CN106527084B - 加热器和图像加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及加热器和图像加热装置。将被用于图像加热装置的加热器包括：基板；第一和第二发热线，沿着基板的纵向方向被设置于基板上，并且每个在纵向方向被分成可被相互独立控制的多个发热块，其中在第二发热线中的多个发热块中，设置以下这样的发热块：该发热块与第一发热线中的一个发热块在纵向方向重叠，具有在纵向方向的不同的发热分布，并且可以被独立控制。因此，所述加热器可以形成适合各种各样的纸张尺寸的发热分布。

Description

加热器和图像加热装置

技术领域

本发明涉及被安装在诸如打印机、使用电子照相方法和静电记录方法的复印机的图像形成装置上的定影器、以及对记录材料上的经定影的调色剂图像再次加热并由此增强调色剂图像的光泽度的光泽度赋予装置等的图像加热装置。此外，本发明涉及在图像加热装置中使用的加热器。

背景技术

至于图像加热装置，存在装置具有筒状的膜、与膜的内表面接触的加热器，以及与加热器一起经由膜形成压合部的辊。当在其上安装有该图像加热装置的图像形成装置连续地打印小尺寸的纸张片材时，出现这样的现象(纸张不通过部分的温度升高)：在压合部的纵向方向上纸张不通过的区域中的温度逐渐增高。当纸张不通过部分上的温度变得极高时，高温有时对装置中的每个部分造成损害，当图像形成装置在该纸张不通过部分中的温度已经升高的状态下打印大尺寸的纸张片材时，在对应于小尺寸纸张中的纸张不通过部分的区域中，调色剂有时偏移到处于高温的膜上。

作为用于抑制在纸张不通过部分中温度升高的一种方法，日本专利申请公开No.2014-59508公开了一种在加热器的纵向方向上将在加热器上的发热电阻器分成多个组(发热块)并根据记录材料的尺寸改变加热器的发热分布的装置。

因为在装置中使用的记录材料具有许多尺寸，所以期望可以形成更加适合各种各样的尺寸的发热分布的加热器。

发明内容

本发明的一个目的是提供可以形成适合各种各样纸张尺寸的发热分布的加热器；以及图像加热装置。

本发明的另一个目的是提供一种加热器，该加热器包括：基板；第一发热线，被配置成沿着基板的纵向方向设置于基板上，并在纵向方向上被分成相互独立可控的多个发热块；以及第二发热线，被配置成沿着基板的纵向方向设置于基板上，并在纵向方向上被分成相互独立可控的多个发热块，其中在第二发热线中的多个发热块中，设置以下这样的发热块：该发热块与第一发热线中的一个发热块在纵向方向上重叠，具有在纵向方向上的不同的发热分布，并且是独立可控的。

本发明的进一步的特征将通过参照附图对示例性实施例的以下描述而变得清晰。

附图说明

图1是图像形成装置的截面图。

图2是实施例1中的图像加热装置的截面图。

图3A、3B以及3C是实施例1中的加热器的框图。

图4是实施例1中的加热器控制电路的示意图。

图5是实施例1中的加热器控制的流程图。

图6A、6B、6C以及6D是例示出实施例1中的加热器的发热分布的视图。

图6E、6F、6G以及6H是例示出在已连续送纸时的膜的温度分布的视图。

图7是实施例2中的加热器控制电路的示意图。

图8是实施例2中的加热器控制的流程图。

图9是实施例3中的加热器的框图。

图10是实施例4中的加热器的框图。

图11是另一个实施例中的加热器的框图。

具体实施方式

现在将根据附图详细描述本发明的优选实施例。

以下将参照附图基于实施例例示性地详细描述本发明的实施方式。但是，应当根据应用本发明的装置的结构以及各种各样的情形适当地改变在后面的实施例中描述的组件的大小、材料、形状、相对布置等。换句话说，实施方式不意在将本发明的范围限制于后面的实施例。

[实施例1]

1.图像形成装置的结构

图1是根据本发明的实施例的图像形成装置的示意性截面图。本实施例中的图像形成装置100是通过使用电子照相系统在记录材料上形成图像的激光打印机。当产生打印信号时，扫描仪单元21发射已经根据图像信息被调制的激光束，并扫描由充电辊16充电到了预定极性的感光鼓19的表面。由此，在感光鼓19上形成静电潜像。从显影辊17向该静电潜像供应调色剂，由此把在感光鼓19上的静电潜像显影成调色剂图像(由调色剂成的像)。另一方面，已载入纸馈送盒11的记录材料(记录纸)P由拾取辊12逐一地馈送，并通过传送辊13的对而向着阻挡辊14的对传送。此外，将记录材料P从阻挡辊14的对传送到转印点，以便匹配感光鼓19上的调色剂图像到达由感光鼓19和转印辊20形成的转印点的时间。在记录材料P通过转印点的过程中，感光鼓19上的调色剂图像被转印到记录材料P上。在这之后，记录材料P被定影装置(图像加热装置)200加热，通过热而将调色剂图像定影在记录材料P上。在其上承载经定影的调色剂图像的记录材料P通过传送辊对26和27排出到图像形成装置100的上部中的托盘上。

顺便提及，鼓清洁器18清洁感光鼓19，送纸托盘28(手动送纸托盘)具有宽度是可根据记录材料P的尺寸而调整的记录材料限制盘的对。设置送纸托盘28以便还可应对具有除了标准尺寸以外的尺寸的记录材料P。拾取辊29从送纸托盘28馈送记录材料P的片材，电机30驱动在定影装置中的辊208，等等。定影装置200中的加热器300通过商用AC电源401经由连接到功率源的控制电路400而通电。上述的感光鼓19、充电辊16、扫描仪单元21、显影辊17以及转印辊16构成在记录材料P上形成未定影图像的图像形成部分。另外，在本实施例中，感光鼓19、充电辊16、包括显影辊17的显影单元、以及包括鼓清洁器18的清洁单元被构造成处理盒15以便关于图像形成装置100的主体是可附接和可移除的。

本实施例中的图像形成装置100可应对记录材料的多个尺寸。在纸馈送盒11中，可以设定letter片材(215.9mm×279.4mm)、legal片材(215.9mm×355.6mm)、A4片材(210mm×297mm)以及16开片材(195mm×270mm)。此外，也可以设定executive片材(184.2mm×266.7mm)、JIS B5片材(182mm×257mm)、JIS A5片材(148mm×210mm)等。另外，可以从送纸托盘28馈送以及可以打印不具有规则尺寸的片材(包括3英寸×5英寸的索引卡(indexcard)(76.2mm×127mm)、DL信封(110mm×220mm)以及C5信封(162mm×229mm))。

本实施例中的图像形成装置100基本上纵向地馈送纸张片材(传送纸张片材使得长边变得平行于传送方向)。在本实施例中的图像形成装置100中，记录材料P的最大的纸通过宽度是215.9mm，最小的纸通过宽度是76.2mm。顺便提及，本实施例中的打印机是中心基准的图像形成装置，其传送记录材料以便使记录材料的宽度方向的中心与沿加热器的纵向方向设定在中心的传送基准X匹配。

2.定影装置的结构

图2是本实施例的定影装置200的截面图。定影装置200具有：筒状的定影膜202；与定影膜202的内表面接触的加热器300；与加热器300一起经由定影膜202形成定影压合部N的加压辊208；以及金属支撑件204。定影膜202是被形成为筒状的形状的双层热阻膜，使用诸如聚酰亚胺(polyimide)的耐热树脂或诸如不锈钢的金属作为基层。另外，定影膜202的表面被诸如具有优异的释放性质并且具有形成在其上的释放层的四氟乙烯-全氟烃基乙烯基醚共聚物(PFA)的耐热树脂覆盖，以防止调色剂的沉积并确保与记录材料P的可分离性。加压辊208具有由诸如铁或铝的材料形成的芯棒209，并具有由诸如硅橡胶(siliconerubber)的材料形成的弹性层210。加热器300被由耐热树脂制作的加热器保持构件201保持，并且对定影膜202加热。加热器保持构件201也具有引导定影膜202的旋转的引导功能。金属支撑件204接收未例示出的压力，将加热器保持构件201推向加压辊208。

加压辊208从电机30接收动力，并以箭头R1的方向旋转。当加压辊208旋转时，定影膜202由此以箭头R2的方向旋转，以便跟随加压辊208的旋转。当在定影压合部N中夹入并传送记录材料P时，加压辊208将定影膜202的热量给予记录材料P，由此使在记录材料P上的未定影的调色剂图像经受定影处理。热敏电阻器TH1、TH2、TH3和TH4紧靠加热器300，它们是温度检测构件的一个示例。基于热敏电阻器TH1的输出来控制加热器300的通电，热敏电阻器TH1被设置在对于记录材料P的纸张通过基准中的最小纸通过宽度(本实施例中为76.2mm)以内。另外，由加热器300的异常发热引起操作并中断对加热器300的通电的诸如热敏开关、温度熔断器等的安全元件212也紧靠加热器300。

3.加热器的结构

图3A到图3C是例示出根据本实施例的加热器300的结构的视图。图3A是加热器的截面图。图3B是加热器的每一层的平面图(plan view)。图3C是加热器的保持构件中的热敏电阻器和安全元件的布置图。

加热器300具有陶瓷制作的基板305、以及在基板305上设置的发热构件302a和发热构件302b。发热构件302a和发热构件302b具有在加热器的纵向方向上彼此不同的发热分布，并且被构造使得可以独立控制地各通电。

具有发热构件302a的第一发热线L1在加热器的纵向方向被分成3个发热块，并被构造为能够独立地控制发热块中的每一个。发热构件302a的发热块中的每一个被构造使得每单位长度的发热量在与记录材料P的纸张通过基准X的距离小并且较接近沿纵向方向的中心的位置处最大，并使得发热量随着距纵向方向的中心的距离增大而减小。

具有发热构件302b的第二发热线L2在加热器的纵向方向也被类似地分成3个发热块，并被构造以便能够独立选择以及加热发热块中的每一个。发热构件302b的发热块中的每一个被构造以便与其它的一样在整个纵向方向上具有相同的每单位长度的发热量。

发热构件302a和发热构件302b中的发热块在加热器的纵向方向上具有相互不同的发热分布，加热器300被构造以便能够通过在发热块中的每个中的连接组合之间的转换来改变在纵向方向的发热分布。

加热器300包括：由陶瓷制作的基板305；作为与膜202接触的表面的滑动表面层1；以及将在稍后描述的具有设置在其上的发热构件和导电构件的后表面层1，和覆盖后表面层1的后表面层2。滑动表面层1由表面保护层308形成，表面保护层308由玻璃、聚酰亚胺等制造的涂层形成。后表面层2由绝缘表面保护层307(本实施例中为玻璃)形成。

在基板305上设置的后表面层1具有充当沿着加热器300的纵向方向设置的导电构件A的导电构件301a和导电构件301b。将导电构件301a布置在记录材料P的传送方向的上游侧，并将导电构件301b布置在记录材料P的传送方向的下游侧。另外，后表面层1具有充当平行于导电构件301设置的导电构件B的导电构件303a(303a-1到303a-3)和导电构件303b(303b-1到303b-3)。在与导电构件A的沿加热器300的横向方向(与加热器的纵向方向相交(垂直)的方向)的位置不同的位置处，沿着加热器300的纵向方向设置导电构件B。

此外，后表面层1具有两种类型的形成在其上的发热块。一种类型是发热块302a-1到302a-3的组，构成具有在形成导电构件对的导电构件301a和303a之间设置的发热构件302a的发热块，并构成第一发热块组(第一发热线L1)。另一种类型是发热块302b-1到302b-3的组，构成具有在形成导电构件对的导电构件301b和导电构件303b之间设置的发热构件302b的发热块，并构成第二发热块组(第二发热线L2)。将发热构件302a布置在记录材料P的传送方向的上游侧，而将发热构件302b布置在记录材料P的传送方向的下游侧。发热构件302a和302b两者都具有正的温度阻抗特性。正的温度阻抗特性是当温度升高时阻抗增大的特性。

通过经连接到电极Ea-1到Ea-3的各自的导电构件303a-1到303a-3以及连接到电极Ec的导电构件301a通电，构成第一发热线L1的发热块302a-1到302a-3发热。在本实施例中，在发热块302a-1到302a-3中，调整在发热块中的阻抗值分布使得在发热块中的每个中，发热量在更接近传送基准X的区域中变得最大，以及随着距传送基准X的距离增大而减小。为了形成这样的阻抗值分布，发热构件302a在加热器的横向方向的宽度在发热块中的每个中的更接近基准X的位置处是较窄地形成的(使得在导电构件301a和导电构件303a之间的阻抗值变小)。另外，随着距基准X的距离增大，较宽地形成发热构件302a的宽度(使得在导电构件301a和导电构件303a之间的阻抗值变大)。用于调整阻抗值分布的方法不限于该方法，而是也可通过调整发热构件的体积的操作(包括改变发热构件在纵向方向上的厚度)类似地调整阻抗值分布。

在本实施例中，作为加热器的纵向方向的端部的发热块302a-1和发热块302a-3中的发热量均被调整以使得在发热块中的每个中，当在最接近基准X的位置处的发热量被指定为100时，在距基准X最远的位置处的发热量变成80。在这些发热块中，调整阻抗值分布使得随着位置从基准X变得更接近端部，发热量逐渐减小。

另外，调整位于中间的发热块302a-2中的发热量，使得当在基准X的位置处的发热量被指定为100时，在基准X的位置与距离基准X40mm远的位置之间的空间中的发热量变成100，在发热块302a-2的末端部的位置处的发热量变成80。具体地，在发热块302a-2中，在块的在纵向方向上的中部存在80mm的发热量平坦的区域，并且调整阻抗值分布使得发热量随着位置从该区域变得更接近端部，发热量逐渐减小。

因此，在第二发热线L2中的多个发热块中，设置与在第一发热线L1中的1个发热块在基板的纵向方向重叠的发热块，该发热块在基板的纵向方向具有不同的发热分布，并且可以被独立控制。换句话说，在第一发热线L1和第二发热线L2中，存在具有以下这样的关系的发热块：这些发热块在纵向方向上彼此重叠，具有在纵向方向上彼此不同的发热分布，并且可以被独立控制。例如，在第一发热线L1中的发热块302a-2与在第二发热线L2中的发热块302b-2具有这样的关系。在本示例中的加热器中，第一发热线L1中的全部三个发热块有与第二发热线L2中的全部三个发热块满足上述关系。

通过经连接到电极Eb-1到Eb-3的各导电构件303b-1到303b-3以及连接到电极Ec的导电构件301b通电，构成第二发热线L2的发热块302b-1到302b-3发热。为了使每单位长度的发热量在整个纵向方向上是固定的，形成发热块302b-1到302b-3，使得在发热块的每个中，发热构件302b在加热器的横向方向的宽度在加热器的纵向方向上变得一致。

在本实施例中，纵向方向的范围被设定在220mm(对应于letter宽度)，其中形成有充当第一发热块组的发热块302a-1到302a-3和充当第二发热块组的发热块302b-1到302b-3。在发热块之中，将在其中形成了位于纵向方向上的中部的发热块302a-2和发热块302b-2的范围设定在160mm(对应于A5宽度)。

如在图3C中所示，在加热器300的保持构件201中，针对热敏电阻器(温度检测元件)TH1到TH4、安全元件212、以及电极Ea-1到Ea-3、Eb-1到Eb-3以及Ec的电接触点而设置孔。上述的热敏电阻器(温度检测元件)TH1到TH4、安全元件212、以及电极Ea-1到Ea-3、Eb-1到Eb-3以及Ec的电接触点被设置在支撑件204和保持构件201之间，并且紧靠加热器300的后表面。电极Ea-1到Ea-3、Eb-1到Eb-3以及Ec的电接触点通过接触压力、焊接等被分别电导到电极部。另外，电接触点通过设置在支撑件204和保持构件201之间的诸如电缆或者薄金属板的导电材料连接到将在稍后描述的加热器控制电路400。

4.加热器控制电路的配置

图4是本实施例中的加热器控制电路400的电路图。将商用AC电源401连接到图像形成装置100。由三端双向可控硅开关元件(triac)416和三端双向可控硅开关426的通电/中断来控制加热器300的通电。将双极型切换继电器431布置在三端双向可控硅开关416的导电线上，根据这个状态，通电并且使发热块302a-2和发热块302b-2中的任何一个作为中心发热块发热。另外，将双极型切换继电器433布置在三端双向可控硅开关426的导电线上，根据这个状态，通电并且使发热块302a-1和302a-3的任何一个或者发热块302b-1和302b-3中的任何一个作为端发热块发热。

另外，三端双向可控硅开关416和三端双向可控硅开关426被独立地控制，由此，例如，发热块302b-1和302b-3以及发热块302b-2被独立地控制。加热器300通过电极Ea-1到Ea-3，或者电极Eb-1到Eb-3以及电极Ec通电。在本实施例中，发热块302a-1和302b-1的阻抗值被设定在70Ω，发热块302a-2和302b-2的阻抗值被设定在14Ω，以及发热块302a-3和302b-3的阻抗值被设定在70Ω。

过零检测单元430是检测AC电源401过零点以及将ZEROX信号输出到CPU 420的电路。ZEROX信号用在对加热器300的控制中。当由于故障等加热器300的温度过度升高时，继电器440被用作对于加热器300的通电中断单元(电力中断单元)，其通过从热敏电阻器TH1到TH4发送的输出进行操作(中断对加热器300的通电(电力供应))。

当RLON 440信号进入高状态时，晶体管443进入导通状态，使电流从功率源的电压Vcc2通向继电器440的次级侧线圈，于是在继电器440的初级侧的接触点进入导通状态。当RLON 440信号进入低状态时，晶体管443进入关断状态，从功率源的电压Vcc2流向继电器440的次级侧线圈的电流被中断，于是在继电器440的初级侧的接触点进入关断状态。顺便提及，电阻444是限流电阻。

以下将描述使用继电器440的安全电路455的操作。当由热敏电阻器TH1到TH4检测到的温度(TH1信号到TH4信号)中的任何一个超过了已被分别设定的预定值中的对应的值时，比较器441操作锁存器件442，锁存器件442将RLOFF信号锁存在低状态。当RLOFF信号进入低状态，继电器440被保持处于关断状态(安全状态)，因为即使CPU 420将RLON 440信号设定处于高状态，晶体管443也被保持在关断状态。当由热敏电阻器TH1到TH4检测到的温度没有超过已被分别设定的预定值时，锁存器件442的RLOFF信号进入打开状态。因为这样，当CPU 420将RLON 440信号设定处于高状态时，可以将继电器440设定处于导通状态，加热器300进入能够通电的状态。

以下将描述三端双向可控硅开关416的操作。电阻413和417是对于三端双向可控硅开关416的偏压电阻，光电三端双向可控硅开关(phototriac)耦合器415是用于确保在初级侧和次级侧之间的爬电(creepage)距离的器件。当对光电三端双向可控硅开关耦合器415的发光二极管通电时，三端双向可控硅开关416由此被导通。电阻418是用于限制从功率源电压Vcc流到光电三端双向可控硅开关耦合器415的发光二极管的电流的电阻，晶体管419导通/关断光电三端双向可控硅开关耦合器415。晶体管419根据从CPU 420通过限流电阻412发送的FUSER1信号进行操作。另外，晶体管432根据从CPU 420通过限流电阻435发送的继电器驱动信号进行操作，控制切换继电器431的电磁线圈的驱动。当三端双向可控硅开关416进入通电状态时，根据切换继电器431的状态，将电流通向发热块302a-2和发热块302b-2中的任何一个。

三端双向可控硅开关426的电路操作与三端双向可控硅开关416的电路操作类似，因此省略其描述。具体地，将电阻423和427设置成与电阻413和417类似的结构，并将光电三端双向可控硅开关耦合器425设置成与光电三端双向可控硅开关耦合器415类似的结构。另外，将电阻422、428以及436设置成与电阻412、418以及435类似的结构，并将晶体管429和434设置成与晶体管419和432类似的结构。三端双向可控硅开关426根据从CPU 420发送的FUSER2信号进行操作。当三端双向可控硅开关426进入通电状态时，根据切换继电器433的状态，三端双向可控硅开关426通电并使发热块302a-1和发热块302a-3或者发热块302b-1和发热块302b-3中的任何一个发热。在本实施例的情况下，发热块302a-1和发热块302a-3、以及发热块302b-1和发热块302b-3分别彼此并列连接，因此使电流通向具有35Ω的合成电阻值的发热块。

以下将描述用于控制加热器300的温度的方法。由热敏电阻器TH1检测的温度作为TH1信号被CPU 420利用例示出的电阻以分压的形式检测(热敏电阻器TH2到热敏电阻器TH4之间的温度由CPU 420以类似的方法检测)。在内部处理中，CPU(控制单元)420基于加热器300的检测到的温度和设定的温度通过例如PI控制等将热敏电阻器TH1的检测到的温度转换成波数的控制电平(波数控制)，并根据控制条件控制三端双向可控硅开关416和三端双向可控硅开关426。在本实施例中，基于由热敏电阻器TH1检测到的加热器温度控制加热器300的温度，但温度控制方法不限于此方法。例如，也可以接受由热敏电阻器或温差电堆(thermopile)来检测膜202的温度并根据这个检测温度来控制加热器300的温度。

5.定影装置的加热操作

图5是描述由CPU 420执行的装置200的控制序列的流程图。当在S501中出现打印需求时，在S502中，将继电器440置于导通状态。在S503中，CPU根据记录材料P的宽度信息对切换继电器431和433进行转换，在中心发热块和端发热块中的每个中选择将被彼此连接的发热块(线L1中的发热块或线L2中的发热块)。表1展示根据记录材料P的宽度的发热块中的每个的连接组合。

[表1]

如在表1中所示，当记录材料P的宽度大于或者等于190mm时，块连接成具有用于中心发热块的发热块302b-2与用于端发热块的发热块302b-1和302b-3的组合。当记录材料P的宽度大于或者等于160mm并小于190mm时，块连接成具有用于中心发热块的发热块302b-2与用于端发热块的发热块302a-1和302a-3的组合。当记录材料P的宽度大于或者等于120mm并小于160mm时，块连接成具有用于中心发热块的发热块302b-2与用于端发热块的发热块302a-1和302a-3以及发热块302b-1和302b-3中的任何一个的任意组合。当记录材料P的宽度小于120mm时，块连接成具有用于中心发热块的发热块302a-2与用于端发热块的发热块302a-1和302a-3以及发热块302b-1和302b-3中的任何一个的任意组合。

在S504中，根据记录材料P的宽度信息确定三端双向可控硅开关416和三端双向可控硅开关426的功率比。表2展示了根据记录材料P的宽度以及通过通电来发热的发热块的组合的三端双向可控硅开关416和三端双向可控硅开关426的功率比。

[表2]

如表2中所示，当记录材料P的宽度大于或者等于160mm时，三端双向可控硅开关416和三端双向可控硅开关426的功率比变成100：100；当记录材料P的宽度小于160mm时，三端双向可控硅开关416和三端双向可控硅开关426的功率比变成100：0。

顺便提及，用于确定记录材料P的宽度的方法包括：通过在纸馈送盒11和送纸托盘28上设置未示出的纸宽度传感器来确定宽度的方法；通过使用在记录材料P的传送路径上设置的诸如遮光器(flag)的未示出的传感器来确定宽度的方法。另外，基于用户已经设定的记录材料P的宽度信息以及用于在记录材料P上形成图像的图像信息来确定记录材料P的宽度的方法也是可接受的。另外，在本实施例中，基于将在其上形成图像的记录材料P的宽度，在加热器300的多个发热块中选择发热的发热块，但是选择方法不限于该方法。例如，也可以接受基于用于在记录材料P上形成图像的图像信息，根据形成图像的宽度，在加热器300的多个发热块中选择被使得发热的发热块。

在S505中，使用设定的功率比在热敏电阻器TH1的设定的目标温度Tfix处执行定影处理。

在S506中，CPU确定温度是否超过已在CPU 420设定的热敏电阻器TH2的最大温度TH2Max、热敏电阻器TH3的最大温度TH3Max以及热敏电阻器TH4的最大温度TH4Max中的每一个。当CPU基于热敏电阻器信号TH2到TH4检测到纸张不通过部分的温度已经升高并且在发热区域中的端部的温度已经超过预定的上限值时，处理移动至S508，从下一次的馈送起通过将记录材料P的纸馈送间隔延伸仅仅时间段t来缓解在纸张不通过部分处的温度升高。在S506中，当热敏电阻器中的每个的温度都没有超过最大温度时，处理移动至S507。在S507中，处理移动至S505并继续定影处理直到打印作业结束。

重复上述的处理，当在S507中CPU检测到打印作业的结束时，在S509中关断继电器440，并在S510中结束图像信息的控制序列。

在图6A到图6D例示出根据记录材料P的宽度的在纵向方向的发热分布。

如图6A中所示，当记录材料P的宽度大于或者等于190mm时，在整个区域上的纵向方向上的发热分布变得平坦。

如图6B中所示，当记录材料P的宽度大于或者等于160mm并小于190mm时，在发热分布中，发热量从记录材料P的纸馈送区域的一部分向纸张不通过区域减小。在本实施例中，控制发热分布以便能够满足在记录材料P的端部中的每单位长度的发热量大于或等于纵向方向上的中部中的每单位长度的发热量的90％时的定影性能，因此可以通过上述的发热分布满足记录材料P的定影性能。

如图6C中所示，当记录材料P的宽度大于或者等于120mm并小于160mm时，在纵向方向的端部的范围内形成的发热块不发热，仅有在纵向方向的中间的范围内形成的发热块平坦地发热。为了满足具有这个宽度的记录材料P的定影性能，在端部的发热块不需要发热。

如图6D中所示，当记录材料P的宽度小于120mm时，在纵向方向的端部的范围内形成的发热块不发热，此外，在纵向方向的中部中形成发热块的范围内，从记录材料P的纸张通过区域的一部分向纸张不通过区域，发热量变小。如以上所描述的，当在记录材料P的端部中的每单位长度的发热量大于或等于在纵向方向的中部的每单位长度的发热量的90％时，可以满足定影性能，因此，上述的发热分布可以满足记录材料P的定影性能。

图6E到6H例示出在已经连续馈送每个尺寸的记录材料P中的每个的情况下在纵向方向的膜202的表面温度的温度分布。

图6E例示出当已经连续馈送作为代表性的常规尺寸纸的A4片材(210mm的宽度)时的温度分布。发热构件在纸张不通过区域中的长度是一侧5mm那么短，因此，纸张通过区域和纸张不通过区域的温度之间的差别小。

图6F例示出当已经连续馈送作为代表性的常规尺寸纸的JIS B5片材(182mm的宽度)时的温度分布。发热构件在纸张不通过区域中的长度是一侧19mm，比在上述的A4片材的情况下的长度长，但是纸张通过区域和纸张不通过区域的温度之间的差别小。这是因为纸张不通过区域中的发热量被控制成是在纵向方向的中部中的发热量的大约80％到90％，与在纸张不通过区域中的发热量是与在纵向方向的中部中的发热量相同的100％的比较例的情况相比，纸张不通过区域中的温度可以被控制为低。

图6G例示出当已经连续馈送作为代表性的常规尺寸纸的A5片材(148mm的宽度)时的温度分布。发热构件在纸张不通过区域的长度是一侧6mm那么短，因此，纸张通过区域和纸张不通过区域的温度之间的差别小。

图6H例示出当已经连续馈送作为代表性的常规尺寸纸的DL信封(110mm的宽度)时的温度分布。发热构件在纸张不通过区域中的长度是一侧25mm，比在上述的A5纸的情况下的长度长，但是纸张通过区域和纸张不通过区域的温度之间的差别小。这是因为纸张不通过区域中的发热量被控制成是在纵向方向的中部中的发热量的大约80％到90％，相比于在纸张不通过区域中的发热量是与在纵向方向的中部中的发热量相同的100％的比较例的情况，纸张不通过区域中的温度可以被控制为低。

如上所述，在本示例中的加热器具有第一和第二发热线L1和L2中的每个在加热器的纵向方向被分割的结构；以及不仅被构造使得经分割的发热块中的每个可以被独立控制，而且被构造使得第一发热线L1和第二发热线L2可以被独立控制。另外，构造发热分布以使得在第一发热线L1中的发热块和第二发热线L2中的发热块之间分别不同。通过具有这样的结构，加热器可以形成大于或者等于在加热器的纵向方向上的分割数量的发热分布。另外，可以减少加热器的纵向方向上的分割数量，因此，具有也可以减少在加热器的基板上的电极的数量的优点。

另外，在本实施例中，发热构件302a和发热构件302b两者都利用了具有正的电阻温度特性的材料，但是材料不限于以上材料。即使使用具有负的电阻温度特性的材料，或者使用电阻温度特性为0的材料，仍然可以获得本发明的效果。

此外，在本实施例中，当记录材料P的宽度小于160mm时，把端发热块(302a-1和302a-3或者302b-1和302b-3)的功率比设定成0，但是不限于0。例如，在定影装置变热以及在纵向方向有过度的温度差等的情况下，可以按照需要对端发热块通电和加热。

[实施例2]

在实施例2中，加热器控制电路与实施例1中的加热器控制电路不同。本实施例中的加热器的控制电路700仅在一点上与实施例1中的不同：控制电路700具有这样的电路配置以便能够独立控制实施例1中的发热器300的发热块(发热块302a-1到302a-3以及发热块302b-1到302b-3)中的每一个。在实施例2中，用相同的附图标记指示具有与实施例1中的元件的功能和结构相同的或者对应的功能和结构的元件，将省略其详细描述。在实施例2这里没有描述的内容与实施例1中的类似。

图7例示出了本实施例中的加热器300的控制电路700的电路图。商业AC电源701连接到图像形成装置100。由三端双向可控硅开关716、726、736和746的通电/中断来控制加热器300的通电。三端双向可控硅开关716、726、736和746分别根据FUSER1信号、FUSER2信号、FUSER3信号和FUSER4信号进行操作。另外，用于控制安全电路755和加热器300的温度的方法与实施例1中的类似。

在中心发热块中的发热块302a-2被布置在三端双向可控硅开关716的导线上。电阻713和717是对于三端双向可控硅开关716的偏压电阻，光电三端双向可控硅开关耦合器715是用于确保在初级侧和次级侧之间的爬电距离的器件。当光电三端双向可控硅开关耦合器715的发光二极管通电时，三端双向可控硅开关716由此被导通。电阻718是用于限制从功率源电压Vcc流到光电三端双向可控硅开关耦合器715的发光二极管的电流的电阻，晶体管719导通/关断光电三端双向可控硅开关耦合器715。晶体管719根据从CPU 720通过限流电阻712发送的FUSER1信号进行操作。

在中心发热块中的发热块302b-2被布置在三端双向可控硅开关726的导线上。三端双向可控硅开关726的电路操作与三端双向可控硅开关716的电路操作类似。具体地，将电阻723和727设置成与电阻713和717类似的结构，并将光电三端双向可控硅开关耦合器725设置成与光电三端双向可控硅开关耦合器715类似的结构。另外，将电阻722和728设置成与电阻712和718类似的结构，并将晶体管729设置成与晶体管719类似的结构。三端双向可控硅开关726根据从CPU 720发送的FUSER2信号进行操作。

在端发热块中的发热块302a-1和302a-3被布置在三端双向可控硅开关736的导线上。三端双向可控硅开关736的电路操作与三端双向可控硅开关716的电路操作类似。具体地，将电阻733和737设置成与电阻713和717类似的结构，并将光电三端双向可控硅开关耦合器735设置成与光电三端双向可控硅开关耦合器715类似的结构。另外，将电阻732和738设置成与电阻712和718类似的结构，并将晶体管739设置成与晶体管719类似的结构。三端双向可控硅开关736根据从CPU 720发送的FUSER3信号进行操作。

发热块302b-1和302b-3被布置在三端双向可控硅开关746的导线上。三端双向可控硅开关746的电路操作与三端双向可控硅开关716的电路操作类似。具体地，将电阻743和747设置成与电阻713和717类似的结构，并将光电三端双向可控硅开关耦合器745设置成与光电三端双向可控硅开关耦合器715类似的结构。另外，将电阻742和748设置成与电阻712和718类似的结构，并将晶体管749设置成与晶体管719类似的结构。三端双向可控硅开关746根据从CPU 720发送的FUSER4信号进行操作。

三端双向可控硅开关716、726、736和746被独立地控制，由此分别对应的发热块可以被独立地控制。顺便提及，本实施例中的加热器控制电路700具有作为与实施例1中的加热器控制电路400的过零检测单元430类似的结构的过零检测单元730，并且具有作为与安全电路455类似的结构的安全电路755。本实施例中的加热器控制电路700中的其它详细的结构和操作与实施例1中的加热器控制电路400中的结构和操作类似，仅在以下这点上与加热器控制电路400不同：即，加热器控制电路700中的结构中的每一个的附图标记从实施例1中的400系列变成700系列；将省略其详细的描述。

加热器300通过电极Ea-1到Ea-3和电极Eb-1到Eb-3以及电极Ec通电。在本实施例中，将发热块302a-1和302b-1的阻抗值设定成140Ω，将发热块302a-2和302b-2的阻抗值设定成28Ω，将发热块302a-3和302b-3的阻抗值设定成140Ω。

图8是描述由CPU 720执行的图像加热装置200的控制序列的流程图。当在S801中出现打印需求时，在S802中，将继电器740置于导通状态。在S803中，根据记录材料P的宽度信息确定三端双向可控硅开关716、726、736和746的功率比。表3展示了根据记录材料P的宽度的三端双向可控硅开关716、726、736和746的功率比。

[表3]

如表3中所示，当记录材料P的宽度大于或者等于160mm时，

连接到中心发热块的三端双向可控硅开关716和三端双向可控硅开关726的功率比变成0:100。针对端发热块的三端双向可控硅开关736和三端双向可控硅开关746的功率比在记录材料P的宽度大于或者等于205mm时变成0:100，在记录材料P的宽度大于或者等于190mm并小于205mm时变成100:100，在记录材料P的宽度大于或者等于160mm并小于190mm时变成100:0。

另外，当记录材料P的宽度小于160mm时，连接到端发热块的三端双向可控硅开关736和三端双向可控硅开关746的功率比是0:0。针对中心发热块的三端双向可控硅开关716和三端双向可控硅开关726的功率比在记录材料P的宽度大于或者等于140mm并小于160mm时变成0:100，在记录材料P的宽度大于或者等于120mm并小于140mm时变成100:100，在记录材料P的宽度小于120mm时变成100:0。

在S804之后的后续步骤与实施例1中在S505之后的那些步骤类似，因此将省略其描述。

当将功率比设定在表3中展示的功率比时，可以由此确保在记录材料P的端部中的每单位长度的发热量大于或者等于在纵向方向的中部中的发热量的90％，与实施例1类似，由此可以满足定影性能。除了以上描述之外，还可以在具有比实施例1中的尺寸更加多种多样的尺寸的记录材料的范围中有效地控制纸张不通过部分中的温度升高。这是因为对于加热器300的中心发热块和端发热块中的每一个确定第一和第二发热块的功率比并将它们彼此组合，由此可以针对在加热器300的纵向方向上的发热分布来选择各种各样的变型。

以上已经描述的本实施例中的加热器控制电路700也可以对于各种各样的尺寸抑制纸张不通过部分中的温度升高，而不增大纵向方向上的发热块的分割数量，因此可以提供有利于减少功率需求的加热器和图像加热装置。

[实施例3]

以下将描述本发明的实施例3。实施例3中的图像形成装置的基本结构和操作与实施例1和2中的相同。因此，由相同的附图标记指示具有与实施例1和2中的元件的功能和结构相同的或者对应的功能和结构的元件，将省略其详细描述。在实施例3这里没有描述的内容与在实施例1和2中的类似。在本实施例中，加热器的结构与实施例1和2中的不同。

以下将参照附图9详细描述本实施例中的加热器600的结构。本实施例中的加热器600具有作为在加热器的纵向方向上被分成3个的块的发热块(发热块602a-1到602a-3，以及发热块602b-1到602b-3)中的每一个。发热块602a-1到602a-3(第一发热线L1)被构造使得在发热块中的每个中，发热量随着位置变得更接近基准X而增大，并随着位置变得更接近加热器的纵向方向上的端部而减小。这种结构将被称作中间高的锥形的发热构件。另一方面，发热块602b-1到602b-3(第二发热线L2)被构造使得在发热块中的每个中，发热量随着位置变得更接近基准X而减小，并随着位置变得更接近加热器的纵向方向上的端部而增大。这种结构将被称作端部高的锥形的发热构件。这些点与实施例1和2中的不同。

在基板605上设置的后表面层1具有充当沿着加热器600的纵向方向设置的导电构件A的导电构件601a和导电构件601b。将导电构件601a布置在记录材料P的传送方向的上游侧，并将导电构件601b布置在记录材料P的传送方向的下游侧。另外，后表面层1具有充当平行于导电构件601设置的导电构件B的导电构件603a(603a-1到603a-3)和导电构件603b(603b-1到603b-3)。在与导电构件A在加热器600的横向方向上的位置不同的位置处，沿着加热器600的纵向方向设置导电构件B。

此外，后表面层1具有发热块602a-1到602a-3，其构成具有设置在导电构件601a和导电构件603a之间的发热构件602a的发热块，并且其构成第一发热块组(第一发热线L1)。另外，后表面层1具有发热块602b-1到602b-3，其构成具有设置在导电构件601b和导电构件603b之间的发热构件602b的发热块，并且其构成第二发热块组(第二发热线L2)。至于发热构件602a的布置，发热构件602a(稍后将描述的中间高的锥形的发热构件)是主要的发热构件，其具有比发热构件602b(端部高的锥形的发热构件)的发热量更大的发热量，并且其通过通电来发热，即使记录材料P的宽度是任意宽度也是这样。由于这点，所以将发热构件602a布置在记录材料P的传送方向上比发热构件602b更上游侧，以便增强将热传输到记录材料P的效率。

通过经分别连接到电极E6a-1到E6a-3的导电构件603a-1到603a-3以及连接到电极E6c的导电构件601a而通电，构成第一发热线L1的发热块602a-1到602a-3发热。

在本实施例中，已经调整每个在发热块602a-1和发热块602a-3中的发热量，使得当最接近基准X的位置处的发热量被指定为100时，在距基准X最大距离的位置处的发热量变成70。已经调整阻抗值分布，使得发热量随着位置从最接近基准X的位置变得更接近距基准X最大距离的位置而逐渐减小。另外，已经调整发热块602a-2中的发热量，使得当在基准X的位置处的发热量被指定为100时，在基准X的位置和距基准X的距离为40mm的位置之间的空间中的发热量变成100，以及在作为发热块602a-2的末端部的位置处的发热量变成60。具体地，在发热块602a-2中，在块的在纵向方向的中部存在其中发热量平坦的80mm的区域，并且已经调整阻抗值分布，使得发热量随着位置从该区域变得更接近端部而逐渐减小。

通过经分别连接到电极E6b-1到E6b-3的导电构件603b-1到603b-3以及连接到电极E6c的导电构件601b而通电，构成第二发热线L2的发热块602b-1到602b-3发热。在本实施例中，在发热块602b-1到602b-3中，发热块中的阻抗值分布均已调整，使得在距基准X最大距离的位置处的发热量变得最大，并且发热量随着位置变得更接近基准X而减小。

调整本实施例中的发热构件602b的发热量，使得在发热构件602a和602b被以相同的比率通电时发热量的总和变成在纵向方向的平坦分布。换句话说，发热构件被形成为使得发热构件602a和发热构件602b的发热量的总和在形成发热构件602a和602b的范围内的纵向方向上任意位置处变得恒定。

至于发热块中的每个的阻抗值，将发热块602a-1的阻抗值设定成70Ω，将发热块602a-2的阻抗值设定成14Ω，以及将发热块602a-3的阻抗值设定成70Ω。另外，将发热块602b-1的阻抗值设定成140Ω，将发热块602b-2的阻抗值设定成28Ω，以及将发热块602b-3的阻抗值设定成140Ω。换句话说，将中间高的锥形的发热构件602a的发热量设定为使得比端部高的锥形的发热构件的发热量大(当两个发热构件以相同的功率比被供电时)。

将实施例2中的控制电路700用作加热器600的驱动单元。由三端双向可控硅开关716、726、736以及746的通电/中断来控制加热器600的通电。发热块602a-2被布置在三端双向可控硅开关716的导线上，发热块602b-2被布置在三端双向可控硅开关726的导线上。另外，

发热块602a-1和602a-3被布置在三端双向可控硅开关736的导线上，

发热块602b-1和602b-3被布置在三端双向可控硅开关746的导线上。

三端双向可控硅开关716、726、736以及746被独立地控制，由此分别对应的发热块可以被独立地控制。加热器600通过电极E6a-1到E6a-3和电极E6b-1到E6b-3以及电极E6c通电。在其上安装加热器600的图像加热装置200的控制序列与实施例2中的控制序列类似，

因此，将省略其描述，但是以表4设定三端双向可控硅开关716、726、

736以及746的功率比。

[表4]

根据表4，当记录材料P的宽度大于或者等于160mm时，针对中心发热块的三端双向可控硅开关716和三端双向可控硅开关726的功率比变成100:100。针对端发热块的三端双向可控硅开关736和三端双向可控硅开关746的功率比在记录材料P的宽度大于或者等于200mm时变成100:100，在记录材料P的宽度大于或者等于180mm并小于200mm时变成100:50，在记录材料P的宽度大于或者等于160mm并小于180mm时变成100:0。

另外，当记录材料P的宽度小于160mm时，针对端发热块的三端双向可控硅开关736和三端双向可控硅开关746的功率比是0:0。针对中心发热块的三端双向可控硅开关716和三端双向可控硅开关726的功率比在记录材料P的宽度大于或者等于140mm并小于160mm时变成100:100，在记录材料P的宽度大于或者等于120mm并小于140mm时变成100:67。另外，当记录材料P的宽度大于或者等于100mm并小于120mm时，功率比变成100:50，当记录材料P的宽度小于100mm时，功率比变成100:0。

当将功率比设定在表4中展示的功率比时，可以由此确保在记录材料P的端部中的发热量大于或者等于中部中的发热量的90％，与实施例1类似，并由此可以满足记录材料P的定影性能。除了以上描述之外，还可以在比在实施例2中的尺寸更加多种多样的尺寸的范围中有效地控制纸张不通过部分中的温度升高。这是因为利用中间高的锥形的发热构件602a和端部高的锥形的发热构件602b把在各个发热块中的功率比组合，由此可以扩展对于在纵向方向的发热分布的可选方案。

如以上所述，本实施例中的结构具有彼此组合的加热器600和在实施例2中的加热器控制电路700，由此变成根据记录材料的尺寸来确定第一发热线L1和第二发热线L2的功率比，并通过通电来发热的这样的结构。根据本实施例的结构也可以针对各种各样的尺寸抑制纸张不通过部分中的温度升高，而不增大发热块在纵向方向上的分割的数量，因此可以提供有利于减少功率需求的加热器和图像加热装置。在本实施例中，描述了电路像控制电路700那样作为加热器600的驱动单元独立地控制发热块中的每一个的示例，但是电路不限于此示例。例如，通过利用切换继电器在各发热块之间进行切换的控制，如在实施例1中已描述的控制电路400那样，也获得该效果。

[实施例4]

本发明的实施例4是实施例3的加热器600的修改例。本示例中的加热器900中设置的第一发热线L1和第二发热线L2的发热分布与实施例3中的相同。在实施例4中，由相同的附图标记指示具有与实施例3中的元件的功能和结构相同的或者对应的功能和结构的元件，将省略其详细描述。在实施例4这里没有描述的内容与实施例3中的类似。

图10例示出具有在其上形成本实施例中的加热器900的发热构件的层的平面图。本实施例中的加热器900具有每个在加热器的纵向方向被分成3个的发热块的对。每个发热块的对由在横向方向对齐的两个发热块形成。具体地，由构成第一发热块组(第一发热线L1)的发热块902a-1到902a-3和构成第二发热块组(第二发热线L2)的发热块902b-1到902b-3形成对。这些发热块组具有如下特征：每个发热块具有与其他发热块不同的纵向方向上的发热分布，而且除此之外还有，在实施例3中每个是单个的发热构件的发热构件902a和902b在发热块中的每一个中被分割成被进一步并列连接的多个发热构件图案。

被分割成了多个发热构件图案的发热块902a-1被连接在导电构件903a-1和导电构件901a之间，通电以发热。发热块902b-1、发热块902a-2、发热块902b-2、发热块902a-3以及发热块902b-3也具有与发热块902a-1的结构类似的结构。在发热块902a-1中被并列连接的多个发热构件图案被构造以便在相对于加热器900的纵向方向和横向方向上倾斜地布置。具体地，在导电构件903a-1和导电构件901a之间的空间中，在加热器900的纵向方向上改变发热构件图案在加热器900的纵向方向上的长度(宽度)，由此使得发热分布彼此不同。在本实施例中，将在发热构件902a-1到902a-3和902b-1到902b-3中并列连接的多个发热构件图案之间的间隙的宽度设定成了相同的宽度，并调整了发热构件图案中的每个在加热器的纵向方向上的宽度。

用于调整加热器900的纵向方向上的每单位长度的发热量的方法不限于以上方法，在各个发热构件图案的加热器中，发热量可以通过在横向方向的长度、间隙(相邻的发热构件图案之间的间隙)的宽度、倾斜的角度，厚度等调整。此外，也可以通过分别改变并列连接的多个发热构件图案的材料阻抗值(体积电阻率)来形成发热分布。利用本实施例中的加热器900可以获得与实施例3中的效果类似的效果。

[其它实施例]

在实施例1到4中，已经描述了安装在其中记录材料P的纸张通过基准X是中心基准的图像加热装置上的加热器的结构示例。但是，本发明不限于以上结构示例，并且也可以被应用到其中纸张通过基准X在加热器的纵向方向上的端部附近的所谓的单边基准的图像加热装置。

图11例示了安装在单边基准的图像加热装置上的加热器1000的结构示例。加热器1000是实施例3中的加热器600的修改例。加热器1000具有构成第一发热块组(第一发热线L1)的发热块1002a-1和1002a-2，以及构成第二发热块组(第二发热线L2)的发热块1002b-1和1002b-2。发热块1002a-1和发热块1002a-2具有这样的结构：发热量在纸张通过基准X的位置(较接近纵向方向上的一个端部)处是最大的，并且发热量随着距纸张通过基准X的距离增大而减小。另一方面，发热块1002b-1和发热块1002b-2具有这样的结构：发热量在纸张通过基准X的位置(较接近纵向方向上的一个端部)处是最小的，并且发热量随着距纸张通过基准X的距离增大而增大。另外，用于通过其对发热构件中的每个进行通电的电极(E10c、E10a-1、E10a-2、E10b-1以及E10b-2)仅被形成在加热器1000的纵向方向的端部上。

在图11中，例示出实施例3中的加热器600的修改例，但类似的修改例也可以应用到实施例1到4中描述的任何加热器上。

虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是应该理解本发明不限于公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包括所有这样的变更方式和等同的结构及功能。

Claims (6)

1.一种加热器，其特征在于，包含：

基板；

第一发热线，被配置成沿着基板的纵向方向设置于基板上，并在纵向方向上被分成相互独立可控的多个发热块；以及

第二发热线，被配置成沿着基板的纵向方向设置于基板上，并在纵向方向上被分成相互独立可控的多个发热块；

其中，第二发热线中的多个发热块中的发热块在所述纵向方向上被设置在与第一发热线的一个发热块的位置相同的位置并且具有与所述一个发热块的长度基本上相同的长度，在所述纵向方向上具有不同的发热分布，并且是独立可控的。

2.根据权利要求1所述的加热器，

其中，在第一发热线和第二发热线中的至少一个中，多个发热块具有以下这样的结构：在沿着纵向方向设置的一对导电构件之间连接有发热构件，电流在所述发热构件中以与纵向方向相交的方向流动。

3.根据权利要求1所述的加热器，

其中，发热块包含在一对导电构件之间并列连接的多个发热构件图案。

4.一种图像加热装置，包含：

筒状的膜；以及

根据权利要求1所述的加热器，

其中，所述加热器与所述膜的内表面接触，以及

其中，所述图像加热装置利用从所述加热器通过所述膜传导出的热来加热已形成在记录材料上的图像。

5.根据权利要求4所述的图像加热装置，进一步包含控制所述加热器的控制单元，

其中，图像加热控制单元根据记录材料的尺寸，设定第一发热线和第二发热线中的至少一者的多个发热块之间的功率比。

6.根据权利要求5所述的图像加热装置，

其中，图像加热控制单元根据记录材料的尺寸，设定具有以下这样的关系的第一发热线中的发热块和第二发热线中的发热块之间的功率比：所述第一发热线中的发热块和第二发热线中的发热块在纵向方向上彼此重叠，在纵向方向上具有彼此不同的发热分布，并且可被独立控制。

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