CN112947021A - 加热部件、加热装置以及图像形成装置 - Google Patents

加热部件、加热装置以及图像形成装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及抑制加热部件整个长度方向上的温度不均的加热部件、加热装置以及图像形成装置。在连接导体(62A)~(62C)和发热体(59)的多个连接部(G1)、(G2)之中,将连接相对于发热体被配置在基体材料短边方向的一侧的导体和发热体的连接部作为第一连接部,将连接相对于发热体被配置在基体材料短边方向的另一侧的导体和发热体的连接部作为第二连接部,并以各个发热体的长度方向(U)的中心线为基准将各个发热体划分为第一区域(A1)和第二区域(A2)时,第一连接部及第二连接部的至少一方连接的区域在一部分的发热体和除此以外的发热体中是不同的。

Description

加热部件、加热装置以及图像形成装置
技术领域
本发明涉及加热部件、加热装置以及图像形成装置。
背景技术
例如,在复印机或打印机等的图像形成装置中,作为用于通过热来定影纸张上的调色剂的定影装置或用于使纸张上的油墨干燥的干燥装置等的加热部件,已知有具有面状的阻抗发热体的加热部件。
在下述专利文献1中,作为定影装置所使用的加热部件,公开了在长条状的基板上设置阻抗发热体及电接点,并将它们连接的导体图案等的加热器。
然而,在基板上设置有阻抗发热体及导体图案的加热器中,当阻抗发热体发热时,由于电流流向导体图案,导体图案也会稍微发热。因此,严格而言,加热器整体的长度方向的发热分布会受到导体图案的发热的影响。
因此,由于导体图案的发热分布的原因,有可能在加热器的温度分布中产生不均。特别是,在为了与图像形成装置的高速化相对应而增大发热量,并增大流向阻抗发热体的电流时,由于导体图案中的发热量也变大,所以就不能够忽视导体图案的发热的影响。因此,在具备这种加热器的装置中,要求有能够设定长度方向的温度分布的对策。
【专利文献1】(日本)专利特开2006-160429号公报
发明内容
为了解决上述课题,本发明提供一种包括具有长度方向的板状的基体材料、设置在所述基体材料上的多个电极、沿所述基体材料的所述长度方向排列的多个发热体以及设置在所述基体材料上连接所述电极和所述发热体的多个导体的加热部件,其特征在于:互为相邻的所述发热体彼此是在它们之间隔着绝缘区域来配置,并且,在连接所述导体和所述发热体的多个连接部之中,将连接相对于所述发热体被配置在基体材料短边方向的一侧的所述导体和所述发热体的所述连接部作为第一连接部,并将连接相对于所述发热体被配置在基体材料短边方向的另一侧的所述导体和所述发热体的所述连接部作为第二连接部,以各个所述发热体的所述长度方向的中心线为基准将各个所述发热体划分为第一区域和第二区域时,所述第一连接部及所述第二连接部的至少一方连接的所述区域在一部分的所述发热体和除此以外的所述发热体中是不同的。
根据本发明,能够设定长度方向的温度分布。
附图说明
图1所示是本发明的实施方式所涉及的图像形成装置的概要构成图。
图2所示是定影装置的概要构成图。
图3所示是定影装置的立体图。
图4所示是定影装置的分解立体图。
图5所示是加热装置的立体图。
图6所示是加热装置的分解立体图。
图7所示是加热器的俯视图。
图8所示是加热器的分解立体图。
图9所示是连接器被连接到加热器的状态的立体图。
图10所示是比较例所涉及的加热器的俯视图。
图11所示是在比较例所涉及的加热器中所有的阻抗发热体都发热时的每个块的供电线的发热量的示意图。
图12所示是在比较例所涉及的加热器中仅有一部分阻抗发热体发热而产生预想之外的分流时的每个块的供电线的发热量的示意图。
图13所示是本发明的第一实施方式所涉及的加热器的俯视图。
图14所示是在第一实施方式所涉及的加热器中所有的阻抗发热体都发热时的每个块的供电线的发热量的示意图。
图15所示是在第一实施方式所涉及的加热器中仅有一部分阻抗发热体发热而产生预想之外的分流时的每个块的供电线的发热量的示意图。
图16所示是在比较例和第一实施方式中比较了所有阻抗发热体都发热时的发热分布的图。
图17所示是在比较例和第一实施方式中比较了仅有一部分阻抗发热体发热而产生预想之外的分流时的发热分布的图。
图18所示是本发明的第二实施方式所涉及的加热器的俯视图。
图19所示是在第二实施方式所涉及的加热器中所有的阻抗发热体都发热时的每个块的供电线的发热量的示意图。
图20所示是在第二实施方式所涉及的加热器中仅有一部分阻抗发热体发热而产生预想之外的分流时的每个块的供电线的发热量的示意图。
图21所示是在比较例和第一实施方式及第二实施方式中比较了所有阻抗发热体都发热时的发热分布的图。
图22所示是在比较例和第一实施方式及第二实施方式中比较了仅有一部分阻抗发热体发热而产生预想之外的分流时的发热分布的图。
图23所示是本发明的第三实施方式所涉及的加热器的俯视图。
图24所示是在第三实施方式所涉及的加热器中所有的阻抗发热体都发热时的每个块的供电线的发热量的示意图。
图25所示是在第三实施方式所涉及的加热器中仅有一部分阻抗发热体发热而产生预想之外的分流时的每个块的供电线的发热量的示意图。
图26所示是在比较例和第三实施方式中比较了所有阻抗发热体都发热时的发热分布的图。
图27所示是在比较例和第三实施方式中比较了仅有一部分阻抗发热体发热而产生预想之外的分流时的发热分布的图。
图28所示是本发明的第四实施方式所涉及的加热器的俯视图。
图29所示是在第四实施方式所涉及的加热器中所有的阻抗发热体都发热时的每个块的供电线的发热量的示意图。
图30所示是在第四实施方式所涉及的加热器中仅有一部分阻抗发热体发热而产生预想之外的分流时的每个块的供电线的发热量的示意图。
图31所示是在比较例和第三实施方式及第四实施方式中比较了所有阻抗发热体都发热时的发热分布的图。
图32所示是在比较例和第三实施方式及第四实施方式中比较了仅有一部分阻抗发热体发热而产生预想之外的分流时的发热分布的图。
图33所示是其他比较例所涉及的加热器的俯视图。
图34所示是比较例所涉及的加热器中的每个块的供电线的发热量的示意图。
图35所示是本发明的第五实施方式所涉及的加热器的俯视图。
图36所示是第五实施方式所涉及的加热器中的每个块的供电线的发热量的示意图。
图37所示是在比较例和第五实施方式中比较了发热分布的图。
图38所示是加热器的短边方向尺寸和阻抗发热体的短边方向尺寸的示意图。
图39所示是加热器的变形例的示意图。
图40所示是加热器的其他变形例的示意图。
图41所示是加热器的另一个变形例的示意图。
图42所示是加热器的再一个变形例的示意图。
图43所示是加热器的再一个变形例的示意图。
图44所示是加热器的再一个变形例的示意图。
图45所示是温度检测机构的配置的示意图。
图46所示是其他定影装置的构成图。
图47所示是另外的定影装置的构成图。
图48所示是再一个定影装置的构成图。
具体实施方式
以下,根据附图来说明本发明。还有,在用于说明本发明的各图面中,对于具有同一功能或形状的构件或构成零件等的构成要素,只要能够判别,就赋予相同的符号。因此,对说明过一次的构成要素会省略其重复的说明。
图1所示是本发明的一个实施方式所涉及的图像形成装置的概要构成图。
图1所示的图像形成装置100具有作为图像形成部的4个成像单元1Y、1M、1C、1Bk。各成像单元1Y、1M、1C、1Bk相对于图像形成装置主体103能够装卸。另外,各成像单元1Y、1M、1C、1Bk除了收容有对应于彩色图像的颜色分解成分的黄色、品红色、青色、黑色等不同颜色的显影剂以外,其他的构成都相同。具体而言,各成像单元1Y、1M、1C、1Bk具有感光体2、充电装置3、显影装置4、清洁装置5。感光体2是鼓状的图像载体。充电装置3使感光体2的表面带电。显影装置4向感光体2的表面供给作为显影剂的调色剂,并在感光体2的表面形成调色剂图像。清洁装置5对感光体2的表面进行清洁。
另外,图像形成装置100具有曝光装置6、供纸装置7、转印装置8、定影装置9、排纸装置10。曝光装置6对各感光体2的表面进行曝光,并在各感光体2的表面形成静电潜像。供纸装置7供给作为记录介质的纸张P。转印装置8将形成在各感光体2上的调色剂图像转印到纸张P上。定影装置9对转印到纸张P上的调色剂图像进行定影。排纸装置10将纸张P排出到装置外。
转印装置8具有中间转印带11、4个一次转印辊12及二次转印辊13。中间转印带11是由多个辊张紧架设的环状的中间转印体。四个一次转印辊12是将各感光体2上的调色剂图像转印到中间转印带11上的一次转印部件。各一次转印辊12分别隔着中间转印带11与感光体2接触。由此,中间转印带11和各感光体2相互接触,并在它们的之间形成一次转印夹持部。二次转印辊13是将转印到中间转印带11上的调色剂图像向纸张P转印的二次转印部件。二次转印辊13通过中间转印带11与张紧架设中间转印带11的辊中的一个接触。由此,在二次转印辊13和中间转印带11之间形成了二次转印夹持部。
另外,在图像形成装置100内形成有纸张输送路径14来输送从供纸装置7送出的纸张P。在从该纸张输送路径14中的供纸装置7至二次转印夹持部(二次转印辊13)的途中,设置有一对时机辊15。
接着,参照图1来说明上述图像形成装置的印刷动作。
当印刷动作开始时,在各成像单元1Y、1M、1C、1Bk中,感光体2沿图1的顺时针方向被旋转驱动,并通过充电装置3使感光体2的表面带电为均匀的高电位。接着,根据原稿读取装置读取的原稿的图像信息或从终端送来的打印信息,曝光装置6对各感光体2表面进行曝光。由此,被曝光的部分的电位下降后形成静电潜像。然后,从显影装置4向该静电潜像供给调色剂,并在各感光体2上形成调色剂图像。
形成在各感光体2上的调色剂图像随着各感光体2的旋转到达一次转印夹持部(一次转印辊12的位置)时,与在图1的逆时针方向上旋转驱动的中间转印带11依次重叠地转印。然后,转印到中间转印带11上的调色剂图像随着中间转印带11的旋转向二次转印夹持部(二次转印辊13的位置)输送,并在二次转印夹持部被转印到输送来的纸张P上。该纸张P是从供纸装置7供给来的。从供纸装置7供给来的纸张P由时机辊15暂时停止。之后,纸张P与中间转印带11上的调色剂图像到达二次转印夹持部的时机对准后向二次转印夹持部输送。如此一来,全彩色的调色剂图像就承载到纸张P上了。另外,调色剂图像被转印到纸张P上后,残留在各感光体2上的调色剂通过各清洁装置5来除去。
转印有调色剂图像的纸张P被输送去定影装置9,并通过定影装置9将调色剂图像定影在纸张P上。然后,纸张P通过排纸装置10被排出到装置外,一系列的印刷动作就完成了。
接着,对定影装置9的构成进行详细说明。
如图2所示,本实施方式所涉及的定影装置9包括定影带20、加压辊21和加热装置19。加热装置19是加热定影带20的装置。加热装置19具有加热器22、加热器支撑件23、支撑件24等。
定影带20是作为定影部件的环状的带部件。定影带20具有例如外径为25mm、厚度为40~120μm的聚酰亚胺(PI)制的筒状基体。在定影带20的最表层,为了提高耐久性并确保脱模性而形成有脱模层。脱模层例如厚度为5~50μm,由含PFA或PTFE等的氟素类树脂制成。也可以在基体和脱模层之间设置弹性层。弹性层例如厚度为50~500μm,由橡胶等制成。另外,定影带20的基体不限于聚酰亚胺,也可以是PEEK等耐热性树脂,也可以是镍(Ni)或SUS等金属基体。也可以在定影带20的内周面上涂敷作为滑动移动层的聚酰亚胺或PTFE等。
加压辊21是与定影带20的外周面接触并形成夹持部N的对置部件。加压辊21例如是外径为25mm的辊。另外,加压辊21包括实心的铁制芯棒21a、形成于该芯棒21a表面上的弹性层21b以及形成于弹性层21b外侧的脱模层21c。弹性层21b由硅橡胶形成。弹性层21b的厚度例如为3.5mm。为了提高脱模性,优选在弹性层21b的表面设置脱模层21c。脱模层21c例如是厚度为40μm左右的氟素树脂层。
加压辊21和定影带20通过后述的作为施力部件的弹簧来相互压接。由此,就在定影带20和加压辊21之间形成了夹持部N。另外,加压辊21是作为驱动力从设在图像形成装置主体中的驱动机构传递来后进行旋转驱动的驱动辊。另一方面,定影带20随着加压辊21的旋转而从动旋转。当定影带20旋转时,定影带20相对于加热器22滑动移动。为了提高此时的定影带20的滑动移动性,也可以使油或润滑脂等润滑剂介于加热器22和定影带20之间。
加热器22是面状的加热部件。加热器22在定影带20的旋转轴方向或长度方向(以下,称为"带长度方向")上被设置为长条状。另外,加热器22在与加压辊21对应的位置处与定影带20的内周表面接触。加热器22是大致长方形的平板,长边沿着上述带长度方向。加热器22具有板状的基体材料50、第一绝缘层51、导体层52、第二绝缘层53。另外,导体层52具有发热部60。第一绝缘层51被设置在基体材料50上,导体层52被设置在第一绝缘层51上,第二绝缘层53被设置在导体层52上。即,在本实施方式中,朝向定影带20一侧(夹持部N侧),是按照基体材料50、第一绝缘层51、导体层52(发热部60)、第二绝缘层53的顺序来层叠的。因此,从发热部60发出的热经由第二绝缘层53向定影带20传递。
也可以与本实施方式不同地,发热部60被设置在基体材料50的与定影带20一侧为相反的一侧(加热器支撑件23一侧)。此时,发热部60的热量经由基体材料50被传递至定影带20。因此,优选的是,基体材料50由含有氮化铝等的导热率高的材料来制造。另外,在本实施方式所涉及的加热器22的构成中,还可以进一步在基体材料50的与定影带20为相反侧(加热器支撑件23一侧)的面上设置绝缘层。
加热器22相对于定影带20也可以是通过非接触或低摩擦片等来间接地接触的情况。但为了提高对定影带20的热传递效率,优选的是如本实施方式那样使加热器22与定影带20为直接接触。另外,也可以使加热器22与定影带20的外周面接触。还有,如本实施方式所示地,加热器22接触的面为定影带20的内周面时,能够避免与加热器22接触而导致定影带20的外周面的损伤,能够抑制定影质量的降低。
加热器支撑件23及支撑件24被配置在定影带20的内侧。加热器支撑件23是保持加热器22的保持部件。另外,支撑件24是在长度方向上对加热器支撑件23进行加强的加强部件。支撑件24是金属制的通道材料,支撑件24的两端部分被支承在定影装置9的两侧壁部。另外,撑条24与加热器支撑件23的与加热器22一侧为相反侧的面接触。由此,加热器支撑件23被支撑件24支撑。另外,由于加热器22及加热器支撑件23相对于加压辊21的加压力被保持为没有大的弯曲,所以就在定影带20和加压辊21之间形成了夹持部N。
加热器支撑件23通过加热器22的热而容易变成高温。因此,加热器支撑件23优选由耐热性的材料来制成。例如,加热器支撑件23由包含LCP或PEEK等低导热性的耐热性树脂来制造时,从加热器22向加热器支撑件23的传热得到抑制,能够抑制地对定影带20进行加热。
当印刷动作开始时,通过向加热器22供给电力,发热部60发热,定影带20就被加热了。另外,加压辊21旋转驱动,定影带20开始从动旋转。然后,在定影带20的温度达到规定的目标温度(定影温度)的状态下,如图2所示,承载有未定影调色剂图像的纸张P被输送到定影带20和加压辊21之间(夹持部N)。由此,未定影调色剂图像被加热及加压,就定影在纸张P上了。
图3所示是定影装置的立体图,图4所示是其分解立体图。
如图3及图4所示,定影装置9的装置框体40具备第一装置框体25和第二装置框体26。第一装置框体25具有一对侧壁部件28和前壁部件27。另一方面,第二装置框体26具有后壁部件29。一对侧壁部件28配置在带长度方向的一端侧和另一端侧。通过两侧壁部件28来分别支撑定影带20、加压辊21及加热装置19的两端侧。在各侧壁部件28中设置有多个卡合突起28a。通过各卡合突起28a与设置在后壁部件29上的卡合孔29a的卡合,来组装第一装置框体25和第二装置框体26。
另外,各侧壁部件28设有用于使得加压辊21的旋转轴插入贯通等的插通槽28b。插通槽28b在后壁部件29一侧开口。与插通槽28b的后壁部件29一侧的相反侧是不开口的抵碰部。在该抵碰部一侧的端部设有支承加压辊21的旋转轴的轴承30。通过加压辊21的旋转轴的两端被分别安装到轴承30上,加压辊21就通过两侧壁部件28来被支承为可以旋转了。
另外,在加压辊21的旋转轴的一端侧中,设置有作为驱动传递部件的驱动传递齿轮31。在加压辊21被两侧壁部件28支承的状态下,驱动传递齿轮31露出到侧壁部件28的外侧。由此,当定影装置9被安装到图像形成装置主体里时,驱动传递齿轮31与设置在图像形成装置主体里的齿轮连结,从而能够向加压辊21传递来自驱动源的驱动力。还有,向加压辊21传递驱动力的驱动传递部件,不仅限于驱动传递齿轮31,也可以是张紧架设驱动传递带的带轮、联轴机构等。
在加热装置19的长度方向的两端中设置有一对支撑部件32。一对支撑部件32支撑定影带20、加热器支撑件23、支撑件24等。在各支撑部件32中设有导向槽32a。通过使该导向槽32a沿着侧壁部件28的插通槽28b的边缘进入,支撑部件32就组装到侧壁部件28上了。
另外,在各支撑部件32和后壁部件29之间设置有作为施力部件的一对弹簧33。通过各弹簧33将支撑件24及支撑部件32向加压辊21一侧施力,定影带20就被推压抵接到加压辊21上了。由此,就在定影带20和加压辊21之间形成了夹持部N。
另外,如图4所示,在构成第二装置框体26的后壁部件29的长度方向的一端侧中,设置孔部29b。孔部29b是定影装置主体相对于图像形成装置主体来进行定位的定位部件。另一方面,在图像形成装置主体中设有作为定位部件的突起101。通过将该突起101插入定影装置9的孔部29b中,使突起101与孔部29b嵌合。由此,相对于图像形成装置主体的定影装置主体的带长度方向的定位就得以进行。另外,在后壁部件29的与设有孔部29b的端侧为相反的端侧中没有设置定位部件。因此,即使定影装置主体随着温度变化而向带长度方向伸缩,定影装置主体的伸缩也不会被约束,就能够抑制定影装置主体里产生的变形。
图5所示是加热装置19的立体图,图6所示是其分解立体图。
如图5及图6所示,在加热器支撑件23的定影带一侧的面(图5及图6中的跟前侧的面)中设有用于收容加热器22的矩形的收容凹部23a。收容凹部23a形成为与加热器22大致相同的形状及尺寸。但收容凹部23a的长度方向尺寸L2设定得比加热器22的长度方向尺寸L1稍长。如此,由于收容凹部23a形成为比加热器22稍长,即使加热器22因热膨胀而在其长度方向上伸长,加热器22和收容凹部23a也不会干涉。另外,在加热器22被收容在该收容凹部23a内的状态下,加热器25通过连接器被保持为与加热器支撑件23一起被夹入。连接器是用于向加热器22供给电力的后述的供电部件。
一对支撑部件32具有C字状的带支撑部件32b、凸缘状的带限制部件32c、支撑凹部部件32d。各带支撑部件32b被插入到定影带20的长度方向两端的内侧。由此,定影带20通过各带支撑部件32b被支承为所谓的自由带方式(在定影带20不旋转时,在定影带20上基本不产生张力的状态)。另一方面,各带限制部件32c不插入到定影带20的内侧中,而是被配置为与定影带20的长度方向端部相向而对。由此,即使定影带20朝着长度方向的一方移动,通过定影带20的长度方向端部与带限制部件32c的接触,定影带20的移动(偏靠)也得到限制。在各支撑凹部部件32d中插入有加热器支撑件23及支撑件24各自的长度方向的两端附近部分。由此,加热器支撑件23及支撑件24就被一对支撑部件32来支撑了。
如图5及图6所示,在加热器支撑件23的长边方向一端侧中设置有作为定位部的定位凹部23e。通过图5及图6的左侧所示的支撑部件32的嵌合部32e与该定位凹部23e的嵌合,来进行加热器支撑件23与支撑部件32的带长度方向的定位。另一方面,在图5及图6的右侧所示的支撑部件32上不设置嵌合部32e。因此,在图的右侧,相对于加热器支撑件23不进行支撑部件32的带长度方向的定位。这样,由于相对于支撑部件32的加热器支撑件23的定位仅在带长度方向的一侧进行,所以就允许加热器支撑件23随温度变化而在带长度方向上的伸缩了。
另外,如图6所示,在支撑件24的长度方向的两端部中设置有台阶部24a。各台阶部24a通过与支撑部件32的抵碰来相对于支撑部件32限制支撑件24的长度方向的移动。但是,这些台阶部24a中的至少一方相对于支撑部件32是介由间隙(松动)来配置的。这样,通过至少一方的台阶部24a相对于支撑部件32是介由间隙来配置,支撑件24随温度变化而在带长度方向上的伸缩就得到了允许。
图7所示是加热器22的俯视图,图8所示是其分解立体图。
如图8所示地,加热器22具有基体材料50、第一绝缘层51、导体层52、第二绝缘层53。第一绝缘层51被设置在基体材料50上,导体层52被设置在第一绝缘层51上,第二绝缘层53被设置在导体层52上。
基体材料50是由含有不锈钢(SUS)、铁或铝等的金属材料构成的长条状的板材。另外,作为用于制造基体材料50的材料,除了金属材料之外,还可以使用陶瓷或玻璃等。在基体材料50通过含有陶瓷等的绝缘材料来制造时,可以省略基体材料50和导体层52之间的第一绝缘层51。另一方面,金属材料对急速加热具有优异的耐久性并且加工容易。因此,金属材料适合于低成本化。即使在金属材料中,特别是铝和铜,由于具有高导热性和难以发生温度不均,所以优选使用。另外,不锈钢与铝或铜相比,具有能够廉价地制造基体材料的优点。
各绝缘层51,53通过含有耐热性玻璃等的绝缘材料来制造。另外,用于制造各绝缘层51,53的材料也可以是陶瓷或聚酰亚胺(PI)等。
导体层52具有发热部60、多个电极61、多个供电线62。另外,发热部60具有多个阻抗发热体59。多个供电线62将各阻抗发热体59和各电极61电连接。
阻抗发热体59是电阻值比供电线62高的导电部件。阻抗发热体59例如是通过丝网印刷等将调和了银钯(AgPd)及玻璃粉末等的糊状物涂覆到基体材料51或第一绝缘层51上,然后通过对该基体材料50进行烧结而形成的。用于制造阻抗发热体59的材料也可以是包含银合金(AgPt)和氧化钌(RuO2)中的至少一种的电阻材料。
供电线62是通过具有比阻抗发热体59的电阻值小的电阻值的导体来制造的。用于制造供电线62及电极61的材料为银(Ag)或银钯(AgPd)等。通过将这样的材料丝网印刷到基体材料50或第一绝缘层51上,就形成了供电线62和电极61。
如图7所示,各阻抗发热体59相互隔着间隔沿着基体材料50的长度方向U(以下称为"基体材料长度方向")并排排列成一列。因此,在相邻的阻抗发热体59的相互之间隔着有绝缘区域F(第二绝缘层53)。另外,各阻抗发热体59与三个电极61中的任意两个电连接。具体而言,在本实施方式中,两端以外的各阻抗发热体59相对于设置在基体材料长度方向U的一端侧的第一电极61A,是借助于第一供电线(第一导体)62A被并列连接的。另外,两端以外的各阻抗发热体59相对于设置在基体材料长度方向U的另一端侧的第二电极61B,是借助于第二供电线(第二导体)62B被并列连接的。另一方面,两端的各阻抗发热体59不与第一电极61A连接。两端的各阻抗发热体59相对于设置在基体材料长度方向U的一端侧(第一电极61A之外的)的第三电极61C,是借助于第三供电线(第三导体)62C被并列连接的。另外,两端的各阻抗发热体59与其他各阻抗发热体59同样地,相对于第二电极61B是借助于第二供电线62B被并列连接的。
在本实施方式中,由于各阻抗发热体59和各电极61的连接结构为上述那样的连接结构,第一发热部60A和第二发热部60B就能够互为独立地发热。这里,第一发热部60A是具有两端以外的各阻抗发热体59的发热部,第二发热部60B是具有两端的各阻抗发热体59的发热部。具体而言,当电压施加到第一电极61A及第二电极61B上,在两电极61A、61B之间产生电位差时,电流就流向两端以外的各阻抗发热体59,仅有第一发热部60A发热。另外,当电压施加到第三电极61C及第二电极61B上,在两电极61C、61B之间产生电位差时,由于电流流到两端的各阻抗发热体59,就仅有第二发热部60B发热了。另外,如果对所有的电极61A~61C施加电压时,第一发热部60A及第二发热部60B的双方的(全部)阻抗发热体59都发热。例如,在A4尺寸(通过纸张宽度:210mm)以下的比较小的宽度尺寸的纸张通过定影装置的情况下,仅是第一发热部60A发热。另一方面,在A3尺寸(通过纸张宽度:297mm)以上的比较大的宽度尺寸的纸张通过定影装置的情况下,在第一发热部60A之外,第二发热部60B也发热。由此,就得到了与纸张宽度相对应的发热区域。
图9所示是连接器70被连接到加热器22的状态的立体图。
如图9所示,连接器70具有树脂制的壳体71和多个接触端子72。各接触端子72是板簧,并设置在壳体71上。另外,在各接触端子72中连接有供电用的线束73。
如图9所示,连接器70以从表面侧和背面侧一起夹住加热器22和加热器支撑件23的方式来安装。在该状态下,各接触端子72的前端的接触部72a与各自对应的电极61弹性接触(压接),并且发热部60借助于连接器70和设置在图像形成装置中的电源电连接。由此,就能够从电源向发热部60供给电力。另外,对于位于与图9所示的电极61的相反一侧的电极61,也同样地连接有连接器70。另外,为了确保与各电极61和连接器70的连接,各电极61的至少一部分未被第二绝缘层53覆盖而露出(参照图7)。
在此,根据图10所示的比较例,来对加热器中发生的温度的不均(温度分布不均)进行说明。
图10所示比较例涉及的加热器220与上述实施方式涉及的加热器22同样地,具有多个阻抗发热体590、三个电极610A~610C、多个供电线620A~620C。各阻抗发热体590、各电极610A~610C、各供电线620A~620C被设置在长条状的基体材料500上。另外,各阻抗发热体590和各电极610A~610C借助于多个供电线620A~620C而电连接。在图10中,省略了设置在基体材料500和阻抗发热体590之间的第一绝缘层、和覆盖阻抗发热体590的第二绝缘层。阻抗发热体590、电极610A~610C以及供电线620A~620C的各自的连接结构与上述实施方式基本相同。因此,在比较例中,两端以外的各阻抗发热体590(第一发热部600A)和两端的各阻抗发热体590(第二发热部600B)能够相互独立地发热。另外,对于比较例和本发明的实施方式的不同点将在后面说明。
然而,在比较例那样的加热器中,阻抗发热体发热时,由于电流流向供电线,所以在供电线中也会产生轻微的发热。因此,供电线的发热分布影响加热器的温度分布,就有可能在加热器的温度分布中产生不均。尤其是,随着图像形成装置的高速化,为了增大发热量而加大流向发热体的电流时,由于在供电线中产生的发热量也变大,所以就无法忽视供电线中的发热的影响。
通过图11来说明比较例涉及的加热器220发热时在各供电线620A~620C中产生的发热。
在图11中,对于所有的阻抗发热体590分别流经20%的电流的情况,来显示在被划分的每个阻抗发热体590的各个块内产生的各供电线620A~620C的发热量和其共计值。在此,将沿着基体材料500的设有阻抗发热体590的面并与基体材料长度方向U交叉的方向Y(参照图10)称为"基体材料短边方向"。在图11所示的各供电线620A~620C中,由于在基体材料短边方向Y上延伸的部分短,所以在该基体材料短边方向Y上延伸的部分中的发热量就很少。因此,在基体材料短边方向Y上延伸的部分中的发热量忽略不计,仅计算在基体材料长度方向U上延伸的部分中的发热量。另外,由于发热量(W)由下式(1)表示,因此为方便起见,图11的表所示的发热量是以流经各供电线的电流(I)的二次方来计算的。由此,计算出的发热量的数值最多只是简单计算得出的值,与实际的发热量是不同的。
式1
W(发热量)=R(电阻)×I2(电流)···(1)
关于发热量的计算方法,以图11中的第一块及第二块为例进行说明。例如,在图11的第一块中,流经第一供电线620A的电流为100%,流经第三供电线620C的电流为20%。因此,在第一块中,作为流经各供电线620A、620C的电流的二次方的共计值的10400(=10000+400)是总计发热量。另外,在图11中的第二块中,流经第一供电线620A的电流为80%,流经第二供电线620B的电流为20%,流经第三供电线620C的电流为20%。因此,在第二块中,作为流经各供电线620A~620C的电流的二次方的共计值的7200(=6400+400+400)是总计发热量。另外,在其他的块中,也同样地计算发热量。
然后,将各块的总计发热量表示为纵轴的图表就如图11所示。从该图可知,供电线的总计发热量是在两端侧的块中大,反过来,在中央侧的块中小,在供电线的发热分布中存在不均。因此,由于这种供电线的发热分布的不均,在加热器的发热分布中也产生不均时,就可能在定影图像中产生光泽不均,并导致图像质量降低。
另外,由这种供电线的发热引起的温度的不均,不限于全部的阻抗发热体都发热的情况(图11所示的例子),即使在一部分的阻抗发热体发热的情况下也会发生。尤其是,随着加热器的小型化或图像形成装置的高速化,在供电线中产生预想之外的分流的情况下,温度的不均有可能变得显著。预想之外的分流在对应于加热器的小型化而使供电线的宽度在加热器的短边方向上变小时,就会在供电线的电阻值变大的情况下容易产生。另外,为了使图像形成装置对应于高速化而增加阻抗发热体的发热量,并减小阻抗发热体的电阻值的情况下,也容易发生预想之外的分流。即,供电线的电阻值变大,或阻抗发热体的电阻值变小,或者两者在供电线的电阻值和阻抗发热体的电阻值相对接近的情况下,之前没有电流流过的路径中电流也有可能流过(可能发生预想之外的分流)。
具体来说就是,在比较例涉及的加热器中,当供电线的电阻值和阻抗发热体的电阻值相对接近时,预想之外的分流发生时的例子就如图12所示。如图12所示,在该例子中,电流在第一发热部600A中分别流经20%。然而,在图的左侧第二个阻抗发热体590中,通过该阻抗发热体590的电流的一部分(5%)在前方的第二供电线620B的分歧部X处朝着第二电极610B一侧的相反侧(图的左侧)流动而产生分流。分开的一部分电流通过图12中的左端的阻抗发热体590,并到达第三电极610C。然后,一部分的电流通过第三供电线620C到达右端的阻抗发热体590,并与第二供电线620B合流。
在图12的表及图中示出了在发生预想之外的分流时的每个块的各供电线620A~620C中产生的发热量及其共计值。在该例中,当电流朝着第一发热部600A的各阻抗发热体590分别均等地流过20%时,其中的一部分电流在分歧部X处分流5%,并由此来计算每个发热的块(第二块~第六块)的各供电线620A~620C的发热量。另外,发热量的计算方法与在图11所示的例子中说明的方法相同。
如图12中的表及图所示,即使在这种情况下,在两端侧的块中供电线的总计发热量大,反过来,在中央侧的块中供电线的总计发热量小,在供电线的发热分布中发生了不均。因此,由于这种供电线的温度分布的不均,就可能在定影图像中产生光泽不均,并导致图像质量降低。
于是,在本发明的实施方式中,为了抑制上述那样地在加热器的整个长边方向上的温度的不均,采取了下述的对策。
图13所示是上述本发明的实施方式(第一实施方式)所涉及的加热器22的俯视图。
图13所示的加热器22与图10所示的比较例涉及的加热器220相比,不同点在于供电线对于一部分的阻抗发热体的连接位置。这里,在图10及图13中,与阻抗发热体连接的供电线的多个连接部之中,将配置在阻抗发热体59(590)的基体材料短边方向Y的一侧的连接部G1设为"第一连接部"。另外,将配置在阻抗发热体59(590)的基体材料短边方向Y的另一侧的连接部G2设为"第二连接部"。即,是将相对于阻抗发热体59(590)的第一供电线62A(620A)及第三供电线62C(620C)的各连接部G1设为"第一连接部",将相对于阻抗发热体59(590)的第二供电线62B(620B)的连接部G2设为"第二连接部"。另外,在图10及图13中,与最左侧的阻抗发热体59(590)连接的第三供电线62C(620C)和其他供电线62A(620A)、62B(620B)不同,是从基体材料短边方向Y的一侧(上侧)向另一侧(下侧)弯曲地延伸的。然而,该供电线62C的连接部G1及其附近的部分,因为与其他的供电线62A(620A)、62C(620C)的连接部G1同样地配置在基体材料短边方向Y的一侧(上侧),所以作为第一连接部。
另外,也可以以在流经阻抗发热体的电流的方向为基准来规定"第一连接部"和"第二连接部"。即,也可以将配置在电流流动方向的上游侧(一侧)的连接部G1作为"第一连接部",将配置在电流流动方向的下游侧(另一侧)的连接部G2作为"第二连接部"。另外,该"电流流动方向"是指通常的电流所流动的方向,不包括上述预想之外的分流的方向。另外,当流经加热器的电流为交流时,电流的流动方向会周期性地变化。在这种情况下,"电流流动方向"是指任意时机时确定的电流的方向(单向)。即,在此所说的第一连接部G1和第二连接部G2,无论流经加热器的电流是直流还是交流,是为了方便区别任意时机时确定的电流的方向上的一侧的连接部和另一侧的连接部的表现。因此,在本发明中,电流的方向并不限于单向。
另外,在图10及图13中,以各阻抗发热体59(590)的基体材料长度方向U的中心线M为基准,将各阻抗发热体59(590)划分为第一区域A1和第二区域A2。这种情况下,在比较例和本发明的实施方式中,连接第一连接部G1和第二连接部G2的区域在一部分的阻抗发热体59(590)中会如下所示地不同。
具体而言,在图10所示的比较例中,第一连接部G1被配置在所有阻抗发热体590的第一区域A1(左侧)。另外,第二连接部G2被配置在所有阻抗发热体590的第二区域A2(右侧)。
相对于此,在图13所示的本发明的实施方式中,连接第一连接部G1和第二连接部G2的区域在一部分的阻抗发热体59(590)中会如下所示地不同。具体来说就是,在图的左侧起第四及第五个的阻抗发热体59和除此以外的阻抗发热体59中,连接第一连接部G1和第二连接部G2的区域是不同的(左右相反)。
如此,在本发明的实施方式中,通过使连接第一连接部G1及第二连接部G2的区域在一部分的阻抗发热体59和除此以外的阻抗发热体59中不同,就能够调整各块中的供电线的发热分布。
图14及图15所示是本发明的实施方式中的供电线的发热量。图14所示是所有的阻抗发热体59都发热时的每个块的供电线的发热量。另一方面,图15所示是仅第一发热部60A发热并产生预想之外的分流时的每个块的供电线的发热量。另外,在各供电线中流动的电流的条件以及发热量的计算方法与上述的例子相同。
图16和图17所示是本发明的实施方式中的发热分布和比较例中的发热分布的比较曲线图。图16所示是所有的阻抗发热体都发热时的发热分布。另一方面,图17所示是只有第一发热部发热并产生预想之外的分流时的发热分布。各图中的虚线是比较例中的供电线的发热分布,实线是本发明的实施方式中的供电线的发热分布。另外,在图16及图17中,将比较例的第一块中的供电线的总计发热量设为"1",并以总计发热量为基准来表示其他的块的总计发热量。
如图16及图17所示,在任一种情况下,本发明的实施方式与比较例相比,特别是中央侧的第四块和第五块中的发热量都大幅上升。其结果是,在本发明的实施方式中,与比较例相比,总计发热量最高的块和最低的块之差变小,温度的不均得到了抑制。
如此,在本发明的实施方式中,通过使连接第一连接部G1及第二连接部G2的区域在一部分的阻抗发热体59和除此以外的阻抗发热体59中不同,就能够抑制供电线中的发热分布的不均。由此,也能够抑制加热器22或定影带20在长度方向上的温度的不均,不易产生光泽不均匀等的图像不良,并能够维持图像品质。
接着,对不同于上述的实施方式(本发明的第一实施方式)的实施方式进行说明。另外,在以下的说明中,主要说明与上述的实施方式不同的部分,其他部分因为与上述实施方式相同,因此省略说明。
图18所示是本发明的第二实施方式所涉及的加热管22的俯视图。
上述图13所示的第一实施方式的情况是在任一阻抗发热体59中,第一连接部G1及第二连接部G2都被配置在各阻抗发热体59的互为不同的区域里。与此相对,图18所示的第二实施方式的情况是在一部分的阻抗发热体59中,第一连接部G1及第二连接部G2被配置在相同的区域里。具体来说就是,图18所示的例子的情况是在图的左起第一及第六的阻抗发热体59中,第一连接部G1和第二连接部G2都被配置在各阻抗发热体59的第二区域A2(右侧)里。另外,在图18所示的左起第二个阻抗发热体59中,第一连接部G1及第二连接部G2都被配置在阻抗发热体59的第一区域A1(左侧)里。还有,在除此以外的各阻抗发热体59中,第一连接部G1及第二连接部G2都被配置在各阻抗发热体59的互为不同的区域(互为相反的一侧)里。
图19及图20所示是第二实施方式中的各供电线的发热分布。图19所示的发热量是所有的阻抗发热体59都发热时的每个块的供电线的发热量。另一方面,图20所示的发热量是仅第一发热部60A发热并产生预想之外的分流时的每个块的供电线的发热量。另外,在各供电线中流动的电流的条件以及发热量的计算方法与上述的例子相同。
然后,在图21及图22中,除了比较例及本发明的第一实施方式之外,还示出了对本发明的第二实施方式进行了比较的供电线的发热分布。图21所示的发热分布是所有的阻抗发热体都发热时的发热分布。另一方面,图22所示的发热分布是仅第一发热部发热并产生预想之外的分流时的发热分布。各图中的虚线为比较例中的供电线的发热分布,实线为本发明的第一实施方式中的供电线的发热分布,点划线为本发明的第二实施方式中的供电线的发热分布。
如图21及图22所示,在由点划线所示的本发明的第二实施方式中,与实线所示的本发明的第一实施方式相比,第三块中的发热量进一步大幅上升。如此,在本发明的第二实施方式中,能够进一步抑制供电线的温度分布的不均,并能够使图像品质提高。
接着,图23所示是本发明的第三实施方式所涉及的加热器22的结构。
在图23所示的第三实施方式中,第一供电线62A及第二供电线62B借助于倾斜部620与一部分的阻抗发热体59(图中左起第二和第三的各阻抗发热体59)连接。该倾斜部620是第一供电线62A或第二供电线62B的一部分,被配置为倾斜于基体材料长度方向U。如此,也可以通过倾斜部620来连接各供电线62A、62B和各阻抗发热体59。另外,在其他阻抗发热体59中,各供电线62A~和各阻抗发热体59是通过平行于基体材料短边方向Y的部分以及平行于基体材料长度方向U的部分来连接的。
图24及图25所示是第三实施方式中的各供电线的发热分布。图24所示的发热分布是所有的阻抗发热体59都发热时的供电线的发热分布。另一方面,图25所示的发热分布是仅第一发热部60A发热并产生预想之外的分流时的供电线的发热分布。在第三实施方式中的总计发热量中,也加进了各倾斜部620中产生的发热量。即,由于倾斜部620被配置在基体材料长度方向U上的一定的范围内,所以将倾斜部620作为影响基体材料长度方向U的发热分布的部分来对待。另外,在各供电线中流动的电流的条件及发热量的计算方法与上述的例子相同。
另外,图26和图27所示的是比较例中的发热分布和本发明的第三实施方式中的发热分布的比较曲线图。图26所示的发热分布是所有的阻抗发热体都发热时的发热分布。另一方面,图27所示的发热分布是仅第一发热部发热并产生预想之外的分流时的发热分布。各图中的虚线是比较例中的供电线的发热分布,实线是本发明的第三实施方式中的供电线的发热分布。
如图26及图27所示,在任一种情况下,本发明的第三实施方式与比较例相比,尤其是能够提高中央侧的块的发热量,从而能够抑制供电线的发热分布的不均。另外,在本发明的第三实施方式中,通过设置倾斜部620,能够将倾斜部620的发热量添加到每个块的发热量里。由此,能够更细致地调整发热分布。
更进一步地,图28所示是本发明的第四实施方式所涉及的加热器22的结构。
上述图23所示的第三实施方式的情况是在任一阻抗发热体59中,第一连接部G1及第二连接部G2都被配置在互为不同的区域里。与此相对,图28所示的第四实施方式的情况是在一部分的阻抗发热体59中,第一连接部G1及第二连接部G2被配置在相同的区域里。具体来说就是,图28所示的例子的情况是在图的左起第一及第二的阻抗发热体59中,第一连接部G1和第二连接部G2都被配置在各阻抗发热体59的第二区域A2(右侧)里。另外,在图28所示的左起第六的阻抗发热体59中,第一连接部G1及第二连接部G2都被配置在阻抗发热体59的第一区域A1(左侧)里。
另外,在第四实施方式中,相对于图的左起第二、第三、第四、以及第六的各阻抗发热体59,第一供电线62A及第二供电线62B分别通过倾斜部620来连接。其中,在图中左起第二和第六个的各阻抗发热体59中,倾斜部620的第一连接部G1和第二连接部G2被配置在阻抗发热体59的相同区域里。如此,也可以将倾斜部620相对于阻抗发热体59的连接位置(第一连接部G1及第二连接部G2)设在阻抗发热体59的相同区域里。
图29及图30所示是第四实施方式中的各供电线的发热分布。图29所示的发热分布是所有的阻抗发热体59都发热时的供电线的发热分布。另一方面,图30所示的发热分布是仅第一发热部60A发热并产生预想之外的分流时的供电线的发热分布。与上述第三实施方式同样地,在第四实施方式中,也在总计发热量中添加了在各倾斜部620产生的发热量。另外,在各供电线中流动的电流的条件以及发热量的计算方法与上述的例子相同。
另外,在图31及图32中,除了比较例及本发明的第三实施方式之外,还示出了对本发明的第四实施方式进行了比较的供电线的发热分布。图31所示的发热分布是所有的阻抗发热体都发热时的发热分布。另一方面,图32所示的发热分布是仅第一发热部发热并产生预想之外的分流时的发热分布。各图中的虚线为比较例中的供电线的发热分布,实线为本发明的第三实施方式中的供电线的发热分布,点划线为本发明的第四实施方式中的供电线的发热分布。
如图31及图32所示,在由点划线表示的第四实施方式中,与实线所示的第三实施方式相比,进一步抑制了供电线的温度分布的不均。即,根据第四实施方式,能够进一步减小总计发热量最高的块与最低的块的差。
在上述各实施方式中,是对本发明适用于具有三个电极、且能够对一部分的阻抗发热体和除此以外的阻抗发热体进行独立的发热控制的加热器为例来说明的。但是,本发明并不限于这样的加热器,也可以适用于具有两个电极、且对所有的阻抗发热体一起进行发热控制的加热器。
以下,与比较例一起,对将本发明适用于具有两个电极的加热器的例子进行说明。
图33所示是比较例涉及的加热器220。在基体材料500上设置有两个电极610A、610B和多个阻抗发热体590以及连接它们的两个供电线620A、620B。多个的阻抗发热体590相对于设置在基体材料长度方向U的一端侧的第一电极610A,是通过第一供电线620A来并列连接的。另外,各阻抗发热体590相对于设置在基体材料长度方向U的另一端侧的第二电极610B,是借助于第二供电线620B被并列连接的。当电压被施加到第一电极610A及第二电极610B上时,电流流经所有的阻抗发热体590,各阻抗发热体590就发热了。
这里,与各阻抗发热体590连接的各供电线620A、620B的连接部之中,将配置在基体材料短边方向的一侧的第一供电线620A的连接部G1设为"第一连接部"。另外,将配置在基体材料短边方向的另一侧的第二供电线620B的连接部G2设为"第二连接部"。另外,以这些长度方向的中心线M为基准将各阻抗发热体590划分为第一区域和第二区域。这种情况下,在比较例中,第一连接部G1和第二连接部G2的各自所连接的区域在所有的阻抗发热体590中都是相同的方式。具体而言,在图33所示的例子中,所有的第一连接部G1都被配置在第二区域A2里,所有的第二连接部G2都被配置在第一区域A1里。
图34所示是比较例中的各供电线的发热分布。如图34所示,在比较例中,供电线的总计发热量的倾向是在两端侧的块中大,反过来,在中央侧的块中小,在供电线的发热分布中存在不均。
接着,在图35中示出了本发明的实施方式(第五实施方式)的加热器22。
在图35所示的本发明的实施方式中,与图33所示的比较例不同的是,与第一连接部G1(第一供电线62A的连接部G1)和第二连接部G2(第二供电线62B的连接部G2)分别连接的区域在一部分的阻抗发热体59和除此以外的阻抗发热体59中是不同的。具体而言,在图35所示的例子中,使得分别连接第一连接部G1及第二连接部G2的区域在两端的各阻抗发热体59和除此以外的阻抗发热体59中左右相反。除此之外,是与图33所示的比较例为相同的结构。
图3所示是本发明的实施方式中的各供电线的发热分布。更进一步地,图37所示是对比较例和本发明的实施方式进行了比较后的供电线的发热分布。在图37中,虚线是比较例中的供电线的发热分布,实线是本发明的实施方式中的供电线的发热分布。另外,在图37中,将比较例的第一块中的供电线的总计发热量设为"1"。
如图37所示,由实线表示的本发明的实施方式与由虚线表示的比较例相比,能够大幅降低两端的块中的发热量,从而能够抑制供电线的温度分布的不均。具体而言,在比较例中,总计发热量最高的块与最低的块的差是3200。相对于此,在本发明的实施方式中,该差是1600。如此,即使将本发明适用于具有两个电极、且对所有阻抗发热体一起进行发热控制的加热器时,也能够抑制供电线中的发热分布的不均,并能够抑制加热器或定影带的长度方向上的温度的不均。
图35所示的例子的情况是在任一阻抗发热体59中,第一连接部G1及第二连接部G2都被配置在各阻抗发热体59的不同的区域里。然而,本发明并不限于此,也可以与上述图18所示的第二实施方式同样地,在一部分的阻抗发热体59中,第一连接部G1以及第二连接部G2被配置在各阻抗发热体59的相同区域里。另外,如上述的图23或图28所示的各实施方式那样,第一供电线62A及第二供电线62B的至少一方也可以具有倾斜部620。
如上所述,在本发明的各实施方式所涉及的加热器22中,使得分别连接第一连接部G1及第二连接部G2的区域在一部分的阻抗发热体59和除此以外的阻抗发热体59中不同。由此,能够调整按每个阻抗发热体划分的各块内的供电线的总计发热量,并能够抑制加热器的长度方向上的发热分布的不均。
另外,只是改变供电线和阻抗发热体的连接位置,就能够抑制温度分布的不均。由此,就能够避免大幅度的设计变更。例如,通过使得一部分的供电线的材质或厚度与其他供电线的材质或厚度不同,也能够变更供电线的电阻值,并调整供电线的发热量。然而,使供电线的材质或厚度不同的方法,存在着在加热器的加工性、制造成本或对图像质量的影响等方面的问题。相对于此,本发明的实施方式的情况因为在一部分的供电线和其他供电线中,不是使得材质或厚度不同来改变电阻值,所以能够使供电线的电阻值在整体上都相同。因此,通过丝网印刷等进行的供电线的加工变得容易,制造成本也低,且能够避免因供电线的厚度差引起的对图像质量的影响。
另外,根据本发明的各实施方式的构成,即使为了图像形成装置的高速化而增大流向阻抗发热体的电流,也能够抑制供电线的发热分布的不均。因此,本发明能够对应于图像形成装置的高速化。即,即使是供电线的发热量增大、发热分布的不均变得显著的状况,因为也能够抑制发热分布的不均,所有就能够抑制光泽不均匀等不良情况,并能够维持图像质量。
另外,为了加热器的短边方向的小型化而使供电线变细时,随着供电线的电阻值的变大,其发热量就有可能增大,或是发生上述的预想之外的分流。然而,通过将本发明的各实施方式所涉及的构成适用于加热器,因为能够抑制供电线的发热分布的不均,所以也能够应对加热器的短边方向的小型化。
因此,通过将本发明适用于为了小型化而特别减小了短边方向尺寸的加热器,就能够期待更大的效果。具体而言,在图38中,将加热器22(基体材料50)的短边方向尺寸设为Q、将阻抗发热体59的短边方向尺寸设为R时,在将本发明适用于R对Q的比(R/Q)为25%以上的加热器22时,能够期待大的效果。更进一步地,如果是上述短边方向的尺寸比(R/Q)为40%以上的加热器22,将本发明适用于加热器22的效果会更大。另外,加热器22的短边方向尺寸Q是指基体材料50的短边方向尺寸。另外,阻抗发热体59的短边方向尺寸R是指一个阻抗发热体59的整体的短边方向尺寸。在图38所示的例子中,由于加热器22的基体材料50形成为长方形,所以加热器22的短边方向尺寸Q在长度方向上无论哪一个位置都是相同的尺寸。但是,也可以在基体材料50的边缘有凹凸,短边方向尺寸Q有变化。这种情况下,在配置有阻抗发热体59的长度方向范围内,将加热器22在短边方向上为最小的尺寸设为上述加热器22的短边方向尺寸Q。
在一部分的阻抗发热体59和其他的阻抗发热体59中,连接区域为不同的连接部既可以是第一连接部G1和第二连接部G2的双方,也可以是任意一方。通过第一连接部G1及第二连接部G2中的至少一方的连接区域在一部分的阻抗发热体59和其他的阻抗发热体59中的不同,就能够调整按每个阻抗发热体被划分的各块内的供电线的总计发热量。由此,能够抑制在加热器的长度方向上的发热分布的不均。
另外,关于将第一连接部G1或第二连接部G2的连接区域为不同的阻抗发热体59设为哪一个阻抗发热体,只要根据加热器的布局或发热分布等来适当决定即可。
在上述图16及图17等所示的比较例中,供电线的发热量具有在两端的块中高、中央侧的块中变低的倾向。这种情况下,优选的是以两端的块中的供电线的发热量小、中央侧的块中的供电线的发热量大的方式来设计供电线的连接结构。因此,优选的是,在配置于两端以外(中央侧)的阻抗发热体59之中的至少一个中,第一连接部G1及第二连接部G2的至少一方的连接区域与配置在两端的阻抗发热体59的连接区域不同。另外,在中央的阻抗发热体59中的第一连接部G1以及第二连接部G2各自的连接区域与两端的阻抗发热体59中的连接区域相同的情况下,发热量有可能在发热量小的块中逐渐变小。因此,如图13所示的例子等的那样,优选的是在两端(左起第一和第七)的阻抗发热体59和中央(左起第四)的阻抗发热体59中,使第一连接部G1和第二连接部G2的至少一方的连接区域为不同。
另外,当第一连接部G1及第二连接部G2的各自的连接区域在彼此相邻配置的阻抗发热体59中一定是交替为不同时,在想要增大发热量的块中,发热量反而有可能变小。因此,如图13所示的例子那样,在互相相邻配置的阻抗发热体59的彼此之中,至少在一组的阻抗发热体59的彼此(例如左起第一和第二的阻抗发热体59的彼此)中,优选的是第一连接部G1和第二连接部G2各自的连接区域是相同的。
另外,如图13或图35所示的各例那样,当第一连接部G1及第二连接部G2各自的连接区域在任一阻抗发热体59中均为互不相同的区域时,各阻抗发热体59的劣化也同样会发生。这种情况下,难以产生随时间推移的发热不均,也容易预测伴随劣化的不良情况。另外,如图39所示的例子那样,当第一连接部G1及第二连接部G2各自的连接区域在所有阻抗发热体59中为相同区域时(第一连接部G1及第二连接部G2的双方都被配置在第一区域A1或第二区域A2中的情况),也具有与上述图13或图35所示的例子同样的优点。
另外,供电线62与阻抗发热体59连接的的位置(连接部G1、G2)比起阻抗发热体59的中央线M来优选的是更靠端侧的位置。当供电线59与阻抗发热体59的端侧连接时,与供电线62连接在阻抗发热体59的中央线M上的情况不同地,能够避免在阻抗发热体62内产生的温度不均。
阻抗发热体59的形状可以是如图13所示的块状,也可以是图35所示的具有在基体材料长度方向U上往复的弯折部J的形状。
另外,在上述各实施方式中,连接各供电线62A~和各阻抗发热体59的、在基体材料短边方向Y上延伸的部分K(例如参照图38)是各供电线62A~的一部分。但是,本发明并不局限于此,如图40所示的例子那样,这种在基体材料短边方向Y上延伸的部分K也可以是阻抗发热体59的一部分。
另外,各阻抗发热体59和各供电线62A~的连接部G1、G2并不限于配置在块状的阻抗发热体59的角(例如参照图13)里。如图41所示的例子那样,各阻抗发热体59和各供电线62A~的连接部G1、G2也可以被配置在阻抗发热体59的图中右端或左端的在基体材料短边方向Y上延伸的整个边缘上。
另外,本发明也可适用于如图42~图44所示的加热器22。在图42~图44所示的加热器22中,除了一部分的阻抗发热体59之外,互为相邻的多个阻抗发热体59彼此是借助于供电线62A~中的任一个来连续地配置的。另一方面,一部分的阻抗发热体59彼此是以绝缘区域F介于它们之间的方式来相互分开地配置的。在图42~图44中,配置于基体材料长度方向U的两端侧的阻抗发热体59和配置于它们之间的各阻抗发热体59的之间介入有绝缘区域F。通过绝缘区域F来分开的阻抗发热体59(阻抗发热体组)彼此经由相同的供电线(第二供电线62B)与相同的电极(第二电极61B)连接,同时还分别经由其他供电线(第一供电线62A或第三供电线)与其他的电极(第一电极61A或第三电极61C)连接。因此,通过绝缘区域F来分开的阻抗发热体59(阻抗发热体组)彼此能够互为独立地发热。还有,这里,第三电极61C和与其连接的第三供电线被分别单独设置为用于基体材料长度方向U的一端的阻抗发热体59和用于另一端侧的阻抗发热体59。但是,本发明并不局限于此,也可以将各第三电极61C及各第三供电线汇集后作为一个电极及一个供电线。
在图42~图44所示的各例中,当电压施加到第一电极61A及第二电极61B上,并使得两电极61A、61B之间产生电位差时,仅是中央侧的各阻抗发热体59发热。另外,当电压施加到第三电极61C及第二电极61B上,并使得两电极61C、61B之间产生电位差时,仅是两端侧的各阻抗发热体59发热。另外,在所有的电极61A~61C中施加电压时,所有的阻抗发热体59都发热。
即使在这样的加热器22中,通过改变供电线62A~对阻抗发热体59的连接位置,如上述实施方式那样,也能够调整每个阻抗发热体59的发热量。即,在图42~图44中,基体材料短边方向Y的一侧的第一供电线62A及第三供电线和阻抗发热体59的连接部G1为"第一连接部"。另外,基体材料短边方向Y的另一侧的第二供电线62B和阻抗发热体59的连接部G2为"第二连接部"。这里,以各阻抗发热体59的基体材料长度方向U的中心线M为基准将各阻抗发热体59划分为第一区域A1和第二区域A2时,第一连接部G1和第二连接部G2的连接区域只要一部分的阻抗发热体59和除此以外的阻抗发热体59不同即可。
具体而言,在图42中的左起第一个阻抗发热体59中,第一连接部G1被配置在第二区域A2中,第二连接部G2被配置在第一区域A1中。相对于此,在左起第二个阻抗发热体59中,反过来是第一连接部G1被配置在第一区域A2中,第二连接部G2被配置在第二区域A1中。如此,通过第一连接部G1及第二连接部G2中的至少一方的连接区域在一部分的阻抗发热体59和除此以外的阻抗发热体59中的不同,就能够调整各个阻抗发热体的发热量了。由此,能够抑制在加热器的长度方向上的发热分布的不均。
另外,用于温度控制的热敏电阻、或者作为防止过度升温的安全装置来使用的恒温器等的温度检测机构(温度传感器)被配置在与阻抗发热体的任一个相对应的位置里。这种情况下,如图45所示,比起基体材料长度方向U上的阻抗发热体59的中心线M来,优选的是将温度检测机构34配置在温度增高的一侧(图45中的右侧),。通过在这样的位置里配置温度检测机构34,温度检测机构34就容易预先检测过度的温度上升,来提高安全性。另外,也能够抑制纸张上的熔融调色剂因高温产生的附着,即能够抑制所谓的高温偏移的发生。
另外,在本发明所涉及的实施方式中,为了进一步抑制加热器整个长度方向上的温度的不均,也可以使用具有PTC特性的阻抗发热体。PTC特性是指温度变高时电阻值变高(在施加恒定电压时加热器输出功率下降)的特性。由于发热部具有PTC特性,当加热器低温时,加热器通过高功率来快速启动上升,并在加热器为高温时,能够抑制加热器低功率时过度升温。例如,只要PTC特性的TCR系数为300~4000ppm/度左右,就在确保加热器所需的电阻值的同时实现低成本化。更优选地,TCR系数为500~2000ppm/度。
电阻温度系数(TCR)可以使用下述式(2)来算出。式(2)中的T0为基准温度,T1为任意温度,R0为基准温度T0中的电阻值,R1为任意温度T1中的电阻值。例如,在图13所示的上述加热器22中,当第一电极61A和第二电极61B之间的电阻值在25℃(基准温度T0)时为10Ω(电阻值R0)、125℃(任意温度T1)时为12Ω(电阻值R1)时,从式(2)计算的电阻温度系数就是2000ppm/℃。
式2
电阻温度系数(TCR)=(R1-R0)/R0/(T1-T0)×106···(2)
另外,本发明除了上述定影装置之外,也可适用于如图46~图48所示的定影装置。以下,对图46~图48所示的各定影装置的构成进行简单的说明。
首先,在图46所示的定影装置9中,在相对于定影带20与加压辊21一侧为相反的一侧配置有推压辊90。通过该推压辊90和加热器22来夹着定影带20加热。另一方面,在加压辊21一侧中,在定影带20的内周配置有夹持部形成部件91。夹持部形成部件91由支撑件24支撑。夹持部形成部件91和加压辊21夹着定影带20形成夹持部N。
接着,在图47所示的定影装置9中,省略了上述的推压辊90。另外,在该定影装置9中,为了确保定影带20和加热器22的圆周方向接触长度,加热器22沿着定影带20的曲率形成为圆弧状。其他构成与图46所示的定影装置9为相同的构成。
最后,在图48所示的定影装置9中,除了定影带20之外还设置有加压带92。另外,在该定影装置9中,分为加热夹持部(第一夹持部)N1和定影夹持部(第二夹持部)N2。即,在相对于加压辊21为定影带20一侧的相反侧里,配置有夹持部形成部件91和支撑件93。另外,加压带92以包含夹持部形成部件91和支撑件93的方式来被配置为能够旋转。当纸张P通过加压带92和加压辊21之间的定影夹持部N2时,纸张P被加热及加压,图像得到定影。其他构成与图2所示的定影装置9为相同的构成。
另外,本发明除了具有如上所述的定影装置的电子照相方式的图像形成装置之外,还可以适用于具有干燥涂敷在纸张上的墨水的干燥装置的喷墨式图像形成装置。更进一步地,本发明还能够适用于具有将重叠的粘接面彼此热压接的热压接部的热压接装置。作为热压接装置,例如可以列举有将作为覆盖部件的膜材热压接到纸张等的片材表面上的层压机、或对包装材料的密封部进行热压接的热封机等。通过将本发明适用于这样的喷墨式的图像形成装置或热压接装置,即使在这些装置中,也能够抑制加热器的温度分布的不均。

Claims (14)

1.一种包括具有长度方向的板状的基体材料、设置在所述基体材料上的多个电极、沿所述基体材料的所述长度方向排列的多个发热体以及设置在所述基体材料上连接所述电极和所述发热体的多个导体的加热部件,其特征在于:
互为相邻的所述发热体彼此是在它们之间隔着绝缘区域来配置,并且,
在连接所述导体和所述发热体的多个连接部之中,将连接相对于所述发热体被配置在基体材料短边方向的一侧的所述导体和所述发热体的所述连接部作为第一连接部,并将连接相对于所述发热体被配置在基体材料短边方向的另一侧的所述导体和所述发热体的所述连接部作为第二连接部,
以各个所述发热体的所述长度方向的中心线为基准将各个所述发热体划分为第一区域和第二区域时,
所述第一连接部及所述第二连接部的至少一方连接的所述区域在一部分的所述发热体和除此以外的所述发热体中是不同的。
2.根据权利要求1所述的加热部件,其特征在于:
作为所述多个电极,具备第一电极及第二电极,
作为所述多个导体,具备连接所述第一电极和所述发热体的第一导体,以及连接所述第二电极和所述发热体的第二导体,
将所述第一导体与所述发热体的连接部作为所述第一连接部,并将所述第二导体与所述发热体的连接部作为所述第二连接部时,
所述第一连接部及所述第二连接部的至少一方连接的所述区域在一部分的所述发热体和除此以外的所述发热体中是不同的。
3.根据权利要求1所述的加热部件,其特征在于:
作为所述多个电极具有第一电极、第二电极及第三电极,
作为所述多个导体具有连接所述第一电极与所述发热体的第一导体、连接所述第二电极与所述发热体的第二导体,以及连接所述第三电极与所述发热体的第三导体,
将所述第一导体或所述第三导体与所述发热体的连接部作为所述第一连接部,并将所述第二导体与所述发热体的连接部作为所述第二连接部时,
所述第一连接部及所述第二连接部的至少一方连接的所述区域在一部分的所述发热体和除此以外的所述发热体中是不同的。
4.根据权利要求1~3中任1项所述的加热部件,其特征在于:
互为相邻地配置的所述发热体彼此之中,至少一组的所述发热体彼此的所述第一连接部及所述第二连接部连接的所述区域是相同的。
5.根据权利要求1~4中任1项所述的加热部件,其特征在于:
相互相邻配置的所述发热体彼此之中,至少1组所述发热体彼此的所述第一连接部及所述第二连接部连接的所述区域相同。
6.根据权利要求1~5中任1项所述的加热部件,其特征在于:
所述导体具有倾斜于基体材料长度方向的倾斜部,并且,
所述导体通过所述倾斜部与所述发热体连接。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的加热部件,其特征在于:
至少1个所述发热体中的所述第一连接部及所述第二连接部被配置在相同的所述区域中。
8.根据权利要求1~7中任1项所述的加热部件,其特征在于:
所述第一连接部及所述第二连接部被配置在基体材料长度方向上的所述发热体的一端或另一端。
9.根据权利要求1~8中任1项所述的加热部件,其特征在于:
所述第一连接部及所述第二连接部被配置在所述发热体的角落里。
10.根据权利要求2~9中任1项所述的加热部件,其特征在于:
所述发热体具有在所述长度方向上往返的弯折部。
11.一种包括具有长度方向的板状的基体材料的加热部件,在所述基体材料上设有:
第一电极、第二电极及第三电极;
沿所述基体材料的所述长度方向排列的多个发热体;
连接所述第一电极和所述发热体的第一导体;
连接所述第二电极和所述发热体的第二导体;
连接所述第三电极和所述发热体的第三导体,和
配置在所述多个发热体之中至少一部分的所述发热体和相邻的所述发热体之间的绝缘区域,
所述加热部件的特征在于,将所述第一导体或所述第三导体与所述发热体的连接部作为第一连接部,将所述第二导体与所述发热体的连接部作为所述第二连接部,并以各个所述发热体的所述长度方向的中心线为基准将各个所述发热体划分为第一区域和第二区域时,
所述第一连接部及所述第二连接部的至少一方连接的所述区域在一部分的所述发热体和除此以外的所述发热体中是不同的。
12.一种加热装置,其特征在于包括:
权利要求1~11中任1项所述的加热部件。
13.一种具有权利要求2~11中任1项所述的加热部件的加热装置,其特征在于:
在所述第二电极和所述第二电极以外的电极的之间具有电位差。
14.一种图像形成装置,其特征在于包括:
权利要求1至11中任1项所述的加热部件,和
形成图像的图像形成部。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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