CN205485291U - 加热器以及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种加热器以及图像形成装置。实施方式的加热器包括：长条形的基板；一对导体，沿着所述基板上的长边方向而设置；以及多个电阻发热体，电性并联连接地设置在所述一对导体之间，所述电阻发热体具有正温度系数特性，且在所述基板的短边方向上，以并列设置的所述电阻发热体的至少一部分重叠的方式倾斜设置，且以与所述导体连接的角度在所述基板的长边方向上为任意的方式设置。本实用新型能够实现所需的发热分布且具有正温度系数。

Description

加热器以及图像形成装置

技术领域

本实用新型的实施方式涉及一种加热器(heater)以及图像形成装置。

背景技术

在办公自动化(Office Automation，OA)设备、家庭用电气产品、精密制造设备等电子设备类中安装有加热器。加热器例如是在复印机或传真机(facsimile)等图像形成装置中，用于将墨粉(toner)定影于用纸的图像形成装置中。而且，若是可重写卡阅读器(rewritable card reader)，则用于印刷擦除等。加热器是通过在基板上形成供电用电极、导体、电阻发热体而构成，通过从供电用电极供给电力，电阻发热体发热。

作为电阻发热体的材料，一般有利用电阻温度系数[ppm/℃]为0或者正的、具备正温度系数(Positive Temperature Coefficient，PTC)特性的材料来形成的方法。

PTC特性的电阻发热体通常片电阻(sheet resistance)值低，难以将一个加热器内形成的电阻发热体的总电阻值设定在能够在商用电源下使用的范围内。因此，在加热器的长边方向上，将电阻发热体分割成多个，且将一对导体配设于加热器的短边方向的两端，以使电流在各电阻发热体中沿加热器的短边方向流动，从而提高总电阻值，并实现所需的发热量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012-189806号公报

[实用新型所要解决的问题]

加热器在尺寸较能够加热的最大尺寸小的纸等连续通过时，非送纸部的区域会过度升温。因此，对配设于非送纸部的电阻发热体的电阻值或配设的间隔等进行调整，以实施升温对策。但是，以往的调整方法中，难以获得所需的发热分布。

实用新型内容

本实用新型提供一种能够实现所需的发热分布的、PTC特性的加热器以及图像形成装置。

[解决问题的技术手段]

实施方式的加热器的特征在于包括：长条形的基板；一对导体，沿着所述基板上的长边方向而设置；以及多个电阻发热体，电性并联连接地设置在所述一对导体之间，所述电阻发热体具有PTC特性，且在所述基板的短边方向上，以并列设置的所述电阻发热体的至少一部分重叠的方式倾斜设置，且以与所述导体连接的角度在所述基板的长边方向上为任意的方式设置。

在上述加热器中，所述电阻发热体是在所述基板的短边方向上设置成：以并列设置的所述电阻发热体的至少一部分重叠的方式倾斜设置的角度在所述基板的长边方向上为任意。

在上述加热器中，所述电阻发热体是在所述基板的短边方向上设置成：与并列设置的所述电阻发热体的至少一部分重叠的对角彼此与所述导体连接的位置在所述基板的长边方向上为任意。

实施方式的图像形成装置的特征在于包括：

上述的加热器，对所通过的记录介质进行加热；以及

辊，对所述记录介质进行加压，且

通过对所述记录介质进行加热及加压，从而使附着于所述记录介质的墨粉像定影。

(实用新型的效果)

根据本实用新型，可提供一种能够实现所需的发热分布的、PTC特性的加热器以及图像形成装置。

附图说明

图1是例示以往的加热器的概略图。

图2A～2C是将以往的加热器放大例示的概略图。

图3是将以往的加热器的调整方法放大例示的概略图。

图4是将以往的加热器的调整方法放大例示的概略图。

图5A～5C是将第1实施方式的加热器局部放大的概略图。

图6A～6C是将第2实施方式的加热器局部放大的概略图。

图7A～7C是将第3实施方式的加热器局部放大的概略图。

图8是作为加热器使用例的图像形成装置的概略图。

附图标记：

1：加热器

2：基板

3a、3b：导体

4a1、4a2、4a9～4a12、4a20～4a23、4a30、4a31：电阻发热体

具体实施方式

以下，参照附图来说明各实施方式。

另外，附图为示意性或概念性的，各部分的尺寸或比率等未必与现实相同。而且，在各附图中，对于相同的构成及作用效果，使用相同符号并省略其说明。

以下，参照图1、图2A～2C来说明以往的加热器的构成。

如图1所例示，加热器1A具备基板2、一对导体3a、3b以及电阻发热体4an。此处，n为正整数，表示电阻发热体4an在基板2上配设的数量。在以往的加热器1A的基板2长边方向上，例如形成31个电阻发热体4a1～4a31。

如图2A～2C所例示，加热器1A中，并列设置在导体3a、3b之间的多个电阻发热体4an倾斜设置的角度θ在加热器1A长边方向上是一样地形成。电阻发热体4an倾斜设置的角度θ是定义为直线L1与直线L2之间的角度，所述直线L1是将并列设置的电阻发热体4an彼此在加热器1A短边方向上重叠的对角彼此连结的直线，所述直线L2是在加热器1A长边方向上将其中一个对角连接于导体3a、3b的端部彼此连结的直线。

而且，各电阻发热体4an的长度An与宽度Bn、电阻发热体4an与导体3a、3b连接的角度θ4an也是在基板2长边方向上一样地形成。角度θ4an是定义为直线L3与直线L2之间的角度，所述直线L3是被引向电阻发热体4an与导体3a、3b所连接的面的直线，所述直线L2是在基板2长边方向上，将并列设置的电阻发热体4an彼此在基板2短边方向上重叠的对角中的其中一个对角连接于导体3a、3b的端部彼此连结的直线。

如图1所例示，若将各电阻发热体4an在基板2长边方向上发热的区域设为发热区域Tn，将加热器1A在基板2长边方向上发热的区域设为发热区域T，则T＝Tn×31。例如，将基板2中央的电阻发热体4a11～4a21所形成的发热区域T11～T21设为送纸部，将基板2两端的电阻发热体4a1～4a10所形成的T1～T10和电阻发热体4a22～4a31所形成的发热区域T22～T31设为非送纸部。

例如，当小尺寸的纸等连续通过加热器1A时，基板2端部成为非送纸部，因此会发生逐渐升温的现象。若非送纸部过度升温，则搭载有加热器1A的打印机的零件有可能产生损伤。而且，若在非送纸部已升温的状态下有大尺寸的记录介质通过，则会造成高温偏移(offset)，容易引起墨粉不均匀地定影等问题。

作为非送纸部的升温对策，例如有对基板2端部的电阻发热体4an的材料进行调整的方法。当使用高电阻值的电阻体糊膏来构成配设在基板2端部的电阻发热体4an时，由于电流难以流动，因此能够抑制发热量。然而，在形成电阻发热体4an时，至少要使用两种电阻体糊膏，因此步骤数增加，从而会造成制造成本增加。而且，在基板2上涂布电阻体糊膏时，必须考虑步骤上的位置偏离而加宽电阻发热体4an彼此的间隔，以免电阻值不同的电阻体糊膏彼此混合。此时，在基板2长边方向上，未形成电阻发热体4an的区域将变广，从而加热器1A的发热分布容易变得不均匀。而且，因电阻发热体4an的配设数减少，而难以精细地调整温度分布。

作为以往的非送纸部升温对策，参照图3来说明下述方法，即，使基板两端部的电阻发热体4an的宽度Bn形成得窄，以使发热量减少。

例如，使加热器1B长边方向的非送纸部中的电阻发热体4a1～4a10与4a22～4a31的宽度Bn形成得窄于基板2送纸部中的电阻发热体4a11～4a21的宽度Bn。如图3所例示，电阻发热体4a22的宽度B22形成得窄于相邻的电阻发热体4a21的宽度B21。由此，电阻发热体4a22高电阻化，因此电流难以流动，发热量减少。因此，在使非送纸部中的电阻发热体4an的宽度Bn形成得窄的情况下，非送纸部中的发热量减少。

然而，此时，沿加热器1B的送纸方向观察时，形成有不存在电阻发热体4an的非发热区域G。例如，如图3所例示，在电阻发热体4a21、4a22、4a23各自的发热区域T21、T22、T23之间，形成有非发热区域G。非发热区域G是沿加热器1B的送纸方向观察时未形成电阻发热体4an的区域，因此不发热，非发热区域G的面积越广，则加热器1B的发热分布将变得越不均匀，从而会在通过的记录介质上发生局部性的墨粉定影不良。作为其对策，例如有下述方法，即，使非送纸部的电阻发热体4an靠近地并列设置，以免形成非发热区域G。然而，此时，基板2长边方向的发热区域T的长度变短，因此必须增加电阻发热体4an的配设数量。

作为其他的非送纸部升温对策，参照图4来说明下述方法，即，使基板非送纸部中的电阻发热体4an的长度An形成得长，以使发热量减少。

例如，使加热器1C长边方向的非送纸部中的电阻发热体4a1～4a10、4a22～4a31的长度An形成得长于加热器1C送纸部中的电阻发热体4a11～4a21的长度An。如图4所例示，电阻发热体4a22的长度A22形成得长于相邻的电阻发热体4a21的长度A21。由此，电阻发热体4a22高电阻化，因此电流难以流动，发热量减少。因此，在使非送纸部中的电阻发热体4an的长度An形成得长的情况下，非送纸部中的发热量减少。

然而，此时，沿加热器1C的送纸方向观察时，电阻发热体4a22的发热区域T22与相邻的电阻发热体4a23的发热区域T23的一部分重合。非送纸部中的发热区域T22与T23重合的面积形成得宽于送纸部中的发热区域T20与T21重合的面积。因此，加热器1C中，有可能会视所通过的部位不同而使记录介质所接收的热量产生差异，从而导致墨粉定影变得不均匀。

作为其对策，有下述方法，即，在加热器1C的非送纸部中，使电阻发热体4an的间隔扩大而并列设置，以使发热区域Tn不会重合地形成。但是，在加热器1C长边方向的发热区域T的长度存在限制的情况下，必须减少电阻发热体4an的配设数量。

作为非送纸部的升温对策，在对电阻发热体4an的长度An或宽度Bn进行调整的情况下，必须如上所述般使加热器1B、1C的长边方向上的发热区域T的长度发生变动，或者对电阻发热体4an的配设数量进行调整。

本实用新型的加热器1中，通过在基板2长边方向上对电阻发热体4an与导体3a、3b相连接的角度进行调整，从而能够使电阻发热体4an的电阻值发生变化。此时，无须考虑基板2长边方向上的发热区域T的长度或电阻发热体4an的配设数量，便能够实现所需的发热分布。

参照图5A～5C来说明第1实施方式。

构成一对的导体3a、3b被设置在加热器1D的其中一个面上，对电阻发热体4an供给电力。导体3a、3b是使其在加热器1D的短边方向上的宽度为固定，且沿着加热器1D的长边方向来彼此保持规定的间隔而形成。导体3a、3b包含与电阻发热体4an相比而电阻值充分低的银(Ag)等的导体糊膏。

电阻发热体4an具有PTC特性，且在加热器1D的长边方向上以彼此隔离的方式分割成多个而并列设置。多个电阻发热体4an并联连接于导体3a、3b之间，将导体3a与3b电性串联连接。多个电阻发热体4an是在加热器1D的短边方向上，以并列设置的电阻发热体4an的至少一部分重叠的方式而倾斜设置。

本实施方式的加热器1D中，对送纸部中的电阻发热体4an与导体3a、3b的连接角度进行了调整。由此，送纸部中的电阻发热体4an的电阻值小于非送纸部中的电阻发热体4an的电阻值。此处，将电阻发热体4an与导体3a、3b的调整前的连接角度、和调整后的连接角度之差定义为Δθ1。

对于并列设置在加热器1D的送纸部上的多个电阻发热体4an而言，倾斜设置的角度θ在加热器1D长边方向上一样地形成。而且，电阻发热体4an与导体3a、3b相连接的角度θ4an是在加热器1D中央的送纸部与两端的非送纸部中形成为不同的角度。

如图5A～5C所例示，将形成在加热器1D的送纸部中的电阻发热体4a21与导体3a、3b相连接的角度设为θ4a21。而且，将形成在加热器1D的非送纸部中的电阻发热体4a22与导体3a、3b相连接的角度设为θ4a22。θ4a21在调整前的大小与θ4a22等同，在调整后形成得比θ4a22小Δθ1，从而成为下式。

θ4a21＝θ4a22-Δθ1

通过使θ4a21形成得比θ4s22小Δθ1，从而电阻发热体4a21的宽度B21不发生变化，但长度A21与电阻发热体4a22的长度A22相比而形成得较短。因此，电阻发热体4a21与电阻发热体4a22相比而成为低电阻，电流容易流动，因此发热量变大。

如此，使送纸部中的电阻发热体4an与导体3a、3b相连接的角度形成得比非送纸部中的电阻发热体4an与导体3a、3b相连接的角度小Δθ1，从而送纸部与非送纸部相比较，能够增大发热量。因此，在记录介质通过加热器1D时，能够抑制非送纸部的过度升温。

本实施方式中，送纸部中的电阻发热体4an倾斜设置的角度θ、将并列设置的电阻发热体4an彼此在加热器1D短边方向上重叠的对角彼此连结的直线的长度L1是以在加热器1D的长边方向上为一样的方式而形成。由此，即使对电阻发热体4an与导体3a、3b的连接角度θ4an进行调整，多个电阻发热体4an的各发热区域Tn也能够在加热器1D的长边方向上形成为全部等同的长度。由此，加热器1D长边方向的发热区域T形成为与加热器1A长边方向的发热区域T等同的长度。

由于不会如以往的升温对策般，产生沿加热器1D的送纸方向观察时并列设置的发热区域Tn相重合或者形成有非发热区域G等现象，不须对电阻发热体4an的配设数或发热区域T的长度进行调整。通过对电阻发热体4an与导体3a、3b的连接角度进行调整，从而能够将电阻发热体4an调整为所需的电阻值，能够抑制加热器1D的非送纸部中的过度升温。

接下来，参照图6A～6C来说明第2实施方式。

本实施方式的加热器1E中，对送纸部中的电阻发热体4an与导体3a、3b的连接角度进行了调整。由此，送纸部中的电阻发热体4an的电阻值小于非送纸部中的电阻发热体4an的电阻值。此处，将电阻发热体4an与导体3a、3b的原本的连接角度、和调整后的连接角度之差定义为Δθ2。

并列设置在加热器1E的送纸部上的多个电阻发热体4an倾斜设置的角度θ是在加热器1E长边方向上一样地形成。而且，电阻发热体4an与导体3a、3b相连接的角度θ4an在加热器1E中央的送纸部与两端的非送纸部中形成为不同的角度。

如图6A～6C所例示，将形成在加热器1E的送纸部中的电阻发热体4a21与导体3a、3b相连接的角度设为θ4a21。而且，将形成在加热器1E的非送纸部中的电阻发热体4a22与导体3a、3b相连接的角度设为θ4a22。θ4a21在调整前的大小与θ4a22等同，在调整后形成得比θ4a22小Δθ2，从而成为下式。

θ4a21＝θ4a22-Δθ2

通过使θ4a21形成得比θ4a22小Δθ2，从而电阻发热体4a21的长度A21与电阻发热体4a22的长度A22相比而形成得较短。而且，电阻发热体4a21的宽度B21形成得比电阻发热体4a22的宽度B22宽。因此，电阻发热体4a21与电阻发热体4a22相比而成为低电阻，电流容易流动，因此发热量变大。

如此，使送纸部中的电阻发热体4an与导体3a、3b相连接的角度形成得比非送纸部中的电阻发热体4an与导体3a、3b相连接的角度小Δθ2，从而送纸部与非送纸部相比较，能够增大发热量。因此，在记录介质通过加热器1E时，能够抑制非送纸部的过度升温。

本实施方式中，送纸部中的电阻发热体4an倾斜设置的角度θ、将并列设置的电阻发热体4an彼此在加热器1E短边方向上重叠的对角彼此连结的直线的长度L1是以在加热器1E的长边方向上为一样的方式而形成。由此，即使对电阻发热体4an与导体3a、3b的连接角度θ4an进行调整，多个电阻发热体4an的各发热区域Tn也能够在加热器1E的长边方向上形成为全部等同的长度。由此，加热器1E长边方向的发热区域T能够形成为与加热器1A长边方向的发热区域T等同的长度。

由于不会如以往的升温对策般，产生沿加热器1E的送纸方向观察时并列设置的发热区域Tn相重合或者形成有非发热区域G等现象，不须对电阻发热体4an的配设数或发热区域T的长度进行调整。通过对电阻发热体4an与导体3a、3b的连接角度进行调整，从而能够将电阻发热体4an调整为所需的电阻值，能够抑制加热器1E的非送纸部中的过度升温。

接下来，参照图7A～7C来说明第3实施方式。

本实施方式的加热器1F中，对非送纸部中的电阻发热体4an与导体3a、3b的连接角度进行了调整。由此，非送纸部中的电阻发热体4a的电阻值大于送纸部中的电阻发热体4an的电阻值。此处，将电阻发热体4an与导体3a、3b的原本的连接角度、和调整后的连接角度之差定义为Δθ3。

并列设置在加热器1F的非送纸部上的多个电阻发热体4an倾斜设置的角度θ是在加热器1F长边方向上一样地形成。而且，电阻发热体4an与导体3a、3b相连接的角度θ4an在加热器1F中央的送纸部与两端的非送纸部中形成为不同的角度。

如图7A～7C所例示，将形成在加热器1F的送纸部中的电阻发热体4a21与导体3a、3b相连接的角度设为θ4a21。而且，将形成在加热器1F的非送纸部中的电阻发热体4a22与导体3a、3b相连接的角度设为θ4a22。θ4a22在调整前的大小与θ4a21等同，在调整后形成得比θ4a21大Δθ3，从而成为下式。

θ4a22＝θ4a21+Δθ3

通过使θ4a22形成得比θ4a21大Δθ3，从而电阻发热体4a22的长度A22与电阻发热体4a21的长度A21相比而形成得较长。因此，电阻发热体4a22与电阻发热体4a21相比而成为高电阻，电流难以流动，因此发热量变小。

如此，使非送纸部中的电阻发热体4a1～4a10、电阻发热体4a22～4a31与导体3a、3b相连接的角度形成得比送纸部中的电阻发热体4a11～4a21与导体3a、3b相连接的角度大Δθ3，从而非送纸部与送纸部相比较，能够减小发热量。因此，在记录介质通过加热器1F时，能够抑制非送纸部的过度升温。

本实施方式中，非送纸部中的电阻发热体4an倾斜设置的角度θ、将并列设置的电阻发热体4an彼此在加热器1F短边方向上重叠的对角彼此连结的直线的长度L1是以在加热器1F的长边方向上为一样的方式而形成。由此，即使对电阻发热体4an与导体3a、3b的连接角度θ4an进行调整，多个电阻发热体4an的各发热区域Tn也能够在加热器1F的长边方向上形成为全部等同的长度。由此，加热器1F长边方向的发热区域T能够形成为与加热器1A长边方向的发热区域T等同的长度。

由于不会如以往的升温对策般，产生沿加热器1F的送纸方向观察时并列设置的电阻发热体4an的发热区域Tn相重合或者形成有非发热区域G等现象，不须对电阻发热体4an的配设数或发热区域T的长度进行调整。通过对电阻发热体4an与导体3a、3b的连接角度进行调整，从而能够将电阻发热体4an调整为所需的电阻值，能够抑制加热器1F的非送纸部中的过度升温。

本实施方式中，以1列例示了电阻发热体4an的列，但也可在基板2的短边方向上形成为多列。而且，电阻发热体4an的分割数量或大小并不限定于本实施方式，可根据加热器的种类或大小、用途来适当变更。

而且，本实施方式中，对加热器1的非送纸部中的升温抑制对策进行了例示，但本实用新型并不限定于该实施方式。例如，有：对因抵接于基板2的热敏电阻等零件而导致加热器1的温度局部下降的现象采取对策的情况；或者想要将加热器1设计成与用途相应的发热分布的情况等。此时，通过对电阻发热体4an与导体3a、3b的连接角度进行适当调整，能够实现所需的发热分布。

本实用新型中的基板2具有耐热性及绝缘性，且在本实施方式中形成为矩形形状。基板2例如是厚度为0.5mm至1.0mm左右的平板，包含氧化铝等陶瓷(ceramic)或玻璃陶瓷(glass ceramic)或者耐热复合材料等。基板2的形状只要具有短边方向及与短边方向交叉的长边方向，便不限定于本实施方式。

电阻发热体4an具有PTC特性，且包含电阻体糊膏，该电阻体糊膏包含在硼硅酸等玻璃中添加有8族、9族的钉(Ru)、铱(Ir)、铑(Rh)等的氧化物中的至少一种或者一种以上的混合物。电阻发热体4an是将电阻体糊膏涂布于基板2上，并进行干燥、煅烧而形成。所谓“涂布”，只要能够在基板2上涂敷电阻体糊膏，则为任何方法皆可，包括网版(screen)印刷。

外涂(overcoat)层6覆盖形成在基板2上的一对导体3a、3b及电阻发热体4an，在本实施方式中形成为带状。外涂层6例如是添加有25质量％～35质量％的氧化铝等导热性优异的无机氧化物填料(filler)所得的玻璃层。

外涂层6覆盖导体3a、3b及电阻发热体4an，由此，防止导体3a、3b及电阻发热体4an直接露出于大气中，抑制因来自外部的干涉(例如机械、化学、电气干涉)导致导体3a、3b及电阻发热体4an发生损伤/破损的情况。

接下来，对具备加热器1的定影装置100的一实施方式进行说明。图8是表示作为加热器1的使用例的定影装置100的说明图。定影装置100包含加热器1、定影薄膜200及加压辊300。另外，定影装置100实际上内置于图像形成装置中，但省略图像形成装置。

定影薄膜200是包含聚酰亚胺(polyimide)树脂等耐热性片材的卷状薄膜。在该定影薄膜200的底部配置有加热器1。

加压辊300是能够通过旋转轴来旋转地构成的辊。在该辊的表面，作为耐热性的弹性材料，形成有硅酮橡胶(silicone rubber)层。硅酮橡胶层隔着定影薄膜200而与加热器1弹性接触。

加热器1受到通电而由电阻发热体4an产生热，该热经由基板来对定影薄膜200及加压辊300进行加热。送出在此处通过定影薄膜200及加压辊300的旋转而附着有墨粉像500的用纸400后，墨粉像500自然散热而冷却固化，并离开图像形成装置。

根据本实施方式，通过使用实现了所需发热分布的加热器1，从而能够提供与用途相应的图像形成装置100。

另外，本实施方式中，对将加热器1用于图像形成装置100的墨粉定影的示例进行了说明。然而，本实用新型并不限定于该实施方式。例如，能够安装在家庭用的电气产品、办公用或实验用的精密设备或化学反应用的设备等中，以作为加热或保温的热源来使用。

对本实用新型的实施方式进行了说明，但这些实施方式仅为例示，并不意图限定本实用新型的范围。这些新颖的实施方式能够以其他的各种形态来实施，在不脱离实用新型的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在实用新型的范围或主旨内，同样包含在技术方案所记载的实用新型及其均等的范围内。

Claims (4)

1.一种加热器，其特征在于包括：

长条形的基板；

一对导体，沿着所述基板上的长边方向而设置；以及

多个电阻发热体，电性并联连接地设置在所述一对导体之间，

所述电阻发热体具有正温度系数特性，且在所述基板的短边方向上，以并列设置的所述电阻发热体的至少一部分重叠的方式倾斜设置，且以与所述导体连接的角度在所述基板的长边方向上为任意的方式设置。

2.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，

所述电阻发热体是在所述基板的短边方向上设置成：以并列设置的所述电阻发热体的至少一部分重叠的方式倾斜设置的角度在所述基板的长边方向上为任意。

3.根据权利要求1或2所述的加热器，其特征在于，

所述电阻发热体是在所述基板的短边方向上设置成：与并列设置的所述电阻发热体的至少一部分重叠的对角彼此与所述导体连接的位置在所述基板的长边方向上为任意。

4.一种图像形成装置，其特征在于包括：

根据权利要求1至3中任一项所述的加热器，对所通过的记录介质进行加热；以及

辊，对所述记录介质进行加压，且

通过对所述记录介质进行加热及加压，从而使附着于所述记录介质的墨粉像定影。