JP2022163874A - heating unit - Google Patents

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雄一 池野
Yuichi Ikeno
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Abstract

To prevent the positional deviation of a heater due to repeated thermal expansion and contraction of the heater to prevent the positional deviation of a power supply terminal.SOLUTION: A heating unit 1 comprises: a substrate 11; a resistance heating element 12 that is supported by the substrate 11; a heater 10 that has a power supply terminal 18 in conduction with the resistance heating element 12, the power supply terminal 18 located at one end 11E in a longitudinal direction of the substrate 11; an endless belt that has an inner peripheral surface in contact with a nip surface of the heater 10 and rotates around the heater 10; a holder 20 that supports the heater 10; and a heat conduction member 30 that is located between the holder 20 and a rear side surface 16 on the opposite side of the nip surface of the heater 10 and has a larger thermal conductivity than that of the substrate 11. The holder 20 has a first position regulation part 23 opposite in the longitudinal direction to one end 11A in the longitudinal direction of the substrate 11. The heat conduction member 30 has a second position regulation part 32 opposite in the longitudinal direction to the other end 11B in the longitudinal direction of the substrate 11.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、画像形成装置の定着装置などに用いられる加熱ユニットに関する。 The present invention relates to a heating unit used in a fixing device of an image forming apparatus.

従来、加熱ユニットとして、板状のヒータと、ヒータを支持するホルダとを備えたものが知られている(特許文献1参照)。この技術では、ホルダの長手方向の一端部に形成されたリブに、ヒータの一端部を突き当てることで、ヒータが長手方向に位置決めされている。また、ヒータの長手方向への熱膨張を考慮して、ヒータの他端部とホルダの他端部との間には隙間が設けられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a known heating unit includes a plate-shaped heater and a holder that supports the heater (see Patent Document 1). In this technique, the heater is positioned in the longitudinal direction by abutting one end of the heater against a rib formed at one longitudinal end of the holder. In consideration of thermal expansion in the longitudinal direction of the heater, a gap is provided between the other end of the heater and the other end of the holder.

特開2018-54898号公報JP 2018-54898 A

しかしながら、従来技術では、ヒータの一端部をホルダのリブに突き当てているだけなので、ヒータが加熱と加熱停止を繰り返すことでヒータが長手方向に熱膨張と収縮を繰り返すと、ヒータの位置がホルダの他端側にずれていくおそれがある。このようなヒータの位置がずれる現象が生じると、ヒータに設けた給電端子と、給電端子に接続されるコネクタとの位置がずれ、接点不良が生じるおそれがある。 However, in the prior art, one end of the heater is only abutted against the rib of the holder. There is a possibility that it will shift to the other end side of the If such a phenomenon in which the position of the heater is displaced occurs, the position of the power supply terminal provided on the heater and the connector connected to the power supply terminal may be displaced, resulting in contact failure.

そこで、本発明は、ヒータの熱膨張と収縮の繰り返しによるヒータの位置ずれを抑制することで、給電端子の位置ずれを抑制することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to suppress positional deviation of a power supply terminal by suppressing positional deviation of a heater due to repeated thermal expansion and contraction of the heater.

前記課題を解決するため、本発明に係る加熱ユニットは、基板と、前記基板に支持された抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体と導通する給電端子であって、前記基板の長手方向の一端部に位置する給電端子とを有するヒータと、前記ヒータのニップ面に接触する内周面を有し、前記ヒータの周りを回転する無端状のベルトと、前記ヒータを支持するホルダと、前記ヒータの前記ニップ面とは反対側の裏側面と前記ホルダの間に位置し、前記基板よりも熱伝導率が大きい熱伝導部材と、を備える。
前記ホルダは、前記基板の前記長手方向の一端と前記長手方向で対向する第1位置規制部を有する。
前記熱伝導部材は、前記基板の前記長手方向の他端と前記長手方向で対向する第2位置規制部を有する。
In order to solve the above-described problems, a heating unit according to the present invention includes a substrate, a resistance heating element supported by the substrate, and a power supply terminal electrically connected to the resistance heating element, the heating unit being provided at one longitudinal end of the substrate. an endless belt that rotates around the heater and has an inner peripheral surface that contacts the nip surface of the heater; a holder that supports the heater; a thermally conductive member located between the back surface opposite to the nip surface and the holder and having thermal conductivity higher than that of the substrate.
The holder has a first position regulating portion facing the one longitudinal end of the substrate in the longitudinal direction.
The heat-conducting member has a second position regulating portion facing the other longitudinal end of the substrate in the longitudinal direction.

この構成によれば、熱膨張と収縮の繰り返しにより基板の位置が長手方向の他端側にずれるのを、熱伝導部材の第2位置規制部によって規制することができるので、給電端子の位置がずれるのを抑制することができる。 According to this configuration, the position of the substrate can be regulated by the second position regulating portion of the thermally conductive member from being displaced toward the other end in the longitudinal direction due to repeated thermal expansion and contraction. Displacement can be suppressed.

また、前記熱伝導部材は、前記ヒータの前記裏側面と接触するベース部を有し、前記第2位置規制部は、前記ベース部の前記長手方向の他端部から突出していてもよい。 Further, the heat conducting member may have a base portion that contacts the back side surface of the heater, and the second position regulating portion may protrude from the other end portion of the base portion in the longitudinal direction.

この構成によれば、例えば熱伝導部材の他端部に孔を形成し、孔に入る凸部を基板の他端部に設ける構造と比べ、熱伝導部材および基板を簡易な構成とすることができる。 According to this configuration, compared to a structure in which a hole is formed in the other end of the heat-conducting member and a protrusion that enters the hole is provided in the other end of the substrate, the structure of the heat-conducting member and the substrate can be simplified. can.

また、前記第2位置規制部が前記ベース部の前記長手方向の他端部から突出する長さは、前記基板の厚さよりも小さくてもよい。 Moreover, the length by which the second position regulating portion protrudes from the other longitudinal end portion of the base portion may be smaller than the thickness of the substrate.

この構成によれば、第2位置規制部がベルトと干渉することを防ぐことができる。 According to this configuration, it is possible to prevent the second position regulating portion from interfering with the belt.

また、前記ホルダは、前記熱伝導部材を前記長手方向に位置決めするための第3位置規制部を有し、前記第1位置規制部から前記第3位置規制部までの距離をLp、前記基板の前記長手方向の長さをLb、前記基板の線膨張率をα1、前記熱伝導部材の線膨張率をα2として、
Lp≦{1-(α1/α2)}×Lb
の式を満たすように、Lpが設定されていてもよい。
Further, the holder has a third position regulating portion for positioning the heat conducting member in the longitudinal direction, the distance from the first position regulating portion to the third position regulating portion is Lp, and the substrate Assuming that the length in the longitudinal direction is Lb, the coefficient of linear expansion of the substrate is α1, and the coefficient of linear expansion of the thermally conductive member is α2,
Lp≦{1−(α1/α2)}×Lb
Lp may be set so as to satisfy the following formula.

この構成によれば、基板の伸び量を熱伝導部材の伸び量以下にすることができるので、熱膨張時に基板の他端部が第2位置規制部に押し付けられることを抑制することができ、基板または熱伝導部材が破損するのを抑制することができる。 With this configuration, the amount of elongation of the substrate can be made equal to or less than the amount of elongation of the thermally conductive member, so that the other end of the substrate can be suppressed from being pressed against the second position regulating portion during thermal expansion. Damage to the substrate or the heat-conducting member can be suppressed.

また、前記熱伝導部材の前記長手方向の長さは、前記抵抗発熱体の前記長手方向の長さよりも長くてもよい。 Further, the longitudinal length of the heat conducting member may be longer than the longitudinal length of the resistance heating element.

この構成によれば、長手方向において抵抗発熱体が配置された全範囲で、ヒータの温度の均一化を図ることができる。 According to this configuration, the temperature of the heater can be made uniform over the entire range in which the resistance heating element is arranged in the longitudinal direction.

また、前記基板は、酸化アルミニウムを材料とするセラミックからなり、前記熱伝導部材は、アルミニウムからなる板状部材であってもよい。 Further, the substrate may be made of a ceramic made of aluminum oxide, and the thermally conductive member may be a plate member made of aluminum.

この構成によれば、基板の比熱と熱伝導部材の比熱を近い値にすることができるので、基板に対する熱伝導部材の長手方向への位置決めに関して線膨張率のみを考慮すればよく、設計しやすい。 According to this configuration, since the specific heat of the substrate and the specific heat of the thermally conductive member can be made close to each other, only the coefficient of linear expansion needs to be taken into consideration regarding the positioning of the thermally conductive member in the longitudinal direction with respect to the substrate, which facilitates design. .

本発明によれば、ヒータの熱膨張と収縮の繰り返しによるヒータの位置ずれを抑制することができるので、給電端子の位置ずれを抑制することができる。 According to the present invention, positional displacement of the heater due to repeated thermal expansion and contraction of the heater can be suppressed, so positional displacement of the power supply terminal can be suppressed.

加熱ユニットの断面図である。4 is a cross-sectional view of the heating unit; FIG. ヒータの抵抗発熱体が配置された面を示す図(a)と、ヒータおよび熱伝導部材を、ヒータの裏側から見た図(b)と、加熱ユニットを長手方向に切った断面図(c)である。A view (a) showing the surface of the heater on which the resistance heating element is arranged, a view (b) showing the heater and the heat-conducting member from the back side of the heater, and a cross-sectional view (c) taken along the longitudinal direction of the heating unit. is. 加熱ユニットの長手方向の一端部の拡大図(a)と、加熱ユニットの長手方向の他端部の拡大図(b)である。FIG. 4A is an enlarged view of one longitudinal end portion of the heating unit, and FIG. 4B is an enlarged view of the other longitudinal end portion of the heating unit. 基板および熱伝導部材の熱膨張時・収縮時の状態を誇張して示す図(a)~(c)である。10A to 10C are diagrams (a) to (c) exaggerating the state of the substrate and the thermally conductive member during thermal expansion and contraction.

実施形態に係る加熱ユニット1は、画像形成装置の定着装置や、熱により箔を転写する装置等に使用されるものである。図1に示すように、加熱ユニット1は、ベルト3と、ヒータ10と、ホルダ20と、熱伝導部材30と、加圧ローラ40とを備えてなる。 The heating unit 1 according to the embodiment is used for a fixing device of an image forming apparatus, a device for transferring foil by heat, and the like. As shown in FIG. 1, the heating unit 1 includes a belt 3, a heater 10, a holder 20, a heat conducting member 30, and a pressure roller 40. As shown in FIG.

加圧ローラ40は、ヒータ10との間でベルト3を挟んでいる。加圧ローラ40は、円柱状のシャフト41と、円筒状のローラ部42とを有する。シャフト41は、例えば金属などからなる。ローラ部42は、例えばゴムなどからなる。ローラ部42は、シャフト41の一部を被覆する。ローラ部42は、ベルト3に接触する。ホルダ20および加圧ローラ40の一方は、他方に向けて付勢されている。以下の説明では、ホルダ20および加圧ローラ40の一方を付勢する方向を、付勢方向とも称する。 The pressure roller 40 sandwiches the belt 3 with the heater 10 . The pressure roller 40 has a cylindrical shaft 41 and a cylindrical roller portion 42 . The shaft 41 is made of metal, for example. The roller portion 42 is made of, for example, rubber. The roller portion 42 covers a portion of the shaft 41 . The roller portion 42 contacts the belt 3 . One of holder 20 and pressure roller 40 is biased toward the other. In the following description, the direction in which one of the holder 20 and the pressure roller 40 is biased is also called the biasing direction.

ベルト3は、無端状であり、金属または樹脂などからなる。ベルト3は、ホルダ20に案内されながら、ヒータ10の周りを回転する。ベルト3は、外周面3Aと内周面3Bを有する。外周面3Aは、加圧ローラ40または加熱対象となるシートと接触する。内周面3Bは、ヒータ10と接触する。 The belt 3 is endless and made of metal, resin, or the like. Belt 3 rotates around heater 10 while being guided by holder 20 . The belt 3 has an outer peripheral surface 3A and an inner peripheral surface 3B. The outer peripheral surface 3A contacts the pressure roller 40 or the sheet to be heated. Inner peripheral surface 3B contacts heater 10 .

ヒータ10は、基板11と、基板11に支持された抵抗発熱体12と、カバー13とを有する。基板11は、酸化アルミニウムを材料とするセラミックの細長い長方形の板からなる。ヒータ10は、いわゆるセラミックヒータである。抵抗発熱体12は、基板11の一方の面に、印刷により形成されている。図2(a)に示すように、本実施形態では、抵抗発熱体12は、2本設けられている。2本の抵抗発熱体12は、それぞれ、ヒータ10の長手方向(以下、ヒータ10の長手方向を単に「長手方向」という。)に長く、長手方向に直交する短手方向に互いに離れて平行に配置されている。各抵抗発熱体12の一端12Aには、それぞれ導線19Aが接続され、導線19Aの各端部には、抵抗発熱体12に電力を供給するための給電端子18が設けられている。 The heater 10 has a substrate 11 , a resistance heating element 12 supported by the substrate 11 , and a cover 13 . The substrate 11 consists of an elongated rectangular plate of ceramic made of aluminum oxide. The heater 10 is a so-called ceramic heater. The resistance heating element 12 is formed on one surface of the substrate 11 by printing. As shown in FIG. 2A, in this embodiment, two resistance heating elements 12 are provided. The two resistance heating elements 12 are long in the longitudinal direction of the heater 10 (hereinafter, the longitudinal direction of the heater 10 is simply referred to as the "longitudinal direction"), and are spaced apart from each other in the short direction perpendicular to the longitudinal direction. are placed. A wire 19A is connected to one end 12A of each resistance heating element 12, and a power supply terminal 18 for supplying electric power to the resistance heating element 12 is provided at each end of the wire 19A.

給電端子18は、導線19Aを介して抵抗発熱体12と導通している。給電端子18は、基板11の長手方向の一端部11Eに位置する。 The power supply terminal 18 is electrically connected to the resistance heating element 12 via a lead wire 19A. The power supply terminal 18 is positioned at one longitudinal end portion 11E of the substrate 11 .

また、各抵抗発熱体12の他端12Bは、導線19Bにより互いに接続されている。なお、抵抗発熱体12の本数は、特に限定されない。また、長手方向の中央部の発熱量を長手方向の端部の発熱量より大きくした抵抗発熱体と、長手方向の端部の発熱量を長手方向の中央部の発熱量より大きくした抵抗発熱体とを設けて、各抵抗発熱体を個別に制御することで、長手方向の発熱分布を調整できるようにしてもよい。 Further, the other ends 12B of the resistance heating elements 12 are connected to each other by a conductor 19B. The number of resistance heating elements 12 is not particularly limited. In addition, there is a resistance heating element in which the amount of heat generated at the central portion in the longitudinal direction is greater than that at the ends in the longitudinal direction, and a resistance heating element in which the amount of heat generated at the ends in the longitudinal direction is greater than the amount of heat generated at the central portion in the longitudinal direction. and individually controlling each resistance heating element to adjust the heat generation distribution in the longitudinal direction.

図1に示すように、カバー13は、抵抗発熱体12を覆っている。カバー13は、例えば、ガラスからなる。ヒータ10は、ベルト3の内周面3Bに接触するニップ面15と、ニップ面15とは反対側の裏側面16とを有する。 As shown in FIG. 1 , the cover 13 covers the resistance heating element 12 . The cover 13 is made of glass, for example. The heater 10 has a nip surface 15 in contact with the inner peripheral surface 3B of the belt 3 and a back surface 16 opposite to the nip surface 15 .

ホルダ20は、ヒータ10を支持する部材である。ホルダ20は、支持部21と、案内部22とを有する。支持部21は、ヒータ10の形状に対応した板形状を有する。案内部22は、支持部21の短手方向の両端に設けられている。各案内部22は、ベルト3の内周面3Bに沿った案内面22Gを有する。案内部22は、長手方向に並ぶ複数の案内リブ22Aを有する。 The holder 20 is a member that supports the heater 10 . The holder 20 has a support portion 21 and a guide portion 22 . The support portion 21 has a plate shape corresponding to the shape of the heater 10 . The guide portions 22 are provided at both ends of the support portion 21 in the lateral direction. Each guide portion 22 has a guide surface 22G along the inner peripheral surface 3B of the belt 3. As shown in FIG. The guide portion 22 has a plurality of guide ribs 22A arranged in the longitudinal direction.

熱伝導部材30は、ヒータ10の長手方向に熱を伝導して、ヒータ10の温度を、長手方向に均一化するための部材である。熱伝導部材30は、板状部材であり、ヒータ10の裏側面16とホルダ20の支持部21との間に位置する。加熱ユニット1が、ベルト3と加圧ローラ40との間で、加熱対象物であるシートを挟むときには、熱伝導部材30は、ヒータ10と支持部21により挟まれる。熱伝導部材30は、ヒータ10の裏側面16に接触するヒータ側面31Aと、ヒータ側面31Aとは反対側の反対面31Bとを有する。反対面31Bは、支持部21と接触している。 The heat conducting member 30 is a member for conducting heat in the longitudinal direction of the heater 10 to make the temperature of the heater 10 uniform in the longitudinal direction. The heat-conducting member 30 is a plate-like member and is positioned between the back side surface 16 of the heater 10 and the support portion 21 of the holder 20 . When the heating unit 1 sandwiches a sheet to be heated between the belt 3 and the pressure roller 40 , the heat conducting member 30 is sandwiched between the heater 10 and the support portion 21 . The heat conducting member 30 has a heater side surface 31A in contact with the back side surface 16 of the heater 10 and an opposite surface 31B opposite to the heater side surface 31A. The opposite surface 31B is in contact with the support portion 21. As shown in FIG.

熱伝導部材30は、ヒータ側面31Aに平行な方向(以下、単に「平面方向」という。」における熱伝導率が、基板11の平面方向における熱伝導率よりも大きい部材である。本実施形態では、熱伝導部材30は、アルミニウムからなる。 The heat-conducting member 30 is a member whose thermal conductivity in a direction parallel to the heater side surface 31A (hereinafter, simply referred to as “plane direction”) is greater than that in the plane direction of the substrate 11. In this embodiment, , the heat-conducting member 30 is made of aluminum.

図2(a),(b)に示すように、抵抗発熱体12の一端12Aおよび他端12Bは、長手方向において、加熱ユニット1で使用可能なシートの最大幅W1の外側、かつ、熱伝導部材30の一端30Aおよび他端30Bの内側に位置する。つまり、長手方向において、熱伝導部材30の長さは、抵抗発熱体12の長さより長い。 As shown in FIGS. 2(a) and 2(b), one end 12A and the other end 12B of the resistance heating element 12 are located outside the maximum width W1 of the sheet usable in the heating unit 1 in the longitudinal direction and are heat conductive. Located inside one end 30A and the other end 30B of member 30 . That is, the length of the heat conducting member 30 is longer than the length of the resistance heating element 12 in the longitudinal direction.

長手方向において、基板11の長さは、熱伝導部材30の長さより長い。熱伝導部材30の一端30Aは、長手方向において、基板11の一端11Aよりも内側に位置する。熱伝導部材30の他端30Bは、長手方向において、基板11の他端11Bよりも外側に位置する。 The length of the substrate 11 is longer than the length of the heat conducting member 30 in the longitudinal direction. One end 30A of the heat conducting member 30 is positioned inside the one end 11A of the substrate 11 in the longitudinal direction. The other end 30B of the heat conducting member 30 is located outside the other end 11B of the substrate 11 in the longitudinal direction.

図2(c)および図3に示すように、熱伝導部材30は、ヒータ10の裏側面16と接触する板状のベース部31と、第2位置規制部32とを有する。なお、図2(c)においては、便宜上、抵抗発熱体12、カバー13およびベルト3の図示は省略する。また、図3においては、便宜上、抵抗発熱体12およびカバー13の図示は省略する。 As shown in FIGS. 2C and 3 , the heat conducting member 30 has a plate-like base portion 31 that contacts the back side surface 16 of the heater 10 and a second position restricting portion 32 . In FIG. 2C, illustration of the resistance heating element 12, the cover 13 and the belt 3 is omitted for the sake of convenience. Also, in FIG. 3, for the sake of convenience, illustration of the resistance heating element 12 and the cover 13 is omitted.

ベース部31は、前述したヒータ側面31Aおよび反対面31Bを有する。ベース部31は、熱伝導部材30の他端30Bを含む他端部31Cを有する。第2位置規制部32は、ベース部31の他端部31Cから付勢方向に突出して、基板11の長手方向の他端11Bと長手方向で対向する。第2位置規制部32は、基板11の他端11Bと略接触するように配置されており、基板11の他端11Bが長手方向の他方に移動することを規制する。ここで、略接触するとは、接触することを含む他、他端11Bと第2位置規制部32との間に若干隙間が空いていることを含む。 The base portion 31 has the heater side surface 31A and the opposite surface 31B described above. The base portion 31 has the other end portion 31C including the other end 30B of the heat conducting member 30 . The second position regulating portion 32 protrudes in the biasing direction from the other end portion 31C of the base portion 31 and faces the other longitudinal end 11B of the substrate 11 in the longitudinal direction. The second position regulating portion 32 is arranged to substantially contact the other end 11B of the substrate 11, and regulates the other end 11B of the substrate 11 from moving in the other longitudinal direction. Here, substantially contacting includes not only contacting but also a slight gap between the other end 11B and the second position regulating portion 32 .

第2位置規制部32がベース部31の他端部31Cから突出する長さは、基板11の厚さよりも小さい。つまり、第2位置規制部32は、付勢方向において、基板11の加圧ローラ40側の面F1よりも加圧ローラ40から離れている。 The length by which the second position regulating portion 32 protrudes from the other end portion 31</b>C of the base portion 31 is smaller than the thickness of the substrate 11 . That is, the second position regulating portion 32 is further away from the pressure roller 40 than the surface F1 of the substrate 11 on the pressure roller 40 side in the biasing direction.

ホルダ20の支持部21は、ヒータ10側の面である第1面21Aおよび第2面21Bと、第1面21Aと第2面21Bを繋ぐ段差面21Cとを有する。第1面21Aおよび第2面21Bは、付勢方向に直交する。段差面21Cは、長手方向に直交する。第1面21Aは、熱伝導部材30に接触することで、熱伝導部材30を支持する。第2面21Bは、基板11の一端部11Eに接触することで、基板11の一端部11Eを支持する。 The support portion 21 of the holder 20 has a first surface 21A and a second surface 21B, which are surfaces on the heater 10 side, and a stepped surface 21C connecting the first surface 21A and the second surface 21B. The first surface 21A and the second surface 21B are orthogonal to the biasing direction. The step surface 21C is perpendicular to the longitudinal direction. The first surface 21</b>A supports the heat conducting member 30 by contacting the heat conducting member 30 . The second surface 21B supports the one end portion 11E of the substrate 11 by contacting the one end portion 11E of the substrate 11 .

長手方向において、第1面21Aの長さは、熱伝導部材30の長さよりも長い。長手方向において、熱伝導部材30の長さは、加圧ローラ40のローラ部42の長さよりも長い。ローラ部42は、長手方向において、熱伝導部材30の範囲内に位置する。 The length of the first surface 21A is longer than the length of the heat conducting member 30 in the longitudinal direction. The length of the heat conducting member 30 is longer than the length of the roller portion 42 of the pressure roller 40 in the longitudinal direction. The roller portion 42 is positioned within the range of the heat conducting member 30 in the longitudinal direction.

第2面21Bは、長手方向において第1面21Aとは異なる位置に位置する。詳しくは、第2面21Bは、第1面21Aに対して長手方向の一方に位置する。 The second surface 21B is located at a position different from the first surface 21A in the longitudinal direction. Specifically, the second surface 21B is located on one side of the first surface 21A in the longitudinal direction.

第2面21Bは、第1面21Aよりもヒータ10に近い位置に配置されている。段差面21Cの付勢方向の大きさは、熱伝導部材30のベース部31の厚さと略同じ大きさとなっている。段差面21Cの付勢方向の大きさは、ベース部31の厚さ以上であるのが望ましい。 The second surface 21B is arranged closer to the heater 10 than the first surface 21A. The size of the stepped surface 21</b>C in the biasing direction is substantially the same as the thickness of the base portion 31 of the heat conducting member 30 . It is desirable that the size of the step surface 21</b>C in the biasing direction is equal to or greater than the thickness of the base portion 31 .

ホルダ20は、第1位置規制部23と、第3位置規制部24とをさらに有する。第1位置規制部23は、第2面21Bの長手方向の一端部から付勢方向に突出して、基板11の長手方向の一端11Aと長手方向で対向する。基板11は、一端11Aが第1位置規制部23に接触するように配置されている。 The holder 20 further has a first position restricting portion 23 and a third position restricting portion 24 . The first position regulating portion 23 protrudes in the biasing direction from one longitudinal end portion of the second surface 21B and faces the one longitudinal end 11A of the substrate 11 in the longitudinal direction. The substrate 11 is arranged so that one end 11A contacts the first position regulating portion 23 .

第3位置規制部24は、熱伝導部材30を長手方向に位置決めするための部位である。第3位置規制部24は、第1面21Aから突出し、熱伝導部材30のベース部31の長手方向の所定位置に形成された孔H1に入っている。第3位置規制部24が第1面21Aから突出する大きさは、ベース部31の厚さより小さい。なお、熱伝導部材30の短手方向の端に凸部を形成し、この凸部が入る凹部をホルダ20に形成し、凹部を第3位置規制部としてもよい。また、凸部と凹部の関係は、逆であってもよい。ベース部31の反対面31Bから第1面21A側に向かって突出する突起を設け、この突起が入る凹部を第1面21Aに形成し、凹部を第3位置規制部としてもよい。 The third position regulating portion 24 is a portion for positioning the heat conducting member 30 in the longitudinal direction. The third position restricting portion 24 protrudes from the first surface 21A and enters a hole H1 formed at a predetermined position in the longitudinal direction of the base portion 31 of the heat conducting member 30 . The size by which the third position regulating portion 24 protrudes from the first surface 21A is smaller than the thickness of the base portion 31 . Alternatively, a protrusion may be formed at the end of the heat conducting member 30 in the short direction, a recess for receiving the protrusion may be formed in the holder 20, and the recess may be used as the third position regulating portion. Also, the relationship between the convex portion and the concave portion may be reversed. A projection projecting from the opposite surface 31B of the base portion 31 toward the first surface 21A may be provided, and a recess for receiving the projection may be formed in the first surface 21A, and the recess may be used as the third position regulating portion.

第1位置規制部23から第3位置規制部24までの距離Lpは、以下の式を満たすように設定されている。
Lp≦{1-(α1/α2)}×Lb
Lb:基板11の長手方向の長さ
α1:基板11の線膨張率
α2:熱伝導部材30の線膨張率
本実施形態において、基板11を構成する酸化アルミニウムの線膨張率は、およそ7.2×10-6/Kである。また、熱伝導部材30を構成するアルミニウムの線膨張率は、およそ23.9×10-6/Kである。
A distance Lp from the first position regulating portion 23 to the third position regulating portion 24 is set so as to satisfy the following equation.
Lp≦{1−(α1/α2)}×Lb
Lb: length of the substrate 11 in the longitudinal direction α1: linear expansion coefficient of the substrate 11 α2: linear expansion coefficient of the thermally conductive member 30 In the present embodiment, the linear expansion coefficient of aluminum oxide forming the substrate 11 is approximately 7.2. ×10 −6 /K. Also, the linear expansion coefficient of aluminum constituting the heat conducting member 30 is approximately 23.9×10 −6 /K.

このように距離Lpが設定されることで、基板11の長手方向の伸び量ΔLbが、熱伝導部材30のうち第3位置規制部24から他端30Bまでの部位(Lb-Lp)の伸び量Δ(Lb-Lp)以下となるようになっている。 By setting the distance Lp in this manner, the longitudinal extension amount ΔLb of the substrate 11 is the extension amount of the portion (Lb−Lp) of the heat conducting member 30 from the third position regulating portion 24 to the other end 30B. Δ(Lb−Lp) or less.

加熱ユニット1は、ヒータ10に電気を供給するためのコネクタ50をさらに備えている。コネクタ50は、樹脂などからなるコネクタ本体51と、金属などの導電性の材料からなる2つの接続端子52とを備えている。 The heating unit 1 further comprises a connector 50 for supplying electricity to the heater 10 . The connector 50 includes a connector body 51 made of resin or the like, and two connection terminals 52 made of a conductive material such as metal.

接続端子52は、弾性を有する金属板からなる。2つの接続端子52は、ヒータ10の長手方向に間隔を空けて並んでいる。接続端子52は、ヒータ10の給電端子18に接続される。 The connection terminal 52 is made of an elastic metal plate. The two connection terminals 52 are arranged side by side in the longitudinal direction of the heater 10 at intervals. The connection terminal 52 is connected to the power supply terminal 18 of the heater 10 .

コネクタ本体51は、長手方向から見て略U形状となっている。コネクタ本体51は、ヒータ10の長手方向の一端部とホルダの20長手方向の一端部を付勢方向に挟んでいる。コネクタ50は、ヒータ10の短手方向の一方側からヒータ10およびホルダ20の一端部に取り付けられている。 The connector main body 51 has a substantially U shape when viewed from the longitudinal direction. The connector main body 51 sandwiches one longitudinal end of the heater 10 and one longitudinal end of the holder 20 in the urging direction. Connector 50 is attached to one end of heater 10 and holder 20 from one side of heater 10 in the short direction.

次に、本実施形態の加熱ユニット1のヒータ10と、ホルダ20と、熱伝導部材30との組付けについて説明する。まず、ホルダ20の第1面21Aに熱伝導部材30を配置する。このとき、第3位置規制部24をベース部31の孔H1に挿入することで、熱伝導部材30が長手方向に位置決めされる。熱伝導部材30の一端30Aは、支持部21の段差面21Cに対し、熱伝導部材30の熱膨張を許容し得る隙間を有している。 Next, assembly of the heater 10, the holder 20, and the heat conducting member 30 of the heating unit 1 of this embodiment will be described. First, the heat conducting member 30 is arranged on the first surface 21A of the holder 20 . At this time, by inserting the third position restricting portion 24 into the hole H1 of the base portion 31, the heat conducting member 30 is positioned in the longitudinal direction. One end 30</b>A of the heat conducting member 30 has a gap that allows the thermal expansion of the heat conducting member 30 with respect to the step surface 21</b>C of the support portion 21 .

次に、ホルダ20の第2面21Bにヒータ10を配置する。このとき、基板11の一端11Aを第1位置規制部23に突き当てた状態で第2面21Bにヒータ10を配置し、基板11の他端11Bを第2位置規制部32の長手方向一方側に配置する。これにより、ホルダ20に対しヒータ10と、熱伝導部材30とが組付けられる。 Next, the heater 10 is arranged on the second surface 21B of the holder 20 . At this time, the heater 10 is arranged on the second surface 21B in a state in which the one end 11A of the substrate 11 is abutted against the first position regulating portion 23, and the other end 11B of the substrate 11 is placed on one side of the second position regulating portion 32 in the longitudinal direction. to be placed. Thereby, the heater 10 and the heat conducting member 30 are assembled to the holder 20 .

次に、基板11および熱伝導部材30の熱膨張時または収縮時の状態について説明する。
図4(a)の状態から加熱ユニット1の温度上昇により基板11および熱伝導部材30が長手方向に熱膨張すると、図4(b)に示すように、基板11の他端11Bが熱伝導部材30の第2位置規制部32とともに、長手方向の他方側に移動する。この際、Lp≦{1-(α1/α2)}×Lbとなるように、第1位置規制部23から第3位置規制部24までの距離Lpが設定されることで、基板11の他端11Bは、第2位置規制部32に押し付けられることなく、第2位置規制部32とともに移動する。
Next, the states of the substrate 11 and the thermally conductive member 30 during thermal expansion or contraction will be described.
When the substrate 11 and the heat conducting member 30 thermally expand in the longitudinal direction due to the temperature rise of the heating unit 1 from the state shown in FIG. Together with the second position restricting portion 32 of 30, it moves to the other side in the longitudinal direction. At this time, the distance Lp from the first position regulating portion 23 to the third position regulating portion 24 is set such that Lp≦{1−(α1/α2)}×Lb, so that the other end of the substrate 11 is 11B moves together with the second position restricting portion 32 without being pressed against the second position restricting portion 32 .

図4(b)の状態から加熱ユニット1の温度下降により基板11および熱伝導部材30が長手方向に収縮する場合、図4(c)に示すように、基板11の長手方向の両端が長手方向の中央に近づくように収縮する場合がある。この場合、基板11の長手方向の一端11Aが第1位置規制部23から離れる方向に移動しようとする場合がある。一方、熱伝導部材30は第3位置規制部24によって長手方向に位置決めされているので、孔H1の位置を基点として収縮する。すなわち、熱伝導部材30の長手方向の両端が孔H1の位置に近づくように収縮する。したがって、熱伝導部材30の収縮によって第2位置規制部32が移動し、移動する第2位置規制部32によって基板11が第1位置規制部23に向けて押圧されるので、図4(a)に示すように基板11の一端11Aが第1位置規制部23から離れるのを抑えることができる。そのため、熱膨張と収縮の繰り返しにより基板11の位置が長手方向の他端側にずれるのを、熱伝導部材30の第2位置規制部32によって規制することができる。 When the temperature of the heating unit 1 decreases from the state shown in FIG. 4B and the substrate 11 and the thermally conductive member 30 contract in the longitudinal direction, as shown in FIG. may shrink closer to the center of the In this case, the one end 11</b>A of the substrate 11 in the longitudinal direction may try to move away from the first position regulating portion 23 . On the other hand, since the heat conducting member 30 is positioned in the longitudinal direction by the third position regulating portion 24, it shrinks with the position of the hole H1 as a base point. That is, both ends of the heat conducting member 30 in the longitudinal direction are shrunk so as to approach the positions of the holes H1. Therefore, the contraction of the heat-conducting member 30 moves the second position regulating portion 32, and the substrate 11 is pressed toward the first position regulating portion 23 by the moving second position regulating portion 32. 2, the one end 11A of the substrate 11 can be restrained from being separated from the first position regulating portion 23. As shown in FIG. Therefore, the position of the substrate 11 can be regulated by the second position regulating portion 32 of the heat conducting member 30 from being displaced toward the other end in the longitudinal direction due to repeated thermal expansion and contraction.

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
熱膨張と収縮の繰り返しにより基板11の位置が長手方向の他端側にずれるのを、熱伝導部材30の第2位置規制部32によって規制することができるので、給電端子18の位置がずれるのを抑制することができる。
According to the above, the following effects can be obtained in this embodiment.
The second position regulating portion 32 of the heat conducting member 30 can regulate the shift of the position of the substrate 11 toward the other end in the longitudinal direction due to repeated thermal expansion and contraction, so that the position of the power supply terminal 18 can be prevented from shifting. can be suppressed.

第2位置規制部32がベース部31の長手方向の他端部31Cから突出しているので、例えば熱伝導部材の他端部に孔を形成し、孔に入る凸部を基板の他端部に設ける構造と比べ、熱伝導部材30および基板11を簡易な構成とすることができる。 Since the second position regulating portion 32 protrudes from the other longitudinal end portion 31C of the base portion 31, for example, a hole is formed in the other end portion of the heat-conducting member, and a protrusion that enters the hole is formed in the other end portion of the substrate. The structure of the thermally conductive member 30 and the substrate 11 can be simplified as compared with the structure in which they are provided.

図3(b)に示すように、第2位置規制部32がベース部31の他端部31Cから突出する長さが、基板11の厚さよりも小さいので、第2位置規制部32がベルト3と干渉することを防ぐことができる。 As shown in FIG. 3B, the length by which the second position regulating portion 32 protrudes from the other end portion 31C of the base portion 31 is smaller than the thickness of the substrate 11. can be prevented from interfering with

第1位置規制部23から第3位置規制部24までの距離Lpを、Lp≦{1-(α1/α2)}×Lbの式を満たすように設定することで、基板11の長手方向の伸び量ΔLbを、熱伝導部材30の他端側の部位(Lb-Lp)の伸び量Δ(Lb-Lp)以下にすることができる。そのため、熱膨張時に基板11の他端11Bが第2位置規制部32に押し付けられることを抑制することができ、基板11または熱伝導部材30が破損するのを抑制することができる。 By setting the distance Lp from the first position regulating portion 23 to the third position regulating portion 24 so as to satisfy the formula Lp≦{1−(α1/α2)}×Lb, the longitudinal elongation of the substrate 11 is minimized. The amount ΔLb can be made equal to or less than the extension amount Δ(Lb−Lp) of the portion (Lb−Lp) on the other end side of the heat conducting member 30 . Therefore, it is possible to suppress the other end 11B of the substrate 11 from being pressed against the second position regulating portion 32 during thermal expansion, thereby suppressing damage to the substrate 11 or the heat conducting member 30 .

熱伝導部材30の長手方向の長さが、抵抗発熱体12の長手方向の長さよりも長いので、長手方向において抵抗発熱体12が配置された全範囲で、ヒータ10の温度の均一化を図ることができる。 Since the length of the heat conducting member 30 in the longitudinal direction is longer than the length of the resistance heating element 12 in the longitudinal direction, the temperature of the heater 10 is made uniform over the entire range in which the resistance heating element 12 is arranged in the longitudinal direction. be able to.

基板11を、酸化アルミニウムを材料とするセラミックで構成し、熱伝導部材30を、アルミニウムからなる板状部材で構成することで、基板11の比熱と熱伝導部材30の比熱を近い値にすることができるので、基板11に対する熱伝導部材30の長手方向への位置決めに関して線膨張率α1,α2のみを考慮すればよく、設計しやすい。 The specific heat of the substrate 11 and the specific heat of the heat conducting member 30 are close to each other by forming the substrate 11 from a ceramic made of aluminum oxide and forming the heat conducting member 30 from a plate member made of aluminum. Therefore, only the coefficients of linear expansion α1 and α2 need to be taken into account with respect to the positioning of the heat conducting member 30 in the longitudinal direction with respect to the substrate 11, which facilitates design.

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be used in various forms as exemplified below.

前記実施形態では、熱伝導部材30は1枚のシート状の部材からなっていたが、複数枚のシート状の部材の組合せにより構成されていてもよい。この場合に、複数枚のシート状の部材は、材質、熱伝導率、形状などが互いに異なっていてもよいし、互いに同じであってもよい。 In the above embodiment, the heat conducting member 30 is made of one sheet-shaped member, but may be made up of a combination of a plurality of sheet-shaped members. In this case, the plurality of sheet-like members may be different from each other in material, thermal conductivity, shape, etc., or may be the same as each other.

前記実施形態では、ヒータ10の基板11は、セラミックの細長い長方形の板からなっていたが、熱伝導部材30よりも熱伝導率が小さければよく、ステンレスなどの金属の細長い長方形の板からなっていてもよい。熱伝導部材は、アルミニウム合金、銅などからなっていてもよい。 In the above-described embodiment, the substrate 11 of the heater 10 is made of an elongated rectangular plate made of ceramic. may The heat conducting member may be made of an aluminum alloy, copper, or the like.

前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。 Each element described in the above embodiment and modifications may be implemented in any combination.

1 加熱ユニット
3 ベルト
3B 内周面
10 ヒータ
11 基板
11A 一端
11B 他端
11E 一端部
12 抵抗発熱体
15 ニップ面
16 裏側面
18 給電端子
20 ホルダ
23 第1位置規制部
30 熱伝導部材
32 第2位置規制部
1 Heating Unit 3 Belt 3B Inner Peripheral Surface 10 Heater 11 Substrate 11A One End 11B Other End 11E One End 12 Resistance Heating Element 15 Nip Surface 16 Rear Side 18 Power Supply Terminal 20 Holder 23 First Position Regulating Part 30 Thermal Conductive Member 32 Second Position regulatory department

Claims (6)

基板と、前記基板に支持された抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体と導通する給電端子であって、前記基板の長手方向の一端部に位置する給電端子とを有するヒータと、
前記ヒータのニップ面に接触する内周面を有し、前記ヒータの周りを回転する無端状のベルトと、
前記ヒータを支持するホルダと、
前記ヒータの前記ニップ面とは反対側の裏側面と前記ホルダの間に位置し、前記基板よりも熱伝導率が大きい熱伝導部材と、を備え、
前記ホルダは、前記基板の前記長手方向の一端と前記長手方向で対向する第1位置規制部を有し、
前記熱伝導部材は、前記基板の前記長手方向の他端と前記長手方向で対向する第2位置規制部を有することを特徴とする加熱ユニット。
a heater having a substrate, a resistance heating element supported by the substrate, and a power supply terminal electrically connected to the resistance heating element and located at one longitudinal end of the substrate;
an endless belt that rotates around the heater and has an inner peripheral surface that contacts the nip surface of the heater;
a holder that supports the heater;
a thermally conductive member located between the holder and the back surface of the heater opposite to the nip surface, and having a thermal conductivity greater than that of the substrate;
The holder has a first position regulating portion that faces the one longitudinal end of the substrate in the longitudinal direction,
The heating unit, wherein the heat conducting member has a second position regulating portion facing the other longitudinal end of the substrate in the longitudinal direction.
前記熱伝導部材は、前記ヒータの前記裏側面と接触するベース部を有し、
前記第2位置規制部は、前記ベース部の前記長手方向の他端部から突出することを特徴とする請求項1に記載の加熱ユニット。
The thermally conductive member has a base portion in contact with the back surface of the heater,
2. The heating unit according to claim 1, wherein the second position regulating portion protrudes from the other longitudinal end portion of the base portion.
前記第2位置規制部が前記ベース部の前記長手方向の他端部から突出する長さは、前記基板の厚さよりも小さいことを特徴とする請求項2に記載の加熱ユニット。 3. The heating unit according to claim 2, wherein the second position regulating portion protrudes from the other longitudinal end portion of the base portion to a length smaller than the thickness of the substrate. 前記ホルダは、前記熱伝導部材を前記長手方向に位置決めするための第3位置規制部を有し、
前記第1位置規制部から前記第3位置規制部までの距離をLp、前記基板の前記長手方向の長さをLb、前記基板の線膨張率をα1、前記熱伝導部材の線膨張率をα2として、
Lp≦{1-(α1/α2)}×Lb
の式を満たすように、Lpが設定されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の加熱ユニット。
The holder has a third position regulating portion for positioning the heat conducting member in the longitudinal direction,
Lp is the distance from the first position regulating portion to the third position regulating portion, Lb is the length of the substrate in the longitudinal direction, α1 is the coefficient of linear expansion of the substrate, and α2 is the coefficient of linear expansion of the heat conducting member. As
Lp≦{1−(α1/α2)}×Lb
4. The heating unit according to any one of claims 1 to 3, wherein Lp is set so as to satisfy the following equation.
前記熱伝導部材の前記長手方向の長さは、前記抵抗発熱体の前記長手方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の加熱ユニット。 5. The heating unit according to claim 1, wherein the longitudinal length of the heat conducting member is longer than the longitudinal length of the resistance heating element. 前記基板は、酸化アルミニウムを材料とするセラミックからなり、
前記熱伝導部材は、アルミニウムからなる板状部材であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の加熱ユニット。
The substrate is made of a ceramic made of aluminum oxide,
6. The heating unit according to any one of claims 1 to 5, wherein the heat conducting member is a plate member made of aluminum.
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