JP5424786B2 - Heater and image heating apparatus equipped with the heater - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタなどの画像形成装置に搭載される加熱定着装置に利用すれば好適なヒータ、及びこのヒータを搭載する像加熱装置に関する。   The present invention relates to a heater suitable for use in a heating and fixing device mounted in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or an electrophotographic printer, and an image heating apparatus including the heater.

複写機やプリンタに搭載する定着装置として、エンドレスベルトと、エンドレスベルトの内面に接触するセラミックヒータと、エンドレスベルトを介してセラミックヒータと定着ニップ部を形成する加圧ローラと、を有する装置がある。この定着装置を搭載する画像形成装置で小サイズ紙を連続プリントすると、定着ニップ部長手方向において紙が通過しない領域の温度が徐々に上昇するという現象(非通紙部昇温)が発生する。非通紙部の温度が高くなり過ぎると、装置内の各パーツへダメージを与えたり、非通紙部昇温が生じている状態で大サイズ紙にプリントすると、小サイズ紙の非通紙部に相当する領域でトナーが高温オフセットすることもある。   As a fixing device mounted on a copying machine or a printer, there is an apparatus having an endless belt, a ceramic heater that contacts an inner surface of the endless belt, and a pressure roller that forms a fixing nip portion with the ceramic heater via the endless belt. . When small-size paper is continuously printed by an image forming apparatus equipped with this fixing device, a phenomenon (temperature increase of the non-sheet passing portion) occurs in which the temperature of the region where the paper does not pass in the longitudinal direction of the fixing nip portion gradually increases. If the temperature of the non-sheet passing part becomes too high, the parts in the device will be damaged, or if printing on large size paper with the non-sheet passing part temperature rise, the non-sheet passing part of small size paper The toner may be offset at a high temperature in a region corresponding to.

この非通紙部昇温を抑制する手法の一つとして、セラミック基板上の発熱抵抗体を負の抵抗温度特性を有する材質で形成することが考えられている。非通紙部が昇温しても非通紙部の発熱抵抗体の抵抗値は下がるので、非通紙部の発熱抵抗体に電流が流れても非通紙部の発熱が抑えられるという発想である。負の抵抗温度特性は、温度が上がると抵抗が下がる特性であり、以後NTC(Negative Temperature Coefficient)と称する。逆に、発熱抵抗体を正の抵抗温度特性を有する材質で形成することも考えられている。非通紙部が昇温すると非通紙部の発熱抵抗体の抵抗値が昇温し、非通紙部の発熱抵抗体に流れる電流が抑制されることにより非通紙部の発熱を抑制するという発想である。正の抵抗温度特性は、温度が上がると抵抗が上がる特性であり、以後PTC(Positive Temperature Coefficient)と称する。   As one method for suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion, it is considered that the heating resistor on the ceramic substrate is formed of a material having a negative resistance temperature characteristic. Since the resistance value of the heating resistor in the non-sheet-passing portion decreases even when the temperature of the non-sheet-passing portion rises, the idea that heat generation in the non-sheet-passing portion can be suppressed even if current flows through the heating resistor in the non-sheet-passing portion It is. The negative resistance temperature characteristic is a characteristic in which the resistance decreases as the temperature increases, and is hereinafter referred to as NTC (Negative Temperature Coefficient). Conversely, it is also considered that the heating resistor is formed of a material having a positive resistance temperature characteristic. When the temperature of the non-sheet-passing part rises, the resistance value of the heating resistor in the non-sheet-passing part increases, and the current flowing through the heating resistor in the non-sheet-passing part is suppressed, thereby suppressing the heat generation in the non-sheet passing part This is the idea. The positive resistance temperature characteristic is a characteristic in which the resistance increases as the temperature rises, and is hereinafter referred to as PTC (Positive Temperature Coefficient).

しかしながら、一般的にNTCの材質は体積抵抗が非常に高く、一本のヒータに形成する発熱抵抗体の総抵抗を、商用電源で使用できる範囲内に設定するのは非常に難しい。逆にPTCの材質は体積抵抗が非常に低く、NTCの場合と同様、一本のヒータの発熱抵抗体の総抵抗を、商用電源で使用できる範囲内に設定するのは非常に難しい。   However, in general, the material of NTC has a very high volume resistance, and it is very difficult to set the total resistance of the heating resistor formed in one heater within a range that can be used with a commercial power source. On the contrary, the material of PTC has a very low volume resistance, and it is very difficult to set the total resistance of the heating resistor of one heater within a range that can be used with a commercial power source, as in the case of NTC.

そこで、セラミック基板上に形成するPTCの発熱抵抗体をヒータの長手方向で複数の発熱ブロックに分割し、各発熱ブロックではヒータの短手方向(記録紙の搬送方向)に電流が流れるように二本の導電体を基板の短手方向の両端に配置する。更に複数の発熱ブロックを電気的に直列に繋ぐ構成が特許文献1に開示されている。このような形状にすれば、PTCの発熱抵抗体であっても、ヒータの総抵抗を商用電源で使用できる範囲に設定しやすくなる。また、この文献には、複数本の発熱抵抗体を二本の導電体の間に電気的に並列に接続して発熱ブロックを構成することも開示されている。   In view of this, the PTC heating resistor formed on the ceramic substrate is divided into a plurality of heating blocks in the longitudinal direction of the heater, and each heating block is configured so that a current flows in the short direction of the heater (the conveyance direction of the recording paper). The two conductors are arranged at both ends of the substrate in the short direction. Further, Patent Document 1 discloses a configuration in which a plurality of heat generating blocks are electrically connected in series. With such a shape, it becomes easy to set the total resistance of the heater within a range that can be used with a commercial power source even in the case of a PTC heating resistor. This document also discloses that a plurality of heating resistors are electrically connected in parallel between two conductors to form a heating block.

特開2005−209493号公報JP 2005-209493 A

しかしながら、導電体の抵抗値はゼロではなく、導電体で生じる電圧降下の影響により、一つの発熱ブロック中、中央部の発熱抵抗体に印加される電圧は両端部の発熱抵抗体に印加される電圧に比べて小さくなることが判った。発熱抵抗体の発熱量は印加電圧の二乗に比例するため、一つの発熱ブロックの中央部と両端部で発熱量が異なってしまう。このように、一つの発熱ブロックで発熱ムラが生じると、ヒータ長手方向の発熱分布ムラも大きくなる。   However, the resistance value of the conductor is not zero, and the voltage applied to the heating resistor in the central part in one heating block is applied to the heating resistors at both ends due to the influence of the voltage drop generated in the conductor. It turned out to be smaller than the voltage. Since the heat generation amount of the heating resistor is proportional to the square of the applied voltage, the heat generation amount differs between the central portion and both end portions of one heat generation block. In this way, when heat generation unevenness occurs in one heat generation block, heat generation unevenness in the heater longitudinal direction also increases.

上述の課題を解決するための本発明は、基板と、前記基板上に設けられている第1及び第2導電体と、前記第1導電体と前記第2導電体の間に接続されている発熱抵抗体と、を有し、前記第1導電体は前記基板の長手方向に沿って設けられており、前記第2導電体は前記第1導電体とは前記基板の短手方向で異なる位置に前記長手方向に沿って設けられており、前記発熱抵抗体は前記第1導電体と前記第2導電体の間に複数本電気的に並列に接続されており、電気的に並列接続された複数本の前記発熱抵抗体を有する発熱ブロックが前記長手方向に沿って複数個設けられており、複数個の前記発熱ブロックが電気的に直列に接続されているヒータにおいて、前記電気的に直列に接続されている複数個の発熱ブロックを有する列が、前記基板上の前記短手方向に複数あり、第1列中の前記発熱ブロックの端部と第2列中の前記発熱ブロックの端部が前記長手方向において重ならないように前記第1列中の前記発熱ブロックの位置と前記第2列中の前記発熱ブロックの位置が前記長手方向においてずれていることを特徴とする。   The present invention for solving the above-described problems is connected to a substrate, first and second conductors provided on the substrate, and the first conductor and the second conductor. A heating resistor, wherein the first conductor is provided along a longitudinal direction of the substrate, and the second conductor is different from the first conductor in a lateral direction of the substrate. The heating resistor is electrically connected in parallel between the first conductor and the second conductor, and is electrically connected in parallel. In a heater in which a plurality of heat generating blocks having a plurality of heat generating resistors are provided along the longitudinal direction, and the plurality of heat generating blocks are electrically connected in series, the electrically in series A row having a plurality of heat generating blocks connected to the substrate There are a plurality of the heat generation blocks in the first row so that the end of the heat generation block in the first row and the end of the heat generation block in the second row do not overlap in the longitudinal direction. The position and the position of the heat generating block in the second row are shifted in the longitudinal direction.

本発明によれば、ヒータ長手方向における発熱分布ムラを抑えることができる。   According to the present invention, uneven heat generation distribution in the heater longitudinal direction can be suppressed.

本発明の像加熱装置の断面図。Sectional drawing of the image heating apparatus of this invention. 実施例1のヒータ構成図。FIG. 2 is a heater configuration diagram according to the first embodiment. 実施例1のヒータの発熱分布説明図。Explanatory drawing of heat generation distribution of the heater of Example 1. FIG. 比較例のヒータの発熱分布説明図。Heat generation distribution explanatory drawing of the heater of a comparative example. 実施例1のヒータの用紙サイズとの関係を示した図。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship with a paper size of the heater according to the first exemplary embodiment. 実施例1のヒータの非通紙部昇温抑制効果説明図。Explanatory drawing of the non-sheet-passing part temperature rise suppression effect of the heater of Example 1. FIG. 実施例2のヒータ構成図。The heater block diagram of Example 2. FIG. 実施例3のヒータ構成図。The heater block diagram of Example 3. FIG.

図1は像加熱装置の一例としての定着装置の断面図である。定着装置は、筒状のフィルム(エンドレスベルト)1と、フィルム1の内面に接触するヒータ10と、フィルム1を介してヒータ10と共に定着ニップ部Nを形成する加圧ローラ(ニップ部形成部材)2と、を有する。フィルムのベース層の材質は、ポリイミド等の耐熱樹脂、またはステンレス等の金属である。加圧ローラ2は、鉄やアルミニウム等の材質の芯金2aと、シリコーンゴム等の材質の弾性層2bを有する。ヒータ10は耐熱樹脂製の保持部材3に保持されている。保持部材3はフィルム1の回転を案内するガイド機能も有している。加圧ローラ2は不図示のモータから動力を受けて矢印方向に回転する。加圧ローラ2が回転することによってフィルム1が従動して回転する。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a fixing device as an example of an image heating device. The fixing device includes a cylindrical film (endless belt) 1, a heater 10 that contacts the inner surface of the film 1, and a pressure roller (nip portion forming member) that forms a fixing nip portion N together with the heater 10 via the film 1. 2 and. The material of the base layer of the film is a heat resistant resin such as polyimide, or a metal such as stainless steel. The pressure roller 2 includes a metal core 2a made of iron or aluminum and an elastic layer 2b made of silicone rubber or the like. The heater 10 is held by a holding member 3 made of heat resistant resin. The holding member 3 also has a guide function for guiding the rotation of the film 1. The pressure roller 2 receives power from a motor (not shown) and rotates in the direction of the arrow. When the pressure roller 2 rotates, the film 1 is driven and rotated.

ヒータ10は、セラミック製のヒータ基板13と、基板13上に形成された発熱ラインA(第1列)及び発熱ラインB(第2列)と、発熱ラインA及びBを覆う絶縁性(本実施例ではガラス)の表面保護層14を有する。ヒータ基板13の裏面側であって、プリンタで設定されている利用可能な最小サイズ紙の通紙領域にはサーミスタ等の温度検知素子4が当接している。温度検知素子4の検知温度に応じて商用交流電源から発熱ラインへ供給する電力が制御される。未定着トナー画像を担持する記録材(用紙)Pは、定着ニップ部Nで挟持搬送されつつ加熱されて定着処理される。ヒータ基板13の裏面側には、ヒータが異常昇温した時に作動して発熱ラインへの給電ラインを遮断するサーモスイッチ等の安全素子5も当接している。安全素子5も温度検知素子4と同様に最小サイズ紙の通紙領域に当接している。番号6は保持部材3に不図示のバネの圧力を加えるための金属製のステーである。   The heater 10 includes a ceramic heater substrate 13, a heat generation line A (first row) and a heat generation line B (second row) formed on the substrate 13, and insulation (this embodiment) covering the heat generation lines A and B. In this example, the surface protective layer 14 is made of glass. A temperature detection element 4 such as a thermistor is in contact with the minimum size paper passing area set by the printer on the back side of the heater substrate 13. The electric power supplied from the commercial AC power source to the heat generation line is controlled according to the detected temperature of the temperature detecting element 4. The recording material (paper) P carrying the unfixed toner image is heated and fixed while being nipped and conveyed by the fixing nip N. A safety element 5 such as a thermo switch that contacts when the heater is abnormally heated and shuts off the power supply line to the heat generation line is also in contact with the back side of the heater substrate 13. Similarly to the temperature detection element 4, the safety element 5 is also in contact with the paper passing area of the minimum size paper. Reference numeral 6 denotes a metal stay for applying a spring pressure (not shown) to the holding member 3.

図2はヒータの構造を説明するための図面である。図2(a)がヒータの平面図、図2(b)が発熱ラインA中の1つの発熱ブロックA1を示した拡大図、図2(c)が発熱ラインB中の1つの発熱ブロックB1を示した拡大図である。なお、発熱ラインA中の発熱抵抗体、及び発熱ラインB中の発熱抵抗体A1及びB1は、いずれもPTCである。   FIG. 2 is a view for explaining the structure of the heater. 2A is a plan view of the heater, FIG. 2B is an enlarged view showing one heat generation block A1 in the heat generation line A, and FIG. 2C is one heat generation block B1 in the heat generation line B. It is the enlarged view shown. The heating resistors in the heating line A and the heating resistors A1 and B1 in the heating line B are both PTC.

発熱ラインA(第1列)は、20個の発熱ブロックA1〜A20を有し、発熱ブロックA1〜A20は直列に接続されている。発熱ラインB(第2列)も、20個の発熱ブロックB1〜B20を有し、発熱ブロックB1〜B20も直列に接続されている。また、発熱ラインAと発熱ラインBも電気的に直列に接続されている。発熱ラインA及びBには、給電用コネクタを繋ぐ電極AE及びBEから電力が供給される。   The heat generation line A (first row) has 20 heat generation blocks A1 to A20, and the heat generation blocks A1 to A20 are connected in series. The heat generation line B (second row) also has 20 heat generation blocks B1 to B20, and the heat generation blocks B1 to B20 are also connected in series. The heat generation line A and the heat generation line B are also electrically connected in series. Electric power is supplied to the heat generation lines A and B from electrodes AE and BE connecting the power feeding connectors.

発熱ラインAは、基板長手方向に沿って設けられている導電パターンAa(発熱ラインAの第1導電体)と、導電パターンAaとは基板の短手方向で異なる位置に基板長手方向に沿って設けられている導電パターンAb(発熱ラインAの第2導電体)を有する。導電パターンAaは基板長手方向で11本(Aa−1〜Aa−11)に分割されている。導電パターンAbは基板長手方向で10本(Aa−1〜Aa−10)に分割されている。図2(b)に示すように、導電パターンAaの一部である導電パターンAa−1と、導電パターンAbの一部である導電パターンAb−1の間には複数本(本例では8本)の発熱抵抗体(A1−1〜A1−8)が電気的に並列に接続されており、発熱ブロックA1を形成している。また、導電パターンAb−1と導電パターンAa−2の間にも8本の発熱抵抗体(A2−1〜A2−8)が電気的に並列に接続されており、発熱ブロックA2(図2ではA2の一部を省略しているため記号の付与は省略している)を形成している。発熱ラインAでは、発熱ブロックA1と同様の構成の発熱ブロックが合計19個(A1〜A19)設けられている。しかしながら、発熱ラインAの中で発熱ブロックA20だけが、発熱ブロックの長さや発熱抵抗体の本数において他の発熱ブロックとは異なっている。   The heat generation line A is provided along the longitudinal direction of the substrate at a position different from the conductive pattern Aa (first conductor of the heat generation line A) provided in the longitudinal direction of the substrate and the conductive pattern Aa in the lateral direction of the substrate. The conductive pattern Ab (second conductor of the heat generation line A) is provided. The conductive pattern Aa is divided into 11 (Aa-1 to Aa-11) in the longitudinal direction of the substrate. The conductive pattern Ab is divided into ten (Aa-1 to Aa-10) in the longitudinal direction of the substrate. As shown in FIG. 2B, there are a plurality (eight in this example) between the conductive pattern Aa-1 which is a part of the conductive pattern Aa and the conductive pattern Ab-1 which is a part of the conductive pattern Ab. ) Heating resistors (A1-1 to A1-8) are electrically connected in parallel to form a heating block A1. Also, eight heating resistors (A2-1 to A2-8) are electrically connected in parallel between the conductive pattern Ab-1 and the conductive pattern Aa-2, and the heat generating block A2 (in FIG. 2). Since the part of A2 is omitted, the symbol is omitted). In the heat generation line A, a total of 19 heat generation blocks (A1 to A19) having the same configuration as the heat generation block A1 are provided. However, only the heat generation block A20 in the heat generation line A is different from other heat generation blocks in the length of the heat generation block and the number of heat generation resistors.

発熱ラインBも、基板長手方向に沿って設けられている導電パターンBa(発熱ラインBの第1導電体)と、導電パターンBaとは基板の短手方向で異なる位置に基板長手方向に沿って設けられている導電パターンBb(発熱ラインBの第2導電体)を有する。発熱ラインB中の発熱ブロックの構成も発熱ラインAと同様であり、発熱ラインB中の19個の発熱ブロック(B2〜B20)の構成は発熱ラインAの発熱ブロック(A1〜A19)と同じである。また、発熱ラインBの中で発熱ブロックB1だけが、発熱ブロックの長さや発熱抵抗体の本数において他の発熱ブロックとは異なっている。   The heat generation line B also has a conductive pattern Ba (first conductor of the heat generation line B) provided along the longitudinal direction of the substrate and the conductive pattern Ba at a position different in the lateral direction of the substrate along the longitudinal direction of the substrate. The conductive pattern Bb (second conductor of the heat generation line B) is provided. The configuration of the heat generation block in the heat generation line B is the same as that of the heat generation line A, and the configuration of the 19 heat generation blocks (B2 to B20) in the heat generation line B is the same as the heat generation block (A1 to A19) of the heat generation line A. is there. Further, only the heat generation block B1 in the heat generation line B is different from other heat generation blocks in the length of the heat generation block and the number of heat generation resistors.

ところで、上述したように、導電体の抵抗値はゼロではなく、導電体で生じる電圧降下の影響により、一つの発熱ブロック中、中央部の発熱抵抗体に印加される電圧は両端部の発熱抵抗体に印加される電圧に比べて小さくなることが判った。発熱抵抗体の発熱量は印加電圧の二乗に比例するため、一つの発熱ブロックの中央部と両端部で発熱量が異なってしまう。具体的には、一つの発熱ブロック中においてブロックの両端の発熱量が最も大きく、中央部の発熱量が小さくなる。このように、一つの発熱ブロックで発熱ムラが生じると、ヒータ長手方向の発熱分布ムラも大きくなる。   By the way, as described above, the resistance value of the conductor is not zero, and the voltage applied to the heating resistor in the central portion in one heating block is caused by the resistance of the both ends. It was found to be smaller than the voltage applied to the body. Since the heat generation amount of the heating resistor is proportional to the square of the applied voltage, the heat generation amount differs between the central portion and both end portions of one heat generation block. Specifically, in one heat generating block, the heat generation amount at both ends of the block is the largest, and the heat generation amount in the central portion is small. In this way, when heat generation unevenness occurs in one heat generation block, heat generation unevenness in the heater longitudinal direction also increases.

そこで本実施例のヒータは、図2(a)に示すように、電気的に直列に接続されている複数個の発熱ブロックを有する列が、基板上の短手方向に複数(発熱ラインAと発熱ラインB)ある。そして、発熱ラインA(第1列)中の発熱ブロックの端部と発熱ラインB(第2列)中の発熱ブロックの端部が基板長手方向において重ならないように、発熱ラインA(第1列)中の発熱ブロックの位置と発熱ラインB(第2列)中の発熱ブロックの位置が基板長手方向においてずれている。発熱ラインA中の発熱量が大きい位置と発熱ラインB中の発熱量が大きい位置、あるいは発熱量が小さい位置同士が基板長手方向において重ならないので、ヒータ長手方向における発熱分布ムラを小さくできる。   Therefore, in the heater of this embodiment, as shown in FIG. 2A, a plurality of rows having a plurality of heat generating blocks electrically connected in series are arranged in a short direction on the substrate (with heat generation lines A and A). Exothermic line B). The end of the heat generating block in the heat generating line A (first row) and the end of the heat generating block in the heat generating line B (second row) do not overlap in the longitudinal direction of the substrate. ) And the position of the heat generation block in the heat generation line B (second row) are shifted in the longitudinal direction of the substrate. Since the position where the heat generation amount in the heat generation line A is large and the position where the heat generation amount in the heat generation line B is large or the position where the heat generation amount is small do not overlap in the longitudinal direction of the substrate, the uneven heat generation distribution in the longitudinal direction of the heater can be reduced.

発熱ラインAの発熱ブロックと発熱ラインBの発熱ブロックを基板長手方向においてずらした場合の発熱分布ムラ抑制効果を図3を用いて説明する。図3(a)はヒータのシミュレーション回路図、図3(b)は発熱ラインAの発熱ブロックと発熱ラインBの発熱ブロックの位置関係を表す図、図3(c)はヒータの発熱分布図である。図3(a)では、条件を簡単化してシミュレーション回路図を作成している。なお、図3(a)では、ヒータ10の発熱抵抗体の総抵抗値を約12.85Ω、導電パターンのシート抵抗値を0.005Ω/□、発熱抵抗体ペーストのシート抵抗値を0.85Ω/□としている。これらの抵抗値は200℃での値である。また発熱抵抗体ペーストの抵抗温度係数は1000ppmである。図3(a)では、発熱ブロックA7、A8、B7、B8以外の発熱ブロックの抵抗値は合成抵抗値として表している。本実施例では発熱ブロックB7の両端部と、発熱ブロックA7及びA8の中央部が基板長手方向で重なり合うように発熱ブロックをずらして配置している。   A heat distribution unevenness suppressing effect when the heat generation block of the heat generation line A and the heat generation block of the heat generation line B are shifted in the longitudinal direction of the substrate will be described with reference to FIG. 3A is a simulation circuit diagram of the heater, FIG. 3B is a diagram showing the positional relationship between the heat generation block of the heat generation line A and the heat generation block of the heat generation line B, and FIG. 3C is a heat generation distribution diagram of the heater. is there. In FIG. 3A, a simulation circuit diagram is created by simplifying the conditions. In FIG. 3A, the total resistance value of the heating resistor of the heater 10 is about 12.85Ω, the sheet resistance value of the conductive pattern is 0.005Ω / □, and the sheet resistance value of the heating resistor paste is 0.85Ω. / □. These resistance values are values at 200 ° C. The resistance temperature coefficient of the heating resistor paste is 1000 ppm. In FIG. 3A, the resistance values of the heat generating blocks other than the heat generating blocks A7, A8, B7, and B8 are represented as combined resistance values. In the present embodiment, the heat generating blocks are shifted so that both end portions of the heat generating block B7 and the central portions of the heat generating blocks A7 and A8 overlap in the longitudinal direction of the substrate.

図3(a)に示すように、一つの発熱ブロック中の隣り合う発熱抵抗体同士を繋ぐ導電パターンの抵抗値が0.007Ωとなっている。したがって、一つの発熱ブロックの中で両端部に位置する発熱抵抗体へ流れる電流が増加し中央に位置する発熱抵抗体ほど電流が流れにくくなる。そこで、図3(b)に示すように発熱ラインAの発熱ブロックと発熱ラインBの発熱ブロックを基板長手方向でずらしている。図3(c)の温度分布に示すように、発熱ブロックをずらすと、発熱分布の上下限値は約±3%の範囲に入っており、ピークの周期は発熱ブロック長の半分になることが分かる。   As shown in FIG. 3A, the resistance value of the conductive pattern connecting adjacent heating resistors in one heating block is 0.007Ω. Therefore, the current flowing to the heating resistors located at both ends in one heating block increases, and the current is less likely to flow in the heating resistor located in the center. Therefore, as shown in FIG. 3B, the heat generation block of the heat generation line A and the heat generation block of the heat generation line B are shifted in the longitudinal direction of the substrate. As shown in the temperature distribution of FIG. 3C, when the heat generation block is shifted, the upper and lower limit values of the heat generation distribution are in the range of about ± 3%, and the peak period may be half of the heat generation block length. I understand.

これに対して、発熱ラインAの発熱ブロックと発熱ラインBの発熱ブロックを基板長手方向でずらさずに完全に重ね合わせた比較例を図4(a)〜(c)に示す。発熱分布の上下限値は約±8%の範囲に入っており、ピークの周期は発熱ブロック長と同じになることが分かる。図3及び図4のシミュレーション結果を比較すると、本実施例のヒータは発熱分布の上下限値のばらつきは比較例ヒータの半分以下であり、発熱分布のピーク周期は2分の1になるため、本実施例ヒータは比較例ヒータよりも発熱分布ムラが抑えられていることがわかる。上述した発熱ムラは、発熱抵抗体の抵抗成分に対して導電パターンの抵抗成分が高くなるほど、また、一つの発熱ブロック中の発熱抵抗体の数が多い程顕著になる。例えばヒータの導電パターンのシート抵抗値が高くなる場合や、導電パターンの線幅が狭くなった場合に発熱ムラはより顕著に生じる。   In contrast, FIGS. 4A to 4C show comparative examples in which the heat generation block of the heat generation line A and the heat generation block of the heat generation line B are completely overlapped without shifting in the longitudinal direction of the substrate. It can be seen that the upper and lower limits of the heat generation distribution are in the range of about ± 8%, and the peak period is the same as the heat generation block length. Comparing the simulation results of FIG. 3 and FIG. 4, the heater of the present embodiment has a variation in the upper and lower limit values of the heat generation distribution that is less than half that of the comparative heater, and the peak period of the heat generation distribution is ½. It can be seen that the heater of this example has less heat distribution unevenness than the heater of the comparative example. The unevenness of heat generation described above becomes more prominent as the resistance component of the conductive pattern becomes higher than the resistance component of the heat generation resistor, and as the number of heat generation resistors in one heat generation block increases. For example, when the sheet resistance value of the conductive pattern of the heater becomes high or the line width of the conductive pattern becomes narrow, the heat generation unevenness occurs more remarkably.

このように、電気的に直列に接続されている複数個の発熱ブロックを有する列が、基板上の短手方向に複数あり、発熱ラインA(第1列)中の発熱ブロックの位置と発熱ラインB(第2列)中の発熱ブロックの位置が基板長手方向においてずれている構成にすれば、発熱分布ムラを抑えることができる。   As described above, there are a plurality of rows having a plurality of heat generation blocks electrically connected in series in the short direction on the substrate, and the positions of the heat generation blocks and the heat generation lines in the heat generation line A (first row). If the position of the heat generation block in B (second row) is shifted in the longitudinal direction of the substrate, uneven heat generation distribution can be suppressed.

また、1本の発熱抵抗体の形状は図2に示すような長方形に限るものではないが、特に長方形とするのが好ましい。形状を長方形とすることにより発熱抵抗体全体に電流が流れるようにできる。例えば発熱抵抗体の形状を平行四辺形にした場合、電流が流れやすい最短経路が1本の発熱抵抗体全体ではなく一部になりこの最短経路に多くの電流が集中する。このため、1本の発熱抵抗体に流れる電流分布に偏りが生じ、発熱分布ムラ抑制効果が低減してしまうが、形状を長方形すればこの現象を抑えることができる。更に、隣り合う発熱抵抗体と基板長手方向において一部が重なり合うように配置することにより、基板長手方向で発熱しない領域が発生するのを回避できる。これにより、発熱分布のムラをより小さく抑えられる。   Further, the shape of one heating resistor is not limited to a rectangle as shown in FIG. 2, but is preferably a rectangle. By making the shape rectangular, current can flow through the entire heating resistor. For example, when the shape of the heating resistor is a parallelogram, the shortest path through which current flows easily becomes a part rather than the entire one heating resistor, and a large amount of current concentrates on this shortest path. For this reason, the current distribution flowing through one heat generating resistor is biased, and the effect of suppressing uneven heat distribution is reduced, but this phenomenon can be suppressed by making the shape rectangular. Furthermore, by arranging the heating resistors adjacent to each other so as to partially overlap in the longitudinal direction of the substrate, it is possible to avoid the generation of a region that does not generate heat in the longitudinal direction of the substrate. Thereby, the nonuniformity of the heat generation distribution can be further reduced.

次に、図2に示したヒータで、発熱ラインA中とB中で、他の発熱ブロックとは構成が異なる発熱ブロック(A20とB1)について説明する。上述したように、発熱ラインAの発熱ブロックの位置と発熱ラインBの発熱ブロックの位置を基板長手方向にずらすと、基板長手方向で発熱ブロックA1の端部の位置と同じ位置に発熱ラインBの発熱ブロックが存在しないことになる。同様に、発熱ブロックB20の端部の位置と同じ位置に発熱ラインAの発熱ブロックが存在しないことになる。このヒータ両端部の領域では発熱ラインAもしくはBの一方しか存在しないことになるので、両端部における発熱量が小さくなってしまう。   Next, heat generating blocks (A20 and B1) having different configurations from the other heat generating blocks in the heat generating lines A and B in the heater shown in FIG. 2 will be described. As described above, when the position of the heat generation block of the heat generation line A and the position of the heat generation block of the heat generation line B are shifted in the longitudinal direction of the substrate, the position of the heat generation line B is aligned with the position of the end of the heat generation block A1 in the longitudinal direction of the substrate. There will be no heat generation block. Similarly, the heat generation block of the heat generation line A does not exist at the same position as the end portion of the heat generation block B20. Since only one of the heat generation lines A or B exists in the region at both ends of the heater, the amount of heat generated at both ends becomes small.

そこで、本実施例では、上述のように、発熱ブロック(A20とB1)を他の発熱ブロックとは異なる構成としている。図2(c)に発熱ブロック(A20とB1)を代表して発熱ブロックB1の構成を示す。この発熱ブロックB1は、基板長手方向におけるブロック長fが、発熱ブロックB2〜B20のブロック長cの1.3倍となっている(発熱ブロックA20と発熱ブロックA1〜A19との関係も同じ)。ブロック長c、fとは、一つの発熱ブロックにおいて発熱抵抗体が存在する領域のヒータ長手方向長さのことである。なお、図2(b)は発熱ブロックA1〜A19、及びB2〜B20を代表して発熱ブロックA1を示している。このように、発熱ブロックA20と発熱ブロックB1を設けることで、ヒータの両端部の発熱量低下を補償している。また、ヒータ両端の発熱量低下を補償する発熱ブロックA20及びB1を設けているが、発熱ラインAと発熱ラインBの両端部は若干ずらしてある。これは、上述のように、一つの発熱ブロック中では発熱ムラが生じるので、発熱ブロックA1と発熱ブロックB1の端部をヒータ長手方向で重ねてしまうと発熱ムラが大きくなってしまうからである(発熱ブロックA20とB20も同様)。   Therefore, in the present embodiment, as described above, the heat generating blocks (A20 and B1) are configured differently from the other heat generating blocks. FIG. 2C shows a configuration of the heat generation block B1 as a representative of the heat generation blocks (A20 and B1). The heat generation block B1 has a block length f in the substrate longitudinal direction that is 1.3 times the block length c of the heat generation blocks B2 to B20 (the relationship between the heat generation block A20 and the heat generation blocks A1 to A19 is the same). The block lengths c and f are heater longitudinal lengths of a region where a heating resistor exists in one heating block. FIG. 2B shows the heat generation block A1 as a representative of the heat generation blocks A1 to A19 and B2 to B20. As described above, the heat generation block A20 and the heat generation block B1 are provided to compensate for a decrease in the heat generation amount at both ends of the heater. Further, although heat generation blocks A20 and B1 for compensating for a decrease in the heat generation amount at both ends of the heater are provided, both ends of the heat generation line A and the heat generation line B are slightly shifted. This is because, as described above, heat generation unevenness occurs in one heat generation block, and thus heat generation unevenness increases if the end portions of the heat generation block A1 and the heat generation block B1 are overlapped in the heater longitudinal direction ( The same applies to the heat generation blocks A20 and B20).

図5はヒータ10の非通紙部昇温を説明するための図である。図5は、発熱ラインの中央部を通紙基準にして、A4サイズ(210mm×297mm)紙を用紙の長辺を搬送方向と平行に搬送する場合を示している。図5のヒータ10は、US−LETTER紙(約216mm×279mm)も使用できるように、220mmの発熱ライン長(発熱領域)を有している。発熱ライン長が紙幅よりも長いのは、通紙位置がヒータ長手方向にずれた場合でも、用紙の端部を充分に加熱できるようにするためである。220mmの発熱ライン長を有するヒータ10を用いて紙幅210mmのA4紙を定着処理する場合、発熱ラインの両端部にそれぞれ5mmの非通紙領域が生じる。ヒータ10は通紙部に設けられたサーミスタ4の出力が目標温度を維持するように電力制御されている。したがって、用紙に熱を奪われない非通紙部では、ヒータ温度が通紙部に比べて上昇する。   FIG. 5 is a diagram for explaining the temperature rise of the non-sheet passing portion of the heater 10. FIG. 5 shows a case in which A4 size (210 mm × 297 mm) paper is transported in parallel with the transport direction with respect to the central portion of the heat generation line. The heater 10 in FIG. 5 has a heat generation line length (heat generation area) of 220 mm so that US-LETTER paper (about 216 mm × 279 mm) can also be used. The reason why the heat generation line length is longer than the paper width is to allow the end of the paper to be sufficiently heated even when the paper passing position is shifted in the heater longitudinal direction. When the A4 paper having a paper width of 210 mm is fixed using the heater 10 having a heat generation line length of 220 mm, a non-sheet passing region of 5 mm is generated at both ends of the heat generation line. The heater 10 is power-controlled so that the output of the thermistor 4 provided in the paper passing portion maintains the target temperature. Accordingly, the heater temperature rises in the non-sheet passing portion where the heat is not taken away by the sheet compared to the sheet passing portion.

図6はヒータ10の非通紙部昇温抑制効果を説明するためのシミュレーション回路図及びシミュレーション結果である。図6(a)では、条件を簡単化してシミュレーション回路図を作成している。本シミュレーションではヒータ10の総抵抗値は約12.85Ωとする。導電パターンのシート抵抗値を0.005Ω/□、発熱体ペーストのシート抵抗値を0.85Ω/□とする。また発熱体ペーストの抵抗温度係数は1000ppmとする。発熱ブロックA1〜A19、B2〜B20に含まれる発熱抵抗体1本あたりの抵抗値は2.23Ωとなる。発熱ブロックA1中の隣り合う発熱抵抗体同士が、線長1.3mm、線幅1mmの導電パターンで接続されているとすると、発熱抵抗体同士を接続する導電パターンの抵抗値は0.007Ωとなる。このような発熱抵抗体及び導電パターンで構成された発熱ブロックA1の総抵抗値は約0.32 Ωとなる。一方、発熱ブロックA20及びB1に含まれる発熱抵抗体1本辺りの抵抗値は2.57Ωとなる。発熱ブロックB1中の隣り合う発熱抵抗体同士が、線長2mm、線幅1mmの導電パターンで接続されているとすると、発熱抵抗体同士を接続する導電パターンの抵抗値は0.01Ωとなる。このような発熱抵抗体及び導電パターンで構成された発熱ブロックB1の総抵抗値は約0.41Ωとなる。図6(a)では、説明に必要な発熱ブロックA1、A2、B1以外の発熱ブロックを合成抵抗値として簡略化して示してある。上記の発熱抵抗体の抵抗値は200℃時の値を示してある。   FIG. 6 is a simulation circuit diagram and simulation results for explaining the effect of suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion of the heater 10. In FIG. 6A, a simulation circuit diagram is created by simplifying the conditions. In this simulation, the total resistance value of the heater 10 is about 12.85Ω. The sheet resistance value of the conductive pattern is 0.005Ω / □, and the sheet resistance value of the heating element paste is 0.85Ω / □. Further, the resistance temperature coefficient of the heating element paste is set to 1000 ppm. The resistance value per heating resistor included in the heating blocks A1 to A19 and B2 to B20 is 2.23Ω. If adjacent heating resistors in the heating block A1 are connected by a conductive pattern having a line length of 1.3 mm and a line width of 1 mm, the resistance value of the conductive pattern connecting the heating resistors is 0.007Ω. Become. The total resistance value of the heat generation block A1 formed of such heat generation resistors and conductive patterns is about 0.32 Ω. On the other hand, the resistance value around one heating resistor included in the heating blocks A20 and B1 is 2.57Ω. If adjacent heating resistors in the heating block B1 are connected by a conductive pattern having a line length of 2 mm and a line width of 1 mm, the resistance value of the conductive pattern connecting the heating resistors is 0.01Ω. The total resistance value of the heat generating block B1 formed of such heat generating resistors and conductive patterns is about 0.41Ω. In FIG. 6A, the heat generation blocks other than the heat generation blocks A1, A2, and B1 necessary for the explanation are simplified and shown as combined resistance values. The resistance value of the heating resistor is a value at 200 ° C.

図6(b)は本シミュレーションに係る、発熱ブロックA1、A2、B1の拡大図である。通紙領域の温度は200℃に制御されており、非通紙領域は300℃まで昇温している状態においてシミュレーションを行った。非通紙領域と通紙領域の境界は発熱ラインAの左端から4.125mmである。非通紙領域では温度が300℃まで上昇しているため、発熱抵抗体の抵抗温度係数の影響により、発熱抵抗体A1−1〜A1−3と、発熱抵抗体B1−1の抵抗値はそれぞれ10%上昇している。導電パターンの抵抗温度係数は影響が少ないため、本シミュレーションでは温度による抵抗変化について考慮していない。   FIG. 6B is an enlarged view of the heat generation blocks A1, A2, and B1 according to this simulation. The simulation was performed in a state where the temperature of the paper passing area was controlled to 200 ° C. and the temperature of the non-paper passing area was raised to 300 ° C. The boundary between the non-sheet passing area and the sheet passing area is 4.125 mm from the left end of the heat generation line A. Since the temperature rises to 300 ° C. in the non-sheet passing region, the resistance values of the heating resistors A1-1 to A1-3 and the heating resistor B1-1 are respectively affected by the resistance temperature coefficient of the heating resistors. It has risen 10%. Since the resistance temperature coefficient of the conductive pattern has little influence, this simulation does not consider the resistance change due to temperature.

図6(c)は上記のような条件におけるヒータ10発熱分布を示すシミュレーション結果である。シミュレーション結果から、ヒータ10では通紙領域に比べて非通紙領域の発熱量が少ないことが分かる。図の縦軸には、導電パターンの発熱量も加味した、ヒータ長手方向の単位長さあたりの発熱量を示している。発熱ラインBが存在しない発熱ラインAの左端から2mmの範囲を除いた、非通紙領域の平均発熱量は、通紙領域の平均に比べて約4%低減していることが分かる。このように、通紙部に設けられたサーミスタ4の出力が目標温度を維持するように電力制御しながら、一つの発熱ブロックA1中に通紙領域と非通紙領域の境界が生じるように記録紙を搬送すると、非通紙領域に存在する発熱抵抗体(A1−1〜A1−3)が温度上昇する。すると発熱抵抗体(A1−1〜A1−3)の抵抗値が上昇するので発熱抵抗体(A1−1〜A1−3)に流れる電流量を低減できる。よって、非通紙部昇温を抑制することができる。通紙領域と非通紙部領域の境界が発熱ブロックA1の最端の発熱抵抗体A1−1上にある場合、一つの発熱ブロック中で複数の発熱抵抗体を並列に接続する効果が低減し、非通紙部昇温を抑制する効果が十分に得られないことがある。よって図5及び図6(b)に示すように、発熱ブロックA1中の発熱抵抗体A1−1や、発熱ブロックB1中の発熱抵抗体B1−1や、発熱ブロックA20中の発熱抵抗体A20−7や、発熱ブロックB20中の発熱抵抗体B20−8に用紙が重ならないように、ヒータを設計することによって、非通紙部昇温を抑制する効果を効果的に得ることができる。   FIG. 6C is a simulation result showing the heat generation distribution of the heater 10 under the above conditions. From the simulation results, it can be seen that the heater 10 generates less heat in the non-sheet passing area than in the sheet passing area. The vertical axis in the figure shows the heat generation amount per unit length in the heater longitudinal direction, taking into account the heat generation amount of the conductive pattern. It can be seen that the average heat generation amount in the non-sheet passing area, excluding the range of 2 mm from the left end of the heating line A where the heat generating line B does not exist, is reduced by about 4% compared to the average in the sheet passing area. In this way, recording is performed so that the boundary between the sheet passing area and the non-sheet passing area is generated in one heat generation block A1, while controlling the power so that the output of the thermistor 4 provided in the sheet passing section maintains the target temperature. When the paper is conveyed, the temperature of the heating resistors (A1-1 to A1-3) existing in the non-sheet passing area rises. Then, since the resistance value of the heating resistor (A1-1 to A1-3) increases, the amount of current flowing through the heating resistor (A1-1 to A1-3) can be reduced. Therefore, the temperature rise of the non-sheet passing portion can be suppressed. When the boundary between the sheet passing area and the non-sheet passing portion area is on the heat generating resistor A1-1 at the extreme end of the heat generating block A1, the effect of connecting a plurality of heat generating resistors in parallel in one heat generating block is reduced. The effect of suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion may not be sufficiently obtained. Therefore, as shown in FIGS. 5 and 6B, the heating resistor A1-1 in the heating block A1, the heating resistor B1-1 in the heating block B1, and the heating resistor A20- in the heating block A20. 7 and by designing the heater so that the sheet does not overlap the heating resistor B20-8 in the heating block B20, the effect of suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion can be effectively obtained.

図7は実施例2のヒータ20の構成を示す図である。このヒータ20は、二つのヒータ駆動回路により発熱ラインA(第1列)と発熱ラインB(第2列)を独立駆動できる構成であり、そのために実施例1のヒータ10に対して電極CEを発熱ラインAとBの間に追加している。発熱ラインAは電極AEと電極CEを介して電力を供給され、発熱ラインBは電極BEと電極CEを介して電力を供給される。電極CEを追加した以外の構成はヒータ10と同じである。このように、発熱ラインAとBを独立して制御できる構成のヒータにも本発明を適用できる。   FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the heater 20 according to the second embodiment. The heater 20 has a configuration in which the heat generation line A (first row) and the heat generation line B (second row) can be independently driven by two heater drive circuits. For this purpose, the electrode CE is connected to the heater 10 of the first embodiment. It is added between the heat generation lines A and B. The heat generation line A is supplied with electric power through the electrodes AE and CE, and the heat generation line B is supplied with electric power through the electrodes BE and CE. The configuration is the same as that of the heater 10 except that the electrode CE is added. Thus, the present invention can also be applied to a heater having a configuration in which the heat generation lines A and B can be controlled independently.

図8は実施例3のヒータ30の構成を示す図である。図8(a)に示すように、ヒータ20の長手方向両端部には実施例1のヒータ10と同様の発熱ブロックA1、A2、B1、B2が設けられている。発熱ラインAの発熱ブロックA1と発熱ブロックA2の間には、PTCである複数本の発熱抵抗体(A1−1〜A1−8、A3−1〜A3−8)を並列接続した発熱ブロックではなく、一本の発熱抵抗体からなる発熱パターンAPが発熱ブロックA1とA2に直列に繋がれている。発熱ラインBも発熱ラインAと同様な構成である。このヒータ30も基板長手方向の発熱分布を均一にするため、発熱ラインAの発熱ブロックA1は、発熱ラインBの発熱ブロックB1に対してヒータ長手方向において完全に重なり合わないように(発熱ブロックの端部同士が重ならないように)、ヒータ長手方向においてずらして配置されている。発熱ブロックA2と発熱ブロックB2の位置関係も同様である。このように、ヒータ30の各列の発熱ブロックは基板長手方向において端部に設けられており、この発熱ブロックよりも通紙基準側(本例では基板長手方向の中央側)には一本の発熱抵抗体からなる発熱パターンが接続されている。   FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the heater 30 according to the third embodiment. As shown in FIG. 8A, the heat generating blocks A1, A2, B1, and B2 similar to the heater 10 of the first embodiment are provided at both ends of the heater 20 in the longitudinal direction. Between the heat generation block A1 and the heat generation block A2 of the heat generation line A, it is not a heat generation block in which a plurality of PTC heat generation resistors (A1-1 to A1-8, A3-1 to A3-8) are connected in parallel. A heating pattern AP made of a single heating resistor is connected in series with the heating blocks A1 and A2. The heat generation line B has the same configuration as the heat generation line A. This heater 30 also makes the heat generation distribution in the longitudinal direction of the substrate uniform, so that the heat generation block A1 of the heat generation line A does not completely overlap the heat generation block B1 of the heat generation line B in the heater longitudinal direction (of the heat generation block). The heaters are arranged so as to be shifted in the heater longitudinal direction so that the ends do not overlap each other. The positional relationship between the heat generation block A2 and the heat generation block B2 is the same. In this way, the heat generating blocks of each row of the heaters 30 are provided at the ends in the substrate longitudinal direction, and one heater block is provided on the paper passing reference side (in this example, the center side in the substrate longitudinal direction) from this heat generating block. A heating pattern made of a heating resistor is connected.

図8(b)は、4つの発熱ブロックを代表して発熱ブロックA1、及び発熱ブロックA1に繋がっている発熱パターンAPの一部の拡大図を示している。発熱ブロックA1は線長g、線幅hの長方形の発熱パターンを8本並べ、導電パターンAa−1及びAb−1を介して並列接続している。発熱ブロックA2、B1、B2も同様の形状を有している。ヒータ30の総抵抗値は約12.85Ωとする。発熱ブロックA1、A2、B1、B2は、導電パターンのシート抵抗値を0.005Ω/□、発熱体ペーストのシート抵抗値を0.85Ω/□とし、発熱抵抗体1本あたりの抵抗値は2.23Ωとなる。各部の寸法は、g=1.84mm、h=0.7mm、i=10.73mmである。発熱ブロックA1中の隣り合う発熱抵抗体同士が、線長1.3mm、線幅1mmの導電パターンで接続されているとすると、発熱抵抗体間の導電パターンの抵抗値は0.007Ωとなる。このような発熱抵抗体及び導電パターンで構成された、発熱ブロックA1の総抵抗値は0.32 Ωとなる。   FIG. 8B shows an enlarged view of a part of the heat generation block A1 representing the four heat generation blocks and the heat generation pattern AP connected to the heat generation block A1. In the heat generation block A1, eight rectangular heat generation patterns having a line length g and a line width h are arranged and connected in parallel via the conductive patterns Aa-1 and Ab-1. The heat generation blocks A2, B1, and B2 have the same shape. The total resistance value of the heater 30 is about 12.85Ω. In the heat generation blocks A1, A2, B1, and B2, the sheet resistance value of the conductive pattern is 0.005Ω / □, the sheet resistance value of the heat generating paste is 0.85Ω / □, and the resistance value per heating resistor is 2 .23Ω. The dimensions of each part are g = 1.84 mm, h = 0.7 mm, and i = 10.73 mm. If adjacent heating resistors in the heating block A1 are connected by a conductive pattern having a line length of 1.3 mm and a line width of 1 mm, the resistance value of the conductive pattern between the heating resistors is 0.007Ω. The total resistance value of the heat generation block A1 composed of such heat generation resistors and conductive patterns is 0.32 Ω.

発熱パターンAPは発熱体ペーストのシート抵抗値を0.047Ω/□とし、総抵抗5.9Ω、線幅1.6mm、長さ198mmのヒータ長手方向に伸びた帯状の発熱パターンである。発熱パターンBPは発熱パターンAPより若干短く、発熱体ペーストのシート抵抗値を0.047Ω/□とし、総抵抗5.8Ω、線幅1.6mm、長さ194mmのヒータ長手方向に伸びた帯状の発熱パターンである。発熱ブロックA1と発熱パターンAP間の間隙部は導電パターン(j=0.27mm)で接続されている。このように発熱ブロックA1中の発熱抵抗体のシート抵抗と、発熱パターンAPのシート抵抗と、を異なる抵抗値の材質を用いることで、単位長さあたりの発熱量を調整している。図8(b)に示すように、発熱ブロックA1と発熱パターンAPを直列接続する場合、これらの間隙部の導電パターン部分で不連続な発熱分布が生じる場合がある。しかしながら、発熱ラインAの発熱ブロックA1は、発熱ラインBの発熱ブロックB1とヒータ長手方向において完全に重なり合わないように、ヒータ長手方向においてずらして配置されているので、間隙部で生じる不連続な発熱分布の影響も緩和することができる。   The heat generation pattern AP is a belt-like heat generation pattern extending in the longitudinal direction of the heater with a sheet resistance value of the heat generating paste of 0.047Ω / □, a total resistance of 5.9Ω, a line width of 1.6 mm, and a length of 198 mm. The heating pattern BP is slightly shorter than the heating pattern AP, the sheet resistance value of the heating element paste is 0.047Ω / □, the total resistance is 5.8Ω, the line width is 1.6 mm, and the length is 194 mm. It is a heat generation pattern. A gap between the heat generation block A1 and the heat generation pattern AP is connected by a conductive pattern (j = 0.27 mm). As described above, the heat generation amount per unit length is adjusted by using materials having different resistance values for the sheet resistance of the heating resistor in the heating block A1 and the sheet resistance of the heating pattern AP. As shown in FIG. 8B, when the heat generation block A1 and the heat generation pattern AP are connected in series, a discontinuous heat generation distribution may occur in the conductive pattern portions of these gap portions. However, since the heat generation block A1 of the heat generation line A is shifted in the heater longitudinal direction so as not to completely overlap the heat generation block B1 of the heat generation line B in the heater longitudinal direction, it is discontinuous generated in the gap portion. The influence of heat generation distribution can be reduced.

1 定着フィルム
2 加圧ローラ
10 ヒータ
A 発熱ラインA(第1列)
B 発熱ラインB(第2列)
A1〜A20 発熱ラインAの発熱ブロック
B1〜B20 発熱ラインBの発熱ブロック
Aa、Ab 発熱ラインAの導電体
Ba、Bb 発熱ラインBの導電体
A1−1〜A1−8、B1−1〜B1−8 発熱抵抗体
1 Fixing film 2 Pressure roller 10 Heater A Heat generation line A (first row)
B Heat generation line B (second row)
A1 to A20 Heat generation block of heat generation line A B1 to B20 Heat generation block of heat generation line B Aa, Ab Conductor of heat generation line A Ba, Bb Conductor of heat generation line B A1-1 to A1-8, B1-1 to B1- 8 Heating resistor

Claims (7)

基板と、前記基板上に設けられている第1及び第2導電体と、前記第1導電体と前記第2導電体の間に接続されている発熱抵抗体と、を有し、前記第1導電体は前記基板の長手方向に沿って設けられており、前記第2導電体は前記第1導電体とは前記基板の短手方向で異なる位置に前記長手方向に沿って設けられており、前記発熱抵抗体は前記第1導電体と前記第2導電体の間に複数本電気的に並列に接続されており、電気的に並列接続された複数本の前記発熱抵抗体を有する発熱ブロックが前記長手方向に沿って複数個設けられており、複数個の前記発熱ブロックが電気的に直列に接続されているヒータにおいて、
前記電気的に直列に接続されている複数個の発熱ブロックを有する列が、前記基板上の前記短手方向に複数あり、第1列中の前記発熱ブロックの端部と第2列中の前記発熱ブロックの端部が前記長手方向において重ならないように前記第1列中の前記発熱ブロックの位置と前記第2列中の前記発熱ブロックの位置が前記長手方向においてずれていることを特徴とするヒータ。
A first and second conductors provided on the substrate; and a heating resistor connected between the first conductor and the second conductor. The conductor is provided along the longitudinal direction of the substrate, and the second conductor is provided along the longitudinal direction at a position different from the first conductor in the lateral direction of the substrate, A plurality of the heating resistors are electrically connected in parallel between the first conductor and the second conductor, and a heating block having the plurality of heating resistors electrically connected in parallel is provided. A plurality of heaters are provided along the longitudinal direction, and the plurality of heat generating blocks are electrically connected in series.
There are a plurality of rows having a plurality of heat generating blocks electrically connected in series in the short direction on the substrate, and the ends of the heat generating blocks in the first row and the rows in the second row The position of the heat generating block in the first row and the position of the heat generating block in the second row are shifted in the longitudinal direction so that end portions of the heat generating blocks do not overlap in the longitudinal direction. heater.
前記発熱抵抗体は正の抵抗温度特性を有することを特徴とする請求項1に記載のヒータ。The heater according to claim 1, wherein the heating resistor has a positive resistance temperature characteristic. 前記第1列と前記第2列は電気的に直列に接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のヒータ。 The heater according to claim 1 or 2 , wherein the first row and the second row are electrically connected in series. 前記第1列と前記第2列は独立駆動できる構成であることを特徴とする請求項1又は2に記載のヒータ。 The heater according to claim 1 or 2 , wherein the first row and the second row are configured to be independently driven. 前記発熱抵抗体の形状は長方形であり、隣り合う前記発熱抵抗体と前記長手方向において一部が重なり合うように配置されていることを特徴とする請求項1〜4いずれか一項に記載のヒータ。 The heater according to any one of claims 1 to 4, wherein a shape of the heating resistor is rectangular, and the heating resistor is disposed so as to partially overlap with the adjacent heating resistor in the longitudinal direction. . 各列の前記発熱ブロックは前記長手方向において端部に設けられており、この発熱ブロックよりも通紙基準側には一本の発熱抵抗体からなる発熱パターンが接続されていることを特徴とする請求項1〜5いずれか一項に記載のヒータ。 The heat generating blocks of each row are provided at the end in the longitudinal direction, and a heat generating pattern composed of a single heat generating resistor is connected to the sheet passing reference side from the heat generating block. The heater as described in any one of Claims 1-5 . エンドレスベルトと、前記エンドレスベルトの内面に接触するヒータと、前記エンドレスベルトを介して前記ヒータと共にニップ部を形成するニップ部形成部材と、を有し、前記ニップ部で画像を担持する記録材を挟持搬送しつつ加熱する像加熱装置において、
前記ヒータが請求項1〜6いずれか一項に記載のヒータであることを特徴とする像加熱装置。
An endless belt, a heater that contacts an inner surface of the endless belt, and a nip portion forming member that forms a nip portion together with the heater via the endless belt, and a recording material that carries an image at the nip portion. In an image heating apparatus for heating while nipping and conveying,
An image heating apparatus, wherein the heater is the heater according to any one of claims 1 to 6 .
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