JP6398487B2 - Heater and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、ヒータおよび画像形成装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a heater and an image forming apparatus.
ＯＡ機器、家庭用電気製品、精密製造設備などの電子機器類にヒータが装着されている。ヒータは、給電用電極から供給された電力により基板上に形成された帯状の抵抗発熱体を発熱させることができ、例えば、複写機やファクシミリなどであればトナー定着、リライタブルカードリーダであれば印字消去などに用いることができる。ヒータは、電極、導体、および抵抗発熱体のそれぞれが基板上に形成されることで構成され、電極から供給された電力により、抵抗発熱体が発熱する。 Heaters are mounted on electronic devices such as office automation equipment, household electrical appliances, and precision manufacturing equipment. The heater can heat the belt-like resistance heating element formed on the substrate by the power supplied from the power supply electrode. For example, the toner fixing for a copying machine or a facsimile, and the printing for a rewritable card reader. It can be used for erasing. The heater is configured by forming each of an electrode, a conductor, and a resistance heating element on a substrate, and the resistance heating element generates heat by electric power supplied from the electrode.
基板の長手方向に延びて形成される抵抗発熱体を発熱させるヒータでは、基板の長手方向の中心部から加熱され、基板の長手方向の両端部から放熱されるので、基板の長手方向において、基板の温度が不均一になるという問題がある。 In the heater that heats the resistance heating element formed extending in the longitudinal direction of the substrate, it is heated from the central portion in the longitudinal direction of the substrate and radiated from both ends in the longitudinal direction of the substrate. There is a problem that the temperature of the material becomes uneven.
本発明は、基板の長手方向における基板の温度の不均一を抑制することができるヒータおよび画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a heater and an image forming apparatus that can suppress non-uniform temperature of a substrate in the longitudinal direction of the substrate.
実施形態のヒータは、基板と、一対の抵抗発熱体と、導体と、電極と、熱伝導体と、を具備する。一対の抵抗発熱体は、基板の短手方向に間隔をおいて、基板の長手方向に延びて形成される。導体は、一対の抵抗発熱体と電気的に接続される。電極は、導体と電気的に接続される。熱伝導体は、一対の抵抗発熱体の間に配置される。また、熱伝導体は、一対の抵抗発熱体と同じ材料で形成される。 The heater of the embodiment includes a substrate, a pair of resistance heating elements, a conductor, an electrode, and a heat conductor. The pair of resistance heating elements are formed to extend in the longitudinal direction of the substrate with an interval in the lateral direction of the substrate. The conductor is electrically connected to the pair of resistance heating elements. The electrode is electrically connected to the conductor. The heat conductor is disposed between the pair of resistance heating elements. The heat conductor is made of the same material as the pair of resistance heating elements.
本発明によれば、基板の長手方向における基板の温度の不均一を抑制することができるヒータおよび画像形成装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heater and image forming apparatus which can suppress the nonuniformity of the temperature of the board | substrate in the longitudinal direction of a board | substrate can be provided.
以下で説明する実施形態のヒータ１−１、１−４および変形例のヒータ１−２、１−３、１−５、１−６は、基板２と、一対の抵抗発熱体３、４と、導体５、６、７と、電極８、９と、熱伝導体１０と、を具備する。一対の抵抗発熱体３、４は、基板２の短手方向に間隔をおいて、基板２の長手方向に延びて形成される。導体５〜７は、一対の抵抗発熱体３、４と電気的に接続される。電極８、９は、導体５、６と電気的に接続される。熱伝導体１０は、一対の抵抗発熱体３、４の間に配置される。また、熱伝導体１０は、一対の抵抗発熱体３、４と同じ材料で形成される。
The heaters 1-1 and 1-4 according to the embodiments described below and the heaters 1-2, 1-3, 1-5, and 1-6 according to the modifications include a
また、以下に説明する実施形態のヒータ１−１、１−４および変形例のヒータ１−２、１−３、１−５、１−６では、熱伝導体１０は、少なくとも２つの熱伝導層が積層されて一対の抵抗発熱体３、４の膜厚より厚く形成され、熱伝導層のうち基板２と接する基層は、一対の抵抗発熱体３、４と同じ材料で形成される。
Further, in the heaters 1-1 and 1-4 of the embodiments described below and the heaters 1-2, 1-3, 1-5, and 1-6 of the modified examples, the
また、以下に説明する実施形態のヒータ１−１および変形例のヒータ１−２、１−３では、熱伝導体１０は、一対の抵抗発熱体３、４および導体５〜７のそれぞれと電気的に非接触である。
Further, in the heater 1-1 of the embodiment and the heaters 1-2, 1-3 of the modifications described below, the
また、以下に説明する実施形態のヒータ１−４および変形例のヒータ１−５、１−６では、熱伝導体１０は、一対の抵抗発熱体３、４のそれぞれと電気的に接続される導体７に対して電気的に接触する。
Moreover, in the heater 1-4 of the embodiment described below and the heaters 1-5 and 1-6 of the modified examples, the
また、以下に説明する実施形態の１−１、１−４および変形例のヒータ１−２、１−３、１−５、１−６では、短手方向において、一対の抵抗発熱体３、４と熱伝導体１０との間隔が０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。
In the embodiments 1-1 and 1-4 described below and the modified heaters 1-2, 1-3, 1-5, and 1-6, a pair of
また、以下に説明する実施形態に係る画像形成装置１００は、通過する媒体を加熱するヒータ１と、媒体を加熱時に加圧する加圧ローラ２０３と、を具備し、媒体を加熱および加圧することで、媒体に付着したトナー像を定着させる。
In addition, the
〔実施形態１〕
図１を参照して、実施形態を説明する。図１は、実施形態１のヒータを示す模式図である。なお、図１では、基板２の短手方向において、一対の抵抗発熱体３、４と熱伝導体１０との隙間を強調して図示している。また、各実施形態、各変形例および各図において同一符号を付した要素は、同一の要素であるのでその説明は省略あるいは簡略化する。
Embodiment 1
The embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a heater according to the first embodiment. In FIG. 1, the gap between the pair of
図１に示す本実施形態のヒータ１−１は、電子機器類に搭載され、主に通過する紙などの媒体を加熱するものである。また、本実施形態のヒータ１−１は、一対の抵抗発熱体３、４が基板２の長手方向に延びて形成されるものである。
A heater 1-1 according to the present embodiment shown in FIG. 1 is mounted on electronic devices and mainly heats a medium such as paper passing therethrough. Further, the heater 1-1 of the present embodiment is formed by a pair of
ヒータ１−１は、図１に示すように、基板２と、一対の抵抗発熱体３、４と、導体５〜７と、電極８、９と、熱伝導体１０と、オーバーコート層１１と、を具備する。なお、一対の抵抗発熱体３、４、導体５〜７、電極８、９および熱伝導体１０のそれぞれは、例えばスクリーン印刷等により基板２上に形成される。
As shown in FIG. 1, the heater 1-1 includes a
基板２は、長手方向の幅および長手方向と交差する短手方向の幅を有する矩形状の平板である。基板２は、例えば、アルミナ等のセラミック、ガラスセラミック、耐熱複合材料などから構成されており、耐熱性および絶縁性を有している。基板２は、ヒータ１−１が装着されるスペースに対応する厚さ（長手方向と短手方向とに直交する方向の厚さ）で形成されている。基板２の厚さは、例えば、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度である。本実施形態における基板２の短手方向の設計上の長さは、６．０ｍｍである。ここで、基板２およびヒータ１−１の長手方向は同方向であり、基板２およびヒータ１−１の短手方向は同方向である。
The
一対の抵抗発熱体３、４は、電気を流すことで発熱するものであり、基板２上に形成されている。一対の抵抗発熱体３、４は、例えば酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）やグラファイト、銀・パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）合金を含む材料等から構成される抵抗発熱体ペーストを基板２上にスクリーン印刷等により塗布して焼成させることで形成されている。一対の抵抗発熱体３、４は、基板２の短手方向（以下、単に「短手方向」と称する）に間隔をおいて、基板２の長手方向（以下、単に「長手方向」と称する）に延びて形成されている。つまり、一対の抵抗発熱体３、４は、短手方向において、互いに離間して配置されている。本実施形態における一対の抵抗発熱体３、４のそれぞれは、短手方向における長さが一定となるように、長手方向に沿う帯状に形成されている。一対の抵抗発熱体３、４は、長手方向における基板２上での一端部が同じ位置に位置している。一対の抵抗発熱体３、４において、一方の抵抗発熱体３は後述する導体５と電気的に接続され、他方の抵抗発熱体４は後述する導体６と電気的に接続されている。また、本実施形態における一方の抵抗発熱体３および他方の抵抗発熱体４のそれぞれの短手方向の設計上の長さは、０．８ｍｍである。
The pair of
導体５〜７は、一対の抵抗発熱体３、４に電力を供給するものであり、基板２上に形成されている。導体５〜７は、例えば銀（Ａｇ）を主成分とする導体ペーストを基板２上にスクリーン印刷等により塗布して焼成させることで形成されている。導体５は、一方の抵抗発熱体３の一端部（基板２の長手方向他端部２ｂ側）から基板２の長手方向一端部２ａに向かって延びて形成されている。導体５は、短手方向における長さが、一方の抵抗発熱体３の短手方向における長さと同じ長さで一定となるように、長手方向に沿う帯状に形成されている。導体５は、一端部が電極８と電気的に接続され、他端部が一方の抵抗発熱体３と電気的に接続されている。つまり、導体５は、電極８および一対の抵抗発熱体３、４のうち一方の抵抗発熱体３のそれぞれと電気的に接続される。導体６は、他方の抵抗発熱体４の一端部から基板２の長手方向一端部２ａに向かって延びて形成されている。導体６は、短手方向における長さが、他方の抵抗発熱体４の短手方向における長さと同じ長さで一定となるように、長手方向に沿う帯状に形成されている。導体６は、一端部が電極９と電気的に接続され、他端部が他方の抵抗発熱体４と電気的に接続されている。つまり、導体６は、電極９および一対の抵抗発熱体３、４のうち他方の抵抗発熱体４のそれぞれと電気的に接続される。導体７は、一方の抵抗発熱体３の他端部から他方の抵抗発熱体４の他端部に向かって延びて形成されている。導体７は、長手方向における長さが、一方の抵抗発熱体３および他方の抵抗発熱体４のそれぞれの短手方向における長さより大きい長さで一定となるように、短手方向に沿う帯状に形成されている。導体７は、一端部が一方の抵抗発熱体３と電気的に接続され、他端部が他方の抵抗発熱体４と電気的に接続されている。つまり、導体７は、一対の抵抗発熱体３、４のそれぞれと電気的に接続される。
The
電極８、９は、外部からの電力を導体５、６に供給するものであり、基板２上に形成されている。電極８、９は、一対の抵抗発熱体３、４に対して、基板２の長手方向一端部２ａ側に配置されている。電極８は、導体５と電気的に接続され、電極９は、導体６と電気的に接続されている。電極８と電極９とは、導体５、一方の抵抗発熱体３、導体７、他方の抵抗発熱体４および導体６を介して、電気的に接続されている。
The
熱伝導体１０は、一対の抵抗発熱体３、４からの熱を伝えるものであり、基板２上に形成されている。熱伝導体１０は、一対の抵抗発熱体３、４の間に配置されている。熱伝導体１０は、一対の抵抗発熱体３、４と電気的に非接触で、長手方向に延びて形成されている。熱伝導体１０は、短手方向における長さが一定となるように、長手方向に沿う帯状に形成されている。熱伝導体１０は、長手方向における基板２上での一端部の位置が、一対の抵抗発熱体３、４の長手方向における基板２上での一端部と同じ位置に位置している。熱伝導体１０は、長手方向の他端部が導体７と離間しており、導体７と電気的に非接触である。つまり、熱伝導体１０は、一対の抵抗発熱体３、４および導体５〜７のそれぞれと電気的に非接触である。
The
本実施形態における熱伝導体１０は、一対の抵抗発熱体３、４と同時に基層が形成され、この基層の上に、複数の熱伝導層を積み重ねることで、形成されている。つまり、本実施形態における熱伝導体１０は、一対の抵抗発熱体３、４と同時に形成される基層と、この基層の上に複数積み重ねられる熱伝導層と、を含んで構成されている。基層と複数の熱伝導層とを含んで構成される熱伝導体１０は、一対の抵抗発熱体３、４の膜厚より厚く形成されている。このため、熱伝導体１０は、一対の抵抗発熱体３、４と同じ膜厚での熱伝導率に対して、熱伝導率が比例する断面積が大きくなっている。ここで、基層は、一対の抵抗発熱体３、４と同時に形成される熱伝導層であり、基板２と接する熱伝導層である。
In the present embodiment, the
熱伝導体１０を構成する基層は、一対の抵抗発熱体３、４と同じ材料で形成されている。つまり、基層は、一対の抵抗発熱体３、４と同じ抵抗発熱体ペーストを基板２上にスクリーン印刷等により塗布して焼成させることで形成されている。本実施形態における基層は、一対の抵抗発熱体３、４と同時に形成されている。また、本実施形態における基層の短手方向の設計上の長さは、２．４ｍｍである。基層の膜厚は、一対の抵抗発熱体３、４の膜厚と同様の厚さである。また、熱伝導体１０を構成する複数の熱伝導層は、導体５〜７と同じ材料で形成されている。つまり、基層と複数の熱伝導層とを含む熱伝導体１０は、熱伝導性の優れた銀を含んでおり、一対の抵抗発熱体３、４からの熱を伝える。また、複数の熱伝導層は、銀を主成分とする導体５〜７と同じ材料で形成されており、酸化ルテニウムや銀・パラジウム合金を含む一対の抵抗発熱体３、４と同じ材料で形成される基層よりも、熱伝導性がよい。また、複数の熱伝導層は、銀を主成分としており、酸化ルテニウムや銀・パラジウム合金を含む基層より安価である。
The base layer constituting the
ここで、一対の抵抗発熱体３、４と基層とが同時に形成されるとは、一対の抵抗発熱体３、４と基層とを、例えばスクリーン印刷等により同じ工程で基板２に対して塗布して形成することである。
Here, the pair of
また、一対の抵抗発熱体３、４と基層との短手方向における間隔は、一対の抵抗発熱体３、４と基層とを別々に形成する場合に生じる位置ずれを考慮しない間隔であり、一対の抵抗発熱体３、４と基層とを別々に形成する場合より狭い間隔である。本実施形態における一対の抵抗発熱体３、４と基層との短手方向における間隔は、０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の間隔に設定されることが好ましい。本実施形態における設計上の間隔は、０．３ｍｍである。
The distance between the pair of
ここで、一対の抵抗発熱体３、４と基層との短手方向における間隔を０．３ｍｍ以上としたのは、０．３ｍｍを下回ると、例えば製造時のスクリーン印刷等での位置ずれやパターンにじみにより、一対の抵抗発熱体３、４と熱伝導体１０とが電気的に接触する虞があるからである。また、一対の抵抗発熱体３、４と基層との短手方向における間隔を０．５ｍｍ以下としたのは、０．５ｍｍを超えると、熱伝導体１０の体積が小さくなるため、熱伝導の効果が小さくなるからである。
Here, the distance between the pair of
また、一対の抵抗発熱体３、４と複数の熱伝導層との短手方向における間隔は、一対の抵抗発熱体３、４と複数の熱伝導層とは別々に形成されるため、例えばスクリーン印刷等における位置ずれで一対の抵抗発熱体３、４と複数の熱伝導層とが電気的にショートしない間隔に設定されている。本実施形態における一対の抵抗発熱体３、４と複数の熱伝導層との短手方向における間隔は、０．５ｍｍより大きく設定されることが好ましい。
Further, since the pair of
オーバーコート層１１は、基板２上に形成される一対の抵抗発熱体３、４、導体５〜７および熱伝導体１０を覆っている保護層である。本実施形態におけるオーバーコート層１１は、長手方向に沿う帯状に形成され、一対の抵抗発熱体３、４、導体５〜７および熱伝導体１０を覆っている。オーバーコート層１１は、一対の抵抗発熱体３、４、導体５〜７および熱伝導体１０が直接大気に露出することを防止し、外部からの干渉（例えば、機械的、化学的、電気的な干渉）によって一対の抵抗発熱体３、４、導体５〜７および熱伝導体１０が損傷・破損することを抑制する。オーバーコート層１１は、基板２より高い熱伝導率を有しており、例えばアルミナ等の熱伝導性の優れた無機酸化物フィラーが２５重量％〜３５重量％加えられ、熱伝導率が２〔Ｗ／（ｍ・ｋ）〕以上となるガラス層である。
The
次に、ヒータ１−１の動作について説明する。ヒータ１−１には、電極８、９のそれぞれを介して外部から電力が供給される。ヒータ１−１では、電力が供給されることで、一対の抵抗発熱体３、４のそれぞれが長手方向に通電される。また、ヒータ１−１では、一対の抵抗発熱体３、４からの熱を熱伝導体１０が伝える。したがって、ヒータ１−１は、長手方向における基板２の温度の不均一を抑制することができる。
Next, the operation of the heater 1-1 will be described. Electric power is supplied to the heater 1-1 from outside through the
また、ヒータ１−１が媒体を加熱する場合においては、さまざまな媒体がヒータ１−１を通過する。ヒータ１−１の長手方向の長さは、媒体のサイズ（長手方向と平行な長さ）に対応させるため、加熱される媒体の最大サイズに合わせて設定される。また、通常、ヒータ１−１と媒体との長手方向における位置関係は、さまざまな媒体の中心と、一対の抵抗発熱体３、４の長手方向の中心とが一致（ほぼ一致も含む）する。このため、ヒータ１−１では、一対の抵抗発熱体３、４に対して小さいサイズの媒体が通過する場合には、通過する媒体と対向する部分の熱を媒体が受けることになるが、一対の抵抗発熱体３、４のうち媒体と非対向する部分（相対的に高温部分）からの熱を、媒体と対向する部分（相対的に低温部分）へ伝えるので、基板２における長手方向の温度差が大きくなることを抑える。また、ヒータ１−１では、一対の抵抗発熱体３、４に対して大きいサイズの媒体が通過する場合には、通過する媒体と対向する部分の熱を媒体が受けることになるが、一対の抵抗発熱体３、４からの熱を熱伝導体１０が長手方向にも伝わり、一対の抵抗発熱体３、４からの熱を熱伝導体１０が長手方向に熱拡散させるので、基板２における長手方向の温度差が大きくなることを抑える。したがって、ヒータ１−１は、さまざまな媒体の通過時においても、長手方向における基板２の温度の不均一を抑制することができる。
When the heater 1-1 heats the medium, various media pass through the heater 1-1. The length of the heater 1-1 in the longitudinal direction is set in accordance with the maximum size of the medium to be heated in order to correspond to the size of the medium (length parallel to the longitudinal direction). In general, the positional relationship between the heater 1-1 and the medium in the longitudinal direction is such that the centers of various media coincide with the longitudinal centers of the pair of
なお、上記実施形態１では、一対の抵抗発熱体３、４は、短手方向の長さが一定となるように、長手方向に沿う帯状に形成されているが、これに限定されるものではない。図２は、実施形態１のヒータの変形例１を示す模式図である。ヒータ１−２では、図２に示すように、一対の抵抗発熱体３、４は、短手方向の長さが、長手方向の両端部から中央部に向かって徐々に短くなるように形成されている。また、ヒータ１−２では、熱伝導体１０は、短手方向の長さが一定となるように、長手方向に沿う帯状に形成されている。
In the first embodiment, the pair of
次に、ヒータ１−２の動作について説明する。ヒータ１−２には、電極８、９のそれぞれを介して外部から電力が供給される。ヒータ１−２では、電力が供給されることで、一対の抵抗発熱体３、４のそれぞれが長手方向に通電される。また、ヒータ１−２では、一対の抵抗発熱体３、４からの熱を熱伝導体１０が伝える。したがって、ヒータ１−２は、長手方向における基板２の温度の不均一を抑制することができる。
Next, the operation of the heater 1-2 will be described. Electric power is supplied to the heater 1-2 from the outside through the
なお、上記実施形態１の変形例１では、熱伝導体１０は、短手方向の長さが一定となるように、長手方向に沿う帯状に形成されているが、これに限定されるものではない。図３は、実施形態１のヒータの変形例２を示す模式図である。ヒータ１−３では、図３に示すように、一対の抵抗発熱体３、４は、短手方向の長さが、長手方向の両端部から中央部に向かって徐々に短くなるように形成されている。また、ヒータ１−３では、熱伝導体１０は、短手方向の長さが、長手方向の両端部から中央部に向かって徐々に長くなるように形成されている。つまり、ヒータ１−３では、熱伝導体１０は、一対の抵抗発熱体３、４との短手方向における間隔が一定となるように、形成されている。
In the first modification of the first embodiment, the
次に、ヒータ１−３の動作について説明する。ヒータ１−３には、電極８、９のそれぞれを介して外部から電力が供給される。ヒータ１−３では、電力が供給されることで、一対の抵抗発熱体３、４のそれぞれが長手方向に通電される。また、ヒータ１−３では、一対の抵抗発熱体３、４からの熱を熱伝導体１０が伝える。したがって、ヒータ１−３では、長手方向における基板２の温度の不均一を抑制することができる。
Next, the operation of the heater 1-3 will be described. Electric power is supplied to the heater 1-3 from the outside through the
〔実施形態２〕
次に、実施形態２について説明する。図４は、実施形態２のヒータを示す模式図である。
[Embodiment 2]
Next,
図４に示すヒータ１−４がヒータ１−１と異なる点は、一対の抵抗発熱体３、４の間に配置される熱伝導体１０が、導体７と電気的に接触している点である。
The heater 1-4 shown in FIG. 4 is different from the heater 1-1 in that the
熱伝導体１０は、一対の抵抗発熱体３、４の間に配置されている。熱伝導体１０は、一対の抵抗発熱体３、４と電気的に非接触で、長手方向に延びて形成されている。熱伝導体１０は、短手方向における長さが一定となるように、長手方向に沿う帯状に形成されている。熱伝導体１０は、一対の抵抗発熱体３、４のそれぞれと電気的に接続される導体７に対して電気的に接触する。本実施形態における熱伝導体１０は、長手方向の他端部が導体７と電気的に接触している。つまり、熱伝導体１０は、導体７と電気的に接続されている。このため、熱伝導体１０では、一対の抵抗発熱体３、４の通電時に、長手方向において生じる電位差を設定可能である。
The
次に、ヒータ１−４の動作について説明する。ヒータ１−４には、電極８、９のそれぞれを介して外部から電力が供給される。ヒータ１−４では、電力が供給されることで、一対の抵抗発熱体３、４のそれぞれが長手方向に通電される。また、ヒータ１−４では、一対の抵抗発熱体３、４からの熱を熱伝導体１０が伝える。したがって、ヒータ１−４は、長手方向における基板２の温度の不均一を抑制することができる。
Next, the operation of the heater 1-4 will be described. Electric power is supplied to the heater 1-4 from the outside through the
また、ヒータ１−４は、熱伝導体１０の長手方向において生じる電位差を設定可能なため、紙などの媒体を加熱する電子機器類に搭載されるヒータとして好ましい。
In addition, since the heater 1-4 can set a potential difference generated in the longitudinal direction of the
なお、上記実施形態２では、一対の抵抗発熱体３、４は、短手方向の長さが一定となるように、長手方向に沿う帯状に形成されているが、これに限定されるものではない。図５は、実施形態２のヒータの変形例１を示す模式図である。ヒータ１−５では、図４に示すように、一対の抵抗発熱体３、４は、短手方向の長さが、長手方向の両端部から中央部に向かって徐々に短くなるように形成されている。また、ヒータ１−５では、熱伝導体１０は、短手方向の長さが一定となるように、長手方向に沿う帯状に形成されている。
In the second embodiment, the pair of
次に、ヒータ１−５の動作について説明する。ヒータ１−５には、電極８、９のそれぞれを介して外部から電力が供給される。ヒータ１−５では、電力が供給されることで、一対の抵抗発熱体３、４のそれぞれが長手方向に通電される。また、ヒータ１−５では、一対の抵抗発熱体３、４からの熱を熱伝導体１０が伝える。したがって、ヒータ１−５は、長手方向における基板２の温度の不均一を抑制することができる。
Next, the operation of the heater 1-5 will be described. Electric power is supplied to the heater 1-5 from the outside through the
なお、上記実施形態２の変形例１では、熱伝導体１０は、短手方向の長さが一定となるように、長手方向に沿う帯状に形成されているが、これに限定されるものではない。図６は、実施形態２のヒータの変形例２を示す模式図である。ヒータ１−６では、図６に示すように、一対の抵抗発熱体３、４は、短手方向の長さが、長手方向の両端部から中央部に向かって徐々に短くなるように形成されている。また、ヒータ１−６では、熱伝導体１０は、短手方向の長さが、長手方向の両端部から中央部に向かって徐々に長くなるように形成されている。つまり、ヒータ１−６では、熱伝導体１０は、一対の抵抗発熱体３、４との短手方向における間隔が一定となるように、形成されている。
In the first modification of the second embodiment, the
次に、ヒータ１−６の動作について説明する。ヒータ１−６には、電極８、９のそれぞれを介して外部から電力が供給される。ヒータ１−６では、電力が供給されることで、一対の抵抗発熱体３、４のそれぞれが長手方向に通電される。また、ヒータ１−６では、一対の抵抗発熱体３、４からの熱を熱伝導体１０が伝える。したがって、ヒータ１−６では、長手方向における基板２の温度の不均一を抑制することができる。
Next, the operation of the heater 1-6 will be described. Electric power is supplied to the heater 1-6 from the outside through the
なお、上記実施形態およびその変形例では、熱伝導体１０は、基層の上に複数の熱伝導層を積み重ねて構成されているが、基層の上に１つの熱伝導層を積み重ねて構成されていてもよい。この場合、基層と熱伝導層とを合わせた膜厚が、一対の抵抗発熱体３、４の膜厚より厚いことが好ましい。
In addition, in the said embodiment and its modification, although the
また、上記実施形態およびその変形例では、熱伝導体１０は、基層の上に複数の熱伝導層を積み重ねて構成されているが、基層のみから構成されていてもよい。
Moreover, in the said embodiment and its modification, although the
また、上記実施形態およびその変形例では、一対の抵抗発熱体３、４および熱伝導体１０のそれぞれの長手方向の一端部は、長手方向における基板２上で同じ位置に位置しているが、熱伝導体１０の一端部が一対の抵抗発熱体３、４の一端部より長手方向一端部２ａに突出していてもよいし、熱伝導体１０の一端部が一対の抵抗発熱体３、４の一端部より長手方向他端部２ｂに後退して（つまり熱伝導体１０の一端部が長手方向他端部２ｂ側に凹んで）いてもよい。
Moreover, in the said embodiment and its modification, although one end part of each longitudinal direction of a pair of
次に、ヒータを備えた定着装置の一実施形態について説明する。図７は、ヒータの使用例である定着装置を示す説明図である。同図に示すように、定着装置２００は、上述した実施形態およびその変形例のヒータ１−１〜１−６（以下、単に「ヒータ１」と称する）のいずれも使用することができる。定着装置２００では、支持体２０２の周りに円筒状に巻き回された定着フィルムベルト２０１の底部にヒータ１が設置されている。定着フィルムベルト２０１は、例えばポリイミド等の耐熱性の樹脂材料から形成されている。ヒータ１および定着フィルムベルト２０１に対向する位置には、加圧ローラ２０３が配設されている。加圧ローラ２０３は、表面に耐熱性の弾性材料、例えばシリコーン樹脂層２０４を有し、定着フィルムベルト２０１を圧接した状態で、回転軸２０５周りに回転する（同図に示す矢印Ａ）ことができる。
Next, an embodiment of a fixing device provided with a heater will be described. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a fixing device as an example of using a heater. As shown in the figure, the fixing
トナー定着工程では、定着フィルムベルト２０１とシリコーン樹脂層２０４との接触面において、媒体である複写用紙Ｐ上に付着したトナー像Ｔ１が定着フィルムベルト２０１を介してヒータ１により加熱溶融される。その結果、少なくともトナー像Ｔ１の表面部は融点を超え、軟化して溶融する。その後、加圧ローラ２０３の用紙排出側では複写用紙Ｐがヒータ１から離間するとともに、定着フィルムベルト２０１からも離間し、トナー像Ｔ２は自然に放熱して再び固化することで、トナー像Ｔ２が複写用紙Ｐに定着する。
In the toner fixing step, the toner image T1 attached on the copy paper P, which is a medium, is heated and melted by the heater 1 through the fixing
上記定着装置２００では、長手方向における基板２の温度の不均一を抑制することができるヒータ１を用いたことで、複写用紙Ｐ上に付着したトナー像Ｔ１の加熱溶融の不均一を抑制することができる。
In the
次に、ヒータを備えた画像形成装置の一実施形態について説明する。図８は、ヒータの使用例である画像形成装置を示す説明図である。なお、本実施形態で、画像形成装置は、複写機１００である。同図に示すように、複写機１００には、上述した定着装置２００を含む各構成要素が筐体１０１内に収められている。筐体１０１の上部には、ガラス等の透明材料からなる原稿載置台が備え付けられており、画像情報を読み取る対象となる原稿Ｐ１を原稿載置台上で往復動させて（同図に示す矢印Ｙ）スキャンする構成となっている。
Next, an embodiment of an image forming apparatus provided with a heater will be described. FIG. 8 is an explanatory view showing an image forming apparatus as an example of use of a heater. In the present embodiment, the image forming apparatus is the copying
筐体１０１内の上部には光照射用ランプと反射鏡とからなる照明装置１０２が設けられており、照明装置１０２から照射された光が原稿載置台上の原稿Ｐ１の表面で反射し、短焦点小径結像素子アレイ１０３によって感光ドラム１０４上にスリット露光される。なお、感光ドラム１０４は回転可能（同図に示す矢印Ｚ）に設置されている。
An illuminating
また、筐体１０１内に設置された感光ドラム１０４の近傍には、帯電器１０５が設けられており、感光ドラム１０４が帯電器１０５により一様（ほぼ一様も含む）に帯電される。感光ドラム１０４は、例えば酸化亜鉛感光層または有機半導体感光層で被覆されている。帯電した感光ドラム１０４には、短焦点小径結像素子アレイ１０３によって画像露光が行われた静電画像が形成される。この静電画像は、現像器１０６による加熱で軟化溶融する樹脂等からなるトナーを用いて顕像化され、トナー像となる。
Further, a
カセット１０７内に収容されている複写用紙Ｐは、給送ローラ１０８と感光ドラム１０４上のトナー像と同期をとって上下方向に圧接して回転される一対の搬送ローラ１０９によって、感光ドラム１０４上に送り込まれる。そして、転写放電器１１０によって感光ドラム１０４上のトナー像が複写用紙Ｐ上に転写される。
The copy paper P stored in the
その後、感光ドラム１０４上から下流側に送られた複写用紙Ｐは、搬送ガイド１１１によって定着装置２００に導かれて加熱定着処理（上記トナー定着工程）された後、トレイ１１２に排出される。なお、トナー像が転写された後、感光ドラム１０４上の残留トナーはクリーナ１１３により除去される。
Thereafter, the copy sheet P sent from the
定着装置２００は、複写用紙Ｐの移動方向と直交する方向に、複写機１００が複写できる最大判用紙の幅（長さ）に合わせた有効長、すなわち最大判用紙の幅（長さ）より大きい抵抗発熱体を備えたヒータ１（図７参照）が加圧ローラ２０３の外周に取り付けられたシリコーン樹脂層２０４（図７参照）に加圧された状態で設けられている。
The fixing
そして、ヒータ１と加圧ローラ２０３との間を送られる複写用紙Ｐ上の未定着トナー像は、抵抗発熱体の発熱を利用して溶融され、複写用紙Ｐ上に文字、英数字、記号、図面等の複写像を現出させることができる。
The unfixed toner image on the copy paper P sent between the heater 1 and the
本実施形態の複写機１００によれば、長手方向における基板２の温度の不均一を抑制することができるヒータ１を用いたことで、複写用紙Ｐ上の未定着トナー像の加熱溶融の不均一を抑制することができる。
According to the copying
なお、ヒータ１を複写機１００等の画像形成装置の定着用に使用した例について説明したが、これに限らず、家庭用電気製品、業務用や実験用の精密機械や化学反応用の機器等に装着して加熱や保温の熱源としても使用することができる。
The example in which the heater 1 is used for fixing an image forming apparatus such as the copying
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof as well as included in the scope and gist of the invention.
１、１−１〜１−６ ヒータ
２ 基板
３ 抵抗発熱体
４ 抵抗発熱体
５〜７ 導体
８、９ 電極
１０ 熱伝導体
１００ 複写機（画像形成装置）
２０３ 加圧ローラ
Ｐ 複写用紙（媒体）
Ｔ１ トナー像
1, 1-1 to 1-6 heater
2 Substrate
3 resistance heating elements
4 resistance heating elements
5-7 conductors
8,9 electrodes
10 Thermal conductor
100 Copying machine (image forming device)
203 Pressure roller
P Copy paper (medium)
T1 toner image
Claims (5)
基板と；
前記基板の短手方向に間隔をおいて、前記基板の長手方向に延びて形成される一対の抵抗発熱体と；
前記一対の抵抗発熱体と電気的に接続される導体と；
前記導体と電気的に接続される電極と；
前記一対の抵抗発熱体の間に配置され、前記一対の抵抗発熱体と同じ材料で前記一対の抵抗発熱体の膜厚と同じ厚さに形成される熱伝導体と；
を具備し、
前記熱伝導体は、前記一対の抵抗発熱体と同じ材料で形成される基層と、当該基層に積層される複数の熱伝導層と、を有し、
前記短手方向において、前記一対の抵抗発熱体と前記基層との間隔が０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であるヒータ。 A heater for an image forming apparatus, wherein the heater is
A substrate;
A pair of resistance heating elements formed extending in the longitudinal direction of the substrate at an interval in the short direction of the substrate;
A conductor electrically connected to the pair of resistance heating elements;
An electrode electrically connected to the conductor;
A heat conductor disposed between the pair of resistance heating elements and formed of the same material as the pair of resistance heating elements to have the same thickness as the pair of resistance heating elements;
Equipped with,
The heat conductor has a base layer formed of the same material as the pair of resistance heating elements, and a plurality of heat conductive layers stacked on the base layer,
The heater in which the distance between the pair of resistance heating elements and the base layer is 0.3 mm or more and 0.5 mm or less in the short direction .
前記複数の熱伝導層は、前記基層よりも熱伝導性が高い材料で形成される請求項１に記載のヒータ。 The base layer is formed in the same thickness as the film thickness before Symbol pair of the resistance heating element,
The heater according to claim 1, wherein the plurality of heat conductive layers are formed of a material having higher heat conductivity than the base layer.
前記媒体を加熱時に加圧する加圧ローラと；
を具備し、
前記媒体を前記加熱および前記加圧することで、前記媒体に付着したトナー像を定着させる画像形成装置。 The heater according to any one of claims 1 to 4 , which heats a passing medium;
A pressure roller that pressurizes the medium during heating;
Comprising
An image forming apparatus for fixing a toner image attached to the medium by heating and pressurizing the medium.
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