JP6614742B2 - ヒータ、定着装置、画像形成装置及び加熱装置 - Google Patents
ヒータ、定着装置、画像形成装置及び加熱装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6614742B2 JP6614742B2 JP2019521861A JP2019521861A JP6614742B2 JP 6614742 B2 JP6614742 B2 JP 6614742B2 JP 2019521861 A JP2019521861 A JP 2019521861A JP 2019521861 A JP2019521861 A JP 2019521861A JP 6614742 B2 JP6614742 B2 JP 6614742B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- folded portion
- wiring
- heat generating
- heater
- gap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 116
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 36
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 23
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 19
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 claims description 7
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 36
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 15
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 11
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 7
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 5
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWELZOZIOHGSPA-UHFFFAOYSA-N palladium silver Chemical compound [Pd].[Ag] SWELZOZIOHGSPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018134 Al-Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018467 Al—Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000629 Rh alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- IHWJXGQYRBHUIF-UHFFFAOYSA-N [Ag].[Pt] Chemical compound [Ag].[Pt] IHWJXGQYRBHUIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JMGVPAUIBBRNCO-UHFFFAOYSA-N [Ru].[Ag] Chemical compound [Ru].[Ag] JMGVPAUIBBRNCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N platinum rhodium Chemical compound [Rh].[Pt] PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B1/00—Details of electric heating devices
- H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
- H05B1/0227—Applications
- H05B1/023—Industrial applications
- H05B1/0241—For photocopiers
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2053—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2039—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat with means for controlling the fixing temperature
- G03G15/2042—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat with means for controlling the fixing temperature specially for the axial heat partition
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2064—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat combined with pressure
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/0095—Heating devices in the form of rollers
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
- H05B3/03—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
- H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
- H05B3/26—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base
- H05B3/262—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base the insulating base being an insulated metal plate
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
- H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
- H05B3/26—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base
- H05B3/265—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base the insulating base being an inorganic material, e.g. ceramic
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
- H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
- H05B3/46—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor mounted on insulating base
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/20—Details of the fixing device or porcess
- G03G2215/2003—Structural features of the fixing device
- G03G2215/2016—Heating belt
- G03G2215/2035—Heating belt the fixing nip having a stationary belt support member opposing a pressure member
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/002—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements
- H05B2203/003—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements using serpentine layout
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/002—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements
- H05B2203/005—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements using multiple resistive elements or resistive zones isolated from each other
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/016—Heaters using particular connecting means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Surface Heating Bodies (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Description
[1]請求項1に記載のヒータは、被加熱物と対面された状態で、前記被加熱物及び本ヒータのうちの少なくとも一方を掃引することにより前記被加熱物を加熱するヒータであって、
長方形状の基体と、
前記基体上に長手方向に複数並べて配置されて、各別に給電を受ける発熱セル(C)と、を備え、
前記発熱セル(C)は、前記基体の長手方向に略平行な複数の横配線(L1)と、前記横配線(L1)に対して傾斜した複数の斜配線(L3)と、を有し、全体としてつづら折り形状をなすように前記横配線(L1)及び前記斜配線(L3)が連接されており、
更に、前記横配線(L1)と前記斜配線(L3)とが鈍角をなして折り返された第1折返部(D1)を有し、
前記第1折返部(D1)は、前記斜配線(L3)に対して鋭角又は直角をなした逆斜配線(L2)を介して、前記横配線(L1)と前記斜配線(L3)が連接されていることを要旨とする。
[2]請求項2に記載のヒータは、請求項1に記載のヒータにおいて、前記発熱セル(C)は、前記第1折返部(D1)と隣り合って配置された折返部であって、前記横配線(L1)と前記斜配線(L3)とが鋭角をなして折り返された第2折返部(D2)を有し、
前記第2折返部(D2)は、前記逆斜配線(L2)に対応して面取りされていることを要旨とする。
[3]請求項3に記載のヒータは、請求項1に記載のヒータにおいて、前記発熱セル(C)は、前記第1折返部(D1)と隣り合って配置された折返部であって、前記横配線(L1)と前記斜配線(L3)とが鈍角をなして折り返された第3折返部(D3)を有し、
前記第3折返部(D3)を構成する前記斜配線(L33)と、前記第1折返部(D1)を構成する前記逆斜配線(L2)と、が略平行にされていることを要旨とする。
[4]請求項4に記載のヒータは、請求項2に記載のヒータにおいて、前記発熱セル(C)は、前記長手方向に隣り合った、第1発熱セル(C1)と第2発熱セル(C2)とを有し、
前記第1発熱セル(C1)及び前記第2発熱セル(C2)は、共に、前記第1折返部(D1)及び前記第2折返部(D2)を有し、
前記第1発熱セル(C1)が有する前記第1折返部(D11)及び前記第2折返部(D21)と、前記第2発熱セル(C2)が有する前記第1折返部(D12)及び前記第2折返部(D22)と、を結んで形成される仮想四角形において、前記第1折返部(D11)と前記第1折返部(D12)とが対角をなし、前記第2折返部(D21)と前記第2折返部(D22)とが対角をなすように配置されていることを要旨とする。
[5]請求項5に記載のヒータは、請求項3に記載のヒータにおいて、前記発熱セル(C)は、前記長手方向に隣り合った、第1発熱セル(C1)と第2発熱セル(C2)とを有し、
前記第1発熱セル(C1)及び前記第2発熱セル(C2)は、共に、前記第1折返部(D1)及び前記第3折返部(D3)を有し、
前記第1発熱セル(C1)が有する前記第1折返部(D11)及び前記第3折返部(D31)と、前記第2発熱セル(C2)が有する前記第1折返部(D12)及び前記第3折返部(D32)と、を結んで形成される仮想四角形において、前記第1折返部(D11)と前記第1折返部(D12)とが対角をなし、前記第3折返部(D31)と前記第3折返部(D32)とが対角をなすように配置されていることを要旨とする。
[6]請求項6に記載のヒータは、被加熱物と対面された状態で、前記被加熱物及び本ヒータのうちの少なくとも一方を掃引することにより前記被加熱物を加熱するヒータであって、
長方形状の基体と、
前記基体上に長手方向に複数並べて配置されて、各別に給電を受ける発熱セル(C)と、を備え、
前記発熱セル(C)は、前記基体の長手方向に略平行な複数の横配線(L1)と、前記横配線(L1)に対して傾斜した複数の斜配線(L3)と、を有し、全体としてつづら折り形状をなすように前記横配線(L1)及び前記斜配線(L3)が連接されており、
更に、複数の前記発熱セル(C)のうち互いに隣り合った2つの発熱セル(C)の間には、前記2つの発熱セル(C)を蛇行するように分かつ絶縁間隙(I)を有し、
前記絶縁間隙(I)は、全体として前記長手方向の一方の側へ傾斜されていることを要旨とするヒータ。
[7]請求項7に記載のヒータは、請求項6に記載のヒータにおいて、前記絶縁間隙(I)は、前記長手方向に隣り合った、第1発熱セル(C1)及び第2発熱セル(C2)が、各々有する前記斜配線(L3)間に位置されて、前記斜配線(L3)と同角度に傾斜された第1間隙と、
前記第1間隙に対して、逆方向へ傾斜されるとともに、前記第1間隙より経路長が短い第2間隙と、を有しており、
前記絶縁間隙(I)は、前記第1間隙、前記第2間隙、前記第1間隙の順に連続された連続部、又は、前記第2間隙、前記第1間隙、前記第2間隙の順に連続された連続部、のいずれかを有することを要旨とする。
[8]請求項8に記載のヒータは、請求項6又は7に記載のヒータにおいて、掃引方向に対して前記第1間隙がなす角度(θZ1)と、掃引方向に対して前記第2間隙がなす角度(θZ2)と、が異なることを要旨とする。
[9]請求項9に記載の定着装置は、請求項1乃至8のいずれかに記載のヒータを備えることを要旨とする。
[10]請求項10に記載の画像形成装置は、請求項1乃至8のいずれかに記載のヒータを備えることを要旨とする。
[11]請求項11に記載の加熱装置は、請求項1乃至8のいずれかに記載のヒータを備えることを要旨とする。
即ち、逆斜配線(L2)を介して、横配線(L1)と斜配線(L3)が連接された第1折返部(D1)を有することで、隣接された別の横配線(L1)の側へ膨らんだ発熱パターンを形成できる。このため、斜配線(L3)を用いた折返部を有することによって生じる熱的な空白を埋めることができ、掃引方向に幅狭なヒータであっても優れた均熱性を実現できる。
即ち、互いに隣り合った2つの発熱セル(C)の間に蛇行された絶縁間隙(I)を設け、この絶縁間隙(I)が全体として長手方向の一方の側へ傾斜するように配置することで、2つの発熱セル(C)が各々有する、横配線(L1)と斜配線(L3)とが鋭角をなして折り返される第2折返部(D2)同士を近接させることができる。このため、斜配線(L3)を用いた折返部を有することによって生じる熱的な空白を、第2折返部(D2)の近接によって埋めることができ、掃引方向に幅狭なヒータであっても優れた均熱性を実現できる。
尚、本明細書において、配線同士の角度は、各配線同士が交わる角度を意味しており、実際に、折返部の内側に鋭角や鈍角となった形状を有することや、折返部の外側に鋭角や鈍角となった形状を有することを特定するものではない。
[1]第1発明のヒータ
本ヒータ(1)は、被加熱物と対面された状態で、被加熱物及びヒータのうちの少なくとも一方を掃引することにより被加熱物を加熱するヒータである。
更に、本ヒータ(1)は、長方形状の基体(2)と、基体(2)上に長手方向(T2)に複数並べて配置されて、各別に給電を受ける発熱セル(C)と、を備えている。
そして、発熱セル(C)は、基体(2)の長手方向に略平行な複数の横配線(L1)と、その横配線(L1)に対して傾斜した複数の斜配線(L3)と、を有して、全体としてつづら折り形状をなすように横配線(L1)及び斜配線(L3)が連接されている。
更に、横配線(L1)と斜配線(L3)とが鈍角をなして折り返された第1折返部(D1)を有しており、この第1折返部(D1)は、斜配線(L3)に対して鋭角又は直角をなした逆斜配線(L2)を介して、横配線(L1)と斜配線(L3)が連接されていることを特徴とする(図1〜図11参照)。
そして、つづら折れ形状を選択して、電気的に並列な複数の発熱セル(即ち、各別に給電を受ける複数の発熱セル)を形成するには、発熱セル間に絶縁間隙Iを形成する必要がある(図12〜図14参照)。この絶縁間隙Iは、横配線L1同士を接続する接続配線の形状に影響を受ける。即ち、接続配線として、掃引方向に沿った縦配線を選択すると、絶縁間隙は、掃引方向に平行に形成されて、掃引して加熱を行った場合に、熱空白が形成されてしまう。
この点、接続配線を、横配線L1に対して傾斜させた斜配線L3を採用することで、掃引方向への均熱性を実現できる。即ち、絶縁間隙Iを、掃引方向に対して傾斜させることで、熱空白を分散させることができる。このような観点から、つづら折れ形状を採用しながらも、斜配線L3を用いることで、均熱性に優れた発熱パターン(即ち、発熱セル)を形成できる。
更に、各発熱セルCにおいて同程度の抵抗値を得るために、同程度の配線長を得ようとすると、各発熱セルの横配線を長手方向へ伸ばし、1つの発熱セルを長手方向に長い形状へ変更する必要がある。そうすると、基体幅W1の場合には、絶縁間隙Iの分散幅IW1に対し、発熱セル幅CW1を小さく抑えることができるが、基体幅W2となると、絶縁間隙Iの分散幅IW2に対し、発熱セル幅CW2を小さく抑えることが難しくなる。その結果、発熱セル幅CW2よりも分散幅IW2が小さくなり、絶縁間隙Iによる熱空白の分散を、発熱セルの両端部のみでしか行えないこととなり、絶縁間隙Iを十分に分散させ難くなる(図13参照)。
しかしながら、斜配線L3の傾斜を大きくする(図15におけるθ20→θ21)と、それにつれて、折返部の熱空白Sが大きくなること(図15におけるIθ20→Iθ21)が分かってきた。即ち、つづら折れ形状の折返部では、想定以上に熱空白Sが大きくなり得ることが分かった。
この現象は、とりわけ、鋭角となる折返部において発生し易く、その原因は、折返部を流れる電流が、配線の内側(最短距離を流れる)を流れ易く、折返部の外周側における発熱が、折返部の内周側よりも小さくなることに起因するものと考えられた。このため、傾斜角度が大きくすると、絶縁間隙Iを分散させる観点では有利であるものの、折返部の外周側における発熱低下が大きくなり、結果的に、折返部の外周側における発熱低下の影響がまさることで、十分な均熱性が得られ難くなるものと考えられた。
図15では、斜配線L3の傾斜がθ20からθ21へ大きくなると、直接的な発熱が少ない部位Cθ20はCθ21へ拡大される。その結果、発熱セルの実面積に対して、通電によって直接的に発熱している部分の面積が、Cθ20’からCθ21’と減少する。また、2つの発熱セルが、対向された箇所では、熱空白Sθ20の大きさが、Sθ21へと拡大されてしまう。
横配線L1は、基体2の長手方向に略平行に配置された配線部分である。横配線L1は、互いに略平行に配置された3本以上を備えている。1つの発熱セルCが有する横配線L1の数は限定されないが、通常、20本以下である。また、本発明の構成は、互いに略平行に配置された横配線L1の本数が少ないヒータに対して効果的である。具体的には、1つの発熱セルCが有する横配線L1の数が、3本以上10本以下である形態が好ましく、3本以上7本以下である形態がより好ましい。
また、横配線L1は、逆斜配線L2及び斜配線L3よりも短くてもよいが、逆斜配線L2及び斜配線L3よりも長いことが好ましい。
斜配線L3は、横配線L1に対して傾斜した配線部分であり、横配線L1同士をつづら折れ形状となるように接続する部分である。1つの発熱セルCが有する斜配線L3の数は限定されないが、通常、2本以上である。1つの発熱セルCが有する横配線L1の数が20本以下である場合、斜配線L3の数は、通常、21本以下である。また、1つの発熱セルCが有する横配線L1の数が3本以上10本以下である場合、斜配線L3の数は2本以上11本以下とすることができる。更に、1つの発熱セルCが有する横配線L1の数が3本以上7本以下である場合、斜配線L3の数は2本以上8本以下とすることができる。
更に、1つの発熱セルCが有する一端側の斜配線L3(但し、折返部D3(θ3=鈍角)を構成するL3を除く)は、互いに、各斜配線L3を、これらの斜配線L3がなす角度で延長した場合に、同じ延長範囲Q2で重なる形態であることが好ましい(図8参照)。
尚、横配線L1と斜配線L3とがなす角度θ2(図3、図4及び図6参照)は、通常、θ2=180−θ1を満たす。このため、角度θ1が大きくなると、角度θ2は、それに連れて小さくなる。
逆斜配線L2は、第1折返部D1が、有する配線部分であり、斜配線L3に対して鋭角又は直角をなした配線部分である。第1折返部D1内において、斜配線L3は、横配線L1に対して鈍角をなして連接されるが、通常、逆斜配線L2も、横配線L1に対して鈍角をなして連接される。また、逆斜配線L2は、横配線L1と斜配線L3との間に介在される配線部分である。従って、横配線L1と逆斜配線L2と斜配線L3とは、この順に連接されることとなる。また、通常、逆斜配線L2は、第1折返部D1内に1つのみを有する。
また、斜配線L3及び逆斜配線L2の配線部分の長さの相関は限定されず、斜配線L3が逆斜配線L2よりも長くてもよいし、斜配線L3と逆斜配線L2とは同じ長さであってもよいし、斜配線L3が逆斜配線L2よりも短くてもよい。これらのなかでは、斜配線L3が逆斜配線L2よりも長いことが好ましい。
つづら折り形状とは、3本の横配線L1を、順に、L11、L12、L13とした場合に、L11とL12とを各々の一端で接続し、L12とL13とを各々の他端で接続した形状をいう。従って、例えば、3本の横配線L1を、順に、L11、L12、L13とした場合に、L11とL12とを各々の他端で接続し、L12とL13とを各々の一端で接続した形状も、当然ながら、つづら折れ形状である。更に、例えば、4本の横配線L1を、順に、L11、L12、L13、L14とした場合に、L11とL12とを各々の一端で接続し、L12とL13とを各々の他端で接続し、L13とL14とを各々の一端で接続した形状も、つづら折れ形状である。
一般に、ヒータの抵抗発熱配線に利用される金属材料をみると、例えば、銀(20℃において、抵抗率ρ=1.62×10−8Ωm、温度係数α=4.1×10−3/℃)を用いる場合、温度係数αは大きいものの、抵抗率ρが小さいため高抵抗値とすることが困難となる。そこで、銀よりも抵抗率ρが大きいパラジウム(ρ=10.8×10−8Ωm、α=3.7×10−3/℃)を添加できるが、抵抗率ρは増加しても、温度係数αが低下してしまう。このように、高TCR特性を有する材料を選択すると、抵抗率が低くなる傾向にある。このため、抵抗発熱配線を、高TCR且つ実用的抵抗値にするには、配線長を長くする必要がある。この点、つづら折れ形状を採用することで、配線長を長くして高抵抗値化することができるという利点がある。
更に、配線幅と配線間距離(絶縁距離)は、適宜のものとすることができる。即ち、配線幅は、発熱させることができればよく、配線間距離は、配線同士を絶縁できればよい。そのうえで、例えば、いずれも、0.3mm以上2.0mm以下とすることができ、更には、0.4mm以上1.2mm以下とすることができる。
発熱セルCは、第1折返部D1を少なくとも1つ有する。そのうえで、第2折返部D2及び第3折返部D3のうちの少なくとも一方を有する。従って、1つの発熱セルCは、第1折返部D1及び第2折返部D2のみを有してもよいし、第1折返部D1及び第3折返部D3のみを有してもよいし、第1折返部D1、第2折返部D2及び第3折返部D3の全てを有してもよい。
本ヒータ1は、つづら折れ形状を呈しながら、第1折返部D1を有した発熱セルCを備えることにより、優れた均熱性を発揮できる。従って、つづら折れ形状を呈する発熱セルCは、横配線L1と斜配線L3とが鈍角をなす折返部(但し、第3折返部D3を含まない)において、より多くの折返部が、第1折返部D1であることが好ましく、横配線L1と斜配線L3とが鈍角をなす折返部(但し、第3折返部D3を含まない)の全てが第1折返部D1であることが特に好ましい。
更に、第1折返部D1を構成する斜配線L3と逆斜配線L2とがなす角度は、鋭角又は直角であればよく限定されないが、20度以上90度以下とすることができ、45度以上90度以下が好ましく、60度以上90度以下がより好ましく、80度以上90度以下が更に好ましい。この角度は、90度により近い程、熱空白を小さく抑えることができる。
尚、図6及び図7に例示するように、第1折返部D1の外周は、面取りすることができる。また、同様に第1折返部D1の内周を面取りすることができる。面取り形態は限定されず、R形状の面取り(図6及び図7参照)や平坦形状の面取りとすることができる。
第2折返部D2を構成する横配線L1と斜配線L3とがなす鋭角θ2(図3、図4及び図6参照)の大きさは限定されないが、15度以上70度以下が好ましく、25度以上65度以下がより好ましく、30度以上60度以下が更に好ましく、35度以上55度以下が特に好ましい。また、上述の範囲において、第2折返部D2を構成する斜配線L3は、その延長線上に、第1折返部D1を構成する斜配線L3が対応していることが好ましい。
第3折返部D3を構成する横配線L1と斜配線L33とがなす鈍角θ3(図5及び図7参照)の大きさは限定されないが、105度以上160度以下が好ましく、115度以上155度以下がより好ましく、120度以上150度以下が更に好ましく、125度以上145度以下が特に好ましい。これらの好ましい範囲では、より好ましい範囲であるほど、発熱ロスを小さく抑えることができる。また、上述の範囲において、第1折返部D1を構成する鈍角θ1と同じ角度であることが好ましい。尚、第3折返部D3についても、その外周及び/又は内周を面取りすることができる。
本ヒータ1を構成する各発熱セルCの折返部は、互いにどのように配置してもよいが、第1発熱セルC1及び第2発熱セルC2が、共に、第1折返部D1及び第2折返部D2を有する形態である場合、図9及び図10に例示する所定の配置とすることで、熱空白をより小さく抑えることができる。
即ち、基体の長手方向に隣り合った、第1発熱セルC1と第2発熱セルC2とを有し、第1発熱セルC1及び第2発熱セルC2が、共に、第1折返部D1及び第2折返部D2を有する場合、第1発熱セルC1の第1折返部D11及び第2折返部D21と、第2発熱セルC2の第1折返部D12及び第2折返部D22と、を結んで形成される仮想四角形SDにおいて、第1折返部D11と第1折返部D12とが対角をなし、第2折返部D21と第2折返部D22とが対角をなすように配置することが好ましい。この形態の採用により、第1折返部D1及び第2折返部D2を有した発熱セルCを単独で利用する場合に比べて、より顕著に熱空白を小さくすることができる。即ち、とりわけ優れた均熱性を有するヒータを得ることができる。
即ち、基体の長手方向に隣り合った、第1発熱セルC1と第2発熱セルC2とを有し、第1発熱セルC1及び第2発熱セルC2が、共に、第1折返部D1及び第3折返部D3を有する場合、第1発熱セルC1の第1折返部D11及び第3折返部D31と、第2発熱セルC2の第1折返部D12及び第3折返部D32と、を結んで形成される仮想四角形SDにおいて、第1折返部D11と第1折返部D12とが対角をなし、第3折返部D31と第3折返部D32とが対角をなすように配置することが好ましい。この形態の採用により、第1折返部D1及び第3折返部D3を有した発熱セルCを単独で利用する場合に比べて、より顕著に熱空白を小さくすることができる。即ち、とりわけ優れた均熱性を有するヒータを得ることができる。
発熱セルCを構成する配線材料は、抵抗発熱配線であり、導電材料である。即ち、通電により抵抗値に応じた発熱をすることができる導電材料である。この導電材料は限定されないが、例えば、銀、銅、金、白金、パラジウム、ロジウム、タングステン、モリブデン、レニウム(Re)及びルテニウム(Ru)等を用いることができる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合においては合金とすることができる。より具体的には、銀−パラジウム合金、銀−白金合金、白金−ロジウム合金、銀−ルテニウム、銀、銅及び金等を利用できる。
基体2は、発熱セルCを支持する基板である。
基体2の寸法や形状は特に限定されないが、掃引方向T1の長さよりも、掃引方向に直交する方向(長手方向)T2の長さが、長い形状である場合に、特に本発明に構成による効果を得易い。具体的には、例えば、基体2の掃引方向の長さをLH1とし、掃引方向に直交する方向の長さをLH2とした場合に、長さの比(LH1/LH2)は、0.001以上0.25以下とすることができる。この比は、更に、0.005以上0.2以下が好ましく、0.01以上0.15以下がより好ましい。また、その厚さは、例えば、基体の材質や寸法等に応じて0.1〜20mmとすることができる。より具体的には、LH1は、3mm以上20mm以下とすることができ、更に、5mm以上15mm以下とすることができる。
基体2を構成する金属としては、スチール等を挙げることができ、なかでもステンレスを好適に用いることができる。ステンレスの種類は特に限定されず、フェライト系ステンレス及び/又はオーステナイト系ステンレスが好ましい。更にこれらのステンレスのなかでも、特に耐熱性及び/又は耐酸化性に優れた品種が好ましい。例えば、SUS430、SUS436、SUS444、SUS316L等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
本ヒータ1は、前述の発熱セル以外にも、他の回路を備えることができる。他の回路としては、発熱セルへ給電を行うための給電配線、本ヒータへ給電を行うための外部配線を接続するランド等が挙げられる。これらは1種のみを備えてもよく2種以上を備えてもよい。尚、当然ながら、発熱セルは、それ自体が、給電配線部を備えることもできる。
本ヒータは、印刷機、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置や定着装置等に組み込まれて、記録媒体にトナーやインク等を定着する定着用ヒータとして利用できる。また、加熱機に組み込まれて、パネル等の被処理体を均一に加熱(乾燥又は焼成など)する加熱装置として利用できる。その他、金属製品の熱処理、各種形状の基体に形成された塗膜、被膜の熱処理等を好適に行うことができる。具体的には、フラットパネルディスプレイ用の塗膜(フィルター構成材料)の熱処理、塗装された金属製品、自動車関連製品、木工製品等の塗装乾燥、静電植毛接着乾燥、プラスチック加工製品の熱処理、プリント基板のはんだリフロー、厚膜集積回路の印刷乾燥等に利用することができる。
本ヒータ(1’)は、被加熱物と対面された状態で、被加熱物及びヒータのうちの少なくとも一方を掃引することにより被加熱物を加熱するヒータである。
更に、本ヒータ(1’)は、長方形状の基体(2)と、基体(2)上に長手方向(T2)に複数並べて配置されて、各別に給電を受ける発熱セル(C)と、を備えている。
そして、発熱セル(C)は、基体(2)の長手方向に略平行な複数の横配線(L1)と、その横配線(L1)に対して傾斜した複数の斜配線(L3)と、を有して、全体としてつづら折り形状をなすように横配線(L1)及び斜配線(L3)が連接されている。
更に、複数の発熱セル(C)のうち互いに隣り合った2つの発熱セル(C)の間には、2つの発熱セル(C)を蛇行するように分かつ絶縁間隙(I)を有しており、この絶縁間隙(I)は、全体として長手方向の一方の側へ傾斜されていることを特徴とする(図16〜図19参照)。
また、横配線L1と斜配線L3とが鈍角をなして折り返された第4折返部D4と、横配線L1と斜配線L3とが鋭角をなして折り返された第5折返部D5と、有している。更に、これらの第4折返部D4及び第5折返部D5は、各々、その外周が面取りされている。そのうえで、第1発熱セルC1が有する第4折返部D4及び第5折返部D5と、第2発熱セルC2が有する第4折返部D4及び第5折返部D5と、を結んで形成される仮想四角形において、第4折返部D4同士が対角をなし、第5折返部D5同士が対角をなすように配置されている。
従って、このヒータ1’では、他部よりも発熱し易い領域(即ち、折返部)を、2つの発熱セルの間に積極的に集中させることができる。
また、前述の第1発明のヒータ1では、斜配線L3の傾斜角度θ1が大きくなるに連れて、第1折返部D1の内側に形成される三角形状の空白(絶縁間隙)が大きくなるが、この第2発明のヒータ1’では、斜配線L3の傾斜角度θ1が大きくなっても、第4折返部D4及び第5折返部D5の内側の空白(絶縁間隙)が大きくならないという利点がある。
また、発熱ロスの大小を範囲Xと範囲Yとの比較により知ることができることは第1発明のヒータ1の場合と同様であり、更に、面取りされた領域を実発熱領域とすることでより正確になることも第1発明のヒータ1の場合と同様である。
本ヒータ(第1発明のヒータ1及び第2発明のヒータ1’を含む)を備える定着装置は、加熱対象や定着手段等により、適宜選択された構成とすることができる。例えば、圧着を伴う定着手段を備えて、紙等の記録用媒体にトナー等を定着させる場合や、複数の部材を貼り合わせる場合には、ヒータを備える加熱部と、加圧部とを備える定着装置とすることができる。勿論、圧着を伴わない定着手段とすることもできる。本発明においては、紙、フィルム等の記録用媒体の表面に形成されたトナーを含む未定着画像を記録用媒体に定着させる定着装置5であることが好ましい。
図20は、電子写真方式の画像形成装置に配設される定着装置5の要部を示している。定着装置5は、回転可能な定着用ロール51と、回転可能な加圧用ロール54とを備え、ヒータ1は定着用ロール51の内部に配設されている。ヒータ1は、好ましくは、定着用ロール51の内表面に近接するように配設される。
ヒータ1は、例えば、図20に示される定着手段5のように、ヒータ1の発した熱を伝導可能な材料からなるヒータホルダ53の内部に固定されて、ヒータ1の発熱を、定着用ロール51の内側から外表面に伝える構造とすることもできる。
本ヒータ1を備える定着装置は、電子写真方式の印刷機、複写機等の画像形成装置をはじめ、家庭用の電気製品、業務用、実験用の精密機器等に装着して、加熱、保温等の熱源として好適である。
本ヒータ(第1発明のヒータ1及び第2発明のヒータ1’を含む)を備える画像形成装置は、加熱対象や加熱目的等により、適宜選択された構成とすることができる。本発明においては、図22に示されるように、紙、フィルム等の記録用媒体の表面に未定着画像を形成する作像手段と、未定着画像を記録用媒体に定着させる定着手段5とを備え、定着手段5が本ヒータ1を備える画像形成装置4であることが好ましい。画像形成装置4は、上記手段の他、記録用媒体搬送手段や、各手段を制御するための制御手段を備えて構成することができる。
作像手段では、回転しながら、帯電装置43により所定の電位に帯電処理された感光ドラム44の帯電処理面に、レーザースキャナー41から出力されるレーザーが照射され、現像器45から供給されるトナーにより静電潜像が形成される。次いで、電位差を利用して、感光ドラム44と連動する転写ドラム46の表面に、トナー画像が転写される。その後、転写ドラム46及び転写用ロール47の間に供給される記録用媒体の表面に、トナー画像が転写され、未定着画像を有する記録用媒体が得られる。トナーは、結着樹脂と着色剤と添加剤とを含む粒子であり、結着樹脂の溶融温度は、通常、90℃〜250℃である。尚、感光ドラム44及び転写ドラム46の表面には、不溶なトナー等を除去するための清掃装置を備えることができる。
本発明の画像形成装置は、使用時に非通紙領域の過昇温が抑制され、電子写真方式の印刷機、複写機等として好適である。
本ヒータ(第1発明のヒータ1及び第2発明のヒータ1’を含む)を備える加熱装置は、加熱対象の大きさや形状等により、適宜選択された構成とすることができる。本発明においては、例えば、筐体部と、被熱処理物の出し入れ等のために配された密閉可能な窓部と、筐体部の内部に配された移動可能なヒータ部と、を備えて構成することができる。必要に応じて、筐体部の内部に、被熱処理物を配置する被熱処理物設置部、被熱処理物の加熱により気体が排出された場合に、この気体を排出する排気部、筐体部の内部の圧力を調整する、真空ポンプ等の圧力調整部等を備えることができる。また、加熱は、被熱処理物及びヒータ部を固定した状態で行ってよいし、いずれか一方を移動させながら行ってもよい。
本加熱装置は、水、有機溶剤等を含む被熱処理物の乾燥を、所望の温度で行う装置として好適である。そして、真空乾燥機(減圧乾燥機)、加圧乾燥機、除湿乾燥機、熱風乾燥機、防爆型乾燥機等として用いることができる。また、LCDパネル、有機ELパネル等の未焼成物の焼成を、所望の温度で行う装置として好適である。そして、減圧焼成機、加圧焼成機等として用いることができる。
2;基体、
4;画像形成装置、41:レーザースキャナー、42:ミラー、43:帯電装置、44:感光ドラム、45:現像器、46:転写ドラム、47:転写用ロール、
5:定着装置(定着手段)、51:定着用ロール、52:固定パッド、53:ヒータホルダ、54:加圧用ロール、
C;発熱セル、
D1;第1折返部、
D2;第2折返部、
D3;第3折返部、
F;給電配線、
I;絶縁間隙、
L1;横配線、
L2;逆斜配線、
L3、L33;斜配線、
S;熱空白、SD;仮想四角形、
T1;掃引方向、T2;掃引方向に直交する方向。
Claims (11)
- 被加熱物と対面された状態で、前記被加熱物及び本ヒータのうちの少なくとも一方を掃引することにより前記被加熱物を加熱するヒータであって、
長方形状の基体と、
前記基体上に長手方向に複数並べて配置されて、各別に給電を受ける発熱セル(C)と、を備え、
前記発熱セル(C)は、前記基体の長手方向に略平行な複数の横配線(L1)と、前記横配線(L1)に対して傾斜した複数の斜配線(L3)と、を有し、全体としてつづら折り形状をなすように前記横配線(L1)及び前記斜配線(L3)が連接されており、
更に、前記横配線(L1)と前記斜配線(L3)とが鈍角をなして折り返された第1折返部(D1)を有し、
前記第1折返部(D1)は、前記斜配線(L3)に対して鋭角又は直角をなした逆斜配線(L2)を介して、前記横配線(L1)と前記斜配線(L3)が連接されていることを特徴とするヒータ。 - 前記発熱セル(C)は、前記第1折返部(D1)と隣り合って配置された折返部であって、前記横配線(L1)と前記斜配線(L3)とが鋭角をなして折り返された第2折返部(D2)を有し、
前記第2折返部(D2)は、前記逆斜配線(L2)に対応して面取りされている請求項1に記載のヒータ。 - 前記発熱セル(C)は、前記第1折返部(D1)と隣り合って配置された折返部であって、前記横配線(L1)と前記斜配線(L3)とが鈍角をなして折り返された第3折返部(D3)を有し、
前記第3折返部(D3)を構成する前記斜配線(L33)と、前記第1折返部(D1)を構成する前記逆斜配線(L2)と、が略平行にされている請求項1に記載のヒータ。 - 前記発熱セル(C)は、前記長手方向に隣り合った、第1発熱セル(C1)と第2発熱セル(C2)とを有し、
前記第1発熱セル(C1)及び前記第2発熱セル(C2)は、共に、前記第1折返部(D1)及び前記第2折返部(D2)を有し、
前記第1発熱セル(C1)が有する前記第1折返部(D11)及び前記第2折返部(D21)と、前記第2発熱セル(C2)が有する前記第1折返部(D12)及び前記第2折返部(D22)と、を結んで形成される仮想四角形において、前記第1折返部(D11)と前記第1折返部(D12)とが対角をなし、前記第2折返部(D21)と前記第2折返部(D22)とが対角をなすように配置されている請求項2に記載のヒータ。 - 前記発熱セル(C)は、前記長手方向に隣り合った、第1発熱セル(C1)と第2発熱セル(C2)とを有し、
前記第1発熱セル(C1)及び前記第2発熱セル(C2)は、共に、前記第1折返部(D1)及び前記第3折返部(D3)を有し、
前記第1発熱セル(C1)が有する前記第1折返部(D11)及び前記第3折返部(D31)と、前記第2発熱セル(C2)が有する前記第1折返部(D12)及び前記第3折返部(D32)と、を結んで形成される仮想四角形において、前記第1折返部(D11)と前記第1折返部(D12)とが対角をなし、前記第3折返部(D31)と前記第3折返部(D32)とが対角をなすように配置されている請求項3に記載のヒータ。 - 被加熱物と対面された状態で、前記被加熱物及び本ヒータのうちの少なくとも一方を掃引することにより前記被加熱物を加熱するヒータであって、
長方形状の基体と、
前記基体上に長手方向に複数並べて配置されて、各別に給電を受ける発熱セル(C)と、を備え、
前記発熱セル(C)は、前記基体の長手方向に略平行な複数の横配線(L1)と、前記横配線(L1)に対して傾斜した複数の斜配線(L3)と、を有し、全体としてつづら折り形状をなすように前記横配線(L1)及び前記斜配線(L3)が連接されており、
更に、複数の前記発熱セル(C)のうち互いに隣り合った2つの発熱セル(C)の間には、前記2つの発熱セル(C)を蛇行するように分かつ絶縁間隙(I)を有し、
前記絶縁間隙(I)は、全体として前記長手方向の一方の側へ傾斜されていることを特徴とするヒータ。 - 前記絶縁間隙(I)は、前記長手方向に隣り合った、第1発熱セル(C1)及び第2発熱セル(C2)の間に、経路長が異なる第1間隙と第2間隙とを交互に備え、
前記第1間隙は、前記第1発熱セル(C1)及び前記第2発熱セル(C2)が、各々有する前記斜配線(L3)間に位置されて、前記斜配線(L3)と同角度に傾斜された間隙であり、
前記第2間隙は、前記第1間隙に対して、逆方向へ傾斜されるとともに、前記第1間隙より経路長が短い間隙であり、
前記絶縁間隙(I)は、前記第1間隙、前記第2間隙、前記第1間隙の順に連続された連続部、又は、前記第2間隙、前記第1間隙、前記第2間隙の順に連続された連続部、のいずれかを有する請求項6に記載のヒータ。 - 前記被加熱物及び本ヒータのうちの少なくとも一方を掃引する掃引方向に対して前記第1間隙がなす角度(θZ1)と、掃引方向に対して前記第2間隙がなす角度(θZ2)と、が異なる請求項7に記載のヒータ。
- 請求項1乃至8のいずれかに記載のヒータを備えることを特徴とする定着装置。
- 請求項1乃至8のいずれかに記載のヒータを備えることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1乃至8のいずれかに記載のヒータを備えることを特徴とする加熱装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017236487 | 2017-12-08 | ||
JP2017236487 | 2017-12-08 | ||
PCT/JP2018/045179 WO2019112058A1 (ja) | 2017-12-08 | 2018-12-07 | ヒータ、定着装置、画像形成装置及び加熱装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6614742B2 true JP6614742B2 (ja) | 2019-12-04 |
JPWO2019112058A1 JPWO2019112058A1 (ja) | 2019-12-19 |
Family
ID=66751012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019521861A Active JP6614742B2 (ja) | 2017-12-08 | 2018-12-07 | ヒータ、定着装置、画像形成装置及び加熱装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11991789B2 (ja) |
JP (1) | JP6614742B2 (ja) |
KR (1) | KR20200092255A (ja) |
CN (1) | CN110573967B (ja) |
WO (1) | WO2019112058A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2024014572A (ja) * | 2022-07-22 | 2024-02-01 | 株式会社美鈴工業 | ヒータ、定着装置、画像形成装置及び加熱装置 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2533615A (en) * | 1947-01-04 | 1950-12-12 | Mcgraw Electric Co | Water heater |
GB2157754B (en) * | 1984-04-18 | 1987-09-30 | Pilkington Brothers Plc | A window panel for unpressurised aircraft |
US4774397A (en) * | 1987-07-01 | 1988-09-27 | Grise Frederick Gerard J | Electrical semiconductor resistance heater |
EP0459216A3 (en) * | 1990-06-01 | 1993-03-17 | The Bfgoodrich Company | Electrical heater de-icer |
JP3391995B2 (ja) * | 1996-10-31 | 2003-03-31 | キヤノン株式会社 | 加熱体及び加熱装置 |
US7763833B2 (en) * | 2004-03-12 | 2010-07-27 | Goodrich Corp. | Foil heating element for an electrothermal deicer |
US7211772B2 (en) * | 2005-03-14 | 2007-05-01 | Goodrich Corporation | Patterned electrical foil heater element having regions with different ribbon widths |
US7633450B2 (en) * | 2005-11-18 | 2009-12-15 | Goodrich Corporation | Radar altering structure using specular patterns of conductive material |
JP5518080B2 (ja) * | 2009-09-11 | 2014-06-11 | キヤノン株式会社 | ヒータ及びこのヒータを搭載する像加熱装置 |
KR102037827B1 (ko) * | 2011-11-15 | 2019-10-29 | 가부시키가이샤 미스즈 코우쿄우 | 히터 및 그것을 구비하는 정착 장치 및 건조 장치 |
DE102015223493A1 (de) * | 2015-11-26 | 2017-06-01 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Heizeinrichtung |
CN107535017B (zh) * | 2015-11-27 | 2020-11-10 | 株式会社美铃工业 | 加热器、定影装置、图像形成装置以及加热装置 |
CN107615879B (zh) * | 2016-01-29 | 2021-01-15 | 株式会社美铃工业 | 加热器、具备该加热器的定影装置、图像形成装置和加热装置 |
CN106255243A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-12-21 | 电子科技大学 | 一种调节温度均匀性的蛇形薄膜加热器及其调温方法 |
JP6904753B2 (ja) * | 2017-03-30 | 2021-07-21 | キヤノン株式会社 | 定着装置及び定着装置で用いるヒータ |
JP7119280B2 (ja) * | 2018-09-28 | 2022-08-17 | 株式会社リコー | 加熱装置、定着装置および画像形成装置 |
-
2018
- 2018-12-07 WO PCT/JP2018/045179 patent/WO2019112058A1/ja active Application Filing
- 2018-12-07 KR KR1020197031629A patent/KR20200092255A/ko not_active Application Discontinuation
- 2018-12-07 JP JP2019521861A patent/JP6614742B2/ja active Active
- 2018-12-07 US US16/768,747 patent/US11991789B2/en active Active
- 2018-12-07 CN CN201880028422.6A patent/CN110573967B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11991789B2 (en) | 2024-05-21 |
JPWO2019112058A1 (ja) | 2019-12-19 |
CN110573967A (zh) | 2019-12-13 |
KR20200092255A (ko) | 2020-08-03 |
CN110573967B (zh) | 2020-10-27 |
US20210176825A1 (en) | 2021-06-10 |
WO2019112058A1 (ja) | 2019-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6424010B2 (ja) | ヒータとそれを備える定着装置、画像形成装置及び加熱装置、並びにヒータの製造方法 | |
KR102037827B1 (ko) | 히터 및 그것을 구비하는 정착 장치 및 건조 장치 | |
JP6666029B2 (ja) | ヒータおよび定着装置 | |
JP6161859B1 (ja) | ヒータ、定着装置、画像形成装置及び加熱装置 | |
JP5819533B2 (ja) | ヒータ並びにそれを備える定着装置、画像形成装置及び加熱装置 | |
JP6614742B2 (ja) | ヒータ、定着装置、画像形成装置及び加熱装置 | |
JP6530088B2 (ja) | ヒータとそれを備える定着装置、画像形成装置及び加熱装置 | |
WO2024018826A1 (ja) | ヒータ、定着装置、画像形成装置及び加熱装置 | |
JP2009059539A (ja) | 板状ヒータ、加熱装置、画像形成装置 | |
JP6589434B2 (ja) | ヒータおよび画像形成装置 | |
JP2010165467A (ja) | セラミックヒータ、加熱装置、画像形成装置 | |
JPH06282188A (ja) | 加熱ヒーター装置 | |
JPH09139279A (ja) | 面状発熱体 | |
JPH06332332A (ja) | 加熱定着装置 | |
JP2017162748A (ja) | 加熱装置及びその製造方法 | |
JP2014089330A (ja) | 画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20190423 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190423 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20190529 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190604 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190801 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191015 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191101 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6614742 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |