加热器以及图像形成装置的制造方法

文档序号:10954629
加热器以及图像形成装置的制造方法【专利摘要】本实用新型提供一种加热器以及图像形成装置,本实用新型的加热器包括:长条形基板;第1导体,沿着所述基板上的长边方向而设置;第2导体,沿着所述基板上的长边方向而设置;以及电阻发热体,电连接于所述第1导体与所述第2导体之间,在所述基板上的长边方向上并列设置有多个,且所述基板长边方向的端部区域内的与所述第1导体及所述第2导体的接触长度的至少一个大于所述基板长边方向的中央区域内的接触长度,且所述电阻发热体具有PTC特性。本实用新型能够使基板长边方向上的温度分布变得均匀。【专利说明】加热器以及图像形成装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种加热器(heater)以及图像形成装置。【
背景技术
】[0002]在办公自动化(OfficeAutomat1n,0A)设备、家庭用电气产品、精密制造设备等电子设备类中安装有加热器。加热器例如是在复印机或传真机(facsimile)等图像形成装置中,用于将墨粉(toner)定影于用纸的图像形成装置中。而且,若是可重写卡阅读器(rewritablecardreader),则用于印刷擦除等。[0003]在使用电阻发热体的加热器中,有与电源电压相应的100V规格或200V规格等。而且,有与经加热器加热的记录介质的尺寸相应的A3尺寸规格或A4尺寸规格等。针对此种组合中的每一种,通过变更电阻发热体的每单位面积的片电阻(sheetresistance)值(Ω/□:ohmspersquare(欧姆每平方))来应对。[0004]作为电阻发热体的材料,一般有使用电阻温度系数[ppm/°C]为O或者正的、具备正温度系数(PositiveTemperatureCoefficient,PTC)特性的材料的方法。此时,在加热器的长边方向上,将电阻发热体分割成多个,且将一对导体设置于加热器的短边方向的两端,以使电流在各电阻发热体中沿加热器的短边方向流动,从而实现所需的发热量。[0005]现有技术文献[0006]专利文献[0007]专利文献I:日本专利特开2014-059508号公报【
实用新型内容】[0008][实用新型所要解决的问题][0009]加热器在通电开始时或用纸尺寸的切换时等,会发生在基板的长边方向上温度分布变得不均匀的现象。[0010]本实用新型提供一种能够使基板长边方向上的温度分布变得均匀的加热器以及图像形成装置。[0011][解决问题的技术手段][0012]实施方式提供一种加热器包括:长条形基板;第I导体,沿着所述基板上的长边方向而设置;第2导体,沿着所述基板上的长边方向而设置;以及电阻发热体,电连接于所述第I导体与所述第2导体之间,在所述基板上的长边方向上并列设置有多个,且所述基板长边方向的端部区域内的与所述第I导体及所述第2导体的接触长度的至少一个大于所述基板长边方向的中央区域内的与所述第I导体及所述第2导体的接触长度,且所述电阻发热体具有正温度系数特性。[0013]在上述加热器中,所述电阻发热体是设置成所述基板的长边方向上的发热量朝向所述基板的长边方向的端部区域而变大。[0014]在上述加热器中,所述电阻发热体是相对于所述基板的长边方向而倾斜地设置,并且,所述电阻发热体的至少一部分具有:在所述基板短边方向上与相邻地设置的所述电阻发热体的至少一部分在位置上重合的部分。[0015]在上述加热器中,所述基板上所设的所述第I导体与所述第2导体是设置成所述基板的短边方向上的宽度朝向所述基板的长边方向的端部区域而变宽。[0016]实施方式提供一种图像形成装置,包括:[0017]上述任一项所述的加热器,对所通过的记录介质进行加热;以及[0018]辊,对所述记录介质进行加压,且[0019]通过对所述记录介质进行加热及加压,从而使附着于所述记录介质的墨粉像定影。[0020](实用新型的效果)[0021]根据本实用新型,可提供一种能够使基板长边方向上的温度分布变得均匀的、PTC特性的加热器以及图像形成装置。【附图说明】[0022]图1是例示以往的加热器的概略图。[0023]图2是例示第I实施方式的加热器的概略图。[0024]图3是例示第2实施方式的加热器的概略图。[0025]图4是例示第3实施方式的加热器的概略图。[0026]图5是例示第4实施方式的加热器的概略图。[0027]图6是例示第5实施方式的加热器的概略图。[0028]图7是作为加热器的使用例的图像形成装置的概略图。[0029]符号的说明[0030]1、1A、1B、1C、1D、1E、1F:加热器[0031]2:基板[0032]3:第I导体[0033]4(4a、4b):第2导体[0034]5(5al?5a31、5bl?5b31):电阻发热体[0035]6a、6b:电极[0036]7:外涂层[0037]100:定影装置[0038]200:定影薄膜[0039]300:加压辊[0040]400:用纸[0041]500:墨粉像[0042]Gl:空隙部[0043]L5al、l/5al:接触长度[0044]T:发热区域【具体实施方式】[0045]以下,参照附图来说明各实施方式。[0046]另外,附图为示意性或概念性的,各部分的尺寸或比率等未必与现实相同。而且,在各附图中,对于相同的构成及作用效果,使用相同符号并省略其说明。[0047]以下,参照图1来说明以往的加热器的构成。[0048]如图1所例示,加热器IA具备基板2、第I导体3、第2导体4(4a、4b)以及电阻发热体5(5al?5a31、5bl?5b31)。第I导体3沿着基板2的长边方向,使其在基板2的短边方向上的宽度形成为固定。第2导体4a、4b分别设置于第I导体3的基板2短边方向两侧,且沿着基板2的长边方向而与第I导体3保持规定间隔地形成。电阻发热体5具有正温度系数(PositiveTemperatureCoefficient,PTC)特性,且在第I导体3与第2导体4之间,以彼此隔离的方式呈四边形状地分割成多个,并电性并联连接。例如分割成多个的电阻发热体5是相对于基板2长边方向而倾斜地设置,且以与相邻地设置的电阻发热体5在基板2的短边方向上至少一部分在位置上重合的方式设置。[0049]所谓在位置上重合,是指以下述方式来设置电阻发热体5,即:在记录介质的墨粉定影所需的范围所通过的加热器IA的区域中,沿记录介质搬送方向观察时,未形成不发热的区域。通过如此那样设置电阻发热体5,从而将基板2的短边方向作为通过方向的记录介质的需要加热的范围在通过加热器IA时,必然会通过因电阻发热体5而发热的区域。在加热器IA的长边方向上,在第I导体3与第2导体4a之间形成有例如31个电阻发热体5al?5a31的列(以下称为电阻发热体5的5a的列)。同样,在第I导体3与第2导体4b之间形成有31个电阻发热体5bI?5b31的列(以下称为电阻发热体5的5b的列)。此时,将基板2上形成有电阻发热体5的、加热器IA的发热区域称作发热区域T。[°05°]加热器IA在所搭载的打印机(printer)的运转开始时或用纸尺寸的切换时等,会发生加热器IA的长边方向上的温度分布变得不均匀的现象。[0051]例如,电阻发热体5&1、5131、5&31、5&31被设置在基板2的长边方向的端部区域。在从这4个电阻发热体5朝向加热器IA两端侧的基板2上,仅设置有第I导体3及第2导体4a、4b、电极6a、6b,因此不发热,是不对记录介质进行加热的区域。[0052]在加热器1六通电时,从电阻发热体5&1、5131、5&31、5&31产生的热不仅对通过加热器IA的记录介质进行加热,而且还会传递至基板2的记录介质不通过的区域。由此,在电阻发热体5的5a的列、5b的列的端部区域,难以实现能够确保墨粉定影性的温度。[0053]例如,在搭载有加热器IA的图像形成装置的运转开始时,加热器IA受到通电,各电阻发热体5发热。然而,形成在基板2的端部区域的电阻发热体5的热被基板2两端侧的不发热的区域吸收,因此要达到所需的温度需要时间。[0054]而且,在小尺寸的记录介质连续通过加热器IA的长边方向的中央部的情况下,对于设置在加热器IA的端部区域的电阻发热体5而言,由于记录介质不通过,因此会因PTC特性而导致电阻值变大,从而发热量下降。其次,在使最大尺寸的记录介质通过的情况下,加热器IA的端部区域除了会因PTC特性而导致温度下降以外,电阻发热体5al、5bl、5a31、5b31的热还会被基板2的不发热的区域吸收,因此要达到所需的温度需要时间。[0055]例如,为了消除加热器IA的长边方向上的温度分布的不均匀,有对电阻发热体5的材料进行调整的方法。在仅对设置在基板2端部的电阻发热体5使用其他电阻体糊膏(paste)来构成的情况下,能够对发热量进行调整。然而,在形成电阻发热体5的列时,至少要使用两种电阻体糊膏,因此步骤数增加,从而会造成制造成本增加。而且,在基板2上涂布电阻体糊膏时,必须考虑步骤上的位置偏离而加宽电阻发热体5彼此的间隔,以免电阻值不同的电阻体糊膏彼此混合。此时,在基板2的长边方向的端部,未形成电阻发热体5的区域将变宽,从而加热器IA的发热分布更容易变得不均匀。[0056]本实用新型的加热器I通过使加热器I的长边方向的端部区域内所设的电阻发热体5&1、5131、5&31、5631与第1导体3、第2导体4的接触长度、或者使第1导体3、第2导体4的形状发生变化,从而对加热器I长边方向的端部区域的电阻值进行调整。由此,能够使加热器I长边方向的端部区域的温度上升,能够使加热器I的长边方向上的温度分布变得均等。[0057]以下,参照图2来说明第I实施方式。[0058]本实施方式中的加热器IB中,对基板2的长边方向的端部区域内所设的电阻发热体5(5&1、5131、5&31、5&31)与第1导体3或第2导体4(4&、413)中的至少一个的接触长度进行调整。此处,所谓接触长度,如图2中所例示,例如是指其中电阻发热体5al与第I导体3、第2导体4a电连接的L5al、!/5aI。[0059]在加热器IB中,在电阻发热体5的5a的列的其中一个端部所设的电阻发热体5al与相邻地设置的电阻发热体5a2相比较,与第I导体3的接触长度I/5al的大小相同,但与第2导体4a的接触长度L5al形成得较大。因此,电阻发热体5al的面积比电阻发热体5a2广,电阻值下降。而且,在电阻发热体5al的由虚线所围成的C部,在第I导体3与第2导体4a间,电流以与记录介质搬送方向大致平行的路径流动。这是最短的电流路径,因此电阻发热体5al的电阻值进一步变低。通过采用图2的形状,从而流经电阻发热体5al的电流增加,发热量增大。[0060]而且,在电阻发热体5的5a的列的另一个端部所设的电阻发热体5a31也与相邻地设置的电阻发热体5a30相比较,与第2导体4a的接触长度L5a31相同,但与第I导体3的接触长度I/5a31形成得较大。[0061]通过如此那样使在加热器IB的长边方向的端部所设的电阻发热体5与第I导体3或第2导体4的接触长度即L5、!/5形成得较大,从而发热量增加,因此能够抑制加热器IB的长边方向的端部区域内的温度下降。[0062]接下来,参照图3来说明第2实施方式。[0063]本实施方式中的加热器IC对在基板2的长边方向的端部区域内所设的电阻发热体5与第I导体3及第2导体4的接触长度L5、!/5进行调整。[0064]加热器IC中,在电阻发热体5的5a的列的其中一个端部所设的电阻发热体5al与相邻地设置的电阻发热体5a2相比较,与第I导体3及第2导体4a的接触长度L5al、l/5al形成得较大。因此,电阻发热体5al与电阻发热体5a2相比较,面积变大,电阻值变低。而且,电阻发热体5al的由虚线所围成的C部形成得比实施方式I的电阻发热体51al的C部广。因此,在第I导体3与第2导体4a间,电流以大致最短路径流动的区域形成得广,电阻发热体5al的电阻值进一步下降。通过采用图3的形状,从而流经电阻发热体5al的电流量增加,电阻发热体5al的发热量增大。[0065]通过如此那样使加热器IC的长边方向的端部区域内的电阻发热体5与第I导体3及第2导体4的接触长度L5、!/5形成得大,从而能够使加热器IC的长边方向的端部区域内的发热量增加。[0066]而且,根据本实施方式,能够容易地进行加热器IC的发热区域T的长度调整。[0067]通常,在对加热器IC的发热区域T的长度进行调整时,是变更在基板2长边方向上设置电阻发热体5的数量或间隔。此时,发热区域T的长度是与在基板2上设置电阻发热体5的间隔同等地受到调整。在将电阻发热体5的材料即电阻体糊膏印刷至基板2上时,必须确保为不会与相邻地设置的电阻发热体5发生短路的间隔。因此,发热区域T的长度的调整也与在基板2上设置电阻发热体5的间隔的调整为同等。[0068]根据本实施方式,在基板2的长边方向的端部区域所设的4个电阻发热体5al、5bl、5a31、5b31与第I导体3、第2导体4的接触长度L5、l/5能够与设置电阻发热体5的间隔无关地变更为所需的长度。因此,能够容易地调整加热器IC的发热区域T的长度。[0069]接下来,参照图4来说明第3实施方式。[0070]本实施方式中的加热器ID对形成于基板2上的第I导体3在基板2短边方向上的宽度进行调整。[0071]在加热器ID中,第I导体3在基板2短边方向上的宽度是以朝向基板2的长边方向的端部区域变宽的方式而形成。由此,越朝向基板2的端部区域,电阻发热体5与导体3的电流流经的路径越短,因此电流容易流经电阻发热体5,加热器ID的端部区域的发热量增加。[0072]本实施方式中,使第I导体3在基板2短边方向上的宽度以朝向基板2的长边方向的端部区域变宽的方式而形成,但也可使第2导体4a或者第2导体4b中的任一个或者这两个的宽度形成得宽。第I导体3与第2导体4在基板2短边方向上的宽度的调整能够以任意组合来进行。[0073]接下来,参照图5来说明第4实施方式。[0074]本实施方式中的加热器IE中,使基板2的长边方向的端部区域内的电阻发热体5与第I导体3及第2导体4的接触长度L5、!/5形成得大。进而,使第I导体3在基板2短边方向上的宽度以朝向基板2的长边方向的端部区域变宽的方式形成。由此,越朝向基板2的端部区域,电阻发热体5与导体3的电流流经的路径越短,因此电流容易流经电阻发热体5,能够使加热器IE的端部区域的发热量上升。[0075]本实施方式中,使第I导体3在基板2短边方向上的宽度以朝向基板2的长边方向的端部区域变宽的方式形成,但也可使第I导体3及第2导体4a或者第2导体4b中的任一个或者这两个的宽度形成得宽。电阻发热体5&1、5131、5&31、5631与第1导体3、第2导体4的接触长度L5、!/5或者第I导体3或第2导体4在基板2短边方向上的宽度的调整能够以任意组合来进行。[0076]接下来,参照图6来说明第5实施方式。[0077]本实施方式中的加热器IF中,形成在基板2上的电阻发热体5是形成为矩形形状,且与加热器IF的记录介质搬送方向大致平行地沿基板2的长边方向设置。电阻发热体5是形成为矩形形状,因此其整个面成为电流的最短路径。在基板2的长边方向的端部区域所设的电阻发热体5al、5a31、5bl、5b31也形成为矩形形状而电流容易流动。而且,与第I导体3及第2导体4的接触长度L5、!/5形成得大,从而能够使加热器IF的端部区域的温度上升。[0078]本实施方式中,多个电阻发热体5形成为矩形形状,因此在基板2的长边方向上相邻地设置的电阻发热体5之间,形成有空隙部G。由于在空隙部G内未形成电阻发热体5,因此成为不发热的区域。然而,本实施方式中,电阻发热体5的5a的列与5b的列是以各自的空隙部G彼此在记录介质搬送方向上不重合的方式而设置。例如,记录介质因在加热器IF中最初通过的空隙部Gl而未受到加热,但会由接下来通过的电阻发热体5b2进行加热。因此,记录介质在通过加热器IF时,将会通过设置有电阻发热体5al?5a31或5bl?5b31中的至少任一个而进行发热的区域。通过如此那样设置电阻发热体5的5a的列与5b的列,从而即使将电阻发热体5形成为矩形形状,并与加热器IF的记录介质搬送方向大致平行地设置,也能够抑制墨粉定影变得不均匀的现象。[0079]本实施方式中,在基板2的端部区域所设的电阻发热体5&1、5&31、5131、5&31中的成为记录介质搬送方向上游侧的电阻发热体5al与5a31的面积,与设置于下游侧的电阻发热体5bl、5b31相比而形成得较大。由此,能够使设置于记录介质搬送方向上游侧的电阻发热体5的5a的列的温度快速上升。[0080]记录介质首先通过电阻发热体5的5a的列,随后通过电阻发热体5的5b的列。因此,理想的是使电阻发热体5的5a的列的温度优先上升。为了使电阻发热体5的5a的列的端部温度上升,有效的是使设置在基板2端部的电阻发热体5al、5a31与第I导体3、第2导体4的接触长度L5al、!/5al、L5a31、!/5a31形成得大。[0081]本实施方式中,以2列例示了电阻发热体5的列,但在基板2的短边方向上形成的列数并无限制。而且,电阻发热体5的分割大小或数量、设置的间隔并不限定于本实施方式,可根据加热器的种类或大小、用途来适当变更。当在基板2的短边方向上形成多个电阻发热体5的列时,在基板2的短边方向上设置记录介质搬送方向的上游侧的列与下游侧的列的位置也不限定于本实施方式。[0082]本实用新型中的基板2具有耐热性及绝缘性,且在本实施方式中形成为矩形形状。基板2例如是厚度为0.5mm至1.0mm左右的平板,包含氧化铝等陶瓷(ceramic)或玻璃陶瓷(glassceramic)或者耐热复合材料等。基板2的形状只要具有短边方向及与短边方向交叉的长边方向,便不限定于本实施方式。[0083]第I导体3及第2导体4是对电阻发热体5供给电力者,形成于基板2上。第I导体3及第2导体4包含与电阻发热体5相比而电阻值充分低的银(Ag)等的导体糊膏。[0084]电阻发热体5具有PTC特性,且包含电阻体糊膏,该电阻体糊膏包含在硼硅酸等玻璃中添加有8族、9族的钌(Ru)、铱(Ir)、铑(Rh)等的氧化物中的至少一种或者一种以上的混合物。电阻发热体5是将电阻体糊膏涂布于基板2上,并进行干燥、煅烧而形成。所谓“涂布”,只要能够在基板2上涂敷电阻体糊膏,则为任何方法皆可,包括网版(screen)印刷。[0085]外涂(overcoat)层7覆盖形成在基板2上的第I导体3、第2导体4及电阻发热体5,在本实施方式中形成为带状。外涂层7例如是添加有25质量%?35质量%的氧化铝等导热性优异的无机氧化物填料(filler)所得的玻璃层。[0086]外涂层7覆盖第I导体3、第2导体4及电阻发热体5,由此,防止第I导体3、第2导体4及电阻发热体5直接露出于大气中,抑制因来自外部的干涉(例如机械、化学、电气干涉)导致第I导体3、第2导体4及电阻发热体5发生损伤/破损的情况。[0087]接下来,对具备加热器I的定影装置100的一实施方式进行说明。图7是表示作为加热器I的使用例的定影装置100的说明图。定影装置100包含加热器1、定影薄膜200及加压辊300。另外,定影装置100实际上内置于图像形成装置中,但省略图像形成装置。[0088]定影薄膜200是包含聚酰亚胺(polyimide)树脂等耐热性片材(sheet)的卷状薄膜。在该定影薄膜200的底部配置有加热器I。[0089]加压辊300是能够通过旋转轴来旋转地构成的辊。在该辊的表面,作为耐热性的弹性材料,形成有硅酮橡胶(siliconerubber)层。硅酮橡胶层隔着定影薄膜200而与加热器I弹性接触。[0090]加热器I受到通电而由电阻发热体5产生热,该热经由基板来对定影薄膜200及加压辊300进行加热。送出在此处通过定影薄膜200及加压辊300的旋转而附着有墨粉像500的用纸400后,墨粉像500自然散热而冷却固化,并离开图像形成装置。[0091]根据本实施方式,通过使用实现了所需发热分布的加热器I,从而能够提供与用途相应的图像形成装置100。[0092]另外,本实施方式中,对将加热器I用于图像形成装置100的墨粉定影的示例进行了说明。然而,本实用新型并不限定于该实施方式。例如,能够安装在家庭用的电气产品、办公用或实验用的精密设备或化学反应用的设备等中,以作为加热或保温的热源来使用。[0093]对本实用新型的实施方式进行了说明,但这些实施方式仅为例示,并不意图限定本实用新型的范围。这些新颖的实施方式能够以其他的各种形态来实施,在不脱离实用新型的主旨的范围内,能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形及其均等的范围都包含在本实用新型的保护范围内。【主权项】1.一种加热器,其特征在于包括:长条形基板;第I导体,沿着所述基板上的长边方向而设置;第2导体,沿着所述基板上的长边方向而设置;以及电阻发热体,电连接于所述第I导体与所述第2导体之间,在所述基板上的长边方向上并列设置有多个,且所述基板长边方向的端部区域内的与所述第I导体及所述第2导体的接触长度的至少一个大于所述基板长边方向的中央区域内的与所述第I导体及所述第2导体的接触长度,且所述电阻发热体具有正温度系数特性。2.根据权利要求1所述的加热器,其特征在于,所述电阻发热体是设置成所述基板的长边方向上的发热量朝向所述基板的长边方向的端部区域而变大。3.根据权利要求1或2所述的加热器,其特征在于,所述电阻发热体是相对于所述基板的长边方向而倾斜地设置,并且,所述电阻发热体的至少一部分具有:在所述基板短边方向上与相邻地设置的所述电阻发热体的至少一部分在位置上重合的部分。4.根据权利要求1或2所述的加热器,其特征在于,所述基板上所设的所述第I导体与所述第2导体是设置成所述基板的短边方向上的宽度朝向所述基板的长边方向的端部区域而变宽。5.一种图像形成装置,其特征在于包括:根据权利要求1至4中任一项所述的加热器,对所通过的记录介质进行加热;以及辊,对所述记录介质进行加压,且通过对所述记录介质进行加热及加压,从而使附着于所述记录介质的墨粉像定影。【文档编号】G03G15/20GK205644025SQ201620205893【公开日】2016年10月12日【申请日】2016年3月17日【发明人】玉井雅彦【申请人】东芝照明技术株式会社
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