JP2013008510A - Heater and image heating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、電子写真方式を採用した複写機やプリンター、あるいはファクシミリ等の記録材上にトナー画像形成可能な画像形成装置に搭載される画像加熱装置及びその装置に用いられるヒータに関する。より詳しくは、電源電圧100V/200Vの両方に使用できるユニバーサルなヒータ及び画像加熱装置に関する。なお、画像加熱装置としては、記録材に形成された未定着画像を定着する定着装置や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を向上させる光沢処理加熱装置等が挙げられる。 The present invention relates to an image heating apparatus mounted on an image forming apparatus capable of forming a toner image on a recording material such as a copying machine, a printer, or a facsimile employing an electrophotographic system, and a heater used in the apparatus. More specifically, the present invention relates to a universal heater and an image heating apparatus that can be used for both power supply voltages 100V / 200V. Examples of the image heating device include a fixing device that fixes an unfixed image formed on a recording material, and a gloss processing heating device that improves the glossiness of an image by heating the image fixed on the recording material. It is done.
写真複写機や電子写真プリンタに搭載される定着装置における加熱方式として、フィルム加熱方式が提案され、実用化されている。このフィルム加熱方式は、加熱体に加熱用回転体である耐熱性の薄膜フィルム(定着フィルム)を加圧部材としての加圧用回転体(弾性ローラ)で密着させて摺動搬送させる。そして、この定着フィルムを挟んで加熱体と加圧用回転体とで形成される圧接ニップ部に未定着画像を担持した記録材としての被加熱材を導入して定着フィルムと一緒に搬送させる。これにより、未定着画像は、定着フィルムを介して付与される加熱体からの熱と圧接ニップ部の加圧力によって、転写材上に加熱定着される。 A film heating method has been proposed and put into practical use as a heating method in a fixing device mounted on a photocopier or an electrophotographic printer. In this film heating system, a heat-resistant thin film (fixing film), which is a heating rotator, is brought into close contact with a heating rotator (elastic roller) as a pressure member and is slid and conveyed. Then, a heated material as a recording material carrying an unfixed image is introduced into a pressure nip formed by a heating body and a pressure rotating body with the fixing film interposed therebetween, and is conveyed together with the fixing film. As a result, the unfixed image is heat-fixed on the transfer material by the heat from the heating body applied through the fixing film and the pressing force of the pressure nip portion.
このフィルム加熱方式の定着装置は、定着装置全体を低熱容量部材で構成することができるため、省電力化・ウェイトタイム短縮化(クイックスタート性)が可能である。加熱体としては、例えばアルミナ(Al2O3)や窒化アルミニウム(AlN)等、低熱容量の板状セラミック基材をベースとし、その一面に銀パラジウム(Ag/Pd)・Ta2N等を用いた発熱パターンを用いる。そして、発熱パターンに通電させるためのAg等の低抵抗材材料よりなる給電電極パターンをスクリーン印刷等で形成具備させ、更に発熱パターン形成面を薄肉ガラス保護層で覆う。 In this film heating type fixing device, since the entire fixing device can be constituted by a low heat capacity member, it is possible to save power and shorten the wait time (quick start property). As the heating body, for example, a heat generation pattern using a plate-like ceramic base material with a low heat capacity such as alumina (Al2O3) or aluminum nitride (AlN) and using silver palladium (Ag / Pd) / Ta2N or the like on one surface is used. . Then, a power supply electrode pattern made of a low resistance material such as Ag for energizing the heat generation pattern is formed by screen printing or the like, and the heat generation pattern formation surface is covered with a thin glass protective layer.
この加熱体は、給電電極パターンを介して発熱パターンに通電がなされることにより発熱し、加熱体全体が急速昇温する。そして、この加熱体の昇温を、加熱体に当接あるいは近傍に配置された温度検知手段としてのサーミスタにより検知し、通電駆動制御部へフィードバックする。通電制御部は、サーミスタで検知される加熱体温度が所定のほぼ一定温度(定着温度)に維持されるように、発熱パターンに対する通電を制御する。これにより、加熱体は所定の定着温度に加熱制御される。 This heating body generates heat by energizing the heating pattern through the power supply electrode pattern, and the entire heating body rapidly rises in temperature. The temperature rise of the heating body is detected by a thermistor as a temperature detection means disposed in contact with or near the heating body and fed back to the energization drive control unit. The energization control unit controls energization of the heat generation pattern so that the heating body temperature detected by the thermistor is maintained at a predetermined substantially constant temperature (fixing temperature). Thereby, the heating body is controlled to be heated to a predetermined fixing temperature.
このような抵抗発熱体を用いた画像加熱装置において、商用電源の電圧が100V系(ex.100V(日本)〜127V(メキシコ))と200V系(ex.200V(北朝鮮)〜240V(インド))の地域があることに対応する必要がある。ここで、同じ抵抗値のヒータを用いると、ヒータに投入される電力は電圧の二乗に比例するため、商用電源電圧が200Vの場合、100Vに比べて、ヒータに供給可能な最大電力値は4倍になる。ヒータに供給可能な最大電力が大きくなると、位相制御や波数制御などのヒータの電力制御で生じる高調波電流やフリッカ等が増加してしまう。 In the image heating apparatus using such a resistance heating element, the voltage of the commercial power supply is 100V system (ex. 100V (Japan) to 127V (Mexico)) and 200V system (ex. 200V (North Korea) to 240V (India)). ) Needs to be addressed. Here, when heaters having the same resistance value are used, the electric power supplied to the heater is proportional to the square of the voltage. Therefore, when the commercial power supply voltage is 200 V, the maximum electric power value that can be supplied to the heater is 4 compared to 100 V. Double. When the maximum power that can be supplied to the heater is increased, harmonic current, flicker, and the like generated by heater power control such as phase control and wave number control are increased.
また、画像加熱装置が熱暴走した際に生じる電力が4倍に増加するため、より応答性の早い電気的遮断回路が必要になる。そのため、商用電源電圧が100Vの地域と200V地域では、異なる抵抗値のヒータを有する画像加熱装置を用いる場合が多い。100Vの商用電源電圧が供給されている地域と、200Vの商用電源電圧が供給されている地域で共用できるユニバーサル画像加熱装置を実現する手段として、リレーなどスイッチ手段を用いて、ヒータの抵抗値を切り替える方法が考案されている。 In addition, since the electric power generated when the image heating apparatus runs out of heat increases four times, an electrical cutoff circuit with faster response is required. For this reason, image heating apparatuses having heaters with different resistance values are often used in regions where the commercial power supply voltage is 100V and 200V. As a means for realizing a universal image heating apparatus that can be shared between a region where a commercial power supply voltage of 100 V is supplied and a region where a commercial power supply voltage of 200 V is supplied, the resistance value of the heater is set using a switch means such as a relay. A method of switching has been devised.
特許文献1に記載の画像加熱装置では、ヒータ長手方向に伸びた第1の導電経路と第2の導電経路を有し、第1の導電経路のみに通電する場合と、第1の導電経路と第2の導電経路を並列に接続して通電する場合で、ヒータの抵抗値を切り替えている。 In the image heating apparatus described in Patent Document 1, the first conductive path has a first conductive path and a second conductive path that extend in the heater longitudinal direction, and only the first conductive path is energized. In the case where the second conductive path is connected in parallel and energized, the resistance value of the heater is switched.
しかしながら、上記の方法では、商用電源100V用と200V用にヒータ抵抗値を切り替えると、ヒータの短手方向(通紙方向)の発熱分布が異なってしまう。特に、ヒータの短手方向の発熱分布が不均一になる場合には、画像加熱装置のヒータに印加される応力が大きくなり破損が生じ易く、画像加熱装置の信頼性が低下するという課題があった。 However, in the above method, when the heater resistance value is switched between the commercial power supply 100V and the 200V, the heat generation distribution in the short direction (paper feeding direction) of the heater is different. In particular, when the heat generation distribution in the short direction of the heater becomes non-uniform, the stress applied to the heater of the image heating apparatus becomes large and breakage tends to occur, and the reliability of the image heating apparatus decreases. It was.
本発明の目的は、このような課題に鑑み、信頼性を向上できるヒータ及び該ヒータを備えた画像加熱装置を提供することにある。 In view of such problems, an object of the present invention is to provide a heater capable of improving reliability and an image heating apparatus including the heater.
上記目的を達成するために、本発明に係わるヒータの代表的な構成は、長手方向および前記長手方向に交差する短手方向を備える基板と、前記基板に設けられて、正の抵抗温度特性を備え、前記長手方向の端部に設けられる電極を介して通電により発熱する発熱抵抗体と、を有するヒータであって、前記発熱抵抗体は、前記基板における第1の導電経路および前記第1の導電経路と電気的に並列に接続される第2の導電経路に設けられ、前記第1の導電経路は、第1の電源電圧が印加される場合および前記第1の電源電圧より低い第2の電源電圧が印加される場合に共通に用いられ、且つ、前記第1の導電経路では、前記発熱抵抗体が前記長手方向に沿って前記基板の前記短手方向の両端側に位置し、前記第2の導電経路は、前記第2の電源電圧が印加される場合に用いられ、且つ、前記第2の導電経路では、前記発熱抵抗体が前記長手方向に沿って前記第1の導電経路に挟まれる前記短手方向の中間に位置し、前記第2の導電経路の前記発熱抵抗体の抵抗温度係数を、前記第1の導電経路の前記発熱抵抗体の抵抗温度係数より大きくしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a representative configuration of a heater according to the present invention includes a substrate having a longitudinal direction and a short direction intersecting the longitudinal direction, and a positive resistance temperature characteristic provided on the substrate. And a heating resistor that generates heat when energized via an electrode provided at an end in the longitudinal direction, wherein the heating resistor includes the first conductive path and the first resistor in the substrate. The first conductive path is provided in a second conductive path electrically connected in parallel with the conductive path, and the first conductive path is applied when a first power supply voltage is applied and a second lower than the first power supply voltage. Commonly used when a power supply voltage is applied, and in the first conductive path, the heating resistor is located at both ends of the substrate in the short direction along the longitudinal direction, The second conductive path is the second power source Used in the case where pressure is applied, and in the second conductive path, the heating resistor is located in the middle of the short direction sandwiched by the first conductive path along the longitudinal direction, The resistance temperature coefficient of the heating resistor of the second conductive path is made larger than the resistance temperature coefficient of the heating resistor of the first conductive path.
また、本発明に係わる画像加熱装置の代表的な構成は、回動可能であって回動方向に交差する方向に加熱可能な加熱回動部材と、前記加熱回動部材の内周側に設けられるヒータと、前記ヒータに摺動して回動する前記加熱回動部材を介してニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ニップ部に画像を担持した記録材を挟持搬送して前記画像を加熱する画像加熱装置であって、前記ヒータは上述したヒータであり、かつ前記回動方向に交差する方向を前記長手方向とすることを特徴とする。 In addition, a typical configuration of the image heating apparatus according to the present invention is provided on a heating rotation member that is rotatable and can be heated in a direction crossing the rotation direction, and an inner peripheral side of the heating rotation member. And a pressure member that forms a nip portion via the heating rotation member that slides and rotates on the heater, and sandwiches and conveys the recording material carrying an image in the nip portion. An image heating apparatus for heating the image, wherein the heater is the above-described heater, and a direction intersecting the rotation direction is the longitudinal direction.
本発明によれば、ヒータ基板の短手方向における中央部での発熱を抑えることで、ヒータ基板の温度分布を均一化し、ヒータにかかる熱応力を小さくすることができ、信頼性の高いヒータ及び画像加熱装置を提供することができる。 According to the present invention, by suppressing the heat generation at the central portion in the short direction of the heater substrate, the temperature distribution of the heater substrate can be made uniform, the thermal stress applied to the heater can be reduced, and a highly reliable heater and An image heating apparatus can be provided.
《第1の実施形態》
(画像形成装置)
図2に本発明の実施形態に係るヒータおよび画像加熱装置を搭載した画像形成装置の構成の概容を示す。給紙カセット101に積載された記録紙はピックアップローラ102によって1枚だけ給紙カセット101から送出され、給紙ローラ103によってレジストローラ104に向けて搬送される。さらに記録紙はレジストローラ104によって所定のタイミングでプロセスカートリッジ105へ搬送される。
<< First Embodiment >>
(Image forming device)
FIG. 2 shows an outline of the configuration of an image forming apparatus equipped with a heater and an image heating apparatus according to an embodiment of the present invention. Only one sheet of recording paper loaded on the paper feed cassette 101 is sent out from the paper feed cassette 101 by the pickup roller 102, and conveyed toward the registration roller 104 by the paper feed roller 103. Further, the recording paper is conveyed to the process cartridge 105 by the registration roller 104 at a predetermined timing.
プロセスカートリッジ105は、帯電手段106、現像手段としての現像ローラ107、クリーニング手段であるクリーナ108、および電子写真感光体である感光体ドラム109で一体的に構成されている。そして、公知の電子写真プロセスの一連の処理によって未定着トナー像が記録紙上に形成される。感光体ドラム109は帯電手段106によって表面を一様に帯電された後、像露光手段であるスキャナユニット111により画像信号に基づいた像露光が行なわれる。 The process cartridge 105 is integrally composed of a charging unit 106, a developing roller 107 as a developing unit, a cleaner 108 as a cleaning unit, and a photosensitive drum 109 as an electrophotographic photosensitive member. Then, an unfixed toner image is formed on the recording paper by a series of processes of a known electrophotographic process. The surface of the photosensitive drum 109 is uniformly charged by the charging unit 106, and then image exposure based on the image signal is performed by the scanner unit 111 which is an image exposure unit.
スキャナユニット111内のレーザダイオード112から出射されるレーザ光は、回転するポリゴンミラー113および反射ミラー114を経て主走査方向(紙面垂直方向)に走査される。そして、感光体ドラム109の回転により副走査方向(紙面内方向)に走査され、感光体ドラム109の表面上に2次元の潜像が形成される。感光体ドラム109の潜像は、現像ローラ107によってトナー像として可視化され、トナー像は転写ローラ110によって、レジストローラ104から搬送されてきた記録紙上に転写される。 Laser light emitted from the laser diode 112 in the scanner unit 111 is scanned in the main scanning direction (perpendicular to the paper surface) via the rotating polygon mirror 113 and the reflecting mirror 114. Then, the photosensitive drum 109 is rotated to scan in the sub-scanning direction (in-plane direction), and a two-dimensional latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 109. The latent image on the photosensitive drum 109 is visualized as a toner image by the developing roller 107, and the toner image is transferred onto the recording paper conveyed from the registration roller 104 by the transfer roller 110.
続いて、トナー像が転写された記録紙は、画像加熱装置115に搬送されて加熱加圧処理され、記録紙上の未定着トナー像が記録紙に定着される。記録紙は、さらに中間排紙ローラ116、排紙ローラ117によって画像形成装置本体外に排出され、一連のプリント動作を終える。モータ118は、画像加熱装置119を含む各ユニットに駆動力を与えている。 Subsequently, the recording paper to which the toner image has been transferred is conveyed to the image heating device 115 and subjected to heat and pressure processing, and the unfixed toner image on the recording paper is fixed to the recording paper. The recording paper is further discharged out of the image forming apparatus main body by the intermediate paper discharge roller 116 and paper discharge roller 117, and a series of printing operations is completed. The motor 118 applies driving force to each unit including the image heating device 119.
(画像加熱装置)
図3に、本発明の実施形態に係る画像加熱装置の構成の概容を示す。画像加熱装置115は加圧部材駆動式・テンションレスタイプのフィルム加熱方式の加熱装置である。加熱回動部材であるエンドレスの耐熱性フィルム(定着フィルム)202は、回動可能であって、ヒータ400により回動方向に交差する方向に加熱可能とされる。図3の紙面垂直方向を長手方向とする耐熱性樹脂製のフィルムガイド201は、エンドレス耐熱性フィルム(定着フィルム)202の内面ガイド部材となる。フィルム202は、薄い耐熱性フィルムの表面にフッ素樹脂等のコートを施してあるが、金属等で形成される素管等を用いても良い。
(Image heating device)
FIG. 3 shows an outline of the configuration of the image heating apparatus according to the embodiment of the present invention. The image heating device 115 is a pressure member driving type / tensionless type film heating type heating device. An endless heat-resistant film (fixing film) 202 that is a heating rotation member is rotatable, and can be heated in a direction intersecting the rotation direction by the heater 400. A film guide 201 made of a heat resistant resin having a longitudinal direction in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 3 serves as an inner surface guide member of an endless heat resistant film (fixing film) 202. The film 202 has a thin heat-resistant film surface coated with a fluorine resin or the like, but an element tube made of metal or the like may be used.
フィルム202の内周側に設けられるセラミック製のヒータ400は、フィルムガイド202の下面に長手方向に沿って形成した溝部に嵌入してあり、エンドレスの耐熱性フィルム202は、ヒータ400を含むフィルムガイド201に外嵌させてある。ステー204は、図3の紙面垂直方向を長手方向とする剛性部材であり、フィルムガイド201の内側に配設される。このエンドレスの耐熱性フィルム202の内周長は、ヒータ400を含むフィルムガイド201の外周長よりも例えば約3mm程大きくしてあり、従ってフィルム202はヒータ400を含むフィルムガイド201に対して周長が余裕をもってルーズに外嵌している。 The ceramic heater 400 provided on the inner peripheral side of the film 202 is fitted into a groove formed along the longitudinal direction on the lower surface of the film guide 202, and the endless heat-resistant film 202 is a film guide including the heater 400. 201 is externally fitted. The stay 204 is a rigid member whose longitudinal direction is the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 3, and is disposed inside the film guide 201. The inner peripheral length of the endless heat-resistant film 202 is, for example, about 3 mm larger than the outer peripheral length of the film guide 201 including the heater 400, and thus the film 202 is longer than the film guide 201 including the heater 400. Is fitted loosely outside.
加熱体としてのヒータ400は、高熱伝導材であるアルミナ及び窒化アルミ等でできたヒータ基板205の表面に、例えばAg/Pd(銀パラジウム)等の電気抵抗材料(発熱パターン401〜404)をスクリーン印刷等により塗工する。そして、同じくAg等の電気導電材料(導電パターン)をスクリーン印刷等により塗工し、その上に電気的な絶縁体としての保護層207としてガラスやフッ素樹脂等をコートする。ヒータ基板205は、長手方向および長手方向に交差する短手方向を備え、長手方向をエンドレスの耐熱性フィルム202の回動方向に交差する方向(回動軸方向)とし、短手方向を通紙方向としている。 A heater 400 as a heating body is formed by screening an electric resistance material (heat generation patterns 401 to 404) such as Ag / Pd (silver palladium) on the surface of a heater substrate 205 made of alumina, aluminum nitride or the like, which is a high thermal conductivity material. Apply by printing. Similarly, an electrically conductive material (conductive pattern) such as Ag is applied by screen printing or the like, and glass, fluorine resin, or the like is coated thereon as a protective layer 207 as an electrical insulator. The heater substrate 205 has a longitudinal direction and a short direction that intersects the longitudinal direction. The longitudinal direction is a direction that intersects the rotational direction of the endless heat-resistant film 202 (rotational axis direction), and the short direction is passed through. The direction.
加圧ローラ208は、ヒータ400との間でフィルム202を挟んで圧接ニップである定着部Nを形成する。加圧ローラ208は、フィルム202を駆動する回転体であり、アルミニウム・鉄・ステンレス等の芯軸209と、この軸に外装したシリコンゴム等の離型性のよい耐熱ゴム弾性体のローラ部210とからなる。加圧ローラ表面には、被記録材P、定着フィルム202の搬送性、トナーの汚れ防止の理由から、フッ素樹脂を分散させたコート層を設けている。 The pressure roller 208 forms a fixing portion N that is a pressure nip with the film 202 interposed between the pressure roller 208 and the heater 400. The pressure roller 208 is a rotating body that drives the film 202, and has a core shaft 209 made of aluminum, iron, stainless steel, or the like, and a roller portion 210 of a heat-resistant rubber elastic body that has good releasability, such as silicon rubber, that is sheathed on the shaft. It consists of. A coating layer in which a fluororesin is dispersed is provided on the surface of the pressure roller in order to convey the recording material P and the fixing film 202 and to prevent toner contamination.
芯金209の一端部が、モータにより駆動されることで、反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ208の回動によりエンドレスの耐熱性フィルム202がその内面をヒータ400の面に密着摺動されながら、時計方向に回転駆動される。エンドレスの耐熱性フィルム202は非駆動時においては、ヒータ400と加圧ローラ208との圧接ニップ部Nに挟持搬送される部分を除く残余の大部分の略全周長部分に関して、テンションフリーである。加圧ローラ208が回転駆動されると、ニップ部Nにおいてフィルム202に回転加圧ローラ208との摩擦力で移動力がかかる。 One end of the cored bar 209 is driven to rotate counterclockwise by being driven by a motor. The endless heat-resistant film 202 is rotationally driven in the clockwise direction while the inner surface thereof is in close contact with the surface of the heater 400 by the rotation of the pressure roller 208. When the endless heat-resistant film 202 is not driven, it is tension-free with respect to the substantially entire circumferential length portion of the remaining portion excluding the portion that is nipped and conveyed in the press-contact nip portion N between the heater 400 and the pressure roller 208. . When the pressure roller 208 is driven to rotate, a moving force is applied to the film 202 by a frictional force with the rotary pressure roller 208 at the nip portion N.
そして、フィルム202が、加圧ローラ208の回転周速と略同速度をもって、フィルム内面がヒータ400面(=保護層207面)に摺動されつつ、時計方向に回転駆動される。このフィルム駆動時においては、ニップ部Nとこのニップ部Nよりもフィルム移動方向上流側であって、このニップ部近傍のフィルム内面ガイド部分とニップ部の間の部分のみにおいて、フィルムにテンションが加わる。 Then, the film 202 is rotated in the clockwise direction while the inner surface of the film is slid on the surface of the heater 400 (= the surface of the protective layer 207) at substantially the same rotational speed as the pressure roller 208. At the time of driving the film, tension is applied to the film only at the nip portion N and at the upstream side of the nip portion N in the film moving direction and between the film inner surface guide portion and the nip portion in the vicinity of the nip portion. .
而して、フィルム駆動とヒータ400の発熱体層への通電を行わせた状態において、未定着トナー像を担持した被記録材Pが定着部であるニップ部Nの回転フィルム202と回転加圧ローラ208との間に像担持面上向きで導入される。すると、被記録材Pはフィルム202と一緒にニップ部Nを通過していき、ニップ部Nにおいてフィルム内面に接しているヒータ400の熱エネルギーがフィルム202を介して被記録材Pに付与される。また、ニップ部Nにおける加圧力によりトナー像の熱定着がなされる。なおヒータ400の温度を検出するために、サーミスタ211が設けられている。 Thus, in a state where the film drive and the heating element layer of the heater 400 are energized, the recording material P carrying the unfixed toner image is rotated and pressed with the rotating film 202 of the nip portion N as a fixing portion. It is introduced between the roller 208 and the image bearing surface upward. Then, the recording material P passes through the nip portion N together with the film 202, and the thermal energy of the heater 400 in contact with the inner surface of the film at the nip portion N is applied to the recording material P through the film 202. . Further, the toner image is thermally fixed by the applied pressure at the nip portion N. In order to detect the temperature of the heater 400, a thermistor 211 is provided.
サーミスタ211はバネ等でセラミックヒータ400上に所定の圧で押し当てられており、セラミックヒータ400の温度を検出する。さらに、セラミックヒータ400への供給電力を制御する手段が故障し、セラミックヒータ202が熱暴走に至った場合、過昇温を防止する装置として、ヒューズなど過昇温防止手段212がセラミックヒータ202上に配されている。過昇温防止手段212は、例えば温度ヒューズやサーモスイッチである。電力供給制御手段の故障により、ヒータ400が熱暴走に至り過昇温防止手段212が所定の温度以上になると、過昇温防止手段212がオープンとなり、ヒータ400への通電が断たれる。 The thermistor 211 is pressed against the ceramic heater 400 with a predetermined pressure by a spring or the like, and detects the temperature of the ceramic heater 400. Further, when the means for controlling the power supplied to the ceramic heater 400 fails and the ceramic heater 202 reaches a thermal runaway, an excessive temperature rise prevention means 212 such as a fuse is provided on the ceramic heater 202 as a device for preventing an excessive temperature rise. It is arranged in. The excessive temperature rise prevention means 212 is, for example, a temperature fuse or a thermo switch. When the heater 400 reaches a thermal runaway due to a failure of the power supply control means and the excessive temperature rise prevention means 212 reaches a predetermined temperature or more, the excessive temperature rise prevention means 212 is opened and the energization to the heater 400 is cut off.
図4は、本実施形態に係るヒータの回路(駆動回路及び制御回路)を示している。図中、301は画像形成装置に接続される商用の交流電源で、画像形成装置は交流電源301からの入力電圧をヒータ400へ供給することにより、ヒータ400を発熱させる。ヒータ400への電力供給は、トライアック302の通電/遮断により行われる。抵抗303、304はトライアック302のためのバイアス抵抗で、フォトトライアックカプラ305は一次・二次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。 FIG. 4 shows a heater circuit (drive circuit and control circuit) according to this embodiment. In the figure, reference numeral 301 denotes a commercial AC power supply connected to the image forming apparatus. The image forming apparatus supplies the input voltage from the AC power supply 301 to the heater 400 to cause the heater 400 to generate heat. Power supply to the heater 400 is performed by energization / interruption of the triac 302. Resistors 303 and 304 are bias resistors for the triac 302, and the phototriac coupler 305 is a device for ensuring a creepage distance between the primary and secondary.
そして、フォトトライアックカプラ305の発光ダイオード305bに通電することによりトライアック302をオンさせる。抵抗306は、フォトトライアックカプラ305の電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ307によりフォトトライアックカプラ305をオン/オフする。トランジスタ307は、抵抗308を介してCPU309からのヒータ駆動信号に従って動作する。 Then, the triac 302 is turned on by energizing the light emitting diode 305b of the phototriac coupler 305. The resistor 306 is a resistor for limiting the current of the phototriac coupler 305, and turns on / off the phototriac coupler 305 by the transistor 307. The transistor 307 operates according to a heater drive signal from the CPU 309 via the resistor 308.
サ−ミスタ211によって検出される温度は、抵抗310と、サーミスタ211との分圧として検出され、CPU309にTH信号としてA/D入力される。CPU309の内部処理として、サーミスタ211の検出温度とヒータ400の設定温度に基づき、例えばPI制御により、供給するべき電力比を算出する。更に供給する電力比に対応した位相角(位相制御)、波数(波数制御)の制御レベルに換算し、その制御条件によりCPU309がトランジスタ307にON信号を出力する。 The temperature detected by the thermistor 211 is detected as a partial pressure between the resistor 310 and the thermistor 211 and is A / D input to the CPU 309 as a TH signal. As an internal process of the CPU 309, based on the detected temperature of the thermistor 211 and the set temperature of the heater 400, the power ratio to be supplied is calculated by PI control, for example. Further, it is converted into a control level of a phase angle (phase control) and a wave number (wave number control) corresponding to the supplied power ratio, and the CPU 309 outputs an ON signal to the transistor 307 according to the control conditions.
電圧検知部311は、交流電源301の電圧を検知し、電源電圧の範囲が100V系(例えば100V〜127V)か、200V系(例えば200V〜240V)のどちらかを判別し、CPU309に出力している。トランジスタ315は、抵抗316を介してCPU309からのON信号に従って動作する。 The voltage detection unit 311 detects the voltage of the AC power supply 301, determines whether the range of the power supply voltage is a 100V system (for example, 100V to 127V) or a 200V system (for example, 200V to 240V), and outputs it to the CPU 309. Yes. The transistor 315 operates according to the ON signal from the CPU 309 via the resistor 316.
電圧検知部311が100Vを検知している場合、トランジスタ315をON状態とし、リレー314の2次側コイルに電流を流すことで、リレー314の1次側回路をON状態にする。抵抗317は電流制限抵抗、ダイオード318は逆起電圧防止素子である。リレー314の1次側回路がON状態では、発熱パターン401及び402が直列接続された導電経路と、発熱パターン403が並列接続された導電経路が並列接続される。2つの導電経路が並列接続されるため、ヒータ400は抵抗値の低い状態になる。 When the voltage detection unit 311 detects 100 V, the transistor 315 is turned on, and a current is passed through the secondary coil of the relay 314, whereby the primary circuit of the relay 314 is turned on. The resistor 317 is a current limiting resistor, and the diode 318 is a back electromotive voltage prevention element. When the primary circuit of the relay 314 is in the ON state, the conductive path in which the heat generation patterns 401 and 402 are connected in series and the conductive path in which the heat generation pattern 403 is connected in parallel are connected in parallel. Since the two conductive paths are connected in parallel, the heater 400 has a low resistance value.
電圧検知部311が200Vを検知している場合、トランジスタ315をOFF状態とし、リレー314の1次側回路をOFF状態にする。リレー314の1次側回路がOFF状態では、抵抗401及び402が直列接続された導電経路のみに電流が流れるため、ヒータ400の抵抗値は高い状態になる。このように、リレー314の1次側回路のON/OFFによって、ヒータ400の抵抗値を、電源電圧の電圧範囲に応じて切り替えることができる。本実施形態ではCPUを介してリレーを制御する例を説明しているが、電圧検知部311の出力で、トランジスタ315を直接制御しても良い。 When the voltage detection unit 311 detects 200 V, the transistor 315 is turned off and the primary circuit of the relay 314 is turned off. When the primary circuit of the relay 314 is in the OFF state, the current flows only through the conductive path in which the resistors 401 and 402 are connected in series, so that the resistance value of the heater 400 is high. In this manner, the resistance value of the heater 400 can be switched according to the voltage range of the power supply voltage by turning on and off the primary side circuit of the relay 314. In this embodiment, an example in which the relay is controlled via the CPU has been described. However, the transistor 315 may be directly controlled by the output of the voltage detection unit 311.
電流検知部313は、ヒータ400に流れる電流をカレントトランス312を介して検出するために用いられる。電流検出部であり、電流検出結果IinをCPU309に出力している。電流検知部313は、例えば電源電圧が200Vにも係らずリレー314の1次側回路がONしてしまった場合に生じる、ヒータ400に流れる過電流を検出することができる。ヒータの駆動回路及び制御回路を有する回路基板と、画像加熱装置115を接続する3本のAC導電経路は、回路基板上のコネクタ320、321,322を介して、画像加熱装置と接続されている。 The current detection unit 313 is used to detect the current flowing through the heater 400 via the current transformer 312. The current detection unit outputs a current detection result Iin to the CPU 309. For example, the current detection unit 313 can detect an overcurrent flowing through the heater 400 that is generated when the primary circuit of the relay 314 is turned on regardless of the power supply voltage of 200V. The three AC conductive paths connecting the circuit board having the heater driving circuit and the control circuit and the image heating apparatus 115 are connected to the image heating apparatus via connectors 320, 321, and 322 on the circuit board. .
過昇温防止手段212は、ヒータの過昇温状態を検出すると、第1の導電経路及び第2の導電経路の共通接点と、回路基板上のコネクタ322間の電流を遮断し、ACH側から画像加熱装置に供給される全ての電流経路を遮断することができる。 When the excessive temperature rise prevention means 212 detects the overheated state of the heater, the excessive temperature rise prevention means 212 interrupts the current between the common contact of the first conductive path and the second conductive path and the connector 322 on the circuit board, and from the ACH side All current paths supplied to the image heating device can be interrupted.
(ヒータ)
図1(a)、図1(b)は本実施形態に用いるヒータ400を説明するための概略図面である。図1(a)は基板205上に形成された発熱パターン、導電パターン、及び電極を示している。また図4のヒータの駆動回路及び制御回路との接続を説明するための概略図を、図1(a)にも示す。ヒータ400は、発熱パターン401、402、403を有している。405は発熱パターンと電極との間を接続する導電パターンである。第1の導電経路では、短手方向の両端側に位置する発熱パターン401、402が直列接続されており、コネクタ320、電極407、電極408、コネクタ322を介して、AC電力が供給されている。
(heater)
FIG. 1A and FIG. 1B are schematic diagrams for explaining a heater 400 used in this embodiment. FIG. 1A shows a heat generation pattern, a conductive pattern, and electrodes formed on the substrate 205. FIG. 1A also shows a schematic diagram for explaining the connection between the heater drive circuit and the control circuit shown in FIG. The heater 400 has heat generation patterns 401, 402, and 403. Reference numeral 405 denotes a conductive pattern that connects the heat generation pattern and the electrode. In the first conductive path, the heat generation patterns 401 and 402 located at both ends in the short direction are connected in series, and AC power is supplied through the connector 320, the electrode 407, the electrode 408, and the connector 322. .
第2の導電経路は、発熱パターン403の一本パターンで、コネクタ321、電極409、電極408、コネクタ322を介して、AC電力が供給されている。ヒータ400では、商用電源電圧が高い第1の電源電圧(200V)の場合に第1の導電経路のみに通電し、商用電源電圧が低い第2の電源電圧(100V)の場合にリレー314をONすることで、第1の導電経路と、第2の導電経路を並列接続して通電している。 The second conductive path is a single pattern of the heat generation pattern 403, and AC power is supplied through the connector 321, the electrode 409, the electrode 408, and the connector 322. In the heater 400, the first conductive path is energized only when the commercial power supply voltage is high (200V), and the relay 314 is turned on when the commercial power supply voltage is low (100V). By doing so, the first conductive path and the second conductive path are connected in parallel and energized.
図1(b)は、ヒータ400の発熱パターン401、402、403の詳細図を示している。各発熱パターンは、ヒータ400の短手方向の基板中心から対称に配置されている。図中a、b、cの寸法は、aは1.0mm、bは2.0mm、cは1.5mmである。なお、いずれの発熱パターンも幅が同じにしているものの、特にこれに限定するものではない。 FIG. 1B shows a detailed view of the heat generation patterns 401, 402, and 403 of the heater 400. Each heat generation pattern is arranged symmetrically from the substrate center in the short direction of the heater 400. In the figure, the dimensions of a, b and c are 1.0 mm, b is 2.0 mm, and c is 1.5 mm. In addition, although all the heat generation patterns have the same width, the present invention is not particularly limited thereto.
(発熱抵抗体の抵抗値と抵抗温度係数)
1)発熱抵抗体の抵抗値
発熱抵抗体の抵抗値に関し、商用電源電圧が200Vで第1の導電経路のみに通電する場合と、商用電源電圧が100Vで第1の導電経路と第2の導電経路を並列接続して通電する場合において、同じ発熱量とすることが好ましい。そして、定着器の立ち上げ時間t内に投入される積算電力量が同じ場合、室温から定着温度(200℃程度)まで定着器の立ち上げ時間tを揃えることができる。
(The resistance value and resistance temperature coefficient of the heating resistor)
1) Resistance value of the heating resistor Regarding the resistance value of the heating resistor, when the commercial power supply voltage is 200V and only the first conductive path is energized, and when the commercial power supply voltage is 100V, the first conductive path and the second conductive path In the case where the paths are connected in parallel and energized, it is preferable to have the same heat generation amount. When the integrated electric energy input within the fixing device startup time t is the same, the startup time t of the fixing device can be made uniform from room temperature to the fixing temperature (about 200 ° C.).
具体的には、各発熱パターンが同じ抵抗温度係数(TCR)とすると、発熱パターン401、402の抵抗値が夫々30Ω(電極を除いた場合、長手両端間の室温の抵抗)の場合に、発熱パターン403の抵抗値を、2/3程度の20Ωとする。電極を除いた場合の長手両端間の室温の抵抗が20Ωであれば、100V印加時も200V印加時も同様な電力が投入されることになる。 Specifically, assuming that each heat generation pattern has the same resistance temperature coefficient (TCR), heat generation occurs when the resistance values of the heat generation patterns 401 and 402 are 30 Ω (the resistance at room temperature between the longitudinal ends when the electrodes are removed). The resistance value of the pattern 403 is set to 20Ω, which is about 2/3. If the resistance at room temperature between the longitudinal ends when the electrodes are removed is 20Ω, the same power is applied both when 100V and 200V are applied.
より詳細に示せば、印加電圧をV、抵抗値をRとするとき、電力はV×V/Rで与えられるため、200V印加当初の電力は200×200/(30+30)Wとなる。一方、100V印加当初の電力は[100×100/(30+30)+100×100/20]Wとなり、200V印加当初の電力と同じ値となる。 More specifically, when the applied voltage is V and the resistance value is R, the power is given by V × V / R, so the power at the beginning of applying 200 V is 200 × 200 / (30 + 30) W. On the other hand, the power when 100V is initially applied is [100 × 100 / (30 + 30) + 100 × 100/20] W, which is the same value as the power when 200V is initially applied.
因みに、100V印加時の短手方向における夫々の端部側の発熱抵抗体の発熱量をQとすると、短手方向における中央部の発熱抵抗体の発熱量は6Qであり、一方200V印加時の短手方向における夫々の端部側の発熱抵抗体の発熱量は4Qである。これにより、100V印加時も200V印加時も共に全発熱量は8Qと同じ値となる。 Incidentally, if the heating value of the heating resistor on each end in the short side when 100V is applied is Q, the heating value of the heating resistor at the center in the short direction is 6Q, while the heating value of 200V is applied. The amount of heat generated by the heating resistor at each end in the short direction is 4Q. As a result, the total calorific value becomes the same value as 8Q when both 100V and 200V are applied.
2)発熱抵抗体の抵抗温度係数
発熱抵抗体が正の抵抗温度特性を備える場合、加熱が開始されて所定時間経過後において、加熱開始時に比べ抵抗値が大きくなり、抵抗値の逆数に比例する発熱量は小さくなる。本実施形態では、各発熱パターンの抵抗温度係数(TCR)を、発熱パターン401、402で400ppm/℃、発熱パターン403で750ppm/℃と異ならせる。
2) Resistance temperature coefficient of the heating resistor When the heating resistor has a positive resistance temperature characteristic, the resistance value becomes larger than the time when heating is started after a predetermined time has elapsed after heating is started, and is proportional to the reciprocal of the resistance value. The calorific value becomes smaller. In the present embodiment, the temperature coefficient of resistance (TCR) of each heat generation pattern is different from 400 ppm / ° C. for the heat generation patterns 401 and 402 and 750 ppm / ° C. for the heat generation pattern 403.
そのため、200V印加時に対し、100V印加時の立ち上げ時間tで立ち上がる温度が低くなってしまう。これは、200V印加時は、400ppm/℃の発熱抵抗体のみの発熱であるのに対し、100V印加時は、400ppm/℃と、750ppm/℃の発熱抵抗体が発熱するため、温度上昇に伴う総抵抗値の上昇が、100V印加時の方が大きいことに起因する。従って、本実施形態では、100V印加時に立ち上げ時間tで立ち上がる温度が低くならないように、発熱パターン403の抵抗値を本来の20Ωより小さく設定する。 For this reason, the temperature rising at the start-up time t when 100 V is applied is lower than when 200 V is applied. When 200V is applied, only 400ppm / ° C heat generating resistor generates heat, whereas when 100V is applied, 400ppm / ° C and 750ppm / ° C heat generating resistors generate heat. The increase in the total resistance value is caused by the fact that the increase in 100V is greater. Therefore, in this embodiment, the resistance value of the heat generation pattern 403 is set to be smaller than the original 20Ω so that the temperature rising at the rising time t does not decrease when 100 V is applied.
具体的には、発熱パターン401、402の抵抗は30Ω(電極を省いた場合、長手両端間の室温の抵抗)のままであるが、発熱パターン403の抵抗を19.4Ω(電極を除いた場合、長手両端間の室温の抵抗)とする。これにより、100V印加時と200V印加時それぞれにおいて、立ち上げ時間tまでに定着器に投入される積算電力量を揃え、室温から定着温度(約200℃)までの定着器の立ち上げスピードを同等にした。 Specifically, the resistance of the heat generation patterns 401 and 402 remains 30Ω (when the electrodes are omitted, the room temperature resistance between the longitudinal ends), but the resistance of the heat generation pattern 403 is 19.4Ω (when the electrodes are excluded). , Resistance at room temperature between the longitudinal ends). As a result, the integrated electric power supplied to the fixing device by the start-up time t is equalized when applying 100V and 200V, respectively, and the start-up speed of the fixing device from room temperature to the fixing temperature (about 200 ° C.) is equal. I made it.
(ヒータ基板の熱応力)
図5(a)はヒータ400の構成、図5(b)乃至(f)は、ヒータ短手方向の発熱分布及び、ヒータ基材に発生する応力を説明するための熱温度分布シミュレーション及び、熱応力シミュレーション結果を示す。本シミュレーションは、加圧ローラ208が非回転状態において、ヒータ400の基板205の裏面温度分布を測定したものである。ヒータ基板は、線膨張係数7.2×10−6/℃、ヤング率340GPa、曲げ強度420MPaのアルミナ基板を用いている。なお、このシミュレーションを行う上で用いたシート抵抗値、投入電力、熱伝導率などの条件は、本発明に制限を与えるものではない。
(Thermal stress of the heater substrate)
FIG. 5A shows the configuration of the heater 400, and FIGS. 5B to 5F show a heat temperature distribution simulation for explaining the heat generation distribution in the heater short direction and the stress generated in the heater base material, The stress simulation result is shown. This simulation is a measurement of the back surface temperature distribution of the substrate 205 of the heater 400 when the pressure roller 208 is not rotated. As the heater substrate, an alumina substrate having a linear expansion coefficient of 7.2 × 10 −6 / ° C., a Young's modulus of 340 GPa, and a bending strength of 420 MPa is used. The conditions such as the sheet resistance value, input power, and thermal conductivity used in performing this simulation do not limit the present invention.
図5(b)は、電源電圧が100V、リレー314がON状態において、ヒータ400に電力を供給してから一定時間後に測定した、ヒータ400の基板裏温度の基板短手方向の分布である。図5(c)は、前記温度分布からシミュレーションされる、ヒータ400の基板長手方向にかかる応力の基板短手方向の分布である。このときのプラス側の応力は引っ張り応力であり、マイナス側の応力は圧縮応力を表す。このうち基板の破断に寄与するのは、引張り応力であり、所定の値よりも大きくなった場合に、基板の破断が発生する。 FIG. 5B is a distribution of the substrate backside temperature of the heater 400 in the short-side direction of the substrate measured after a predetermined time has elapsed since supplying power to the heater 400 when the power supply voltage is 100 V and the relay 314 is ON. FIG. 5C shows a distribution in the short-side direction of the stress applied in the longitudinal direction of the heater 400, which is simulated from the temperature distribution. At this time, the positive stress is tensile stress, and the negative stress is compressive stress. Of these, the tensile stress contributes to the breakage of the substrate, and the breakage of the substrate occurs when it becomes larger than a predetermined value.
図5(d)は、電源電圧が200V、リレー314がOFF状態において、ヒータ400に電力を供給してから一定時間後に測定した、ヒータ400基板裏温度の基板短手方向の分布である。図5(e)は、前記温度分布からシミュレーションされる、ヒータ400の基板長手方向にかかる応力の基板短手方向の分布である。図5(f)、図5(g)は、100Vと200Vの結果を比較するためのグラフである。100V印加時は、中央部にある発熱パターン403の発熱が抑えられるため、200V印加時に対して中央付近の温度ピークが低くなる。 FIG. 5D is a distribution of the substrate 400 substrate backside temperature in the short-side direction of the heater 400 measured after a predetermined time has elapsed since supplying power to the heater 400 when the power supply voltage is 200 V and the relay 314 is OFF. FIG. 5E shows a distribution in the short-side direction of the stress applied in the longitudinal direction of the heater 400, which is simulated from the temperature distribution. FIG. 5F and FIG. 5G are graphs for comparing the results of 100V and 200V. When 100 V is applied, heat generation of the heat generation pattern 403 at the center is suppressed, so that the temperature peak near the center is lower than when 200 V is applied.
その結果、200V系に対して引っ張り応力は、0.3MPa(基板中央付近MAX)に対し、100V系の引張り応力は、0.75MPa(基板端部付近MAX)と高い。したがって、中央の発熱体が発熱する100V印加時の引っ張り応力を小さくすることが、ヒータ基板の破断を良化させるに重要である。 As a result, the tensile stress for the 200V system is as high as 0.3 MPa (MAX near the substrate center), whereas the tensile stress for the 100V system is as high as 0.75 MPa (MAX near the substrate edge). Therefore, it is important to reduce the tensile stress at the time of applying 100 V at which the central heating element generates heat in order to improve the breakage of the heater substrate.
(ヒータの比較例)
1)比較例1
図6(a)乃至(c)は、本実施形態の効果を説明するための比較例を表しており、それぞれ比較例としてのヒータ500の構成、ヒータ短手方向の発熱分布及び、ヒータ基材に発生する応力を説明するためのシミュレーション結果を示す。比較例1では、発熱パターン501、502、503の抵抗温度係数(TCR)がいずれも400ppm/℃である。そして、発熱パターン501、502の抵抗値が夫々30Ω(電極を除いた場合、長手両端間の室温の抵抗)であるのに対し、発熱パターン503の抵抗値が、その2/3の19.4Ω(電極を除いた場合、長手両端間の室温の抵抗)である。なお、それぞれのパターン幅、パターン間隔、長手寸法形状は本実施形態と同じである。
(Heater comparison example)
1) Comparative Example 1
FIGS. 6A to 6C show comparative examples for explaining the effects of the present embodiment. The structure of the heater 500 as a comparative example, the heat generation distribution in the short side direction of the heater, and the heater base material, respectively. The simulation result for demonstrating the stress which generate | occur | produces is shown. In Comparative Example 1, the temperature coefficient of resistance (TCR) of the heat generation patterns 501, 502, and 503 are all 400 ppm / ° C. The resistance values of the heat generation patterns 501 and 502 are 30Ω (when the electrodes are removed, the resistance at room temperature between the longitudinal ends), whereas the resistance value of the heat generation pattern 503 is 2/3 of that of 19.4Ω. (When the electrode is removed, the resistance at room temperature between the longitudinal ends). In addition, each pattern width, pattern space | interval, and longitudinal dimension shape are the same as this embodiment.
2)比較例2
比較例2は、発熱パターン501、502、503のTCRはいずれも750ppm/℃で、発熱パターン501、502の抵抗値に対し、発熱パターン503の抵抗値は2/3である。比較例2のヒータは、本実施形態及び比較例1のヒータに対し、TCRが高く高温時の抵抗が上昇し立ち上げ時間tまでの積算電力量が減少することから、比較例1と同じ抵抗関係では、定着器の立ち上げ温度が低くなる。したがって、発熱パターン501、502、503のそれぞれの抵抗値を、比較例1に対し、下げることで、実施形態1及び比較例1に対する室温から定着温度(約200℃)までの定着器の立ち上げスピードを同程度とした。
2) Comparative Example 2
In Comparative Example 2, the TCRs of the heat generation patterns 501, 502, and 503 are all 750 ppm / ° C., and the resistance value of the heat generation pattern 503 is 2/3 of the resistance value of the heat generation patterns 501 and 502. The heater of Comparative Example 2 has the same resistance as that of Comparative Example 1 because the TCR is high and the resistance at high temperature increases and the accumulated power amount until the start-up time t decreases compared to the heater of this embodiment and Comparative Example 1. In relation, the start-up temperature of the fixing device is lowered. Therefore, by lowering the resistance values of the heat generation patterns 501, 502, and 503 with respect to Comparative Example 1, the fixing device is started up from the room temperature to the fixing temperature (about 200 ° C.) with respect to Embodiment 1 and Comparative Example 1. Same speed.
したがって、発熱パターン501、502、503の抵抗値は、それぞれ29.1Ω、29.1Ω、19.4Ω(電極を除いた場合、長手両端間の室温の抵抗)としている。また、それぞれのパターン幅、パターン間隔、長手寸法形状は本実施形態と同じである。
比較例1、比較例2とも実施形態1と同様に一定時間後の発熱分布を計測し熱応力を算出した。
Therefore, the resistance values of the heat generation patterns 501, 502, and 503 are respectively 29.1Ω, 29.1Ω, and 19.4Ω (room temperature resistance between the longitudinal ends when the electrodes are removed). Each pattern width, pattern interval, and longitudinal dimension are the same as in this embodiment.
In both Comparative Example 1 and Comparative Example 2, similarly to the first embodiment, the heat generation distribution after a predetermined time was measured and the thermal stress was calculated.
図6(b)、図6(c)に、100V印加時の本実施形態、比較例1、比較例2の温度分布データと、熱応力分布データを表す。図6(b)で、本実施形態の実施例1に比べ、比較例1の方がヒータの短手方向の中央部で低温となる理由は、端部側の発熱が実施例1のように中央部へ移動しないためと考えられる。また、ヒータの短手方向の端部側で比較例1の方が低温となる理由は、端部側の発熱が実施例1のように中央部へ移動せず、基板の外側へ放出されるためと考えられる。 FIGS. 6B and 6C show the temperature distribution data and thermal stress distribution data of this embodiment, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 when 100 V is applied. In FIG. 6B, compared to Example 1 of the present embodiment, Comparative Example 1 has a lower temperature at the center portion in the short direction of the heater. This is probably because it does not move to the center. Moreover, the reason why the comparative example 1 is colder at the end side in the short direction of the heater is that the heat generation at the end side does not move to the central part as in the first embodiment but is released to the outside of the substrate. This is probably because of this.
図6(c)に示すように、本実施形態、比較例1、比較例2共に、基板の端部での引っ張り応力が最も高く、それぞれ380MPa、640MPa、541MPaである。本実施形態と比較例1の結果から、本実施形態では短手方向の中央部の発熱が抑えられた結果、基板全体の発熱分布が比較して一様になる。その結果、基板に発生する引っ張り応力が小さくなる。なお、比較例2のように、すべての発熱体パターンの抵抗温度係数(TCR)が高く、ヒータの立ち上がりが遅い場合に対しても、本実施形態の方が発熱分布が比較して一様であり、基板に発生する引張り応力が小さくなることが分かる。 As shown in FIG. 6C, in this embodiment, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the tensile stress at the edge of the substrate is the highest, which is 380 MPa, 640 MPa, and 541 MPa, respectively. From the results of the present embodiment and Comparative Example 1, in the present embodiment, the heat generation in the central portion in the short direction is suppressed, so that the heat generation distribution of the entire substrate becomes uniform. As a result, the tensile stress generated in the substrate is reduced. In addition, as in Comparative Example 2, even when the resistance temperature coefficient (TCR) of all the heating element patterns is high and the heaters start up slowly, the heat generation distribution is more uniform in this embodiment. It can be seen that the tensile stress generated in the substrate is reduced.
次に、実際に上記条件のヒータを作成し、最大電力を投入し、基板が破断にいたるまでの時間を測定した結果を表す。このとき使用したヒータ基板は、長手方向の寸法270mm、短手方向の寸法10mm、厚み1mmのアルミナ基板からなるものである。また、本実施形態において用いた過昇温防止手段212は、1300W(抵抗値15Ωに対し、電圧140V印加)の電力で熱暴走した際に、5秒程度で過昇温防止手段が作動し、電力投入が切れることが分かっている。1300Wの電力で暴走した際に、基板が破断にいたるまでの時間は、本実施形態が6秒、比較例1が3.7秒、比較例2が4.6秒であり、実施形態1の構成だけが、基板の破断発生前に過昇温手段212の作動することが確認できた。 Next, the result of actually creating a heater under the above conditions, applying the maximum power, and measuring the time until the substrate breaks is shown. The heater substrate used at this time is an alumina substrate having a longitudinal dimension of 270 mm, a lateral dimension of 10 mm, and a thickness of 1 mm. In addition, the excessive temperature rise prevention unit 212 used in the present embodiment is activated in about 5 seconds when thermal runaway occurs with power of 1300 W (voltage 140 V applied to a resistance value of 15Ω). We know that power will be cut off. When the circuit runs out of power at 1300 W, the time until the substrate breaks is 6 seconds in the present embodiment, 3.7 seconds in the comparative example 1, and 4.6 seconds in the comparative example 2. Only in the configuration, it has been confirmed that the overheating means 212 operates before the substrate breaks.
以上説明してきた本実施形態により、基板上で均一な発熱分布を持たせ基板に発生する引っ張り応力を小さくすることができ、その結果、信頼性の高いヒータ及び該ヒータを備えた画像加熱装置を提供することができる。 According to the embodiment described above, it is possible to reduce the tensile stress generated on the substrate by having a uniform heat generation distribution on the substrate. As a result, a highly reliable heater and an image heating apparatus including the heater are provided. Can be provided.
《第2の実施形態》
第1の実施形態では、第2の導電経路に発熱パターンが1本設けられていたが、本実施形態では第2の導電経路に発熱パターンが2本電気的に並列に設けられる。第1の本実施形態と同様の構成については説明を省略する。図7(a)は基板205上に形成された発熱パターン、導電パターン、及び電極を示している。ヒータ700は発熱パターン701、702、703、704と、を有している。705は導電パターンである。
<< Second Embodiment >>
In the first embodiment, one heat generation pattern is provided in the second conductive path. However, in the present embodiment, two heat generation patterns are electrically provided in parallel in the second conductive path. The description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted. FIG. 7A shows a heat generation pattern, a conductive pattern, and an electrode formed on the substrate 205. The heater 700 has heat generation patterns 701, 702, 703, and 704. Reference numeral 705 denotes a conductive pattern.
第1の導電経路では、発熱パターン701、702が直列接続されており、コネクタ720、電極707、電極708、コネクタ722を介して、AC電力が供給されている。第2の導電経路では、短手方向における中央位置に関して対称的に設けられる発熱パターン703、704が並列接続されており、コネクタ721、電極709、電極708、コネクタ722を介して、AC電力が供給されている。ヒータ700では、商用電源電圧が高い範囲(200V)の場合には第1の導電経路のみに通電し、商用電源電圧が低い範囲(100V)の場合にはリレー314をONすることで、第1の導電経路と、第2の導電経路を並列接続して通電することを特徴としている。 In the first conductive path, the heat generation patterns 701 and 702 are connected in series, and AC power is supplied through the connector 720, the electrode 707, the electrode 708, and the connector 722. In the second conductive path, heat generation patterns 703 and 704 provided symmetrically with respect to the central position in the short direction are connected in parallel, and AC power is supplied via the connector 721, electrode 709, electrode 708, and connector 722. Has been. In the heater 700, when the commercial power supply voltage is in the high range (200V), only the first conductive path is energized, and when the commercial power supply voltage is in the low range (100V), the relay 314 is turned on, The conductive path and the second conductive path are connected in parallel to conduct electricity.
図7(b)は、ヒータ700の発熱パターン701、702、703、704の詳細図を示している。各発熱パターンは、ヒータ400の短手方向の基板中心から対称に配置されている。図中a,b,c,dの寸法は、aは1.0mm、bは2.0mm、cは0.5mm、dは1.5mmである。なお、いずれの発熱パターンも幅が同じにしているものの、特にこれに限定するものではない。 FIG. 7B is a detailed view of the heat generation patterns 701, 702, 703, and 704 of the heater 700. Each heat generation pattern is arranged symmetrically from the substrate center in the short direction of the heater 400. In the figure, the dimensions of a, b, c, and d are 1.0 mm, b is 2.0 mm, c is 0.5 mm, and d is 1.5 mm. In addition, although all the heat generation patterns have the same width, the present invention is not particularly limited thereto.
商用電源電圧が200Vで第1の導電経路のみに通電する場合と、商用電源電圧が100Vで第1の導電経路と第2の導電経路を並列接続して通電する場合において、定着器の立ち上げ時間t内に投入される積算電力量が同じになればよい。これにより、室温から定着温度(200℃程度)まで定着器の立ち上げ時間tを揃えることができる。仮に、各発熱パターンが同じ抵抗温度係数(TCR)であれば、発熱パターン703、704の抵抗値は発熱パターン701、702の3/4程度の40Ω(電極を除いた場合、長手両端間の室温の抵抗)にする必要がある。なお、発熱パターン701、702のそれぞれの抵抗値は30Ω(電極を除いた場合、長手両端間の室温の抵抗)である。 When the commercial power supply voltage is 200 V and only the first conductive path is energized, and when the commercial power supply voltage is 100 V and the first conductive path and the second conductive path are connected in parallel and energized, the fixing device is started up. It is only necessary that the integrated power amount input within the time t is the same. Thereby, the start-up time t of the fixing device can be made uniform from the room temperature to the fixing temperature (about 200 ° C.). If each heat generation pattern has the same resistance temperature coefficient (TCR), the resistance value of the heat generation patterns 703 and 704 is about 40% of the resistance value of the heat generation patterns 701 and 702 (when the electrodes are excluded, the room temperature between both ends of the longitudinal direction) Resistance). In addition, each resistance value of the heat generation patterns 701 and 702 is 30Ω (when the electrodes are removed, the resistance at room temperature between the longitudinal ends).
しかしながら、本実施形態の場合、各発熱パターンの抵抗温度係数(TCR)は、701、702が400ppm/℃、703、704が750ppm/℃である。このため、上記「TCRが同じ場合の発熱パターンの抵抗関係」では、200V印加時に対し、100V印加時の立ち上げ時間tで立ち上がる温度が低くなってしまう。 However, in the present embodiment, the resistance temperature coefficient (TCR) of each heat generation pattern is 400 ppm / ° C. for 701 and 702 and 750 ppm / ° C. for 703 and 704. For this reason, in the above “resistance relationship of the heat generation pattern when the TCR is the same”, the temperature rising at the start-up time t when 100 V is applied is lower than when 200 V is applied.
この原因としては、次のような理由が挙げられる。まず、定着器を室温から立ち上げる際は、可能な限り素早く立ち上げるために、最大電力を投入する構成としている。そのため、商用電源電圧より供給される100Vを、一定電圧で供給するため、発熱パターンが持つ抵抗の温度特性の影響を大きく受ける。200Vのときは、400ppm/℃の発熱抵抗体のみの発熱であるのに対し、100Vのときは、400ppm/℃と、750ppm/℃の発熱抵抗体が発熱するため、温度上昇に伴う総抵抗値の上昇は、100Vの方が大きい。 The reason for this is as follows. First, when the fixing device is started up from room temperature, the maximum power is input in order to start it up as quickly as possible. Therefore, since 100 V supplied from the commercial power supply voltage is supplied at a constant voltage, it is greatly affected by the temperature characteristics of the resistance of the heat generation pattern. At 200V, only 400ppm / ° C exothermic resistors generate heat, whereas at 100V, 400ppm / ° C and 750ppm / ° C exothermic resistors generate heat, so the total resistance value with increasing temperature The rise of 100V is larger.
したがって、発熱パターン703、704の定着温度までの立ち上がりを速くするために、以下のように抵抗値を定めた。即ち、発熱パターン701、702の抵抗は、30Ω(電極を除いた場合、長手両端間の室温の抵抗)、発熱パターン703、704の抵抗は、38.8Ω(電極を除いた場合、長手両端間の室温の抵抗)とした。これにより、100V印加時と200V印加時それぞれにおいて、立ち上げ時間tまでに定着器に投入される積算電力量をそろえ、室温から定着温度(約200℃)までの定着器の立ち上げスピードを同等にした。 Therefore, in order to speed up the rise of the heat generation patterns 703 and 704 to the fixing temperature, the resistance value is determined as follows. That is, the resistance of the heat generation patterns 701 and 702 is 30Ω (resistance at room temperature between the longitudinal ends when the electrodes are removed), and the resistance of the heat generation patterns 703 and 704 is 38.8Ω (between the longitudinal ends when the electrodes are removed). Room temperature resistance). As a result, the integrated electric energy supplied to the fixing device by the start-up time t is aligned at the time of applying 100 V and 200 V, respectively, and the starting speed of the fixing device from room temperature to the fixing temperature (about 200 ° C.) is equal. I made it.
図8(a)、図8(b)は、ヒータ700のヒータ短手方向の発熱分布及び、ヒータ基材に発生する応力を説明するためのシミュレーション結果である。本シミュレーションでは、加圧ローラ208が非回転状態において、ヒータ700の基板705の裏面温度分布を測定したものである。また、このシミュレーションを行う上で用いた、シート抵抗値、投入電力、熱伝導率などの条件は、本発明に制限を与えるものではない。 FIGS. 8A and 8B are simulation results for explaining the heat generation distribution in the heater short direction of the heater 700 and the stress generated in the heater base material. In this simulation, the temperature distribution on the back surface of the substrate 705 of the heater 700 is measured when the pressure roller 208 is not rotated. Further, the conditions such as the sheet resistance value, input power, and thermal conductivity used in performing this simulation do not limit the present invention.
図8(a)は、電源電圧が200V、リレー314OFF状態において、ヒータ700に電力を供給してから一定時間後のヒータ400の温度分布を表している。図8(b)は、前記温度分布における、ヒータ700の応力分布をシミュレーションした結果である。この結果を見ると、本実施形態は第1の実施形態よりも更に基板裏面の温度分布が一様になっており、その結果、基板内の引っ張り応力は、基板端での最大値は、第1の実施形態の384MPaに対し、本実施形態は300MPaと小さくなっていることが分かる。 FIG. 8A shows the temperature distribution of the heater 400 after a certain period of time after supplying power to the heater 700 when the power supply voltage is 200 V and the relay 314 is OFF. FIG. 8B shows the result of simulating the stress distribution of the heater 700 in the temperature distribution. As can be seen from this result, the temperature distribution on the back surface of the substrate is more uniform in this embodiment than in the first embodiment. As a result, the maximum tensile stress at the substrate edge is It turns out that this embodiment has become small with 300 MPa with respect to 384 MPa of 1 embodiment.
この理由は、発熱パターンを中央部にある発熱体の抵抗温度係数(TCR)を高く設定するだけでなく、短手方向(通紙方向)における中央部の発熱体を二つに分けて、夫々上下流側へシフトさせて、相対的に中央部の発熱ピークを低減させられたためである。 This is because the heating pattern is not only set to have a high temperature coefficient of resistance (TCR) of the heating element in the center, but also divided into two heating elements in the center in the short direction (paper passing direction). This is because the exothermic peak at the center portion is relatively reduced by shifting toward the upstream and downstream sides.
次に、実際に上記条件のヒータを作成し、最大電力を投入し、基板が破断にいたるまでの時間を測定した結果を表す。このとき使用したヒータ基板は、長手方向の寸法270mm、短手方向の寸法10mm、厚み1mmのアルミナ基板からなるものである。また、本実施形態において用いた過昇温防止手段212は、1300W(抵抗値15Ωに対し、電圧140V印加)の電力で熱暴走した際に、5秒程度で過昇温防止手段が作動し、電力投入が切れることが分かっている。1300Wの電力で暴走した際に、基板が破断にいたるまでの時間は、本実施形態が8.0秒であり、第1の実施形態の構成よりも長く、基板の破断発生前に過昇温手段212の作動することが確認できた。 Next, the result of actually creating a heater under the above conditions, applying the maximum power, and measuring the time until the substrate breaks is shown. The heater substrate used at this time is an alumina substrate having a longitudinal dimension of 270 mm, a lateral dimension of 10 mm, and a thickness of 1 mm. In addition, the excessive temperature rise prevention unit 212 used in the present embodiment is activated in about 5 seconds when thermal runaway occurs with power of 1300 W (voltage 140 V applied to a resistance value of 15Ω). We know that power will be cut off. When the circuit runs out of power at 1300 W, the time until the substrate breaks is 8.0 seconds in this embodiment, which is longer than the configuration of the first embodiment, and the temperature rises before the substrate breaks. It was confirmed that the means 212 was activated.
以上説明してきた本実施形態の構成により、基板上で均一な発熱分布を持たせ基板に発生する引っ張り応力を小さくすることができ、信頼性の高いヒータ及び該ヒータを備えた画像加熱装置を提供することができる。 With the configuration of the present embodiment described above, a highly reliable heater and an image heating apparatus provided with the heater can be provided that has a uniform heat generation distribution on the substrate and can reduce the tensile stress generated on the substrate. can do.
《第3の実施形態》
第2の実施形態では、第1の導電経路に設けられる2本の発熱パターンが電気的に直列接続されていたが、本実施形態では電気的に並列接続される。第1の実施形態と同様の構成については説明を省略する。図9(a)、(b)は本実施形態に用いるヒータ1000を説明するための概略図面である。図9(a)は、基板上に形成された発熱パターン及び、導電パターンを示している。ヒータ1000は、発熱パターン1001、1002、1003、1004を有している。1005は、導電パターンである。第1の導電経路では、発熱パターン1001、1002が電気的に並列接続されており、コネクタ320、電極1007及、電極1008、コネクタ322を介して、AC電力が供給されている。
<< Third Embodiment >>
In the second embodiment, the two heat generation patterns provided in the first conductive path are electrically connected in series. However, in the present embodiment, they are electrically connected in parallel. The description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted. FIGS. 9A and 9B are schematic drawings for explaining the heater 1000 used in the present embodiment. FIG. 9A shows a heat generation pattern and a conductive pattern formed on the substrate. The heater 1000 has heat generation patterns 1001, 1002, 1003, and 1004. Reference numeral 1005 denotes a conductive pattern. In the first conductive path, the heat generation patterns 1001 and 1002 are electrically connected in parallel, and AC power is supplied via the connector 320, the electrode 1007, the electrode 1008, and the connector 322.
第2の導電経路では、発熱パターン1003、1004が並列接続されており、コネクタ321、電極1009、電極1008、コネクタ322を介して、AC電力が供給されている。ヒータ1000では、商用電源電圧が高い範囲(200V)の場合には第1の導電経路のみに通電し、商用電源電圧が低い範囲(100V)の場合には第1の導電経路と、第2の導電経路を並列接続して通電することを特徴としている。 In the second conductive path, the heat generation patterns 1003 and 1004 are connected in parallel, and AC power is supplied through the connector 321, the electrode 1009, the electrode 1008, and the connector 322. In the heater 1000, when the commercial power supply voltage is in the high range (200V), only the first conductive path is energized, and when the commercial power supply voltage is in the low range (100V), the first conductive path and the second It is characterized by conducting electricity by connecting conductive paths in parallel.
図9(b)は、ヒータ1000の発熱パターン1001、1002、1003、1004の詳細図を示している。各発熱パターンは、ヒータ400の短手方向の基板中心から対称に配置されている。図中a,b,c,dの寸法は、aは1.0mm、bは2.0mm、cは0.5mm、dは1.5mmである。なお、いずれの発熱パターンも幅が同じにしているものの、特にこれに限定するものではない。 FIG. 9B shows a detailed view of the heat generation patterns 1001, 1002, 1003, and 1004 of the heater 1000. Each heat generation pattern is arranged symmetrically from the substrate center in the short direction of the heater 400. In the figure, the dimensions of a, b, c, and d are 1.0 mm, b is 2.0 mm, c is 0.5 mm, and d is 1.5 mm. In addition, although all the heat generation patterns have the same width, the present invention is not particularly limited thereto.
商用電源電圧が200Vで第1の導電経路のみに通電する場合と、商用電源電圧が100Vで第1の導電経路と第2の導電経路を並列接続して通電する場合において、室温から定着温度(200℃程度)まで定着器の立ち上げ時間tを揃えることが好ましい。このためには、定着器の立ち上げ時間t内に投入される積算電力量が同じになればよい。仮に、各発熱パターンが同じ抵抗温度係数(TCR)であれば、発熱パターン1001、1002のそれぞれの抵抗値120Ωに対し、発熱パターン1003、1004の抵抗値は、1/3程度の40Ωにする必要がある。 When the commercial power supply voltage is 200V and only the first conductive path is energized, and when the commercial power supply voltage is 100V and the first conductive path and the second conductive path are connected in parallel and energized, the fixing temperature ( It is preferable to align the start-up time t of the fixing device up to about 200 ° C.). For this purpose, it is only necessary that the integrated electric power input within the start-up time t of the fixing device is the same. If each heat generation pattern has the same resistance temperature coefficient (TCR), the resistance value of the heat generation patterns 1003 and 1004 needs to be about 1/3 of 40Ω with respect to the resistance value 120Ω of each of the heat generation patterns 1001 and 1002. There is.
しかしながら、本実施形態の場合、各発熱パターンの抵抗温度係数(TCR)は、1001、1002が400ppm/℃、1003、1004が750ppm/℃である。このため、上記「TCRが同じ場合の発熱パターンの抵抗関係」では、200V印加時に対し、100V印加時の立ち上げ時間tで立ち上がる温度が低くなってしまう。 However, in the present embodiment, the resistance temperature coefficient (TCR) of each heat generation pattern is 400 ppm / ° C. for 1001 and 1002, and 750 ppm / ° C. for 1003 and 1004. For this reason, in the above “resistance relationship of the heat generation pattern when the TCR is the same”, the temperature rising at the start-up time t when 100 V is applied is lower than when 200 V is applied.
この原因としては、次のような理由が挙げられる。まず、定着器を室温から立ち上げる際は、可能な限り素早く立ち上げるために、最大電力を投入する構成としている。そのため、商用電源電圧より供給される100Vを、一定電圧で供給するため、発熱パターンが持つ抵抗の温度特性の影響を大きく受ける。200Vのときは、400ppm/℃の発熱抵抗体のみの発熱であるのに対し、100Vのときは、400ppm/℃と、750ppm/℃の発熱抵抗体が発熱するため、温度上昇に伴う総抵抗値の上昇は、100Vの方が大きい。 The reason for this is as follows. First, when the fixing device is started up from room temperature, the maximum power is input in order to start it up as quickly as possible. Therefore, since 100 V supplied from the commercial power supply voltage is supplied at a constant voltage, it is greatly affected by the temperature characteristics of the resistance of the heat generation pattern. At 200V, only 400ppm / ° C exothermic resistors generate heat, whereas at 100V, 400ppm / ° C and 750ppm / ° C exothermic resistors generate heat, so the total resistance value with increasing temperature The rise of 100V is larger.
したがって、発熱パターン1003、1004の定着温度までの立ち上がりを速くするために、以下のように抵抗値を設定した。即ち、発熱パターン1001、1002の抵抗は、120Ω(電極を除いた場合、長手両端間の室温の抵抗)とし、発熱パターン1003、1004の抵抗は、38.8Ω(電極を除いた場合、長手両端間の室温の抵抗)とした。これにより、100V印加時と200V印加時それぞれにおいて、立ち上げ時間tまでに定着器に投入される積算電力量を揃え、室温から定着温度(約200℃)までの定着器の立ち上げスピードを同等にした。 Therefore, in order to speed up the rise of the heat generation patterns 1003 and 1004 to the fixing temperature, the resistance value is set as follows. That is, the resistance of the heat generation patterns 1001 and 1002 is 120Ω (resistance at room temperature between the longitudinal ends when the electrodes are removed), and the resistance of the heat generation patterns 1003 and 1004 is 38.8Ω (excluding the electrodes, both longitudinal ends). Room temperature resistance). As a result, the integrated electric power supplied to the fixing device by the start-up time t is equalized when applying 100V and 200V, respectively, and the start-up speed of the fixing device from room temperature to the fixing temperature (about 200 ° C.) is equal. I made it.
ヒータ1000のヒータ短手方向の発熱分布及び、ヒータ基材に発生する応力は、図8に示した第2の実施形態と同等の結果が得られる。また、基板が破断にいたるまでの時間を測定した結果も第2の実施形態と同様に、8.0秒であった。したがって、本実施形態の構成は、第1の実施形態の構成よりも、基板の破断までの時間が長いことが確認できた。 With respect to the heat generation distribution in the heater short direction of the heater 1000 and the stress generated in the heater base material, the same results as in the second embodiment shown in FIG. 8 are obtained. Also, the result of measuring the time until the substrate breaks was 8.0 seconds as in the second embodiment. Therefore, it has been confirmed that the configuration of the present embodiment takes a longer time to break the substrate than the configuration of the first embodiment.
以上、説明してきた本実施形態により、基板上で均一な発熱分布を持たせ基板に発生する引っ張り応力を小さくすることができ、信頼性の高いヒータ及び該ヒータを備えた画像加熱装置を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment described above, a highly reliable heater and an image heating apparatus including the heater can be provided that has a uniform heat generation distribution on the substrate and can reduce the tensile stress generated in the substrate. be able to.
(変形例)
以上、各実施形態で述べた技術的事項を本発明の範囲で適宜組み合わせることもできる。
例えば、第3の実施形態では、第2の導電経路に関し、発熱抵抗体を2本用いたが、これを第1の実施形態で述べたような1本の抵抗発熱体とすることも可能である。
(Modification)
As described above, the technical matters described in the embodiments can be appropriately combined within the scope of the present invention.
For example, in the third embodiment, two heating resistors are used for the second conductive path. However, it is possible to use one heating resistor as described in the first embodiment. is there.
115・・画像加熱装置、314・・リレー、400・・ヒータ、401・・第1の発熱パターン、402・・第2の発熱パターン、403・・第3の発熱パターン、407〜409・・電極 115..Image heating device, 314..Relay, 400..Heater, 401..First heating pattern, 402..Second heating pattern, 403..Third heating pattern, 407 to 409..Electrode
Claims (8)
前記基板に設けられて、正の抵抗温度特性を備え、前記長手方向の端部に設けられる電極を介して通電により発熱する発熱抵抗体と、
を有するヒータであって、
前記発熱抵抗体は、前記基板における第1の導電経路および前記第1の導電経路と電気的に並列に接続される第2の導電経路に設けられ、
前記第1の導電経路は、第1の電源電圧が印加される場合および前記第1の電源電圧より低い第2の電源電圧が印加される場合に共通に用いられ、且つ、前記第1の導電経路では、前記発熱抵抗体が前記長手方向に沿って前記基板の前記短手方向の両端側に位置し、
前記第2の導電経路は、前記第2の電源電圧が印加される場合に用いられ、且つ、前記第2の導電経路では、前記発熱抵抗体が前記長手方向に沿って前記第1の導電経路に挟まれる前記短手方向の中間に位置し、
前記第2の導電経路の前記発熱抵抗体の抵抗温度係数を、前記第1の導電経路の前記発熱抵抗体の抵抗温度係数より大きくしたことを特徴とするヒータ。 A substrate comprising a longitudinal direction and a transverse direction intersecting the longitudinal direction;
A heating resistor provided on the substrate, having a positive resistance temperature characteristic, and generating heat by energization through an electrode provided at an end in the longitudinal direction;
A heater having
The heating resistor is provided in a first conductive path in the substrate and a second conductive path electrically connected in parallel with the first conductive path,
The first conductive path is commonly used when a first power supply voltage is applied and when a second power supply voltage lower than the first power supply voltage is applied, and the first conductive path is used. In the path, the heating resistor is positioned at both ends of the substrate in the short direction along the longitudinal direction,
The second conductive path is used when the second power supply voltage is applied, and in the second conductive path, the heating resistor is disposed along the longitudinal direction in the first conductive path. Located in the middle of the short direction sandwiched between
A heater characterized in that a resistance temperature coefficient of the heating resistor of the second conductive path is larger than a resistance temperature coefficient of the heating resistor of the first conductive path.
前記加熱回動部材の内周側に設けられるヒータと、
前記ヒータに摺動して回動する前記加熱回動部材を介してニップ部を形成する加圧部材と、
を有し、前記ニップ部に画像を担持した記録材を挟持搬送して前記画像を加熱する画像加熱装置であって、
前記ヒータは請求項1乃至6のいずれか1項に記載のヒータであり、かつ前記回動方向に交差する方向を前記長手方向とすることを特徴とする画像加熱装置。 A heating rotation member that is rotatable and capable of heating in a direction intersecting the rotation direction;
A heater provided on the inner peripheral side of the heating rotation member;
A pressure member that forms a nip portion through the heating rotation member that slides and rotates on the heater;
An image heating apparatus that heats the image by sandwiching and conveying a recording material carrying an image in the nip portion,
The image heating apparatus according to claim 1, wherein the heater is the heater according to claim 1, and a direction intersecting the rotation direction is the longitudinal direction.
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