JP5573348B2 - Heating apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなど所望の画像情報を形成するためのＯＡ機器および家庭用電気製品その他の電気機械に好適に用いることができる加熱装置、およびその加熱装置を利用した画像形成装置に関する。   The present invention relates to a heating device that can be suitably used for office automation equipment for forming desired image information such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine, household electrical appliances, and other electric machines, and image formation using the heating device. Relates to the device.

特許文献１には、異なるサイズの用紙幅に対応することができる加熱装置に関する発明が開示されている。より具体的には、長尺平板状に形成された発熱抵抗体を両側から挟むように平行に延在する一対の導電性パターンと電極との接続点を、小さいサイズの用紙幅に対応した位置に形成することによって、長手方向に発熱量のムラが生じにくい発明が提案されている。   Patent Document 1 discloses an invention relating to a heating device that can cope with paper widths of different sizes. More specifically, a connection point between a pair of conductive patterns and electrodes extending in parallel so as to sandwich a heating resistor formed in a long flat plate shape from both sides is a position corresponding to a small paper width. An invention has been proposed in which unevenness in the amount of heat generation is less likely to occur in the longitudinal direction.

特開２００９−９７２０号公報JP 2009-9720 A

しかしながら、加熱装置全長に比べて小さいサイズの用紙に対して上記発明を適用すると、用紙が通過する範囲の通紙領域では室温の用紙との接触によって冷やされるのに対し、用紙が通過しない非通紙領域では温度が上昇しやすくなる問題がある。非通紙領域の温度上昇を抑えるためには、抵抗温度係数（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｅｉｅｎｔ ｏｆ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）が大きい材料で導電性パターンを形成する方法がある。しかし、そうすると昇温時や大きいサイズの用紙を利用する場合に、逆に加熱装置の端部の温度が上がりにくくなって、十分な熱が得られずに部分的に定着不良を起こすといった問題があった。   However, when the present invention is applied to a sheet having a size smaller than the entire length of the heating device, the sheet passing area in a range through which the sheet passes is cooled by contact with the sheet at room temperature, whereas the sheet does not pass through. There is a problem that the temperature tends to rise in the paper region. In order to suppress the temperature rise in the non-sheet passing region, there is a method of forming a conductive pattern with a material having a large temperature coefficient of resistance (Temperature Coefficient of Resistance). However, when the temperature rises or when using a large size paper, the temperature at the end of the heating device becomes difficult to rise, and sufficient heat cannot be obtained, resulting in partial fixing failure. there were.

本発明の実施の形態によれば、絶縁性の基板と、前記基板上に形成された長尺の発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体の長手方向に沿ってその両側にそれぞれ延在する、第１および第２の導電性パターンと、前記基板上に形成され、それぞれ前記第１および第２の導電性パターンと電気的に接続され、発熱抵抗体に電力を供給する、第１および第２の電極と、を有する、加熱装置であって、第１の電極と第１の導電性パターンとを電気的に接続する第１の接続点、および第２の電極と第２の導電性パターンとを電気的に接続する第２の接続点は、それぞれ前記発熱抵抗体の長手方向について互いに離間して設けられ、かつ長手方向端部からそれぞれ離間して設けられており、前記第１の接続点と前記第２の接続点との間に延在する前記第１および第２の導電パターンの部分の短手方向長さは、前記第１および第２の導電パターンの他の部分の短手方向長さに比べて小さく形成され、前記第１の接続点と前記第２の接続点との間に延在する発熱抵抗体の部分の短手方向長さが、発熱抵抗体の他の部分の短手方向長さに比べて大きく形成されて、前記第１の接続点と前記第２の接続点との間に延在する発熱抵抗体の部分が、発熱抵抗体の他の部分に比べて大きい抵抗値を有することを特徴とする、加熱装置が提供される。 According to an embodiment of the present invention, an insulating substrate, a long heating resistor formed on the substrate, and extending on both sides along the longitudinal direction of the heating resistor, First and second conductive patterns formed on the substrate, electrically connected to the first and second conductive patterns, respectively, and supplying power to the heating resistor, the first and second conductive patterns to Yes electrode, and a heating device, a first connection point, and a second electrode and a second conductive pattern electrically connected to the first electrode and the first conductive pattern Are electrically spaced apart from each other in the longitudinal direction of the heating resistor, and are spaced apart from the end portions in the longitudinal direction. The first connection points And the first connection point extending between the first connection point and the second connection point The length in the short direction of the portion of the conductive pattern is smaller than the length in the short direction of the other portions of the first and second conductive patterns, and the first connection point and the second length The length in the short direction of the portion of the heating resistor that extends between the first connection point and the connection point is larger than the length in the short direction of the other portion of the heating resistor. A heating device is provided in which a portion of the heating resistor extending between the second connection point has a larger resistance value than the other portion of the heating resistor.

また、本発明に係る画像形成装置は、所定の画像情報に従ってトナーを対象物に付着させて画像情報を転写する手段と、上記加熱装置と、前記加熱装置に対向する位置に配設された加圧ローラと、前記加熱装置と前記加圧ローラとの間を移送可能に用意された定着フィルムと、を具備し、前記加圧ローラによって、前記画像情報が転写された対象物を、前記定着フィルムを介して前記加熱装置に対して押圧しながら通過させ、トナーを定着させることを特徴とする。   In addition, an image forming apparatus according to the present invention includes means for transferring image information by attaching toner to an object in accordance with predetermined image information, the heating device, and an additive disposed at a position facing the heating device. A pressure roller, and a fixing film prepared so as to be transportable between the heating device and the pressure roller. An object on which the image information has been transferred by the pressure roller is transferred to the fixing film. The toner is fixed by passing through the heating device while being pressed.

本発明の上記構成を採用すると、発熱抵抗体の全長にわたって通紙する場合でも、それよりも小さい用紙を通紙する場合でも、装置の長手方向に温度のばらつきが生じにくく、したがって定着効果に差が生じにくい、より優れた加熱装置を提供することができる。
また、本発明に係る加熱装置を採用した画像形成装置によれば、異なるサイズの用紙に対応することができる、優れた画像形成装置を提供することができる。 By adopting the above configuration of the present invention, it is difficult for temperature variation to occur in the longitudinal direction of the apparatus regardless of whether the paper is passed over the entire length of the heating resistor or a paper smaller than that. Thus, it is possible to provide a more excellent heating device that is less likely to generate.
In addition, according to the image forming apparatus employing the heating device according to the present invention, it is possible to provide an excellent image forming apparatus that can cope with sheets of different sizes.

（ａ）本発明の第１の実施形態を示す上面図；（ｂ）本発明の第１の実施形態を示す背面図。(A) Top view showing the first embodiment of the present invention; (b) Rear view showing the first embodiment of the present invention. 図１のＸ−Ｘ'線に沿った断面図。Sectional drawing along the XX 'line of FIG. 本発明の第２の実施形態を示す上面図。The top view which shows the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態を示す上面図。The top view which shows the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の実施例と比較例について、加熱装置の長手方向の温度分布を示す図。The figure which shows the temperature distribution of the longitudinal direction of a heating apparatus about the Example and comparative example of this invention. 発熱抵抗体の絞り率と加熱装置端部の相対温度との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the aperture ratio of a heating resistor, and the relative temperature of the edge part of a heating apparatus. 本発明の変形例を示す上面図。The top view which shows the modification of this invention. 本発明に係る加熱装置の使用例を説明する図。The figure explaining the usage example of the heating apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る画像形成装置の例を示す図。1 is a diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to the present invention.

以下、本発明の実施形態について、本明細書に添付した図面を参照して詳細に説明する。
図１および図２は、本発明に係る加熱装置の第１の実施形態を示す図である。図１（ａ）は、加熱装置１０の上面図、図１（ｂ）は、加熱装置１０を背面図、図２は図１のＸ−Ｘ'線に沿った断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings attached to the present specification.
1 and 2 are views showing a first embodiment of a heating device according to the present invention. 1A is a top view of the heating device 10, FIG. 1B is a rear view of the heating device 10, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line XX ′ of FIG.

加熱装置１０は、後述する各構成要素を基板１の上面または背面に形成した長尺平板の形状を有する。基板１上には、その長手方向に沿って発熱抵抗体２が形成されており、発熱抵抗体２を両側から挟むようにして導電性パターン４ａ，４ｂが形成されている。   The heating device 10 has a shape of a long flat plate in which constituent elements to be described later are formed on the upper surface or the back surface of the substrate 1. A heating resistor 2 is formed on the substrate 1 along its longitudinal direction, and conductive patterns 4a and 4b are formed so as to sandwich the heating resistor 2 from both sides.

基板１は、耐熱性および電気絶縁性を有する材料で構成される。高い熱伝導性を有する材料であることが好ましく、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミック材料を用いることができる。基板１の寸法は、用途によって異なるが、例えば長手方向長さを約２００〜３００ｍｍ、短手方向長さを約５〜２０ｍｍ、厚さを約０．５〜１．５ｍｍとすることができる。 The substrate 1 is made of a material having heat resistance and electrical insulation. A material having high thermal conductivity is preferable. For example, a ceramic material such as alumina (Al 2 O 3 ) or aluminum nitride (AlN) can be used. Although the dimension of the board | substrate 1 changes with uses, a longitudinal direction length can be about 200-300 mm, a transversal length is about 5-20 mm, and thickness can be about 0.5-1.5 mm, for example.

導電性パターン４ａ，４ｂは、それぞれ銀（Ａｇ）または白金（Ｐｔ）に代表される良好な導電性を呈する金属またはこれらの合金を例えば９０重量％以上含有する材料で構成され、それぞれ直接接触しないように互いに離間して並設される。   The conductive patterns 4a and 4b are made of a material containing good conductivity represented by silver (Ag) or platinum (Pt), respectively, or a material containing these alloys, for example, 90% by weight or more, and are not in direct contact with each other. As shown in FIG.

図２により明確に示すように、導電性パターン４ａおよび基板１を貫通するスルーホール７ａが形成される。そして、スルーホール７ａの内面には、導電性膜９が形成されており、導電性パターン４ａと電気的に接続されている。基板１の背面には、導電性の配線パターン８ａが、スルーホール７ａに対応する位置から基板１の端部まで長手方向に延在するように形成されている。スルーホール７ａと反対側の配線パターン８ａの端部には、スルーホール７ａと同様の構造をもつスルーホール５ａが形成されており、基板１に形成された電極６ａと電気的に接続される。   As clearly shown in FIG. 2, a through hole 7a penetrating the conductive pattern 4a and the substrate 1 is formed. A conductive film 9 is formed on the inner surface of the through hole 7a and is electrically connected to the conductive pattern 4a. On the back surface of the substrate 1, a conductive wiring pattern 8a is formed so as to extend in the longitudinal direction from a position corresponding to the through hole 7a to an end portion of the substrate 1. A through hole 5a having the same structure as the through hole 7a is formed at the end of the wiring pattern 8a opposite to the through hole 7a, and is electrically connected to the electrode 6a formed on the substrate 1.

上記構造により、電極６ａに電力が供給されると、電極６ａからスルーホール５ａを通じて配線パターン８ａに電気が伝わり、さらにスルーホール７ａを通じて導電性パターン４ａに通電される構成となる。   With the above structure, when power is supplied to the electrode 6a, electricity is transmitted from the electrode 6a to the wiring pattern 8a through the through hole 5a, and further, the conductive pattern 4a is energized through the through hole 7a.

図示したように、導電性パターン４ｂも導電性パターン４ａと同様の構造によって通電される。すなわち、電極６ｂ、スルーホール５ｂ、配線パターン８ｂ、スルーホール７ｂの順に電気が流れることになる。このようにして、導電性パターン４ａ，４ｂにそれぞれ接触している発熱抵抗体２に電気が流れ、その過程を通じて所望の発熱を得ることができる。   As illustrated, the conductive pattern 4b is also energized by the same structure as the conductive pattern 4a. That is, electricity flows in the order of the electrode 6b, the through hole 5b, the wiring pattern 8b, and the through hole 7b. In this way, electricity flows through the heating resistor 2 in contact with the conductive patterns 4a and 4b, respectively, and desired heat generation can be obtained through the process.

上述したとおり、本発明においては、導電性パターン４ａ，４ｂとその電気的接続点が、図示したスルーホール７ａ，７ｂの位置、つまり基板１の長手方向に互いに離間し、かつ基板１の両端からもそれぞれ離間した中央側に形成されている。   As described above, in the present invention, the conductive patterns 4a and 4b and their electrical connection points are separated from each other in the positions of the illustrated through holes 7a and 7b, that is, in the longitudinal direction of the substrate 1 and from both ends of the substrate 1. Are also formed on the spaced apart central sides.

本実施形態では、この電気的接続点は、小さい用紙幅に対応した位置に形成することができる。例えばＡ４サイズの用紙幅に対応した大きさが発熱抵抗体２の略全長Ｌ１とすると、スルーホール７ａ，７ｂ間の距離Ｌ２をハガキの大きさに対応するように設定することができる。   In this embodiment, this electrical connection point can be formed at a position corresponding to a small paper width. For example, if the size corresponding to the sheet width of A4 size is substantially the entire length L1 of the heating resistor 2, the distance L2 between the through holes 7a and 7b can be set to correspond to the size of the postcard.

再び図１を参照し、発熱抵抗体２は、中央部分２ｘの幅がその左右両側部分２ｙ，２ｙと比較して大きく形成されている。本実施形態では、図１（ａ）の上面視で段差を有する形状を有する。一方、導電性パターン４ａ，４ｂは発熱抵抗体２のかかる形状を補完するように、中央部とその左右両側との境界に上面視で段差を有している。左右の両側部分２ｙ，２ｙは、例えば中央部分２ｘに対してその６０〜９５％程度の幅とすることができる。なお、発熱抵抗体２は、導電性パターン４ａ，４ｂを構成する材料に比べて抵抗値の高い材料で構成されており、例えば酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）等の抵抗体ペーストから構成することができる。 Referring to FIG. 1 again, the heating resistor 2 is formed so that the width of the central portion 2x is larger than the left and right side portions 2y and 2y. In this embodiment, it has the shape which has a level | step difference by the top view of Fig.1 (a). On the other hand, the conductive patterns 4a and 4b have a step in a top view at the boundary between the central portion and the left and right sides so as to complement the shape of the heating resistor 2. The left and right side portions 2y and 2y can have a width of about 60 to 95% of the central portion 2x, for example. The heating resistor 2 is made of a material having a higher resistance value than the material forming the conductive patterns 4a and 4b, and can be made of a resistor paste such as ruthenium oxide (RuO 2 ), for example. .

発熱抵抗体２および導電性パターン４ａ，４ｂ、配線パターン８ａ，８ｂは、それぞれ印刷、蒸着その他の公知の手段を利用して基板１上に形成することができる。   The heating resistor 2, the conductive patterns 4a and 4b, and the wiring patterns 8a and 8b can be formed on the substrate 1 by using printing, vapor deposition, or other known means.

発熱抵抗体２および導電性パターン４ａ，４ｂを覆うように保護層１２が形成される。ただし、図１では全体の構成を明確に示すため、保護層１２はその輪郭のみ破線で示してある。保護層１２は、例えばアルミナ等の熱伝導性に優れた無機酸化物フィラーを２５〜３５ｗｔ％含有したガラス材から構成される。保護層１２は、発熱抵抗体２および導電性パターン４ａ，４を機械的、化学的および電気的に保護する役割をもつ。   A protective layer 12 is formed so as to cover the heating resistor 2 and the conductive patterns 4a and 4b. However, in FIG. 1, only the outline of the protective layer 12 is indicated by a broken line in order to clearly show the entire configuration. The protective layer 12 is made of a glass material containing 25 to 35 wt% of an inorganic oxide filler having excellent thermal conductivity such as alumina. The protective layer 12 has a role of mechanically, chemically and electrically protecting the heating resistor 2 and the conductive patterns 4a and 4.

本実施形態によれば、次のような効果が得られる。すなわち、電気的接続点を小さい用紙サイズに合わせて基板１の中央寄りに設け、かつ抵抗発熱体を長手方向に一定の幅とした場合、導電経路が最短となる中央部分に多く電気が流れることになる。すると、端部には中央部分よりも発熱量が小さくなってしまい、温度分布が不均一になってしまう。しかし、本実施形態では中央部分２ｘと両側部分２ｙ，２ｙとで発熱抵抗体２と導電性パターン４ａ，４ｂの抵抗比を変えたことによって、両側部分２ｙ，２ｙにも電気が流れやすくなり、結果として両側部分２ｙ，２ｙの発熱量が増し、長手方向の温度分布を均一化することができる。これにより、異なるサイズの用紙に対して用いても略一様に加熱することができる優れた加熱装置が得られる。   According to this embodiment, the following effects can be obtained. That is, when the electrical connection point is provided near the center of the substrate 1 in accordance with the small paper size and the resistance heating element has a constant width in the longitudinal direction, a large amount of electricity flows in the central portion where the conductive path is the shortest. become. As a result, the amount of heat generated at the end portion is smaller than that at the center portion, and the temperature distribution becomes uneven. However, in the present embodiment, by changing the resistance ratio of the heating resistor 2 and the conductive patterns 4a and 4b between the central portion 2x and the both side portions 2y and 2y, electricity easily flows to the both side portions 2y and 2y. As a result, the calorific values of the two side portions 2y and 2y are increased, and the temperature distribution in the longitudinal direction can be made uniform. Thereby, even if it uses with respect to the paper of a different size, the outstanding heating apparatus which can be heated substantially uniformly is obtained.

次に、図３を参照して、本発明の別の実施形態について説明する。ただし、図１および図２に係る実施形態と同一または対応する部材の構成および作用についての重複する説明は省略し、同じ参照符号を用いるものとする。後述する他の実施形態についても特に明示しない限り、同様である。   Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. However, the overlapping description about the structure and effect | action of the member which is the same as that of the embodiment which concerns on FIG. 1 and FIG. 2, or corresponding | compatible is abbreviate | omitted, and shall use the same referential mark. The same applies to other embodiments described later unless otherwise specified.

図３に係る加熱装置２０においては、発熱抵抗体２２の短手方向長さが、発熱抵抗体２２の中央部分２２ｘから基板１の端部方向に向かって徐々に小さくなるように形成されている。すなわち、曲線の輪郭を有する左右両側部分２２ｙ，２２ｙは、上面視で中央部分２２ｘと滑らかに接続されており、そのまま両縁まで延びている。   In the heating device 20 according to FIG. 3, the length of the heating resistor 22 in the short direction is formed so as to gradually decrease from the central portion 22 x of the heating resistor 22 toward the end portion of the substrate 1. . That is, the left and right side portions 22y, 22y having a curved outline are smoothly connected to the central portion 22x in a top view and extend to both edges as they are.

図４は、また別の実施形態を示す。本実施形態の加熱装置３０においては、発熱抵抗体２２の中央部分３２ｘの左右両側部分３２ｙ，３２ｙが、中央部分３２ｘとの境界から両縁に向かって、上面視で直線状のテーパ形状となっている。つまり、中央部分３２ｘとの境界から両縁に向かって短手方向長さが一定の割合で小さくなるように形成されている。   FIG. 4 shows another embodiment. In the heating device 30 of the present embodiment, the left and right side portions 32y, 32y of the central portion 32x of the heating resistor 22 are linearly tapered from the boundary with the central portion 32x toward both edges when viewed from above. ing. That is, the length in the short direction is reduced from the boundary with the central portion 32x toward both edges at a constant rate.

図３および図４を参照して説明した実施形態によれば、図１で示した実施形態と比較して、長手方向に沿って抵抗値が連続的に変化する。したがって、発熱抵抗体２２の発熱に起因する加熱装置２０，３０の長手方向温度分布をより制御しやすいという利点がある。   According to the embodiment described with reference to FIGS. 3 and 4, the resistance value continuously changes along the longitudinal direction as compared with the embodiment shown in FIG. 1. Therefore, there is an advantage that the longitudinal temperature distribution of the heating devices 20 and 30 due to the heat generation of the heating resistor 22 can be controlled more easily.

次に、図５を参照して、本発明の実施例に係る加熱装置を用いて長手方向の温度分布を調べた試験結果について説明する。   Next, with reference to FIG. 5, the test result of examining the temperature distribution in the longitudinal direction using the heating device according to the embodiment of the present invention will be described.

本実施例に係る加熱装置は、図３に示した実施形態を基本構成として備えたものである。本実施例における一対の導電性パターンは、シート抵抗値がそれぞれ１０ｍΩ／□のものを用い、長手方向長さ２２０ｍｍ、短手方向長さ１．７ｍｍに形成した。このとき導電性パターンの抵抗値は２．６Ωある。また、発熱抵抗体としては、シート抵抗値が６０００Ω／□のものを用い、長手方向長さ２２０ｍｍ、中央部の短手方向長さを１．０ｍｍ、両縁の短手方向長さを０．７５ｍｍとした。つまり、図３の実施形態のように本実施例でも発熱抵抗体２の中央部分の短手方向長さ（＝Ｗ１）に比べて両端部の短手方向長さが徐々に短くなるように形成した。そして、ホン実施例では両縁の部分の長さ（＝Ｗ２）を０．７５ｍｍとした。したがって、この実施例の場合、発熱抵抗体２の絞り率（＝（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１）は２５％である。なお、中央部の寸法（つまり１．０ｍｍ）を基準に発熱抵抗体の抵抗値を算出すると、２７．３Ωとなる。   The heating apparatus according to this example includes the embodiment shown in FIG. 3 as a basic configuration. The pair of conductive patterns in this example were those having a sheet resistance value of 10 mΩ / □, and were formed to have a longitudinal length of 220 mm and a lateral length of 1.7 mm. At this time, the resistance value of the conductive pattern is 2.6Ω. Further, as the heating resistor, one having a sheet resistance value of 6000Ω / □ is used, the length in the longitudinal direction is 220 mm, the length in the short direction at the center is 1.0 mm, and the length in the short direction at both edges is 0.00. 75 mm. That is, as in the embodiment of FIG. 3, in this example, the length in the short direction at both ends is gradually shortened compared to the length in the short direction (= W1) of the central portion of the heating resistor 2. did. In the embodiment, the length of both edge portions (= W2) was set to 0.75 mm. Therefore, in this embodiment, the aperture ratio (= (W1-W2) / W1) of the heating resistor 2 is 25%. When the resistance value of the heating resistor is calculated based on the dimension of the central portion (that is, 1.0 mm), it is 27.3Ω.

そして、比較例として、発熱抵抗体の全長にわたって短手方向長さ１．０ｍｍで形成したものを用意した。つまり、この比較例は、上面視で長方形の発熱抵抗体を有し、短手方向長さが一様なので、絞り率は０％である。その他の構成は、本発明の実施例と同じ条件とした。   As a comparative example, a heating resistor having a length of 1.0 mm in the short direction was prepared over the entire length of the heating resistor. That is, this comparative example has a rectangular heating resistor in a top view and has a uniform length in the short direction, so that the aperture ratio is 0%. Other configurations were the same as those of the example of the present invention.

図５のグラフにおいて、本発明の実施例（絞り率２５％）を実線で、比較例（絞り率０％）を破線でそれぞれ示した。横軸は、加熱装置の長手方向の位置に対応し、発熱抵抗体の温度の測定点を示す。縦軸は、最高温度の値を基準（１００％）として算出した相対温度である。   In the graph of FIG. 5, the example of the present invention (drawing rate 25%) is indicated by a solid line, and the comparative example (drawing rate 0%) is indicated by a broken line. The horizontal axis corresponds to the position in the longitudinal direction of the heating device and indicates the measurement point of the temperature of the heating resistor. The vertical axis represents the relative temperature calculated using the maximum temperature value as a reference (100%).

図５から明らかなように、本発明の実施例では端部の温度も約９０％以上の温度が維持されており、約７０％の温度まで低下する比較例と比べるとその効果の差は明確である。   As apparent from FIG. 5, in the embodiment of the present invention, the temperature of the end portion is maintained at about 90% or more, and the difference in the effect is clear as compared with the comparative example in which the temperature decreases to about 70%. It is.

また、図６は、発熱抵抗体の絞り率を変えたときの抵抗体両縁の相対温度を示した図である。同図より、絞り率５％程度であっても８０％以上程度まで温度低下を抑制する効果が得られることがわかる。そして、絞り率を２５％まで高めると約９２％まで相対温度が上昇する。   FIG. 6 is a diagram showing the relative temperature of both edges of the resistor when the aperture ratio of the heating resistor is changed. From the figure, it can be seen that even if the drawing rate is about 5%, the effect of suppressing the temperature drop to about 80% or more can be obtained. When the squeezing rate is increased to 25%, the relative temperature increases to about 92%.

図７は、本発明の実施例の変形例を示す。本変形例の加熱装置４０は、発熱抵抗体２および導電性パターン４ａ，４ｂの構成は、図１に示した加熱装置１０と同様である。しかし、電極４６ａ，４６ｂが発熱抵抗体２を間に挟んで両側にそれぞれ設けられている。したがって、電極４６ａに給電されると、導電経路は、電極４６ａ、スルーホール４５ａ、配線パターン４８ａ、スルーホール４７ａ、導電性パターン４ａとなる。同様に、電極４６ｂ側から給電されたときの導電経路は、電極４６ｂ、スルーホール４５ｂ、配線パターン４８ｂ、スルーホール４７ｂ、導電性パターン４ｂとなる。このように、電極４６ａ，４６ｂを左右両側に配置して構成された加熱装置４０であっても同様に本発明の効果を享受することができる。   FIG. 7 shows a modification of the embodiment of the present invention. In the heating device 40 of this modification, the configuration of the heating resistor 2 and the conductive patterns 4a and 4b is the same as that of the heating device 10 shown in FIG. However, electrodes 46a and 46b are provided on both sides of the heating resistor 2 therebetween. Therefore, when power is supplied to the electrode 46a, the conductive path becomes the electrode 46a, the through hole 45a, the wiring pattern 48a, the through hole 47a, and the conductive pattern 4a. Similarly, the conductive path when power is supplied from the electrode 46b side is the electrode 46b, the through hole 45b, the wiring pattern 48b, the through hole 47b, and the conductive pattern 4b. Thus, even if it is the heating apparatus 40 comprised by arrange | positioning electrode 46a, 46b on both right and left sides, the effect of this invention can be enjoyed similarly.

また、上述した実施形態およびその変形例は、いずれもスルーホールを利用して給電経路を確立していたが、かかるスルーホールを形成することは必須ではない。つまり、発熱抵抗体および導電性パターンの形成面と同じ側に配線パターンを形成することによって、導電性パターンとの接続点を同一面側に設けてもよい。この場合は、配線パターンを形成する必要があるため加熱装置の短手方向の長さが大きくなり装置が比較的大きくなるが、それでも長手方向の温度分布を均斉化するという効果は他の実施例と同様に奏することができる。   Further, in the above-described embodiment and its modification, the power supply path is established using the through hole, but it is not essential to form the through hole. That is, the connection point with the conductive pattern may be provided on the same surface side by forming the wiring pattern on the same side as the surface on which the heating resistor and the conductive pattern are formed. In this case, since it is necessary to form a wiring pattern, the length of the heating device in the short direction becomes large and the device becomes relatively large, but the effect of equalizing the temperature distribution in the longitudinal direction is still another example. You can play as well.

次に、図８を参照し、上述した加熱装置を備えた定着装置の一実施形態について説明する。図中の加熱装置は、上述した実施形態およびその変形例のいずれも適用することができるが、簡単のため符号１０のみを付すものとする。   Next, an embodiment of a fixing device including the above-described heating device will be described with reference to FIG. Any of the above-described embodiments and modifications thereof can be applied to the heating device in the figure, but only the reference numeral 10 is attached for simplicity.

図８において、支持体２０２の周りに円筒状に巻き回された定着フィルムベルト２０１の底部に加熱装置１０が設置される。定着フィルムベルト２０１は、例えばポリイミド等の耐熱性の樹脂材料から構成することができる。加熱装置１０および定着フィルムベルト２０１に対向する位置に、加圧ローラ２０３が配設される。加圧ローラ２０４は、表面に耐熱性の弾性材料、例えばシリコーン樹脂層２０４を有し、定着フィルムベルト２０１を圧接した状態で回転軸２０５を中心に矢印の方向に回転することができる構成となっている。   In FIG. 8, the heating device 10 is installed at the bottom of the fixing film belt 201 wound around the support 202 in a cylindrical shape. The fixing film belt 201 can be made of a heat-resistant resin material such as polyimide. A pressure roller 203 is disposed at a position facing the heating device 10 and the fixing film belt 201. The pressure roller 204 has a heat-resistant elastic material such as a silicone resin layer 204 on the surface, and can rotate in the direction of the arrow about the rotation shaft 205 in a state where the fixing film belt 201 is pressed. ing.

トナー定着工程において、定着フィルムベルト２０１とシリコーン樹脂層２０４との接触面において、トナー像Ｔ１が定着フィルムベルト２０１を介して加熱装置１０により加熱溶融される。すると、少なくともトナー像Ｔ１の表面部は融点を超え、軟化して溶融する。この後、加圧ローラ２０３の用紙排出側では複写用紙Ｐが加熱装置１０から離間し、トナー像Ｔ２は自然に放熱して再び固化し、それに伴って定着フィルム２０１も用紙Ｐから離間する。この実施形態では、長手方向における温度ムラが少ない加熱装置１０を用いたことで定着性の向上を図ることができる。   In the toner fixing step, the toner image T1 is heated and melted by the heating device 10 via the fixing film belt 201 on the contact surface between the fixing film belt 201 and the silicone resin layer 204. Then, at least the surface portion of the toner image T1 exceeds the melting point and softens and melts. Thereafter, the copy paper P is separated from the heating device 10 on the paper discharge side of the pressure roller 203, the toner image T2 is naturally radiated and solidified again, and the fixing film 201 is also separated from the paper P accordingly. In this embodiment, the fixing property can be improved by using the heating device 10 with less temperature unevenness in the longitudinal direction.

次に、図９を参照して、この発明の加熱装置１０を搭載した画像形成装置について、複写機１００への適用を例に説明する。図中、定着装置２００の部分は、上記説明と同じであるため、その説明は省略する。   Next, with reference to FIG. 9, an image forming apparatus equipped with the heating device 10 of the present invention will be described taking application to the copying machine 100 as an example. In the figure, the portion of the fixing device 200 is the same as that described above, and thus the description thereof is omitted.

定着装置２００を含む各構成要素は、複写機１００の筐体１０１内に収められている。筐体１０１の上部には、ガラス等の透明部材からなる原稿載置台が備え付けられており、画像情報を読み取る対象となる原稿Ｐ１を矢印Ｙ方向に往復動作させてスキャンする構成となっている。   Each component including the fixing device 200 is housed in the housing 101 of the copying machine 100. A document placing table made of a transparent member such as glass is provided on the top of the housing 101, and is configured to scan the document P1 that is the target of reading image information by reciprocating in the direction of the arrow Y.

筐体１０１内の上部には光照射用のランプと反射鏡とからなる照明装置１０２が設けられており、この照明装置１０２から照射された光が原稿Ｐ１の表面で反射し、短焦点小径結像素子アレイ１０３によって感光ドラム１０４上にスリット露光される。なお、この感光ドラム１０４は矢印Ｚ方向に回転可能に設置される。   An illuminating device 102 composed of a light irradiating lamp and a reflecting mirror is provided in the upper part of the housing 101, and the light emitted from the illuminating device 102 is reflected on the surface of the document P 1, and the short focal spot small diameter is formed. A slit exposure is performed on the photosensitive drum 104 by the image element array 103. The photosensitive drum 104 is installed to be rotatable in the arrow Z direction.

また、筐体１０１内に配設された感光ドラム１０４の近傍には帯電器１０５が設けられており、感光ドラム１０４を略一様に帯電させる。感光ドラム１０４は、例えば酸化亜鉛感光層または有機半導体感光層で被覆される。帯電した感光ドラム１０４には、結像素子アレイ１０３によって画像露光が行われた静電画像が形成される。この静電画像は、現像器１０６による加熱で軟化溶融する樹脂等からなるトナーを用いて顕像化される。   Further, a charger 105 is provided in the vicinity of the photosensitive drum 104 disposed in the housing 101, and charges the photosensitive drum 104 substantially uniformly. The photosensitive drum 104 is covered with, for example, a zinc oxide photosensitive layer or an organic semiconductor photosensitive layer. An electrostatic image subjected to image exposure by the imaging element array 103 is formed on the charged photosensitive drum 104. This electrostatic image is visualized by using a toner made of a resin that is softened and melted by heating by the developing device 106.

カセット１０７内に収納されている複写用紙Ｐは、給送ローラ１０８と感光ドラム１０４上の画像と同期をとって上下方向に圧接して回転される一対の搬送ローラ１０９によって、感光ドラム１０４上に送り込まれる。そして、転写放電器１１０によって感光ドラム１０４上に形成されているトナー像が写用紙Ｐ上に転写される。   The copy paper P stored in the cassette 107 is placed on the photosensitive drum 104 by a pair of conveying rollers 109 that are rotated in pressure contact with the feeding roller 108 and the image on the photosensitive drum 104 in synchronization with the image. It is sent. Then, the toner image formed on the photosensitive drum 104 is transferred onto the copy paper P by the transfer discharger 110.

その後、感光ドラム１０４上から下流側に送られた用紙Ｐは、搬送ガイド１１１によって定着装置２００に導かれて加熱定着処理された後、トレイ１１２に排出される。なお、トナー像が転写された後、感光ドラム１０４上の残留トナーはクリーナ１１３を用いて除去される。   Thereafter, the paper P sent from the photosensitive drum 104 to the downstream side is guided to the fixing device 200 by the conveyance guide 111 and subjected to heat fixing processing, and then discharged to the tray 112. After the toner image is transferred, residual toner on the photosensitive drum 104 is removed using a cleaner 113.

定着装置２００は、複写用紙Ｐの移動方向と直交する方向に、この複写機１００が複写できる最大判用紙の幅（長さ）に合わせた有効長、すなわち最大判用紙の幅（長さ）より長い発熱抵抗体を備えた加熱装置１０が、加圧ローラ２０３の外周に取り付けられたシリコーン樹脂層２０４に加圧された状態で設けられている。   The fixing device 200 has an effective length corresponding to the width (length) of the maximum size paper that can be copied by the copying machine 100 in the direction orthogonal to the moving direction of the copy paper P, that is, the width (length) of the maximum size paper. A heating device 10 having a long heating resistor is provided in a state of being pressed by a silicone resin layer 204 attached to the outer periphery of the pressure roller 203.

そして、加熱装置１０と加圧ローラ２０３との間を送られる用紙Ｐ上の未定着トナー像Ｔ１は、発熱抵抗体の発熱を利用して溶融され、複写用紙Ｐ面上に文字、英数字、記号、図面等の複写像を現出させることができる。   The unfixed toner image T1 on the paper P sent between the heating device 10 and the pressure roller 203 is melted using the heat generated by the heating resistor, and characters, alphanumeric characters, Copy images such as symbols and drawings can be displayed.

本発明に係る上記実施形態によれば、長手方向に温度ムラの小さい加熱装置１０を用いたことにより、定着性に優れた画像形成装置を実現することができる。   According to the above-described embodiment of the present invention, an image forming apparatus having excellent fixability can be realized by using the heating device 10 with small temperature unevenness in the longitudinal direction.

本明細書では、本発明の加熱装置を複写機等の画像形成装置の定着用に適用した例をつかって説明したが、これに限らず、家庭用の電気製品、業務用や実験用の精密機器や化学反応用の機器等に装着して加熱や保温の熱源としても使用することができる。   In the present specification, the heating apparatus of the present invention has been described using an example in which the heating apparatus of the present invention is applied to fixing an image forming apparatus such as a copying machine. However, the present invention is not limited to this, and is not limited to this. It can be used as a heat source for heating and heat retention by being mounted on a device or a device for chemical reaction.

１０，２０，３０，４０ 加熱装置
１ 基板
２，２２，３２ 発熱抵抗体
４ａ，４ｂ 導電性パターン
１００ 複写機
２０３ 加圧ローラ 10, 20, 30, 40 Heating device 1 Substrate 2, 22, 32 Heating resistor 4a, 4b Conductive pattern
100 copier 203 pressure roller

Claims (3)

絶縁性の基板と、前記基板上に形成された長尺の発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体の長手方向に沿ってその両側にそれぞれ延在する、第１および第２の導電性パターンと、前記基板上に形成され、それぞれ前記第１および第２の導電性パターンと電気的に接続され、発熱抵抗体に電力を供給する、第１および第２の電極と、を有する、加熱装置であって、
第１の電極と第１の導電性パターンとを電気的に接続する第１の接続点、および第２の電極と第２の導電性パターンとを電気的に接続する第２の接続点は、それぞれ前記発熱抵抗体の長手方向について互いに離間して設けられ、かつ長手方向端部からそれぞれ離間して設けられており、
前記第１の接続点と前記第２の接続点との間に延在する前記第１および第２の導電パターンの部分の短手方向長さは、前記第１および第２の導電パターンの他の部分の短手方向長さに比べて小さく形成され、
前記第１の接続点と前記第２の接続点との間に延在する発熱抵抗体の部分の短手方向長さが、発熱抵抗体の他の部分の短手方向長さに比べて大きく形成されて、前記第１の接続点と前記第２の接続点との間に延在する発熱抵抗体の部分が、発熱抵抗体の他の部分に比べて大きい抵抗値を有することを特徴とする、加熱装置。 An insulating substrate, a long heating resistor formed on the substrate, and first and second conductive patterns respectively extending on both sides along the longitudinal direction of the heating resistor; A heating device having first and second electrodes formed on the substrate and electrically connected to the first and second conductive patterns, respectively, and supplying power to the heating resistor. And
A first connection point that electrically connects the first electrode and the first conductive pattern, and a second connection point that electrically connects the second electrode and the second conductive pattern are: The heating resistors are provided apart from each other in the longitudinal direction, and are provided separately from the longitudinal ends.
The length in the short direction of the portion of the first and second conductive patterns extending between the first connection point and the second connection point is the other of the first and second conductive patterns. It is formed smaller than the short direction length of the part,
The length in the short direction of the portion of the heating resistor extending between the first connection point and the second connection point is larger than the length in the short direction of the other portion of the heating resistor. is formed, and wherein the portion of the heating resistor extending between the first connection point and the second connection point has a larger resistance value than the other portions of the heating resistor A heating device. 前記第１の接続点および前記第２の接続点から、それぞれ長手方向に遠ざかるに従って、発熱抵抗体の短手方向の長さが漸次小さくなることを特徴とする、請求項１記載の加熱装置。 Wherein the first connection point and said second connection point, according to the respective distance in the longitudinal direction, the lateral direction of the length of the heating resistor, characterized in that the progressively smaller, the heating apparatus according to claim 1. 所定の画像情報に従ってトナーを対象物に付着させて画像情報を転写する手段と、
請求項１または２に記載の加熱装置と、
前記加熱装置に対向する位置に配設された加圧ローラと、
前記加熱装置と前記加圧ローラとの間を移送可能に用意された定着フィルムと、を具備し、
前記加圧ローラによって、前記画像情報が転写された対象物を、前記定着フィルムを介して前記加熱装置に対して押圧しながら通過させ、トナーを定着させることを特徴とする、画像形成装置。 Means for transferring image information by attaching toner to an object in accordance with predetermined image information;
The heating device according to claim 1 or 2 ,
A pressure roller disposed at a position facing the heating device;
A fixing film prepared to be transportable between the heating device and the pressure roller,
An image forming apparatus, wherein the object to which the image information has been transferred is passed by the pressure roller while being pressed against the heating device via the fixing film to fix the toner.
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