定影装置及用于该装置的加热器的制作方法

专利名称：定影装置及用于该装置的加热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适合用作搭载于复印机或打印机上的加热定影装置的图像加热 装置和用于该装置的加热器。
背景技术：
搭载于复印机或打印机上的加热定影装置得到了实用化的加热定影装置如公开 于日本特开昭63-313182号公报那样，具有挠性套筒、接触于挠性套筒的内表面的陶瓷加 热器、及夹住挠性套筒地与陶瓷加热器形成辊隙部的加压辊，由辊隙部输送承载着调色 剂像的记录材料，同时将调色剂像加热定影到记录材料上。该加热定影装置(称为薄膜 加热方式)热容非常低，所以，具有达到可定影温度的预热快、打印等候时间短、等候打 印指令的待机状态下的耗电少等优点。 挠性套筒的材质为聚酰亚胺或不锈钢。另外，陶瓷加热器在氧化铝、氮化铝等 耐热性、导热性、电绝缘性优良的板状陶瓷基板印刷以银、钯为主成分的发热电阻体。 根据与该陶瓷加热器接触的热敏电阻的检测温度控制向发热电阻体的通电，管理加热器 的温度。 这种定影装置因热容低而具有良好的快速起动性，相反，因为热容低而存在问 题。在记录材料的纵向长度比加热器的纵长度短的场合，对于记录纸在辊隙部通过的过 纸部和不通过的非过纸部，从加热器夺取的热量差异较大，因此，不由记录材料夺取热 量的非过纸部的温度随着过纸而逐渐上升，易于发生非过纸部升温现象，在作为低热容 的薄膜加热方式中，更为其非过纸部升温现象严重。过度的非过纸部升温使定影装置的 构成构件产生热损害，发生降低装置寿命等问题，为此，提出用于解决这一问题的加热 器结构和定影装置的控制方法。 在日本特开2000-162909号公报中提出了使用图12A所示那样的结构的加热器 700降低上述非过纸部升温的方法。图13A示出加热器驱动电路70。
图12A的加热器700具有发热区域在陶瓷基材704的纵向上不同的多个发热体图 案701a701b，具有可独立地使各发热体图案通电的供电电极702a'702b、共用电极703。
图13A的加热器驱动电路70为管理上述加热器700的通电控制的驱动电路的概 略的一例。热敏电阻50接触于加热器700或配置在加热器700近旁，将加热器700的温 度检测结果输出到CPU71。 CPU71为了根据热敏电阻50的温度检测结果进行所期望的 温度控制，对双向可控硅72a.72b的亮灯定时进行驱动控制。在此，CPU71可决定双向 可控硅72a'72b亮灯比率，可按所期望的发热比率实施上述温度控制。另外，防止加热 器700的过升温的安全元件60(温度熔断器、热敏开关等)串联连接于通电线路上，接触 于加热器700或配置于加热器700近旁，从而在加热器700热失控时使上述安全元件60
4工作，可切断向加热器700的通电。 当使用具有图12A的加热器700的、过纸基准为纵向中央的定影装置时，例如在 对纵向长度较大的记录材料(以下称大尺寸纸)定影的场合，使电极702b、 703间通电， 使发热体图案701b发热，在对纵向长度较小的记录材料(以下称小尺寸纸)定影的场合， 使电极702a 703间通电，使发热体图案701a发热，从而可降低上述非过纸部升温。
在日本特开2000-250337号公报中，作为同样的加热器构成，还提出了分别独立 地对图12B所示那样的3个发热体图案进行通电驱动的方式的加热器。在该场合，加热器 800在陶瓷基材804面上具有发热体图案801a 801b 801c、供电电极802a 802b 802c、 共用电极803，通过由图13B所示的加热器驱动电路75对加热器800进行驱动控制，从 而可独立地对各发热体图案进行通电驱动。 在日本特开平10-177319号公报中还提出了一种使用可形成圆弧形发热分布的加 热器的定影装置，该定影装置通过相应于各种纸张尺寸进行多级的发热控制，从而可在 确保定影性的同时将非过纸部升温抑制到一定的范围内。 图12C的加热器900具有发热分布在陶瓷基材904的纵向上不同的多个发热体 图案901a'901b，具有可独立地使各发热体图案通电的供电电极902a'902b、共用电极 903。发热体图案901a通过从纵向中央附近到端部多级扩大发热体图案宽度，从而减少 单位长度的电阻值，在通电的场合获得使纵长中央为发热峰的山形发热分布，发热体图 案901b通过从纵向中央到端部减小发热体图案宽度，而增大单位长度的电阻值，在通电 的场合，获得纵向中央为发热底的谷形发热分布。 通过将加热器900组装到图13A的加热器驱动电路70上，由CPU 71决定双向 可控硅72a 72b的亮灯比率地进行驱动控制，从而可使加热器900的纵向发热分布具有平 滑的梯度。在使用具有该加热器900的、过纸基准为中央基准的定影装置的场合，通过 例如相应于记录材料的纵向长度选择双向可控硅72a与72b的亮灯比率10 : 10 10 : 0 的任一个，可更严密地同时使非过纸部升温和定影性满足要求。 然而，在使用这些陶瓷加热器的薄膜加热方式的定影装置中，例如在定影装置 内的双向可控硅发生了故障的场合等，可能由于所谓的定影装置的失控而使加热器过升 温，在与加热器接触的安全元件(温度熔断器、热敏开关)动作以前有可能会由作用于加 热器的热应力使陶瓷基材破裂。某些陶瓷基材的破裂形式可能使得不能满足包含发热体 图案的电阻电路(交流)侧( 一次)和管理加热器的温度检测的温度检测元件侧(二次)电 路(直流)间的绝缘耐压，漏到具有上述定影装置的图像形成装置主体的电流有可能破坏 二次系电路。 在基材的一截面内的温度分布对称的场合，设基材的线膨胀系数为e，杨氏模 量为E，基材内的温度差为AT，则施加到基材的一截面上的热应力o如下式那样表示。 AT依存于基材的导热系数。
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然而，在温度分布非对称的场合，由于对基材施加弯曲力矩，所以，与温度差 AT不单纯地成比例， 一般存在基材的挠曲侧的拉伸应力增大的倾向。当该拉伸应力超 过基材的弯曲强度(破断强度)时，会导致基板破损。例如，对于在基板长370mm、基板宽10mm、基板厚lmm的氧化铝基材的一面上沿长度方向形成发热体图案的加热器的场合，已知施加最大的热应力的截面为基板宽 度方向(横向)截面。因此，热应力导致的加热器破损可认为很强地依存于基板宽度方向 (横向)的温度分布。 在过去的多个驱动加热器即由多个双向可控硅独立地使多个发热体图案通电发 热的加热器中，当l个双向可控硅发生故障而使得加热器热失控的场合，基板宽度方向 截面的温度分布的非对称度增大，随之，较强地作用上述拉伸应力，所以，加热器破损 的余量较少。 例如，在图12A的加热器700中，相对基板的宽度方向(横向)的大体中央 CL(以下记为基板横向大体中央)，发热体图案701a形成于非对称的区域，所以，在图 13A的双向可控硅72a发生故障时，基板宽度方向截面的温度分布的非对称度增大，上述 破损余量少。 在图12B的加热器800中，虽然作为发热体图案整体的构成形成于相对基板横 向大体中央CL对称的区域，但由于为可独立驱动各发热体图案的构成，所以，在图13B 的双向可控硅77a和双向可控硅77c中的任一个发生故障时，上述温度分布的非对称度增 大，上述破损余量变少。 在图12C的加热器900中也同样，虽然作为发热体图案整体的构成形成于相对基 板横向大体中央CL大致对称的区域，但各发热体图案901a '901b中的任一个的热失控使 非对称度增大，上述破损余量少。

发明内容
本发明就是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种加热器的耐久性优良 的图像加热装置及用于该装置的加热器。 本发明的另一目的在于提供一种加热器的基板横向的发热分布以基板横向中央 为基准比过去更对称的图像加热装置及用于该装置的加热器。 本发明的又一目的在于提供一种图像加热装置，该图像加热装置具有加热器和 多个开关元件； 该加热器具有基板和在上述基板上沿其纵向形成的多个发热电阻；
该多个开关元件电连接于电源与上述多个发热电阻之间； 其中上述多个发热电阻具有由第l开关元件驱动的至少两第l发热电阻和由第 2开关元件驱动的至少一个第2发热电阻；上述第2发热电阻在上述基板的横向设于至少 两个上述第1发热电阻之间。 本发明的再另一目的在于提供一种加热器，该加热器具有
基板和 在上述基板上沿其纵向形成的多个发热电阻； 其中上述多个发热电阻具有由图像加热装置的第1开关元件驱动的至少两个 第1发热电阻和由图像加热装置的第2开关元件驱动的至少一个第2发热电阻；上述第2 发热电阻在上述基板的横向设于至少两个上述第1发热电阻之间。
本发明的其它目的可通过参照附图阅读以下的详细说明而得到明确。


图1为本发明的定影装置的示意截面图。 图2A和图2B为实施例1的加热器100的示意结构图。 图3为使用实施例1的加热器100的加热器驱动电路。 图4A和图4B为实施例1的热失控时的热应力分布。 图5A和图5B为实施例1的另一加热器构成例。 图6A和图6B为实施例2的加热器200的示意结构图。 图7为使用实施例2的加热器200的加热器驱动电路。 图8A和图8B为实施例2的热失控时的热应力分布。 图9为实施例3的加热器300的示意构成图。 图IOA、 IOB、 10C为本发明的另一加热器的构成例。 图n为具有本发明的图像加热装置的图像形成装置的示意构成图。 图12A、 12B、 12C、及12D为比较例的加热器构成。 图13A和13B为比较例的加热器驱动电路。 图14A和14B为比较例的加热器的热失控时的热应力分布。 图15示出实施例4的加热器的一例，为去除了表面保护层的状态的加热器表面 侧的平面模型图。 图16为使用实施例4的加热器的加热器驱动电路图。 图17A和图17B为使用实施例4的加热器的场合与使用比较例的加热器的场合 的加热器的热应力比较图。 图18为示出使各发热电阻的电阻值相同的加热器达到破坏的时间和安全元件工 作的时间的图。 图19A、 l犯、19C示出实施例4的加热器的另一例，为取消了表面保护层的状 态的加热器表面侧的平面模型图。 图20为示出设各发热电阻的阻值不同的加热器达到破坏的时间和安全元件作动 的时间的图。 图21为使用图19B的加热器的加热器驱动电路图。 图22A、 22B、 22C、及22D示出实施例5的加热器的一例，为去除了表面保护 层的状态的加热器表面侧的平面模型图。 图23A、 23B、及23C为实施例5和实施例4的加热器的宽度方向截面图和这些 各加热器的热应力比较图。 图24示出比较例的加热器的一例，为去除了表面保护层的状态的加热器表面侧 的平面模型图。
具体实施例方式
下面，根据

本发明的实施例。 实施例1 (1)图像形成装置例 图11为具有作为本发明的图像加热装置的图像加热定影装置(以下记为定影装置)的图像形成装置的一例。该图所示的图像形成装置为使用电子照相处理方式的激光 打印机。 图像形成装置具有作为图像载承体的鼓型的电子照相感光体(以下记为感光 鼓)l。感光鼓l由装置主体M可自由旋转地支承，由驱动单元(图中未示出)朝箭头R1 方向按预定的处理速度驱动旋转。 在感光鼓1的周围沿其旋转方向依次配置带电辊(带电装置)2、曝光单元3、显 影装置4、转印辊(转印装置)5、清洁装置6。 另外，在装置主体M的下部配置作为记录材料收容纸等片状的记录材料P的供 纸盒7，沿记录材料P的输送路径从上游侧依次配置供纸辊15、输送辊8、顶部传感器 9、输送导向器IO、包含有本发明的加热器的定影装置ll、输送辊12、排纸辊13、排纸 托盘14。 下面说明上述构成的图像形成装置的动作。 由驱动装置(未图示)朝箭头R1方向驱动旋转的感光鼓1由带电辊2均匀地带 电为预定的极性、预定的电位。 带电后的感光鼓1由激光光学系等的曝光单元3对其表面进行基于图像信息的图 像曝光L，除去曝光部分的电荷，形成静电潜像。 静电潜像由显示装置4显影。显示装置4具有显影辊4a，通过在该显影辊4a上 施加显影偏压，使调色剂附着到感光鼓l上的静电潜像上，进行作为调色剂像的显影(可 视像化)。 调色剂像由转印辊5转印到纸等记录材料P上。记录材料P收容于供纸盒7中， 由供纸辊15、输送辊8对其进行供纸'输送，通过顶部传感器9输送到感光鼓1与转印辊 5之间的转印辊隙部。此时，记录材料P由顶部传感器9检测到其前端，与感光鼓l上 的调色剂像实现同步。在转印辊5上施加转印偏压，从而将感光鼓l上的调色剂像转印 到记录材料P上的预定位置。 由于转印而在表面上承载了未定影调色剂像的记录材料P被沿输送导向器10输 送到定影装置ll，在这里，未定影调色剂像被加热'加压，而被定影到记录材料P表面 上。关于定影装置ll将在后面对其进行详细说明。 调色剂像定影后的记录材料P由输送辊12、排出辊13输送 排出到装置主体M 上面的排纸托盘14上。 另一方面，转印调色剂像后的感光鼓1由清洁装置6的清洁刮板6a除去未转印 到记录材料P上而残留于感光鼓的表面上的调色剂(以下记为转印残留调色剂)，准备下 次的图像形成时使用。 通过反复进行以上的动作，可不停地进行图像形成。
(2)定影装置11 图1为示出基于本发明的薄膜加热方式的定影装置的示意截面图。
本实施例的定影装置11为加压辊驱动式，隔开作为挠性套筒的圆筒状的耐热性 薄膜30以预定的推压力将保持加热器100的加热器支承体20压接在作为加压构件的加压 辊40上，在加压辊40与加热器100之间形成定影辊隙部N。 当由旋转控制部80朝箭头b方向驱动加压辊40旋转时，耐热性薄膜30由与加压
8辊40的滑动摩擦力使保持加热器100的加热器支承体20的外周朝箭头a方向旋转。另一 方面，以将温度检测元件50的检测温度维持为目标温度的方式由加热器驱动电路70控制 加热器的通电，从而使加热器维持在目标温度附近。在该状态下，通过在定影辊隙部N 朝箭头c方向夹持输送承载着未定影调色剂像T的记录材料P，从而通过耐热性薄膜30将 加热器100的热提供给记录材料P，将未定影调色剂像T热定影到记录材料P的表面上。 通过了定影辊隙部N的记录材料P以曲率分离的方式从耐热性薄膜30的表面分离后被排 出。在本实施例的定影装置中，记录材料P的过纸基准设为各构件的纵向(与记录材料 P的输送方向c正直交的方向)的中央部。 加热器100在细长的氧化铝等耐热性的基板104上形成有3个发热体图案(发热 电阻)101a(101a-l 101a-2) 101b和覆盖这些电阻体的表面保护层105。 关于加热器100 将在随后的(3)项对其进行详细说明。 圆筒状的耐热性薄膜30例如为以厚30 ii m 100 ii m左右的聚酰亚胺为基层的 薄膜筒，在基层上隔着底涂层形成PFA、 PTFE等涂层，保持与调色剂的脱模性。另外， 在薄膜30内表面与加热器支承体20间涂覆图中未示出的滑动油脂，保持薄膜30的滑动 性。 加压辊40为在心轴上形成例如硅酮橡胶等弹性层的旋转体，在弹性层上隔着底 涂层设置具有10 100ym左右厚度的FEP、 PFA等脱模层，保证加压辊40与调色剂的 脱模性。 加热器支承体20由具有绝热性 高耐热性 刚性的、例如聚苯硫醚(PPS) 聚酰 胺酰亚胺(PAI) 聚酰亚胺(PI) 聚醚醚酮(PEEK) 液晶聚合物等高耐热性树脂或这些树脂 与陶瓷 金属 玻璃等的复合材料等构成。 旋转控制部80具有驱动加压辊40旋转的电动机81、控制电动机81的旋转的控 制部(CPU)82等。作为电动机81，例如可使用直流电动机、步进电动机等。
(3)加热器100 图2为示出加热器100的发热体图案形成面和基板宽度方向截面的示意构成图。
加热器100例如在使用长370mm 宽10mm 厚lmm的氧化铝、氮化铝等耐 热性 电绝缘性 低热容量的陶瓷基材(在本实施例1中为氧化铝)的细长基板104的 单面侧形成Ag/Pd等的发热体图案101a(101a-l 101a-2)和101b及可向上述发热体图案 101供电的作为电极图案的供电电极102(102a 102b)和共用电极103。 2个发热体图案 101a(101a-l 101a-2)(第1发热电阻)由后述的第1开关元件驱动，发热体图案101b(第2 发热电阻)由后述的第2开关元件驱动。2个发热体图案101a(101a-l 101a-2)都由第1 开关元件驱动(切换通电状态)，所以，时常同时发热。
下面，说明发热体图案101a 101b的详细构成。 发热体图案101a-l 401a-2(第1发热电阻)为可从设于基板单面的纵向一端部侧 的供电电极102a到共用电极103通电的发热电阻，如图2A所示那样配置到基板宽度方向 (基板横向)的一端侧和另一端侧，发热体图案101a-l 101a-2分别沿基板104的纵向形 成。该发热体图案101a-l .101a-2相互串联连接而构成第1导通路径，分别形成于以基板 横向大体中央CL为基准大体对称的区域。发热体图案101a-1401a-2分别从纵向中央附 近到端部多级扩大横向的图案宽度，从而逐渐减小纵向的单位长度的电阻值，在使其通电的场合，获得以基板104的纵向的预定基准位置即大体纵向中央为发热峰的山形发热分布(以下也称"山形发热体图案")。在本实施例中，在发热体图案101a-1401a-2中，以使图2A的纵向中央附近的a-a线段附近的基板纵向的单位长度的电阻值成为P - P线
段附近的基板纵向的单位长度的电阻值的1.2倍的方式调整发热体图案101a-l 101a-2各
自的图案宽度。 发热体图案101b(第2发热电阻)为可从设于基板单面的纵向一端部侧的供电电极102b到上述共用电极103通电的发热电阻。发热体图案101b配置在基板宽度方向上夹于上述发热体图案101a-l与101a-2之间的位置(第1导通路径的基板内侧的位置)，构成第2导通路径，沿基板104的纵向形成。该发热体图案101b也形成于以基板横向大体中央CL为基准大体对称的区域。发热体图案101b通过从纵向中央附近到端部多级地减小横向的图案宽度，从而逐渐增大单位长度的电阻值，在对其通电的场合，获得以大体纵向中央为发热底的谷形发热分布(以下也称"谷形发热体图案")。在本实施例中，对于发热体图案101b，为使图2A的上述线段附近的基板纵向的单位长度的电阻值成为a-a线段附近的基板纵向的单位长度的电阻值的1.2倍而调整发热体图案101b的图案宽度。另外，发热体图案101a'101b的电阻值分别设定为Ra二20Q(由于是串联，Ral = Ra2 = 10 Q)、 Rb = 20 Q ，设定成在对各发热体图案施加了 120V的场合，各发生720W的功率。在这样设定电阻的场合，关于图2B的a-a线段上的发热体图案的宽度的关系，通过成为例如成为Wa 1 = Wa2 = 1.6mm、 Wb = 0.8mm、图案间隙0.5mm那样的宽度设定，从而可由相同配合材料形成各发热体图案。 如图2B所示那样，发热体图案101a和101b的形成区域Wh形成为相对于基板104的基板横向中央CL大体对称，设定为处于定影辊隙部N内的那样的区域宽度。在本实施例中，设定为Wc = 10mm、 Wh = 5mm。 图3示出管理上述加热器100的通电控制的驱动电路70。作为温度检测元件的热敏电阻50接触于加热器100或配置于加热器100的近旁，将温度检测结果输出到控制部(CPU)71。 CPU 71为了根据热敏电阻50的温度检测结果进行所期望的温度控制，而对连接于商用电源73与第1和第2发热电阻之间的双向可控硅72a(第1开关元件).双向可控硅72b(第2开关元件)进行控制。在此，CPU71可决定双向可控硅72a .72b的驱动比率，即第1发热电阻与第2发热电阻的发热比率，按所期望的发热比率实施上述温度控制。例如，相应于记录材料的尺寸设定第1发热电阻与第2发热电阻的发热比率。加热器驱动电路70对加热器100的电功率控制使用每隔电源波形的半波控制进行通电和停止通电的零交波数控制或每隔电源波形的半波控制通电的相位角的相位控制等多级电功率控制方法。 防止加热器100的过升温的安全元件60(温度熔断器、热敏开关等)串联连接于通电线路上，该安全元件60接触于加热器100或配置于加热器100的近旁。当如双向可控硅72a .72b发生了故障的场合那样发生加热器100热失控时，安全元件对加热器100的热作出反应而动作，可切断对加热器100的通电。在本实施例l使用的定影装置中，作为安全元件60使用瓦科(7 - )电子公司制的热敏开关CH-16[额定工作温度25(TC ]。在事前的讨论中可知，该热敏开关60在双向可控硅发生故障(即不能由CPU71进行温度
10管理)、出现继续投入980W(对电阻值20Q加电压140V)的电功率那样的失控的场合，例如加热器从常温(24°C )的状态不被进行温度管理地继续投入电功率的场合，在10±1秒动作。 图4分别示出在本实施例的定影装置中双向可控硅72a 72b中的一方出现故障而使加热器100热失控的场合的、加到加热器100的宽度方向截面上的热应力分布。在本实施例中，使用线膨胀系数为e = 7.2X10-6/°C、杨氏模量为E二 340GPa、弯曲强度M300MPa的氧化铝基板104。 各分布为在对发热电阻通电的过程中(加140V)双向可控硅发生故障而热失控3秒后的热应力分布，各图的上方的区域示出压縮应力，下方的区域示出拉伸应力。如上述那样，拉伸应力的大小与破损相关，拉伸应力的绝对值越大，则破损余量越小，达到破损之前的时间越短。 首先，在双向可控硅72a发生故障而使山形发热体图案101a(第l发热电阻)热失控的场合，拉伸应力的绝对值最大的部位为图2的a-a截面的基板两端部，在加140V、3秒后达到106MPa。这是13 -13截面处的拉伸应力最大值的约1.2倍的大小。如没有热敏开关60，则从上述a-a截面的基板边缘部产生加热器破损。发明者检验后发现，加热器的温度从常温(24t:)时不被温度管理地继续对发热体图案101a通电的场合，加热器达到破损之前所需要的时间为16秒。如上述那样，热敏开关60在加热器的温度从常温(24t:)时开始通电的场合以10士l秒动作，所以，在实施例l的定影装置中即使双向可控硅72a出现故障而热失控，加热器100也不会破损，热敏开关60动作，停止对加热器100的通电。 另外，在双向可控硅72b发生故障而使发热体图案101b热失控了的场合，拉伸应力的绝对值最大的部位为图2中的截面的基板两端部，以140V加上3秒后，到达172MPa。这是a-a截面的拉伸应力最大值的约1.2倍的大小。如没有热敏开关60，则从上述截面的基板边缘部产生加热器破损。发明者检验后发现，加热器的温度从常温(24t:)时不对其进行温度管理而继续对发热体图案101b通电的场合，加热器达到破损之前所需要的时间为12秒。S卩，在实施例1的定影装置中即使双向可控硅72b发生故障而热失控，加热器100也不会破损，热敏开关60动作，停止对加热器100的通电。
作为比较例，说明图12C的加热器900的场合。如图12C所示那样，加热器900在基板904的单面侧形成发热体图案901a和901b、供电电极902a .902b、及共用电极903等。发热体图案901a通过控制第l双向可控硅72a的驱动而控制发热，发热体图案901b通过控制第2双向可控硅72b的驱动而控制发热。 发热体图案901a为可从供电电极902a到共用电极903通电的l个发热电阻，通过从纵向中央附近到端部多级扩大图案宽度，形成逐渐减小单位长度的电阻值的山形发热体图案。图12C的a-a线段附近的纵向的单位长度的电阻值为线段附近的纵向的单位长度的电阻值的1.2倍。 发热体图案901b为可从供电电极902b到共用电极903通电的l个发热电阻，通过从纵向中央附近到端部多级縮小图案宽度，形成逐渐增大单位长度的电阻值的谷形发热体图案。图12C的线段附近的纵向的单位长度的电阻值为a-a线段附近的纵向的单位长度的电阻值的1.2倍。 发热体图案901a 901b的电阻值分别设定为Ra = 20 Q 、 Rb = 20 Q ，在设定成
11在对各发热体图案加上120V时，各发生720W的电功率。在该电阻设定的场合，关于图12D的a-a线段上的发热体图案的宽度关系，例如设定为Wa = 2mm、 Wb = 2.4mm、图案间隙0.6mm那样的宽度设定，从而可由相同配合材料形成各发热体图案。
如图12D所示那样，发热体图案901a和901b的形成区域Wh成为加热器基材904的基板宽度Wc的大体中央，设定为处于定影辊隙部N内那样的区域宽度，在本比较例中，设定为Wc = 10mm、 Wh = 5mm。 在将上述加热器900组合到图13A所示加热器驱动电路70的定影装置中，双向可控硅72a'72b中的一方发生故障而使加热器900热失控的场合加到加热器900的宽度方向截面的热应力分布如图14所示。 首先，在双向可控硅72a发生故障、山形发热体图案901a热失控的场合，拉伸应力的绝对值最大的部位为图12C的a-a截面的基板端部A1，在加上140V 3秒后达到225MPa。在加热器的温度从常温(24°C )时不进行温度管理地继续对发热体图案901a通电的场合，检验加热器达到破损之前所需要的时间，结果为8秒，在热敏开关60动作以前加热器900破损。 同样，在双向可控硅72b发生故障、谷形发热体图案901b热失控的场合，拉伸应力的绝对值最大的部位为图12C中的截面的基板端部A2，加上140V3秒后，到达225MPa。检验后发现，在加热器的温度从常温(24tO时不进行温度管理地继续对发热体图案901b通电的场合，加热器从开始通电达到破损之前所需要的时间为8秒，在热敏开关60动作以前加热器900破损。 如上述那样，按照本实施例，与比较例相比较；可大幅度地缓和发热体图案的热失控时的热应力，可确保加热器破损的余量。这主要受以基板横向大体中央CL为基准的各发热体图案配置构成的对称程度影响，通过将在过去的多个驱动发热体图案中将各发热体图案非对称地配置的构成形成为本例那样的构成，使得相同的导通路径上的2个发热体图案配置到基板宽度的一端侧和另一端侧，在基板宽度方向夹入其它导通路径上的发热体图案，从而在所有通电中都可确保相对于上述基板横向大体中央CL的发热对称度。这样，可提高加热器的耐久性'可靠性，进而提高定影装置的质量'可靠性。
换言之，图像加热装置具有"包括基板和在基板上沿其纵向形成的多个发热电阻的加热器"和电连接于电源与多个发热电阻之间的多个开关元件，多个发热电阻具有由第1开关元件驱动的至少2个第1发热电阻和由第2开关元件驱动的至少1个第2发热电阻；第2发热电阻在基板的横向上设于至少2个第1发热电阻之间，所以，可提高加热器的耐久性，抑制加热器在安全元件动作前破损。 另外，如本实施例那样，由第1开关元件驱动的第1发热电阻与由第2开关元件驱动的第2发热电阻若具有不同的发热分布，则也可同时实现非过纸部升温的降低和确保定影性。 而且，在本实施例l中，说明了将构成山形发热分布的发热体图案配置到基板宽度方向的两端侧、将构成谷形发热分布的发热体图案配置于其内侧的情况，但由如图5A所示那样，第l发热电阻具有谷形的发热分布、第2发热电阻具有山形的发热分布的加热器110也可获得同样的效果。 另外，在本实施例1中说明了相对基板宽度方向完全对称的发热体图案配置构成，但不限于此，只要将相同导通路径上的发热体图案配置到基板横向的一端侧和另一端侧，由在基板横向上夹入另一导通路径上的发热体图案，换言之，如在基板的横向将第2发热电阻设于至少2个第1发热电阻之间，则即使不为在基板宽度方向(横向)上完全对称的构成，也可获得相应的作用效果。即，即使在如图5B所示那样基板宽度的一端侧与另一端侧发热分布有一些不同的加热器120，也可比比较例的构成更能保持发热对称度，所以，不太损害加热器破损的余量。 另外，第l发热电阻至少为2个即可，也可为3个或3个以上。第2发热电阻至少为l个即可，也可为2个或2个以上。
实施例2 实施例1的作用效果也可由以下所示实施例2的构成实现。 图6示出用于本实施例2的加热器200的示意构成的一例。加热器200在加热器基板204的宽度方向(横向)两端侧形成发热体图案201a-l 201a-2(第1发热电阻)，在其内侧形成发热体图案201b(第2发热电阻)。上述发热体图案201a-l .201a-2与201b中的发热体图案201a-l '201a-2在供电电极202a与共用电极203之间被相互并联，从而形成第1导通路径。发热体图案201b在供电电极202b与共用电极203之间形成第2导通路径。发热体图案201a-l 201a-2(第1发热电阻)由图7所示双向可控硅72a(第1开关元件)驱动，发热体图案加lb(第2发热电阻)由双向可控硅"b(第2开关元件)驱动。
发热体图案201a-l 201a-2与实施例1同样，通过从纵向中央附近到端部多级扩大图案宽度，而形成逐渐减小纵向的单位长度的电阻值的山形发热体图案。在发热体图案201a-l'201a-2，使图6A的纵向中央附近的基板宽度方向的ci-ci线段附近的单位长度的电阻值成为端部附近的基板宽度方向的线段附近的单位长度的电阻值的1.2倍。
发热体图案201b与实施例1同样，通过从纵向中央附近到端部多级减小图案宽度，从而逐渐增大纵向的单位长度的电阻值，形成谷形发热体图案。在发热体图案201b中，使图6A的上述线段附近的单位长度的电阻值成为a-a线段附近的单位长度的电阻值的1.2倍。 发热体图案201a'201b的电阻值分别设定为Ra二 20Q(由于是并联，Ral = Ra2=40Q)、 Rb = 20Q，设定成在对各发热体图案加上了 120V的场合，各发生720W的电功率。在这样设定电阻的场合，关于图6B的发热体图案的宽度的关系，例如成为Wal=2a2 = lmm、 Wb = 2mm、图案间隙0.5mm那样的宽度设定，从而可由相同配合材料形成各发热体图案。 如图6B所示那样，发热体图案201a和201b的形成区域Wh形成为相对于加热器基板204的基板宽度Wc的中央CL大体对称，设定为处于定影辊隙部N内的那样的区域宽度。在本实施例中，设定为Wc = 10mm、 Wh = 5mm。 在实施例2中，上述Wal Wa2与Wb的关系与实施例1不同。形成于加热器基板204两端侧的发热体图案201a-l .201a-2并联，构成1个导通路径，所以，用于产生与实施例1相同的电功率的发热体图案201a-l 201a-2的电阻设定分别设定得比实施例1高(在实施例1中，Ral = Ra2 = 10 Q ，在本实施例2中，Ral = Ra2 = 40 Q )。 随之，可将图6B的Wal和Wa2设定为Wb的约1/2倍(实施例1的Wal和Wa2为Wb的约2倍)。
13
在将上述加热器200组装到图7所示加热器驱动电路70的定影装置中，双向可控硅72a'72b中的一方发生故障而使加热器200热失控的场合加到加热器200的宽度方向截面上的热应力分布如图8所示。 在如本实施例那样并联连接2个第1发热电阻的场合，形成于基板204的宽度方向两端侧的发热体图案201a-l 201a-2的图案宽度Wal Wa2比实施例1的场合细时，在双向可控硅72a产生故障导致加热器200热失控时，基板宽度中心部的温度上升受到抑制，存在基板宽度两端部的温度上升受到促进的倾向，所以，成为图8A所示那样的热应力分布，加到加热器200的基板宽度方向两端的拉伸应力的最大值比实施例1的场合小。
另外，当形成于发热体图案201a-l 201a-2内侧的发热体图案201b的图案宽度Wb比实施例1的场合粗时，在双向可控硅72b产生故障导致加热器200的热失控的场合，基板宽度中心部的温度上升受到抑制，存在基板宽度两端部的温度上升受到促进的倾向，因比成为图8B所示那样的热应力分布，加到加热器200的基板宽度方向两端的拉伸应力的最大值比实施例1的场合小。在表1中归纳了实施例1、实施例2、及比较例的、在980W的状态下使山形发
热体图案和谷形发热体图案分别热失控时从热失控开始经过3秒后的拉伸应力最大值、
热失控时的加热器破损的有无(及没有安全元件60的场合的破损时间)、安全元件60的
动作有无的检验结果。 表l
980W热失控时的4企4全实施例1实施例2比较例
山形发 热体图 奮 紧3秒后的拉伸应力最大值！ 106MPal(:K)MPa225MPa
加热器破损 (没有安全元件的场合 的破损时间)不破损不破掘 (17sec)破损 (8sec)
安全元件动作动作动4t不动作
谷形发 热体图 奮 笨3秒后的4立伸应力最大值172MPa1G5MPa225MPa
器《皮损不破损不破损破损 (8se(:)
安全元件动作动作动作 不动作
以上，通过如本实施例2那样并联加热器基板宽度方向两端侧的发热体图案即2个第1发热电阻而形成1个导通路径，从而可进一步减轻任一个发热体图案热失控时的拉伸应力，可提高加热器破损的余量。
实施例3 实施例1的作用效果也可由以下所示实施例3的构成实现。
14
在实施例l、 2中，说明了记录材料的过纸基准设于纵向中央的定影装置和该定 影装置所具有的加热器，但本实施例3为设在记录材料P的过纸基准为纵向(与记录材料 P的输送方向c正交的方向)的端部(纵向端部)的定影装置和其具有的加热器的实施形 式。 图9示出过纸基准设于纵向端部的定影装置具有的加热器构成的一例。加热器 构成以外的构成与实施例l、 2相同。加热器300在加热器基板304的宽度方向(横向)两 端侧形成发热体图案301a-l '301a-2(第1发热电阻)，在其内侧形成发热体图案301b(第2 发热电阻)。上述发热体图案301a-l '301a-2与301b中的发热体图案301a-l '301a-2在供 电电极302a与共用电极303之间相互串联或并联，形成第1导通路径(在本实施例中是并 联)。发热体图案301b形成于供电电极302b与共用电极303之间，构成第2导通路径。 发热体图案301a-l '301a-2(第1发热电阻)由第1开关元件驱动，发热体图案301b(第2 发热电阻)由第2开关元件驱动。 在本实施例3中，发热体图案301a(301a-l 301a-2)被形成为从加热器300的 纵向一端侧(过纸基准S侧)到另一端侧多级扩大图案宽度，从而逐渐减小纵向的单位长 度的电阻值，在对其通电时，从基板104的纵向的预定基准位置即过纸基准S侧到另一端 逐渐减小发热量。发热体图案301b被形成为与上述发热体图案301a相反，多级减小 图案宽度，从而逐渐增大纵向的单位长度的电阻值，在对其通电时从预定基准位置即过 纸基准S侧到另一端逐渐增大发热量。 按照本实施例3的构成，在记录材料的过纸基准设于纵向端部的定影装置中， 使加到加热器上的热应力减小，从而可确保定影装置热失控时的加热器破损余量。另 外，由于第1发热电阻与第2发热电阻具有不同的发热分布，所以，可同时实现减少非过 纸部升温和确保定影性。 以上说明了本发明的实施例1 3，但本发明不限于这些实施例，本发明可以是 技术思想内的所有变形。 例如，在本发明的实施例中，是通过对各发热体图案宽度进行调整而形成纵向 发热分布的，但也可以通过在纵向上改变图案厚度或发热电阻的材料配合来形成纵向发 热分布。另外，纵向发热分布也可不平滑地变化，而是为可形成阶梯状的发热分布的加 热器(图IOA)。 另外，也可以通过使第1发热电阻与第2发热电阻的发热电阻长度不同，而能够 切换加热器的发热分布的构成中适用本发明(图IOB)。 另外，也可在技术思想内构成具有3驱动或3驱动以上的独立通电路径的加热器
(图ioc)。 此外，加热器基材不限于氧化铝，也可以是在氮化铝等各种陶瓷基材中，发热 体图案形成面可以是加热器基板的表背面。
下面，说明本发明的其它实施例。
实施例4 图15为去除了覆盖发热电阻的表面保护层的状态的加热器表面侧的平面模型 图。本实施例也与实施例1 3同样，第2发热电阻在基板的横向设于至少2个第1发 热电阻间。另外，在本实施例中，第1和第2发热电阻都具有2个。
加热器基板20a为由氧化铝'氮化铝等耐热性 良导热性 电绝缘性等的陶瓷材料 构成的横长的薄板构件。在基板20a上以基板的横向的大体中央为基准大体对称地配置 多个发热电阻20b。 发热电阻20b由主发热电阻对20b-l(第1发热电阻)和副发热电阻对20b-2(第2 发热电阻)构成。主发热电阻对具有以基板横向大体中央CL为基准处于对称的位置关系 的发热电阻(20b-l-l)和发热电阻(20b-l-2)。副发热电阻对具有以基板横向大体中央C L 为基准处于对称的位置关系的发热电阻(20b-2-l)和发热电阻(20b-2-2)。主 副发热电阻 对20b-l、 20b-2分别在基板20a的单面上使用厚膜印刷法(丝网印刷法)由Ag/Pd等导电 厚膜糊料按5 ii m左右的厚度印刷 烧成而形成。其中，在基板宽度方向(横向)将基板 端的发热电阻作为主发热电阻，将中央的发热电阻作为副发热电阻，主.副发热电阻对是 并联多个发热电阻而形成的。另外，在以上述基板的横向的大体中央CL为基准处于对 称位置的主发热电阻对的发热电阻(20b-l-l)和发热电阻(20b-l-2)的电端部设置的电极相 互在两端都成为共用电极(22a、 22c)。 对于副发热电阻对，在发热电阻(20b-2-l)和发热 电阻(20b-2-2)的电端部设置的电极也相互在两端都成为共用电极(22b、 22c)。共用电极 22c也是主发热电阻对和副发热电阻对的共用电极。
4个发热电阻的电阻值分别设定为18 Q。 图16示出控制加热器20的温度控制单元27的电路框图的一例。
温度控制单元27具有温度检测元件21、双向可控硅24(24a、 24b)、温度调节控 制部(CPU)23等。在主发热电阻对20b-l、副发热电阻对20b-2的主供电电极22a和副供 电电极22b上分别连接用于控制从商用电源34通电的交流电流的双向可控硅24a(第1开 关元件)、双向可控硅24b(第2开关元件)。另外，与商用电源34串联连接用于防止加 热器20过升温的安全元件(在本例中为温度熔断器、热敏开关)31。安全元件31接触于 加热器20或配置于加热器20的近旁。在温度调节控制部23中，根据温度检测元件21 检测出的温度控制双向可控硅24a、 24b通'断的时刻，在双向可控硅24a中，控制对从主 供电电极22a到共用电极22c的主发热电阻对20b-l的通电，同时，在双向可控硅24b中 控制从副供电电极22b到共用电极22c的对副发热电阻对20b-2的通电，从而将加热器20 调温到预定温度(目标温度)。 下面，说明比较例的加热器50的电阻构成。图24为比较例的加热器50的加热 器表面侧的平面模型图。 在图24所示的比较例的加热器50中，在陶瓷基板50a的单面上，在基板横向的 一端侧和另一端侧沿基板的纵向形成有1个主发热电阻50b-l和1个副发热电阻50-2。对 于在主发热电阻50b-l是从主供给电极51a到共用电极51c进行通电的，对于副发热电阻 50b-2是从副供给电极51b到共用电极51c进行通电的。图中符号52为热敏开关。
如上述那样，在比较例中，在基板横向上将主.副发热电阻50b-l、 50b-2分配配 置于基板50a的一端侧和另一端侧。 而在本实施例中，对于主发热电阻对(20b-l)和副发热电阻对(20b-2)，各发热电 阻(20b-l-l、 20b-l-2)和(20b-2-l、 20b-2-2)配置到相对基板横向大体中央CL对称的基板 横向的一端侧和另一端侧。换言之，两个第2发热电阻(20b-2-l、 20b-2-2)在基板的横向 设于2个第1发热电阻(20b-l-l、 20b-l-2)之间。
16
在图17A中示出对主发热电阻对20b-1通电时的热应力，图17B示出对副发热电 阻对20b-2通电时的热应力，在图17A和图17B分别示出比较例'本实施例的加热器截面 图和热应力分布。 在图17A和图17B中，比较本实施例和比较例可以得知，在比较例中，特别是 在发热侧的基板边缘部(基板宽度方向的一端侧 另一端侧)施加着大的热应力，但在本 实施例中，边缘部的应力减轻。即，产生于基板边缘部的热应力在本实施例中减小。因 此，可减小由热应力施加到基板边缘部的负荷。 另外，图18示出各发热电阻热失控了时的加热器达到破坏的时间和安全元件动 作的时间。 本来当安全元件31动作时，停止对主 副发热电阻20b-l、 20b-2的通电，但在
该实验中，由于分别连接主'副发热电阻20b-l、 20b-2与安全元件31，所以，即使安全元
件31动作，直到加热器20破坏都在向主'副发热电阻20b-l、 20b-2供电。 由图18所示可知，在比较例中，当主发热电阻热失控时，安全元件动作之前加
热器在3.5秒破坏，但按照本实施例，在加热器破坏(10秒)之前安全元件动作(5.8秒)。
副发热电阻热失控时也获得同样的结果。 因此，即使由于温度调节控制部23产生故障等原因使加热器20热失控(异常升 温-过热)，在加热器被破坏之前安全元件动作，可停止向发热电阻供电。因此，可提高 加热器20的耐久性'可靠性。 图15所示加热器20的作用 效果也可由图19A 图19C所示加热器20的构成 达到。 图19A 图19C都为去掉了表面保护层的状态的加热器表面侧的平面模型图。 对与图15所示构件相同的构件采用相同的符号，省略再次的说明。 在图19A中，发热电阻20b由主发热电阻对C第1发热电阻)20b-l(20b-l-l、 20b-l-2)和副发热电阻(第2发热电阻)20b-3构成。副发热电阻20b-3配置在主发热电阻 对的各主发热电阻(20b-l-l、 20b-l-2)之间，而且配置在基板横向大体中央CL上。副发 热电阻20b-3在主发热电阻对20b-l的主供电电极22a侧的电端部作为共用电极具有副供 电电极22d。在图19A所示的加热器20中，可作为二次系电路使用图16的温度控制装 置27。 在图19A的加热器20中，分配成主发热电阻的阻值14.5Q/副发热电阻的阻值 23Q，将主发热电阻/副发热电阻的电功率比率设定为约3 : 2。在此，为了补充低温 环境等的电功率不足，必须确保主发热电阻对20b-l和副发热电阻20b-3的总电功率，所 以，需要以减少副发热电阻的功率的量增大主发热电阻的电功率。 图20示出相同条件下的加热器破坏时间、安全元件动作时间、余量。在将主 /副发热电阻的阻值设为1 : l的场合，虽然当副发热电阻热失控时没有足够的余量(0.4 秒)，但通过使主发热电阻的阻值/副发热电阻的阻值适当地成为2 : 3，即功率比率 3 : 2，从而即使在主发热电阻的热失控时余量减少一些(3.6秒)，在副发热电阻热失控时 也可确保足够的余量(2.8秒)。当然，适当的分配随着基板宽度 厚度 输入电压等而不 同。 另外，根据设计条件，也可由3系统或3系统以上的通电发热电阻构成发热电阻20b。图19B示出其一例子。发热电阻20b由主发热电阻对(第1发热电阻)20b-l、第1 副发热电阻对(第2发热电阻)20b-2、第2副发热电阻对(第3发热电阻)20b-4的3系统 的通电发热电阻构成。构成第2副发热电阻对20b-4的发热电阻对20b-4-l和发热电阻对 20b-4-2在第1副发热电阻(20b-2-l、 20b-2-2)间配置于相对基板横向大体中央CL对称的 基板横向一端侧和另一端侧。各发热电阻(20b-4-l、 20b-4-2)在第1副发热电阻对20b-2 的主供电电极22b侧的电端部具有作为共用电极的副供电电极22e。 在图19B所示加热器20中，作为二次系电路，例如可使用图21所示的温度控制 单元27。对与图16所示构件相同的构件采用相同的附图标记，省略对其进行再次说明。
在主发热电阻对20b-l和第1 第2副发热电阻对20b-2、 20b-4中，分别在主供 电电极22a和副供电电极22b、 22e上连接用于控制从商用电源34通电的交流电流的双向 可控硅24a(第l开关元件)、双向可控硅24b(第2开关元件)、双向可控硅24c(第3开关 元件)。另外，在共用电极22c上通过防止加热器20的过升温的安全元件(在本例子中是 温度熔断器或热敏开关)31连接商用电源34。安全元件31接触于加热器20或配置于加 热器20的近旁。在温度调节控制部23中，根据温度检测元件21检测出的温度控制双向 可控硅24a、 24b、 24c通断的时刻。通过由双向可控硅24a控制对从主供电电极22a到共 用电极22c的主发热电阻对20b-l的通电，由双向可控硅24b控制对从副供电电极22b到 共用电极22c的副发热电阻对20b-2的通电，由双向可控硅24c控制从副供电电极22e到 共用电极22c的副发热电阻对20b-4的通电，从而将加热器20的温度调节到预定温度(目 标温度)。这样，在本例子中，在两个第l发热电阻20b-l-l与20b-l-2之间配置两个第 2发热电阻20b-2-l与20b-2-2，在两个第2发热电阻20b-2-l与20b-2-2间配置两个第3发 热电阻20b-4-l与20b-4-2。 即使在图19B所示的加热器20中，也由于3系统的发热电阻相对基板横向大体 中央CL对称地配置，所以，可减少热应力施加到基板边缘部的负荷，在温度调节控制部 23热失控时，即使加热器20热失控也不被破坏。 在图19A和图19B所示加热器20中，使用发热电阻20b的宽度一定的直线型的 主发热电阻'副发热电阻20b-3，但主'副发热电阻不限于此，也可使用楔型的主'副发热 电阻。图19C示出其一例。 在图19C中，分别将主发热电阻(第1发热电阻)(20b-l-l、 20b-l-2)形成为从
纵向中央附近到端部多级扩大发热电阻宽度的形状，将副发热电阻(第2发热电阻)20b-3 形成为从纵向中央附近到端部多级减小发热电阻宽度的形状。在该场合，主发热电阻 (20b-l-l、 20b-l-2)和副发热电阻20b-3分别配置到相对于基板横向大体中央CL对称的基 板横向的大体中央。 按照本实施例，即使定影装置ll由于某种原因而产生不能对加热器20进行通电 控制的事态而向交流线路(1次系电路)的发热电阻20b继续供电从而使得加热器20热失 控(异常升温'过热)，也不被破坏。 另外，由于热失控不使加热器20破坏，所以，串联地加入交流线路中的温度熔 断器'热敏开关等安全元件31动作，交流线路开路，紧急切断向发热电阻20b的电力供 给，停止加热器20的热失控。
实施例5
在本实施例中，示出在陶瓷基板的表背两面上配置作为发热电阻的主发热电阻 对和副发热电阻的加热器例。对与实施例4相同的构件采用相同附图标记而省略对其进 行再次说明。 图22示出本实施例的加热器的一例子。图22A为去除了表面保护层的加热器表 面侧的平面模型图，图22B为图22A的22B-22B线放大截面图，图22C为22C-22C线放
大截面图。 本实施例为了比实施例4更进一步提高加热器的耐久性，在陶瓷基板21a的 表 背面上对称地配置主发热电阻对20b-l和副发热电阻20b-3。 如图22A和图22B所 示那样，主发热电阻20b-l-l、 20b-l-2配置在相对于基板横向大体中央CL对称的基板横 向的一端侧和另一端侧。各主发热电阻20b-l-l、 20b-l-2在基板20a的表'背面上的电端 部具有主供电电极22a和共用电极22c。另一方面，副发热电阻20b-2在两个主发热电阻 20b-l-l、 20b-l-2间配置于基板横向大体中央。副发热电阻20b-2在主发热电阻对20b-l 的主供电电极22a侧的电端部具有副供电电极22b。在并联连接上述表'背面上的主发热电阻20b-l和副发热电阻20b-3的场合，在与 该各发热电阻对应的电极22a、 22c、 22b上通过基板20a设置通孔22a-l、 22c-l、 22b-l， 实现导通(参照图22C)，或采用从基板20a的表'背面通过接点40a、 40b实现导通的连接 器40(参照图22D)。 按照本实施例，由于基板20a的表'背面的温度差大体相等，所以，即使基板20a 较厚时，由于经常成为相对基板横向大体中央CL对称的温度分布，所以，热应力抵消而 剧减。 图23A 图23D示出比较实施例4的加热器与实施例5的加热器的热应力的结 果。图23A为示于实施例4的图19(A)的加热器20的宽度方向截面图，图23B为实施例 5的加热器的宽度方向截面图和实施例4 实施例5的加热器的热应力分布图。在图23C 中示出在实施例4 实施例5的加热器中发热电阻热失控时的各加热器达到被破坏的时间 和安全元件动作的时间。 在图23C中，加热器被破坏时间在实施例4为8.2秒，而在实施例5中为9.0秒。 安全元件的动作时间在实施例4中为4.6秒，而在实施例5中为3.4秒。结果，安全元件 31的动作余量在实施例4为3.6秒，而在实施例5中为5.6秒。 因此，按照本实施例的加热器，由于在基板厚度方向产生的热应力减少(不均匀 的温度分布消失)，所以，当然在相同电功率下达到加热器破坏的时间变长，此外，通过 安全元件更接近发热电阻，从而使动作时间极端变短。这样，在实施例1中也增加，可 确保足够的余量。因此，在本实施例中，可提高加热器20的耐久性'可靠性。
按照本实施例，在因热失控而使加热器20破坏之前，串联地介入交流线的温度 熔断器'热敏开关等安全元件31动作，交流线路开路，紧急切断向发热电阻20b的电力供 给，停止加热器20的热失控。 在本实施例中，作为如上述那样在基板的表 背面上配置发热电阻的构成的加热 器例子，说明了示于实施例4的图19A的加热器20，但相对实施例4的图15、图19B和 图19C所示加热器20也可形成为同样的构成。 如上述那样，在热失控使加热器20破坏之前安全元件31动作，紧急切断电力，所以，交流线路'直流线路的电流泄漏、漏电'温度调节控制系统的破损、该电流泄漏引 起的通信对方计算机的误动作等也减少。 另外，由于投入最大电功率时加热器20也不被破坏，所以，可将加热器发热电 阻总阻值设定得较低。 这样，可提供能够应对包含加热器的定影装置为图像加热定影装置的场合的速
度提高的图像形成装置。
其它 a)在第4、第5实施例中，作为加压旋转体的加压构件也可为具有弹性构件的环
形皮带体，由其代替具有弹性构件的辊体。另外，也可例如使用由日本特开2001-228731
号公报公开的环形皮带和加压构件构成的加压薄膜组件实现小热容量化。 b)作为一方的旋转体的定影薄膜也可形成为由驱动辊和张紧辊架设该薄膜进行
驱动的构成(薄膜驱动方式)。 以上说明了本发明的各种例子和实施例，但如为本技术领域的技术人员，则本 发明的宗旨和范围不限于本说明书内的特定说明和附图，可理解为涉及权利要求所有说 明的各种修正和变更。
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权利要求
一种定影装置，其特征在于，包括筒状的定影薄膜，加热器，其与上述定影薄膜的内表面接触，并具有陶瓷基板和在上述陶瓷基板上设置的3个发热电阻，加压辊，其隔着上述定影薄膜与上述加热器之间形成定影辊隙部，该定影辊隙部用于夹持输送承载着调色剂像的记录材料，控制部件，其控制从商用电源向上述3个发热电阻的电力供给，安全元件，其设置于从该商用电源向上述3个发热电阻供电的供电电路上，由于上述加热器的异常升温而动作，从而切断上述供电电路；上述3个发热电阻包括在该陶瓷基板上配置于上述陶瓷基板的短边方向中央的1个发热电阻、以及以上述中央为基准在该陶瓷基板上对称配置的2个发热电阻；在上述陶瓷基板上对称配置的2个发热电阻以串联或并联的形式连接在一对电极之间，并同时发热；在从该商用电源向上述陶瓷基板上对称配置的2个发热电阻供电的供电电路中，设有根据来自上述控制部件的信号切换供电电路的导通状态和切断状态的第一驱动元件；在从该商用电源向上述1个发热电阻供电的供电电路中，设有根据来自上述控制部件的信号切换供电电路的导通状态和切断状态的第二驱动元件；在上述陶瓷基板上对称配置的2个发热电阻中的每一个电阻值分布中，上述长度方向的单位长度的电阻值在上述加热器的长度方向从中央部向两端部逐渐减小；在上述1个发热电阻的电阻值分布中，上述长度方向的单位长度的电阻值在上述加热器的长度方向从中央部向两端部逐渐增大。
2. —种加热器，在具有筒状定影薄膜的定影装置中使用，其特征在于， 该加热器具有陶瓷基板和在上述陶瓷基板上设置的3个发热电阻，该加热器与上述定影薄膜的内表面接触，上述3个发热电阻包括在该陶瓷基板上配 置于上述陶瓷基板的短边方向中央的l个发热电阻、以及以上述中央为基准在该陶瓷基 板上对称配置的2个发热电阻；上述定影装置还包括加压辊，其隔着上述定影薄膜与上述加热器之间形成定影辊隙部，该定影辊隙部用 于夹持输送承载着调色剂像的记录材料，控制部件，其控制从商用电源向上述3个发热电阻的电力供给，安全元件，其设置于从该商用电源向上述3个发热电阻供电的供电电路上，由于上 述加热器的异常升温而动作，从而切断上述供电电路；在上述陶瓷基板上对称配置的2个发热电阻以串联或并联的形式连接在一对电极之 间，并同时发热；在从该商用电源向上述陶瓷基板上对称配置的2个发热电阻供电的供电电路中，设 有根据来自上述控制部件的信号切换供电电路的导通状态和切断状态的第一驱动元件；在从该商用电源向上述1个发热电阻供电的供电电路中，设有根据来自上述控制部 件的信号切换供电电路的导通状态和切断状态的第二驱动元件；在上述陶瓷基板上对称配置的2个发热电阻中的每一个电阻值分布中，上述长度方向的单位长度的电阻值在上述加热器的长度方向从中央部向两端部逐渐减小；在上述1个发热电阻的电阻值分布中，上述长度方向的单位长度的电阻值在上述加热器的长度方向从中央部向两端部逐渐增大。
全文摘要
一种定影装置及用于该装置的加热器，该定影装置包括筒状的定影薄膜、加热器、加压辊、控制部件和安全元件；该加热器具有陶瓷基板和在上述陶瓷基板上设置的3个发热电阻，该加热器与上述定影薄膜的内表面接触，上述3个发热电阻包括在该陶瓷基板上配置于上述陶瓷基板的短边方向中央的1个发热电阻、以及以上述中央为基准在该陶瓷基板上对称配置的2个发热电阻；这样，可提供加热器的耐久性优良的定影装置及用于该装置的加热器。
文档编号H05B3/00GK101692161SQ200910171880
公开日2010年4月7日 申请日期2005年6月21日 优先权日2004年6月21日
发明者三浦诚悦, 前田雅文, 加藤明, 岩崎敦志, 牧平朋之, 酒井宏明, 高见洋 申请人:佳能株式会社