JP7738828B2 - Heater and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、ヒータ、および画像形成装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a heater and an image forming apparatus.
複写機やプリンタなどの画像形成装置には、トナーを定着させるためのヒータが設けられている。また、リライタブルカードリーダ・ライタなどに設けられる印字消去装置などにもヒータが設けられている。一般的に、この様なヒータは、長尺状の基板と、基板の一方の面に設けられ、基板の長手方向に延びる発熱体と、発熱体の両側の端部のそれぞれに電気的に接続された一対の端子と、を有している。そして、一対の端子のそれぞれが、ハーネス(コネクタと配線)を介して、ヒータの外部に設けられた制御回路などと電気的に接続される。そのため、長尺状のヒータの両側の端部のそれぞれに、ハーネスが接続されることになり、ハーネスの省スペース化、省資源化、低コスト化などを図るのが困難となる。 Image forming devices such as copiers and printers are equipped with heaters for fixing toner. Heaters are also installed in print/erase devices installed in rewritable card readers/writers and the like. Typically, such heaters have a long substrate, a heating element mounted on one side of the substrate and extending in the longitudinal direction of the substrate, and a pair of terminals electrically connected to each end of the heating element. Each of the pair of terminals is then electrically connected to a control circuit or the like installed outside the heater via a harness (connector and wiring). As a result, a harness must be connected to each end of the long heater, making it difficult to reduce the space, resources, and costs of the harness.
この場合、基板の、発熱体が設けられる面に、発熱体に沿って延びる配線パターンを設ければ、長尺状の基板の一方の端部側に、一対の端子を配置することができる。この様にすれば、長尺状の基板の一方の端部側に、ハーネスを接続することができる。そのため、ハーネスの省スペース化、省資源化、低コスト化などを図ることができる。 In this case, if a wiring pattern extending along the heating element is provided on the surface of the board where the heating element is provided, a pair of terminals can be placed on one end of the long board. In this way, a harness can be connected to one end of the long board. This allows for space-saving, resource-saving, and cost-reducing harnesses.
ところが、この様にすると、長尺状の基板の短手方向(幅方向)に、発熱体と配線パターンを並べて設けることになる。そのため、基板の短手方向の寸法(幅寸法)が大きくなるので、ヒータの小型化が困難となる。 However, this approach requires arranging the heating element and wiring pattern side by side in the short direction (width) of the long substrate. This increases the short dimension (width) of the substrate, making it difficult to miniaturize the heater.
そこで、簡易な構成で、基板の、長手方向における一方の端部側に、端子を設けることができる技術の開発が望まれていた。 Therefore, there was a need to develop a technology that would allow terminals to be provided on one end of a board in the longitudinal direction using a simple configuration.
本発明が解決しようとする課題は、簡易な構成で、基板の、長手方向における一方の端部側に、端子を設けることができるヒータ、および画像形成装置を提供することである。 The problem that this invention aims to solve is to provide a heater and an image forming apparatus that have a simple configuration and that can provide a terminal on one end of the substrate in the longitudinal direction.
実施形態に係るヒータは、導電性を有し、一方の方向に延びる形状を有する基板と;前記基板の第1の面に設けられ、絶縁性を有する第1の絶縁部と;前記第1の絶縁部の上に設けられ、前記基板の長手方向に延びる発熱体と;前記第1の絶縁部の上に設けられ、前記発熱体と電気的に接続され、前記基板の長手方向において、前記基板の一方の端部の近傍に設けられた端子と;前記第1の絶縁部の上に設けられ、前記発熱体と、前記導電性を有する基板と、に電気的に接続され、前記基板の長手方向において、前記基板の他方の端部の近傍に設けられた配線と;前記基板の、前記第1の面に対向する第2の面に設けられ、絶縁性を有する第2の絶縁部と;を具備している。前記第2の面の、前記基板の前記端子が設けられた側の端部の近傍は、前記第2の絶縁部から露出している。 The heater according to this embodiment comprises a conductive substrate extending in one direction; a first insulating portion provided on a first surface of the substrate; a heating element provided on the first insulating portion and extending in the longitudinal direction of the substrate; a terminal provided on the first insulating portion, electrically connected to the heating element, and provided near one end of the substrate in the longitudinal direction of the substrate; wiring provided on the first insulating portion, electrically connected to the heating element and the conductive substrate, and provided near the other end of the substrate in the longitudinal direction of the substrate; and a second insulating portion provided on a second surface of the substrate opposite the first surface, and having insulating properties. The portion of the second surface near the end of the substrate on which the terminal is provided is exposed from the second insulating portion.
本発明の実施形態によれば、簡易な構成で、基板の、長手方向における一方の端部側に、端子を設けることができるヒータ、および画像形成装置を提供することができる。 Embodiments of the present invention provide a heater and an image forming apparatus that have a simple configuration and can provide a terminal on one end of the substrate in the longitudinal direction.
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。また、各図面中の矢印X、Y、Zは互いに直交する三方向を表している。例えば、基板の長手方向をX方向、基板の短手方向(幅方向)をY方向、基板の面に垂直な方向をZ方向としている。 Embodiments will be illustrated below with reference to the drawings. Note that in each drawing, similar components are given the same reference numerals and detailed explanations will be omitted where appropriate. Also, the arrows X, Y, and Z in each drawing represent three mutually perpendicular directions. For example, the longitudinal direction of the substrate is the X direction, the lateral direction (width direction) of the substrate is the Y direction, and the direction perpendicular to the surface of the substrate is the Z direction.
(ヒータ)
図1は、本実施の形態に係るヒータ1を、Z方向における一方の側から見た場合の模式図である。
図2は、ヒータ1を、Z方向における他方の側から見た場合の模式図である。
図3は、図1におけるヒータ1のA-A線方向の模式断面図である。
図1~図3に示すように、ヒータ1は、例えば、基板10、絶縁部21(第1の絶縁部の一例に相当する)、絶縁部22(第2の絶縁部の一例に相当する)、発熱体30、配線部41、配線42、および保護部50を有する。絶縁部21、発熱体30、配線部41、配線42、および保護部50は、Z方向における基板10の一方の面10aの側に設けられている。絶縁部22は、Z方向における基板10の他方の面10bの側に設けられている。
(heater)
FIG. 1 is a schematic diagram of a heater 1 according to this embodiment, viewed from one side in the Z direction.
FIG. 2 is a schematic diagram of the heater 1 as viewed from the other side in the Z direction.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the heater 1 taken along line AA in FIG.
1 to 3, the heater 1 includes, for example, a substrate 10, an insulating portion 21 (corresponding to an example of a first insulating portion), an insulating portion 22 (corresponding to an example of a second insulating portion), a heating element 30, a wiring portion 41, wiring 42, and a protective portion 50. The insulating portion 21, the heating element 30, the wiring portion 41, wiring 42, and the protective portion 50 are provided on one surface 10a of the substrate 10 in the Z direction. The insulating portion 22 is provided on the other surface 10b of the substrate 10 in the Z direction.
基板10は、板状を呈し、面10a(第1の面の一例に相当する)と、面10aに対向する面10b(第2の面の一例に相当する)と、を有する。基板10は、一方の方向(例えば、X方向)に延びる形状を有している。基板10の平面形状は、例えば、長尺状の長方形である。基板10の厚みは、例えば、0.5mm~1.0mm程度である。基板10の幅寸法W(短手方向の寸法;Y方向の寸法)は、例えば、5mm~15mm程度である。基板10の長さL(長手方向の寸法;X方向の寸法)は、加熱対象物(例えば、紙)のサイズなどに応じて適宜変更することができる。 Substrate 10 is plate-shaped and has surface 10a (an example of a first surface) and surface 10b (an example of a second surface) opposite surface 10a. Substrate 10 has a shape that extends in one direction (e.g., the X direction). The planar shape of substrate 10 is, for example, an elongated rectangle. The thickness of substrate 10 is, for example, approximately 0.5 mm to 1.0 mm. The width dimension W (short-side dimension; Y-direction dimension) of substrate 10 is, for example, approximately 5 mm to 15 mm. The length L (longitudinal dimension; X-direction dimension) of substrate 10 can be changed as appropriate depending on the size of the object to be heated (e.g., paper), etc.
基板10は、耐熱性と、導電性を有する材料から形成される。一般的には、基板は、酸化アルミニウムなどのセラミックスから形成されるが、本実施の形態に係るヒータ1には、金属を含む基板10が設けられている。金属は、例えば、ステンレス、アルミニウム合金などとすることができる。 The substrate 10 is made of a heat-resistant and electrically conductive material. Generally, substrates are made of ceramics such as aluminum oxide, but the heater 1 of this embodiment is provided with a substrate 10 that includes a metal. The metal can be, for example, stainless steel, an aluminum alloy, or the like.
図1および図3に示すように、絶縁部21は、絶縁性を有し、基板10の面10aに設けられている。絶縁部21は、例えば、基板10の面10aを覆う様に設けることができる。絶縁部21は、導電性を有する基板10と、発熱体30、配線部41、および配線42と、の間を絶縁するために設けられている。そのため、絶縁部21は、基板10と、発熱体30、配線部41、および配線42と、の間に設けられる。絶縁部21は、例えば、セラミックスやガラス材料などの無機材料から形成することができる。絶縁部21は、例えば、溶射や焼成などにより形成することができる。 As shown in Figures 1 and 3, the insulating portion 21 has insulating properties and is provided on the surface 10a of the substrate 10. The insulating portion 21 can be provided, for example, to cover the surface 10a of the substrate 10. The insulating portion 21 is provided to insulate the conductive substrate 10 from the heating element 30, the wiring portion 41, and the wiring 42. Therefore, the insulating portion 21 is provided between the substrate 10 and the heating element 30, the wiring portion 41, and the wiring 42. The insulating portion 21 can be formed, for example, from an inorganic material such as ceramic or glass material. The insulating portion 21 can be formed, for example, by thermal spraying or firing.
発熱体30は、印加された電力を熱(ジュール熱)に変換する。発熱体30は、絶縁部21の上(絶縁部21の基板10側とは反対側の面)に設けられている。
発熱体30は、例えば、X方向に延びている。発熱体30は、例えば、Y方向において基板10の中央に1つ設けることができる。
発熱体30は、例えば、酸化ルテニウム(RuO2)や、銀・パラジウム(Ag-Pd)合金などを用いて形成することができる。発熱体30は、例えば、スクリーン印刷法などを用いてペースト状の材料を絶縁部21の上に塗布し、焼成法などを用いてこれを硬化させることで形成することができる。
The heating element 30 converts the applied power into heat (Joule heat) and is provided on the insulating part 21 (on the surface of the insulating part 21 opposite to the substrate 10 side).
The heating element 30 extends, for example, in the X direction. For example, one heating element 30 can be provided at the center of the substrate 10 in the Y direction.
The heating element 30 can be formed using, for example, ruthenium oxide (RuO 2 ), a silver-palladium (Ag—Pd) alloy, etc. The heating element 30 can be formed, for example, by applying a paste-like material onto the insulating part 21 using a screen printing method or the like, and then hardening it using a baking method or the like.
配線部41は、例えば、絶縁部21の上に設けられる。配線部41は、例えば、端子41a、および配線41bを有する。
例えば、端子41aは、配線41bを介して、発熱体30と電気的に接続されている。例えば、端子41aは、X方向において、基板10の一方の端部10cの近傍に設けられている。
The wiring portion 41 is provided, for example, on the insulating portion 21. The wiring portion 41 has, for example, a terminal 41a and a wire 41b.
For example, the terminal 41a is electrically connected to the heating element 30 via a wiring 41b. For example, the terminal 41a is provided near one end 10c of the substrate 10 in the X direction.
配線41bは、端子41aと発熱体30とを電気的に接続する。配線41bの一方の端部は、端子41aと電気的に接続されている。配線41bの他方の端部は、発熱体30と電気的に接続されている。 Wiring 41b electrically connects terminal 41a and heating element 30. One end of wiring 41b is electrically connected to terminal 41a. The other end of wiring 41b is electrically connected to heating element 30.
端子41a、および配線41bは、例えば、銀や銅などを含む材料を用いて形成される。例えば、端子41a、および配線41bは、スクリーン印刷法などを用いてペースト状の材料を絶縁部21の上に塗布し、焼成法などを用いてこれを硬化させることで形成することができる。 The terminals 41a and wiring 41b are formed using a material containing, for example, silver or copper. For example, the terminals 41a and wiring 41b can be formed by applying a paste-like material onto the insulating portion 21 using a method such as screen printing, and then hardening it using a method such as baking.
配線42は、例えば、絶縁部21の上に設けられる。配線42は、例えば、発熱体30と、導電性を有する基板10と、に電気的に接続されている。例えば、配線42は、X方向において、基板10の他方の端部10dの近傍に設けられている。例えば、配線42の一方の端部は、発熱体30と電気的に接続されている。配線42の他方の端部は、絶縁部21に設けられた孔や切り欠きなどを介して、基板10と電気的に接続されている。なお、基板10の面10aの端部10dの近傍を、絶縁部21から露出させて、配線42の他方の端部を面10aに電気的に接続してもよい。 The wiring 42 is provided, for example, on the insulating portion 21. The wiring 42 is electrically connected, for example, to the heating element 30 and the conductive substrate 10. For example, the wiring 42 is provided near the other end 10d of the substrate 10 in the X direction. For example, one end of the wiring 42 is electrically connected to the heating element 30. The other end of the wiring 42 is electrically connected to the substrate 10 via a hole or notch provided in the insulating portion 21. Note that the vicinity of the end 10d on the surface 10a of the substrate 10 may be exposed from the insulating portion 21, and the other end of the wiring 42 may be electrically connected to the surface 10a.
配線42は、例えば、銀や銅などを含む材料を用いて形成される。例えば、配線42は、スクリーン印刷法などを用いてペースト状の材料を絶縁部21の上に塗布し、焼成法などを用いてこれを硬化させることで形成することができる。 The wiring 42 is formed using a material containing, for example, silver or copper. For example, the wiring 42 can be formed by applying a paste-like material onto the insulating portion 21 using a method such as screen printing, and then hardening it using a method such as baking.
保護部50は、例えば、絶縁部21の上に設けられ、X方向に延びている。保護部50は、例えば、発熱体30および配線41bを覆っている。ただし、端子41aは、保護部50から露出している。例えば、図1に示すように、X方向において、基板10の端部10cと、保護部50の端部との間の距離L1は、基板10の端部10cと、端子41aの保護部50側の端部との間の距離L2よりも大きい。端子41aが、保護部50から露出していれば、端子41aに、ハーネスのコネクタを装着することができる。 The protective portion 50 is provided, for example, on the insulating portion 21 and extends in the X direction. The protective portion 50 covers, for example, the heating element 30 and the wiring 41b. However, the terminal 41a is exposed from the protective portion 50. For example, as shown in FIG. 1, in the X direction, the distance L1 between the end 10c of the substrate 10 and the end of the protective portion 50 is greater than the distance L2 between the end 10c of the substrate 10 and the end of the terminal 41a on the protective portion 50 side. If the terminal 41a is exposed from the protective portion 50, a harness connector can be attached to the terminal 41a.
保護部50は、例えば、発熱体30および配線41bを絶縁する機能、発熱体30において発生した熱を外部に伝える機能、および、外力や腐食性ガスなどから発熱体30および配線41bを保護する機能を有する。保護部50は、耐熱性および絶縁性を有し、化学的安定性および熱伝導率の高い材料から形成される。保護部50は、例えば、セラミックスや、ガラス材料などの無機材料から形成される。この場合、酸化アルミニウムなどの熱伝導率の高い材料を含むフィラーが添加されたガラス材料を用いて保護部50を形成することもできる。フィラーが添加されたガラス材料の熱伝導率は、例えば、2[W/(m・K)]以上とすることができる。 The protective portion 50 has functions such as insulating the heating element 30 and wiring 41b, transferring heat generated in the heating element 30 to the outside, and protecting the heating element 30 and wiring 41b from external forces, corrosive gases, and the like. The protective portion 50 is formed from a material that is heat-resistant and insulating, and has high chemical stability and thermal conductivity. The protective portion 50 is formed from an inorganic material such as ceramic or glass. In this case, the protective portion 50 can also be formed using a glass material to which a filler containing a material with high thermal conductivity, such as aluminum oxide, has been added. The thermal conductivity of the glass material to which a filler has been added can be, for example, 2 [W/(m·K)] or more.
保護部50は、例えば、スクリーン印刷法などを用いてペースト状の材料を絶縁部21、発熱体30、配線41b、および配線42の上に塗布し、焼成法などを用いてこれを硬化させることで形成することができる。 The protective portion 50 can be formed, for example, by applying a paste-like material onto the insulating portion 21, heating element 30, wiring 41b, and wiring 42 using a method such as screen printing, and then hardening it using a method such as baking.
図2および図3に示すように、絶縁部22は、絶縁性を有し、基板10の面10bに設けられている。絶縁部22は、例えば、基板10の面10bを覆う様に設けることができる。ただし、基板10の面10bの、基板10の端子41aが設けられた側の端部10cの近傍は、絶縁部22から露出している。基板10の面10bの端部10cの近傍が、絶縁部22から露出していれば、導電性を有する基板10に、ハーネスのコネクタを装着することができる。 As shown in Figures 2 and 3, the insulating portion 22 is insulating and is provided on the surface 10b of the substrate 10. The insulating portion 22 can be provided, for example, to cover the surface 10b of the substrate 10. However, the vicinity of the end 10c of the surface 10b of the substrate 10, on which the terminal 41a of the substrate 10 is provided, is exposed from the insulating portion 22. If the vicinity of the end 10c of the surface 10b of the substrate 10 is exposed from the insulating portion 22, a harness connector can be attached to the conductive substrate 10.
例えば、X方向において、基板10の端部10cと、絶縁部22の端部との間の距離L3は、前述した、基板10の端部10cと、端子41aの保護部50側の端部との間の距離L2よりも大きくすることができる。例えば、距離L3は、前述した、基板10の端部10cと、保護部50の端部との間の距離L1と同じにしてもよい。 For example, in the X direction, the distance L3 between the end 10c of the substrate 10 and the end of the insulating portion 22 can be greater than the distance L2 between the end 10c of the substrate 10 and the end of the terminal 41a on the protective portion 50 side. For example, the distance L3 may be the same as the distance L1 between the end 10c of the substrate 10 and the end of the protective portion 50.
絶縁部22は、導電性を有する基板10の面10bの側を絶縁するために設けられている。絶縁部22の厚み、材料、および形成方法は、例えば、前述した絶縁部21の厚み、材料、および形成方法と同じとすることができる。 The insulating portion 22 is provided to insulate the conductive surface 10b of the substrate 10. The thickness, material, and formation method of the insulating portion 22 can be the same as, for example, the thickness, material, and formation method of the insulating portion 21 described above.
なお、絶縁部22の厚みは、絶縁部21の厚みよりも厚くすることもできる。例えば、ヒータ1の使用時や製造時(例えば、保護部50などの焼成時)には、材料の熱膨張率の差に起因して熱応力が発生する。そのため、熱応力により、ヒータ1に反りが発生するおそれがある。ヒータ1に反りが発生すると、ヒータ1と加熱対象物との間の距離がばらついて、加熱対象物に加熱ムラが生じるおそれがある。 The thickness of insulating part 22 can also be made thicker than the thickness of insulating part 21. For example, when heater 1 is used or manufactured (for example, when protective part 50 is baked), thermal stress occurs due to differences in the thermal expansion coefficients of the materials. This thermal stress may cause warping of heater 1. If heater 1 warps, the distance between heater 1 and the object to be heated may vary, resulting in uneven heating of the object to be heated.
この場合、基板10の面10aの側において、基板10と、絶縁部21および保護部50と、により生じた熱応力を、基板10の面10bの側において、基板10と、絶縁部22と、により生じた熱応力で相殺することができる。熱応力が相殺されれば、ヒータ1に反りが発生するのを抑制することができる。この場合、絶縁部22の厚みを厚くすれば、基板10の面10bの側において発生する熱応力の値を、基板10の面10aの側において発生する熱応力の値に近づけることができる。そのため、ヒータ1に反りが発生するのをさらに効果的に抑制することができる。例えば、絶縁部22の厚みは、絶縁部21の厚みと保護部50の厚みの合計程度とすることができる。 In this case, the thermal stress generated by the substrate 10, the insulating portion 21, and the protective portion 50 on the side of the substrate 10's surface 10a can be offset by the thermal stress generated by the substrate 10 and the insulating portion 22 on the side of the substrate 10's surface 10b. If the thermal stresses are offset, the occurrence of warping in the heater 1 can be suppressed. In this case, if the thickness of the insulating portion 22 is increased, the value of the thermal stress generated on the side of the substrate 10's surface 10b can be made closer to the value of the thermal stress generated on the side of the substrate 10's surface 10a. Therefore, the occurrence of warping in the heater 1 can be more effectively suppressed. For example, the thickness of the insulating portion 22 can be approximately the sum of the thicknesses of the insulating portion 21 and the protective portion 50.
また、ヒータ1には、発熱体30の温度を検出する検出部をさらに設けることもできる。検出部は、例えば、サーミスタなどとすることができる。検出部は、基板10の面10aの側、および基板10の面10bの側の少なくともいずれかに設けることができる。 The heater 1 may also be provided with a detection unit that detects the temperature of the heating element 30. The detection unit may be, for example, a thermistor. The detection unit may be provided on at least one of the surface 10a side of the substrate 10 and the surface 10b side of the substrate 10.
ここで、近年においては、ヒータの小型化、ヒータに接続されるハーネス(コネクタと配線)の省スペース化、省資源化、低コスト化などが求められている。一般的なヒータには、基板の長手方向に延びる発熱体の一方の端部に電気的に接続された端子と、発熱体の他方の端部に電気的に接続された端子と、が設けられている。この様なヒータにおいては、長尺状の基板の両側の端部のそれぞれに、ハーネスが接続されることになるので、ハーネスの省スペース化、省資源化、低コスト化が困難となる。 In recent years, there has been a demand for smaller heaters, and for the harnesses (connectors and wiring) connected to heaters to be more space-saving, resource-efficient, and cost-effective. A typical heater has two terminals electrically connected to one end of a heating element extending in the longitudinal direction of the board, and another terminal electrically connected to the other end of the heating element. In such heaters, the harness is connected to both ends of the long board, making it difficult to reduce the space, resources, and cost of the harness.
また、基板の長手方向に延びる発熱体の一方の端部に電気的に接続された端子と、配線パターンを介して、発熱体の他方の端部に電気的に接続された端子と、を有するヒータも提案されている。この様なヒータとすれば、長尺状の基板の一方の端部側に、ハーネスを接続することができる。そのため、ハーネスの省スペース化、省資源化、低コスト化などを図ることができる。
ところが、この様なヒータにおいては、基板の短手方向(幅方向)に、発熱体と配線パターンを並べて設けることになる。そのため、基板の幅寸法が大きくなり、ヒータの小型化が困難となる。
Also proposed is a heater having a terminal electrically connected to one end of a heating element extending in the longitudinal direction of a substrate and a terminal electrically connected to the other end of the heating element via a wiring pattern. Such a heater allows a harness to be connected to one end of a long substrate. This allows for space-saving, resource-saving, and cost-effective harnesses.
However, in such a heater, the heating element and the wiring pattern are arranged side by side in the short side direction (width direction) of the substrate, which increases the width of the substrate and makes it difficult to miniaturize the heater.
これに対し、本実施の形態に係るヒータ1においては、発熱体30の一方の端部に電気的に接続された端子41aを、基板10の一方の端部10cの近傍に設けている。発熱体30の他方の端部は、導電性を有する基板10に電気的に接続されている。そして、基板10の面10bの、端部10cの近傍を端子としている。すなわち、導電性を有する基板10に、配線パターンと端子の機能を持たせている。 In contrast, in the heater 1 according to this embodiment, a terminal 41a electrically connected to one end of the heating element 30 is provided near one end 10c of the substrate 10. The other end of the heating element 30 is electrically connected to the conductive substrate 10. The surface 10b of the substrate 10 near the end 10c serves as a terminal. In other words, the conductive substrate 10 functions as both a wiring pattern and a terminal.
この様にすれば、簡易な構成で、基板10の、長手方向における一方の端部側に、端子を設けることができる。そのため、ハーネスの省スペース化、省資源化、低コスト化などを図ることができ、且つ、基板10の幅寸法Wを小さくすることができる。 In this way, terminals can be provided at one end of the board 10 in the longitudinal direction with a simple configuration. This allows for space-saving, resource-saving, and cost-reducing harnesses, while also reducing the width W of the board 10.
(画像形成装置)
次に、本実施の形態に係る画像形成装置100について例示をする。
以下においては、一例として、画像形成装置100が複写機である場合を説明する。ただし、画像形成装置100は複写機に限定されるわけではなく、トナーを定着させるためのヒータが設けられているものであればよい。例えば、画像形成装置100は、プリンタなどとすることもできる。また、リライタブルカードリーダ・ライタなどであってもよい。
(Image forming apparatus)
Next, an example of the image forming apparatus 100 according to the present embodiment will be described.
In the following, a case where the image forming apparatus 100 is a copier will be described as an example. However, the image forming apparatus 100 is not limited to a copier, and may be any apparatus provided with a heater for fixing toner. For example, the image forming apparatus 100 may be a printer or the like. It may also be a rewritable card reader/writer or the like.
図4は、本実施の形態に係る画像形成装置100を例示するための模式図である。
図5は、定着部200を例示するための模式図である。
図4に示すように、画像形成装置100は、例えば、フレーム110、照明部120、結像素子130、感光ドラム140、帯電部150、放電部151、現像部160、クリーナ170、収納部180、搬送部190、定着部200、およびコントローラ210を有する。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the image forming apparatus 100 according to the present embodiment.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the fixing unit 200. As shown in FIG.
As shown in FIG. 4, the image forming apparatus 100 includes, for example, a frame 110, an illumination unit 120, an imaging element 130, a photosensitive drum 140, a charging unit 150, a discharging unit 151, a developing unit 160, a cleaner 170, a storage unit 180, a conveying unit 190, a fixing unit 200, and a controller 210.
フレーム110は、箱状を呈し、その内部に、照明部120、結像素子130、感光ドラム140、帯電部150、現像部160、クリーナ170、収納部180の一部、搬送部190、定着部200、およびコントローラ210を収納する。
フレーム110の上面には、ガラスなどの透光性材料を用いた窓111を設けることができる。窓111の上には、複写される原稿500が載置される。また、原稿500の位置を移動させる移動部を設けることができる。
The frame 110 is box-shaped and houses an illumination unit 120, an imaging element 130, a photosensitive drum 140, a charging unit 150, a developing unit 160, a cleaner 170, part of a storage unit 180, a conveying unit 190, a fixing unit 200, and a controller 210 inside.
A window 111 made of a light-transmitting material such as glass may be provided on the top surface of the frame 110. An original 500 to be copied is placed on the window 111. A moving unit for moving the position of the original 500 may also be provided.
照明部120は、窓111の近傍に設けられる。照明部120は、例えば、ランプなどの光源121、および反射鏡122を有する。
結像素子130は、窓111の近傍に設けられる。
感光ドラム140は、照明部120および結像素子130の下方に設けられる。感光ドラム140は、回転可能に設けられる。感光ドラム140の表面には、例えば、酸化亜鉛感光層または有機半導体感光層が設けられる。
帯電部150、放電部151、現像部160、およびクリーナ170は、感光ドラム140の周辺に設けられる。
The illumination unit 120 is provided near the window 111. The illumination unit 120 has a light source 121 such as a lamp, and a reflecting mirror 122, for example.
The imaging element 130 is provided near the window 111 .
The photosensitive drum 140 is provided below the illumination unit 120 and the imaging element 130. The photosensitive drum 140 is rotatable. On the surface of the photosensitive drum 140, for example, a zinc oxide photosensitive layer or an organic semiconductor photosensitive layer is provided.
The charging unit 150 , the discharging unit 151 , the developing unit 160 , and the cleaner 170 are provided around the photosensitive drum 140 .
収納部180は、例えば、カセット181、およびトレイ182を有する。カセット181は、フレーム110の一方の側部に着脱可能に取り付けられる。トレイ182は、フレーム110の、カセット181が取り付けられる側とは反対側の側部に設けられる。カセット181には、複写が行われる前の紙510(例えば、白紙)が収納される。トレイ182には、複写像511aが定着した紙511が収納される。 The storage section 180 has, for example, a cassette 181 and a tray 182. The cassette 181 is removably attached to one side of the frame 110. The tray 182 is provided on the side of the frame 110 opposite the side on which the cassette 181 is attached. The cassette 181 stores paper 510 (e.g., blank paper) before copying. The tray 182 stores paper 511 on which a copy image 511a has been fixed.
搬送部190は、感光ドラム140の下方に設けられる。搬送部190は、カセット181とトレイ182との間で紙510を搬送する。搬送部190は、例えば、搬送される紙510を支持するガイド191、および紙510を搬送する搬送ローラ192~194を有する。また、搬送部190には、搬送ローラ192~194を回転させるモータを設けることができる。 The transport unit 190 is provided below the photosensitive drum 140. The transport unit 190 transports the paper 510 between the cassette 181 and the tray 182. The transport unit 190 has, for example, a guide 191 that supports the transported paper 510, and transport rollers 192-194 that transport the paper 510. The transport unit 190 can also be provided with a motor that rotates the transport rollers 192-194.
定着部200は、感光ドラム140の下流側(トレイ182側)に設けられる。
図5に示すように、定着部200は、例えば、ヒータ1、ステー201、フィルムベルト202、および加圧ローラ203を有する。
ステー201の、紙510の搬送ライン側にはヒータ1が取り付けられる。ヒータ1は、ステー201に埋め込むことができる。例えば、ヒータ1の、保護部50が設けられた側をステー201から露出させることができる。
The fixing unit 200 is provided downstream of the photosensitive drum 140 (on the tray 182 side).
As shown in FIG. 5, the fixing unit 200 includes, for example, a heater 1, a stay 201, a film belt 202, and a pressure roller 203.
The heater 1 is attached to the stay 201 on the side of the conveyance line for the paper 510. The heater 1 can be embedded in the stay 201. For example, the side of the heater 1 on which the protective portion 50 is provided can be exposed from the stay 201.
フィルムベルト202は、ヒータ1が設けられたステー201を覆っている。フィルムベルト202は、例えば、ポリイミドなどの耐熱性を有する樹脂から形成することができる。 The film belt 202 covers the stay 201 on which the heater 1 is mounted. The film belt 202 can be made from a heat-resistant resin such as polyimide.
加圧ローラ203は、ステー201と対向するように設けられる。加圧ローラ203は、例えば、芯金203a、駆動軸203b、および弾性部203cを有する。駆動軸203bは、芯金203aの端部から突出し、モータなどの駆動装置に接続される。弾性部203cは、芯金203aの外面に設けられる。弾性部203cは、耐熱性を有する弾性材料から形成される。弾性部203cは、例えば、シリコーン樹脂などから形成することができる。 The pressure roller 203 is disposed opposite the stay 201. The pressure roller 203 has, for example, a core 203a, a drive shaft 203b, and an elastic portion 203c. The drive shaft 203b protrudes from the end of the core 203a and is connected to a drive device such as a motor. The elastic portion 203c is disposed on the outer surface of the core 203a. The elastic portion 203c is formed from a heat-resistant elastic material. The elastic portion 203c can be formed from, for example, silicone resin.
コントローラ210は、フレーム110の内部に設けられている。コントローラ210は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などの演算部、および制御プログラムが格納された記憶部を有する。演算部は、記憶部に格納されている制御プログラムに基づいて、画像形成装置100に設けられた各要素の動作を制御する。また、コントローラ210は、使用者が複写条件などを入力する操作部、動作状態や異常表示などを表示する表示部などを備えることもできる。
なお、画像形成装置100に設けられた各要素の制御には、既知の技術を適用することができるので詳細な説明は省略する。
The controller 210 is provided inside the frame 110. The controller 210 has, for example, a calculation unit such as a CPU (Central Processing Unit) and a storage unit in which a control program is stored. The calculation unit controls the operation of each element provided in the image forming apparatus 100 based on the control program stored in the storage unit. The controller 210 may also include an operation unit through which the user inputs copying conditions, etc., and a display unit that displays the operating status and abnormality indications, etc.
It should be noted that the control of each element provided in the image forming apparatus 100 can be performed using known techniques, and therefore detailed description thereof will be omitted.
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 The above describes several embodiments of the present invention, but these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in a variety of other forms, and various omissions, substitutions, modifications, etc. can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their variations are included within the scope and spirit of the invention, as well as within the scope of the invention and its equivalents as set forth in the claims. Furthermore, the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.
1 ヒータ、10 基板、10a 面、10b 面、10c 端部、10d 端部、21 絶縁部、22 絶縁部、30 発熱体、41 配線部、41a 端子、41b 配線、42 配線、50 保護部、100 画像形成装置、200 定着部 1 heater, 10 substrate, 10a surface, 10b surface, 10c end, 10d end, 21 insulating portion, 22 insulating portion, 30 heating element, 41 wiring portion, 41a terminal, 41b wiring, 42 wiring, 50 protective portion, 100 image forming device, 200 fixing portion
Claims (4)
前記基板の第1の面に設けられ、絶縁性を有する第1の絶縁部と;
前記第1の絶縁部の上に設けられ、前記基板の長手方向に延びる発熱体と;
前記第1の絶縁部の上に設けられ、前記発熱体と電気的に接続され、前記基板の長手方向において、前記基板の一方の端部の近傍に設けられた端子と;
前記第1の絶縁部の上に設けられ、前記発熱体と、前記導電性を有する基板と、に電気的に接続され、前記基板の長手方向において、前記基板の他方の端部の近傍に設けられた配線と;
前記基板の、前記第1の面に対向する第2の面に設けられ、絶縁性を有する第2の絶縁部と;
を具備し、
前記第2の面の、前記基板の前記端子が設けられた側の端部の近傍は、前記第2の絶縁部から露出しているヒータ。 a substrate having electrical conductivity and a shape extending in one direction;
a first insulating portion provided on a first surface of the substrate and having insulating properties;
a heating element provided on the first insulating portion and extending in the longitudinal direction of the substrate;
a terminal provided on the first insulating portion, electrically connected to the heating element, and provided near one end of the substrate in the longitudinal direction of the substrate;
a wiring provided on the first insulating portion, electrically connected to the heating element and the conductive substrate, and provided near the other end of the substrate in the longitudinal direction of the substrate;
a second insulating portion having insulating properties and provided on a second surface of the substrate opposite to the first surface;
Equipped with
The heater is exposed from the second insulating portion near the end of the second surface on the side where the terminal of the substrate is provided.
前記端子は、前記保護部から露出している請求項1記載のヒータ。 a protective portion provided on the first insulating portion and covering the heating element;
The heater according to claim 1 , wherein the terminals are exposed from the protective portion.
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