加热器及图像形成装置的制作方法

1.本实用新型的实施方式涉及一种加热器及图像形成装置。


背景技术：

2.复印机或印刷机等图像形成装置设置有使墨粉定影的加热器。通常，这种加热器具备：长条状的基板、设置在基板的一个面上的发热体、以及与发热体电连接的配线。
3.并且，提出有一种加热器，其具有：一对配线，沿着基板的长边延伸；多个发热体，设置在一对配线之间，并且沿着一对配线排列。多个发热体的一侧端部与一个配线电连接。多个发热体的另一侧端部与另一个配线电连接。并且，多个发热体相对于配线的延伸方向倾斜。若设置有这种发热体，则能够抑制加热器(基板)上产生温度分布。
4.然而，若仅仅是设置相对于配线的延伸方向倾斜的发热体，则发热体与配线之间的连接部分中会产生绝缘击穿(绝缘破坏)，有时会出现发热体及配线中的至少一方受损的情况。
5.因此，期待研发一种即使设置有相对于配线的延伸方向倾斜的发热体也能够抑制发热体与配线之间的连接部分中产生绝缘击穿的技术。
6.专利文献1：日本特开2014-059508号公报


技术实现要素：

7.本实用新型要解决的技术问题在于提供一种即使设置有相对于配线的延伸方向倾斜的发热体也能够抑制发热体与配线之间的连接部分中产生绝缘击穿的加热器及图像形成装置。
8.实施方式所涉及的加热器具备：基板，呈板状，并且沿第一方向延伸；第一配线，设置在所述基板的一个面上，并且沿所述第一方向延伸；第二配线，设置在所述基板的一个面上，并且在与所述第一方向正交的第二方向上与所述第一配线分开，并且沿所述第一方向延伸；及多个发热体，设置在所述第一配线与所述第二配线之间，并且在所述第一方向上排列。所述多个发热体分别具有：倾斜部；第一连接部，设置在所述倾斜部的所述第一配线侧，并且与所述第一配线电连接；及第二连接部，设置在所述倾斜部的所述第二配线侧，并且与所述第二配线电连接。从与所述基板的一个面垂直的方向观察时，所述倾斜部设置在所述第一配线与所述第二配线之间，并且相对于所述第一方向倾斜。所述第一连接部的边与所述第一配线的所述倾斜部侧的边所呈角度大于所述倾斜部的边与所述第一配线的所述倾斜部侧的边所呈角度成为90
°
以下的所述第一方向上的一侧的所述倾斜部的边与所述第一配线的所述倾斜部侧的边所呈角度。所述第二连接部的边与所述第二配线的所述倾斜部侧的边所呈角度大于所述倾斜部的边与所述第二配线的所述倾斜部侧的边所呈角度成为90
°
以下的所述第一方向上的另一侧的所述倾斜部的边与所述第二配线的所述倾斜部侧的边所呈角度。
9.在上述加热器中，所述第一连接部的边与所述第一配线的所述倾斜部侧的边所呈
角度为45
°
以上，所述第二连接部的边与所述第二配线的所述倾斜部侧的边所呈角度为45
°
以上。
10.在上述加热器中，所述第一连接部的边与所述第一配线的所述倾斜部侧的边所呈角度为90
°
以上，所述第二连接部的边与所述第二配线的所述倾斜部侧的边所呈角度为90
°
以上。
11.在上述加热器中，所述多个发热体呈膜状。
12.实施方式所涉及的图像形成装置具备上述加热器。
13.根据本实用新型，提供一种即使设置有相对于配线的延伸方向倾斜的发热体也能够抑制发热体与配线之间的连接部分中产生绝缘击穿的加热器及图像形成装置。
附图说明
14.图1是从设置有发热部的一侧观察本实施方式所涉及的加热器时的示意俯视图。
15.图2是图1所示加热器的沿a-a线剖切的示意剖视图。
16.图3是用于例示比较例所涉及的发热体的平面形状的示意俯视图。
17.图4是用于例示本实施方式所涉及的发热体的平面形状的示意俯视图。
18.图5是用于例示另一实施方式所涉及的发热体的平面形状的示意俯视图。
19.图6是用于例示本实施方式所涉及的图像形成装置的示意图。
20.图7是用于例示定影部的示意图。
21.图中：1-加热器、10-基板、20-发热部、21-发热体、21a-倾斜部、21b-连接部、21c-连接部、22-发热体、22a-倾斜部、22b-连接部、22c-连接部、23-发热体、23b-连接部、23c-连接部、24-发热体、24b-连接部、24c-连接部、31-配线部、31a-配线、31b-配线、32-配线部、32a-配线、100-图像形成装置、200-定影部。
具体实施方式
22.以下，参考附图，对实施方式进行说明。另外，在各附图中，对相同的构成要件标注相同的符号，并适当省略详细说明。
23.并且，各附图中的箭头x、y、z分别表示彼此正交的三个方向。例如，将基板的长边方向设为x方向(相当于第一方向的一例)、将基板的短边方向(宽度方向)设为y方向(相当于第二方向的一例)、将基板的与基板面垂直的方向(厚度方向)设为z方向。
24.首先，对本实施方式所涉及的加热器1进行说明。
25.(加热器)
26.图1是从设置有发热部20的一侧观察本实施方式所涉及的加热器1时的示意俯视图。
27.图2是图1所示加热器1的沿a-a线剖切的示意剖视图。
28.如图1及图2所示，加热器1例如具有基板10、发热部20、配线部31、配线部32及保护膜40。
29.基板10呈板状，且其沿一个方向(例如，x方向)延伸。基板10的平面形状例如可以是长条状的长方形形状。基板10的厚度例如可以设为0.5mm～1.0mm左右。基板10的平面尺寸可以根据加热对象物(例如，纸)的尺寸等而进行适当改变。
30.基板10由具有耐热性及绝缘性的材料制成。基板10例如可以由氧化铝或氮化铝等陶瓷、结晶玻璃(玻璃陶瓷)、用绝缘材料包覆金属板表面而成的板等制成。
31.发热部20将施加过来的电力转换成热量(焦耳热)。发热部20设置在基板10的一个面上
32.发热部20例如具有多个发热体21及多个发热体22。多个发热体21例如在x方向上排列。多个发热体22例如在x方向上排列。多个发热体21的列与多个发热体22的列在y方向上排列。
33.另外，作为一例，在此例示了排列成一列的多个发热体21及排列成一列的发热体22，但是，仅设置多个发热体21及多个发热体22中的任意一方也可。并且，在x方向上排列设置的多个发热体在y方向上设置有三列以上也可。发热体的数量、平面尺寸、厚度及配置等可以根据加热对象物的尺寸等而适当改变。并且，也可以设置平面尺寸及厚度互不相同的发热体，还可以设置平面尺寸及厚度中的至少一个相同的发热体。
34.另外，关于发热体21及发热体22的平面形状，将在后面进行详述。
35.多个发热体21及多个发热体22例如呈膜状，并且可以使用氧化钌(ruo2)、银钯(ag-pd)合金、石墨等制成。多个发热体21及多个发热体22例如可以利用丝网印刷法等将膏状材料涂布于基板10的面上并利用煅烧法等使膏状材料固化而形成。
36.配线部31及配线部32设置在基板10的设置有发热部20的面上。
37.配线部31例如具有配线31a(相当于第一配线的一例)、配线31b(相当于第一配线的一例)及端子31c。配线31a、配线31b及端子31c可以形成为一体。
38.在y方向上，配线31a设置在基板10的一侧的边缘附近。配线31a沿着基板10的一侧的边缘而沿x方向延伸。
39.在y方向上，配线31b设置在基板10的另一侧的边缘附近。配线31b沿着基板10的另一侧的边缘而沿x方向延伸。
40.端子31c设置在基板10的x方向上的一侧端部附近。配线31a及配线31b的一侧端部与端子31c电连接。
41.在y方向上，配线部32设置在基板10的中央区域。配线部32例如具有配线32a(相当于第二配线的一例)及端子32b。配线32a及端子32b可以形成为一体。
42.在y方向上，配线32a设置在配线部31的配线31a与配线31b之间。即，配线32a在与x方向正交的y方向上与配线31a、31b分开。配线32a沿着基板10的边缘而沿x方向延伸。
43.端子32b设置在基板10的x方向上的另一侧端部附近。配线32a的一侧端部与端子32b电连接。
44.多个发热体21的一侧端部与配线部31的配线31a电连接。多个发热体21的另一侧端部则与配线部32的配线32a电连接。即，多个发热体21并联连接。
45.多个发热体22的一侧端部与配线部31的配线31b电连接。多个发热体22的另一侧端部则与配线部32的配线32a电连接。即，多个发热体22并联连接。
46.配线部31及配线部32例如可以使用包含银和/或铜等的材料制成。此时，配线部31及配线部32例如可以利用丝网印刷法等将膏状材料涂布于基板10的设置有发热部20的面上并利用煅烧法等使膏状材料固化而形成。
47.保护膜40覆盖发热体21、发热体22、配线部31及配线部32。此时，考虑到与电源等
的电连接，可以使配线部31的端子31c及配线部32的端子32b从保护膜40暴露在外。
48.保护膜40例如具有如下功能：对发热体21、发热体22、配线部31及配线部32进行绝缘的功能；向外部传递发热体21及发热体22中产生的热量的功能；从外力或腐蚀性气体保护发热体21、发热体22、配线部31及配线部32的功能。
49.保护膜40优选由具有耐热性及绝缘性并且化学稳定性高的材料形成。保护膜40例如可以使用陶瓷或玻璃等形成。此时，若使用添加有包含氧化铝等高导热系数的材料的填料的玻璃，则能够容易形成保护膜40。添加有填料的玻璃的导热系数例如可以设为2(w/(m
·
k))以上。保护膜40例如可以利用丝网印刷法等将膏状材料涂布于基板10、发热部20、配线部31及配线部32之上并利用煅烧法等使膏状材料固化而形成。
50.并且，在基板10的与设置有发热部20的一侧相反一侧的面上，可以设置有温度传感器及与温度传感器电连接的配线。温度传感器例如可以使用膜状的热敏电阻。膜状的热敏电阻例如可以利用丝网印刷法等将膏状材料涂布于基板10的面上并利用煅烧法等使膏状材料固化而形成。例如，可以使用包含钛酸钡的材料、包含氧化物的材料等形成膜状的热敏电阻。氧化物例如可以使用镍、锰、钴、铁、铜等的氧化物。
51.与温度传感器电连接的配线例如可以与上述配线部31、32同样地利用丝网印刷发及煅烧法等形成。并且，还可以设置保护温度传感器及配线的保护膜。保护膜例如可以与上述保护膜40相同。
52.接着，对发热体21及发热体22的平面形状进行说明。
53.首先，对比较例所涉及的发热体221、222的平面形状进行说明。
54.图3是用于例示比较例所涉及的发热体221、222的平面形状的示意俯视图。
55.如图3所示，发热体221、222的平面形状为平行四边形形状。
56.发热体221与配线31a及配线32a电连接。发热体221相对于配线31a及配线32a的延伸方向(x方向)倾斜。
57.如图3所示，发热体221的与配线31a交叉的一个边与配线31a所呈角度θ1小于45
°
。发热体221的与配线31a交叉的另一个边与配线31a所呈角度θ2大于135
°
。发热体221的与配线32a交叉的一个边与配线32a所呈角度θ3大于135
°
。发热体221的与配线32a交叉的另一个边与配线32a所呈角度θ4小于45
°
。
58.发热体222与配线31b及配线32a电连接。发热体222相对于配线31b及配线32a的延伸方向(x方向)倾斜。
59.如图3所示，发热体222的与配线31b交叉的一个边与配线31b所呈角度θ5小于45
°
。发热体222的与配线31b交叉的另一个边与配线31b所呈角度θ6大于135
°
。发热体222的与配线32a交叉的一个边与配线32a所呈角度θ7大于135
°
。发热体222的与配线32a交叉的另一个边与配线32a所呈角度θ8小于45
°
。
60.在此，若发热体与配线所呈角度小于45
°
(锐角)，则在发热体与配线之间的连接部分的附近容易产生电场集中(electric field concentration)。例如，在角度θ1、θ4、θ5、θ8的部分中容易产生电场集中。此时，发热体与配线所呈角度越小，电场的强度会越大。若电场的强度变大，则在发热体与配线之间的连接部分的附近会产生绝缘击穿，有时会流过大电流。例如，在冲击电流或浪涌电流流过加热器1的情况下，绝缘击穿更容易产生。若产生绝缘击穿而流过大电流，则发热体及配线中的至少一个会受损。
61.图4是用于例示本实施方式所涉及的发热体21、22的平面形状的示意俯视图。
62.如图4所示，发热体21具有倾斜部21a、连接部21b(相当于第一连接部的一例)及连接部21c(相当于第二连接部的一例)。倾斜部21a、连接部21b及连接部21c形成为一体。
63.从与基板10的设置有发热体21的面垂直的方向(z方向)观察时，倾斜部21a设置在配线31a与配线32a之间。并且，倾斜部21a相对于配线31a及配线32a的延伸方向(x方向)倾斜。此时，若像图1所示那样将相对于基板10的长边方向倾斜的多个倾斜部21a沿基板10的长边方向排列设置，则能够抑制加热器1(基板10)上产生温度分布。
64.连接部21b设置在倾斜部21a的配线31a侧。连接部21b与配线31a电连接。连接部21b的倾斜部21a侧暴露于配线31a之外。
65.从与基板10的设置有发热体21的面垂直的方向(z方向)观察时，连接部21b的边与配线31a的倾斜部21a侧的边所呈角度θa、θb成为45
°
以上。在图4中例示的发热体21中，角度θa、θb设为90
°
。
66.连接部21b的平面形状例如可以是长方形或正方形形状。
67.连接部21c设置在倾斜部21a的配线32a侧。连接部21c与配线32a电连接。连接部21c的倾斜部21a侧暴露于配线32a之外。
68.从与基板10的设置有发热体21的面垂直的方向(z方向)观察时，连接部21c的边与配线32a的倾斜部21a侧的边所呈角度θc、θd成为45
°
以上。在图4中例示的发热体21中，角度θc、θd设为90
°
。
69.连接部21c的平面形状例如可以是长方形或正方形形状。
70.如图4所示，发热体22具有倾斜部22a、连接部22b(相当于第一连接部的一例)及连接部22c(相当于第二连接部的一例)。倾斜部22a、连接部22b及连接部22c形成为一体。
71.从与基板10的设置有发热体22的面垂直的方向(z方向)观察时，倾斜部22a设置在配线31b与配线32a之间。并且，倾斜部22a相对于配线31b及配线32a的延伸方向(x方向)倾斜。此时，若像图1所示那样将相对于基板10的长边方向倾斜的多个倾斜部22a沿基板10的长边方向排列设置，则能够抑制加热器1(基板10)上产生温度分布。
72.连接部22b设置在倾斜部22a的配线31b侧。连接部22b与配线31b电连接。连接部22b的倾斜部22a侧暴露于配线31b之外。
73.从与基板10的设置有发热体22的面垂直的方向(z方向)观察时，连接部22b的边与配线31b的倾斜部22a侧的边所呈角度θe、θf成为45
°
以上。在图4中例示的发热体22中，角度θe、θf设为90
°
。
74.连接部22b的平面形状例如可以是长方形或正方形形状。
75.连接部22c设置在倾斜部22a的配线32a侧。连接部22c与配线32a电连接。连接部22c的倾斜部22a侧暴露于配线32a之外。
76.从与基板10的设置有发热体22的面垂直的方向(z方向)观察时，连接部22c的边与配线32a的倾斜部22a侧的边所呈角度θg、θh成为45
°
以上。在图4中例示的发热体22中，角度θg、θh设为90
°
。
77.连接部22c的平面形状例如可以是长方形或正方形形状。
78.若发热体与配线所呈角度为45
°
以上，则能够抑制在发热体与配线之间的连接部分的附近产生电场集中。并且，能够减小所产生的电场。因此，例如，即使有冲击电流或浪涌
电流流过加热器1，也能够抑制在发热体21、22与配线31a、31b、32a之间的连接部分中产生绝缘击穿。其结果，能够抑制发热体21、22及配线31a、31b、32a受损。
79.图5是用于例示另一实施方式所涉及的发热体23、24的平面形状的示意俯视图。
80.如图5所示，发热体23具有倾斜部21a、连接部23b(相当于第一连接部的一例)及连接部23c(相当于第二连接部的一例)。倾斜部21a、连接部23b及连接部23c形成为一体。连接部23b设置在倾斜部21a的配线31a侧。连接部23b与配线31a电连接。连接部23b的倾斜部21a侧暴露于配线31a之外。
81.从与基板10的设置有发热体23的面垂直的方向(z方向)观察时，连接部23b的边与配线31a的倾斜部21a侧的边所呈角度θa、θb1成为45
°
以上。在图5中例示的发热体23中，角度θa设为90
°
，角度θb1设为大于90
°
。
82.连接部23b的平面形状例如可以是梯形形状。
83.连接部23c设置在倾斜部21a的配线32a侧。连接部23c与配线32a电连接。连接部23c的倾斜部21a侧暴露于配线32a之外。
84.从与基板10的设置有发热体23的面垂直的方向(z方向)观察时，连接部23c的边与配线32a的倾斜部21a侧的边所呈角度θc1、θd成为45
°
以上。在图5中例示的发热体23中，角度θc1设为大于90
°
，角度θd设为90
°
。
85.连接部23c的平面形状例如可以是梯形形状。
86.如图5所示，发热体24具有倾斜部22a、连接部24b(相当于第一连接部的一例)及连接部24c(相当于第二连接部的一例)。倾斜部22a、连接部24b及连接部24c形成为一体。
87.连接部24b设置在倾斜部22a的配线31b侧。连接部24b与配线31b电连接。连接部24b的倾斜部22a侧暴露于配线31b之外。
88.从与基板10的设置有发热体24的面垂直的方向(z方向)观察时，连接部24b的边与配线31b的倾斜部22a侧的边所呈角度θe、θf1成为45
°
以上。在图5中例示的发热体24中，角度θe设为90
°
，角度θf1设为大于90
°
。
89.连接部24b的平面形状例如可以是梯形形状。
90.连接部24c设置在倾斜部22a的配线32a侧。连接部24c与配线32a电连接。连接部24c的倾斜部22a侧暴露于配线32a之外。
91.从与基板10的设置有发热体24的面垂直的方向(z方向)观察时，连接部24c的边与配线32a的倾斜部22a侧的边所呈角度θg1、θh成为45
°
以上。在图5中例示的发热体24中，角度θg1设为大于90
°
，角度θh设为90
°
。
92.连接部24c的平面形状例如可以是梯形形状。
93.采用具有上述平面形状的发热体23、24，也能够获得与上述发热体21、22相同的作用效果。
94.即，从与基板10的设置有发热体的面垂直的方向(z方向)观察时，只要发热体的连接部与配线所呈角度成为90
°
以上，连接部的平面形状可以适当改变。
95.如图4所示，连接部21b(22b)的边与配线31a(31b)的倾斜部21a(22a)侧的边所呈角度大于倾斜部21a(22a)的边与配线31a(31b)的倾斜部21a(22a)侧的边所呈角度成为90
°
以下的x方向上的一侧的倾斜部21a(22a)的边与配线31a(31b)的倾斜部21a(22a)侧的边所呈角度。
96.连接部21c(22c)的边与配线32a的倾斜部21a(22a)侧的边所呈角度大于倾斜部21a(22a)的边与配线32a的倾斜部21a(22a)侧的边所呈角度成为90
°
以下的x方向上的另一侧的倾斜部21a(22a)的边与配线32a的倾斜部21a(22a)侧的边所呈角度。
97.如图5所示，连接部23b(24b)的边与配线31a(31b)的倾斜部21a(22a)侧的边所呈角度大于倾斜部21a(22a)的边与配线31a(31b)的倾斜部21a(22a)侧的边所呈角度成为90
°
以下的x方向上的一侧的倾斜部21a(22a)的边与配线31a(31b)的倾斜部21a(22a)侧的边所呈角度。
98.连接部23c(24c)的边与配线32a的倾斜部21a(22a)侧的边所呈角度大于倾斜部21a(22a)的边与配线32a的倾斜部21a(22a)侧的边所呈角度成为90
°
以下的x方向上的另一侧的倾斜部21a(22a)的边与配线32a的倾斜部21a(22a)侧的边所呈角度。
99.接着，对本实施方式所涉及的图像形成装置100进行说明。
100.(图像形成装置)
101.下面，作为一例，对图像形成装置100为复印机的情况进行说明。但是，图像形成装置100并不只限于复印机，只要是设置有用于使墨粉定影的加热器的设备均可。例如，图像形成装置100也可以是印刷机等。
102.图6是用于例示本实施方式所涉及的图像形成装置100的示意图。
103.图7是用于例示定影部200的示意图。
104.如图6所示，图像形成装置100可以设置有框体110、照明部120、成像元件130、感光鼓140、带电部150、放电部151、显影部160、清洁器170、容纳部180、搬运部190、定影部200及控制器210。
105.框体110呈箱状，在其内部能够容纳照明部120、成像元件130、感光鼓140、带电部150、显影部160、清洁器170、容纳部180的一部分、搬运部190、定影部200及控制器210。
106.在框体110的上表面可以设置有使用玻璃等透光材料的窗111。在窗111之上可以载置需要复印的原稿500。并且，还可以设置有使原稿500的位置移动的移动部。
107.照明部120可以设置在窗111的附近。照明部120可以具备灯等光源121以及反射镜122。
108.成像元件130可以设置在窗111的附近。
109.感光鼓140可以设置在照明部120及成像元件130的下方。感光鼓140可以设置成能够旋转。在感光鼓140的表面例如可以设置有氧化锌感光层或有机半导体感光层。
110.带电部150、放电部151、显影部160及清洁器170可以设置在感光鼓140的周围。
111.容纳部180具有纸盒181及纸盘182。纸盒181可装卸地安装在框体110的一侧侧部。纸盘182可以设置在框体110的与安装有纸盒181的一侧相反一侧的侧部。纸盒181容纳复印前的纸张510(例如，白纸)。纸盘182容纳复印机511a定影之后的纸张511。
112.搬运部190可以设置在感光鼓140的下方。搬运部190将纸张510从纸盒181搬运到纸盘182。搬运部190具备用于支承搬运过来的纸张510的引导部191及用于搬运纸张510的搬运辊192～194。并且，搬运部190可以设置有使搬运辊192～194旋转的马达。
113.定影部200可以设置在感光鼓140的下游侧(纸盘182侧)。
114.如图7所示，定影部200具备加热器1、托架201、膜带202及加压辊203。
115.加热器1可以设置在托架201的纸张510的搬运线侧。加热器1可以埋入于托架201。
加热器1的设置有保护膜40的一侧可以从托架201暴露在外。
116.膜带202覆盖设置有加热器1的托架201。膜带202例如可以包含聚酰亚胺等具有耐热性的树脂。
117.加压辊203可以设置成与托架201对置。加压辊203具有芯骨203a、驱动轴203b及弹性部203c。驱动轴203b从芯骨203a的端部突出并与马达等驱动装置连接。弹性部203c可以设置在芯骨203a的外表面。弹性部203c由具有耐热性的弹性材料形成。弹性部203c例如包含硅酮树脂等。
118.控制器210设置在框体110的内部。控制器210例如具有cpu(central processing unit/中央处理器)等运算部及储存有控制程序的存储部。运算部根据储存于存储部的控制程序来控制设置于图像形成装置100的各个要件的动作。并且，控制器210还可以具备供使用者输入复印条件等的操作部、显示动作状态或异常等的显示部等。
119.另外，设置于图像形成装置100的各个要件的动作控制可以使用已知的技术，因此省略对其进行详细说明。
120.以上，对本实用新型的若干实施方式进行了例示，但这些实施方式只是举例说明，并没有限定本实用新型范围的意图。这些新的实施方式能够以其它各种方式实施，在不脱离本实用新型宗旨的范围内，可进行各种省略、置换、变更等。这些实施方式或其变形例均属于本实用新型的范围或宗旨内，并且也包含在技术方案中记载的发明及其等同的范围内。另外，上述的各个实施方式也可以相互组合实施。