[发明专利]发热体单元及加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及作为热源使用的发热体单元及使用该发热体单元的加热装置，尤其是涉及具有将碳系物质作为主成分形成薄膜片状的发热体的发热体单元及使用了该发热体单元的加热装置。作为本发明的加热装置，包括例如复印机、传真机、打印机等电子装置、及电暖气设备、厨房设备、干燥器等电气设备等需要热源的各种设备。

背景技术

在现有的加热装置中，使用了发热体的发热体单元被广泛使用，该发热体通过将在例如石墨等结晶化碳的材料中添加氮化合物的电阻值调整物质及无定形碳而成的碳系物质成形为棒状或板状而形成(例如，参照日本特开2001-351762号公报)。

另外，在发热体单元中正在进行由碳系物质构成发热体的热源的开发。例如，正在研究通过在碳纤维的表面添加树脂并进行烧制而形成碳化层，能够在不损失韧性的情况下调整发热特性的发热体(例如，参照日本特开2001-257058号公报)。

编入了上述碳纤维而形成的发热体与将碳系物质形成为棒状或板状的发热体相比，存在电阻值小、发热温度低的问题。另外，由于编织碳纤维而构成发热体，所以电阻值不稳定，因而在制品之间发热量不均。以消除由上述碳纤维构成的发热体的问题点为目的而公开有各种结构的发热体单元(例如，日本特开2007-103292号公报)。

专利文献1：日本特开2001-351762号公报

专利文献2：日本特开2001-257058号公报

专利文献3：日本特开2007-103292号公报

专利文献4：日本特开2005-36412号公报

专利文献5：日本特开2005-149809号公报

在发热体单元中，以小型化及高发热化为目的进行各种尝试。在日本特开2007-103292号公报公开的使用了碳纤维的发热体中，由于碳纤维自身的电阻值低，所以通过在带状的发热体中形成从其两侧缘部切入的凹部并微细地形成电流流路，能够提供一种提高电阻值而进行高温度的发热的热源。

但是，在现有的发热体单元中，发热体的电流路径变细，但电流路径的各部位的电阻率不同，存在发热温度不均，发热体的配热分布不均的问题。另外，由于为了使电流路径变细而在发热体形成大的刻痕区域，因此成为发热体的变形、扭曲、破损、破坏的主要原因。

因此，在以发热体单元作为热源使用的领域，期待开发小型化、高发热化、配热分布均匀化、及具有优异耐久性的发热体。

发明内容

本申请发明者们致力于下述开发，即，在发热体中使用材料及制造方法与用于现有技术的编入了碳纤维的片状的发热体、及在编入的碳纤维添加树脂烧制的发热体完全不同的新的薄膜片状材料作为发热材料，作为新的热源的发热体单元的开发。

在本发明中使用的发热体2的材料即薄膜片材料具有层叠构造，面方向的层表面具有平坦面、凹凸面或波纹面等各种面形状，在相对的各层间形成空隙。在该薄膜片材料的层叠构造中，在各层间形成的空隙的形成状态的图像和以多层(例如几十层、几百层)重合的方式折曲制作派的面皮(pie dough)并烧制该派的面皮而得到的派的剖面形状相类似。即，发热体为具有层叠由包含碳系物质的材料形成的多个膜体且局部固定层叠方向的层间构造，在厚度方向具有柔软性的薄膜片材料。

本发明的目的在于提供一种小型且具有优异的耐久性的发热体单元及加热装置，该发热体单元使用上述新的薄膜片状的发热体，可以以所希望的配热模式加热被加热对象物，且可将被加热对象物高效率地加热至高温。

另外，在本发明中，在作为热源而使用发热体单元的加热装置中，包括图像定影装置、及具备图像定影装置的图像形成装置。作为图像形成装置，包括例如复印机、传真机、打印机及具备这些功能的复合机等需要热源的设备。

在图像形成装置的图像形成工艺中，使用对承载未定影调色剂图像的被记录部件例如纸进行加压并以高温进行加热、从而对图像进行定影的图像定影装置。

作为图像定影装置的热源使用发热体单元。作为用于图像定影装置的现有的发热体单元，可以举出使用由钨材料形成的发热体的卤素加热器、或使用由石墨等结晶化碳、电阻值调整物质及无定形碳的混合物形成的细长板状的发热体的碳加热器。(参照日本特开2005-36412号公报及日本特开2005-149809号公报。)

在本发明中，提供一种具有热源的图像定影装置及图像形成装置，该图像定影装置及图像形成装置使用实现上述目的的发热体单元，在定影处理中，可以将被加热对象物以所希望的配热分布在高温下高效率地进行加热，并且升温快，可以降低能量消耗。