JP2015169678A - image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像の定着処理のために加熱される定着部材、定着部材の表面に当接して定着ニップを形成する当接体、及び定着部材を加熱する加熱手段を有する定着装置に関するものである。また、かかる定着装置を用いる複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a fixing member having a fixing member heated for image fixing processing, an abutting member that contacts a surface of the fixing member to form a fixing nip, and a heating unit that heats the fixing member. . The present invention also relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer using such a fixing device.
従来、この種の画像形成装置として、特許文献1に記載のものが知られている。図12は、特許文献1の画像形成装置に搭載された定着装置300を示す概略構成図である。この定着装置300は、無端状の定着フィルム301、駆動ローラ302、従動ローラ303、ヒーター保持体304、ヒーター305、加圧ローラ302などを有している。駆動ローラ302、従動ローラ303、及びヒーター保持体304にそれぞれ掛け回された定着フィルム301は、駆動ローラ302の回転に伴って図中時計回り方向に無端移動する。定着部材としての定着フィルム301のループ外側に配設された当接体としての加圧ローラ302と、定着フィルム301の中空内に配設されたヒーター保持体304に保持されるヒーター305とは、互いの間に定着フィルム301を挟み込んでいる。これにより、定着フィルム301のおもて面と、当接体たる加圧ローラ302との当接による定着ニップが形成されている。この定着ニップには、未定着のトナー像Tpを担持した記録シートPが送り込まれる。ヒーター305は、加圧ローラ302との間に定着フィルム301を挟み込む挟み込み体として機能している他、定着フィルム301を加熱する加熱手段としても機能している。そして、定着フィルム301を介して定着ニップ内の記録シートP上のトナー像Tpを加熱する。定着ニップ内で加圧及び加熱されたトナー像Tpは、記録シートPの表面に定着せしめられる。
Conventionally, as this type of image forming apparatus, the one described in
一方、本発明者らは、図13に示されるヒーター600を定着装置に搭載した画像形成装置を開発中である。同図におけるヒーター600は、特許文献1の画像形成装置の定着装置に搭載されたヒーター(図12の305)と同様に、定着フィルムの内面に接触しながら定着フィルムを加熱するものである。ヒーター600は、矩形状のヒーター基板610、6つの発熱領域(621〜627)を具備する発熱体としての通電発熱ユニット620、複数の電極パッドEpなどを具備している。通電発熱ユニット620は、第1発熱領域621、第2発熱領域622、第3発熱領域623、第4発熱領域624、第5発熱領域625、第6発熱領域626、及び第7発熱領域627を具備している。これら7つの発熱領域は、図示しない定着フィルムの表面における表面移動方向と直交する方向である移動直交方向(図中左右方向)において、互いに異なる位置に配設されている。そして、第1発熱領域621と第7発熱領域627とは、ヒーター基板610の前記移動直交方向の中心線L1を基準にして互いに線対称の位置に配設されて発熱領域対をなしており、定着電源630に対して第1スイッチ635を介して互いに直列接続されている。また、第2発熱領域622と第6発熱領域626とは、中心線L1を基準にして互いに線対称の位置に配設されて発熱領域対をなしており、定着電源630に対して第2スイッチ634を介して互いに直列接続されている。また、第3発熱領域623と第5発熱領域625とは、中心線L1を基準にして互いに線対称の位置に配設されて発熱領域対をなしており、定着電源630に対して第3スイッチ633を介して互いに直列接続されている。また、第4発熱領域634は、前記移動直交方向における中央に配設されて第4スイッチ632を介して定着電源630に単独で接続されている。
On the other hand, the present inventors are developing an image forming apparatus in which the heater 600 shown in FIG. The heater 600 in the figure heats the fixing film while being in contact with the inner surface of the fixing film, similarly to the heater (305 in FIG. 12) mounted on the fixing device of the image forming apparatus of
開発中の画像形成装置において、通電発熱ユニット620に複数の発熱領域を設けているのは、省エネルギー化を図る狙いからである。具体的には、一般に、画像形成装置は、様々なサイズの記録シートを使用することが可能である。定着装置の定着フィルムについては、定着ニップ内で記録シートに密着させる領域だけを加熱すればよく、密着させない領域を不要に加熱すると無駄なエネルギーを消費してしまうことになる。そこで、記録シートに密着させる領域だけを集中的に加熱できるように、複数の発熱領域(621〜627)を設けているのである。
In the image forming apparatus under development, the energizing heat generating
また、開発中の画像形成装置において、中心線L1を基準にして互いに線対称の位置に配設された2つの発熱領域からなる発熱領域対を複数設けているのは、開発中の画像形成装置がセンター基準方式で画像を形成するものだからである。具体的には、画像の基準位置を定める方式としては、サイド基準方式とセンター基準方式とがある。サイド基準方式は、使用される記録シートのサイズにかかわらず、シート搬送路の幅方向の一端位置を基準にして画像を形成する方式である。また、センター基準方式は、使用される記録シートのサイズにかかわらず、画像形成装置内におけるシート搬送路の幅方向の中心位置を基準にして画像を形成する方式である。センター基準方式では、使用可能な全ての記録シートをシート搬送路の幅方向(=上記移動直交方向)の中心位置に合わせて搬送することから、小サイズの記録シートを用いると、定着フィルムにおいて記録シートに接触しない領域が前記幅方向(=上記移動直交方向)の両端側にそれぞれ発生する。このため、中心線L1を基準にして互いに線対称の位置にある両側の2つの発熱領域からなる発熱領域対を設け、それら2つの発熱領域を定着電源630に対して直列で接続して電力の供給を同時に入切するようにしているのである。 In addition, in the image forming apparatus under development, a plurality of heat generating area pairs each including two heat generating areas arranged in line-symmetric positions with respect to the center line L1 are provided. This is because the image is formed by the center reference method. Specifically, as a method for determining the reference position of an image, there are a side reference method and a center reference method. The side reference method is a method of forming an image with reference to one end position in the width direction of the sheet conveyance path regardless of the size of the recording sheet to be used. The center reference method is a method for forming an image based on the center position in the width direction of the sheet conveyance path in the image forming apparatus regardless of the size of the recording sheet used. In the center reference method, all usable recording sheets are conveyed in accordance with the center position in the width direction of the sheet conveying path (= the above-mentioned movement orthogonal direction). Regions that do not come into contact with the sheet are generated on both ends in the width direction (= the direction perpendicular to the movement). For this reason, a pair of heat generating regions consisting of two heat generating regions on both sides at positions symmetrical to each other with respect to the center line L1 is provided, and these two heat generating regions are connected in series to the fixing power source 630 so that electric power is supplied. The supply is turned on and off at the same time.
かかる構成においては、複数の発熱領域対のうち、定着ニップに進入する記録シートに対応しないものに対する電力供給を遮断したり、電力供給量を通常よりも低減したりすることで、無駄なエネルギー消費を低減することができる。 In such a configuration, wasteful energy consumption is achieved by cutting off the power supply to a plurality of heat generating area pairs that do not correspond to the recording sheet entering the fixing nip or reducing the amount of power supply than usual. Can be reduced.
ところが、開発中の画像形成装置では、図13に示されるように、2つの発熱領域を直列接続した発熱領域対や、前記幅方向の中央に単独で配設される第4発熱領域624を、定着フィルム表面移動方向(図中矢印方向)に互いにずらして配設している。このような配設により、ヒーター基板610として、定着フィルム表面移動方向のサイズの比較的大きなものを用いる必要があることから、ヒーター600を大型化してしまうという問題があった。
However, in the image forming apparatus under development, as shown in FIG. 13, a pair of heat generating regions in which two heat generating regions are connected in series, or a fourth
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、次のような定着装置や画像形成装置を提供することである。即ち、定着フィルム等の定着部材における記録シートと接触しない領域を加熱することによる無駄なエネルギー消費を抑えつつ、加熱手段の大型化を抑えることができる定着装置等である。 The present invention has been made in view of the above background, and an object thereof is to provide the following fixing device and image forming apparatus. That is, a fixing device or the like that can suppress wasteful energy consumption caused by heating a region of the fixing member such as a fixing film that does not come into contact with the recording sheet, and can suppress an increase in the size of the heating unit.
上記目的を達成するために、本発明は、画像の定着処理のために加熱される定着部材と、前記定着部材の表面に当接して定着ニップを形成する当接体と、前記定着部材を加熱する加熱手段と、前記加熱手段に供給するための電力を出力する定着電源とを備え、前記定着ニップに進入した記録シートを加熱して記録シートに画像を定着させる定着装置において、前記定着部材の表面に沿いつつ表面移動方向と直交する方向である移動直交方向に並んで互いに独立して発熱する複数の発熱領域を具備する発熱体と、電力供給のために複数の前記発熱領域に対してそれぞれ接続された複数の個別電極と、前記発熱体及び複数の前記個別電極を保持する保持体とを前記加熱手段に設け、前記保持体の前記移動直交方向の中心位置を基準にして互いに線対称の位置にあって互いに対をなす2つの前記発熱領域からなる発熱領域対におけるそれら2つの発熱領域に対し、前記定着電源を並列に接続したことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a fixing member that is heated for image fixing processing, a contact member that contacts the surface of the fixing member to form a fixing nip, and heats the fixing member. A fixing device that heats the recording sheet that has entered the fixing nip to fix the image on the recording sheet. A heating element comprising a plurality of heat generating regions that generate heat independently from each other along the surface in a direction perpendicular to the surface moving direction along the surface, and a plurality of heat generating regions for supplying power, respectively. A plurality of connected individual electrodes, and a heating body and a holding body that holds the plurality of individual electrodes are provided in the heating unit, and are connected to each other on the basis of the center position of the holding body in the movement orthogonal direction. In the position of the universal respect the two heating regions in said two consists heat generating region heating regions pair paired together, is characterized in that it has connecting said fixing power in parallel.
本発明によれば、定着フィルム等の定着部材における記録シートと接触しない領域を加熱することによる無駄なエネルギー消費を抑えつつ、加熱手段の大型化を抑えることができるという優れた効果がある。 According to the present invention, there is an excellent effect that it is possible to suppress an increase in the size of the heating unit while suppressing wasteful energy consumption by heating a region of the fixing member such as a fixing film that does not contact the recording sheet.
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式によって画像を形成するプリンタの一実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態に係るプリンタは、あくまでも本発明を適用した画像形成装置の一例であり、本発明の実施態様は実施形態に係るプリンタの対応に限定されるものではない。 Hereinafter, an embodiment of a printer that forms an image by an electrophotographic method will be described as an image forming apparatus to which the present invention is applied. The printer according to the embodiment described below is merely an example of an image forming apparatus to which the present invention is applied, and the embodiment of the present invention is not limited to the correspondence of the printer according to the embodiment.
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。
図1は、実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。実施形態に係るプリンタは、潜像担持体たるドラム状の感光体1、帯電装置のチャージャー部2、表面電位センサー3、現像装置4、転写装置5、除電クリーニング装置6、レジストローラ対21、光書込装置8などを備えている。また、給紙カセット20、搬送ベルトユニット24、定着装置31、排紙路32、排紙ローラ対33、排紙トレイ34なども備えている。
First, a basic configuration of the printer according to the embodiment will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a printer according to an embodiment. The printer according to the embodiment includes a drum-shaped
ドラム状の感光体1は、ドラム基体の表面上に有機感光層を有するものであり、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。この感光体1の周囲には、帯電装置2、表面電位センサー3、現像装置4、転写ローラ27、除電クリーニング装置6などが配設されている。
The drum-shaped
帯電装置2は、感光体1と所定の間隙を介して対向するように配設されており、回転駆動される感光体1の表面を一様に帯電させる。本プリンタでは、帯電装置2として、スコロトロン方式で感光体1を帯電させるものを用いている。
The charging
帯電装置2によって一様帯電せしめられた感光体1の表面に対しては、光書込装置8から発せられる書込光Lによって光走査がなされる。感光体1の全域のうち、光走査によって書込光Lが照射された領域は、電位を減衰させて静電潜像を担持する。
The surface of the
周知の技術によって感光体1の表面電位を検知する表面電位検知手段としての表面電位センサー3は、感光体1の周面における全域のうち、帯電装置2との対向位置と光走査位置とを順次通過した後の領域の表面電位を検知する。光書込装置8による光走査を行わない状態で感光体1の表面を帯電装置2によって帯電させることで、感光体1の地肌部の帯電電位VDを表面電位センサー3に検知させることができる。
A surface
回転駆動に伴って表面電位センサー3との対向位置を通過した感光体1表面は、現像装置4との対向位置に進入する。現像装置4は、周知の一成分現像装置あるいは二成分現像装置からなり、自らと感光体1との対向領域において、感光体1の静電潜像に対してトナーを付着させることで、静電潜像を現像してトナー像を得る。このようにして現像されたトナー像は、感光体1の回転駆動に伴って、感光体1と、後述する搬送ベルト25との当接によって形成される転写ニップに進入する。
The surface of the
感光体1の下方には、無端状の搬送ベルト25、従動ローラ26、転写ローラ27、駆動ローラ28などを有する搬送ベルトユニット24が配設されている。搬送ベルトユニット24は、従動ローラ26と駆動ローラ28とによって張架している搬送ベルト25を、駆動ローラ28の回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動させる。ゴムベルトからなる搬送ベルト25のループ内には、図示しない転写バイアス電源によって転写バイアスを印加される転写ローラ27が配設されている。搬送ベルトユニット24は、搬送ベルト25の周方向における全域のうち、従動ローラ26と転写ローラ27との間の展張箇所を感光体1に当接させて転写ニップを形成している。
A
プリンタ本体には、給紙カセット20が装着されている。この給紙カセット20は、記録紙などの記録シートPを複数枚重ねたシート束の状態で収容している。給紙カセット20に収容されているシート束における一番上の記録シートPには、給紙ローラ20aが当接している。給紙ローラ20aは、所定のタイミングで回転駆動することで、記録シートPを給紙カセット20内から給紙路に向けて送り出す。
A
給紙路の末端付近には、一対のレジストローラを互いに当接させながら回転させるレジストローラ対21が配設されている。レジストローラ対21は、記録シートPが自らのレジストニップに突き当たると、レジストローラの回転を一時的に停止させる。そして、記録シートPを転写部で感光体1上のトナー像に重ね合わせるタイミングでレジストローラの回転駆動を再開して、記録シートPを転写ニップに向けて送り出す。
Near the end of the paper feed path, there is a
レジストローラ対21から送り出された記録シートPは、ニップ前上ガイド板22とニップ前下ガイド板23との間に進入して転写ニップに向けて案内されながら、転写ニップ内に送り込まれる。転写ニップ内では、転写ニップに送り込まれてきた記録シートPと感光体1の静電潜像との間に、トナーを感光体1側から記録シートP側に静電移動させる転写電界が形成される。転写ニップに送り込まれてきた記録シートPの表面には、転写電界の作用により、感光体1上のトナー像が転写される。
The recording sheet P sent out from the
転写ニップを通り過ぎた記録シートPは、ニップ出口ガイド板29、定着前ガイド板30の上を順次通過した後、定着装置50内に進入する。定着装置50は、送られてきた記録シートPを後述する定着ニップに挟み込んで加熱及び加圧することで、記録シートPにトナー像を定着せしめる。
The recording sheet P that has passed through the transfer nip sequentially passes over the nip outlet guide plate 29 and the
転写ニップを通り過ぎた感光体1の表面は、除電クリーニング装置6との対向位置に進入する。除電クリーニング装置6は、図示しない除電ランプや、図示しないクリーニング部材を具備している。そして、感光体1の表面に付着している転写残トナーをクリーニングブレードや回転駆動するクリーニングブラシローラによって感光体1の表面から掻き取る。そして、感光体1の表面に対して除電ランプによる除電光を照射することで、感光体1の表面を除電する。除電された感光体1の表面は、帯電装置2によって再び一様帯電せしめられて次の潜像形成に備える。
The surface of the
定着装置50を通過した記録シートPは、排紙路32と、排紙ローラ対33の排紙ニップとを経由して機外へと排出される。そして、機外に設けられた排紙トレイ34上にスタックされる。
The recording sheet P that has passed through the fixing
図2は、定着装置50の内部構成を示す内部構成図である。定着装置50は、無端状の定着ベルト51、支持部材52、挟み込み体53、加圧ローラ54、加熱支持ローラ55、第1サーミスタ56、第2サーミスタ57、ヒーター60などを有している。
FIG. 2 is an internal configuration diagram illustrating an internal configuration of the fixing
定着部材としての定着ベルト51は、無端ベルト状のベルト基体51aと、これのおもて面(ループ外面)に積層された弾性層51bと、これのおもて面に積層された離型促進層51cとを具備している。ポリイミドなどの耐熱性材料からなるベルト基体51aにおいて、外径(直径)は40[mm]程度であり、厚みは50〜100[μm]程度である。ベルト基体51aの材料として、ニッケルやステンレス等の金属材料を用いてもよい。ベルト全体として厚み方向に弾性を発揮させるためにシリコンゴム等の弾性材料からなる弾性層51bの厚みは50〜150[μm]程度である。また、ベルトおもて面に良好なトナー離型性を発揮させるためにPFAやPTFE等のフッ素系樹脂からなる離型促進層51cの厚みは5〜50[μm]程度である。
A fixing
定着ベルト51の中空内に配設された筒状の支持部材52は、変形自在な定着ベルト51を内側から支えながら、定着ベルト51の形状を筒状に保つためのものである。
A
定着ベルト51のループの外側に配設された加圧ローラ54は、図示しない軸受けによって回転自在に支持されながら、図示しないスプリングにより、スライド移動可能な軸受けを介して定着ベルト51に向けて付勢されている。そして、定着ベルト51のループ内側に配設された挟み込み体53は、定着ベルト51に向けて付勢される加圧ローラ54との間に定着ベルト51を挟み込んでいる。これにより、定着ベルト51のおもて面と加圧ローラ54との当接による定着ニップが形成されている。
The
加圧ローラ54の芯金54aの周面上には、定着ニップにおける定着ベルト51との密着性を高めるための弾性層54bが被覆されている。鉄製の芯金54aにおいて、外径は40[mm]程度であり、厚みは2[mm]程度である。また、シリコンゴム等の弾性材料からなる弾性層54bの厚みは5[mm]である。弾性層54bのおもて面に、トナーとの離型性を高めるためのフッ素樹脂等からなる離型促進層を40[μm]程度の厚みで被覆してもよい。
On the peripheral surface of the cored
定着ベルト51の裏面(ループ内面)の周方向における全域のうち、挟み込み体53との接触位置の近傍であって接触位置よりもベルト移動方向の上流側の位置にある領域には、ベルトループ内側に配設されたヒーター60が接触している。ヒーター60は、図示しない発熱体を発熱させながら定着ベルト51の内面に接触させることで、定着ベルト51を内側から加熱する。
Of the entire region of the back surface (loop inner surface) of the fixing
定着ベルト51のループの外側に配設された加熱支持ローラ55は、図示しない軸受けによって回転自在に支持されながら、図示しないスプリングにより、スライド移動可能な軸受けを介してヒーター60に向けて付勢されている。そして、定着ベルト51のループ内側に配設されたヒーター60との間に定着ベルト51を挟み込むことで、ヒーター60と定着ベルト51との密着性を向上させている。
The
加熱支持ローラ55の芯金55aの周面上には、弾性層54bが被覆されている。弾性層55bのおもて面に、トナーとの離型性を高めるためのフッ素樹脂等からなる離型促進層を40[μm]程度の厚みで被覆してもよい。
An
定着ベルト51の上方には、温度検知手段としての第1サーミスタ56がベルトおもて面に対して所定の間隙を介して対向するように配設されている。そして、定着ベルト51の周方向における全域のうち、ヒーター60との接触位置に進入する直前の領域の温度をおもて面側から検知して、その検知結果の信号を図示しない制御部に送る。
Above the fixing
定着ベルト51のループ内側には、第2サーミスタ57が配設されており、ヒーター60の温度をヒーター60の裏側から検知する。そして、その検知結果の信号を制御部に送る。制御部は、第1サーミスタ56からの信号に基づいて把握したベルト温度と、第2サーミスタ57からの信号に基づいて把握したヒーター温度とに基づいて、必要電力を算出する。その必要電力は、定着ベルト51におけるヒーター60との接触位置に進入する直前の領域を接触位置に進入させた際に目標温度まで昇温させるのに必要な、ヒーター60の発熱体への供給電力である。この必要電力を算出した制御部は、図示しない定着電源に対して制御信号を送ることで、必要電力を得ることができる電流を定着電源から定電流制御で出力させる。これにより、ヒーター60との接触位置を通過した直後の定着ベルト51の温度が目標温度になる。
A
トナー像Tpを担持した記録シートPが、定着ベルト51におけるヒータ−60によって加熱された直後の領域とともに定着ニップに進入すると、定着ベルト51によって加熱されながら加圧される。この加熱及び加圧により、トナー像Tpが記録シートPの表面に定着せしめられる。
When the recording sheet P carrying the toner image Tp enters the fixing nip together with the area immediately after being heated by the
このように、定着部材としてベルト状のものやフィルム状のものを用いることで、ローラ状のものを用いる構成に比べて、ウォームアップ時間を短縮してファーストプリント時間をより短くすることができる。ファーストプリント時間は、ユーザーによる画像形成命令を受けてから、画像形成の準備動作を経てプリントジョブを行い、画像形成された最初の記録シートが画像形成装置から排出されるまでに要する時間である。ファーストプリント時間を短縮するためには、ウォームアップ時間を短縮する必要がある。ウォームアップ時間は、電源投入時や待機状態からの復帰時などに、ヒーターなどの加熱手段に電力を供給して定着部材を所望の温度まで昇温させるのに要する時間である。定着部材として厚みの大きなローラ状のものを用いる構成では、ローラ状の定着部材の熱容量が比較的大きいことから、ウォームアップ時間に比較的長時間を要してしまう。これに対し、ベルト状やフィルム状のような薄厚の定着部材を用いる構成では、薄厚で熱容量の比較的小さな定着部材が短時間の加熱で所望の温度まで昇温する。このため、ローラ状の定着部材を用いる構成に比べてウォームアップ時間を短縮することができるのである。 As described above, by using a belt-like member or a film-like member as the fixing member, the warm-up time can be shortened and the first print time can be further shortened as compared with a configuration using a roller-like member. The first print time is a time required from when an image formation command is received by the user to when a print job is performed through an image formation preparation operation and the first recording sheet on which the image is formed is discharged from the image forming apparatus. In order to shorten the first print time, it is necessary to shorten the warm-up time. The warm-up time is a time required to raise the temperature of the fixing member to a desired temperature by supplying electric power to a heating means such as a heater when the power is turned on or when returning from the standby state. In a configuration in which a roller-shaped member having a large thickness is used as the fixing member, since the heat capacity of the roller-shaped fixing member is relatively large, a relatively long time is required for the warm-up time. On the other hand, in a configuration using a thin fixing member such as a belt shape or a film shape, a thin fixing member having a relatively small heat capacity is heated to a desired temperature by heating in a short time. For this reason, the warm-up time can be shortened as compared with a configuration using a roller-shaped fixing member.
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
図3は、ヒーター60をおもて面(定着ベルト51との接触面)側から示す平面図である。なお、同図において、ヒーター60の長手方向は、定着ベルト(51)の表面における表面移動方向と直交する方向である移動直交方向に沿っている。また、ヒーター60の短手方向は前記表面移動方向に沿っている。
Next, a characteristic configuration of the printer will be described.
FIG. 3 is a plan view showing the
ヒーター60は、保持体としてのヒーター基板61、発熱体たる発熱ユニット62、共通電極63、7個の個別電極などを有している。発熱ユニット62を表面に積層したヒーター基板61の材質としては、アルミナや窒化アルミ等のセラミックでも良いが,コーディライト等の低熱伝導率を物性として有するセラミックやガラスが望ましい。そうすることで、ヒーター基板61と定着ベルト51との間に挟まれた発熱ユニット62の熱をヒーター基板61よりも定着ベルト61に優先的に伝導させて、応答性の速い高効率な加熱を行うことが可能になるからである。
The
抵抗発熱体からなる発熱ユニット62は、定着ベルト(519における移動直交方向の互いに異なった位置に接触しながら互いに独立して発熱する複数の発熱領域を具備している。具体的には、移動直交方向に並んで互いに独立して発熱する第1発熱領域62a、第2発熱領域62b、第3発熱領域62c、第4発熱領域62d、第5発熱領域62e、第6発熱領域62f、及び第7発熱領域62gを具備している。第1発熱領域62aと第7発熱領域62gとは、ヒーター基板61における移動直交方向(基板長手方向)の全域のうち、中心線L1を基準にした線対称の位置に設けられていて、発熱領域対をなしている。また、第2発熱領域62b及び第6発熱領域62fも、中心線L1を基準にした線対称の位置に設けられていて、発熱領域対をなしている。また、第3発熱領域62c及び第5発熱領域62eも、中心線L1を基準にした線対称の位置に設けられていて、発熱領域対をなしている。このように複数の発熱領域対がヒーター基板61に形成されているのは、本プリンタがセンター基準方式で画像を形成するからである。
The
なお、本プリンタにおいては、7つの発熱領域のうち、移動直交方向(基板長手方向)における中央の位置に形成された第4発熱領域62dだけが、発熱領域対をなしていない。
In the printer, only the fourth
発熱ユニット62の近傍には、ヒーター基板61における基板長手方向のほぼ全域に渡って延在する共通電極63が発熱ユニット62に対して基板短手方向に並ぶように形成されている。この共通電極63は、図示のように、第1発熱領域62a、第2発熱領域62b、第3発熱領域62c、第4発熱領域62d、第5発熱領域62e、第6発熱領域62f、第7発熱領域62gにそれぞれ接続されている。
In the vicinity of the
ヒーター基板61において、中心線L1よりも基板長手方向の一端側(図中左側)の領域には、第1個別電極64a、第2個別電極64b、及び第3個別電極64cが形成されている。第1個別電極64aは、発熱ユニット62における7つの発熱領域のうち、第1発熱領域62aだけに連結している。また、第2個別電極64bは、発熱ユニット62における7つの発熱領域のうち、第2発熱領域62bだけに連結している。また、第3個別電極64cは、発熱ユニット62における7つの発熱領域のうち、第3発熱領域62cだけに連結している。
In the
一方、ヒーター基板61において、中心線L1よりも基板長手方向の他端側(図中右側)の領域には、第4個別電極64d、第5個別電極64e、第6個別電極64f、及び第7個別電極64gが形成されている。第4個別電極64dは、発熱ユニット62における7つの発熱領域のうち、第4発熱領域62dだけに連結している。また、第5個別電極64eは、発熱ユニット62における7つの発熱領域のうち、第5発熱領域62eだけに連結している。また、第6個別電極64fは、発熱ユニット62における7つの発熱領域のうち、第6発熱領域62fだけに連結している。また、第7個別電極64gは、発熱ユニット62における7つの発熱領域のうち、第7発熱領域62gだけに連結している。
On the other hand, in the
図4は、ヒーター60の基板長手方向における両端部を部分的に示す部分平面図である。第1個別電極64aは、第1発熱領域62a及び第7発熱領域62gからなる発熱領域対における第1発熱領域62aに接続されている。また、第7個別電極64gは、前記発熱領域対における第7発熱領域62gに接続されている。そして、これら第1個別電極64a及び第7個別電極64gのうち、第1個別電極64aは、ヒーター基板61の長手方向(移動直交方向)における一端側(図中左側)の領域に配設されている。また、第7個別電極64gは、ヒーター基板61の長手方向における他端側(図中右側)の領域であって且つ第1個別電極64aの基板長手方向における仮想延長線L2上の領域に配設されている。このような配設により、2本の第1個別電極64a及び第7個別電極64gを、基板短手方向(表面移動方向)において、個別電極1本分のスペースに収めている。
FIG. 4 is a partial plan view partially showing both end portions of the
第2個別電極64bは、第2発熱領域62b及び第6発熱領域62fからなる発熱領域対における第2発熱領域62bに接続されている。また、第6個別電極64fは、前記発熱領域対における第6発熱領域62fに接続されている。そして、これら第2個別電極64b及び第6個別電極64fのうち、第2個別電極64bは、ヒーター基板61の長手方向における一端側(図中左側)の領域に配設されている。また、第6個別電極64fは、ヒーター基板61の長手方向における他端側(図中右側)の領域であって且つ第2個別電極64bの基板長手方向における仮想延長線L3上の領域に配設されている。このような配設により、2本の第2個別電極64b及び第6個別電極64fを、基板短手方向において、個別電極1本分のスペースに収めている。
The second
第3個別電極64cは、第3発熱領域62c及び第5発熱領域62eからなる発熱領域対における第3発熱領域62cに接続されている。また、第5個別電極64eは、前記発熱領域対における第5発熱領域62eに接続されている。そして、これら第3個別電極64c及び第5個別電極64eのうち、第3個別電極64cは、ヒーター基板61の長手方向における一端側(図中左側)の領域に配設されている。また、第5個別電極64eは、ヒーター基板61の長手方向における他端側(図中右側)の領域であって且つ第3個別電極64cの基板長手方向における仮想延長線L4上の領域に配設されている。このような配設により、2本の第3個別電極64c及び第5個別電極64eを、基板短手方向において、個別電極1本分のスペースに収めている。
The third
このように、3つの発熱領域対にそれぞれ対応する3組の個別電極対は、何れも基板短手方向において個別電極1本分のスペースに収まっている。このように、発熱領域対における2本の個別電極を基板短手方向において1本分のスペースに収めることで、それぞれの個別電極で1本ずつのスペースを確保する場合に比べて、ヒーター基板61の基板短手方向の大型化を抑える。
Thus, the three individual electrode pairs respectively corresponding to the three heat generating region pairs are all accommodated in a space corresponding to one individual electrode in the short direction of the substrate. In this way, by placing the two individual electrodes in the heat generating region pair in one space in the short side direction of the substrate, the
以上の構成においては、発熱ユニット62に設けられた複数の発熱領域対のうち、定着ニップに進入する記録シートPのサイズに対応しないものに対する電力供給を遮断したり、電力供給量を通常よりも減らしたりすることが可能である。これにより、定着ベルト51における記録シートPと接触しない領域を不要に加熱することによる無駄なエネルギー消費を抑えることができる。
In the above configuration, the power supply to a pair of heat generation areas provided in the
また、ヒーター構成を図13に示した開発中の画像形成装置とは異なり、発熱領域対をなす2つの発熱領域を定着電源70に対して直列接続せずに並列接続していることから、2つの発熱領域の間に介在して両者を直列接続する電極を設ける必要がなくなる。このため、図示のように、全ての発熱領域を一直線状に並べて配設することが可能になることから、それらを互いにずらして配設していた開発中の画像形成装置とは異なり、ヒーター60の大型化を抑えることができる。
Further, unlike the image forming apparatus under development shown in FIG. 13 in which the heater configuration is shown, two heat generation areas forming a pair of heat generation areas are connected in parallel to the fixing
なお、図3や図4に示されるように、複数の個別電極は、次のような態様で配設されている。即ち、接続対象となる発熱領域(62)の位置がヒーター基板61の基板長手方向の端により近い個別電極を、前記位置が前記端に対してより遠い個別電極よりも、基板短手方向にて発熱ユニット62により近づけて配設している。このような配設では、図示のように、複数の個別電極(64a〜g)を互いに交差させることなく配設することができる。
発熱ユニット62をシート搬送方向と直交する方向(基板長手方向)に7つの発熱領域に分割した例について説明したが、前記方向の中心位置を基準にした互いに線対称の位置にある発熱領域対を配設した構成であれば、分割数は7つに限られるものではない。なお、前記中心位置には、発熱領域を配設してもよいし、配設しなくてもよい。中心位置に発熱領域を配設する場合には、発熱領域の総数を奇数にし、中心位置の発熱領域を除く残りの発熱領域における2つずつの組でそれぞれ、前記方向において中心位置を基準にした互いに線対称の位置にある発熱領域対を構成すればよい。かかる構成における発熱領域の総数の最小値は3つであり、この場合、中心位置にある発熱領域を除く残りの2つの発熱領域で1つの発熱領域対を構成すればよい。また、中心位置に発熱領域を配設しない場合には、発熱領域の総数を偶数にし、全ての発熱領域における2つずつの組でそれぞれ、同方向において中心位置を基準にした互いに線対称の位置にある発熱領域対を構成すればよい。例えば、4つの発熱領域で2つの発熱領域対を構成し、2つの発熱領域対の同時オンと、1つの発熱領域対だけのオンとを切り替えることで、大サイズの記録シートに対応した加熱態様と、小サイズの記録シートに対応した加熱態様との切り替えが可能になる。何れの構成においても、実施形態に係るプリンタと同様に、全ての発熱領域の配設位置をシート搬送方向(基板短手方向)にずらさずに、シート搬送方向と直交する方向に一列に並べて配設することが可能であるので、発熱ユニット62の小型化を図ることができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the plurality of individual electrodes are arranged in the following manner. That is, the position of the heating region (62) to be connected is closer to the end of the
Although the example in which the
図5は、本プリンタにおける電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、メイン制御部100は、プリンタ内の各機器の駆動制御を司るものであり、CPU(Central Processing Unit)、データ記憶手段たるRAM(Random Access Memory)、データ記憶手段たるROM(Read Only Memory)、不揮発メモリーなどを有している。そして、ROMに記憶しているプログラムに基づいて、各種の機器の駆動を制御したり、所定の演算処理を実行したりする。
FIG. 5 is a block diagram showing a part of an electric circuit in the printer. In FIG. 1, a
メイン制御部100には、光書込装置8、プロセスモータ10、現像バイアス電源11、転写バイアス電源12、レジストクラッチ13、定着装置50、定着電源70、スイッチユニット71、光書込制御部105、操作表示部110などが電気接続されている。
The
光書込制御部105は、外部から送られてくる画像情報に基づいて光書込装置8の駆動を制御することで、感光体1の表面を光走査する。感光体1に対して書込光Lによる光走査を行う光書込装置8としては、周知のレーザー書込光学系や、LEDアレイなどを例示することができる。
The optical
プロセスモータ10は、感光体1、現像装置(4)、定着装置50、各種ローラなどの駆動源になっているモータである。プロセスモータ10の回転駆動力は、レジストクラッチ13を介して図示しないレジストローラ対(21)に伝えられる。メイン制御部100が任意のタイミングでレジストクラッチ13をオンにすることにより、プロセスモータ10の回転駆動力をレジストローラ対(21)に繋ぐ。
The
現像装置(4)は、図示しない現像ローラの表面に担持したトナーを、感光体1の静電潜像に付着させるものである。感光体1の表面における全域のうち、静電潜像だけにトナーを選択的に付着させるために、現像ローラには、トナーと同極性であり、その絶対値が潜像電位VLの絶対値よりも大きく且つ感光体1の地肌部の帯電電位VDよりも小さい現像バイアスが印加される。例えば、感光体地肌部電位=−800[V]、静電潜像電位=−30[V]という条件にて、−550[V]の現像バイアスが現像ローラに印加される。現像バイアス電源11は、かかる現像バイアスを出力するものである。メイン制御部100は、現像バイアス電源11に対して出力命令信号を送ることで、任意のタイミングで現像バイアス電源11から現像バイアスを出力させる。
The developing device (4) attaches toner carried on the surface of a developing roller (not shown) to the electrostatic latent image on the
また、メイン制御部100は、任意のタイミングで転写バイアス電源12に対して出力命令信号を送ることで、転写バイアス電源12から転写バイアスを出力させる。転写バイアスは、転写装置(5)と感光体1とが対向する転写部にて、記録シートPと感光体1の静電潜像との間に転写電界を形成するための電圧である。
Further, the
また、メイン制御部100は、光書込制御部105と共同して、感光体1に対してセンター基準でトナー像を形成する処理を実施する。
In addition, the
操作表示部110は、図示しないタッチパネルやテンキーなどを具備しており、タッチパネルに画像を表示したり、タッチパネルやテンキーなどによって入力された情報をメイン制御部100に送ったりするものである。
The operation display unit 110 includes a touch panel and a numeric keypad (not shown). The operation display unit 110 displays an image on the touch panel and sends information input by the touch panel, the numeric keypad, and the like to the
定着電源70は、定着装置50の発熱ユニット(62)に供給する電力を定電流制御で出力するものである。定着電源70から出力された電流は、スイッチユニット71を介して定着装置50の各個別電極(64a〜g)に送られて発熱ユニットの各発熱領域(62a〜g)に至る。スイッチユニット71は、図示しない第1スイッチ回路、第2スイッチ回路、第3スイッチ回路、及び第4スイッチ回路を具備している。そして、メイン制御部100からの制御信号に基づいて、それら4つのスイッチをそれぞれ個別に入切する。
The fixing
スイッチユニット71の第1スイッチは、定着電源70からの電流を、第1個別電極64a及び第7個別電極64gに対して入切するためのスイッチである。この第1スイッチが入れられると、定着電源70からの電流が第1個別電極64aを介して第1発熱領域62aに流れるとともに、第7個別電極64gを介して第7発熱領域62gに流れる。
The first switch of the
また、スイッチユニット71の第2スイッチは、定着電源70からの電流を、第2個別電極64b及び第6個別電極64fに対して入切するためのスイッチである。この第2スイッチが入れられると、定着電源70からの電流が第2個別電極64bを介して第2発熱領域62bに流れるとともに、第6個別電極64fを介して第6発熱領域62fに流れる。
The second switch of the
また、スイッチユニット71の第3スイッチは、定着電源70からの電流を、第3個別電極64c及び第5個別電極64eに対して入切するためのスイッチである。この第3スイッチが入れられると、定着電源70からの電流が第3個別電極64cを介して第3発熱領域62cに流れるとともに、第5個別電極64eを介して第5発熱領域62eに流れる。
The third switch of the
また、スイッチユニット71の第4スイッチは、定着電源70からの電流を、第4個別電極64dに対して入切するためのスイッチである。この第3スイッチが入れられると、定着電源70からの電流が第4個別電極64dを介して第4発熱領域62dに流れる。
The fourth switch of the
図6は、記録シートPのサイズと、発熱ユニット62の各発熱領域に対する電力供給と、定着温度との関係を説明するための模式図である。同図に示される記録シートPは、使用可能な記録シートPの中で、3番目にサイズが大きいものである。この記録シートPが定着ニップに進入した際に基板長手方向において定着ベルト(51)と接触する領域は、発熱ユニット62における第3発熱領域62c、第4発熱領域62d、及び第5発熱領域62eに対応する領域である。このため、基本的には、それ以外の発熱領域を発熱させる必要はない。但し、記録シートPに対応しない第1発熱領域62a、第2発熱領域62b、第6発熱領域62f、及び第7発熱領域62gに対する電力供給を遮断してそれら発熱領域に対応する定着ベルト領域の温度を極端に低下させると、不具合を引き起こすおそれがある。具体的には、次のプリントジョブが図示の記録シートPよりも大きなサイズであって、現状のプリントジョブの終了直後に開始されると、前述の4つの定着ベルト領域を短時間で目標温度まで昇温させることができずに、その定着ベルト領域で定着不良を引き起こす。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the relationship between the size of the recording sheet P, the power supply to each heat generating area of the
そこで、メイン制御部100は、定着ニップに搬送される記録シートPのサイズに対応しない発熱領域対に対しては、電力の供給量をゼロよりも大きく且つ前記サイズに対応する発熱領域対に対する電力の供給量よりも小さな値に調整する処理を実施する。図示の例では、第1発熱領域62a及び第7発熱領域62gからなる発熱領域対と、第2発熱領域62b及び第6発熱領域62fからなる発熱領域対とが、記録シートPのサイズに対応しない発熱領域対である。これらの発熱領域対に対する電流供給量を、ゼロよりも大きく、且つ第3発熱領域62c及び第5発熱領域62eからなる発熱領域対や、第4発熱領域62dに対する電流供給量よりも小さくのである。これにより、記録シートPのサイズに対応しない定着ベルト領域の過剰な温度低下を回避することで、前述した定着不良の発生を回避することができる。
Therefore, the
なお、同図において、記録シートPのサイズに対応しない定着ベルト領域の定着温度と、対応する定着ベルト領域の定着温度とがほぼ同じ値になっているが、これは電流供給量を同じにしているからではない。後者の定着ベルト領域では多くのトナーが進入して熱を奪うのに対し、前者の定着ベルト領域ではトナーが全く進入しないので、電流供給量が少ないにもかかわらず、最終的な定着温度がほぼ同じ値になっているのである。 In the figure, the fixing temperature of the fixing belt region that does not correspond to the size of the recording sheet P and the fixing temperature of the corresponding fixing belt region are substantially the same value. Not because it is. In the latter fixing belt region, a lot of toner enters and takes heat away, whereas in the former fixing belt region, no toner enters at all. It is the same value.
図3において、複数の発熱領域(62a〜g)についてそれぞれ、基板長手方向の一部領域だけに個別電極(64a〜g)を接続した例について説明したが、図7に示されるように、基板長手方向の全域に個別電極を接続してもよい。また、互いに隣り合う発熱領域の間に間隙を設けた例について説明したが、図8に示されるように、間隙を設けずに、それぞれの発熱領域(62a〜g)を個別に発熱させるようにしてもよい。具体的には、この例では、共通電極63や各個別電極(64a〜64g)が発熱ユニット62の内部にも這い回されている。発熱ユニット62の内部では、基板長手方向において、共通電極63と、7つの個別電極(62a〜g)における何れか1つとが、交互に並んでいる。そして、互いに隣り合う発熱領域の境界位置には、必ず共通電極63が位置している。複数の発熱領域のうち、第2発熱領域62bを例にすると、第2個別電極64bに印加される電流は、発熱ユニット62の内部で、基板長手方向の両側にある共通電極63に向けて流れる。そして、共通電極63に到達すると、電気抵抗の非常に小さな共通電極63に沿って流れ、それよりも電気抵抗の大きな隣接の発熱領域に流れ込むことはない。このため、第2発熱領域62bに供給された電流が、隣接する第1発熱領域62aや第3発熱領域62cに流れ込むことはない。これにより、第2発熱領域62bdだけを選択的に発熱させることができる。
In FIG. 3, the example in which the individual electrodes (64a to 64g) are connected to only a partial region in the longitudinal direction of the substrate for each of the plurality of heat generating regions (62a to 62g) has been described. As shown in FIG. You may connect an individual electrode to the whole area of a longitudinal direction. Further, although an example in which a gap is provided between adjacent heat generation regions has been described, as shown in FIG. 8, each of the heat generation regions (62a to 62g) is caused to generate heat individually without providing a gap. May be. Specifically, in this example, the
また、実施形態において、ヒーター60により、定着ベルト51の周方向における全域のうち、定着ニップとは異なる領域を加熱する例について説明したが、図9に示されるように、定着ニップの領域を加熱するようにしてもよい。この場合、加圧ローラ54を加熱支持ローラとして機能させ、専用の加熱支持ローラの付設を不要にする。また、ヒーター60を挟み込み体として機能させ、専用の挟み込み体の付設を不要にする。これにより、低コスト化を図ることができる。
Further, in the embodiment, the example in which the
次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した実施例のプリンタについて説明する。なお、以下に説明しない限り、実施例に係るプリンタの構成は、実施形態と同様である。 Next, a printer according to an example in which a more characteristic configuration is added to the printer according to the embodiment will be described. Unless otherwise described below, the configuration of the printer according to the example is the same as that of the embodiment.
図6において、記録シートPのサイズに対応しない定着ベルト領域の定着温度が、記録シートPのサイズに対応する定着ベルト領域の定着温度とほぼ同じになる例について説明したが、常にこのようになるとは限らない。記録シートPのサイズに対応する定着ベルト領域に進入するトナー量によっては、その定着ベルト領域の温度が不足気味になって、隣接している、対応しない定着ベルト領域の温度が奪われることもある。すると、図10に示されるように、記録シートPのサイズに対応する定着ベルト領域A1の全域のうち、両端の領域でそれぞれ、定着温度が目標温度T1よりも低くなって定着不良を引き起こすおそれがでてくる。 In FIG. 6, the example in which the fixing temperature in the fixing belt region not corresponding to the size of the recording sheet P is substantially the same as the fixing temperature in the fixing belt region corresponding to the size of the recording sheet P has been described. Is not limited. Depending on the amount of toner entering the fixing belt area corresponding to the size of the recording sheet P, the temperature of the fixing belt area may become insufficient, and the temperature of the adjacent non-corresponding fixing belt area may be deprived. . Then, as shown in FIG. 10, the fixing temperature becomes lower than the target temperature T 1 in both ends of the entire fixing belt region A 1 corresponding to the size of the recording sheet P, thereby causing a fixing failure. Fear comes out.
そこで、実施例に係るプリンタでは、メイン制御部100が次のような制御を行うようになっている。即ち、発熱ユニット62における複数の発熱領域対のうち、定着ニップに搬送される記録シートPのサイズに対応せず、且つ、そのサイズに対応する発熱領域対の隣りに配設される発熱領域対に対しては、電流の供給量を通常とは異ならせる。具体的には、電流の供給量を、記録シートPのサイズに対応する発熱領域対に対する電流の供給量と同じ値にする。図6に示される記録シートPが用いられる場合、記録シートPのサイズに対応せず、且つ、そのサイズに対応する発熱領域対の隣りに配設される発熱領域対は、図示のように、第2発熱領域62b及び第6発熱領域fからなる。この発熱領域対に対しては、電流の供給量を、第3発熱領域62c及び第5発熱領域62eからなる発熱領域対や、第4発熱領域62dに対するものと同じ値にするのである。こうすることで、図11に示されるように、記録シートPのサイズに対応する定着ベルト領域A1の両端領域における定着温度不足を抑えることができる。
Therefore, in the printer according to the embodiment, the
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
[態様A]
画像の定着処理のために加熱される定着部材(例えば定着ベルト51)と、前記定着部材の表面に当接して定着ニップを形成する当接体(例えば加圧ローラ54)と、前記定着部材を加熱する加熱手段(例えばヒーター60)と、前記加熱手段に供給するための電力を出力する定着電源(例えば定着電源70)とを備え、前記定着ニップに進入した記録シート(例えば記録シートP)を加熱して記録シートに画像を定着させる定着装置(例えば定着装置50)において、前記定着部材の表面に沿いつつ表面移動方向と直交する方向である移動直交方向に並んで互いに独立して発熱する複数の発熱領域(例えば62a〜g)を具備する発熱体(例えば発熱ユニット62)と、電力供給のために複数の前記発熱領域に対してそれぞれ接続された複数の個別電極(例えば64a〜g)と、前記発熱体及び複数の前記個別電極を保持する保持体(例えばヒーター基板61)とを前記加熱手段に設け、前記保持体の前記移動直交方向の中心位置を基準にして互いに線対称の位置にあって互いに対をなす2つの前記発熱領域からなる発熱領域対におけるそれら2つの発熱領域に対し、前記定着電源を並列に接続したことを特徴とするものである。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
[Aspect A]
A fixing member (for example, a fixing belt 51) that is heated for image fixing processing, a contact body (for example, a pressure roller 54) that contacts a surface of the fixing member to form a fixing nip, and the fixing member. Heating means (for example, a heater 60) for heating and a fixing power source (for example, a fixing power source 70) for outputting electric power to be supplied to the heating means, and a recording sheet (for example, a recording sheet P) that has entered the fixing nip. In a fixing device (for example, the fixing device 50) that heats and fixes an image on a recording sheet, a plurality of heaters that generate heat independently of each other along the surface of the fixing member and in the direction perpendicular to the surface moving direction. A heating element (for example, the heating unit 62) having a plurality of heating regions (for example, 62a to 62g) and a plurality of heating regions connected to the plurality of heating regions for supplying power. A plurality of individual electrodes (for example, 64a to 64g) and a holding body (for example, a heater substrate 61) that holds the heating element and the plurality of individual electrodes are provided in the heating means, and the center position of the holding body in the movement orthogonal direction The fixing power source is connected in parallel to the two heat generation regions in the heat generation region pair formed of the two heat generation regions that are in a line-symmetrical position with respect to each other and are paired with each other. is there.
かかる構成では、センター基準方式の画像形成装置において、発熱体に設けられた複数の発熱領域のうち、定着ニップに進入する記録シートのサイズに対応しないものに対する電力供給を遮断したり、電力供給量を通常よりも減らしたりすることが可能である。これにより、定着部材における記録シートと接触しない領域を不要に加熱することによる無駄なエネルギー消費を抑えることができる。
また、ヒーター構成を図13に示した開発中の画像形成装置とは異なり、発熱領域対をなす2つの発熱領域を定着電源に対して直列接続せずに並列接続していることから、2つの発熱領域の間に介在して両者を直列接続する電極を設ける必要がなくなる。このため、それら2つの発熱領域の間に別の発熱領域対を配設することが可能になり、しかもその別の発熱領域対における2つの発熱領域の間にも更なる別の発熱領域対を配設することが可能になる。このようにして全ての発熱領域対を移動直交方向に一直線状に並べて配設することが可能になることから、それらを互いにずらして配設していた開発中の画像形成装置とは異なり、加熱手段の大型化を抑えることができる。
In such a configuration, in the center reference type image forming apparatus, the power supply to the heat generation area provided in the heat generating element that does not correspond to the size of the recording sheet entering the fixing nip is interrupted, or the power supply amount Can be reduced more than usual. As a result, it is possible to suppress wasteful energy consumption due to unnecessary heating of the area of the fixing member that does not contact the recording sheet.
Further, unlike the image forming apparatus under development shown in FIG. 13, the heater structure has two heat generating areas forming a pair of heat generating areas connected in parallel to the fixing power supply instead of being connected in series. It is not necessary to provide an electrode that is interposed between the heat generating regions and connects them in series. For this reason, it becomes possible to arrange another heat generating region pair between the two heat generating regions, and further another heat generating region pair is provided between the two heat generating regions in the other heat generating region pair. It becomes possible to arrange. In this way, it becomes possible to arrange all the heat generating area pairs in a straight line in the direction perpendicular to the movement direction, so that unlike the image forming apparatus under development in which they are arranged to be shifted from each other, heating An increase in the size of the means can be suppressed.
[態様B]
態様Bは、態様Aにおいて、前記発熱領域対における他方の発熱領域に接続される個別電極を、前記保持体の前記移動直交方向における他端側の領域であって且つ前記一方の発熱領域に接続される個別電極の前記移動直交方向における仮想延長線上の領域に配設したことを特徴とするものである。
[Aspect B]
The aspect B is the aspect A in which the individual electrode connected to the other heat generation area in the heat generation area pair is connected to the other heat generation area in the movement orthogonal direction of the holding body and the one heat generation area. The individual electrodes are arranged in a region on a virtual extension line in the movement orthogonal direction.
かかる構成においては、発熱領域対を構成する2本の個別電極が移動直交方向で同一線上に位置することから、定着ベルトの表面移動方向(=保持体の短手方向)において1本分のスペースに収まる。このため、それぞれの個別電極のために1本ずつのスペースを確保する場合に比べて、保持体の短手方向の大型化を抑えることで、センター基準方式を採用した場合における加熱手段の大型化を抑えることができる。 In such a configuration, since the two individual electrodes constituting the heat generating region pair are positioned on the same line in the movement orthogonal direction, a space corresponding to one in the surface movement direction of the fixing belt (= short direction of the holding body). Fits in. For this reason, compared with the case where one space is secured for each individual electrode, the size of the heating means in the case of adopting the center reference method is suppressed by suppressing the increase in size in the short direction of the holding body. Can be suppressed.
[態様C]
態様Cは、態様Bにおいて、接続対象となる前記発熱領域の位置が前記保持体の前記移動直交方向の端により近い前記個別電極を、前記位置が前記端に対してより遠い前記個別電極よりも、前記表面移動方向にて前記発熱体により近づけて配設したことを特徴とするものである。かかる構成では、実施形態で説明したように、複数の個別電極を互いに交差させることなく保持体上に配設することができる。
[Aspect C]
The aspect C is the aspect B, in which the individual electrode in which the position of the heat generation region to be connected is closer to the end in the movement orthogonal direction of the holding body than the individual electrode whose position is farther from the end. The heat generating element is disposed closer to the surface moving direction. In such a configuration, as described in the embodiment, a plurality of individual electrodes can be arranged on the holding body without crossing each other.
[態様D]
態様Dは、態様A〜Cの何れかにおいて、前記定着部材として、中空構造を具備するものを用いるとともに、前記定着部材の中空内における前記定着ニップの裏側で前記当接体との間に前記定着部材を挟み込む挟み込み体(例えば挟み込み体53)を設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、定着部材として、熱容量の小さな薄厚のものを用いてファーストプリント時間を短縮化することができる。
[Aspect D]
Aspect D uses any one of Aspects A to C having a hollow structure as the fixing member, and between the contact member and the back side of the fixing nip in the hollow of the fixing member. A sandwiching body (for example, the sandwiching body 53) that sandwiches the fixing member is provided. In this configuration, the first printing time can be shortened by using a thin fixing member having a small heat capacity.
[態様E]
態様Eは、態様A〜Dの何れかにおいて、前記保持体の前記表面移動方向における全域のうち、前記発熱体を保持している領域よりも一端側の領域に全ての前記個別電極を配設するとともに、電源供給のために複数の前記発熱領域に共通して接続される共通電極を他端側の領域に配設したことを特徴とするものである。かかる構成では、共通電極を複数の個別電極に交差させることなく保持体上に配設することができる。
[Aspect E]
Aspect E is any one of Aspects A to D, wherein all of the individual electrodes are arranged in a region on one end side of a region holding the heating element in the entire area of the holding member in the surface movement direction. In addition, a common electrode commonly connected to the plurality of heat generating regions for power supply is provided in the region on the other end side. In such a configuration, the common electrode can be disposed on the holding body without intersecting the plurality of individual electrodes.
[態様F]
態様Fは、記録シートに画像を形成する画像形成手段(例えば感光体1やその周囲に配設される各機器からなる作像ユニット)と、記録シートに画像を定着させる定着手段と、前記定着手段に設けられた発熱体に電力を供給する定着電源(例えば定着電源70)と、前記発熱体の複数の発熱領域に対する前記定着電源による電力の供給量を調整したり、前記画像形成手段の駆動を制御したりする制御手段(例えばメイン制御部100)とを備える画像形成装置において、前記定着手段として、態様A〜Eの何れかの定着装置を用いるとともに、センター基準方式で画像を形成するように前記画像形成手段の駆動を制御し、且つ前記定着ニップに搬送される記録シートのサイズに応じて複数の前記発熱領域対に対する電力の供給量をそれぞれ個別に調整する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
[Aspect F]
Aspect F includes an image forming unit (for example, an image forming unit including the
[態様G]
態様Gは、態様Fにおいて、定着処理の実施中には、複数の前記発熱領域対のうち、前記定着ニップに搬送される記録シートのサイズに対応しない前記発熱領域対に対しては、電力の供給量をゼロよりも大きく且つ前記サイズに対応する前記発熱領域対に対する電力の供給量よりも小さな値に調整する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、実施形態で説明したように、定着ニップに進入する記録シートのサイズに対応しない定着部材領域の過剰な温度低下を抑えることで、定着不良の発生を抑えることができる。
[Aspect G]
In the aspect G, in the aspect F, during the fixing process, among the plurality of heat generating area pairs, the heat generating area pairs that do not correspond to the size of the recording sheet conveyed to the fixing nip are supplied with electric power. The control means is configured to perform a process of adjusting the supply amount to a value larger than zero and smaller than the supply amount of power to the pair of heat generating regions corresponding to the size. . In such a configuration, as described in the embodiment, it is possible to suppress the occurrence of fixing failure by suppressing an excessive temperature drop in the fixing member region that does not correspond to the size of the recording sheet entering the fixing nip.
[態様H]
態様Hは、態様F又はGにおいて、複数の前記発熱領域対のうち、前記定着ニップに搬送される記録シートのサイズに対応せず、且つ、前記サイズに対応する前記発熱領域対の隣りに配設される前記発熱領域対に対しては、電力の供給量を前記サイズに対応する前記発熱領域対に対する電力の供給量と同じ値に調整する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、実施例で説明したように、定着ニップに進入する記録シートのサイズに対応する定着部材領域の両端領域における定着温度不足を抑えることができる。
[Aspect H]
Aspect H corresponds to aspect F or G, and does not correspond to the size of the recording sheet conveyed to the fixing nip among the plurality of heat generating area pairs, and is arranged next to the heat generating area pair corresponding to the size. The control means is configured to perform a process of adjusting the power supply amount to the same value as the power supply amount to the heat generation region pair corresponding to the size for the heat generation region pair provided. It is characterized by this. With such a configuration, as described in the embodiment, it is possible to suppress a shortage of fixing temperature in both end regions of the fixing member region corresponding to the size of the recording sheet entering the fixing nip.
50:定着装置
51:定着ベルト(定着部材)
53:挟み込み体
54:加圧ローラ(当接部材)
60:ヒーター(加熱手段)
61:ヒーター基板(保持体)
62:発熱ユニット(発熱体)
62a〜g:発熱領域
63:共通電極
64a〜g:個別電極
70:定着電源
100:メイン制御部(制御手段)
P:記録シート
50: fixing device 51: fixing belt (fixing member)
53: sandwiching body 54: pressure roller (contact member)
60: Heater (heating means)
61: Heater substrate (holding body)
62: Heat generation unit (heating element)
62a to g: Heat generation area 63:
P: Recording sheet
Claims (8)
前記定着部材の表面に沿いつつ表面移動方向と直交する方向である移動直交方向に並んで互いに独立して発熱する複数の発熱領域を具備する発熱体と、電力供給のために複数の前記発熱領域に対してそれぞれ接続された複数の個別電極と、前記発熱体及び複数の前記個別電極を保持する保持体とを前記加熱手段に設け、
前記保持体の前記移動直交方向の中心位置を基準にして互いに線対称の位置にあって互いに対をなす2つの前記発熱領域からなる発熱領域対におけるそれら2つの発熱領域に対し、前記定着電源を並列に接続したことを特徴とする定着装置。 A fixing member that is heated for fixing the image; a contact member that contacts the surface of the fixing member to form a fixing nip; a heating unit that heats the fixing member; A fixing power source that outputs the electric power of, and fixing the image on the recording sheet by heating the recording sheet that has entered the fixing nip,
A heating element including a plurality of heat generating regions that generate heat independently of each other along the surface perpendicular to the surface moving direction while being along the surface of the fixing member, and the plurality of heat generating regions for supplying power A plurality of individual electrodes connected to each other, and a heating body and a holding body that holds the plurality of individual electrodes are provided in the heating means,
The fixing power source is connected to the two heat generation regions in the heat generation region pair composed of the two heat generation regions that are in line symmetry with each other with respect to the center position in the movement orthogonal direction of the holding body. A fixing device characterized by being connected in parallel.
前記発熱領域対における一方の発熱領域に接続される前記個別電極を、前記保持体の前記移動直交方向における一端側の領域に配設するとともに、前記発熱領域対における他方の発熱領域に接続される個別電極を、前記保持体の前記移動直交方向における他端側の領域であって且つ前記一方の発熱領域に接続される個別電極の前記移動直交方向における仮想延長線上の領域に配設したことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1.
The individual electrode connected to one heat generation region in the heat generation region pair is disposed in a region on one end side in the movement orthogonal direction of the holding body and is connected to the other heat generation region in the heat generation region pair. The individual electrode is disposed in a region on the other end side in the movement orthogonal direction of the holding body and in a region on a virtual extension line in the movement orthogonal direction of the individual electrode connected to the one heat generation region. A fixing device characterized.
接続対象となる前記発熱領域の位置が前記保持体の前記移動直交方向の端により近い前記個別電極を、前記位置が前記端に対してより遠い前記個別電極よりも、前記表面移動方向にて前記発熱体により近づけて配設したことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 2.
The individual electrode in which the position of the heat generating region to be connected is closer to the end in the movement orthogonal direction of the holding body, and the individual electrode in which the position is farther from the end in the surface movement direction. A fixing device, which is disposed closer to a heating element.
前記定着部材として、中空構造を具備するものを用いるとともに、前記定着部材の中空内における前記定着ニップの裏側で前記当接体との間に前記定着部材を挟み込む挟み込み体を設けたことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 3,
As the fixing member, a member having a hollow structure is used, and a sandwiching body for sandwiching the fixing member between the contact member and the back side of the fixing nip in the hollow of the fixing member is provided. Fixing device to do.
前記保持体の前記表面移動方向における全域のうち、前記発熱体を保持している領域よりも一端側の領域に全ての前記個別電極を配設するとともに、電源供給のために複数の前記発熱領域に共通して接続される共通電極を他端側の領域に配設したことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 4,
All the individual electrodes are disposed in a region on one end side of the region holding the heat generating body in the entire region in the surface movement direction of the holding body, and a plurality of the heat generating regions for supplying power And a common electrode connected in common to the other end of the fixing device.
前記定着手段として、請求項1乃至5の何れかの定着装置を用いるとともに、
センター基準方式で画像を形成するように前記画像形成手段の駆動を制御し、且つ前記定着ニップに搬送される記録シートのサイズに応じて複数の前記発熱領域対に対する電力の供給量をそれぞれ個別に調整する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit that forms an image on a recording sheet; a fixing unit that fixes an image on the recording sheet; a fixing power source that supplies power to a heating element provided in the fixing unit; and a plurality of heating regions of the heating unit An image forming apparatus comprising: a control unit that adjusts the amount of power supplied by the fixing power source and controls the driving of the image forming unit.
While using the fixing device according to any one of claims 1 to 5, as the fixing means,
The drive of the image forming means is controlled so as to form an image by a center reference method, and the amount of power supplied to each of the plurality of heat generating area pairs is individually set according to the size of the recording sheet conveyed to the fixing nip. An image forming apparatus characterized in that the control means is configured to perform a process of adjusting.
定着処理の実施中には、複数の前記発熱領域対のうち、前記定着ニップに搬送される記録シートのサイズに対応しない前記発熱領域対に対しては、電力の供給量をゼロよりも大きく且つ前記サイズに対応する前記発熱領域対に対する電力の供給量よりも小さな値に調整する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 6.
During the fixing process, the power supply amount is set to be larger than zero for the heat generating area pair that does not correspond to the size of the recording sheet conveyed to the fixing nip among the plurality of heat generating area pairs. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit is configured to perform a process of adjusting a value smaller than a supply amount of power to the heat generating area pair corresponding to the size.
複数の前記発熱領域対のうち、前記定着ニップに搬送される記録シートのサイズに対応せず、且つ、前記サイズに対応する前記発熱領域対の隣りに配設される前記発熱領域対に対しては、電力の供給量を前記サイズに対応する前記発熱領域対に対する電力の供給量と同じ値に調整する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 6 or 7,
Of the plurality of heat generating area pairs, the heat generating area pairs that do not correspond to the size of the recording sheet conveyed to the fixing nip and that are arranged next to the heat generating area pairs corresponding to the size. The image forming apparatus, wherein the control unit is configured to perform a process of adjusting a power supply amount to the same value as a power supply amount for the heat generating region pair corresponding to the size.
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