JP2018194682A

JP2018194682A - Image forming apparatus

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Publication number: JP2018194682A
Application number: JP2017098248A
Authority: JP
Inventors: 亮太小椋; Ryota Ogura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2017-05-17
Filing date: 2017-05-17
Publication date: 2018-12-06
Anticipated expiration: 2037-05-17
Also published as: JP6929127B2

Abstract

To provide a technology of reducing the number of temperature detection elements to form a compact device.SOLUTION: In semiconductor elements 441-447 connected to heating elements 302a-1 to 302a-7, 302b-1 to 302b-7, a first semiconductor element 441 for controlling power to be supplied to first heating elements 302a-1 and 302b-1 are connected in series to a second semiconductor element 442 for controlling power to be supplied to second heating elements 302a-2 and 302b-2. The power to be supplied to the second heating elements 302a-2 and 302b-2 is controlled by controlling the second semiconductor element 442. The power to be supplied to the first heating elements 302a-1 and 302b-1 is controlled by controlling the first semiconductor element 441 and the second semiconductor element 442.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置に搭載する定着器、あるいは記録材上の定着済みトナー画像を再度加熱することによりトナー画像の光沢度を向上させる光沢付与装置、等の像加熱装置に関する。また、この像加熱装置を備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to a glossiness of a toner image by reheating a fixed toner image on a recording material or a fixing device mounted on an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic method or an electrostatic recording method. The present invention relates to an image heating apparatus such as a gloss imparting apparatus for improving image quality. The present invention also relates to an image forming apparatus including the image heating apparatus.

従来、画像形成装置に具備される像加熱装置として、エンドレスベルト（エンドレスフィルムとも言う）と、エンドレスベルトの内面に接触する平板状のヒータと、エンドレスベルトを介してヒータと共にニップ部を形成するローラと、を有する装置がある。この像加熱装置を搭載する画像形成装置で小サイズ紙を連続プリントすると、ニップ部長手方向において紙が通過しない領域の温度が徐々に上昇するという現象（非通紙部昇温）が発生する。非通紙部の温度が高くなり過ぎると、装置内のパーツへダメージを与えることがある。この非通紙部昇温を抑制する手法の一つとして、長手方向に沿って配置した２本の導電体間に発熱体を配置し、２本の導電体のうち少なくとも一方は、用紙サイズに対応する幅で分割し、発熱ブロック毎に発熱制御するヒータが提案されている（特許文献１）。 Conventionally, as an image heating apparatus provided in an image forming apparatus, an endless belt (also referred to as an endless film), a flat heater that contacts an inner surface of the endless belt, and a roller that forms a nip portion together with the heater via the endless belt There is a device having. When small-size paper is continuously printed by an image forming apparatus equipped with this image heating device, a phenomenon (temperature increase of the non-sheet passing portion) occurs in which the temperature of the region where the paper does not pass in the longitudinal direction of the nip portion gradually increases. If the temperature of the non-sheet passing portion becomes too high, parts in the apparatus may be damaged. As one of the techniques for suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion, a heating element is arranged between two conductors arranged along the longitudinal direction, and at least one of the two conductors is set to a paper size. A heater that divides by a corresponding width and controls heat generation for each heat generation block has been proposed (Patent Document 1).

特開２０１７−５４０７１号公報JP 2017-54071 A

しかしながら、特許文献１のように、分割された各発熱ブロックに複数のサーミスタ（温度検知素子）を配置すると、発熱領域が増加するにつれて、サーミスタと接続される配線の本数が増加するため、像加熱装置の小型化の妨げとなる懸念がある。 However, as in Patent Document 1, when a plurality of thermistors (temperature detection elements) are arranged in each divided heat generation block, the number of wires connected to the thermistor increases as the heat generation area increases. There is a concern that hinders downsizing of the device.

本発明の目的は、温度検知素子の数を低減して装置の小型化を図ることができる技術を提供することである。 An object of the present invention is to provide a technique capable of reducing the number of temperature detecting elements and reducing the size of the apparatus.

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
基板と、前記基板上に設けられた前記基板の長手方向に並ぶ複数の発熱体と、前記基板上に設けられた複数の温度検知素子と、を有するヒータを有し、前記ヒータの熱を利用して記録材に形成された画像を加熱する像加熱部であって、前記長手方向に分割された複数の加熱領域を有する像加熱部と、
前記温度検知素子が出力する温度信号に基づいて前記発熱体の通電を制御する通電制御部であって、前記複数の発熱体に接続された複数の半導体素子を有し、前記複数の半導体素子を選択的に制御することで、前記複数の発熱体の通電を選択的に制御する通電制御部と、
を有する画像形成装置において、
前記複数の半導体素子のうち、前記複数の発熱体のうちの第１の発熱体の通電を制御するための第１の半導体素子は、前記複数の発熱体のうちの第２の発熱体の通電を制御するための第２の半導体素子に直列に接続されており、
前記第２の発熱体の通電は、前記第２の半導体素子を制御することで制御され、
前記第１の発熱体の通電は、前記第１の半導体素子と前記第２の半導体素子を制御することで制御されることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
基板と、前記基板上に設けられた前記基板の長手方向に並ぶ複数の発熱体と、前記基板上に設けられた複数の温度検知素子と、を有するヒータを有し、前記ヒータの熱を利用して記録材に形成された画像を加熱する像加熱部であって、前記長手方向に分割された複数の加熱領域を有する像加熱部と、
前記温度検知素子が出力する温度信号に基づいて前記発熱体の通電を制御する通電制御部であって、前記複数の発熱体に接続された複数の半導体素子を有し、前記複数の半導体素子を選択的に制御することで、前記複数の発熱体の通電を選択的に制御する通電制御部と、
を有する画像形成装置において、
前記複数の加熱領域のうち、記録材の搬送基準位置に対して前記長手方向に対称の位置関係にある第３の加熱領域と第４の加熱領域に関して、前記複数の発熱体のうち、前記第３の加熱領域を発熱させるための第３の発熱体の通電と、前記第４の加熱領域を発熱させるための第４の発熱体の通電は、前記複数の半導体素子のなかの単一の半導体素子を制御することで制御されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus of the present invention includes:
A heater having a substrate, a plurality of heating elements arranged in the longitudinal direction of the substrate provided on the substrate, and a plurality of temperature detection elements provided on the substrate, and utilizing the heat of the heater An image heating unit for heating the image formed on the recording material, the image heating unit having a plurality of heating regions divided in the longitudinal direction;
An energization control unit that controls energization of the heating element based on a temperature signal output from the temperature detection element, the energization control unit including a plurality of semiconductor elements connected to the plurality of heating elements, An energization control unit that selectively controls energization of the plurality of heating elements by selectively controlling;
In an image forming apparatus having
Among the plurality of semiconductor elements, a first semiconductor element for controlling energization of a first heating element of the plurality of heating elements is energization of a second heating element of the plurality of heating elements. Connected in series to a second semiconductor element for controlling
Energization of the second heating element is controlled by controlling the second semiconductor element,
The energization of the first heating element is controlled by controlling the first semiconductor element and the second semiconductor element.
In order to achieve the above object, an image forming apparatus of the present invention includes:
A heater having a substrate, a plurality of heating elements arranged in the longitudinal direction of the substrate provided on the substrate, and a plurality of temperature detection elements provided on the substrate, and utilizing the heat of the heater An image heating unit for heating the image formed on the recording material, the image heating unit having a plurality of heating regions divided in the longitudinal direction;
An energization control unit that controls energization of the heating element based on a temperature signal output from the temperature detection element, the energization control unit including a plurality of semiconductor elements connected to the plurality of heating elements, An energization control unit that selectively controls energization of the plurality of heating elements by selectively controlling;
In an image forming apparatus having
Of the plurality of heating regions, the third heating region and the fourth heating region that are symmetrical in the longitudinal direction with respect to the recording material conveyance reference position, and The third heating element for generating heat in the third heating area and the energization of the fourth heating element for generating heat in the fourth heating area are a single semiconductor in the plurality of semiconductor elements. It is controlled by controlling the element.

本発明によれば、温度検知素子の数を低減して装置の小型化を図ることができる。 According to the present invention, the number of temperature detection elements can be reduced and the apparatus can be downsized.

本発明の実施例に係る画像形成装置の断面図1 is a cross-sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 実施例１の定着装置の断面図Sectional view of the fixing device of Example 1 実施例１のヒータ構成図Heater configuration diagram of Example 1 実施例１における制御回路図Control circuit diagram in Embodiment 1 実施例１における制御フローチャートControl flowchart in Embodiment 1 実施例２におけるヒータ構成図Heater configuration diagram in Example 2 実施例２における制御回路図Control circuit diagram in Embodiment 2 実施例２における制御フローチャートControl flowchart in embodiment 2 実施例３におけるヒータ構成図Heater configuration diagram in Example 3 実施例３における制御回路図Control circuit diagram in Embodiment 3 実施例４におけるヒータ構成図Heater configuration diagram in Example 4 実施例４における制御回路図Control circuit diagram in Embodiment 4

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. That is, it is not intended to limit the scope of the present invention to the following embodiments.

［実施例１］
図１は、本発明の実施例の画像形成装置の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を利用して記録材上に画像を形成するレーザプリンタである。 [Example 1]
FIG. 1 is a schematic sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 100 of this embodiment is a laser printer that forms an image on a recording material using an electrophotographic method.

プリント信号が発生すると、画像情報に応じて変調されたレーザ光をスキャナユニット２１が出射し、帯電ローラ１６によって所定の極性に帯電された感光ドラム（電子写真感光体）１９表面を走査する。これにより像担持体としての感光ドラム１９には静電潜像が形成される。この静電潜像に対して現像ローラ１７から所定の極性に帯電したトナーが供給されることで、感光ドラム１９上の静電潜像は、トナー画像（現像剤像）として現像される。一方、給紙カセット１１に積載された記録材（記録紙）Ｐはピックアップローラ１
２によって一枚ずつ給紙され、搬送ローラ対１３によってレジストローラ対１４に向けて搬送される。さらに、記録材Ｐは、感光ドラム１９上のトナー画像が感光ドラム１９と転写部材としての転写ローラ２０で形成される転写位置に到達するタイミングに合わせて、レジストローラ対１４から転写位置へ搬送される。記録材Ｐが転写位置を通過する過程で感光ドラム１９上のトナー画像は記録材Ｐに転写される。その後、記録材Ｐは定着部（像加熱部）としての定着装置（像加熱装置）２００で加熱され、トナー画像が記録材Ｐに加熱定着される。定着済みのトナー画像を担持する記録材Ｐは、搬送ローラ対２６、２７によって画像形成装置１００上部の排紙トレイ３１に排出される。 When the print signal is generated, the scanner unit 21 emits a laser beam modulated according to the image information, and scans the surface of the photosensitive drum (electrophotographic photosensitive member) 19 charged to a predetermined polarity by the charging roller 16. As a result, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 19 as an image carrier. By supplying toner charged to a predetermined polarity from the developing roller 17 to the electrostatic latent image, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 19 is developed as a toner image (developer image). On the other hand, the recording material (recording paper) P loaded in the paper feed cassette 11 is the pickup roller 1.
2 are fed one by one and conveyed toward the registration roller pair 14 by the conveyance roller pair 13. Further, the recording material P is conveyed from the registration roller pair 14 to the transfer position in accordance with the timing at which the toner image on the photosensitive drum 19 reaches the transfer position formed by the photosensitive drum 19 and the transfer roller 20 as a transfer member. The The toner image on the photosensitive drum 19 is transferred to the recording material P while the recording material P passes the transfer position. Thereafter, the recording material P is heated by a fixing device (image heating device) 200 as a fixing unit (image heating unit), and the toner image is heated and fixed on the recording material P. The recording material P carrying the fixed toner image is discharged to a paper discharge tray 31 on the upper part of the image forming apparatus 100 by a pair of conveying rollers 26 and 27.

なお、感光体１９は、クリーナ１８によって表面の残トナー等が除去、清掃される。給紙トレイ（手差しトレイ）２８は、記録紙Ｐのサイズに応じて幅調整可能な一対の記録紙規制板を有しており、定型サイズ以外のサイズの記録紙Ｐにも対応するために設けられている。ピックアップローラ２９は、給紙トレイ２８から記録紙Ｐを給紙するためのローラである。モータ３０は、定着装置２００等を駆動する。商用の交流電源４０１に接続された通電制御部としての制御回路４００から、定着装置２００へ電力供給している。 The photosensitive member 19 is cleaned by removing residual toner on the surface by the cleaner 18. The paper feed tray (manual feed tray) 28 has a pair of recording paper regulating plates whose width can be adjusted according to the size of the recording paper P, and is provided to cope with recording paper P having a size other than the standard size. It has been. The pickup roller 29 is a roller for feeding the recording paper P from the paper feed tray 28. The motor 30 drives the fixing device 200 and the like. Power is supplied to the fixing device 200 from a control circuit 400 serving as an energization control unit connected to a commercial AC power supply 401.

上述した、感光ドラム１９、帯電ローラ１６、スキャナユニット２１、現像ローラ１７、転写ローラ２０が、記録材Ｐに未定着画像を形成する画像形成部を構成している。また、本実施例では、感光ドラム１９、帯電ローラ１６、現像ローラ１７を含む現像ユニット、クリーナ１８を含むクリーニングユニットが、プロセスカートリッジ１５として画像形成装置１００の装置本体に対して着脱可能に構成されている。 The photosensitive drum 19, the charging roller 16, the scanner unit 21, the developing roller 17, and the transfer roller 20 described above constitute an image forming unit that forms an unfixed image on the recording material P. In this embodiment, the developing unit including the photosensitive drum 19, the charging roller 16 and the developing roller 17, and the cleaning unit including the cleaner 18 are configured to be detachable from the apparatus main body of the image forming apparatus 100 as the process cartridge 15. ing.

図２は、本実施例の定着装置２００の断面図である。定着装置２００は、定着フィルム（以下、フィルム）２０２と、フィルム２０２の内面に接触するヒータ３００と、フィルム２０２を介してヒータ３００と共に定着ニップ部Ｎを形成する加圧ローラ２０８と、金属ステー２０４と、を有する。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the fixing device 200 of this embodiment. The fixing device 200 includes a fixing film (hereinafter referred to as a film) 202, a heater 300 that contacts the inner surface of the film 202, a pressure roller 208 that forms a fixing nip N together with the heater 300 via the film 202, and a metal stay 204. And having.

フィルム２０２は、エンドレスベルトやエンドレスフィルムとも称される筒状に形成された耐熱フィルムであり、ベース層の材質は、ポリイミド等の耐熱樹脂、またはステンレス等の金属である。また、フィルム２０２の表面には耐熱ゴム等の弾性層を設けてもよい。加圧ローラ２０８は、鉄やアルミニウム等の材質の芯金２０９と、シリコーンゴム等の材質の弾性層２１０を有する。ヒータ３００は、耐熱樹脂製の保持部材２０１に保持されている。保持部材２０１は、フィルム２０２の回転を案内するガイド機能も有している。２０４は、保持部材２０１に不図示のバネの圧力を加えるための金属製のステーである。加圧ローラ２０８は、モータ３０から動力を受けて矢印方向に回転する。加圧ローラ２０８が回転することによって、フィルム２０２が従動して回転する。未定着トナー画像を担持する記録紙Ｐは、定着ニップ部Ｎで挟持搬送されつつ加熱されて定着処理される。 The film 202 is a heat-resistant film formed in a cylindrical shape also called an endless belt or an endless film, and the base layer is made of a heat-resistant resin such as polyimide or a metal such as stainless steel. Further, an elastic layer such as heat resistant rubber may be provided on the surface of the film 202. The pressure roller 208 includes a cored bar 209 made of iron or aluminum and an elastic layer 210 made of silicone rubber or the like. The heater 300 is held by a holding member 201 made of heat resistant resin. The holding member 201 also has a guide function for guiding the rotation of the film 202. Reference numeral 204 denotes a metal stay for applying a spring pressure (not shown) to the holding member 201. The pressure roller 208 receives power from the motor 30 and rotates in the direction of the arrow. As the pressure roller 208 rotates, the film 202 is driven and rotated. The recording paper P carrying an unfixed toner image is heated and fixed while being nipped and conveyed by the fixing nip portion N.

ヒータ３００は、後述するセラミック製の基板３０５上に設けられた発熱体（発熱抵抗体）３０２ａ、３０２ｂによって加熱される。ヒータ３００には、安全保護素子２１２（図４）が当接している。安全保護素子２１２は、サーモスイッチや温度ヒューズ等がその一例であり、ヒータ３００の異常発熱の際に作動してヒータ３００に供給する電力を遮断する。また、ヒータ３００のフィルム２０２との摺動面側にはサーミスタＴ１（Ｔ１−１〜Ｔ１−７、図３（Ｂ）参照）とサーミスタＴ２（Ｔ２−２〜Ｔ２−６、図３（Ｂ）参照）が設置されている。 The heater 300 is heated by heating elements (heating resistors) 302a and 302b provided on a ceramic substrate 305 described later. A safety protection element 212 (FIG. 4) is in contact with the heater 300. An example of the safety protection element 212 is a thermo switch, a thermal fuse, or the like. The safety protection element 212 is activated when the heater 300 abnormally generates heat and cuts off the power supplied to the heater 300. The thermistor T1 (T1-1 to T1-7, see FIG. 3B) and thermistor T2 (T2-2 to T2-6, FIG. 3B) are provided on the side of the heater 300 that slides with the film 202. Is installed).

図３を用いて、本実施例に係るヒータ３００の構成を説明する。図３（Ａ）はヒータ３００の断面図、図３（Ｂ）はヒータ３００の各層の平面図である。図３（Ｂ）には、本実施例の画像形成装置１００における記録材Ｐの搬送基準位置Ｘ０を示してある。本実施例における搬送基準は中央基準となっており、記録材Ｐはその搬送方向に直交する方向にお
ける中心線が搬送基準位置Ｘ０を沿うように搬送される。また、図３（Ａ）は、搬送基準位置Ｘ０におけるヒータ３００の断面図となっている。 The configuration of the heater 300 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a cross-sectional view of the heater 300, and FIG. 3B is a plan view of each layer of the heater 300. FIG. 3B shows the conveyance reference position X0 of the recording material P in the image forming apparatus 100 of the present embodiment. The transport reference in this embodiment is the center reference, and the recording material P is transported such that the center line in the direction orthogonal to the transport direction is along the transport reference position X0. FIG. 3A is a cross-sectional view of the heater 300 at the transport reference position X0.

図３（Ａ）に示すように、ヒータ３００は、基板３０５上に導電体３０１と導電体３０３を有する。導電体３０１は、記録材Ｐの搬送方向の上流側に配置された導電体３０１ａと、下流側に配置された導電体３０１ｂに分離されている。さらに、ヒータ３００は、導電体３０１と導電体３０３を介して供給される電力により発熱する発熱体３０２が、基板上において導電体３０１と導電体３０３の間に設けられている。この発熱体３０２は、記録材Ｐの搬送方向の上流側に配置された発熱体３０２ａと、下流側に配置された発熱体３０２ｂに分離されている。また、給電用に電極Ｅ３が設けられている。さらに、裏面層２には、絶縁性の保護ガラス３０８が、電極Ｅ３以外を覆っている。ヒータ３００（基板３０５）は、その長手方向が記録材Ｐの搬送方向と直交するように配置される。 As shown in FIG. 3A, the heater 300 includes a conductor 301 and a conductor 303 over a substrate 305. The conductor 301 is separated into a conductor 301a disposed on the upstream side in the conveyance direction of the recording material P and a conductor 301b disposed on the downstream side. Further, in the heater 300, a heating element 302 that generates heat by electric power supplied via the conductor 301 and the conductor 303 is provided between the conductor 301 and the conductor 303 on the substrate. The heating element 302 is divided into a heating element 302a disposed on the upstream side in the conveyance direction of the recording material P and a heating element 302b disposed on the downstream side. An electrode E3 is provided for power supply. Furthermore, an insulating protective glass 308 covers the back layer 2 except for the electrode E3. The heater 300 (substrate 305) is arranged so that its longitudinal direction is orthogonal to the conveyance direction of the recording material P.

図３（Ｂ）に示すように、ヒータ３００裏面層１には、導電体３０１と導電体３０３と発熱体３０２、電極Ｅ３の組からなる発熱ブロック（加熱領域）が、ヒータ３００の長手方向に７つ設けられている（ＨＢ１〜ＨＢ７）。この７つの発熱ブロックＨＢ１〜ＨＢ７との対応関係を表すため、各発熱ブロックを構成する部材には、例えば、発熱体３０２ａ−１〜３０２ａ−７のように、各符号の末尾に対応する発熱ブロックの番号を付している。発熱体３０２ｂ、導電体３０１ａ、３０１ｂ、導電体３０３、電極Ｅ３も同様である。 As shown in FIG. 3B, the heater 300 back surface layer 1 has a heating block (heating region) composed of a set of a conductor 301, a conductor 303, a heating element 302, and an electrode E3 in the longitudinal direction of the heater 300. Seven (HB1 to HB7) are provided. In order to represent the correspondence relationship with the seven heat generating blocks HB1 to HB7, members constituting each heat generating block include, for example, heat generating blocks corresponding to the end of each symbol, such as the heat generating elements 302a-1 to 302a-7. The number is attached. The same applies to the heating element 302b, the conductors 301a and 301b, the conductor 303, and the electrode E3.

ヒータ３００の裏面層２の表面保護層３０８は、電極Ｅ３−１〜Ｅ３−７、Ｅ４、Ｅ５を露出させるように形成されており、ヒータ３００の裏面側から、図示しない電気接点が接続可能な構成となっている。そして、各発熱ブロックに対してそれぞれ独立に給電可能になり、独立に給電制御を行うことができる。このように７つの発熱ブロックに分けることで、ＡＲＥＡ１〜ＡＲＥＡ４のように、４つの通紙領域を形成することができる。本実施例ではＡＲＥＡ１をＡ５紙用、ＡＲＥＡ２をＢ５紙用、ＡＲＥＡ３をＡ４紙用、ＡＲＥＡ４をＬｅｔｔｅｒ紙用と分類した。７つの発熱ブロックを独立に制御できるので、記録紙Ｐのサイズに合わせて、給電する発熱ブロックを選択する。なお、発熱領域の数や、発熱ブロックの数は、本実施例の数に限定されるものではない。また、各発熱ブロック内の発熱体３０２ａ−１〜３０２ａ−７、３０２ｂ−１〜３０２ｂ−７は、本実施例に記載するような連続的なパターンに限定されるものではなく、間隙部を設けた短冊状のパターンでも良い。 The surface protective layer 308 of the back surface layer 2 of the heater 300 is formed so as to expose the electrodes E3-1 to E3-7, E4, and E5, and an electrical contact (not shown) can be connected from the back surface side of the heater 300. It has a configuration. In addition, power can be supplied independently to each heat generating block, and power supply control can be performed independently. By dividing into seven heat generating blocks in this way, four sheet passing areas can be formed as in AREA1 to AREA4. In this embodiment, AREA1 is classified as A5 paper, AREA2 is classified as B5 paper, AREA3 is classified as A4 paper, and AREA4 is classified as Letter paper. Since the seven heat generating blocks can be controlled independently, the heat generating block to be fed is selected according to the size of the recording paper P. Note that the number of heat generating regions and the number of heat generating blocks are not limited to the number of the present embodiment. Further, the heating elements 302a-1 to 302a-7 and 302b-1 to 302b-7 in each heating block are not limited to a continuous pattern as described in this embodiment, and a gap is provided. A strip-shaped pattern may be used.

ヒータ３００の摺動面層１（基板３０５において発熱体が設けられた面とは反対側の面上）には、ヒータ３００の発熱ブロック毎の温度を検知するための温度検知素子としてサーミスタＴ１−１〜Ｔ１−７及びサーミスタＴ２−２〜Ｔ２−６が設置されている。サーミスタＴ１−１〜Ｔ１−７は、主に各発熱ブロックの温調制御に使われるため、各発熱ブロックの中央（基板長手方向における中央）に配置される。サーミスタＴ２−２〜Ｔ２−６は、発熱領域より幅が狭い記録紙を通紙した際の、非通紙領域（端部）の温度を検知するための端部サーミスタである。そのため、発熱領域が狭い両端の発熱ブロックを除き、搬送基準位置Ｘ０に対して、各発熱ブロックの外側寄りに配置される。サーミスタＴ１−１〜Ｔ１−７の一端は、サーミスタの抵抗値検出用の導電体ＥＴ１−１〜ＥＴ１−７にそれぞれ接続されると共に、他端は導電体ＥＧ９に共通接続される。サーミスタＴ２−２〜Ｔ２−６の一端は、導電体ＥＴ２−２〜ＥＴ２−６にそれぞれ接続されると共に、他端は導電体ＥＧ１０に共通接続される。このように、ヒータ３００の幅Ｌは、サーミスタの数と導電体の本数に応じて、大きくなる傾向にある。 On the sliding surface layer 1 of the heater 300 (on the surface of the substrate 305 opposite to the surface on which the heating element is provided), the thermistor T1- is used as a temperature detection element for detecting the temperature of each heating block of the heater 300. 1 to T1-7 and thermistors T2-2 to T2-6 are installed. The thermistors T1-1 to T1-7 are mainly used for temperature control of each heat generating block, and are therefore arranged at the center (center in the substrate longitudinal direction) of each heat generating block. The thermistors T2-2 to T2-6 are end thermistors for detecting the temperature of the non-sheet passing region (end) when the recording paper having a narrower width than the heat generating region is passed. Therefore, except for the heat generating blocks at both ends where the heat generating area is narrow, the heat generating area is arranged on the outer side of each heat generating block with respect to the conveyance reference position X0. One ends of the thermistors T1-1 to T1-7 are connected to the conductors ET1-1 to ET1-7 for resistance value detection of the thermistors, respectively, and the other ends are commonly connected to the conductor EG9. One end of the thermistors T2-2 to T2-6 is connected to the conductors ET2-2 to ET2-6, respectively, and the other end is commonly connected to the conductor EG10. Thus, the width L of the heater 300 tends to increase according to the number of thermistors and the number of conductors.

ヒータ３００の摺動面層２には、摺動性のあるガラスのコーティングによる表面保護層３０９を有する。表面保護層３０９は、摺動面層１の各導電体に電気接点を設けるため、ヒータ３００の両端部を除いて設けられている。 The sliding surface layer 2 of the heater 300 has a surface protective layer 309 made of a slidable glass coating. The surface protective layer 309 is provided except for both end portions of the heater 300 in order to provide an electrical contact for each conductor of the sliding surface layer 1.

図４は、実施例１におけるヒータ３００の制御回路４００を示す回路図である。画像形成装置１００には商用の交流電源４０１が接続されている。電源電圧Ｖｃｃ１、Ｖｃｃ２は、交流電源４０１に接続された図示しないＡＣ／ＤＣコンバータによって生成されたＤＣ電源である。交流電源４０１は、リレー４３０、４４０とトライアック４４１〜４４７を介してヒータ３００に接続される。トライアック４４１〜４４７は、ＣＰＵ４２０からの制御信号ＦＵＳＥＲ１〜ＦＵＳＥＲ７によってオン／オフされる。トライアック４４１〜４４７の駆動回路は省略して図示している。複数の半導体素子としてのトライアック４４１〜４４７を選択的に制御することで、複数の発熱体の通電を選択的に制御することができ、長手方向に分割された複数の加熱領域を個々に選択的に発熱させることができる。 FIG. 4 is a circuit diagram illustrating the control circuit 400 of the heater 300 according to the first embodiment. A commercial AC power supply 401 is connected to the image forming apparatus 100. The power supply voltages Vcc1 and Vcc2 are DC power supplies generated by an AC / DC converter (not shown) connected to the AC power supply 401. AC power supply 401 is connected to heater 300 via relays 430 and 440 and triacs 441 to 447. The triacs 441 to 447 are turned on / off by control signals FUSER1 to FUSER7 from the CPU 420. The drive circuits of the triacs 441 to 447 are not shown. By selectively controlling the triacs 441 to 447 as a plurality of semiconductor elements, it is possible to selectively control the energization of the plurality of heating elements, and to selectively select a plurality of heating regions divided in the longitudinal direction. Can generate heat.

サーミスタの温度検知回路を説明する。導電体ＥＧ９、ＥＧ１０は、グランド電位に接続される。そして、図３で説明した全てのサーミスタＴ１−１〜Ｔ１−７、Ｔ２−２〜Ｔ２−６は、Ｖｃｃ１にプルアップされた抵抗４５１〜４５７、４６２〜４６６とそれぞれ分圧される。分圧された電圧は、温度信号であるＴｈ１−１〜Ｔｈ１−７信号、Ｔｈ２−２〜Ｔｈ２−６信号として、ＣＰＵ４２０で検出され、予めＣＰＵ４２０の内部メモリ内に設定された情報によって電圧から温度に換算することで、温度検出している。
ＣＰＵ４２０の内部処理では、設定温度と、サーミスタＴ１−１〜Ｔ１−７の検知温度に基づき、例えばＰＩ制御により、供給するべき電力を算出する。ＦＵＳＥＲ１〜７信号のオンのタイミングは、ゼロクロス検知部４２１で生成された交流電源４０１のゼロ電位に同期したタイミング信号ＺＥＲＯＸに基づいてＣＰＵ４２０によって生成される。交流電源４０１のゼロクロスタイミングを元に、供給する電力に対応した位相角（位相制御）、波数（波数制御）の制御レベルに換算し、その制御条件によりトライアック４４１〜４４７を制御している。 The temperature detection circuit of the thermistor will be described. The conductors EG9 and EG10 are connected to the ground potential. All the thermistors T1-1 to T1-7 and T2-2 to T2-6 described with reference to FIG. 3 are respectively divided by resistors 451 to 457 and 462 to 466 pulled up to Vcc1. The divided voltages are detected by the CPU 420 as Th1-1 to Th1-7 signals and Th2-2 to Th2-6 signals, which are temperature signals, and from the voltage to the temperature according to information set in the internal memory of the CPU 420 in advance. The temperature is detected by converting to.
In the internal processing of the CPU 420, based on the set temperature and the detected temperatures of the thermistors T1-1 to T1-7, for example, the power to be supplied is calculated by PI control. The ON timing of the FUSER1-7 signals is generated by the CPU 420 based on the timing signal ZEROX synchronized with the zero potential of the AC power supply 401 generated by the zero cross detector 421. Based on the zero cross timing of the AC power supply 401, the phase angle (phase control) and the wave number (wave number control) corresponding to the supplied power are converted into control levels, and the triacs 441 to 447 are controlled according to the control conditions.

リレー４３０、４４０と保護回路について説明する。リレー４３０、４４０は、故障などによりヒータ３００が過昇温した場合、ヒータ３００への電力遮断手段として用いている。 The relays 430 and 440 and the protection circuit will be described. The relays 430 and 440 are used as a means for interrupting power to the heater 300 when the heater 300 overheats due to a failure or the like.

リレー４３０の動作を説明する。ＣＰＵ４２０がＲＬＯＮ信号をＨｉｇｈ状態にすると、トランジスタ４３３がＯＮ状態になり、電源電圧Ｖｃｃ２からリレー４３０の２次側コイルに通電され、リレー４３０の１次側接点はＯＮ状態になる。ＲＬＯＮ信号をＬｏｗ状態にすると、トランジスタ４３３がＯＦＦ状態になり、電源電圧Ｖｃｃ２からリレー４３０の２次側コイルに流れる電流は遮断され、リレー４３０の１次側接点はＯＦＦ状態になる。なお、抵抗４３４は、トランジスタ４３３のベース電流を制限する抵抗である。リレー４４０及びトランジスタ４３５についても動作は同様である。 The operation of the relay 430 will be described. When the CPU 420 sets the RLON signal to the high state, the transistor 433 is turned on, and the secondary coil of the relay 430 is energized from the power supply voltage Vcc2, and the primary side contact of the relay 430 is turned on. When the RLON signal is set to the low state, the transistor 433 is turned off, the current flowing from the power supply voltage Vcc2 to the secondary coil of the relay 430 is interrupted, and the primary contact of the relay 430 is turned off. Note that the resistor 434 is a resistor that limits the base current of the transistor 433. The operations of the relay 440 and the transistor 435 are the same.

リレー４３０、リレー４４０を用いた安全回路の動作について説明する。サーミスタＴ１−１〜Ｔ１−７のいずれかの検知温度が、設定された所定値を超えた場合、比較部４３１はラッチ部４３２を動作させ、ラッチ部４３２はＲＬＯＦＦ１信号をＬｏｗ状態にしてラッチする。ＲＬＯＦＦ１信号がＬｏｗ状態になると、ＣＰＵ４２０がＲＬＯＮ信号をＨｉｇｈ状態にしても、トランジスタ４３３がＯＦＦ状態で保たれるため、リレー４３０はＯＦＦ状態（安全な状態）で保つことができる。同様に、サーミスタＴ２−２〜Ｔ２−６についても、設定された所定値を超えた場合には、比較部４３７はラッチ部４３６を動作させ、ＲＬＯＦＦ２信号をＬｏｗ状態にしてラッチする。このようにリレー４３０、４４０は、故障などによりヒータ３００が過昇温した場合、ヒータ３００への電力遮断手段としても用いられる。 The operation of the safety circuit using the relays 430 and 440 will be described. When the detected temperature of any of the thermistors T1-1 to T1-7 exceeds a set predetermined value, the comparison unit 431 operates the latch unit 432, and the latch unit 432 latches the RLOFF1 signal in the low state. . When the RLOFF1 signal is in the Low state, even if the CPU 420 sets the RLON signal to the High state, the transistor 433 is maintained in the OFF state, so that the relay 430 can be maintained in the OFF state (safe state). Similarly, when the thermistors T2-2 to T2-6 exceed the set predetermined value, the comparison unit 437 operates the latch unit 436 to latch the RLOFF2 signal in the low state. As described above, the relays 430 and 440 are also used as a means for interrupting power to the heater 300 when the heater 300 is overheated due to a failure or the like.

ここで、本実施例において特徴であるトライアック４４１〜４４７による駆動構成と、サーミスタの数の関係について説明する。発熱ブロックＨＢ１を駆動するトライアック４
４１は、隣り合った発熱ブロックＨＢ２を駆動するトライアック４４２と直列に接続される。トライアック４４２のみを駆動した場合には、発熱ブロックＨＢ２のみが発熱される。トライアック４４１、４４２の両方を駆動した場合には、発熱ブロックＨＢ１、ＨＢ２が発熱される。この構成においては、制御上、発熱ブロックＨＢ１のみが発熱することはない。また、発熱ブロックＨＢ２より、ヒータ３００の長手方向における外側の発熱ブロックＨＢ１を２段直列接続する構成にしたので、紙サイズ毎に発熱領域を選択する制御ができる。 Here, the relationship between the drive configuration by the triacs 441 to 447 and the number of thermistors, which are features in the present embodiment, will be described. Triac 4 for driving the heat generating block HB1
41 is connected in series with a triac 442 that drives the adjacent heat generating block HB2. When only the triac 442 is driven, only the heat generating block HB2 is heated. When both the triacs 441 and 442 are driven, the heat generating blocks HB1 and HB2 generate heat. In this configuration, only the heat generating block HB1 does not generate heat for control. Further, since the heat generating block HB2 is configured so that the heat generating block HB1 outside the heater 300 in the longitudinal direction is connected in two stages in series, the heat generating area can be controlled for each paper size.

ところで、ＣＰＵ４２０の誤動作等により、ヒータ３００の制御に異常が生じた場合に、ヒータ３００が異常温度まで発熱しないように、サーミスタの温度検知による安全回路を有している。本実施例では、一つの構成要素が故障して機能しなくなった場合でも、ヒータ３００の異常を検知してリレー４３０、４４０をＯＦＦすることで保護できるように安全回路を有している。そのため、例えば発熱ブロックＨＢ３においては、サーミスタＴ１−３とＴ２−３の２つのサーミスタ及び、それぞれに対応する比較部とラッチ部が在ることで、仮にどちらかのサーミスタが故障したとしても保護をすることができる。発熱ブロックＨＢ２、４、５、６においても、それぞれ独立した駆動構成で制御されるため、同様に２つずつのサーミスタが構成されている。一方で、発熱ブロックＨＢ１については、図中のＰ点が断線するという１つの故障が生じない限り、発熱ブロックＨＢ１のみが異常発熱することはないため、サーミスタＴ１−１の１つで保護することができる。発熱ブロックＨＢ７も同様であり説明は省略する。なお、発熱ブロックＨＢ１、ＨＢ７は発熱領域が狭いため、１つのサーミスタで非通紙領域（端部）の温度を検知するための端部サーミスタと温調用のサーミスタとを兼用している。 By the way, when an abnormality occurs in the control of the heater 300 due to a malfunction of the CPU 420 or the like, a safety circuit is provided by detecting the temperature of the thermistor so that the heater 300 does not generate heat to an abnormal temperature. In this embodiment, even when one component fails and does not function, a safety circuit is provided so that it can be protected by detecting an abnormality in the heater 300 and turning off the relays 430 and 440. Therefore, for example, in the heat generation block HB3, there are two thermistors T1-3 and T2-3, and a comparison unit and a latch unit corresponding to each, so that even if one of the thermistors fails, protection is provided. can do. Since each of the heat generation blocks HB2, 4, 5, and 6 is controlled by an independent drive configuration, two thermistors are similarly configured. On the other hand, the heat generating block HB1 is protected by one of the thermistors T1-1 because only the heat generating block HB1 does not abnormally generate heat unless one failure that the point P in the figure is disconnected occurs. Can do. The same applies to the heat generation block HB7, and a description thereof will be omitted. Since the heat generating blocks HB1 and HB7 have a small heat generating area, the end thermistor for detecting the temperature of the non-sheet passing area (end) with one thermistor and the thermistor for temperature control are used together.

このように発熱ブロックＨＢ２を駆動する半導体素子の後段の半導体素子によって駆動される発熱ブロックＨＢ１では、発熱ブロックＨＢ２と比較してサーミスタの数が少ない構成であっても、１つの故障状態においてヒータ３００を保護することができる。
本実施例では、発熱ブロックＨＢ２よりも長手方向に外側（端部側）に位置する発熱ブロックＨＢ１を駆動するためのトライアック４４１を、発熱ブロックＨＢ２を駆動するためのトライアック４４２に直列に接続する構成とした。すなわち、発熱ブロックＨＢ２が第２の加熱領域に、発熱ブロックＨＢ１が第１の加熱領域に、発熱体３０２ａ−２、３０２ｂ−２が第２の発熱体に、発熱体３０２ａ−１、３０２ｂ−１が第１の発熱体に、それぞれ対応する。しかしながら本発明が適用可能な構成はかかる構成に限定されない。例えば、発熱ブロックＨＢ３よりも長手方向に外側（端部側）に位置する発熱ブロックＨＢ２を駆動するためのトライアック４４２を、発熱ブロックＨＢ２を駆動するためのトライアック４４３に直列に接続するように構成してもよい。かかる構成により発熱ブロックＨＢ２の温度を検知するためのサーミスタの数を他の発熱ブロックの温度検知のためのサーミスタの数よりも少なくすることができる。 As described above, in the heat generation block HB1 driven by the semiconductor element subsequent to the semiconductor element that drives the heat generation block HB2, even if the number of thermistors is smaller than that of the heat generation block HB2, the heater 300 in one failure state. Can be protected.
In the present embodiment, a configuration in which a triac 441 for driving the heat generating block HB1 located on the outer side (end side) in the longitudinal direction from the heat generating block HB2 is connected in series to a triac 442 for driving the heat generating block HB2. It was. That is, the heat generating block HB2 is the second heating region, the heat generating block HB1 is the first heating region, the heat generating members 302a-2 and 302b-2 are the second heat generating members, and the heat generating members 302a-1 and 302b-1 Respectively correspond to the first heating elements. However, the configuration to which the present invention is applicable is not limited to such a configuration. For example, the TRIAC 442 for driving the heat generation block HB2 positioned on the outer side (end side) in the longitudinal direction than the heat generation block HB3 is configured to be connected in series to the triac 443 for driving the heat generation block HB2. May be. With this configuration, the number of thermistors for detecting the temperature of the heat generating block HB2 can be made smaller than the number of thermistors for detecting the temperature of the other heat generating blocks.

図５は、実施例１における制御フローチャートである。Ｓ５００でプリント要求を受けると、以下の工程に進む。Ｓ５０１では、ＲＬＯＮ信号をＨｉｇｈ出力して、リレー４３０、４４０をＯＮする。Ｓ５０２では、ＣＰＵ４２０は予め図示しないＣＰＵ４２０に内蔵されるメモリに格納された目標温度Ｔａを読み出す。Ｓ５０３では、非通紙部の昇温の限界温度（端部昇温温度）Ｔｍａｘを、内部メモリから読み出す。Ｓ５０４では、給紙カセット１１における図示しない紙サイズ検知によって、給紙カセット１１に設置された記録紙Ｐのサイズを検出する。Ｓ５０５−１〜Ｓ５０５−４において、紙サイズを判断し、Ｓ５０６−１〜Ｓ５０６−４において、それぞれ紙サイズに対応する発熱領域（加熱領域）を決定して発熱領域に対応するトライアックを制御する。Ｓ５０７では、端部サーミスタであるＴ２−２〜Ｔ２−６が、非通紙部の昇温の限界温度Ｔｍａｘを超える場合に、Ｓ５０８でスループットを下げることで、過昇温による定着装置２００の故障を防止する。Ｓ５０２からＳ５０８までを、Ｓ５０９でプリントジョブが終了するまで繰り返し、終了
していればＳ５１０においてＲＬＯＮをＬｏｗレベルに出力し、リレー４３０、４４０をＯＦＦする。 FIG. 5 is a control flowchart according to the first embodiment. When a print request is received in S500, the process proceeds to the following steps. In S501, the RLON signal is output High, and the relays 430 and 440 are turned on. In S502, the CPU 420 reads a target temperature Ta stored in advance in a memory built in the CPU 420 (not shown). In step S503, the temperature rise limit temperature (edge rise temperature) Tmax of the non-sheet passing portion is read from the internal memory. In S <b> 504, the size of the recording paper P set in the paper feed cassette 11 is detected by detecting the paper size (not shown) in the paper feed cassette 11. In S505-1 to S505-4, the paper size is determined, and in S506-1 to S506-4, a heat generation area (heating area) corresponding to the paper size is determined, and the triac corresponding to the heat generation area is controlled. In S507, when the end thermistors T2-2 to T2-6 exceed the temperature rise limit temperature Tmax of the non-sheet-passing portion, the throughput is reduced in S508 so that the fixing device 200 fails due to excessive temperature rise. To prevent. Steps S502 to S508 are repeated until the print job is completed in step S509, and if completed, RLON is output to a low level in step S510, and the relays 430 and 440 are turned off.

以上のように、ヒータを駆動する半導体素子が２段直列に接続された発熱ブロックにおいては、サーミスタの数を少なくすることができので、ヒータ３００の幅Ｌ及び、定着装置２００を小型化することができる。 As described above, in the heat generating block in which the semiconductor elements for driving the heater are connected in series in two stages, the number of thermistors can be reduced, so that the width L of the heater 300 and the fixing device 200 can be reduced in size. Can do.

［実施例２］
本発明の実施例２について説明する。実施例２における制御回路７００とヒータ６００は、実施例１で説明した制御回路４００に対して、２段直列に接続する発熱領域を変更した例である。実施例２の構成のうち、実施例１と同様の構成については、同一の記号を用いて説明を省略する。実施例２において、ここで特に説明しない事項は、実施例１と同様である。 [Example 2]
A second embodiment of the present invention will be described. The control circuit 700 and the heater 600 in the second embodiment are examples in which the heat generation area connected in two stages in series is changed with respect to the control circuit 400 described in the first embodiment. Among the configurations of the second embodiment, the same configurations as those of the first embodiment are denoted by the same symbols and the description thereof is omitted. In the second embodiment, matters not specifically described here are the same as those in the first embodiment.

図６を用いて、本実施例に係るヒータ６００の構成を説明する。図６（Ａ）はヒータ６００の断面図（図６（Ｂ）の搬送基準位置Ｘ０付近の断面図）、図６（Ｂ）はヒータ６００の各層の平面図である。図６（Ｂ）に示すように、実施例２では、摺動面層１において、実施例１に対して、発熱ブロックＨＢ５のみサーミスタの数が１つになっている。その理由については、図７を用いて説明する。なお、実施例１に対して、発熱ブロックＨＢ４にサーミスタＴ３−４が追加されている。これは、通紙領域ＡＲＥＡ１のＡ５サイズの通紙の際に、搬送基準位置Ｘ０に対して、ヒータ６００の長手方向のどちらかに片寄せされた状態で搬送されたときに、非通紙部昇温を検出するためである。 The configuration of the heater 600 according to this embodiment will be described with reference to FIG. 6A is a cross-sectional view of the heater 600 (a cross-sectional view near the conveyance reference position X0 in FIG. 6B), and FIG. 6B is a plan view of each layer of the heater 600. As shown in FIG. 6B, in the second embodiment, the number of thermistors is only one in the heat generation block HB5 in the sliding surface layer 1 compared to the first embodiment. The reason will be described with reference to FIG. Note that a thermistor T3-4 is added to the heat generation block HB4 with respect to the first embodiment. This is because the non-sheet-passing portion is conveyed when the sheet is conveyed in a state of being shifted to one of the longitudinal directions of the heater 600 with respect to the conveyance reference position X0 when the A5 size of the sheet passing area AREA1 is passed. This is for detecting the temperature rise.

図７は、実施例２におけるヒータ６００の制御回路７００を示す回路図である。本実施例では、発熱ブロックＨＢ５を駆動するライアック４４５を、発熱ブロックＨＢ３を駆動するトライアック４４３の後段に直列接続している。発熱ブロックＨＢ３と発熱ブロックＨＢ５は、搬送基準位置Ｘ０に対して、基板３０５の長手方向に対称の位置関係にあるため、ＡＲＥＡ２を発熱させる場合においても本駆動構成の影響を受けずに制御が可能である。このように接続することで、実施例１と同様、Ｓ点が断線する故障が起きた場合に、サーミスタＴ２−５によりヒータ６００の異常発熱を検知して止めることができるので、他の発熱ブロックに比べてサーミスタの数を減らすことができる。 FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a control circuit 700 of the heater 600 according to the second embodiment. In this embodiment, the riac 445 that drives the heat generating block HB5 is connected in series to the subsequent stage of the triac 443 that drives the heat generating block HB3. Since the heat generation block HB3 and the heat generation block HB5 are symmetrical with respect to the transport reference position X0 in the longitudinal direction of the substrate 305, control is possible without being affected by this drive configuration even when the AREA2 is heated. It is. By connecting in this way, as in the first embodiment, when a failure occurs in which the S point is disconnected, the thermistor T2-5 can detect and stop the abnormal heat generation of the heater 600, so other heat generation blocks The number of thermistors can be reduced compared to.

図８は、本実施例における制御フローチャートである。Ｓ５００〜Ｓ５０３までは、実施例１と同様である。このフローチャートでは、Ｓ８０１の紙サイズ検知においてＡＲＥＡ２に相当するＢ５サイズを検知した場合を説明する。Ｂ５サイズに対応するトライアック４４３〜４４５を制御する際に、Ｓ８０２において、トライアック４４３とトライアック４４５の通電比率は、１００：１００の同比率で制御する。Ｓ８０３では、発熱ブロックＨＢ３、ＨＢ５の端部サーミスタであるサーミスタＴ２−３、Ｔ２−５で検知した温度をＴＨ２−３、ＴＨ２−５としたとき、それらの差がＳ８００で予め設定した温度差ＴΔを越えているか否か確認する。例えばサーミスタＴ２−５の温度が高く、温度差がＴΔを越えた場合は、Ｓ８０４において、記録紙Ｐが発熱ブロックＨＢ３側に片寄せされたとみなし、トライアック４４３、４４５の通電比率を１００：５０に下げ、非通紙部昇温を抑制する。Ｓ８０５では、実施例１と同様、非通紙部昇温を検知して、サーミスタＴ２−５、Ｔ２−３の検知温度が閾値Ｔｍａｘを超えているか否かを確認する。超えている場合は、Ｓ５０８においてスループットを下げて制御する。以上を一連の制御としてプリントジョブが終了するまで繰り返す。 FIG. 8 is a control flowchart in the present embodiment. S500 to S503 are the same as those in the first embodiment. In this flowchart, a case where the B5 size corresponding to AREA2 is detected in the paper size detection in S801 will be described. When controlling the triacs 443 to 445 corresponding to the B5 size, the energization ratio between the triac 443 and the triac 445 is controlled at the same ratio of 100: 100 in S802. In S803, when the temperatures detected by the thermistors T2-3 and T2-5 that are the end thermistors of the heat generating blocks HB3 and HB5 are TH2-3 and TH2-5, the difference between them is the temperature difference TΔ preset in S800. Check if it is over. For example, if the temperature of the thermistor T2-5 is high and the temperature difference exceeds TΔ, in S804, it is considered that the recording paper P has been shifted to the heat generating block HB3 side, and the energization ratio of the triacs 443 and 445 is set to 100: 50. Lower the temperature of the non-sheet passing area. In S805, similarly to the first embodiment, the temperature rise of the non-sheet passing portion is detected, and it is confirmed whether or not the detected temperatures of the thermistors T2-5 and T2-3 exceed the threshold value Tmax. If exceeded, control is performed by lowering the throughput in S508. The above is repeated as a series of controls until the print job is completed.

以上のように、隣り合った発熱ブロックではなく、記録紙の搬送基準に対して対称の位置関係にある発熱ブロックのペアに対して直列接続の駆動構成であっても、実施例１と同様にサーミスタの数を減らすことができる。 As described above, even in the case of a drive configuration that is not connected to adjacent heat generation blocks but is connected in series to a pair of heat generation blocks that have a symmetrical positional relationship with respect to the recording paper conveyance reference, as in the first embodiment. The number of thermistors can be reduced.

［実施例３］
本発明の実施例３について説明する。実施例３は、実施例２における駆動構成における変形例として、直列接続された半導体素子の２段目の半導体素子をショートした構成となっている。本実施例では、図示しない搬送ガイドなどにより、記録紙Ｐが片寄せされない構成になっているため、実施例２における後段のトライアック４４５を無くしてショートする構成であっても構わない。実施例３の構成のうち、実施例１、２と同様の構成については、同一の記号を用いて説明を省略する。実施例３において、ここで特に説明しない事項は、実施例１、２と同様である。 [Example 3]
A third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, as a modification of the driving configuration in the second embodiment, a second-stage semiconductor element connected in series is short-circuited. In this embodiment, the recording paper P is not shifted by a conveyance guide or the like (not shown). Therefore, the rear triac 445 in Embodiment 2 may be eliminated and a short circuit may be employed. Among the configurations of the third embodiment, the same symbols are used for the same configurations as the first and second embodiments, and the description is omitted. In the third embodiment, matters not specifically described here are the same as those in the first and second embodiments.

図９を用いて、本実施例に係るヒータ９００の構成を説明する。図９（Ａ）はヒータ９００の断面図（図９（Ｂ）の搬送基準位置Ｘ０付近の断面図）、図９（Ｂ）はヒータ９００の各層の平面図である。図９（Ｂ）に示すように、摺動面層１において、実施例２に対して、さらに発熱ブロックＨＢ３のサーミスタの数が１つ少ない構成になっている。 The configuration of the heater 900 according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9A is a cross-sectional view of the heater 900 (a cross-sectional view in the vicinity of the conveyance reference position X0 in FIG. 9B), and FIG. 9B is a plan view of each layer of the heater 900. As shown in FIG. 9B, the sliding surface layer 1 has a configuration in which the number of thermistors in the heat generating block HB3 is one less than that in the second embodiment.

図１０は、実施例３のヒータ９００の制御回路９０１を示す回路図である。Ｔ点が断線するという１つの故障が発生しても、サーミスタＴ２−５によって、異常状態を検知して保護することができる。同様にＵ点が断線するという１つの故障が発生しても、サーミスタＴ１−３によって保護することができる。つまり、他の発熱ブロック１、２、４及び６，７に比べてサーミスタが少ない構成においても、ヒータ９００の異常状態に対し、保護を行うことができる。 FIG. 10 is a circuit diagram illustrating a control circuit 901 of the heater 900 according to the third embodiment. Even if one failure occurs in which the T point is disconnected, the thermistor T2-5 can detect and protect the abnormal state. Similarly, even if one failure occurs in which the U point is disconnected, it can be protected by the thermistor T1-3. That is, even in a configuration in which the thermistor is smaller than the other heat generating blocks 1, 2, 4, and 6, 7, protection against the abnormal state of the heater 900 can be performed.

以上のように、直列接続された半導体素子のうち後段の半導体素子をショートした構成においても、サーミスタを減らすことができるので、ヒータ９００の幅及び、定着装置２００を小型化することができる。
なお、本実施例では、記録材の搬送基準位置に対して基板長手方向に対称の位置関係にある発熱ブロックＨＢ３と発熱ブロックＨＢ５に関して、それぞれを発熱させるための発熱体の通電を、単一のトライアック４４３を制御することで制御する構成とした。すなわち、発熱ブロックＨＢ３が第３の加熱領域に、発熱ブロックＨＢ５が第４の加熱領域に、発熱体３０２ａ−３、３０２ｂ−３が第３の発熱体に、発熱体３０２ａ−５、３０２ｂ−５が第４の発熱体に、それぞれ対応する。しかしながら本発明が適用可能な構成はかかる構成に限定されない。例えば、発熱ブロックＨＢ２を発熱させる発熱体３０２ａ−２、３０２ｂ−２の通電と、発熱ブロックＨＢ６を発熱させる発熱体３０２ａ−６、３０２ｂ−６の通電を、単一のトライアック４４２の制御によって制御するように構成してもよい。 As described above, the thermistor can be reduced even in the configuration in which the subsequent semiconductor elements among the semiconductor elements connected in series are short-circuited, so that the width of the heater 900 and the fixing device 200 can be reduced in size.
In this embodiment, with respect to the heat generating block HB3 and the heat generating block HB5 that are symmetrical in the longitudinal direction of the substrate with respect to the reference conveyance position of the recording material, energization of the heating elements for generating heat is performed in a single manner. The configuration is controlled by controlling the triac 443. That is, the heat generating block HB3 is the third heating area, the heat generating block HB5 is the fourth heating area, the heat generating elements 302a-3 and 302b-3 are the third heat generating elements, and the heat generating elements 302a-5 and 302b-5. Respectively correspond to the fourth heating elements. However, the configuration to which the present invention is applicable is not limited to such a configuration. For example, the energization of the heating elements 302a-2 and 302b-2 that generate heat in the heating block HB2 and the energization of the heating elements 302a-6 and 302b-6 that generate heat in the heating block HB6 are controlled by control of a single triac 442. You may comprise as follows.

［実施例４］
本発明の実施例４について説明する。実施例４のヒータ９０３の制御回路９０４は、実施例１と実施例３を組み合わせた構成となっている。実施例４の構成のうち、実施例１〜３と同様の構成については、同一の記号を用いて説明を省略する。実施例４において、ここで特に説明しない事項は、実施例１〜３と同様である。 [Example 4]
Embodiment 4 of the present invention will be described. The control circuit 904 of the heater 903 according to the fourth embodiment has a configuration in which the first and third embodiments are combined. Among the configurations of the fourth embodiment, the same configurations as those of the first to third embodiments will be described using the same symbols. In the fourth embodiment, matters not specifically described here are the same as those in the first to third embodiments.

図１１を用いて、本実施例に係るヒータ９０３の制御回路９０４を示す回路図である。図１１（Ａ）はヒータ９０３の断面図（図９（Ｂ）の搬送基準位置Ｘ０付近の断面図）、図９（Ｂ）はヒータ９０３の各層の平面図である。図１１（Ｂ）に示すように、本実施例のヒータ９０３は、摺動面層１において、実施例１と実施例３に比べて、最もサーミスタの数が少ない構成になっている。 It is a circuit diagram which shows the control circuit 904 of the heater 903 which concerns on a present Example using FIG. 11A is a cross-sectional view of the heater 903 (a cross-sectional view in the vicinity of the conveyance reference position X0 in FIG. 9B), and FIG. 9B is a plan view of each layer of the heater 903. As shown in FIG. 11B, the heater 903 of the present embodiment has a configuration in which the number of thermistors is the smallest in the sliding surface layer 1 compared to the first and third embodiments.

図１２は、ヒータ９０３の制御回路９０４を示す回路図である。発熱ブロックＨＢ１、ＨＢ３、ＨＢ５、ＨＢ７は、実施例１、３で説明した構成をとることにより、サーミスタを１つにしている。本実施例では、さらに、トライアック４４１とトライアック４４７を
定着装置２００内に配置したことを示している。このようにすることで、制御回路９０４と定着装置２００とを接続するＡＣ線の数を少なくすることができるので、コネクタのピン数や電線を減らすことができる。同様にトライアック４４２〜４４６も定着装置２００内に配置する構成であっても良い。 FIG. 12 is a circuit diagram showing the control circuit 904 of the heater 903. The heat generating blocks HB1, HB3, HB5, and HB7 have the thermistor by adopting the configuration described in the first and third embodiments. In this embodiment, it is further shown that the triac 441 and the triac 447 are arranged in the fixing device 200. By doing so, the number of AC lines connecting the control circuit 904 and the fixing device 200 can be reduced, so that the number of pins and wires of the connector can be reduced. Similarly, the triacs 442 to 446 may be arranged in the fixing device 200.

以上のように、直列接続によって駆動される発熱ブロックが複数あることで、より少ないサーミスタで異常状態に対して保護できるので、ヒータ９０４の幅及び、定着装置２００を小型化することができる。さらには、トライアックを定着装置内に配置することで、配線を減らし、画像形成装置を小型化することができる。 As described above, since there are a plurality of heat generating blocks driven by serial connection, it is possible to protect against an abnormal state with fewer thermistors, so that the width of the heater 904 and the fixing device 200 can be reduced in size. Furthermore, by arranging the triac in the fixing device, the wiring can be reduced and the image forming apparatus can be downsized.

なお、実施例１〜４を通して、１つの故障に対して保護する構成にしているが、１つの故障に限定されるものではなく、２つ以上の故障に対して保護する構成であっても良い。また、直列に接続される半導体素子は、２段に限定されるものではなく、３段以上の接続構成であっても良い。 In addition, although it is set as the structure protected against one failure through Examples 1-4, it is not limited to one failure, The structure protected against two or more failures may be sufficient. . Further, the semiconductor elements connected in series are not limited to two stages, and may have a connection structure of three or more stages.

上記各実施例は、それぞれの構成を可能な限り互いに組み合わせることができる。 The above embodiments can be combined with each other as much as possible.

２００…定着装置、３００、６００、９００、９０３…ヒータ、３０５…基板、３０２ａ、３０２ｂ…発熱体、４４１〜４４７…トライアック、Ｔ１−１〜Ｔ１−７、Ｔ２−１〜Ｔ２−７、Ｔ３−４…サーミスタ、４００、７００、９０１、９０４…制御回路、ＥＴ１−１〜ＥＴ１−７、ＥＴ２−１〜ＥＴ２−７、ＥＴ３−４、ＥＧ９、ＥＧ１０…導電体、ＨＢ１〜ＨＢ７…発熱ブロック 200: Fixing device, 300, 600, 900, 903 ... Heater, 305 ... Substrate, 302a, 302b ... Heating element, 441-447 ... Triac, T1-1 to T1-7, T2-1 to T2-7, T3- 4 ... Thermistor, 400, 700, 901, 904 ... Control circuit, ET1-1 to ET1-7, ET2-1 to ET2-7, ET3-4, EG9, EG10 ... Conductor, HB1 to HB7 ... Heat generation block

Claims

A heater having a substrate, a plurality of heating elements arranged in the longitudinal direction of the substrate provided on the substrate, and a plurality of temperature detection elements provided on the substrate, and utilizing the heat of the heater An image heating unit for heating the image formed on the recording material, the image heating unit having a plurality of heating regions divided in the longitudinal direction;
An energization control unit that controls energization of the heating element based on a temperature signal output from the temperature detection element, the energization control unit including a plurality of semiconductor elements connected to the plurality of heating elements, An energization control unit that selectively controls energization of the plurality of heating elements by selectively controlling;
In an image forming apparatus having
Among the plurality of semiconductor elements, a first semiconductor element for controlling energization of a first heating element of the plurality of heating elements is energization of a second heating element of the plurality of heating elements. Connected in series to a second semiconductor element for controlling
Energization of the second heating element is controlled by controlling the second semiconductor element,
The image forming apparatus, wherein energization of the first heating element is controlled by controlling the first semiconductor element and the second semiconductor element.

Among the plurality of temperature detection elements, the number of temperature detection elements for detecting the temperature of the first heating region that generates heat by the first heating element among the plurality of heating regions is the number of the plurality of heating regions. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the number of temperature detection elements is less than the number of temperature detection elements for detecting the temperature of the second heating region that generates heat by the second heating element.

The image forming apparatus according to claim 2, wherein the first heating area is a heating area outside the second heating area in the longitudinal direction.

The image forming apparatus according to claim 2, wherein the first heating area and the second heating area are in a positional relationship symmetrical with respect to the longitudinal direction with respect to a reference conveyance position of the recording material.

Of the plurality of heating regions, the third heating region and the fourth heating region that are symmetrical in the longitudinal direction with respect to the recording material conveyance reference position, and The third heating element for generating heat in the third heating area and the energization of the fourth heating element for generating heat in the fourth heating area are a single semiconductor in the plurality of semiconductor elements. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is controlled by controlling an element.

Of the plurality of temperature detection elements, the number of temperature detection elements for detecting the temperature of the third heating region and the number of temperature detection elements for detecting the temperature of the fourth heating region are respectively The number of temperature detection elements for detecting the temperature of at least the second heating region that generates heat by the second heating element among the plurality of heating regions is smaller than the number of temperature detection elements. Image forming apparatus.

A heater having a substrate, a plurality of heating elements arranged in the longitudinal direction of the substrate provided on the substrate, and a plurality of temperature detection elements provided on the substrate, and utilizing the heat of the heater An image heating unit for heating the image formed on the recording material, the image heating unit having a plurality of heating regions divided in the longitudinal direction;
An energization control unit that controls energization of the heating element based on a temperature signal output from the temperature detection element, the energization control unit including a plurality of semiconductor elements connected to the plurality of heating elements, An energization control unit that selectively controls energization of the plurality of heating elements by selectively controlling;
In an image forming apparatus having
Of the plurality of heating regions, the third heating region and the fourth heating region that are symmetrical in the longitudinal direction with respect to the recording material conveyance reference position, and The third heating element for generating heat in the third heating area and the energization of the fourth heating element for generating heat in the fourth heating area are a single semiconductor in the plurality of semiconductor elements. An image forming apparatus controlled by controlling an element.

Of the plurality of temperature detection elements, the number of temperature detection elements for detecting the temperature of the third heating region and the number of temperature detection elements for detecting the temperature of the fourth heating region are respectively The image forming apparatus according to claim 7, wherein the number of the temperature detection elements for detecting the temperature in any one of the other heating regions is smaller.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the temperature detection element is provided on a surface of the substrate opposite to a surface on which the heating element is provided.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the semiconductor element is provided in the image heating unit.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image heating unit further includes a cylindrical film, and the heater is in contact with an inner surface of the film.