JP2019023680A - Heater and fixing device - Google Patents

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Nobuaki Hara
伸明 原
亮 八代
Akira Yashiro
亮 八代
敬太 石黒
Keita Ishiguro
敬太 石黒
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Abstract

To provide a fixing device that can change an area where a resistance heating layer generates heat according to a width size of a recording material, and can prevent an abnormal temperature rise of a heater.SOLUTION: A fixing device heats a fixing belt with a heater 600 in contact with an inner surface of the fixing belt. The heater 600 consists of a heating element (shaded portion in figure) and a conductive pattern formed on a substrate, and electrodes (641, 651, 661, 671). A control circuit 100 acquires width size information on a recording material, controls on/off of switches 643, 653, 663, 673 according to the width size information, and disconnects part of electrical connection of a conductive path, and thereby controls such that a heating area of the heating element becomes a heating area suitable for fixing the recording material. A plurality of thermistors (TH) 630 being temperature detection means are provided on the back face of the heater 600.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は記録材上のトナー画像を加熱するために用いられるヒータ、および、これを備える定着装置に関するものである。本発明のヒータおよび定着装置は複写機、プリンタ、ファックス、これらの機能を複数備える複合機等の画像形成装置に用いられる。   The present invention relates to a heater used for heating a toner image on a recording material, and a fixing device including the heater. The heater and the fixing device of the present invention are used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a fax machine, and a multifunction machine having a plurality of these functions.

従来から画像形成装置では記録材上にトナー像を形成した後に、定着装置で加熱および加圧を施すことで、記録材上にトナー像を定着させる方式が一般的に用いられている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus, a method of fixing a toner image on a recording material by forming a toner image on the recording material and then applying heat and pressure with a fixing device is generally used.

一方、近年の省エネルギーおよびクイックスタートの要望に対して、薄肉ベルトの内面にヒータを当接させ、ベルトを加熱する方式の定着装置が提案されている(特許文献1)。   On the other hand, in response to the recent demand for energy saving and quick start, a fixing device of a type in which a heater is brought into contact with the inner surface of a thin belt to heat the belt has been proposed (Patent Document 1).

また、特許文献1には記録材の幅サイズに応じてヒータが発熱する領域を変更する構成が開示されている。図13は特許文献1に記載の定着装置の回路図である。この定着装置は電極1027(1027a〜1027f)を基板1021の長手方向に並べて配置し、各電極から抵抗発熱層1025(1025a〜1025e)に通電することで抵抗発熱層1025を発熱させている。   Further, Patent Document 1 discloses a configuration in which a region where the heater generates heat is changed according to the width size of the recording material. FIG. 13 is a circuit diagram of the fixing device described in Patent Document 1. In this fixing device, electrodes 1027 (1027a to 1027f) are arranged side by side in the longitudinal direction of the substrate 1021, and the resistance heating layer 1025 is heated by energizing the resistance heating layer 1025 (1025a to 1025e) from each electrode.

また、この定着装置は各電極が基板上に形成された配線層1029(1029a、1029b)に接続されている。詳細には、電極1027bと電極1027dに接続される配線層1029bは基板の長手方向一端へと延びている。電極1027cと電極1027eに接続された配線層1029aは基板の長手方向他端へと延びている。更に、基板の長手方向の一端において、電極1027aと配線層1029bはそれぞれ配線部材に接続可能となっており、基板の長手方向の他端において、電極1027fと配線層1029aはそれぞれ配線部材に接続可能となっている。   In this fixing device, each electrode is connected to a wiring layer 1029 (1029a, 1029b) formed on the substrate. Specifically, the wiring layer 1029b connected to the electrode 1027b and the electrode 1027d extends to one end in the longitudinal direction of the substrate. The wiring layer 1029a connected to the electrode 1027c and the electrode 1027e extends to the other end in the longitudinal direction of the substrate. Furthermore, the electrode 1027a and the wiring layer 1029b can be connected to the wiring member at one end in the longitudinal direction of the substrate, and the electrode 1027f and the wiring layer 1029a can be connected to the wiring member at the other end in the longitudinal direction of the substrate. It has become.

基板の長手方向両端部では各配線を保護する為の絶縁層が設けられておらず、配線層1029a、1029b及び電極1027a、1027fが露出した状態となっている。そのため、配線層1029a、1029b及び電極1027a、1027fの露出した部位に配線部材が接触することで、抵抗発熱層1025は電源供給回路に接続される。電源供給回路は交流電源とスイッチ1033(1033a、1033b、1033c、1033d)を備えており、スイッチ1033のオン、オフによって各配線の接続パターンを変えることができる。   An insulating layer for protecting each wiring is not provided at both ends in the longitudinal direction of the substrate, and the wiring layers 1029a and 1029b and the electrodes 1027a and 1027f are exposed. Therefore, the resistance heating layer 1025 is connected to the power supply circuit by the wiring member coming into contact with the exposed portions of the wiring layers 1029a and 1029b and the electrodes 1027a and 1027f. The power supply circuit includes an AC power supply and switches 1033 (1033a, 1033b, 1033c, 1033d), and the connection pattern of each wiring can be changed by turning on and off the switch 1033.

つまり、配線層1029a、1029bは電源供給回路内の接続パターンに応じて電源端子1031a側か電源端子1031b側のいずれかに接続され、シートの幅サイズに応じて抵抗発熱層1025の発熱領域を変えている。   That is, the wiring layers 1029a and 1029b are connected to either the power supply terminal 1031a side or the power supply terminal 1031b side according to the connection pattern in the power supply circuit, and the heat generation area of the resistance heat generation layer 1025 is changed according to the sheet width size. ing.

特開2012−37613号公報JP 2012-37613 A

ところで、特許文献1においては温度検知手段であるサーミスタが長手のどこの個所に配置されるかは記載されていないが、サーミスタはヒータの長手に一つである。   By the way, Patent Document 1 does not describe where the thermistor serving as the temperature detecting means is arranged in the longitudinal direction, but there is one thermistor in the longitudinal direction of the heater.

しかしながら、長手の発熱分布を独立に変えられるヒータにおいて、ヒータに配置されているサーミスタの数が一つであると、各発熱体の温度が検知できない。また、長手方向に複数個のサーミスタを配置した場合にも、そのサーミスタが故障した場合には、確率的に十分低いが、ヒータが異常昇温したときに、その個所の定着ベルトの寿命を早めてしまう可能性がある。   However, in the heater in which the longitudinal heat generation distribution can be changed independently, if the number of thermistors arranged in the heater is one, the temperature of each heating element cannot be detected. Even when a plurality of thermistors are arranged in the longitudinal direction, if the thermistor fails, the probability is sufficiently low, but when the heater is heated abnormally, the life of the fixing belt at that location is shortened. There is a possibility that.

そこで、本発明は記録材の幅サイズに応じて抵抗発熱層が発熱する領域を変えることが可能であるヒータにおいて、ヒータの異常昇温防止できる定着装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a fixing device capable of preventing an abnormal temperature rise of a heater in a heater capable of changing a region where a resistance heating layer generates heat according to the width size of a recording material.

発熱体によって加熱される回転可能な無端ベルトと、該無端ベルトに圧接して弾性変形することにより未定着トナー像が形成されたシート状の記録材を挟持搬送し加熱する定着ニップ部を形成するニップ部形成部材と、
電源の端子に接続されたコネクタと、
長手方向に沿って延びた基板であってその表裏を挟み込むように前記コネクタが取り付けられる基板と、
前記コネクタが当接する基板上に設けられる複数の電極と、
電極から基板の長手方向に向かって設けられる導体路と、
導体路と発熱体とを接続する複数の分岐路と、
複数の隣り合う分岐路を電気的に接続するように設けられる複数の発熱体と、
発熱体の温度を検知する発熱体温度検知手段を備えるヒータユニットからなる定着装置において
通紙する記録材の幅に応じて、点灯させる発熱体を変更し、
前記発熱体温度検知手段は、記録材の幅方向と垂直な記録材搬送方向に、重なる様に複数個配置されることを特徴とする定着装置。
A rotatable endless belt heated by a heating element, and a fixing nip portion that sandwiches and conveys and heats a sheet-like recording material on which an unfixed toner image is formed by pressing and elastically deforming the endless belt are formed. A nip forming member;
A connector connected to the terminal of the power supply;
A board extending along the longitudinal direction to which the connector is attached so as to sandwich the front and back thereof; and
A plurality of electrodes provided on a substrate with which the connector contacts;
A conductor path provided in the longitudinal direction of the substrate from the electrode;
A plurality of branch paths connecting the conductor path and the heating element;
A plurality of heating elements provided to electrically connect a plurality of adjacent branch paths;
In the fixing device composed of a heater unit having a heating element temperature detecting means for detecting the temperature of the heating element, the heating element to be lit is changed according to the width of the recording material to be passed,
A plurality of the heating element temperature detecting means are arranged so as to overlap in a recording material conveyance direction perpendicular to the width direction of the recording material.

本発明によれば、記録材の幅サイズに応じて抵抗発熱層が発熱する領域を変えることが可能であるヒータにおいて、ヒータの異常昇温を防止できる定着装置を提供することである。   According to the present invention, there is provided a fixing device capable of preventing an abnormal temperature rise of a heater in a heater capable of changing a region in which a resistance heating layer generates heat according to the width size of a recording material.

実施例1の画像形成装置を説明する図。1 is a diagram illustrating an image forming apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施例1の定着装置を説明する断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the fixing device according to the first exemplary embodiment. 実施例1の定着装置を説明する正面図。FIG. 3 is a front view illustrating the fixing device according to the first exemplary embodiment. 実施例1のヒータ回路図。FIG. 3 is a heater circuit diagram according to the first embodiment. ヒータ600の発熱方式および切り替え方式を説明する図。The figure explaining the heat_generation | fever method and switching method of the heater 600. FIG. 実施例1のヒータの構成を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a heater according to the first embodiment. 実施例1における定着装置の非通紙部昇温を説明する図。FIG. 6 is a diagram for explaining a temperature rise in a non-sheet passing portion of the fixing device in Embodiment 1. 実施例2のヒータ回路図。The heater circuit diagram of Example 2. FIG.

以下、本発明に係る実施の形態について説明する。尚、以下の実施例では電子写真プロセスを利用したレーザービームプリンタを例に説明する。   Embodiments according to the present invention will be described below. In the following embodiments, a laser beam printer using an electrophotographic process will be described as an example.

[実施例1]
[画像形成装置]
図1は本実施例の画像形成装置であるプリンタ1の断面図である。プリンタ1は画像形成部10において感光ドラム11に形成したトナー画像を記録材Pに転写した後に、定着装置40で記録材Pに画像を定着させる画像形成装置である。
[Example 1]
[Image forming apparatus]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a printer 1 which is an image forming apparatus of this embodiment. The printer 1 is an image forming apparatus in which the toner image formed on the photosensitive drum 11 in the image forming unit 10 is transferred to the recording material P and then the image is fixed on the recording material P by the fixing device 40.

図1に示すように、プリンタ1は、Y(イエロ)、M(マゼンタ)、C(シアン)、Bk(ブラック)の各色のトナー画像を形成する画像形成部(画像形成ステーション)10を備えている。画像形成部10は図1の左側から順にY、M、C、Bkの各色に対応した4つの感光ドラム11(11Y、11M、11C、11Bk)を備えている。各感光ドラム11の周囲には帯電器12、露光装置13、現像装置14、一次転写ブレード17、クリーナ15が配置される。   As shown in FIG. 1, the printer 1 includes an image forming unit (image forming station) 10 that forms toner images of each color of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and Bk (black). Yes. The image forming unit 10 includes four photosensitive drums 11 (11Y, 11M, 11C, and 11Bk) corresponding to the colors Y, M, C, and Bk in order from the left side of FIG. Around each photosensitive drum 11, a charger 12, an exposure device 13, a developing device 14, a primary transfer blade 17, and a cleaner 15 are arranged.

以下では、Bk色のトナー画像を形成する手順について説明を行うが、他色のトナー画像を形成する手順も同様である。電子写真感光体としての感光ドラム11は駆動源(不図示)によって矢印方向に回転駆動する。感光ドラム11の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電器12、露光装置13、現像装置14、一次転写ブレード17、クリーナ15が配置される。   Hereinafter, a procedure for forming a Bk color toner image will be described, but a procedure for forming other color toner images is also the same. A photosensitive drum 11 as an electrophotographic photosensitive member is rotationally driven in the direction of an arrow by a driving source (not shown). Around the photosensitive drum 11, a charger 12, an exposure device 13, a developing device 14, a primary transfer blade 17, and a cleaner 15 are sequentially arranged along the rotation direction.

次に、記録材P上にトナー画像を形成するまでの手順について説明する。感光ドラム11の表面が帯電器12によって均一に帯電された後、露光装置13によって画像情報に応じて露光されることで静電潜像が形成される。そして、現像装置14によってレーザ光が露光された部分にトナーが現像され、感光ドラム11上にトナー像が形成される。この時、他の色についても同様の工程が行われる。   Next, a procedure until a toner image is formed on the recording material P will be described. After the surface of the photosensitive drum 11 is uniformly charged by the charger 12, it is exposed according to the image information by the exposure device 13, thereby forming an electrostatic latent image. Then, the toner is developed in the portion exposed to the laser beam by the developing device 14, and a toner image is formed on the photosensitive drum 11. At this time, the same process is performed for the other colors.

各感光ドラム11上のトナー画像は一次転写ブレード17によって、中間転写ベルト31に一次転写され、感光ドラム11に残ったトナーはクリーナ15によって除去される。こうして、感光ドラム11は次の画像形成が可能な状態となる。   The toner image on each photosensitive drum 11 is primarily transferred to the intermediate transfer belt 31 by the primary transfer blade 17, and the toner remaining on the photosensitive drum 11 is removed by the cleaner 15. Thus, the photosensitive drum 11 is ready for the next image formation.

一方、給送カセット20又はマルチ給送トレイ25に置かれた記録材Pは、給送機構(不図示)によって1枚ずつ送り出されてレジストローラ対23に送り込まれる。レジストローラ対23は記録材Pを一旦止めて、記録材Pが搬送方向に対して斜行している場合はその向きを真っ直ぐに直し、中間転写ベルト31上のトナー画像と同期を取って、記録材Pを中間転写ベルト31と二次転写ローラ35との間に送り込む。二次転写ローラ35は中間転写ベルト31上のトナー画像を記録材Pに転写する。   On the other hand, the recording material P placed on the feeding cassette 20 or the multi-feed tray 25 is fed one by one by a feeding mechanism (not shown) and fed to the registration roller pair 23. The registration roller pair 23 temporarily stops the recording material P, and when the recording material P is skewed with respect to the transport direction, the direction is straightened and synchronized with the toner image on the intermediate transfer belt 31. The recording material P is fed between the intermediate transfer belt 31 and the secondary transfer roller 35. The secondary transfer roller 35 transfers the toner image on the intermediate transfer belt 31 to the recording material P.

トナー画像が転写された記録材Pは定着装置40へ搬送され、加熱および加圧によって記録材P上に永久固着したトナー画像が形成される。   The recording material P to which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 40, and a toner image permanently fixed on the recording material P is formed by heating and pressing.

[定着装置]
次に、定着装置40について説明する。図2は定着装置40の断面図、図3は定着装置40の正面図を説明する図である。記録材P上の画像を加熱するベルトユニット60は可撓性を有する薄肉の定着ベルト603を内面に接触するヒータ600により加熱する構成である。
[Fixing device]
Next, the fixing device 40 will be described. 2 is a cross-sectional view of the fixing device 40, and FIG. 3 is a diagram illustrating a front view of the fixing device 40. The belt unit 60 that heats the image on the recording material P is configured to heat a flexible thin fixing belt 603 by a heater 600 that contacts the inner surface.

図2のように、定着ベルト603はヒータ600と加圧ローラ70の加圧によりニップ部Nが形成され、ニップ部Nに給送された記録材Pを挟持搬送する。この時、ヒータ600で発生した熱は定着ベルト603を介して記録材Pに付与され、記録材P上のトナー画像Tは記録材Pに定着される。   As shown in FIG. 2, the fixing belt 603 has a nip portion N formed by the pressure of the heater 600 and the pressure roller 70, and sandwiches and conveys the recording material P fed to the nip portion N. At this time, the heat generated by the heater 600 is applied to the recording material P via the fixing belt 603, and the toner image T on the recording material P is fixed to the recording material P.

ベルトユニット60は記録材P上の画像を加熱、加圧する為のユニットで加圧ローラと平行となるように設けられ、ヒータ600、ヒータホルダ601、支持ステー602、定着ベルト603から成る。   The belt unit 60 is a unit for heating and pressing an image on the recording material P, and is provided in parallel with the pressure roller. The belt unit 60 includes a heater 600, a heater holder 601, a support stay 602, and a fixing belt 603.

ヒータ600はニップ部Nが所望の幅となるように、定着ベルト603を加圧ローラ70方向に押圧される。また、ヒータ600は基板610と、基板610上に抵抗発熱体620(以後、発熱体620と呼ぶ)を備え、ヒータホルダ601の下面の凹部に固定されている。尚、本実施例では基板610の裏面側(定着ベルト603と当接しない側)に発熱体620を設けているが、これに限定されるものでは無く、表面側(定着ベルト603と当接する側)に設けても良い。   The heater 600 presses the fixing belt 603 toward the pressure roller 70 so that the nip portion N has a desired width. The heater 600 includes a substrate 610 and a resistance heating element 620 (hereinafter referred to as a heating element 620) on the substrate 610, and is fixed to a recess on the lower surface of the heater holder 601. In this embodiment, the heating element 620 is provided on the back side of the substrate 610 (the side not in contact with the fixing belt 603). However, the present invention is not limited to this, and the front side (the side in contact with the fixing belt 603). ) May be provided.

基板610の表面側には摺動層として厚さ約10μmのポリイミド層を設けており、定着ベルト603とヒータ600との摺擦抵抗を低減することで、定着ベルト603の内面の磨耗を抑制することでできる。更に、摺擦抵抗低減するために定着ベルト603の内面にグリス等の潤滑剤を塗布しても良い。   A polyimide layer having a thickness of about 10 μm is provided as a sliding layer on the surface side of the substrate 610, and by reducing the frictional resistance between the fixing belt 603 and the heater 600, wear on the inner surface of the fixing belt 603 is suppressed. It can be done. Further, a lubricant such as grease may be applied to the inner surface of the fixing belt 603 in order to reduce the rubbing resistance.

定着ベルト603は記録材上のトナー像をニップ部Nにて加熱、加圧するための円筒状のベルトである。本実施例では基材603a上に弾性層603bと離型層603cを設けたものを用いる。   The fixing belt 603 is a cylindrical belt for heating and pressurizing the toner image on the recording material at the nip portion N. In this embodiment, a substrate provided with an elastic layer 603b and a release layer 603c on a base material 603a is used.

具体的に、基材603aとしては外径が30mm、長さが340mm、厚みが30μmのニッケル合金から成る円筒形状の部材を用いている。更に、基材603a上には弾性層603bとして厚みが400μmのシリコーンゴム層を形成し、更に弾性層603b上には離形層603cとして厚みが約20μmのフッ素樹脂チューブを被覆している。   Specifically, a cylindrical member made of a nickel alloy having an outer diameter of 30 mm, a length of 340 mm, and a thickness of 30 μm is used as the base material 603a. Furthermore, a silicone rubber layer having a thickness of 400 μm is formed as an elastic layer 603b on the base material 603a, and a fluororesin tube having a thickness of about 20 μm is coated as a release layer 603c on the elastic layer 603b.

ヒータホルダ601(以後、ホルダ601と呼ぶ)はヒータ600を定着ベルト603に向かって押圧した状態で保持する部材である。また、ホルダ601は断面形状が半円弧形状であり、定着ベルト603の回転軌道を規制する機能を備えている。ホルダ601には高耐熱性の樹脂等が用いられ、本実施例ではデュポン社のゼナイト7755(商品名)を使用している。   A heater holder 601 (hereinafter referred to as a holder 601) is a member that holds the heater 600 in a state of being pressed toward the fixing belt 603. Further, the holder 601 has a semicircular cross-sectional shape and has a function of regulating the rotation trajectory of the fixing belt 603. The holder 601 is made of highly heat-resistant resin or the like, and in this embodiment, Zenite 7755 (trade name) manufactured by DuPont is used.

支持ステー602はホルダ601を介してヒータ600を支持する部材である。支持ステー602は大きな荷重をかけられても撓みにくい材質であることが望ましく、本実施例においてはSUS304(ステンレス鋼)を使用している。   The support stay 602 is a member that supports the heater 600 via the holder 601. The support stay 602 is desirably made of a material that is not easily bent even when a large load is applied. In this embodiment, SUS304 (stainless steel) is used.

図3のように、支持ステー602はその長手方向の両端部において、フランジ411a、411bに支持されている。フランジ411a、411bを総称してフランジ411と呼ぶ。フランジ411は定着ベルト603の長手方向の移動、および周方向の形状を規制している。フランジ411には耐熱性の樹脂等が用いられ、本実施例ではPPS(ポリフェニレンサルファイド)を使用している。フランジ411と加圧アーム414との間には加圧バネ415が縮められた状態で設けられる。   As shown in FIG. 3, the support stay 602 is supported by the flanges 411a and 411b at both ends in the longitudinal direction. The flanges 411a and 411b are collectively referred to as a flange 411. The flange 411 regulates the movement of the fixing belt 603 in the longitudinal direction and the shape in the circumferential direction. A heat-resistant resin or the like is used for the flange 411, and PPS (polyphenylene sulfide) is used in this embodiment. A pressure spring 415 is provided between the flange 411 and the pressure arm 414 in a contracted state.

上記構成により、フランジ411、支持ステー602を介して、加圧バネ415の弾性力がヒータ600に伝わる。そして、定着ベルト603が加圧ローラ70に対して所定の押圧力で加圧され、所定幅のニップ部Nが形成される。本実施例に於ける加圧力は一端側が約156.8N、総加圧力が約313.6N(32kgf)である。   With the above configuration, the elastic force of the pressure spring 415 is transmitted to the heater 600 via the flange 411 and the support stay 602. The fixing belt 603 is pressed against the pressure roller 70 with a predetermined pressing force, and a nip portion N having a predetermined width is formed. In this embodiment, the applied pressure is about 156.8 N on one end side and the total applied pressure is about 313.6 N (32 kgf).

また、コネクタ700a,bはヒータ600に電圧を印加するためにヒータ600と電気的に接続される給電部材であり、ヒータ600の長手方向両端側に着脱可能に取り付けられる。   The connectors 700a and 700b are power supply members that are electrically connected to the heater 600 in order to apply a voltage to the heater 600, and are detachably attached to both ends of the heater 600 in the longitudinal direction.

図2のように、加圧ローラ70は定着ベルト603に加圧されることでニップ部Nを形成する部材である。加圧ローラ70は金属の芯金71上に弾性層72を設け、更に、弾性層72上に離型層73を設けた多層構造である。   As shown in FIG. 2, the pressure roller 70 is a member that forms the nip portion N by being pressed by the fixing belt 603. The pressure roller 70 has a multilayer structure in which an elastic layer 72 is provided on a metal core 71 and a release layer 73 is provided on the elastic layer 72.

芯金71としてはステンレス鋼、SUM(硫黄及び硫黄複合快削鋼鋼材)、アルミニウムを用いることができる。弾性層72としてはシリコーンゴム、スポンジゴム層、あるいは弾性気泡ゴムを用いることができる。離型層73としてはフッ素樹脂材料を用いることができる。   As the metal core 71, stainless steel, SUM (sulfur and sulfur composite free-cutting steel), or aluminum can be used. As the elastic layer 72, silicone rubber, sponge rubber layer, or elastic foam rubber can be used. As the release layer 73, a fluororesin material can be used.

本実施例の加圧ローラ70はステンレス製の芯金71と、発泡シリコーンゴムの弾性層72と、フッ素樹脂チューブの離型層73からなり、外径は約25mm、弾性層の長手長さは330mmである。   The pressure roller 70 of this embodiment comprises a stainless steel core 71, an elastic layer 72 of foamed silicone rubber, and a release layer 73 of a fluororesin tube. The outer diameter is about 25 mm, and the longitudinal length of the elastic layer is 330 mm.

図3のように、加圧ローラ70の芯金71は側板41と軸受け42a、42bを介して回転可能に保持され、芯金71の一方側の端部にはギアGが設けられて、モータMの駆動力を芯金71に伝達する。図2のように、モータMにより駆動される加圧ローラ70は矢印方向に回転駆動し、ニップ部Nにて定着ベルト603に駆動力を伝達して従動回転させる。尚、本実施例では加圧ローラ70の表面速度が200mm/secとなるように、制御回路100によってモータMは制御される。   As shown in FIG. 3, the cored bar 71 of the pressure roller 70 is rotatably held via the side plate 41 and the bearings 42a and 42b, and a gear G is provided at one end of the cored bar 71, and the motor M driving force is transmitted to the cored bar 71. As shown in FIG. 2, the pressure roller 70 driven by the motor M is driven to rotate in the direction of the arrow, and the driving force is transmitted to the fixing belt 603 at the nip portion N to be driven to rotate. In this embodiment, the motor M is controlled by the control circuit 100 so that the surface speed of the pressure roller 70 is 200 mm / sec.

図4に示す温度検知手段であるサーミスタ(TH)630a〜630kはヒータ600の裏面側に設けられ、ヒータ600の温度を検知する温度センサである。サーミスタ630はA/Dコンバータ(不図示)を介して制御回路100に接続され、検知した温度に応じた出力を制御回路100に送信する。   Thermistors (TH) 630a to 630k as temperature detecting means shown in FIG. 4 are temperature sensors that are provided on the back side of the heater 600 and detect the temperature of the heater 600. The thermistor 630 is connected to the control circuit 100 via an A / D converter (not shown), and transmits an output corresponding to the detected temperature to the control circuit 100.

制御回路100は各種制御に伴う演算を行うCPUとROM等の不揮発媒体を備えた回路である。このROMにはプログラムが記憶されており、CPUがこれを読み出して実行することで、各種制御は実行される。制御回路100は電源110の通電を制御するように電源110と電気的に接続される。   The control circuit 100 is a circuit that includes a CPU that performs calculations associated with various controls and a nonvolatile medium such as a ROM. A program is stored in the ROM, and various controls are executed by the CPU reading and executing the program. The control circuit 100 is electrically connected to the power source 110 so as to control energization of the power source 110.

また、制御回路100はサーミスタ630から取得した温度情報を電源110の通電制御に反映させている。つまり、制御回路100はサーミスタ630の出力をもとに、ヒータ600へ供給する電力を制御している。本実施例では電源110の出力に対して波数制御または位相制御を行うことで、ヒータ600の発熱量を調整する方式を用いており、記録材上のトナーを定着する際、ヒータ600は所定の温度に維持される。   Further, the control circuit 100 reflects the temperature information acquired from the thermistor 630 in the energization control of the power supply 110. That is, the control circuit 100 controls the power supplied to the heater 600 based on the output of the thermistor 630. In this embodiment, a method of adjusting the amount of heat generated by the heater 600 by performing wave number control or phase control on the output of the power supply 110 is used. When the toner on the recording material is fixed, the heater 600 has a predetermined value. Maintained at temperature.

サーミスタ630a〜jのサイズは、縦横約2[mm]である。サーミスタ630kは中央部のヒータ温調用サーミスタであり、サーミスタ630a〜630jより検知分解能が高く、サーミスタ630kのサイズは、横は約5[mm]、縦約2[mm]である。サーミスタの配置個所については、後で詳細に説明する。   The thermistors 630a to 630j are about 2 [mm] in length and width. The thermistor 630k is a thermistor for adjusting the temperature of the heater at the center, and has a higher detection resolution than the thermistors 630a to 630j. The location of the thermistor will be described in detail later.

本実施例の画像形成装置は、A4横サイズ紙を1分間に30枚生産することができる。   The image forming apparatus of the present embodiment can produce 30 A4 landscape paper per minute.

[ヒータ]
次に、ヒータ600の構成を詳細に説明する。図5はヒータの発熱方式および発熱領域の切り替え方式を説明する図、図6は本実施例で用いるヒータの構成図である。
[heater]
Next, the configuration of the heater 600 will be described in detail. FIG. 5 is a diagram for explaining a heater heating method and a heating region switching method, and FIG. 6 is a configuration diagram of the heater used in this embodiment.

図5(a)のように、本実施例のヒータ600は第1導体路710には分岐路715a、分岐路715b、分岐路715cが接続される。一方、第2導体路720には分岐路725d、分岐路725e、分岐路725fが接続される。   As shown in FIG. 5A, in the heater 600 of this embodiment, a branch path 715a, a branch path 715b, and a branch path 715c are connected to the first conductor path 710. On the other hand, a branch path 725d, a branch path 725e, and a branch path 725f are connected to the second conductor path 720.

第1導体路710に接続される分岐路715a、715b、715cと第2導体路720に接続される分岐路725d、725e、725fは長手方向において交互に並べて配置され、各分岐路間に抵抗発熱体が電気的に接続するように設けられる。第1導体路710と第2導体路720間に電圧Vが印加されると、隣接する分岐路間に電位差が生じ、図中の矢印で示す電流の発生によって、抵抗発熱体が発熱する。   The branch paths 715a, 715b, 715c connected to the first conductor path 710 and the branch paths 725d, 725e, 725f connected to the second conductor path 720 are alternately arranged in the longitudinal direction, and resistance heat is generated between the branch paths. A body is provided for electrical connection. When the voltage V is applied between the first conductor path 710 and the second conductor path 720, a potential difference is generated between the adjacent branch paths, and the resistance heating element generates heat due to the generation of the current indicated by the arrows in the drawing.

また、図5(b)のように、分岐路725eと分岐路725f間にスイッチSW設けてスイッチをオフにすると、分岐路715bと分岐路715cが同電位となるため、分岐路715bと分岐路715c間における発熱体620は発熱しない。   Further, as shown in FIG. 5B, when the switch SW is provided between the branch path 725e and the branch path 725f and the switch is turned off, the branch path 715b and the branch path 715c have the same potential. The heating element 620 between 715c does not generate heat.

つまり本実施例のヒータでは導体路の一部の電気的接続を切断することで、発熱体の一部のみを発熱することができる。尚、長手方向に並ぶ複数の発熱体に通電して発熱させる場合、本発明のように隣接する発熱体の電流の向きが互い違いとなるように分岐路を配置する構成が好ましい。   That is, in the heater of the present embodiment, only a part of the heating element can generate heat by disconnecting a part of the electrical connection of the conductor path. In the case where a plurality of heating elements arranged in the longitudinal direction are energized to generate heat, a configuration in which the branch paths are arranged so that the current directions of adjacent heating elements are staggered as in the present invention is preferable.

その他の発熱体と第2分岐路の配置として、発熱体の両端に異極の分岐路を接続して、長手において電流の向きが同一方向となるようにする構成がある。しかしながら、隣接する発熱体間に2つの分岐路が必要となるため、この分岐路間で短絡が発生する恐れがある。加えて、発熱体間の分岐路の幅が広くなるので、非発熱部が大きくなり、長手方向においてヒータ600および定着ベルト603に温度ムラが生じてしまう。従って、本発明のように隣接する発熱体間の分岐路を兼用するように発熱体と分岐路を配置する構成が望ましい。   As another arrangement of the heat generating element and the second branch path, there is a configuration in which branch paths having different polarities are connected to both ends of the heat generating element so that the direction of current is the same in the longitudinal direction. However, since two branch paths are required between adjacent heating elements, a short circuit may occur between the branch paths. In addition, since the width of the branch path between the heat generating elements becomes wider, the non-heat generating portion becomes larger, and temperature unevenness occurs in the heater 600 and the fixing belt 603 in the longitudinal direction. Therefore, the structure which arrange | positions a heat generating body and a branch path so that it may serve as the branch path between adjacent heat generating bodies like this invention is desirable.

次に、図6を用いて本実施例のヒータ600について詳細に説明する。ヒータ600は基板610と、基板610上に形成される発熱体620と導体パターン(640、650、660、670、642、652、662、672)と、電極(641、651、661、671)と、発熱体620と導体パターンを覆う絶縁コート層(不図示)から成る。絶縁コート層の熱伝導率は0.55〜0.75[W/m*K]の範囲のものが望ましい。   Next, the heater 600 of this embodiment will be described in detail with reference to FIG. The heater 600 includes a substrate 610, a heating element 620 formed on the substrate 610, conductor patterns (640, 650, 660, 670, 642, 652, 662, 672), electrodes (641, 651, 661, 671), and the like. The heating element 620 and the insulating coating layer (not shown) covering the conductor pattern. The insulating coat layer preferably has a thermal conductivity in the range of 0.55 to 0.75 [W / m * K].

基板610はヒータ600の寸法や形状を決定する部材であり、材料としては耐熱性、熱伝導性、電気絶縁性に優れたアルミナ、窒化アルミ等のセラミック材料が用いられる。本実施例では長手方向の長さが400mm、短手方向の長さが8.0mm、厚さが約1mmのアルミナを用いている。ヒータの熱伝導率は20[W/m*K]である。ヒータの熱伝導率は20〜32[W/m*K]の範囲のものが望ましい。   The substrate 610 is a member that determines the size and shape of the heater 600, and a ceramic material such as alumina or aluminum nitride having excellent heat resistance, thermal conductivity, and electrical insulation is used as the material. In this embodiment, alumina having a length in the longitudinal direction of 400 mm, a length in the short direction of 8.0 mm, and a thickness of about 1 mm is used. The thermal conductivity of the heater is 20 [W / m * K]. The heat conductivity of the heater is preferably in the range of 20 to 32 [W / m * K].

基板610上にはスクリーン印刷法によって発熱体620と導体パターンが形成される。本実施例では導体パターンとしては低抵抗率材料である銀ペースト、若しくは銀に少量のパラジウムを混合した合金のペーストを用いている。また、発熱体620には所望の抵抗値となるように銀-パラジウム合金のペーストが用いられる。   A heating element 620 and a conductor pattern are formed on the substrate 610 by screen printing. In the present embodiment, a silver paste that is a low resistivity material or an alloy paste in which a small amount of palladium is mixed with silver is used as the conductor pattern. The heating element 620 is made of a silver-palladium alloy paste so as to have a desired resistance value.

更に、発熱体620と導体パターンは耐熱性ガラスから成る絶縁コート層(不図示)が被覆され、リークやショートが生じないように電気的に保護される。基板610の長手方向の端側には電源110と電気的に接続される電極641、651、661、671が設けられる。更に、基板610には発熱体620と分岐路(642、652、662、672)が設けられる。尚、分岐路は共通導体路640、第1対向導体路650、第2対向導体路660a、第3対向導体路660b、第4対向導体路670a、第5対向導体路670bは、発熱体620を電気的に接続する導体路である。   Further, the heating element 620 and the conductor pattern are covered with an insulating coating layer (not shown) made of heat-resistant glass, and are electrically protected so as not to cause a leak or a short circuit. Electrodes 641, 651, 661, and 671 that are electrically connected to the power source 110 are provided on the longitudinal ends of the substrate 610. Further, the substrate 610 is provided with a heating element 620 and branch paths (642, 652, 662, 672). The branch paths are the common conductor path 640, the first counter conductor path 650, the second counter conductor path 660a, the third counter conductor path 660b, the fourth counter conductor path 670a, and the fifth counter conductor path 670b. It is a conductor path that is electrically connected.

発熱体620(620a〜620r)は基板610上に1つの発熱体として形成されている。本実施例の発熱体620は幅(短手方向の長さ)が約1.5〜3.5mmであり、厚みが約20μm、長手方向の長さが約320mmであり、A4サイズ(幅サイズ297mm)の記録材Pの全域を加熱できる長さを有する。また、発熱体620の総抵抗は約10Ωである。   The heating element 620 (620a to 620r) is formed on the substrate 610 as one heating element. The heating element 620 of this example has a width (length in the short direction) of about 1.5 to 3.5 mm, a thickness of about 20 μm, a length in the longitudinal direction of about 320 mm, and an A4 size (width size). 297 mm) has a length that can heat the entire area of the recording material P. The total resistance of the heating element 620 is about 10Ω.

発熱体620上には6本の共通分岐路642a〜642jが長手方向に等間隔をあけて積層することで、発熱体620は共通分岐路642a〜642jによって9個の区間に区切られる。尚、発熱体620の各区間の長さは約17.8mmである。更に、発熱体620の各区間には分岐路642、652、662、672が積層され、発熱体620は620aから620rの18個の区間に分けられる。   On the heating element 620, six common branch paths 642a to 642j are stacked at equal intervals in the longitudinal direction, so that the heating element 620 is divided into nine sections by the common branch paths 642a to 642j. Note that the length of each section of the heating element 620 is about 17.8 mm. Furthermore, branch paths 642, 652, 662, and 672 are stacked in each section of the heating element 620, and the heating element 620 is divided into 18 sections 620a to 620r.

分岐路642、652、662、672は発熱体620と直交するように設けられる。共通分岐路642及び対向分岐路652、662、672の抵抗値は、発熱体の抵抗値よりも著しく小さい。そのため、分岐路はほぼ発熱しないので、分岐路の幅(長手方向の長さ)が大きくなると、発熱体620に発熱量のムラが発生する。   The branch paths 642, 652, 662, 672 are provided so as to be orthogonal to the heating element 620. The resistance value of the common branch path 642 and the opposing branch paths 652, 662, and 672 is significantly smaller than the resistance value of the heating element. For this reason, the branch path hardly generates heat. Therefore, when the width of the branch path (length in the longitudinal direction) increases, unevenness in the amount of heat generated in the heating element 620 occurs.

その結果、分岐路で温度低下が発生し、記録材上の画像の光沢が不均一になる。この現象は分岐路に対向する部分の定着ベルト603の温度が低くなるため、記録材上のトナーを十分に加熱、溶融できないので、光沢が低くなることに起因する。共通分岐路642は第1導体路640等を介して電源110の一方側の端子110aと電気的に接続される。   As a result, a temperature drop occurs in the branch path, and the gloss of the image on the recording material becomes non-uniform. This phenomenon is attributed to the fact that the toner on the recording material cannot be heated and melted sufficiently because the temperature of the fixing belt 603 at the portion facing the branch path is low, resulting in low gloss. The common branch path 642 is electrically connected to the terminal 110a on one side of the power source 110 via the first conductor path 640 and the like.

対向分岐路652、662、672は対向導体路650、660、670等を介して電源110の他方側の端子110bに電気的と接続される。つまり、共通分岐路と対向分岐路は発熱体620の長手方向において交互に配置される。共通導体路640は基板610の長手方向に沿って形成され、各共通分岐路642に接続され、一端は共通電極641に接続される。   The opposing branch paths 652, 662, and 672 are electrically connected to the terminal 110b on the other side of the power supply 110 via the opposing conductor paths 650, 660, and 670. That is, the common branch path and the opposite branch path are alternately arranged in the longitudinal direction of the heating element 620. The common conductor path 640 is formed along the longitudinal direction of the substrate 610 and is connected to each common branch path 642, and one end is connected to the common electrode 641.

同様に、第1対向導体路650、第2対向導体路660a、第3対向導体路660b、第4対向導体路670a、第5対向導体路670bは、基板610の長手方向に沿って形成される。第1対向導体路650は対向分岐路652(652a〜652c)に接続され,一端は電極651に接続される。また、第2および第3対向導体路660a、660bはそれぞれ対向分岐路662a〜662dに接続され,一端は電極661に接続される。また、第4および第5対向導体路670a、670bはそれぞれ対向分岐路672a、672bに接続され,一端は電極671に接続される。   Similarly, the first counter conductor path 650, the second counter conductor path 660a, the third counter conductor path 660b, the fourth counter conductor path 670a, and the fifth counter conductor path 670b are formed along the longitudinal direction of the substrate 610. . The first opposing conductor path 650 is connected to the opposing branch path 652 (652a to 652c), and one end is connected to the electrode 651. The second and third opposing conductor paths 660a and 660b are connected to the opposing branch paths 662a to 662d, respectively, and one end is connected to the electrode 661. The fourth and fifth opposing conductor paths 670a and 670b are connected to the opposing branch paths 672a and 672b, respectively, and one end is connected to the electrode 671.

電極641は、基板の長手方向の一端側に並設され、一方電極651、661、671は基板の長手方向の他の端側に並設され、コネクタ700との電気的接続を確保するため絶縁コート層は設けられず、露出した状態で定着ベルト603と接触する領域よりも外側に設けられる。   The electrode 641 is juxtaposed on one end side in the longitudinal direction of the substrate, while the electrodes 651, 661, 671 are juxtaposed on the other end side in the longitudinal direction of the substrate and insulated to ensure electrical connection with the connector 700. The coating layer is not provided, and is provided outside the region in contact with the fixing belt 603 in an exposed state.

以上より、本実施例のヒータ600は電源110と発熱体620はコネクタ、電極、共通導体路および対向導体路、分岐路を介して電気的に接続される。   As described above, in the heater 600 of this embodiment, the power source 110 and the heating element 620 are electrically connected via the connector, the electrode, the common conductor path, the opposing conductor path, and the branch path.

[ヒータへの給電]
次に、ヒータ600への給電方法について図4を用いて説明する。まず、電源110はヒータ600に電力を供給する回路である。本実施例では単相交流の実効値が約100Vの商用電源を用いており、電源端子110aと電源端子110bとを備えている。尚、ヒータ600に電力を供給する機能を有していれば、電源110は直流電源でも良い。
[Power supply to the heater]
Next, a method for supplying power to the heater 600 will be described with reference to FIG. First, the power source 110 is a circuit that supplies power to the heater 600. In this embodiment, a commercial power supply having an effective value of single-phase alternating current of about 100 V is used, and a power supply terminal 110a and a power supply terminal 110b are provided. Note that the power source 110 may be a DC power source as long as it has a function of supplying power to the heater 600.

制御回路100はスイッチ643、スイッチ653、スイッチ663、スイッチ673を制御するため夫々のスイッチに電気的に接続される。スイッチ643は電源端子110aと電極641の間に設けられたスイッチ(リレー)であり、制御回路100からの指示に従って、電源端子110aと電極641を接続するか否か(オン、オフ)の切り替えを行う。スイッチ653は電源端子110bと電極651の間に設けられたスイッチであり、制御回路100からの指示に応じて、電源端子110bと電極651を接続するか否かの切り替えを行う。   The control circuit 100 is electrically connected to each switch for controlling the switch 643, the switch 653, the switch 663, and the switch 673. The switch 643 is a switch (relay) provided between the power supply terminal 110 a and the electrode 641, and switches whether the power supply terminal 110 a and the electrode 641 are connected (ON, OFF) according to an instruction from the control circuit 100. Do. The switch 653 is a switch provided between the power supply terminal 110 b and the electrode 651, and switches whether to connect the power supply terminal 110 b and the electrode 651 in accordance with an instruction from the control circuit 100.

同様に、スイッチ663は電源端子110bと電極661の間に設けられたスイッチであり、制御回路100からの指示に応じて、電源端子110bと電極661を接続するか否かの切り替えを行う。   Similarly, the switch 663 is a switch provided between the power supply terminal 110b and the electrode 661, and switches whether to connect the power supply terminal 110b and the electrode 661 in accordance with an instruction from the control circuit 100.

同様に、スイッチ673は電源端子110bと電極671の間に設けられたスイッチであり、制御回路100からの指示に応じて、電源端子110bと電極671を接続するか否かの切り替えを行う。   Similarly, the switch 673 is a switch provided between the power supply terminal 110b and the electrode 671, and switches whether to connect the power supply terminal 110b and the electrode 671 in accordance with an instruction from the control circuit 100.

制御回路100はジョブの実行指示の受信に伴って、記録材Pの幅サイズ情報を取得しこの幅サイズ情報に応じてスイッチ643、653、663、673のオン、オフを制御し、発熱体620の発熱領域が記録材Pを定着処理するのに適した発熱領域となるように制御する。   As the job execution instruction is received, the control circuit 100 acquires the width size information of the recording material P, and controls on / off of the switches 643, 653, 663, 673 according to the width size information, and the heating element 620 The heat generation area is controlled to be a heat generation area suitable for fixing the recording material P.

次に、記録材Pの幅方向のサイズに応じて発熱体620の発熱領域を変える方法について説明する。   Next, a method for changing the heat generation area of the heat generating element 620 according to the size of the recording material P in the width direction will be described.

まず、記録材PがA4横サイズ(幅方向のサイズ297mm)等の大サイズの場合、制御回路100は発熱体620として発熱幅Aが発熱するように制御する。具体的には、制御回路100はスイッチ643、スイッチ653、スイッチ663、スイッチ673の全てをオン状態とし、この場合、ヒータ600には電極641、651、661、671から給電が行われ、発熱体620は18個の小区間620aから620rの全てが発熱する。この時、ヒータ600は約320mmの発熱体の全ての領域が発熱するので、A4横サイズの記録材Pの定着処理を行うのに適した発熱状態である。   First, when the recording material P is a large size such as A4 horizontal size (size in the width direction of 297 mm), the control circuit 100 controls the heating element 620 so that the heating width A generates heat. Specifically, the control circuit 100 turns on all of the switch 643, the switch 653, the switch 663, and the switch 673. In this case, the heater 600 is supplied with power from the electrodes 641, 651, 661, and 671, and the heating element In 620, all of the 18 small sections 620a to 620r generate heat. At this time, the heater 600 generates heat in all regions of the heating element of about 320 mm, so that the heater 600 is in a heat generation state suitable for fixing the recording material P of A4 horizontal size.

次に、記録材PがA4縦サイズ(幅方向のサイズ210mm)等の中サイズの場合、制御回路100は発熱体620として発熱幅Bが発熱するように制御する。具体的には、制御回路100はスイッチ643、スイッチ653、663をオン状態にし、スイッチ673をオフ状態にするので、ヒータ600には電極641、651、661から給電が行われ、発熱体620は18個の小区間のうち620cから620pの14区間が発熱する。この時、ヒータ600は約249mmの領域が発熱するので、A4縦サイズの記録材Pの定着処理を行うのに適した発熱状態である。従って、A4縦サイズのような記録材の定着処理を行う場合であっても、記録材が通過しない部分はヒータ600が発熱しないので、無駄な電力を使用することは無い。   Next, when the recording material P is a medium size such as A4 vertical size (size 210 mm in the width direction), the control circuit 100 controls the heat generating width B as the heat generating element 620 to generate heat. Specifically, since the control circuit 100 turns on the switch 643 and the switches 653 and 663 and turns off the switch 673, the heater 600 is supplied with power from the electrodes 641, 651 and 661, and the heating element 620 Of the 18 small sections, 14 sections from 620c to 620p generate heat. At this time, since the heater 600 generates heat in an area of about 249 mm, the heater 600 is in a heat generation state suitable for performing the fixing process of the recording material P of A4 vertical size. Therefore, even when the recording material fixing process such as A4 vertical size is performed, the heater 600 does not generate heat in a portion where the recording material does not pass, so that useless power is not used.

次に、記録材Pがはがきサイズ(幅方向のサイズ100mm)等の小サイズの場合、制御回路100は発熱体620として発熱幅Cが発熱するように制御する。具体的には、制御回路100はスイッチ643、スイッチ653をオン状態にし、スイッチ663、673をオフ状態にするので、ヒータ600には電極641、651から給電が行われ、発熱体620は18個の小区間のうち620gから620lの6区間が発熱する。この時、ヒータ600は約107mmの領域が発熱するので、はがきサイズの記録材Pの定着処理を行うのに適した発熱状態である。従って、はがきサイズのような幅方向のサイズが小さい記録材の定着処理を行う場合であっても、記録材が通過しない部分はヒータ600が発熱しないので、無駄な電力を使用することは無い。   Next, when the recording material P is a small size such as a postcard size (size 100 mm in the width direction), the control circuit 100 controls the heating element 620 so that the heating width C generates heat. Specifically, the control circuit 100 turns on the switch 643 and the switch 653 and turns off the switches 663 and 673, so that the heater 600 is supplied with power from the electrodes 641 and 651 and has 18 heating elements 620. Of these small sections, six sections from 620 g to 620 l generate heat. At this time, since the heater 600 generates heat in an area of about 107 mm, the heater 600 is in a heat generation state suitable for fixing the postcard-sized recording material P. Accordingly, even when a recording material having a small size in the width direction such as a postcard size is fixed, the heater 600 does not generate heat in a portion where the recording material does not pass, and thus wasteful power is not used.

本実施例の特徴は、図4に示す様に各発熱体群、具体的には、発熱幅A、B、Cの最端部の発熱体上に温度検知手段(サーミスタ)が配置され、それに加え、それぞれのサーミスタが記録材Pの搬送方向に複数配置されていることが特徴である。各発熱体群の非通紙部領域の温度を検知でき、定着ベルトが高温になることを防げ、定着ベルトの短寿命化を防止できる。定着ベルトの短寿命化の原因は、定着ベルトの基材と弾性層との接着剤が熱劣化し、定着ベルトの弾性層が定着ベルトの基材から剥がれるためである。   As shown in FIG. 4, the feature of the present embodiment is that temperature detection means (thermistors) are arranged on each heating element group, specifically, the heating elements at the extreme ends of the heating ranges A, B, and C. In addition, a plurality of thermistors are arranged in the conveyance direction of the recording material P. The temperature of the non-sheet passing portion region of each heating element group can be detected, the fixing belt can be prevented from becoming high temperature, and the life of the fixing belt can be prevented from being shortened. The cause of shortening the life of the fixing belt is that the adhesive between the base material of the fixing belt and the elastic layer is thermally deteriorated, and the elastic layer of the fixing belt is peeled off from the base material of the fixing belt.

本実施例では、定着ベルト表面温度が230[℃]以下になるように制御している。具体的には、定着ベルト表面温度が230[℃]を超える場合は、ヒータの通電制御を変更するか、生産性(記録材の単位時間当たりの搬送枚数)を落として非通紙部温度が230[℃]を超えないように制御している。   In this embodiment, the fixing belt surface temperature is controlled to be 230 [° C.] or less. Specifically, if the surface temperature of the fixing belt exceeds 230 [° C], the heater energization control is changed, or the productivity (the number of recording materials transported per unit time) is reduced and the non-sheet passing portion temperature is reduced. It is controlled not to exceed 230 [℃].

具体的には、図7に示したように、A4R(縦)サイズの紙を通紙する場合、紙端部とヒータの発熱端部の差である非通紙部領域において、ヒータの熱が紙に奪われなく、昇温し易い。   Specifically, as shown in FIG. 7, when passing A4R (vertical) size paper, the heat of the heater is reduced in the non-sheet passing area, which is the difference between the paper edge and the heating end of the heater. It is easy to heat up without being robbed by paper.

図7に示したような個所に、温度検知手段630c、630hを配置することにより、ヒータの異常昇温を検知でき、定着ベルトの短寿命化を防止できる。さらに、紙の幅方向において630cと重なる様に温度検知手段630c´、また630hと重なる様に630hが、配置されているために、万が一温度検知手段630cが故障した場合630c´で、630hが故障した場合には630h´で制御することができ、定着ベルトの短寿命化を防止できる。   By arranging the temperature detecting means 630c and 630h at the locations as shown in FIG. 7, it is possible to detect an abnormal temperature rise of the heater and prevent the fixing belt from being shortened. Further, since the temperature detection unit 630c ′ is arranged so as to overlap with 630c in the width direction of the paper, and 630h is arranged so as to overlap with 630h, in the unlikely event that the temperature detection unit 630c fails, it is 630c ′, and 630h fails In such a case, control can be performed at 630 h ′, and the life of the fixing belt can be prevented from being shortened.

本実施例における方法によると、630cと630c´が紙の長手方向において重なる様に配置されているので、重なっていない場合に比べて、故障前後で、630cと630c´がほぼ同等の温度を検知できる利点がある。   According to the method in this embodiment, 630c and 630c ′ are arranged so as to overlap in the longitudinal direction of the paper, so that 630c and 630c ′ detect substantially the same temperature before and after the failure as compared with the case where they do not overlap. There are advantages you can do.

例えば。温度検知素子630Cの故障は、630C´、及び630hとの温度差が所定の温度差を越えた場合に、故障と判断できる。他の紙幅を通紙する場合を考慮して、図4に示したような温度検知手段配置にした。   For example. The failure of the temperature detection element 630C can be determined as a failure when the temperature difference between 630C ′ and 630h exceeds a predetermined temperature difference. Considering the case of passing through other paper widths, the temperature detection means is arranged as shown in FIG.

尚、本実施例のヒータでは発熱領域Aと発熱領域Bと発熱領域Cの3つの領域のみを有する構成であるがこの構成に限られるものでは無く、4パターン以上の発熱領域を有する構成においても適用可能であることは言うまでも無い。   The heater of the present embodiment has a configuration having only three regions of the heat generating region A, the heat generating region B, and the heat generating region C. However, the present invention is not limited to this configuration. Needless to say, this is applicable.

以上のように本実施例のヒータによって、シートの幅サイズに応じて抵抗発熱層の発熱領域を変えることが可能であり、ヒータの異常昇温を防止できる定着装置を提供することができる。   As described above, the heater of this embodiment can change the heat generation region of the resistance heat generation layer according to the width size of the sheet, and can provide a fixing device that can prevent an abnormal temperature rise of the heater.

[第2実施例]
本発明の第2の実施形態に係る定着装置及びこれを備える画像形成装置について説明する。なお、画像形成装置の構成は第1の実施の形態と同一であるのでその説明は省略し、ここでは定着装置の構成についてのみ説明を行う。定着装置においても実施例1と同様の部分は省略する。
[Second Embodiment]
A fixing device according to a second embodiment of the present invention and an image forming apparatus including the same will be described. Since the configuration of the image forming apparatus is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted, and only the configuration of the fixing device will be described here. Also in the fixing device, the same parts as those in the first embodiment are omitted.

本実施例は、第1の実施例に加えて、図8に示す様に定着ベルト603内面にも温度検知素子を加えている。実際には、ヒータユニット60は、定着ベルト603の中に内蔵されている。温度検知素子の配置は、具体的には、記録材Pの長手方向において630aに対応する位置に630a´´を加えている。その他同様の考えで、630c´、630e´、630k´、630f´、630h´、630j´を加えている。   In this embodiment, in addition to the first embodiment, a temperature detecting element is also added to the inner surface of the fixing belt 603 as shown in FIG. Actually, the heater unit 60 is built in the fixing belt 603. Specifically, in the arrangement of the temperature detection elements, 630 a ″ is added at a position corresponding to 630 a in the longitudinal direction of the recording material P. In addition, 630c ', 630e', 630k ', 630f', 630h ', and 630j' are added with the same idea.

この様な構成にすると、630a、630a´が故障した場合に、630a´´で制御することができ、定着ベルトの短寿命化を防止することができるため、実施例1に比べてより確実性が増す。   With such a configuration, when 630a, 630a ′ fails, it can be controlled by 630a ″, and the fixing belt can be prevented from shortening its life, so that it is more reliable than the first embodiment. Increase.

また、ヒータ幅が狭い等の問題でヒータに630a、630a´の二つを配置できない場合は、ヒータ側に630a、フィルム側に630a´´を配置する方法も考えられる。   In addition, when two heaters 630a and 630a ′ cannot be arranged due to a problem such as a narrow heater width, a method of arranging 630a ″ on the heater side and 630a ″ on the film side may be considered.

40 定着装置
60 ヒータユニット
70 加圧ローラ
100 制御回路
110 電源
110a、110b 電源端子
400 高熱伝導部材
600 ヒータ
603 定着ベルト
610 基板
620 抵抗発熱体
630 温度検知手段(サーミスタ)
640 共通導体路
650、660、670 対向導体路
641、651、661、671 電極
642 共通分岐路
652、662、672 対向分岐路
700 コネクタ
40 fixing device 60 heater unit 70 pressure roller 100 control circuit 110 power supply 110a, 110b power supply terminal 400 high heat conduction member 600 heater 603 fixing belt 610 substrate 620 resistance heating element 630 temperature detection means (thermistor)
640 Common conductor path 650, 660, 670 Counter conductor path 641, 651, 661, 671 Electrode 642 Common branch path 652, 662, 672 Counter branch path 700 Connector

Claims (4)

発熱体によって加熱される回転可能な無端ベルトと、該無端ベルトに圧接して弾性変形することにより未定着トナー像が形成されたシート状の記録材を挟持搬送し加熱する定着ニップ部を形成するニップ部形成部材と、

電源の端子に接続されたコネクタと、
長手方向に沿って延びた基板であってその表裏を挟み込むように前記コネクタが取り付けられる基板と、
前記コネクタが当接する基板上に設けられる複数の電極と、
電極から基板の長手方向に向かって設けられる導体路と、
導体路と発熱体とを接続する複数の分岐路と、
複数の隣り合う分岐路を電気的に接続するように設けられる複数の発熱体と、
発熱体の温度を検知する発熱体温度検知手段を備えるヒータユニットからなる定着装置において
通紙する記録材の幅に応じて、点灯させる発熱体を変更し、
前記発熱体温度検知手段は、記録材の幅方向と垂直な記録材搬送方向に、重なる様に複数個配置されることを特徴とする定着装置。
A rotatable endless belt heated by a heating element, and a fixing nip portion that sandwiches and conveys and heats a sheet-like recording material on which an unfixed toner image is formed by pressing and elastically deforming the endless belt are formed. A nip forming member;

A connector connected to the terminal of the power supply;
A board extending along the longitudinal direction to which the connector is attached so as to sandwich the front and back thereof; and
A plurality of electrodes provided on a substrate with which the connector contacts;
A conductor path provided in the longitudinal direction of the substrate from the electrode;
A plurality of branch paths connecting the conductor path and the heating element;
A plurality of heating elements provided to electrically connect a plurality of adjacent branch paths;
The heating element to be turned on is changed according to the width of the recording material to be passed in the fixing device comprising a heater unit having a heating element temperature detecting means for detecting the temperature of the heating element,
A plurality of the heating element temperature detecting means are arranged so as to overlap in a recording material conveyance direction perpendicular to the width direction of the recording material.
前記複数の発熱体、それぞれの温度が検知できるように、前記温度検知手段が複数配置されていることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。   2. The fixing device according to claim 1, wherein a plurality of the temperature detection units are arranged so that the temperatures of the plurality of heating elements can be detected. 装置に使用可能な最大の幅サイズのシートを加熱する場合、前記複数の電極全てに給電を行い、
前記最大の幅サイズのシートよりも幅が狭いサイズのシートを加熱する場合、前記複数の電極のうち一部の電極のみ給電を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の定着装置。
When heating the maximum width sheet that can be used in the apparatus, power is supplied to all of the plurality of electrodes,
3. The fixing device according to claim 1, wherein when a sheet having a width narrower than the maximum width sheet is heated, power is supplied to only some of the plurality of electrodes.
前記無端ベルト内面の温度を検知するベルト内面温度検知手段が、前記発熱体温度検知手段と記録材の幅方向と垂直な記録材搬送方向に、重なる様に配置されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の定着装置。   The belt inner surface temperature detecting means for detecting the temperature of the inner surface of the endless belt is disposed so as to overlap with the heating element temperature detecting means in a recording material transport direction perpendicular to the width direction of the recording material. The fixing device according to any one of 1 to 3.
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