JP2021119399A - Heating member, fixing device, and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

To allow intensive and stable heating of a paper feed area to achieve improvement in fixing quality and energy saving.SOLUTION: A fixing device comprises: determination means that determines the size of a medium on which a toner image is formed; heating means that has a rotating body in an endless shape, a plurality of heating members arranged in contact with the inside of the rotating body, and a switching unit individually switching energization to electrodes of the heating members, and heats the medium; pressure means that is in pressure contact with the heating means at the positions of the plurality of heating members to form a nip and sandwiches and conveys the medium with the heating means in a conveyance direction; and heating control means that selects the heating member corresponding to the position through which the medium passes and energizes the selected heating member to control the heating.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本実施形態は、定着装置および画像形成装置に関する。 The present embodiment relates to a fixing device and an image forming device.

画像形成装置に搭載される定着装置の熱源として、ハロゲンランプを代表とする赤外線を発するランプ、あるいは、電磁誘導によりジュール熱で加熱する方式が実用化されている。 As a heat source for a fixing device mounted on an image forming apparatus, a lamp that emits infrared rays such as a halogen lamp or a method of heating with Joule heat by electromagnetic induction has been put into practical use.

一般に、定着装置は加熱ローラ(あるいは複数のローラに掛け渡された定着ベルト)とプレスローラの対により構成されるが、定着装置の熱効率を最大化するためには出来るだけ構成要素の熱容量を低減化し、かつ、加熱領域を集中させることが求められている。 Generally, a fixing device is composed of a pair of a heating roller (or a fixing belt spanned by a plurality of rollers) and a press roller, but in order to maximize the thermal efficiency of the fixing device, the heat capacity of the component is reduced as much as possible. It is required to concentrate the heating area.

特許2629980号公報Japanese Patent No. 2629980

上述の加熱方式では、加熱幅が広いため、広範囲に分散された熱エネルギーをニップ部分だけに集中的に与えることは難しく、熱効率を最適化することが難しい。また、電子写真用の定着装置では、用紙搬送方向と直角方向に発熱むらが生じると、定着品質に影響する。特に、カラー印刷の場合は、発色、光沢に差異が発生する可能性がある。 In the above-mentioned heating method, since the heating width is wide, it is difficult to intensively apply the heat energy dispersed over a wide range only to the nip portion, and it is difficult to optimize the thermal efficiency. Further, in the fixing device for electrophotographic, if heat generation unevenness occurs in the direction perpendicular to the paper transport direction, the fixing quality is affected. In particular, in the case of color printing, there is a possibility that differences in color development and gloss may occur.

更に、熱容量を極端に削減した定着装置では、用紙が通過しない部分の温度が極端に上昇するため、ヒータの反り、ベルトの劣化、搬送ローラの膨張による速度ムラなどの問題が発生する場合があった。また、用紙が通過しない部分を加熱することは、省エネルギー化の観点からも好ましくない。用紙が通過する部分のみを集中的に加熱することは、環境対応の観点からも重要な技術課題となっている。 Furthermore, in a fixing device with an extremely reduced heat capacity, the temperature of the part through which the paper does not pass rises extremely, which may cause problems such as warpage of the heater, deterioration of the belt, and speed unevenness due to expansion of the transport roller. rice field. Further, it is not preferable to heat the portion through which the paper does not pass from the viewpoint of energy saving. Intensive heating of only the part through which the paper passes is an important technical issue from the viewpoint of environmental friendliness.

このため、発熱領域を分割して制御することが提案されているが、発熱領域を分割する場合には、安全上の対策から、動作電圧の値や設置環境等を考慮して分割後の発熱部材間の境界部分における沿面距離または空間距離を一定の値以上で設けなければならないため、その部分で温度低下が生じてしまい、その結果、温度ムラにより定着品質の低下の原因となってしまう。 For this reason, it has been proposed to divide the heat generation area for control, but when dividing the heat generation area, heat generation after division is taken into consideration in consideration of the operating voltage value, installation environment, etc. from safety measures. Since the creepage distance or the space distance at the boundary portion between the members must be provided at a certain value or more, the temperature drops at that portion, and as a result, the fixing quality deteriorates due to the temperature unevenness.

そこで、本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、通紙領域に対する集中的かつ安定した加熱を可能とし、定着品質の向上と省エネルギー化を達成することを目的とする。 Therefore, in view of the above-mentioned problems of the prior art, it is an object of the present invention to enable intensive and stable heating of the paper-passing area, and to improve fixing quality and save energy.

一実施形態に係る定着装置は、トナー像が形成された媒体の大きさを判定する判定手段と、エンドレス形状の回転体と、前記媒体の搬送方向における長さが同一であって、前記搬送方向と直角方向において複数種の長さに分割されるとともに、両端に形成された電極間の沿面距離、前記分割後の境界部分における沿面距離または空間距離が所定の値に調整されて形成され、前記回転体の内側に接触して配置された複数の発熱部材と、これらの発熱部材の電極に対する通電を個別に切替える切替部とを有し、前記媒体を加熱する加熱手段と、前記加熱手段に前記複数の発熱部材の位置で圧接してニップを形成し、前記加熱手段とともに前記媒体を前記搬送方向に挟持搬送する加圧手段と、前記複数の発熱部材のうち、前記媒体が通過する位置に対応する発熱部材を前記切替部により選択して通電し、前記加熱手段における加熱を制御する加熱制御手段と、を備えることを特徴とする。 In the fixing device according to one embodiment, the determination means for determining the size of the medium on which the toner image is formed, the endless-shaped rotating body, and the length of the medium in the transport direction are the same, and the transport direction is the same. It is divided into a plurality of lengths in a direction perpendicular to the above, and the creepage distance between the electrodes formed at both ends, the creepage distance or the spatial distance at the boundary portion after the division is adjusted to a predetermined value, and the above-mentioned A heating means for heating the medium and a heating means for heating the medium, which have a plurality of heat-generating members arranged in contact with the inside of the rotating body and a switching unit for individually switching the energization of the electrodes of the heat-generating members, and the heating means. Corresponds to the pressurizing means that press-contacts the positions of the plurality of heat-generating members to form a nip and sandwiches and conveys the medium together with the heating means in the transport direction, and the position of the plurality of heat-generating members through which the medium passes. It is characterized by comprising a heating control means for controlling heating in the heating means by selecting and energizing the heat generating member to be generated by the switching unit.

一実施形態に係る定着装置が搭載される画像形成装置の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the image forming apparatus which mounts the fixing apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態における画像形成部の一部を拡大して示す構成図。FIG. 6 is an enlarged configuration diagram showing a part of an image forming portion in one embodiment. 一実施形態におけるMFPの制御系の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the structural example of the control system of the MFP in one Embodiment. 一実施形態に係る定着装置の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the fixing device which concerns on one Embodiment. 一実施形態における発熱部材群の配置図。The layout of the heat generating member group in one embodiment. 一実施形態における分割後の発熱部材間の沿面距離を説明する断面図。The cross-sectional view explaining the creepage distance between the heat generating members after division in one Embodiment. 一実施形態における発熱部材群とその駆動回路の接続状態を示す図。The figure which shows the connection state of the heat generating member group and its drive circuit in one Embodiment. 一実施形態におけるMFPの制御動作の具体例を示すフローチャート。The flowchart which shows the specific example of the control operation of the MFP in one Embodiment. 一実施形態の変形例における発熱部材とセラミック基板の固定構造を示す断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a fixed structure of a heat generating member and a ceramic substrate in a modified example of one embodiment. 一実施形態の変形例における発熱部材群の形状パターンを示す図。The figure which shows the shape pattern of the heat generating member group in the modification of one Embodiment. 一実施形態の変形例における発熱部材群の形状パターンを示す図。The figure which shows the shape pattern of the heat generating member group in the modification of one Embodiment.

以下、本発明の一実施形態に係る定着装置について図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る定着装置が搭載される画像形成装置の構成例を示す図である。図1において、画像形成装置10は、例えば複合機であるMFP(Multi-Function Peripherals)や、プリンタ、複写機等である。以下の説明ではMFPを例に説明する。 Hereinafter, the fixing device according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an image forming apparatus on which the fixing apparatus according to the present embodiment is mounted. In FIG. 1, the image forming apparatus 10 is, for example, an MFP (Multi-Function Peripherals) which is a multifunction device, a printer, a copying machine, or the like. In the following description, the MFP will be described as an example.

MFP10の本体11の上部には透明ガラスの原稿台12があり、原稿台12上には自動原稿搬送部(ADF)13が開閉自在に設けられている。また、本体11の上部には操作部14が設けられている。操作部14は、各種のキーとタッチパネル式の表示部を有している。 A transparent glass platen 12 is provided above the main body 11 of the MFP 10, and an automatic document transport unit (ADF) 13 is provided on the platen 12 so as to be openable and closable. Further, an operation unit 14 is provided on the upper part of the main body 11. The operation unit 14 has various keys and a touch panel type display unit.

本体11内のADF13の下部には、読取装置であるスキャナ部15が設けられている。スキャナ部15は、ADF13によって送られる原稿または原稿台上に置かれた原稿を読み取って画像データを生成するものであり、密着型イメージセンサ16(以下、単にイメージセンサと呼ぶ)を備えている。イメージセンサ16は、主走査方向(図1では奥行方向)に配置されている。 A scanner unit 15 which is a reading device is provided below the ADF 13 in the main body 11. The scanner unit 15 reads a document sent by the ADF 13 or a document placed on a platen to generate image data, and includes a close contact type image sensor 16 (hereinafter, simply referred to as an image sensor). The image sensor 16 is arranged in the main scanning direction (depth direction in FIG. 1).

イメージセンサ16は、原稿台12に載置された原稿の画像を読み取る場合は原稿台12に沿って移動しながら、原稿画像を1ライン分ずつ読み取る。これを原稿サイズ全体にわたって実行し1ページ分の原稿の読み取りを行う。また、ADF13によって送られる原稿の画像を読み取る場合、イメージセンサ16は、固定位置(図示の位置)にある。 When the image sensor 16 reads the image of the original placed on the platen 12, the image sensor 16 reads the original image line by line while moving along the platen 12. This is executed over the entire document size to read one page of the document. Further, when reading the image of the original document sent by the ADF 13, the image sensor 16 is in a fixed position (position shown in the drawing).

更に、本体11内の中央部にはプリンタ部17を有し、本体11の下部には、各種サイズの用紙Pを収容する複数の給紙カセット18を備えている。 Further, a printer unit 17 is provided in the central portion of the main body 11, and a plurality of paper feed cassettes 18 for accommodating various sizes of paper P are provided in the lower portion of the main body 11.

プリンタ部17は、スキャナ部15で読み取った画像データや、パーソナルコンピュータなどで作成された画像データを処理して用紙に画像を形成する。プリンタ部17は、例えばタンデム方式によるカラーレーザプリンタであり、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像形成部20Y,20M,20C,20Kを含む。画像形成部20Y,20M,20C,20Kは、中間転写ベルト21の下側に、上流から下流側に沿って並列に配置されている。また、レーザ露光器(走査ヘッド)19も画像形成部20Y,20M,20C,20Kに対応した複数のレーザ露光器19Y、19M、19C、19Kを有している。 The printer unit 17 processes the image data read by the scanner unit 15 and the image data created by a personal computer or the like to form an image on paper. The printer unit 17 is, for example, a tandem color laser printer, and includes image forming units 20Y, 20M, 20C, and 20K of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). The image forming portions 20Y, 20M, 20C, and 20K are arranged in parallel on the lower side of the intermediate transfer belt 21 from the upstream side to the downstream side. Further, the laser exposure device (scanning head) 19 also has a plurality of laser exposure devices 19Y, 19M, 19C, 19K corresponding to the image forming units 20Y, 20M, 20C, 20K.

図2は、画像形成部20Y,20M,20C,20Kのうち、画像形成部20Kを拡大して示す構成図である。尚、以下の説明において各画像形成部20Y,20M,20C,20Kは同じ構成であるため、画像形成部20Kを例に説明する。 FIG. 2 is a configuration diagram showing an enlarged image forming unit 20K among the image forming units 20Y, 20M, 20C, and 20K. In the following description, since the image forming units 20Y, 20M, 20C, and 20K have the same configuration, the image forming unit 20K will be described as an example.

画像形成部20Kは、像担持体である感光体ドラム22Kを有する。感光体ドラム22Kの周囲には、回転方向tに沿って帯電器(帯電チャージャ)23K、現像器24K、一次転写ローラ(転写器)25K、クリーナ26K、ブレード27K等を配置している。感光体ドラム22Kの露光位置には、レーザ露光器19Kから光を照射し、感光体ドラム22K上に静電潜像を形成する。 The image forming unit 20K has a photoconductor drum 22K which is an image carrier. A charger (charging charger) 23K, a developing device 24K, a primary transfer roller (transferring device) 25K, a cleaner 26K, a blade 27K, and the like are arranged around the photoconductor drum 22K along the rotation direction t. The exposure position of the photoconductor drum 22K is irradiated with light from the laser exposure device 19K to form an electrostatic latent image on the photoconductor drum 22K.

画像形成部20Kの帯電器23Kは、感光体ドラム22Kの表面を一様に帯電する。現像器24Kは、現像バイアスが印加される現像ローラ24aによりブラックのトナーおよびキャリアを含む二成分現像剤を感光体ドラム22Kに供給し、静電潜像の現像を行う。クリーナ26Kは、ブレード27Kを用いて感光体ドラム22K表面の残留トナーを除去する。 The charger 23K of the image forming unit 20K uniformly charges the surface of the photoconductor drum 22K. The developer 24K supplies a two-component developer containing black toner and carriers to the photoconductor drum 22K by a developing roller 24a to which a development bias is applied to develop an electrostatic latent image. The cleaner 26K uses a blade 27K to remove residual toner on the surface of the photoconductor drum 22K.

また、図1に示すように、画像形成部20Y〜20Kの上部には、現像器24Y〜24Kにトナーを供給するトナーカートリッジ28を設けている。トナーカートリッジ28は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナーカートリッジを含む。 Further, as shown in FIG. 1, a toner cartridge 28 for supplying toner to the developing units 24Y to 24K is provided above the image forming portions 20Y to 20K. The toner cartridge 28 includes toner cartridges of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K).

中間転写ベルト21は、循環的に移動する。中間転写ベルト21は、駆動ローラ31および従動ローラ32に張架される。また中間転写ベルト21は感光体ドラム22Y〜22Kに対向して接触している。中間転写ベルト21の感光体ドラム22Kに対向する位置には、一次転写ローラ25Kにより一次転写電圧が印加され、感光体ドラム22K上のトナー像を中間転写ベルト21に一次転写する。 The intermediate transfer belt 21 moves cyclically. The intermediate transfer belt 21 is stretched on the drive roller 31 and the driven roller 32. Further, the intermediate transfer belt 21 is in contact with the photoconductor drums 22Y to 22K so as to face each other. A primary transfer voltage is applied by the primary transfer roller 25K to the position of the intermediate transfer belt 21 facing the photoconductor drum 22K, and the toner image on the photoconductor drum 22K is primarily transferred to the intermediate transfer belt 21.

中間転写ベルト21を張架する駆動ローラ31には、二次転写ローラ33を対向して配置している。駆動ローラ31と二次転写ローラ33間を用紙Pが通過する際に、二次転写ローラ33により二次転写電圧が印加される。そして、中間転写ベルト21上のトナー像を用紙Pに二次転写する。中間転写ベルト21の従動ローラ32付近には、ベルトクリーナ34を設けている。 A secondary transfer roller 33 is arranged to face the drive roller 31 on which the intermediate transfer belt 21 is stretched. When the paper P passes between the drive roller 31 and the secondary transfer roller 33, the secondary transfer voltage is applied by the secondary transfer roller 33. Then, the toner image on the intermediate transfer belt 21 is secondarily transferred to the paper P. A belt cleaner 34 is provided in the vicinity of the driven roller 32 of the intermediate transfer belt 21.

また、図1で示すように、給紙カセット18から二次転写ローラ33に至る間には、給紙カセット18内から取り出した用紙Pを搬送する給紙ローラ35が設けられている。更に、二次転写ローラ33の下流には定着装置36が設けられている。また、定着装置36の下流には搬送ローラ37が設けられている。搬送ローラ37は用紙Pを排紙部38に排出する。更に、定着装置36の下流には、反転搬送路39が設けられている。反転搬送路39は、用紙Pを反転させて二次転写ローラ33の方向に導くものであり、両面印刷を行う際に使用される。図1、図2はMFP10の構成例を示すものであり、定着装置36以外の画像形成装置部分の構造を限定するものではなく、公知の電子写真方式画像形成装置の構造を用いることができる。 Further, as shown in FIG. 1, a paper feed roller 35 for transporting the paper P taken out from the paper feed cassette 18 is provided between the paper feed cassette 18 and the secondary transfer roller 33. Further, a fixing device 36 is provided downstream of the secondary transfer roller 33. A transport roller 37 is provided downstream of the fixing device 36. The transport roller 37 discharges the paper P to the paper ejection unit 38. Further, a reversing transport path 39 is provided downstream of the fixing device 36. The reverse transfer path 39 reverses the paper P and guides it in the direction of the secondary transfer roller 33, and is used when performing double-sided printing. 1 and 2 show a configuration example of the MFP 10, and do not limit the structure of the image forming apparatus portion other than the fixing device 36, and a known electrophotographic image forming apparatus structure can be used.

図3は、本実施形態におけるMFP10の制御系50の構成例を示すブロック図である。制御系50は、例えば、MFP10全体を制御するCPU100、リードオンリーメモリ(ROM)120、ランダムアクセスメモリ(RAM)121、インターフェース(I/F)122、入出力制御回路123、給紙・搬送制御回路130、画像形成制御回路140、定着制御回路150を備えている。 FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the control system 50 of the MFP 10 in the present embodiment. The control system 50 includes, for example, a CPU 100 that controls the entire MFP 10, a read-only memory (ROM) 120, a random access memory (RAM) 121, an interface (I / F) 122, an input / output control circuit 123, and a paper feed / transport control circuit. It includes 130, an image formation control circuit 140, and a fixing control circuit 150.

CPU100は、ROM120あるいはRAM121に記憶されるプログラムを実行することにより画像形成のための処理機能を実現する。ROM120は、画像形成処理の基本的な動作を司る制御プログラムおよび制御データなどを記憶する。RAM121は、ワーキングメモリである。ROM120(あるいはRAM121)は、例えば、画像形成部20や定着装置36等の制御プログラムと制御プログラムが使用する各種の制御データを記憶する。本実施形態における制御データの具体例としては、用紙の通紙領域や用紙中の印字領域の大きさ(主走査方向での幅)と通電させる発熱部材との対応関係などが挙げられる。 The CPU 100 realizes a processing function for image formation by executing a program stored in the ROM 120 or the RAM 121. The ROM 120 stores a control program, control data, and the like that control the basic operation of the image forming process. The RAM 121 is a working memory. The ROM 120 (or RAM 121) stores, for example, control programs such as the image forming unit 20 and the fixing device 36, and various control data used by the control programs. Specific examples of the control data in the present embodiment include a correspondence relationship between the size (width in the main scanning direction) of the paper passing area and the printing area in the paper and the heat generating member to be energized.

定着装置36の定着温度制御プログラムは、トナー像が形成された用紙における画像形成領域の大きさを判定する判定ロジックと、用紙が定着装置36の内部に搬送される前に用紙の通紙領域に対応する発熱部材のスイッチング素子を選択して通電し、加熱手段における加熱を制御する加熱制御ロジックとを含んでいる。 The fixing temperature control program of the fixing device 36 has a determination logic for determining the size of the image forming area on the paper on which the toner image is formed, and the paper passing area of the paper before the paper is conveyed to the inside of the fixing device 36. It includes a heating control logic that selects and energizes the switching element of the corresponding heat generating member and controls the heating in the heating means.

I/F122は、ユーザ端末やファクシミリ等の各種装置との通信を行う。入出力制御回路123は、操作部14を構成するオペレーションパネル123a、表示器123bを制御する。給紙・搬送制御回路130は、給紙ローラ35あるいは搬送路の搬送ローラ37等を駆動するモータ群130a等を制御する。給紙・搬送制御回路130は、CPU100からの制御信号に基づいて給紙カセット18近傍あるいは搬送路上の各種センサ130bの検知結果を考慮してモータ群130a等を制御する。画像形成制御回路140は、CPU100からの制御信号に基づいて感光体ドラム22、帯電器23、レーザ露光器19、現像器24、転写器25をそれぞれ制御する。定着制御回路150は、CPU100からの制御信号に基づいて定着装置36の駆動モータ360、加熱部材361、サーミスタ等の温度検知部材362をそれぞれ制御する。尚、本実施形態では定着装置36の制御プログラムおよび制御データをMFP10の記憶装置内に記憶してCPU100で実行する構成としているが、定着装置36専用に演算処理装置と記憶装置を別途設ける構成にしてもよい。 The I / F 122 communicates with various devices such as a user terminal and a facsimile. The input / output control circuit 123 controls the operation panel 123a and the display 123b that constitute the operation unit 14. The paper feed / transport control circuit 130 controls the motor group 130a or the like that drives the paper feed roller 35 or the transport roller 37 of the transport path. The paper feed / transport control circuit 130 controls the motor group 130a and the like based on the control signal from the CPU 100 in consideration of the detection results of various sensors 130b in the vicinity of the paper feed cassette 18 or on the transport path. The image formation control circuit 140 controls the photoconductor drum 22, the charger 23, the laser exposure device 19, the developer 24, and the transfer device 25, respectively, based on the control signal from the CPU 100. The fixing control circuit 150 controls the drive motor 360 of the fixing device 36, the heating member 361, and the temperature detecting member 362 such as the thermistor, respectively, based on the control signal from the CPU 100. In the present embodiment, the control program and control data of the fixing device 36 are stored in the storage device of the MFP 10 and executed by the CPU 100. However, a calculation processing device and a storage device are separately provided for the fixing device 36. You may.

図4は、定着装置36の構成例を示す図である。ここでは、定着装置36が、板状の加熱部材361、弾性層が形成され、複数のローラに懸架された無端ベルト363、無端ベルト363を駆動するベルト搬送ローラ364、無端ベルト363に張力を与えるテンションローラ365、弾性層が表面に形成されたプレスローラ366を備えている。加熱部材361は、発熱部側が無端ベルト363の内側に接触し、プレスローラ366方向に押圧されることで、プレスローラ366との間に所定幅の定着ニップを形成する。加熱部材361がニップ領域を形成しつつ加熱する構成のため、通電時における応答性はハロゲンランプによる加熱方式の場合よりも高い。 FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the fixing device 36. Here, the fixing device 36 applies tension to the plate-shaped heating member 361, the elastic layer, the endless belt 363 suspended on a plurality of rollers, the belt transport roller 364 for driving the endless belt 363, and the endless belt 363. It includes a tension roller 365 and a press roller 366 having an elastic layer formed on the surface. In the heating member 361, the heat generating portion side comes into contact with the inside of the endless belt 363 and is pressed in the direction of the press roller 366 to form a fixing nip having a predetermined width between the heating member 361 and the press roller 366. Since the heating member 361 heats while forming the nip region, the responsiveness at the time of energization is higher than that in the case of the heating method using a halogen lamp.

無端ベルト363は、例えば厚さ50umのSUS基材あるいは70umの耐熱樹脂であるポリイミド上の外側に厚さ200umのシリコンゴム層が形成され、最外周はPFA等の表面保護層で被覆されている。プレスローラ366は、例えばφ10mmの鉄棒表面に厚さ5mmのシリコンスポンジ層が形成され、最外周はPFA等の表面保護層で被覆されている。 In the endless belt 363, for example, a silicon rubber layer having a thickness of 200 um is formed on the outside of a SUS base material having a thickness of 50 um or a polyimide which is a heat resistant resin of 70 um, and the outermost periphery is covered with a surface protective layer such as PFA. .. In the press roller 366, for example, a silicon sponge layer having a thickness of 5 mm is formed on the surface of an iron rod having a diameter of 10 mm, and the outermost periphery thereof is covered with a surface protective layer such as PFA.

また、加熱部材361は、セラミック基板上にグレーズ層および発熱抵抗層が積層されている。反対側に余分な熱を逃がすとともに基板の反りを防ぐために、発熱抵抗層は、例えばTaSiO2などの既知の素材で形成され、主走査方向において所定の長さと個数に分割されている。 Further, in the heating member 361, a glaze layer and a heat generation resistance layer are laminated on a ceramic substrate. The heat generation resistance layer is formed of a known material such as TaSiO2 and is divided into a predetermined length and number in the main scanning direction in order to release excess heat to the opposite side and prevent the substrate from warping.

発熱抵抗層の形成の方法は既知の方法(例えばサーマルヘッドの作成方法)と同様であり、発熱抵抗層の上にアルミでマスキング層を形成させる。隣接する発熱部材間が絶縁され、かつ、用紙搬送方向に発熱抵抗体(発熱部材)が露出するようなパターンでアルミ層を形成する。発熱抵抗層への通電は、両端のアルミ層(電極)から配線を繋ぎ、それぞれをスイッチングドライバICのスイッチング素子に繋ぐ。更に、発熱抵抗層、アルミ層、配線等の全てを覆うように、最上部に保護層を形成する。保護層は、例えばSi3N4などによって形成される。 The method for forming the heat generation resistance layer is the same as that of a known method (for example, a method for producing a thermal head), and a masking layer is formed of aluminum on the heat generation resistance layer. The aluminum layer is formed in a pattern in which adjacent heat generating members are insulated from each other and the heat generating resistor (heat generating member) is exposed in the paper transport direction. To energize the heat generation resistance layer, connect the wiring from the aluminum layers (electrodes) at both ends, and connect each to the switching element of the switching driver IC. Further, a protective layer is formed at the uppermost portion so as to cover all of the heat generation resistance layer, the aluminum layer, the wiring and the like. The protective layer is formed of, for example, Si3N4.

図5は、本実施形態における発熱部材群の配置図である。同図に示されるように、セラミック基板361a上には、図示左右方向における長さが複数種であって、平行四辺形または台形形状に形成された発熱部材361bが並べて配置されており、発熱部材361bの用紙搬送方向(図示上下方向)における両端部には電極361c、電極361dが形成されている。 FIG. 5 is a layout diagram of the heat generating member group in the present embodiment. As shown in the figure, on the ceramic substrate 361a, heat generating members 361b having a plurality of lengths in the left and right directions shown and formed in a parallelogram or trapezoidal shape are arranged side by side. Electrodes 361c and electrodes 361d are formed at both ends of the 361b in the paper transport direction (vertical direction in the drawing).

図5に示すように、発熱部材361bは複数に分割されているが、後述するように、これらは発熱部材単位あるいは発熱部材群単位(ブロック単位)で直流または交流の印加電圧によって駆動される。しかし、例えば交流で高圧(100V以上)の場合や直流でも電流量が大きい場合には、隣接する発熱部材361b間は、安全対策上、沿面距離や空間距離を十分に確保する必要がある。沿面距離は、2つの導電性部分間の、絶縁物の表面に沿った最短距離である。これに対し、空間距離は、2つの導電性部分間の、空間を通る最短距離である。しかし、これらの距離を長くし過ぎると、境界部分での温度低下を招いてしまう。 As shown in FIG. 5, the heat generating member 361b is divided into a plurality of parts, but as will be described later, these are driven by a DC or AC applied voltage in a heat generating member unit or a heat generating member group unit (block unit). However, for example, in the case of high voltage (100 V or more) by alternating current or when the amount of current is large even by direct current, it is necessary to secure a sufficient creepage distance and space distance between adjacent heat generating members 361b for safety measures. The creepage distance is the shortest distance between the two conductive parts along the surface of the insulator. On the other hand, the spatial distance is the shortest distance between the two conductive portions through the space. However, if these distances are made too long, the temperature will drop at the boundary.

そこで、本実施形態では、温度低下を抑えつつ、隣接する部材間の境界における沿面距離または空間距離を所定の最適値に調整するために、各発熱部材361bの形状を変更している。具体的には、図5の場合、発熱部材361bは、上面が平行四辺形または台形であり、それぞれの上辺と下辺側に電極361c、電極361dがそれぞれ形成されている。このため、互いに隣接する発熱部材361b間の境界部分に位置する側面は用紙搬送方向に対して所定の角度で傾斜しており、対向する側面同士は平行となっている。したがって、用紙搬送方向と平行に分割する場合に比べて、隣接する発熱部材361b間における電極361c、361d間の沿面距離を長くすることができる。 Therefore, in the present embodiment, the shape of each heat generating member 361b is changed in order to adjust the creepage distance or the spatial distance at the boundary between adjacent members to a predetermined optimum value while suppressing the temperature drop. Specifically, in the case of FIG. 5, the upper surface of the heat generating member 361b is a parallelogram or a trapezoid, and electrodes 361c and 361d are formed on the upper side and the lower side, respectively. Therefore, the side surfaces located at the boundary between the heat generating members 361b adjacent to each other are inclined at a predetermined angle with respect to the paper transport direction, and the opposite side surfaces are parallel to each other. Therefore, the creepage distance between the electrodes 361c and 361d between the adjacent heat generating members 361b can be increased as compared with the case of dividing the paper in parallel with the paper transport direction.

また、図5に示すように、本実施形態では、加熱部材361の発熱パターンは、図示左右方向の長さが通紙される用紙の大きさに対応して複数種の発熱部材361bにより構成されている。具体的には、ハガキサイズ(100×148mm)、CDジャケットサイズ(121×121mm)、B5Rサイズ(182×257mm)、A4Rサイズ(210×297mm)に対応して複数種の長さの発熱部材(発熱素子)361bに分割されている。隣接する発熱部材361bからなる発熱部材群は、搬送される用紙の搬送精度やスキューや非加熱部分への熱の逃げを考慮して、加熱領域に対して5%程度あるいは約10mmの余裕を持つように通電される。 Further, as shown in FIG. 5, in the present embodiment, the heat generation pattern of the heating member 361 is composed of a plurality of types of heat generating members 361b corresponding to the size of the paper whose length in the left-right direction shown in the drawing is passed. ing. Specifically, heat generating members having a plurality of lengths corresponding to postcard size (100 x 148 mm), CD jacket size (121 x 121 mm), B5R size (182 x 257 mm), and A4R size (210 x 297 mm) ( Heat generating element) It is divided into 361b. The heat-generating member group consisting of the adjacent heat-generating members 361b has a margin of about 5% or about 10 mm with respect to the heated region in consideration of the transport accuracy of the paper to be conveyed, skew, and heat escape to the unheated portion. Is energized.

例えば、最小サイズであるハガキサイズの幅100mmに対応するため、主走査方向(図示左右方向)における中央部に第1の発熱部材群を設け、その幅は105mmとする。次に大きいサイズ121mmと148mmに対応するため、第1の発熱部材群の外側(図示左右方向)に、幅50mmの第2の発熱部材群を設け、148mm+5%で155mmまでの幅をカバーする。更に大きいサイズ182mmと210mmに対応するため、第2の発熱部材群の更に外側には、各発熱部材の幅が65mmの第3の発熱部材群を設け、210mm+5%で220mmまでの幅をカバーする。尚、発熱部材群の分割数とそれぞれの幅は一例として挙げたもので、これに限定はされない。例えばMFP10が5つの媒体サイズに対応していた場合には、発熱部材群を各媒体サイズに合わせて5分割してもよい。 For example, in order to correspond to a width of 100 mm, which is the minimum size of a postcard, a first group of heat generating members is provided at the center in the main scanning direction (horizontal direction in the drawing), and the width is 105 mm. In order to correspond to the next largest sizes 121 mm and 148 mm, a second heat generating member group having a width of 50 mm is provided outside the first heat generating member group (in the left-right direction in the drawing), and 148 mm + 5% covers a width of up to 155 mm. In order to correspond to the larger sizes of 182 mm and 210 mm, a third heat generating member group having a width of 65 mm is provided on the outer side of the second heat generating member group to cover a width of up to 220 mm at 210 mm + 5%. .. The number of divisions of the heat generating member group and the width of each are given as an example, and are not limited thereto. For example, when the MFP 10 corresponds to five medium sizes, the heat generating member group may be divided into five according to each medium size.

また、本実施形態では、通紙領域にラインセンサ(図示省略する)を配置し、通過する用紙のサイズと位置をリアルタイムで判定できるものとする。印刷動作の開始時に画像データあるいはMFP10内の用紙の貯蔵されている給紙カセット18の情報から用紙サイズを判定する構成にしてもよい。 Further, in the present embodiment, a line sensor (not shown) is arranged in the paper passing area, and the size and position of the passing paper can be determined in real time. The paper size may be determined from the image data or the information of the paper cassette 18 in which the paper in the MFP 10 is stored at the start of the printing operation.

図6は、分割後の発熱部材361b間の沿面距離を説明する断面図である。図6(A)は、分割されていない発熱部材361bの長手方向における断面図である。ここでは、絶縁層であるセラミック基板361a上に厚さD1の発熱部材361bが一枚だけ固定されている場合を示している。また、図6(B)は、発熱部材361bの厚さをD1に維持しつつ、発熱部材361bを複数個に分割した場合を示している。図6(A)の場合と同様に、発熱部材361b(発熱層)はセラミック基板361a上に固定されている。発熱部材361b(発熱層)は導体であるため、D1は沿面距離には影響を与えない。境界部分は絶縁されているため、隣接する発熱部材361b間の空間距離をG1とすると、沿面距離はG1となる。これに対し、図6(C)は、本実施形態における加熱部材361のパターンを示している。発熱部材361b(発熱層)の厚さはD1であり、図6(A)・(B)の場合と同様であるが、セラミック基板361aとは別に、発熱部材361bの下に別の絶縁層としてブロック状のセラミック基板361a′が設けられている。セラミック基板361a′の上面は、分割されている発熱部材361bの下面と同じ形状である。厚さD2のセラミック基板361a′を別途設けたことにより、隣接する発熱部材361b間の空間距離はG1よりも短いG2であるが、沿面距離は2×D2+G2となる。すなわち、空間距離を短くした代わりに、沿面距離を長く調整することで、境界部分における温度低下を抑えつつ、同時に安全上の対策を行うことが示されている。 FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the creepage distance between the heat generating members 361b after division. FIG. 6A is a cross-sectional view of the undivided heat generating member 361b in the longitudinal direction. Here, the case where only one heat generating member 361b having a thickness D1 is fixed on the ceramic substrate 361a which is an insulating layer is shown. Further, FIG. 6B shows a case where the heat generating member 361b is divided into a plurality of parts while maintaining the thickness of the heat generating member 361b at D1. Similar to the case of FIG. 6A, the heat generating member 361b (heating layer) is fixed on the ceramic substrate 361a. Since the heat generating member 361b (heating layer) is a conductor, D1 does not affect the creepage distance. Since the boundary portion is insulated, if the space distance between adjacent heat generating members 361b is G1, the creepage distance is G1. On the other hand, FIG. 6C shows the pattern of the heating member 361 in the present embodiment. The thickness of the heat generating member 361b (heating layer) is D1, which is the same as in the cases of FIGS. 6A and 6B, but as a separate insulating layer under the heat generating member 361b separately from the ceramic substrate 361a. A block-shaped ceramic substrate 361a'is provided. The upper surface of the ceramic substrate 361a'has the same shape as the lower surface of the divided heat generating member 361b. By separately providing the ceramic substrate 361a'with a thickness of D2, the space distance between the adjacent heat generating members 361b is G2, which is shorter than G1, but the creepage distance is 2 × D2 + G2. That is, it has been shown that instead of shortening the spatial distance, adjusting the creepage distance to a longer value suppresses the temperature drop at the boundary portion and at the same time takes safety measures.

図7は、発熱部材群とその駆動回路の接続状態を示す図である。同図に示されるように、発熱部材361bは、対応する駆動IC151によって個別または中央部分に対して対称位置にあるグループ毎に通電が制御される。各発熱部材361bは、それぞれに同一の電位が印加されるように、全体としては並列接続となっているが、中央部分に対して対称位置にある一対の発熱部材361b同士は並列回路の中で直列に接続されており、同一の駆動IC151で駆動制御されている。駆動IC151の個数を発熱部材361bの分割数よりも少なくできるため、駆動IC151の数量を減らし、装置サイズや製造コストを抑えることができる。 FIG. 7 is a diagram showing a connection state between the heat generating member group and its drive circuit. As shown in the figure, the heating member 361b is controlled to be energized individually or for each group at a symmetrical position with respect to the central portion by the corresponding drive IC 151. Each heat generating member 361b is connected in parallel as a whole so that the same potential is applied to each of them, but the pair of heat generating members 361b located symmetrically with respect to the central portion are connected to each other in a parallel circuit. They are connected in series and are driven and controlled by the same drive IC 151. Since the number of drive ICs 151 can be made smaller than the number of divisions of the heat generating member 361b, the number of drive ICs 151 can be reduced, and the device size and manufacturing cost can be suppressed.

各発熱部材361bに対する通電の切替部である駆動IC151の具体例としては、スイッチング素子、FET、トライアックス、スイッチングICなどが挙げられる。図7では、発熱部材361bには、それぞれ交流で電圧が印加され、発熱する構成例を示しているが、直流にすることもできる。 Specific examples of the drive IC 151, which is a switching unit for energizing each heat generating member 361b, include a switching element, a FET, a triax, a switching IC, and the like. FIG. 7 shows a configuration example in which a voltage is applied to each of the heat generating members 361b by alternating current to generate heat, but direct current can also be used.

例えば、用紙Pが最小サイズ(ハガキサイズ)の場合には、中央に配置されている発熱部材361b(第1の発熱部材群)の駆動IC151のみがONとなり、加熱される。用紙Pのサイズが大きくなるにつれて、第2の発熱部材群、第3の発熱部材群の駆動IC151も順次ONとなるように制御される。第1〜第3の発熱部材群は均一な温度上昇率になるように、電気抵抗値がそれぞれ調整されているものとする。 For example, when the paper P has the minimum size (postcard size), only the drive IC 151 of the heat generating member 361b (first heat generating member group) arranged in the center is turned on and heated. As the size of the paper P increases, the drive IC 151 of the second heat generating member group and the third heat generating member group is also controlled to be turned ON in sequence. It is assumed that the electric resistance values of the first to third heat generating member groups are adjusted so as to have a uniform temperature rise rate.

また、図7では、電源から供給された電流は4つに分かれて流れるため、駆動IC151と同様に、並列回路毎に安全素子152が設けられている。安全素子152は、対応する発熱部材361bの表面温度を計測する温度検知部材362(図示省略する)の温度検出結果が“異常温度検出”である場合には、駆動IC151を制御して電気回路を遮断する素子である。 Further, in FIG. 7, since the current supplied from the power supply flows in four parts, a safety element 152 is provided for each parallel circuit as in the drive IC 151. When the temperature detection result of the temperature detection member 362 (not shown) that measures the surface temperature of the corresponding heat generating member 361b is "abnormal temperature detection", the safety element 152 controls the drive IC 151 to drive the electric circuit. It is an element that blocks.

以下、上記のように構成されたMFP10の印刷時の動作を図面に基づいて説明する。図8は、本実施形態におけるMFP10の制御の具体例を示すフローチャートである。 Hereinafter, the operation of the MFP 10 configured as described above at the time of printing will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a flowchart showing a specific example of control of the MFP 10 in the present embodiment.

先ず、スキャナ部15で画像データを読込む(Act101)と、画像形成部20における画像形成制御プログラムと定着装置36における定着温度制御プログラムが並列して実行される。 First, when the image data is read by the scanner unit 15 (Act101), the image formation control program in the image forming unit 20 and the fixing temperature control program in the fixing device 36 are executed in parallel.

画像形成処理が開始されると、読込まれた画像データを処理し(Act102)、感光体ドラム22の表面に静電潜像を書込み(Act103)、現像器24で静電潜像を現像した後(Act104)、Act114へ進む。 When the image formation process is started, the read image data is processed (Act102), the electrostatic latent image is written on the surface of the photoconductor drum 22 (Act103), and the electrostatic latent image is developed by the developing device 24. (Act104), proceed to Act114.

定着温度制御処理が開始されると、例えばラインセンサ(図示省略された)の検出信号、操作部14による用紙選択情報に基づいて用紙サイズを判定し(Act105)、用紙Pが通過する位置(通紙領域)に配置された発熱部材群を発熱対象として選択する(Act106)。 When the fixing temperature control process is started, for example, the paper size is determined based on the detection signal of the line sensor (not shown) and the paper selection information by the operation unit 14 (Act105), and the position (passing) through which the paper P passes is determined. A group of heat generating members arranged in the paper region) is selected as a heat generating target (Act106).

次に、選択された発熱部材群への温度制御開始信号をONにすると(Act107)、選択された発熱部材群への通電が行われ、発熱部材群の表面温度が上昇する。すなわち、加熱領域が定まると、選択された発熱部材361bを全て同一の制御で稼働する。このとき、通電された発熱部材361bは、均一の温度上昇率で発熱する。 Next, when the temperature control start signal for the selected heat generating member group is turned ON (Act107), the selected heat generating member group is energized and the surface temperature of the heat generating member group rises. That is, once the heating region is determined, all the selected heat generating members 361b are operated under the same control. At this time, the energized heat generating member 361b generates heat at a uniform temperature rise rate.

次に、無端ベルト363の内側あるいは外側に配置された温度検知部材(図示省略する)により、発熱部材群の表面温度を検知すると(Act108)、発熱部材群の表面温度が所定の温度範囲内か否かを判定する(Act109)。ここで、発熱部材群の表面温度が所定の温度範囲内であると判定された場合は(Act109:Yes)、Act110へ進む。これに対し、発熱部材群の表面温度が所定の温度範囲内でないと判定された場合は(Act109:No)、Act111へ進む。 Next, when the surface temperature of the heat generating member group is detected by the temperature detecting member (not shown) arranged inside or outside the endless belt 363 (Act108), is the surface temperature of the heat generating member group within a predetermined temperature range? Whether or not it is determined (Act109). Here, if it is determined that the surface temperature of the heat generating member group is within a predetermined temperature range (Act109: Yes), the process proceeds to Act110. On the other hand, when it is determined that the surface temperature of the heat generating member group is not within the predetermined temperature range (Act109: No), the process proceeds to Act111.

Act111においては、発熱部材群の表面温度が所定の温度上限値を超えているか否かを判定する。ここで、発熱部材群の表面温度が所定の温度上限値を超えていると判定された場合(Act111:Yes)は、Act106において選択されていた発熱部材群への通電をOFFにし(Act112)、Act108へ戻る。これに対し、発熱部材群の表面温度が所定の温度上限値を超えていないと判定された場合(Act111:No)は、Act109の判定結果より表面温度が所定の温度下限値に満たない状態であるため、発熱部材群への通電をON状態に維持、あるいは、再度ONにし(Act113)、Act108へ戻る。 In Act111, it is determined whether or not the surface temperature of the heat generating member group exceeds a predetermined temperature upper limit value. Here, when it is determined that the surface temperature of the heat generating member group exceeds a predetermined temperature upper limit value (Act111: Yes), the energization of the heat generating member group selected in Act106 is turned off (Act112). Return to Act108. On the other hand, when it is determined that the surface temperature of the heat generating member group does not exceed the predetermined temperature upper limit value (Act111: No), the surface temperature is less than the predetermined temperature lower limit value based on the determination result of Act109. Therefore, the energization of the heat generating member group is maintained in the ON state, or is turned ON again (Act113), and the process returns to Act108.

次に、発熱部材群の表面温度が所定の温度範囲内の状態で、用紙Pを転写部に搬送すると(Act110)、用紙Pにトナー像を転写した後(Act114)に、用紙Pを定着装置36内に搬送する。 Next, when the paper P is conveyed to the transfer unit (Act110) while the surface temperature of the heat generating member group is within a predetermined temperature range, the paper P is fixed after the toner image is transferred to the paper P (Act114). Transport within 36.

次に、定着装置36内で用紙Pにトナー像を定着させると(Act115)、画像データの印字処理を終了するか否かを判定する(Act116)。ここで、印字処理を終了すると判定した場合(Act116:Yes)、全ての発熱部材群への通電をOFFにし(Act117)、処理を終了する。これに対し、画像データの印字処理を未だ終了しないと判定した場合(Act116:No)、すなわち、印刷対象の画像データが残っている場合には、Act101へ戻り、終了するまで同様の処理を繰り返す。 Next, when the toner image is fixed on the paper P in the fixing device 36 (Act115), it is determined whether or not to end the printing process of the image data (Act116). Here, when it is determined that the printing process is finished (Act116: Yes), the energization of all the heat generating member groups is turned off (Act117), and the process is finished. On the other hand, when it is determined that the printing process of the image data has not been completed (Act116: No), that is, when the image data to be printed remains, the process returns to Act101 and the same process is repeated until the process is completed. ..

このように、本実施形態によれば、使用される用紙サイズが属するグループに基づいて発熱対象となる発熱部材群を切替えることにより、非通紙部分の異常発熱を防止できるだけでなく、非通紙部分の無駄な加熱を抑制できる。このため、定着装置36が消費する熱エネルギーを大幅に削減することが可能である。更に、両端に形成された電極間の沿面距離、隣接する発熱部材361bの間の境界部分における沿面距離または空間距離が、境界部分において温度低下が生じないように調整されているため、境界部分における温度低下を抑制しつつ、安全上の対策も同時に行うことができる。この結果、通紙領域内における加熱部材361の温度ムラがなくなり、定着品質を向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, by switching the heat generating member group to be generated based on the group to which the paper size to be used belongs, not only the abnormal heat generation of the non-passing portion can be prevented, but also the non-passing paper can be prevented. Unnecessary heating of the part can be suppressed. Therefore, it is possible to significantly reduce the heat energy consumed by the fixing device 36. Further, since the creepage distance between the electrodes formed at both ends and the creepage distance or the spatial distance at the boundary portion between the adjacent heat generating members 361b are adjusted so as not to cause a temperature drop at the boundary portion, the creepage distance at the boundary portion is adjusted. While suppressing the temperature drop, safety measures can be taken at the same time. As a result, the temperature unevenness of the heating member 361 in the paper passing region is eliminated, and the fixing quality can be improved.

<変形例>
以下、上記実施形態の幾つかの変形例について図面に基づいて詳細に説明する。
図9は、上記実施形態の変形例における発熱部材361bとセラミック基板361aの固定構造を示す断面図である。ここでは、複数の発熱部材361bが固定されるセラミック基板361aの上面を湾曲形状に形成するとともに、この上面における湾曲の角度および発熱部材361bの各々固定位置によって沿面距離および空間距離が調整されることが示されている。図9に示すように、クラウン形状のセラミック基板361aの湾曲面上に複数の発熱部材361bを固定しているため、隣接する発熱部材361b間の境界部分における空間距離は短くなるが、その分沿面距離を長くすることができる。各発熱部材361bは独立してパターン化されたものをセラミック基板361aにそれぞれ貼り付けてもよいし、上述のようにセラミック基板361a上で抵抗発熱層のパターンを同時に形成する方法でも形成できる。
<Modification example>
Hereinafter, some modifications of the above embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a fixed structure of the heat generating member 361b and the ceramic substrate 361a in the modified example of the above embodiment. Here, the upper surface of the ceramic substrate 361a to which the plurality of heat generating members 361b are fixed is formed in a curved shape, and the creepage distance and the space distance are adjusted by the angle of curvature on the upper surface and the fixing positions of the heat generating members 361b. It is shown. As shown in FIG. 9, since a plurality of heat generating members 361b are fixed on the curved surface of the crown-shaped ceramic substrate 361a, the space distance at the boundary portion between the adjacent heat generating members 361b is shortened, but the creepage surface is correspondingly reduced. The distance can be increased. Each of the heat generating members 361b may be independently patterned and attached to the ceramic substrate 361a, or may be formed by a method of simultaneously forming a pattern of the resistance heat generating layer on the ceramic substrate 361a as described above.

図10および図11は、上記実施形態の変形例における発熱部材群の他の形状パターンを示す図である。図10では、隣接する発熱部材361b間の境界部分を屈曲形状にするとともに、この境界部分において対向する面同士が平行になるように形成することで電極361c,電極361d間の沿面距離が調整されることが示されている。 10 and 11 are diagrams showing other shape patterns of the heat generating member group in the modified example of the above embodiment. In FIG. 10, the boundary portion between the adjacent heat generating members 361b is formed into a bent shape, and the facing surfaces are formed to be parallel to each other at this boundary portion, so that the creepage distance between the electrodes 361c and 361d is adjusted. It is shown that

また、連続印刷中に異なるサイズの用紙が搬送され、印刷される場合(特に、小サイズから、それよりも大きなサイズの用紙が印刷される場合)は、用紙サイズに対応して発熱する発熱部材361bに係る温度検知部材362の温度検出結果が部材間で同一になるまでの時間を確保するために、用紙の搬送間隔を延長する、あるいは搬送速度を遅らせるよう定着制御プログラムで制御を行うと好適である。 In addition, when paper of different sizes is conveyed and printed during continuous printing (especially when paper of a small size to a larger size is printed), a heat generating member that generates heat corresponding to the paper size. In order to secure the time until the temperature detection result of the temperature detection member 362 according to 361b becomes the same between the members, it is preferable to control by a fixing control program so as to extend the paper transfer interval or slow down the transfer speed. Is.

また、分割後の発熱部材361bの長さは、境界部分が通紙領域の端部よりも外側になるように調整すると、境界部分からの影響を小さく抑えることができるため好適である。 Further, the length of the heat generating member 361b after the division is preferably adjusted so that the boundary portion is outside the end portion of the paper passing region, because the influence from the boundary portion can be suppressed to be small.

更に、上記実施形態では、定着装置36内に用紙Pが搬送される前に、用紙設定情報に基づいて用紙Pの通紙領域の大きさを判定する構成としたが、用紙の通紙領域の代わりに印字領域(画像形成領域)が通過する位置を判定して加熱することもできる。用紙Pの印字領域の大きさを判定する方法としては、画像データの解析結果を利用する方法、用紙Pに対する余白設定などの印刷フォーマット情報に基づく方法、光学センサの検出結果に基づいて判定する方法などが挙げられる。この場合、定着が必要な箇所のみを限定的に加熱することができるため、省エネルギー効率を更に高めることができる。 Further, in the above embodiment, the size of the paper passing area of the paper P is determined based on the paper setting information before the paper P is conveyed into the fixing device 36. Alternatively, the position through which the print area (image forming area) passes can be determined and heated. As a method of determining the size of the print area of the paper P, a method of using the analysis result of the image data, a method based on print format information such as a margin setting for the paper P, and a method of determining based on the detection result of the optical sensor. And so on. In this case, since only the portion that needs to be fixed can be heated in a limited manner, the energy saving efficiency can be further improved.

これに対し、図11では、矢印Aで示す用紙搬送方向に対して長方形の発熱部材361bが一定の角度だけ傾斜するようにセラミック基板361a上に固定される場合が示されている。上記図5のように発熱部材361bが平行四辺形または台形形状に形成されている場合には、電流は部材内を最短距離で流れるため、発熱部材361bの大きさによっては同じ発熱部材361bの中でも発熱のしやすさに差が生じてしまう。そこで、図11のように、電極361c〜電極361d間の距離が同じである長方形の発熱部材361bを用紙搬送方向に対して傾斜させて配置することで、通電条件・発熱条件を均一にすることができる。 On the other hand, FIG. 11 shows a case where the rectangular heat generating member 361b is fixed on the ceramic substrate 361a so as to be inclined by a certain angle with respect to the paper transport direction indicated by the arrow A. When the heat generating member 361b is formed in a parallelogram or trapezoidal shape as shown in FIG. 5, the current flows in the member at the shortest distance. Therefore, depending on the size of the heat generating member 361b, even among the same heat generating members 361b There will be a difference in the ease of heat generation. Therefore, as shown in FIG. 11, the rectangular heat-generating member 361b having the same distance between the electrodes 361c and 361d is arranged so as to be inclined with respect to the paper transport direction, so that the energization conditions and the heat-generating conditions are made uniform. Can be done.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. This novel embodiment can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. The present embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

36…定着装置
150…定着制御回路
151…駆動IC
361…加熱部材
361a…セラミック基板
361b…発熱部材
361c,361d…電極
363…無端ベルト
366…加圧ローラ
36 ... Fixing device 150 ... Fixing control circuit 151 ... Drive IC
361 ... Heating member 361a ... Ceramic substrate 361b ... Heat generating member 361c, 361d ... Electrode 363 ... Endless belt 366 ... Pressurizing roller

本実施形態は、加熱部材、定着装置および画像形成装置に関する。 The present embodiment relates to a heating member, a fixing device, and an image forming device.

一実施形態に係る定着装置は、基板と複数の発熱部材を備える。基板は、媒体の搬送方向と直交する方向へ間をあけて並ぶ複数の絶縁層ブロックと、複数の前記絶縁層ブロックそれぞれの一側の面に接する絶縁層と、を有する。複数の発熱部材は、複数の絶縁層ブロックそれぞれの他側の面に配置され、それぞれ通電されることにより媒体を加熱する。 The fixing device according to one embodiment includes a substrate and a plurality of heat generating members. The substrate has a plurality of insulating layer blocks arranged at intervals in a direction orthogonal to the transport direction of the medium, and an insulating layer in contact with one side surface of each of the plurality of the insulating layer blocks. The plurality of heat generating members are arranged on the other side surface of each of the plurality of insulating layer blocks, and each of them is energized to heat the medium.

Claims (5)

トナー像が形成された媒体の大きさを判定する判定手段と、
エンドレス形状の回転体と、前記媒体の搬送方向における長さが同一であって、前記搬送方向と直角方向において複数種の長さに分割されるとともに、両端に形成された電極間の沿面距離、前記分割後の境界部分における沿面距離または空間距離が所定の値に調整されて形成され、前記回転体の内側に接触して配置された複数の発熱部材と、これらの発熱部材の電極に対する通電を個別に切替える切替部とを有し、前記媒体を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段に前記複数の発熱部材の位置で圧接してニップを形成し、前記加熱手段とともに前記媒体を前記搬送方向に挟持搬送する加圧手段と、
前記複数の発熱部材のうち、前記媒体が通過する位置に対応する発熱部材を前記切替部により選択して通電し、前記加熱手段における加熱を制御する加熱制御手段と、
を備えることを特徴とする定着装置。
A determination means for determining the size of the medium on which the toner image is formed, and
The length of the endless rotating body in the transport direction of the medium is the same, and the medium is divided into a plurality of lengths in the direction perpendicular to the transport direction, and the creepage distance between the electrodes formed at both ends. A plurality of heat generating members arranged in contact with the inside of the rotating body, formed by adjusting the creepage distance or the space distance at the boundary portion after the division to a predetermined value, and energization of the electrodes of these heat generating members. A heating means for heating the medium, which has a switching unit for switching individually,
A pressurizing means for forming a nip by pressure contacting the heating means at the positions of the plurality of heat generating members and sandwiching and transporting the medium together with the heating means in the transport direction.
A heating control means for controlling heating in the heating means by selecting a heat generating member corresponding to a position through which the medium passes by the switching unit and energizing the plurality of heat generating members.
A fixing device characterized by being provided with.
前記境界部分における沿面距離は、前記分割された複数の発熱部材の下側に同一の面形状であって所定の厚みを有する絶縁層を配置することで調整されることを特徴とする請求項1記載の定着装置。 Claim 1 is characterized in that the creepage distance at the boundary portion is adjusted by arranging an insulating layer having the same surface shape and a predetermined thickness on the lower side of the plurality of divided heat generating members. The fixing device described. 前記電極間の沿面距離は、前記境界部分に位置する側面を前記搬送方向に対して所定の角度で傾斜させ、対向する側面同士が平行となるように形成することで調整されることを特徴とする請求項1または請求項2記載の定着装置。 The creepage distance between the electrodes is adjusted by inclining the side surfaces located at the boundary portion at a predetermined angle with respect to the transport direction and forming the side surfaces facing each other to be parallel to each other. The fixing device according to claim 1 or 2. 前記電極間の沿面距離は、前記境界部分の側面を屈曲形状にするとともに、前記境界部分において対向する側面同士が平行になるように形成することで調整されることを特徴とする請求項1または請求項2記載の定着装置。 Claim 1 or claim 1, wherein the creepage distance between the electrodes is adjusted by forming the side surfaces of the boundary portion into a bent shape and forming the side surfaces facing each other in parallel at the boundary portion. The fixing device according to claim 2. 一方向へ移動する転写ベルトと、
前記転写ベルトの移動方向に沿って配置され、表面に静電潜像を保持する感光体と、
この感光体に対向配置され、排出したトナーを前記静電潜像に付着させて前記感光体上にトナー像を形成する現像装置と、
転写電圧の供給に基づいて前記転写ベルトを介して前記感光体に圧接し、前記感光体上に形成された前記トナー像を前記転写ベルト上に転写する転写部材と、
前記転写ベルト上のトナー像を加圧および加熱によって媒体に定着させる定着装置と、
を備え、
前記定着装置は、
前記トナー像が形成された媒体の大きさを判定する判定手段と、
エンドレス形状の回転体と、前記媒体の搬送方向における長さが同一であって、前記搬送方向と直角方向において複数種の長さに分割されるとともに、両端に形成された電極間の沿面距離、前記分割後の境界部分における沿面距離または空間距離が所定の値に調整されて形成され、前記回転体の内側に接触して配置された複数の発熱部材と、これらの発熱部材の電極に対する通電を個別に切替える切替部とを有し、前記媒体を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段に前記複数の発熱部材の位置で圧接してニップを形成し、前記加熱手段とともに前記媒体を前記搬送方向に挟持搬送する加圧手段と、
前記複数の発熱部材のうち、前記媒体が通過する位置に対応する発熱部材を前記切替部により選択して通電し、前記加熱手段における加熱を制御する加熱制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
A transfer belt that moves in one direction,
A photoconductor arranged along the moving direction of the transfer belt and holding an electrostatic latent image on the surface,
A developing device that is arranged to face the photoconductor and adheres the discharged toner to the electrostatic latent image to form a toner image on the photoconductor.
A transfer member that presses against the photoconductor via the transfer belt based on the supply of a transfer voltage and transfers the toner image formed on the photoconductor onto the transfer belt.
A fixing device that fixes the toner image on the transfer belt to the medium by pressurizing and heating.
With
The fixing device is
A determination means for determining the size of the medium on which the toner image is formed, and
The length of the endless rotating body in the transport direction of the medium is the same, and the medium is divided into a plurality of lengths in the direction perpendicular to the transport direction, and the creepage distance between the electrodes formed at both ends. A plurality of heat generating members arranged in contact with the inside of the rotating body, formed by adjusting the creepage distance or the space distance at the boundary portion after the division to a predetermined value, and energization of the electrodes of these heat generating members. A heating means for heating the medium, which has a switching unit for switching individually,
A pressurizing means for forming a nip by pressure contacting the heating means at the positions of the plurality of heat generating members and sandwiching and transporting the medium together with the heating means in the transport direction.
A heating control means for controlling heating in the heating means by selecting a heat generating member corresponding to a position through which the medium passes by the switching unit and energizing the plurality of heat generating members.
An image forming apparatus characterized by having.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3298982B2 (en) * 1993-06-10 2002-07-08 キヤノン株式会社 Image forming device
JPH08328409A (en) * 1995-05-29 1996-12-13 Ricoh Co Ltd Thermal fixing roller
JP2007240606A (en) * 2006-03-06 2007-09-20 Canon Inc Image heating device and heating body used for same
KR101705117B1 (en) * 2009-10-20 2017-02-22 에스프린팅솔루션 주식회사 Heating roller having resistive heating element and fusing device using the same
JP2012252190A (en) * 2011-06-03 2012-12-20 Ist Corp Fixing device
JP6071366B2 (en) * 2012-09-19 2017-02-01 キヤノン株式会社 Heater and image heating apparatus equipped with the heater

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6876180B2 (en) * 2020-04-21 2021-05-26 東芝テック株式会社 Heating member, fixing device and image forming device

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