JP2022131694A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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Yuta KITABAYASHI
駿策 藤井
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Abstract

To provide a fixing device that can cause heating elements to generate heat in accordance with the size of a sheet.SOLUTION: A fixing device comprises a heater 50 that heats a toner image formed on a sheet S. The heater 50 includes a plurality of rows of heating elements 51 (51a, 51b), a first electrode 52, and second electrodes 53 (53a, 53b). The plurality of rows of heating elements 51 (51a, 51b) extend in a main scanning direction (direction Y(-)) of the sheet S and consist of a plurality of heating element small pieces 54 (heating element small piece 54a, heating element small piece 54b, heating element small piece 54c, ...). The first electrode 52 is arranged between the plurality of heating elements 51 (51a, 51b) and extends in the main scanning direction of the sheet S. The second electrodes 53 (53a, 53b) are arranged on the opposite side of the first electrode 52 with respect to the plurality of heating elements 51 (51a, 51b) and extend in the main scanning direction of the sheet S.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus.

特許文献1は、セラミック基板に、複数の抵抗発熱体と、それぞれの抵抗発熱体の長手方向両端部に接続された給電用配線パターンとが配置された加熱装置を開示する。 Patent Literature 1 discloses a heating device in which a plurality of resistance heating elements and power supply wiring patterns connected to both longitudinal ends of each resistance heating element are arranged on a ceramic substrate.

特開2017-73196号公報JP 2017-73196 A

特許文献1が開示する加熱装置は、セラミック基板において、抵抗発熱体の長手方向両端部に給電用配線パターンが接続されている。そのため、抵抗発熱体の給電範囲をシートのサイズに合わせることができない。 In the heating device disclosed in Patent Document 1, wiring patterns for power supply are connected to both ends in the longitudinal direction of a resistance heating element on a ceramic substrate. Therefore, the power supply range of the resistance heating element cannot be adjusted to the size of the sheet.

本発明は、シートのサイズに合わせて発熱体を発熱させることができる定着装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fixing device capable of generating heat from a heating element according to the size of a sheet.

本発明に係る定着装置は、シートに形成されたトナー像を加熱するヒーターを備える定着装置であって、前記ヒーターは、複数列の発熱体と、第1電極と、第2電極とを備える。前記複数列の発熱体は、シートの主走査方向に延び、複数の発熱体小片からなる。前記第1電極は、前記複数列の発熱体の間に配置され、前記方向に延びる。前記第2電極は、前記複数の発熱体に対して、前記第1電極と反対側に配置され、前記方向に延びる。 A fixing device according to the present invention includes a heater that heats a toner image formed on a sheet, and the heater includes a plurality of rows of heating elements, a first electrode, and a second electrode. The plurality of rows of heating elements extend in the main scanning direction of the sheet and are composed of a plurality of heating element pieces. The first electrode is arranged between the plurality of rows of heating elements and extends in the direction. The second electrode is arranged opposite to the first electrode with respect to the plurality of heating elements and extends in the direction.

本発明の定着装置によれば、シートのサイズに合わせて発熱体を発熱させることができる。 According to the fixing device of the present invention, the heating element can generate heat according to the size of the sheet.

本発明の実施形態に係る定着装置を備える複合機を示す図である。1 is a diagram showing a multi-function peripheral including a fixing device according to an embodiment of the invention; FIG. 本実施形態に係る定着装置を備える画像形成装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the configuration of an image forming apparatus including a fixing device according to the exemplary embodiment; FIG. 本実施形態に係る定着装置の構成を示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing the configuration of the fixing device according to the exemplary embodiment; FIG. (a)~(c)は、一般的な定着装置に用いられるヒーターの構造および温度分布を示す図である。(a) to (c) are diagrams showing the structure and temperature distribution of a heater used in a general fixing device. (a)~(d)は、本実施形態に係る定着装置に用いられるヒーターの構造を示す図である。(a) to (d) are diagrams showing the structure of a heater used in the fixing device according to this embodiment. 本実施形態に係る定着装置を制御する構成要素を示すブロック図である。3 is a block diagram showing components that control the fixing device according to the embodiment; FIG. 本実施形態に係る定着装置の制御を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing control of the fixing device according to the embodiment; 本実施形態に係る定着装置に用いられるヒーターと一般的な定着装置に用いられるヒーターとの温度分布の比較を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a comparison of temperature distribution between a heater used in the fixing device according to the present embodiment and a heater used in a general fixing device;

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。また、本実施形態では、図中に、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を示す。Z軸は鉛直面に平行であり、X軸およびY軸は水平面に平行である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated. In addition, in the present embodiment, X-, Y-, and Z-axes that are orthogonal to each other are shown in the drawing. The Z axis is parallel to the vertical plane and the X and Y axes are parallel to the horizontal plane.

本実施形態において、Z軸方向を「主走査方向」と記述することがある。また、Y軸方向を「副走査方向」と記述することがある。X軸方向を「主走査方向および副走査方向と直交する方向」と記述することがある。 In this embodiment, the Z-axis direction may be described as a "main scanning direction". Also, the Y-axis direction may be described as a "sub-scanning direction". The X-axis direction may be described as "a direction perpendicular to the main scanning direction and the sub-scanning direction".

図1を参照して、複合機1の構成を説明する。図1は、本実施形態に係る定着装置16を備える複合機1を示す図である。また、図2を参照して、本実施形態に係る定着装置16を備える画像形成装置3の構成を説明する。図2は、本実施形態に係る定着装置16を備える画像形成装置3の構成を示すブロック図である。 The configuration of the multifunction machine 1 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a multifunction machine 1 including a fixing device 16 according to this embodiment. Also, with reference to FIG. 2, the configuration of the image forming apparatus 3 including the fixing device 16 according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the image forming apparatus 3 including the fixing device 16 according to this embodiment.

図1に示すように、複合機1は、原稿読取装置2と、画像形成装置3とを備える。複合機1は、たとえば、スキャナー、複写機、プリンター、コピー機、ファクシミリその他の機能を組み合わせたMFP(Multi Function Printer)である。 As shown in FIG. 1 , the multifunction machine 1 includes a document reading device 2 and an image forming device 3 . The multi-function machine 1 is, for example, an MFP (Multi Function Printer) that combines functions such as a scanner, a copier, a printer, a copier, and a facsimile.

原稿読取装置2は、たとえば、原稿トレイ、原稿給送部、原稿搬送部、原稿読取部、光学部材、原稿排出部、原稿排出トレイを有する。 The document reading device 2 has, for example, a document tray, a document feeding section, a document conveying section, a document reading section, an optical member, a document discharge section, and a document discharge tray.

画像形成装置3は、プリンター制御部10と、プリンター駆動部11と、シートトレイ12と、シート給送部13と、シート搬送部14と、画像形成部15と、定着部16(定着装置16)と、シート排出部17と、シート排出トレイ18とを備える。 The image forming apparatus 3 includes a printer control section 10, a printer driving section 11, a sheet tray 12, a sheet feeding section 13, a sheet conveying section 14, an image forming section 15, and a fixing section 16 (fixing device 16). , a sheet ejection portion 17 , and a sheet ejection tray 18 .

プリンター制御部10は、画像形成装置3の各部の動作を制御する。プリンター制御部10は、複合機1の各部の動作を制御する制御部として機能してもよい。プリンター制御部10の具体例は、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro-Processing Unit)、または、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等である。 The printer control section 10 controls the operation of each section of the image forming apparatus 3 . The printer control section 10 may function as a control section that controls the operation of each section of the MFP 1 . A specific example of the printer control unit 10 is a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro-Processing Unit), or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).

プリンター駆動部11は、画像形成装置3の各部を駆動させる。プリンター駆動部11は、複合機1の各部を作動させる駆動部であってもよい。プリンター駆動部11の具体例は、電気モーター、電磁ソレノイド、油圧シリンダー、空気圧シリンダーである。 The printer driving section 11 drives each section of the image forming apparatus 3 . The printer driving section 11 may be a driving section that operates each section of the multifunction machine 1 . Specific examples of the printer driver 11 are electric motors, electromagnetic solenoids, hydraulic cylinders, and pneumatic cylinders.

シートトレイ12は、シートSを積載する。シートSは、記録媒体の一例である。シートトレイ12は、トレイと、昇降部材とを含んでもよい。シート給送部13は、シートトレイ12に積載されたシートSをピックアップして給送する。シート給送部13の具体例は、ピックアップローラーである。 Sheet tray 12 stacks sheets S thereon. The sheet S is an example of a recording medium. The sheet tray 12 may include a tray and an elevating member. The sheet feeding unit 13 picks up the sheets S stacked on the sheet tray 12 and feeds them. A specific example of the sheet feeding unit 13 is a pickup roller.

シート搬送部14は、シートトレイ12から給送されたシートSを搬送する。シート搬送部14は、搬送路を有する。搬送路は、シートトレイ12を始点として、画像形成部15、定着部16を介して、シート排出部17まで延びる。シート搬送部14は、搬送路に搬送ローラーと、レジストローラーとを含んでもよい。 The sheet conveying section 14 conveys the sheet S fed from the sheet tray 12 . The sheet conveying section 14 has a conveying path. The conveying path starts from the sheet tray 12 and extends to the sheet discharge section 17 via the image forming section 15 and the fixing section 16 . The sheet conveying section 14 may include a conveying roller and a registration roller in the conveying path.

搬送ローラーは、搬送路に複数配置されてもよく、シートSを搬送する。レジストローラーは、シートSを画像形成部15に搬送するタイミングを調節する。シート搬送部14は、シートトレイ12から、画像形成部15、定着部16を経由して、シート排出部17までシートSを搬送する。 A plurality of transport rollers may be arranged in the transport path, and transport the sheet S. The registration rollers adjust the timing of conveying the sheet S to the image forming section 15 . The sheet conveying portion 14 conveys the sheet S from the sheet tray 12 to the sheet discharging portion 17 via the image forming portion 15 and the fixing portion 16 .

画像形成部15は、文書画像データに基づいて、電子写真方式によってシートSに図示しないトナー像を形成する。文書画像データは、たとえば、原稿Gの画像を示す。 The image forming unit 15 forms a toner image (not shown) on the sheet S by electrophotography based on the document image data. The document image data indicates an image of the document G, for example.

定着部16は、シートSに現像されたトナー像を加熱および加圧して、シートSにトナー像を定着させる。 The fixing unit 16 heats and presses the toner image developed on the sheet S to fix the toner image on the sheet S. As shown in FIG.

シート排出部17は、複合機1(画像形成装置3)の筐体の外部にシートSを排出する。シート排出部17の具体例は、排出ローラーである。 The sheet discharge unit 17 discharges the sheet S to the outside of the housing of the multifunction machine 1 (image forming apparatus 3). A specific example of the sheet discharge unit 17 is a discharge roller.

シート排出トレイ18は、シート排出部17により排出されたシートSを積載する。 The sheet ejection tray 18 stacks the sheets S ejected by the sheet ejection portion 17 .

次に、図3を参照して、本実施形態に係る定着装置16の詳細な構成を説明する。図3は、本実施形態に係る定着装置16の構成を示す断面図である。 Next, a detailed configuration of the fixing device 16 according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the fixing device 16 according to this embodiment.

図3に示すように、定着装置16は、定着ベルト30と、加圧部材31と、ヒーター32と、ヒーター保持部材33と、ステー板金34と、ステー板金保持部35と、定着ベルト保持部36とを備える。 As shown in FIG. 3 , the fixing device 16 includes a fixing belt 30 , a pressure member 31 , a heater 32 , a heater holding member 33 , a stay sheet metal 34 , a stay sheet metal holding portion 35 , and a fixing belt holding portion 36 . and

定着ベルト30は、図1に示す画像形成部15においてトナー像を形成され、定着装置16に搬送されたシートS(図1)を加熱して、シートSにトナー像を定着させる。 The fixing belt 30 heats the sheet S (FIG. 1) on which a toner image is formed in the image forming section 15 shown in FIG.

図3に示す定着ベルト30は、無端状である。定着ベルト30は、略円筒形状を有する。定着ベルト30は、可撓性を有する。 The fixing belt 30 shown in FIG. 3 is endless. Fixing belt 30 has a substantially cylindrical shape. Fixing belt 30 has flexibility.

定着ベルト30は、複数の層をさらに有する。定着ベルト30は、たとえば、ポリイミドを含むポリイミド層と、シリコーンゴム等の弾性材料を含む弾性層と、離型層とを有する。離型層は、ポリイミド層の外周面上に形成される。離型層は、たとえば、フッ素樹脂製の耐熱性フィルムである。 The fuser belt 30 further has multiple layers. Fixing belt 30 has, for example, a polyimide layer containing polyimide, an elastic layer containing an elastic material such as silicone rubber, and a release layer. A release layer is formed on the outer peripheral surface of the polyimide layer. The release layer is, for example, a heat-resistant film made of fluororesin.

加圧部材31は、駆動回転しながら定着ベルト30に圧接して、定着ベルト30を従動回転させる。加圧部材31は略円柱状であって、定着ベルト30に対向して配置される。加圧部材31の一例は、加圧ローラーである。 The pressure member 31 is driven to rotate and is pressed against the fixing belt 30 to cause the fixing belt 30 to rotate. The pressing member 31 has a substantially cylindrical shape and is arranged to face the fixing belt 30 . An example of the pressure member 31 is a pressure roller.

加圧部材31は、円柱状の芯金と、円筒状の弾性層と、離型層とを有する。弾性層は、芯金上に形成される。離型層は、弾性層の表面を覆うように形成される。 The pressure member 31 has a cylindrical core bar, a cylindrical elastic layer, and a release layer. The elastic layer is formed on the cored bar. The release layer is formed so as to cover the surface of the elastic layer.

芯金は、たとえば、ステンレスまたはアルミニウムにより形成される。弾性層は、弾性を有し、たとえば、シリコーンゴムにより形成される。離型層は、たとえば、フッ素樹脂により形成される。 The cored bar is made of, for example, stainless steel or aluminum. The elastic layer has elasticity and is made of silicone rubber, for example. The release layer is made of, for example, fluororesin.

ヒーター32は、図示しない電源と接続され、発熱する。ヒーター32は、定着ベルト30を加熱する。ヒーター32は、定着ベルト30の内周面に対向する位置に配置される。 The heater 32 is connected to a power source (not shown) and generates heat. A heater 32 heats the fixing belt 30 . The heater 32 is arranged at a position facing the inner peripheral surface of the fixing belt 30 .

ヒーター32は、たとえば、面状ヒーター、または細長薄板状ヒーターである。ヒーター32は、たとえば、セラミックヒーターであり、セラミック基板と、抵抗発熱体44とを有する。ヒーター32の厚さは、たとえば、1mmである。ヒーター32は、定着ベルト30を介して加圧部材31からの圧力を受ける。 The heater 32 is, for example, a planar heater or an elongated thin plate heater. The heater 32 is, for example, a ceramic heater, and has a ceramic substrate and a resistance heating element 44 . The thickness of heater 32 is, for example, 1 mm. The heater 32 receives pressure from the pressure member 31 via the fixing belt 30 .

加圧部材31が定着ベルト30に圧接することにより、定着ベルト30と加圧部材31との接触部分にニップ部Nが形成される。加圧部材31が定着ベルト30に圧接することにより、ヒーター32が定着ベルト30の内周面に圧接する。そのため、定着ベルト30はヒーター32に加熱され、ニップ部Nを通過するシートS(図1)に形成されたトナー像がシートSに定着される。 A nip portion N is formed at the contact portion between the fixing belt 30 and the pressure member 31 by pressing the pressure member 31 against the fixing belt 30 . When the pressure member 31 is pressed against the fixing belt 30 , the heater 32 is pressed against the inner circumferential surface of the fixing belt 30 . Therefore, the fixing belt 30 is heated by the heater 32, and the toner image formed on the sheet S (FIG. 1) passing through the nip portion N is fixed on the sheet S. As shown in FIG.

ヒーター保持部材33は、定着ベルト30を周回転可能にガイドし、定着ベルト30を加熱するヒーター32を保持する。 The heater holding member 33 holds the heater 32 that guides the fixing belt 30 so as to be rotatable and heats the fixing belt 30 .

ステー板金34は、ヒーター保持部材33を補強する。ステー板金34は、たとえば、細長状の金属製ステー部材である。ステー板金34は、コの字形状、U字形状、または、V字形状に形成されてもよい。 The stay sheet metal 34 reinforces the heater holding member 33 . The stay sheet metal 34 is, for example, an elongated metallic stay member. The stay metal plate 34 may be formed in a U-shape, a U-shape, or a V-shape.

ステー板金保持部35は、ステー板金34をヒーター保持部材33に対して固定するよう保持する。 The stay sheet metal holding portion 35 holds the stay sheet metal 34 so as to be fixed to the heater holding member 33 .

定着ベルト保持部36は、定着ベルト30を周回転可能にガイドする。 The fixing belt holding portion 36 guides the fixing belt 30 so as to be rotatable.

次に、図4(a)~(c)を参照して、一般的な定着装置に用いられるヒーター40の構造を説明する。図4(a)は、一般的な定着装置に用いられるヒーター40の構造を示す概略平面図である。図4(b)は、ヒーター40を図4(a)に示す一点鎖線Lで切断したIVB-IVB断面図である。図4(c)は、抵抗発熱体44を発熱させた際の、ヒーター40の方向Zにおける温度分布を示す図である。 Next, referring to FIGS. 4A to 4C, the structure of a heater 40 used in a general fixing device will be described. FIG. 4A is a schematic plan view showing the structure of a heater 40 used in a general fixing device. FIG. 4(b) is a IVB-IVB sectional view of the heater 40 taken along the dashed line L shown in FIG. 4(a). FIG. 4(c) is a diagram showing the temperature distribution in the direction Z of the heater 40 when the resistance heating element 44 is heated.

図4(a)に示すように、ヒーター40は、ヒーター基材41と、グレーズ層42と、電極43(電極43a、電極43b)と、抵抗発熱体44と、オーバーコート層45とを有する。 As shown in FIG. 4A, the heater 40 has a heater base material 41, a glaze layer 42, electrodes 43 (electrodes 43a and 43b), a resistance heating element 44, and an overcoat layer 45. As shown in FIG.

ヒーター40は、図示しない一般的な定着装置の定着ベルトの内周面に対向して配置され、定着ベルトを加熱する。 The heater 40 is arranged to face the inner circumferential surface of a fixing belt of a general fixing device (not shown), and heats the fixing belt.

グレーズ層42は、たとえば、蓄熱層としての役割を果たす。グレーズ層42は、ヒーター基材41に積層される。 The glaze layer 42 serves, for example, as a heat storage layer. The glaze layer 42 is laminated on the heater base material 41 .

抵抗発熱体44は、発熱することにより、定着ベルトを加熱する。抵抗発熱体44は、グレーズ層42に積層される。 The resistance heating element 44 heats the fixing belt by generating heat. A resistive heating element 44 is laminated on the glaze layer 42 .

電極43a、電極43bは、抵抗発熱体44に接続され、抵抗発熱体44に電力を供給する。 The electrodes 43 a and 43 b are connected to the resistance heating element 44 and supply electric power to the resistance heating element 44 .

電極43aは、抵抗発熱体44の方向Zの片側に配置され、抵抗発熱体44と平行に、方向Yに延びる。電極43bは、抵抗発熱体44に対して電極43aと反対側に配置され、抵抗発熱体44と平行に、方向Yに延びる。 The electrode 43 a is arranged on one side of the resistance heating element 44 in the Z direction and extends in the Y direction in parallel with the resistance heating element 44 . The electrode 43b is arranged on the side opposite to the electrode 43a with respect to the resistance heating element 44 and extends in the direction Y in parallel with the resistance heating element 44 .

すなわち、電極43a、電極43bは、抵抗発熱体44に対して方向Zの両側を挟むように配置される。 That is, the electrodes 43a and 43b are arranged so as to sandwich both sides of the resistance heating element 44 in the Z direction.

オーバーコート層45は、電極43a、電極43b、抵抗発熱体44をコートする。オーバーコート層45は、電極43a、電極43b、抵抗発熱体44に積層される。 The overcoat layer 45 coats the electrodes 43 a , 43 b and the resistance heating element 44 . The overcoat layer 45 is laminated on the electrodes 43 a , 43 b and the resistance heating element 44 .

図4(c)は、横軸にヒーター40の方向Zの位置を示し、縦軸にヒーター40の方向Zの位置における温度を示す。 In FIG. 4C, the horizontal axis indicates the position of the heater 40 in the Z direction, and the vertical axis indicates the temperature at the position of the heater 40 in the Z direction.

図4(c)に示すように、ヒーター40の方向Zの端部から中央部に向けて温度が上昇し、抵抗発熱体44の中央部において最も温度が高くなる。そして、ヒーター40の方向Zの中央部から端部に向けて温度が下降する。 As shown in FIG. 4C, the temperature rises from the ends of the heater 40 in the Z direction toward the center, and the temperature is highest at the center of the resistance heating element 44 . Then, the temperature of the heater 40 decreases from the central portion in the direction Z toward the end portions.

ヒーター40の方向Zの端部と中央部との温度差は、温度差Tgである。 The temperature difference between the ends of the heater 40 in the direction Z and the center thereof is the temperature difference Tg.

次に、図1~図3に加え、図5(a)~図7を参照して、本実施形態に係る定着装置16について説明する。図5(a)は、定着装置16に用いられるヒーター50の構成を示す概略平面図である。図5(b)は、ヒーター50の点線Aで囲まれた範囲を示す拡大平面図である。図5(c)は、図5(a)にしめすヒーター50を一点鎖線Hで切断したVC-VC断面図である。図5(d)は、本実施形態に係る定着装置16に用いられるヒーター50の温度分布と、図4(a)の比較例に係るヒーター40の温度分布とを比較した図である。 Next, the fixing device 16 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5A to 7 in addition to FIGS. 1 to 3. FIG. FIG. 5A is a schematic plan view showing the configuration of the heater 50 used in the fixing device 16. FIG. FIG. 5(b) is an enlarged plan view showing the area surrounded by the dotted line A of the heater 50. FIG. FIG. 5(c) is a VC-VC cross-sectional view of the heater 50 shown in FIG. FIG. 5(d) is a diagram comparing the temperature distribution of the heater 50 used in the fixing device 16 according to this embodiment with the temperature distribution of the heater 40 according to the comparative example of FIG. 4(a).

図5(a)に示すように、定着装置16は、シートS(図1)に形成されたトナー像を加熱するヒーター50を備える。ヒーター50は、複数列の発熱体51(51a、51b)と、第1電極52と、第2電極53(53a、53b)とを備える。複数列の発熱体51(51a、51b)は、シートSの主走査方向(方向Y(-))に延び、複数の発熱体小片54(発熱体小片54a、発熱体小片54b、発熱体小片54c、・・・)からなる。第1電極52は、複数列の発熱体51(51a、51b)の間に配置され、シートSの主走査方向に延びる。第2電極53(53a、53b)は、複数の発熱体51(51a、51b)に対して、第1電極52と反対側に配置され、シートSの主走査方向に延びる。 As shown in FIG. 5A, the fixing device 16 includes a heater 50 that heats the toner image formed on the sheet S (FIG. 1). The heater 50 includes multiple rows of heating elements 51 (51a, 51b), first electrodes 52, and second electrodes 53 (53a, 53b). A plurality of rows of heating elements 51 (51a, 51b) extend in the main scanning direction (direction Y(−)) of the sheet S, and a plurality of heating element pieces 54 (heating element pieces 54a, heating element pieces 54b, heating element pieces 54c) are arranged. , …). The first electrode 52 is arranged between the plurality of rows of heating elements 51 (51a, 51b) and extends in the main scanning direction of the sheet S. As shown in FIG. The second electrodes 53 (53a, 53b) are arranged on the side opposite to the first electrodes 52 with respect to the plurality of heating elements 51 (51a, 51b) and extend in the main scanning direction of the sheet S. As shown in FIG.

主走査方向は、ヒーター50と平行であって、シートSの搬送方向(方向Z)に直交する方向(方向Y)である。シートSの搬送方向(方向Z)を「副走査方向」と記述することがある。 The main scanning direction is a direction (direction Y) that is parallel to the heater 50 and orthogonal to the conveying direction (direction Z) of the sheet S. The conveying direction (direction Z) of the sheet S may be described as a “sub-scanning direction”.

また、「複数列の発熱体51(51a、51b)」は、原則として「発熱体51」と記述し、必要に応じて、「発熱体51a」、または、「発熱体51b」と記述することがある。 In principle, the “multiple rows of heating elements 51 (51a, 51b)” are described as “heating elements 51”, and if necessary, they are described as “heating elements 51a” or “heating elements 51b”. There is

「複数の発熱体小片54(発熱体小片54a、発熱体小片54b、発熱体小片54c、・・・)」は、原則として「発熱体小片54」と記述し、必要に応じて、「発熱体小片54a」、「発熱体小片54b」、「発熱体小片54c」と記述することがある。 "Plural heating element pieces 54 (heating element pieces 54a, heating element pieces 54b, heating element pieces 54c, . . . )" are basically described as "heating element pieces 54", They may be described as a small piece 54a,” a “heating element piece 54b,” and a “heating element piece 54c.”

「第2電極53(53a、53b)」は、原則として、「第2電極53」と記述し、必要に応じて、「第2電極53a」、または、「第2電極53b」と記述することがある。 "Second electrode 53 (53a, 53b)" is described as "second electrode 53" in principle, and may be described as "second electrode 53a" or "second electrode 53b" as necessary. There is

ヒーター50は、定着装置16の定着ベルト30(図3)の内周面に対向して配置され、定着ベルト30を加熱する。ヒーター50の一例は、セラミックヒーターである。ヒーター50の、搬送されるシートSに対向する対向面Tには、複数列の発熱体51と、第1電極52と、複数列の第2電極53とが形成される。 The heater 50 is arranged to face the inner peripheral surface of the fixing belt 30 ( FIG. 3 ) of the fixing device 16 and heats the fixing belt 30 . One example of heater 50 is a ceramic heater. A plurality of rows of heating elements 51 , a plurality of rows of first electrodes 52 , and a plurality of rows of second electrodes 53 are formed on a facing surface T of the heater 50 that faces the conveyed sheet S.

発熱体51aおよび発熱体51bは、シートSの主走査方向に延びる。発熱体51は、たとえば、Ag/Pd(銀パラジウム)、RuO2(酸化ルテニウム)、Ta2N(窒化タンタル)等の抵抗発熱体である。 The heating elements 51a and 51b extend in the main scanning direction of the sheet S. As shown in FIG. The heating element 51 is, for example, a resistance heating element such as Ag/Pd (silver palladium), RuO 2 (ruthenium oxide), Ta 2 N (tantalum nitride).

図5(b)に示すように、ヒーター50の発熱体51aおよび51bは、それぞれ複数の発熱体小片54(発熱体小片54a、発熱体小片54b、発熱体小片54c、・・・)からなっていてもよい。 As shown in FIG. 5B, the heating elements 51a and 51b of the heater 50 each consist of a plurality of heating element pieces 54 (heating element pieces 54a, heating element pieces 54b, heating element pieces 54c, . . . ). may

発熱体51aおよび51bは、それぞれシートSの主走査方向に、発熱体小片54(発熱体小片54a、発熱体小片54b、発熱体小片54c、・・・)に分かれていてもよい。 The heating elements 51a and 51b may be divided into heating element pieces 54 (heating element pieces 54a, heating element pieces 54b, heating element pieces 54c, . . . ) in the main scanning direction of the sheet S, respectively.

第1電極52は、発熱体51aと発熱体51bとの間に配置され、シートSの主走査方向に延びる。第1電極52は、図示しない電源に接続されてもよい。 The first electrode 52 is arranged between the heating element 51a and the heating element 51b and extends in the main scanning direction of the sheet S. As shown in FIG. The first electrode 52 may be connected to a power supply (not shown).

第2電極53aは、発熱体51aに対して、第1電極52と反対側に配置され、シートSの主走査方向に延びる。第2電極53bは、発熱体51bに対して、第1電極52と反対側に配置され、シートSの主走査方向に延びる。第2電極53は、図示しない電源に接続されてもよい。 The second electrode 53a is arranged on the side opposite to the first electrode 52 with respect to the heating element 51a, and extends in the main scanning direction of the sheet S. As shown in FIG. The second electrode 53b is arranged on the opposite side of the heating element 51b to the first electrode 52 and extends in the main scanning direction of the sheet S. As shown in FIG. The second electrode 53 may be connected to a power supply (not shown).

図示しない電源は、シートSのサイズに応じて、第2電極53aおよび第1電極52に選択的に通電し、シートSのサイズに応じた発熱体小片54の一部または全部に電力を供給することができる。 A power source (not shown) selectively energizes the second electrode 53a and the first electrode 52 according to the size of the sheet S, and supplies power to some or all of the heating element pieces 54 according to the size of the sheet S. be able to.

本実施形態によれば、シートSのサイズに合わせて発熱体51を発熱させることができることができるため、使用電力を抑制することができ、発熱体51の寿命を延ばすことができる。 According to the present embodiment, the heating element 51 can generate heat according to the size of the sheet S, so that power consumption can be reduced and the life of the heating element 51 can be extended.

第1電極52は、第2電極53よりも電位が高くてもよい。また、第2電極53は、グラウンド電極または基準電極であってもよい。グラウンド電極または基準電極は、アース電位である。この場合、第1電極52と第2電極53との間に電位差が生じ、第1電極52から第2電極53に向けて電流が流れる。そのため、発熱体51が、主走査方向全体にわたって発熱できる。 The first electrode 52 may have a higher potential than the second electrode 53 . Also, the second electrode 53 may be a ground electrode or a reference electrode. A ground or reference electrode is at earth potential. In this case, a potential difference is generated between the first electrode 52 and the second electrode 53 and current flows from the first electrode 52 to the second electrode 53 . Therefore, the heating element 51 can generate heat throughout the main scanning direction.

また、第2電極53は、第1電極52よりも電位が高くてもよい。第1電極52は、グラウンド電極または基準電極であってもよい。この場合、第1電極52と第2電極53との間に電位差が生じ、第2電極53から第1電極52に向けて電流が流れる。そのため、発熱体51が、主走査方向全体にわたって発熱できる。 Also, the potential of the second electrode 53 may be higher than that of the first electrode 52 . The first electrode 52 may be a ground electrode or a reference electrode. In this case, a potential difference is generated between the first electrode 52 and the second electrode 53 and current flows from the second electrode 53 to the first electrode 52 . Therefore, the heating element 51 can generate heat throughout the main scanning direction.

本実施形態によれば、シートSの主走査方向に延びる複数列の発熱体51に対し、第1電極52から第2電極53へ、または、第2電極53から第1電極52へ、シートSの搬送方向に電力を供給することができる。 According to this embodiment, with respect to the plurality of rows of heating elements 51 extending in the main scanning direction of the sheet S, the sheet S power can be supplied in the conveying direction of

次に、ヒーター50の第1電極52または第2電極53は、複数の発熱体小片54のうち、選択された発熱体小片54に接続可能であってもよい。第1電極52または第2電極53は、複数の発熱体小片54のうち、選択された発熱体小片54に通電可能であってもよい。第1電極52または第2電極53は、複数の発熱体小片54のうち、選択された発熱体小片54に、電源から供給された電力を給電可能であってもよい。 Next, the first electrode 52 or the second electrode 53 of the heater 50 may be connectable to the heating element piece 54 selected from among the plurality of heating element pieces 54 . The first electrode 52 or the second electrode 53 may be capable of energizing a selected heating element piece 54 among the plurality of heating element pieces 54 . The first electrode 52 or the second electrode 53 may be capable of supplying electric power supplied from the power source to the selected heating element piece 54 among the plurality of heating element pieces 54 .

図6に示すように、定着装置16は、電力供給部60と、電力制御部61とをさらに備えてもよい。電力供給部60は、選択された発熱体小片54に接続された第1電極52または第2電極53に電力を供給する。電力制御部61は、複数の発熱体小片54のなかから電力を供給する発熱体小片54を選択して、選択された発熱体小片54に接続された第1電極52または第2電極53のみに電力を供給するよう電力供給部60を制御する。 As shown in FIG. 6 , the fixing device 16 may further include a power supply section 60 and a power control section 61 . The power supply unit 60 supplies power to the first electrode 52 or the second electrode 53 connected to the selected heating element piece 54 . The power control unit 61 selects a heating element piece 54 to which electric power is to be supplied from among the plurality of heating element pieces 54, and supplies power to only the first electrode 52 or the second electrode 53 connected to the selected heating element piece 54. Control the power supply unit 60 to supply power.

具体的には、第1電極52および第2電極53は、シートSの主走査方向に、複数箇所で分割されていてもよい。 Specifically, the first electrode 52 and the second electrode 53 may be divided in the main scanning direction of the sheet S at a plurality of locations.

たとえば、B5シートS、A4シートS、A3シートSなどの異なる大きさのシートSに応じて、電力制御部61は、それぞれのシートSに対応する発熱体小片54に電力を供給するよう、電力供給部60を制御する。 For example, according to different sizes of sheets S such as B5 sheet S, A4 sheet S, A3 sheet S, etc., the power control unit 61 controls the power supply to supply power to the heating element piece 54 corresponding to each sheet S. It controls the supply unit 60 .

すなわち、A4シートSのトナー像を定着する場合、電力制御部61は、発熱体小片54のうち、A4シートSの主走査方向幅に対応する箇所の第1電極52および第2電極53に電力を供給するよう、電力供給部60を制御する。電力供給部60は、A4シートSの主走査方向幅に対応する箇所の発熱体小片54のみ電力を供給することにより、その部分の発熱体小片54のみ発熱する。 That is, when fixing the toner image on the A4 sheet S, the power control unit 61 supplies power to the first electrode 52 and the second electrode 53 of the heating element pieces 54 at positions corresponding to the width of the A4 sheet S in the main scanning direction. The power supply unit 60 is controlled to supply the . The power supply unit 60 supplies power only to the heat generating piece 54 at the portion corresponding to the width of the A4 sheet S in the main scanning direction, so that only the heat generating piece 54 at that portion generates heat.

本実施形態によれば、シートSのタイプに応じて、選択された発熱体小片54に電力を供給することができる。 According to this embodiment, power can be supplied to the selected heating element piece 54 according to the type of the sheet S. FIG.

また、本実施形態によれば、定着装置16の無駄な電力消費を抑えることができる。 Further, according to the present embodiment, wasteful power consumption of the fixing device 16 can be suppressed.

次に、図5(c)を参照して、ヒーター50の具体的構成を詳細に説明する。図5(c)に示すように、ヒーター50は、先述した発熱体51、第1電極52、第2電極53に加え、ヒーター基材55と、グレーズ層56と、オーバーコート層57とをさらに備える。グレーズ層56は、ヒーター基材55に積層される。第1電極52は、グレーズ層56に積層される。第2電極53は、グレーズ層56に積層される。複数列の発熱体51は、グレーズ層56に積層される。オーバーコート層57は、第1電極52、第2電極53、および、複数列の発熱体51に積層される。 Next, a specific configuration of the heater 50 will be described in detail with reference to FIG. 5(c). As shown in FIG. 5C, the heater 50 further includes a heater base material 55, a glaze layer 56, and an overcoat layer 57 in addition to the heating element 51, first electrode 52, and second electrode 53 described above. Prepare. A glaze layer 56 is laminated to the heater substrate 55 . The first electrode 52 is laminated on the glaze layer 56 . The second electrode 53 is laminated on the glaze layer 56 . A plurality of rows of heating elements 51 are laminated on the glaze layer 56 . The overcoat layer 57 is laminated on the first electrode 52 , the second electrode 53 , and the multiple rows of heating elements 51 .

ヒーター基材55は、たとえば、アルミナや窒化アルミ等の絶縁性セラミック基板であり、低熱容量のプレート形状としている。 The heater base material 55 is, for example, an insulating ceramic substrate such as alumina or aluminum nitride, and has a plate shape with a low heat capacity.

グレーズ層56は、ヒーター基材55に積層して、ヒーター基材55の対向面T(図5(a))側に形成されており、たとえば、非晶質ガラスなどのガラス材料からなる。グレーズ層56は、ガラスペーストを厚膜印刷したのちに、これを焼成することにより形成されている。グレーズ層56は、ヒーター基材55の対向面Tの凹凸をなくして、第1電極52、第2電極53、および、複数列の発熱体51を積層しやすくするために設けられている。 The glaze layer 56 is laminated on the heater base material 55 and formed on the facing surface T (FIG. 5(a)) of the heater base material 55, and is made of a glass material such as amorphous glass. The glaze layer 56 is formed by printing a thick film of glass paste and then baking it. The glaze layer 56 is provided to eliminate unevenness on the facing surface T of the heater base material 55 and facilitate lamination of the first electrode 52 , the second electrode 53 , and the plurality of rows of the heating elements 51 .

グレーズ層56は、蓄熱性を有し、発熱体51の熱を一部蓄熱し、発熱体51の過昇温を防止する役割も果たす。 The glaze layer 56 has a heat storage property, partially stores the heat of the heating element 51, and also serves to prevent the temperature of the heating element 51 from rising excessively.

第1電極52および第2電極53は、たとえば、添加元素としてロジウム、バナジウム、ビスマス、シリコンなどが添加されたレジネートAuからなる。第1電極52および第2電極53は、レジネートAuのペーストを厚膜印刷したのちに、これを焼成することにより形成されてもよい。第1電極52および第2電極53は、スパッタリングなどの薄膜形成技術によって形成するようにしてもよい。第1電極52および第2電極53は、複数のAu層を積層させることによって構成してもよい。 The first electrode 52 and the second electrode 53 are made of, for example, resinate Au to which rhodium, vanadium, bismuth, silicon, or the like is added as additive elements. The first electrode 52 and the second electrode 53 may be formed by printing a resinate Au paste as a thick film and then firing it. The first electrode 52 and the second electrode 53 may be formed by a thin film forming technique such as sputtering. The first electrode 52 and the second electrode 53 may be configured by laminating a plurality of Au layers.

発熱体51は、第1電極52および第2電極53を構成する材料よりも抵抗率が大きい、たとえば、酸化ルテニウムなどから形成されている。発熱体51は、酸化ルテニウムなどのペーストを厚膜印刷したのちに、これを焼成することにより形成されている。なお、発熱体51は、スパッタリングなどの薄膜形成技術によって形成するようにしてもよい。 The heating element 51 is made of, for example, ruthenium oxide, which has a higher resistivity than the materials forming the first electrode 52 and the second electrode 53 . The heating element 51 is formed by printing a thick film of a paste such as ruthenium oxide and then firing it. Note that the heating element 51 may be formed by a thin film forming technique such as sputtering.

オーバーコート層57は、発熱体51、第1電極52、第2電極53を保護し、発熱体51、第1電極52、第2電極53のほぼ全体を覆っている。 The overcoat layer 57 protects the heating element 51 , the first electrode 52 and the second electrode 53 and covers substantially the entire heating element 51 , the first electrode 52 and the second electrode 53 .

オーバーコート層57は、たとえば非晶質ガラスなどのガラス材料からなる。このガラス材料の軟化点は、たとえば700℃程度である。オーバーコート層57は、ガラスペーストを厚膜印刷したのちに、これを焼成することによって形成されてもよい。 Overcoat layer 57 is made of a glass material such as amorphous glass. The softening point of this glass material is, for example, about 700.degree. The overcoat layer 57 may be formed by printing a thick film of glass paste and then baking it.

オーバーコート層57の材料は、非晶質ガラスに限定されず、絶縁性の材料であればよく、たとえば、SiC(Silicon Carbide:炭化ケイ素)、SiN(Silicon Nitride:窒化ケイ素)、TiN(Titanium Nitride:窒化チタン)、DLC(Diamond-Like Carbon:ダイヤモンドライクカーボン)、ta-C(Tetrahedral Amorphous Carbon:テトラヘデラル・アモルファスカーボン)などがあげられる。 The material of the overcoat layer 57 is not limited to amorphous glass, and may be an insulating material such as SiC (Silicon Carbide), SiN (Silicon Nitride), TiN (Titanium Nitride). : titanium nitride), DLC (Diamond-Like Carbon), ta-C (Tetrahedral Amorphous Carbon), and the like.

オーバーコート層57は、ヒーター50のシートSと対向する側を平坦な面とすることができるため、シートSに対してヒーター50を好適に当接させることができる。さらに、オーバーコート層57は、放熱性を有するため、ヒーター50の放熱性を向上させることにより、シートSへの印字品質、並びに発熱体51の耐久性を向上させることができる。 Since the overcoat layer 57 can have a flat surface on the side of the heater 50 facing the sheet S, the heater 50 can be brought into contact with the sheet S favorably. Furthermore, since the overcoat layer 57 has heat dissipation properties, by improving the heat dissipation properties of the heater 50, the print quality on the sheet S and the durability of the heating element 51 can be improved.

次に、ヒーター50の温度分布について、図5(d)を参照して説明する。図5(d)は、ヒーター50の対向面Tの構成を示す図に温度分布を重畳して示した図である。図5(d)に示す実線は、本実施形態のように発熱体51aおよび発熱体51bを設けた場合のヒーター50の温度分布を示す。図5(d)に示す点線は、図4(a)~(c)で説明した比較例のように、1本の抵抗発熱体44を設けた場合のヒーター40温度分布を示す。 Next, the temperature distribution of the heater 50 will be described with reference to FIG. 5(d). FIG. 5(d) is a view showing the configuration of the facing surface T of the heater 50 with the temperature distribution superimposed thereon. The solid line shown in FIG. 5(d) indicates the temperature distribution of the heater 50 when the heating elements 51a and 51b are provided as in this embodiment. The dotted line shown in FIG. 5(d) indicates the temperature distribution of the heater 40 when one resistance heating element 44 is provided as in the comparative example described in FIGS. 4(a) to 4(c).

図5(d)に示すように、点線で記述した比較例の温度分布の場合は、抵抗発熱体44の副走査方向(方向Z)の両端部は、中央部に対して温度低下が大きい。それに対し、本実施形態に係るヒーター50の副走査方向の両端部における中央部に対する温度低下は、比較例に比較して小さく抑えられている。 As shown in FIG. 5D, in the case of the temperature distribution of the comparative example indicated by the dotted line, both ends of the resistance heating element 44 in the sub-scanning direction (direction Z) have a larger temperature drop than the central portion. On the other hand, the temperature drop at both end portions in the sub-scanning direction of the heater 50 according to the present embodiment with respect to the central portion is suppressed to be smaller than in the comparative example.

さらに、比較例の場合は、抵抗発熱体44の副走査方向(方向Z)の最高温度と最低温度との温度差が大きい。それに対し、本実施形態のヒーター50の副走査方向の最高温度と最低温度との温度差Tgは、比較例に比較して小さく抑えられている。 Furthermore, in the case of the comparative example, the temperature difference between the maximum temperature and the minimum temperature of the resistance heating element 44 in the sub-scanning direction (direction Z) is large. On the other hand, the temperature difference Tg between the maximum temperature and the minimum temperature in the sub-scanning direction of the heater 50 of this embodiment is kept small compared to the comparative example.

本実施形態によれば、ヒーター50の温度分布を平坦にすることができる。そのため、ヒーター50の高温部分と低温部分の温度差Tgに起因する破損を抑制することができる。 According to this embodiment, the temperature distribution of the heater 50 can be made flat. Therefore, damage caused by the temperature difference Tg between the high temperature portion and the low temperature portion of the heater 50 can be suppressed.

次に、図7を参照して、定着装置16の制御を説明する。図7は、本実施形態に係る定着装置16の制御を示すフローチャートである。 Next, control of the fixing device 16 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing control of the fixing device 16 according to this embodiment.

図7に示すように、フローチャートは、ステップS10からステップS12を含む。具体的には次の通りである。 As shown in FIG. 7, the flowchart includes steps S10 to S12. Specifically, it is as follows.

図7に示すステップS10において、電力制御部61は、第1電極52または第2電極53のみに電力を供給するよう電力供給部60を制御する。処理は、ステップS12n進む。 In step S<b>10 shown in FIG. 7 , the power control section 61 controls the power supply section 60 to supply power only to the first electrode 52 or the second electrode 53 . The process proceeds to step S12n.

ステップS12において、電力供給部60は、選択された発熱体小片54に接続された第1電極52または第2電極53に電力を供給する。そして、処理は終了する。 In step S<b>12 , the power supply unit 60 supplies power to the first electrode 52 or the second electrode 53 connected to the selected heating element piece 54 . Then the process ends.

次に、図8(a)~(d)を参照して、本実施形態に係るヒーター50の構成と、熱応力との関係について説明する。図8(b)~(d)は、それぞれ、本実施形態に係るヒーター50の構成を示す。図8(a)は、図8(b)~(d)のそれぞれのヒーター50に生じる熱応力を示す図である。 Next, the relationship between the configuration of the heater 50 according to the present embodiment and thermal stress will be described with reference to FIGS. 8B to 8D respectively show the configuration of the heater 50 according to this embodiment. FIG. 8(a) is a diagram showing the thermal stress generated in each heater 50 of FIGS. 8(b) to (d).

本実施形態に係る定着装置16は、発熱体51が発する熱によってヒーター50に生じる熱応力が、ヒーター50を破損させる熱応力を下回るよう、第1電極52の副走査方向の幅Waと、ヒーター50の副走査方向の端部から第2電極53の副走査方向の端部までの距離Wbとの比が規定されてもよい。 In the fixing device 16 according to this embodiment, the width Wa of the first electrode 52 in the sub-scanning direction and the width Wa of the first electrode 52 and the heater A ratio of the distance Wb from the end of the electrode 50 in the sub-scanning direction to the end of the second electrode 53 in the sub-scanning direction may be defined.

図8(b)~(d)に示すように、第1電極52の副走査方向の幅Waは、ヒーター50の副走査方向であって、第1電極52のシートSの搬送方向上流側の側端から、第1電極52のシートSの搬送方向下流側の側端までの距離を示す。 As shown in FIGS. 8B to 8D, the width Wa of the first electrode 52 in the sub-scanning direction is the sub-scanning direction of the heater 50 and the upstream side of the first electrode 52 in the conveying direction of the sheet S. The distance from the side edge to the side edge of the first electrode 52 on the downstream side of the sheet S in the conveying direction is shown.

ヒーター50の副走査方向の端部から第2電極53の副走査方向の端部までの距離Wbは、ヒーター50の副走査方向であって、ヒーター50のシートSの搬送方向下流側の側端から、第2電極53aの副走査方向であって、シートSの搬送方向下流側の端部までの距離を示す。 The distance Wb from the end of the heater 50 in the sub-scanning direction to the end of the second electrode 53 in the sub-scanning direction is the side end of the heater 50 on the downstream side in the conveying direction of the sheet S in the sub-scanning direction of the heater 50 . , to the downstream end of the sheet S in the conveying direction in the sub-scanning direction of the second electrode 53a.

発熱体51が発熱すると、その熱によってヒーター50に熱応力がかかる。熱応力が閾値を超えると、ヒーター50が破損する。 When the heating element 51 generates heat, the heat exerts a thermal stress on the heater 50 . If the thermal stress exceeds the threshold, the heater 50 will fail.

図8(b)~(d)に示すように、第1電極52、第2電極53a、第2電極53bと、発熱体51a、発熱体51bとの位置関係によって、ヒーター50にかかる熱応力は異なる。 As shown in FIGS. 8B to 8D, the thermal stress applied to the heater 50 is different.

そのため、発熱体51a、発熱体51bが発する熱によってヒーター50に生じる熱応力が、ヒーター50を破損させる熱応力を下回るよう、第1電極52の副走査方向の幅Waと、ヒーター50の副走査方向の端部から第2電極53aの副走査方向の端部までの距離Wbとの比が規定されることが好ましい。 Therefore, the width Wa of the first electrode 52 in the sub-scanning direction and the sub-scanning direction width Wa of the first electrode 52 and the sub-scanning It is preferable to define a ratio of the distance Wb from the end of the direction to the end of the second electrode 53a in the sub-scanning direction.

同様に、発熱体51a、発熱体51bが発する熱によってヒーター50に生じる熱応力が、ヒーター50を破損させる熱応力を下回るよう、第1電極52の副走査方向の幅Waと、ヒーター50の副走査方向の端部から第2電極53bの副走査方向の端部までの距離Wbとの比が規定されることが好ましい。 Similarly, the width Wa of the first electrode 52 in the sub-scanning direction and the sub-scanning direction width Wa of the first electrode 52 and the sub-scanning direction of the heater 50 are such that the thermal stress generated in the heater 50 by the heat generated by the heating elements 51 a and 51 b is less than the thermal stress that damages the heater 50 . It is preferable to define a ratio of the distance Wb from the end in the scanning direction to the end in the sub-scanning direction of the second electrode 53b.

本実施形態によれば、発熱体51が発する熱による熱応力に起因する、ヒーター50の破損を防止することができる。 According to this embodiment, it is possible to prevent the heater 50 from being damaged due to thermal stress caused by the heat generated by the heating element 51 .

また、第1電極52の副走査方向の幅Waとヒーター50の副走査方向の端部から第2電極53の副走査方向の端部までの距離Wbとの比(Wa/Wb)は、1から4の間であることが好ましい。 The ratio (Wa/Wb) of the width Wa of the first electrode 52 in the sub-scanning direction to the distance Wb from the end of the heater 50 in the sub-scanning direction to the end of the second electrode 53 in the sub-scanning direction is 1. to 4.

図8(a)に示すデータAは、図8(b)に示すヒーター50の構成の場合に、ヒーター50が受ける熱応力を示す。図8(b)に示す比(Wa/Wb)は1未満である。このとき、発熱体51a、発熱体51bが発する熱によってヒーター50に生じる熱応力は、閾値を上回っているため、ヒーター50は熱応力に起因して破損する恐れがある。 Data A shown in FIG. 8(a) indicates the thermal stress applied to the heater 50 in the case of the configuration of the heater 50 shown in FIG. 8(b). The ratio (Wa/Wb) shown in FIG. 8(b) is less than one. At this time, since the thermal stress generated in the heater 50 by the heat generated by the heating elements 51a and 51b exceeds the threshold value, the heater 50 may be damaged due to the thermal stress.

図8(a)に示すデータCは、図8(d)に示すヒーター50の構成の場合に、ヒーター50が受ける熱応力を示す。図8(d)に示す比(Wa/Wb)は4より大きい。このとき、発熱体51a、発熱体51bが発する熱によってヒーター50に生じる熱応力は、閾値を上回っているため、ヒーター50は熱応力に起因して破損する恐れがある。 Data C shown in FIG. 8(a) indicates the thermal stress that the heater 50 receives when the heater 50 has the configuration shown in FIG. 8(d). The ratio (Wa/Wb) shown in FIG. 8(d) is greater than four. At this time, since the thermal stress generated in the heater 50 by the heat generated by the heating elements 51a and 51b exceeds the threshold value, the heater 50 may be damaged due to the thermal stress.

図8(a)に示すデータBは、図8(c)に示すヒーター50の構成の場合に、ヒーター50が受ける熱応力を示す。図8(c)に示す比(Wa/Wb)は1から4の間であり、1以上4以下である。このとき、発熱体51a、発熱体51bが発する熱によってヒーター50に生じる熱応力は、閾値を下回っている。そのため、ヒーター50は熱応力に起因して破損するおそれは少ない。 Data B shown in FIG. 8(a) indicates the thermal stress that the heater 50 receives when the heater 50 has the configuration shown in FIG. 8(c). The ratio (Wa/Wb) shown in FIG. 8(c) is between 1 and 4, and is 1 or more and 4 or less. At this time, the thermal stress generated in the heater 50 by the heat generated by the heating elements 51a and 51b is below the threshold. Therefore, the heater 50 is less likely to be damaged due to thermal stress.

本実施形態によれば、発熱体51が発する熱による熱応力に起因して、ヒーター50が破損されることを抑制することができる。 According to this embodiment, it is possible to prevent the heater 50 from being damaged due to thermal stress caused by the heat generated by the heating element 51 .

以上、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質や形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various aspects without departing from the gist of the present invention. In order to facilitate understanding, the drawings schematically show each component mainly, and the thickness, length, number, etc. of each component illustrated are different from the actual ones due to the convenience of drawing. . In addition, the material, shape, dimensions, etc. of each component shown in the above embodiment are examples and are not particularly limited, and various changes are possible within a range that does not substantially deviate from the effects of the present invention. be.

本発明は、定着装置および画像形成装置の分野に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the fields of fixing devices and image forming apparatuses.

1 複合機
3 画像形成装置
16 定着装置
50 ヒーター
51 発熱体
52 第1電極
1 MFP 3 Image forming device 16 Fixing device 50 Heater 51 Heating element 52 First electrode

Claims (10)

シートに形成されたトナー像を加熱するヒーターを備える定着装置であって、
前記ヒーターは、
前記シートの主走査方向に延び、複数の発熱体小片からなる複数列の発熱体と、
前記複数列の発熱体の間に配置され、前記主走査方向に延びる第1電極と、
前記複数列の発熱体に対して、前記第1電極と反対側に配置され、前記主走査方向に延びる第2電極とを備える定着装置。
A fixing device including a heater for heating a toner image formed on a sheet,
The heater is
a plurality of rows of heating elements extending in the main scanning direction of the sheet and made up of a plurality of heating element pieces;
a first electrode disposed between the plurality of rows of heating elements and extending in the main scanning direction;
and a second electrode arranged on the side opposite to the first electrode with respect to the plurality of rows of heating elements and extending in the main scanning direction.
前記第1電極は前記第2電極よりも電位が高い、請求項1に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the first electrode has a higher potential than the second electrode. 前記第2電極はグラウンド電極または基準電極である、請求項2に記載の定着装置。 3. The fixing device of claim 2, wherein the second electrode is a ground electrode or a reference electrode. 前記第2電極は前記第1電極よりも電位が高い、請求項1に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the second electrode has a higher potential than the first electrode. 前記第1電極はグラウンド電極または基準電極である、請求項4に記載の定着装置。 5. The fixing device of claim 4, wherein the first electrode is a ground electrode or a reference electrode. 前記第1電極または前記第2電極は、前記複数の発熱体小片のうち、選択された発熱体小片に接続可能であり、
前記選択された発熱体小片に接続された前記第1電極または前記第2電極に電力を供給する電力供給部と、
前記複数の発熱体小片のなかから前記電力を供給する発熱体小片を選択して、前記選択された発熱体小片に接続された前記第1電極または前記第2電極のみに前記電力を供給するよう前記電力供給部を制御する制御部と
をさらに備える、請求項5に記載の定着装置。
the first electrode or the second electrode is connectable to a heating element piece selected from among the plurality of heating element pieces,
a power supply unit that supplies power to the first electrode or the second electrode connected to the selected heating element piece;
A heating element piece to which the electric power is to be supplied is selected from among the plurality of heating element pieces, and the electric power is supplied only to the first electrode or the second electrode connected to the selected heating element piece. The fixing device according to claim 5, further comprising a control section that controls the power supply section.
前記ヒーターは、
ヒーター基材とグレーズ層とをさらに備え、
前記グレーズ層は、前記ヒーター基材に積層され、
前記第1電極は、前記グレーズ層に積層され、
前記第2電極は、前記グレーズ層に積層され、
前記複数列の発熱体は、前記グレーズ層に積層され、
前記第1電極、前記第2電極、および、前記複数列の発熱体に積層されるオーバーコート層をさらに備える、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の定着装置。
The heater is
further comprising a heater base material and a glaze layer,
The glaze layer is laminated on the heater base material,
The first electrode is laminated on the glaze layer,
The second electrode is laminated on the glaze layer,
The plurality of rows of heating elements are laminated on the glaze layer,
The fixing device according to any one of claims 1 to 6, further comprising an overcoat layer laminated on the first electrode, the second electrode, and the plurality of rows of heating elements.
前記発熱体が発する熱によって前記ヒーターに生じる熱応力が、前記ヒーターを破損させる熱応力を下回るよう、前記第1電極の副走査方向の幅と、前記ヒーターの前記副走査方向の端部から前記第2電極の前記副走査方向の端部までの距離との比が規定された、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の定着装置。 The width of the first electrode in the sub-scanning direction and the distance from the end of the heater in the sub-scanning direction are such that the thermal stress generated in the heater by the heat generated by the heating element is less than the thermal stress that damages the heater. 8. The fixing device according to any one of claims 1 to 7, wherein a ratio of the distance to the end of the second electrode in the sub-scanning direction is defined. 前記比は、1から4の間である、請求項8に記載の定着装置。 9. The fixing device of claim 8, wherein the ratio is between 1 and 4. 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の定着装置を備える画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1 .
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