JP2022131694A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
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。
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
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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 “
「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 (
「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 "
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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。
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Claims (10)
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.
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.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023037929A1 (en) | 2021-09-09 | 2023-03-16 | 三菱マテリアル株式会社 | Hafnium compound-containing sol-gel solution, method for producing hafnium compound-containing sol-gel solution, and method for producing hafnia-containing film |
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2021
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