JP6217815B1 - Heating device, fixing device, image forming device - Google Patents
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Abstract
【課題】面状発熱体が過熱した場合に面状発熱体における電流経路が遮断されやすくする。【解決手段】加熱装置は、自らに電流が流れることで発熱する面状発熱体と、前記面状発熱体に対して該面状発熱体の厚み方向と交差する交差方向に張力を付与する付与部と、を備える。【選択図】図4When a planar heating element is overheated, a current path in the planar heating element is easily interrupted. A heating device includes a planar heating element that generates heat when an electric current flows through the heating apparatus, and imparts tension to the planar heating element in a crossing direction that intersects a thickness direction of the planar heating element. A section. [Selection] Figure 4
Description
本発明は、加熱装置、定着装置、画像形成装置に関する。 The present invention relates to a heating device, a fixing device, and an image forming apparatus.
特許文献1には、以下の構成が開示されている。特許文献1の構成では、定着ベルトの両端外部にIRセンサが設けられている。このIRセンサは、定着ベルトの端部の窓部から定着ベルトの内側をのぞく向きに設けられており、定着ベルトの内部に設けられた発熱体からの放射エネルギー量を計測する。制御部は、IRセンサからの出力値に基づき、発熱体において異常な高温が発生しているかを判定し、異常が発生していると判定された場合に、発熱体への電力の供給を停止する制御を行う。 Patent Document 1 discloses the following configuration. In the configuration of Patent Document 1, IR sensors are provided outside both ends of the fixing belt. This IR sensor is provided in a direction to look inside the fixing belt from the window portion at the end of the fixing belt, and measures the amount of radiant energy from a heating element provided inside the fixing belt. The control unit determines whether an abnormally high temperature has occurred in the heating element based on the output value from the IR sensor, and stops supplying power to the heating element when it is determined that an abnormality has occurred. Control.
ここで、自らに電流が流れることで発熱する面状発熱体が過熱された場合に、面状発熱体が溶断することで電流経路を遮断し、面状発熱体の発熱状態を停止させる構成が考えられる。 Here, when a planar heating element that generates heat due to current flowing through itself is overheated, the planar heating element blows off to interrupt the current path and stop the heating state of the planar heating element. Conceivable.
本発明は、面状発熱体に張力が付与されない構成に比べ、面状発熱体が過熱した場合に面状発熱体における電流経路が遮断されやすくすることを目的とする。 An object of the present invention is to make it easier to interrupt a current path in a planar heating element when the planar heating element is overheated compared to a configuration in which no tension is applied to the planar heating element.
請求項1の発明は、自らに電流が流れることで発熱する面状発熱体と、前記面状発熱体に対して該面状発熱体の厚み方向と交差する交差方向に張力を付与する付与部と、を備える。 The invention according to claim 1 is a planar heating element that generates heat when a current flows through itself, and an applying unit that applies tension to the planar heating element in a crossing direction that intersects the thickness direction of the planar heating element. And comprising.
請求項1の発明では、前記面状発熱体は、複数の孔が形成されている。 In the invention of claim 1, the planar heating element is formed with a plurality of holes.
請求項2の発明では、前記面状発熱体は、前記孔の開口率が前記交差方向に分布を有する。 According to a second aspect of the present invention, in the planar heating element, the aperture ratio of the holes has a distribution in the intersecting direction.
請求項3の発明では、前記面状発熱体は、前記孔が前記交差方向に配置された列を複数有し、一の列の各孔と、該列と隣り合う他の列の各孔と、が前記交差方向にずれて配置されている。 In the invention of claim 3, the planar heating element has a plurality of rows in which the holes are arranged in the intersecting direction, each hole in one row, and each hole in another row adjacent to the row. Are arranged so as to be shifted in the crossing direction.
請求項4の発明では、前記面状発熱体は、溶融温度が700℃以下である材料で形成されている。 According to a fourth aspect of the present invention, the planar heating element is made of a material having a melting temperature of 700 ° C. or lower.
請求項5の発明は、前記面状発熱体で加熱されるベルトと、前記ベルトとで記録媒体を挟んで前記記録媒体を加圧する加圧部材と、を備える。 The invention of claim 5 includes a belt heated by the planar heating element, and a pressure member that pressurizes the recording medium with the recording medium sandwiched between the belt.
請求項6の発明では、前記ベルトの軸方向の両端部が、前記記録媒体が通過しない非通過部分とされ、前記面状発熱体は、前記軸方向の両端部側において、前記軸方向の中央部側よりも開口率が小さい。 According to a sixth aspect of the present invention, both end portions in the axial direction of the belt are non-passing portions through which the recording medium does not pass, and the planar heating element is located in the center in the axial direction at both end portions in the axial direction. The aperture ratio is smaller than the part side.
請求項7の発明は、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、記録媒体に形成された画像を該記録媒体に定着する請求項5又は6に記載の定着装置と、を備える。 A seventh aspect of the invention includes an image forming unit that forms an image on a recording medium, and a fixing device according to the fifth or sixth aspect that fixes the image formed on the recording medium to the recording medium.
本発明の請求項1の構成によれば、面状発熱体に張力が付与されない構成と比べ、面状発熱体が過熱した場合に、面状発熱体における電流経路が遮断されやすい。 According to the configuration of the first aspect of the present invention, when the planar heating element is overheated, the current path in the planar heating element is likely to be interrupted as compared with the configuration in which no tension is applied to the planar heating element.
本発明の請求項1の構成によれば、複数の孔を有しない面状発熱体を備える構成と比べ、面状発熱体に付与された張力により、面状発熱体における電流経路が遮断されやすい。 According to the configuration of the first aspect of the present invention, the current path in the planar heating element is easily interrupted by the tension applied to the planar heating element, as compared with the configuration including the planar heating element having no plurality of holes. .
本発明の請求項2の構成によれば、孔の開口率が交差方向で一定である構成と比べ、面状発熱体における電流経路の遮断しやすさを交差方向において調整できる。 According to the configuration of the second aspect of the present invention, compared to the configuration in which the aperture ratio of the holes is constant in the crossing direction, the ease of blocking the current path in the planar heating element can be adjusted in the crossing direction.
本発明の請求項3の構成によれば、一の列の各孔と他の列の各孔とが交差方向の同じ位置に配置されている構成と比べ、面状発熱体における電流経路の幅のばらつきを小さくできる。 According to the configuration of the third aspect of the present invention, the width of the current path in the planar heating element compared to the configuration in which the holes in one row and the holes in the other row are arranged at the same position in the crossing direction. The variation of the can be reduced.
本発明の請求項4の構成によれば、溶融温度が700℃を超える材料で面状発熱体が形成されている構成と比べ、面状発熱体における電流経路が遮断されやすい。 According to the configuration of claim 4 of the present invention, the current path in the planar heating element is more likely to be interrupted as compared with the configuration in which the planar heating element is formed of a material having a melting temperature exceeding 700 ° C.
本発明の請求項5の構成によれば、面状発熱体に張力が付与されない構成と比べ、ベルトが過熱されることを抑制できる。 According to the structure of Claim 5 of this invention, it can suppress that a belt is overheated compared with the structure by which tension | tensile_strength is not provided to a planar heating element.
本発明の請求項6の構成によれば、ベルトの軸方向において、開口率が一定である構成と比べ、面状発熱体における電流経路の遮断しやすさが軸方向においてばらつくことを抑制できる。 According to the configuration of the sixth aspect of the present invention, it is possible to suppress variation in the axial direction of the ease of blocking the current path in the planar heating element, as compared with the configuration in which the aperture ratio is constant in the belt axial direction.
本発明の請求項7の構成によれば、面状発熱体に張力が付与されない構成と比べ、定着装置を含む画像形成装置の構成部分が過熱されることを抑制できる。 According to the configuration of the seventh aspect of the present invention, it is possible to suppress the component parts of the image forming apparatus including the fixing device from being overheated as compared with the configuration in which no tension is applied to the planar heating element.
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。 Below, an example of an embodiment concerning the present invention is described based on a drawing.
(画像形成装置10)
まず、画像形成装置10の構成を説明する。図1は、画像形成装置10の構成を示す概略図である。
(Image forming apparatus 10)
First, the configuration of the
画像形成装置10は、図1に示されるように、各構成部品が内部に設けられた画像形成装置本体11を備えている。画像形成装置本体11の内部には、用紙等の記録媒体Pが収容される複数の収容部12と、記録媒体Pに画像を形成する画像形成部14と、記録媒体Pに形成された画像を記録媒体Pに定着する定着装置60(加熱装置の一例)と、が設けられている。さらに、画像形成装置本体11の内部には、各収容部12から画像形成部14へ記録媒体Pを搬送する搬送部16と、画像形成装置10の各部の動作を制御する制御部20と、が設けられている。また、画像形成装置本体11の上部には、記録媒体Pが排出される排出部18が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
画像形成部14は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー画像を形成する形成部としての画像形成ユニット22Y、22M、22C、22K(以下、22Y〜22Kと示す)と、画像形成ユニット22Y〜22Kで形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト24(転写体)と、を備えている。さらに、画像形成部14は、各画像形成ユニット22Y〜22Kで形成されたトナー画像を中間転写ベルト24に転写する一次転写ロール26と、中間転写ベルト24に転写されたトナー画像を中間転写ベルト24から記録媒体Pへ転写する二次転写ロール28と、を備えている。なお、画像形成部14は、上記の構成に限られず、他の構成であっても良く、記録媒体Pに画像を形成するものであればよい。
The image forming unit 14 includes
画像形成ユニット22Y〜22Kは、一方向(例えば、図1における反時計回り方向)へ回転する感光体32をそれぞれ有している。なお、各画像形成ユニット22Y〜22Kは、同様に構成されているので、図1において、画像形成ユニット22Y、22M、22Cにおける各部の符号を省略している。
Each of the
各感光体32の周囲には、感光体32の回転方向上流側から順に、感光体32を帯電させる帯電装置23と、帯電装置23によって帯電した感光体32を露光して感光体32に静電潜像を形成する露光装置36と、露光装置36によって形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置38と、が設けられている。
Around each
中間転写ベルト24は、環状に形成されると共に、画像形成ユニット22Y〜22Kの上側に配置されている。中間転写ベルト24の内周には、中間転写ベルト24が巻き掛けられる巻掛ロール42、43、45が設けられている。中間転写ベルト24は、例えば、巻掛ロール45が回転駆動することによって、各感光体32と接触しながら一方向(例えば、図1における時計回り方向)へ周回(回転)するようになっている。なお、巻掛ロール42は、二次転写ロール28に対向する対向ロールとされている。
The
一次転写ロール26は、中間転写ベルト24を挟んで感光体32に対向している。一次転写ロール26と感光体32との間が、感光体32に形成されたトナー画像が中間転写ベルト24に転写される一次転写位置T1とされている。
The
二次転写ロール28は、中間転写ベルト24を挟んで巻掛ロール42に対向している。二次転写ロール28と巻掛ロール42との間が、中間転写ベルト24に転写されたトナー画像が記録媒体Pに転写される二次転写位置T2とされている。
The
搬送部16は、収容部12に収容された記録媒体Pを送り出す送出ロール46と、送出ロール46に送り出された記録媒体Pが搬送される搬送路48と、送出ロール46によって送り出された記録媒体Pを下流側へ搬送する複数の搬送ロール50と、を有している。
The
(定着装置60)
次に、定着装置60の具体的な構成について説明する。
(Fixing device 60)
Next, a specific configuration of the fixing
定着装置60は、図1に示されるように、二次転写位置T2に対する搬送方向下流側に配置されている。なお、定着装置60に対する搬送方向下流側には、トナー画像が定着された記録媒体Pを排出部18に排出する搬送ロール52が設けられている。
As shown in FIG. 1, the fixing
定着装置60は、具体的には、図2に示されるように、定着ベルトモジュール70と、加圧ロール64(加圧部材の一例)と、を有している。定着ベルトモジュール70は、定着ベルト72(ベルトの一例)と、面状発熱体80と、支持部材74と、一対の保持部材76と、パッド78と、を有している。面状発熱体80、支持部材74、一対の保持部材76及びパッド78は、定着ベルト72の内周側に配置されている。
Specifically, as illustrated in FIG. 2, the fixing
支持部材74は、図3及び図4に示されるように、角筒状に形成されており、定着ベルト72の軸方向に沿って長さを有している。図2に示されるパッド78は、弾性を有し、且つ、定着ベルト72の軸方向に沿って長さを有している。このパッド78は、支持部材74における加圧ロール64側の側面74Sに取り付けられている。これにより、パッド78が支持部材74に支持される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
このパッド78に対して、定着ベルト72を介して加圧ロール64が押し付けられることで、定着ベルト72と加圧ロール64とが接触する接触領域60S(定着ニップ)が形成される。
By pressing the
加圧ロール64は回転駆動し、定着ベルト72は加圧ロール64に従動して回転する構成とされている。これにより、加圧ロール64は、前述の接触領域60Sに導入された記録媒体Pを定着ベルト72とで挟んで加圧しながら搬送する。
The
なお、定着ベルト72及び加圧ロール64は、軸方向両端部において記録媒体Pが通過しない非通過部分を有している。
Note that the fixing
一対の保持部材76は、板状であって、定着ベルト72の軸方向に沿って長さを有しており、定着ベルト72の軸方向視にて略Z形状をしている。一対の保持部材76の各々は、一端部が支持部材74の上下面74U、74Bの各々に取り付けられ、他端部が面状発熱体80の一端部及び他端部の各々に固定されている。これにより、面状発熱体80は、定着ベルト72の軸方向視にて円弧状に保持され、定着ベルト72の内周に接触する。
The pair of holding
面状発熱体80は、後述のように、発熱して、定着ベルト72を加熱する。そして、定着装置60では、加圧ロール64が接触領域60Sにおいて記録媒体Pを定着ベルト72とで挟んで加圧しながら搬送し、定着ベルト72による熱によって、記録媒体Pに転写されたトナー画像を記録媒体Pに定着する。
The
(面状発熱体80)
次に、面状発熱体80の具体的な構成について説明する。
(Surface heating element 80)
Next, a specific configuration of the
面状発熱体80は、自らに電流が流れることで発熱する機能を有している。面状発熱体80は、図2に示されるように、面状(板状)とされ、その厚み方向に交差する方向であって、且つ定着ベルト72の軸方向に沿って長さを有している(図5参照)。面状発熱体80は、図6に示されるように、発熱層82と、発熱層82の表面及び裏面に形成された絶縁層84と、を有している。
The
発熱層82は、金属などの導体で構成されている。具体的には、発熱層82には、溶融温度が、例えば、定着温度を超える温度(例えば、250℃)以上であって、かつ、700℃以下である材料が用いられる。その材料としては、例えば、アルミニウム(溶融温度:660℃)、鉛(溶融温度:328℃)、マグネシウム(溶融温度:651℃)及び亜鉛(溶融温度:419℃)や、これらの合金などが挙げられる。
The
また、発熱層82の厚さは、予め定められた発熱量を得るための電気抵抗値、及び、組み付けや加工のしやすさから決定される。発熱層82の厚さは、具体的には、例えば、10μm以上50μm以下とされており、絶縁層84よりも厚くされている。
Further, the thickness of the
絶縁層84は、ポリイミドなどの樹脂材料で構成されている。なお、絶縁層84としては、アルマイト処理によって形成されたものであってもよい。面状発熱体80では、具体的には、発熱層82に電流が流れることで、発熱層82の内部抵抗によるジュール熱が生じ、面状発熱体80が発熱する。
The insulating
さらに、面状発熱体80は、図5の展開図に示されるように、定着ベルト72の軸方向に沿って長さを有する帯体91、92、93と、共通電極99と、個別電極94、95、96と、を有している。共通電極99は、帯体91、92、93の長手方向一端部に共通に設けられている。個別電極94、95、96は、帯体91、92、93の長手方向他端部の各々に個別に設けられている。面状発熱体80では、個別電極94、95、96のうち、電流を流す電極を選択することで、帯体91、92、93の中から発熱する単数又は複数の帯体が選択される。
Further, as shown in the development view of FIG. 5, the
なお、図5では、面状発熱体80(帯体91、92、93)の長手方向及び定着ベルト72の軸方向が矢印Xにて示されている。また、図5では、面状発熱体80(帯体91、92、93)の短手方向及び定着ベルト72の周方向が、矢印Yにて示されている。
In FIG. 5, the longitudinal direction of the sheet heating element 80 (
帯体91、92、93の各々には、発熱層82及び絶縁層84を貫通し円形状とされた複数の孔88が形成されている。孔88は、具体的には、大径孔88Aと、大径孔88Aよりも小径とされた小径孔88Bと、で構成されている。帯体91、92、93は、複数の孔88が形成されることで、メッシュ状(網状)に構成されている。孔88は、例えば、レーザーマーキングにより形成位置を決めた後、エッチングにより形成される。これにより、孔88は、孔間の距離が規定値とされたパターンで形成される。
Each of the
大径孔88Aの開口径は、小径孔88Bの開口径よりも大きく、例えば、10μmを超え且つ、50μm以下の範囲で設定される。小径孔88Bの開口径は、大径孔88Aの開口径よりも小さく、例えば、10μm以上50μm未満の範囲で設定される。各帯体91、92、93の全体の開口率は、例えば、1%以上50%以下とされる。なお、開口率は、帯体91、92、93の面積に対する全部の孔88の面積の比率である。全部の孔88の面積は、(大径孔88Aの1つ当たりの面積×数)+(小径孔88Bの1つ当たりの面積×数)で求められる。
The opening diameter of the large-
さらに、帯体91、92、93の各々において、孔88の開口率が、長手方向(交差方向の一例)に分布を有している。具体的には、帯体91では、相対的に開口率が低い低開口率部分110が長手方向中央部に形成され、低開口率部分110よりも開口率が高い高開口率部分112が長手方向両端部側に形成されている。帯体92、93では、高開口率部分112が長手方向中央部に形成され、低開口率部分110が長手方向両端部側に形成されている。低開口率部分110では、開口率が低いため、電気抵抗値が小さく、発熱量が少なくなる。また、高開口率部分112では、開口率が高いため、電気抵抗値が大きく、発熱量が多くなる。
Furthermore, in each of the
したがって、図7に示されるように、帯体91(一点鎖線参照)では、長手方向中央部の低開口率部分110において発熱量が相対的に少なく、長手方向両端部側の高開口率部分112において、長手方向中央部よりも発熱量が多い。帯体92(実線参照)、帯体93(破線参照)では、長手方向中央部の高開口率部分112において発熱量が相対的に多く、長手方向両端部側の低開口率部分110において、長手方向中央部よりも発熱量が少ない。
Therefore, as shown in FIG. 7, in the band body 91 (see the alternate long and short dash line), the amount of heat generation is relatively small in the low
帯体93の長手方向中央部の高開口率部分112は、帯体92の長手方向中央部の高開口率部分112よりも長手方向長さが長い。このため、帯体93による定着ベルト72の加熱範囲は、帯体92による定着ベルト72の加熱範囲よりも長い。また、帯体91の長手方向両端部側の高開口率部分112は、面状発熱体80の長手方向において、帯体92の長手方向両端部側の低開口率部分110と重なった位置に配置されている。このため、帯体91、92によって、帯体93による定着ベルト72の加熱範囲よりも長い加熱範囲で、定着ベルト72が加熱される。
The high
そして、本実施形態では、記録媒体Pの幅に応じて、電力を供給する帯体91、92、93を選択することで、定着ベルト72の加熱範囲が変えるようになっている。例えば、記録媒体Pの幅を大中小の三段階に分類し、幅小の場合に帯体92を用い、幅中の場合に帯体93を用い、幅大の場合に帯体91、92を用いるように構成されている。
In the present embodiment, the heating range of the fixing
なお、記録媒体Pは、定着ベルト72の軸方向中央を基準とするセンターレジにて搬送される。
The recording medium P is conveyed by a center register with the center in the axial direction of the fixing
低開口率部分110は、具体的には、図5に示されるように、例えば、大径孔88Aが面状発熱体80の長手方向に配置されて形成される列が3つ並べられて構成されている。また、低開口率部分110における長手方向に沿った各列の大径孔88Aの各々は、短手方向に隣り合う列の大径孔88Aの各々に対して、長手方向にずれて配置されている(図10参照)。
Specifically, as shown in FIG. 5, the low
高開口率部分112では、例えば、小径孔88Bが面状発熱体80の長手方向に配置されて形成される列が5つ並べられて構成されており、小径孔88Bの配置密度が高くなっている。また、高開口率部分112における長手方向に沿った各列の小径孔88Bの各々は、短手方向に隣り合う列の小径孔88Bの各々に対して、長手方向にずれて配置されている。
In the high
さらに、本実施形態では、図4に示されるように、面状発熱体80に対してその長手方向に張力を付与する引張コイルバネ124、125、126(付与部の一例)が、個別電極94、95、96に設けられている。面状発熱体80は、図3に示されるように、共通電極99が支持部材74の側面74Tに固定されており、図4に示されるように、個別電極94、95、96の各々が引張コイルバネ124、125、126で引っ張られることで張力が付与される。引張コイルバネ124、125、126には、電源(図示省略)が接続されており、引張コイルバネ124、125、126を通じて、個別電極94、95、96に電力の供給が可能となっている。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 4, tension coil springs 124, 125, and 126 (an example of an applying unit) that apply tension to the
また、本実施形態では、面状発熱体80において、発熱層82の熱膨張率よりも絶縁層84の熱膨張率が高くなっている。このため、図8において矢印で示されるように、発熱層82の膨張量よりも絶縁層84の膨張量が多く、発熱層82及び絶縁層84が熱膨張した際に、発熱層82が絶縁層84によって引っ張られ、発熱層82に張力が作用する。
In the present embodiment, in the
(本実施形態に係る作用)
次に、本実施形態に係る作用を説明する。
(Operation according to this embodiment)
Next, the operation according to this embodiment will be described.
本実施形態では、面状発熱体80の共通電極99と個別電極94、95、96との間で電流を流すことで、発熱層82の内部抵抗によるジュール熱が生じ、面状発熱体80が発熱する。
In the present embodiment, Joule heat is generated due to the internal resistance of the
本実施形態では、例えば、記録媒体Pの幅が大中小の三段階に分類されたうちの幅小の記録媒体Pが搬送される場合に、帯体92を発熱させ、定着ベルト72を加熱する。当該定着ベルト72と加圧ロール64とで当該記録媒体Pが挟まれて搬送されることで、当該記録媒体Pに転写されたトナー画像が当該記録媒体Pに定着される。
In the present embodiment, for example, when the recording medium P having a small width, which is classified into three levels of large, medium, and small, is transported, the
そして、図9(A)に示されるように、面状発熱体80の一部が局所的に過熱されると、図9(B)に示されるように、当該一部の温度が溶融温度に達して溶断する。当該一部が溶断すると、この部分での電流経路が遮断され、当該部分へ流れていた電流が、別の部分へ流れる。これにより、図9(C)に示されるように、別の部分に流れる電流が増大して、過熱され、この別の部分においても溶断し、電流経路が遮断される。このように、連鎖的に溶断することで、面状発熱体80における全部の電流経路が遮断されて、電力の供給が停止する。
Then, as shown in FIG. 9A, when a part of the
さらに、本実施形態では、面状発熱体80は、引張コイルバネ124、125、126により、面状発熱体80の長手方向に張力が付与されている。このため、面状発熱体80に長手方向に張力が付与されていない構成(第一比較例)に比べ、面状発熱体80において過熱された部分が溶断されやすくなる。したがって、本実施形態の構成によれば、第一比較例と比べ、面状発熱体80が過熱した場合に、面状発熱体80における電流経路が遮断されやすい。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、面状発熱体80は、複数の孔88を有している。このため、複数の孔を有しない面状発熱体を用いる構成(第二比較例)と比べ、面状発熱体80に付与された張力により、面状発熱体80において過熱された部分が溶断されやすくなる。したがって、本実施形態の構成によれば、第二比較例と比べ、面状発熱体80が過熱した場合に、面状発熱体80における電流経路が遮断されやすい。
In the present embodiment, the
このように、本実施形態では、面状発熱体80における電流経路が遮断されやすいので、第一比較例や第二比較例と比べ、面状発熱体80への電力の供給がすばやく停止され、面状発熱体80が過熱された状態が短時間で解消される。
Thus, in this embodiment, since the current path in the
このように、面状発熱体80が過熱された状態が短時間で解消されるので、面状発熱体80に接触する定着ベルト72が過熱されることが抑制される。さらに、定着ベルト72に接触する加圧ロール64、接触領域60Sに挟まった記録媒体Pや、その他の画像形成装置10の構成部分が過熱されることが抑制される。
Thus, since the state in which the
特に、本実施形態では、面状発熱体80として、溶融温度が700℃以下である材料が用いられているので、溶融温度が700℃を超える材料で面状発熱体が形成されている構成(第三比較例)と比べ、面状発熱体80における電流経路が遮断されやすい。したがって、本実施形態の構成によれば、第三比較例と比べ、定着ベルト72、加圧ロール64、接触領域60Sに挟まった記録媒体Pや、その他の構成部分が過熱される前に、面状発熱体80の発熱が停止される。
In particular, in the present embodiment, a material having a melting temperature of 700 ° C. or lower is used as the
ここで、温度センサにより面状発熱体80の過熱状態を検知して面状発熱体80への電力供給を停止する構成(第四比較例)では、過熱状態を検知するための温度センサが必要になる。また、当該第四比較例では、面状発熱体80の長手方向において温度センサが配置されていない部分で過熱状態となった場合は、その過熱状態の検知ができず、電力供給を停止できない場合がある。
Here, in the configuration (fourth comparative example) in which the temperature sensor detects the overheating state of the
これに対して、本実施形態では、面状発熱体80が局所的に過熱状態となると、過熱状態となった部分が溶断して電流経路を遮断するので、面状発熱体80の過熱状態を検知するためのセンサが不要となる。また、本実施形態では、面状発熱体80における過熱状態となった部分で溶断するので、過熱状態が生じた部分の長手方向における位置の違いで、電流経路が遮断される遮断動作が実行されたり、実行されなかったりすることが生じにくい。
On the other hand, in the present embodiment, when the
また、本実施形態では、面状発熱体80の各帯体91、92、93は、孔88の開口率が、長手方向に分布を有している。低開口率部分110では、開口率が低いため、抵抗が小さく、発熱量が小さくなる。一方、高開口率部分112では、開口率が高いため、抵抗が大きく、発熱量が大きくなる。したがって、高開口率部分112では、開口率との関係において、溶融温度に達しやすく、電流経路が遮断されやすい。このため、孔の開口率が長手方向で一定である構成(比較例)と比べ、面状発熱体80における電流経路の遮断しやすさが、長手方向で変えられる。
Moreover, in this embodiment, each
また、帯体92、93では、高開口率部分112とされた長手方向中央部は、記録媒体Pが通過する通過部分に対応しており、記録媒体Pによって吸熱される部分である。一方、低開口率部分110とされた長手方向両端部側は、記録媒体Pが通過しない非通過部分とされており、記録媒体Pによる吸熱がなされない部分である。
Further, in the
したがって、記録媒体Pの非通過部分であるという観点からは、帯体92、93の長手方向両端部側は、溶融温度に達しやすく、電流経路が遮断されやすい。しかしながら、当該長手方向両端部側は、低開口率部分110とされており、低開口率部分110は、発熱量が少なく、開口率との関係において、溶融温度に達しにくく、電流経路が遮断されにくい。
Therefore, from the viewpoint of being a non-passing portion of the recording medium P, the longitudinal ends of the
このように、記録媒体Pの非通過部分であるという観点から、電流経路が遮断されやすい部分に、低開口率部分110を配置することで、面状発熱体80のおける電流経路の遮断されやすさが長手方向でばらつくことが抑制される。
Thus, from the viewpoint of being a non-passing portion of the recording medium P, the current path in the
また、本実施形態では、図10に示されるように、低開口率部分110における長手方向に沿った各列の大径孔88Aの各々は、短手方向に隣り合う列の大径孔88Aの各々に対して、長手方向にずれて配置されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 10, each of the large-
ここで、各列の大径孔88Aの各々が、短手方向に隣り合う列の大径孔88Aの各々に対して、長手方向の同じ位置に配置されている構成(第五比較例)では、図11に示されるように、大径孔88A同士の間に形成される電流経路の幅が長手方向においてばらつく。このため、長手方向において電気抵抗値がばらつき、発熱量が長手方向でばらつく。
Here, in the configuration in which each large-
これに対して、本実施形態では、図10に示されるように、各列の大径孔88Aの各々は、短手方向に隣り合う列の大径孔88Aの各々に対して、長手方向にずれて配置されているので、第五比較例と比べ、大径孔88A同士の間に形成される電流経路の幅の長手方向におけるばらつきが小さくなる。これにより、第五比較例と比べ、発熱量の長手方向におけるばらつきも小さくなり、電流経路の遮断されやすさが長手方向でばらつくことが抑制される。
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 10, each of the large-
また、本実施形態では、高開口率部分112における長手方向に沿った各列の小径孔88Bの各々は、短手方向に隣り合う列の小径孔88Bの各々に対して、長手方向にずれて配置されている。したがって、高開口率部分112においても、同様に、各列の小径孔88Bの各々が、短手方向に隣り合う列の小径孔88Bの各々に対して、長手方向の同じ位置に配置されている構成(比較例)と比べ、電流経路の遮断されやすさが長手方向でばらつくことが抑制される。
Further, in the present embodiment, each small-
〈変形例〉
本実施形態では、加熱装置としての定着装置について説明したが、これに限られない。加熱装置の一例としては、例えば、記録媒体Pを収容する収容部12に、記録媒体Pの除湿のために面状発熱体80が配置された装置であってもよく、面状発熱体80を用いて加熱する装置であればよい。
<Modification>
In the present embodiment, the fixing device as the heating device has been described, but the present invention is not limited to this. As an example of the heating device, for example, a device in which the
また、本実施形態では、面状発熱体80に孔88が形成されていたが、これに限られない。面状発熱体の一例としては、孔88を有さない面状発熱体を用いてもよい。孔88を有さない面状発熱体としては、例えば、カーボンヒーターや、アルミナ等の基板を用いたセラミックヒーターなどが挙げられる。
Moreover, in this embodiment, although the
また、本実施形態では、面状発熱体80は、帯体91、92、93の各々において、孔88の開口率が、長手方向に分布を有していたが、これに限られない。例えば、図12に示されるように、開口率が長手方向に一定に構成された面状発熱体80であってもよい。
In the present embodiment, in the
また、本実施形態では、孔88は円形状とされていたが、これに限られない。例えば、図13に示されるように、孔88は正六角形状とされていてもよい。孔88を正六角形状とすることで、孔88同士の間に形成される電流経路の幅が一定になる。
Moreover, in this embodiment, although the
また、面状発熱体80において開口率が同じである部分では、小孔を多数形成して幅の狭い電流経路が多数ある構成のほうが、小孔よりも大径の大孔を少数形成して幅広の電流経路が少数ある構成よりも、電流経路が溶断されやすいと考えられる。したがって、例えば、面状発熱体80の各部で開口率を同じとしつつ、電流経路の幅を変えて電流経路が溶断されやすさを調整する構成としてもよい。
Further, in the portion where the aperture ratio is the same in the
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications, changes, and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the modification examples described above may be appropriately combined.
10 画像形成装置
14 画像形成部
60 定着装置(加熱装置の一例)
64 加圧ロール(加圧部材の一例)
72 定着ベルト(ベルトの一例)
80 面状発熱体
88 孔
124、125、126 引張コイルバネ(付与部の一例)
DESCRIPTION OF
64 Pressure roll (an example of a pressure member)
72 Fusing belt (an example of a belt)
80
Claims (7)
前記面状発熱体に対して該面状発熱体の厚み方向と交差する交差方向に張力を付与する付与部と、
を備え、
前記面状発熱体は、前記交差方向の一端側が支持部材に固定され、前記交差方向の他端側が複数に分割され、
前記付与部は、前記面状発熱体の複数に分割された前記他端側のそれぞれを引っ張ることで、前記面状発熱体に張力を付与する
加熱装置。 A planar heating element in which a plurality of holes are formed and generates heat when current flows through itself,
An applying unit that applies tension to the planar heating element in a crossing direction intersecting a thickness direction of the planar heating element;
With
In the planar heating element, one end side in the cross direction is fixed to a support member, and the other end side in the cross direction is divided into a plurality of parts.
The applying unit is a heating device that applies tension to the planar heating element by pulling each of the other end sides of the planar heating element divided into a plurality .
前記孔の開口率が前記交差方向に分布を有する
請求項1に記載の加熱装置。 The planar heating element is:
The heating apparatus according to claim 1, wherein the aperture ratio of the holes has a distribution in the intersecting direction.
一の列の各孔と、該列と隣り合う他の列の各孔と、が前記交差方向において電気抵抗値がばらつかないように前記交差方向にずれて配置されている
請求項1又は2に記載の加熱装置。 The planar heating element has a plurality of rows in which the holes are arranged in the intersecting direction,
The holes in one row and the holes in another row adjacent to the row are arranged so as to be shifted in the intersecting direction so that the electric resistance value does not vary in the intersecting direction. The heating device according to 1.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の加熱装置。 The heating device according to claim 1, wherein the planar heating element is formed of a material having a melting temperature of 700 ° C. or less.
前記ベルトとで記録媒体を挟んで前記記録媒体を加圧する加圧部材と、 A pressurizing member that pressurizes the recording medium with the belt sandwiching the recording medium;
を備える請求項1〜4のいずれか1項に記載の加熱装置としての定着装置。 A fixing device as a heating device according to any one of claims 1 to 4.
前記面状発熱体は、前記軸方向の両端部側において、前記軸方向の中央部側よりも開口率が小さい The planar heating element has a smaller opening ratio at both end sides in the axial direction than at the central portion side in the axial direction.
請求項2を引用する請求項5に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 5, which refers to claim 2.
記録媒体に形成された画像を該記録媒体に定着する請求項5又は6に記載の定着装置と、 The fixing device according to claim 5 or 6, wherein an image formed on the recording medium is fixed to the recording medium.
を備える画像形成装置。 An image forming apparatus comprising:
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