JP6739957B2 - Heater and fixing device - Google Patents

Heater and fixing device Download PDF

Info

Publication number
JP6739957B2
JP6739957B2 JP2016059731A JP2016059731A JP6739957B2 JP 6739957 B2 JP6739957 B2 JP 6739957B2 JP 2016059731 A JP2016059731 A JP 2016059731A JP 2016059731 A JP2016059731 A JP 2016059731A JP 6739957 B2 JP6739957 B2 JP 6739957B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heater
temperature
width
recording material
heating element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016059731A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017173583A (en
Inventor
政行 玉木
政行 玉木
中山 敏則
敏則 中山
原 伸明
伸明 原
悠介 山口
悠介 山口
亮 八代
亮 八代
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2016059731A priority Critical patent/JP6739957B2/en
Publication of JP2017173583A publication Critical patent/JP2017173583A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6739957B2 publication Critical patent/JP6739957B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Description

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

従来から画像形成装置では記録材上にトナー像を形成した後に、定着装置で加熱および加圧を施すことで、記録材上にトナー像を定着させる方式が一般的に用いられている。一方、近年の省エネルギーおよびクイックスタートの要望に対して、薄肉ベルトの内面にヒータを当接させ、ベルトを加熱する方式の定着装置が提案されている(特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a method of fixing a toner image on a recording material by applying heat and pressure with a fixing device after forming a toner image on the recording material is generally used in image forming apparatuses. On the other hand, in response to recent demands for energy saving and quick start, a fixing device of a system in which a heater is brought into contact with the inner surface of a thin belt to heat the belt has been proposed (Patent Document 1).

また、特許文献1には加熱する記録材の幅サイズに応じてヒータが発熱する領域(発熱幅)を変更する構成が開示されている。図11は特許文献1に記載の定着装置におけるヒータ1006の回路図である。 Further, Patent Document 1 discloses a configuration in which a region in which a heater generates heat (heat generation width) is changed according to a width size of a recording material to be heated. FIG. 11 is a circuit diagram of the heater 1006 in the fixing device described in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-242242.

このヒータ1006は電極1027(1027a〜1027f)を基板1021の長手方向に並べて配置し、各電極から抵抗発熱層1025(1025a〜1025e)に通電することで抵抗発熱層1025を発熱させている。また、このヒータ1006は各電極が基板上に形成された配線層1029(1029a、1029b)に接続されている。詳細には、電極1027bと電極1027dに接続される配線層1029bは基板の長手方向一端へと延びている。電極1027cと電極1027eに接続された配線層1029aは基板の長手方向他端へと延びている。 In this heater 1006, electrodes 1027 (1027a to 1027f) are arranged side by side in the longitudinal direction of the substrate 1021, and the resistance heating layers 1025 (1025a to 1025e) are energized by each electrode to heat the resistance heating layers 1025. Further, each electrode of the heater 1006 is connected to the wiring layer 1029 (1029a, 1029b) formed on the substrate. Specifically, the wiring layer 1029b connected to the electrodes 1027b and 1027d extends to one end in the longitudinal direction of the substrate. The wiring layer 1029a connected to the electrodes 1027c and 1027e extends to the other end in the longitudinal direction of the substrate.

更に、基板の長手方向の一端において、電極1027aと配線層1029bはそれぞれ配線部材に接続可能となっており、基板の長手方向の他端において、電極1027fと配線層1029aはそれぞれ配線部材に接続可能となっている。基板の長手方向両端部では各配線を保護する為の絶縁層が設けられておらず、配線層1029a、1029b及び電極1027a、1027fが露出した状態となっている。そのため、配線層1029a、1029b及び電極1027a、1027fの露出した部位に配線部材が接触することで、抵抗発熱層1025は電源供給回路に接続される。 Further, the electrode 1027a and the wiring layer 1029b can be connected to the wiring member at one end in the longitudinal direction of the substrate, and the electrode 1027f and the wiring layer 1029a can be connected to the wiring member at the other end in the longitudinal direction of the substrate. Has become. An insulating layer for protecting each wiring is not provided at both ends in the longitudinal direction of the substrate, and the wiring layers 1029a and 1029b and the electrodes 1027a and 1027f are exposed. Therefore, the resistance heating layer 1025 is connected to the power supply circuit by the wiring member contacting the exposed portions of the wiring layers 1029a and 1029b and the electrodes 1027a and 1027f.

電源供給回路は交流電源とスイッチ1033(1033a、1033b、1033c、1033d)を備えており、スイッチ1033のオン、オフによって各配線の接続パターンを変えることができる。つまり、配線層1029a、1029bは電源供給回路内の接続パターンに応じて電源端子1031a側か電源端子1031b側のいずれかに接続され、加熱される記録材の幅サイズに応じて抵抗発熱層1025の発熱領域(発熱幅)を変えている。 The power supply circuit includes an AC power supply and a switch 1033 (1033a, 1033b, 1033c, 1033d), and the connection pattern of each wiring can be changed by turning the switch 1033 on and off. That is, the wiring layers 1029a and 1029b are connected to either the power supply terminal 1031a side or the power supply terminal 1031b side according to the connection pattern in the power supply circuit, and the resistance heating layer 1025 of the resistance heating layer 1025 is connected according to the width size of the recording material to be heated. The heat generation area (heat generation width) is changed.

例えば、図11の(a)のように、スイッチ1033aと1033bがオン、スイッチ1033cと1033dがオフの接続パターンの場合には、抵抗発熱層1025a〜1025eの全てが発熱する。(b)のように、スイッチ1033aと1033bがオフ、スイッチ1033cと1033dがオンの接続パターンの場合には、抵抗発熱層1025b・1025c・1025dが発熱する。 For example, as shown in FIG. 11A, in the case of a connection pattern in which the switches 1033a and 1033b are on and the switches 1033c and 1033d are off, all the resistance heating layers 1025a to 1025e generate heat. In the case of the connection pattern in which the switches 1033a and 1033b are off and the switches 1033c and 1033d are on as in (b), the resistance heating layers 1025b, 1025c, and 1025d generate heat.

特開2012−37613号公報JP, 2012-37613, A

ところで、特許文献1においてはヒータ温度を検知する温度センサ(温度検知手段)であるサーミスタがヒータ長手のどこの個所に配置されるかは記載されていないが、サーミスタはヒータの長手に一つである。しかしながら、長手の発熱分布を独立に変えられるヒータにおいて、ヒータに配置されているサーミスタの数が一つであると、各発熱体の温度が検知できない。そのため、ヒータが異常昇温したときには、その異常昇温個所に対応するベルト部分の寿命を早めてしまう可能性がある。 By the way, in Patent Document 1, it is not described where in the heater longitudinal direction the thermistor, which is a temperature sensor (temperature detecting means) for detecting the heater temperature, is arranged, but the thermistor is provided in the longitudinal direction of the heater. is there. However, in a heater whose longitudinal heat distribution can be changed independently, if the number of thermistors arranged in the heater is one, the temperature of each heating element cannot be detected. Therefore, when the temperature of the heater rises abnormally, the life of the belt portion corresponding to the abnormal temperature rise may be shortened.

本発明の目的は、加熱する記録材の幅サイズに応じて抵抗発熱体が発熱する領域を変えることが可能であるヒータにおける異常昇温を防止することにある。また、ヒータの異常昇温を防止できる定着装置を提供することにある。 An object of the present invention is to prevent an abnormal temperature rise in a heater that can change the area where the resistance heating element generates heat according to the width size of the recording material to be heated. Another object of the present invention is to provide a fixing device capable of preventing an abnormal temperature rise of the heater.

記の目的を達成するための本発明に係るヒータの代表的な構成は、記録材上の画像を加熱する定着装置に用いられるヒータであって、細長い基板と、前記基板の長手に沿って延在している通電により発熱する抵抗発熱体と、前記基板に設けられている複数の電極と、前記複数の電極のそれぞれから延在している複数の導体路と、前記複数の導体路のそれぞれから長手に沿って間隔をあけて分岐している複数の分岐路であって、前記抵抗発熱体を横断して前記抵抗発熱体と電気的に接続して分岐路間で前記抵抗発熱体を長手に沿って複数の小区間発熱に区分している分岐路と、を有し、搬送される記録材の幅サイズに応じてその幅サイズに対応する領域幅にかかる小区間発熱が発熱するように前記複数の電極に対して選択的に電圧が印加されるヒータにおいて、前記領域幅の端部に対応する小区間発熱部の領域内であって、前記抵抗発熱体の長手方向において前記領域幅よりも外側に設けられ、前記領域幅の端部に対応する小区間発熱部の温度を検知する端部温度センサと、前記抵抗発熱体の長手方向において前記領域幅の端部に対応する小区間発熱部の外側であって前記領域幅の端部に対応する小区間発熱部と隣り合う小区間発熱部の温度を検知する端部外温度センサと、を有し、前記端部外温度センサは、前記領域幅の端部に対応する小区間発熱部と隣り合う小区間発熱部の領域内の前記抵抗発熱体の長手方向において内側の端部の温度を検知することを特徴とする。 Typical configuration of the heating data in accordance with the present invention for achieving the above Symbol purpose of, a heater used in the fixing apparatus for heating an image on a recording material, an elongated substrate, along the length of the substrate A resistance heating element which is extended to generate heat by energization, a plurality of electrodes provided on the substrate, a plurality of conductor paths extending from each of the plurality of electrodes, and a plurality of conductor paths. A plurality of branch paths branching from each of the resistance heating elements at intervals along the longitudinal direction, the resistance heating elements being electrically connected to the resistance heating elements across the resistance heating elements. the along a longitudinal comprises a branch passage which is divided into a plurality of small sections heating portion, a small section fever that written in a region width corresponding to the width size in accordance with the width size of the recording material conveyed In a heater in which a voltage is selectively applied to the plurality of electrodes so that the portion heats up, the length of the resistance heating element is within the region of the small section heating unit corresponding to the end of the region width. An end temperature sensor that is provided outside the region width in the direction and detects the temperature of a small section heat generating portion corresponding to the end of the region width, and an end of the region width in the longitudinal direction of the resistance heating element. An outside temperature sensor for detecting the temperature of the small section heat generating portion adjacent to the end of the area width and outside the small section heat generating portion corresponding to The outside temperature sensor detects the temperature of the inner end portion in the longitudinal direction of the resistance heating element in the area of the small-section heat generating portion adjacent to the small-section heat generating portion corresponding to the end portion of the area width. And

本発明によれば、加熱する記録材の幅サイズに応じて抵抗発熱体が発熱する領域を変えることが可能であるヒータにおける異常昇温を防止できる。また、ヒータの異常昇温を防止できる定着装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the abnormal temperature rise in the heater, which can change the area where the resistance heating element generates heat according to the width size of the recording material to be heated. Further, it is possible to provide a fixing device capable of preventing the abnormal temperature rise of the heater.

実施例1のヒータの構成模式図Schematic diagram of the heater of Example 1 同ヒータの基本構成の説明図(その1)Explanatory drawing of the basic configuration of the heater (No. 1) 同ヒータの基本構成の説明図(その2)Explanatory drawing of the basic configuration of the heater (Part 2) ヒータの発熱方式および発熱幅の切り替え方式を説明する模式図Schematic diagram illustrating the heating method of the heater and the switching method of the heating width 実施例1における画像形成装置(プリンタ)概略構成図1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus (printer) in Embodiment 1. (a)は実施例1における定着装置の要部の横断面模式図、(b)は定着ベルトの層構成模式図(A) is a schematic cross-sectional view of a main part of the fixing device in Embodiment 1, and (b) is a schematic diagram of the layer structure of the fixing belt. 同定着装置の要部の途中部分省略の縦断正面模式図A schematic vertical sectional front view of the fixing device with an intermediate part omitted 実施例2のヒータの構成模式図Schematic diagram of the configuration of the heater of Example 2 故障例を説明するための図Diagram for explaining failure examples 端部サーミスタと端部外サーミスタの検知温度を説明するための図Diagram for explaining the temperature detected by the end thermistor and the outer end thermistor 従来例のヒータ回路図Conventional heater circuit diagram

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

《実施例1》
[画像形成装置]
図5は本実施例におけるプリンタ1の概略断面図である。このプリンタ1は、タンデム方式−中間転写方式のフルカラープリンタであり、イエロ(Y)色、マゼンタ(M)色、シアン(C)色、ブラック(Bk)色の各色トナーの画像(以降、トナー像)を形成する4つの画像形成部UY・UM・UC・UBkを有する。
<<Example 1>>
[Image forming device]
FIG. 5 is a schematic sectional view of the printer 1 in this embodiment. The printer 1 is a tandem-intermediate transfer type full-color printer, and is an image of each color toner of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk) (hereinafter, toner image). 4) forming four image forming units UY, UM, UC, and UBk.

各画像形成部は、それぞれ、感光ドラム2、帯電器3、レーザスキャナ4、現像器5、一次転写帯電器6、ドラムクリーナ7を有する。なお、図の煩雑を避けるため画像形成部UY以外の画像形成部UM・UC・UBkにおけるこれらの機器に対する符号の記入は省略した。また、これら画像形成部の電子写真プロセスや作像動作は公知であるからその説明は割愛する。 Each image forming unit has a photosensitive drum 2, a charger 3, a laser scanner 4, a developing device 5, a primary transfer charger 6, and a drum cleaner 7, respectively. In order to avoid complication of the drawing, reference numerals of these devices in the image forming units UM, UC, UBk other than the image forming unit UY are omitted. Further, since the electrophotographic process and the image forming operation of these image forming units are known, the description thereof will be omitted.

各画像形成部のドラム2から回動する中間転写ベルト8に対して各色のトナー像が所定に重畳されて一次転写される。これによりベルト8上に4色重畳のトナー像が形成される。一方、カセット9又は10、或いは手差しトレイ11から記録材(シート、用紙)Pが一枚宛給送されて搬送路12を通って所定の制御タイミングでベルト8と二次転写ローラ13との圧接部である二次転写ニップ部に導入される。これにより、記録材Pに対してベルト8上の4色重畳のトナー像が一括して二次転写される。その記録材Pが定着装置40に導入されてトナー像の定着処理を受ける。 Toner images of respective colors are superposed in a predetermined manner on the intermediate transfer belt 8 rotating from the drum 2 of each image forming section and are primarily transferred. As a result, a four-color superimposed toner image is formed on the belt 8. On the other hand, one recording material (sheet, paper) P is fed from the cassette 9 or 10 or the manual feed tray 11, passes through the transport path 12, and presses the belt 8 and the secondary transfer roller 13 at a predetermined control timing. Is introduced into the secondary transfer nip portion. As a result, the four-color superimposed toner images on the belt 8 are secondarily transferred onto the recording material P all together. The recording material P is introduced into the fixing device 40 and undergoes a toner image fixing process.

定着装置40を出た記録材Pは片面画像形成モードの場合はフラッパ14の制御により搬送路15の側に誘導されて排出トレイ16上にフェイスダウンで排出される。或いは、搬送路17の側に誘導されて排出トレイ18上にフェイスアップで排出される。 In the case of the single-sided image forming mode, the recording material P exiting the fixing device 40 is guided to the transport path 15 side by the control of the flapper 14 and is discharged face down onto the discharge tray 16. Alternatively, it is guided to the side of the transport path 17 and discharged face-up onto the discharge tray 18.

両面画像形成モードの場合は、定着装置40を出た記録材Pはフラッパ14の制御により搬送路15の側に一旦誘導された後にスイッチバック搬送されて両面搬送路19の側に導入される。そして、表裏反転された状態で再び搬送路12を通って二次転写ニップ部に導入されて他方の面にトナー像が形成される。以後は、片面画像形成の場合と同様に定着装置40に導入され、排出トレイ16又は18に両面画像形成物として排出される。 In the case of the double-sided image forming mode, the recording material P exiting the fixing device 40 is once guided to the side of the conveying path 15 by the control of the flapper 14 and then is switchback conveyed to be introduced to the side of the double-sided conveying path 19. Then, in the state of being turned upside down, the toner image is formed again on the other surface by passing through the conveying path 12 and being introduced into the secondary transfer nip portion. After that, as in the case of single-sided image formation, the sheet is introduced into the fixing device 40 and discharged to the discharge tray 16 or 18 as a double-sided image formed product.

なお、本実施例のプリンタ1においては、大小各種幅サイズの記録材Pの搬送は、記録材幅中心の所謂中央基準でなされる。以下において、装置に使用可能な最大幅サイズの記録材を大サイズ記録材、それよりも幅狭の記録材を小サイズ記録材と記す。本実施例の画像形成装置は、A4横サイズ記録材を1分間に30枚生産することができる。 In the printer 1 according to the present embodiment, the recording material P of various sizes including small and large widths is conveyed based on a so-called center reference of the recording material width center. Hereinafter, the recording material having the maximum width size usable in the apparatus will be referred to as a large-sized recording material, and the recording material having a width smaller than that will be referred to as a small-sized recording material. The image forming apparatus of this embodiment can produce 30 sheets of A4 horizontal size recording material per minute.

[定着装置]
次に、本実施例における定着装置40について説明する。図6の(a)は定着装置40の要部の横断面模式図、(b)は定着ベルトの層構成模式図である。図7は定着装置40の要部の途中部分省略の縦断正面模式図である。定着装置40の正面は記録材導入側から見た面である。
[Fixing device]
Next, the fixing device 40 in this embodiment will be described. 6A is a schematic cross-sectional view of a main part of the fixing device 40, and FIG. 6B is a schematic diagram of the layer structure of the fixing belt. FIG. 7 is a schematic vertical sectional front view of the main part of the fixing device 40 with the middle part omitted. The front surface of the fixing device 40 is the surface viewed from the recording material introduction side.

この定着装置40はベルト加熱方式の画像加熱装置であり、大別して、記録材P上の画像を加熱するベルトユニット60と対向部材(ニップ形成部材、加圧部材)としての弾性加圧ローラ70と、これらを収容している装置筐体41と、を有する。 The fixing device 40 is a belt heating type image heating device, and is roughly classified into a belt unit 60 for heating an image on the recording material P and an elastic pressure roller 70 as a facing member (nip forming member , pressure member ). , And a device housing 41 that accommodates them.

ベルトユニット60は可撓性を有する薄肉の定着ベルト(伝熱部材:エンドレスベルト、以下、ベルトと記す)603をベルト内面に接触するヒータ600により加熱する構成である。そのため、ベルト603を効率良く加熱でき、立ち上げ性能に優れる。ベルト603にはヒータ600と加圧ローラ70の加圧によりニップ部(定着ニップ部)Nが形成され、ニップ部Nに給送された記録材Pを挟持搬送する。この時、ヒータ600で発生した熱はベルト603を介して記録材Pに付与され、記録材P上のトナー画像Tは記録材Pに定着される。 The belt unit 60 is configured to heat a flexible thin fixing belt (heat transfer member: endless belt, hereinafter referred to as a belt) 603 by a heater 600 that is in contact with the inner surface of the belt. Therefore, the belt 603 can be efficiently heated and the start-up performance is excellent. A nip portion (fixing nip portion) N is formed on the belt 603 by the pressure of the heater 600 and the pressure roller 70, and the recording material P fed to the nip portion N is nipped and conveyed. At this time, the heat generated by the heater 600 is applied to the recording material P via the belt 603, and the toner image T on the recording material P is fixed to the recording material P.

ベルトユニット60は記録材P上の画像を加熱、加圧する為のユニットであり、加圧ローラ70とほぼ平行となるように設けられ、ヒータ600、ヒータホルダ601、支持ステー602、ベルト603を有する。 The belt unit 60 is a unit for heating and pressing the image on the recording material P, is provided so as to be substantially parallel to the pressure roller 70, and has a heater 600, a heater holder 601, a support stay 602, and a belt 603.

ヒータ600はニップ部Nが記録材搬送方向aにおいて所望の幅となるように、ベルト603を加圧ローラ70の方向に押圧する。また、ヒータ600は基板610と、基板610上に通電により発熱する抵抗発熱体620(抵抗発熱層:以後、発熱体と呼ぶ)を備え、ヒータホルダ601の下面の凹部601aに固定されている。尚、本実施例では基板610の裏面側(ベルト603と当接しない側)に発熱体620を設けている。しかし、これに限定されるものでは無く、表面側(ベルト603と当接する側)に設けても良い。 The heater 600 presses the belt 603 toward the pressure roller 70 so that the nip portion N has a desired width in the recording material conveyance direction a. Further, the heater 600 includes a substrate 610 and a resistance heating element 620 (resistance heating layer: hereinafter referred to as a heating element) that generates heat on the substrate 610 when energized, and is fixed to a recess 601 a on the lower surface of the heater holder 601. In this embodiment, the heating element 620 is provided on the back side of the substrate 610 (the side that does not contact the belt 603). However, the invention is not limited to this, and may be provided on the front surface side (the side in contact with the belt 603).

基板610のベルト603と当接する側である表面側には摺動層として厚さ約10μmのポリイミド層(不図示)を設けており、ベルト603とヒータ600との摺擦抵抗を低減することで、ベルト603の内面の磨耗を抑制することでできる。更に、摺擦抵抗低減するためにベルト603の内面にグリス等の潤滑剤を塗布しても良い。 A polyimide layer (not shown) having a thickness of about 10 μm is provided as a sliding layer on the surface side of the substrate 610 that is in contact with the belt 603, and by reducing the sliding resistance between the belt 603 and the heater 600. The wear of the inner surface of the belt 603 can be suppressed. Further, a lubricant such as grease may be applied to the inner surface of the belt 603 to reduce the rubbing resistance.

ベルト603は記録材P上のトナー像Tをニップ部Nにて加熱、加圧するための円筒状のベルト(エンドレスベルト)である。本実施例では図6の(b)の層構成模式図のように基材603a上に弾性層603bと離型層603cを設けたものを用いる。具体的に、基材603aとしては外径が30mm、長さ(幅)が340mm、厚みが30μmのニッケル合金から成る円筒形状の部材を用いている。更に、基材603a上には弾性層603bとして厚みが400μmのシリコーンゴム層を形成し、更に弾性層603b上には離形層603cとして厚みが約20μmのフッ素樹脂チューブを被覆している。 The belt 603 is a cylindrical belt (endless belt) for heating and pressing the toner image T on the recording material P at the nip portion N. In this embodiment, as shown in the schematic layer structure of FIG. 6B, a base material 603a provided with an elastic layer 603b and a release layer 603c is used. Specifically, as the base material 603a, a cylindrical member made of a nickel alloy having an outer diameter of 30 mm, a length (width) of 340 mm, and a thickness of 30 μm is used. Furthermore, a silicone rubber layer having a thickness of 400 μm is formed as an elastic layer 603b on the base material 603a, and a fluororesin tube having a thickness of about 20 μm is coated as a release layer 603c on the elastic layer 603b.

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

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

図7のように、支持ステー602はその長手方向の両端部において、フランジ411a・411bに支持されている。フランジ411a・411bを総称してフランジ411と呼ぶ。フランジ411はベルト603の長手方向の移動、および周方向の形状を規制している。フランジ411には耐熱性の樹脂等が用いられ、本実施例ではPPS(ポリフェニレンサルファイド)を使用している。フランジ411と加圧アーム414(a,b)との間には加圧バネ415(a,b)が縮められた状態で設けられる。 As shown in FIG. 7, the support stay 602 is supported by the flanges 411a and 411b at both ends in the longitudinal direction. The flanges 411a and 411b are collectively referred to as a flange 411. The flange 411 regulates the movement of the belt 603 in the longitudinal direction and the shape in the circumferential direction. A heat-resistant resin or the like is used for the flange 411, and PPS (polyphenylene sulfide) is used in this embodiment. A pressure spring 415(a,b) is provided between the flange 411 and the pressure arm 414(a,b) in a contracted state.

上記構成により、フランジ411、支持ステー602、ホルダ601を介して、加圧バネ415の弾性力がヒータ600に伝わる。そして、ベルト603が加圧ローラ70に対して所定の押圧力で加圧され、記録材搬送方向aにおいて所定幅のニップ部Nが形成される。本実施例に於ける加圧力は一端側と他端側がそれぞれ約156.8N、総加圧力が約313.6N(32kgf)である。 With the above configuration, the elastic force of the pressure spring 415 is transmitted to the heater 600 via the flange 411, the support stay 602, and the holder 601. Then, the belt 603 is pressed against the pressure roller 70 with a predetermined pressing force, and a nip portion N having a predetermined width is formed in the recording material conveyance direction a. In the present embodiment, the pressing force is about 156.8 N on each of the one end side and the other end side, and the total pressing force is about 313.6 N (32 kgf).

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

加圧ローラ70はベルト603と協働して記録材上(シート上)のトナー像Tを加熱するためのニップ部Nを形成するとともにベルト603を回転駆動する駆動回転体である。加圧ローラ70は金属の芯金71上に弾性層72を設け、更に、弾性層72上に離型層73を設けた多層構造である。芯金71としてはステンレス鋼、SUM(硫黄及び硫黄複合快削鋼鋼材)、アルミニウムを用いることができる。弾性層72としてはシリコーンゴム、スポンジゴム層、あるいは弾性気泡ゴムを用いることができる。離型層73としてはフッ素樹脂材料を用いることができる。 The pressure roller 70 is a driving rotator that cooperates with the belt 603 to form a nip portion N for heating the toner image T on the recording material (on the sheet) and rotationally drive the belt 603. The pressure roller 70 has a multi-layer structure in which an elastic layer 72 is provided on a metal cored bar 71, and a release layer 73 is further provided on the elastic layer 72. As the core metal 71, stainless steel, SUM (sulfur and sulfur composite free-cutting steel material), or aluminum can be used. As the elastic layer 72, silicone rubber, sponge rubber layer, or elastic foam rubber can be used. As the release layer 73, a fluororesin material can be used.

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

図7のように、加圧ローラ70の芯金71の両端部はそれぞれ装置筐体41の一端側と他端側の側板41(a,b)との間に軸受け42(a,b)を介して回転可能に保持されている。芯金71の一方側の端部にはギアGが設けられて、制御回路(制御部)100で制御されるモータ(駆動源)Mの駆動力を芯金71に伝達する。 As shown in FIG. 7, both ends of the core metal 71 of the pressure roller 70 have bearings 42 (a, b) between one end side and the other end side plate 41 (a, b) of the apparatus casing 41, respectively. It is rotatably held through. A gear G is provided at one end of the cored bar 71 to transmit the driving force of a motor (driving source) M controlled by the control circuit (control section) 100 to the cored bar 71.

モータMにより駆動される加圧ローラ70は図6において矢印R70の方向に回転し、ニップ部Nにてベルト603に駆動力を伝達してベルト603を矢印R603の方向に従動回転させる。尚、本実施例では加圧ローラ70の表面速度が200mm/secとなるように、制御回路100によってモータMは制御される。 The pressure roller 70 driven by the motor M rotates in the direction of arrow R70 in FIG. 6, and the driving force is transmitted to the belt 603 at the nip portion N to rotate the belt 603 in the direction of arrow R603. In this embodiment, the control circuit 100 controls the motor M so that the surface speed of the pressure roller 70 is 200 mm/sec.

上記のように、モータMの駆動により加圧ローラ70が回転駆動され、これに伴いベルト603が従動回転する。そして、後述するように、加熱する記録材Pの幅サイズに応じて抵抗発熱体領域が発熱するようにヒータ600に対する通電制御がなされ、かつヒータ600の発熱領域が所定の温度に立ち上げられて温調される。 As described above, the pressure roller 70 is rotationally driven by the driving of the motor M, and the belt 603 is driven to rotate accordingly. Then, as will be described later, energization control to the heater 600 is performed so that the resistance heating element region generates heat in accordance with the width size of the recording material P to be heated, and the heating region of the heater 600 is raised to a predetermined temperature. Temperature controlled.

この定着装置状態において、画像形成部側から定着装置40に未定着のトナー像Tを担持した記録材Pが導入されてニップ部Nに進入して挟持搬送される。これにより、ニップ部Nでトナー像が記録材に加熱加圧定着される。ニップ部Nを通過した記録材Pはベルト603の面から曲率分離して排出搬送されていく。 In this fixing device state, the recording material P carrying the unfixed toner image T is introduced into the fixing device 40 from the image forming portion side, enters the nip portion N, and is nipped and conveyed. As a result, the toner image is heated and pressed and fixed on the recording material at the nip portion N. The recording material P that has passed through the nip portion N is separated from the surface of the belt 603 by curvature and discharged and conveyed.

[ヒータ]
次に、ヒータ600の構成を詳細に説明する。先ず、ヒータの発熱方式および発熱幅の切り替え方式を図4の模式図により説明する。(a)のように、第1導体路710には分岐路715a・715b・715cが接続される。一方、第2導体路720には分岐路725d・725e・725fが接続される。第1導体路710に接続される分岐路715a・715b・715cと第2導体路720に接続される分岐路725d・725e・725fは長手方向において交互に並べて配置され、各分岐路間に発熱体620が電気的に接続するように設けられる。
[heater]
Next, the configuration of the heater 600 will be described in detail. First, the heating method and the heating width switching method of the heater will be described with reference to the schematic diagram of FIG. As shown in (a), the branch paths 715a, 715b, and 715c are connected to the first conductor path 710. On the other hand, branch paths 725d, 725e, 725f are connected to the second conductor path 720. The branch paths 715a, 715b, 715c connected to the first conductor path 710 and the branch paths 725d, 725e, 725f connected to the second conductor path 720 are alternately arranged in the longitudinal direction, and a heating element is provided between the branch paths. 620 is provided to be electrically connected.

第1導体路710と第2導体路720間に電圧Vが印加されると、隣接する分岐路間に電位差が生じ、図中の矢印で示す電流の発生によって、発熱体620が発熱(点灯)する。また、(b)のように、分岐路725e・725f間にスイッチSWを設けてこのスイッチSWをオフにすると、分岐路715b・715cが同電位となるため、分岐路715b・715c間における発熱体620は発熱しない。 When the voltage V is applied between the first conductor path 710 and the second conductor path 720, a potential difference is generated between the adjacent branch paths, and the heating element 620 generates heat (lights) due to the generation of the current indicated by the arrow in the figure. To do. Further, as shown in (b), when a switch SW is provided between the branch paths 725e and 725f and the switch SW is turned off, the branch paths 715b and 715c have the same potential, so that the heating element between the branch paths 715b and 715c is generated. 620 does not generate heat.

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

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

次に、本実施例のヒータ600の基本構成を図2の模式図を用いて詳細に説明する。このヒータ600は、細長い基板610と、この基板の長手に沿って延在している通電により発熱する抵抗発熱体620と、共通電極641と、この共通電極641から発熱体620の長手に沿って延在している共通導体路640と、を有する。また、その共通導体路640から長手に沿って間隔をあけて分岐している複数の共通分岐路であって、それぞれ発熱体620を横断して発熱体620と電気的に接続している共通分岐路642(a〜j)を有する。 Next, the basic configuration of the heater 600 of this embodiment will be described in detail with reference to the schematic diagram of FIG. The heater 600 includes an elongated substrate 610, a resistance heating element 620 that extends along the length of the substrate and generates heat when energized, a common electrode 641, and a length from the common electrode 641 to the heating element 620. A common conductor path 640 extending. In addition, a plurality of common branch paths branching from the common conductor path 640 at intervals along the longitudinal direction, the common branch paths crossing the heating element 620 and electrically connected to the heating element 620. It has a path 642 (a to j).

また、複数の個別電極651・661・671と、その複数の個別電極からそれぞれ発熱体620の長手に沿って延在している対向導体路650・660(a,b)・670(a,b)を有する。また、それらの対向導体路のそれぞれから分岐している複数の対向分岐路652(a〜c)・662(a〜d)・672(a,b)を有する。これらの対向分岐路は、共通分岐路642(a〜j)と交互に配置されていて発熱体620を横断して発熱体620と電気的に接続して共通分岐路642(a〜j)と共に発熱体620を長手に沿って複数の小区間発熱体(小区間発熱部)620(a〜r)に区分している。

Further, the plurality of individual electrodes 651, 661, 671 and the opposite conductor paths 650, 660(a, b), 670(a, b) extending from the plurality of individual electrodes along the length of the heating element 620, respectively. ) Has. Further, it has a plurality of opposed branch paths 652(a-c), 662(a-d), 672(a, b) branched from each of those opposed conductor paths. These opposing branch paths are alternately arranged with the common branch paths 642 (a to j), cross the heating element 620, and are electrically connected to the heating element 620, and together with the common branch paths 642 (a to j). The heating element 620 is divided into a plurality of small section heating elements (small section heating portions) 620 (a to r) along the length.

本実施例のヒータ600においては、共通電極641は基板610の長手方向の一端部側には配設されている。複数の個別電極、本実施例では3つの個別電極651・661・671は基板610の長手方向の他端部側には並設されている。 In the heater 600 of this embodiment, the common electrode 641 is arranged on one end side of the substrate 610 in the longitudinal direction. A plurality of individual electrodes, in the present embodiment, three individual electrodes 651, 661 and 671 are arranged in parallel on the other end side of the substrate 610 in the longitudinal direction.

そして、共通電極641と複数の個別電極651・661・671の部分を除いて、発熱体620(a〜r)および導体パターンである上記の共通導体路、共通分岐路、対向導体路、対向分岐路の部分は保護層としての絶縁コート層(不図示)で覆われている。即ち、電極641・651・661・671は、コネクタ700(a,b)との電気的接続を確保するため絶縁コート層は設けられず、露出した状態でベルト603と接触するヒータ領域よりも外側に設けられる。 Then, excluding the portions of the common electrode 641 and the plurality of individual electrodes 651, 661, 671, the heating element 620 (a to r) and the above-mentioned common conductor path, which is a conductor pattern, common branch path, counter conductor path, counter branch. The part of the road is covered with an insulating coat layer (not shown) as a protective layer. That is, the electrodes 641, 651, 661, and 671 are not provided with an insulating coat layer in order to ensure electrical connection with the connector 700 (a, b), and are outside the heater region that contacts the belt 603 in an exposed state. It is provided in.

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

基板610上にはスクリーン印刷法によって上記の発熱体620と導体パターンが形成される。本実施例では導体パターンとしては低抵抗率材料である銀ペースト、若しくは銀に少量のパラジウムを混合した合金のペーストを用いている。また、発熱体620には所望の抵抗値となるように銀−パラジウム合金のペーストが用いられる。更に、発熱体620と導体パターンは耐熱性ガラスから成る絶縁コート層が被覆され、リークやショートが生じないように電気的に保護される。 The heating element 620 and the conductor pattern are formed on the substrate 610 by a screen printing method. In this embodiment, a silver paste which is a low-resistivity material, or an alloy paste in which a small amount of palladium is mixed with silver is used as the conductor pattern. In addition, a paste of silver-palladium alloy is used for the heating element 620 so as to have a desired resistance value. Further, the heating element 620 and the conductor pattern are covered with an insulating coating layer made of heat resistant glass, and are electrically protected so as to prevent leakage and short circuit.

基板610の長手方向の両端部側には図1のように電源(ヒータに給電する電源部)110とコネクタ700(a,b)を介して電気的に接続される電極641・651・661・671が設けられる。更に、基板610には発熱体620と導体である分岐路642(a〜j)・652(a〜c)・662(a〜d)・672(a,b)が設けられる。尚、分岐路は、共通導体路640、第1対向導体路650、第2対向導体路660a、第3対向導体路660b、第4対向導体路670a、第5対向導体路670bと発熱体620を電気的に接続する導体路である。 As shown in FIG. 1, electrodes 641, 651, 661, electrically connected to the power source (power source portion for supplying power to the heater) 110 and the connectors 700 (a, b) to both ends of the substrate 610 in the longitudinal direction. 671 is provided. Further, the substrate 610 is provided with a heating element 620 and branch paths 642(a-j).652(a-c).662(a-d).672(a,b) which are conductors. The branch path includes the common conductor path 640, the first opposing conductor path 650, the second opposing conductor path 660a, the third opposing conductor path 660b, the fourth opposing conductor path 670a, the fifth opposing conductor path 670b, and the heating element 620. It is a conductor path that is electrically connected.

発熱体620(a〜r)は本実施例では基板610上に基板の長手に沿って細長い1つの発熱体として形成されている。本実施例の発熱体620は幅(短手方向の長さ)が約1.5〜2.0mmであり、厚みが約20μm、長手方向の長さが約320mmである。この長さ約320mmはA4サイズ(幅サイズ297mm)の大サイズ記録材Pの全域を加熱できる長さである。また、発熱体620の総抵抗は約10Ωである。 In this embodiment, the heating elements 620(a to r) are formed on the substrate 610 as one elongated heating element along the length of the substrate. The heating element 620 of this embodiment has a width (length in the lateral direction) of about 1.5 to 2.0 mm, a thickness of about 20 μm, and a length of about 320 mm in the longitudinal direction. This length of about 320 mm is a length with which the entire area of the large size recording material P of A4 size (width size 297 mm) can be heated. The total resistance of the heating element 620 is about 10Ω.

発熱体620上には共通導体路640が有する10本の共通分岐路642a〜642jが長手方向に間隔をあけて積層されることで、発熱体620は共通分岐路642a〜642jによって9個の区間に区切られる。この10本の共通分岐路642a〜642jで区切られる発熱体620の各区間の長さは約35.6mmである。更に、その各区間の中央部には合計9本の対向分岐路652(a〜c)・662(a〜d)・672(a,b)が積層され、発熱体620は620aから620rの18個の区間に分けられる。この18個の各区間の長さは約17.8mmである。 The ten common branch paths 642a to 642j of the common conductor path 640 are stacked on the heating element 620 at intervals in the longitudinal direction, so that the heating element 620 is divided into nine sections by the common branch paths 642a to 642j. Separated into. The length of each section of the heating element 620 divided by the ten common branch paths 642a to 642j is about 35.6 mm. Further, a total of nine opposing branch paths 652(a-c), 662(a-d), 672(a,b) are laminated in the central portion of each section, and the heating element 620 has 18 of 620a to 620r. It is divided into individual sections. The length of each of the 18 sections is about 17.8 mm.

上記の共通分岐路642(a〜j)と対向分岐路652(a〜c)・662(a〜d)・672(a,b)は発熱体620と直交するように設けられる。 The common branch path 642(a-j) and the opposite branch paths 652(a-c).662(a-d).672(a,b) are provided so as to be orthogonal to the heating element 620.

共通分岐路642(a〜j)及び対向分岐路652(a〜c)・662(a〜d)・672(a,b)の抵抗値は、発熱体620の抵抗値よりも著しく小さい。そのため、分岐路はほぼ発熱しないので、分岐路の幅(長手方向の長さ)が大きくなると、発熱体620に発熱量のムラが発生する。その結果、分岐路で温度低下が発生し、記録材上の画像の光沢が不均一になる。この現象は分岐路に対向する部分のベルト603の温度が低くなるため、記録材上のトナーを十分に加熱、溶融できないので、光沢が低くなることに起因する。 The resistance values of the common branch path 642(a-j) and the counter branch paths 652(a-c).662(a-d).672(a,b) are significantly smaller than the resistance value of the heating element 620. Therefore, since the branch passages hardly generate heat, when the width of the branch passages (length in the longitudinal direction) becomes large, the heating element 620 has uneven heat generation. As a result, a temperature drop occurs in the branch path, and the gloss of the image on the recording material becomes uneven. This phenomenon is caused by the fact that the temperature of the belt 603 facing the branch path becomes low and the toner on the recording material cannot be sufficiently heated and melted, resulting in a low gloss.

共通分岐路642(a〜j)は、共通導体路640、共通電極641、コネクタ700a等を介して電源(電源部)110の一方側の端子110aと電気的に接続される。対向分岐路652(a〜c)・662(a〜d)・672(a,b)は、それぞれ、第1乃至第5の対向導体路650、660、670、個別電極651・661・671、コネクタ700b等を介して電源110の他方側の端子110bに電気的と接続される。 The common branch path 642 (a to j) is electrically connected to the terminal 110a on one side of the power supply (power supply unit) 110 via the common conductor path 640, the common electrode 641, the connector 700a, and the like. Opposite branch paths 652(a-c), 662(a-d), 672(a,b) respectively include first to fifth opposed conductor paths 650, 660, 670, individual electrodes 651, 661, 671, It is electrically connected to the terminal 110b on the other side of the power source 110 via the connector 700b and the like.

つまり、共通分岐路642(a〜j)と対向分岐路652(a〜c)・662(a〜d)・672(a,b)は発熱体620の長手方向において交互に配置される。共通導体路640は基板610の長手方向に沿って形成され、各共通分岐路642(a〜j)に接続され、一端は共通電極641に接続される。 That is, the common branch paths 642(a-j) and the opposite branch paths 652(a-c).662(a-d).672(a,b) are alternately arranged in the longitudinal direction of the heating element 620. The common conductor path 640 is formed along the longitudinal direction of the substrate 610, is connected to each common branch path 642 (a to j), and has one end connected to the common electrode 641.

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

以上のように、本実施例のヒータ600の発熱体620は電源110と、上記のコネクタ、電極、共通導体路および対向導体路、分岐路を介して電気的に接続される。 As described above, the heating element 620 of the heater 600 of this embodiment is electrically connected to the power source 110 via the connector, the electrodes, the common conductor path, the opposing conductor path, and the branch path.

[ヒータへの給電]
ヒータ600への給電は、上記の複数の小区間発熱体620a〜620rに関して加熱する記録材Pの幅サイズに応じてその幅サイズに対応する領域幅にかかる部分における小区間発熱体が発熱するようになされる。これは、共通電極641と複数の個別電極651・661・671の少なくとも1つとの間に電圧が印加されることでなされる。即ち、発熱体620(a〜r)の発熱領域に関して加熱する記録材Pの幅サイズに応じた複数の発熱幅、本実施例では大幅の発熱幅A、中幅の発熱幅B、小幅の発熱幅Cの3つの発熱幅に変更可能である。
[Power supply to the heater]
Power is supplied to the heater 600 so that the small section heating elements in the portion corresponding to the width of the area corresponding to the width size of the recording material P heated with respect to the plurality of small section heating elements 620a to 620r generate heat. Done This is done by applying a voltage between the common electrode 641 and at least one of the plurality of individual electrodes 651, 661, 671. That is, a plurality of heat generation widths corresponding to the width size of the recording material P that heats the heat generation areas of the heat generating elements 620 (ar), a large heat generation width A, a medium heat generation width B, and a small heat generation in this embodiment. It is possible to change to three heating widths of width C.

この給電方法について図1を用いて説明する。電源(電源部)110はヒータ600に対する電力供給回路である。本実施例では単相交流の実効値が約100Vの商用交流電源を用いており、電源端子110aと電源端子110bとを備えている。尚、ヒータ600に電力を供給する機能を有していれば、電源110は直流電源でも良い。 This power feeding method will be described with reference to FIG. The power supply (power supply unit) 110 is a power supply circuit for the heater 600. In the present embodiment, a commercial AC power supply having an effective value of single-phase AC of about 100 V is used, and is equipped with a power supply terminal 110a and a power supply terminal 110b. The power supply 110 may be a DC power supply as long as it has a function of supplying electric power to the heater 600.

制御回路100はスイッチ(SW)643・653・663・673を制御するため夫々のスイッチに電気的に接続される。スイッチ643は電源端子110aと共通電極641の間に設けられたスイッチ(リレー)であり、制御回路100からの指示に従って、電源端子110aと共通電極641を接続するか否か(オン、オフ)の切り替えを行う。 The control circuit 100 is electrically connected to the switches (SW) 643, 653, 663, and 673 for controlling the switches. The switch 643 is a switch (relay) provided between the power supply terminal 110a and the common electrode 641, and determines whether to connect the power supply terminal 110a and the common electrode 641 (on or off) according to an instruction from the control circuit 100. Switch.

スイッチ653は電源端子110bと個別電極651の間に設けられたスイッチであり、制御回路100からの指示に応じて、電源端子110bと個別電極651を接続するか否かの切り替えを行う。 The switch 653 is a switch provided between the power supply terminal 110b and the individual electrode 651, and switches whether to connect the power supply terminal 110b and the individual electrode 651 according to an instruction from the control circuit 100.

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

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

制御回路100はプリントジョブ(印刷ジョブ)の実行指示の受信に伴って、記録材Pの幅サイズ情報を取得し、この幅サイズ情報に応じてスイッチ643・653・663・673のオン、オフを制御する。即ち、制御回路100は、発熱体620(a〜r)の長手における発熱領域が、取得した幅サイズ情報に対応した幅サイズの記録材Pを定着処理するのに適した発熱幅となるように制御する。本実施例のプリンタ1は記録材の搬送が記録幅中心の中央基準でなされるので、発熱体620(a〜r)の上記の発熱幅の変更制御も発熱体620(a〜r)の長手中心の中央基準で実行される。 The control circuit 100 acquires the width size information of the recording material P in response to the reception of the print job (print job) execution instruction, and turns on/off the switches 643, 653, 663, and 673 according to the width size information. Control. That is, the control circuit 100 sets the heating area in the longitudinal direction of the heating element 620 (ar) to a heating width suitable for fixing the recording material P having the width size corresponding to the acquired width size information. Control. In the printer 1 of the present embodiment, since the recording material is conveyed on the basis of the center of the recording width, the above-described heat generation width change control of the heat generating element 620 (a to r) is also performed in the longitudinal direction of the heat generating element 620 (a to r). Performed on a central, central basis.

この記録材Pの幅方向のサイズに応じて発熱体620(a〜r)の発熱幅を変える方法を具体的に説明する。まず、記録材PがA4横サイズ(幅サイズ297mm)等の大サイズの場合、制御回路100は発熱体620において発熱幅Aの範囲が発熱するように制御する。本実施例においては小区間発熱体620a〜620rの全長域が装置に使用可能な最大幅サイズの記録材の幅に対応している。 A method of changing the heat generation width of the heat generating element 620 (a to r) according to the widthwise size of the recording material P will be specifically described. First, when the recording material P has a large size such as an A4 lateral size (width size 297 mm), the control circuit 100 controls the heating element 620 to generate heat within the heating width A range. In this embodiment, the entire length area of the small section heating elements 620a to 620r corresponds to the width of the recording material having the maximum width size that can be used in the apparatus.

具体的には、制御回路100はスイッチ643・653・663・673の全てをオン状態にする。この場合は、ヒータ600には共通電極641と3つの全ての個別電極651・661・671との間に電圧が印加される。これにより、発熱体620は18個の小区間発熱体620a〜620rの全てが発熱する。この時、ヒータ600は約320mmの発熱体620の全長領域が発熱するので、A4横サイズの記録材Pの定着処理を行うのに適した発熱状態である。 Specifically, the control circuit 100 turns on all the switches 643, 653, 663, and 673. In this case, a voltage is applied to the heater 600 between the common electrode 641 and all three individual electrodes 651, 661 and 671. As a result, in the heating element 620, all of the 18 small section heating elements 620a to 620r generate heat. At this time, the heater 600 generates heat in the entire length area of the heating element 620 of about 320 mm, and thus is in a heat generation state suitable for performing the fixing process of the recording material P of A4 lateral size.

記録材PがA4縦サイズ(A4Rサイズ:幅サイズ210mm)等の中サイズの場合は、制御回路100は発熱体620において発熱幅Bの範囲が発熱するように制御する。具体的には、制御回路100はスイッチ643・653・663をオン状態にし、スイッチ673をオフ状態にする。 When the recording material P has a medium size such as A4 vertical size (A4R size: width size 210 mm), the control circuit 100 controls the heating element 620 to generate heat in the heating width B range. Specifically, the control circuit 100 turns on the switches 643, 653, and 663 and turns off the switch 673.

この場合は、ヒータ600には共通電極641と2つの個別電極651・661との間に電圧が印加される。これにより、発熱体620は18個の小区間620a〜620rのうち小区間620c〜620pの14区間が発熱する。この時、ヒータ600は約249mmの領域が発熱するので、A4縦サイズの記録材Pの定着処理を行うのに適した発熱状態である。従って、A4縦サイズのような記録材の定着処理を行う場合であっても、記録材が通過しない部分に対応する小区間発熱体620a・620b・620q・620rは発熱しないので、無駄な電力を使用することは無い。 In this case, a voltage is applied to the heater 600 between the common electrode 641 and the two individual electrodes 651 and 661. As a result, in the heating element 620, 14 sections of the small sections 620c to 620p out of the 18 small sections 620a to 620r generate heat. At this time, the heater 600 generates heat in an area of about 249 mm, which is a heat generation state suitable for performing the fixing process of the recording material P of A4 vertical size. Therefore, even when the fixing process of the recording material such as the A4 vertical size is performed, the small section heating elements 620a, 620b, 620q, and 620r corresponding to the portion where the recording material does not pass do not generate heat, and wasteful power is consumed. Never used.

記録材Pがはがきサイズ(幅方向のサイズ100mm)等の小サイズの場合、制御回路100は発熱体620において発熱幅Cの範囲が発熱するように制御する。具体的には、制御回路100はスイッチ643・653をオン状態にし、スイッチ663・673をオフ状態にする。 When the recording material P has a small size such as a postcard size (100 mm in the width direction), the control circuit 100 controls the heating element 620 to generate heat in the heating width C range. Specifically, the control circuit 100 turns on the switches 643 and 653 and turns off the switches 663 and 673.

この場合は、ヒータ600には共通電極641と1つの個別電極651との間に電圧が印加される。これにより、発熱体620は18個の小区間620a〜620rのうち小区間620g〜620lの6区間が発熱する。この時、ヒータ600は約107mmの領域が発熱するので、はがきサイズの記録材Pの定着処理を行うのに適した発熱状態である。従って、はがきサイズのような幅方向のサイズが小さい記録材の定着処理を行う場合であっても、記録材が通過しない部分に対応する小区間発熱体620a〜620f、620m〜620rは発熱しないので、無駄な電力を使用することは無い。 In this case, a voltage is applied to the heater 600 between the common electrode 641 and one individual electrode 651. As a result, the heating element 620 generates heat in the six small sections 620g to 620l of the eighteen small sections 620a to 620r. At this time, since the heater 600 generates heat in the area of about 107 mm, the heater 600 is in a heat generation state suitable for fixing the recording material P of the postcard size. Therefore, even when the recording material having a small size in the width direction such as the postcard size is fixed, the small section heating elements 620a to 620f and 620m to 620r corresponding to the portions where the recording material does not pass do not generate heat. , No use of wasted power.

[ヒータの温調制御]
図1において、630kは加熱する記録材Pの幅サイズに対応する領域幅の幅内のヒータ部分の温度を所定の温度に立ち上げて維持させるヒータ温調用の温度センサとしてのサーミスタである。本実施例のプリンタ1は記録材Pの搬送が中央基準でなされる。そこで、この温調サーミスタ(温調用温度センサ)630kはヒータ600の発熱体620(a〜r)の長手中央部に対応するヒータ裏面(大小どの幅サイズの記録材も通過するヒータ領域部分)の絶縁コート層部分に当接して配設されている。
[Heater temperature control]
In FIG. 1, 630k is a thermistor as a temperature sensor for heater temperature adjustment that raises and maintains the temperature of the heater portion within a width of the region width corresponding to the width size of the recording material P to be heated to a predetermined temperature. In the printer 1 of this embodiment, the recording material P is conveyed with the center as a reference. Therefore, the temperature control thermistor (temperature sensor for temperature control) 630k is provided on the back surface of the heater (heater area portion through which a recording material of any size is passed) corresponding to the longitudinal center of the heating element 620(a to r) of the heater 600. It is arranged in contact with the insulating coat layer portion.

温調サーミスタ630kはA/Dコンバータ(不図示)を介して制御回路100に接続され、検知した温度に応じた出力を制御回路100に送信する。制御回路100は各種制御に伴う演算を行うCPUとROM等の不揮発記憶媒体を備えた回路である。このROMにはプログラムが記憶されており、CPUがこれを読み出して実行することで、各種制御は実行される。制御回路100は電源110の通電を制御するように電源110と電気的に接続される。 The temperature control thermistor 630k is connected to the control circuit 100 via an A/D converter (not shown), and sends an output according to the detected temperature to the control circuit 100. The control circuit 100 is a circuit including a CPU that performs calculations associated with various controls and a non-volatile storage medium such as a ROM. A program is stored in the ROM, and various controls are executed by the CPU reading and executing the program. The control circuit 100 is electrically connected to the power supply 110 so as to control the energization of the power supply 110.

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

630a・630c・630e・630f・630h・630jはヒータ600の複数の発熱幅A・B・Cの各幅端部の温度を検知するためにヒータ裏面の絶縁コート部分に当接して配設した温度センサとしての端部サーミスタ(端部温度センサ)である。この端部サーミスタについては後述するが、これらの端部サーミスタもA/Dコンバータ(不図示)を介して制御回路100に接続され、検知した温度に応じた出力を制御回路100に送信する。 630a, 630c, 630e, 630f, 630h, and 630j are the temperatures arranged in contact with the insulating coat portion on the back surface of the heater to detect the temperature of each width end of the plurality of heat generation widths A, B, and C of the heater 600. An end thermistor (end temperature sensor) as a sensor. Although this end thermistor will be described later, these end thermistors are also connected to the control circuit 100 via an A/D converter (not shown) and transmit an output according to the detected temperature to the control circuit 100.

温調サーミスタ630kは端部サーミスタ630a・630c・630e・630f・630h・630jよりも検知分解能を高くしている。本実施例においては、温調サーミスタ630kのサイズは、横は約5[mm]、縦約2[mm]である。端部サーミスタ630a・630c・630e・630f・630h・630jは縦横共に約2[mm]である。即ち、温調サーミスタ630kと端部サーミスタ630a・630c・630e・630f・630h・630jは種類を異ならせている。 The temperature control thermistor 630k has higher detection resolution than the end thermistors 630a, 630c, 630e, 630f, 630h, and 630j. In the present embodiment, the size of the temperature control thermistor 630k is approximately 5 [mm] horizontally and approximately 2 [mm] vertically. The end thermistors 630a, 630c, 630e, 630f, 630h, and 630j are approximately 2 mm in length and width. That is, the temperature control thermistor 630k and the end part thermistors 630a, 630c, 630e, 630f, 630h, and 630j are different types.

[実施例ヒータの特徴構成]
本実施例のヒータ600の特徴は、上記複数の発熱幅A・B・Cの各幅端部の温度を検知するためにヒータ裏面部分に当接して配設した温度センサとしての端部サーミスタ630a・630c・630e・630f・630h・630jを有することである。即ち、複数の発熱幅A、B、Cの各幅端部に対応するヒータ部分の温度を検知するための端部温度センサ630a、630c、630e、630f、630h、630jが配置されていることである。
[Characteristic Configuration of Example Heater]
The heater 600 of this embodiment is characterized in that the end thermistor 630a serving as a temperature sensor is provided in contact with the back surface of the heater in order to detect the temperature of each end of each of the plurality of heat generation widths A, B, and C. -It has 630c*630e*630f*630h*630j. That is, by providing the end temperature sensors 630a, 630c, 630e, 630f, 630h, 630j for detecting the temperature of the heater portion corresponding to the respective width end portions of the plurality of heat generation widths A, B, C. is there.

前述のように複数の小区間発熱体620a〜620rに関して加熱する記録材Pの幅サイズに応じてその幅サイズに対応する領域幅にかかる部分における小区間発熱体が発熱するように電極641・651・661・671に対して選択的に電圧が印加される。端部サーミスタ630a・630c・630e・630f・630h・630jは、前記領域幅の端部に対応位置する小区間発熱体における前記領域幅の外側の端部に対応するヒータ部分の温度を検知する。 As described above, according to the width size of the recording material P to be heated with respect to the plurality of small section heat generating elements 620a to 620r, the electrodes 641 and 651 are arranged so that the small section heating elements in the portion corresponding to the area width corresponding to the width size generate heat. -A voltage is selectively applied to 661 and 671. The end thermistors 630a, 630c, 630e, 630f, 630h, and 630j detect the temperature of the heater portion corresponding to the outer end of the region width of the small section heating element located at the end of the region width.

本実施例のヒータ600においては、複数の小区間発熱体620a〜620rに区分されている発熱体620の全長幅は320mmである。加熱する記録材が大サイズ記録材であるA4サイズ(幅サイズ297mm)であるときは、全ての小区間発熱体620a〜620rを発熱させる。即ち、その発熱幅Aは320mmであり、A4サイズの幅サイズに対応する領域幅は297mmである。そのため、発熱幅Aの両端部側のそれぞれ約11.5mmの幅部分が記録材非通過部となり、所謂非通過部昇温(非通紙部昇温)し得る部分となる。 In the heater 600 of this embodiment, the total length of the heating element 620 divided into the plurality of small section heating elements 620a to 620r is 320 mm. When the recording material to be heated is the A4 size (width size 297 mm) which is a large size recording material, all the small section heating elements 620a to 620r are caused to generate heat. That is, the heat generation width A is 320 mm, and the area width corresponding to the width size of A4 size is 297 mm. Therefore, width portions of about 11.5 mm on both ends of the heat generation width A are non-passing portions of the recording material, which are so-called non-passing portion temperature rises (non-sheet passing portion temperature rises).

そこで、端部サーミスタ630aと630jは領域幅297mmの端部に対応位置する小区間発熱体620aと同620rにおける領域幅297mmの外側の端部に対応するヒータ部分の温度を検知するように配置してある。 Therefore, the end thermistors 630a and 630j are arranged so as to detect the temperature of the heater portion corresponding to the outer end of the region width 297 mm in the small section heating elements 620a and 620r corresponding to the end of the region width 297 mm. There is.

また、加熱する記録材が中サイズ記録材であるA4Rサイズ(幅サイズ210mm)であるときは小区間発熱体620c〜620pを発熱させる。即ち、その発熱幅Bは約249mmであり、A4Rサイズの幅サイズに対応する領域幅は210mmである。そのため、発熱幅Bの両端部側のそれぞれ約20mmの幅部分が記録材非通過部となり、非通過部昇温し得る部分となる。 When the recording material to be heated is an A4R size (width size 210 mm) which is a medium-sized recording material, the small section heating elements 620c to 620p are caused to generate heat. That is, the heat generation width B is about 249 mm, and the area width corresponding to the width size of A4R size is 210 mm. Therefore, the width portions of about 20 mm on both ends of the heat generation width B are the recording material non-passing portions, and the non-passing portions can be heated.

そこで、端部サーミスタ630cと630hは領域幅210mmの端部に対応位置する小区間発熱体620cと同620pにおける領域幅210mmの外側の端部に対応するヒータ部分の温度を検知するように配置してある。 Therefore, the end thermistors 630c and 630h are arranged so as to detect the temperature of the heater portion corresponding to the outer end of the region width 210mm in the small section heating elements 620c and 620p located corresponding to the end of the region width 210mm. There is.

また、加熱する記録材が小サイズ記録材であるはがきサイズ(幅サイズ100mm)であるときは小区間発熱体620g〜620lを発熱させる。即ち、その発熱幅Cは約107mmであり、はがきサイズの幅サイズに対応する領域幅は100mmである。そのため、発熱幅Cの両端部側のそれぞれ約3.5mmの幅部分が記録材非通過部となり、非通過部昇温し得る部分となる。 Further, when the recording material to be heated is a postcard size (width size 100 mm) which is a small size recording material, the small section heating elements 620g to 620l are caused to generate heat. That is, the heat generation width C is about 107 mm, and the region width corresponding to the postcard size width size is 100 mm. Therefore, the width portions of about 3.5 mm on both end sides of the heat generation width C are the recording material non-passing portions, and the non-passing portions can be heated.

そこで、端部サーミスタ630eと630fは領域幅100mmの端部に対応位置する小区間発熱体620gと同620lにおける領域幅100mmの外側の端部に対応するヒータ部分の温度を検知するように配置してある。 Therefore, the end thermistors 630e and 630f are arranged so as to detect the temperature of the heater portion corresponding to the outer end of the region width 100mm in the small section heating elements 620g and 620l located corresponding to the end of the region width 100mm. There is.

これらの端部サーミスタ630a・630c・630e・630f・630h・630jもA/Dコンバータ(不図示)を介して制御回路100に接続され、検知した温度に応じた出力を制御回路100に送信する。 These end thermistors 630a, 630c, 630e, 630f, 630h, and 630j are also connected to the control circuit 100 via an A/D converter (not shown), and transmit an output according to the detected temperature to the control circuit 100.

そうすることにより、発熱幅A・B・Cのそれぞれにおける記録材非通過部(非通紙部領域)の温度(非通過部昇温温度)を検知でき、ベルト603が高温になることを防げ、ベルト603の短寿命化を防止できる。ベルト603の短寿命化の原因は、ベルト603の基材603aと弾性層603bとの接着剤が熱劣化し、弾性層603bが基材603aから剥がれるためである。 By doing so, the temperature of the recording material non-passing portion (non-passing portion area) in each of the heat generation widths A, B, and C (non-passing portion heating temperature) can be detected, and the belt 603 can be prevented from becoming high temperature. The life of the belt 603 can be prevented from being shortened. The cause of shortening the life of the belt 603 is that the adhesive between the base material 603a of the belt 603 and the elastic layer 603b is thermally deteriorated and the elastic layer 603b is peeled off from the base material 603a.

本実施例では、ベルト表面温度が230[℃]以下になるように制御している。具体的には、ベルト表面温度が230[℃]を超える場合は、ヒータ600の通電制御を変更するか、生産性を落として記録材の非通過部温度が230[℃]を超えないように制御している。 In this embodiment, the belt surface temperature is controlled to be 230[° C.] or lower. Specifically, when the belt surface temperature exceeds 230[° C.], the energization control of the heater 600 is changed or the productivity is lowered so that the non-passage temperature of the recording material does not exceed 230[° C.]. Have control.

例えば、図3に示したように、A4R(縦)サイズの記録材Pを使用する場合、記録材の幅とヒータ600の発熱幅Bの差部分である非通過部Eにおいて、ヒータ600の熱が記録材に奪われなく、昇温し易い。 For example, as shown in FIG. 3, when the recording material P of A4R (vertical) size is used, in the non-passage portion E which is the difference between the width of the recording material and the heat generation width B of the heater 600, the heat of the heater 600 is Is not lost to the recording material, and the temperature rises easily.

図3に示したような個所に端部サーミスタ630c・630hを配置することにより、制御部100はヒータ600の記録材非通過部Eにおける異常昇温を検知できる。制御部100はこの端部サーミスタ630c・630hから入力する検知温度情報にも基づいて記録材非通過部Eの温度が所定の温度を超えないようにヒータ600の通電制御を変更するか、装置の生産性を落とす制御する。これにより、記録材非通過部Eにおける異常昇温に起因するベルト603の短寿命化を防止できる。 By arranging the end thermistors 630c and 630h at the locations shown in FIG. 3, the controller 100 can detect an abnormal temperature rise in the recording material non-passing portion E of the heater 600. Based on the detected temperature information input from the end thermistors 630c and 630h, the control unit 100 changes the energization control of the heater 600 so that the temperature of the recording material non-passing portion E does not exceed a predetermined temperature, or Controlling a drop in productivity. As a result, it is possible to prevent the life of the belt 603 from being shortened due to the abnormal temperature rise in the recording material non-passing portion E.

本実施例においては、他の幅サイズの記録材を使用する場合を考慮して、図1に示したような端部サーミスタ630a・630c・630e・630f・630h・630jの配置にした。 In this embodiment, the end thermistors 630a, 630c, 630e, 630f, 630h, and 630j are arranged as shown in FIG. 1 in consideration of the case of using a recording material having another width size.

尚、本実施例のヒータ600では発熱幅Aと発熱幅Bと発熱幅Cの3つの発熱幅のみを有する構成であるが、この構成に限られるものでは無く、4パターン以上の発熱幅を有する構成においても適用可能であることは言うまでも無い。 The heater 600 of the present embodiment has only three heat generation widths A, B, and C, but is not limited to this structure and has four or more heat generation widths. It goes without saying that it can be applied to the configuration.

以上のように本実施例のヒータ600によって、加熱する記録材Pの幅サイズに応じて発熱体620(a〜r)の発熱幅を変えることが可能であり、かつヒータ600の異常昇温を防止できる定着装置を提供することができる。 As described above, the heater 600 according to the present embodiment can change the heat generation width of the heating elements 620 (a to r) according to the width size of the recording material P to be heated, and the abnormal temperature rise of the heater 600 can be achieved. It is possible to provide a fixing device that can prevent such a problem.

《実施例2》
本実施例に係る定着装置及びこれを備える画像形成装置について説明する。なお、画像形成装置の構成は実施例1の図5と同一であるのでその説明は省略し、ここでは定着装置の構成についてのみ説明を行う。定着装置においても実施例1と同様の部分は説明を省略する。
<<Example 2>>
A fixing device according to the present exemplary embodiment and an image forming apparatus including the fixing device will be described. Since the configuration of the image forming apparatus is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 5, the description thereof is omitted, and only the configuration of the fixing device will be described here. Also in the fixing device, the description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted.

本実施例2は、実施例1のヒータ構成に加えて、サーミスタの故障を考慮した実施例である。本構成にすることにより、サーミスタが故障しても、ヒータ600の異常昇温を確実に検知できる構成である。 The second embodiment is an embodiment in which a failure of the thermistor is considered in addition to the heater configuration of the first embodiment. With this configuration, even if the thermistor fails, the abnormal temperature rise of the heater 600 can be reliably detected.

本実施例2のヒータ構成を図8に示す。図8に示した構成は、実施例1と同様に各種発熱幅A・B・Cの最端部の小区分発熱体の個所に端部サーミスタ630a・630c・630e・630f・630h・630を配置する。そして、その配置した端部サーミスタにそれぞれ隣接して、もう一つ端部外サーミスタ(端部外温度センサ)630b、630d、630g、630iを配置するものである。 The heater configuration of the second embodiment is shown in FIG. In the configuration shown in FIG. 8, the end thermistors 630a, 630c, 630e, 630f, 630h, and 630 are arranged at the end of the subdivision heating element of the various heating widths A, B, and C, as in the first embodiment. To do. Then, another end outer thermistor (outer end temperature sensor) 630b, 630d, 630g, 630i is arranged adjacent to each of the arranged end thermistors.

端部外サーミスタ630b、630d、630g、630iは、加熱する記録材の幅サイズに対応する領域幅の端部に対応位置する小区間発熱体の外側において端部サーミスタに隣接したヒータ部分の温度を検知する。本実施例では端部外温度センサ630b、630d、630g、630iは前記領域幅の端部に対応位置する小区間発熱体の外側において隣接する小区間発熱体の内側の端部に対応するヒータ部分の温度を検知する。 The outer end thermistors 630b, 630d, 630g, and 630i control the temperature of the heater portion adjacent to the end thermistor outside the small section heating element located at the end of the area width corresponding to the width size of the recording material to be heated. Detect. In the present embodiment, the outside temperature sensors 630b, 630d, 630g, 630i are heater portions corresponding to the inner ends of the small section heating elements adjacent to the outside of the small section heating elements located at the ends of the area width. Detects the temperature of.

即ち、実施例1の構成に加え、端部外サーミスタ630b、630d、630g、630iを追加した。これらの端部外サーミスタ630b、630d、630g、630iもA/Dコンバータ(不図示)を介して制御回路100に接続され、検知した温度に応じた出力を制御回路100に送信する。端部外サーミスタ630b、630d、630g、630iのサイズは端部サーミスタ630a・630c・630e・630f・630h・630と同じく縦横共に約2[mm]である。 That is, in addition to the configuration of the first embodiment, the outer end thermistors 630b, 630d, 630g, 630i are added. These outer end thermistors 630b, 630d, 630g, and 630i are also connected to the control circuit 100 via an A/D converter (not shown) and transmit an output according to the detected temperature to the control circuit 100. The size of the outer end thermistors 630b, 630d, 630g, and 630i is about 2 mm in both length and width, similarly to the end thermistors 630a, 630c, 630e, 630f, 630h, and 630.

図9に、ヒータ600の異常昇温を検知する一例を示す。図9はA4Rサイズの記録材を使用した例であるので発熱体620が発熱幅Bまで発熱(点灯)するように小区分発熱体620c〜620pに対する通電制御をする。 FIG. 9 shows an example of detecting an abnormal temperature rise of the heater 600. Since FIG. 9 shows an example in which an A4R size recording material is used, energization control is performed on the small section heating elements 620c to 620p so that the heating element 620 generates heat (lights) up to the heating width B.

図9では、共通導体路640の一部(異常個所1の部分)が断線した例である。異常個所1の部分が断線すると、ヒータ600は発熱幅Bの内、発熱範囲Dの部分しか発熱しなくなる。その状態において、端部サーミスタ630cが故障すると、ヒータ600の高温部(記録材非通過部E)が検知できなくなる。そこで本実施例では、端部サーミスタ630cに隣接して端部外サーミスタ630bを配置することにより、ベルト603に異常が発生する温度になる前に、ヒータ600の昇温を抑えることができる。 FIG. 9 shows an example in which a part of the common conductor path 640 (the portion of the abnormal portion 1) is broken. When the abnormal portion 1 is disconnected, the heater 600 generates heat only in the heat generation range D of the heat generation width B. In that state, if the end part thermistor 630c fails, the high temperature part (the recording material non-passing part E) of the heater 600 cannot be detected. Therefore, in this embodiment, by disposing the outer end thermistor 630b adjacent to the end thermistor 630c, it is possible to suppress the temperature rise of the heater 600 before the temperature at which the belt 603 becomes abnormal.

図10に時間に対する端部サーミスタ630cと端部外サーミスタ630bの温度推移のグラフを示す。図10に示したように、端部サーミスタ630cが270℃になったとき、端部外サーミスタ630bは250℃と検知する。ベルト603に異常が発生する温度は、ヒータ温度が270℃であるので、制御回路100は端部外サーミスタ630bが温度250℃を検知したらヒータ高温部が270℃を超えないようにヒータ600の通電制御を変更する。その結果、ヒータ600の高温部が270℃を超えることなく、ベルト603を短寿命にすることがない。 FIG. 10 shows a graph of temperature changes of the end thermistor 630c and the outer end thermistor 630b with respect to time. As shown in FIG. 10, when the end thermistor 630c reaches 270° C., the outer end thermistor 630b detects 250° C. The temperature at which the abnormality occurs in the belt 603 is 270° C., so the control circuit 100 energizes the heater 600 so that the high temperature part of the heater does not exceed 270° C. when the outer end thermistor 630 b detects the temperature of 250° C. Change control. As a result, the high temperature portion of the heater 600 does not exceed 270° C., and the belt 603 does not have a short life.

他の故障モード、他の幅サイズの記録材を使用することを考慮して、図8、図9に示したような端部外サーミスタ630b、630d、630g、630iを追加した構成にした。 Considering the use of recording materials of other failure modes and other widths, the outer edge thermistors 630b, 630d, 630g and 630i shown in FIGS. 8 and 9 are added.

端部サーミスタと端部外サーミスタの隣接配置は、本実施例2では、発熱体620の長手方向に隣接配置したが、短手方向に隣接配置してもよい。 Although the end thermistor and the outer end thermistor are arranged adjacent to each other in the longitudinal direction of the heating element 620 in the second embodiment, they may be arranged adjacent to each other in the lateral direction.

尚、実施例のヒータ600では発熱体620の発熱領域の変更可能幅を大幅の発熱幅Aと中幅の発熱幅Bと小幅の発熱幅Cの3つの幅とした構成である。しかし、この構成に限られるものでは無く、4パターン以上の発熱領域を有する構成においても適用可能であることは言うまでも無い。 In the heater 600 of the embodiment, the changeable width of the heat generating area of the heat generating element 620 is set to three widths of a large heat generating width A, a medium heat generating width B, and a small heat generating width C. However, it is needless to say that the present invention is not limited to this structure, and can be applied to a structure having four or more heating regions.

以上のように本実施例のヒータ600は加熱する記録材の幅サイズに応じて発熱体620(a〜r)のの発熱幅を変えることが可能であり、且つ、ヒータ600の異常昇温を抑制防止できる。また、このヒータ600を用いた定着装置を提供することができる。 As described above, the heater 600 according to the present embodiment can change the heat generation width of the heating elements 620 (a to r) according to the width size of the recording material to be heated, and the abnormal temperature rise of the heater 600 can be achieved. Suppression can be prevented. Further, a fixing device using this heater 600 can be provided.

《その他の実施例》
(1)実施例で例示した寸法等の数値は一例であって、この数値に限定されるものではない。本発明を適用できる範囲において数値は適宜選択できる。また、本発明を適用できる範囲において実施例に記載の構成を適宜変更してもよい。
<<Other Examples>>
(1) The numerical values such as the dimensions illustrated in the embodiments are examples, and the present invention is not limited to these numerical values. Numerical values can be appropriately selected within a range in which the present invention can be applied. Further, the configurations described in the embodiments may be appropriately changed within the scope of the present invention.

(2)ヒータ600の発熱領域の発熱幅の広狭変更制御は中央基準には限られない。記録材の搬送が片側基準でなされる場合には発熱幅の広狭変更制御は端部基準となる。 (2) The control for changing the width of the heat generation area of the heater 600 is not limited to the central reference. When the recording material is conveyed on the one side basis, the control for changing the width of the heat generation width is based on the end portion.

(3)実施例のヒータ600では基板610の長手方向に沿って伸びた発熱体620上に複数の共通分岐路と複数の対向分岐路を交互に間隔をあけて積層して複数の小区間発熱体620a〜620lに区分している。基板610の長手方向に沿って複数の共通分岐路と複数の対向分岐路を交互に間隔をあけて並べて形成し、隣り合う各分岐路間に発熱体620a〜620lをそれぞれ形成する構成であってもよい。 (3) In the heater 600 of the embodiment, a plurality of common branch paths and a plurality of opposed branch paths are alternately stacked on the heating element 620 extending along the longitudinal direction of the substrate 610 to generate heat in a plurality of small sections. It is divided into bodies 620a to 620l. A configuration is provided in which a plurality of common branch paths and a plurality of opposed branch paths are alternately arranged along the longitudinal direction of the substrate 610 at intervals and the heating elements 620a to 620l are formed between adjacent branch paths. Good.

(4)電極641・651・661・671の数は実施例のヒータ600の4つには限られない。3つあるいは5つ以上にしたヒータ構成にすることもできる。複数の電極は実施例のヒータ600のように基板610の長手方向の一端部側と他端部側に分かれて位置されている構成に限られない。全ての電極を基板610の長手方向の一端部側または他端部側に位置させた構成にすることもできる。 (4) The number of electrodes 641, 651, 661 and 671 is not limited to four in the heater 600 of the embodiment. A heater configuration having three or five or more heaters can also be used. The plurality of electrodes are not limited to the configuration in which the plurality of electrodes are separately located on one end side and the other end side in the longitudinal direction of the substrate 610 like the heater 600 of the embodiment. Alternatively, all the electrodes may be located on one end side or the other end side of the substrate 610 in the longitudinal direction.

(5)ベルト603は、ヒータ600によってその内面を支持され、ローラ70によって駆動される構成に限られない。例えば、複数のローラに架け渡されてこれらの複数のローラのいずれかによって駆動されるベルトユニット方式であってもよい。 (5) The belt 603 is not limited to the structure in which the inner surface of the belt 603 is supported by the heater 600 and is driven by the roller 70. For example, a belt unit system may be used in which the belt unit system spans a plurality of rollers and is driven by any one of the plurality of rollers.

(6)ベルト603とニップ部Nを形成するニップ形成部材は、ローラ70のようなローラ部材には限られない。例えば、複数のローラにベルトを架け渡した加圧ベルトユニットを用いてもよい。 (6) The nip forming member that forms the nip portion N with the belt 603 is not limited to the roller member such as the roller 70. For example, a pressure belt unit in which a belt is stretched over a plurality of rollers may be used.

(7)定着装置は記録材に形成された未定着のトナー像を固着像として加熱定着する装置としての使用に限られない。記録材に一旦定着された或いは仮定着されたトナー像を再度加熱加圧して画像の光沢度を向上させるなどの画像の表面性状を調整する装置としても有効である(このような装置についても定着装置と呼ぶ)。 (7) The fixing device is not limited to use as a device that heats and fixes an unfixed toner image formed on a recording material as a fixed image. It is also effective as a device for adjusting the surface texture of an image such as improving the glossiness of the image by re-heating and pressing the toner image once fixed or supposedly attached to the recording material. Device called).

(8)画像形成装置は実施例のようなフルカラーの画像を形成する画像形成装置に限られず、モノクロの画像を形成する画像形成装置でもよい。また画像形成装置は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、複写機、FAX、及び、これらの機能を複数備えた複合機等、種々の用途で実施できる。 (8) The image forming apparatus is not limited to the image forming apparatus that forms a full-color image as in the embodiment, but may be an image forming apparatus that forms a monochrome image. Further, the image forming apparatus can be implemented in various applications such as a copying machine, a FAX, and a multi-functional machine having a plurality of these functions in addition to necessary equipment, equipment, and housing structure.

40・・定着装置、600・・ヒータ、610・・基板、・・抵抗発熱体、620a〜620r・・小区間発熱体、641・651・661・671・・電極、640・650・660・670・・導体路、642・652・662・672・・分岐路、630a・630c・630e・630f・630h・630j・・端部温度センサ、630b・630d・630g・630i・・端部外温度センサ、630k・・温調用温度センサ、100・・制御部、110・・電源部 40..Fusing device, 600..Heater, 610..Substrate,.. Resistance heating element, 620a to 620r..Small section heating element, 641, 651, 661, 671.., electrode, 640, 650, 660, 670 ..Conductor path, 642.652.662.672..Branch path, 630a.630c.630e.630f.630h.630j..End temperature sensor, 630b.630d.630g.630i.. 630k・・Temperature sensor for temperature control, 100・・Control unit, 110・・Power supply unit

Claims (8)

記録材上の画像を加熱する定着装置に用いられるヒータであって、
細長い基板と、
前記基板の長手に沿って延在している通電により発熱する抵抗発熱体と、
前記基板に設けられている複数の電極と、
前記複数の電極のそれぞれから延在している複数の導体路と、
前記複数の導体路のそれぞれから長手に沿って間隔をあけて分岐している複数の分岐路であって、前記抵抗発熱体を横断して前記抵抗発熱体と電気的に接続して分岐路間で前記抵抗発熱体を長手に沿って複数の小区間発熱に区分している分岐路と、を有し、
搬送される記録材の幅サイズに応じてその幅サイズに対応する領域幅にかかる小区間発熱が発熱するように前記複数の電極に対して選択的に電圧が印加されるヒータにおいて、
前記領域幅の端部に対応する小区間発熱部の領域内であって、前記抵抗発熱体の長手方向において前記領域幅よりも外側に設けられ、前記領域幅の端部に対応する小区間発熱部の温度を検知する端部温度センサと、前記抵抗発熱体の長手方向において前記領域幅の端部に対応する小区間発熱部の外側であって前記領域幅の端部に対応する小区間発熱部と隣り合う小区間発熱部の温度を検知する端部外温度センサと、を有し、
前記端部外温度センサは、前記領域幅の端部に対応する小区間発熱部と隣り合う小区間発熱部の領域内の前記抵抗発熱体の長手方向において内側の端部の温度を検知することを特徴とするヒータ。
A heater used for a fixing device that heats an image on a recording material,
An elongated substrate,
A resistance heating element that generates heat by energization extending along the length of the substrate;
A plurality of electrodes provided on the substrate,
A plurality of conductor tracks extending from each of the plurality of electrodes,
A plurality of branch paths branching from each of the plurality of conductor paths at intervals along the longitudinal direction, the branch paths being electrically connected to the resistance heating element across the resistance heating element; in anda branch passage the resistance heating element along the longitudinal are divided into a plurality of small sections heating unit,
In heater the selective voltage to the plurality of electrodes is applied to small section heating unit that written in a region width corresponding to the width size is heat according to the width size of the recording material conveyed,
Within the region of the small-section heat generating portion corresponding to the end of the region width, the small-region heat generation provided outside the region width in the longitudinal direction of the resistance heating element and corresponding to the end of the region width. An end temperature sensor for detecting the temperature of a section, and a small section heat generating element outside the small section heating section corresponding to the end portion of the region width in the longitudinal direction of the resistance heating element and corresponding to the end portion of the region width. An end outside temperature sensor for detecting the temperature of the small section heat generating portion adjacent to the section,
The outside-end temperature sensor detects the temperature of the inside end in the longitudinal direction of the resistance heating element in the region of the small-section heat generating part adjacent to the small-section heat generating part corresponding to the end of the region width. Heater.
前記領域幅におけるヒータ部分の温度を所定の温度に制御するための温調用温度センサが配置されていることを特徴とする請求項に記載のヒータ。 The heater according to claim 1 , wherein a temperature sensor for temperature control is arranged to control the temperature of the heater portion in the area width to a predetermined temperature. 前記温調用温度センサと前記端部温度センサは種類が異なり、前記温調用温度センサは前記端部温度センサよりも検知分解能が高いことを特徴とする請求項に記載のヒータ。 Wherein said end portion temperature sensor and the temperature sensor temperature control is Ri types Do different, heater according to claim 2 wherein the temperature sensor temperature control is characterized in that higher detection resolution than said end portion temperature sensor. 前記複数の小区間発熱の全長域が使用可能な最大幅の記録材の幅サイズに対応していることを特徴とする請求項乃至の何れか一項に記載のヒータ。 The heater according to any one of claims 1 to 3 , wherein the entire length areas of the plurality of small section heat generating portions correspond to the width size of the recording material having the maximum width that can be used. 請求項乃至の何れか一項に記載のヒータと、
前記ヒータに接して摺動しつつ移動するエンドレスベルトと、
前記ヒータとの間に前記エンドレスベルトを挟んで当接する加圧部材と、を有し、
前記エンドレスベルトと前記加圧部材との間に形成されるニップ部で記録材を挟持搬送して記録材上の画像を加熱することを特徴とする定着装置。
A heater according to any one of claims 1 to 4 ,
An endless belt that moves while sliding in contact with the heater,
A pressing member that abuts against the heater while sandwiching the endless belt ,
A fixing device characterized in that a recording material is nipped and conveyed at a nip portion formed between the endless belt and the pressure member to heat an image on the recording material.
前記ヒータに給電する電源部と、前記電源部から前記ヒータへの給電を制御する制御部と、を有し、前記制御部は前記複数の小区間発熱に関して加熱する記録材の幅サイズに応じてその幅サイズに対応する領域幅にかかる部分における小区間発熱が発熱するように前記複数の電極に対して選択的に電圧を印加することを特徴とする請求項に記載の定着装置。 A power supply unit for supplying power to the heater, and a control unit for controlling power supply from the power supply unit to the heater, the control unit according to a width size of a recording material to be heated with respect to the plurality of small section heat generating units. the fixing device according to claim 5, characterized in that the voltage is selectively applied to the plurality of electrodes as small section heating unit generates heat in the part relating to the region width corresponding to the width size Te. 装置に使用可能な最大幅サイズの記録材を加熱する場合は、前記制御部は前記複数の電極の全てに電圧を印加することを特徴とする請求項に記載の定着装置。 7. The fixing device according to claim 6 , wherein the controller applies a voltage to all of the plurality of electrodes when the recording material having the maximum width size usable in the apparatus is heated. 前記領域幅におけるヒータ部分の温度を所定の温度に制御するための温調用温度センサが配置されており、前記制御部は前記温調用温度センサから入力する検知温度情報に基づいて前記領域幅におけるヒータ部分の温度が所定の温度に維持されるように前記電源部から前記ヒータに給電する電力を制御することを特徴とする請求項6又は7に記載の定着装置。 A temperature control temperature sensor for controlling the temperature of the heater portion in the region width to a predetermined temperature is arranged, and the control unit controls the heater in the region width based on the detected temperature information input from the temperature control temperature sensor. 8. The fixing device according to claim 6 , wherein electric power supplied from the power supply unit to the heater is controlled so that the temperature of the portion is maintained at a predetermined temperature.
JP2016059731A 2016-03-24 2016-03-24 Heater and fixing device Active JP6739957B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016059731A JP6739957B2 (en) 2016-03-24 2016-03-24 Heater and fixing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016059731A JP6739957B2 (en) 2016-03-24 2016-03-24 Heater and fixing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017173583A JP2017173583A (en) 2017-09-28
JP6739957B2 true JP6739957B2 (en) 2020-08-12

Family

ID=59973171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016059731A Active JP6739957B2 (en) 2016-03-24 2016-03-24 Heater and fixing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6739957B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7246872B2 (en) 2018-07-19 2023-03-28 キヤノン株式会社 Image heating device and image forming device
JP2020154125A (en) 2019-03-20 2020-09-24 株式会社沖データ Fixing device and image forming apparatus
JP7466843B2 (en) * 2019-11-26 2024-04-15 株式会社リコー Heating member, heating device and image forming apparatus
KR20210115155A (en) 2020-03-12 2021-09-27 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. temperature sensor placement for heater substrate in fuser

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007148127A (en) * 2005-11-29 2007-06-14 Ricoh Co Ltd Fixing device, image forming apparatus, and temperature control method for the fixing device
US7412181B2 (en) * 2005-12-21 2008-08-12 Xerox Corporation Multivariate predictive control of fuser temperatures
JP2007316463A (en) * 2006-05-29 2007-12-06 Kyocera Mita Corp Belt fixing unit
JP5327510B2 (en) * 2008-06-25 2013-10-30 村田機械株式会社 Image forming apparatus
JP5593973B2 (en) * 2010-08-30 2014-09-24 株式会社リコー Fixing apparatus and image forming apparatus
JP6071366B2 (en) * 2012-09-19 2017-02-01 キヤノン株式会社 Heater and image heating apparatus equipped with the heater
JP6486121B2 (en) * 2014-03-19 2019-03-20 キヤノン株式会社 Image heating apparatus and heater used in image heating apparatus
JP6579798B2 (en) * 2014-05-26 2019-09-25 キヤノン株式会社 Heater and image heating apparatus provided with the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017173583A (en) 2017-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2023076691A (en) Image forming apparatus
JP5959944B2 (en) Image heating device
JP6376868B2 (en) Image heating apparatus and heater
JP6666029B2 (en) Heater and fixing device
US10802431B2 (en) Heating device, fixing device, and image forming apparatus
JP6335651B2 (en) Heater and image heating apparatus provided with the same
JP6732414B2 (en) Heater and image heating apparatus including the same
JP6739957B2 (en) Heater and fixing device
JP2017173581A (en) Heater, and image heating device equipped therewith
JP6584136B2 (en) Heater and image heating apparatus provided with the same
JP7118602B2 (en) Fixing device
JP2023085496A (en) Image formation device
JP6659127B2 (en) Heater and fixing device
JP2022012316A (en) Heater member, heating device, fixing device, and image forming apparatus
JP2019012173A (en) Heater and fixation device
JP2017174644A (en) Heater and image heating device including the same
JP2019105836A (en) Heater, fixing device, and image forming apparatus
JP2017191129A (en) Heater, and image heating device including the same
JP2018031869A (en) Pictorial image heating device, and heater
JP7277230B2 (en) image heating device
JP2017173582A (en) Heater and fixation device
JP2019023680A (en) Heater and fixing device
JP2018136392A (en) Heater and fixation device
JP2017181542A (en) Heater and fixing device
JP6818419B2 (en) A heater and an image heating device equipped with this

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20181019

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20181022

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190308

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191217

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20200206

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20200207

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200213

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200623

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200722

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6739957

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151