JPH06186877A - 定着装置 - Google Patents
定着装置Info
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- JPH06186877A JPH06186877A JP5180934A JP18093493A JPH06186877A JP H06186877 A JPH06186877 A JP H06186877A JP 5180934 A JP5180934 A JP 5180934A JP 18093493 A JP18093493 A JP 18093493A JP H06186877 A JPH06186877 A JP H06186877A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat generating
- layer
- fixing device
- roller
- power
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2053—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2039—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat with means for controlling the fixing temperature
- G03G15/2042—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat with means for controlling the fixing temperature specially for the axial heat partition
Abstract
(57)【要約】
【目的】 発熱ローラを軸方向ばかりでなく円周方向に
も非常に多数の発熱領域に区画できるとともに、その制
御を、種々の印字態様に応じて多様にしかも消費電力少
なく行え、また発熱ローラ外の温度を温度センサで検知
しなくとも、自動的に温度制御を行うことができるよう
にする。 【構成】 発熱ローラ２２の肉厚中の一部に、多数のヒ
ータチップ２９による発熱層２７と、そのヒータチップ
を個々に又は複数の領域に区分して給電できる給電層２
６とを形成する。ヒータチップ２９は、それ自体が抵抗
体として温度変化に従い抵抗値が変化するため、給電部
２６から微小ヒータチップ２９へ給電される電流を検出
する。
も非常に多数の発熱領域に区画できるとともに、その制
御を、種々の印字態様に応じて多様にしかも消費電力少
なく行え、また発熱ローラ外の温度を温度センサで検知
しなくとも、自動的に温度制御を行うことができるよう
にする。 【構成】 発熱ローラ２２の肉厚中の一部に、多数のヒ
ータチップ２９による発熱層２７と、そのヒータチップ
を個々に又は複数の領域に区分して給電できる給電層２
６とを形成する。ヒータチップ２９は、それ自体が抵抗
体として温度変化に従い抵抗値が変化するため、給電部
２６から微小ヒータチップ２９へ給電される電流を検出
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ・複写機・フ
ァクシミリなど、シート上に画像を記録する画像記録装
置に適用し得る。詳しくは、そのような画像記録装置に
おいて、熱を加えてシート上に記録した画像を定着する
定着装置に関する。
ァクシミリなど、シート上に画像を記録する画像記録装
置に適用し得る。詳しくは、そのような画像記録装置に
おいて、熱を加えてシート上に記録した画像を定着する
定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１７に従来の定着装置の一例を示し、
１は発熱ローラ、２は加圧ローラ、３は発熱ローラ１を
加熱するため該発熱ローラ１中に挿入されたハロゲンラ
ンプ、４は発熱ローラ１外に設置された温度ヒューズ、
５は発熱ローラ１の外表面中央部（印字領域の中央）の
温度を検出する温度検知センサ、６は外表面端部（印字
領域の端部）の温度を検出する温度検知センサである。
１は発熱ローラ、２は加圧ローラ、３は発熱ローラ１を
加熱するため該発熱ローラ１中に挿入されたハロゲンラ
ンプ、４は発熱ローラ１外に設置された温度ヒューズ、
５は発熱ローラ１の外表面中央部（印字領域の中央）の
温度を検出する温度検知センサ、６は外表面端部（印字
領域の端部）の温度を検出する温度検知センサである。
【０００３】この定着装置では、発熱ローラ１を、印字
領域の全幅について用紙サイズに関係なく１本のハロゲ
ンランプ３で加熱するため、用紙サイズに応じた適切な
温度条件で定着を行うことができないばかりでなく、幅
の狭い用紙７を印字する場合は電力を無駄に消費し、ま
た幅の狭い用紙を連続印刷すると、発熱ローラ１の端部
の温度が異常上昇するので、これを防止するため印字領
域の端部にも温度検知センサ６を備える必要があり、そ
の分コスト高になっていた。
領域の全幅について用紙サイズに関係なく１本のハロゲ
ンランプ３で加熱するため、用紙サイズに応じた適切な
温度条件で定着を行うことができないばかりでなく、幅
の狭い用紙７を印字する場合は電力を無駄に消費し、ま
た幅の狭い用紙を連続印刷すると、発熱ローラ１の端部
の温度が異常上昇するので、これを防止するため印字領
域の端部にも温度検知センサ６を備える必要があり、そ
の分コスト高になっていた。
【０００４】そこで、特開平３−２９１６８１号公報に
記載の定着装置では、発熱ローラ内をその軸方向に複数
の領域に分割し、各領域にヒータ線を配線し、各ヒータ
線ごとに給電できるようにすることにより、用紙サイズ
に対応して発熱領域を軸方向に段階的に切り換えること
ができるようにしている。
記載の定着装置では、発熱ローラ内をその軸方向に複数
の領域に分割し、各領域にヒータ線を配線し、各ヒータ
線ごとに給電できるようにすることにより、用紙サイズ
に対応して発熱領域を軸方向に段階的に切り換えること
ができるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これによる
と、ヒータ線を使用してその複数本を単に発熱ローラの
軸方向に直列に並べるか、または軸方向の分割領域ごと
にヒータ線を巻回しただけであるため、発熱領域を軸方
向に多段階に分割できないとともに、円周方向について
は分割することができない。従って、発熱領域の制御
は、用紙サイズに対応して軸方向に僅かな数段階の切り
換えができる程度で、軸方向に多段階にまた軸方向ばか
りでなく円周方向にも多段階にしかも種々の印字態様に
応じた多様な制御は行えない。
と、ヒータ線を使用してその複数本を単に発熱ローラの
軸方向に直列に並べるか、または軸方向の分割領域ごと
にヒータ線を巻回しただけであるため、発熱領域を軸方
向に多段階に分割できないとともに、円周方向について
は分割することができない。従って、発熱領域の制御
は、用紙サイズに対応して軸方向に僅かな数段階の切り
換えができる程度で、軸方向に多段階にまた軸方向ばか
りでなく円周方向にも多段階にしかも種々の印字態様に
応じた多様な制御は行えない。
【０００６】本発明の目的は、発熱ローラを軸方向ばか
りでなく円周方向にも非常に多数の発熱領域に区画でき
るとともに、その制御を、種々の印字態様に応じて多様
にしかも消費電力少なく行え、また発熱ローラ外の温度
を温度センサで検知しなくとも、自動的に温度制御を行
うことができる定着装置を提供することにある。
りでなく円周方向にも非常に多数の発熱領域に区画でき
るとともに、その制御を、種々の印字態様に応じて多様
にしかも消費電力少なく行え、また発熱ローラ外の温度
を温度センサで検知しなくとも、自動的に温度制御を行
うことができる定着装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による定着装置で
は、発熱ローラ２２の肉厚中に、その円周方向及び軸線
方向に分割された多数のヒータチップ２９による発熱層
２７と、そのヒータチップ２９を個々に又は複数の領域
に区分して給電できる給電層２６とを形成したものであ
る。給電層２６はプリント配線構造にすることができ
る。
は、発熱ローラ２２の肉厚中に、その円周方向及び軸線
方向に分割された多数のヒータチップ２９による発熱層
２７と、そのヒータチップ２９を個々に又は複数の領域
に区分して給電できる給電層２６とを形成したものであ
る。給電層２６はプリント配線構造にすることができ
る。
【０００８】発熱ローラ２２は、円筒形の母材２４の外
周に内側絶縁層２５を形成し、その上に前記給電層２
６、さらにその上に前記発熱層２７を形成し、これを外
側絶縁層２８で被覆した構造にすると良い。
周に内側絶縁層２５を形成し、その上に前記給電層２
６、さらにその上に前記発熱層２７を形成し、これを外
側絶縁層２８で被覆した構造にすると良い。
【０００９】この定着装置では、図５の実施例のように
円筒形の母材２４の内周面に温度ヒューズ３２を直接取
り付け、該温度ヒューズ３２の熱応答性を良くすること
ができる。
円筒形の母材２４の内周面に温度ヒューズ３２を直接取
り付け、該温度ヒューズ３２の熱応答性を良くすること
ができる。
【００１０】前記ヒータチップ２９による発熱層２７
を、図７及び図８に示す実施例のように、発熱ローラ２
２の円周方向に区分して互いに絶縁された複数の発熱列
２７ａを平行に形成し、各発熱列２７ａごとに給電層２
６から給電できる構造にできる。また、ヒータチップ２
９は、図１０に示す実施例のように絶縁部分３４で互い
に絶縁して円周方向に見て千鳥状配置にすることもでき
る。
を、図７及び図８に示す実施例のように、発熱ローラ２
２の円周方向に区分して互いに絶縁された複数の発熱列
２７ａを平行に形成し、各発熱列２７ａごとに給電層２
６から給電できる構造にできる。また、ヒータチップ２
９は、図１０に示す実施例のように絶縁部分３４で互い
に絶縁して円周方向に見て千鳥状配置にすることもでき
る。
【００１１】給電層２６は、図１１から図１３に示す実
施例のように絶縁層３５を介在させて上下に複数積層形
成することができる。
施例のように絶縁層３５を介在させて上下に複数積層形
成することができる。
【００１２】図１４に示す実施例のように、給電層２６
に外部から給電するに当たり、発熱ローラ２２の軸線方
向の端部の外周に、給電層２６のコネクタ部３６を円環
状に設け、該コネクタ部３６に給電ブラシ３７を複数個
摺接させると良い。互いに絶縁された複数の給電層２６
の円環状のコネクタ部３６を軸線方向に並列して設けた
場合には、該コネクタ部３６にそれぞれに摺接する給電
ブラシ３７を、隣接するものが同一軸線上に並ばないよ
うに円周方向に食い違わせて配置する。
に外部から給電するに当たり、発熱ローラ２２の軸線方
向の端部の外周に、給電層２６のコネクタ部３６を円環
状に設け、該コネクタ部３６に給電ブラシ３７を複数個
摺接させると良い。互いに絶縁された複数の給電層２６
の円環状のコネクタ部３６を軸線方向に並列して設けた
場合には、該コネクタ部３６にそれぞれに摺接する給電
ブラシ３７を、隣接するものが同一軸線上に並ばないよ
うに円周方向に食い違わせて配置する。
【００１３】図１５に示す実施例のように、発熱ローラ
２２の同一円周線上及び同一軸線上のいずれについても
ヒータチップ２９の不存在部分がないように、ヒータチ
ップ２９の一部分を互いに食い違わせるのが良い。
２２の同一円周線上及び同一軸線上のいずれについても
ヒータチップ２９の不存在部分がないように、ヒータチ
ップ２９の一部分を互いに食い違わせるのが良い。
【００１４】また、ヒータチップ２９へ給電される電流
を図１６の実施例のように検出することにより、別に温
度センサを用意しなくとも温度検出を行える。
を図１６の実施例のように検出することにより、別に温
度センサを用意しなくとも温度検出を行える。
【００１５】
【作用】本発明の定着装置によれば、多数のヒータチッ
プ２９による発熱層２７と、そのヒータチップ２９を個
々に又は複数の領域に区分して給電できる給電層２６と
が、発熱ローラ２２の一部を構成しているので、発熱ロ
ーラ２２を軸方向ばかりでなく円周方向にも非常に多数
の発熱領域に細分化できる。また、ヒータチップ２９
は、それ自体が抵抗体として温度変化に従い抵抗値が変
化するため、給電部２６からヒータチップ２９へ給電さ
れる電流を検出することにより、各発熱領域ごとに温度
制御できる。
プ２９による発熱層２７と、そのヒータチップ２９を個
々に又は複数の領域に区分して給電できる給電層２６と
が、発熱ローラ２２の一部を構成しているので、発熱ロ
ーラ２２を軸方向ばかりでなく円周方向にも非常に多数
の発熱領域に細分化できる。また、ヒータチップ２９
は、それ自体が抵抗体として温度変化に従い抵抗値が変
化するため、給電部２６からヒータチップ２９へ給電さ
れる電流を検出することにより、各発熱領域ごとに温度
制御できる。
【００１６】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に従い詳細に説
明する。図３は、本発明による定着装置を備えるプリン
タの概要構成図である。プリンタ本体１０に装填された
給紙カセット１１から矢印方向へ給紙された用紙Ｐは、
レジストローラ対１２によってタイミングをとられてド
ラム状の感光体１３へ搬送される。感光体１３は時計方
向に回転駆動され、その際、帯電チャージャ１４によっ
て表面を一様に帯電され、レーザ光学系１５からのレー
ザ光を照射されることにより、感光体１３の表面に静電
潜像が形成される。
明する。図３は、本発明による定着装置を備えるプリン
タの概要構成図である。プリンタ本体１０に装填された
給紙カセット１１から矢印方向へ給紙された用紙Ｐは、
レジストローラ対１２によってタイミングをとられてド
ラム状の感光体１３へ搬送される。感光体１３は時計方
向に回転駆動され、その際、帯電チャージャ１４によっ
て表面を一様に帯電され、レーザ光学系１５からのレー
ザ光を照射されることにより、感光体１３の表面に静電
潜像が形成される。
【００１７】この潜像は、現像器１６を通るとき可視像
化され、その可視像は感光体１３へ搬送されてきた用紙
Ｐ上に転写チャージャ１７により転写された後、本発明
による定着装置１８によって定着される。そして、定着
装置１８を出た用紙Ｐは、例えばプリンタ本体１０上の
排紙部１９へ排紙される。一方、可視像転写後の感光体
１３は、クリーニング装置２０によって残留トナーを除
去される。また、プリンタ本体１０内の空気は、排気フ
ァン２１によって外部へ排気される。定着装置１８は、
発熱ローラ２２と加圧ローラ２３とで用紙Ｐを挟んで転
写像を熱定着する。
化され、その可視像は感光体１３へ搬送されてきた用紙
Ｐ上に転写チャージャ１７により転写された後、本発明
による定着装置１８によって定着される。そして、定着
装置１８を出た用紙Ｐは、例えばプリンタ本体１０上の
排紙部１９へ排紙される。一方、可視像転写後の感光体
１３は、クリーニング装置２０によって残留トナーを除
去される。また、プリンタ本体１０内の空気は、排気フ
ァン２１によって外部へ排気される。定着装置１８は、
発熱ローラ２２と加圧ローラ２３とで用紙Ｐを挟んで転
写像を熱定着する。
【００１８】図１にこの定着装置１８の発熱ローラ２２
の断面構造、図２に該発熱ローラ２２の一部を切欠して
示す。発熱ローラ２２は、円筒形の金属製母材２４の外
周に、内側絶縁層２５と給電層２６と発熱層２７と外側
絶縁層２８とを順次同心円状に形成した多層構造になっ
ている。発熱層２７は、発熱素子による多数の微小な、
つまりドット状のヒータチップ２９を、母材２４の軸方
向及び円周方向のほぼ全域にわたり、しかも独立して発
熱させることができるように互いに絶縁して設けたもの
である。また、給電層２６はプリント基板で構成され、
発熱層２７のヒータチップ２９に個々に又は複数の領域
に区分して給電できるようになっている。
の断面構造、図２に該発熱ローラ２２の一部を切欠して
示す。発熱ローラ２２は、円筒形の金属製母材２４の外
周に、内側絶縁層２５と給電層２６と発熱層２７と外側
絶縁層２８とを順次同心円状に形成した多層構造になっ
ている。発熱層２７は、発熱素子による多数の微小な、
つまりドット状のヒータチップ２９を、母材２４の軸方
向及び円周方向のほぼ全域にわたり、しかも独立して発
熱させることができるように互いに絶縁して設けたもの
である。また、給電層２６はプリント基板で構成され、
発熱層２７のヒータチップ２９に個々に又は複数の領域
に区分して給電できるようになっている。
【００１９】この定着装置１８は、発熱ローラ２２が上
記のような構造になっているため、例えば次のような制
御ができる。 １ページ分の画像データ信号におい
て、例えば用紙Ｐの左右両端部しか印字しない場合に
は、図２に示すように発熱ローラ２２の左右両端部３０
ａ・３０ｂのヒータチップ群２９に給電層２６から給電
し、中央部３０ｃのヒータチップ群２９には給電しな
い。このようにすると、実際に印字する面積が印字可能
全領域の半分であれば、消費電力も半分となり、大幅な
消費電力の削減が図れる。
記のような構造になっているため、例えば次のような制
御ができる。 １ページ分の画像データ信号におい
て、例えば用紙Ｐの左右両端部しか印字しない場合に
は、図２に示すように発熱ローラ２２の左右両端部３０
ａ・３０ｂのヒータチップ群２９に給電層２６から給電
し、中央部３０ｃのヒータチップ群２９には給電しな
い。このようにすると、実際に印字する面積が印字可能
全領域の半分であれば、消費電力も半分となり、大幅な
消費電力の削減が図れる。
【００２０】また、連続給紙を行う場合、発熱ローラ２
２の温度分布は、最初は軸受３１等の影響により図４の
（Ａ）に示すように端部３０ａ・３０ｂの方が中央部３
０ｃよりも低くなる。しかし、印字枚数が多くなってく
ると、ヒータ点灯回数が増して端部３０ａ・３０ｂから
の熱の逃げ量よりも発熱量が多くなるので、温度分布は
同図（Ｂ）に示すようにフラットに近くなる。そこで、
最初は、端部３０ａ・３０ｂの単位面積当たりのヒータ
チップ２９の給電個数を多くし、印字枚数が増えるに従
い給電個数を減らしていけば、温度分布を常に図４の
（Ｂ）のようにすることができる。このようにすると、
全体の定着温度を上げずに済むので、消費電力の削減及
び定着品質の安定を図れる。
２の温度分布は、最初は軸受３１等の影響により図４の
（Ａ）に示すように端部３０ａ・３０ｂの方が中央部３
０ｃよりも低くなる。しかし、印字枚数が多くなってく
ると、ヒータ点灯回数が増して端部３０ａ・３０ｂから
の熱の逃げ量よりも発熱量が多くなるので、温度分布は
同図（Ｂ）に示すようにフラットに近くなる。そこで、
最初は、端部３０ａ・３０ｂの単位面積当たりのヒータ
チップ２９の給電個数を多くし、印字枚数が増えるに従
い給電個数を減らしていけば、温度分布を常に図４の
（Ｂ）のようにすることができる。このようにすると、
全体の定着温度を上げずに済むので、消費電力の削減及
び定着品質の安定を図れる。
【００２１】発熱層２７の内外には絶縁層２５・２８が
形成され、また発熱ローラ２２の母材２４は金属で作ら
れて集熱作用があるため、発熱ローラ２２の内面温度、
つまり母材２４の内面温度は発熱ローラ２２の外表面温
度と同等である。そこで、図５に示すように温度ヒュー
ズ３２を、板ばね３３で母材２４の内面に押し付けるよ
うに該母材２４に直接取り付ければ、温度ヒューズ３２
を発熱ローラ２２に対して熱応答性良く反応させること
ができる。
形成され、また発熱ローラ２２の母材２４は金属で作ら
れて集熱作用があるため、発熱ローラ２２の内面温度、
つまり母材２４の内面温度は発熱ローラ２２の外表面温
度と同等である。そこで、図５に示すように温度ヒュー
ズ３２を、板ばね３３で母材２４の内面に押し付けるよ
うに該母材２４に直接取り付ければ、温度ヒューズ３２
を発熱ローラ２２に対して熱応答性良く反応させること
ができる。
【００２２】また、ヒータチップ２９は、それ自体が抵
抗体として温度変化に従い抵抗値が変化するため、給電
部２６からヒータチップへ給電される電流値も図６に示
すように温度に従って変化する。そこで、図１６に示す
ように、各ヒータチップ２９（複数の領域に区分した場
合には、各領域）への給電回路中に電流検出回路３８を
設けて、ヒータチップ２９に流れる検出し、その検出し
た電流値からＣＰＵ３９でヒータチップ２９の温度を計
算し、その結果からリレー４０を制御してヒータチップ
２９をオン・オフすれば、発熱ローラ２２の温度を、別
に温度センサで外部から検出しなくとも、自動的にしか
も任意に区画して細かく温度制御できる。
抗体として温度変化に従い抵抗値が変化するため、給電
部２６からヒータチップへ給電される電流値も図６に示
すように温度に従って変化する。そこで、図１６に示す
ように、各ヒータチップ２９（複数の領域に区分した場
合には、各領域）への給電回路中に電流検出回路３８を
設けて、ヒータチップ２９に流れる検出し、その検出し
た電流値からＣＰＵ３９でヒータチップ２９の温度を計
算し、その結果からリレー４０を制御してヒータチップ
２９をオン・オフすれば、発熱ローラ２２の温度を、別
に温度センサで外部から検出しなくとも、自動的にしか
も任意に区画して細かく温度制御できる。
【００２３】ヒータチップ２９による発熱層２７を、図
７及び図８に示すように発熱ローラ２２の円周方向に区
分して、互いに絶縁された複数の発熱列２７ａを平行に
形成し、各発熱列２７ａごとに給電層２６から給電でき
る構成とすることもできる。このようにすると、印字待
機時には加圧ローラ２３との接触部分の発熱列２７ａだ
けに給電することにより、加圧ローラ２３を保温できる
ため、印字待機状態から印字可能状態への移行時間を短
縮できる。これはまた、印字待機状態にできる時間を増
しても良いことになるので、消費電力を増やすことなく
プリンタの使用融通性を拡大できる。
７及び図８に示すように発熱ローラ２２の円周方向に区
分して、互いに絶縁された複数の発熱列２７ａを平行に
形成し、各発熱列２７ａごとに給電層２６から給電でき
る構成とすることもできる。このようにすると、印字待
機時には加圧ローラ２３との接触部分の発熱列２７ａだ
けに給電することにより、加圧ローラ２３を保温できる
ため、印字待機状態から印字可能状態への移行時間を短
縮できる。これはまた、印字待機状態にできる時間を増
しても良いことになるので、消費電力を増やすことなく
プリンタの使用融通性を拡大できる。
【００２４】また、用紙Ｐの厚さが薄い場合には、用紙
Ｐに奪われる熱量は小さいため発熱ローラ２２の発熱に
は小さいワット数で済み、用紙Ｐの厚さが厚い場合に
は、奪われる熱量が大きくなるので大きなワット数が必
要になる。そこで、用紙Ｐが薄い場合には、図９に示す
ように軸方向に並ぶ一部のヒートチップ群２７ｂには給
電するが、他の一部のヒートチップ群２７ｃは給電せ
ず、また用紙Ｐの厚さが厚い場合には、ヒートチップ群
２７ｂとヒートチップ群２７ｃの全てを給電すれば、用
紙Ｐの厚さに関係なく一定の定着品質にできる。
Ｐに奪われる熱量は小さいため発熱ローラ２２の発熱に
は小さいワット数で済み、用紙Ｐの厚さが厚い場合に
は、奪われる熱量が大きくなるので大きなワット数が必
要になる。そこで、用紙Ｐが薄い場合には、図９に示す
ように軸方向に並ぶ一部のヒートチップ群２７ｂには給
電するが、他の一部のヒートチップ群２７ｃは給電せ
ず、また用紙Ｐの厚さが厚い場合には、ヒートチップ群
２７ｂとヒートチップ群２７ｃの全てを給電すれば、用
紙Ｐの厚さに関係なく一定の定着品質にできる。
【００２５】さらに、図１０に示すように、ヒータチッ
プ２９を、絶縁部分３４で互いに絶縁して円周方向に見
て千鳥状配置にすれば、ヒータチップ２９の分布が、発
熱ローラ２２の周面上において軸線方向及び円周方向の
いずれについても均一になるので、均一な温度制御を行
える。
プ２９を、絶縁部分３４で互いに絶縁して円周方向に見
て千鳥状配置にすれば、ヒータチップ２９の分布が、発
熱ローラ２２の周面上において軸線方向及び円周方向の
いずれについても均一になるので、均一な温度制御を行
える。
【００２６】また、図１１から図１３に示すように、複
数の給電層２６を、絶縁層３５を介在させて上下に積層
形成することができる。この場合、各給電層２６の左右
両端は、発熱ローラ２２の左右両端部の外周に、絶縁部
で互いに絶縁して並列に設けられた円環状のコネクタ部
３６と接続されている。各コネクタ部３６には給電ブラ
シ３７が一定の押し付け力で摺接し、外部から個別に給
電される。また、各給電層２６は、絶縁部分３４ａによ
って発熱ローラ２２の軸線と平行な線状又は帯状部分２
６ａに分割されている。そして、各ヒータチップ２９
は、この線状又は帯状部分２６ａのなかの１本に接続さ
れている。この場合、隣接するヒータチップ２９への給
電が干渉しないように、発熱ローラ２２の同一軸線上に
並ぶヒータチップ２９では、上下に絶縁分割されている
複数の給電層２６のなかで接続するものを順次変え、ま
た同一円周線上に並ぶヒータチップ２９では、円周方向
に絶縁分割されている複数の線状又は帯状部分２６ａの
なかで接続するものを順次変えてある。
数の給電層２６を、絶縁層３５を介在させて上下に積層
形成することができる。この場合、各給電層２６の左右
両端は、発熱ローラ２２の左右両端部の外周に、絶縁部
で互いに絶縁して並列に設けられた円環状のコネクタ部
３６と接続されている。各コネクタ部３６には給電ブラ
シ３７が一定の押し付け力で摺接し、外部から個別に給
電される。また、各給電層２６は、絶縁部分３４ａによ
って発熱ローラ２２の軸線と平行な線状又は帯状部分２
６ａに分割されている。そして、各ヒータチップ２９
は、この線状又は帯状部分２６ａのなかの１本に接続さ
れている。この場合、隣接するヒータチップ２９への給
電が干渉しないように、発熱ローラ２２の同一軸線上に
並ぶヒータチップ２９では、上下に絶縁分割されている
複数の給電層２６のなかで接続するものを順次変え、ま
た同一円周線上に並ぶヒータチップ２９では、円周方向
に絶縁分割されている複数の線状又は帯状部分２６ａの
なかで接続するものを順次変えてある。
【００２７】給電ブラシ３７は、図１２に示すように各
コネクタ部３６に１個ずつ摺接させるよりも、図１４に
示すように各コネクタ部３６につき２個以上摺接させる
のが良い。何故ならば、１個の場合だと、コネクタ部３
６の表面に、キズや凹凸があったりゴミが付着している
と、給電ブラシ３７が瞬間的な離脱と摺接を繰り返して
ショートし、コネクタ部３６の表面がさらに粗くなる。
しかし、２個以上にすると、それらが同時にコネクタ部
３６の表面から離れることはほとんどないので、ショー
トは起こらず、安定した給電を行える。
コネクタ部３６に１個ずつ摺接させるよりも、図１４に
示すように各コネクタ部３６につき２個以上摺接させる
のが良い。何故ならば、１個の場合だと、コネクタ部３
６の表面に、キズや凹凸があったりゴミが付着している
と、給電ブラシ３７が瞬間的な離脱と摺接を繰り返して
ショートし、コネクタ部３６の表面がさらに粗くなる。
しかし、２個以上にすると、それらが同時にコネクタ部
３６の表面から離れることはほとんどないので、ショー
トは起こらず、安定した給電を行える。
【００２８】また、並列するコネクタ部３６間の絶縁間
隔が小さくなると、隣接する給電ブラシ３７の縁面距離
が小さくなり、ショートする危険性が高くなる。そこ
で、図１４に示すように、給電ブラシ３７は、隣接する
ものが同一軸線上に並ばないように円周方向に食い違わ
せて配置して互いの縁面距離を大きくする。
隔が小さくなると、隣接する給電ブラシ３７の縁面距離
が小さくなり、ショートする危険性が高くなる。そこ
で、図１４に示すように、給電ブラシ３７は、隣接する
ものが同一軸線上に並ばないように円周方向に食い違わ
せて配置して互いの縁面距離を大きくする。
【００２９】ヒータチップ２９は、図１５のように網の
目状の絶縁部分３４で互いに絶縁された板状としても良
い。この場合、発熱ローラ２２の同一円周線上及び同一
軸線上のいずれについてもヒータチップ２９の不存在部
分がないように、ヒータチップ２９の形状を異ならせる
などしてその一部分が互いに食い違う配置とする。
目状の絶縁部分３４で互いに絶縁された板状としても良
い。この場合、発熱ローラ２２の同一円周線上及び同一
軸線上のいずれについてもヒータチップ２９の不存在部
分がないように、ヒータチップ２９の形状を異ならせる
などしてその一部分が互いに食い違う配置とする。
【発明の効果】本発明の定着装置によれば、次のような
効果がある。 発熱ローラの肉厚中に、多数のヒータチップによる
発熱層と、そのヒータチップを個々に又は複数の領域に
区分して給電できる給電層とを形成したので、発熱ロー
ラを軸方向ばかりでなく円周方向にも非常に多数の発熱
領域に区画できるとともに、その制御を、種々の印字態
様に応じて多様にしかも消費電力少なく行える。
効果がある。 発熱ローラの肉厚中に、多数のヒータチップによる
発熱層と、そのヒータチップを個々に又は複数の領域に
区分して給電できる給電層とを形成したので、発熱ロー
ラを軸方向ばかりでなく円周方向にも非常に多数の発熱
領域に区画できるとともに、その制御を、種々の印字態
様に応じて多様にしかも消費電力少なく行える。
【００３０】 発熱ローラの内面温度、つまりその円
筒形の母材の内面温度は発熱ローラの外表面温度と同等
になるので、該母材の内面に温度ヒューズを直接取り付
ければ、温度ヒューズを発熱ローラに対して熱応答性良
く反応させることができる。
筒形の母材の内面温度は発熱ローラの外表面温度と同等
になるので、該母材の内面に温度ヒューズを直接取り付
ければ、温度ヒューズを発熱ローラに対して熱応答性良
く反応させることができる。
【００３１】 ヒータチップによる発熱層を、発熱ロ
ーラの円周方向に区分して互いに絶縁された複数の発熱
列を平行に形成し、各発熱列ごとに給電層から給電でき
る構造にすれば、印字待機時には加圧ローラとの接触部
分の発熱列だけを給電することにより、加圧ローラを保
温できるため、印字待機状態から印字可能状態への移行
時間を短縮できる。
ーラの円周方向に区分して互いに絶縁された複数の発熱
列を平行に形成し、各発熱列ごとに給電層から給電でき
る構造にすれば、印字待機時には加圧ローラとの接触部
分の発熱列だけを給電することにより、加圧ローラを保
温できるため、印字待機状態から印字可能状態への移行
時間を短縮できる。
【００３２】 ヒータチップを、絶縁部分で互いに絶
縁して円周方向に見て千鳥状配置にすれば、ヒータチッ
プの分布が、発熱ローラの周面上において軸線方向及び
円周方向のいずれについても均一になるので、均一な温
度制御を行える。
縁して円周方向に見て千鳥状配置にすれば、ヒータチッ
プの分布が、発熱ローラの周面上において軸線方向及び
円周方向のいずれについても均一になるので、均一な温
度制御を行える。
【００３３】 給電層を、絶縁層を介在させて上下に
複数積層形成すると、ヒータチップへの給電を分散でき
るので、ヒータチップ相互の給電干渉を防止できる。
複数積層形成すると、ヒータチップへの給電を分散でき
るので、ヒータチップ相互の給電干渉を防止できる。
【００３４】 発熱ローラの軸線方向の端部の外周
に、前記給電層のコネクタ部を円環状に設け、該コネク
タ部に給電ブラシを複数個摺接させると、それら給電ブ
ラシが同時にコネクタ部の表面から離れることはほとん
どないので、ショートは起こらず、安定した給電を行え
る。
に、前記給電層のコネクタ部を円環状に設け、該コネク
タ部に給電ブラシを複数個摺接させると、それら給電ブ
ラシが同時にコネクタ部の表面から離れることはほとん
どないので、ショートは起こらず、安定した給電を行え
る。
【００３５】 給電ブラシは、隣接するものが同一軸
線上に並ばないように円周方向に食い違わせて配置する
と、互いの縁面距離が大きくなり、ショートを防止でき
る。
線上に並ばないように円周方向に食い違わせて配置する
と、互いの縁面距離が大きくなり、ショートを防止でき
る。
【００３６】 発熱ローラの同一円周線上及び同一軸
線上のいずれについてもヒータチップの不存在部分がな
いように、ヒータチップの一部分が互いに食い違う配置
とすれば、発熱ローラ表面が部分的に発熱量不足となっ
て部分的な定着不良が生ずるというようなことがない。
線上のいずれについてもヒータチップの不存在部分がな
いように、ヒータチップの一部分が互いに食い違う配置
とすれば、発熱ローラ表面が部分的に発熱量不足となっ
て部分的な定着不良が生ずるというようなことがない。
【００３７】 ヒータチップは、それ自体が抵抗体と
して温度変化に従い抵抗値が変化するので、給電部から
ヒータチップへ給電される電流値も温度に従って変化す
るため、その電流値の変化を検出することにより、発熱
ローラの温度を別に温度センサで外部から検出しなくと
も、自動的にしかも任意に区画して細かく温度制御でき
る。
して温度変化に従い抵抗値が変化するので、給電部から
ヒータチップへ給電される電流値も温度に従って変化す
るため、その電流値の変化を検出することにより、発熱
ローラの温度を別に温度センサで外部から検出しなくと
も、自動的にしかも任意に区画して細かく温度制御でき
る。
【図１】本発明による定着装置の発熱ローラの一例を軸
線と直角に切断した断面図である。
線と直角に切断した断面図である。
【図２】発熱ローラの一部を切欠して示した同定着装置
の斜視図である。
の斜視図である。
【図３】同定着装置を備えるプリンタの概要構成図であ
る。
る。
【図４】発熱ローラの温度分布が用紙の印字枚数の増加
に従い変化することを表すグラフである。
に従い変化することを表すグラフである。
【図５】発熱ローラの母材の内面に温度ヒューズを取り
付けた例の軸線と直角に切断した断面図である。
付けた例の軸線と直角に切断した断面図である。
【図６】温度変化によってヒータチップの電流値が変化
することを表すグラフである。
することを表すグラフである。
【図７】 発熱層が複数の発熱列に区分された発熱ロー
ラを使用した定着装置の斜視図である。
ラを使用した定着装置の斜視図である。
【図８】同発熱ローラの軸線と直角に切断した断面図で
ある。
ある。
【図９】用紙の厚さが薄い場合は、軸方向に配列するヒ
ータチップ群の一部を給電し、他の一部のヒータチップ
群には給電しない制御を行える定着装置の斜視図であ
る。
ータチップ群の一部を給電し、他の一部のヒータチップ
群には給電しない制御を行える定着装置の斜視図であ
る。
【図１０】ヒータチップを千鳥状配置にした例の部分斜
視図である。
視図である。
【図１１】給電層を上下に積層形成した例の断面図であ
る。
る。
【図１２】同上の斜視図である。
【図１３】同拡大斜視図である。
【図１４】給電層の各コネクタ部に給電ブラシを複数個
しかも食い違わせて配置した例の斜視図である。
しかも食い違わせて配置した例の斜視図である。
【図１５】ヒータチップを板状としてその一部を互いに
食い違う配置にした例の斜視図である。
食い違う配置にした例の斜視図である。
【図１６】ヒータチップに流れる電流を検出して制御す
る回路例を示す電気回路図である。
る回路例を示す電気回路図である。
【図１７】従来の定着装置の斜視図である。
１８ 定着装置 ２２ 発熱ローラ ２３ 加圧ローラ ２４ 母材 ２５ 内側絶縁層 ２６ 給電層 ２７ 発熱層 ２７ａ 発熱列 ２８ 外側絶縁層 ２９ ヒータチップ ３２ 温度ヒューズ ３４ 絶縁部分 ３５ 絶縁層 ３６ コネクタ部 ３７ 給電ブラシ ３８ 電流検出回路
Claims (11)
- 【請求項１】 発熱ローラの肉厚中に、その円周方向及
び軸線方向に分割された多数のヒータチップによる発熱
層と、そのヒータチップを個々に又は複数の領域に区分
して給電できる給電層とを形成したことを特徴とする、
定着装置。 - 【請求項２】 前記発熱ローラの円筒形の母材の外周
に、内側絶縁層と前記給電層と前記発熱層と外側絶縁層
とを順次同心円状に形成したことを特徴とする、請求項
１に記載の定着装置。 - 【請求項３】 前記給電層をプリント配線構造としたこ
とを特徴とする、請求項１又は２に記載の定着装置。 - 【請求項４】 前記母材の内周面に温度ヒューズを直接
取り付けたことを特徴とする、請求項２に記載の定着装
置。 - 【請求項５】 前記ヒータチップによる発熱層を、前記
発熱ローラの円周方向に区分して、互いに絶縁された複
数の発熱列を平行に形成し、各発熱列ごとに前記給電層
から給電できる構造としたことを特徴とする、請求項１
又は２に記載の定着装置。 - 【請求項６】 前記多数のヒータチップを、絶縁部分で
互いに絶縁して前記発熱ローラの円周方向に見て千鳥状
に配置したことを特徴とする、請求項１に記載の定着装
置。 - 【請求項７】 前記給電層を、絶縁層を介在させて上下
に複数積層形成したことを特徴とする、請求項１に記載
の定着装置。 - 【請求項８】 前記発熱ローラの軸線方向の端部の外周
に、前記給電層のコネクタ部を円環状に設け、該コネク
タ部に給電ブラシを複数個摺接させたことを特徴とす
る、請求項１に記載の定着装置。 - 【請求項９】 前記発熱ローラの軸線方向の端部の外周
に、互いに絶縁された複数の給電層の円環状のコネクタ
部を軸線方向に並列して設け、該コネクタ部にそれぞれ
に摺接する給電ブラシを、隣接するものが同一軸線上に
並ばないように円周方向に食い違わせて配置したことを
特徴とする、請求項１に記載の定着装置。 - 【請求項１０】 前記発熱ローラの同一円周線上及び同
一軸線上のいずれについてもヒータチップの不存在部分
がないように、ヒータチップの一部分を互いに食い違わ
せたことを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。 - 【請求項１１】 前記ヒータチップへ給電される電流を
検出する電流検出手段を備えたことを特徴とする、請求
項１又は２に記載の定着装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5180934A JPH06186877A (ja) | 1992-10-21 | 1993-06-25 | 定着装置 |
| US08/139,747 US5402211A (en) | 1992-10-21 | 1993-10-21 | Heated fixing roller with selectively heatable portions |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-307624 | 1992-10-21 | ||
| JP30762492 | 1992-10-21 | ||
| JP5180934A JPH06186877A (ja) | 1992-10-21 | 1993-06-25 | 定着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06186877A true JPH06186877A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=26500286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5180934A Pending JPH06186877A (ja) | 1992-10-21 | 1993-06-25 | 定着装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5402211A (ja) |
| JP (1) | JPH06186877A (ja) |
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| JP2009251406A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Murata Mach Ltd | ヒートローラ、該ヒートローラを備えた定着装置、及び該定着装置を備えた画像形成装置 |
| JP2011248054A (ja) * | 2010-05-26 | 2011-12-08 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置 |
| JP2015025876A (ja) * | 2013-07-24 | 2015-02-05 | 株式会社リコー | 定着装置、その定着装置を備える画像形成装置、定着方法 |
| US10303095B2 (en) | 2015-09-14 | 2019-05-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus that acquires a temperature of a heater in a region in which a heat generation member is formed based on a detected resistance of the heat generation member |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5402211A (en) | 1995-03-28 |
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