JP6978856B2 - Heater and fixing device - Google Patents
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Description
本実施形態は、ヒータおよび定着装置に関する。 The present embodiment relates to a heater and a fixing device.
近年、抵抗発熱体を用いた定着装置において、発熱領域が複数に分けられた発熱部を主走査方向に配置し、用紙サイズに対応する発熱領域を選択的に発熱させる事が検討されている。しかし、抵抗発熱体の発熱領域を分けた場合には、隣接する領域の間の連結部分で温度が低下してしまうという問題があった。 In recent years, in a fixing device using a resistance heating element, it has been studied to arrange a heat generating portion in which a heat generating region is divided into a plurality of parts in the main scanning direction and selectively generate heat in the heat generating region corresponding to the paper size. However, when the heat generating region of the resistance heating element is divided, there is a problem that the temperature drops at the connecting portion between the adjacent regions.
電子写真用の定着装置では、用紙搬送方向と直角方向に発熱むらが生じると、定着品質に影響する。特に、カラー印刷の場合は、発色、光沢に差異が発生する可能性がある。 In the fixing device for electrophotographic, if heat generation unevenness occurs in the direction perpendicular to the paper transport direction, the fixing quality is affected. In particular, in the case of color printing, there is a possibility that differences in color development and gloss may occur.
そこで、本発明は、抵抗発熱体の発熱領域を分けた場合において、隣接する領域の間の連結部分における温度低下を防止できるヒータおよび定着装置を提供することを解決しようとする課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a heater and a fixing device capable of preventing a temperature drop in a connecting portion between adjacent regions when the heating region of the resistance heating element is divided.
一実施形態に係るヒータは、通電により発熱する発熱部と、前記発熱部と電気的に接続するように前記発熱部の対向する側縁に各々設けられ、少なくとも一方は一部を切り欠いて分離形成された複数の電極と、を備え、前記発熱部は、前記複数の電極の前記側縁の分離された位置に溝部を有し、主走査方向に連続して設けられた形状を有することを特徴とする。 The heater according to the embodiment is provided on the heat generating portion generated by energization and on the opposite side edges of the heat generating portion so as to be electrically connected to the heat generating portion, and at least one of them is separated by cutting out a part thereof. comprising a plurality of electrodes formed, wherein the heating unit includes a groove to separate the position of the side edges of the plurality of electrodes, that have a shape provided continuously in the main scanning direction It is characterized by that.
<画像形成装置の構成例>
本発明は、例えば図7に示すように、矩形状の発熱部361の側縁に各々設けられた複数の個別電極361d1,361d2等と共通電極361cの間の通電により生ずる発熱領域の間に存在する領域における温度低下を抑制するヒータ等である。
<Configuration example of image forming apparatus>
The present invention exists, for example, as shown in FIG. 7, between a plurality of individual electrodes 361d1, 361d2 and the like provided on the side edges of the rectangular
図1は、第1の実施形態に係る定着装置を用いた画像形成装置の構成例を示す図である。図1において、画像形成装置は、例えば複合機であるMFP(Multi-Function Peripherals)や、プリンタ、複写機等である。以下の説明ではMFP10を例に説明する。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an image forming apparatus using the fixing apparatus according to the first embodiment. In FIG. 1, the image forming apparatus is, for example, an MFP (Multi-Function Peripherals) which is a multifunction device, a printer, a copying machine, or the like. In the following description, the
MFP10の本体11の上部には透明ガラスの原稿台12があり、原稿台12上には自動原稿搬送部(ADF)13が開閉自在に設けられている。また、本体11の上部には操作パネル14が設けられている。操作パネル14は、各種のキーとタッチパネル式の表示部を有している。
A
本体11内のADF13の下部には、読取装置であるスキャナ部15が設けられている。スキャナ部15は、ADF13によって送られる原稿または原稿台上に置かれた原稿を読み取って画像データを生成するもので、密着型のイメージセンサ16を備えている。イメージセンサ16は、原稿に対して主走査を行う方向即ち主走査方向、図1では奥行方向に配置されており、矢印S方向に移動させて副走査が行われる。
A
イメージセンサ16は、原稿台12に載置された原稿の画像を読み取る場合は原稿台12に沿って移動しながら、原稿画像を1ライン分ずつ読み取る。これを原稿サイズ全体にわたって実行し1ページ分の原稿の読み取りを行う。また、ADF13によって送られる原稿の画像を読み取る場合、イメージセンサ16は、固定位置(図示の位置)にある。
When reading the image of the original placed on the
更に、本体11内の中央部にはプリンタ部17を有し、本体11の下部には、各種サイズの用紙Pを収容する複数の給紙カセット18を備えている。プリンタ部17は、感光体ドラムと、露光装置としてLEDを含む走査ヘッド19を有し、走査ヘッド19からの光線によって感光体ドラムを走査して画像を生成する。
Further, a
プリンタ部17は、スキャナ部15で読み取った画像データや、パーソナルコンピュータなどで作成された画像データを処理して用紙に画像を形成する。プリンタ部17は、例えばタンデム方式によるカラーレーザプリンタであり、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像形成部20Y,20M,20C,20Kを含む。画像形成部20Y,20M,20C,20Kは、中間転写ベルト21の下側に、上流から下流側に沿って並列に配置されている。また、走査ヘッド19も画像形成部20Y,20M,20C,20Kに対応した複数の走査ヘッド19Y,19M,19C,19Kを有している。
The
図2は、画像形成部20Y,20M,20C,20Kのうち、画像形成部20Kを拡大した図である。尚、以下の説明において各画像形成部20Y,20M,20C,20Kは同じ構成であるため、画像形成部20Kを例に説明する。
FIG. 2 is an enlarged view of the
画像形成部20Kは、像担持体である感光体ドラム22Kを有する。感光体ドラム22Kの周囲には、回転方向tに沿って帯電器23K、現像器24K、一次転写ローラ(転写器)25K、クリーナ26K、ブレード27K等を配置している。感光体ドラム22Kの露光位置には、走査ヘッド19Kから光を照射し、感光体ドラム22K上に静電潜像を形成する。
The
画像形成部20Kの帯電器23Kは、感光体ドラム22Kの表面を一様に帯電する。現像器24Kは、現像バイアスが印加される現像ローラ24aによりブラックのトナーおよびキャリアを含む二成分現像剤を感光体ドラム22Kに供給し、静電潜像の現像を行う。クリーナ26Kは、ブレード27Kを用いて感光体ドラム22K表面の残留トナーを除去する。
The
また、図1に示すように、画像形成部20Y,20M,20C,20Kの上部には、現像器24Y,24M,24C,24Kにトナーを供給するトナーカートリッジ28を設けている。トナーカートリッジ28は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナーカートリッジ28Y,28M,28C,28Kを含む。
Further, as shown in FIG. 1, a
中間転写ベルト21は、循環的に移動する。中間転写ベルト21は、駆動ローラ31および従動ローラ32に張架される。また、中間転写ベルト21は、感光体ドラム22Y,22M,22C,22Kに対向して接触している。中間転写ベルト21の感光体ドラム22Kに対向する位置には、一次転写ローラ25Kにより一次転写電圧が印加され、感光体ドラム22K上のトナー像を中間転写ベルト21に一次転写する。
The
中間転写ベルト21を張架する駆動ローラ31には、二次転写ローラ33を対向して配置している。駆動ローラ31と二次転写ローラ33の間を用紙Pが通過する際に、二次転写ローラ33により二次転写電圧が用紙Pに印加される。そして、中間転写ベルト21上のトナー像を用紙Pに二次転写する。中間転写ベルト21の従動ローラ32付近には、ベルトクリーナ34を設けている。
The
また、図1で示すように、給紙カセット18から二次転写ローラ33に至る間には、給紙カセット18内から取り出した用紙Pを搬送する給紙ローラ35が設けられている。更に、二次転写ローラ33の下流には定着装置36が設けられている。また、定着装置36の下流には搬送ローラ37が設けられている。搬送ローラ37は用紙Pを排紙部38に排出する。更に、定着装置36の下流には、反転搬送路39が設けられている。反転搬送路39は、用紙Pを反転させて二次転写ローラ33の方向に導くもので、両面印刷を行う際に使用される。図1、図2は本発明の実施形態の一例を示すものであり、定着装置36以外の画像形成装置部分の構造を限定するものではなく、公知の電子写真方式画像形成装置の構造を用いることができる。
Further, as shown in FIG. 1, between the
<MFP10の制御系の構成例>
図3は、一実施形態におけるMFP10の制御系50の構成例を示すブロック図である。制御系50は、例えば、MFP10全体を制御するCPU100、リードオンリーメモリ(ROM)120、ランダムアクセスメモリ(RAM)121、インターフェース(I/F)122、入出力制御回路123、給紙・搬送制御回路130、画像形成制御回路140、定着制御回路150を備えている。
<Configuration example of control system of MFP10>
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the
CPU100は、ROM120あるいはRAM121に記憶されるプログラムを実行することにより画像形成のための処理機能を実現する。ROM120は、画像形成処理の基本的な動作を司る制御プログラムおよび制御データなどを記憶する。RAM121は、ワーキングメモリである。ROM120(あるいはRAM121)は、例えば、画像形成部20や定着装置36等の制御プログラムと制御プログラムが使用する各種の制御データを記憶する。本実施形態における制御データの具体例としては、用紙中の印字領域の大きさ、即ち原稿が主走査される主走査方向の幅(後述する図5における第1、第2、第3の媒体サイズ)と給電対象となる発熱部との対応関係などが挙げられる。
The
定着装置36の定着温度制御プログラムは、トナー像が形成された用紙における画像形成領域の大きさを判定する判定ロジックと、用紙が定着装置36の内部に搬送される前に画像形成領域が通過する位置に対応する発熱部のスイッチング素子を選択して給電し、加熱手段における加熱を制御する加熱制御ロジックとを含んでいる。
The fixing temperature control program of the fixing
I/F122は、ユーザ端末やファクシミリ等の各種装置との通信を行う。入出力制御回路123は、オペレーションパネル123a、表示器123bを制御する。給紙・搬送制御回路130は、給紙ローラ35あるいは搬送路の搬送ローラ37等を駆動するモータ群130a等を制御する。給紙・搬送制御回路130は、CPU100からの制御信号に基づいて給紙カセット18近傍あるいは搬送路上の各種センサ130bの検知結果を考慮してモータ群130a等を制御する。
The I /
画像形成制御回路140は、CPU100からの制御信号に基づいて感光体ドラム22、帯電器23、走査ヘッド19、現像器24、転写器25をそれぞれ制御する。定着制御回路150は、CPU100からの制御信号に基づいて定着装置36の駆動モータ360、発熱部361、サーミスタ等の温度検知部材をそれぞれ制御する。尚、本実施形態では定着装置36の制御プログラムおよび制御データをMFP10の記憶装置内に記憶してCPU100で実行する構成としているが、定着装置36専用に演算処理装置と記憶装置を別途設ける構成にしてもよい。
The image
<定着装置36の構成例>
図4は、定着装置36の構成例を示す図である。ここでは、定着装置36が、板状の発熱部361と、弾性層が形成され、複数のローラに懸架された無端ベルト363と、無端ベルト363を駆動するベルト搬送ローラ364と、無端ベルト363に張力を与えるテンションローラ365と、弾性層が表面に形成されたプレスローラ366を備えている。
<Structure example of fixing
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the fixing
発熱部361は、発熱部側が無端ベルト363の内側に接触し、プレスローラ366方向に押圧されることで、プレスローラ366との間に所定幅の定着ニップを形成する。発熱部361がニップ領域を形成しつつ加熱する構成のため、給電時における応答性はハロゲンランプによる加熱方式の場合よりも高い。
In the
無端ベルト363は、例えば厚さ50μmのSUS基材あるいは70μmの耐熱樹脂であるポリイミド上の外側に厚さ200μmのシリコンゴム層が形成され、最外周はPFA等の表面保護層で被覆されている。プレスローラ366は、例えばφ10mmの鉄棒表面に厚さ5mmのシリコンスポンジ層が形成され、最外周はPFA等の表面保護層で被覆されている。
In the
<発熱部の構成>
また、発熱部361には、例えば、セラミック基板などの絶縁体上に発熱抵抗層、あるいはグレーズ層および発熱抵抗層が積層されている。グレーズ層はなくてもよい。発熱抵抗層は、例えばTaSiO2などの既知の素材で形成される。発熱抵抗層は、また原稿が主走査される主走査方向において所定の長さとされ、所定の個数に分けて設けられている。
<Structure of heat generating part>
Further, in the
発熱抵抗層の形成方法は既知の方法、例えばサーマルヘッドの作成方法と同様である。例えば発熱抵抗層の上にアルミニウムでマスキング層(電極層)を形成させる。このマスキング層は用紙搬送方向に発熱部(抵抗発熱体)が露出するようなパターンである。このパターンにより熱領域間が分離される。 The method of forming the heat generation resistance layer is the same as that of a known method, for example, a method of forming a thermal head. For example, a masking layer (electrode layer) is formed of aluminum on the heat generation resistance layer. This masking layer has a pattern in which a heat generating portion (resistance heating element) is exposed in the paper transport direction. This pattern separates the thermal regions.
発熱部への給電は、両端のアルミニウム層(電極)から導電体(配線)で繋ぎ、それぞれをスイッチングドライバのスイッチング素子等に繋ぐ。 The power supply to the heat generating part is connected from the aluminum layers (electrodes) at both ends by a conductor (wiring), and each is connected to the switching element of the switching driver or the like.
更に、抵抗発熱体、アルミ層、配線等の全てを覆うように、最上部に保護層を形成する。保護層は、例えばSiO2やSi3N4などによって形成される。このような発熱部群に対してACやDCを供給する場合は、トライアックや、FETで発熱させる部分をゼロクロスで給電し、フリッカにも配慮するものとする。 Further, a protective layer is formed at the uppermost portion so as to cover all of the resistance heating element, the aluminum layer, the wiring and the like. The protective layer is formed of, for example, SiO 2 or Si 3 N 4 or the like. When supplying AC or DC to such a group of heat generating parts, power is supplied to the portion to be generated by the triac or FET with zero cross, and flicker is also taken into consideration.
<発熱部と電極の関係、溝部の形状が矩形状(凹状)の場合>
図5は、一実施形態における発熱部と共通電極及び個別電極の関係を示す上面図である。絶縁体基板361a上に、発熱部361bと共通電極361c,個別電極361dが設けられている。
<Relationship between heat generating part and electrode, when the shape of the groove part is rectangular (concave)>
FIG. 5 is a top view showing the relationship between the heat generating portion, the common electrode, and the individual electrode in one embodiment. A
ここでは、発熱部361の発熱領域(発熱領域361b)を、ハガキサイズ(100×148mm)、CDジャケットサイズ(121×121mm)、B5Rサイズ(182×257mm)、A4Rサイズ(210×297mm)の幅に対応させるために、一端の電極側の電極は、原稿を主走査する主走査方向(矢印MA)において、後述する切欠き部により、例えば5つに分けられ、個別電極361dを構成している。
Here, the heat generation region (
発熱部の副走査方向(矢印SU方向)における一端(側縁)には4つの溝部361mが凹部として矩形状に形成されている。個別電極361dは、媒体の搬送方向における発熱領域361bの一端部のうち、複数の溝部361mを除いた位置に形成されている。即ち電極の切り欠いた部分(切欠き部361d0)が、発熱部の溝部に対応する。
At one end (side edge) of the heat generating portion in the sub-scanning direction (arrow SU direction), four
図6は、一実施形態における発熱領域361bへの給電構造を示す回路図である。ここでは、発熱領域361bの発熱領域が、対応する5つのスイッチ361eによって個別に通電が制御される並列の給電構造が示されている。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a power feeding structure to the
具体的には、スイッチ361eは、個別には361e1,361e2,361e3,361e4,361e5から成る。個別電極361dは、361d1,361d2,361d3,361d4,361d5から成る。スイッチ361eにより示す駆動ICの具体例としては、スイッチング素子、FET、トライアックス、スイッチングICなどが挙げられる。
Specifically, the
図7は、図6に示した破線領域Aの拡大図である。ここでは、溝部361mが、原稿の主走査方向(矢印MA)の長さ(幅)がx、副走査方向(矢印SU方向)の長さ(深さ)がyで形成されている。
FIG. 7 is an enlarged view of the broken line region A shown in FIG. Here, the
x、yの縦横比率は、任意に変更可能であり、発熱領域の連結部分の面内温度分布を計測して決定される。例えば、x:y=1:1、あるいはx:y=2:3とする。 The aspect ratio of x and y can be arbitrarily changed and is determined by measuring the in-plane temperature distribution of the connecting portion of the heat generation region. For example, x: y = 1: 1 or x: y = 2: 3.
後述するように、溝部361mのサイズx、yの値は、すべて同じでなくてよく、例えば溝部361mの位置に応じてyの値(深さ)を変更してもよい(図13の実施形態を参照)。
As will be described later, the values of the sizes x and y of the
図6において、共通電極361cに電源362の一端が接続され、この電源の他端には、並列にスイッチ361e1〜361e5が接続される。これらのスイッチ361e1〜361e5には各々、個別電極361d1〜361d5が接続される。例えばスイッチ361e2をオンにして、個別電極361d2と共通電極361間に電源362により発熱領域361bに電流を流すと、発熱領域361b2が生ずる。
In FIG. 6, one end of the
同様にして、個別電極361d1と共通電極361c間に電源362により発熱部361に電流を流すと、発熱領域361b1が生ずる。
Similarly, when a current is passed through the
発熱領域361b2と発熱領域361b1の間には、発熱領域よりも温度の低い部分が生ずる。個別電極361d2と個別電極361d1の間に電極の切欠き部と溝部361mが存在するからである。しかし、この発熱領域間の温度の低い部分は、発熱部が連続しているため、発熱部が切れている場合ほど、温度が低下しない。
Between the heat generation region 361b2 and the heat generation region 361b1, a portion having a lower temperature than the heat generation region is generated. This is because there is a notch portion and a
このように発熱領域間においてこの温度低下が抑制される。そのメカニズムを次に推察する。 In this way, this temperature decrease is suppressed between the heat generation regions. The mechanism is inferred next.
<発熱領域間の温度低下が抑制されるメカニズム>
本実施形態によれば、発熱部361bの発熱領域が複数に分けられているが、隣接する発熱領域の間は発熱部が連続している。このため、隣接する発熱領域のうち、媒体サイズに対応して一方の発熱領域に対して給電が行われない場合でも、発熱領域の間の領域(連結領域)もある程度発熱する。
<Mechanism of suppressing temperature drop between heat generation regions>
According to the present embodiment, the heat generating region of the
このメカニズムは、2通り考えられる。1つは、図8に示すように隣接する発熱領域からの熱の伝導である。他の1つは、図9に示すように隣の個別電極と共通電極間の通電による発熱である。いま、図7において、具体的に発熱領域361b2と発熱領域b1の間の連結領域における温度低下の抑制を考える。 There are two possible mechanisms for this. One is the conduction of heat from adjacent heat generating regions as shown in FIG. The other one is heat generation due to energization between the adjacent individual electrodes and the common electrode as shown in FIG. Now, in FIG. 7, specifically, it is considered to suppress the temperature decrease in the connecting region between the heat generation region 361b2 and the heat generation region b1.
前者の発熱領域からの熱の伝導は、図8に示すように考えられる。個別電極361d2と共通電極361cの間の発熱部361bに通電されると、発熱領域361b2が発熱して温度が上昇する。この発熱領域361b2の発熱により発生した熱自体が、矢印H1に示すように、連結領域にも伝わると考えられる。熱伝導体である発熱部361bが連続しているからである。同様に、発熱領域361b1が発熱している場合には、矢印H2に示すようにその熱がこの連結領域にも伝えられると考えられる。
The heat conduction from the former heat generation region is considered as shown in FIG. When the
一方、隣の個別電極と共通電極間の通電による発熱は、次のように考えられる。例えば、図8において、個別電極361d2と共に個別電極361d1にも通電されているとする。 On the other hand, heat generation due to energization between the adjacent individual electrode and the common electrode is considered as follows. For example, in FIG. 8, it is assumed that the individual electrode 361d1 is also energized together with the individual electrode 361d2.
即ち、発熱部361bを介して、共通電極361cと個別電極361d2との間に通電されており、共通電極361cと個別電極361d1との間にも通電されているとする。
That is, it is assumed that the
この場合、上述のように、共通電極361cと個別電極361d2の間の通電により、発熱領域361b2が形成される。一方、共通電極361cと個別電極361d1の間の通電により、発熱領域361b1が形成される。この場合、発熱部361bには、矢印C22方向だけでなく、矢印C21方向にも電流が流れる可能性がある。
In this case, as described above, the heat generation region 361b2 is formed by energization between the
一方、共通電極361cと個別電極361d1の間の通電により、発熱領域361b1が形成される。この場合、発熱部361bには、矢印C11方向だけでなく、矢印C12方向にも電流が流れる可能性がある。
On the other hand, the heat generation region 361b1 is formed by energization between the
上記2通りのメカニズムの両方が機能している可能性もある。あるいは他のメカニズムにより、発熱領域間の領域における温度低下が抑制されている可能性もある。いずれにしてもこの発熱領域間の温度低下は抑制される。これは、溝部の形状に拘らず、また溝部がなく電極の切欠き部のみがある場合も同様な効果が得られる。 It is possible that both of the above two mechanisms are working. Alternatively, other mechanisms may suppress the temperature drop in the regions between the exothermic regions. In any case, the temperature drop between the heat generation regions is suppressed. The same effect can be obtained regardless of the shape of the groove portion, and when there is no groove portion and only the notch portion of the electrode is present.
このように、媒体サイズが切り替わるとき発熱領域が物理的に離間している構造に比べて、連結部分における温度低下を抑制することができる。 As described above, as compared with the structure in which the heat generating regions are physically separated when the medium size is switched, it is possible to suppress the temperature drop in the connected portion.
<溝部のその他の形状>
なお、本実施形態において、溝部361mの形状が矩形状(凹形状)の場合について説明した。しかし溝部は、他の形状、例えば、U字状やV字状に形成されてもよい。また、溝部361mは、発熱部361における鉛直方向(図5において、紙面を貫く方向)に亘って、貫通する構造を有しているが、凹部としての実施態様は、これに限られない。例えば、発熱部361の厚さ方向(鉛直方向)の途中まで穿いた構造とし、その余は、穿かない構造としても良い。
<Other shapes of the groove>
In this embodiment, the case where the
発熱部の溝部の形状がU字状の実施形態の拡大上面図を、図10に示す。この実施形態では、通電により発熱する矩形の発熱部361bの対向する側縁の一方には、共通電極361cが設けられている。側縁の他方には、個別電極361d1,361d2の切欠き部と、その対応する位置に、U字状の溝部361uが設けられている。
FIG. 10 shows an enlarged top view of the embodiment in which the shape of the groove portion of the heat generating portion is U-shaped. In this embodiment, a
この溝部がU字状の実施形態によれば、上記溝部が矩形状の実施形態に比べて、発熱部に角がなく局部的に電流が集中することは少ない。したがって、溝部付近においても比較的一様に電流が流れて安定的な発熱を行うことが可能である利点がある。 According to the embodiment in which the groove portion has a U-shape, the heat generating portion has no corner and the current is less likely to be locally concentrated as compared with the embodiment in which the groove portion has a rectangular shape. Therefore, there is an advantage that a current can flow relatively uniformly even in the vicinity of the groove portion and stable heat generation can be performed.
発熱部の溝部の形状がV字状の実施形態の拡大図を、図11に示す。この実施形態では、通電により発熱する矩形の発熱部361bの対向する側縁の一方には、共通電極361cが設けられている。側縁の他方には、個別電極361d1,361d2の切欠き部と、その対応する位置に、V字状の溝部361vが設けられている。
FIG. 11 shows an enlarged view of an embodiment in which the shape of the groove portion of the heat generating portion is V-shaped. In this embodiment, a
この溝部がV字状の実施形態によれば、上記溝部が矩形状の実施形態に比べて、溝部が漸次拡大している。したがって、溝部の発熱部への影響は少ないので、溝部のある部分においても比較的一様に電流が流れて安定的な発熱を行うことが可能である利点がある。 According to the embodiment in which the groove is V-shaped, the groove is gradually enlarged as compared with the embodiment in which the groove is rectangular. Therefore, since the influence on the heat generating portion of the groove portion is small, there is an advantage that the current flows relatively uniformly even in the portion having the groove portion and stable heat generation can be performed.
<発熱部に溝部がない場合>
上述の説明では、電極の切欠き部に対応して、溝部を有する場合について述べた。しかし、電極の切欠き部があれば、溝部を有しない構造でもよい。このような実施形態の拡大上面図を図12に示す。
<When there is no groove in the heat generating part>
In the above description, the case where the groove portion is provided corresponding to the notch portion of the electrode has been described. However, if there is a notch portion of the electrode, a structure having no groove portion may be used. An enlarged top view of such an embodiment is shown in FIG.
この実施形態では、通電により発熱する矩形の発熱部361bの対向する側縁の一方には、共通電極361cが設けられている。側縁の他方には、個別電極361d1,361d2、361d3などを有する。これらの個別電極の間には切欠き部361d0を有するが、切欠き部361d0に対応する位置に、溝部を有していない。
In this embodiment, a
この構造の実施形態では、電極の切欠き部があるが、発熱部には溝部がないからくびれがなく、発熱領域の間における温度低下を最も小さく抑制できる効果がある。 In the embodiment of this structure, there is a notch portion of the electrode, but since there is no groove portion in the heat generating portion, there is no constriction, and there is an effect that the temperature drop between the heat generating regions can be suppressed to the minimum.
<溝部の深さが変わる場合>
上述実施形態では、溝部の形状即ち、溝部の幅(x)と深さ(y)が同じ場合の実施形態について説明した。
<When the depth of the groove changes>
In the above-described embodiment, the embodiment in which the shape of the groove portion, that is, the width (x) and the depth (y) of the groove portion are the same has been described.
しかし、溝部が同じ形状でなく、溝部が設けられている位置によってその幅や深さを変えた構造とすることも可能である。溝部の深さyを変えた実施形態を図13に示す。 However, it is also possible to have a structure in which the groove portion does not have the same shape and the width and depth thereof are changed depending on the position where the groove portion is provided. FIG. 13 shows an embodiment in which the depth y of the groove portion is changed.
この実施形態では、通電により発熱する矩形の発熱部361bの対向する側縁の一方には、共通電極361cが設けられている。側縁の他方には、個別電極361d1,361d2、361d3などを有する。これらの個別電極の間には切欠き部361d0と対応する溝部を有する。これらの溝部を361m1,361m2,362m3,361m4とする。
In this embodiment, a
溝部の深さが同一でない点を除けば、図6に示した実施形態と同様である。図13は、一実施形態における発熱部361bへの給電構造を示す回路図である。ここでは、発熱部361bの発熱領域が、対応する5つのスイッチ361eによって個別に通電が制御される並列の給電構造が示されている。
It is the same as the embodiment shown in FIG. 6, except that the depths of the grooves are not the same. FIG. 13 is a circuit diagram showing a power feeding structure to the
具体的には、スイッチ361eは、スイッチ361e1,361e2,361e3,361e4,361e5から成る。個別電極361dは、361d1,361d2,361d3,361d4,361d5から成る。
Specifically, the
個別電極361d1と個別電極361d2の間の切欠き部361d0に対応して、深さy1の矩形状の溝部361m1が設けられている。個別電極361d2と個別電極361d3の間の切欠き部361d0に対応して、深さy2の矩形状の溝部361m2が設けられている。個別電極361d3と個別電極361d4の間の切欠き部361d0に対応して、深さy2の矩形状の溝部361m3が設けられている。個別電極361d4と個別電極361d5の間の切欠き部361d0に対応して、深さy1の矩形状の溝部361m4が設けられている。
A
溝部の形状は矩形状に限られず、U字状、V字状など他の形状であってもよい。 The shape of the groove portion is not limited to a rectangular shape, and may be another shape such as a U-shape or a V-shape.
この深さが異なる溝部を有する実施形態によれば、発熱部の端部と中央付近の熱の不均衡を調整することが可能となる効果を有する。 According to the embodiment having the grooves having different depths, there is an effect that it is possible to adjust the heat imbalance between the end portion and the center of the heat generating portion.
また、溝部の深さだけでなく、溝部の幅(x)のみ、あるいは、深さと幅を併せて変えた溝部を有する実施形態も可能である。 Further, it is also possible to have an embodiment in which not only the depth of the groove but also the width (x) of the groove is changed, or the depth and the width are changed in combination.
<共通電極側にも切欠き部、溝部を有する場合>
上記実施形態では、矩形状の発熱部361bの一方の側縁には共通電極361cを有していた。本発明では、この側縁の共通電極にも切欠き部を設けることにより、個別電極に変えてもよい。そしてこの切欠き部は、他方の側縁の個別電極と同数としてもよいし、異なる数としてもよい。本発明のこのような実施形態には、発熱部の溝部を設ける実施形態と設けない実施形態がある。
<When there are notches and grooves on the common electrode side>
In the above embodiment, the
図14に、共通電極が切欠き部3611d0により2つの共通電極361c1,361c2に分けられた実施態様を示す。この実施形態では、共通電極側には、溝部が設けられていない。 FIG. 14 shows an embodiment in which the common electrode is divided into two common electrodes 361c1 and 361c2 by a notch 3611d0. In this embodiment, the groove portion is not provided on the common electrode side.
共通電極361c1はスイッチ361f1が接続されて電源362に接続されている。共通電極361c2はスイッチ361f2が接続されて電源362に接続されている。共通電極361c1,361c2をまとめて、共通電極361cと表すこともある。スイッチ361f1,361f2をまとめて、スイッチ361fと表すこともある。
The common electrode 361c1 is connected to the
この実施形態では、共通電極が2つに分けられており、スイッチ361f1,361f2を選択的にオンすることにより、共通電極側の主たる発熱領域を変えることが可能である。 In this embodiment, the common electrode is divided into two, and by selectively turning on the switches 361f1 and 361f2, it is possible to change the main heat generation region on the common electrode side.
図15に、共通電極が2つに分けられ、切欠き部361d0と、この切欠き部に対応する位置に溝部361n0を有する実施形態を示す。 FIG. 15 shows an embodiment in which the common electrode is divided into two and has a notch portion 361d0 and a groove portion 361n0 at a position corresponding to the notch portion.
この実施形態は、共通電極361c1,共通電極361c2の間の切欠き部361d0に対応する位置に溝部361n0を有する。この点以外は、図14の実施形態と同じであり、図14と同一の符号を用いて示してある。 This embodiment has a groove portion 361n0 at a position corresponding to a notch portion 361d0 between the common electrode 361c1 and the common electrode 361c2. Other than this point, it is the same as the embodiment of FIG. 14, and is shown using the same reference numerals as those of FIG.
この実施形態においても、共通電極が2つに分けられており、スイッチ361f1,361f2を選択的にオンし、かつ個別電極361d(361d1,361d2,361d3,361d4,361d5)の接続されているスイッチを選択的にオンすることにより、発熱領域を変えることが可能である。
Also in this embodiment, the common electrode is divided into two, the switch 361f1, 361f2 is selectively turned on, and the switch to which the
この実施形態では、溝部361n0を有しているので、図14の実施形態の場合よりも共通電極側の発熱領域の選択を容易にすることが可能である。 In this embodiment, since the groove portion 361n0 is provided, it is possible to facilitate the selection of the heat generation region on the common electrode side as compared with the case of the embodiment of FIG.
図16に両側縁の個別電極の数は同じ(この例では5個)でかつ、溝部を設けている位置が同じ場合の実施形態を示す。各部の符号の付け方は、図15の場合と同様である。スイッチ361eを選択的にオンし、スイッチ361fを選択的にオンすることにより、各個別電極側の電極と共通電極側の電極の間の発熱部に発熱領域を形成することが可能である。
FIG. 16 shows an embodiment in which the number of individual electrodes on both side edges is the same (five in this example) and the positions where the grooves are provided are the same. The method of assigning a reference numeral to each part is the same as in the case of FIG. By selectively turning on the
図16の実施形態は、切欠き部の位置及び対応する溝部の位置が一致しているので、発熱領域の選択が個別になされて、電力消費を低減できる効果がある。 In the embodiment of FIG. 16, since the position of the notch portion and the position of the corresponding groove portion are the same, the heat generation region is individually selected, and there is an effect that power consumption can be reduced.
図17に両側縁の個別電極の数は同じ(この例では5個)でかつ、溝部を設けている位置が異なる場合の実施形態の上面図を示す。各部の符号の付け方は、図15の場合と同様である。スイッチ361eを選択的にオンし、スイッチ361fを選択的にオンすることにより、各個別電極側の電極と共通電極側の電極の間の発熱部に発熱領域を形成することが可能である。
FIG. 17 shows a top view of an embodiment in which the number of individual electrodes on both side edges is the same (five in this example) and the positions where the grooves are provided are different. The method of assigning a reference numeral to each part is the same as in the case of FIG. By selectively turning on the
この実施形態では、電極の切欠き部及び対応する溝部の位置が、個別電極側と共通電極側とで、ずれているので、発熱領域の間の温度低下を抑制できる効果がある。 In this embodiment, since the positions of the notch portion of the electrode and the corresponding groove portion are deviated between the individual electrode side and the common electrode side, there is an effect that the temperature drop between the heat generation regions can be suppressed.
<溝部の他の変形例>
なお、上述の図5における発熱領域の数とそれぞれの幅は一例として挙げたものであり、これに限定はされない。MFP10が例えば5つの媒体サイズに対応していた場合には、発熱領域を各媒体サイズに合わせて5つに分けてもよい。すなわち、対応する媒体サイズに応じて発熱領域の数、分ける幅を自在に選択し、均一に発熱させることができる。同様に、媒体サイズの代わりに印刷サイズ(画像形成領域)の大小に基づいて給電対象の発熱領域を選択するように構成することもできる。また、図5の例では、媒体が中央領域を通過する例を示したが、媒体が主走査方向(図示左右方向)における左側又は右側領域を通過する場合には、発熱領域の数、大きさ、位置を適宜変更すればよい。
<Other deformation examples of the groove>
The number of heat generation regions and their respective widths in FIG. 5 described above are given as an example, and are not limited thereto. When the
また、本実施形態では、通紙領域にラインセンサ(図示省略する)を配置し、通過する用紙のサイズと位置をリアルタイムで判定できるものとする。印刷動作の開始時に画像データあるいはMFP10内で媒体(用紙)を貯蔵されている給紙カセット18の情報から媒体サイズを判定する構成にしてもよい。
Further, in the present embodiment, a line sensor (not shown) is arranged in the paper passing area, and the size and position of the passing paper can be determined in real time. The medium size may be determined from the image data or the information of the
<定着装置の構成が異なる他の実施形態>
上述の図4に示した、定着装置の構成例では、発熱部361の発熱部側が無端ベルト363の内側に接して設けられ、対向するプレスローラ366方向に押圧されることにより、無端ベルト363とプレスローラ366に挟まれて移動する用紙Pに、トナーが加熱定着されるようになっていた。このときの無端ベルト363の駆動は、駆動モータが接続されるベルト搬送ローラ364によりなされていた。しかし、プレスローラ側から駆動して、用紙Pを移送するようにすることも可能である。
<Other embodiments in which the configuration of the fixing device is different>
In the configuration example of the fixing device shown in FIG. 4 above, the heat generating portion side of the
このような例の定着装置の構成例を図18に示す。図18に示す定着装置では、プレスローラ側から駆動される。プレスローラ51と対向して断面円弧状のフィルムガイド52が設けられ、その外側に定着フィルム53が回転可能に取り付けられている。フィルムガイド52の内側には、セラミックヒータ54a、複数の発熱部54b、保護層54cが積層して設けられる。この積層部は、上記定着フィルムを介してプレスローラに圧接されニップ部を形成する。上述のように発熱部は並列に接続されており、温度制御回路55に接続される。温度制御回路55は図示しないスイッチング素子を開閉制御して、温度を制御する。
FIG. 18 shows a configuration example of the fixing device of such an example. In the fixing device shown in FIG. 18, it is driven from the press roller side. A
この定着装置の作動中には、駆動モータに接続されたプレスローラ51が回転駆動して、接触している定着フィルム53を従動回転させる。このとき、左方から定着フィルム53とプレスローラ51間に入ってくる用紙Pを、発熱部54bにより加熱定着させ、右方に排出する。
During the operation of this fixing device, the
このように、本発明による定着装置は、プレスローラ側から駆動力を与える構造の定着装置とすることも可能である。 As described above, the fixing device according to the present invention can also be a fixing device having a structure in which a driving force is applied from the press roller side.
以上、本発明の実施形態を説明したが、本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. This novel embodiment can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. The present embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
10…MFP
36…定着装置
361…発熱部
361a…絶縁体基板
361b…発熱部
361c・・・共通電極
361d…個別電極
361d0・・・切欠き部
361m…溝部
10 ... MFP
36 ... Fixing
Claims (5)
前記発熱部と電気的に接続するように前記発熱部の対向する側縁に各々設けられ、少なくとも一方は一部を切り欠いて分離形成された複数の電極と、
を備え、前記発熱部は、前記複数の電極の前記側縁の分離された位置に溝部を有し、主走査方向に連続して設けられた形状を有することを特徴とするヒータ。 A heat-generating part that generates heat when energized,
A plurality of electrodes provided on the opposite side edges of the heat generating portion so as to be electrically connected to the heat generating portion, and at least one of which is separated and formed by cutting out a part thereof.
The heater is characterized in that the heat generating portion has a groove portion at a position where the side edges of the plurality of electrodes are separated, and has a shape continuously provided in the main scanning direction.
媒体の搬送方向と直交する方向に形成され、前記回転体の内側でしかも前記回転体に熱が伝わる位置に配置されるとともに、少なくとも対向する2辺が略前記搬送方向に形成された発熱部と、前記発熱部の前記搬送方向の2辺に設けられ、その2辺の少なくとも一方の辺では切り欠いて分離形成された複数の電極と、を備え、前記発熱部は、前記複数の電極の側縁の分離された位置に溝部を有し、主走査方向に連続して設けられた形状を有するヒータと、
を有する定着装置。 With an endless rotating body,
A heat generating portion formed in a direction orthogonal to the transport direction of the medium, arranged inside the rotating body and at a position where heat is transferred to the rotating body, and at least two facing sides are formed substantially in the transport direction. A plurality of electrodes provided on two sides of the heat generating portion in the transport direction and separated and formed by cutting out at least one of the two sides, the heat generating portion is provided on the side of the plurality of electrodes. A heater having a groove at a position where the edge is separated and having a shape continuously provided in the main scanning direction,
Fixing device with.
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