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JP7562238B2 - Heating device, fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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JP7562238B2 - Heating device, fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、複数の抵抗発熱体を有する加熱装置、定着装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a heating device having multiple resistive heating elements, a fixing device, and an image forming apparatus.

電子写真方式の画像形成装置で使用される定着装置は種々の型式が知られている。その1つに、低熱容量の薄肉定着ベルトを、基材と抵抗発熱体で構成された面状加熱体で加熱する型式がある。この面状加熱体は、定着ベルトの幅方向に配置された基材上に複数の抵抗発熱体を配設し、これら抵抗発熱体を電気的に並列接続したものである。これにより、小サイズ紙を通紙したときの非通紙部昇温の抑制を図るようにしている(特許文献1、2)。当該抵抗発熱体に正温度係数を有するPTCヒータを使用することで、非通紙部昇温をさらに抑制して省エネを図ることができる。 Various types of fixing devices are known for use in electrophotographic image forming apparatuses. One type uses a planar heater composed of a substrate and a resistance heating element to heat a thin fixing belt with low heat capacity. This planar heater has multiple resistance heating elements arranged on a substrate arranged in the width direction of the fixing belt, and these resistance heating elements are electrically connected in parallel. This is intended to suppress temperature rise in non-paper passing areas when small-sized paper is passed through (Patent Documents 1 and 2). By using a PTC heater with a positive temperature coefficient as the resistance heating element, it is possible to further suppress temperature rise in non-paper passing areas and achieve energy conservation.

前述のように複数の抵抗発熱体を並列接続した場合、いずれか1つの抵抗発熱体が断線しても他の抵抗発熱体には電流が流れ続ける。各抵抗発熱体の加熱領域にサーミスタ等の温度検知センサが配設されていれば、抵抗発熱体の温度を個別に制御できるので、抵抗発熱体の異常温度上昇が発生することはない。 As mentioned above, when multiple resistive heating elements are connected in parallel, even if one of the resistive heating elements breaks, current will continue to flow through the other resistive heating elements. If a temperature detection sensor such as a thermistor is provided in the heating area of each resistive heating element, the temperature of the resistive heating elements can be controlled individually, so abnormal temperature increases in the resistive heating elements will not occur.

しかし、それらすべてに温度検知センサを取り付けるとコストがかかる。そこで、例えば長手方向中央の1つの抵抗発熱体にのみ温度検知センサを取り付けると、当該抵抗発熱体が断線した場合、他の抵抗発熱体の電流が増加し続けて温度制御不能になるおそれがある。 However, attaching temperature detection sensors to all of them would be costly. Therefore, if a temperature detection sensor is attached to only one resistive heating element in the center of the longitudinal direction, for example, if that resistive heating element breaks, the current in the other resistive heating elements may continue to increase, making it impossible to control the temperature.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、面状加熱体の複数の抵抗発熱体をできるだけ少数の温度検知センサで温度制御し、異常温度上昇を防止可能な加熱装置、定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of these problems, and aims to provide a heating device, fixing device, and image forming device that can control the temperature of multiple resistive heating elements of a planar heater using as few temperature detection sensors as possible, and prevent abnormal temperature increases.

前記課題を解決するため、本発明の加熱装置は、基材の長手方向に沿って複数配設され互いに電気的に並列接続された抵抗発熱体と、前記複数の抵抗発熱体に電力を供給する電力制御手段と、前記複数の抵抗発熱体の1つである第1抵抗発熱体の温度を検知する第1温度検知手段と、前記複数の抵抗発熱体の他の1つである第2抵抗発熱体の温度を検知する第2温度検知手段と、前記第1温度検知手段の検知結果に基いて、前記複数の抵抗発熱体の温度が第1の所定温度になるように前記電力制御手段の電力量を制御すると共に、前記第2温度検知手段が第2の所定温度を検知したとき前記電力制御手段から前記複数の抵抗発熱体への電力の供給を遮断する制御手段と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problem, the heating device of the present invention is characterized by having a plurality of resistive heating elements arranged along the longitudinal direction of a substrate and electrically connected in parallel to each other, a power control means for supplying power to the plurality of resistive heating elements, a first temperature detection means for detecting the temperature of a first resistive heating element which is one of the plurality of resistive heating elements, a second temperature detection means for detecting the temperature of a second resistive heating element which is another one of the plurality of resistive heating elements, and a control means for controlling the amount of power of the power control means based on the detection result of the first temperature detection means so that the temperature of the plurality of resistive heating elements becomes a first predetermined temperature, and for cutting off the supply of power from the power control means to the plurality of resistive heating elements when the second temperature detection means detects a second predetermined temperature.

本発明によれば、第1抵抗発熱体が断線して第1温度検知手段による複数の抵抗発熱体の温度制御が不能になっても、第2温度検知手段による第2の所定温度の検知により各抵抗発熱体への電力の供給が遮断されるので、各抵抗発熱体の異常温度上昇を防止することができる。 According to the present invention, even if the first resistive heating element is broken and the first temperature detection means is unable to control the temperature of the multiple resistive heating elements, the power supply to each resistive heating element is cut off when the second temperature detection means detects a second predetermined temperature, thereby preventing an abnormal temperature rise in each resistive heating element.

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る画像形成装置の原理図である。1 is a diagram illustrating the principle of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る第1の定着装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a first fixing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る第2の定着装置の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a second fixing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る第3の定着装置の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a third fixing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る第4の定着装置の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a fourth fixing device according to an embodiment of the present invention. (a)~(c)は両端に電極を設けた面状発熱体の各抵抗発熱体の配列状態を示す平面図である。1A to 1C are plan views showing the arrangement of each resistive heating element of a sheet heating element having electrodes on both ends. (a)~(c)は片端に電極を設けた面状発熱体の各抵抗発熱体の配列状態を示す平面図である。1A to 1C are plan views showing the arrangement of each resistive heating element of a sheet heating element having an electrode at one end. 加熱装置、電力制御回路及び制御部を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a heating device, a power control circuit, and a control unit. 加熱装置の制御動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a control operation of the heating device.

以下、本発明の実施形態に係る加熱装置と、当該加熱装置を使用した定着装置及び画像形成装置(レーザプリンタ)について図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付し、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。また各構成部品の説明にある寸法、材質、形状、その相対配置などは例示であって、特に特定的な記載がない限りこの発明の範囲をそれらに限定する趣旨ではない。 Below, a heating device according to an embodiment of the present invention, and a fixing device and an image forming device (laser printer) using said heating device will be described with reference to the drawings. Note that in each drawing, the same or corresponding parts are given the same reference numerals, and duplicated explanations will be appropriately simplified or omitted. Furthermore, the dimensions, materials, shapes, relative positions, etc. in the explanations of each component are merely examples, and are not intended to limit the scope of this invention unless specifically stated otherwise.

以下の実施形態では「記録媒体」を「用紙」として説明するが、「記録媒体」は紙(用紙)に限定されない。「記録媒体」は紙(用紙)だけでなくOHPシートや布帛、金属シート、プラスチックフィルム、或いは炭素繊維にあらかじめ樹脂を含浸させたプリプレグシートなども含む。 In the following embodiment, the "recording medium" will be described as "paper", but the "recording medium" is not limited to paper. The "recording medium" includes not only paper, but also overhead projector sheets, fabric, metal sheets, plastic films, and prepreg sheets made of carbon fibers pre-impregnated with resin.

現像剤やインクを付着させることができる媒体、記録紙、記録シートと称されるものも、すべて「記録媒体」に含まれる。また「用紙」には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙(コート紙やアート紙等)、トレーシングペーパ等も含まれる。 "Recording media" includes all media onto which developer or ink can be attached, recording paper, and recording sheets. In addition to plain paper, "paper" also includes cardboard, postcards, envelopes, thin paper, coated paper (coated paper, art paper, etc.), tracing paper, etc.

また、以下の説明で使用する「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与することも意味する。 In addition, "image formation" as used in the following explanation refers not only to imparting meaningful images such as characters or figures to a medium, but also to imparting meaningless images such as patterns to a medium.

(レーザプリンタの構成)
図1Aは、本発明の加熱装置ないし定着装置300を備えた画像形成装置の一実施形態としてのカラーレーザプリンタ100の構成を概略的に示す構成図である。また図1Bは当該レーザプリンタ100の原理を単純化して図示する。
(Laser printer configuration)
Fig. 1A is a schematic diagram showing the configuration of a color laser printer 100 as one embodiment of an image forming apparatus including a heating device or fixing device 300 of the present invention. Fig. 1B shows a simplified diagram of the principle of the laser printer 100.

カラーレーザプリンタ100は、画像形成手段としての4つのプロセスユニット1K、1Y、1M、1Cを備えている。これらプロセスユニットは、カラー画像の色分解成分に対応するブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色の現像剤によって画像を形成する。 The color laser printer 100 is equipped with four process units 1K, 1Y, 1M, and 1C as image forming means. These process units form images using developers of the colors black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C), which correspond to the color separation components of a color image.

各プロセスユニット1K、1Y、1M、1Cは、互いに異なる色の未使用トナーを収容したトナーボトル6K、6Y、6M、6Cを有する以外は、同様の構成となっている。このため、1つのプロセスユニット1Kの構成を以下に説明し、他のプロセスユニット1Y、1M、1Cの説明を省略する。 Each process unit 1K, 1Y, 1M, and 1C has the same configuration, except that it has toner bottles 6K, 6Y, 6M, and 6C that contain unused toner of different colors. For this reason, the configuration of one process unit 1K will be described below, and descriptions of the other process units 1Y, 1M, and 1C will be omitted.

プロセスユニット1Kは、像担持体2K(例えば感光体ドラム)と、ドラムクリーニング装置3Kと、除電装置を有している。プロセスユニット1Kはさらに、像担持体の表面を一様帯電する帯電手段としての帯電装置4Kと、像担持体上に形成された静電潜像の可視像処理を行う現像手段としての現像装置5K等を有している。そして、プロセスユニット1Kは、レーザプリンタ100の本体に対して着脱自在に装着され、消耗部品を同時に交換可能となっている。 The process unit 1K has an image carrier 2K (e.g., a photosensitive drum), a drum cleaning device 3K, and a charge removal device. The process unit 1K further has a charging device 4K as a charging means for uniformly charging the surface of the image carrier, and a developing device 5K as a developing means for performing visible image processing of the electrostatic latent image formed on the image carrier. The process unit 1K is detachably attached to the main body of the laser printer 100, and consumable parts can be replaced at the same time.

露光器7は、このレーザプリンタ100に設置された各プロセスユニット1K、1Y、1M、1Cの上方に配設されている。そして、この露光器7は、画像情報に応じた書き込み走査、すなわち、画像データに基づいてレーザダイオードからレーザ光Lbをミラー7aで反射して像担持体2Kに照射するように構成されている。 The exposure device 7 is disposed above each of the process units 1K, 1Y, 1M, and 1C installed in the laser printer 100. The exposure device 7 is configured to perform writing scanning according to image information, i.e., to reflect laser light Lb from a laser diode on a mirror 7a based on image data and irradiate the image carrier 2K.

転写装置15は、この実施形態では各プロセスユニット1K、1Y、1M、1Cの下方に配設されている。この転写装置15は図1Bの転写手段TMに対応する。一次転写ローラ19K、19Y、19M、19Cは、各像担持体2K、2Y、2M、2Cに対向して中間転写ベルト16に当接して配置されている。 In this embodiment, the transfer device 15 is disposed below each of the process units 1K, 1Y, 1M, and 1C. This transfer device 15 corresponds to the transfer means TM in FIG. 1B. Primary transfer rollers 19K, 19Y, 19M, and 19C are disposed in contact with the intermediate transfer belt 16, facing each of the image carriers 2K, 2Y, 2M, and 2C.

中間転写ベルト16は、各一次転写ローラ19K、19Y、19M、19C、駆動ローラ18、従動ローラ17に掛け渡された状態で循環走行するようになっている。二次転写ローラ20は、駆動ローラ18に対向し中間転写ベルト16に当接して配置されている。なお、像担持体2K、2Y、2M、2Cが各色の第1の像担持体とすれば、中間転写ベルト16はそれらの像を合成した第2の像担持体である。 The intermediate transfer belt 16 is adapted to circulate around the primary transfer rollers 19K, 19Y, 19M, and 19C, the drive roller 18, and the driven roller 17. The secondary transfer roller 20 is disposed opposite the drive roller 18 and in contact with the intermediate transfer belt 16. If the image carriers 2K, 2Y, 2M, and 2C are the first image carriers for each color, then the intermediate transfer belt 16 is the second image carrier that combines these images.

ベルトクリーニング装置21は、中間転写ベルト16の走行方向において、二次転写ローラ20より下流側に設置されている。また、クリーニングバックアップローラが中間転写ベルト16に対してベルトクリーニング装置21と反対側に設置されている。 The belt cleaning device 21 is installed downstream of the secondary transfer roller 20 in the running direction of the intermediate transfer belt 16. In addition, a cleaning backup roller is installed on the opposite side of the intermediate transfer belt 16 from the belt cleaning device 21.

用紙Pを積載するトレイを有する用紙給送装置200は、レーザプリンタ100の下方に設置されている。この用紙給送装置200は記録媒体供給部を構成するもので、記録媒体としての多数枚の用紙Pを束状で収容可能であり、用紙Pの搬送手段としての給紙ローラ60やローラ対210と共にユニット化されている。用紙給送装置200は用紙の補給等のために、レーザプリンタ100の本体に対して挿脱可能とされている。給紙ローラ60とローラ対210は用紙給送装置200の上方に配置され、用紙給送装置200の最上位の用紙Pを給紙路32に向けて搬送するようになっている。 A paper feeder 200 having a tray for stacking paper P is installed below the laser printer 100. This paper feeder 200 constitutes the recording medium supply section, and can store a large number of sheets of paper P as a recording medium in a bundle, and is unitized with a paper feed roller 60 and a roller pair 210 as a means for transporting paper P. The paper feeder 200 can be inserted and removed from the main body of the laser printer 100 for the purpose of replenishing paper, etc. The paper feed roller 60 and the roller pair 210 are located above the paper feeder 200, and transport the topmost paper P of the paper feeder 200 toward the paper feed path 32.

分離搬送手段としてのレジストローラ対250は、二次転写ローラ20の搬送方向直近上流側に配置され、用紙給送装置200から給紙された用紙Pを一旦停止させることができる。この一旦停止により用紙Pの先端側に弛みが形成されて用紙Pの斜行(スキュー)が修正される。 The pair of registration rollers 250, which serve as a separation and transport means, are disposed immediately upstream of the secondary transfer roller 20 in the transport direction, and can temporarily stop the paper P fed from the paper feed device 200. This temporary stop creates slack in the leading edge of the paper P, correcting any skew in the paper P.

レジストローラ対250の搬送方向直近上流側にはレジストセンサ31が配設され、このレジストセンサ31によって用紙先端部分の通過が検知されるようになっている。レジストセンサ31が用紙先端部分の通過を検知した後、所定時間が経過すると、当該用紙はレジストローラ対250に突き当てられて一旦停止する。 A registration sensor 31 is disposed immediately upstream of the registration roller pair 250 in the conveying direction, and this registration sensor 31 detects the passage of the leading edge of the paper. After the registration sensor 31 detects the passage of the leading edge of the paper, when a predetermined time has elapsed, the paper is abutted against the registration roller pair 250 and temporarily stopped.

用紙給送装置200の下流端には、ローラ対210から右側に搬送された用紙を上方に向けて搬送するための搬送ローラ240が配設されている。図1Aに示すように、搬送ローラ240は用紙を上方のレジストローラ対250へ向けて搬送する。 At the downstream end of the paper feeder 200, a transport roller 240 is provided to transport the paper transported to the right from the roller pair 210 upward. As shown in FIG. 1A, the transport roller 240 transports the paper upward toward the registration roller pair 250.

ローラ対210は上下一対のローラで構成されている。当該ローラ対210はFRR分離方式又はFR分離方式とすることができる。FRR分離方式は、駆動軸によりトルクリミッタを介して反給紙方向に一定量のトルクを印加された分離ローラ(戻しローラ)を給送ローラに圧接させてローラ間のニップで用紙を分離する。FR分離方式は、トルクリミッタを介して固定軸に支持された分離ローラ(摩擦ローラ)を給送ローラに圧接させてローラ間のニップで用紙を分離する。 The roller pair 210 is composed of a pair of upper and lower rollers. The roller pair 210 can be of the FRR separation type or the FR separation type. In the FRR separation type, a separation roller (return roller) to which a certain amount of torque is applied in the counter-feed direction by the drive shaft via a torque limiter is pressed against the feed roller to separate the paper at the nip between the rollers. In the FR separation type, a separation roller (friction roller) supported on a fixed shaft is pressed against the feed roller via a torque limiter to separate the paper at the nip between the rollers.

この実施形態ではローラ対210をFRR分離方式で構成している。すなわち、ローラ対210は、用紙をマシン内部に搬送する上側の給送ローラ220と、この給送ローラ220と逆方向にトルクリミッタを介して駆動軸により駆動力を与えられる下側の分離ローラ230で構成されている。 In this embodiment, the roller pair 210 is configured using the FRR separation method. That is, the roller pair 210 is configured with an upper feed roller 220 that transports paper into the machine, and a lower separation roller 230 that is given a driving force by a drive shaft via a torque limiter in the opposite direction to the feed roller 220.

分離ローラ230は給送ローラ220に向けてバネ等の付勢手段で付勢されている。なお、前記給紙ローラ60は、給送ローラ220の駆動力をクラッチ手段を介して伝達することで図1Aで左回転するようになっている。 The separation roller 230 is biased toward the feed roller 220 by a biasing means such as a spring. The feed roller 60 rotates counterclockwise in FIG. 1A by transmitting the driving force of the feed roller 220 via a clutch means.

レジストローラ対250に突き当てられて先端部に弛みが形成された用紙Pは、中間転写ベルト16上に形成されたトナー像が好適に転写されるタイミングに合わせ、二次転写ローラ20と駆動ローラ18との二次転写ニップ(図1Bでは転写ニップN)に送り出される。そして、送り出された用紙Pは、二次転写ニップにおいて印加されたバイアスによって、中間転写ベルト16上に形成されたトナー像が所望の転写位置に高精度に静電的に転写されるようになっている。 The paper P, which has been struck by the pair of registration rollers 250 and has a slack at its leading edge, is sent to the secondary transfer nip (transfer nip N in FIG. 1B) between the secondary transfer roller 20 and the drive roller 18 in time for the toner image formed on the intermediate transfer belt 16 to be suitably transferred. The toner image formed on the intermediate transfer belt 16 is then electrostatically transferred to the desired transfer position with high precision by the bias applied to the secondary transfer nip.

転写後搬送路33は、二次転写ローラ20と駆動ローラ18の二次転写ニップの上方に配設されている。定着装置300は、転写後搬送路33の上端近傍に設置されている。定着装置300は、加熱装置を内包する定着ベルト310と、この定着ベルト310に対して所定の圧力で当接しながら回転する加圧部材としての加圧ローラ320を備えている。なお、定着装置300としては後述する図2B~図2Dのように他の構成も可能である。 The post-transfer transport path 33 is disposed above the secondary transfer nip between the secondary transfer roller 20 and the drive roller 18. The fixing device 300 is installed near the upper end of the post-transfer transport path 33. The fixing device 300 includes a fixing belt 310 that includes a heating device, and a pressure roller 320 as a pressure member that rotates while contacting the fixing belt 310 with a predetermined pressure. Note that other configurations of the fixing device 300 are also possible, as shown in Figures 2B to 2D, which will be described later.

定着後搬送路35は、定着装置300の上方に配設され、定着後搬送路35の上端で、排紙路36と反転搬送路41に分岐している。この分岐部に切り替え部材42が配置され、切り替え部材42はその揺動軸42aを軸として揺動するようになっている。また排紙路36の開口端近傍には排紙ローラ対37が配設されている。 The post-fixing transport path 35 is disposed above the fixing device 300, and at the upper end of the post-fixing transport path 35, it branches into a paper discharge path 36 and a reversing transport path 41. A switching member 42 is disposed at this branching point, and the switching member 42 is adapted to swing around its swing shaft 42a. In addition, a pair of paper discharge rollers 37 is disposed near the open end of the paper discharge path 36.

反転搬送路41は、分岐部と反対側の他端で給紙路32に合流している。そして、反転搬送路41の途中には、反転搬送ローラ対43が配設されている。排紙トレイ44は、レーザプリンタ100の上部に、レーザプリンタ100の内側方向に凹形状を形成して、設置されている。 The reverse transport path 41 merges with the paper feed path 32 at the other end opposite the branching point. A pair of reverse transport rollers 43 is provided midway along the reverse transport path 41. The paper output tray 44 is installed on the top of the laser printer 100, forming a concave shape facing inward of the laser printer 100.

粉体収容器10(例えばトナー収容器)は、転写装置15と用紙給送装置200の間に配置されている。そして、粉体収容器10は、レーザプリンタ100の本体に対して着脱自在に装着されている。 The powder container 10 (e.g., a toner container) is disposed between the transfer device 15 and the paper feed device 200. The powder container 10 is removably attached to the main body of the laser printer 100.

本実施形態のレーザプリンタ100は、転写紙搬送の関係により、給紙ローラ60から二次転写ローラ20までの所定の距離が必要である。そして、この距離に生じたデッドスペースに粉体収容器10を設置し、レーザプリンタ全体の小型化を図っている。 The laser printer 100 of this embodiment requires a certain distance between the paper feed roller 60 and the secondary transfer roller 20 due to the transfer paper transport. The powder container 10 is installed in the dead space created by this distance, making the entire laser printer smaller.

転写カバー8は、用紙給送装置200の上部で、用紙給送装置200の引出方向正面に設置されている。そして、この転写カバー8を開くことで、レーザプリンタ100の内部を点検可能にしている。転写カバー8には、手差し給紙用の手差し給紙ローラ45、及び手差し給紙用の手差しトレイ46が設置されている。 The transfer cover 8 is installed on top of the paper feed device 200, directly in front of the paper feed device 200 in the direction in which it is pulled out. By opening this transfer cover 8, the inside of the laser printer 100 can be inspected. The transfer cover 8 is equipped with a manual feed roller 45 for manual paper feed, and a manual feed tray 46 for manual paper feed.

なお、本実施形態のレーザプリンタは画像形成装置の一例であり、当該画像形成装置はレーザプリンタに限定されない。すなわち、画像形成装置は複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機、及びインクジェット記録装置のいずれか一つ、又はこれらの少なくとも2つ以上を組み合わせた複合機として構成することも可能である。 Note that the laser printer of this embodiment is an example of an image forming device, and the image forming device is not limited to a laser printer. In other words, the image forming device can be configured as any one of a copier, facsimile, printer, printing machine, and inkjet recording device, or as a multifunction device that combines at least two or more of these.

(レーザプリンタの作動)
次に、本実施形態に係るレーザプリンタの基本的動作について図1Aを参照して以下に説明する。最初に、片面印刷を行う場合について説明する。給紙ローラ60は、図1Aに示すように、レーザプリンタ100の制御部からの給紙信号によって回転する。そして、給紙ローラ60は、用紙給送装置200に積載された束状用紙Pの最上位の用紙のみを分離し、給紙路32へ送り出す。
(Laser printer operation)
Next, the basic operation of the laser printer according to this embodiment will be described below with reference to Fig. 1A. First, the case of single-sided printing will be described. As shown in Fig. 1A, the paper feed roller 60 rotates in response to a paper feed signal from the control unit of the laser printer 100. The paper feed roller 60 then separates only the topmost sheet of the stack of sheets P loaded in the paper feed device 200, and sends it to the paper feed path 32.

給紙ローラ60およびローラ対210によって送り出された用紙Pは、その先端がレジストローラ対250のニップに到達すると、弛みを形成し、その状態で待機する。そして、中間転写ベルト16上に形成されたトナー画像をこの用紙Pに転写する最適なタイミング(同期)を図ると共に、用紙Pの先端スキューを補正する。 When the leading edge of the paper P sent out by the paper feed roller 60 and the roller pair 210 reaches the nip of the registration roller pair 250, it forms a slack and waits in that state. Then, the toner image formed on the intermediate transfer belt 16 is transferred to the paper P at the optimal timing (synchronization), and the leading edge skew of the paper P is corrected.

手差しによる給紙の場合は、手差しトレイ46に積載された束状用紙が、最上位の用紙から一枚ずつ手差し給紙ローラ45によって反転搬送路41の一部を通り、レジストローラ対250のニップまで搬送される。以後の動作は用紙給送装置200からの給紙と同一である。 When feeding paper manually, a stack of paper sheets stacked on the manual feed tray 46 is transported one by one, starting from the topmost sheet, through a part of the inverted transport path 41 by the manual feed roller 45 to the nip of the registration roller pair 250. The subsequent operation is the same as when feeding paper from the paper feed device 200.

ここで、作像動作については、1つのプロセスユニット1Kを説明し、他のプロセスユニット1Y、1M、1Cについてのその説明を省略する。まず、帯電装置4Kは、像担持体2Kの表面を高電位に均一に帯電する。そして、露光器7は、画像データに基づいたレーザ光Lbを像担持体2Kの表面に照射する。 Here, the image forming operation will be explained for one process unit, 1K, and the explanation for the other process units, 1Y, 1M, and 1C, will be omitted. First, the charging device 4K uniformly charges the surface of the image carrier 2K to a high potential. Then, the exposure device 7 irradiates the surface of the image carrier 2K with laser light Lb based on the image data.

レーザ光Lbが照射された像担持体2Kの表面は、照射された部分の電位が低下して、静電潜像を形成する。現像装置5Kは、トナーを含む現像剤を担持する現像剤担持体を有し、トナーボトル6Kから供給された未使用のブラックトナーを、現像剤担持体を介して、静電潜像が形成された像担持体2Kの表面部分に転移させる。トナーが転移した像担持体2Kは、その表面にブラックトナー画像を形成(現像)する。そして、像担持体2K上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト16に転写する。 When the surface of the image carrier 2K is irradiated with the laser light Lb, the potential of the irradiated portion decreases, forming an electrostatic latent image. The developing device 5K has a developer carrier that carries a developer containing toner, and transfers unused black toner supplied from the toner bottle 6K via the developer carrier to the surface portion of the image carrier 2K on which the electrostatic latent image has been formed. The image carrier 2K to which the toner has been transferred forms (develops) a black toner image on its surface. The toner image formed on the image carrier 2K is then transferred to the intermediate transfer belt 16.

ドラムクリーニング装置3Kは、中間転写行程を経た後の像担持体2Kの表面に付着している残留トナーを除去する。除去された残留トナーは、廃トナー搬送手段によって、プロセスユニット1K内にある廃トナー収容部へ送られ回収される。また、除電装置は、クリーニング装置3Kによって残留トナーが除去された像担持体2Kの残留電荷を除電する。 The drum cleaning device 3K removes residual toner adhering to the surface of the image carrier 2K after the intermediate transfer process. The removed residual toner is sent by a waste toner transport means to a waste toner storage section in the process unit 1K for collection. In addition, the charge removal device removes residual charge from the image carrier 2K from which the residual toner has been removed by the cleaning device 3K.

各色のプロセスユニット1Y、1M、1Cにおいても、同様にして像担持体2Y、2M、2C上にトナー画像を形成し、各色トナー画像が重なり合うように中間転写ベルト16に転写する。 In the process units 1Y, 1M, and 1C for each color, toner images are formed on the image carriers 2Y, 2M, and 2C in the same manner, and the toner images of each color are transferred to the intermediate transfer belt 16 so that they are superimposed.

各色トナー画像が重なり合うように転写された中間転写ベルト16は、二次転写ローラ20と駆動ローラ18の二次転写ニップまで走行する。一方、レジストローラ対250は、それに突き当てられた用紙を所定のタイミングで挟み込んで回転し、中間転写ベルト16上に重畳転写して形成されたトナー像が好適に転写されるタイミングに合わせて、二次転写ローラ20の二次転写ニップまで搬送する。このようにして、中間転写ベルト16上のトナー画像をレジストローラ対250によって送り出された用紙Pに転写する。 The intermediate transfer belt 16, on which the toner images of each color have been transferred so as to overlap, travels to the secondary transfer nip between the secondary transfer roller 20 and the drive roller 18. Meanwhile, the pair of registration rollers 250 rotates, nipping the paper that is abutted against them at a predetermined timing, and transports the paper to the secondary transfer nip of the secondary transfer roller 20 in time with the timing at which the toner images formed by superimposing and transferring onto the intermediate transfer belt 16 are appropriately transferred. In this way, the toner image on the intermediate transfer belt 16 is transferred to the paper P sent out by the pair of registration rollers 250.

トナー画像が転写された用紙Pは、転写後搬送路33を通って定着装置300へと搬送される。そして、定着装置300に搬送された用紙Pは、定着ベルト310と加圧ローラ320によって挟まれ、加熱・加圧することで未定着トナー画像が用紙Pに定着される。トナー画像が定着された用紙Pは、定着装置300から定着後搬送路35へ送り出される。 The paper P with the toner image transferred thereto is transported through post-transfer transport path 33 to fixing device 300. The paper P transported to fixing device 300 is then sandwiched between fixing belt 310 and pressure roller 320, where the unfixed toner image is fixed to the paper P by applying heat and pressure. The paper P with the fused toner image is sent from fixing device 300 to post-fixing transport path 35.

切り替え部材42は、定着装置300から用紙Pが送り出されたタイミングでは、図1Aの実線で示すように定着後搬送路35の上端近傍を開放している位置にある。そして、定着装置300から送り出された用紙Pは、定着後搬送路35を経由して排紙路36へ送り出される。排紙ローラ対37は、排紙路36へ送り出された用紙Pを挟み込み、回転駆動することで排紙トレイ44に排出することで片面印刷を終了する。 When the paper P is sent out from the fixing device 300, the switching member 42 is in a position that opens the vicinity of the upper end of the post-fixing transport path 35, as shown by the solid line in FIG. 1A. The paper P sent out from the fixing device 300 is then sent out to the paper discharge path 36 via the post-fixing transport path 35. The paper discharge roller pair 37 pinches the paper P sent out to the paper discharge path 36 and rotates to discharge the paper onto the paper discharge tray 44, thereby completing single-sided printing.

次に、両面印刷を行う場合について説明する。片面印刷の場合と同様に、定着装置300は用紙Pを排紙路36へ送り出す。そして、両面印刷を行う場合、排紙ローラ対37は、回転駆動によって用紙Pの一部をレーザプリンタ100外に搬送する。 Next, the case of double-sided printing will be described. As in the case of single-sided printing, the fixing device 300 sends the paper P to the paper discharge path 36. Then, when performing double-sided printing, the pair of paper discharge rollers 37 are driven to rotate to transport a portion of the paper P outside the laser printer 100.

そして、用紙Pの後端が、排紙路36を通過すると、切り替え部材42は、図1Aの点線で示すように揺動軸42aを軸として揺動し、定着後搬送路35の上端を閉鎖する。この定着後搬送路35の上端の閉鎖とほぼ同時に、排紙ローラ対37は、用紙Pをレーザプリンタ100外へ搬送する方向と逆の方向に回転し、反転搬送路41へ用紙Pを送り出す。 Then, when the rear end of the paper P passes through the paper discharge path 36, the switching member 42 swings about the swing shaft 42a as shown by the dotted line in FIG. 1A, and closes the upper end of the post-fixing transport path 35. Almost simultaneously with the closing of the upper end of the post-fixing transport path 35, the pair of paper discharge rollers 37 rotates in the direction opposite to the direction in which the paper P is transported out of the laser printer 100, and sends the paper P to the reverse transport path 41.

反転搬送路41へ送り出された用紙Pは、反転搬送ローラ対43を経て、レジストローラ対250に至る。そして、レジストローラ対250は、中間転写ベルト16上に形成されたトナー画像を用紙Pのトナー画像未転写面に転写する最適なタイミング(同期)を図り、用紙Pを二次転写ニップへ送り出す。 The paper P sent to the reverse transport path 41 passes through the reverse transport roller pair 43 and reaches the registration roller pair 250. The registration roller pair 250 then determines the optimal timing (synchronization) for transferring the toner image formed on the intermediate transfer belt 16 to the non-transferred surface of the paper P, and sends the paper P to the secondary transfer nip.

そして、二次転写ローラ20と駆動ローラ18は、用紙Pが二次転写ニップを通過する際に用紙Pのトナー画像未転写面(裏面)にトナー画像を転写する。そして、トナー画像が転写された用紙Pは、転写後搬送路33を通って定着装置300へと搬送される。 Then, the secondary transfer roller 20 and the drive roller 18 transfer the toner image to the non-transferred side (reverse side) of the paper P as the paper P passes through the secondary transfer nip. The paper P with the transferred toner image is then transported to the fixing device 300 via the post-transfer transport path 33.

定着装置300は、定着ベルト310と加圧ローラ320によって、搬送された用紙Pを挟み、加熱・加圧することで未定着トナー画像を用紙Pの裏面に定着する。このようにして、表裏両面にトナー画像が定着された用紙Pは、定着装置300から定着後搬送路35へ送り出される。 The fixing device 300 clamps the transported paper P between the fixing belt 310 and the pressure roller 320, and applies heat and pressure to fix the unfixed toner image to the back side of the paper P. In this way, the paper P with the toner images fixed on both sides is sent from the fixing device 300 to the post-fixing transport path 35.

切り替え部材42は、定着装置300から用紙Pが送り出されたタイミングでは、図1Aの実線で示すように定着後搬送路35の上端近傍を開放している位置にある。そして、定着装置300から送り出された用紙Pは、定着搬送路を経由して排紙路36へ送り出される。排紙ローラ対37は、排紙路36へ送り出された用紙Pを挟み、回転駆動し排紙トレイ44に排出することで両面印刷を終了する。 When the paper P is sent out from the fixing device 300, the switching member 42 is in a position that opens the vicinity of the upper end of the post-fixing transport path 35, as shown by the solid line in FIG. 1A. The paper P sent out from the fixing device 300 is then sent out to the paper discharge path 36 via the fixing transport path. The paper discharge roller pair 37 clamps the paper P sent out to the paper discharge path 36, rotates, and discharges the paper to the paper discharge tray 44, completing double-sided printing.

中間転写ベルト16上のトナー画像を用紙Pに転写した後、中間転写ベルト16上には残留トナーが付着している。ベルトクリーニング装置21は、この残留トナーを中間転写ベルト16から除去する。また、中間転写ベルト16から除去されたトナーは、廃トナー搬送手段によって、粉体収容器10へと搬送され、粉体収容器10内に回収される。 After the toner image on the intermediate transfer belt 16 is transferred to the paper P, residual toner remains on the intermediate transfer belt 16. The belt cleaning device 21 removes this residual toner from the intermediate transfer belt 16. The toner removed from the intermediate transfer belt 16 is transported by the waste toner transport means to the powder container 10 and collected in the powder container 10.

(定着装置)
次に、本発明の実施形態に係る加熱装置と第1~第4の定着装置300について、以下さらに説明する。本実施形態の加熱装置は、定着装置300の定着ベルト310を加熱するためのものである。加熱装置は面状加熱体で構成され、図3A(a)と図4に示すように、細長の金属製薄板部材を絶縁材料で被覆した基材350と、この基材350上に配設された発熱部材360を有する。
(Fixing device)
Next, the heating device according to the embodiment of the present invention and the first to fourth fixing devices 300 will be further described below. The heating device of this embodiment is for heating the fixing belt 310 of the fixing device 300. The heating device is composed of a planar heating element, and has a base material 350 made of an elongated thin metal plate member covered with an insulating material, and a heat generating member 360 disposed on the base material 350, as shown in Fig. 3A(a) and Fig. 4.

発熱部材360は、基材350の長手方向で直線状かつ等間隔に配置された複数の抵抗発熱体361~368で構成されている。各抵抗発熱体361~368の短手方向両側には小抵抗値の給電線360a、360bが直線状に互いに平行に配設され、この給電線360a、360bに各抵抗発熱体361~368の両端が接続されている。そして給電線360a、360bの各一端部に形成された電極360c、360dに、図4のように電力制御手段が接続される。 The heat generating member 360 is composed of a number of resistance heating elements 361-368 arranged linearly and at equal intervals in the longitudinal direction of the substrate 350. Low resistance power supply lines 360a, 360b are arranged linearly and parallel to each other on both sides of the short side of each resistance heating element 361-368, and both ends of each resistance heating element 361-368 are connected to these power supply lines 360a, 360b. Power control means is connected to electrodes 360c, 360d formed on one end of each of the power supply lines 360a, 360b, as shown in FIG. 4.

本実施形態の加熱装置は、抵抗発熱体の温度を検知する温度検知手段として、第1温度検知センサ(第1温度検知手段)TH1と第2温度検知センサ(第2温度検知手段)TH2を有する。これら温度検知センサTH1、TH2は例えばサーミスタで構成することができる。 The heating device of this embodiment has a first temperature detection sensor (first temperature detection means) TH1 and a second temperature detection sensor (second temperature detection means) TH2 as temperature detection means for detecting the temperature of the resistive heating element. These temperature detection sensors TH1 and TH2 can be configured, for example, with a thermistor.

第1温度検知センサTH1と第2温度検知センサTH2は、図4のように、基材350の裏側に対してバネにより圧着する形で配設されている。第1温度検知センサTH1は温度制御用で、第2温度検知センサTH2が安全補償用である。2つの温度検知センサTH1、TH2は、ともに熱時定数が1秒未満の接触式のサーミスタで構成することができる。 The first temperature detection sensor TH1 and the second temperature detection sensor TH2 are arranged in a spring-loaded manner against the back side of the substrate 350, as shown in FIG. 4. The first temperature detection sensor TH1 is for temperature control, and the second temperature detection sensor TH2 is for safety compensation. Both temperature detection sensors TH1 and TH2 can be configured as contact-type thermistors with a thermal time constant of less than 1 second.

温度制御用の第1温度検知センサTH1は、最小通紙幅内である長手方向中央領域の第1抵抗発熱体としての抵抗発熱体364(左端から4番目)の加熱領域に配置されている。安全補償用の第2温度検知センサTH2は、長手方向最端部である第2抵抗発熱体としての抵抗発熱体368(左端から8番目)(又は抵抗発熱体361(左端から1番目))の加熱領域に配置されている。 The first temperature detection sensor TH1 for temperature control is arranged in the heating area of the resistive heating element 364 (fourth from the left end) as the first resistive heating element in the longitudinal central region within the minimum paper passing width. The second temperature detection sensor TH2 for safety compensation is arranged in the heating area of the resistive heating element 368 (eighth from the left end) (or resistive heating element 361 (first from the left end)) as the second resistive heating element at the longitudinal extreme end.

2つの温度検知センサTH1、TH2は、共に、発熱量低下が発生する抵抗発熱体間の隙間を回避した抵抗発熱体364、368の領域内に配置されている。これにより温度制御性が良くなり、また一部の抵抗発熱体で断線が生じた場合の断線検知もしやすくなる。 The two temperature detection sensors TH1 and TH2 are both positioned within the area of the resistive heating elements 364 and 368, avoiding the gaps between the resistive heating elements where a drop in heat generation occurs. This improves temperature controllability and also makes it easier to detect disconnections in some of the resistive heating elements.

なお、第1温度検知センサTH1は抵抗発熱体363、365、366のいずれかの加熱領域に配置してもよい。また第2温度検知センサTH2は、長手方向端部領域であれば、左端から2番目の抵抗発熱体362又は7番目の抵抗発熱体367に配置することも可能であり、必ずしも長手方向最端部に配置する必要はない。 The first temperature detection sensor TH1 may be placed in the heating region of any of the resistive heating elements 363, 365, and 366. The second temperature detection sensor TH2 may be placed in the second resistive heating element 362 from the left end or the seventh resistive heating element 367, as long as it is in the longitudinal end region, and does not necessarily have to be placed at the longitudinal end.

図4の加熱装置の下方に、抵抗発熱体361~368に給電(電力供給)するための電力制御手段としての電力制御回路を示している。この電力制御回路は、交流電源410とトライアック420で構成されている。交流電源410とトライアック420は、電極360c、360dの間を直列に接続している。 Below the heating device in FIG. 4, a power control circuit is shown as a power control means for supplying power to the resistance heating elements 361-368. This power control circuit is composed of an AC power supply 410 and a triac 420. The AC power supply 410 and the triac 420 are connected in series between the electrodes 360c and 360d.

第1温度センサTH1と第2温度センサTH2で検知された温度T4、T8は、制御手段としての制御部400に入力される。制御部400は、第1温度センサTH1から得られた温度T4に基いて、各抵抗発熱体361~368が所定温度になるように、トライアック420により電極360c、360dに対する供給電力量を制御する。 The temperatures T4 and T8 detected by the first and second temperature sensors TH1 and TH2 are input to a control unit 400 serving as a control means. Based on the temperature T4 obtained from the first temperature sensor TH1, the control unit 400 controls the amount of power supplied to the electrodes 360c and 360d by the triac 420 so that the respective resistance heating elements 361 to 368 reach predetermined temperatures.

制御部400は、CPU、ROM、RAM、I/Oインターフェース等を包含するマイクロコンピュータで構成することができる。定着ニップSNに通紙すると、通紙による抜熱分(用紙への熱移動分)が発生するので、第1温度センサTH1から得られた温度T4
けでなく、当該抜熱分も考慮して供給電力量を制御することで、定着ベルト310の温度を所望の温度に制御することができる。
The control unit 400 can be configured with a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, an I/O interface, etc. When paper is passed through the fixing nip SN, heat is removed (heat transferred to the paper) by the paper passing through, so the temperature of the fixing belt 310 can be controlled to a desired temperature by controlling the amount of power supply taking into consideration not only the temperature T4 obtained from the first temperature sensor TH1 but also the removed heat.

第1の定着装置は図2Aに示すように、低熱容量の薄肉の定着ベルト310と加圧ローラ320で構成されている。定着ベルト310は、例えば外径が25mmで厚みが40~120μmのポリイミド(PI)製の筒状基体を有している。 As shown in FIG. 2A, the first fixing device is composed of a thin fixing belt 310 with low heat capacity and a pressure roller 320. The fixing belt 310 has a cylindrical body made of polyimide (PI) with an outer diameter of 25 mm and a thickness of 40 to 120 μm, for example.

定着ベルト310の最表層には、耐久性を高めて離型性を確保するために、PFAやPTFE等のフッ素系樹脂による厚みが5~50μmの離型層が形成される。基体と離型層の間に厚さ50~500μmのゴム等からなる弾性層を設けてもよい。 A release layer made of fluororesin such as PFA or PTFE and having a thickness of 5 to 50 μm is formed on the outermost surface of the fixing belt 310 to improve durability and ensure releasability. An elastic layer made of rubber or the like and having a thickness of 50 to 500 μm may be provided between the base and the release layer.

また、定着ベルト310の基体はポリイミドに限らず、PEEKなどの耐熱性樹脂やニッケル(Ni)、SUSなどの金属基体であってもよい。定着ベルト310の内周面に摺動層としてポリイミドやPTFEなどをコートしてもよい。 The base material of the fixing belt 310 is not limited to polyimide, and may be a heat-resistant resin such as PEEK or a metal base material such as nickel (Ni) or SUS. The inner surface of the fixing belt 310 may be coated with polyimide, PTFE, or the like as a sliding layer.

加圧ローラ320は、例えば外径が25mmであり、中実の鉄製芯金321と、この芯金321の表面に形成された弾性層322と、弾性層322の外側に形成された離型層323とで構成されている。弾性層322はシリコーンゴムで形成されており、厚みは例えば3.5mmである。弾性層322の表面は離型性を高めるために、厚みが例えば40μm程度のフッ素樹脂層による離型層323を形成するのが望ましい。定着ベルト310に対して加圧ローラ320が付勢手段により圧接している。 The pressure roller 320 has an outer diameter of, for example, 25 mm and is composed of a solid iron core 321, an elastic layer 322 formed on the surface of the core 321, and a release layer 323 formed on the outside of the elastic layer 322. The elastic layer 322 is made of silicone rubber and has a thickness of, for example, 3.5 mm. To improve the release properties of the surface of the elastic layer 322, it is desirable to form a release layer 323 made of a fluororesin layer having a thickness of, for example, about 40 μm. The pressure roller 320 is pressed against the fixing belt 310 by a biasing means.

定着ベルト310の内側に、ステー330及びフォルダ340が軸線方向に配設されている。ステー330は金属製のチャンネル材で構成され、その両端部分が加熱装置の両側板に支持されている。ステー330は加圧ローラ320の押圧力を確実に受けとめて定着ニップSNを安定的に形成する。 A stay 330 and a folder 340 are arranged in the axial direction inside the fixing belt 310. The stay 330 is made of a metal channel material, and both ends are supported by both side plates of the heating device. The stay 330 reliably receives the pressing force of the pressure roller 320 to stably form the fixing nip SN.

フォルダ340は加熱装置の基材350を保持するためのもので、ステー330によって支持されている。フォルダ340は好ましくはLCPなどの低熱伝導性の耐熱性樹脂で形成することができ、これによりフォルダ340への熱伝達が減って効率的に定着ベルト310を加熱することができる。 The folder 340 is for holding the base material 350 of the heating device and is supported by the stay 330. The folder 340 is preferably formed from a heat-resistant resin with low thermal conductivity such as LCP, which reduces heat transfer to the folder 340 and allows the fixing belt 310 to be heated efficiently.

フォルダ340の形状は、基材350の高温部との接触を回避するために、基材350の短手方向両端部付近の各2箇所のみを支持する形状にしている。これにより、フォルダ340へ流れる熱量をさらに低減して効率的に定着ベルト310を加熱することができる。 The shape of the folder 340 is such that it supports only two points near both ends of the substrate 350 in the short direction to avoid contact with the high-temperature parts of the substrate 350. This further reduces the amount of heat flowing to the folder 340, allowing the fixing belt 310 to be heated efficiently.

抵抗発熱体361~368と給電線360a、360bは薄い絶縁層370によって覆われている。この絶縁層370は例えば厚さ75μmの耐熱性ガラスで構成することができる。絶縁層370によって抵抗発熱体361~368と給電線360a、360bを絶縁・保護すると共に、後述するように定着ベルト310との摺動性を維持する。 The resistive heating elements 361-368 and the power supply lines 360a, 360b are covered with a thin insulating layer 370. This insulating layer 370 can be made of heat-resistant glass with a thickness of, for example, 75 μm. The insulating layer 370 insulates and protects the resistive heating elements 361-368 and the power supply lines 360a, 360b, and maintains sliding properties with the fixing belt 310, as described below.

基材350の材料としては低コストなアルミやステンレスなどが好ましい。基材350は金属製に限定されたものではなく、アルミナや窒化アルミなどのセラミックや、ガラス、マイカなどの耐熱性と絶縁性に優れた非金属材料で構成することも可能である。加熱装置の均熱性を向上し画像品位を高めるため、基材350を銅、グラファイト、グラフェンなどの高熱伝導率の材料で構成してもよい。本実施形態では、短手幅8mm、長手幅270mm、厚さ1.0mmのアルミナ基材を使用している。 The substrate 350 is preferably made of low-cost materials such as aluminum or stainless steel. The substrate 350 is not limited to metal, and can be made of ceramics such as alumina or aluminum nitride, or non-metallic materials with excellent heat resistance and insulation such as glass or mica. To improve the thermal uniformity of the heating device and enhance image quality, the substrate 350 may be made of a material with high thermal conductivity such as copper, graphite, or graphene. In this embodiment, an alumina substrate with a short side width of 8 mm, a long side width of 270 mm, and a thickness of 1.0 mm is used.

抵抗発熱体361~368は、例えば、銀パラジウム(AgPd)やガラス粉末などを調合したペーストをスクリーン印刷等により基材350に塗工し、その後、当該基材350を焼成することによって形成することができる。本実施形態では抵抗発熱体361~368の抵抗値を常温で80Ωとした。 The resistive heating elements 361 to 368 can be formed, for example, by applying a paste made of silver palladium (AgPd) and glass powder to the substrate 350 by screen printing or the like, and then firing the substrate 350. In this embodiment, the resistance value of the resistive heating elements 361 to 368 is set to 80 Ω at room temperature.

抵抗発熱体361~368の材料は、前述したもの以外に、銀合金(AgPt)や酸化ルテニウム(RuO2)の抵抗材料を用いてもよい。給電線360a、360bや電極360c、360dの材料は、銀(Ag)もしくは銀パラジウム(AgPd)をスクリーン印刷等で形成することができる。 In addition to the above-mentioned materials, resistance materials such as silver alloy (AgPt) and ruthenium oxide (RuO 2 ) may be used for the materials of the resistance heating elements 361 to 368. The materials of the power supply lines 360a, 360b and the electrodes 360c, 360d can be formed by screen printing or the like using silver (Ag) or silver palladium (AgPd).

抵抗発熱体361~368の絶縁層370側が定着ベルト310と接触して加熱し、伝熱により定着ベルト310の温度を上昇させ、定着ニップSNに搬送される未定着画像を加熱して定着する。 The insulating layer 370 side of the resistive heating elements 361-368 comes into contact with the fixing belt 310 and heats it, increasing the temperature of the fixing belt 310 through heat transfer, and heating and fixing the unfixed image transported to the fixing nip SN.

図3A(a)のように、抵抗発熱体361~368は長手方向に8分割され、それぞれ電気的に並列接続されている。各抵抗発熱体361~368は所望の出力(抵抗値)を得るために、折り返し蛇行状の焼成パターンで構成することができる。図示例では細幅線を2回折り返した1往復半の曲折パターンで抵抗発熱体361~368を構成している。 As shown in FIG. 3A(a), the resistive heating elements 361-368 are divided into eight parts in the longitudinal direction, and each part is electrically connected in parallel. To obtain the desired output (resistance value), each resistive heating element 361-368 can be configured with a folded meandering firing pattern. In the illustrated example, the resistive heating elements 361-368 are configured with a meandering pattern in which a thin wire is folded twice to complete one and a half round trips.

基材350と抵抗発熱体361~368は、それぞれの材料及び熱伝導率を調節することによって、定着ニップSNを抵抗発熱体361~368だけでなく基材350を介して加熱することができる。このため、基材350の材料としては窒化アルミニウムのような熱伝導率の高い材料が望ましい。 By adjusting the materials and thermal conductivities of the substrate 350 and the resistive heating elements 361-368, the fixing nip SN can be heated not only by the resistive heating elements 361-368 but also through the substrate 350. For this reason, it is desirable to use a material with high thermal conductivity, such as aluminum nitride, for the material of the substrate 350.

抵抗発熱体361~368の相互間には絶縁を確保するため隙間が形成されている。当該隙間は大きすぎると隙間部分の発熱量低下による定着ムラが発生する。反対に隙間が小さすぎると絶縁できずに抵抗発熱体361~368間でショートが発生する。 Gaps are formed between the resistive heating elements 361-368 to ensure insulation. If the gaps are too large, uneven fixing occurs due to a decrease in the amount of heat generated in the gaps. Conversely, if the gaps are too small, insulation is not possible and a short circuit occurs between the resistive heating elements 361-368.

そこで隙間の大きさは0.3mm~1mmが好ましく、0.4mm~0.7mmがさらに好ましい。なお、前述したように基材350を介して定着ニップSNを加熱することで抵抗発熱体361~368間の隙間による定着ムラを抑制することができる。 Therefore, the size of the gap is preferably 0.3 mm to 1 mm, and more preferably 0.4 mm to 0.7 mm. As described above, by heating the fixing nip SN through the substrate 350, it is possible to suppress uneven fixing caused by the gaps between the resistance heating elements 361 to 368.

また、抵抗発熱体361~368は図5(a)のように、PTC(正の温度抵抗係数)特性を有する材料で構成することもできる。このPTC特性を有する材料は、温度Tが上昇すると抵抗値が上昇(電流Iが低下してヒータ出力が低下)する特徴がある。温度抵抗係数(TCR=Temperature Coefficient of Resistance)は、例えば1500PPM(parts per million)とすることができる。当該温度抵抗係数は、制御部400のメモリに格納することができる。 The resistive heating elements 361-368 can also be made of a material with PTC (positive temperature coefficient of resistance) characteristics, as shown in FIG. 5(a). A material with PTC characteristics has a characteristic that the resistance value increases when the temperature T increases (the current I decreases and the heater output decreases). The temperature coefficient of resistance (TCR) can be, for example, 1500 PPM (parts per million). The temperature coefficient of resistance can be stored in the memory of the control unit 400.

この特徴により、例えば抵抗発熱体361~368の全幅よりも狭い紙(例えば抵抗発熱体363~366の幅内)を印刷した場合、紙幅より外側の抵抗発熱体361、362、367、368は紙に熱を奪われないため温度が上昇する。するとそれら抵抗発熱体361、362、367、368の抵抗値が上昇する。 Due to this feature, for example, when printing on paper narrower than the overall width of the resistive heating elements 361-368 (for example, within the width of the resistive heating elements 363-366), the temperature of the resistive heating elements 361, 362, 367, and 368 outside the paper width rises because the heat is not absorbed by the paper. This causes the resistance values of the resistive heating elements 361, 362, 367, and 368 to rise.

抵抗発熱体361~368にかかる電圧は一定なので、用紙幅より外側の抵抗発熱体361、362、367、368の出力が相対的に低下し、端部温度上昇が抑制される。抵抗発熱体361~368を電気的に直列に接続した場合、連続印刷において紙幅よりも外側の抵抗発熱体の温度上昇を抑制するには、印刷スピードを低下させる以外に方法がない。抵抗発熱体361~368を電気的に並列接続することで、印刷スピードを維持したまま非通紙部温度上昇を抑制することができる。 Since the voltage applied to the resistive heating elements 361-368 is constant, the output of the resistive heating elements 361, 362, 367, 368 outside the paper width is relatively lower, suppressing the rise in temperature at the ends. If the resistive heating elements 361-368 are electrically connected in series, the only way to suppress the temperature rise of the resistive heating elements outside the paper width during continuous printing is to slow down the printing speed. By electrically connecting the resistive heating elements 361-368 in parallel, it is possible to suppress the temperature rise in non-paper passing areas while maintaining the printing speed.

抵抗発熱体361~368の配置は図3A(a)の状態に限られない。図3A(a)では抵抗発熱体361~368の相互間に短手方向に続く隙間がある。また、図3A(b)と(c)では抵抗発熱体361~368の端部同士を長手方向で互いにオーバーラップさせている。 The arrangement of the resistive heating elements 361 to 368 is not limited to the state shown in FIG. 3A(a). In FIG. 3A(a), there are gaps between the resistive heating elements 361 to 368 that continue in the short direction. Also, in FIGS. 3A(b) and (c), the ends of the resistive heating elements 361 to 368 overlap each other in the long direction.

図3A(b)は抵抗発熱体361~368の端部にL字状の切り欠きによる段部を形成し、当該段部を隣接する抵抗発熱体の端部の段部とオーバーラップさせている。図3(c)は抵抗発熱体361~368の端部に斜めの切り欠きによる傾斜部を形成し、当該傾斜部を隣接する抵抗発熱体の端部の傾斜部とオーバーラップさせている。このように抵抗発熱体361~368の端部同士を互いにオーバーラップさせることで、抵抗発熱体間の隙間での発熱量低下の影響を抑制することができる。 In FIG. 3A(b), a step is formed by an L-shaped notch at the end of the resistive heating elements 361-368, and the step is made to overlap the step at the end of the adjacent resistive heating element. In FIG. 3(c), an inclined portion is formed by an oblique notch at the end of the resistive heating elements 361-368, and the inclined portion overlaps the inclined portion at the end of the adjacent resistive heating element. By overlapping the ends of the resistive heating elements 361-368 in this way, the effect of a decrease in heat generation in the gaps between the resistive heating elements can be suppressed.

また電極360c、360dは抵抗発熱体361~368の両端に配置する他、図3B(a)~(c)のように抵抗発熱体361~368の片側に配置することも可能である。このように電極360c、360dを片側配置にすることで長手方向の省スペース化を図ることができる。 Also, the electrodes 360c and 360d can be arranged on both ends of the resistive heating elements 361 to 368, or on one side of the resistive heating elements 361 to 368 as shown in Figures 3B(a) to (c). By arranging the electrodes 360c and 360d on one side in this way, space can be saved in the longitudinal direction.

(定着動作)
図2Aにおいて、定着ニップSNに向けて矢印方向から用紙Pを通紙すると、定着ベルト310と加圧ローラ320との間で用紙Pが加熱されてトナー像が用紙Pに定着される。この際、定着ベルト310は発熱部材360の絶縁層370と摺動しつつ発熱部材360からの熱で加熱される。
(Fixing Operation)
2A , when paper P is passed from the direction of the arrow toward the fixing nip SN, the paper P is heated between the fixing belt 310 and the pressure roller 320, and the toner image is fixed onto the paper P. At this time, the fixing belt 310 is heated by the heat from the heat generating member 360 while sliding against the insulating layer 370 of the heat generating member 360.

定着ベルト310を所定温度にする発熱部材360の温度制御において、第1温度検知センサTH1のみ配置した場合、第1温度検知センサTH1を配置している抵抗発熱体364のみが部分的に断線して電力供給が遮断すると、当該抵抗発熱体364の温度が上昇しない。第1温度検知センサTH1と第2温度検知センサTH2を同じ抵抗発熱体の加熱領域内に配置した場合も同様である。このため、当該抵抗発熱体364を温度制御により一定温度(第1の所定温度)にしようとして、他の正常な抵抗発熱体361~363、365~368に必要以上の電力供給が続いて異常高温が発生する。 When controlling the temperature of the heat generating member 360 to bring the fixing belt 310 to a predetermined temperature, if only the first temperature detection sensor TH1 is arranged, and only the resistive heating element 364 in which the first temperature detection sensor TH1 is arranged is partially disconnected and the power supply is cut off, the temperature of the resistive heating element 364 will not rise. The same is true when the first temperature detection sensor TH1 and the second temperature detection sensor TH2 are arranged within the heating area of the same resistive heating element. For this reason, when trying to keep the resistive heating element 364 at a constant temperature (first predetermined temperature) through temperature control, more power than necessary continues to be supplied to the other normal resistive heating elements 361-363, 365-368, resulting in an abnormally high temperature.

そこで本実施形態では、第1温度検知センサTH1と第2温度検知センサTH2を、異なる抵抗発熱体364、368の加熱領域に配置している。これにより、第1温度検知センサTH1を配置している抵抗発熱体364のみが部分的に断線して電力供給が遮断された場合でも、第2温度検知センサTH2で、他の正常な抵抗発熱体368の異常高温を第1の所定温度よりも高いあらかじめ定められている温度を第2の所定温度として検知するすることで、安全に電力供給を遮断することができる。例えば、第2の所定温度とは、あらかじめ実験などで求められた温度であり、これ以上、上がると支障をきたす温度である。 Therefore, in this embodiment, the first temperature detection sensor TH1 and the second temperature detection sensor TH2 are arranged in the heating areas of different resistive heating elements 364, 368. As a result, even if only the resistive heating element 364 where the first temperature detection sensor TH1 is arranged is partially disconnected and the power supply is cut off, the second temperature detection sensor TH2 detects the abnormally high temperature of the other normal resistive heating element 368 as a predetermined temperature higher than the first predetermined temperature as the second predetermined temperature, so that the power supply can be safely cut off. For example, the second predetermined temperature is a temperature determined in advance by an experiment or the like, and is a temperature above which problems will occur if it rises any higher.

特に抵抗発熱体368は基材350の長手方向最端部に配置されているので、端部温度上昇の影響により第2の所定温度を早期に検知しやすい。したがって、第2温度検知センサTH2を長手方向最端部以外の抵抗発熱体に配置した場合より、より安全に電力供給を遮断することができる。なお、第2温度検知センサTH2は抵抗発熱体368の第1の所定温度よりも低いあらかじめ定めれている温度(断線)を検知して電力供給を遮断することも可能である。例えば、この場合の検知する温度は、あらかじめ実験などで求められた温度であり、これ以上、下がると支障をきたす温度である。 In particular, since the resistive heating element 368 is disposed at the end of the substrate 350 in the longitudinal direction, the second predetermined temperature can be easily detected early due to the influence of the end temperature rise. Therefore, the power supply can be cut off more safely than when the second temperature detection sensor TH2 is disposed at a resistive heating element other than the end in the longitudinal direction. The second temperature detection sensor TH2 can also detect a predetermined temperature (disconnection) that is lower than the first predetermined temperature of the resistive heating element 368 and cut off the power supply. For example, the temperature to be detected in this case is a temperature determined in advance by an experiment or the like, and is a temperature below which a problem would occur if it dropped any lower.

(定着装置の他の実施形態)
定着装置300は図2Aの第1の定着装置に限定されない。以下、図2B~図2Dを参照して第2~第4の定着装置について説明する。第2の定着装置は、図2Bに示すように、加圧ローラ320と反対側に押圧ローラ390を有し、当該押圧ローラ390と加熱装置との間で定着ベルト310を挟んで加熱する。
(Another embodiment of the fixing device)
The fixing device 300 is not limited to the first fixing device in Fig. 2A. The second to fourth fixing devices will be described below with reference to Fig. 2B to Fig. 2D. As shown in Fig. 2B, the second fixing device has a pressure roller 390 on the opposite side to the pressure roller 320, and heats the fixing belt 310 by sandwiching it between the pressure roller 390 and a heating device.

定着ベルト310の内側に前述した加熱装置が配設されてる。ステー330の片側に補助ステー331が取り付けられ、反対側にニップ形成部材332が取り付けられている。加熱装置はこの補助ステー331に保持されている。ニップ形成部材332は定着ベルト310を介して加圧ローラ320と当接して定着ニップSNを形成している。 The heating device described above is disposed inside the fixing belt 310. An auxiliary stay 331 is attached to one side of the stay 330, and a nip forming member 332 is attached to the other side. The heating device is held by this auxiliary stay 331. The nip forming member 332 abuts against the pressure roller 320 via the fixing belt 310 to form the fixing nip SN.

第3の定着装置は、図2Cに示すように、定着ベルト310の内側に加熱装置が配設されてる。この加熱装置は、前述した押圧ローラ390を省略する代わりに、定着ベルト310との周方向接触長さを長くするため、定着ベルト310の曲率に合わせて基材350と絶縁層370の横断面を円弧状に形成している。発熱部材360は円弧状の基材350の中央に配置されている。その他は図2Bの第2の定着装置と同じである。 As shown in FIG. 2C, the third fixing device has a heating device disposed inside the fixing belt 310. This heating device omits the pressure roller 390 described above, and instead forms the cross sections of the base material 350 and insulating layer 370 in an arc shape to match the curvature of the fixing belt 310 in order to increase the circumferential contact length with the fixing belt 310. The heat generating member 360 is disposed in the center of the arc-shaped base material 350. The rest is the same as the second fixing device in FIG. 2B.

第4の定着装置は、図2Dに示すように、加熱ニップHNと定着ニップSNに分けて構成している。すなわち、加圧ローラ320の定着ベルト310とは反対側に、ニップ形成部材332と、金属製のチャンネル材で構成されたステー333を配置し、これらニップ形成部材332とステー333を内包するように加圧ベルト334を周回可能に配設している。そして当該加圧ベルト334と加圧ローラ320との間の定着ニップSNに用紙Pを通紙して加熱・定着する。その他は図2Aの第1の定着装置と同じである。 The fourth fixing device, as shown in FIG. 2D, is divided into a heating nip HN and a fixing nip SN. That is, a nip forming member 332 and a stay 333 made of a metal channel material are arranged on the opposite side of the pressure roller 320 from the fixing belt 310, and the pressure belt 334 is arranged so that it can rotate around the nip forming member 332 and the stay 333. Paper P is then passed through the fixing nip SN between the pressure belt 334 and the pressure roller 320 to be heated and fixed. The rest is the same as the first fixing device in FIG. 2A.

また、安全補償用の第2温度検知センサTH2は、図2Aの破線にて示すように、温度制御用の第1温度検知センサTH1が検知する抵抗発熱体366とは異なる抵抗発熱体368で加熱される定着ベルト310の内周面(抵抗発熱体368の下流側内周面)に、付勢手段により圧着するように配置してもよい。抵抗発熱体の数を増加すると温度検知センサの配設スペースを確保しにくくなるが、第2温度検知センサTH2を前記のように配設することでスペース確保の困難性を緩和することができる。また安全補償用の第2温度検知センサTH2は、抵抗発熱体368だけでなく、定着ベルト310の内周面を含む、他の抵抗発熱体361~363、365~367の領域毎に配置してもよい。 The second temperature detection sensor TH2 for safety compensation may be arranged to be pressed by a biasing means against the inner surface of the fixing belt 310 (the inner surface downstream of the resistance heating element 368) that is heated by a resistance heating element 368 different from the resistance heating element 366 detected by the first temperature detection sensor TH1 for temperature control, as shown by the dashed line in FIG. 2A. Increasing the number of resistance heating elements makes it difficult to secure the space for the temperature detection sensor, but arranging the second temperature detection sensor TH2 as described above can alleviate the difficulty of securing the space. The second temperature detection sensor TH2 for safety compensation may be arranged not only in the resistance heating element 368, but also in each of the other resistance heating elements 361-363 and 365-367, including the inner surface of the fixing belt 310.

(フローチャート)
図5は前述した制御部400によって実行される加熱装置の制御動作を示すフローチャートである。図5のステップS1において、カラーレーザプリンタ100に対して印刷ジョブの実行が指示される。すると、ステップS2において、制御部400により交流電源410から発熱部材360の各抵抗発熱体361~368への給電が開始される。そしてステップS3において、第1温度検知センサTH1により発熱部材360の中央領域に位置する抵抗発熱体364の温度T4が検知される。
(flowchart)
Fig. 5 is a flow chart showing the control operation of the heating device executed by the control unit 400. In step S1 of Fig. 5, execution of a print job is instructed to the color laser printer 100. Then, in step S2, the control unit 400 starts supplying power from the AC power source 410 to each of the resistance heating elements 361 to 368 of the heat-generating member 360. Then, in step S3, the first temperature detection sensor TH1 detects the temperature T4 of the resistance heating element 364 located in the central region of the heat-generating member 360.

次に、ステップS4で発熱部材360の温調制御が開始される。またステップS5で第2温度検知センサによって抵抗発熱体368の温度T8が検知される。そしてステップS6で温度T8≦Ts(Ts:安全上限温度)か否かが判定され、Ts<T8であれば異常温度発生として発熱部材360への電力供給が遮断(OFF)され、カラーレーザプリンタ100の操作パネルにエラー表示が示される。T8≦Tsであれば異常温度発生なしとしてステップS9で印字動作が開始される。 Next, in step S4, temperature control of heat-generating member 360 is started. In step S5, the second temperature sensor detects temperature T8 of resistive heating element 368. In step S6, it is determined whether temperature T8Ts ( Ts : upper safe temperature limit) or not, and if Ts < T8 , an abnormal temperature has occurred, power supply to heat-generating member 360 is cut off (OFF), and an error message is displayed on the operation panel of color laser printer 100. If T8Ts , no abnormal temperature has occurred, and printing operation is started in step S9.

以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば本発明の加熱装置は乾燥装置など定着装置以外の用途に使用することも可能である。また抵抗発熱体のオーバーラップの形態は、凹凸形状や櫛歯形状の相互嵌合など、図3A(b)(c)や図3B(b)(c)以外も可能であることは勿論である。また、抵抗発熱体の数は8個未満又は9個以上としてもよい。さらに抵抗発熱体を基材350の短手方向に複数列で配置することも可能である。 The present invention has been described above based on an embodiment, but it goes without saying that the present invention is not limited to the embodiment and can be modified in various ways within the scope of the technical ideas described in the claims. For example, the heating device of the present invention can be used for applications other than fixing devices, such as drying devices. In addition, the overlapping shape of the resistive heating elements can of course be other than that shown in Figures 3A(b)(c) and 3B(b)(c), such as interlocking of uneven shapes or comb-tooth shapes. In addition, the number of resistive heating elements may be less than eight or more than nine. Furthermore, it is also possible to arrange the resistive heating elements in multiple rows in the short direction of the substrate 350.

SN:定着ニップ HN:加熱ニップ
Lb:レーザ光 P:用紙
TM:転写手段 TH1:第1温度検知センサ
TH2:第2温度検知センサ 361-368:抵抗発熱体
1K,1Y,1M,1C:プロセスユニット 2K,2Y,2M,2C:像担持体
3K,3Y,3M,3C:ドラムクリーニング装置 4K,4Y,4M,4C:帯電装置
5K,5Y,5M,5C:現像装置(作像部) 6K,6Y,6M,6C:トナーボトル
7:露光器 7a:ミラー
8:転写カバー 10:粉体収容器
15:転写装置 16:中間転写ベルト
17:従動ローラ 18:駆動ローラ
19K,19Y,19M,19C:一次転写ローラ 20:二次転写ローラ
21:ベルトクリーニング装置 31:レジストセンサ
32:給紙路 33:転写後搬送路
35:定着後搬送路 36:排紙路
37:排紙ローラ対 41:反転搬送路
42:部材 42a:揺動軸
43:反転搬送ローラ対 44:排紙トレイ
45、60:給紙ローラ 46:トレイ
100:カラーレーザプリンタ 200:用紙給送装置(記録媒体供給部)
210:ローラ対 220:給送ローラ
230:分離ローラ 240:搬送ローラ
250:レジストローラ対 300:定着装置
310:定着ベルト 320:加圧ローラ
321:鉄製芯金 321:芯金
322:弾性層 323:離型層
330、333:ステー 331:補助ステー
332:ニップ形成部材 334:加圧ベルト
340:フォルダ 350:基材
360:発熱部材 360a、360b:給電線
360c、360d:電極 361~368:抵抗発熱体
370:絶縁層 390:押圧ローラ
400:制御部 410:交流電源
420:トライアック
SN: Fixing nip HN: Heating nip Lb: Laser light P: Paper TM: Transfer means TH1: First temperature detection sensor TH2: Second temperature detection sensor 361-368: Resistance heating element
1K, 1Y, 1M, 1C: Process unit 2K, 2Y, 2M, 2C: Image carrier
3K, 3Y, 3M, 3C: Drum cleaning device 4K, 4Y, 4M, 4C: Charging device
5K, 5Y, 5M, 5C: Developing device (imaging section) 6K, 6Y, 6M, 6C: Toner bottle 7: Exposure device 7a: Mirror 8: Transfer cover 10: Powder container 15: Transfer device 16: Intermediate transfer belt 17: Driven roller 18: Drive roller
19K, 19Y, 19M, 19C: Primary transfer roller 20: Secondary transfer roller 21: Belt cleaning device 31: Registration sensor 32: Paper feed path 33: Post-transfer transport path 35: Post-fixing transport path 36: Paper discharge path 37: Paper discharge roller pair 41: Reversing transport path 42: Member 42a: Oscillating shaft 43: Reversing transport roller pair 44: Paper discharge tray 45, 60: Paper feed roller 46: Tray 100: Color laser printer 200: Paper feed device (recording medium supply section)
210: Pair of rollers 220: Feeding roller 230: Separation roller 240: Conveying roller 250: Pair of registration rollers 300: Fixing device 310: Fixing belt 320: Pressure roller 321: Iron core 321: Core 322: Elastic layer 323: Release layer 330, 333: Stay 331: Auxiliary stay 332: Nip forming member 334: Pressure belt 340: Folder 350: Base material 360: Heat generating member 360a, 360b: Power supply line 360c, 360d: Electrodes 361 to 368: Resistance heating element 370: Insulating layer 390: Pressing roller 400: Control unit 410: AC power source 420: Triac

特開2015-194713号公報JP 2015-194713 A 特開2016-18127号公報JP 2016-18127 A

Claims (17)

基材と、
前記基材の長手方向に配設され、互いに電気的に並列に接続された複数の抵抗発熱体と、
前記複数の抵抗発熱体に電力を供給するように構成された電力制御手段と、
前記複数の抵抗発熱体のうちの一つの第1抵抗発熱体のみと前記長手方向の幅内で対向する第1温度検知手段と、
前記複数の抵抗発熱体のうちの前記第1抵抗発熱体と異なる一つの第2抵抗発熱体のみと前記長手方向の幅内で対向すると共に当該第2抵抗発熱体以外の抵抗発熱体とは前記長手方向の幅内で対向しないように配設された第2温度検知手段と、
前記第1温度検知手段で検知された結果のみに基づいて、前記第1温度検知手段によって検知される温度が第1の所定温度になるように前記複数の抵抗発熱体が加熱されるよう前記電力制御手段からの電力の供給を制御し、かつ、前記第2抵抗発熱体を含む複数の抵抗発熱体が加熱され、前記第2温度検知手段によって検知された温度が第2の所定温度に到達したことが検知されたことに対応して前記電力制御手段から前記複数の抵抗発熱体の全てに供給される電力を遮断するように構成された制御部と、
を有し、
前記第1抵抗発熱体と前記第2抵抗発熱体との間に、前記第1抵抗発熱体と前記第2抵抗発熱体とは異なる抵抗発熱体を有し、
前記複数の抵抗発熱体の温度を検知する温度検知手段は、前記第1温度検知手段と前記第2温度検知手段の2つのみであり、前記第2温度検知手段は、前記長手方向でもっとも端にある抵抗発熱体である前記第2抵抗発熱体に対向して配置されている
ことを特徴とする画像形成装置。
A substrate;
A plurality of resistive heating elements arranged in a longitudinal direction of the base material and electrically connected in parallel to each other;
power control means configured to supply power to the plurality of resistive heating elements;
a first temperature detection means that faces only a first resistance heating element among the plurality of resistance heating elements within a width in the longitudinal direction;
a second temperature detection means disposed so as to face only one second resistive heating element different from the first resistive heating element among the plurality of resistive heating elements within the width in the longitudinal direction, and not to face any resistive heating elements other than the second resistive heating element within the width in the longitudinal direction;
a control unit configured to control the supply of power from the power control means so that the plurality of resistance heating elements are heated so that the temperature detected by the first temperature detection means becomes a first predetermined temperature, based only on the result detected by the first temperature detection means, and to cut off the power supplied from the power control means to all of the plurality of resistance heating elements in response to detection that the plurality of resistance heating elements including the second resistance heating element are heated and that the temperature detected by the second temperature detection means has reached a second predetermined temperature;
having
a resistance heating element different from the first resistance heating element and the second resistance heating element is provided between the first resistance heating element and the second resistance heating element,
The temperature detection means for detecting the temperatures of the plurality of resistive heating elements are only two, the first temperature detection means and the second temperature detection means, and the second temperature detection means is disposed opposite the second resistive heating element which is the resistive heating element located at the end furthest in the longitudinal direction.
1. An image forming apparatus comprising:
請求項1の画像形成装置において、前記第2温度検知手段は前記第1温度検知手段と同種の温度検知手段であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus of claim 1, wherein the second temperature detection means is the same type of temperature detection means as the first temperature detection means. 基材と、
前記基材の長手方向に配設され、互いに電気的に並列に接続された複数の抵抗発熱体と、
前記複数の抵抗発熱体のうちの一つの第1抵抗発熱体のみと前記長手方向の幅内で対向する第1温度検知手段と、
前記複数の抵抗発熱体のうちの前記第1抵抗発熱体と異なる一つの第2抵抗発熱体のみと前記長手方向の幅内で対向すると共に当該第2抵抗発熱体以外の抵抗発熱体とは前記長手方向の幅内で対向しないように配設された第2温度検知手段と、
前記第1温度検知手段を前記基材に付勢する力を発生する第1弾性部材と、を有し、
前記第1抵抗発熱体と前記第2抵抗発熱体との間に、前記第1抵抗発熱体と前記第2抵抗発熱体とは異なる抵抗発熱体を有し、
前記複数の抵抗発熱体の温度を検知する温度検知手段は、前記第1温度検知手段と前記第2温度検知手段の2つのみであり、前記第2温度検知手段は、前記長手方向でもっとも端にある抵抗発熱体である前記第2抵抗発熱体に対向して配置されており、
前記第1温度検知手段で検知された結果のみに基づいて前記第1温度検知手段によって検知される温度が第1の所定温度になるように前記複数の抵抗発熱体が加熱され、かつ、前記第2抵抗発熱体を含む複数の抵抗発熱体が加熱され、前記第2温度検知手段によって検知された温度が第2の所定温度に到達したことが検知されたことに対応して前記複数の抵抗発熱体の全てに供給される電力が遮断されることを特徴とする画像形成装置。
A substrate;
A plurality of resistive heating elements arranged in a longitudinal direction of the base material and electrically connected in parallel to each other;
a first temperature detection means that faces only a first resistance heating element among the plurality of resistance heating elements within a width in the longitudinal direction;
a second temperature detection means disposed so as to face only one second resistive heating element different from the first resistive heating element among the plurality of resistive heating elements within the width in the longitudinal direction, and not to face any resistive heating elements other than the second resistive heating element within the width in the longitudinal direction;
a first elastic member that generates a force to bias the first temperature detection means against the base material;
a resistance heating element different from the first resistance heating element and the second resistance heating element is provided between the first resistance heating element and the second resistance heating element,
the temperature detection means for detecting the temperatures of the plurality of resistive heating elements are only two, the first temperature detection means and the second temperature detection means, and the second temperature detection means is disposed opposite the second resistive heating element which is the resistive heating element located at the end furthest in the longitudinal direction;
an image forming apparatus characterized in that the multiple resistive heating elements are heated so that the temperature detected by the first temperature detection means becomes a first predetermined temperature based solely on the result detected by the first temperature detection means, and multiple resistive heating elements including the second resistive heating element are heated, and power supplied to all of the multiple resistive heating elements is cut off in response to detection that the temperature detected by the second temperature detection means has reached a second predetermined temperature.
請求項1の画像形成装置において、前記第1温度検知手段は、前記複数の抵抗発熱体のうちの1つの上に位置決めされることを特徴とする画像形成装置。 In the image forming apparatus of claim 1, the first temperature detection means is positioned above one of the plurality of resistive heating elements. 請求項1の画像形成装置において、前記第2温度検知手段は、前記基材の長手方向の端部領域に配置されることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus of claim 1, wherein the second temperature detection means is disposed in an end region in the longitudinal direction of the substrate. 請求項1の画像形成装置において、前記複数の抵抗発熱体は、正の抵抗温度特性を有する抵抗材料からなることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus of claim 1, wherein the plurality of resistive heating elements are made of a resistive material having a positive resistance temperature characteristic. 請求項1の画像形成装置において、前記複数の抵抗発熱体の隣接する抵抗発熱体の少なくとも一部は、前記基材の長手方向で互いにオーバーラップしていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus of claim 1, wherein at least a portion of adjacent resistive heating elements of the plurality of resistive heating elements overlap each other in the longitudinal direction of the substrate. 請求項1の画像形成装置において、前記基材と前記複数の抵抗発熱体とを有する定着装置は、
加圧回転体と、
前記加圧回転体との間に定着ニップを形成し、当該定着ニップを通過した記録媒体上に現像剤を定着させるニップ形成部材と、
筒状のベルト部材と、
を有する画像形成装置
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the fixing device includes the base material and the plurality of resistance heating elements.
A pressurizing rotor;
a nip forming member that forms a fixing nip between the pressing rotor and the pressing rotor and fixes a developer onto a recording medium that has passed through the fixing nip;
A cylindrical belt member;
An image forming apparatus having
請求項8の画像形成装置において、前記複数の抵抗発熱体は、前記ベルト部材の内側に配置され、前記ベルト部材は、前記定着ニップにおいて前記ニップ形成部材と前記加圧回転体で挟持されながら前記複数の抵抗発熱体の周りを回転させるものであることを特徴とする画像形成装置。 In the image forming apparatus of claim 8, the multiple resistance heating elements are disposed inside the belt member, and the belt member rotates around the multiple resistance heating elements while being sandwiched between the nip forming member and the pressure rotating body in the fixing nip. An image forming apparatus characterized in that. 請求項8の画像形成装置において、前記ベルト部材の熱は、前記加圧回転体を介して前記定着ニップに伝達されることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus of claim 8, characterized in that the heat of the belt member is transferred to the fixing nip via the pressure rotating body. 請求項1の画像形成装置において、さらに、現像剤で像を形成する画像形成部材と、記録媒体を前記画像形成装置に供給する記録媒体供給部と、を有し、前記基材と前記複数の抵抗発熱体とを有する定着装置は前記記録媒体上に像を定着させることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus of claim 1 further comprises an image forming member that forms an image with a developer, and a recording medium supplying section that supplies a recording medium to the image forming apparatus, and a fixing device having the base material and the multiple resistance heating elements fixes the image on the recording medium. 請求項1の画像形成装置において、前記第1温度検知手段と前記第2温度検知手段はそれぞれサーミスタであることを特徴とする画像形成装置。 In the image forming apparatus of claim 1, the first temperature detection means and the second temperature detection means are each a thermistor. 請求項1の画像形成装置において、前記複数の抵抗発熱体は8つの部分に分かれていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus of claim 1, wherein the plurality of resistive heating elements are divided into eight parts. 請求項1の画像形成装置において、前記複数の抵抗発熱体は、折り返し蛇行状の発熱パターンで形成されていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus of claim 1, wherein the plurality of resistive heating elements are formed in a folded meandering heating pattern. 請求項1の画像形成装置において、前記基材は窒化アルミニウム製であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus of claim 1, characterized in that the substrate is made of aluminum nitride. 請求項1の画像形成装置において、前記制御部は、前記複数の抵抗発熱体の全てを加熱するように、前記電力制御手段を制御するように構成されていることを特徴とする画像形成装置。 In the image forming apparatus of claim 1, the control unit is configured to control the power control means so as to heat all of the plurality of resistive heating elements. 請求項3の画像形成装置において、さらに、前記基材に前記第2温度検知手段を押し付けるように配設された第2の弾性部材を有することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus of claim 3 further comprises a second elastic member arranged to press the second temperature detection means against the substrate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3495893A1 (en) * 2017-12-08 2019-06-12 Ricoh Company, Ltd. Heating device, fixing device, and image forming apparatus
JP7367386B2 (en) * 2019-08-22 2023-10-24 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 Fixing device and image forming device
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JP7745828B2 (en) * 2021-11-05 2025-09-30 株式会社リコー Belt driving device, heating device, fixing device and image forming apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008185955A (en) 2007-01-31 2008-08-14 Canon Inc Image forming apparatus
JP2008192398A (en) 2007-02-02 2008-08-21 Canon Inc Heating body and image heating apparatus
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11194651A (en) * 1997-12-26 1999-07-21 Canon Inc Fixing device and image forming apparatus provided with the same
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
JP6376868B2 (en) * 2014-07-09 2018-08-22 キヤノン株式会社 Image heating apparatus and heater
JP6547443B2 (en) * 2015-06-24 2019-07-24 株式会社リコー Fixing device and image forming apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008185955A (en) 2007-01-31 2008-08-14 Canon Inc Image forming apparatus
JP2008192398A (en) 2007-02-02 2008-08-21 Canon Inc Heating body and image heating apparatus
JP2009244595A (en) 2008-03-31 2009-10-22 Sharp Corp Fixing apparatus and image forming apparatus equipped with the same
JP2017198457A (en) 2016-04-25 2017-11-02 キヤノン株式会社 Temperature detection member, image heating apparatus, and image forming apparatus

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