JP5479075B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタなどの画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or an electrophotographic printer.
複写機やプリンタに搭載する定着装置として、エンドレスベルトと、エンドレスベルトの内面に接触するセラミックヒータと、エンドレスベルトを介してセラミックヒータと定着ニップ部を形成する加圧ローラと、を有する装置がある。この定着装置を搭載する画像形成装置で小サイズ紙を連続プリントすると、定着ニップ部長手方向において紙が通過しない領域の温度が徐々に上昇するという現象(非通紙部昇温)が発生する。非通紙部の温度が高くなり過ぎると、装置内の各パーツへダメージを与えたり、非通紙部昇温が生じている状態で大サイズ紙にプリントすると、小サイズ紙の非通紙部に相当する領域でトナーが高温オフセットすることもある。 As a fixing device mounted on a copying machine or a printer, there is an apparatus having an endless belt, a ceramic heater that contacts an inner surface of the endless belt, and a pressure roller that forms a fixing nip portion with the ceramic heater via the endless belt. . When small-size paper is continuously printed by an image forming apparatus equipped with this fixing device, a phenomenon (temperature increase of the non-sheet passing portion) occurs in which the temperature of the region where the paper does not pass in the longitudinal direction of the fixing nip portion gradually increases. If the temperature of the non-sheet passing part becomes too high, the parts in the device will be damaged, or if printing on large size paper with the non-sheet passing part temperature rise, the non-sheet passing part of small size paper The toner may be offset at a high temperature in a region corresponding to.
この非通紙部昇温を抑制する手法の一つとして、セラミック基板上の発熱抵抗体を正の抵抗温度特性を有する材質で形成し、発熱抵抗体に対してヒータの短手方向(記録紙の搬送方向)に電流が流れるように二本の導電体を基板の短手方向の両端に配置することが考えられている。非通紙部が昇温すると非通紙部の発熱抵抗体の抵抗値が昇温し、非通紙部の発熱抵抗体に流れる電流が抑制されることにより非通紙部の発熱を抑制するという発想である。正の抵抗温度特性は、温度が上がると抵抗が上がる特性であり、以後PTC(Positive Temperature Coefficient)と称する。 As one of the methods for suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion, a heating resistor on the ceramic substrate is formed of a material having a positive resistance temperature characteristic, and the short direction of the heater (recording paper) with respect to the heating resistor. It is considered that two conductors are arranged at both ends of the substrate in the short direction so that a current flows in the direction of the sheet. When the temperature of the non-sheet-passing part rises, the resistance value of the heating resistor in the non-sheet-passing part rises, and the current flowing through the heating resistor in the non-sheet-passing part is suppressed, thereby suppressing the heat generation in the non-sheet passing part. This is the idea. The positive resistance temperature characteristic is a characteristic in which the resistance increases as the temperature rises, and is hereinafter referred to as PTC (Positive Temperature Coefficient).
しかしながら、PTCの材質は体積抵抗が非常に低く、一本のヒータの発熱抵抗体の総抵抗を、商用電源で使用できる範囲内に設定するのは非常に難しい。そこで、セラミック基板上に形成するPTCの発熱抵抗体をヒータの長手方向で複数の発熱ブロックに分割し、各発熱ブロックではヒータの短手方向(記録紙の搬送方向)に電流が流れるように二本の導電体を基板の短手方向の両端に配置する。更に複数の発熱ブロックを電気的に直列に繋ぐ構成が特許文献1に開示されている。また、この文献には、複数本の発熱抵抗体を二本の導電体の間に電気的に並列に接続して発熱ブロックを構成することも開示されている。
However, the material of PTC has a very low volume resistance, and it is very difficult to set the total resistance of the heating resistor of one heater within a range that can be used with a commercial power source. In view of this, the PTC heating resistor formed on the ceramic substrate is divided into a plurality of heating blocks in the longitudinal direction of the heater, and each heating block is configured so that a current flows in the short direction of the heater (the conveyance direction of the recording paper). The two conductors are arranged at both ends of the substrate in the short direction. Further,
しかしながら、特許文献1に開示されている発熱ブロックの形状では、上述した非通紙部昇温が生じないような大サイズ紙を通紙する場合においても、ヒータの長手方向において発熱する領域と発熱しない領域が発生することが判明した。発熱する領域と発熱しない領域が存在すると画像の定着ムラが生じてしまう。
However, with the shape of the heat generating block disclosed in
また、一つの発熱ブロックを、複数本の発熱抵抗体を二本の導電体の間に電気的に並列に接続する構造とした場合、発熱ブロック中の発熱抵抗体の位置と非通紙部昇温を抑制したい記録材の端部の位置関係を正確に規定しないと非通紙部昇温を抑える効果が低減してしまうことが判明した。 In addition, when one heating block has a structure in which a plurality of heating resistors are electrically connected in parallel between two conductors, the position of the heating resistor in the heating block and the non-sheet passing portion rise It has been found that the effect of suppressing the temperature rise at the non-sheet passing portion is reduced unless the positional relationship of the end portions of the recording material for which the temperature is to be suppressed is accurately defined.
上述の課題を解決するための本発明は、記録材に未定着画像を形成する画像形成部と、エンドレスベルトと、前記エンドレスベルトの内面に接触するヒータと、前記エンドレスベルトを介して前記ヒータと共にニップ部を形成するニップ部形成部材と、を有し、前記ニップ部で未定着画像を担持する記録材を挟持搬送しつつ未定着画像を記録材に加熱定着する定着部であって、前記ヒータが、基板と、前記基板上に基板長手方向に沿って設けられている第1導電体と、前記基板上に前記第1導電体とは基板短手方向で異なる位置に前記長手方向に沿って設けられている第2導電体と、正の抵抗温度特性を有しており前記第1導電体と前記第2導電体間に電気的に並列接続されている複数本の発熱抵抗体と、を有し、前記発熱抵抗体が設けられている領域のうち前記基板の長手方向において記録材搬送基準から最も離れた最端部分が前記並列接続されている複数本の発熱抵抗体を有する発熱ブロックの構造となっている定着部と、を有する画像形成装置において、前記複数の発熱抵抗体が、前記長手方向で隣り合う発熱抵抗体に対して前記長手方向においてオーバーラップする位置関係となるように、前記複数の発熱抵抗体は前記長手方向及び記録材搬送方向に対して斜めに傾けて配置されており、且つ前記装置が対応している定型の記録材サイズのうち最も大きなサイズよりも小さなサイズのうちの少なくとも一つの特定サイズの記録材が前記ニップ部を通過する時、その記録材の前記長手方向における端部の辺が、前記最端部分に配置されている前記発熱ブロックの中の両端の前記発熱抵抗体が配置されている領域の間を通過するように、前記複数の発熱抵抗体が配置されていることを特徴とする。 The present invention for solving the above-described problems includes an image forming unit that forms an unfixed image on a recording material, an endless belt, a heater that contacts an inner surface of the endless belt, and the heater via the endless belt. A fixing unit that heats and fixes an unfixed image onto a recording material while sandwiching and transporting a recording material carrying an unfixed image at the nip portion, the heater However, the substrate, the first conductor provided on the substrate along the longitudinal direction of the substrate, and the first conductor on the substrate along the longitudinal direction at different positions in the lateral direction of the substrate. A second conductor provided, and a plurality of heating resistors having positive resistance temperature characteristics and electrically connected in parallel between the first conductor and the second conductor; And the heating resistor is provided Having a fixing portion which has a structure of the heating block having a plurality of heating resistors is farthest outermost portion is the parallel connection from the recording material conveyance reference in the longitudinal direction of the substrate in the region where there In the image forming apparatus, the plurality of heat generating resistors are in the longitudinal direction and the heat generating resistors are overlapped in the longitudinal direction with respect to adjacent heat generating resistors in the longitudinal direction. A recording material of at least one specific size of a size smaller than the largest size among the standard recording material sizes which are arranged obliquely with respect to the recording material conveyance direction and which the apparatus supports. when passing through the nip, the side of the end portion in the longitudinal direction of the recording material, prior to the two ends in the heating block the are arranged on the outermost end portion So as to pass between the area where the heating resistors are arranged, and the plurality of heating resistors are arranged.
本発明によれば、発熱ムラを抑えつつ特定サイズの記録材を通紙した際の非通紙部昇温を抑えることが出来る。 According to the present invention, it is possible to suppress the temperature rise of the non-sheet passing portion when a recording material of a specific size is passed while suppressing unevenness in heat generation.
図6は電子写真記録技術を用いたレーザプリンタ(画像形成装置)の断面図である。プリント信号が発生すると、画像情報に応じて変調されたレーザ光をスキャナユニット21が出射し、帯電ローラ16によって所定の極性に帯電された感光体19を走査する。これにより感光体19には静電潜像が形成される。
FIG. 6 is a sectional view of a laser printer (image forming apparatus) using an electrophotographic recording technique. When the print signal is generated, the scanner unit 21 emits a laser beam modulated according to the image information, and scans the
この静電潜像に対して現像器17からトナーが供給され、感光体19上に画像情報に応じたトナー画像が形成される。
Toner is supplied from the developing unit 17 to the electrostatic latent image, and a toner image corresponding to image information is formed on the
一方、給紙カセット11に積載された記録材(記録紙)Pはピックアップローラ12によって一枚ずつ給紙され、ローラ13によってレジストローラ14に向けて搬送される。さらに記録材は、感光体19上のトナー画像が感光体ドラム19と転写ローラ20で形成される転写位置に到達するタイミングに合わせて、レジストローラ14から転写位置へ搬送される。記録材Pが転写位置を通過する過程で感光体19上のトナー画像は記録材Pに転写される。
On the other hand, the recording material (recording paper) P loaded in the paper feeding cassette 11 is fed one by one by the pickup roller 12 and conveyed toward the
その後、記録材Pは定着部100で加熱されてトナー画像が記録材Pに加熱定着される。定着済みのトナー画像を担持する記録材Pは、ローラ26、27によってプリンタ上部のトレイに排出される。なお、18は感光体19を清掃するクリーナ、28は記録材のサイズに応じて幅調整可能な一対の記録材規制板を有する給紙トレイ(手差しトレイ)である。
Thereafter, the recording material P is heated by the
給紙トレイ28は定型サイズ以外のサイズの記録材にも対応するために設けられている。29は給紙トレイ28から記録材を給紙するピックアップローラ、30は定着部100等を駆動するモータである。上述した、感光体19、帯電ローラ16、スキャナユニット21、現像器17、転写ローラ20が、記録材に未定着画像を形成する画像形成部を構成している。
The
本例のプリンタは、LETTERサイズ(約216mm×279mm)に対応するA4サイズ(210mm×297mm)対応プリンタである。つまり、基本的にA4サイズ紙を縦送りする(長辺が搬送方向と平行になるように搬送する)プリンタであるが、A4サイズよりも若干幅が大きなLETTERサイズ紙も縦送りできるように設計してある。 The printer of this example is an A4 size (210 mm × 297 mm) compatible printer corresponding to the LETTER size (about 216 mm × 279 mm). In other words, it is a printer that basically feeds A4 size paper vertically (conveys so that the long side is parallel to the carrying direction), but it is designed so that LETTER size paper that is slightly wider than A4 size can also be fed vertically. It is.
したがって、装置が対応している定型の記録材サイズ(カタログ上の対応用紙サイズ)のうち最も大きな(幅が大きな)サイズはLETTERサイズである。 Accordingly, the largest (largest width) size among the standard recording material sizes (corresponding paper sizes on the catalog) supported by the apparatus is the LETTER size.
図1は定着装置(定着部)100の断面図である。定着装置100は、筒状のフィルム(エンドレスベルト)102と、フィルム102の内面に接触するヒータ200と、フィルム102を介してヒータ200と共に定着ニップ部Nを形成する加圧ローラ(ニップ部形成部材)108と、を有する。フィルムのベース層の材質は、ポリイミド等の耐熱樹脂、またはステンレス等の金属である。加圧ローラ108は、鉄やアルミニウム等の材質の芯金109と、シリコーンゴム等の材質の弾性層110を有する。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a fixing device (fixing unit) 100. The
ヒータ200は耐熱樹脂製の保持部材101に保持されている。保持部材101はフィルム102の回転を案内するガイド機能も有している。加圧ローラ108はモータ30から動力を受けて矢印方向に回転する。加圧ローラ108が回転することによってフィルム102が従動して回転する。
The
ヒータ200は、セラミック製のヒータ基板105と、基板105上に発熱抵抗体を用いて形成された発熱ラインA(第1列)及び発熱ラインB(第2列)と、発熱ラインA及びBを覆う絶縁性(本実施例ではガラス)の表面保護層107を有する。ヒータ基板105の裏面側であって、プリンタで設定されている利用可能な最小サイズ紙(本例では封筒DL:110mm幅)の通紙領域にはサーミスタ等の温度検知素子111が当接している。
The
温度検知素子111の検知温度に応じて商用交流電源から発熱ラインへ供給する電力が制御される。未定着トナー画像を担持する記録材(用紙)Pは、定着ニップ部Nで挟持搬送されつつ加熱されて定着処理される。 The electric power supplied from the commercial AC power source to the heat generation line is controlled according to the detected temperature of the temperature detecting element 111. The recording material (paper) P carrying the unfixed toner image is heated and fixed while being nipped and conveyed by the fixing nip N.
ヒータ基板105の裏面側には、ヒータが異常昇温した時に作動して発熱ラインへの給電ラインを遮断するサーモスイッチ等の安全素子112も当接している。安全素子112も温度検知素子111と同様に最小サイズ紙の通紙領域に当接している。番号104は保持部材101に不図示のバネの圧力を加えるための金属製のステーである。
A
図2はヒータの構造を説明するための図面である。図2(a)がヒータの平面図、図2(b)がヒータ断面図、図2(c)が発熱ラインA中の1つの発熱ブロックA1を示した拡大図である。なお、発熱ラインA中の発熱抵抗体、及び発熱ラインB中の発熱抵抗体は、いずれもPTCである。 FIG. 2 is a view for explaining the structure of the heater. 2A is a plan view of the heater, FIG. 2B is a sectional view of the heater, and FIG. 2C is an enlarged view showing one heat generation block A1 in the heat generation line A. The heating resistor in the heating line A and the heating resistor in the heating line B are both PTC.
発熱ラインA(第1列)は、20個の発熱ブロックA1〜A20を有し、発熱ブロックA1〜A20は直列に接続されている。発熱ラインB(第2列)も、20個の発熱ブロックB1〜B20を有し、発熱ブロックB1〜B20も直列に接続されている。 The heat generation line A (first row) has 20 heat generation blocks A1 to A20, and the heat generation blocks A1 to A20 are connected in series. The heat generation line B (second row) also has 20 heat generation blocks B1 to B20, and the heat generation blocks B1 to B20 are also connected in series.
また、発熱ラインAと発熱ラインBも電気的に直列に接続されている。発熱ラインA及びBには、給電用コネクタを繋ぐ電極AE及びBEから電力が供給される。発熱ラインAは、基板長手方向に沿って設けられている導電パターンAa(発熱ラインAの第1導電体)と、導電パターンAaとは基板の短手方向で異なる位置に基板長手方向に沿って設けられている導電パターンAb(発熱ラインAの第2導電体)を有する。導電パターンAaは基板長手方向で11本(Aa−1〜Aa−11)に分割されている。 The heat generation line A and the heat generation line B are also electrically connected in series. Electric power is supplied to the heat generation lines A and B from electrodes AE and BE connecting the power feeding connectors. The heat generation line A is provided along the longitudinal direction of the substrate at a position different from the conductive pattern Aa (first conductor of the heat generation line A) provided in the longitudinal direction of the substrate and the conductive pattern Aa in the lateral direction of the substrate. The conductive pattern Ab (second conductor of the heat generation line A) is provided. The conductive pattern Aa is divided into 11 (Aa-1 to Aa-11) in the longitudinal direction of the substrate.
導電パターンAbは基板長手方向で10本(Ab−1〜Ab−10)に分割されている。発熱ラインBの構成は発熱ラインAと同様のため説明は省略する。 The conductive pattern Ab is divided into ten (Ab-1 to Ab-10) in the longitudinal direction of the substrate. Since the structure of the heat generation line B is the same as that of the heat generation line A, description thereof is omitted.
図2(b)はヒータ200の断面図を示している。ヒータ200を製造する場合、まず、ヒータ基板105上に発熱抵抗体A及びBを形成し、その後に導電パターンAa、Ab、Ba、Bbを形成し、最後に表面保護層107を形成している。
FIG. 2B shows a sectional view of the
このような形成順序であるため、図2(b)に示すようにヒータの断面を見ると、導電パターンが発熱抵抗体上に被さる構成になっている(図2(b)は図1のヒータの向きと合わせて図示してあるため、後から形成される層を下に示している)。 Because of this order of formation, when the cross section of the heater is viewed as shown in FIG. 2B, the conductive pattern covers the heating resistor (FIG. 2B shows the heater of FIG. 1). The layer to be formed later is shown below).
ヒータ基板105に発熱抵抗体よりも先に導電パターンを形成すると、発熱抵抗体の一部が導電パターン上に被さることになり、発熱抵抗体の断面形状が変形する。発熱抵抗体の抵抗値は長さに比例し幅に反比例するが、断面形状が変形すると発熱抵抗体中の電流の流れる領域が変化してしまい、発熱抵抗体のサイズ(図2(b)の矢印L方向から見た面積)どおりの抵抗値を示さないことがある。したがって、発熱抵抗体の抵抗値を設計値どおりに設定しにくくなる。 If the conductive pattern is formed on the heater substrate 105 before the heating resistor, a part of the heating resistor is covered on the conductive pattern, and the cross-sectional shape of the heating resistor is deformed. The resistance value of the heating resistor is proportional to the length and inversely proportional to the width. However, when the cross-sectional shape is deformed, the region in which the current flows in the heating resistor changes, and the size of the heating resistor (of FIG. 2B) The resistance value as shown in the area viewed from the arrow L direction may not be shown. Therefore, it becomes difficult to set the resistance value of the heating resistor as designed.
しかしながら、本例のように導電パターンよりも先に発熱抵抗体を形成すれば、発熱抵抗体の断面形状が変化しないので、発熱抵抗体の抵抗値を設計値どおりに設定しやすくなるというメリットがある。 However, if the heating resistor is formed prior to the conductive pattern as in this example, the sectional shape of the heating resistor does not change, so that the resistance value of the heating resistor can be easily set as designed. is there.
図2(c)は発熱ブロックA1の詳細図を示している。図2(c)に示すように、導電パターンAaの一部である導電パターンAa−1と、導電パターンAbの一部である導電パターンAb−1の間には複数本(本例では8本)の発熱抵抗体(A1−1〜A1−8)が電気的に並列に接続されており、発熱ブロックA1を形成している。発熱ブロックA1中の各発熱抵抗体のサイズ(線長(a−n)×線幅(b−n))、レイアウト(間隔(c−n))、及び抵抗値は、図2(c)のとおりである。 FIG. 2C shows a detailed view of the heat generation block A1. As shown in FIG. 2C, a plurality (eight in this example) are formed between the conductive pattern Aa-1 which is a part of the conductive pattern Aa and the conductive pattern Ab-1 which is a part of the conductive pattern Ab. ) Heating resistors (A1-1 to A1-8) are electrically connected in parallel to form a heating block A1. The size (line length (a−n) × line width (b−n)), layout (interval (c−n)), and resistance value of each heating resistor in the heat generation block A1 are shown in FIG. It is as follows.
図2に示すように、各発熱抵抗体は基板の長手方向及び記録材搬送方向に対して斜めに傾けて(角度θ)配置されている。なお、発熱ブロック長さcを、図2(c)で示すように、左端にある発熱抵抗体の短辺の中心から、右端にある発熱抵抗体の短辺の中心までのヒータ長手方向の長さとして定義する。 As shown in FIG. 2, each heating resistor is disposed obliquely (angle θ) with respect to the longitudinal direction of the substrate and the recording material conveyance direction. As shown in FIG. 2C, the heating block length c is the length in the heater longitudinal direction from the center of the short side of the heating resistor at the left end to the center of the short side of the heating resistor at the right end. Define as
ヒータ200では、発熱ブロックA1だけでなくその他の発熱ブロックにおいても発熱抵抗体間隔c−1〜c−8は等間隔であり、各間隔は全てc/8とする。発熱ブロックA1は発熱ブロックのヒータ長手方向の発熱分布を均一にするため、発熱抵抗体の線幅を変えることで、発熱抵抗体A1−1〜A1−8の発熱量の均一性を改善している。
In the
発熱ブロックA1は中央部にある発熱抵抗体(A1−4,A1−5)ほど抵抗値が低く、端部にある発熱抵抗体(A1−1,A1−8)ほど抵抗値が高くなるように、それぞれの発熱抵抗体の線幅b−nを設定している。図2(c)に示す表には、発熱ブロックA1中の8本の発熱抵抗体のサイズ及び抵抗値を示している。 The heating block A1 has a lower resistance value as the heating resistor (A1-4, A1-5) in the center portion and a higher resistance value as the heating resistor (A1-1, A1-8) in the end portion. The line width b-n of each heating resistor is set. The table shown in FIG. 2C shows the sizes and resistance values of the eight heating resistors in the heating block A1.
ここでは発熱抵抗体の長さ(a―n:a−1〜a−8)、間隔(c−n:c−1〜c−8)は一定とし、線幅(b−n:b−1〜b−8)を変更することで発熱ブロックA1の発熱分布が均一になるようにしている。発熱抵抗体の抵抗値は、長さ/線幅に比例するため、線幅と同様に発熱抵抗体長さを変更して発熱抵抗体の抵抗値を調整してもよい。また図2(c)に示すように発熱抵抗体形状を長方形にすることで、発熱抵抗体に流れる電流分布をより均一にすることができる。 Here, the length (ann: a-1 to a-8) and the interval (cn: c-1 to c-8) of the heating resistor are constant, and the line width (bn: b-1). ˜b-8) is changed so that the heat generation distribution of the heat generation block A1 becomes uniform. Since the resistance value of the heating resistor is proportional to the length / line width, the resistance value of the heating resistor may be adjusted by changing the length of the heating resistor in the same manner as the line width. Also, as shown in FIG. 2C, the current distribution flowing in the heating resistor can be made more uniform by making the heating resistor shape rectangular.
例えば発熱抵抗体を平行四辺形にした場合、電流は抵抗体の最短経路に多くの電流が流れるため、発熱抵抗体に流れる電流分布に偏りが生じる場合があるが、長方形にすれば一つの発熱抵抗体全体を電流が均一に流れやすくなる。 For example, if the heating resistor is made into a parallelogram, a large amount of current flows through the shortest path of the resistor, so the current distribution flowing through the heating resistor may be biased. It becomes easier for the current to flow uniformly through the entire resistor.
ただし、非通紙部昇温を抑制する効果は、平行四辺形の発熱抵抗体を用いた場合でも得ることができ、発熱抵抗体の形状を長方形に限るものではない。また、図2(c)のように、一つの発熱ブロック中では、複数の発熱抵抗体夫々の最短電流経路が、基板長手方向で隣り合う発熱抵抗体の最端電流経路に対して長手方向においてオーバーラップする位置関係となるように、複数の発熱抵抗体は長手方向及び記録材搬送方向に対して斜めに傾けて配置されている。 However, the effect of suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion can be obtained even when a parallelogram heating resistor is used, and the shape of the heating resistor is not limited to a rectangle. Further, as shown in FIG. 2C, in one heating block, the shortest current path of each of the plurality of heating resistors is in the longitudinal direction with respect to the outermost current path of the heating resistors adjacent in the longitudinal direction of the substrate. The plurality of heating resistors are arranged obliquely with respect to the longitudinal direction and the recording material conveyance direction so as to have an overlapping positional relationship.
この位置関係は、一つの発熱ブロック中の最端の発熱抵抗体(例えば発熱ブロックA1中の最も右側にある発熱抵抗体A1−8)と、隣の発熱ブロックの最端の発熱抵抗体(例えば発熱ブロックA2中の最も左側にある発熱抵抗体A2−1)との間においても同様である。本例の発熱抵抗体は形状が長方形であるため、一本の発熱抵抗体全域が最端電流経路となっている。 This positional relationship is such that the outermost heating resistor in one heating block (for example, the rightmost heating resistor A1-8 in the heating block A1) and the outermost heating resistor in the adjacent heating block (for example, The same applies to the leftmost heating resistor A2-1) in the heating block A2. Since the heating resistor of this example has a rectangular shape, the entire region of one heating resistor is the endmost current path.
本例では、図2(c)に示すように、一本の発熱抵抗体の長方形の短辺の中心部が、隣の発熱抵抗体の長方形の短辺の中心部と基板長手方向で重なりあうように、夫々の発熱抵抗体が並べてある。 In this example, as shown in FIG. 2C, the central portion of the rectangular short side of one heating resistor overlaps the central portion of the rectangular short side of the adjacent heating resistor in the longitudinal direction of the substrate. Thus, the respective heating resistors are arranged.
図3はヒータ200の非通紙部昇温を説明するための図である。このヒータは、基板長手方向において発熱抵抗体が設けられている領域(発熱ライン長)の中央部がプリンタの記録材搬送基準Xと合うように配置されている。本例では、A4サイズ(210mm×297mm)紙を縦送りする場合(297mmの辺が搬送方向と平行になるように搬送する場合)を例として示しており、A4サイズ紙の210mmの辺の中央が基準Xと合うように給紙カセット11や給紙トレイ28、各種搬送ローラ、定着部等が配置されている。
FIG. 3 is a diagram for explaining the temperature rise of the non-sheet passing portion of the
図2及び図3に示すように、発熱抵抗体が設けられている領域(=発熱ライン長)のうち基板の長手方向において記録材搬送基準Xから最も離れた部分が、並列接続されている複数本の発熱抵抗体を有する発熱ブロックの構造(A1(B1)及びA20(B20))となっている。LETTERサイズ紙(約216mm×279mm)も縦送りしてプリントできるようにするため、ヒータの発熱ライン長は、216mmとしてある。 As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of regions in which the heating resistors are provided (= the heating line length) that are farthest from the recording material conveyance reference X in the longitudinal direction of the substrate are connected in parallel. It has a heat generating block structure (A1 (B1) and A20 (B20)) having a heat generating resistor. In order to be able to print LETTER size paper (approximately 216 mm × 279 mm) in the longitudinal direction, the heating line length of the heater is 216 mm.
ところで、上述したように本例のプリンタは、LETTERサイズに対応しているが、基本的にA4サイズ紙対応のプリンタである。したがって、A4サイズ紙を利用する頻度が最も多いユーザー向けのプリンタである。しかしながら、LETTERサイズにも対応しているため、A4サイズ紙をプリントする場合、発熱ラインの両端部に3mmずつ非通紙領域が生じる。定着処理中、記録材搬送基準X付近のヒータ温度を検知する温度検知素子111の検知温度が制御目標温度を維持するようにヒータへの供給電力が制御されている。したがって非通紙部では紙に熱を奪われないため、非通紙部の温度が通紙部に比べて上昇する。なお、本例ではLETTERサイズを最大サイズ、A4サイズを特定サイズとしている。 As described above, the printer of this example is compatible with the LETTER size, but is basically a printer compatible with A4 size paper. Therefore, it is a printer for users who use A4 size paper most frequently. However, since it supports LETTER size, when A4 size paper is printed, a non-sheet passing region is generated by 3 mm at both ends of the heat generation line. During the fixing process, the power supplied to the heater is controlled so that the detected temperature of the temperature detecting element 111 that detects the heater temperature near the recording material conveyance reference X maintains the control target temperature. Therefore, since heat is not deprived of paper in the non-sheet passing portion, the temperature of the non-sheet passing portion rises compared to the sheet passing portion. In this example, the LETTER size is the maximum size and the A4 size is the specific size.
図4は、ヒータ基板上に形成された発熱抵抗体と記録材端部通過位置との関係(図4(a))、非通紙部昇温のシミュレーションに用いたヒータの回路図(図4(b))、及び記録材の通過位置とヒータの発熱分布とのシミュレーション結果を示した図(図4(c))である。 FIG. 4 shows the relationship between the heating resistor formed on the heater substrate and the recording material end passage position (FIG. 4A), and the circuit diagram of the heater used for the simulation of the temperature rise of the non-sheet passing portion (FIG. 4). FIG. 4B is a diagram (FIG. 4C) showing a simulation result of the passing position of the recording material and the heat generation distribution of the heater.
図4(a)は発熱ブロックA1及びB1と、記録材の端部との位置関係を示している。記録材の端部の位置は発熱ラインA、Bの左端からそれぞれD1(0mm)、D2(1.0mm)、D3(2.0mm)、D4(9.5mm)、D5(10.4mm)、D6(11.4mm)とする。 FIG. 4A shows the positional relationship between the heat generation blocks A1 and B1 and the end of the recording material. The positions of the end portions of the recording material are D1 (0 mm), D2 (1.0 mm), D3 (2.0 mm), D4 (9.5 mm), D5 (10.4 mm), respectively, from the left ends of the heat generation lines A and B. D6 (11.4 mm).
本例の場合、位置D1が、LETTERサイズ紙を基準Xに合わせて搬送した時の紙端部が通過する位置である。また、位置D2及び位置D5は、記録材の端部が発熱ブロックA1及びB1の最も両端の発熱抵抗体(A1−1、A1−8、B1−1、B1−8)中を通過する場合を想定している。位置D3及び位置D4は、記録材の端部が発熱ブロックA1及びB1の最も両端の発熱抵抗体(A1−1、A1−8、B1−1、B1−8)中を通過しない場合を想定している。 In the case of this example, the position D1 is a position through which the end of the paper passes when the LETTER size paper is transported according to the reference X. Further, the positions D2 and D5 are cases where the end of the recording material passes through the heat generating resistors (A1-1, A1-8, B1-1, B1-8) at the extreme ends of the heat generating blocks A1 and B1. Assumed. Position D3 and position D4 assume a case where the end of the recording material does not pass through the heating resistors (A1-1, A1-8, B1-1, B1-8) at the extreme ends of the heating blocks A1 and B1. ing.
図4(c)のシミュレーション結果は、ヒータを制御目標温度200℃で制御し、且つ非通紙領域が300℃まで昇温した状態を想定している。つまり、非通紙領域が300℃の時に各発熱抵抗体へ供給される電力を計算し発熱量に換算している。なお、本例の発熱抵抗体の抵抗温度係数は1000ppmであり、300℃に昇温した発熱抵抗体の抵抗値は200℃の発熱抵抗体に対して10%上昇している。 The simulation result in FIG. 4C assumes a state in which the heater is controlled at a control target temperature of 200 ° C. and the non-sheet passing region is heated to 300 ° C. That is, when the non-sheet passing region is 300 ° C., the power supplied to each heating resistor is calculated and converted into a heat generation amount. In addition, the resistance temperature coefficient of the heating resistor of this example is 1000 ppm, and the resistance value of the heating resistor heated to 300 ° C. is increased by 10% with respect to the heating resistor at 200 ° C.
図4(b)は、条件を簡単化したシミュレーション回路図である。導電パターンのシート抵抗値は0.005Ω/□、発熱体ペーストのシート抵抗値は0.75Ω/□(200℃の場合)で計算している。発熱ブロックA1に含まれる発熱パターンA1−1、A1−8の抵抗値は2.23Ω、発熱パターンA1−2、A1−7の抵抗値は2.06Ω、発熱パターンA1−3、A1−6の抵抗値は1.95Ω、発熱パターンA1−4、A1−5の抵抗値は1.89Ωとする。 FIG. 4B is a simulation circuit diagram in which the conditions are simplified. The sheet resistance value of the conductive pattern is calculated as 0.005Ω / □, and the sheet resistance value of the heating element paste is calculated as 0.75Ω / □ (at 200 ° C.). The resistance values of the heat generation patterns A1-1 and A1-8 included in the heat generation block A1 are 2.23Ω, the resistance values of the heat generation patterns A1-2 and A1-7 are 2.06Ω, and the heat generation patterns A1-3 and A1-6 The resistance value is 1.95Ω, and the resistance values of the heat generation patterns A1-4 and A1-5 are 1.89Ω.
発熱ブロック中の隣り合う発熱パターンの両端部が、線長1.35mm、線幅1mmの導電パターンで接続されていると条件を簡単化すると、発熱パターンを接続する導電パターンの抵抗値rは0.007Ωとなる。発熱ブロックB1の説明は、発熱ブロックA1と一致するため、省略する。図4(b)では説明に必要なA1、B1以外の発熱ブロックを、合成抵抗値Rとして簡略化して示してある。 When both ends of adjacent heat generation patterns in the heat generation block are connected by a conductive pattern having a line length of 1.35 mm and a line width of 1 mm, the resistance value r of the conductive pattern connecting the heat generation patterns is 0. .007Ω. The description of the heat generation block B1 is omitted because it matches the heat generation block A1. In FIG. 4B, the heat generation blocks other than A1 and B1, which are necessary for explanation, are simply shown as a combined resistance value R.
非通紙部の発熱パターン温度が300℃以上に達すると、加圧ローラ108の耐熱ゴム弾性体のローラ部110、フィルム102、フィルムガイド101などの耐熱温度の限界になり定着器がダメージを受ける可能性があるため、非通紙部昇温の温度を300℃に設定している。上記の設定温度は、材料や構成によって変わるため、特にこれにこだわらない。また、実際には非通紙領域や通紙領域端部において連続的な温度分布が存在するが、簡単化のため、非通紙領域と通紙領域の境界である図4(a)のD1〜D6を境に、非通紙領域では温度が300℃まで上昇し、通紙領域の温度は200℃としてシミュレーションを行った。導電パターンは抵抗値が低く、温度上昇による抵抗変化の影響が少ないため、本シミュレーションでは温度による導電パターンの抵抗変化について考慮していない。
When the heat generation pattern temperature of the non-sheet-passing portion reaches 300 ° C. or more, the heat resistance of the heat-resistant rubber
図4(c)は上記の条件における、ヒータ200の発熱分布を示すシミュレーション結果である。シミュレーション結果から、記録材の端部位置がD3及びD4の場合、通紙領域に比べて、非通紙領域の発熱量が抑制されていることが分かる。記録材の端部位置がD6の場合、通紙領域と非通紙領域の発熱量の差が無くなり、非通紙部の発熱量を低減する効果が得られなくなることがわかる。記録材の端部位置が発熱ブロックの間隙部の位置D6にある場合、複数の発熱ブロックは電気的に直列接続されているため、非通紙部昇温により発熱ブロックA1及び、B1の全体の抵抗値が上昇してしまうからである。
FIG. 4C is a simulation result showing the heat generation distribution of the
記録材の端部が位置D1にある場合は、発熱ラインの端部と用紙端部が一致する場合であり、非通紙領域がなくなる状態である。記録材の端部位置がD2及びD5の場合、端部位置D3及びD4の場合に比べて、非通紙部昇温を抑制する効果が減少していることがわかる。 When the end of the recording material is at position D1, the end of the heat generation line coincides with the end of the sheet, and there is no non-sheet passing area. It can be seen that when the end positions of the recording material are D2 and D5, the effect of suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion is reduced as compared with the end positions D3 and D4.
したがって、発熱ブロックの両端の発熱パターンより内側(図4(a)のD3及びD4の間)を、小サイズ紙(A4紙)の端部が通過するように、発熱パターン及び発熱ブロックを形成することによって、ヒータ200の非通紙部昇温を抑制する効果を効果的に得ることができる。
Therefore, the heat generation pattern and the heat generation block are formed so that the end of the small size paper (A4 paper) passes through the inside of the heat generation pattern at both ends of the heat generation block (between D3 and D4 in FIG. 4A). Thus, the effect of suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion of the
上記のシミュレーションでは非通紙部領域の温度が300℃になった場合の発熱量を説明しているが、特定サイズ紙の端部が図4(a)のD3及びD4の間を通過するように設計すれば、実際には非通紙部領域の温度上昇を抑えることができる。ヒータ200では非通紙領域で温度が上昇すると、図4で示したように非通紙領域の発熱量を抑制し、非通紙部の温度上昇を抑制できる。
In the above simulation, the amount of heat generated when the temperature of the non-sheet passing portion region reaches 300 ° C. is explained, but the end portion of the specific size paper passes between D3 and D4 in FIG. In fact, the temperature rise in the non-sheet passing area can be suppressed. In the
図4で説明したように、発熱ブロックの両端の発熱パターンより内側を、小サイズ紙の端部が通過するように、発熱ラインA、発熱ラインBの両方の発熱ブロックを形成することが望ましいが、発熱ラインAとBの基板長手方向の長さが異なる場合、長いほうの発熱ラインの最端部の発熱ブロックの形状を特定サイズ紙を考慮して設計すれば上記の効果を得ることができる。 As described with reference to FIG. 4, it is desirable to form both the heat generation line A and the heat generation line B so that the end of the small-size paper passes inside the heat generation pattern at both ends of the heat generation block. When the lengths of the heat generation lines A and B in the substrate longitudinal direction are different, the above effect can be obtained if the shape of the heat generation block at the end of the longer heat generation line is designed in consideration of specific size paper. .
ところで、特に、給紙トレイ28から給紙する場合、ユーザーが誤って、記録紙位置規制板をLETTERサイズの間隔に広げた状態で、A4サイズ紙の長辺の一方を記録紙規制板に沿わせて給紙することも考えられる。つまり、A4サイズ紙を記録材搬送基準Xに合わせずに給紙するケース、所謂片寄せ通紙のケースである。この場合、発熱ラインの片側に6mmの非通紙領域が生じる。この片寄せ通紙は、給紙カセット11から給紙する場合にも生じ得る。例えば、給紙カセット11内に用紙をセットした後、給紙カセット内の用紙位置規制板で用紙の位置を規制しない状態で給紙カセットを画像形成装置本体内に戻してしまうようなケースで生じ得る。
By the way, particularly when feeding paper from the
このようなイレギュラーなケースも想定して発熱抵抗体の形状を設計するのが好ましい。上述した216mmの発熱ライン長を有するヒータにおいて、A4サイズ紙の縦方向給紙(小サイズ紙210mm)が中央部を基準に通紙される場合の非通紙領域幅3mmと、発熱ラインの片側に片寄せされた状態で通紙される場合の非通紙領域幅6mmは、それぞれ、用紙端部がヒータ200のD3〜D4間を通するため、ヒータ200ではA4サイズ紙が中央部を基準に通紙される場合と、片寄せされた場合にそれぞれ、非通紙部昇温を抑制する効果を得ることができる。
It is preferable to design the shape of the heating resistor in consideration of such an irregular case. In the heater having the heat generation line length of 216 mm, the non-sheet passing area width is 3 mm when the A4 size paper is fed in the vertical direction (small size paper 210 mm) with reference to the center portion, and one side of the heat generation line. When the paper is passed in a state of being justified, the width of the non-sheet passing area is 6 mm, since the end of the paper passes between D3 to D4 of the
なお、本実施例は、LETTERサイズ(約216mm×279mm)に対応するA4サイズ(210mm×297mm)対応プリンタで説明したが、例えば、SRA3サイズ(A3伸びサイズ)縦送り(幅320mm)対応のA3サイズ縦送り(幅300mm)プリンタや、LETTERサイズ横送り(279mm)対応のA3縦送り(300mm)プリンタにも適用可能である。 Although the present embodiment has been described with the A4 size (210 mm × 297 mm) compatible printer corresponding to the LETTER size (about 216 mm × 279 mm), for example, A3 for SRA3 size (A3 stretch size) longitudinal feed (width 320 mm). The present invention can also be applied to a size vertical feed (width 300 mm) printer and an A3 vertical feed (300 mm) printer compatible with LETTER size horizontal feed (279 mm).
図5は、不図示の制御部(CPU)による、定着器100の制御シーケンスを説明するフローチャートである。実施例1ではLetter, A4の2つの用紙サイズを定型紙とし、手差し給紙トレイ28から給紙される不定型紙を印刷可能な画像形成装置について説明を行っている。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a control sequence of the fixing
このプリンタの最大処理速度は42ppmである。S501で、プリント開始の要求が発生するかを判断し、要求が発生するとS502に進む。S502では、給紙カセット11から給紙される定型紙印刷か、手差し給紙トレイ28から給紙される不定型紙印刷かを判断する。定型紙印刷の場合はS503に進み、給紙カセット11にセットされている記録材のサイズを検出する。S504では、記録材のサイズがLETTERサイズかを判断する。記録材のサイズがLETTERサイズの場合はS506に進みカウンタをN=9999にセットする。
The maximum processing speed of this printer is 42 ppm. In step S501, it is determined whether a print start request is generated. When the request is generated, the process proceeds to step S502. In step S <b> 502, it is determined whether the standard paper print fed from the paper feed cassette 11 or the irregular paper print fed from the manual
このカウンタは、最大処理速度で連続プリントを許可する枚数を示しており、LETTERサイズの場合、非通紙部が発生しないのでN=9999(=無限)に設定する。つまり、42ppmの速度で無限に出力できる。S505では、記録材のサイズがA4サイズかを判断する。記録材のサイズがA4サイズの場合はS507に進みカウンタをN=500にセットする。 This counter indicates the number of sheets that are allowed to be continuously printed at the maximum processing speed. In the case of the LETTER size, no non-sheet passing portion is generated, so N = 9999 (= infinite) is set. That is, it can be output infinitely at a rate of 42 ppm. In S505, it is determined whether the size of the recording material is A4 size. When the size of the recording material is A4 size, the process proceeds to S507 and the counter is set to N = 500.
A4サイズの場合、最大処理速度(42ppm)で連続プリントを許可する枚数が500枚ということである。上述したようなA4サイズ紙を考慮した発熱抵抗体の形状になっていないと、A4サイズ紙の場合のカウンタ値を小さく設定しなければならない。給紙カセット11にセットされている紙がA4サイズ未満の場合や、手差し給紙トレイ28から給紙される不定型紙を印刷する場合には、S508に進み、カウンタをN=10にセットする。S509では”N=N−1”の減算処理を行う。S510ではカウンタNが0以下であるかどうかを判断する。カウンタNが0以下でない(即ち1以上である)場合は、S511に進み、通常の画像形成ステップを行う。
In the case of A4 size, the maximum number of sheets allowed to be continuously printed at the maximum processing speed (42 ppm) is 500 sheets. If the shape of the heating resistor is not considered in consideration of A4 size paper as described above, the counter value in the case of A4 size paper must be set small. When the paper set in the paper feed cassette 11 is less than A4 size, or when printing indeterminate paper fed from the manual
S511では、ヒータ200の制御目標温度(定着目標温度)を200℃とし、且つプロセススピードを全速(42ppmの速度で処理)としてプリント処理する。S510でカウンタNが0以下の場合は、S512に進み、ヒータ200の制御目標温度(定着目標温度)を170℃に下げて、且つ画像形成装置のスループットを下げ、プロセススピードを半速(21ppmの速度で処理)としてプリント処理する。プロセススピードを半速にすると定着ニップ部における紙の移動速度が半分になるので、全速に比べて低いヒータ温度でも定着性を確保できる。また、定着目標温度を下げるので、非通紙部の温度も抑制できる。
In S511, the print processing is performed with the control target temperature (fixing target temperature) of the
以上の処理を、S513で、プリントの残りJOBが無くなるまで繰り返し行い、画像形成装置のスループット、画像形成プロセス速度、定着目標温度を設定している。用紙サイズがLETTERサイズの場合は、ヒータ200の発熱ライン長さがLETTERサイズに最適化されて設計してあるため、画像形成装置の最大連続プリント数を連続通紙しても、非通紙部昇温はほとんど生じない。
The above processing is repeated in S513 until there is no remaining print job, and the throughput of the image forming apparatus, the image forming process speed, and the fixing target temperature are set. When the paper size is LETTER size, the heat generation line length of the
そのため、カウンタの値をN=9999とし、連続プリント数に制限を掛けない設定にする。用紙サイズがA4の場合は、非通紙部昇温が生じるが、図4で説明した非通紙部昇温を抑制する効果を得ることができるため、プロセススピード全速、定着目標温度200℃で500枚連続プリントしても、定着器にダメージを与えない。用紙サイズが未定型紙の場合は、図4で説明したように非通紙部昇温を抑制する効果が低減する場合がある。 したがって、全速(42ppm)で連続プリント可能な枚数を10枚に制限している。なお、通常のプリンタは、LETTER、A4以外の用紙サイズも定型紙として設定されている。LETTERサイズ、A4サイズ以外の定型サイズもサイズごとに非通紙部昇温を防止できるように、個別にカウンタ値、画像形成装置のスループット、画像形成装置のプロセス速度、定着目標温度などを設定すれば良い。 For this reason, the counter value is set to N = 9999, so that the number of continuous prints is not limited. When the paper size is A4, the non-sheet-passing portion temperature rises. However, since the effect of suppressing the non-sheet-passing portion temperature increase described in FIG. 4 can be obtained, the process speed is full speed and the fixing target temperature is 200 ° C. Even if 500 sheets are printed continuously, the fixing device is not damaged. When the paper size is undetermined paper, the effect of suppressing the non-sheet passing portion temperature rise may be reduced as described with reference to FIG. Therefore, the number of sheets that can be continuously printed at the full speed (42 ppm) is limited to 10. In a normal printer, paper sizes other than LETTER and A4 are set as standard paper. For standard sizes other than the LETTER size and the A4 size, the counter value, the throughput of the image forming apparatus, the process speed of the image forming apparatus, the fixing target temperature, etc. can be individually set so as to prevent the temperature rise of the non-sheet passing portion for each size. It ’s fine.
また、ヒータ200の発熱ライン両端部付近に、第二の温度検知素子としてのサーミスタを持つ画像形成装置においては、端部サーミスタの検出温度が所定の閾値に達した場合に、画像形成装置のスループットを下げ、画像形成プロセス半速とし、定着目標温度170℃に下げる制御を行っても良い。
Further, in an image forming apparatus having a thermistor as a second temperature detection element in the vicinity of both ends of the heat generation line of the
また、スループットを下げる所定の閾値を定型紙よりも未定型紙の場合を低く設定しても良い。図5に示した、フローチャートに示す制御を行うことにより、より適切な非通紙部昇温抑制効果を得ることができる。 Further, the predetermined threshold value for reducing the throughput may be set lower in the case of non-standard paper than the standard paper. By performing the control shown in the flowchart shown in FIG. 5, it is possible to obtain a more appropriate non-sheet-passing portion temperature rise suppression effect.
以上のように、1.発熱抵抗体が設けられている領域のうち、基板の長手方向において記録材搬送基準から最も離れた最端部分が、並列接続されている複数本の発熱抵抗体を有する発熱ブロックの構造となっている。2.複数の発熱抵抗体が、長手方向で隣り合う発熱抵抗体に対して長手方向においてオーバーラップする位置関係となるように、複数の発熱抵抗体は長手方向及び記録材搬送方向に対して斜めに傾けて配置されている。3.装置が対応している定型の記録材サイズのうち最も大きなサイズよりも小さなサイズのうちの少なくとも一つの特定サイズの記録材がニップ部を通過する時、その記録材の長手方向における端部の辺が、最端部分に配置されている発熱ブロックの中の両端の発熱抵抗体が配置されている領域の間を通過するように、複数の発熱抵抗体が配置されている、という構成のヒータを用いることにより、発熱ムラを抑えつつ特定サイズの記録材を通紙した際の非通紙部昇温を抑えることが出来る画像形成装置を提供できる。 As described above, 1. In the region where the heating resistors are provided, the endmost portion farthest from the recording material conveyance reference in the longitudinal direction of the substrate has a structure of a heating block having a plurality of heating resistors connected in parallel. Yes. 2. The plurality of heating resistors are inclined obliquely with respect to the longitudinal direction and the recording material conveyance direction so that the heating resistors are in a positional relationship overlapping with each other in the longitudinal direction. Are arranged. 3. When at least one recording material of a specific size out of the largest recording material sizes of the standard recording material sizes supported by the device passes through the nip portion, the side of the end in the longitudinal direction of the recording material but so as to pass between the area where the heating resistors at both ends of the inside of the heating block located endmost component is arranged, a plurality of heating resistors are placed, the structure of that heater By using the image forming apparatus, it is possible to provide an image forming apparatus capable of suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion when the recording material having a specific size is passed while suppressing unevenness in heat generation.
次に画像形成装置の定着部に搭載するヒータを変更した実施例2を説明する。実施例1と同様の構成については説明を省略する。 Next, a second embodiment in which the heater mounted on the fixing unit of the image forming apparatus is changed will be described. The description of the same configuration as in the first embodiment is omitted.
図7は実施例2のヒータ700の構成を示す図である。このヒータ700は、二つのヒータ駆動回路により発熱ラインA(第1列)と発熱ラインB(第2列)を独立駆動できる構成であり、そのために実施例1のヒータ200に対して電極CEを発熱ラインAとBの間に追加している。発熱ラインAは電極AEと電極CEを介して電力を供給され、発熱ラインBは電極BEと電極CEを介して電力を供給される。電極CEを追加した以外の構成はヒータ200と同じである。このように、発熱ラインAとBを独立して制御できる構成のヒータにも本発明を適用できる。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the heater 700 according to the second embodiment. The heater 700 has a configuration in which the heat generation line A (first row) and the heat generation line B (second row) can be independently driven by two heater driving circuits. For this purpose, the electrode CE is connected to the
次に画像形成装置の定着部に搭載するヒータを変更した実施例3を説明する。実施例1と同様の構成については説明を省略する。 Next, a description will be given of a third embodiment in which the heater mounted on the fixing unit of the image forming apparatus is changed. The description of the same configuration as in the first embodiment is omitted.
図8は本実施例に用いるヒータ800を説明するための概略図面である。図8(a)はヒータ800の発熱パターン及び、導電パターンを示している。ヒータ800は発熱ラインAを有している。発熱ラインAは、20の発熱ブロックに分割され、各発熱ブロックは直列に接続されている。ヒータ800は、電極AE1及びAE2から、発熱ラインAに電力を供給している。図8(b)は発熱ブロックA1の詳細図を示している。
FIG. 8 is a schematic view for explaining a
発熱ブロックA1は線長a−1、線幅b−1、傾きθ−1の発熱パターンA1−1から、線長a−8、線幅b−8、傾きθ−8の発熱パターンA1−8まで、間隔c−1〜c−8で8本並べ、導電パターンを介して並列接続している。発熱ブロックAは発熱ブロックのヒータ長手方向の発熱分布を均一にするため、発熱パターン間隔、傾きを変えることで、発熱パターン1〜8の密度を発熱ブロック中央部ほど高くすることを特徴としている。図8に示した、複数の発熱ラインを持たない(発熱ラインが1つしかない)ヒータを用いた場合においても本発明を適用できる。
The heat generation block A1 has a heat generation pattern A1-8 with a line length a-8, a line width b-8, and a slope θ-8, from a heat generation pattern A1-1 with a line length a-1, a line width b-1, and a slope θ-1. Up to eight lines are arranged at intervals c-1 to c-8, and are connected in parallel via the conductive pattern. The heat generation block A is characterized in that the density of the
図9は実施例4のヒータ900の構成を示す図である。図9(a)に示すように、ヒータ900の長手方向両端部には実施例1のヒータ200と同様の発熱ブロックA1、A2、B1、B2が設けられている。発熱ラインAの発熱ブロックA1と発熱ブロックA2の間には、一本の発熱抵抗体からなる発熱パターンAPが発熱ブロックA1とA2に直列に繋がれている。発熱ラインBも発熱ラインAと同様な構成である。このように、ヒータ900の各列の発熱ブロックは基板長手方向において端部に設けられており、この発熱ブロックよりも通紙基準側(本例では基板長手方向の中央側)には一本の発熱抵抗体からなる発熱パターンが接続されている。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the heater 900 according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 9A, the heating blocks A1, A2, B1, and B2 similar to the
図9(b)は、4つの発熱ブロックを代表して発熱ブロックA1、及び発熱ブロックA1に繋がっている発熱パターンAPの一部の拡大図を示している。発熱ブロックA1は線長a、線幅bの長方形の発熱パターンを8本並べ、導電パターンAa−1及びAb−1を介して並列接続している。発熱ブロックA2、B1、B2も同様の構成を有している。発熱パターンAPのパターン幅はkとする。 FIG. 9B shows an enlarged view of a part of the heat generation block A1 representing the four heat generation blocks and the heat generation pattern AP connected to the heat generation block A1. In the heat generation block A1, eight rectangular heat generation patterns having a line length a and a line width b are arranged and connected in parallel via the conductive patterns Aa-1 and Ab-1. The heat generation blocks A2, B1, and B2 have the same configuration. The pattern width of the heat generation pattern AP is k.
図9のヒータでは、発熱ブロックA1、A2、B1、B2に用いる発熱ペーストと、発熱パターンAPに用いる発熱ペーストは異なるシート抵抗値を有している。発熱ブロックA1と発熱パターンAPの基板長手方向における単位長さ辺りの発熱量を調整するため、発熱パターンAPには、発熱ブロックA1よりも低いシート抵抗値の発熱体ペーストを用いている。このように、発熱ラインの両端部のみに、実施例1で説明した発熱ブロックを有する構成のヒータにおいても本発明を適用できる。 In the heater of FIG. 9, the heat generating paste used for the heat generating blocks A1, A2, B1, and B2 and the heat generating paste used for the heat generating pattern AP have different sheet resistance values. In order to adjust the heat generation amount per unit length in the substrate longitudinal direction of the heat generation block A1 and the heat generation pattern AP, a heat generating paste having a sheet resistance value lower than that of the heat generation block A1 is used for the heat generation pattern AP. As described above, the present invention can be applied to the heater having the heat generation block described in the first embodiment only at both ends of the heat generation line.
100 定着器
200 ラインA(第一列)
B 発熱ラインB(第二列)
A1〜A20 発熱ラインAの発熱ブロック
B1〜B20 発熱ラインBの発熱ブロック
Aa、Ab 発熱ラインAの導電パターン
Ba,Bb 発熱ラインBの導電パターン
A1−1〜A20−8、B1−1〜B20−8 発熱抵抗体
100
B Heat generation line B (second row)
A1 to A20 Heat generation block of heat generation line A B1 to B20 Heat generation block of heat generation line B Aa, Ab Conductive pattern of heat generation line A Ba, Bb Conduction pattern of heat generation line B A1-1 to A20-8, B1-1 to B20- 8 Heating resistor
Claims (4)
エンドレスベルトと、前記エンドレスベルトの内面に接触するヒータと、前記エンドレスベルトを介して前記ヒータと共にニップ部を形成するニップ部形成部材と、を有し、前記ニップ部で未定着画像を担持する記録材を挟持搬送しつつ未定着画像を記録材に加熱定着する定着部であって、前記ヒータが、基板と、前記基板上に基板長手方向に沿って設けられている第1導電体と、前記基板上に前記第1導電体とは基板短手方向で異なる位置に前記長手方向に沿って設けられている第2導電体と、正の抵抗温度特性を有しており前記第1導電体と前記第2導電体間に電気的に並列接続されている複数本の発熱抵抗体と、を有し、前記発熱抵抗体が設けられている領域のうち前記基板の長手方向において記録材搬送基準から最も離れた最端部分が前記並列接続されている複数本の発熱抵抗体を有する発熱ブロックの構造となっている定着部と、
を有する画像形成装置において、
前記複数の発熱抵抗体が、前記長手方向で隣り合う発熱抵抗体に対して前記長手方向においてオーバーラップする位置関係となるように、前記複数の発熱抵抗体は前記長手方向及び記録材搬送方向に対して斜めに傾けて配置されており、且つ
前記装置が対応している定型の記録材サイズのうち最も大きなサイズよりも小さなサイズのうちの少なくとも一つの特定サイズの記録材が前記ニップ部を通過する時、その記録材の前記長手方向における端部の辺が、前記最端部分に配置されている前記発熱ブロックの中の両端の前記発熱抵抗体が配置されている領域の間を通過するように、前記複数の発熱抵抗体が配置されていることを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit for forming an unfixed image on a recording material;
An endless belt, a heater that contacts an inner surface of the endless belt, and a nip portion forming member that forms a nip portion together with the heater via the endless belt, and carries a non-fixed image at the nip portion. A fixing unit that heats and fixes an unfixed image on a recording material while nipping and conveying the material, wherein the heater includes a substrate, a first conductor provided on the substrate along a longitudinal direction of the substrate, A second conductor provided on the substrate at a position different from the first conductor in the lateral direction of the substrate along the longitudinal direction; a positive resistance temperature characteristic; and the first conductor A plurality of heating resistors electrically connected in parallel between the second conductors, and from the recording material conveyance reference in the longitudinal direction of the substrate in the region where the heating resistors are provided the most distant top end portion A fixing unit which has a structure of the heating block with a heat generating resistor of the plurality of which are the parallel connection,
In an image forming apparatus having
Wherein the plurality of heating resistors, said to be a positional relationship overlapping in the longitudinal direction relative to the heating resistor adjacent in the longitudinal direction, the plurality of heating resistors in the longitudinal direction and the recording material conveyance direction At least one recording material having a specific size out of the largest size among the standard recording material sizes supported by the device and passing through the nip portion is disposed obliquely with respect to the device. When this is done, the side of the end of the recording material in the longitudinal direction passes between the regions where the heat generating resistors at both ends of the heat generating block disposed at the endmost portion are disposed. The image forming apparatus further comprising the plurality of heating resistors.
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