JP6486121B2 - Image heating apparatus and heater used in image heating apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真記録方式の画像形成装置に搭載する定着器、或いは記録材上の定着済みトナー画像を再度加熱することによりトナー画像の光沢度を向上させる光沢付与装置、等の像加熱装置に関する。また、この像加熱装置に用いられるヒータに関する。 The present invention relates to a fixing device mounted on an electrophotographic recording type image forming apparatus such as a copying machine or a printer, or a gloss applying device for improving the glossiness of a toner image by reheating a fixed toner image on a recording material. The present invention relates to an image heating apparatus. The present invention also relates to a heater used in the image heating apparatus.
像加熱装置として、エンドレスベルト（エンドレスフィルムとも言う）と、エンドレスベルトの内面に接触するヒータと、エンドレスベルトを介してヒータと共にニップ部を形成するローラと、を有する装置がある。この像加熱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、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エンドレスベルトに高温オフセットすることもある。 As an image heating apparatus, there is an apparatus having an endless belt (also referred to as an endless film), a heater that contacts an inner surface of the endless belt, and a roller that forms a nip portion with the heater via the endless belt. When small-size paper is continuously printed by an image forming apparatus equipped with this image heating 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 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 to the endless belt 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、ヒータ基板上の発熱抵抗体（以下、発熱体と称する）を正の抵抗温度特性を有する材質で形成する。そして、発熱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（以後、搬送方向給電と称する）、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（特許文献１）。非通紙部が昇温すると非通紙部の発熱体の抵抗値が昇温し、非通紙部の発熱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値が上がる特性であり、以後ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）と称する。 As one method for suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion, a heating resistor (hereinafter referred to as a heating element) on the heater substrate is formed of a material having a positive resistance temperature characteristic. Then, two conductors are arranged at both ends of the substrate in the short direction so that a current flows in the short direction of the heater (recording paper conveyance direction) with respect to the heating element (hereinafter referred to as conveyance direction power feeding). It is thought to do (patent document 1). The idea that when the temperature of the non-sheet-passing part rises, the resistance value of the heating element of the non-sheet-passing part increases, and the current flowing through the heating element of the non-sheet-passing part is suppressed, thereby suppressing the heat generation of the non-sheet passing part. It is. The positive resistance temperature characteristic is a characteristic in which the resistance value increases as the temperature increases, and is hereinafter referred to as PTC (Positive Temperature Coefficient).
しかしながら、このようなヒータでも、非通紙部に位置する発熱体にも電流が流れる。 However, even with such a heater, a current also flows through the heating element located in the non-sheet passing portion.
本発明は、ヒータの大型化を抑えつつ非通紙部の昇温をより抑えられるヒータ及び像加熱装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a heater and an image heating apparatus that can further suppress a temperature rise in a non-sheet passing portion while suppressing an increase in size of the heater.
上述の課題を解決するための本発明は、エンドレスベルトと、基板と、前記基板に前記基板の長手方向に沿って設けられている第１導電体と、前記基板に前記第１導電体とは前記基板の短手方向で異なる位置で前記長手方向に沿って設けられている第２導電体と、前記第１導電体と前記第２導電体の間に設けられており前記第１導電体と前記第２導電体を介して供給される電力により発熱する発熱体と、を有し、前記エンドレスベルトの内面に接触するヒータと、前記ヒータの電極に接触し前記発熱体に電力を供給するための電気接点と、を有し、記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置において、前記ヒータは、前記第１導電体と前記第２導電体と前記発熱体の組からなる独立制御可能な発熱ブロックを前記長手方向において複数有し、各々の前記発熱ブロックに対応する電極のうち少なくとも一つが前記長手方向において前記発熱体が設けられた領域内であって前記ヒータの前記エンドレスベルトと接触する面とは反対側の面に設けられており、前記電気接点が前記ヒータの前記反対側の面に対向して配置されており、各発熱ブロックに対応する電極は、前記長手方向において、各電極に対応する前記発熱ブロックの中央よりも前記ヒータの中央に寄せた位置に設けられていることを特徴とする。 The present invention for solving the above-described problems includes an endless belt, a substrate, a first conductor provided on the substrate along a longitudinal direction of the substrate, and the first conductor on the substrate. A second conductor provided along the longitudinal direction at a different position in the short direction of the substrate; and the first conductor provided between the first conductor and the second conductor. A heating element that generates heat by the electric power supplied through the second conductor, and a heater that contacts the inner surface of the endless belt; and an electrode that contacts the heater and supplies electric power to the heating element An image heating apparatus for heating an image formed on a recording material, wherein the heater is independently controllable comprising a set of the first conductor, the second conductor, and the heating element. Multiple heat generating blocks in the longitudinal direction In addition, at least one of the electrodes corresponding to each of the heat generating blocks is provided on a surface of the heater opposite to the surface in contact with the endless belt in a region where the heat generating element is provided in the longitudinal direction. The electrical contacts are arranged to face the opposite surface of the heater , and the electrodes corresponding to the heat generating blocks are longer than the centers of the heat generating blocks corresponding to the electrodes in the longitudinal direction. It is provided at a position close to the center of the heater .
また、本発明は、基板と、前記基板に前記基板の長手方向に沿って設けられている第１導電体と、前記基板に前記第１導電体とは前記基板の短手方向で異なる位置で前記長手方向に沿って設けられている第２導電体と、前記第１導電体と前記第２導電体の間に設けられており前記第１導電体と前記第２導電体を介して供給される電力により発熱する発熱体と、を有するヒータにおいて、前記ヒータは、前記第１導電体と前記第２導電体と前記発熱体の組からなる独立制御可能な発熱ブロックを前記長手方向において複数有し、各々の前記発熱ブロックに対応する電極のうち少なくとも一つが前記長手方向において前記発熱体が設けられた領域内に設けられており、各発熱ブロックに対応する電極は、前記長手方向において、各電極に対応する前記発熱ブロックの中央よりも前記ヒータの中央に寄せた位置に設けられていることを特徴とする。 The present invention also provides a substrate, a first conductor provided on the substrate along the longitudinal direction of the substrate, and the first conductor on the substrate at a position different in the short direction of the substrate. A second conductor provided along the longitudinal direction, and provided between the first conductor and the second conductor, and supplied via the first conductor and the second conductor. The heater includes a plurality of heating blocks in the longitudinal direction that are independently controllable, each of which includes a set of the first conductor, the second conductor, and the heating element. In addition, at least one of the electrodes corresponding to each of the heat generating blocks is provided in a region where the heat generating element is provided in the longitudinal direction, and the electrodes corresponding to each of the heat generating blocks are each in the longitudinal direction. Corresponding to electrode Than the center of the serial heating block, characterized in that it is provided at a position closer to the center of the heater.
（実施例１）
図１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）１００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。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。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Ｐは、感光体１９上のトナー画像が感光体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。その後、記録材Ｐは像加熱装置２００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によってレーザプリンタ１００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Ｐ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。給紙トレイ２８は定型サイズ以外のサイズの記録材Ｐ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Ｐを給紙するピックアップローラ、３０は像加熱装置２００等を駆動するモータである。商用の交流電源４０１に接続された、制御回路４００から、像加熱装置２００へ電力供給している。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Ｐに未定着画像を形成する画像形成部を構成している。
Example 1
FIG. 1 is a sectional view of a laser printer (image forming apparatus) 100 using an electrophotographic recording technique. When the print signal is generated, the
本実施例のレーザプリンタ１００は複数の記録材サイズに対応している。給紙カセット１１には、Ｌｅｔｔｅｒ紙（約２１６ｍｍ×２７９ｍｍ）、Ｌｅｇａｌ紙（約２１６ｍｍ×３５６ｍｍ）、Ａ４紙（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）、Ｅｘｅｃｕｔｉｖｅ紙（約１８４ｍｍ×２６７ｍｍ）をセットできる。更に、ＪＩＳ Ｂ５紙（１８２ｍｍ×２５７ｍｍ）、Ａ５紙（１４８ｍｍ×２１０ｍｍ）をセットできる。
The
また、給紙トレイ２８から、ＤＬ封筒（１１０ｍｍ×２２０ｍｍ）、ＣＯＭ１０封筒（約１０５ｍｍ×２４１ｍｍ）を含む、不定型紙を給紙し、プリントできる。本例のプリンタは、基本的に紙を縦送りする（長辺が搬送方向と平行になるように搬送する）レーザプリンタである。そして、装置が対応している定型の記録材の幅（カタログ上の記録材の幅）のうち最も大きな（幅が大きな）幅を有する記録材は、Ｌｅｔｔｅｒ紙及びＬｅｇａｌ紙であり、これらの幅は約２１６ｍｍである。装置が対応する最大サイズよりも小さな紙幅の記録材Ｐを、本実施例では小サイズ紙と定義する。
Further, from the
図２は像加熱装置２００の断面図である。像加熱装置２００は、筒状のフィルム（エンドレスベルト）２０２と、フィルム２０２の内面に接触するヒータ３００と、フィルム２０２を介してヒータ３００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）２０８と、を有する。フィルム２０２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。また、フィルム２０２の表層には耐熱ゴム等の弾性層を設けても良い。加圧ローラ２０８は、鉄やアルミニウム等の材質の芯金２０９と、シリコーンゴム等の材質の弾性層２１０を有する。ヒータ３００は耐熱樹脂製の保持部材２０１に保持されている。保持部材２０１はフィルム２０２の回転を案内するガイド機能も有している。加圧ローラ２０８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２０８が回転することによって、フィルム２０２が従動して回転する。未定着トナー画像を担持する記録材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。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
ヒータ３００は、図３（Ａ）に示すように、セラミック製の基板３０５上に設けられた発熱体によって加熱される。基板３０５の裏面側であって、レーザプリンタ１００の通紙領域には、温度検知素子としてのサーミスタＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４が当接している。基板３０５の裏面側には、ヒータ３００の異常発熱により作動してヒータ３００に供給する電力を遮断するサーモスイッチや温度ヒューズ等の安全素子２１２も当接している。番号２０４は保持部材２０１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。
As shown in FIG. 3A, the
図３は実施例１のヒータ３００の構成図を示している。図３及び図６を基にして、ヒータ３００の構成と非通紙部昇温を抑える効果について説明する。
FIG. 3 is a configuration diagram of the
図３（Ａ）には、ヒータ３００の短手方向の１断面の図を示してある。ヒータ３００の裏面（エンドレスベルトと接触する面とは反対側の面）の層１には、基板３０５上にヒータ３００の長手方向に沿って設けられている第１導電体３０１が設けられている。更に、基板３０５上に第１導電体３０１とはヒータ３００の短手方向で異なる位置でヒータ３００の長手方向に沿って設けられている第２導電体３０３が設けられている。第１導電体３０１は、記録材Ｐの搬送方向の上流側に配置された導電体３０１ａと、下流側に配置された導電体３０１ｂに分離されている。
FIG. 3A shows a cross-sectional view of the
更に、ヒータ３００は、第１導電体３０１と第２導電体３０３の間に設けられており、第１導電体３０１と第２導電体３０３を介して供給する電力により発熱する発熱体３０２を有する。発熱体３０２は、記録材Ｐの搬送方向の上流側に配置された発熱体３０２ａと、下流側に配置された発熱体３０２ｂに分離されている。
Furthermore, the
ヒータ３００の短手方向（記録材の搬送方向）の発熱分布が非対称になると、ヒータ３００が発熱した際に基板３０５に生じる応力が大きくなる。基板３０５に生じる応力が大きくなると、基板３０５に割れが生じる場合がある。そのため、発熱体３０２を搬送方向の上流側に配置された発熱体３０２ａと、下流側に配置された発熱体３０２ｂに分離し、ヒータ３００の短手方向の発熱分布が対称になるようにしている。
When the heat generation distribution in the short direction of the heater 300 (the conveyance direction of the recording material) becomes asymmetric, the stress generated on the
また、ヒータ３００の裏面の層２には、発熱体３０２及び導電体３０１及び導電体３０３を覆う絶縁性（本実施例ではガラス）の表面保護層３０７が設けられている。また、ヒータ３００の摺動面（エンドレスベルトと接触する面）の層１には、摺動性のあるガラスやポリイミドのコーティングによる表面保護層３０８を有する。
The
図３（Ｂ）には、ヒータ３００の各層の平面図を示してある。ヒータ３００は、裏面の層１に、第１導電体３０１と第２導電体３０３と発熱体３０２の組からなる発熱ブロックをヒータ３００長手方向で複数有する。一例として本実施例のヒータ３００では、ヒータ３００の長手方向の中央部と両端部に、合計３つの発熱ブロックを有する。第１発熱ブロック３０２−１はヒータ３００の短手方向に対称に形成された、発熱体３０２ａ−１及び、３０２ｂ−１で構成されている。同様に、第２発熱ブロック３０２−２は、発熱体３０２ａ−２及び、３０２ｂ−２で構成されており、第３発熱ブロック３０２−３は、発熱体３０２ａ−３及び、３０２ｂ−３で構成されている。
FIG. 3B shows a plan view of each layer of the
第１導電体３０１は、ヒータ３００の長手方向に沿って設けられている。第１導電体３０１は、発熱体（３０２ａ−１、３０２ａ−２、３０２ａ−３）と接続する導電体３０１ａと、発熱体（３０２ｂ−１、３０２ｂ−２、３０２ｂ−３）と接続する導電体３０１ｂによって構成されている。
The
ヒータ３００の長手方向に沿って設けられている第２導電体３０３は、導電体３０３−１、３０３−２、３０３−３の３本に分割されている。
The
電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４−１及び、Ｅ４−２は、後述するヒータ３００の制御回路４００から電力を供給するための電気接点と接続される。電極Ｅ１は、導電体３０３−１を介して発熱ブロック３０２−１に給電するための電極である。同様に、電極Ｅ２は、導電体３０３−２を介して発熱ブロック３０２−２に給電するために用いる電極である。電極Ｅ３は、導電体３０３−３を介して発熱ブロック３０２−３に給電するための電極である。電極Ｅ４−１及びＥ４−２は、導電体３０１ａ及び導電体３０１ｂを介して３つの発熱ブロック３０２−１〜３０３−３に電力給電するための共通の電気接点、と接続される電極である。
The electrodes E1, E2, E3, E4-1, and E4-2 are connected to electrical contacts for supplying power from a
ところで、導電体の抵抗値はゼロではないため、ヒータ３００の長手方向の発熱分布に影響を与える。そこで、導電体３０３−１、３０３−２、３０３−３、３０１ａ及び３０１ｂの電気抵抗の影響を受けても、ヒータ３００の長手方向に対称な発熱分布が得られるように、電極Ｅ４−１及びＥ４−２はヒータ３００の長手方向の両端に設けてある。
By the way, since the resistance value of the conductor is not zero, it affects the heat generation distribution in the longitudinal direction of the
また、ヒータ３００の裏面の層２の表面保護層３０７は、電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４−１及びＥ４−２の箇所を除いて形成されており、ヒータ３００の裏面側から、各電極に電気接点を接続可能な構成となっている。本実施例では、ヒータ３００の裏面に電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４−１及びＥ４−２を設け、ヒータ３００の裏面側から電力供給可能な構成にしてある。また、複数の発熱ブロックのうちの少なくとも一つの発熱ブロックに供給する電力と、他の前記発熱ブロックに供給する電力の比率を変更可能な構成となっている。ヒータ３００の裏面に電極を設けることで、基板３０５上で導電パターンによる配線を行う必要がないため、基板３０５短手方向の幅を短くすることができる。そのため、基板３０５の材料コストの低減や、基板３０５の熱容量低減によるヒータ３００の温度上昇にかかる立ち上げ時間を短縮する効果を得ることができる。なお、電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３は、基板の長手方向において発熱体が設けられた領域内に設けられている。また、ヒータ３００の摺動面の層１の表面保護層３０８は、フィルム２０２と摺動する領域に設けてある。
In addition, the surface
図３（Ｃ）に示すように、ヒータ３００の保持部材２０１には、サーミスタ（温度検知素子）ＴＨ１〜ＴＨ４、及び安全素子２１２、電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４−１及びＥ４−２の電気接点のために穴が設けられている。ＨＴＨ１〜ＨＴＨ４、Ｈ２１２、ＨＥ１〜ＨＥ３、ＨＥ４−１、ＨＥ４−２が穴である。
As shown in FIG. 3C, the holding
ステー２０４と保持部材２０１の間には、前述したサーミスタ（温度検知素子）ＴＨ１〜ＴＨ４と、安全素子２１２と、電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４−１、Ｅ４−２に接触する電気接点と、が設けられている。Ｃ１〜Ｃ３、Ｃ４−１、Ｃ４−２が電気接点である。なお、図３（Ｃ）において、電気接点Ｃ１〜Ｃ３、Ｃ４−１、Ｃ４−２に繋がっている破線、及び安全素子２１２に繋がっている破線は、いずれも給電用ケーブル（ＡＣライン）を示している。また、温度検知素子ＴＨ１〜ＴＨ４に繋がっている破線は信号線（ＤＣライン）を示している。これらの素子及び電気接点はヒータ３００の裏面に対向して配置されている。電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４−１及びＥ４−２に接触する電気接点は、バネによる付勢や溶接等の手法によって、それぞれヒータの電極部と電気的に接続されている。各電気接点は、ステー２０４と保持部材２０１の間に設けられたケーブル（前述した破線）や薄い金属板等の導電材料を介して、後述するヒータ３００の制御回路４００と接続している。
Between the
ヒータ３００への電力制御は、通紙部の中央付近（後述する搬送基準位置Ｘ付近）に設けられたサーミスタＴＨ１の出力に基づいて行われている。サーミスタＴＨ４は発熱ブロック３０２−２の発熱領域の端部温度（図６（Ｂ）の状態における発熱領域の端部温度）を検出している。また、サーミスタＴＨ２は発熱ブロック３０２−１の発熱領域の端部温度（図６（Ａ）の状態における発熱領域の端部温度）を検出している。サーミスタＴＨ３は発熱ブロック３０２−３の発熱領域の端部温度（図６（Ａ）の状態における発熱領域の端部温度）を検出している。
The power control to the
また、本実施例の装置には、故障等によって、単独の発熱ブロックのみに電力供給される状態を検知できるように、３つの発熱ブロックにそれぞれ１以上のサーミスタを設けてあり、装置の安全性を高めている。トライアック４１６及び、トライアック４２６の故障のみを考慮する場合には、独立して制御可能な複数の発熱ブロックごとに、少なくともそれぞれ１以上のサーミスタ（例えば図３ではサーミスタＴＨ１と、ＴＨ２のみを設ける）を設けても良い。本実施例では、トライアック４１６及びトライアック４２６の故障に加えて、各電極への電気接点の不良を考慮し、３つの発熱ブロックにそれぞれ１以上のサーミスタを設けてある。例えば、電極Ｅ１への電気接点が接続不良の場合、発熱ブロック３０２−１には電力が供給されず、発熱ブロック３０２−３に電力が供給される場合がある。このため、発熱ブロック３０２−１と発熱ブロック３０２−３の両方にサーミスタＴＨ２及びＴＨ３を備えてある。
In addition, in the apparatus of this embodiment, one or more thermistors are provided in each of the three heat generating blocks so that a state where power is supplied only to a single heat generating block due to a failure or the like can be detected. Is increasing. When considering only the failure of the
安全素子２１２は、非通紙部昇温による誤動作を防止するため、非通紙部昇温の影響が少ない、レーザプリンタ１００で設定されている利用可能な最小サイズ紙の通紙領域の部分（発熱ブロック３０２−２の中央付近）に当接している。これによって、通常動作時における、安全素子２１２の温度が低下するため、安全素子２１２の動作温度を低く設定することができ、像加熱装置２００の安全性を高めることができる。
In order to prevent malfunction due to the temperature rise of the non-sheet passing portion, the
次に、図６を用いてヒータ３００の非通紙部昇温を抑える効果について説明する。図６（Ａ）は、３つの発熱ブロック全てに電力供給を行う場合の非通紙部昇温を説明する図である。発熱領域の中央部を基準にＢ５紙を縦方向搬送する場合を例として示している。記録材Ｐを搬送する際の基準位置を記録材Ｐ搬送基準位置Ｘとして定義する。
Next, the effect of suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion of the
給紙カセット１１は記録材Ｐの位置を規制する位置規制板を有しており、積載された記録材Ｐのサイズごとに所定の位置から記録材Ｐを給紙し、像加熱装置２００の所定の位置を記録材Ｐが通過するように搬送している。同様に給紙トレイ２８は記録材Ｐの位置を規制する位置規制板を有しており、像加熱装置２００の所定の位置を記録材Ｐが通過するように搬送している。
The
ヒータ３００は、Ｌｅｔｔｅｒ紙を縦方向搬送する場合に対応するため、紙幅約２１６ｍｍに対して、２２０ｍｍの発熱領域の長さを有している。２２０ｍｍの発熱領域の長さを有するヒータ３００に、紙幅１８２ｍｍのＢ５紙を縦方向搬送する場合、発熱領域の両端部に１９ｍｍの非通紙領域が生じる。ヒータ３００への電力制御は通紙部の中央付近に設けられたサーミスタＴＨ１の検知温度が目標温度を維持するように行われるが、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。図６（Ａ）に示すように、Ｂ５サイズ紙の場合、記録材Ｐの端部は両端部の発熱ブロック３０２−１及び３０２−３の一部領域を通過し、両端部夫々１９ｍｍの非通紙部が生じる。しかしながら、発熱体３０２がＰＴＣであるため、非通紙部にある発熱体の抵抗値は通紙部にある発熱体よりも高くなり電流が流れにくくなる。この原理により非通紙部の昇温を抑えることができる。
The
図６（Ｂ）はヒータ３００の中央部の発熱ブロック３０２−２のみに電力供給を行う場合の非通紙部昇温を説明する図である。発熱領域の中央部を基準に、幅１１０ｍｍのＤＬサイズ封筒を縦方向搬送する場合を例として示している。ヒータ３００の発熱ブロック３０２−２は、Ａ５紙を縦方向搬送する場合に対応するため、紙幅１４８ｍｍに対して、１５７ｍｍの発熱領域の長さを有している。中央の発熱ブロック３０２−２が１５７ｍｍの長さを有するヒータ３００に、幅１１０ｍｍのＤＬサイズの封筒を縦方向搬送する場合、中央の発熱ブロック３０２−２内の両端部に２３．５ｍｍの非通紙領域が生じる。ヒータ３００の制御は通紙部の中央付近に設けられたサーミスタＴＨ１の出力に基づいて行われており、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。図６（Ｂ）の状態では、まず、発熱ブロック３０２−２のみに電力供給を行うことによって、非通紙領域の影響を低減することができる。一般的に非通紙部領域が長いほど、非通紙部昇温が悪化するため、ＰＴＣの発熱体３０２に搬送方向給電する効果だけでは、非通紙部昇温を十分に抑制できなくなる場合がある。そこで、図６（Ｂ）で示すように、非通紙領域の長さをできるだけ短くする方法が有効である。また、中央の発熱ブロック３０２−２内の両端部２３．５ｍｍの非通紙領域は、図６（Ａ）と同様の原理で昇温を抑えることができる。
FIG. 6B is a diagram for explaining the temperature rise of the non-sheet passing portion when power is supplied only to the heat generating block 302-2 at the center of the
尚、図６（Ｂ）に示すように、ヒータ３００の中央部の発熱ブロック３０２−２のみに電力供給を行う場合の非通紙部昇温を抑制する効果は、発熱体３０２が正の抵抗温度特性（ＰＴＣ）でない場合にも効果を得ることができる。したがって、本実施例は発熱体３０２にＰＴＣを用いる場合に限定したものではない。さらに、本実施例の構成は、発熱体３０２の抵抗温度係数がない場合や、負の抵抗温度特性（ＮＴＣ）を持った場合にも適用できる。
As shown in FIG. 6B, the effect of suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion when power is supplied only to the heat generating block 302-2 at the center of the
図４は実施例１のヒータ３００の制御回路４００の回路図を示す。４０１はレーザプリンタ１００に接続される商用の交流電源である。ヒータ３００の電力制御は、トライアック４１６及びトライアック４２６の通電／遮断により行われる。トライアック４１６及びトライアック４２６を制御することにより、発熱ブロック３０２ａ−１及び３０２ａ−３と、発熱ブロック３０２ａ−２と、が独立制御可能となっている。ヒータ３００への電力供給は電極Ｅ１〜Ｅ３、Ｅ４−１、Ｅ４−２を介して行われる。本実施例では、発熱ブロック３０２ａ−１、３０２ｂ−１の抵抗値を１４０Ω、発熱ブロック３０２ａ−２、３０２ｂ−２の抵抗値を２８Ω、発熱ブロック３０２ａ−３、３０２ｂ−３の抵抗値を１４０Ωとして説明する。
FIG. 4 is a circuit diagram of the
ゼロクロス検知部４３０は交流電源４０１のゼロクロスを検知する回路であり、ＣＰＵ４２０にＺＥＲＯＸ信号を出力している。ＺＥＲＯＸ信号は、ヒータ３００の制御に用いている。リレー４４０は、故障などによりヒータ３００が過昇温した場合、サーミスタＴＨ１〜ＴＨ４からの出力により作動する（ヒータ３００への電力供給を遮断する）、ヒータ３００への電力遮断手段として用いている。
The zero
ＲＬＯＮ４４０信号がＨｉｇｈ状態になると、トランジスタ４４３がＯＮ状態になり、電源電圧Ｖｃｃ２からリレー４４０の２次側コイルに通電され、ＲＬＯＮ４４０の１次側接点はＯＮ状態になる。ＲＬＯＮ４４０信号がＬｏｗ状態になると、トランジスタ４４３がＯＦＦ状態になり、電源電圧Ｖｃｃ２からリレー４４０の２次側コイルに流れる電流は遮断され、ＲＬＯＮ４４０の１次側接点はＯＦＦ状態になる。
When the
次にリレー４４０を用いた、安全回路の動作について説明する。サーミスタＴＨ１〜ＴＨ４による検知温度の何れか１つが、それぞれ設定された所定値を超えた場合、比較部４４１はラッチ部４４２を動作させ、ラッチ部４４２はＲＬＯＦＦ信号をＬｏｗ状態でラッチする。ＲＬＯＦＦ信号がＬｏｗ状態になると、ＣＰＵ４２０がＲＬＯＮ４４０信号をＨｉｇｈ状態にしても、トランジスタ４４３がＯＦＦ状態で保たれるため、リレー４４０はＯＦＦ状態（安全な状態）で保つことができる。
Next, the operation of the safety circuit using the
サーミスタＴＨ１〜ＴＨ４による検知温度が、それぞれ設定された所定値を超えていない場合、ラッチ部４４２のＲＬＯＦＦ信号はオープン状態となる。このため、ＣＰＵ４２０がＲＬＯＮ４４０信号をＨｉｇｈ状態にすると、リレー４４０をＯＮ状態にすることができ、ヒータ３００に電力供給可能な状態となる。
When the detected temperatures by the thermistors TH1 to TH4 do not exceed the set predetermined values, the RLOFF signal of the
次に、トライアック４１６の動作について説明する。抵抗４１３、４１７はトライアック４１６のためのバイアス抵抗で、フォトトライアックカプラ４１５は一次、二次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。そして、フォトトライアックカプラ４１５の発光ダイオードに通電することによりトライアック４１６をオンさせる。抵抗４１８は、電源電圧Ｖｃｃからフォトトライアックカプラ４１５の発光ダイオードに流れる電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ４１９によりフォトトライアックカプラ４１５をオン／オフする。トランジスタ４１９は、ＣＰＵ４２０からのＦＵＳＥＲ１信号に従って動作する。
Next, the operation of the
トライアック４１６が通電状態になると、発熱体３０２ａ−２と３０２ｂ−２に電力が供給され、合成抵抗値１４Ωの抵抗に電力が供給される。トライアック４１６及びトライアック４２６による電力制御を、通電比率１：０で制御することで、発熱体３０２ａ−２と３０２ｂ−２のみに電力が供給されると、図６（Ｂ）で説明した状態となる。
When the
トライアック４２６の回路動作はトライアック４１６と同じため説明を省略する。トライアック４２６は、ＣＰＵ４２０からのＦＵＳＥＲ２信号に従って動作する。トライアック４２６が通電状態になると、発熱体３０２ａ−１、３０２ｂ−１、３０２ａ−３、３０２ｂ−３に電力が供給される。この４つの発熱体３０２ａ−１、３０２ｂ−１、３０２ａ−３、３０２ｂ−３は並列接続されているため、合成抵抗値３５Ωの抵抗に電力が供給される。
Since the circuit operation of the
図６（Ａ）の状態では、トライアック４１６及びトライアック４２６を用いて電力供給が行われる。即ち、トライアック４１６及びトライアック４２６が通電状態になると、発熱体３０２ａ−１、３０２ｂ−１、３０２ａ−２、３０２ｂ−２、３０２ａ−３、３０２ｂ−３に電力が供給される。この６つの発熱体３０２ａ−１、３０２ｂ−１、３０２ａ−２、３０２ｂ−２、３０２ａ−３、３０２ｂ−３は並列接続されているため、合成抵抗値１０Ωの抵抗に電力が供給される。トライアック４１６及びトライアック４２６による電力制御を通電比率１：１で制御することで、図６（Ａ）で説明した状態となる。
In the state of FIG. 6A, power is supplied using the
ところで、対応する最大記録材Ｐの幅（本実施例ではＬｅｔｔｅｒ紙及びＬｅｇａｌ紙）で必要な電力に対応できるように、ヒータ３００の総抵抗値を設計する場合が多い。本実施例の構成では、図６（Ｂ）の状態の総抵抗値が１４Ωであり、図６（Ａ）の状態の総抵抗値である１０Ωに比べて高くなるため、高調波規格、フリッカ、ヒータ３００の安全保護（一般的に抵抗値が低い程、悪化する。）に対して有利である。例えば、３つの発熱ブロック（３０２−１、３０２−２、３０２−３）が直列に接続されている状態で１０Ωになるように調整したヒータについて考える。この構成で、ヒータ中央部の発熱ブロック３０２−２のみに電力供給する場合、ヒータの総抵抗値が低下してしまうので、高調波規格、フリッカ、ヒータ３００の安全保護に対して不利になる。本実施例の構成は、ヒータ長手方向に分割された複数の発熱ブロック（本実施例では３つの発熱ブロック）が並列に接続されているので高調波やフリッカ等を抑えるのに有利である。
By the way, in many cases, the total resistance value of the
次にヒータ３００の温度制御方法について説明する。サ−ミスタＴＨ１によって検知される温度は、不図示の抵抗との分圧がＴＨ１信号としてＣＰＵ４２０で検知されている（サーミスタＴＨ２〜サーミスタＴＨ４も、同様の方法で、ＣＰＵ４２０で検知されている）。ＣＰＵ（制御部）４２０の内部処理では、サーミスタＴＨ１の検知温度とヒータ３００の設定温度に基づき、例えばＰＩ制御により、供給するべき電力を算出する。更に供給する電力に対応した位相角（位相制御）、波数（波数制御）の制御レベルに換算し、その制御条件によりトライアック４１６及びトライアック４２６を制御している。本実施例ではサ−ミスタＴＨ１によって検知したヒータ温度に基づき、ヒータ３００の温度制御を行っている。しかしながら、フィルム２０２の温度をサーミスタやサーモパイルによって検知し、この検知温度に基づきヒータ３００の温度制御を行っても良い。
Next, a temperature control method for the
図５はＣＰＵ４２０による、像加熱装置２００の制御シーケンスを説明するフローチャートである。Ｓ５０１でプリント要求が発生すると、Ｓ５０２ではリレー４４０をＯＮ状態にする。続いて、Ｓ５０３では、記録材の幅が１５７ｍｍ以上かを判断する。本実施例のレーザプリンタ１００では、Ｌｅｔｔｅｒ紙、Ｌｅｇａｌ紙、Ａ４紙、Ｅｘｅｃｕｔｉｖｅ紙、Ｂ５紙、及び給紙トレイ２８から給紙される１５７ｍｍ以上の幅の不定型紙の場合にＳ５０４に移行する。そして、トライアック４１６とトライアック４２６の通電比率を１：１に設定する（図６（Ａ）の状態）。
FIG. 5 is a flowchart for explaining a control sequence of the
記録材の幅が１５７ｍｍより狭い場合（本実施例では、Ａ５紙、ＤＬ封筒、ＣＯＭ１０封筒、及び１５７ｍｍより幅の狭い不定型紙）には、Ｓ５０５に移行する。そして、トライアック４１６とトライアック４２６の通電比率を１：０に設定する（図６（Ｂ）の状態）。
If the width of the recording material is narrower than 157 mm (in this embodiment, A5 paper, DL envelope, COM10 envelope, and irregular paper narrower than 157 mm), the process proceeds to S505. Then, the energization ratio between the
尚、Ｓ５０３の記録材の幅の判断方法としては、給紙カセット１１や給紙トレイ２８に設けた紙幅センサを用いる方法、記録材Ｐ搬送経路上に設けたフラグ等のセンサを用いる方法等、どのような方法でも構わない。他の方法として、ユーザが設定した記録材Ｐの幅情報に基づく方法、記録材Ｐに画像形成を行う画像情報に基づく方法等がある。
Note that the recording material width determination method in S503 includes a method using a paper width sensor provided in the
Ｓ５０６では設定した通電比率を用いて、画像形成プロセススピードを全速に設定し、サーミスタＴＨ１の目標設定温度２００℃で定着処理を行う。 In S506, using the set energization ratio, the image forming process speed is set to full speed, and the fixing process is performed at the target set temperature of 200 ° C. of the thermistor TH1.
Ｓ５０７では、ＣＰＵ４２０に設定されている、サーミスタＴＨ２の最大温度ＴＨ２Ｍａｘ、サーミスタＴＨ３の最大温度ＴＨ３Ｍａｘ、サーミスタＴＨ４の最大温度ＴＨ４Ｍａｘを、それぞれ超えていないか判断する。サーミスタ信号ＴＨ２〜ＴＨ４に基づき、非通紙部昇温が悪化して発熱領域端部の温度が、所定の上限値を超えたことを検知すると、Ｓ５０９に移行し、画像形成プロセススピードを半速に設定し、サーミスタＴＨ１の目標設定温度１７０℃で定着処理を行う。Ｓ５１０でプリントＪＯＢの終了を検知するまでＳ５０９に移行し、定着処理を継続する。画像形成プロセススピードを半速にすると、全速に比べて低い温度でも定着性が得られるため、定着目標温度を低減することができ、非通紙部の温度も抑制できる。Ｓ５０７で各サーミスタの温度が最大温度を超えていない場合にはＳ５０８に移行する。Ｓ５０８では、プリントＪＯＢが終了をするまでＳ５０６に移行し、定着処理を継続する。
In S507, it is determined whether the maximum temperature TH2Max of the thermistor TH2, the maximum temperature TH3Max of the thermistor TH3, and the maximum temperature TH4Max of the thermistor TH4 set in the
以上の処理を繰り返し行い、Ｓ５０８及びＳ５１０でプリントＪＯＢの終了を検知すると、Ｓ５１１でリレー４４０をＯＦＦし、Ｓ５１２で画像形成の制御シーケンスを終了する。
The above processing is repeated, and when the end of the print job is detected in S508 and S510, the
本実施例の制御では、記録材Ｐの幅情報に基づき、トライアック４１６とトライアック４２６の通電比率を設定し、ヒータ３００の長手方向の発熱分布の制御を行っている。その他に、それぞれの発熱ブロックに対応したサーミスタの温度検知結果に基づき、ヒータ３００の長手方向の発熱分布を制御する方法も考えられる。具体例として、発熱ブロック３０２−２の制御を、サーミスタＴＨ１の温度検知結果に基づき、トライアック４１６を用いてＰＩ制御等で電力制御を行う。また、発熱ブロック３０２−１及び発熱ブロック３０２−３の制御は、サーミスタＴＨ２若しくはサーミスタＴＨ３の温度検知結果に基づき、トライアック４２６を用いてＰＩ制御等で電力制御を行う方法が考えられる。像加熱装置２００の構成（ヒータ３００の発熱ブロックの分割数、サーミスタの位置など）及び、画像形成装置２００の仕様（対応する記録材の種類など）に応じて、最適な制御方法を用いることができる。
In the control of this embodiment, the energization ratio of the
以上説明したように、本実施例１のヒータ３００及び像加熱装置２００を用いることにより、装置が対応する最大サイズよりも小さなサイズをプリントする場合の非通紙部昇温を抑えることができる。また、ヒータ３００の短手方向の発熱分布の対称性が改善し、基板３０５の熱応力を低減できる。また、ヒータ３００の長手方向の発熱分布の対称性が改善し、ヒータ３００の長手方向の発熱分布のムラを低減できる。また、本実施例のヒータ３００では、ヒータ３００の裏面に電極を設けることで、基板３０５上で導電パターンによる配線を行う必要がない。このため、ヒータ３００の短手方向幅を広くすることなく、ヒータ３００長手方向の発熱ブロック数、電極の数、ヒータ３００の長手方向の発熱分布を制御するトライアックの数を増やすことができる。また、ヒータ長手方向の発熱分布を切り替える段階数を増やし、より多くの記録材Ｐの幅に最適化したヒータ長手方向の発熱分布を得ることができる。そのためヒータ３００では、基板３０５短手方向の幅を短くすることができ、基板３０５の材料コストの低減や、基板３０５の熱容量低減による、像加熱装置２００の立ち上げ時間を短縮する効果を得ることができる。更に、複数の発熱ブロックにそれぞれ１以上のサーミスタを設けることで、像加熱装置２００の故障状態における安全性を高めることができる。
As described above, by using the
（実施例２）
次にレーザプリンタ１００の像加熱装置２００に搭載する実施例１で説明したヒータ３００、ヒータ３００の保持部材２０１及び、ヒータの制御回路４００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同一の記号を用いて説明を省略する。実施例２のヒータ７００は、ヒータ７００長手方向の発熱分布を４段階に切替え可能な構成である。図７は実施例２のヒータ７００の構成図を示している。図７（Ａ）には、ヒータ７００の短手方向の１断面図を示してある。
(Example 2)
Next, a description will be given of a second embodiment in which the
ヒータ７００は、基板３０５上にヒータ７００の長手方向に沿って設けられている第１導電体７０１と、基板３０５上に第１導電体７０１とヒータ７００の短手方向で異なる位置でヒータ７００の長手方向に沿って設けられている第２導電体７０３を有する。第１導電体７０１は、記録材Ｐの搬送方向の上流側に配置された導電体７０１ａと、下流側に配置された導電体７０１ｂに分離されている。
The
更に、ヒータ７００は、第１導電体７０１と第２導電体７０３の間に設けられており、第１導電体７０１と第２導電体７０３を介して供給する電力により発熱する発熱体７０２を有する。発熱体７０２は、記録材Ｐの搬送方向の上流側に配置された発熱体７０２ａと、下流側に配置された発熱体７０２ｂに分離されている。
Further, the
図７（Ｂ）には、ヒータ７００の各層の平面図を示してある。ヒータ７００裏面の層１には、第１導電体７０１と第２導電体７０３と発熱体７０２の組からなる発熱ブロックがヒータ７００の長手方向で複数設けられている。本実施例のヒータ７００は、ヒータ７００の長手方向の中央部と両端部に、合計７つの発熱ブロック７０２−１〜７０２−７を有する。図中のＢＬ１〜ＢＬ７は各ブロックを示している。
FIG. 7B shows a plan view of each layer of the
発熱ブロック７０２−１〜７０２−７は、ヒータ７００の短手方向に対称に形成された、発熱体７０２ａ−１〜７０２ａ−７及び発熱体７０２ｂ−１〜７０２ｂ−７によって、それぞれ構成されている。第１導電体７０１は、発熱体（７０２ａ−１〜７０２ａ−７）と接続する導電体７０１ａと、発熱体（７０２ｂ−１〜７０２ｂ−７）と接続する導電体７０１ｂによって構成されている。同様に、第２導電体７０３は、導電体７０３−１〜７０３−７の７本に分割されている。
The heat generating blocks 702-1 to 702-7 are configured by
電極Ｅ１〜Ｅ７、Ｅ８−１及び、Ｅ８−２は、後述するヒータ７００の制御回路８００から電力を供給するために用いる電気接点と接続するために用いる。電極Ｅ１〜Ｅ７はそれぞれ、導電体７０３−１〜７０３−７を介して、発熱ブロック７０２−１〜７０２−７に電力供給するために用いる電極である。電極Ｅ８−１及び、Ｅ８−２は、導電体７０１ａ及び、導電体７０１ｂを介して、７つの発熱ブロック７０２−１〜７０２−７に電力給電するために用いる共通の電気接点と接続するために用いる電極である。
The electrodes E1 to E7, E8-1, and E8-2 are used to connect to electrical contacts that are used to supply power from the
また、ヒータ７００の裏面の層２の表面保護層７０７は、電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８−１及び、Ｅ８−２の箇所を除いて形成されており、ヒータ７００の裏面側から、各電極に電気接点を接続可能な構成となっている。
Further, the surface
本実施例では、ヒータ７００の裏面に電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８−１及びＥ８−２を設け、ヒータ７００の裏面側から電力供給可能な構成である。また、発熱ブロックのうちの少なくとも一つの発熱ブロックに供給する電力と、他の前記発熱ブロックに供給する電力の比率を制御可能な構成となっている。
In this embodiment,
図７（Ｃ）に示すように、ヒータ７００の保持部材７１２には、サーミスタ（温度検知素子）ＴＨ１、及び安全素子２１２、電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８−１及び、Ｅ８−２の電気接点のために穴が設けられている。
As shown in FIG. 7C, the holding
ステー２０４と保持部材７１２の間には、前述した、サーミスタ（温度検知素子）ＴＨ１、及び安全素子２１２、電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８−１及び、Ｅ８−２の電気接点が設けられ、ヒータ７００の裏面に当接している。電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８−１及びＥ８−２に接触させる電気接点の構成は、実施例１と同じなので説明は割愛する。
Between the
図８は実施例２のヒータ７００の制御回路８００の回路図を示す。実施例１の図４では二つのトライアックを用いて電力制御及びヒータ３００の長手方向の発熱分布を制御する方法について説明した。実施例２では、一つのトライアックで電力制御を行い、３つのリレー８５１〜８５３を用いてヒータ７００の長手方向の発熱分布を制御する方法について説明する。本例では、リレー８５１〜８５３を制御し、複数の発熱ブロックの中から電力供給する発熱ブロックを選択する、即ち、電力供給する発熱ブロックと電力供給しない発熱ブロックが形成されるので、独立制御可能と表現する。
FIG. 8 is a circuit diagram of the
リレー８５１〜８５３はＣＰＵ４２０からのＲＬＯＮ８５１〜８５３信号に従って動作する。ＲＬＯＮ８５１〜８５３信号がＨｉｇｈ状態になると、トランジスタ８６１〜８６３がＯＮ状態になり、電源電圧Ｖｃｃ２からリレー８５１〜８５３の２次側コイルに通電され、リレー８５１〜８５３の１次側接点はＯＮ状態になる。ＲＬＯＮ８５１〜８５３信号がＬｏｗ状態になると、トランジスタ８６１〜８６３がＯＦＦ状態になり、電源電圧Ｖｃｃ２からリレー８５１〜８５３の２次側コイルに流れる電流は遮断され、リレー８５１〜８５３の１次側接点はＯＦＦ状態になる。
次にリレー８５１〜８５３の状態と、ヒータ７００の長手方向の発熱分布の関係について説明する。リレー８５１〜８５３が全てＯＦＦ状態では、発熱ブロック７０２−４に電力が供給され、図７（Ｂ）に示すようにヒータ７００の１１５ｍｍ幅が発熱し、ＤＬ封筒及び、ＣＯＭ１０封筒用の発熱分布になる。リレー８５１がＯＮ状態、リレー８５２〜８５３がＯＦＦ状態では、発熱ブロック７０２−３〜７０２−５に電力が供給され、図７（Ｂ）に示すようにヒータ７００の１５７ｍｍ幅が発熱し、Ａ５紙用の発熱分布になる。リレー８５１〜リレー８５２がＯＮ状態、リレー８５３がＯＦＦ状態では、発熱ブロック７０２−２〜７０２−６に電力が供給され、図７（Ｂ）に示すようにヒータ７００の１９０ｍｍ幅が発熱し、Ｅｘｅｃｕｔｉｖｅ及びＢ５紙用の発熱分布になる。リレー８５１〜リレー８５３が全てＯＮ状態では、発熱ブロック７０２−１〜７０２−７に電力が供給され、図７（Ｂ）に示すようにヒータ７００の２２０ｍｍ幅が発熱し、Ｌｅｔｔｅｒ紙、Ｌｅｇａｌ紙、Ａ４紙用の発熱分布になる。このように、本実施例の制御回路８００は３つのリレー８５１〜８５３を用いることで、ヒータ７００の長手方向の発熱分布を４段階に制御できる。
Next, the relationship between the state of the
ヒータ７００への電力制御は、トライアック８１６の通電／遮断により行われる。トライアック８１６の回路動作は実施例１で説明したトライアック４１６と同じため説明を省略する。トライアック８１６は、全ての発熱ブロック７０２−１〜７０２−７に流れる電流の共通の通電経路に設けてある。このため、上述したヒータ７００の発熱分布を４段階に制御した何れの場合においても、トライアック８１６の通電／遮断によって、ヒータ７００に供給する電力の制御を行うことができる。
Electric power control to the
次にヒータ７００の温度制御方法について説明する。サ−ミスタＴＨ１によって検知される温度は、不図示の抵抗との分圧がＴＨ１信号としてＣＰＵ４２０で検知されている。ＣＰＵ（制御部）４２０の内部処理では、サーミスタＴＨ１の検知温度とヒータ７００の設定温度に基づき、例えばＰＩ制御により、供給するべき電力を算出する。更に供給する電力に対応した位相角（位相制御）、波数（波数制御）の制御レベルに換算し、その制御条件によりトライアック８１６を制御している。
Next, a temperature control method for the
また、リレー８５１〜８５３を介さずに電源と接続されている発熱ブロック７０２−４の箇所に温度検知素子を有しているため、リレー８５１〜８５３の動作状態によらずヒータ７００の温度を検知することができる。なお、実施例１同様、ヒータ温度ではなくフィルム温度に応じて制御してもよい。
Moreover, since the temperature detection element is provided at the location of the heat generation block 702-4 connected to the power supply without passing through the
実施例２で説明した構成では、リレー８５１〜８５３の動作状態（ショート故障及びオープン故障状態を想定する）によらず、ヒータ７００の両端部の発熱ブロック７０２−１〜７０２−３、７０２−５〜７０２−７のみに電力供給される状態を防止できる。ヒータ７００の両端部の発熱ブロック７０２−１〜７０２−３、７０２−５〜７０２−７に電力供給する場合には、リレー８５１〜８５３の動作状態によらずに、ヒータ７００の中央部の発熱ブロック７０２−２に対しても電力供給される。そのため、本実施例では、サ−ミスタＴＨ１や、安全素子２１２を、発熱ブロック７０２−４の箇所に当接させることで、リレー８５１〜８５３の動作状態によらずに安全回路（リレー４４０の安全回路や、安全素子２１２）が機能するようにしている。
In the configuration described in the second embodiment, the heat generation blocks 702-1 to 702-3 and 702-5 at both ends of the
図９はＣＰＵ４２０による、像加熱装置２００の制御シーケンスを説明するフローチャートである。Ｓ９０１でプリント供給要求が発生すると、Ｓ９０２ではリレー４４０をＯＮ状態にする。
FIG. 9 is a flowchart for explaining a control sequence of the
Ｓ９０３では、記録材Ｐの幅が１１５ｍｍ以上かを判断する。記録材Ｐの幅が１１５ｍｍ以上の場合にはＳ９０４に移行し、リレー８５１をＯＮ状態で保持する。記録材Ｐの幅が１１５ｍｍ未満の場合にはＳ９０５に移行し、リレー８５１をＯＦＦ状態で保持する。Ｓ９０６では、記録材Ｐの幅が１５７ｍｍ以上かを判断する。
In S903, it is determined whether the width of the recording material P is 115 mm or more. When the width of the recording material P is 115 mm or more, the process proceeds to S904, and the
記録材Ｐの幅が１５７ｍｍ以上の場合にはＳ９０７に移行し、リレー８５２をＯＮ状態で保持する。記録材Ｐの幅が１５７ｍｍ未満の場合にはＳ９０８に移行し、リレー８５２をＯＦＦ状態で保持する。
When the width of the recording material P is 157 mm or more, the process proceeds to S907, and the
Ｓ９０９では、記録材Ｐの幅が１９０ｍｍ以上かを判断する。記録材Ｐの幅が１９０ｍｍ以上の場合にはＳ９１０に移行し、リレー８５３をＯＮ状態で保持する。記録材Ｐの幅が１９０ｍｍ未満の場合にはＳ９１１に移行し、リレー８５３をＯＦＦ状態で保持する。
In S909, it is determined whether the width of the recording material P is 190 mm or more. When the width of the recording material P is 190 mm or more, the process proceeds to S910, and the
Ｓ９１２では設定したリレー８５１〜８５３の状態を保持したまま、画像形成プロセススピードを全速に設定し、サーミスタＴＨ１の目標設定温度２００℃で画像形成を行う。Ｓ９１３では、プリントＪＯＢが終了をするまでＳ９１２に移行し、定着処理を継続する。以上の処理を繰り返し行い、Ｓ９１３でプリントＪＯＢの終了を検知すると、Ｓ９１４でリレー４４０をＯＦＦし、Ｓ９１５で画像形成の制御シーケンスを終了する。
In S912, the image forming process speed is set to the full speed while maintaining the set state of the
本実施例のヒータ７００も、ヒータ７００の短手方向幅を広くすることなく、ヒータ７００の長手方向の発熱分布を切り替える段階数を増やすことができる。
The
尚、本実施例２で説明した制御回路８００は、発熱分布を制御するリレーの数をヒータ３００に合わせる（１つのリレーを用いてヒータ長手方向の発熱分布を２段階に切り替える）ことで、ヒータ３００に適用可能である。同様に、実施例１で説明した制御回路４００は、ヒータ長手方向の発熱分布を制御するトライアックの数をヒータ７００に合わせる（４つのトライアックを用いてヒータ長手方向の発熱分布を４段階に切り替える）ことで、ヒータ７００に適用可能である。以降の実施例で説明する、図１０〜図１３のヒータについても、制御回路４００と制御回路８００のどちらの制御方法を用いても良い。
The
（実施例３）
図１０は実施例３に適用可能な、ヒータ１０００の構成を説明するための図である。実施例１と同様の構成については同一の記号を用いて説明を省略する。図１０に示すヒータ１０００は、ヒータ１０００裏面の電極から、スルーホールＴを介して、基板３０５の摺動面側に配置された発熱体３０２に給電する方法に特徴を有している。
(Example 3)
FIG. 10 is a diagram for explaining the configuration of the
図１０（Ａ）には、ヒータ１０００の短手方向の１断面の図を示してある。図１０（Ａ）に示すように、ヒータ１０００は、第１導電体３０１、第２導電体３０３発熱体３０２を基板３０５の摺動面側の層１に有している。
FIG. 10A is a cross-sectional view of the
図１０（Ｂ）には、ヒータ１０００の各層の平面図を示してある。ヒータ１０００の裏面に形成された電極Ｅ１と導電体３０３−１は、導電体１００４−１及びスルーホールＴ１を介して接続されている。同様に、電極Ｅ２と導電体３０３−２は、導電体１００４−２及びスルーホールＴ２−１及びＴ２−２を介して接続されている。電極Ｅ３と導電体３０３−３は、導電体１００４−３及びスルーホールＴ３を介して接続されている。電極Ｅ４−１と導電体３０１ａ及び３０１ｂは、導電体１００４−４−１及びスルーホールＴ４−１ａ、Ｔ４−１ｂを介して接続されている。電極Ｅ４−２と導電体３０１ａ及び３０１ｂは、導電体１００４−４−２及びスルーホールＴ４−２ａ、Ｔ４−２ｂを介して接続されている。
FIG. 10B shows a plan view of each layer of the
また、ヒータ１０００の摺動面の層２の表面保護層１００８は、第１導電体３０１、第２導電体３０３発熱体３０２を保護し、フィルム２０２との摺動性を改善するために用いる絶縁ガラスである。
In addition, the surface
ヒータ１０００に示すように、発熱体３０２を基板３０５の摺動面側に形成する構成でも、本提案の効果を得ることができる。
Even if the
（実施例４）
図１１は実施例４に適用可能な、ヒータ１１００の構成を説明するための図である。実施例１及び３と同様の構成については同一の記号を用いて説明を省略する。
Example 4
FIG. 11 is a diagram for explaining a configuration of a
図１１に示すヒータ１１００は、発熱ブロック１１０２−１〜１１０２−３がヒータ１１００の短手方向に分割されておらず、同様に第１導電体１１０１がヒータ１１０１の短手方向に分割されていない点に特徴を有している。また、ヒータ３００及び、ヒータ１０００と比較して、電極Ｅ１と電極Ｅ３を基板３０５上で接続し、電極Ｅ４−１と電極Ｅ４−２を基板３０５上で接続たことで、電極数を減らした点に特徴を有している。
In the
図１１（Ａ）には、ヒータ１１００の短手方向の１断面の図を示してある。図１１（Ｂ）には、ヒータ１１００の各層の平面図を示してある。
FIG. 11A shows a cross section of the
ヒータ１１００の裏面に形成された電極Ｅ１と導電体１１０３−１は、導電体１１０４−１及びスルーホールＴ１を介して接続されている。同様に、電極Ｅ２と導電体１１０３−２は、導電体１１０４−２及びスルーホールＴ２―１、Ｔ２−２を介して接続されている。電極Ｅ４と導電体１１０１は、導電体１１０４−４及びスルーホールＴ４を介して接続されている。導電体１１０３−３は、導電体１１０４−１及びスルーホールＴ３を介して電極Ｅ１と接続されている。図４の制御回路４００で示した電極Ｅ１と電極Ｅ３をヒータ３００の外部で接続する必要がある構成に対して、電極Ｅ１と電極Ｅ３をヒータ３００の外部で接続する必要がない構成となっている。同様に、電極Ｅ４−１と電極Ｅ４−２をヒータ４００の外部で接続する必要がない構成となっている。そのため、ヒータ１１００の裏面の層２には、電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ４の箇所を除いて保護層１１０７を設けてある。
The electrode E1 formed on the back surface of the
本実施例のヒータ１１００では、独立に制御する必要のない発熱ブロック（発熱ブロック１１０２−１と１１０２−３）と接続された第２導電体を基板３０５上で接続することで電極Ｅ３を省略している。また、第１導電体と接続された、基板３０５上の左右に設けられた電極（図３のＥ４−１、Ｅ４−２）のうち一方を省略している。これにより、必要な電極数を減らすことができる。また、ヒータ１１００に示すように、発熱体１１０２がヒータ１１００の短手方向に分割されていない構成でも、本提案の効果を得ることができる。
In the
（実施例５）
図１２は実施例５に適用可能な、ヒータ６００の構成を説明するための図である。実施例１と同様の構成については同一の記号を用いて説明を省略する。
(Example 5)
FIG. 12 is a diagram for explaining a configuration of a
図１２に示すヒータ６００は、発熱体６０２ａ−１、６０２ｂ−１、６０２ａ−２、６０２ｂ−２、６０２ａ−３、６０２ｂ−３が、更に並列接続した複数の発熱体に分割されている点に特徴を有している。
In the
図１２（Ａ）には、ヒータ６００の短手方向の１断面の図を示してある。図１２（Ｂ）には、ヒータ６００の各層の平面図を示してある。
FIG. 12A is a cross-sectional view of the
複数に分割された発熱体６０２ａ−１は、導電体６０３−１と、導電体６０１ａの間に接続されており電力供給される。発熱体６０２ｂ−１、発熱体６０２ａ−２、発熱体６０２ｂ−２、発熱体６０２ａ−３、発熱体６０２ｂ−３は、発熱体６０２ａ−１と同様の構成のため説明を省略する。
The
発熱体６０２ａ−１の並列接続した複数の発熱体は、ヒータ６００の長手方向及び短手方向に対して傾けて配置されており、発熱体６０２ａ−１の並列接続した複数の発熱体は長手方向でオーバーラップしている。これにより、複数の発熱体の間隙部の影響を低減し、ヒータ６００の長手方向の発熱分布の均一性を改善できる。また、本実施例のヒータ６００では、発熱ブロック間の間隙部についても、隣り合う発熱ブロックの最も端部の発熱体同士が長手方向でオーバーラップしているので、発熱分布をより均一にできる。隣り合う発熱ブロックの最も端部の発熱体同士とは、発熱体６０２ａ−１の右端の発熱体と、発熱体６０２ａ−２の左端の発熱体、及び発熱体６０２ａ−２の右端の発熱体と、発熱体６０２ａ−３の左端の発熱体である。
The plurality of
また、発熱体６０２ａ−１〜６０２ａ−３、６０２ｂ−１〜６０２ｂ−３の並列接続した複数の発熱体の抵抗値をそれぞれ調整することで、一つの発熱ブロック内の温度分布が均一になるように調整しても良い。同様に、発熱体６０２ａ−１〜６０２ａ−３、６０２ｂ−１〜６０２ｂ−３の並列接続した複数の発熱体の抵抗値をそれぞれ調整する。これにより、複数の発熱ブロック（発熱ブロック６０２−１〜６０２−３）を跨いで、ヒータ６００長手方向の発熱分布が均一になるように調整しても良い。
In addition, by adjusting the resistance values of a plurality of heating elements connected in parallel to the
発熱体６０２ａ−１〜６０２ａ−３、６０２ｂ−１〜６０２ｂ−３の並列接続された複数の発熱体の抵抗値を調整する方法としては、それぞれの発熱体の幅、長さ、間隔、傾き等を調整することで行うことができる。本実施例のヒータ６００を用いることで、複数の発熱ブロック間の間隙部における温度ムラを抑制できる。
As a method of adjusting the resistance value of a plurality of heating elements connected in parallel, the
（実施例６）
図１３は実施例６に適用可能な、ヒータ１３００の構成を説明するための図である。実施例１及び３と同様の構成については同一の記号を用いて説明を省略する。
(Example 6)
FIG. 13 is a diagram for explaining a configuration of a
図１３に示すヒータ１３００は、一部の電極のみヒータ１３００裏面の電極を介して、発熱ブロックに給電する方法に特徴を有している。
The
図１３（Ａ）には、ヒータ１３００の短手方向の１断面の図を示してある。図１３（Ａ）に示すように、ヒータ１３００は、第１導電体１３０１、第２導電体１３０３、発熱体３０２を基板３０５の摺動面側の層１に有している。
FIG. 13A shows a cross section of the
図１３（Ｂ）には、ヒータ１３００の各層の平面図を示してある。基板３０５の裏面の層１に形成された電極Ｅ２と、摺動面側の層１に形成された導電体１３０３−２は、導電体１３０４及びスルーホールＴ２−１、Ｔ２−２を介して接続されている。電極Ｅ１と導電体１３０３−１は接続されており、電極Ｅ３と導電体１３０３−３は接続されており、電極Ｅ４−１及び、電極Ｅ４−２と導電体１３０１ａ及び１３０１ｂは接続されている。電極Ｅ１、電極Ｅ３、電極Ｅ４−１、電極Ｅ４−２はヒータ１３００の長手方向の両端のフィルム２０２と摺動している箇所より外側に設けられている。そのため、ヒータ１３００の長手方向両端の摺動面側に電気接点を設けて、電極Ｅ１、電極Ｅ３、電極Ｅ４−１、電極Ｅ４−２と接続することができる。よって、ヒータ１３００に用いる保持部材１３１２には、電極Ｅ１、電極Ｅ３、電極Ｅ４−１、電極Ｅ４−２用の穴は設けられていない。
FIG. 13B shows a plan view of each layer of the
ヒータ１３００では、裏面の電極を介して、一部の発熱ブロック（３０２−２）のみに給電を行っている。ヒータ１３００の長手方向の両端部に接していない発熱ブロックにヒータ１３００の長手方向両端から給電するためには、ヒータ１３００の短手方向の幅を広げて、導電体を基板３０５上に追加する必要がある。ヒータの長手方向の両端部に接していない発熱ブロックとは、本実施例のヒータ１３００では発熱ブロック３０２−２、実施例２で説明したヒータ７００では発熱ブロック７０２−２〜７０２−６である。そのため、少なくとも、ヒータ１３００の長手方向の両端部に接していない、１つ以上の発熱ブロックに対して、第２の導電体に電極を設けるか、若しくはスルーホールＴを介して接続された電極から給電を行うことができる構成にすればよい。
In the
（実施例７）
図１５は実施例７に適用可能な、ヒータ１５００の構成を説明するための図である。図１５（Ａ）に示すヒータ１５００は、電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ４、及びＥ５の位置を、各発熱ブロックの中で、ヒータ長手方向における中心（図１５中の破線Ｘ）方向に寄せた構成となっている。この構成によりヒータの発熱ムラが抑制できる。その効果について以下に説明する。
(Example 7)
FIG. 15 is a diagram for explaining a configuration of a
まず、記録材の搬送方向に対して平行に電流が流れるヒータに発生する発熱ムラについて、図１４に示した発熱ムラ説明用のヒータ１４００を用いて説明する。図１４（Ａ）は、ヒータ１４００の裏面層１の平面図であり、ヒータの断面構成、つまり裏面層、摺動面層、基板の構成は実施例１と同様である。なお、理解し易いように、ヒータ１４００は、第１導電体（１４０１、１４０２）、第２導電体１４０３、及び発熱体抵抗体（１４０４、１４０５）は、ヒータ長手方向において分割されていない。また、第１、第２導電体及び発熱体は均一な抵抗値を有する。電極Ｅ１、Ｅ２ａ、Ｅ２ｂは、電力を供給するための電気接点と接続される。電極Ｅ１は、長手方向の中心に位置しており、電極Ｅ１、Ｅ２間に電圧を印加することで発熱体（１４０４、１４０５）が発熱する。
First, heat generation unevenness generated in a heater in which a current flows in parallel to the recording material conveyance direction will be described using a
図１４（Ｂ）は、電極Ｅ１に＋１００Ｖ、電極Ｅ２に０Ｖの電圧を印加した時の、導電体１４０１、１４０３のヒータ長手方向における電位分布を示している。また、導電体１４０２は１４０１と同じ電位分布となるため、図示は省略した。導電体１４０３の電位は、長手方向中央部が最大で両端に向かって低くなる。これは、導電体自身が持つ電気抵抗による電圧降下である。また、導電体１４０３と発熱体１４０４の抵抗値の比によってこの電圧降下の大きさが変わる。同様に導電体１４０１の電位分布も中央から端部に向かって、電圧降下を起こしている。これも導電体１４０１と発熱体１４０５との抵抗値の比によって変わる。
FIG. 14B shows a potential distribution in the heater longitudinal direction of the
ヒータ１４００の導電体と発熱体は、スクリーン印刷によりセラミック基板に形成しており、厚みはいずれも４〜１０μｍの範囲内に収められている。また、導電体（１４０１、１４０２、１４０３）の材料はＡｇで、比抵抗は２×１０―８Ωｍである。発熱体（１４０４、１４０５）の材料はＲｕＯ２で、比抵抗は３×１０−２Ωｍとした。
The conductor and the heating element of the
ここで、発熱体１４０４に印加される電圧は、導電体１４０３と導電体１４０１の電位差であるので、図１４（Ｂ）の破線のような分布になる。つまり、発熱体１４０４に印加される電圧は、長手方向に対して不均一になるため、発熱体１４０４の発熱分布も不均一になる。同様に、発熱体１４０５の発熱分布も不均一になる。よって、ヒータの発熱ムラが発生する。
Here, the voltage applied to the
次に実施例７のヒータ１５００の構成について説明する。図１５（Ａ）は、ヒータ１５００の裏面層１の平面図であり、ヒータの断面構成、つまり裏面層２、摺動面層、基板の構成は実施例１と同様である。なお、後述する実施例８以降も裏面層１及び電極の構成のみが異なるので、裏面層１以外の層の説明は割愛する。
Next, the configuration of the
導電体１５０３、発熱体（１５０４、１５０５）は、ヒータ長手方向に５分割されており、それぞれのブロックには電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５を介して電力が供給される。また、電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ４、Ｅ５は、ヒータ長手方向に関して、各ブロックの中央よりもヒータの中心（破線Ｘ）側に寄せた位置に設けられている。 The conductor 1503 and the heating element (1504, 1505) are divided into five in the heater longitudinal direction, and electric power is supplied to the respective blocks via the electrodes E1, E2, E3, E4, E5. In addition, the electrodes E1, E2, E4, and E5 are provided at positions closer to the center of the heater (dashed line X) than the center of each block in the heater longitudinal direction.
ヒータ１５００の電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５に＋１００Ｖ、電極Ｅ６ａ、Ｅ６ｂに０Ｖの電圧を印加した時の導電体１５０１、１５０３の電位分布を図１５（Ｂ）に示す。導電体１５０２の電位分布は、導電体１５０１と同様なので、図示は省略した。導電体の電位は、それぞれの電極位置から、ブロックの長手方向端部に向かって低くなっている。これは図１４のヒータ１４００で説明した電圧降下と同様な現象である。また、導電体１５０３と導電体１５０１の電位差の分布は、図１５（Ｂ）の破線であり、この電位差の最大値は９７Ｖ、最小値は９２Ｖであった。つまり、発熱体（１５０４、１５０５）に印加される電圧のムラ（ｒａｎｇｅ）は５Ｖである。
FIG. 15B shows the potential distribution of the
次に、電極の位置がヒータ１５００とは異なる例を図１６に示す。ヒータ１６００は、電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ４、Ｅ５を、各ブロックの中央よりもヒータの端部側に寄せて配置した構造である。
Next, an example in which the position of the electrode is different from that of the
ヒータ１６００の電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５に＋１００Ｖ、電極Ｅ６ａ、Ｅ６ｂに０Ｖの電圧を印加した時の導電体１６０１、１６０３の電位分布を図１６（Ｂ）に示す。導電体１６０２の電位分布は、導電体１６０１と同様なので、図示は省略した。導電体１６０３と導電体１６０１の電位差の分布は、図１６（Ｂ）の破線であり、この電位差の最大値は９９Ｖ、最小値は９０Ｖであった。つまり、発熱体（１６０４、１６０５）に印加される電圧のムラは９Ｖあることになる。
FIG. 16B shows the potential distribution of the
ヒータ１５００とヒータ１６００の導電体間の電位差の最大値、最小値、及び電位差のレンジを表１に示す。
Table 1 shows the maximum value, the minimum value, and the range of the potential difference between the conductors of the
よって、ヒータ長手方向におけるヒータの発熱ムラを抑えるには、ヒータ１５００のように、各ブロックの電極の位置を、ヒータ長手方向に関して、各ブロックの中央よりもヒータの中心（破線Ｘ）側に寄せたほうが好ましい。
Therefore, in order to suppress the heat generation unevenness of the heater in the heater longitudinal direction, like the
（実施例８）
図１７は実施例８に適用可能な、ヒータ１７００の構成を説明するための図である。ヒータ１７００は、各発熱ブロックに複数の電極を配置している。
(Example 8)
FIG. 17 is a diagram for explaining a configuration of a
図１７（Ａ）は、ヒータ１７００の裏面層１の平面図である。導電体１７０３、発熱体（１７０４、１７０５）は、ヒータ長手方向において３分割されている。発熱体１７０４ａと１７０５ａには電極Ｅ１、Ｅ２から、発熱体１７０４ｂと１７０５ｂには電極Ｅ３、Ｅ４から、発熱体１７０４ｃと１７０５ｃには電極Ｅ５、Ｅ６から電力が供給される。
FIG. 17A is a plan view of the
電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６は全て同電位であり、電極Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３、Ｅ１４、Ｅ２１、Ｅ２２、Ｅ２３、Ｅ２４も全て同電位である。電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６に＋１００Ｖ、電極Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３、Ｅ１４、Ｅ２１、Ｅ２２、Ｅ２３、Ｅ２４に０Ｖの電圧を印加した時の導電体１７０１、１７０３の電位分布を図１７（Ｂ）に示す。導電体１７０２の電位分布は、導電体１７０１と同様なので、図示は省略した。導電体１７０３の電位分布は、Ｅ１からＥ６までの６つの電極の位置が最大で、電極間においては電位が低くなっている。ただし、電位の降下量は図１６（Ａ）に示したヒータよりも小さくなっている。これは、例えば電極Ｅ１からＥ１１に流れる電流の経路を考えた時、導電体１７０３ａのブロックに２つの電極Ｅ１、Ｅ２を配置したことで、電極Ｅ１とＥ１１の距離が短くなったことによる。つまり、電極Ｅ１とＥ１１の電流経路において導電体１７０３ａの見かけの抵抗値が小さくなったことで、導電体１７０３ａの電位の降下量が小さくなったためである。同様に、導電体１７０１にも複数の電極（Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３、Ｅ１４）を配置したことで、導電体１７０１の電位のムラが小さくなっている。
The electrodes E1, E2, E3, E4, E5, E6 are all at the same potential, and the electrodes E11, E12, E13, E14, E21, E22, E23, E24 are all at the same potential. The potential distribution of the
従って、図１７（Ｂ）の破線で示す導電体１７０３と１７０１の電位差は、最大で９９Ｖ、最小で９８Ｖとなり、電位差のレンジも小さくなっている。このように、一つの発熱ブロックに複数の同電位の電極を設ければ、ヒータ長手方向における電位差のムラを抑制できる。これにより、発熱体１７０４と１７０５に印加される電圧がヒータ長手方向で均一化するので、ヒータの発熱ムラが抑制される。
Accordingly, the potential difference between the
（実施例９）
図１８は実施例９に適用可能な、ヒータ１８００の構成を説明するための図である。ヒータ１８００の発熱体１８０４、１８０５は、ヒータ長手方向において連続している（分割されていない）。
Example 9
FIG. 18 is a diagram for explaining a configuration of a
図１８（Ａ）は、ヒータ１８００の裏面層１の平面図である。導電体１８０３は、長手方向に３分割されており、導電体１８０３ａには電極Ｅ１から、導電体１８０３ｂには電極Ｅ２から、導電体１８０３ｃには電極Ｅ３から電力が供給される。
FIG. 18A is a plan view of the
ヒータ１８００の電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３に＋１００Ｖ、電極Ｅ４ａ、Ｅ４ｂに０Ｖの電圧を印加した時の発熱体１８０４、１８０５、及び導電体１８０１、１８０２の電位分布を図１８（Ｂ）に示す。発熱体１８０４、１８０５の電位分布は図１８（Ａ）の破線Ａ、Ｂの位置での電位分布である。本実施例では、発熱体１８０４、１８０５は分割されていないので、導電体１８０３の分割位置に対応する発熱体１８０４、１８０５の位置の電位は０Ｖにならない。よって、発熱体１８０４、１８０５は長手方向において連続して発熱し、発熱量が０になる領域がないため、ヒータの発熱分布がより均一になる。
FIG. 18B shows potential distributions of the
（実施例１０）
図１９は実施例１０に適用可能な、ヒータ１９００Ａ、ヒータ１９００Ｂの構成を説明する図である。図１９（Ａ）は、ヒータ１９００Ａの裏面層１を示しており、導電体１９０３Ａはヒータ長手方向において分割されている。導電体１９０３Ａａと導電体１９０３Ａｂの境界は、ヒータ長手方向及び記録材の搬送方向に対して斜めになっている。また、導電体１９０３Ａｂと導電体１９０３Ａｃの境界もヒータ長手方向及び記録材の搬送方向に対して斜めになっている。
(Example 10)
FIG. 19 is a diagram illustrating the configuration of the
ここで、発熱体１９０４Ａと発熱体１９０５Ａは長手方向において分割されていない。しかし、発熱体と導電体１９０３Ａの分割された隙間領域とが接触する部分は、実施例９で説明したように、発熱量が減少する。ただし、発熱体１９０４Ａと発熱体１９０５Ａの発熱量が減少する部分の位置は、ヒータ長手方向においてずれている。これは、導電体１９０３Ａの分割線が斜めになっていることによる。
Here, the
よって、発熱体１９０４Ａと発熱体１９０５Ａの発熱量が減少する部分が、長手方向においてずれることで、ヒータ全体の発熱分布をより均一化することができる。
Therefore, the portions where the heat generation amounts of the
なお、図１９（Ｂ）に示すように、導電体１９０３Ｂを鉤形状に分割してもよい。導電体１９０３Ｂの形状以外の構成は図１９（Ａ）と同様なので、詳細な説明は省略する。 Note that as illustrated in FIG. 19B, the conductor 1903B may be divided into bowl shapes. Since the structure other than the shape of the conductor 1903B is the same as that in FIG 19A, detailed description thereof is omitted.
（実施例１１）
図２０は実施例１１に適用可能なヒータ２０００の構成を説明するための図である。図２０に示すヒータ２０００は、発熱体は分割せず、導電体を分割することで各ブロックを形成している点は実施例１０と同じである。但し、ヒータ長手方向において発熱体が設けられた領域（最大サイズ紙通過領域）の外に電極を設けた点が異なる。
(Example 11)
FIG. 20 is a diagram for explaining a configuration of a
図２０（Ａ）は、ヒータ２０００の断面図である。図２０（Ａ）に示すように、ヒータ２０００は、第１導電体２００１、第２導電体２００３、発熱体２００４、を基板２０１０の摺動面側の層１に有している。
FIG. 20A is a cross-sectional view of the
図２０（Ｂ）は摺動面層１の平面図を示している。この図に示すように、発熱体２００４、２００５は、ヒータ長手方向に分割されていない。また、導電体２００１と２００２はヒータ長手方向において３分割されている。導電体２００１、２００２、２００３に接続されている電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４は、記録材通過領域の外側に配置されている。このヒータも発熱体に流れる電流の方向は記録材搬送方向と平行である。摺動面層２（表面保護層２０１２）は、導電体や発熱体を保護すると共に、フィルム２０２との摺動性を改善するための絶縁ガラス層である。なお、導電体２００１ａと２００１ｂの分割位置と、導電体２００２ａと２００２ｂの分割位置と、をヒータ長手方向で異なる位置にしてもよい。導電体２００１ｂと２００１ｃの分割位置と、導電体２００２ｂと２００２ｃの分割位置の関係も同様である。
FIG. 20B shows a plan view of the sliding
３００ ヒータ
３０１（３０１ａ、３０１ｂ） 第１導電体
３０２ 発熱体
３０２−１（３０２ａ−１、３０２ｂ−１） 第１の発熱ブロック
３０２−２（３０２ａ−２、３０２ｂ−２） 第２の発熱ブロック
３０２−３（３０２ａ−３、３０２ｂ−３） 第３発熱ブロック
３０３（３０３−１、３０３−２、３０３−３） 第２導電体
Ｅ４−１、Ｅ４−２ 第１導電体の電極
Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３ 第２導電体の電極
２００ 像加熱装置
４００ 制御回路
300 heater 301 (301a, 301b)
Claims (17)
基板と、前記基板に前記基板の長手方向に沿って設けられている第１導電体と、前記基板に前記第１導電体とは前記基板の短手方向で異なる位置で前記長手方向に沿って設けられている第２導電体と、前記第１導電体と前記第２導電体の間に設けられており前記第１導電体と前記第２導電体を介して供給される電力により発熱する発熱体と、を有し、前記エンドレスベルトの内面に接触するヒータと、
前記ヒータの電極に接触し前記発熱体に電力を供給するための電気接点と、
を有し、記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置において、
前記ヒータは、前記第１導電体と前記第２導電体と前記発熱体の組からなる独立制御可能な発熱ブロックを前記長手方向において複数有し、各々の前記発熱ブロックに対応する電極のうち少なくとも一つが前記長手方向において前記発熱体が設けられた領域内であって前記ヒータの前記エンドレスベルトと接触する面とは反対側の面に設けられており、
前記電気接点が前記ヒータの前記反対側の面に対向して配置されており、
各発熱ブロックに対応する電極は、前記長手方向において、各電極に対応する前記発熱ブロックの中央よりも前記ヒータの中央に寄せた位置に設けられていることを特徴とする像加熱装置。 Endless belt,
A substrate, a 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. The second conductor provided, and the heat generated by the electric power provided between the first conductor and the second conductor provided between the first conductor and the second conductor. And a heater that contacts the inner surface of the endless belt,
An electrical contact for contacting the heater electrode and supplying power to the heating element;
In an image heating apparatus for heating an image formed on a recording material,
The heater has a plurality of independently controllable heat generation blocks in the longitudinal direction, each of which includes at least one of the electrodes corresponding to each of the heat generation blocks. One of the heaters is provided in a region on the opposite side of the surface of the heater in contact with the endless belt in the region where the heating element is provided.
The electrical contact is disposed to face the opposite surface of the heater ;
The image heating apparatus , wherein an electrode corresponding to each heat generating block is provided at a position closer to a center of the heater than a center of the heat generating block corresponding to each electrode in the longitudinal direction .
前記基板に前記基板の長手方向に沿って設けられている第１導電体と、
前記基板に前記第１導電体とは前記基板の短手方向で異なる位置で前記長手方向に沿って設けられている第２導電体と、
前記第１導電体と前記第２導電体の間に設けられており前記第１導電体と前記第２導電体を介して供給される電力により発熱する発熱体と、
を有するヒータにおいて、
前記ヒータは、前記第１導電体と前記第２導電体と前記発熱体の組からなる独立制御可能な発熱ブロックを前記長手方向において複数有し、各々の前記発熱ブロックに対応する電極のうち少なくとも一つが前記長手方向において前記発熱体が設けられた領域内に設けられており、各発熱ブロックに対応する電極は、前記長手方向において、各電極に対応する前記発熱ブロックの中央よりも前記ヒータの中央に寄せた位置に設けられていることを特徴とするヒータ。 A substrate,
A first conductor provided on the substrate along a longitudinal direction of the substrate ;
A second conductor provided on the substrate along the longitudinal direction at a position different from the first conductor in the lateral direction of the substrate;
A heating element that is provided between the first conductor and the second conductor and generates heat by the power supplied via the first conductor and the second conductor;
In a heater having
The heater has a plurality of independently controllable heat generation blocks in the longitudinal direction, each of which includes at least one of the electrodes corresponding to each of the heat generation blocks. One of the electrodes is provided in a region where the heating element is provided in the longitudinal direction, and an electrode corresponding to each heating block is arranged in the longitudinal direction of the heater more than a center of the heating block corresponding to each electrode. A heater characterized by being provided at a position close to the center .
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