JP2022019143A - Heater member, heating device, fixing device, and image forming apparatus - Google Patents

Heater member, heating device, fixing device, and image forming apparatus Download PDF

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Abstract

Figure 2022019143000001

【課題】少数の電流遮断部材又は温度検知部材でヒーター部材の安全性を確保する。
【解決手段】ヒーター部材330は、基材331の長手方向に形成され通電によって発熱する複数列の抵抗体332a1~332a4を有し、当該複数列の抵抗体が基材の長手方向と直交する短手方向で相互に離間した状態で並列接続された抵抗パターン332aと、短手方向において抵抗体の少なくとも2列以上に跨って配設され、抵抗体の列間の温度差を小さくする均熱部材339と、均熱部材に重ねて配設され、少なくとも2列以上の抵抗体のいずれかの温度が高温閾値に達したときに抵抗パターンに対する給電を遮断する電流遮断部材(サーモスタットTH)及び/又は少なくとも2列以上の抵抗体のいずれかの温度を検知する温度検知部材(サーミスタTM)と、を有することを特徴とする。
【選択図】図4A

Figure 2022019143000001

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure the safety of a heater member with a small number of current cutoff members or temperature detection members.
SOLUTION: A heater member 330 has a plurality of rows of resistors 332a1 to 332a4 formed in the longitudinal direction of a base material 331 and generating heat by energization, and the plurality of rows of resistors are short lengths orthogonal to the longitudinal direction of the base material. A resistance pattern 332a connected in parallel in a state of being separated from each other in the hand direction, and a heat equalizing member which is arranged across at least two rows of resistors in the short direction to reduce the temperature difference between the rows of resistors. A current cutoff member (thermostat TH) and / or a current cutoff member (thermostat TH) that is arranged on top of the 339 and the resistance temperaturemeter and cuts off the power supply to the resistance pattern when the temperature of at least two or more rows of resistors reaches the high temperature threshold. It is characterized by having a temperature detecting member (thermistor TM) for detecting the temperature of any one of at least two rows or more of resistors.
[Selection diagram] FIG. 4A

Description

本発明はヒーター部材、加熱装置、定着装置および画像形成装置に係り、特に通電によって発熱する抵抗パターンを有するヒーター部材と、当該ヒーター部材を使用した加熱装置、定着装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a heater member, a heating device, a fixing device, and an image forming device, and particularly relates to a heater member having a resistance pattern that generates heat by energization, and a heating device, a fixing device, and an image forming device using the heater member.

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ヒーター部材で直接加熱する型式がある(特許文献1~3参照)。ヒーター部材は基材と抵抗パターン(面状ヒーター)で構成される。定着ベルトの外側には加圧部材としての加圧ローラが配設され、この加圧ローラが定着ベルトを挟んでヒーター部材に圧着することで定着ニップが形成される。 Various types of fixing devices used in electrophotographic image forming devices are known. One of them is a model in which a thin-walled fixing belt having a low heat capacity is directly heated by a heater member (see Patent Documents 1 to 3). The heater member is composed of a base material and a resistance pattern (plane heater). A pressure roller as a pressure member is disposed on the outside of the fixing belt, and the pressure roller sandwiches the fixing belt and presses it against the heater member to form a fixing nip.

特許文献1~3の定着装置は、基材の長手方向に複数の抵抗パターンを配置している。そして長手方向中央の第1の抵抗パターンに通電して小サイズ用紙を加熱する。また、長手方向両端部には第2の抵抗パターンが配置され、第1と第2の抵抗パターンに同時通電して大サイズ用紙を加熱する。 In the fixing devices of Patent Documents 1 to 3, a plurality of resistance patterns are arranged in the longitudinal direction of the base material. Then, the first resistance pattern in the center in the longitudinal direction is energized to heat the small size paper. In addition, second resistance patterns are arranged at both ends in the longitudinal direction, and the first and second resistance patterns are simultaneously energized to heat large-sized paper.

これら抵抗パターンは、一般的に、スクリーン印刷により抵抗材料をセラミック基材などに一度に印刷して形成される。各抵抗パターンの面積と厚みは一定化し、抵抗値(発熱分布)が基材長手方向で均一化するようにしている。この均一化にあたり、中央の第1の抵抗パターンは両端の第2の抵抗パターンに比べて幅広で面積が大きいので、少なくとも第1の抵抗パターンを長手方向で複数パターンに分割し、これら複数パターンを並列接続するようにしている。 These resistance patterns are generally formed by printing a resistance material on a ceramic substrate or the like at one time by screen printing. The area and thickness of each resistance pattern are made constant so that the resistance value (heat generation distribution) becomes uniform in the longitudinal direction of the base material. In this homogenization, the first resistance pattern in the center is wider and has a larger area than the second resistance patterns at both ends. Therefore, at least the first resistance pattern is divided into a plurality of patterns in the longitudinal direction, and these multiple patterns are divided into a plurality of patterns. I try to connect in parallel.

しかしながら、並列接続の抵抗パターンの数が増えると、定着ベルトの温度制御や断線故障時の安全性を確保するのが難しくなる。特許文献1(特許第6336026号公報)の定着装置は、中央の第1の抵抗パターンが並列で15分割され、両端の第2の抵抗パターンが並列で3分割されている。そして、4つのサーミスタで定着ベルトの温度制御を行い、故障により第1又は第2の抵抗パターンの温度が高温閾値に達すると、両抵抗パターン間に配設した安全素子でヒーター部材の電流を遮断するようにしている(図3参照)。 However, as the number of resistance patterns connected in parallel increases, it becomes difficult to control the temperature of the fixing belt and ensure safety in the event of a disconnection failure. In the fixing device of Patent Document 1 (Japanese Patent No. 6336026), the central first resistance pattern is divided into 15 in parallel, and the second resistance patterns at both ends are divided into three in parallel. Then, the temperature of the fixing belt is controlled by four thermistors, and when the temperature of the first or second resistance pattern reaches the high temperature threshold value due to a failure, the current of the heater member is cut off by the safety element arranged between the two resistance patterns. (See Fig. 3).

このことから分かるように、並列接続の抵抗パターン数が多くなると、構造複雑化、小型化対応困難かつコスト高となる。そこで本発明の目的は、少数の電流遮断部材(安全素子)又は温度検知部材でヒーター部材の安全性を確保することを目的とする。 As can be seen from this, when the number of resistance patterns of parallel connection is large, the structure becomes complicated, it becomes difficult to cope with miniaturization, and the cost becomes high. Therefore, an object of the present invention is to ensure the safety of the heater member with a small number of current cutoff members (safety elements) or temperature detection members.

前記課題を解決するため、本発明のヒーター部材は、基材の長手方向に形成され通電によって発熱する複数列の抵抗体を有し、当該複数列の抵抗体が前記基材の長手方向と直交する短手方向で相互に離間した状態で並列接続された抵抗パターンと、前記短手方向において前記抵抗体の少なくとも2列以上に跨って配設され、前記抵抗体の列間の温度差を小さくする均熱部材と、前記均熱部材に重ねて配設され、前記少なくとも2列以上の抵抗体のいずれかの温度が高温閾値に達したときに前記抵抗パターンに対する給電を遮断する電流遮断部材及び/又は前記少なくとも2列以上の抵抗体のいずれかの温度を検知する温度検知部材と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the heater member of the present invention has a plurality of rows of resistors formed in the longitudinal direction of the base material and generates heat by energization, and the plurality of rows of resistors are orthogonal to the longitudinal direction of the base material. The resistance patterns are connected in parallel in a state of being separated from each other in the lateral direction, and the resistors are arranged across at least two rows of the resistors in the lateral direction to reduce the temperature difference between the rows of the resistors. A current interrupting member and a current interrupting member which is arranged so as to overlap the resistance thermometer member and cuts off the power supply to the resistance pattern when the temperature of any of the at least two rows or more of the resistors reaches the high temperature threshold. / Or having a temperature detecting member for detecting the temperature of any one of the at least two rows or more of the resistors.

本発明によれば、少数の電流遮断部材又は温度検知部材でヒーター部材の安全性を確保することができる。 According to the present invention, the safety of the heater member can be ensured with a small number of current cutoff members or temperature detection members.

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。It is a schematic block diagram of the image forming apparatus which concerns on embodiment of this 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。It is a principle diagram of the image forming apparatus which concerns on embodiment of this invention. 定着装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the fixing device. 本発明の基本実施形態に係るヒーター部材の平面図である。It is a top view of the heater member which concerns on the basic embodiment of this invention. サーモスタット・サーミスタの位置を変えたヒーター部材の平面図である。It is a top view of the heater member which changed the position of a thermostat and a thermistor. サーモスタット・サーミスタの位置を変えたヒーター部材の平面図である。It is a top view of the heater member which changed the position of a thermostat and a thermistor. 本発明の応用実施形態に係るヒーター部材の平面図である。It is a top view of the heater member which concerns on application embodiment of this invention. 断線した抵抗体とサーモスタット・サーミスタとの位置関係を示すヒーター部材の平面図である。It is a top view of the heater member which shows the positional relationship between a broken resistor and a thermostat / thermistor. 断線した抵抗体とサーモスタット・サーミスタとの位置関係を示すヒーター部材の平面図である。It is a top view of the heater member which shows the positional relationship between a broken resistor and a thermostat / thermistor. ヒーター部材の均熱部材を(a)長手方向全長に設けた断面図と(b)長手方向中間部に設けた断面図である。It is sectional drawing which provided (a) the total length in the longitudinal direction, and (b) the sectional view which provided in the intermediate part in the longitudinal direction of the heat equalizing member of a heater member. 本発明の変形実施形態に係るヒーター部材の平面図である。It is a top view of the heater member which concerns on the modified embodiment of this invention. 図6Aのスイッチの構成を変えたヒーター部材の平面図である。It is a top view of the heater member which changed the structure of the switch of FIG. 6A. 抵抗パターンの位置と均熱部材の長さを変えた4つの例(a)~(d)を示すヒーター部材の断面図である。It is sectional drawing of the heater member which shows four examples (a)-(d) which changed the position of a resistance pattern and the length of a heat equalizing member. 従来のヒーター部材の平面図である。It is a top view of the conventional heater member. 図8Aのヒーター部材の電気回路図である。It is an electric circuit diagram of the heater member of FIG. 8A. 別の定着装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of another fixing device. さらに他の定着装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the other fixing device.

以下、本発明の実施形態に係るヒーター部材、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。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ことは勿論である。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、また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。 Hereinafter, the heater member, the fixing device, and the image forming apparatus (laser printer) according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The laser printer is an example of an image forming apparatus, and it goes without saying that the image forming apparatus is not limited to the laser printer. That is, the image forming apparatus can be configured as any one of a copying machine, a facsimile, a printer, a printing machine, and an inkjet recording device, or a multifunction device in which at least two or more of these are combined.

なお、各図中の同一また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。 The same or corresponding parts in each figure are designated by the same reference numerals, and the duplicated description thereof will be appropriately simplified or omitted. Further, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements thereof, etc. in the description of each component are examples, and the scope of the present invention is not intended to be limited thereto unless otherwise specified.

以下の実施形態ではシート材である「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 embodiments, the "recording medium" which is a sheet material will be described as "paper", but the "recording medium" is not limited to paper (paper). The "recording medium" includes not only paper (paper) but also OHP sheets, cloths, metal sheets, plastic films, prepreg sheets in which carbon fibers are preliminarily impregnated with resin, and the like.

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。 A medium to which a developer or ink can be attached, a recording paper, and a recording sheet are all included in the "recording medium". In addition to plain paper, "paper" also includes thick paper, postcards, envelopes, thin paper, coated paper (coated paper, art paper, etc.), tracing paper, and the like.

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。 Further, the "image formation" used in the following description is not only to give an image having a meaning such as characters or figures to the medium, but also to give an image having no meaning such as a pattern to the medium. Also means.

(レーザプリンタの構成)
図1は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。なお、画像形成装置としては、プリンタのほか、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機などであってもよい。
(Laser printer configuration)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In addition to the printer, the image forming apparatus may be a copying machine, a facsimile, or a combination machine thereof.

図1に示す画像形成装置100は、画像形成部である4つの作像ユニット1Y,1M,1C,1Bkを備える。各作像ユニット1Y,1M,1C,1Bkは、画像形成装置本体103に対して着脱可能に構成され、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。 The image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 includes four image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk, which are image forming units. Each image forming unit 1Y, 1M, 1C, 1Bk is configured to be detachably attached to the image forming apparatus main body 103, and develops different colors of yellow, magenta, cyan, and black corresponding to the color separation component of the color image. It has the same structure except that it is housed.

具体的には、各作像ユニット1Y,1M,1C,1Bkは、像担持体としてのドラム状の感光体2と、感光体2の表面を帯電する帯電装置3と、感光体2の表面に現像剤としてのトナーを供給してトナー画像を形成する現像装置4と、感光体2の表面をクリーニングするクリーニング装置5と、を備える。 Specifically, each image processing unit 1Y, 1M, 1C, 1Bk is formed on the drum-shaped photoconductor 2 as an image carrier, the charging device 3 for charging the surface of the photoconductor 2, and the surface of the photoconductor 2. It includes a developing device 4 that supplies toner as a developing agent to form a toner image, and a cleaning device 5 that cleans the surface of the photoconductor 2.

また、画像形成装置100は、各感光体2の表面を露光し静電潜像を形成する露光装置6と、記録媒体としての用紙Pを供給する給紙装置7と、各感光体2に形成されたトナー画像を用紙Pに転写する転写装置8と、用紙Pに転写されたトナー画像を定着する定着装置300と、用紙Pを装置外に排出する排紙装置10と、を備える。 Further, the image forming apparatus 100 is formed on each photoconductor 2, an exposure apparatus 6 that exposes the surface of each photoconductor 2 to form an electrostatic latent image, a paper feeding device 7 that supplies paper P as a recording medium, and each photoconductor 2. A transfer device 8 for transferring the transferred toner image to the paper P, a fixing device 300 for fixing the toner image transferred to the paper P, and a paper ejection device 10 for discharging the paper P to the outside of the device are provided.

転写装置8は、複数のローラによって張架された中間転写体としての無端状の中間転写ベルト11と、各感光体2上のトナー画像を中間転写ベルト11へ転写する一次転写部材としての4つの一次転写ローラ12と、中間転写ベルト11上に転写されたトナー画像を用紙Pへ転写する二次転写部材としての二次転写ローラ13と、を有する。複数の一次転写ローラ12は、それぞれ、中間転写ベルト11を介して感光体2に接触している。 The transfer device 8 includes an endless intermediate transfer belt 11 as an intermediate transfer body stretched by a plurality of rollers, and four primary transfer members for transferring a toner image on each photoconductor 2 to the intermediate transfer belt 11. It has a primary transfer roller 12 and a secondary transfer roller 13 as a secondary transfer member that transfers the toner image transferred on the intermediate transfer belt 11 to the paper P. Each of the plurality of primary transfer rollers 12 is in contact with the photoconductor 2 via the intermediate transfer belt 11.

これにより、中間転写ベルト11と各感光体2とが互いに接触し、これらの間に一次転写ニップが形成されている。一方、二次転写ローラ13は、中間転写ベルト11を介して中間転写ベルト11を張架するローラの1つに接触している。これにより、二次転写ローラ13と中間転写ベルト11との間には二次転写ニップが形成されている。 As a result, the intermediate transfer belt 11 and each photoconductor 2 are in contact with each other, and a primary transfer nip is formed between them. On the other hand, the secondary transfer roller 13 is in contact with one of the rollers that stretches the intermediate transfer belt 11 via the intermediate transfer belt 11. As a result, a secondary transfer nip is formed between the secondary transfer roller 13 and the intermediate transfer belt 11.

また、画像形成装置100内には、給紙装置7から送り出された用紙Pが搬送される用紙搬送路14が形成されている。この用紙搬送路14における給紙装置7から二次転写ニップ(二次転写ローラ13)に至るまでの途中には、一対のタイミングローラ15が設けられている。 Further, in the image forming apparatus 100, a paper conveying path 14 for conveying the paper P sent out from the paper feeding device 7 is formed. A pair of timing rollers 15 are provided on the way from the paper feeding device 7 to the secondary transfer nip (secondary transfer roller 13) in the paper transport path 14.

次に、図1を参照して前記画像形成装置の印刷動作について説明する。 Next, the printing operation of the image forming apparatus will be described with reference to FIG.

印刷動作開始の指示があると、各作像ユニット1Y,1M,1C,1Bkにおいては、感光体2が図1の時計回りに回転駆動され、帯電装置3によって感光体2の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント情報に基づいて、露光装置6が各感光体2の表面を露光することで、露光された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像装置4からトナーが供給され、各感光体2上にトナー画像が形成される。 When instructed to start the printing operation, in each image forming unit 1Y, 1M, 1C, 1Bk, the photoconductor 2 is rotationally driven clockwise in FIG. 1, and the surface of the photoconductor 2 is uniformly raised by the charging device 3. It is charged to the electric potential. Next, the exposure device 6 exposes the surface of each photoconductor 2 based on the image information of the document read by the document reader or the print information instructed to print from the terminal, so that the potential of the exposed portion is increased. It is lowered to form an electrostatic latent image. Then, toner is supplied from the developing device 4 to the electrostatic latent image, and a toner image is formed on each photoconductor 2.

各感光体2上に形成されたトナー画像は、各感光体2の回転に伴って一次転写ニップ(一次転写ローラ12の位置)に達すると、図1の反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト11に順次重なり合うように転写される。そして、中間転写ベルト11上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト11の回転に伴って二次転写ニップ(二次転写ローラ13の位置)へ搬送され、二次転写ニップにおいて搬送されてきた用紙Pに転写される。 When the toner image formed on each photoconductor 2 reaches the primary transfer nip (position of the primary transfer roller 12) as the photoconductor 2 rotates, the intermediate transfer belt is rotationally driven counterclockwise in FIG. It is transferred to 11 so as to sequentially overlap. Then, the toner image transferred onto the intermediate transfer belt 11 is conveyed to the secondary transfer nip (position of the secondary transfer roller 13) as the intermediate transfer belt 11 rotates, and is conveyed at the secondary transfer nip. Transferred to paper P.

この用紙Pは、給紙装置7から供給されたものである。給紙装置7から供給された用紙Pは、タイミングローラ15によって一旦停止された後、中間転写ベルト11上のトナー画像が二次転写ニップに至るタイミングに合わせて二次転写ニップへ搬送される。かくして、用紙P上にフルカラーのトナー画像が担持される。また、トナー画像が転写された後、各感光体2上に残留するトナーは各クリーニング装置5によって除去される。 This paper P is supplied from the paper feeding device 7. The paper P supplied from the paper feed device 7 is temporarily stopped by the timing roller 15, and then transferred to the secondary transfer nip at the timing when the toner image on the intermediate transfer belt 11 reaches the secondary transfer nip. Thus, a full-color toner image is supported on the paper P. Further, after the toner image is transferred, the toner remaining on each photoconductor 2 is removed by each cleaning device 5.

トナー画像が転写された用紙Pは、定着装置300へと搬送され、定着装置300によって用紙Pにトナー画像が定着される。その後、用紙Pは排紙装置10によって装置外に排出されて、一連の印刷動作が完了する。 The paper P on which the toner image is transferred is conveyed to the fixing device 300, and the toner image is fixed on the paper P by the fixing device 300. After that, the paper P is ejected to the outside of the paper ejection device 10, and a series of printing operations is completed.

(レーザプリンタの原理)
図2Aは、本発明の定着装置300を備えた画像形成装置100の一実施形態としてのレーザプリンタの原理図である。画像形成装置100は像担持体2(例えば感光体ドラム)と、ドラムクリーニング装置5を有している。また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3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4と、像担持体2の下方に配設された転写手段Tと、除電装置等を有する。
(Principle of laser printer)
FIG. 2A is a principle diagram of a laser printer as an embodiment of an image forming apparatus 100 provided with the fixing apparatus 300 of the present invention. The image forming apparatus 100 has an image carrier 2 (for example, a photoconductor drum) and a drum cleaning apparatus 5. Further, a charging device 3 as a charging means for uniformly charging the surface of the image carrier, a developing device 4 as a developing means for performing visible image processing of an electrostatic latent image formed on the image carrier, and an image carrier. It has a transfer means T disposed below the body 2, a static eliminator, and the like.

露光装置6は像担持体2の上方に配設されている。この露光装置6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のレーザ光Lbをミラー6aで反射して像担持体2に照射する。 The exposure apparatus 6 is arranged above the image carrier 2. The exposure apparatus 6 performs write scanning according to the image information, that is, reflects the laser beam Lb from the laser diode by the mirror 6a based on the image data and irradiates the image carrier 2.

用紙Pを積載するトレイを有する用紙給送装置50は、画像形成装置100の下方に設置されている。この用紙給送装置50は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と共にユニット化される。 The paper feeding device 50 having a tray for loading the paper P is installed below the image forming device 100. The paper feeding device 50 can accommodate a large number of sheets P as a recording medium in a bundle, and is unitized together with a paper feed roller 60 as a means for transporting the paper P.

給紙ローラ60の下流側に、分離搬送手段としてのレジストローラ対250が配設されている。用紙給送装置50から給紙された用紙Pをレジストローラ対250で一旦停止させる。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。 A resist roller pair 250 as a separation and transporting means is arranged on the downstream side of the paper feed roller 60. The paper P fed from the paper feeding device 50 is temporarily stopped by the resist roller pair 250. By this temporary stop, a slack is formed on the tip side of the paper P, and the skew of the paper P is corrected.

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、像担持体2上のトナー像が好適に転写されるタイミングに合わせて転写手段Tの転写ニップNに送り出される。そして、送り出された用紙Pは、転写ニップNにおいて印加されたバイアスによって像担持体2上のトナー像が所望の転写位置に静電的に転写されるようになっている。 The paper P, which is abutted against the resist roller pair 250 and has a slack formed at the tip end portion, is sent out to the transfer nip N of the transfer means T at the timing when the toner image on the image carrier 2 is suitably transferred. Then, on the paper P that has been sent out, the toner image on the image carrier 2 is electrostatically transferred to a desired transfer position by the bias applied at the transfer nip N.

転写ニップNの下流側に定着装置300が配設されている。定着装置300は後述する抵抗パターン332で加熱される定着部材としての定着ベルト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。 A fixing device 300 is arranged on the downstream side of the transfer nip N. The fixing device 300 includes a fixing belt 310 as a fixing member heated by a resistance pattern 332 described later, and a pressure roller 320 as a pressure member that rotates while abutting on the fixing belt 310 at a predetermined pressure. There is.

(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を説明する。画像形成装置100の制御部からの給紙信号に対応して給紙ローラ60が回転する。この給紙ローラ60の回転により用紙給送装置50に積載された束状用紙Pの最上位の用紙が分離されて給紙路に送り出される。
(Laser printer operation)
Next, the basic operation of the laser printer according to this embodiment will be described. The paper feed roller 60 rotates in response to the paper feed signal from the control unit of the image forming apparatus 100. The rotation of the paper feed roller 60 separates the top-level paper of the bundled paper P loaded on the paper feed device 50 and feeds it to the paper feed path.

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、像担持体2上の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 tip of the fed paper P reaches the nip of the resist roller pair 250, it forms a slack and stands by in that state. Then, the optimum timing (synchronization) for transferring the toner image on the image carrier 2 to the paper P is set, and the tip skew of the paper P is corrected.

帯電装置3は、像担持体2の表面を高電位に均一に帯電する。そして、露光装置6は、画像データに基づいたレーザ光Lbをミラー6aで反射して像担持体2の表面に照射する。 The charging device 3 uniformly charges the surface of the image carrier 2 to a high potential. Then, the exposure apparatus 6 reflects the laser beam Lb based on the image data by the mirror 6a and irradiates the surface of the image carrier 2.

レーザ光Lbが照射された像担持体2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4は、トナーを含む現像剤を担持する現像剤担持体4aを有し、トナーボトル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4aを介して、静電潜像が形成された像担持体2の表面部分に転移させる。 On the surface of the image carrier 2 irradiated with the laser beam Lb, the potential of the irradiated portion is lowered to form an electrostatic latent image. The developer 4 has a developer carrier 4a that supports a developer containing toner, and an electrostatic latent image is formed on the unused black toner supplied from the toner bottle via the developer carrier 4a. The image carrier 2 is transferred to the surface portion of the image carrier 2.

トナーが転移した像担持体2は、その表面にトナー画像を形成(現像)する。そして、像担持体2上に形成されたトナー画像を転写手段Tで用紙Pに転写する。 The image carrier 2 to which the toner is transferred forms (develops) a toner image on the surface thereof. Then, the toner image formed on the image carrier 2 is transferred to the paper P by the transfer means T.

ドラムクリーニング装置5は、転写行程を経た後の像担持体2の表面に付着している残留トナーをクリーニングブレード5aで除去する。除去された残留トナーは廃トナー収容部に回収される。 The drum cleaning device 5 removes residual toner adhering to the surface of the image carrier 2 after the transfer process with the cleaning blade 5a. The removed residual toner is collected in the waste toner accommodating portion.

トナー画像が転写された用紙Pは定着装置300へと搬送される。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から送り出される。 The paper P on which the toner image is transferred is conveyed to the fixing device 300. The paper P conveyed to the fixing device 300 is sandwiched between the fixing belt 310 and the pressure roller 320, and the unfixed toner image is fixed to the paper P by heating and pressurizing. The paper P on which the toner image is fixed is sent out from the fixing device 300.

(定着装置)
続いて、定着装置300の構成について説明する。図2Bに示すように、本実施形態に係る定着装置300は、定着部材としての無端状のベルト部材から成る定着ベルト310と、定着ベルト310の外周面に接触してニップNを形成する対向部材としての加圧ローラ320と、定着ベルト310を加熱するヒーター部材330を有する。ヒーター部材330はヒーターホルダ344で保持され、ヒーターホルダ344は補強部材としてのステー350で長手方向に渡って補強されている。
(Fixing device)
Subsequently, the configuration of the fixing device 300 will be described. As shown in FIG. 2B, the fixing device 300 according to the present embodiment has a fixing belt 310 made of an endless belt member as a fixing member and an opposing member that contacts the outer peripheral surface of the fixing belt 310 to form a nip N. The pressure roller 320 and the heater member 330 for heating the fixing belt 310 are provided. The heater member 330 is held by the heater holder 344, and the heater holder 344 is reinforced in the longitudinal direction by the stay 350 as a reinforcing member.

定着ベルト310は可撓性を有するスリーブ状の回転部材で構成され、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。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。 The fixing belt 310 is made of a flexible sleeve-shaped rotating member, and has, for example, a polyimide (PI) tubular substrate having an outer diameter of 25 mm and a thickness of 40 to 120 μm. On the outermost surface layer of the fixing belt 310, a mold release layer having a thickness of 5 to 50 μm is formed of a fluororesin such as PFA or PTFE in order to enhance durability and ensure mold release.

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。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。 An elastic layer made of rubber or the like having a thickness of 50 to 500 μm may be provided between the substrate and the release layer. Further, the substrate of the fixing belt 310 is not limited to polyimide, and may be a heat-resistant resin such as PEEK or a metal substrate such as nickel (Ni) or SUS. Polyimide, PTFE, or the like may be coated on the inner peripheral surface of the fixing belt 310 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。 The pressure roller 320 has, for example, an outer diameter of 25 mm, and has a solid iron core metal 321, an elastic layer 322 formed on the surface of the core metal 321 and a mold release layer formed on the outside of the elastic layer 322. It is composed of 323 and. The elastic layer 322 is made of silicone rubber and has a thickness of, for example, 3.5 mm. It is desirable that the surface of the elastic layer 322 forms a mold release layer 323 made of a fluororesin layer having a thickness of, for example, about 40 μm, in order to improve the mold release property.

ヒーター部材330は、定着ベルト310の幅方向に渡って長手状に設けられ、定着ベルト310の内周面に接触するように配置されている。ヒーター部材330は、定着ベルト310に対して非接触、あるいは低摩擦シートなどを介して間接的に接触する場合であってもよいが、ヒーター部材330を定着ベルト310に対して直接接触させる方が定着ベルト310への熱伝達効率がよくなる。 The heater member 330 is provided longitudinally across the width direction of the fixing belt 310, and is arranged so as to come into contact with the inner peripheral surface of the fixing belt 310. The heater member 330 may be in non-contact with the fixing belt 310 or indirectly with a low friction sheet or the like, but it is better to bring the heater member 330 into direct contact with the fixing belt 310. The heat transfer efficiency to the fixing belt 310 is improved.

また、ヒーター部材330を定着ベルト310の外周面に接触させることもできるが、定着ベルト310の外周面がヒーター部材330との接触により傷付くと定着品質が低下する虞があるため、ヒーター部材330は定着ベルト310の内周面に接触している方がよい。 Further, the heater member 330 can be brought into contact with the outer peripheral surface of the fixing belt 310, but if the outer peripheral surface of the fixing belt 310 is damaged by the contact with the heater member 330, the fixing quality may deteriorate. Therefore, the heater member 330 Should be in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt 310.

ヒーター部材330は、基材331と、基材331のニップN側に積層される抵抗パターン332および絶縁層333で構成されている。 The heater member 330 is composed of a base material 331, a resistance pattern 332 laminated on the nip N side of the base material 331, and an insulating layer 333.

前記基材331は、例えば、アルミナや窒化アルミなどのセラミックで構成することができる。セラミックは線膨張係数がガラスに近いため、絶縁層333にガラスを使う場合に熱膨張時の基材331と絶縁層333との間のズレによって抵抗体332に剪断力が加わり難いメリットがある。 The base material 331 can be made of, for example, a ceramic such as alumina or aluminum nitride. Since ceramic has a linear expansion coefficient close to that of glass, when glass is used for the insulating layer 333, there is an advantage that shearing force is not easily applied to the resistor 332 due to the displacement between the base material 331 and the insulating layer 333 during thermal expansion.

また、セラミックの熱伝導率はステンレス等の金属よりも高いので基材331を介して定着ベルト310に熱伝導させるのに有利である。基材331の材料は、セラミックの他、ガラス、マイカなども耐熱性および絶縁性に優れ好ましい。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する。 Further, since the thermal conductivity of ceramic is higher than that of metal such as stainless steel, it is advantageous to conduct heat to the fixing belt 310 via the base material 331. As the material of the base material 331, in addition to ceramic, glass, mica and the like are also preferable because of their excellent heat resistance and insulating properties. In this embodiment, an alumina base material having a short width of 8 mm, a longitudinal width of 270 mm, and a thickness of 1.0 mm is used.

ヒーターホルダ344及びステー350は、定着ベルト310の内周側に配置されている。ステー350は、金属製のチャンネル材で構成され、その両端部分が定着装置300の両側壁部に支持されている。 The heater holder 344 and the stay 350 are arranged on the inner peripheral side of the fixing belt 310. The stay 350 is made of a metal channel material, and both end portions thereof are supported by both side wall portions of the fixing device 300.

ステー350によってヒーターホルダ344のヒーター部材330側とは反対側の面が支持される。これにより、ヒーター部材330及びヒーターホルダ344は、加圧ローラ320からの加圧力に対して大きく撓むことなく支持される。そして定着ベルト310と加圧ローラ320との間に、ニップNが安定的に形成される。 The stay 350 supports the surface of the heater holder 344 opposite to the heater member 330 side. As a result, the heater member 330 and the heater holder 344 are supported without being significantly bent by the pressure applied from the pressurizing roller 320. A nip N is stably formed between the fixing belt 310 and the pressure roller 320.

ヒーターホルダ344は、ヒーター部材330の熱によって高温になりやすいため、耐熱性の材料で形成されることが望ましい。例えば、ヒーターホルダ344をLCPやPEEKなどの低熱伝導性の耐熱性樹脂で形成した場合は、ヒーター部材330からヒーターホルダ344への伝熱が抑制され効率的に定着ベルト310を加熱することが可能である。 Since the heater holder 344 tends to become hot due to the heat of the heater member 330, it is desirable that the heater holder 344 is made of a heat-resistant material. For example, when the heater holder 344 is made of a heat-resistant resin having low thermal conductivity such as LCP or PEEK, heat transfer from the heater member 330 to the heater holder 344 is suppressed, and the fixing belt 310 can be heated efficiently. Is.

加圧ローラ320と定着ベルト310は、付勢部材としてのバネによって互いに圧接されている。これにより、定着ベルト310と加圧ローラ320との間にニップNが形成される。また、加圧ローラ320は、画像形成装置本体103に設けられた駆動手段から駆動力が伝達されて回転駆動する駆動ローラとして機能する。 The pressure roller 320 and the fixing belt 310 are pressed against each other by a spring as an urging member. As a result, a nip N is formed between the fixing belt 310 and the pressure roller 320. Further, the pressure roller 320 functions as a drive roller that is rotationally driven by transmitting a driving force from the driving means provided in the image forming apparatus main body 103.

一方、定着ベルト310は、加圧ローラ320の回転に伴って従動回転するように構成されている。回転時、定着ベルト310はヒーター部材330に対して摺動する。定着ベルト310の摺動性を高めるために、ヒーター部材330と定着ベルト310との間にオイルやグリースなどの潤滑剤を介在させてもよい。 On the other hand, the fixing belt 310 is configured to be driven to rotate with the rotation of the pressure roller 320. During rotation, the fixing belt 310 slides with respect to the heater member 330. In order to improve the slidability of the fixing belt 310, a lubricant such as oil or grease may be interposed between the heater member 330 and the fixing belt 310.

印刷動作が開始されると、加圧ローラ320が回転駆動され、定着ベルト310が従動回転を開始する。また、ヒーター部材330に電力が供給されることで、定着ベルト310が加熱される。そして、定着ベルト310の温度が所定の目標温度(定着温度)に到達した状態で、図2Bに示すように、未定着トナー画像が担持された用紙Pが、定着ベルト310と加圧ローラ320との間(ニップN)に搬送されることで、未定着トナー画像が加熱及び加圧されて用紙Pに定着される。 When the printing operation is started, the pressure roller 320 is rotationally driven, and the fixing belt 310 starts driven rotation. Further, the fixing belt 310 is heated by supplying electric power to the heater member 330. Then, in a state where the temperature of the fixing belt 310 reaches a predetermined target temperature (fixing temperature), as shown in FIG. 2B, the paper P on which the unfixed toner image is carried is the fixing belt 310 and the pressure roller 320. By being conveyed to the space (nip N), the unfixed toner image is heated and pressurized and fixed on the paper P.

(ヒーター部材の基本実施形態)
図3Aはヒーター部材330の基本実施形態を示したものである。図3Aに示すように、ヒーター部材330の本体部分は基材331で構成される。当該基材331の長手方向に、抵抗パターンの本体を構成し、通電によって発熱する2列の抵抗体332が直線状かつ互いに平行に形成されている。
(Basic embodiment of heater member)
FIG. 3A shows a basic embodiment of the heater member 330. As shown in FIG. 3A, the main body portion of the heater member 330 is composed of the base material 331. In the longitudinal direction of the base material 331, the main body of the resistance pattern is formed, and two rows of resistors 332 that generate heat by energization are formed linearly and parallel to each other.

この2列の抵抗体332は、基材331の長手方向と直角な短手方向で相互に離間し、後述するように電極337a、337bと並列に接続されている。図3Aで矩形破線で示す部分が均熱部材339である。 The two rows of resistors 332 are separated from each other in the lateral direction perpendicular to the longitudinal direction of the base material 331, and are connected in parallel with the electrodes 337a and 337b as described later. The portion shown by the rectangular broken line in FIG. 3A is the heat equalizing member 339.

前記均熱部材339は、基材331の短手方向において抵抗体332の2列に跨って配設され、抵抗体332の列間の温度差を小さくする。ここで「跨って」とは、2列の抵抗体332をその厚み方向から見た平面視において、均熱部材339が2列の抵抗体332の両方に全面的又は部分的に重なっていることをいう。 The heat equalizing member 339 is arranged across two rows of the resistors 332 in the lateral direction of the base material 331 to reduce the temperature difference between the rows of the resistors 332. Here, "straddling" means that the resistance thermometer member 339 completely or partially overlaps both of the two rows of resistance 332s in a plan view of the two rows of resistance 332s when viewed from the thickness direction thereof. To say.

均熱部材339は、後述する図5(a)(b)のように、ヒーター部材330のニップ形成面(図5で下面)とは反対側の面(図5で上面)に配設される。均熱部材339は、高熱伝導材料であるアルミ板(236W/m・K)、銅板(403W/m・K)のほか、グラファイトシート(700W/m・K)などでも構成することができる。 The heat soaking member 339 is arranged on a surface (upper surface in FIG. 5) opposite to the nip forming surface (lower surface in FIG. 5) of the heater member 330, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b) described later. .. The heat equalizing member 339 can be made of an aluminum plate (236 W / m · K), which is a high heat conductive material, a copper plate (403 W / m · K), a graphite sheet (700 W / m · K), or the like.

2列の抵抗体332の寸法と抵抗値は、本実施形態では以下の通りである。
・抵抗体332の短手方向幅:2.0mm
・抵抗体332の短手方向相互間隔:0.7mm
・抵抗パターンの短手方向幅:4.7mm(=2.0×2+0.7)
・抵抗体332の抵抗値:16Ω
・抵抗体332の長手方向幅:216~220mm
The dimensions and resistance values of the two rows of resistors 332 are as follows in this embodiment.
-Width of resistor 332 in the lateral direction: 2.0 mm
-Interval distance in the lateral direction of the resistor 332: 0.7 mm
-Width in the lateral direction of the resistance pattern: 4.7 mm (= 2.0 x 2 + 0.7)
-Resistance value of resistor 332: 16Ω
Longitudinal width of resistor 332: 216-220 mm

2列の抵抗体332は、例えば、銀パラジウム(AgPd)やガラス粉末などを調合した抵抗材料ペーストをスクリーン印刷等により基材331に塗工し、その後、当該基材331を焼成することによって形成することができる。抵抗材料としては、これら以外に、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。 The two rows of resistors 332 are formed by, for example, applying a resistance material paste containing silver palladium (AgPd), glass powder, or the like to the base material 331 by screen printing or the like, and then firing the base material 331. can do. In addition to these, a silver alloy (AgPt) or ruthenium oxide (RuO 2 ) resistance material may be used as the resistance material.

2列の抵抗体332は、図3Aのように必ずしも直線状である必要はない。直線状に代えて波形が連続する形状にしてもよい。これにより抵抗体332の長さを稼ぐことができ、抵抗材料ペーストの比抵抗を下げることができる。 The two rows of resistors 332 do not necessarily have to be linear as in FIG. 3A. Instead of a linear shape, a shape in which the waveform is continuous may be used. As a result, the length of the resistor 332 can be increased, and the specific resistance of the resistance material paste can be lowered.

基材331の長手方向一端に、交流電源が接続される2つの電極337a、337bが配設されている。一方の電極337aと2列の抵抗体332の一端部が、抵抗体332よりも抵抗値が小さい導体338aによって接続されている。また、他方の電極337bと2列の抵抗体332の他端部が、同じように抵抗体332よりも抵抗値が小さい導体338bによって接続されている。 Two electrodes 337a and 337b to which an AC power source is connected are arranged at one end in the longitudinal direction of the base material 331. One electrode 337a and one end of two rows of resistors 332 are connected by a conductor 338a having a resistance value smaller than that of the resistor 332. Further, the other electrode 337b and the other end of the two rows of resistors 332 are similarly connected by a conductor 338b having a resistance value smaller than that of the resistor 332.

2列の抵抗体332の長手方向中央に、抵抗体332に対する給電を遮断する電流遮断部材としてのサーモスタットTH又は温度検知部材としてのサーミスタTMが配設されている。このサーモスタットTH(又はサーミスタTM)は、基材331ないし抵抗体332の短手方向において、2列の抵抗体332に跨って配設され、かつ、均熱部材339と重なって配設されている。 A thermostat TH as a current cutoff member for cutting off power supply to the resistor 332 or a thermistor TM as a temperature detection member is arranged in the center of the two rows of resistors 332 in the longitudinal direction. The thermostat TH (or thermistor TM) is disposed across the two rows of resistors 332 in the lateral direction of the base material 331 to the resistor 332, and is disposed so as to overlap the heat soaking member 339. ..

前記「跨って」とは、2列の抵抗体332をその厚み方向から見た平面視において、サーモスタットTHが2列の抵抗体332の両方に全面的又は部分的に重なっていることをいう。また「均熱部材339と重なって配設」とは、均熱部材339の厚み方向から見た平面視において、サーモスタットTH(又はサーミスタTM)が均熱部材339に全面的又は部分的に重なっていることをいう。そして2列の抵抗体332のいずれかの温度が高温閾値(例えば180℃超200℃未満)に達すると、サーモスタットTHによって抵抗体332に対する給電を安全のため遮断するように構成されている。 The term "straddling" means that the thermostat TH completely or partially overlaps both of the two rows of resistors 332 in a plan view of the two rows of resistors 332 in the thickness direction thereof. Further, "arranged so as to overlap the heat equalizing member 339" means that the thermostat TH (or thermistor TM) completely or partially overlaps the heat equalizing member 339 in a plan view seen from the thickness direction of the heat equalizing member 339. It means that you are. When the temperature of any of the two rows of resistors 332 reaches a high temperature threshold (for example, more than 180 ° C and less than 200 ° C), the thermostat TH is configured to cut off the power supply to the resistors 332 for safety.

2列の抵抗体332には、サーモスタットTHの他に温度検知部材としてのサーミスタTMも配設される。当該サーミスタTMは、少なくとも抵抗体332の長手方向中央に1つ配設され、望ましくは長手方向一端部(右端部又は左端部)にさらに1つ配設される。 In addition to the thermostat TH, the thermistor TM as a temperature detecting member is also arranged in the two rows of resistors 332. One thermistor TM is disposed at least in the center of the resistor 332 in the longitudinal direction, and preferably one more is disposed in one end in the longitudinal direction (right end or left end).

定着装置300の作動時に、これらサーミスタTMによって定着ベルト310の温度が所望の定着温度(例えば170℃)に維持・制御される。ここで「抵抗体332の温度を検知する」とは、センサ等で直接的に抵抗体332の温度を計測するだけでなく、何らかのパラメータに基づいて当該温度を推定することも含む。 When the fixing device 300 is operated, the temperature of the fixing belt 310 is maintained and controlled to a desired fixing temperature (for example, 170 ° C.) by these thermistors TM. Here, "detecting the temperature of the resistor 332" includes not only directly measuring the temperature of the resistor 332 with a sensor or the like, but also estimating the temperature based on some parameter.

サーモスタットTHとサーミスタTMは、弾性部材としての例えばバネによって基材331に向けて付勢されている。このバネによる付勢によって、基材331に対するサーモスタットTHとサーミスタTMの接触隙間が低減される。したがって、抵抗体332の正確な温度がサーモスタットTHに伝達され、サーミスタTMによって抵抗体332の正確な温度を検出することができる。 The thermostat TH and thermistor TM are urged toward the base material 331 by, for example, a spring as an elastic member. The urging by this spring reduces the contact gap between the thermostat TH and the thermistor TM with respect to the base material 331. Therefore, the exact temperature of the resistor 332 is transmitted to the thermostat TH, and the thermistor TM can detect the exact temperature of the resistor 332.

図3Aの抵抗体332の長手方向中央部のサーモスタットTHとサーミスタTMは、最小紙幅の範囲内に配設される。また抵抗体332の右端部又は左端部のサーミスタTMは、最大紙幅の通紙端部領域に配設される。そして用紙サイズに関わらず、用紙に担持されたトナー画像が所望の定着温度(例えば170℃)で用紙に定着される。 The thermostat TH and thermistor TM at the central portion in the longitudinal direction of the resistor 332 of FIG. 3A are arranged within the range of the minimum paper width. Further, the thermistor TM at the right end portion or the left end portion of the resistor 332 is arranged in the paper passing end region of the maximum paper width. Then, regardless of the paper size, the toner image supported on the paper is fixed on the paper at a desired fixing temperature (for example, 170 ° C.).

サーモスタットTHとサーミスタTMを、あらゆる紙サイズの通紙内に配置することで、非通紙部の端部温度上昇の影響を受けないようにできる。このため、故障による異常発熱時にサーモスタットTHにより早期の通電遮断が可能となる。サーモスタットTHを非通紙部に配置すると、誤検知防止のためサーモスタットTHの作動温度を高く設定する必要があり、安全性が不利側となる。 By arranging the thermostat TH and thermistor TM in a paper sheet of any paper size, it is possible to prevent the influence of the temperature rise at the edge of the non-paper sheet portion. Therefore, when abnormal heat is generated due to a failure, the thermostat TH enables early power interruption. If the thermostat TH is arranged in the non-passing portion, it is necessary to set the operating temperature of the thermostat TH high in order to prevent false detection, which is disadvantageous in terms of safety.

(均熱部材の作用)
前述の図3Aでは、サーモスタットTH(又はサーミスタTM)を2列の抵抗体332の両方に跨って短手方向で全面的に重ねて配設したが、図3Bのようにやや小径のサーモスタットTH(又はサーミスタTM)を2列の抵抗体332の一方にのみ重なるように配設してもよい。「重なるように配設」とは、抵抗体332の厚み方向から見た平面視において、サーモスタットTH(又はサーミスタTM)が抵抗体332に全面的又は部分的に重なることをいう。サーモスタットTH(又はサーミスタTM)が重ならない下側の抵抗体332で過昇温が発生した場合、当該温度が均熱部材339によってサーモスタットTH(又はサーミスタTM)に伝熱する。
(Action of heat soaking member)
In FIG. 3A described above, the thermostat TH (or thermistor TM) is arranged so as to be entirely overlapped in the lateral direction across both of the two rows of resistors 332, but the thermostat TH (or thermistor TM) having a slightly smaller diameter is arranged as shown in FIG. 3B. Alternatively, the thermistor TM) may be arranged so as to overlap only one of the two rows of resistors 332. The "arranged so as to overlap" means that the thermostat TH (or thermistor TM) completely or partially overlaps the resistor 332 in a plan view seen from the thickness direction of the resistor 332. When an overheating occurs in the lower resistor 332 where the thermostat TH (or thermistor TM) does not overlap, the temperature is transferred to the thermostat TH (or thermistor TM) by the heat soaking member 339.

したがって、過昇温時にサーモスタットTHによって抵抗体332に対する給電を安全・確実に遮断することができる。また、サーミスタTMによって検知する抵抗体332の温度が均熱部材339によって平均化され、サーミスタTMの取付位置のバラツキによる検知誤差を低減して、抵抗体332の温度を所望の温度(例えば170℃)に維持・制御することができる。 Therefore, when the temperature rises excessively, the thermostat TH can safely and surely cut off the power supply to the resistor 332. Further, the temperature of the resistor 332 detected by the thermistor TM is averaged by the heat soaking member 339, the detection error due to the variation in the mounting position of the thermistor TM is reduced, and the temperature of the resistor 332 is set to a desired temperature (for example, 170 ° C.). ) Can be maintained and controlled.

仮に、均熱部材339がない構成において、図3Bの下側の抵抗体332で過昇温が発生する、サーモスタットTH(又はサーミスタTM)の検知温度が上がらないか、温度上昇速度が遅くなる。このような状態で温度制御を実施すると、実際のヒーター温度は高いにも関わらず、サーミスタTMの検知温度が低いままなので電力を投入し続けることになる。そうなると実際のヒーター温度が想定以上に高くなり、部材損傷や発火が生じる可能性がある。 Assuming that there is no heat equalizing member 339, the detection temperature of the thermostat TH (or thermistor TM), which causes an excessive temperature rise in the lower resistor 332 of FIG. 3B, does not rise, or the temperature rise rate becomes slow. If the temperature is controlled in such a state, the detection temperature of the thermistor TM remains low even though the actual heater temperature is high, so that the power is continuously turned on. In that case, the actual heater temperature becomes higher than expected, which may cause damage to members or ignition.

図3Cはやや小径のサーモスタットTHを2列の抵抗体332のちょうど中間に配設した例である。サーモスタットTH(又はサーミスタTM)は2列の抵抗体332のいずれとも完全には重ならず、双方の抵抗体332に部分的に重なっている。 FIG. 3C is an example in which a thermostat TH having a slightly smaller diameter is arranged exactly in the middle of two rows of resistors 332. The thermostat TH (or thermistor TM) does not completely overlap any of the two rows of resistors 332, but partially overlaps both resistors 332.

図3Cのヒーター部材330においても、2列の抵抗体332の温度は均熱部材339を介してサーモスタットTH(又はサーミスタTM)に伝熱する。したがって、いずれかの抵抗体332で過昇温が発生した場合でも、サーミスタTMによって抵抗体332に対する給電を安全・確実に遮断し、またサーミスタTMによって抵抗体332の温度を所望の温度(例えば170℃)に維持・制御することができる。 Also in the heater member 330 of FIG. 3C, the temperature of the two rows of resistors 332 is transferred to the thermostat TH (or thermistor TM) via the heat soaking member 339. Therefore, even if an overheating occurs in any of the resistors 332, the thermistor TM safely and surely cuts off the power supply to the resistor 332, and the thermistor TM keeps the temperature of the resistor 332 at a desired temperature (for example, 170). Can be maintained and controlled at ℃).

(ヒーター部材の応用実施形態)
図4Aはヒーター部材330の応用実施形態を示すもので、このヒーター部材330では、基材331の長手方向に3つの抵抗パターン332a、332b、332cが形成されている。すなわち、長手方向中央部に形成された第1の抵抗パターン332aと、長手方向両端部に形成された第2の抵抗パターン332b、332cである。
(Application embodiment of heater member)
FIG. 4A shows an application embodiment of the heater member 330, in which three resistance patterns 332a, 332b, and 332c are formed in the longitudinal direction of the base material 331. That is, the first resistance pattern 332a formed in the central portion in the longitudinal direction and the second resistance patterns 332b and 332c formed in both ends in the longitudinal direction.

3つの抵抗パターン332a、332b、332cは、例えば、銀パラジウム(AgPd)やガラス粉末などを調合した同じ比抵抗の抵抗材料ペーストをスクリーン印刷等により基材331に塗工し、その後、当該基材331を焼成することによって形成することができる。抵抗材料としては、これら以外に、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。なお、抵抗材料として正の抵抗温度係数を有するものを使用する場合は、その温度抵抗係数が例えば300ppmのものを使用することができる。 For the three resistance patterns 332a, 332b, and 332c, for example, a resistance material paste having the same resistivity, which is a mixture of silver palladium (AgPd) or glass powder, is applied to the base material 331 by screen printing or the like, and then the base material is applied. It can be formed by firing 331. In addition to these, a silver alloy (AgPt) or ruthenium oxide (RuO 2 ) resistance material may be used as the resistance material. When a material having a positive temperature coefficient of resistance is used as the resistance material, a material having a temperature coefficient of resistance of 300 ppm can be used, for example.

これら3つの抵抗パターン332a、332b、332cを選択的に通電・加熱することで、各用紙サイズ(A3~A6)を効率的に加熱する。すなわち、A3用紙とB4用紙のような大サイズ用紙を通紙・加熱するときは、全ての抵抗パターン332a、332b、332cを通電・加熱する。これに対して、A4、B5、A5、B6、A6のような小サイズ用紙を通紙・加熱するときは、中央の抵抗パターン332aのみを通電・加熱する。 By selectively energizing and heating these three resistance patterns 332a, 332b, and 332c, each paper size (A3 to A6) is efficiently heated. That is, when passing and heating large size paper such as A3 paper and B4 paper, all resistance patterns 332a, 332b, and 332c are energized and heated. On the other hand, when passing and heating small-sized paper such as A4, B5, A5, B6, and A6, only the central resistance pattern 332a is energized and heated.

長手方向中央の第1の抵抗パターン332aは、基材331の長手方向に直線状に延びた第1の抵抗体としての4列の抵抗体332a1~332a4を有する。これら4列の抵抗体332a1~332a4を平面視で完全に包含するように矩形板状の均熱部材339が配設されている。この均熱部材339は図5(b)のように、ヒーター部材330のニップ形成面とは反対側の面に配設される。 The first resistance pattern 332a at the center in the longitudinal direction has four rows of resistors 332a1 to 332a4 as the first resistors linearly extending in the longitudinal direction of the base material 331. A rectangular plate-shaped heat equalizing member 339 is arranged so as to completely include these four rows of resistors 332a1 to 332a4 in a plan view. As shown in FIG. 5B, the heat equalizing member 339 is arranged on the surface of the heater member 330 opposite to the nip forming surface.

4列の抵抗体332a1~332a4は同じ長さ、幅、厚さで互いに等間隔・平行に配設されている。4列にすることで1列当たりの発熱量を抑えることができる(抵抗値が小さくなり過ぎないようにする)。 The four rows of resistors 332a1 to 332a4 have the same length, width, and thickness, and are arranged at equal intervals and in parallel with each other. By using four rows, the amount of heat generated per row can be suppressed (to prevent the resistance value from becoming too small).

中央の第1の抵抗パターン332aは両端の第2の抵抗パターン332b、332cに比べて発熱領域が大きい。したがって中央の第1の抵抗パターン332aは大きな電力を必要とし、逆に抵抗値は小さくする必要がある。 The central first resistance pattern 332a has a larger heat generation region than the second resistance patterns 332b and 332c at both ends. Therefore, the first resistance pattern 332a in the center requires a large amount of electric power, and conversely, the resistance value needs to be small.

4列の抵抗体332a1~332a4を直線状(最短長さ)にすることで、抵抗値を小さくすることができる。これにより、後述するように、中央の第1の抵抗パターン332aと両端の第2の抵抗パターン332b、332cを同じ比抵抗の材料ペーストで形成することができる。 The resistance value can be reduced by making the four rows of resistors 332a1 to 332a4 linear (shortest length). Thereby, as described later, the first resistance pattern 332a in the center and the second resistance patterns 332b and 332c at both ends can be formed by the material paste having the same resistivity.

すなわち、第1の抵抗パターン332a全体の必要発熱量を900Wとすると、1列当たりの発熱量は四等分で225Wとなる。第1の抵抗パターン332aの長手方向長さを216mmとすると、発熱密度[W/mm]は1.04[W/mm]となる。 That is, assuming that the required calorific value of the entire first resistance pattern 332a is 900 W, the calorific value per row is 225 W in four equal parts. Assuming that the length of the first resistance pattern 332a in the longitudinal direction is 216 mm, the heat generation density [W / mm] is 1.04 [W / mm].

一方、後述する長手方向両端の第2の抵抗パターン332b、332cは、基材331の短手方向でつづら折りで連続することで、その総長さを長くしている(抵抗値を稼いでいる)。ここで第2の抵抗パターン332b、332cの長手方向長さを43mmとした場合、当該抵抗パターン332b、332cによって、中央の第1の抵抗パターン332aと長手方向で同じ発熱密度[W/mm]を出すためには、以下の計算により第2の抵抗パターン332b、332cで179Wずつの発熱量が必要となる。
中央の第1の抵抗パターン332a :900W/216mm=4.17W/mm
両端の第2の抵抗パターン332b、c:179W/43mm=4.16W/mm
On the other hand, the second resistance patterns 332b and 332c at both ends in the longitudinal direction, which will be described later, are continuous in a zigzag manner in the lateral direction of the base material 331 to increase the total length (the resistance value is earned). Here, when the length of the second resistance pattern 332b and 332c in the longitudinal direction is 43 mm, the resistance pattern 332b and 332c have the same heat generation density [W / mm] in the longitudinal direction as the first resistance pattern 332a in the center. In order to obtain the heat, the second resistance pattern 332b and 332c require a calorific value of 179 W each by the following calculation.
Central first resistance pattern 332a: 900W / 216mm = 4.17W / mm
Second resistance pattern 332b at both ends, c: 179W / 43mm = 4.16W / mm

第2の抵抗パターン332b、332cの長手方向長さが43mmでつづら折りを3回(4段)で形成した場合、当該抵抗パターン332b、332cの総長さは172mmとなる。発熱密度[W/mm]は1.04[W/mm]となり、3つの抵抗パターン332a~332cを同じ比抵抗の抵抗材料で形成可能であることがわかる。これにより、3つの抵抗パターン332a~332cを同時にスクリーン印刷することができ、低コスト化に寄与する。 When the length of the second resistance pattern 332b and 332c in the longitudinal direction is 43 mm and the zigzag folds are formed three times (four steps), the total length of the resistance patterns 332b and 332c is 172 mm. The heat generation density [W / mm] is 1.04 [W / mm], and it can be seen that the three resistance patterns 332a to 332c can be formed by the resistance material having the same resistivity. As a result, the three resistance patterns 332a to 332c can be screen-printed at the same time, which contributes to cost reduction.

4列の抵抗体332a1~332a4の長手方向両端部が、導体338c、338f2、338f3を介して電極337c、337fに並列接続されている。右側の電極337fが100V交流電源PWの一極に接続され、他の電極337c、337d、337eがスイッチSW1、SW2を介して100V交流電源PWの他極に接続される。 Both ends of the four rows of resistors 332a1 to 332a4 in the longitudinal direction are connected in parallel to the electrodes 337c and 337f via conductors 338c, 338f2 and 338f3. The right electrode 337f is connected to one pole of the 100V AC power supply PW, and the other electrodes 337c, 337d, 337e are connected to the other pole of the 100V AC power supply PW via switches SW1 and SW2.

したがって、前記スイッチSW1、SW2を操作することで、中央の抵抗パターン332aと両端の抵抗パターン332b、332cを独立して通電/遮断することができる。これにより、様々な紙サイズに定着装置300を対応させるとともに、不要な部分の電力をOFFにすることで定着装置300の省エネ性を向上できる。また、スイッチSW2の操作で両端の第2の抵抗パターン332b、332cのみを断続的に通電・加熱することで、定着ベルト310の通紙部両端部における温度だれ傾向を抑制することができる。 Therefore, by operating the switches SW1 and SW2, the central resistance pattern 332a and the resistance patterns 332b and 332c at both ends can be independently energized / cut off. As a result, the fixing device 300 can be adapted to various paper sizes, and the energy saving of the fixing device 300 can be improved by turning off the electric power of the unnecessary portion. Further, by intermittently energizing and heating only the second resistance patterns 332b and 332c at both ends by operating the switch SW2, it is possible to suppress the tendency of temperature dripping at both ends of the paper passing portion of the fixing belt 310.

前述した4列の抵抗体332a1~332a4は、図4Aのように必ずしも直線状である必要はない。直線状に代えて波形が連続する形状にしてもよい。これにより抵抗体332a1~332a4の長さをかせぐことができ、抵抗材料ペーストの比抵抗を下げることができる。 The four rows of resistors 332a1 to 332a4 described above do not necessarily have to be linear as shown in FIG. 4A. Instead of a linear shape, a shape in which the waveform is continuous may be used. As a result, the lengths of the resistors 332a1 to 332a4 can be increased, and the specific resistance of the resistance material paste can be reduced.

4列の抵抗体332a1~332a4の短手方向の中央2列の抵抗体332a2、332a3に跨る形で電流遮断部材としてのサーモスタットTH1が配設されている。そして4列の抵抗体332のいずれの温度が高温閾値(例えば180℃超200℃未満)に達したときでも、均熱部材339を介したサーモスタットTH1への熱伝達により、抵抗体332に対する給電を安全のため遮断するように構成されている。すなわち、短手方向に形成された複数の抵抗体332a1~332a4の内どれが断線したとしても、異常による過昇温が均熱部材339を介してサーモスタットTH1に伝熱されて抵抗体332に対する給電が遮断されて安全性が確保される。 The thermostat TH1 as a current cutoff member is arranged so as to straddle the central two rows of resistors 332a2 and 332a3 in the lateral direction of the four rows of resistors 332a1 to 332a4. Then, even when the temperature of any of the four rows of resistors 332 reaches the high temperature threshold value (for example, more than 180 ° C. and less than 200 ° C.), heat is transferred to the thermostat TH1 via the heat equalizing member 339 to supply power to the resistor 332. It is configured to shut off for safety. That is, no matter which of the plurality of resistors 332a1 to 332a4 formed in the lateral direction is disconnected, the excessive temperature rise due to the abnormality is transferred to the thermostat TH1 via the heat equalizing member 339 to supply power to the resistor 332. Is blocked and safety is ensured.

均熱部材339は図5(a)(b)のように、ヒーター部材330のニップ形成面(図5で下面)とは反対側の面(図5で上面)に配設される。この均熱部材339の外側面に、図5(a)では温度検知部材としてのサーミスタTM1、TM2が取り付けられ、図5(b)ではサーミスタTM1が取り付けられる。なお、均熱部材339の矩形の輪郭は、前述したニップNの加熱領域と重なるように形成される。 As shown in FIGS. 5A and 5B, the heat equalizing member 339 is arranged on a surface (upper surface in FIG. 5) opposite to the nip forming surface (lower surface in FIG. 5) of the heater member 330. Thermistors TM1 and TM2 as temperature detecting members are attached to the outer surface of the heat equalizing member 339 in FIG. 5A, and the thermistor TM1 is attached in FIG. 5B. The rectangular contour of the heat equalizing member 339 is formed so as to overlap the heating region of the nip N described above.

図4Aのように、サーモスタットTH1の近傍にサーミスタTM1が配設されている。このサーミスタTM1は、その取付位置のバラツキを考慮して、短手方向の中央2列の抵抗体332a2、332a3に跨る形で配設されている。サーモスタットTH1とサーミスタTM1は、基材331の長手方向で、通紙時の非通紙部の温度上昇の影響を受けにくいほぼ中央に配置され、最小紙幅(例えばA6用紙幅)の範囲内に配設されている。 As shown in FIG. 4A, the thermistor TM1 is arranged in the vicinity of the thermostat TH1. The thermistor TM1 is arranged so as to straddle the resistors 332a2 and 332a3 in the central two rows in the lateral direction in consideration of the variation in the mounting position. The thermostat TH1 and thermistor TM1 are arranged in the longitudinal direction of the base material 331 almost in the center, which is not easily affected by the temperature rise of the non-passing portion during paper passing, and are arranged within the range of the minimum paper width (for example, A6 paper width). It is set up.

長手方向両端の第2の抵抗パターン332b、332cは、基材331の短手方向でつづら折りで連続した第2の抵抗体で構成されている。両端の第2の抵抗パターン332b、332cの短手方向幅は、中央の第1の抵抗パターン332aの短手方向幅と同じである。また、第2の抵抗パターン332b、332cの長手方向幅は、中央の第1の抵抗パターン332aの長手方向幅の数分の1である。 The second resistance patterns 332b and 332c at both ends in the longitudinal direction are composed of a second resistor that is continuous in a zigzag manner in the lateral direction of the base material 331. The width in the lateral direction of the second resistance patterns 332b and 332c at both ends is the same as the width in the lateral direction of the first resistance pattern 332a in the center. Further, the longitudinal width of the second resistance pattern 332b and 332c is a fraction of the longitudinal width of the central first resistance pattern 332a.

第2の抵抗パターン332b、332cのつづら折りは、基材331の短手方向で4段で構成されている。当該抵抗パターン332b、332cの線幅と厚さは、基材331長手方向で抵抗値(発熱分布)が抵抗パターン332aを含めて均一化するように設定されている。 The zigzag fold of the second resistance pattern 332b and 332c is composed of four steps in the lateral direction of the base material 331. The line width and thickness of the resistance patterns 332b and 332c are set so that the resistance value (heat generation distribution) becomes uniform in the longitudinal direction of the base material 331 including the resistance pattern 332a.

つづら折りで332b、332c332b、332cの長さをかせぐことで、抵抗材料ペーストの比抵抗を下げられるとともに、短手方向における温度分布のムラを抑制することができる。抵抗パターン332b、332cをつづら折りにせず短手方向の1本パターンにすると、局所的な高温部ができてしまうので好ましくない。 By making the lengths of 332b, 332c332b, and 332c by winding in a zigzag manner, the specific resistance of the resistivity material paste can be lowered, and the unevenness of the temperature distribution in the lateral direction can be suppressed. If the resistance patterns 332b and 332c are not folded in a zigzag manner but are made into a single pattern in the lateral direction, a local high temperature portion is formed, which is not preferable.

一方(左側)の抵抗パターン332bの2段目と3段目に跨るようにして、サーミスタTM2が配設されている。当該サーミスタTM2の長手方向位置は、抵抗パターン332bの長手方向のほぼ中央である。このように、サーミスタTM2を抵抗パターン332bの中央位置に配置することで、抵抗パターン332bの正確な温度を検出することができる。 On the other hand (left side), the thermistor TM2 is arranged so as to straddle the second and third stages of the resistance pattern 332b. The position of the thermistor TM2 in the longitudinal direction is substantially the center of the resistance pattern 332b in the longitudinal direction. By arranging the thermistor TM2 at the center position of the resistance pattern 332b in this way, the accurate temperature of the resistance pattern 332b can be detected.

他方(右側)の抵抗パターン332cの2段目と3段目に跨るようにして、サーモスタットTH2が配設されている。当該サーモスタットTH2の長手方向位置は、必ずしも抵抗パターン332cの長手方向中央である必要はない。 The thermostat TH2 is arranged so as to straddle the second and third stages of the resistance pattern 332c on the other side (right side). The longitudinal position of the thermostat TH2 does not necessarily have to be the longitudinal center of the resistance pattern 332c.

前述したサーミスタTM1、TM2で検知した検知温度に応じて、加熱制御手段によってヒーター部材330に供給する電力を制御することで、定着ベルト310の温度を所望の温度に制御する。加熱制御手段は、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を意味する。但し、通紙時などでは前記検知温度とは別に、通紙による抜熱分を考慮して、追加電力を適切に投入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。 The temperature of the fixing belt 310 is controlled to a desired temperature by controlling the electric power supplied to the heater member 330 by the heating control means according to the detection temperature detected by the thermistors TM1 and TM2 described above. The heating control means means a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, I / O interface and the like. However, at the time of paper passing or the like, the temperature of the fixing belt 310 is controlled to a desired temperature by appropriately applying additional power in consideration of the heat removal due to the paper passing, in addition to the detected temperature.

(断線時の均熱部材の働き)
次に、ヒーター部材330の中央の第1の抵抗パターン332aで断線が発生したときの影響を、図4Bと図4Cで説明する。図4Bと図4Cでは、サーモスタットTH1とサーミスタTM1が上側2列の抵抗体332a1、332a2に跨って配設されている。図4AではサーモスタットTH1とサーミスタTM1が短手方向の中央2列の抵抗体332a2、332a3に跨る形で配設しているが、取付位置のバラツキ等でサーモスタットTH1とサーミスタTM1が上側2列の抵抗体332a1、332a2に跨って配設される可能性もある。
(Function of heat equalizing member at the time of disconnection)
Next, the influence when the disconnection occurs in the first resistance pattern 332a at the center of the heater member 330 will be described with reference to FIGS. 4B and 4C. In FIGS. 4B and 4C, the thermostat TH1 and the thermistor TM1 are arranged so as to straddle the upper two rows of resistors 332a1 and 332a2. In FIG. 4A, the thermostat TH1 and the thermistor TM1 are arranged so as to straddle the resistance bodies 332a2 and 332a3 in the central two rows in the lateral direction. It may be arranged across the bodies 332a1 and 332a2.

ここで、図4Bで白抜きで示す1列目の抵抗体332a1が断線したとする。断線した抵抗体332a1に重ねてサーモスタットTH1やサーミスタTM1が配設されていると、断線前の過昇温をサーミスタTM1が検知し、また抵抗体332a1の温度が高温閾値を超えるとサーモスタットTH1によってヒーター部材330に対する給電が安全のため遮断される。 Here, it is assumed that the resistor 332a1 in the first row shown in white in FIG. 4B is disconnected. When the thermostat TH1 or thermistor TM1 is arranged on the disconnected resistor 332a1, the thermistor TM1 detects an excessive temperature rise before the disconnection, and when the temperature of the resistor 332a1 exceeds the high temperature threshold, the thermostat TH1 heats the heater. The power supply to the member 330 is cut off for safety.

しかし、図4Cで白抜きで示す4列目の抵抗体332a4が断線した場合、仮に均熱部材339がないとすると、断線前の過昇温をサーミスタTM1で検知することができない。また抵抗体332a4の温度が高温閾値を超えても、当該高温がサーモスタットTH1まで伝わらない。したがって、故障による異常発熱時にヒーター部材330に対する給電を遮断することができない。 However, when the resistor 332a4 in the fourth row shown in white in FIG. 4C is disconnected, if the heat soaking member 339 is not present, the thermistor TM1 cannot detect the excessive temperature rise before the disconnection. Further, even if the temperature of the resistor 332a4 exceeds the high temperature threshold value, the high temperature is not transmitted to the thermostat TH1. Therefore, it is not possible to cut off the power supply to the heater member 330 at the time of abnormal heat generation due to a failure.

本実施形態では、並列接続の4列抵抗体332aのすべてに重ねるようにして均熱部材339を配設しているので、サーモスタットTH1やサーミスタTM1が4列の抵抗体332aのどの位置に配設されていても、またいずれの抵抗体332a1~332a4で過昇温が発生しても、当該過昇温を確実に検知し、ヒーター部材330に対する給電を安全に遮断することができる。 In the present embodiment, since the heat equalizing member 339 is arranged so as to overlap all of the four-row resistors 332a connected in parallel, the thermostat TH1 and the thermistor TM1 are arranged at any position of the four-row resistors 332a. Even if the resistance is increased, and even if an overheating occurs in any of the resistors 332a1 to 332a4, the overheating can be reliably detected and the power supply to the heater member 330 can be safely cut off.

これに対して、両端の第2の抵抗パターン332b、332cはつづら折りで連続する1本の抵抗線で構成されているので、当該抵抗パターン332b、332cのどこかで断線が発生すると、その断線によって抵抗パターン332b、332cの通電が途絶える。したがって、両端の第2の抵抗パターン332b、332cを含む領域に均熱部材339を延長形成しないでも、サーモスタットTH2、サーミスタTM2を第2の抵抗パターン332b、332cの少なくとも一部に重ねて配置している限りまったく問題はない。 On the other hand, since the second resistance patterns 332b and 332c at both ends are composed of one continuous resistance wire by winding in a zigzag manner, if a disconnection occurs at any of the resistance patterns 332b and 332c, the disconnection causes the disconnection. The energization of the resistance patterns 332b and 332c is cut off. Therefore, the thermostat TH2 and thermistor TM2 are arranged so as to overlap at least a part of the second resistance patterns 332b and 332c without extending the heat equalizing member 339 in the region including the second resistance patterns 332b and 332c at both ends. As long as it is, there is no problem at all.

(ヒーター部材の変形例)
図6Aと図6Bは、図4Aのヒーター部材330の変形例を示すものである。図6Aと図6Bは、図4Aのヒーター部材330と比べて以下の点で異なる。
・サーモスタットTH1、TH2の大きさ(直径)を大きくしたこと。
・左右の第2の抵抗パターン332b、332cのつづら折り段数を4段から5段に増やしたこと。
(Modification example of heater member)
6A and 6B show a modification of the heater member 330 of FIG. 4A. 6A and 6B differ from the heater member 330 of FIG. 4A in the following points.
-The size (diameter) of the thermostats TH1 and TH2 has been increased.
-The number of zigzag folds of the second left and right resistance patterns 332b and 332c has been increased from 4 to 5.

サーモスタットTH1、TH2の大きさ(直径)を大きくすることで、中央のサーモスタットTH1が4列の抵抗体332a1~332a4の全列に重なり、端部のサーモスタットTH2も抵抗体332cに重なる段数が増える。したがって、抵抗体332aの断線故障時の安全性向上や、抵抗体332cの温度制御の安定性向上を図れる。また、つづら折り段数を4段から5段に増やすことで、短手方向の発熱領域を増やすことができ、これにより通紙幅端部の温度だれ傾向を抑制することができる。 By increasing the size (diameter) of the thermostats TH1 and TH2, the central thermostat TH1 overlaps all the rows of the four rows of resistors 332a1 to 332a4, and the number of stages of the end thermostat TH2 also overlapping the resistors 332c increases. Therefore, it is possible to improve the safety of the resistor 332a in the event of a disconnection failure and improve the stability of the temperature control of the resistor 332c. Further, by increasing the number of zigzag steps from 4 steps to 5 steps, the heat generation region in the lateral direction can be increased, and thereby the tendency of temperature dripping at the end of the paper passing width can be suppressed.

図6Bと図4Aのヒーター部材330は、さらにスイッチの構成が異なる。すなわち、図6Bでは図4Aの並列のスイッチSW1、SW2を直列にし、スイッチSW1と電極337cとの間でスイッチSW2に分岐している。スイッチSW1の位置を変更することで、中央の抵抗パターン332aのON-OFF制御と、全幅の抵抗パターン332a~332cのON-OFF制御を切り替えることができる。 The heater member 330 of FIGS. 6B and 4A further has a different switch configuration. That is, in FIG. 6B, the parallel switches SW1 and SW2 of FIG. 4A are connected in series, and the switch SW1 and the electrode 337c are branched into the switch SW2. By changing the position of the switch SW1, the ON-OFF control of the central resistance pattern 332a and the ON-OFF control of the full-width resistance patterns 332a to 332c can be switched.

(抵抗パターンと均熱部材の配置例)
図7(a)~(d)は、ヒーター部材330の長手方向断面から見た、サーモスタットTH1、TH2とサーミスタTM1、TM2に対する、抵抗パターン332a~332cと均熱部材339の配置例を示すものである。図7(a)と(b)は、基材331の定着ベルト310側に抵抗パターン332a~332cを形成している。抵抗パターン332a~332cの熱は、基材331の反対側(反定着ベルト310側)に配設されたサーモスタットTH1とサーミスタTM1に伝達される。
(Example of arrangement of resistance pattern and heat equalizing member)
7 (a) to 7 (d) show an example of arrangement of the resistance patterns 332a to 332c and the heat equalizing member 339 with respect to the thermostats TH1 and TH2 and the thermistors TM1 and TM2 as seen from the longitudinal cross section of the heater member 330. be. 7 (a) and 7 (b) show resistance patterns 332a to 332c formed on the fixing belt 310 side of the base material 331. The heat of the resistance patterns 332a to 332c is transferred to the thermostat TH1 and thermistor TM1 disposed on the opposite side (anti-fixing belt 310 side) of the base material 331.

サーモスタットTHと基材331の間には、絶縁ガラス334を2層で重ねている。また、抵抗体332の上下にも絶縁ガラス335を重ねている。 Insulating glass 334 is laminated in two layers between the thermostat TH and the base material 331. Insulating glass 335 is also laminated above and below the resistor 332.

図7(a)では、中央の抵抗パターン332aに重なるように配設されたサーモスタットTH1とサーミスタTM1が均熱部材339の上に配設されている。両端のサーモスタットTH2とサーミスタTM2は、均熱部材339を介することなく、両端の第2の抵抗パターン332b、332cに重なるように絶縁ガラス334を介して基材331に取り付けられている。 In FIG. 7A, the thermostat TH1 and thermistor TM1 arranged so as to overlap the central resistance pattern 332a are arranged on the heat equalizing member 339. The thermostat TH2 and thermistor TM2 at both ends are attached to the base material 331 via an insulating glass 334 so as to overlap the second resistance patterns 332b and 332c at both ends without passing through the heat equalizing member 339.

両端の第2の抵抗パターン332b、332cは短手方向4段のつづら折りで連続した抵抗パターンであるから、短手方向のいずれの段で断線しても、断線前の過昇温をサーミスタTM2が検知し、また抵抗体332cの温度が高温閾値を超えるとサーモスタットTH2によってヒーター部材330に対する給電が安全のため遮断される。 Since the second resistance patterns 332b and 332c at both ends are continuous resistance patterns with four steps in the short direction, the thermistor TM2 will prevent the overheating before the break even if the wire is broken in any step in the short direction. When the temperature of the resistor 332c exceeds the high temperature threshold, the thermostat TH2 cuts off the power supply to the heater member 330 for safety.

したがって、両端のサーモスタットTH2とサーミスタTM2にとっては、均熱部材339は必要不可欠ではない。しかしながら、さらなる安全性向上のため、図7(b)のように均熱部材339の端部を両端のサーモスタットTH2、サーミスタTM2まで延長してもよい。こうすることで、サーモスタットTH1とTH2、或いはサーミスタTM1とTM2の相補的な安全を担保する効果も得られる。 Therefore, the heat equalizing member 339 is not indispensable for the thermostat TH2 and thermistor TM2 at both ends. However, in order to further improve safety, the ends of the heat equalizing member 339 may be extended to the thermostats TH2 and thermistors TM2 at both ends as shown in FIG. 7B. By doing so, the effect of ensuring the complementary safety of the thermostats TH1 and TH2 or the thermistors TM1 and TM2 can be obtained.

図7(c)と(d)では、ヒーター部材330の基材331の定着ベルト310とは反対側に、抵抗パターン332a~332cを形成している。抵抗パターン332a~332cの熱は、絶縁ガラス334を介してサーモスタットTH1、TH2とサーミスタTM1、TM2に伝達される。 In FIGS. 7 (c) and 7 (d), resistance patterns 332a to 332c are formed on the side of the base material 331 of the heater member 330 opposite to the fixing belt 310. The heat of the resistance patterns 332a to 332c is transferred to the thermostats TH1 and TH2 and the thermistors TM1 and TM2 via the insulating glass 334.

図7(c)が図7(b)と異なるのは、抵抗パターン332a~332cの位置だけである。図7(c)の抵抗パターン332a~332cは、絶縁ガラス334の厚み方向でサーモスタットTH1、TH2とサーミスタTM1、TM2に接近しているので、図7(b)に比べてより正確な温度を検出することができる。 FIG. 7 (c) differs from FIG. 7 (b) only in the positions of the resistance patterns 332a to 332c. Since the resistance patterns 332a to 332c in FIG. 7 (c) are close to the thermostats TH1 and TH2 and the thermistors TM1 and TM2 in the thickness direction of the insulating glass 334, more accurate temperature is detected as compared with FIG. 7 (b). can do.

図7(d)は図7(a)と同様に、均熱部材339の長手方向長さを短くしたものである。両端のサーモスタットTH2とサーミスタTM2が均熱部材339を介することなく第2の抵抗パターン332b、332cの温度を検出する。 FIG. 7D shows a shortened length in the longitudinal direction of the heat equalizing member 339, similarly to FIG. 7A. The thermostat TH2 and thermistor TM2 at both ends detect the temperature of the second resistance pattern 332b and 332c without passing through the heat equalizing member 339.

(導体抵抗値の大きさを考慮した発熱量のばらつき抑制)
次に、各抵抗パターンに接続する導体の抵抗値の大きさを考慮した発熱量のばらつき抑制について説明する。図8Aは、従来のヒーター部材330'に対するサーミスタTM1、TM2、サーモスタットTH1~TH5の配置状態を示したものである。
(Suppressing variation in calorific value considering the magnitude of conductor resistance)
Next, the suppression of variation in the calorific value in consideration of the magnitude of the resistance value of the conductor connected to each resistance pattern will be described. FIG. 8A shows the arrangement state of the thermistors TM1, TM2, and the thermostats TH1 to TH5 with respect to the conventional heater member 330'.

また、図8Aの構成を電気回路図にしたものが図8Bである。この図8Bにおいて、抵抗値R1~R7は各抵抗パターン332a-1~332a-5、332b、332cの抵抗を示し、抵抗値r1~r14は導体338c2(r14)、338c1(r10―r13)、338d(r1)、338f1(r2-r8)、338e(r9)の抵抗値を示している。 Further, FIG. 8B is an electric circuit diagram of the configuration of FIG. 8A. In FIG. 8B, the resistance values R1 to R7 indicate the resistances of the respective resistance patterns 332a-1 to 332a-5, 332b, 332c, and the resistance values r1 to r14 are conductors 338c2 (r14), 338c1 (r10-r13), 338d. The resistance values of (r1), 338f1 (r2-r8), and 338e (r9) are shown.

ここで、抵抗パターン332a-1~332a-5、332b、332cを簡便のために発熱体1~7と表記して、電極337c~337fからスタートして各発熱体1~7を経由する電気抵抗値を表すと以下のようになる。
発熱体1:r1+R1+r2+r3+r4+r5+r6+r7+r8
発熱体2:r14+R2+r3+r4+r5+r6+r7+r8
発熱体3:r14+r13+R3+r4+r5+r6+r7+r8
発熱体4:r14+r13+r12+R4+r5+r6+r7+r8
発熱体5:r14+r13+r12+r11+R5+r6+r7+r8
発熱体6:r14+r13+r12+r11+r10+R6+r7+r8
発熱体7:r8+R7+r9
Here, the resistance patterns 332a-1 to 332a-5, 332b, and 332c are referred to as heating elements 1 to 7 for convenience, and the electric resistance starts from the electrodes 337c to 337f and passes through the heating elements 1 to 7. The values are as follows.
Heating element 1: r1 + R1 + r2 + r3 + r4 + r5 + r6 + r7 + r8
Heating element 2: r14 + R2 + r3 + r4 + r5 + r6 + r7 + r8
Heating element 3: r14 + r13 + R3 + r4 + r5 + r6 + r7 + r8
Heating element 4: r14 + r13 + r12 + R4 + r5 + r6 + r7 + r8
Heating element 5: r14 + r13 + r12 + r11 + R5 + r6 + r7 + r8
Heating element 6: r14 + r13 + r12 + r11 + r10 + R6 + r7 + r8
Heating element 7: r8 + R7 + r9

ここで導体338c2、338c1、338d、338eおよび共通導体338fの抵抗率が同じとすると、左端の抵抗パターン332bの導体は、右端の抵抗パターン332cの導体より長いため、抵抗値が(r2+r3+r4+r5+r6+r7)だけ大きくなってしまう。このため、スイッチSW2をONした状態で左端の抵抗パターン332bの方が右端の抵抗パターン332cより相対的に発熱量が小さくなり、両端の発熱量のばらつきが発生する。 Assuming that the resistivityes of the conductors 338c2, 338c1, 338d, 338e and the common conductor 338f are the same, the conductor of the resistance pattern 332b at the left end is longer than the conductor of the resistance pattern 332c at the right end, so that the resistance value is larger by (r2 + r3 + r4 + r5 + r6 + r7). turn into. Therefore, with the switch SW2 turned on, the resistance pattern 332b at the left end has a relatively smaller heat generation amount than the resistance pattern 332c at the right end, and the heat generation amount at both ends varies.

また、同様に、中央の5つの抵抗パターン332a-1~332a-5は、右端の抵抗パターン332cに比べると導体が長いため、抵抗値が大きくなってしまう。このため、スイッチSW1、SW2をONした状態では各抵抗パターン332a-1~332a-5は右端の抵抗パターン332cに比べて発熱量が小さくなり、長手方向で発熱量のばらつきが発生する。 Similarly, the five resistance patterns 332a-1 to 332a-5 in the center have longer conductors than the resistance patterns 332c at the right end, so that the resistance value becomes large. Therefore, when the switches SW1 and SW2 are turned on, the heat generation amount of each resistance pattern 332a-1 to 332a-5 is smaller than that of the resistance pattern 332c at the right end, and the heat generation amount varies in the longitudinal direction.

そこで、図8Aに示すように、共通の導体338cと導体338fにおいて、抵抗パターン332a-1~332a-5、332b、332cに接続する導体338c1、338f1は、他の導体より抵抗を小さくする。具体的には、図8Aに示すように、導体338c1、338f1の幅を広くする。 Therefore, as shown in FIG. 8A, in the common conductor 338c and the conductor 338f, the conductors 338c1 and 338f1 connected to the resistance patterns 332a-1 to 332a-5, 332b and 332c have lower resistance than the other conductors. Specifically, as shown in FIG. 8A, the width of the conductors 338c1 and 338f1 is widened.

導体338c1、338f1を幅広化する代わりに、或いは幅広化と併せて、導体の高さ(厚さ)を高く(厚く)したり、導体338c1、338f1に抵抗率の小さい材料を用いたりすることができる。これにより、抵抗パターン332a-1~332a-5、332b、332cの発熱ばらつきを防ぐことができる。 Instead of widening the conductors 338c1 and 338f1, or in combination with widening, the height (thickness) of the conductor may be increased (thickened), or a material having a low resistivity may be used for the conductors 338c1 and 338f1. can. This makes it possible to prevent heat generation variations in the resistance patterns 332a-1 to 332a-5, 332b, and 332c.

この考え方を、前述の図4A-4C、図6A-図6Bにも適用して、共通の導体338fの本体部338f1を右端部338f2よりも幅広に形成することで、長手方向の発熱量のばらつきを抑制することができる。なお、分岐部338f3は短いため、その抵抗値を無視しても発熱ばらつきに対する影響は少ない。 This idea is also applied to FIGS. 4A-4C and 6A-6B described above, and by forming the main body portion 338f1 of the common conductor 338f wider than the right end portion 338f2, the amount of heat generated in the longitudinal direction varies. Can be suppressed. Since the branch portion 338f3 is short, the influence on the heat generation variation is small even if the resistance value is ignored.

前述したように、従来のヒーター部材330'では、合計7個の抵抗パターン332a-1~332a-5、332b、332cのうち、サーミスタTM1、TM2を配置した抵抗パターン以外のすべての抵抗パターンに、それぞれサーモスタットTH1~TH5を配置するのが基本である。すなわち、ヒーター部材330'は、中央の抵抗パターン332aに対応する領域に、並列接続の5つの抵抗パターン332a-1~332a-5を長手方向に配置している。したかって、基本的に合計7個の抵抗パターン数に対応して温度検知部材や安全素子を配設しなければならない。 As described above, in the conventional heater member 330', among a total of seven resistance patterns 332a-1 to 332a-5, 332b, 332c, all resistance patterns other than the resistance pattern in which the thermistors TM1 and TM2 are arranged can be used. Basically, thermostats TH1 to TH5 are arranged respectively. That is, in the heater member 330', five resistance patterns 332a-1 to 332a-5 connected in parallel are arranged in the longitudinal direction in the region corresponding to the central resistance pattern 332a. Therefore, basically, the temperature detection member and the safety element must be arranged corresponding to the total number of resistance patterns of 7.

このため、温度検知部材や安全素子の数が多い分だけヒーター部材330'がコストアップするのは勿論のこと、複数の温度検知部材の検出温度に基づいた温度制御が複雑化する。これに対して図4A-4C、図6A-図6Bの本実施形態では、第1、第2の抵抗パターン332a~332cでヒーター部材330の発熱部を構成しているので、安全素子の数は最低2つでよく、図8Aと比べて安全素子を3個削減することができる。 Therefore, the cost of the heater member 330'is increased by the large number of temperature detecting members and safety elements, and the temperature control based on the detected temperatures of the plurality of temperature detecting members is complicated. On the other hand, in the present embodiment of FIGS. 4A-4C and 6A-6B, since the heat generating portion of the heater member 330 is formed by the first and second resistance patterns 332a to 332c, the number of safety elements is increased. At least two are sufficient, and three safety elements can be reduced as compared with FIG. 8A.

すなわち、第1の抵抗パターン332aの領域内の例えば中央に1個のサーモスタットTH1を設け、左右いずれか一方の抵抗パターン(抵抗パターン332c)の領域内の任意箇所に1個のサーモスタットTH2を設けるだけでよい。したがって、ヒーター部材330を省スペース、軽量、低コストにすることができる。 That is, only one thermostat TH1 is provided in the region of the first resistance pattern 332a, for example, in the center, and one thermostat TH2 is provided at an arbitrary position in the region of either the left or right resistance pattern (resistance pattern 332c). It's fine. Therefore, the heater member 330 can be made space-saving, lightweight, and low-cost.

(他型式の定着装置) (Other types of fixing device)

本発明は、上述の定着装置300のほか、図9、図10に示すような定着装置300にも適用可能である。図9に示す定着装置300は、定着ベルト310に対して加圧ローラ320側とは反対側に、押圧ローラ370が配置されており、この押圧ローラ370とヒーター部材330とによって定着ベルト310を挟んで加熱するように構成されている。 The present invention can be applied to the fixing device 300 as shown in FIGS. 9 and 10 in addition to the fixing device 300 described above. In the fixing device 300 shown in FIG. 9, a pressing roller 370 is arranged on the side opposite to the pressure roller 320 side with respect to the fixing belt 310, and the fixing belt 310 is sandwiched between the pressing roller 370 and the heater member 330. It is configured to heat with.

一方、加圧ローラ320側では、定着ベルト310の内周にニップ形成部材380が配置されている。ニップ形成部材380は、ステー350によって支持されており、ニップ形成部材380と加圧ローラ320とによって定着ベルト310を挟んでニップNを形成している。 On the other hand, on the pressure roller 320 side, the nip forming member 380 is arranged on the inner circumference of the fixing belt 310. The nip forming member 380 is supported by the stay 350, and the nip N is formed by sandwiching the fixing belt 310 between the nip forming member 380 and the pressure roller 320.

図10に示す定着装置300では、定着ベルト310のほかに加圧ベルト390が設けられ、加熱ニップ(第1ニップ)N1と定着ニップ(第2ニップ)N2とを分けて構成している。すなわち、加圧ローラ320に対して定着ベルト310側とは反対側に、ニップ形成部材380とステー381とを配置し、これらニップ形成部材380とステー381を内包するように加圧ベルト390を回転可能に配置している。 In the fixing device 300 shown in FIG. 10, a pressure belt 390 is provided in addition to the fixing belt 310, and the heating nip (first nip) N1 and the fixing nip (second nip) N2 are separately configured. That is, the nip forming member 380 and the stay 381 are arranged on the side opposite to the fixing belt 310 side with respect to the pressure roller 320, and the pressure belt 390 is rotated so as to include the nip forming member 380 and the stay 381. Arranged as possible.

そして、加圧ベルト390と加圧ローラ320との間の定着ニップN2に用紙Pを通紙して加熱及び加圧して画像を定着する。その他は、図2Bに示す定着装置300と同じ構成である。 Then, the paper P is passed through the fixing nip N2 between the pressure belt 390 and the pressure roller 320, heated and pressed to fix the image. Others have the same configuration as the fixing device 300 shown in FIG. 2B.

以上、種々のヒーター部材330と定着装置300について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば前記実施形態では4列の抵抗体332a1~332a4に重ねるようにして均熱部材339を配設したが、少なくとも2列の抵抗体に重ねるようにして均熱部材339を配設し、残りの抵抗体には個別に電流遮断部材や温度検知部材を配設してもよい。 Although the various heater members 330 and the fixing device 300 have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the heat equalizing member 339 is arranged so as to be overlapped with the four rows of resistors 332a1 to 332a4, but the heat equalizing member 339 is arranged so as to be overlapped with at least two rows of resistors, and the remaining A current cutoff member or a temperature detection member may be individually arranged on the resistor.

或いは、並列接続する抵抗体の列数が多い場合は、所定列数の抵抗体ごとに均熱部材339を配設することも可能である。この場合でも、従来に比べると電流遮断部材や温度検知部材の使用数を低減することができる。 Alternatively, when the number of rows of resistors connected in parallel is large, it is also possible to dispose the heat equalizing member 339 for each of a predetermined number of rows of resistors. Even in this case, the number of current cutoff members and temperature detection members used can be reduced as compared with the conventional case.

また、電流遮断部材はサーモスタットに限定されず、サーモスタットの代わりに温度ヒューズ等を使用することも可能である。また、温度検知部材はサーミスタ等の温度変化によって抵抗値が変わる半導体を用いたもの以外に、ダイオード、トランジスタ等の温度特性による特性値変化を用いたものを使用してもよい。 Further, the current cutoff member is not limited to the thermostat, and a thermal fuse or the like can be used instead of the thermostat. Further, as the temperature detecting member, a semiconductor such as a thermistor whose resistance value changes according to a temperature change may be used, or a diode, a transistor or the like which uses a characteristic value change due to a temperature characteristic may be used.

また本発明に係るヒーター部材は、薄肉定着ベルトを直接加熱する型式の定着装置の他、ヒーター部材を内周に配設したヒートローラ型式の定着装置にも適用可能である。また本発明に係るヒーター部材は、定着装置にのみ適用されるものではない。例えば、本発明に係るヒーター部材は、用紙に塗布されたインクを乾燥させるために、インクジェット方式の画像形成装置に搭載される乾燥装置や、インクジェットプリントヘッドのヒーターにも適用可能である。 Further, the heater member according to the present invention can be applied not only to a type fixing device that directly heats a thin-walled fixing belt, but also to a heat roller type fixing device in which a heater member is arranged on the inner circumference. Further, the heater member according to the present invention is not applied only to the fixing device. For example, the heater member according to the present invention can be applied to a drying device mounted on an inkjet image forming apparatus and a heater of an inkjet print head in order to dry the ink applied to the paper.

さらに、本発明に係るヒーター部材は、ベルト部材によって用紙などのシート材を搬送しながら、そのシート材の表面に被覆部材としてのフィルムを熱圧着する被覆装置(ラミネータ)にも適用可能である。また、本発明に係るヒーター部材は、ベルト部材を加熱するベルト加熱装置に限らず、ベルト部材を備えていない加熱装置にも適用可能である。 Further, the heater member according to the present invention can also be applied to a coating device (laminator) that thermocompression-bonds a film as a coating member to the surface of the sheet material while transporting a sheet material such as paper by a belt member. Further, the heater member according to the present invention is applicable not only to the belt heating device for heating the belt member but also to the heating device not provided with the belt member.

また第1の抵抗パターン332aの第1の抵抗体332a1~332a4の本数は必要に応じて増減変更可能である。さらに第1の抵抗パターン332aは、基材331の長手方向中央部に1つだけ配置するほか、長手方向に複数パターンでも配設可能であって、例えば従来の抵抗パターン数以下で配設することができる。 Further, the number of the first resistors 332a1 to 332a4 of the first resistance pattern 332a can be increased or decreased as necessary. Further, only one first resistance pattern 332a is arranged in the central portion in the longitudinal direction of the base material 331, and a plurality of patterns can be arranged in the longitudinal direction. For example, the first resistance pattern 332a may be arranged in a number of conventional resistance patterns or less. Can be done.

1Y,1M,1C,1Bk:作像ユニット 2:感光体(像担持体)
3:帯電装置 4:現像装置
4a:現像剤担持体 5:ドラムクリーニング装置
5a:クリーニングブレード 6:露光装置
6a:ミラー 7:給紙装置
8:転写装置 10:排紙装置
11:中間転写ベルト 12:一次転写ローラ
13:二次転写ローラ 14:用紙搬送路
15:タイミングローラ 50:用紙給送装置
60:給紙ローラ 100:画像形成装置
103:画像形成装置本体 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、330':ヒーター部材
331:基材 332:抵抗パターン
332a:第1の抵抗パターン 332a1~332a4:第1の抵抗体
332b、332c:第2の抵抗パターン 336:断熱材
344:ヒーターホルダ 350:ステー
360:ヒーター基材 370:押圧ローラ
380:ニップ形成部材 381:ステー
390:加圧ベルト 332:抵抗パターン
332a:第1の抵抗パターン 332a1~332a4:第1の抵抗体
332b、332c:第2の抵抗パターン 333:絶縁層
334、335:絶縁ガラス 335:絶縁ガラス
336:断熱材 337a~337f:電極
338a~338f:導体 339:均熱部材
Lb:レーザ光 N:ニップ
P:用紙 PW:電源
SW1、SW2:スイッチ TH1、TH2:サーミスタ
TH1~TH5:サーモスタット(電流遮断部材) T:転写手段
1Y, 1M, 1C, 1Bk: Image forming unit 2: Photoreceptor (image carrier)
3: Charging device 4: Developing device 4a: Developer carrier 5: Drum cleaning device 5a: Cleaning blade 6: Exposure device 6a: Mirror 7: Paper feeding device 8: Transfer device 10: Paper ejection device 11: Intermediate transfer belt 12 : Primary transfer roller 13: Secondary transfer roller 14: Paper transfer path 15: Timing roller 50: Paper feeding device 60: Paper feed roller 100: Image forming device 103: Image forming device main body 250: Resist roller pair 300: Fixing device 310: Fixing belt 320: Pressurized roller 321: Iron core metal 321: Core metal 322: Elastic layer 323: Demolding layer 330, 330': Heater member 331: Base material 332: Resistance pattern 332a: First resistance pattern 332a1 332a4: First resistor 332b, 332c: Second resistance pattern 336: Insulation material 344: Heater holder 350: Stay 360: Heater base material 370: Pressing roller 380: Nip forming member 381: Stay 390: Pressurized belt 332: Resistance pattern 332a: First resistance pattern 332a1 to 332a4: First resistor 332b, 332c: Second resistance pattern 333: Insulation layer 334, 335: Insulation glass 335: Insulation glass 336: Insulation material 337a to 337f : Electrodes 338a to 338f: Conductor 339: Heat soaking member Lb: Laser light N: Nip P: Paper PW: Power supply SW1, SW2: Switch TH1, TH2: Thermista
TH1 to TH5: Thermostat (current cutoff member) T: Transfer means

特許第6336026号公報Japanese Patent No. 6336026 特開2016-6499号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-6499 特許第6228458号公報Japanese Patent No. 6228458

Claims (19)

基材の長手方向に形成され通電によって発熱する複数列の抵抗体を有し、当該複数列の抵抗体が前記基材の長手方向と直交する短手方向で相互に離間した状態で並列接続された抵抗パターンと、
前記短手方向において前記抵抗体の少なくとも2列以上に跨って配設され、前記抵抗体の列間の温度差を小さくする均熱部材と、
前記均熱部材に重ねて配設され、前記少なくとも2列以上の抵抗体のいずれかの温度が高温閾値に達したときに前記抵抗パターンに対する給電を遮断する電流遮断部材及び/又は前記少なくとも2列以上の抵抗体のいずれかの温度を検知する温度検知部材と、
を有することを特徴とするヒーター部材。
It has a plurality of rows of resistors formed in the longitudinal direction of the substrate and generates heat by energization, and the plurality of rows of resistors are connected in parallel in a state of being separated from each other in the lateral direction orthogonal to the longitudinal direction of the substrate. Resistance pattern and
A heat equalizing member, which is arranged over at least two rows of the resistors in the lateral direction to reduce the temperature difference between the rows of the resistors.
A current cutoff member and / or at least two rows that are arranged so as to overlap the heat soaking member and cut off the power supply to the resistance pattern when the temperature of any one of the at least two rows or more of the resistors reaches the high temperature threshold. A temperature detection member that detects the temperature of any of the above resistors,
A heater member characterized by having.
前記抵抗体が前記基材の長手方向に直線状に連続形成されていることを特徴とする請求項1のヒーター部材。 The heater member according to claim 1, wherein the resistor is continuously formed linearly in the longitudinal direction of the base material. 前記電流遮断部材及び/又は前記温度検知部材が、弾性部材によって前記基材に向けて付勢されていることを特徴とする請求項1又は2のヒーター部材。 The heater member according to claim 1 or 2, wherein the current cutoff member and / or the temperature detection member is urged toward the base material by an elastic member. 前記均熱部材が、前記抵抗体の全列に跨って配設されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項のヒーター部材。 The heater member according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat soaking member is arranged over the entire row of the resistors. 長手方向を有すると共に互いに圧接してニップを形成する加熱部材および加圧部材を有し、前記加熱部材が請求項1から4のいずれか1項のヒーター部材に接触して加熱され、前記ニップにシート材を通すことで当該シート材に前記加熱部材から熱伝達する加熱装置において、
前記電流遮断部材が、前記シート材の最小幅サイズの範囲内に配置されていることを特徴とする加熱装置。
It has a heating member and a pressurizing member which have a longitudinal direction and are pressed against each other to form a nip, and the heating member is brought into contact with the heater member according to any one of claims 1 to 4 to be heated and heated to the nip. In a heating device that transfers heat from the heating member to the sheet material by passing it through the sheet material.
A heating device, wherein the current cutoff member is arranged within a range of the minimum width size of the sheet material.
前記電流遮断部材及び/又は前記温度検知部材が、請求項1から4のいずれか1項のヒーター部材の前記加熱部材に接触する側とは反対側に配設されていることを特徴とする請求項5の加熱装置。 The present invention is characterized in that the current cutoff member and / or the temperature detection member is arranged on the side of the heater member according to any one of claims 1 to 4 opposite to the side in contact with the heating member. Item 5 heating device. 可撓性を有するスリーブ状の回転部材と、
前記回転部材の内周に摺接する請求項1から4のいずれか1項記載のヒーター部材と、
前記回転部材を挟んで前記ヒーター部材と圧接して前記回転部材との間にニップを形成する加圧部材とを有し、
前記ニップでシート材を挟持搬送する際に、前記ヒーター部材の熱を前記回転部材を介して前記シート材に熱伝達することを特徴とする加熱装置。
A flexible sleeve-shaped rotating member and
The heater member according to any one of claims 1 to 4, which is in sliding contact with the inner circumference of the rotating member.
It has a pressurizing member that sandwiches the rotating member and presses against the heater member to form a nip between the rotating member and the heater member.
A heating device characterized in that heat of the heater member is transferred to the sheet material via the rotating member when the sheet material is sandwiched and conveyed by the nip.
請求項7の加熱装置を備え、前記シート材に担持したトナー画像を前記ニップに通して加熱定着することを特徴とする定着装置。 A fixing device comprising the heating device according to claim 7, wherein a toner image carried on the sheet material is passed through the nip and fixed by heating. 給紙装置、画像形成部、転写装置および請求項8の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus including a paper feeding device, an image forming unit, a transfer device, and a fixing device according to claim 8. 通電によって発熱する抵抗体を有する抵抗パターンが基材の長手方向に3つ以上形成されたヒーター部材であって、
前記基材の長手方向中央に形成された第1の抵抗パターンが、前記基材の長手方向に形成された複数列の第1の抵抗体を有し、当該複数列の第1の抵抗体が前記基材の長手方向と直交する短手方向で相互に離間した状態で並列接続され、
前記短手方向において前記第1の抵抗体の少なくとも2列以上に跨って、前記抵抗体の列間の温度差を小さくする均熱部材が配設され、
前記均熱部材に重ねて、前記少なくとも2列以上の抵抗体のいずれかの温度が高温閾値に達したときに前記抵抗パターンに対する給電を遮断する電流遮断部材及び/又は前記少なくとも2列以上の抵抗体のいずれかの温度を検知する温度検知部材が配設されていることを特徴とするヒーター部材。
A heater member having three or more resistance patterns having a resistor that generates heat when energized in the longitudinal direction of the base material.
The first resistance pattern formed in the center of the substrate in the longitudinal direction has a plurality of rows of first resistors formed in the longitudinal direction of the substrate, and the first resistors in the plurality of rows are present. They are connected in parallel in a state of being separated from each other in the lateral direction orthogonal to the longitudinal direction of the substrate.
A heat equalizing member for reducing the temperature difference between the rows of the resistors is arranged so as to straddle at least two rows of the first resistors in the lateral direction.
A current cutoff member that cuts off the power supply to the resistance pattern when the temperature of any of the at least two rows or more of the resistors stacked on the heat soaking member reaches the high temperature threshold and / or the resistance of the at least two rows or more. A heater member characterized in that a temperature detecting member for detecting the temperature of any of the bodies is provided.
前記第1の抵抗体が前記基材の長手方向に直線状に連続形成されていることを特徴とする請求項10のヒーター部材。 The heater member according to claim 10, wherein the first resistor is continuously formed linearly in the longitudinal direction of the base material. 前記均熱部材が、前記第1の抵抗体の全列に跨って配設されていることを特徴とする請求項10又は11のヒーター部材。 The heater member according to claim 10 or 11, wherein the heat soaking member is arranged over the entire row of the first resistor. 前記基材の長手方向両端に形成された第2の抵抗パターンが、前記基材の短手方向でつづら折りで連続した第2の抵抗体を有し、互いに並列接続されていることを特徴とする請求項10から12のいずれか1項のヒーター部材。 The second resistance pattern formed at both ends in the longitudinal direction of the base material has a second resistance body that is continuous in a zigzag manner in the lateral direction of the base material, and is characterized in that they are connected in parallel to each other. The heater member according to any one of claims 10 to 12. 前記第1と第2の抵抗パターンに、それぞれの抵抗パターンの温度を検知する第1と第2の温度検知部材が配設され、前記第1と第2の抵抗パターンを、前記第1と第2の温度検知部材の検知結果に基づいて、独立して通電・遮断するようにしたことを特徴とする請求項13のヒーター部材。 First and second temperature detecting members for detecting the temperature of each resistance pattern are arranged in the first and second resistance patterns, and the first and second resistance patterns are referred to as the first and second resistance patterns. The heater member according to claim 13, wherein the heater member is independently energized and shut off based on the detection result of the temperature detecting member of 2. 前記第1と第2の抵抗パターンに、それぞれの抵抗パターンの温度を検知する第1と第2の温度検知部材が配設され、前記第1と第2の抵抗パターンを、独立して通電・遮断する第1の制御と、同時に通電・遮断する第2の制御を、切り替え可能にしたことを特徴とする請求項13のヒーター部材。 The first and second temperature detecting members for detecting the temperature of each resistance pattern are arranged in the first and second resistance patterns, and the first and second resistance patterns are independently energized. The heater member according to claim 13, wherein the first control for shutting off and the second control for simultaneously energizing and shutting off can be switched. 一方の前記第2の抵抗パターンに前記第2の温度検知部材が配設され、他方の前記第2の抵抗パターンに、当該第2の抵抗パターンの温度が高温閾値に達したときに、両方の前記第2の抵抗パターンに対する給電を遮断する第2の電流遮断部材が配設されていることを特徴とする請求項14又は15のヒーター部材。 When the second temperature detecting member is arranged on one of the second resistance patterns and the temperature of the second resistance pattern reaches the high temperature threshold on the other second resistance pattern, both of them. The heater member according to claim 14 or 15, wherein a second current cutoff member that cuts off the power supply to the second resistance pattern is provided. 可撓性を有するスリーブ状の回転部材と、
前記回転部材の内周に摺接する請求項10から16のいずれか1項記載のヒーター部材と、
前記回転部材を挟んで前記ヒーター部材と圧接して前記回転部材との間にニップを形成する加圧部材とを有し、
前記ニップで、前記第1の抵抗パターンの長手方向幅に対応したシート幅を有する小サイズシート材を挟持搬送する際は、前記第1の抵抗パターンの熱を前記回転部材を介して前記小サイズシート材に熱伝達し、前記第1の抵抗パターンの長手方向幅と両方の前記第2の抵抗パターンの長手方向幅の合計に対応したシート幅を有する大サイズシート材を挟持搬送する際は、前記第1と第2の抵抗パターンの熱を前記回転部材を介して前記大サイズシート材に熱伝達することを特徴とする加熱装置。
A flexible sleeve-shaped rotating member and
The heater member according to any one of claims 10 to 16, which is in sliding contact with the inner circumference of the rotating member.
It has a pressurizing member that sandwiches the rotating member and presses against the heater member to form a nip between the rotating member and the heater member.
When a small-sized sheet material having a sheet width corresponding to the longitudinal width of the first resistance pattern is sandwiched and conveyed by the nip, the heat of the first resistance pattern is transferred to the small size through the rotating member. When transferring heat to the sheet material and sandwiching and transporting a large-sized sheet material having a sheet width corresponding to the sum of the longitudinal width of the first resistance pattern and the longitudinal width of both the second resistance patterns. A heating device characterized in that heat of the first and second resistance patterns is transferred to the large-sized sheet material via the rotating member.
請求項17の加熱装置を備え、前記小サイズシート材又は前記大サイズシート材に担持したトナー画像を、前記ニップに通して加熱定着することを特徴とする定着装置。 A fixing device comprising the heating device according to claim 17, wherein a toner image carried on the small-sized sheet material or the large-sized sheet material is passed through the nip and fixed by heating. 給紙装置、画像形成部、転写装置および請求項18の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus including a paper feeding device, an image forming unit, a transfer device, and a fixing device according to claim 18.
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