JPH10177319A - Fixing device and image forming device - Google Patents
Fixing device and image forming deviceInfo
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- JPH10177319A JPH10177319A JP35378696A JP35378696A JPH10177319A JP H10177319 A JPH10177319 A JP H10177319A JP 35378696 A JP35378696 A JP 35378696A JP 35378696 A JP35378696 A JP 35378696A JP H10177319 A JPH10177319 A JP H10177319A
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- recording material
- temperature
- heater
- heat
- heating element
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- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、記録材上に形成さ
れたトナー像を加熱定着する定着装置、及び該定着装置
を有する電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device for heating and fixing a toner image formed on a recording material, and an image forming apparatus having the fixing device, such as an electrophotographic apparatus and an electrostatic recording apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、画像形成方式の一例である電子写
真方式において、記録材上に顕画像化されたトナー像の
定着は、所定の温度に制御された加熱ローラーと、弾性
層を有して該加熱ローラーに圧接する加圧ローラーによ
って記録材を加熱、加圧しながら挟持搬送することによ
り行う方式(熱ローラー方式)が一般的である。2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic system, which is an example of an image forming system, fixing of a visualized toner image on a recording material includes a heating roller controlled at a predetermined temperature and an elastic layer. In general, a method in which the recording material is nipped and conveyed while being heated and pressurized by a pressure roller that is in pressure contact with the heating roller (heat roller method).
【0003】しかしながら、最近では、省電力化、及び
電源投入から画像出力までの時間短縮を実現するため
に、特開昭63−313182号公報、特開平2−15
7878号公報等に記されているように、少なくとも固
定支持された加熱体(ヒーター)、及び該ヒーターに圧
接しつつ搬送される耐熱性フィルム(定着フィルム)と
からなるヒーターユニットと、該ヒーターユニットに対
し記録材を密着させる加圧部材を有し、ヒーターの熱を
フィルムを介して記録材へ付与することで、記録材表面
に形成されているトナー像を加熱定着させる方式、構成
の定着装置(フィルム加熱定着方式)が提案されてい
る。However, recently, in order to realize power saving and a reduction in time from power-on to image output, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-313182 and Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 7878, etc., a heater unit comprising at least a fixedly supported heater (heater) and a heat-resistant film (fixing film) conveyed while being pressed against the heater, and the heater unit A fixing device having a pressure member for bringing the recording material into close contact with the recording material, and applying heat of a heater to the recording material via the film to heat and fix the toner image formed on the surface of the recording material. (Film heating fixing method) has been proposed.
【0004】このようなフィルム加熱定着装置の一例を
図8に示し、以下に説明する。図8において、60はヒ
ーターユニット、65は円筒形状の耐熱性フィルムであ
り、基層に厚さ40〜60μmのポリイミドフィルムを
用い、その外周面(記録材及びトナー像と接触する面)
に厚さ5〜20μmのPFA及びPFA中にPTFEを
分散させた離型層が形成されたフィルムである。61
は、加熱体としてのヒーターであり、記録材20の搬送
方向に直交する方向を長手とする絶縁性、耐熱性、低熱
容量のセラミック基板62と、その表面に長手に沿って
印刷された抵抗発熱体63と、上記セラミック基板62
の抵抗発熱体63の形成面とは反対側に、接触させて設
けた温度検知素子としてのサーミスター64を基本構成
とするものである。FIG. 8 shows an example of such a film heating and fixing apparatus, which will be described below. In FIG. 8, reference numeral 60 denotes a heater unit, 65 denotes a cylindrical heat-resistant film, and a polyimide film having a thickness of 40 to 60 μm is used as a base layer, and its outer peripheral surface (surface in contact with a recording material and a toner image).
A PFA having a thickness of 5 to 20 μm and a release layer in which PTFE is dispersed in PFA. 61
Is a heater as a heating element, and has a ceramic substrate 62 having an insulating property, heat resistance, and low heat capacity whose longitudinal direction is perpendicular to the conveying direction of the recording material 20, and a resistive heating printed on the surface thereof along the longitudinal direction. Body 63 and the ceramic substrate 62
And a thermistor 64 as a temperature detecting element provided in contact with the surface opposite to the surface on which the resistance heating element 63 is formed.
【0005】上記ヒーター61は、支持体としての横断
面半円弧桶形のフィルムガイド66(ヒーターステー)
に抵抗発熱体63を露呈させ、かつ断熱、固定支持され
ており、上記耐熱性フィルム65を介して記録材20及
び該記録材20状のトナー像を加熱するようになってい
る。そして、このヒーター61の温度制御は、サーミス
ター64の出力に応じて制御手段としてのCPU101
がトライアック55を駆動して、電源35から抵抗発熱
体63に対する通電制御を行うことにより実施される。The heater 61 has a film guide 66 (heater stay) having a semicircular trough shape in cross section as a support.
The recording material 20 and the toner image on the recording material 20 are heated via the heat-resistant film 65. The temperature of the heater 61 is controlled by the CPU 101 as control means in accordance with the output of the thermistor 64.
Is performed by driving the triac 55 and controlling the energization of the resistance heating element 63 from the power supply 35.
【0006】なお、67は、ヒーター61、サーミスタ
ー64、ヒーターステー66等からなるヒーターユニッ
ト60が、加圧ローラー7により加圧された際に変形し
ないために設けられた逆U字形の補強板金である。ま
た、定着フィルム65はその内周径が、上記補強板金6
7を含むヒーターユニットの外周長さよりも大きくなる
ように構成されている。Reference numeral 67 denotes an inverted U-shaped reinforcing sheet metal provided to prevent the heater unit 60 including the heater 61, the thermistor 64, and the heater stay 66 from being deformed when pressed by the pressing roller 7. It is. Further, the fixing film 65 has an inner peripheral diameter of the reinforcing sheet metal 6.
7 is configured to be larger than the outer peripheral length of the heater unit.
【0007】一方、加圧部材としのて加圧ローラー7
は、ヒーター61に対し加圧手段(図示せず)により総
圧9〜11kgfの圧力で加圧されており、加圧ローラ
ー7は記録材20の搬送方向に、駆動系(図示せず)に
より回転駆動(反時計回り)される。これにより、円筒
形の耐熱性フィルム65がヒーター61の発熱体表面に
密着摺動して、フィルムガイド66の周囲を回転する。
また、この時、ヒーターのフィルム内面の摺動摩擦を軽
減するために、両者の間に耐熱性のグリスを介在させて
いる。On the other hand, a pressure roller 7 as a pressure member
Is pressed against the heater 61 by a pressure means (not shown) at a total pressure of 9 to 11 kgf, and the pressure roller 7 is moved in the conveying direction of the recording material 20 by a driving system (not shown). It is driven to rotate (counterclockwise). As a result, the cylindrical heat-resistant film 65 comes into close contact with the surface of the heating element of the heater 61 and slides around the film guide 66.
At this time, heat-resistant grease is interposed between the two to reduce the sliding friction of the inner surface of the film of the heater.
【0008】以上の構成により、フィルム65と加圧ロ
ーラー7との間に記録材20が案内され、定着ニップ部
を通過することで、記録材上のトナー像は定着される。With the above configuration, the recording material 20 is guided between the film 65 and the pressure roller 7 and passes through the fixing nip, whereby the toner image on the recording material is fixed.
【0009】上述されるフィルム加熱定着方式は、従来
一般的である熱ローラー方式の定着装置に比べ、ヒータ
ー部の熱容量を数十分の一にすることが可能であり、か
つ昇温の早い発熱体を用いることが可能であるため、加
熱部分が定着可能となる温度に達するまでの時間を数秒
にすることが可能である。よって熱ローラー方式の定着
装置においては、実現が困難であった、所謂オンデマン
ド定着が可能となる。The above-described film heat fixing method can reduce the heat capacity of the heater section to several tenths and can generate heat at a high temperature as compared with a conventional heat roller type fixing apparatus. Since a body can be used, the time required for the heated portion to reach a temperature at which fixing can be performed can be several seconds. Therefore, a so-called on-demand fixing, which has been difficult to achieve in the fixing device of the heat roller type, can be performed.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記フ
ィルム式加熱定着は、ヒーターが低熱容量のフィルムを
介して記録材に密着して熱を伝えるために、上記オンデ
マンド定着が可能となる反面、発熱体の長手幅に対し比
較的短い幅の記録材を連続して搬送させると、フィルム
を介してヒーターが密着する加圧ローラーの通紙部と非
通紙部の表面温度差が大きくなり、加圧ローラーの長手
で、外径及び摩擦係数に変化が生じることがあった。However, in the above-mentioned film type heat fixing, the above-mentioned on-demand fixing is possible because the heater is in close contact with the recording material through a low heat capacity film to transfer heat. If a recording material with a relatively short width is continuously conveyed with respect to the longitudinal width of the body, the surface temperature difference between the paper passing portion and the non-paper passing portion of the pressure roller to which the heater is in close contact via the film increases, and In the longitudinal direction of the pressure roller, the outer diameter and the coefficient of friction sometimes changed.
【0011】よって、フィルムに対し長手方向に成分を
持つ応力が加わるために、紙しわや、光沢ムラが発生し
易くなるということがあった。Therefore, since a stress having a component in the longitudinal direction is applied to the film, paper wrinkles and gloss unevenness are likely to occur.
【0012】そこで、本発明は、非通紙部昇温による紙
しわや光沢ムラを発生させることのないフィルム式の加
熱定着装置及びこの加熱定着装置を備えた画像形成装置
を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a film-type heat fixing device which does not cause paper wrinkles and uneven gloss due to a non-sheet passing portion temperature rise, and an image forming apparatus provided with the heat fixing device. And
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本出願に係る第1の発明
によれば、上記目的は、支持体に固定的に支持された加
熱体と、該加熱体の温度を検知する手段と、該加熱体に
対向圧接しつつ搬送される耐熱性フィルムと、該耐熱性
フィルムを介して記録材を上記加熱体に密着させる加圧
部材とを有し、上記加熱体の熱を上記耐熱性フィルムを
介して記録材へ付与することで記録材面に形成された未
定着画像を該記録材面に定着する定着装置において、上
記加熱体は、複数の抵抗発熱体を有し、該複数の抵抗発
熱体の内、少なくとも二つは長手方向の発熱分布が互い
に異なり、該複数の抵抗発熱体に対する通電比率が、使
用される記録材の上記長手方向幅に応じて切り替えられ
るように設定された制御手段を備えたことにより達成さ
れる。According to a first aspect of the present invention, there is provided a heating element fixedly supported by a support, means for detecting a temperature of the heating element, A heat-resistant film conveyed while being pressed against the heating body, and a pressing member for bringing the recording material into close contact with the heating body via the heat-resistant film, and the heat of the heating body is applied to the heat-resistant film. In the fixing device for fixing an unfixed image formed on the recording material surface to the recording material surface by applying the fixing member to the recording material surface, the heating element has a plurality of resistance heating elements and the plurality of resistance heating elements. At least two of the heating elements have different longitudinal heat generation distributions, and a control means is set such that an energization ratio to the plurality of resistance heating elements can be switched according to the longitudinal width of the recording material to be used. It is achieved by having.
【0014】また、本出願に係る第2の発明によれば、
上記目的は、上記第1の発明の加熱体が、長手方向に複
数の温度検知素子を有し、制御手段は、該温度検知素子
の出力に応じて、該長手方向の発熱分布が互いに異なる
抵抗発熱体に対する通電比率を変化させることにより達
成される。According to a second aspect of the present invention,
The object of the present invention is that the heating element of the first invention has a plurality of temperature detecting elements in the longitudinal direction, and the control means controls the resistances having different heat generation distributions in the longitudinal direction according to the output of the temperature detecting elements. This is achieved by changing the energization ratio to the heating element.
【0015】さらに、本出願に係る第3の発明によれ
ば、上記目的は、上記第1の発明または第2の発明の互
いに長手方向の発熱分布が異なる複数の抵抗発熱体に対
する通電比率を、加圧部材の温度、もしくはシミュレー
ションによる加圧部材の温度の計算値あるいはプリント
する枚数、プリント時間等、加圧ローラー温度を想定す
ることが可能なパラメーターに応じて変化させることに
より達成される。Further, according to a third aspect of the present invention, the above object is to provide an electric power supply apparatus according to the first or second aspect, wherein a current supply ratio to a plurality of resistance heating elements having different longitudinal heat generation distributions is defined by: This is achieved by changing the temperature of the pressure member, the calculated value of the temperature of the pressure member by simulation, or the number of prints, the printing time, and the like, according to parameters that can assume the temperature of the pressure roller.
【0016】また、本出願に係る第4の発明によれば、
上記目的は、支持体に固定的に支持された加熱体と、該
加熱体の温度を検知する手段と、該加熱体に対向圧接し
つつ搬送される耐熱性フィルムと、該耐熱性フィルムを
介して記録材を上記加熱体に密着させる加圧部材とを有
し、上記加熱体の熱を上記耐熱性フィルムを介して記録
材へ付与することで記録材面に形成された未定着画像を
該記録材面に定着して画像を形成する画像形成装置にお
いて、上記加熱体は、複数の抵抗発熱体を有し、該複数
の抵抗発熱体の内、少なくとも二つは長手方向の発熱分
布が互いに異なり、該複数の抵抗発熱体に対する通電比
率が、使用される記録材の上記長手方向幅に応じて切り
替えられるように設定された制御手段を備えたことによ
り達成される。According to a fourth aspect of the present invention,
The object is to provide a heating element fixedly supported by a support, a means for detecting the temperature of the heating element, a heat-resistant film conveyed while being pressed against the heating element, and a heat-resistant film. And a pressure member for bringing the recording material into close contact with the heating member, and applying the heat of the heating member to the recording material via the heat-resistant film to form an unfixed image formed on the recording material surface. In an image forming apparatus that forms an image by fixing to a recording material surface, the heating element has a plurality of resistance heating elements, and at least two of the plurality of resistance heating elements have a longitudinal heat generation distribution that is different from each other. In contrast, this is achieved by providing a control unit that is set so that the energization ratio for the plurality of resistance heating elements can be switched in accordance with the longitudinal width of the recording material to be used.
【0017】さらに、本出願に係る第5の発明によれ
ば、上記目的は、上記第4の発明の加熱体は、長手方向
に複数の温度検知素子を有し、制御手段は、該温度検知
素子の出力に応じて、該長手方向の発熱分布が互いに異
なる抵抗発熱体に対する通電比率を変化させることによ
り達成される。Further, according to a fifth aspect of the present invention, there is provided a heating element according to the fourth aspect, wherein the heating element has a plurality of temperature detecting elements in a longitudinal direction, and the control means controls the temperature detecting element. In accordance with the output of the element, the heat generation distribution in the longitudinal direction is achieved by changing the energization ratio to the different resistance heating elements.
【0018】また、本出願に係る第6の発明によれば、
上記目的は、上記第4の発明または第5の発明の互いに
長手方向の発熱分布が異なる複数の抵抗発熱体に対する
通電比率は、加圧部材の温度、もしくはシミュレーショ
ンによる加圧部材の温度の計算値あるいはプリントする
枚数、プリント時間等、加圧ローラー温度を想定するこ
とが可能なパラメーターに応じて変化させることにより
達成される。According to the sixth aspect of the present invention,
The object of the present invention is to provide a power supply ratio for a plurality of resistance heating elements having different longitudinal heat generation distributions according to the fourth invention or the fifth invention, wherein the temperature of the pressure member or the calculated value of the temperature of the pressure member by simulation is calculated. Alternatively, it is achieved by changing the temperature of the pressure roller according to a parameter that can be assumed, such as the number of prints and the print time.
【0019】つまり、本出願に係る第1の発明において
は、加熱体は、複数の抵抗発熱体を有し、該複数の抵抗
発熱体の内、少なくとも二つは長手方向の発熱分布が互
いに異なり、該複数の抵抗発熱体に対する通電比率が、
使用される記録材の上記長手方向幅に応じて切り替えら
れるように設定されているので、上記長手方向全域に亘
る幅を有する記録材の場合には、該全域に亘って加熱が
行われるような通電比率で抵抗発熱体への通電を行うこ
とにより、良好な定着が行われ、一方、上記全域に亘る
幅よりも短い幅の記録材の場合には、記録材の非通過領
域の方が通過領域中央部よりも発熱量が少なくなるよう
な通電比率で抵抗発熱体への通電を行うので、記録材の
非通過領域における昇温がなくなる。That is, in the first aspect of the present invention, the heating element has a plurality of resistance heating elements, and at least two of the plurality of resistance heating elements have different heat generation distributions in the longitudinal direction. The energization ratio for the plurality of resistance heating elements is
Since the recording material is set so as to be switched in accordance with the longitudinal width of the recording material used, in the case of a recording material having a width over the entire longitudinal direction, heating is performed over the entire region. By performing energization to the resistance heating element at the energization ratio, good fixing is performed.On the other hand, in the case of a recording material having a width shorter than the entire width, the non-passing area of the recording material passes. Since the resistance heating element is energized at an energization ratio such that the amount of heat generated is smaller than that in the center of the area, the temperature rise in the non-passing area of the recording material is eliminated.
【0020】また、本出願に係る第2の発明において
は、上記第1の発明の加熱体は、長手方向に複数の温度
検知素子を有し、制御手段は、該温度検知素子の出力に
応じて、該長手方向の発熱分布が互いに異なる発熱体に
対する通電比率を変化させるので、上記長手方向全域に
亘る幅を有する記録材に対しては、該全域の温度が均一
になるような加熱が行われ、該全域に亘る幅よりも短い
記録材に対しては、記録材の非通過領域における温度が
通過領域よりも極端に上昇しないような加熱が行われ
る。Further, in the second invention according to the present application, the heating element according to the first invention has a plurality of temperature detecting elements in a longitudinal direction, and the control means responds to an output of the temperature detecting element. Since the power distribution ratio to the heating elements having different heat generation distributions in the longitudinal direction is changed, the recording material having a width over the entire area in the longitudinal direction is heated so that the temperature in the entire area becomes uniform. For the recording material shorter than the width over the entire area, heating is performed so that the temperature in the non-passing region of the recording material does not rise extremely than the passing region.
【0021】さらに、本出願に係る第3の発明において
は、上記第1の発明または第2の発明の互いに長手方向
の発熱分布が異なる複数の抵抗発熱体に対する通電比率
は、加圧部材の温度、もしくはシミュレーションによる
加圧部材の温度の計算値あるいはプリントする枚数、プ
リント時間等、加圧ローラー温度を想定することが可能
なパラメーターに応じて変化させるので、複数の温度検
知素子を設けない場合でも、記録材の幅に応じて適切な
定着が行われる。Further, in the third invention according to the present application, the energization ratio to the plurality of resistance heating elements having different longitudinal heat generation distributions of the first invention or the second invention is determined by the temperature of the pressing member. Alternatively, the calculated value of the temperature of the pressing member by simulation or the number of prints, the printing time, etc., are changed according to the parameters that can assume the pressure roller temperature, so even if a plurality of temperature sensing elements are not provided In addition, appropriate fixing is performed according to the width of the recording material.
【0022】また、本出願に係る第4の発明において
は、定着装置の加熱体は、複数の抵抗発熱体を有し、該
複数の抵抗発熱体の内、少なくとも二つは長手方向の発
熱分布が互いに異なり、該複数の抵抗発熱体に対する通
電比率が、使用される記録材の上記長手方向幅に応じて
切り替えられるように設定されているので、上記長手方
向全域に亘る幅を有する記録材の場合には、長手方向全
域に亘って均一な加熱が行われるように、発熱分布が互
いに異なる発熱体に対し、均等に通電を行うことによ
り、良好な定着が行われ、良好な画像を得る。一方、上
記全域に亘る幅よりも短い幅の記録材の場合には、記録
材の非通過領域の方が通過領域中央部よりも発熱量が少
なくなるように、発熱分布が互いに異なる発熱体に対
し、長手中央部の発熱量が高い発熱体に対する通電割合
を高めることで記録材の非通過領域における昇温がなく
なるので、記録材のしわや、光沢ムラのない良好な画像
を得る。In the fourth invention according to the present application, the heating element of the fixing device has a plurality of resistance heating elements, and at least two of the plurality of resistance heating elements have a longitudinal heat generation distribution. Are different from each other, and the energization ratios for the plurality of resistance heating elements are set so as to be switched according to the longitudinal width of the recording material to be used, so that the recording material having a width over the entire region in the longitudinal direction is used. In this case, good heating is performed so that uniform heating is performed over the entire region in the longitudinal direction, and heat is uniformly applied to the heating elements having different heat distributions, so that good fixing is performed and a good image is obtained. On the other hand, in the case of a recording material having a width shorter than the width over the entire area, the heating elements having different heat generation distributions are arranged so that the non-passing area of the recording material generates less heat than the central part of the passing area. On the other hand, by increasing the energization ratio to the heating element having a high heat generation amount at the central portion in the longitudinal direction, the temperature rise in the non-passing area of the recording material is eliminated, so that a good image without wrinkling of the recording material and uneven gloss is obtained.
【0023】さらに、本出願に係る第5の発明において
は、上記第4の発明の加熱体は、長手方向に複数の温度
検知素子を有し、制御手段は、該温度検知素子の出力に
応じて、該長手方向の発熱分布が互いに異なる発熱体に
対する通電比率を変化させるので、上記長手方向全域に
亘る幅を有する記録材に対しては、該全域の温度が均一
になるような加熱が行われ、該全域に亘る幅よりも短い
記録材に対しては、記録材の非通過領域における温度が
通過領域よりも極端に上昇しないような加熱が行われる
ので、良好な画像が得られる。Further, in the fifth invention according to the present application, the heating element according to the fourth invention has a plurality of temperature detecting elements in a longitudinal direction, and the control means responds to an output of the temperature detecting element. Since the power distribution ratio to the heating elements having different heat generation distributions in the longitudinal direction is changed, the recording material having a width over the entire area in the longitudinal direction is heated so that the temperature in the entire area becomes uniform. For a recording material shorter than the width over the entire area, heating is performed such that the temperature in the non-passing region of the recording material does not rise extremely than that in the passing region, and a good image is obtained.
【0024】また、本出願に係る第6の発明において
は、上記第4の発明または第5の発明の互いに長手方向
の発熱分布が異なる複数の抵抗発熱体に対する通電比率
は、加圧部材の温度、もしくはシミュレーションによる
加圧部材の温度の計算値あるいはプリントする枚数、プ
リント時間等、加圧ローラー温度を想定することが可能
なパラメーターに応じて変化させるので、複数の温度検
知素子を設けない場合でも、記録材の幅に応じて適切な
定着が行われ、良好な画像が得られる。In the sixth invention according to the present application, the energization ratio of the plurality of resistance heating elements having different longitudinal heat generation distributions according to the fourth invention or the fifth invention is determined by the temperature of the pressing member. Alternatively, the calculated value of the temperature of the pressing member by simulation or the number of prints, the printing time, etc., are changed according to the parameters that can assume the pressure roller temperature, so even if a plurality of temperature sensing elements are not provided In addition, appropriate fixing is performed according to the width of the recording material, and a good image is obtained.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0026】(第1の実施形態)まず、本発明の第1の
実施形態を図1ないし図6に基づいて説明する。図6は
本発明の実施形態におけるレーザープリンターの要部を
表す図であり、同図において、1は像担持体としての有
機感光ドラムである。該感光ドラム1の上部には、帯電
部材としての帯電ローラー2が配設されており、該感光
ドラム1の表面は該帯電ローラー2により一様に帯電し
た状態となる。そして、この帯電した表面に、レーザー
露光装置3からレーザー光が照射されると、該表面には
静電潜像が形成され、この静電潜像は、感光ドラム1の
回転により、現像スリーブ、現像ブレード、1成分磁性
トナー等を備えた現像器4との対向部へと搬送され、該
現像器4のトナーによりトナー像として可視像化され
る。一方、カセット11内に収容された記録材20が、
記録材供給ローラー10により感光ドラム1と転写ロー
ラー5との対向部へと搬送されると、該転写ローラー5
により転写電圧が印加されて記録材20上に上記トナー
像が転写され、該記録材は20はヒーターユニット6と
加圧ローラー7を備えた定着装置へと搬送される。そし
て、この定着装置にて上記トナー像は記録材20上に定
着され、機外へ排出される。なお、転写後の感光ドラム
1の表面はクリーニングブレード8によりクリーニング
され、次の画像形成に供される。(First Embodiment) First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a diagram illustrating a main part of a laser printer according to an embodiment of the present invention. In FIG. 6, reference numeral 1 denotes an organic photosensitive drum as an image carrier. A charging roller 2 as a charging member is provided on the upper portion of the photosensitive drum 1, and the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged by the charging roller 2. Then, when the charged surface is irradiated with laser light from the laser exposure device 3, an electrostatic latent image is formed on the surface. The developer is conveyed to a portion facing the developing device 4 provided with a developing blade, a one-component magnetic toner, and the like, and is visualized as a toner image by the toner of the developing device 4. On the other hand, the recording material 20 accommodated in the cassette 11
When the recording material supply roller 10 conveys the photosensitive drum 1 to the opposing portion of the transfer roller 5, the transfer roller 5
A transfer voltage is applied to transfer the toner image onto the recording material 20, and the recording material 20 is conveyed to a fixing device including the heater unit 6 and the pressure roller 7. Then, the toner image is fixed on the recording material 20 by this fixing device, and is discharged outside the apparatus. The surface of the photosensitive drum 1 after the transfer is cleaned by the cleaning blade 8 and used for the next image formation.
【0027】次に、以上のような画像形成装置における
上記定着装置を図5に基づいて詳しく説明する。本実施
形態の定着装置は、図5に示すように、フィルム加熱定
装置であり、同図において、6はヒーターユニットであ
る。該ヒーターユニット6は、加熱体としてのヒーター
600と、該ヒーター600を支持する支持体としての
横断面半円弧桶形のフィルムガイド660(ヒータース
テー)と、ヒーターユニット6が、加圧ローラー7によ
り加圧された際に変形しないために設けられた逆U字形
の補給板金670と、円筒形状の耐熱性フィルム650
とを備えている。Next, the fixing device in the above-described image forming apparatus will be described in detail with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the fixing device of the present embodiment is a film heating and fixing device. In FIG. 5, reference numeral 6 denotes a heater unit. The heater unit 6 includes a heater 600 as a heater, a film guide 660 (heater stay) having a semicircular trough cross section as a support for supporting the heater 600, and a heater roller 6. An inverted U-shaped replenishing sheet metal 670 provided so as not to be deformed when pressed, and a cylindrical heat-resistant film 650
And
【0028】上記ヒーター600は、記録材20の搬送
方向に直交する方向を長手とする絶縁性、耐熱性、低熱
容量のセラミック基板601と、抵抗発熱体としてのヒ
ーター610及びヒーター620と、温度検知素子とし
てのサーミスター630及びもう一方のサーミスタ(図
1に示すサーミスター631)とを備えており、上記フ
ィルムガイド660に、上記ヒーター610とヒーター
620を露呈させ、かつ断熱、固定的に支持されてい
る。The heater 600 includes a ceramic substrate 601 having an insulating property, heat resistance, and low heat capacity and having a longitudinal direction perpendicular to the conveying direction of the recording material 20, a heater 610 and a heater 620 as resistance heating elements, and a temperature detecting element. The device includes a thermistor 630 as an element and another thermistor (thermistor 631 shown in FIG. 1). The heater 610 and the heater 620 are exposed to the film guide 660, and are insulated and fixedly supported. ing.
【0029】また、以上のようなヒーターユニット6の
下方には、加圧部材としての加圧ローラー7が配設され
ており、該加圧ローラー7は、芯金71と、シリコーン
ゴムからなる弾性層72と、フッ素系の樹脂からなる表
層73とで構成される。この加圧ローラー7は、ヒータ
ーユニット6に対し、加圧手段(図示せず)により総圧
9〜11kgfの圧力で加圧されており、記録材20の
搬送方向に、駆動系(図示せず)により回転駆動(反時
計回り)される。これにより、円筒形の耐熱性フィルム
650がヒーター600の発熱体表面に密着摺動して、
フィルムガイド660の周囲を回動する。A pressure roller 7 as a pressure member is disposed below the heater unit 6 as described above. The pressure roller 7 is composed of a metal core 71 and an elastic material made of silicone rubber. It is composed of a layer 72 and a surface layer 73 made of a fluorine-based resin. The pressure roller 7 is pressed against the heater unit 6 by a pressure unit (not shown) at a total pressure of 9 to 11 kgf, and is driven in a driving system (not shown) in the conveying direction of the recording material 20. ) To rotate (counterclockwise). As a result, the cylindrical heat-resistant film 650 comes into close contact with the surface of the heating element of the heater 600 and slides,
It rotates around the film guide 660.
【0030】以上の構成により、温度制御されたヒータ
ーユニット6と加圧ローラー7のニップ部Nを記録材2
0が挟持搬送されることで、記録材20上にトナー像が
定着されるが、発熱体の長手幅に対し比較的短い幅の記
録材を連続して搬送させると、フィルム650を介して
ヒーター600が密着する加圧ローラー7の通紙部と非
通紙部の表面温度差が大きくなり、加圧ローラー7の長
手で、外径及び摩擦係数に変化が生じ、フィルム650
に対し長手方向に成分を持つ応力が加わるために、紙し
わや、光沢ムラが発生し易くなるということがあった。With the above configuration, the nip portion N between the heater unit 6 and the pressure roller 7 whose temperature is controlled is
The toner image is fixed on the recording material 20 by nipping and conveying the recording material 20. However, when the recording material having a relatively short width relative to the longitudinal width of the heating element is continuously conveyed, the heater is interposed via the film 650. The surface temperature difference between the paper passing portion and the non-paper passing portion of the pressure roller 7 to which the pressure roller 600 adheres is increased, and the outer diameter and the friction coefficient are changed in the longitudinal direction of the pressure roller 7, and the film 650 is formed.
However, since a stress having a component in the longitudinal direction is applied, paper wrinkling and gloss unevenness are likely to occur.
【0031】そこで、本実施形態では、長手で異なる発
熱分布を持つ二本の抵抗発熱体610,620と、長手
に二つのサーミスター630,631を配置して、該二
つのサーミスター630,631の抵抗値が一定値以内
となるように、上記二本の抵抗発熱体610,620に
通電する電力の制御を各々独立に行い、加圧ローラー7
の端部昇温を搬送する紙サイズによらず一定範囲内に抑
えるようにしたものである。Therefore, in this embodiment, two resistance heating elements 610 and 620 having different heat generation distributions in the longitudinal direction and two thermistors 630 and 631 are disposed in the longitudinal direction and the two thermistors 630 and 631 are disposed. The power supplied to the two resistance heating elements 610 and 620 is controlled independently so that the resistance value of the pressure roller 7 is within a certain value.
Is controlled within a certain range irrespective of the paper size to be conveyed.
【0032】以下、本実施形態におけるヒーターの構成
及び制御方法について詳しく説明する。図1に示すよう
に、セラミック基板601上に設けられた抵抗発熱体6
10,620(以下、ヒーター610,ヒーター620
と記述する)は、発熱体幅が両端部から中央部にかけて
連続的に変化することにより、長手の発熱分布が変化す
るように設計されており、ヒーター610は、中央部の
発熱量が大きくなり、ヒーター620は両端部の発熱量
が大きくなるように設計されている。なお、図中、発熱
体形状は誇張されており、発熱体長は305mm、幅W
は5mmである。Hereinafter, the structure and control method of the heater according to the present embodiment will be described in detail. As shown in FIG. 1, a resistance heating element 6 provided on a ceramic substrate 601 is provided.
10, 620 (hereinafter, heater 610, heater 620)
Is described so that the heating element width changes continuously from both ends to the center, thereby changing the longitudinal heat generation distribution. The heater 610 generates a large amount of heat at the center. And the heater 620 are designed so that the amount of heat generated at both ends is large. In the drawing, the shape of the heating element is exaggerated, the length of the heating element is 305 mm, and the width W
Is 5 mm.
【0033】また、上記ヒーター610,ヒーター62
0には、電極615,616,617が取り付けられて
おり、本実施形態においては、電極615と電極61
6、及び電極615と電極617間の抵抗値は20Ωと
なっている。The heater 610 and the heater 62
0, electrodes 615, 616, and 617 are attached. In this embodiment, the electrodes 615 and 61
6, and the resistance between the electrodes 615 and 617 is 20Ω.
【0034】以上のようなヒーター610,ヒーター6
20、及び電極615,電極616,電極617の一部
は、厚さ60μmのガラスコート層605により覆われ
ており、該ガラスコート層605側がフィルム650と
摺擦するようになっている。The heater 610 and the heater 6 as described above
20 and a part of the electrode 615, the electrode 616, and the electrode 617 are covered with a glass coat layer 605 having a thickness of 60 μm, and the glass coat layer 605 side rubs against the film 650.
【0035】一方、セラミックヒーター600の裏面6
01bには、サーミスター630,631が設けられ、
スルーホールを介して表面の電極655,電極656,
電極657に接続されている。On the other hand, the back surface 6 of the ceramic heater 600
01b is provided with thermistors 630 and 631;
Electrodes 655, 656, on the surface via through holes
It is connected to the electrode 657.
【0036】そして、上記電極655、電極656は、
本実施形態におけるプリンターの制御手段としてのCP
U100に接続されており、該CPU100はサーミス
ター630,サーミスター631の抵抗値に応じて、ト
ライアック51,トライアック52の駆動制御を行い、
電源30からヒーター610,ヒーター620に通電す
る電力の制御を行っている。The electrodes 655 and 656 are
CP as control means of printer in the present embodiment
The CPU 100 controls the driving of the triacs 51 and 52 according to the resistance values of the thermistors 630 and 631.
The power supplied from the power supply 30 to the heater 610 and the heater 620 is controlled.
【0037】本実施形態における、二本のヒーター61
0,620に対して入力される電圧波形の一例を図2及
び図3に示す。同図においては斜線部分が電圧の印加が
行われる領域であることを表している。In this embodiment, the two heaters 61
An example of a voltage waveform input to 0,620 is shown in FIGS. In the figure, the hatched portion indicates a region where voltage is applied.
【0038】本実施形態においては、ヒーター610と
ヒーター620に対し、1半波毎に通電のON/OFF
が切り替わる波数制御と1半波内の位相角で通電のON
/OFFが切り替わる位相制御が電源電圧の1周期毎に
切り替わり、かつ同一位相の電圧波形に対し、一方が波
数制御で通電されるならば、もう片方には位相制御によ
り通電が行われるように通電制御されている。In this embodiment, the heater 610 and the heater 620 are turned ON / OFF for each half-wave.
Control and the energization ON at a phase angle within one half-wave
The phase control in which / OFF is switched is switched for each cycle of the power supply voltage, and if one of the voltage waveforms having the same phase is energized by the wave number control, the other is energized by the phase control. Is controlled.
【0039】図2はヒーター610とヒーター620が
同じ通電比率(電源電圧波形2周期で40%)で制御さ
れた場合の通電波形を表し、この時の消費電力は100
V入力のとき各々約200Wであり、その時のヒーター
長手の発熱分布(無負荷状態)は図4における実線L1
で示す曲線で表される。FIG. 2 shows an energization waveform when the heater 610 and the heater 620 are controlled at the same energization ratio (40% in two cycles of the power supply voltage waveform).
At the time of V input, the power is about 200 W, and the heat generation distribution (no-load state) in the longitudinal direction of the heater at that time is indicated by a solid line L 1
It is represented by the curve shown by.
【0040】また、図3はヒーター610に対しては通
電比率50%、ヒーター620に対しては通電比率20
%(共に、電源電圧2周期での通電比率)で制御された
場合の通電波形を表し、その時のヒーター長手の発熱分
布(無負荷状態)は図4における破線L2で示す曲線で
表される。なお、図4中、Aはサーミスター630、B
はサーミスター631が配置されている長手位置を表し
ている。FIG. 3 shows that the heater 610 has an energizing ratio of 50% and the heater 620 has an energizing ratio of 20%.
% (Both power energization percentage of supply voltage 2 cycles) represents the current waveform in the case that is controlled by, heat generation distribution of the heater length of that time (unloaded state) is represented by the curve indicated by the broken line L 2 in FIG. 4 . In addition, in FIG. 4, A is thermistor 630, B
Indicates a longitudinal position where the thermistor 631 is arranged.
【0041】このように、長手の発熱分布が異なる二本
のヒーター610,620を用い、通電を上述のように
各々独立に行うことにより、ヒーターの発熱分布を変化
させることが可能となる。As described above, by using the two heaters 610 and 620 having different longitudinal heat distributions and performing the energization independently as described above, the heat distribution of the heaters can be changed.
【0042】そして、本実施形態においては、セラミッ
クヒーター600の長手方向に二つのサーミスター63
0,631を配し、通紙領域中央におけるサーミスター
631の温度と、通紙領域端部側のサーミスター630
の温度差が40℃以内となるようにヒーター610とヒ
ーター620の通電比率を制御する。In this embodiment, two thermistors 63 are arranged in the longitudinal direction of the ceramic heater 600.
0,631 and the temperature of the thermistor 631 at the center of the paper passing area and the thermistor 630 at the end of the paper passing area.
Of the heater 610 and the heater 620 is controlled so that the temperature difference between the heaters 610 and 620 is within 40 ° C.
【0043】例えば、記録材20として、A3(P)、
A4(L)、LTR(L)等のコピー用紙の通紙を行う
際には、ヒーター610,ヒーター620にほぼ均等の
割合で通電を行えば二つのサーミスター間の温度差は4
0℃以内となる。For example, as the recording material 20, A3 (P),
When a copy sheet such as A4 (L) or LTR (L) is passed, if the heater 610 and the heater 620 are energized at a substantially equal rate, the temperature difference between the two thermistors is 4
It is within 0 ° C.
【0044】また、A4(P)、LTR(P)、LGL
(P)等の非通紙部昇温が発生し易いコピー用紙を通紙
する際には、ヒーター610の通電比率をヒーター62
0より高めることで、サーミスター630とサーミスタ
ー631間の温度差を40℃以内とすることが可能とな
る。A4 (P), LTR (P), LGL
(P), etc., when passing copy paper in which the temperature rise in the non-paper passing portion is likely to occur, the energization ratio of the heater 610 is set to the heater 62.
By setting it higher than 0, the temperature difference between the thermistor 630 and the thermistor 631 can be kept within 40 ° C.
【0045】つまり、紙サイズ、及び通紙方向に応じ、
加圧ローラー7の端部昇温が特に問題とならない紙を通
紙する際(A3(P)、A4(L)、LTR(L)等)
には、ヒーター610とヒーター620はほぼ均等の通
電比率で制御が行われ、A4(P)、LTR(P)、L
GL(P)等の加圧ローラー7の端部昇温が発生し易い
紙を通紙する際には、ヒーター610とヒーター620
は上述の如く、サーミスター630とサーミスター63
1が示す温度差が40℃以下となるように、各々異なる
通電比率で制御されることになる。That is, according to the paper size and the paper passing direction,
When passing paper where the temperature rise at the end of the pressure roller 7 is not particularly problematic (A3 (P), A4 (L), LTR (L), etc.)
Is controlled by the heater 610 and the heater 620 at a substantially equal energization ratio, and A4 (P), LTR (P), L4
When a sheet of paper such as GL (P), which is likely to raise the temperature at the end of the pressure roller 7, is passed, the heater 610 and the heater 620 are used.
Are thermistors 630 and 63 as described above.
Control is performed at different energization ratios so that the temperature difference indicated by 1 is 40 ° C. or less.
【0046】上述の如くヒーターを構成し、通電制御す
ることにより、小サイズ紙を通紙した際の加圧ローラー
の端部昇温を緩和させることができ、それにより、通紙
部と非通紙部間に生じる加圧ローラーの外径変化、及び
摩擦係数変化を緩和させることが可能となり、記録材上
に生じるしわを改善することが可能となる。By configuring the heater as described above and controlling the energization, it is possible to alleviate the temperature rise at the end of the pressure roller when small-size paper is passed. The change in the outer diameter of the pressure roller and the change in the coefficient of friction that occur between the paper portions can be reduced, and wrinkles that occur on the recording material can be improved.
【0047】また、本実施形態においては、2本のヒー
ターを電源電圧波形の1周期毎に均等に発熱させるた
め、記録材が定着ニップ領域を電源電圧の2周期(50
Hzの場合、0.04sec)より長い時間をかけて通
過すれば、記録材は定着ニップ内においてほぼ均等に加
熱され、均一な定着性が得られる。In this embodiment, since the two heaters generate heat evenly for each period of the power supply voltage waveform, the recording material moves through the fixing nip area for two periods of the power supply voltage (50 cycles).
In the case of Hz, if the recording material passes over a time longer than 0.04 sec), the recording material is heated almost uniformly in the fixing nip, and uniform fixing properties can be obtained.
【0048】さらに、本実施形態中に示した抵抗発熱体
の分岐方法、分岐本数、制御例は一例であり、抵抗発熱
体に関しては、ヒーター610とヒーター620は同じ
抵抗値である必要はなく、例えば、定着ニップ中心に対
し上流側の発熱量を大きくして定着性の向上を図ること
も可能である。また、制御に関しては、例えば電源電圧
波形の1周期毎に位相制御と波数制御を切り替えても良
い。Further, the branching method, the number of branches, and the control example of the resistance heating element shown in the present embodiment are merely examples. For the resistance heating element, the heater 610 and the heater 620 do not need to have the same resistance value. For example, it is also possible to increase the amount of heat generated on the upstream side with respect to the center of the fixing nip to improve the fixing property. Regarding control, for example, phase control and wave number control may be switched for each cycle of the power supply voltage waveform.
【0049】(第2の実施形態)次に、本発明の第2の
実施形態を図7に基づいて説明する。本実施形態におい
ては、ヒーター裏面に配置するサーミスターを一つにし
て、互いに抵抗分布の異なる二本の発熱体に対する通電
制御は通紙する紙サイズ、及び加圧ローラーのシミュレ
ーション温度に応じて計算の上、切り替えることを特徴
とする。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, one thermistor disposed on the back surface of the heater is used, and the energization control for two heating elements having different resistance distributions is calculated according to the paper size to be passed and the simulation temperature of the pressure roller. And switching.
【0050】図7は本実施形態が適用された定着用ヒー
ターの正面図、及び裏面図と温度制御を行う回路の要部
を表した図である。FIG. 7 is a front view and a back view of a fixing heater to which the present embodiment is applied, and a diagram showing a main part of a circuit for performing temperature control.
【0051】図7において、900はセラミック基板9
10、抵抗発熱体910,920、サーミスター632
等からなるセラミックヒーターであり、第1の実施形態
のセラミックヒーター600とは、裏面のサーミスター
が一つとなり、それに応じてサーミスター電極が三つか
ら二つになった点が異なる。In FIG. 7, reference numeral 900 denotes a ceramic substrate 9.
10, resistance heating elements 910, 920, thermistor 632
The ceramic heater 600 is different from the ceramic heater 600 according to the first embodiment in that the number of thermistors on the back surface is one and the number of thermistor electrodes is three to two.
【0052】しかし、本実施形態においても、セラミッ
ク基板901上には、抵抗発熱体910,920(以
下、ヒーター910、ヒーター920と記述する)が設
けられており、該ヒーター910,ヒーター920に
は、電極915、916、917が接続されている。そ
して、ヒーター910,ヒーター920、及び電極91
5,電極916,電極917の一部は厚さ60μmのガ
ラスコート層905により覆われている。However, also in this embodiment, resistance heating elements 910 and 920 (hereinafter, referred to as heater 910 and heater 920) are provided on the ceramic substrate 901. , Electrodes 915, 916, and 917 are connected. Then, the heater 910, the heater 920, and the electrode 91
5, a part of the electrode 916 and the electrode 917 are covered with a glass coat layer 905 having a thickness of 60 μm.
【0053】一方、セラミックヒーター900の裏面9
01bには、サーミスター632が設けられており、ス
ルーホールを介して表面の電極955,電極957に通
じている。On the other hand, the back surface 9 of the ceramic heater 900
01b is provided with a thermistor 632, which communicates with the electrodes 955 and 957 on the surface via through holes.
【0054】この電極955,電極957は、本実施形
態のレーザープリンターの制御手段としてのCPU10
1に接続されており、該CPU101はサーミスター6
32の抵抗値に応じて、トライアック55,トライアッ
ク56の駆動制御を行い、電源31からヒーター91
0,ヒーター920に通電する電力の制御を行ってい
る。The electrodes 955 and 957 are connected to the CPU 10 as control means of the laser printer of this embodiment.
1 and the CPU 101 is connected to the thermistor 6
Drive control of the triac 55 and the triac 56 is performed in accordance with the resistance value of the
0, the electric power supplied to the heater 920 is controlled.
【0055】そして、本実施形態においては、通紙領域
に一つのサーミスターを配置して発熱パターンの異なる
二本のヒーターを用いて非通紙部昇温の緩和を行うため
に、加圧ローラー温度のシミュレーションを行い、その
温度に応じて二本のヒーターに対する通電比率を変える
ことを特徴とする。In the present embodiment, a pressure roller is used to dispose one thermistor in the paper passing area and to alleviate the temperature rise in the non-paper passing portion by using two heaters having different heat generation patterns. It is characterized in that a temperature simulation is performed, and the energization ratio for the two heaters is changed according to the temperature.
【0056】加圧ローラー温度のシミュレーションは、
ヒーター通電開始時のサーミスター温度を加圧ローラー
温度の初期値(T0)として、250msec毎の通紙
時における加圧ローラー温度の上昇分ΔTa、及び紙間
等非通紙の加圧ローラー温度の上昇分ΔTbをそれぞれ
T0に加算していくことで行う。本実施形態におけるΔ
Ta、及びΔTbをそれぞれ表1及び表2に示す。The simulation of the pressure roller temperature is as follows.
Using the thermistor temperature at the start of energization of the heater as the initial value (T 0 ) of the pressure roller temperature, the rise ΔTa of the pressure roller temperature at the time of paper passing every 250 msec, and the pressure roller temperature of non-paper passing such as between sheets This is performed by adding the increase ΔTb of T to T 0 . Δ in the present embodiment
Tables 1 and 2 show Ta and ΔTb, respectively.
【0057】[0057]
【表1】 [Table 1]
【0058】[0058]
【表2】 [Table 2]
【0059】そして、本実施形態においては、加圧ロー
ラー温度のシミュレーション値が80℃となるタイミン
グで二本のヒーターに対する通電比率を、より加圧ロー
ラー7の非通紙部昇温を緩和する方向に切り替えるよう
に制御する。80℃を境に、紙サイズ毎にヒーター91
0と920に対する通電比率を表したのが表3である。In the present embodiment, when the simulated value of the pressure roller temperature becomes 80 ° C., the energization ratio to the two heaters is increased to further reduce the temperature rise of the pressure roller 7 in the non-sheet passing portion. Control to switch to. Heater 91 for each paper size after 80 ° C
Table 3 shows the energization ratio for 0 and 920.
【0060】[0060]
【表3】 [Table 3]
【0061】本実施形態の如くヒーターを構成し、通電
制御を行うことによってサーミスターを一つにしても発
熱パターンの異なるヒーターの温度制御を行うことが可
能となり、それにより小サイズ紙を連続通紙した際に問
題となる紙しわを改善することが可能となる。By configuring the heater as in the present embodiment and controlling the energization, it is possible to control the temperature of the heater having a different heat generation pattern even with a single thermistor. Paper wrinkles, which is a problem when paper is made, can be improved.
【0062】なお、本実施形態においては、二つのヒー
ターに対する通電比率の切り替えを加圧ローラー温度8
0℃で行ったが、この温度は限定されるものではなく、
加圧ローラーの層構成、フィルムの剛性等に応じて適し
た温度に変えられるべきものであり、また、二段階では
なく三段階以上で切り替えてもよい。In this embodiment, the switching of the energization ratio for the two heaters is performed by changing the pressure roller temperature 8
It was performed at 0 ° C., but this temperature is not limited,
The temperature should be changed to an appropriate temperature in accordance with the layer configuration of the pressure roller, the rigidity of the film, and the like, and may be switched in three or more steps instead of two steps.
【0063】また、上述の実施形態においては、制御手
段として、画像形成装置本体に備えたCPUを用いた
が、定着装置自体に制御手段を備えた構成としても良
い。Further, in the above-described embodiment, the CPU provided in the image forming apparatus main body is used as the control means, but the fixing device itself may be provided with the control means.
【0064】[0064]
【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第1
の発明によれば、加熱体は、複数の抵抗発熱体を有し、
該複数の抵抗発熱体の内、少なくとも二つは長手方向の
発熱分布が互いに異なり、該複数の抵抗発熱体に対する
通電比率が、使用される記録材の上記長手方向幅に応じ
て切り替えられるように設定されているので、上記長手
方向全域に亘る幅を有する記録材の場合には、該全域に
亘って加熱が行われるような通電比率で抵抗発熱体への
通電を行うので、良好な定着を行うことができる。一
方、上記全域に亘る幅よりも短い幅の記録材の場合に
は、記録材の非通過領域の方が通過領域中央部よりも発
熱量が少なくなるような通電比率で抵抗発熱体への通電
を行うので、記録材の非通過領域における昇温をなくす
ことができ、記録材のしわや光沢ムラの発生を防止する
ことができる。As described above, the first embodiment according to the present application is described.
According to the invention, the heating element has a plurality of resistance heating elements,
At least two of the plurality of resistance heating elements have different longitudinal heat generation distributions, and the energization ratio for the plurality of resistance heating elements can be switched according to the longitudinal width of the recording material used. In the case of a recording material having a width over the entire area in the longitudinal direction, power is supplied to the resistance heating element at such a ratio that heating is performed over the entire area. It can be carried out. On the other hand, in the case of a recording material having a width shorter than the width over the entire area, the energization ratio to the resistance heating element is set such that the amount of heat generated in the non-passing area of the recording material is smaller than that in the center of the passing area. Is performed, the temperature rise in the non-passing area of the recording material can be eliminated, and the occurrence of wrinkles and uneven gloss of the recording material can be prevented.
【0065】また、本出願に係る第2の発明によれば、
上記第1の発明の加熱体は、長手方向に複数の温度検知
素子を有し、制御手段は、該温度検知素子の出力に応じ
て、該長手方向の発熱分布が互いに異なる抵抗発熱体に
対する通電比率を変化させるので、上記長手方向全域に
亘る幅を有する記録材に対しては、該全域の温度が均一
になるような加熱を行うことができ、該全域に亘る幅よ
りも短い記録材に対しては、記録材の非通過領域におけ
る温度が通過領域よりも極端に上昇しないような加熱を
行うことができるので、記録材のしわや光沢ムラのない
良好な定着を行うことができる。According to the second aspect of the present invention,
The heating element according to the first invention has a plurality of temperature detecting elements in a longitudinal direction, and the control means supplies current to resistance heating elements having different longitudinal heat generation distributions in accordance with an output of the temperature detecting element. Since the ratio is changed, it is possible to heat the recording material having a width over the entire area in the longitudinal direction so that the temperature of the entire area becomes uniform, and to obtain a recording material shorter than the width over the entire area. On the other hand, the heating can be performed such that the temperature in the non-passing area of the recording material does not rise extremely than that in the passing area, so that good fixing without wrinkling and uneven gloss of the recording material can be performed.
【0066】さらに、本出願に係る第3の発明によれ
ば、上記第1の発明または第2の発明の互いに長手方向
の発熱分布が異なる複数の抵抗発熱体に対する通電比率
は、加圧部材の温度、もしくはシミュレーションによる
加圧部材の温度の計算値に応じて変化させるので、複数
の温度検知素子を設けない場合でも、記録材の幅に応じ
て適切な定着が行うことができる。Further, according to the third invention of the present application, the energization ratio to the plurality of resistance heating elements having different longitudinal heat generation distributions of the first invention or the second invention is determined by the pressing member. Since the temperature is changed according to the temperature or the calculated value of the temperature of the pressing member by simulation, appropriate fixing can be performed according to the width of the recording material even when a plurality of temperature detecting elements are not provided.
【0067】また、本出願に係る第4の発明によれば、
定着装置の加熱体は、複数の抵抗発熱体を有し、該複数
の抵抗発熱体の内、少なくとも二つは長手方向の発熱分
布が互いに異なり、該複数の抵抗発熱体に対する通電比
率が、使用される記録材の上記長手方向幅に応じて切り
替えられるように設定されているので、上記長手方向全
域に亘る幅を有する記録材の場合には、該全域に亘って
加熱が行われるような通電比率で抵抗発熱体への通電を
行うので、良好な定着を行うことができ、良好な画像を
得ることができる。一方、上記全域に亘る幅よりも短い
幅の記録材の場合には、記録材の非通過領域の方が通過
領域中央部よりも発熱量が少なくなるような通電比率で
抵抗発熱体への通電を行うので、記録材の非通過領域に
おける昇温をなくすことができ、記録材のしわや、光沢
ムラのない良好な画像を得ることができる。According to the fourth aspect of the present invention,
The heating element of the fixing device has a plurality of resistance heating elements, and at least two of the plurality of resistance heating elements have different heating distributions in the longitudinal direction. Since the recording material is set so as to be switched in accordance with the longitudinal width of the recording material to be applied, in the case of a recording material having a width over the entire longitudinal direction, the energization is performed so that heating is performed over the entire region. Since power is supplied to the resistance heating element at a ratio, good fixing can be performed, and a good image can be obtained. On the other hand, in the case of a recording material having a width shorter than the width over the entire area, the energization ratio to the resistance heating element is set such that the amount of heat generated in the non-passing area of the recording material is smaller than that in the center of the passing area. Is performed, the temperature rise in the non-passing area of the recording material can be eliminated, and a good image free of wrinkles and uneven gloss of the recording material can be obtained.
【0068】さらに、本出願に係る第5の発明によれ
ば、上記第4の発明の加熱体は、長手方向に複数の温度
検知素子を有し、制御手段は、該温度検知素子の出力に
応じて、該長手方向の発熱分布が互いに異なる抵抗発熱
体に対する通電比率を変化させるので、上記長手方向全
域に亘る幅を有する記録材に対しては、該全域の温度が
均一になるような加熱を行うことができ、該全域に亘る
幅よりも短い記録材に対しては、記録材の非通過領域に
おける温度が通過領域よりも極端に上昇しないような加
熱を行うことができるので、良好な画像を得ることがで
きる。Further, according to the fifth invention of the present application, the heating element of the fourth invention has a plurality of temperature detecting elements in the longitudinal direction, and the control means controls the output of the temperature detecting element. Accordingly, the energization ratio to the resistance heating elements having different heat generation distributions in the longitudinal direction is changed, so that the recording material having a width over the entire longitudinal direction is heated so that the temperature in the entire region becomes uniform. For the recording material shorter than the width over the entire area, it is possible to perform heating such that the temperature in the non-passing area of the recording material does not rise extremely than in the passing area. Images can be obtained.
【0069】また、本出願に係る第6の発明によれば、
上記第4の発明または第5の発明の互いに長手方向の発
熱分布が異なる複数の抵抗発熱体に対する通電比率は、
加圧部材の温度、もしくはシミュレーションによる加圧
部材の温度の計算値に応じて変化させるので、複数の温
度検知素子を設けない場合でも、記録材の幅に応じて適
切な定着を行うことができ、良好な画像を得ることがで
きる。According to the sixth aspect of the present invention,
The energization ratio for a plurality of resistance heating elements having different heat generation distributions in the longitudinal direction of the fourth invention or the fifth invention is as follows:
Since the temperature is changed according to the temperature of the pressing member or the calculated value of the temperature of the pressing member by simulation, it is possible to perform appropriate fixing according to the width of the recording material even when a plurality of temperature detecting elements are not provided. And good images can be obtained.
【図1】本発明の第1の実施形態におけるヒーターの正
面図、及び通電制御を行う回路の要部を表す図である。FIG. 1 is a front view of a heater according to a first embodiment of the present invention, and a diagram illustrating a main part of a circuit that performs energization control.
【図2】本発明の第1の実施形態におけるヒーターに入
力する電圧波形の一形態を表す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating one form of a voltage waveform input to a heater according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施形態におけるヒーターに入
力する電圧波形の一形態を表す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating one form of a voltage waveform input to a heater according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第1の実施形態のヒーター長手の発熱
分布を表す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a heat generation distribution in a longitudinal direction of the heater according to the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第1の実施形態のヒーターを含む定着
装置の要部を表す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a main part of a fixing device including a heater according to the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第1の実施形態のレーザープリンター
の要部を表す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a main part of the laser printer according to the first embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第2の実施形態のヒーター正面図、及
び通電制御を行う回路の要部を表す図である。7A and 7B are a front view of a heater according to a second embodiment of the present invention and a diagram illustrating a main part of a circuit for performing energization control.
【図8】従来のヒーターを含む定着装置の要部を表す図
である。FIG. 8 is a diagram illustrating a main part of a fixing device including a conventional heater.
7 加圧ローラー(加圧部材) 20 記録材 100,101 CPU(制御手段) 600,900 ヒーター(加熱体) 610,620,910,920 抵抗発熱体 630,631 サーミスター(温度検知素子) 650 耐熱性フィルム 660 フィルムガイド(支持体) 7 Pressure roller (Pressing member) 20 Recording material 100, 101 CPU (Control means) 600, 900 Heater (Heating body) 610, 620, 910, 920 Resistance heating element 630, 631 Thermistor (Temperature detecting element) 650 Heat resistance Film 660 film guide (support)
Claims (6)
該加熱体の温度を検知する手段と、該加熱体に対向圧接
しつつ搬送される耐熱性フィルムと、該耐熱性フィルム
を介して記録材を上記加熱体に密着させる加圧部材とを
有し、上記加熱体の熱を上記耐熱性フィルムを介して記
録材へ付与することで記録材面に形成された未定着画像
を該記録材面に定着する定着装置において、上記加熱体
は、複数の抵抗発熱体を有し、該複数の抵抗発熱体の
内、少なくとも二つは長手方向の発熱分布が互いに異な
り、該複数の抵抗発熱体に対する通電比率が、使用され
る記録材の上記長手方向幅に応じて切り替えられるよう
に設定された制御手段を備えたことを特徴とする定着装
置。1. A heating body fixedly supported by a support,
Means for detecting the temperature of the heating element, a heat-resistant film conveyed while being pressed against the heating element, and a pressure member for bringing a recording material into close contact with the heating element via the heat-resistant film. In a fixing device for fixing an unfixed image formed on a recording material surface to the recording material surface by applying heat of the heating body to the recording material via the heat-resistant film, the heating body includes a plurality of heating members. A resistance heating element, at least two of the plurality of resistance heating elements have different heat generation distributions in the longitudinal direction, and the energization ratio to the plurality of resistance heating elements is determined by the longitudinal width of the recording material used. A fixing device comprising a control unit set to be switched according to
子を有し、制御手段は、該温度検知素子の出力に応じ
て、該長手方向の発熱分布が互いに異なる抵抗発熱体に
対する通電比率を変化させることとする請求項1に記載
の定着装置。2. The heating element has a plurality of temperature sensing elements in a longitudinal direction, and the control means controls an energization ratio to a resistance heating element having different heating distributions in the longitudinal direction according to an output of the temperature sensing element. The fixing device according to claim 1, wherein:
の抵抗発熱体に対する通電比率は、加圧部材の温度、も
しくはシミュレーションによる加圧部材の温度の計算値
に応じて変化させることとする請求項1または請求項2
に記載の定着装置。3. The current supply ratio to a plurality of resistance heating elements having different longitudinal heat generation distributions is changed according to the temperature of the pressing member or a calculated value of the temperature of the pressing member by simulation. 1 or Claim 2
3. The fixing device according to claim 1.
該加熱体の温度を検知する手段と、該加熱体に対向圧接
しつつ搬送される耐熱性フィルムと、該耐熱性フィルム
を介して記録材を上記加熱体に密着させる加圧部材とを
有し、上記加熱体の熱を上記耐熱性フィルムを介して記
録材へ付与することで記録材面に形成された未定着画像
を該記録材面に定着して画像を形成する画像形成装置に
おいて、上記加熱体は、複数の抵抗発熱体を有し、該複
数の抵抗発熱体の内、少なくとも二つは長手方向の発熱
分布が互いに異なり、該複数の抵抗発熱体に対する通電
比率が、使用される記録材の上記長手方向幅に応じて切
り替えられるように設定された制御手段を備えたことを
特徴とする画像形成装置。4. A heating body fixedly supported by a support,
Means for detecting the temperature of the heating element, a heat-resistant film conveyed while being pressed against the heating element, and a pressure member for bringing a recording material into close contact with the heating element via the heat-resistant film. An image forming apparatus for forming an image by fixing an unfixed image formed on a recording material surface to a recording material surface by applying heat of the heating body to the recording material via the heat-resistant film, The heating element has a plurality of resistance heating elements, and at least two of the plurality of resistance heating elements have different longitudinal heat generation distributions. An image forming apparatus comprising: a control unit that is set so as to be switched according to the width of the material in the longitudinal direction.
子を有し、制御手段は、該温度検知素子の出力に応じ
て、該長手方向の発熱分布が互いに異なる抵抗発熱体に
対する通電比率を変化させることとする請求項4に記載
の画像形成装置。5. The heating element has a plurality of temperature detecting elements in the longitudinal direction, and the control means controls the energization ratio to the resistance heating elements having different longitudinal heat generation distributions in accordance with the output of the temperature detecting element. The image forming apparatus according to claim 4, wherein:
の抵抗発熱体に対する通電比率は、加圧部材の温度、も
しくはシミュレーションによる加圧部材の温度の計算値
に応じて変化させることとする請求項4または請求項5
に記載の画像形成装置。6. The current supply ratio to a plurality of resistance heating elements having different longitudinal heat generation distributions is changed according to the temperature of the pressing member or a calculated value of the temperature of the pressing member by simulation. 4 or Claim 5
An image forming apparatus according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35378696A JPH10177319A (en) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | Fixing device and image forming device |
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Family Applications (1)
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