JP6945342B2

JP6945342B2 - Heater and heating device

Info

Publication number: JP6945342B2
Application number: JP2017096894A
Authority: JP
Inventors: 高木　修; 修高木
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2016-06-20
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2021-10-06
Anticipated expiration: 2037-05-16
Also published as: JP2017227872A

Description

本実施形態は、ヒータ及び加熱装置に関する。 The present embodiment relates to a heater and a heating device.

従来の、定着装置ではヒータにより用紙を加熱するが、用紙が通過しない部分のヒータの温度が極端に上昇するため、ヒータの反り、定着ベルトの劣化、搬送ローラの膨張による速度ムラなどの問題が発生する場合があった。また、用紙が通過しない部分を加熱することは、省エネルギー化の観点からも好ましくない。したがって、用紙が通過する部分のみを集中的に加熱することは、環境対応の観点からも重要な技術課題となっている。 In the conventional fixing device, the paper is heated by the heater, but since the temperature of the heater in the part where the paper does not pass rises extremely, there are problems such as warpage of the heater, deterioration of the fixing belt, and speed unevenness due to expansion of the transport roller. It could occur. Further, it is not preferable to heat the portion through which the paper does not pass from the viewpoint of energy saving. Therefore, intensively heating only the portion through which the paper passes is an important technical issue from the viewpoint of environmental friendliness.

更に、加熱ローラの発熱状況を把握して、温度制御を行なうために温度センサを設ける必要がある。しかしながら、正確な温度制御行なうには、ヒータへの給電用の回路と温度センサとを完全に絶縁した形で配線を行う必要がある。 Further, it is necessary to provide a temperature sensor in order to grasp the heat generation state of the heating roller and perform temperature control. However, in order to perform accurate temperature control, it is necessary to wire the circuit for supplying power to the heater and the temperature sensor in a completely insulated form.

特許第２６２９９８０号公報Japanese Patent No. 2629980 特開２０１５−０２８５３１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-028531

本発明が解決しようとする課題は、分割された複数の発熱部材を用いるとともに、温度センサへの給電を行うことができるヒータ、及び加熱装置を提供することにある。 An object to be solved by the present invention is to provide a heater and a heating device capable of using a plurality of divided heat generating members and supplying power to a temperature sensor.

本実施形態のヒータは、多層構造の絶縁基板で成る絶縁基材と、前記絶縁基材の第１の絶縁基板上に形成された、長手方向に複数の分割領域を有する発熱部と、前記絶縁基材の第２の絶縁基板上に形成された、前記発熱部の温度を検出する温度センサと、前記絶縁基材の前記第１、第２の絶縁基板とは異なる少なくとも１つの絶縁基板に形成された、前記発熱部への給電用の第１の配線パターンと、前記第２の絶縁基板に形成された、前記温度センサへの給電用の第２の配線パターンと、を備えて成る。 The heater of the present embodiment includes an insulating base material made of an insulating substrate having a multi-layer structure, a heat generating portion formed on the first insulating substrate of the insulating base material and having a plurality of divided regions in the longitudinal direction, and the insulation. formed on the second insulating substrate in the substrate, forming a different at least one insulating substrate is a temperature sensor for detecting the temperature of the heat generating portion, and said first, second insulating substrate of said insulating substrate been, the first wiring pattern for power supply to the heat generating portion, formed in said second insulating substrate, and provided with a second wiring pattern for power supply to said temperature sensor.

第１の実施形態に係る定着装置を含む画像形成装置を示す構成図。The block diagram which shows the image forming apparatus which includes the fixing apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態における画像形成部の一部を拡大して示す構成図。FIG. 6 is an enlarged configuration diagram showing a part of an image forming portion in the first embodiment. 第１の実施形態に係る定着装置の一例を示す構成図。The block diagram which shows an example of the fixing device which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態におけるＭＦＰの制御系を示すブロック図。The block diagram which shows the control system of the MFP in 1st Embodiment. 第１の実施形態における加熱部材の基本構成を示す平面図。The plan view which shows the basic structure of the heating member in 1st Embodiment. 図５の加熱部材の発熱部材群と駆動回路の接続状態を示す説明図。The explanatory view which shows the connection state of the heating member group of the heating member of FIG. 5 and a drive circuit. 図６の発熱部材群と用紙の印字領域との位置関係を示す説明図。Explanatory drawing which shows the positional relationship between the heat generating member group of FIG. 6 and the printing area of a paper. 第１の実施形態における発熱部材群の配置例を示す図。The figure which shows the arrangement example of the heat generating member group in 1st Embodiment. 第１の実施形態における加熱部材の要部の構成を示す斜視図及び断面図。The perspective view and the cross-sectional view which show the structure of the main part of the heating member in 1st Embodiment. 第１の実施形態における加熱部材の構成を分解して示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the heating member in 1st Embodiment by disassembling. 第１の実施形態における発熱部材と駆動回路、及び温度センサとセンシング回路の接続状態を示す説明図。The explanatory view which shows the connection state of the heat generating member and the drive circuit, and the temperature sensor and a sensing circuit in 1st Embodiment. 第１の実施形態に係る定着装置の変形例を示す構成図。The block diagram which shows the modification of the fixing device which concerns on 1st Embodiment. 実施形態におけるＭＦＰの制御動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the control operation of the MFP in Embodiment.

（第1の実施形態）
図１は、第1の実施形態に係るヒータおよび定着装置（加熱装置）を含む画像形成装置を示す構成図である。図１において、画像形成装置１０は、例えば複合機であるＭＦＰ（Multi-Function Peripherals）や、プリンタ、複写機等である。以下の説明ではＭＦＰを例に説明する。 (First Embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram showing an image forming apparatus including a heater and a fixing device (heating device) according to the first embodiment. In FIG. 1, the image forming apparatus 10 is, for example, an MFP (Multi-Function Peripherals) which is a multifunction device, a printer, a copying machine, or the like. In the following description, the MFP will be described as an example.

ＭＦＰ１０の本体１１の上部には透明ガラスの原稿台１２があり、原稿台１２上には自動原稿搬送部（ＡＤＦ）１３が開閉自在に設けられている。また、本体１１の上部には操作部１４が設けられている。操作部１４は、各種のキーを有するオペレーションパネルとタッチパネル式の表示器を有している。 A transparent glass platen 12 is provided above the main body 11 of the MFP 10, and an automatic document transport unit (ADF) 13 is provided on the platen 12 so as to be openable and closable. Further, an operation unit 14 is provided on the upper part of the main body 11. The operation unit 14 has an operation panel having various keys and a touch panel type display.

本体１１内のＡＤＦ１３の下部には、読取装置であるスキャナ部１５が設けられている。スキャナ部１５は、ＡＤＦ１３によって送られる原稿または原稿台上に置かれた原稿を読み取って画像データを生成するもので、密着型イメージセンサ１６（以下、単にイメージセンサと呼ぶ）を備えている。イメージセンサ１６は、主走査方向に配置されている。 A scanner unit 15 which is a reading device is provided below the ADF 13 in the main body 11. The scanner unit 15 reads a document sent by the ADF 13 or a document placed on a platen to generate image data, and includes a close contact type image sensor 16 (hereinafter, simply referred to as an image sensor). The image sensor 16 is arranged in the main scanning direction.

イメージセンサ１６は、原稿台１２に載置された原稿の画像を読み取る場合は原稿台１２に沿って移動しながら、原稿画像を１ライン分ずつ読み取る。これを原稿サイズ全体にわたって実行し、１ページ分の原稿の読み取りを行う。また、ＡＤＦ１３によって送られる原稿の画像を読み取る場合、イメージセンサ１６は、固定位置（図示の位置）にある。尚、主走査方向は、イメージセンサ１６が原稿台１２に沿って移動するときの移動方向と直交する方向（図１では奥行方向）である。 When the image sensor 16 reads the image of the original placed on the platen 12, the image sensor 16 reads the original image line by line while moving along the platen 12. This is executed over the entire document size, and one page of the document is read. Further, when reading the image of the original document sent by the ADF 13, the image sensor 16 is in a fixed position (position shown in the drawing). The main scanning direction is a direction orthogonal to the moving direction when the image sensor 16 moves along the platen 12 (depth direction in FIG. 1).

更に、本体１１内の中央部にはプリンタ部１７を有している。プリンタ部１７は、スキャナ部１５で読み取った画像データや、パーソナルコンピュータなどで作成された画像データを処理して、記録媒体（例えば用紙）に画像を形成する。また本体１１の下部には、各種サイズの用紙を収容する複数の給紙カセット１８を備えている。尚、画像を形成する記録媒体としては、用紙のほかにＯＨＰシート等があるが、以下の説明では、用紙に画像を形成する例を説明する。 Further, a printer unit 17 is provided in the central portion of the main body 11. The printer unit 17 processes the image data read by the scanner unit 15 and the image data created by a personal computer or the like to form an image on a recording medium (for example, paper). Further, in the lower part of the main body 11, a plurality of paper feed cassettes 18 for accommodating various sizes of paper are provided. As a recording medium for forming an image, there is an OHP sheet or the like in addition to the paper. In the following description, an example of forming an image on the paper will be described.

プリンタ部１７は、感光体ドラムと、露光器としてＬＥＤを含む走査ヘッド１９を有し、走査ヘッド１９からの光線によって感光体を走査して画像を生成する。プリンタ部１７は、例えパターンデム方式によるカラーレーザプリンタであり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを含む。 The printer unit 17 has a photoconductor drum and a scanning head 19 including an LED as an exposure device, and scans the photoconductor with light rays from the scanning head 19 to generate an image. The printer unit 17 is a color laser printer based on a pattern dem method, and includes image forming units 20Y, 20M, 20C, and 20K of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). ..

画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、中間転写ベルト２１の下側に、上流から下流側に沿って並列に配置されている。また、走査ヘッド１９も画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに対応した複数の走査ヘッド１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋを有している。 The image forming portions 20Y, 20M, 20C, and 20K are arranged in parallel on the lower side of the intermediate transfer belt 21 from the upstream side to the downstream side. Further, the scanning head 19 also has a plurality of scanning heads 19Y, 19M, 19C, 19K corresponding to the image forming units 20Y, 20M, 20C, 20K.

図２は、画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのうち、画像形成部２０Ｋを拡大して示す構成図である。尚、以下の説明において各画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは同じ構成であるため、画像形成部２０Ｋを例に説明する。 FIG. 2 is a configuration diagram showing an enlarged image forming unit 20K among the image forming units 20Y, 20M, 20C, and 20K. In the following description, since the image forming units 20Y, 20M, 20C, and 20K have the same configuration, the image forming unit 20K will be described as an example.

画像形成部２０Ｋは、像担持体である感光体ドラム２２Ｋを有する。感光体ドラム２２Ｋの周囲には、回転方向ｔに沿って帯電チャージャ（帯電器）２３Ｋ、現像器２４Ｋ、一次転写ローラ（転写器）２５Ｋ、クリーナ２６Ｋ、ブレード２７Ｋ等を配置している。感光体ドラム２２Ｋの露光位置には、走査ヘッド１９Ｋから光を照射し、感光体ドラム２２Ｋ上に静電潜像を形成する。 The image forming unit 20K has a photoconductor drum 22K which is an image carrier. A charging charger (charger) 23K, a developing device 24K, a primary transfer roller (transfer device) 25K, a cleaner 26K, a blade 27K, and the like are arranged around the photoconductor drum 22K along the rotation direction t. The exposure position of the photoconductor drum 22K is irradiated with light from the scanning head 19K to form an electrostatic latent image on the photoconductor drum 22K.

画像形成部２０Ｋの帯電チャージャ２３Ｋは、感光体ドラム２２Ｋの表面を一様に帯電する。現像器２４Ｋは、現像バイアスが印加される現像ローラ２４ａによりブラックのトナーを感光体ドラム２２Ｋに供給し、静電潜像の現像を行う。クリーナ２６Ｋは、ブレード２７Ｋを用いて感光体ドラム２２Ｋ表面の残留トナーを除去する。 The charging charger 23K of the image forming unit 20K uniformly charges the surface of the photoconductor drum 22K. The developer 24K supplies black toner to the photoconductor drum 22K by the developing roller 24a to which the developing bias is applied to develop the electrostatic latent image. The cleaner 26K uses a blade 27K to remove residual toner on the surface of the photoconductor drum 22K.

また、図１に示すように、画像形成部２０Ｙ〜２０Ｋの上部には、現像器２４Ｙ〜２４Ｋにトナーを供給するトナーカートリッジ２８を設けている。トナーカートリッジ２８は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーカートリッジ２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋを含む。 Further, as shown in FIG. 1, a toner cartridge 28 for supplying toner to the developing units 24Y to 24K is provided above the image forming portions 20Y to 20K. The toner cartridge 28 includes toner cartridges 28Y, 28M, 28C, 28K of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K).

中間転写ベルト２１は、駆動ローラ３１及び従動ローラ３２に張架され、循環的に移動する。また中間転写ベルト２１は感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋに対向して接触している。中間転写ベルト２１の感光体ドラム２２Ｋに対向する位置には、一次転写ローラ２５Ｋにより一次転写電圧が印加され、感光体ドラム２２Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト２１に一次転写する。 The intermediate transfer belt 21 is stretched on the drive roller 31 and the driven roller 32 and moves cyclically. Further, the intermediate transfer belt 21 is in contact with the photoconductor drums 22Y to 22K so as to face each other. A primary transfer voltage is applied by the primary transfer roller 25K to the position of the intermediate transfer belt 21 facing the photoconductor drum 22K, and the toner image on the photoconductor drum 22K is primarily transferred to the intermediate transfer belt 21.

中間転写ベルト２１を張架する駆動ローラ３１には、二次転写ローラ３３を対向して配置している。駆動ローラ３１と二次転写ローラ３３間を用紙Ｐが通過する際に、二次転写ローラ３３により二次転写電圧が用紙Ｐに印加される。そして中間転写ベルト２１上のトナー像を用紙Ｐに二次転写する。中間転写ベルト２１の従動ローラ３２付近には、ベルトクリーナ３４を設けている。 A secondary transfer roller 33 is arranged to face the drive roller 31 on which the intermediate transfer belt 21 is stretched. When the paper P passes between the drive roller 31 and the secondary transfer roller 33, the secondary transfer voltage is applied to the paper P by the secondary transfer roller 33. Then, the toner image on the intermediate transfer belt 21 is secondarily transferred to the paper P. A belt cleaner 34 is provided in the vicinity of the driven roller 32 of the intermediate transfer belt 21.

また、図１で示すように、給紙カセット１８から二次転写ローラ３３に至る間には、給紙カセット１８内から取り出した用紙Ｐを搬送する給紙ローラ３５を設けている。更に、二次転写ローラ３３の下流には加熱装置である定着装置３６を設けている。また、定着装置３６の下流には搬送ローラ３７を設けている。搬送ローラ３７は用紙Ｐを排紙部３８に排出する。更に、定着装置３６の下流には、反転搬送路３９を設けている。反転搬送路３９は、用紙Ｐを反転させて二次転写ローラ３３の方向に導くもので、両面印刷を行う際に使用される。 Further, as shown in FIG. 1, a paper feed roller 35 for transporting the paper P taken out from the paper feed cassette 18 is provided between the paper feed cassette 18 and the secondary transfer roller 33. Further, a fixing device 36, which is a heating device, is provided downstream of the secondary transfer roller 33. Further, a transport roller 37 is provided downstream of the fixing device 36. The transport roller 37 discharges the paper P to the paper ejection unit 38. Further, a reversing transport path 39 is provided downstream of the fixing device 36. The reverse transfer path 39 reverses the paper P and guides it in the direction of the secondary transfer roller 33, and is used when performing double-sided printing.

図１、図２は実施形態の一例を示すものであり、定着装置３６以外の画像形成装置部分の構造は、図１、図２の例に限定するものではなく、公知の電子写真方式画像形成装置の構造を用いることができる。 1 and 2 show an example of the embodiment, and the structure of the image forming apparatus portion other than the fixing apparatus 36 is not limited to the examples of FIGS. 1 and 2, and the known electrophotographic image forming method is used. The structure of the device can be used.

図３は、加熱装置である定着装置３６の一例を示す構成図である。定着装置３６は、無端状の回転体である定着ベルト（無端ベルト）４１、加圧体であるプレスローラ４２、ベルト搬送ローラ４３，４４、テンションローラ４５を有している。定着ベルト４１は、弾性層が形成された無端ベルトであり、ベルト搬送ローラ４３，４４及びテンションローラ４５に回転可能に張架されている。テンションローラ４５は、定着ベルト４１に所定の張力を加える。 FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of a fixing device 36 which is a heating device. The fixing device 36 has a fixing belt (endless belt) 41 which is an endless rotating body, a press roller 42 which is a pressurizing body, belt transport rollers 43 and 44, and a tension roller 45. The fixing belt 41 is an endless belt on which an elastic layer is formed, and is rotatably stretched on belt transport rollers 43 and 44 and tension rollers 45. The tension roller 45 applies a predetermined tension to the fixing belt 41.

また定着ベルト４１の内側にあって、ベルト搬送ローラ４３と４４の間に板状の加熱部材（ヒータ）４６を設けている。加熱部材４６は、定着ベルト４１の内側に接触し、定着ベルト４１を介してプレスローラ４２と対向配置している。加熱部材４６は、プレスローラ４２の方向に押圧され、定着ベルト４１とプレスローラ４２との間に所定幅の定着ニップを形成する。 Further, inside the fixing belt 41, a plate-shaped heating member (heater) 46 is provided between the belt transport rollers 43 and 44. The heating member 46 is in contact with the inside of the fixing belt 41 and is arranged to face the press roller 42 via the fixing belt 41. The heating member 46 is pressed in the direction of the press roller 42 to form a fixing nip having a predetermined width between the fixing belt 41 and the press roller 42.

用紙Ｐが定着ニップを通過する際に、熱と圧力で用紙Ｐ上のトナー像を用紙Ｐに定着する。プレスローラ４２は、モータによって駆動力が伝達され回転する（回転方向を図３の矢印ｔで示す）。定着ベルト４１、ベルト搬送ローラ４３，４４及びテンションローラ４５は、プレスローラ４２が回転することで従動する（その回転方向を図３の矢印ｓで示す）する。 When the paper P passes through the fixing nip, the toner image on the paper P is fixed to the paper P by heat and pressure. A driving force is transmitted to the press roller 42 by a motor to rotate the press roller 42 (the direction of rotation is indicated by an arrow t in FIG. 3). The fixing belt 41, the belt transport rollers 43, 44, and the tension roller 45 are driven by the rotation of the press roller 42 (the direction of rotation is indicated by the arrow s in FIG. 3).

回転体である定着ベルト４１は、例えば厚さ５０μｍ（マイクロメートル）のＳＵＳやニッケル基材或いは７０μｍの耐熱樹脂であるポリイミド上の外側に厚さ２００μｍのシリコンゴム層（弾性層）が形成され、最外周はＰＦＡ等の表面保護層で被覆されている。加圧体であるプレスローラ４２は、例えばφ１０ｍｍの鉄棒表面に厚さ５ｍｍのシリコンスポンジ層が形成され、最外周はＰＦＡ等の表面保護層で被覆されている。加熱部材４６の詳細な構成については、後述する。 The fixing belt 41, which is a rotating body, has, for example, a silicon rubber layer (elastic layer) having a thickness of 200 μm formed on the outside of a SUS or nickel base material having a thickness of 50 μm (micrometer) or a polyimide which is a heat-resistant resin of 70 μm. The outermost circumference is covered with a surface protective layer such as PFA. In the press roller 42, which is a pressurizing body, for example, a silicon sponge layer having a thickness of 5 mm is formed on the surface of an iron rod having a diameter of 10 mm, and the outermost periphery thereof is covered with a surface protective layer such as PFA. The detailed configuration of the heating member 46 will be described later.

図４は、第１の実施形態におけるＭＦＰ１０の制御系の構成例を示すブロック図である。制御系は、例えば、ＭＦＰ１０全体を制御するＣＰＵ１００、バスライン１１０、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１２０、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２１、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２２、スキャナ部１５、入出力制御回路１２３、給紙・搬送制御回路１３０、画像形成制御回路１４０、定着制御回路１５０を備えており、ＣＰＵ１００と各回路はバスライン１１０を介して接続されている。 FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the control system of the MFP 10 according to the first embodiment. The control system includes, for example, a CPU 100 that controls the entire MFP 10, a bus line 110, a read-only memory (ROM) 120, a random access memory (RAM) 121, an interface (I / F) 122, a scanner unit 15, and an input / output control circuit 123. , A paper feed / transport control circuit 130, an image formation control circuit 140, and a fixing control circuit 150 are provided, and the CPU 100 and each circuit are connected via a bus line 110.

ＣＰＵ１００は、ＭＦＰ１０全体を制御するもので、ＲＯＭ１２０或いはＲＡＭ１２１に記憶されたプログラムを実行することにより画像形成のための処理機能を実現する。ＲＯＭ１２０は、画像形成処理の基本的な動作を司る制御プログラム及び制御データなどを記憶する。ＲＡＭ１２１は、ワーキングメモリである。 The CPU 100 controls the entire MFP 10, and realizes a processing function for image formation by executing a program stored in the ROM 120 or the RAM 121. The ROM 120 stores a control program, control data, and the like that control the basic operation of the image forming process. The RAM 121 is a working memory.

ＲＯＭ１２０（或いはＲＡＭ１２１）は、例えば、画像形成部２０や定着装置３６等の制御プログラムと、制御プログラムが使用する各種の制御データを記憶する。本実施形態における制御データの具体例としては、用紙の印字領域の大きさ（主走査方向での幅）と通電させる発熱部材との対応関係などが挙げられる。 The ROM 120 (or RAM 121) stores, for example, control programs such as the image forming unit 20 and the fixing device 36, and various control data used by the control programs. Specific examples of the control data in the present embodiment include a correspondence relationship between the size of the print area (width in the main scanning direction) of the paper and the heat generating member to be energized.

定着装置３６の定着温度制御プログラムは、トナー像が形成された用紙における画像形成領域の大きさを判定する判定ロジックと、用紙が定着装置３６の内部に搬送される前に画像形成領域が通過する位置に対応する発熱部材のスイッチング素子を選択して通電し、加熱部材４６における加熱を制御する加熱制御ロジックとを含んでいる。 The fixing temperature control program of the fixing device 36 has a determination logic for determining the size of the image forming region on the paper on which the toner image is formed, and the image forming region passes through the paper before the paper is conveyed to the inside of the fixing device 36. It includes a heating control logic that controls heating in the heating member 46 by selecting and energizing the switching element of the heat generating member corresponding to the position.

Ｉ／Ｆ１２２は、ユーザ端末やファクシミリ等の各種装置との通信を行う。入出力制御回路１２３は、オペレーションパネル１４ａと表示器１４ｂを制御する。オペレーションパネル１４ａを操作者が操作することで、例えば用紙サイズや、原稿のコピー部数、等を指定することができる。 The I / F 122 communicates with various devices such as a user terminal and a facsimile. The input / output control circuit 123 controls the operation panel 14a and the display 14b. By operating the operation panel 14a by the operator, for example, the paper size, the number of copies of the original, and the like can be specified.

給紙・搬送制御回路１３０は、給紙ローラ３５或いは搬送路の搬送ローラ３７等を駆動するモータ群１３１等を制御する。給紙・搬送制御回路１３０は、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて、給紙カセット１８近傍或いは搬送路上の各種センサ１３２の検知結果に応じてモータ群１３１等を制御する。 The paper feed / transport control circuit 130 controls the motor group 131 or the like that drives the paper feed roller 35 or the transport roller 37 of the transport path. The paper feed / transport control circuit 130 controls the motor group 131 and the like according to the detection results of various sensors 132 in the vicinity of the paper feed cassette 18 or on the transport path based on the control signal from the CPU 100.

画像形成制御回路１４０は、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて感光体ドラム２２、帯電器２３、露光器１９、現像器２４、転写器２５をそれぞれ制御する。 The image formation control circuit 140 controls the photoconductor drum 22, the charger 23, the exposure device 19, the developer 24, and the transfer device 25, respectively, based on the control signal from the CPU 100.

定着制御回路１５０は、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて定着装置３６のプレスローラ４２を回転する駆動モータ１５１を制御する。また加熱部材４６の発熱部材（後述）への通電を制御する。また定着制御回路１５０は、温度センサ５７で検出した加熱部材４６の温度情報を入力し、加熱部材４６の温度を制御する。尚、本実施形態では定着装置３６の制御プログラム及び制御データをＭＦＰ１０の記憶装置内に記憶してＣＰＵ１００で実行する構成としているが、定着装置３６専用に演算処理装置と記憶装置を別途設ける構成にしてもよい。 The fixing control circuit 150 controls the drive motor 151 that rotates the press roller 42 of the fixing device 36 based on the control signal from the CPU 100. Further, the energization of the heating member 46 to the heat generating member (described later) is controlled. Further, the fixing control circuit 150 inputs the temperature information of the heating member 46 detected by the temperature sensor 57 and controls the temperature of the heating member 46. In the present embodiment, the control program and control data of the fixing device 36 are stored in the storage device of the MFP 10 and executed by the CPU 100. However, a calculation processing device and a storage device are separately provided for the fixing device 36. You may.

図５は、第１の実施形態における加熱部材４６の基本構成を示す平面図である。加熱部材４６は発熱部材群で構成される。図５に示すように、加熱部材４６は、耐熱性の絶縁基材、例えばセラミック基板５０の上に長手方向（図示左右方向）に所定の幅の発熱部材５１を複数本並べて配列している。発熱部材群は、複数の分割領域を有する発熱部を構成する。 FIG. 5 is a plan view showing the basic configuration of the heating member 46 in the first embodiment. The heating member 46 is composed of a group of heat generating members. As shown in FIG. 5, in the heating member 46, a plurality of heat generating members 51 having a predetermined width are arranged side by side in the longitudinal direction (horizontal direction in the drawing) on a heat-resistant insulating base material, for example, a ceramic substrate 50. The heat generating member group constitutes a heat generating portion having a plurality of divided regions.

発熱部材５１は、例えばセラミック基板５０の一方の面上に発熱抵抗層、或いはグレーズ層及び発熱抵抗層を積層して形成される。グレーズ層はなくても良い。発熱抵抗層は、上述したように発熱部材５１を構成するもので、例えばＴａＳｉＯ_２などの既知の素材で形成され、加熱部材４６の長手方向において所定の長さと所定の個数に分割されている。発熱部材５１の配置の詳細については、後述する。また、加熱部材４６の短手方向、つまり、発熱部材５１の用紙搬送方向（図示上下方向）の両端部には電極５２ａ，５２ｂを形成している。 The heat generating member 51 is formed by laminating, for example, a heat generating resistance layer, a glaze layer, and a heat generating resistance layer on one surface of the ceramic substrate 50. There is no need for a glaze layer. The heat generation resistance layer constitutes the heat generation member 51 as described above _{, is formed of a known material such as TaSiO 2,} and is divided into a predetermined length and a predetermined number in the longitudinal direction of the heating member 46. The details of the arrangement of the heat generating member 51 will be described later. Further, electrodes 52a and 52b are formed at both ends of the heating member 46 in the lateral direction, that is, in the paper transport direction (up and down direction in the drawing) of the heat generating member 51.

尚、用紙搬送方向（加熱部材４６の短手方向）は、以下の説明ではＹ方向として説明する。また加熱部材４６の長手方向は、用紙搬送方向と直交する方向であり、用紙に画像を形成するときの主走査方向、つまり用紙幅方向に対応し、以下の説明ではＸ方向として説明する。 The paper transport direction (the lateral direction of the heating member 46) will be described as the Y direction in the following description. Further, the longitudinal direction of the heating member 46 is a direction orthogonal to the paper transport direction, and corresponds to the main scanning direction when forming an image on the paper, that is, the paper width direction, and will be described as the X direction in the following description.

図６は、図５の加熱部材４６の、発熱部材群、つまり複数の分割領域を有する発熱部と、その駆動回路の接続状態を示す説明図である。図６において、複数の発熱部材５１は、それぞれ複数の駆動ＩＣ（集積回路）５３１，５３２，５３３，５３４によって個別に通電が制御される。即ち、発熱部材５１の各電極５２ａは、駆動ＩＣ５３１，５３２，５３３，５３４を介して駆動源５４の一端に接続され、各電極５２ｂは、駆動源５４の他端に接続されている。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing a connection state of a heat generating member group, that is, a heat generating portion having a plurality of divided regions, and a drive circuit thereof of the heating member 46 of FIG. In FIG. 6, each of the plurality of heat generating members 51 is individually controlled to be energized by a plurality of drive ICs (integrated circuits) 531, 532, 533, 534. That is, each electrode 52a of the heat generating member 51 is connected to one end of the drive source 54 via the drive IC 531 and 532, 533, 534, and each electrode 52b is connected to the other end of the drive source 54.

駆動ＩＣ５３１〜５３４の具体例としては、ＦＥＴで成るスイッチング素子、トライアックス、スイッチングＩＣなどを用いることができる。駆動ＩＣ５３１〜５３４の各スイッチがオンすることで、駆動源５４から発熱部材５１に通電される。したがって、駆動ＩＣ５３１〜５３４は、発熱部材５１の切替部を構成する。駆動源５４は、例えば、交流電源（ＡＣ）や、直流電源（ＤＣ）を使用することができる。尚、以下の説明では、駆動ＩＣ５３１〜５３４を総称して駆動ＩＣ５３と呼ぶ場合がある。 As a specific example of the drive ICs 531 to 534, a switching element made of FET, a triax, a switching IC, or the like can be used. When each switch of the drive ICs 531 to 534 is turned on, the heat generating member 51 is energized from the drive source 54. Therefore, the drive ICs 531 to 534 form a switching portion of the heat generating member 51. As the drive source 54, for example, an alternating current power supply (AC) or a direct current power supply (DC) can be used. In the following description, the drive ICs 531 to 534 may be collectively referred to as the drive IC 53.

また、駆動源５４に直列に温度調節素子５５を接続してもよい。温度調節素子５５は、例えばサーモスタットでなる。サーモスタット５５は、発熱部材５１の温度によってオン・オフし、発熱部材５１が予め設定した温度（危険温度）になったときにオフして、駆動源５４と発熱部材５１との接続を絶ち、発熱部材５１が異常に加熱されるのを防ぐ。 Further, the temperature control element 55 may be connected in series with the drive source 54. The temperature control element 55 is, for example, a thermostat. The thermostat 55 turns on and off depending on the temperature of the heat generating member 51, turns off when the heat generating member 51 reaches a preset temperature (dangerous temperature), disconnects the drive source 54 and the heat generating member 51, and generates heat. Prevents the member 51 from being abnormally heated.

図７は、図６の発熱部材群と用紙の印字領域との位置関係を説明する図である。ここでは、用紙Ｐが矢印Ｙ方向に搬送されるものとする。図７においては、用紙の印字領域（画像形成領域の幅Ｗ）に対応する位置にある発熱部材５１に接続された駆動ＩＣ５３のスイッチが選択的にオンして通電され、加熱される状態を示している。即ち、用紙Ｐの印字領域のみが集中的に加熱される。 FIG. 7 is a diagram for explaining the positional relationship between the heat generating member group of FIG. 6 and the printing area of the paper. Here, it is assumed that the paper P is conveyed in the direction of the arrow Y. FIG. 7 shows a state in which the switch of the drive IC 53 connected to the heat generating member 51 at a position corresponding to the printing area (width W of the image forming area) of the paper is selectively turned on, energized, and heated. ing. That is, only the print area of the paper P is intensively heated.

また、定着装置３６内に用紙Ｐが搬送される前に、用紙Ｐの印字領域の大きさが判定される。用紙Ｐの印字領域を判定する方法としては、スキャナ部１５で読み取った画像データや、パーソナルコンピュータなどで作成された画像データの解析結果を利用する方法がある。また、用紙Ｐに対する余白設定などの印刷フォーマット情報に基づいて印字領域を判定する方法や、光学センサの検出結果に基づいて印字領域を判定する方法などが挙げられる。 Further, the size of the print area of the paper P is determined before the paper P is conveyed into the fixing device 36. As a method of determining the print area of the paper P, there is a method of using the analysis result of the image data read by the scanner unit 15 or the image data created by a personal computer or the like. Further, a method of determining the print area based on the print format information such as the margin setting for the paper P, a method of determining the print area based on the detection result of the optical sensor, and the like can be mentioned.

図８は、第１の実施形態における発熱部材群、つまり複数の分割領域を有する発熱部の配置例を示す図である。定着装置３６に搬送される用紙Ｐのサイズは様々である。例えば、Ａ５サイズ（１４８ｍｍ）、Ａ４サイズ（２１０ｍｍ）、Ｂ４サイズ（２５７ｍｍ）、Ａ４横のサイズ（２９７ｍｍ）が比較的多く用いられる。 FIG. 8 is a diagram showing an arrangement example of a heat generating member group in the first embodiment, that is, a heat generating portion having a plurality of divided regions. The size of the paper P conveyed to the fixing device 36 varies. For example, A5 size (148 mm), A4 size (210 mm), B4 size (257 mm), and A4 horizontal size (297 mm) are relatively often used.

そこで、図８では、用紙サイズ（ここでは上述の４種類のサイズ）に対応して、複数のブロックに分割し、複数種の幅の発熱部材５１をＸ方向に分割して配列している。発熱部材群は、搬送される用紙の搬送精度やスキューの発生、或いは非加熱部分への熱の逃げを考慮して、加熱領域に５％程度の余裕を持つように通電される。 Therefore, in FIG. 8, it is divided into a plurality of blocks corresponding to the paper size (here, the above-mentioned four types of sizes), and the heat generating members 51 having a plurality of types of widths are divided and arranged in the X direction. The heat-generating member group is energized so as to have a margin of about 5% in the heated region in consideration of the transfer accuracy of the conveyed paper, the occurrence of skew, and the escape of heat to the unheated portion.

例えば、上記の４種類のサイズの中で、最小サイズであるＡ５サイズの幅（１４８ｍｍ）に対応して、Ｘ方向の中央部に第１ブロックの発熱部材５１１を設けている。また、次に大きいＡ４サイズの幅（２１０ｍｍ）に対応して、発熱部材５１１のＸ方向の外側に、第２ブロックの発熱部材５１２，５１３を設けている。同様に、次に大きいＢ４サイズの幅（２５７ｍｍ）に対応して、発熱部材５１２，５１３の外側に第３ブロックの発熱部材５１４，５１５を設けている。また、更に大きいＡ４横サイズの幅（２９７ｍｍ）に対応して、発熱部材５１４，５１５の外側に第４ブロックの発熱部材５１６，５１７を設けている。 For example, the heat generating member 511 of the first block is provided at the center in the X direction corresponding to the width (148 mm) of the A5 size, which is the smallest size among the above four sizes. Further, corresponding to the next largest A4 size width (210 mm), the heat generating members 521 and 513 of the second block are provided on the outside of the heat generating member 511 in the X direction. Similarly, the heat generating members 514 and 515 of the third block are provided on the outside of the heat generating members 512 and 513 corresponding to the width (257 mm) of the next largest B4 size. Further, the heat generating members 516 and 517 of the fourth block are provided on the outside of the heat generating members 514 and 515 corresponding to the wider width (297 mm) of the A4 horizontal size.

そして、各発熱部材（５１１〜５１７）の電極５２ａは、駆動ＩＣ５３１〜５３７を介して駆動源５４の一端に接続され、各電極５２ｂは、駆動源５４の他端に接続されている。尚、図８に示す発熱部材（５１１〜５１７）の分割ブロックの数とそれぞれの幅は一例として挙げたもので、これに限定されるものではない。 The electrodes 52a of each heat generating member (511 to 517) are connected to one end of the drive source 54 via the drive ICs 513 to 537, and each electrode 52b is connected to the other end of the drive source 54. The number of divided blocks and the widths of the heat generating members (511 to 517) shown in FIG. 8 are given as an example, and are not limited thereto.

こうして、図８では、最小サイズ（Ａ５）の用紙Ｐが搬送された場合には、中央部の第１ブロックの発熱部材５１１に接続された駆動ＩＣ５３１のみがスイッチオンとなる。また用紙Ｐのサイズが大きくなるにつれて、第２〜第４ブロックの発熱部材（５１２〜５１７）に接続された駆動ＩＣ（５３２〜５３７）がそれぞれ順次にスイッチオンとなる。 Thus, in FIG. 8, when the minimum size (A5) paper P is conveyed, only the drive IC 531 connected to the heat generating member 511 of the first block in the central portion is switched on. Further, as the size of the paper P increases, the drive ICs (532-537) connected to the heat generating members (512-517) of the second to fourth blocks are sequentially switched on.

また、本実施形態では、通紙領域にラインセンサ４０（図１参照）を配置し、通過する用紙のサイズと位置をリアルタイムで判定できるようにしている。或いは、印刷動作の開始時に画像データ或いはＭＦＰ１０内の用紙の貯蔵されている給紙カセット１８の情報から用紙サイズを判定するようにしてもよい。 Further, in the present embodiment, the line sensor 40 (see FIG. 1) is arranged in the paper passing area so that the size and position of the passing paper can be determined in real time. Alternatively, the paper size may be determined from the image data or the information of the paper feed cassette 18 in which the paper in the MFP 10 is stored at the start of the printing operation.

ところで、加熱部材４６では、定着ベルト４１の温度を管理するため、発熱部材（５１１〜５１７）の温度を、温度センサを用いて把握し、発熱温度を適正に制御する必要がある。しかし、正確な温度制御行なうには、ヒータへの給電用の回路と温度センサとを完全に絶縁した形で配線を行う必要がある。かつ耐熱性の配線が必要であるため、従来では非常に複雑な構成となっていた。 By the way, in the heating member 46, in order to control the temperature of the fixing belt 41, it is necessary to grasp the temperature of the heat generating member (511 to 517) by using a temperature sensor and appropriately control the heat generating temperature. However, in order to perform accurate temperature control, it is necessary to wire the circuit for supplying power to the heater and the temperature sensor in a completely insulated form. In addition, since heat-resistant wiring is required, the configuration has been very complicated in the past.

そこで、一実施形態に係るヒータおよび定着装置は、加熱部材の絶縁基材を多層構造とし、絶縁基材に、温度センサと、給電用の配線パターンを積層したものである。また分割した発熱部材のブロック毎に温度センサを設置したものである。 Therefore, in the heater and the fixing device according to one embodiment, the insulating base material of the heating member has a multi-layer structure, and the temperature sensor and the wiring pattern for power supply are laminated on the insulating base material. Further, a temperature sensor is installed for each block of the divided heat generating member.

図９は、一実施形態に係る加熱部材４６（ヒータ）の要部の構成を示す図であり、図９（ａ）は、斜視図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）の矢印Ａ方向から見た加熱部材４６の断面図であり、図９（ｃ）は、加熱部材４６をＹ方向から見た概略断面図である。 FIG. 9 is a diagram showing the configuration of a main part of the heating member 46 (heater) according to the embodiment, and FIG. 9A is a perspective view. 9 (b) is a cross-sectional view of the heating member 46 seen from the arrow A direction of FIG. 9 (a), and FIG. 9 (c) is a schematic cross-sectional view of the heating member 46 seen from the Y direction.

図９の加熱部材４６は、図８の例に対応する。図９では、発熱部材５１１、５１２，５１４，５１６のみを示している。発熱部材５１３，５１５，５１７は、発熱部材５１１を中心にして、発熱部材５１２，５１４，５１６の配置に対して左右対称的に構成であるため、図示は省略する。尚、以下の説明では、発熱部材５１１、５１２，５１４，５１６を総称して発熱部材５１と呼ぶこともある。 The heating member 46 of FIG. 9 corresponds to the example of FIG. In FIG. 9, only the heat generating members 511, 512, 514, 516 are shown. Since the heat-generating members 513, 515, 517 are symmetrically configured with respect to the arrangement of the heat-generating members 512, 514, 516 with the heat-generating member 511 at the center, the illustration is omitted. In the following description, the heat generating members 511, 521, 514 and 516 may be collectively referred to as the heat generating member 51.

図９（ａ）に示すように、耐熱性の絶縁基材であるセラミック基板５０は、多層構造とし、表面の層（図の上部）は、保護層６１となっている。また保護層６１の下に発熱部材の層６２を配置し、その下層に配線パターンの層６３とセンサの層６４を配置している。 As shown in FIG. 9A, the ceramic substrate 50, which is a heat-resistant insulating base material, has a multi-layer structure, and the surface layer (upper part of the figure) is a protective layer 61. Further, a layer 62 of the heat generating member is arranged under the protective layer 61, and a layer 63 of the wiring pattern and a layer 64 of the sensor are arranged under the layer 62.

図９（ｂ），（ｃ）で示すように、保護層６１は、セラミック基板５０とは異なる材質であり、例えばＳｉ_３Ｎ_４などによって発熱部材５１を覆うように形成されている。発熱部材の層６２は、セラミック基板５０１上に直接、発熱抵抗層が積層されている（或いはセラミック基板５０１上にグレーズ層及び発熱抵抗層が積層されている）。 As shown in FIGS. 9 (b) and 9 (c), the protective layer 61 is made of a material different from that of the ceramic substrate 50, and is formed so as to cover the heat generating member 51 with _{, for example, Si 3} N _4. The heat-generating member layer 62 has a heat-generating resistance layer laminated directly on the ceramic substrate 501 (or a glaze layer and a heat-generating resistance layer laminated on the ceramic substrate 501).

発熱抵抗層は、発熱部材５１１、５１２，５１４，５１６を構成し、例えばＴａＳｉＯ_２などの既知の素材で形成される。またセラミック基板５０１上の各発熱部材５１は、所定のギャップ５６（図９（ｃ）参照）を置いて、セラミック基板５０１の長手方向（Ｘ方向）に配列している。 The heat generation resistance layer constitutes heat generation members 511, 512, 514, 516, and is formed of a known material such as _{TaSiO 2.} Further, the heat generating members 51 on the ceramic substrate 501 are arranged in the longitudinal direction (X direction) of the ceramic substrate 501 with a predetermined gap 56 (see FIG. 9C).

配線パターンの層６３は、複数層（図では３層）のセラミック基板５０２，５０３，５０４で構成し、それぞれの層上にスクリーン印刷等によって配線パターン７１を形成している。図９では、配線パターン７１を３つの層のセラミック基板５０２，５０３，５０４に形成しているが、３層以下或いは３層以上の少なくとも１層のセラミック基板に形成してもよい。 The layer 63 of the wiring pattern is composed of a plurality of layers (three layers in the figure) of ceramic substrates 502, 503, 504, and the wiring pattern 71 is formed on each layer by screen printing or the like. In FIG. 9, the wiring pattern 71 is formed on the three-layer ceramic substrate 502, 503, 504, but it may be formed on at least one ceramic substrate having three or less layers or three or more layers.

セラミック基板５０２，５０３には、例えば、発熱部材５１１，５１２，５１４，５１６へ給電するための個別電極の配線パターンが形成される。またセラミック基板５０４には、発熱部材５１に給電するための共通電極の配線パターンが形成され、セラミック基板５０１，５０２，５０３間は、図９（ｂ）に示すように、スルーホール７２で接続される。スルーホール７２は、例えば基板をスルーした穴に銀ペーストを充填して成る。 On the ceramic substrates 502 and 503, for example, wiring patterns of individual electrodes for supplying power to the heat generating members 511, 512, 514, 516 are formed. Further, a wiring pattern of a common electrode for supplying power to the heat generating member 51 is formed on the ceramic substrate 504, and the ceramic substrates 501, 502, and 503 are connected by a through hole 72 as shown in FIG. 9B. NS. The through hole 72 is formed by filling, for example, a hole through which the substrate has passed with silver paste.

また、絶縁基材の、発熱部（複数の発熱部材５１）を形成した層とは異なる層に、発熱部の温度を検出する温度センサ、及び温度センサへの給電用の配線パターンを形成している。即ち、センサの層６４は、絶縁基材の他の層、例えば第５のセラミック基板５０５上に、例えば熱電対で構成された複数の温度センサ５７１，５７２，５７４，５７６を設置している。また、第５のセラミック基板５０５には、各温度センサ５７１，５７２，５７４，５７６に給電するための配線パターン７３を形成している。尚、以下の説明では、温度センサ５７１，５７２，５７４，５７６を総称して温度センサ５７と呼ぶことがある。 Further, a temperature sensor for detecting the temperature of the heat generating portion and a wiring pattern for supplying power to the temperature sensor are formed on a layer of the insulating base material different from the layer on which the heat generating portion (plurality of heat generating members 51) is formed. There is. That is, in the sensor layer 64, a plurality of temperature sensors 571, 57 2, 574, 576 composed of, for example, thermocouples are installed on another layer of the insulating base material, for example, the fifth ceramic substrate 505. Further, on the fifth ceramic substrate 505, a wiring pattern 73 for supplying power to each temperature sensor 571, 57, 574, 576 is formed. In the following description, the temperature sensors 571, 57, 574, 576 may be collectively referred to as the temperature sensor 57.

複数の温度センサ５７は、発熱部材５１の分割ブロックに対応して設置されている。つまり、用紙サイズに対応して、発熱部材を複数のブロックに分割したとき、第１〜第４ブロックの発熱部材５１１，５１２，５１４，５１６に対応してそれぞれ温度センサ５７１，５７２，５７４，５７６を設けている。またセラミック基板５０４からセラミック基板５０１にかけてスルーホール７２（後述）が形成されている。各層の配線パターン７１，７３の具体例は後述する。 The plurality of temperature sensors 57 are installed corresponding to the divided blocks of the heat generating member 51. That is, when the heat generating member is divided into a plurality of blocks according to the paper size, the temperature sensors 571, 57, 574, 576 correspond to the heat generating members 511, 512, 514, 516 of the first to fourth blocks, respectively. Is provided. Further, a through hole 72 (described later) is formed from the ceramic substrate 504 to the ceramic substrate 501. Specific examples of the wiring patterns 71 and 73 of each layer will be described later.

セラミック基板５０１への発熱部材５１（発熱抵抗層）の形成方法は、既知の方法（例えばサーマルヘッドの作成方法）と同様であり、発熱抵抗層の上にアルミニウムや金、銀等で電極層を形成する。隣接する発熱部材間は絶縁される。また、発熱部材５１が露出するようなパターンで、セラミック基板５０１のＹ方向にアルミニウム層や金、銀等で電極５２ａ，５２ｂを形成する。 The method for forming the heat generating member 51 (heat generation resistance layer) on the ceramic substrate 501 is the same as that of a known method (for example, a method for producing a thermal head), and an electrode layer is formed on the heat generation resistance layer with aluminum, gold, silver, or the like. Form. The adjacent heat generating members are insulated from each other. Further, the electrodes 52a and 52b are formed of an aluminum layer, gold, silver or the like in the Y direction of the ceramic substrate 501 in a pattern in which the heat generating member 51 is exposed.

各発熱部材５１の両端のアルミニウム層（電極５２ａ，５２ｂ）には配線用の導電体５８が接続され、導電体５８は、セラミック基板５０２，５０３，５０４にスクリーン印刷等で形成された配線パターン７１にスルーホール７２で接続され、配線パターン７１に、それぞれ駆動ＩＣ５３のスイッチング素子に繋ぐようにしている。したがって、各発熱部材５１への給電は、駆動源５４から配線パターン７１と導電体５８、及び駆動ＩＣ５３のスイッチング素子を介して行われる。 Conductors 58 for wiring are connected to aluminum layers (electrodes 52a, 52b) at both ends of each heat generating member 51, and the conductors 58 are wiring patterns 71 formed on ceramic substrates 502, 503, 504 by screen printing or the like. It is connected to the through hole 72, and is connected to the switching element of the drive IC 53 in the wiring pattern 71, respectively. Therefore, power is supplied to each heat generating member 51 from the drive source 54 via the wiring pattern 71, the conductor 58, and the switching element of the drive IC 53.

更に、セラミック基板５０１の発熱部材５１、アルミニウム層（電極５２ａ，５２ｂ）、導電体５８等の全てを覆うように、最上部に上述した保護層６１を形成する。 Further, the above-mentioned protective layer 61 is formed on the uppermost portion so as to cover all of the heat generating member 51, the aluminum layers (electrodes 52a and 52b), the conductor 58 and the like of the ceramic substrate 501.

このような発熱部材群に対して駆動源５４からＡＣやＤＣを供給する場合は、駆動ＩＣのスイッチング素子（トライアック、ＦＥＴ）をゼロクロス回路によってスイッチングし、フリッカにも配慮するとよい。 When AC or DC is supplied from the drive source 54 to such a heat generating member group, the switching elements (triacs, FETs) of the drive IC may be switched by a zero-cross circuit, and flicker may be taken into consideration.

図１０は、第１の実施形態における加熱部材４６の構成を分解して示す斜視図である。 FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of the heating member 46 in the first embodiment in an exploded manner.

図１０に示すように、加熱部材４６は、保護層６１の下に耐熱性の多層構造の絶縁基材（第１〜第５のセラミック基板５０１〜５０５）を有する。保護層６１は、例えばＳｉ_３Ｎ_４などによって形成されている。また、第１〜第５のセラミック基板５０１〜５０５間には、複数のスルーホール７２，７４が形成されている。スルーホール７２，７４は、例えば基板をスルーした穴に銀ペーストを充填して成る。 As shown in FIG. 10, the heating member 46 has a heat-resistant multilayer structure insulating base material (first to fifth ceramic substrates 501 to 505) under the protective layer 61. The protective layer 61 is formed of, for example, Si ₃ N ₄ . Further, a plurality of through holes 72 and 74 are formed between the first to fifth ceramic substrates 501 to 505. The through holes 72 and 74 are formed by filling, for example, holes through which the substrate has passed with silver paste.

第１のセラミック基板５０１上には、直接、発熱抵抗層が積層されるか、又はセラミック基板５０１上にグレーズ層及び発熱抵抗層が積層される。発熱抵抗層は、発熱部材５１１、５１２，５１４，５１６を構成し、例えばＴａＳｉＯ_２などの既知の素材で形成される。各発熱部材５１は、所定のギャップを置いて、セラミック基板５０１の長手方向（Ｘ方向）に配列している。また第１のセラミック基板５０１上の端部には、ソケット用電極を構成する配線パターン７５，７６を形成している。以下、配線パターン７５，７６をソケットパターンと呼ぶ。 A heat generation resistance layer is directly laminated on the first ceramic substrate 501, or a glaze layer and a heat generation resistance layer are laminated on the ceramic substrate 501. The heat generation resistance layer constitutes heat generation members 511, 512, 514, 516, and is formed of a known material such as _{TaSiO 2.} The heat generating members 51 are arranged in the longitudinal direction (X direction) of the ceramic substrate 501 with a predetermined gap. Further, wiring patterns 75 and 76 forming socket electrodes are formed at the ends of the first ceramic substrate 501. Hereinafter, the wiring patterns 75 and 76 will be referred to as socket patterns.

第２のセラミック基板５０２には、スクリーン印刷等によって配線パターン７１２、７１４、７１６を形成している。配線パターン７１２、７１４、７１６は、発熱部材５１２，５１４，５１６へ給電するための個別電極の配線パターンである。 Wiring patterns 712, 714, and 716 are formed on the second ceramic substrate 502 by screen printing or the like. The wiring patterns 712, 714, and 716 are wiring patterns of individual electrodes for supplying power to the heat generating members 512,514,516.

第３のセラミック基板５０３には、スクリーン印刷等によって配線パターン７１１を形成している。配線パターン７１１は、発熱部材５１１へ給電するための個別電極の配線パターンである。また第４のセラミック基板５０４には、発熱部材５１１、５１２，５１４，５１６に給電するための共通電極の配線パターン７１０を形成している。 A wiring pattern 711 is formed on the third ceramic substrate 503 by screen printing or the like. The wiring pattern 711 is a wiring pattern of individual electrodes for supplying power to the heat generating member 511. Further, on the fourth ceramic substrate 504, a wiring pattern 710 of a common electrode for supplying power to the heat generating members 511, 512, 514, 516 is formed.

第５のセラミック基板５０５上には、発熱部材５１１、５１２，５１４，５１６の位置に対応して、例えば熱電対で構成された温度検出用の複数の温度センサ５７１，５７２，５７４，５７６を設置している。また第５のセラミック基板５０５上には、温度センサ５７１，５７２，５７４，５７６へ給電するための個別電極の配線パターン７３１と、共通電極の配線パターン７３２を形成している。 On the fifth ceramic substrate 505, a plurality of temperature sensors 571, 57 2, 574, 576 for temperature detection, for example, composed of thermocouples, are installed corresponding to the positions of the heat generating members 511, 512, 514, 516. doing. Further, on the fifth ceramic substrate 505, a wiring pattern 731 of individual electrodes for supplying power to the temperature sensors 571, 57, 574, 576 and a wiring pattern 732 of the common electrode are formed.

セラミック基板５０１，５０２，５０３，５０４間に設けたスルーホール７２は、発熱部材５１１、５１２，５１４，５１６への給電用であり、一部のスルーホール７２は、ソケットパターン７５に接続されている。また、スルーホール７４は、温度センサ５７１，５７２，５７４，５７６への給電用であり、ソケットパターン７６に接続されている。 The through holes 72 provided between the ceramic substrates 501, 502, 503, 504 are for supplying power to the heat generating members 511, 512, 514, 516, and some of the through holes 72 are connected to the socket pattern 75. .. Further, the through hole 74 is for supplying power to the temperature sensors 571, 57, 574, 576, and is connected to the socket pattern 76.

また、サーモスタット５５を接続するための配線パターンをセラミック基板５０に配置することもできる。サーモスタット５５用の配線パターンは、例えば、センサの層６４、即ち、第５のセラミック基板５０５に配置する。またソケットパターン７５にサーモスタット５５を接続する配線パターンを設けるとよい。 Further, a wiring pattern for connecting the thermostat 55 can be arranged on the ceramic substrate 50. The wiring pattern for the thermostat 55 is arranged, for example, on the sensor layer 64, that is, the fifth ceramic substrate 505. Further, it is preferable to provide the socket pattern 75 with a wiring pattern for connecting the thermostat 55.

尚、温度センサを、セラミック基板５０５の裏側表層（裏面）に実装することもできる。この場合は、温度センサの配線として、例えば、絶縁基材の多層構造内の電極形成の手法を用い、スルーホールで裏面に配置した温度センサと結線すればよい。 The temperature sensor can also be mounted on the back surface layer (back surface) of the ceramic substrate 505. In this case, as the wiring of the temperature sensor, for example, a method of forming electrodes in the multilayer structure of the insulating base material may be used, and the temperature sensor may be connected to the temperature sensor arranged on the back surface by a through hole.

また、温度センサ５７へ給電するための個別電極の配線パターン７３１と、共通電極の配線パターン７３２を、第５のセラミック基板５０５の裏面に配置してもよい。同様にサーモスタット５５用の配線パターンを、第５のセラミック基板５０５の裏面に配置することもできる。 Further, the wiring pattern 731 of the individual electrodes for supplying power to the temperature sensor 57 and the wiring pattern 732 of the common electrode may be arranged on the back surface of the fifth ceramic substrate 505. Similarly, the wiring pattern for the thermostat 55 can be arranged on the back surface of the fifth ceramic substrate 505.

第５のセラミック基板５０５の裏面に温度センサを実装したり、配線パターンを配置する場合は、第５のセラミック基板５０５の裏面に、保護層６１と同様の保護層を設けるとよい。 When the temperature sensor is mounted on the back surface of the fifth ceramic substrate 505 or the wiring pattern is arranged, it is preferable to provide the same protective layer as the protective layer 61 on the back surface of the fifth ceramic substrate 505.

このように、サーモスタット５５用の配線パターンも、多層構造のセラミック基板５０のいずれかの層に形成することで、加熱部材４６を構成する回路パターンを１つのセラミック基板５０の層内に全て配置することができ、耐熱性、絶縁性を向上することができる。また外部の回路素子との接続は、ソケットパターン７５，７６を介して行うことができ、配線が簡単になる。 In this way, the wiring pattern for the thermostat 55 is also formed in any layer of the ceramic substrate 50 having a multilayer structure, so that all the circuit patterns constituting the heating member 46 are arranged in one layer of the ceramic substrate 50. It is possible to improve heat resistance and insulation. Further, the connection with the external circuit element can be performed via the socket patterns 75 and 76, which simplifies the wiring.

次に発熱部材５１に対する給電について説明する。例えば、発熱部材５１１に対する給電は、図１０の点線で示すように行われる。即ち、ソケットパターン７５の配線パターン７５１を給電開始点とすると、スルーホール７２１、第３のセラミック基板５０３の配線パターン７１１及びスルーホール７２２を介して第１のセラミック基板５０１の発熱部材５１１の電極５２ａに給電される。また発熱部材５１１の電極５２ｂから、スルーホール７２３、第４のセラミック基板５０４の配線パターン７１０及びスルーホール７２４を介して、第１のセラミック基板５０１の配線パターン７５０へと給電される。 Next, power supply to the heat generating member 51 will be described. For example, the power supply to the heat generating member 511 is performed as shown by the dotted line in FIG. That is, assuming that the wiring pattern 751 of the socket pattern 75 is the feeding start point, the electrode 52a of the heat generating member 511 of the first ceramic substrate 501 is passed through the through hole 721, the wiring pattern 711 of the third ceramic substrate 503, and the through hole 722. Is powered to. Further, power is supplied from the electrode 52b of the heat generating member 511 to the wiring pattern 750 of the first ceramic substrate 501 via the through hole 723, the wiring pattern 710 of the fourth ceramic substrate 504, and the through hole 724.

そのほかの発熱部材５１２，５１４，５１６への給電も同様に、ソケットパターン７５から、スルーホール７２及び第２のセラミック基板５０２の配線パターン７１２，７１４，７１６を介して発熱部材５１２，５１４，５１６の電極５２ａに給電される。また発熱部材５１２，５１４，５１６の電極５２ｂから、スルーホール７２、第４のセラミック基板５０４の配線パターン７１０及びスルーホール７２を介してソケットパターン７５へと給電される。 Similarly, power is supplied to the other heat generating members 512, 514, 516 from the socket pattern 75 via the wiring patterns 712, 714, 716 of the through hole 72 and the second ceramic substrate 502. Power is supplied to the electrode 52a. Further, power is supplied from the electrodes 52b of the heat generating members 512, 514, 516 to the socket pattern 75 via the through holes 72, the wiring pattern 710 of the fourth ceramic substrate 504, and the through holes 72.

また温度センサ５７に対する給電は、ソケットパターン７６から、スルーホール７４及び第５のセラミック基板５０５の配線パターン７３１を介して、温度センサ５７の一端に給電される。また温度センサ５７の他端から、共通の配線パターン７３２及びスルーホール７４を介してソケットパターン７６に給電される。 Further, the power supply to the temperature sensor 57 is supplied from the socket pattern 76 to one end of the temperature sensor 57 via the through hole 74 and the wiring pattern 731 of the fifth ceramic substrate 505. Further, power is supplied from the other end of the temperature sensor 57 to the socket pattern 76 via the common wiring pattern 732 and the through hole 74.

図１１（ａ）は、第１の実施形態における発熱部材と駆動ＩＣの接続状態を示す説明図であり、（ｂ）は、温度センサとセンシング回路との接続状態を示す説明図である。 FIG. 11A is an explanatory diagram showing a connection state between the heat generating member and the drive IC in the first embodiment, and FIG. 11B is an explanatory diagram showing a connection state between the temperature sensor and the sensing circuit.

図１１（ａ）に示すように、発熱部材５１に対する給電は、ソケットパターン７５から、スルーホール７２、配線パターン７１１、７１２，７１４，７１６を介して発熱部材５１の電極５２ａに給電される。また発熱部材５１の電極５２ｂから、スルーホール７２、配線パターン７１０を介してソケットパターン７５へと給電される。ソケットパターン７５の配線パターン７５０には、駆動源５４が接続され、他のソケットパターン７５には駆動ＩＣ５３が接続される。尚、発熱部材５１３，５１５，５１７用の配線パターン７１は、セラミック基板５０１の他方の端部（図の右）に形成したソケットパターン（図示せず）に接続される。 As shown in FIG. 11A, power is supplied from the socket pattern 75 to the electrodes 52a of the heat generating member 51 via the through holes 72 and the wiring patterns 711, 712, 714, 716. Further, power is supplied from the electrode 52b of the heat generating member 51 to the socket pattern 75 via the through hole 72 and the wiring pattern 710. A drive source 54 is connected to the wiring pattern 750 of the socket pattern 75, and a drive IC 53 is connected to the other socket patterns 75. The wiring pattern 71 for the heat generating members 513, 515, 517 is connected to a socket pattern (not shown) formed at the other end (right in the figure) of the ceramic substrate 501.

また図１１（ｂ）に示すように、温度センサ５７に対する給電は、ソケットパターン７６から、スルーホール７４、配線パターン７３１を介して温度センサ５７の一端に給電される。また温度センサ５７の他端から、配線パターン７３２、スルーホール７４を介してソケットパターン７６へと給電される。ソケットパターン７６には、センシング回路７７２，７７４，７７６が接続される。尚、温度センサ５７１用の配線パターン７３１は、セラミック基板の５０５の他方の端部（図の右）に形成したソケットパターン（図示せず）に接続される。 Further, as shown in FIG. 11B, the power supply to the temperature sensor 57 is supplied from the socket pattern 76 to one end of the temperature sensor 57 via the through hole 74 and the wiring pattern 731. Further, power is supplied from the other end of the temperature sensor 57 to the socket pattern 76 via the wiring pattern 732 and the through hole 74. Sensing circuits 772, 774, 776 are connected to the socket pattern 76. The wiring pattern 731 for the temperature sensor 571 is connected to a socket pattern (not shown) formed at the other end (right in the figure) of the ceramic substrate 505.

以上述べたように、一実施形態に係るヒータおよび定着装置によれば、発熱部材を形成する絶縁基材（セラミック基板）の内部に、温度センサと、温度センサへの給電用の配線パターンを埋め込むようにしている。したがって、加熱部材４６を全体的に小型化することができる。また温度センサは、発熱部材の分割ブロック毎に設置しているため、発熱している部分の温度を感知して、温度を適正に制御することができる。 As described above, according to the heater and the fixing device according to the embodiment, the temperature sensor and the wiring pattern for supplying power to the temperature sensor are embedded inside the insulating base material (ceramic substrate) forming the heat generating member. I am trying to do it. Therefore, the heating member 46 can be miniaturized as a whole. Further, since the temperature sensor is installed for each divided block of the heat generating member, it is possible to detect the temperature of the heat generating portion and control the temperature appropriately.

さらに、温度センサに対する給電用の配線パターンを、絶縁基材の温度センサが形成された層に形成することにより、発熱部への給電用の配線パターンに対して、温度センサへの給電用の配線パターンを個別に配線設計することができ、基板設計が容易になる。 Further, by forming the wiring pattern for power supply to the temperature sensor in the layer on which the temperature sensor of the insulating base material is formed, the wiring pattern for power supply to the temperature sensor is compared with the wiring pattern for power supply to the heat generating portion. The pattern can be individually wired and designed, facilitating board design.

尚、温度センサ５７は、基本的に発熱部材５１の分割ブロックに対応して設置するが、加熱部材４６の長手方向の両端部に配置した温度センサ５７は、外気の影響を受けて実際の温度よりも低くなる可能性がある。したがって、加熱部材４６の両端部に設置する温度センサは、分割ブロックの中心位置よりも加熱部材４６の内側にシフトした位置に設置すると良い。 The temperature sensor 57 is basically installed corresponding to the divided block of the heat generating member 51, but the temperature sensors 57 arranged at both ends of the heating member 46 in the longitudinal direction are affected by the outside air and have an actual temperature. May be lower than. Therefore, the temperature sensors installed at both ends of the heating member 46 may be installed at a position shifted to the inside of the heating member 46 from the center position of the dividing block.

また、本実施形態では画像サイズに相当する部分の発熱に関して述べたが、発熱部材を細分化して、画像のあるところのみ加熱させるか、或いは何らかの事情で、部分的に温度差があるところを補正しながら加熱することもできる。 Further, in the present embodiment, the heat generation of the portion corresponding to the image size has been described, but the heat generation member is subdivided and heated only in the part where the image is, or for some reason, the part where there is a temperature difference is corrected. It can also be heated while heating.

図１２は、第１の実施形態に係る加熱部材４６（ヒータ）および定着装置３６の変形例を示す構成図である。 FIG. 12 is a configuration diagram showing a modified example of the heating member 46 (heater) and the fixing device 36 according to the first embodiment.

図１２の定着装置３６は、図３の定着ベルト４１を、円筒状の定着ベルト（無端ベルト）４１１に置換したものである。定着装置３６は、定着ベルト４１１、プレスローラ４２を有している。 The fixing device 36 of FIG. 12 replaces the fixing belt 41 of FIG. 3 with a cylindrical fixing belt (endless belt) 411. The fixing device 36 has a fixing belt 411 and a press roller 42.

プレスローラ４２は、モータによって駆動力が伝達されて回転する（回転方向を図１０の矢印ｔで示す）。プレスローラ４２が回転することで定着ベルト４１１は従動して回転する（その回転方向を図１０の矢印ｓで示す）。また定着ベルト４１１の内側にあって、プレスローラ４２と対向するように板状の加熱部材４６を設けている。 The press roller 42 rotates by transmitting a driving force by a motor (the direction of rotation is indicated by an arrow t in FIG. 10). As the press roller 42 rotates, the fixing belt 411 is driven to rotate (the direction of rotation is indicated by the arrow s in FIG. 10). Further, a plate-shaped heating member 46 is provided inside the fixing belt 411 so as to face the press roller 42.

また定着ベルト４１の内側には、円弧状のガイド４７を設け、定着ベルト４１１は、ガイド４７の外周に沿って取り付けられている。また加熱部材４６は、ガイド４７に取り付けた支持部材４８に支持され、加熱部材４６は、定着ベルト４１１の内側に接触し、かつプレスローラ４２の方向に押圧される。したがって、定着ベルト４１１とプレスローラ４２との間に所定幅の定着ニップを形成し、用紙Ｐが定着ニップを通過する際に、熱と圧力で用紙Ｐ上のトナー像を用紙Ｐに定着する。 Further, an arc-shaped guide 47 is provided inside the fixing belt 41, and the fixing belt 411 is attached along the outer circumference of the guide 47. Further, the heating member 46 is supported by a support member 48 attached to the guide 47, and the heating member 46 comes into contact with the inside of the fixing belt 411 and is pressed in the direction of the press roller 42. Therefore, a fixing nip having a predetermined width is formed between the fixing belt 411 and the press roller 42, and when the paper P passes through the fixing nip, the toner image on the paper P is fixed to the paper P by heat and pressure.

つまり、定着ベルト４１１は、ガイド４７に支持されながら、加熱部材４６の周りを周回する。また加熱部材４６は、図６又は図８に示す基本構成を有し、図１０に示すように、多層構造のセラミック基板５０に形成される。 That is, the fixing belt 411 orbits around the heating member 46 while being supported by the guide 47. The heating member 46 has the basic configuration shown in FIG. 6 or 8, and is formed on the ceramic substrate 50 having a multilayer structure as shown in FIG.

次に、上記のように構成されたＭＦＰ１０の印刷時の動作を、図１３のフローチャートを用いて説明する。図１３は、第１の実施形態におけるＭＦＰ１０の制御の具体例を示すフローチャートである。 Next, the operation at the time of printing of the MFP 10 configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 13 is a flowchart showing a specific example of control of the MFP 10 in the first embodiment.

先ず、Ａｃｔ１（動作１）において、スキャナ部１５が画像データを読込むと、ＣＰＵ１００は、画像形成部２０における画像形成制御プログラムと定着装置３６における定着温度制御プログラムを並列して実行する。 First, in Act 1 (operation 1), when the scanner unit 15 reads the image data, the CPU 100 executes the image formation control program in the image forming unit 20 and the fixing temperature control program in the fixing device 36 in parallel.

画像形成処理が開始されると、Ａｃｔ２では、読込んだ画像データを処理し、Ａｃｔ３で、感光体ドラム２２の表面に静電潜像が書込まれる。またＡｃｔ４で、現像器２４は、静電潜像を現像する。 When the image forming process is started, Act2 processes the read image data, and Act3 writes an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor drum 22. At Act 4, the developer 24 develops an electrostatic latent image.

他方、定着温度制御処理が開始されると、例えば、ラインセンサ４０の検出信号や、オペレーションパネル１４ａによる用紙選択情報、或いは画像データの解析結果等に基づいて、ＣＰＵ１００は、Ａｃｔ５で、用紙サイズと画像データの印字範囲の大きさをそれぞれ判定する。またＡｃｔ６で、定着制御回路１５０は、用紙Ｐの印字範囲に対応する位置に配置された発熱部材群を発熱対象として選択する。例えば、図８に示した例で、印字領域の幅に対応して中央に配置されている発熱部材５１１が選択される。 On the other hand, when the fixing temperature control process is started, for example, based on the detection signal of the line sensor 40, the paper selection information by the operation panel 14a, the analysis result of the image data, etc., the CPU 100 determines the paper size in Act5. The size of the print range of the image data is determined respectively. Further, in Act 6, the fixing control circuit 150 selects a group of heat generating members arranged at positions corresponding to the print range of the paper P as a heat generating target. For example, in the example shown in FIG. 8, the heat generating member 511 arranged in the center corresponding to the width of the print area is selected.

次に、ＡＣｔ７で、選択された発熱部材５１への温度制御開始信号をＯＮにすると、選択された発熱部材群への通電が行われ、温度が上昇する。 Next, when the temperature control start signal to the selected heat generating member 51 is turned ON in ACt7, the selected heat generating member group is energized and the temperature rises.

次に、Ａｃｔ８で、加熱部材４６の内側に配置された温度センサ５７の検出結果をもとに、発熱部材群の温度を検出する。更にＡｃｔ９で、ＣＰＵ１００は、発熱部材群の温度が所定の温度範囲内か否かを判定する。ここで、発熱部材群の温度が所定の温度範囲内であると判定した場合（Ａｃｔ９：Ｙｅｓ）は、Ａｃｔ１０へ進む。一方、発熱部材群の温度が所定の温度範囲内でないと判定した場合（Ａｃｔ９：Ｎｏ）は、Ａｃｔ１１へ進む。 Next, Act8 detects the temperature of the heat generating member group based on the detection result of the temperature sensor 57 arranged inside the heating member 46. Further, in Act9, the CPU 100 determines whether or not the temperature of the heat generating member group is within a predetermined temperature range. Here, when it is determined that the temperature of the heat generating member group is within the predetermined temperature range (Act9: Yes), the process proceeds to Act10. On the other hand, when it is determined that the temperature of the heat generating member group is not within the predetermined temperature range (Act9: No), the process proceeds to Act11.

Ａｃｔ１１で、ＣＰＵ１００は、発熱部材群の温度が所定の温度上限値を超えているか否かを判定する。ここで、発熱部材群の検出温度が所定の温度上限値を超えていると判定した場合（Ａｃｔ１１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１００は、Ａｃｔ１２で、先のＡｃｔ６において選択された発熱部材群への通電をＯＦＦにし、Ａｃｔ８へ戻る。 In Act 11, the CPU 100 determines whether or not the temperature of the heat generating member group exceeds a predetermined temperature upper limit value. Here, when it is determined that the detected temperature of the heat generating member group exceeds a predetermined temperature upper limit value (Act11: Yes), the CPU 100 turns off the energization of the heat generating member group selected in the previous Act6 at Act12. And return to Act8.

また、発熱部材群の温度が所定の温度上限値を超えていないと判定した場合（Ａｃｔ１１：Ｎｏ）は、Ａｃｔ９の判定結果より温度が所定の温度下限値に満たない状態であるため、ＣＰＵ１００は、Ａｃｔ１３で、発熱部材群への通電をＯＮ状態に維持、或いは、再度ＯＮにし、Ａｃｔ８へ戻る。 Further, when it is determined that the temperature of the heat generating member group does not exceed the predetermined temperature upper limit value (Act11: No), the temperature is less than the predetermined temperature lower limit value from the determination result of Act9, so that the CPU 100 has the CPU 100. At Act13, the energization of the heat generating member group is maintained in the ON state, or is turned ON again, and the process returns to Act8.

次に、ＣＰＵ１００は、Ａｃｔ１０で、発熱部材群の温度が所定の温度範囲内の状態で、用紙Ｐを転写部に搬送する。また、Ａｃｔ１４で、用紙Ｐにトナー像を転写する。そして用紙Ｐにトナー像を転写した後、用紙Ｐを定着装置３６内に搬送する。 Next, the CPU 100 conveys the paper P to the transfer unit in Act 10 with the temperature of the heat generating member group within a predetermined temperature range. Further, at Act 14, the toner image is transferred to the paper P. Then, after transferring the toner image to the paper P, the paper P is conveyed into the fixing device 36.

次に、Ａｃｔ１５で、定着装置３６は用紙Ｐにトナー像を定着させる。またＡｃｔ１６で、ＣＰＵ１００は、画像データの印字処理を終了するか否かを判定する。ここで、印字処理を終了すると判定した場合（Ａｃｔ１６：Ｙｅｓ）は、Ａｃｔ１７で、全ての発熱部材群への通電をＯＦＦにし、処理を終了する。一方、画像データの印字処理を未だ終了しないと判定した場合（Ａｃｔ１６：Ｎｏ）、すなわち、印刷対象の画像データが残っている場合には、Ａｃｔ１へ戻り、終了するまで同様の処理を繰り返す。 Next, at Act 15, the fixing device 36 fixes the toner image on the paper P. Further, in Act 16, the CPU 100 determines whether or not to end the printing process of the image data. Here, when it is determined that the printing process is finished (Act16: Yes), the energization of all the heat generating member groups is turned off at Act17, and the process is finished. On the other hand, when it is determined that the printing process of the image data has not been completed (Act16: No), that is, when the image data to be printed remains, the process returns to Act1 and the same process is repeated until the printing process is completed.

以上述べたように、本実施形態に係る加熱部材４６（ヒータ）および定着装置３６は、加熱部材４６の発熱部材群が用紙搬送方向Ｙと直交する加熱部材４６の長手方向（Ｘ方向）に分割して配置され、定着ベルト４１の内側に接触して配置される。また画像データの印字範囲（画像形成領域）に対応して発熱部材群のいずれかを選択的に通電する。したがって、加熱部材４６の用紙の非通紙部分の異常発熱を防止でき、非通紙部分の無駄な加熱を抑制できるため、熱エネルギーを大幅に削減することができる。 As described above, the heating member 46 (heater) and the fixing device 36 according to the present embodiment are divided into the longitudinal direction (X direction) of the heating member 46 in which the heating member group of the heating member 46 is orthogonal to the paper transport direction Y. And are arranged in contact with the inside of the fixing belt 41. Further, any one of the heat generating member groups is selectively energized according to the print range (image formation area) of the image data. Therefore, abnormal heat generation of the non-passing portion of the paper of the heating member 46 can be prevented, and unnecessary heating of the non-passing portion can be suppressed, so that the heat energy can be significantly reduced.

また絶縁基材に、発熱部材と、温度センサ及び温度センサへの給電用の配線パターンを積層して形成することで、ヒータへの給電用の回路と温度センサとを完全に絶縁した形で配線を行うことができる。かつ、加熱部材４６を全体的に小型化することができる。また、絶縁基材として耐熱性のものを使用することで、耐熱性の配線を行うことができる。 Further, by forming the heat generating member and the wiring pattern for supplying power to the temperature sensor and the temperature sensor on the insulating base material in a laminated manner, the wiring for supplying power to the heater and the temperature sensor are completely insulated. It can be performed. Moreover, the heating member 46 can be miniaturized as a whole. Further, by using a heat-resistant material as the insulating base material, heat-resistant wiring can be performed.

尚、セラミック基板５０への発熱抵抗層の形成や、配線パターンの形成、温度センサの設置につていては、ＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired ceramics）多層基板で構成することもできる。ＬＴＣＣ多層基板は、配線導体とセラミックス基材を例えば９００℃以下の低温で同時焼成して作る低温焼成積層セラミックス基板として知られている。 The LTCC (Low Temperature Co-fired ceramics) multilayer substrate may be used for forming the heat generation resistance layer on the ceramic substrate 50, forming the wiring pattern, and installing the temperature sensor. The LTCC multilayer substrate is known as a low-temperature fired laminated ceramic substrate made by simultaneously firing a wiring conductor and a ceramic base material at a low temperature of, for example, 900 ° C. or lower.

また、以上の説明では、図８のように発熱部材を複数のブロックに分割して配置し、温度センサも分割ブロックに対応して設置する例を述べた。しかし、図５に示すように、多数の発熱部材を連続して配列した構成であっても、セラミック基板の層の数を増やし、配線パターンの数を増やせば、１つの絶縁基材の中に発熱部材と、温度センサを配置することができる。この場合、温度センサは、複数の用紙サイズに対応して、加熱部材４６の中央部と周辺部に分散して配置するとよい。 Further, in the above description, as shown in FIG. 8, an example is described in which the heat generating member is divided into a plurality of blocks and arranged, and the temperature sensor is also installed corresponding to the divided blocks. However, as shown in FIG. 5, even in a configuration in which a large number of heat generating members are continuously arranged, if the number of layers of the ceramic substrate is increased and the number of wiring patterns is increased, one insulating substrate can be contained. A heat generating member and a temperature sensor can be arranged. In this case, the temperature sensors may be dispersedly arranged in the central portion and the peripheral portion of the heating member 46 corresponding to a plurality of paper sizes.

また、絶縁基材は、セラミック以外の耐熱で絶縁性のガラス系材料でも良い。さらに実施形態で述べた金属材料以外で電極を形成することもできる。 Further, the insulating base material may be a heat-resistant and insulating glass-based material other than ceramic. Further, the electrode can be formed of a material other than the metal material described in the embodiment.

尚、本発明のいくつかの実施形態を述べたが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. This novel embodiment can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. The present embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

１０…画像形成装置
３６…定着装置（加熱装置）
４１…定着ベルト
４２…プレスローラ（加圧体）
４６…加熱部材（ヒータ）
５０…セラミック基板（絶縁基材）
５１…発熱部材
５３１〜５３７…駆動ＩＣ
５５…サーモスタット（温度調節素子）
５７…温度センサ 10 ... Image forming device 36 ... Fixing device (heating device)
41 ... Fixing belt 42 ... Press roller (pressurized body)
46 ... Heating member (heater)
50 ... Ceramic substrate (insulating base material)
51 ... Heat generating member 531 to 537 ... Drive IC
55 ... Thermostat (temperature control element)
57 ... Temperature sensor

Claims

An insulating base material consisting of a multi-layered insulating substrate and
A heat generating portion formed on the first insulating substrate of the insulating base material and having a plurality of divided regions in the longitudinal direction,
A temperature sensor formed on the second insulating substrate of the insulating base material to detect the temperature of the heat generating portion, and
A first wiring pattern for supplying power to the heat generating portion, which is formed on at least one insulating substrate different from the first and second insulating substrates of the insulating substrate, and
A second wiring pattern for supplying power to the temperature sensor, which is formed on the second insulating substrate, and
A heater equipped with.

The heater according to claim 1, wherein the heat generating portion comprises a plurality of heat generating members divided into a plurality of blocks and arranged, and the temperature sensor comprises a plurality of sensors for detecting the temperature of each of the plurality of blocks.

In the heat generating portion, a plurality of heat generating members are arranged, and a plurality of heat generating members are arranged.
The first wiring pattern is composed of a first pattern for separately feeding power to individual electrodes of the plurality of heat generating members and a second pattern for feeding power to common electrodes of the plurality of heat generating members. the heater of claim 1 comprising.

The first aspect of the present invention, wherein a wiring pattern for a temperature control element that is connected to a drive source that generates heat and prevents the heat generating portion from generating heat abnormally is formed on the second insulating substrate of the insulating base material. Heater.

It ’s a heating device,
With an endless belt,
A heater facing the conveyed sheet via the endless belt,
It has a pressurizing body installed at a position facing the heater across the endless belt.
The heater is
An insulating substrate made of an insulating substrate having a multi-layer structure, a heat generating portion formed on the first insulating substrate of the insulating substrate and having a plurality of divided regions in the longitudinal direction, and a second insulation of the insulating substrate. formed on a substrate, a temperature sensor for detecting the temperature of the heat generating portion, wherein the first insulating substrate, is formed on a different at least one insulating substrate and the second insulating substrate, to the heating unit A heating device comprising a first wiring pattern for supplying power to the temperature sensor and a second wiring pattern for supplying power to the temperature sensor formed on the second insulating substrate.