JP2011112796A - 加熱構造体、定着装置及び定着装置が組み込まれた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安定的に取り付けられたヒータを備える加熱構造体、定着装置及びこの定着装置が組み込まれた画像形成装置を提供することが課題である。
【解決手段】平坦な周面を含む端部を備えるヒータと、該ヒータによって加熱されるとともに材料に熱を与える被加熱部材と、前記端部を支持する支持体と、を備え、前記支持体は、前記端部が挿入されるスリットを形成するとともに前記平坦な周面に沿う縁部を含み、該縁部は、前記ヒータの軸周りの回転を抑制することを特徴とする加熱構造体。
【選択図】図１０

Description

本発明は、材料に熱を与える加熱構造体、熱によりシートにトナー画像を定着させる定着装置及びこの定着装置が組み込まれた画像形成装置に関する。

材料に熱を与え、材料の性質や形状に所望の変化を与える加熱構造体は多くの分野で用いられている。例えば、コピー機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの機能を備える複合機に代表される画像形成装置は、加熱構造体として用いられる定着装置を備える。定着装置は、シートに付着したトナーを熱によって溶融し、シートにトナー画像を定着させる。

加熱構造体は、一般的に、ヒータによって加熱された被加熱部材を材料に接触或いは近接させることにより、熱エネルギを材料に与える。ヒータは、一般的に、端子に溶着或いは半田接続されるリード線を介して、加熱構造体に固定される。特許文献１は、端子に接続されるリード線を介して接続されるヒータを備える定着装置を開示する。

リード線は、一般的に細い線材であるため、ヒータを高い精度で位置決めするために用いることはできない。また、端子とリード線との間の低い接続強度に起因して、ヒータが変位してしまうこともある。特許文献１の定着装置のヒータは、加熱ローラに内蔵される。ヒータが変位する場合やヒータが不適切な位置に取り付けられた場合には、ヒータは加熱ローラに接触する可能性がある。

特許文献２乃至４は、ヒータの端部を支持する支持部材を用いて、ヒータを加熱構造体に取り付ける手法を開示する。

特開平８−２７２２３９号公報 特開２００９−１０９９４６号公報 特開平９−２５１２５３号公報 特開平６−２５８９７１号公報

特許文献２乃至４に開示されるヒータの端部の断面は円形である。支持部材は、ヒータの端部に相補的な円形開口部を含み、この開口部にヒータの端部が挿入される。特許文献２乃至４のヒータの支持構造は、リード線のみで支持する構造（特許文献１参照）よりも安定的にヒータを支持することが可能である。しかしながら、ヒータの軸周りの回転は規制されず、ヒータを回転させようとする外力が予期せず加わったとき、リード線と端子との接続が解除される可能性がある。また、ヒータの軸周りの回転は、ヒータと端子との間の接続作業を非効率にする。

上述の課題は、画像形成装置の定着装置だけでなく、材料に熱を与えるための他の加熱構造体にも共通するものである。他の加熱構造体として、例えば、積層された不織布を熱溶着させる装置や熱を用いて材料に孔を形成する装置などを挙げることができる。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、安定的に取り付けられたヒータを備える加熱構造体、定着装置及びこの定着装置が組み込まれた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一局面に係る加熱構造体は、平坦な周面を含む端部を備えるヒータと、該ヒータによって加熱されるとともに材料に熱を与える被加熱部材と、前記端部を支持する支持体と、を備え、前記支持体は、前記端部が挿入されるスリットを形成するとともに前記平坦な周面に沿う縁部を含み、該縁部は、前記ヒータの軸周りの回転を抑制することを特徴とする（請求項１）。

上記構成によれば、被加熱部材は、ヒータによって加熱され、ヒータからの熱を材料に伝達する。ヒータの端部は、支持体のスリットに挿入され、ヒータが支持体に支持されることとなる。ヒータの端部は、平坦な周面を含み、スリットを形成する支持体の縁部は、ヒータの平坦な周面に沿い、ヒータの軸周りの回転を抑制することができる。したがって、ヒータが安定して支持体に支持されることとなる。

上記構成において、前記被加熱部材と前記支持体とを支持する筐体と、前記端部から延出する前記ヒータのリード線に接続される端子と、を更に備え、前記スリットは、一の方向に開口し、前記端部を挿入可能に形成された挿入口を含むとともに、該スリット内の端部の前記一の方向及び前記ヒータの軸方向以外の方向への前記ヒータの移動を規制し、前記端子は、前記一の方向と反対方向に押しつけられて、前記筐体に固定されることが好ましい（請求項２）。

上記構成によれば、ヒータは、支持体の挿入口を介して、スリットに挿入される。したがって、支持体へのヒータの取り付けが容易になる。ヒータのリード線と接続される端子は、スリットの開口方向とは反対方向に押しつけられて筐体に固定される。かくして、スリットの開口方向並びにヒータの軸方向へのヒータの変位は、端子とリード線との間の接続により抑制されるとともに一の方向以外へのヒータの変位は、スリットによって抑制される。よって、ヒータの変位が抑制され、ヒータが安定して筐体に支持並びに接続されることとなる。

上記構成において、前記支持体は、前記反対方向に延出する接続部を更に含み、前記筐体は、該接続部が挿入される空間を形成するとともに前記接続部を取り囲む壁部を含むことが好ましい（請求項３）。

上記構成によれば、支持体は、端子が押しつけられる方向に延びる接続部を含む。接続部は、筐体の壁部によって形成された空間に挿入される。筐体の壁部は支持体を取り囲むので、支持体を安定的に支持することができる。上述の如く、端子が押しつけられる方向に接続部が延びるので、端子と筐体との接続は、筐体の壁部が形成する空間からの支持体の離脱を抑制する。したがって、端子と筐体との接続は、同時に、支持体と筐体との接続を意味することとなる。かくして、簡便に支持体を筐体に取り付けることが可能な加熱構造体が提供される。

上記構成において、前記端子は、前記リード線を挟持する第１端子と第２端子とを含むことが好ましい（請求項４）。

上記構成によれば、第１端子及び第２端子はリード線を挟持するので、端子とリード線との間の接続が更に強固となる。

上記構成において、前記ヒータは、第１ヒータと、第２ヒータとを含み、前記スリットは、前記第１ヒータの前記端部が挿入される第１スリットと、前記第２ヒータの前記端部が挿入される第２スリットとを含み、前記端子は、前記第１ヒータの前記リード線及び前記第２ヒータの前記リード線に接続されることが好ましい（請求項５）。

上記構成によれば、複数のヒータを安定的に取り付けることが可能となる。

上記構成において、前記支持部は、前記ヒータからの熱に耐える耐熱樹脂材料及びセラミック樹脂材料のうち少なくとも一方を含むことが好ましい（請求項６）。

上記構成によれば、支持部は好適にヒータからの熱に耐えることができる。

本発明の他の局面に係る定着装置は、シートにトナー画像を定着させる定着装置であって、ヒータを内蔵する加熱回転体と、前記加熱回転体の端部から露出する前記ヒータの端部を支持する支持体と、を備え、前記ヒータの前記端部は、平坦な周面を含み、前記支持体は、前記ヒータの前記端部が挿入されるスリットを形成するとともに前記平坦な周面に沿う縁部を含み、該縁部は、前記ヒータの軸周りの回転を抑制することを特徴とする（請求項７）。

上記構成によれば、加熱回転体はヒータからの熱をシートに伝達し、トナーを溶融させる。シートは加圧ローラと加熱回転体との間で挟まれ、溶融されたトナーがシートに浸透し、トナー画像がシートに定着される。ヒータの端部は、加熱回転体の端部から露出し、支持体のスリットに挿入され、ヒータが支持体に支持されることとなる。ヒータの端部は、平坦な周面を含み、スリットを形成する支持体の縁部は、ヒータの平坦な周面に沿い、ヒータの軸周りの回転を抑制することができる。したがって、ヒータが安定して支持体に支持されることとなる。

上記構成において、前記加熱回転体と前記支持体とを支持する筐体と、前記ヒータの前記端部から延出するリード線に接続される端子と、を更に備え、前記スリットは、一の方向に開口し、前記端部を挿入可能に形成された挿入口を含むとともに、該スリット内の端部の前記一の方向及び前記ヒータの軸方向以外の方向への前記ヒータの移動を規制し、前記端子は、前記一の方向と反対方向に押しつけられて、前記筐体に固定されることが好ましい（請求項８）。

上記構成によれば、ヒータは、支持体の挿入口を介して、スリットに挿入される。したがって、支持体へのヒータの取り付けが容易になる。ヒータのリード線と接続される端子は、スリットの開口方向とは反対方向に押しつけられて筐体に固定される。かくして、スリットの開口方向並びにヒータの軸方向へのヒータの変位は、端子とリード線との間の接続により抑制されるとともに他の方向へのヒータの変位は、スリットを形成する縁部によって抑制される。よって、ヒータの変位が抑制され、ヒータが安定して筐体に支持並びに接続されることとなる。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、シートにトナー画像を形成する画像形成部と、前記トナー画像を前記シートに定着させる定着装置と、を備え、該定着装置は、ヒータを内蔵する加熱回転体と、前記加熱回転体の端部から露出する前記ヒータの端部を支持する支持体と、を備え、前記ヒータの前記端部は、平坦な周面を含み、前記支持体は、前記ヒータの前記端部を支持するスリットを形成するとともに前記平坦な周面に沿う縁部を含み、該縁部は、前記ヒータの軸周りの回転を抑制することを特徴とする（請求項９）。

上記構成によれば、画像形成部は、シートにトナー画像を形成する。加熱回転体はヒータからの熱をシートに伝達し、トナーを溶融させる。シートは加圧ローラと加熱回転体との間で挟まれ、溶融されたトナーがシートに浸透し、トナー画像がシートに定着される。ヒータの端部は、加熱回転体の端部から露出し、支持体のスリットに挿入され、ヒータが支持体に支持されることとなる。ヒータの端部は、平坦な周面を含み、スリットを形成する支持体の縁部は、ヒータの平坦な周面に沿い、ヒータの軸周りの回転を抑制することができる。したがって、ヒータが安定して支持体に支持されることとなる。

上述の如く、本発明に係る加熱構造体、定着装置及びこの定着装置が組み込まれた画像形成装置は、安定的に取り付けられたヒータを備えることができる。

本発明の一実施形態に係る加熱構造体の概略断面図である。 図１に示される加熱構造体のヒータの取り付け構造を示す斜視図である。 図１に示される加熱構造体の筐体へのヒータの端子の取り付け構造を示す概略断面図である。 図１に示される加熱構造体の支持体の斜視図である。 図１に示される加熱構造体の原理が適用された定着装置が組み込まれた画像形成装置の斜視図である。 図５に示される画像形成装置の斜視図であり、画像形成装置のカバーは上方に回動されている。 図６に示される画像形成装置の斜視図であり、画像形成装置からトナー容器が取り出されている。 図５に示される画像形成装置の内部構造を示す概略図である。 図５に示される画像形成装置が内蔵する定着装置の斜視図である。 図９に示される定着装置の端部の構造を示す斜視図である。 図９に示される定着装置のヒータへの電力供給を行うための回路の一例を概略的に示す図である。 図９に示される定着装置の展開斜視図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。尚、以下の説明で用いられる「上」、「下」、「左」や「右」などの方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とするものであり、何ら本発明を限定するものではない。また、以下の説明において、「シート」との用語は、コピー用紙、コート紙、ＯＨＰシート、厚紙、葉書、トレーシングペーパや任意の熱処理を受ける他のシート材料を意味する。「シートの幅方向」との用語は、シートの搬送方向に対して直交する方向を意味する。

図１は、本発明の一実施形態に係る加熱構造体の概略的な部分断面図である。図１に示される加熱構造体は、シートに熱エネルギを与え、任意の加工を施す装置であり、加熱構造体の用途や構造の細部は本発明を何ら限定するものではない。

加熱構造体５００は、熱源となる棒状のヒータ５１０と、ヒータ５１０を内蔵するとともにヒータ５１０によって加熱される被加熱部材５２０と、被加熱部材５２０に圧接される加圧部材５３０と、ヒータ５１０、被加熱部材５２０及び加圧部材５３０を支持する筐体５４０を含む。

図１に示される被加熱部材５２０は、円筒形状のロールであるが、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、ヒータ５１０によって熱エネルギを受けるように配設されるとともにシートに熱エネルギを与え、所望の加工を施すように形成された部材を被加熱部材５２０に適用してもよい。図１に示されるヒータ５１０は、被加熱部材５２０の回転軸に沿って延びる。被加熱部材５２０は、ヒータ５１０の両端部を除いて、ヒータ５１０を全体的に取り囲むが、本発明はこれに限定されるものではなく、ヒータ５１０は被加熱部材５２０の外部に配設されてもよい。

図１に示される加圧部材５３０の両端部は、圧力シリンダ５３１によって支持される。圧力シリンダ５３１がロッド５３２を伸長させることにより、加圧部材５３０は、被加熱部材５２０の外周面に圧接される。図１に示される加熱構造体５００は、被加熱部材５２０と加圧部材５３０との間を通過するシートに熱エネルギを与える装置であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、加圧部材５３０は必ずしも必要とされない。例えば、シートが被加熱部材５２０に接触されながら、被加熱部材５２０から熱エネルギを受けることにより、所望の加工を施与されてもよい。或いは、被加熱部材５２０に非接触で、且つ、被加熱部材５２０の近傍を通過している間に、被加熱部材５２０から熱エネルギを受けることにより、所望の加工を施与されてもよい。

加熱構造体５００は、例えば、被加熱部材５２０の端部に取り付けられるギア５２１と、ギア５２１と噛み合うシャフトを含むモータ５２２とを更に備えてもよい。また、筐体５４０は、被加熱部材５２０を支持する支持壁５４１を含む。モータ５２２が作動すると、モータ５２２と噛み合うギア５２１を介して、被加熱部材５２０に駆動力が伝達され、被加熱部材５２０は回転する。被加熱部材５２０に圧接された加圧部材５３０は、被加熱部材５２０の回転によって、従動回転する。尚、図１に示される駆動機構は必ずしも必要とされるものではなく、シートと被加熱部材５２０との間に生ずる摩擦力によって、被加熱部材５２０が回転されてもよいし、或いは、被加熱部材５２０は一切回転しなくともよい。

ヒータ５１０の両端部は、被加熱部材５２０の両端部から突出し、支持体５５０によって支持される。支持体５５０は、筐体５４０によって支持される。

図２は、ヒータ５１０の端部の支持構造を示す斜視図である。図２と併せて、図１を参照しつつ、ヒータ５１０の端部の支持構造が説明される。

図２及び図１に示される加熱構造体５００の被加熱部材５２０は、２本のヒータ５１０によって加熱されるが、本発明はこれに限定されるものではなく、単数のヒータ５１０或いは３以上のヒータ５１０を用いて、被加熱部材５２０が加熱されてもよい。ガラス製のヒータ５１０の端部は、カシメられ、互いに対向する一対の平坦な周面５１２を含む。したがって、ヒータ５１０の端部の断面は、略楕円形又は矩形状となる。ヒータ５１０の端面からリード線５１３が延出する。リード線５１３に端子５１４が接続される。リード５１３と端子５１４との間の接続は、溶着、半田付け或いはヒータ５１０へ電力を供給可能な他の手法を用いてなされる。図２に示される端子５１４は、一対のヒータ５１０のリード線５１３を接続する略Ｃ型に形成された薄い金属板である。端子５１４の略中心位置には、開口部５１５が形成される。

図３は、端子５１４と筐体５４０との間の接続を示す。図３と併せて、図１及び図２を参照しつつ、端子５１４と筐体５４０との接続が説明される。

端子５１４は、例えば、互いに略等しい形状をなす第１端子５１６と第２端子５１７とを含んでもよい。第１端子５１６及び第２端子５１７は、筐体５４０の端壁５４２の上面に載置され、開口部５１５に挿入されるねじやビスなどの固定具５１８によって、筐体５４０に固定される。第１端子５１６及び第２端子５１７は、リード線５１３を挟持する。

図４は、支持体５５０の斜視図である。図４と併せて、図１及び図２を参照しつつ、筐体５４０へのヒータ５１０の取り付け構造が更に説明される。

支持体５５０は、略Ｔ字型の厚板材であり、例えば、ヒータからの熱に耐えるセラミック材料や耐熱樹脂材料から形成される。支持体５５０は、支持体５５０の上面から下方に延びる一対の略矩形状のスリット５５１を含む。スリット５５１は上方に開口する。スリット５５１にヒータ５１０の端部が挿入されると、スリット５５１を形成する垂直面として形成される縁部５５２は、ヒータ５１０の端部に形成される平坦な周面５１２に沿う。縁部５５２は、ヒータ５１０の長手方向軸周りにヒータ５１０が回転することを抑制する。尚、本実施形態では、スリット５５１は上方に開口した挿入口５５３が、本発明はこれに限定されるものではなく、任意の一の方向からのヒータ５１０の挿入を許容するように開口するとともに他の方向（挿入口５５３に向かう方向を除くヒータ５１０の長手方向軸に直交する方向並びにヒータ５１０の長手方向）のヒータ５１０の変位を規制するように形成されたスリット５５１であればよい。また、ヒータ５１０のリード線５１３及び端子５１４は、スリット５５１の開口方向とは反対方向に向けて筐体５４０に押しつけられ、筐体５４０に固定されるものであればよい。したがって、スリット５５１は左方、右方或いは下方に開口していてもよい。

支持体５５０は、スリット５５１の開口方向とは反対方向に延出する接続部５５４を更に含む。接続部５５４は、例えば、直方体形状とされる。筐体５４０は、接続部５５４と相補的な形状をなす空間を形成する壁部５４３を含む。支持体５５０が筐体５４０に取り付けられたとき、壁部５４３は、接続部５５４を取り囲む。接続部５５４は、壁部５４３が形成する空間に挿入される。壁部５４３が形成する空間は、上方に開口するが、図３に関連して説明された如く、支持体５５０に取り付けられるヒータ５１０のリード線５１３及び端子５１４は、下方に押しつけられながら、筐体５４０に固定されるので、支持体５５０は、壁部５４３が形成する空間から抜け出ることはない。

図５は、図１乃至図４に関連して説明された加熱構造体５００の原理が適用された定着装置を組み込んだ画像形成装置の斜視図である。図５に示される画像形成装置は、プリンタであるが、本発明はこれに限られるものではなく、コピー機、ファクシミリ装置、これらの機能を併せ持つ複合機やシートに画像を形成することが可能な他の装置であってもよい。

プリンタ１００は、外部装置（例えば、パーソナルコンピュータ）から画像に関する情報を含む信号を受信し、この信号に基づき、シートに画像を形成する。プリンタ１００は、略直方体形状の筐体１１０を備え、筐体１１０内には、シートに画像を形成するための機器が収容される。

プリンタ１００は、給紙カセット１を含む。給紙カセット１は、筐体１１０に着脱自在に取り付けられ、筐体１１０の正面下部から筐体１１０内に挿入される。給紙カセット１内には、複数のシートを積層してなるシート束が収容される。

プリンタ１００は、給紙カセット１の上方に配設される手差しトレイ１１２を含む。手差しトレイ１１２は、筐体１１０内にシートを供給する供給トレイとして用いられる。手差しトレイ１１２は、略矩形状の薄板である。手差しトレイ１１２の下端部は、筐体１１０に回動可能に取り付けられ、手差しトレイ１１２は前方に向けて、上下に回動することができる。図５に示される手差しトレイ１１２の内側面は、手差しトレイ１１２が前方に向けて倒されたとき、上側を向き、シート束を載置するための支持面となる。プリンタ１００の使用者は、給紙カセット１に収容されたシート束に画像形成を行うことも可能であるし、手差しトレイ１１２上に載置されたシート束に画像形成を行うことも可能である。シートの供給元の選択は、例えば、外部装置によってなされてもよい。手差しトレイ１１２を上方に回動させると、手差しトレイ１１２は筐体１１０の外側に現れ、手差しトレイ１１２の外側面は、プリンタ１の正面側の化粧面として用いられる。

筐体１１０の上面は、プリンタ１００の背面に向けて下方に湾曲する曲面板１１３と、曲面板１１３に対して正面側に配設される開閉カバー１１１とを含む。開閉カバー１１１は、薄板状の部材から形成され、プリンタ１００の正面から背面に向けて下方に傾斜して筐体１１０に取り付けられる。曲面板１１３の背面側の縁部から上方に向けて排紙壁１１４が立設される。排紙壁１１４は、左右に延びる排紙口１１５を含む。排紙口１１５から画像形成処理が施与されたシートが排出される。曲面板１１３及び開閉カバー１１１は、排出されたシートを受け止める排紙面１１６を形成する。上述の如く、曲面板１１３及び開閉カバー１１１は、プリンタ１００の背面方向に向けて、下方に傾斜するので、排紙面１１６上で積み重ねられるシートの後端縁は排紙壁１１４によって整えられることとなる。筐体１１０は、排紙壁１１４の左右縁及び曲面板１１３の左右縁を共通する縁部とする略三角形状の排紙側壁１１７を含む。曲面板１１３、開閉カバー１１１、排紙壁１１４及び排紙側壁１１７は、略四面体形状に窪んだ排紙部１１８を形成する。

図６及び図７は、プリンタ１００の斜視図である。図６及び図７に示されるプリンタ１００の開閉カバー１１１は上方に回動されている。図７に示されるプリンタ１００からは、トナー容器が取り出されている。図６及び図７と併せて、図５を参照し、開閉カバー１１１が説明される。

上述の如く、開閉カバー１１１は曲面板１１３に隣接して配設される。曲面板１１３に隣接する開閉カバー１１１の縁部周りに開閉カバー１１１は上方に回動可能である。開閉カバー１１１を上方に回動すると、トナー容器１３０が現れる。図７に示されるように、使用者は、開閉カバー１１１を開き、トナー容器１３０を交換することができる。開閉カバー１１１の中央には略三角形状の確認部１１９が形成される。使用者は、確認部１１９を通じてトナー容器１３０の一部を視認することでき、開閉カバー１１１を開けることなく、例えば、トナー容器１３０の型番を確認することができる。

排紙面１１８の中央部には、プリンタ１の正面に向けて拡がる略台形状の凹面１２０が形成される。凹面１２０は曲面板１１３及び開閉カバー１１１にわたって拡がる。凹面１２０は、排紙面１１８に対するシートの接触抵抗を低減させる。

筐体１１０の上面は、排紙部１１８の左右に配設される上面壁１２１を含む。右側の上面壁１２１には、操作パネル１２２が配設される。使用者は、操作パネル１２２を通じて、プリンタ１００を操作することができ、また、プリンタ１００の動作状態を視認することができる。図５に示されるプリンタ１００の操作パネル１２２は、例えば、給紙カセット１内のシートの量やトナー容器１３０内のトナーの量或いはプリンタ１００内でのジャムの発生を知らせる表示部１２３、印刷を中断させる操作に用いられるキャンセルキー１２４、印刷を実行させるスタートキー１２５を含む。

図５に示されるプリンタ１００は更に、筐体１１０の左側板に設けられる通気口１２６及び電源スイッチ１２７を含む。通気口１２６は、筐体１１０の内部に配設される画像形成用の機器の冷却に用いられる。電源スイッチ１２７は、筐体１１０の内部に配設される画像形成用の機器に対する電力供給又は電力遮断に用いられる。

図８は、プリンタ１００の内部構造を示す。図８と併せて、図５を参照しつつ、プリンタ１００の内部構造が説明される。

プリンタ１００の筐体１１０の内部には、上述された給紙カセット１に加えて、画像形成部１４０及び定着装置６００が配設される。定着装置６００には、図１乃至図４に関連して説明された加熱構造体５００の原理が適用され、シートＳに熱エネルギを加えて、トナー像をシートＳに定着させる。給紙カセット１は、印刷処理（画像形成処理）を施与されるシート束Ｔを収容する。給紙カセット１は、シート束Ｔを支持するリフト板４を含む。リフト板４は、コイルバネ４５によって弾性的に支持され、プリンタ１００の正面に向けて上方に傾斜する。給紙カセット１の正面側端部の上方にピックアップローラ１２８が配設される。リフト板４により傾斜して持ち上げられたシート束Ｔの先頭縁は、ピックアップローラ１２８に当接する。ピックアップローラ１２８が回転すると、シート束Ｔの最上位置に存するシートＳが一枚ずつ取り出されるとともに、給紙搬送路１２９に送り出される。給紙搬送路１２９の下流端にはレジストローラ対１３１が配設される。レジストローラ対１３１は、シートＳのスキューを調整しつつ、画像形成部１４０にシートＳを送り出す。

上述の如く、手差しトレイ１１２をプリンタ１００の正面側に回動させると、手差しトレイ１１２から筐体１１０内へ給紙することが可能となる。手差しトレイ１１２上に載置されたシート束ＴのシートＳは、シートＳを供給する供給部として用いられる給紙ローラ（図示せず）により、レジストローラ対１３１へ１枚ずつ送られる。

画像形成部１４０は、上述の如く、外部装置から送信された画像データに関する信号に基づき、シートＳにトナー像を形成する。画像形成部１４０は、略円柱形状の感光体ドラム１４１を含む。感光体ドラム１４１の上面には、帯電器１４２が配設され、帯電器１４２は、感光体ドラム１４１の周面を一様に帯電させる。図８に示される帯電器１４２は、コロナ放電によって、感光体ドラム１４１の周面に電荷を付与するが、本発明はこれに限られるのものではなく、感光体ドラム１４１の周面に接触しながら従動回転している間に電荷を付与する帯電ローラが用いられてもよい。

感光体ドラム１４１は時計回りに回転し、感光体ドラム１４１の周面は、露光装置１４３からのレーザ光に曝されることとなる。露光装置１４３は、外部装置から送信された画像データに関する信号に基づき、強弱が付与されたレーザ光を感光体ドラム１４１の周面に照射する。レーザ光は、感光体ドラム１４１の周面の電荷を消去する。この結果、感光体ドラム１４１の周面に画像データに対応する静電潜像が形成される。

画像形成部１４０は、感光体ドラム１４１、帯電器１４２及び露光装置１４３に加えて、現像装置１４４を含む。現像装置１４４は、筐体１４５に内蔵される現像ローラ１４６を用いて、静電潜像が形成された感光体ドラム１４１の周面にトナーを供給する。この結果、静電潜像が形成された感光体ドラム１４１の周面にトナーが付着し、トナー像が形成される。現像装置１４４には、図６及び図７に関連して示されたトナー容器１３０が取り付けられる。現像装置１４４の筐体１４５内のトナーが消費されると、トナー容器１３０からトナーが補給される。

画像形成部１４０は、感光体ドラム１４１の下方に配設される転写ローラ１４７を更に含む。転写ローラ１４７は、感光体ドラム１４１に圧接され、ニップ部を形成する。レジストローラ対１３１は、転写ローラ１４７と感光体ドラム１４１との間のニップ部にシートＳを送る。感光体ドラム１４１の周面のトナーが、例えば、プラスに帯電しているとき、転写ローラ１４７をマイナスに帯電させることによって、トナー像と逆極性の電荷がシートＳに与えられる。シートＳがニップ部を通過する間、感光体ドラム１４１上のトナー像がシートＳに向けて、静電気的に引き剥がされ、シートＳ上へのトナー像の転写がなされることとなる。このようにして、画像形成部１４０は、ピックアップローラ１２８、給紙ローラ及びレジストローラ対１３１などの搬送部により搬送されたシートＳに画像を形成する。

画像形成部１４０は更にクリーニング装置１４８を含む。クリーニング装置１４８は、上述の転写処理を終えた感光体ドラム１４１の周面に残るトナーを除去する。クリーニング装置１４８によって清浄化された感光体ドラム１４１の周面は、再度、帯電器１４２に向かい、次の画像形成処理に供されることとなる。

定着装置６００は、トナー像の転写を受けたシートＳに定着処理を施与する。定着部６００は、通電発熱体（図１乃至図４に関連して説明されたヒータ５１０に相当）を内蔵する加熱ローラ６２０（図１乃至図４に関連して説明された被加熱部材５２０に相当）と、加熱ローラ６２０に圧接される加圧ローラ６３０（図１乃至図４に関連して説明された加圧部材５３０に相当）とを含む。加熱ローラ６２０は、モータ等の駆動源（図示せず）と接続され、駆動回転される。加圧ローラ６３０の周面は、加熱ローラ６２０の周面に圧接され、加圧ローラ６３０は、加熱ローラ６２０の回転に追従して回転する。加圧ローラ６３０の周面と加熱ローラ６２０の周面との間のニップ部にトナー像を担持したシートＳが送られる。ニップ部を通過する間、加熱ローラ６２０からの熱を受け、トナーが溶融し、加圧ローラ６３０の圧力を受け、トナーがシートＳに定着される。定着処理を施与されたシートＳは、その後、排紙搬送路１８３を通じて、排紙部１１８に排出される。

図９は、図８に示された定着装置６００の斜視図である。図９と併せて、図８を参照しつつ、定着装置６００が説明される。

上述の如く、図１乃至図４に関連して説明された加熱構造体５００の原理は、定着装置６００に適用される。定着装置６００は、上記の加熱構造体５００の被加熱部材５２０に相当する加熱ローラ６２０と、上記の加熱構造体５００の加圧部材５３０に相当する加圧ローラ６３０とを含む。加圧ローラ６３０は、加熱ローラ６２０の上方に配設されるとともに加熱ローラ６２０に圧接される。

加熱ローラ６２０及び加圧ローラ６３０は、筐体６４０によって支持される。筐体６４０は、加熱ローラ６２０を支持する下部筐体６４１と、下部筐体６４１上に配設されるとともに加圧ローラ６３０を支持する上部筐体６４２とを含む。下部筐体６４１と上部筐体６４２との間には、加熱ローラ６２０の長手方向軸に沿って延びる略矩形状の開口部６４３が形成される。開口部６４３を通じて、加熱ローラ６２０と加圧ローラ６３０との間にシートＳが供給される。下部筐体６４１は、定着装置６００へ供給されるシートＳを案内する案内面６４４を含む。案内面６４４は、開口部６４３の下縁を形成する。案内面６４４は、上方に突出する略三角板形状の案内リブ６４５を含む。案内リブ６４５は、案内面６４４上のシートＳを徐々に押し上げ、加熱ローラ６２０と加圧ローラ６３０との間に形成されるニップ部にシートＳを案内する。下部筐体６４１の右側面に、略円筒形状の突出部６４６が形成される。突出部６４６は、加熱ローラ６２０に内蔵されるヒータ（通電発熱体）に電力を供給するための電線を案内する／取り付けるために用いられる。

図１０は、定着装置６００の端部の構造を示す斜視図である。図１０において、図９に示された上部筐体６４２は除去され、加熱ローラ６２０の端部及び加圧ローラ６３０の端部が露出している。加熱ローラ６２０の端部には、プーリ６２１が取り付けられ、加圧ローラ６３０の端部にはプーリ６３１が取り付けられている。プーリ６２１，６３１は互いにベルト（図示せず）により接続される。図１０に示されていない加熱ローラ６２０の他端部にはモータ等の駆動部が接続される。駆動部が加熱ローラ６２０を回転させると、加圧ローラ６３０が追従して回転する。

加熱ローラ６２０は、２本のヒータ６１０を内蔵する。ガラス製のヒータ６１０の端部はカシメられ、互いに対向する一対の平坦な周面６１２が形成される。支持体６５０は、下部筐体６４１内に配設され、ヒータ６１０の端部を支持する。支持体６５０のヒータ６１０の対する支持構造は、図２に関連して説明された構造と同様である。ヒータ６１０の端面から、リード線６１３が延出する。リード線６１３の端部は、第１端子６１６及び第２端子６１７に挟持される。第１端子６１６及び第２端子６１７は、ねじ（固定具）６１８により下部筐体６４１に固定される。リード線６１３と、端子６１４（第１端子６１６及び第２端子６１７）との間の接続並びに端子６１４と下部筐体６４１との接続は、図３に関連して説明された構造と略同様である。第１端子６１６には、突出部６４６を通じて下部筐体６４１内に挿入された電線が接続される。これにより、ヒータ６１０へ電力の供給がなされる。

図１１は、ヒータ６１０へ電力を供給するための回路の一例を示す。図１１と併せて、図１０を参照しつつ、ヒータ６１０へ電力を供給するための回路が説明される。

一対のヒータ６１０の一端部は、端子６１４によって、互いに電気的に接続される。一対のヒータ６１０の他端部は、スイッチ６０１を介して、互いに接続される。ヒータ６１０の両端部それぞれは、交流電源６０２へ接続される。加熱ローラ６２０の外周面には、サーモスタット等の温度センサ（図示せず）が取り付けられる。温度センサは、例えば、プリンタ１００（図５参照）の全体の制御を司る制御部（図示せず）へ、検知した温度に対応する電圧を出力し、制御部は、温度センサからの信号に基づき、スイッチ６０１を開閉する。これにより、加熱ローラ６２０への熱エネルギの供給量を、加熱ローラ６２０の温度に応じて、調整することができる。

図１２は、図１０にしめされる定着装置６００の展開斜視図である。尚、図１２に示される定着装置６００からは更に、加熱ローラ６２０、加圧ローラ６３０及び第２端子６１７が除去されている。図１２と併せて、図１１を参照しつつ、ヒータ６１０の取り付け構造が説明される。

支持体６５０は、図４に関連して説明された支持体５５０と同様であり、一対のスリット６５１と、接続部６５４とを含む。下部筐体６４１は、壁部６４９を含む。壁部６４９は、支持体６５０の接続部６５４と相補的な空間を形成し、接続部６５４が当該空間に挿入されたとき、壁部６４９は接続部６５４を取り囲む。下部筐体６４１は更に、端子６１４が載置される支持板６４８を含む。支持板６４８上に端子６１４が載置され、固定具６１８を用いて端子６１４が固定されると、支持体６５０は下部筐体６４１内で固定されることとなる。

上記説明において、加熱回転体として、加圧ローラ６２０に圧接される加熱ローラ６２０が用いられてきたが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、加熱回転体として、ヒータ５１０を内蔵するローラと、このローラを巻回するベルトとを含む加熱構造体を採用してもよい。このとき、加圧ローラ６２０或いは他の圧接部材は、ヒータ５１０を内蔵するローラからの熱伝達を受けたベルトに圧接されてもよい。このような構造を採用することによっても、トナー像はシートに好適に定着されることとなる。

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、これらの機能を併せ持つ複合機やシートに画像を形成する各種装置並びにシート材料に熱を与えることによりシート材料を加工する他の装置に適用可能である。

１００・・・・・画像形成装置
１４０・・・・・画像形成部
５１０・・・・・ヒータ
５１２・・・・・平坦な周面
５１３・・・・・リード線
５１６・・・・・第１端子
５１７・・・・・第２端子
５２０・・・・・被加熱部材
５４０・・・・・筐体
５４３・・・・・壁部
５５０・・・・・支持体
５５１・・・・・スリット
５５２・・・・・縁部
５５３・・・・・挿入口
５５４・・・・・接続部
６００・・・・・定着装置
６１０・・・・・ヒータ
６１２・・・・・平坦な周面
６１３・・・・・リード線
６１４・・・・・端子
６２０・・・・・加熱ローラ
６３０・・・・・加圧ローラ
６４０・・・・・筐体
６５０・・・・・支持体
６５１・・・・・スリット

Claims (9)

1. 平坦な周面を含む端部を備えるヒータと、
   該ヒータによって加熱されるとともに材料に熱を与える被加熱部材と、
   前記端部を支持する支持体と、を備え、
   前記支持体は、前記端部が挿入されるスリットを形成するとともに前記平坦な周面に沿う縁部を含み、
   該縁部は、前記ヒータの軸周りの回転を抑制することを特徴とする加熱構造体。
2. 前記被加熱部材と前記支持体とを支持する筐体と、前記端部から延出する前記ヒータのリード線に接続される端子と、を更に備え、
   前記スリットは、一の方向に開口し、前記端部を挿入可能に形成された挿入口を含むとともに、該スリット内の端部の前記一の方向及び前記ヒータの軸方向以外の方向への前記ヒータの移動を規制し、
   前記端子は、前記一の方向と反対方向に押しつけられて、前記筐体に固定されることを特徴とする請求項１記載の加熱構造体。
3. 前記支持体は、前記反対方向に延出する接続部を更に含み、
   前記筐体は、該接続部が挿入される空間を形成するとともに前記接続部を取り囲む壁部を含むことを特徴とする請求項２記載の加熱構造体。
4. 前記端子は、前記リード線を挟持する第１端子と第２端子とを含むことを特徴とする請求項２又は３記載の加熱構造体。
5. 前記ヒータは、第１ヒータと、第２ヒータとを含み、
   前記スリットは、前記第１ヒータの前記端部が挿入される第１スリットと、前記第２ヒータの前記端部が挿入される第２スリットとを含み、
   前記端子は、前記第１ヒータの前記リード線及び前記第２ヒータの前記リード線に接続されることを特徴とする請求項２乃至４いずれか１項に記載の加熱構造体。
6. 前記支持体は、前記ヒータからの熱に耐える耐熱樹脂材料及びセラミック樹脂材料のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の加熱構造体。
7. シートにトナー画像を定着させる定着装置であって、
   ヒータを内蔵する加熱回転体と、
   前記加熱回転体の端部から露出する前記ヒータの端部を支持する支持体と、を備え、
   前記ヒータの前記端部は、平坦な周面を含み、
   前記支持体は、前記ヒータの前記端部が挿入されるスリットを形成するとともに前記平坦な周面に沿う縁部を含み、
   該縁部は、前記ヒータの軸周りの回転を抑制することを特徴とする定着装置。
8. 前記加熱回転体と前記支持体とを支持する筐体と、前記ヒータの前記端部から延出するリード線に接続される端子と、を更に備え、
   前記スリットは、一の方向に開口し、前記端部を挿入可能に形成された挿入口を含むとともに、該スリット内の端部の前記一の方向及び前記ヒータの軸方向以外の方向への前記ヒータの移動を規制し、
   前記端子は、前記一の方向と反対方向に押しつけられて、前記筐体に固定されることを特徴とする請求項７記載の定着装置。
9. シートにトナー画像を形成する画像形成部と、
   前記トナー画像を前記シートに定着させる定着装置と、を備え、
   該定着装置は、ヒータを内蔵する加熱回転体と、
   前記加熱回転体の端部から露出する前記ヒータの端部を支持する支持体と、を備え、
   前記ヒータの前記端部は、平坦な周面を含み、
   前記支持体は、前記ヒータの前記端部を支持するスリットを形成するとともに前記平坦な周面に沿う縁部を含み、
   該縁部は、前記ヒータの軸周りの回転を抑制することを特徴とする画像形成装置。

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