JP2016151757A - Fixing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載されており、記録材に形成された未定着画像を記録材に定着する定着装置に関する。 The present invention relates to a fixing device that is mounted on an image forming apparatus such as a copying machine or a printer and fixes an unfixed image formed on a recording material to the recording material.
電子写真式の複写機やプリンタに搭載される定着装置として、フィルム加熱方式のものが知られている。フィルム加熱方式の定着装置は、筒状のフィルムと、フィルムの内面に接触するヒータと、フィルムを介してヒータとニップ部を形成する加圧ローラを有している。ヒータは樹脂製のヒータホルダで保持されている。また、ヒータホルダは金属製の補強部材で補強されている。 A film heating type is known as a fixing device mounted on an electrophotographic copying machine or printer. A film heating type fixing device has a cylindrical film, a heater that contacts the inner surface of the film, and a pressure roller that forms a nip portion with the heater via the film. The heater is held by a resin heater holder. The heater holder is reinforced with a metal reinforcing member.
ヒータホルダの長手方向の一部には貫通孔が設けられており、ヒータホルダと補強部材の間の空間に設けられた温度検知素子がヒータホルダの貫通孔を介してヒータの温度を検知している。ヒータは温度検知素子の検知温度に応じて制御される。ヒータホルダと補強部材の間の空間にはサーモスイッチや温度ヒューズ等の保護素子も設けられており、保護素子もヒータホルダに設けられた他の貫通孔を介してヒータの熱を感知している。保護素子はヒータが過剰な温度に達した時にヒータへの給電を遮断する役割を有している(特許文献1)。 A through hole is provided in a part in the longitudinal direction of the heater holder, and a temperature detection element provided in a space between the heater holder and the reinforcing member detects the temperature of the heater through the through hole of the heater holder. The heater is controlled according to the temperature detected by the temperature detecting element. A protective element such as a thermo switch or a thermal fuse is also provided in the space between the heater holder and the reinforcing member, and the protective element also senses the heat of the heater through another through hole provided in the heater holder. The protection element has a role of interrupting power supply to the heater when the heater reaches an excessive temperature (Patent Document 1).
ところで、温度検知素子の端子に接続される信号線や、保護素子の端子に接続される電力供給線は、特許文献1に示されているように絶縁被覆を有する電気ケーブルが用いられている。これらの電気ケーブルはフィルムの内部に設けられているので、絶縁性だけでなく耐熱性も要求される。また、プリントスピードの上昇に伴いヒータの制御目標温度が高くなると、耐熱性と絶縁性がより優れた電気ケーブルを使用する必要がある。
Incidentally, as shown in
しかしながら、これらの要求を満たす電気ケーブルはコストが嵩む。また、耐熱性と絶縁性を満足するために絶縁層が厚くなると、フィルム内部における電気ケーブルの占有スペースが大きくなり、定着装置の小型化の妨げになるといった課題がある。 However, an electrical cable that satisfies these requirements is expensive. Further, if the insulating layer is thick in order to satisfy heat resistance and insulating properties, there is a problem that the space occupied by the electric cable in the film becomes large and hinders downsizing of the fixing device.
本発明の目的は、配線コストを抑えた小型の定着装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a small-sized fixing device with reduced wiring cost.
上述の課題を解決するための本発明は、筒状のフィルムと、前記フィルムの内部に設けられているヒータと、前記フィルムの内部に設けられており、前記ヒータが異常発熱するとOFFして前記ヒータへの電力供給を遮断する保護素子と、を有し、前記フィルムからの熱により記録材に形成された未定着画像を記録材に定着する定着装置において、前記フィルムの内部に配置されており、前記保護素子の端子に接続される導電部材が板金で構成されていることを特徴とする。 The present invention for solving the above-mentioned problems is a cylindrical film, a heater provided inside the film, and provided inside the film. When the heater abnormally generates heat, the heater turns off and A fixing device for fixing an unfixed image formed on the recording material to the recording material by heat from the film, and disposed inside the film. The conductive member connected to the terminal of the protection element is made of sheet metal.
本発明によれば、配線コストを抑えた小型の定着装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a small fixing device with reduced wiring cost.
(実施例1)
図1(A)は定着装置1の断面図、図1(B)はヒータ5の構成図、図2(A)及び図2(B)は定着装置1の斜視図である。また、図3(A)はフィルムユニット2内の断面図、図3(B)はサーミスタユニットの構成図、図3(C)はサーモスイッチの構成図、図4はヒータ駆動回路図である。なお、図2(B)は図2(A)から部品8、9a、9b、SFを取り除いた状態を示している。図3(A)は図1(A)のA−A断面図である。これらの図を用いて定着装置1の基本構成を説明する。
Example 1
1A is a cross-sectional view of the
本例の定着装置1はフィルム加熱方式の定着装置である。定着装置1は、フィルムユニット2と加圧ローラ3を有している。フィルムユニット2は、筒状のフィルム4、ヒータ5、ヒータホルダ6、ステー(補強部材)7、サーミスタユニットTH、サーモスイッチ(保護素子)TSを有している。
The
フィルム4は、ホルダ6及びステー7の周りにラフに嵌められている。フィルム4は、ポリイミドやPEEK等の樹脂材料、又はステンレスやニッケル等の金属材料で形成された基層と、フッ素樹脂等の離型性に優れた表面層(離型層)を有する。
The
ヒータ5はセラミック基板5a上に発熱抵抗体5bが形成されたセラミックヒータである。5e1と5e2は発熱抵抗体に電力を供給するための電極である。発熱抵抗体5bはガラス等の絶縁層5cで覆われている。ヒータ5は記録材搬送方向D1に対して直交する方向に細長い部材である。
The
ホルダ6は、ヒータ5をヒータ5の長手方向に亘って保持する熱可塑性樹脂で形成された部材である。本例のホルダの材質はLCP(Liquid Crystal Polymer)である。6aはヒータ5を保持するホルダ6の溝であり、Y軸方向に沿って形成されている。
The
ステー7は、ホルダ6に長手方向に亘って接触し、ホルダ6を補強する補強部材であり、その材質は金属(本例では亜鉛メッキされた鋼鈑(鉄))である。ステー7によってフィルムユニット2の剛性を確保している。図1(A)に示すようにステー7は断面がU字形状に折り曲げられている。ステー7の長手方向両端にはフィルム4がフィルム4の母線方向に寄り移動するのを規制する規制部材9a、9bが設けられている。
The
加圧ローラ3は、鉄やアルミニウム等からなる芯金3aの周囲にゴム層3bを設けた弾性ローラである。芯金3aの端部にはギア8が取り付けられており、ギア8に動力を与えることで加圧ローラ3が回転する。加圧ローラ3は定着装置のフレームSFに回転可能に保持されている。フィルムユニット2は加圧ローラ3の上からフレームSFに取り付けられており、矢印BFで示す荷重が規制部材9a、9bの上から掛けられている。荷重BFは、規制部材9a、9b、ステー7、ホルダ6、ヒータ5、フィルム4、加圧ローラ3の順に掛り、これによりフィルム4と加圧ローラ3の間に定着ニップ部Nが形成されている。ギア8にモータ(不図示)の動力が伝わると加圧ローラ3が回転し、フィルム4が加圧ローラ3の回転に従動して回転する。不図示のプリンタ本体の画像形成部によって、記録材S上には未定着画像(トナー画像)Tが形成されており、この未定着画像を担持する記録材Sは定着ニップ部Nで挟持搬送され、未定着画像はヒータ5の熱で記録材に加熱定着される。
The
ヒータ5の温度を検知するサーミスタユニットTHは、ホルダ6とステー7の間の空間に設けられており、ホルダ6に設けた貫通孔6bからヒータ5の熱を受ける。サーミスタユニットTHは、ホルダ6に設けた貫通孔6b1に挿入されており、板バネSP1によりヒータに向って付勢されている。この付勢力により、サーミスタユニットTHはヒータ5に接触している。サーミスタユニットTHは画像形成装置で使用可能な最小の定型サイズの記録材が通過する領域(図2(B)に示すエリアAmin)に配置されている。なお、Amaxは、画像形成装置で使用可能な最大の定型サイズの記録材が通過する領域を示している。
The thermistor unit TH that detects the temperature of the
図3(B)に示すように、サーミスタユニットTHは、台座部THbと、台座部THbに保持された弾性部THcと、弾性部THcに保持されたサーミスタ(温度検知素子)THaと、これらを巻き付けた絶縁シートTHdを有する。THhはサーミスタユニットTHをホルダ6に設けられたピン部6pに取り付けるための孔部である。台座部THbの材質はLCPである。弾性部THcは絶縁性であり、セラミックシートを積層したものである。絶縁シートTHdの材質はポリイミドである。サーミスタTHaには2本の端子THt1、THt2が電気的に繋がっている。サーミスタTHaは温度上昇すると抵抗値が低下する素子であり、この抵抗値の変化に伴う電圧の変化を後述するCPU11が検知する。絶縁シートTHdの部分がヒータ5に接触しており、サーミスタTHaは絶縁シートTHdを介してヒータ5の温度を感知する。なお、接着等の手法でヒータにサーミスタTHaを設ける構成でもよい。
As shown in FIG. 3B, the thermistor unit TH includes a pedestal portion THb, an elastic portion THc held by the pedestal portion THb, a thermistor (temperature detection element) THa held by the elastic portion THc, and It has a wound insulation sheet THd. THh is a hole for attaching the thermistor unit TH to the
TSは保護素子としてのサーモスイッチである。サーモスイッチTSはヒータ5への電力供給路中に設けられており、ヒータ5が異常発熱するとOFFしてヒータへの電力供給を遮断する役目を有する。サーモスイッチTSも、サーミスタユニットTHと同様、フィルム4の内部であって、ホルダ6とステー7の間の空間に設けられている。そして、ホルダ6に設けられた貫通孔6b2に挿入されており、サーモスイッチTSとステー7の間に設けられた圧縮バネSP2の付勢力によりヒータ5に接触している。また、サーモスイッチTSもサーミスタユニットTHと同様、エリアAmin内に配置されている。なお、サーモスイッチの代わりに温度ヒューズを用いてもよい。
TS is a thermo switch as a protection element. The thermo switch TS is provided in the power supply path to the
図3(C)は、サーモスイッチTSの断面図である。TSaはスイッチ部であり、樹脂製のケースTSbに収納されている。ケースTSbの一部にはヒータ5に接触する金属製の感熱部TScが設けられている。TSdは感熱部TSb内に設けられたドーム形状のバイメタル、TSfはバイメタルTSdにより押し上げられるロッドである。TSt1及びTSt2は端子である。ヒータ5が異常昇温するとバイメタルTSdの形状が反転し、これによりロッドTSfが持ち上がりスイッチ部TSaがOFFする。
FIG. 3C is a cross-sectional view of the thermo switch TS. TSa is a switch portion and is housed in a resin case TSb. A part of the case TSb is provided with a metal heat sensitive part TSc that contacts the
図4は定着装置の配線図である。CPSは商用電源(交流電源)であり、本例の定着装置を搭載する画像形成装置は商用電源CPSから電力の供給を受ける。PSは電源部であり、画像形成装置内のモータや制御回路等の負荷に所定の電圧(Vcc1=24V、Vcc2=3.3V)を出力している。 FIG. 4 is a wiring diagram of the fixing device. The CPS is a commercial power supply (AC power supply), and an image forming apparatus equipped with the fixing device of this example is supplied with power from the commercial power supply CPS. PS is a power supply unit that outputs a predetermined voltage (Vcc1 = 24V, Vcc2 = 3.3V) to a load such as a motor or a control circuit in the image forming apparatus.
ヒータ5は、トライアック(駆動素子)TRやサーモスイッチTHを介して商用電源CPSと接続されており、商用電源CPSから供給される交流電力により発熱する。
The
ヒータ5の温度はサーミスタTHaによってモニタされている。サーミスタTHaは、一方の端子THt1がグランドに、他方の端子THt2が固定抵抗12に接続されている。更に、端子THt2はCPU11の入力ポートAN0に接続されている。CPU11には温度テーブル(不図示)が格納されており、CPU11は、電圧Vcc2をサーミスタTHaの抵抗値と固定抵抗12で分圧した電圧に対応するTH信号に基づきヒータ5の温度を検知する。
The temperature of the
CPU11は、サーミスタTHaの検知温度(TH信号)が制御目標温度を維持するようにヒータ5へ供給する電力のデューティ比を決定する。そして、ヒータへの電力供給路に設けられたトライアック(駆動素子)TRが、決定したデューティ比で駆動されるように、出力ポートPA1からDrive信号を出力する。
The
図4に示すように、ヒータ5はAC回路中に設けられている。ACケーブルCA1及びCA2は、表面に絶縁被覆がある撚り線である。ACケーブルCA1は、導電部品11を介してサーモスイッチTSの端子TSt1と接続されている。サーモスイッチTSの端子TSt2は、導電部品12に接続されており、導電部品12は導電部品21に接続されている。導電部品21には導電部品20が接続されており、導電部品20はヒータの電極5e1に接続されている。ACケーブルCA2は、導電部品31に接続されている。導電部品31は導電部品30に接続されており、導電部品30はヒータの電極5e2に接続されている。図2(B)及び図4に示すように、AC回路の配線はいずれもフィルム4の筒の端部4e1から出ている。
As shown in FIG. 4, the
一方、サーミスタTHaはDC回路中に設けられている。一端が接地されているDCケーブルCA3は、導電部品41を介してサーミスタTHの端子THt1と接続されている。DCケーブルCA4は、導電部品42を介してサーミスタTHの端子THt2と接続されている。図2(B)及び図4に示すように、DC回路の配線はいずれもフィルム4の筒の端部4e2から出ている。
On the other hand, the thermistor THa is provided in the DC circuit. The DC cable CA3 whose one end is grounded is connected to the terminal THt1 of the thermistor TH via the
導電部品11、12、41、42は、いずれも絶縁被覆がない導体が剥き出しの線である。また、図3(A)及び図4に示すように、サーミスタユニットTHやサーモスイッチTSは、フィルム4の内部であって、ホルダ6と金属製のステー7の間の空間に設けられており、導電部品11、12、41、42も同じ空間に設けられている。導電部品11、12、41、42は、ステー7との絶縁を確保するため、絶縁に必要な距離だけステー7から離れていなければならない。そこで、本実施例では、導電部品11、12、41、42として、絶縁被覆がない板金や絶縁被覆がないジャンパ線を用いることで導電部品としての剛性を確保し、ステー7との距離が小さくならないようにしている。以下、AC回路を構成する配線とDC回路を構成する配線を詳述する。
The
(AC回路構成)
図5(A)は、サーモスイッチTS付近のAC回路の斜視図である。部品11及び12はプレス加工により得られた板金(材質はアルミニウム。厚み0.4mm)で構成されている。サーモスイッチTSは、端子TSt1と端子TSt2がヒータ5の長手方向と平行に並ぶように、配置されている。端子TSt1に接続する板金11をフィルム4の筒の外に出す場合、フィルム4の端部4e2から外に出す構成、または板金11を途中で折り返して端部4e1から外に出す構成が考えられる。前者の場合は、サーミスタユニットTHが設けられているDC回路の近傍にAC回路が配置される構成となるため、AC回路とDC回路間の絶縁距離を満足させることが難しい。そこで、後者のように、板金11を途中で折り返して端部4e1からフィルム4の筒の外に出す構成が好ましい。
(AC circuit configuration)
FIG. 5A is a perspective view of an AC circuit near the thermoswitch TS. The
また、フィルム4の内部には、サーモスイッチTSを付勢するバネSP2があるので、板金11の形状を工夫するのが好ましい。本例では、板金11を、板金11の厚み方向がサーモスイッチTSを付勢する方向(Z軸方向)と平行である部分(端子TSt1との接続部11a)から、板金11の厚み方向がX軸と平行である向きに90°折り曲げてある(区間A)。この形状により、サーモスイッチTSの側面に板金11を配置し、省スペースな回路を構成できる。しかしながら、板金11の区間Aの部分は、サーモスイッチTSを付勢する方向において、板金11の断面二次モーメントが大きく、剛性が高い。板金11は接続部11aでサーモスイッチTSの端子TSt1と接続しているため、板金11のZ軸方向の剛性が高すぎるとバネSP2の付勢力を妨げてしまい、サーモスイッチTSの動作が不安定になる可能性がある。そこで、板金11の厚み方向が、再度、サーモスイッチTSを付勢する方向(Z軸方向)と平行となるように、板金11を90°折り曲げてある(区間B)。区間Bを設けることで、Z軸方向における板金11の剛性が下がり、サーモスイッチTSを付勢する方向における板金11の影響が小さくなり、サーモスイッチTSの動作が安定する。
Further, since there is a spring SP2 that biases the thermo switch TS inside the
一方、板金12は、保持部材6に取り付けられた後述するコネクタC1を構成する導電部品21と接続される。板金12は(板金11もだが)、ヒータ5から伝わる熱で高温状態になるため熱膨張する。ヒータ5の長手方向に板金12は長いため、熱膨張による伸び量も大きくなる。導電部品21と接続されている板金12の端部は、コネクタC1が保持部材6に対して位置が決められているため、伸びることができない。また、サーモスイッチTSと接続されている板金12の接続部12aは、サーモスイッチTSが保持部材6に対して位置決めされているため伸びることができない。そのため、板金12は両端部を押えられた状態で熱膨張により伸びようとするため、サーモスイッチTSを付勢する方向(Z軸方向)に反ってしまう。その結果、バネSP2の付勢力を妨げてしまい、サーモスイッチTSの動作が不安定になる可能性がある。
On the other hand, the
そこで、板金12の厚み方向がY軸方向(ヒータの長手方向)と略平行となるように折り曲げられた区間Cを板金12に設けることで、板金12が熱膨張しても板金12の反りを抑え、バネSP2の付勢力への影響を小さくしている。区間Cが熱膨張による板金12の反りを抑える緩衝領域となっている。
Therefore, by providing the
なお、板金11にも区間Cを設け、熱膨張による板金11の反りを抑えている。また、板金12にも区間Bを設けてZ軸方向における板金12の剛性を下げている。また、板金11と板金12夫々の区間AはY軸方向において同じ位置に設けられている。板金11と板金12夫々の区間BもY軸方向において同じ位置に設けられている。板金11と板金12夫々の区間CもY軸方向において同じ位置に設けられている。このように夫々の板金の各区間をY軸方向で同じ位置に設けることにより、板金11及び12の占有空間を小さくできる。
The
なお、図5(B)に示すように、板金に、板金がヒータの長手方向に伸縮可能なように波形状部を設け、サーモスイッチTSに掛る反力を小さくしてもよい。板金11の変形例である板金11xは波形状部11fを有する。板金11xが熱膨張しても波形状部のピッチが縮まることによりサーモスイッチTSに掛る反力を小さくできる。また、波形状部を複数設ける(図5(B)では3つ設けている)と、板金11xのY軸方向の剛性をより小さくできるので、波形状部のZ軸方向の高さを低くすることができる。これによりZ軸方向において板金11xを小型化できる。なお、板金12にも波形状部を設けてもよい。
As shown in FIG. 5B, the sheet metal may be provided with a corrugated portion so that the sheet metal can be expanded and contracted in the longitudinal direction of the heater, and the reaction force applied to the thermo switch TS may be reduced. A
図6(A)は、フィルム4の内部に位置するホルダ6、サーモスイッチTS、板金11及び12の位置関係を示す図である。図6(B)は板金11及び12と、ホルダ6の関係を示す斜視図である。ホルダ6には、第1の板金11と第2の板金12の間を絶縁するための壁部6kcが設けられている。板金の厚み方向がZ軸方向となっている区間Dにおいて第1の板金11と第2の板金12の距離が最も近づく。したがって、壁部6kcはY軸方向において区間Dを含むように設けられている。壁部6kcによって板金11と12が互いに絶縁されるため、板金間で短絡することがなく、サーモスイッチTSの動作が安定する。また、ホルダ6には、板金11とステー7を絶縁する壁部6k11、板金12とステー7を絶縁する壁部6k12も設けられている。なお、板金11及び12と、金属製のステー7と、の絶縁距離は、板金11及び12の形状精度で保証させることができる。しかしながら、板金11はケーブル接続部11cにおいてケーブルCA1と直接繋がっているため、ケーブルCA1からの外力が加わると板金11の位置がZ軸方向にずれてしまう可能性がある。即ち、板金11はホルダ6からZ軸方向に浮いてしまう可能性が有る。ステー7には、規制部材9aによって加圧される脚部7a及び7bがあるが、板金11がホルダ6からZ軸方向に浮くと、板金が脚部7aと接触する可能性がある。そこで、板金11とステー7の間に絶縁性のスペーサ35を設け、脚部7aと板金11との絶縁距離を確保している。
FIG. 6A is a diagram showing the positional relationship between the
次に、図7〜図9を用いて、ヒータ5と、コネクタC1及びC2との接続部付近の説明をする。図7(A)及び(B)は、ホルダ6にヒータ5を取り付けた状態であり、且つコネクタC1及びC2を取り付ける前の状態の斜視図である。図7(C)はヒータ5を取り付けた状態のホルダ6に対する、コネクタC1(20、21)、コネクタC2(30、31)の分解図である。
Next, the vicinity of the connection portion between the
図7(A)は、ホルダ6を、ヒータ5を保持している面(表(おもて)面と称する)側から見た時の斜視図である。図7(A)中のFRONT VIEWは図2(B)の矢印FRONT VIEWと対応している。ホルダ6の表面には、コネクタC1を構成する第1導電部品20を取り付ける取付部6p20、コネクタC2を構成する第1導電部品30を取り付ける取付部6p30が設けられている。一方、図7(B)は、ホルダ6を、表面とは反対の面(裏面と称する)側から見た時の斜視図である。図7(B)中のREAR VIEWは図2(B)の矢印REAR VIEWと対応している。ホルダ6の裏面には、コネクタC1を構成する第2導電部品21を取り付ける取付部6p21、コネクタC2を構成する第2導電部品31を取り付ける取付部6p31が設けられている。また、ホルダ6のX軸方向の端部には、板金11を突出させるための凹部6e11、コネクタC2の第2導電部品31を突出させるための凹部6e31が設けられている。更に、コネクタC1の第1導電部品20のフック部20hが嵌る孔部6h20、コネクタC2の第1導電部品30のフック部30hが嵌る孔部6h30が設けられている。6p11は、板金11を取り付ける取付部である。図7(C)に示すように、コネクタC1を構成する二つの導電部品20、21は、ホルダ6に対して、Z軸と平行な方向からホルダ6を挟み込むようにホルダ6に取り付けられる。同様に、コネクタC2を構成する二つの導電部品30、31は、ホルダ6に対して、Z軸と平行な方向からホルダ6を挟み込むようにホルダ6に取り付けられる。具体的には、ホルダ6に対して、まず、導電部品21及び31をZ方向と逆方向から取り付ける。次に、導電部品20のフック部20hをホルダ6の孔部6h20に差し込み、フック部20hを支点にして部品20を部品21に近づくように回動させる。同様に、導電部品30のフック部30hをホルダ6の孔部6h30に差し込み、フック部30hを支点にして部品30を部品31に近づくように回動させる。
FIG. 7A is a perspective view of the
図8(A)及び(B)は、ホルダ6に、コネクタC1及びC2を取り付けた状態を示している。この状態では、コネクタ(第1コネクタ)C1の第1導電部品(接点側コネクタ)20と第2導電部品(バックアップ側コネクタ)21は溶接されて一体化している。また、コネクタ(第2コネクタ)C2の第1導電部品(接点側コネクタ)30と第2導電部品(バックアップ側コネクタ)31も溶接されて一体化している。コネクタC1及びC2共に、第1導電部品と第2導電部品を接合(溶接)する位置は、ヒータの短手方向において給電用ケーブルAC1、AC2が接続された位置とは反対側である。コネクタC1及びC2の第1導電部品20及び30には、ヒータの電極5e1及び5e2と接触するバネ接点20c及び30cが設けられている。溶接によりコネクタを一体化させた状態では、バネ接点20cは電極5e1に、バネ接点30cは電極5e2に、それぞれ接触している。前述したように、導電部品20及び30は、それらのフック部20h及び30hがホルダの孔部6h20及び6h30に嵌っているので、溶接部分に掛る負荷を軽減できる。
8A and 8B show a state where the connectors C1 and C2 are attached to the
ところで、コネクタをX軸方向からスライドさせてホルダ(及びヒータ)に取り付ける構成の場合、コネクタをスナップフィットで抜け止めする必要があり、スナップフィットのたわみ代が必要である。そのため、ヒータに対するコネクタのヒータ短手(X軸)方向のガタが必要であり、その分、ヒータの電極を大きくする必要があった。本例では、ホルダ6に対して二つの導電部材を挟み込んで取り付けるので、ヒータの電極を従来よりも狭くすることができる。これにより、より一層の小型化が実現できる。
By the way, in the case of a configuration in which the connector is slid from the X-axis direction and attached to the holder (and the heater), it is necessary to prevent the connector from coming off by snap fitting, and a snap fitting deflection margin is necessary. For this reason, it is necessary to loosen the connector in the heater short (X-axis) direction with respect to the heater, and accordingly, the heater electrode needs to be enlarged. In this example, since the two conductive members are sandwiched and attached to the
図9(A)〜(C)は、ホルダ6にコネクタC1及びC2を取り付けた後、コネクタC1及びC2を覆う絶縁カバーを取り付ける様子を示した斜視図である。絶縁カバーは二つの絶縁部品17及び18を組み合わせることにより構成される。図9(B)に示すように、ホルダ6に対して、まず第1カバー17をX軸方向から取り付けた後、第2カバー18を第1カバー17の取付方向とは逆方向から取り付ける。このように、導電性のコネクタC1及びC2をホルダ6取り付けた後に、これらのコネクタを絶縁カバーで覆う構成となっている。
FIGS. 9A to 9C are perspective views illustrating a state in which an insulating cover that covers the connectors C1 and C2 is attached after the connectors C1 and C2 are attached to the
(DC回路構成)
次に、図10を用いてDC回路構成を説明する。サーミスタユニットTHは、ヒータ5の長手方向の一端に端子THt1及びTHt2を有する。これらの端子に接続される線材としてジャンパ線41、42を用いている。ジャンパ線は、絶縁被覆がない、導体が剥き出しの線材であり、本例ではφ0.6mmの無鉛はんだめっき軟銅線(lead−free solder plating annealed copper wire)を用いている。線材41の一端は端子THt1に溶接され、他端はケーブル(束線)CA3に半田付けされている。また、線材42の一端は端子THt2に溶接され、他端はケーブル(束線)CA4に半田付けされている。DC回路は、ヒータへ給電するAC回路に比べ回路中の電流値が遥かに小さいため、線材41、42の断面積は小さくできる。よって、線材の熱膨張が生じても、線材自身の撓みにより膨張を吸収しやすく、サーミスタユニットTHを付勢するバネSP1の付勢力に対する影響は小さい。そのため、ジャンパ線ではなく、AC回路で使用したような板金を用いてもよい。
(DC circuit configuration)
Next, the DC circuit configuration will be described with reference to FIG. The thermistor unit TH has terminals THt1 and THt2 at one end of the
また、線材41とケーブルCA3の導線部分は、互いに交差(本例では略直角)するように接続されている。線材42とケーブルCA4も同様である。線材とケーブルを一直線となるように接続した場合、ヒータ5の短手方向(X軸方向)において、線材とケーブルが交わる範囲が狭く、線材とケーブルの夫々の位置精度のばらつきによって接合面積がばらつく。これにより、接合強度が不安定になる。一方、線材とケーブルの導線部分を互いに略直角となるように接続した場合、ヒータ5の短手方向とヒータ5の長手方向(Y軸方向)のいずれにおいても、交わる範囲を一定にすることができる。これにより、線材とケーブルの夫々の位置精度のばらつきがあっても、一定の接合強度で接合することができる。なお、本例では、線材とケーブルの接合に半田付けを用いたが、電気的に接合することができれば、溶接等の他の接合方法でもよい。
Further, the
図11(A)は、本実施例のケーブルCA3と線材41との接続関係、図11(B)及び(C)は、比較例のケーブルCA3と線材41との接続関係を示している。図11(A)に示すように、本実施例では、ケーブルCA3と線材41は交差角が略直角となるように配置している。ケーブルCA4と線材42の配置関係も同様なので図示は省略する。なお、CA3aはケーブルCA3の、絶縁被覆を剥いだ導線部分を示している。
FIG. 11A shows the connection relationship between the cable CA3 and the
ここで、図11(B)に示すように、ケーブルCA3と線材41を略平行となるように配置した場合、X軸方向において、ケーブルCA3の導線部分CA3aと線材41が交わる範囲が狭い。よって、ケーブルCA3と線材41の位置精度のばらつきによって接合面積がばらつき、接合強度が不安定になる。また、図11(C)に示すように、線材41の接合部41Rの面積を大きくすれば、線材41とケーブルCA3の位置精度のばらつきが大きい場合でも接合面積を大きくすることが可能になるが定着装置が大型化してしまう。これに対して、本実施例のように線材41とケーブルCA3の交差角が略直角となるように配置した場合、X軸方向とY軸方向のいずれも、両者が交わる範囲を一定にすることができ、安定した接合強度で接合することができる。よって、絶縁被覆のない線材を使用して配線コストを抑えつつ信頼性の高い定着装置を提供できる。
Here, as shown in FIG. 11B, when the cable CA3 and the
次に、図12(A)及び図12(B)を用いて線材41及び42と、ケーブルCA3及びCA4との接続部付近の構成について説明する。図12(A)に示すように、線材の他端と、ケーブルの導線部分と、の接続位置は、ヒータ5の長手方向(Y軸方向)において、ホルダ6の端部に相当する位置である。図12(A)に示すように、ホルダ6にはY軸方向に細長い二つの孔部6b3と6b4がY軸方向におけるホルダ6の端部に設けられている。孔部6b3には線材41の端部が位置している。また、孔部6b4には線材42の端部が位置している。線材41及び42は、ホルダ6のヒータ5を保持する面とは反対の面の側から孔部6b3及び6b4を介してヒータ5を保持する面の側に出ている。そして、ホルダ6のヒータ5を保持する面の側で、線材41及び42の他端と、ケーブルの導線部分CA3a及びCA4aと、が接続されている。
Next, the configuration in the vicinity of the connecting portion between the
図12(B)に示すように、ホルダ6のヒータ5を保持する面には、二本のケーブルCA3及びCA4のY軸方向における位置を規制するスリット部(規制部)6s1及び6s2が設けられている。スリット部(規制部)6s1及び6s2は、ヒータの長手方向において、ホルダ6のヒータ5を保持する領域よりも外側に設けられている。スリット部6s1に嵌められたケーブルCA3の導線部分CA3aは、線材41に半田付により接続される。スリット部6s2嵌められたケーブルCA4の導線部分CA4aは、線材42に半田付により接続される。
As shown in FIG. 12B, on the surface of the
ケーブルCA3やCA4が外力を受けた場合においても、スリット部6s1及び6s2でケーブルの位置が規制されているため、線材とケーブルの接合部に掛る外力の影響を低減できる。また、スリット部(規制部)6s1及び6s2は、ヒータの長手方向において、ホルダ6のヒータ5を保持する領域よりも外側に設けられている。即ち、線材とケーブルの接合部がヒータ5よりもY軸方向の外側にあるので、ケーブルCA3やCA4に対するヒータの熱の影響が低減する。よって、耐熱性が低い安価なケーブルを使用することが可能になる。なお、図2(B)を参照しても理解できるように、スリット部(規制部)6s1及び6s2の位置は、Y軸方向において、フィルム4の端面4e2よりも外側でもある。また、スリット部6s1と6s2のY軸方向における位置が異なっている。これにより、Y軸方向における、線材41とケーブルCA3の接合位置と、線材42とケーブルCA4の接合位置が異なる。接合位置が異なることによって、線材とケーブルを接合する際に、二本の線材と二本のケーブルの組み合わせを間違う事態を抑えられる。
Even when the cables CA3 and CA4 receive an external force, since the position of the cable is regulated by the slit portions 6s1 and 6s2, the influence of the external force applied to the joint portion between the wire and the cable can be reduced. Further, the slit portions (regulating portions) 6s1 and 6s2 are provided outside the region of the
なお、線材とケーブルの接合に半田付けを用いたが、電気的に接合することができれば、溶接等の他の接合方法でもよい。また、線材の軸線方向とケーブルの軸線方向が略直角となるように両者を接合しているが、両者が交差していれば、その交差角は直角に限るものではない。 In addition, although soldering was used for joining a wire and a cable, other joining methods such as welding may be used as long as electrical joining can be performed. Moreover, although both are joined so that the axial direction of a wire and the axial direction of a cable may become a substantially right angle, if both cross, the crossing angle is not restricted to a right angle.
(フィルムユニット2の組み立て)
図13はフィルムユニット2の全体構成を示す分解斜視図である。図13はホルダ6に対して、各部品を組み付ける前の状態を示している。番号36はヒータ5をホルダ6に固定するヒータ抑え部材である。サーミスタユニットTH、線材41及び42、サーモスイッチTS、板材11及び12、バックアップ側コネクタ21及び31、スペーサ35、ステー7、規制部材9aは、Z方向とは逆方向からホルダ6に組み付けられる。ヒータ5、接点側コネクタ20及び30、ヒータ抑え部材36、はZ方向からホルダ6に組み付けられる。フィルム4、規制部材9bはX方向からホルダ6に組み付けられる。
(Assembly of film unit 2)
FIG. 13 is an exploded perspective view showing the overall configuration of the
このように、Z軸方向とX軸方向の二軸方向のみで部品の組み立てが可能となる。これにより、簡易な自動組み立て機で定着装置を組み立てることが可能となる。 In this way, the parts can be assembled only in the two axial directions of the Z-axis direction and the X-axis direction. This makes it possible to assemble the fixing device with a simple automatic assembly machine.
5 ヒータ
6 ホルダ
7 ステー
11 板金
12 板金
41 線材
42 線材
TH サーミスタユニット
TS サーモスイッチ
C1 コネクタ
C2 コネクタ
5
Claims (5)
前記フィルムの内部に設けられているヒータと、
前記フィルムの内部に設けられており、前記ヒータが異常発熱するとOFFして前記ヒータへの電力供給を遮断する保護素子と、
を有し、前記フィルムからの熱により記録材に形成された未定着画像を記録材に定着する定着装置において、
前記フィルムの内部に配置されており、前記保護素子の端子に接続される導電部材が板金で構成されていることを特徴とする定着装置。 A tubular film,
A heater provided inside the film;
A protective element that is provided inside the film and is turned off when the heater abnormally generates heat, and cuts off the power supply to the heater;
In a fixing device for fixing an unfixed image formed on a recording material by heat from the film to the recording material,
A fixing device, wherein a conductive member disposed inside the film and connected to a terminal of the protection element is made of a sheet metal.
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