JP2018146956A - 画像加熱装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(画像形成装置)
図2は、本発明の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置500の断面図である。上下斜め方向に並設した4個のカートリッジ7(7a〜7d)は、電子写真感光体としての感光体ドラム1(1a〜1d)を有する感光体ドラムユニット26(26a〜26d)と、現像ユニット4(4a〜4d)を備える。
次に、本実施形態における画像加熱装置としての定着装置40の構成について説明する。本実施形態における定着装置40は、円筒状の薄肉金属の基層上に弾性層が形成された定着フィルム101を用いたフィルム加熱方式、加圧ローラ駆動方式の定着装置である。図3(a)に本実施形態における定着装置40の長手方向の断面図(図2のA−A断面図)、図3(b)に定着装置40の短手方向の断面図(図3(a)のB−B断面)を示す。
定着フィルム101と協働して記録材上のトナー画像を加熱するニップ部を形成する加圧ローラ106に対し、定着フィルムを挟む位置に圧接部材103を有する。更に、定着フィルム101の内面温度を検知するサーミスタ105と、円筒状の定着フィルム両端部に設置され、定着フィルム101の長手方向の移動を規制する定着フランジ104と、を有する。
加圧部材としての加圧ローラ(回転体)106は、金属製の芯金106aと、芯金106aの周りに同心一体にローラ状に成形被覆させた、シリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂などの耐熱性・弾性材層とで構成されており、表層に離型層を設けてある。離型層としては、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、フルオロシリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、PFA、PTFE、FEP等の離型性かつ耐熱性のよい材料を選択することができる。
定着フィルム(回転体)101(図3(a))は、記録材Sに熱を伝達する発熱部材として円筒状の耐熱性のフィルムであり、圧接部材103にルーズに外嵌させてある。そして、定着フィルム101は、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、フィルム膜厚を100μm以下、好ましくは50μm以下20μm以上とする。そして、材質としては、耐熱性のあるPTFE、PFA、FEPの単層、あるいはポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PES、PPS等の外周表面にPTFE、PFA、FEP等をコーティングした複合層フィルムを使用できる。また、金属製のものにすることもできる。
圧接部材103は、記録材搬送方向に直交する方向を長手方向とする横断面略半円弧状の耐熱性・断熱性の部材である。そして、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、PEEK樹脂、PES樹脂、PPS樹脂、PFA樹脂、PTFE樹脂、LCP樹脂等の絶縁性及び耐熱性の良い材料が用いられる。
ステー102は、比較的柔軟な樹脂製の圧接部材103の裏面に押し当てることで圧接部材103に長手方向における強度を持たせ、かつ圧接部材103を矯正させるための部材である。
温度検知手段(以下サーミスタとする)105は、定着フィルム101の内面温度を検出して不図示の制御回路へフィードバックする。サーミスタ105は、圧設部材103に固定して取付け保持するための保持部(不図示)と、温度検知素子(不図示)を有する。そして、定着フィルム101の内面に接触して温度を検知する温度検知素子部105aと、温度検知素子部105aを所定の接触圧で定着フィルムに付勢するための弾性を有する板バネ部105bから構成される。この板バネはステンレス製であり、温度検知素子の導通経路にもなっている
(ヒータ)
図4(a)に、本実施形態における加熱体としてのセラミックヒータ100(以下、ヒータと記す)の正面図、図4(b)に図4(a)のヒータ100のD−D断面図を90度回転させた図を示す。このヒータ100は、絶縁性を有する細長薄板状のセラミック基板100aと、セラミック基板100aの片面にペースト印刷等で形成されている2つの発熱体100bと、を有する。
図5(a)に、本実施形態におけるコネクタ107の正面図を示す。本実施形態のコネクタ107は、コネクタハウジンング(保持部)107a、3つのコネクタ端子(金属端子)107b(107b−1、107b−2、107b−3)、3つのケーブル107cから構成される。コネクタハウジンング107aは、例えばLCP樹脂等の絶縁性及び耐熱性の良い材料で形成される。そして、3つのコネクタ端子107b(107b−1、107b−2、107b−3)は、チタン銅等の表面に銀等のメッキを施し、電導性が良くバネ性を持つ薄板で形成される。
次に、本実施形態におけるコネクタ107、ヒータ100、及びガイド部材109(コネクタ107の抜け方向(−X方向)への移動を制限する)の配置関係について説明する。まず、作業者が定着装置40のフィルムユニット111(図3(b))の交換を所定の状態で行った場合(新品のフィルムユニット111が設置された場合)について説明する。図1は、図3(a)におけるC−C断面図(コネクタ107については図5(a)のE−Eの位置)を示したものである。また、図6は図3(a)のH方向矢視図を示したものである。
次に、コネクタ107が、規制部材としてのガイド部材109によってコネクタを抜く方向(−X方向)の移動(変位)を制限(規制)されている状態(以下状態2と記す)について説明する。図7は、状態2における図3(a)のC−C断面図(コネクタ107については図5(a)のE−Eの位置)を示している。
上述した実施形態では、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の範囲内で種々の変形が可能である。
上述した実施形態では、ヒータの長手方向における片方の端部側のみにおいてヒータがコネクタから電力を供給される構成を説明したが、ヒータの長手方向における両方の端部側においてヒータがコネクタから電力を供給される構成としても良い。
上述した実施形態では、規制部材としてのガイド部材109が定着装置にある場合を前提にしたが、規制部材としてのガイド部材109が定着装置外(画像形成装置の本体内にある)にある場合であっても良い。
上述した実施形態では、コネクタの接点部に対し、加熱体であるヒータの電極部が、抜け方向である第1の方向に延在した領域を備えたが、ヒータの電極部に対し、コネクタの接点部が、抜け方向である第1の方向に延在した領域を備えても良い。すなわち、ヒータの電極部およびコネクタの接点部の少なくとも一方が、抜け方向である第1の方向に延在した領域を備える構成であれば良い。
上述した実施形態では、コネクタ107のヒータ100に対する装着方向及び抜け方向が定着フィルム101の長手方向と直交する方向(X方向、ヒータ100の短手方向)を例に説明したが、装着方向及び抜け方向が定着フィルム101の長手方向であってもよい。この場合、たとえば、コネクタ107の形状は、上述の実施形態と同様であり、ヒータ100の複数の電極部100cがセラミック基板100aに形成される向きが90°回転したような配置にすればよい。
上述した実施形態では、コネクタハウジング107aは、Y方向と直交する断面において、+X方向が開放されたコの字形状である場合を例に説明したが、コネクタ端子107bがヒータ100のセラミック基板100a及び/又はスペーサ108を挟める形状であればよい。例えば、コネクタハウジング107aは、Y方向と直交する断面において、ロの字形状とし、+Y方向からコネクタ107をヒータ100に取り付ける構成としてもよい。
(変形例6)
上述した実施形態では、定着部材である定着回転体として無端ベルトが用いられ、対向体として加圧ローラが用いられたが、無端ベルトが回転体、対向体の双方に設けられる構成であっても良い。
そして、上述した実施形態では、回転体としての無端ベルトが対向体としての加圧ローラから加圧される場合を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、逆に定着回転体としての無端ベルトから対向体が加圧される場合にも同様に適用できる。
(変形例7)
上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する定着装置を例に説明したが、本発明は、これに限らず、画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置(この場合も定着装置と呼ぶ)にも同様に適用可能である。
(変形例8)
上述した実施形態では、加熱体として発熱体100bを記録材の搬送方向に複数個設けたが、2つに限らず、3つ以上であっても良いし、記録材の搬送方向に単数個(1つ)だけ設けても良い。
(変形例9)
上述した実施形態では、記録材として記録紙を説明したが、本発明における記録材は紙に限定されるものではない。一般に、記録材とは、画像形成装置によってトナー像が形成されるシート状の部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、OHPシート、光沢紙等が含まれる。
Claims (18)
- 第1の回転体と、
前記第1の回転体と協働して記録材上のトナー画像を加熱するニップ部を形成する第2の回転体と、
前記第2の回転体の長手方向における第1の端部側において、前記第2の回転体を回転可能に支持する第1の溝部を備える第1の支持板と、
前記長手方向における他端である第2の端部側において、前記第2の回転体を回転可能に支持する第2の溝部を備える第2の支持板と、
前記第2の回転体と共に、前記第2の回転体を加熱するヒータと、前記ヒータに対して第1の方向へ相対移動されることにより前記ヒータに装着されるコネクタと、前記コネクタの前記ヒータに対する前記第1の方向への相対移動を停止させるストッパー部と、を有し、前記コネクタが前記ヒータに装着された状態で前記第1の支持板及び前記第2の支持板に装着されるヒータユニットと、
前記第1の支持板に固定されている妨げ部と、
を有し、
前記ヒータは、通電により発熱する発熱体と、前記第1の端部側において基板の上に設けられ前記発熱体に通電するための第1の電極部と、前記第1の電極部と異なる極である第2の電極部と、を含み、
前記コネクタは、前記基板を挟み込むことで前記発熱体に通電するための電気接点を前記第1の電極部と形成する金属端子と、前記金属端子を保持する保持部とを備え、
前記ストッパー部は、前記金属端子と前記第1の電極部により電気接点が形成される第1の位置にて、前記コネクタの前記第1の方向への相対移動を停止させ、
前記第1の電極部は、前記コネクタが前記ヒータに対して前記第1の位置にあるときの前記金属端子と前記第1の電極部による電気接点から前記第1の方向と反対方向である第2の方向に所定の距離に亘って設けられ、
前記金属端子が前記基板を挟んでいる状態で前記コネクタが前記ヒータに対して前記第1の位置から前記第2の方向に向かって相対移動されるとき、前記金属端子は、第2の位置にて、前記金属端子が前記基板を挟んでいる状態で前記第1の電極部との電気接点が切れ、
前記妨げ部は、前記コネクタが前記ヒータに対して前記第1の位置にある状態で前記ヒータユニットが前記第1の支持板及び前記第2の支持板に装着されるのを許容し、かつ、前記コネクタが前記ヒータに対して前記第2の位置にある状態で前記ヒータユニットが前記第1の支持板及び前記第2の支持板に装着されるのを妨げることを特徴とする画像加熱装置。 - 前記コネクタが前記ヒータに対して、前記第1の位置、及び、前記第1の位置から前記第2の位置に至るまでの間に位置するとき、前記金属端子は前記第1の電極部と電気接点を形成し、前記妨げ部は、前記ヒータユニットが前記第1の支持板及び前記第2の支持板に装着されるのを許容することを特徴とする請求項1に記載の画像加熱装置。
- 前記ヒータユニットは、前記コネクタが前記ヒータに対して前記第1の位置にあるときに前記第2の方向への前記コネクタの相対移動を規制する規制部と、を有し、
前記コネクタは、前記規制部による規制が外れた際に前記第1の位置から前記第2の位置への相対移動が許容されることを特徴とする請求項1または2に記載の画像加熱装置。 - 前記第1の位置にて前記金属端子が前記第1の電極部と電気接点が形成されるように、前記基板と平行な方向であって前記第1の方向と直交する第3の方向に関し、前記ヒータに対する前記コネクタの相対位置を規制する規制部を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像加熱装置。
- 前記第2の電極部は、前記長手方向に関し前記第1の端部側に位置し、
前記コネクタは、前記第2の電極部と接触することにより前記発熱体に通電するための第2の電気接点を形成する第2の金属端子を有し、
前記コネクタが前記ヒータに対して前記第1の位置と前記第2の位置に至るまでの間に位置するとき、前記第2の金属端子と前記第2の電極部は前記第2の電気接点を形成することを特徴とする請求項2に記載の画像加熱装置。 - 前記ヒータは、通電により発熱する第2の発熱体と、前記第1の端部側において基板の上に設けられ前記第2の発熱体に通電するための第3の電極部を有し、
前記コネクタは、前記第3の電極部と接触することにより前記第2の発熱体に通電するための第2の電気接点を形成する第2の金属端子を有し、
前記コネクタが前記ヒータに対し前記第1の位置と前記第2の位置に至るまでの間に位置するとき、前記第2の金属端子と前記第3の電極部は前記第2の電気接点を形成することを特徴とする請求項2に記載の画像加熱装置。 - 前記ヒータは、前記第1の電極部と前記第2の電極部を含む複数の電極部を有し、
前記コネクタは、前記複数の電極部のうち前記第1の端部側に設けられている全ての電極部のそれぞれと接触することにより電気接点を形成する複数の金属端子を有し、
前記第1の位置と前記第2の位置に至るまでの間に位置するとき、前記コネクタの前記複数の金属端子と前記第1の端部側に設けられている前記全ての電極部は電気接点を形成することを特徴とする請求項2に記載の画像加熱装置。 - 前記妨げ部は、樹脂製であり、前記コネクタから延びるケーブルの位置をガイドするガイド部と一体成型されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像加熱装置。
- 前記ヒータは、前記基板の上に前記発熱体と前記第1の電極部と前記第2の電極部とが形成されていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像加熱装置。
- - 前記第2の方向は、前記長手方向と直交する方向であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像加熱装置。
- 前記第2の方向は、前記長手方向であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像加熱装置。
- 前記コネクタが前記ヒータに対して前記第1の位置にある状態で前記ヒータユニットが前記第1の支持板及び前記第2の支持板に装着されているとき、前記保持部と前記妨げ部の間の最短距離は、前記所定の距離よりも短いことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像加熱装置。
- 前記ヒータは、前記基板と直交する方向に関する前記基板の厚みを補うスペーサーを有し、
前記金属端子は、前記スペーサー及び前記基板を挟み込むことで前記発熱体に通電するための電気接点を形成することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の画像加熱装置。 - 第1の回転体と、
前記第1の回転体と協働して記録材上のトナー画像を加熱するニップ部を形成する第2の回転体と、
前記第2の回転体の長手方向における第1の端部側において、前記第2の回転体を回転可能に支持する第1の溝部を備える第1の支持板と、
前記長手方向における他端である第2の端部側において、前記第2の回転体を回転可能に支持する第2の溝部を備える第2の支持板と、
前記第2の回転体と共に、前記第2の回転体を加熱するヒータと、前記ヒータに対して第1の方向へ相対移動されることにより前記ヒータに装着されるコネクタと、前記コネクタの前記ヒータに対する前記第1の方向への相対移動を停止させるストッパー部と、を有し、前記コネクタが前記ヒータに装着された状態で前記第1の支持板及び前記第2の支持板に装着されるヒータユニットと、
前記第1の支持板に固定されている妨げ部と、
を有し、
前記ヒータは、通電により発熱する発熱体と、前記第1の端部側において基板の上に設けられ前記発熱体に通電するための第1の電極部と、前記第1の電極部と異なる極である第2の電極部と、前記基板と直交する方向に関する前記基板の厚みを補うスペーサーと、を含み、
前記コネクタは、前記スペーサー及び前記基板を挟み込むことで前記発熱体に通電するための電気接点を前記第1の電極部と形成する金属端子と、前記金属端子を保持する保持部とを備え、
前記ストッパー部は、前記金属端子と前記第1の電極部により電気接点が形成される第1の位置にて、前記コネクタの前記第1の方向への相対移動を停止させ、
前記第1の電極部は、前記コネクタが前記ヒータに対して前記第1の位置にあるときの前記金属端子と前記第1の電極部による電気接点から前記第1の方向と反対方向である第2の方向に所定の距離に亘って設けられ、
前記金属端子が前記スペーサーを挟んでいる状態で前記コネクタが前記ヒータに対して前記第1の位置から前記第2の方向に向かって相対移動されるとき、前記金属端子は、第2の位置にて、前記金属端子が前記スペーサーを挟んでいる状態で前記第1の電極部との電気接点が切れ、
前記妨げ部は、前記コネクタが前記ヒータに対して前記第1の位置にある状態で前記ヒータユニットが前記第1の支持板及び前記第2の支持板に装着されるのを許容し、かつ、前記コネクタが前記ヒータに対して前記第2の位置にある状態で前記ヒータユニットが前記第1の支持板及び前記第2の支持板に装着されるのを妨げることを特徴とする画像加熱装置。 - 前記コネクタが前記ヒータに対して、前記第1の位置、及び、前記第1の位置から前記第2の位置に至るまでの間に位置するとき、前記金属端子は前記第1の電極部と電気接点を形成し、前記妨げ部は、前記ヒータユニットが前記第1の支持板及び前記第2の支持板に装着されるのを許容することを特徴とする請求項14に記載の画像加熱装置。
- 前記ヒータユニットは、前記コネクタが前記ヒータに対して前記第1の位置にあるときに前記第2の方向への前記コネクタの相対移動を規制する規制部と、を有し、
前記コネクタは、前記規制部による規制が外れた際に前記第1の位置から前記第2の位置への相対移動が許容されることを特徴とする請求項14または15に記載の画像加熱装置。 - 前記妨げ部は、樹脂製であり、前記コネクタから延びるケーブルの位置をガイドするガイド部と一体成型されていることを特徴とする請求項14乃至16のいずれか1項に記載の画像加熱装置。
- 前記ヒータは、前記基板の上に前記発熱体と前記第1の電極部と前記第2の電極部とが形成されていることを特徴とする請求項14乃至17のいずれか1項に記載の画像加熱装置。
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