JP2020122820A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドロワコネクタにおける端子部の導通不良を防止し、温度検知手段による温度検知エラーの発生を抑える。【解決手段】定着部材の温度を検知する温度検知手段１５、１６を１つ又は複数有し、当該温度検知手段のリード線１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂを定着装置５側及び画像形成装置本体５０側のドロワコネクタ５５の端子部同士の嵌合によって接続する定着装置５であって、前記温度検知手段１５、１６の信号線１５ａ、１６ａが前記ドロワコネクタ５５の部分で複数系統に分岐されており、且つ複数のアース線１５ｂ、１６ｂが互いに短絡されていることを特徴とする定着装置により解決される。【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置における定着装置は、ヒータを内蔵した定着ローラなどの加熱手段や、定着温度を制御するサーミスタなどの温度検知手段を有している。定着装置（定着ユニット）は、ジャム処理性向上やユニット交換などを目的として画像形成装置に対して着脱可能であるものが多く、加熱手段と温度検知手段は定着装置及び画像形成装置本体側にそれぞれ設けられたドロワコネクタの端子部の接続により本体からヒータに給電したり、サーミスタ素子部の検出温度を本体制御部に伝達したりしている。

しかし、従来のドロワコネクタでは、例えば高温高湿条件に晒されたり、定着装置の挿抜や本体稼動時の振動による微摺動磨耗を受けたりすることで端子接点部の金属メッキ層が削れてその下層のニッケルメッキが露出して端子部が酸化し、電気的抵抗が上がったり導通不良などの接触不良を起こしたりした。その結果、サーミスタ検知温度の検出エラーが生じていた。

特許文献１には、中間転写ユニットの挿抜式のドロワコネクタへのトナー進入による接触不良を防止する目的で、ドロワコネクタを中間転写ベルト内部に配置する構成が開示されている。これは、ドロワコネクタ内への異物混入による接触不良を防止しようとするものであるが、依然としてドロワコネクタ内への異物の混入と接触不良が発生する恐れがある。

そこで本発明は、ドロワコネクタにおける端子部の導通不良を防止し、温度検知手段による温度検知エラーの発生を抑えることを目的とする。

この課題は、定着部材の温度を検知する温度検知手段を１つ又は複数有し、当該温度検知手段のリード線を定着装置側及び画像形成装置本体側のドロワコネクタの端子部同士の嵌合によって接続する定着装置において、前記温度検知手段の信号線が前記ドロワコネクタの部分で複数系統に分岐されており、且つ複数のアース線が互いに短絡されていることを特徴とする定着装置によって解決される。

ドロワコネクタにおける複数接点のうちの１箇所の信号線及びアース線の端子部の接触不良が発生した場合でも、接触が確保された他方の信号線及びアース線によって端子部の導通不良を防止し、温度検知手段による温度検知エラーの発生を抑えることができる。

本発明の実施形態に係るプリンタの概略構成図である。 本発明の実施形態に係るドロワコネクタの概略構成図である。 実施形態に係る定着装置の温度検知回路の一例を示す図である。 サーミスタ部における複線化の詳細を示す図である。 ドロワコネクタ部におけるコネクタ嵌合部の詳細を示す図である。 ドロワコネクタ部の接点箇所の抵抗を計測する計測手段を示す図である。 従来のドロワコネクタの概略構成図である。

以下では、本発明の実施形態に係る画像形成装置であるカラーレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ」とも言う）について説明する。図１は、本実施形態のプリンタの概略構成図である。このプリンタは、イエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの４つの画像形成手段を横に並べて配置してタンデム画像形成部を構成する。タンデム画像形成部においては、個々のトナー像形成手段である画像形成手段１０１Ｙ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｋが、図中左から順に配置されている。ここで、各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す。また、タンデム画像形成部においては、個々の画像形成手段１０１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのまわりに、帯電装置、現像装置１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、感光体クリーニング装置等を備えている。プリンタの上部には、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の各色トナーが充填されたトナーボトル２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが配置されている。そして、このトナーボトル２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋから画像形成装置内に備えられた搬送経路によって、所定の補給量だけ各色現像装置１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに各色トナーが補給される。

また、タンデム画像形成部の下部に潜像形成手段としての光書込ユニット９が設けられている。この光書込ユニット９は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体２１の表面にレーザ光を走査しながら照射するように構成されている。

また、タンデム画像形成部の直ぐ上には、中間転写体として無端ベルト状の中間転写ベルト１を設けている。この中間転写ベルト１は、支持ローラ１ａ、１ｂに掛け回され、この支持ローラのうち駆動ローラ１ａの回転軸には駆動源としての駆動モータが連結されている。この駆動モータを駆動させると、中間転写ベルト１が図中反時計回りに回転移動するとともに、従動可能な支持ローラ１ｂが回転する。中間転写ベルト１の内側には、感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１上に転写するための一次転写装置１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを設けている。

また、上記１次転写装置１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋより中間転写ベルト１の駆動方向下流に２次転写装置としての２次転写ローラ４を設けている。この２次転写ローラ４と中間転写ベルト１を挟んで反対側には、支持ローラ１ｂが配置されており、押部材としての機能を果たしている。また、給紙カセット８、給紙コロ７、レジストローラ６等を備えている。さらに、２次転写ローラ４によりトナー像を転写された記録媒体Ｓの進行方向に関して２次転写ローラ４の下流部には、記録媒体Ｓ上の画像を定着する定着装置５、排紙ローラ３を備えている。

つぎに、上記プリンタの動作を説明する。個々の画像形成手段でその感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを回転し、感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転とともに、まず帯電装置１７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋで感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面を一様に帯電する。次いで画像データを光書込ユニット９からのレーザによる書込み光を照射して感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ上に静電潜像を形成する。その後、現像装置１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋによりトナーが付着され静電潜像を可視像化することで各感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上にそれぞれ、イエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの単色画像を形成する。また、画像形成装置内に備えられた駆動モータで駆動ローラ１ａを回転駆動して他の従動ローラ１ｂ、２次転写ローラ４を従動回転し、中間転写ベルト１を回転搬送して、その可視像を一次転写装置１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋで中間転写ベルト１上に順次転写する。これによって中間転写ベルト１上に合成カラー画像を形成する。画像転写後の感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面は、感光体クリーニング装置で残留トナーを除去して清掃して再度の画像形成に備える。

また、上記画像形成のタイミングにあわせて、給紙カセット８からは記録媒体Ｓ先端が給紙コロ７により繰り出され、レジストローラ６まで搬送され、一旦停止する。そして、上記画像形成動作とタイミングを取りながら、２次転写ローラ４と中間転写ベルト１の間に搬送される。ここで、中間転写ベルト１と２次転写ローラ４とは記録媒体Ｓを挟んでいわゆる２次転写ニップを形成し、２次転写ローラ４にて中間転写ベルト１上のトナー像を記録媒体Ｓ上に２次転写する。

画像転写後の記録媒体Ｓは定着装置５へと送り込まれ、表面を所定の温度に維持された定着部材５１と定着部材５１に対向し定着部材５１に圧接される加圧部材５２により形成されるニップ部に記録媒体Ｓを挟持搬送することで、記録媒体Ｓ上のトナー像を加熱加圧し、記録媒体Ｓに定着させる。またニップ部から排出された記録媒体Ｓは分離部材により分離された後、排紙ローラ３から機外に排出される。一方、画像転写後の中間転写ベルト１は、中間転写体クリーニング装置１２で、画像転写後に中間転写ベルト１上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部による再度の画像形成に備える。

図７は、従来のドロワコネクタの概略構成図である。
ドロワコネクタ５５は、定着装置側コネクタ５５Ｕと本体側コネクタ５５Ｈを有し、定着装置５と、装置本体（画像形成装置本体）５０の間に配置されている。定着装置側コネクタ５５Ｕは、定着装置５に設置され、本体側コネクタ５５Ｈは装置本体５０に設置されている。温度検知手段としての中央サーミスタ１５（以下、サーミスタ１５とも言う）及び端部サーミスタ１６（以下、サーミスタ１６とも言う）はそれぞれ、２本のリード線である信号線１５ａ及びアース線１５ｂ、及び信号線１６ａ及びアース線１６ｂを有している。中央サーミスタ１５は定着装置５の長手方向中央部に、端部サーミスタ１６は定着装置５の長手方向端部に配置されている。

サーミスタ１５，１６の信号線１５ａ、１６ａ及びアース線１５ｂ、１６ｂは、定着装置５側のドロワコネクタ５５の定着装置側コネクタ５５Ｕに、中継コネクタを介して又は直接接続されている。これにより、信号線１５ａ、１６ａとアース線１５ｂ、１６ｂはドロワコネクタ５５の定着装置側コネクタ５５Ｕ内のそれぞれ１つの端子に接続される。

一方、装置本体５０側の本体側コネクタ５５Ｈ側にも、定着装置側コネクタ５５Ｕ側の端子に対応した端子が設けられている。ドロワコネクタ５５は、一対の雄コネクタと雌コネクタを有するスナップインタイプのコネクタである。よって、定着装置５が装置本体５０にセットされると、信号線１５ａ、１６ａとアース線１５ｂ、１６ｂのそれぞれの端子が対で接続され、１系統のコンタクト（信号経路）が形成される。本体側コネクタ５５Ｈと定着装置側コネクタ５５Ｕの端子同士が接触する箇所が接点である。

図２は、本発明の実施形態に係るドロワコネクタの概略構成図である。
定着部材５１の温度を検知する温度検知手段としての中央サーミスタ１５及び端部サーミスタ１６はそれぞれ、２本のリード線である信号線１５ａ及びアース線１５ｂ、及び信号線１６ａ及びアース線１６ｂを有している。ここで、サーミスタ１５，１６の各信号線１５ａ、１６ａは、定着装置５の定着装置側コネクタ５５Ｕの部分で複数系統に分岐され、１系統から２系統に増設された信号線１５ｃ及び１６ｃ又は端子に接続している。加えて、サーミスタ１５，１６の２本のアース線１５ｂ、１６ｂは短絡線１７によって互いに短絡されている。これにより、複数接点のうちの１箇所の信号線及びアース線の端子部の接触不良が発生した場合でも、接触が確保された他方の信号線及びアース線によって端子部の導通不良を防止し、温度検知手段の温度検知エラーの発生を抑えることができる。本体側コネクタ５５Ｈも、定着装置５の定着装置側コネクタ５５Ｕの端子に対応して、信号線が分岐した端子を有し、信号線は本体側で結線されている。このように本実施形態では、従来と比べて信号線１５ｃ、１６ｃ及び短絡線１７のリード線を増設しており、ドロワコネクタ５５内で複数系統（本実施形態では２系統）のコンタクト（信号経路）が形成されている。しかし、信号経路は２系統に限られず、３系統以上の信号経路が形成されるように構成してもよい。また、定着部材５１の温度を検知する１つの温度検知手段が備えられてもよい。

よって、本発明の実施形態に係る定着装置５は、定着部材５１の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ１５、１６を１つ又は複数有し、サーミスタのリード線を定着装置５側及び像形成装置本体５０側のドロワコネクタ５５の端子部同士の嵌合によって接続する定着装置であって、サーミスタ１５、１６の信号線１５ａ、１６ａがドロワコネクタ５５の部分で複数系統に分岐されており、且つ複数のアース線１５ｂ、１６ｂが互いに短絡されている。

図３は、実施形態に係る定着装置の温度検知回路の一例を示す図である。
定着装置５に設けられた温度検知手段としてのサーミスタ１５、１６は、温度により抵抗値が変化するサーミスタ素子５４ａを有し、その抵抗値の変化により定着部材５１の温度を検知する。温度検知手段としてはここではサーミスタを用いているが、サーミスタに限定されない。サーミスタ１５、１６には、装置本体５０に設けられた制御基板６０の制御部６１からの電流がドロワコネクタ５５を介して流れる。また、制御部６１が、サーミスタ素子５４ａの抵抗変化によって変化する電圧を検知し、加熱部材５３の通電を制御することで定着部材５１の温度を制御する。

図４は、サーミスタ部における複線化の詳細を示す図である。
定着装置５の定着装置側コネクタ５５Ｕと、装置本体５０側の本体側コネクタ５５Ｈとの嵌合部では、中央サーミスタ１５の信号線１５ａが、定着装置側コネクタ５５Ｕと本体側コネクタ５５Ｈで信号線１５ａと信号線１５ｃに分岐され、装置本体５０側で信号線１５ａに戻っている。同様に、端部サーミスタ１６の信号線１６ａも、定着装置側コネクタ５５Ｕと本体側コネクタ５５Ｈで信号線１６ａと信号線１６ｃに分岐され、装置本体５０側で信号線１６ａに戻っている。

一方、中央サーミスタ１５のアース線１５ｂと端部サーミスタ１６のアース線１６ｂは、定着装置側コネクタ５５Ｕと本体側コネクタ５５Ｈの間及び中央サーミスタ１５と端部サーミスタ１６の間で短絡線１７によって短絡されている。この短絡線１７は、定着装置側コネクタ５５Ｕと本体側コネクタ５５Ｈ及び中央サーミスタ１５と端部サーミスタ１６の間にあってもよく、また定着装置側コネクタ５５Ｕ、本体側コネクタ５５Ｈと装置本体５０の間にあってもよい。

図５は、ドロワコネクタ部におけるコネクタ嵌合部の詳細を示す図である。
前述したサーミスタ１５，１６の信号線１５ａ、１６ａはそれぞれ、ドロワコネクタ５５の定着装置側コネクタ５５Ｕ及び本体側コネクタ５５Ｈで、複線化を行う中継コネクタ３１及び３２によって、１系統から２系統に増設されている。また、サーミスタ１５，１６のアース線１５ｂ、１６ｂは、ドロワコネクタ５５の定着装置側コネクタ５５Ｕで、中継コネクタ３１によって短絡されている。中継コネクタを設けることで従来のサーミスタをそのまま使用することができる。定着装置５側の定着装置側コネクタ５５Ｕと装置本体５０側の本体側コネクタ５５Ｈの嵌合部（接続部）では、中央サーミスタ１５の信号線１５ｃ、１５ａは端子部Ａ１、Ａ２で接続されており、同様に端部サーミスタ１６の信号線１６ｃ、１６ａは端子部Ｂ１、Ｂ２で接続されている。また、中央サーミスタ１５及び端部サーミスタ１６のアース線１５ｂ、１６ｂは端子部Ｇ１、Ｇ２で接続され、これらアース線１５ｂ、１６ｂは短絡線１７によって短絡されている。

また、定着装置５側の定着装置側コネクタ５５Ｕの信号線１５ａ、１６ａの分岐及びアース線１５ｂ、１６ｂの短絡は、該定着装置５内に設けられた中継基板と当該中継基板内に設けられた中継コネクタ３１を介して行われている。具体的には、信号線１５ａ、１６ａは１系統から２系統へ増設され、アース線１５ｂ、１６ｂは短絡線１７によって短絡されている。このようにして定着装置５に中継基板を設けることで信号線１５ａ、１６ａの分岐を中継基板内に設けられた中継コネクタ３１及びリード線（ハーネス）によって行うことができ、組立作業性の効率アップを図ることができる。また、装置本体５０側の本体側コネクタ５５Ｈの信号線１５ａ、１６ａの分岐及びアース線１５ｂ、１６ｂの短絡は、装置本体５０内に設けられた中継基板と当該中継基板内に設けられた中継コネクタ３２を介して行われている。

図６は、ドロワコネクタ部の接点箇所の抵抗を計測する計測手段を示す図である。
定着装置５は、定着装置側コネクタ５５Ｕ及び本体側コネクタ５５Ｈの信号線の端子部Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２の定着装置５側と装置本体５０側に、端子部の接点部の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を計測する計測手段（抵抗測定器）を有している。計測手段により抵抗異常を検出することでドロワコネクタ５５の接点不良を検出することが可能となる。計測手段によりＲ１≠Ｒ２又はＲ３≠Ｒ４であることを検出した場合、端子部Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２に接続する２つの信号線のうちのどちらかの信号線が断線しているか、抵抗異常が生じたと判断することができる。このように信号線又は端子を複数系統化することで、例えば端子部Ａ１，Ａ２の一方が接触不良を起こしても、他方が導通しているため又は両者が同時に接触不良を起こす可能性が極めて小さくなるため、温度誤検知の恐れが排除される。

また、サーミスタ自体は従来の汎用品をそのまま使用することができ、中継コネクタ３１，３２を増設して信号線を増設することで本実施形態のように構成できるため、高い新規部品開発コストを抑えることができる。アース線についても同様に、中継コネクタの増設で短絡化（すなわち、それぞれのアース線の複数系統化）が可能となるため、省スペース化を図ることも可能となる。

さらに、ドロワコネクタ５５の信号線の端子部の抵抗計測の結果、抵抗異常と判断された場合には、ユーザーに定着装置５を抜き差しするように促す通知を画像形成装置のオペレーションパネル上に表示させることも可能である。このようにドロワコネクタ５５の端子部の抵抗異常を検出してユーザーに定着装置を抜き差しさせることで、ドロワコネクタ端子部に発生した、接点不良の原因となる酸化物などの異物をワイピング効果により除去し、端子部・接点部を復活させることが可能となる。

以上のように、本発明の実施形態では、サーミスタは従来と同様にリード線を２本有し、リード線は信号線とアース線とに分かれている。各信号線は定着装置のドロワコネクタのところで分岐して、１系統から２系統に増設された端子に接続している。一方、サーミスタのアース線は互いに短絡されている。本体側コネクタも定着装置側コネクタの端子に対応して、信号線が分岐した端子を有し、信号線は本体側で結線されている。このように本実施形態では、ドロワコネクタ内で２系統（複数系統）のコンタクト（信号経路）が形成されている。

５ 定着装置
１５、１６ 温度検知手段
１５ａ、１６ａ 信号線
１５ｂ、１６ｂ アース線
５５ ドロワコネクタ
５０ 装置本体

特開２０１０−０７２０７３号公報

Claims (6)

1. 定着部材の温度を検知する温度検知手段を１つ又は複数有し、当該温度検知手段のリード線を定着装置側及び画像形成装置本体側のドロワコネクタの端子部同士の嵌合によって接続する定着装置において、
   前記温度検知手段の信号線が前記ドロワコネクタの部分で複数系統に分岐されており、且つ複数のアース線が互いに短絡されていることを特徴とする定着装置。
2. 前記温度検知手段の信号線の分岐及び前記アース線の短絡が、前記ドロワコネクタに接続する中継コネクタにより行われることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記温度検知手段の信号線の分岐及び前記アース線の短絡が、定着装置内に設けられた中継基板と当該中継基板内に設けられた前記中継コネクタを介して行われることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 前記ドロワコネクタの信号線の端子部には、当該端子部の接点部の抵抗を計測する計測手段が備えられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の定着装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項４に記載の定着装置を有する画像形成装置であって、
   前記ドロワコネクタの信号線の端子部の抵抗計測の結果、抵抗異常と判断された場合には、ユーザーに定着装置を抜き差しするように促す通知を発することを特徴とする画像形成装置。
   

Images