JP2021002032A - 像加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置であって、
第1の回転体と、
前記第1の回転体と接触し、前記第1の回転体との間に前記記録材を挟持するニップ部を形成する第2の回転体と、
前記ニップ部を加熱するヒータと、
前記ヒータの一部の上に重なるように配置されることで、前記ヒータと電気的に接続する導電性のシート部材と、
前記シート部材と前記ヒータとの電気的な接続状態を維持しつつ、前記シート部材と前記ヒータとの相対位置を規制する規制部材と、
を備え、
前記規制部材は、前記シート部材と前記ヒータとの、前記シート部材が前記ヒータの一部と重なる方向である第1方向への相対移動を規制し、前記第1方向と直交する方向である第2方向への相対移動を許容するように構成されることを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明における像加熱装置は、
記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置であって、
第1の回転体と、
前記第1の回転体と接触し、前記第1の回転体との間に前記記録材を挟持するニップ部を形成する第2の回転体と、
前記ニップ部を加熱するヒータと、
前記ヒータの一部の上に重なるように配置されることで、前記ヒータと電気的に接続する導電性のシート部材と、
を備え、
前記シート部材は、前記ヒータとの接合部において、前記シート部材の端部側に設けられた前記ヒータとの電気的な接続部より内側に設けられたシート側補強ランドを有し、
前記ヒータは、前記接合部において前記シート側補強ランドと対向する位置に設けられたヒータ側補強ランドを有し、
対向する前記シート側補強ランドと前記ヒータ側補強ランドが接合されていることを特徴とする。
記録材に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部によって形成された画像を記録材に定着させる定着部と、
を備え、
前記定着部が、上記の像加熱装置であることを特徴とする。
<画像形成装置の概要>
まず、本発明を適用可能な画像形成装置について説明する。図1は、本発明において像加熱装置の一例として定着装置を搭載したプリンタ1の全体構成を示す縦断面図である。プリンタ1の下部には、カセット2が引き出し可能に収納されている。そして、プリンタ1の右側には手差し給送部3が配設されている。カセット2、手差し給送部3にそれぞれ記録材Pを積載収容し記録材Pを1枚毎に分離し、レジストローラ4に給送するようになっている。プリンタ1はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応する画像形成ステーション5Y、5M、5C、5Kを、横一列に並設している画像形成部5を備えている。
なお、画像形成装置として感光ドラム6を複数備えたフルカラーレーザービームプリンタを取り上げたが、感光ドラム6を一つ備えたモノクロの複写機やプリンタに搭載する定着装置にも適用することができる。
次に、本発明を適用可能な定着装置について図2を用いて説明する。図2は加熱ユニット101と加圧ローラ102からなる定着ニップの断面図である。加熱ユニット101は第1の回転体としての筒状のフィルム103と、フィルム103の内面に摺動層207にて接触するヒータ200と、ヒータ200を保持するヒータ保持部材105と、金属製のステイ部材104とを有する。ヒータ200はフィルム103とは基層201を挟んだ反対側(以下、裏面と称する)に第1の発熱抵抗体202a、第2の発熱抵抗体202bを含む発熱体を有し、基層201と摺動層207とを介してフィルム103に熱を伝える。第2の回転体としての加圧ローラ102は、金属性の芯金部とシリコーンゴム等からなる弾性層を有し、ゴム層で定着ニップを形成する。ヒータ保持部材105は不図示の加圧手段によってステイ部材104を介して加圧ローラ102方向に付勢されている。すなわち、加熱ユニット101が加圧ローラ102に付勢されており、加熱ユニット101と加圧ローラ102によって搬送された記録材Pを挟持する定着ニップ部が形成される。加圧ローラ102は不図示の駆動手段によって回転方向Rに回転駆動され、加圧ローラ102の回転に伴いフィルム103が回転方向Rに駆動される。
本発明を適用するヒータの特徴について図3を用いて説明する。図3(A)はヒータ200の短手方向(記録材Pの搬送方向と垂直方向)の1断面を示している。ヒータ200は、記録材Pの搬送方向に直交する方向を長手方向とするセラミック製の基板201上の
通電層に設けられた第1の発熱抵抗体202aと第2の発熱抵抗体202bによって加熱される。通電層には、第1導電体203と第2導電体204がヒータ長手方向に沿って設けられる。第1導電体203は記録材Pの搬送方向上流側と下流側にそれぞれ203aと203bとに分岐している。第2導電体204は第1の発熱抵抗体202aと第2の発熱抵抗体202bとの間に設けられる。
またヒータ200の裏面には2つの発熱抵抗体202a、bや導電体203、204を覆う絶縁性の保護層206が設けられている。ヒータ200がフィルム103と摺動する摺動面側には摺動性の良好なガラスやポリイミドなどのコーティングによる摺動層207が設けられている。
供給するための電極である。同様に、電極205−2は発熱ブロック202−2に、電極205−3は発熱ブロック202−3に、電極205−4は発熱ブロック202−4に、電極205−5は発熱ブロック202−5に電力を供給する。そして、電極205C1と電極205C2の間に設けられた前述の電極205−1〜205−5が各発熱ブロックにおける第3電気接点部に相当する。これらの電極に対して電源に接続された不図示の接点部材を接触させ導通をとることで、導電体203aと導電体203bに対して互いに並列に接続している第1〜5発熱ブロックに電力を供給する。
ヒータ200の分割された発熱ブロック202−1〜202−5への電力供給比率をそれぞれ変化させることにより記録紙が通紙されない非通紙領域の端部昇温を抑制することができる。例えば発熱ブロック202−3に対応する幅をもった記録紙を定着する際に、発熱ブロック202−3のみに電力を供給することにより、非通紙部領域の端部昇温を抑制できる。
ヒータ200の摺動面層には、温度検知素子としてのサーミスタTp1〜Tp5、Ts1〜Ts5が各発熱ブロックに配置されている。これらのサーミスタにより各発熱ブロックの温度を検知し、発熱ブロックに供給される電力の制御を行う。また、ヒータ200の摺動面層には各サーミスタと接続される導電体も形成されている。導電体EG1、EG2は、サーミスタTp1〜Tp5、Ts1〜Ts5の一端に接続され、制御回路のサーミスタ温度検知部のグランド電位に接続される。導電体ET1〜ET5は、サーミスタTs1〜Ts5にそれぞれ接続され、ヒータ200の長手方向の端部まで形成される。導電体EP1は、サーミスタTp1〜Tp5の導電体EG1と接続していない方の端部に接続される。摺動面層には保護ガラスがヒータ200の長手方向の端部を除いて構成されている。保護ガラスに覆われない各導電体の一部は、導電性のシート部材であるフレキシブルシート107と接続される電極となる。図3(E)は、フレキシブルシート107がヒータ端部の電極に接合された様子を示している。フレキシブルシート107には、サーミスタに接続された導電体と同様の導電体パターンが形成されており、半田によってフレキシブルシート107がヒータの一部と重なるようにヒータ端部の接続点に接合される。
図4に、フレキシブルシート107とヒータ200の接合部の保護構成を示す。図4(A)はコの字形のハウジング部材106aをヒータ保持部材105に取り付ける前、図4(B)はコの字形のハウジング部材106aをヒータ保持部材105に取り付けた後の状態を示している。ハウジング部材106aは、コの字形をしており、フレキシブルシート107がヒータの一部と重なる方向を第1方向とすると、第1方向と直交する方向である第2方向に略平行に延び、互いに対向している一対の当接部106a−1、106a−2を有している。本実施例では、ハウジング部材106aを、ヒータ保持部材105の一部と共にフレキシブルシート107とヒータ200の接続部分である接合部に装着する。すると、前述の一対の当接部の一方となる106a−1が前述の第1方向における一方の方向にフレキシブルシート107と当接し、一対の当接部の他方となる106a−2が一方の方向とは逆方向にヒータ保持部材105と当接することになる。その結果、フレキシブルシート107とヒータ200との接合部は、ヒータ保持部材105と共に一対の当接部により挟持される。
が受けることになり、フレキシブルシート107とヒータ200の接合部に直接剥離方向の力が加わることを防止することができる。そのため、ヒータ200の長手方向の端部におけるフレキシブルシート107との接合部の半田はがれや、ヒータ200およびフレキシブルシート107の電極はがれの発生を抑制することができる。
次に本発明の実施例2に係る定着装置について説明する。実施例1と同様の構成のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図6(A)はコの字形のハウジング部材106bを取り付ける前の状態を表し、図6(B)はコの字形のハウジング部材106bを取り付けた状態を表している。図7はヒータ200を取り付けた状態のヒータ保持部材105をヒータ裏面側からみた様子を示している。ハウジング部材106bは、フレキシブルシート107がヒータ200の一部と重なる方向を第1方向としたときに、第1方向と直交する方向である第2方向に略平行に延び、互いに対向する一対の当接部106b−1、106b−2を有する。本実施例の一対の当接部は、前述の第1方向における一方の方向で後述のスペーサ部材108と当接する当接部106b−1と、一方の方向とは逆方向でヒータ保持部材105と当接する当接部106b−2とで構成されている。更に図8に示すように、コの字形のハウジング部材106bには電気接点部材109が少なくとも一つ配置されている。電気接点部材109は、ヒータ保持部材105と当接する当接部106b−2に、ハウジング部材106bの装着方向に沿って設けられている。コの字形のハウジング部材106bを、ヒータ保持部材105と共にフレキシブルシート107とヒータ200の接合部に取り付けた際に電気接点部材109が電極部205C1および205C2に接触し、電気的に接続される。ヒータ200に設けられた前述の発熱抵抗体202aと202bは、ハウジング部材106bを介して電源から電力が供給され発熱する。
次に本発明の実施例3に係る定着装置について説明する。実施例1、2と同様の構成のものには同一の符号を付して説明を省略する。
Claims (10)
- 記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置であって、
第1の回転体と、
前記第1の回転体と接触し、前記第1の回転体との間に前記記録材を挟持するニップ部を形成する第2の回転体と、
前記ニップ部を加熱するヒータと、
前記ヒータの一部の上に重なるように配置されることで、前記ヒータと電気的に接続する導電性のシート部材と、
前記シート部材と前記ヒータとの電気的な接続状態を維持しつつ、前記シート部材と前記ヒータとの相対位置を規制する規制部材と、
を備え、
前記規制部材は、前記シート部材と前記ヒータとの、前記シート部材が前記ヒータの一部と重なる方向である第1方向への相対移動を規制し、前記第1方向と直交する方向である第2方向への相対移動を許容するように構成されることを特徴とする像加熱装置。 - 前記ヒータを保持する保持部材を更に有し、
前記規制部材は、前記第1方向における一方の方向に前記シート部材と当接する当接部と、前記一方の方向とは逆方向に前記保持部材と当接する当接部と、を有し、一対の前記当接部により、前記シート部材、前記ヒータ、前記保持部材を挟持するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。 - 前記規制部材と前記シート部材との間にスペーサ部材が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。
- 前記ヒータを保持する保持部材を更に有し、
前記規制部材は、前記第1方向における一方の方向に前記スペーサ部材と当接する当接部と、前記一方の方向とは逆方向に前記保持部材と当接する当接部と、を有し、一対の前記当接部により、前記スペーサ部材、前記シート部材、前記ヒータ、前記保持部材を挟持するように構成されることを特徴とする請求項3に記載の像加熱装置。 - 前記スペーサ部材と前記規制部材は、前記シート部材と前記ヒータと前記保持部材と前記スペーサ部材とが一体となった組立体に対する装着方向と直交する方向に相対移動することを互いに規制する規制部を有することを特徴とする請求項4に記載の像加熱装置。
- 前記ヒータは、
基板と、
前記基板の長手方向に沿って並んで設けられる複数の発熱抵抗体と、
を有し、
前記発熱抵抗体は、電源から前記規制部材を介して供給される電力により発熱することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の像加熱装置。 - 記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置であって、
第1の回転体と、
前記第1の回転体と接触し、前記第1の回転体との間に前記記録材を挟持するニップ部を形成する第2の回転体と、
前記ニップ部を加熱するヒータと、
前記ヒータの一部の上に重なるように配置されることで、前記ヒータと電気的に接続する導電性のシート部材と、
を備え、
前記シート部材は、前記ヒータとの接合部において、前記シート部材の端部側に設けられた前記ヒータとの電気的な接続部より内側に設けられたシート側補強ランドを有し、
前記ヒータは、前記接合部において前記シート側補強ランドと対向する位置に設けられたヒータ側補強ランドを有し、
対向する前記シート側補強ランドと前記ヒータ側補強ランドとが接合されていることを特徴とする像加熱装置。 - 前記シート部材は、前記ヒータの一方の端部と接続する第1のシート部材と、他方の端部と接続する第2のシート部材と、を含み、
前記ヒータは、前記第1のシート部材に設けられた第1のシート側補強ランドと接合される第1のヒータ側補強ランドと、前記第2のシート部材に設けられた第2のシート側補強ランドと接合される第2のヒータ側補強ランドと、を有することを特徴とする請求項7に記載の像加熱装置。 - 前記第1の回転体は、内面に前記ヒータが接触する筒状のフィルムであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の像加熱装置。
- 記録材に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部によって形成された画像を記録材に定着させる定着部と、
を備え、
前記定着部が、請求項1〜9のいずれか1項に記載の像加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。
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