JP2021012295A - Fixing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、平板状のヒータを備えた定着装置に関する。 The present invention relates to a fixing device provided with a flat plate heater.
従来、平板状のヒータを備えた定着装置が知られている(特許文献1参照)。このヒータには、長手方向の端部に端子が設けられており、端子に給電するためのコネクタが接続される。 Conventionally, a fixing device provided with a flat plate-shaped heater is known (see Patent Document 1). The heater is provided with terminals at the ends in the longitudinal direction, and a connector for supplying power to the terminals is connected.
ところで、コネクタはヒータの長手方向の端部に固定されるので、ギヤ等の他の部品との干渉を避ける必要がある。 By the way, since the connector is fixed to the end portion in the longitudinal direction of the heater, it is necessary to avoid interference with other parts such as gears.
そこで、本発明は、平板状のヒータを備える定着装置における設計の自由度を増すことを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to increase the degree of freedom in designing a fixing device provided with a flat plate-shaped heater.
前記課題を解決するため、本発明に係る定着装置は、ヒータと、無端状のベルトとを備える。ヒータは、基板と、抵抗発熱体からなる発熱パターンと、を有する。ベルトは、ヒータの周りを回転する。基板は、発熱パターンが設けられ基板の長手方向に延びる本体部と、本体部の長手方向の端部から本体部と交差する方向に延びる折曲部とを有する。折曲部は、発熱パターンに給電するための電線を接続するコネクタが固定可能である。 In order to solve the above problems, the fixing device according to the present invention includes a heater and an endless belt. The heater has a substrate and a heating pattern composed of a resistance heating element. The belt rotates around the heater. The substrate has a main body portion provided with a heat generating pattern and extending in the longitudinal direction of the substrate, and a bent portion extending in a direction intersecting the main body portion from an end portion in the longitudinal direction of the main body portion. A connector for connecting an electric wire for supplying power to the heat generation pattern can be fixed to the bent portion.
この構成によれば、コネクタが折曲部に固定されるので、平板状のヒータを備える定着装置における設計の自由度を増すことができる。 According to this configuration, since the connector is fixed to the bent portion, the degree of freedom in design of the fixing device including the flat plate-shaped heater can be increased.
また、コネクタは、折曲部の端面方向から折曲部に差し込み可能である構成としてもよい。 Further, the connector may be configured so that it can be inserted into the bent portion from the end face direction of the bent portion.
また、コネクタは、折曲部の端面のうち、本体部から折曲部の延びる方向に離れた第1端面側から、指し込み可能である構成としてもよい。 Further, the connector may be configured so that it can be inserted from the first end surface side of the end surface of the bent portion, which is separated from the main body portion in the extending direction of the bent portion.
また、コネクタは、折曲部の端面のうち、基板の短手方向を向く第2端面側から、指し込み可能である構成としてもよい。 Further, the connector may be configured so that it can be inserted from the second end surface side of the end surface of the bent portion facing the lateral side of the substrate.
また、折曲部は、コネクタの抜け止めとなる、穴、切欠き、または、突起を有する構成としてもよい。 Further, the bent portion may be configured to have a hole, a notch, or a protrusion to prevent the connector from coming off.
これによれば、コネクタが安定して折曲部に保持される。 According to this, the connector is stably held in the bent portion.
また、ヒータは、発熱パターンと導通して、発熱パターンに給電するための給電端子をさらに有し、給電端子は、本体部に位置する構成としてもよい。 Further, the heater may further have a power supply terminal for conducting power with the heat generation pattern to supply power to the heat generation pattern, and the power supply terminal may be configured to be located in the main body.
これによれば、ヒータを容易に製造できる。 According to this, the heater can be easily manufactured.
また、基板は、金属である構成としてもよい。 Further, the substrate may be made of metal.
これによれば、基板の本体部と折曲部を容易に作ることができる。 According to this, the main body portion and the bent portion of the substrate can be easily formed.
本発明によれば、平板状のヒータを備える定着装置における設計の自由度を増すことができる。 According to the present invention, it is possible to increase the degree of freedom in designing a fixing device including a flat plate heater.
次に、本発明の第1実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に示すように、レーザプリンタ1は、筐体2内に、供給部3と、露光装置4と、プロセスカートリッジ5と、定着装置8とを主に備えている。
Next, the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
As shown in FIG. 1, the laser printer 1 mainly includes a supply unit 3, an exposure device 4, a process cartridge 5, and a
供給部3は、筐体2内の下部に設けられ、シートSが収容される供給トレイ31と、押圧板32と、供給機構33とを主に備えている。供給トレイ31に収容されたシートSは、押圧板32によって上方に寄せられ、供給機構33によってプロセスカートリッジ5に供給される。
The supply unit 3 is provided in the lower part of the housing 2, and mainly includes a
露光装置4は、筐体2内の上部に配置され、図示しない光源装置や、符号を省略して示すポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。露光装置4では、光源装置から出射される画像データに基づく光ビームが、感光体ドラム61の表面で高速走査されることで、感光体ドラム61の表面を露光する。 The exposure device 4 is arranged in the upper part of the housing 2 and includes a light source device (not shown), a polygon mirror, a lens, a reflector, and the like, which are indicated by omitting reference numerals. In the exposure apparatus 4, the light beam based on the image data emitted from the light source apparatus is scanned at high speed on the surface of the photoconductor drum 61 to expose the surface of the photoconductor drum 61.
プロセスカートリッジ5は、露光装置4の下方に配置され、筐体2に設けられたフロントカバー21を開いたときにできる開口から筐体2に対して着脱可能となっている。プロセスカートリッジ5は、ドラムユニット6と、現像ユニット7とを備えている。ドラムユニット6は、感光体ドラム61と、帯電器62と、転写ローラ63とを主に備えている。また、現像ユニット7は、ドラムユニット6に対して着脱可能となっており、現像ローラ71と、供給ローラ72と、層厚規制ブレード73と、トナーを収容する収容部74とを主に備えている。
The process cartridge 5 is arranged below the exposure device 4, and is removable from the housing 2 through an opening formed when the
プロセスカートリッジ5では、感光体ドラム61の表面が、帯電器62により一様に帯電された後、露光装置4からの光ビームによって露光されることで、感光体ドラム61上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、収容部74内のトナーは、供給ローラ72を介して現像ローラ71に供給され、現像ローラ71と層厚規制ブレード73の間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ71上に担持される。現像ローラ71上に担持されたトナーは、現像ローラ71から感光体ドラム61上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム61上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム61と転写ローラ63の間でシートSが搬送されることで感光体ドラム61上のトナー像がシートS上に転写される。
In the process cartridge 5, the surface of the photoconductor drum 61 is uniformly charged by the charger 62 and then exposed by the light beam from the exposure device 4, so that the photoconductor drum 61 is statically charged based on the image data. An electro-latent image is formed. Further, the toner in the
定着装置8は、シートSの搬送方向において、プロセスカートリッジ5の下流側に配置されている。トナー像が転写されたシートSは、定着装置8を通過することでトナー像が定着される。トナー像が定着されたシートSは、搬送ローラ23,24によって排出トレイ22上に排出される。
The
図2に示すように、定着装置8は、加熱ユニット81と、加圧ローラ82とを備えている。加熱ユニット81および加圧ローラ82の一方は、図示せぬ付勢機構によって、他方に対して付勢されている。
As shown in FIG. 2, the
加熱ユニット81は、ヒータ110と、ホルダ120と、ステイ130と、ベルト140とを備えている。ヒータ110は、平板状のヒータであり、ホルダ120に支持されている。なお、ヒータ110の構造は、後で詳述する。
The
ホルダ120は、樹脂などからなり、ベルト140の内周面に接触してガイドするガイド面121を有している。ホルダ120は、ヒータ110を支持するヒータ支持面122,123を有している。ヒータ支持面122は、ヒータ110の、加圧ローラ82から遠い側の面に接触して、ヒータ110を支持する。ヒータ支持面123は、シートSの搬送方向においてヒータ110と接触して、ヒータ110を支持する。
The
ステイ130は、ホルダ120を支持する部材であり、ホルダ120と比較して剛性が大きい板材、例えば、鋼板などを断面視略U字状に折り曲げることで形成されている。
The
ベルト140は、耐熱性と可撓性を有する無端状のベルトであり、基材と、その基材を被覆するフッ素樹脂層とを有する。基材には、ポリイミド等の耐熱樹脂や、ステンレス鋼等の金属が使用できる。ヒータ110、ホルダ120およびステイ130は、ベルト140の内側に配置されている。ベルト140は、内周面がヒータ110と接触し、ヒータ110の周りを回転するようになっている。
The
加圧ローラ82は、金属製のシャフト82Aと、シャフト82Aを被覆する弾性層82Bとを有している。加圧ローラ82は、ヒータ110との間でベルト140を挟むことで、シートSを加熱・加圧するためのニップ部NPを形成している。
The
加圧ローラ82は、筐体2内に設けられた図示しないモータから駆動力が伝達されて回転駆動するように構成されており、回転駆動することでベルト140(またはシートS)との摩擦力によりベルト140を従動回転させるようになっている。これにより、トナー像が転写されたシートSは、加圧ローラ82と加熱されたベルト140の間を搬送されることでトナー像が熱定着されるようになっている。
The pressurizing
図3、図4に示すように、ヒータ110は、基板150と、第1絶縁層G1と、第2絶縁層G2と、発熱パターンPHと、給電パターンPEと、給電端子Tと、保護層Cとを有している。ヒータ110は、コネクタ170が接続されることで給電されるようになっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
基板150は、本体部151と、折曲部152とを有する。基板150は、金属からなる。本実施形態では、基板150は、ステンレス鋼からなる。基板150は、一例として、矩形の平板を折り曲げ加工して作られる。
The
本体部151は、基板150の長手方向に延びる部分である。本体部151は、基板150の長手方向に細長い矩形形状を有している。本体部151は、第1面151Aおよび第2面151Bを有している。第1面151Aおよび第2面151Bは、加熱ユニット81と加圧ローラ82が並ぶ方向に直交する面である。本体部151の第1面151Aには、発熱パターンPHが設けられている。本実施形態では、本体部151の第2面151Bが加圧ローラ82に向くように、ヒータ110が配置されることとする。
なお、以下の説明では、基板150の長手方向を、単に「長手方向」とも称し、基板150の短手方向を「短手方向」とも称する。ここで、本実施形態では、短手方向は、ニップ部NPにおけるベルト140の移動方向と同じ方向である。
The
In the following description, the longitudinal direction of the
折曲部152は、コネクタ170が固定可能である。折曲部152は、本体部151の長手方向の端部から本体部151と交差する方向に延びている。本実施形態では、折曲部152は、本体部151の長手方向の端部から本体部151と直交する方向に延びている。折曲部152は、コネクタ170の抜け止めとなる、穴152Hを有する。
The
折曲部152は、3つの端面を有している。具体的に、折曲部152は、第1端面152A、第2端面152Bおよび第3端面152Cを有している。第1端面152Aは、本体部151Aから折曲部152の延びる方向に離れた面であり、本体部151の第1面151Aと同じ向きである。第2端面152Bおよび第3端面152Cは、第1端面152Aと直交する面であり、短手方向を向く面である。
The
第1絶縁層G1は、ガラス材などの絶縁体からなる。第1絶縁層G1は、本体部151の第1面151Aに設けられている。
The first insulating layer G1 is made of an insulator such as a glass material. The first insulating layer G1 is provided on the
第2絶縁層G2は、ガラス材などの絶縁体からなる。第2絶縁層G2は、本体部151の第2面151Bに設けられている。第2面151Bは、第1面151Aとは反対側の面である。
The second insulating layer G2 is made of an insulator such as a glass material. The second insulating layer G2 is provided on the
発熱パターンPH、給電パターンPEおよび給電端子Tは、本体部151とは第1絶縁層G1を挟んで反対側に設けられている。発熱パターンPHは、通電により発熱する抵抗発熱体からなる。本実施形態では、発熱パターンPHは、本体部151の短手方向の両端と、長手方向の一端に沿って形成され、本体部151の長手方向の一端で折り返されるU字形状をしている。
The heat generation pattern PH, the power supply pattern PE, and the power supply terminal T are provided on the opposite sides of the
給電パターンPEは、給電端子Tと発熱パターンPHとを電気的に接続するためのパターンである。給電パターンPEと給電端子Tは、発熱パターンPHよりも抵抗値の小さな導電性の材料からなっている。 The power supply pattern PE is a pattern for electrically connecting the power supply terminal T and the heat generation pattern PH. The power supply pattern PE and the power supply terminal T are made of a conductive material having a resistance value smaller than that of the heat generation pattern PH.
給電端子Tは、発熱パターンPHに電気を供給するための端子である。給電端子Tは、本体部151に位置する。本実施形態では、給電端子Tは、基板150の長手方向の他端部に2つ設けられている。給電端子Tは、発熱パターンPHと給電パターンPEを介して導通する。なお、本実施形態では、給電端子Tは、第1絶縁層G1に、例えば銅などの金属をメッキして形成されている。図4に示すように、各給電端子Tは、コネクタ170と接続可能であり、コネクタ170の電線172を介して筐体2内の電源に接続される。
The power supply terminal T is a terminal for supplying electricity to the heat generation pattern PH. The power supply terminal T is located at the
保護層Cは、ガラス材などの絶縁体からなり、給電パターンPEの一部と発熱パターンPHとを覆っている。 The protective layer C is made of an insulator such as a glass material, and covers a part of the power supply pattern PE and the heat generation pattern PH.
コネクタ170は、発熱パターンPHに給電するための電線172をヒータ110に接続するための部材である。コネクタ170は、2つの給電電極171と、2つの電線172と、ハウジング173とを有している。
The
給電電極171は、給電端子Tと接触する電極である。電線172は、筐体2内の電源と給電電極171を接続する配線である。
The feeding
ハウジング173は、給電電極171を保持するとともにコネクタ170をヒータ110に固定する部材である。ハウジング173は、溝173Aと、フック173Bと、電極保持部173Cと、隔壁173Dとを有している。ハウジング173は、耐熱樹脂等の絶縁材料で形成されている。
The
溝173Aは、基板150の短手方向に延びており、短手方向両側および基板150側に向けて開口している。溝173Aは、折曲部152が入り込むことでコネクタ170を位置決めする。
The
フック173Bは、折曲部152の穴152Hに入り込み、コネクタ170の抜け止めをする部材である。フック173Bは、コネクタ170を折曲部152に差し込むときに、長手方向の外側に撓むようになっている。
The
電極保持部173Cは、ハウジング173の内部に設けられている。電極保持部173Cは、給電電極171を保持するようになっている。隔壁173Dは、ハウジング173の内部に設けられ、2つの給電電極171が接触しないように、仕切る壁である。
The
コネクタ170は、折曲部152の端面方向から折曲部152に差し込み可能である。本実施形態では、図3の矢印で示すように、コネクタ170は、折曲部152の端面のうち、本体部151から折曲部152の延びる方向に離れた第1端面152A側から、指し込み可能である。
The
次に、本実施形態に係る定着装置8の作用効果について説明する。
ヒータ110の基板150は、長手方向に延びる本体部151と、本体部151と直交する方向に延びる折曲部152とを有しており、折曲部152によってコネクタ170が固定される。このため、コネクタ170が他の部品例えば、加圧ローラ82のギヤと干渉してしまうことを抑制できる。この結果、平板状のヒータを備える定着装置における設計の自由度を増すことができる。
Next, the operation and effect of the fixing
The
また、折曲部152は、コネクタ170の抜け止めとなる穴152Hを有するので、コネクタ170が安定して折曲部152に保持される。
Further, since the
また、給電端子Tが本体部151に位置するので、給電端子Tが折曲部152にある場合によりもヒータ110を容易に製造できる。
Further, since the power supply terminal T is located at the
また、基板150は、金属である。このため、例えば、金属板を曲げて加工することにより、他の部材を加工する場合に比べて、本体部151と折曲部152を容易に作ることができる。
The
次に、第2実施形態について説明する。以下の説明においては、前記実施形態と略同様の構造となる部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。 Next, the second embodiment will be described. In the following description, members having substantially the same structure as that of the above embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
第1実施形態では、コネクタ170は、折曲部152の端面のうち、第1端面側152Aから、指し込み可能であったが(図3参照)、図5に矢印で示すように、コネクタ170は、折曲部152の端面のうち、基板150の短手方向を向く第2端面側152Bから、指し込み可能である構成としてもよい。また、図示は省略するが、コネクタ170が差し込まれる方向は、第3端面152C方向であってもよい。このような場合であっても、折曲部152によってコネクタ170が固定されるので、コネクタ170が他の部品と干渉してしまうことを抑制できる。
In the first embodiment, the
次に、第3実施形態について説明する。以下の説明においては、前記実施形態と略同様の構造となる部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
第1実施形態においては、給電端子Tが本体部151に位置していたが、図6に示すように、給電端子Tが折曲部252に位置していてもよい。
Next, the third embodiment will be described. In the following description, members having substantially the same structure as that of the above embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
In the first embodiment, the power supply terminal T is located at the
具体的に、第3実施形態に係るヒータ210の基板250は、本体部251と折曲部252を有している。折曲部252は、本体部251の長手方向の端部から本体部151と交差する方向に延びている。折曲部252には、第1絶縁層G1が設けられている。給電端子Tは、折曲部252上に第1絶縁層G1を介して位置している。発熱パターンPHと給電端子Tを繋ぐ給電パターンPEは、本体部251と折曲部252の両方に跨って設けられている。コネクタ270が折曲部252に固定されると、給電端子Tはコネクタ170の給電電極217と接続される。
このような第3実施形態においても、折曲部252によってコネクタ270が固定されるので、コネクタ170が他の部品と干渉してしまうことを抑制できる
Specifically, the
Even in such a third embodiment, since the
なお、ヒータ210を製造する場合、折り曲げ加工を行って折曲部252を形成した後で、第1絶縁層G1および給電パターンPEなどを設けてもよいし、第1絶縁層G1および給電パターンPEなどを設けた後で折り曲げ加工を行ってもよい。
In the case of manufacturing the
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be used in various forms as illustrated below.
前記実施形態においては、基板の折曲部は、コネクタの抜け止めとなる穴152Hを有していたが、図7(a)に示す基板350のように、折曲部352がコネクタの抜け止めとなる切欠き352Kを有していてもよい。また、図7(b)に示す基板450のように、折曲部452がコネクタの抜け止めとなる突起452Tを有していてもよい。
In the above embodiment, the bent portion of the substrate has a
前記実施形態においては、折曲部152は、本体部151と直交する方向に延びていたが、折曲部は、直交する方向に限られず、本体部と交差する方向に延びていればよい。
In the above embodiment, the
前記実施形態においては、発熱パターンPHは、長手方向の一端で折り返されるU字形状をしていたが、発熱パターンPHの形状は特に限定されず、蛇腹形状や直線形状などであってもよい。 In the above embodiment, the heat generation pattern PH has a U-shape that is folded back at one end in the longitudinal direction, but the shape of the heat generation pattern PH is not particularly limited and may be a bellows shape or a linear shape.
前記実施形態では、保護層Cを設けたが、本発明はこれに限定されず、保護層Cはなくてもよい。 In the above embodiment, the protective layer C is provided, but the present invention is not limited to this, and the protective layer C may not be provided.
前記実施形態では、ヒータ110のうち発熱パターンPHが形成されない側の第2絶縁層G2の面をベルト140に接触させたが、本発明はこれに限定されず、ヒータ110のうち発熱パターンPHが形成される側の面をベルト140に接触させてもよい。
In the above embodiment, the surface of the second insulating layer G2 on the side of the
前記実施形態では、基板がステンレス鋼であったが、基板はステンレス鋼以外の金属や合金でもよく、金属以外の材料であってもよい。 In the above embodiment, the substrate is stainless steel, but the substrate may be a metal or alloy other than stainless steel, or may be a material other than metal.
前記実施形態では、レーザプリンタ1に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。 In the above embodiment, the present invention is applied to the laser printer 1, but the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to other image forming devices such as a copier and a multifunction device.
また、前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。 In addition, each element described in the above-described embodiment and modification may be arbitrarily combined and implemented.
8 定着装置
110 ヒータ
140 ベルト
150 基板
151 本体部
152 折曲部
152H 穴
170 コネクタ
C 保護層
G1 第1絶縁層
G2 第2絶縁層
PE 給電パターン
PH 発熱パターン
S シート
T 給電端子
8 Fixing
Claims (7)
前記ヒータの周りを回転する無端状のベルトと、
を備え、
前記基板は、前記発熱パターンが設けられ前記基板の長手方向に延びる本体部と、前記本体部の前記長手方向の端部から前記本体部と交差する方向に延びる折曲部とを有し、
前記折曲部は、前記発熱パターンに給電するための電線を接続するコネクタが固定可能であることを特徴とする定着装置。 A heater having a substrate and a heating pattern composed of a resistance heating element,
An endless belt that rotates around the heater,
With
The substrate has a main body portion provided with the heat generation pattern and extending in the longitudinal direction of the substrate, and a bent portion extending in a direction intersecting the main body portion from the longitudinal end portion of the main body portion.
The bent portion is a fixing device characterized in that a connector for connecting an electric wire for supplying power to the heat generation pattern can be fixed.
前記給電端子は、前記本体部に位置することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の定着装置。 The heater further has a power supply terminal for conducting power to the heat generation pattern and feeding the heat generation pattern.
The fixing device according to any one of claims 1 to 5, wherein the power feeding terminal is located in the main body portion.
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