JP2021113856A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】着脱可能な定着装置の温度検知手段およびセット検知手段のリード線を画像形成装置本体と接続するドロワコネクタの接点に接触不良が発生した場合でも、検知信号を正しく伝達し、それに伴い発生する障害を防止可能な定着装置を提供する。【解決手段】画像形成装置本体に対して着脱自在に設置され、定着部材５１と、定着部材を加熱する加熱源５３と、定着部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材５２と、定着部材５１または加圧部材５２の表面に当接して当該表面をクリーニングするクリーニング部材８２と、クリーニング部材を移動させる接離機構８０と、外装部材５ａと、を備える定着装置５であって、複数の検知手段と、本体側コネクタとの端子同士の接触により、検知手段からの検知信号を画像形成装置本体に伝える定着装置側コネクタ５５Ｕを有し、検知手段のリード線が複数に分岐され、定着装置側コネクタ５５Ｕに接続されている定着装置。【選択図】図３

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。

画像形成装置の定着装置では、紙詰まりの処理、定着装置内部品のメンテナンス、定着装置の交換のために定着装置を画像形成装置本体から着脱する必要がある。定着装置内には、加熱源（例えば、ハロゲンヒータ）、温度検知部材、定着装置の有無を検知するセット検知部材などを設けているので、装置本体から加熱源への電力供給や、温度検知信号及びセット検知信号の伝達のための電気的接続が必要であり、定着装置の装置本体への着脱時にそれらを容易に接離するドロワコネクタが知られている。ドロワコネクタは、定着装置の加熱源や温度検知部材及びセット検知部材などの電気系統に電力を供給するための、画像形成装置本体との電気的接点である。

着脱可能な定着装置の温度検知手段及びセット検知部材の信号線を画像形成装置本体と接続するドロワコネクタを含む定着装置では、ドロワコネクタの端子部は定着装置の着脱による摺動により端子表層の金メッキが剥がれて、下層のニッケルメッキが露出し、定着装置近傍のために高温高湿な環境に晒されることでニッケル酸化物が生成され、接点部の接触不良が発生し、検知信号が正しく伝えられず、種々の障害が発生することがあった。このニッケル酸化物による接触不良が発生するときの接点部の挙動は非常に不安定で、接触抵抗が瞬間的に変化したり、中間的な抵抗値を有したりするが、大抵の場合は、抵抗上昇に持続性が無く、僅かな振動や定着装置の着脱により正常状態に戻る。

一方、定着装置は、定着部材や加圧部材の表面に当接するようにクリーニング部材を配置し、その表面をクリーニングする構成が知られている。このようなクリーニング部材は、圧接部で変形したりトナーが固化したりしないように、駆動停止時に対象部材の表面から離間させることが可能な接離機構を備えている。この接離機構による接離動作は、電源投入時や待機モードからの復帰のウォームアップ字や、通紙ジョブ信号入力時に実施され、動作頻度が高い。

接離動作に伴って生じる微振動は、定着装置全体に伝わり、ドロワコネクタの端子の接点も影響を受ける。そのため、上述した着脱時の摺動による影響と同様、端子表層の金メッキの剥がれの原因となりうる。

このような問題に対し、特許文献１の図６では、雄コネクタと雌コネクタを有するドロワコネクタであって、雄コネクタは上下２箇所の接点部で雌コネクタと接触することが開示されている。このドロワコネクタでは、１系統のラインに対して２箇所の接点部を設けているが、課題を解決するために特殊なドロワコネクタを製作する必要がある。

しかしながら、特殊仕様のコネクタは汎用性が無く、装置仕様に合致したコネクタが採用できないという課題がある。例えば必要な信号線数、電源線数が不足して使用が限られる場合、逆に必要以上の信号線、電源線がある場合は大きさ等の制約が発生する。

そこで本発明は、着脱可能な定着装置の温度検知手段およびセット検知手段の信号線を画像形成装置本体と接続するドロワコネクタの接点に接触不良が発生した場合でも、検知信号を正しく伝達し、それに伴い発生する障害を防止可能な定着装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の定着装置は、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置され、トナー像を加熱して記録媒体に定着させる定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱源と、前記定着部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材または前記加圧部材の表面に当接して当該表面をクリーニングするクリーニング部材と、前記クリーニング部材を、前記定着部材または前記加圧部材の表面に当接する位置と離間する位置との間で移動させる接離機構と、少なくとも前記定着部材及び前記加圧部材を収容する外装部材と、を備える定着装置であって、複数の検知手段と、本体側コネクタとの端子同士の接触により前記検知手段からの検知信号を画像形成装置本体に伝える定着装置側コネクタを備え、前記検知手段のリード線が複数に分岐され、前記定着装置側コネクタに接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、着脱可能な定着装置の温度検知手段およびセット検知手段の信号線を画像形成装置本体と接続するドロワコネクタの接点に接触不良が発生した場合でも、検知信号を正しく伝達し、それに伴い発生する障害を防止可能な定着装置を提供することができる。

本実施形態に係る定着装置の温度検知回路及びセット検知回路の一例を示す図である。 ドロワコネクタの接点を模式的に表した従来の温度検知回路及びセット検知回路を示す図である。 ドロワコネクタの接点を模式的に表した本発明の実施形態に係る温度検知回路及びセット検知回路を示す図である。 中継基板での信号線の分岐を示す図である。 定着部材の温度変化に伴う電圧変化を示す図である。 ドロワコネクタの接点を模式的に表した本発明の別の実施形態に係る温度検知回路を示す図である。 （Ａ）は装置本体に対する定着装置及びドロワコネクタの配置を模式的に表す図であり、（Ｂ）は定着装置の着脱方向を模式的に表す図であり、（Ｃ）〜（Ｅ）はデッドスペースを示す図である。 画像形成装置本体と定着装置の他の配置の例を示す模式図である。 本実施形態に係る定着装置のドロワコネクタ及び中継基板の外観を示す図である。 中継基板の概略構成図である。 中継基板の概略構成図である。 本実施形態に係る定着装置のドロワコネクタ及び中継基板のカバー部材の外観を示す図である。 本実施形態に係る定着装置の要部構成を示す断面図である。 本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。

以下、本発明に係る定着装置および画像形成装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

［画像形成装置］
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１４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。

［定着装置］
本実施形態に係る定着装置の要部構成の断面図を図１３に示す。
本実施形態の定着装置は、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置され、トナー像を加熱して記録媒体に定着させる定着部材５１と、定着部材５１を加熱する加熱源５３と、定着部材５１に圧接してニップ部を形成する加圧部材５２と、定着部材５１または加圧部材５２の表面に当接して当該表面をクリーニングするクリーニング部材８２と、クリーニング部材８２を、定着部材５１または加圧部材５２の表面に当接する位置と離間する位置との間で移動させる接離機構８０と、少なくとも定着部材５１及び加圧部材５２を収容する外装部材５ａと、を備える。
また、複数の検知手段と、本体側コネクタとの端子同士の接触により検知手段からの検知信号を画像形成装置本体に伝える定着装置側コネクタ（ドロワコネクタ）５５Ｕを備え、検知手段のリード線が複数に分岐され、定着装置側コネクタ５５Ｕに接続されている。

定着部材５１（定着ローラ）は、ステンレス鋼などの金属材料からなる中空構造の芯金上に、弾性層、離型層が順次積層された多層構造のローラ部材であって、加圧部材（加圧ローラ）５２に圧接してニップ部を形成している。定着部材５１は、駆動モータによって回転駆動される。
中空構造の定着部材５１の内部には加熱源５３が固設されている。加熱源５３はハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置５の側板に固定されている。そして、画像形成装置本体のメインスイッチがオンされた状態で、電源部から加熱源５３に電力が供給される。そして、加熱源５３からの輻射熱によって定着部材５１が加熱され、加熱された定着部材５１の表面から記録媒体Ｓ上のトナー像に熱が加えられる。
加熱源５３の出力制御は、定着部材５１の表面に非接触で対向する温度センサによるローラ表面温度の検知結果に基づいておこなわれる。詳しくは、温度センサ（サーモパイル）の検知結果に基づいて定められる通電時間だけ、加熱源５３に交流電圧が印加される。このような出力制御によって、定着部材５１の温度（定着温度）を所望の温度（目標制御温度）に調整制御することができる。

加圧部材（加圧ローラ）５２は、主として芯金と弾性層とからなる。加圧部材５２は、加圧機構によって定着部材５１に圧接し、ニップ部が形成される。加圧部材５２は、定着部材５１の回転にともない従動回転する。

クリーニング部材（クリーニングローラ）８２は、加圧部材５２の表面に当接し、その表面に付着したトナーや紙粉などの付着物を除去してクリーニングする部材である。
接離機構８０は、クリーニング部材８２を加圧部材５２の表面に当接する当接位置と、加圧部材５２の表面から離れる離間位置との間で移動させる。
加圧部材５２の表面がクリーニングされることで、定着部材５１も間接的にクリーニングされ、ニップ部を通過する記録媒体Ｓがトナーや紙粉などで汚れたり画像の一部が欠損したりする不具合が軽減される。
特に、本実施の形態では、クリーニング部材８２は、回転している加圧部材５２に当接し、加圧部材５２とともに回転するため、その回転によって表面を入れ替えながら効率的にクリーニングをおこなうことができる。

接離機構８０は、カム８１を備える。カム８１は、カム軸を中心に回動可能に構成され、カム８１の回動方向の姿勢（カム角度であって、特に、離間位置にあるか当接位置にあるかの姿勢）が制御されることにより、クリーニング部材８２が離間位置や当接位置に精度良く移動される。
また、接離機構８０はトーションスプリングを備え、クリーニング部材８２を加圧部材５２に対して当接する位置に移動するように付勢する。

このように接離機構８０を設け、クリーニング部材８２を接離可能に構成することで、加圧部材５２にクリーニング部材８２が常時当接するように構成する場合に比べ、圧接部でトナーが固化したり変形してしまったりする不具合が生じにくくなる。
なお、本実施形態では、クリーニング部材８２が加圧部材５２の表面に当接してクリーニングする態様について説明したが、クリーニング部材８２が定着部材５１に当接する態様であってもよい。

上述のように、接離機構８０による接離動作では、カム８１と、トーションスプリングを用いてクリーニング部材８２を加圧部材５２に当接・離間させるため、接離動作中に微振動が生じる。
この微振動は定着装置全体にも伝わり、外装部材５ａを介してドロワコネクタ（定着装置側コネクタ５５Ｕ）にも伝達される。
定着装置側コネクタ５５Ｕは、画像形成装置本体側コネクタとの端子同士の接触により、各種検知手段からの検知信号を画像形成装置本体に伝えるドロワコネクタである。
ドロワコネクタが微振動の影響を繰り返し受けることで接触部において摺動が生じ、ドロワコネクタの端子表層に損傷が生じ、接触不良が発生するおそれがある。

これに対し、本実施形態の定着装置は、検知手段のリード線が複数に分岐（複線化）され、定着装置側コネクタ５５Ｕに接続されている。
ドロワコネクタの接点を並列配置で設け、接触抵抗異常による接点不良が１つの接点で起きた場合でも、正常に導通している並列配置された他の接点によって信号を正しく伝達することができる。

本実施形態の定着装置は、検知手段として、定着装置の温度を検知る温度検知手段、及び定着装置が画像形成装置本体にセットされていることを検知する定着装置セット検知手段を備えている。温度検知手段は複数備えていてもよい。
そして、温度検知手段のリード線及び定着装置セット検知手段のリード線がそれぞれ複数に分岐され、定着装置側コネクタ５５Ｕに接続されている。

以下、配線の複線化の構成について説明する。
図１は、本実施形態に係る定着装置５の温度検知回路及び定着装置セット検知回路（以下、「セット検知回路」ともいう）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５４は、定着装置の温度を検知する温度検知手段であって、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５４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。温度検知手段５４には、制御基板６０の制御部６１からの電流がドロワコネクタ（以下、定着装置側コネクタ５５Ｕ及び本体側コネクタ５５Ｈにより構成される態様を「ドロワコネクタ５５」という）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、加熱源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。
セット検知回路は、一般的に、制御基板６０からの信号線が定着装置５内でループを形成している。制御基板６０からの電流がドロワコネクタ５５を介してループを通じて制御基板に戻ることにより、定着装置５がセットされていることを検知する。

ドロワコネクタ５５は一対の雄コネクタと雌コネクタで構成され、それぞれのコネクタに設けられた端子部がコネクタ挿入時に接触することで通電される。多数回の挿抜を想定しているドロワコネクタの信号線用の端子は、一般的に、銅から成る基材の表面にニッケルメッキが施し、さらにその表面に金メッキが施されている。

この温度検知回路内のドロワコネクタ５５の接点部の端子表層の金メッキが剥がれ、下層のニッケルメッキが露出し、これが定着装置近傍による高温高湿な環境に晒されることで、ニッケル酸化物、酸化被膜が生成されることがある。また、接点部にゴミや異物が侵入し、ゴミや異物が原因で接触不良が生じることもある。

このような接点部の接触不良が発生し、温度検知信号及びセット検知信号が正しく伝えられないと誤検知が生じる。
温度検知信号の誤検知として、例えば、誤って高い温度と検知した場合は、定着装置が本来の目標温度よりも低い温度に制御され、記録媒体上のトナー画像の定着不良が発生し、画像品質が低下してしまう。また誤って低い温度と検知した場合は、定着装置が本来の目標温度よりも高い温度に制御されるので、定着装置の劣化を早めてしまう等の問題が生じる。一方、セット検知信号が正しく伝えられないと、定着装置がセットされているにも関わらず定着装置がセットされていないというエラーメッセージが表示されてしまう。
このような故障状態となった場合、ユーザーやサービスマンが定着装置５を一旦取り外し、清掃作業を行わなければならず、また清掃作業で解決しない場合、定着装置５を交換しなければならなかった。また、定着装置５の着脱を繰り返すことにより、ドロワコネクタの接点部の摩耗がさらに加速してしまうおそれがあった。

図２は、ドロワコネクタの接点を模式的に表した従来の温度検知回路及びセット検知回路を示す図である。
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、温度検知手段５４及びセット検知手段４０と、装置本体の制御基板６０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は画像形成装置本体に設置されている。一般に、検知手段はリード線を２本有し、リード線は信号線とＧＮＤ線（アース線）とに分かれている。
温度検知手段５４のリード線は定着装置側コネクタ５５Ｕに接続されている。リード線の先端に端子があり、本体側コネクタ５５Ｈと定着装置側コネクタ５５Ｕの端子同士が接触している箇所が接点である。温度検知電流は、制御基板６０の信号側からドロワコネクタ５５の接点６５ａを介して温度検知手段５４の信号側に流れ、サーミスタ素子を流れ、温度検知手段５４のＧＮＤ側から再びドロワコネクタ５５の別の接点６５ｃを介して制御基板６０へ流れる。
セット検知電流は、制御基板６０から出てドロワコネクタ５５接点を介してループを通して制御基板６０に戻る。

ここで、ドロワコネクタ５５のいずれかの接点（例えば、接点６５ａ）の抵抗が上昇すると、温度検知回路に別の抵抗が加算されるため温度検知が正しくできなくなり、上述のような障害が生じる。

図３は、ドロワコネクタの接点を模式的に表した本実施形態に係る検知回路を示す図である。この検知回路は、中継基板５６を用いた複線化の一例である。具体的には、温度検知手段５４及びセット検知手段（ループ）４０と、ドロワコネクタ５５との間に中継基板５６が配置されている。

温度検知手段５４及びセット検知手段４０からのリード線である信号線及びＧＮＤ線は、信号側及びＧＮＤ側でそれぞれ中継基板５６へ接続され、それぞれ２本の信号線及びＧＮＤ線に分岐され（すなわち、複線化され）、ドロワコネクタ５５を通過して制御基板６０へと接続されている。温度検知手段５４及びセット検知手段４０のリード線は中継基板５６上のパターン配線により複数に分岐されている。
中継基板５６を用いることで、従来から用いられている汎用的なドロワコネクタ５５を用いることができるので、ドロワコネクタ５５を安価に調達できる。制御基板６０では制御基板６０内のパターン配線により制御部６１へは１信号として伝えられる。これに代えて、装置本体側にも中継基板や中継コネクタを用いて２本のリード線を１本のリード線に戻しても良い。また、複数の温度検知手段５４が定着装置５に設けられてもよい。

次に、図４を用いて中継基板５６でのリード線の分岐について説明する。図４は、図３に示す中継基板５６の概略拡大図である。
温度検知手段５４及びセット検知手段４０からの１つのリード線は、中継コネクタ５６Ｕを介してそのまま１つのリード線として中継基板５６に接続される。そして、温度検知手段５４及びセット検知手段４０のリード線である信号線及びＧＮＤ線はそれぞれ、中継基板５６内でのパターン配線により１つの線から２つの線に分岐される。これらの線は複線化され、並列配置されている。中継コネクタ５６Ｄを介して２倍に複線化された信号線及びＧＮＤ線はドロワコネクタ５５に接続される。中継基板５６は、中継コネクタ５６Ｕ及び中継コネクタ５６Ｄを有している。なお、複線化される線数は２倍に限らず、３倍以上であってもよい。

再び図３を参照して、ドロワコネクタ５５の１つの接点の抵抗が上昇した場合について説明する。
図３の場合と同様に、図４に示す１つの接点６５ａの抵抗が上昇した場合、信号線が複数化され並列配置されているため、電流は抵抗の低い方に流れる。すなわち、電流は、図中の矢印に示すように、並列配置されたもう一方の接点６５ｂを介して制御基板６０まで流れる。この時の電流は、オームの法則で既知の通り、抵抗上昇していないときと同じ値で流れるので温度検知信号は正しく伝達される。この結果、抵抗上昇した接点６５ａは温度検知回路上で不要となり、定着装置は正しく動作し、障害は発生しない。
セット検知信号の１つの接点の抵抗が上昇した場合も同様である。

図５は、温度検知信号が接点部の抵抗上昇により正しく検知できない事例として、定着部材５１の温度変化に伴う電圧変化を示した図である。
制御部６１により、電圧値を温度検知信号として捉え、加熱源５３の通電を制御し、定着部材５１を一定温度になるように制御しているので、図示のように、通常は、定着部材５１の温度と同期している電圧値は一定の値に制御される。しかし、接点部の抵抗上昇が生じた場合、結果として図７に示すような一時的な電圧暴れ（図中矢印Ａ及びＢ）が発生する。端子抵抗が正常だった場合の電圧値は図中矢印Ｃで示している。
温度検知信号が一時的に変動した結果、狙いの温度が正しい値からずれるので一定の振幅で推移していた全体波形にも乱れが生じる。このニッケル酸化物による接触不良が発生するときの接点部の挙動は非常に不安定で、接触抵抗が瞬間的に変化したり、中間的な抵抗値を持ったりするが、大抵の場合は、抵抗上昇に持続性が無く、僅かな振動や定着装置の着脱により正常状態に戻ってしまう。図５の例でも２〜３回の抵抗上昇の後に電圧波形は正常状態に戻っているので、温度検知波形も直ぐに一定な温度に対応する波形に戻っている。

このように、ニッケル酸化物による接触不良が生じる場合に抵抗が継続的に暴れることは少ないので、接点を並列配置することで、残りの正常な接点を使用できる可能性が高く、これにより温度検知信号を正しく伝えることができる。画像形成装置において接点の抵抗上昇による障害が起こる確率を大幅に減らすことができる。なお、セット検知信号においても同様である。
逆に、接点の抵抗上昇が継続的に起こる場合は、複数の接点が同時に抵抗上昇することとなり、そのような場合は複数接点の効果が得られなくなる。

次に、図６を用いて定着装置セット検知手段が、中継基板５６の基板内パターンによって構成される態様について説明する。なお、温度検知手段は図３と同様である。
図６に示すセット検知手段のループ４０を中継基板５６の基板内パターンで構成する態様は、図３に示すループ４０をリード線で構成する態様に対し、リード線やコネクタのコンタクトピンが不要となる。また、コネクタの必要ピン数も減るため基板サイズを小さくすることができる。このように、セット検知手段のループ４０を中継基板５６の基板内パターンで構成することにより、小型化とコスト低減を実現することができる。

次に、中継基板５６の設置について説明する。
図７は、画像形成装置本体と定着装置の配置を示す模式図である。
図７（Ａ）は、装置本体に対する定着装置５及びドロワコネクタ５５の配置を模式的に表しており、定着装置５がドロワコネクタ５５を介して装置本体に装着されている。図７（Ｂ）は、定着装置５の着脱方向を模式的に表しており、定着装置５はその長手方向に対して直交する方向に着脱可能である。図７（Ｂ）では、定着装置５が装置本体から取り外されており、定着装置側コネクタ５５Ｕを備えた定着装置５と、本体側コネクタ５５Ｈを備えた装置本体とが分離している。このとき、定着装置側コネクタ５５Ｕと本体側コネクタ５５Ｈから成るドロワコネクタ５５は、定着装置５の着脱方向に挿抜可能に配置されている。これにより、定着装置５の着脱と同期してドロワコネクタ５５が挿抜され、電気的接続が形成・解除される。

電気部品であるドロワコネクタ５５は、定着装置５の熱の影響をできるだけ受けないように配置することが望ましく、またその大きさから定着装置５の内部に配置するのは難しい。このため、図７（Ｂ）に示されているようにドロワコネクタ５５の定着装置側コネクタ５５Ｕは定着装置５の外側に突出して配置される。この場合、図７（Ｃ）及び（Ｄ）の破線部で示されるように、突出部分であるドロワコネクタ５５の本体側コネクタ５５Ｈに隣接する幅方向に、定着装置５の着脱に寄与せず、ドロワコネクタ５５と同程度の幅の他の部品の配置に適さないデッドスペース６７，６８が生じてしまう。デッドスペース６７，６８は、定着装置５の熱を装置本体に伝えないための緩衝空間や装置内気流の流路として用いられる場合もあるが、装置小型化の妨げとなる。そこで図７（Ｅ）に示すように、このデッドスペース６７に対応して中継基板５６を定着装置５に配置することで、このようなデッドスペース６７を有効に使用して装置を大きくせずに、中継基板５６を配置できる。これに代えて、デッドスペース６８に対応して中継基板５６を定着装置５に配置してもよい。

また、中継基板５６はドロワコネクタ５５とハーネス接続されるので、ドロワコネクタ５５の近くに配置されることが好ましい。

図８は、画像形成装置本体と定着装置の配置の他の例を示す模式図である。
図８（Ａ）では、定着装置５が装置本体から取り外されており、図８（Ｂ）では、定着装置５がドロワコネクタ５５を介して装置本体に装着されている。
定着装置５はその長手方向に着脱可能であり、このために定着装置側コネクタ５５Ｕは定着装置５の長手方向の端部に配置されている。定着装置側コネクタ５５Ｕと本体側コネクタ５５Ｈから成るドロワコネクタ５５は、定着装置５の着脱方向に挿抜可能に配置されている。図８（Ｂ）に示すように、定着装置５の装着時にドロワコネクタ５５の横にデッドスペース６９が生じるので、このデッドスペース６９に対応して中継基板５６を定着装置５に配置することができる。

図９は、本実施形態に係る定着装置５の概略背面斜視図である。
定着装置側コネクタ５５Ｕが定着装置５の上方且つ後方に固定されている。
定着装置側コネクタ５５Ｕは、長方形の開口を有し、内部には金メッキが施された端子を有する。本体側コネクタ５５Ｈも、長方形の開口に対応する形状を有し、内部には金メッキが施された端子を有する。
これらの定着装置側コネクタ５５Ｕ側の端子は本体側コネクタ５５Ｈ側の端子と接触することで、電気的接続が形成される。

定着装置側コネクタ５５Ｕの下方には、保持部材５７が定着装置５に固定されており、保持部材５７には中継基板５６が配置されている。
図９に示すように、中継基板５６が定着装置５に保持されることで、従来から用いている汎用的なドロワコネクタ５５を用いることができるので、ドロワコネクタ５５を安価に調達でき、ドロワコネクタ５５内に複雑な形状を用いることによる大型化や高コスト化が回避される。さらに、中継基板５６をドロワコネクタ５５と関連性なく配置できるため、装置本体に影響を与えることなく定着装置５内での配置の自由度が高められる。

中継基板５６を保持する保持部材５７構成する樹脂製の保持部材５７により保持されている。樹脂製の保持部材５７を用いることで以下の利点が得られる。
第一に、金属製部材に比べて樹脂製部材の方が断熱性が良く、熱伝導性が低い。その結果、定着部材５１からの熱が中継基板５６に伝わりにくく、中継基板５６を熱から保護し、安定的な動作を保証することができる。
第二に、樹脂製部材は絶縁性のため、電気的な短絡や、短絡による誤動作の懸念が無い。そのため部品の取付等の配置の自由度が高い。
第三に、樹脂製部材は形状の自由度が高く、取付形状の形成が容易である。絶縁性と相まって、中継基板５６をネジなどの固定部材を用いずに樹脂製部材（保持部材５７）に設置可能となり、組み立て性が向上される。

また、図９に示すように、ネジ取付形状が不要となるので、中継基板５６のネジ穴７０を含む部分を削除することができ、これにより中継基板５６を小型化できる。
図１０及び図１１に中継基板５６の概略構成図を示す。
図１０に示す中継基板５６では、図４に示す中継基板５６と同様に、信号線は２本の信号線に分岐され（すなわち、複線化され）ている。一方で、ＧＮＤ線は互いに接続されている。
図１１に示すように、中継基板５６の下部に切り欠き７１が設けられている。
図９に示すように、定着装置５を構成する樹脂製の保持部材５７は、切り欠き７１に嵌る突起７２を有している。このように定着装置５の突起７２と中継基板５６の切り欠き７１を嵌めることで、中継基板５６が定着装置５に保持される方向が一意に決まることになる。このような構成とすることで、リード線（ハーネス）の配回し、コネクタの取付等、安定した組み立て性を得ることができ、付随した組み立て不良を減らすことができる。

図１２は、中継基板５６を覆うカバー部材５８の実施形態を示す図である。
図示のように、本実施形態の定着装置５では、中継基板５６はカバー部材５８により覆われている。カバー部材５８は中継基板５６と対向して設けられ、表面全体を覆っている。これにより、オペレータやサービスマンが、定着装置５の着脱時に装置外に出された定着装置５の中継基板５６などに意図せずに接触することを防止し、また部品の機械的破損、静電気等による電気的破損、コネクタ抜け等の不具合を防止することができる。

また、カバー部材５８及び保持部材５７がリード線（ハーネス）を案内する案内形状を有すると好ましい。これにより、案内形状にリード線を配回すことができ、付随した組み立て不良を減らすことができる。

以上のように、本発明によれば、ドロワコネクタ接点が並列配置で設けられるので、装置の微振動による摺動に起因した接触抵抗異常による接点不良が１つの接点で起きた場合でも、正常に導通している並列配置された他の接点によって検知信号を正しく装置本体に伝達することが可能となる。
上述したように、この種の抵抗上昇には持続性が無いため、並列配置された複数の接点で同時に抵抗上昇が発生する可能性は極めて低い。その結果、装置の温度検知異常に伴う障害の発生を防止できる。
例えば、このような複数の接点を有するために従来技術のような特殊なコネクタを用いることが考えられるが、これは汎用的なものではないため、その大きさ、形状、調達性、費用などの種々の制約事項を伴う。

本発明の実施形態によれば、例えば、定着装置内に中継基板を設け、中継基板内で検知信号を並列化することで、汎用的なドロワコネクタを用いたまま信号線を並列配置できる。定着装置内に中継基板を配置し、中継基板内で信号を増減させることで、装置本体に影響与えることなく、装置全体の小型化が達成できる。

５ 定着装置
５ａ 外装部材
４０ 定着装置セット検知手段
５１ 定着部材
５２ 加圧部材
５３ 加熱源
５４ 温度検知手段
５５ ドロワコネクタ
５５Ｈ 本体側コネクタ
５５Ｕ 定着装置側コネクタ
５６ 中継基板
５７ 保持部材
５８ 基板被覆部材
８０ 接離機構
８１ カム
８２ クリーニング部材

特開２０１０−７２０７３号公報

Claims (10)

1. 画像形成装置本体に対して着脱自在に設置され、
   トナー像を加熱して記録媒体に定着させる定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱源と、前記定着部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材または前記加圧部材の表面に当接して当該表面をクリーニングするクリーニング部材と、前記クリーニング部材を、前記定着部材または前記加圧部材の表面に当接する位置と離間する位置との間で移動させる接離機構と、少なくとも前記定着部材及び前記加圧部材を収容する外装部材と、を備える定着装置であって、
   複数の検知手段と、本体側コネクタとの端子同士の接触により前記検知手段からの検知信号を画像形成装置本体に伝える定着装置側コネクタを備え、
   前記検知手段のリード線が複数に分岐され、前記定着装置側コネクタに接続されていることを特徴とする定着装置。
2. 前記検知手段は、定着装置の温度を検知する温度検知手段、及び定着装置が画像形成装置本体にセットされていることを検知する定着装置セット検知手段を備え、
   前記温度検知手段のリード線及び前記定着装置セット検知手段のリード線がそれぞれ複数に分岐され、前記定着装置側コネクタに接続されていることを特徴とする定着装置。
3. 前記検知手段と前記定着装置側コネクタの間に中継基板が配置され、前記検知手段の前記信号線が前記中継基板上のパターン配線により複数に分岐されることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
4. 前記定着装置セット検知手段が、前記中継基板の基板内パターンによって構成されることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記中継基板が前記外装部に設けられた保持部材に保持されていることを特徴とする請求項３または４に記載の定着装置。
6. 前記保持部材が樹脂製であることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
7. 前記中継基板は固定部材を用いずに前記保持部材に設置されていることを特徴とする請求項５または６に記載の定着装置。
8. 前記中継基板に切り欠きが設けられ、前記保持部材は、前記切り欠きに嵌る突起を有していることを特徴とする請求項５から７のいずれか記載の定着装置。
9. 前記中継基板は、カバー部材により被覆されていることを特徴とする請求項３から８のいずれかに記載の定着装置。
10. 請求項１から９のいずれかに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
    

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