JP3642387B2

JP3642387B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus

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Publication number: JP3642387B2
Application number: JP30253098A
Authority: JP
Inventors: 靖木内
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-10-23
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2018-10-23
Also published as: JPH11194638A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、感光体に形成されたトナー画像を用紙に転写し、この用紙に転写された転写画像を定着する電子写真方式の画像形成装置があり、この画像形成装置に用いられる定着装置として、ヒータが内蔵されたヒートローラと、このヒートローラに圧接されたプレスローラとの間で用紙に熱と圧力とを与えて用紙上の転写画像を定着する方式がある。
【０００３】
このような定着装置では、ヒータへの通電回路中にサーモスタット又は温度ヒューズを接続し、ヒートローラの温度が異常に上昇した場合にはサーモスタットを切り、或いは温度ヒューズを溶断させて通電回路を遮断するように構成されている。この場合、サーモスタットは部品単体で規格を満たしていれば取り付け上の制約は特にないが、温度ヒューズを用いる場合は取り付け上の制約が安全規格として定められている。例えば、温度ヒューズを絶縁物で被覆していない場合の温度ヒューズとヒートローラとの間隔、温度ヒューズの両端における螺子等の接続部材とヒートローラとの間隔は、欧州や北米の安全規格では、温度ヒューズが溶断しない状態では４ｍｍ以上、温度ヒューズが溶断した状態では１．５ｋｖの絶縁耐力を維持するために１．５ｍｍ以上に定められている。
【０００４】
一方、近来の電子機器は低価格化及び小型化が要求され、定着装置及び画像形成装置も例外ではない。そこで、低価格化を図るために、温度が異常上昇したときにヒータへの通電回路を遮断する素子としては温度ヒューズを用い、ヒートローラの軸受もＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の合成樹脂により形成された安価な軸受を用いる傾向にある。また、少しでも小型化を図るために、プレスローラとは反対側におけるヒートローラの外周に温度ヒューズを近接配置する傾向にある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、低価格帯で小型のプリンタ等の定着装置では、細くて肉厚の薄いヒートローラを用いている。この細くて肉厚の薄いヒートローラは温度の上昇速度が速いため、温度ヒューズが高熱を感知して溶断する前に異常温度に達し、合成樹脂製の軸受が溶解するおそれがある。このような場合には、ヒートローラは常にプレスローラにより押圧され、軸受にはプレスローラからの圧力が作用しているため、ヒートローラが温度ヒューズやその両端の接続部分に接触又は近接するまで変位し絶縁破壊を起こす危険がある。
【０００６】
本発明は、ヒータへの通電を遮断する素子として温度ヒューズを用い、ヒートローラの両端を支持する軸受に合成樹脂製の軸受を用いることで低価格化に寄与し、プレスローラとは反対側におけるヒートローラの外周に温度ヒューズを近接配置することで小型化に寄与し、且つ、絶縁破壊の危険を未然に防止し得る定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の定着装置は、支持部材により支持された合成樹脂製の軸受により両端が回転自在に支持されるとともにヒータを有するヒートローラと、このヒートローラに圧接された回転自在のプレスローラと、前記ヒータへの通電回路中に接続されるとともに前記プレスローラとは反対側となる前記ヒートローラの外周に対して安全規格に定められた絶縁間隔を維持して近接配置された温度ヒューズと、前記軸受が溶解した場合に前記温度ヒューズと前記ヒートローラとの間の規定された絶縁耐力を得るための絶縁間隔を維持する範囲内で前記ヒートローラの前記温度ヒューズ方向への変位を許容する耐熱性のストッパとを備える。したがって、高熱により軸受が溶解しヒートローラが温度ヒューズ側に変位したとしても、その変位量がストッパにより制限される。
【０００８】
請求項２記載の定着装置は、請求項１記載の発明において、前記ストッパは、弾性を有する金属板により形成され前記軸受を支持する前記支持部材を弾性的に挾持する挾持部を有している。したがって、軸受を支持する支持部材を利用してストッパをワンタッチで組み立てることが可能となる。
【０００９】
請求項３記載の定着装置は、請求項１記載の発明において、前記支持部材に支持される前記軸受は、前記ストッパを保持する保持部を有している。したがって、支持部材により支持された軸受の保持部によってストッパを保持することが可能となる。
【００１０】
請求項４記載の定着装置は、請求項１，２又は３記載の発明において、前記温度ヒューズは、その両端から中心線上に導出された導出部と、これらの導出部からヒートローラとは離反する方向にクランク状に屈曲された屈曲部と、これらの屈曲部に連続されて通電回路に接続される接続部とが形成されたリード線を有し、前記屈曲部を含む部分が絶縁チューブにより被覆され、この絶縁チューブは前記屈曲部により前記ヒートローラとは反対側の方向に寄せられて前記温度ヒューズの前記ヒートローラに対面する側の外周面に密着されている。これにより、ヒートローラから絶縁チューブを介して温度ヒューズに伝わる熱の伝導作用が促進される。
【００１１】
請求項５記載の定着装置は、請求項１，２，３又は４記載の発明において、前記支持部材は、前記ヒートローラの外周に接触する払拭部材が一端に設けられたクリーナを前記プレスローラとは反対方向から着脱自在に嵌合させる嵌合部を備え、前記ストッパは、前記クリーナに弾性的に係止されてこのクリーナの前記ヒートローラから離脱方向の動きを押える弾性爪を一体に備える。したがって、支持部材に形成された嵌合部にクリーナを嵌合したときに、クリーナはストッパが有する弾性爪に係止される。
【００１２】
請求項６記載の画像形成装置は、感光体の表面に画像を形成するプロセスユニットと、前記感光体上の画像を給紙部から給紙される用紙に転写する転写器と、請求項１，２，３，４又は５記載の定着装置とを備える。したがって、高熱により軸受が溶解しヒートローラが温度ヒューズ側に変位したとしても、その変位量がストッパにより制限される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の第一の形態を図面に基づいて説明する。まず、図６を参照して画像形成装置の概略について説明する。図６は画像形成装置の内部構造を概略的に示す縦断正面図で、画像形成装置１の本体２の一側には給紙カセット３が着脱自在に装着され、本体２の他側には排紙口４が形成されている。給紙カセット３から排紙口４至る用紙搬送路５の上方には感光体６が回転自在に設けられ、この感光体６の周囲には、それぞれプロセスユニットとしての帯電器７、露光器８、現像器９が配列されている。さらに、感光体６の外周には、転写器１０、クリーニングユニット１１、除電器１２等が配列されている。さらに、用紙搬送路５に沿って上流側から下流側に向けて、給紙ローラ１３、レジストローラ１４、ヒートローラ１５とプレスローラ１６とを有する定着装置１７、排紙ローラ１８が配列されている。
【００１４】
次に、画像形成装置１の動作について説明する。感光体６は時計方向に回転駆動される過程で帯電器７により表面が帯電され、その帯電部分に露光器８からレーザ光を走査することにより静電潜像が形成され、その静電潜像は現像器９によりトナー画像として現像される。一方では、給紙カセット３内の用紙Ｓが給紙ローラ１３によりレジストローラ１４まで引き出され、感光体６の回転運動に同期回転するレジストローラ１４により用紙Ｓが感光体６の下部に給紙される。感光体６上のトナー画像は転写器１０により用紙Ｓに転写され、その用紙Ｓが定着装置１７を通るときに用紙Ｓ上の転写画像が定着される。定着後の用紙Ｓは排紙ローラ１８により外部に排出される。
【００１５】
ここで、定着装置１７の構成を図１ないし図４を参照して説明する。図１は定着装置１７の内部構造を示す縦断側面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線部の縦断正面図、図３は図１におけるＢ−Ｂ線部の縦断正面図、図４は軸受及びストッパの支持構造を示す分解斜視図、図５はヒートローラと温度ヒューズとの関係を示す一部の縦断側面図である。
【００１６】
定着装置１７のハウジング１９は、上部ハウジング２０と下部ハウジング２１とを螺子２２で結合することにより形成され、上部ハウジング２０の下部が画像形成装置１の本体２の底部２ａに螺子２３により固定されている。
【００１７】
上部ハウジング２０にはヒートローラ１５の両端を回転自在に支持する軸受２４が設けられている。これらの軸受２４はヒートローラ１５の上部半周を支持する半円形の形状を有しＰＰＳ等の合成樹脂により形成されている。上部ハウジング２０の両側における下面には、下面が半円形を描くような複数のリブ２５が形成されている。これらのリブ２５は、用紙Ｓの搬送方向Ｃ（図２参照）において空間部２６が形成されるように対向配置されているとともに、ヒートローラ１５の長手方向において隙間２７が形成されるように対向配置されている。用紙Ｓの搬送方向Ｃで対向するリブ２５の縁には空間部２６に臨んで段付部２６ａが形成されている。そして、軸受２４の背面には、リブ２５の隙間２７に嵌合される弧状のリブ２８と、空間部２６に突出して後述するストッパを支えて保持する突起状の保持部２９とが形成されている（図４参照）。以上の説明のように、上部ハウジング２０は軸受２４を支持する支持部材の機能を有している。
【００１８】
ヒートローラ１５は両端が開口する筒状の形状をもち、その中心にはヒータ３０が挿通されている。図１に示すように、上部ハウジング２０の内面には導電性のプレート３１，３２が沿設され、これらのプレート３１，３２には温度ヒューズ３３の両端から導出されたリード線３４が螺子３５により接続されている。これらの螺子３５は、プレート３１，３２とリード線３４とを上部ハウジング２０に固定する機能をも有している。ヒータ３０の一端は螺子３６により上部ハウジング２０の一側に固定されているとともに接続線３７に接続されている。ヒータ３０の他端は螺子３８により上部ハウジング２０の他側に固定されているとともにプレート３２の端部に接続されている。プレート３１の端部は螺子３９により上部ハウジング２０の一側に固定されているとともに接続線４０に接続されている。すなわち、ヒータ３０と温度ヒューズ３３とは直列に接続され、接続線３７，４０を介して通電回路（図示せず）に接続されている。接続線３７，４０は本体２の側面に螺子４１により固定された側面カバー４２により覆われている。
【００１９】
また、ヒートローラ１５の一端にはモータ（図示せず）に駆動されるギヤ４３が固定的に嵌合されている。前述したプレスローラ１６の両端は、下部ハウジング２１に上下動自在に支持されるとともにスプリング４４により上方に付勢された可動軸受４５により回転自在に支持されている。
【００２０】
さらに、本実施の形態における定着装置１７は、ヒートローラ１５を支持する合成樹脂製の軸受２４が溶解した場合に温度ヒューズ３３とヒートローラ１５との間の規定された絶縁耐力を得るための絶縁間隔を維持する範囲内でヒートローラ１５の温度ヒューズ３３方向への変位を許容する耐熱性のストッパ４６を備える。このストッパ４６は、弾性を有する金属板により形成され、図４に示すように軸受２４を支持するリブ２５を弾性的に挾持する挾持部４７とリブ２５の間の空間部２６に挿入される挿入部４８とを有している。このストッパ４６は、軸受２４が溶解しプレスローラ１６の圧接力により温度ヒューズ３３側に変位するヒートローラ１５に当接しても、挿入部４８の端部とリブ２５の段付部２６ａとの当接により移動することがなく、これにより、ヒートローラ１５と温度ヒューズ３３との間の絶縁空間を維持するものである。
【００２１】
このストッパ４６の組み立てに際しては、軸受２４を支持するリブ２５を挾持部４７で弾性的に挾持するだけでワンタッチで組み立てることができる。軸受２４の背面に形成された保持部２９は、ストッパ４６の挿入部４８の下面を支えてストッパ４６のヒートローラ１５方向への動きを阻止する。これにより、組立時にストッパ４６が上部ハウジング２０から脱落して落下することを防止することができる。
【００２２】
前述した温度ヒューズ３３のリード線３４は、図５に示すように、温度ヒューズ３３の両端から中心線上に導出された導出部３４ａと、これらの導出部３４ａからヒートローラ１５とは離反する方向にクランク状に屈曲された屈曲部３４ｂと、これらの屈曲部３４ｂに連続されて螺子３５及びプレート３１，３２を介して通電回路に接続される接続部３４ｃとが形成されている。さらに、温度ヒューズ３３は、リード線３４の屈曲部３４ｂを含む部分が絶縁チューブ４９により被覆されている。
【００２３】
ここで、温度ヒューズ３３とヒートローラ１５との間の絶縁間隔ａは、欧州及び北米の安全規格に合わせて４ｍｍ以上に定められているが、本実施の形態では絶縁チューブ４９が被覆されているので、露出する導電部分となる螺子３５の頭部とヒートローラ１５との間の絶縁間隔ｂが４ｍｍ以上になるように、軸受２４及び温度ヒューズ３３の取付位置が定められている。したがって、交流電源からの電流がヒータ３０と温度ヒューズ３３とに流れても、ヒートローラ１５と温度ヒューズ３３との間を確実に絶縁することができる。
【００２４】
ところで、細くて肉厚の薄いヒートローラ１５を用いた場合には、ヒートローラ１５の表面温度の上昇速度が速いため、温度ヒューズ３３が高熱を感知して溶断する前に異常温度に達し、合成樹脂製の軸受２４が溶解することがある。このような場合には、ヒートローラ１５がプレスローラ１６の圧接力により温度ヒューズ３３側に変位するが、その変位量をストッパ４６により制限することができる。また、温度ヒューズ３３はヒートローラ１５が接近するため温度に対する反応が速くなり、異常温度に達した場合に速やかに溶断する。この温度ヒューズ３３が溶断したときのヒートローラ１５との間の絶縁間隔は、１．５ｋｖの絶縁耐力を維持するために１．５ｍｍ以上を必要とするが、その絶縁間隔はストッパ４６でヒートローラ１５の外周を支えることにより維持することができる。
【００２５】
また、一般に絶縁チューブ４９の内径は、温度ヒューズ３３を挿入するために温度ヒューズ３３の外径より大きめに定められているが、リード線３４にはクランク状に屈曲する屈曲部３４ｂが形成されているため、絶縁チューブ４９に温度ヒューズ３３及びリード線３４を挿入した状態では、図５に示すように、絶縁チューブ４９が屈曲部３４ｂによりヒートローラ１５とは反対の方向に寄せられるため、温度ヒューズ３３のヒートローラ１５側の外周面に絶縁チューブ４９を密着させることができる。これにより、ヒートローラ１５から絶縁チューブ４９を介して温度ヒューズ３３に伝わる熱の伝導作用を促進することができる。これにより、ヒートローラ１５の温度が一定値に達したときに温度ヒューズ３３を速やかに溶断させることができる。
【００２６】
なお、軸受２４が溶解した場合にヒートローラ１５の温度ヒューズ３３方向への変位量を規制するために、ストッパ４６をヒートローラ１５の外周に所定の間隔を開けて対向配置したが、同様の目的を達成するために、プレスローラ１６側となるヒートローラ１５の内周面に所定の間隔で対向するストッパを対向配置させてもよい。
【００２７】
次に、本発明の実施の第二の形態を図７ないし図９に基づいて説明する。前記実施の形態と同一部分は同一符合を用い説明も省略する。図７は定着装置の内部構造を示す縦断正面図、図８は軸受、ストッパ及びクリーナの支持構造を示す分解斜視図で、図９は図８とは反対方向からに見たストッパの斜視図である。
【００２８】
前記実施の形態では示さなかったが、図７に示すように、支持部材として機能する上部ハウジング２０には、ヒートローラ１５に付着する残存トナー等の異物を清掃するクリーナ５０が設けられている。このクリーナ５０は、上部ハウジング２０に形成されたスリット状の嵌合部５１に着脱自在に嵌合されたホルダ５２と、このホルダ５２の先端縁に設けられてヒートローラ１５に接触されたフエルト等による払拭部材５３とを有する。
【００２９】
そして、本実施の形態は、前記実施の形態におけるストッパ４６に代わるストッパ５４を備えている。このストッパ５４も、ヒートローラ１５を支持する合成樹脂製の軸受２４が溶解した場合に温度ヒューズ３３とヒートローラ１５との間の規定された絶縁耐力を得るための絶縁間隔を維持する範囲内でヒートローラ１５の温度ヒューズ３３方向への変位を許容する。
【００３０】
すなわち、本実施の形態におけるストッパ５４は、弾性を有する金属板により形成され、図８及び図９に示すように、軸受２４を支持するリブ２５を弾性的に挾持する挾持部４７と、上部ハウジング２０のリブ２５の間の空間部２６に挿入される挿入部４８と、クリーナ５０のホルダ５２の長手方向の両端に形成されＶ字形の凹部５２ａに弾性的に係止される弾性爪５５とを一体に有している。このストッパ５４も、軸受２４が溶解しプレスローラ１６の圧接力により温度ヒューズ３３側に変位するヒートローラ１５に当接しても、挿入部４８の端部とリブ２５の段付部２６ａとの当接により移動することがなく、これにより、ヒートローラ１５と温度ヒューズ３３との間の絶縁空間を維持するものである。
【００３１】
このストッパ５４の組み立てに際しては、軸受２４を支持するリブ２５を挾持部４７で弾性的に挾持するだけでワンタッチで組み立てることができる。軸受２４の背面に形成された保持部２９は、ストッパ５４の挿入部４８の下面を支えてストッパ５４のヒートローラ１５方向への動きを阻止する。これにより、組立時にストッパ５４が上部ハウジング２０から脱落して落下することを防止することができる。
【００３２】
以上のように、ヒートローラ１５と温度ヒューズ３３との間の絶縁空間を維持するためのストッパ５４の一部（弾性爪５５）を利用してクリーナ５０を保持することができる。これにより、クリーナ５０を保持するための部材を別個に設ける必要がない。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１及び６記載の発明によれば、上述のように、定着装置は、支持部材により支持された合成樹脂製の軸受により支持されたヒートローラと、このヒートローラ側に付勢されたプレスローラと、プレスローラとは反対側となるヒートローラの外周に対して安全規格に定められた絶縁間隔を維持して近接配置された温度ヒューズとを備え、さらに、ヒートローラを支持する軸受が溶解した場合に温度ヒューズとヒートローラとの間の規定された絶縁耐力を得るための絶縁間隔を維持する範囲内でヒートローラの温度ヒューズ方向への変位を許容する耐熱性のストッパを備えるので、高熱により軸受が溶解しヒートローラが温度ヒューズ側に変位したとしても、その変位量をストッパにより制限することができ、これにより、ヒートローラと温度ヒューズとの間を規定された絶縁耐力以上に維持することができ、さらに、軸受が溶解したときにヒートローラを温度ヒューズ側に変位させることができるため、温度ヒューズの感熱反応を促進し、ヒートローラが異常温度に上昇した場合に速やかに温度ヒューズを溶断させることができる。
【００３４】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、ストッパは、弾性を有する金属板により形成され軸受を支持する支持部材を弾性的に挾持する挾持部を有しているので、軸受を支持する支持部材を利用してストッパをワンタッチで組み立てることができる。
【００３５】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、支持部材に支持される軸受は、ストッパを保持する保持部を有しているので、支持部材により支持された軸受の保持部によってストッパを保持することができる。これにより、支持部材に軸受を取り付ける前においてストッパが支持部材から脱落して落下する状態を防止することができる。
【００３６】
請求項４記載の発明によれば、請求項１，２又は３記載の発明において、温度ヒューズは、その両端から中心線上に導出された導出部と、これらの導出部からヒートローラとは離反する方向にクランク状に屈曲された屈曲部と、これらの屈曲部に連続されて通電回路に接続される接続部とが形成されたリード線を有し、前記屈曲部を含む部分が絶縁チューブにより被覆され、この絶縁チューブは前記屈曲部により前記ヒートローラとは反対側の方向に寄せられて前記温度ヒューズの前記ヒートローラに対面する側の外周面に密着されているので、ヒートローラから絶縁チューブを介して温度ヒューズに伝わる熱の伝導作用を促進し、ヒートローラの温度が一定値に達したときに温度ヒューズを速やかに溶断させ、安全性を高めることができる。
【００３７】
請求項５記載の発明によれば、請求項１，２，３又は４記載の発明において、支持部材は、ヒートローラの外周に接触する払拭部材が一端に設けられたクリーナをプレスローラとは反対方向から着脱自在に嵌合させる嵌合部を備え、ストッパは、クリーナに弾性的に係止されてこのクリーナのヒートローラから離脱する方向の動きを押える弾性爪を一体に備えるので、支持部材に形成された嵌合部にクリーナを嵌合したときに、クリーナを弾性爪に係止させて嵌合部からの離脱を阻止することができる。また、クリーナの離脱を阻止する弾性爪はストッパが一体に備えているため、部品点数を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第一の形態における定着装置の内部構造を示す縦断側面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線部の縦断正面図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ線部の縦断正面図である。
【図４】軸受及びストッパの支持構造を示す分解斜視図である。
【図５】ヒートローラと温度ヒューズとの関係を示す一部の縦断側面図である。
【図６】画像形成装置の内部構造を概略的に示す縦断正面図である。
【図７】本発明の実施の第二の形態における定着装置の内部構造を示す縦断正面図である。
【図８】軸受、ストッパ及びクリーナの支持構造を示す分解斜視図である。
【図９】ストッパの斜視図である。
【符号の説明】
６感光体
８〜９プロセスユニット
１０転写器
１５ヒートローラ
１６プレスローラ
１７定着装置
２０支持部材
２４軸受
２９保持部
３０ヒータ
３３温度ヒューズ
３４リード線
３４ａ導出部
３４ｂ屈曲部
３４ｃ接続部
４６ストッパ
４７挾持部
４９絶縁チューブ
５２クリーナ
５１嵌合部
５３払拭部材
５４ストッパ
５５弾性爪[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is an electrophotographic image forming apparatus that transfers a toner image formed on a photoreceptor onto a sheet and fixes the transferred image transferred on the sheet. A heater is used as a fixing apparatus used in the image forming apparatus. There is a method of fixing a transferred image on a sheet by applying heat and pressure to the sheet between a built-in heat roller and a press roller pressed against the heat roller.
[0003]
In such a fixing device, a thermostat or a thermal fuse is connected in the energization circuit to the heater, and when the temperature of the heat roller rises abnormally, the thermostat is turned off or the thermal fuse is blown to shut off the energization circuit. It is configured as follows. In this case, if the thermostat satisfies the standard for a single component, there are no particular restrictions on the mounting, but if a thermal fuse is used, the mounting restrictions are defined as safety standards. For example, the distance between the temperature fuse and the heat roller when the temperature fuse is not covered with an insulator, and the distance between the connection member such as a screw at both ends of the temperature fuse and the heat roller are the temperatures in European and North American safety standards. It is determined to be 4 mm or more when the fuse is not blown, and 1.5 mm or more in order to maintain a dielectric strength of 1.5 kv when the thermal fuse is blown.
[0004]
On the other hand, recent electronic devices are required to be reduced in price and size, and the fixing device and the image forming apparatus are no exception. Therefore, in order to reduce the price, a thermal fuse is used as an element that cuts off the energization circuit to the heater when the temperature rises abnormally, and the heat roller bearing is also made of synthetic resin such as PPS (polyphenylene sulfide). Tend to use inexpensive bearings. In order to reduce the size as much as possible, there is a tendency to place a thermal fuse close to the outer periphery of the heat roller on the side opposite to the press roller.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in general, a fixing device such as a small printer in a low price range uses a thin and thin heat roller. Since this thin and thin heat roller has a high temperature rise rate, it may reach an abnormal temperature before the thermal fuse senses high heat and blows, and the synthetic resin bearing may melt. In such a case, the heat roller is always pressed by the press roller, and the pressure from the press roller acts on the bearing, so that the heat roller is displaced until it contacts or approaches the thermal fuse and the connecting portions at both ends. There is a risk of dielectric breakdown.
[0006]
The present invention uses a thermal fuse as an element that cuts off the power to the heater and uses a synthetic resin bearing as a bearing that supports both ends of the heat roller. It is an object of the present invention to provide a fixing device and an image forming apparatus that contribute to downsizing by disposing a thermal fuse close to the outer periphery of a heat roller and that can prevent the risk of dielectric breakdown.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A fixing device according to claim 1, wherein both ends of the fixing device are rotatably supported by a synthetic resin bearing supported by a supporting member, a heat roller having a heater, and a rotatable press roller pressed against the heat roller. A thermal fuse that is connected in the energization circuit to the heater and is arranged close to the outer periphery of the heat roller that is opposite to the press roller while maintaining an insulation interval defined in safety standards; Heat resistance that allows displacement of the heat roller in the direction of the thermal fuse within a range that maintains an insulation interval for obtaining a prescribed dielectric strength between the thermal fuse and the heat roller when the bearing is melted And a sex stop. Therefore, even if the bearing melts due to high heat and the heat roller is displaced toward the thermal fuse, the amount of displacement is limited by the stopper.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the fixing device according to the first aspect, the stopper has a gripping portion that is formed of an elastic metal plate and elastically grips the support member that supports the bearing. . Therefore, it is possible to assemble the stopper with one touch using the support member that supports the bearing.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the fixing device according to the first aspect, the bearing supported by the support member has a holding portion for holding the stopper. Therefore, the stopper can be held by the holding portion of the bearing supported by the support member.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to the first, second, or third aspect, wherein the thermal fuse is separated from the lead-out portion led out from the both ends thereof onto the center line and the heat roller from the lead-out portion. A lead wire having a bent portion bent in a crank shape in a direction and a connecting portion connected to the energizing circuit connected to the bent portion, and the portion including the bent portion is covered with an insulating tube The insulating tube is moved in the direction opposite to the heat roller by the bent portion and is in close contact with the outer peripheral surface of the thermal fuse facing the heat roller . This ensures that the conduction effect of heat transferred to the thermal fuse via the insulating tube from the heat roller is accelerated.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to the first, second, third, or fourth aspect, wherein the support member includes a cleaner provided with a wiping member that contacts an outer periphery of the heat roller at one end. Includes a fitting portion that is detachably fitted from the opposite direction, and the stopper is integrally provided with an elastic claw that is elastically locked to the cleaner and presses the movement of the cleaner away from the heat roller. Therefore, when the cleaner is fitted to the fitting portion formed on the support member, the cleaner is locked to the elastic claw of the stopper.
[0012]
An image forming apparatus according to claim 6 is a process unit that forms an image on a surface of a photoconductor, a transfer unit that transfers an image on the photoconductor to a paper fed from a paper feed unit, and 2, 3, 4 or 5. Therefore, even if the bearing melts due to high heat and the heat roller is displaced toward the thermal fuse, the amount of displacement is limited by the stopper.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, an outline of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a longitudinal front view schematically showing the internal structure of the image forming apparatus. A paper feed cassette 3 is detachably mounted on one side of the main body 2 of the image forming apparatus 1 and is discharged on the other side of the main body 2. A paper mouth 4 is formed. A photoconductor 6 is rotatably provided above a paper transport path 5 from the paper feed cassette 3 to the paper discharge port 4, and around the photoconductor 6, there are a charger 7, an exposure device 8, and a process unit, respectively. The developing devices 9 are arranged. Further, a transfer device 10, a cleaning unit 11, a static eliminator 12, and the like are arranged on the outer periphery of the photosensitive member 6. Further, a fixing device 17 having a paper feed roller 13, a registration roller 14, a heat roller 15 and a press roller 16, and a paper discharge roller 18 are arranged from the upstream side to the downstream side along the paper conveyance path 5. .
[0014]
Next, the operation of the image forming apparatus 1 will be described. The surface of the photosensitive member 6 is charged by the charger 7 in the process of being rotated clockwise, and an electrostatic latent image is formed by scanning the charged portion with laser light from the exposure device 8. Is developed as a toner image by the developing device 9. On the other hand, the sheet S in the sheet feeding cassette 3 is pulled out to the registration roller 14 by the sheet feeding roller 13, and the sheet S is fed to the lower part of the photoreceptor 6 by the registration roller 14 that rotates in synchronization with the rotational movement of the photoreceptor 6. The The toner image on the photoreceptor 6 is transferred to the paper S by the transfer device 10, and the transferred image on the paper S is fixed when the paper S passes through the fixing device 17. The paper S after fixing is discharged to the outside by a paper discharge roller 18.
[0015]
Here, the configuration of the fixing device 17 will be described with reference to FIGS. 1 is a longitudinal side view showing the internal structure of the fixing device 17, FIG. 2 is a longitudinal front view of the AA line portion in FIG. 1, FIG. 3 is a longitudinal front view of the BB line portion in FIG. FIG. 5 is a partially cutaway side view showing the relationship between the heat roller and the thermal fuse.
[0016]
The housing 19 of the fixing device 17 is formed by connecting an upper housing 20 and a lower housing 21 with screws 22, and the lower portion of the upper housing 20 is fixed to the bottom 2 a of the main body 2 of the image forming apparatus 1 with screws 23. Yes.
[0017]
The upper housing 20 is provided with bearings 24 that rotatably support both ends of the heat roller 15. These bearings 24 have a semicircular shape that supports the upper half circumference of the heat roller 15 and are formed of a synthetic resin such as PPS. A plurality of ribs 25 are formed on the lower surface on both sides of the upper housing 20 such that the lower surface has a semicircular shape. These ribs 25 are opposed to each other so that a space 26 is formed in the conveyance direction C (see FIG. 2) of the paper S, and opposed so that a gap 27 is formed in the longitudinal direction of the heat roller 15. Has been placed. A stepped portion 26 a is formed at the edge of the rib 25 facing in the transport direction C of the paper S so as to face the space portion 26. On the back surface of the bearing 24, there are formed an arc-shaped rib 28 that fits in the gap 27 of the rib 25, and a protruding holding portion 29 that protrudes into the space portion 26 and supports and holds a stopper described later. (See FIG. 4). As described above, the upper housing 20 functions as a support member that supports the bearing 24.
[0018]
The heat roller 15 has a cylindrical shape with both ends open, and a heater 30 is inserted in the center thereof. As shown in FIG. 1, conductive plates 31 and 32 are provided on the inner surface of the upper housing 20, and lead wires 34 led out from both ends of the thermal fuse 33 are screwed to these plates 31 and 32 by screws 35. It is connected. These screws 35 also have a function of fixing the plates 31 and 32 and the lead wires 34 to the upper housing 20. One end of the heater 30 is fixed to one side of the upper housing 20 by a screw 36 and is connected to a connection line 37. The other end of the heater 30 is fixed to the other side of the upper housing 20 by a screw 38 and is connected to the end of the plate 32. An end portion of the plate 31 is fixed to one side of the upper housing 20 by a screw 39 and is connected to a connection line 40. That is, the heater 30 and the thermal fuse 33 are connected in series, and are connected to an energization circuit (not shown) via the connection lines 37 and 40. The connecting wires 37 and 40 are covered with a side cover 42 fixed to the side surface of the main body 2 with screws 41.
[0019]
A gear 43 driven by a motor (not shown) is fixedly fitted to one end of the heat roller 15. Both ends of the press roller 16 described above are supported by the lower housing 21 so as to be movable up and down, and are rotatably supported by a movable bearing 45 urged upward by a spring 44.
[0020]
Further, the fixing device 17 according to the present embodiment is provided with an insulation for obtaining a prescribed dielectric strength between the thermal fuse 33 and the heat roller 15 when the synthetic resin bearing 24 supporting the heat roller 15 is melted. A heat-resistant stopper 46 that allows displacement of the heat roller 15 in the direction of the thermal fuse 33 within a range in which the interval is maintained is provided. The stopper 46 is formed of a metal plate having elasticity, and is inserted into a space portion 26 between the ribs 25 and the holding portions 47 that elastically hold the ribs 25 that support the bearings 24 as shown in FIG. Part 48. Even if the stopper 46 abuts against the heat roller 15 that is displaced to the temperature fuse 33 side by the pressure contact force of the press roller 16 when the bearing 24 is melted, the stopper 46 contacts the end portion of the insertion portion 48 and the stepped portion 26a of the rib 25. Therefore, the insulating space between the heat roller 15 and the thermal fuse 33 is maintained.
[0021]
When assembling the stopper 46, the rib 25 supporting the bearing 24 can be assembled by one-touch only by elastically holding the rib 25 with the holding portion 47. The holding portion 29 formed on the back surface of the bearing 24 supports the lower surface of the insertion portion 48 of the stopper 46 to prevent the stopper 46 from moving in the direction of the heat roller 15. Thereby, it is possible to prevent the stopper 46 from falling off the upper housing 20 during assembly.
[0022]
As shown in FIG. 5, the lead wire 34 of the thermal fuse 33 described above is led out from the both ends of the thermal fuse 33 to the center line, and in a direction away from the heat roller 15 from the lead-out portion 34 a. A bent portion 34b bent in a crank shape and a connecting portion 34c connected to the energizing circuit through the screw 35 and the plates 31 and 32 are formed continuously to the bent portion 34b. Further, in the thermal fuse 33, a portion including the bent portion 34 b of the lead wire 34 is covered with an insulating tube 49.
[0023]
Here, the insulation interval a between the thermal fuse 33 and the heat roller 15 is set to 4 mm or more in accordance with European and North American safety standards. In this embodiment, the insulation tube 49 is covered. Therefore, the mounting positions of the bearing 24 and the thermal fuse 33 are determined so that the insulation interval b between the head of the screw 35 serving as the exposed conductive portion and the heat roller 15 is 4 mm or more. Therefore, even if the current from the AC power source flows through the heater 30 and the thermal fuse 33, the heat roller 15 and the thermal fuse 33 can be reliably insulated.
[0024]
By the way, when the thin and thin heat roller 15 is used, the surface temperature of the heat roller 15 rises rapidly, so that the temperature fuse 33 reaches an abnormal temperature before it senses high heat and blows. The resin bearing 24 may melt. In such a case, the heat roller 15 is displaced toward the thermal fuse 33 by the pressure contact force of the press roller 16, but the displacement amount can be limited by the stopper 46. Further, since the heat fuse 33 approaches the temperature fuse 33, the reaction to the temperature becomes fast, and when the temperature reaches the abnormal temperature, the temperature fuse 33 blows quickly. The insulation interval between the thermal fuse 33 and the heat roller 15 when the thermal fuse 33 is blown needs to be 1.5 mm or more in order to maintain a dielectric strength of 1.5 kv. It can be maintained by supporting the outer periphery of 15.
[0025]
In general, the inner diameter of the insulating tube 49 is set larger than the outer diameter of the thermal fuse 33 in order to insert the thermal fuse 33, but the lead wire 34 is formed with a bent portion 34 b that bends in a crank shape. Therefore, in the state where the thermal fuse 33 and the lead wire 34 are inserted into the insulating tube 49, as shown in FIG. 5, the insulating tube 49 is moved in the direction opposite to the heat roller 15 by the bent portion 34b. The insulating tube 49 can be closely attached to the outer peripheral surface of the 33 heat roller 15 side. As a result, it is possible to promote the conduction of heat transmitted from the heat roller 15 to the thermal fuse 33 via the insulating tube 49. Thereby, when the temperature of the heat roller 15 reaches a certain value, the thermal fuse 33 can be quickly blown.
[0026]
In order to regulate the amount of displacement of the heat roller 15 in the direction of the thermal fuse 33 when the bearing 24 is melted, the stopper 46 is disposed opposite to the outer periphery of the heat roller 15 with a predetermined interval. In order to achieve the above, a stopper facing the inner peripheral surface of the heat roller 15 on the press roller 16 side at a predetermined interval may be disposed oppositely.
[0027]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is also omitted. 7 is a longitudinal front view showing the internal structure of the fixing device, FIG. 8 is an exploded perspective view showing the support structure of the bearing, stopper and cleaner, and FIG. 9 is a perspective view of the stopper seen from the opposite direction to FIG. is there.
[0028]
Although not shown in the above embodiment, as shown in FIG. 7, the upper housing 20 that functions as a support member is provided with a cleaner 50 that cleans foreign matters such as residual toner adhering to the heat roller 15. The cleaner 50 includes a holder 52 that is detachably fitted to a slit-like fitting portion 51 formed in the upper housing 20, a felt that is provided at the front end edge of the holder 52 and is in contact with the heat roller 15, and the like. And a wiping member 53.
[0029]
In this embodiment, a stopper 54 is provided in place of the stopper 46 in the above embodiment. This stopper 54 is also within a range that maintains an insulation interval for obtaining a prescribed dielectric strength between the thermal fuse 33 and the heat roller 15 when the synthetic resin bearing 24 supporting the heat roller 15 is melted. Displacement of the heat roller 15 in the direction of the thermal fuse 33 is allowed.
[0030]
That is, the stopper 54 in the present embodiment is formed of an elastic metal plate, and as shown in FIGS. 8 and 9, the holding portion 47 that elastically holds the rib 25 that supports the bearing 24, and the upper housing Insertion portions 48 inserted into the space 26 between the ribs 25 of the 20 and elastic claws 55 formed at both ends in the longitudinal direction of the holder 52 of the cleaner 50 and elastically locked to the V-shaped recess 52a. It has one. Even if the stopper 54 is brought into contact with the heat roller 15 that is displaced to the temperature fuse 33 side by the pressure contact force of the press roller 16 when the bearing 24 is melted, the end portion of the insertion portion 48 and the stepped portion 26a of the rib 25 are brought into contact with each other. Therefore, the insulating space between the heat roller 15 and the thermal fuse 33 is maintained.
[0031]
When assembling the stopper 54, the rib 25 supporting the bearing 24 can be assembled by one-touch only by elastically holding the rib 25 with the holding portion 47. The holding portion 29 formed on the back surface of the bearing 24 supports the lower surface of the insertion portion 48 of the stopper 54 and prevents the stopper 54 from moving in the direction of the heat roller 15. Thereby, it is possible to prevent the stopper 54 from falling off the upper housing 20 during assembly.
[0032]
As described above, the cleaner 50 can be held by utilizing a part of the stopper 54 (elastic claw 55) for maintaining an insulating space between the heat roller 15 and the thermal fuse 33. Thereby, it is not necessary to separately provide a member for holding the cleaner 50.
[0033]
【The invention's effect】
According to the first and sixth aspects of the invention, as described above, the fixing device includes the heat roller supported by the synthetic resin bearing supported by the support member, and the press urged toward the heat roller. A roller and a thermal fuse arranged in close proximity to the outer periphery of the heat roller on the opposite side of the press roller while maintaining the insulation interval defined in the safety standards, and the bearing supporting the heat roller is melted In this case, it is equipped with a heat-resistant stopper that allows the heat roller to be displaced in the direction of the thermal fuse within the range that maintains the insulation interval for obtaining the specified dielectric strength between the thermal fuse and the heat roller. Even if the bearing melts and the heat roller is displaced to the thermal fuse side, the amount of displacement can be limited by the stopper. More than the specified dielectric strength between the fuse and the fuse, and when the bearing melts, the heat roller can be displaced to the temperature fuse side, promoting the thermal response of the temperature fuse, When the heat roller rises to an abnormal temperature, the thermal fuse can be blown quickly.
[0034]
According to the invention of claim 2, in the invention of claim 1, the stopper has a holding portion that elastically holds a support member that is formed of an elastic metal plate and supports the bearing. The stopper can be assembled with one touch using a support member that supports the bearing.
[0035]
According to the invention of claim 3, in the invention of claim 1, since the bearing supported by the support member has the holding part for holding the stopper, the holding part of the bearing supported by the support member. Can hold the stopper. Thereby, before attaching a bearing to a supporting member, the state where a stopper falls off from a supporting member and falls can be prevented.
[0036]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first, second, or third aspect of the invention, the temperature fuse is separated from the lead-out portion led out from the both ends thereof onto the center line and the heat roller from the lead-out portion. A lead wire having a bent portion bent in a crank shape in a direction and a connecting portion connected to the energizing circuit connected to the bent portion, and the portion including the bent portion is covered with an insulating tube It is, since the insulating tube is brought into close contact with the outer peripheral surface on the side facing the heat roller of the heat roller the temperature fuse is attracted in the direction opposite to the by the bent portion, the insulating tube from the heat Torora The heat conduction effect transmitted to the thermal fuse can be promoted, and when the temperature of the heat roller reaches a certain value, the thermal fuse can be blown quickly to improve safety.
[0037]
According to the fifth aspect of the present invention, in the first, second, third, or fourth aspect of the invention, the support member has a cleaner provided with a wiping member at one end in contact with the outer periphery of the heat roller opposite to the press roller. The stopper has a fitting part that is detachably fitted from the direction, and the stopper is integrally provided with an elastic claw that is elastically locked to the cleaner and presses the movement of the cleaner away from the heat roller. When the cleaner is fitted to the formed fitting portion, the cleaner can be locked to the elastic claw to prevent the separation from the fitting portion. In addition, since the elastic claw for preventing the cleaner from being integrally provided with the stopper, the number of parts can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal side view showing an internal structure of a fixing device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal front view of the AA line portion in FIG. 1;
FIG. 3 is a longitudinal front view of a BB line portion in FIG. 1;
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a support structure for a bearing and a stopper.
FIG. 5 is a partial vertical side view showing a relationship between a heat roller and a thermal fuse.
FIG. 6 is a longitudinal sectional front view schematically showing an internal structure of the image forming apparatus.
FIG. 7 is a longitudinal front view showing an internal structure of a fixing device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an exploded perspective view showing a support structure for a bearing, a stopper, and a cleaner.
FIG. 9 is a perspective view of a stopper.
[Explanation of symbols]
6 Photoconductors 8 to 9 Process unit 10 Transfer device 15 Heat roller 16 Press roller 17 Fixing device 20 Support member 24 Bearing 29 Holding portion 30 Heater 33 Thermal fuse 34 Lead wire 34a Lead-out portion 34b Bending portion 34c Connection portion 46 Stopper 47 Holding portion 49 Insulating tube 52 Cleaner 51 Fitting part 53 Wiping member 54 Stopper 55 Elastic claw

Claims

A heat roller having both ends rotatably supported by a synthetic resin bearing supported by a support member and a heater, a rotatable press roller pressed against the heat roller, and an energization circuit for the heater A temperature fuse that is connected and is arranged in close proximity to the outer periphery of the heat roller that is opposite to the press roller while maintaining an insulation interval defined in safety standards, and the temperature when the bearing is melted A heat-resistant stopper that allows displacement of the heat roller in the direction of the thermal fuse within a range that maintains an insulation interval for obtaining a prescribed dielectric strength between the fuse and the heat roller. A fixing device.

The fixing device according to claim 1, wherein the stopper includes a holding portion that is formed of an elastic metal plate and elastically holds the support member that supports the bearing.

The fixing device according to claim 1, wherein the bearing supported by the support member includes a holding portion that holds the stopper.

The thermal fuse is led to a center line from both ends thereof, a bent part bent in a crank shape in a direction away from the heat roller from the lead part, and the bent part being continuous with the bent part. A lead wire formed with a connection portion connected to the energization circuit, and a portion including the bent portion is covered with an insulating tube, and the insulating tube is arranged in a direction opposite to the heat roller by the bent portion. 4. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is brought into close contact with an outer peripheral surface of the thermal fuse facing the heat roller .

The support member includes a fitting portion that detachably fits a cleaner provided at one end with a wiping member that contacts the outer periphery of the heat roller from a direction opposite to the press roller, and the stopper is attached to the cleaner. The fixing device according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the fixing device is integrally provided with an elastic claw that is elastically locked to press the movement of the cleaner away from the heat roller.

6. A fixing unit according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, wherein a process unit for forming an image on the surface of the photoconductor, a transfer unit for transferring the image on the photoconductor to a paper fed from a paper feed unit, and And an image forming apparatus.