JP5095296B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの少なくとも２つの機能を有する複合機等の画像形成装置とそこに設置される定着装置とに関するものである。

上記形式の画像形成装置の定着装置において、ローラ内部に配置したハロゲンヒータにより加熱する輻射加熱方式が良く用いられている。このときのハロゲンヒータへの給電は、装置の入口端子であるドロワコネクタと呼ばれる接続部品から導線を寄り合わせて絶縁用の被覆したリッツ線を介して金属電極へ行っているものが多く、特許文献１に記載されている定着装置等においても加熱手段の電極までの這い回しを電線ケーブルである通電線を用いている。

特許３６９８４８７号公報

このとき、ドロワコネクタ内のピンの一端は自由に曲げられる被覆付きのリッツ線(以後ハーネス)に接続されており、このハーネスをもってユニット内を這い回しし、ハロゲンヒータの端子台に接続して電源を供給することになる。また、ハーネスのドロワコネクタに繋がっていない方の端部はヒータ端子とネジによって締結するために端末部品が設けられている。

この構成の場合、本体からの電源受給部の末端からハロゲンヒータにいたるまでには複数の構成部品を要し、また製造段階で安全性を確保しつつハーネスを這い回す必要があるため製造コストが嵩むという問題があった。

本発明は、上記した従来の問題に鑑み、安全性を確保しつつ、この電気回路を構成する部品の集約化、および加工工程を簡素化してコストダウンを可能とした定着装置及び画像形成装置の提供を目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明は、加熱手段によって加熱される定着部材と、該定着部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材とを有し、前記ニップ部に定着すべきトナー像を担持した記録媒体を、該トナー像が前記定着部材の表面に接触する向きにして通過させ、その通過時に前記トナー像のトナーに熱と圧力を加えて該トナー像を記録媒体に定着する定着装置において、樹脂製の定着装置カバーを有し、該定着装置カバーの外部へ露出されている端子から加熱手段の端子台までの間を、前記定着装置本体内の金属製部材に対し所定量以上の間隔を空けて定着装置カバー内で這い回しした薄板帯状の電極板によって前記加熱手段へ給電するとともに、該電極板の這い回し位置が前記定着装置カバーと一体に設けられた樹脂製の保持部材によって決められることを特徴とする定着装置を提案する。

さらに、本発明は、前記電極板の厚さが０．５ｍｍ以下であると、効果的である。

さらにまた、本発明は、前記電極板は定着装置本体内の金属製部材に対して４ｍｍ以上の間隔を空けて這い回しすると、効果的である。

また、上記の目的を達成するため、本発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の定着装置を用いて記録媒体に転写されたトナー像のトナーに熱と圧力を加えて定着させることを特徴とする画像形成装置を提案する。

本発明によれば、装置内の金属製部材に対し、十分な空間距離を確保した上で、定着装置における加熱手段への給電を薄板状の電極板で行うことによって、絶縁用の被覆を削除することができるのでコストダウンすることができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
図１は、画像形成装置本体１内に配置された作像装置２と、定着装置２０とを有する画像形成装置の断面概略図である。図１に示した作像装置２は、ドラム状の感光体として構成された第１乃至第４の像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋを有し、その各像担持体上にイエロートナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。第１乃至第４の像担持体３Ｙ乃至３Ｋに対向して中間転写ベルト４が配置され、この中間転写ベルト４は、支持ローラ５，６，７，８に巻き掛けられて矢印方向に回転駆動される。

第１の像担持体３Ｙは、図１における時計方向に回転駆動され、このとき帯電ローラ９によって像担持体３Ｙが所定の極性に帯電され、次いでその帯電面に、レーザ書き込みユニット１０から出射する光変調されたレーザビームが照射される。これによって像担持体３Ｙに静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置１１によってイエロートナー像として可視像化される。

中間転写ベルト４を挟んで、像担持体３Ｙと反対側に一次転写ローラ１２が配置され、この一次転写ローラ１２に転写電圧が印加されることにより、像担持体３Ｙ上のトナー像が、矢印方向に走行する中間転写ベルト４上に一次転写される。トナー像転写後の像担持体３Ｙ上に付着する転写残トナーはクリーニング装置１３によって除去される。全く同様にして、図１に示した第２乃至第４の像担持体３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ上にシアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像がイエロートナー像の転写された中間転写ベルト４上に順次重ねて一次転写され、中間転写ベルト４上に重ねトナー像が形成される。

一方、図１に示すように、画像形成装置本体１１内の下部には、例えば転写紙より成る記録媒体Ｐを収容した給紙カセット１４と、給紙ローラ１５を有する給紙装置が配置され、給紙ローラ１５の回転によって最上位の記録媒体Ｐが矢印方向に送り出される。送り出された記録媒体Ｐは、レジストローラ対１６によって、所定のタイミングで、支持ローラ５に巻き掛けられた中間転写ベルト４の部分と、これに対置された二次転写ローラ１７との間に給送される。このとき、二次転写ローラ１７には所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト４上の重ねトナー像が記録媒体Ｐに二次転写される。

トナー像を二次転写された記録媒体Ｐは、さらに上方に搬送されて定着装置２０を通り、このとき記録媒体上のトナー像が熱と圧力の作用により定着される。定着装置２０を通過した記録媒体Ｐは、画像形成装置本体１の上部の排紙部１８に排出される。また、トナー像転写後の中間転写ベルト４上に付着する転写残トナーはクリーニング装置１９によって除去される。

図２は図１に示した定着装置２０の拡大正面図である。図１及び図２に示した定着装置２０は、加圧ローラ２１と、定着ローラ２２と、テンションローラ２３と、加熱ローラ２４とを有し、この定着ローラ２２とテンションローラ２３と加熱ローラ２４には無端状の定着ベルト２５が巻き掛けられている。このように、本例の定着装置の定着ベルト２５は、３本の支持ローラ２２，２３，２４に巻き掛けられているが、その支持ローラの数は適宜選択できる。要は、定着ベルト２５が、定着ローラ２２と、他の少なくとも１つの支持ローラに巻き掛けられていればよい。

加熱ローラ２４と加圧ローラ２１の内部には、加熱手段としてのヒータ３０，３１がそれぞれ内設され、該ヒータ３０，３１により加圧ローラ２１と定着ベルト２５が加熱される。このとき、加熱ローラ２４と加圧ローラ２１の周囲には温度検知手段として接触型のサーミスタ２６，２７がそれぞれ設けられ、そのサーミスタの検知温度に基づいて加圧ローラ２１と定着ベルト２５がトナー像の定着に適した温度に保たれる。なお、温度検知手段としてはサーミスタの代わりにサーモパイルを用いてもよい。

加圧ローラ２１は、図２にで示した方向に回転駆動され、これによって定着ベルト２５が矢印方向に走行駆動され、これに伴って定着ローラ２２と加熱ローラ２４がそれぞれ図２の反時計方向に従動回転する。このとき、前述のように図１に示した中間転写ベルト４から二次転写されたトナー像を担持した記録媒体Ｐが加圧ローラ２１と定着ベルト２５の間のニップに送り込まれ、そのトナー像が定着ベルト２５の表面に接触する。これにより、記録媒体Ｐに担持されたトナー像に熱と圧力が加えられ、そのトナー像のトナーが溶融して該トナー像が記録媒体Ｐに定着される。なお、符号２８は記録媒体Ｐの定着ベルト２５への巻き付きを防止する分離板、２９は記録媒体Ｐの出口ガイドである。

ところで、ヒータ３０，３１はハロゲンヒータであって、該ハロゲンヒータへの給電は定着装置２０のユニットケーシングに設けられたドロワコネクタ３２からヒータまでを電気的に接続して行われる。従来では、ドロワコネクタ３２からヒータ３０，３１の端子までを絶縁用の被覆をしたハーネスで定着装置２０内を這い回ししている。かかる構成であると、本体からの電源受給部の末端からハロゲンヒータにいたるまでには複数の構成部品を要し、また製造段階で安全性を保ちつつハーネスを這い回すため製造コストが嵩むという問題あることが先に説明した。

そこで、本実施形態ではハーネス５０の代わりに図３のような表面に絶縁用のコーティングを有さない、薄板状の電極板４０を用いてドロワコネクタ３２からヒータ３０，３１への給電を行っている。そして、電極板４０には締結用の丸穴以外は一切の加工加えないものを用いている。

そして、この電極板４０は絶縁用のコーティングを有さないので、図４のようにキーパーツを保持する金属製定着構造体である定着装置内の金属製部材と４ｍｍ以上の空間距離を保つようにして絶縁性を確保した上で、定着装置２０の樹脂製の下カバー３３内に這い回している。下カバー３３内で壁状の支持体３４に沿って電極板４０を這い回すことでユニットの構造体回りにハーネスを這い回す必要がなくなるので、組付けを容易に行うことができる。なお、支持体３４は図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、上部を規制する規制壁を設けたものであれば、這い回し後の電極板４０が何らかの原因で上方へ移動することが防止される。また、導線を寄り合わせただけのリッツ線と違い、電極板４０は薄板状であるので端部に締結用の別部品を組み合わせる必要がなく、丸穴をあけるだけネジによるヒータ端子との締結等(ヒータ端子と共締めする)を行うことができるので部品点数削減によるコストダウンが可能となる。

次に、下カバー３３内の這い回し方法の一例を、図５を用いて説明する。
図５において、下カバー３３には電極板４０を這い回す経路に沿って支持体３４の代わりにピンもしくはループ状・フック状の電極板保持部３５を下カバー３３と一体成形等によって設けておく。この保持部３５に厚さ０．５ｍｍ以下の電極板を這い回していく。電極板４０は、厚さ０．５ｍｍ以下であればそれ自体に十分な柔軟性があるので曲げ加工をせずとも経路に沿った這い回しをすることが可能となる。

このように、上記した電極板４０を用いることで、電極板４０をピン状の保持部３５による這い回し経路に沿って確実かつ簡単に這わせることができる。しかも、この電極板４０は丸穴開け以外の加工を一切施していないので、機械を回収して分解しても廃棄する部分が殆どない。したがって、１ロールから非常に高効率で部品を製造することができる。

この電極板４０は、図６に示すようにこの電極板の一端を定着ユニット外部へ突き出して露出させ、そこから受電する。このとき、図６（ａ）に示す従来のようにドロワコネクタ３２のピン３２Ａからヒータ３０，３１への電源の受け渡しを行う場合は、例え電極板４０Ａを用いたとしても一度ハーネス５０へ変換し、そこからドロワコネクタ３２内のピンへ繋がる構成となってしまう。これに対し、本実施形態では図６（ｂ）に示すように、ユニット内部の這い回しに用いた電極板４０に直接電源を投入することで、ハーネス５０とドロワコネクタのピン３２Ａを削減することができる。

したがって、本実施形態ではは部品点数削減と構成簡略化によるコストダウンが期待でき、かかる構成で安価且つメンテナンス性に優れた定着装置を提供することができる。

次に、電極板４０からヒータ３０までの配線について説明する。
図７に示すように、電極板４０のヒータ３０，３１側の端部には端子台３６がネジ等によって固定され、このとき電極板４０に形成した丸穴が利用される。そして、この端子台３６は直接ヒータ３０に接続される場合と、端子台３６とヒータ３０が離れている場合はケーブル３７を介して接続させている。

ところで、図２に示すように定着装置２０には加熱ローラ２４と加圧ローラ２１にヒータ３０，３１を内設している場合には、電極板４０の這い回しを２組用意する。

本発明に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略断面図である。 図１に示した定着装置を示す拡大構成図である。 電極板の斜視図である。 這い回す電極板と定着装置の金属部材との位置関係を示す図である。 定着装置のカバー内に這い回した電極板を示す斜視図である。 定着装置の受電部からヒータ端子までの配線状態を示す説明図である。 ヒータ端子台からヒータまでの配線例を示す斜視図である。

符号の説明

２０ 定着装置
２１ 加圧ローラ
２２ 定着ローラ
２４ 加熱ローラ
２５ 定着ベルト
３０，３１ ヒータ（加熱手段）
３３ 下カバー
４０ 電極板

Claims (4)

1. 加熱手段によって加熱される定着部材と、該定着部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材とを有し、前記ニップ部に定着すべきトナー像を担持した記録媒体を、該トナー像が前記定着部材の表面に接触する向きにして通過させ、その通過時に前記トナー像のトナーに熱と圧力を加えて該トナー像を記録媒体に定着する定着装置において、
   樹脂製の定着装置カバーを有し、該定着装置カバーの外部へ露出されている端子から加熱手段の端子台までの間を、前記定着装置本体内の金属製部材に対し所定量以上の間隔を空けて定着装置カバー内で這い回しした薄板帯状の電極板によって前記加熱手段へ給電するとともに、該電極板の這い回し位置が前記定着装置カバーと一体に設けられた樹脂製の保持部材によって決められることを特徴とする定着装置。
2. 請求項１に記載の定着装置において、前記電極板の厚さが０．５ｍｍ以下であることを特徴とする定着装置。
3. 請求項１または２に記載の定着装置において、前記電極板は定着装置本体内の金属製部材に対して４ｍｍ以上の間隔を空けて這い回しすることを特徴とする定着装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の定着装置を用いて記録媒体に転写されたトナー像のトナーに熱と圧力を加えて定着させることを特徴とする画像形成装置。

Images