JP6788405B2 - Fixing device and image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば複写機、レーザビームプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に好適な定着装置に関する。また定着装置を備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device suitable for an electrophotographic image forming apparatus such as a copier or a laser beam printer. The present invention also relates to an image forming apparatus including a fixing apparatus.
従来、電子写真方式の画像形成装置に搭載され、記録材に形成された未定着画像を記録材に定着させる定着装置として、フィルム加熱方式のものが知られている。 Conventionally, as a fixing device mounted on an electrophotographic image forming apparatus and fixing an unfixed image formed on a recording material on a recording material, a film heating type is known.
フィルム加熱方式の定着装置は、加圧ローラと、筒状のフィルムと、フィルム内面に接触するヒータを備え、フィルムを介してヒータと加圧ローラによりニップ部を形成する。またヒータは樹脂製のヒータホルダで保持されており、ヒータホルダは金属製のステーで補強されている。また、ヒータホルダとステーの間の空間にはサーミスタなどの温度検知素子（温度検知手段）、温度ヒューズやサーモスイッチなどの温度保護素子が配置されている。これらはヒータホルダに設けられた貫通孔を介してヒータと接触しヒータの温度を検知することで、ヒータへの電力供給を制御及び保護を行っている。 The film heating type fixing device includes a pressure roller, a tubular film, and a heater in contact with the inner surface of the film, and a nip portion is formed by the heater and the pressure roller via the film. The heater is held by a resin heater holder, and the heater holder is reinforced with a metal stay. Further, in the space between the heater holder and the stay, a temperature detecting element (temperature detecting means) such as a thermistor and a temperature protecting element such as a temperature fuse or a thermo switch are arranged. These contact the heater through a through hole provided in the heater holder and detect the temperature of the heater to control and protect the power supply to the heater.
ここで複写機には、安全規格ＩＥＣ６０９５０に記載があるように、商用電源等に接続される１次回路と、１次回路と絶縁された２次回路の間に沿面距離・空間距離を所定以上確保しなければならない等の絶縁要求がある。 Here, as described in the safety standard IEC60950, the copier has a creepage distance / space distance equal to or greater than a predetermined value between the primary circuit connected to a commercial power source and the secondary circuit insulated from the primary circuit. There are insulation requirements such as having to be secured.
そこで特許文献１では、フィルム内部でこの絶縁要求を満足させるため、温度検知素子に接続される信号線や温度保護素子に接続される電力供給線として絶縁性を有する絶縁被覆線を使用する構成が記載されている。このように絶縁被覆線を使用することで、周辺部品との絶縁距離を大きく緩和させることが可能となる。 Therefore, in Patent Document 1, in order to satisfy this insulation requirement inside the film, an insulating coated wire having an insulating property is used as a signal line connected to the temperature detection element and a power supply line connected to the temperature protection element. Are listed. By using the insulating coated wire in this way, it is possible to greatly relax the insulation distance from the peripheral parts.
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、絶縁被覆線にヒータの熱に耐えうる耐熱性も求められるため、非常に高価となる。 However, in the configuration described in Patent Document 1, the insulating coated wire is also required to have heat resistance that can withstand the heat of the heater, which is very expensive.
そこで本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、安価な構成で絶縁要求を満足させることができる定着装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such a current situation, and an object of the present invention is to provide a fixing device capable of satisfying an insulation requirement with an inexpensive configuration.
上記目的を達成するための本発明に係る定着装置の代表的な構成は、筒状のフィルムと、前記フィルムの内部に配置されたヒータと、前記フィルムの内部に配置され、前記ヒータの温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段と電気的に接続され、絶縁被覆を有しない導電部材と、前記ヒータを保持する保持部材と、前記保持部材を補強する導電性のステーと、前記導電部材と前記ステーとの間で、所定の絶縁距離を確保するための絶縁物と、を有することを特徴とする。 A typical configuration of the fixing device according to the present invention for achieving the above object is a tubular film, a heater arranged inside the film, and a heater arranged inside the film to control the temperature of the heater. A temperature detecting means for detecting, a conductive member electrically connected to the temperature detecting means and having no insulating coating, a holding member for holding the heater, a conductive stay for reinforcing the holding member, and the conductivity. It is characterized by having an insulating material for ensuring a predetermined insulating distance between the member and the stay.
本発明によれば、安価な構成で絶縁要求を満足させることができる。 According to the present invention, the insulation requirement can be satisfied with an inexpensive configuration.
（第１実施形態）
＜画像形成装置＞
以下、まず本発明の第１実施形態に係る定着装置を備える画像形成装置７０の全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。なお、記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
(First Embodiment)
<Image forming device>
Hereinafter, the overall configuration of the
図１に示す様に、画像形成装置７０はシートＳ（記録材）にトナー像を転写する画像形成部と、画像形成部へシートＳを供給するシート給送部と、シートＳにトナー像を定着する定着部を備える。
As shown in FIG. 1, the
画像形成部は、感光体ドラム５１、帯電ローラ５２、レーザスキャナユニット５３、現像装置５４、転写ローラ５５などを備える。
The image forming unit includes a
画像形成に際しては、制御部３０３（図８参照）がプリント信号を発すると、給送ローラ５９及び搬送ローラ５８によってシート積載部６０に積載収納されたシートＳが画像形成部に送り出される。
When the control unit 303 (see FIG. 8) emits a print signal during image formation, the sheet S loaded and stored in the
一方、画像形成部においては、帯電ローラ５２に帯電バイアスが印加されることにより、感光体ドラム５１の表面が帯電させられる。そして、レーザスキャナユニット５３が不図示の光源からレーザ光を出射し、画像情報に応じてレーザ光を感光体ドラム５１に照射する。これにより感光体ドラム５１の電位が部分的に低下して画像情報に応じた静電潜像が感光体ドラム５１の表面上に形成される。
On the other hand, in the image forming unit, the surface of the
その後、現像装置５４が備える現像スリーブ５６に現像バイアスが印加されることにより、現像スリーブ５６から感光体ドラム５１表面に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像が形成される。感光体ドラム５１表面に形成されたトナー像は、感光体ドラム５１と転写ローラ５５との間に形成された転写ニップ部に送り込まれる。トナー像が転写ニップ部に到着すると、転写ローラ５５にトナーと逆極性の転写バイアスが印加されてトナー像がシートＳに転写される。これにより、シートＳ上（記録材上）に画像が形成される。
After that, by applying a development bias to the developing
その後、トナー像が転写されたシートＳは定着装置８に送られ、定着装置８によりトナー像が加熱・加圧され、トナー像がシートＳに定着される。その後、シートＳは排出ローラ６２によって搬送されて排出部６３に排出される。
After that, the sheet S to which the toner image is transferred is sent to the
＜定着装置＞
次に、定着装置８について説明する。図２は定着装置８の斜視概略図である。また図３は定着装置８の短手方向の断面概略図である。また図４はフィルムユニット１の長手方向の断面概略図である。
<Fixing device>
Next, the
図２、図３、図４に示す様に、定着装置８は、フィルムユニット１と加圧ローラ２を備える。また、フィルムユニット１は筒状のフィルム１０１を備え、フィルム１０１の内部にはヒータ１０２、ヒータホルダ１０３（保持部材）、ステー１０４（補強部材）、サーミスタ１０５（温度検知手段）、温度ヒューズ１０６（保護部材）等が配置される。
As shown in FIGS. 2, 3 and 4, the
加圧ローラ２は、鉄やアルミニウム等からなる芯金２０２の周囲にゴム層２０３を設けた弾性ローラである。芯金２０２の端部にはギア２０１が取り付けられており、ギアに動力を与える事で加圧ローラ２が回転する。
The
フィルムユニット１は、加圧ローラ２方向に荷重が掛けられており、フィルム１０１と加圧ローラ２との間に定着ニップ部が形成される。そして、加圧ローラ２のギア２０１に不図示のモータの駆動力が伝わると加圧ローラ２が回転し、フィルム１０１が加圧ローラ２の回転に従動して回転する。この定着ニップ部において、シートＳを搬送しながらシートＳ上の未定着画像がヒータ１０２の熱によりシートＳに加熱定着される。
A load is applied to the film unit 1 in the two directions of the pressure roller, and a fixing nip portion is formed between the
フィルム１０１は、ポリイミドなどの樹脂材料などで形成された基層と、フッ素樹脂等の表面層を有し、ヒータホルダ１０３及びステー１０４の周囲に嵌められて保持されている。
The
またヒータホルダ１０３は、熱可塑性樹脂で形成されており、ヒータ１０２を長手方向に亘って保持する。またステー１０４は、ヒータホルダ１０３に長手方向に亘って接触してヒータホルダ１０３を補強する。なお、本実施形態では、ステー１０４は鉄を材料とした導電性の部材であり、断面はＵ字の形状をしており、加圧ローラ２より加圧された場合にフィルムユニット１の剛性を保つ。
Further, the
サーミスタ１０５は、ヒータホルダ１０３とステー１０４の間の空間に設置されており、ヒータホルダ１０３に設けられた貫通孔からヒータ１０２の熱を受ける。サーミスタ１０５は、ヒータホルダ１０３に設けられた貫通孔に挿入されており、板バネ１０７によりヒータ１０２に向かって付勢されている。なお、サーミスタ１０５は、画像形成装置７０で使用可能な最小の定型サイズのシートＳが通過する領域に配置される。
The
温度ヒューズ１０６は、ヒータホルダ１０３に設けられた貫通孔に挿入されており、板バネ１０８によって付勢されている。板バネ１０８は、バネ保持部材１０９にて保持されている。そしてヒータホルダ１０３に設けられた貫通孔からヒータ１０２の熱を受ける。なお、温度ヒューズ１０６はサーミスタ１０５同様に、画像形成装置７０で使用可能な最小の定型サイズのシートＳが通過する領域に配置される。
The
図５は、ヒータ１０２の断面概略図である。図５に示す様に、ヒータ１０２は、セラミック基板１０２ａ上に抵抗体１０２ｂが配置されたセラミックヒータである。抵抗体１０２ｂはガラス等の絶縁層１０２ｃで覆われており、セラミック基板１０２ａ上の導通部からフィルム１０１に対して絶縁されている。抵抗体１０２ｂへの電気的な接続は２ヶ所に設けられた接点１０２ｄに接触することで行われる。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the
図６は、サーミスタ１０５の断面概略図である。サーミスタ１０５は、ヒータ１０２の温度を検知する。図６に示す様に、サーミスタ１０５は、台座部１０５ａと、台座部１０５ａに保持された弾性部１０５ｂと、弾性部に保持されたサーミスタ素子１０５ｃと、これらに巻きつける絶縁シート１０５ｄを有する。また、サーミスタ素子１０５ｃからは、導線と台座部１０５ａ内部の板金を介して２つの外部接続用の端子１０５ｅ、１０５ｆに電気的に接続されている。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the
図７は温度ヒューズ１０６の断面概略図である。温度ヒューズ１０６は、ヒータ１０２の温度が所定以上となったときに通電を遮断して温度保護を行う。図７に示す様に、温度ヒューズ１０６の内部には、接点１０６ａと接点１０６ｂが設けられている。接点１０６ｂは、バネ部１０６ｄで圧縮される形でペレット１０６ｃにより抑えられることで導通する。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the
ペレット１０６ｃは有機化合物であり、温度ヒューズ１０６が所定の温度以上になると融解する。このため、ヒータ１０２が所定の温度以上になってペレット１０６ｃが融解すると、バネ部１０６ｄを保持出来なくなり、接点１０６ｂが離れるために通電が遮断される。
The
＜電力供給回路＞
次に、定着装置８への電力供給に関して説明する。図８は定着装置８への電力供給に関する回路図である。
<Power supply circuit>
Next, the power supply to the
図８に示す様に、定着装置８が備えるフィルムユニット１への電力供給は、交流電源３０１（商用電源）から駆動回路及びコネクタ３０９を介して行われる。このように電力が供給されることでヒータ１０２の抵抗体１０２ｂが発熱し、フィルム１０１を介してシートＳに熱を加える。
As shown in FIG. 8, power is supplied to the film unit 1 included in the
交流電源３０１から分岐して電源生成部３０２にて生成されるＶｃｃ１及びＶｃｃ２は、制御部３０３の電源、画像形成装置７０本体の駆動、画像形成部に使用される直流電圧である。
The Vcc1 and Vcc2 that are branched from the
駆動回路は、リレー３０４及びトライアック３０５により電力の供給を制御する。また電力供給量は、検知されたヒータ１０２の温度と目標温度とを比較することで、制御部３０３において制御される。
The drive circuit controls the power supply by the
ヒータ１０２の温度は、交流電源３０１から作られる直流電圧Ｖｃｃ１とサーミスタ１０５とプルアップ抵抗３１０による分圧を検知し、制御部３０３にてＡ／Ｄ変換を行っている。サーミスタ１０５は、温度の変化により抵抗値が変化する素子であり、ヒータ１０２の温度が上がると、サーミスタ１０５の抵抗値が下がり、分圧電圧が下がる。逆に、ヒータ１０２の温度が上がると、サーミスタ１０５の抵抗値が上がり、分圧電圧が上がる。このようにしてヒータ１０２の温度を検知することが可能となる。
The temperature of the
リレー３０４は、画像形成時にＯＮされ、ヒータ１０２への電力供給を可能とする。トライアック３０５の駆動は、フォトトライアックカプラ３０６にて制御される。フォトトライアックカプラ３０６へのＯＮ／ＯＦＦ信号は、ヒータ１０２の温度と目標温度の差分をもとに、制御部３０３内に設けられる温度テーブルから出力が決められ、制御部３０３から制御信号がフォトトライアックカプラ３０６へ伝達される。本実施形態では、出力は商用電源電圧の１半波毎に制御する波数制御を行っている。
The
またフィルムユニット１内において、ヒータ１０２と温度ヒューズ１０６とが直列に接続されている。前述した通り、温度ヒューズ１０６はフィルムユニット１内にてヒータ１０２と接触しており、ヒータ１０２の熱を受けている。そしてヒータ１０２の温度が何らかの原因で高温になった場合に、温度ヒューズ１０６が動作してヒータ１０２への通電を遮断する。
Further, in the film unit 1, the
駆動回路からは、コネクタ３０９を用いてＡＣ束線３１１で伝送される。ＡＣ束線３１１は、絶縁被覆を有する撚り線である。ＡＣ束線３１１は導電部材Ｍ１１を介して温度ヒューズ１０６の端子（トライアック３０５側）に電気的に接続されている。温度ヒューズ１０６の逆側の端子（リレー３０４側）は、導電部材Ｍ１２に接続されており、導電部材Ｍ１２は導電部材Ｍ１３に電気的に接続されている。
From the drive circuit, it is transmitted by the
導電部材Ｍ１３からヒータ１０２の接点１０２ｄへは、電気的に接続された導電部材Ｍ１４を介して接続される。同様にヒータ１０２のもう一方の接点１０２ｄからも導電部材Ｍ１４、Ｍ１５を介してＡＣ束線３１１に接続されている。
The conductive member M13 is connected to the
サーミスタ１０５には、２つの外部接続用の端子１０５ｅ、１０５ｆを介して導電部材Ｍ１６、Ｍ１７が接続されている。導電部材Ｍ１６、Ｍ１７からはそれぞれＤＣ束線３１２に接続され、制御部３０３が搭載される基板に接続されている。なお、ＤＣ束線３１２は絶縁被覆を有する撚り線である。
Conductive members M16 and M17 are connected to the
＜絶縁要求＞
次に、前述した絶縁要求を満足させるための構成について説明する。
<Insulation requirement>
Next, a configuration for satisfying the above-mentioned insulation requirements will be described.
図９は、ヒータ１０２に接続される１次側回路部分の導電部材の構成を示す斜視図である。導電部材Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３はプレス加工により得られた板金（金属製の板状部材）であり、その材料は錫メッキの施された銅合金である。なお、絶縁被覆は施されていない。
FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of the conductive member of the primary circuit portion connected to the
図９に示す様に、温度ヒューズ１０６は、ヒータ１０２の長手方向とヒューズ管が平行になるように配置されている。導電部材Ｍ１１、Ｍ１２は、温度ヒューズ１０６と接続部Ｃ１及び接続部Ｃ２において接続される。接続部Ｃ１、Ｃ２は、ヒータ１０２の厚み方向（矢印Ｚ方向）と垂直な平面（Ｘ−Ｙ平面）に平行の方向に配置される。
As shown in FIG. 9, the
また導電部材Ｍ１１は、フィルムユニット１の外に出る形状になっており、接続部Ｃ６においてＡＣ束線３１１に接続される。導電部材Ｍ１２及びＭ１３は接続部Ｃ３にて接続される。Ｃ３も、Ｃ１及びＣ２同様の方向に配置される。
Further, the conductive member M11 has a shape that goes out of the film unit 1 and is connected to the
また、区間Ａにおいて、導電部材Ｍ１１、Ｍ１２は、接続部Ｃ１及びＣ２からヒータ１０２の厚み方向（矢印Ｚ方向）と平行な方向に９０度曲げられている。なお、導電部材Ｍ１１とＭ１２で曲げる方向は、２つの部材間でショートを防ぐため逆方向になっている。これにより導電部材Ｍ１１、Ｍ１２を温度ヒューズ１０６の横を通すことが可能になり、ヒータ幅方向（矢印Ｘ方向）に対して省スペースな配置が可能になる。
Further, in the section A, the conductive members M11 and M12 are bent 90 degrees from the connecting portions C1 and C2 in a direction parallel to the thickness direction (arrow Z direction) of the
図１０はフィルムユニット１の１次回路部分を示す斜視図である。図１１はフィルムユニット１の１次回路接続部周辺を示す斜視図である。図１０、図１１に示す様に、導電部材Ｍ１１、Ｍ１２は、ヒータホルダ１０３上に配置される。
FIG. 10 is a perspective view showing a primary circuit portion of the film unit 1. FIG. 11 is a perspective view showing the periphery of the primary circuit connection portion of the film unit 1. As shown in FIGS. 10 and 11, the conductive members M11 and M12 are arranged on the
ここで前述した通り、導電部材Ｍ１１、Ｍ１２は絶縁被覆を有しない。このため、これらが接触した場合には接触した部分で通電が行われる。この場合、温度ヒューズ１０６を介さない電流経路となるため、温度ヒューズ１０６の動作による電力供給の遮断が無効になってしまう。そこで導電部材Ｍ１１、Ｍ１２の間に絶縁性の壁Ｋ３（絶縁部材）を配置し、導電部材Ｍ１１、Ｍ１２の接触を防いでいる。
Here, as described above, the conductive members M11 and M12 do not have an insulating coating. Therefore, when they come into contact with each other, energization is performed at the contacted portion. In this case, since the current path does not pass through the
また導電部材Ｍ１１と導電部材Ｍ１２が最も近くなる部分は、導電部材Ｍ１１、Ｍ１２の厚み方向が矢印Ｚ方向となる区間Ｄ（図１０）である。従って、矢印Ｙ方向において、壁Ｋ３を区間Ｄを含む範囲である区間Ｅに設けることで導電部材Ｍ１１と導電部材Ｍ１２との接触を防いでいる。 The portion where the conductive member M11 and the conductive member M12 are closest to each other is a section D (FIG. 10) in which the thickness direction of the conductive members M11 and M12 is the arrow Z direction. Therefore, in the direction of the arrow Y, the wall K3 is provided in the section E including the section D to prevent the conductive member M11 from coming into contact with the conductive member M12.
またヒータホルダ１０３上には、導電部材Ｍ１１とステー１０４の間に、これらの部材間で所定の絶縁距離を確保するための絶縁性の壁Ｋ１（絶縁物、壁部）が配置されている。また導電部材Ｍ１２とステー１０４の間に、これらの部材間で所定の絶縁距離を確保するための絶縁性の壁Ｋ２（絶縁物、壁部）が配置されている。なお、壁Ｋ１、Ｋ２はヒータホルダ１０３と一体成型されている。
Further, on the
絶縁のための距離は安全規格ＩＥＣ６０９５０で定められており、２００Ｖ系で使用する場合、基礎絶縁の要求として沿面距離２．５ｍｍが要求される。このため、壁Ｋ１、Ｋ２の矢印Ｚ方向の長さ（高さ）は、導電部材Ｍ１１、Ｍ１２が最も矢印Ｚ方向に長くなる部分からステー１０４までの沿面距離が２．５ｍｍ以上となるように設定する。また、壁Ｋ１、Ｋ２の矢印Ｘ方向の長さ（厚み）は、上記安全規格の要求を満足させるために０．４ｍｍ以上に設定する。
The distance for insulation is defined by the safety standard IEC60950, and when used in a 200V system, a creepage distance of 2.5 mm is required as a requirement for basic insulation. Therefore, the length (height) of the walls K1 and K2 in the arrow Z direction is such that the creepage distance from the portion where the conductive members M11 and M12 are longest in the arrow Z direction to the
また、ＡＣ束線３１１等に外力が加わる場合、導電部材Ｍ１１が矢印Ｚ方向に浮いてしまって位置がずれてしまうおそれがある。導電部材Ｍ１１が浮いてしまった場合、ステー１０４のステー脚部１０４ｂに接触し、前述した絶縁距離を満足できなくなるおそれがある。そこでステー脚部１０４ｂと導電部材Ｍ１１との間に絶縁性のスペーサＭ１８（絶縁物）を配置することで、接触を防いで絶縁距離を満足させる。
Further, when an external force is applied to the AC bundled
図１２は、ヒータ１０２の接点１０２ｄ周辺の構成を示す斜視図である。図１２に示す様に、ヒータ１０２はヒータホルダ１０３と２つの導電部材Ｍ１４（コンタクト）に挟まれる形で配置される。この時、ヒータ１０２に形成される２つの接点１０２ｄに対して、導電部材Ｍ１４のバネ接点を接触させることで電気的な導通を確保する。２つの導電部材Ｍ１４は、ヒータ１０２とヒータホルダ１０３を挟み込む形で、それぞれ導電部材Ｍ１３及びＭ１５に接続される。接続部Ｃ４、Ｃ５は、２つの導電部材Ｍ１４と導電部材Ｍ１３、Ｍ１５の接続点である。
FIG. 12 is a perspective view showing the configuration around the
図１３は、サーミスタ１０５と導電部材Ｍ１６、Ｍ１７の構成を示す斜視図である。図１３に示す様に、サーミスタ１０５は、ヒータ１０２の長手方向（矢印Ｙ方向）の端部に端子１０５ｅと端子１０５ｆの２つの端子を有する。端子１０５ｅに対しては、導電部材Ｍ１７が接続されている。また端子１０５ｆに対しては、導電部材Ｍ１６が接続されている。
FIG. 13 is a perspective view showing the configuration of the
導電部材Ｍ１６は、一端は端子１０５ｆに接続され、他端は接続部Ｃ１２にてＤＣ束線３１２に設続されている。導電部材Ｍ１７も同様に、一端は端子１０５ｅに接続され、他端は接続部Ｃ１１にてＤＣ束線３１２に接続されている。本実施形態では、導電部材Ｍ１６と導電部材Ｍ１７は、金属製の線状部材として、絶縁被覆を持たないΦ０．６ｍｍの錫めっき軟銅線（ジャンパ線）を用いる。錫めっき軟銅線は電気基板で使用される安価な材料である。
One end of the conductive member M16 is connected to the terminal 105f, and the other end is connected to the DC bundled
図１４は、サーミスタ１０５に接続される２次回路部分を示す斜視図である。図１４に示す様に、導電部材Ｍ１６、Ｍ１７やサーミスタ１０５はヒータホルダ１０３上に配置される。
FIG. 14 is a perspective view showing a secondary circuit portion connected to the
ここで前述した通り、導電部材Ｍ１６、Ｍ１７は絶縁被覆を有しない。このため、これらが接触した場合には接触した部分で通電が行われる。この場合、サーミスタ１０５による温度情報の検知ができなくなる。そこで導電部材Ｍ１６と導電部材Ｍ１７の間に絶縁性の壁Ｋ６（絶縁部材）を配置することで、導電部材Ｍ１６、Ｍ１７の接触を防いで絶縁を確保している。なお、壁Ｋ６はヒータホルダ１０３と一体成型されている。
Here, as described above, the conductive members M16 and M17 do not have an insulating coating. Therefore, when they come into contact with each other, energization is performed at the contacted portion. In this case, the
またヒータホルダ１０３上には、導電部材Ｍ１６とステー１０４の間に、これらの部材間で所定の絶縁距離を確保するための絶縁性の壁Ｋ４（絶縁物、壁部）が配置されている。また導電部材Ｍ１７とステー１０４の間に、これらの部材間で所定の絶縁距離を確保するための絶縁性の壁Ｋ５（絶縁物、壁部）が配置されている。なお、壁Ｋ４、Ｋ５はヒータホルダ１０３と一体成型されている。また壁Ｋ２（図１０参照）と壁Ｋ５、壁Ｋ１（図１０参照）と壁Ｋ４は矢印Ｙ方向でそれぞれ繋がっている。
Further, on the
安全規格ＩＥＣ６０９５０では、商用電源に繋がる１次回路と、１次回路と絶縁された２次回路には、沿面距離５．０ｍｍが要求されている。前述した通り、ステー１０４は１次回路と基礎絶縁が確保されている。このため、ステー１０４と２次回路に当たるサーミスタ１０５には付加絶縁相当（沿面距離２．５ｍｍ）が必要となる。
According to the safety standard IEC60950, a creepage distance of 5.0 mm is required for the primary circuit connected to the commercial power supply and the secondary circuit insulated from the primary circuit. As described above, the
従って、壁Ｋ５は、導電部材Ｍ１７とステー１０４がヒータ１０２の長手方向（矢印Ｙ方向）においてオーバーラップする区間Ｇの範囲に設けられる。また壁Ｋ４は、導電部材Ｍ１６とステー１０４がヒータ１０２の長手方向（矢印Ｙ方向）においてオーバーラップする区間Ｈの範囲に設けられる。また壁Ｋ４、Ｋ５の矢印Ｚ方向の長さ（高さ）は、導電部材Ｍ１６とＭ１７とが矢印Ｚ方向に最も長くなる区間Ｆにおいて、ステー１０４までの沿面距離が２．５ｍｍ以上になるように設定する。また壁Ｋ４、Ｋ５の矢印Ｘ方向の長さ（厚み）は安全規格の要求により０．４ｍｍ以上に設定されている。これにより、上記安全規格の絶縁要求を満足させることができる。
Therefore, the wall K5 is provided in the range of the section G in which the conductive member M17 and the
なお、壁Ｋ４、壁Ｋ５の形状は、導電部材Ｍ１６、Ｍ１７の形状に追従するように設定すればよい。本実施形態では、導電部材Ｍ１６、Ｍ１７がステー１０４から離間する部分において壁Ｋ５、壁Ｋ４の高さを低くしている。これにより、壁Ｋ４、Ｋ５として使用する材料を減らすことが可能であり、コストダウンに繋がる。
The shapes of the walls K4 and K5 may be set so as to follow the shapes of the conductive members M16 and M17. In the present embodiment, the heights of the walls K5 and K4 are lowered at the portions where the conductive members M16 and M17 are separated from the
図１５は、サーミスタ１０５に接続される２次回路部分の構成を示す断面図である。図１５に示す様に、サーミスタ１０５は、ヒータホルダ１０３上にて板バネ１０７によって付勢されている。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing the configuration of a secondary circuit portion connected to the
ここで導電部材Ｍ１６とステー１０４との間では、矢印Ｚ軸方向の距離に関しても、上記絶縁要求のために所定の沿面距離を確保する必要がある。また導電部材Ｍ１７とステー１０４も同様である。本実施形態の構成では、ステー１０４と板バネ１０７間、板バネ１０７と導電部材Ｍ１６、Ｍ１７間の２つの沿面距離が発生する。
Here, it is necessary to secure a predetermined creepage distance between the conductive member M16 and the
ここでステー１０４と板バネ１０７は、ヒータホルダ１０３に固定されているため、位置変化しない。一方、導電部材Ｍ１６、Ｍ１７の片側はサーミスタ１０５に接続されており、他方の端部は束線３１２に接続されている。つまり、導電部材Ｍ１６、Ｍ１７はヒータホルダ１０３に固定されていないため、矢印Ｚ方向にずれて位置変化する可能性がある。
Here, since the
そこで板バネ１０７と導電部材Ｍ１６、Ｍ１７との間にモールドで形成された絶縁性のスペーサＭ１９（絶縁物）を配置する。これにより、板バネ１０７と導電部材Ｍ１６、Ｍ１７との接触を防ぎ、且つ、沿面距離の変化を防いで、必要な沿面距離を最短にすることができる。
Therefore, an insulating spacer M19 (insulator) formed by a mold is arranged between the
以上の構成により、高価な絶縁被覆線を用いることなく、所定の絶縁距離、すなわち所定の沿面距離及び空間距離を確保することができ、安価な構成で安全規格の絶縁要求を満足させることができる。また絶縁被覆による厚みもなくなるため、装置を小型化することができる。 With the above configuration, it is possible to secure a predetermined insulation distance, that is, a predetermined creepage distance and a space distance without using an expensive insulating coated wire, and it is possible to satisfy the insulation requirements of safety standards with an inexpensive configuration. .. In addition, since the thickness due to the insulating coating is eliminated, the device can be miniaturized.
（第２実施形態）
次に、本発明に係る定着装置を備える画像形成装置７０の第２実施形態について図を用いて説明する。上記第１実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the
本実施形態の画像形成装置７０の構成は第１実施形態に記載のものとほぼ同様である。但し、定着装置８には３つのサーミスタ４１７、４１８、４１９が設けられ、また定着装置８に関する制御回路が異なる。
The configuration of the
図１６は、サーミスタ４１７の斜視概略図である。図１６に示す様に、サーミスタ４１７の外部接続用の２つの端子４１７ａ、４１７ｂには、導電部材Ｍ２１とＭ２２がそれぞれ接続されている。本実施形態では、導電部材Ｍ２１、Ｍ２２として、プレス加工により得られた板金を用いる。板金を用いることで、材料及び表面処理の選択の幅が広がり、より高温にさらされる環境化でも使用可能なものを選ぶことが可能である。さらに、導電部材Ｍ２１、Ｍ２２の断面積を減らすことが可能になり、複数のサーミスタを備え、より高温で使用する場合でも、ユニットサイズを大きくすることなく配置することが可能となる。
FIG. 16 is a schematic perspective view of the
なお、サーミスタ４１８、４１９も、サーミスタ４１７と同様の構成である。またサーミスタ４１８、４１９に接続される導電部材Ｍ２３〜Ｍ２６も、同様にプレス加工により得られた板金を用いる。また、導電部材Ｍ２１〜Ｍ２６は、絶縁被膜（絶縁層）を有しない板金（金属製の板状部材）である。
The
図１７は定着装置８への電力供給に関する回路図である。フィルムユニットへの電力供給に関する制御は第１実施形態とほぼ同様である。このため、以下では第１実施形態と異なる部分について説明する。
FIG. 17 is a circuit diagram relating to power supply to the
図１７に示す様に、交流電源３０１からフィルムユニット４への電力供給は、駆動回路及びコネクタ３０９を介して、ＡＣ束線４０９に接続されるコネクタ４１０にてヒータ１０２との接続を行っている。ＡＣ束線４０９は絶縁被覆を有する撚り線である。
As shown in FIG. 17, the power supply from the
ヒータ４１６に接続される交流電源３０１の両ラインにリレー４０４、４０５が接続されている。これらのリレー４０４、４０５は、フィルムユニット４内に設けられた３つのサーミスタ４１７、４１８、４１９が検知した温度情報によりヒータ１０２の過昇温保護として機能する。
３つのサーミスタ４１７、４１８、４１９は、それぞれ交流電源３０１から電源生成部３０２で生成されるＶｃｃ１と、プルアップ抵抗４１１、４１２、４１３に接続されている。そして、それぞれのサーミスタとプルアップ抵抗の分圧値を制御部３０３にてモニタしている。分圧値は制御部３０３にてＡ／Ｄ変換され、温度制御に用いられる。
The three
サーミスタ４１７は、導電部材Ｍ２１、Ｍ２２と接続されている。またサーミスタ４１８も同様に導電部材Ｍ２３、Ｍ２４と接続され、サーミスタ４１９も同様に導電部材Ｍ２５、Ｍ２６と接続されている。また導電部材Ｍ２１〜Ｍ２６は、ＤＣ束線４１５に接続されている。ＤＣ束線４１５は絶縁被覆を有する撚り線である。
The
図１８はフィルムユニット４の長手方向の断面図であり、図１９は短手方向の断面図である。また図２０はフィルムユニット４の平面図である。
FIG. 18 is a sectional view of the
図１８〜図２０に示す様に、３つのサーミスタ４１７、４１８、４１９は、ヒータホルダ１０３上に配置される。つまりヒータホルダ１０３上にはサーミスタが複数設けられる。またそれぞれのサーミスタは、サーミスタ抑え４２３とコイルバネ４２４によってヒータホルダ１０３に対して付勢されている。
As shown in FIGS. 18 to 20, the three
ここで前述した通り、導電部材Ｍ２１〜Ｍ２６は絶縁被膜を有しない。このため、導電部材同士が接触した場合に温度情報を検知することができなくなる。そこで下記に説明するように、それぞれの導電部材同士の間に絶縁物を配置して接触を防いでいる。 Here, as described above, the conductive members M21 to M26 do not have an insulating coating. Therefore, the temperature information cannot be detected when the conductive members come into contact with each other. Therefore, as described below, an insulating material is arranged between the conductive members to prevent contact with each other.
まずヒータ１０２の幅方向（矢印Ｘ方向）に関しては、それぞれの導電部材の間にサーミスタ抑え４２３に形成されたリブ４２３ａ、４２３ｂ、ヒータホルダ１０３に形成されたリブ１０３ａ、１０３ｂを絶縁部材として配置して導電部材同士の接触を防いでいる。
First, with respect to the width direction (arrow X direction) of the
なお、導電部材Ｍ２５、Ｍ２６は、区間Ｋｃにおいてリブのヒータ厚み方向（矢印Ｚ方向）で最も長く（高く）なる。従って、区間Ｋｃにおいて、これらのリブのヒータ厚み方向の高さは導電部材Ｍ２５、Ｍ２６より高くなるように形成されている。また本実施形態では、導電部材のＹ方向への折り曲げ部が最も接触する範囲が広くなるため、リブ１０３ａ、１０３ｂを設けている。
The conductive members M25 and M26 are the longest (higher) in the section Kc in the heater thickness direction (arrow Z direction) of the ribs. Therefore, in the section Kc, the height of these ribs in the heater thickness direction is formed to be higher than that of the conductive members M25 and M26. Further, in the present embodiment, the
またヒータ厚み方向（矢印Ｚ方向）において導電部材同士が接触する可能性がある区間は、導電部材Ｍ２３及び導電部材Ｍ２５、導電部材Ｍ２４及び導電部材Ｍ２６が重なる区間Ｋｂである。そこで区間Ｋｂにおいて導電部材同士の間に絶縁体のスペーサ４２１（絶縁部材）を挟み込む。これにより導電部材同士の接触を防止することができる。なお、本実施形態においては、導電部材Ｍ２１〜Ｍ２６として使用した板金の形状安定性が高いため、区間Ｋｂの範囲全てにスペーサ４２１を設けなくとも接触防止の機能を満たすことができる。
Further, the section where the conductive members may come into contact with each other in the heater thickness direction (arrow Z direction) is a section Kb where the conductive member M23 and the conductive member M25, the conductive member M24 and the conductive member M26 overlap. Therefore, an insulator spacer 421 (insulating member) is sandwiched between the conductive members in the section Kb. This makes it possible to prevent the conductive members from coming into contact with each other. In the present embodiment, since the shape stability of the sheet metal used as the conductive members M21 to M26 is high, the contact prevention function can be satisfied even if the
また、導電部材Ｍ２１〜Ｍ２６とステー１０４との間には、第１実施形態と同様に、安全規格ＩＥＣ６０９５０による絶縁距離が要求される。
Further, an insulation distance according to the safety standard IEC60950 is required between the conductive members M21 to M26 and the
そこで導電部材Ｍ２１〜Ｍ２６、サーミスタ４１７〜４１９が配置される区間Ｋａにおいて、ステー１０４と導電部材Ｍ２１〜Ｍ２６との間に絶縁性の壁（絶縁物、壁部）を形成する。具体的には、ステー１０４と導電部材Ｍ２２、Ｍ２４、Ｍ２６の間には壁Ｋ２２を、導電部材Ｍ２１、Ｍ２３、Ｍ２５の間には壁Ｋ２１を配置する。また上記安全規格を満足させるため、壁Ｋ２１、Ｋ２２の矢印Ｘ方向の長さ（厚み）は、０．４ｍｍ以上に設定されている。なお、壁Ｋ２１、Ｋ２２はヒータホルダ１０３と一体成型されている。
Therefore, in the section Ka where the conductive members M21 to M26 and the
また壁Ｋ２１、Ｋ２２は、導電部材Ｍ２５、Ｍ２６が矢印Ｚ方向で最も長い（高い）位置となる区間Ｋｃにおいても、所定の絶縁距離である沿面距離が２．５ｍｍ確保できるように高さが設定される Further, the heights of the walls K21 and K22 are set so that the creepage distance, which is a predetermined insulation distance, can be secured by 2.5 mm even in the section Kc where the conductive members M25 and M26 are at the longest (highest) position in the arrow Z direction. Be done
一方、区間Ｋｃ以外の範囲に関しては、導電部材Ｍ２５、Ｍ２６の矢印Ｚ方向の高さが低くなる。壁Ｋ２１、Ｋ２２の高さは導電部材Ｍ２５、Ｍ２６の高さ以上になればいいため、区間Ｋｃ以外の範囲については、区間Ｋｃの範囲よりも高さが低くなるように設定される。これにより所定の絶縁距離を確保しつつ、ヒータホルダ１０３の材料等を削減することができ、コストの削減に繋がる。
On the other hand, in the range other than the section Kc, the heights of the conductive members M25 and M26 in the arrow Z direction are low. Since the heights of the walls K21 and K22 need to be equal to or higher than the heights of the conductive members M25 and M26, the height of the range other than the section Kc is set to be lower than the range of the section Kc. As a result, the material of the
また矢印Ｚ方向に関して、ステー１０４と導電部材Ｍ２５、Ｍ２６は区間Ｋｃにおいて最も近くなる。そこで区間Ｋｃにおいてステー１０４と導電部材Ｍ２５、Ｍ２６との間に絶縁性のスペーサ４２２（絶縁物）を配置することで、上記安全規格が要求する所定の絶縁距離を確保する。
Further, in the direction of arrow Z, the
以上の構成により、高価な絶縁被覆線を用いることなく、所定の絶縁距離、すなわち所定の沿面距離及び空間距離を確保することができ、安価な構成で安全規格の絶縁要求を満足させることができる。また絶縁被覆による厚みもなくなるため、装置を小型化することができる。 With the above configuration, it is possible to secure a predetermined insulation distance, that is, a predetermined creepage distance and a space distance without using an expensive insulating coated wire, and it is possible to satisfy the insulation requirements of safety standards with an inexpensive configuration. .. In addition, since the thickness due to the insulating coating is eliminated, the device can be miniaturized.
８…定着装置
７０…画像形成装置
１０１…フィルム
１０２…ヒータ
１０３…ヒータホルダ（保持部材）
１０４…ステー
１０６…温度ヒューズ（保護部材）
１０５、４１７、４１８、４１９…サーミスタ（温度検知手段）
１０３ａ、１０３ｂ、４２３ａ、４２３ｂ…リブ（絶縁部材）
Ｋ１〜Ｋ６、Ｋ２１、Ｋ２２…壁（絶縁物、壁部、絶縁部材）
Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１６、Ｍ１７、Ｍ２１〜Ｍ２６…導電部材
Ｍ１８、Ｍ１９、４２１、４２２…スペーサ（絶縁物、絶縁部材）
Ｓ…シート
8 ... Fixing
104 ... Stay 106 ... Temperature fuse (protective member)
105, 417, 418, 419 ... Thermistor (temperature detecting means)
103a, 103b, 423a, 423b ... Ribs (insulating members)
K1 to K6, K21, K22 ... Wall (insulation, wall, insulating member)
M11, M12, M16, M17, M21-M26 ... Conductive members M18, M19, 421, 422 ... Spacers (insulation, insulating member)
S ... sheet
Claims (11)
前記フィルムの内部に配置されたヒータと、
前記フィルムの内部に配置され、前記ヒータの温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段と電気的に接続され、絶縁被覆を有しない導電部材と、
前記ヒータを保持する保持部材と、
前記保持部材を補強する導電性のステーと、
前記導電部材と前記ステーとの間で、所定の絶縁距離を確保するための絶縁物と、
を有することを特徴とする定着装置。 With a tubular film
With the heater arranged inside the film,
A temperature detecting means, which is arranged inside the film and detects the temperature of the heater,
A conductive member that is electrically connected to the temperature detecting means and does not have an insulating coating.
A holding member that holds the heater and
A conductive stay that reinforces the holding member and
An insulator for ensuring a predetermined insulation distance between the conductive member and the stay,
A fixing device characterized by having.
前記フィルムの内部に配置され、電源から電力が供給されることで発熱するヒータと、
前記フィルムの内部に配置され、前記ヒータの温度が所定以上となったときに前記ヒータと前記電源との電気的な接続を遮断する保護部材と、
前記保護部材と電気的に接続され、絶縁被覆を有しない導電部材と、
前記ヒータを保持する保持部材と、
前記保持部材を補強する導電性のステーと、
前記導電部材と前記ステーとの間で、所定の絶縁距離を確保するための絶縁物と、
を有することを特徴とする定着装置。 With a tubular film
A heater that is placed inside the film and generates heat when power is supplied from the power supply.
A protective member arranged inside the film and blocking the electrical connection between the heater and the power source when the temperature of the heater exceeds a predetermined value.
A conductive member that is electrically connected to the protective member and does not have an insulating coating.
A holding member that holds the heater and
A conductive stay that reinforces the holding member and
An insulator for ensuring a predetermined insulation distance between the conductive member and the stay,
A fixing device characterized by having.
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の定着装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 An image forming part that forms an image on the recording material,
The fixing device according to any one of claims 1 to 10.
An image forming apparatus comprising.
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