JP7014064B2 - Heater unit, fixing device and image forming device - Google Patents
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本発明はヒータユニット、定着装置および画像形成装置に関し、例えば電子写真式のプリンタに適用して好適なものである。 The present invention relates to a heater unit, a fixing device and an image forming device, and is suitable for application to, for example, an electrophotographic printer.
近年、画像形成装置として、例えば画像形成部によりトナー(現像剤とも呼ぶ)を用いて画像データに基づくトナー画像(現像剤画像とも呼ぶ)を生成して用紙(媒体とも呼ぶ)に転写した後、定着部によりこの用紙に熱や圧力を加えて定着させることにより、画像を印刷するものがある。 In recent years, as an image forming apparatus, for example, a toner (also called a developer) is used by an image forming unit to generate a toner image (also called a developer image) based on image data, and the image is transferred to paper (also called a medium). Some images are printed by applying heat or pressure to the paper by a fixing unit to fix the paper.
この定着部としては、例えば用紙が搬送される搬送路を挟んだ両側に、発熱する発熱ローラと、該発熱ローラが押し付けられるバックアップローラとを互いに対向するように配置するものが知られている。このうち発熱ローラは、例えば円筒状に形成されたベルトと、該ベルトの内周面等に当接するよう配置された発熱するヒータユニットとを有するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As the fixing portion, for example, one is known in which a heat generating roller that generates heat and a backup roller to which the heat generating roller is pressed are arranged so as to face each other on both sides of a transport path through which paper is conveyed. Among these, a heat generating roller has been proposed, for example, having a belt formed in a cylindrical shape and a heater unit that generates heat arranged so as to abut on the inner peripheral surface of the belt (see, for example, Patent Document 1). ).
ヒータユニットは、例えば発熱抵抗体でなるヒータや電極、及び所定の配線パターン等が設けられた基板や、当該基板等を保持するホルダ等を有している。このホルダには、電流が供給されるコネクタが挿入されるコネクタ挿入孔も設けられる。ヒータユニットは、コネクタがホルダに挿入されると、該コネクタに設けられた端子を基板の電極に当接させる。この状態でヒータユニットは、画像形成装置側からコネクタの電極を介して電流が供給されると、これをヒータに流して発熱する。 The heater unit has, for example, a heater and electrodes made of heat-generating resistors, a substrate provided with a predetermined wiring pattern, and a holder for holding the substrate and the like. The holder is also provided with a connector insertion hole into which a connector to which a current is supplied is inserted. When the connector is inserted into the holder, the heater unit brings the terminal provided on the connector into contact with the electrode on the substrate. In this state, when a current is supplied from the image forming apparatus side through the electrode of the connector, the heater unit causes the current to flow through the heater to generate heat.
ところで、かかる構成のヒータユニットでは、発熱により基板の温度が上昇して膨張するため、温度の変化に応じて、長手方向である主走査方向(すなわち左右方向)に関して、当該基板の長さが比較的大きく伸縮する。その一方でヒータユニットは、コネクタが接続されるホルダが金属や耐熱性を有する樹脂等、熱膨張率の低い材料により構成されることが多い。すなわちヒータユニットのホルダは、温度変化が生じた場合であっても主走査方向への変位量が極めて少ない。 By the way, in the heater unit having such a configuration, the temperature of the substrate rises due to heat generation and expands, so that the lengths of the substrates are compared with respect to the main scanning direction (that is, the left-right direction) which is the longitudinal direction according to the change in temperature. It expands and contracts greatly. On the other hand, in the heater unit, the holder to which the connector is connected is often made of a material having a low thermal expansion rate, such as metal or a heat-resistant resin. That is, the holder of the heater unit has an extremely small amount of displacement in the main scanning direction even when a temperature change occurs.
そうするとヒータユニットでは、発熱をする度、及び冷却される度に、すなわち温度が変化する度に、基板の電極をコネクタの端子に対して摺動させることになる。特にヒータユニットでは、特許文献1の図3に示されているように、基板における主走査方向に関する両側にそれぞれ電極が配置され、それぞれにホルダが設けられてコネクタを接続させる構成である場合、少なくとも一方において、摺動する距離が十分に大きくなる。 Then, in the heater unit, the electrodes of the substrate are slid with respect to the terminals of the connector each time heat is generated and each time it is cooled, that is, every time the temperature changes. In particular, in the heater unit, as shown in FIG. 3 of Patent Document 1, when electrodes are arranged on both sides of the substrate with respect to the main scanning direction and holders are provided for each to connect the connector, at least. On the other hand, the sliding distance becomes sufficiently large.
そうするとヒータユニットでは、温度が変化する度に、基板の電極とコネクタの端子との間で十分に大きな距離に渡って摺動が発生し、これにより端子及び電極の表面が摩耗して接触状態が悪化し、接触不良を生じて電流が十分に供給されなくなる恐れ、すなわち正常に発熱できなくなる恐れがある、という問題があった。 Then, in the heater unit, every time the temperature changes, sliding occurs over a sufficiently large distance between the electrode of the substrate and the terminal of the connector, which causes the surface of the terminal and the electrode to wear and the contact state is maintained. There is a problem that it deteriorates, causes poor contact, and may not be able to supply sufficient current, that is, it may not be able to generate heat normally.
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、温度変化に関わらず、コネクタから基板に電流を安定的に供給し得るヒータユニット、定着装置及び画像形成装置を提案しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to propose a heater unit, a fixing device, and an image forming device capable of stably supplying a current from a connector to a substrate regardless of a temperature change. ..
かかる課題を解決するため本発明のヒータユニットにおいては、主走査方向に沿った発熱範囲にヒータが設けられると共に、主走査方向に関し発熱範囲の一方向側に離れた箇所にヒータと電気的に接続された電極が設けられ、且つ発熱範囲の一方向側に主走査方向の位置を定める位置決め部が設けられた基板と、主走査方向に関して基板の位置を位置決め部により定め、電流が供給される端子を有するコネクタが所定のコネクタ挿入箇所に挿入されると、当該コネクタの端子を基板の電極に当接させた状態に保持する保持体とを設け、基板は、電極が設けられた電極配置部において、当該基板の表面のうち主走査方向と交差する副走査方向に並んで電極がそれぞれ配置され、保持体は、副走査方向に関する両側にコネクタ挿入箇所がそれぞれ設けられ、コネクタ挿入箇所に挿入されたコネクタは、副走査方向において互いに対向するようにした。 In order to solve this problem, in the heater unit of the present invention, the heater is provided in the heat generation range along the main scanning direction, and is electrically connected to the heater at a position distant from the heat generation range in one direction with respect to the main scanning direction. A board provided with a connector provided with a connector and a positioning unit that determines the position in the main scanning direction on one direction side of the heat generation range, and a terminal that determines the position of the substrate with respect to the main scanning direction by the positioning unit and supplies current. When a connector having a connector is inserted into a predetermined connector insertion position, a holding body is provided to hold the terminal of the connector in contact with the electrode of the substrate, and the substrate is provided in the electrode arrangement portion provided with the electrode. The electrodes are arranged side by side in the sub-scanning direction intersecting the main scanning direction on the surface of the substrate, and the retainer is provided with connector insertion points on both sides in the sub-scanning direction and inserted into the connector insertion points. The connectors are opposed to each other in the sub-scanning direction .
また本発明の定着装置においては、上述したヒータユニットと、当該ヒータユニットの周囲を周回する定着ベルトとを有する発熱ローラ部と、主走査方向に沿った円筒状でなり、周側面を発熱ローラ部の定着ベルトと近接若しくは当接させるよう配置されたバックアップローラと、バックアップローラを回転可能に支持すると共に、発熱ローラ部を支持する筐体とを設けるようにした。 Further, in the fixing device of the present invention, the heating roller portion having the above-mentioned heater unit and the fixing belt that circulates around the heater unit is formed into a cylindrical shape along the main scanning direction, and the peripheral side surface is a heating roller portion. A backup roller arranged so as to be close to or in contact with the fixing belt of the above, and a housing for rotatably supporting the backup roller and supporting the heat generating roller portion are provided.
さらに本発明の画像形成装置においては、現像剤を用いて現像剤画像を形成し、該現像剤画像を所定の媒体に転写する画像形成部と、上述した定着装置であって、媒体に転写された現像剤画像を当該媒体に定着させるものとを設けるようにした。 Further, in the image forming apparatus of the present invention, an image forming unit that forms a developing agent image using a developing agent and transfers the developing agent image to a predetermined medium, and the fixing device described above, which are transferred to the medium. A developer image is provided to be fixed on the medium.
本発明は、ヒータの加熱により基板の温度が上昇して該基板の主走査方向の長さが伸縮する際に、位置決め部を中心として、保持体に対し基板の伸縮させることができる。これにより本発明は、主走査方向に関し発熱範囲の両側に端子をそれぞれ配置してコネクタをそれぞれに接続させる構成と比較して、温度の変化により基板が主走査方向に伸縮した場合に生じる該基板の電極とコネクタの端子との摺動を最小限に抑え、摩耗による接触不良の発生を効果的に抑えることができる。さらに本発明は、主走査方向に関し、複数の電極を一列に配置する場合と比較して、位置決め部からの距離を抑えることができるため、接触不良の発生を効果的に抑えることもできる。 According to the present invention, when the temperature of the substrate rises due to the heating of the heater and the length of the substrate in the main scanning direction expands or contracts, the substrate can be expanded or contracted with respect to the holding body centering on the positioning portion. As a result, the present invention is the same as the present invention, which occurs when the substrate expands and contracts in the main scanning direction due to a change in temperature, as compared with a configuration in which terminals are arranged on both sides of the heat generation range in the main scanning direction and connectors are connected to each. The sliding between the electrode and the terminal of the connector can be minimized, and the occurrence of poor contact due to wear can be effectively suppressed. Further, in the present invention, the distance from the positioning portion can be suppressed as compared with the case where a plurality of electrodes are arranged in a row in the main scanning direction, so that the occurrence of poor contact can be effectively suppressed.
本発明によれば、温度変化に関わらず、コネクタから基板に電流を安定的に供給し得るヒータユニット、定着装置及び画像形成装置を実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize a heater unit, a fixing device and an image forming device capable of stably supplying a current from a connector to a substrate regardless of a temperature change.
以下、発明を実施するための形態(以下実施の形態とする)について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
[1.画像形成装置の構成]
図1に示すように、画像形成装置1は、電子写真式のプリンタであり、媒体としての用紙Pにカラーの画像を形成する(すなわち印刷する)ことができる。因みに画像形成装置1は、原稿を読み取るイメージスキャナ機能や電話回線を使用した通信機能等を有しておらず、プリンタ機能のみを有する単機能のSFP(Single Function Printer)となっている。
[1. Configuration of image forming apparatus]
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 is an electrophotographic printer, and can form (that is, print) a color image on paper P as a medium. Incidentally, the image forming apparatus 1 is a single-function SFP (Single Function Printer) that does not have an image scanner function for reading a document, a communication function using a telephone line, or the like, and has only a printer function.
画像形成装置1は、略箱型に形成されたプリンタ筐体2の内部に種々の部品が配置されている。因みに以下では、図1における右端部分を画像形成装置1の正面とし、この正面と対峙して見た場合の上下方向、左右方向及び前後方向をそれぞれ定義した上で説明する。
In the image forming apparatus 1, various parts are arranged inside the
画像形成装置1は、制御部3により全体を統括制御するようになっている。この制御部3は、コンピュータ装置等の上位装置(図示せず)と無線又は有線により接続されている。制御部3は、この上位装置から印刷対象の画像を表す画像データが与えられると共に当該画像データの印刷が指示されると、用紙Pの表面に印刷画像を形成する印刷処理を実行する。 The image forming apparatus 1 is integrated and controlled by the control unit 3. The control unit 3 is wirelessly or wiredly connected to a higher-level device (not shown) such as a computer device. When the image data representing the image to be printed is given from the higher-level device and the printing of the image data is instructed, the control unit 3 executes a printing process for forming a printed image on the surface of the paper P.
プリンタ筐体2内の最下部には、用紙Pを収容する用紙収容カセット4が設けられている。用紙収容カセット4の前上方には、給紙部5が設けられている。給紙部5は、複数枚の用紙Pを分離して1枚のみを送り出す給紙ローラ及び分離ローラ、用紙Pを搬送路Uに沿って上方へ案内する搬送ガイド、搬送路Uを挟んで互いに対向する位置に配置された搬送ローラ対等により構成されている。
A
給紙部5は、制御部3の制御に基づいて各ローラを適宜回転させることにより、用紙収容カセット4に集積された状態で収容されている用紙Pを1枚ずつ分離しながらピックアップし、搬送ガイド及び搬送ローラ対により搬送路Uに沿って前上方へ進行させ、やがて後上方へ折り返して後方へ送り出す。
The
給紙部5における搬送路Uに沿った後側には、用紙Pの搬送状態や大きさ等を検知するセンサ6が設けられている。センサ6は、いわゆる光学センサであり、発光部から受光部へ進行する検知光を搬送路Uと交差させるように配置され、受光部による検知結果を制御部3に供給している。制御部3は、このセンサ6から取得した検知結果を基に、用紙Pの搬送状態を認識すると共に、該用紙Pの大きさ、すなわち搬送路Uに沿った方向の長さ及び左右方向(すなわち主走査方向)のおおよその長さをそれぞれ認識する。
A
センサ6の後側には、左右方向から見て、搬送路Uが後方へ向けてやや上昇するように傾斜した直線に沿って形成されており、その下側に中搬送部7が配置されている。中搬送部7は、前側に配置された前ローラ8及び後側に配置された後ローラ9の周囲に無端ベルトでなる搬送ベルト10が張架された構成となっている。
The rear side of the
この中搬送部7は、図示しないベルト駆動モータから後ローラ9に駆動力が伝達されると、該後ローラ9を矢印R2方向へ回転させ、これに伴って搬送ベルト10を走行させる。このとき搬送ベルト10は、搬送路Uに沿った上側部分、すなわち前ローラ8及び後ローラ9の間に張架された部分を、後上方向へ進行させる。このとき中搬送部7は、給紙部5から用紙Pが引き渡されると、該搬送ベルト10の上側に用紙Pを載置した状態で、該搬送ベルト10の走行に伴って該用紙Pを後上方向へ進行させる。
When the driving force is transmitted from the belt drive motor (not shown) to the
中搬送部7の上側であり、搬送路Uを挟んで該中搬送部7の反対側には、4個の画像形成ユニット11K、11Y、11M及び11Cが前側から後側へ向かって順に配置されている。画像形成ユニット11K、11Y、11M及び11C(以下これらをまとめて画像形成ユニット11とも呼ぶ)は、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)の各色にそれぞれ対応しているものの、色のみが相違しており、何れも同様に構成されている。
Four
画像形成部としての画像形成ユニット11は、図2に模式的な側面図を示すように、画像形成転写部12、トナーカートリッジ13及びプリントヘッド14により構成されており、その下側に配置された転写ローラ17との間に搬送ベルト10を挟んでいる。因みに画像形成ユニット11及びこれを構成する各部品は、用紙Pにおける左右方向の長さに応じて、左右方向に十分な長さを有している。このため多くの部品は、前後方向や上下方向の長さに対して左右方向の長さが比較的長くなっており、左右方向に沿って細長い形状に形成されている。
The image forming unit 11 as an image forming unit is composed of an image forming
トナーカートリッジ13は、現像剤としてのトナーを収容しており、画像形成部12の上方に取り付けられ、収容しているトナーを該画像形成転写部12へ供給する。画像形成転写部12には、複数のローラが設けられると共に、感光体ドラム15が設けられている。各ローラ及び感光体ドラム15は、何れも中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に形成されており、回転可能に支持されている。さらに感光体ドラム15は、その周側面が帯電し得るように構成されている。プリントヘッド14には、多数のLED(Light Emitting Diode)でなる発光素子が、主走査方向である左右方向に沿って直線状に配置されている。
The
画像形成転写部12は、図示しないモータから駆動力が供給されることにより、各ローラを適宜回転させると共に、感光体ドラム15を矢印R1方向へ回転させる。またプリントヘッド14は、制御部3(図1)から供給される画像データ信号に基づいた発光パターンで発光し、感光体ドラム15の周側面を順次露光し、照射した光により該感光体ドラム15の周側面に静電潜像を形成する。続いて画像形成転写部12は、感光体ドラム15の周側面にトナー(現像剤)を付着させることにより静電潜像に応じたトナー画像(以下これを現像剤画像とも呼ぶ)を形成し、該感光体ドラム15の回転により、トナー画像が形成された部分を下端近傍に到達させる。
The image forming
画像形成ユニット11は、搬送ベルト10により搬送路Uに沿って用紙Pが搬送されていた場合、感光体ドラム15及び転写ローラ17との間に該搬送ベルト10及び該用紙Pを挟み込み、トナー画像を該感光体ドラム15の周側面から該用紙Pに転写させる。このようにして各画像形成ユニット11は、搬送路Uに沿って前方から搬送されて来る用紙Pに対し、それぞれの色によるトナー画像を順次転写して重ねながら、後方へ進行させていく。
When the paper P is transported along the transport path U by the
中搬送部7の後端近傍には、定着部18が設けられている。定着部18は、搬送路Uを挟んで対向するように配置された2個のローラによって用紙Pに熱及び圧力を加えて該用紙Pにトナー画像を定着させ(詳しくは後述する)、さらに後方へ引き渡す。
A fixing portion 18 is provided near the rear end of the
定着部18の後方には、排紙部19が配置されている。排紙部19は、給紙部5と同様、用紙Pを案内するガイドや複数の搬送ローラ等の組み合わせにより構成されている。この排紙部19は、制御部3の制御に従って各搬送ローラを適宜回転させることにより、定着部18から引き渡される用紙Pを後上方へ搬送してから前方へ向けて折り返し、プリンタ筐体2の上面に形成された排出トレイ2Tへ排出する。
A
[2.定着部の構成]
次に、定着部18の構成について説明する。図3に斜視図を示すと共に図4に模式的な断面図を示すように、定着装置としての定着部18は、大きく分けて、全体を囲むように形成された筐体21、搬送路Uの上側に配置された発熱ローラ部22及び該搬送路Uの下側に配置されたバックアップローラ23により構成されている。
[2. Configuration of fixing part]
Next, the configuration of the fixing portion 18 will be described. As shown in FIG. 3 and a schematic cross-sectional view in FIG. 4, the fixing portion 18 as a fixing device is roughly divided into a
[2-1.筐体の構成]
筐体21(図3)は、全体として直方体状であり、その前面及び後面の中央部分を前後に貫通するように大きくくり抜かれた部分に、発熱ローラ部22及びバックアップローラ23がそれぞれ組み込まれている。また筐体21における左右の両側面には、発熱ローラ部22の一部を挿通させるための挿通孔や、バックアップローラ23を回転可能に支持する軸孔等、複数の孔部が適宜穿設されている。
[2-1. Housing configuration]
The housing 21 (FIG. 3) has a rectangular parallelepiped shape as a whole, and the heat generating
これに加えて筐体21における左右の両側面には、上下方向の略中央における前端近傍に、左右方向に貫通する丸孔でなる発熱ローラ部回動中心孔31が穿設されている。この発熱ローラ部回動中心孔31には、左右それぞれにおいて、発熱ローラ部回動シャフト24が挿通されるようになっている。各発熱ローラ部回動シャフト24は、中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に形成されており、その直径が発熱ローラ部回動中心孔31の孔径よりも僅かに短く、且つ左右方向の長さが十分に短くなっている。
In addition to this, on both the left and right side surfaces of the
また筐体21における左右の両側面には、後側の上端近傍に、左右方向に貫通する丸孔でなるカムシャフト軸孔32が設けられている。このカムシャフト軸孔32には、カムシャフト25が挿通されている。カムシャフト25は、中心軸を左右方向に沿わせた細長い円柱状でなり、カムシャフト軸孔32により回転可能に支持されている。すなわちカムシャフト軸孔32は、カムシャフト25を回転可能に支持する軸孔として機能する。
Further, on both left and right side surfaces of the
カムシャフト25には、筐体21における左右の両側板のやや内側に、カム26がそれぞれ取り付けられている。カム26は、中心軸を左右方向に沿わせた扁平かついびつな円柱状に形成され、その中心からやや外れた箇所においてカムシャフト25により左右方向に貫通され、該カムシャフト25と一体に回転し得るようになっている。すなわちカム26は、カムシャフト25の回転中心を中心軸と見なす場合、該中心軸から周側面までの距離が不統一となっている。説明の都合上、以下では、カム26のうち半径が最も長い部分及びその近傍を長径部26Aと呼び、半径が最も短い部分及びその近傍を短径部26Bと呼ぶ。
A
因みに、カムシャフト25の右端には、図示しないギアが取り付けられている。このギアは、筐体21の右側に取り付けられる複数のギア(図示せず)を介して、図示しないモータからの駆動力が伝達される。このため定着部18は、このモータが回転して駆動力がカムシャフト25に伝達されると、該カムシャフト25と一体にカム26を回転させることができる。
Incidentally, a gear (not shown) is attached to the right end of the
また筐体21におけるカム26の前方には、ばね取付部33が設けられている。このばね取付部33には、ばね28が取り付けられる。ばね28は、概ね前後方向に沿った仮想的な巻付軸を中心に螺旋状に巻回されたコイルばねであり、その前端部分が筐体21のばね取付部33に固定される。
Further, a
このばね28は、自然長において、その後端がカム26の前端部分よりも後側に到達している。このためばね28は、例えば後端付近に前方へ向かう力が加えられて圧縮されると、その後端をカム26の前端部分よりも前側に位置させると共に、復元力の作用により、後端部分において後方へ向かう付勢力を作用させることができる。
The rear end of the
さらに筐体21(図3)における左側面の下部には、配線中継部34が取り付けられている。この配線中継部34における上面及び下面には、複数のコネクタをそれぞれ接続するための複数の接続スロット(図示せず)が適宜形成されている。各接続スロットは、各コネクタに合わせた形状に形成されており、また各コネクタ内に設けられたコネクタ側端子とそれぞれ電気的に接続されるスロット側端子も適宜配置されている。
Further, a
この配線中継部34の下面側には、例えば画像形成装置1のプリンタ筐体2と電気的に接続するための本体接続スロット(図示せず)が設けられており、該プリンタ筐体2内に敷設されたケーブル(図示せず)の先端に取り付けられた本体側コネクタ(図示せず)が挿入され、電気的に接続される。
On the lower surface side of the
また配線中継部34の上面側には、発熱ローラ部22と電気的に接続するための発熱ローラ接続スロットが設けられており、中継コネクタ35が挿入される。この中継コネクタ35には、4本のケーブル36が接続されている。このうち2本のケーブル36は、後側のコネクタ37に接続されている。また残りの2本のケーブル36は、前側のコネクタ38に接続されている。このコネクタ37及び38は、後述するように、それぞれ発熱ローラ部22の一部であるホルダコネクタ66に挿入され、電気的に接続される。
Further, on the upper surface side of the
[2-2.発熱ローラ部及びバックアップローラの構成]
発熱ローラ部22は、図5に模式的な斜視図を示すと共に図6にその分解斜視図を示すように、大きく分けてヒータユニット41、該ヒータユニット41の左右両端近傍に取り付けられた発熱ローラホルダ42L及び42R、定着ベルト43、該定着ベルト43を支持するベルトガイド44L及び44Rにより構成されている。
[2-2. Configuration of heating roller and backup roller]
The
ヒータユニット41は、全体として左右方向に長い直方体状に形成されており、左端近傍における前後に上述したコネクタ37及び38(図3)がそれぞれ接続される。ヒータユニット41は、このコネクタに接続されたケーブルを介して電流が供給されると、下面を発熱させる(詳しくは後述する)。
The
発熱ローラホルダ42Lは、全体として左右方向に薄い板状に形成され、上底よりも下底が長い台形状に形成されている。この発熱ローラホルダ42Lは、例えば十分な厚さを有する鋼板に所定の切削加工や屈曲加工等が施されることにより製造される。また発熱ローラホルダ42Lは、前後方向の中央におけるやや下寄りとなる箇所に、ヒータユニット41を挿通させるための角孔でなるヒータ挿通孔51が左右方向に貫通するように穿設され、さらにこのヒータ挿通孔51の前下側に、発熱ローラ部22の回動中心となる回動中心孔52が穿設されている。
The heat generating
発熱ローラホルダ42Lの後上側には、後側が平坦に形成されたカム付勢部53が形成されると共に、該カム付勢部53の前側に、前方に向けて突出した複数の突起でなるばね受け部54が立設されている。また発熱ローラホルダ42Lにおけるヒータ挿通孔51の上側には、ヒータユニット41に取り付けるための取付板55が設けられている。
A
定着ベルト43は、可撓性を有すると共に耐熱性を有する材料により構成された無端ベルトであり、中心軸を左右方向に沿わせた円筒状に形成されている。
The fixing
ベルトガイド44Lは、全体として中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に形成されており、前後方向及び上下方向の長さと比較して左右方向の長さが十分に短く、すなわち扁平に形成されている。因みにベルトガイド44Lは、例えば耐熱性を有する樹脂材料により構成されている。
The
このベルトガイド44Lは、左側約1/3の部分を占める台座部56において、直径が定着ベルト43の直径よりも十分に大きくなっている。またベルトガイド44Lは、右側約2/3の部分を占めるガイド部57において、直径が定着ベルト43の内側における直径(内径)よりも僅かに短くなっている。さらにベルトガイド44Lは、前後方向の略中央において、上下方向の略中央よりも下寄りとなる箇所に、ヒータユニット41を挿通させるための角孔でなるヒータ挿通孔58が左右方向に貫通するように穿設されている。なお発熱ローラホルダ42R及びベルトガイド44Rは、それぞれ発熱ローラホルダ42L及びベルトガイド44Lと概ね左右対称に構成されている。
The diameter of the
発熱ローラ部22は、その製造工程において、まずヒータ挿通孔58及びヒータ挿通孔51の位置を互いに合わせるようにして、ベルトガイド44Lが発熱ローラホルダ42Lの右側面に取り付けられると共に、ベルトガイド44Rが発熱ローラホルダ42Rの左側面に取り付けられる。
In the manufacturing process of the
次に発熱ローラ部22は、予め組み立てられたヒータユニット41(詳しくは後述する)に発熱ローラホルダ42L、定着ベルト43及び発熱ローラホルダ42Rが順次挿通される。このとき定着ベルト43は、その左端近傍がベルトガイド44Lのガイド部57に挿通されると共に、その右端近傍がベルトガイド44Rのガイド部57に挿通される。その上で発熱ローラ部22は、発熱ローラホルダ42L及び42Rが取付板55を介してヒータユニット41にそれぞれ固定される。これにより定着ベルト43は、例えば下端付近に後方向へ向かう外力が加えられると、ベルトガイド44L及び44Rのガイド部57に沿って周回すること、すなわちヒータユニット41の周囲を回転することができる。
Next, in the heat-generating
一方、バックアップローラ23(図5)は、中心軸を左右方向に沿わせた円柱状のローラ本体部23Aを中心に構成されている。ローラ本体部23Aは、その直径が発熱ローラ部22における定着ベルト43の直径よりもやや短くなっている。またローラ本体部23Aの左右両側面には、その中心部分に、該ローラ本体部23Aよりも細い円柱状でなる回転軸23Bがそれぞれ立設されている。
On the other hand, the backup roller 23 (FIG. 5) is configured around a columnar roller
また右側の回転軸23Bには、その先端近傍に、図示しないギアが取り付けられる。このギアは、定着部18がプリンタ筐体2(図1)内に取り付けられた状態で、該プリンタ筐体2内に設けられた所定のモータ(図示せず)から所定のギア(図示せず)を介して駆動力が伝達されるようになっている。
Further, a gear (not shown) is attached to the
[2-3.定着部の組立]
定着部18(図3及び図4(A))は、その製造時に、予め組み立てられた発熱ローラ部22が筐体21の内部上側に組み入れられ、さらに左右両側において、発熱ローラ部回動中心孔31及び回動中心孔52に発熱ローラ部回動シャフト24がそれぞれ挿通される。因みに発熱ローラ部回動シャフト24の両端には、発熱ローラ部回動中心孔31及び回動中心孔52から抜け落ちることを防止する抜止部材がそれぞれ取り付けられる。これにより定着部18は、筐体21に対し、発熱ローラ部回動中心孔31を中心として発熱ローラ部22を回動させることができる。
[2-3. Assembling the fixing part]
In the fixing portion 18 (FIGS. 3 and 4 (A)), a heat generating
また定着部18は、バックアップローラ23が筐体21の内部下側、すなわち発熱ローラ部22の下側に組み入れられ、さらに左右両側において、回転軸23Bが所定の軸孔に挿通され、回転可能に支持される。このとき定着部18では、バックアップローラ23の存在により発熱ローラ部22の回動範囲が制限されており、その結果として発熱ローラホルダ42L及び42Rのカム付勢部53が、筐体21における左右のカムシャフト軸孔32同士を結ぶ仮想的な直線よりも前方に位置する。
Further, in the fixing portion 18, the
さらに定着部18では、カム26が取り付けられたカムシャフト25が、筐体21の左右両側においてカムシャフト軸孔32にそれぞれ挿通される。これにより定着部18では、左右両側において、カム26の前側に発熱ローラ部22のカム付勢部53が位置することになる。
Further, in the fixing portion 18, the
そのうえ定着部18では、ばね28が自然長から短縮され、筐体21の左右両側において該ばね28の後端がばね取付部33にそれぞれ取り付けられると共に、該ばね28の前端が発熱ローラ部22のばね受け部54に挿通される。すなわち定着部18では、筐体21のばね取付部33と発熱ローラ部22のばね受け部54との間でばね28が自然状態から圧縮された状態で挟持される。
Further, in the fixing portion 18, the
定着部18では、ばね28の復元力により、筐体21に固定されているばね取付部33に対し、ばね受け部54を後方向へ付勢することになる。これにより定着部18では、発熱ローラ部22が発熱ローラ部回動シャフト24を中心に回動され、定着ベルト43及びヒータユニット41をバックアップローラ23に近接させることになる。
In the fixing portion 18, the restoring force of the
ここで定着部18では、カム26の短径部26Bが前方を向いていた場合、図4(A)に示したように、ばね28の復元力により後方へ付勢されたカム付勢部53が該カム26に当接する前に、発熱ローラ部22のヒータユニット41が定着ベルト43を介してバックアップローラ23のローラ本体部23Aに押し付けられる。以下、このような状態をニップ状態又は押付状態と呼ぶ。
Here, in the fixing portion 18, when the
定着部18は、このニップ状態でバックアップローラ23が矢印R4方向へ回転すると、発熱ローラ部22の定着ベルト43との間に摩擦力を作用させ、該定着ベルト43を矢印R3方向へ回転(周回)させることができる。このとき定着部18は、搬送路Uに沿って用紙Pが搬送されていれば、該用紙Pに熱及び圧力を加えることができる。
When the
一方、定着部18では、カム26の長径部26Aが前方を向いていた場合、該カム26が発熱ローラ部22のカム付勢部53に当接することにより、発熱ローラ部22をバックアップローラ23からやや遠ざけ、定着ベルト43及びヒータユニット41をバックアップローラ23のローラ本体部23Aから引き離す。以下、このような状態を非ニップ状態又は離隔状態と呼ぶ。
On the other hand, in the fixing portion 18, when the
このように定着部18では、カム26を回転させて長径部26A又は短径部26Bの何れかを前方に向けることにより、発熱ローラ部22(すなわち定着ベルト43及びヒータユニット41並びにバックアップローラ23のローラ本体部23A等)を、ニップ状態又は非ニップ状態に切り替えることができる。説明の都合上、以下では、定着部18において発熱ローラ部22をニップ状態又は非ニップ状態に切り替えるための機構、すなわち発熱ローラ部回動シャフト24、カム26ばね28、カム付勢部53及びばね受け部54等をまとめて状態切替部30とも呼ぶ。
In this way, in the fixing portion 18, by rotating the
[3.ヒータユニットの構成]
ヒータユニット41は、図7に分解斜視図を示すと共に図8に断面図を示すように、大きく分けてヒータ支持部材61、ホルダヒータ62、サポート板63、ヒータ基板64、熱拡散部材65及びホルダコネクタ66により構成されている。またホルダコネクタ66には、コネクタ37及び38がそれぞれ挿入される。なお図7は、説明の都合上、図6に示したヒータユニット41を水平面内で半回転させ、すなわち上下方向に沿った仮想的な回転軸を中心として180度回転させた上で分解し、該ヒータユニット41を右後方向の斜め上側から見た様子を表している。
[3. Heater unit configuration]
The
[3-1.ヒータ支持部材]
ヒータ支持部材61は、上側に位置する上板部71と、後側に位置する後板部72と、前側に位置する前板部73とにより構成されている。すなわちヒータ支持部材61は、全体として左右方向に沿って細長く、且つ下面が開放された中空の四角柱状に形成されている。このヒータ支持部材61は、例えば十分な厚さを有する鋼板が所定形状に切削された後、上板部71及び後板部72の連接部分並びに上板部71及び前板部73の連接部分がそれぞれ屈曲されることにより製造される。このためヒータ支持部材61は、十分な剛性を有している。
[3-1. Heater support member]
The heater support member 61 is composed of an
上板部71は、左右方向に長く前後方向に短く上下方向に薄い長方形の板状に形成されている。この上板部71には、所定の箇所に上下方向に貫通する丸孔(図示せず)が適宜穿設されている。
The
後板部72は、左右方向に長く上下方向に短く左右方向に薄い長方形の板状に形成されており、上板部71の後辺から下方に向けて垂設されている。後板部72の左辺における下端から僅かに離れた箇所には、右方向に向けて矩形状に切り欠かれた切欠部72Aが形成されている。また後板部72の下辺における右端からやや左側には、上方へ向けて矩形状に切り欠かれた切欠部72Bが形成されている。切欠部72Bの右辺下端近傍には、左方向へ向けて突出した凸部72Cが形成され、これに伴い該凸部72Cの上側に右方向へ切り込まれた凹部72Dが形成されている。
The
前板部73は、後板部72と概ね前後対称に構成されている。すなわち前板部73には、後板部72の切欠部72A、切欠部72B、凸部72C及び凹部72Dとそれぞれ対応する切欠部73A、切欠部73B、凸部73C及び凹部73Dが設けられている。
The
さらに上板部71の左端近傍では、後板部72及び前板部73の左端よりも左方に突出した部分が上板突出部74となっている。この上板突出部74には、前後方向及び左右方向の略中心となる箇所に、上下方向に貫通する丸孔でなる孔部75が穿設されている。この孔部75は、内周面に螺旋状の溝が刻まれており、いわゆる雌ネジが形成されている。
Further, in the vicinity of the left end of the
また上板突出部74には、孔部75の左側及び右側に、周囲よりも所定の突出量だけ上方に突出した突起部76及び77が設けられている。突起部76及び77は、中心軸を上下方向に沿わせた小さい円柱状に形成されている。因みに突起部76及び77は、その製造時に、上板突出部74を形成する板状の鋼板に対し、いわゆる打ち出し加工が施されることにより形成される。
Further, the upper
[3-2.ホルダヒータの構成]
ホルダヒータ62は、図7及び図9に斜視図を示すように、全体として左右方向に沿って細長い四角柱状に形成されている。このホルダヒータ62は、例えば耐熱性を有する樹脂材料が成型されることにより製造される。因みに図9は、図7のホルダヒータ62を前後方向に沿った仮想的な回転軸を中心に半回転させ、該ホルダヒータ62を左前方向の斜め下側から見た様子を表している。
[3-2. Holder heater configuration]
As shown in the perspective views in FIGS. 7 and 9, the holder heater 62 is formed in an elongated square columnar shape as a whole along the left-right direction. The holder heater 62 is manufactured, for example, by molding a heat-resistant resin material. Incidentally, FIG. 9 shows a state in which the holder heater 62 of FIG. 7 is rotated half a turn about a virtual rotation axis along the front-rear direction, and the holder heater 62 is viewed from diagonally lower side in the left front direction.
ホルダヒータ62は、図8に示すように、全体的に英大文字の「H」に類似した断面形状となっている。具体的にホルダヒータ62は、中央のやや下寄りに配置された基板部81の前側及び後側に、後板部82及び前板部83がそれぞれ接続された構成となっている。また基板部81の左側及び右側には、それぞれ左板部84及び右板部85が接続されている。
As shown in FIG. 8, the holder heater 62 has a cross-sectional shape similar to that of the English capital letter “H” as a whole. Specifically, the holder heater 62 has a configuration in which the
基板部81は、全体として左右方向に長く、前後方向に短く、上下方向に薄い板状に構成されている。この基板部81の上面及び下面は、概ね平坦に構成されている。また基板部81は、下面における前後方向の中央部分を占める基板中央部81Aの後端及び前端、すなわち後板部82及び前板部83とそれぞれ接続する箇所の内側に、左端近傍から右端近傍までの左右方向に沿った長い範囲に渡り、上方へ向けて凹んだ後溝部81B及び前溝部81Cが形成されている。換言すれば、基板部81の下面は、後溝部81B及び前溝部81Cに対し、基板中央部81Aが下方に突出している。
The
この基板中央部81Aの下面は、後板部82及び前板部83における下端よりもやや上側に位置している。因みに、基板部81の上面における所定箇所には、円柱状のねじ受け支柱(図示せず)が立設されている。このねじ受け支柱における上面の中央には、丸孔でなるねじ孔が形成されている。
The lower surface of the substrate
後板部82は、全体として左右方向に長く、上下方向に短く、前後方向に薄い板状に構成されている。この後板部82の後側面は、上側の約4/5の範囲でなる後上部82Aが概ね平坦に形成されており、該後上部82Aの下側部分でなる後下部82Bが該後上部82Aよりも後方に突出している。因みに後上部82Aに対する後下部82Bの突出量は、ヒータ支持部材61における後板部72の厚さよりも大きくなっている。
The
また後下部82Bは、左右方向の長さが後上部82Aよりも短くなっている。すなわち後下部82Bの左端は、後上部82Aの左端よりも右側に位置している。また後下部82Bの右端は、後上部82Aの右端よりも左側に位置している。
Further, the length of the rear
後上部82Aにおける左端近傍の下寄りには、周囲よりも後方へ突出した突出部82Cが設けられている。この突出部82Cは、全体として左右方向に長く上下方向に短い長方形状に形成されている。また後上部82Aにおける下辺の右端近傍には、周囲よりも後方へ突出した突出部82Dが設けられている。突出部82Dは、下部82Bから上方に進行し、さらに右方向へ屈曲して進行したような形状、すなわち英大文字の「L」を半回転させたような形状に形成されている。
A
さらに後板部82における後下部82Bの左側且つ前側、すなわち基板部81における後溝部81Bの左端であって、左板部84よりも右側には、係合部82E(図7)が設けられている。係合部82Eは、左右方向の長さに対し上下方向の長さが短く、且つ前後方向に薄い板状に形成されており、前後方向に貫通する角孔でなる係合孔82EHが形成されている。この係合孔82EHは、上辺の高さが基板部81における基板中央部81Aの下面と略同等となっている。
Further, an engaging
また係合部82E(図9)の右側面における下側部分には、上側部分よりも右方向へ突出した係合突起82Fが設けられている。この係合突起82Fは、後溝部81Bの上側面(すなわち底面)との間に比較的狭い間隙を形成している。一方、後板部82における後下部82Bの右側且つ前側、すなわち基板部81における後溝部81Bの右端は、右板部85の下端部分により閉塞されている。この右板部85の左側面における下側部分には、上側部分よりも左方向へ突出した係合突起82Gが設けられている。この係合突起82Gは、後溝部81Bの底面との間に比較的狭い間隙を形成している。
Further, on the lower portion of the right side surface of the engaging
前板部83は、後板部82と概ね前後対称に構成されている。すなわち前板部83は、後板部82の後上部82A、後下部82B、突出部82C及び82D、並びに係合突起82F及び82Gとそれぞれ対応する前上部83A、前下部83B、突出部83C及び83D、並びに係合突起83F及び83Gをそれぞれ有している。ただし前板部83には、係合部82Eに代わる突起支持体83Eが設けられている。この突起支持体83Eは、係合部82Eを前方に投影した位置、すなわち前下部83Bの左側且つ後側であり、基板部81における前溝部81Cの左端であって、左板部84よりも右側に設けられている。この突起支持体83Eは、上下方向の長さが係合部82Eよりも短い直方体状に形成されており、その右側面における下側に係合突起83Fが設けられている。この係合突起83Fは、右側の係合突起83Gとほぼ左右対称に構成されている。
The
左板部84は、左右方向に薄い板状に形成されており、後板部82の左辺及び前板部83の左辺とそれぞれ連接されている。左板部84の上辺は、後板部82及び前板部83の下辺と同等の高さとなっている。また左板部84の下辺は、基板部81における基板中央部81Aの下面と同等の高さとなっている。また右板部85は、左板部84と概ね左右対称に構成されている。
The
ところでホルダヒータ62(図8)は、後板部82における後上部82Aの後面から前板部83における前上部83Aの前面までの距離、すなわち上側部分における前後方向の長さが、ヒータ支持部材61における後板部72の前面から前板部73の後面までの距離、すなわち前後方向に関する内幅よりも僅かに短くなっている。またホルダヒータ62は、後板部82における後下部82Bの後面から前板部83における前下部83Bの前面までの距離、すなわち下側部分における前後方向の長さが、ヒータ支持部材61における後板部72の後面から前板部73の前面までの距離、すなわち前後方向に関する外幅よりも長くなっている。
By the way, in the holder heater 62 (FIG. 8), the distance from the rear surface of the rear
[3-3.サポート板及びヒータ基板の構成]
サポート板63(図7)は、全体として左右方向に長く、前後方向に短く、且つ上下方向に薄い板状に形成されている。サポート板63における前後方向の長さは、ホルダヒータ62の基板中央部81A(図8)における前後方向の長さと略同等となっている。一方、サポート板63における左右方向の長さは、ホルダヒータ62の基板中央部81Aにおける左右方向の長さよりもやや短くなっている。このサポート板63は、例えばステンレス(SUS:Steel Use Stainless)等の金属材料により構成されている。
[3-3. Configuration of support plate and heater board]
The support plate 63 (FIG. 7) is formed as a plate that is long in the left-right direction, short in the front-rear direction, and thin in the up-down direction as a whole. The length of the support plate 63 in the front-rear direction is substantially the same as the length of the holder heater 62 in the front-rear direction in the substrate
ヒータ基板64は、全体として左右方向に長く、前後方向に短く、上下方向に薄い板状に形成されている。図10(A)に平面図を示すように、ヒータ基板64は、大きく分けて、ヒータが配置されるヒータ配置部91と、電極が配置される電極配置部92とにより構成されている。
The heater substrate 64 is formed as a whole in the shape of a plate that is long in the left-right direction, short in the front-rear direction, and thin in the up-down direction. As shown in the plan view in FIG. 10A, the heater substrate 64 is roughly divided into a
このヒータ基板64は、薄いステンレスの板状部材の下面に絶縁部材が塗布された上で所定の配線パターンや後述する発熱素子等が形成され、さらに表面が薄いガラス材料により被覆されている。このためヒータ基板64は、十分な剛性を有しており、外力が加えられた場合であってもその形状を良好に維持し、撓みが生じる場合であってもその撓み量がごく僅かに抑えられる。 The heater substrate 64 has a thin stainless steel plate-shaped member coated with an insulating member on the lower surface thereof, and a predetermined wiring pattern, a heat generating element described later, and the like are formed, and the surface thereof is covered with a thin glass material. Therefore, the heater substrate 64 has sufficient rigidity, maintains its shape well even when an external force is applied, and suppresses the amount of bending very slightly even when bending occurs. Be done.
ヒータ配置部91は、左右方向に長く前後方向に短い長方形状に形成されている。ヒータ配置部91における前後方向の長さは、ホルダヒータ62の基板中央部81A(図8)における前後方向の長さと略同等となっている。一方、ヒータ配置部91における左右方向の長さは、ホルダヒータ62の基板中央部81Aにおける左右方向の長さよりもやや短くなっている。すなわちヒータ配置部91は、左右方向及び前後方向の長さがサポート板63と略同等となっている。
The
因みに、ヒータ配置部91における左右方向の長さは、用紙P(図1)における主走査方向(すなわち左右方向)に沿った長さよりもやや長くなっている。画像形成装置1は、最大でA3サイズの用紙Pに対する印刷処理を行い得るようになっており、このときの用紙Pにおける短辺(すなわち左右方向)の長さが297[mm]となっている。これに伴いヒータ配置部91は、左右方向の長さが297[mm]よりもやや長くなっている。一方、ヒータ配置部91における前後方向の長さは、約15~20[mm]となっている。この前後方向の長さは、後述するヒータを配置するために必要な領域の前後長や、該ヒータに必要な大電流を供給し得るような線幅の配線パターンを形成するための領域の前後長等を基に定められている。
Incidentally, the length of the
ヒータ配置部91の下面には、左右両端の近傍を除いた発熱範囲91Aに、5個のヒータでなるヒータ94が左右方向に沿って配置されている。換言すれば、ヒータ配置部91には、発熱範囲91Aを主走査方向に沿って5つに分割した各領域(以下これを発熱領域とも呼ぶ)にそれぞれヒータ94が配置されている。
On the lower surface of the
具体的にヒータ配置部91には、左右方向に関する中央の約3/7の範囲に中央ヒータ94Cが配置されている。またヒータ配置部91には、中央ヒータ94Cの左側に隣接した約1/7の範囲に左内側ヒータ94L1が配置され、該左内側ヒータ94L1の左側に隣接した約1/7の範囲に左外側ヒータ94L2が配置されている。さらにヒータ配置部91には、中央ヒータ94Cの右側に隣接した約1/7の範囲に右内側ヒータ94R1が配置され、該右内側ヒータ94R1の右側に隣接した約1/7の範囲に右外側ヒータ94R2が配置されている。
Specifically, in the
ヒータ94(すなわち中央ヒータ94C、左内側ヒータ94L1、左外側ヒータ94L2、右内側ヒータ94R1及び右外側ヒータ94R2)は、何れも発熱抵抗体であり、且つ互いに電気的に絶縁されており、それぞれ電流が供給されると、該電流の大きさに応じた熱を発生させる。
The heaters 94 (that is, the
因みにヒータ基板64は、制御部3(図1)の制御に従い、中央ヒータ94Cのみを発熱させる第1発熱状態、これに加えて左内側ヒータ94L1及び右内側ヒータ94R1を発熱させる第2発熱状態、さらにこれらに加えて左外側ヒータ94L2及び右外側ヒータ94R2を発熱させる第3発熱状態といった3通りの発熱状態に切り替えることができる。実際上、制御部3は、センサ6(図1)の検知結果等を基に、用紙Pにおける主走査方向(すなわち左右方向)の長さを認識し、認識した長さに応じてヒータ基板64における発熱状態を切り替えるようになっている。
Incidentally, the heater substrate 64 has a first heat generation state in which only the
さらに、ヒータ配置部91における後辺の左端近傍には、ヒータ94の左端よりも左側となる箇所に、すなわち発熱範囲91Aと電極配置部92との間における後辺に、後方に突出した位置決め突起95が設けられている。位置決め部としての位置決め突起95は、左右方向の長さが、ホルダヒータ62に設けられた係合部82Eの係合孔82EHにおける左右方向の長さよりも僅かに短くなっている。
Further, in the vicinity of the left end of the rear side of the
電極配置部92は、ヒータ配置部91と比較して、前後方向(すなわち副走査方向)の長さが2倍程度に拡大される一方、左右方向(すなわち主走査方向)の長さが十分に短くなっている。電極配置部92の下面には、4個の電極96が設けられている。具体的に電極配置部92には、後側の端辺近傍に2個の電極96A及び96Bが設けられ、前側の端辺近傍に2個の電極96C及び96Dが設けられている。各電極96(すなわち電極96A、96B、96C及び96D)は、ヒータ基板64の下面に形成された配線パターン(図示せず)により、それぞれヒータ94と適宜接続されている。
The
このような構成により、ヒータ基板64は、電極96の各端子を介して電流が適切に供給されると、例えばヒータ94を全て発熱させ、或いは中央ヒータ94Cのみ発熱させる等、各ヒータ94を適切な発熱パターンで発熱させることができる。
With such a configuration, when the current is appropriately supplied from each terminal of the
これを換言すれば、ヒータ基板64は、ヒータ配置部91に対し主走査方向(すなわち左右方向)の一方向側である左側にのみ電極配置部92が設けられている。またヒータ基板64は、ヒータ配置部91のうち電極配置部92から比較的近い箇所、具体的にはヒータ94の左端よりも左側に、位置決め突起95が設けられている。
In other words, the heater substrate 64 is provided with the
[3-4.熱拡散部材の構成]
熱拡散部材65(図7)は、左右方向に長く前後方向に短い長方形状に形成された下板部65Aと、該下板部65Aの前辺から上方に向けて短く垂設された後板部65Bと、該下板部65Aの後辺から下方に向けて短く垂設された前板部65Cとにより構成されている。換言すれば、熱拡散部材65は、全体として左右方向に沿って細長く、上下方向に短く、且つ上面が開放された中空の四角柱状に形成されている。
[3-4. Configuration of heat diffusion member]
The heat diffusion member 65 (FIG. 7) has a
下板部65Aにおける前後方向の長さは、ホルダヒータ62の後板部82における後下部82Bの前面から前板部83における前下部83Bの後面までの距離、すなわち前後方向の間隔(内寸)よりも、僅かに短くなっている。また後板部65B及び前板部65Cにおける上下方向の長さは、ホルダヒータ62における後下部82B又は前下部83Bの下端から後溝部81B及び前溝部81Cの底部分までの上下方向の距離、すなわち外側から見た後溝部81B及び前溝部81Cの深さと略同等となっている。因みに後板部65B及び前板部65Cにおける前後方向の長さ、すなわち厚さは、後溝部81B及び前溝部81Cにおける前後方向の長さ、すなわち溝幅よりも短く(薄く)なっている。
The length in the front-rear direction in the
さらに後板部65Bにおける左辺の上端近傍には、周囲よりも左方向へ突出した係合部65BPが形成されている。また後板部65Bにおける右辺の上端近傍には、周囲よりも右方向へ突出した係合部65BQが形成されている。これと同様に前板部65Cには、左辺の上端近傍及び右辺の上端近傍に、それぞれ係合部65CP及び係合部65CQが形成されている。
Further, in the vicinity of the upper end of the left side of the
また後板部65Bは、各係合部を含めた左右方向の全長、すなわち、係合部65BPの左端から係合部65BQの右端までの距離が、ホルダヒータ62の後溝部81B及び前溝部81Cにおける左右方向の長さ、すなわち係合部82E及び突起支持体83Eの右側面から右板部85の左側面までの間隔よりも僅かに短くなっている。
Further, the
その一方で後板部65Bは、各係合部を含めた左右方向の全長が、ホルダヒータ62(図9)における係合突起82Fの先端(右端)から係合突起82Gの先端(左端)までの距離、すなわち該係合突起82F及び82Gの間隔よりも長くなっている。さらに後板部65Bは、係合部を除いた左右方向の全長、すなわち、後板部65Bの左辺から右辺までの距離が、係合突起82F及び82Gの間隔よりも短くなっている。
On the other hand, the total length of the
ところで熱拡散部材65は、例えば薄く平坦な鋼板を左右方向に長い長方形状に切削加工し、さらにその前辺近傍部分及び後辺近傍部分をそれぞれ上方へ屈曲させることにより製造される。また熱拡散部材65は、金属材料の性質により、比較的弱い外力が加えられた場合に弾性変形することができる。 By the way, the heat diffusion member 65 is manufactured, for example, by cutting a thin and flat steel plate into a long rectangular shape in the left-right direction, and further bending the portion near the front side and the portion near the rear side upward. Further, the heat diffusion member 65 can be elastically deformed when a relatively weak external force is applied due to the nature of the metal material.
このため熱拡散部材65は、例えば左右方向の中央付近に下方向へ向かう比較的小さい外力が加えられると、全体を撓ませ、左右の両端近傍に対して中央付近を下方に変位させるように湾曲する。このとき熱拡散部材65は、撓む前と比較して、見かけ上の左右方向の長さをやや短縮させることができる。また熱拡散部材65は、この外力が解放されると、弾性力の作用により、元の形状に戻ることができる。 Therefore, for example, when a relatively small downward external force is applied to the vicinity of the center in the left-right direction, the heat diffusion member 65 bends as a whole and bends so as to displace the vicinity of the center downward with respect to the vicinity of both left and right ends. do. At this time, the heat diffusion member 65 can have a slightly shorter apparent length in the left-right direction as compared with before bending. Further, when the external force is released, the heat diffusion member 65 can return to its original shape by the action of the elastic force.
[3-5.ホルダコネクタの構成]
ホルダコネクタ66(図7)は、全体として直方体状に形成されており、様々な方向から複数の孔部が適宜穿設されている。このホルダコネクタ66は、特に後面及び前面において、外枠部分を残した内側の大部分が孔部となっており、その一部が前後方向に貫通している。換言すれば、ホルダコネクタ66は、外殻部分が板状部材により構成された中空の直方体に、種々の形状でなる複数の孔部が穿設され、さらに外殻の内部に複数の板状の部材が梁や仕切板のように配置された構成となっている。
[3-5. Holder connector configuration]
The holder connector 66 (FIG. 7) is formed in a rectangular parallelepiped shape as a whole, and a plurality of holes are appropriately formed from various directions. In this
因みにホルダコネクタ66における前後方向の長さは、ヒータ基板64の電極配置部92における前後方向の長さよりも長くなっている。またホルダコネクタ66における左右方向の長さは、ヒータ基板64の電極配置部92における左右方向の長さと略同等となっている。
Incidentally, the length of the
ホルダコネクタ66の左側面、上側面、右側面及び下側面は、それぞれ板状の左側板101、上側板102、右側板103及び下側板104により形成されている。またホルダコネクタ66の内部は、上側板102と略平行な板状部材である上仕切板105及び下仕切板106により、上部空間111、中部空間112及び下部空間113といった3つの空間に大きく分けられている。
The left side surface, the upper side surface, the right side surface, and the lower side surface of the
さらに上部空間111には、左右方向の中央付近に、左側板101と略平行な板状部材である上部中央板107が設けられている。この上部中央板107における前後方向の長さは、ホルダコネクタ66全体における前後方向の長さの約60~70%程度となっており、また上述したヒータ支持部材61の上板突出部74における前後方向の長さよりも十分に長くなっている。
Further, in the
右側板103には、上側板102及び上仕切板105に挟まれた部分(すなわち上端近傍)における、前後方向の中央部分であって、上部中央板107を右方向に投影した範囲に相当する部分に、比較的大きい右上孔部121が形成されている。また上部中央板107の上端における中央部分には、上側板102の直下となる箇所に、左右方向に貫通する支持部材貫通孔122が穿設されている。
The
支持部材貫通孔122における前後方向の長さは、上述したヒータ支持部材61の上板突出部74における前後方向の長さよりも僅かに長くなっている。また支持部材貫通孔122における上下方向の長さは、上板突出部74における上下方向の長さよりも長く、該上板突出部74の厚さに突起部76の突出量(すなわち上下方向の長さ)を加算した長さよりも長くなっている。
The length of the support member through
右側板103における上下方向の中央からやや下寄りであり、下仕切板106の直下となる箇所には、左右方向に貫通する右ヒータ基板貫通孔123が穿設されている。右ヒータ基板貫通孔123における前後方向の長さは、ヒータ基板64の電極配置部92における前後方向の長さよりも僅かに長くなっている。また右ヒータ基板貫通孔123における上下方向の長さは、ヒータ基板64の電極配置部92における上下方向の長さ、すなわち厚さよりも十分に長くなっている。
A right heater substrate through
上側板102には、前後方向の略中央且つ左右方向の略中央に、上下方向に貫通する取付孔131が穿設されている。また上側板102には、取付孔131の左側に、やはり上下方向に貫通する位置決め孔132が穿設されている。さらに上側板102には、取付孔131の左側に、該上側板102の右辺から左方向へ入り込むように切り欠かれた位置決め切欠133が形成されている。
The
左側板101には、上部中央板107の右上孔部121及び右側板103の右ヒータ基板貫通孔123をそれぞれ左方向へ投影したような位置に、左上孔部141及び左ヒータ基板貫通孔142がそれぞれ穿設されている。左上孔部141及び左ヒータ基板貫通孔142は、右上孔部121及び右ヒータ基板貫通孔123とそれぞれ同等の大きさに形成されている。
The
下側板104は、後側約半分のうちさらに右側の約半分と、前側約半分のうちさらに左側の約半分とに、周囲よりも上方に盛り上がった、すなわちホルダコネクタ66の内側へ陥没した部分でなるコネクタ支持部151がそれぞれ形成されている。説明の都合上、下側板104のうちコネクタ支持部151を除いた部分、すなわち該コネクタ支持部151よりも下側に突出している2箇所をそれぞれ係合部152と呼ぶ。各係合部152には、上下方向に貫通する角孔でなる係合孔153がそれぞれ穿設されている。
The
[3-6.コネクタの構成]
コネクタ37は、全体として直方体状に形成されており、その容積がホルダコネクタ66の約1/3となっている。このコネクタ37は、耐熱性を有する樹脂材料が成型されることにより構成されており、十分の厚さを有する部分において十分な剛性を有する一方、厚さが比較的小さい(すなわち薄い)部分において弾性変形し得るようになっている。
[3-6. Connector configuration]
The
コネクタ37における前後方向の長さは、ホルダコネクタ66における前後方向の長さの60%程度となっている。またコネクタ37における上下方向の長さは、後述するロックレバーを除き、ホルダコネクタ66における上仕切板105の下面から下側板104におけるコネクタ支持部151の上面までの長さよりも僅かに短くなっている。さらにコネクタ37における左右方向の長さは、左側板101の右面から右側板103の左面までの長さ、すなわち中部空間112及び下部空間113における左右方向の長さ(内寸)よりも僅かに短くなっている。
The length of the
コネクタ37は、上端から約1/5の部分を残し、上端から約2/5までの範囲において、後側面から前方へ約70%の範囲に渡って、比較的大きく切り欠かれた切欠部160が形成されている。これによりコネクタ37は、後側の基部161と、前側下部ないし中部の端子保持部162と、前側上部の挟持部163とに大きく分けられている。切欠部160における上下方向の長さ、すなわち挟持部163の下面から端子保持部162の上面までの距離は、下仕切板106の厚さとヒータ基板64における電極配置部92の厚さとを加算した値よりも大きくなっている。
The
端子保持部162における上下方向の長さは、ホルダコネクタ66の下部空間113における上下方向の長さよりも僅かに短くなっている。また挟持部163における上下方向の長さは、ホルダコネクタ66の中部空間112における上下方向の長さよりも僅かに短くなっている。さらに切欠部160における上下方向の長さは、ホルダコネクタ66の下仕切板106における上下方向の長さ、すなわち厚さよりも僅かに長くなっている。
The vertical length of the
端子保持部162の内部には、2個の端子165及び166が左右方向に沿って並ぶように埋め込まれている。この端子165及び166は、導電性を有する金属材料により構成されており、その一部を端子保持部162の上面から上方へ、すなわち切欠部160内へ突出させている。また端子165及び166は弾性変形により下方へ、すなわち切欠部160内への突出量を低減させる方向へ変形し得るようになっている。
Inside the
一方、基部161の後面における下寄りには、左右方向に沿って並ぶように2個の孔部167及び168が穿設されている。孔部167及び168は、それぞれ後方へ向けて十分な深さを有する角孔となっている。端子165及び166は、ケーブル36(図3)の先端にそれぞれ取り付けられた上で、この孔部167及び168から挿入されることにより、端子保持部162に取り付けられ、保持される。
On the other hand, two
コネクタ37の下端における左側には、ロックレバー169が設けられている。ロックレバー169は、その一部が端子保持部162の下面よりも下方に突出しており、その下面に周囲よりも下方へ突出した係合爪170が設けられている。係合爪170は、左右方向から見て略三角形状に形成されており、前側に面した係合面と、後ろ斜め下方に面した傾斜面と、左右の両側面とを有している。
A
またロックレバー169は、コネクタ37の全体(基部161、端子保持部162及び挟持部163)と一体に成型されており、端子保持部162に対して比較的薄く成型された部分(図示せず)を介して接続され、該端子保持部162に対して弾性変形し得るようになっている。
Further, the
ロックレバー169は、外力が加えられていない自然状態において、比較的下方に位置しており、該ロックレバー169の下面から端子保持部162の上面までの距離(長さ)が、ホルダコネクタ66における下仕切板106の下面から下側板104における係合部152の上面までの距離(長さ)よりも長くなっている。
The
一方、ロックレバー169は、上方向に向かう外力が加えられると、端子保持部162との接続部分を弾性変形させて上方へ変位する。このときロックレバー169は、係合爪170の下端から端子保持部162の上面までの距離(長さ)を、ホルダコネクタ66における下仕切板106の下面から下側板104における係合部152の上面までの距離(長さ)よりも短縮させることができる。
On the other hand, when an upward external force is applied to the
[3-7.ヒータユニットの組立]
次に、ヒータユニット41の組立について説明する。ヒータユニット41は、まずヒータ支持部材61にホルダヒータ62が取り付けられる。具体的にヒータユニット41は、予めヒータ支持部材61がホルダヒータ62の真上よりも僅かに右寄りに位置させ、該ヒータ支持部材61を下降させて後板部72及び前板部73の間に、ホルダヒータ62の後上部82A及び前上部83Aを挟み込ませる。
[3-7. Assembling the heater unit]
Next, the assembly of the
これによりヒータユニット41は、ヒータ支持部材61の後板部72及び前板部73の下端をホルダヒータ62の後下部82B及び前下部83Bの上端にそれぞれ当接させる。このときヒータユニット41は、ヒータ支持部材61に対するホルダヒータ62の前後方向への変位が規制される。またこのときヒータユニット41は、突出部82C及び83Cが後板部72及び前板部73の左端よりも左側に位置させ、且つ突出部82D及び83Dが切欠部72B及び73Bに入り込んだ状態となる。
As a result, the
さらにヒータユニット41は、ホルダヒータ62に対しヒータ支持部材61を左方向へ摺動させる(すなわちスライドさせる)。これによりヒータユニット41は、突出部82C及び83Cが切欠部72A及び73Aにそれぞれ入り込んで係合され、且つ突出部82D及び83Dの上右側部分が凹部72D及び73Dに入り込んで係合される。これによりヒータユニット41は、ヒータ支持部材61に対するホルダヒータ62の上下方向への変位及び右方向への変位が何れも規制される。
Further, the
さらにヒータユニット41は、上板部71に設けられた孔部(図示せず)を介してホルダヒータ62内に形成されたねじ孔(図示せず)に所定の固定ねじが螺合されることにより、ヒータ支持部材61に対するホルダヒータ62の位置が固定される。これによりヒータユニット41では、ヒータ支持部材61の上板突出部74がホルダヒータ62の左端よりも左側にはみ出した状態となる。
Further, in the
次にヒータユニット41は、ヒータ支持部材61及びホルダヒータ62が上下反転された上で、該ホルダヒータ62にサポート板63及びヒータ基板64が載置される。具体的にヒータユニット41は、上下反転されたホルダヒータ62の基板部81における基板中央部81Aに位置を合わせてサポート板63が載置され、さらにヒータ基板64が上下反転された状態でヒータ配置部91を該サポート板63に重ねるように載置される。
Next, in the
このときヒータ基板64は、位置決め突起95をホルダヒータ62の係合部82Eの設けられた係合孔82EHに挿通される。これによりヒータ基板64は、ホルダヒータ62に対する上下方向及び左右方向の位置が規制される。因みにヒータ基板64は、電極配置部92がホルダヒータ62の左端よりも左側にはみ出した状態となる。
At this time, the heater substrate 64 is inserted the
その次にヒータユニット41は、ホルダヒータ62に熱拡散部材65が取り付けられる。具体的に熱拡散部材65は、例えば左端近傍をホルダヒータ62の左端近傍に近接させるように傾斜させ、係合部65BP及び65CPをホルダヒータ62の係合突起82F及び83Fとそれぞれ係合させる。続いて熱拡散部材65は、左右方向の中央付近に対しホルダヒータ62から遠ざかる方向に外力が加えられ、撓んだ状態で右端近傍をホルダヒータ62の右端近傍に近接させていき、やがて後板部65B及び前板部65Cを後溝部81B及び前溝部81Cにそれぞれ入り込ませていく。さらに熱拡散部材65は、外力が解放されると、係合部65BQ及び65CQを該ホルダヒータ62の係合突起82G及び83Gとそれぞれ係合させる。
Next, in the
これによりヒータユニット41は、ホルダヒータ62に熱拡散部材65が係合された状態となり、該熱拡散部材65により該ホルダヒータ62に対するサポート板63及びヒータ基板64の上下方向及び前後方向への変位を規制する。すなわちヒータユニット41は、ヒータ支持部材61に対するヒータ基板64の上下方向及び前後方向への変位を規制した状態となる。またヒータユニット41は、ヒータ支持部材61に対するヒータ基板64の左右方向への変位を、位置決め突起95及び係合部82Eにより規制している。
As a result, the
その次にヒータユニット41は、ヒータ支持部材61にホルダコネクタ66が取り付けられる。具体的にヒータユニット41は、ヒータ支持部材61等をホルダコネクタ66の左側から近接させ、該ヒータ支持部材61の上板突出部74を該ホルダコネクタ66における右側板103の右上孔部121に挿入させ、さらに上部中央板107の支持部材貫通孔122に挿入させる。またヒータユニット41は、ヒータ基板64の電極配置部92をホルダコネクタ66における右側板103の右ヒータ基板貫通孔123に挿入させる。
Next, in the
やがてヒータユニット41は、ヒータ支持部材61における上板突出部74の孔部75並びに突起部76及び77がホルダコネクタ66における上側板102の取付孔131、位置決め孔132及び位置決め切欠133のほぼ真下に到達すると、該ホルダコネクタ66に対し上方向へ変位される。
Eventually, in the
これによりヒータユニット41では、ヒータ支持部材61における上板突出部74の突起部76及び77が、ホルダコネクタ66における上側板102の位置決め孔132及び位置決め切欠133にそれぞれ入り込んだ状態となる。またこのときヒータユニット41では、ヒータ支持部材61における上板突出部74の上面がホルダコネクタ66における上側板102の下面に当接し、且つヒータ基板64における電極配置部92の上面がホルダコネクタ66における下仕切板106の下面に極めて近接若しくは当接した状態となる。
As a result, in the
この状態でヒータユニット41では、固定ねじ69が上方からホルダコネクタ66における上側板102の取付孔131に挿入され、さらに回転されることにより、ヒータ支持部材61における上板突出部74の孔部75に螺合される。この結果、ヒータユニット41は、図11に示すように、ヒータ支持部材61に対しホルダコネクタ66が固定された状態となる。これに伴いヒータユニット41では、ホルダコネクタ66の下部空間113に対する、ヒータ基板64における電極配置部92の各電極96(図10)の位置が、ほぼ固定される。説明の都合上、以下では、一体化したヒータ支持部材61、ホルダヒータ62及びホルダコネクタ66をまとめて保持体70とも呼ぶ。
In this state, in the
その後、ヒータユニット41は、上述した組立手順に従い、発熱ローラ部22(図5及び図6)に組み込まれる。さらにこの発熱ローラ部22は、定着部18(図3及び図4)に組み込まれる。これによりヒータユニット41は、ホルダコネクタ66を定着部18における筐体21の左側面から左側に露出させた状態となる。
After that, the
この状態でヒータユニット41は、ホルダコネクタ66にコネクタ37及び38がそれぞれ挿入される。具体的にヒータユニット41は、コネクタ37がホルダコネクタ66の後側から前方へ近接されていき、やがて端子保持部162を下部空間113に挿入させると共に挟持部163を中部空間112に挿入させる。説明の都合上、以下では中部空間112及び下部空間113をコネクタ挿入箇所とも呼ぶ。
In this state, the
このときコネクタ37における端子保持部162(図7)の端子165及び166は、適宜弾性変形しながら、ヒータ基板64の電極配置部92における下面に設けられた電極96A及び96B(図10(A))に当接することにより、該電極96A及び96Bとそれぞれ電気的に接続される。
At this time, the
またこのとき、端子保持部162のロックレバー169は、ホルダコネクタ66の下側板104における係合部152の上面によりやや上方へ押し上げられ、係合爪170の傾斜面によりさらに上方へ押し上げられる。やがてロックレバー169は、係合爪170が該係合部152における係合孔153の真上に到達すると、弾性力の作用により下方へ変位して該係合爪170を該係合孔153に入り込ませる。
At this time, the
これによりコネクタ37は、ロックレバー169の係合爪170をホルダコネクタ66における係合部152の係合孔153に係合させたロック状態となる。またこのときコネクタ37は、切欠部160の底面、すなわち前内側面が、ホルダコネクタ66における下仕切板106の前端部分と当接し、若しくは極めて近接した状態となる。
As a result, the
コネクタ37は、このロック状態において、ホルダコネクタ66に対し、左右方向、上下方向及び前後方向の何れに対しても殆ど変位することができず、ほぼ固定された状態となる。すなわちヒータユニット41は、コネクタ37がホルダコネクタ66に挿入されロックされることにより、ヒータ基板64における電極配置部92の電極96A及び96Bをコネクタ37の端子165及び166にそれぞれ当接させ、電気的に接続させた状態を維持できる。
In this locked state, the
これと同様にコネクタ38(図3及び図7)は、ホルダコネクタ66の前側に挿入されることにより、端子165及び166をヒータ基板64における電極配置部92の電極96C及び96D(図10(A))にそれぞれ当接させ、電気的に接続させることができる。
Similarly, the connector 38 (FIGS. 3 and 7) is inserted into the front side of the
[4.効果等]
以上の構成において、本実施の形態による画像形成装置1の定着部18は、ヒータユニット41に組み込むヒータ基板64(図10(A))の左端にのみ、ヒータ配置部91よりも前後長が長い電極配置部92を設け、該電極配置部92の前端及び後端にそれぞれ2個ずつの電極96を配置した。
[4. Effect, etc.]
In the above configuration, the fixing portion 18 of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment has a longer front-rear length than the
ここで、ヒータユニット41との比較用に、図12に示すような仮想的なヒータユニット241を想定する。ヒータユニット241は、ヒータユニット41と比較して、コネクタ37が右端に接続されている点が大きく相違しており、これに伴って各部品の形状等も相違している。具体的にヒータユニット241は、ヒータ支持部材61、ホルダヒータ62及びヒータ基板64に代わるヒータ支持部材261、ホルダヒータ262及びヒータ基板264を有している。またヒータユニット241は、ホルダコネクタ66に代えて、2個のホルダコネクタ266及び267を有している。
Here, for comparison with the
このうちヒータ支持部材261及びホルダヒータ262は、左端にホルダコネクタ266を取り付け得ると共に、右端にホルダコネクタ267を取り付け得るように構成されている。ホルダコネクタ267は、ホルダコネクタ66(図7)のうち前側半分を取り除いたような構成となっている。ホルダコネクタ266は、概ねホルダコネクタ267と左右対称に構成されている。ホルダコネクタ266及び267には、コネクタ38及び37がそれぞれ接続される。コネクタ37及び38は、ケーブル36に代わるケーブル236を介して、中継コネクタ35に接続されている。
Of these, the
ヒータ基板264は、図10(A)と対応する図10(B)に示すように、ヒータ基板64と同様のヒータ94が配置されるヒータ配置部291の左側及び右側に、端子配置部292及び端子配置部293がそれぞれ設けられている。端子配置部292及び端子配置部293には、それぞれ前端に2個の電極96が配置されている。端子配置部292及び端子配置部293の電極96は、ホルダコネクタ266及び267にそれぞれコネクタ38及び37が挿入されると、該ホルダコネクタ266及び267の内部において、該コネクタ38及び37の端子165及び166(図7)とそれぞれ接触し、電気的に接続される。
As shown in FIG. 10 (B) corresponding to FIG. 10 (A), the
このヒータユニット241では、ヒータ基板264の各ヒータ94を発熱させた場合、温度の上昇に伴い、該ヒータ基板264が膨張する。ヒータ基板264のヒータ配置部291は、ヒータ基板64におけるヒータ配置部91と同等の大きさであり、前後方向の長さに対して左右方向の長さが十分に大きくなっている。
In the heater unit 241, when each
このためヒータ配置部291は、温度が上昇すると、前後方向及び左右方向の何れに関しても同等の膨張率で膨張するものの、前後方向の膨張量が僅かであるのに対し、左右方向の膨張量(すなわち伸張する距離)が比較的大きくなる。この結果、ヒータ基板264では、左側の端子配置部292に設けられた電極96と、右側の及び端子配置部293に設けられた電極96との間隔(すなわち距離)が、温度の上昇に伴って拡大されることになる。
Therefore, when the temperature rises, the
このときヒータユニット241では、ヒータ基板264から伝達される熱により、ヒータ支持部材261やホルダヒータ262等も左右方向に膨張(伸張)するものの、熱の伝達損失等により温度の上昇幅が小さく、また材料も相違するため、ヒータ基板264よりも膨張率が低く、膨張量が小さい。
At this time, in the heater unit 241, the
すなわちヒータユニット241では、ヒータ94の加熱により温度が上昇した場合、ヒータ基板264が左右方向に大きく膨張して左右の電極96同士の間隔を伸張させるものの、ホルダコネクタ266及び267にそれぞれ挿入されているコネクタ38及び37の間隔(距離)が僅かに伸張するに止まる。このためヒータユニット241では、温度の上昇に伴い、コネクタ38及び37の端子165及び166に対してヒータ基板264の電極96が左方向又は右方向へ大きく摺動することになる。
That is, in the heater unit 241 when the temperature rises due to the heating of the
またヒータユニット241では、例えば印刷処理の終了に伴いヒータ94の発熱が停止されると、各部の温度が下降する。このときヒータユニット241では、コネクタ38及び37の端子165及び166に対し、ヒータ基板264の電極96が温度上昇時と反対方向へ大きく摺動する。
Further, in the heater unit 241, for example, when the heat generation of the
このようにしてヒータユニット241では、温度の上昇及び下降が繰り返されることにより、ヒータ基板264の電極96とコネクタ38及び37の端子165及び166との摺動が繰り返されるため、接触部分が摩耗し、接触不良を発生させる恐れ、すなわちヒータ94を発熱させ得なくなる恐れがある。
In this way, in the heater unit 241, as the temperature rises and falls repeatedly, the
これに対し、本実施の形態によるヒータユニット41(図7等)では、ヒータ基板64において、ヒータ配置部91に対し主走査方向(すなわち左右方向)の一方である左側にのみ電極配置部92を設け、該電極配置部92の前端及び後端に電極96を2個ずつ配置した(図10(A))。またヒータユニット41では、ヒータ配置部91のうちヒータ94の左端よりも左側であり電極配置部92から比較的近い箇所に位置決め突起95を設け、該位置決め突起95をホルダヒータ62の係合部82Eに係合させて、ホルダヒータ62に対するヒータ基板64の左右方向に関する位置を規制した(図7及び図11)。
On the other hand, in the heater unit 41 (FIG. 7 and the like) according to the present embodiment, the
これによりヒータユニット41では、ヒータ94の発熱によりヒータ基板64のヒータ配置部91が左右方向に大きく膨張(伸張)するものの、ヒータ配置部91及び電極配置部92の接続箇所近傍に設けられた位置決め突起95において、該ヒータ基板64が左右方向に変位しない。また電極配置部92は、左右方向に関し、位置決め突起95の直近に設けられており、且つヒータ配置部91と比較して全長も格段に短いため、温度の上昇に伴う膨張量(伸張量)が極めて小さく、実質的に変位しないものと見なし得る。
As a result, in the
このためヒータユニット41では、温度が上昇した場合及び下降した場合の何れにおいても、ヒータ基板64の各電極96とコネクタ37及び38の端子165及び166とが殆ど摺動せず、摩耗することも殆どないため、接触不良を発生させる恐れも限りなく低くなる。これによりヒータユニット41では、温度の上昇及び下降を繰り返した場合であっても、ヒータ基板64に対し確実に電流を供給し得る状態を安定的に維持できる。
Therefore, in the
また仮想的なヒータユニット241(図12)では、コネクタ38及び37が左右方向に大きく離れた箇所においてホルダコネクタ266及び267に挿入されるため、中継コネクタ35と該コネクタ38及び37を接続するケーブル236を、比較的長くする必要が生じる。
Further, in the virtual heater unit 241 (FIG. 12), since the
これに対し本実施の形態によるヒータユニット41(図3)では、コネクタ37及び38が前後方向に向かい合うようにして、極めて近接してホルダコネクタ66に挿入されるため、中継コネクタ35とコネクタ37及び38とを接続するケーブル36を、極めて短くすることができる(図3)。これにより定着部18(図3)では、仮想的なヒータユニット241と比較して、その製造時に、必要なケーブル36の長さを抑えて材料費を低減でき、また該ケーブル36が比較的短いために作業員等による取り回しも容易化できるので、より少ない作業工数により容易に製造させることができる。
On the other hand, in the heater unit 41 (FIG. 3) according to the present embodiment, the
さらに本実施の形態によるヒータユニット41では、ヒータ基板64の電極配置部92において、4個の電極96を左右方向に沿って一列に配置するのではなく、前端及び後端の2箇所に分けて2個ずつ配置した(図10(A))。これによりヒータユニット41は、4個の電極96を左右方向に沿って一列に配置する場合と比較して、該電極配置部92における左右方向の長さを約半分に抑えることができる。これに伴い定着部18(図3)では、ヒータユニット41のうち筐体21の左側に突出して配置される部分、すなわちホルダコネクタ66を含めた左右方向の全長を、極めて短く抑えることができる。
Further, in the
他の観点から見ると、ヒータユニット41では、ホルダコネクタ66に対し、前後方向に関して互いに反対方向からコネクタ37及び38を挿入して取り付けるようにした(図3等)。これによりヒータユニット41では、コネクタ37及び38にそれぞれ接続されたケーブル36やその先に接続された中継コネクタ35等に重力や張力等が作用して下方向へ向かう力が作用したとしても、前側及び後側に分散させることができるので、ヒータ支持部材61の上板突出部74やヒータ基板64の電極配置部92に対する捻り方向の力の作用を抑えることができる。
From another point of view, in the
ところで、例えば主走査方向にヒータが分割されていない他のヒータユニットでは、2本のケーブルを接続すれば良いため、コネクタ37と同様に構成されたコネクタを1個用いれば良い。これに対し本実施の形態によるヒータユニット41では、発熱パターンを3通りに切り替えるために4本のケーブルを接続する必要があるところ、4本のケーブルを1個のコネクタにより接続するのではなく、2本のケーブル36が接続されるコネクタ37及び38を2個用いるようにした。これによりヒータユニット41では、主走査方向にヒータが分割されていない他のヒータユニットとの間で、コネクタ37等を共用することができる。
By the way, for example, in another heater unit in which the heater is not divided in the main scanning direction, two cables may be connected, and therefore one connector having the same configuration as that of the
また別の観点から見れば、ヒータ基板64は、前後方向に関し、ヒータ配置部91ではヒータ94及び所定の配線パターンの配置に必要な最小限の長さとし、電極配置部92をコネクタ37及び38との接続に必要な、該ヒータ配置部91よりも長い形状とした(図10(A))。
From another point of view, the heater substrate 64 has the minimum length required for arranging the
これによりヒータユニット41では、定着ベルト43(図4等)の内部に収容すべき部分、すなわちヒータ配置部91に相当する部分の前後長を最小限に抑え、該定着ベルト43の半径も最小限に抑えることができ、小型化に寄与できる。その一方でヒータユニット41では、電極配置部92に相当する部分において、2個のコネクタ37及び38を前後方向に対向させるように配置して左右方向の長さを抑えながら、両コネクタを互いに干渉させることなく前後方向に必要な長さを確保することができる。
As a result, in the
因みにヒータユニット41では、ヒータ基板64の電極96に対しケーブル36を半田付け等により直接接続するのではなく、コネクタ37及び38を介して接続するようにしている。これによりヒータユニット41が取り付けられる定着部18では、半田付け等を行う場合と比較して、組立作業を容易化することができ、また組立後に故障や劣化等によりヒータユニット41を交換する場合であっても、交換作業を極めて容易化することができる。
Incidentally, in the
以上の構成によれば、画像形成装置1の定着部18は、ヒータユニット41に組み込むヒータ基板64において、ヒータ配置部91に対し主走査方向の一方にのみ電極配置部92を設け、該電極配置部92の前端及び後端に電極96を2個ずつ配置した。またヒータユニット41では、ヒータ配置部91のうちヒータ94の左端よりも左側であり電極配置部92から比較的近い箇所に設けられた位置決め突起95により、ホルダヒータ62に対するヒータ基板64の左右方向に関する位置を規制した。これによりヒータユニット41では、温度が上昇した場合及び下降した場合の何れにおいても、ヒータ基板64の各電極96とコネクタ37及び38の端子165及び166とが殆ど摺動せず、摩耗することも殆どないため、接触不良を発生させることが無く、安定的に電気接続された状態を維持できる。
According to the above configuration, the fixing portion 18 of the image forming apparatus 1 is provided with the
[5.他の実施の形態]
なお上述した実施の形態においては、ヒータ基板64(図10(A))における発熱範囲91Aと電極配置部92との間における後辺に、位置決め突起95を設ける場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えばヒータ基板64における発熱範囲91Aと電極配置部92との間における前辺に位置決め突起95を設けても良く、或いは電極配置部92に位置決め突起95を設けると共にホルダコネクタ66に係合部82E又はこれに相当する形状を設けても良い。要は、ヒータ基板64におけるヒータ94の左端よりも左側となる箇所に、1箇所又は2箇所以上の位置決め突起95を設ければ良い。
[5. Other embodiments]
In the above-described embodiment, the case where the
また上述した実施の形態においては、ヒータ基板64(図7)における発熱範囲91Aの後辺に、周囲よりも後方向へ突出した形状でなる位置決め突起95を設けると共に、ホルダヒータ62に係合孔82EHを有する係合部82Eを設けた。その上で、実施の形態では、位置決め突起95を係合孔82EHに挿通させることにより、ホルダヒータ62に対するヒータ基板64の左右方向に関する位置を定める場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えばヒータ基板64に切り欠きを形成すると共にホルダヒータ62に突起を形成し、両者を係合させる等、周知の種々の形状や構造を利用しても良い。要は、ホルダヒータ62に対するヒータ基板64の左右方向に関する位置を規制することができれば良い。
Further, in the above-described embodiment, a
さらに上述した実施の形態においては、ヒータ基板64(図10(A))の発熱範囲91Aに5個に分割されたヒータ94を配置する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば発熱範囲91Aに1個のヒータ94を配置しても良く、また2個以上の任意数に分割されたヒータ94を配置しても良い。
Further, in the above-described embodiment, the case where the
さらに上述した実施の形態においては、ヒータ基板64(図10(A))における前後方向の長さに関し、ヒータ配置部91よりも電極配置部92を長く構成する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えばヒータ基板64における前後方向の長さに関し、ヒータ配置部91と電極配置部92とを同等としても良い。この場合、コネクタ37及び38の前後長を短縮すれば良い、要は、コネクタ37及び38を干渉させることなく、各電極96に各端子165等を接触させることができれば良い。
Further, in the above-described embodiment, the case where the
さらに上述した実施の形態においては、2個のコネクタ37及び38により、4個の電極96それぞれに端子165等をそれぞれ接触させる場合について述べた(図10(A))。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば1個又は3個以上のコネクタにより、各電極96に端子165等をそれぞれ接触させても良い。また、複数のコネクタ37等を用いる場合、各コネクタを互いに同等の形状としても良く、或いは互いに異なる形状としても良い。
Further, in the above-described embodiment, the case where the
さらに上述した実施の形態においては、ヒータユニット41(図7及び図11)の保持体70、すなわちヒータ支持部材61、ホルダヒータ62及びホルダコネクタ66を互いに独立した部品として構成する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば保持体70を一体の部品として構成しても良く、或いは任意の箇所で分割される複数の部品により構成しても良い。要は、十分な強度(剛性)を有し、ヒータ基板64を保持でき、且つコネクタ37及び38を挿入させて端子165等を各電極96に接触した状態を保持できれば良い。
Further, in the above-described embodiment, the case where the holding body 70 of the heater unit 41 (FIGS. 7 and 11), that is, the heater support member 61, the holder heater 62, and the
さらに上述した実施の形態においては、定着部18(図3及び図4)において、ヒータユニット41の下面、すなわちヒータ基板64のヒータ94が配置された面を下方に向け、定着ベルト43を挟んでバックアップローラ23と対向させる場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば特許文献1における図2のように、ヒータをバックアップローラ23以外の方向に向けて定着ベルト43に熱を伝達させても良い。
Further, in the above-described embodiment, in the fixing portion 18 (FIGS. 3 and 4), the lower surface of the
さらに上述した実施の形態においては、定着部18(図3及び図4)において状態切替部30(すなわち発熱ローラ部回動シャフト24、カム26ばね28、カム付勢部53及びばね受け部54等)により、発熱ローラ部22をニップ状態又は非ニップ状態に切り替える場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば定着部18の各構成部品を省略又は簡素化し、発熱ローラ部22をニップ状態のまま固定するようにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, in the fixing portion 18 (FIGS. 3 and 4), the state switching portion 30 (that is, the heat generating roller
さらに上述した実施の形態においては、制御部3(図1)がセンサ6の検知結果を基に用紙Pにおける主走査方向のおおよその長さを認識し、これを基にヒータ基板64(図10(A))における発熱パターン、すなわち何れのヒータ94を発熱させるかを切り替える場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えばコンピュータ装置等の上位装置から通知される用紙サイズ等、他の種々の情報を基に、用紙Pにおける主走査方向のおおよその大きさを認識して発熱パターンを切り替えるようにしても良い。或いは、例えば用紙Pの一部にのみ画像を形成する場合に、制御部3においてその画像データを解析した上で、当該画像の位置に対応する箇所のヒータのみを加熱させるよう制御しても良い。
Further, in the above-described embodiment, the control unit 3 (FIG. 1) recognizes the approximate length of the paper P in the main scanning direction based on the detection result of the
さらに上述した実施の形態においては、単機能のプリンタ(すなわちSFP)である画像形成装置1に本発明を適用する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えばプリンタ機能の他にイメージスキャナ機能や通信機能等を有し、複写機(コピー機)やファクシミリ装置としても動作し得る複合機、すなわちいわゆるMFP(Multi Function Peripheral / Printer)に適用しても良い。また本発明は、例えばファクシミリ装置や複写機等、電子写真式の印刷機能を有する種々の装置に適用しても良い。 Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the image forming apparatus 1 which is a single-function printer (that is, SFP) has been described. However, the present invention is not limited to this, for example, a multifunction device having an image scanner function, a communication function, etc. in addition to a printer function and capable of operating as a copying machine (copier) or a facsimile machine, that is, a so-called MFP (Multi Function Peripheral). / Printer) may be applied. Further, the present invention may be applied to various devices having an electrophotographic printing function, such as a facsimile machine and a copying machine.
さらに上述した実施の形態においては、画像形成装置1の定着部18に組み込まれるヒータユニット41に本発明を適用する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、他の種々の装置に搭載されるヒータユニットに本願発明を適用しても良い。
Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the
さらに本発明は、上述した各実施の形態及び他の実施の形態に限定されるものではない。すなわち本発明は、上述した各実施の形態と上述した他の実施の形態の一部又は全部を任意に組み合わせた実施の形態や、一部を抽出した実施の形態にもその適用範囲が及ぶものである。 Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments and other embodiments. That is, the present invention has an applicable scope to an embodiment in which each of the above-described embodiments and a part or all of the above-mentioned other embodiments are arbitrarily combined, and an embodiment in which a part is extracted. Is.
さらに上述した実施の形態においては、基板としてのヒータ基板64と、保持体としての保持体70とによってヒータユニットとしてのヒータユニット41を構成する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる基板と、保持体とによってヒータユニットを構成しても良い。
Further, in the above-described embodiment, the case where the
本発明は、例えば電子写真式の印刷機能を有する画像形成装置の定着部で利用できる。 The present invention can be used, for example, in a fixing portion of an image forming apparatus having an electrophotographic printing function.
1……画像形成装置、3……制御部、11……画像形成ユニット、18……定着部、21……筐体、22……発熱ローラ部、23……バックアップローラ、24……発熱ローラ部回動シャフト、25……カムシャフト、26……カム、28……ばね、30……状態切替部、37、38……コネクタ、41……ヒータユニット、43……定着ベルト、61……ヒータ支持部材、62……ホルダヒータ、63……サポート板、64……ヒータ基板、65……熱拡散部材、66……ホルダコネクタ、69……固定ねじ、70……保持体、82E……係合部、82EH……係合孔、91……ヒータ配置部、91A……発熱範囲、92……電極配置部、94……ヒータ、95……位置決め突起、96……電極、161……基部、162……端子保持部、163……挟持部、165……端子。 1 ... image forming device, 3 ... control unit, 11 ... image forming unit, 18 ... fixing unit, 21 ... housing, 22 ... heating roller unit, 23 ... backup roller, 24 ... heating roller Part rotation shaft, 25 ... camshaft, 26 ... cam, 28 ... spring, 30 ... state switching part, 37, 38 ... connector, 41 ... heater unit, 43 ... fixing belt, 61 ... Heater support member, 62 ... holder heater, 63 ... support plate, 64 ... heater board, 65 ... heat diffusion member, 66 ... holder connector, 69 ... fixing screw, 70 ... holder, 82E ... Joint part, 82EH ... Engagement hole, 91 ... Heater arrangement part, 91A ... Heat generation range, 92 ... Electrode arrangement part, 94 ... Heater, 95 ... Positioning protrusion, 96 ... Electrode, 161 ... Base , 162 ... Terminal holding part, 163 ... Holding part, 165 ... Terminal.
Claims (9)
主走査方向に関して前記基板の位置を前記位置決め部により定め、電流が供給される端子を有するコネクタが所定のコネクタ挿入箇所に挿入されると、当該コネクタの前記端子を前記基板の前記電極に当接させた状態に保持する保持体と
を具え、
前記基板は、前記電極が設けられた電極配置部において、当該基板の表面のうち主走査方向と交差する副走査方向に並んで前記電極がそれぞれ配置され、
前記保持体は、副走査方向に関する両側に前記コネクタ挿入箇所がそれぞれ設けられ、
前記コネクタ挿入箇所にそれぞれ挿入された前記コネクタは、副走査方向において互いに対向する
ことを特徴とするヒータユニット。 A heater is provided in a heat generation range along the main scanning direction, and an electrode electrically connected to the heater is provided at a position distant from the heat generation range in one direction with respect to the main scanning direction. A substrate provided with a positioning unit that determines the position in the main scanning direction on one direction, and
When the position of the substrate is determined by the positioning portion with respect to the main scanning direction and a connector having a terminal to which a current is supplied is inserted at a predetermined connector insertion point, the terminal of the connector abuts on the electrode of the substrate. Equipped with a holder that holds it in a state where it is left in place ,
In the electrode arrangement portion provided with the electrodes, the electrodes are arranged side by side in the sub-scanning direction intersecting the main scanning direction on the surface of the substrate.
The retainer is provided with the connector insertion points on both sides in the sub-scanning direction.
The connectors inserted into the connector insertion points face each other in the sub-scanning direction.
A heater unit characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載のヒータユニット。 The heater unit according to claim 1, wherein the substrate has the positioning portion arranged between the heat generation range and the portion where the electrode is provided.
前記コネクタは、前記発熱領域の数と同等以上の数の前記端子を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のヒータユニット。 In the substrate, the heater is divided into two or more heat generation regions, and the electrodes are provided in the same number as or more than the number of heat generation regions.
The heater unit according to claim 1, wherein the connector has a number of the terminals equal to or larger than the number of heat generation regions.
ことを特徴とする請求項1に記載のヒータユニット。 The heater unit according to claim 1 , wherein the holding body has the connectors having the same shape as each other inserted into the connector insertion portions provided on both sides in the sub-scanning direction.
ことを特徴とする請求項1に記載のヒータユニット。 The heater unit according to claim 1 , wherein the substrate is formed so that the electrode arrangement portion is formed longer than the heater arrangement portion provided with the heater in the sub-scanning direction.
主走査方向に沿った円筒状でなり、周側面を前記発熱ローラ部の前記定着ベルトと近接若しくは当接させるよう配置されたバックアップローラと、
前記バックアップローラを回転可能に支持すると共に、前記発熱ローラ部を支持する筐体と
を具えることを特徴とする定着装置。 A heating roller unit having the heater unit according to any one of claims 1 to 5 , and a fixing belt that circulates around the heater unit.
A backup roller that has a cylindrical shape along the main scanning direction and is arranged so that the peripheral side surface is in close proximity to or in contact with the fixing belt of the heat generating roller portion.
A fixing device characterized in that the backup roller is rotatably supported and a housing that supports the heat generating roller portion is provided.
をさらに具えることを特徴とする請求項6に記載の定着装置。 6. The housing according to claim 6 , further comprising a state switching portion for switching the heat generating roller portion between a nip state in which the heat generating roller portion is pressed against the backup roller and a non-nip state in which the heat generating roller portion is separated from the backup roller. Fixing device.
請求項6又は請求項7の何れかに記載され、前記媒体に転写された前記現像剤画像を当該媒体に定着させる定着装置と
を具えることを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit that forms a developer image using a developer and transfers the developer image to a predetermined medium.
The image forming apparatus according to any one of claims 6 or 7 , further comprising a fixing device for fixing the developer image transferred to the medium to the medium.
前記搬送部により搬送される前記媒体の主走査方向に関する長さを検知するセンサと、
前記センサによる検知結果を取得すると共に、前記搬送部、前記画像形成部及び前記定着装置を制御する制御部と
をさらに具え、
前記ヒータユニットの前記基板は、前記ヒータが主走査方向に関して2以上の発熱領域に分割して配置され、
前記制御部は、前記センサにより得られた前記検知結果を基に、前記媒体の主走査方向に関する長さに応じて、前記ヒータユニットにおける2以上の前記発熱領域の何れを発熱させるかを制御する
ことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 A transport unit that transports any of the plurality of types of media having different lengths in the main scanning direction, and
A sensor that detects the length of the medium conveyed by the conveying unit in the main scanning direction, and
In addition to acquiring the detection result by the sensor, the transport unit, the image forming unit, and the control unit that controls the fixing device are further provided.
In the substrate of the heater unit, the heater is divided into two or more heat generation regions with respect to the main scanning direction and arranged.
Based on the detection result obtained by the sensor, the control unit controls which of the two or more heat generation regions in the heater unit generates heat according to the length of the medium with respect to the main scanning direction. The image forming apparatus according to claim 8 .
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