JPH04335686A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機やプリンタ等の
画像形成装置に用いられる定着装置に関するものである
。

【０００２】

【従来の技術】従来、記録材上のトナー像を定着する方
法として、熱ローラを用いたものが一般的であるが、消
費電力が大きくなり、定着可能な温度に到達するまでの
時間、いわゆるウエイトタイムが長くなる等の欠点があ
った。

【０００３】これに対し、固定支持された加熱体により
定着フィルムを介して記録材上のトナー像を加熱定着す
る定着装置が、たとえば、特開昭６３−３１３１８２号
公報に記載されている。

【０００４】しかし、上記のような加熱体構成では、装
置に供給した使用記録材のサイズ幅が最大幅より小さい
場合は、該使用記録材のサイズ幅と発熱層の有効全長域
との差領域である加熱体の記録材非通過領域（以下、非
通紙部という。）においても該非通紙部に対応している
発熱層部分が、通紙部に対応する発熱層部分と同様に単
位長さ当りの所定の発熱量をもって発熱する。通紙部に
対応する発熱層部分の発熱エネルギーは画像定着に消費
されていくが、非通紙部に対応する発熱層部分の発熱エ
ネルギーは画像定着に消費されないので、蓄熱化するこ
とになる。

【０００５】そのため、非通紙部の加熱体部分が異常に
昇温（過昇温）する傾向となり、加熱体もしくは発熱層
の熱損による耐久寿命の低下、定着フィルムや加圧部材
等の耐久性低下、定着フィルムの走行性の不安定化（フ
ィムムの片寄りや皺等の発生）などを生じさせるおそれ
がある。

【０００６】そこで、加熱体は、記録材の移動通過方向
と交差する方向を長手とし、両端部から通電される通電
発熱層を有し、その通電発熱層の長手に沿う途中部の少
なくとも１個所の所定位置から分岐して選択的に通電制
御分岐電路を有する定着装置が提案されている。

【０００７】その提案されている加熱体の一部を図７に
示す。同図において、５０は加熱体支持部材、５１は加
熱体、５２はリード線、５３は通電によって発熱する抵
抗材料、５４はリード線接点と発熱体電極を接合する半
田、５５は発熱体の両端の電極部である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
提案されている加熱体５１においては、加熱体５１の両
端に電極部５５を設けて、その電極部５５にリード線５
２を半田５４で半田付けしていたため、次のような問題
点があった。

【０００９】第１に、リード線５２が固定されていない
ため、半田５４と加熱体５１の電極部５５の間（接点）
に応力が生じやすく、半田５４の剥離が生ずる可能性が
ある。第２に、リード線５２が加熱体５１や、その支持
部材５０に接触してリード線５２の被膜部材が破れて、
他の接点に接触する可能性がある。第３に、組立て時ま
たは市場において、抵抗材料５３が破壊した時の交換の
作業性が悪い。

【００１０】本発明は、上記のような問題点を解決しよ
うとするものである。すなわち、本発明は、リード線と
加熱体電極の接合の安全性や固定性が高まり、また接合
部材の取り外しが可能であって、組立て時あるいは市場
において加熱体が破損した場合の作業性が向上する定着
装置を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、加熱体に定着フィルムを接触させ、該フ
ィルムの加熱体側とは反対側の面に記録材を密着させて
加熱体位置を移動通過させて加熱体からの該フィルムを
介して記録材に熱エネルギーを与え、該加熱体は記録材
の移動通過方向と交差する方向を長手とし、両端部から
通電される通電発熱層を有し、その通電発熱層の長手に
沿う途中の少なくとも１個所の所定位置から分岐して選
択的に通電制御される分岐電路を有する定着装置におい
て、該加熱体の両端の電極と該加熱体に通電を行ない、
かつ、発熱制御を行なう電源および制御部とを連結する
リード線の一端に固定された接合部材と、該接合部材を
支持する支持部材と、前記電極と接合し、少なくとも加
熱体と加熱体支持部材の１つに係合した接合部材と、さ
らに、該加熱体を定着装置に装着固定するための加熱体
支持部材の一部が、前記接合部材の支持部材との着脱可
能な結合部材を兼ねているものとした。

【００１２】

【作用】本発明によれば、加熱体両端部の電極と加熱体
に通電および発熱制御を行なう制御部とを連結するリー
ド線との接合に接合部材を使用し、さらに、加熱体を定
着装置に装着固定するための加熱体支持部材の一部が接
合部材を兼ねているので、リード線と加熱体電極の接合
の安全性や固定性が高まり、また接合部材の取り外しが
可能なため、組立て時あるは市場において発熱体が破損
した場合の作業性がよくなる。

【００１３】

【実施例】図３は本発明の一実施例の定着装置を使用し
ている画像形成装置を示した縦断正面図である。

【００１４】図３において、１は装置本体、２は該本体
１の上部に固定して設けた透明ガラス等からなる原稿台
であり、該原稿台２上の所定の位置に原稿０が画像面を
下向きにして載置され、原稿圧着板３で押圧固定される
。

【００１５】その原稿０はランプ４により照明され、そ
の光像は反射ミラー５，６，７，８，９，１０および結
像レンズ１１とで構成される光学系により感光ドラム１
２上に導かれる。

【００１６】前記ランプ４およびミラー５〜１０は矢印
ｕの方向に所定の速度で移動して原稿０を走行する。

【００１７】また感光ドラム１２は、図中、矢印の方向
に所定の周速度で回転駆動され、帯電器１３により該ド
ラム１２の表面に均一な帯電が施されたのち、上記の光
学系により原稿画像に対応した静電潜像が形成される。

【００１８】ついで、その静電潜像は現像器１４で現像
され、該ドラム１２の表面に転写紙に転写すべき顕画像
（トナー像）が形成される。

【００１９】一方、転写紙Ｐは用紙カセット１５内に積
載収容された状態で装置本体下部に配置され、ピックア
ップローラ１６により１枚宛順次送り出され、スリップ
ローラ１７で搬送されてレジストローラ１８のニップ部
に進入する。

【００２０】そのレジストローラ１８は感光ドラム１２
上の顕画像と転写紙が一致するようにタイミングをとっ
て回転を始め、図示されていないガイドを介して転写紙
を該ドラム１２の表面へ送り込む。その送り込まれた転
写紙は転写帯電器１９により該ドラム１２の表面上の像
を転写され、分離帯電器２０により、該ドラム１２の表
面から分離され、搬送部２１を介して定着装置２２へ送
り込まれる。

【００２１】ついで、その定着装置２２で転写紙上の像
は永久画像として定着され、該転写紙は排出ローラ２４
を経て装置外のトレイ２５に排出される。

【００２２】なお転写紙にトナー像を転写し、感光ドラ
ム上に残留したトナーはクリーナ２６で除去され、繰り
返し上記の画像形成プロセスが実行される。

【００２３】図４は図３の定着装置２２を示した拡大斜
視図である。

【００２４】図４において、３０は装置に固定支持され
た低熱容量線状の加熱体であって、一例として、厚み１
．０ｍｍ、幅１０ｍｍ、長手長２４０ｍｍのアルミナ基
板に抵抗材料を幅１．０ｍｍに塗したもので、長手方向
両端から通電される。通電は直流１００Ｖの周期２０ｍ
ｓｅｃのパルス状波形で図示されていない検温素子によ
りコントロールされた所望の温度、熱エネルギー放出量
に応じたパルスを、そのパルス幅を変化させて与える。 ほぼパルス幅は０．５ｍｓｅｃ〜５ｍｓｅｃとなる。

【００２５】このように、エネルギー、温度制御された
加熱体３０に当接して、図中、矢印の方向に定着フィル
ム２９は移動する。この定着フィルム２９の一例として
、厚み２０μの耐熱フィルム、たとえば、ポリイミド、
ポリエーテルイミド、ＰＥＳ、ＰＦＡに少なくとも画像
当接面側に、ＰＴＦＥに導電材を添加した離型層を１０
μコートしたエンドレスフィルムである。一般的には総
圧１００μ、より好ましくは５０μ以下とする。

【００２６】フィルム駆動は駆動ローラ３１と従動ロー
ラ３２による駆動とテンションにより、矢印の方向に移
動する。

【００２７】３３はシリコンゴム等の離型性のよいゴム
弾性層を有する加圧ローラで、総圧８〜１０ｋｇで該フ
ィルム２９を介して加熱体３０を加圧し、該フィルム２
９と圧接回転する。

【００２８】転写紙上の未定着トナーは入口ガイド３６
により定着部に導かれ、上述の加熱により定着像を得る
ものであるまた４０は後述する検知センサ、４１はヒー
タステー、４２はヒータホルダである。

【００２９】つぎに、定着フィルム２９の矢印Ａの方向
の寄り制御について説明すると、定着フィルム２９が搬
送方向へ移動する際に、搬送方向と直角方向にずれが生
じ、このずれ量が大きくなると、定着不良や定着フィル
ム２９の破損を招く。この定着フィルム２９のずれをな
くすには、定着フィルム２９の寸法精度、定着フィルム
２９を搬送する２本のローラ３１，３２の平行度、軸間
距離などの精度を上げればよい。

【００３０】しかし、組立て精度には限界があり、定着
フィルム２９のずれは絶対に生じる。そこで、定着フィ
ルム２９のずれを検知はフォトインタラプタなどの検知
センサ４０を用い、定着フィルム２９のずれが一定量に
達した時に検知する方式のものである。

【００３１】すなわち、定着フィルム２９にずれが生じ
たら、第１には、従動ローラ（テンションローラ）３２
の片端をｙ方向に上下させ、定着フィルム２９にねじり
を加え、制御前のずれ方向とは逆にずらしてやり、定着
フィルム２９のずれ修正する方法と、第２には、駆動ロ
ーラ３１または従動ローラ（テンションローラ）３２の
一端をｘ方向に動かし、定着フィルム２９のずれ方向の
ローラ軸間距離を広げて、定着フィルム２９をずれ方向
と逆に動かし、ずれを修正する方法が考えられる。

【００３２】図５は図４の加熱体３０の加熱制御回路ブ
ロック図である。

【００３３】図５において、８０は基板で、この基板８
０のフィルム摺動面側である下面に、通電発熱層８１と
、この発熱層８１の途中の所定位置からそれぞれ分岐さ
せた第１の分岐電路８１ｂ，第２の分岐電路８１ｅ，第
３の分岐電路８１ｃが形成されている。これら各分岐電
路８１ｂ，８１ｅ，８１ｃは、この実施例では、いずれ
も、通電発熱層８１と同材質の通電発熱層であり、また
通電発熱層８１は基板８０の下面のほぼ中央部に基板長
手に沿って一直線状に形成してある。

【００３４】８１ａと８２ｄは該通電発熱層８１の左端
部と右端部に設けた銀等の良導電材質の通電用電極（入
力端子）である。

【００３５】ｋは該電極８２ａ，８２ｄ間の通電発熱層
８１の有効全長域であり、この実施例の場合は、装置に
供給して使用できる最大サイズ転写材シートをＡ３版と
し、そのシート幅に対応する長さ寸法に設定してある。

【００３６】またこの実施例の場合は、通電発熱層８１
の左端側の基線イを基準とする、いわゆる、片側基準で
各種サイズの転写材シートが供給されるもので、第１の
分岐電路８１ｂ、第２の分岐電路８１ｅ、第３の分岐電
路８１ｃは、それぞれ前記基線イからｈ、ｉ、ｊの距離
位置において通電発熱層８１から分岐させ、各自由端部
を通電発熱層８１の右端部に対応する位置あるいはその
外側位置まで延長して形成してある。

【００３７】ここで、各距離ｈ、ｉ、ｊは、この実施例
の場合は、それぞれＢ５版、Ａ４版、Ｂ４版シートの幅
に対応する長さ寸法に設定してある。

【００３８】８２ｂ、８２ｅ、８２ｃは、各分岐電路８
１ｂ、８２ｅ、８１ｃの自由端部に設けた銀等の良導電
材質の通電用電極（入力端子）である。

【００３９】通電発熱層８１、分岐電路８１ｂ、８１ｅ
、８１ｃ、通電用電極８２ａ、８２ｄ、８２ｂ、８２ｅ
、８２ｃ等を形成具備させたヒータ基板８０の下面は、
定着フィルム２９との摺動面であるので、たとえば、Ｔ
ａ２Ｏ５等の摺動保護層を形成して面保護することが好
ましい。

【００４０】図示されていない温度センサは、基板８０
の上面側、すなわち、通電発熱層８１等を設けた側とは
反対側で、かつ、最小通紙領域である領域ｈ内に配置し
てある。

【００４１】８３はマイクロコンピュータ、８４はデコ
ーダ、８５はメモリ回路、８６は操作パネルである。

【００４２】図６は操作パネル８６を示したもので、電
源スイッチ８６ａ、複写枚数設定キイー８６ｂ、枚数表
示器８６ｃ、使用転写材サイズ指定操作キー（サイズ選
択キー）８６ｄ，コピースタートキーボタン８６ｅが配
置されている。

【００４３】サイズ選択キー８６ｄで選択指定されたサ
イズ情報がマイクロコンピュータ８３に取り込まれる。 このマイクロコンピュータ８３は指定されたサイズ幅に
応じたデコード信号をデコーダ８４に送り、デコードさ
れた信号は指定サイズ幅に対応して加熱体駆動回路Ｉ，
ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶを選択的に駆動する。該各回路Ｉ〜
ＩＶは、それぞれ各一方の端子を前記通電用電極８２ｄ
，８２ｃ，８２ｅ，８２ｂに結線し、各回路の他方の端
子は共通化して電源Ｅを介して通電発熱層８１の左側の
通電用電極８２ａ（共通電極）に結線してある。

【００４４】第１使用例について説明すると、使用転写
材シートとして最大サイズ幅であるＡ３版のシートが選
択指定されたときは、加熱体駆動回路Ｉだけが駆動され
て、通電発熱層８１の両端部の通電用電極８２ａ，８２
ｄ間のみに電圧Ｅが印加され、第１〜第３の各分岐電路
８１ｂ，８１ｅ，８１ｃは開路に保たれ、通電発熱層８
１のみが通電状態になり、該通電発熱層８１の有効全長
域ｋが単位長さ当りの所定の発熱量をもって発熱して、
装置に供給されたＡ３版シートの画像定着が支障なく実
行される。

【００４５】第２使用例について説明すると、使用転写
材シートとして、Ｂ５版のシートが選択指定されたとき
は、加熱体駆動回路Ｉと加熱体駆動回路ＩＶが駆動され
て、通電用電極８１ａと、通電用電極８２ｄおよび通電
用電極８２ｂとの間に電圧Ｅが印加される。つまり、通
電発熱層８１に対する通電系が閉路するとともに、第１
の分岐電路８１ｂに対する通電系も閉路する。

【００４６】これにより、Ｂ５版シートの通紙部に対応
する領域ｈの発熱層部分、すなわち、通電発熱層８１の
一端側の通電用電極８１ａから第１の分岐電路８１ｂの
分岐点までの発熱層部分は単位長さ当りの所定の発熱量
をもって発熱して、装置に供給されたＢ５版シートの画
像定着が支障なく実行される。

【００４７】一方、非通紙部（ｋ−ｈ）に対応する発熱
層部分、すなわち、第１の分岐電路８１ｂの分岐点から
通電発熱層８１の他端側の通電用電極８２ｄまでの発熱
層部分は第１の分岐電路８１ｂと並列の通電回路構成と
なり、両者に電流が分流するので、該発熱層部分の単位
長さ当りの発熱量は通紙部ｈの発熱層部分のそれよりも
小さくなる。またこの発熱層部分と第１の分岐電路８１
ｂとの単位長さ当りの発熱量の和も通紙部ｈの発熱層部
分のそれよりも小さくなる。

【００４８】そのため、該非通紙部（ｋ−ｈ）に対応す
る加熱体部分の過昇温が抑えられる。

【００４９】第３使用例について説明すると、使用転写
材シートとして、Ａ４版のシートが選択してされたとき
は、加熱体駆動回路Ｉと加熱体駆動回路ＩＩＩが駆動さ
れることで、通電発熱層８１および第２の分岐電路８１
ｅに対する通電系が閉路し、Ａ４版のシートの通紙部に
対応する領域ｉの発熱層部分は単位長さ当りの所定の発
熱量をもって発熱して、装置に供給されたＡ４版シート
の画像定着が支障なく実行され、非通紙部（ｋ−ｉ）に
対応する発熱層部分および第２の分岐電路８１ｅは前記
第２使用例と同様の理由で、その個々および和の単位の
長さ当りの発熱量が小さく、該非紙部（ｋ−ｉ）に対応
する加熱体部分の過昇温が抑えられる。第４使用例につ
いて説明すると、使用転写材シートとしてＢ４版シート
が選択指定されたときは、加熱体駆動回路Ｉと加熱体駆
動回路ＩＩが駆動されることで、通電発熱層８１および
第３の分岐電路８１ｃに対する通電系が閉路し、Ｂ４版
シートの通紙部に対応する領ｊの発熱層部分は単位長さ
当りの所定の発熱量をもって発熱して、装置に供給され
たＢ４版シートの画像定着が支障なく実行され、非通紙
部（ｋ−ｊ）に対応する発熱層部分および第３の分岐電
路８１ｃは前記第２使用例の場合と同様の理由で、その
個々および和の単位長さ当りの発熱量が小さく、該非通
紙部（ｋ−ｊ）に対応する加熱部分の過昇温が抑えられ
る。

【００５０】なお各分岐電路８１ｂ，８１ｅ，８１ｃは
、その抵抗値、幅、厚さは任意に設定することが可能で
ある。さらに、材料も任意に選ぶことが可能である。 そして、これらの組合せにより加熱体の非通紙部の発熱
量を任意に設定することができる。また分岐電路の選択
に関しても、前述の組合せだけに限定されるものではな
く、任意の組合せを選ぶことが可能である。

【００５１】図１および図２は、図４の定着装置２２に
おける発熱体電極部のコネクタ接合部分を示している。 図１において、６１はコネクタ、６２は該コネクタ６１
を固定するための弾性係合部材（以下、パッチンという
。）、６３は発熱体の接点から図示されていない発熱体
温調コントローラへと通じるリード線、６４は該コネク
タ６１の接合部材、６５は加熱体（たとえば、厚み１．
０ｍｍ、幅１０ｍｍ、長手長２４０ｍｍのアルミナ基板
に抵抗材料を幅１．０ｍｍに塗工したもの）、６６は該
加熱体６５を定着装置に装着固定するための加熱体支持
部材（たとえば、液晶プラスチックの材質からなるもの
）、６７は該コネクタ６１を加熱体支持部材６６に装着
固定するためのパッチン６２が入る角穴、６８は通電時
に発熱する抵抗材料（たとえば、銀バナジウムなどから
なるもの）、６９は該加熱体６５の電極部（抵抗材料６
８の両端に各々付いている）であるまた７０はポストで
、たとえば、ニッケルメッキ処理をされた黄銅からなり
、加熱体支持部材６６にあけられた丸穴に圧入される。 ７１は該ポスト７０と電極部６９をつなぐ半田である。 ７２は該ポスト７０のコネクタ６１側の接合部材である
リセブタクルで、たとえば、ニッケルメッキ処理された
ばね用りん青銅からなり、コネクタ６１に固定されてい
て、ポスト７０との接合時にポスト７０の軸中心方向へ
付勢される。

【００５２】図２において、７３は該リード線６３の電
極部７４とリセブタクル７２をつなぐかしめ部材で、た
とえば、黄銅からなっている。

【００５３】つぎに、各部材の組立て方法は、図２に示
すように、加熱体支持部材６６にあけられた丸穴にポス
トを下方から圧入する。そして、加熱体６５のそれぞれ
の電極部６９にあけられた丸穴にポスト７０を図２の上
方から挿入し、ポスト７０の上部と加熱体６５の電極部
６９を半田７１で固定する。またリード線６３とリセブ
タクル７２を、かしめ部材７３をかしめて接合する。そ
して、リセブタクル７２を図２の下方から挿入してコネ
クタ６１に装着する。

【００５４】以上で、各部材の組立は完了する。

【００５５】つぎに、コネクタ６１の加熱体支持部材６
６への装着方法について説明すると、図１で、ポスト７
０にリセブタクル７２を挿入させ、かつ、コネクタ６１
側のパッチン６２を角穴６７に入れるようにして、コネ
クタ６１を加熱体支持部材６６に装着する。

【００５６】図１のコネクタ６１の、矢印ａ，ｂ，ｃの
方向の位置決めは、先ず、矢印ａは、角穴６７とパッチ
ン６２の接合と加熱体支持部材６６の一部（図２の符号
７６の部分）と接合部材６４の接合によって決まる。矢
印ｂは、角穴６７とパッチン６２の接合と加熱体支持部
材６６の一部（図１の符号７５の部分）と接合部材６４
の接合によって決まる。矢印ｃは、加熱体支持部材６６
にあけた角穴６７とパッチン６２の接合によって決まる
。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加熱体の両端部の電極と該加熱体に通電および発熱制御
を行なう制御部とを継続するリード線との接合に接合部
材を使用し、さらに、該加熱体を定着装置に装着固定す
るための加熱体支持部材の一部が接合部材を兼ねている
ので、リード線と加熱体両端部の電極との接合がはずれ
る危険性が減少し、接点から他の接点への電流のリーク
が避けられるため、画像形成装置本体の故障が防止され
る。また加熱体両端部の電極とリード線との接合と取り
外しが容易なため、組立て時や市場において加熱体が破
損した時の作業性が向上する。しかも、加熱体支持部材
が接合部材を兼ねているので、部品点数が減り、コスト
ダウンになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の定着装置における発熱体電
極のコネクタ接合部分を示した斜視図である。

【図２】図１の断面図である。

【図３】本発明の一実施例の定着装置を使用している画
像形成装置を示した縦断正面図である。

【図４】本発明の一実施例の定着装置を示した斜視図で
ある。

【図５】図４の定着装置の加熱体の加熱制御回路を示し
た説明図である

【図６】図５の操作パネルの説明図である。

【図７】従来の技術の一例を示した斜視図である。

【符号の説明】

２２…定着装置　　　　　　　　　　　　　　　　２９
…定着フィルム３０…加熱体　　　　　　　　　　　　
　　　　　　６１…コネクタ６３…リード線　　　　　
　　　　　　　　　　　６４…接合部材６５…加熱体　
　　　　　　　　　　　　　　　　　６６…加熱体支持
部材６９…電極部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　加熱体に定着フィルムを接触させ、該
   フィルムの加熱体側とは反対側の面に記録材を密着させ
   て加熱体位置を移動通過させて加熱体からの該フィルム
   を介して記録材に熱エネルギーを与え、該加熱体は記録
   材の移動通過方向と交差する方向を長手とし、両端部か
   ら通電される通電発熱層を有し、その通電発熱層の長手
   に沿う途中の少なくとも１個所の所定位置から分岐して
   選択的に通電制御される分岐電路を有する定着装置にお
   いて、該加熱体の両端の電極と該加熱体に通電を行ない
   、かつ、発熱制御を行なう電源および制御部とを連結す
   るリード線の一端に固定された接合部材と、該接合部材
   を支持する支持部材と、前記電極と接合し、少なくとも
   加熱体と加熱体支持部材の１つに係合した接合部材と、
   さらに、該加熱体を定着装置に装着固定するための加熱
   体支持部材の一部が、前記接合部材の支持部材との着脱
   可能な結合部材を兼ねていることを特徴とする定着装置
   。