(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱体と、
前記加熱体が加熱する被加熱体の温度を検知するための温度検知部と、
前記加熱体と前記被加熱体と前記温度検知部とを収納するハウジングと、
前記温度検知部を設置するために前記ハウジングに設けられた検知部設置室と、
定着装置で利用される電線を配線するために前記ハウジングの前記被加熱体に対して前記検知部設置室を隔てた外側の箇所であって前記ハウジングの外周を構成する外側壁の内側に隣接して設けられた配線室と、
を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記配線室は、前記ハウジングに関する外側が前記外側壁で覆われ、前記外側壁から延びて前記被加熱体との間の箇所に設けられて前記外側壁との間に前記電線の配線空間を形成する隔離壁を備えることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記配線室は、前記隔離壁の前記外側壁から延びた先端側と前記外側壁内面との間に設けられて前記電線の前記配線空間からの脱離を阻止するための複数のガイド片を備えることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記複数のガイド片は、隣り合う２個の前記ガイド片のうち、一方の前記ガイド片が前記隔離壁の前記先端側から前記外側壁内面に向かって延び、他方の前記ガイド片が前記外側壁内面から前記隔離壁に向かって延びるとともに互いに略平行をなして延び、前記一方のガイド片の先端部が前記他方のガイド片の先端部より根元側に存在することを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記複数のガイド片は、前記配線空間側の一面が略同一平面内に存在することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の定着装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未定着トナーを加熱、加圧して用紙表面に定着するための定着装置に関する。また、この定着装置を搭載した複写機やプリンター、ファクシミリといった画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンター、ファクシミリといった画像形成装置においては、転写部で用紙に転写された未定着トナー像を定着させる方法として熱定着方式が広く用いられている。熱定着方式ではローラーやベルトで構成される２個の回転部材を互いに圧接させてニップを形成する。そして、熱定着方式は加熱体を用いて回転部材のうち一方或いは両方を被加熱体として加熱し、ニップに未定着トナー像を担持した用紙を挿通することにより用紙にトナーを定着するものである。熱定着方式の定着装置としては、互いに圧接し合うローラー対を構成する２個のローラーのうち、用紙のトナー像に直接接触するローラーを熱ローラーとし、この熱ローラーにハロゲンランプ等の加熱体を内蔵したものが一般的である。
【０００３】
ここで、定着装置では被加熱体の表面温度が意図しない高温に温度上昇するという問題が起こり得ることが懸念されている。被加熱体の表面温度が異常な高温にまで上昇すると、被加熱体が破損したり、被加熱体の周辺の構成部材に悪影響を及ぼしたりする恐れがある。また、ニップに挿通された用紙が焼損してしまう可能性もある。
【０００４】
このような問題を解決すべく、被加熱体の表面温度が異常な高温にまで上昇することを防止することが可能な定着装置が提案され、その一例を特許文献１に見ることができる。特許文献１に記載された定着装置は温度センサの一種であるサーモスタットで構成される昇温安全装置によって加熱ローラーの表面温度を監視している。そして、この従来の定着装置は加熱ローラーが過熱状態になる前にサーモスタットを用いてヒーターへの通電を遮断することにより加熱ローラーの表面温度が異常な高温にまで上昇することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３３７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された定着装置はサーモスタットの配線が加熱ローラーに近接する収容凹部に収容されているので、その配線が高温に晒される可能性がある。これにより、配線が焼損する虞があることが懸念され、定着装置の安全性に不安が生じる。したがって、予め配線全体の耐熱性を高めておく必要があり、定着装置が高コスト化する虞がある。
【０００７】
また、配線の温度上昇を防止するために配線が収容されている収容凹部に風を送り込むことが考えられる。しかしながら、収容凹部は加熱ローラーに近接しているので風が加熱ローラーに当たる虞がある。これにより、加熱ローラーを定着温度まで上昇させることができなかったり、適温に維持できなかったりする可能性がある。その結果、定着装置として十分な性能を発揮できず、トナー像の定着不良が発生することが懸念される。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、定着装置における被加熱体の温度検知部のための電線が高温に晒されるのをできるだけ抑制することが可能であり、安全性の向上が図られた定着装置を提供することを目的とする。また、このような定着装置を搭載した安全性の向上が図られた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の定着装置は、加熱体と、前記加熱体が加熱する被加熱体の温度を検知するための温度検知部と、前記加熱体と前記被加熱体と前記温度検知部とを収納するハウジングと、前記温度検知部を設置するために前記ハウジングに設けられた検知部設置室と、定着装置で利用される電線を配線するために前記ハウジングの前記被加熱体に対して前記検知部設置室を隔てた外側の箇所に設けられた配線室と、を備えることとした。
【００１０】
この構成によれば、電線を配線するため配線室が被加熱体に対して検知部設置室を隔てた箇所に設けられているので、電線の多くは検知部設置室の分だけ被加熱体から離間することになる。したがって、電線の多くは被加熱体が発する熱の影響を受け難くなり、高温に晒されることが抑制される。さらに、電線の温度上昇を防止するために配線室に風を送り込んだ場合でも、被加熱体の箇所に風が流れ込むことが抑制される。
【００１１】
また、上記構成の定着装置において、前記配線室は、前記ハウジングの外周に隣接して設けられていることとした。
【００１２】
この構成によれば、ハウジングの外面からの放熱が期待できるので、配線室、すなわち電線の温度上昇が一層抑制される。
【００１３】
また、上記構成の定着装置において、前記配線室は、前記ハウジングに関する外側が外側壁で覆われ、前記外側壁から延びて前記被加熱体との間の箇所に設けられて前記外側壁との間に前記電線の配線空間を形成する隔離壁を備えることとした。
【００１４】
この構成によれば、配線室の被加熱体との間の箇所に隔離壁が設けられているので、この隔離壁が被加熱体の熱に対する断熱部材となる。したがって、電線はさらに熱の影響を受け難くなり、高温に晒されることが抑制される。
【００１５】
また、上記構成の定着装置において、前記配線室は、前記隔離壁の前記外側壁から延びた先端側と前記外側壁内面との間に設けられて前記電線の前記配線空間からの脱離を阻止するための複数のガイド片を備えることとした。
【００１６】
この構成によれば、複数のガイド片が電線の配線空間からの脱離を阻止しているので、電線を配線室内に留めておく作用が得られる。したがって、電線の温度上昇がさらに抑制される。
【００１７】
また、上記構成の定着装置において、前記複数のガイド片は、隣り合う２個の前記ガイド片のうち、一方の前記ガイド片が前記隔離壁の前記先端側から前記外側壁内面に向かって延び、他方の前記ガイド片が前記外側壁内面から前記隔離壁に向かって延びるとともに互いに略平行をなして延び、前記一方のガイド片の先端部が前記他方のガイド片の先端部より根元側に存在することとした。
【００１８】
この構成によれば、電線が延びる方向から見ると、隔離壁と外側壁との双方から延びるガイド片の互いの先端部分が重なっているので、電線はこの重なった箇所に引っ掛かって配線室からさらに脱離し難くなる。したがって、電線を配線室内に留めておく作用が高められ、電線の温度上昇が一層抑制される。
【００１９】
また、上記構成の定着装置において、前記複数のガイド片は、前記配線空間側の一面が略同一平面内に存在することとした。
【００２０】
この構成によれば、配線室内において電線が真っ直ぐ延びるように配線できる。したがって、電線は配線室からさらに脱離し難くなり、電線が常時折れ曲げられることにより生じる虞のある電線の損耗の阻止も期待できる。
【００２１】
また本発明では、上記構成の定着装置を画像形成装置に搭載することとした。
【００２２】
この構成によれば、画像形成装置の定着装置において、被加熱体の温度検知部の電線は被加熱体が発する熱の影響を受け難くなり、高温に晒されることが抑制される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の構成によれば、定着装置における被加熱体に対する温度検知部のための電線が高温に晒されるのをできるだけ抑制することが可能であり、安全性の向上が図られた定着装置を提供することができる。また、このような定着装置を搭載した安全性の向上が図られた画像形成装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。
【図２】図１に示す定着装置の垂直断面正面図である。
【図３】図１に示す画像形成装置の定着装置の斜視図である。
【図４】図３に示す定着装置の部分拡大斜視図である。
【図５】図３に示す定着装置の部分上面図である。
【図６】図２に示す定着装置の垂直断面部分拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図１〜図６に基づき説明する。
【００２６】
最初に、本発明の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。図１中の、実線矢印は用紙の搬送経路及び搬送方向を、一点鎖線矢印はレーザ光Ｌを示す。
【００２７】
図１に示すように、画像形成装置１の本体２の内部下方には給紙カセット３が配置されている。給紙カセット３はその内部に印刷前のカットペーパーなどの用紙Ｐを積載して収容している。そして、この用紙Ｐは図１において給紙カセット３の左上方に向け、１枚ずつ分離されて送り出される。給紙カセット３は本体２の正面側から水平に引き出すことが可能である。
【００２８】
本体２の内部であって給紙カセット３の左方には用紙搬送部４が備えられている。用紙搬送部４は本体２の左側面に沿って略垂直に形設されている。そして、用紙搬送部４は給紙カセット３から送り出された用紙Ｐを受け取り、本体２の左側面に沿って垂直上方に転写部５まで搬送する。
【００２９】
一方、画像形成装置１の本体２の上面には原稿搬送装置６が、その下方の本体２内には画像読取部７が搭載されている。利用者が原稿の複写を行う場合には、文字や図形、模様などの画像が描かれた原稿を原稿搬送装置６に積載したり、画像読取部７上面の図示しないコンタクトガラス上に載置したりする。原稿搬送装置６では１枚ずつ分離して原稿が送り出され、画像読取部７によってその画像が読み取られる。コンタクトガラス上の原稿に対しては画像読取部７内で光を走査させることによって画像が読み取られる。
【００３０】
原稿画像の読み取りや印刷の開始は本体２の上部であって画像読取部７の正面側に備えられた操作パネル８を用いて実行される。操作パネル８は、例えば利用者による印刷に使用する用紙Ｐの種類やサイズ、拡大縮小、両面印刷の有無といった印刷条件などの設定を受け付けたり、注意事項やエラーメッセージなどを利用者に対して報知したりする。
【００３１】
原稿の画像データの情報は給紙カセット３の上方であって、本体２の中央部に配置された露光部９に送られる。露光部９により、画像データに基づいて制御されたレーザ光Ｌが画像形成部１０に向かって照射される。
【００３２】
用紙搬送部４の上方であって露光部９の左方には画像形成部１０及び転写部５が備えられている。画像形成部１０では露光部９によって照射されたレーザ光Ｌにより原稿画像の静電潜像が形成され、この静電潜像からトナー像が現像される。トナーは露光部９の上方に備えられたトナーコンテナー１１から画像形成部１０に補給される。画像形成部１０で形成されたトナー像は用紙搬送部４によって同期をとって送られてきた印刷前の用紙Ｐに転写部５にて転写される。
【００３３】
転写部５の上方には定着装置２０が備えられている。転写部５にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは定着装置２０へと送られ、熱ローラー２１と加圧ローラー２２とによりトナー像が加熱、加圧されて定着される。
【００３４】
定着装置２０の上方には用紙案内部１２が備えられている。定着装置２０から排出された用紙Ｐは両面印刷を行わない場合、用紙案内部１２から画像形成装置１の上部胴内に設けられた胴内用紙排出部１３に排出される。
【００３５】
用紙案内部１２から胴内用紙排出部１３に向かって用紙Ｐが排出されるその排出口部分はスイッチバック部１４としての機能を果たす。両面印刷を行う場合にはこのスイッチバック部１４において定着装置２０から排出された用紙Ｐの搬送方向が切り替えられる。そして、用紙Ｐは用紙案内部１２を通過し、定着装置２０の左方及び転写部５の左方に設けられた両面印刷用用紙搬送路１５を通して下方に送られ、再度用紙搬送部４を経て転写部５へと送られる。
【００３６】
続いて、定着装置２０の詳細な構成について、図１に加えて、図２〜図６を用いて説明する。図２は定着装置の垂直断面正面図、図３は定着装置の斜視図、図４は定着装置の部分拡大斜視図、図５は定着装置の部分上面図、図６は定着装置の垂直断面部分拡大正面図である。なお、図２以下の定着装置は加圧ローラーの描画を省略している。
【００３７】
定着装置２０は、図１〜図３に示すようにそのハウジング３０の内側に熱ローラー２１と、加圧ローラー２２とを備えている。熱ローラー２１と加圧ローラー２２とは所定の圧力で互いに圧接せしめられ、用紙搬送方向に所定幅の定着ニップを形成する。この定着ニップを、未定着トナーを担持した用紙Ｐが通過する。
【００３８】
熱ローラー２１は図示しない駆動手段により回転駆動せしめられる。加圧ローラー２２は熱ローラー２１に接触していることにより、熱ローラー２１の回転に従って回転する。通常の定着動作では、用紙Ｐを図１及び図２において下方から上方に搬送しつつ用紙Ｐの表面の未定着トナーを定着するように、熱ローラー２１は時計方向に、加圧ローラー２２は反時計方向に回転する。
【００３９】
熱ローラー２１は、例えば直径が４０ｍｍのアルミ管からなる芯材の表面に弾性部材層を構成するシリコンゴムを備えている。弾性部材層の表面には、例えばＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パー−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体）等のフッ素系樹脂といった離型層を密着して設け、平滑性とトナーの離型性を高めている。
【００４０】
加圧ローラー２２は、例えばステンレス鋼からなる芯金の外側に弾性部材層を構成するスポンジシリコンゴムを備えている。
【００４１】
また、熱ローラー２１の近傍には、図２〜図５に示すように加熱体であるヒーター２３と、温度検知部２４とが備えられている。
【００４２】
ヒーター２３は例えばハロゲンランプなどで構成され、被加熱体である熱ローラー２１の内側に配置されている。ヒーター２３は熱ローラー２１を内側から加熱する加熱体である。ヒーター２３は熱ローラー２１の軸線方向に延びる棒状をなし、上下方向に並べて例えば２本備えられている。ヒーター２３から発せられた熱は熱ローラー２１の芯材や弾性部材層を伝達して表面に到達し、この熱ローラー２１表面の熱により用紙Ｐが担持する未定着トナーを溶融する。
【００４３】
温度検知部２４は熱ローラー２１の外側であって、熱ローラー２１の軸線方向の略中央部と一端近傍との２箇所に配置されている。温度検知部２４は熱ローラー２１の表面温度を検知してヒーター２３による加熱を制御するための機能部材、例えばサーモスタットで構成され、熱ローラー２１表面から所定の距離を隔てて配置されている。温度検知部２４であるサーモスタットはヒーター２３とその電源（図示せず）との間で電気的に直列接続されている。サーモスタットにはバイメタルが使用され、熱ローラー２１の表面温度が異常温度に到達するとバイメタルが変形して内部スイッチがＯＦＦとなり、ヒーター２３への通電が強制的に遮断される。
【００４４】
ハウジング３０には温度検知部２４であるサーモスタットを設置するための検知部設置室３１が設けられている。検知部設置室３１はハウジング３０における熱ローラー２１に隣接した空間に設けられている。検知部設置室３１は温度検知部２４が熱ローラー２１に向かって連通する開口部３１ａを備えている。そして、温度検知部２４が有する端子部２４ａと、その端子部２４ａに接続されたハーネスなどの電線２５の一部とが検知部設置室３１内に収納されている。
【００４５】
さらに、ハウジング３０は温度検知部２４に接続されたハーネスなどの電線２５を配線するための配線室３２を備えている。なお、本実施形態では配線室３２に収納される電線が温度検知部２４に接続された電線２５であるとして説明しているが、定着装置２０で利用される他の電線が配線室３２に収納されることもある。そして、配線室３２に収納された電線が熱ローラー２１の両端間の領域全体にわたって配線室３２の外部に出没しない場合もある。
【００４６】
配線室３２は、図２、図５及び図６に示すようにハウジング３０の熱ローラー２１に対して検知部設置室３１を隔てた外側の箇所に設けられ、熱ローラー２１の軸線方向に延びている。これにより、電線２５の検知部設置室３１内に配線された部分を除くその多くは検知部設置室３１の分だけ熱ローラー２１から離間することになる。したがって、電線２５のその多くは熱ローラー２１が発する熱の影響を受け難くなり、高温に晒されることが抑制される。さらに、電線２５の温度上昇を防止するために配線室３２に風を送り込んだ場合でも、熱ローラー２１の箇所に風が流れ込むことを抑制することが可能である。
【００４７】
そして、配線室３２はハウジング３０の外周に隣接して設けられている。これにより、ハウジング３０の外面からの放熱が期待できるので、配線室３２、すなわち電線２５の温度上昇が一層抑制される。
【００４８】
配線室３２は、図６に示すようにハウジング３０に関する外側が外側壁３２ａで覆われ、その内側に隔離壁３２ｂを備えている。外側壁３２ａは配線室３２の図６における右方から下方にかけて、電線２５が延びる方向、すなわち図６の紙面に垂直をなす方向から見てＬ字型をなすように形成されている。隔離壁３２ｂは配線室３２の図６における下方の外側壁３２ａから上方に延びて熱ローラー２１との間の箇所に設けられ、外側壁３２ａとの間に電線２５の配線空間Ｓを形成している。これにより、配線空間Ｓは電線２５が延びる方向に関する断面形状が矩形をなしている。このように、配線室３２の被加熱体である熱ローラー２１との間の箇所に隔離壁３２ｂが設けられているので、この隔離壁３２ｂが熱ローラー２１の熱に対する断熱部材となる。したがって、電線２５はさらに熱の影響を受け難くなり、高温に晒されることが抑制される。
【００４９】
また、配線室３２は電線２５の配線空間Ｓからの脱離を阻止するための複数のガイド片３２ｃを備えている。ガイド片３２ｃは、図４〜図６に示すように隔離壁３２ｂの外側壁３２ａから延びた先端側３２ｄと外側壁３２ａ内面との間に設けられている。ガイド片３２ｃは配線室３２の壁面から突出する矩形断面の棒状をなし、その先端が配線空間Ｓに向かって湾曲している。電線２５を配線室３２の配線空間Ｓに収納するときには、図６に実線矢印で示したようにガイド片３２ｃの先端とその先の配線室３２の壁面との間に電線２５を通して収納する。このような構成の複数のガイド片３２ｃが電線２５の配線空間Ｓからの脱離を阻止しているので、電線２５を配線室３２内に留めておく作用が得られる。したがって、電線２５の温度上昇がさらに抑制される。
【００５０】
そして、隣り合う２個の前記ガイド片３２ｃのうち、一方のガイド片３２ｃが隔離壁３２ｂの先端側３２ｄから隔離壁３２ｂに対向する外側壁３２ａ内面に向かって延び、他方のガイド片３２ｃがその外側壁３２ａ内面から隔離壁３２ｂに向かって延びている。また、それらガイド片３２ｃは互いに略平行をなして延び、一方のガイド片３２ｃの先端部が他方のガイド片３２ｃの先端部より根元側に存在している。これにより、図６に示すように電線２５が延びる方向から見ると、隔離壁３２ｂと外側壁３２ａとの双方から延びるガイド片３２ｃの互いの先端部分が重なっているので、電線２５はこの重なった箇所に引っ掛かって配線室３２からさらに脱離し難くなる。したがって、電線２５を配線室３２内に留めておく作用が高められ、電線２５の温度上昇が一層抑制される。
【００５１】
また、複数のガイド片３２ｃは、図６に示すように配線空間Ｓ側の一面３２ｅがそれぞれ電線２５が延びる方向、すなわち図６の紙面に垂直をなす方向に沿った略同一平面内に存在することとした。これにより、配線室３２内において電線２５が真っ直ぐ延びるように配線できる。したがって、電線２５は配線室３２からさらに脱離し難くなり、電線２５が常時折れ曲げられることにより生じる虞のある電線２５の損耗の阻止も期待できる。
【００５２】
上記実施形態の構成によれば、定着装置２０における熱ローラー２１に対する温度検知部２４のための電線２５が高温に晒されるのをできるだけ抑制することが可能であり、安全性の向上が図られた定着装置２０を提供することができる。また、このような定着装置２０を搭載した安全性の向上が図られた画像形成装置１を提供することが可能である。
【００５３】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００５４】
例えば、上記実施形態では、温度検知部２４としてサーモスタットを例として掲げて説明したが、温度検知部２４はサーモスタットに限定されるわけではなく、熱ローラー２１の表面温度を検知してヒーター２３による加熱を制御するためのものであれば他の機能部材で構成しても構わない。温度検知部２４は、例えば温度センサであるサーミスタで構成しても良い。
【００５５】
また、本発明の上記実施形態では、画像形成装置１としてブラックトナーのみを使用したモノクロ印刷用の画像形成装置を例に掲げて説明したが、発明の適用対象となる画像形成装置はこのような機種に限定されるわけではなく、中間転写ベルトを備え、複数色を重ね合わせて画像形成することが可能なタンデム方式、或いはロータリー方式のカラー印刷用画像形成装置などであっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、熱ローラーの周囲に電線を配線する必要がある定着装置において利用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１    画像形成装置
２０  定着装置
２１  熱ローラー
２２  加圧ローラー
２３  ヒーター
２４  温度検知部
２５  電線
３０  ハウジング
３１  検知部設置室
３２  配線室
３２ａ  外側壁
３２ｂ  隔離壁
３２ｃ  ガイド片
３２ｄ  （隔離壁の）先端側
３２ｅ  （ガイド片の）一面
Ｓ    配線空間
【図１】
0005530947.tif 000002
【図６】
0005530947.tif 000003
【図２】
0005530947.tif 000004
【図３】
0005530947.tif 000005
【図４】
0005530947.tif 000006
【図５】
0005530947.tif 000007