(57)【要約】【課題】定着装置の保温機能を高め、少ない熱量で記録媒体にトナー像を定着させる。【解決手段】本発明の定着装置８は、一方向に沿って延びている回転軸Ｘの周りを回転し、記録媒体Ｓにトナー像を定着させる定着部材１１と、定着部材１１の上方を覆っている定着フレーム１４と、定着フレーム１４の上方を覆っている上カバー１５と、を備え、定着フレーム１４と上カバー１５の間には、断熱用の空気層ＡＬが形成されていることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に沿って延びている回転軸の周りを回転し、記録媒体にトナー像を定着させる定着部材と、
前記定着部材の上方を覆っている定着フレームと、
前記定着フレームの上方を覆っている上カバーと、を備え、
前記定着フレームと前記上カバーの間には、断熱用の空気層が形成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着部材に収容されており、前記定着部材を加熱するヒーターと、
前記ヒーターに接続されている一次配線と、を更に備え、
前記一次配線は、前記上カバーの内側を通過してい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】
前記定着部材の温度を検知する温度センサーと、
前記温度センサーに接続されている二次配線と、を更に備え、
前記二次配線は、平面視で前記一次配線と交差する交差部を備え、前記交差部は、前記上カバーの外側を通過してい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】
前記上カバーの前記一方向両端部の下方に配置されており、前記定着フレームの前記一方向外側を覆っている一対の横カバーを更に備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記上カバーの前記一方向両端部の下面には、第１段差部が設けられており、
前記一対の横カバーの前記上面には、前記第１段差部とインロー構造によって嵌合する第２段差部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記定着フレームは、
前記一方向に沿って延びており、前記定着部材の上方を覆っているステイと、
前記ステイの前記一方向両端部から下方に向かって延びており、前記定着部材を回転可能に支持する一対の側板と、を備え、
前記上カバーは、
前記ステイの上方を覆っている上壁と、
前記ステイの幅方向外側を覆っている側壁と、を備え、
前記空気層は、
前記ステイと前記上壁の間に形成されている上層部と、
前記ステイと前記側壁の間に形成されている下層部と、を含んでいることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記下層部の下方を覆うガイドを更に備えていることを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の定着装置を備えている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、記録媒体にトナー像を定着させる定着装置と、この定着装置を備えた画像形成装置と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンター、ファクシミリなどの画像形成装置は、用紙などの記録媒体にトナー像を定着させる定着装置を備えている。この定着装置は、例えば、記録媒体にトナー像を定着させる定着部材と、この定着部材の上方を覆っているカバーと、を備えている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２９８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような定着装置では、定着部材の上方をカバーで覆った後に各種配線の処理が行われている。その関係で、カバーには各種配線を挿通させるための大きな穴がいくつも形成されている。そのため、定着装置の稼働時に、上記の大きな穴を介して定着装置の内部から外部へと熱が逃げてしまい、記録媒体にトナー像を定着させるために必要な熱量が多くなっている。
【０００５】
そこで、本発明は上記事情を考慮し、定着装置の保温機能を高め、少ない熱量で記録媒体にトナー像を定着させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る定着装置は、一方向に沿って延びている回転軸の周りを回転し、記録媒体にトナー像を定着させる定着部材と、前記定着部材の上方を覆っている定着フレームと、前記定着フレームの上方を覆っている上カバーと、を備え、前記定着フレームと前記上カバーの間には、断熱用の空気層が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
前記定着装置は、前記定着部材に収容されており、前記定着部材を加熱するヒーターと、前記ヒーターに接続されている一次配線と、を更に備え、前記一次配線は、前記上カバーの内側を通過していても良い。
【０００８】
前記定着装置は、前記定着部材の温度を検知する温度センサーと、前記温度センサーに接続されている二次配線と、を更に備え、前記二次配線は、平面視で前記一次配線と交差する交差部を備え、前記交差部は、前記上カバーの外側を通過していても良い。
【０００９】
前記定着装置は、前記上カバーの前記一方向両端部の下方に配置されており、前記定着フレームの前記一方向外側を覆っている一対の横カバーを更に備えていても良い。
【００１０】
前記上カバーの前記一方向両端部の下面には、第１段差部が設けられており、前記一対の横カバーの前記上面には、前記第１段差部とインロー構造によって嵌合する第２段差部が設けられていても良い。
【００１１】
前記定着フレームは、前記一方向に沿って延びており、前記定着部材の上方を覆っているステイと、前記ステイの前記一方向両端部から下方に向かって延びており、前記定着部材を回転可能に支持する一対の側板と、を備え、前記上カバーは、前記ステイの上方を覆っている上壁と、前記ステイの幅方向外側を覆っている側壁と、を備え、前記空気層は、前記ステイと前記上壁の間に形成されている上層部と、前記ステイと前記側壁の間に形成されている下層部と、を含んでいても良い。
【００１２】
前記定着装置は、前記下層部の下方を覆うガイドを更に備えていても良い。
【００１３】
本発明に係る画像形成装置は、前記定着装置を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、定着装置の保温機能を高め、少ない熱量で記録媒体にトナー像を定着させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る定着装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る定着装置を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る定着装置において、上カバー及び一対の横カバーを取り外した状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る定着装置において、上カバー及び一対の横カバーを示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る定着装置において、上カバー及び一対の横カバーを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
まず、画像形成装置１の全体の構成について説明する。
【００１７】
以下、説明の便宜上、図１における紙面左側を画像形成装置１の前側とする。各図に適宜付される矢印Ｆｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｌｏは、それぞれ画像形成装置１の前側、後側、左側、右側、上側、下側を示している。
【００１８】
図１を参照して、画像形成装置１は、例えば、プリンターである。画像形成装置１は、箱型の装置本体２を備えている。装置本体２の下部には、用紙Ｓ（記録媒体の一例）を収納する給紙カセット３が収容されている。装置本体２の上面には排紙トレイ４が設けられている。装置本体２の上部には、排紙トレイ４の下方に露光器５が収容されている。
【００１９】
装置本体２の内部には、用紙Ｓの搬送路Ｐが設けられている。搬送路Ｐの上流端部には、給紙部６が設けられている。搬送路Ｐの中流部には、画像形成部７が設けられている。搬送路Ｐの下流部には、定着装置８が設けられている。
【００２０】
次に、このような構成を備えた画像形成装置１の動作について説明する。
【００２１】
まず、露光器５からのレーザー光（図１の二点鎖線参照）により画像形成部７において静電潜像が形成される。次に、画像形成部７において上記の静電潜像が現像され、トナー像が形成される。これにより、画像形成動作が完了する。
【００２２】
一方、給紙部６によって給紙カセット３から取り出された用紙Ｓは、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて画像形成部７へと搬送され、画像形成部７において上記のトナー像が用紙Ｓに転写される。トナー像を転写された用紙Ｓは、定着装置８に進入し、この定着装置８において用紙Ｓにトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙Ｓは、排紙トレイ４に排出される。
【００２３】
次に、定着装置８について更に説明する。
【００２４】
各図に適宜付される矢印Ｉは、定着装置８の左右方向内側（定着装置８の左右方向中央に接近する側）を示し、各図に適宜付される矢印Ｏは、定着装置８の左右方向外側（定着装置８の左右方向中央から離間する側）を示している。
【００２５】
図２を参照して、定着装置８は、左右方向に長い形状を成している。定着装置８は、装置本体２（図１参照）に着脱可能に装着されている。
【００２６】
図２〜図４を参照して、定着装置８は、定着ローラー１１（定着部材の一例）と、定着ローラー１１の下方に配置されている加圧ローラー１２（加圧部材の一例）と、定着ローラー１１に収容されているヒーター１３と、定着ローラー１１の上方及び左右方向両外側を覆っている定着フレーム１４と、定着フレーム１４の上方を覆っている上カバー１５と、上カバー１５の左右方向両端部の下方に配置されている一対の横カバー１６と、上カバー１５の左右方向中央部の下方に配置されている上ガイド１７と、上ガイド１７の下方に配置されている下ガイド１８と、定着ローラー１１の上方に配置されている一対のサーモカット１９（加熱停止装置の一例）と、ヒーター１３及び一対のサーモカット１９に接続されている一次配線２０と、定着ローラー１１の前上方に配置されている温度センサー２１と、温度センサー２１に接続されている二次配線２２と、を備えている。
【００２７】
図３、図４を参照して、定着装置８の定着ローラー１１は、左右方向に長い円筒状を成している。定着ローラー１１は、左右方向（一方向の一例）に沿って延びている回転軸Ｘの周りを回転する。定着ローラー１１は、例えば、円筒状の芯材と、この芯材を被覆する離型層と、を備えている。なお、定着ローラー１１は、芯材と離型層の間に弾性層を備えていても良い。
【００２８】
図３を参照して、定着装置８の加圧ローラー１２は、左右方向に長い円筒状を成している。加圧ローラー１２は、左右方向（一方向の一例）に沿って延びている回転軸Ｙの周りを回転する。加圧ローラー１２は、定着ローラー１１に所定の圧力で接触している。これにより、定着ローラー１１と加圧ローラー１２の間には定着ニップＮが形成されている。加圧ローラー１２は、例えば、円筒状の芯材と、この芯材の周りに設けられる弾性層と、この弾性層を被覆する離型層と、を備えている。
【００２９】
図３、図４を参照して、定着装置８のヒーター１３は、例えば、ハロゲンヒーターによって構成されている。ヒーター１３は、左右方向に長い形状を成している。ヒーター１３の左右方向両端部（図４において右端部のみを表示）は、定着ローラー１１の左右方向両端部よりも左右方向外側に突出している。
【００３０】
図３、図４を参照して、定着装置８の定着フレーム１４は、左右方向に沿って延びているステイ２４と、ステイ２４の左右方向両端部から下方に向かって延びている一対の側板２５と、一対の側板２５の左右方向外側に配置されている一対の保持枠２６と、を備えている。
【００３１】
定着フレーム１４のステイ２４は、例えば、板金によって形成されている。ステイ２４は、左右方向に長い形状を成している。ステイ２４は、定着ローラー１１の上方を覆っている。ステイ２４は、ベース部２４ａと、ベース部２４ａの前後方向両側部から下方に向かって屈曲されている一対の屈曲部２４ｂと、を備えている。
【００３２】
定着フレーム１４の一対の側板２５は、例えば、板金によって形成されている。一対の側板２５の上部には、一対のベアリング２７（図４において１個のみを表示）が装着されている。一対の側板２５は、一対のベアリング２７を介して定着ローラー１１を回転可能に支持している。一対の側板２５の左右方向内側には、一対の加圧板２８が設けられている。一対の加圧板２８は、加圧ローラー１２を回転可能に支持している。
【００３３】
定着フレーム１４の一対の保持枠２６は、例えば、樹脂によって形成されている。一対の保持枠２６の下端部には、ヒーター１３の左右方向両端部が保持されている。
【００３４】
図２、図３、図５を参照して、定着装置８の上カバー１５は、例えば、樹脂によって形成されている。上カバー１５は、下側が開放された箱型を成している。
【００３５】
上カバー１５は、上壁３０と、上壁３０の前後方向両側部から下方に向かって延びている前後両側壁３１、３２（前側壁３１、後側壁３２）と、上壁３０の左右方向両端部から下方に向かって延びている左右両端壁３３、３４（左端壁３３、右端壁３４）と、を備えている。
【００３６】
上カバー１５の上壁３０は、定着フレーム１４のステイ２４の上方を覆っている。上壁３０の上面（外面）の右前部には、ガイド枠３５が突出している。上カバー１５の前後両側壁３１、３２は、ステイ２４の前後方向両外側（幅方向両外側）を覆っている。上カバー１５の左右両端壁３３、３４は、ステイ２４の左右方向両外側（長手方向両外側）を覆っている。左右両端壁３３、３４には、左右方向外側に向かってガイド片３６が突出している。図６を参照して、左右両端壁３３、３４の下面（ガイド片３６の下面を含む）には、第１段差部３７が設けられている。
【００３７】
図３を参照して、定着フレーム１４のステイ２４と上カバー１５の間には、断熱用の空気層ＡＬが形成されている。空気層ＡＬは、左右方向に沿って延びており、ステイ２４の左端側（左右方向一端側）から右端側（左右方向他端側）まで連続している。空気層ＡＬは、ステイ２４のベース部２４ａと上カバー１５の上壁３０の間に形成されている上層部ＡＬ１と、ステイ２４の一対の屈曲部２４ｂと上カバー１５の前後両側壁３１、３２の間に形成されている一対の下層部ＡＬ２と、を含んでいる。上層部ＡＬ１と一対の下層部ＡＬ２は、互いに連通している。
【００３８】
図５、図６を参照して、定着装置８の一対の横カバー１６は、定着フレーム１４の一対の側板２５の左右方向両外側を覆っている。一対の横カバー１６の上面には、第２段差部３９が設けられている。第２段差部３９は、上カバー１５の第１段差部３７とインロー構造によって嵌合している。本実施形態におけるインロー構造は、第１段差部３７が第２段差部３９の左右方向内側に入り込む構造である。
【００３９】
図３を参照して、定着装置８の上ガイド１７は、用紙Ｓの搬送路Ｐの上側に配置されており、搬送路Ｐを通過する用紙Ｓを上側からガイドする。上ガイド１７は、空気層ＡＬの一対の下層部ＡＬ２の下方を覆っている。
【００４０】
定着装置８の下ガイド１８は、用紙Ｓの搬送路Ｐの下側に配置されており、搬送路Ｐを通過する用紙Ｓを下側からガイドする。下ガイド１８は、用紙Ｓの搬送方向Ｚにおいて定着ニップＮよりも上流側に配置されている。
【００４１】
図３、図４を参照して、定着装置８の一対のサーモカット１９は、定着フレーム１４のステイ２４のベース部２４ａに固定されている。一対のサーモカット１９は、定着ローラー１１の外周面に対向しており、定着ローラー１１の外周面が所定の基準温度以上の温度になると、電源（図示せず）からヒーター１３への電力の供給を遮断し、ヒーター１３による定着ローラー１１の加熱を停止させる。
【００４２】
図３、図４を参照して、定着装置８の一次配線２０は、右側のサーモカット１９と電源（図示せず）を接続する第１ケーブル４１と、右側のサーモカット１９と左側のサーモカット１９を接続する第２ケーブル４２と、左側のサーモカット１９とヒーター１３の左端部（図示せず）を接続する第３ケーブル４３と、を備えている。なお、図２において、一次配線２０は、第１ケーブル４１の上部のみが表示されている。
【００４３】
図３、図４を参照して、一次配線２０の第１ケーブル４１の上部は、右側のサーモカット１９から左右方向に沿って右側に向かって延びている。第１ケーブル４１の上部は、空気層ＡＬの上層部ＡＬ１内に配置されており、定着フレーム１４のステイ２４の上側（外側）且つ上カバー１５の上壁３０の下側（内側）を通過している。第１ケーブル４１の下部は、第１ケーブル４１の上部の右端部から下方に向かって屈曲されている。第１ケーブル４１の下部は、定着フレーム１４の右側の保持枠２６を通過し、上カバー１５の外部に引き出されている。
【００４４】
一次配線２０の第２ケーブル４２は、左右方向に沿って延びている。第２ケーブル４２は、空気層ＡＬの上層部ＡＬ１内に配置されており、定着フレーム１４のステイ２４の上側（外側）且つ上カバー１５の上壁３０の下側（内側）を通過している。
【００４５】
一次配線２０の第３ケーブル４３の上部は、左側のサーモカット１９から左右方向に沿って左側に向かって延びている。第３ケーブル４３の上部は、空気層ＡＬの上層部ＡＬ１内に配置されており、定着フレーム１４のステイ２４の上側（外側）且つ上カバー１５の上壁３０の下側（内側）を通過している。第３ケーブル４３の下部は、第３ケーブル４３の上部の左端部から下方に向かって屈曲されている。第３ケーブル４３の下部は、定着フレーム１４の左側の保持枠２６を通過し、ヒーター１３の左端部に接続されている。
【００４６】
図３、図４を参照して、定着装置８の温度センサー２１は、定着ローラー１１の外周面に非接触で対向しており、定着ローラー１１の外周面の温度を検知する。温度センサー２１は、定着フレーム１４のステイ２４の前側の屈曲部２４ｂに固定されている。温度センサー２１は、空気層ＡＬの前側の下層部ＡＬ２内に配置されている。
【００４７】
図２、図４を参照して、二次配線２２は、３本のケーブルによって構成されている。二次配線２２は、上カバー１５の前側壁３１の後側（内側）を通過している内側通過部４５と、上カバー１５の前側壁３１の前側（外側）を通過している外側通過部４６と、上カバー１５の上壁３０の上側（外側）を通過している交差部４７と、を備えている。
【００４８】
二次配線２２の内側通過部４５は、温度センサー２１から左右方向に沿って右側に向かって延びている。二次配線２２の外側通過部４６は、内側通過部４５の右端部から上下方向に沿って上側に向かって延びている。二次配線２２の交差部４７は、外側通過部４６の上端部から前後方向に沿って後側に向かって延びている。二次配線２２は、内側通過部４５と外側通過部４６の境界において、上カバー１５に設けられたスリット（図示せず）を通過している。二次配線２２は、外側通過部４６と交差部４７の境界において、上カバー１５のガイド枠３５を通過している。交差部４７は、平面視で一次配線２０の第１ケーブル４１の上部と交差している。交差部４７は、上カバー１５の上壁３０によって第１ケーブル４１の上部と隔てられているため、第１ケーブル４１の上部とは接触していない。
【００４９】
次に、定着装置８の動作について説明する。
【００５０】
定着装置８の稼働時には、モーター等によって構成される駆動源（図示せず）が定着ローラー１１を回転させる（図３の矢印Ａ参照）。このように定着ローラー１１が回転すると、定着ローラー１１に接触する加圧ローラー１２が定着ローラー１１とは逆方向に従動回転する（図３の矢印Ｂ参照）。また、定着装置８の稼働時には、ヒーター１３が定着ローラー１１を加熱する。この状態で用紙Ｓが定着ニップＮに進入すると、定着ローラー１１と加圧ローラー１２によって用紙Ｓとトナー像が加熱及び加圧されて、用紙Ｓにトナー像が定着する。
【００５１】
本実施形態では、定着フレーム１４と上カバー１５の間に断熱用の空気層ＡＬが形成されている。このような構成を採用することで、定着装置８の保温機能を高め、少ない熱量で用紙Ｓにトナー像を定着させることが可能となる。
【００５２】
また、一次配線２０の第１ケーブル４１〜第３ケーブル４３は、上カバー１５の内側を通過している。このような構成を採用することで、上カバー１５の内側から外側に一次配線２０の第１ケーブル４１〜第３ケーブル４３を引き出すための穴を上カバー１５に形成する必要が無くなるため、上カバー１５に形成される穴の数を削減することが可能となる。そのため、空気層ＡＬ内の熱せられた空気が上カバー１５の外部に逃げるのを抑制することが可能となり、定着装置８の保温機能を一層高めることが可能となる。
【００５３】
また、二次配線２２は、平面視で一次配線２０の第１ケーブル４１と交差する交差部４７を備え、交差部４７は、上カバー１５の外側を通過している。このような構成を採用することで、上カバー１５によって一次配線２０の第１ケーブル４１と二次配線２２の交差部４７を物理的に離すことが可能となる。そのため、一次配線２０と二次配線２２の接触に伴う信号ノイズの発生を抑制することが可能となる。
【００５４】
また、一対の横カバー１６は、定着フレーム１４の左右方向外側を覆っている。このような構成を採用することで、定着装置８の保温機能を一層高めることが可能となる。
【００５５】
また、上カバー１５の第１段差部３７と一対の横カバー１６の第２段差部３９は、インロー構造によって嵌合している。このような構成を採用することで、定着装置８の保温機能をより一層高めることが可能となる。
【００５６】
また、空気層ＡＬは、定着フレーム１４のステイ２４と上カバー１５の上壁３０の間に形成されている上層部ＡＬ１と、定着フレーム１４のステイ２４と上カバー１５の前後両側壁３１、３２の間に形成されている一対の下層部ＡＬ２と、を含んでいる。このような構成を採用することで、空気層ＡＬが上層部ＡＬ１のみ又は一対の下層部ＡＬ２のみによって構成される場合と比較して、空気層ＡＬの体積を大きくすることが可能となり、定着装置８の保温機能をより一層高めることが可能となる。
【００５７】
また、上ガイド１７は、空気層ＡＬの一対の下層部ＡＬ２の下方を覆っている。このような構成を採用することで、空気層ＡＬ内の熱せられた空気が上カバー１５の外部に逃げるのを抑制することが可能となり、定着装置８の保温機能を一層高めることが可能となる。
【００５８】
画像形成装置１は、上記のような定着装置８を備えている。このような構成を採用することで、保温機能の高い画像形成装置１を提供することが可能となる。
【００５９】
本実施形態におけるインロー構造は、第１段差部３７が第２段差部３９の左右方向内側に入り込む構造である。一方で、他の異なる実施形態におけるインロー構造は、第２段差部３９が第１段差部３７の左右方向内側に入り込む構造であっても良い。
【００６０】
本実施形態では、定着ローラー１１を定着部材として用いている。一方で、他の異なる実施形態では、定着ベルトを定着部材として用いても良い。
【００６１】
本実施形態では、画像形成装置１がプリンターである。一方で、他の異なる実施形態では、画像形成装置１がコピー機、ファクシミリ、複合機（プリント機能、コピー機能及びファックス機能等を複合的に備えた画像形成装置）等であっても良い。
【符号の説明】
【００６２】
１  画像形成装置
８  定着装置
１１  定着ローラー（定着部材の一例）
１３  ヒーター
１４  定着フレーム
１５  上カバー
１６  横カバー
１７  上ガイド
２０  一次配線
２１  温度センサー
２２  二次配線
２４  ステイ
２５  側板
３０  上壁
３１  前側壁
３２  後側壁
３７  第１段差部
３９  第２段差部
４７  交差部
ＡＬ  空気層
ＡＬ１  上層部
ＡＬ２  下層部
Ｓ  用紙（記録媒体の一例）
Ｘ  回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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