(57)【要約】【課題】直列接続された複数の抵抗を有するヒーターをクリップ等の導体異物による熱源の短絡から保護することができる技術を提供する。【解決手列】ヒーター８０には、プリント基板８１の長手方向の一端側（図面右側）から見たときに、他端側（図面左側）に向かって順に抵抗Ｒ１〜Ｒ１６が配置されている。抵抗Ｒ１〜Ｒ１６は２列に分けて配置されており、右側の列に奇数番の抵抗が配置され、左側の列に偶数番の抵抗が配置されている。また、抵抗Ｒ１〜Ｒ１６は、電源に直列に電気的に接続され、右側の列と左側の列とで抵抗が交互に接続されており、プリント基板８１の長手方向の一端側から見たときに、抵抗Ｒ１〜Ｒ１６の順に接続されている。つまり、プリント基板８１の長手方向の一端側から見たときに、抵抗Ｒ１〜Ｒ１６は他端側に向かって配置順と接続順とが同一となり、折り返さないように構成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に用いられる、基板と、該基板の長手方向に沿って前記基板上に配列された複数の抵抗とを有し、前記複数の抵抗は電源に直列に電気的に接続されたヒーターであって、
前記基板の長手方向の一端側から見たときに、前記複数の抵抗は、配置順と接続順とが同一である
ことを特徴とするヒーター。
【請求項２】
前記抵抗は、２列に並べられ、ジグザグに接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載のヒーター。
【請求項３】
前記抵抗の長手方向が、前記抵抗の前記配列方向に平行であることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒーター。
【請求項４】
前記抵抗は、１列に並べられて接続され、
前記抵抗の長手方向が、前記抵抗の前記配列方向に直交する
ことを特徴とする請求項１に記載のヒーター。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項に記載のヒーター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、画像形成装置に用いられるヒーター及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置には、内部を除湿するためにヒーターを設けることがある。ヒーターには、電熱線を絶縁シートで覆ったシートヒーター（例えば特許文献１を参照）と、基板上に実装した電子部品の抵抗を熱源として用いるヒーター基板（例えば特許文献２を参照）とがある。
【０００３】
特許文献１の技術では、フレキシブルなシートヒーターを円筒体の感光体ドラムの内周面の全面にわたって密着させている。また、特許文献２の技術では、露光装置の基板上に設けられた抵抗を熱源として兼用し、この熱源により吸湿手列が有する湿気を放出させて排出口を介して装置外部に導いている。
【０００４】
シートヒーターでは、印加電圧に応じてシートヒーターの電熱線の抵抗値を変えることで、規定の電圧を印加したときに所望の熱量（消費電力）を得ることができる。シートヒーターの電熱線の抵抗値を大きくするためには、電熱線を細くしたり、巻き数を多くしたりするなどの方法がある。しかし、線を細くすることで断線しやすくなったり、巻き数を多くすることで外形が大きくなったりなどの問題がある。
【０００５】
一方、ヒーター基板によれば、同一形状で様々な抵抗値の抵抗を用いることができるので、外形を変えることなくある程度の範囲内で所望の消費電力を得ることができる。
【０００６】
ヒーター基板を複数個の抵抗で構成するにあたり、複数の抵抗を直列接続する場合と並列接続する場合の二通りが考えられる。並列接続の場合、はんだクラック等で断線が生じたとしても、並列接続されている他の抵抗が発熱して機能する。しかし、設計上より熱量が変化するため、生産後何年も経ってから不具合が生じる。一方、直列接続の場合、断線が生じると即機能停止になるため、不具合の早期発見に繋がる。そのため、直列接続が好まれる。
【０００７】
例えば、図５は従来のヒーター基板８００の配線図である。ヒーター基板８００では、抵抗Ｒ１〜Ｒ２４が電源に直列にプリント基板８１に実装されている。抵抗Ｒ１〜Ｒ２４は、２列になって配置されている。プリント基板８１の長手方向の一端側（図面右側）から見たときに、抵抗Ｒ１〜Ｒ２４は、他端側（図面左側）に向かって、右側の列に抵抗Ｒ１、Ｒ３、・・・、抵抗Ｒ２３の順に奇数符号の抵抗が配置され、左側の列に抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ４、・・・、抵抗Ｒ２４の順に偶数符号の抵抗が配置されている。
【０００８】
抵抗Ｒ１〜Ｒ２４は、電源に直列に接続されている。その接続順序は、プリント基板８１の長手方向の一端側（図面右側）から他端側（図面左側）に向かって、Ｒ１、Ｒ３、・・・、Ｒ２３の順に奇数符号の抵抗が接続され、他端側（図面左側）で折り返して、プリント基板８１の長手方向の他端側（図面左側）から一端側（図面右側）に向かって、Ｒ２４、Ｒ２２、・・・、Ｒ２の順に偶数符号の抵抗が接続される。ヒーター基板８００では、用紙幅に均等に熱を与えるため、プリント基板８１の長手方向に抵抗の長手を並べたときに一直線上に接続しきれないほど多数の抵抗を用いる必要がある。そのため、図５では、２列に配置された抵抗Ｒ１〜Ｒ２４をプリント基板８１の長手方向の端部で折り返して、往復するように接続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−３０１７６７号公報
【特許文献２】実開平０４−１０９７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、画像形成装置では、裏紙が使用されることがある。ヒーター基板８００が用紙搬送路下部に配置されている場合、裏紙に付着したクリップやホチキスの針などの導体異物が用紙搬送途中に落下してヒーター基板に接触することがある。通常、抵抗Ｒ１〜Ｒ２４のプリント基板８１との接続部は、レジストで覆われておらず露出している。この露出した接続部をレジストなどで保護することは、コストが掛かるため通常行われない。ここに、クリップやホチキスの針などの導体異物Ｋが接触すると短絡が生じ、発火や発煙などの危険な状態が発生する虞がある。
【００１１】
例えば、導体異物Ｋが抵抗Ｒ３の接続部Ｐ５と抵抗Ｒ２の接続部Ｐ６に接触したとする。ここで、所望の熱量を得るためのヒーター電力が２．４Ｗで、電源電圧が２４Ｖだとする。この場合、Ｒ＝２４Ｖ２／２．４Ｗ＝２４０Ωとなるから、各抵抗の抵抗値は１０Ωである。導体異物Ｋによる短絡で、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の１０Ω抵抗２個でエネルギーが消費される。そのため、２４Ｖ２／１０Ω×２＝２８．８Ｗとなり、想定の１２倍の電力消費となる。このような状態では、ヒーターが設計上想定した温度より遥かに高い温度となり、大変危険な状態となる。
【００１２】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決することができる技術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】
【００１３】
本発明のヒーターは、画像形成装置に用いられる、基板と、該基板の長手方向に沿って前記基板上に配列された複数の抵抗とを有し、前記複数の抵抗は電源に直列に電気的に接続されたヒーターであって、前記基板の長手方向の一端側から見たときに、前記複数の抵抗は、配置順と接続順とが同一であることを特徴とする。
また、前記抵抗は、２列に並べられ、ジグザグに接続されていてもよい。
また、前記抵抗の長手方向が、前記抵抗の前記配列方向に平行であってもよい。
また、前記抵抗は、１列に並べられて接続され、前記抵抗の長手方向が、前記抵抗の前記配列方向に直交してもよい。
本発明の画像形成装置は、上記のヒーターを搭載したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、直列接続された複数の抵抗を有するヒーターをクリップ等の導体異物による熱源の短絡から保護することができる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る実施形態の画像形成装置の模式断面図である。
【図２】図１に示すヒーター基板の拡大図である。
【図３】図１に示すヒーター基板の配線図である。
【図４】図１に示すヒーター基板の他の配線図である。
【図５】従来のヒーター基板の配線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
本実施の形態の画像形成装置１は、複写機であり、図１を参照すると、原稿読取部２と、原稿給送部３と、本体部５と、操作部６とを備えている。原稿読取部２は、本体部５の上部に配設され、原稿読取部２と本体部５との間には、排紙トレイ５１が形成されている。原稿給送部３は、原稿読取部２の上部に配設されている。また、原稿給送部３は、可倒式に構成され、原稿給送部３を上方に開くことで、原稿読取部２の上面を開放させることができる構成になっている。操作部６は、画像形成装置１の手前側に配設されている。なお、本件の画像形成装置１は、複写機で説明したが、スキャナー、複合機等が含まれるのは、言うまでもない。
【００１７】
操作部６には、液晶表示部６１、操作ボタン６２が設けられている。ユーザーは操作部６を操作して指示を入力することで、画像形成装置１の各種の設定をし、画像形成等の各種機能を実行させる。液晶表示部６１は、画像形成装置１の状態を示したり、画像形成状況や印刷部数を表示したり、タッチパネルとして、両面印刷や白黒反転等の機能や倍率設定、濃度設定など各種設定を行えるようになっている。操作ボタン６２としては、画像形成を開始するようにユーザーが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ／クリアボタン、画像形成装置１の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン、テンキー等が設けられている。
【００１８】
原稿読取部２は、スキャナー２１と、プラテンガラス２２と、原稿読取スリット２３とを備える。スキャナー２１は、露光ランプ及びＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサー等から構成され、原稿給送部３による原稿の給送方向に移動可能に構成されている。プラテンガラス２２は、ガラス等の透明部材により構成された原稿台である。原稿読取スリット２３は、原稿給送部３による原稿ＭＳの給送方向と直交方向に形成されたスリットを有する。
【００１９】
プラテンガラス２２に載置された原稿ＭＳを読み取る場合には、スキャナー２１は、プラテンガラス２２に対向する位置に移動され、プラテンガラス２２に載置された原稿を走査しながら原稿ＭＳを読み取って画像データを取得し、取得した画像データを本体部５に出力する。また、原稿給送部３により給送された原稿ＭＳを読み取る場合には、スキャナー２１は、原稿読取スリット２３と対向する位置に移動され、原稿読取スリット２３を介し、原稿給送部３による原稿ＭＳの給送動作と同期して原稿ＭＳを読み取って画像データを取得し、取得した画像データを本体部５に出力する。
【００２０】
原稿給送部３は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）であり、原稿載置部３１と、原稿排出トレイ３２と、原稿給送機構３３とを備えている。原稿載置部３１に載置された原稿ＭＳは、原稿給送機構３３によって、１枚ずつ順に繰り出されて原稿読取スリット２３に対向する位置へ給送され、その後、原稿排出トレイ３２に排出される。
【００２１】
本体部５は、記録部７を備えると共に、給紙部５２と、用紙搬送路５３と、レジストローラー５４と、排紙ローラー５５とを備えている。給紙部５２は、複数の給紙カセット５２ａ１〜５２ａｎと、給紙カセット５２ａ１〜５２ａｎから記録紙を１枚ずつ用紙搬送路５３に繰り出す給紙ローラー５２ｂ１〜５２ｂｎとを備えている。給紙ローラー５２ｂ１〜５２ｂｎ、レジストローラー５４及び排紙ローラー５５が搬送部として機能し、記録紙が搬送される。給紙ローラー５２ｂ１〜５２ｂｎによって用紙搬送路５３に繰り出された記録紙は、レジストローラー５４によって記録部７に搬送される。そして、記録部７によって記録が施された記録紙は、排紙ローラー５５によって排紙トレイ５１に排出される。
【００２２】
記録部７は、感光体ドラム７１と、露光部７２と、画像形成部７３と、転写部７４と、定着部７５とを備えている。露光部７２は、レーザー装置やミラー等を備えた光学ユニットであり、画像データに基づいてレーザー光を出力して感光体ドラム７１を露光し、感光体ドラム７１の表面に静電潜像を形成する。画像形成部７３は、トナーを用いて感光体ドラム７１に形成された静電潜像を現像する現像ユニットであり、静電潜像に基づいたトナー像を感光体ドラム７１上に形成させる。転写部７４は、画像形成部７３によって感光体ドラム７１上に形成されたトナー像を記録紙に転写させる。定着部７５は、転写部７４によってトナー像が転写された記録紙を加熱してトナー像を記録紙に定着させる。
【００２３】
ヒーター８０は、感光体ドラム７１を除湿するため、感光体ドラム７１に沿って配置されている。限られたスペースに熱源を収めるため、ここでは、プリント基板に実装された抵抗を熱源とするヒーター基板８０が用紙搬送路５３の下部に納められている。
【００２４】
図２に示すように、ヒーター基板８０は、プリント基板８１の抵抗が実装された面が感光体ドラム７１側となるように設けられている。ここでは、ヒーター基板８０は、感光体ドラム７１に対して用紙搬送方向奥側に設けられているが、感光体ドラム７１の除湿が可能な位置に設けられていればよい。また、ヒーター基板８０は、感光体ドラム７１ではなく、露光部７２等の他の部材を除湿するために設けられてもよい。
【００２５】
図３は、ヒーター基板８０の配線図である。ヒーター基板８０は、プリント基板８１とプリント基板８１に実装される抵抗Ｒ１〜Ｒ１６とを有する。プリント基板８１には、抵抗Ｒ１〜Ｒ１６を実装するための配線パターンが形成され、表面がレジスト等により絶縁されている。プリント基板８１は、矩形形状をしている。また、プリント基板８１は耐熱性のセラミック等により構成されてもよい。ここでは、プリント基板８１の片面に抵抗Ｒ１〜Ｒ１６が実装されているが、両面に実装してもよい。抵抗は、チップ抵抗等により構成される。
【００２６】
プリント基板８１には、抵抗Ｒ１〜Ｒ１６の１６個の抵抗がプリント基板８１の長手方向に沿って配置されている。プリント基板８１の長手方向の一端側（図面右側）から見たときに、抵抗Ｒ１〜Ｒ１６は、他端側（図面左側）に向かってＲ１〜Ｒ１６の順に配置されている。抵抗Ｒ１〜Ｒ１６はそれぞれの長手方向がプリント基板８１の長手方向となるように配置されている。抵抗Ｒ１〜Ｒ１６は２列に分けて並行にかつ直線状に配置されており、右側の列に抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ３、・・・、抵抗Ｒ１５の奇数番の抵抗が配置され、左側の列に抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ４、・・・、抵抗Ｒ１６の偶数番の抵抗が配置されている。右側の列に配置された奇数番の抵抗のそれぞれは、左側の列に配置された偶数番の抵抗それぞれの斜め上方向に位置するように少しずらされて配置されている。言い換えれば、１６個の抵抗は、右側の列と左側の列とで千鳥状に配置されている。
【００２７】
プリント基板８１の長手方向の一端側（図面右側）から見たときに、抵抗Ｒ１〜Ｒ１６は、抵抗Ｒ１〜Ｒ１６の順に電源に直列に電気的に接続されている。つまり、抵抗Ｒ１〜Ｒ１６は、右側の列の奇数番の抵抗Ｒ１〜Ｒ１５と左側の列の偶数番の抵抗Ｒ２〜Ｒ１６とが交互に（ジグザグに）接続されている。つまり、プリント基板８１の長手方向の一端側（図面右側）から見たときに、抵抗Ｒ１〜Ｒ１６の配置順序と接続順序とは同一となっている。つまり、抵抗Ｒ１〜Ｒ１６はプリント基板８１の長手方向の一端側から他端側に向かって一方向に接続されており、折り返さないように接続されている。
【００２８】
プリント基板８１に実装された抵抗Ｒ１〜Ｒ１６それぞれのプリント基板８１との接続部は、従来と同様に絶縁されておらず露出している。特に、抵抗がチップ抵抗である場合、両端の充電部（電圧が印加されている端子）が露出する。ここで、例えばクリップ等の導体異物Ｋが抵抗Ｒ２の接続部Ｐ１と抵抗Ｒ３の接続部Ｐ２とに接触しても、１個の抵抗の短絡となる。この場合、発熱量の増加は、｛Ｖ２／（抵抗全体の個数ｎ−１）×Ｒ｝／｛Ｖ２／全体の個数ｎ×Ｒ｝＝抵抗全体の個数ｎ／（抵抗全体の個数ｎ−１）で済む。
【００２９】
このように、本実施形態によれば、クリップ等の導体異物Ｋがヒーター基板８０に落下しても高々１、２個の抵抗の短絡で済むので、過電流を防止でき、ヒーター基板８０の安全性を向上させることができる。また、従来の図５に示す回路と等価な回路で実現することができるので、コストアップすることなくヒーター基板８０を短絡から保護することができる。
【００３０】
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々様々に変更が可能であることは言うまでもない。
【００３１】
例えば、図４に示すように、ヒーター基板９０には、抵抗Ｒ１〜Ｒ１６のそれぞれの長手方向がプリント基板８１の長手方向に直交するように配置されてもよい。この場合、抵抗Ｒ１〜Ｒ１６をプリント基板８１の長手方向に密に配置することができ、１６個の抵抗全てをプリント基板８１の長手方向に１列で配置可能となる。プリント基板８１の長手方向の一端側（図面右側）から見たときに、抵抗Ｒ１〜Ｒ１６は、プリント基板８１の長手方向の一端側（図面右側）から他端側（図面左側）に向かって、Ｒ１〜Ｒ１６の順に配置されている。
【００３２】
また、プリント基板８１の長手方向の一端側（図面では右端側）から見たときに、抵抗Ｒ１〜Ｒ１６は、Ｒ１〜Ｒ１６の順に電源に直列に電気的に接続されており、配置順序と接続順序とが同一である。この場合も、例えばクリップ等の導体異物Ｋが抵抗Ｒ１の接続部Ｐ３と抵抗Ｒ２の接続部Ｐ４とに接触しても、高々１、２個の抵抗の短絡となり、過電流による危険を回避することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  画像形成装置
２  原稿読取部
３  原稿給送部
５  本体部
６  操作部
７  記録部
２１  スキャナー
２２  プラテンガラス
２３  原稿読取スリット
３１  原稿載置部
３２  原稿排出トレイ
３３  原稿給送機構
５１  排紙トレイ
５２ａ１〜５２ａｎ  給紙カセット
５２ｂ１〜５２ｂｎ  給紙ローラー
５３  用紙搬送路
５４  レジストローラー
５５  排紙ローラー
６１  液晶表示部
６２  操作ボタン
７１  感光体ドラム
７２  露光部
７３  画像形成部
７４  転写部
７５  定着部
８０、９０  ヒーター基板
８１  プリント基板
Ｒ１〜Ｒ２４  抵抗
【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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