(57)【要約】【課題】性能の異なる機種や異なる仕向先の電源電圧に対して、単一部品で簡単に対応できる電気接続機構と、その電気接続機構を用いた画像形成装置用の定着装置を提供する【解決手段】装置本体に設けられた基板装着部に対する基板の接続方向に応じて通電経路が異なるように基板上の電気配線パターンを構成することによって、単一の基板の接続方向を変更するだけで、異なる電源電圧への対応や消費電力量の切り替えを行うことができるようにする。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上の接点を有する電気基板と、該電気基板に前記接点を介して電力を供給する端子を有する電力供給部とを備えた電気接続機構であって、前記電気基板の前記電力供給部への接続において少なくとも２通りの接続方向をとり得るとともに、電気基板の電力供給部への接続方向を変えることによって電気基板にて消費する電力量を変更し得る電気回路を有することを特徴とする電気接続機構。
【請求項２】
２以上の接点を有する電気基板と、該電気基板に前記接点を介して電力を供給する端子を有する電力供給部とを備えた電気接続機構であって、前記電気基板の前記電力供給部への接続において少なくとも２通りの接続方向をとり得るとともに、前記電力供給部の異なる電圧に応じて電気基板の電力供給部への接続方向を変えることによって電気基板にて消費する電力量を一定にできる電気回路を有することを特徴とする電気接続機構。
【請求項３】
前記電気基板が、前記電力供給部に接続される複数の接点と、該接点の間に架設された複数の加熱部材とからなり、前記電気基板の電力供給部への接続方向を変えることによって少なくとも２つの前記加熱部材の直列接続と並列接続との切り替えが可能な構成であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電気接続機構。
【請求項４】
前記加熱部材が、加熱ヒータであることを特徴とする請求項３記載の電気接続機構。
【請求項５】
前記加熱部材が、電磁誘導コイルであることを特徴とする請求項３記載の電気接続機構。
【請求項６】
前記電気基板の電力供給部への接続可能な方向が２通り存在し、一方の接続方向と他方の接続方向とが前記電気基板の面に垂直な軸に対し１８０°回転させた関係であることを特徴とする請求項１〜５記載の電気接続機構。
【請求項７】
前記電気基板の電力供給部への接続可能な方向が２通り存在し、一方の接続方向と他方の接続方向とが前記電気基板と平行な軸に対し１８０°回転させた関係であることを特徴とする請求項１〜５記載の電気接続機構。
【請求項８】
記録媒体上に形成されたトナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置において、加熱手段を有し、該加熱手段と加熱手段への電力供給のための接続に請求項１〜７記載の電気接続機構を用いることを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気配線を有する電気基板と該電気基板に電力を供給する電力供給部との電気接続機構と該電気接続機構を用いた定着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
記録媒体上にトナーを加熱定着させて画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置では、プリント速度の異なる機種に対し、それぞれに対応した定着温度の設定が必要になる。この場合、熱源となる加熱ヒータや誘導加熱コイル等の加熱部材や加熱部材への電力供給回路について、機種毎に対応した熱量を発生させる部品を組み込む必要がある。そのために、機種に対応した数の加熱部材が必要になり、部品点数の増加によるコスト高の問題が生じていた。
【０００３】
また、プリント速度等の性能が同一の機種であっても、仕向先の電源電圧に対応するために必要部品数が増加するという問題もあった。即ち、商用電源電圧は地域によって異なり、例えば、日本では１００Ｖ、米国等では１２０Ｖ、ヨーロッパでは２２０〜２４０Ｖとなっている。従来、これらの仕向先の電源電圧に対応するために、それぞれの電圧に適合した別の部品を用いており、ここでも部品点数の増加によるコスト高の問題が生じていた。
【０００４】
以上のような性能の異なる機種や異なる仕向への対応による部品点数の増加は、複写機、プリンタ等に限らず、加熱ヒータや誘導加熱コイル等の加熱部材を用いる調理器具や暖房器具においても生じる問題であった。
【０００５】
上記の問題のうち、同一装置で複数の電源電圧へ対応するために、切り替え手段により対応電源電圧を切り替える技術が提案されている。例えば特開２０００−１９７２６８号公報には、トランスの接続を切り替えることによって、電源電圧の切り替えを行う技術が開示されている。また、実開平５−９０８７９では、切り替えスイッチによりセラミックヒータの直列と並列とを切り替えて出力を変更する技術が開示されている。しかし、上記のような切り替え手段を組み込んだとしても、各々の電圧に応じた回路が必要であり、これにより回路構成が複雑になるという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、性能の異なる機種や異なる仕向先の電源電圧に対して、単一部品で簡単に対応できる電気接続機構と、その電気接続機構を用いた画像形成装置用の定着装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の電気接続機構は、下記の構成を有することを特徴とする電気接続機構である。
（１）２以上の接点を有する電気基板と、該電気基板に前記接点を介して電力を供給する端子を有する電力供給部とを備えた電気接続機構であって、前記電気基板の前記電力供給部への接続において少なくとも２通りの接続方向をとり得るとともに、電気基板の電力供給部への接続方向を変えることによって電気基板にて発生する電力量を変更し得る電気回路を有することを特徴とする電気接続機構。（２）２以上の接点を有する電気基板と、該電気基板に前記接点を介して電力を供給する端子を有する電力供給部とを備えた電気接続機構であって、前記電気基板の前記電力供給部への接続において少なくとも２通りの接続方向をとり得るとともに、前記電力供給部の異なる電圧に応じて電気基板の電力供給部への接続方向を変えることによって電気基板にて発生する電力量を一定にできる電気回路を有することを特徴とする電気接続機構。
（３）前記電気基板が、前記電力供給部に接続される複数の接点と、該接点の間に架設された複数の加熱部材とからなり、前記電気基板の電力供給部への接続方向を変えることによって少なくとも２つの前記加熱部材の直列接続と並列接続との切り替えが可能な構成であることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の電気接続機構。
（４）前記加熱部材が、加熱ヒータであることを特徴とする前記（３）に記載の電気接続機構。
（５）前記加熱部材が、電磁誘導コイルであることを特徴とする前記（３）に電気接続機構。
（６）前記電気基板の電力供給部への接続可能な方向が２通り存在し、一方の接続方向と他方の接続方向とが前記電気基板の面に垂直な軸に対し１８０°回転させた関係であることを特徴とする前記（１）〜（５）に記載の電気接続機構。
（７）前記電気基板の電力供給部への接続可能な方向が２通り存在し、一方の接続方向と他方の接続方向とが前記電気基板と平行な軸に対し１８０°回転させた関係であることを特徴とする前記（１）〜（５）に記載の電気接続機構。
【０００８】
また、上記課題を解決するために本発明の定着装置は、下記の特徴を有する定着装置である。
（８）記録媒体上に形成されたトナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置において、加熱手段を有し、該加熱手段と加熱手段への電力供給のための接続に前記（１）〜（７）に記載の電気接続機構を用いることを特徴とする定着装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態に係る電気接続機構とこの電気接続機構を用いた定着装置について、添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００１０】
本発明の電気接続機構は、複数の出力設定あるいは電源仕様への対応が必要なあらゆる電気機器に対して適用可能である。このような電気機器として、記録紙やＯＨＰ用紙などの記録媒体にトナーによる画像を形成し定着させて画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置を挙げることができる。特に、画像形成装置内に組み込まれ、未定着のトナーを記録媒体に熱定着させるための定着装置に本発明を用いると有効である。
【００１１】
以下、本発明を適用した定着装置について説明する。なお、この定着装置は公知の画像形成装置に用いることができるため、画像形成装置本体の説明は省略する。
【００１２】
（実施例１）
図１は本発明の画像形成装置に使用されるベルト式定着装置の概略図である。定着ベルト２は、テンションローラ３と、不図示のモータに接続された駆動ローラ６に巻き掛けられている。また、定着ベルト２の外周面に対し、駆動ローラ６の軸中心方向に向けて加圧ローラ７が圧接され、圧接部４を形成している。
【００１３】
定着ベルト２は炭素鋼、ステンレス鋼、ニッケル、あるいは耐熱性樹脂等により形成された薄肉の好ましくはシームレスベルトで、表面には耐熱弾性体層（例えばシリコーンゴム）及び／または耐熱離型層（例えばフッ素系樹脂）を有する。
【００１４】
駆動ローラ６と加圧ローラ７は金属製の円筒状または円柱状の芯金とその周囲の弾性体層で構成されている。
【００１５】
定着ベルト２の内側には、加熱部材を含む電気配線を有する電気基板１１が設けられている。電気基板１は定着装置の構造体に設けられた電力供給部８によって固定されている。また、電気基板１には複数のヒータが設けられており、通電することにより発熱し、定着ベルト２を加熱することができる。
【００１６】
駆動ローラ６の矢印方向への回転に伴い定着ベルト２も回転移動し、また加圧ローラ７も従動回転する。圧接部４に未定着トナーを担持した記録媒体５を通過させて加圧・加熱することによってトナーを記録媒体５に定着させることができる。
【００１７】
図２は本実施例における電気基板１１を示している。電気基板１１上には、基板上の電気回路に電力を供給するための接点１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが設けられている。電気基板１１の一方の短辺付近には、接点１４ｂが電気基板１１の角部、接点１４ｄが短辺方向の中央付近に、短辺に沿って配置されている。
【００１８】
また、他方の短辺側に接点１４ａと１４ｃが配置されている。接点１４ａは電気基板１１の角部に配置されている。また、接点１４ｃは短辺方向中央付近で、かつ短辺側基板端部よりも接点一つ分だけ長辺方向内側に配置されている。即ち、接点１４ａと１４ｃは短辺方向にも長辺方向にも並ばない配置になっている。
【００１９】
接点１４ａと１４ｂとはリード線１６で結ばれている。また、接点１４ｃと１４ｄの間には加熱ヒータ１５ａ、接点１４ｂと１４ｃの間には加熱ヒータ１５ｂが架設されている。これにより、リード線１６と加熱ヒータ１５ａと１５ｂは接点１４ｂと１４ｃを介して直列に繋がり、それぞれの接点１４ｂ、１４ｃで折り返された配置になっている。
【００２０】
以上のように構成された電気基板と電力供給部との、２通りの接続状態を図３、図４に示す。
【００２１】
図３は、電気基板１１を電力供給部８に取り付けた第１接続状態を示している。電力供給部８には、電気基板１に電力を供給するための端子１２ａと１２ｂがそれぞれ電気基板上の両短辺側端部の接点に対向する位置に設けられている。これにより、電気基板１１を電力供給部８に接続したときに電気基板１１上の接点と電力供給部の端子とが接続される。
【００２２】
端子１２ａと１２ｂとは形状が異なっており、端子１２ａは電気基板１１の長辺方向に長辺を有する長方形状となっている。一方、端子１２ｂは電気基板１１の短辺方向に長辺を有する長方形状となっている。
【００２３】
図３の第１接続状態において、接点１４ｂと１４ｄの配置された短辺付近に配置された端子１２ａは電気基板１１の中央付近にあるため接点１４ｄのみと接触している。また、端子１２ｂは電気基板１１上の外側に接触するように設けられているため、電気基板１１上の内側に配置された接点１４ｃとは接続されず、接点１４ａのみと接触している。この第１接続状態において、加熱ヒータ１５ａと１５ｂは直列に接続される。
【００２４】
図４は上記図３の第１接続状態の電気基板１１を配線面に垂直な軸に対して１８０°回転させた方向で、上記図３と同じ電力供給部（端子のみを図示）に接続した第２接続状態を示している。即ち、第１接続状態と第２接続状態は電気基板１１の表裏の向きは同じであり、電気基板１１の短辺側端部と電力供給部との接続関係が逆になっている。
【００２５】
この第２接続状態で、端子１２ａは接点１４ａと１４ｃが設けられた側の短辺側端部に対向し、電気基板１１の短辺方向中央付近に配置された接点１４ｃのみと接触している。一方、端子１２ｂは、接点１４ｂと１４ｄの両方に接触している。これにより加熱ヒータ１５ａと１５ｂは並列に接続される。
【００２６】
以上のように、電気基板上の接点の配置並びに電力供給部が設けられた端子の形状及び位置を適切に設定することにより、加熱ヒータの直列接続と並列接続とを電気基板の接続方向によって切り替えることができる。
【００２７】
本実施例では加熱ヒータ１５ａと１５ｂの抵抗値は共に２０Ωに設定しているため、基板全体での抵抗値は直列接続の場合（図３）は４０Ω、並列接続の場合（図４）は１０Ωとなる。電源電圧が１００Ｖの場合、直列接続（図３）での加熱ヒータの出力は２５０Ｗとなり、並列接続（図４）での加熱ヒータの出力は１０００Ｗとなる。このように基板の接続方向を変えるだけで電力量を変えることができ、２種類の製品仕様に対して１つの部品で対応することが可能になる。
【００２８】
また、本実施例の電気基板では、異なる電源電圧に応じて接続方向を変えることで同じ出力にすることができる。電源電圧が２００Ｖの場合、直列接続（図３）にすることで加熱ヒータの出力は１０００Ｗとなり、電源電圧が１００Ｖの場合、並列接続（図４）にすることで加熱ヒータの出力は同じく１０００Ｗとなる。このように、本実施例の基板を用いることにより電源電圧が異なる２つの仕向に対して１つの部品で対応することができる。
【００２９】
（実施例２）
次に本発明の第２の実施例について説明する。前記実施例１では、２本の加熱ヒータの直列接続と並列接続を切り替えることによって、電気基板全体の抵抗値を４倍以上に変化させることができる構成を説明した。本実施例では接続方向による抵抗値の変化を４倍以下にできる構成を説明する。
【００３０】
図５は第２の実施例における電気基板を示している。長方形状の電気基板２１上の一方の短辺側端部に接点２４ｂと２４ｄが配置されている。このうち接点２４ｂは電気基板２１の角部に配置されている。また、接点２４ｄは接点２４ｂとは反対の長辺側に設けられており、接点２４ｂと２４ｄは長辺方向にも短辺方向にも並ばない配置になっている。
【００３１】
また、もう一方の短辺付近には接点２４ａ、２４ｃ、２４ｅが配置されている。このうち接点２４ａは上記接点２４ｂと同じ長辺側の角部に配置されている。また、接点２４ｃは短辺方向中央付近、接点２４ｅは接点２４ａとは反対の長辺側に設けられており、接点２４ｃと２４ｅは短辺方向に並ぶように配置されている。さらに、接点２４ｃと２４ｅは、接点２４ａと電気基板２１の短辺方向にも長辺方向にも並んでいない。
【００３２】
接点２４ａと２４ｂとはリード線２６で結ばれている。また、接点２４ｂと２４ｃの間には加熱ヒータ２５ｃ、接点２４ｃと２４ｄの間には加熱ヒータ２５ｂ、接点２４ｄと２４ｅの間には加熱ヒータ２５ａが架設されている。これにより加熱ヒータ２５ａ、２５ｂ、２５ｃとリード線２６は接点を介して直列に繋がり、また、接点２４ｂ、２４ｃ、２４ｄで折り返されて、全体としてつづら折状になっている。
【００３３】
以上のように構成された電気基板において、異なる接続方向における本体端子と接点の接続状態を図６、図７に示す。
【００３４】
図６は、電気基板２１を電力供給部（端子のみを図示）に取り付けた第１接続状態を示している。前記第１の実施例と同様に、電気基板２１を電力供給部に接続することにより電気基板２１上の接点と端子とが接続されるようになっている。
【００３５】
電力供給のための端子２２ａ、２２ｂと、接点接続用の端子２２ｃが電力供給部に設けられている。端子２２ａは電気基板２１の短辺側端部の接点に対向するように設けられており、電気基板２１の短辺方向にこの短辺とほぼ同じ長さの長辺を有する長方形状となっている。接点接続用の端子２２ｃは端子２２ａと同じ側の短辺側端部にあり、電気基板２１の短辺方向に長辺を有する長方形状を有している。
【００３６】
一方、端子２２ｂは、端子２２ａとは反対の短辺側端部に接触するように設けられている。端子２２ｂは電気基板２１の両方の長辺付近に配置された接点と同時に接続できるように、２つの端子が繋がった形状となっている。
【００３７】
図６の第１接続状態において、端子２２ａは同じ短辺側端部にある接点２４ｂ、２４ｄのうち長辺方向外側に設けられた接点２４ｂのみと接触している。また、端子２２ｃはいずれの接点とも接触していない。
【００３８】
端子２２ｂは接点２４ｅのみと接続されている。この第１接続状態において、加熱ヒータ２５ａ、２５ｂ、２５ｃは直列に接続されている。
【００３９】
図７は上記図６の第１接続状態の電気基板２１を配線面に垂直な軸に対して１８０°回転させた方向で、上記図６と同じ電力供給部に接続した第２接続状態を示している。即ち、第１接続状態と第２接続状態は電気基板２１の表裏の向きが同じであり、電気基板２１の短辺側端部と電力供給部との接続関係が逆になっている。
【００４０】
ここで、端子２２ａは、電気基板２１の長辺方向外側に配置された接点２４ａと接続されている。また、接点接続用の端子２２ｃは接点２４ｃと２４ｅに接続されている。一方、端子２２ｂは、接点２４ｄのみと接続されている。以上のように接点と端子が接続されていることにより、加熱ヒータ２５ａと２５ｂが並列接続となり、さらにこれらに対して直列に加熱ヒータ２５ｃが接続される。
【００４１】
本実施例では加熱ヒータ２５ａ、２５ｂ、２５ｃの抵抗値はそれぞれ２Ω、３．７Ω、８．７Ωであるため、図６での電気基板全体の抵抗値は１４．４Ω、図７での電気基板全体の抵抗値は１０Ωとなる。
【００４２】
電源が１００Ｖの場合、第１接続状態（図６）にすることにより加熱ヒータの出力は６９４Ｗとなる。また、第２の接続状態（図７）にすることにより加熱ヒータの出力は１０００Ｗとなる。このように第２の実施例でも前記実施例１と同様に、異なるヒータ出力が必要な２種類の仕様に対して電気基板の接続方向を変えることで対応することが可能になる。
【００４３】
また、本実施例において、電源が１２０Ｖの場合に第１接続状態（図６）、１００Ｖの場合に第２の接続状態（図７）とすると、両接続とも同一の１０００Ｗとすることができる。このように異なる電源電圧に対して同じ出力が必要な場合に、電気基板の接続方向を変えることで対応することもできる。
【００４４】
以上のように、本実施例は２本の加熱ヒータの直列接続と並列接続を切り替えて４倍以上の抵抗値変化が可能な加熱ヒータ群部分と、１本の加熱ヒータを直列接続した構成となっている。これにより４倍以下の抵抗値変化が可能になる。
【００４５】
（実施例３）
図９、図１０は、第３の実施例を示している。本実施例の電気基板では接続方向を変えることにより３本の加熱ヒータの直列接続と並列接続とを切り替えることができる構成になっている。これにより９倍以上の抵抗値変化が可能になる。前記第１の実施例のような２本の加熱ヒータを使用する場合でも、このような大きな抵抗値変化は可能であるが、２本の加熱ヒータの抵抗値が大きくなる。即ち、それぞれの加熱ヒータの発熱量の差が大きくなる。例えば、接続方向を変えることにより基板全体として９倍の抵抗値変化をさせる場合、第１の実施例では抵抗値が９倍異なる２本の加熱ヒータを使用する。一方、本実施例では同じ抵抗値の３本の加熱ヒータを用いればよく、これにより広く均一な加熱ができる。以下に本実施例の構成を説明する。
【００４６】
長方形状の電気基板３１上の一方の短辺付近に接点３４ｂと３４ｄが配置されている。接点３４ｄは電気基板３１の角部に配置されている。一方、接点３４ｂは接点３４ｄと短辺方向に並ぶように配置されている。
【００４７】
また、他方の短辺付近には接点３４ａ、３４ｃが配置されている。接点３４ａは接点３４ｄに近い長辺に対して反対側の長辺付近に配置されている。接点３４ｃは短辺方向中央付近に配置されている。
【００４８】
接点３４ａと３４ｂの間には加熱ヒータ３５ａ、接点３４ｂと３４ｃの間には加熱ヒータ３５ｂ、接点３４ｃと３４ｄの間には加熱ヒータ３５ｃが架設されており、これらの加熱ヒータは接点を介して直列に繋がっている。
【００４９】
図８は、電気基板を電力供給部（端子のみを図示）に取り付けた第１接続状態を示している。本実施例でも、電気基板３１を電力供給部に接続することにより電気基板３１上の接点３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄと端子３２ａ、３２ｂが接続されるようになっている。
【００５０】
端子３２ａはＬ字形状を有しており、接点３４ｄのみと接続されている。もう一方の端子３２ｂもＬ字形状を有し、端子３２ａとは反対側の短辺側端部の接点と接触するように設けられており、これにより端子３２ｂは接点３４ａのみと接続されている。以上の接続により、加熱ヒータ３５ａ、３５ｂ、３５ｃは直列接続になっている。
【００５１】
図９は上記図８の第１接続状態の電気基板３１を配線面に垂直な軸に対して１８０°回転させた方向で上記図８と同じ電力供給部に接続した第２接続状態を示している。即ち、第１接続状態と第２接続状態とは電気基板３１の表裏の向きは同じであり、電気基板３１の短辺側端部と電力供給部との接続関係が逆になっている。
【００５２】
第１接続状態とは逆方向に接続することにより、端子３２ａは接点３４ａと３４ｃと接続され、端子３２ｂは接点３４ｂ、３４ｄの両方と接続されている。以上のような接続により、加熱ヒータ３５ａ、３５ｂ、３５ｃがすべて並列接続となっている。
【００５３】
以上のように、電気基板上の接点の配置並びに電力供給部の設けられた端子の形状及び位置を適切に設定することにより、３本の加熱ヒータの直列接続と並列接続とを切り替えることができる。
【００５４】
本実施例において加熱ヒータ３５ａ、３５ｂ、３５ｃの抵抗値はすべて２１Ωであり、このとき直列接続（図８）された加熱ヒータの抵抗値は６３Ω、並列接続（図９）された加熱ヒータの抵抗値は７Ωとなる。
【００５５】
電源が１００Ｖの場合、第１の接続状態（図８）にすることにより加熱ヒータの出力は１６０Ｗとなる。また、第２の接続状態（図９）にすることにより加熱ヒータの出力は１４３０Ｗとすることができる。このように前記実施例１と同様に２種類の仕様に対して電気基板の接続方向を変えることで対応することが可能になる。
【００５６】
（実施例４）
図１０、図１１は、第４の実施例を示している。本実施例も前記実施例２と同様に抵抗値の変化を４倍以下にすることができる構成である。
【００５７】
長方形状の電気基板４１上の一方の短辺側端部に接点４４ｂ、４４ｄ、４４ｆが配置されている。接点４４ｂは電気基板４１の角部に配置されており、接点４４ｄは接点４４ｂと短辺方向に並ぶように配置されている。さらに、接点４４ｆは接点４４ｂ、４４ｄのいずれとも並ばないように長辺方向内側に配置されている。
【００５８】
また、他方の短辺側端部には接点４４ａ、４４ｃ、４４ｅが配置されている。接点４４ａは上記接点４４ｂと同じ長辺側の角部に配置されている。接点４４ｃと４４ｅは短辺方向に並ぶように長辺方向内側に配置されている。
【００５９】
接点４４ａと４４ｂとはリード線４６で結ばれている。また、接点４４ｂと４４ｃの間には加熱ヒータ４５ｃ、接点４４ｃと４４ｄの間には加熱ヒータ４５ｂ、接点４４ｅと４４ｆの間には加熱ヒータ４５ａが架設されている。これにより加熱ヒータ４５ｂ、４５ｃとリード線４６は直列に繋がっている。
【００６０】
図１０は、電気基板４１を電力供給部（端子のみを図示）に取り付けた第１接続状態を示している。端子４２ａはＴ字形状を有し、接点４４ｂ、４４ｄ、４４ｆが配置された短辺側端部に対向しており、これらの接点のうち接点４４ｄと４４ｆに接続されている。
【００６１】
もう一方の端子４２ｂはコ字形状を有し、接点４４ａ、４４ｃ、４４ｅが配置された短辺側端部に接触するように設けられており、これらの接点のうち接点４４ａと接点４４ｅとに接続されている。この第１接続状態において、加熱ヒータ４５ｂと４５ｃは直列接続されており、それらと並列になるように、加熱ヒータ４５ａが接続されている。
【００６２】
図１１は上記図１０の第１接続状態の電気基板４１を配線面に垂直な軸に対して１８０°回転させた方向で、上記図１０と同じ電力供給部に接続した第２接続状態を示している。即ち、第１接続状態と第２接続状態は電気基板４１の表裏の向きは同じであり、電気基板４１の短辺側端部と電力供給部との接続関係が逆になっている。
【００６３】
第２接続状態において、端子４２ａは、接点４４ｃ、４４ｅと接触している。一方、端子４２ｂは接続している短辺側端部の接点４４ｂ、４４ｄ、４４ｆのすべてに接触している。以上のような接続により、加熱ヒータ４５ａ、４５ｂ、４５ｃがすべて並列接続となっている。
【００６４】
以上のように、電気基板上の接点の配置並びに電力供給部の設けられた端子の形状及び位置を適切に設定することにより、一部の加熱ヒータの直列接続と並列接続とを切り替えることができる。
【００６５】
本実施例では、加熱ヒータ４５ａの抵抗値は２０Ωであり、加熱ヒータ４５ｂと４５ｃの抵抗値は共に３３Ωであるため、第１接続状態（図１０）での電気基板全体の抵抗値は１５．３Ωとなり、第２接続状態（図１１）での電気基板全体の抵抗値は９Ωとなる。
【００６６】
印加電圧が１００Ｖの場合、第１接続状態（図１０）での加熱ヒータの合計出力は６５０Ｗとなり、第２接続状態（図１１）での加熱ヒータの合計出力は１１００Ｗとなる。このように電気基板の接続方向を変えることで複数の出力に対応することが可能となる。
【００６７】
以上のように、本実施例は２本の加熱ヒータの直列接続と並列接続を切り替えて４倍以上の抵抗値変化が可能な部分と、それらと１本の加熱ヒータとが並列接続した構成となっている。これにより切り替え可能な抵抗値の様々な組合せが可能となる。
【００６８】
（実施例５）
本実施例は、接点が電気基板の１辺付近にのみ配置されている例である。この場合、電気基板に電力を供給する端子を有する電力供給部は１つでよく、接続状態の切り替えは電気基板に平行な軸に対して１８０°回転させることによって行うことができる。すなわち、電気基板の表裏を反転させて電力供給部に接続することができる。
【００６９】
図１２は本実施例における第１接続状態を示している。長方形状の電気基板５１上の一方の短辺側端部に接点５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄが配置されている。接点５４ａと５４ｂは両側の角部に配置されている。また、接点５４ｄは接点５４ａと電気基板５１の長辺方向に並ぶように配置されている。５４ｃは短辺方向中央付近で接点５４ｄと短辺方向に並ぶように配置されている。また、図１２において、接点５４ｂと５４ｃは電気基板５１の表面側で端子と接触するように設けられており、接点５４ａと５４ｄは、裏面側で端子と接触するように設けられている。
【００７０】
接点５４ａと５４ｂとはリード線５６で結ばれている。また、リード線５６から接点５４ｂと５４ｃの間を通って電気基板５１上の他方の短辺に向けて加熱ヒータ５５ａが設置され、その末端の配線が接点の配置された短辺側に戻り接点５４ｃに接続されている。加熱ヒータ５５ｂは、接点５４ｃから電気基板５１上の他方の短辺に向けて設置され、その末端の配線が接点の配置された短辺側に戻り接点５４ｄに接続されている。
【００７１】
電気基板５１は電力供給部に接続されることにより電気基板５１上の接点と電力供給部に設けられた端子５２ａ、５２ｂが接触するようになっている。端子５２ａは電気基板５１の長辺方向に長辺を有する長方形状であり、図１２の電気基板５１の表面側から接点と接続するように設けられている。一方、端子５２ｂは、電気基板５１の短辺方向に長辺を有する長方形状であり、図１２の電気基板５１の裏面側から接点と接続するように設けられている。
【００７２】
図１２の第１装着状態において、端子５２ａは接点５４ｂと表側面で接続されており、端子５２ｂと接点５４ｄが裏側面で接続されている。これにより、加熱ヒータ５５ａと５５ｂは直列に接続されている。
【００７３】
図１３に示す第２接続状態は、図１２の接続方向と電気基板５１を長辺方向の軸に対して１８０°回転させて図１２の電力供給部に接続したものである。ここでは、長辺側に沿って並んだ接点５４ａと５４ｄがともに端子５２ａと接続されている。また、端子５２ｂと接点５４ｃが接続されている。これにより、加熱ヒータ５５ａと５５ｂは並列接続になっている。
【００７４】
本実施例において、各加熱ヒータの抵抗値はすべて２０Ωであり、直列接続である第１接続状態（図１２）での基板全体の抵抗値は４０Ω、並列接続である第２接続状態（図１３）での基板全体での抵抗値は１０Ωとなる。電源が１００Ｖの場合、直列接続（図１２）にすることにより加熱ヒータの出力は２５０Ｗとし、並列接続（図１３）にすることにより加熱ヒータの出力は１０００Ｗとすることができる。このように２種類の仕様に対して電気基板の接続方向を変えることで対応することが可能になる。また、電源供給部を片側にすることにより省スペース化が可能になる。
【００７５】
（実施例６）
第６の実施例は本発明を誘導加熱方式の定着装置に適用したものである。図面を参照しながら説明する。
【００７６】
図１４は誘導加熱方式の定着装置の構成を示す概略図である。定着ベルト８１は、テンションローラ３と、不図示のモータに接続された駆動ローラ６に巻き掛けられており、駆動ローラ６は定着ベルト８１を介して加圧ローラ７に圧接している。これらは、図１の加熱ヒータを用いたベルト式定着装置と同様の材料を用いることができる。
【００７７】
定着ベルト８１の内側には、電気基板であるコイルアッセンブリ８２が設けられている。コイルアッセンブリ８２は、基板上に漏れ磁束をなくすための閉磁路を形成するコアと、コアに巻装されて定着ベルト８１を誘導加熱するコイル８３を含む電気配線が形成されたものである。このコイルアッセンブリ８２は、定着ベルト８１の内面に対し、一定の距離だけ離間するように配置されている。但し、絶縁物を介して接触するように構成することも可能である。また、コイルアッセンブリ８２は図３と同様に定着装置の構造体に設けられた電力供給部に接続され固定されている。この電力供給部には、コイルアッセンブリ８２への電力供給用の端子が設けられている。
【００７８】
本実施形態では定着ベルト８１は次のような原理で加熱される。まず、電磁誘導コイルに電流を流すと磁束が生じ、これにより導電体である定着ベルト内に磁束と逆方向に磁束を発生させるような誘導渦電流が生じる。この誘導渦電流は定着ベルト８１の固有抵抗によりジュール熱に変換されて定着ベルト８１が加熱される。
【００７９】
図１５及び図１６は、図１４のコイルアッセンブリ８２である電気基板の電気配線と電力供給部との接続状態を示すものである。なお、図１５および図１６において、コアの図示は省略している。
【００８０】
長方形状の電気基板６１上の一方の短辺側端部に接点６４ａ、６４ｄが配置されている。接点６４ａは電気基板６１上の角部に配置されており、接点６４ｄは接点６４ａと短辺方向に並ぶように配置されている。
【００８１】
また、他方の短辺側端部には接点６４ｂ、６４ｃ、６４ｅが配置されている。接点６４ｅは電気基板６１上の前記接点６４ａの対角側の角部に設けられている。また、接点６４ｂと６４ｃは短辺方向中央付近に並んでおり、かつ接点６４ｅとは並ばない位置に配置されている。
【００８２】
接点６４ａと６４ｂとの間には電磁誘導コイル６９ａ、接点６４ｃと６４ｄとの間にはリード線６６が設けられている。さらに、リード線６６と接点６４ｅの間に電磁誘導コイル６９ｂが設けられている。
【００８３】
図１５は、電気基板を電力供給部（端子のみを図示）に取り付けた第１接続状態を示している。電気基板４１は電力供給部に接続されることにより電気基板４１上の接点と電力供給部に設けられた端子６２ａ、６２ｂ、６２ｃとが接触するようになっている。
【００８４】
電力供給のための端子６２ａは電気基板６１の角部に設置された接点と短辺方向中央付近に配置された接点に対向する位置に設けられた端子とが繋がった形状となっている。
【００８５】
また、端子６２ｃは電気基板６１の短辺方向に長辺を有する長方形状であり、端子６２ａとは反対側の電気基板６１上の短辺側端部に接続するように設けられている。
【００８６】
一方、端子６２ｂは接点同士を接続するための端子であって、接点６２ｃと同じ短辺側で端子６２ｃより電気基板６１の長辺方向内側で接点と接続するように設けられている。
【００８７】
図１５の第１接続状態において、端子６２ａは接点６４ａと接続しており、端子６２ｃは接点６４ｅと接触している。また、端子６２ｂは電磁誘導コイル６９ａの端部の接点である接点６４ｂとリード線６６の端部の接点である接点６４ｃとを接続している。以上のような接続により電磁誘導コイル６９ａと６９ｂは直列接続になっている。
【００８８】
図１６は上記図１５の第１接続状態の電気基板６１を配線面に垂直な軸に対して１８０°回転させた方向で、上記図１６と同じ電力供給部に接続した第２接続状態を示している。即ち、第１接続状態と第２接続状態は電気基板６１の表裏の向きは同じであり、電気基板６１の電力供給部の接続関係が逆になっている。
【００８９】
端子６２ａは接点６４ｅと６４ｂにそれぞれ接触している。一方、端子６２ｃは、接点６４ａと６４ｄに接触している。また、端子６２ｂは、対向する部分に接点が無く、いずれの接点とも接触していない。以上のような接続により、電磁誘導コイル６９ａと６９ｂは並列接続となっている。
【００９０】
以上のように、電気基板上の接点の配置並びに電力供給部が設けられた端子の形状及び位置を適切に設定すると、接続方向を変えることで加熱ヒータの直列接続と並列接続とを切り替えることができる。
【００９１】
前記実施例１〜４のそれぞれの第１接続状態において、平行に配置された２つの加熱ヒータの同じ側の末端が接続されて直列接続となっており、２つの加熱ヒータに流れる電流の方向は逆になる。しかし、本実施例の第１接続状態では、直列接続された２つの電磁誘導コイルに流れる電流の方向が同じになるように配線されている。このような配線を取ることによって、直列接続及び並列接続での発熱量を設定する際に、前記実施例１〜５の加熱ヒータの場合と同様に取り扱うことができ、設定が容易になる。
【００９２】
なお、上記の加熱ヒータあるいは電磁誘導コイルを加熱部材として有する基板は、図１および図１４に示したベルト型定着装置だけではなく、図１７に示すような熱ローラ型の定着装置に対しても適用することができる。
【００９３】
図１７に示す定着装置には加熱ヒータを有する円筒状の電気基板９１が設置されており、その加熱作用により加熱ローラ９２が内壁側から熱せられる。
【００９４】
加熱部９１を内部に有する加熱ローラ９２は回動自在に設置されており、加圧ローラ９３は不図示のモータに接続されている。モータの駆動により加圧ローラ９３が矢印９５の方向に回転すると、加熱ローラ９２が矢印９６方向に従動回転する。ここでトナー像を担持した記録媒体５を圧接部９４に通すことによりトナーを定着させることができる。
【００９５】
円筒状の電気基板９１の端部には不図示の電力供給部が設置されており、上記実施例１〜６と同様に接続方向を変えることによって出力を変更したり、電源電圧に対応したりすることができる。
【００９６】
本発明の電気接続機構は、以上のような定着装置に限らず、電気コンロ、湯沸し器、トースター等の調理器具や、ストーブ等の暖房器具のように加熱部材を有する様々な装置に用いることができる。
【００９７】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、単一の電気基板の接続方向を変えることにより簡単かつ低コストで異なる電源電圧に対して一定の電力を出力したり、一定の電源電圧に対して異なる電力を出力できる電気接続機構およびこの電気接続機構を用いた定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を用いたベルト式定着装置の概略図。
【図２】本発明の第１の実施例における電気基板。
【図３】本発明の第１の実施例において第１接続状態にある電気基板。
【図４】本発明の第１の実施例において第２接続状態にある電気基板。
【図５】本発明の第２の実施例における電気基板。
【図６】本発明の第２の実施例において第１接続状態にある電気基板。
【図７】本発明の第２の実施例において第２接続状態にある電気基板。
【図８】本発明の第３の実施例において第１接続状態にある電気基板。
【図９】本発明の第３の実施例において第２接続状態にある電気基板。
【図１０】本発明の第４の実施例において第１接続状態にある電気基板。
【図１１】本発明の第４の実施例において第２接続状態にある電気基板。
【図１２】本発明の第５の実施例において第１接続状態にある電気基板。
【図１３】本発明の第５の実施例において第２接続状態にある電気基板。
【図１４】本発明を用いた誘導加熱方式のベルト式定着装置の概略図。
【図１５】本発明の第６の実施例において第１接続状態にある電気基板。
【図１６】本発明の第６の実施例において第２接続状態にある電気基板。
【図１７】本発明を用いた熱ローラ式定着装置の概略図。
【符号の説明】
１；電気基板
２；定着ベルト
３；テンションローラ
４；圧接部
５；記録媒体
６；定着ローラ
７；加圧ローラ
８；電力供給部
１１、２１、３１、４１、５１、６１；基板
１２、２２、３２、４２、５２、６２；本体端子
１４、２４、３４、４４、５４、６４；接点
１５、２５、３５、４５、５５；加熱ヒータ
６９；電磁誘導コイル
８１；定着ベルト
８２；コイルアッセンブリ
８３；コイル
９１；電気基板
９２；定着ローラ
９３；加圧ローラ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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