(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを担持した転写材を通過させトナーを転写材上に熱定着させる定着装置において、波状に加工することにより伸縮性を持たせた帯状ヒータと、前記帯状ヒータを案内する、斜めに切り欠き部を有するホルダと、上下が開放された枠体とを有し、前記ホルダを前記枠体内で一方向に１又は複数個位置させ、前記帯状ヒータを前記ホルダにより案内させてその両端を前記枠体の端子部に固定させ、更に、前記枠体内に風を送る送風手段を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
転写材搬送路に沿ってトナーを担持した転写材を通過させ、トナーを転写材上に熱定着させる定着装置において、転写材搬送路を覆うように下面が開放された断熱部材内に、傾斜した切り欠き部を並列して有する絶縁性の１または複数のホルダを、上下が開放された枠体の長手方向に間隔を持たせて位置させ、伸縮性を持つように波状に加工した帯状ヒータを前記切り欠き部に案内し、両端部を前記枠体に固定させてなるヒータ装置を有し、前記ヒータ装置を通るように風を送る送風手段を設け、前記転写材搬送路上に搬送される転写材に対して前記帯状ヒータにより熱せられた風を供給することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
前記帯状ヒータを張力を持たせて張り渡し、前記枠体に固定することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記帯状ヒータを所定の間隔で並列に張り渡して前記枠体に固定することを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の定着装置。
【請求項５】
前記ホルダの切り欠き部が複数並列して設けられ、前記帯状ヒータは前記切り欠き部の位置をずらして案内することにより、ジグザグ状に張り渡して前記枠体に固定することを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の定着装置。
【請求項６】
前記帯状ヒータの材質を黒ニッケルクロムとしたことを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター等に使用される定着装置に関し、特には熱風により転写材面上に担持した未定着のトナーを融解させて定着する定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、転写材上に形成した未定着のトナー画像を加熱定着させるための手段として、本出願人による特開平１０−３３３４６０号、特開平１０−３４００２１号などの熱風定着装置が知られている。
これは、トナー画像を担持した転写材に熱風を供給することによって、トナー画像を定着する装置であり、その加熱源として適宜な本数の帯状のヒータを装置内に位置させ、熱風を循環させるものである。
これにより、熱定着ローラ装置などにおいてしばしば生じた定着時の転写材のしわの発生などを解消することができ、かつ省エネルギーに対応できるなどの利点を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の熱風定着装置においては、その加熱源である帯状ヒータが加熱時の自熱によって伸びてしまい、これによって、帯状ヒータの撓みが発生し、甚だしくは、前後に並列されている帯状ヒータに接触して電気的にショートするなどの虞があった。
【０００４】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、自熱による帯状ヒータの伸びを吸収し、帯状ヒータの撓みを防止することのできる定着装置を簡単な構成により提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は、トナーを担持した転写材を通過させトナーを転写材上に熱定着させる定着装置において、波状に加工することにより伸縮性を持たせた帯状ヒータと、前記帯状ヒータを案内する、斜めに切り欠き部を有するホルダと、上下が開放された枠体とを有し、前記ホルダを前記枠体内で一方向に１又は複数個位置させ、前記帯状ヒータを前記ホルダにより案内させてその両端を前記枠体の端子部に固定させ、更に、前記枠体内に風を送る送風手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
また特には、転写材搬送路に沿ってトナーを担持した転写材を通過させ、トナーを転写材上に熱定着させる定着装置において、転写材搬送路を覆うように下面が開放された断熱部材内に、傾斜した切り欠き部を並列して有する絶縁性の１または複数のホルダを、上下が開放した枠体の長手方向に間隔を持たせて位置させ、伸縮性を持つように波状に加工した帯状ヒータを前記切り欠き部に案内し、両端部を前記枠体に固定させてなるヒータ装置を有し、前記ヒータ装置を通るように風を送る送風手段を設け、前記転写材搬送路上に搬送される転写材に対して前記帯状ヒータにより熱せられた風を供給することを特徴とする。
【００１０】
また更には、前記帯状ヒータを張力を持たせて張り渡し、枠体に固定することを特徴とし、前記帯状ヒータを所定の間隔で並列に設け、特には、前記ホルダの切り欠き部が複数並列して設けられ、前記帯状ヒータは前記切り欠き部の位置をずらして案内することにより、ジグザグ状に張り渡して前記枠体に固定することを特徴とする。
【００１１】
また更には、前記帯状ヒータを張力を持たせて張り渡し、枠体に固定することを特徴とし、前記帯状ヒータを所定の間隔で並列に設け、特には、前記ホルダの切り欠き部が複数並列して設けられ、前記帯状ヒータは前記切り欠き部の位置をずらして案内することにより、ジグザグ状に張り渡して前記枠体に固定することを特徴とする。さらに、帯状ヒータの材質を黒ニッケルクロムとしたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
図１に本発明による定着装置の概略側断面図を示す。
定着装置１に送られる転写材上には、定着装置１の上流位置に設けられた感光体等を示す像担持体２から、周知の画像形成手段により形成された未定着のトナー像が転写される。
このトナー像を担持した転写材は、搬送ベルト３によって定着装置１に搬送される。
定着装置１は、転写材の搬送路を構成する転写材搬送板５と、転写材のトナーを担持する面側に位置し、転写材搬送板５を覆うカバー１３と、カバー１３内に設けた互いに離間した複数の帯状ヒータ６を有するヒータ装置７と、送風機１１と、カバー１３を囲む断熱部材４とを有する。
【００１３】
断熱部材４は、転写材の通路側が開放されている箱形状とすることによって、帯状ヒータ６の加熱によって生じる定着装置１内の熱が外部に逃げるのを防止している。
断熱部材４内のカバー１３の内側は、好ましくはステンレスなどの鏡面とし、熱の反射を良くしている。
カバー１３の開口１５には、転写材をガイドするための耐熱性の線状部材（図示なし）が転写材の搬送方向に沿って斜めに張り渡されて設けられ、転写材がカールして、カバー１３内のヒータ装置７に直接触れるのを防止している。
さらに、カバー１３は、後述する送風機１１の送風口１２からの送風をヒータ装置７の方向に案内するように、カバー上部を「ひさし」状に傾斜させることによって、矢印Ｂのようにヒータ装置７内に風を通すことができる。
これによって、ヒータ装置７によって生じる熱を受けて熱風を効率的に転写材上に供給することができる。
【００１４】
ヒータ装置７では、帯状ヒータ６が、上下に開放された箱状のヒータ枠体１０内でその両端部を固定されて張り渡されている。
帯状ヒータ６は、図２に示すように長手方向に波形となるように加工（作製、製造を含む。以下、同じ。）した形状とし、このような形状を採用して帯状ヒータ６自体に伸縮性を持たせることによって、帯状ヒータ６自体の熱による伸びを吸収し、帯状ヒータ６の撓みを防止することができ、前後に張り渡された隣の帯状ヒータ６に撓みにより接触して電気的にショートする虞もない。
さらに、このような波形の形状は帯状ヒータ６の表面積を増やして、熱の輻射面積を稼ぐことができ、輻射する熱の方向性を均等化することを可能としている。
なお、本明細書においては「波形」の用語を用いて帯状ヒータの形状を表すが、波形の形状は、円弧を帯びた山・谷の形状、屈曲したジグザグまたは方形の凹凸を有する形状でも良い。帯状ヒータ６の材質としては、ニッケルクロム又は鉄を主成分としたものが好ましく、さらにその帯状ヒータ６の表面を黒色に塗装することによりさらに輻射効率を上げることを可能とする。
【００１５】
また、限定されるものではないが、例えばヒータ装置７内に固定する帯状ヒータ６の本数は、最初に画像形成装置全体の目標消費電力から装置全体に許される全抵抗値が決められ、その決められた抵抗値によりさらに定められた定着装置１全体の抵抗値により決まるものである。
再び図１を参照する。
帯状ヒータ６を固定するためのヒータ枠体１０の内側には、マイカなどの絶縁性部材を用いることにより、帯状ヒータ６がヒータ枠体１０に接触して電気的にショートしないようにしている。
帯状ヒータ６は、通電により極めて速く温度が立ち上がって加熱し、帯状ヒータ６に沿って送風機１１により送風することにより、効率的に帯状ヒータ６の熱を受け取って熱風に変換する。
この熱風をカバー１３内部で対流させることにより、更に熱が外部に逃げることなく熱風を所定の温度まで立ち上げることができる。
【００１６】
送風機１１は、転写材搬送板５上に搬送される転写材の最大サイズをカバーすることができる幅を有するシロッコファン又はクロスフローファンを用い、矢印Ａ方向に回転している。
送風機１１の送風口１２は、転写材が定着装置１内を通過する時に、カバー１３内において熱風を作ることができる位置が好ましく、転写材の搬送方向から見て断熱部材４の下流位置であってヒータ装置７の上方の空間に風を送る位置に設けるのが良い。
また、送風機１１による送風は、転写材に担持した未定着のトナーに当てた時にトナーが舞い上がることのない程度の緩やかな送風とする。
【００１７】
定着装置１における転写材の出口１６付近には、駆動ローラ１７および従動ローラ１８からなる排出ローラ１９が設けられており定着装置１を通過した転写材を画像形成装置の外部に排出している。
【００１８】
次に図２、図３、図４を参照して、実施例１としてヒータ装置７のヒータ枠体１０への帯状ヒータ６の固定方法について述べる。
まず、図２において、幅方向に一定角度傾斜して切り欠いた切り欠き部８を等間隔に設けたマイカなどの電気的絶縁性部材よりなるホルダ２０を長手方向にほぼ等間隔となるようにあらかじめ取り付けたヒータ枠体１０に対して、前述した形状により伸縮性を持たせた帯状ヒータ６をその弾性域で伸ばしながら、即ち張力を持たせてホルダ２０の切り欠き部８に差し込んでホルダ２０により案内させ、さらに、その帯状ヒータ６の両端を、図３のようにそれぞれホルダ２０に設けた導電性の接続板９にビスで固定する。
このような作業により、複数の帯状ヒータ６が、直線状に平行に隣り合う帯状ヒータとは空間を隔てるようにして並列するようにして図４に示すような状態で張り渡される。
それぞれの接続板９は、直列に所定の電源に連結されており、それにより所定の制御を受けて電源がオンとなったときに帯状ヒータ６に通電される。
図１乃至図３に示す例では、接続板９を、左折変更の表示のように屈折した形状とすることにより、その両端部に隣り合う帯状ヒータ６の対面する端部と端部とを連結することにより、隣り合う帯状ヒータ６を電気的に直列に連結することができる。なお、接続板９を平板の端子板として、必要に応じて、隣り合う帯状ヒータ用の接続板９を適当なリードにより連結することによって、上記例と同様に、２本又は複数本の帯状ヒータ６を電気的に直列に配することができる。
帯状ヒータ６をホルダ２０の一定角度傾斜させた切り欠き部８に案内して、その端部をヒータ枠体１０に張り渡して固定することによって、前述した送風機１１による帯状ヒータ６間を通る風の通りを良くしている。
【００１９】
またさらに、ヒータ枠体１０に配置される帯状ヒータ６の隣の帯状ヒータとの間隔は、送風機１１の送風口１２から一番離れた側の位置が密になり、送風口１２付近が粗になるように固定し、なお且つ、図示していないが、ヒータ枠体１０の送風口１２から一番離れている枠体１０の壁面の上部角部を切り欠くように傾斜した面とすることによって、送風口１２からの風をカバー１３内でより効率良く対流させることができ、それによりヒータ装置７で加熱された熱風を定着装置１内を通過する転写材に効率的に供給することができる。
さらに、ホルダ２０の切り欠き部８側を合わせ側としてホルダ２０と上下で対を為す別のホルダ（図示なし）によって、帯状ヒータ６を挟みこんで保持することによって、帯状ヒータ６の上下方向のブレを防止し、またさらに、端子板２２はブレなくヒータ枠体１０に固定するために、端子固定板２１によって固定されている。
ヒータ枠体１０への帯状ヒータ６の固定後、画像形成装置内の定着装置１の定位置に設けられたガイドレール（図示なし）によって、ヒータ枠体１０をスライドさせて定位置に運び、そこで固定する。
このようにして、定着装置１へのヒータ装置７の着脱を自由自在としている。
【００２０】
さらに、図５を参照して、実施例２としてヒータ装置７のヒータ枠体１０への帯状ヒータ６の固定方法について説明する。
本実施例２においては、帯状ヒータ６を、上述したような実施例１の固定方法による帯状ヒータ６と比較して、ヒータ枠体１０の長さに対して帯状ヒータ６の自由端（通常状態の長さ）がかなり長いものを使用する。
ヒータ枠体１０内への帯状ヒータ６の張り渡し方は図５に示すように帯状ヒータ６を差し込むために使用するホルダ２０の特定の切り欠き部８を、前記した実施例１のように直線的に張り渡す場合の位置のものとは、一つ又は２つ位置をずらした切り欠き部８を交互に用いることにより、長手方向にジグザグ状になるように案内し、その両端部を接続板９でビスにより実施例１の手順のように固定していく。
尚、図５においては、最初の１本目の帯状ヒータ６についての固定時を図示しているが、２本目及びそれ以降の帯状ヒータについては省略しており、１本目と同様の手順で張り渡し、固定するものである。
このように帯状ヒータ６自体をヒータ枠体１０にジグザグ状に張り渡すことにより、直線状に張り渡した実施例１の場合よりも、より一層熱の輻射面積を稼ぐことを可能とする。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の定着装置は、従来の熱による帯状ヒータの伸びを吸収し、帯状ヒータの撓みを防止することができ、表面積を増やして、熱の輻射面積を稼ぎ、輻射する熱の方向性をも増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による定着装置を示す概略側断面図。
【図２】  ヒータ装置の主要な部分の分解斜視図。
【図３】  ホルダへの帯状ヒータ固定時の側面参考図。
【図４】  実施例１におけるヒータ装置の全体斜視図。
【図５】  実施例２における帯状ヒータの固定方法を示す参考図。
【符号の説明】
１  定着装置
２  像担持体
３  搬送ベルト
４  断熱部材
５  転写材搬送板
６  帯状ヒータ
７  ヒータ装置
８  切り欠き部
９  接続板
１０  ヒータ枠体
１１  送風機
１２  送風口
１３  カバー
１４  通路
１５  開口
１６  出口
１７  駆動ローラ
１８  従動ローラ
１９  排出ローラ
２０  ホルダ
２１  端子固定板
２２  端子板
【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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