JP2023178547A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ヒータの電極と接触する給電端子や給電ケーブルをフィルムの内部空間に効率よく配置した定着装置を提供する。【解決手段】 第１の給電端子の結合部は、長手方向においてヒータの一方の端部に向かう方向に向いており、第２の給電端子の結合部は、長手方向において前記ヒータの他方の端部に向かう方向に向いており、第１の給電端子の結合部に結合する給電ケーブルは、ヒータの一方の端部に向かって延びており、第２の給電端子の結合部に結合する給電ケーブルは、ヒータの他方の端部に向かう途中で曲げられてヒータの一方の端部に向かって延びている。【選択図】 図９

Description

本発明は、電子写真記録方式や静電記録方式を利用したプリンタや複写機等の画像形成装置に搭載される定着装置に関するものである。

一般的に、小サイズ紙を連続プリントすると、定着装置の非通紙部は記録材に熱を奪われないので過昇温する。筒状のフィルム（ベルト）を用いた定着装置は、熱容量が小さいので定着装置の長手方向への熱伝導が生じにくく、非通紙部昇温の度合が大きくなる傾向がある。過昇温は定着装置の部品にダメージを与えてしまう。

そこで、ヒータ基板に配置する発熱体をヒータの長手方向において複数の発熱ブロックに分割し、記録材のサイズに応じた発熱分布を形成できる定着装置が考えられている（特許文献１）。特許文献１に記載されているヒータは、ヒータ基板のサイズアップを抑えるため、発熱体に電力供給するための給電端子が接触するヒータ基板上の電極（ヒータの端子）がヒータ長手方向において発熱体が配置されたエリア内に配置されている。

特開２０２０－０９５１５７号公報

記録材のサイズに応じた発熱分布を形成できるヒータの場合、ヒータ長手方向の端部に近い位置に配置される発熱ブロックは、中央に配置される発熱ブロックよりも、ヒータ長手方向におけるサイズが小さくなる。そして、この小さな発熱ブロックのエリアに電極を配置する必要があるが、電極に接触する給電端子も、小さなエリアに、隣の給電端子と電気的にショートしないように配置する必要が生じる。しかしながら、給電端子には給電ケーブルが繋がっているので、１つの発熱ブロックのサイズが小さくなるほど、給電端子や給電ケーブルの配置が難しくなる。

本発明は、ヒータの電極と接触する給電端子や給電ケーブルをフィルムの内部空間に効率よく配置した定着装置を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するための本発明は、筒状のフィルムと、前記フィルムの内部空間に配置されているヒータであって、基板と、前記基板に設けられており前記ヒータの長手方向に並んでいる複数の発熱ブロックと、を有するヒータと、前記複数の発熱ブロックの各々の電極に接触する複数の給電端子と、前記複数の給電端子の各々に接続されている複数の給電ケーブルと、を有し、前記フィルムを介した前記ヒータの熱で記録材に形成されたトナー画像を記録材に加熱定着する定着装置において、前記複数の給電端子の各々は、前記電極に接触する接点部と、前記給電ケーブルと結合する結合部と、を有し、前記複数の給電端子は前記長手方向において互いに隣り合う第１の給電端子と第２の給電端子を有し、前記第１の給電端子の前記結合部は、前記長手方向において前記ヒータの一方の端部に向かう方向に向いており、前記第２の給電端子の前記結合部は、前記長手方向において前記ヒータの他方の端部に向かう方向に向いており、前記第１の給電端子の前記結合部に結合する前記給電ケーブルは、前記ヒータの前記一方の端部に向かって延びており、前記第２の給電端子の前記結合部に結合する前記給電ケーブルは、前記ヒータの前記他方の端部に向かう途中で曲げられて前記ヒータの前記一方の端部に向かって延びていることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、ヒータの電極と接触する給電端子や給電ケーブルをフィルムの内部空間に効率よく配置した定着装置を提供できる。

画像形成装置の断面図 加熱ユニットと加圧ローラの断面図 定着装置を正面から見た斜視図 定着装置を背面から見た斜視図 ヒータの短手方向の断面図 ヒータの平面図 ヒータへの給電部の部分斜視図 ヒータへの給電部の全体図 ヒータへの給電部の全体斜視図 ヒータと保持部材の関係を示した斜視図 加熱ユニットを構成する部品と加圧ローラの定着装置の長手方向における位置関係を示す分解平面図

（実施例）
（画像形成装置の概要）
まず、本発明を適用可能な画像形成装置について説明する。図１は本実施例に係るプリンタ（画像形成装置）１の全体構成を示す断面図である。プリンタ１の下部には、給紙カセット２が引き出し可能に収納されている。そして、プリンタ１の右側には手差し給送部３が配設されている。給紙カセット２、手差し給送部３にそれぞれ記録材Ｐを積載収容し、記録材Ｐを１枚毎に分離し、レジストローラ４に給送するようになっている。プリンタ１はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応する画像形成ステーション５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを、横１列に並設している画像形成部５を備えている。画像形成部５は、記録材Ｐ上に転写するトナー画像を形成する。画像形成部５には、像担持体である感光体ドラム６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、感光体ドラム６の表面を均一に帯電する帯電装置７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋが配設されている。以下では、感光体ドラム６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋを総称する場合、これらを感光体ドラム６と表記する。また、画像形成部５には、画像情報に基づいてレーザービームを照射して感光体ドラム６上に静電潜像を形成するスキャナユニット８、静電潜像にトナーを付着させてトナー画像として現像する現像装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋが配設されている。更に、画像形成部５には、感光体ドラム６上のトナー画像を転写ベルト１０に転写する１次転写部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋが配設されている。以下では、１次転写部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを総称する場合、これらを１次転写部１１と表記する。

１次転写部１１でトナー画像が転写された転写ベルト１０上のトナー画像は、２次転写部１２で記録材Ｐに転写される。そのトナー画像は、定着装置１００を通過する際に、加熱ユニット１０１と、加熱ユニット１０１に圧接する加圧ローラ（ローラ）１０２とによる熱及び圧力により記録材Ｐに定着される。その後、記録材Ｐは両面フラッパ１３によって搬送方向が切り替えられ、排出ローラ対１４又はスイッチバックローラ対１５に搬送される。片面印刷の場合の記録材Ｐは、定着装置１００通過後、排出ローラ対１４に搬送される。両面印刷の場合の記録材Ｐは、スイッチバックローラ対１５側に搬送され、スイッチバックローラ対１５で反転搬送され、再度レジストローラ４、２次転写部１２、定着装置１００を通過した後、排出ローラ対１４側に搬送される。最後に記録材Ｐが排出ローラ対１４を通過後、記録材Ｐが積載部１６に排出される。なお、画像形成装置として感光体ドラム６を複数備えたフルカラーレーザービームプリンタについて説明しているが、感光体ドラム６を１つ備えたモノクロの複写機やプリンタに搭載する定着装置にも本発明を適用することができる。

（定着装置）
次に、本実施例に係る定着装置１００について図２、図３、図４を用いて説明する。定着装置１００は、記録材Ｐ上のトナー画像を記録材Ｐに加熱定着する定着部である。定着装置１００は、支持フレーム１１１と、加熱ユニット１０１及び加圧ローラ１０２を有する。図２は定着装置１００の内部に設けられた加熱ユニット１０１と加圧ローラ１０２の断面図である。図３は定着装置１００を正面から見た斜視図であり、図４は定着装置１００を背面から見た斜視図である。

加熱ユニット１０１は、ＳＵＳ等の金属、又はポリイミド等の耐熱樹脂を基層とした円筒状のフィルム１０３を有する。また、フィルム１０３の内部空間にはヒータ２００と、耐熱樹脂、例えば液晶ポリマーなどの耐熱性と摺動性を備えた材料からなるヒータ２００を保持する保持部材１０５が配置されている。フィルム１０３の内部空間には更に、保持部材１０５を補強する金属製のステイ部材１０４も配置されている。フィルム１０３のフィルム長手方向の両端部には、ステイ部材１０４に支持され、フィルム１０３の両端部の内面を支持し、フィルム１０３のフィルム長手方向の位置を規制するフィルムフランジ１１０が配置されている。

ヒータ２００は、ヒータ基板２０１と、フィルム１０３に接触する摺動層（ガラス層）２０７と、発熱体２０２Ａ、２０２Ｂを有する。発熱体２０２Ａ、２０２Ｂはヒータ基板２０１の裏面（摺動層２０７が設けられた表面とは反対側の面）に設けられている。発熱体２０２Ａ、２０２Ｂの熱は、基板２０１と摺動層２０７とを介してフィルム１０３に伝えられる。なお、ヒータ２００の長手方向（フィルム１０３の長手方向）は、記録材Ｐの幅方向（搬送方向に対して直交する方向）と同じ方向である。

加圧ローラ（ローラ）１０２は金属性の芯金部とシリコーンゴム等からなる弾性層を有し、支持フレーム１１１ａ、１１１ｂに不図示の軸受を介して回転可能に支持されている。加圧ローラ１０２はフィルム１０３の外周面に接触している。また、加熱ユニット１０１は支持フレーム１１１ａ、１１１ｂにフィルムフランジ１１０を介して圧接する方向に移動可能に支持されている。そして、後述する加圧バネ１１２によって、加熱ユニット１０１はフィルムフランジ１１０、ステイ部材１０４を介して加圧ローラ１０２側に付勢されている。すなわち、加熱ユニット１０１が加圧ローラ１０２側に付勢されており、加熱ユニット１０１と加圧ローラ１０２によって定着ニップＮが形成されている。詳述すると、フィルム１０３はヒータ２００と加圧ローラ１０２に挟まれており、記録材Ｐを挟持搬送する定着ニップ部Ｎがフィルム１０３と加圧ローラ１０２の間に形成されている。なお、フィルム１０３とヒータ２００の間に熱伝導に優れた金属板等を介在させてもよい。

アイドラギア１１４には、プリンタ１に設けた不図示のモータからの駆動力が伝達されている。加圧ローラ１０２の芯金部には駆動ギア１１５が取り付けられており、駆動ギア１１５はアイドラギア１１４と噛み合っている。駆動ギア１１５に駆動力が伝わることによって、回転方向Ｒ１に加圧ローラ１０２が回転駆動される。そして、加圧ローラ１０２とフィルム１０３の接触摩擦力によりフィルム１０３が回転方向Ｒ２に従動回転する。

符号１１２は加熱ユニット１０１を加圧ローラ１０２に圧接するために付勢力を付与する加圧バネ（本例では圧縮バネ）である。加圧バネ１１２は、レバー部材１１３、フィルムフランジ１１０、ステイ部材１０４を介して加熱ユニット１０１の両端部を加圧ローラ１０２に向けて付勢している。

カム１１６（１１６ａ、１１６ｂ）は所定の回転位相時にレバー部材１１３を加圧バネ１１２の付勢方向とは反対方向に押圧して定着ニップ部Ｎのニップ圧を減圧（又は無圧に）する。減圧（又は無圧）状態は、記録材Ｐがジャムした時や、プリンタ１の電源オフの時等に設定される。２つのカム１１６ａ、１１６ｂは端部にカムギア１１８とフラグ１１９が取り付けられたカム軸１１７で連結されており、プリンタ１に設けた不図示の駆動手段によってカムギア１１８に駆動が伝達されることによって回転する。カム１１６の回転位相はフラグ１１９とセンサ１２０によって検知され、検知信号に応じてカム１１６の回転が制御される。

（ヒータ）
本実施例に係るヒータ２００について図４～図６を用いて詳しく説明する。図５はヒータ２００の短手方向（記録材Ｐの搬送方向）の断面図である。ヒータ２００はセラミック製の基板２０１上の通電層２１０に設けられた発熱体２０２Ａ、２０２Ｂに電力が供給されて発熱する。通電層２１０には第１導電体２０３と第２導電体２０４がヒータ２００の長手方向に沿って設けられている。第１導電体２０３は、第１導電体２０３から分岐した第１導電体２０３Ａ、２０３Ｂを有している。第１導電体２０３Ａ、２０３Ｂは、記録材Ｐの搬送方向の上流側と下流側にそれぞれ配置されている。第２導電体２０４は発熱体２０２Ａと２０２Ｂとの間に配置されている。ヒータ２００の短手方向において、第１導電体２０３Ａ、２０３Ｂが、発熱体２０２Ａ、２０２Ｂ及び第２導電体２０４を挟むようにして配置されている。図５の配置例では、記録材Ｐの搬送方向の上流側から下流側に向かって、第１導電体２０３Ａ、発熱体２０２Ａ、第２導電体２０４、発熱体２０２Ｂ及び第１導電体２０３Ｂの順に配置されている。またヒータ２００の裏面には発熱体２０２Ａ、２０２Ｂや第１導電体２０３Ａ、２０３Ｂ、第２導電体２０４を覆う絶縁性の保護層（ガラス層）２０６が設けられている。ヒータ２００のフィルム１０３と摺動する摺動面側には、摺動性の良好なガラスやポリイミド等を用いたコーティングによる摺動層２０７が設けられている。また、ヒータ２００は、発熱体２０２Ａ及び２０２Ｂを有する発熱ブロック２０２を有する。

図６（Ａ）～（Ｃ）はヒータ２００の平面図である。図６（Ａ）はヒータ２００の裏面を示しており、図６（Ｂ）はヒータ２００の裏面から保護層２０６を取り除いた図を示している。図６（Ｃ）は、摺動層２０７を取り除いた状態のヒータ２００の表面を示している。

ヒータ２００は、ヒータ２００の長手方向に並んでいる複数の発熱ブロックＢＬ１～ＢＬ７を有する。発熱ブロックＢＬ１は発熱体２０２Ａ－１と２０２Ｂ－１を有する。発熱ブロックＢＬ２は発熱体２０２Ａ－２と２０２Ｂ－２を有する。発熱ブロックＢＬ３は発熱体２０２Ａ－３と２０２Ｂ－３を有する。発熱ブロックＢＬ４は発熱体２０２Ａ－４と２０２Ｂ－４を有する。発熱ブロックＢＬ５は発熱体２０２Ａ－５と２０２Ｂ－５を有する。発熱ブロックＢＬ６は発熱体２０２Ａ－６と２０２Ｂ－６を有する。発熱ブロックＢＬ７は発熱体２０２Ａ－７と２０２Ｂ－７を有する。本実施例のヒータ２００は７つの発熱ブロックＢＬ１～ＢＬ７を有する。

第１導電体２０３は、ヒータ２００の長手方向に沿って設けられている。第１導電体２０３は、発熱体２０２Ａ－１～２０２Ａ－７に接続された第１導電体２０３Ａと、発熱体２０２Ｂ－１～２０２Ｂ－７に接続された第１導電体２０３Ｂとで構成されている。第２導電体２０４は、発熱体２０２Ａ－１と発熱体２０２Ｂ－１に接続された第２導電体２０４－１、発熱体２０２Ａ－２と発熱体２０２Ｂ－２に接続された第２導電体２０４－２を有する。更に、発熱体２０２Ａ－３と発熱体２０２Ｂ－３に接続された第２導電体２０４－３、発熱体２０２Ａ－４と発熱体２０２Ｂ－４に接続された第２導電体２０４－４、発熱体２０２Ａ－５と発熱体２０２Ｂ－５に接続された第２導電体２０４－５を有する。更に、発熱体２０２Ａ－６と発熱体２０２Ｂ－６に接続された第２導電体２０４－６、発熱体２０２Ａ－７と発熱体２０２Ｂ－７に接続された第２導電体２０４－７を有する。第２導電体２０４－１～２０４－７は互いに離間して配置されている。したがって、第２導電体２０４は７つに分割されている。

共通電極２０５Ｃ１、２０５Ｃ２、電極２０５－１～２０５－７は、保護層２０６に設けられた複数の開口部２０８から夫々露出している。共通電極２０５Ｃ１、２０５Ｃ２は、第１導電体２０３の１部である。電極２０５－１～２０５－７は、夫々、第２導電体２０４－１～２０４－７の１部である。電極２０５－１は発熱ブロックＢＬ１に電力を供給するための電極である。電極２０５－２は発熱ブロックＢＬ２に電力を供給するための電極であり、電極２０５－３は発熱ブロックＢＬ３に電力を供給するための電極である。同様に、電極２０５－４～電極２０５－７も、夫々、発熱ブロックＢＬ４～ＢＬ７に電力を供給するための電極である。共通電極２０５Ｃ１及び２０５Ｃ２は、第１導電体２０３Ａ及び２０３Ｂを介して発熱ブロックＢＬ１～ＢＬ７に電力を供給するための共通の電極である。

ヒータ２００は、電極２０５－１～２０５－７を介して、発熱ブロックＢＬ１～ＢＬ７に対して夫々独立に電力を供給することができる。発熱ブロックＢＬ１～ＢＬ７へ供給する電力の比率を変えることにより、記録材Ｐが通過しない非通紙領域の昇温を抑制することができる。例えば、発熱ブロックＢＬ３～ＢＬ５に対応する幅を有する記録材Ｐに形成されたトナー画像を記録材Ｐに加熱定着する時、発熱ブロックＢＬ１、ＢＬ２、ＢＬ６、ＢＬ７に供給する電力を、発熱ブロックＢＬ３～ＢＬ５に供給する電力よりも小さくする。これにより、非通紙部領域の昇温を抑制できる。記録材Ｐに形成される画像の幅に応じて発熱ブロックＢＬ１～ＢＬ７へ供給する電力の比率を変えてもよい。

ところで、ヒータ２００の長手方向において、記録材Ｐの中央が発熱ブロックＢＬ４の中央を通過するように、プリンタ１は構成されている。複数の発熱ブロックの中央に位置する発熱ブロックＢＬ４は、記録材Ｐのサイズに拘わらず、記録材Ｐが必ず通過する発熱ブロックである。ヒータ２００の長手方向において、発熱ブロックＢＬ２（第１の発熱ブロック）、ＢＬ３（第２の発熱ブロック）、ＢＬ５（第３の発熱ブロック）、ＢＬ６（第４の発熱ブロック）のサイズは発熱ブロックＢＬ４（第５の発熱ブロック）のサイズよりも小さい。このため、電極２０５－２と電極２０５－３の間の距離、及び電極２０５－５と電極２０５－６の間の距離は短くなっている。

ヒータ基板２０１のフィルム１０３と対向する側の面には、温度検知素子であるサーミスタ２１１－Ａ１～２１１－Ａ３、２１１－Ａ５～２１１－Ａ７、２１１－Ｂ１～２１１－Ｂ５、Ｂ１～２１１－Ｂ７が印刷されている。これら１２個を総称する場合、サーミスタ２１１と表記する。サーミスタ２１１－Ａ１と２１１－Ｂ１は発熱ブロックＢＬ１に相当する領域の温度を検知する。サーミスタ２１１－Ａ２と２１１－Ｂ２は発熱ブロックＢＬ２に相当する領域の温度を検知する。サーミスタ２１１－Ａ３と２１１－Ｂ３は発熱ブロックＢＬ３に相当する領域の温度を検知する。サーミスタ２１１－Ｂ４は発熱ブロックＢＬ４に相当する領域の温度を検知する。サーミスタ２１１－Ａ５と２１１－Ｂ５は発熱ブロックＢＬ５に相当する領域の温度を検知する。サーミスタ２１１－Ａ６は発熱ブロックＢＬ６に相当する領域の温度を検知する。サーミスタ２１１－Ａ７と２１１－Ｂ７は発熱ブロックＢＬ７に相当する領域の温度を検知する。複数の発熱ブロックＢＬ１～ＢＬ７夫々は、定着処理中、所定の目標温度を維持するように温度制御される。サーミスタ２１１は、複数の発熱ブロックＢＬ１～ＢＬ７夫々の温度制御の用途、又は複数の発熱ブロックＢＬ１～ＢＬ７夫々の異常昇温防止の用途で使用される。

複数のサーミスタ２１１の夫々には二本の導電体が繋がっている。図６（Ｃ）に示す導電体２１２ａはＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）２１３ａに接続されている導電体を示しており、導電体２１２ｂはＦＰＣ２１３ｂに接続されている導電体を示している。導電体２１２ａとＦＰＣ２１３ａ、導電体２１２ｂとＦＰＣ２１３ｂ、は夫々半田で結合されている。図４に示すように、ＦＰＣ２１３ａとＦＰＣ２１３ｂは定着装置１００の背面に回り込んでいる。そして、ＦＰＣ２１３ａとＦＰＣ２１３ｂのヒータ２００に結合した端部とは反対側の端部は、定着装置１００の背面に設けた電装基板２１４にコネクタ３３３ａ、３３３ｂで接続されている。ＦＰＣ２１３はポリイミドなどの絶縁性を有する薄いベースフィルムに導電性金属を貼り合わせたフラットケーブルである。

（ヒータへの給電構成）
ヒータ２００の電極２０５に電力を供給するための給電部について図７～図１１を用いて説明する。図７はヒータ２００への給電部の部分斜視図であり、図８はヒータ２００への給電部の全体図である。図９は、ヒータ２００への給電部の全体斜視図、図１０は、ヒータ２００と保持部材１０５の関係を示した斜視図である。図１１は、加熱ユニット１０１を構成する部品と加圧ローラ１０２の定着装置１００の長手方向における位置関係を示す分解平面図である。なお、発熱ブロックＢＬ２～ＢＬ６への給電構造は給電端子３００の向き及びケーブル３０６－５の配線方向以外は略同じである。図７は発熱ブロックＢＬ２～ＢＬ６を代表して発熱ブロックＢＬ６への給電構造を示しており、他の発熱ブロックＢＬ２～ＢＬ５への給電構造に関する詳細な説明は割愛する。

給電端子３００－５は金属プレス加工部品であり、接点部３０２ａ、３０２ｂと取り付け部３０７と結合部３０１を有する。接点部３０２ａ、３０２ｂは電極２０５に接触する部分である。接点部３０２ａ、３０２ｂはバネ性を有しており、夫々の弾性力の大きさは異なっている。このため、電極２０５－６に対して接点部３０２ａを押圧する時の荷重の大きさと、電極２０５－６に対して接点部３０２ｂを押圧する時の荷重の大きさは異なっている。これは、プリンタ１内のモータ等で生じる振動や、記録材Ｐが定着ニップ部Ｎを通過する時の振動に対して、２つの接点部３０２ａ、３０２ｂが同じ周波数で振動するのを防止するためである。このような接点部３０２ａ、３０２ｂの構成により、二つの接点部３０２ａ、３０２ｂが同じタイミングで電極２０５－６から離れる可能性を極力小さくすることができる。

給電端子３００－５は、結合部３０１でケーブル（給電ケーブル）３０６－５を加締めている（結合している）。図４に示すように、ケーブル３０６－５は定着装置１００の背面に回り込んでおり、背面に設けた電装基板２１４のコネクタ３１１－１に接続されている。

給電端子３００－５は、取り付け部３０７を保持部材１０５のボス１０５ｂ５に差し込むことで保持部材１０５に取り付けられている。なお、図９には、発熱ブロックＢＬ２用の電極２０５－２に接触する給電端子３００－１、発熱ブロックＢＬ３用の電極２０５－３に接触する給電端子３００－２が示されている。図９には更に、発熱ブロックＢＬ４用の電極２０５－４に接触する給電端子３００－３、発熱ブロックＢＬ５用の電極２０５－５に接触する給電端子３００－４、発熱ブロックＢＬ６用の電極２０５－６に接触する給電端子３００－５が示されている。また、図８には、給電端子３００－１を差し込むボス１０５ｂ１、給電端子３００－２を差し込むボス１０５ｂ２が示されている。更に、給電端子３００－３を差し込むボス１０５ｂ３、給電端子３００－４を差し込むボス１０５ｂ４、給電端子３００－５を差し込むボス１０５ｂ５が示されている。

図８に示すように、給電端子３００－１と３００－２の上には、給電端子３００－１に加締められているケーブル３０６－１と給電端子３００－２に加締められているケーブル３０６－２と給電端子３００３に加締められているケーブル３０６－３をガイドする接点ホルダ３１２が設けられている。接点ホルダ３１２はボス１０５ｂ１とボス１０５ｂ２に取り付けられている。給電端子３００－３の上には、給電端子３００－３に加締められているケーブル３０６－３と、安全素子（サーモスイッチ）３３７に加締められているケーブル３０８をガイドする接点ホルダ３１３が設けられている。安全素子３３７は、電源（不図示）から発熱ブロックＢＬ１～ＢＬ７への給電回路に設けられた素子であり、ヒータ２００が異常な温度に昇温すると作動して給電回路を遮断する。接点ホルダ３１３はボス１０５ｂ３に取り付けられている。給電端子３００－４と３００－５の上には、給電端子３００－４に加締められているケーブル３０６－４と給電端子３００－５に加締められているケーブル３０６－５をガイドする接点ホルダ３１４が設けられている。接点ホルダ３１４はボス１０５ｂ４とボス１０５ｂ５に取り付けられている。なお、図７は接点ホルダ３１４を取り除いた状態の図である。

接点ホルダ３１２、３１３、３１４を樹脂製の保持部材のボス１０５ｂ１～１０５ｂ５に取り付けた後にボス１０５ｂ１～１０５ｂ５を熱で潰して加締め、接点ホルダ３１２、３１３、３１４が外れないようにしている。従って、給電端子３００－１～３００－５の外れ防止構造が接点ホルダ３１２、３１３、３１４の外れ防止構造も兼ねている。給電端子３００－１～３００－５と金属製のステイ部材１０４との距離が近い構造の時、接点ホルダ３１２、３１３、３１４の外れ防止構造として樹脂製のボス１０５ｂ１～１０５ｂ５を利用すれば、両者の絶縁距離を確保しやすい。これにより。給電端子３００－１～３００－５とステイ部材１０４との間の電気的ショートを防止できる。また、複数の給電端子３００－１～３００－５を一つの保持部材１０５に取り付けることにより、近接する給電端子同士の位置精度が向上し、給電端子間の電気的ショートも防止できる。

また、複数の給電端子３００－１～３００－５はヒータ２００を常時接点圧で付勢している。このため、ヒータ２００と保持部材１０５の相対位置が変化しないように、図１０に示すように、ヒータ２００を接着部１０６－１～１０６－１２で保持部材１０５に接着固定している。ヒータ２００は発熱時に高温になり、それに伴いヒータ基板２０１の熱膨張と熱収縮が生じる。このため、接着強度を維持するために耐熱性と伸縮性があるシリコン接着剤を使用してヒータ２００と保持部材１０５を接着している。また、接着剤が塗布される表面積を増やして接着強度を高めるために、保持部材１０５の接着部１０６－１～１０６－１２はローレット形状にしている。これにより、給電端子３００－１～３００－５の接点部の接点圧が安定する。また、ヒータ２００を保持部材１０５に固定しているため、電極と接点部の位置ずれによる接点部の摩耗も防止しており、電気接点の信頼性が向上する。

図９及び図１０に示すように、ヒータの一方の端部に設けた共通電極２０５Ｃ１と発熱ブロックＢＬ１用の電極２０５－１に夫々接触する二つの給電端子（不図示）は、ヒータ２００の短手方向にヒータ２００に差し込むコネクタ３０５ａ内に配置されている。また、ヒータの他方の端部に設けた共通電極２０５Ｃ２と発熱ブロックＢＬ７用の電極２０５－７に夫々接触する二つの給電端子（不図示）は、ヒータ２００の短手方向にヒータ２００に差し込むコネクタ３０５ｂ内に配置されている。

図１１に示すように、電極２０５－２～２０５－６はヒータ２００の長手方向においてフィルム１０３の領域内に配置されている。一方、共通電極２０５Ｃ１、２０５Ｃ２、電極２０５－１、２０５－７は、ヒータ２００の長手方向においてフィルム１０３の領域内（フィルム１０３の両端部より外側）に配置されている。このように、フィルム１０３の内部空間に配置した給電端子を減らすことによってフィルム１０３が内蔵する部品が減り、フィルム１０３の外径を小さくでき、加熱ユニット１０１を小型化することができる。なお、符号３１５はフィルム１０３の内面に接触する除電部材であり、フィルム１０３の帯電でトナーがフィルム１０３にオフセットするのを抑えている。

ヒータ２００の長手方向において互いに隣り合う電極２０５－２（第１の電極）と電極２０５－３（第２の電極）の距離は短い。よって、ヒータ２００の長手方向において互いに隣り合う給電端子３００－１（第１の給電端子）と給電端子３００－２（第２の給電端子）の距離も短い。同様に、ヒータ２００の長手方向において互いに隣り合う電極２０５－５（第３の電極）と電極２０５－６（第４の電極）の距離は短い。よって、ヒータ２００の長手方向において互いに隣り合う給電端子３００－４（第３の給電端子）と給電端子３００－５（第４の給電端子）の距離も短い。このため、給電端子３００－１（第１の給電端子）と給電端子３００－２（第２の給電端子）を同じ向きに配置した場合、給電端子同士が干渉する可能性がある。同様に、給電端子３００－４（第３の給電端子）と給電端子３００－５（第４の給電端子）を同じ向きに配置した場合、給電端子同士が干渉する可能性がある。なお、本実施例のヒータ２００は、第１乃至第４の給電端子が各々接触する第１乃至第４の発熱ブロックＢＬ２、ＢＬ３、ＢＬ５、ＢＬ６よりもヒータ２００の長手方向におけるサイズが大きな発熱ブロックＢＬ４（第５の発熱ブロック）を有する。

そこで、図８、９、１１に示すように、給電端子３００－１と給電端子３００－２の向き（接点部と結合部のヒータ長手方向における位置関係）が互いに逆になるように、給電端子３００－１と給電端子３００－２を配置している。具体的には、給電端子３００－１の結合部は、ヒータ２００の長手方向においてヒータ２００の一方の端部（共通電極２０５Ｃ１の側の端部）に向かう方向に向いている。給電端子３００－２結合部は、ヒータ２００の他方の端部（共通電極２０５Ｃ２の側の端部）に向かう方向に向いている。これにより給電端子同士が干渉しないようにしている。

更に、給電端子３００－１の結合部に結合するケーブル３０６－１は、ヒータ２００の一方の端部（共通電極２０５Ｃ１の側の端部）に向かって延びている。また、給電端子３００－２の結合部に結合するケーブル３０６－２は、ヒータ２００の他方の端部に向かう途中で曲げられてヒータ２００の一方の端部に向かって延びている。これにより、二本のケーブル３０６－１、３０６－２をヒータ２００の長手方向においてフィルム１０３の同一の端部から引き出すことができ、加熱ユニット１０１を小型化できる。

同様に、給電端子３００－４と給電端子３００－５の向きが互いに逆になるように、給電端子３００－４と給電端子３００－５を配置している。具体的には、給電端子３００－４の結合部は、ヒータ２００の長手方向においてヒータ２００の一方の端部（共通電極２０５Ｃ１の側の端部）に向かう方向に向いている。給電端子３００－５の結合部は、ヒータ２００の他方の端部（共通電極２０５Ｃ２の側の端部）に向かう方向に向いている。これにより給電端子同士が干渉しないようにしている。更に、給電端子３００－４の結合部に結合するケーブル３０６－４は、ヒータ２００の一方の端部に向かう途中で曲げられてヒータ２００の他方の端部に向かって延びている。給電端子３００－５の結合部に結合するケーブル３０６－５は、ヒータ２００の他方の端部に向かって延びている。これにより、二本のケーブル３０６－４、３０６－５をヒータ２００の長手方向においてフィルム１０３の同一の端部から引き出すことができ、装置を小型化できる。

また、ケーブル３０６－１、３０６－２がヒータ２００の一方の端部に向かって延びており、ケーブル３０６－４、３０６－５がヒータ２００の他方の端部に向かって延びている。このため、ヒータ２００の長手方向における任意の位置において、４本のケーブル３０６－１、３０６－２、ケーブル３０６－４、３０６－５が全て重なる領域がないので、フィルム１０３の径を小さくできる。また、使用するケーブルの長さも短くできる。

また、ヒータ２００の長手方向において、４本のケーブル３０６－１、３０６－２、ケーブル３０６－４、３０６－５が一つも存在しない領域に安全素子３３７を配置している。これによって、更に加熱ユニット１０１を小型化できる。

次に加熱ユニット１０１から延びるケーブル３０６、３０８やＦＰＣ２１３の引き回しについて説明する。

加熱ユニット１０１から引き回されたケーブル３０６、３０８やＦＰＣ２１３は加熱ユニット両端部から支持フレーム１１１ａ、１１１ｂの外側を通り、定着装置の背面に設けた電装基板２１４にケーブルコネクタ３０９、３１１に接続される。加熱ユニット１０１から電装基板２１４までは、ＦＰＣ２１３の折れや破れなどを防止するため、支持フレーム１１１ａ、１１１ｂに近い経路にケーブル３０６、３０８を引き回している。また、支持フレーム１１１ａ、１１１ｂからケーブル３０６、３０８よりも離れたところにＦＰＣ２１３を引き回している。また、アイドラギア１１４や駆動ギア１１５を配置した側のＦＰＣ２１３ａはヒータ２００の長手方向に対して直角方向に伸びたＦＰＣ形状になっており、ギアに巻き込まれることを防止している。尚、ケーブル３０６、３０８とＦＰＣ２１３の引き回しは、分けて行うのではなく、ケーブル３０６、３０８を先に這い回してその後にＦＰＣ２１３を引き回してもよい。

定着装置の背面に配置した電装基板２１４は、支持フレーム１１１Ｃに取り付けた基板保持部材２１５に取り付けられるとともに、基板保持部材２１５に取り付けられる不図示のカバー部材で覆われる。これにより、電装基板上に実装された電気部品と支持フレーム１１５Ｃとの電気的絶縁と、記録材Ｐが定着ニップ部Ｎを狭持搬送される時に発生する水蒸気による電気部品の水滴付着を防止している。電装基板２１４にはヒータ２００や複数のセンサや安全素子３３７などに電力を供給するケーブルや、プリンタ１の装置本体と電気的に接続するドロアコネクタ３１０に接続するケーブルが接続されている。図３に示すように基板保持部材２１５は定着ニップ部Ｎから生じる水蒸気起因の結露による水滴の落下を防止するために、支持フレーム１１１ｃ側の面に加圧ローラ軸方向に伸びた細かいピッチの溝が多数設けている。これにより、溝に水滴が溜まることで定着装置の下方に水滴が落下することを防止している。本実施例では溝幅１．０ｍｍ、深さ０．５ｍｍ、溝ピッチ２．０ｍｍであるが、これに限定されず、任意に設定してよい。

図４において、コネクタ３０９－ａ１は、発熱ブロックＢＬ１の電極２０５－１に接触する給電端子から延びるケーブルと、共通電極２０５Ｃ１に接触する給電端子から延びるケーブルが接続されるコネクタである。コネクタ３０９－ｂ１は、発熱ブロックＢＬ７の電極２０５－７に接触する給電端子から延びるケーブルと、共通電極２０５Ｃ２に接触する給電端子から延びるケーブルが接続されるコネクタである。コネクタ３０９－ａ２は、発熱ブロックＢＬ４の電極２０５－４に接触する給電端子３００－３から延びるケーブル３０６－３が接続されるコネクタである。コネクタ３１１－１は、発熱ブロックＢＬ５の電極２０５－５に接触する給電端子３００－４から延びるケーブル３０６－４と、発熱ブロックＢＬ６の電極２０５－６に接触する給電端子３００－５から延びるケーブル３０６－５とが接続されるコネクタである。コネクタ３１１－２は、安全素子（サーモスイッチ）３３７から延びるケーブル３０８が接続されるコネクタである。コネクタ３１１－３は、ＣＰＵ等を駆動する二次電源のケーブルが接続されるコネクタである。コネクタ３１１－４は、カム１１６の回転位相を検知するセンサ１２０のケーブルが接続されるコネクタである。コネクタ３１１－５は、サーミスタ２１１－Ａ１～２１１－Ａ３、２１１－Ａ５～２１１－Ａ７、２１１－Ｂ１～２１１－Ｂ５、Ｂ１～２１１－Ｂ７を駆動する電源のケーブルが接続されるコネクタである。コネクタ３１１－６は、発熱ブロックＢＬ２の電極２０５－２に接触する給電端子３００－１から延びるケーブル３０６－１と、発熱ブロックＢＬ３の電極２０５－３に接触する給電端子３００－２から延びるケーブル３０６－２とが接続されるコネクタである。

１００ 定着装置
１０１ 加熱ユニット
１０２ 加圧ローラ
１０３ フィルム

Claims (4)

1. 筒状のフィルムと、
   前記フィルムの内部空間に配置されているヒータであって、基板と、前記基板に設けられており前記ヒータの長手方向に並んでいる複数の発熱ブロックと、を有するヒータと、
   前記複数の発熱ブロックの各々の電極に接触する複数の給電端子と、
   前記複数の給電端子の各々に接続されている複数の給電ケーブルと、
   を有し、前記フィルムを介した前記ヒータの熱で記録材に形成されたトナー画像を記録材に加熱定着する定着装置において、
   前記複数の給電端子の各々は、前記電極に接触する接点部と、前記給電ケーブルと結合する結合部と、を有し、
   前記複数の給電端子は前記長手方向において互いに隣り合う第１の給電端子と第２の給電端子を有し、
   前記第１の給電端子の前記結合部は、前記長手方向において前記ヒータの一方の端部に向かう方向に向いており、前記第２の給電端子の前記結合部は、前記長手方向において前記ヒータの他方の端部に向かう方向に向いており、
   前記第１の給電端子の前記結合部に結合する前記給電ケーブルは、前記ヒータの前記一方の端部に向かって延びており、
   前記第２の給電端子の前記結合部に結合する前記給電ケーブルは、前記ヒータの前記他方の端部に向かう途中で曲げられて前記ヒータの前記一方の端部に向かって延びていることを特徴とする定着装置。
2. 前記複数の給電端子は、前記長手方向において互いに隣り合う第３の給電端子と第４の給電端子を有し、
   前記第３の給電端子の前記結合部は、前記長手方向において前記ヒータの前記一方の端部に向かう方向に向いており、前記第４の前記給電端子の前記結合部は、前記長手方向において前記ヒータの前記他方の端部に向かう方向に向いており、
   前記第３の給電端子の前記結合部に結合する前記給電ケーブルは、前記ヒータの前記一方の端部に向かう途中で曲げられて前記ヒータの前記他方の端部に向かって延びており、
   前記第４の給電端子の前記結合部に結合する前記給電ケーブルは、前記ヒータの前記他方の端部に向かって延びていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記ヒータは、前記第１乃至第４の給電端子が各々接触する第１乃至第４の前記発熱ブロックよりも前記長手方向におけるサイズが大きな第５の発熱ブロックを有することを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 前記定着装置は更に前記フィルムの外周面に接触するローラを有し、前記フィルムは前記ヒータと前記ローラに挟まれており、記録材を挟持搬送する定着ニップ部が前記フィルムと前記ローラの間に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着装置。

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