JP2014074770A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる加熱定着装置の加熱方式として、ハロゲンヒータ等を熱源とする熱ローラ方式や、セラミックヒータを熱源とするフィルム加熱方式が広く用いられている。フィルム加熱方式は、熱ローラ方式に比べて熱容量が低い構成のため、短時間で定着装置の温度を上昇させられるという利点がある。これにより、スタンバイ時からの待ち時間の短縮化や省電力化が可能となる上、画像形成装置本体内の昇温を抑えることができる。
図2を参照して、フィルム加熱方式を用いた加熱定着装置について説明する。図2は、加熱定着装置の構成例を説明する模式図である。
204はセラミックを基材とするヒータである。ヒータ204上には、発熱体パターン205が形成されており、ガラス等の電気絶縁層206によって被覆されている。絶縁層206は、熱伝導を良くするために極力薄くする。一般的に、発熱体パターン205はトライアック等のスイッチング素子やリレー等のメカニカルスイッチ素子を介して商用電源に接続されており、このスイッチング素子をON/OFFコントロールすることで、発熱体パターン205への電力供給が行なわれる。このON/OFFコントロールは、ヒータ204の近傍、例えばヒータ204の裏面に所定の圧で押し当てられたサーミスタ207の値を基に行なわれる。
203はヒータ204を固定支持するための耐熱性、断熱性材質のステーである。201は、円筒状の耐熱性フィルム材(以後、定着フィルム)であり、ヒータ204、ステー203を覆っている。定着フィルム201は、単層フィルムや、PI+PFAコーティング、SUS+ゴムコーティング等の複合フィルムなどが使われ、定着フィルム201の内面は導電性の良い構造となっている。なお、図2では、構成をわかり易く示すために、ヒータ204と定着フィルム201とが離れた状態で図示されているが、実際には、定着フィルム201の内面にヒータ204(絶縁層206)が押し当てられた状態となる。
208は加圧ローラであり、芯金もしくは金属パイプ209(以下、加圧ローラ軸)の外周にシリコーンゴム等の耐熱性弾性層210をローラ状に設けた弾性ローラである。この加圧ローラ208とヒータ204とを定着フィルム201を挟んで圧接させる。加圧ローラ208は定着駆動モータ(非図示)により矢印Bの方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ208の回転駆動による定着フィルム201の外面との摩擦力で定着フィルム201に直接的に回転力が作用し、定着フィルム201が絶縁層206に圧接摺動しつつ矢印Cの方向に回転駆動される。このとき、ステー203は、定着フィルム内面ガイド部材としても機能して定着フィルム201の回転を容易にする役割もしている。加圧ローラ208の回転による定着フィルム201の回転が定常化しヒータ204の温度が所定に立ち上がった状態において、多色トナー像が転写された画像記録紙Pが矢印A方向に搬送される。搬送された画像記録紙Pは、定着フィルム201と共に加圧ローラ208に加圧されることにより、ヒータ204の熱が定着フィルム201を介して画像記録紙Pに付与され、未定着画像が加熱定着される。
なお、加熱定着装置の小型化のため、定着フィルム201及び加圧ローラ軸209は、画像形成装置のフレームグランド(以下、FG)の近傍に配置される。
上記構成を有する画像形成装置において、コモンモードの誘導雷のような高電圧且つ高エネルギーのサージが商用電源に印加された場合、次の経路でサージが印加される。一つは、発熱体パターンから絶縁層と定着フィルムを経て画像形成装置のFGへの経路、もう一つは、定着フィルムからさらに加圧ローラの耐熱性弾性層と加圧ローラ軸を介してFGへの経路である。実際は、上記経路で最もインピーダンスの高い定着フィルムとFG間(
以下、空隙D)、若しくは、加圧ローラ軸とFG間(以下、空隙E)に、ほぼ全てのサージ電圧が印加されることになる。このとき、空隙Dもしくは空隙Eで放電が発生した場合、サージ電圧の印加箇所は絶縁層に移行して、絶縁層が絶縁破壊する恐れがある。
この問題を解決するために、空隙Dや空隙Eの距離を大きく確保して放電しにくくしたり、商用電源が印加されるラインとFGとの間にバリスタ等のサージ防護デバイスを設けてサージのエネルギーを直接FGに逃がしたりしている。また、特許文献1では、定着フィルム若しくは加圧ローラ軸を抵抗器で接地することで、サージのエネルギーを素早く吸収して、空隙D・空隙Eで放電しにくくし、絶縁層に高電圧が印加されることを防ぐ構成が提案されている。また、特許文献2では、定着フィルム若しくは加圧ローラ軸をコンデンサで接地することで、空隙D・空隙Eに印加される電圧を絶縁層の容量成分とコンデンサとの容量比で決定される分だけ低減させ、空隙D・空隙Eで放電しにくくする構成が提案されている。
As a heating method of a heat fixing device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a laser printer, and a facsimile, a heat roller method using a halogen heater or the like as a heat source, and a film heating method using a ceramic heater as a heat source are widely used. . The film heating method has an advantage that the temperature of the fixing device can be increased in a short time because the heat capacity is lower than that of the heat roller method. As a result, the waiting time from standby can be shortened and power can be saved, and the temperature rise in the image forming apparatus main body can be suppressed.
With reference to FIG. 2, a heat fixing device using a film heating method will be described. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the heat fixing device.
A
In order to reduce the size of the heat fixing device, the
In the image forming apparatus having the above configuration, when a high voltage and high energy surge such as a common mode induced lightning is applied to the commercial power supply, the surge is applied in the following path. One is the path from the heating element pattern to the FG of the image forming apparatus through the insulating layer and the fixing film, and the other is the FG from the fixing film to the heat-resistant elastic layer of the pressure roller and the pressure roller shaft. Is the route to Actually, between the fixing film and FG with the highest impedance in the above path (
Hereinafter, almost all surge voltage is applied between the gap D) or between the pressure roller shaft and the FG (hereinafter, gap E). At this time, when a discharge occurs in the gap D or the gap E, the place where the surge voltage is applied moves to the insulating layer, and the insulating layer may break down.
In order to solve this problem, it is difficult to discharge by ensuring a large distance between the gap D and the gap E, or by providing a surge protection device such as a varistor between the line to which the commercial power is applied and the FG, The energy is released directly to the FG. Also, in Patent Document 1, the fixing film or the pressure roller shaft is grounded with a resistor, so that the surge energy is quickly absorbed, and it is difficult for the gap D and gap E to discharge, and a high voltage is applied to the insulating layer. A configuration for preventing this is proposed. Further, in Patent Document 2, the fixing film or the pressure roller shaft is grounded by a capacitor, so that the voltage applied to the gap D and the gap E is determined by the amount determined by the capacitance ratio between the capacitance component of the insulating layer and the capacitor. There has been proposed a configuration in which the electric discharge is reduced and the electric discharge is difficult to occur in the air gap D and the air gap E.
しかしこれらの構成や特許文献には、それぞれ以下のような課題がある。
まず、空隙Dや空隙Eの距離を大きく確保する構成は、加熱定着装置の容積が大きくなってしまい、装置の小型化に対する障壁となる。また、商用電源が印加されるラインとFGとの間にサージ防護デバイスを設ける構成は、サージ防護デバイスとしてULやTUV
等の各国の安全規格の認可を得た部品を使用する必要があり、コスト高となる。また、特許文献1の構成は、抵抗器で吸収しきれないエネルギーを持ったサージが印加された場合でも、抵抗器の絶縁破壊若しくは抵抗器の両端子間で放電が発生しないように、空隙Dや空隙Eの距離を十分確保している。そのため、装置の小型化に対しては不利である。また特許文献2の構成は、分圧されたサージ電圧がコンデンサの両端子間耐圧、若しくは、空隙Dや空隙Eの放電開始電圧を超えた場合でも放電が発生しないように、空隙Dや空隙Eの距離を十分確保している。そのため、特許文献1と同様、装置の小型化に対する障害となる。
However, these configurations and patent documents have the following problems, respectively.
First, a configuration that ensures a large distance between the gap D and the gap E increases the volume of the heat-fixing device, which becomes a barrier to downsizing the device. In addition, a configuration in which a surge protection device is provided between a line to which commercial power is applied and FG is a UL or TUV as a surge protection device.
It is necessary to use parts that have been approved by the safety standards of each country. Further, the configuration of Patent Document 1 is such that even when a surge having energy that cannot be absorbed by the resistor is applied, the gap D is prevented so that the dielectric breakdown of the resistor or the discharge between both terminals of the resistor does not occur. And the distance of the gap E is sufficiently secured. Therefore, it is disadvantageous for downsizing of the apparatus. Further, the configuration of Patent Document 2 is such that the gap D and the gap E do not generate a discharge even when the divided surge voltage exceeds the breakdown voltage between both terminals of the capacitor or the discharge start voltage of the gap D and the gap E. Of sufficient distance. Therefore, similarly to Patent Document 1, it becomes an obstacle to downsizing of the apparatus.
本発明の目的は、低コスト且つ装置を大型化させることなく、加熱定着装置における絶縁層の絶縁破壊を防ぐことが可能な画像形成装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of preventing dielectric breakdown of an insulating layer in a heat-fixing apparatus at low cost and without increasing the size of the apparatus.
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成部と、
絶縁層で覆われ、商用電源から商用電源ラインを介して電力が供給されることにより発熱する発熱体を有するヒータと、前記ヒータの外周に設けられ前記ヒータと摺動しながら回転する定着フィルムと、前記定着フィルムを介して前記ヒータに圧接される加圧部材と、を備え、前記定着フィルムと前記加圧部材との間に形成されるニップ部で、画像が形成された記録材を挟持搬送することにより前記画像を前記記録材に加熱定着させる加熱定着装置と、
を備えた画像形成装置において、
前記定着フィルムは、前記ヒータと摺動する内面にフレームグランドに電気的に接続された導電層を有し、
前記導電層と前記商用電源ラインとを、動作電圧が前記商用電源のピーク電圧より高く前記絶縁層が絶縁破壊する電圧より低いサージ防護デバイスを介して電気的に接続するこ
とを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus of the present invention includes:
An image forming unit for forming an image on a recording material;
A heater having a heating element that is covered with an insulating layer and generates heat when electric power is supplied from a commercial power supply via a commercial power supply line; and a fixing film that is provided on an outer periphery of the heater and rotates while sliding with the heater And a pressure member pressed against the heater via the fixing film, and sandwiching and conveying the recording material on which an image is formed at a nip portion formed between the fixing film and the pressure member A heat fixing device for heat fixing the image on the recording material,
In an image forming apparatus comprising:
The fixing film has a conductive layer electrically connected to a frame ground on an inner surface that slides with the heater,
The conductive layer and the commercial power supply line are electrically connected through a surge protection device having an operating voltage higher than a peak voltage of the commercial power supply and lower than a voltage at which the insulating layer breaks down.
本発明によれば、低コスト且つ装置を大型化させることなく、加熱定着装置における絶縁層の絶縁破壊を防ぐことができる。 According to the present invention, it is possible to prevent dielectric breakdown of the insulating layer in the heat fixing apparatus without increasing the size of the apparatus at low cost.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. That is, it is not intended to limit the scope of the present invention to the following embodiments.
(実施例1)
図1を参照して、本発明の実施例に係るカラー画像形成装置の構成について説明する。図1は、本発明の実施例に係る画像形成装置の構成を示す模式的断面図である。なお、本実施例として、感光体ドラムを複数備えたカラー画像形成装置を取り上げたが、本発明はこれに限らず、感光体ドラムを一つ備えたモノクロの複写機、プリンタにも適用することができる。
Example 1
With reference to FIG. 1, the configuration of a color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, a color image forming apparatus having a plurality of photosensitive drums has been taken up. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable to a monochrome copying machine and printer having a single photosensitive drum. Can do.
本実施例に係る画像形成装置の画像形成部は、従来周知の電子写真方式により、画像記録紙(記録材)P上にトナー(現像剤)による画像を形成するように構成されている。すなわち、帯電させた各感光体121、122、123、124にレーザー光を照射して静電潜像を形成し、それぞれ異なる色(イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K))のトナーを付着させる。こうして、感光体121、122、123、124上にそれぞれ形成された4色の単色トナー像を、中間転写体125に順次重ね合わせることにより、多色トナー像が形成される。給紙部111から給紙ローラ112により給紙され搬送路Hに沿って搬送された画像記録紙Pは、中間転写体125に形成された多色トナー像と転写ローラ113に挟み込まれて加圧される。転写ローラ113は転写バイアス発生装置114により正バイアスが印加されているため、負に帯電された多色トナー像が画像記録紙Pに転写される。その後、画像記録紙Pは、加熱定着装置130にて、定着フィルムと加圧ローラとの間に形成されるニップ部で挟持搬送されることにより、多色トナー像が加熱定着されて、最後に排出トレイ115に排出される。
The image forming unit of the image forming apparatus according to the present embodiment is configured to form an image with toner (developer) on an image recording paper (recording material) P by a conventionally known electrophotographic method. That is, each of the charged
図3及び図4を参照して、本発明の実施例に係る画像形成装置の構成について説明する。図3は、ヒータへの電力供給ラインを説明する回路図である。図4は、本発明の実施例1における加熱定着装置の各構成部材とFG(フレームグランド)との配置関係を示す模式図である。なお、本実施例の加熱定着装置はフィルム加熱方式を利用したものであり、
その構成は背景技術の項目で図2を用いて既に説明したとおりである。そのため、重複する箇所については説明を省略し、ここで説明しない事項は図2を用いた上記説明と同じである。
The configuration of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a power supply line to the heater. FIG. 4 is a schematic diagram showing an arrangement relationship between each component of the heat fixing apparatus and FG (frame ground) in the first embodiment of the present invention. In addition, the heat fixing apparatus of the present embodiment uses a film heating method,
The configuration is as described above with reference to FIG. Therefore, the description of the overlapping parts is omitted, and the matters not described here are the same as the above description using FIG.
ヒータ204上に形成された発熱体パターン205は、導電パターン315、316を介して電極314a、314bにてコネクタ312の金属コンタクト313a、313bと電気的導通がとられている。電極314a、314bは、片極側がトライアック308、リレー309aを介して、もう片極側がサーモスイッチ307、リレー309bを介して商用電源310に接続される。ここで、加熱定着装置130を画像形成装置100と電気的に接続する箇所には、着脱可能なドロアコネクタ311a、311bを使用する。
The
トライアック308をON/OFFコントロールすることで、発熱体パターン205への電力供給が行なわれる。サーモスイッチ307は、ヒータ204の裏面に所定の圧で押し当てられており、ヒータ204が異常発熱した場合に通電を遮断して安全を確保する機能を有している。
By controlling ON / OFF of the
ヒータ204は、その外周が定着フィルム201により覆われており、定着フィルム201を介して加圧ローラ(加圧部材)208が圧接される。定着フィルム201は、回転する加圧ローラ208と接触することで、その摩擦力で従動回転し、ヒータ204(絶縁層206)に対して摺動する。定着フィルム201は、熱応答性を維持しつつ適度な蓄熱効果を得るため、導電性のSUSフィルムをゴムでコーティングしたものを採用する。また、加圧ローラ208は、耐熱性弾性層210と金属軸である加圧ローラ軸209からなる。
The outer periphery of the
ここで、高温高湿環境下においては記録紙Pの抵抗値が極端に低下するため、発熱体パターン205を流れる商用電源による電流が、絶縁層206及び定着フィルム201のゴム層を介して記録紙Pを伝い、転写バイアス発生装置114に流れ込む場合がある。これにより、転写バイアスが商用電源により影響を受け、画像ムラとなってしまうことがある。
Here, since the resistance value of the recording paper P is extremely reduced in a high temperature and high humidity environment, the current from the commercial power source that flows through the
この問題に対して、以下の方法で対応する。定着フィルム201の端部のゴム層を少しはがして内面のSUS部(導電層)306をむき出しにし、そこへ金属毛からなる除電針302を接触させる。この除電針302を、抵抗303を介して画像形成装置のFG301へ接地する。抵抗303は、数MΩ程度が望ましい。これにより、定着フィルム201のSUS部306とFG間のインピーダンスを下げて、商用電源による電流が転写バイアス発生装置114へ流出するのを防ぐことができる。
This problem is addressed by the following method. The rubber layer at the end of the fixing
また、加圧ローラ208の電位を安定させるため、加圧ローラ軸209も、除電針304、抵抗305を介してFG301へ接地させる。抵抗305は、転写バイアスによる電流が画像記録紙P、抵抗305を伝ってFGに流れないように、数百MΩ〜数GΩ程度と高めにする。
Further, in order to stabilize the potential of the
最後に、絶縁層206にかかる電圧を規制するため、これと並列にバリスタ213を追加配備する。バリスタ213の動作電圧は、商用電源のピーク電圧より高く、絶縁層の絶縁破壊電圧より低い1000Vとする。
Finally, in order to regulate the voltage applied to the insulating
図5は、上述した加熱定着装置の各部材を等価的な電子回路で示した図である。商用電源310にコモンモードのサージが印加されると、加熱定着装置130の商用電源ライン411を伝っていき、絶縁層402とバリスタ213を介して定着フィルム内面のSUS部ライン412に達する。その後二手に分かれ、一方は、SUS部ライン412とFGラ
イン415との空隙D、及び抵抗303を介してFGに戻る(経路Fとする)。もう一方は、まず、定着フィルム層403a、403bを介して定着フィルムのゴム表面ライン413に伝わり、さらにこれに接する加圧ローラの耐熱性弾性層404a、404bを介して金属製の加圧ローラ軸ライン414に達する。そして、最後に空隙Eと抵抗305を介してFGに戻る(経路Gとする)。なお、410はヒータであり、417a、417bはYコンデンサ、418a、418bはXコンデンサ、419はコモンモードチョークコイルである。
FIG. 5 is a diagram showing each member of the above-described heat fixing apparatus with an equivalent electronic circuit. When a common mode surge is applied to the
図6〜図8に示すシミュレーション波形を用いて、実際に商用電源310にコモンモードの誘導雷サージ6kVが印加された場合、各箇所に印加される電圧及び各箇所に流れる電流の波形について説明する。なお、本実施例の構成では、経路Fに比べて経路Gのインピーダンスが高いため、空隙Dの方が空隙Eよりも放電しやすい。このため、経路Fについてのみ、即ち、絶縁層402にかかる電圧及び電流、空隙Dにかかる電圧及び電流、バリスタ213に流れる電流の各波形についてシミュレートした。
6 to 8, when a common mode induced lightning surge 6 kV is actually applied to the
図6は、バリスタ213を接続しない場合で、空隙Dで放電しない場合の電圧波形及び電流波形を示す図である。図6(A)は、電圧波形を示す図であり、図6(B)は、図6(A)の波形を拡大した図である。図6(C)は、電流波形を示す図であり、図6(D)は、図6(C)の波形を拡大した図である。商用電源310に雷サージが印加されると、7kVを超える電圧が絶縁層402と空隙Dに印加される。6kVを超える理由は、回路上に存在するコモンモードチョークコイル419とYコンデンサ417a、417bにサージ電流が流れ込み、コモンモードチョークコイル419でキックバックが発生するためである。また、印加された電圧の90%以上が空隙Dにかかり、絶縁層402にはほとんど印加されないことがわかる。そして回路の抵抗成分によりサージのエネルギーは徐々に失われ、合わせて電圧も下がっている様子がわかる。
FIG. 6 is a diagram showing a voltage waveform and a current waveform when the
図7は、バリスタ213を接続しない場合で、空隙Dで放電する場合の電圧波形及び電流波形を示す図である。図7(A)は、電圧波形を示す図であり、図7(B)は、図7(A)の波形を拡大した図である。図7(C)は、電流波形を示す図であり、図7(D)は、図7(C)の波形を拡大した図である。商用電源310に雷サージが印加されると、回路のキックバックにより増幅された電圧が絶縁層402と空隙Dに印加される。電圧が空隙Dの放電開始電圧を超えると空隙Dで放電が発生し、瞬時に空隙Dにかかる電圧がほぼゼロまで低下する。同時に大電流が空隙D及び絶縁層402に流れ、絶縁層402の容量成分にチャージされていく。チャージされるにつれて絶縁層402にかかる電圧が増加していく。この電圧が絶縁層402の絶縁破壊電圧を超えると、絶縁層402の絶縁破壊が発生することになる。その後、サージのエネルギーは回路のインダクタンスと絶縁層402の容量成分とで共振するが、回路の抵抗成分により徐々に失われる。
FIG. 7 is a diagram illustrating a voltage waveform and a current waveform when the
図8は、バリスタ213を接続した場合の電圧波形及び電流波形を示す図である。図8(A)は、電圧波形を示す図であり、図8(B)は、図8(A)の波形を拡大した図である。図8(C)は、電流波形を示す図であり、図8(D)は、図8(C)の波形を拡大した図である。商用電源310に雷サージが印加されると、回路のキックバックにより電圧が増幅され、やがて空隙Dで放電が開始される。放電と同時に大電流が空隙D及び絶縁層402に流れ、絶縁層402の容量成分にチャージされていく。チャージ電圧がバリスタ213の動作電圧1000Vを超えると、絶縁層402に流れていた電流がバリスタ213に分かれて、絶縁層402にかかる電圧は1000Vに維持される。その後、絶縁層402とバリスタ213の間で電流が共振し、絶縁層402にかかる電圧は1000Vに維持され続ける。そのため、絶縁層402が絶縁破壊することはない。
FIG. 8 is a diagram showing a voltage waveform and a current waveform when the
以上より、ヒータの絶縁層と並列にバリスタを追加配備することにより、商用電源にコ
モンモードの誘導雷サージのような高電圧且つ高エネルギーのサージが印加された場合でも、絶縁層の絶縁破壊を防ぐことが可能となる。そしてこの機能を持つ画像形成装置を、低コスト且つコンパクトに実現できる。
From the above, by installing a varistor in parallel with the insulation layer of the heater, even if a high voltage and high energy surge such as a common mode induced lightning surge is applied to the commercial power supply, the insulation layer will break down. It becomes possible to prevent. An image forming apparatus having this function can be realized at low cost and in a compact manner.
なお、本実施例では、サージ防護デバイスとしてバリスタを用いた例を示したが、所定の動作電圧を超えると通電状態となる素子であれば他の素子でもよく、例えば、サイリスタ、アバランシェダイオードなどを用いてもよい。 In this embodiment, an example in which a varistor is used as a surge protection device has been shown. However, other elements may be used as long as they are in an energized state when a predetermined operating voltage is exceeded. It may be used.
(実施例2)
図9及び図10を参照して、本発明の実施例2に係る画像形成装置ついて説明する。図9は、本発明の実施例2における加熱定着装置の各部材とFGとの配置関係を示す模式図である。図10は、図9に示す加熱定着装置の各部材を等価的な電子回路で示した図である。なお、本実施例に係る画像形成装置について、ここで特に説明しない事項は実施例1と同じであり、実施例1と重複する箇所については説明を省略する。
(Example 2)
With reference to FIG. 9 and FIG. 10, an image forming apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described. FIG. 9 is a schematic diagram showing an arrangement relationship between each member of the heat fixing apparatus and FG in Embodiment 2 of the present invention. FIG. 10 is a diagram showing each member of the heat fixing apparatus shown in FIG. 9 by an equivalent electronic circuit. Regarding the image forming apparatus according to the present embodiment, matters that are not particularly described here are the same as those in the first embodiment, and description of portions that are the same as those in the first embodiment is omitted.
加熱定着装置130の定着フィルム201表面の温度は150℃を超える高温で制御されるため、画像記録紙Pが通紙されると紙に含まれる水分が蒸発して、蒸気が発生する。この蒸気圧により、未定着トナー像の一部が画像記録紙Pの搬送方向Aの方向に吹き飛ばされることにより、尾引きと呼ばれる画像不良が発生する。この尾引きを改善するために、定着フィルム201のSUS部306に負バイアス(以後、定着フィルムバイアス)を印加する。この定着フィルムバイアスは、定着フィルムバイアス発生装置1003により発生され、接点901にて加熱定着装置130のSUS部ライン1012に供給される。定着フィルムバイアスは、約−1000Vであるため、抵抗903は限流の役割を果たしている。従って、抵抗903は数十MΩ以上にする必要がある。
Since the temperature of the surface of the fixing
一方、実施例1で説明した通り、転写バイアスが商用電源により影響を受けて画像ムラとならないよう、SUS部ライン1012のFGに対するインピーダンスを数MΩ程度まで下げる必要がある。本例では、SUS部ライン1012とFG間にコンデンサ906を配備する。コンデンサ906の容量は、絶縁層206(=絶縁層402)の容量値との分圧で決まり、3300pF程度とする。なお、906に抵抗ではなくコンデンサを配備した理由は、SUS部ライン1012の電位が、定着バイアス抵抗903と906とで分圧されてしまうためである。
On the other hand, as described in the first embodiment, it is necessary to reduce the impedance of the
絶縁層206(=絶縁層402)にかかる電圧を規制するため、これと並列に、即ち、商用電源ライン411と定着フィルムバイアスライン1012との間にバリスタ913a、913bを追加配備する。バリスタ913a、913bの動作電圧は、商用電源のピーク電圧と定着フィルムバイアスの電圧値の合計値より高く、絶縁層の絶縁破壊電圧より低い値にする必要がある。これを満たす電圧は1500V〜2000Vであり、コストを考慮して820Vを2個直列で接続する。
In order to regulate the voltage applied to the insulating layer 206 (= insulating layer 402),
上述した加熱定着装置を有する画像形成装置に対して、実際に商用電源310にコモンモードの誘導雷サージ6kVが印加されたとき、各箇所に印加される電圧及び各箇所に流れる電流は、実施例1の図6、図7、図8で示したものと同等の波形が得られる。以上より、定着フィルムのSUS部に定着フィルムバイアスが印加されている加熱定着装置でも、ヒータの絶縁層と並列にバリスタを2個直列に追加配備することにより、実施例1と同様の効果が得られる。すなわち、商用電源にコモンモードの誘導雷サージのような高電圧且つ高エネルギーのサージが印加された場合でも、絶縁層の絶縁破壊を防ぐことが可能となる。そしてこの機能を持つ画像形成装置を、低コスト且つコンパクトに実現できる。
When the common mode induced lightning surge 6 kV is actually applied to the
上記各実施例では、本発明を記録材に画像を加熱定着させる加熱定着装置に適用した例
を示したが、本発明の適用範囲はこれに限られない。例えば、加熱によって記録材の表面につやを出す等の記録材表面を改質するための像加熱装置、仮定着させるための像加熱装置、被加熱材の加熱乾燥装置、加熱ラミネート装置など、被加熱材に加熱処理を施すための装置に広く適用できる。
In each of the above-described embodiments, an example in which the present invention is applied to a heat fixing apparatus that heat-fixes an image on a recording material has been described. However, the scope of application of the present invention is not limited thereto. For example, an image heating device for modifying the surface of the recording material, such as polishing the surface of the recording material by heating, an image heating device for assumed attachment, a heating drying device for a heated material, a heating laminating device, etc. The present invention can be widely applied to an apparatus for performing heat treatment on a heating material.
上記各実施例は、可能な限り互いに組み合わせた構成を採用することができる。 In each of the above-described embodiments, configurations combined with each other as much as possible can be adopted.
100…画像形成装置、130…加熱定着装置、201…定着フィルム、204…ヒータ、205…発熱体パターン、206…絶縁層、208…加圧ローラ、213…バリスタ、301…FG
DESCRIPTION OF
Claims (5)
絶縁層で覆われ、商用電源から商用電源ラインを介して電力が供給されることにより発熱する発熱体を有するヒータと、前記ヒータの外周に設けられ前記ヒータと摺動しながら回転する定着フィルムと、前記定着フィルムを介して前記ヒータに圧接される加圧部材と、を備え、前記定着フィルムと前記加圧部材との間に形成されるニップ部で、画像が形成された記録材を挟持搬送することにより前記画像を前記記録材に加熱定着させる加熱定着装置と、
を備えた画像形成装置において、
前記定着フィルムは、前記ヒータと摺動する内面にフレームグランドに電気的に接続された導電層を有し、
前記導電層と前記商用電源ラインとを、動作電圧が前記商用電源のピーク電圧より高く前記絶縁層が絶縁破壊する電圧より低いサージ防護デバイスを介して電気的に接続することを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit for forming an image on a recording material;
A heater having a heating element that is covered with an insulating layer and generates heat when electric power is supplied from a commercial power supply via a commercial power supply line; and a fixing film that is provided on an outer periphery of the heater and rotates while sliding with the heater And a pressure member pressed against the heater via the fixing film, and sandwiching and conveying the recording material on which an image is formed at a nip portion formed between the fixing film and the pressure member A heat fixing device for heat fixing the image on the recording material,
In an image forming apparatus comprising:
The fixing film has a conductive layer electrically connected to a frame ground on an inner surface that slides with the heater,
Image formation characterized in that the conductive layer and the commercial power supply line are electrically connected via a surge protection device having an operating voltage higher than a peak voltage of the commercial power supply and lower than a voltage at which the insulating layer breaks down. apparatus.
前記商用電源のピーク電圧と前記定着フィルムバイアス発生手段により発生される電圧の合計値より高く、
前記絶縁層が絶縁破壊する電圧より低いことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 The operating voltage of the surge protection device is
Higher than the total value of the peak voltage of the commercial power supply and the voltage generated by the fixing film bias generating means,
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the insulating layer has a voltage lower than a breakdown voltage.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016151755A (en) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | キヤノン株式会社 | Fixing device |
JP2016152286A (en) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | 株式会社アマダミヤチ | Laser device |
JP2016151757A (en) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | キヤノン株式会社 | Fixing device |
WO2016132685A1 (en) * | 2015-02-19 | 2016-08-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Fixing apparatus |
US9656577B2 (en) | 2013-10-01 | 2017-05-23 | Tachi-S Co., Ltd. | Vehicle seat |
JP2017156612A (en) * | 2016-03-03 | 2017-09-07 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Fixing device and image forming apparatus |
WO2023166359A1 (en) | 2022-03-01 | 2023-09-07 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus incorporating same |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63198384U (en) * | 1987-06-08 | 1988-12-21 | ||
JP2006195003A (en) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Canon Inc | Image forming apparatus and its fixing bias output circuit |
-
2012
- 2012-10-03 JP JP2012221432A patent/JP6071393B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63198384U (en) * | 1987-06-08 | 1988-12-21 | ||
JP2006195003A (en) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Canon Inc | Image forming apparatus and its fixing bias output circuit |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9656577B2 (en) | 2013-10-01 | 2017-05-23 | Tachi-S Co., Ltd. | Vehicle seat |
JP2016152286A (en) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | 株式会社アマダミヤチ | Laser device |
JP2016151755A (en) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | キヤノン株式会社 | Fixing device |
JP2016151757A (en) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | キヤノン株式会社 | Fixing device |
WO2016132685A1 (en) * | 2015-02-19 | 2016-08-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Fixing apparatus |
CN107250923A (en) * | 2015-02-19 | 2017-10-13 | 佳能株式会社 | Fixing device |
US10248058B2 (en) | 2015-02-19 | 2019-04-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Mounted fixing apparatus for fixing an image formed on a recording medium |
US10481536B2 (en) | 2015-02-19 | 2019-11-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Mounted fixing apparatus for fixing an image formed on a recording medium |
CN107250923B (en) * | 2015-02-19 | 2020-06-12 | 佳能株式会社 | Fixing device |
JP2017156612A (en) * | 2016-03-03 | 2017-09-07 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Fixing device and image forming apparatus |
WO2023166359A1 (en) | 2022-03-01 | 2023-09-07 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus incorporating same |
Also Published As
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