JP4890933B2 - 定着装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置及びそれを備えた複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に定着装置内部における配線の引き回し方法に関する。

従来の画像形成装置においては、帯電ユニットにより一様に帯電された感光体ドラム等の像担持体上に露光ユニットからレーザ照射を行うことにより、帯電を部分的に減衰させた所定の静電潜像を形成し、現像ユニットにより静電潜像にトナーを付着させてトナー像とした後、転写手段を用いてトナー像を記録媒体上に転写し、定着装置により未定着トナーを加熱、加圧して永久像とする画像形成プロセスが実行される。

従来の定着装置の構成を図８に示す。定着装置１５のハウジングは上ハウジング１５ａ及び下ハウジング１５ｂから構成されており、上ハウジング１５ａ内には、図中時計回りに回転する加熱ローラ２０ａが収納され、下ハウジング１５ｂ内には反時計回りに回転する加圧ローラ２０ｂが収納されている。加熱ローラ２０ａ内にはヒータ２１が内蔵されており、加圧ローラ２０ｂは図示しない付勢手段により所定の圧力で加熱ローラ２０ａに圧接されている。加熱ローラ２０ａ及び加圧ローラ２０ｂは、定着ニップ部Ｎを通過する用紙Ｐ上の未定着トナーを定着させる定着ローラ対２０を構成している。

転写ローラ（図示せず）によりトナー像が転写された用紙Ｐは図８の左方向に進み、上流側開口部２２ａより定着装置１５内に搬入されて定着ローラ対２０の定着ニップ部Ｎを通過する。このとき所定の温度及び圧力により加熱、加圧され、用紙Ｐ上のトナー像が永久像とされる。その後、用紙Ｐは下流側開口部２２ｂより定着装置１５の外部に搬送され、排出ローラ（図示せず）より画像形成装置の外部に排出される。上流側開口部２２ａには定着進入ガイド２３が設けられており、用紙Ｐの先端が定着進入ガイド２３のガイド面２３ａに沿って定着ニップ部Ｎに案内される。

上記のような定着装置１５を画像形成装置本体から着脱可能としておくと、定着装置１５周辺に用紙がジャムした場合のジャム処理が一層容易になる。その場合、加熱ローラ２０ａ内のヒータ２１や、加熱ローラ２０ａの表面温度を検知するサーミスタ（図示せず）等の電子部品に電力を供給したり、或いはそれらの電子部品と画像形成装置本体との間で制御信号を送受信したりするために、特許文献１に記載されているような、電線及びその接続端子等の部品を一体に組み上げた配線部材（以下、ワイヤハーネスという）とドロアコネクタとを用いて、定着装置１５と画像形成装置本体との電気的な接続を簡易化する方法が用いられる。

従来は、定着装置本体とは別にワイヤハーネスの配線通路を設けていたので、別途配線スペースが必要となって画像形成装置の省スペース化の妨げとなっていた。また、定着装置の着脱時にワイヤハーネスが周辺部材に引っ掛かり、着脱操作が円滑に行えないという問題点もあった。一方、ワイヤハーネスを定着装置本体内に配線した場合、省スペース化は可能となる反面、加熱ローラからの放熱の影響により電気抵抗が変化したり、表面の被覆が溶けたりするおそれがあった。

そこで、定着装置の着脱時におけるワイヤハーネスの引っ掛かりを防止し、且つワイヤハーネスの配線スペースも省略可能とする方法が提案されており、例えば特許文献２には、ワイヤハーネスを保持するためのハーネスガイドが形成されたＬ字型凹部を定着ハウジングの外周部に設け、サーミスタのワイヤハーネスを定着ハウジングの外周面に沿わせて配線可能とした定着装置が開示されている。

しかしながら、特許文献２の方法では、ハーネスガイド及びＬ字型凹部を形成する必要があるため、定着ハウジングの形状が複雑となる。また、Ｌ字型凹部は加熱ローラに比較的近い定着ハウジング上部に形成されるため、加熱ローラからの放熱の影響を完全に遮断することは困難であった。また、ワイヤハーネスが外部に露出しているため、定着装置の着脱操作時にワイヤハーネスを傷付けるおそれもあった。
特開平６−３１８００３号公報 特開２００４−１９９０９４号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、加熱ローラの放熱からワイヤハーネスを保護するとともに、省スペース化、着脱操作の円滑化も可能な定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、ヒータを内蔵した加熱ローラと、該加熱ローラに所定の圧力で圧接される加圧ローラとから成る定着ローラ対と、該定着ローラ対を収納するとともに搬送方向上流側及び下流側に開口部が形成されたハウジングと、該ハウジングの上流側の前記開口部に突設され、搬送されてくる記録媒体を前記定着ローラ対のニップ部に案内する定着進入ガイドと、前記ヒータ及び装置内部の電子部品の作動に必要な電力或いは電気信号の経路となるワイヤハーネスと、を備えた定着装置において、前記定着進入ガイドの裏面側に前記ワイヤハーネスの配線通路を形成したことを特徴としている。

また本発明は、上記構成の定着装置において、前記定着進入ガイドは、前記開口部の前記加圧ローラ側に突設されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の定着装置において、前記配線通路を覆うカバー部材を設けたことを特徴としている。

また本発明は、上記構成の定着装置において、前記配線通路には、前記定着ローラ対側の内面に断熱層が設けられることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の定着装置において、前記断熱層は、前記配線通路を覆うカバー部材に一体形成された中空部であることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の定着装置において、前記定着進入ガイド及び前記配線通路は、前記ハウジングと一体形成されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の定着装置を着脱可能に備えた画像形成装置である。

本発明の第１の構成によれば、定着進入ガイドの裏面側の空きスペースを利用してワイヤハーネスの配線通路を確保できるため、簡便な構成で定着装置の軽量化、省スペース化を実現することができる。また、定着ローラ対とワイヤハーネスとの間にはハウジング及び定着進入ガイドが介在するため、加熱ローラからの放熱の影響を抑制することができる。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の定着装置において、定着進入ガイドを加圧ローラ側に突設することにより配線通路も加圧ローラ側に形成されるため、加熱ローラからワイヤハーネスまでの距離を遠ざけることができ、加熱ローラからの放熱の影響をより効果的に抑制することができる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の定着装置において、配線通路を覆うカバー部材を設けることにより、ワイヤハーネスが配線通路及びカバー部材で覆われて外部に露出しないため、ワイヤハーネスをより効果的に保護することができる。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第１又は第２の構成の定着装置において、配線通路内の定着ローラ対側内面に断熱層を設けることにより、定着ローラ対から放射される熱の影響をより確実に抑制可能となる。

また、本発明の第５の構成によれば、上記第４の構成の定着装置において、配線通路を覆うカバー部材に一体形成された中空部を断熱層とすることにより、定着ローラ対からの放熱の影響を効果的に抑制するとともに、部品点数及び組み立て工数を削減可能となる。

また、本発明の第６の構成によれば、上記第１乃至第５のいずれかの構成の定着装置において、定着進入ガイド及び配線通路を定着装置のハウジングと一体形成することにより、部品点数及び組み立て工数をより一層削減できる。

また、本発明の第７の構成によれば、上記第１乃至第６のいずれかの構成の定着装置を着脱可能に搭載することにより、ワイヤハーネスが周辺部材に引っ掛かるおそれもないため、定着装置の軽量化及び引き出し及び挿入操作を円滑に行うことができ、定着装置周辺のジャム処理が容易になるとともに、定着ローラ対の熱によるワイヤハーネスの劣化も抑制可能な画像形成装置となる。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の定着装置が搭載された画像形成装置の内部構造を示す側面断面図である。画像形成装置（例えばプリンタ）１００では、画像形成動作を行う場合、帯電ユニット４により図中時計回りに回転する感光体ドラム５が一様に帯電され、原稿画像データに基づく露光ユニット（レーザ走査ユニット等）７からのレーザビームにより感光体ドラム５上に静電潜像が形成され、現像ユニット８により静電潜像に現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。

この現像ユニット８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。なお、画像データはパーソナルコンピュータ（図示せず）等から送信される。また、感光体ドラム５の表面の残留電荷を除去する除電装置（図示せず）がクリーニング装置１９の下流側に設けられている。

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム５に向けて、用紙が給紙カセット１０又は手差用紙レイ１１から用紙搬送路１２及びレジストローラ対１３を経由して搬送され、転写ローラ１４（画像転写部）により感光体ドラム５の表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は感光体ドラム５から分離され、定着装置１５に搬送されてトナー像が定着される。定着装置１５を通過した用紙は、用紙搬送路１６により装置上部に搬送され、排出ローラ対１７より排出トレイ１８に排出される。

図２は本発明の第１実施形態に係る定着装置の側面断面図であり、図３は第１実施形態の定着装置を裏面側から見た斜視図である。従来例の図８と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。定着装置１５は、左右の定着レール２６ａ、２６ｂ上に支持されており、定着レール２６ａ、２６ｂを定着装置１５と共に用紙搬送方向に対し平行（図１の左右方向）に引き出し又は挿入することにより画像形成装置１００（図１参照）から着脱可能となっている。下ハウジング１５ｂには、装置本体側のコネクタ（図示せず）に接続されるドロアコネクタ２７が配置されている。

本実施形態の定着装置１５は、下ハウジング１５ｂに一体形成された定着進入ガイド２３の裏面側のスペースに配線通路２４が設けられており、配線通路２４に沿ってドロアコネクタ２７と定着装置内部の電子部品とを電気的に接続する複数のワイヤハーネス２５が配線されている。配線通路２４内には複数のハーネスガイド２８が設けられており、ワイヤハーネス２５はハーネスガイド２８により束ねられて下方へ垂れ下がらないように保持される。なお、図３ではワイヤハーネス２５は記載を省略している。

この構成とすることにより、定着進入ガイド２３の裏面側の空きスペースを利用して、別部材を用いたりハウジングの形状を複雑化したりすることなく配線通路２４を確保できるため、定着装置の軽量化、省スペース化を簡易な構成で実現することができる。また、定着装置の着脱時にワイヤハーネスが周辺部材に引っ掛かるおそれもないため、定着装置の引き出し及び挿入操作を円滑に行うことができる。

さらに、図２に示すように、配線通路２４は下ハウジング１５ｂの外側に設けられるため、定着ローラ対２０からワイヤハーネス２５までの距離を遠ざけることができ、且つ定着ローラ対２０とワイヤハーネス２５との間には下ハウジング１５ｂ及び定着進入ガイド２３が介在するため、加熱ローラ２０ａからの放熱の影響を抑制することができる。上下ハウジング１５ａ、１５ｂ及び定着進入ガイド２３の材質としては、ガラス繊維入りＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等が用いられる。なお、ワイヤハーネス２５を加熱ローラ２０ａからできるだけ遠ざけるため、配線通路２４の中でも用紙搬送方向上流側（図２の右側）に沿ってハーネスガイド２８を設けておくことが好ましい。

図４は本発明の第２実施形態に係る定着装置の側面断面図であり、図５は第２実施形態の定着装置を裏面側から見た斜視図である。本実施形態においては、配線通路２４の開口部を覆うカバー部材３０が付設され、ワイヤハーネス２５は下ハウジング１５ｂ及びカバー部材３０により筒状に形成された配線通路２４内に保持されている。その他の構成は第１実施形態と同様である。

この構成により、ワイヤハーネス２５が外部に露出しないため、定着装置１５の引き出し及び挿入操作時にワイヤハーネス２５をより効果的に保護することができる。また、仮にワイヤハーネス２５がハーネスガイド２８から脱落しても、カバー部材３０により下方へ垂れ下がるおそれがないため、周辺部材への引っ掛かりを確実に防止できる。

図６は本発明の第３実施形態に係る定着装置の側面断面図である。本実施形態においては、配線通路２４の加圧ローラ２０ｂ側の内壁面に沿って断熱材３１が付設されている。その他の構成は第２実施形態と同様である。

この構成により、定着ローラ対２０とワイヤハーネス２５との間には下ハウジング１５ｂ及び断熱材３１が介在することとなり、加熱ローラ２０ａから直接或いは加圧ローラ２０ｂを介して放射される熱の影響をより確実に抑制可能となる。従って、第２実施形態の構成に比べてワイヤハーネス２５の電気抵抗の変化や表面の被覆の溶解を一層効果的に防止することができる。断熱材３１としては、ガラス繊維材やセラミック等の非弾性体から成る断熱材、或いはポリエステル系のスポンジやウレタンゴム等の弾性体から成る断熱材等が用いられる。

図７は、第３実施形態の定着装置の他の構成例を示す側面断面図である。図７においては、カバー部材３０は断面Ｌ字状に形成されており、配線通路２４の加圧ローラ２０ｂ側の内壁面に沿う部分には中空部３２が設けられている。この中空部３２が断熱材３１に代わって断熱層の役割を果たすことにより、図６の構成と同様に定着ローラ対２０からの放熱の影響を効果的に抑制する。また、中空部３２がカバー部材３０に一体形成されているため、断熱材３１を配置する図６の構成に比べて部品点数及び組み立て工数を削減可能となる。

なお、上記各実施形態においては上ハウジング１５ａ内に加熱ローラ２０ａを配置し、下ハウジング１５ｂ内に加圧ローラ２０ｂを配置する構成としたが、加熱ローラ２０ａ及び加圧ローラ２０ｂの配置を逆にしても良い。しかし、配線通路２４を加熱ローラ２０ａから遠ざけるためには、加熱ローラ２０ａを上ハウジング１５ａ内に配置することが好ましい。また、加熱ローラ２０ａ及び加圧ローラ２０ｂが略水平に配置され、用紙が下方から上方へ搬送される縦搬送方式の画像形成装置の場合は、加圧ローラ２０ｂ側のハウジングに定着進入ガイド２３及び配線通路２４を設けておけば良い。

その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記各実施形態では、定着進入ガイド２３を下ハウジング１５ｂに一体形成しているが、従来例の図８のように定着進入ガイド２３を別部材として取り付ける構成であっても良い。また、上ハウジング１５ａと下ハウジング１５ｂとを一体形成し、上流側及び下流側に開口部を設けたものを定着装置のハウジングとして用いても良い。さらに、第２及び第３実施形態のようにカバー部材３０を設ける場合は必ずしもハーネスガイド２８を設ける必要はない。

また、ここでは定着装置１５を用紙搬送方向に水平に引き出す構成の画像形成装置について説明したが、定着装置の着脱方法はこれに限定されるものではなく、例えば上下方向に着脱する構成としても良い。また、本発明はプリンタに限らず、モノクロ及びカラー複写機やデジタル複合機、或いはファクシミリ等、他のタイプの画像形成装置にも適用できるのはもちろんであり、特に、定着装置の着脱が可能な画像形成装置に好適に用いることができる。

本発明は、ヒータを内蔵した加熱ローラと、該加熱ローラに所定の圧力で圧接される加圧ローラとから成る定着ローラ対と、該定着ローラ対を収納するとともに搬送方向上流側及び下流側に開口部が形成されたハウジングと、該ハウジングの上流側の開口部に突設され、搬送されてくる記録媒体を定着ローラ対のニップ部に案内する定着進入ガイドと、ヒータ及び装置内部の電子部品の作動に必要な電力或いは電気信号の経路となるワイヤハーネスと、を備えた定着装置において、定着進入ガイドの裏面側にワイヤハーネスの配線通路を形成したものである。

これにより、定着ローラ対との間をハウジングにより仕切られた定着進入ガイドの裏面側の空きスペースを利用してワイヤハーネスの配線通路を確保できるため、加熱ローラからの放熱によるワイヤハーネスの損傷を抑制するとともに、軽量化、省スペース化を実現可能な定着装置を簡便且つ低コストで提供することができる。また、定着進入ガイド及び配線通路を加圧ローラ側に設けた場合、加熱ローラとワイヤハーネスとの距離を遠ざけることができ、放熱の影響をより効果的に抑制可能となる。

また、ワイヤハーネスが外部に露出しないように配線通路を覆うカバー部材を設けたので、ワイヤハーネスをより効果的に保護することができる。

また、配線通路内に断熱層を設けたので、定着ローラ対から放射される熱の影響をより確実に抑制可能となる。この断熱層を中空部とし、配線通路を覆うカバー部材に一体形成しておけば、部品点数及び組み立て工数を削減可能となって定着装置の低コスト化にも寄与する。

また、定着進入ガイド及び配線通路をハウジングと一体形成したので、部品点数及び組み立て工数がより一層削減された簡易な構成の定着装置となる。

また、本発明の定着装置を画像形成装置に着脱可能に搭載したので、定着ローラ対の熱によるワイヤハーネスの劣化を抑制可能であり、且つワイヤハーネスが周辺部材に引っ掛かるおそれもないため、定着装置周辺のジャム処理が容易な画像形成装置となる。

は、本発明の定着装置が搭載された画像形成装置の内部構造を示す側面断面図である。 は、本発明の第１実施形態に係る定着装置の側面断面図である。 は、第１実施形態の定着装置を裏面側から見た斜視図である。 は、本発明の第２実施形態に係る定着装置の側面断面図である。 は、第２実施形態の定着装置を裏面側から見た斜視図である。 は、本発明の第３実施形態に係る定着装置の側面断面図である。 は、第３実施形態の定着装置の他の構成例を示す側面断面図である。 は、従来の定着装置の側面断面図である。

符号の説明

１５ 定着装置
１５ａ 上ハウジング（ハウジング）
１５ｂ 下ハウジング（ハウジング）
２０ 定着ローラ対
２０ａ 加熱ローラ
２０ｂ 加圧ローラ
２１ ヒータ
２２ａ 上流側開口部
２２ｂ 下流側開口部
２３ 定着進入ガイド
２４ 配線通路
２５ ワイヤハーネス
２６ａ、２６ｂ 定着レール
２７ ドロアコネクタ
２８ ハーネスガイド
３０ カバー部材
３１ 断熱材（断熱層）
３２ 中空部（断熱層）
１００ プリンタ

Claims (6)

1. ヒータを内蔵した加熱ローラと、該加熱ローラに所定の圧力で圧接される加圧ローラとから成る定着ローラ対と、
   該定着ローラ対を収納するとともに搬送方向上流側及び下流側に開口部が形成されたハウジングと、
   該ハウジングの上流側の前記開口部の前記加圧ローラ側に突設され、搬送されてくる記録媒体を前記定着ローラ対のニップ部に案内する定着進入ガイドと、
   前記ヒータ及び装置内部の電子部品の作動に必要な電力或いは電気信号の経路となるワイヤハーネスと、を備えた定着装置において、
   前記定着進入ガイドの裏面に前記ハウジングの長手方向に沿って前記ワイヤハーネスの配線通路を形成するとともに、前記ワイヤハーネスを束ねて保持する複数のハーネスガイドを前記配線通路内の用紙搬送方向上流側の内壁面に近接した位置に前記ハウジングの長手方向に沿って設けたことを特徴とする定着装置。
2. 前記配線通路を覆うカバー部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記配線通路には、前記定着ローラ対側の内面に断熱層が設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
4. 前記断熱層は、前記配線通路を覆うカバー部材に一体形成された中空部であることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記定着進入ガイド及び前記配線通路は、前記ハウジングと一体形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の定着装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の定着装置を着脱可能に備えた画像形成装置。

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