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JP6173509B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description

本発明は、トナー像を定着する定着手段を持つ画像形成装置において、サージ電圧を電気的接地に放電する避雷器に関するものである。   The present invention relates to a lightning arrester for discharging a surge voltage to an electrical ground in an image forming apparatus having a fixing means for fixing a toner image.

近年、電子写真方式の複写機やレーザービームプリンタなどの画像形成装置に搭載する定着手段として、フィルム加熱方式の定着手段が提案されている。   In recent years, a film heating type fixing unit has been proposed as a fixing unit mounted in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser beam printer.

上記の定着手段は、筒状のフィルムと、フィルムの内面と接触するヒータと、フィルムを介してヒータと共にニップ部を形成する加圧ローラを有している。ヒータには、基板の上に電力を供給されて発熱する発熱抵抗体と、発熱抵抗体を保護するガラス保護層が形成されている。上記のニップ部で記録材を搬送しながら加熱し記録材にトナー像を定着する。   The fixing unit includes a cylindrical film, a heater that contacts the inner surface of the film, and a pressure roller that forms a nip portion together with the heater via the film. In the heater, a heating resistor that generates heat when power is supplied to the substrate and a glass protective layer that protects the heating resistor are formed. The recording material is heated while being conveyed at the nip portion, and the toner image is fixed on the recording material.

しかしながら、上記のフィルム加熱方式の定着手段は、ヒータからフィルムと加圧ローラを介して装置のフレームグラウンド(以下FG)に接地されている場合、次のような課題がある。   However, when the film heating type fixing means is grounded from the heater to the frame ground (hereinafter referred to as FG) of the apparatus via the film and the pressure roller, there are the following problems.

定着手段のヒータに接続された電源ラインからFGの間に、雷などによるサージ電圧が印加されると、ヒータに高電位のサージ電圧が印加され、ヒータの保護層が絶縁破壊してしまうことがある。   When a surge voltage due to lightning or the like is applied between the power supply line connected to the heater of the fixing unit and the FG, a high potential surge voltage is applied to the heater, and the protective layer of the heater may break down. is there.

上記課題を解決するために、加圧ローラとFGの間に抵抗を接続する構成が提案されている。これにより、電源ラインとFG間にサージ電圧が印加された場合、ヒータの保護層にかかる電圧を分圧して下げることができるため、絶縁破壊の抑制になる。(特許文献1)   In order to solve the above problem, a configuration in which a resistor is connected between the pressure roller and the FG has been proposed. As a result, when a surge voltage is applied between the power supply line and the FG, the voltage applied to the protective layer of the heater can be divided and lowered, so that dielectric breakdown is suppressed. (Patent Document 1)

特開平6−051659JP-A-6-051659

しかしながら、特許文献1のような構成は、フィルムから金属フレームなどのFGまでの沿面・空間距離、又は加圧ローラから金属フレーム等のFGまでの沿面・空間距離を、サージ電圧が印加されても放電しないように十分に大きく取る必要がある。   However, in the configuration as in Patent Document 1, the creepage / space distance from the film to the FG such as the metal frame, or the creepage / space distance from the pressure roller to the FG such as the metal frame, even if a surge voltage is applied. It must be large enough not to discharge.

つまり、フィルムと金属フレームの間の沿面・空間距離を超えて放電しFGに至るルートのインピーダンスが、加圧ローラから抵抗を介してFGに至るルートのインピーダンスよりも大きくなるように上記の沿面・空間距離を設定する必要がある。   In other words, the creepage / surface distance between the film and the metal frame is increased so that the impedance of the route leading to the FG by discharging over the spatial distance is larger than the impedance of the route leading to the FG from the pressure roller through the resistance. It is necessary to set the spatial distance.

その理由は、フィルムと金属フレームの間で放電すると、加圧ローラとFGの間に設けた抵抗による分圧効果が得られず、ヒータの保護層に高電位のサージ電圧が印加されて絶縁破壊する場合があるからである。   The reason for this is that if a discharge is generated between the film and the metal frame, the voltage dividing effect due to the resistance provided between the pressure roller and the FG cannot be obtained, and a high potential surge voltage is applied to the protective layer of the heater, resulting in dielectric breakdown. Because there is a case to do.

従って、特許文献1の構成は、保護層の絶縁破壊を回避するために、装置の大型化を招いてしまうという課題がある。   Therefore, the configuration of Patent Document 1 has a problem that the size of the apparatus is increased in order to avoid the dielectric breakdown of the protective layer.

上記の課題を解決するための本発明の好適な実施態様の一つ目は、記録材にトナー像を形成する画像形成部と、電源から電力が供給されて発熱するヒータを有し、前記ヒータからの熱によって前記トナー像を記録材に定着する定着部と、前記ヒータと前記電源とを接続する電源ラインと、を備える画像形成装置において、前記電源ラインに接続される第1の電極と、電気的接地部に接続され且つ前記第1の電極と電気的に接続されていない第2の電極と、前記第1の電極及び前記第2の電極を保持し、開口部を有する保持部材と、を備え、前記第1の電極と前記第2の電極とのいずれか一方は先鋭部を有し、他方は前記先鋭部と所定の間隔を空けて対向する面部を有し、前記先鋭部は前記開口部によって空間に浮くように設けられていることを特徴とするものである。
上記の課題を解決するための本発明の好適な実施態様の二つ目は、記録材にトナー像を形成する画像形成部と、電源から電力が供給されて発熱するヒータを有し、前記ヒータからの熱によって前記トナー像を記録材に定着する定着部と、前記ヒータと前記電源とを接続する電源ラインと、を備える画像形成装置において、前記電源ラインに接続される第1の電極と、電気的接地部に接続され且つ前記第1の電極と電気的に接続されていない第2の電極と、前記第1の電極及び前記第2の電極を保持し、開口部を有する保持部材と、を備え、
前記第1の電極と前記第2の電極とのいずれか一方は先鋭部を有し、他方は前記先鋭部と所定の間隔を空けて対向する面部を有し、前記開口部の開口方向から見た場合に、前記先鋭部は前記開口部とオーバラップしていることを特徴とするものである。
A first preferred embodiment of the present invention for solving the above-described problem includes an image forming unit that forms a toner image on a recording material, and a heater that generates heat when power is supplied from a power source. In an image forming apparatus, comprising: a fixing unit that fixes the toner image to a recording material by heat from; and a power supply line that connects the heater and the power supply; a first electrode connected to the power supply line; A second electrode connected to an electrical ground and not electrically connected to the first electrode; a holding member holding the first electrode and the second electrode and having an opening; wherein the one of the first electrode and the second electrode has a sharpened tip, other has a surface which faces apart the sharpened tip a predetermined distance, the sharpened tip is the it is provided to float in space by the opening It is an feature.
A second preferred embodiment of the present invention for solving the above problems includes an image forming unit for forming a toner image on a recording material, and a heater that generates heat when power is supplied from a power source. In an image forming apparatus, comprising: a fixing unit that fixes the toner image to a recording material by heat from; and a power supply line that connects the heater and the power supply; a first electrode connected to the power supply line; A second electrode connected to an electrical ground and not electrically connected to the first electrode; a holding member holding the first electrode and the second electrode and having an opening; With
Either one of the first electrode and the second electrode has a sharpened portion, and the other has a surface portion facing the sharpened portion at a predetermined interval, and is viewed from the opening direction of the opening. In this case, the sharpened portion overlaps with the opening.

本発明によれば、装置の小型化とヒータの保護層の絶縁破壊の抑制が可能となる。   According to the present invention, it is possible to reduce the size of the apparatus and suppress the dielectric breakdown of the protective layer of the heater.

(A)実施例1の避雷器の概要を示す図、(B)実施例1の通常時における定着手段の電源ラインの電流の流れを示した図、(C)実施例1のサージ電圧印加時における定着手段の電源ラインの電流の流れを示した図(A) The figure which shows the outline | summary of the lightning arrester of Example 1, (B) The figure which showed the flow of the electric current of the power supply line of the fixing means in the normal time of Example 1, (C) At the time of the surge voltage application of Example 1 A diagram showing the current flow in the power line of the fixing means 実施例2の避雷器の概要を示す図The figure which shows the outline | summary of the lightning arrester of Example 2. 実施例3の避雷器の概要を示す図The figure which shows the outline | summary of the lightning arrester of Example 3. 実施例に係る定着手段を備えた画像形成装置の概略全体構成を示す断面図Sectional drawing which shows the schematic whole structure of the image forming apparatus provided with the fixing means based on an Example. 実施例に係る定着手段の概略構成を示す断面図Sectional drawing which shows schematic structure of the fixing means which concerns on an Example. 実施例1に係る電源から定着手段までの電気回路構成を示す図FIG. 3 is a diagram illustrating an electric circuit configuration from a power source to a fixing unit according to the first embodiment.

(実施例1)
以下に図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の一例として、電子写真方式のレーザービームプリンタに適用した場合の一実施形態を説明する。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、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
Example 1
Hereinafter, an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention applied to an electrophotographic laser beam printer will be described with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. Absent.

図4に実施例1に係る画像形成装置の全体構成を示す。給送カセット205内の記録材Sは給送手段207によって給送されると、搬送ローラ対208に送られる。次に、画像情報に基づいて光学手段202によって感光ドラム203上に潜像が形成される。記録材Sは、潜像とのタイミングをとってレジストローラ対209により送られる。感光ドラム203と転写ローラ206で形成される転写ニップ部で、感光体ドラム203の上のトナー像を記録材Sに転写して、記録材Sの上にトナー像が形成される。その後、記録材Sは定着手段210に送られ、記録材の上のトナー像が記録材に定着される。定着処理後の記録材Sは内排出ローラ対213及び外排出ローラ対214により機外の排出トレイ215上に排出される。   FIG. 4 shows the overall configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment. When the recording material S in the feeding cassette 205 is fed by the feeding unit 207, it is sent to the conveying roller pair 208. Next, a latent image is formed on the photosensitive drum 203 by the optical means 202 based on the image information. The recording material S is sent by the registration roller pair 209 in time with the latent image. The toner image on the photosensitive drum 203 is transferred to the recording material S at the transfer nip portion formed by the photosensitive drum 203 and the transfer roller 206, and the toner image is formed on the recording material S. Thereafter, the recording material S is sent to the fixing unit 210, and the toner image on the recording material is fixed to the recording material. The recording material S after the fixing process is discharged onto a discharge tray 215 outside the apparatus by an inner discharge roller pair 213 and an outer discharge roller pair 214.

次に、実施例1に係る定着手段210について、図5の断面図を用いて説明する。
212aは筒状のフィルムであり、フィルム212aのガイド部材であるステー231に外嵌させてある。フィルム212aは、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PES、PPS等の基層フィルム表面上に、PTFE、PFA、FEP等のフッ素樹脂からなる離型性層をコーティングまたはチューブで形成した複合層フィルムで構成されている。
Next, the fixing unit 210 according to the first embodiment will be described with reference to the cross-sectional view of FIG.
212a is a cylindrical film, and is externally fitted to a stay 231 that is a guide member of the film 212a. The film 212a is composed of a composite layer film in which a release layer composed of a fluororesin such as PTFE, PFA, FEP, etc. is formed on a surface of a base layer film such as polyimide, polyamideimide, PEEK, PES, PPS or the like by coating or a tube. ing.

ヒータ230は、アルミナ等でできた絶縁の基板の表面に発熱抵抗体として電気抵抗材料を塗工し、その上に保護層232としてガラスやフッ素樹脂等の絶縁層をコートしてある。   In the heater 230, an electric resistance material is applied as a heating resistor on the surface of an insulating substrate made of alumina or the like, and an insulating layer such as glass or fluororesin is coated thereon as a protective layer 232.

また、不図示の制御手段は、ヒータ230の上に設けられたサーミスタ234による検知温度に基づいてヒータ230への供給電力を制御し、ヒータ230の温度制御を行っている。   The control means (not shown) controls the temperature of the heater 230 by controlling the power supplied to the heater 230 based on the temperature detected by the thermistor 234 provided on the heater 230.

211は、芯金233上に耐熱性かつ導電性のシリコーンスポンジ等から成るゴム層211aを設け、表面にはPFAチューブから成る離型性層を被せて形成されている、加圧部材としての加圧ローラであり、モータ(不図示)によって駆動される。加圧ローラ211は、フィルム212aを介して、ヒータ230と共に記録材を搬送しながら加熱するニップ部を形成する。芯金233の軸は、高抵抗235を介してFGに電気的に接地されている。   211, a rubber layer 211a made of a heat-resistant and conductive silicone sponge or the like is provided on the cored bar 233, and the surface is covered with a release layer made of a PFA tube. A pressure roller, which is driven by a motor (not shown). The pressure roller 211 forms a nip portion that heats the recording material together with the heater 230 through the film 212a. The shaft of the cored bar 233 is electrically grounded to the FG via the high resistance 235.

602は、定着手段210の金属フレームであり、FGに電気的に接地されており、フィルム212a、及び、加圧ローラ211と空間を開けて配置されている。   Reference numeral 602 denotes a metal frame of the fixing unit 210, which is electrically grounded to the FG, and is disposed with a space between the film 212 a and the pressure roller 211.

また、フィルム212aと加圧ローラ211のゴム層211a及び芯金233は、ヒータ230の保護層232に比較すると低インピーダンスで電気的に繋がっているとみなすことができる。   Further, it can be considered that the film 212a, the rubber layer 211a of the pressure roller 211, and the cored bar 233 are electrically connected with low impedance as compared with the protective layer 232 of the heater 230.

次に、実施例1における電源から定着手段までの電気回路を図6に示して、避雷器111の構成について説明する。   Next, the electrical circuit from the power source to the fixing means in the first embodiment is shown in FIG.

避雷器111は、第1の電極としての電極α1と、第2の電極としての電極β1と、を有し、電極α1は電源601からヒータ(発熱抵抗体)までの電源ラインに接続され、電極β1は画像形成装置201のFGに接地されている。   The lightning arrester 111 has an electrode α1 as a first electrode and an electrode β1 as a second electrode. The electrode α1 is connected to a power supply line from a power source 601 to a heater (heating resistor), and the electrode β1 Is grounded to the FG of the image forming apparatus 201.

ここで、電極α1は実施例1では2本の電源ラインの内の1本にのみ取り付けられているが、2本の電源ラインのそれぞれに取り付けても良い。本実施例のように1本の電源ラインのみ取り付ける場合は、他方の電源ラインの電圧上昇を抑える為に、電源ライン間にバリスタ等のサージ吸収素子を併用する事が有効である。   Here, the electrode α1 is attached to only one of the two power supply lines in the first embodiment, but may be attached to each of the two power supply lines. When only one power supply line is attached as in this embodiment, it is effective to use a surge absorbing element such as a varistor between the power supply lines in order to suppress the voltage rise of the other power supply line.

次に、図1(A)を用いて実施例1の避雷器111の構成について詳しく説明する。実施例1では、避雷器111は板状の導電体で作られる電極α1と電極β1が1つの保持部材としての電気回路基板216に実装固定されている。電極α1及び電極β1は、電気回路基板216の裏面で端子がパターンと半田にて各々電気的に接続される。この時、電極α1は電源からヒータ230へ電力供給されるパターン上に配置される。また電極β1は、電気回路基板216上に設けられた接地パターンに接続され、最終的には画像形成装置201の電気的接地部に接続されることになる(図1(B)参照)。   Next, the structure of the lightning arrester 111 of Example 1 is demonstrated in detail using FIG. 1 (A). In the first embodiment, in the lightning arrester 111, an electrode α1 and an electrode β1 made of a plate-like conductor are mounted and fixed on an electric circuit board 216 as one holding member. The terminals of the electrode α1 and the electrode β1 are electrically connected to each other on the back surface of the electric circuit board 216 by a pattern and solder. At this time, the electrode α1 is disposed on a pattern in which power is supplied from the power source to the heater 230. Further, the electrode β1 is connected to a ground pattern provided on the electric circuit board 216, and finally connected to an electric grounding portion of the image forming apparatus 201 (see FIG. 1B).

また、電極α1の先鋭部P1と電極β1の面部Q1は、空間距離(以下、電極間距離X1)を設けて対向するように配置されている。通常の定着処理時は、図1(B)のように、電流は電源601からヒータ(発熱抵抗体)に供給されている。高電位のサージ電圧が電源ラインに印加されると、図1(C)のように、電極間距離X1を超えて放電させて電気的接地に流れるようにする。その結果、電源ラインで電極α1よりも下流のヒータ230の保護層232にサージ電圧が印加される事が無いため、図5に示すヒータ230の保護層232の絶縁破壊を回避できる。   Further, the sharpened portion P1 of the electrode α1 and the surface portion Q1 of the electrode β1 are arranged so as to face each other with a spatial distance (hereinafter referred to as an interelectrode distance X1). During normal fixing processing, current is supplied from the power source 601 to the heater (heating resistor) as shown in FIG. When a high-potential surge voltage is applied to the power supply line, as shown in FIG. 1C, it is discharged beyond the interelectrode distance X1 and flows to the electrical ground. As a result, no surge voltage is applied to the protective layer 232 of the heater 230 downstream of the electrode α1 in the power supply line, so that the dielectric breakdown of the protective layer 232 of the heater 230 shown in FIG. 5 can be avoided.

ここで、避雷器111の電極間距離X1と放電を開始する電圧の関係についての説明をする。避雷器111の電極間で放電を開始する電圧は、電極間距離X1に応じて変化し、その距離が長いほど高い電圧がかかったときに放電を開始する。つまり、電極間距離X1を管理することで、放電を開始する電圧の値を管理することができる。目安としては、電極間距離X1が1mm長くなる毎に放電する電圧が1kV大きくなる。よって、電極間距離X1の精度、つまり電極α1に対する電極β1の位置精度が重要になる。そこで、実施例1では、電極α1及び電極β1を、1つの保持部材としての電気回路基板216に固定し、電極α1に対する電極β1の位置精度を高めている。   Here, the relationship between the interelectrode distance X1 of the lightning arrester 111 and the voltage at which discharge starts will be described. The voltage at which discharge starts between the electrodes of the lightning arrester 111 changes according to the interelectrode distance X1, and the discharge starts when a higher voltage is applied as the distance increases. That is, by managing the interelectrode distance X1, the value of the voltage at which discharge is started can be managed. As a guideline, the discharge voltage increases by 1 kV every time the interelectrode distance X1 increases by 1 mm. Therefore, the accuracy of the interelectrode distance X1, that is, the positional accuracy of the electrode β1 with respect to the electrode α1 is important. Therefore, in the first embodiment, the electrode α1 and the electrode β1 are fixed to the electric circuit board 216 as one holding member, and the positional accuracy of the electrode β1 with respect to the electrode α1 is increased.

国際規格(IEC61000−4−5)の試験では、電源ラインとFGの間に印加されるサージ電圧は、4kV以上の高電圧である場合がある。実施例1では、電源ラインとFGの間に印加されるサージ電圧が4kVの場合に、避雷器111の電極間で放電させる場合について説明する。   In the test of the international standard (IEC61000-4-5), the surge voltage applied between the power supply line and the FG may be a high voltage of 4 kV or higher. In the first embodiment, a case will be described in which discharge is performed between the electrodes of the lightning arrester 111 when the surge voltage applied between the power supply line and the FG is 4 kV.

実施例1の構成では、電極間距離X1の公差は±1.0mmである。電極間距離の称呼の設計値を3.0mmとすれば、電極間距離は2.0〜4.0mmの範囲に収まることになる(安全規格上、電極間距離は少なくとも2.0mmは必要)。よって、目安として電源ラインの印加電圧が2.0〜4.0kV以上となった時に避雷器111の電極間で放電するので、4.0kV印加された時は放電することになる。   In the configuration of Example 1, the tolerance of the interelectrode distance X1 is ± 1.0 mm. If the design value of the designation of the distance between the electrodes is 3.0 mm, the distance between the electrodes will be in the range of 2.0 to 4.0 mm (the distance between the electrodes is required to be at least 2.0 mm for safety standards). . Therefore, as a guideline, when the applied voltage of the power supply line becomes 2.0 to 4.0 kV or more, discharge occurs between the electrodes of the lightning arrester 111, so that discharge occurs when 4.0 kV is applied.

ただし、電源601から避雷器111の電極間で放電してFGに至る第1のルートのインピーダンス(以下、第1のインピーダンス)が電源601からFGまでの複数のルートの中で最も小さくしなければならない。ここで、電源601からフィルム212aと金属フレーム602の沿面・空間距離(以下、第2の沿面・空間距離)を超えて放電しFGに至る第2のルートのインピーダンスを第2のインピーダンスとする。また、電源601から加圧ローラ211と金属フレーム602の沿面・空間距離(第3の沿面・空間距離)を超えて放電してFGに至る第3のルートのインピーダンスを第3のインピーダンスとする。電源ラインにサージ電圧が印加された時に、避雷器111の電極間で放電させるためには、第1のインピーダンスが第2のインピーダンス及び第3のインピーダンスよりも小さい必要がある。つまり、第2の沿面・空間距離、及び、第3の沿面・空間距離を上記のインピーダンスの大小関係を満たすように設定する必要がある。基本的には、第2の沿面・空間距離、及び、第3の沿面・空間距離を電極間距離X1と同等に設定すれば、上記のインピーダンスの大小関係を満たす。なぜなら、第2のルート及び第3のルートは、ヒータ230の保護層232よりも下流でFGに接地されているので、ヒータ230の保護層232を経由する分、インピーダンスが大きくなるからである。従って、実施例1では、第2の沿面・空間距離、及び、第3の沿面・空間距離をそれぞれ4mmとすることで、サージ電圧印加時に避雷器111の電極間で放電し、ヒータ230の保護層232の絶縁破壊を回避できる。   However, the impedance of the first route from the power source 601 to the FG by discharging between the electrodes of the lightning arrester 111 (hereinafter referred to as the first impedance) must be the smallest among the plurality of routes from the power source 601 to the FG. . Here, the impedance of the second route from the power source 601 exceeding the creepage / space distance between the film 212a and the metal frame 602 (hereinafter referred to as the second creepage / space distance) and reaching the FG is defined as the second impedance. Further, the impedance of the third route from the power source 601 over the creepage / space distance (third creepage / space distance) between the pressure roller 211 and the metal frame 602 to reach the FG is defined as a third impedance. In order to discharge between the electrodes of the lightning arrester 111 when a surge voltage is applied to the power supply line, the first impedance needs to be smaller than the second impedance and the third impedance. That is, it is necessary to set the second creepage / space distance and the third creepage / space distance so as to satisfy the above-described impedance magnitude relationship. Basically, if the second creepage / space distance and the third creepage / space distance are set to be equal to the interelectrode distance X1, the above-described impedance relationship is satisfied. This is because the second route and the third route are grounded to the FG downstream of the protective layer 232 of the heater 230, so that the impedance increases by passing through the protective layer 232 of the heater 230. Therefore, in the first embodiment, the second creepage / space distance and the third creepage / space distance are set to 4 mm, respectively, so that a discharge occurs between the electrodes of the lightning arrester 111 when the surge voltage is applied, and the protective layer of the heater 230 232 insulation breakdown can be avoided.

実施例1の構成は、第2の沿面・空間距離、及び、第3の沿面・空間距離は、従来の避雷器を有さない構成よりも短くできる。実施例1は、電源601からの電源ラインで発熱抵抗体よりも上流に電極αがあるので、その避雷器111の電極間を超えてFGに至るルートのインピーダンスを従来よりも小さくできるためである。   In the configuration of the first embodiment, the second creepage / space distance and the third creepage / space distance can be made shorter than the configuration without the conventional lightning arrester. In the first embodiment, since the electrode α is upstream of the heating resistor in the power supply line from the power source 601, the impedance of the route that reaches between the electrodes of the lightning arrester 111 and reaches the FG can be made smaller than in the conventional case.

以上述べたように、実施例1によって装置の小型化とヒータ230の保護層232の絶縁破壊の抑制が可能となることがわかる。   As described above, it can be seen that the first embodiment can reduce the size of the apparatus and suppress the dielectric breakdown of the protective layer 232 of the heater 230.

ただし、必ずしも電極間距離に応じて放電し易さが決まるとは限らない。電極の放電部分の形状等により電界分布も変化し、湿度や気圧によっても変化する。よって必ず距離の短い個所で放電するとは限らない。そこで、実施例1における避雷器111の端子形状は、電極α1は先鋭部分を有するものとして、電界が集中し易い形状にしている。   However, the ease of discharging is not always determined according to the distance between the electrodes. The electric field distribution also changes depending on the shape of the discharge part of the electrode, and also changes depending on humidity and atmospheric pressure. Therefore, the discharge is not always performed at a short distance. Therefore, the terminal shape of the lightning arrester 111 in the first embodiment is such that the electrode α1 has a sharp portion and the electric field tends to concentrate.

尚、実施例1の避雷器111は、電源ラインから発熱抵抗体の間に配置をすれば良く、必ずしも電気回路基板216の上に配置しなくても同様の効果を得られる。   The lightning arrester 111 according to the first embodiment may be disposed between the power supply line and the heating resistor, and the same effect can be obtained even if it is not necessarily disposed on the electric circuit board 216.

実施例1では2つの電極を板状の導電体としているが、電極は線材や軸状のものを使用しても実施例1と同様の効果を得られるものである。また、電気回路基板216に実装する電気回路(パターン)を電極としても本実施例と同様の効果を得られるものである。   In the first embodiment, the two electrodes are plate-like conductors, but the same effect as in the first embodiment can be obtained even if a wire or a shaft-like electrode is used. Further, the same effect as in the present embodiment can be obtained by using an electric circuit (pattern) mounted on the electric circuit board 216 as an electrode.

実施例1の2つの電極形状について、電極α1は先鋭部P1を有し、電極β1は面部Q1を有している。しかし、第1の電極としての電極α1が面部を有し、第2の電極としての電極β1が先鋭部を有しても良い。   Regarding the two electrode shapes of Example 1, the electrode α1 has a sharpened portion P1, and the electrode β1 has a surface portion Q1. However, the electrode α1 as the first electrode may have a surface portion, and the electrode β1 as the second electrode may have a sharp portion.

(実施例2)
次に、図2に本実施例1の避雷器121の構成について示す。実施例1と異なる部分は、電極α2及び電極β2が保持される1つの保持部材は電気回路基板216よりも部品精度が出やすい絶縁体γ2であり、その絶縁体γ2が電気回路基板216に固定されている部分である。電極α2及び電極β2は、電気回路基板216の裏面で端子がパターンと半田にて各々電気的に接続される。この時、電極α1は電源から定着手段210へ電源供給されるパターンに接続される。また電極β1は、電気回路基板216上に設けられた接地パターンに接続され、最終的には画像形成装置201の電気的接地部に接続されることになる。
(Example 2)
Next, FIG. 2 shows the configuration of the lightning arrester 121 according to the first embodiment. The difference from the first embodiment is that one holding member that holds the electrode α2 and the electrode β2 is an insulator γ2 that is easier to obtain component accuracy than the electric circuit board 216, and the insulator γ2 is fixed to the electric circuit board 216. It is a part that has been. The terminals of the electrode α2 and the electrode β2 are electrically connected to each other on the back surface of the electric circuit board 216 by a pattern and solder. At this time, the electrode α1 is connected to a pattern in which power is supplied from the power source to the fixing unit 210. In addition, the electrode β1 is connected to a ground pattern provided on the electric circuit board 216, and finally connected to an electric ground portion of the image forming apparatus 201.

実施例2の構成は、特に電気回路基板216が安い材料で作られ、熱膨張による反りや剛性不足による撓みが発生しやすい場合においても、電極間距離X2はその影響を受けにくいという効果がある。電極α1と電極β1は、絶縁体γ2に固定され、電極間距離X2が決まっているためである。従って、実施例2の構成では、電極間距離X2の公差を実施例1よりも小さい±0.5mmにすることができる。よって、電極間距離の称呼の設計値を2.5mmとして、電極間距離は2.0〜3.0mmの範囲に収められる。電源ラインの印加電圧が2.0〜3.0kV以上となったときに避雷器111の電極間で放電することになる。加圧ローラ211又はフィルム212aから金属フレーム602の沿面・空間距離を3mmにすれば、ヒータ230の保護層232の絶縁破壊を回避することができる。従って、実施例1よりも、金属フレーム602をフィルム212aや加圧ローラ211に1mm接近できるので、更なる装置の小型化が可能となるという効果がある。   The configuration of the second embodiment has an effect that the inter-electrode distance X2 is not easily affected even when the electric circuit board 216 is made of a cheap material and warpage due to thermal expansion or bending due to insufficient rigidity is likely to occur. . This is because the electrode α1 and the electrode β1 are fixed to the insulator γ2, and the interelectrode distance X2 is determined. Therefore, in the configuration of the second embodiment, the tolerance of the interelectrode distance X2 can be ± 0.5 mm, which is smaller than that of the first embodiment. Therefore, the design value of the designation of the interelectrode distance is 2.5 mm, and the interelectrode distance is within the range of 2.0 to 3.0 mm. When the applied voltage of the power supply line becomes 2.0 to 3.0 kV or more, discharge occurs between the electrodes of the lightning arrester 111. If the creepage / space distance of the metal frame 602 from the pressure roller 211 or the film 212a is 3 mm, the dielectric breakdown of the protective layer 232 of the heater 230 can be avoided. Therefore, the metal frame 602 can be closer to the film 212a and the pressure roller 211 by 1 mm than in the first embodiment, and thus there is an effect that the apparatus can be further downsized.

(実施例3)
実施例3における避雷器131の構成を図3に示して説明する。避雷器131は、板状の導電体で作られる電極β3が電気回路基板216に実装固定され、板状の導電体で作られ電極α3の一部が絶縁体γ3を挟んだ状態で、電極αと電極β3が対向して配置されている。電極α3も電気回路基板216に実装固定されている。
(Example 3)
The structure of the lightning arrester 131 in Example 3 is demonstrated and shown in FIG. The lightning arrester 131 is configured such that an electrode β3 made of a plate-like conductor is mounted and fixed on the electric circuit board 216, and a part of the electrode α3 made of a plate-like conductor sandwiches an insulator γ3, and the electrode α The electrode β3 is disposed to face the electrode β3. The electrode α3 is also mounted and fixed on the electric circuit board 216.

電極α3及び電極β3は、電気回路基板216の裏面で端子がパターンと半田にて各々電気的に接続される。この時、電極α3は電源から定着手段210へ電源供給されるパターンに接続される。また電極β3は、電気回路基板216上に設けられた接地パターンに接続され、最終的には画像形成装置201の電気的接地部に接続されることになる
電極α3の面部P3と電極β3の面部Qの電極間距離は、絶縁体γ1部品の寸法精度に依存する構成である。よって、絶縁体γ3の寸法精度を高くすることで、電極間距離の公差も小さくできるので、小型化が実現しやすいという効果がある。
The terminals of the electrode α3 and the electrode β3 are electrically connected to each other by a pattern and solder on the back surface of the electric circuit board 216. At this time, the electrode α3 is connected to a pattern in which power is supplied from the power source to the fixing unit 210. The electrode β3 is connected to the ground pattern provided on the electric circuit board 216, and finally the surface portion P3 of the electrode α3 and the surface portion of the electrode β3 that are to be connected to the electrical ground portion of the image forming apparatus 201. The inter-electrode distance of Q depends on the dimensional accuracy of the insulator γ1 component. Therefore, by increasing the dimensional accuracy of the insulator γ3, it is possible to reduce the tolerance of the distance between the electrodes, so that there is an effect that it is easy to realize downsizing.

111 実施例1における避雷器
121 実施例2における避雷器
131 実施例3における避雷器
α1、α2、α3 電源ラインに接続される電極
β1、β2、β3 電気的接地に接続される電極
γ2、γ3 絶縁体
P1 電極αの先鋭部、または面部
Q1 電極βの先鋭部、または面部
201 画像形成装置
202 光学手段
203 感光体ドラム
204 プロセスカートリッジ
205 給紙カセット
206 転写ローラ
207 記録材給送装置
208 搬送ローラ対
209 レジストローラ対
210 定着手段
211 加圧ローラ
211a ゴム層
212 定着部材
212a フィルム
213 内排出ローラ対
214 外排出ローラ対
215 排出トレイ
216 電気回路基板
230 ヒータ
231 ステー
232 保護層
233 芯金
234 サーミスタ
235 発熱抵抗体
X1、X2 電極間距離
S 記録材
111 Lightning Arrester in Example 1 121 Lightning Arrester in Example 2 131 Lightning Arrester in Example 3 α1, α2, α3 Electrodes Connected to Power Lines β1, β2, β3 Electrodes Connected to Electrical Ground γ2, γ3 Insulator P1 Electrode α sharpened portion or surface portion Q1 Sharpened portion or surface portion of electrode β 201 Image forming apparatus 202 Optical means 203 Photosensitive drum 204 Process cartridge 205 Paper feed cassette 206 Transfer roller 207 Recording material feeding device 208 Conveying roller pair 209 Registration roller Pair 210 Fixing means 211 Pressure roller 211a Rubber layer 212 Fixing member 212a Film 213 Inner discharge roller pair 214 Outer discharge roller pair 215 Discharge tray 216 Electric circuit board 230 Heater 231 Stay 232 Protective layer 233 Core metal 234 Thermistor 235 Heat resistor X1, X2 electrode distance S recording medium

Claims (7)

記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
電源から電力が供給されて発熱するヒータを有し、前記ヒータからの熱によって前記トナー像を記録材に定着する定着部と、
前記ヒータと前記電源とを接続する電源ラインと、
を備える画像形成装置において、
前記電源ラインに接続される第1の電極と、
電気的接地部に接続され且つ前記第1の電極と電気的に接続されていない第2の電極と、前記第1の電極及び前記第2の電極を保持し、開口部を有する保持部材と、を備え、
前記第1の電極と前記第2の電極とのいずれか一方は先鋭部を有し、他方は前記先鋭部と所定の間隔を空けて対向する面部を有し、前記先鋭部は前記開口部によって空間に浮くように設けられていることを特徴とする画像形成装置。
An image forming unit for forming a toner image on a recording material;
A heater that generates heat when power is supplied from a power source; and a fixing unit that fixes the toner image to a recording material by heat from the heater;
A power line connecting the heater and the power source;
In an image forming apparatus comprising:
A first electrode connected to the power line;
A second electrode connected to an electrical ground and not electrically connected to the first electrode; a holding member holding the first electrode and the second electrode and having an opening; With
One of the first electrode and the second electrode has a sharpened portion, the other has a surface portion facing the sharpened portion with a predetermined interval, and the sharpened portion is formed by the opening. An image forming apparatus, wherein the image forming apparatus is provided so as to float in a space.
記録材にトナー像を形成する画像形成部と、An image forming unit for forming a toner image on a recording material;
電源から電力が供給されて発熱するヒータを有し、前記ヒータからの熱によって前記トナー像を記録材に定着する定着部と、A heater that generates heat when power is supplied from a power source; and a fixing unit that fixes the toner image to a recording material by heat from the heater;
前記ヒータと前記電源とを接続する電源ラインと、A power line connecting the heater and the power source;
を備える画像形成装置において、In an image forming apparatus comprising:
前記電源ラインに接続される第1の電極と、A first electrode connected to the power line;
電気的接地部に接続され且つ前記第1の電極と電気的に接続されていない第2の電極と、前記第1の電極及び前記第2の電極を保持し、開口部を有する保持部材と、を備え、A second electrode connected to an electrical ground and not electrically connected to the first electrode; a holding member holding the first electrode and the second electrode and having an opening; With
前記第1の電極と前記第2の電極とのいずれか一方は先鋭部を有し、他方は前記先鋭部と所定の間隔を空けて対向する面部を有し、前記開口部の開口方向から見た場合に、前記先鋭部は前記開口部とオーバラップしていることを特徴とする画像形成装置。Either one of the first electrode and the second electrode has a sharpened portion, and the other has a surface portion facing the sharpened portion at a predetermined interval, and is viewed from the opening direction of the opening. In this case, the sharpened portion overlaps the opening.
前記保持部材は、前記ヒータを駆動する電気回路基板であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 The holding member, the image forming apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that an electric circuit board for driving the heater. 前記保持部材は、絶縁体であり、前記絶縁体が前記ヒータを駆動する電気回路基板に保持されていることを特徴とする請求項又はに記載の画像形成装置。 The holding member is an insulating material, the image forming apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the insulator is held by the electric circuit board for driving the heater. 前記保持部材は、絶縁体であり、
前記第1の電極は前記保持部材の一方の面に設けられ、前記第2の電極は前記保持部材の他方の面に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
The holding member is an insulator,
The first electrode is provided on one surface of the holding member, the image forming according the second electrode to claim 1 or 2, characterized in that provided on the other surface of the holding member apparatus.
前記ヒータは、基板と、前記基板の上に形成された発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体を覆うように設けられた保護層と、を有し、前記保護層が前記フィルムに接触し、
前記電源から前記第1の電極及び前記第2の電極を介して前記電気的接地部に至る経路のインピーダンスは、前記電源から前記ヒータの前記保護層を介して前記電気的接地部に至る経路のインピーダンスよりも小さいことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The heater has a substrate, a heating resistor formed on the substrate, and a protective layer provided so as to cover the heating resistor, and the protective layer is in contact with the film,
The impedance of the path from the power source through the first electrode and the second electrode to the electrical ground portion is the path impedance from the power source through the protective layer of the heater to the electrical ground portion. the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the smaller than the impedance.
前記定着部は筒状のフィルムと、ローラと、を備え、
前記ヒータは、前記フィルムの内面に接触し、前記フィルムを介して前記ローラと共に前記トナー像が形成された記録材を搬送しながら加熱するニップ部を形成することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The fixing unit includes a cylindrical film and a roller,
The heater according to claim 1 to 6 for contact with the inner surface of the film, and forming a nip for heating while conveying the recording material on which the toner image has been formed together with the roller through said film The image forming apparatus according to any one of the above.
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