JP2000131985A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電流消費を低減させつつ定着ローラの発熱抵
抗体層と電極部材間において安定した導通を確保して立
上りの素早い定着装置を提供する。 【解決手段】 円筒形状の芯金１０１の内部に絶縁層１
０２を介して設けられた発熱抵抗体層１０３を有する定
着ローラ１００を備え、発熱抵抗体層１０３よりも芯金
１０１の内部に、径方向に拡開可能で発熱抵抗体層に接
触可能に設けられた導電性輪状の電極部材３０１Ａ，３
０１Ｂを配置し、拡開機構３００Ａ，３００Ｂを用いて
これら電極部材を各々拡開させて接着剤を用いることな
く発熱抵抗体層１０３に圧接固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録材に転写され
たトナー像を加熱加圧して定着させる定着装置及びこの
定着装置を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画
像形成装置の分野においては、消費電力の規制などの関
係から、如何に装置の省エネルギー化を図るかが１つの
技術的課題となっている。その１つの手段として、装置
待機時において、定着装置の定着設定温度を下げたり、
定着ローラを加熱する発熱手段の一例であるハロゲンヒ
ータをオフすることにより消費電力を低減させている。
このように待機時の設定温度を下げたり、定着ローラの
加熱をオフすると、電力消費という点では好ましいが、
反面、定着装置や画像形成装置の立上がりに時間を要
し、結果的にプリント時間が長くなってしまう。

【０００３】立上がりの速い定着装置や画像形成装置を
得るためには、定着ローラの加熱効率アップを図ること
が挙げられる。これには、定着ローラの外周面或いは内
周面に発熱抵抗体層を設けて定着ローラを加熱する方式
がある。この方式は、ハロゲンヒータによる加熱方式に
比べると、１０〜２０％熱効率がアップすることが知ら
れており、このような発熱抵抗体層を設けた定着ローラ
の採用が進んでいる。一般に発熱抵抗体層を用いた定着
ローラを備えた定着装置や画像形成装置においては、発
熱抵抗体層の両端部に接触して給電するためのブラシを
設ける必要がある。このような発熱抵抗体層を備えた定
着ローラにおいて、発熱抵抗体層の両端部に直接ブラシ
を当接させて給電する方式では、定着ローラの回転によ
ってブラシの摩耗が発生し耐久性が著しく低下するとと
もに、回転により振動やジャンピングが起こり、ノイズ
発生につながるという課題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような不具合を解
決するため、特開平１０−１０４９８７号では、発熱抵
抗体層に直接ブラシを当接させずに、発熱抵抗体層の両
端部に接するように個別に導電性の良い輪状の電極部材
を設けて、その電極に対して給電を行うことが提案され
ている。このような電極部材を定着ローラに対して取り
付ける場合には、定着ローラの回転や定着ローラに加わ
る負荷を考慮して確実な導通と十分な固定強度を確保す
る必要がある。しかし特開平１０−１０４９８７号にお
いては、定着ローラの内面の発熱抵抗体層の端部に電極
部材を取り付けるのに、定着ローラの内面に係止部を設
けたり、導電剤とマトリックス成分との混合物からなる
ペースト状の接着剤を用いて接合しているので、厚紙通
紙などで加圧力が大きくなったり、経時的に接着剤が劣
化してくると電極部材の固定強度が低下してしまう。こ
のため輪状の電極部材が定着ローラ内で回転し易く、定
着ローラ内面との摺接で摩耗して耐久性が低下したり、
発熱抵抗体層との接触が不安定となり十分に給電でき
ず、熱効率が低下して立ち上がりに時間を要してしまう
おそれがある。このような発熱抵抗体層と電極部材との
接触が不安定な定着ローラを備えた定着装置を画像形成
装置に装着すると、装置の立上りに時間を要してしまい
プリント時間が長くなってしまうことになる。

【０００５】本発明は上記の問題点を解決するものであ
り、電流消費を低減させつつ定着ローラの発熱抵抗体層
と電極部材間において安定した導通を確保して立上りの
素早い定着装置を提供することと、装置の電流消費を低
減しながら素早い立上りを可能としてプリント時間の短
かい画像形成装置を提供することをその目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した目的達成のた
め、請求項１記載の発明では、円筒状の芯金の内部に絶
縁層を介して設けられた発熱抵抗体層を有する定着ロー
ラを備えた定着装置において、発熱抵抗体層よりも芯金
の内部に配置されて径方向に拡開可能であり、同発熱抵
抗体層に接触可能に設けられた導電性で輪状の電極部材
と、電極部材を拡開して発熱抵抗体層に圧接させる拡開
機構とを有するため、拡開機構の動作により電極部材が
拡開されて発熱抵抗体層に圧接されることになる。

【０００７】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
定着装置において、拡開機構が、電極部材を保持しなが
ら定着ローラの端部に装着される絶縁性の樹脂キャップ
と、この樹脂キャップに回転可能に支持されてその一部
にねじ部を有する軸状の電極端子と、ねじ部上を移動可
能であって電極部材に挿入可能に設けられ挿入時に電極
部材を拡開する導電性で輪状の拡開部材と、ねじ部に螺
合されて電極端子との相対回転により拡開部材を電極部
材に向かって移動させる移動部材とを備えているため、
電極端子と移動部材とを相対回転すると移動部材がねじ
部で送られ拡開部材がこれに押されて電極部材に向かっ
て移動し、電極部材内に挿入される。これにより電極部
材が押し広げられて拡開して発熱抵抗体層に圧接される
とともに、電極部材が、移動部材で押される拡開部材と
樹脂キャップとで挟持されて固定される。

【０００８】請求項３記載の発明では、請求項２記載の
定着装置において、電極部材の一部に切り込み部を設
け、この電極部材の内周面と接する拡開部材の外周部に
同外周部を均等幅に分割する複数のスリットを設けてい
るため、電極部材内に拡開部材が挿入した際に電極部材
が拡開し易くなるとともに、拡開部材の変形がスリット
によって均一に吸収されて電極部材への挿入時の姿勢が
安定すると共に、各部材の寸法誤差を吸収できる。

【０００９】請求項４記載の発明では、請求項２または
３記載の定着装置において、発熱抵抗体層の内径をｒ
３、電極部材の外径をｒ１、拡開部材の外径をｒ２とし
たとき、ｒ３＞ｒ１≦ｒ２、ｒ３＞ｒ２となる関係に設
定しているため、拡開部材が外部から発熱抵抗体層端部
に挿入可能となるとともに、電極部材が拡開部材によっ
て拡開され、十分な圧接力を持って発熱抵抗体層に圧接
固定される。

【００１０】請求項５記載の発明では、請求項２、３ま
たは４記載の定着装置において、電極部材の板厚をｔ
１、拡開部材の板厚をｔ２、移動部材の板厚をｔ３とし
たとき、ｔ１≦ｔ２≦ｔ３となる関係に設定しているた
め、電極部材を拡開する際に電極部材が拡開し易くなる
とともに、電極部材へ拡開部材を挿入する際に拡開部材
を移動させるのに一番負荷のかかる移動部材の強度が高
められる。

【００１１】請求項６記載の発明では、請求項２乃至５
の何れか１つに記載の記載の定着装置において、拡開部
材の、電極部材と対向する周縁部が曲面状に形成されて
いるため、周縁部に角がなくなり、電極部材へ拡開部材
を挿入する際のひっかかりや挿入後の拡開部材の移動に
伴う抵抗が極めて少なくなる。

【００１２】請求項７記載の発明では、請求項２乃至６
の何れか１つに記載の定着装置において、電極端子が樹
脂キャップとの間に平ワッシャ及びスプリングワッシャ
を介して樹脂キャップに支持され、樹脂キャップの外側
に位置する部位に係合部材が軸方向と交差して設けられ
ているため、一定量電極端子が回転すると平ワッシャ及
びスプリングワッシャが緩み止めとして作用し、定着ロ
ーラの外部から係合部材に治具や指を係合させることで
容易に電極端子を回転させることができる。

【００１３】請求項８記載の発明では、請求項１乃至７
の何れか１つに記載の定着装置が画像形成装置の装置本
体に設けられているので、装置の電流消費が低減されて
つつ装置の立上り時間が速くなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の形態を図面を用い
て説明する。図２は本発明を適用した画像形成装置の一
形態であるカラープリンタを示す。カラープリンタは、
装置本体５内に、像担持体としてのドラム状の感光体１
Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ、各感光体に接離可能に設けられ
た転写材担持体としての転写ベルト２、各感光体の表面
にそれぞれ静電潜像を書き込む書き込みユニット３Ａ，
３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ、各感光体の静電潜像を現像する現像
ユニット４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ、記録材となる用紙６
を積載され装置本体５に挿脱可能に設けられた給紙トレ
イ７、給紙ローラ８及び、定着装置９を備えている。

【００１５】カラープリンタは、図示しない情報入出力
機器となるコンピュータとシリアルあるいはパラレルケ
ーブルを介して接続されており、コンピュータから出力
された情報を、各書き込みユニットでイエロ、マゼン
タ、シアン、ブラックの光画像として各感光体に照射す
るようになっている。各現像ユニットは、それぞれイエ
ロ、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを内蔵してい
て、おのおの対応する感光体にトナーを供給して各色に
応じて形成された静電潜像を現像している。転写ベルト
２は、駆動ローラ２ａと従動ローラ２ｂとに巻き掛けら
れていて、図示しない駆動機構によって反時計回り方向
に回転移動するように構成されている。

【００１６】用紙６は、給紙ローラ８で１枚づつレジス
トローラ対１０に向かって給紙され、このレジストロー
ラ１０によって、各感光体と転写ベルト２とが摺接する
転写部に画像先端と用紙先端とが一致する所定のタイミ
ングで送り出され、各転写部を通過することで各色のト
ナー画像１１を転写される。転写後の用紙６は、定着装
置９でトナー画像１１を定着された後、装置本体５の上
部に形成された排紙口１２から排紙部１３へと排紙され
る。なお、各感光体の周部近傍には、感光体表面を清掃
する周知のクリーニング手段と、感光体表面を所定の電
荷に帯電させる周知の帯電手段とがそれぞれ配置されて
いる。この形態において、クリーニング手段にはブレー
ド、帯電手段には電源と接続した帯電ローラを用いてい
るがこれらに限定されるものではない。

【００１７】定着装置９は、図１に示すように分割可能
なケース１１０Ａ，１１０Ｂ内に定着ローラ１００と加
圧ローラ２００及び拡開機構３００Ａ，３００Ｂを備え
ている。定着ローラ１００の芯金１０１は、主にアル
ミ、鉄等の材料により円筒状に構成されており、その肉
厚は０．３ｍｍ〜1．０ｍｍの範囲の薄肉となってい
る。定着ローラ１００はその両端部１００ａ，１００ｂ
を側板４００Ａ，４００Ｂに、断熱ブッシュ４０１Ａ，
４０１Ｂ、ベアリング４０２Ａ，４０２Ｂからなる回転
支持部材を介して回転可能に支持されている。端部１０
０ｂには、図示しない駆動手段で回転される駆動ギア４
０３が固定されている。定着ローラ１００は、駆動ギア
４０３の回転により回転駆動される。

【００１８】加圧ローラ２００は、シリコーンゴム等の
弾性材から構成されていて、加圧レバー２０１Ａ，２０
１Ｂに支持されて図示しない加圧スプリングによって定
着ローラ１００に圧接されている。

【００１９】加圧ローラ２００との対向側に位置する定
着ローラ１００の外周面には、定着ローラ１００の表面
温度を検出する温度センサ５０５が当接されている。こ
の温度センサ５０５で検出された信号は、同センサが接
続された入力回路５０１を経てＣＰＵ５０３に取り込ま
れる。ＣＰＵ５０３には電源５０４及びドライバー５０
２が接続されている。ＣＰＵ５０３は検出した定着ロー
ラ１００の温度を基にドライバ５０２を介して発熱抵抗
体層１０３への通電を制御して所定の温度となるように
構成されている。これら入力回路５０１、ドライバー５
０２、ＣＰＵ５０３、電源５０４及び温度センサ５０５
で通電制御手段５００の主要部が構成されている。

【００２０】芯金１０１の内周面には、図３に示すよう
に絶縁層１０２を介して発熱抵抗体層１０３が積層さ
れ、芯金１０１の外周面には、トナー像１１を定着する
際にオフセットが発生しないように、テフロンなどの耐
熱性をもった離型剤が塗布されて離型層１０４が形成さ
れている。

【００２１】発熱抵抗体層１０３の製造方法について説
明する。図示しない基材となるアルミパイプの外周にテ
フロン樹脂を成形して構成された図示しないマンドレル
の外周に、まずパターン状の発熱抵抗体層１０３を巻付
け、その上にシート状の絶縁部材（絶縁層１０２）を重
ねて巻き付ける。更にその上に図示しない接着層を重ね
て、それを一体で芯金１０１の内部に挿入し両端部の位
置合わせをした後に、高温炉に入れて焼成することによ
り、芯金１０１の内部に発熱抵抗体層１０３が貼り付け
られ一体化される。発熱抵抗体層１０３は、ＳＵＳ箔或
いは鉄−クロム合金を材料として構成されており、パタ
ーン状に構成されている。発熱抵抗体層１０３と芯金１
０１との絶縁層１０２を構成する部材としては、耐熱性
と絶縁性の特性を持つポリイミドフィルムやそれに類似
するものを用いると良い。

【００２２】発熱抵抗体層１０３よりも芯金１０１の中
心側（内部）には、径方向に拡開可能であって発熱抵抗
体層１０３に接触可能に設けられた導電性で輪状の電極
部材３０１Ａ，３０１Ｂと、電極部材３０１Ａ，３０１
Ｂを拡開して発熱抵抗体層１０３の両端にそれぞれ圧接
させる拡開機構３００Ａ，３００Ｂとが設けられてい
る。

【００２３】拡開機構３００Ａ，３００Ｂは、電極部材
３０１Ａ，３０１Ｂを保持するとともに定着ローラ１０
０の端部１００ａ，１００ｂにそれぞれ装着される絶縁
性の樹脂キャップ１０５Ａ，１０５Ｂと、各樹脂キャッ
プに回転可能に支持されその一部にねじ部３０８Ａ，３
０８Ｂをそれぞれ有する軸状の電極端子３０４Ａ，３０
４Ｂと、各ねじ部上を移動可能に設けられ電極部材３０
１Ａ，３０１Ｂにそれぞれ挿入可能であり、挿入時に電
極部材３０１Ａ，３０１Ｂを拡開する導電性で輪状の拡
開部材３０２Ａ，３０２Ｂと、ねじ部３０８Ａ，３０８
Ｂにそれぞれ螺合されて電極端子３０４Ａ，３０４Ｂと
の相対回転により拡開部材３０２Ａ，３０２Ｂをそれぞ
れ電極部材３０１Ａ，３０１Ｂに向かって移動させる移
動部材３０３Ａ，３０３Ｂとを備えている。

【００２４】ケース１１０Ａ，１１０Ｂにその一端を固
定された板バネ３１１Ａ、３１１Ｂには、給電ブラシ３
１０Ａ、３１０Ｂがそれぞれ支持されている。この給電
ブラシ３１０Ａ、３１０Ｂは、定着ローラ１００の外側
から一定の押圧力で電極端子３０４Ａ、３０４Ｂに圧接
されている。

【００２５】電極部材３０１Ａ，３０１Ｂ及び拡開部材
３０２Ａ，３０２Ｂは、それぞれステンレス鋼板等の金
属板を絞ってキャップ状に加工したものである。これら
両部材には、絞り加工性と耐蝕性の点からオーステナイ
ト系のＳＵＳ３０４等の材料を用いるのが望ましい。移
動部材３０３Ａ，３０３Ｂはステンレス鋼板やオーステ
ナイト系のＳＵＳ３０４等の金属板で円板状に形成され
ている。電極端子３０４Ａ，３０４Ｂは、ここでは黄銅
棒材を軸及びネジ等の所定の形状に加工したもので、加
工後に耐蝕性と表面硬度を増すためにＮｉメッキ等の表
面処理を施されている。樹脂キャップ１０５Ａ，１０５
Ｂは、ＰＰＳ等の耐熱性と電気絶縁性を併せ持った樹脂
で構成されている。

【００２６】電極部材３０１Ａと電極部材３０１Ｂ及び
拡開機構３００Ａと拡開機構３００Ｂは、それぞれ定着
ローラ１００の端部１００ａ，１００ｂに同一構成のも
のを対称的に配置したものであるのである。従って、端
部１００ａ側に配置された電極部材３０１Ａと拡開機構
３００Ａを中心に説明し、端部１００ｂ側に配置された
構成要素については、端部１００ａ側の説明で用いた数
字符号の後に符号Ｂを付して両者を区別する。

【００２７】図４に示すように、樹脂キャップ１０５Ａ
は、断面ハット形状を成し、凹部１０５Ａａの底面の中
央に、ねじ部３０８Ａを挿通するための孔１０５Ａｂが
設けられている。凹部１０５Ａａの外径は、熱膨張や装
着性を考慮して芯金１０１の内径ｒ４よりもやや小さく
形成されている。樹脂キャップ１０５Ａは、そのつば部
１０５Ａｄが芯金１０１の端部に当接することで、芯金
１０１内部への移動を規制されている。

【００２８】電極部材３０１Ａは、発熱抵抗体層１０３
の端部１０３Ａａに通電を行うためのもので、図６に示
すように、板金で絞ってキャップ状に形成されており、
その底部３０１Ａｄに開口部３０１Ａｃを有し、その外
周部の一部に開口部３０１Ａｃまで達する切り込み部３
０１Ａａが設けられた構造となっている。この電極部材
３０１Ａは、図４に示すように底部３０１Ａｄを樹脂キ
ャップ１０５Ａの底部１０５Ａｃ側に来るように配置さ
れている。

【００２９】拡開部材３０２Ａは、電極部材３０１Ａの
内部に挿入して電極部材３０１Ａを外側に押し広げて発
熱抵抗体層１０３の端部１０３Ａａに圧接させるための
ものである。拡開部材３０２Ａは、図７に示すように、
板材を絞ってキャップ状にしたもので、その底部３０２
Ａｄにねじ部３０８Ａを挿通するための孔３０２Ａｃが
形成され、外周部３０２Ａｂには同外周部及び底部３０
２Ａｄを均等幅に分割する複数のスリット３０２Ａａ
が、孔３０２Ａｃに向かって形成されており、その径が
縮小可能な構造となっている。拡開部材３０２Ａは、図
４に示すように、電極部材３０１Ａよりも芯金１０１の
中央寄りに来るように配置されている。

【００３０】発熱抵抗体層１０３の内径ｒ３と電極部材
３０２Ａの外径ｒ１、拡開部材の外径ｒ２の関係は、ｒ
３＞ｒ１≦ｒ２であり、ｒ３＞ｒ２に設定されている。
ここでの電極部材３０２Ａの外径ｒ１は、拡開前の状態
の時の寸法である。これは、内径ｒ３よりも大きいと発
熱抵抗体層１０３内に挿入できないためである。最終的
な電極部材３０１Ａの外径は、すなわち拡開時の外形
は、芯金１０１の内周面に設けられた発熱抵抗体層１０
３の内径ｒ３に対して所定の量だけ大きくする必要があ
る。これは電極部材３０１Ａを発熱抵抗体層１０３に圧
接させるためである。従って、拡開部材３０２Ａの外径
ｒ２は、電極部材３０１Ａの外径ｒ１と同一かそれより
も大きく設定して、電極部材３０１Ａの内周面３０１Ａ
ｂ内への挿入時に電極部材３０１を拡開して発熱抵抗体
層１０３に対して十分に圧接することができるようにな
っている。電極部材３０１の内径ｒ６は、拡開部材３０
２Ａの外径ｒ２よりも小さく設定されている。

【００３１】拡開部材３０２Ａの外周部３０２Ａｄと底
部３０２Ａｄには、複数のスリット３０２Ａａが設けら
れているため、拡開部材３０２Ａの外径ｒ２を電極部材
３０１Ａの外径ｒ１より大きくしても、スリット３０２
Ａａの部分で、電極部材３０１Ａの内部への挿入時に拡
開部材３０２Ａの変形が吸収されるため組付けることが
可能となる。また、スリット３０２Ａａを均等に設ける
ことにより変形が円周方向で均一になるため電極部材３
０１Ａと拡開部材３０２Ａとが傾いて組付けられるとい
った問題が発生しなくなるとともに、電極部材３０１Ａ
の寸法公差がスリットを持たない拡開部材３０２Ｂの圧
入に比べて広く設定できる。

【００３２】拡開部材３０２Ａの、電極部材３０１Ａと
対向する周縁部Ｒ２は、曲面状に形成されており、電極
部材３０１Ａの内部へ挿入する際のひっかかりや、挿入
後の電極部材３０１Ａの内周面３０１Ａｂとの摺動抵抗
が小さくなるように配慮されている。拡開部材３０２Ａ
や内周面３０１Ａｂに導電性を有する潤滑剤を塗布した
り、潤滑層を形成してより挿入をスムーズになるように
構成しても良い。周縁部Ｒ２の曲率は、電極部材３０１
Ａの周縁部Ｒ１の曲率よりも大きく形成されていて、電
極部材３０１Ａの内部に拡開部材３０２Ａが入り込むと
きに電極部材３０１Ａを押し広げ易く構成されている。
これにより組付け時の電極端子３０４Ａを回転させるト
ルクが小さくなる。

【００３３】電極部材３０１Ａの底面３０１Ａｄと、拡
開部材３０２Ａの底面３０２Ａｄとは、電極部材３０１
Ａの内部に拡開部材３０２Ａが組み込まれた時に、両者
が完全に密着するように平面に形成されている。

【００３４】移動部材３０３Ａは、図８に示すように、
円板状であって、その中央にボス部３０３Ａａを有し部
分的に厚く形成されている。移動部材３０３Ａの外径ｒ
５は、拡開部材３０２の内部に無理なく挿入でき、かつ
拡開部材３０２の変形を妨げない大きさに設定されてい
る。ボス部３０３Ａａには、移動部材３０３Ａを軸方向
に貫通する雌ねじ３０３Ａｂが形成されている。移動部
材３０３Ａは、図４に示すように、ボス部３０３Ａａと
反対側に位置する平面部３０３Ａｃを樹脂キャップ１０
５Ａ側に位置し、拡開部材３０２Ａよりも芯金１０１の
中央寄りとなるように配置されてねじ部３０８Ａに螺合
されている。

【００３５】電極部材３０１Ａの板厚をｔ１、拡開部材
３０２Ａの板厚をｔ２、移動部材３０３Ａの板厚をｔ３
としたとき、板厚の関係は、ｔ１≦ｔ２≦ｔ３の関係に
設定されている。

【００３６】電極端子３０４Ａは、ねじ部３０８Ａより
も径大に形成されていて、樹脂キャップ１０５Ａとの間
に、平ワッシャ３０７Ａ及びスプリングワッシャ３０６
Ａを介して孔１０５Ａｂにねじ部３０８Ａを挿通するこ
とで樹脂キャップ１０５Ａに回転自在に支持されてい
る。ねじ部３０８Ａは、開口部３０１、孔３０２Ａｃを
貫通して移動部材３０３を螺合できる長さを有してい
る。電極端子３０４Ａの先端は円錐状を成し、給電ブラ
シ３１０Ａに形成された円錐凹部に係合して給電ブラシ
３１０Ａに対して回転可能となっている。樹脂キャップ
１０５Ａの外側に位置する電極端子３０４Ａの円筒状の
部位には、軸方向と交差して係合部材となるスプリング
ピン３０５Ａが打ち込まれている。

【００３７】このような構成の定着装置９における、拡
開機構３００Ａと電極部材３０１Ａの組付け手順とその
作用について説明する。予めスプリングピン３０５Ａを
打ち込んだ電極端子３０４Ａのねじ部３０８Ａに、スプ
リングワッシャ３０６Ａと平ワッシャ３０７Ａａを通し
た状態で、ねじ部３０８Ａを樹脂キャップ１０５Ａの孔
１０５Ａｂに差し込んで貫通する。次に、電極部材３０
１Ａと拡開部材３０２Ａを、それぞれの底面３０１Ａ
ｄ，３０２Ａｄが樹脂キャップ１０５Ａの底面１０５Ａ
ｃ側に位置する向きでねじ部３０８Ａ上に配置し、平面
３０３Ａｃが樹脂キャップ１０５Ａ側にくる向きで移動
部材３０３をねじ部３０８Ａに捩じ込む。この状態で電
極端子３０４Ａと移動部材３０３を相対回転させると、
移動部材３０３をねじ部３０８Ａ上を移動して拡開部材
３０２Ａに当接する。そして樹脂キャップ１０５Ａと電
極部材３０１Ａと拡開部材３０２Ａと移動部材３０３と
がそれぞれ隙間なく接触、好ましくは軽圧接するまで移
動部材３０３Ａを移動して各部材を仮止めしたアセンブ
リを形成する。このアセンブリを図４に示すように、樹
脂キャップ１０５Ａのつば部１０５Ａｂが芯金１０１の
端部に当接するまで芯金１０１の内部に挿入して仮固定
する。

【００３８】次に、樹脂キャップ１０５Ａの外側に位置
する電極端子３０４Ａを回転させると、図５に示すよう
に移動部材３０３Ａが電極部材３０１Ａ側に引張られて
移動し始める。それに連れて拡開部材３０２Ａが電極部
材３０１Ａ側へと移動して、周縁部Ｒ２の作用により電
極部材３０１Ａの内部に入り込み、電極部材３０１Ａが
押し広げられる。つまり、嵌入した拡開部材３０２Ａと
電極部材３０１Ａとで圧接部Ａが構成され、押し広げら
れた電極部材３０１Ａと発熱抵抗体層１０３とで圧接部
Ｂが構成される。さらに電極端子３０４を回転させる
と、移動部材３０３で拡開部材３０２が押されて電極部
材３０１Ａの内部を移動し、電極部材３０１Ａが樹脂キ
ャップ１０５の底面１０５Ａｃと底面３０２Ａｄとで挟
持される。この結果は、電極部材３０１Ａは、十分に拡
開されて発熱抵抗体層１０３の端部１０３Ａａに圧接さ
れるともに、樹脂キャップ１０５Ａに拡開部材３０２Ａ
及び移動部材３０３と一体化された状態で圧接される。
このため、樹脂キャップ１０５Ａが芯金１０１の端部に
一体的に装着されて組付けられる。

【００３９】本形態では、電極端子３０４Ａ側から電極
部材３０１Ａ、拡開部材３０２、移動部材３０３Ａの各
板厚ｔ１，ｔ１２，ｔ３を、順次厚く設定しているの
で、ねじ込み中に最も負荷のかかる移動部材３０３Ａに
強度が与えられる。このため、移動部材３０３Ａの変形
等がなくなり拡開部材３０２及び電極部材３０１Ａにか
かる押圧力を効率的に伝達することができる。

【００４０】拡開部材３０２Ａの周縁部Ｒ２が、電極部
材３０１Ａの周縁部Ｒ１よりも大ききな曲率を持つ曲面
に形成されてため、電極部材３０１Ａの内部に拡開部材
３０２Ａが入り込む時に電極部材３０１Ａを押し広げ易
くなるともに、電極部材３０１Ａの内部を移動するとき
の内周面３０１Ａｂとの摺動抵抗が少なくなる。このた
め、組付け時に電極端子３０４Ａを回転させるトルクが
小さくて済み、組付け性が大変よい。

【００４１】電極端子３０４Ａを一定量回転させると、
すなわち，拡開部材３０２Ａの底面３０２Ａｄが電極部
材３０１Ａの内底面３０１Ａｅに密着してから回転させ
ると、平ワッシャ３０７ａ及びスプリングワッシャ３０
６ａが締め込まれるので、移動部材３０３のゆるみ止め
がなされ、電極部材３０１Ａと発熱抵抗体層１０３との
圧接状態や、樹脂キャップ１０５Ａの装着状態を長期に
渡って良好に保持することができる。

【００４２】電極端子３０４Ａには、スプリングピン３
０５Ａが打ち込んであるので、電極端子３０４Ａを回転
する際に、このピンに組付けする作業者が指をひっかけ
たり、あるいは、専用治具を係合させることができ、電
極端子３０４Ａを回転する際の滑りがなくなり、作業性
が良く組付け時間を短縮することができる。更にこの治
具をトルクゲージと組合わせることにより組付けトルク
の管理が容易となる。

【００４３】このような取付け工程を電極部材３０１Ｂ
及び拡開機構３００Ｂ側でも同様に行うことで、図１に
示すように、電極部材３０１Ｂが発熱抵抗体層１０３に
十分に圧接されて状態となり、かつ樹脂キャップ１０５
Ｂが定着ローラ１００の端部１００ｂ側に装着される。
このため、電極部材３０１Ａ，３０１Ｂと加熱発熱体層
１０３との導通が確実なものとなる。

【００４４】一方、図１に示すように、電極部材３０１
Ａ，３０１Ｂを備えたアセンブリを組付けた後は、電極
端子３０４Ａ，３０４Ｂに電極ブラシ３１０Ａ，３１０
Ｂを圧接させる。この状態で駆動ギア４０３に駆動力が
入力されると、樹脂キャップ１０５Ａ，１０５Ｂ、電極
部材３０１Ａ，３０１Ｂ及び拡開機構３００Ａ，３００
Ｂが芯金１０１に対して絶縁性を確保しながら定着ロー
ラ１００と一体回転される。このため、電流制御手段５
００によって定着ローラ１００に通電が行われても、定
着ローラ１００の外周面は絶縁されるので、安全性を確
保しながら所望する温度まで安定、かつ素早く加熱する
ことができる。

【００４５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、拡開機構
の動作により電極部材が拡開されて発熱抵抗体層に圧接
されることになるので、熱源として発熱抵抗体を用いた
定着ローラであっても、発熱抵抗体層と電極部材との固
定を接着剤を用いることなく達成でき、発熱抵抗体層に
給電を行うに際し安定した導通状態を得ることができ、
電流消費を低減しながら装置の立上りを早めることがで
きる。

【００４６】請求項２記載の発明によれば、電極端子を
回転させると移動部材がねじ部で送られ拡開部材がこれ
に押されて電極部材に向かって移動し、電極部材内に嵌
入されるため、電極部材が押し広げられて拡開して発熱
抵抗体層に圧接されるとともに、電極部材が、移動部材
で押される拡開部材と樹脂キャップとで挟持されて固定
される。これにより、発熱抵抗体層と電極部材との固定
を接着剤を用いることなく達成でき、給電を行うに際し
て両者の接触状態の安定化を図れて良好な導通状態を保
て、電流消費を低減しながら装置の立上りを早めること
ができる。

【００４７】請求項３記載の発明によれば、電極部材内
に拡開部材が嵌入した際に電極部材が拡開し易くなると
ともに、拡開部材の変形がスリットによって均一に吸収
されて電極部材への嵌入時の姿勢が安定すると共に、電
極部材の寸法公差がスリットを持たない剛体の圧入に比
べて広く設定でき、発熱抵抗体層に給電を行うに際し安
定した導通状態を得ることができ、電流消費を低減しな
がら装置の立上りを早めながらコストダウンを図れる。

【００４８】請求項４記載の発明によれば、拡開部材が
外部から芯金内に挿入可能となるとともに、この拡開部
材によって電極部材が拡開されて発熱抵抗体層に十分な
圧接力を持って圧接固定されるため、より発熱抵抗体層
と電極部材との接触状態の安定化を図れて良好な導通状
態を保て、電流消費を低減しながら装置の立上りを安定
して早めることができる。

【００４９】請求項５記載の発明によれば、電極部材を
拡開する際に電極部材が拡開し易くなるとともに、電極
部材へ拡開部材を嵌入する際に拡開部材を移動させるの
に一番負荷のかかる移動部材の強度が高められるので、
電極部材や拡開機構を組付ける場合の部品の変形等が少
なくなって十分な固定強度で取り付けられ、より一層発
熱抵抗体層と電極部材との接触状態の安定化を図れて電
流消費を低減しながら装置の立上りを安定して早めるこ
とができる。

【００５０】請求項６記載の発明によれば、周縁部に角
がなくなり、電極部材へ拡開部材を嵌入する際のひっか
かりや嵌入後の拡開部材の移動に伴う抵抗が極めて少な
くなるので、電極部材を組付ける場合の組付けトルクを
低減でき、発熱抵抗体層と電極部材との接触状態の安定
化を図れて良好な導通状態を保て、電流消費を低減しな
がら装置の立上りを安定して早めつつ優れた電極部材の
組付け性を得られる。

【００５１】請求項７記載の発明によれば、電極端子が
一定量回転すると平ワッシャ及びスプリングワッシャが
緩み止めとして作用し、また、定着ローラの外部から係
合部材に治具や指を係合させることで容易に電極端子を
回転させることができるため、より優れた電極部材の組
付け性を得ながら、同時に電極部材を組付けた後のゆる
み等がなく十分な固定強度を長期に渡って維持でき、発
熱抵抗体層と電極部材との接触状態を長期に渡って安定
的に保て、電流消費を低減しながら素早い装置の立上り
を長期間確保できる。

【００５２】請求項８記載の発明によれば、上述した各
請求項にかかる定着装置が装置本体に設けられているの
で、装置の電流消費が低減されてつつ装置の立上り時間
を早められ、クイックスタートやプリント時間の短縮を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す定着装置の構成を
示す断面図である。

【図２】本発明にかかる定着装置を備えた画像形成装置
の一形態を示す構成図である。

【図３】定着ローラの構成を示す部分拡大断面図であ
る。

【図４】定着ローラの一端側内部の構成を示す拡大断面
図である。

【図５】拡開機構の操作時に電極部材と発熱抵抗体層と
の圧接状態を示す拡大断面図である。

【図６】（ａ）は電極部材の側面図、（ｂ）は電極部材
の正面図である。

【図７】（ａ）は拡開部材の側面図、（ｂ）は拡開部材
の正面図である。

【図８】（ａ）は移動部材の側面図、（ｂ）は移動部材
の正面図である。

【符号の説明】

５ 装置本体 ９ 定着装置 １００ 定着ローラ １０１ 芯金 １０２ 絶縁層 １０３ 発熱抵抗体層 １００ａ，１００ｂ 定着ローラの端部 １０５Ａ，１０５Ｂ 樹脂キャップ ３００Ａ，３００Ｂ 拡開機構 ３０１Ａ，３０１Ｂ 電極部材 ３０１Ａａ，３０１Ｂａ 切り込み部 ３０１Ａｂ，３０１Ｂｂ 電極部材の内周面 ３０２Ａ，３０２Ｂ 拡開部材 ３０２Ａａ，３０２Ｂａ スリット ３０２Ａｂ，３０２Ｂｂ 拡開部材の外周部 ３０３Ａ，３０３Ｂ 移動部材 ３０４Ａ，３０４Ｂ 電極端子 ３０５Ａ，３０５Ｂ 係合部材 ３０６Ａ，３０６Ｂ スプリングワッシャ ３０７Ａ，３０７Ｂ 平ワッシャ ３０８Ａ，３０８Ｂ ねじ部 Ｒ２ 拡開部材の周縁部 ｒ１ 電極部材の外径 ｒ２ 拡開部材の外径 ｒ３ 発熱抵抗体層の内径 ｔ１ 電極部材の板厚 ｔ２ 拡開部材の板厚 ｔ３ 移動部材の板厚

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 貴史 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 由良 純 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H033 AA30 AA31 BA25 BB12 BB19 BB21 BB22 3K058 AA02 AA28 AA81 BA18 CE19 DA04 DA13

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状の芯金の内部に絶縁層を介して設け
   られた発熱抵抗体層を有する定着ローラを備えた定着装
   置において、 上記発熱抵抗体層よりも上記芯金の内部に配置されて径
   方向に拡開可能であり、同発熱抵抗体層に接触可能に設
   けられた導電性で輪状の電極部材と、 上記電極部材を拡開して上記発熱抵抗体層に圧接させる
   拡開機構とを有することを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の定着装置において、 上記拡開機構は、上記電極部材を保持するとともに上記
   定着ローラの端部に装着される絶縁性の樹脂キャップ
   と、上記樹脂キャップに回転可能に支持されその一部に
   ねじ部を有する軸状の電極端子と、上記ねじ部上を移動
   可能であって上記電極部材に挿入可能に設けられ、挿入
   時に上記電極部材を拡開する導電性で輪状の拡開部材
   と、上記ねじ部に螺合されて上記電極端子との相対回転
   により上記拡開部材を上記電極部材に向かって移動させ
   る移動部材とを有することを特徴とする定着装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の定着装置において、 上記電極部材の一部には切り込み部が設けられ、同電極
   部材の内周面と接する上記拡開部材の外周部には同外周
   部を均等幅に分割する複数のスリットが設けられている
   ことを特徴とする定着装置。
4. 【請求項４】請求項２または３記載の定着装置におい
   て、 上記発熱抵抗体層の内径をｒ３、上記電極部材の外径を
   ｒ１、上記拡開部材の外径をｒ２としたとき、 ｒ３＞ｒ１≦ｒ２であり、ｒ３＞ｒ２であることを特徴
   とする定着装置。
5. 【請求項５】請求項２、３または４記載の定着装置にお
   いて、 上記電極部材の板厚をｔ１、上記拡開部材の板厚をｔ
   ２、上記移動部材の板厚をｔ３としたとき、 ｔ１≦ｔ２≦ｔ３であることを特徴とする定着装置。
6. 【請求項６】請求項２、３、４または５記載の定着装置
   において、 上記拡開部材の、上記電極部材と対向する周縁部が曲面
   状に形成されていることを特徴とする定着装置。
7. 【請求項７】請求項２乃至６の何れか１つに記載の定着
   装置において、 上記電極端子は、上記樹脂キャップとの間に平ワッシャ
   及びスプリングワッシャを介して上記樹脂キャップに支
   持され、上記樹脂キャップの外側に位置する部位に、軸
   方向と交差して係合部材が設けられていることを特徴と
   する定着装置。
8. 【請求項８】請求項１乃至７の何れか１つに記載の定着
   装置が装置本体に設けられていることを特徴とする画像
   形成装置。