JP2000194221A - 加熱定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面発熱方式における発熱体との接触部での
接触不良を回避しながら、メンテナンス性や組み立て性
を向上させた加熱定着装置を提供する。 【解決手段】 加熱ローラ３０の内面に発熱体２０を有
し、当該発熱体と電気的に接続する電極ユニット１４
と、当該電極ユニットを介して発熱体に給電する給電体
１０とを備えてなる加熱定着装置において、上記給電体
が付勢力により電極ユニットに摺擦可能に押圧されてお
り、上記電極ユニットが加熱ローラに対して着脱自在に
嵌合される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式のプ
リンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置におけ
る加熱定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】可視像形成のためにトナーを用いる画像
形成装置においては、トナー画像を紙やＯＨＰシートな
どの記録材に定着するために、記録材を加熱ローラと加
圧ローラとで挟持搬送しつつトナー画像を記録材上に定
着する加熱加圧型定着装置が一般に使用されている。ロ
ーラを加熱する方式としては、ＡｌやＳＵＳなどの金属
からなるローラ内に内蔵されたハロゲンランプにより加
熱する輻射加熱方式、金属パイプからなる円筒体の内周
面に耐熱絶縁層を配置し、その内面側にセラミックスヒ
ータ等の発熱抵抗体を設ける、あるいはローラ自体が発
熱抵抗体で形成されている表面発熱方式、さらには金属
導電体からなるローラを内部に収容した誘導コイルに生
じる高周波磁界による渦電流によって加熱する誘導発熱
方式などがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】定着を行うローラの表
面を直接的に加熱する表面発熱方式は加熱効率が良く、
低消費電力である点で優れた方式であるが、加熱ローラ
の発熱体と電極の結合は誘電ペースト等によるものが一
般的である。そのため、結合強度が弱く、使用時に加圧
ローラ側から大きな力が加わると結合部が剥がれたり、
位置ずれを起こす不具合があった。また電極を加熱ロー
ラに一体で形成しているために電極等の不具合が発生し
た場合にもローラごとに交換する必要があり、ランニン
グコストを高くしている。

【０００４】そこで本発明は、上述の問題に鑑み、表面
発熱方式における発熱体との接触部での接触不良を回避
しながら、メンテナンス性や組み立て性を向上させた加
熱定着装置を提供することを第１の課題とする。また発
熱体との接触部での加熱ローラの変形による不具合を回
避し安定した給電を確保することを第２の課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記第１の課題は、加熱
ローラの内面に発熱体を有し、当該発熱体と電気的に接
続する電極ユニットと、当該電極ユニットを介して発熱
体に給電する給電体とを備えてなる加熱定着装置におい
て、上記給電体が付勢力により電極ユニットに摺擦可能
に押圧されており、上記電極ユニットが加熱ローラに対
して着脱自在に嵌合されることによって、解決される。

【０００６】また第２の課題は、上記電極ユニットが電
極部と保持部とからなり、当該電極部が上記発熱体の内
面に圧接する板バネで形成され、その発熱体との接触部
が発熱体の方に凸状であることによって、解決される。

【０００７】電極部を保持する保持部がセラミックでな
り、電極部と一体で着脱可能に構成されているのが好適
である。また電極部と保持部とが一体で成形されている
のが好ましい。電極ユニットが電極部と保持部とからな
り、当該保持部が電極ユニットの加熱ローラ内への挿没
防止手段を有していれば、一層効果的である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の詳細を、図に示す例に基
づいて説明する。図１において、加熱ローラ３０は図で
見て時計回りに回転し、加圧ローラ２は反時計回りに回
転する。加熱ローラ３０の芯金２２は例えばｔ＝０．４
ｍｍの鉄などからなっており、その外側にはフッ素樹脂
からなる離型層２３が設けられている。また当該加熱ロ
ーラ３０の内側は絶縁層２１があり、その内周には発熱
層２０が設けられていて、不図示の給電部から発熱部両
端（紙面の手前側と奥側）を介して電流が供給され、発
熱する。定着されるべきトナー画像ＴＩを有する記録シ
ートＳは、本実施形態における「記録材」であり、加熱
ローラ３０と加圧ローラ２とで挟圧されつつ矢印方向へ
搬送され、熱と圧力の作用によりトナー画像ＴＩを定着
する。

【０００９】本発明に係る特徴的な構成を備える定着ロ
ーラの片側を示す図２において明らかなように、絶縁層
２１は芯金２２の端まで配設されている。また発熱層２
０はフッ素樹脂離型層２３より幅広く設けられていて、
両端（図２では片端のみ示す）の温度低下を防止してい
る。加熱ローラ端部を閉塞する電極ユニット１４は、一
体的に成形された電極１６と保持部１５から基本的に構
成されている。

【００１０】フランジを有しキャップ状に形成された保
持部１５はＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ＰＩなどの耐熱樹脂やセ
ラミックからなるもので、本例ではセラミックが用いら
れている。電極ユニット１４を定着ローラ３０に嵌装す
る場合、保持部１５のフランジが定着ローラ３０に突き
当たり位置決めされる。一体の保持部から発熱層２０に
向かうにしたがい外側に広がった形状の電極１６はリン
青銅板にニッケルメッキを施した板バネからなり、その
発熱体２０との接触部１７は発熱体の方に膨らんだ曲面
を備えており、発熱体２０に電極を組み付ける際に発熱
体を傷つけることが防止される。

【００１１】不図示の装置本体からの給電のための給電
ユニット１０はブラシ１１、ホルダー１２及びスプリン
グ１３から構成されている。ホルダー１２に収容された
スプリング１３によって押圧されたブラシ１２は、保持
部１５のフランジ側に張り出した電極１６に圧接し、給
電を行う。このブラシ１２を介したスプリング１３の電
極１６への押圧力は保持部１５のフランジで支えられ
る。ブラシ１２はスプリング１３を収容するホルダー１
２の領域に部分的に収まり保持され、ホルダー１２は不
図示の定着ユニット若しくは本体に留められている。

【００１２】駆動ギヤ１９を介して定着ローラ３０に駆
動力が伝えられ、当該定着ローラ３０が回転すると、嵌
装された電極ユニット１４も回転し、その結果、電極１
６とブラシ１１とは摺擦するが、スプリング１３の押圧
力によって両者の接触は保証される。

【００１３】図３及び図４は変形例を示すもので、図２
に対応する。定着ローラ３０の基本的な構成は図２に示
されたものと同じであり、更に給電ユニット１０や電極
ユニットも備わっているが、説明の簡略化のために、図
２に示された例と同じ部分については、同じ参照符号を
付すにとどめ、その具体的な説明については上記の第１
実施形態での説明に譲り、重複して説明しないこととす
る。ここでは改変に係る電極ユニット３４（図３）及び
電極ユニット４４（図４）についてのみ説明する。図２
の電極ユニット１４は定着ローラ３０内に嵌装されるに
あたり、保持部１５が絶縁層２１の内周面にきっちり嵌
まり込んで、そのフランジが定着ローラ端部に当接する
ことで固定されるが、電極ユニット３４の保持部３５は
定着ローラ３０の芯金２２の外周側からぴったりと嵌合
し、定着ローラ内では遊嵌状態にある。このような形状
関係によって電極ユニット装着の際に定着ローラの絶縁
層を傷つけることが防止される。電極ユニットの電極１
６は図２のものと同じ構成であって、保持部３５から発
熱層２０に向かうにしたがい外側に広がっており、発熱
体２０との接触部は、発熱体の方に膨らんだ曲面を備え
ている。

【００１４】図４の電極ユニット４４も定着ローラ３０
の絶縁層２１を傷めることを防止する構成であり、この
場合、定着ローラの芯金２２の端部も切り曲げされ、ス
トッパ部２５が形成され、電極ユニット４４が定着ロー
ラ内に嵌装して、当該ストッパ部２５に保持部４５のフ
ランジが当接するように形成されている。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、加熱ローラの内面に発
熱体を有し、当該発熱体と電気的に接続する電極ユニッ
トと、当該電極ユニットを介して発熱体に給電する給電
体とを備えてなる加熱定着装置において、上記給電体が
付勢力により電極ユニットに摺擦可能に押圧されてお
り、上記電極ユニットが加熱ローラに対して着脱自在に
嵌合されているので、組み立てが容易であり、サービス
性が向上する。

【００１６】また上記電極ユニットが電極部と保持部と
からなり、当該電極部が上記発熱体の内面に圧接する板
バネで形成され、その発熱体との接触部が発熱体の方に
凸状であることで、組み立て時に発熱体を傷つけること
がなく装着可能で、更に使用時に加熱ローラが熱作用等
で変形しても追随性があって、接触不良を回避し、安定
した通電を確保できる。更に電極部の発熱体への圧接で
給電体からの付勢力に加えて、電極ユニットのスラスト
方向への抜け防止が確実となる。

【００１７】電極部を保持する保持部がセラミックでな
っていれば、接触不良が発生して電極ユニットが過熱し
ても溶けるようなことがなく、信頼性の高い定着装置が
提供される。電極部と保持部とを一体で成形すること
で、安価で且つ組み立て、交換を容易にできる。電極ユ
ニットが電極部と保持部とからなり、当該保持部が電極
ユニットの加熱ローラ内への挿没防止手段を有していれ
ば、電極ユニットと給電体との接触不良の事態を防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る定着装置の概略側面図である。

【図２】本発明の特徴的構成を示す正面概略図である。

【図３】別の構成に係る正面概略図である。

【図４】更に別の構成に係る正面概略図である。

【符号の説明】

１０ 給電ユニット １１ ブラシ １４ 電極ユニット １６ 電極 ２０ 発熱層 ３０ 加熱ローラ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録材を加熱ローラと加圧ローラとで挟
   持搬送してトナー画像を上記記録材に定着する定着装置
   にして、上記加熱ローラは内面に発熱体を有し、当該発
   熱体と電気的に接続する電極ユニットと、当該電極ユニ
   ットを介して発熱体に給電する給電体とを備えてなる加
   熱定着装置において、 上記給電体が付勢力により電極ユニットに摺擦可能に押
   圧されており、上記電極ユニットが加熱ローラに対して
   着脱自在に嵌合されていることを特徴とする加熱定着装
   置。
2. 【請求項２】 上記電極ユニットが電極部と保持部とか
   らなり、当該電極部は上記発熱体の内面に圧接する板バ
   ネで形成され、その発熱体との接触部が発熱体の方に凸
   状であることを特徴とする請求項１に記載の加熱定着装
   置。
3. 【請求項３】 電極部を保持する上記保持部がセラミッ
   クでなり、電極部と一体で着脱可能に構成されているこ
   とを特徴とする請求項２に記載の加熱定着装置。
4. 【請求項４】 上記電極部と保持部とが一体で成形され
   ていることを特徴とする請求項３に記載の加熱定着装
   置。
5. 【請求項５】 上記電極ユニットが電極部と保持部とか
   らなり、当該保持部が電極ユニットの加熱ローラ内への
   挿没防止手段を有することを特徴とする請求項１に記載
   の加熱定着装置。