JP2000347523A - 定着ローラ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ローラ状をした芯金の内側に設けた絶縁層の内
側に発熱層が設けられ、軸方向の両端部で発熱層にそれ
ぞれ電極が接続されていて、これら２つの電極にそれぞ
れ給電ブラシが接触する接触部が設けられている定着ロ
ーラにおいて、定着ローラの大きさを小さくすること。 【解決手段】前記２つの電極２５、２８のうち、一方の
電極２８について、給電ブラシと接触する接触部Ｑ１が
発熱層２４の領域の内側に位置するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ローラの内側に
発熱体を使用した定着ローラ、この定着ローラを用いて
いる定着装置、この定着ローラを用いている画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電転写法により転写紙にトナー画像を
転写し、転写画像を定着装置により定着する工程を有す
る画像形成装置がある。定着装置には、加圧ローラと対
向圧接して定着ローラが設けられ、定着ローラには加熱
手段が設けられている。

【０００３】このような定着ローラとして、表面を離型
性のよい樹脂層で覆われたパイプ状のローラの内側に絶
縁層、該絶縁層の内側に発熱層がそれぞれパイプ状に設
けられ、前記発熱層の軸方向両端部にはそれぞれ電極が
接続されていて、これら２つの電極にはそれぞれ前記発
熱層を発熱させるための給電を行なう給電ブラシが接触
する接触部が設けられている。

【０００４】この定着ローラの構造について図１３によ
り説明する。図１３において、表面を離型性のよい樹脂
層２２で覆われたパイプ状のローラからなる芯金２１が
あり、この芯金２１の内側に絶縁層２３、該絶縁層の内
側に発熱層２４がそれぞれパイプ状に設けられている。
これらの部材の長さは、絶縁層２３と芯金２１とは略同
じ長さＬ１で最も長く、樹脂層２２の長さＬ２、発熱層
の長さＬ３の順に短くなっている。樹脂層２２は芯金２
１の軸方向中央部に形成されていて、該樹脂層２２の各
両端部の外側は芯金２１が露出している。発熱層２４に
ついても絶縁層２３の軸方向中央部に形成されていて、
該発熱層２４の各両端部の外側は絶縁層が露出してい
る。

【０００５】発熱層２４の軸方向両端部にはそれぞれ接
触部Ｑを具備した電極２５Ｒ'、２５Ｌ'の外径部が嵌合
し、この嵌合接触部は接着剤等により電気的に接続され
ている。発熱層２４は電気エネルギーにより発熱される
ものであり、これら２つの電極２５Ｒ'、２５Ｌ'の一部
として形成栄されている接触部Ｑ、Ｑにはそれぞれ給電
用の給電ブラシ２６、２６（図５（ａ）参照）が弾性的
に接触するようになっている。 ．．軸方向で定着ローラ１００の左端部に設けられた
電極２５Ｌ'に着目すると、図５（ａ）にも示すよう
に、接触部Ｑが定着ローラ１００の左端１００ａより外
側に突出して設けられている。仮に接触部Ｑを発熱層２
４の内側に位置させた構成にしたとすると、給電ブラシ
２６と摺動接触する接触部Ｑから落下する磨耗粉が発熱
層２４上に溜まり、スパーク、燃焼、等を生じて好まし
くない。その点、図５（ａ）、図１３等に示した従来例
では、接触部Ｑが定着ローラ１００の左端部１００ａよ
り外側に突出して設けられているので、定着ローラ１０
０の回転に応じて給電ブラシ２６と摺動接触する接触部
Ｑの部位から落下する磨耗粉は下方に自然落下するだけ
で、定着ローラ１００の内側に設けられた発熱層２４の
領域内に入り込むことはない。

【０００６】このように従来技術では図５（ａ）に示す
ように定着ローラ１００の軸方向の左側で、接触部Ｑが
定着ローラ１００の外側に突出しているため、この突出
している寸法分Δに相当する分、定着装置及び該定着装
置を使用した画像形成装置が大型となる。なお、ここ
で、電極２５Ｌ'、２５Ｒ'からローラ部への電気のリー
クに対しては、給電ブラシ２６とパイプ状ローラ２１と
を空間距離で４ｍｍ以上、沿面距離で４ｍｍ以上の寸法
だけ間をあければ、使用電圧が２３０Ｖの地域において
もリークが発生しないことが公知であり、給電ブラシと
の接触部Ｑをローラ端面よりさらに外側に位置させる必
要はない。 ．図１３に示した従来の定着ローラ１００において
は、定着ローラ１００の軸方向右側に定着ローラ１００
を駆動するための駆動手段が設けられるので、右側を駆
動手段設置側と称し、左側を駆動手段非設置側と称す
る。

【０００７】定着ローラ１００は、駆動手段設置側につ
いては定着装置のフレーム１５０と当該定着ローラ１０
０間に設けた軸受１２０、駆動手段非設置側については
フレーム１５０と当該定着ローラ１００間に設けた軸受
１２２の２箇所で支持されている。

【０００８】定着ローラ１００が発熱ローラであること
から、温度上昇による熱膨張の影響を考慮してこれらの
軸受１２０、１２２にはスラスト方向（軸方向）の移動
を抑える機能をもたされていない。このため、これらの
軸受１２０、１２２とは別に定着ローラ１００のスラス
ト方向での移動を阻止するスラスト方向移動阻止手段を
設けている。

【０００９】このスラスト方向移動阻止手段は、軸受１
２０、１２２及び止め輪６０、６１により構成されてい
る。図１５に示したギヤＧ１は定着ローラ１００に装着
されるギヤであり、このギヤの内径部には突起Ｇ１ａが
形成されている。この突起Ｇ１ａは図１３、図１４に示
すＵ溝４０に嵌合できる大きさに形成されている。

【００１０】図１６に示すように定着ローラ１２０につ
いて駆動手段設置側の端部近傍における芯金２１及び絶
縁層２３を貫通するようにして、該定着ローラ１２０の
周方向に長い長穴４１がＵ溝４１から周方向に９０°ず
れた位置にそれぞれ対向して２つ形成されている。長穴
４１の大きさは、幅１．２ｍｍ×長さ６ｍｍである。図
１６における長穴４１のＪ―Ｊ矢視断面を示したのが図
１９であり、図１９に示すように長穴４１は芯金２１と
絶縁層２３を貫通している。

【００１１】図１４に示すように、Ｕ溝４０にギヤＧ１
の突起Ｇ１ａを嵌合させギヤＧ１の外側から止め輪６０
で抜け止めしている。止め輪６０は図１７、図１８に示
すように針金状をした弾性材からなり、両端部に形成さ
れた折曲部６０ａ、６０ｂを長穴４１に嵌入し、これに
よりＵ溝４０に突起Ｇ１ａを当接させた状態が保持され
るようにギヤＧ１を定着ローラ１００に固定的に取り付
けている。定着ローラ１００について、駆動手段非設置
側についても２つの長穴４１が形成されており、これら
の長穴４１を用いて止め輪６１が取り付けられている。

【００１２】図１４において、定着ローラ１００の左側
への移動は、止め輪６１が軸受１２２に当接することに
より阻止される。定着ローラ１００の右側への移動は、
止め輪６０により抜け止めされたギヤＧ１が軸受１２０
に当接することにより阻止される。このように軸受１２
０、１２２及び止め輪６０、６１により定着ローラ１０
０のスラスト方向の移動は阻止されるようになってい
る。

【００１３】図１４において、ギヤＧ１にはアイドラギ
ヤＧ２が噛み合っている。図示しないが、アイドラギヤ
Ｇ２はそのスラスト方向について、Ｅリング等で固定さ
れているものとする。アイドラギヤＧ２には図示しない
駆動源を連結されたギヤが噛み合っている。これによ
り、駆動源の動力はアイドラギヤＧ２を介してギヤＧ１
に伝達され定着ローラ１００が回転する。

【００１４】Ｕ溝４０及び長穴４１は、その切り口に相
当する軸直角の端面部に絶縁層２３を被覆させることが
できないために露出しており、電気的な被覆がない状態
に露出している。ここで、端面部とは、例えば、図１９
に示すように長穴４１については符号Ｆで示す部位であ
る。図１３において、Ｕ溝４０の軸直角の端面部から発
熱層２４の端部（図の例では電極２５Ｒ'の端部と一
致）までの距離ｄ１を絶縁性確保の観点から４ｍｍ以上
取るようにしている。

【００１５】駆動手段非設置側についても同じように、
長穴４１の軸直角の端面部は絶縁層が無いため該端面部
から発熱層２４の端部（図の例では電極２５Ｌ'の端部
と一致）までｄ５＝４ｍｍ必要で、これに長穴幅ｄ６＝
１．２ｍｍと長穴の加工上必要な寸法ｄ７＝４ｍｍの寸
法を加えた合計寸法分の長さを、発熱層２４の端部から
定着ローラ１００の左側端部までの長さとして確保する
必要がある。つまり、止め輪６１を止めるための長穴４
１が設けられているために、絶縁性を確保する要求か
ら、長穴幅ｄ６＋寸法ｄ７の寸法相当分の距離が余計に
必要となり、定着ローラ１００の長さが長くなってい
る。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明はの点に鑑
み、電極と給電ブラシとの接触部が、軸方向の外側に突
出することを極力回避して小型化した定着ローラ、この
ように小型化した定着ローラを具備することで小型化し
た定着装置ひいては画像形成装置を提供することを目的
とする。また、の点に鑑み、本発明は、スラスト方向
のずれ防止手段を設けることに伴ない軸方向の長さが長
くなることを回避して小型化した定着ローラ、このよう
な定着ローラを具備することで小型化した定着装置ひい
ては画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、以下の構成とした。 （１）．表面を離型性のよい樹脂層で覆われたパイプ状
のローラの内側に絶縁層、該絶縁層の内側に発熱層がそ
れぞれパイプ状に設けられ、前記発熱層の軸方向両端部
にはそれぞれ電極が接続されていて、これら２つの電極
にはそれぞれ前記発熱層を発熱させるための給電を行な
う給電ブラシが接触する接触部が設けられている定着ロ
ーラにおいて、前記２つの電極のうち、少なくとも一方
の電極について、前記給電ブラシと接触する前記接触部
が前記発熱層の領域の内側に位置するようにした（請求
項１）。 （２）．（１）記載の定着ローラにおいて、前記発熱層
の領域の内側に前記接触部を位置させている前記電極は
一端側が底部で塞がれ、他端側が開放された筒状体から
なり、その外周部が前記ローラの開放端部で前記発熱層
の内側に嵌合して電気的に接続され、前記底部の中心部
が前記ローラの開放端側に突出して突出部を構成し、こ
の突出部の先端面に前記接触部が設けられ、かつ、前記
底部の一部であって前記突出部に対して凹部を構成する
前記突出部のまわりの部位に穴を形成した（請求項
２）。 （３）．（２）記載の定着ローラにおいて、前記穴を、
前記先端面を通る軸直角の仮想平面の高さに達しない大
きさの穴埋め部材で塞いだ（請求項３）。 （４）．（２）記載の定着ローラにおいて、前記穴が形
成されている前記底部と境界をなす前記電極の内周部近
傍部を第１内周部、前記先端面を通る軸直角の仮想平面
と交差する前記電極の内周部近傍部を第２内周部とする
とき、これら第１内周部と第２内周部との境界部に、前
記第１内周部の直径を前記第２内周部の直径よりも小さ
くすることにより形成される段差を設けた（請求項
４）。 （５）．（１）、（２）、（３）又は（４）記載の定着
ローラにおいて、前記発熱層の軸方向の、前記接触部が
前記発熱層の領域の内側に位置している電極が設られた
側の反対側に、当該定着ローラを駆動する駆動手段を設
け、この駆動手段を利用して当該定着ローラについてス
ラスト方向のずれ防止手段を構成した（請求項５）。 （６）．静電転写法により転写紙に転写されたトナー画
像を該転写紙に加熱定着する1対のローラを備えた定着
装置において、前記ローラの1つを（１）、（２）、
（３）、（４）又は（５）記載の定着ローラとした（請
求項６）。 （７）．潜像担持体上に静電潜像を形成しこの静電潜像
をトナーにより可視像化したのち静電転写法により転写
紙に転写してトナー画像を得、このトナー画像を1対の
ローラにより転写紙に加熱定着して排紙する画像形成装
置において、前記ローラの１つを（１）、（２）、
（３）、（４）又は（５）記載の定着ローラとした（請
求項７）。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。 ［１］請求項１、６、７に対応する例 本発明の定着ローラが使用される定着装置を具備した画
像形成装置としては、ファクシミリ、プリンタ、複写機
等が該当する。これらの装置に共通するのは、潜像担持
体上に静電潜像を形成しこの静電潜像をトナーにより可
視像化したのち静電転写法により転写紙に転写してトナ
ー画像を得、このトナー画像を1対のローラにより転写
紙に加熱定着して排紙する画像形成装置であることであ
り、また、静電転写法により転写紙に転写されたトナー
画像を該転写紙に加熱定着する1対のローラを備えたて
いることである。

【００１９】そこで、本発明の定着ローラを具備した定
着装置が設けられた画像形成装置の構成及び画像プロセ
スの概要を複写機を例にとり説明する。図１２におい
て、給紙装置５から1枚分離されて送り出された転写紙
Ｐは、レジストローラ６の部位で待機し、タイミング調
整されて潜像担持体としての感光体４へ搬送されるよう
になっている。

【００２０】画像形成に際してドラム状をした感光体４
は反時計まわりの向きに回転駆動され、この回転中に帯
電チャージャー２により表面が帯電される。次いで、感
光体４はレーザー光学系１からレーザー光Ｌの照射を受
けこれにより感光体４上に静電潜像が形成される。

【００２１】この静電潜像は、現像装置３を通る間に所
謂静電現像法によりトナーで可視像化され、この可視像
化されたトナー像は感光体４とともに回動させられる。
この感光体とともに回動されるトナー像が転写ローラ７
部で転写紙Ｐと同時に会合するようにタイミングを合わ
せてレジストローラ６から転写紙Ｐが送り出される。

【００２２】転写ローラ７部を通過する間に感光体４上
のトナー像は転写紙Ｐに転写される。トナー像が転写さ
れ感光体４に密着している転写紙Ｐは、所謂曲率分離の
原理により感光体４の曲率を利用して感光体４より分離
される。感光体４から分離された転写紙Ｐは定着装置８
に搬送されて通紙される過程で転写画像が定着され、排
紙ローラ９ａより排紙トレイ９ｂに排出される。

【００２３】ここで、定着装置８は、転写紙Ｐ上のトナ
ーに熱と圧力を加えて転写画像を転写紙Ｐ上に定着させ
る機能を有するものである。定着装置は転写紙Ｐを通紙
する1対のローラを有する。この1対のローラは発熱体を
備えていてトナー像及び転写紙Ｐを加熱する定着ローラ
１０と、定着ローラ１０に圧接されつつ従動回転して転
写紙Ｐを加圧する加圧ローラ１１とからなり、対向圧接
状態に設けられている。

【００２４】さらに、定着装置８には、これら定着ロー
ラ１０や加圧ローラ１１を支持する軸受、定着ローラ１
０を駆動する駆動ギヤ、定着ローラの発熱体に給電を行
なうための電極、該電極に圧接される給電ブラシ、定着
ローラの温度を検出するサーミスタ等が設けられてい
る。

【００２５】定着装置８は、主として、定着ローラ１
０、加圧ローラ１１、軸受、駆動ギヤ、電極、給電ブラ
シ、サーミスタ等により構成されている。定着ローラの
１０の温度はサーミスタにより検知され、この検知情報
が定着制御部に送られる。定着制御部では、この検知情
報に基づいて制御部へ信号を送り、定着ローラ１０の発
熱体への給電を指示し、定着ローラの温度制御を行な
う。

【００２６】以下に 具体例を述べる。

【００２７】図１（ａ）、図１（ｂ）に示した定着ロー
ラ１０は図２（ａ）、図２（ｂ）に示した中空体１０'
に、電極２５、２８を一体的に取付けた構成からなる。
図２（ａ）、図２（ｂ）において、中空体１０'は、パ
イプ状のローラにより構成された芯金２１の表面を離型
性のよいフッ素樹脂等による樹脂層２２で覆い、芯金２
１の内側に絶縁層２３、発熱層２４を形成した構造から
なる。

【００２８】図１（ｂ）、図２に示すように、絶縁層２
３と芯金２１とは略同じ長さＬ１で最も長く、樹脂層２
２の長さＬ２、発熱層の長さＬ３の順に短くなってい
る。芯金２１は直径φ１５〜φ４０ｍｍで基材が鉄(Ｓ
ＴＫＭ１１，ＳＴＫＭ１２ )からなり肉厚を０．２５〜
０．５ｍｍとしている。或は、基材として肉厚０．６〜
２ ｍｍのアルミニウム(a５０５２、ａ６０６３)を用い
ることもできる。長さＬ１の具体例を示すと、Ａ３サイ
ズの転写紙を通紙する定着装置に使用される定着ローラ
では、長さＬ１を３５０〜４１０ｍｍとする。

【００２９】絶縁層２３は 耐熱性が４２０°Ｃ以上の
物質、例えばポリイミドを主成分とした樹脂又はセラミ
ック材料又はマイカ又は酸化アルミで構成し、厚さは２
５μｍ〜１００μｍとする。発熱層２４は、１０〜１０
０μｍのニッケルクロム合金膜又はチタン酸バリウム膜
又は、パラジウム合金膜とする。なお、このほかの材
料、例えば、ＳＵＳ、その他、電流を流して発熱するも
のであれば、特に材質を問わず使用することができる。
樹脂層２２は、パ―フルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）
や四弗化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）を用い、膜厚を１０
〜３０μｍとする。

【００３０】Ａ３サイズの転写紙を通紙する定着装置の
実施例においては、定着装置をコンパクトに作るため、
図２（ａ）、図２（ｂ）において中空体１０'を次のよ
うに構成した。芯金２１は長さＬ１＝３７０ｍｍ、外径
φ３０ｍｍ、内径φ２９．２ｍｍ（肉厚を０．４ｍ
ｍ）、材質をＳＴＫＭ１１の鉄とした。絶縁層２３は、
耐熱性が４５０℃以上のポリイミドを主成分としたもの
とし、厚さ２５μｍ、長さＬ１＝３７０ｍｍとした。但
し、絶縁層２３は、中空体１０'の軸方向右端側に駆動
用ギヤＧ１（図１０参照）の係合用として芯金２１に形
成されたＵ溝４０や止め輪係合用の長穴４１の切り口に
相当する軸直角方向の面には形成されない。

【００３１】発熱層２４は厚さ４０μｍのニッケルクロ
ム合金膜とし、長さＬ３＝３３５ｍｍとした。樹脂層２
２はパ―フルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）を用い、膜
厚の狙い値を２０μｍとして構成し、長さＬ２＝３５０
ｍｍとした。

【００３２】定着ローラ１０について説明する。図１
（ａ）、図１（ｂ）において、定着ローラ１０の軸方向
左端部には電極２８が設けられている。この電極２８は
軸方向右端側が底部２８ａによって塞がれ軸方向左端側
が開放されている筒状体からなる。電極２８の主要な構
成部分であるこの筒状体の外周部は、定着ローラ１０の
軸方向左側の開放端部において発熱層２４の内側に嵌合
されていて、接着剤を介して固定されるとともに電気的
に接続されている。

【００３３】電極２８はその底部２８ａの中心部が定着
ローラ１０の軸方向左側の開放端側に突出して円柱状の
突出部２８ｂを構成しこの突出部２８ｂの先端面に給電
ブラシ２６と接触する円形の接触部Ｑ１を構成してい
る。

【００３４】一方、定着ローラ１０の軸方向右端側には
電極２５が設けられている。この電極２５は、軸方向右
端側が底部２５ａで塞がれ左端側が開放された筒状体か
らなる。電極２５の主要な構成部分であるこの筒状体の
外周部は、定着ローラ１０の軸方向右側の開放端部にお
いて発熱層２４の内側に嵌合されていて、接着剤を介し
て固定されるとともに電気的に接続されている。電極２
８はその底部２５ａの中心部が定着ローラ１０の軸方向
右側の開放端側に突出して円柱状の突出部２５ｂを構成
し、この突出部２５ａの先端面に給電ブラシ２６と接触
する円形の接触部Ｑ２を構成している。

【００３５】電極２５、２８の材質は黄銅であり、給電
ブラシ２６との接触部Ｑ１、Ｑ２の径はφ８〜φ１４ｍ
ｍとするのがよく、本実施例ではφ１２ｍｍとした。
電極２５、２８の給電ブラシ２６との接触部Ｑ１、Ｑ２
は定着ローラ１０のローラ端面より内側に位置してい
る。

【００３６】図１３と図１（ｂ）とを比較するとわかる
ように、定着ローラ１００の軸方向右端部に設けた電極
２５Ｒ'、左端部に設けた電極２５Ｌ'と、定着ローラ１
０の軸方向右端部に設けた電極２５とは共通の同じ形状
をしているが、定着ローラ１０の軸方向左端部に設けた
電極２８はこれらの電極２５Ｒ'、２５Ｌ'、２５等とは
異なる形状をしている。

【００３７】図１（ｂ）において、電極２８はその電極
形状を、凹凸のある形状とすることにより、給電ブラシ
２６との接触部Ｑ１を発熱体２４の領域の内側に位置さ
せている。このように構成することにより、従来の定着
ローラ１００を示した図５（ａ）と本発明の実施例に係
る定着ローラ１０を示した図５（ｂ）との比較から明ら
かなように、同じ給電ブラシ２６を使用したときに、定
着ローラ１０の軸方向での長さを本発明の実施例に係る
定着ローラ１０の方が定着ローラ１００よりも寸法Δだ
け小さく構成でき、ひいては定着装置をコンパクトに構
成することができる。

【００３８】図１（ｂ）に示した本実施例において、定
着ローラ１０の軸方向右側、つまり、定着ローラ１０を
駆動するための駆動手段が設けられる側（以下、駆動手
段設置側という）、についても、電極２５に代えて電極
２８の形状の電極を設けても構わないが次の理由により
そのようにしていない。

【００３９】定着ローラ１０の軸方向右端部には図１５
に示した駆動用のギヤＧ１の突起Ｇ１ａと嵌合して該ギ
ヤＧ１を定着ローラ１０に固定するためのＵ溝４０が形
成されている。このＵ溝４０の部位は、その切り口に相
当する軸直角の端面部に絶縁層２３を被覆させることが
できないために電気的に露出している。このため、上記
軸直角の端面部から発熱層２４の端部までの距離ｄ１を
絶縁性確保の観点から４ｍｍ以上取らなければならな
い。

【００４０】このため、発熱層２４と電極とが電気的に
接続されるべき電極接続位置を、定着ローラ１０の軸方
向左端側（以下、駆動手段非設置側）に比べて該定着ロ
ーラ１０の端部よりも内側に入れなければならない。よ
って、駆動手段設置側については、従来タイプの電極２
５をそのまま使用する方が、駆動手段設置側の端面から
接触部Ｑ２までの距離ｄ３と、駆動手段非設置側の端面
から接触部Ｑ１までの距離ｄ２とを略同じにできること
から、同じサイズの給電ブラシ２６を共用できるという
メリットがある。

【００４１】このような理由により、本実施例では、駆
動手段設置側の電極２５については、駆動手段非設置側
におけるような電極２８の構成とはしない。なお、駆動
手段設置側について、芯金２１の端面から電極２８の端
面までの距離ｄ４についても、絶縁性の観点から４ｍｍ
以上取るようにしている。

【００４２】給電ブラシ２６について図３、図４により
説明する。これらの図において、給電ブラシ２６は、取
り付け手段としての固定板２６ｄと、固定板２６ｄに対
して可動な接触子２６ａと、固定板２６ｄと接触子２６
ａとを電気的に接続するリード線２６ｂと、接触子２６
ａを接触部Ｑ１や接触部Ｑ２に押し当てる弾性部材の１
つである伸張性のスプリング２６ｃ等からなる。

【００４３】固定板２６ｄは肉厚０．８〜１．６ｍの黄
銅板からなる。リード線２６ｂはφ０．０５ｍｍ〜φ
０．１５の銅線を数十本集めて１束とし、さらに、数束
を撚り合わせたものからなる。スプリング２６ｃによる
接触部Ｑ１や接触部Ｑ２への加圧力は１Ｎ〜５Ｎであ
る。ブラシ接触子２６ａの材質は銅を主成分としカーボ
ンを１０重量％から３５重量％混ぜたものである。

【００４４】接触部Ｑ１や接触部Ｑ２へ当接する部位と
して接触子２６ａから円柱状に突出した接触部２６ａ１
が構成されている。接触部２６ａ１はφ６〜φ１５の大
きさでつくられていて、この円柱状の部位の先端面が接
触部Ｑ１や接触部Ｑ２と直接接触して給電する面とな
る。本実施例では接触部２６ａ１の径を接触部Ｑ１や接
触部Ｑ２の径に合わせてφ１２ｍｍとした。

【００４５】図６、図７に示すように、ホルダ２７に形
成された接触子２６ａの案内部は断面形状が矩形をした
筒状をしていて、この筒状部に直方体状をした接触子２
６ａが摺動可能に嵌合している。接触子２６ａは、ホル
ダ２７に形成された上記案内部内を可動である。接触子
２６ａのホルダ２７内における移動動作の安定及び円滑
を図るため、接触子２６ａの移動方向と平行な稜線部は
０．５〜１ｍｍほどの大きさで面取りしてある。

【００４６】ホルダ２７の材質は、耐熱性と絶縁性があ
り安価なＰＥＴのグラファイトを混ぜた樹脂を使用す
る。なお、更に耐熱性が必要な場合は、ＰＰＳやＰＡ
（ナイロン）を使用する。固定板２６ｄとホルダ２７と
は、図７に示すようにスプリングワッシャー付きのねじ
３０を用いて、電源または温度過昇防止装置（サーモス
タット、温度ヒューズ等）と接続されるリード板５０ま
たはリード線と共に一体的に固定接続される。固定板２
６ｄは定着装置のフレームに取り付けられる。

【００４７】ホルダ２７には、接触部２６ａ１と対向す
る部位に該接触部２６ａ１により貫通される穴が形成さ
れたストッパ２７ａが接触子２６ａの案内部を塞ぐ態様
で設けられている。固定板２６ｄを定着装置のフレーム
に取り付ける前の状態では、スプリング２６ｃの弾性に
より接触子２６ａはストッパ２７ａに当接している。

【００４８】固定板２６ｄを定着装置のフレームに取り
付けた状態では、接触子２６ａはストッパ２７ａより後
退した位置でスプリング２７ａの弾性により接触部Ｑ
１、Ｑ２に弾性的に押圧される。つまり、ストッパ２７
ａに当接するまでのストローク範囲内で接触子２６ａは
接触部Ｑ１、Ｑ２等に弾性的に当接することになる。

【００４９】定着装置８に定着ローラ１０や給電ブラシ
２６等を取り付けたとき、定着ローラ１０の内径がφ２
９．２ｍｍ、給電ブラシ２６の接触部２６ａ及びこれが
接触する電極の接触部Ｑ１、Ｑ2等の外径はφ１２ｍｍ
で、空間距離は約８．６ｍｍであり、定着ローラ１０の
回転時における振れ等を考慮しても絶縁性確保に必要な
空間距離４ｍｍ以上を確保することができ、リークなど
の心配はない。

【００５０】本実施例では、絶縁層２３の範囲を図１
（ａ）や図２で示したように芯金２１の全域としたが、
そのようにしなくても、電極２５、２８の設置位置から
空間距離４ｍｍ、沿面距離４ｍｍ以上の範囲に絶縁層が
ある構成とすれば、リークの発生がない。 ［２］請求項２〜４に対応する例 定着ローラ１０の製作過程で、発熱体２４の内径部に電
極２５、２８を導電性のある接着剤で接着するが、その
接着に際して接着部が加熱される。一方、ローラ状の発
熱体層２４の内部は、両端部が電極２５，２８により密
封されるため、内圧が高まりローラの精度に影響するた
め、空気抜きの穴があけられている。

【００５１】この穴は、少なくとも一方の電極部に１個
所以上必要である。この穴は、電極を接着後は不要とな
る。本実施例では、図８（ａ）に示すように電極２８に
ついて底部２８ａの一部であって突出部２８ｂに対して
相対的に凹状となり凹部を構成する突出部２８ｂのまわ
りの部位２８ｆにｋ＝φ２ｍｍ〜φ６ｍｍの大きさの定
着ローラ製作用の穴３３を２個形成した。

【００５２】これらの穴３３、３３から接触部Ｑ１、Ｑ
２等からの摩耗粉がパイプ状の発熱層２４の内側に入る
と燃焼したり、スパークしたりする等の不具合を生ず
る。そこで、図８（ａ）において、穴３３が形成されて
いる底部２８ａと境界をなす当該電極２８の内周部近傍
部を第１内周部２８ｈ、先端面である接触部Ｑ１を通る
軸直角の仮想平面Ｈ―Ｈと交差する当該電極２８の内周
部近傍部を第２内周部２８ｉとするとき、これら第１内
周部２８ｈと第２内周部２８ｉとの境界部２８ｋに、第
１内周部２８ｈの直径を第２内周部２８ｉの直径よりも
小さくすることにより形成される高さｈ２の段差３０を
設けた。

【００５３】このようにすることにより、ブラシの摩耗
粉は第２内周部２８ｉに落下し、段差３０があるために
第１内周部２８ｈに移動することができない。よって、
摩耗粉が穴３３を介して発熱層２４の内側に入ることが
ない。実施例では、段差ｈ２＝２〜５ｍｍとし、効果を
得た。

【００５４】このように、凹部を構成する突出部２８ｂ
のまわりの部位２８ｆに穴３３が開いて給電ブラシ２６
の接触部２６ａ１が接触する接触部Ｑ１と距離があるこ
と、また、穴３３のある壁面に対してその側面部と穴の
端面とに図８（ｂ）に示すように高さｈ１の寸法差を設
けていること等により、給電ブラシ２６の摩耗粉が下に
落ちても、穴３３よりも内側に摩耗粉が入りにくく、発
熱層２４に磨耗粉が進入することによるスパークや燃焼
等の不具合発生を防ぐことができる。実施例では、穴３
３の径φ２ｍｍに対しｈ１＝３ｍｍとした。

【００５５】他の対策例として、これらの穴３３は、定
着ローラの加工が済めば不要となるので、穴３３を塞ぐ
こととした。例えば、図９に示すように突出部２８ｂの
先端面つまり、接触部Ｑを通る軸直角の仮想平面Ｈ―Ｈ
の高さ位置に達しない大きさの穴埋め部材７０で穴３３
を塞ぐこととした。この穴３３を塞ぐための穴埋め部材
７０としては例えば接着剤を使用する。接着剤で穴３３
を塞げば、絶対に電極摺動部からの摩耗粉が穴３３より
電極２８の内側、つまり、穴３３よりも内側の発熱層２
４の部位に入ることはない。さらに、穴３３が突出部２
８ｂのまわりの凹部を形成する部位２８ｆに設けられて
いるので、接着剤がはみ出して、ブラシ接触面に付着す
ることがない。よって、給電ブラシ部における電気的な
接触不良が生ずる事態となることもない。 ［３］請求項５に対応する例 定着ローラ１０を回転させる駆動手段及びスラスト方向
のずれ防止手段について説明する。本発明では、定着ロ
ーラ１０を２つの軸受１２０、１２２で支持し、た、駆
動手段設置側についてギヤＧ１を止め輪６０で抜け止め
している点は、図１４で説明した従来技術と変わらな
い。

【００５６】駆動手段非設置側である左側については、
従来設けられていた止め輪６１及びこれを止めていた長
穴４１をなくした。長穴４１をなくしたので、図１３に
示した長穴幅ｄ６＋寸法ｄ７相当の寸法分を短くするこ
とができる。つまり、図１に示すように、芯金２１の端
面から電極２８の端面までの距離ｄ４を絶縁性確保に必
要な沿面距離として最低４ｍｍまでに縮小することがで
きる。

【００５７】このように止め輪６１及びこれを止めてい
た長穴４１をなくと、定着ローラ１０の左行を阻止する
ストッパがなくなるため定着ローラ１０の左行を阻止す
る手段が必要となる。そこで、ギヤＧ１と噛み合ってい
るギヤＧ２の左側面部に、図１１にも示すようにつば６
５を形成したものを使用することとした。かつ、図示し
ないが、アイドラギヤ６５はそのスラスト方向につい
て、Ｅリング等で固定することとした。

【００５８】本例ではこのように、駆動手段としてギヤ
Ｇ１、つば６５付きのアイドラギヤＧ２等を設け、ギヤ
Ｇ１の突起Ｇ１ａをＵ溝４０に突き当てた状態で止め輪
６０によりギヤＧ１の抜け止めをし、スラスト方向の移
動が阻止されているアイドラギヤＧ２と定着フレームに
設けた軸受１５０とによりギヤＧ１を挟むことにより、
定着ローラ１０の駆動手段非設置側について従来のよう
に止め輪を設けることなく、スラスト方向のずれをなく
している。なお、このアイドラギヤ６５を、アイドラギ
ヤでなく駆動ギヤと置き換えることもできる。

【００５９】つまり、駆動手段としてのギヤＧ１やアイ
ドラギヤＧ２等を利用して定着ローラ１０の右方へのず
れはつば６５で阻止されるし、左へのスラストによるず
れは、軸受５１，５２により阻止される。従って、駆動
手段非設置側について従来設けられていた止め輪６１及
びこれを止めていた長穴４１が無くても、定着ローラ１
０のスラスト方向のずれを阻止することができ、止め輪
６１や長穴４１を不要とする分だｓけ、定着ローラ１０
の長さを短くすることができ、小型化した定着装置、ひ
いては小型化した画像形成装置を提供することができ
る。

【００６０】

【発明の効果】請求項１、６、７記載の発明では、給電
ブラシと接触する電極の接触部を発熱層の領域の内側に
入れた構成としたので、定着ローラの長さを短くでき、
定着装置、ひいては画像形成装置をコンパクトにするこ
とができる。請求項２記載の発明では、突出部に対して
凹部を構成する突出部のまわりの部位に穴を形成したの
で、ブラシの摩耗粉がこの穴から内側に入りにくくな
り、信頼性の高い定着ローラを提供することができる。

【００６１】請求項３記載の発明では、穴を接触部より
も高さの低い穴埋め部材で塞ぎ埋めたので、穴をふさい
だ接着剤が電極とブラシ接触面にまわり込んで接触不良
を発生することがないようにでき、磨耗粉が発熱層の領
域の内側へ漏れ出ることがなくなり、信頼性の高い定着
ローラを提供することができる。請求項４記載の発明で
は、電極に所定の段差を設けたので、段差を境界として
低い領域に摩耗粉をためることができ、かつ、高い領域
には摩耗粉が移動しにくいので、結局磨耗粉が発熱層の
領域の内側へ漏れ出ることがなく、信頼性の高い定着ロ
ーラを提供することができる請求項５記載の発明では、
駆動手段を使用して定着ロ―ラのすラスト方向のずれ防
止手段を構成したので、駆動手段が設けられた側と反対
側にはスラスト方向のずれ防止手段が必要なくなり、そ
の分、定着ローラの軸方向の長さを短くすることができ
るので、定着装置の小型化、ひいては画像形成装置の小
型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は定着ローラの右側面図、（ｂ）は定着
ローラの断面図である。

【図２】（ａ）は電極装着前の中空体の右側面図、
（ｂ）は中空体の断面図である。

【図３】給電ブラシの全体構成を示した斜視図である。

【図４】給電ブラシの面図図である。

【図５】従来の定着ローラと本発明にかかる定着ローラ
とを長さ方向で比較した図である。

【図６】給電ブラシの全体構造を示した斜視図である。

【図７】給電ブラシの断面図である。

【図８】（ａ）は本発明に係る電極の断面図、（ｂ）は
電極の一部を拡大して示した断面図である。

【図９】本発明に係る電極の断面図である。

【図１０】定着ローラを駆動手段と共に示した断面図で
ある。

【図１１】ギヤの斜視図である。

【図１２】本発明に係る画像形成装置の概略構成図であ
る。

【図１３】（ａ）は従来技術に係る定着ローラの右側面
図、（ｂ）は従来技術に係る定着ローラの断面図であ
る。

【図１４】従来技術に係る定着ローラを駆動手段と共に
示した断面図である。

【図１５】ギヤの斜視図である。

【図１６】従来技術に係る定着ローラの一部を示した斜
視図である。

【図１７】定着ローラを長穴及びＵ溝の部位で切断した
断面及び止め輪を示した斜視図である。

【図１８】定着ローラに止め輪を装着した状態を示した
断面図である。

【図１９】長穴部分の部分拡大断面図である。

【符号の説明】

８ 定着装置 ２４ 発熱層 ２８ａ 底部 ２８ｂ 突出部 ２８ｈ 第１内周部 ２８ｉ 第２内周部 ２８ｋ 境界部 ３０ 段差 ３３ 穴 ７０ 穴埋め部材 Ｈ―Ｈ 仮想平面 Ｑ１ 接触部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面を離型性のよい樹脂層で覆われたパイ
   プ状のローラの内側に絶縁層、該絶縁層の内側に発熱層
   がそれぞれパイプ状に設けられ、前記発熱層の軸方向両
   端部にはそれぞれ電極が接続されていて、これら２つの
   電極にはそれぞれ前記発熱層を発熱させるための給電を
   行なう給電ブラシが接触する接触部が設けられている定
   着ローラにおいて、 前記２つの電極のうち、少なくとも一方の電極につい
   て、前記給電ブラシと接触する前記接触部が前記発熱層
   の領域の内側に位置していることを特徴とする定着ロー
   ラ。
2. 【請求項２】請求項１記載の定着ローラにおいて、前記
   発熱層の領域の内側に前記接触部を位置させている前記
   電極は一端側が底部で塞がれ、他端側が開放された筒状
   体からなり、その外周部が前記ローラの開放端部で前記
   発熱層の内側に嵌合して電気的に接続され、前記底部の
   中心部が前記ローラの開放端側に突出して突出部を構成
   し、この突出部の先端面に前記接触部が設けられ、か
   つ、前記底部の一部であって前記突出部に対して凹部を
   構成する前記突出部のまわりの部位に穴を形成したこと
   を特徴とする定着ローラ。
3. 【請求項３】請求項２記載の定着ローラにおいて、前記
   穴が、前記先端面を通る軸直角の仮想平面の高さに達し
   ない大きさの穴埋め部材で塞がれていることを特徴とす
   る定着ローラ。
4. 【請求項４】請求項２記載の定着ローラにおいて、前記
   穴が形成されている前記底部と境界をなす前記電極の内
   周部近傍部を第１内周部、前記先端面を通る軸直角の仮
   想平面と交差する前記電極の内周部近傍部を第２内周部
   とするとき、これら第１内周部と第２内周部との境界部
   に、前記第１内周部の直径を前記第２内周部の直径より
   も小さくすることにより形成される段差を設けているこ
   とを特徴とする定着ローラ。
5. 【請求項５】請求項１、２、３又は４記載の定着ローラ
   において、前記発熱層の軸方向の、前記接触部が前記発
   熱層の領域の内側に位置している電極が設られた側の反
   対側に、当該定着ローラを駆動する駆動手段を設け、こ
   の駆動手段を利用して当該定着ローラについてスラスト
   方向のずれ防止手段を構成したことを特徴とする定着ロ
   ーラ。
6. 【請求項６】静電転写法により転写紙に転写されたトナ
   ー画像を該転写紙に加熱定着する1対のローラを備えた
   定着装置において、前記ローラの1つが請求項１、２、
   ３、４又は５記載の定着ローラであることを特徴とする
   定着装置。
7. 【請求項７】潜像担持体上に静電潜像を形成しこの静電
   潜像をトナーにより可視像化したのち静電転写法により
   転写紙に転写してトナー画像を得、このトナー画像を1
   対のローラにより転写紙に加熱定着して排紙する画像形
   成装置において、前記ローラの１つが請求項１、２、
   ３、４又は５記載の定着ローラであることを特徴とする
   画像形成装置。