JP2001235955A - 定着装置の加熱ローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度が異常に上昇した場合にも発火すること
のない圧接弾性体を有する、定着装置用の加熱ローラを
提供する。 【解決手段】 抵抗発熱体による発熱層を備えた定着装
置用の加熱ローラにおいて、耐熱性材料からなる第１絶
縁層３３と第２絶縁層３５との間に抵抗発熱体３４ａ
（発熱層３４）を設けて構成した発熱シート５０を円筒
状ローラ本体３１の内周面に、第１絶縁層３３をローラ
本体３１の内周面に接触させた状態で設ける。圧接弾性
体として、金属製のシート状バネ４０を円筒状に丸めた
ものをローラ本体３１に挿入し、発熱シート５０をシー
ト状バネ４０の弾性力によりローラ本体３０の内周面に
押圧固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機、ファクシミリ、プリンタなどに配備される定着装
置を構成する加熱ローラ（より正確には発熱定着ロー
ラ）の構造に関するものである。上記定着装置は加熱ロ
ーラと、この加熱ローラに圧接して回転する加圧ローラ
との間で記録紙上の未定着トナー像を加熱溶融して、こ
の記録紙に定着するための装置である。

【０００２】

【従来の技術】近年の環境規制、環境保護意識の高まり
から、各種電子写真装置では不使用時において、加熱ロ
ーラに配備された定着用ヒータへの通電を遮断し、必要
な時にのみ通電することにより、消費電力を低減するこ
とが行われている。このような省エネルギー型の電子写
真装置では、プリント時に加熱ローラの表面温度が即座
にプリント可能な設定温度まで上昇することが要求され
ている。この要求を満たすための手段の一つとして、ロ
ーラの内面または外面に発熱体を有する、直接加熱方式
の加熱ローラを用いた定着装置が提案されている。

【０００３】加熱ローラを用いた定着装置は、これに設
けた抵抗発熱体の熱を伝導伝熱させることにより、加熱
ローラを直接加熱するものであり、ハロゲンランプによ
る輻射加熱方式の定着装置と比較して約２０〜３０％の
立上り時間の短縮が可能である。しかも、ハロゲンラン
プによる輻射加熱方式におけるような、電源をＯＮにし
た際の突入電流が発生しないことも、抵抗発熱体を用い
た加熱ローラを備えた定着装置の大きな特徴である。

【０００４】ところで、定着装置用の加熱ローラの一例
（第１の従来例）として、例えば特開平１１ー２８２３
０２号公報や特開平１１ー２８２２９８号公報などに開
示されたものがある。これを図１４に示す。加熱ローラ
１１０は、中空円筒状の金属基体（芯金）であるローラ
本体１３１の外周面に離型層１３２を形成し、ローラ本
体１３１の内周面には、外周側から第１絶縁層１３３、
発熱層１３４、第２絶縁層１３５の３層をこの順に設
け、これら３層を、その内側に圧縮状態で配置した厚肉
円筒状の圧接弾性体１３６によって、ローラ本体１３１
の内周面との間に挟み込んで保持した構造となってい
る。圧接弾性体１３６はシリコーンスポンジ等の弾性高
分子材料で形成され、加熱ローラ１１０の内部に配置さ
れているときの外径は、無応力状態の外径よりも小さく
なっている。

【０００５】上記圧接弾性体１３６を加熱ローラ１１０
の内部へ配置する際には、この圧接弾性体１３６を軸方
向に引き伸ばして外径を細くし、この状態のまま加熱ロ
ーラ１１０内に配置して引き伸ばしを中止する。その結
果、圧接弾性体１３６は軸方向に縮んで外径が元に戻る
方向へ膨らみ、上記３層を押圧して、これらをローラ本
体１３１との間に挟み込んだ状態となる。

【０００６】従来の加熱ローラの別例（第２の従来例）
として、図１５および図１６に示すものがある。図１５
に示す定着装置において、加熱ローラ２１０に加圧ロー
ラ２２０が、図略のバネによって一定の加圧力で押し当
てられている。加熱ローラ２１０の両部端は、断熱ブッ
シュ２５１、ベアリング２５２を介して側板２５０に支
持されている。さらに、加熱ローラ２１０の一端には歯
車２５３が設けられ、この歯車２５３は、図略の駆動源
と噛み合って定着ローラ２１０が回転駆動される。

【０００７】加熱ローラ２１０は、中空円筒状のローラ
本体２１１の外周面に離型層２１４が形成され、ローラ
本体２１１の内周面には絶縁層２１２と、抵抗発熱体か
らなる発熱層２１３とがそれぞれ接着されている。発熱
層２１３の両端部には、通電を行うためのキャップ状の
受電電極部材２３０が設けられ、この受電電極部材２３
０には給電電極部材としての給電電極ブラシ２４０が、
板バネ２４１によって一定の荷重で押し当てられ、受電
電極部材２３０が給電電極ブラシ２４０に対し回転摺動
しながら通電される。

【０００８】発熱層２１３を形成する抵抗発熱体は金属
箔で、所定のパターンに形成されており、絶縁層２１２
の内側に接着されている。加熱ローラ２１０には、温度
センサ２６０が当接され、この温度センサ２６０で検出
された信号が入力回路２６１を経てＣＰＵ２６３に取り
込まれる。このＣＰＵ２６３は、検出した加熱ローラ温
度を基にドライバ２６２を介して上記抵抗発熱体への通
電を制御するよう構成されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１４
に示す第１の従来例に係る加熱ローラ１１０では、定着
装置の温度制御が正確に作動しなくなって定着温度が暴
走し、温度過昇防止装置が作動する高温（約５００℃）
になると、圧接弾性体１３６であるスポンジが発火する
という重大なトラブルが発生する。

【００１０】また図１５、図１６に示す第２の従来例に
係る加熱ローラ２１０では、発熱層２１３および絶縁層
２１２をローラ本体２１１に接着剤で固定しているた
め、離型層２１４の寿命が尽きた場合、加熱ローラ２１
０全体を正常品と交換する必要があった。加熱ローラの
一部分を交換して再使用することができるようになれば
好都合であるし、加熱ローラ完成後の検査で不良部分が
見つかった場合には、不良部品を交換するだけで済ます
ことができる。

【００１１】したがって本発明の第１の目的（第１発明
の目的）は、図１４の加熱ローラの問題点を解決するこ
と、すなわち、温度が異常に上昇した場合にも発火する
ことのない圧接弾性体を有する加熱ローラを提供するこ
とである。

【００１２】本発明の第２の目的（第２発明の目的）
は、上記第１発明を更に改良し、上記記発火の問題を解
決するのに加えて、圧接弾性体を省略した構造簡単な加
熱ローラを提供することにある。

【００１３】本発明の第３の目的（第３発明の目的）
は、図１５の加熱ローラの問題点を解決すること、すな
わち、損傷した部品を正常な部品と交換することによ
り、正常に作動する加熱ローラを構成して再度使用する
ことができるようにすることである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため第１発明に係る加熱ローラでは、上記圧接弾性体
として、金属製のシートを円筒状に丸めたものを用い
る。すなわち、円筒状ローラ本体（金属基体：芯金）に
第１絶縁層、発熱層、第２絶縁層をこの順に挿入し、さ
らにこの第２絶縁層の内周面に上記金属製シートを円筒
状に丸めて挿入することで、その弾性力により上記３層
をローラ本体に押し当てるように構成したものである。

【００１５】請求項１に記載の発明は加熱ローラと、こ
の加熱ローラに圧接して回転する加圧ローラとの間で、
記録紙上の未定着トナー像をこの記録紙に定着する定着
装置を構成する加熱ローラにおいて、いずれも耐熱性材
料からなる第１絶縁層と第２絶縁層との間に抵抗発熱体
による発熱層を備えてなる発熱シートを円筒状ローラ本
体の内周面に、第１絶縁層が前記ローラ本体の内周面に
接触した状態で設け、この発熱シートを金属製のバネ部
材の弾性力によりローラ本体の内周面に押圧固定したこ
とを特徴とする加熱ローラである。

【００１６】ただし、請求項１の加熱ローラにおいて、
バネ部材として金属製のシート状バネを丸めたものをロ
ーラ本体の内周面に押し当てると、シート状バネの端部
同士が重なり、この部分の熱容量が、重なりのない部分
のそれと異なってしまうため温度が低くなり、この部分
で定着不良を起こすことがあった。請求項２の発明はこ
の不具合をなくしたものである。

【００１７】請求項２に記載の加熱ローラは、請求項１
において前記バネ部材が、長方形の金属シートの互いに
対向する長辺部分のそれぞれに切欠き形状による凸部と
凹部とを形成したシート状バネからなり、このシート状
バネを円筒状に丸めて、一方の長辺部分の凸部を他方の
長辺部分の凹部に相補的に係合させた状態で前記ローラ
本体に挿入したものであることを特徴とする。

【００１８】ところが、請求項２の加熱ローラにおい
て、上記シート状バネで発熱シートをローラ本体内周面
に圧接した構造にすると、組み付け時などに、発熱層を
構成する抵抗発熱体のパターンが加熱ローラの中心軸方
向に動いてパターン同士が接触し、ショートを起こすこ
とがあった。請求項３，４の発明は、この不具合をなく
したものである。

【００１９】請求項３に記載の加熱ローラは、請求項１
または２において、前記ローラ本体が、内周面に且つこ
のローラ本体の中心軸に沿って螺旋状の溝を形成したも
のであり、前記発熱シートは、第１絶縁層と第２絶縁層
との間に抵抗発熱体からなる螺旋状パターンを挿入する
ことにより、前記ローラ本体内周面の螺旋状溝に対応す
る螺旋状の凸部を形成し、この螺旋状凸部を前記螺旋状
溝に挿入係止したものであることを特徴とする。

【００２０】請求項４に記載の加熱ローラは、請求項３
において前記発熱シートが、第１絶縁層と第２絶縁層と
の間に螺旋状の空間を形成し、この空間に前記抵抗発熱
体からなる螺旋状パターンを挿入することにより構成し
たものであることを特徴とする。

【００２１】上記第２の目的を達成するため、請求項５
に記載の第２発明は加熱ローラと、この加熱ローラに圧
接して回転する加圧ローラとの間で、記録紙上の未定着
トナー像をこの記録紙に定着する定着装置を構成する加
熱ローラにおいて、円筒状ローラ本体の内周面に、かつ
このローラ本体の中心軸に沿って形成した螺旋状の溝
に、抵抗発熱体による螺旋状の発熱パターンを埋没させ
た耐熱性材料からなる絶縁層を形成することにより、前
記発熱パターンを前記ローラ本体内周面の螺旋状溝に挿
入固定したことを特徴とする加熱ローラである。

【００２２】上記第３の目的を達成するため第３発明に
係る加熱ローラは、ローラ本体および離型層からなる離
型部と、これに対し着脱自在な発熱部とにより構成した
ものであり、この発熱部は、抵抗発熱体を挟んだ絶縁層
をさらに金属製のシート状バネで包み込むことで構成す
る。本発明によれば、離型部または発熱部が損傷した場
合に、これを正常なものと交換することで、正常に作動
する加熱ローラを構成して再度使用することができる。

【００２３】すなわち、請求項６に記載の発明は加熱ロ
ーラと、この加熱ローラに圧接して回転する加圧ローラ
との間で、記録紙上の未定着トナー像をこの記録紙に定
着する定着装置を構成する加熱ローラにおいて、抵抗発
熱体の片面全面に耐熱性材料からなる第１絶縁層と、反
対面の全面に耐熱性材料からなる第２絶縁層とをそれぞ
れ接触させるとともに、前記抵抗発熱体および第１、第
２絶縁層を長方形の金属製シート状バネで包んでなる発
熱部形成シートを円筒状に丸めてローラ本体に挿入する
ことにより発熱部を形成し、この発熱部を前記シート状
バネの弾性力によりローラ本体の内周面に押圧固定した
ことを特徴とする加熱ローラである。

【００２４】請求項７に記載の加熱ローラは、請求項６
において前記発熱部形成シートが、前記抵抗発熱体およ
び第１、第２絶縁層を一枚の金属製シート状バネで包
み、その一端部を折り返してこのバネの他端部に固着す
るか、または前記抵抗発熱体および第１、第２絶縁層を
二枚の金属製シート状バネで包み、一方のバネの両端部
を折り返して、他方のバネの端部に固着することによ
り、第１絶縁層の片面全面および第２絶縁層の片面全面
をこれらのシート状バネで包んだものであることを特徴
とする。

【００２５】請求項８に記載の加熱ローラは、請求項６
または７において、前記円筒状に丸めた発熱部形成シー
トのシート状バネのうち前記発熱部の最内周側の層を形
成する部分に、このシート状バネを部分的に折り畳んで
リブを形成することにより、当該加熱ローラの軸方向の
強度を高めたことを特徴とする。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照しなが
ら説明する。なお、実施例１〜３は第１発明に係るもの
であり、実施例４は第２発明に係るものである。さら
に、実施例５〜８は第３発明に係るものである。

【００２７】実施例１ 図１は加熱ローラ１０の縦断面図、図２はその横断面図
である。中空円筒状のローラ本体３１の外周面に離型層
３２を形成する。また、第１絶縁層３３と第２絶縁層３
５との間に発熱層３４を設けてなる発熱シート５０を円
筒状ローラ本体３１の内周面に、金属製のシート状バネ
４０（円筒状に丸めたもの）の弾性力でローラ本体の内
周面に押圧固定することにより、加熱ローラ１０を構成
する。この場合、発熱シート５０は第１絶縁層３３がロ
ーラ本体３１の内周面に接触した状態で設ける。

【００２８】したがって、上記加熱ローラ１０ではロー
ラ本体３１の内周面に、外周側から第１絶縁層３３、発
熱層３４、第２絶縁層３５の３層（発熱シート５０）を
設け、これら３層をその内側に配置したシート状バネ４
０によって、ローラ本体３１の内周面との間に挟み込ん
で保持した構造となっている。離型層３２はＰＦＡやＰ
ＴＦＥ等をコーティングしたもので、膜厚は約１０〜３
０μｍである。

【００２９】シート状バネ４０は、長方形のステンレス
鋼（ＳＵＳ）製のシートであって、肉厚は５０〜２００
μｍであり、これを丸めて（円筒状にして）外径を細く
し、この状態のまま加熱ローラ１０の内部へ配置する。
加熱ローラ１０の内部に入ったバネ４０は外径が膨ら
み、上記３層を押圧して、これらをローラ本体３１との
間に挟み込んだ状態となる。加熱ローラ本体３１は肉厚
が例えば０．３〜２．０ｍｍ程度のアルミニウムまたは
鉄からなり、離型層３２はＰＦＡ樹脂からなる。発熱層
３４は、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）の薄膜からなる
抵抗発熱体３４ａで形成されている。第１絶縁層３３お
よび第２絶縁層３５は例えば、耐熱性および絶縁性を備
えたポリイミド樹脂製のフィルムで、厚さは２５〜５０
μｍである。

【００３０】図２に示すように、加熱ローラ１０の構成
部材のうち第１絶縁層３３は一番長く、発熱層３４の端
面より２．５ｍｍ以上長くなっている。第２絶縁層３５
は発熱層３４より短く、給電部（図略）にかからないよ
うになっている。シート状バネ４０は第２絶縁層３５の
幅より短く、両端部がそれぞれで２．５ｍｍ以上離れて
いる。

【００３１】なお、シート状バネ４０に代えて、コイル
状のバネを用いることもできる。この場合、無応力時の
コイル径は加熱ローラ１０の外径と同等以上とする。そ
して、加熱ローラ１０の内部へ配置する際には、捩じり
ながら加熱ローラ１０の軸方向へ引き伸ばして外径を細
くし、この状態で加熱ローラ内部へ配置して、引き延ば
しを中止する。その結果、このコイルバネは元に戻る方
向へ膨らみ、上記３層をローラ本体３１の内周面に押圧
する。

【００３２】実施例２ 図３はシート状バネ４０の展開図、図４はこのバネ４０
をローラ本体に挿入する方法の説明図である。このバネ
４０は、長方形金属シートの一対の長辺部分に、それぞ
れ切欠き形状による凸部４０ａと凹部４０ｂをを形成し
たものであり、一方の長辺部分に形成された凸部４０ａ
は、他方の長辺部分に形成された凹部４０ｂと真正面に
対向しており、しかも、凸部４０ａは凹部４０ｂより僅
かに小さく、殆ど合同となっている。

【００３３】このため、上記シートをその長手方向の軸
線を中心線とする円筒状に丸めた場合においては、一方
の長辺部分の凸部４０ａが他方の長辺部分の凹部に相補
的に係合することにより、図４に示すような円筒体を形
成する。したがって、この円筒体を加熱ローラに挿入す
れば、凸部４０ａと凹部４０ｂが互いに重なり合わない
状態で装着することができ、これにより形成したシート
状バネ４０が図３の形態に戻ろうとする弾性力によっ
て、図１に示す発熱シート５０が加熱ローラ本体３１の
内周面に押圧される。

【００３４】実施例３ 図５はローラ本体の縦断面図、図６は加熱ローラの要部
構造を示す縦断面図である。この加熱ローラ１０の構造
を、その作製方法とともに説明する。ローラ本体３１の
内周面に、かつその中心軸に沿って螺旋状の溝（凹部）
３１ｂを形成する。符号３１ａは、この凹部３１ｂによ
り形成された凸部を示す。別に、発熱シート５０を用意
する。この発熱シート５０では、第１絶縁層３３と第２
絶縁層３５との間の螺旋状空間に、抵抗発熱体３４ａか
らなる螺旋状パターンを挿入して発熱層３４を形成する
ことにより、螺旋状溝３１ｂに対応する螺旋状の凸部を
形成し、この螺旋状凸部を螺旋状溝３１ｂに挿入係止す
る。その後、シート状バネ４０を円筒状に丸めて挿入
し、ローラ本体３１の内周面に圧接させる。

【００３５】上記凸部３１ａおよび凹部３１ｂの幅は例
えば３ｍｍとし、凹部３１ｂの深さは例えば５０〜１５
０μｍとする。また、第１絶縁層３３および第２絶縁層
３５は塗装によって形成することもできるが、ローラ本
体３１の内周面全面に設けることが好ましい。

【００３６】実施例４ 図７は加熱ローラ１０の要部構造を示す縦断面図であ
る。この加熱ローラ１０と実施例３のそれとの構成上の
相違点は、発熱シート５０ａの構造にある。すなわち、
この発熱シート５０ａは、実施例３における第１絶縁層
と第２絶縁層とを一体形成した絶縁層（一体化絶縁層３
６）と、この絶縁層３６の螺旋状凸部に埋設した、抵抗
発熱体３４ａによる螺旋状の発熱パターンとからなって
おり、実施例３におけるシート状バネ４０は省略されて
いる。したがって、この加熱ローラ１０は図６の加熱ロ
ーラよりも構造が簡単になっており、シート状バネ４０
の挿入工程は不要である。

【００３７】上記加熱ローラ１０の作製方法について説
明すると、ローラ本体３１の内周面に、かつこのローラ
本体の中心軸に沿って螺旋状の溝（凹部３１ｂ）を形成
し、この溝に抵抗発熱体３４ａからなる螺旋状の発熱パ
ターンを挿入し、上記螺旋状溝３１ｂに耐熱性の絶縁層
形成材料をスプレー塗装、ディピング等の方法で塗布す
るとともに、上記発熱パターンを上記塗布液中に埋没さ
せた後、上記塗膜を例えば３００℃前後で焼成して硬化
させる。

【００３８】実施例５ 図８は加熱ローラの要部構造を示す縦断面図、図９はこ
の加熱ローラを構成する発熱部の構造、および取付け状
態を示す縦断面図である。図１０は図９の発熱部の構成
方法に係るもので、図１０（ａ）は発熱部形成シートの
概略断面図である。図１０（ｂ）はこの発熱部形成シー
トを円筒状に丸めたもので、この状態でローラ本体の内
周面に装着することにより発熱部が形成される。

【００３９】図８および図９に示すように、本実施例の
加熱ローラ２０は離型部６０と、発熱部形成シート５０
ｂからなる発熱部７０とにより構成したもので、これら
離型部６０と発熱部７０は、互いに相手を損傷させるこ
となく分離することができるようになっている。離型部
６０は、ローラ本体３１と離型層３２とからなる。上記
発熱部形成シート５０ｂは、抵抗発熱体３４ａの片面に
第１絶縁層３３と、反対面に第２絶縁層３５とをそれぞ
れ重ねて発熱シート５０とし、この発熱シート５０の上
記第１、第２絶縁層３３，３５を長方形で金属製のシー
ト状バネ４０で包んで構成されている。

【００４０】さらに詳しく説明すると、発熱部形成シー
ト５０ｂは図１０（ａ）に示すように、一枚のシート状
バネ４０の一端部を折り返し、このバネの両端部を重
ね、適宜手段で接合することにより、第１絶縁層３３の
片面全面および第２絶縁層３５の片面全面をシート状バ
ネ４０で包んだ形態となっている。加熱ローラ２０を構
成するに際しては、発熱部形成シート５０ｂを円筒状に
丸めてローラ本体３１に挿入し、これをシート状バネ４
０の弾性力でローラ本体３１の内周面に押圧固定するこ
とにより発熱部７０を形成する。

【００４１】なお、上記抵抗発熱体３４ａは、例えば鉄
クロムなどのＳＵＳ系の金属箔（厚さ１０〜１００μ
ｍ）であって、打抜きまたはエッチングによって所定の
パターンに形成されている。また、第１、第２絶縁層３
３，３５は例えばポリイミドフィルムやアラミドペーパ
ー、マイカシートなどである。

【００４２】実施例６ 図１１は加熱ローラを構成する発熱部形成シートの展開
図（円筒状に丸める前の状態を示す平面図）である。こ
の発熱部形成シート５０ｂの構造は図１０（ａ）に示す
ものと殆ど同様であり、シート状バネ４０の一端部に突
片４０ｃを複数設け、これらの突片を折り返してこのシ
ート状バネの端部に固着することにより、第１絶縁層の
片面全面および第２絶縁層の片面全面をシート状バネ４
０で包んだ形態となっている。

【００４３】実施例７ 図１２は加熱ローラを構成する発熱部形成シートの概略
断面図であって、実施例５の図１０（ａ）に対応するも
のである。この発熱部形成シート５０ｂでは、抵抗発熱
体３４ａを第１、第２の絶縁層３３，３５で挟んでなる
発熱シート５０を更に上下２枚のシート状バネ４０，４
０で挟み、一方のシート状バネの両端部を折り返して他
方のシート状バネの端部に固着した構造となっている。

【００４４】実施例８ 図１３は加熱ローラを構成する発熱部の構造、および取
付け状態を示す縦断面図である。図９との比較で明らか
なように、この加熱ローラ２０では、円筒状に丸めたシ
ート状バネ４０のうち発熱部７０の最内周側の層を形成
する部分に、このシート状バネを部分的に折り畳んでリ
ブ４０ｄを形成することにより、この加熱ローラ２０の
軸方向の強度を高めたものであり、ローラ本体３１が撓
みに対して強くなる利点がある。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、以下の効果が得られる。 （１）請求項１の加熱ローラ 従来の弾性高分子材料からなる圧接弾性体に代えて、金
属製のバネ部材からなる圧接弾性体を設け、発熱シート
をこのバネ部材の弾性力により、ローラ本体の内周面に
押圧固定したので、かりに定着装置の温度制御が出来な
くなり定着温度が暴走し、温度過昇防止装置が働く程度
の高温（５００℃近く）になったとしても、材質が金属
なので発火が生じることはない。

【００４６】（２）請求項２の加熱ローラ 凸部と凹部とを互いに相補的に係合させて円筒状にした
シート状バネをローラ本体に挿入したため、シート状バ
ネの端部同士が重なり合うことがなくなるので、加熱ロ
ーラの昇温温度が均一になり、したがって、従来の問題
点であった熱容量ムラに起因する定着不良が防止され
る。

【００４７】（３）請求項３，４の加熱ローラ ローラ本体の内周面に凹凸部による螺旋状の溝を設け、
この溝に螺旋状の発熱パターン（抵抗発熱体）を挿入係
止したので、組み付け等の際に発熱パターンがローラ本
体の中心軸方向に動くのを上記凸部により防止すること
ができ、発熱パターン同士の接触に起因するショートが
なくなる。また、上記凹凸部によりローラ本体の剛性が
向上し、その撓みを防止することができる。

【００４８】（４）請求項５の加熱ローラ 金属製のバネを使用せず、螺旋状の発熱パターンを埋没
させた絶縁層により発熱シートを形成したので、加熱ロ
ーラの構造および作製工程が簡単となり、安価に提供す
ることがができる。

【００４９】（５）請求項６の加熱ローラ 抵抗発熱体を絶縁層を介して金属製のシート状バネで包
み込んで発熱部形成シートを構成し、この発熱部形成シ
ートを丸め、上記シート状バネの弾性力によりローラ本
体の内周面に固定して発熱部を形成したので、この発熱
部を離型部に対して簡単に着脱することができる。この
ため、材質の違うローラ本体と発熱体とに分別でき、材
料リサイクルが容易となる。

【００５０】また、加熱ローラ完成後の検査で不具合が
見つかった場合には、不良部品側のみを交換することで
済むため、損失を低く抑えることができる。例えば、離
型層にキズが発生した場合に、従来の加熱ローラではロ
ーラ全体が不良品となっていたが、本発明の加熱ローラ
では不良個所である離型部のみを取り替えて再度使用す
ることができる。同様に完成品の発熱部が不良である場
合には、良品である離型部はそのまま使用でき、発熱部
のみの交換で済む。

【００５１】（６）請求項７の加熱ローラ 発熱部形成シートでは、シート状バネの端部を折り返す
ことで第１絶縁層の片面全面および第２絶縁層の片面全
面を上記シート状バネで包んだので、発熱部を構成する
際に、溶接による固着と違って高温になることがなく、
またネジ止めやリベット止めとは異なって穴をあける必
要もないため、熱や穴あけ加工による絶縁層の破壊が防
止される。

【００５２】（７）請求項８の加熱ローラ シート状バネを部分的に折り畳んでリブを形成すること
により、加熱ローラの軸方向の強度を高めたので、ロー
ラ本体の肉厚を薄くすることができる。その結果、熱容
量が低減するので、立ち上がり時間が短くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係る加熱ローラの横断面図である。

【図２】図１の加熱ローラの縦断面図である。

【図３】実施例２に係るシート状バネの展開図である。

【図４】図３のシート状バネをローラ本体に挿入する方
法の説明図である。

【図５】実施例３に係る加熱ローラを構成するローラ本
体の縦断面図である。

【図６】実施例３に係る加熱ローラの要部構造を示す縦
断面図である。

【図７】実施例４に係る加熱ローラの要部構造を示す縦
断面図である。

【図８】実施例５に係る加熱ローラの要部構造を示す縦
断面図である。

【図９】図８の加熱ローラを構成する発熱部の構造、お
よび取付け状態を示す縦断面図である。

【図１０】図９の発熱部の構成方法に係るもので、
（ａ）は発熱部形成シートの概略断面図、（ｂ）はこの
発熱部形成シートを円筒状に丸めたもので、この状態で
ローラ本体内周面に装着することにより発熱部が形成さ
れる。

【図１１】本発明の実施例６の加熱ローラに係るもの
で、発熱部形成シートの展開図である。

【図１２】本発明の実施例７の加熱ローラに係るもの
で、発熱部形成シートの概略断面図である。

【図１３】本発明の実施例８に係る加熱ローラを構成す
る発熱部の構造、および取付け状態を示す縦断面図であ
る。

【図１４】従来の加熱ローラの一例を示す横断面図であ
る。

【図１５】従来の加熱ローラの別例を示す縦断面図であ
る。

【図１６】図１５の加熱ローラの要部構造を示す縦断面
図である。

【符号の説明】

１０ 加熱ローラ ２０ 加熱ローラ ３１ ローラ本体（金属基体、芯金） ３１ａ 凸部 ３１ｂ 螺旋状溝（螺旋状凹部） ３２ 離型層 ３３ 第１絶縁層 ３４ 発熱層 ３４ａ 抵抗発熱体 ３５ 第２絶縁層 ３６ 一体化絶縁層 ４０ シート状バネ ４０ａ 凸部 ４０ｂ 凹部 ４０ｃ 突片 ４０ｄ リブ ５０ 発熱シート ５０ａ 発熱シート ５０ｂ 発熱部形成シート ６０ 離型部 ７０ 発熱部 ８０ 受電部 ９０ 給電電極ブラシ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H033 AA24 BB13 BB19 BB21 BB22 3K034 AA02 AA22 AA32 AA33 AA34 BB07 BB08 BB13 BC09 BC16 BC29 CA32 GA10 HA01 HA10 3K058 AA02 AA14 AA16 AA82 AA86 AA91 BA18 CE02 CE13 CE19 DA04 GA06 3K092 PP18 QA06 QB02 QB31 QB33 QB44 QB45 QB73 QB76 QB78 QC25 RF02 RF13 RF26 TT22 TT36 VV03 VV06 VV16 VV22 VV25 VV31

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱ローラと、この加熱ローラに圧接し
   て回転する加圧ローラとの間で、記録紙上の未定着トナ
   ー像をこの記録紙に定着する定着装置を構成する加熱ロ
   ーラにおいて、いずれも耐熱性材料からなる第１絶縁層
   と第２絶縁層との間に抵抗発熱体による発熱層を備えて
   なる発熱シートを円筒状ローラ本体の内周面に、第１絶
   縁層が前記ローラ本体の内周面に接触した状態で設け、
   この発熱シートを金属製のバネ部材の弾性力によりロー
   ラ本体の内周面に押圧固定したことを特徴とする定着装
   置の加熱ローラ。
2. 【請求項２】 前記バネ部材は、長方形の金属シートの
   互いに対向する長辺部分のそれぞれに切欠き形状による
   凸部と凹部とを形成したシート状バネからなり、このシ
   ート状バネを円筒状に丸めて、一方の長辺部分の凸部を
   他方の長辺部分の凹部に相補的に係合させた状態で前記
   ローラ本体に挿入したものであることを特徴とする請求
   項１に記載の定着装置の加熱ローラ。
3. 【請求項３】 前記ローラ本体は、内周面に且つこのロ
   ーラ本体の中心軸に沿って螺旋状の溝を形成したもので
   あり、前記発熱シートは、第１絶縁層と第２絶縁層との
   間に抵抗発熱体からなる螺旋状パターンを挿入すること
   により、前記ローラ本体内周面の螺旋状溝に対応する螺
   旋状の凸部を形成し、この螺旋状凸部を前記螺旋状溝に
   挿入係止したものであることを特徴とする請求項１また
   は２に記載の定着装置の加熱ローラ。
4. 【請求項４】 前記発熱シートは、第１絶縁層と第２絶
   縁層との間に螺旋状の空間を形成し、この空間に前記抵
   抗発熱体からなる螺旋状パターンを挿入することにより
   構成したものであることを特徴とする請求項３に記載の
   定着装置の加熱ローラ。
5. 【請求項５】 加熱ローラと、この加熱ローラに圧接し
   て回転する加圧ローラとの間で、記録紙上の未定着トナ
   ー像をこの記録紙に定着する定着装置を構成する加熱ロ
   ーラにおいて、円筒状ローラ本体の内周面に、かつこの
   ローラ本体の中心軸に沿って形成した螺旋状の溝に、抵
   抗発熱体による螺旋状の発熱パターンを埋没させた耐熱
   性材料からなる絶縁層を形成することにより、前記発熱
   パターンを前記ローラ本体内周面の螺旋状溝に挿入固定
   したことを特徴とする定着装置の加熱ローラ。
6. 【請求項６】 加熱ローラと、この加熱ローラに圧接し
   て回転する加圧ローラとの間で、記録紙上の未定着トナ
   ー像をこの記録紙に定着する定着装置を構成する加熱ロ
   ーラにおいて、抵抗発熱体の片面全面に耐熱性材料から
   なる第１絶縁層と、反対面の全面に耐熱性材料からなる
   第２絶縁層とをそれぞれ接触させるとともに、前記抵抗
   発熱体および第１、第２絶縁層を長方形の金属製シート
   状バネで包んでなる発熱部形成シートを円筒状に丸めて
   ローラ本体に挿入することにより発熱部を形成し、この
   発熱部を前記シート状バネの弾性力によりローラ本体の
   内周面に押圧固定したことを特徴とする定着装置の加熱
   ローラ。
7. 【請求項７】 前記発熱部形成シートは、前記抵抗発熱
   体および第１、第２絶縁層を一枚の金属製シート状バネ
   で包み、その一端部を折り返してこのバネの他端部に固
   着するか、または前記抵抗発熱体および第１、第２絶縁
   層を二枚の金属製シート状バネで包み、一方のバネの両
   端部を折り返して、他方のバネの端部に固着することに
   より、第１絶縁層の片面全面および第２絶縁層の片面全
   面をこれらのシート状バネで包んだものであることを特
   徴とする請求項６に記載の定着装置の加熱ローラ。
8. 【請求項８】 前記円筒状に丸めた発熱部形成シートの
   シート状バネのうち前記発熱部の最内周側の層を形成す
   る部分に、このシート状バネを部分的に折り畳んでリブ
   を形成することにより、当該加熱ローラの軸方向の強度
   を高めたことを特徴とする請求項６または７に記載の定
   着装置の加熱ローラ。