JP3820280B2 - Fixing roller and fixing device - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の画像形成装置において、記録紙上に転写されたトナー像を定着させるために用いられる直接加熱型の定着ローラ及び定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の画像形成装置では、記録紙上に転写されたトナー像を、そのトナー粒子を記録紙の繊維に絡ませることにより記録紙に熱定着させる必要がある。このため、定着装置の定着ローラはヒートローラとして構成されることが多い。
【０００３】
このようなヒートローラ（定着ローラ）としては、赤外線ランプやハロゲンランプ等の熱源を熱伝導性のよい金属製スリーブの軸心位置に内挿させた間接加熱型が一般的である。しかし、間接加熱型の定着ローラの場合、高価な細管状ランプが必要な上、間接加熱によるため迅速に昇温させることができない、等の問題がある。
【０００４】
このようなことから、最近では、間接加熱型に代わって、直接加熱型の定着ローラが普及し始めている。直接加熱型の定着ローラの代表的なものでは、円筒状の絶縁体表面に導電性材料による発熱層を塗布して発熱体を形成し、この発熱体の両端部の外周面に帯片状の摺動片を接触させて、回転する発熱体に対して摺動片を通じて給電するようにしている。しかし、摺動片を用いて給電するものでは、摺動片により発熱体表面が削られる上に接触部において火花が飛ぶ問題がある。また、筒状発熱部の両端中空部に金属端子を密嵌する方法もあるが、金属端子の熱膨張率が大きいので、熱膨張した金属端子がセラミックス製の発熱体を破壊してしまうおそれがある。
【０００５】
このような問題点に対する解決策が実開平４−１１４０６２号公報に開示されている。同公報によれば、図２０（ａ）に示すように円柱形状で切込み２１が入った導電性で弾性を有する金属製の導通端子２２や、図２０（ｂ）に示すように円筒形状で２本のスリット２３が形成された導電性で弾性を有する金属製の導通端子２４や、図２０（ｃ）に示すように円筒形状で４本のスリット２３が形成された導電性で弾性を有する金属製の導通端子２５を用意し、これらの導通端子２２，２４又は２５を、図２１に示すようにセラミックス等の絶縁体で形成されて内周面に発熱層が形成されたロール体２６の端部に切込み２１やスリット２３側から密嵌するようにしている。即ち、ロール体２６の中空部に径方向に弾性拡縮する導通端子２２，２４又は２５を密嵌し、中空部の内周面に押し付けるようにしている。この状態でロール体２６が回転駆動されるとき、導通端子２２，２４又は２５も一体となって回転する。このように回転する導通端子２２，２４又は２５に給電ブラシ２７を押し付けることにより、両者の接触部が摺動電極となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、実開平４−１１４０６２号公報に示されるような導通端子を用いた場合、ロール体内周面の発熱体と導通端子との接触が柔軟性のない面同士の面接触によるため不安定である。この結果、導通端子を通じた発熱体への給電において、給電不良を引き起こし、加熱不足となって、トナーの定着性が悪化してしまう可能性がある。定着性が悪いと、記録紙上のトナーがユーザの手や衣類に付着して汚してしまうおそれがあり、好ましくない。
【０００７】
また、実開平４−１１４０６２号公報に示されるような導通端子を用いた場合、導通端子が径方向に弾性拡縮する特性を有するのでロール体の内周面に押圧接触し得るものの、回り止め効果は有しない。この結果、ロール体の回転に伴い、内周面を滑る可能性を持ち、ロール体（発熱体）との接触部を傷付けることもある。よって、上記の場合と同様に給電不良に伴う弊害を生ずることがある。
【０００８】
そこで、本発明は、絶縁性のロール体の内周面に発熱部を形成した直接加熱型の定着ローラに関して、摺動電極を形成する導通端子と発熱部との接触を安定させて、給電部材から発熱部への給電を安定して行える定着ローラを提供することを第１の目的とする。
【０００９】
また、本発明は、絶縁性のロール体の内周面に発熱部を形成した直接加熱型の定着ローラに関して、摺動電極を形成する導通端子に回り止め効果を持たせることができる定着ローラを提供することを第２の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の定着ローラは、中空円筒状に形成されて回転駆動される絶縁性のロール体と、このロール体の内周面に全域的に形成された発熱部と、前記ロール体の前記内周面の径よりも大きい外径を有して、前記発熱部の一部に接するように前記ロール体の内周面端部に挿入密嵌された導電性のコイルスプリングと、このコイルスプリングに摺動接触する給電部材と、を備え、前記コイルスプリングが、ロール体の内周面に密嵌される挿入部と、挿入前のフリー状態において、該状態の前記挿入部の径より大きな外形の外径変化部を有し前記ロール体の端部より外部にはみ出させるはみ出し部とを有し、前記給電部材は、前記挿入部が前記ローラ本体に挿入され前記はみ出し部が前記ロール体の端部より外部にはみ出すように挿入密嵌された状態の前記コイルスプリングの前記はみ出し部の外周面に押圧接触している。
従って、ロール体の内周面端部に密嵌されたコイルスプリングはほぼ均一に拡がる性質を有しており、内周面に対して螺旋状に連続して線接触するため、コイルスプリングと発熱部との電気的な接触状態は安定する。これにより、給電部材、コイルスプリングを経て発熱部への給電が良好に行われることになる。また、コイルスプリングが、ロール体の内周面に密嵌された挿入部とロール体の端部より外部にはみ出たはみ出し部とを有し、給電部材が、コイルスプリングのはみ出し部の外周面に押圧接触している。従って、給電部材をコイルスプリングの内周面に挿入して接触させるような不便さがなく、コイルスプリングに対する給電部材の組付けが容易となり、組付けの自動化も可能となる。また、コイルスプリングのはみ出し部に、挿入部の径より大きくなる外径変化部を有するので、コイルスプリングをロール体の内周面端部に挿入して密嵌させる際の適切なる挿入深さを外径変化部によって規制することができ、コイルスプリングが発熱部に接触しないとかコイルスプリングがロール体から抜け落ちてしまう、といった不都合を生ずることがない。
また、請求項２記載の定着ローラは、中空円筒状に形成されて回転駆動される絶縁性のロール体と、このロール体の内周面に全域的に形成された発熱部と、前記ロール体の前記内周面の径よりも大きい外径を有して、前記発熱部の一部に接するように前記ロール体の内周面端部に密嵌された導電性のコイルスプリングと、このコイルスプリングに摺動接触する給電部材と、を備え、前記コイルスプリングが、ロール体の内周面に密嵌された挿入部と前記ロール体の端部より外部にはみ出たはみ出し部とを有し、給電部材が、前記コイルスプリングの前記はみ出し部の外周面に押圧接触し、前記コイルスプリングのはみ出し部に、挿入部の径より大きくなる外径変化部を有し、前記外径変化部が、ロール体の中心軸線に略垂直な突当面として形成されている。
従って、定着ローラが軸受や駆動伝達手段を端部付近に備えている場合に、軸受又は駆動伝達手段の端面を突当面に突き当てることにより、ロール体や駆動伝達手段の軸方向のストッパの役目を持たせることができる。また、突当面がロール体の中心軸線に略垂直であるので、はみ出し部の倒れも防止され、給電部材との電気的接触が良好に維持される。
また、請求項３記載の定着ローラは、中空円筒状に形成されて回転駆動される絶縁性のロール体と、このロール体の内周面に全域的に形成された発熱部と、前記ロール体の前記内周面の径よりも大きい外径を有して、前記発熱部の一部に接するように前記ロール体の内周面端部に密嵌された導電性のコイルスプリングと、このコイルスプリングに摺動接触する給電部材と、を備え、前記コイルスプリングが、ロール体の内周面に密嵌された挿入部と前記ロール体の端部より外部にはみ出たはみ出し部とを有し、給電部材が、前記コイルスプリングの前記はみ出し部の外周面に押圧接触し、コイルスプリングのロール体の内周面に密嵌される挿入部の内、前記ロール体の最端部寄り部分の外径が内部寄り部分の外径より小径に形成されている。
従って、挿入部側を縮径させてロール体の内周面に密嵌させても、最端部寄り部分の小径に形成された部分を緩衝部としてはみ出し部には形状変化をもたらさないので、はみ出し部に偏心を生ぜずロール体の回転時に回転振れを生ずることがなく、給電部材とコイルスプリングとの接触が安定し、良好なる給電状態が維持される。
【００１３】
さらに、請求項４記載の発明では、請求項３記載の定着ローラに関して、ロール体の両端の内周面端部に、巻き方向を異ならせたコイルスプリングを各々密嵌させている。従って、ロール体が１方向に回転した時、両端のコイルスプリングに対してその外径がともに拡がる方向のねじりの力を作用させることで、両端において回り止め効果を働かせることができ、発熱部を傷付けることなく安定した電気的な接触状態が得られる。
【００１４】
請求項５記載の発明では、請求項３記載の定着ローラに関して、コイルスプリングの少なくとも一端が、コイルスプリングの半径方向内側に向けて曲げられている。従って、コイルスプリングをロール体の内周面端部に密嵌させる際には、外径が縮まる方向にねじるが、コイルスプリングの一端が内側に曲げられているので、この部分を組付け治具等に引っ掛けることにより容易にねじることができ、コイルスプリングを密嵌させるための組付け性が向上する。
【００１８】
請求項６記載の発明では、請求項１又は２記載の定着ローラに関して、コイルスプリングの少なくとも給電部材が摺動接触する領域部分の巻きが、密着巻きである。従って、隙間巻き部分に対する摺動接触の場合と異なり、ロール体の回転時でも給電部材とコイルスプリングとの接触が安定し、良好なる給電状態が維持される。
【００１９】
請求項７記載の発明では、請求項１ないし３の何れか一記載の定着ローラに関して、コイルスプリングのロール体内部の内周面に密嵌される領域部分の少なくとも一部の巻きが、隙間巻きである。従って、コイルスプリングを縮径させてロール体に密嵌させる際に、隙間巻き部分を有するためにそのねじり角が小さくても容易に密嵌させることができ、組付けが容易となる。
【００２１】
請求項８記載の発明では、請求項１ないし３の何れか一記載の定着ローラに関して、コイルスプリングが、少なくとも給電部材が摺動接触する領域部分に導電性低融点材料が溶着されている。従って、給電部材の摺動接触を受ける領域部分がコイルスプリングによる螺旋状の凹凸面ではなく導電性低融点材料による溶着面として滑らかな面となっており、ロール体の回転時でも給電部材とコイルスプリングとの接触が安定し、良好なる給電状態が維持される。
【００２３】
請求項９記載の発明では、請求項３記載の定着ローラに関して、コイルスプリングのロール体の端部より外部にはみ出たはみ出し部が内周面に密嵌されて外周面に給電部材が押圧接触する導電性リングを設けた。従って、低コストの導電性リングを用いるだけで、ロール体の回転時でも給電部材とこの導電性リングを介したコイルスプリングとの接触が安定し、良好なる給電状態が維持される。
【００２４】
請求項１０記載の発明では、請求項１ないし３の何れか一記載の定着ローラに関して、コイルスプリングが、ステンレス製である。従って、コイルスプリングが発熱部の熱による熱なましを受ける環境であってもステンレス製であるので熱なましを防止でき、コイルスプリングの機能を維持させることができる。
【００２５】
請求項１１記載の定着装置は、請求項１ないし１０の何れか一記載の定着ローラと、この定着ローラに押圧接触する加圧ローラと、前記定着ローラの給電部材に対する通電手段とを備えている。従って、給電不良を生じにくくした定着ローラを備えているので、定着ローラに加熱不足を生ずることがなく、定着性が良好に維持される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の前提的構成例を図１及び図２に基づいて説明する。本前提的構成例は、直接加熱型の定着ローラ１に関するものである。この定着ローラ１はガラス等の絶縁体により中空円筒状に形成されたロール体２をベースとして構成されている。このロール体２の内周面には発熱部３が全長に渡って全域的に形成されている。この発熱部３は、前記ロール体２の内周面にシート状（又は、シームレス円筒形状）の発熱体が層状に印刷された発熱体層３ａと、この発熱体層３ａとつながった状態で前記ロール体２の内周面端部に形成された導電層３ｂとにより形成されている。もっとも、発熱部３としては、発熱線又は発熱リボンが螺旋状に巻かれ、その拡がり力をもって、或いは、接着剤によりロール体２の内周面に密着させるように設けた発熱体により全域的に形成してもよい。或いは、図３に示すように、導電層３ｂに代えて、ロール体２の端部近くまで発熱体層３ａで形成した発熱部３としてもよい。また、発熱体層３ａに対応するロール体２の外周面には耐熱樹脂等による絶縁保護層４が形成されている。
【００２７】
このようなロール体２をベースとする定着ローラ１は、両端部外周が軸受５により回転自在に保持されており、駆動ギヤ等の駆動伝達手段を介して回転駆動される。
【００２８】
さらに、前記ロール体２の両端の内周面端部には導電性を有するコイルスプリング６が前記導電層３ｂに接するように密嵌されている。このコイルスプリング６はフリー状態ではロール体２（導電層３ｂ）の内周面の径よりも大きな巻き径（外径）を有しており、巻き径を縮める方向にねじりながら前記ロール体２の内周面端部に挿入させることにより密嵌される構造とされている。また、前記ロール体２の内周面端部に密嵌された前記コイルスプリング６の内周面の一部に押圧接触させた給電ブラシ等の給電部材７が設けられている。即ち、給電部材７は位置固定的に設けられており、前記コイルスプリング６が前記ロール体２と一体で回転することにより、この給電部材７が前記コイルスプリング６に対して相対的に摺動接触する構造とされている。ここに、給電部材７は電源等の通電手段（図示せず）に接続されており、コイルスプリング６においてこのような給電部材７による摺動接触を受ける部分が摺動電極ないしは摺動端子として機能する。
【００２９】
このような構成において、通電手段から給電部材７を介してコイルスプリング６に電圧が印加されることにより、コイルスプリング６が接触している導電層３ｂを介して発熱体層３ａに通電され、この発熱体層３ａが発熱することによりロール体３、従って、定着ローラ１が加熱される。
【００３０】
ここに、本前提的構成例によれば、縮径させた状態でロール体３の内周面端部に密嵌されたコイルスプリング６がほぼ均一に径が拡がる性質を有してロール体３の内周面の導電層３ｂに接触し、かつ、その接触が線接触であるので、安定した接触状態となる。よって、このコイルスプリング６から発熱部３への給電動作に不良を生ずることはない。また、このようなコイルスプリング６はその径を縮める方向にねじりながらロール体２の内周面端部に挿入して密嵌させることで組付ければよく、組付けも容易である。
【００３１】
ところで、コイルスプリング６は、給電部材７との接触によってコイルスプリング外径が拡がる方向の力を受けるようにロール体２に対する密嵌方向が設定されている。即ち、コイルスプリング６はロール体２に対して回り止め効果を発揮するように密嵌されている。ここに、ロール体２の内周面に密嵌されたコイルスプリング６がその外径が拡がってロール体２との接触状態が締まるか、その外径が縮んでロール体２との接触状態が弛むかは、コイルスプリング６の巻き方向と、ロール体２の回転方向と、コイルスプリング６に対する給電部材７の接触位置との３つの関係で決定される。例えば、図２に示すような巻き方向のコイルスプリング６に関して、ロール体２が矢印Ａ方向に回転するものとすれば、コイルスプリング６の外部側部分にて給電部材７Ａを押圧接触させれば、コイルスプリング６には外径が拡がるように作用する。ロール体２の回転方向が矢印Ｂ方向であれば、コイルスプリング６の内部側部分にて給電部材７Ｂを押圧接触させれば、コイルスプリング６には外径が拡がるように作用する。コイルスプリング６の巻き方向が逆であれば、逆の関係となる。何れにしても、給電部材７がコイルスプリング６に対してこのコイルスプリング外径が拡がる方向に接触し、コイルスプリング６がロール体２に対して回り止め効果を発揮するように設定されているので、ロール体２の内周面とコイルスプリング６との接触状態が締まっており、ロール体２が回転する際に両者間に滑りを生ずることがない。よって、ロール体２の内周面、即ち、導電層３ｂをコイルスプリング６によって傷付けることがなく、この面からも給電不良の発生を防止できる。
【００３２】
また、本前提的構成例のコイルスプリング６の材質は、ステンレス製とされている（以下の前提的構成例や実施の形態でも同様である）。即ち、コイルスプリング６は加熱されるロール体２の内周面に密嵌されるので、熱的影響を受けて熱なましされ、ロール体２を締め付ける力（径が拡がる力）が弛むことで、コイルスプリング６とロール体２の内周面との間に滑りを生ずることが考えられるが、ステンレス製としておくことにより、熱なましが防止される。これにより、コイルスプリング６はその機能を長期に渡って維持することになり、ロール体２の内周面を傷付けることなく、発熱部３に対する給電動作が安定して行われる。
【００３３】
本発明の第二の前提的構成例を図４に基づいて説明する。図１ないし図３で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、その説明も省略する（以下の前提的構成例や実施の形態でも同様とする）。本前提的構成例では、ロール体２の両端の内周面端部に密嵌される２つのコイルスプリング６Ａ，６Ｂに関し、コイルスプリング６Ａとコイルスプリング６Ｂとでは巻き方向が逆に形成されている。これらのコイルスプリング６Ａ，６Ｂの巻き方向は、ロール体２の回転方向との関係で、何れのコイルスプリング６Ａ，６Ｂも径が拡がる方向に機能し、ロール体２の内周面との接触状態が締まるように設定される。即ち、２つのコイルスプリングを用いる場合、その巻き方向が同一であると、ロール体が１方向に回転する際に一方のコイルスプリングは径が拡がる方向の力を受けるが他方のコイルスプリングは径が縮まる方向の力を受けることになり、少なくとも一方のコイルスプリング側では回り止め効果がなくロール体の内周面との間に滑りを生じて傷付ける等の給電不良の原因を生じてしまう不都合がある。この点、本前提的構成例によれば、２つのコイルスプリング６Ａ，６Ｂが巻き方向が異なり、ロール体２の回転に対してともに径が拡がる方向の力を受けるように設定されているので、コイルスプリング６Ａ，６Ｂに関して共に回り止め効果が生じ、安定した給電動作を行わせることができる。
【００３４】
本発明のの第三の前提的構成例を図５に基づいて説明する。本前提的構成例では、コイルスプリング６の一部がロール体２の端部よりも外部にはみ出すようにしてロール体２の内周面端部に密嵌されている。即ち、コイルスプリング６は、ロール体２の内周面端部内に密嵌されている挿入部６ａと、ロール体２の端部よりもはみ出しているはみ出し部６ｂとを有している。また、コイルスプリング６の内部側の一端６ｃはコイルスプリング６の半径方向内側に向けて曲げられ、コイルスプリング６の外部側の一端６ｄもコイルスプリング６の半径方向内側に向けて曲げられている（もっとも、図６に示すように、一端６ｄをコイルスプリング６の半径方向外側に向けて曲げるようにしてもよい）。さらに、給電部材７はコイルスプリング６に対してはみ出し部６ｂの外周面に押圧接触するように設けられている。
【００３５】
近年では、定着ローラ１に関しても小径化が進んでおり、ロール体２の径が小さくなる程、コイルスプリング６も小径となるのでコイルスプリング６の内周面に給電部材７を押圧接触するように組付けるには困難を伴う場合がある。この点、本前提的構成例においては、コイルスプリング６の一部をロール体２の端部からはみ出させ、このはみ出し部６ｂの外周面に給電部材７を押し付けるように組付ければよいので、給電部材７の組付けが極めて容易となり、その自動化も可能となる。また、コイルスプリング６の内部側の一端６ｃが半径方向内側に向けて曲げられているので、コイルスプリング６をロール体２に挿入する際には、この一端６ｃを組付け治具等に引っ掛けて巻き方向にねじれば巻き径が小さくなるので、ロール体２の内周面端部に挿入する作業を容易に行うことができる。また、内部側の一端６ｃが内側に曲げ処理されているので、この一端６ｃがロール体２の内周面（導電層３ｂ）を傷付けることもない。
【００３６】
なお、図６に示したように、コイルスプリング６の外部側の一端を外側に曲げ処理しておけば、コイルスプリング６をねじるための治具等が簡単な構造のもので済む、という利点がある。
【００３７】
本発明の実施の第一の形態を図７に基づいて説明する。本実施の形態では、挿入部６ａとはみ出し部６ｂとを有するコイルスプリング６に関して、そのはみ出し部６ｂに挿入部６ａの外径よりも径が連続的に大きくなる外径変化部６ｅが形成されている。
【００３８】
本実施の形態によれば、コイルスプリング６をロール体２の内周面端部に挿入する際、外径変化部６ｅがロール体２の端面に突き当るまで挿入させることによりコイルスプリング６の挿入深さを決めることができる。即ち、外径変化部６ｅが挿入深さを決めるストッパとして機能し、コイルスプリング６のロール体２の内周面端部への挿入深さのバラツキをなくすことができる。ちなみに、外径変化部６ｅ等のストッパがないとコイルスプリング６の挿入深さが一定に定まらず、コイルスプリング６と導電層３ｂや給電部材７との接触位置が不安定となったりコイルスプリング６がロール体２の端部から抜け落ちてしまう可能性がある。
【００３９】
図８は変形例を示し、外径変化部６ｆを局部的に絞った形状に形成したものである。これによれば、給電部材７が接触する部分のコイルスプリング６の径を小さくすることができ（回転中心に近付けることができ）、省スペース化を図ることができる。
【００４０】
本発明の実施の第二の形態を図９ないし図１１に基づいて説明する。本実施の形態では、挿入部６ａとはみ出し部６ｂとを有するコイルスプリング６に関して、そのはみ出し部６ｂにロール体２の回転中心線に対して略垂直となるように渦巻状で径が大きくなる突当面が外径変化部６ｇとして形成されている。図９では、給電部材７が接するはみ出し部６ｂの外周面はロール体２の径と同程度とされている。図１０、図１１では外径変化部６ｇの径がより大きくされている。
【００４１】
本実施の形態によれば、図７及び図８で説明した場合と同様に、外径変化部６ｇがロール体２の端面に突き当るようにコイルスプリング６をロール体２の内周面端部に挿入することによりその挿入深さを一定に規制できる。特に、図１０に示すように渦巻状に形成された外径変化部６ｇの径を大きめとして、軸受５の外側側面に突き当てるように構成することにより、ロール体２の軸方向の位置決め機能を持たせることもできる。また、図１１に示すようにロール体２の端部に駆動伝達手段、例えば駆動ギヤ８がコイルスプリング９等で回転方向に固定されているような場合に、渦巻状に形成された外径変化部６ｇをこの駆動ギヤ８の外側側面に突き当てるように構成することにより、駆動ギヤ８の軸方向の位置決め機能を持たせることができる。ちなみに、図１１において駆動ギヤ８の内側側面は軸受５によって位置決めされている。また、図９ないし図１１に示す何れのケースにおいても、外径変化部６ｇがロール体２の回転中心線に対して略垂直な面として形成されてロール体２の端面に突き当てられているので、コイルスプリング６のはみ出し部６ｂの倒れを防止できる。よって、コイルスプリング６の回転振れを小さくすることができ、給電部材７との接触も安定する。
【００４２】
本発明の実施の第三の形態を図１２に基づいて説明する。本実施の形態では、例えば、図９に示した構造のコイルスプリング６に関して、内側に曲げられた外部側の一端６ｄがさらに半径方向中心側に向けて延設され、ロール体２の回転中心軸線上で外方に突出させた屈曲部６ｈが折り返し形成されている。
【００４３】
本実施の形態によれば、ロール体２の内周面端部に密嵌されたコイルスプリング６の外部に突出している屈曲部６ｈを、ロール体２の軸方向のストッパとして筐体等の側面１０に突き当て可能に配置することにより、ロール体２が軸方向にずれてきた場合には、屈曲部６ｈが側面１０に突き当ることによりそのずれが規制される。また、屈曲部６ｈが側面１０に突き当っている時はロール体２の回転中心軸近傍で摺動するので、摺動負荷は小さく、駆動源に必要な出力トルクを低減させることができ、脱調やコストアップを防ぐことができる。
【００４４】
図１３は変形例を示し、屈曲部６ｉの曲げ形状が屈曲部６ｈよりも単純化されており、曲げ数が少なくされている。
【００４５】
図１４は異なる変形例を示し、屈曲部６ｉを有する一端６ｄがコイルスプリング６における半径方向の他端側まで延出するように形成されている。よって、屈曲部６ｉを側面１０等に突き当てた場合の屈曲部６ｉの強度が増し、容易には押し曲げられないので、ロール体２の軸方向の位置決めがより安定して行われるように構成されている。
【００４６】
本発明の実施の第四の形態を図１５に基づいて説明する。本実施の形態では、コイルスプリング６に関して、挿入部６ａが隙間巻きとされ、はみ出し部６ｂが密着巻きとされている。即ち、ロール体２の内周面端部に密嵌される部分なる挿入部６ａはコイル間に間隔のある状態で隙間巻きされているが、ロール体２の端部より外部にはみ出て給電部材７の摺動接触を受けるはみ出し部６ｂはコイル間を密にした密着巻き構造とされている（はみ出し部６ｂの密着巻きに関しては、記述した図４ないし図１４に示した構成でもこの条件を満たしている）。
【００４７】
本実施の形態によれば、給電部材７の摺動接触を受けるコイルスプリング６のはみ出し部６ｂが密着巻きとされているので、ロール体２の回転時（従って、コイルスプリング６の回転時）でも、給電部材７とはみ出し部６ｂとの接触状態が安定する。よって、接触が不安定な場合に生ずるノイズの発生や、給電不良を生ずることがなく、安定した定着性が得られる。ちなみに、はみ出し部６ｂが隙間巻きであると、回転時に給電部材７との摺動接触状態が不安定になり、ノイズを発生したり給電不良を生ずるおそれがある。
【００４８】
また、本実施の形態によれば、ロール体２内部の内周面に密嵌されるコイルスプリング６の挿入部６ａが隙間巻きとされているので、コイルスプリング６をロール体２内部に密嵌させる際に、挿入部６ａを縮径させるようにねじるときにそのねじり角が小さくても容易に縮径させることができるので、組付け性が向上する。ちなみに、コイルスプリング６の挿入部６ａが全て密着巻きであると、巻数が多くなりロール体２内部に密嵌させるために縮径させる際には、そのねじり角を大きくしなければならず、組付け性が阻害される場合がある。
【００４９】
本発明の実施の第五の形態を図１６に基づいて説明する。本実施の形態では、コイルスプリング６に関して、ロール体２への挿入前のフリー状態において、図１６（ｂ）に示すように、ロール体２内部の内周面に密嵌される挿入部６ａの領域Ｅａとロール体２の端部からはみ出るはみ出し部６ｂの領域Ｅｂとに区分した場合、領域Ｅａ中、ロール体２の最端部寄り部分となる領域Ｅａ1 の外径がこの領域Ｅａ1 よりも内部寄りとなる部分の外径よりも小径なる関係を満たすように構成されている。より具体的には、領域Ｅａ1 部分の外径はロール体２の内径と同じ又はほぼ同径とされ、領域Ｅａ中でこの領域Ｅａ1 を除く部分の外径はロール体２の内径よりも大径で密嵌時には縮径されるように設定されている。はみ出し部６ｂの領域Ｅｂの外径に関しては、ロール体２の内径と同程度或いは小径でもよいが、本実施の形態でははみ出し部６ｂに図７等に示したコイルスプリング６の挿入位置決めの機能も持たせるため、ロール体２の内径よりも大きめの外径に設定されている。
【００５０】
このような構成において、コイルスプリング６をロール体２の端部に密嵌させると、図１６（ａ）に示すような状態となる。即ち、挿入部６ａを縮径させながらロール体２の端部に挿入することによりその端部内周面に密嵌させるため、領域Ｅａ1 よりも内部寄りの部分は縮径されており拡径方向の変形力を持つが、最端部よりの領域Ｅａ1 に関してはロール体２の内径と同程度であり縮径されておらず拡径方向の変形力を持たない。よって、最端部寄りの領域Ｅａ1 部分より外側に位置するはみ出し部６ｂにはこの領域Ｅａ1 が緩衝部となって形状変化が生じないので、巻き中心が維持され、給電部材７の摺動接触を受けるはみ出し部６ｂに偏心を生ずることがない。これにより、ロール体２の回転時（従って、コイルスプリング６の回転時）にはみ出し部６ｂに回転振れを生ずることがなく、給電部材７とコイルスプリング６のはみ出し部６ｂとの接触が安定し、給電状態が安定に維持される。
【００５１】
ちなみに、コイルスプリング６がそのフリー状態で挿入部６ａからはみ出し部６ｂに渡ってロール体２の内径よりも大径なる均一径で形成されている場合、ロール体２内に位置して拡径しようとする部分とロール体２外に位置してフリー状態を維持しようとする部分との境目が不安定な径状態を示し、特に、はみ出し部６ｂに関しては給電部材７による押圧を受ける側と受けない側とでずれを生じて、その巻き中心がロール体２内部の巻き中心に対して偏心するため、はみ出し部６ｂに偏心を生じやすい。この結果、ロール体２の回転時にはみ出し部６ｂに回転振れを生じ、給電部材７とはみ出し部６ｂとの接触が不安定になる可能性がある。
【００５２】
ところで、本実施の形態においては、コイルスプリング６のはみ出し部６ｂの表面には導電性低融点材料（例えば、半田）を溶着させることにより、螺旋状の凹凸部による凹部が埋められて、滑らかな溶着面（図示せず）が形成されている。このような滑らかな溶着面にて給電部材７がはみ出し部６ｂに摺動接触するので、コイルだけによる螺旋状の凹凸面に直接接触する場合よりも、その接触状態が安定する。よって、安定した給電状態が確保される。
【００５３】
本発明の実施の第六の形態を図１７に基づいて説明する。本実施の形態では、コイルスプリングに関して、前述したような断面丸状の線状材よりなるコイルスプリング６に代えて、断面多角形状、ここでは、四角形状の線状材よりなるコイルスプリング１５が用いられ、ロール体２内部の内周面に密嵌される挿入部１５ａとロール体２の外部にはみ出るはみ出し部１５ｂとの内、給電部材７の摺動接触を受けるはみ出し部１５ｂの表面には導電性低融点材料（例えば、半田）を溶着させることにより、螺旋状の凹凸部による凹部が埋められて、滑らかな溶着面（図示せず）が形成されている。
【００５４】
本実施の形態による場合も、このような滑らかな溶着面にて給電部材７がはみ出し部１５ｂに摺動接触するので、コイルだけによる螺旋状の凹凸面に直接接触する場合よりも、その接触状態が安定する。よって、安定した給電状態が確保される。特に、本実施の形態においては、コイルスプリング１５を構成する線状材が断面四角形状であり、隣合う線状材間の凹凸の深さが比較的浅くなるので、凹凸の深さが深めとなる断面丸状の場合に比して、導電性低融点材を溶着させることにより表面をより滑らかにするのが容易かつ効果的に行うことができる。
【００５５】
なお、本実施の形態では、コイルスプリング１５を構成する線状材の断面形状を四角形なる多角形状としたが、四角形に限らず、要は、隣接する線状材間が極力面接触し得るような多角形状であれば、適宜形状であってもよい。
【００５６】
本発明の実施の第七の形態を図１８に基づいて説明する。本実施の形態においては、コイルスプリング６のロール体２の端部より外部にはみ出たはみ出し部６ｂが内周面に密嵌されて外周面に給電部材７が押圧接触する導電性リング１６が設けられている。ここに、導電性リング１６の内径はフリー状態におけるはみ出し部６ｂの外径よりも小さく設定されている。即ち、挿入部６ａとロール体２の内周面との関係と同様に、はみ出し部６ｂに関しても縮径させることによりその外周面上に導電性リング１６が密嵌され、拡径しようとする力が作用することで、はみ出し部６ｂと導電性リング１６との電気的導通状態は常に良好に維持される。給電部材７はこのような導電性リング１６の全面的に滑らかな外周面に摺動接触するので、凹凸等の影響は全くなく、給電部材７‐導電性リング１６‐コイルスプリング６‐発熱部３への安定した給電状態が確保される。このためにも、単純形状で安価な導電性リング１６を付加すればよいので、導電性低融点材を溶着させて滑らかな溶着面を形成する場合の加工時間、加工コストよりも有利となる。
【００５７】
本発明の実施の第八の形態を図１９に基づいて説明する。本実施の形態は、定着装置１１に関するものである。この定着装置１１は、前述した各実施の形態に例示されるような構成とした直接加熱型の定着ローラ１と、この定着ローラ１に押圧接触させた加圧ローラ１２とのローラ対を主として構成されており、これらのローラ１，１２のニップ部に転写紙１３を通紙させることにより、転写紙１３上のトナー像を定着させる。ここに、定着ローラ１の両端に密嵌させたコイルスプリング６に摺動接触させた給電部材７に対して電圧を印加することにより通電する通電手段１４も設けられている。
【００５８】
本実施の形態の定着装置１１によれば、前述したように給電不良を生じにくくした定着ローラ１を備えているので、この定着ローラ１に加熱不足を生ずることがなく、転写紙１３上のトナー像に対する定着動作が安定して行われる。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、中空円筒状に形成された絶縁性のロール体の内周面の径よりも大きい外径を有して、内周面の発熱部の一部に接するようにロール体の内周面端部に密嵌された導電性のコイルスプリングを導通端子として有するので、コイルスプリングがほぼ均一に拡がる性質を有しており、内周面に対して螺旋状に連続して線接触するため、コイルスプリングと発熱部との電気的な接触状態を常に安定させることができ、これにより、給電部材、コイルスプリングを経て発熱部への給電を良好に行わせることができる。また、給電部材がコイルスプリングのロール体端部からはみ出たはみ出し部の外周面に押圧接触させたので、給電部材をコイルスプリングの内周面に挿入して接触させるような不便さがなく、ロール体が小径化された場合であってもコイルスプリングに対する給電部材の組付けを容易なものとすることができ、組付けの自動化も図れる。さらに、コイルスプリングのはみ出し部に、挿入前のフリー状態において、該状態の前記挿入部の径より大きな外形の外径変化部を有するので、コイルスプリングをロール体の内周面端部に挿入して密嵌させる際の適切なる挿入深さを外径変化部によって規制することができ、コイルスプリングが発熱部に接触しないとかコイルスプリングがロール体から抜け落ちてしまう、といった不都合を回避することができる。
請求項２の発明によれば、外径変化部がロール体の中心軸線に略垂直な突当面として形成されているので、定着ローラが軸受や駆動伝達手段を端部付近に備えている場合に、軸受は駆動伝達手段の端面をこの突当面による外径変化部に突き当てることにより、ロール体や駆動伝達手段の軸方向のストッパの役目を持たせることができ、また、突当面がロール体の中心軸線に略垂直であるので、はみ出し部の倒れも防止でき、給電部材との電気的接触を良好に維持することができる。
請求項３の発明によれば、コイルスプリングのロール体の内周面に密嵌される挿入部の内、前記ロール体の最端部寄り部分の外径を内部寄り部分の外径より小径に形成したので、挿入部側を縮径させてロール体の内周面に密嵌させても、最端部寄り部分の小径に形成された部分を緩衝部としてはみ出し部には形状変化をもたらさないので、はみ出し部に偏心を生ぜずロール体の回転時に回転振れを生ずることがなく、よって、給電部材とコイルスプリングとの接触を安定させることができ、良好なる給電状態を維持することができる。
【００６２】
さらに、請求項４記載の発明によれば、ロール体の両端の内周面端部に、巻き方向を異ならせたコイルスプリングを各々密嵌させたので、ロール体が１方向に回転した時、両端のコイルスプリングに対してその外径がともに拡がる方向のねじりの力を作用させることができ、よって、両端において回り止め効果を生じさせることができ、発熱部を傷付けることなく安定した電気的な接触状態を維持させることができる。
【００６３】
請求項５記載の発明によれば、コイルスプリングの少なくとも一端が、コイルスプリングの半径方向内側に向けて曲げられているので、コイルスプリングをロール体の内周面端部に密嵌させる際には、外径が縮まる方向にねじるが、内側に曲げられた一端を組付け治具等に引っ掛けることにより容易にねじることができ、コイルスプリングを密嵌させるための組付け性を向上させることができる。
【００６７】
請求項６記載の発明によれば、コイルスプリングの少なくとも給電部材が摺動接触する領域部分の巻きが、密着巻きとされているので、隙間巻き部分に対する摺動接触の場合と異なり、ロール体の回転時でも給電部材とコイルスプリングとの接触を安定させることができ、よって、良好なる給電状態を維持することができる。
【００６８】
請求項７記載の発明によれば、コイルスプリングのロール体内部の内周面に密嵌される領域部分の少なくとも一部の巻きが、隙間巻きとされているので、コイルスプリングを縮径させてロール体に密嵌させる際に、隙間巻き部分を有するためにそのねじり角が小さくても容易に縮径させて密嵌させることができ、組付け性を向上させることができる。
【００７０】
請求項８記載の発明によれば、コイルスプリングが、少なくとも給電部材が摺動接触する領域部分に導電性低融点材料を溶着したので、給電部材の摺動接触を受ける領域部分をコイルスプリングによる螺旋状の凹凸面ではなく導電性低融点材料による溶着面として滑らかな面とすることができ、よって、ロール体の回転時でも給電部材とコイルスプリングとの接触を安定させることができ、良好なる給電状態を維持することができる。
【００７２】
請求項９記載の発明によれば、コイルスプリングのロール体の端部より外部にはみ出たはみ出し部が内周面に密嵌されて外周面に給電部材が押圧接触する導電性リングを設けたので、低コストで表面が全面的に滑らかな導電性リングを用いるだけで、ロール体の回転時でも給電部材とこの導電性リングを介したコイルスプリングとの接触をより安定させることができ、良好なる給電状態を維持することができる。
【００７３】
請求項１０記載の発明によれば、コイルスプリングをステンレス製としているので、コイルスプリングが発熱部の熱による熱なましを受ける環境であっても熱なましの発生を防止でき、コイルスプリングの機能を維持させることができる。
【００７４】
請求項１１記載の発明によれば、給電不良を生じにくくした請求項１ないし１０の何れか一記載の定着ローラを備えて定着装置が構成されているので、定着ローラに加熱不足を生ずることがなく、定着性が良好に維持され、転写紙に対するトナー像の定着を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一の前提的構成例を示す要部の断面図である。
【図２】 コイルスプリングの巻き方向とロール体の回転方向と給電部材の位置との関係を示す斜視図である。
【図３】 変形例を示す要部の断面図である。
【図４】 本発明の第二の前提的構成例を示す断面図である。
【図５】 本発明の第三の前提的構成例を示す断面図である。
【図６】 変形例を示す要部の断面図である。
【図７】 本発明の実施の第一の形態を示す断面図である。
【図８】 変形例を示す要部の断面図である。
【図９】 本発明の実施の第二の形態を示す断面図である。
【図１０】 変形例を示す要部の断面図である。
【図１１】 異なる変形例を示す要部の断面図である。
【図１２】 本発明の実施の第三の形態を示す断面図である。
【図１３】 変形例を示す要部の断面図である。
【図１４】 異なる変形例を示す要部の断面図である。
【図１５】 本発明の実施の第四の形態を示す要部の断面図である。
【図１６】 本発明の実施の第五の形態を示し、（ａ）はコイルスプリング取付け状態の断面図、（ｂ）はコイルスプリング単体の断面図である。
【図１７】 本発明の実施の第六の形態を示す断面図である。
【図１８】 本発明の実施の第七の形態を示し、（ａ）は導電性リング取付け状態の断面図、（ｂ）は導電性リング単体の斜視図である。
【図１９】 本発明の実施の第八の形態を示す概略斜視図である。
【図２０】 従来の導通端子例を示す斜視図である。
【図２１】ロール体への密嵌状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 定着ローラ
２ ロール体
３ 発熱部
６ コイルスプリング
６ａ 挿入部
６ｂ はみ出し部
６ｃ，６ｄ 一端
６ｅ，６ｆ，６ｇ 外径変化部
６ｈ 屈曲部
１２ 加圧ローラ
１４ 通電手段
１５ コイルスプリング
１５ａ 挿入部
１５ｂ はみ出し部
１６ 導電性リング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a direct heating type fixing roller and fixing device used for fixing a toner image transferred onto a recording sheet in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer.
[0002]
[Prior art]
Generally, in this type of image forming apparatus, it is necessary to heat-fix the toner image transferred onto the recording paper to the recording paper by entanglement of the toner particles with the fibers of the recording paper. For this reason, the fixing roller of the fixing device is often configured as a heat roller.
[0003]
As such a heat roller (fixing roller), an indirect heating type in which a heat source such as an infrared lamp or a halogen lamp is inserted in the axial center position of a metal sleeve having good thermal conductivity is generally used. However, in the case of an indirect heating type fixing roller, there is a problem that an expensive thin tube lamp is necessary and the temperature cannot be increased quickly because of indirect heating.
[0004]
For this reason, recently, a direct heating type fixing roller has begun to spread in place of the indirect heating type. In a typical direct heating type fixing roller, a heating element is formed by applying a heat generating layer made of a conductive material on a cylindrical insulator surface, and strips are formed on the outer peripheral surfaces of both ends of the heating element. The sliding piece is brought into contact with the rotating heating element to supply power through the sliding piece. However, in the case of supplying power using the sliding piece, there is a problem that the surface of the heating element is scraped off by the sliding piece and sparks fly at the contact portion. There is also a method of tightly fitting metal terminals into the hollow portions at both ends of the cylindrical heat generating part, but since the metal terminals have a high coefficient of thermal expansion, the thermally expanded metal terminals may destroy the ceramic heating element. is there.
[0005]
A solution to such a problem is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-114062. According to the publication, as shown in FIG. 20 (a), a conductive and elastic metal conduction terminal 22 having a cylindrical shape with a cut 21 and a
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a conduction terminal as shown in Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-114062 is used, the contact between the heating element on the circumferential surface of the roll and the conduction terminal is unstable due to surface contact between non-flexible surfaces. . As a result, power feeding to the heating element through the conduction terminal may cause power feeding failure, resulting in insufficient heating, and toner fixability may deteriorate. If the fixing property is poor, the toner on the recording paper may adhere to the user's hand or clothing and become dirty, which is not preferable.
[0007]
Further, when a conducting terminal as shown in Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-114062 is used, the conducting terminal has a property of elastic expansion / contraction in the radial direction, so that it can be pressed into contact with the inner peripheral surface of the roll body, but the anti-rotation effect Does not have. As a result, with the rotation of the roll body, there is a possibility of sliding on the inner peripheral surface, which may damage the contact portion with the roll body (heating element). Therefore, as in the case described above, there may be a negative effect associated with power supply failure.
[0008]
Accordingly, the present invention relates to a direct heating type fixing roller in which a heat generating portion is formed on the inner peripheral surface of an insulating roll body, and stabilizes the contact between the conduction terminal forming the sliding electrode and the heat generating portion, thereby supplying a power supply member. It is a first object of the present invention to provide a fixing roller that can stably supply power to the heat generating portion.
[0009]
In addition, the present invention relates to a direct heating type fixing roller in which a heat generating portion is formed on the inner peripheral surface of an insulating roll body, and a fixing roller that can provide a non-rotating effect to a conduction terminal that forms a sliding electrode. The second purpose is to provide it.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The fixing roller according to claim 1 is an insulating roll body that is formed in a hollow cylindrical shape and is driven to rotate, a heat generating portion that is formed on the entire inner peripheral surface of the roll body, and the roll body. A conductive coil spring having an outer diameter larger than the diameter of the inner peripheral surface and tightly inserted into the inner peripheral surface end of the roll body so as to be in contact with a part of the heat generating portion, and the coil spring A feeding member that is in sliding contact with the coil spring, and an insertion portion in which the coil spring is tightly fitted to the inner peripheral surface of the roll body, and an outer shape larger than the diameter of the insertion portion in the free state before insertion. An outer diameter changing portion that protrudes outward from the end of the roll body, and the power supply member is configured such that the insertion portion is inserted into the roller body and the protruding portion is an end of the roll body. It is tightly inserted so that it protrudes from the outside. Presses contact with the outer peripheral surface of the protruding portion of the coil spring state.
Accordingly, the coil spring tightly fitted to the end portion of the inner peripheral surface of the roll body has a property of spreading almost uniformly and continuously contacts the inner peripheral surface in a spiral manner. The state of electrical contact with the part is stable. As a result, the power supply to the heat generating portion is satisfactorily performed through the power supply member and the coil spring. In addition, the coil spring has an insertion portion that is tightly fitted to the inner peripheral surface of the roll body and a protruding portion that protrudes to the outside from the end of the roll body, and the power feeding member is disposed on the outer peripheral surface of the protruding portion of the coil spring. Press contact. Therefore, there is no inconvenience that the power feeding member is inserted into and contacted with the inner peripheral surface of the coil spring, the assembly of the power feeding member to the coil spring is facilitated, and the assembly can be automated. In addition, since the protruding portion of the coil spring has an outer diameter changing portion that is larger than the diameter of the insertion portion, an appropriate insertion depth when inserting the coil spring into the end portion of the inner peripheral surface of the roll body and closely fitting it is set. It can be regulated by the outer diameter changing portion, and there is no inconvenience that the coil spring does not contact the heat generating portion or the coil spring falls off from the roll body.
According to a second aspect of the present invention, there is provided the fixing roller having an insulating roll body that is formed in a hollow cylindrical shape and is driven to rotate, a heat generating portion that is formed on the entire inner peripheral surface of the roll body, and the roll body. A conductive coil spring having an outer diameter larger than a diameter of the inner peripheral surface of the roll body and closely fitted to an end portion of the inner peripheral surface of the roll body so as to be in contact with a part of the heat generating portion, and the coil A power supply member that is in sliding contact with the spring, and the coil spring has an insertion portion that is tightly fitted to the inner peripheral surface of the roll body and a protruding portion that protrudes outward from the end of the roll body, The power supply member is in press contact with the outer peripheral surface of the protruding portion of the coil spring, and the protruding portion of the coil spring has an outer diameter changing portion that is larger than the diameter of the insertion portion, and the outer diameter changing portion is a roll Shaped as an abutment surface approximately perpendicular to the body's central axis It is.
Therefore, when the fixing roller is provided with a bearing or drive transmission means in the vicinity of the end portion, the end face of the bearing or drive transmission means abuts against the abutting surface, thereby serving as a stopper in the axial direction of the roll body or the drive transmission means. Can be given. In addition, since the abutting surface is substantially perpendicular to the central axis of the roll body, the overhanging portion is prevented from falling down, and electrical contact with the power supply member is favorably maintained.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a fixing roller comprising: an insulating roll body that is formed in a hollow cylindrical shape and driven to rotate; a heat generating portion that is formed on an entire inner peripheral surface of the roll body; and the roll body A conductive coil spring having an outer diameter larger than a diameter of the inner peripheral surface of the roll body and closely fitted to an end portion of the inner peripheral surface of the roll body so as to be in contact with a part of the heat generating portion, and the coil A power supply member that is in sliding contact with the spring, and the coil spring has an insertion portion that is tightly fitted to the inner peripheral surface of the roll body and a protruding portion that protrudes outward from the end of the roll body, The outer diameter of the portion closer to the outermost end of the roll body in the insertion section, in which the power feeding member presses and contacts the outer peripheral surface of the protruding portion of the coil spring and is closely fitted to the inner peripheral surface of the roll body of the coil spring. Is formed smaller than the outer diameter of the inner portion.
Therefore, even if the insertion portion side is reduced in diameter and tightly fitted to the inner peripheral surface of the roll body, the portion formed in the small diameter near the end portion does not cause a shape change in the protruding portion, There is no eccentricity at the protruding portion, and no rotation shake occurs when the roll body rotates, the contact between the power supply member and the coil spring is stabilized, and a good power supply state is maintained..
[0013]
And claims4In the described invention, the claims3Regarding the mounted fixing roller, coil springs having different winding directions are closely fitted to the end portions of the inner peripheral surface at both ends of the roll body. Therefore, when the roll body is rotated in one direction, the anti-rotation effect can be exerted at both ends by applying a torsional force in the direction in which the outer diameters of the coil springs at both ends are expanded. A stable electrical contact state can be obtained without being damaged.
[0014]
Claim5In the described invention, the claims3With respect to the fixing roller, at least one end of the coil spring is bent inward in the radial direction of the coil spring. Therefore, when the coil spring is tightly fitted to the end portion of the inner peripheral surface of the roll body, the coil spring is twisted in a direction to reduce the outer diameter, but one end of the coil spring is bent inward, so this part is attached to the assembly jig. The coil spring can be easily twisted by being hooked, and the assembling property for tightly fitting the coil spring is improved.
[0018]
Claim6In the described invention, claim 1 is provided.Or 2In the fixing roller described above, the winding of at least the region of the coil spring in which the power feeding member is in sliding contact is the tight winding. Accordingly, unlike the case of sliding contact with the gap winding portion, the contact between the power supply member and the coil spring is stabilized even when the roll body is rotated, and a good power supply state is maintained.
[0019]
Claim7In the described invention, claims 1 to3In the fixing roller according to any one of the above, at least a part of the region of the coil spring that is tightly fitted to the inner peripheral surface inside the roll body is a gap winding. Therefore, when the coil spring is reduced in diameter and tightly fitted to the roll body, since the gap winding portion is provided, the coil spring can be easily tightly fitted even if the twist angle is small, and the assembly is facilitated.
[0021]
Claim8In the described invention, in the fixing roller according to any one of the first to third aspects, the conductive low melting point material is welded to the coil spring at least in a region where the power feeding member is in sliding contact. Accordingly, the region where the power supply member receives the sliding contact is not a spiral uneven surface formed by a coil spring, but is a smooth surface as a welding surface made of a conductive low melting point material. The contact with the spring is stabilized and a good power supply state is maintained.
[0023]
Claim9According to the invention described in
[0024]
Claim 10In the described invention, claims 1 to3In the fixing roller according to any one of the above, the coil spring is made of stainless steel. Therefore, even in an environment where the coil spring is subjected to heat annealing due to the heat of the heat generating portion, since it is made of stainless steel, heat annealing can be prevented and the function of the coil spring can be maintained.
[0025]
Claim 11The fixing device according to claim 1.0The fixing roller according to any one of the above, a pressure roller that is in pressure contact with the fixing roller, and a power supply means for the power supply member of the fixing roller. Accordingly, since the fixing roller that is less likely to cause power supply failure is provided, the fixing roller is not insufficiently heated, and the fixing property is favorably maintained.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present inventionFirst example of premise configurationWill be described with reference to FIGS. This basic configuration example relates to the direct heating type fixing roller 1. The fixing roller 1 is configured based on a
[0027]
The fixing roller 1 based on such a
[0028]
Further,
[0029]
In such a configuration, when a voltage is applied to the
[0030]
Book hereExample configurationAccording to the above, the
[0031]
By the way, the
[0032]
Also bookExample configurationThe material of the
[0033]
The present inventionSecond premise configuration exampleWill be described with reference to FIG. The same parts as those shown in FIG. 1 to FIG.Example configurationThe same applies to the embodiment). BookExample configurationThen, regarding the two
[0034]
Of the present inventionThe third example premise configurationWill be described with reference to FIG. BookExample configurationThen, the
[0035]
In recent years, the diameter of the fixing roller 1 has also been reduced, and the smaller the diameter of the
[0036]
As shown in FIG. 6, if one end on the outside of the
[0037]
Implementation of the present inventiononeThe embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, regarding the
[0038]
According to the present embodiment, when the
[0039]
FIG. 8 shows a modification in which the outer
[0040]
Implementation of the present inventiontwoWill be described with reference to FIGS. In the present embodiment, with respect to the
[0041]
According to the present embodiment, similarly to the case described with reference to FIGS. 7 and 8, the
[0042]
Implementation of the present inventionthreeWill be described with reference to FIG. In the present embodiment, for example, with respect to the
[0043]
According to the present embodiment, the
[0044]
FIG. 13 shows a modification in which the bent shape of the bent portion 6i is simplified compared to the
[0045]
FIG. 14 shows a different modification, in which one
[0046]
Implementation of the present inventionFourWill be described with reference to FIG. In the present embodiment, with respect to the
[0047]
According to the present embodiment, since the protruding
[0048]
Moreover, according to this Embodiment, since the
[0049]
Implementation of the present inventionFiveWill be described with reference to FIG. In the present embodiment, with respect to the
[0050]
In such a configuration, when the
[0051]
By the way, if the
[0052]
By the way, in the present embodiment, the surface of the protruding
[0053]
Implementation of the present inventionSixWill be described with reference to FIG. In the present embodiment, for the coil spring, instead of the
[0054]
Also in this embodiment, since the
[0055]
In the present embodiment, the cross-sectional shape of the linear material constituting the coil spring 15 is a quadrangular polygonal shape. However, the shape is not limited to a quadrangular shape, and the point is that the adjacent linear materials can be in surface contact as much as possible. As long as it is a polygonal shape, the shape may be appropriate.
[0056]
Implementation of the present inventionSevenWill be described with reference to FIG. In the present embodiment, there is provided a
[0057]
Implementation of the present inventionEightThis form will be described with reference to FIG. The present embodiment relates to the fixing device 11. The fixing device 11 mainly includes a roller pair of a direct heating type fixing roller 1 configured as exemplified in each of the above-described embodiments and a
[0058]
According to the fixing device 11 of the present embodiment, as described above, the fixing roller 1 that is less likely to cause power supply failure is provided. The fixing operation for the image is stably performed.
[0059]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the insulating roll body formed in a hollow cylindrical shape has an outer diameter larger than the diameter of the inner peripheral surface and is in contact with a part of the heat generating portion on the inner peripheral surface. The conductive coil spring closely fitted to the end of the inner peripheral surface of the roll body is used as the conduction terminal, so that the coil spring has a property of spreading almost uniformly and spirally with respect to the inner peripheral surface. Therefore, the electrical contact state between the coil spring and the heat generating part can always be stabilized, and thereby the power supply to the heat generating part can be satisfactorily performed via the power supply member and the coil spring. . Further, since the power feeding member is pressed and brought into contact with the outer peripheral surface of the protruding portion that protrudes from the roll body end of the coil spring, there is no inconvenience that the power feeding member is inserted into and contacted with the inner peripheral surface of the coil spring. Even when the diameter of the body is reduced, the assembly of the power feeding member to the coil spring can be facilitated, and the assembly can be automated. Further, since the protruding portion of the coil spring has an outer diameter changing portion whose outer shape is larger than the diameter of the insertion portion in the free state before insertion, the coil spring is inserted into the end portion of the inner peripheral surface of the roll body. The appropriate insertion depth at the time of close fitting can be regulated by the outer diameter changing portion, and the inconvenience that the coil spring does not contact the heat generating portion or the coil spring falls off from the roll body can be avoided. .
According to the invention of
According to the invention of
[0062]
And claims4According to the described invention, the coil springs with different winding directions are closely fitted to the end portions of the inner peripheral surface at both ends of the roll body. Therefore, when the roll body rotates in one direction, On the other hand, it is possible to apply a torsional force in the direction in which both of the outer diameters expand, and thus it is possible to produce a detent effect at both ends, and to maintain a stable electrical contact state without damaging the heat generating part. be able to.
[0063]
Claim5According to the described invention, since at least one end of the coil spring is bent toward the inside in the radial direction of the coil spring, when the coil spring is closely fitted to the inner peripheral surface end of the roll body, the outer diameter However, it can be easily twisted by hooking one end bent inward to an assembling jig or the like, and the assembling property for tightly fitting the coil spring can be improved.
[0067]
Claim6According to the described invention, the winding of at least the region of the coil spring where the power feeding member is in sliding contact is a tight winding, so that unlike the case of sliding contact with the gap winding portion, even when the roll body rotates. The contact between the power supply member and the coil spring can be stabilized, so that a good power supply state can be maintained.
[0068]
Claim7According to the described invention, since at least part of the region of the coil spring that is tightly fitted to the inner peripheral surface of the roll body is a gap winding, the coil spring is reduced in diameter to form the roll body. When tightly fitting, since the gap winding portion is provided, even if the twist angle is small, the diameter can be easily reduced and tightly fitted, and the assembling property can be improved.
[0070]
Claim8According to the described invention, since the conductive low melting point material is welded to at least the region where the power feeding member is in sliding contact with the coil spring, the region that receives the sliding contact of the power feeding member is formed in the spiral unevenness by the coil spring. It can be a smooth surface as a welding surface with a conductive low melting point material instead of a surface, so that the contact between the power supply member and the coil spring can be stabilized even when the roll body rotates, and a good power supply state is maintained. can do.
[0072]
Claim9According to the described invention, since the protruding portion that protrudes from the end of the roll body of the coil spring is closely fitted to the inner peripheral surface and the conductive ring is provided on the outer peripheral surface so that the power feeding member is pressed and contacted, the cost is low. By simply using a conductive ring with a smooth surface as a whole, the contact between the power supply member and the coil spring via this conductive ring can be stabilized even when the roll body is rotated, and a good power supply state can be achieved. Can be maintained.
[0073]
Claim 10According to the described invention, since the coil spring is made of stainless steel, it is possible to prevent the occurrence of heat annealing and maintain the function of the coil spring even in an environment where the coil spring receives heat annealing due to the heat of the heat generating portion. be able to.
[0074]
Claim 11According to the described invention, it is difficult to cause power supply failure.0Since the fixing device includes the fixing roller according to any one of the above, the fixing roller is not underheated, the fixing property is maintained well, and the fixing of the toner image to the transfer paper is stably performed. It can be carried out.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the present invention.First example of premise configurationIt is sectional drawing of the principal part which shows.
FIG. 2 is a perspective view showing a relationship among a winding direction of a coil spring, a rotation direction of a roll body, and a position of a power feeding member.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part showing a modification.
FIG. 4 The present inventionSecond premise configuration exampleFIG.
FIG. 5 shows the present invention.The third example premise configurationFIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part showing a modification.
FIG. 7 shows the first embodiment of the present invention.oneIt is sectional drawing which shows this form.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part showing a modification.
FIG. 9 shows the first embodiment of the present invention.twoIt is sectional drawing which shows this form.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part showing a modification.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a main part showing a different modification.
FIG. 12 shows the first embodiment of the present invention.threeIt is sectional drawing which shows this form.
FIG. 13 is a cross-sectional view of a main part showing a modification.
FIG. 14 is a cross-sectional view of a main part showing a different modification.
FIG. 15 shows the first embodiment of the present invention.FourIt is sectional drawing of the principal part which shows this form.
FIG. 16 shows the first embodiment of the present invention.Five(A) is sectional drawing of a coil spring attachment state, (b) is sectional drawing of a coil spring single-piece | unit.
FIG. 17 shows the first embodiment of the present invention.SixIt is sectional drawing which shows this form.
FIG. 18 shows the first embodiment of the present invention.Seven(A) is sectional drawing of an electroconductive ring attachment state, (b) is a perspective view of an electroconductive ring single-piece | unit.
FIG. 19 shows the first embodiment of the present invention.EightIt is a schematic perspective view which shows the form of.
FIG. 20 is a perspective view showing an example of a conventional conduction terminal.
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a tightly fitted state to a roll body.
[Explanation of symbols]
1 Fixing roller
2 Roll body
3 Heat generation part
6 Coil spring
6a Insertion part
6b Overhang part
6c, 6d one end
6e, 6f, 6g Outside diameter change part
6h bent part
12 Pressure roller
14 Energizing means
15 Coil spring
15a insertion part
15b protrusion
16 Conductive ring
Claims (11)
このロール体の内周面に全域的に形成された発熱部と、
前記ロール体の前記内周面の径よりも大きい外径を有して、前記発熱部の一部に接するように前記ロール体の内周面端部に挿入密嵌された導電性のコイルスプリングと、
このコイルスプリングに摺動接触する給電部材と、
を備え、
前記コイルスプリングが、ロール体の内周面に密嵌される挿入部と、挿入前のフリー状態において、該状態の前記挿入部の径より大きな外形の外径変化部を有し前記ロール体の端部より外部にはみ出させるはみ出し部とを有し、
前記給電部材は、前記挿入部が前記ローラ本体に挿入され前記はみ出し部が前記ロール体の端部より外部にはみ出すように挿入密嵌された状態の前記コイルスプリングの前記はみ出し部の外周面に押圧接触していることを特徴とする定着ローラ。An insulating roll body that is formed in a hollow cylindrical shape and is driven to rotate;
A heat generating portion formed on the entire inner peripheral surface of the roll body;
A conductive coil spring having an outer diameter larger than the diameter of the inner peripheral surface of the roll body and tightly inserted into an end portion of the inner peripheral surface of the roll body so as to be in contact with a part of the heat generating portion. When,
A power supply member that is in sliding contact with the coil spring;
With
The coil spring has an insertion portion that is tightly fitted to the inner peripheral surface of the roll body, and an outer diameter changing portion having an outer shape larger than the diameter of the insertion portion in the state in a free state before insertion. And a protruding portion that protrudes from the end to the outside,
The power supply member is pressed against the outer peripheral surface of the protruding portion of the coil spring in a state where the insertion portion is inserted into the roller body and the protruding portion is inserted and closely fitted so as to protrude from the end of the roll body. A fixing roller which is in contact with the fixing roller.
このロール体の内周面に全域的に形成された発熱部と、
前記ロール体の前記内周面の径よりも大きい外径を有して、前記発熱部の一部に接するように前記ロール体の内周面端部に密嵌された導電性のコイルスプリングと、
このコイルスプリングに摺動接触する給電部材と、
を備え、
前記コイルスプリングが、ロール体の内周面に密嵌された挿入部と前記ロール体の端部より外部にはみ出たはみ出し部とを有し、
給電部材が、前記コイルスプリングの前記はみ出し部の外周面に押圧接触し、
前記コイルスプリングのはみ出し部に、挿入部の径より大きくなる外径変化部を有し、
前記外径変化部が、ロール体の中心軸線に略垂直な突当面として形成されていることを特徴とする定着ローラ。An insulating roll body that is formed in a hollow cylindrical shape and is driven to rotate;
A heat generating portion formed on the entire inner peripheral surface of the roll body;
A conductive coil spring having an outer diameter larger than a diameter of the inner peripheral surface of the roll body and closely fitted to an end portion of the inner peripheral surface of the roll body so as to be in contact with a part of the heat generating portion; ,
A power supply member that is in sliding contact with the coil spring;
With
The coil spring has an insertion portion that is tightly fitted to the inner peripheral surface of the roll body and a protruding portion that protrudes to the outside from the end of the roll body,
The power feeding member is in press contact with the outer peripheral surface of the protruding portion of the coil spring,
The protruding portion of the coil spring has an outer diameter changing portion that is larger than the diameter of the insertion portion,
The fixing roller according to claim 1, wherein the outer diameter changing portion is formed as a contact surface substantially perpendicular to a central axis of the roll body.
このロール体の内周面に全域的に形成された発熱部と、
前記ロール体の前記内周面の径よりも大きい外径を有して、前記発熱部の一部に接するように前記ロール体の内周面端部に密嵌された導電性のコイルスプリングと、
このコイルスプリングに摺動接触する給電部材と、
を備え、
前記コイルスプリングが、ロール体の内周面に密嵌された挿入部と前記ロール体の端部より外部にはみ出たはみ出し部とを有し、
給電部材が、前記コイルスプリングの前記はみ出し部の外周面に押圧接触し、
コイルスプリングのロール体の内周面に密嵌される挿入部の内、前記ロール体の最端部寄り部分の外径が内部寄り部分の外径より小径に形成されていることを特徴とする定着ローラ。 An insulating roll body that is formed in a hollow cylindrical shape and is driven to rotate;
A heat generating portion formed on the entire inner peripheral surface of the roll body;
A conductive coil spring having an outer diameter larger than a diameter of the inner peripheral surface of the roll body and closely fitted to an end portion of the inner peripheral surface of the roll body so as to be in contact with a part of the heat generating portion; ,
A power supply member that is in sliding contact with the coil spring;
With
The coil spring has an insertion portion that is tightly fitted to the inner peripheral surface of the roll body and a protruding portion that protrudes to the outside from the end of the roll body,
The power feeding member is in press contact with the outer peripheral surface of the protruding portion of the coil spring,
The outer diameter of the portion close to the end of the roll body is smaller than the outer diameter of the inner portion of the insertion portion that is tightly fitted to the inner peripheral surface of the roll body of the coil spring. Fixing roller .
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