JPH05165359A - 熱定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ウォームアップ時間の短縮や省電力化を十分に
図り、また発熱抵抗体層への通電をより確実にする。 【構成】定着ローラ２１を、内部電極を兼用する金属性
の回転軸２４の外周に感圧導電ゴム層２５を形成し、そ
の感圧導電ゴム層の外周に発熱抵抗体層２６を形成し、
その発熱抵抗体層の外周に外部電極層２７を形成し、か
つその外部電極層の外周に保護膜層２８を形成して構成
し、その定着ローラに紙送りローラ２２を対向配置し、
定着ローラと紙送りローラとに挾持されて記録紙２３が
搬送されるとき感圧導電ゴム層が局部的に圧縮されてそ
の部位が導通状態となり、これにより発熱抵抗体層への
通電が行われ、発熱抵抗体層が局部発熱して記録紙の熱
定着を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばレーザプリンタ
等の電子写真式プリンタに適用される熱定着装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えばレーザプリンタは、感光ドラムの
表面を帯電した後、レーザビームの走査により情報を靜
電潜像として記録し、さらにその靜電潜像をトナーで現
像し、得られるトナー像を転写部において搬送供給され
る記録紙に転写させている。そしてトナー像が転写され
た記録紙を熱定着装置を通過させることにより記録紙上
のトナーを紙面に融着させて定着するようになってい
る。

【０００３】このような装置に使用される熱定着装置と
して従来、図５に示すものが知られている。これは中心
部に管状のハロゲンランプ１を配置した定着ローラ２と
紙送りローラ３を対向配置し、定着ローラ２と紙送りロ
ーラ３で記録紙４を挾持して搬送させ、定着ローラ２の
熱により記録紙４を熱定着するようになっている。

【０００４】しかしこのような熱定着装置ではハロゲン
ランプ１によって定着ローラ２全体を加熱しなければな
らず、このためハロゲンランプ１として大電力のものが
必要となり、消費電力が多大となる問題があった。また
電源を投入してから定着ローラ２の温度が定着に適した
温度に上昇するまでに時間がかかり、このためウォーム
アップに要する時間が長くなり、プリンタにおいては最
初の印字が開始されるまでの時間が長くかかるという問
題があった。

【０００５】そこでこのような問題を解決できるものと
して図６に示すものが知られている。これは円筒状の定
着ローラ１１と紙送りローラ１２を対向配置し、定着ロ
ーラ１１を内周面から外周面に向かって発熱抵抗体層１
３、導電体層１４、離型材層１５で形成している。そし
て定着ローラ１１の内周面の紙送りローラ１２と対向す
る部位に電極ローラ１６を設け、記録紙１７の搬送供給
をセンサ１８が検知すると、電源部１９がその後所定の
タイミングで動作し電源部１９から電流が電極ローラ１
６を介して発熱抵抗体層１３、導電体層１４、さらに紙
送りローラ１２に流れ、その結果電極ローラ１６と紙送
りローラ１２が対向する部位の定着ローラ１１の発熱抵
抗体層１３のみが発熱するようになっている。

【０００６】このように発熱抵抗体層１３の一部のみを
発熱させることにより、紙送りローラ１２と対向する部
位の定着ローラ１１の表面温度が短時間で定着に必要な
温度に達するとともに消費電力も少なくできるようにな
っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし図６に示すもの
は、発熱抵抗体層１３に対して電極ローラ１６が内接す
る形式のため電極と発熱抵抗体層との接触が線接触に近
く、このため接触が不十分となって発熱抵抗体層への電
流供給が不十分になる虞があった。

【０００８】そこで本発明は、ウォームアップ時間の短
縮や省電力化を十分に図ることができるとともに、発熱
抵抗体層への通電をより確実にできる熱定着装置を提供
しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、通常は絶縁状
態にあり、押圧されるとその押圧部位のみが導電状態と
なる感圧導電ゴム層の外周に発熱抵抗体層を形成してな
る定着ローラと、この定着ローラに対向配置された紙送
りローラと、この紙送りローラに対向する部位の定着ロ
ーラの発熱抵抗体層に、その部位の感圧導電ゴム層を介
して電圧を印加する電圧印加手段とからなり、紙送りロ
ーラに対向する部位の定着ローラの感圧導電ゴム層を少
なくとも被定着媒体の通過時に紙送りローラで押圧する
ものである。

【００１０】

【作用】このような構成の本発明においては、被定着媒
体が定着ローラと紙送りローラとの対向部を通過すると
き、紙送りローラでその部位の定着ローラの感圧導電ゴ
ム層が押圧される。これにより押圧された部位の感圧導
電ゴム層が導通状態となり、電圧印加手段によりその導
通部を介して発熱抵抗体層に電圧が印加され、発熱抵抗
体層が局部的に通電されて局部発熱する。この局部発熱
により通過する被定着媒体が熱定着される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１２】図１において２１は定着ローラ、２２は紙
送りローラで、この各ローラ２１，２２は対向配置され
ている。そしてこの各ローラ２１，２２の対向部を被定
着媒体である記録紙２３が図中矢印で示す方向に通過す
るようになっている。

【００１３】前記定着ローラ２１は、中央に内部電極を
兼用する金属性の回転軸２４を設け、その回転軸２４の
外周に感圧導電ゴム層２５を形成し、その感圧導電ゴム
層２５の外周に発熱抵抗体層２６を形成し、その発熱抵
抗体層２６の外周に蒸着法等により外部電極層２７を形
成し、かつその外部電極層２７の外周にやはり蒸着法等
により保護膜層２８を形成して構成されている。

【００１４】前記感圧導電ゴム層２５は、絶縁物である
ゴムの中に導電性のフィラーを混ぜた素材からなり、通
常は導電性フィラー同士が分離して高抵抗状態、すなわ
ち絶縁状態を保持し、押圧されるとその部位の導電性フ
ィラー同士が接触して導電状態となるもので、このよう
な性質の感圧導電ゴム応用製品としてはデジタイザー
（商品名）が知られている。前記発熱抵抗体層２６とし
ては、例えば温度の上昇と共に抵抗値を大きくする正の
抵抗温度特性を有するバリスタを使用している。前記紙
送りローラ２２は、回転軸２９の周囲にシリコンゴムや
フッ素ゴム等の耐熱性弾性層３０を形成したものであ
る。

【００１５】前記定着ローラ２１及び紙送りローラ２２
は図２に示すように、本体ハウジング３１内に絶縁軸受
３２，３３により回転自在に軸支され、かつ前記紙送り
ローラ２２の回転軸２９の一端にはギヤ３４を介して駆
動モータ３５が連結されている。

【００１６】そして図３に示すように、前記定着ローラ
２１の回転軸２４の一端に摺動子３６を接触して設ける
とともに、他端側の前記保護膜層２８の一部を円周に沿
って切欠し、その切欠部に摺動子３７を接触して設け、
その各接触子３６，３７を電源３８に接続して電圧印加
手段を構成している。

【００１７】なお、前記定着ローラ２１の感圧導電ゴム
層２５及び発熱抵抗体層２６は一体に形成しても、また
個々をパイプ状に形成し、それを組合わせて形成しても
よい。

【００１８】このような構成の本実施例において、例え
ば定着ローラ２１と紙送りローラ２２が記録紙２３を介
在しないで対向している状態では、感圧導電ゴム層２５
の圧縮が不十分で感圧導電ゴム層２５は絶縁状態を保持
し、また図４に示すように定着ローラ２１と紙送りロー
ラ２２とに記録紙２３が介在すると、紙送りローラ２２
から定着ローラ２１に大きな押圧力が作用し、これによ
り感圧導電ゴム層２５が内部電極を構成する回転軸２４
との間で圧縮され導通状態となるように、定着ローラ２
１と紙送りローラ２２との接触状態を予め設定する。

【００１９】しかして記録紙２３が送り込まれない状態
では感圧導電ゴム層２５は全ての部位において絶縁状態
となっているので、発熱抵抗体層２６への通電は行われ
ず、従って発熱抵抗体層２６の発熱はない。

【００２０】この状態で記録紙２３が送り込まれて定着
ローラ２１と紙送りローラ２２とに記録紙２３が介在す
ると、紙送りローラ２２から定着ローラ２１に大きな押
圧力が作用する。これにより感圧導電ゴム層２５におけ
る紙送りローラ２２と内部電極を構成する回転軸２４と
対向する部位が圧縮され図４に網目で示す部位が導通状
態となる。

【００２１】しかして回転軸２４、感圧導電ゴム層２５
の導通部位及び外部電極層２７を介して発熱抵抗体層２
６に電源電圧が印加され、その部位の発熱抵抗体層２６
に電流が流れて発熱する。そしてそのときの発熱エネル
ギーは極めて薄い外部電極層２７及び保護膜層２８を介
して記録紙２３に効率よく伝達される。

【００２２】定着ローラ２１は紙送りローラ２２の回転
により共に回転するので、感圧導電ゴム層２５の導通部
位及び発熱抵抗体層２６の発熱部位は定着ローラ２１の
回転により移動する。こうして記録紙２３の定着面は記
録紙の通過と共に加熱定着され、記録紙が通過し終わる
と定着が完了する。

【００２３】このように発熱抵抗体層２６の発熱は、記
録紙２３の通過時のみであり、しかも紙送りローラ２２
と定着ローラ２１が対向している部位の局部発熱であ
る。従って紙送りローラ２２と対向する部位の定着ロー
ラ２１の表面温度が短時間で定着に必要な温度に達する
ことになり、ウオームアップはほとんど不要にできる。
しかも消費電力は少なく省電力化を図ることができる。

【００２４】また発熱抵抗体層２６には感圧導電ゴム層
２５を介して内部電極を構成する回転軸２４が設けられ
ているので、感圧導電ゴム層２５の導通により発熱抵抗
体層２６への通電は接触が不安定となる虞がなく確実に
行われる。

【００２５】なお、前記実施例では内部電極を定着ロー
ラの回転軸にしたものについて述べたが必ずしもこれに
限定されるものではなく、定着ローラを筒状とし、定着
ローラの最内周層を形成する感圧導電ゴム層に１対の電
極ローラを紙送りローラとの対向部位に離間して内接さ
せ、各電極ローラが接触する部位の感圧導電ゴム層を圧
縮させて導通状態にし、その間の発熱抵抗体層に通電を
行って発熱させるようにしてもよい。このようにしても
各電極ローラが接触するのは弾力性のある感圧導電ゴム
層で、この感圧導電ゴム層を介して各電極ローラが発熱
抵抗体層に通電することになり、電極ローラを直接発熱
抵抗体層に接触させるものに比べてより確実な接触がで
きる。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ウ
ォームアップ時間の短縮や省電力化を十分に図ることが
できるとともに、発熱抵抗体層への通電をより確実にで
きる熱定着装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示す要部断面図。

【図２】 同実施例の正面図。

【図３】 同実施例の電圧印加手段を示す図。

【図４】 同実施例の通電動作を説明するための部分拡
大図。

【図５】 従来例を示す図。

【図６】 他の従来例を示す図。

【符号の説明】

２１…定着ローラ、２２…紙送りローラ、２３…記録
紙、２４…回転軸（内部電極）、２５…感圧導電ゴム
層、２６…発熱抵抗体層、２７…外部電極、３６，３７
…接触子、３８…電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通常は絶縁状態にあり、押圧されるとそ
   の押圧部位のみが導電状態となる感圧導電ゴム層の外周
   に発熱抵抗体層を形成してなる定着ローラと、この定着
   ローラに対向配置された紙送りローラと、この紙送りロ
   ーラに対向する部位の前記定着ローラの前記発熱抵抗体
   層に、その部位の前記感圧導電ゴム層を介して電圧を印
   加する電圧印加手段とからなり、前記紙送りローラに対
   向する部位の定着ローラの感圧導電ゴム層を少なくとも
   被定着媒体の通過時に前記紙送りローラで押圧すること
   を特徴とする熱定着装置。