JPH0812524B2 - 定着装置におけるヒートローラー - Google Patents
定着装置におけるヒートローラーInfo
- Publication number
- JPH0812524B2 JPH0812524B2 JP8774391A JP8774391A JPH0812524B2 JP H0812524 B2 JPH0812524 B2 JP H0812524B2 JP 8774391 A JP8774391 A JP 8774391A JP 8774391 A JP8774391 A JP 8774391A JP H0812524 B2 JPH0812524 B2 JP H0812524B2
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- JP
- Japan
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- coil
- heat roller
- conducting terminal
- terminal
- shaped
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- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンタ等の静電記録方式の装置において、記録紙
上に転写したトナー像を定着させる為に設けられた定着
装置に用いるヒートローラーに関し、更に詳しくは給電
手段を改良したヒートローラーに関する。
リ、プリンタ等の静電記録方式の装置において、記録紙
上に転写したトナー像を定着させる為に設けられた定着
装置に用いるヒートローラーに関し、更に詳しくは給電
手段を改良したヒートローラーに関する。
【０００２】
【従来の技術】複写機、ファクシミリ、プリンタ等の静
電記録方式の装置においては、現像装置の感光ドラムか
ら記録紙上に転写されたトナー像を、トナー粒子を記録
紙の繊維にからますことによって記録紙に熱定着させる
必要がある。定着装置は図16に示す如く、熱源を有する
ヒートローラーＡと、表面に耐熱性樹脂を被覆した押さ
えローラＢを対接して構成され、ヒートローラーＡと押
さえローラーＢ間にトナー像を転写した記録紙Ｃを通過
させることによってトナーの定着を行う。
電記録方式の装置においては、現像装置の感光ドラムか
ら記録紙上に転写されたトナー像を、トナー粒子を記録
紙の繊維にからますことによって記録紙に熱定着させる
必要がある。定着装置は図16に示す如く、熱源を有する
ヒートローラーＡと、表面に耐熱性樹脂を被覆した押さ
えローラＢを対接して構成され、ヒートローラーＡと押
さえローラーＢ間にトナー像を転写した記録紙Ｃを通過
させることによってトナーの定着を行う。
【０００３】ヒートローラーには、赤外線ランプやハロ
ゲンランプ等の熱源を熱伝導良好な金属製スリーブの軸
心位置に内装した間接加熱タイプが最も一般的である
が、この間接加熱タイプのものでは高価な細管状ランプ
が必要となるうえに金属製スリーブとしても厚肉で且つ
表面を高精度に平滑加工したものが必要となることから
全体が極めて高価となる問題があり、又、間接加熱であ
る為に迅速な昇温ができない問題がある。このような問
題点を解決するものとして、最近では間接加熱タイプに
代わって直接加熱タイプのものが普及し出している。
ゲンランプ等の熱源を熱伝導良好な金属製スリーブの軸
心位置に内装した間接加熱タイプが最も一般的である
が、この間接加熱タイプのものでは高価な細管状ランプ
が必要となるうえに金属製スリーブとしても厚肉で且つ
表面を高精度に平滑加工したものが必要となることから
全体が極めて高価となる問題があり、又、間接加熱であ
る為に迅速な昇温ができない問題がある。このような問
題点を解決するものとして、最近では間接加熱タイプに
代わって直接加熱タイプのものが普及し出している。
【０００４】直接加熱タイプの代表的なものとしては円
筒状の絶縁体表面に導電性材料よりなる発熱層を塗布し
て発熱体を構成し、この発熱体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摺動片を
通じて給電するものと、図17に示す如く、全体が導電性
セラミックスから形成された円筒状の発熱体ａの両端部
外周にベアリング等の軸受Ｐを外嵌し、該軸受Ｐにより
発熱体ａを回転自在に支持するとともに、軸受Ｐを介し
て発熱体両端部に給電を行うものとがある。
筒状の絶縁体表面に導電性材料よりなる発熱層を塗布し
て発熱体を構成し、この発熱体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摺動片を
通じて給電するものと、図17に示す如く、全体が導電性
セラミックスから形成された円筒状の発熱体ａの両端部
外周にベアリング等の軸受Ｐを外嵌し、該軸受Ｐにより
発熱体ａを回転自在に支持するとともに、軸受Ｐを介し
て発熱体両端部に給電を行うものとがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、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
削られるうえに接触部において火花が飛ぶ問題があり、
又、図17として示した軸受Ｐを介して給電するもので
は、電気は外輪と内輪間に介装された玉を経ることにな
るがこの玉と外輪並びに内輪との接触は必ずしも完全な
ものではない為、導通不良を起こす問題がある。又、発
熱体表面は非常に高温であることから、発熱体に接触す
る軸受も当然高温に晒されることとなり、このような条
件下においては軸受の損耗が著しいばかりか、軸受の熱
膨張もあり、導通不良の発生頻度は極めて高いのが実情
である。
を用いて給電するものでは、摺動片により発熱体表面が
削られるうえに接触部において火花が飛ぶ問題があり、
又、図17として示した軸受Ｐを介して給電するもので
は、電気は外輪と内輪間に介装された玉を経ることにな
るがこの玉と外輪並びに内輪との接触は必ずしも完全な
ものではない為、導通不良を起こす問題がある。又、発
熱体表面は非常に高温であることから、発熱体に接触す
る軸受も当然高温に晒されることとなり、このような条
件下においては軸受の損耗が著しいばかりか、軸受の熱
膨張もあり、導通不良の発生頻度は極めて高いのが実情
である。
【０００６】又、直接加熱タイプにおける給電の他の態
様として、筒状発熱体の両端部に銀ろう付けにより金属
端子を固定したり、筒状発熱部の両端中空部に金属端子
を密嵌したりする方法があるが、銀ろう付けによる方法
はヒートローラーの回転動作に伴う機械的振動等に耐え
られないうえに銀ろう材料とセラミックス製の発熱体と
の熱膨張率が相違することから、使用過程でろう付け箇
所が剥がれる問題があり、又、軸端中空部に金属端子を
密嵌する方法は、金属端子の熱膨張率が大きいことか
ら、熱膨張した金属端子がセラミックス製の発熱体を破
壊するおそれがある。又、導通端子の遊端側、即ち成形
体の軸端中空部に内嵌される側の反対側には、該導通端
子に電力を供給する為の給電ブラシを継ぐ必要があり、
この為、ヒートローラーと給電ブラシとの位置関係は極
めて厳密に管理される必要があった。又、ヒートローラ
ーと給電ブラシとの取付け作業も困難であり、組立ての
作業性も悪かった。
様として、筒状発熱体の両端部に銀ろう付けにより金属
端子を固定したり、筒状発熱部の両端中空部に金属端子
を密嵌したりする方法があるが、銀ろう付けによる方法
はヒートローラーの回転動作に伴う機械的振動等に耐え
られないうえに銀ろう材料とセラミックス製の発熱体と
の熱膨張率が相違することから、使用過程でろう付け箇
所が剥がれる問題があり、又、軸端中空部に金属端子を
密嵌する方法は、金属端子の熱膨張率が大きいことか
ら、熱膨張した金属端子がセラミックス製の発熱体を破
壊するおそれがある。又、導通端子の遊端側、即ち成形
体の軸端中空部に内嵌される側の反対側には、該導通端
子に電力を供給する為の給電ブラシを継ぐ必要があり、
この為、ヒートローラーと給電ブラシとの位置関係は極
めて厳密に管理される必要があった。又、ヒートローラ
ーと給電ブラシとの取付け作業も困難であり、組立ての
作業性も悪かった。
【０００７】本発明はかかる現況に鑑みてなされたもの
であり、金属部品である導通端子からのセラミックス製
発熱部への給電を確実となすとともに、導通端子が熱膨
張したときにもセラミックス製発熱体が破壊されること
がなく、しかもヒートローラーと給電ブラシとの位置関
係にも厳密性が要求されず、組立て作業も容易なヒート
ローラーを提供せんとするものであり、合わせて過剰昇
温時の安全対策も提供せんとするものである。
であり、金属部品である導通端子からのセラミックス製
発熱部への給電を確実となすとともに、導通端子が熱膨
張したときにもセラミックス製発熱体が破壊されること
がなく、しかもヒートローラーと給電ブラシとの位置関
係にも厳密性が要求されず、組立て作業も容易なヒート
ローラーを提供せんとするものであり、合わせて過剰昇
温時の安全対策も提供せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決した本
発明は、発熱部の両端に軸部を突設してなる定着装置に
おけるヒートローラーにおいて、発熱部と軸部を同一素
材で一体成形するとともに当該成形体の少なくとも両端
部は中空となし、且つ当該中空部にコイル状導通端子を
密嵌したことを特徴としている。
発明は、発熱部の両端に軸部を突設してなる定着装置に
おけるヒートローラーにおいて、発熱部と軸部を同一素
材で一体成形するとともに当該成形体の少なくとも両端
部は中空となし、且つ当該中空部にコイル状導通端子を
密嵌したことを特徴としている。
【０００９】軟らかく且つコイル状導通端子よりも短い
金属製芯棒をコイル状導通端子に密接状態で内挿し、該
金属製芯棒をコイル状導通端子と一緒に軸端中空部に密
嵌してもよい。
金属製芯棒をコイル状導通端子に密接状態で内挿し、該
金属製芯棒をコイル状導通端子と一緒に軸端中空部に密
嵌してもよい。
【００１０】又、コイル状導通端子よりも短い金属製芯
棒をコイル状導通端子の遊端側に密接状態で内挿するこ
とやコイル状導通端子よりも短い環状部材をコイル状導
通端子の遊端側に密接状態で外装することも採用され
る。
棒をコイル状導通端子の遊端側に密接状態で内挿するこ
とやコイル状導通端子よりも短い環状部材をコイル状導
通端子の遊端側に密接状態で外装することも採用され
る。
【００１１】又、導通端子とセラミックス成形体との接
触をより良好にするには成形体の両端中空部内面の一部
又は全部に柔らかい導電性金属を、蒸着、メッキ又はコ
ーティング等の手段により被覆することが好ましい。
触をより良好にするには成形体の両端中空部内面の一部
又は全部に柔らかい導電性金属を、蒸着、メッキ又はコ
ーティング等の手段により被覆することが好ましい。
【００１２】更に、安全性を高める観点からは、導通端
子の全体若しくは長さ方向の一部を低融点金属で形成す
ることが望まれる。
子の全体若しくは長さ方向の一部を低融点金属で形成す
ることが望まれる。
【００１３】
【作用】このような構成のヒートローラーは両端軸部外
周に軸受を外嵌して回転自在に支持したうえ、両端中空
部に内嵌した導通端子を介して発熱部に給電を行うもの
である。コイル状導通端子は径方向に弾性拡縮する為、
セラミックス成形体の両端中空部に内嵌することは容易
であり、装着後はコイル状導通端子を中空部内壁に密着
させることができる。コイル状導通端子を構成する各リ
ング部分は個別に拡縮する為、軸端中空部内面が平滑で
ない場合でもコイル状導通端子と軸端中空部内面との接
触は確実に行われ良好な通電状態が保証される。又、コ
イル状導通端子は一端が軸端中空部に内嵌されていても
遊端側はコイル状導通端子が変形することによって比較
的自由に移動できるので、組立て時にヒートローラー、
導通端子及び給電ブラシを高精度に組合わせる必要がな
くなり作業性が著しく向上する。
周に軸受を外嵌して回転自在に支持したうえ、両端中空
部に内嵌した導通端子を介して発熱部に給電を行うもの
である。コイル状導通端子は径方向に弾性拡縮する為、
セラミックス成形体の両端中空部に内嵌することは容易
であり、装着後はコイル状導通端子を中空部内壁に密着
させることができる。コイル状導通端子を構成する各リ
ング部分は個別に拡縮する為、軸端中空部内面が平滑で
ない場合でもコイル状導通端子と軸端中空部内面との接
触は確実に行われ良好な通電状態が保証される。又、コ
イル状導通端子は一端が軸端中空部に内嵌されていても
遊端側はコイル状導通端子が変形することによって比較
的自由に移動できるので、組立て時にヒートローラー、
導通端子及び給電ブラシを高精度に組合わせる必要がな
くなり作業性が著しく向上する。
【００１４】軟らかく且つコイル状導通端子よりも短い
金属製芯棒をコイル状導通端子に密接状態で内挿し、該
金属製芯棒をコイル状導通端子と一緒に軸端中空部に密
嵌したときはコイル状導通端子は軸端中空部内面と金属
製芯棒とによって挟持されることとなり、その接触状態
はより確実となる。しかも金属製芯棒は軟らかいから熱
膨張する際も軸端部外壁を過剰に強圧することはない。
金属製芯棒をコイル状導通端子に密接状態で内挿し、該
金属製芯棒をコイル状導通端子と一緒に軸端中空部に密
嵌したときはコイル状導通端子は軸端中空部内面と金属
製芯棒とによって挟持されることとなり、その接触状態
はより確実となる。しかも金属製芯棒は軟らかいから熱
膨張する際も軸端部外壁を過剰に強圧することはない。
【００１５】又、コイル状導通端子よりも短い金属製芯
棒をコイル状導通端子の遊端側に密接状態で内挿した
り、コイル状導通端子よりも短い環状部材をコイル状導
通端子の遊端側に密接状態で外装したりした場合は、給
電ブラシと導通端子を継ぐことが容易となる。
棒をコイル状導通端子の遊端側に密接状態で内挿した
り、コイル状導通端子よりも短い環状部材をコイル状導
通端子の遊端側に密接状態で外装したりした場合は、給
電ブラシと導通端子を継ぐことが容易となる。
【００１６】成形体の両端中空部内面の一部又は全部に
柔らかい導電性金属を、蒸着、メッキ又はコーティング
等の手段により被覆して低抵抗部を形成した場合は、成
形体端部を通過する電流の大部分はこの低抵抗部を通過
する為、軸部本体を通過する電流は極めて小さなものと
なり、軸部外周及び内周からの発熱量は大幅に低下す
る。
柔らかい導電性金属を、蒸着、メッキ又はコーティング
等の手段により被覆して低抵抗部を形成した場合は、成
形体端部を通過する電流の大部分はこの低抵抗部を通過
する為、軸部本体を通過する電流は極めて小さなものと
なり、軸部外周及び内周からの発熱量は大幅に低下す
る。
【００１７】又、コイル状導通端子の全体若しくは長さ
方向の一部を低融点金属で形成したときは、ヒートロー
ラーが過剰昇温した場合、コイル状導通端子が即座に溶
断して給電を停止する。
方向の一部を低融点金属で形成したときは、ヒートロー
ラーが過剰昇温した場合、コイル状導通端子が即座に溶
断して給電を停止する。
【００１８】
【実施例】次に本発明の詳細を図示した実施例に基づき
説明する。図１は本発明が適用されるヒートローラーの
概要を示す説明図である。図中１は円筒状の発熱部であ
り、図中２は前記発熱部１の両端から突設した管状軸部
である。図例の発熱部１は中空であるが中実とすること
も可能である。発熱部１及び管状軸部２は導電性セラミ
ックスを用いて一体成形されている。発熱部１及び管状
軸部２の素材としては導電性セラミックス以外のもの、
例えば金属を用いることも可能であるが、その電気抵抗
の範囲は両軸端間において５Ω〜100 Ωに設定すること
が望まれる。これは５Ω以下であると発熱量が大きすぎ
て周辺部材の耐熱性に問題が生じるうえに導電性セラミ
ックス自体の熱劣化が懸念される為であり、又、100 Ω
以上であると発熱量が小さすぎてトナーの熱定着ができ
ない為である。
説明する。図１は本発明が適用されるヒートローラーの
概要を示す説明図である。図中１は円筒状の発熱部であ
り、図中２は前記発熱部１の両端から突設した管状軸部
である。図例の発熱部１は中空であるが中実とすること
も可能である。発熱部１及び管状軸部２は導電性セラミ
ックスを用いて一体成形されている。発熱部１及び管状
軸部２の素材としては導電性セラミックス以外のもの、
例えば金属を用いることも可能であるが、その電気抵抗
の範囲は両軸端間において５Ω〜100 Ωに設定すること
が望まれる。これは５Ω以下であると発熱量が大きすぎ
て周辺部材の耐熱性に問題が生じるうえに導電性セラミ
ックス自体の熱劣化が懸念される為であり、又、100 Ω
以上であると発熱量が小さすぎてトナーの熱定着ができ
ない為である。
【００１９】ヒートローラーは軸受Ｐで回転自在に支持
され、両端の軸部内面に装着した導通端子Ｓにより給電
を行っている。軸受Ｐとしてはベアリングは勿論のこと
無機質摺動材を分散させた金属やポリイミド、ポリアミ
ドイミド等の耐熱性樹脂を用いることも可能である。い
ずれを用いるかはヒートローラの温度や寿命等を考慮し
て適宜選択される。
され、両端の軸部内面に装着した導通端子Ｓにより給電
を行っている。軸受Ｐとしてはベアリングは勿論のこと
無機質摺動材を分散させた金属やポリイミド、ポリアミ
ドイミド等の耐熱性樹脂を用いることも可能である。い
ずれを用いるかはヒートローラの温度や寿命等を考慮し
て適宜選択される。
【００２０】軸端中空部には図２に示す如くコイル状導
通端子S1が装着される。このコイル状導通端子S1は装着
する前は軸端中空部３より大径であり、図３に示す如く
軸端中空部３に内挿されたときにコイル径が縮小するこ
とによってその外径が軸端中空部３と同径となるもので
ある。装着状態のコイル状導通端子S1は外方へ向けて拡
開しようとするので、そのコイルは軸端中空部内面に密
着する。しかも、コイルを構成する各リング部分は独立
して拡径するから、仮に軸端中空部内面に微小な段差等
があったり、コイル状導通端子S1の外径寸法が軸方向に
おいて多少不揃いであったとしても、コイル状導通端子
S1と軸端中空部内面との接触は良好に行われる。
通端子S1が装着される。このコイル状導通端子S1は装着
する前は軸端中空部３より大径であり、図３に示す如く
軸端中空部３に内挿されたときにコイル径が縮小するこ
とによってその外径が軸端中空部３と同径となるもので
ある。装着状態のコイル状導通端子S1は外方へ向けて拡
開しようとするので、そのコイルは軸端中空部内面に密
着する。しかも、コイルを構成する各リング部分は独立
して拡径するから、仮に軸端中空部内面に微小な段差等
があったり、コイル状導通端子S1の外径寸法が軸方向に
おいて多少不揃いであったとしても、コイル状導通端子
S1と軸端中空部内面との接触は良好に行われる。
【００２１】コイル状導通端子には図４に示す如く、軟
らかく且つ該コイル状導通端子S1よりも短い金属製芯棒
４を密接状態で内挿し、金属製芯棒４をコイル状導通端
子S1と一緒に軸端中空部３に密嵌することもできる。金
属製芯棒４としては熱膨張したときに外形輪郭がコイル
状導通端子S1の形状に即して変形し、コイル状導通端子
S1を構成する各リング部分間の間隙を埋めるような状態
で熱膨張が行われるものを用いるものであり、例えば鉛
合金や亜鉛合金等が使用される。このような構成とすれ
ば、コイル状導通端子S1は軸端中空部内壁と金属製芯棒
４間に挟持固定されることとなり、軸端中空部３との接
触はより確実となる。そして、金属製芯棒４として軟ら
かい金属を用いていることから熱膨張時に該金属製芯棒
４が軸端外壁を過剰に強圧することもない。
らかく且つ該コイル状導通端子S1よりも短い金属製芯棒
４を密接状態で内挿し、金属製芯棒４をコイル状導通端
子S1と一緒に軸端中空部３に密嵌することもできる。金
属製芯棒４としては熱膨張したときに外形輪郭がコイル
状導通端子S1の形状に即して変形し、コイル状導通端子
S1を構成する各リング部分間の間隙を埋めるような状態
で熱膨張が行われるものを用いるものであり、例えば鉛
合金や亜鉛合金等が使用される。このような構成とすれ
ば、コイル状導通端子S1は軸端中空部内壁と金属製芯棒
４間に挟持固定されることとなり、軸端中空部３との接
触はより確実となる。そして、金属製芯棒４として軟ら
かい金属を用いていることから熱膨張時に該金属製芯棒
４が軸端外壁を過剰に強圧することもない。
【００２２】図５はコイル状導通端子S1よりも短い金属
製芯棒５をコイル状導通端子S1の遊端側に密接状態で内
挿した場合であり、図６はコイル状導通端子S1よりも短
い環状部材６を密接状態で外装した場合である。このよ
うな構成とすれば、当該コイル状導通端子S1を給電ブラ
シ（図示せず）に継ぐことが容易となり、又、給電ブラ
シとの良好な通電状態も保証できる。
製芯棒５をコイル状導通端子S1の遊端側に密接状態で内
挿した場合であり、図６はコイル状導通端子S1よりも短
い環状部材６を密接状態で外装した場合である。このよ
うな構成とすれば、当該コイル状導通端子S1を給電ブラ
シ（図示せず）に継ぐことが容易となり、又、給電ブラ
シとの良好な通電状態も保証できる。
【００２３】図７として示すものは、導通端子に関する
上記構成に加えて、軸端中空部内面にコイル状導通端子
S1との接触を良好にするとともに軸受等周辺部材への熱
負荷を小さくする為に軸端部の高温化を避ける工夫をし
た場合である。即ち、図中７は軸端中空部内面に蒸着、
メッキ又はコーティング等の手段により形成された導電
性金属による低抵抗部である。該低抵抗部７の厚みは極
めて薄くその素材はアルミニウムや銅等の柔らかい金属
が用いられる。低抵抗部７を設ける手段として蒸着、メ
ッキ又はコーティング等を採用したのはこれら手段によ
れば成形体表面の起伏形状を埋めるようにして導電性金
属を被覆できる為、成形体への良好な通電が可能となる
からである。低抵抗部７の長さＬは図例のものでは軸部
２長さにほぼ一致しているが、この長さは適宜設定され
る。低抵抗部７の長さは最大でも軸部長さ程度確保でき
れば充分であるから、蒸着等による導電性金属の被覆作
業も極めて容易である。又、低抵抗部７は中空部内周面
において全周にわたって形成することも可能であるが、
一部に設けてもよい。中空部内周面に被覆された導電性
金属には柔らかい素材が用いられていることから、導通
端子と中空部内面との接触は極めて良好である。そし
て、このようなヒートローラーに対してコイル状導通端
子S1を介して電圧が印加される。図８は軸端部における
電流の通過する様子を模擬的に表したものであり、図９
はこの様子を等価回路的に表現したものである。コイル
状導通端子との接触部から流入した電流の大部分は軸端
部内周面に被覆された低抵抗部７を通過する為、軸部２
本体内を通過する電流は極めて小さく、軸部内面及び外
面における発熱量は著しく小さくすることができる。従
って、軸受Ｐへの熱負荷は僅かとなり、耐熱性の低い軸
受でも使用が可能となるので、従来使用することができ
なかった安価な軸受の使用が可能となる。
上記構成に加えて、軸端中空部内面にコイル状導通端子
S1との接触を良好にするとともに軸受等周辺部材への熱
負荷を小さくする為に軸端部の高温化を避ける工夫をし
た場合である。即ち、図中７は軸端中空部内面に蒸着、
メッキ又はコーティング等の手段により形成された導電
性金属による低抵抗部である。該低抵抗部７の厚みは極
めて薄くその素材はアルミニウムや銅等の柔らかい金属
が用いられる。低抵抗部７を設ける手段として蒸着、メ
ッキ又はコーティング等を採用したのはこれら手段によ
れば成形体表面の起伏形状を埋めるようにして導電性金
属を被覆できる為、成形体への良好な通電が可能となる
からである。低抵抗部７の長さＬは図例のものでは軸部
２長さにほぼ一致しているが、この長さは適宜設定され
る。低抵抗部７の長さは最大でも軸部長さ程度確保でき
れば充分であるから、蒸着等による導電性金属の被覆作
業も極めて容易である。又、低抵抗部７は中空部内周面
において全周にわたって形成することも可能であるが、
一部に設けてもよい。中空部内周面に被覆された導電性
金属には柔らかい素材が用いられていることから、導通
端子と中空部内面との接触は極めて良好である。そし
て、このようなヒートローラーに対してコイル状導通端
子S1を介して電圧が印加される。図８は軸端部における
電流の通過する様子を模擬的に表したものであり、図９
はこの様子を等価回路的に表現したものである。コイル
状導通端子との接触部から流入した電流の大部分は軸端
部内周面に被覆された低抵抗部７を通過する為、軸部２
本体内を通過する電流は極めて小さく、軸部内面及び外
面における発熱量は著しく小さくすることができる。従
って、軸受Ｐへの熱負荷は僅かとなり、耐熱性の低い軸
受でも使用が可能となるので、従来使用することができ
なかった安価な軸受の使用が可能となる。
【００２４】図10として示すものは、上記構成に加えて
コイル状導通端子S1に安全装置の機能を付加したもので
あり、コイル状導通端子S1の長さ方向の一部を低融点金
属８で形成した場合である。トナーの種類によっても異
なるがヒートローラー通常、180 ℃〜200 ℃の温度範囲
で使用することが多いことから、低融点金属８としては
230 ℃〜250 ℃程度で溶断するものが選択され、例えば
鉛合金や亜鉛合金等が使用できる。このようなコイル状
導通端子S1を用いたときにはヒートローラーが過剰に昇
温したときには図11として示す如くコイル状導通端子S1
が即座に溶断して電力供給を断つので火災等の事故発生
を完全に防止できるとともに、高価なヒートローラーや
周辺部品の劣化も防止できる。しかもこの方法は装置的
にも極めて簡単であるから生産コストの上昇もほとんど
ない。
コイル状導通端子S1に安全装置の機能を付加したもので
あり、コイル状導通端子S1の長さ方向の一部を低融点金
属８で形成した場合である。トナーの種類によっても異
なるがヒートローラー通常、180 ℃〜200 ℃の温度範囲
で使用することが多いことから、低融点金属８としては
230 ℃〜250 ℃程度で溶断するものが選択され、例えば
鉛合金や亜鉛合金等が使用できる。このようなコイル状
導通端子S1を用いたときにはヒートローラーが過剰に昇
温したときには図11として示す如くコイル状導通端子S1
が即座に溶断して電力供給を断つので火災等の事故発生
を完全に防止できるとともに、高価なヒートローラーや
周辺部品の劣化も防止できる。しかもこの方法は装置的
にも極めて簡単であるから生産コストの上昇もほとんど
ない。
【００２５】図12〜図15として示したものは、軸端部に
工夫を凝らして回転用駆動手段（図示せず）との連結を
容易化したもので、両端軸部の少なくとも一方の端部形
状をその断面形状において、一部又は全部に直線又は円
弧でない曲線部分を含ませた構成としている。図12は図
中右側の軸端外周に直線状の切り欠き部９を設けた場合
であり、図13はその斜視図を示している。軸端部の形状
は該軸端部に回転用駆動手段から延設された駆動軸（図
示せず）を連結する際にネジ止め等の手段を使う必要が
なく、且つ結合後に空回り等がないものであれば適宜採
用され、例えば図14（ロ）（ニ）に示す如く軸端部外周
に直線状又は円弧でない曲線状の切り欠き部９を対向配
置したり、図14（ハ）に示す如く軸端部外周に波型の切
り欠き部９を設けること、図15（イ）に示す如く軸端部
外周に直線状の切り欠き部９を隣接して設けること、更
に図15（ロ）に示す如く軸端部外周に直線状の切り欠き
部９を全周にわたって設けることなどが適宜採用され
る。このような構造の軸端部であれば、ヒートローラー
を回転させる為の回転用駆動軸の連結をネジ止め等の固
定手段を用いることなく行うことが可能であり、しかも
連結後の空回りも防止される。
工夫を凝らして回転用駆動手段（図示せず）との連結を
容易化したもので、両端軸部の少なくとも一方の端部形
状をその断面形状において、一部又は全部に直線又は円
弧でない曲線部分を含ませた構成としている。図12は図
中右側の軸端外周に直線状の切り欠き部９を設けた場合
であり、図13はその斜視図を示している。軸端部の形状
は該軸端部に回転用駆動手段から延設された駆動軸（図
示せず）を連結する際にネジ止め等の手段を使う必要が
なく、且つ結合後に空回り等がないものであれば適宜採
用され、例えば図14（ロ）（ニ）に示す如く軸端部外周
に直線状又は円弧でない曲線状の切り欠き部９を対向配
置したり、図14（ハ）に示す如く軸端部外周に波型の切
り欠き部９を設けること、図15（イ）に示す如く軸端部
外周に直線状の切り欠き部９を隣接して設けること、更
に図15（ロ）に示す如く軸端部外周に直線状の切り欠き
部９を全周にわたって設けることなどが適宜採用され
る。このような構造の軸端部であれば、ヒートローラー
を回転させる為の回転用駆動軸の連結をネジ止め等の固
定手段を用いることなく行うことが可能であり、しかも
連結後の空回りも防止される。
【００２６】
【発明の効果】本発明は、発熱部の両端に軸部を突設し
てなる定着装置におけるヒートローラーにおいて、発熱
部と軸部を同一素材で一体成形するとともに当該成形体
の少なくとも両端部は中空となし、且つ当該中空部にコ
イル状導通端子を密嵌した構成としている。したがっ
て、コイル状導通端子は軸端中空部内面を適度に押圧し
ながら接触することとなり、セラミックス製の発熱部に
金属部品である導通端子から良好な通電状態で電力を供
給することができる。そして軸端部の高温化にともなう
熱膨張はコイル状導通端子が径方向内面へ向かって変形
することによって吸収することができるので、軸端部が
破壊されることはない。又、コイル状導通端子を構成す
る各リング部分は個別に拡縮する為、軸端中空部内面が
平滑でない場合でもコイル状導通端子と軸端中空部内面
との接触は確実に行われ良好な通電状態が保証される。
又、コイル状導通端子は一端が軸端中空部に内嵌されて
いても遊端側はコイル状導通端子が変形することによっ
て比較的自由に移動できるので、組立て時にヒートロー
ラー、導通端子及び給電ブラシを高精度に組合わせる必
要がなくなり作業性が著しく向上する。
てなる定着装置におけるヒートローラーにおいて、発熱
部と軸部を同一素材で一体成形するとともに当該成形体
の少なくとも両端部は中空となし、且つ当該中空部にコ
イル状導通端子を密嵌した構成としている。したがっ
て、コイル状導通端子は軸端中空部内面を適度に押圧し
ながら接触することとなり、セラミックス製の発熱部に
金属部品である導通端子から良好な通電状態で電力を供
給することができる。そして軸端部の高温化にともなう
熱膨張はコイル状導通端子が径方向内面へ向かって変形
することによって吸収することができるので、軸端部が
破壊されることはない。又、コイル状導通端子を構成す
る各リング部分は個別に拡縮する為、軸端中空部内面が
平滑でない場合でもコイル状導通端子と軸端中空部内面
との接触は確実に行われ良好な通電状態が保証される。
又、コイル状導通端子は一端が軸端中空部に内嵌されて
いても遊端側はコイル状導通端子が変形することによっ
て比較的自由に移動できるので、組立て時にヒートロー
ラー、導通端子及び給電ブラシを高精度に組合わせる必
要がなくなり作業性が著しく向上する。
【００２７】軟らかく且つコイル状導通端子よりも短い
金属製芯棒をコイル状導通端子に密接状態で内挿し、該
金属製芯棒をコイル状導通端子と一緒に軸端中空部に密
嵌したときはコイル状導通端子は軸端中空部内面と金属
製芯棒とによって挟持されることとなり、その接触状態
はより確実となる。しかも金属製芯棒は軟らかいから熱
膨張する際も軸端部外壁を過剰に強圧することはない。
金属製芯棒をコイル状導通端子に密接状態で内挿し、該
金属製芯棒をコイル状導通端子と一緒に軸端中空部に密
嵌したときはコイル状導通端子は軸端中空部内面と金属
製芯棒とによって挟持されることとなり、その接触状態
はより確実となる。しかも金属製芯棒は軟らかいから熱
膨張する際も軸端部外壁を過剰に強圧することはない。
【００２８】又、コイル状導通端子よりも短い金属製芯
棒をコイル状導通端子の遊端側に密接状態で内挿した
り、コイル状導通端子よりも短い環状部材をコイル状導
通端子の遊端側に密接状態で外装したりした場合は、導
通端子を給電ブラシに継ぐことが容易となる。
棒をコイル状導通端子の遊端側に密接状態で内挿した
り、コイル状導通端子よりも短い環状部材をコイル状導
通端子の遊端側に密接状態で外装したりした場合は、導
通端子を給電ブラシに継ぐことが容易となる。
【００２９】又、両端中空部の内面の一部又は全部に柔
らかい導電性金属を、蒸着、メッキ又はコーティング等
の手段により被覆したときには、コイル状導通端子を両
端中空部内面に一層良好な接触状態で内嵌することが可
能となる。しかも両端部の発熱は著しく抑制することが
できるから耐熱性の比較的低い軸受部材でも使用するこ
とが可能となり、従来使用困難であった軸受部材、例え
ばポリアミドイミド等の合成樹脂製軸受の使用も可能と
なる。
らかい導電性金属を、蒸着、メッキ又はコーティング等
の手段により被覆したときには、コイル状導通端子を両
端中空部内面に一層良好な接触状態で内嵌することが可
能となる。しかも両端部の発熱は著しく抑制することが
できるから耐熱性の比較的低い軸受部材でも使用するこ
とが可能となり、従来使用困難であった軸受部材、例え
ばポリアミドイミド等の合成樹脂製軸受の使用も可能と
なる。
【００３０】又、コイル状導通端子の全体若しくは長さ
方向の一部を低融点金属で形成したときには、ヒートロ
ーラーが過剰に昇温したときにはコイル状導通端子が即
座に溶断してヒートローラーへの給電を停止するので、
火災等の事故発生を完全に防止することができるととも
に、ヒートローラーや周辺部品の熱劣化を防止すること
ができる。しかもこの方法は低コストで実現できるので
全体コストの上昇要因とはならない。
方向の一部を低融点金属で形成したときには、ヒートロ
ーラーが過剰に昇温したときにはコイル状導通端子が即
座に溶断してヒートローラーへの給電を停止するので、
火災等の事故発生を完全に防止することができるととも
に、ヒートローラーや周辺部品の熱劣化を防止すること
ができる。しかもこの方法は低コストで実現できるので
全体コストの上昇要因とはならない。
【図１】本発明が適用されるヒートローラーの概略を示
す説明図
す説明図
【図２】本発明のヒートローラーの１実施例を示す要部
断面説明図
断面説明図
【図３】同実施例においてコイル状導通端子を軸端中空
部に装着した状態を示す要部断面説明図
部に装着した状態を示す要部断面説明図
【図４】コイル状導通端子に金属製芯棒を内挿し、両者
を一緒に軸端中空部に装着した実施例を示す要部断面説
明図
を一緒に軸端中空部に装着した実施例を示す要部断面説
明図
【図５】コイル状導通端子の遊端側に金属製芯棒を内挿
した実施例を示す要部断面説明図
した実施例を示す要部断面説明図
【図６】コイル状導通端子の遊端側に環状部材を内挿し
た実施例を示す要部断面説明図
た実施例を示す要部断面説明図
【図７】軸端中空部内面に低抵抗部を形成した実施例を
示す要部断面説明図
示す要部断面説明図
【図８】同実施例における軸端部における電流の流れを
示す説明図
示す説明図
【図９】同実施例における軸端部における電流の流れを
示す等価回路
示す等価回路
【図10】軸端中空部内面に低抵抗部を形成し、且つコイ
ル状導通端子の一部に低融点金属を用いた実施例を示す
要部断面説明図
ル状導通端子の一部に低融点金属を用いた実施例を示す
要部断面説明図
【図11】同実施例において、コイル状導通端子が溶断し
た状態を示す要部断面説明図
た状態を示す要部断面説明図
【図12】軸端部の形状を工夫した実施例の断面図
【図13】軸端部の形状を工夫した実施例の斜視図
【図14】（イ）〜（ニ）は軸端部の形状を示す径方向断
面図
面図
【図15】（イ）（ロ）は軸端部の形状を示す径方向断面
図
図
【図16】定着装置の概要を示す説明図
【図17】従来のヒートローラーの１例を示す断面図
Ａ ヒートローラー Ｂ 押えローラー Ｃ 記録紙 Ｐ 軸受 Ｓ 導通端子 S1 導通端子 １ 発熱部 ２ 管状軸部 ３ 軸端中空部 ４ 金属製芯棒 ５ 金属製芯棒 ６ 環状部材 ７ 低抵抗部 ８ 低融点金属 ９ 切り欠き部
Claims (6)
- 【請求項１】発熱部の両端に軸部を突設してなる定着装
置におけるヒートローラーにおいて、発熱部と軸部を同
一素材で一体成形するとともに当該成形体の少なくとも
両端部は中空となし、且つ当該中空部にコイル状導通端
子を密嵌してなる定着装置におけるヒートローラー。 - 【請求項２】軟らかく且つコイル状導通端子よりも短い
金属製芯棒をコイル状導通端子に密接状態で内挿すると
ともに該金属製芯棒をコイル状導通端子と一緒に軸端中
空部に密嵌してなる請求項１記載の定着装置におけるヒ
ートローラー。 - 【請求項３】コイル状導通端子よりも短い金属製芯棒を
コイル状導通端子の遊端側に密接状態で内挿してなる請
求項１又は２記載の定着装置におけるヒートローラー。 - 【請求項４】コイル状導通端子よりも短い環状部材をコ
イル状導通端子の遊端側に密接状態で外装してなる請求
項１又は２記載の定着装置におけるヒートローラー。 - 【請求項５】成形体の両端中空部内面の一部又は全部に
柔らかい導電性金属を、蒸着、メッキ又はコーティング
等の手段により被覆してなる請求項１，２，３又は４記
載の定着装置におけるヒートローラー。 - 【請求項６】コイル状導通端子の全体若しくは長さ方向
の一部を低融点金属で形成してなる請求項１，２，３，
４又は５記載の定着装置におけるヒートローラー。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8774391A JPH0812524B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 定着装置におけるヒートローラー |
| US07/857,231 US5286950A (en) | 1991-03-26 | 1992-03-25 | Fixing device and heat roller therefor |
| EP96120598A EP0769731A3 (en) | 1991-03-26 | 1992-03-26 | Heating roller for a fixing device |
| EP92105210A EP0506046B1 (en) | 1991-03-26 | 1992-03-26 | Fixing device and heat roller therefor |
| DE69220991T DE69220991T2 (de) | 1991-03-26 | 1992-03-26 | Fixiergerät und dazugehörige Heizrolle |
| US08/051,997 US5362943A (en) | 1991-03-26 | 1993-04-26 | Fixing device and heat roller therefor |
| US08/249,027 US5420392A (en) | 1991-03-26 | 1994-03-25 | Fixing device and heat roller therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8774391A JPH0812524B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 定着装置におけるヒートローラー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04296789A JPH04296789A (ja) | 1992-10-21 |
| JPH0812524B2 true JPH0812524B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=13923418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8774391A Expired - Lifetime JPH0812524B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 定着装置におけるヒートローラー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0812524B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5361645B2 (ja) * | 2009-09-30 | 2013-12-04 | キヤノン株式会社 | 定着装置 |
| CN115106723A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-09-27 | 上海欧展电器有限公司 | 一种用于pecvd管式炉辅热加热元件制备工艺 |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP8774391A patent/JPH0812524B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04296789A (ja) | 1992-10-21 |
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