JPH096166A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成を簡素化でき、しかも耐久性を向上で
き、信頼性に優れたものにする。 【構成】 絶縁性のベースローラ11に、発熱体層14と、
発熱体層14の端部に接続する電極層15とを形成し、この
電極層15の外周に耐摩耗性に優れかつ導電性を有する摺
動用電極層16を形成し、この摺動用電極層16に給電部材
18を摺動可能に接触し、給電部材18から摺動用電極層16
と電極層15を介して発熱体層14に電力を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスを用
いた複写装置，プリンタ装置，ファクシミリ装置等の画
像形成部に適用され、電子写真プロセスにて画像が形成
された用紙にに対して画像熱定着させるための定着装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８〜図10に基づいて従来の定着装置の
構成の一例を説明する。

【０００３】図８は従来の定着装置の一部を示す断面図
であり、１は支持軸２によって支持されたベースロー
ラ、３はベースローラ１の外周面に設けられた発熱体
層、４は発熱体層３の両端(図では右端部のみを示した)
にそれぞれ電通するように設けられた電極層、５は電極
層４の外周に配設された環状の電極部材、６は、前記電
極層４と電極部材５との間に配設され、図９に示すよう
に、周部の内外に複数の導電片6aが設けられたリング状
の導電弾性部材、７は発熱体層３と前記電極層４の一部
とを被覆する絶縁保護部材である。

【０００４】図10は図８におけるＡ−Ａ断面図であり、
導電弾性部材６の導電片6aにおいて内側に突出するもの
は前記電極層４の外周面に接触し、外側に突出するもの
は電極部材５の内周面に接触する。したがって、ベース
ローラ１の回転中、発熱体層３へは、電極部材５から導
電弾性部材６と電極層４とを介して電力が供給される。

【０００５】図11は従来の定着装置の他の例における一
部を示す断面図であり、図８に示す装置で説明した構成
部材と同一部材には同一符号を付して詳しい説明を省略
する。この例では、図８に示す装置における導電弾性部
材６に代えて、二重に巻回されたコイルスプリング10を
電極部材５と電極層４との間に介在させ、コイルスプリ
ング10により電極部材５と電極層４との導電を行ってい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来装置では、発熱体層３へ電力を供給するために、環状
の電極部材５から、複数の導電片6aが設けられたリング
状の導電弾性部材６あるいは二重に巻回されてコイルス
プリング10を介して発熱体層３に接触している電極層４
に通電しているため、電力供給のための構成が複雑であ
り、また組立も煩雑になり、コストを高める原因となる
という問題があり、しかも、電極層４が銅材等の一般的
な電極材料を使用しているため、電極層４と導電弾性部
材６あるいはコイルスプリング10とが、ベースローラ１
の回転時に摺動することによって、長期使用していると
電極層４に傷を発生させ、その傷が原因して発熱体層の
電力供給不足を生じ、さらに発熱不足から定着不良を発
生させてしまい、オフセットによる画像汚れ、あるいは
未定着現像剤によりユーザの手や衣服を汚すという問題
があった。

【０００７】本発明の目的は、構成を簡素化でき、しか
も耐久性を向上でき、信頼性に優れた定着装置を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、絶縁性のベースローラと、このベースロ
ーラの外面又は内面に形成された発熱体層と、この発熱
体層あるいはベースローラの最外周面に形成された絶縁
保護層と、前記発熱体層の両端に前記発熱体層と通電す
るように形成された導電性の電極層とを有する発熱ロー
ラが装備され、さらにこの発熱ローラを回転駆動する駆
動部材と、発熱ローラの通紙部分の両端部に設けられて
発熱ローラを回転可能に支持する軸受とを備え、発熱ロ
ーラによって用紙に対して記録像を熱定着させる定着装
置において、発熱ローラに、電極層と通電するように形
成され、耐摩耗性に優れかつ導電性を有する摺動用電極
層と、この摺動用電極層に摺動可能に接触し、摺動用電
極層および前記電極層を介して発熱体層に電力を供給す
る給電部材とを備えたことを特徴とする。

【０００９】さらに前記定着装置において、発熱ローラ
に、発熱体層と通電するように形成され、耐摩耗性に優
れかつ導電性を有する摺動用電極層と、この摺動用電極
に摺動可能に接触し、摺動用電極層を介して発熱体層に
電力を供給する給電部材とを備えたことを特徴とする。

【００１０】また前記給電部材を、発熱ローラの通紙部
分の両端部に設けられて発熱ローラを回転可能に支持す
る導電性樹脂からなる軸受としたことを特徴とする。

【００１１】また前記ベースローラにおける少なくとも
前記電極層との接触面の一部または全部に、ベースロー
ラと前記電極層との接着強度を増加するために微細な凹
凸を形成したことを特徴とする。

【００１２】また前記導電性樹脂からなる軸受の発熱ロ
ーラの通紙部分側に、前記導電性樹脂からなる軸受との
接触を防ぐための遮蔽部材を設置したことを特徴とす
る。

【００１３】

【作用】前記構成の本発明に係る定着装置では、給電部
材と耐摩耗性に優れかつ導電性を有する摺動用電極層と
を摺動可能に接触し、摺動用電極層が直接、あるいは電
極層を介して発熱体層に電力を供給するので、従来のこ
の種の装置と比べて給電のための構成が簡素化され、し
かも電極層部分における耐摩耗性が優れ、耐久性が向上
するため、長期にわたって安定した定着が行われる。

【００１４】さらに前記電極層を省略したり、軸受が給
電部材を兼ねるようにすることで、構成の簡素化が図れ
る。この場合、不用意に軸受に接触することを防止する
ための遮蔽部材を設けることによって感電等の発生を防
げる。

【００１５】また前記電極層あるいは摺動用電極層とベ
ースローラとの接触面に凹凸を形成し、接触面における
表面積を増すことによって、接着強度を増すことができ
る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１７】図３は本発明に係る定着装置の概略構成の
説明図であり、11は通紙領域Ｐ外の両端部を軸受12によ
って回転可能に支持された発熱ローラの主体をなすベー
スローラ、13は、ベースローラ11の一端部に設けられ、
図示しない駆動モータからの駆動回転力を受けてベース
ローラ11を回転駆動するための駆動歯車である。

【００１８】図１は本発明の第１実施例の一部を示す断
面図であり、14はベースローラ11の外周中央部分の通紙
領域Ｐの略全域に設けられた発熱体層、15は、発熱体層
14の両端(図では右端部のみを示した)の外周面に、一部
(全部でもよい)が電通するように積層形成された電極
層、16は、電極層15の外周面にメッキ，薄膜形成，厚膜
印刷，樹脂コーティング，チューブ巻き付け等の方法に
よって形成された耐摩耗性に優れかつ導電性を有する材
料からなる摺動用電極層、17は発熱体層14の一部を被覆
する絶縁保護部材、18は摺動用電極層16と摺動可能に接
触する導電性を有する給電部材、19は給電部材18を摺動
用電極層16に押圧し、給電部材18を介して図示しない電
源から電力供給するための導電性を有する加圧部材であ
る。

【００１９】発熱体層14へは、加圧部材19，給電部材1
8，摺動用電極層16，電極層15を介して電力が供給され
る。

【００２０】この第１実施例の構成は、従来例に比べて
部品点数が少なく、組付け性がよいので製造コストの低
減を図ることができる。さらに、電極層15に損傷を与え
ることを防ぐことができ、電力供給が安定して定着性が
安定することになり、装置の信頼性が高まる。

【００２１】図２は本発明の第２実施例を一部を示す断
面図であり、14はベースローラ11の内周中央部分の通紙
領域Ｐの略全域に設けられた発熱体層、15は、発熱体層
14の両端(図では右端部のみを示した)の内周面に、一部
(全部でもよい)が電通するように積層形成された電極
層、16は、電極層15の内周面にメッキ，薄膜形成，厚膜
印刷，樹脂コーティング，チューブ巻き付け等の方法に
よって形成された耐摩耗性に優れかつ導電性を有する材
料からなる摺動用電極層、17はベースローラ11の外周全
面を被覆する絶縁保護部材、18はベースローラ11の内部
において摺動用電極層16と摺動可能に接触する導電性を
有する給電部材、19は、給電部材18を摺動用電極層16に
押圧し、給電部材18を介して図示しない電源から電力供
給するための導電性を有する加圧部材である。

【００２２】この第２実施例は、給電構成をベースロー
ラ11の内部に形成した点で第１実施例と異なるが、各部
材の個々の特性等は基本的には第１実施例と同様であっ
て、発熱体層14へは、加圧部材19，給電部材18，摺動用
電極層16，電極層15を介して電力が供給される。

【００２３】図４は本発明の第３実施例の一部を示す断
面図であり、なお、以下の説明において、前記第１実施
例にて説明した構成部材に対応する部材には同一符号を
付して詳しい説明は省略する。

【００２４】第３実施例が第１実施例と異なる点は、電
極層15を形成せず、前記摺動用電極層16を発熱体層14に
直接接触するようにベースローラ11の外周に形成した構
成にあり、電極層15を形成しない分、第１実施例に比べ
てコストダウンが図れる。発熱体層14へは、加圧部材1
9，給電部材18，摺動用電極層16を介して電力が供給さ
れる。

【００２５】図５は本発明の第４実施例の一部を示す断
面図であり、この第４実施例は給電構成をベースローラ
11の内部に形成した点で第３実施例と異なるが、各部材
の個々の特性等は基本的には第３実施例と同様であり、
発熱体層14へは、加圧部材19，給電部材18，摺動用電極
層16を介して電力が供給される。

【００２６】図６は本発明の第５実施例の一部を示す断
面図であり、この第５実施例では、前記実施例に用いら
れているベースローラ11における通紙領域Ｐ外の両端部
を回転可能に支持する軸受12が給電部材18を兼ねるよう
にしたものであって、前記実施例の給電部材18が設置さ
れている位置に導電性樹脂からなる軸受20を設け、この
導電性樹脂からなる軸受20に、電源に対して電気的に接
続された導電部材21を接続し、発熱体層３に導電部材2
1，軸受20，摺動用電極層16を介して電力が供給される
ようにしている。

【００２７】図７は本発明の第６実施例の一部を示す断
面図であり、この第６実施例では発熱体層14をベースロ
ーラ11の内部に形成し、この内部で摺動用電極層16と発
熱体層14とを接触させ、さらにベースローラ11の端部を
周って外周面まで達するように摺動用電極層16を形成
し、ベースローラ11外周における摺動用電極層16が形成
されている部分に前記導電性樹脂からなる軸受20を設け
ている。

【００２８】第６実施例において、各部材の個々の特性
等は基本的には第５実施例と同様であり、発熱体層14へ
は、導電部材21，軸受20，摺動用電極層16を介して電力
が供給される。

【００２９】なお、第５，６実施例は、第１，２実施例
のように摺動用電極層16が電極層15を介して発熱体層14
に電気的に接続する構成のものにも実施できる。また、
第５，６実施例における導電性樹脂からなる軸受20には
高電圧がかかり、接触によって感電等のおそれがあるの
で、前記構成の発熱ローラの軸受20における通紙領域Ｐ
側の10mm以内で、かつ発熱ローラの表面から６mm以内
で、しかも発熱ローラ周方向30度の角度にわたって、前
記軸受20との接触を防ぐための遮蔽部材25を設置してあ
る。

【００３０】前記各実施例において、電極層15あるいは
摺動用電極層16と接触するベースローラ11の一部あるい
は全面の表面粗さを大きくし、接触面積を増加すること
によって電極層15あるいは摺動用電極層16とベースロー
ラ11との接着強度を増すことによって、たとい、給電部
材18や軸受20における加圧摺動回転による繰り返し荷重
が加わったとしても、剥離が生じにくいようにしてい
る。この表面粗さとしては、0.05sより粗い方がよく、
好ましくは0.4sより粗く、また1.6sより粗い方がさらに
望ましい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の定着装置
は、請求項１記載の構成によれば、給電部材と、耐摩耗
性に優れかつ導電性を有する摺動用電極層とを摺動可能
に接触し、電極層を介して発熱体層に電力を供給するの
で、従来と比べて給電のための構成が簡素化されて、コ
ストダウンが図れ、しかも電極層部分における耐摩耗性
が優れ、耐久性が向上するため、長期にわたって安定し
た定着が行われる。

【００３２】請求項２記載の構成によれば、請求項１記
載の構成による効果に加えて、前記電極層を省略して摺
動用電極層が、直接、発熱体層に電力を供給することが
できるので、従来と比べて給電のための構成がさらに簡
素化されて、コストダウンが図れる。

【００３３】請求項３記載の構成によれば、ローラの軸
受が給電部材を兼ねるようにすることで、さらに構成の
簡素化が図れる。

【００３４】請求項４記載の構成によれば、前記電極層
あるいは摺動用電極層とベースローラとの接触面に凹凸
を形成し、接触面における表面積を増すことによって、
接着強度を増すことができ、耐久性の向上が図れる。

【００３５】請求項５記載の構成によれば、給電部材を
兼ねる前記軸受を採用する場合に、不用意に軸受に接触
することを防止するため、遮蔽部材を設けることによっ
て感電等の発生を防げる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置の第１実施例における一部を
示す断面図である。

【図２】本発明の第２実施例における一部を示す断面図
である。

【図３】本発明の定着装置の概略構成の説明図である。

【図４】本発明の第３実施例における一部を示す断面図
である。

【図５】本発明の第４実施例における一部を示す断面図
である。

【図６】本発明の第５実施例における一部を示す断面図
である。

【図７】本発明の第６実施例における一部を示す断面図
である。

【図８】従来の定着装置の一例における一部を示す断面
図である。

【図９】図８のリング状の導電弾性部材の斜視図であ
る。

【図１０】図８のＡ−Ａ線断面図である。

【図１１】従来の定着装置の他の例における一部を示す
断面図である。

【符号の説明】

11…ベースローラ、 12…軸受、 14…発熱体層、 15
…電極層、 16…摺動用電極層、 17…絶縁保護層、
18…給電部材、 19…加圧部材、 20…導電性樹脂から
なる軸受、 25…遮蔽部材。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性のベースローラと、このベースロ
   ーラの外面又は内面に形成された発熱体層と、この発熱
   体層あるいはベースローラの最外周面に形成された絶縁
   保護層と、前記発熱体層の両端に前記発熱体層と通電す
   るように形成された導電性の電極層とを有する発熱ロー
   ラが装備され、さらにこの発熱ローラを回転駆動する駆
   動部材と、発熱ローラの通紙部分の両端部に設けられて
   発熱ローラを回転可能に支持する軸受とを備え、発熱ロ
   ーラによって用紙に対して記録像を熱定着させる定着装
   置において、前記発熱ローラに、前記電極層と通電する
   ように形成され、耐摩耗性に優れかつ導電性を有する摺
   動用電極層と、この摺動用電極層に摺動可能に接触し、
   摺動用電極層および前記電極層を介して前記発熱体層に
   電力を供給する給電部材とを備えたことを特徴とする定
   着装置。
2. 【請求項２】 絶縁性のベースローラと、このベースロ
   ーラの外面又は内面に形成された発熱体層と、この発熱
   体層あるいはベースローラの最外周面に形成された絶縁
   保護層とを有する発熱ローラが装備され、さらにこの発
   熱ローラを回転駆動する駆動部材と、発熱ローラの通紙
   部分の両端部に設けられて発熱ローラを回転可能に支持
   する軸受とを備え、発熱ローラによって用紙に対して記
   録像を熱定着させる定着装置において、前記発熱ローラ
   に、前記発熱体層と通電するように形成され、耐摩耗性
   に優れかつ導電性を有する摺動用電極層と、この摺動用
   電極に摺動可能に接触し、摺動用電極層を介して前記発
   熱体層に電力を供給する給電部材とを備えたことを特徴
   とする定着装置。
3. 【請求項３】 前記給電部材を、発熱ローラの通紙部分
   の両端部に設けられて発熱ローラを回転可能に支持する
   導電性樹脂からなる軸受としたことを特徴とする請求項
   １または２記載の定着装置。
4. 【請求項４】 前記ベースローラにおける少なくとも前
   記電極層との接触面の一部または全部に、ベースローラ
   と前記電極層との接着強度を増加するために微細な凹凸
   を形成したことを特徴とする請求項１，２または３記載
   の定着装置。
5. 【請求項５】 前記導電性樹脂からなる軸受の発熱ロー
   ラの通紙部分側に、前記導電性樹脂からなる軸受との接
   触を防ぐための遮蔽部材を設置したことを特徴とする請
   求項３記載の定着装置。