JPH10213983A - 加熱定着ローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属パイプの内面に耐熱樹脂層を介して発熱
体があり、金属パイプ両側寄りに発熱体に電力を供給す
る受電部が設けられている加熱定着ローラにおいて、受
電部と給電体との間で火花放電が生じない加熱定着ロー
ラを提供する。 【解決手段】 給電体３８は、複数個の集電子３７を有
し、弾性を有する材料で構成され、受電部２６ｂに押付
けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、加熱定着ローラに
関する。さらに詳しくは、本発明はプリンタ、複写機、
ファクシミリ等の電子写真装置においてトナー画像の熱
定着部に使用する加熱定着ローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置のトナー熱定着部には、ト
ナー支持体のトナーを加熱および加圧してトナー支持体
に定着する加熱定着ローラと、これに対向する加圧ロー
ラとが備えられる。トナー支持体を両ローラの間を通過
させ、トナーを加熱定着させる。

【０００３】従来技術の典型的な加熱定着ローラ１を図
８に示す。加熱定着ローラ１は、アルミニウムやステン
レス鋼などの薄肉の金属パイプ２の内周面に耐熱絶縁層
３を配置し、その内面側に発熱体４を設け、発熱体４の
両端側に受電部５が来るようにし、受電部５に給電体６
から電力を供給して加熱している。また、金属パイプ２
の外周面には、一般に離形層７が設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来技術の加熱定着ロ
ーラ１を製造する工程は、耐熱絶縁層３の一方の面に、
ニッケル−クロム合金、銅−クロム合金などの金属線を
所定形状に形成し、両側に受電部５を設けた発熱体４を
印刷し、発熱体４を内側にして円筒状に丸めて、外周面
に接着剤を塗布し、金属パイプ２内に挿入し、金属パイ
プ２の両端を塞いで、耐熱絶縁層３内を加圧し、耐熱絶
縁層３を金属パイプ２の内周面に接着させている。発熱
体４の両側に設けられた受電部５は、これを丸めた場
合、金属パイプ２の内周の長さと一致せず、受電部５が
長い場合は図９（１）に示すように受電部５が重なり段
差が生じ、また受電部５が短い場合は図９（２）に示す
ように溝ができる。加熱定着ローラ１は回転し、給電体
６は固定されているので、加熱定着ローラ１が１回転す
る間に、給電体６は、前記段差または溝を必ず１回通過
する。このとき給電体６が受電部５から離れて火花が発
生する。また長期の使用によって給電体と接する受電部
の面が荒れて、給電体が受電部から浮上し、火花が発生
する。これらの火花によって余分な電気エネルギが消費
され、受電部５が消耗するとともに、給電体６が徐々に
破損される。給電体６が破損した場合は、電力が受電部
５、さらに発熱体４に付与されず、加熱定着ローラ１が
作用しない。また受電部５が消耗したときは加熱定着ロ
ーラ１全体の取替えが必要となる。

【０００５】本発明の目的は、給電体と受電部との間で
火花放電が発生しない加熱定着ローラを提供することで
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、面状発熱体を
内面に有する耐熱樹脂層と、両端部に設けられ該面状発
熱体に電力を付与する受電部とを有する金属パイプから
成り、金属パイプ両端部から一対の給電体で受電部に給
電し、金属パイプを回転駆動する加熱定着ローラにおい
て、各給電体は、複数個の集電子から成ることを特徴と
する加熱定着ローラである。本発明に従えば、受電部に
段差や溝があって、１つの集電子がそこで接触不良にな
っても、他の集電子が充分に受電部と接触しているの
で、火花放電が防がれ、火花放電によるエネルギ損失
と、給電体および受電部の損耗が防止でき、加熱定着ロ
ーラの耐久性が向上する。また、給電体の一方の集電子
が破損しても発熱体が電力付勢される。

【０００７】また本発明は、前記給電体が、電源が接続
される接続端子と、絶縁性材料で構成される支持体で覆
われている胴体部と、胴体部の先端で胴体部と直角方向
に延び、弾性を有する材料で構成され、弾性力によって
受電部に接触する接触子とを一体形成したことを特徴と
する。本発明に従えば、給電体は簡単な構成で電源に接
続でき、支持体に取付部などを設けることによって加熱
定着ローラのケースなどに固定できる。また接触子は弾
性力によって受電部に圧接され、簡単な構成の給電体に
よって給電体と受電部との接触が完全に行われ、これに
よっても給電体と受電部との間の火花放電が防げる。

【０００８】また本発明は、前記接触子が、金属パイプ
の回転方向と順方向に受電部に接触することを特徴とす
る。本発明に従えば、接触子が金属パイプの回転方向と
順方向に受電部と接触するので、給電体が破損され難
い。ここで順方向とは、金属パイプの回転方向と接触子
の先端部の曲がり方向とが一致する方向であり、図３に
記載の方向である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態によっ
てより詳細に説明する。

【００１０】図１は本発明の一実施の形態の加熱定着ロ
ーラ２１を用いたトナー定着部１１の断面図であり、図
２は図１の切断線ＩＩ−ＩＩによる断面図、図３は同じ
く切断線ＩＩＩ−ＩＩＩによる断面図である。トナー定
着部１１は、電熱などの発熱体で内部から加熱される加
熱定着ローラ２１と、加圧ローラ１２とから構成され、
２つのローラ２１，１２の間を紙などのトナー支持体１
０を通過させ、トナーによって形成された像を加熱定着
する。加圧ローラ１２は、外周面に離形層１４を有する
金属パイプ１３から構成され、軸１５によって矢符１６
ａ方向に図示しない駆動手段によって回転される。軸１
５は、その両端を軸受１７によって支持されている。

【００１１】加熱定着ローラ２１は、外周面に離形層２
４を有する金属パイプ２３と、金属パイプ２３の内周面
にあって、内面に発熱体２６を有する耐熱絶縁層２５と
を含む。耐熱絶縁層２５の内部には弾性発泡体２７が円
筒状に充填されている。加熱定着ローラ２１は、金属パ
イプ２３の両側部が軸受２８，２９によって支持され、
さらに一方の軸受２８の外端部には、金属パイプ２３の
外周面に駆動歯車３０が設けられ、図示しない駆動手段
から伝達歯車３１を介して、金属パイプ２３が回転され
る。なお、金属パイプ２３の軸受２８，２９に接する部
分には離形層２４は設けられていない。

【００１２】耐熱絶縁層２５は、ポリイミド、フェー
ル、シリコン、ボロキサンなどの耐熱性に優れた合成樹
脂で長方形状に構成され、たとえば１０〜４０μｍの厚
さである。耐熱絶縁層２５の一方の面には、図４に示す
ようにニッケル−クロム合金、ニッケル−銅合金などか
らなる線状の抵抗体２６ａがスクリーン印刷、スパッタ
リングなどによって形成され、その両端部（図４の左右
端部）には、薄膜状の受電面から成る受電部２６ｂが形
成される。抵抗体２６ａは、加熱定着ローラ２１の大き
さや作動状況によって適宜のパターンで設けられる。耐
熱絶縁層２５は、図４の上下の辺を合わせる形で、発熱
体２６を内側にして円筒状に丸められ、外側に接着剤を
塗布し、さらにその内側に円筒状の発泡弾性体２７を充
填して金属パイプ２３内に挿入される。抵抗体２６ａ
は、前記線状のものの他に繊維状の抵抗線を網状に編ん
だものでもよい。

【００１３】発泡弾性体２７として、発泡性シリコン樹
脂が好適に用いられる。円筒状に成型した発泡性シリコ
ン樹脂に、白金を主成分とする発泡触媒を添加し、耐熱
絶縁層２５内に挿入する。発泡性シリコン樹脂は、発泡
触媒の作用で数分後に発泡硬化する。このとき円筒状に
成型した発泡性シリコン樹脂の内部を加圧しておくと、
発泡性シリコン樹脂が外側に膨張し、耐熱絶縁層２５が
金属パイプ２３内周面に均一に接着する。弾性発泡体２
７は、気体が小さい区画に閉込められているので、通電
時に発熱体２６の熱が内部に伝わるのを防ぐとともに、
区画内の気体の膨張によってさらに耐熱絶縁層２５が金
属パイプ２３内周面に密着される。

【００１４】受電部２６ｂは、左右に設けられた給電体
３８ａ，３８ｂ（総称するときは符号３８）から電力を
供給され、発熱体２６ａを通電加熱する。

【００１５】図５は、給電体３８の斜視図である。給電
体３８は、絶縁性材料から成り、円筒状の支持体３９
と、銅合金など導電材料から成り、一体成形された導電
体４１とから構成される。

【００１６】図６は、導電体４１の斜視図である。導電
体４１は、電源が接続される接続端子４３と、支持体３
９で覆われている板状の胴体部４２と、胴体部４２の先
端で、胴体部４２と垂直方向に接続端子４３側から見て
Ｓ字状に延びる一対の接触子４４と、接触子の先端にあ
り、受電部２６ｂに接触する銀接点４５とから成り、接
触子４４と銀接点４５とは集電子３７を構成する。接触
子４４は、弾発力を有するたとえば燐青銅板で構成さ
れ、銀接点４５を一定圧力で受電部２６ｂ内周面に押付
けている。支持体３９には、一対の本体取付部４０があ
り、加熱定着ローラ２１の駆動歯車３０の外側に設けら
れたケース４６，４７に固定される。図３に示すように
接触子４４はＳ字状に形成され、その先端部は加熱定着
ローラ２１の矢符１６ｂで示す回転方向と同一方向に伸
びる順方向である。これによって接触子４４は加熱定着
ローラ２１によって順方向に押付けられ、銀接点４５が
円滑に摺動し、破損され難い。

【００１７】図７は、本発明の他の実施の形態の受電部
５０近傍の断面図である。本実施の形態では耐熱絶縁層
２５の両端部に設けられた薄膜状の受電面２６ｃとこれ
に嵌め込まれた金属製のキャップ５１とで受電体５０が
形成される。キャップ５１の外周面２６ｃは、受電部に
接触し、内周部は給電体３８に接触する。これによって
給電体３８からキャップ５１と受電面２６ｃとから成る
受電部５０に電力が供給され、受電部５０の接触面が荒
れず給電体３８と受電部５０との接触がより確実に行わ
れ、集電子４４が破損され難くなる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、加熱定着
ローラの両端内面に設けられる受電部に、複数個の集電
子を有する給電体から電力を供給するので、集電子と受
電部間で火花放電が起こらず、エネルギ損失がなく、耐
久性に優れている。

【００１９】また本発明のように給電体を構成すること
によって、その構成を簡単にし、給電体と受電部との接
触をより完全にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の加熱定着ローラ２１を
用いたトナー定着部１１の側面図である。

【図２】図１の切断面線ＩＩ−ＩＩによる断面図であ
る。

【図３】図１の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩによる断面図で
ある。

【図４】発熱体２６の平面図である。

【図５】給電体３８の斜視図である。

【図６】導電体４１の斜視図である。

【図７】本発明の他の実施の形態の受電部２６ｂ近傍の
断面図である。

【図８】従来技術の加熱定着ローラ１の断面図である。

【図９】従来技術の発熱体４の受電部５と給電体６の接
触状態の説明図である。

【符号の説明】

１１ トナー定着部 １２ 加圧ローラ ２１ 加熱定着ローラ ２３ 金属パイプ ２４ 離形層 ２５ 耐熱絶縁層 ２６ 発熱体 ２６ａ 抵抗体 ２６ｂ，５０ 受電部 ２７ 発泡弾性体 ３７ 集電子 ３８ 給電体 ３９ 支持体 ４１ 導電体 ４２ 胴体部 ４３ 接続端子 ４４ 接触子 ５１ キャップ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 面状発熱体を内面に有する耐熱樹脂層
   と、両端部に設けられ該面状発熱体に電力を付与する受
   電部とを有する金属パイプから成り、金属パイプ両端部
   から一対の給電体で受電部に給電し、金属パイプを回転
   駆動する加熱定着ローラにおいて、 各給電体は、複数個の集電子から成ることを特徴とする
   加熱定着ローラ。
2. 【請求項２】 前記給電体が、電源が接続される接続端
   子と、絶縁性材料で構成される支持体で覆われている胴
   体部と、胴体部の先端で胴体部と直角方向に延び、弾性
   を有する材料で構成され、弾性力によって受電部に接触
   する接触子とを一体形成したことを特徴とする請求項１
   記載の加熱定着ローラ。
3. 【請求項３】 前記接触子が、金属パイプの回転方向と
   順方向に受電部に接触することを特徴とする請求項２記
   載の加熱定着ローラ。