JPH0473797B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の対象〕 本発明は加熱定着装置に関し、特に加熱ローラ
発熱体に加熱電流を供給するのに大きなスペース
をとらず、装置の小型化、信頼性の向上に好適な
加熱定着装置に関する。

〔発明の背景〕

電子写真複写装置および静電写真方式を利用す
る複写装置、プリンター装置は、トナーによる顕
像化を行うが、その最終工程においてトナーをシ
ート紙等のトナー転写部材上に定着させなければ
ならない。通常この定着方法として、圧力により
トナーを転写部材に固着させる方法、熱により熔
着させる方法、および両者の組合せによる方法が
知られている。

圧力によりトナーを転写部材に固着させる方法
と熱により熔着させる方法の両者を組合せる、い
わゆる圧力＋加熱方法として、従来広く用いられ
るものとして、第１図に示すように、軸受５，６
に両端を支持されたパイプ状ローラ１の内部に加
熱ランプ等の発熱体２を設けた構造の加熱ローラ
３と、該加熱ローラ３に対向して設けられ、両端
を軸受７，８で支持された加圧ローラ４で構成さ
れる加熱定着装置がある。この加熱定着装置にお
いては、発熱体２の両端に電源から加熱電流を供
給し、加熱ローラ３を加熱し、該加熱ローラ３と
加圧ローラ４との間に未定着画像を有するシート
を挟持搬送することより、未定着画像のトナーを
シート上に熔着させる。

また、同じく圧力＋加熱方法として、第２図に
示すように、両端を軸受１３および１４で支持さ
れたローラ９の外周面に発熱体１０を巻付け、ま
たは印刷し、該発熱体１０の表面にはシリコンゴ
ム、フツ素樹脂などからなるオフセツト防止用の
薄いコート層を形成し、さらに該ローラ９の両端
部に導電部１１および１２を設けた構造の加熱ロ
ーラ３と、該加熱ローラ３に対向して設けられ両
端を軸受１５，１６で支持された加圧ローラ４と
からなる構造の加熱定着装置もある。この加熱定
着装置においては、発熱体１０に、該発熱体１０
の両端が電気的に接続された導電部１１，１２を
介して、電源から摺動部材１７，１８を用いて、
加熱電流を供給し、加熱ローラ３と加圧ローラ４
との間に未定着画像を有するシートを挟持搬送す
ることにより未定着画像のトナーをシート上に熔
着させる。

上記のような構造の加熱定着装置において、加
熱ローラ３は、通常バネ等の弾性部材（図示せ
ず）により押圧されている。従つて加熱ローラ３
の有効長さの範囲は加圧ローラ４との接触長ま
たはそれより少々短くした範囲となる。加熱定着
装置にあつては、この有効長さの範囲よりはみ出
た部分、すなわち、第１図においては、発熱体２
に加熱電流を供給する摺動部材から加圧ローラ４
の端面までの距離Ａ，A′、第２図においては加
熱ローラ３の端面から加圧ローラ４の端面までの
距離Ｂ，B′は、いわゆる無駄な部分であり、小
さければ小さいほど小型化に適している。しかし
ながら従来の加熱定着装置においては、この部分
が大きく小型化の障害となるという欠点があつ
た。

また、第２図においては、加熱ローラ３を支持
する軸受１３，１４の加熱ローラ３の有効長さの
範囲の間に導電部１１，１２が設けられてお
り、その分加熱ローラ３の長さが長くなつてい
る。通常、加圧ローラ４の押圧は180g／mm前後
であり、加熱ローラ３の材質がアルミやステンレ
ス等の金属で製作されている場合は、このような
加圧ローラ４の押圧に十分耐えうるだけの剛性を
有している。しかしながらセラミツク等の脆い部
材で製作されていると、加圧ローラ４からはみ出
す部分Ｂ，B′が長いと曲げモーメントに対して
抗しきれずに動作中に破損する可能性がある。ま
た、加熱ローラ３の全長が有効幅に対し長いと、
セラミツク等の高価な材料を使用する場合、部品
コストも高くなるという欠点もあつた。

〔発明の目的〕

本発明は上述の点にかんがみてなされたもの
で、加熱ローラ有効幅をはみ出る部分をできるか
ぎり小さくし、複写装置およびプリンター装置の
小型化、低価格化に好適な加熱定着装置を提供す
ることを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明の要点は、加熱ローラ発熱体に導電部を
介して電源より加熱電流を供給する摺動部材を加
熱ローラ両端を支持する軸受内部に設け、軸受、
導電部、摺動部材の三者を同一範囲に集め、収納
した点にある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第３図は、本発明に係る加熱定着装置に用いる
加熱ローラを示す斜視図である。同図において、
２１は例えばアルミナを主成分としたセラミツク
原料粉末を押出成形して得た円筒状の芯体、該芯
体２１の表面にタングステン、モリブデン、マン
ガン等の微粉末を有機バインダーと混練してなる
ペーストをラセン状に印刷等の厚膜手法によて印
刷して発熱体２２を形成する。この発熱体２２の
厚み、幅、長さ、形状は、トナー像の定着に必要
な発熱抵抗値が得られるように適宜に決定する。
発熱体２２が印刷された芯体２１を1300℃〜1700
℃の還元雰囲気中で焼結し、一体化する。焼結一
体化した後、芯体２１の両端表面に導電部２３，
２４を設け、さらに発熱体２２が設けられた部分
には、シリコンゴム、フツ素樹脂などからなるオ
フセツト防止用の薄いコート層を形成して加熱ロ
ーラができる。なお、導電部２３，２４と発熱体
２２の両端は電気的に接続される。

第４図は本発明の一実施例をなす加熱定着装置
の構造を示す図であり、同図において、３は第３
図に示す加熱ローラであり、該加熱ローラ３は複
写装置あるいはプリンタ装置の本体２５に軸受２
６および２７で支持されている。４は加圧ローラ
で、該加圧ローラ４は、両端を軸受２８，２９に
より支持され、装置本体２５に固定されている。
また、加圧ローラ４はスプリング等の弾性体（図
示せず）で加熱ローラ３を押圧している。加熱ロ
ーラ３の両端を支持する軸受２６，２７の内部に
はそれぞれ、導電部２３，２４に接触摺動する構
造の摺動部材３０，３１が設けられており、電源
からリード線３２，３３を通し、該摺動部材３
０，３１および導電部２３，２４を介して発熱体
２２に加熱電流を供給する。

第５図、第６図は軸受の内部を示す。第５図は
第４図のＣ−C′線上断面図であり、第６図は第５
図のＤ−D′線上断面図である。図に示すように、
軸受２７は本体２７ｂと鍔２７ａにより構成さ
れ、装置本体２５に設けられた軸受取付穴に本体
２７ｂを挿入し固定する。本体２７ｂの上部には
摺動部材３１を収納する収納部２７Ｃが本体２７
ｂと鍔２７ａとに一体的に設けられている。収納
部２７Ｃの内部空隙には摺動部材３１がスプリン
グ３４で押圧され、摺動部材３１の底面が導電部
２４の上面に接触摺動するように収納されてい
る。また、摺動部材３１の上部にはリード線３３
の一端が電気的に接続され、電源に接続できるよ
うになつている。第５図、第６図は軸受２７の内
部を示した図であるが、軸受２６は取付位置が左
右逆になるだけで、内部構造は軸受２７と全く同
じ構成である。

加熱定着装置を上記のように構成することによ
り、加熱ローラ３の有効幅よりはみ出る部分の
長さＥ，E′は、第１図、第２図に示すＡ，A′お
よびＢ，B′より小さくなる。セラミツク材で加
熱ローラ３が構成される場合、その分だけ加熱ロ
ーラ３に加わる曲げモーメントが小さくなり、加
熱ローラ３が動作中に破損することがなくなる。
また、加熱ローラ３に高価なセラミツクを用いる
場合はその分小さくなり、加熱ローラ３の部品コ
ストが安価となる。さらに、軸受には耐熱性があ
り、耐摩耗性のある絶縁材料を用いるので、導電
部２３，２４および摺動部材３０，３１を絶縁材
で包み込むことになるので、安全であり、漏電等
の心配もなく、信頼性が増すことになる。

第７図は、本発明の他の実施例をなす加熱定着
装置に用いる加熱ローラと同様の方法で製造した
セラミツク材からなる加熱ローラであり、第３図
と相違する点は、発熱抵抗体ペーストを２本のラ
セン状にセラミツク芯体２１に印刷し、その先端
４１ａを短絡し、後端４１ｂ，４１ｃを芯体２１
の一方端に導いて発熱体４１を形成した点、およ
び発熱体４１に加熱電流を供給するための２個の
導電部４２，４３を設け、導電部４２と発熱体４
１の端子４１ｂ、導電部４３と端子４１ｃとを電
気的に接続した点にある。

第８図は、本発明の他の実施例をなす加熱定着
装置の構造を示す図で、加熱ローラ３は、第７図
に示す加熱ローラの両端を軸受４４，４５で支持
し、装置本体２５に固定したものである。軸受４
５の上部には摺動部材を収納する収納部４５ａが
軸受４５を一体的に設けられ、該収納部４５ａの
空隙には、スプリング４８，４９で押圧され、導
電部４２，４３に接触摺動する摺動部材４７，４
６が収納される。また、スプリング４８と４９の
中間には壁４５ｃを設ける。

上記のように構成することにより、加熱ローラ
３の有効幅をはみ出る長さＦ，F′は第４図の場合
と同様小さくなる。また、加熱ローラ３に給電す
る配線等の給電部品を一方に集中できるので、給
電部品のレイアウト等においても便利であり、小
型化にさらに役立つ。なお、第８図においては、
加熱ローラ３の有効幅を越える長さF′がＦに比
較して図面上は大きくなつているが、摺動部材４
７，４６は小さくできているので、軸受４５の収
納部４５ａも小さくでき、F′の大きさはそれほど
大きくならない。また、軸受４５の構造も、第９
図に示すように、収納部を４５ａ，４５ｂの２個
とし、それぞれの収納部４５ａ，４５ｂに摺動部
材４７，４６を収納するようにしてもよい。

なお、上記実施例においては、セラミツクを芯
体２１とする加熱ローラ３を用いる加熱定着装置
について説明したが、セラミツクを用いたものに
限ることなく、たとえば第１図に示すような加熱
ランプ等からなる発熱体２を有するものでも、発
熱体２に加熱電流を供給するための導電部をパイ
プ状ローラ１に設け、慨導電部に接触摺動する摺
動部材を軸受６内に収納するようにすれば、パイ
プ状ローラ１の有効幅よりはみ出る部分を小さ
くすることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る加熱定着装
置は、摺動部材を加熱ローラを支持する軸受内部
に収納するようにしたので、加熱ローラの有効幅
よりはみ出る部分を小さくでき、装置の小型化、
部品コストの低減化、信頼性の向上に優れた効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来の加熱定着装置の構造を
示す図、第３図は本発明の一実施例をなす加熱定
着装置に用いる加熱ローラを示す斜視図、第４図
は本発明の一実施例をなす加熱定着装置の構造を
示す図、第５図、第６図は加熱ローラの軸受の内
部構造を示す図、第７図は本発明の他の実施例を
なす加熱定着装置に用いる加熱ローラを示す図、
第８図は本発明の他の実施例をなす加熱定着装置
の構造を示す図、第９図は軸受の内部構造を示す
図である。 図中、３は加熱ローラ、４は加圧ローラ、２１
はセラミツクからなら芯材、２２は発熱体、２
３，２４は導電部、２６，２７は軸受、３０，３
１は摺動部材、４１は発熱体、４２，４３は導電
部、４４，４５は軸受、４６，４７は摺動部材で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導電部に電気的に接続された発熱体を有する
   加熱ローラと、該加熱ローラに対向して設けられ
   た加圧ローラからなり、該加熱ローラと加圧ロー
   ラとの間に未定着画像を有するシートを挟持搬送
   する加熱定着装置において、 前記加熱ローラの前記発熱体に電気的に接続す
   る導電部を該加熱ローラの一端又は両端に設ける
   と共に該導電部に接触することにより電源よりの
   加熱電流を該導電部を通して前記発熱体に供給す
   る摺動部材を該加熱ローラの両端部を回転自在に
   支持する一対軸受の一方又は両方の内部に収納し
   たことを特徴とする加熱定着装置。