JPH09146398A

JPH09146398A - 定着装置

Info

Publication number: JPH09146398A
Application number: JP30746895A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tomita; 寛冨田; Takahiro Yoshikawa; 隆博吉川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-11-27
Filing date: 1995-11-27
Publication date: 1997-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】表面発熱体に接続する電極部と給電部の間の
駆動中の接触抵抗の瞬間的な変化を可能な限り小さく
し、スパークの発生する事態を極力抑えた定着装置を提
供する。【解決手段】円筒状の基体と、当該基体の軸線方向端
部表面で交互に配置された複数の導電部５及び絶縁部６
と、上記基体表面に形成され上記導電部５に導通された
複数の発熱体とを有する自己発熱体型加熱ローラ１０、
並びに当該加熱ローラに電圧を印加する給電ブラシ２を
備えてなる定着装置において、上記導電部５及び絶縁部
６がローラ軸線方向に対して傾斜して配設されており、
且つ導電部５のローラ軸線方向ピッチＬと給電ブラシ２
のローラ軸線方向幅ｉとがｉ≒ｎＬ（ｎは自然数）の関
係にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、レーザプリンタ等の画像形成装置における定着装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】紙などの担持体上に形成された未定着の
トナー像を定着させるために、当該担持体を挟持し、熱
と圧力を加える加熱定着方式が広く一般的に採用されて
いる。このような加熱定着を行う定着装置において、立
ち上がり時間の短縮と加熱効率の改善のために、定着ロ
ーラとして、表面発熱体をローラ表面又は内面に形成
し、自己発熱するようになったものが既に提案されてい
る。例えば、特開昭５５−１６４８６３号公報には、発
熱ローラと、この発熱ローラに対向して設けられた未定
着転写紙を発熱ローラに接するよう支持する用紙支持手
段とを備え、未定着トナーを加熱定着するようにしたも
のにおいて、上記発熱ローラは円筒状の支持体と、この
支持体の外周部に沿って形成された薄膜状の抵抗発熱体
層と、この抵抗発熱体層の両端部にそれぞれが互いに対
向するよう外周に沿って配置された複数の導電部材と、
これら導電部材と摺接すべく抵抗発熱体層の両端近傍に
配置され、支持体の回転に伴って変位する導電部材の一
部に電圧を印加する摺動端子とを具備し、通電発熱範囲
がみかけ上停止しているかのごとく抵抗発熱体層の周方
向一部を順次発熱させるようにした構成が開示されてい
る。

【０００３】しかしながら、特開昭５５−１６４８６３
号の発熱ローラでは、支持体表面に形成された電極たる
導電部材の相互間にギャップが存在しており、そのため
に当該導電部材と給電部たる摺動端子との接離の際にス
パークが生じることがある。ギャップが存在することに
よって、接触抵抗が瞬間的に大きく変動するからであ
る。このようなスパークが生じると、使用する機械自身
がノイズにより誤動作を起こしたり、発生する電磁ノイ
ズのために周辺の機器を誤動作させる可能性がある。

【０００４】実公昭５６−１２０５６０号公報では、回
転自在に支持されたローラ表面の円周方向に交互に通電
に依って温度上昇する抵抗層と絶縁層とを交互に設けた
自己発熱体型定着ローラが開示されている。この定着ロ
ーラでは、各抵抗層に夫々連なった電極が給電ブラシに
摺動して給電されるが、電極間には絶縁層が形成されて
ギャップが存在しないようになっている。ところが、こ
のような定着装置でも、スパークが発生することがあっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図６に示されるよう
に、ローラの回転に伴って電極部１が移動し、給電ブラ
シ２との接触個所が移っていくと、給電ブラシと電極部
との接触面積が図７に示されるように変化する。このよ
うな接触面積の変動は、接触抵抗の変動となり、状況に
よってスパークが生じ、ノイズの発生を引き起こす。そ
こで従来では、そのような変動を抑えるために、複数個
の給電ブラシを互いにずらして配設していたが、不要な
範囲まで加熱する等、電力が無駄に消費されることにな
っていた。

【０００６】特開平６−７５４９４号公報には、所望の
発熱パターンのみから発熱させて消費電力を少なくする
ために、円筒状の基体の軸方向両端表面に円周方向に所
定間隔で配置された複数の電極パターンと、基体表面に
形成され、両端の電極パターン間を接続する複数の発熱
体パターンとを備える構成が提案されている。軸方向一
端側の１つの電極パターンに接続された２つの発熱体パ
ターンは、それぞれ他端側の隣り合う２つの電極パター
ンに接続されるようになっており、したがって、複数の
発熱体パターンが電極パターンで相互に接続され、電気
的に連続し、その結果、摺動電極（ブラシ）を電極パタ
ーンに摺接させた場合に、摺動電極と電極パターンとの
間にスパークが発生しにくくなっている。しかも複数の
電極パターンは、それぞれローラの軸線方向に対して所
定の角度傾けて配置されていて、電極パターンの位置と
発熱する発熱体パターンとの円周方向の位置をずらして
用紙を加圧加熱する範囲と電極の取付位置とが重ならな
いのみならず、抵抗変動を抑えている。

【０００７】本発明は、上記のような従来技術を前提
に、表面発熱体に接続する電極部と給電部の間の駆動中
の接触抵抗の瞬間的な変化を可能な限り小さくし、スパ
ークの発生する事態を極力抑えた定着装置を提供するこ
とを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】当該課題を解決するため
に、第一の発明としては、円筒状の基体と、当該基体の
軸線方向端部表面で交互に配置された複数の導電部及び
絶縁部と、上記基体表面に形成され上記導電部に導通さ
れた複数の発熱体とを有する自己発熱体型加熱ローラ、
並びに当該加熱ローラに電圧を印加する給電手段を備え
てなる定着装置において、上記導電部及び絶縁部がロー
ラ軸線方向に対して傾斜して配設されており、且つ導電
部のローラ軸線方向ピッチＬと給電手段のローラ軸線方
向幅ｉとがｉ≒ｎＬ（ｎは自然数）の関係にあるように
構成される。

【０００９】また第二の発明としては、円筒状の基体
と、当該基体の軸線方向端部表面で交互に配置された複
数の導電部及び絶縁部と、上記基体表面に形成され上記
導電部に導通された複数の発熱体とを有する自己発熱体
型加熱ローラ、並びに当該加熱ローラに電圧を印加する
給電手段を備えてなる定着装置において、ローラ軸線方
向に対して傾斜して配設された上記導電部に対して、ロ
ーラの回転に際して給電手段の最初に接触する角領域と
最後に離れる角領域がそれぞれ面取りされて構成され
る。

【００１０】

【実施例】本発明の詳細を、図に示された実施例に基づ
いて、説明する。本発明に係る定着装置の大まかな構成
は従来と実質的に同じであり、回転可能に支持された加
熱及び加圧ローラが付勢手段により互いに圧接し、これ
らローラの間を転写紙が通るようになっており、少なく
とも加熱ローラの表面上の残留トナーを清掃するクリー
ニングパッド、転写紙と加熱ローラを分離するための分
離爪、加熱ローラに電圧を印加する給電手段を備えてな
っているが、説明の簡略化のために、ここでは本発明と
特に関わりのある部分について述べる。

【００１１】図１に自己発熱体型の加熱ローラ１０と給
電ブラシ２を示す。自己発熱体型加熱ローラ１０は、セ
ラミックや耐熱樹脂からなる円筒状基材の外表面に、ニ
ッケル・クロム系合金、タングステン、モリブデン、マ
ンガン等の抵抗発熱体を印刷又は射出等により被着さ
せ、更にその表面にテフロン膜よりなる離型層３を積層
させて形成されている。抵抗発熱体は、ローラ両端部に
形成された電極部１に導通されている。電極部１は、ロ
ーラの進行方向に沿って外側から内側へ傾斜するように
複数の導電部材５と絶縁体６を交互に配置してなってい
る。内側から外側に傾斜していてもよい。

【００１２】図２に加熱ローラ１０と給電ブラシ２の摺
擦状態を示す。ローラ１０の表面湾曲に一致させて給電
ブラシ２の先端を形成すると、理論的には、図２（ｂ）
に示されるように、加熱ローラと給電ブラシの接触状態
は面接触となるが、実際には製造誤差や取付誤差のため
に、図２（ａ）に示されるように、中央付近でのみ線状
に接触したり、図２（ｃ）に示されるように、ブラシ両
端で接触する２本線接触の状態になる場合がある。これ
らの場合でも、ローラとブラシの接触面積の変動を極力
抑えるものでなければならない。

【００１３】本発明に係る定着装置では、図３に示され
るように、自己発熱体型加熱ローラの電極部における電
極たる導電部材５のローラ長手方向ピッチＬに対して、
給電ブラシの幅ｉがほぼ一致する。給電ブラシの幅ｉは
導電部材のローラ長手方向ピッチＬの整数倍に概ね対応
する。正確に整数倍とするのがより好ましい。このよう
に長さを調整すると、加熱ローラを回転しても、図４に
示されるように、導電部材（電極）とブラシ（給電手
段）の接触面積が変動しなくなる。

【００１４】図５に給電ブラシ２の改良例を示す。この
改良ブラシは、ローラが回転して電極部とブラシとが相
対的に移動する際に当該ブラシが各導電部材５と最初に
接触する側の角領域と、各導電部材と最後に離れる角領
域とに湾曲がつけられている（Ｒ形状がつけられてい
る）。この湾曲は球Ｒ形状でもよい。このような湾曲に
よってスパークがより生じにくい。

【００１５】

【発明の効果】請求項１に記載の定着装置によれば、円
筒状の基体の軸線方向端部表面に交互に配置された複数
の導電部及び絶縁部が加熱ローラの軸線方向に対して傾
斜して配設されており、且つ導電部のローラ軸線方向ピ
ッチＬと加熱ローラに電圧を印加する給電手段のローラ
軸線方向幅ｉとがｉ≒ｎＬ（ｎは自然数）の関係にある
ように構成されているので、電極たる導電部と給電手段
との駆動中の接触抵抗の瞬間的な変化を実質的になくす
ことができ、スパークの発生を回避できる。

【００１６】請求項２に記載の定着装置によれば、円筒
状の基体の軸線方向端部表面上に加熱ローラの軸線方向
に対し傾斜して配設された複数の導電部に対して、ロー
ラの回転に際して給電手段の最初に接触する角領域と最
後に離れる角領域がそれぞれ面取りされているので、電
気接続部材の接離する先端領域が丸みを帯び、単一の給
電手段にもかかわらず、スパークが発生しにくくなって
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自己発熱体型の加熱ローラと給電
ブラシの接触状態を示す図で、（ａ）は概略側面図、
（ｂ）は概略平面図である。

【図２】加熱ローラと給電ブラシの摺擦状態を示す図
で、（ａ）はローラ径がブラシ先端の湾曲径より小さい
場合、（ｂ）はローラ径とブラシ先端の湾曲径とが等し
い場合、（ｃ）はローラ径がブラシ先端の湾曲径より大
きい場合を示す。

【図３】本発明において給電ブラシが導電部材と接触す
る状態を説明する図で、加熱ローラの回転につれて
（ａ）から（ｄ）に相対的に変位する。

【図４】給電ブラシと導電部材の接触位置の変化で接触
面積が変動しない状態を示すグラフである。

【図５】本発明に係る給電ブラシの改良例を示す概略平
面図である。

【図６】従来技術の給電ブラシと導電部材との接触状態
を示す図である。

【図７】従来技術において給電ブラシと導電部材の接触
位置の変化で接触面積が変動する状態を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１電極部２給電ブラシ３離型層５導電部材６絶縁体１０自己発熱体型加熱ローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状の基体と、当該基体の軸線方向端
部表面で交互に配置された複数の導電部及び絶縁部と、
上記基体表面に形成され上記導電部に導通された複数の
発熱体とを有する自己発熱体型加熱ローラ、並びに当該
加熱ローラに電圧を印加する給電手段を備えてなる定着
装置において、前記導電部及び絶縁部がローラ軸線方向に対して傾斜し
て配設されており、且つ導電部のローラ軸線方向ピッチ
Ｌと給電手段のローラ軸線方向幅ｉとがｉ≒ｎＬ（ｎは
自然数）の関係にあることを特徴とする定着装置。
【請求項２】円筒状の基体と、当該基体の軸線方向端
部表面で交互に配置された複数の導電部及び絶縁部と、
上記基体表面に形成され上記導電部に導通された複数の
発熱体とを有する自己発熱体型加熱ローラ、並びに当該
加熱ローラに電圧を印加する給電手段を備えてなる定着
装置において、ローラ軸線方向に対して傾斜して配設された前記導電部
に対して、ローラの回転に際して給電手段の最初に接触
する角領域と最後に離れる角領域がそれぞれ面取りされ
ていることを特徴とする定着装置。