JPH09197873A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 未定着画像を保持した記録材に該画像を加熱
定着させる定着装置であって、通電部を介して通電する
ことで発熱する抵抗発熱体を有する加熱ローラを備えた
定着装置であって、通電部の給電部材と受電部材との摺
動接触により発生する摩耗粉、通紙領域で発生するトナ
ー粉や紙粉、加熱ローラ軸受けのオイル等の、その発生
部位から他所への回り込み移動を防止又は十分抑制し
て、定着装置の作動不良及び定着画像の画質の低下を防
止できる簡単な構成の定着装置を提供する。 【解決手段】 加熱ローラ１の外周面両端部に設けた受
電部材１１及び給電部材１２により構成される通電部Ｅ
と、加熱ローラ１を回転可能に支持する軸受け４０との
間において、加熱ローラ１の外周面に加熱ローラ１の外
周の全周に亘るごみ移動抑制溝１０１を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式の複写
機、プリンタ等の画像形成装置においてトナー像等の未
定着画像を保持した記録材に該画像を加熱して定着させ
る定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式のプリンタ、複写機等の画
像形成装置における定着装置は、一般的には、加熱ロー
ラを備えており、トナー像等の未定着画像を保持した記
録材を該加熱ローラとバックアップ部材（一般的には加
圧ローラや加圧ベルト）との間に挟着しつつ通過させる
ことで該未定着画像を記録材上に加熱、加圧して定着さ
せる。

【０００３】かかる加熱ローラにはこれまでハロゲンラ
ンプヒータ等の発熱ヒータを内蔵して、該ヒータからの
輻射熱でローラを加熱するものが多用されてきた。しか
しハロゲンランプヒータ等の内蔵発熱ヒータを熱源とす
る加熱ローラによると、該ヒータの通電開始時から加熱
ローラ表面が所定定着温度に達するまでの昇温速度が遅
く、そのため画像形成装置の電源スイッチをオンしてか
ら定着装置が所定温度に到達するまでの予熱時間（いわ
ゆるウォーミングアップ時間）が長くなり、それだけ装
置が使い難くなっていた。

【０００４】そこで所定温度に到達するまでの昇温時間
が短く済む加熱ローラとして、例えば特開昭５９−１８
９３８１号公報に開示されているような、通電により発
熱する物質よりなる抵抗発熱体を芯ローラとともに回転
するように該芯ローラに形成した加熱ローラが提案され
ている。このタイプの加熱ローラは電気・熱変換効率が
良く、該抵抗発熱体への通電開始後速やかに加熱ローラ
表面温度を所定温度まで上昇させることができ、これに
より定着装置の予熱時間を短縮することができる。

【０００５】このような加熱ローラを採用する定着装置
では、抵抗発熱体に通電するために、一般的には、抵抗
発熱体に電気的に接続形成され、抵抗発熱体と共に回転
する円形リング形状の受電部材及び該受電部材に接触せ
しめられる給電部材を介して該抵抗発熱体へ通電できる
にようにした通電部が採用される。このような通電部を
有する加熱ローラでは、該通電部の給電部材と受電部材
との摺動接触により発生する摩耗粉が、加熱ローラにお
けるトナー像等の未定着画像を保持した記録材が通され
る部分（以下、通紙領域という。）に回り込み、定着画
像の画質を低下させたり、加熱ローラを回転可能に支持
する軸受けに回り込み、加熱ローラの回転不良を発生さ
せたりする。

【０００６】また、通紙領域で発生するトナー粉や紙粉
が、軸受けに回り込み加熱ローラの回転不良を発生させ
たり、通電部の給電部材と受電部材との摺動接触面に入
り込み、給電・受電部材間の電気抵抗値を変動させた
り、接触不良等を発生させたりして通電部による安定し
た抵抗発熱体への電圧印加ができないという問題も発生
している。

【０００７】さらに、通常、軸受け部には回転性能を向
上させるために潤滑用のオイルが入っており、このオイ
ルが通紙領域に回り込み定着画像の画質を低下させた
り、通電部の給電部材と受電部材との摺動接触面に入り
込み、給電・受電部材間の電気抵抗値を変動させたり、
接触不良等を発生させたりして通電部による安定した抵
抗発熱体への電圧印加ができないという問題も発生して
いる。

【０００８】前述のようにトナー粉、紙粉、オイル等が
給電部材と受電部材との摺動接触面に入り込むと、図４
に例示するように抵抗発熱体の両端電圧が低下する。図
４は抵抗発熱体へ接続されている電源電圧を一定に保っ
て、抵抗発熱体の両端電圧を測定したものである。これ
により、時間の経過とともにオイル等の介入によって通
電部の抵抗値が増え、通電部での電圧降下が大きくな
り、抵抗発熱体の両端電圧がそれだけ低下しているのが
わかる。このように抵抗発熱体の両端電圧が低下する
と、抵抗発熱体の発熱量も低下するので、加熱ローラの
昇温速度も遅くなる。

【０００９】そこで、このような問題を解決するため
に、実公平６−３３９９号公報においては給電部の全
面をカバー部材で覆い、カバー部材と加熱ローラとの間
にスポンジ状部材からなる清掃部材を配置した定着装置
が提案されている。また、実開昭６０−１５０５７０
号公報においては加熱ローラに設けられた導電部を導電
性リングで覆い、該導電性リングに設けられた溝に嵌合
する給電部材により通電する定着装置が提案されてい
る。また、特公平４−７３７９７号公報において開示
されているように、加熱ローラを回転可能に支持するた
めの軸受け内部に通電部を収納することも考えられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実公平
６−３３９９号公報の教える定着装置では、構造、構成
が複雑でコストアップになるとともに、清掃部材が加熱
ローラ外周面に設けられた抵抗発熱層に摺動接触してお
り、抵抗発熱層を傷つけるばかりでなく、清掃部材は使
用を重ねるうちに摩耗し、その結果通紙領域のトナー粉
等が通電部へ、清掃部材摩耗粉が通紙領域に回り込む可
能性がある。

【００１１】また、実開昭６０−１５０５７０号公報の
教える定着装置では、通紙領域のトナー粉等が通電部へ
回り込むことや、通電部の摩耗粉が通紙領域へ回り込む
ことは防止できるものの、構成が複雑となりコストアッ
プとなる。また、導電性リングの溝内に給電部材を嵌合
配置する構成のため、それだけ組み立て、分解等に手間
を要する。

【００１２】また、特公平４−７３７９７号公報の教え
る定着装置では、トナー粉や紙粉が軸受けや通電部の摺
動接触面に回り込むことを防止できないし、また、軸受
けのオイルが軸受け内部に収納された通電部の摺動接触
面に回り込むことを防止できない。さらに、通電部の摩
耗粉が軸受けに回り込むことも防止できない。そこで本
発明は、未定着画像を保持した記録材に該画像を加熱定
着させる定着装置であって、芯ローラ及び該芯ローラの
外周面に沿って該芯ローラとともに回転可能なように形
成されて通電により発熱する抵抗発熱体を有する加熱ロ
ーラを備えており、該加熱ローラの両端部に設けられ、
該抵抗発熱体に電気的に接続され、該抵抗発熱体ととも
に回転する一対の受電部材及び該受電部材に相対的に摺
動接触する一対の給電部材を介して該抵抗発熱体へ通電
できるにように構成した定着装置であって、 イ）給電部材と受電部材との摺動接触により発生する摩
耗粉の加熱ローラにおけるトナー像等の未定着画像を保
持した記録材が通される部分（通紙領域）への回り込
み、 ロ）該摩耗粉の加熱ローラ軸受けへの回り込み、 ハ）通紙領域で発生するトナー粉や紙粉の通電部への回
り込み、 ニ）該トナー粉や紙粉の加熱ローラ軸受けへの回り込
み、 ホ）加熱ローラ軸受けのオイルの通電部への回り込み、 ヘ）該オイルの通紙領域への回り込み、 のうち１又は２以上を防止又は十分抑制して、定着装置
の作動不良及び定着画像の画質の低下を防止できる簡単
な構成の定着装置を提供することを課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、以下に示す二つのタイプの定着装置を提供
する。一つ目のタイプの定着装置として、未定着画像を
保持した記録材に該画像を加熱定着させる定着装置であ
って、芯ローラ及び該芯ローラの外周面に沿って該芯ロ
ーラとともに回転可能なように形成されて通電により発
熱する抵抗発熱体を有する加熱ローラを備えており、該
加熱ローラの両端部に設けられ、該抵抗発熱体に電気的
に接続され、該抵抗発熱体とともに回転する一対の受電
部材及び該受電部材に相対的に摺動接触する一対の給電
部材を介して該抵抗発熱体へ通電できるにように構成し
た定着装置において、前記加熱ローラの外周面には前記
各受電部材の近傍に、それぞれ少なくとも一つの、該加
熱ローラの外周の全周に亘るごみ移動抑制溝が設けられ
ていることを特徴とする定着装置を提供する。

【００１４】前記「ごみ移動抑制溝」における「ごみ」
は、前記給電部材と前記受電部材との摺動接触により発
生する摩耗粉、前記加熱ローラにおける前記記録材が通
される領域（以下、「通紙領域」という。）で発生する
トナー粉や紙粉、前記加熱ローラを回転可能に支持する
ための軸受け部の潤滑用オイル等のうち１又は２以上を
指している。

【００１５】前記ごみ移動抑制溝は、前記各受電部材の
近傍に、それぞれ少なくとも１つ設けられ、その態様と
しては次のものを例示できる。なお、以下に例示する該
溝の位置は、前記加熱ローラの回転中心線方向の位置関
係によるものである。 前記受電部材と通紙領域との間（受電部材が前記加
熱ローラを回転可能に支持する加熱ローラ軸受けより通
紙領域側に位置している場合） 前記受電部材と加熱ローラ軸受けとの間（受電部材
が加熱ローラ軸受けより通紙領域側にある場合又は加熱
ローラ軸受けが受電部材より通紙領域側にある場合） 加熱ローラ軸受けと通紙領域の間（加熱ローラ軸受
けが受電部材より通紙領域側に位置している場合） 上記〜のうち、１つの位置だけに前記溝は設けられ
ていてもよく、複数の位置を組み合わせて前記溝を形成
することもでき、求められる定着装置の性能等に応じて
適宜選択することができる。

【００１６】上記の位置に前記溝を設けると、給電部
材と受電部材との摺動接触により発生する摩耗粉の通紙
領域への回り込み、及び通紙領域で発生するトナー粉や
紙粉の通電部への回り込み、ひいてはそれより外側に位
置する加熱ローラ軸受けへの回り込み、並びに加熱ロー
ラ軸受けオイルの通紙領域への回り込みに対し防止効果
又は十分な抑制効果がある。

【００１７】上記の位置に前記溝を設けると、受電部
材が加熱ローラ軸受けより通紙領域側にあるときは、通
電部で発生する摩耗粉の加熱ローラ軸受けへの回り込
み、及び加熱ローラ軸受けのオイルの通電部への回り込
み、ひいては通紙領域への回り込みに対し防止効果又は
十分な抑制効果があり、加熱ローラ軸受けが受電部材よ
り通紙領域側にあるときは、加熱ローラ軸受けのオイル
の通電部への回り込み、及び通電部の摩耗粉の加熱ロー
ラ軸受けへの回り込み、ひいては通紙領域への回り込み
に対し防止効果又は十分な抑制効果がある。

【００１８】上記の位置に前記溝を設けると、通紙領
域のトナー粉や紙粉の加熱ローラ軸受けへの回り込み、
ひいては通電部への回り込み、及び加熱ローラ軸受けの
オイルや通電部の摩耗粉の通紙領域への回り込みに対し
防止効果又は十分な抑制効果がある。前記ごみ移動抑制
溝は、前記加熱ローラ回転中心線方向の幅が１．０〔ｍ
ｍ〕以上、且つ、深さが０．４〔ｍｍ〕以上程度が望ま
しい。より好ましくは、該溝幅を１．０〔ｍｍ〕以上、
且つ、該溝深さを０．６〔ｍｍ〕以上にすることが望ま
しい。

【００１９】なお、溝幅、溝深さの上限については、加
熱ローラの構造、製作等の点で支障のない範囲内にあれ
ばよい。この定着装置によると、前記ごみ移動抑制溝に
より、前記ごみの加熱ローラ回転中心線方向の移動が防
止又は十分抑制されて、該ごみを原因とする定着装置の
作動不良及び定着画像の画質の低下を防止することがで
きる。

【００２０】また、前記課題を解決するための本発明に
係る二つ目のタイプの定着装置は、未定着画像を保持し
た記録材に該画像を加熱定着させる定着装置であって、
芯ローラ及び該芯ローラの外周面に沿って該芯ローラと
ともに回転可能なように形成されて通電により発熱する
抵抗発熱体を有する加熱ローラを備えており、該加熱ロ
ーラの両端部に設けられ、該抵抗発熱体に電気的に接続
され、該抵抗発熱体とともに回転する一対のリング状受
電部材及び該受電部材に相対的に摺動接触する一対の給
電部材を介して該抵抗発熱体へ通電できるにように構成
した定着装置において、前記各受電部材の外周円は、前
記加熱ローラにおける前記記録材が通される領域の外周
円よりもその半径が６〔ｍｍ〕以上大きいことを特徴と
する定着装置である。

【００２１】加熱ローラにおける記録材が通される領域
（通紙領域）には、一般的には記録材が加熱ローラと該
加熱ローラに対向するバックアップ部材（一般的には、
加圧ローラや加圧ベルト）との間に挟持されつつ通過す
るときに、加熱される未定着画像が該加熱ローラから剥
がれやすくするために、離型性のある離型層で被覆され
ている。したがって、一般的には前記加熱ローラにおけ
る通紙領域の外周円は、該離型層の外周円となる。いず
れにしても、前記加熱ローラにおける通紙領域の外周円
とは、該加熱ローラの通紙領域における半径方向の最も
外側の外周円を指す。

【００２２】この定着装置によると、前記各受電部材の
外周円と前記加熱ローラの通紙領域の外周円との半径の
差により、受電部材が加熱ローラ軸受けより通紙領域側
にあるときは、給電部材と受電部材との摺動接触により
発生する摩耗粉の通紙領域及び加熱ローラ軸受けへの回
り込み、及び通紙領域で発生するトナー粉や紙粉の通電
部への回り込み、ひいては加熱ローラ軸受けへの回り込
み、並びに加熱ローラ軸受けオイルの通電部への回り込
み、ひいては通紙領域への回り込みに対し防止効果又は
十分な抑制効果がある。

【００２３】また、加熱ローラ軸受けが受電部材より通
紙領域側にある場合は、加熱ローラ軸受けオイルの通電
部への回り込み、及び通紙領域のトナー粉、紙粉等の通
電部への回り込み、並びに通電部で発生する摩耗粉の加
熱ローラ軸受けへの回り込み、ひいては通紙領域への回
り込みに対し防止効果又は十分な抑制効果がある。該半
径の差は６〔ｍｍ〕以上あればよいが、好ましくは８
〔ｍｍ〕以上、より好ましくは１０〔ｍｍ〕以上であ
る。なお、上限値については、加熱ローラや通電部の構
造、製作、分解組立等に支障のない範囲内であればよ
い。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１に示す定着装置は、未定着画
像であるトナー像を保持する記録材である記録紙上に、
該トナー像を加熱定着させる定着装置であり、図１は該
装置の概略断面図である。

【００２５】この定着装置は、加熱ローラ１及びこれに
図示しない押圧手段にて押圧される加圧ローラ２を有す
る。加熱ローラ１は、後述する芯ローラ１６０の両端部
（軸受け取付け端部）に嵌装された軸受け４０を含む加
熱ローラ取付け部４によって、定着装置のハウジング３
に対して回転可能に支持されている。加圧ローラ２も図
示しない支持手段により回転可能に支持され、加熱ロー
ラ１と共に、図示しない駆動手段により回転駆動され
る。

【００２６】加熱ローラ１は、空芯円筒状のアルミニウ
ム製芯ローラ１６０を有し、芯ローラ１６０の両端部外
周面の加熱ローラ取付け部４の外側部分には、芯ローラ
１６０外周の全周に亘る溝１００、１００が形成してあ
る。溝１００、１００が形成された芯ローラ１６０の外
周面には、電気絶縁層１５、層状の抵抗発熱体１３及び
離型層１４がこの順に芯ローラ１６０に沿って形成され
ている。電気絶縁層１５及び抵抗発熱体層１３は芯ロー
ラ１６０の幅（芯ローラ１６０の回転中心線方向の長
さ）にわたって芯ローラの端から端まで形成され、離型
層１４は芯ローラ１６０の両端部にそれぞれ設けられた
後述する受電部材１１の一方のものの内側端面から他方
のものの内側端面にわたって形成されている。そして結
果的に、加熱ローラ１の外周面には加熱ローラ１の外周
の全周に亘るごみ移動抑制溝１０１、１０１が形成され
ている。各溝１０１は、幅Ｗ１＝１．５〔ｍｍ〕、深さ
Ｄ１＝０．８〔ｍｍ〕に形成されている。

【００２７】離型層１４は、記録紙が前記加熱ローラ１
と該加熱ローラ１に対向する加圧ローラ２との間に挟持
されつつ通過するときに、加熱されるトナー像が加熱ロ
ーラ１から剥がれやすくするために形成してあり、該記
録紙の最大幅以上の幅をもち通紙領域Ｐ全体にわたって
いる。この離型層１４は、離型性のある耐熱性樹脂のポ
リテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で形成されてい
る。

【００２８】抵抗発熱体層１３は、チタン酸バリウム系
セラミックにより形成されており、通電により自らジュ
ール発熱をする。電気絶縁層１５は、抵抗発熱体層１３
と芯ローラ１６０との電気絶縁性を保つため、両者の間
に形成されており、耐熱絶縁性樹脂のポリイミドからな
る。抵抗発熱体層１３、離型層１４及び電気絶縁層１５
は芯ローラ１６０と一体的に回転する。

【００２９】各ごみ移動抑制溝１０１の外側で抵抗発熱
体層１３の外周部分には、導電性の銅合金製リング状受
電部材１１、１１が設けられ、抵抗発熱体層１３に固定
されている。受電部材１１、１１も芯ローラ１６０と一
体的に回転する。受電部材１１、１１の外周面には、一
対の導電性のカーボン製給電部材１２、１２が接触配置
されている。これら各受電部材１１及び各給電部材１２
により通電部Ｅが構成されている。各給電部材１２は図
示しない押圧手段によってそれぞれ受電部材１１に向け
押圧されており、受電部材１１が芯ローラ１６０と一体
的に回転しても、両者の接触面で電気的な接続が保たれ
るようになっている。給電部材１２、１２は、図示しな
い電源に接続されており、該電源により抵抗発熱体層１
３に電圧が印加できる。

【００３０】この定着装置によると、図示しない電源に
より給電部材１２、１２及び受電部材１１、１１を介し
て抵抗発熱体層１３に電圧が印加され、抵抗発熱体層１
３が自らジュール発熱して加熱ローラ１全体を昇温させ
る。なお、図示しないが、加熱ローラ１の温度を検出す
る温度検出手段及び該温度検出手段により検出される温
度に基づいて該電源の電圧印加を制御する制御手段によ
り、加熱ローラ１は所定の定着温度に保たれる。そし
て、未定着トナー像を保持した記録紙が定着温度にある
加熱ローラ１と加圧ローラ２との間に通され、その間に
トナー像が記録紙上に加熱、加圧下に定着される。

【００３１】この定着装置によると、ごみ移動抑制溝１
０１、１０１を形成するといった簡単な構成で、給電部
材１２と受電部材１１との摺動接触により発生する摩耗
粉の加熱ローラ軸受け４０への回り込み、ひいては通紙
領域Ｐへの回り込み、及び通紙領域Ｐで発生するトナー
粉や紙粉の通電部Ｅへの回り込み、並びに加熱ローラ軸
受け４０のオイルの通電部Ｅへの回り込みを防止又は十
分抑制して、定着装置の作動不良及び定着画像の画質の
低下を防止できる。

【００３２】なお、溝１０１、１０１それぞれの幅Ｗ１
及び深さＤ１は、実験により電源電圧を一定に保った状
態で抵抗発熱体層１３に電圧印加したときに、抵抗発熱
体層１３の両端電圧が低下（ごみの影響により低下）し
ない幅Ｗ及び深さＤの組み合わせの中から選択したもの
である。この実験は、図１に示すタイプの定着装置（但
し、加熱ローラ１の直径：２０〔ｍｍ〕）を採用し、電
源電圧を一定に保ち、加熱ローラの回転数を１００〔ｒ
ｐｍ〕に設定して１０００時間連続運転して、抵抗発熱
体層１３の両端電圧を測定したものであり、その結果を
表１に示す。表１中、例えば４０％とあるのは抵抗発熱
体層１３の両端電圧が電源電圧の４０％低下したこと、
すなわち、抵抗発熱体層１３の両端電圧は電源電圧の６
０％であることを示す。

【００３３】 （表１） 溝幅Ｗ〔ｍｍ〕 ０．５ １．０ １．５ ２．０ 溝深さＤ〔ｍｍ〕 ０．２ ５０％ ４０％ ４０％ １０％ ０．４ ４０％ ２０％ ２０％ １０％ ０．６ １０％ ０％ ０％ ０％ ０．８ １０％ ０％ ０％ ０％ １．０ １０％ ０％ ０％ ０％ 抵抗発熱体層の両端電圧の電圧低下２０％以下を許容範
囲として、表１から、溝深さＤが０．４〔ｍｍ〕以上、
且つ、溝幅Ｗが１．０〔ｍｍ〕以上のときに溝によりト
ナー粉、紙粉、オイル等の通電部への回り込みを十分抑
制できることがわかる。また、溝深さ＝０．６〔ｍｍ〕
以上、且つ、溝幅Ｗ＝１．０〔ｍｍ〕以上が一層好まし
いことがわかる。よってここでは前記のとおり溝深さＤ
１＝０．８〔ｍｍ〕、溝幅Ｗ１＝１．５〔ｍｍ〕を採用
している。

【００３４】以上の実験値は実験条件が変われば若干変
わる可能性があるが、概ね一般的な値と考えられる。次
に、本発明の他の実施形態である定着装置を図２を参照
して説明する。図２に示す定着装置も、図１に示す定着
装置と同様にトナー像を保持する記録紙上に、該トナー
像を加熱定着させる定着装置であり、図２は該装置の概
略断面図である。なお、図１に示す定着装置の部品と実
質上同じ構造、作用の部品には図１と同じ参照符号を付
してある。

【００３５】この定着装置も、加熱ローラ１及びこれに
図示しない押圧手段にて押圧される加圧ローラ２を有す
る。加熱ローラ１は、図１に示す定着装置と同様に加熱
ローラ取付け部４によって定着装置のハウジング３に対
して回転可能に支持されており、この装置では加熱ロー
ラ取付け部４による支持位置は、受電部材１１、通紙領
域Ｐに対して加熱ローラ１の中心線方向の最も外側であ
る。加圧ローラ２も図示しない支持手段により回転可能
に支持され、加熱ローラ１と共に、図示しない駆動手段
により回転駆動される。

【００３６】加熱ローラ１は、空芯円筒状の芯ローラ１
６１を有し、芯ローラ１６１の両端外周面を支持する加
熱ローラ取付け部４の内側には、芯ローラ１６１外周の
全周に亘る溝１０２、１０２が形成してあり、さらにそ
の内側に芯ローラ１６１外周の全周に亘る溝１０３、１
０３が形成してある。溝１０２、１０３が形成された芯
ローラ１６１の外周面には、電気絶縁層１５、層状の抵
抗発熱体１３及び離型層１４がこの順に芯ローラ１６１
に沿って形成されている。電気絶縁層１５は芯ローラ１
６１の端から端まで形成されている。離型層１４は各隣
合う溝１０２、１０３間に設けられた後述する受電部材
１１、１１のうち一方のものの内側端面から他方のもの
の内側端面までにわたって形成されており、抵抗発熱体
層１３は一方の受電部材１１の外側端から他方の受電部
材１１の外側端まで形成されている。そして結果的に、
加熱ローラ１の外周面には加熱ローラ１の外周の全周に
亘るごみ移動抑制溝１０４、１０４が形成され、さらに
それぞれの内側に加熱ローラ１の外周の全周に亘るごみ
移動抑制溝１０５、１０５が形成されている。溝１０
４、１０４のそれぞれの幅Ｗ４は１．５〔ｍｍ〕で、深
さＤ４は０．８〔ｍｍ〕であり、また、溝１０５、１０
５の幅Ｗ５は１．５〔ｍｍ〕で、深さＤ５は０．８〔ｍ
ｍ〕である。

【００３７】加熱ローラの溝１０５の外側、且つ、溝１
０４の内側で抵抗発熱体層１３の外周部分には、図１に
示す定着装置と同様に受電部材１１、１１及び給電部材
１２、１２が配置され、これらにより図示しない電源か
ら抵抗発熱体層１３に電圧が印加できる。この定着装置
においても、各受電部材１１及び各給電部材１２により
通電部Ｅが構成されている。

【００３８】なお、この定着装置の各部品の材質は図１
に示す定着装置の各部品の材質と同じものである。この
定着装置によると、溝１０４、１０５を形成するといっ
た簡単な構成で、通電部Ｅで発生する摩耗粉の通紙領域
Ｐ、及び加熱ローラ軸受け４０への回り込み、トナー粉
や紙粉の通電部Ｅ及び加熱ローラ軸受け４０への回り込
み、加熱ローラ軸受け４０のオイルの通電部Ｅ及び通紙
領域Ｐへの回り込みが防止又は十分抑制されて、定着装
置の作動不良及び定着画像の画質の低下を防止すること
ができる。

【００３９】なお、図１及び図２に示す定着装置の加熱
ローラ１に設けられた溝の幅、深さは上述の値に限定さ
れるものではなく、表１に示すようなトナー粉、紙粉、
摩耗粉、オイル等の通電部Ｅの摺動接触面、軸受け、通
紙領域への回り込みを防止することができる溝の幅、深
さの組み合わせから、適宜選択することができる。次
に、本発明のさらに他の実施形態を図３を参照して説明
する。

【００４０】図３に示す定着装置も、トナー像を保持す
る記録紙上に、該トナー像を加熱定着させる定着装置で
あり、図３は該装置の概略断面図である。なお、図１に
示す定着装置の部品と実質上同じ構造、作用の部品には
図１と同じ参照符号を付してある。この定着装置も、加
熱ローラ１及びこれに図示しない押圧手段にて押圧され
る加圧ローラ２を有する。

【００４１】加熱ローラ１は、図２に示す装置の場合と
同様にして、後述する通電部Ｅより外側において、図示
しない支持手段により回転可能に支持されており、両ロ
ーラは共に図示しない駆動手段により回転駆動される。
加熱ローラ１は、空芯円筒状の芯ローラ１６２を有す
る。芯ローラ１６２の外周面には、電気絶縁層１５、層
状の抵抗発熱体１３及び離型層１４がこの順に芯ローラ
１６２に沿って形成されている。電気絶縁層１５は芯ロ
ーラ１６２端から端まで形成されている。抵抗発熱体層
１３は後述する一対の受電部材１１、１１のうち一方の
ものの外側端から他方のものの外側端までにわたり形成
され、離型層１４は一方の受電部材１１の内側端面から
他方の受電部材１１の内側端面までにわたり形成されて
いる。抵抗発熱体層１３、離型層１４及び電気絶縁層１
５は芯ローラ１６２と一体的に回転する。

【００４２】抵抗発熱体層１３の外周部分には、既に若
干触れた一対のリング状受電部材１１、１１が設けら
れ、抵抗発熱体層１３に固定されている。これら受電部
材１１、１１の外周円の半径は、加熱ローラ１の通紙領
域Ｐの外周円の半径より、すなわち、離型層１４が形成
されている部分の加熱ローラ１の外周円の半径よりｈ＝
１０〔ｍｍ〕以上大きくなっている。受電部材１１、１
１も芯ローラ１６２と一体的に回転する。

【００４３】受電部材１１、１１の外周面には、一対の
給電部材１２、１２がそれぞれ接触配置されており、図
１の定着装置と同様に図示しない電源により抵抗発熱体
層１３に電圧が印加できる。この定着装置においても、
各受電部材１１及び各給電部材１２により通電部Ｅが構
成されている。なお、各受電部材１１の外周円の半径と
加熱ローラ１の通紙領域における外周円の半径との差ｈ
は、実験により電源電圧を一定に保った状態で抵抗発熱
体層１３に電圧を印加したときに、該抵抗発熱体層１３
の両端電圧が低下（ごみの影響により低下）しない該差
ｈの中から選択したものである。この実験は、図３に示
すタイプの定着装置を採用し、電源電圧を一定に保ち、
加熱ローラ１の直径と該差ｈを変えて、また、加熱ロー
ラ１の回転数を１００〔ｒｐｍ〕に設定してそれぞれに
つき１０００時間連続運転して、抵抗発熱体層１３の両
端電圧を測定したものである。その結果を表２に示す。
表２中、例えば２０％とあるのは抵抗発熱体層１３の両
端電圧が電源電圧の２０％低下したこと、すなわち、抵
抗発熱体層１３の両端電圧は電源電圧の８０％であるこ
とを示す。 （表２） 加熱ローラの直径〔ｍｍ〕 ２０ ４０ ６０ 半径の差ｈ〔ｍｍ〕 ２ ２０％ ２０％ ２０％ ４ ２０％ １０％ １０％ ６ ０％ １０％ ０％ ８ ０％ ０％ ０％ １０ ０％ ０％ ０％ １２ ０％ ０％ ０％ 表２から、該差ｈが６〔ｍｍ〕程度以上のときに該差ｈ
によりトナー粉、紙粉、オイル等の通電部Ｅへの回り込
みが防止又は十分抑制できることがわかる。また、差ｈ
は、より十分なごみ移動抑制効果のためにより好ましく
は８〔ｍｍ〕以上、さらに好ましくは１０〔ｍｍ〕以上
である。

【００４４】このように図３に示す定着装置によると、
受電部材１１、１１の外周円の半径を加熱ローラ１の通
紙領域の外周円の半径より１０〔ｍｍ〕大きくするだけ
といった簡単な構成で、給電部材１２と受電部材１１と
の摺動接触により発生する摩耗粉の通紙領域Ｐへの回り
込みや通紙領域Ｐで発生するトナー粉や紙粉の通電部Ｅ
への回り込み、ひいてはその外側の図示しない加熱ロー
ラ軸受けへの回り込み、さらには、該加熱ローラ軸受け
のオイルの通電部Ｅへの回り込み、ひいては通紙領域Ｐ
への回り込みを防止又は十分に抑制することができる。

【００４５】なお、各受電部材１１、１１の外周円の半
径と加熱ローラ１の通紙領域Ｐの外周円の半径との差は
前述の値１０〔ｍｍ〕に限定されるものではなく、各受
電部材１１の外周円の半径の方が６〔ｍｍ〕以上大きい
ものであれば、表２に示すようにトナー粉、紙粉等の通
電部Ｅへの回り込みや摩耗粉の通紙領域Ｐへの回り込み
の防止効果又は十分な抑制効果のある値から、加熱ロー
ラの直径、求められる定着装置の性能等を考慮して適宜
選択することができる。

【００４６】なお、前記各実施形態で示した定着装置の
各部の材質は、前記のものに限定されるものではない。

【００４７】

【発明の効果】本発明によると、未定着画像を保持した
記録材に該画像を加熱定着させる定着装置であって、芯
ローラ及び該芯ローラの外周面に沿って該芯ローラとと
もに回転可能なように形成されて通電により発熱する抵
抗発熱体を有する加熱ローラを備えており、該加熱ロー
ラの両端部に設けられ、該抵抗発熱体に電気的に接続さ
れ、該抵抗発熱体とともに回転する一対の受電部材及び
該受電部材に相対的に摺動接触する一対の給電部材を介
して該抵抗発熱体へ通電できるにように構成した定着装
置であって、 イ）給電部材と受電部材との摺動接触により発生する摩
耗粉の加熱ローラにおけるトナー像等の未定着画像を保
持した記録材が通される部分（通紙領域）への回り込
み、 ロ）該摩耗粉の加熱ローラ軸受けへの回り込み、 ハ）通紙領域で発生するトナー粉や紙粉の通電部への回
り込み、 ニ）該トナー粉や紙粉の加熱ローラ軸受けへの回り込
み、 ホ）加熱ローラ軸受けのオイルの通電部への回り込み、 ヘ）該オイルの通紙領域への回り込み、 のうち１又は２以上を防止又は十分抑制して、定着装置
の作動不良及び定着画像の画質の低下を防止できる簡単
な構成の定着装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である定着装置の概略断面
図である。

【図２】本発明の他の実施形態である定着装置の概略断
面図である。

【図３】本発明のさらに他の実施形態である定着装置の
一部の概略断面図である。

【図４】加熱ローラ軸受けのオイル等の受電部材と給電
部材との摺動接触面への介入による抵抗発熱体に印加さ
れる電圧への影響を示す図である。

【符号の説明】

１ 加熱ローラ １００、１０２、１０３ 芯ローラに形成された溝 １０１、１０４、１０５ 加熱ローラに設けられたごみ
移動抑制溝 １１ 受電部材 １２ 給電部材 １３ 抵抗発熱体層 １４ 離型層 １５ 電気絶縁層 １６０、１６１、１６２ 芯ローラ ２ 加圧ローラ ３ 定着装置のハウジング ４ 加熱ローラ１の取り付け部 ４０ 加熱ローラ軸受け

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 未定着画像を保持した記録材に該画像を
   加熱定着させる定着装置であって、芯ローラ及び該芯ロ
   ーラの外周面に沿って該芯ローラとともに回転可能なよ
   うに形成されて通電により発熱する抵抗発熱体を有する
   加熱ローラを備えており、該加熱ローラの両端部に設け
   られ、該抵抗発熱体に電気的に接続され、該抵抗発熱体
   とともに回転する一対の受電部材及び該受電部材に相対
   的に摺動接触する一対の給電部材を介して該抵抗発熱体
   へ通電できるにように構成した定着装置において、前記
   加熱ローラの外周面には前記各受電部材の近傍に、それ
   ぞれ少なくとも一つの、該加熱ローラの外周の全周に亘
   るごみ移動抑制溝が設けられていることを特徴とする定
   着装置。
2. 【請求項２】 未定着画像を保持した記録材に該画像を
   加熱定着させる定着装置であって、芯ローラ及び該芯ロ
   ーラの外周面に沿って該芯ローラとともに回転可能なよ
   うに形成されて通電により発熱する抵抗発熱体を有する
   加熱ローラを備えており、該加熱ローラの両端部に設け
   られ、該抵抗発熱体に電気的に接続され、該抵抗発熱体
   とともに回転する一対のリング状受電部材及び該受電部
   材に相対的に摺動接触する一対の給電部材を介して該抵
   抗発熱体へ通電できるにように構成した定着装置におい
   て、前記各受電部材の外周円は、前記加熱ローラにおけ
   る前記記録材が通される領域の外周円よりもその半径が
   ６〔ｍｍ〕以上大きいことを特徴とする定着装置。