JPH1115318A - 加熱ローラ及びそれを用いた加熱定着装置 - Google Patents
加熱ローラ及びそれを用いた加熱定着装置Info
- Publication number
- JPH1115318A JPH1115318A JP16974597A JP16974597A JPH1115318A JP H1115318 A JPH1115318 A JP H1115318A JP 16974597 A JP16974597 A JP 16974597A JP 16974597 A JP16974597 A JP 16974597A JP H1115318 A JPH1115318 A JP H1115318A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating roller
- heating
- electrode
- fixed
- heat generating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の発熱層を有する直接加熱方式の定着装
置に適用でき、長期に安定した通電が可能な加熱ローラ
及びそれを用いた定着装置を提供する。 【解決手段】 本発明の加熱定着装置は、芯金17内面
に、絶縁層19を介して幅や位置の異なる複数の発熱層
20、22が内接されている。それぞれの発熱層20、
22へは別々に電力を伝達させる電力伝達手段を備え、
支持体に支持されて回転する加熱ローラ11である。そ
の電力伝達手段は、複数の発熱層20,22に別々に内
接固定され、加熱ローラ11の回転と共に回転する円盤
状の回転電極24,25と、支持体に固定され、回転電
極24,25にそれぞれ接触して摺動する固定電極3
1,32とから構成される。
置に適用でき、長期に安定した通電が可能な加熱ローラ
及びそれを用いた定着装置を提供する。 【解決手段】 本発明の加熱定着装置は、芯金17内面
に、絶縁層19を介して幅や位置の異なる複数の発熱層
20、22が内接されている。それぞれの発熱層20、
22へは別々に電力を伝達させる電力伝達手段を備え、
支持体に支持されて回転する加熱ローラ11である。そ
の電力伝達手段は、複数の発熱層20,22に別々に内
接固定され、加熱ローラ11の回転と共に回転する円盤
状の回転電極24,25と、支持体に固定され、回転電
極24,25にそれぞれ接触して摺動する固定電極3
1,32とから構成される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式の複写
機、プリンタ、ファクシミリ、サーモクロミズムによる
用紙の加熱消去装置などに利用される加熱ローラ及びそ
れを用いた加熱定着装置に関する。
機、プリンタ、ファクシミリ、サーモクロミズムによる
用紙の加熱消去装置などに利用される加熱ローラ及びそ
れを用いた加熱定着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、電子写真式の複写機、プリン
タ、ファクシミリなどでは、現像された画像の定着に、
加熱ローラと加圧ローラとからなる加熱定着装置を用い
ている。この加熱定着装置では、トナーが転写されて現
像された印刷用紙が加熱ローラと加圧ローラとの間のロ
ーラ間に挿通されるものである。これにより、画像を形
成するトナーが加熱溶融されて印刷用紙上に融着して定
着される。
タ、ファクシミリなどでは、現像された画像の定着に、
加熱ローラと加圧ローラとからなる加熱定着装置を用い
ている。この加熱定着装置では、トナーが転写されて現
像された印刷用紙が加熱ローラと加圧ローラとの間のロ
ーラ間に挿通されるものである。これにより、画像を形
成するトナーが加熱溶融されて印刷用紙上に融着して定
着される。
【0003】近年において、これらの加熱定着装置では
消費電力を低減させる目的で不使用時には加熱ローラへ
の通電が遮断されている。一方使用時には待ち時間がな
く、瞬時立ち上がりが求められ、加熱ローラの表面温度
は即座に所定温度まで達することが要求される。この場
合、印刷用紙が定着部に移動するに要する時間が通常7
秒程度であるので、加熱ローラが所定温度に達するに必
要な時間は10秒程度が目安となる。
消費電力を低減させる目的で不使用時には加熱ローラへ
の通電が遮断されている。一方使用時には待ち時間がな
く、瞬時立ち上がりが求められ、加熱ローラの表面温度
は即座に所定温度まで達することが要求される。この場
合、印刷用紙が定着部に移動するに要する時間が通常7
秒程度であるので、加熱ローラが所定温度に達するに必
要な時間は10秒程度が目安となる。
【0004】このような要求を満足させる加熱ローラを
備えた加熱定着装置として、例えば図12、図13に示
すものが特開平6−33233号に開示されている。こ
の加熱定着装置の加熱ローラ1は、アルミナパイプから
なる基体2から構成される。この基体2の外周面には抵
抗発熱物質からなる発熱層3がパターン状に形成され
る。発熱層3の外周面には発熱層3の保護と絶縁性付与
のための保護層(絶縁層)4が積層され、加熱ローラ1
の最外表面は離型層5で覆われている。
備えた加熱定着装置として、例えば図12、図13に示
すものが特開平6−33233号に開示されている。こ
の加熱定着装置の加熱ローラ1は、アルミナパイプから
なる基体2から構成される。この基体2の外周面には抵
抗発熱物質からなる発熱層3がパターン状に形成され
る。発熱層3の外周面には発熱層3の保護と絶縁性付与
のための保護層(絶縁層)4が積層され、加熱ローラ1
の最外表面は離型層5で覆われている。
【0005】この加熱ローラ1では、図12に示すよう
に、基体2の両端に一対の電極リング6が形成されてい
る。また、図示されていない枠体に一対の電極ブラシ7
が固定されている。この電極ブラシ7は外部電源(図示
せず)と電気的に接続されており、電極リング6と電極
ブラシ7とを接触させることにより発熱層3が通電され
ている。この加熱ローラ1では発熱層3が基体2に直接
接触しているので、例えば従来一般に広く用いられてい
たハロゲンヒータでローラを輻射加熱する方式に比較し
て短時間に表面温度を所定温度まで上昇させることがで
きる。
に、基体2の両端に一対の電極リング6が形成されてい
る。また、図示されていない枠体に一対の電極ブラシ7
が固定されている。この電極ブラシ7は外部電源(図示
せず)と電気的に接続されており、電極リング6と電極
ブラシ7とを接触させることにより発熱層3が通電され
ている。この加熱ローラ1では発熱層3が基体2に直接
接触しているので、例えば従来一般に広く用いられてい
たハロゲンヒータでローラを輻射加熱する方式に比較し
て短時間に表面温度を所定温度まで上昇させることがで
きる。
【0006】また、本願発明者らは、導電性繊維を特定
の式に応じて配置し、必要な抵抗値を得ると共に、きわ
めて迅速に昇温できる加熱ローラを提案している。ここ
では、熱伝導性の高い炭素繊維が用いられ、温度分布が
均一なものが得られている。
の式に応じて配置し、必要な抵抗値を得ると共に、きわ
めて迅速に昇温できる加熱ローラを提案している。ここ
では、熱伝導性の高い炭素繊維が用いられ、温度分布が
均一なものが得られている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の加熱ローラにおいて、最大通紙幅に対して、幅の異な
る紙を定着すると、端部での温度が異なる現象が生じ
る。すなわち、最大通紙幅(例えばA3の縦)に対して
適切に調節された加熱ローラを幅の小さい紙(例えばB
5の縦)を連続して通紙した場合、中央では紙による熱
の消費分だけ熱が供給されて適切な範囲の温度が保たれ
るが、両端部では、紙による熱の消費がないために、蓄
熱されて加圧ローラと加熱ローラの温度が上昇する。こ
れにより、軸受部材の耐熱寿命の低下、端部温度上昇直
後に幅の大きな紙を通紙した場合、設定温度よりも高温
となって端部での定着異常(ホットオフセット)や搬送
異常が発生する。
の加熱ローラにおいて、最大通紙幅に対して、幅の異な
る紙を定着すると、端部での温度が異なる現象が生じ
る。すなわち、最大通紙幅(例えばA3の縦)に対して
適切に調節された加熱ローラを幅の小さい紙(例えばB
5の縦)を連続して通紙した場合、中央では紙による熱
の消費分だけ熱が供給されて適切な範囲の温度が保たれ
るが、両端部では、紙による熱の消費がないために、蓄
熱されて加圧ローラと加熱ローラの温度が上昇する。こ
れにより、軸受部材の耐熱寿命の低下、端部温度上昇直
後に幅の大きな紙を通紙した場合、設定温度よりも高温
となって端部での定着異常(ホットオフセット)や搬送
異常が発生する。
【0008】この端部温度上昇は、ハロゲンヒータなど
による加熱方式でも同様な課題があるが、特に直接加熱
方式では、絶縁層、発熱層がローラに接しているため、
端部温度上昇により端部の絶縁層、発熱層が直接影響を
受け、熱劣化により耐久性が悪化する。
による加熱方式でも同様な課題があるが、特に直接加熱
方式では、絶縁層、発熱層がローラに接しているため、
端部温度上昇により端部の絶縁層、発熱層が直接影響を
受け、熱劣化により耐久性が悪化する。
【0009】そこで、直接加熱方式の定着ローラにおい
て、幅や位置の異なる複数の発熱層を備え、その発熱層
を紙幅に応じて切り替えることのできる加熱ローラが考
えられる。この加熱ローラによれば、効果的に端部温度
の上昇を低減でき、短い紙幅の連続通紙時に無駄な消費
エネルギーを発生することなく、また、端部の熱劣化を
も抑制できる。
て、幅や位置の異なる複数の発熱層を備え、その発熱層
を紙幅に応じて切り替えることのできる加熱ローラが考
えられる。この加熱ローラによれば、効果的に端部温度
の上昇を低減でき、短い紙幅の連続通紙時に無駄な消費
エネルギーを発生することなく、また、端部の熱劣化を
も抑制できる。
【0010】しかしながら、この複数の発熱層へ電力を
伝達するための構造は複雑となる。例えば、図12のよ
うに、電力伝達手段を発熱層3の外周に接続された電極
リング6による場合には、紙幅に応じた複数の電極リン
グを設けることはできない。また、電極を外部に設ける
ことは、トナーの付着の原因にもなり、長期の使用には
適さない場合がある。
伝達するための構造は複雑となる。例えば、図12のよ
うに、電力伝達手段を発熱層3の外周に接続された電極
リング6による場合には、紙幅に応じた複数の電極リン
グを設けることはできない。また、電極を外部に設ける
ことは、トナーの付着の原因にもなり、長期の使用には
適さない場合がある。
【0011】そこで、本発明は、上記の事情に鑑みて為
されたもので、その目的とするところは、複数の発熱層
を有する直接加熱方式の定着装置に適用でき、長期に安
定して電力を伝達できる加熱ローラ及びそれを用いた定
着装置を提供することにある。
されたもので、その目的とするところは、複数の発熱層
を有する直接加熱方式の定着装置に適用でき、長期に安
定して電力を伝達できる加熱ローラ及びそれを用いた定
着装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1の加熱
ローラは、芯金内面に、絶縁層を介して幅や位置の異な
る複数の発熱層が内接され、該複数の発熱層へ別々に電
力を伝達させる電力伝達手段を備え、支持体に支持され
て回転する加熱ローラにおいて、前記電力伝達手段は、
前記複数の発熱層に別々に内接固定され、前記加熱ロー
ラの回転と共に回転する円盤状の回転電極と、前記支持
体に固定され、前記回転電極にそれぞれ接触して摺動す
る固定電極とから構成されることを特徴とする。
ローラは、芯金内面に、絶縁層を介して幅や位置の異な
る複数の発熱層が内接され、該複数の発熱層へ別々に電
力を伝達させる電力伝達手段を備え、支持体に支持され
て回転する加熱ローラにおいて、前記電力伝達手段は、
前記複数の発熱層に別々に内接固定され、前記加熱ロー
ラの回転と共に回転する円盤状の回転電極と、前記支持
体に固定され、前記回転電極にそれぞれ接触して摺動す
る固定電極とから構成されることを特徴とする。
【0013】請求項2の加熱ローラは、前記複数の発熱
層は、最大幅の紙が通紙される幅に配置された芯金側の
第1発熱層と、該第1発熱層の内側に絶縁層を介して内
接され、最小幅の紙が通紙される幅に配置された第2発
熱層とから構成され、前記第1発熱層には前記加熱ロー
ラの回転と共に回転する円盤状の第1回転電極が内接固
定され、前記第2発熱層には前記加熱ローラの回転と共
に回転する円盤状の第2回転電極が内接固定されている
ことを特徴とする。
層は、最大幅の紙が通紙される幅に配置された芯金側の
第1発熱層と、該第1発熱層の内側に絶縁層を介して内
接され、最小幅の紙が通紙される幅に配置された第2発
熱層とから構成され、前記第1発熱層には前記加熱ロー
ラの回転と共に回転する円盤状の第1回転電極が内接固
定され、前記第2発熱層には前記加熱ローラの回転と共
に回転する円盤状の第2回転電極が内接固定されている
ことを特徴とする。
【0014】請求項3の加熱ローラは、前記第1回転電
極は回転中心に開口があり、該開口を通じて前記第2回
転電極に接続する第2固定電極の配線が設けられている
ことを特徴とする。
極は回転中心に開口があり、該開口を通じて前記第2回
転電極に接続する第2固定電極の配線が設けられている
ことを特徴とする。
【0015】請求項4の加熱ローラは、前記第1固定電
極が前記第1回転電極と接する第1摺動面は、前記開口
の周囲を含み、前記第2固定電極が第2回転電極と接す
る第2摺動面は、回転中心を含むことを特徴とする。
極が前記第1回転電極と接する第1摺動面は、前記開口
の周囲を含み、前記第2固定電極が第2回転電極と接す
る第2摺動面は、回転中心を含むことを特徴とする。
【0016】請求項5の加熱ローラは、前記第1回転電
極は回転中心に開口があり、該開口に絶縁層を介して前
記第2回転電極から延びる第2固定電極と接触して摺動
する第2摺動面が設けられ、前記第1固定電極が前記第
1回転電極と接する第1摺動面は、前記開口の周囲を含
み、前記第2摺動面は、回転中心を含むことを特徴とす
る。
極は回転中心に開口があり、該開口に絶縁層を介して前
記第2回転電極から延びる第2固定電極と接触して摺動
する第2摺動面が設けられ、前記第1固定電極が前記第
1回転電極と接する第1摺動面は、前記開口の周囲を含
み、前記第2摺動面は、回転中心を含むことを特徴とす
る。
【0017】請求項6の加熱ローラは、請求項1〜請求
項5のいずれかに記載の加熱ローラと、該加熱ローラに
回転自在に圧接された加圧ローラとから構成され、回転
される両ローラ間に印刷用紙を挟持してトナーを印刷用
紙に融着するための加熱定着装置を特徴とする。
項5のいずれかに記載の加熱ローラと、該加熱ローラに
回転自在に圧接された加圧ローラとから構成され、回転
される両ローラ間に印刷用紙を挟持してトナーを印刷用
紙に融着するための加熱定着装置を特徴とする。
【0018】請求項1のように構成すれば、複数の発熱
層に別々に内接された円盤状の回転電極と、固定電極と
の摺動面から電力が伝達される。これにより、通紙幅に
応じた昇温が計れる共に、長期に安定した電力を伝達す
ることができる。
層に別々に内接された円盤状の回転電極と、固定電極と
の摺動面から電力が伝達される。これにより、通紙幅に
応じた昇温が計れる共に、長期に安定した電力を伝達す
ることができる。
【0019】請求項2のように構成すれば、最大通紙幅
に相当する第1発熱層が表面側に配置されるので、最大
通紙幅の紙に合わせて均等に加熱することができる。
に相当する第1発熱層が表面側に配置されるので、最大
通紙幅の紙に合わせて均等に加熱することができる。
【0020】請求項3のように構成すれば、内部の紙幅
の小さい第2発熱層への電力伝達が開口を通じて行え、
この構造は簡易である。
の小さい第2発熱層への電力伝達が開口を通じて行え、
この構造は簡易である。
【0021】請求項4のように構成すれば、電極の摺動
面が回転中心に可能な限り近い部分に位置する。この位
置は、温度上昇が低いと共に、摺動速度も遅いので、長
期にわたって安定して電力伝達ができる。
面が回転中心に可能な限り近い部分に位置する。この位
置は、温度上昇が低いと共に、摺動速度も遅いので、長
期にわたって安定して電力伝達ができる。
【0022】請求項5のように構成すれば、第2固定電
極への配線が短く構成でき、内部の紙幅の小さい第2発
熱層への電力伝達が長期にわたって安定に使用できる。
極への配線が短く構成でき、内部の紙幅の小さい第2発
熱層への電力伝達が長期にわたって安定に使用できる。
【0023】請求項1〜請求項5に記載の加熱ローラは
加圧ローラと組み合わせることにより、加熱定着装置と
して利用できる。
加圧ローラと組み合わせることにより、加熱定着装置と
して利用できる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の加熱定着装置を図
を参照しつつ説明する。なお、従来技術の説明と同一の
ものについては同一符号を付して詳細な説明を省略し、
異なる部分についてのみ説明することとする。
を参照しつつ説明する。なお、従来技術の説明と同一の
ものについては同一符号を付して詳細な説明を省略し、
異なる部分についてのみ説明することとする。
【0025】図1に示すように、符号11は加熱ローラ
でその両端部は一対の加熱ローラ軸受12で回転自在に
支持されている。また、加熱ローラ軸受12の一側(以
下駆動側という)には駆動ギア13が配設されている。
その駆動ギア13は図示を略しているモータで駆動され
て、加熱ローラ11が回転する。
でその両端部は一対の加熱ローラ軸受12で回転自在に
支持されている。また、加熱ローラ軸受12の一側(以
下駆動側という)には駆動ギア13が配設されている。
その駆動ギア13は図示を略しているモータで駆動され
て、加熱ローラ11が回転する。
【0026】この加熱ローラ11に平行して加圧ローラ
14が配置されている。加圧ローラ14は、その両端部
が加圧ローラ軸受15で回転自在に支持されている。そ
して、加熱ローラ11は、加圧ローラ14と共に回転し
ながら印刷用紙を挟持する。この印刷用紙はトナーが転
写されているが、この両ローラ11,14間を通過する
ことにより、トナーが加熱溶融されて印刷用紙は融着し
て定着される。
14が配置されている。加圧ローラ14は、その両端部
が加圧ローラ軸受15で回転自在に支持されている。そ
して、加熱ローラ11は、加圧ローラ14と共に回転し
ながら印刷用紙を挟持する。この印刷用紙はトナーが転
写されているが、この両ローラ11,14間を通過する
ことにより、トナーが加熱溶融されて印刷用紙は融着し
て定着される。
【0027】加熱ローラ11は、表面に離型層16とし
てPFA樹脂の熱収縮チューブを設けた直径20mm、長
さ360mm、肉厚0.4mmの中空円筒状のアルミニウム
基体17と、この基体17に耐熱性接着剤により固定さ
れた発熱層18とからなる。この発熱層18は、図2に
詳細を示すように、基体17側から内面に向かって、集
成マイカからなる電気絶縁層(第1絶縁層)19と、PA
N系炭素繊維からなる通電発熱層(第1発熱層)20
と、集成マイカからなる電気絶縁層(第2絶縁層)21
と、炭素繊維からなる通電発熱層(第2発熱層)22と
が積層されている。
てPFA樹脂の熱収縮チューブを設けた直径20mm、長
さ360mm、肉厚0.4mmの中空円筒状のアルミニウム
基体17と、この基体17に耐熱性接着剤により固定さ
れた発熱層18とからなる。この発熱層18は、図2に
詳細を示すように、基体17側から内面に向かって、集
成マイカからなる電気絶縁層(第1絶縁層)19と、PA
N系炭素繊維からなる通電発熱層(第1発熱層)20
と、集成マイカからなる電気絶縁層(第2絶縁層)21
と、炭素繊維からなる通電発熱層(第2発熱層)22と
が積層されている。
【0028】通電発熱層20,22は、例えば、抵抗発
熱物質としての炭素繊維を螺旋状又はローラ軸方向に直
線的に隙間なく均等に配置した状態で、ポリイミド樹
脂、ビスマレイミド樹脂、フェノール樹脂などの耐熱性
樹脂を所定の割合で含浸させた厚さ0.01〜0.5mm
のプリプレグシートから加熱成形などにより形成されて
いる。表面抵抗は、0.62Ω/cm、繊維幅31mm、
定着ローラの軸方向と交わる繊維の角度(巻角度)は6
0度である。この第1発熱層20の幅は310mmであ
り、第2発熱層の幅は210mmである。
熱物質としての炭素繊維を螺旋状又はローラ軸方向に直
線的に隙間なく均等に配置した状態で、ポリイミド樹
脂、ビスマレイミド樹脂、フェノール樹脂などの耐熱性
樹脂を所定の割合で含浸させた厚さ0.01〜0.5mm
のプリプレグシートから加熱成形などにより形成されて
いる。表面抵抗は、0.62Ω/cm、繊維幅31mm、
定着ローラの軸方向と交わる繊維の角度(巻角度)は6
0度である。この第1発熱層20の幅は310mmであ
り、第2発熱層の幅は210mmである。
【0029】図3に示すように、加熱ローラ11の従動
側端23には、アルミニウムにニッケルメッキを施した
円盤状(キャップ状)の第1回転電極24が第1発熱層
20の内部に圧入されることにより電気的に接続された
状態で内接固定されている。
側端23には、アルミニウムにニッケルメッキを施した
円盤状(キャップ状)の第1回転電極24が第1発熱層
20の内部に圧入されることにより電気的に接続された
状態で内接固定されている。
【0030】この第1回転電極24は、図4(a)、図
4(b)に示すように、円盤部24aとその円盤部24
aから立設された外周壁24b、内周壁24cとを備
え、内周壁24cの内側(円盤部24aの中心位置)に
は開口24dが形成されている。この円盤部24aと、
両周壁24b、24cとにより、この回転電極の断面
は、コの字型となっている。また、周壁部24bには割
り溝24eが切り込まれている。この割り溝24eによ
って周壁部24bは弾性を有する。この弾性により加熱
ローラ11に第1回転電極24を圧入した際に周壁部2
4bが第1発熱層20に密着するように工夫されてい
る。
4(b)に示すように、円盤部24aとその円盤部24
aから立設された外周壁24b、内周壁24cとを備
え、内周壁24cの内側(円盤部24aの中心位置)に
は開口24dが形成されている。この円盤部24aと、
両周壁24b、24cとにより、この回転電極の断面
は、コの字型となっている。また、周壁部24bには割
り溝24eが切り込まれている。この割り溝24eによ
って周壁部24bは弾性を有する。この弾性により加熱
ローラ11に第1回転電極24を圧入した際に周壁部2
4bが第1発熱層20に密着するように工夫されてい
る。
【0031】従動側23の第2発熱層22の内側に、ア
ルミニウムにニッケルメッキを施した円盤状(キャップ
状)の、第2回転電極25が圧入されることにより電気
的に接続された状態で内接固定されている。この、第2
回転電極25は、図5(a)、図5(b)に示すよう
に、円盤部25aとその円盤部25aから立設された外
周壁部25bとを備えている。この円盤部25aと、外
周壁25bとにより、この回転電極の断面は、コの字型
となっている。円盤部25aの所望位置に空気孔25c
が穿設され、また、外周壁25bには割り溝25dが切
り込まれている。この割り溝25dによって外周壁25
bは弾性を有する。この弾性により加熱ローラ11に第
2回転電極25を圧入した際に外周壁25bが第2発熱
層22に密着するように工夫されている。
ルミニウムにニッケルメッキを施した円盤状(キャップ
状)の、第2回転電極25が圧入されることにより電気
的に接続された状態で内接固定されている。この、第2
回転電極25は、図5(a)、図5(b)に示すよう
に、円盤部25aとその円盤部25aから立設された外
周壁部25bとを備えている。この円盤部25aと、外
周壁25bとにより、この回転電極の断面は、コの字型
となっている。円盤部25aの所望位置に空気孔25c
が穿設され、また、外周壁25bには割り溝25dが切
り込まれている。この割り溝25dによって外周壁25
bは弾性を有する。この弾性により加熱ローラ11に第
2回転電極25を圧入した際に外周壁25bが第2発熱
層22に密着するように工夫されている。
【0032】一方、図1に示すように、加熱定着装置1
1の従動側23の枠体側壁(不図示)に電極固定台26
が固定され、この電極固定台26に導電性材料よりなる
第1板バネ27、第2板バネ28が固定されている。こ
の板バネ27,28は制御部29を介して外部電源30
に電気的に接続されている。この制御部29は、紙の幅
に応じて手動又は自動により第1発熱層20や第2発熱
層22への電力伝達を制御するスイッチング機能を果た
している。
1の従動側23の枠体側壁(不図示)に電極固定台26
が固定され、この電極固定台26に導電性材料よりなる
第1板バネ27、第2板バネ28が固定されている。こ
の板バネ27,28は制御部29を介して外部電源30
に電気的に接続されている。この制御部29は、紙の幅
に応じて手動又は自動により第1発熱層20や第2発熱
層22への電力伝達を制御するスイッチング機能を果た
している。
【0033】第1板バネ27の先端には、導電性接着剤
などにより導電性ブラシ(第1固定電極)31が固着さ
れている。この第1固定電極31は、ブラシ面を内周壁
24c面に向けて、板バネ27の付勢力により第1回転
電極24に押圧されている。押圧された状態で、加熱ロ
ーラ11の回転に従い、第1回転電極24は回転する
が、第1固定電極31は固定され、第1回転電極24と
第1固定電極31とは電気的に接続された状態で摺動さ
れる。
などにより導電性ブラシ(第1固定電極)31が固着さ
れている。この第1固定電極31は、ブラシ面を内周壁
24c面に向けて、板バネ27の付勢力により第1回転
電極24に押圧されている。押圧された状態で、加熱ロ
ーラ11の回転に従い、第1回転電極24は回転する
が、第1固定電極31は固定され、第1回転電極24と
第1固定電極31とは電気的に接続された状態で摺動さ
れる。
【0034】第2板バネ28は、第1回転電極24の開
口24dを通り、その先端には導電性接着剤などにより
円柱状の導電性ブラシ(第2固定電極)32がその平面
状のブラシ面を円盤部25aに向けて固着されている。
第2板バネ28の開口24d通過部分は、絶縁材などに
より絶縁されていることが望ましい。この第2固定電極
32のブラシ面は、第2板バネ28の付勢力により円盤
部25aの回転中心を含む領域に当接されている。この
当接された状態で、加熱ローラ11の回転に従い、第2
回転電極25は回転するが、第2固定電極32は固定さ
れ、第2回転電極25と第2固定電極32とは電気的に
接続された状態で摺動される。
口24dを通り、その先端には導電性接着剤などにより
円柱状の導電性ブラシ(第2固定電極)32がその平面
状のブラシ面を円盤部25aに向けて固着されている。
第2板バネ28の開口24d通過部分は、絶縁材などに
より絶縁されていることが望ましい。この第2固定電極
32のブラシ面は、第2板バネ28の付勢力により円盤
部25aの回転中心を含む領域に当接されている。この
当接された状態で、加熱ローラ11の回転に従い、第2
回転電極25は回転するが、第2固定電極32は固定さ
れ、第2回転電極25と第2固定電極32とは電気的に
接続された状態で摺動される。
【0035】一方、図3に示すように、加熱ローラ11
の駆動側の通電発熱層20,22には、アルミニウムに
ニッケルメッキを施したキャップ状の回転電極(以下共
通回転電極という)33が圧入されている。この共通回
転電極33は、第1発熱層20に内接される第1環状部
33aと、第2発熱層22に内接される第2環状部33
bとそれらを接続する接続部33cとから構成されてい
る。第1環状部33aは、第2回転電極25と相似形に
形成されていて、駆動側の枠体側壁(不図示)に固定さ
れた電極固定台34から共通板バネ35により弾性的に
支持された共通固定電極36と回転中心を含む領域にお
いて摺動可能に電気的に接続されている。
の駆動側の通電発熱層20,22には、アルミニウムに
ニッケルメッキを施したキャップ状の回転電極(以下共
通回転電極という)33が圧入されている。この共通回
転電極33は、第1発熱層20に内接される第1環状部
33aと、第2発熱層22に内接される第2環状部33
bとそれらを接続する接続部33cとから構成されてい
る。第1環状部33aは、第2回転電極25と相似形に
形成されていて、駆動側の枠体側壁(不図示)に固定さ
れた電極固定台34から共通板バネ35により弾性的に
支持された共通固定電極36と回転中心を含む領域にお
いて摺動可能に電気的に接続されている。
【0036】以上のように構成された加熱定着装置にお
いて、A3縦の紙が定着のために挿入されると、制御回
路29は、第1発熱層20を通電するべくスイッチング
される。これにより、A3縦に相当する部分の加熱ロー
ル表面が加熱される。一方、B5縦の紙が挿入されると
第1発熱層20は電源がオフされ、第2発熱層22が通
電されるべくスイッチングされる。これによりB5縦に
対応した幅のみの加熱が行える。
いて、A3縦の紙が定着のために挿入されると、制御回
路29は、第1発熱層20を通電するべくスイッチング
される。これにより、A3縦に相当する部分の加熱ロー
ル表面が加熱される。一方、B5縦の紙が挿入されると
第1発熱層20は電源がオフされ、第2発熱層22が通
電されるべくスイッチングされる。これによりB5縦に
対応した幅のみの加熱が行える。
【0037】この加熱ローラ11を株式会社リコー製の
複写機に組み込み、B5縦の紙を200枚通紙し、通紙
中央及び通紙端部の温度と、積算消費電力、昇温時間を
測定した。昇温時間は10.8秒であり、積算消費電力
は98Whであった。またこのときの通紙中央の温度は
185度C、B5縦端部に相当する部位の加熱ローラの
表面温度は190度であり定着に適正な温度が保たれて
いた。これに対して、A3端部に相当する部位の表面温
度は150度Cと低かった。
複写機に組み込み、B5縦の紙を200枚通紙し、通紙
中央及び通紙端部の温度と、積算消費電力、昇温時間を
測定した。昇温時間は10.8秒であり、積算消費電力
は98Whであった。またこのときの通紙中央の温度は
185度C、B5縦端部に相当する部位の加熱ローラの
表面温度は190度であり定着に適正な温度が保たれて
いた。これに対して、A3端部に相当する部位の表面温
度は150度Cと低かった。
【0038】一方、比較のために、第2発熱層22を設
けない以外は全く同様にして作製した加熱ローラを用
い、第1発熱層20に通電した以外は全く同条件により
測定したところ、昇温時間は10.2秒と早かったが、
積算消費電力は148Whと高く、また、通紙中央部の
温度は185度Cと適切に保たれていたが、B5端部に
相当する位置のローラ表面温度は196度Cとやや高
く、また、A3端部に相当する位置の温度は255度C
と不必要に高まっていた。
けない以外は全く同様にして作製した加熱ローラを用
い、第1発熱層20に通電した以外は全く同条件により
測定したところ、昇温時間は10.2秒と早かったが、
積算消費電力は148Whと高く、また、通紙中央部の
温度は185度Cと適切に保たれていたが、B5端部に
相当する位置のローラ表面温度は196度Cとやや高
く、また、A3端部に相当する位置の温度は255度C
と不必要に高まっていた。
【0039】以上、この実施の形態によれば、ローラ本
体が直接、発熱層により加熱されるので、例えば、従来
一般に広く用いられていたハロゲンヒータの輻射熱で加
熱する方式に比較して短時間に表面温度を所定温度まで
上昇させることができる。
体が直接、発熱層により加熱されるので、例えば、従来
一般に広く用いられていたハロゲンヒータの輻射熱で加
熱する方式に比較して短時間に表面温度を所定温度まで
上昇させることができる。
【0040】また、紙幅が狭い場合には、端部が上昇す
ることなく、省エネルギーを計れることが理解される。
ることなく、省エネルギーを計れることが理解される。
【0041】さらに、摺動電極がいずれも回転中心もし
くは回転中心に可能な限り近い位置、すなわち、通電発
熱層20,22から最も遠い位置に配置されるため、摺
動面の温度の上昇が少なく、従って長期間安定に使用す
ることが可能となる。
くは回転中心に可能な限り近い位置、すなわち、通電発
熱層20,22から最も遠い位置に配置されるため、摺
動面の温度の上昇が少なく、従って長期間安定に使用す
ることが可能となる。
【0042】
【変形例1〜3】回転電極と固定電極との接触部位の構
造を種々変形した例を図6〜図11に示した。
造を種々変形した例を図6〜図11に示した。
【0043】(変形例1) 図6、図7に示すように、
実施の形態の第1回転電極24に代えて、内壁24cを
設けずに、単に円盤部24aの中心に開口部24d設け
た第1回転電極24´を用いてもよい。この場合の第1
固定電極31´は、例えば環状に形成されている。この
環状の第1固定電極31´は、上下一対の板バネ27、
27により、摺動面(ブラシ面)を円盤面24aに向け
て摺動可能に当接されている。摺動面が開口24dの周
辺に配置されているので、長期間使用しても摺動面が高
温となることはない。
実施の形態の第1回転電極24に代えて、内壁24cを
設けずに、単に円盤部24aの中心に開口部24d設け
た第1回転電極24´を用いてもよい。この場合の第1
固定電極31´は、例えば環状に形成されている。この
環状の第1固定電極31´は、上下一対の板バネ27、
27により、摺動面(ブラシ面)を円盤面24aに向け
て摺動可能に当接されている。摺動面が開口24dの周
辺に配置されているので、長期間使用しても摺動面が高
温となることはない。
【0044】(変形例2) 図8、図9に示すように、
実施の形態の第1固定電極31に代えて、内面をブラシ
面とする環状の第1固定電極31´´を用いてもよい。
この変形例2の第1固定電極31は、一対の板バネ2
7、27により上下に支持されている。この第1固定電
極31´´は弾性部材を含み、その一側には、中心方向
に向けて付勢力が働けるように切り欠き31aが設けら
れている。これにより、第1固定電極31は、中心方向
に向かって付勢力が働くように構成され、摺動面(ブラ
シ面)を内壁24cに向けて摺動可能に当接されてい
る。
実施の形態の第1固定電極31に代えて、内面をブラシ
面とする環状の第1固定電極31´´を用いてもよい。
この変形例2の第1固定電極31は、一対の板バネ2
7、27により上下に支持されている。この第1固定電
極31´´は弾性部材を含み、その一側には、中心方向
に向けて付勢力が働けるように切り欠き31aが設けら
れている。これにより、第1固定電極31は、中心方向
に向かって付勢力が働くように構成され、摺動面(ブラ
シ面)を内壁24cに向けて摺動可能に当接されてい
る。
【0045】(変形例3) 図10、図11に示すよう
に、実施の形態において、第2回転電極25´の円盤面
25aから延長された金属部材37を設け、この金属部
材37により、第2固定電極32との摺動面38を開口
24d近傍に設けてもよい。一般に、板バネ27、28
は回転電極24の回転に基づく回転方向の変形に強く構
成されていることが好ましい。しかしながら、実施の形
態では、第2板バネ28と第2回転電極25との間隔が
長いので、変形に強く構成するのが困難であるが、この
ように構成すると第2板バネ28を短くすることがで
き、安定した当接が行える。
に、実施の形態において、第2回転電極25´の円盤面
25aから延長された金属部材37を設け、この金属部
材37により、第2固定電極32との摺動面38を開口
24d近傍に設けてもよい。一般に、板バネ27、28
は回転電極24の回転に基づく回転方向の変形に強く構
成されていることが好ましい。しかしながら、実施の形
態では、第2板バネ28と第2回転電極25との間隔が
長いので、変形に強く構成するのが困難であるが、この
ように構成すると第2板バネ28を短くすることがで
き、安定した当接が行える。
【0046】変形例3の構成において、第1発熱層20
及び第2発熱層22への電力伝達系はおのおの絶縁が保
たれている。摺動面38と第1回転電極24との絶縁は
その空隙39を絶縁層とし、また、第1固定電極31´
と第2固定電極32とはその空隙40を絶縁層として連
続的一体に形成することもできる。また、この場合は、
金属部材36は、支持せずに単に電気的に接続さえされ
ていればよい。
及び第2発熱層22への電力伝達系はおのおの絶縁が保
たれている。摺動面38と第1回転電極24との絶縁は
その空隙39を絶縁層とし、また、第1固定電極31´
と第2固定電極32とはその空隙40を絶縁層として連
続的一体に形成することもできる。また、この場合は、
金属部材36は、支持せずに単に電気的に接続さえされ
ていればよい。
【0047】以上の変形例1〜3において、その他の点
は実施の形態で述べた構成・作用と大略同一であるので
詳細な説明は省略する。
は実施の形態で述べた構成・作用と大略同一であるので
詳細な説明は省略する。
【0048】また、発熱層は積層されたもののみなら
ず、同一平面内で分割されたものでもよい。
ず、同一平面内で分割されたものでもよい。
【0049】また、以上では、加熱定着装置について説
明したが、サーモクロミズム方式の加熱消去装置の加熱
ローラ、その他の加熱ローラ型熱処理機器に利用される
加熱定着装置にも利用できる。
明したが、サーモクロミズム方式の加熱消去装置の加熱
ローラ、その他の加熱ローラ型熱処理機器に利用される
加熱定着装置にも利用できる。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、通紙幅に対して適切な昇温を図ることが
できる通電発熱層が複数ある加熱ローラに対して、長期
に安定した通電を行うことができる。
発明によれば、通紙幅に対して適切な昇温を図ることが
できる通電発熱層が複数ある加熱ローラに対して、長期
に安定した通電を行うことができる。
【0051】請求項2の発明によれば、最大通紙幅の紙
に合わせて均等に加熱することができ、また、短い幅の
紙を通紙しても、端部温度が上昇することがない。
に合わせて均等に加熱することができ、また、短い幅の
紙を通紙しても、端部温度が上昇することがない。
【0052】請求項3の発明によれば、簡易な構成によ
り、内部の紙幅の小さい第2発熱層への電力伝達構成が
容易となる。
り、内部の紙幅の小さい第2発熱層への電力伝達構成が
容易となる。
【0053】請求項4の発明によれば、電力伝達手段の
電極摺動面が回転中心に可能な限り近い部分に当接され
ているため、長期にわたって安定して電力伝達ができ
る。
電極摺動面が回転中心に可能な限り近い部分に当接され
ているため、長期にわたって安定して電力伝達ができ
る。
【0054】請求項5の発明によれば、内部の紙幅の小
さい第2発熱層への電力伝達が長期にわたって安定に使
用できる。
さい第2発熱層への電力伝達が長期にわたって安定に使
用できる。
【0055】請求項1〜請求項5に記載の加熱ローラは
加熱定着装置として利用できる。
加熱定着装置として利用できる。
【図1】 本発明に係る実施の形態の加熱装置の構造を
説明するための一部を切り欠いた説明図である。
説明するための一部を切り欠いた説明図である。
【図2】 図1の加熱ローラの横断面図である。
【図3】 図1の加熱ローラの要部縦断面図である。
【図4】 図3に示す第1回転電極の構造と第1固定電
極との関係を説明する図であり、図4(a)は平面図、
図4(b)は側断面図である。
極との関係を説明する図であり、図4(a)は平面図、
図4(b)は側断面図である。
【図5】 図3に示す第2回転電極の構造と第2固定電
極との関係を説明する図であり、図5(a)は平面図、
図5(b)は側断面図である。
極との関係を説明する図であり、図5(a)は平面図、
図5(b)は側断面図である。
【図6】 本発明に係る変形例1の加熱ローラの従動側
部分縦断面図である。
部分縦断面図である。
【図7】 図6に示す第1回転電極の構造と第1固定電
極との関係を説明する分解斜視図である。
極との関係を説明する分解斜視図である。
【図8】 本発明に係る変形例2の加熱ローラの従動側
部分縦断面図である。
部分縦断面図である。
【図9】 図7に示す第1回転電極の構造と第1固定電
極との関係を説明する分解斜視図である。
極との関係を説明する分解斜視図である。
【図10】 本発明に係る変形例3の加熱ローラの従動
側部分縦断面図である。
側部分縦断面図である。
【図11】 図7に示す両回転電極の構造と固定電極と
の関係を説明する斜視図である。
の関係を説明する斜視図である。
【図12】 先行技術に係る加熱装置の加熱ローラの構
造を説明するための一部切欠側面図である。
造を説明するための一部切欠側面図である。
【図13】 図12の加熱ローラの断面構造を説明する
ための横断面図である。
ための横断面図である。
11…加熱ローラ 17…芯金 18…通電発熱層 19…第1絶縁層 20…第1発熱層 21…第2絶縁層 22…第2発熱層 24…第1回転電極 24d…開口 25…第2回転電極 31…第1固定電極 32…第2固定電極
Claims (6)
- 【請求項1】 芯金内面に、絶縁層を介して幅や位置の
異なる複数の発熱層が内接され、該複数の発熱層へ別々
に電力を伝達させる電力伝達手段を備え、支持体に支持
されて回転する加熱ローラにおいて、 前記電力伝達手段は、前記複数の発熱層に別々に内接固
定され、前記加熱ローラの回転と共に回転する円盤状の
回転電極と、 前記支持体に固定され、前記回転電極にそれぞれ接触し
て摺動する固定電極とから構成されることを特徴とする
加熱ローラ。 - 【請求項2】 前記複数の発熱層は、最大幅の紙が通紙
される幅に配置された芯金側の第1発熱層と、該第1発
熱層の内側に絶縁層を介して内接され、最小幅の紙が通
紙される幅に配置された第2発熱層とから構成され、前
記第1発熱層には前記加熱ローラの回転と共に回転する
円盤状の第1回転電極が内接固定され、前記第2発熱層
には前記加熱ローラの回転と共に回転する円盤状の第2
回転電極が内接固定されていることを特徴とする請求項
1に記載の加熱ローラ。 - 【請求項3】 前記第1回転電極は回転中心に開口があ
り、該開口を通じて前記第2回転電極に接続する第2固
定電極の配線が設けられていることを特徴とする請求項
2に記載の加熱ローラ。 - 【請求項4】 前記第1固定電極が前記第1回転電極と
接する第1摺動面は、前記開口の周囲を含み、前記第2
固定電極が第2回転電極と接する第2摺動面は、回転中
心を含むことを特徴とする請求項3に記載の加熱ロー
ラ。 - 【請求項5】 前記第1回転電極は回転中心に開口があ
り、該開口に絶縁層を介して前記第2回転電極から延び
る第2固定電極と接触して摺動する第2摺動面が設けら
れ、前記第1固定電極が前記第1回転電極と接する第1
摺動面は、前記開口の周囲を含み、前記第2摺動面は、
回転中心を含むことを特徴とする請求項2に記載の加熱
ローラ。 - 【請求項6】 請求項1〜請求項5のいずれかに記載の
加熱ローラと、該加熱ローラに回転自在に圧接された加
圧ローラとから構成され、回転される両ローラ間に印刷
用紙を挟持してトナーを印刷用紙に融着するための加熱
定着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16974597A JPH1115318A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | 加熱ローラ及びそれを用いた加熱定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16974597A JPH1115318A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | 加熱ローラ及びそれを用いた加熱定着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1115318A true JPH1115318A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15892068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16974597A Pending JPH1115318A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | 加熱ローラ及びそれを用いた加熱定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1115318A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002310135A (ja) * | 2001-04-10 | 2002-10-23 | Nippon Oil Corp | 搬送用ロール素管および該素管を備えた搬送用ロール |
| US7937013B2 (en) | 2008-12-30 | 2011-05-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Fusing device and image forming apparatus including the same |
| JP2022171131A (ja) * | 2021-04-30 | 2022-11-11 | 京セラ株式会社 | ヒータ |
-
1997
- 1997-06-26 JP JP16974597A patent/JPH1115318A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002310135A (ja) * | 2001-04-10 | 2002-10-23 | Nippon Oil Corp | 搬送用ロール素管および該素管を備えた搬送用ロール |
| US7937013B2 (en) | 2008-12-30 | 2011-05-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Fusing device and image forming apparatus including the same |
| JP2022171131A (ja) * | 2021-04-30 | 2022-11-11 | 京セラ株式会社 | ヒータ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106483809B (zh) | 定影装置 | |
| JPH10221986A (ja) | 画像形成装置及び加熱定着装置の加熱用ヒータ | |
| JPH08194401A (ja) | 定着用加熱ローラ | |
| US11687020B2 (en) | Heating device, fixing device, and image forming apparatus | |
| JP2020144296A (ja) | 加熱部材、定着装置、画像形成装置 | |
| JPH1115318A (ja) | 加熱ローラ及びそれを用いた加熱定着装置 | |
| JP2006252897A (ja) | ヒータ、加熱装置、画像形成装置 | |
| JP3353572B2 (ja) | 誘導加熱定着装置 | |
| JPH09114295A (ja) | 定着装置 | |
| JP3436437B2 (ja) | 定着用加熱ローラ | |
| JP2011048203A (ja) | 加熱部材、定着装置、および該定着装置を備える画像形成装置 | |
| JP2001015253A (ja) | ヒートシート、加熱ローラ、加熱ローラ用給電ユニット並びにトナー定着装置 | |
| JP4928293B2 (ja) | 定着装置 | |
| JPH0887192A (ja) | 加熱定着装置および棒状発熱体 | |
| JP2004047247A (ja) | 電極構造、加熱体、加熱装置、及び画像形成装置 | |
| JPH11282300A (ja) | 定着装置 | |
| JP2003282220A (ja) | 加熱装置及び定着装置及び画像形成装置 | |
| JP3716576B2 (ja) | 加熱装置 | |
| JPH11143286A (ja) | 定着装置 | |
| JP2003005573A (ja) | 像加熱装置 | |
| JPH11272102A (ja) | 定着装置 | |
| JPH07129009A (ja) | 定着装置及び定着用ローラ | |
| JP2007011224A (ja) | 定着装置及びこの定着装置を備えた画像形成装置 | |
| JPH10333473A (ja) | 加熱定着装置 | |
| JPH09114315A (ja) | 定着装置 |