JP3592468B2

JP3592468B2 - 発熱定着ローラ

Info

Publication number: JP3592468B2
Application number: JP31205196A
Authority: JP
Inventors: 政治古屋; 寛冨田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-11-22
Filing date: 1996-11-22
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2016-11-22
Also published as: JPH10153921A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置等に用いられる定着装置の、いわゆる自己発熱型の発熱定着ローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真装置では、トナー像が転写された用紙を発熱定着ローラと加圧ローラとを備えた定着装置に送り、ここでトナーを溶融させて用紙に定着させることが行われている。
近年、この種の発熱定着ローラとして、例えば特開平４−３２６３８７号公報や特開平６−３６１２１号公報等に開示されるように、発熱抵抗体がローラ表面、又は内面に形成された発熱定着ローラが提案されている。これらは、ローラの端部に給電部が形成されており、該給電部を介して外部から電力を供給し、発熱抵抗体を発熱させる構造となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
発熱定着ローラは回転体であるため、ローラ外周面又は内周面に給電部が形成されている構成の場合には、ローラ径が大きくなると給電部の周速が速くなり、例えばカーボンブラシ等が使われていると、給電の際、摩耗粉の飛び散りが懸念される。
摩耗粉が飛び散ると、発熱定着ローラの表面に付着して不良画像が発生するばかりでなく、発熱定着ローラ、加圧ローラの耐久性について悪影響を及ぼす。
【０００４】
摩耗粉の飛び散りに対し、防塵板等で発熱定着ローラ、加圧ローラへの摩耗粉の飛散を防いでいるものもあるが、発熱定着ローラ、加圧ローラへの防塵は行えても摩耗粉の発生量自体には変化はないため、電力端子やモータ等への飛び散りがあり、スパークの発生、駆動源の停止といった不具合が懸念される。
【０００５】
本発明は、ローラ径の大きさに拘わらず給電部における摩耗粉の発生自体を防止できる発熱定着ローラの提供を、その目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、請求項１記載の発明では、内面に発熱抵抗体を有する筒状の発熱定着ローラ本体と、該発熱定着ローラ本体の両側端部に取付けられる非導電性のジャーナルと、外部から電力の供給を行うための給電面を有し上記ジャーナルへ取付けられる給電用部材と、該給電用部材に電気的に接触した状態で固定される導電性の中継部材とが備えられ、上記ジャーナルには上記発熱定着ローラ本体の径方向に突出する凸部が形成され、上記発熱定着ローラ本体の両側端部に上記ジャーナル等を取付後、上記給電用部材を回転させることで上記中継部材の外端部が上記凸部を乗り越えて発熱定着ローラ本体の内周面に電気的に接触する、という構成を採っている。
【０００７】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の構成において、上記給電用部材が後端部に大径の回動操作部を有する棒状に形成されているとともに、該回動操作部の外側面が上記給電面としてなり、該回動操作部の外周に合わせて上記ジャーナルの側面には環状溝が形成されている、という構成を採っている。
請求項３記載の発明では、請求項１記載の構成において、上記ジャーナルと給電用部材との間に、該給電用部材の回転を阻止するストッパ構造を有している、という構成を採っている。
【０００８】
請求項４記載の発明では、請求項３記載の構成において、上記ストッパ構造は、スナップフィット構造である、という構成を採っている。
請求項５記載の発明では、請求項２記載の構成において、上記回動操作部の外周面にすくなくとも一対の平行面が形成されている、という構成を採っている。請求項６記載の発明では、請求項１記載の構成において、上記給電用部材の給電面の回転中心が上記発熱定着ローラ本体の回転軸心上にある、という構成を採っている。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図１乃至図６に基づいて説明する。
図６に示すように、本発明を適用してなる定着装置２には、自己発熱型の発熱定着ローラ４と加圧ローラ６が備えられており、発熱定着ローラ４は両端部を軸受８で回転可能に支持されている。
発熱定着ローラ４は、図３に示すように、筒状の発熱定着ローラ本体１０と、この発熱定着ローラ本体１０の両端部に取り付けられる給電ユニット１２とから構成されている。発熱定着ローラ本体１０の内周面には発熱抵抗体１４が層状に形成されているとともに、この発熱抵抗体１４に電気的に接続された給電用端子面１６と同じく層状に形成されている。
【００１０】
給電ユニット１２は、図２に示すように、発熱定着ローラ本体１０の端部へ固定するためのベース部材としての非導電性の合成樹脂製のジャーナル１８と、このジャーナル１８に挿入して組付けられる棒状で導電性の給電用部材２０と、ジャーナル１８の先端側において給電用部材２０の先端に電気的に接続された状態で固定される、板状で且つ帯状に形成された導電性の中継部材２２とから構成されている。
ジャーナル１８は、発熱定着ローラ本体１０の端部に入り込む挿入部１８ａと、発熱定着ローラ本体１０の内径より大径の鍔部１８ｂとから構成されており、挿入部１８ａの先端部には中継部材２２の外周端部を収容する段差部１８ｃが形成されている。また、ジャーナル１８の内部には筒状の空隙部１８ｄが形成されており、後端部には図２に示すように、給電用部材２０の挿入用孔１８ｅが形成されている。
ジャーナル１８の先端部には、図４に示すように、発熱定着ローラ本体１０の径方向に突出する凸部１８ｆが周方向に間隔をおいて複数形成されており、各凸部１８ｆの間隔ｗは中継部材２２の幅より若干大きく設定されている。また、各凸部１８ｆには、周方向の同一方向に傾斜する案内面１８ｇが形成されている。また、ジャーナル１８の後端部には、環状溝１８ｈが形成されている（請求項２）。
給電用部材２０は、ジャーナル１８内に入り込む棒状の挿入部２０ａと、これより大径の回動操作部２０ｂとから構成されており、回動操作部２０ｂの軸方向外端面は給電面２０ｃとしてなる。上記環状溝１８ｈの内径は給電用部材２０の回動操作部２０ｂの外径より小さく、外径は回動操作部２０ｂの外径より大きく設定されている。環状溝１８ｈの幅は指や治具等の操作体の先端が少し入り込める程度である。
中継部材２２の外端部２２ａは発熱定着ローラ本体１０の軸方向外方へ折曲されており、その最大径Ｄ_１は、発熱定着ローラ本体１０の内径Ｄ_２より小さく設定されている。
中継部材２２の形状は帯状に限らず、周方向に等間隔に切欠を有する椀状としてもよい。
【００１１】
図３に示すように、ジャーナル１８に給電用部材２０を挿入した後、給電用部材２０の先端に中継部材２２を固着して給電ユニット１２の組付が完了する。この給電ユニット１２を発熱定着ローラ本体１０の端部に圧入すると、図５に示すように中継部材２２が発熱定着ローラ本体１０内の給電用端子面１６に対応する。上述のように、中継部材２２の外端部２２ａ間の外径は発熱定着ローラ本体１０の内径より小さいので、この発熱定着ローラ本体１０への取付の際には中継部材２２は給電用端子面１６に対して非接触状態となる。
給電ユニット１２の取付完了後、給電用部材２０の回動操作部２０ｂを図４に示す矢印Ｎ方向に回動すると、中継部材２２も同時に回動し、その外端部２０ａは、図１に示すように、ジャーナル１８の凸部１８ｆを案内面１８ｇの作用で円滑に乗り上げ、発熱定着ローラ本体１０内の給電用端子面１６に接触する。
これによって、外部から発熱抵抗体１４への通電が可能となる。ジャーナル１８における環状溝１８ｈは必ずしも必要ではないが、形成した場合には指や治具によって回動操作部２０ｂを容易に回すことができる。
また、本実施例においては、給電用部材２０の回転軸心Ｒと発熱定着ローラ本体１０の回転軸心はほぼ一致しており、給電面２０ｃの回転中心は発熱定着ローラ本体１０の回転軸心上に位置する（請求項６）。
給電面２０ｃの回転中心が発熱定着ローラ本体１０の回転軸心上に位置するので、給電面２０ｃの中心に外部電極Ｅを接触させた場合、回転速度はほぼ０ｍｍ／ｓとなる。従って、給電面２０ｃの回転中心近傍で給電を行えば接触による電極の摩耗を極めて少なくすることができ、摩耗粉の飛散及びこれによる不良画像の発生等の問題を防止することができる。
また、発熱定着ローラ本体１０への取付時、中継部材２２の外端部２２ａは給電用端子面１６に非接触状態で入り込むので、取付時において給電用端子面１６を傷付ける心配がなく、安定した電気的接触を得ることができる。
また、給電ユニット１２を組み立てて発熱定着ローラ本体１０の端部に圧入する機械的固定構成であるので、発熱定着ローラ本体１０内の温度上昇によって固定構成が変形したり外れることもない。
【００１２】
図７は、請求項３及び請求項４に対応する実施例を示すもので、ジャーナル１８と給電用部材２０との間にストッパ構造を有する例である。
このストッパ構造は、ジャーナル１８側に一体形成された、挿入用孔１８ｅ内に突出する突起１８ｉと、給電用部材２０側に形成された位置決め用溝２０ｄとから構成されている。
給電用部材２０を押し込むと、突起１８ｉが軸方向に傾倒して挿入を許容する。給電用部材２０を押し込んで中継部材２２を締結後、給電用部材２０を回転させると、突起１８ｉが位置決め用溝２０ｄ内に弾性復帰力で自動的に入り込み（スナップフィット）、これによって給電用部材２０の不慮の回転が防止される。従って、通電状態とした後に給電用部材２０が不意に回転して電気的接触が解除されるのを防止でき、安全で安定した電力供給を行うことができる。
また、スナップフィット構造であるため、組立て性の向上を図ることができる。
【００１３】
図８は、請求項５に対応する実施例を示すものである。なお、全体的構成は上記実施例と同様であるので省略し、要部構成のみについて説明する。
本実施例における給電用部材２０は、３対の並行面を有する６角柱の回動操作部２０ｅを有している。従って、スパナやレンチ等で容易に回動操作でき、組立て性の向上を図ることができる。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、発熱定着ローラ本体に取り付けた後に給電用部材を回動して発熱定着ローラ本体内の発熱抵抗体に通電する構成としたので、取付時における接触摩擦で発熱定着ローラ本体内の電気的接続面を傷付けることがなく、よって安定した電力供給を行うことができ、長寿命化を図ることができる。
請求項２記載の発明によれば、ジャーナルの側面に環状溝を設ける構成としたので、請求項１記載の効果に加え、給電用部材の回動操作を容易に行うことができる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、ジャーナルと給電用部材との間にストッパ構造を設けたので、請求項１記載の効果に加え、通電状態とした後に給電用部材が不意に回転して電気的接触が解除されるのを防止でき、安全で安定した電力供給を行うことができる。
請求項４記載の発明によれば、ストッパ構造をスナップフィット構造としたので、請求項３記載の効果に加え、組立て性の向上を図ることができる。
請求項５記載の発明によれば、給電用部材の回動操作部の外周面に少なくとも一対の平行面を形成する構成としたので、スパナ、レンチ等で回動操作部を容易に操作することができ、よって請求項２記載の効果に加え、組立て性の向上を図ることができる。
請求項６記載の発明によれば、給電用部材の給電面の回転中心が発熱定着ローラ本体の回転軸心上に位置する構成としたので、ローラ径の大きさに拘わらず給電面と外部電極との接触摩耗を抑制することができ、これによって摩耗粉の発生を極力防止することができるとともに、これによる不良画像等の問題を抑制することができ、さらには安全性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す発熱定着ローラの要部断面図である。
【図２】上記実施例におけるジャーナル、給電用部材、中継部材の斜視図である。
【図３】図３における矢印Ａ側から見た概要正面図である。
【図４】発熱定着ローラの使用状態を示す定着装置の側面図である。
【図５】通電状態とする前の要部断面図である。
【図６】本発明を適用した定着装置の概要図である。
【図７】請求項３及び４に対応する実施例の要部斜視図である。
【図８】請求項５に対応する実施例の要部斜視図である。
【符号の説明】
１４発熱抵抗体
１０発熱定着ローラ本体
１８ジャーナル
１８ｆ凸部
１８ｈ環状溝
２０ｃ給電面
２０給電用部材
２０ｂ回動操作部
２２中継部材
２２ａ外端部

Claims

内面に発熱抵抗体を有する筒状の発熱定着ローラ本体と、該発熱定着ローラ本体の両側端部に取付けられる非導電性のジャーナルと、外部から電力の供給を行うための給電面を有し上記ジャーナルへ取付けられる給電用部材と、該給電用部材に電気的に接触した状態で固定される導電性の中継部材とが備えられ、
上記ジャーナルには上記発熱定着ローラ本体の径方向に突出する凸部が形成され、上記発熱定着ローラ本体の両側端部に上記ジャーナル等を取付後、上記給電用部材を回転させることで上記中継部材の外端部が上記凸部を乗り越えて発熱定着ローラ本体の内周面に電気的に接触することを特徴とする発熱定着ローラ。
上記給電用部材が後端部に大径の回動操作部を有する棒状に形成されているとともに、該回動操作部の外側面が上記給電面としてなり、該回動操作部の外周に合わせて上記ジャーナルの側面には環状溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載の発熱定着ローラ。
上記ジャーナルと給電用部材との間に、該給電用部材の回転を阻止するストッパ構造を有していることを特徴とする請求項１記載の発熱定着ローラ。
上記ストッパ構造は、スナップフィット構造であることを特徴とする請求項３記載の発熱定着ローラ。
上記回動操作部の外周面にすくなくとも一対の平行面が形成されていることを特徴とする請求項２記載の発熱定着ローラ。
上記給電用部材の給電面の回転中心が上記発熱定着ローラ本体の回転軸心上にあることを特徴とする請求項１記載の発熱定着ローラ。