JPH09127817A

JPH09127817A - 定着装置

Info

Publication number: JPH09127817A
Application number: JP28321695A
Authority: JP
Inventors: Tetsuro Ito; 哲朗伊藤
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 1997-05-16

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】加熱ローラが回転時に円周振れを起こした
り、バウンドを起こしても、給電部材と受電リング部材
とからなる抵抗発熱層への通電部において電気的ノイズ
や離反が生じることがなく、また、給電部材や受電リン
グ部材が破損する恐れがなく、組立てを簡単、確実に行
える定着装置を提供する。【解決手段】給電部材１２１ａ、１２１ｂ（又は１２
２ａ、１２２ｂ）は、受電リング部材１１１ａ、１１１
ｂ（又は１１２ａ、１１２ｂ）の外周面（又は内周面）
に接触する面が受電リング部材１１１ａ、１１１ｂ（又
は１１２ａ、１１２ｂ）の円周方向に沿うような凹曲面
（又は凸曲面）に形成されており、該凹曲面（又は凸曲
面）における受電リング部材１１１ａ、１１１ｂ（又は
１１２ａ、１１２ｂ）円周方向円弧の曲率半径Ｒ１と受
電リング部材１１１ａ、１１１ｂ（又は１１２ａ、１１
２ｂ）の外周円（又は内周円）の半径Ｒ２とが、凹曲面
の場合はＲ２＜Ｒ１の関係を、凸曲面の場合はＲ１＜Ｒ
２の関係を満たしている。

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】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）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
ローラ表面の所定定着温度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、芯ローラに通
電により発熱する物質よりなる抵抗発熱体を該芯ローラ
とともに回転するよう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リング部材及び該受電リング
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
うな通電部では、給電部材の受電リング部材周面に接触
する面は平坦でもよいが、そうすると両部材間の接触面
積が著しく小さくなり、そのため接触抵抗が大きくなっ
て発熱し易くなり、それにより両部材が損傷する。従っ
て、一般的には、例えば特開平４−２１３４８０号公報
に示されているように、給電部材の受電リング部材に接
触する面を受電リング部材周面に倣って曲面に形成し、
この曲面を受電リング部材に接触させる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、給電部材の
受電リング部材に接触する面を受電リング部材周面に倣
って曲面に形成し、この曲面を受電リング部材に接触さ
せる場合、例えば前記特開平４−２１３４８０号公報に
示されているように、給電部材の該接触曲面における受
電リング部材円周方向と同方向の円弧の曲率半径は該受
電リング部材の被接触周面の曲率半径と同一に融通の無
い状態に形成されるため、加熱ローラ自体の初期的な偏
心、使用を重ねるうちに発生してくる偏心により加熱ロ
ーラ回転時に円周振れを起こしたたり、加熱ローラとバ
ックアップ部材との加圧下の相互接触状態で加熱ローラ
が回転駆動されて両者間に記録材が突入し、挟持搬送さ
れるときの負荷の変動により加熱ローラがバウンドを起
こしたりすると、給電部材の受電リング部材への接触圧
が変動したり、図４に例示するように給電部材１２０が
揺動してしまって加熱ローラ１００における受電リング
部材１１０とうまく接触できずに不安定な接触状態にな
り、これらにより電気的なノイズが発生したり、両部材
間の離反が生じたりする。

【０００７】また、給電部材の受電リング部材への接触
圧が十分な場合にも加熱ローラの円周振れやバウンドに
より、受電リング部材の給電部材への本来の接触方向と
違う方向への瞬間的な力が生じることにより給電部材の
一部分に一時的に応力が集中し、これが給電部材の破損
につながることがある。また、加熱ローラの定着装置本
体への取付け時において、受電リング部材の半径と給電
部材の接触曲面の曲率半径が同等だと、受電リング部材
と給電部材を適切に接触させるために微調整が必要とな
り、定着装置の組み立て作業効率が悪くなってしまう。

【０００８】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又は内周面に沿って形成さ
れて該芯ローラとともに回転可能の通電により発熱する
抵抗発熱体を有する加熱ローラと、該加熱ローラとの間
に前記記録材を挟みつつ通過させるバックアップ部材と
を備えており、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円形リング形状の受電リング
部材及び該受電リング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構成した定
着装置であって、加熱ローラが回転時に円周振れを起こ
したり、バウンドを起こしても、給電部材と受電リング
部材とからなる抵抗発熱体への通電部において電気的ノ
イズや離反が生じることがなく、また、給電部材や受電
リング部材が破損する恐れがなく、さらに加熱ローラ及
び給電部材を所定の相互関係を保って定着装置本体へ簡
単、確実に取り付けることができ、それだけ装置組立て
を簡単、確実に行える定着装置を提供することを課題と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、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（又は内周面）に沿って形成されて該芯ローラ
とともに回転可能の通電により発熱する抵抗発熱体を有
する加熱ローラと、該加熱ローラとの間に前記記録材を
挟みつつ通過させるバックアップ部材とを備えており、
該抵抗発熱体に電気的に接続され、該抵抗発熱体ととも
に回転する円形リング形状の受電リング部材及び該受電
リング部材の外周面（又は内周面）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構
成した定着装置において、前記給電部材は、前記受電リ
ング部材の外周面（又は内周面）に接触する面が該受電
リング部材の円周方向に沿う凹曲面（又は凸曲面）に形
成されており、該凹曲面（又は凸曲面）における前記受
電リング部材円周方向と同方向の円弧の曲率半径Ｒ１と
前記受電リング部材の外周円（又は内周円）の半径Ｒ２
とが、凹曲面の場合はＲ２＜Ｒ１の関係を、凸曲面の場
合はＲ１＜Ｒ２の関係を満たしている定着装置を提供す
る。

【００１０】この定着装置において、受電リング部材は
加熱ローラの回転に伴って回転するが、給電部材は、通
常、一定の位置に配置される。また、給電部材は、普通
には、バネ等による適当な押圧手段により受電リング部
材に押圧接触せしめられる。給電部材の受電リング部材
への接触面が凹曲面に形成される場合において前記関係
Ｒ２＜Ｒ１を満足させるとき、凹曲面の曲率半径Ｒ１が
あまり大きくなりすぎると、平坦面に近づき、給電部材
・受電リング部材間の相互接触面積が低下してしまうか
ら、それには限定されないが、Ｒ１はＲ２の１．１〜
２．０倍程度、より好ましくは１．２〜１．５倍程度に
することが考えられる。

【００１１】また、給電部材の受電リング部材への接触
面が凸曲面に形成される場合において前記関係Ｒ１＜Ｒ
２を満足させるとき、凸曲面の曲率半径Ｒ１があまり小
さくなりすぎると、鋭くなりすぎて給電部材・受電リン
グ部材間の相互接触面積が低下するから、それには限定
されないが、Ｒ１はＲ２の１．１分の１〜２．０分の１
程度、より好ましくは１．２分の１〜１．５分の１程度
にすることが考えられる。

【００１２】本発明の定着装置によると、給電部材の受
電リング部材周面に接触する面を該受電リング部材の被
接触周面が凸曲面か、凹曲面かに応じて、凹曲面又は凸
曲面に形成するとともに、該給電部材の凹曲面（又は凸
曲面）における受電リング部材円周方向と同方向の円弧
の曲率半径Ｒ１と受電リング部材の外周円（又は内周
円）の半径Ｒ２とが、凹曲面の場合はＲ２＜Ｒ１の関係
を、凸曲面の場合はＲ１＜Ｒ２の関係を満たすように設
定したから、受電リング部材と給電部材の相互接触可能
な領域が受電リング部材の円周面上に沿って存在するこ
とになり、加熱ローラ自体の円周振れやバウンドが起き
た場合でも、受電リング部材と給電部材は少なくとも受
電リング部材円周方向の１部分で接したまま、該接触部
分が受電リング部材の円周上に沿って応力のかかる方向
に変動することが可能になる。

【００１３】これらにより、加熱ローラ自体の円周振れ
やバウンドなどが生じても、受電リング部材と給電リン
グ部材相互の接触が不完全な状態にはならずに、電気的
ノイズの発生や離反現象を防止することができる。ま
た、接触している部分のみに常に適当な応力がかかるこ
とになるから、他の部分に無理な荷重がかかって給電部
材等が破損してしまうことが防止される。

【００１４】また、定着装置本体に加熱ローラを取り付
ける場合においても、受電リング部材と給電部材の相互
接触面が前記Ｒ２＜Ｒ１（又はＲ１＜Ｒ２）の関係を保
って余裕を持っているから、加熱ローラと給電部材の位
置関係を容易、確実に調整することができ、それだけ定
着装置の組み立てを簡単、確実に行える。前記給電部材
の前記加熱ローラ回転軸線方向の幅は前記受電リング部
材の同方向の幅より大きくてもよいが、該受電リング部
材の幅以下にすると、加熱ローラの回転軸線方向の振れ
に対しても、給電部材の受電リング部材からの脱落を防
止して両部材間の接触を安定化できる。この場合給電部
材は受電リング部材幅の中央部に接触させることが望ま
しい。

【００１５】なお、一般的には、受電リング部材の材質
は、真鍮、銅、銀、ステンレススチール等の金属であ
り、給電部材の材質は、炭素質、炭素黒鉛質、電気黒鉛
質、天然黒鉛質、或いは銀系、銅系等の金属黒鉛質であ
るが、本発明定着装置においては、受電リング部材の材
質と給電部材の材質を一般的な組み合わせに対し置き換
え、給電部材を真鍮、銅、銀、ステンレススチール等の
金属製導電性物質で構成し、受電リング部材を前記の炭
素質物質等の導電性物質で構成し、これにより、普通に
は、炭素質材料等で構成されている故に使用を重ねるこ
とで早く摩耗してしまう給電部材を、加熱ローラの交換
時に、炭素質等で形成して摩耗し易くなった受電リング
部材を一緒に交換してしまうことで、給電部材の交換が
不要、又は交換するにしてもそのサイクルを長くできる
ようになり、定着装置の部品交換に必要な時間をそれだ
け削減することができる。

【００１６】なお、前記抵抗発熱体は、それには限定さ
れないが一般的には、層状に芯ローラの外周面又は内周
面上に形成される。

【００１７】

【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る。図１
（Ａ）は該装置の概略断面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）
に示すＹ−Ｙ線に沿う断面図、図１（Ｃ）は加熱ローラ
が円周振れを起こしたときの給電部材の接触状態を示す
図である。

【００１８】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及び加圧ローラ２はそれぞれ図示しな
い支持手段により回転可能に支持されており、図示しな
い駆動手段により回転駆動される。前記加熱ローラ１
は、空芯円筒状のアルミニウム製芯ローラ１０を有し、
芯ローラ１０の外周面には、電気絶縁層１５、層状の抵
抗発熱体（以下、抵抗発熱層という。）１３及び離型層
１４が順に形成されている。

【００１９】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つ。この離型層１４は、離型
性がある耐熱性樹脂のポリテトラフルオロエチレン（Ｐ
ＴＦＥ）で形成されている。

【００２０】抵抗発熱層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、抵抗発熱層１３と芯
ローラ１０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
抗発熱層１３、離型層１４及び電気絶縁層１５は芯ロー
ラ１０と一体的に回転する。

【００２１】抵抗発熱層１３の両端外周部分には、導電
性の銅系黒鉛質材料からなる一対のリング状受電部材１
１１ａ、１１１ｂが嵌装され、抵抗発熱層１３に固定さ
れている。この受電部材１１１ａ、１１１ｂは、図１
（Ｂ）に示すようにその外周半径Ｒ２＝３０〔ｍｍ〕で
ある。受電部材１１１ａ、１１１ｂも芯ローラ１０と一
体的に回転する。

【００２２】前記受電部材１１１ａ、１１１ｂの外周面
には、該受電部材１１１ａ、１１１ｂの外周面に沿うよ
うな円弧状の凹曲面を有する、一対の導電性の給電部材
１２１ａ、１２１ｂが、該外周面と該凹曲面を接触させ
てそれぞれ配置されている。該凹曲面の曲率半径Ｒ１、
より正確には該凹曲面における、受電部材円周方向と同
方向の円弧の曲率半径Ｒ１は４５〔ｍｍ〕であり、該凹
曲面の広がり中心角度θ＝６０°である。また、図１
（Ａ）において矢印Ｘで示す加熱ローラ１の回転軸線方
向の給電部材１２１ａ、１２１ｂの幅は、受電部材１１
１ａ、１１１ｂの同方向の幅より小さく形成してある。
給電部材１２１ａ、１２１ｂは、前記銅系黒鉛質の受電
部材１１１ａ、１１１ｂよりも硬質の真鍮により形成さ
れており、押圧手段であるバネ１６ａ、１６ｂによって
それぞれ受電部材１１１ａ、１１１ｂを押圧しており、
受電部材１１１ａ、１１１ｂが芯ローラ１０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。

【００２３】前記給電部材１２１ａは、図示しない電源
の一端に、給電部材１２１ｂは該電源の他端に接続され
ており、該電源により抵抗発熱層１３に電圧が印加され
る。本発明に係るこの定着装置によると、図示しない電
源により給電部材１２１ａ、１２１ｂ及び受電部材１１
１ａ、１１１ｂを介して抵抗発熱層１３に電圧が印加さ
れ、抵抗発熱層１３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。

【００２４】この定着装置においては、給電部材１２１
ａ（１２１ｂ）の受電部材１１１ａ（１１１ｂ）外周面
に接触する面を凹曲面に形成するとともに、給電部材１
２１ａ（１２１ｂ）の凹曲面の曲率半径Ｒ１＝４５〔ｍ
ｍ〕と受電部材１１１ａ（１１１ｂ）の外周円の半径Ｒ
２＝３０〔ｍｍ〕とが、Ｒ２＜Ｒ１の関係にあるため、
受電部材１１１ａ（１１１ｂ）と給電部材１２１ａ（１
２１ｂ）の相互接触可能な領域が受電部材１１１ａ（１
１１ｂ）の円周面上に沿って存在することになり、加熱
ローラ１自体の円周振れやバウンドが起きた場合でも、
図１（Ｃ）に示すように受電部材１１１ａ（１１１ｂ）
と給電部材１２１ａ（１２１ｂ）は少なくとも受電部材
１１１ａ（１１１ｂ）円周方向の一部分で接したまま、
該接触部分が受電部材１１１ａ（１１１ｂ）の円周上に
沿って応力のかかる方向に変動することが可能になる。

【００２５】これらにより、加熱ローラ１自体の円周振
れやバウンドなどが生じても、受電部材１１１ａ（１１
１ｂ）と給電部材１２１ａ（１２１ｂ）相互の接触が不
完全な状態にはならずに、図３に示すように、受電部材
と給電部材の接触面の曲率半径が従来のように同一とし
た場合（図３のＡ点付近で両部材の離反発生）に比べ
て、加熱ローラ１の変位量が大きくても両部材の離反が
発生しにくく（図３のＢ点付近で両部材の離反発生）、
電気的ノイズの発生や離反現象を防止することができ
る。また、接触している部分のみに常に適当な応力がか
かることになるから、他の部分に無理な荷重がかかって
給電部材１２１ａ（１２１ｂ）等が破損してしまうこと
が防止される。

【００２６】なお、給電部材１２１ａ（１２１ｂ）の凹
曲面の曲率半径Ｒ１、給電部材１２１ａ（１２１ｂ）の
広がり中心角度θ及び受電部材１１１ａ（１１１ｂ）の
外周円の半径Ｒ２は、本例のようにＲ１＝４５〔ｍ
ｍ〕、θ＝６０°及びＲ２＝３０〔ｍｍ〕に限定される
ものではない。例えば表１のようにＲ１、Ｒ２及びθの
値を適当に選択して、電気的ノイズの発生や給電部材・
受電部材間の離反の防止に効果のあるＲ１、Ｒ２及びθ
の組み合わせから、要求される定着装置の性能、サイズ
等やこの定着装置を含む複写機等の性能、サイズ等に応
じて選べばよい。

【００２７】表１は、図１の装置においてＲ１、Ｒ２、
θの値を種々変化させたときの電気的ノイズ発生や給電
・受電部材間離反の防止効果を調べた結果を示してい
る。表１中、両部材間距離δは、給電部材１２１ａ（１
２１ｂ）の凹曲面をその中央で受電部材１１１ａ（１１
１ｂ）の外周面に接触させたときの、給電部材１２１ａ
（１２１ｂ）端部における両部材間の距離である（図１
（Ｂ）参照）。また、効果の欄において「○」は効果あ
り、「△」は効果があまりないことを意味する。

【００２８】表１から、両部材間距離δが２〔ｍｍ〕程
度以下を示す給電部材１２１ａ（１２１ｂ）と受電部材
１１１ａ（１１１ｂ）の組み合わせに、電気的ノイズの
発生や給電・受電部材間離反の防止効果があることがわ
かる。

【００２９】

【表１】

【００３０】また、定着装置本体に加熱ローラ１を取り
付ける場合においても、受電部材１１１ａ（１１１ｂ）
と給電部材１２１ａ（１２１ｂ）の相互接触面が前記Ｒ
２＜Ｒ１の関係を保って余裕を持っているから、加熱ロ
ーラ１と給電部材１２１ａ（１２１ｂ）の位置関係を容
易、確実に調整することができ、それだけ定着装置の組
み立てを簡単、確実に行える。

【００３１】さらに、給電部材１２１ａ（１２１ｂ）の
加熱ローラ１の回転軸線方向（図１（Ａ）において、Ｘ
方向）の幅は受電部材１１１ａ（１１１ｂ）の同方向の
幅より小さいので、加熱ローラ１の回転軸線方向の振れ
に対しても、給電部材１２１ａ（１２１ｂ）の受電部材
１１１ａ（１１１ｂ）からの脱落を防止して両部材間の
接触を安定化できる。この場合給電部材１２１ａ（１２
１ｂ）は受電部材１１１ａ（１１１ｂ）幅の中央部に接
触させることが望ましい。

【００３２】また、受電部材１１１ａ（１１１ｂ）を銅
系黒鉛質で、給電部材１２１ａ（１２１ｂ）を真鍮で構
成したため、炭素質材料で構成されている故に使用を重
ねることで早く摩耗してしまう受電部材１１１ａ（１１
１ｂ）を、記録紙の通紙により削られる離型層１４が有
るために定期的に交換しなければいけない加熱ローラ１
の交換時に一緒に交換してしまうことで、受電部材１１
１ａ（１１１ｂ）よりも硬い材質で構成されている給電
部材１２１ａ（１２１ｂ）の交換が不要、又は交換する
にしてもそのサイクルを長くできるようになり、定着装
置の部品交換に必要な時間をそれだけ削減することがで
きる。

【００３３】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る。図２（Ａ）は該装置の概略
断面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に示すＹ−Ｙ線に沿う
断面図、図２（Ｃ）は加熱ローラが円周振れを起こした
ときの給電部材の接触状態を示す図である。なお、図１
に示す定着装置の部品と実質的に同じ構造、効果を有す
る図２の定着装置の部品には、同じ参照符号を付してあ
る。

【００３４】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及び加圧ローラ２はそれぞれ図示しな
い支持手段により回転可能に支持されており、図示しな
い駆動手段にて回転駆動される。前記加熱ローラ１は、
空芯円筒状のアルミニウム製芯ローラ１０を有し、芯ロ
ーラ１０の外周面には離型層１４が、内周面には電気絶
縁層１５及び抵抗発熱層１３が順に形成されている。

【００３５】離型層１４、抵抗発熱層１３及び電気絶縁
層１５は、図１に示す定着装置と同じ材料で形成されて
いる。抵抗発熱層１３、離型層１４及び電気絶縁層１５
は芯ローラ１０と一体的に回転する。抵抗発熱層１３の
両端内周部分には、導電性の銅系黒鉛質材料からなる一
対のリング状受電部材１１２ａ、１１２ｂが嵌装され、
抵抗発熱層１３に固定されている。この受電部材１１２
ａ、１１２ｂの内周半径Ｒ２＝２８〔ｍｍ〕である。受
電部材１１２ａ、１１２ｂも芯ローラ１０と一体的に回
転する。

【００３６】前記受電部材１１２ａ、１１２ｂの内周面
には、受電部材１１２ａ、１１２ｂの内周面に沿うよう
な円弧状の凸曲面を有する、一対の導電性の給電部材１
２２ａ、１２２ｂが、該内周面と該凸曲面を接触させて
それぞれ配置されている。該凸曲面の曲率半径Ｒ１、よ
り正確には該凸曲面における、受電部材円周方向と同方
向の円弧の曲率半径Ｒ１は１６〔ｍｍ〕であり、広がり
中心角度θ＝９０°である。また、給電部材１２２ａ、
１２２ｂの図２（Ａ）において矢印Ｘで示す加熱ローラ
１の回転軸線方向の幅は、受電部材１１２ａ、１１２ｂ
の同方向の幅より小さく形成してある。給電部材１２２
ａ、１２２ｂは、前記銅系黒鉛質製受電部材１１２ａ、
１１２ｂよりも硬質の真鍮により形成されており、押圧
手段であるバネ１６ａ、１６ｂによってそれぞれ受電部
材１１２ａ、１１２ｂを押圧しており、受電部材１１２
ａ、１１２ｂが芯ローラ１０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。

【００３７】前記給電部材１２２ａは、図示しない電源
の一端に、給電部材１２２ｂは該電源の他端に接続され
ており、該電源により抵抗発熱層１３に電圧が印加され
る。図２に示す定着装置によっても、図１に示す定着装
置と同様にしてトナー像は記録紙に加熱、加圧下に定着
される。この定着装置においては、給電部材１２２ａ
（１２２ｂ）の受電部材１１２ａ（１１２ｂ）内周面に
接触する面を凸曲面に形成するとともに、該給電部材１
２２ａ（１２２ｂ）の凸曲面の曲率半径Ｒ１と受電部材
１１２ａ（１１２ｂ）の内周円の半径Ｒ２とが、Ｒ１＜
Ｒ２の関係にあるため、受電部材１１２ａ（１１２ｂ）
と給電部材１２２ａ（１２２ｂ）の相互接触可能な領域
が受電部材１１２ａ（１１２ｂ）の円周面上に沿って存
在することになり、加熱ローラ１自体の円周振れやバウ
ンドが起きた場合でも、図１（Ｃ）に示すように受電部
材１１２ａ（１１２ｂ）と給電部材１２２ａ（１２２
ｂ）は少なくとも受電部材１１２ａ（１１２ｂ）円周方
向の一部分で接したまま、該接触部分が受電部材１１２
ａ（１１２ｂ）の円周上に沿って応力のかかる方向に変
動することが可能になる。

【００３８】これらにより、加熱ローラ１自体の円周振
れやバウンドなどが生じても、受電部材１１２ａ（１１
２ｂ）と給電部材１２２ａ（１２２ｂ）相互の接触が不
完全な状態にはならずに、図１に示す定着装置と同様
に、電気的ノイズの発生や給電・受電部材間の離反現象
を防止することができる。また、接触している部分のみ
に常に適当な応力がかかることになるから、他の部分に
無理な荷重がかかって給電部材１２２ａ（１２２ｂ）等
が破損してしまうことが防止される。

【００３９】なお、この定着装置においても給電部材１
２２ａ（１２２ｂ）の凸曲面の曲率半径Ｒ１、給電部材
１２２ａ（１２２ｂ）の広がり中心角度θ及び受電部材
１１２ａ（１１２ｂ）の内周円の半径Ｒ２は、本例のよ
うにＲ１＝１６〔ｍｍ〕、θ＝９０°及びＲ２＝２８
〔ｍｍ〕に限定されるものではない。図１に示す定着装
置と同様にＲ１、Ｒ２及びθの値を適当に選択して、電
気的ノイズの発生や離反現象の防止に効果のあるＲ１、
Ｒ２及びθの組み合わせから、要求される定着装置の性
能、サイズ等やこの定着装置を含む複写機等の性能、サ
イズ等に応じて選べばよい。

【００４０】また、定着装置本体に加熱ローラ１を取り
付ける場合においても、受電部材１１２ａ（１１２ｂ）
と給電部材１２２ａ（１２２ｂ）の相互接触面が前記Ｒ
１＜Ｒ２の関係を保って余裕を持っているから、加熱ロ
ーラ１と給電部材１２２ａ（１２２ｂ）の位置関係を容
易、確実に調整することができ、それだけ定着装置の組
み立てを簡単、確実に行える。

【００４１】さらに、給電部材１２２ａ（１２２ｂ）の
加熱ローラ１の回転軸線方向（図２（Ａ）において、Ｘ
方向）の幅は受電部材１１２ａ（１１２ｂ）の同方向の
幅より小さいので、図１に示す定着装置と同様に、加熱
ローラ１の回転軸線方向の振れに対しても、給電部材１
２２ａ（１２２ｂ）の受電部材１１２ａ（１１２ｂ）か
らの脱落を防止して両部材間の接触を安定化できる。こ
の場合も給電部材１２２ａ（１２２ｂ）は受電部材１１
２ａ（１１２ｂ）幅の中央部に接触させることが望まし
い。

【００４２】また、受電部材１１２ａ（１１２ｂ）を銅
系黒鉛質で、給電部材１２２ａ（１２２ｂ）を真鍮で構
成したため、図１に示す定着装置と同様に、給電部材１
２２ａ（１２２ｂ）の交換が不要、又は交換するにして
もそのサイクルを長くできるようになり、定着装置の部
品交換に必要な時間をそれだけ削減することができる。

【００４３】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必要はない。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、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又は
内周面に沿って形成されて該芯ローラとともに回転可能
の通電により発熱する抵抗発熱体を有する加熱ローラ
と、該加熱ローラとの間に前記記録材を挟みつつ通過さ
せるバックアップ部材とを備えており、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円形
リング形状の受電リング部材及び該受電リング部材に接
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
きるにように構成した定着装置であって、加熱ローラが
回転時に円周振れを起こしたり、バウンドを起こして
も、給電部材と受電リング部材とからなる抵抗発熱体へ
の通電部において電気的ノイズや離反が生じることがな
く、また、給電部材や受電リング部材が破損する恐れが
なく、さらに加熱ローラ及び給電部材を所定の相互関係
を保って定着装置本体へ簡単、確実に取り付けることが
でき、それだけ装置組立てを簡単、確実に行える定着装
置を提供することができる。

【００４５】また、給電部材の加熱ローラ回転軸線方向
の幅を受電リング部材の同方向の幅以下にするときは、
加熱ローラの回転軸線方向の振れに対しても、給電部材
の受電リング部材からの脱落を防止して両部材間の接触
を安定化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）は本発明の一実施形態である抵抗発
熱層を芯ローラの外周面に形成した定着装置の概略断面
図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示すＹ−Ｙ線に沿う断面
図、図１（Ｃ）は加熱ローラが円周振れを起こしたとき
の給電部材の接触状態を示す図である。

【図２】図２（Ａ）は本発明の他の実施形態である抵抗
発熱層を芯ローラの内周面に形成した定着装置の概略断
面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に示すＹ−Ｙ線に沿う断
面図、図２（Ｃ）は加熱ローラが円周振れを起こしたと
きの給電部材の接触状態を示す図である。

【図３】加熱ローラの変位量の時間的推移、給電部材と
受電部材の接触面が同じ曲率半径の場合の離反発生箇所
Ａ及び本発明に係る給電部材と受電部材の場合の離反発
生箇所Ｂを示す図である。

【図４】従来の定着装置における給電部材と受電部材と
の離反が発生したときの両部材の接触状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１加熱ローラ１０芯ローラ１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ受電部材１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂ給電部材１３抵抗発熱層１４離型層１５電気絶縁層１６ａ、１６ｂバネ２加圧ローラ１００加熱ローラ１１０受電リング部材１２０給電部材

Claims

【特許請求の範囲】

【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形成されて該芯ローラとともに回
転可能の通電により発熱する抵抗発熱体を有する加熱ロ
ーラと、該加熱ローラとの間に前記記録材を挟みつつ通
過させるバックアップ部材とを備えており、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
円形リング形状の受電リング部材及び該受電リング部材
外周面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構成した定着装置において、前
記給電部材は、前記受電リング部材の外周面に接触する
面が該受電リング部材の円周方向に沿う凹曲面に形成さ
れており、該凹曲面における前記受電リング部材円周方
向と同方向の円弧の曲率半径Ｒ１と前記受電リング部材
の外周円の半径Ｒ２とがＲ２＜Ｒ１の関係を満たしてい
ることを特徴とする定着装置。
【請求項２】前記給電部材の前記加熱ローラ回転軸線
方向の幅が前記受電リング部材の同方向の幅以下である
請求項１記載の定着装置。
【請求項３】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
ーラの内周面に沿って形成されて該芯ローラとともに回
転可能の通電により発熱する抵抗発熱体を有する加熱ロ
ーラと、該加熱ローラとの間に前記記録材を挟みつつ通
過させるバックアップ部材とを備えており、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
円形リング形状の受電リング部材及び該受電リング部材
内周面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構成した定着装置において、前
記給電部材は、前記受電リング部材の内周面に接触する
面が該受電リング部材の円周方向に沿う凸曲面に形成さ
れており、該凸曲面における前記受電リング部材円周方
向と同方向の円弧の曲率半径Ｒ１と前記受電リング部材
の内周円の半径Ｒ２とがＲ１＜Ｒ２の関係を満たしてい
ることを特徴とする定着装置。
【請求項４】前記給電部材の前記加熱ローラ回転軸線
方向の幅が前記受電リング部材の同方向の幅以下である
請求項３記載の定着装置。