(57)【要約】  【課題】面状ヒータの熱を効率よく伝達できて安価な感光体ドラムを提供する。  【解決手段】本感光体ドラム１１では、感光体ドラム１の内周面２に接するように、伸長方向の弾性力を有する面状ヒータ３を湾曲させて配置した。面状ヒータ３におけるドラム軸方向Ａに延びる一端縁５および他端縁６は互いに接続されている。面状ヒータ３は全体として断面円形をなし、それ自身の弾性力により、内周面２に面当たりしている。熱は感光体ドラム１に効率よく伝達され、しかも部品点数を削減できる。例えば、一端縁５および他端縁６の舌片１１同士を交互に上下に組み合わせてもよい。一端縁５および他端縁６は、ドラム中心側へ延びて互いに当接する折り曲げ部１２を有してもよい。薄い一端縁５を、他端縁６の溝１７に嵌合してもよい。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸長方向の弾性力を有する面状ヒータを、これ自身の弾力により筒形状の感光体ドラムの内周面に接するように、内周方向に湾曲させて配置したことを特徴とする感光体ドラム。
【請求項２】
請求項１に記載の感光体ドラムにおいて、
湾曲させた面状ヒータの、ドラム軸方向に延びる一端縁および他端縁は、それぞれギザギザにされており、互い違いに上下に組み合っていることを特徴とする感光体ドラム。
【請求項３】
請求項１に記載の感光体ドラムにおいて、
湾曲させた面状ヒータの、ドラム軸方向に延びる一端縁および他端縁は、ドラム中心側へ折り曲げられた折り曲げ部を含み、この折り曲げ部同士が互いに当接していることを特徴とする感光体ドラム。
【請求項４】
請求項１に記載の感光体ドラムにおいて、
湾曲させた面状ヒータの、ドラム軸方向に延びる一端縁は、厚みが薄くされ、他端縁は、上記一端縁をサンドイッチし得るように二重構造をしていることを特徴とする感光体ドラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる感光体ドラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体ドラムは、円筒形状をなし、その内側に、面状ヒータが配置されている。この面状ヒータは、感光体ドラムへ取り付けられる前の状態では矩形の平板シート状をなし、これが筒状に巻かれて感光体ドラム内に配置される。感光体ドラム内では、面状ヒータの近接して対向する一対の端縁同士の間に、これら両端縁を互いに遠ざかるように付勢する係合金具が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−３２５５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、係合金具が面状ヒータとは別途必要なので、部品点数が多くなり、感光体ドラムが高価になる。
また、上述の係合金具を廃止すると、面状ヒータを感光体ドラムの内周に密着させることができず、その間の熱の伝達効率が低下してしまう。
そこで、この発明の目的は、熱を効率よく伝達できて安価な感光体ドラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の感光体ドラムは、伸長方向の弾性力を有する面状ヒータを、これ自身の弾力により筒形状の感光体ドラムの内周面に接するように、内周方向に湾曲させて配置したことを特徴とする。この発明によれば、面状ヒータは、それ自身の弾性力により拡径し、感光体ドラムの内周面に面当たり状態で接することができる。その結果、面状ヒータにより発せられた熱は、感光体ドラムに効率よく伝達される。また、面当たりさせるのに、面状ヒータ自身の弾性力を利用するので、従来必要とされた端縁同士を付勢するための係合金具を簡略化したり廃止したりすることができ、その結果、構造を簡素化して、コストを低減できる。
【０００５】
また、本発明において、湾曲させた面状ヒータの、ドラム軸方向に延びる一端縁および他端縁は、それぞれギザギザにされており、互い違いに上下に組み合っている場合がある。この場合、一端縁と他端縁とが簡素な構造により互いに接続されるので、面状ヒータが全体として円形をなす結果、感光体ドラムの内周面に安定して保持される。
また、本発明において、湾曲させた面状ヒータの、ドラム軸方向に延びる一端縁および他端縁は、ドラム中心側へ折り曲げられた折り曲げ部を含み、この折り曲げ部同士が互いに当接している場合がある。この場合、一端縁と他端縁とが簡素な構造により互いに接続されるので、面状ヒータが全体として円形をなす結果、感光体ドラムの内周面に安定して保持される。
【０００６】
また、本発明において、湾曲させた面状ヒータの、ドラム軸方向に延びる一端縁は、厚みが薄くされ、他端縁は、上記一端縁をサンドイッチし得るように二重構造をしている場合がある。この場合、二重構造の他端縁が一端縁をサンドイッチすることにより、一端縁と他端縁とが簡素な構造により互いに接続されるので、面状ヒータが全体として円形をなす結果、感光体ドラムの内周面に安定して保持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態の感光体ドラムの一部が切欠かれた斜視図である。図２は、図１の感光体ドラムの側面図である。図１と図２を参照する。
感光体ドラム１は、電子写真のプロセスにおいて静電潜像の形成のために使用される筒状部材である。画像が形成される領域に対応する感光体ドラム１の内周面２には、面状ヒータ３が配置されている。
【０００８】
なお、図示しないが、感光体ドラム１において、その中心軸線４が延びる方向（ドラム軸方向Ａともいう。）についての両端部には、絶縁性の円板形状をなすドラムフランジが、感光体ドラム１と一体回転可能に設けられている。ドラムフランジを介して、感光体ドラム１は回転自在に支持されている。また、外部の電源装置から面状ヒータ３へ電力を供給するためのブラシ等の給電機構が設けられている。
【０００９】
感光体ドラム１は、アルミニウムにより円筒形状に形成された導電性の素管と、この素管の外周面に形成されたアモルファスシリコン等の薄膜状の感光体層とを有している。素管の内周面が、感光体ドラム１の内周面２を形成している。
面状ヒータ３は、アモルファスシリコン感光層を有する感光体ドラム１において、表面としての外周面にある水分に起因した画像流れの発生を防止するために設けられている。面状ヒータ３により、感光体ドラム１を適度な温度に保ち表面から水分を除去するようにされている。
【００１０】
感光体ドラム１の中心軸線４を直角に切る断面において、面状ヒータ３は感光体ドラム１の内周面２に沿っていて、円弧形状をなしている。面状ヒータ３は、断面円弧形状の一対の円弧端をそれぞれ形成しドラム軸方向Ａに延びる一端縁５および他端縁６と、当該面状ヒータ３の大部分を形成し断面円弧形状の中間部７とを有している。一端縁５および他端縁６は、互いに対向して近接している。
【００１１】
また、面状ヒータ３は、感光体ドラム１の内周面２に接する側に配置され湾曲の外側となる熱伝達面としての第１の面３ａと、感光体ドラム１の中心軸線４寄りに配置されて湾曲の内側となる第２の面３ｂとを有している。
本発明の第１実施形態では、一端縁５と他端縁６とを互いにオーバーラップ状態で組み合うようにして接続し、面状ヒータ３をこれ自身の弾性力を利用して感光体ドラム１の内周面２に面当たり状態で取り付けるようにしている。
【００１２】
図３は、図２に示す感光体ドラム１への組み付け前の面状ヒータ３の斜視図である。図２および図３を参照する。
面状ヒータ３は、感光体ドラム１への組み付け前の単独の状態で、一方向（長手方向Ｘ）に長い平坦なシート形状に形成されている。具体的には、面状ヒータ３は、シリコンゴム、シリコン樹脂等のシート形状をなす弾力性を持ったベース部材８に発熱体９が埋設されてなる。発熱体９は、絶縁皮膜が施された線状の発熱部材を有し、この発熱部材が蛇行状にシート面に平行に配置されて、全体としてシート形状をなしている。
【００１３】
面状ヒータ３は、伸長方向としてのそのシート面に沿う方向（長手方向Ｘおよび短手方向Ｙに相当する。）に弾性を有し、上述の伸長方向に伸び縮みできるようにされ、湾曲した状態では、湾曲の曲率半径を大きくするように弾性復元力が作用する。
一端縁５および他端縁６の輪郭は、長手方向Ｘの全領域について、それぞれギザギザにされている。すなわち、一端縁５は、凹部としての切れ目１０を介して長手方向Ｘに沿って並ぶ凸部としての複数の舌片１１を有している。切れ目１０は、複数が長手方向Ｘに沿って所定間隔を隔てて形成され、各切れ目１０は、中間部７寄りにある切り込み端から短手方向Ｙに沿って所定長さで延びて開放されていて、長手方向Ｘに沿う寸法（幅寸法）が、中間部７へ近づくほどに徐々に小さくされている。各舌片１１は、短手方向Ｙに所定長さで片持ち状に延びていて、互いに独立して、シート面の法線方向Ｚに弾力的に撓み変形可能にされている。
【００１４】
他端縁６にも、一端縁５と同様に複数の舌片１１と複数の切れ目１０とが形成されている。一端縁５の切れ目１０と、他端縁６の切れ目１０とは、長手方向Ｘについて同じ位置に形成されている。
短手方向Ｙについて、中間部７の長さは、感光体ドラム１の内周面２の１周の周方向長さ（周長）と等しい値か、この値よりも短くされている。一方で、面状ヒータ３の全体の長さは、感光体ドラム１の内周面２の周長よりも所定長さ長くされている。
【００１５】
図１および図２を参照して、一端縁５と他端縁６とがドラムの中心軸線４の真上に位置する場合に則して、両端縁５，６の接続を説明する。感光体ドラム１内では、湾曲させた面状ヒータ３の一端縁５および他端縁６が、径方向から見て互いにオーバーラップして配置され、互い違いに上下に組み合っている。具体的には、互いにオーバーラップする一対の舌片１１について見ると、一端縁５にある舌片１１が、感光体ドラム１の内周面２に沿って相対的に径方向の外方である上側に配置されると、他端縁６の舌片１１は、一端縁５の舌片１１に沿って、この一端縁５の舌片１１よりも径方向の内側である下側に配置される。これらの一対の舌片１１に隣接する一対の舌片１１では、逆に、一端縁５にある舌片１１が径方向の内方である下側に配置されて、他端縁６の舌片１１は、一端縁５の舌片１１よりも径方向の外方である上側に配置されている。
【００１６】
図３に示すシート形状の面状ヒータ３が、内周方向に湾曲され（矢印Ｃ）、すなわち、第１の面３ａを湾曲の外側に且つ第２の面３ｂを湾曲の内側になるように湾曲され、その長手方向Ｘを巻きの中心軸線に平行にして略円筒形状に巻かれて、両端縁５，６が図１および図２に示すように互いに接続される。面状ヒータ３は、感光体ドラム１の内周面２にこれよりも小径の円弧形状とされた状態で配置される。その後、面状ヒータ３は、それ自身の弾性力により巻きが戻されて拡径し、感光体ドラム１の内周面２に面当たりする。
【００１７】
このように本発明の第１実施形態によれば、感光体ドラム１の内周面２に接するように、伸長方向の弾性力を有する面状ヒータ３を湾曲させて配置するようにしている。これにより、面状ヒータ３は、それ自身の弾性力により拡径し、感光体ドラム１の内周面２に面当たりすることができる。その結果、面状ヒータ３により発せられた熱は、感光体ドラム１に効率よく伝達される。従って、感光体ドラム１を所要の温度にするための消費エネルギーを抑制することができ、省エネルギーに寄与する。また、面当たりさせるのに、面状ヒータ３自身の弾性力を利用するので、従来必要とされた端縁同士を付勢するための係合金具を廃止でき、部品点数を削減できて、製造コストを低減することができる。
【００１８】
第１実施形態では、両端縁５，６を互いに接続する一対の接続部としての両端縁５，６の舌片１１により、一端縁５と他端縁６とが簡素な構造により互いに接続される。これにりより、中間部７における一端縁５と隣接する部分７ａと、他端縁６と隣接する部分７ｂとが、感光体ドラム１の内周面２の周方向に沿って延びるように規制された状態でそれぞれ保持されている。その結果、感光体ドラム１の内周面２に配置されたときの面状ヒータ３の湾曲形状がこれ自身の弾力により全体として円形をなし、感光体ドラム１の内周面２に安定して保持される。
【００１９】
なお、ぎざぎざにされた端縁としては、凸部に比べて凹部の幅が非常に小さくされ、凹部の両側の一対の凸部が隣接するように配置される端縁（図示せず）であってもよい。
さらに、互いに組み合った一端縁５と他端縁６とは、周方向に相対移動自在とされていて、面状ヒータ３の弾力により、相対移動自在の一端縁５および他端縁６のオーバーラップ長が自律的に調節される結果、中間部７の外径が、感光体ドラム１の内周面２の内径の値に自律的に調節されている。従って、湾曲させた面状ヒータ３の中間部７の全体と、感光体ドラム１とを、全周に匹敵する広範囲にわたって面当たりさせることができる。
【００２０】
また、周方向についての舌片１１の長さが、ドラム軸方向Ａについての一方の端縁寄りにあるものほど、短くされる場合には、舌片１１同士を組み易くできる。
次に、第２実施形態を説明する。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
図４は、本発明の第２実施形態の感光体ドラム１の斜視図である。図５は、感光体ドラム１の側面図である。図４および図５を参照する。
【００２１】
面状ヒータ３の一端縁５および他端縁６は、ドラム軸方向Ａに沿って直線状に延びていて、一対の折り曲げ部１２をそれぞれ形成している。面状ヒータ３が感光体ドラム１に組付けられて湾曲された状態で、各折り曲げ部１２はドラム中心側としての径方向内方Ｂ１へ向けて所定長さで突出するようにされている。ドラム軸方向Ａについての全領域にわたって、一対の折り曲げ部１２が形成され、その先端１３同士が互いに当接し、折り曲げ部１２の基端１４同士が互いに離隔し、その間に所定量の隙間が開けられている。
【００２２】
図６は、組み付け前の状態の面状ヒータ３の断面図である。
感光体ドラム１への組み付け前の状態では、折り曲げ部１２は、平坦な中間部７が延びる方向と斜めに交差する方向に延びていて、折り曲げ部１２と中間部７とがなす角度ＤＡは鈍角をなしている。一対の折り曲げ部１２は、中間部７の法線方向Ｚについては、組み付けた状態で径方向内方Ｂ１になる側である一方の側に向けて延び出し、短手方向Ｙについては、組み込み前の状態で互いに遠ざかる向きに延びている。
【００２３】
本発明の第２実施形態においても、感光体ドラム１の内周面２に接するように、伸長方向の弾性力を有する面状ヒータ３を湾曲させて配置するようにしている。これにより、湾曲させた面状ヒータ３をそれ自身の弾力で拡径させて感光体ドラム１の内周面２に面当たりさせている。その結果、面状ヒータ３の熱を感光体ドラム１へ効率よく伝達することができて、しかも、従来必要とされた端縁同士を付勢するための部品を廃止できて、部品点数を削減でき、コストを低減することができる。
【００２４】
第２実施形態では、上述の接続部としての一対の折り曲げ部１２により、両端縁５，６が簡素な構造により互いに接続されて、両端縁５，６にそれぞれ隣接する部分７ａ，７ｂが、内周面２の周方向に沿ってそれぞれ保持されている。その結果、面状ヒータ３が全体として円形をなし、感光体ドラム１の内周面２に安定して保持される。
さらに、折り曲げ部１２同士が互いに押圧付勢状態で当接して弾力的に曲げ変形することにより、基端１４同士の隙間量が調節されて、面状ヒータ３の湾曲の外径が、感光体ドラム１の内周面２の内径の値に自律的に調節されている。従って、広範囲で面当たりを実現できる。
【００２５】
図７は、本発明の第３実施形態の感光体ドラム１の斜視図である。図８は、図７のＡ方向から見た感光体ドラム１の側面図である。図７および図８を参照する。
第３実施形態では、面状ヒータ３の両端縁５，６は、ドラム軸方向Ａに沿って直線状に延びている。一端縁５は、嵌合凸部としての板状の連結部材１５を有している。連結部材１５を介して、両端縁５，６が周方向に相対変位自在に互いに接続されている。
【００２６】
図９は、組み付け前の状態の面状ヒータ３の断面図である。図１０は、図８の連結部材の周辺部分の拡大図である。図９と図１０を参照する。
連結部材１５は、面状ヒータ３の中間部７よりも薄く形成され、この連結部材１５の一部分が突出して露出して面状ヒータ３の一端縁５を形成するとともに、残りの部分がベース部材８中に埋設されている。これにより、法線方向Ｚについて、面状ヒータ３の一端縁５は段付き形状をなしている。
【００２７】
面状ヒータ３の他端縁６は、一端縁５の連結部材１５をサンドイッチし得るように二重構造をなしている。他端縁６は、連結部材１５を挟持できるように所定間隔を開けた一対の挟持片１６を有し、一対の挟持片１６の間に嵌合凹部としての溝１７を形成している。連結部材１５と溝１７とは、長手方向Ｘ（図９の紙面垂直方向に相当する）に沿ってその全領域に延びている。
【００２８】
面状ヒータ３を感光体ドラム１の内径よりも小さい曲率半径で湾曲させて（矢印Ｃ参照）、一端縁５の連結部材１５を他端縁６の溝１７に嵌め込ませて、この状態で、面状ヒータ３を感光体ドラム１の内周面２に配置するようにしている。
本発明の第３実施形態においても、感光体ドラム１の内周面２に接するように、伸長方向の弾性力を有する面状ヒータ３を湾曲させて配置するようにしている。これにより、湾曲させた面状ヒータ３をこれ自身の弾力で拡径させて感光体ドラム１の内周面２に面当たりさせている。その結果、面状ヒータ３の熱を感光体ドラム１へ効率よく伝達することができて、しかも、端縁同士を連結するための部品を従来よりも簡素化できて、製造コストを低減することができる。また、連結部材１５を面状ヒータ３のベース部材８と一体に形成する場合も考えられ、この場合には、部品点数を削減でき、製造コストをさらに低減することができる。
【００２９】
第３実施形態では、上述の接続部としての嵌合凸部および嵌合凹部により、これら嵌合凸部および嵌合凹部を互いに嵌合することにより、両端縁５，６が簡素な構造により互いに接続されて、両端縁５，６にそれぞれ隣接する部分７ａ，７ｂが内周面２の周方向に沿って延びるように規制された状態でそれぞれ保持されている。その結果、面状ヒータ３が全体として円形をなし、感光体ドラム１の内周面２に安定して保持される。
【００３０】
さらに、溝１７に連結部材１５が周方向に相対移動可能に嵌合された状態で面状ヒータ３の弾力が作用することにより、中間部７の外径が、感光体ドラム１の内周面２の内径の値に自律的に調節されている。従って、広範囲にわたって面当たりを実現できる。
なお、上述の各実施形態において、両端縁５，６を接続する接続部は、ドラム軸方向Ａについての全領域に設けるのが、面当たりを確保する点で好ましいが、接続部をドラム軸方向Ａについての一部にのみ設けることも考えられる。
【００３１】
面状ヒータ３を、感光体ドラム１の内周面２に取り付ける前の状態において、感光体ドラム１の内周面２の曲率半径よりも大きく湾曲した形状に予め形成しておいてもよい。
面状ヒータ３としては、面状の発熱体９の両面に第１および第２の面３ａ，３ｂを形成する一対のシート状のベース部材８を積層させたものとしてもよい。このような面状ヒータ３を、第２実施形態に適用する場合には、図１１に示すように、折り曲げ部１２としては、第２の面３ｂを形成するベース部材８のみの端縁を折り曲げ形成したものでもよいし、第１の面３ａを形成するベース部材８のみの端縁を折り曲げ形成したもの（図示せず）でもよい。また、第３実施形態に適用する場合には、図１２に示すように、一端縁５に形成され一対のベース部材８の間の隙間に連結部材１５を配置し、感光体ドラム１への装着時に、他端縁６に形成される一対のベース部材８の間の嵌合凹部としての溝１７の隙間に、連結部材１５を嵌め入れるようにする。
【００３２】
また、面状ヒータ３は、その長手方向Ｘを巻きの中心軸線と平行にされていたが、これには限定されず、例えば短手方向Ｙを巻きの中心軸線と平行にされていてもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態の感光体ドラムの一部断面斜視図である。
【図２】図１のＡ方向からみた感光体ドラムの側面図である。
【図３】図２に示す感光体ドラムへの組み付け前の面状ヒータの斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態の感光体ドラムの斜視図である。
【図５】図４のＡ方向からみた感光体ドラムの側面図である。
【図６】組み付け前の状態の面状ヒータの断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態の感光体ドラムの斜視図である。
【図８】図７のＡ方向から見た感光体ドラムの側面図である。
【図９】組み付け前の状態の面状ヒータの断面図である。
【図１０】図８の連結部材の周辺部分の拡大図である。
【図１１】第２実施形態の変形例の面状ヒータの断面図である。
【図１２】第３実施形態の変形例の面状ヒータの断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  感光体ドラム
２  内周面
３  面状ヒータ
５  一端縁
６  他端縁
１２  折り曲げ部
Ａ  ドラム軸方向
Ｂ１  径方向内方（ドラム中心側）
Ｘ  長手方向（伸長方向）
Ｙ  短手方向（伸長方向）
【図１】
2006184499.tif 000003
【図２】
2006184499.tif 000004
【図３】
2006184499.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006184499.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006184499.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006184499.tif 000011
【図１０】
2006184499.tif 000012
【図１１】
2006184499.tif 000013
【図１２】
2006184499.tif 000014