(57)【要約】【課題】内部に芯金部材を有し、抵抗発熱体や電気絶縁層を挟み込んで離型層基体等を持つ構成のプリンタ装置の定着ローラにおいて、簡易な構成により芯金部材と離型層基体および抵抗発熱体や電気絶縁層が相互に移動しない、すなわち電気絶縁層や抵抗発熱体の破断、それに伴う結果としての電流漏洩を発生しない、安全な定着ローラを提供することにある。【解決手段】芯金部材１と、この芯金部材１の外周に抵抗発熱体５を介在させて設けた離型層基体２とを、樹脂製のキャップ部材３を介して固定しているプリンタ装置の定着ローラにおいて、前記芯金部材１の端面１ａに当接する前記キャップ部材３の端面３ａを粗い面としたプリンタ装置の定着ローラ。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金部材と、この芯金部材の外周に抵抗発熱体を介在させて設けた離型層基体とを、樹脂製のキャップ部材を介して固定しているプリンタ装置の定着ローラにおいて、前記芯金部材の端面に当接する前記キャップ部材の端面を粗い面としたことを特徴とするプリンタ装置の定着ローラ。
【請求項２】
前記芯金部材の端面に当接する前記キャップ部材の端面が、円周方向に鋸歯状の形状を有していることを特徴とする請求項１記載のプリンタ装置の定着ローラ。
【請求項３】
前記芯金部材の端面に当接する前記キャップ部材の端面が同心円状で少なくとも２つの突起を有していることを特徴とする請求項１記載のプリンタ装置の定着ローラ。
【請求項４】
前記芯金部材の端面とこれに当接する前記キャップ部材の端面との間に、ゴム、合成樹脂ゴムを包含する弾性体を挿入したことを特徴とする請求項１記載のプリンタ装置の定着ローラ。
【請求項５】
前記挿入される弾性体の材質が、シリコンゴムであることを特徴とする請求項４記載のプリンタ装置の定着ローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ装置の定着ローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機等の定着装置においては、従来、未定着のトナー画像を定着させるために熱と圧力による熱定着方式が用いられている。
【０００３】
近年、この熱定着方式を用いる定着装置では、商品の高速化に伴い、定着ローラ表面の昇温時間、すなわちウォームアップ時間を短縮することが望まれている。その方法として、定着ローラを予熱したり、加熱源であるハロゲンヒータの能力を高めるなどの手段があるが、省エネの観点からできるだけトナー定着時以外での電力消耗および定着時での消費電力を抑えなければならない。
【０００４】
要するに、消費電力が少なく、なおかつウォームアップ時間が短い定着装置が切望されている。そこで、従来のハロゲンヒータ方式では熱効率が低いため、より熱効率を高めるための手段の一つとして、定着ローラ内面にハロゲンヒータの代わりとなる抵抗発熱体を支持し、通電することにより発生する熱を用いて定着ローラ表層を加熱し、熱定着を達成する方式が採用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方式の定着ローラの場合、芯金部材と離型層基体との間に抵抗発熱体や電気絶縁層等を挟み込んだ構造となっているため、通常、定着装置内で用いる場合、外部駆動源からの回転力はキャップ部材に伝達され、離型層基体を駆動する。つまり、離型層基体とキャップ部材は、ネジによる締結手段あるいはキー溝、Ｕカット等による嵌合とＣ型留め輪等の併用による締結手段により一体化されている。
【０００６】
定着装置内での回転駆動時には、定着ローラ外部から与えられた回転力によって離型層基体に回転力が働く。このとき芯金部材には直接回転力が働かず、そのため離型層基体や芯金部材には個々にねじれの力が働き、その力によって間に挟み込んだ抵抗発熱体や電気絶縁層が移動しやすくなる。そして、回転、停止を繰り返しているうちに、最悪の場合、電気絶縁層が破れたり、抵抗発熱体が破断したりする恐れがあり、発火の危険性さえ否めない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、内部に芯金部材を有し、抵抗発熱体や電気絶縁層を挟み込んで離型層基体を有する構成のプリンタ装置の定着ローラにおいて、簡易な構成により芯金部材と離型層基体および抵抗発熱体や電気絶縁層が相互に移動しない、すなわち電気絶縁層や抵抗発熱体の破断、それに伴う結果としての電流漏洩を発生しない、安全な定着ローラを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、芯金部材と、この芯金部材の外周に抵抗発熱体を介在させて設けた離型層基体とを、樹脂製のキャップ部材を介して固定しているプリンタ装置の定着ローラにおいて、前記芯金部材の端面に当接する前記キャップ部材の端面を粗い面としたプリンタ装置の定着ローラを最も主要な特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明では、請求項１記載において、前記芯金部材の端面に当接する前記キャップ部材の端面が、円周方向に鋸歯状の形状を有していることを主要な特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明では、請求項１記載において、前記芯金部材の端面に当接する前記キャップ部材の端面が同心円状で少なくとも２つの突起を有していることを主要な特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明では、請求項１記載において、前記芯金部材の端面とこれに当接する前記キャップ部材の端面との間に、ゴム、合成樹脂ゴムを包含する弾性体を挿入したことを主要な特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明では、請求項４記載において、前記挿入される弾性体の材質が、シリコンゴムであることを主要な特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による定着ローラの第１の実施の形態を部分的に示す長手方向断面図である。この図において示されるのは、ハロゲンヒータを使用せず、抵抗発熱体５により表層を直接加熱する定着ローラである。
【００１４】
図１において、定着ローラＡは、離型層基体２およびキャップ部材３からなっている。芯金部材１と離型層基体２との間には、第１電気絶縁層４および第２電気絶縁層９が配置され、これら第１および第２電気絶縁層４，９の間に抵抗発熱体５および断熱層（図示せず）を挟み込んでいる。樹脂製のキャップ部材３を芯金部材１に対向するように離型層基体２に嵌合して固定している。
【００１５】
図２は図１の第１の実施の形態において使用されるキャップ部材を芯金部材側から見た正面図である。芯金部材１の端面１ａと当接するキャップ部材３の端面３ａは粗い面として構成されている。キャップ部材３の粗い面３ａに当接する芯金部材１の端面１ａも粗い面として構成される。
【００１６】
この構成によって、芯金部材１が基本的に離型層基体２と一体となって連れ回りし、それによって離型層基体２とのクリアランスや定着装置内での熱履歴、あるいは回転駆動力によるねじれ等によって生じる双方の位置関係のずれが、芯金部材１およびキャップ部材３の端面１ａ，３ａ同士の摩擦力によって回避され得る。その結果、ポリイミド製の電気絶縁層４，９が簡単に破断し、電気漏洩が発生し、感電や発火といった非常に危険な状況を引き起こす恐れも回避される。
【００１７】
図３（ａ）は本発明による定着ローラの第２の実施の形態において使用するキャップ部材を示す長手方向断面図であり、図３（ｂ）はこのキャップ部材を芯金部材側から見た正面図である。この第２の実施の形態において、キャップ部材３は図示してない芯金部材の端面と当接する端面３ａに複数の突起６を備えている。
【００１８】
図３（ａ）および図３（ｂ）において突起６の数は４個であるが、芯金部材の端面との固定のためには少なくとも２個有れば、固定の役割は果たせる。図示の第２の実施の形態ではキャップ部材３に４個の突起６を設け、この突起６を図示してない芯金部材の端面に対応して設けられた孔に嵌合してキャップ部材３と芯金部材の端面との固定を実現している。
【００１９】
したがって、キャップ部材３の端面３ａに設けた突起６を、芯金部材の端面に設け、この突起を芯金部材の端面の突起に対応して設けられたキャップ部材３の端面３ａの孔に嵌合しても、芯金部材、離型層基体およびキャップ部材３との間の固定は実現できる。
【００２０】
図４は本発明による定着ローラの第３の実施の形態において使用するキャップ部材を示す芯金部材側から見た正面図である。この実施の形態においては、図示してない芯金部材の端面に当接するキャップ部材３の端面３ａに、円周方向に鋸歯状の形状、すなわち、Ｖ字状溝８が設けられている。この場合に、芯金部材の端面との締結はこの端面に設けられたＶ字状溝とキャップ部材３の端面３ａに設けられたＶ字状溝８との嵌合によって行われる。
【００２１】
図５は本発明による定着ローラの第４の実施の形態を部分的に示す長手方向断面図である。この第４の実施の形態においては、芯金部材１の端面１ａとキャップ部材３の端面３ａとの間に、ゴム、合成樹脂ゴム、例えば、シリコンゴムからなる弾性体７が挿入されている。
【００２２】
芯金部材１の端面１ａとキャップ部材３の端面３ａとの間に挿入する部材が弾性体であるため、温度差によるスラスト方向の部材の膨張・収縮を吸収することができ、また組み付けの際にも円周方向の位置合わせが不要である。
【００２３】
上記説明は、プリンタ装置の定着ローラに関連してなされたが、本発明は、芯金、スリーブ等とキャップ部材であるフランジ等を締結する場合に応用することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、当接する端面を簡易な技術で粗面化でき、部品点数を増やすことなく容易に端面同士の摩擦力を得られ、芯金部材とキャップ部材がずれることなく、その結果電気絶縁層に破断の恐れが無くなり、品質の良いプリンタ装置の定着ローラを提供することができる。
【００２５】
請求項２によれば、当接する端面を簡易な技術でＶ字状溝に形成でき、部品点数を増やすことなく容易に端面同士の締結が得られ、芯金部材とキャップ部材がずれることがなく、その結果電気絶縁層に破断の恐れが無くなり、品質の良いプリンタ装置の定着ローラを提供することができる。
【００２６】
請求項３によれば、嵌合する突起と孔が簡易な加工で形成でき、部品点数を増やすことなく、より強固な機械的締結を得られ、芯金部材とキャップ部材がずれることがなく、その結果電気絶縁層に破断の恐れが無くなり、品質の良いプリンタ装置の定着ローラを提供することができる。
【００２７】
請求項４によれば、端面間に挿入する部材が弾性体であるため、温度差によるスラスト方向の部材の膨張・収縮を吸収することができ、また組み付けの際にも円周方向の位置合わせが不要であるため、組み付け性も良く、電気絶縁層に破断の恐れがない品質のよいプリンタ装置の定着ローラを提供することができる。
【００２８】
請求項５によれば、端面間に挿入するゴム部材がシリコンゴムであることで、定着ローラの温度が何らかの原因で２００℃以上の高温になっても劣化することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による定着ローラの第１の実施の形態を部分的に示す長手方向断面図である。
【図２】図１の第１の実施の形態において使用されるキャップ部材を芯金部材側から見た正面図である。
【図３】（ａ）は、本発明による定着ローラの第２の実施の形態において使用するキャップ部材を示す長手方向断面図であり、（ｂ）は、このキャップ部材を芯金部材側から見た正面図である。
【図４】本発明による定着ローラの第３の実施の形態において使用するキャップ部材を示す芯金部材側から見た正面図である。
【図５】本発明による定着ローラの第４の実施の形態を部分的に示す長手方向断面図である。
【符号の説明】
Ａ　定着ローラ
１　芯金部材
１ａ　芯金部材の端面
２　離型層基体
３　キャップ部材
３ａ　キャップ部材の端面
４　電気絶縁層
５　抵抗発熱体
６　突起（キャップ部材３の端面３ａの）
７　弾性体（シリコンゴム）
８　鋸歯状の形状（Ｖ字状溝）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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