(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周面を回転移動させる無端状回転体と、
前記無端状回転体の周面に対し設けられ、通電により発熱する抵抗発熱体と、
前記無端状回転体の中空内部に設けられ、前記抵抗発熱体に電気的に接続された受電部材と、
前記受電部材に接触し、電源に電気的に接続される給電部材とを備え、
前記受電部材は前記給電部材との接触のための面を有し、該給電部材は該受電部材との接触のための面を有し、該各面は円形平坦面であり、該受電部材の該給電部材との接触のための面の面積は、該給電部材の該受電部材との接触のための面の面積より大きく、該受電部材は前記無端状回転体の内部仕切り壁状に設けられていて、該受電部材の前記給電部材との接触のための面は、該無端状回転体の回転中心軸線と中心が一致していて該無端状回転体の回転軸線方向の外側に向け露出し、該無端状回転体より外側に位置しており、前記給電部材は該無端状回転体の回転軸線方向の外側から該受電部材の該給電部材との接触のための面に、該面の外輪郭内のほぼ中央部で面接触することを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記受電部材は前記無端状回転体の内部構造部材を兼ねている請求項１記載の加熱装置。
【請求項３】
前記無端状回転体は中空円筒状のローラであり、前記受電部材は該ローラと一体的に回転する請求項１又は２記載の加熱装置。
【請求項４】
前記給電部材を前記受電部材に押圧する押圧装置が設けられている請求項１、２又は３記載の加熱装置。
【請求項５】
前記押圧装置は前記給電部材を前記受電部材へ向けて押すコイルバネを含んでいる請求項４記載の加熱装置。
【請求項６】
加熱装置に用いる加熱回転体であり、
周面を回転移動させる無端状回転体と、
前記無端状回転体の周面に対し設けられ、通電により発熱する抵抗発熱体と、
前記加熱装置に設けられる給電部材と接触させるために前記無端状回転体の中空内部に設けられ、前記抵抗発熱体に電気的に接続された受電部材とを備え、
前記受電部材は前記給電部材との接触のための面を有し、該給電部材は該受電部材との接触のための面を有し、該各面は円形平坦面であり、該受電部材の該給電部材との接触のための面の面積は、該給電部材の該受電部材との接触のための面の面積より大きく、該受電部材は前記無端状回転体の内部仕切り壁状に設けられおり、該受電部材の前記給電部材との接触のための面は、該無端状回転体の回転中心軸線と中心が一致していて該無端状回転体の回転軸線方向の外側に向け露出し、該無端状回転体より外側に位置しており、前記給電部材が該無端状回転体の回転軸線方向の外側から該面の外輪郭内のほぼ中央部で面接触可能な面であることを特徴とする加熱回転体。
【請求項７】
前記受電部材は前記無端状回転体の内部構造部材を兼ねている請求項６記載の加熱回転体。
【請求項８】
前記無端状回転体は中空円筒状のローラであり、前記受電部材は該ローラと一体的に回転する請求項６又は７記載の加熱回転体。
【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備えられ、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おいて利用できる加熱装置、及び該加熱装置の一つの構成要素である加熱回転体に関する。
【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）との間に挟持させつつ通過させることによって、該未定着画像を記録材上に加熱加圧して定着させている。
【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加熱ローラ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、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、これにより加熱ローラの予熱時間を短縮することができる。
【０００５】
このタイプの加熱ローラにおいては、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、加熱ローラと共に回転する受電部材及び該受電部材に接触せしめられる給電部材が設けられ、それらを介して該抵抗発熱体に通電される。
より具体的に言えば、芯ローラの外周面に、芯ローラと一体的に回転するようにリング状の受電部材を設け、受電部材の外周面側から接触するように給電部材を設けた加熱ローラが提案されている。
【０００６】
また、加熱ローラを回転可能に支持する軸受けに給電部材を兼用させた加熱ローラも提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
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において利用できる加熱装置であり、周面を回転移動させる回転体に設けた抵抗発熱体に対して給電するタイプの加熱装置であって、構造の多様性をもたらし、構造の選択の幅を広げることを可能ならしめる加熱装置を提供することを課題とする。
【０００８】
また、本発明は上記加熱装置のための加熱回転体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】
前記課題を解決するために本発明は、
周面を回転移動させる無端状回転体と、前記無端状回転体の周面に対し設けられ、通電により発熱する抵抗発熱体と、前記無端状回転体の中空内部に設けられ、前記抵抗発熱体に電気的に接続された受電部材と、前記受電部材に接触し、電源に電気的に接続される給電部材とを備えている加熱装置、及び
加熱装置に用いる加熱回転体であり、周面を回転移動させる無端状回転体と、前記無端状回転体の周面に対し設けられ、通電により発熱する抵抗発熱体と、前記加熱装置に設けられる給電部材と接触させるために前記無端状回転体の中空内部に設けられ、前記抵抗発熱体に電気的に接続された受電部材とを備えている加熱回転体を提供する。
【００１０】
本発明に係る加熱装置は、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置に搭載され、未定着画像を保持した紙等の記録材に該画像を加熱して定着させる定着装置において、記録材上の未定着画像を加熱する加熱装置として利用することができる。また、本発明に係る加熱回転体は、かかる加熱装置の一つの構成要素であり、長期の使用によって摩耗などして交換などする必要があるときなどに、かかる交換部品として利用することができる。
【００１１】
前記無端状回転体としては、例えばローラを挙げることができる。かかる無端状回転体は、少なくとも一部が中空に形成されている。熱容量を下げるためや、重量を軽減するなどのために全体を中空にしてもよい。無端状回転体を例えばローラとするときには、かかるローラを中空円筒状してもよい。無端状回転体としては、ローラの他、可撓性のフィルム、シート、薄板などを無端状にしたものを挙げることができる。
【００１２】
無端状回転体の周面（周壁）に対しては、通電により発熱する抵抗発熱体が形成されている。抵抗発熱体は、無端状回転体の外周面又は内周面、或いはこれらの双方に形成される。抵抗発熱体は、無端状回転体の周面に直接形成しても、無端状回転体と抵抗発熱体との間の電気的な絶縁性を保つための絶縁体などを介して間接的に無端状回転体の周面に形成してもよい。周面を回転移動させる無端状回転体の周面に対し形成されている抵抗発熱体は、無端状回転体の周面回転移動に伴い一体的に回転移動する。なお、無端状回転体の最も外側の外周面には、溶融トナーの付着を防止するためのフッ素樹脂等からなる離型層を形成するのが好ましい。
【００１３】
かかる抵抗発熱体には、無端状回転体の中空内部に設けた受電部材が電気的に接続している。受電部材はその一部が無端状回転体の外部に突出していてもよい。受電部材は、導電性材料からなる。受電部材は無端状回転体の周面回転移動に伴い、無端状回転体と一体的に回転する。
加熱装置においては、受電部材には給電部材が接触している。かかる給電部材は導電性材料からなり、受電部材と給電部材との間の電気的な接続が図られている。給電部材には、電源が接続される。給電部材は直接電源に接続しても、スイッチ、リレーの接点等を介して間接的に電源に接続してもよい。
【００１４】
加熱装置は、上記受電部材と給電部材とを少なくとも一つずつ備えている。加熱装置には、上記受電部材と給電部材とを一対ずつ設けてもよい。加熱装置には、上記受電部材と給電部材とを一つずつと、従来から知られた受電部材と給電部材とを一つずつとを設けてもよい。加熱回転体も同様に、上記受電部材を少なくとも一つ備えている。
【００１５】
受電部材には、給電部材との電気的な接続機能の他、無端状回転体の剛性を高めたり、その形状を保持するためなどの内部構造部材としての機能を持たせてもよい。例えば、無端状回転体を中空円筒状のローラとする場合において、熱容量を下げるなどのために該ローラを薄肉にして該ローラの剛性が低くなるときには、ローラの中空内部に設ける受電部材に該ローラの形状、剛性を保持、維持させる機能を持たせてもよい。無端状回転体を無端状のフィルム等で構成するときには、該フィルム等を所定の形状に保持する機能を、該フィルムの中空内部に設ける受電部材に持たせてもよい。
【００１６】
受電部材は、例えば無端状回転体の内部仕切り壁状に、該無端状回転体の回転軸線方向の外側に向け露出させて設けてもよい。このように、受電部材を無端状回転体の中空内部において、その中空内部を仕切る壁状に設けると、かかる受電部材には無端状回転体の剛性などを高める機能を持たせることができる。これにより、無端状回転体の形状、寸法等の保持性を高めることができる。この場合には、給電部材は受電部材の露出している部分に無端状回転体の回転軸線方向の外側から接触させればよい。
【００１８】
加熱装置においては、給電部材を受電部材に向けて押圧する押圧装置を設けると、回転する受電部材に対して給電部材を安定して接触させることができる。かかる押圧装置としては、給電部材を受電部材へ向けて押すコイルバネ等の弾性体を含んでいるものを例示できる。
受電部材の給電部材との接触のための面の面積を、給電部材の受電部材との接触のための面の面積より大きくすると、次の不具合の発生を抑制できる。無端状回転体と一体的に回転する受電部材とこれに当接する給電部材とを有する加熱装置において、特に、給電部材がコイルバネ等により受電部材に向けて押圧されているような場合には、無端状回転体の周面を回転移動させるように該回転体を回転させたときに、給電部材が受電部材からずれてしまうことがある。かかるずれが発生すると、給電部材は偏摩耗し、給電部材の寿命が極端に短くなってしまう。また、給電部材が偏摩耗すると、給電部材と受電部材との接触面の面積がそれだけ小さくなり、電流の集中する部分ができたり、接触抵抗が大きくなったりする。さらに、給電部材が受電部材に片当たりしたり、点接触したりするようになり、受電部材に対して給電部材が飛び跳ねたり（ジャンピング）して、電気ノイズが発生するようなこともある。このような不具合は、上記のように受電部材の給電部材との接触のための面の面積を、給電部材の受電部材との接触のための面の面積より大きくしておき、さらに好ましくは、給電部材の受電部材との接触のための面が、受電部材の給電部材との接触のための面の外輪郭内のほぼ中央部に接触するように給電部材を配置することによって抑制できる。すなわち、このようにすると、無端状回転体が回転されて、給電部材の受電部材との接触のための面が、受電部材に対する所定位置から若干ずれるようなことがあっても、かかるずれによる給電部材の受電部材との接触のための面の移動は、受電部材の給電部材との接触のための面の外輪郭内にとどまらせることができ、該外輪郭からはずれて給電部材が偏摩耗することを防止できる。また、給電部材が偏摩耗することにより発生する前述の給電部材の寿命の低下、接触抵抗の増大、給電部材のジャンピング等の不具合も抑制できる。
【００１９】
無端状回転体がローラである場合の本発明の加熱装置及び加熱回転体の形態として、次のものを挙げることができる。
すなわち、少なくとも一部が中空の円筒状の芯ローラと、前記芯ローラの外周面及び（又は）内周面に沿って形成されて該芯ローラと共に回転し、通電により発熱する抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体に電気的に接続され、前記芯ローラの中空内部に設けられ、該芯ローラと共に回転する一対の受電部材と、前記各受電部材にそれぞれ当接する一対の給電部材とを備える加熱装置（加熱ローラ装置）、及び
少なくとも一部が中空の円筒状の芯ローラと、前記芯ローラの外周面及び（又は）内周面に沿って形成されて該芯ローラと共に回転し、通電により発熱する抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体に電気的に接続され、前記芯ローラの中空内部に設けられ、該芯ローラと共に回転する一対の受電部材とを備える加熱回転体（加熱ローラ）である。
【００２０】
上記加熱ローラ装置及び加熱ローラにおいては、前述のように受電部材、給電部材は次のように設けてもよい。
受電部材は、例えば芯ローラの回転中心軸線方向の端部において、回転中心軸線方向の外側に向けて露出させて、芯ローラの中空内部に内部仕切り壁状に設けてもよい。この場合には、給電部材は受電部材に、該芯ローラ回転中心軸線方向外側から当接させればよい。
【００２１】
加熱ローラ装置においては、前述のように給電部材を受電部材に向けて押圧するためのコイルバネ等の弾性体を含む押圧装置を設けてもよい。
受電部材の給電部材との接触のための面の面積を、給電部材の受電部材との接触のための面の面積より大きくし、さらに好ましくは、給電部材の受電部材との接触のための面が、受電部材の給電部材との接触のための面の外輪郭内のほぼ中央部に接触するように給電部材を配置すれば、前述のように給電部材の偏摩耗などを抑制することができる。
【００２２】
【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、本発明に係る加熱装置を備える定着装置の一例の概略断面図を示す。かかる加熱装置は、本発明に係る加熱回転体を有している。
この定着装置は、プリンタ、複写機等の電子写真方式の画像形成装置に搭載して、未定着のトナー像を保持するシート状記録材に、該トナー像を加熱及び加圧して定着させることに利用できる。
【００２３】
この定着装置は、加熱回転体である加熱ローラ１等を含む加熱装置（加熱ローラ装置）及び加熱ローラ１に対向する加圧ローラ２を備えている。
加熱ローラ１は無端状回転体として中空円筒状の芯ローラ１０を有し、その両端部において軸受け３１、３１により回転可能に支持されている。図中左側の軸受け３１は定着装置ハウジングＨに支持されている。左側軸受け３１の外側面には、芯ローラ１０の外周面上の全周にわたり形成された溝１０４に嵌着されたｃリング３１１が当接しており、これにより左側軸受け３１がハウジングＨとの間に位置決めされているとともに左側軸受け３１に対し加熱ローラ１が位置決めされている。
【００２４】
図中右側の軸受け３１もハウジングＨに支持されている。右側軸受け３１の外側面には、芯ローラ１０に嵌着されたリングギア１４が当接している。ギア１４の外側端には、芯ローラ１０の外周面上の全周にわたり形成された溝１０４に嵌着されたｃリング３１１が当接しており、これにより右側軸受け３１はハウジングＨとリングギア１４との間で位置決めされているとともに、右側軸受け３１に対し加熱ローラ１が位置決めされている。
【００２５】
リングギア１４はギア列（図示省略）を介してモータ（図示省略）に連結されており、かかるモータを駆動することによって加熱ローラ１を回転駆動することができる。加熱ローラ１が回転駆動されると、その外周面は回転移動する。
加圧ローラ２は、その両端部に設けられた軸２１が支持部材３２により回転可能に支持されており、また、支持部材３２に一方向から接するバネ３２１により加熱ローラ１に向けて押圧されている。加圧ローラ２は、加熱ローラ１の回転に従動して、或いは、両ローラの間に通される記録材の移動に従動して回転する。
【００２６】
前記無端状回転体である芯ローラ１０は、本例では、アルミニウム合金製のものである。芯ローラ１０の内周面には、絶縁層１１、層状の抵抗発熱体（以下、抵抗発熱層という。）１２が順に形成されており、また、外周面には離型層１３が形成されている。
絶縁層１１は、抵抗発熱層１２と芯ローラ１０との間の電気絶縁性を保つために、両者の間に形成されており、本例では耐熱絶縁性樹脂のポリイミドからなる。
【００２７】
抵抗発熱層１２は、通電により自らジュール発熱をし、本例ではチタン酸バリウム系セラミックからなる。
離型層１３は、未定着のトナー像を保持する記録材が加熱ローラ１とこれ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されており、本例ではポリテトラフルオロエチレンからなる。
【００２８】
これら絶縁層１１、抵抗発熱層１２及び離型層１３は芯ローラ１０と一体的に回転する。
加熱ローラ１の回転中心軸線方向の両端部であって加熱ローラ１の中空内部には、それぞれ導電性材料からなる受電部材１５が装着されている。それには限定されないが、ここでは芯ローラ１０の内周面側に嵌装されている。受電部材１５は、本例では真鍮からなる。各受電部材１５は、芯ローラ１０の回転中心軸線方向の両端部において外側へ向け露出している。各受電部材１５は、ローラ１の回転中心軸線と中心線を一致させた平坦円形頂面１５２を有するハット形状のものであり、芯ローラ１０の中空内部を仕切る壁状に芯ローラ１０の両端部に設けられている。各受電部材１５は芯ローラ１０の剛性を高め、その形状を保持する機能も有している。各受電部材１５は抵抗発熱層１２に導電性接着剤にて接着固定され、該発熱層１２に電気的に接続されている。受電部材１５は、芯ローラ１０と一体的に回転する。
【００２９】
加熱ローラ１の回転中心軸線方向の両端部に露出させておいた各受電部材１５の平坦頂面１５２には、加熱ローラ１の回転中心軸線方向外側から導電性材料からなる給電部材１６の面１６３がそれぞれ面接触している。給電部材１６は、本例では銅系カーボンからなる。
図１中左側の給電部材１６は、ハウジングＨにネジＳ１によりネジ留めされた樹脂製ホルダー４１に設けた凹所４１１に嵌入されて、該凹所４１１のローラ１側に設けた孔４１１ａから一部突出して受電部材１５に臨み、前記凹所４１１に嵌装したバネ１６１にて受電部材１５に適圧下に接触している。また、右側の給電部材１６もハウジングＨにネジＳ１によりネジ留めされた右側樹脂製ホルダー４２の凹所４２１に嵌入されて、ホルダー孔４２１ａから一部突出して右側受電部材１５に臨み、該凹所４２１に嵌められたバネ１６１にて右側受電部材１５に適圧下に接触している。各バネ１６１はホルダー外端部にネジＳ２によりネジ留めした端子板３３、３３にて外端を支持されている。かくして、受電部材１５が加熱ローラ１と一体的に回転しても受電部材１５と給電部材１６との電気的接続が保たれるようになっている。
【００３０】
各給電部材１６はリード線１６２によりそれぞれ導電性材料からなる端子板３３に電気的に接続されている。
左側端子板３３には、電源８（図２参照）の一端に接続され、その端部に圧着端子３４１をかしめられた電線３４が、該圧着端子３４１をネジＳ３により締結されて接続されている。同様に、右側端子板３３には、ソリッド・ステート・リレーＳＳＲ（図２参照）の接点を介して電源８の他端に接続され、その端部に圧着端子３４１をかしめられた電線３４が、該圧着端子３４１をネジＳ３により締結されて接続している。各ネジＳ３の端子板３３から飛び出た首下部Ｓ３１は、バネ１６１の中央空芯部に嵌まり込んでいる。
【００３１】
ここで、前記受電部材１５及び給電部材１６についてさらに説明する。受電部材１５の給電部材１６との接触のために設けられた面の面積、本例では平坦円形頂面１５２の面積は、給電部材１６の受電部材１５との接触のために設けられた面の面積、本例では円形面１６３の面積より大きく形成してある。なお、本例では、受電部材１５の円形頂面１５２の直径は１０ｍｍであり、給電部材１６の円形面１６３の直径は８ｍｍである。また、給電部材１６は、その受電部材１５との接触のための面１６３の中心を、受電部材１５の頂面１５２の中心に合わせるように配置されている。これらにより、給電部材１６の受電部材１５との接触のための面１６３は、受電部材１５の給電部材１６との接触のための面１５２の外輪郭の内側で、そのほぼ中央において該面１５２に面接触している。
【００３２】
図２に抵抗発熱層１２への通電回路の概略図を、その通電制御を行う制御部とともに示す。なお、図２においては、受電部材１５、給電部材１６、リード線１６２等は図示を省略してある。
抵抗発熱層１２には、リレーＳＳＲの接点を閉じることにより電源８から通電することができる。リレーＳＳＲには、定着装置全体の動作制御を行う中央演算装置（ＣＰＵ）を含む制御部ＣＴＲが接続されており、制御部ＣＴＲによりリレーＳＳＲの接点は開閉される。制御部ＣＴＲは、加熱ローラ１の離型層１３の外周面上に当接された温度検出素子であるサーミスタＴＨ（図１においては、図示を省略）の検出する加熱ローラ１の温度に基づいて、リレーＳＳＲの接点の開閉を行う。サーミスタＴＨの検出する加熱ローラ１の温度に基づき、制御部ＣＴＲは抵抗発熱層１２への通電制御を行い、加熱ローラ１を所定の温度に制御する。
【００３３】
なお、加熱ローラ１の温度制御のための上記サーミスタＴＨとは別に、加熱ローラ１の異常昇温防止のための温度検出素子を設けてもよい。該温度検出素子が検出する温度に基づき開閉する安全スイッチを、図２に示す抵抗発熱層１２への通電回路に電源８やリレーＳＳＲと直列に接続すれば、何らかの原因により制御部ＣＴＲによる通電制御が正常に動作せず、加熱ローラ１が異常昇温するようなときにも、該安全スイッチにより加熱ローラ１やその周辺部品が熱的損傷を受ける前に通電回路を遮断することができる。該温度検出素子も、加熱ローラ１の外周面上に当接して設ければよい。該温度検出素子としては、例えばサーミスタや熱電対を採用することができ、また、温度検出機能を備える安全スイッチとして、例えば温度ヒューズやサーモスタットを採用することができる。
【００３４】
以上説明した定着装置によると、未定着のトナー像を保持した記録材上へのトナー像の定着は次のようにして行われる。すなわち、制御部ＣＴＲによりリレーＳＳＲの接点が閉じられて、給電部材１６や受電部材１５等を介して抵抗発熱層１２に電源８から通電され、これにより抵抗発熱層１２はジュール発熱して、加熱ローラ１がその内周面側から加熱される。加熱ローラ１の加熱源として抵抗発熱体を採用したことにより、加熱ローラ１は速やかに昇温する。このとき、サーミスタＴＨの検出する加熱ローラ１の温度に基づいて通電制御が行われ、加熱ローラ１は所定の定着温度に保たれる。そして、図示しないモータにより該モータに連結されたギア列を介して加熱ローラ１が回転駆動され、定着温度の加熱ローラ１とこれに押圧する加圧ローラ２との間を、記録材が通されることにより、該記録材上の未定着トナー像が加熱、加圧下に記録材に定着される。
【００３５】
本発明の加熱ローラ装置においては、画像定着時等において加熱ローラ１が回転駆動されて、給電部材１６に対して受電部材１５が摺動するときに、給電部材１６の面１６３の中心が、図３に示すように受電部材１５の面１５２の中心から若干ずれるようなことがあっても、次の理由により給電部材１６の偏摩耗などを防止することができる。なお、図３においては、左側給電部材１６がずれている様子を示している。前述のように、本発明の加熱ローラ装置においては、受電部材１５の面１５２の面積を給電部材１６の面１６３の面積よりも大きくしているため、換言すると、本例においては受電部材１５の面１５２の外輪郭は給電部材１６の面１６３の外輪郭より大きいため、給電部材１６の面１６３の中心が受電部材１５の面１５２の中心から若干ずれるようなことがあっても、給電部材１６の面１６３は受電部材１５の面１５２の外輪郭の内側においてずれるだけにとどまる。また、給電部材１６の面１６３は、初期の段階においては受電部材１５の面１５２のほぼ中央部に接触するように配置されているため、給電部材１６が受電部材１５に対していずれの方向にずれても、面１６３の外輪郭から面１５２の外輪郭までの距離はある一定の距離だけ確保されていて、それだけ給電部材の面１６３が受電部材１５の面１５２の外輪郭の外にまで外れることが抑制されている。これにより、給電部材１６の偏摩耗を防止することができる。給電部材１６を受電部材１５に臨ませるために設けたホルダー孔４１１ａ、４２１ａによっても、給電部材１６の面１６３が受電部材１５の面１５２の外輪郭の外側にまで移動することが抑制されている。したがって、それだけ給電部材１６の寿命を長くできる。また、給電部材１６のジャンピングによる電気ノイズも低減できる。
【００３６】
また、芯ローラの外周面に設けられたリング状の受電部材と、受電部材の外周面側から接する給電部材とを備えた従来の加熱ローラ装置に比べて、本発明の加熱ローラ装置は、受電部材の給電部材に対する摺動速度が遅いため、給電部材と受電部材との接触が途切れるジャンピング現象や、これら部材の温度上昇に伴う劣化を抑制できる。
【００３７】
図１に示す加熱ローラ装置においては、次のようにして加熱回転体である加熱ローラ１や、給電部材１６を取り外すことができる。定着装置を長期にわたり使用すると、加熱ローラ１は紙等の記録材などによりその接触面である離型層１３が摩耗したり、傷ついたりし、定期的に交換する必要がある。加熱ローラ１は、ジャンピングや過昇温によって受電部材１５が、万一熱破壊してしまった場合にも交換しなければならなくなる。また、給電部材１６についても受電部材１５との摺動により長期間使用すると摩耗するため、定期的に交換する必要がある。
【００３８】
図４に示すようにネジＳ１を外すと、ハウジングＨからホルダー４２及びホルダー４２に支持されている給電部材１６等を取り外すことができる。
さらにホルダー４２からネジＳ２を外すと、端子板３３及び端子板３３に取り付けられている電線３４等をホルダー４２から取り外すことができる。
これにより、図５に示すようにリード線１６２が接続している給電部材１６  をホルダー４２から取り外すことができる。
【００３９】
また、端子板３３からネジＳ３を外すと、圧着端子３４１がかしめられた電線３４を端子板３３から取り外すことができる。
加熱ローラ１を取り外すときには、ネジＳ１を外してハウジングＨからホルダー４２を取り外してから、さらに図６に示すようにｃリング３１１を芯ローラ１０から取り外して、リングギア１４及び軸受け３１を順に芯ローラ１０から抜き取る。このような作業を加熱ローラ１の両端において行うことによって、図７に示す加熱ローラ１だけを取り出すことができる。
【００４０】
以上説明した加熱ローラ１においては、抵抗発熱層を芯ローラの内周面に設けたが、芯ローラの外周面、或いは内外周面に設けてもよい。
また、受電部材は芯ローラの回転中心軸線方向の両端部において該ローラに装着され、給電部材は該回転中心軸線方向外側から受電部材に当接するものとしたが、参考までに言えば、受電部材及び給電部材は図８に示すように設けてもよい。
【００４１】
図８に示す加熱ローラ１′は中空円筒状の芯ローラ１０を有し、芯ローラ１０の内周面には絶縁層１１、抵抗発熱層１２が順に形成されており、また、芯ローラ１０の外周面には離型層１３が形成されている。抵抗発熱層１２の両端部におけるさらに内周面側には、リング状の受電部材１５′、１５′が設けられ、各受電部材１５′にはその内周面側から給電部材１６′が受電部材１５′に向けて図示しない押圧手段により押圧されて当接している。給電部材１６′は、受電部材１５′の内周面に沿う円弧状に形成された面１６１′で、受電部材１５′の内周面に当接している。
【００４２】
図８の加熱ローラ装置においては、リング状受電部材１５′の回転中心軸線方向の幅を給電部材１６′の該方向の幅よりも大きくして、受電部材１５′の給電部材１６′との接触のために設けられた面、厳密に言うと、回転する受電部材１５′のある位置における受電部材１５′の給電部材１６′との接触に寄与する面（この面は、受電部材１５′の内周面の一部となる）の面積を、給電部材１６′の受電部材１５′との接触のために設けられた面１６１′の面積よりも大きくし、且つ、給電部材１６′の面１６１′を受電部材１５′の該接触に寄与する面のほぼ中央に配置することによって、加熱ローラ１′が回転駆動されて給電部材１６′が受電部材１５′に対して若干ずれるようなことがあっても、特に、給電部材１６′がローラ回転中心軸線方向に若干ずれるようなことがあっても、給電部材１６′の面１６１′は受電部材１５′の該接触に寄与する面の外輪郭内において移動するだけにとどまり、当初の面接触状態を保って、給電部材１６′の偏摩耗を防止することができる。
【００４３】
また、図８の加熱ローラ装置においては、給電部材１６´が芯ローラ１０の中空内部に配置されているため、芯ローラの外周面にリング状に設けられた受電部材と、該受電部材に外周面側から当接する給電部材とを備える従来の加熱ローラ装置に比べて、装置全体をコンパクトにできる。また、受電部材の給電部材に対する摺動速度が従来より遅くなるので、ジャンピング現象などを抑制できる。
【００４４】
【発明の効果】
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において利用できる加熱装置であり、周面を回転移動させる回転体に設けた抵抗発熱体に対して給電するタイプの加熱装置であって、構造の多様性をもたらし、構造の選択の幅を広げることを可能ならしめる加熱装置を提供することができる。
【００４５】
また、本発明によると、上記加熱装置のための加熱回転体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の加熱装置を有する定着装置の１例の概略断面図である。
【図２】抵抗発熱層への通電回路及び通電制御を行う制御回路の概略図である。
【図３】図１の定着装置が有する加熱装置において、給電部材が受電部材に対してずれている様子を示す図である。
【図４】図１の定着装置が有する加熱装置において、給電部材や加熱ローラを取り外す様子を示す図である。
【図５】図１の定着装置が有する加熱装置において、給電部材や加熱ローラを取り外す様子を示す図である。
【図６】図１の定着装置が有する加熱装置において、加熱ローラを取り外す様子を示す図である。
【図７】加熱ローラの一部を断面で示す概略斜視図である。
【図８】  加熱ローラの他の例を参考的に示す図である。
【符号の説明】
１、１′  加熱ローラ（加熱回転体）
１０  芯ローラ（無端状回転体）
１１  絶縁層
１２  抵抗発熱層
１３  離型層
１４  ギア
１５、１５′  受電部材
１５２  受電部材１５の平坦頂面
１６、１６′  給電部材
１６１  バネ
１６２  リード線
１６３  給電部材１６の面
２  加圧ローラ
２１  加圧ローラ２の軸
３１  加熱ローラ１の軸受け
３２  加圧ローラ２の支持部材
３２１  バネ
３３  端子板
３４  電線
３４１  圧着端子
４１、４２  ホルダー
Ｈ  定着装置ハウジング
８  電源
ＳＳＲ  リレー
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３  ネジ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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