(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な構成で定着処理を行う部位のみ発熱させることが可能な定着装置を提供することを目的とする。【解決手段】定着ローラ２８は、円筒状のローラ部材４０の内周面に複数の導電層４１が形成されており、ローラ部材４０の内部には、給電ローラ４２が設けられている。給電ローラ４２は、周面の両端部に給電電極となる一対の導電層が所定幅で全周にわたって形成されている。給電ローラ４２は、プレスローラ３３に対向配置されており、プレスローラ３３との間にローラ部材４０を挟持して圧接するように設定されている。給電ローラ４２は、ローラ部材４０の内周面に圧接した状態でローラ部材４０の回転動作に連動して回転すると、プレスローラ３３に対向する導電層４１に順次個別に接触するようになる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に転写されたトナー像を熱定着により定着させる定着ローラと、定着ローラに圧接可能に設けられたプレスローラとを備えた定着装置であって、前記定着ローラは、中空のローラ部材の内周面に軸方向に沿ってスリット状の隙間を空けて配列された複数の導電体が互いに絶縁されて設けられており、前記定着ローラの回転動作に応じて前記導電体に個別に接触して前記導電体を個別に発熱させる給電部材が前記定着ローラの内側に設けられていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記給電部材は、前記プレスローラに対向配置されて前記ローラ部材を挟持するように設けられた給電ローラであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の定着装置を備えている画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述の画像形成装置では、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成してトナーにより可視像化し、形成されたトナー像を用紙に転写して画像形成を行い、用紙に転写されたトナー像を定着装置において用紙に定着させるようにしている。
【０００３】
用紙に転写されたトナー像を定着させる定着装置には、加熱された定着ローラが用いられる。こうした定着ローラとしては、例えば、特許文献１では、ガラス材で構成される基材上に導電剤を充填したフッ素系の樹脂で構成される光熱変換部材を設けた定着ローラの内部にハロゲンランプを配設した定着ローラが記載されている。また、特許文献２では、実質絶縁されたローラ状基材の表面部分にジュール熱を発生し得る発熱体を軸長手方向に複数ライン分割して形成した定着ローラが記載されている。また、特許文献３では、円筒形部材の表面に電熱線を配列した定着ローラが記載されている。
【特許文献１】特開平７−１２１０４１号公報
【特許文献２】特開平１０−４８９８６号公報
【特許文献３】特公平６−５４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び３に記載されているような定着ローラ全体を発熱させる定着装置では、全体が均一な定着温度に到達するまで時間がかかる。また、定着処理を行うプレスローラとの圧接部分以外も不必要に発熱するため消費電力が無駄になるとともに周囲の外気温度が上昇するといったデメリットがある。これに対して、特許文献２では、定着処理を行う部位の発熱体のみ発熱させるようにしているが、発熱体を形成するため定着ローラの構造が複雑になる。そして、外部から給電するための電極をローラの端面に形成して導電ブラシによる給電を行うため給電のための構成が複雑で安定した給電を行うことが困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、簡単な構成で定着処理を行う部位のみ発熱させることが可能な定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る定着装置は、用紙に転写されたトナー像を熱定着により定着させる定着ローラと、定着ローラに圧接可能に設けられたプレスローラとを備えた定着装置であって、前記定着ローラは、中空のローラ部材の内周面に軸方向に沿ってスリット状の隙間を空けて配列された複数の導電体が互いに絶縁されて設けられており、前記定着ローラの回転動作に応じて前記導電体に個別に接触して前記導電体を個別に発熱させる給電部材が前記定着ローラの内側に設けられていることを特徴とする。さらに、前記給電部材は、前記プレスローラに対向配置されて前記ローラ部材を挟持するように設けられた給電ローラであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上記のような構成を有することで、定着ローラのローラ部材の内周面に設けられた導電体に対してローラ部材の内側から給電部材が個別に接触して給電を行うので、簡単な構成で個別の導電体にのみ給電して発熱させることができる。そのため、定着処理を行う部位に位置する導電体のみ発熱させて定着処理を安定して行うことが可能となる。
【０００８】
また、給電部材を、プレスローラに対向配置されてローラ部材を挟持するように設けられた給電ローラとすることで、定着ローラの内周面に設けられた導電体と給電ローラとの接触状態を安定して保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
【００１０】
図１は、本発明に係る実施形態である定着装置を備えた画像形成装置全体の概略図を示している。画像形成装置の上部には原稿を搬送して原稿を読み取る原稿読取部１が配置され、その下部に画像を記録する記録部２、画像を記録する用紙を搬送する用紙搬送部３及び給紙部４が配されている。
【００１１】
原稿読取部１は、原稿搬送装置（ＡＤＦ）を内部に備えたカバー部１０と、スキャナ１１を備えた読取本体部１２からなる。読取本体部１２の上面には、搬送される原稿を読み取る部分にプラテンガラス１３が配置され、原稿又は本等を載置して読み取る部分に透明なガラス材からなる載置ベッド１４が配置されている。搬送原稿を読み取る場合にはスキャナ１１をプラテンガラス１３に対向する位置に静止させて読取動作を行い、載置ベッド１４に載置された原稿等を読み取る場合にはスキャナ１１で原稿等の読取面に対して走査して読取動作を行う。
【００１２】
カバー部１０の載置ベッド１４に対向する面には原稿押え１５が取り付けられており、また、その上部には複数枚の原稿を載置しておく原稿トレイ１６が設けられている。原稿トレイ１６に載置された原稿は、ピックアップローラ１７及びセパレートローラ１８によりＡＤＦ内に搬入される。そして、搬入された原稿は、フィードローラ１９によりプラテンガラス１３に対向する読取位置に搬送されてスキャナ１１により読み取られ排出ローラ２０により原稿排出トレイ２１に排出される。
【００１３】
記録部２では、用紙搬送部３により搬送された用紙に記録するために、像形成部として、現像器２２、帯電ブラシ２３、感光体ドラム２４、転写ローラ２５、露光ヘッド２６及びメモリ除去ブラシ２７を備えている。また、定着部として、定着ローラ２８及びプレスローラ３３を備えている。まず、感光体ドラム２４の表面を帯電ブラシ２３により一様に帯電させ、帯電された感光体ドラム２４の表面に露光ヘッド２６で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像を形成する。次に、現像器２２内のトナーを供給ローラ及び現像ローラによって感光体ドラム２４に形成された静電潜像に転移させて可視像化し、転写ローラ２５により感光体ドラム２４表面に形成されたトナー像を用紙に転写する。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ２８によって加熱及び加圧して用紙に定着される。
【００１４】
こうして、感光体への帯電、露光、現像、用紙への転写及び定着といった一連のプロセスが行われて、用紙に画像形成がなされる。転写後に感光体ドラム２４の表面に残留したトナーは、メモリ除去ブラシ（ＥＲＳブラシ）２７により付着力が弱められ、感光体ドラム２４の表面上に分散させられる。そして、残留トナーは、現像器２２の現像ローラに回収される。
【００１５】
給紙部４には、給紙カセット５に複数枚の用紙が積載してセットされており、給紙ローラ２９により一枚ずつ用紙搬送部３に給紙される。給紙された用紙は、フィードローラ３０により搬送されてフィードローラ３１及び３２に挟持される。そして、フィードローラ３１により記録部２に用紙が搬送されて画像形成され、画像形成処理された用紙は定着ローラ２８及びプレスローラ３３の間に挟持されて定着処理を行った後排紙ローラ３４及びプレスローラ３５により排紙トレイ３６に搬出される。
【００１６】
図２は、定着ローラ２８を含む定着機構及び排紙ローラ３４を含む排紙機構をユニット化した定着ユニットに関する概略断面図である。定着ユニットは、ユニットフレーム６に定着ローラ２８及び排紙ローラ３４が取り付けられている。下部フレーム７には、定着ローラ２８に対向してプレスローラ３３が設けられており、排紙ローラ３４に対向してプレスローラ３５が取り付けられている。下部フレーム７をユニットフレーム６の下部に固定することで組み立てられている。
【００１７】
図３は、定着ローラに関する断面図であり、図４は、定着ローラの分解斜視図である。定着ローラ２８は、円筒状でガラス材料等の絶縁材料からなるローラ部材４０の内周面に複数の導電層４１が形成されている。
【００１８】
導電層４１は、酸化錫（ＳｎＯ2）等の金属酸化物を添加した溶液を用いて、高温の炉の中で化学気相蒸着法によりローラ部材４０の内周面に層形成される。こうした蒸着法で形成された導電層は、メッキ等により形成されたものに比べて剥れにくく耐久性に優れている。そのため、定着ローラの回転動作の際に給電ローラ等による摩耗に対しても十分な耐摩耗性を有している。
【００１９】
そして、層形成された導電層をエッチング又はレーザパターニング等の手法によりスリット状の隙間を空けて互いに絶縁状態にすることで複数の導電層４１が形成される。各導電層４１は、ローラ部材４０の軸方向に沿って内周面の全長にわたって形成されており、周方向に所定幅に設定されている。
【００２０】
定着ローラ２８の内部には、給電ローラ４２が設けられている。給電ローラ４２は、合成樹脂材料等の絶縁材料からなり、定着ローラ２８よりも小径で、両端部に突出した支持軸４３及び４４によりユニットフレーム６に回転自在に軸支されている。給電ローラ４２は、周面の両端部に給電電極となる導電層４５及び４６が所定幅で全周にわたって形成されている。そして、導電層４５は支持軸４３と導通し、導電層４６は支持軸４４と導通している。
【００２１】
給電ローラ４２は、プレスローラ３３に対向配置されており、プレスローラ３３との間にローラ部材４０を挟持して圧接するように設定されている。そして、給電ローラ４２の周面及びローラ部材４０の内周面における接触面の幅は、導電層４１の幅と同じか狭くなるように給電ローラ４２の外径が設定される。そのため、給電ローラ４２は、ローラ部材４０の内周面に圧接した状態でローラ部材４０の回転動作に連動して回転することで、プレスローラ３３に対向する導電層４１に順次個別に接触するようになる。
【００２２】
図５は、定着ローラ２８の軸方向に沿った断面図である。ローラ部材４０の内周面に圧接された給電ローラ４２の導電層４５及び４６がプレスローラ３３に対向する１つの導電層４１に圧接して導通した状態となる。給電ローラ４２の支持軸４３は接地され、支持軸４４は給電回路５０に接続されている。給電回路５０から供給される電流は、支持軸４４から導電層４６を介して導電層４１を通り、導電層４５を介して支持軸４３に流れる。そのため、プレスローラ３３に対向する導電層４１のみが通電されて発熱するようになる。
【００２３】
したがって、定着処理を行う定着ローラ２８及びプレスローラ３３の圧接部分のみ発熱して定着温度に上昇させることができるので、圧接部分以外を不必要に発熱させることがなくなる。そのため、消費電力を節減できるとともに装置内温度の上昇を抑えることができる。また、プレスローラ３３により導電層４１が常時給電ローラ４２に圧接された状態に保持されるため、両者の通電状態を常時確保することができる。
【００２４】
図６は、給電部材の変形例に関する断面図である。内周面に複数の導電層４１が形成されたローラ部材４０の両側から給電コロ４５’及び４６’が内側に挿入されている。給電コロ４５’は支持部材４７に軸支されており、給電コロ４６’は支持部材４８に軸支されている。
【００２５】
給電コロ４５’及び４６’は、表面に導電層が形成されており、それぞれ導電層４１の両端部に接触するようにローラ部材４０の内側に設置されている。給電コロ４５’の導電層は接地されており、給電コロ４６’の導電層は給電回路５０に接続されている。
【００２６】
ローラ部材４０が回転することで、給電コロ４５’及び４６’が個々の導電層４１の両端部に順次接触するようになる。そのため、プレスローラ３３に対向する導電層４１のみが通電されて発熱するようになる。
【００２７】
したがって、定着処理を行う定着ローラ２８及びプレスローラ３３の圧接部分のみ発熱させることができ、効率よく定着処理を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る定着装置を備えた画像形成装置の内部構造に関する概略断面図である。
【図２】定着ユニットに関する概略断面図である。
【図３】定着ローラに関する断面図である。
【図４】定着ローラの分解斜視図である。
【図５】定着ローラの軸方向に沿った断面図である。
【図６】給電部材の変形例に関する断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    原稿読取部
２    記録部
３    用紙搬送部
４    給紙部
28    定着ローラ
33    プレスローラ
34    排紙ローラ
35    プレスローラ
40    ローラ部材
41    導電層
42    給電ローラ
43    支持軸
44    支持軸
45    導電層
46    導電層
47    支持部材
48    支持部材
【図１】
2009258311.tif 000003
【図２】
2009258311.tif 000004
【図３】
2009258311.tif 000005
【図４】
2009258311.tif 000006
【図５】
2009258311.tif 000007
【図６】
2009258311.tif 000008