JPH0219881A

JPH0219881A - 電子写真装置の熱定着ロール

Info

Publication number: JPH0219881A
Application number: JP16958288A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ando; 剛安藤
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 1988-07-07
Filing date: 1988-07-07
Publication date: 1990-01-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］〈産業上の利用分野〉本発明は、写像を定着させるべく被転写手段を一対のロ
ールを用いて加熱し、かつ加圧する電子写真装置の熱定
着ロールに関する。

〈従来の技術〉従来から、複写機等の電子写真プロセスを用いた電子写
真装置にてトナーを紙等の被転写手段に転写した後に定
着させる熱定着ロールに於ては、加熱ロールと圧着ロー
ルとを互いに密接させ、両ロールが互いに接するニップ
部分に被転写手段を通過させ、トナーを加熱すると同時
に被転写手段に圧着させるようにしているが、従来は加
熱ロールが昇温するまでに比較的長い時間を要している
ことから、例えば同一出願人による特願昭６２−３０９
３３９号明細書には、加熱ロールの全面に亘り樹脂系で
あって良い抵抗発熱層を形成する構造が提案されている
。この構造によれば抵抗発熱層のみが昇温すれば上記定
着作業を行い得るため、加熱ロールの昇温時間が短縮さ
れる。

しかして、上記したような抵抗発熱層を有する加熱ロー
ルでは、その熱容量が小さいことから、対流により上側
部分の熱の流出は小さくその表面温度が比穀的高温とな
り、ニップ部分は被転写手段に熱を奪われることにより
その表面温度が比較的低温となり、該ロール表面の周方
向の温度勾配が急になる。そのため、例えば被転写手段
がニップ部分を断続的に通過する場合等のように熱の収
支が経時的に変化する場合、ニップ部分に温度リプルを
生じ、被転写手段にトナーの定着不良を生じることが懸
念される。

〈発明が解決しようとする課題〉このような従来技術の課題に鑑み、本発明の主な目的は
、加熱ロールの昇温時間が短く、かつ表面の温度勾配が
周方向に緩かになるように制御された電子写真装置の熱
定着ロールを提供することにある。

［発明の構成］〈課題を解決するための手段〉このような目的は、本発明によれば、互いに密接して回
転する加熱ロールと圧着ロールとの間に被転写手段を通
過させ、被写体の写像を前記被転写手段に定着させるた
めの電子写真装置の熱定着ロールに於て、前記加熱ロー
ルに成層された抵抗発熱層と、前記加熱ロール表面の周
方向の温度勾配を抑制するべく該ロールに密接する熱流
制御手段とを有することを特徴とする電子写真装置の熱
定着ロールを提供することにより達成される。

〈作用〉このようにすれば、熱流制御手段により加熱ロール表面
の周方向の温度勾配が抑制される。この熱流制御手段と
して加熱ロール表面に補助ロールを密接させることによ
り、加熱ロールに於ける補助ロール密接側の表面温度が
過度に上昇することを抑制することができ、圧着ロール
に断熱層を設けることにより、更にヒータ手段により圧
着ロールを加熱することにより、加熱ロールに於ける圧
着ロール密接側の表面温度が過度に低下することを抑制
することができ、加熱ロール全体として周方向の表面温
度勾配が緩かになる。

〈実施例〉以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図は、本発明が適用された電子写真装置の構成を示
す。

回転可能な感光ドラム１は、その外周面にセレンがめっ
きされている。この感光ドラム１の外周面に沿って帯電
部２、感光部３、現像部４、転写部５、清掃部６及び除
電部７がこの順に設けられている。また、転写部５から
転写用紙９が搬出される方向即ち矢印Ａの方向の下流側
には定着部８が設けられている。

感光ドラム１が第１図の矢印Ｂの方向へ回転すると、そ
の回転に伴い該ドラム表面部分がコロナ帯電手段からな
る帯電部２を通過することにより、７００ボルト程度で
あって良い均一な電位に帯電される。次に、感光ドラム
１の表面部分は露光部３を通過し、被写体の形状に応じ
た潜像が露光により形成される。そして、現像部４に於
て図示されないキャリヤに搬送されるトナーが、潜像に
対応して感光ドラム１の表面に付着する。更に、転写部
５に於て、第１図に於ける右側より矢印Ａの方向に搬送
される被転写用紙９がコロナ帯電手段からなる帯電部５
ａにより帯電されると同時にドラム１の表面部分に付着
したトナーが用紙９に転写される。トナーを転写した後
の感光ドラム１の表面部分は清掃部６を通過し、残留ト
ナーが清掃される。そして露光ランプからなる除電部７
に於て軸線方向に概ね−様な電位に除電され再び上記し
たプロセスを繰返すこととなる。一方、用紙９に転写さ
れたトナーは、定着部８に於て、加熱されると同時に用
紙９に圧着されることにより写像が用紙９に定着する。

第２図は本発明に基づく第１の実施例を示す第１図の要
部拡大断面図である。定着部８は、図示されない駆動手
段により回転駆動される圧着ロール１−０と該圧着ロー
ルに当接部１２で密接することにより従動する加熱ロー
ル１１とを有している。

圧着ロール１０は、回転軸１３とその外周に設けられた
ゴムロール部１４とからなる。一方、加熱ロール１１は
、その中心から外周にかけて、回転軸１５と、シリコン
発泡ゴムからなる弾発・断熱層１６と、図示されない外
部電源に軸線方向端部にて接続された抵抗発熱Ｎ１７と
、弗素樹脂からなる保護層１８とがこの順に積層されて
いる。また１弾発・断熱層１６、抵抗発熱層１−７及び
保護層１８の各層間には、接着剤層が形成されている。

この接着剤層は、加熱ロール１１の作動に際して、弾発
・断熱層１６の変形する際に抵抗発熱テープ１７及び保
護１１８が剥離しないようにするための層である。

一方、加熱ロール１１の当接部１２と相反する側には、
当接部１９にて補助ロール２０が密接し、加熱ロール】
１に従動するようになっている。この補助ロール２０は
、金属製の回転軸２１と、その外周に成層された厚さが
０．３〜１ｍｍの耐熱性樹脂からなる断熱層２２とを有
している。この補助ロール２０が熱容量が比較的大きい
ことから、当接部１９に於ける加熱ロール１１の表面温
度が過度に上昇することを抑制している。尚、本実施例
では、圧着ロール１０に嵌装されたゴムロール部１４が
断熱効果を有していることがら当接部１２に於ける加熱
ロール１１の表面温度が過度に低下することを抑制して
いる。

例えば従来の熱定着ロールでは、加熱ロールの下部表面
に、回転軸にゴムロールが嵌装された圧着ロールを密接
させた場合、加熱ロールの圧着ロールとの当接部の表面
温度と、この当接部と相反する側部分の表面温度の差は
概ね４０℃となり、また、この加熱ロールに金属パイプ
からなる圧着ロールを密接させた場合、加熱ロールの上
記側部分の表面温度差は概ね８０℃となるが、本実施例
の如く構成することにより、加熱ロール１１に於ける当
接部１２と当接部１９との表面温度差を２０℃以下とす
ることができる。そのため、加熱ロール１２が当接部１
２にて被転写用紙９に接触することにより低下した表面
温度を該ロールが一回転する間に容易に所定温度まで回
復することができ、当接部１２に於て温度リプルを発生
することがない。

第３図は本発明に基づく第２の実施例を示す第２図と同
様の図である。本実施例によれば、圧着ロール２３が、
中空の金属製パイプからなる回転軸２４と、その外周に
成層された厚さ０，１〜１ｍの耐熱性樹脂からなる断熱
層２５とを有している。尚、実際には断熱層２５の表面
に弗素樹脂等の離型性膜からなる保護層を積層しても良
い。

本実施例によれば、圧着ロール２３の回転軸２４に比較
的熱容量の大きな金属製パイプを用いていることがら当
接部１２に於ける加熱ロール１１の表面温度が低下する
ことが考えられるが、圧着ロール２３に断熱層２５を設
けることにより、この温度低下を抑制している。

また、第３図の中央部に想像線で示すように、圧着ロー
ル２３の内孔２３ａの中心部分にヒータ２６を設けるこ
とにより、圧着ロール２３を全体的に昇温させ当接部１
２に於ける加熱ロール１１の表面温度の低下を一層好適
に抑制することができる。尚、実際には加熱ロール１１
の抵抗発熱層１７と同様な抵抗発熱層を回転軸２４の外
周に設け、これを圧着ロール１０を加熱するヒータとし
ても良い。

更に、第３図の上部に想像線で示すように、第１の実施
例と同様な補助ロール２７を、当接部１２と相反する側
の加熱ロール１１表面に当接部２８にて密接させること
により加熱ロール１１の表面温度の上昇を抑制している
。従って、加熱ロール１１の周方向に沿う温度勾配を一
層好適に抑制することが可能となる。

上記したように、加熱ロール１１の熱容量が小さくても
該ロールの表面温度勾配が周方向に緩かになることから
、抵抗発熱層１７をもって加熱ロール１１を昇温させる
場合の加熱ロール１１の昇温時間を一層短縮することが
可催となる。そのため、加熱ロール１１を常に例えば１
８０℃のトナ一定着温度に維持する必要がなく、通常待
機時には例えば１００℃の低い温度に維持し、電子写真
プロセスが行われる時点で被転写用紙９が定着部８に到
達するまでに加熱ロール１１の表面温度が昇温するよう
に制御することも可能となり、定着部８の待機時に於け
る消費電力が軽減される。

［発明の効果］このように本発明によれば、熱流制御手段により加熱ロ
ール表面の周方向の温度勾配が緩かになる。この熱流制
御手段として圧着ロールが密接する側と相反する側の加
熱ロール表面に補助ロールを密接させることにより、加
熱ロールに於ける補助ロール密接側の表面温度が過度に
上昇することを抑制することができ、圧着ロールに断熱
層を設けることにより、更にヒータ手段により圧着ロー
ルを加熱することにより、加熱ロールに於ける圧着ロー
ル密接側の表面温度が過度に低下することを抑制するこ
とができ、加熱ロール全体として周方向の表面温度勾配
が緩かになる。そのため、加熱ロールのエラグ部に於け
る温度リプルを防止でき、トナーを被転写手段に好適に
定着できることからその効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づく熱定着ロールが適用された電
子写真装置の模式的な構成図である。第２図は、本発明に基づく第１の実施例を示す第１図の
要部拡大断面図である。第３図は、本発明に基づく第２の実施例及びその変形実
施例を示す第２図と同様の図である。１・・・感光ドラム　　　２・・・帯電部３・・・露光
部　　　　　４・・・現像部５・・・転写部　　　　　
５ａ・・・帯電部６・・・清掃部　　　　　７・・・除
電部８・・・定着部　　　　　９・・・被転写用紙１０
・・・圧着ロール　　１１・・・加熱ロール１２・・・
当接部　　　　１３・・・回転軸１４・・・ゴムロール
部　１５・・・回転軸１６・・・弾発・断熱層　１７・
・・抵抗発熱層１８・・・保護層　　　　１９・・・当
接部０・・・補助ロール２・・・断熱層３ａ・・・内孔５・・・断熱層７・・・補助ロールド・・回転軸３・・・圧着ロール４・・・回転軸６・・・ヒータ８・・・当接部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）互いに密接して回転する加熱ロールと圧着ロール
との間に被転写手段を通過させ、被写体の写像を前記被
転写手段に定着させるための電子写真装置の熱定着ロー
ルに於て、前記加熱ロールに成層された抵抗発熱層と、
前記加熱ロール表面の周方向の温度勾配を抑制するべく
該ロールに密接する熱流制御手段とを有することを特徴
とする電子写真装置の熱定着ロール。
（２）前記熱流制御手段が、前記加熱ロールに密接する
補助ロールを有することを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の電子写真装置の熱定着ロール。
（３）前記熱流制御手段が、前記圧着ロールの表面に成
層された断熱層を有することを特徴とする特許請求の範
囲第１項若しくは第２項に記載の電子写真装置の熱定着
ロール。
（４）前記熱流制御手段が、前記圧着ロールを加熱する
ヒータ手段を有することを特徴とする特許請求の範囲第
１項乃至第３項のいずれかに記載の電子写真装置の熱定
着ロール。