JPH0324672B2 - - Google Patents
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- JPH0324672B2 JPH0324672B2 JP4221182A JP4221182A JPH0324672B2 JP H0324672 B2 JPH0324672 B2 JP H0324672B2 JP 4221182 A JP4221182 A JP 4221182A JP 4221182 A JP4221182 A JP 4221182A JP H0324672 B2 JPH0324672 B2 JP H0324672B2
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- Japan
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- heat
- roller
- heating roller
- heating
- heater
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2053—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Description
〔発明の産業上の利用分野〕
本発明は電子写真装置、静電記録装置等の記録
装置に設けられ、未定着画像等の被定着物を加熱
定着する加熱定着装置に関する。 〔従来技術〕 従来、熱を使用する加熱装置は均一加熱や消電
力が達成しにくかつた。特に定着装置の代表的な
ものである熱ローラ定着装置に於いては、画像形
成装置又は定着装置等に設けられた加熱源からの
熱が熱ローラ表面を伝達して定着に作用すること
なく失われるといつた問題が存在していた。この
結果、熱ローラ端部において熱損失が大きくなり
定着性が大幅に低下してしまう。 これに対し、従来の技術では熱ローラ端部や熱
ローラに圧接する加圧ローラ等の端部領域の温度
低下を補償するため、加熱源の発熱分布を端部領
域で強くなるように構成していた。 しかし、この方法では熱ローラ端部から失われ
る熱量はさらに増大するため、画像形成装置内部
での昇温が起り、クリーナ、現像器内でのトナー
ブロツキングを誘発したり、装置内のプラスチツ
クのモールド成形部品を熱変形させてしまうこと
がある。 別の解決方法としては、上述のような熱損失を
減じるために、熱ローラを保持する枠部材と熱ロ
ーラ間のみに断熱スリーブを設けることは既に行
われているが、結局満足な解決策とはならず、熱
損失が大きく、やはり端部温度ダレが生じてしま
う。 上記対策としても、一般的にはヒータの端部側
での発熱分布を強めることが行われているので全
体としての電力消費量はほとんど前記従来のもの
と変わらない。 上記従来の方法では、電力の浪費だけでなく、
本体中の他の部所の昇温をも起し、種々の問題が
生じる原因ともなつている。 〔発明の目的〕 本発明は、上記従来の欠点を改善することを目
的とし、少ない電力でもつて良好な加熱定着処理
が行える加熱定着装置を提供することである。 〔発明の概要〕 上記目的を達成する本発明は、未定着トナー像
と接し、加熱手段によつて加熱される回転体と、
この回転体を支持するための支持枠と、回転体に
対して設けられた断熱性材料からなる駆動ギア
と、上記回転体と上記駆動ギア側の支持枠との間
に設けられた断熱部材と、を有する加熱定着装置
において、上記断熱部材は、回転体を回転可能に
支持する滑り軸受であることを特徴とするもので
ある。 〔発明の実施例〕 以下本発明について図面を参照しながら説明す
る。 第１図は本発明の一実施例を示す図で、電子写
真法で形成されたトナー像Ｔを普通紙Ｐに加熱定
着する加熱定着装置の断面図である。 １はハロゲンヒータ等の加熱用のヒータ３を内
部に有する加熱ローラで、駆動モータ（不図示）
からの、駆動力を受けて矢示方向に回転する。２
は低加熱用のヒータ３′を内蔵する加圧ローラで、
加熱ローラ１に圧接して摺擦回転する。 この加熱ローラー１は、アルミニウム、ステン
レス、銅等の金属製中空ローラ芯の外周面に四弗
化チレン樹脂等の耐熱離型性樹脂層を20〜80μ厚
に設けたものである。加圧ローラ２はベアリング
１５，，１５′に回転可能に支持されている。この
ローラ２は加熱ローラ１に公知の加圧手段によつ
て少なくとほ定着時に圧接し、金属製ローラ芯の
外周面にシリコンゴム、フツソゴム、フロロシリ
コンゴム等の弾性体層を比較的厚く設けたもので
ある。この構成は、加熱ローラとの圧接領域ｄを
確保することを一目的としている。加熱ローラ１
の外周面にはサーミスタ、熱電対等の感温素子４
が接触配設され、それの検出信号を公知の制御手
段（図示せぬ）に導き、加熱ローラ１の外周面の
温度を（ヒータ３３の出力、又は、その印加電圧
等を制御することで）トナー像溶融温度に保持し
ている。 ６は加熱ローラ表面へ付着したオフセツトトナ
ーや紙粉等の異物をローラ表面から除去するため
のクリーニング部材であり、ノーメツクス、ヒメ
ロン、等の耐熱不織布よりなるクリーニングウエ
ブ６1を用いている。 上記クリーニングウエブ６1は弾性を有する押
当てローラ６3により加熱ローラに当接している。
又、このウエブ６1は、駆動を与えられる（不図
示）巻取りローラ６5により供給ローラ６2から微
量づつその当接位置を変えるように移動し、常に
クリーニングウエブ６1の新しい面が加熱ローラ
に当接する。このウエブ６1は押当てローラ６3以
降介在するコロ６4上を移動して供給ローラ６2側
へ反転され、巻取りローラ６5に表、裏を逆にし
た状態で巻取られる。また、クリーニングウエブ
６1中にジメチルシリコンオイル等のオフセツト
防止液を含浸させておくと、クリーニング効果を
さらに高めることが可能となる。 ７は熱反射性を有する曲面状の反射板で、加熱
ローラ１の周辺に近接し、加熱ローラ１の手方向
全体に設けられている。又反射板７は加熱ローラ
１周面の押当てローラ６3の位置と紙Ｐの進入開
口部との間に対して覆うような幅を有している。
８は放熱防止用の厚みのあるカバーで、上記反射
板７の凸面全体に対して密着して設けられ、この
反射板７からの無駄な放熱を防止する。１６は定
着装置の上側のケーシング部材で、クリーニング
部材６と反射板７、カバー８、感温素子４とを包
囲している。感温素子４の温度検知部は反射板７
よりもローラ１側にある。 一方、加圧ローラ２側にも、反射板７と同様の
反射板９及びカバー８と同様のカバー１０が夫々
加圧ローラ２の周面の大部分を覆うように設けら
れている。 これらの反射板７，９及びカバー８，１０を設
けることによつて加熱ローラ、加圧ローラ夫々の
表面から無駄に消費される熱を減少することがで
き、かつ感温素子４の測温性を安定化することが
できる。又、加熱ローラ１の設定温度に対する温
調を安定化すると共に消費電力を低減できる。 ２２は紙Ｐを加熱ローラ１側に導く案内板で、
反射板７と反射板９夫々の一端の間に位置するよ
うに加熱ローラ１に近接して設けられている。２
４は加圧ローラを支持する支持板で、バネ２３に
よつて加圧ローラは定着ローラに圧接される。 さて、未定着なトナー像Ｔを有する普通紙Ｐは
加熱、加圧両ローラ１，２間で挟持搬送され、ロ
ーラ１，２の表面温度による印加熱によつてトナ
ー像Ｔを定着され、その後排紙ローラ２０，２１
によつて挟持されながら装置外へ排出される。こ
の加熱ローラの排出口側には普通紙Ｐを加熱ロー
ラから確実に分離するためにローラ軸方向に沿つ
て複数個の分離爪５がローラ表面に接触して設け
られている。 又、加圧ローラ２の排出口側にも分離爪５1が
ローラ２の表面に接触して設けられている。 分離爪５は、ケーシング部材１６と離間状態の
支持板１８に保持され、分離爪５1も定着装置下
側のケーシング部材１７と離間状態の支持板１８
１に保持されている。ケーシング部材１７は加圧
ローラ２の反射板９、カバー１０と離間し、これ
らを覆うように設けられている。 上記反射板７，９としては、表面を研磨したア
ルミニウム、銅板或いはCrメツキ等の表面処理を
施した鉄板等のように光沢面を有する金属である
ことが好ましい。又反射板７，９の形状は、ロー
ラ周面と同心円となるような曲率を有するものが
好ましく、又その厚さは比較的薄いものが好まし
い。 上記カバー８，１０としては、グラスウール、
ロツクウール、セラミツクフアイバー、或いはフ
エノールフオーム、エポキシフオーム等の発泡体
等によつて構成或いは複合構成されたものが好ま
しい。 次に第１図のＸ−X′断面を示す定着装置の説
明図である第２図を用いて、加熱ローラ１の端部
構成について詳述する。 １２，１２′は夫々熱遮断性のすべり軸受で、
加熱ローラ１を摺動支持し、定着装置の枠体１
３，１３′に夫々装着されている。 １４，１４′は断熱性の耐熱性樹脂からなる耐
熱性ギアで、加熱ローラ１の回転軸１1，１′に
夫々嵌着され、駆動源Ｍからの駆動力を伝達され
る。この加熱ローラ１４′は他の駆動伝達ギア２
５と噛合つており、駆動力を受けて、加熱ローラ
１と共に回転する。耐熱性ギア１４には、手動ノ
ブ２６のギア２６1が噛合わされ手動による駆動
力が伝達される。 上記耐熱性ギア１４，１４′は熱遮断性の断熱
材で構成されているので、加熱ローラ１からこの
ギア１４，１４′を介して他のギア等の駆動伝達
部材へ熱が散逸することがない。このギアによつ
て加熱ローラ１の熱保有性が向上された。 さらに上記すべり軸受１２，１２′も又、熱遮
断性の断熱材であり、加熱ローラ１端部から枠体
１３，１３′への熱移動による熱損失を防いでい
る。従つて、加熱ローラ１の端部からの熱損失
は、耐熱性ギア１４，１４′によつて従来より減
少することができ、又すべり軸受１２，１２′の
付加でさらに大幅に減少或いはほとんど無にする
ことができた。 一般に、耐熱性ギア１４，１４′には他の駆動
伝達部材が数多く連動するように設けられること
が多い。依つて、従来の熱損失はこのような駆動
系において大半を占めている。これに対し、上記
実施例のようにものは駆動系への熱損失を減少又
は無ならしめることができるので、高度に熱効率
を向上でき消費電力も減少できる。又、上記実施
例では耐熱性ギア１４，１４′に加えてすべり軸
受１２，１２′を用いているため、ローラ端部か
らの枠体１３，１３′への熱損失を防止できさら
に熱効率を向上できる。上記実施例は加熱ローラ
１の両端部に設けているが、少なくともローラ１
に駆動力を伝達する部材の駆動力を受ける側とロ
ーラ１との間に断熱部位を有していればよい。 また断熱樹脂からなるすべり軸受１２′と耐熱
性ギア１４′は別体に構成している。 樹脂材は熱膨張が大きいため温度変動によりす
べり軸受１２′にはローラのスラスト方向及び周
方向のストレスが、耐熱性ギア１４′にはラジア
ル方向のストレスが発生する。 前述した通りすべり軸受１２′と耐熱性ギア１
４′は別体であるため異なるストレスが加わつて
樹脂材を損傷することがない。 また、本実施例ではすべり軸受１２と耐熱性ギ
ア１４も別体にしている。 更にすべり軸受１２を用いているため断熱と軸
受を一部品で行うことができる。 上記ギア１４，１４′としては、ポリイミド、
ポリアミドイミド、PPS、変性フエノール、四弗
化エチレンに補強充てん材を加えたもの等の熱遮
断性の良好な耐熱性の樹脂材料で構成されるもの
が好ましい。 上述のごとく、加熱ローラ１はすべり軸受１
２，１２′、及び耐熱性ギア１４，１４′により機
械本体及び枠体１３，１３′から熱的に弧立状態
となり、これらを伝わつての熱損失は非常に少な
いものとなる。 次に本発明に係る実施例の具体的な数値例を説
明する。 上記構成の定着装置で加熱ローラ１として外径
φ60、アルミ芯金の肉厚７mm、表層に35μ厚の
PEA被覆をしたローラ、加圧ローラ２として、
外径φ60，φ50のステンレス芯金上に肉厚５mmの
熱加硫型シリコンゴム被覆をしたローラを用い
た。 加熱ローラ内のヒータ３には650Wハロゲンヒ
ータを用い通常点灯させ、また加圧ローラ内のヒ
ータ３′は70Wシーズヒータで、コピー時以外の
ときのみ点灯させる。 また、圧接領域ｄは11mm、加熱ローラ表面温度
は180℃とした。 第３図は上記具体例の実験のための各ローラ表
面温度の時間に対する変化図を説明するものであ
る。時間ｔ＝０で電源がONされると、ヒータ３
及びヒータ３′が点灯する。加熱ローラ表面温度
は図示の如く上昇して加熱ローラ表面温度が150
℃に達すると（Ａ点）、停止していた両ローラ１，
２は圧接回転を始め、加圧ローラ表面温度も急激
に上昇する。 加熱ローラ表面温度が180℃に達すると（Ｂ点）
定着可能状態となり、両ローラ１，２は回転を停
止する。そして加熱ローラ１は、不図示の制御手
段によつて180℃前後の表面温度となるように保
持される。一方加圧ローラ２は定着ローラからの
熱の供給がなくなるため表面温度は下降する。そ
して定着可能状態から約５分後（Ｃ点）で加圧ロ
ーラ温度は最低となり、その後内部からのヒータ
３′の熱を受けて徐々に温度上昇する。故に、Ｃ
点における定着能力が最も低い。従つてこのＣ点
で連続コピーを行えば定着性の比較実験としては
極めて好ましいものとなる。本図ではＣ点におい
て99枚連続コピーを行つた際の温度変化を99枚終
了時（Ｄ点）を含めて表してある。 以下に示す実験結果は上記Ｃ−Ｄ間で以下の共
通条件の基に行つたものである。つつまり10℃の
環境下でコピースピード405mm／sec（A3サイズ
紙、35枚／分）、秤量80ｇ／m2A3紙上にφ24のベ
タクロを形成し、99枚連続コピーから１，６，
11，16枚目、21〜91までの10枚目ごとの８枚の12
枚を選出し、各紙に対し９箇所を実験対象とし
た。この12枚、各９箇所の計108箇所の定着性評
価はコージンワイパー（商品名、(株)興人、ペーパ
ーウエス）を用いて、圧力40ｇ／cm2で10往復こす
り、こする前後の濃度差をマクベス反射濃度計で
測定して数値化した。 すなわちΔD＝Ｄ−D′／Ｄ×100（％） Ｄ：φ24ベタクロ画像をこする前の反射濃度 （1.0≦Ｄ≦1.1 D′： 〃 こすつた後 〃 となるように ΔD：濃度低下率 画像濃度を 調整する。） 以下の表１に各定着器の構成要件を示す。
装置に設けられ、未定着画像等の被定着物を加熱
定着する加熱定着装置に関する。 〔従来技術〕 従来、熱を使用する加熱装置は均一加熱や消電
力が達成しにくかつた。特に定着装置の代表的な
ものである熱ローラ定着装置に於いては、画像形
成装置又は定着装置等に設けられた加熱源からの
熱が熱ローラ表面を伝達して定着に作用すること
なく失われるといつた問題が存在していた。この
結果、熱ローラ端部において熱損失が大きくなり
定着性が大幅に低下してしまう。 これに対し、従来の技術では熱ローラ端部や熱
ローラに圧接する加圧ローラ等の端部領域の温度
低下を補償するため、加熱源の発熱分布を端部領
域で強くなるように構成していた。 しかし、この方法では熱ローラ端部から失われ
る熱量はさらに増大するため、画像形成装置内部
での昇温が起り、クリーナ、現像器内でのトナー
ブロツキングを誘発したり、装置内のプラスチツ
クのモールド成形部品を熱変形させてしまうこと
がある。 別の解決方法としては、上述のような熱損失を
減じるために、熱ローラを保持する枠部材と熱ロ
ーラ間のみに断熱スリーブを設けることは既に行
われているが、結局満足な解決策とはならず、熱
損失が大きく、やはり端部温度ダレが生じてしま
う。 上記対策としても、一般的にはヒータの端部側
での発熱分布を強めることが行われているので全
体としての電力消費量はほとんど前記従来のもの
と変わらない。 上記従来の方法では、電力の浪費だけでなく、
本体中の他の部所の昇温をも起し、種々の問題が
生じる原因ともなつている。 〔発明の目的〕 本発明は、上記従来の欠点を改善することを目
的とし、少ない電力でもつて良好な加熱定着処理
が行える加熱定着装置を提供することである。 〔発明の概要〕 上記目的を達成する本発明は、未定着トナー像
と接し、加熱手段によつて加熱される回転体と、
この回転体を支持するための支持枠と、回転体に
対して設けられた断熱性材料からなる駆動ギア
と、上記回転体と上記駆動ギア側の支持枠との間
に設けられた断熱部材と、を有する加熱定着装置
において、上記断熱部材は、回転体を回転可能に
支持する滑り軸受であることを特徴とするもので
ある。 〔発明の実施例〕 以下本発明について図面を参照しながら説明す
る。 第１図は本発明の一実施例を示す図で、電子写
真法で形成されたトナー像Ｔを普通紙Ｐに加熱定
着する加熱定着装置の断面図である。 １はハロゲンヒータ等の加熱用のヒータ３を内
部に有する加熱ローラで、駆動モータ（不図示）
からの、駆動力を受けて矢示方向に回転する。２
は低加熱用のヒータ３′を内蔵する加圧ローラで、
加熱ローラ１に圧接して摺擦回転する。 この加熱ローラー１は、アルミニウム、ステン
レス、銅等の金属製中空ローラ芯の外周面に四弗
化チレン樹脂等の耐熱離型性樹脂層を20〜80μ厚
に設けたものである。加圧ローラ２はベアリング
１５，，１５′に回転可能に支持されている。この
ローラ２は加熱ローラ１に公知の加圧手段によつ
て少なくとほ定着時に圧接し、金属製ローラ芯の
外周面にシリコンゴム、フツソゴム、フロロシリ
コンゴム等の弾性体層を比較的厚く設けたもので
ある。この構成は、加熱ローラとの圧接領域ｄを
確保することを一目的としている。加熱ローラ１
の外周面にはサーミスタ、熱電対等の感温素子４
が接触配設され、それの検出信号を公知の制御手
段（図示せぬ）に導き、加熱ローラ１の外周面の
温度を（ヒータ３３の出力、又は、その印加電圧
等を制御することで）トナー像溶融温度に保持し
ている。 ６は加熱ローラ表面へ付着したオフセツトトナ
ーや紙粉等の異物をローラ表面から除去するため
のクリーニング部材であり、ノーメツクス、ヒメ
ロン、等の耐熱不織布よりなるクリーニングウエ
ブ６1を用いている。 上記クリーニングウエブ６1は弾性を有する押
当てローラ６3により加熱ローラに当接している。
又、このウエブ６1は、駆動を与えられる（不図
示）巻取りローラ６5により供給ローラ６2から微
量づつその当接位置を変えるように移動し、常に
クリーニングウエブ６1の新しい面が加熱ローラ
に当接する。このウエブ６1は押当てローラ６3以
降介在するコロ６4上を移動して供給ローラ６2側
へ反転され、巻取りローラ６5に表、裏を逆にし
た状態で巻取られる。また、クリーニングウエブ
６1中にジメチルシリコンオイル等のオフセツト
防止液を含浸させておくと、クリーニング効果を
さらに高めることが可能となる。 ７は熱反射性を有する曲面状の反射板で、加熱
ローラ１の周辺に近接し、加熱ローラ１の手方向
全体に設けられている。又反射板７は加熱ローラ
１周面の押当てローラ６3の位置と紙Ｐの進入開
口部との間に対して覆うような幅を有している。
８は放熱防止用の厚みのあるカバーで、上記反射
板７の凸面全体に対して密着して設けられ、この
反射板７からの無駄な放熱を防止する。１６は定
着装置の上側のケーシング部材で、クリーニング
部材６と反射板７、カバー８、感温素子４とを包
囲している。感温素子４の温度検知部は反射板７
よりもローラ１側にある。 一方、加圧ローラ２側にも、反射板７と同様の
反射板９及びカバー８と同様のカバー１０が夫々
加圧ローラ２の周面の大部分を覆うように設けら
れている。 これらの反射板７，９及びカバー８，１０を設
けることによつて加熱ローラ、加圧ローラ夫々の
表面から無駄に消費される熱を減少することがで
き、かつ感温素子４の測温性を安定化することが
できる。又、加熱ローラ１の設定温度に対する温
調を安定化すると共に消費電力を低減できる。 ２２は紙Ｐを加熱ローラ１側に導く案内板で、
反射板７と反射板９夫々の一端の間に位置するよ
うに加熱ローラ１に近接して設けられている。２
４は加圧ローラを支持する支持板で、バネ２３に
よつて加圧ローラは定着ローラに圧接される。 さて、未定着なトナー像Ｔを有する普通紙Ｐは
加熱、加圧両ローラ１，２間で挟持搬送され、ロ
ーラ１，２の表面温度による印加熱によつてトナ
ー像Ｔを定着され、その後排紙ローラ２０，２１
によつて挟持されながら装置外へ排出される。こ
の加熱ローラの排出口側には普通紙Ｐを加熱ロー
ラから確実に分離するためにローラ軸方向に沿つ
て複数個の分離爪５がローラ表面に接触して設け
られている。 又、加圧ローラ２の排出口側にも分離爪５1が
ローラ２の表面に接触して設けられている。 分離爪５は、ケーシング部材１６と離間状態の
支持板１８に保持され、分離爪５1も定着装置下
側のケーシング部材１７と離間状態の支持板１８
１に保持されている。ケーシング部材１７は加圧
ローラ２の反射板９、カバー１０と離間し、これ
らを覆うように設けられている。 上記反射板７，９としては、表面を研磨したア
ルミニウム、銅板或いはCrメツキ等の表面処理を
施した鉄板等のように光沢面を有する金属である
ことが好ましい。又反射板７，９の形状は、ロー
ラ周面と同心円となるような曲率を有するものが
好ましく、又その厚さは比較的薄いものが好まし
い。 上記カバー８，１０としては、グラスウール、
ロツクウール、セラミツクフアイバー、或いはフ
エノールフオーム、エポキシフオーム等の発泡体
等によつて構成或いは複合構成されたものが好ま
しい。 次に第１図のＸ−X′断面を示す定着装置の説
明図である第２図を用いて、加熱ローラ１の端部
構成について詳述する。 １２，１２′は夫々熱遮断性のすべり軸受で、
加熱ローラ１を摺動支持し、定着装置の枠体１
３，１３′に夫々装着されている。 １４，１４′は断熱性の耐熱性樹脂からなる耐
熱性ギアで、加熱ローラ１の回転軸１1，１′に
夫々嵌着され、駆動源Ｍからの駆動力を伝達され
る。この加熱ローラ１４′は他の駆動伝達ギア２
５と噛合つており、駆動力を受けて、加熱ローラ
１と共に回転する。耐熱性ギア１４には、手動ノ
ブ２６のギア２６1が噛合わされ手動による駆動
力が伝達される。 上記耐熱性ギア１４，１４′は熱遮断性の断熱
材で構成されているので、加熱ローラ１からこの
ギア１４，１４′を介して他のギア等の駆動伝達
部材へ熱が散逸することがない。このギアによつ
て加熱ローラ１の熱保有性が向上された。 さらに上記すべり軸受１２，１２′も又、熱遮
断性の断熱材であり、加熱ローラ１端部から枠体
１３，１３′への熱移動による熱損失を防いでい
る。従つて、加熱ローラ１の端部からの熱損失
は、耐熱性ギア１４，１４′によつて従来より減
少することができ、又すべり軸受１２，１２′の
付加でさらに大幅に減少或いはほとんど無にする
ことができた。 一般に、耐熱性ギア１４，１４′には他の駆動
伝達部材が数多く連動するように設けられること
が多い。依つて、従来の熱損失はこのような駆動
系において大半を占めている。これに対し、上記
実施例のようにものは駆動系への熱損失を減少又
は無ならしめることができるので、高度に熱効率
を向上でき消費電力も減少できる。又、上記実施
例では耐熱性ギア１４，１４′に加えてすべり軸
受１２，１２′を用いているため、ローラ端部か
らの枠体１３，１３′への熱損失を防止できさら
に熱効率を向上できる。上記実施例は加熱ローラ
１の両端部に設けているが、少なくともローラ１
に駆動力を伝達する部材の駆動力を受ける側とロ
ーラ１との間に断熱部位を有していればよい。 また断熱樹脂からなるすべり軸受１２′と耐熱
性ギア１４′は別体に構成している。 樹脂材は熱膨張が大きいため温度変動によりす
べり軸受１２′にはローラのスラスト方向及び周
方向のストレスが、耐熱性ギア１４′にはラジア
ル方向のストレスが発生する。 前述した通りすべり軸受１２′と耐熱性ギア１
４′は別体であるため異なるストレスが加わつて
樹脂材を損傷することがない。 また、本実施例ではすべり軸受１２と耐熱性ギ
ア１４も別体にしている。 更にすべり軸受１２を用いているため断熱と軸
受を一部品で行うことができる。 上記ギア１４，１４′としては、ポリイミド、
ポリアミドイミド、PPS、変性フエノール、四弗
化エチレンに補強充てん材を加えたもの等の熱遮
断性の良好な耐熱性の樹脂材料で構成されるもの
が好ましい。 上述のごとく、加熱ローラ１はすべり軸受１
２，１２′、及び耐熱性ギア１４，１４′により機
械本体及び枠体１３，１３′から熱的に弧立状態
となり、これらを伝わつての熱損失は非常に少な
いものとなる。 次に本発明に係る実施例の具体的な数値例を説
明する。 上記構成の定着装置で加熱ローラ１として外径
φ60、アルミ芯金の肉厚７mm、表層に35μ厚の
PEA被覆をしたローラ、加圧ローラ２として、
外径φ60，φ50のステンレス芯金上に肉厚５mmの
熱加硫型シリコンゴム被覆をしたローラを用い
た。 加熱ローラ内のヒータ３には650Wハロゲンヒ
ータを用い通常点灯させ、また加圧ローラ内のヒ
ータ３′は70Wシーズヒータで、コピー時以外の
ときのみ点灯させる。 また、圧接領域ｄは11mm、加熱ローラ表面温度
は180℃とした。 第３図は上記具体例の実験のための各ローラ表
面温度の時間に対する変化図を説明するものであ
る。時間ｔ＝０で電源がONされると、ヒータ３
及びヒータ３′が点灯する。加熱ローラ表面温度
は図示の如く上昇して加熱ローラ表面温度が150
℃に達すると（Ａ点）、停止していた両ローラ１，
２は圧接回転を始め、加圧ローラ表面温度も急激
に上昇する。 加熱ローラ表面温度が180℃に達すると（Ｂ点）
定着可能状態となり、両ローラ１，２は回転を停
止する。そして加熱ローラ１は、不図示の制御手
段によつて180℃前後の表面温度となるように保
持される。一方加圧ローラ２は定着ローラからの
熱の供給がなくなるため表面温度は下降する。そ
して定着可能状態から約５分後（Ｃ点）で加圧ロ
ーラ温度は最低となり、その後内部からのヒータ
３′の熱を受けて徐々に温度上昇する。故に、Ｃ
点における定着能力が最も低い。従つてこのＣ点
で連続コピーを行えば定着性の比較実験としては
極めて好ましいものとなる。本図ではＣ点におい
て99枚連続コピーを行つた際の温度変化を99枚終
了時（Ｄ点）を含めて表してある。 以下に示す実験結果は上記Ｃ−Ｄ間で以下の共
通条件の基に行つたものである。つつまり10℃の
環境下でコピースピード405mm／sec（A3サイズ
紙、35枚／分）、秤量80ｇ／m2A3紙上にφ24のベ
タクロを形成し、99枚連続コピーから１，６，
11，16枚目、21〜91までの10枚目ごとの８枚の12
枚を選出し、各紙に対し９箇所を実験対象とし
た。この12枚、各９箇所の計108箇所の定着性評
価はコージンワイパー（商品名、(株)興人、ペーパ
ーウエス）を用いて、圧力40ｇ／cm2で10往復こす
り、こする前後の濃度差をマクベス反射濃度計で
測定して数値化した。 すなわちΔD＝Ｄ−D′／Ｄ×100（％） Ｄ：φ24ベタクロ画像をこする前の反射濃度 （1.0≦Ｄ≦1.1 D′： 〃 こすつた後 〃 となるように ΔD：濃度低下率 画像濃度を 調整する。） 以下の表１に各定着器の構成要件を示す。
【表】
定着器No.１〜５の均一ヒータ３としては、発熱
長が330mmの均一巻線ヒータを用いた。また、定
着器No.６の200％ヒータとは第４図に示すような
中央部の発熱分布が大のヒータ（第２図に示した
ヒータ３の構成のようなもの）である。また、
200％ヒータのかわりに発熱長が297mm以下（すな
わち最大通紙巾以下、より好ましくは最大通紙巾
よりも20mm〜80mm短いヒータ）の均一巻線ヒータ
を用いても後述と略同等な効果が得られた。 表２は前記各定着器の定着性の結果であり、数
字は濃度低下率が所定（15，10，５）％以上の箇
所が何カ所あるか（（12枚×９箇所）108箇所中
の）を示したのである。
長が330mmの均一巻線ヒータを用いた。また、定
着器No.６の200％ヒータとは第４図に示すような
中央部の発熱分布が大のヒータ（第２図に示した
ヒータ３の構成のようなもの）である。また、
200％ヒータのかわりに発熱長が297mm以下（すな
わち最大通紙巾以下、より好ましくは最大通紙巾
よりも20mm〜80mm短いヒータ）の均一巻線ヒータ
を用いても後述と略同等な効果が得られた。 表２は前記各定着器の定着性の結果であり、数
字は濃度低下率が所定（15，10，５）％以上の箇
所が何カ所あるか（（12枚×９箇所）108箇所中
の）を示したのである。
【表】
表２から明らかなように、定着器No.１からNo.６
へ行くにつれて好ましい条件が付加されているの
で定着性が良好になる。 そしてNo.１からNo.２のところ及びNo.４とNo.７ の比較 No.４からNo.５〃 No.５からNo.６〃 で特に顕著な差が見られる。 は放熱防止部材と、反射部材を設けることの
効果であり、 は熱バリヤー確立の効果であり、 はヒータの発熱分布による効果である。 又、定着器No.３，No.４を比較すると、No.４の方
即ち、駆動系の熱損失を防止する方がより効果的
であることが理解される。又、定着器No.２とNo.
３，No.４を比較すれば、さらに熱的バリヤーを設
ける効果が確かめられ、No.５，No.６に至つてはそ
の熱バリヤーの確立こそさらなる効果を与えるも
のである。
へ行くにつれて好ましい条件が付加されているの
で定着性が良好になる。 そしてNo.１からNo.２のところ及びNo.４とNo.７ の比較 No.４からNo.５〃 No.５からNo.６〃 で特に顕著な差が見られる。 は放熱防止部材と、反射部材を設けることの
効果であり、 は熱バリヤー確立の効果であり、 はヒータの発熱分布による効果である。 又、定着器No.３，No.４を比較すると、No.４の方
即ち、駆動系の熱損失を防止する方がより効果的
であることが理解される。又、定着器No.２とNo.
３，No.４を比較すれば、さらに熱的バリヤーを設
ける効果が確かめられ、No.５，No.６に至つてはそ
の熱バリヤーの確立こそさらなる効果を与えるも
のである。
このように本発明によれば熱損失を大幅に減じ
ることができ、被定着物への均一加熱を容易にで
き、省電力化を達成できるとともに加熱源から被
定着物の加熱への熱効率を向上させることができ
る。
ることができ、被定着物への均一加熱を容易にで
き、省電力化を達成できるとともに加熱源から被
定着物の加熱への熱効率を向上させることができ
る。
第１図は本発明の一実施例の加熱定着装置の断
面図、第２図は第１図に示した実施例のＸ−
X′断面図、第３図はローラ表面温度の時間に対
する変化図、第４図は定着器No.６の200％ヒータ
の発熱分布図、第５図は定着器No.１と定着器No.６
との放熱量の時間的変化の説明図、第６図、第７
図は本発明に係る他の実施例の要部説明図であ
る。 １……加熱ローラ、２……加圧ローラ、３，
３′……ヒータ、４……感温素子、６……クリー
ニング部材、７，９……反射板、８，１０……カ
バー、１１，１１′……耐熱性スリーブ、１２，
１２′，１５，１５′……ベアリング、１３，１
３′……枠体、１４，１４′……耐熱性ギア。
面図、第２図は第１図に示した実施例のＸ−
X′断面図、第３図はローラ表面温度の時間に対
する変化図、第４図は定着器No.６の200％ヒータ
の発熱分布図、第５図は定着器No.１と定着器No.６
との放熱量の時間的変化の説明図、第６図、第７
図は本発明に係る他の実施例の要部説明図であ
る。 １……加熱ローラ、２……加圧ローラ、３，
３′……ヒータ、４……感温素子、６……クリー
ニング部材、７，９……反射板、８，１０……カ
バー、１１，１１′……耐熱性スリーブ、１２，
１２′，１５，１５′……ベアリング、１３，１
３′……枠体、１４，１４′……耐熱性ギア。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 未定着トナー像と接し、加熱手段によつて加
熱される回転体と、この回転体を支持するための
支持枠と、回転体に対して設けられた断熱性材料
からなる駆動ギアと、上記回転体と上記駆動ギア
側の支持枠との間に設けられた断熱部材と、を有
する加熱定着装置であつて、 上記断熱部材は、回転体を回転可能に支持する
滑り軸受であることを特徴とする加熱定着装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4221182A JPS58158669A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 加熱定着装置 |
| US06/475,381 US4618240A (en) | 1982-03-16 | 1983-03-14 | Heating device having a heat insulating roller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4221182A JPS58158669A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 加熱定着装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2318990A Division JPH0679190B2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 加熱定着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58158669A JPS58158669A (ja) | 1983-09-20 |
| JPH0324672B2 true JPH0324672B2 (ja) | 1991-04-03 |
Family
ID=12629685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4221182A Granted JPS58158669A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 加熱定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58158669A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6083977A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-13 | Canon Inc | 定着装置 |
| JPS6139075A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-25 | Canon Inc | 画像記録装置 |
| JPH0618375Y2 (ja) * | 1985-10-29 | 1994-05-11 | キヤノン株式会社 | 記録機器の加熱定着装置 |
| JPH0526228A (ja) * | 1990-08-31 | 1993-02-02 | Toshiba Corp | 熱定着装置 |
| KR100669365B1 (ko) * | 2005-11-07 | 2007-01-16 | 김동호 | 침대 겸용 책상 |
| JP5044267B2 (ja) * | 2006-04-18 | 2012-10-10 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
-
1982
- 1982-03-16 JP JP4221182A patent/JPS58158669A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58158669A (ja) | 1983-09-20 |
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