JPH0376458B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真、静電記録等の画像形成法を
用いた画像形成装置の定着装置に関する。

従来の定着装置は加熱源からの熱によつて加熱
される定着ローラと、この加熱ローラに圧接する
加圧ローラなどを有している。しかしながら定着
ロードの熱は空気伝導によつて多量に失われ、画
像形成装置内の昇温を促し、又余分な加熱源出力
を必要としていた。

特開昭50−160039号公報には前記定着ローラの
周囲に熱反射、熱伝導のよいアルミニウムからな
る反射板を固定して設け、熱源の幅射熱を定着ロ
ーラ表面に供給するような構成が開示されてい
る。又同公報にはこの反射板と離れ、この反射板
の外側に断熱材を設け、その断熱材に密着してカ
バー７が固定状態に設けられている。

この装置は反射板と定着ローラ間に加熱源を設
けているため加熱効率は向上される。

しかしながら、反射板は単に熱反射だけを目的
として設けられている。従つて加熱効率が向上さ
れるものの定着ローラ表面の温度は余り改善され
ていない。

これに対し、定着ローラや加圧ローラ側は紙等
の支持材やトナー像等の顕画像と接触するため、
良好な熱伝導性や良好な離型性が要求されており
その表面材質は限定されてしまう。その材質の例
としてはシリコンゴム等の弾性材料や四弗化エチ
レン等の樹脂が多用されている。

しかしながらこの種の材質のものは、紙詰り
（いわゆるジヤム）が生じた場合、紙等のように
薄い支持材に対して特に傷つき易い。

このような紙詰りは、定着ローラや加圧ローラ
の周面に前述した反射板のような覆い部材が存在
する場合この反射板とローラ間に進入してしまう
ことて生じる。つまり、紙等の支持材が反射板と
定着ローラとの間をに進入し、その部分で支持材
が折れ曲り、又重なり合つて定着ローラ表面や反
射板に対して強い圧力を与える。この圧力によつ
て支持材の端部や折れ曲つた所等の鋭利な所で定
着ローラや加圧ローラは傷つき又切開されてしま
う。さらに反射板の反射面を傷つけたりして、反
射板の熱反射特性を乱して、定着ローラ表面温度
分布を好ましくない状態にしてしまうことがあ
る。

従つて、この紙詰りが、覆い部材を有する回転
体周辺に生じると、わずかな圧力で回転体が損傷
してしまう。

本発明は上記問題点に鑑みて、これらを解決せ
んがためになされたものであり、突然の障害に対
しても安全性を確保でき、耐久性の高い定着装置
を提供することを目的とする。

以下、本発明を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の説明図である。本
図は、加熱定着装置によつて電子写真法で形成さ
れたトナー像Ｔを普通紙Ｐに定着するものを示し
ている。

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
エ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くとも定着時な
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３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（商品
名デユポン株式会社製）、ヒメロン（商品名日本
フエルト工業株式会社製）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は弾性を有する押出てロー
ラ６₃により加熱ローラに当接している。又、こ
のウエブ６₁は駆動を与えられている（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の長手方
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。

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。

２７は加熱ローラ１の両端部域上方に設けられ
たストツパーである。このストツパー２７の位置
は、反射板７とカバー８とが有する曲率の中心が
加熱ローラ１の中心となるように設けられてお
り、ストツパ２７は反射板７と加熱ローラ１との
距離l₁を保持する。この距離l₁を使用される紙厚
より大きく、10mm以下であることが反射効率を向
上できる点で好ましい。

一方、反射板７とカバー８とは、一体化されて
いるが、これらはさらに回動支点２９に関して回
動自在に支持され、通常にそれらの自重によりス
トツパー２７に安定接触している。

２８は加圧ローラ１の両端部域下方に設けられ
たストツパーである。このストツパー２８の位置
は反射板９とカバー１０とが有する曲率の中心が
加圧ローラ１の中心となるように設けられてお
り、ストツパー２８は反射板９と加圧ローラ２と
の距離l₂を保持する。この距離l₂は距離l₁と同様
のものである。又、反射板９とカバー１０は、加
圧ローラ周面方向に関する一端に回動支点２４を
有し、他端に固定ピン２３₁に係止されたバネ２
３の一端が係合している。このバネ２３によつて
反射板９の内面がストツパー２８の球面に所定圧
（軽圧力）で接している。

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。未
定着なトナー像Ｔを有する普通紙Ｐは、この案内
板２２を通過し、加熱、加圧両ローラ１，２間で
挾持搬送され、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によつて挾持されながら装置
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と離間している支持
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と離間している支持板１８₁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が
好ましく、又その厚さを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、セラミツクスフアイバー或はフエ
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。

第２図は、普通紙Ｐが、加圧ローラ側に詰まつ
た場合を示している。

紙詰りにより、加圧ローラ２及び反射板９間に
過大な圧力が加わつていくと反射板９は回動支点
２４を中心として、下方へ移動し、（加圧ローラ
２と、反射板９間の距離l₂′はl₂はより大となる）
加圧ローラ及び反射部材に加わる圧力を軽減させ
る。依つて、加圧ローラ２及び反射板９の損傷を
防止することができる。

加熱ローラ側への紙詰りの場合も上記と同様に
損傷防止される。紙が加熱ローラと反射板７との
間に進入してくると、自重でストツパー１２上に
乗つている反射板７が紙の存在で回動支点１１を
中心として回動する。依つて加熱ローラ１及び反
射板７に加わる圧力を軽減することができ、加熱
ローラ１及び反射板７の損傷を防止する。

上記実施例は回動支点２４，２９を中心の回転
運動で示したが必ずしも回転運動である必要はな
く、反射板が、揺動或いは移動自在であり、無理
な外力が加わつた場合に圧力を軽減する方向に移
動可能なもの或いは退避するようなものであれば
良い。

又、紙詰りを解除する際、反射部材をローラ表
面から退避させながら紙を取り出されるので操作
が容易であり、安全性も確保できる。さらに紙詰
り解除終了時、紙が除去されると反射板７，９は
再びスペーサ２７，２８で所定位置に保持され
る。

従つて、紙詰りによつて発生する圧力によつて
ローラ表面や反射部材を傷つけることなく、その
特性を長期にわたつて保持でき、定着性の良い定
着装置の信頼性を高めることができる。

第３図は、第１図のＸ−X′断面に関する説明
図である。尚、以下に説明する定着装置は、本発
明を実施する上で特に好ましいものではあるが、
本発明はこれらに限定して解釈されず、種々の装
置や種々の部材等に適用できるものである。

図において１１，１１′は夫々加熱ローラ１の
回転軸１₁に嵌着されている耐熱性スリーブで、
定着装置の枠体１３，１３′に夫々装着されてい
るベアリング１２，１２′に夫々接触している。
１４，１４′は耐熱性ギアで、加熱ローラ１の回
転軸１₁に嵌着され、駆動源Ｍからの駆動力に伝
達される。この耐熱性ギア１４′は他の駆動伝達
ギア２５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が噛合わされている。

上記耐熱性スリーブ１１，１１′はさらに熱遮
断性を有しており、加熱ローラ１耐部からの熱損
失を防いでいる。従つて、回転軸１₁からベアリ
ング１２，１２′及び枠体１３，１３′への熱移動
を大幅に減少或いはほとんど無らしめる。さらに
上記耐熱性ギア１４，１４′も熱遮断性を有して
いるので、加熱ローラ１からこのギア１４，１
４′を介して他のギア等の駆動伝達部材へ散逸す
ることがない。

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
系において大部分を占めている。これに対し、上
記実施例のような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′に加えて耐熱性
スリーブ１１，１１′を用いているため、枠体１
３，１３′の熱による変形や、ローラ端部からの
熱損失を防止できさらに熱効率を向上できる。

上記体耐熱性スリーブ１１，１１′としては、
ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、
PPS（ポリフエニレンサルフアイド）、PBT（ポリ
ブチレンテレフタレート）樹脂、フエノール樹脂
等の熱遮断部材であるもの等或いは、この種の混
合材からなる熱遮断性の材料から構成されるもの
等が好ましい。又、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、四弗化エチレンに充てん材を加えた
もの等の熱遮断性の良好な、耐熱性材料で構成さ
れるものが好ましい。

上述のごとく、加熱ローラ１は、耐熱性スリー
ブ１１，１１′、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
孤立状態となり、これらを伝わつての、熱損失は
非常に少ないものとなる。

上記実施例及び具体例の説明は加熱ローラ、加
圧ローラについて行つてきたが、本発明は記録材
搬送や定着に関与する部材等に適用できる。又別
の観点からすれば熱源を有する感光体等の像担持
体にも本発明は適用可能である。

上記実施例は内部加熱型の定着ローラについて
説明したが、外部加熱手段を有するものや伝導熱
によつて加熱される部材等にも本発明は適用でき
る。

上記実施例は、加熱ローラを回転可能に支持す
る部位に対し、ベアリングと加熱ローラとの間に
熱遮断性スリーブを設けるといつた好ましい例で
あるが、これ以外にベアリング自体を熱遮断性に
したすべり軸受でも良く、又ベアリング近傍に熱
遮断性を有する部材或いは枠体等にすることでも
良い。

上記実施例には熱遮断性又は断熱性を有する支
持手段を定着に関与する部材に設けるものであれ
ば適用できる。より好ましくは、ローラ軸周辺や
ローラ自体等といつた熱放出部分に近い部署に熱
遮断性支持手段を設けることが好ましい。

又、上記実施例では、加熱ローラに装着される
ギアを熱遮断性としたが、本発明には、加熱ロー
ラ等の定着に関与する部材の接続系部材又は駆動
系部材に熱遮断性を有するものであれば含有され
る。さらに定着に関与する部材の近傍又はそれ自
体に設けるもの（不図示であるが、この記載で明
らかとなる）が特に好ましい。

さらに上記スリーブ・ギアは常時他の部材と接
触するので耐摩耗性を有するものであることが好
ましい。

上記本実施例に係る他の構成は、熱の有効利用
を確実にできるので、反射板や断熱部材等の覆い
部材の本来の効果を高めるために必要なものであ
る。

上記実施例のように反射板やカバーを移動又は
回転可能に支持することでジヤム時、加熱、加圧
ローラ等の回転体から詰まつたり巻き付いたりし
た支持材を容易に取り除くことができる。

上記実施例で反射板、カバーの一端を中心に回
動自在にしているが、その回転（又は移動）の中
心となる所は反射板やカバーの中央部に設け２つ
折り状になるように構成しても良い 又、その回転中心は、ジヤム時の圧力を吸収し
やすい所であれば好ましく、定着装置全体に関し
て定着処理前の支持材進入口側であることがさら
に好ましい。

このように熱反射部材をローラに対して２つに
分割して設けるとジヤム時の支持材の存在を容易
に知ることができ、支持材の取り出しをさらに容
易に行える。又、回動中心軸を、分割された熱反
射部材夫々の共通のものとして設けたので熱反射
部材の移動量を小さくすることができ装置の小型
化ができる。

本実施例の構成は、前記加熱ローラに限らず圧
力定着装置に用いられている加圧ローラを周面に
近接する覆い部材にも適用できる。上記各実施例
は、加熱された回転体が熱的フロート状態に保た
れている場合は特に有効であるが、熱効率を高め
る目的で覆う部材を近接させるものに有効であ
る。

さらに上記実施例の夫々では（熱）反射板（部
材）或いは反射板のカバーの組合せについて説明
したが、放熱防止用のカバーのみを定着ローラ
（或いはベルト）等の回転体周辺に設けるものに
も本発明は適用できる。

本発明は以上の説明から明らかなように移動可
能又は揺動可能な覆い部材を搬送部材に設けてあ
るので覆い部材や搬送部材を結詰り等のアクシデ
ントで傷つけることなく、耐久性を向上できる。
更に、紙詰りの場合の、紙の除去の操作性も、良
好なものとなつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は
第１図の紙詰り時の説明図、第３図は第１図のＸ
−X′断面の説明図である。 １は加熱ローラ、２は加圧ローラ、３，３′は
ヒータ、４は感温素子、６はクリーニング部材、
７，９は反射板、８，１０はカバー、１１，１
１′は耐熱性スリーブ、１２，１２′，１５，１
５′はベアリング、１３，１３′は枠体、１４，１
４′は耐熱性ギア、２３はバネ、２４，２９は回
動支点、２７，２８はスペーサー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも一方が加熱源により加熱される回
   転対と、回転体の少なくとも一部を覆う反射部材
   と、を有する定着装置において、 上記反射部材は、記録材詰り時に記録材の圧力
   で移動できるように揺動可能に支持されているこ
   とを特徴とする定着装置。 ２ 上記反射部材表面は光沢面を有する金属であ
   る特許請求の範囲第１項記載の定着装置。