JPH0376459B2 - - 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
用いた装置の如き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
加圧ローラとを有している。しかしながら定着ロ
ーラの熱は空気伝導によつて多量に失われ、画像
形成装置の昇温を促し、又余分な加熱源出力を必
要としていた。

これに対し、特開昭50−160039号公報、
USP3998584号のように第１図の如き従来の定着
装置がある。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Ａを固定
して設け、熱源Ｄの輻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。この装置に
はこの反射板Ａと離問しておりこの反射板の外側
にある断熱材Ｂを設け、その断熱材Ｂに密着して
反射板Ｃが固定状態に設けられている。

この装置は反射板、定着ローラ間に加熱源Ｄを
設けているような従来の輻射加熱の変形であるに
過ぎない。又、上記従来装置における断熱材Ｂは
加熱源Ｄによつて加熱された反射板Ａ自体の放熱
を防止する。しかしながら反射板Ａは単独で設け
られているためにその厚みを数mm以上にするのが
通常である。従つて加熱源Ｄからの熱は熱容量の
大きい反射板Ａを、加熱し又一定温度以上に保持
するために多量に消費されてしまう。

又上記装置の断熱材Ｂはスポンジやノーメツク
ス（商品名：デユポン社）等のもので構成されて
いるために、断熱材自体の占める体積（定着装置
の1/3以上）が非常に大きくなり定着装置が非常
に大きくなつてしまう。

さらに断熱材Ｂが熱保有と放熱を行つてしまう
ために断熱材Ｂの外側に反射板Ｃを設けなければ
ならない。又断熱材Ｂの端部においてはこの放熱
が著しく上記装置ではこの部材に加熱源Ｄを設け
るほどである。

したがつて放熱を防止する効果が低い上に部品
数が多くなり、コストの増大を生む。又各部品を
係止するために反射部材Ａと接するネジＥやビス
等を多く必要とし、これらの係止部材を伝わつて
の熱損失が多くなつてしまう。

本発明は上記従来の欠点を改善することを目的
とし、無駄な熱損失を防止でき、熱効率の良い定
着装置を提供することを目的とする。本発明はさ
らに安価で小型の放熱防止材を有する定着装置を
提供することを目的とする。

以下本発明に関し図面を参照しながら説明す
る。

第２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なくとも定着時
に圧接し金属製ローラ芯の外周面にシリコン、フ
ツソゴム、フロロシリコンゴム等の弾性体積を比
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
ーや紙粉物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から微量ずつ
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。

８は断熱材料よりなる放熱防止部材で、加熱ロ
ーラ１の周面に所定の距離l₁で近接するような曲
率を有しビス３１によつて装置内に固定されてい
る。放熱防止部材８は加熱ローラ周面側の側面全
体に熱反射性の金属薄表層７を一体的に有してい
る。この金属薄表層７は放熱防止部材８に対して
ほぼ均一な厚み（数百μ程度）を有しているが、
ビス３１とは非接触状態である。

図中、放熱防止部材８、金属薄表層７は夫々加
熱ローラの軸方向全体を覆うような長さと、押当
てローラ６₃のあるクリーニング位置と紙Ｐの進
入部との間を覆うような幅を有している。この幅
は加熱ローラ１をできるだけ覆うようにすること
が好ましい。

一方、加圧ローラ２側にも放熱防止部材８と同
様の構成の放熱防止材１０が加圧ローラ２の周面
と所定の距離l₂を隔て、その大部分を覆うように
設けられている。

この放熱防止材１０も加圧ローラ周面側の側面
全体に熱反射性の金属薄表層９をほぼ均一な厚み
（数百μ程度）有している。この部材１０の固定
もこの層９と非接触なビス３１によつて行われて
いる。

２２は紙Ｐを加熱ローラ１側に導く案内板で、
放熱防止部材８，１０夫々の一端の間に位置し、
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は保持されている。ケーシング
部材１７は加圧ローラ２の金属薄表層９、放熱防
止部材１０と離間し、これらを覆うように設けら
れている。尚、ケーシング部材１６はクリーニン
グ部材６、放熱防止部材１０、感温素子４とを包
囲し、ケーシング部材１７は定着装置全体の底板
を兼ねている。

上記放熱防止部材８，１０は例えばグラスウー
ル、ロツクウール等の無機繊維に３〜30％程度フ
エノール樹脂等の耐熱樹脂をブレンドし、熱をか
けながらブレス成形したものである。この材料の
熱伝導率は繊維径、繊維密度等により異なるが、
繊維径７〜8μ、密度80Kg／m³で0.038Kcal／ｍ．
h.℃と一般の樹脂材料の1/5程度も小さく、すぐ
れた脱熱性能をもつている。尚、この部材の端部
全体には上記プレス成形時の加圧力よりもさらに
加圧し、密度300Kg／m³以上にしてある。

さらに上記放熱防止部材の有している金属薄表
層７，９はアルミニウム箔、ステンレス箔等の金
属箔をポリエチレン、ポリサルホン等の熱可塑性
樹脂シートを介して放熱防止部材の同時にプレス
成形してある。このようにすれば熱により熱可塑
性樹脂シートが溶融し、放熱防止部材表面に上記
金属箔が接着され、まつたく工程を増やすことな
く放熱防止部材表面に反射面を得ることができ
る。

これにより、ローラ１等の加熱された部材から
の放射熱を反射するという機能が十分に果せると
同時に金属薄表層７，９の厚みを薄くすることが
できる。つまり、従来の単独の反射板はその強度
や熱容量を大きくする必要があつたものを本例で
は十分な強度を放熱防止材として有し、その熱容
量を極めて少なくすることができる。この金属薄
表層７，９の厚みは箔と称せられる範囲の５乃至
300μとすることが好ましい。

即ち、金属薄表層７，９の厚みが５乃至300μ
であれば、それ自体の熱容量が小さくなり熱反射
効率が非常に良いものとなる。又この金属薄表層
７，９は放熱防止部材８，１０と夫々密着した構
成であり、加熱された部材側にあるため、この反
射部材としての金属薄表層からの熱伝導、熱放射
を著しく減少させることができ、その反射効率を
向上することができる。つまり、金属薄表層７，
９と放熱防止部材は互いに個々の有する機能を向
上させて優れた放熱防止効果を奏する。従つて、
加熱される部材の一例である加熱ローラでの熱を
有効に定着に利用することができる。又、熱放出
が著しく減少されているために加熱ローラが加熱
されて所定温度に達するまでの時間を短縮するこ
ともできる。

上記無機繊維と樹脂との混合物は圧縮加工され
るためにその放熱防止効果が高く、その厚みを薄
く小型化することができる。

上記実施例のさらなる特徴は、加熱ローラから
の放射熱を上記の如き回転体（ローラ等）の曲率
と略同一の曲率に成形圧縮されているので最も効
率的に反射しローラ表面に還元できる。

次に他の実施例としては強度を比較的容易に得
られるガラス繊維に樹脂を混合したもの（又はガ
ラス繊維自体が樹脂を有しているもの）に熱可塑
性樹脂を介して金属箔を加熱・加圧成形して上記
放熱部材を構成する。この繊維に７〜8μの繊維
径のものを用いた場合、密度を50Kg／m³以上にす
れば単体で十分にその形状を保持できる剛性が得
られ、これを支持する手段はこの放熱防止部材の
一端を支持するだけで良くなる。

上記の如くガラス繊維を用いた場合も前記同様
に優れた反射効率、放熱防止効果を夫々向上でき
る。

さらに別の実施例を説明するならば、上記第２
図の説明中にも示したが無機繊維、特に微細繊維
から構成される放熱防止部材の端部の繊維密度を
他よりも高くすることである。即ち、このような
繊維からなる部材はその端部から繊維が飛散する
場合がある。このような欠点を防止するために端
部（又はその近傍付近）の繊維密度を300Kg／m³
以上になるように成形時に圧縮しておけば、より
好ましい効果を生む。このようにすれば端部に接
着剤を塗布する等の工程を追加することなくその
飛散を防止することができる。

以上述べたように、少なくともローラ側表面の
反射効率を高めた放熱防止部材を提供することに
より、安価で軽量かつ効率のよい放熱防止を可能
にした定着装置が得られた。

上記実施例では定着ローラや加熱ローラ、加圧
ローラ等のローラについて設けた例を示したが、
本発明は加熱される搬送ベルトや加熱される回転
体（ガラス様のシリンダー）等に特に有効であり
又回転をせずに加熱されるフラツシユランプの反
射笠にも適用できる。

上記放熱防止部材には無機繊維と耐熱樹脂との
混合物を用いた例とガラス繊維に耐熱樹脂を混合
した例又はガラス繊維単独を用いた例等を示した
が、本発明はこれらに限定されることなく、樹脂
成分を含有する無機繊維によつて形成されるもの
であれば良い。

尚、上記実施例の距離l₁、l₂は共に0.2mm乃至20
mmの値であることが好ましく、さらに好ましく
は、５mm以下であることが良い。

又上記実施例における無機繊維に混合する又は
含有される耐熱樹脂材料としては上記フエノール
樹脂以外にPPS、ポリイミド、PBT、四弗化エ
チレン又はポリアミド等の樹脂が適用できる。

本発明は以上から明らかなように従来よりも放
熱防止効果の高い部材を有し、加熱される部材か
らの放熱を減少せしむ、加熱手段からの熱を有効
に加熱部材に与えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の定着装置の説明図、第２図は本
発明の一実施例の説明図である。 Ａは反射板、Ｂは断熱材、Ｄは熱源、１は加熱
ローラ、２は加圧ローラ、３，３′はヒータ、７，
９は金属薄表層、８，１０は放熱防止部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱手段によつて加熱される回転体と、該回
   転体周面の少なくとも一部分を覆い、該回転体に
   近接して設けられ、回転体側表面に金属面を有す
   る放熱防止部材と、を有する定着装置であつて、 上記放熱防止部材は無機繊維と耐熱樹脂の混合
   物上に熱可塑性樹脂シートにより金属膜が接着さ
   れてなることを特徴とする定着装置。