JPH043323Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、電子写真プロセスを用いた複写機の
定着装置に関し、特に、セラミツク加熱ローラを
駆動するための連動部材の構成に関する。

（従来の技術） 一般に電子写真プロセスを利用した複写機等に
おいては、コピー用紙上の未定着トナー画像を定
着するため、加熱ローラ型定着装置が設けられて
おり、この定着装置の一例としては、第２図に示
されるようなヒートローラ方式のものが用いられ
ることが多い。

第２図に示す従来例においては、定着器１は、
内側に内部加熱素子３を形成している加熱ローラ
２と、その表面に弾性体を被覆している加圧ロー
ラ４とを平行に設け、その一対のローラ２，４の
間を用紙５を通過させるときに、用紙５に加熱
と、加圧とを行い、用紙５上に形成されている未
定着トナー画像６を定着させるようにしている。

ところが、従来より用いられている加熱ローラ
２においては、その内部に設けられている熱源と
して、長尺のハロゲンランプを用い、それによつ
て加熱ローラを、その内部から加熱するようにし
ているものが多く、そのような内部加熱素子３を
用いている場合には、ローラ２の表面の温度を設
定温度にまで上昇させるために、ローラ全体を加
熱する必要がある。したがつて、第２図に示すよ
うな内部加熱素子３を用いた加熱ローラ２におい
ては、スイツチを入れた後で、１〜5min程度の
ウオーミングアツプタイムを必要としているもの
であり、その間は、オペレータが無駄に時間を過
ごさなければならない。

それに対して、最近は、そのウオーミングアツ
プタイムを短縮するために、加熱ローラの表面に
発熱層を形成し、ローラ全体を加熱することなし
に、その表面のみを短時間で加熱するようにし
て、複写機のスイツチを入れた後で、直ちに複写
の動作を開始出来るようにするものが開発されて
来ている。

例えば、特開昭56−138766号公報や、実開昭58
−172952号公報等においては、セラミツクコアの
表面に発熱層を形成するとともに、その表面を離
型層で被覆して形成した加熱ローラが示されてい
る。そして、このような従来例においては、加熱
ローラの表面に形成した加熱部材により、ローラ
の表面のみを加熱しているために、上記したよう
に、そのウオーミングアツプタイムを短縮出来る
ようになつている。

ところが、セラミツクで構成するローラ部材
は、その性質上非常に硬いものであり、成形して
焼成した後で、研磨や孔あけ等の機械加工を行う
ことが非常に困難なものであるために、焼成を行
う前の段階で精密な成形加工を行うことが必要と
されている。

しかしながら、セラミツクは焼成後も、完全に
元の形状のままで仕上げされるものではなく、若
干の凹凸が形成されるのは、避けられないもので
あり、そのために、焼成後に所定の機械仕上げを
行うことが必要になつてくることが多い。また、
上記したような従来例においては、ローラの中心
を軸が貫通しているものであるために、その軸を
取付けすることは、比較的容易に出来ることにな
るものの、セラミツクコアを円筒形に形成し、そ
の端部を軸受で直接支持するようにしているもの
においては、特に駆動部材の駆動用ギヤを固定す
るためのローラの切り欠きや、孔等を機械加工す
る際に非常に困難を感じていることが多い。

さらに、セラミツクは、焼成することにより、
ある程度の収縮が生じ、製品のローラの径が設計
サイズに対して、±0.3mm程度のバラツキが発生す
ることは、避けられないことである。そのため
に、セラミツクコアに駆動用ギヤを固定するため
には、ローラの外径を均一に研磨を行い、その後
で嵌め合いを行わなければ、ローラと駆動用ギヤ
との中心がすれてしまい、回転ムラが発生するこ
とになる。そして、上記したような機械加工を行
うことによつて、セラミツクローラの価格、ひい
ては、定着器の価格を上昇させることの原因にな
つていた。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は、上記したような従来より用いられて
いる装置の欠点を解消するもので、セラミツクコ
アを焼成した後で、その表面等に機械加工を行う
ことなしに、そのままの状態のものに駆動部材を
取り付け、駆動が出来るようにするための接続部
材の提供を目的としている。

（問題点を解決するための手段および作用） 本考案は、円筒形状のセラミツクコアの表面に
発熱層を形成してなる加熱ローラ型定着装置に関
する。本考案の加熱ローラにおいては、駆動ギヤ
の軸に設けた小径部を、加熱ローラのコアの中空
部に位置させる状態で、前記加熱ローラと駆動ギ
ヤとを同軸に配置し、両部材の嵌合部に隙間を形
成するとともに、両部材の外側に亘つてスプリン
グ部材を配置し、前記スプリング部材の内径は、
前記加熱ローラとギヤの軸との２つの部材の外形
よりも小径に構成している。

前記セラミツクコアに組み合わされる駆動用ギ
ヤは、セラミツクコア本体に直接接触するこな
く、前記コアに設けた中空部に対して、ギヤの小
径部を間隔を持たせた状態で嵌合し、両部材の外
側をコイルスプリングで接続して設けている。そ
して、駆動用ギヤが回転されると、コイルスプリ
ングが捩じられ、そん内径が縮小されるために、
セラミツクコアを強く締め付けることになり、そ
の動作によつて駆動力の伝達が行なわれるように
なる。したがつて、本考案の装置においては、セ
ラミツクコアに若干の製作誤差があり、駆動用ギ
ヤとの間に中心軸のずれがあつたとしても、その
駆動に際しては、回転のばらつき等が発生するこ
とがなく、安定した状態で駆動力を伝達すること
が可能になる。

（実施例） 図示された実施例に従つて、本考案の定着装置
の構成を説明すると、本考案の加熱ローラ定着装
置を構成するセラミツク加熱ローラ１０は、その
内部に空間１３を設けた円筒形状のセラミツクコ
ア１１の周囲に発熱層１５を形成し、その表面に
離型層１６を被覆している。そして、その両端部
付近の所定の位置で、フレームに設けた軸受部材
に支持されて、回転出来るようになつている。

本考案のセラミツクコア１１の一方の端部１２
には、駆動用ギヤ２０が配置される。この駆動用
ギヤ２０は断面が円形のもので、端部に歯車２１
を形成し、中央部に大径部２２を、他端部に小径
部２４を各々突出させて形成しており、その大径
部２２と、小径部２４との間にアゴ部２３を設け
ている。そして、端部材２０との大径部２２の外
径をセラミツクコア１１の外径と同じに形成し、
セラミツクコア１１の端部１２を駆動用ギヤ２０
のアゴ部２３に接触させ、小径部２４をローラの
空間１３に挿入するようにして、両者をコイルス
プリング２５により接続する。なお、前記コア１
１の空間１３の内径は、ギヤ部材の小径部２４の
外形に比較して、大きく設定されるので、両部材
の嵌合部には隙間が形成される状態になる。

コイルスプリング２５の内径は、両部材の外径
よりは若干小さく形成しているもので、両部材に
接続したときに、両部材の係合部をコイルスプリ
ング２５によつて締め付けるよにし、さらにコイ
ルスプリング２５の一端部が、大径部２２に固定
され、他端部がセラミツクコア１１を軽く締め付
けた状態で装着される。

そして、本考案のセラミツク加熱ローラ１０に
おいては、駆動用ギヤ２０の歯車２１を駆動装置
により回転させると、大径部２２に固定されてい
るコイルスプリング２５が捩じられ、その直径が
小さくなり、セラミツクコア１１の表面を強く締
め付けるようにして密着することになり、駆動用
ギヤ２０の回転トルクが、セラミツクコア１１に
完全に伝達されることになる。

したがつて、本考案のセラミツク加熱ローラ１
０はセラミツクコア１１の外径±0.3mm程度の製
作誤差があつて、駆動用ギヤ２０との両部材が偏
心した状態で取付けられているとしても、両部材
の間にコイルスプリング２５が介在することにな
るため、偏心による回転ムラが発生することが防
止され、セラミツク加熱ローラ１０の駆動を正確
に行うことが出来るのである。

つぎに、本考案の実施例を説明する。

実施例 １ セラミツクコア１１を、外径20.0mm、肉厚2.5
mm、長さ310mmに形成し、その表面に発熱層１５
を幅270mmで形成するとともに、フツ素樹脂を離
型層１６としてコーテイングした。

この場合に、セラミツク加熱ローラ１０の発熱
層１５に100V，800Wの電流を入力し、室温から
定着可能な温度にまで上昇させるために必要な時
間は、18secであり、従来より用いられている内
部加熱素子による加熱ローラに比較して、ウオー
ムアツプタイムが短縮されることになつた。

また、上記したセラミツクコア１１に外径20.0
mmの大径部２２を形成した駆動用ギヤ２０を接続
し、アゴ部２３がセラミツクコア１１の端部に軽
く接触するようにし、両部材をコイルスプリング
２５で接続した。

この接続に用いられるコイルスプリング２５と
しては、その断面が幅1.3mm、高さ0.8mmの長方形
のバネ材のワイヤを巻き数を１０で、隙間なく巻
いたものを使用し、自由な状態でそのコイルスプ
リングの内径を19.40mmに形成したものを用い、
その一端部を大径部２２に固定し、他端部をセラ
ミツクコアに締め付けるようにして固定した。

したがつて、本考案のセラミツク加熱ローラ１
０においては、コイルスプリング２５の内径が、
他の部材の外径に比較して若干小さく構成されて
いるものであるために、静止時には僅かに押し広
げられた状態で、両部材の表面に接触するように
なつている。

上記した状態で、駆動用ギヤ２０を80mm／sec
の速度で駆動して場合に、コイルスプリング２５
が捩じられると同時に、セラミツクコア１１と、
駆動用ギヤ２０の大径部２２とを強く締め付ける
ようにして両部材に密着する。

つまり、セラミツクコア１１は、コイルスプリ
ング２５を介して駆動用ギヤ２０に連結されるこ
とになり、そん駆動用ギヤ２０の回転トルクがセ
ラミツクコア１１に伝達されることになる。そし
て、このときにセラミツクコア１１に10Kg・cmの
負荷トルクを与えたとしても、駆動用ギヤ２０
と、セラミツクコア１１とはすべることなしに、
確実に回転された。

実施例 ２ 実施例１と同様にしてセラミツクコア１１およ
び駆動用ギヤ２０を形成したが、セラミツクコア
１１の外径が±0.3mmだけ異なつたものに構成し
た。

つまり、セラミツクコア１１の外径を19.7mm、
または、20.3mmに形成し、静止時の内径が19.5mm
のコイルスプリング２５を用いて接続を行つた。

そのように構成した場合にも、駆動用ギヤ２０
の駆動によつて、セラミツクコア１１が確実に回
転され、その偏心による回転ムラは全く発生せ
ず、安定した状態で駆動が行なわれた。

上記したように、本考案のセラミツク加熱ロー
ラにおいては、両部材の接続にコイルスプリング
を用いることにより、駆動用ギヤをセラミツクコ
アに確実に連動させ、セラミツクコアに特別に機
械加工を施すことなしに、駆動トルクを伝達する
ことを可能にしている。

そして、従来より用いられている連動部材のよ
うに、セラミツクコアに切り欠きや孔を機械加工
し、固定を行う必要がないために、機械加工に際
してのセラミツクの欠け等が発生することを防止
出来ることになる。

なお、上記した本考案の実施例においては、端
部に歯車を形成した駆動用ギヤを、セラミツクコ
アに連動させる場合について説明したが、本考案
の装置は、上記したような実施例に限定されるも
のではなく、その他に、駆動用ギヤに代えて駆動
用のスプロマツトやプーリを用いる場合であつて
も、同様な作用を行わせることが可能になる。ま
た、被駆動部材として、セラミツクコアを用いて
他に、単なるセラミツク製の回転部材や、駆動用
ギヤとの接続部の機械加工が困難な部材に対して
も適用することが可能であり、さらに、外径のば
らつきが比較的大きな回転部材に対しても、その
回転トルクの伝達部材として容易に用いられるこ
とは当然のことである。

（考案の効果） 本考案のセラミツク加熱ローラは、上記したよ
うな構成を有するものであるから、その駆動部材
の接続が非常に容易に出来、特別に機械加工を施
すことなしに、回転トルクを確実に伝達すること
を可能にしている。

また、本考案の連動部材は、精密な加工を行う
ことなしに、２つの回転部材の連動を行わせるこ
とが出来ることになり、これらの各構成部材の加
工コストを低下することが可能となる。

さらに、本考案のセラミツク加熱ローラにおい
ては、フレーム等への取付けに際して、若干の中
心位置のずれ等が発生したとしても、回転ムラに
よる影響が生じることが防止れ、複写機等のロー
ラ装置に振動等が発生することを確実に防止出来
ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の装置の構成を示す断面図で
あり、第２図は、従来より用いられている定着器
の説明図である。 図中の符号、１……定着器、２……加熱ロー
ラ、３……内部加熱素子、４……加圧ローラ、５
……用紙、６……未定着トナー画像、１０……セ
ラミツク加熱ローラ、１１……セラミツクコア、
１２……端部、１３……空間、１５……発熱層、
１６……離型層、２０……駆動用ギヤ、２１……
歯車、２２……大径部、２３……アゴ部、２４…
…小径部、２５……コイルスプリング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 円筒形状のセラミツクコアの表面に発熱層を形
   成して成る加熱ローラ型定着装置において、 駆動ギヤの軸に設けた小径部を、加熱ローラの
   コアの中空部に位置させる状態で、前記加熱ロー
   ラと駆動ギヤとを同軸に配置し、両部材の嵌合部
   に隙間を形成するとともに、両部材の外側に亘つ
   てスプリング部材を配置し、 前記スプリング部材の内径は、前記加熱ローラ
   とギヤの軸との２つの部材の外形よりも小径に構
   成することを特徴とする定着装置。