JPH0675491A

JPH0675491A - 画像定着装置

Info

Publication number: JPH0675491A
Application number: JP22883092A
Authority: JP
Inventors: Daishi Konishi; 題詞小西
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1992-08-27
Filing date: 1992-08-27
Publication date: 1994-03-18

Abstract

(57)【要約】【目的】定着可能温度に達するまでの時間を短縮する
とともに、小型化を図る。【構成】円柱状のヒートローラ１８を装置フレーム１
内に積極回転可能に支持する。ヒートローラ１８の芯金
１９の外周に、シリコンゴムよりなる弾性を有する断熱
層２０を形成するとともに、その断熱層２０の外周には
金属製材料よりなる厚さ５〜１００μの熱伝導層２１を
形成する。熱伝導層２１の外周にはテフロンコーティン
グを施すことにより、厚さ５〜３０μの表面層２２を形
成する。セラミックヒータ２３をヒートローラ１８の軸
線方向に沿って延びるように、その外周面に対向配置す
る。フェルト等よりなる断熱材２７を、ヒートローラ１
８の外周面のほぼ半分を覆うように配置して、セラミッ
クヒータ２３によりヒートローラ１８に伝達された熱
が、外部へ逃げるのを阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱装置により用紙に
トナー画像の定着を行うようにした画像定着装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の画像定着装置において
は、加熱装置として、アルミ材等よりなる円筒状のヒー
トローラの中心軸上に、ハロゲンランプを挿入配置した
構成のものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ハロゲンラ
ンプは温度が高くなるまでに時間がかかるものであり、
しかも、ハロゲンランプがローラ中心軸上に配置されて
いるため、ハロゲンランプとローラの周壁との間には短
くない距離が形成されている。更に、加熱定着時に用紙
をその表裏から押圧するために、ヒートローラには加圧
ローラが圧接されている。そのため、ヒートローラには
加圧ローラとの圧接に耐えうるだけの充分な強度が必要
であり、その肉厚をそれほど薄くすることができない。

【０００４】従って、この従来構成においては、ローラ
の外周面が定着可能温度に達するまでにかなり時間がか
かるものであった。このため、受信後直ちに画像出力が
必要なファクシミリ装置に、以上のような構成の定着装
置は不適切であった。又、前述のように、ヒートローラ
の内部にはハロゲンランプを配置する必要があるため、
加熱装置の小型化を図ることが困難であった。

【０００５】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたものであって、その目的は、定着可能温度に達する
までの時間を短縮することができるとともに、小型化を
図ることができる画像定着装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明では、定着前のトナー画像が付着された用
紙にヒートローラにより加熱を行って、トナー画像の定
着を行うようにした画像定着装置において、前記ヒート
ローラを、断熱層の外周に熱伝導層を設けることにより
形成し、そのヒートローラに熱を付与するためのヒータ
を、ヒートローラの外周面に対向配置したものである。

【０００７】

【作用】従って、本発明によれば、ヒートローラはその
外周面に対向配置されたヒータにより加熱されるので、
ヒートローラの外周面にはヒータの熱が直接伝達され
る。しかも、ヒートローラは、断熱層の外周に熱伝導層
を設けることにより形成されているので、ヒータの熱は
ヒートローラの外周側の熱伝導層にのみ直ちに伝達さ
れ、その熱伝導層は短時間で定着可能温度にまで達す
る。又、ヒータはヒートローラの内部ではなくて、外周
側に設けられているので、ヒートローラの径を小さくす
ることができる。そのため、ヒータからの熱をヒートロ
ーラに効率良く伝達することができるとともに、装置全
体の小型化を図ることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を画像形成装置に具体化した一
実施例を図面に基づいて説明する。

【０００９】図１に示すように、装置フレーム１内には
感光ドラム２が回転可能に支持されている。帯電器３は
感光ドラム２の外周面を所定電位に一様帯電させる。露
光器４は光の照射により、感光ドラム２上に所定電位の
静電潜像を形成させる。現像器５はトナーＴを収容する
ためのトナーケース６と、現像ローラ７とを有してい
る。そして、この現像ローラ７により、トナーＴに所定
電位が付与され、その電位と前記静電潜像の電位との差
に基づいて、静電潜像にトナーＴが付着されて、静電潜
像が顕像化される。

【００１０】転写器８及びガイドローラ９は、用紙移送
経路を挟んで前記感光ドラム２と対向するように配置さ
れている。そして、一対の送りローラ１０及び一対の用
紙ガイド１１を介して移送されてきた用紙Ｐが、ガイド
ローラ９により感光ドラム２上に密着されるとともに、
転写器８によりその密着部に所定電位が付与され、その
電位と前記トナー画像の電位との差に基づいて、トナー
画像が用紙Ｐ上に転写される。除電ランプ１２は転写後
の感光ドラム２の外周面に光を照射して、その外周面を
除電する。クリーナ１３は感光ドラム２上の残留トナー
をクリーニングする。

【００１１】画像定着装置としての加熱定着器１４は、
前記感光ドラム２の下流側に配置され、加熱装置１５
と、その加熱装置１５に用紙移送経路を挟んで接触する
シリコンゴム等よりなる加圧ローラ１６とを有してい
る。そして、用紙Ｐが用紙ガイド１７を経てこの加熱装
置１５と加圧ローラ１６との間に送り込まれて、用紙Ｐ
上のトナー画像が加熱定着される。

【００１２】ここで、前記加熱装置１５について詳細に
説明すると、用紙Ｐの幅方向に延びる円柱状のヒートロ
ーラ１８は、装置フレーム１内に積極回転可能に支持さ
れている。このヒートローラ１８は、芯金１９の外周に
シリコンゴムよりなる弾性を有する断熱層２０が形成さ
れるとともに、その断熱層２０の外周には金属製材料よ
りなる厚さ５〜１００μの熱伝導層２１が形成されてい
る。尚、この熱伝導層２１はメッキやスパッタリングを
行うことにより形成される。又、熱伝導層２１の外周に
はテフロンコーティングが施されることにより、厚さ５
〜３０μの表面層２２が形成されている。この表面層２
２により、ヒートローラ１８へのトナーＴの付着が防止
される。そして、ヒートローラ１８全体の外径はほぼ１
０ｍｍに形成され、このヒートローラ１８に前記加圧ロ
ーラ１６が所要圧力にて接触されている。そして、この
ヒートローラ１８の回転に伴って、加圧ローラ１６が回
転される。

【００１３】セラミックヒータ２３は前記ヒートローラ
１８の軸線方向に沿って延びるように、その外周面に対
向配置されている。長板状のセラミック基板２４上に
は、その長さ方向に沿って発熱抵抗体２５が配置され、
その発熱抵抗体２５は高硬度のガラスコート層２６によ
り覆われている。そして、このガラスコート層２６がヒ
ートローラ１８の最外周に設けられた表面層２２の一部
に摺接されている。従って、ヒートローラ１８の回転に
伴って、表面層２２とガラスコート層２６との間で摩擦
が生じても、両者は摩擦係数が小さいとともに高硬度で
あるので、表面層２２及びガラスコート層２６が磨耗す
るおそれはない。

【００１４】そして、発熱抵抗体２５は通電により、そ
の全長に亘って発熱される。そして、発熱抵抗体２５は
非常に薄いガラスコート層２６を介して、ヒートローラ
１８の外周面に直接接触されているので、発熱抵抗体２
５からの熱はヒートローラ１８の外周側の熱伝導層２１
に直ちに伝達される。又、熱伝導層２１の内周側には断
熱層２０が設けられているので、発熱抵抗体２５からの
熱は熱伝導層２１にのみ効率良く伝達され、他の部分に
逃げることがない。

【００１５】フェルト等よりなる断熱材２７は、ヒート
ローラ１８の外周面のほぼ半分を覆うように配置され、
ヒートローラ１８の外周面に摺接されている。そして、
この断熱材２７によって、前記セラミックヒータ２３に
よりヒートローラ１８に伝達された熱が、外部へ逃げる
のが阻止されている。又、断熱材２７にはシリコンオイ
ルが含浸されており、ヒートローラ１８の回転に伴う同
ローラ１８と断熱材２７との摩擦を極力小さくするよう
にしている。又、ヒートローラ１８にシリコンオイルが
塗布されることにより、トナーＴがヒートローラ１８の
外周面に融着するのが防止される。

【００１６】さて、この実施例の画像形成装置におい
て、転写器８によりトナー画像が転写された用紙Ｐは、
移送経路を通って加熱装置１５のヒートローラ１８と加
圧ローラ１６との間に送り込まれる。又、ヒートローラ
１８はセラミックヒータ２３により加熱され、そのヒー
トローラ１８からの熱により、用紙Ｐ上の未定着のトナ
ー画像が溶融される。そして、用紙Ｐはヒートローラ１
８の回転により移送されながら、同ローラ１８と加圧ロ
ーラ１６との間で加圧されて、用紙Ｐ上のトナー画像が
定着される。

【００１７】以上のように、この実施例の画像形成装置
においては、ヒートローラ１８を加熱するためのセラミ
ックヒータ２３が、ヒートローラ１８の外周面に摺接さ
れている。しかも、ヒートローラ１８は、シリコンゴム
よりなる断熱層２０の外周に、厚さ５〜１００μという
非常に薄い熱伝導層２１を設けることにより構成されて
いる。従って、セラミックヒータ２３からの熱は、ヒー
トローラ１８の外周側の熱伝導層２１にのみ短時間で効
率良く伝達され、他の部分に逃げることがない。しかも
その熱伝導層２１は薄いため、素早く昇温されて直ちに
定着可能温度にまで達する。

【００１８】そのため、例えばこの画像形成装置をファ
クシミリ装置に具体化した場合において、受信信号が入
力されると同時に加熱装置１５に通電が開始されても、
同加熱装置１５は直ちに定着可能温度にまで達すること
ができる。従って、前記従来のハロゲンランプとは異な
り、定着可能温度に達するまでの時間がかかるというこ
とがなく、受信後直ちに画像出力を行うことができる。

【００１９】又、この実施例では、セラミックヒータ２
３を使用しているが、このセラミックヒータ２３は前記
従来のハロゲンランプと比較して、非常に短時間で高温
にまで達するものである。従って、ヒートローラ１８を
より短時間で定着可能温度にまで昇温させることができ
る。

【００２０】更に、この実施例では、ヒートローラ１８
の外周面のほぼ半分が断熱材２７により覆われているの
で、セラミックヒータ２３によりヒートローラ１８に伝
達された熱が、外部へ逃げるのを阻止することができ
る。従って、ヒートローラ１８をより効率良く加熱する
ことができる。

【００２１】又、セラミックヒータ２３をヒートローラ
１８の外周面に対向配置しているので、前記従来とは異
なり、ヒートローラ内にヒータを組み込むという必要が
ない。従って、構成を簡単にすることができるととも
に、ヒートローラ１８の径を小さくすることができる。
そして、ヒートローラ１８の径を小さくすることによ
り、セラミックヒータ２３からの熱をヒートローラ１８
に、より効率良く伝達することができるとともに、装置
全体の小型化を図ることができる。

【００２２】尚、この発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、例えば以下のような態様で具体化すること
も可能である。（１）ヒートローラ１８を加熱するためのヒータとし
て、セラミックヒータ以外のヒータ、例えば赤外線を照
射することによりヒートローラ１８を加熱するように構
成すること。（２）ヒータをヒートローラ１８と非接触状態で設ける
こと。（３）ヒータをヒートローラ１８の外周面に沿うように
設けること。

【００２３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、定
着可能温度に達するまでの時間を短縮することができる
とともに、小型化を図ることができるという優れた効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像定着装置を画像形成装置に具体化
した一実施例を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１４…加熱定着器、１５…加熱装置、１８…ヒートロー
ラ、２０…断熱層、２１…熱伝導層、２３…セラミック
ヒータ、Ｔ…トナー、Ｐ…用紙。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定着前のトナー画像が付着された用紙に
ヒートローラにより加熱を行って、トナー画像の定着を
行うようにした画像定着装置において、前記ヒートロー
ラを、断熱層の外周に熱伝導層を設けることにより形成
し、そのヒートローラに熱を付与するためのヒータを、
ヒートローラの外周面に対向配置した画像定着装置。