JPH103223A - 熱ローラ定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定期交換部品である加熱ローラの芯金の再利
用を可能とする。 【解決手段】 ヒータ（Ｈ）を内蔵し、ローラ部（１０
ａ）表面に離型材（１１）を塗布すると共に、ローラ両
端のボス部（１０ｂ）に断熱部材（１２）を介してベア
リング（１３）を設けた加熱ローラ１で、断熱部材（１
２）のボス部分（１０ｂ）に対する回転方向の滑りを禁
止する機構を設ける。滑りを禁止する機構としては、ボ
ス部（１０ｂ）の周面に平面部を設けたり、軸方向に平
行な溝部分を設け、断熱部材（１２）内面に係合部を設
ける等の手段が講じられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式によっ
て画像記録を行う複写機やプリンタ等に用いられる熱ロ
ーラ定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式によって画像記録を行う画
像形成装置にあっては、感光体上に静電的な潜像を形成
し、これを現像してトナー像としたのち、このトナー像
を記録紙上に転写し、トナー像の付着した記録紙を定着
装置を通過することによって、トナーが記録紙上へ溶着
し、定着することがなされている。

【０００３】この定着装置としては、高速処理を可能と
するところから熱ローラ定着装置が多く用いられる。熱
ローラ定着装置は、ヒータを内蔵し、駆動回転する加熱
ローラと、これに押圧する加圧ローラとの間に、トナー
像の付着した記録紙を通過させて定着がなされる。加熱
ローラは、鉄材等の金属材料を用い、外形が円筒状のロ
ーラ部とその両側にボス部分が設けられて芯金部分をな
し、中空となっている。内側には棒状をなした赤外ラン
プ等のヒータが設けられていて、定着時にはローラ表面
は２００℃近辺まで加熱制御された状態となっている。
ローラ表面には定着時に記録紙上のトナーがローラ側に
付着しないようにするため、フッ素樹脂等の耐熱性のあ
る離型材が塗布されている。ローラ部分の両端には外径
をローラ部分より細くしたボス部分が設けられている。
ボス部分には加熱ローラを回転支持するベアリング部材
が設けられ、ベアリング部材を介して外部の定着装置の
枠体に取付けられていて、加熱ローラは定着時には一定
速度をもってローラ端部に設けた駆動歯車を介して回転
する。

【０００４】加熱ローラは定着時には高温状態に維持す
ることが必要で、高温に加熱された加熱ローラから熱伝
導によってベアリング部材を通って枠体へ熱が逃げるこ
とは望ましくない。またベアリング部材自体も、高温と
なるとその性能は低下する。かかる問題に対処する方法
として、ボス部分とベアリング部材との間に断熱部材を
設け、ボス部分の熱がベアリング部分に伝わるのを阻止
することがなされている。

【０００５】室温と加熱温度との温度差異が大きく、ま
たボス部分と断熱部材の熱膨張係数も異なるところか
ら、断熱部材としては耐熱性で熱伝導性の低い樹脂材、
例えばＰＰＳ樹脂等が用いられ、図６に示すような割り
を設けたスリーブ形状として、円筒形状のボス部分に挿
入するようにして用いられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】かかる構成とするとき
は、ベアリング部材への熱の伝導は阻止されてベアリン
グとしての機能は長時間に亘り保持される。しかし、ボ
ス部分と断熱部材との間では、周方向の滑りがあって、
ボス部分の円周にはスジ状のアレと摩耗が生じる。

【０００７】加熱ローラは長時間使用すると、ローラ表
面に塗布された離型材が摩耗してトナー付着等が生じて
性能が劣化してくる。そのために加熱ローラは定期交換
部品として、所定枚数の定着がなされると交換されてい
る。交換された加熱ローラは資源の有効利用のため、芯
金に離型材を再塗布することで再利用することが検討さ
れている。しかし、ボス部分の摩耗した芯金を加熱ロー
ラとして再利用すると、さらに断熱部材とボス部分との
間での摩耗が促進され、異常音が発生し、さらには断熱
部材が破損することとなる。そのため、加熱ローラの芯
金を再利用することはできなかった。

【０００８】本発明は、かかる従来の問題点を解決して
再利用を可能とするような加熱ローラを有した熱ローラ
定着装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、ヒータを内
蔵し、ローラ表面に離型材を塗布すると共に、ローラ両
端のボス部分に断熱部材を介してベアリング部材を設け
た加熱ローラと、これに押圧する加圧ローラよりなる熱
ローラ定着装置において、前記断熱部材の前記ボス部分
に対する回転方向の滑りを禁止する滑り止め機構を設け
たことを特徴とする熱ローラ定着装置により達成され
る。

【００１０】なお上記の断熱部材のボス部分に対する回
転方向の滑りを禁止する滑り止め機構は、前記ボス部分
と前記断熱部材との間に回転軸に平行な面で互に係合す
る係合部を有し、前記断熱部材は前記ボス部分の端部か
らの着脱を可能とした構造となっていることが好ましい
実施形態である。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、熱ローラ定着装置の定着
部の断面形状を示したもので、１は加熱ローラ、２は加
圧ローラで、内部にヒータＨがあって回転する加熱ロー
ラ１のローラ部１ａに対して加圧ローラ２が押圧状態に
あり、その間にトナー像の付着した記録紙Ｐを挟持搬送
しつつ加熱定着が行われる。

【００１２】加熱ローラ１のローラ部は、円筒状をした
芯金のローラ部１０ａ外周には耐熱性の離型材１１が一
様の厚さに塗布されている。

【００１３】図２は、加熱ローラ１の軸方向の断面形状
を示すもので、ローラ部１０ａの両端には外径をローラ
部より細くしたボス部１０ｂが設けられている。芯金１
０のボス部１０ｂには断熱部材１２を介してベアリング
１３が取付けられ、ベアリング１３外周は枠体３に固設
されている。また一方のボス部１０ｂには、歯車１４が
ボス部１０ｂに設けた固設手段によって取付けられてい
る。そして、両側のボス部１０ｂの端部には狭い溝部分
１０ｃが円周に設けられ、この溝部分１０ｃには抜け止
め用のワッシャ１５が嵌め込まれていて、断熱部材１２
や歯車１４がボス部１０ｂの軸端から抜け出るのを防止
している。

【００１４】本発明の熱ローラ定着装置の加熱ローラ１
では、芯金１０のボス部１０ｂに対して、断熱部材１２
が回転方向に滑りが生じないよう、芯金１０と断熱部材
１２との間で滑りを禁止する滑り止め機構を設けたもの
で、図３〜図５は何れも上記の滑りを禁止する滑り止め
機構の実施の形態を示している。

【００１５】図３は第１の実施の形態を示すもので、図
３（ａ）は図２におけるＡ−Ａ断面を示している。芯金
１０のボス部１０ｂに平面のカット部分１０１を設ける
と共に、断熱部材１２の内面には前記のカット部分１０
１と係合する平面部分の突出部１２１を設けた形状と
し、ボス部１０ｂの軸端部から断熱部材１２を差し込む
ことによって、ボス部１０ｂと断熱部材１２との間での
回転方向の滑りを禁止している。図３（ｂ）は本実施の
形態のボス部の斜視図を示し、図３（ｃ）は断熱部材の
斜視図を示している。

【００１６】図４は第２の実施の形態を示すもので、図
４（ａ）は図２におけるＡ−Ａ断面を示し、図４（ｂ）
はボス部の斜視図、図４（ｃ）は断熱部材の斜視図を示
している。本実施の形態はボス部１０ｂに軸方向の溝状
の嵌合部１０２を設けると共に断熱部材１２の内面に軸
方向に条状の突出部１２２を設けた形状とし、ボス部１
０ｂの軸端部から断熱部材１２を差し込むことによっ
て、突出部１２２と嵌合部１０２とが係合して、断熱部
材１２のボス部１０ｂに対する回転方向の滑りを禁止し
ている。

【００１７】図３（ｃ）及び図４（ｃ）に示した断熱部
材は何れも型成形によって製作されるので、容易にかか
る形状の断熱部材を得ることができる。断熱部材１２は
ボス部１０ｂの端部から容易に挿脱され、挿入された状
態でワッシャ１５を溝部分１０ｃに嵌め込むことによっ
て、加熱ローラ１から断熱部材１２は抜け出ることな
く、かつ回転方向の滑りが生じることなく使用可能の状
態となる。

【００１８】なお、一方のボス部１０ｂには歯車１４が
取付けられるが、歯車１４のボス部１０ｂとの嵌合部
は、先の第１又は第２の実施の形態と同じ形状とするこ
とによって、加熱ローラ１はボス部１０ｂには断熱部材
１２、又は断熱部材１２と歯車１４を順次挿入し、ワッ
シャ１５を溝部分１０ｃに嵌め込むという極めて簡単な
動作によって組み立てが完了する。

【００１９】図５は第３の実施の形態を示すもので、図
５は図２におけるＡ−Ａ断面を示している。この実施例
は断熱部材１２に軸芯に向けての単数又は複数の小ネジ
孔１２３を設けておき、外周が円筒状をしたボス部１０
ｂに断熱部材１２を挿入し、セット用小ネジ１０３をネ
ジ込み締め付けることによって、断熱部材１２とボス部
１２ｂとの間での周方向の滑りを防止する。この実施の
形態においては、使用中に熱膨張の関係から締め付けて
あったセット用小ネジ１０３が緩むこととなるので、耐
熱性の接着剤等を用いて緩み止めを行うことが必要であ
る。またこの実施の形態においては、図２で示した抜け
止め用のワッシャ１５を省略することができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明（請求項１，２）によるときは、
交換された加熱ローラの芯金を再利用することが可能と
なり、定期交換部品として交換された加熱ローラは、離
型材をローラ部周面に再塗布することによって新品に遜
色がなく使用され、コストダウンのみならず資源の再利
用が可能となった。

【００２１】更に請求項２によるときは、上記の効果に
加えて、組立て作業は容易で、極めて短時間に組立て作
業を終了することができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】熱ローラ定着装置の断面図。

【図２】加熱ローラの断面図。

【図３】実施の形態１の断面図、ボス部、断熱部材の斜
視図。

【図４】実施の形態２の断面図、ボス部、断熱部材の斜
視図。

【図５】実施の形態３の断面図。

【図６】従来例の断熱部材の斜視図。

【符号の説明】

１ 加熱ローラ ２ 加圧ローラ １０ 芯金 １０ａ ローラ部（芯金） １０ｂ ボス部（芯金） １０ｃ 溝部分（芯金） １１ 離型材 １２ 断熱部材 １３ ベアリング １４ 歯車 １５ ワッシャ １０１ カット部分 １０２ 嵌合部 １０３ セット用小ネジ １２１，１２２ 突出部 １２３ 小ネジ孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒータを内蔵し、ローラ表面に離型材を
   塗布すると共に、ローラ両端のボス部分に断熱部材を介
   してベアリング部材を設けた加熱ローラと、これに押圧
   する加圧ローラよりなる熱ローラ定着装置において、 前記断熱部材の前記ボス部分に対する回転方向の滑りを
   禁止する滑り止め機構を設けたことを特徴とする熱ロー
   ラ定着装置。
2. 【請求項２】 前記滑り止め機構は、前記ボス部分と前
   記断熱部材との間に回転軸に平行な面で互に係合する係
   合部を有し、前記断熱部材は前記ボス部分の端部からの
   着脱を可能としたことを特徴とする請求項１記載の熱ロ
   ーラ定着装置。