JPS6218582A - 直接加熱式定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、゛重子写真複写機、ファクシミリ、プリンタ
ー等の画像形成装置において未定着画像を支持する紙を
一対の定着ロール間に通すことにより画像の定着を行う
ようになっている加熱定着装置に関する。

［従来の技術］ 従来、酸化亜鉛感光紙、普通紙、プラスチックシート等
の複写シート上に形成されたトナー像を定着するために
、互いに圧接された加熱ロールと加圧ロールとを有し、
ロール間に複写シートを通過させて加熱・加圧を行なう
型式の加熱定着装置が知られてる。かかる従来の加熱定
着ロールにおいては、加熱ロールの内側にハロゲンラン
プやニクロム線等の熱源が設けられており、熱源の輻射
熱により加熱ロールの加熱を行なっている。

［発明が解決しようとする問題点Ｊ しかしながら、かかる構造の加熱定着装置では温度検出
センサは加熱ロールの外周近傍に配置されているので、
センサが感知する温度は外部温度により影響を受ける。

また加熱ロール表面の離型性層と接触すると表面の損傷
が起るという問題もあった。更にセンサはトナーにより
汚染されるという問題もあった。加熱ロール表面に接触
しないように一定間隔だけ離隔させて温度検出センサを
設ける試みもなされたが、取付位置により検知温度精度
が大きく変動するとともに応答性が悪いという問題があ
り、好結果を与えなかった。

従って、本発明の目的はかかる問題点のない加熱定着装
置を提供することである。

［問題点を解決するための手段］ 本発°明者は上記問題点に鑑み鋭意研究の結果、加熱ロ
ールを直接加熱式とするとともに加熱ロールの内側に温
度検出センサを設けることにより、上記問題点のない加
熱定着装置が得られることを発見し、本発明を完成した
。

すなわち、本発明の直接加熱式定着装置は円筒体の表面
に電気抵抗層と離型性層とが形成されている加熱ロール
と、加熱ロールに圧接されている加圧ロールとを有し、
円筒体の内側に設けられた温度検出センサは円筒体の内
面に近接又は接触していることを特徴とする。

し実施例コ 本発明の実施例を添付図面を参照して、詳細に説明する
。

第１図は本発明の加熱定着装置の好ましい一実施例の断
面図を示す。加熱定着装置１はｌ］Ｏ熱ロール２と加圧
ロール３とを有する。

加熱ロール２は金属製の円筒体２１とその上に形成され
た絶縁層２２と、その上の電気抵抗層２３と離型性層２
４とを有づる。絶縁層２２は円筒体２１の全長わたって
形成されているが、電気抵抗層２３は円筒２１の両端よ
り幾分内側で終っており、ざらに離型性層２４は電気抵
抗層２３の両端より幾分内側で終っている。電気抵抗層
２３の両端にあって絶縁層２４に被覆されていない部分
には電極リング２５が設けられいる。

円筒体２１はアルミニウム合金、ステンレス鋼等の良熱
伝導性の金属で形成されており、厚さは約０．５〜３ｍ
ｍである。加熱ロールの内部の温度を外周の温度と実質
的に等しいものとするために、円筒体２１はできるだけ
薄い方が好ましい。絶縁層２２ハＡＱ　２０３　、ＡＱ
　２０３　・Ｍ（ｌ　０１Ｙ２０３、Ｓｉ　０２、Ｚｒ
　０２又はこれらの混合物のような絶縁性セラミックス
をプラズマ溶射により形成したものが好ましい。その厚
さは普通５０〜１００μｍ程度である。電気抵抗層２３
もＡ（１２０３やＡｌ２Ｏ３・ＭｇＯのような絶縁性セ
ラミックスの微粒子とＮｉＣｒのような抵抗率の高い導
電性物質の微粒子との混合物をプラズマ溶射してなるも
のが好ましい１．抵抗層２３中ではｌ’ＪｉＣｒ粒子は
絶縁性セラミックスは材中に均一に分散しており、一部
で互いに接触し合っている。ＮｉＣｒの含有量が増加す
ると抵抗層２３の抵抗率は減少するので、抵抗層２３の
抵抗をｆ’ＪｉＣｒ含有吊を調節することにより所望の
レベルに設定することができ乙。抵抗層の厚さは好まし
くは６０〜８０μｍ程度である。離型性層２４は複写紙
上のトナーと直接接触するので、トナーが融着しないよ
うな性質（耐熱性と低表面エネルギー）を有していなけ
ればならない。このために好ましい材料はテトラフルオ
ロエチレン樹脂、パーフルオロアルコキシ樹脂等のフッ
素樹脂である。その厚さは好ましくは１０〜５０μｍ程
度である。電極リング２５は導電性の良好な材料、例え
ば集電用黒鉛で形成する。

加圧ロール３は中心シャフト３１とシリコーンゴム等の
耐熱性を有する弾性材からなる円筒状加圧部材３２とを
有する。加圧部材３２は加熱ロール２の有効加熱定着領
域全体と均一に接触している。シャフト３１の両端は後
述の軸受により回転自在に支持されている。

プラスチック等により一体に形成された左右の軸受支持
部材４，４はそれぞれ定着装置の左右の側板５，５に固
定され、各軸受支持部材４は加熱−ル２用の軸受部６と
加圧ロール３用の軸受部７とを有する。軸受部６は環状
の集電軸受６１と、集電軸受６１に接続され軸受支持部
材４内を貫通する端子６２とを有する。集電軸受６１は
加熱ロール２の回転中常時電極リング２５と摺接するよ
うに配置されているので、自己潤滑性を有する黒鉛によ
り形成するのが好ましい。また軸受部７は加圧ロール３
を回転自在に支持すれはよいので公知のボールベアリン
グにより形成することができる。

第１図に示すように、加熱ロール２の一端には軸受部の
外側に歯車部材２６がビン２１により固定されている。

歯車部材２Ｇの歯２８は外部駆動装置の歯車（図示せず
）と係合しており、外部駆動装置により加熱ロール２は
回転させられる。歯車部材２６と軸受支持部材４との間
に、加熱ロール２の軸線方向の位置決めをするスラスト
ワッシャ２９が設けられいる。また加熱ロール２の他端
にも、軸受支持部材４の外側面と接するスラストワッシ
ャ２９′がビン２７′により固定されている。

第２図に示すように、加圧ロールのシャフト３１はレバ
一部材８の凹部９と係合している。レバ一部材８の一端
は支点１０に回転自在に支持され、他端にはばね１１の
一端が取り付けられている。ばね１１の他端は軸受支持
部材４に固定されたピン１２と係合している。このよう
な構成により、加圧ロール３は常に加熱ロール２に圧接
されている。

加熱ロール２の内部には支持部材１３により両端が支持
されたシャフト１４が貫通しており、シャフト１４には
ヒユーズ１５と温度検出センサ１６とが設けられている
。温度検出センサ１６は加熱ロール２の円筒体２１の内
面と接触しており、加熱ロール２の温度を検出する。温
度検出センサ１６と円筒体２１の内面との接触を良好に
するために、接触部に機械加工を施すのが好ましい。温
度検出センサ１６はサーミスタにより形成することがで
き、リード線（図示せず）により外部の温度制御装置（
図示せず）に接続されている。またヒユーズ１５は一定
の温度を越えると溶断するようになっているので、加熱
ロール２の過熱を防止する。

第３図は本発明の加熱定着装置による定着を示す。トナ
ー像が付着した紙１７は矢印方向に回転１ノでいる加熱
ロール２と加圧ロール３との間に入り、そこで加熱・押
圧されることにより、トナー像が定着した状態で装置か
ら出てくる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明の直接加熱式定着装置においては
温度検出センサは加熱ロールの内面近傍に配置されてい
るので、外部の温度変化により検知温度が左右されるこ
とはない。ごりしにより加熱ロールの温度を正確にコン
トロールすることができる。ざらにセンサがロール表面
に接することがないので、表面離型性層の損傷が防止で
きるのみならず、トナーによる汚染も防止できる。特に
円筒体を１＋ｎｍ以下の厚さの金属管とし、温度検出セ
ンサを円筒体の内面と接触させると、一層正確な温度コ
ントロールが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の直接加熱式定着装置の一実施例の断面
図であり、第２図は第１図の装置の右側面図であり、第
３図は第１図の装置による定着操作を示す図である。 １・・・直接加熱式定着装置、２・・・加熱ロール、３
・・・加圧ロール、４・・・軸受支持部材、５・・・側
板、６゜７・・・軸受部、８・・・レバ一部材、１１・
・・ばね、１４・・・シャフト、１５・・・ヒユーズ、
１６・・・温度検出センサ、１７・・・複写紙、２１・
・・円筒体、２２・・・絶縁層、２３・・・電気抵抗層
、２４・・・離型性層、２５・・・電極リング、２６・
・・歯車部材、３１・・・シャフト、３２・・・加圧部
材帛１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円筒体の表面に電気抵抗層と離型性層とが形成されてい
   る加熱ロールと、前記加熱ロールに圧接されている加圧
   ロールとを有する直接加熱式定着装置において、温度検
   出センサが前記円筒体の内面に近接又は接触して設けら
   れていることを特徴とする装置。