JPS6234181A

JPS6234181A - 加熱定着装置

Info

Publication number: JPS6234181A
Application number: JP17370885A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fukao; 深尾　博
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1985-08-07
Filing date: 1985-08-07
Publication date: 1987-02-14

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、電子複写機などにおいて、紙の上に形成され
たトナー像を加熱、融解によって紙上に定着させるため
に用いる加熱定着装置、詳しくは、弾性層を有する弾性
ローラを含むローラ対からなる加熱定着装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の加熱定着装置においては、トナーの定着強度を
上げるために、トナー像が形成された祇をできるだけ長
い時間両ローラに接触させるのが望ましく、そのために
は、対をなす両ローラのニップ幅を広くする必要がある
。二、プ幅を広くするには、両ローラ間の圧接力を大き
くするか、あるいは、加圧用の弾性ローラの弾性層を低
硬度のゴムで形成することが考えられる。ところが、両
ローラ間の圧接力をあまり大きくすると、加熱定着時に
紙に皺が寄るため、弾性ローラの弾性層を低硬度のゴム
で形成してローラのニップ幅を広くする方が望ましい。

このような観点から、従来、加圧用の弾性ローラの弾性
層を低硬度の発泡シリコーンゴムで形成するものが提案
された（例えば、特開昭５９−３７５８０号公報）。

ところで、最近、加熱定着の高速化に対応するべく、加
圧用の弾性ローラの内部にも加熱装置を設けて、ウオー
ムアツプタイムの短（１ｄ化などを図るように構成した
定着装置が出現するに至ったが、前述した従来公知の定
着装置において、その弾性ローラ内部にそのまま加熱装
置を設けるだけでは、次のような不都合が生ずる。

すなわち、シリコーンゴムは、通常、硬度が低くなれば
なる程、熱伝導率が低下するものであるから、低硬度の
発泡シリコーンゴムで弾性層を形成した弾性ローラの内
部に華に加熱装置を設けるだけでは、この弾性層におけ
る熱伝忠が悪く、そのために、弾性ローラの温調応答性
が悪くなったり、安定した温調が困難となるなどの欠点
が生ずる。それに加えて、芯金の外周面にプライマーに
よって弾性層を接着した構造の弾性ローラにおいては、
加熱装置による熱が弾性層に十分に伝導されずに、芯金
やプライマ一部分が異常に加熱され、プライマーの溶解
によって弾性層が剥離する欠点さえ生ずる。

しかしながら、弾性層を熱伝導率の高い高硬度のゴムで
形成したのでは、前述したように、ニップ幅を広くする
ために必然的に両ローラ間の圧接力を大きくしなければ
ならず、この点に改良の余地があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、このような現状にかんがみたもので、弾性ロ
ーラの弾性層を低硬度の発泡ゴムで形成し、かつ、この
弾性ローラ内部に加熱装置を設けるにもかかわらず、弾
性層の熱伝導率を向上させて、所望通りの温調応答性や
安定した温調を行い得る定着装置の提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明による加熱定着装置は
、弾性ローラの内部に加熱装置を設け、この弾性ローラ
の弾性層を発泡ゴムで形成するとともに、この発泡ゴム
中に熱伝導性の良好な物質を含有させてあることを特徴
とする。

〔作　用〕

このように、弾性ローラの弾性層を発泡ゴムで形成する
ものであるから、低硬度の発泡ゴムの存在によって、加
熱定着装置を構成する両ローラ間の圧接力をあまり大き
くすることなく、ローラのニップ幅を広くすることがで
きる。それにもかかわらず、この発泡ゴム中に熱伝導性
の良好な物質を含有させるものであるから、発泡ゴムか
らなる弾性層の熱伝導率が向上し、内部に設けられた加
熱装置の熱Ｇよ良好に弾性ローラの表面に伝導される。

（実施例〕本発明の実施例を図面にもとづいて説明すると、第１図
は電子複写機の加熱定着装置の断面を示し、上方に位置
する加熱ローラ（１）と、この加熱ローラ（１）の下方
に位置し、かつ、加熱ローラ（１）に圧接された加圧用
の弾性ローラ（２）とからなる。前記加熱ローラ（１）
は、円筒状のアルミニウム類の芯金（３）の内部に加熱
装置（４）を有し、この芯金（３）の表面にプライマー
を介してテフロン系樹脂であるテトラフルオロエチレン
−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦ
Ａ樹脂）を接着させた被覆層（５）を形成して構成され
ている。前記弾性ローラ（２）の方も、円筒状アルミニ
ウム類の芯金（６）の内部に加熱装置（７）が設けられ
、この芯金（６）の表面にプライマーを介して低硬度の
ＨＴ　Ｖ発泡シリコーンゴムを接着させて弾性層（８）
を形成し、かつ、この弾性層（８）の表面に、離型性付
与のため、ＲＴＶ発泡シリコーンゴムを接着させた被覆
層（９）を形成して構成されている。そして、第２図に
示すように前記弾性層（８）を構成する発泡シリコーン
ゴム中に、熱伝導性の良好な物質（１０）が含有されて
いる。この含有物質（ｌＯ）としては、銅、アルミニウ
ム、酸化鉄、カーボンなど、種々のものが使用できるが
、熱伝導性の面から、特に、銅やアルミニウムが望まし
い。

また、その添加の形態としては、前記物質（１０）を粉
状や粒状、あるいは繊維状にして添加することができ、
その添加量は３〜２０重量％程度が適当である。

前記弾性層（８）を構成する発泡シリコーンゴム中に、
どのようにして熱伝導性良好な物質（１０）を添加、含
有させるかについては、種々の方法が考えられる。例え
ば、発泡シリコーンゴム材の中に粉状や粒状などにした
物質（１０）を混合し、その混合物を液状あるいはコン
パウンド状にして、表面にプライマーを塗布した芯金（
６）につけて加熱発泡させて形成することができる。

その他、発泡シリコーンゴム材の中に前記物質（１０）
を混合し、その混合物をコンパウンド状にしてリング状
の開口を有する容器から注出し、このようにして形成し
た円筒状のゴｌ、の管を外周から加熱して発泡させ、そ
の内径内にプライマーを塗布した芯金（６）を挿入して
接着する、いわゆるチュービング法によって形成するこ
ともできる。

次に、本発明による加熱定着装置を現実に製造し、各種
の比較実験を行ったので、その結果を下記する。

（製造例）ＨＴ　Ｖの発泡シリコーンゴム材中に銅粉を１０重量％
混合し、表面にプライマーを塗布した外径５０ｍｍ、肉
厚６龍のアルミニウム製芯金に、この混合物をつけて約
１５０℃に加熱して発泡させ、肉厚４．５鰭の弾性層を
形成した。

そして、この弾性層の表面にＲＴＶのシリコーンゴムか
らなる肉厚０　、５　ａｍの被覆層を形成して弾性ロー
ラを製造した。

（比較例１）上記のく製造例）と同じ芯金、ＨＴＶ発泡シリコーンゴ
ム、プライマー、ならびにＲＴ■シリコーンゴムを用い
、同じ製造方法によって弾性ローラを製造した。ただし
、この弾性ローラにおいては、弾性層を形成する１１　
Ｔ■発発泡シリコーンゴム材銅粉を含有させておらず、
この点において上記の（製造例）のものと異なるだけで
、その他、芯金や弾性層などの寸法は全て同じである。

（比較例２）上記の（製造例）のＩＩ　Ｔ　Ｖ発泡シリコーンゴムに
代えて、同程度の熱伝導率を有するＬＴＶのシリコーン
ゴムを用いて肉厚５１麿の弾性層を形成して弾性コーラ
を製造した。ただし、このＬＴＶシリコーンゴム中にも
銅粉などの物質を含有させておらず、その他、芯金や被
覆層などの材質や寸法、ならびに製造方法は、全て上記
の（製造例）のものと同じである。

（比較例３）上記の（製造例）のＨＴ　Ｖ発泡シリコーンゴムに代え
て、ショア硬度が約２０の軟質のしＴＶシリコーンゴム
を用いて肉厚５龍の弾性層を形成して弾性ローラを製造
した。その他、芯金や被覆層などの材質や寸法、ならび
に製造方法は、全て上記の（製造例）のものと同じで、
ＬＴＶシリコーンゴムからなる弾性層中に銅粉などの物
質を含有させていない点は、（比較例１）や（比較例２
）のものと同じである。

以上のように、合計４個の弾性ローラを製造し、これら
各弾性ローラに、ＰＦＡ樹脂からなる５０μの被覆層を
有する外径６０１ｍの加熱ローラを組合せて加熱定着装
置を構成し、それぞれ５０枚／分の割合で通紙させて、
トナーの定着強度や紙の皺などについて比較実験した結
果が次の表である。ただし、各弾性ローラの加熱装置と
しては、４００Ｗのヒーターを、加熱ローラの加熱装置
としては、９００Ｗのヒーターを使用し、各弾性ローラ
の表面温度は１４０℃に、加熱ローラの表面温度は１８
５℃になるように温調した。

この表において、◎は特に良好、○は実用上問題なし、
△は若干の問題はあるが実用可能、×は問題があり実用
不可を意味する。

この表より、上記の（製造例）の弾性ローラを用いた場
合、両ローラ間の圧接力をあまり大きくすることなく、
ニップ幅を広くすることができ、トナーの定着強度、紙
の皺、弾性ローラの耐久性の全てにおいてほぼ満足でき
る結果であることが理解できる。

なお、第１図に示した実施例においては、加熱ローラ（
１）を上部に、弾性ローラ（２）を下部に位置させ、こ
れら両ローラ（１）、（２）間に上面にトナー（Ｔ）の
付着された複写紙（Ｐ）を通紙させるように構成したも
のを示したが、弾性ローラ（２）を上部に位置させ、こ
のローラ（２）を加熱用のローラとして兼用して実施す
ることもできる。

〔発明の効果］以上の説明から明らかなように、加熱定着装置を構成す
る両ローラの圧接力をあまり大きくすることなく、ロー
ラのニップ幅を広くし、所望通りのトナ一定着強度を得
ることができ、それでいて、弾性ローラの弾性層の熱伝
導率を向上させることができ、所望通りの温調応答性や
安定した温調を行い得るのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る加熱定着装置の実施例を示し、第１
図は縦断側面図、第２図は要部の拡大縦断側面図である
。（２）・・・・・・弾性ローラ、（７）・・・・・・加
熱装置、（８）・・・・・・弾性層、（１０）・・・・
・・熱伝導性良好な物質。

Claims

【特許請求の範囲】

弾性層を有する弾性ローラを含むローラ対からなる加熱
定着装置において、前記弾性ローラの内部に加熱装置を
設け、この弾性ローラの弾性層を発泡ゴムで形成すると
ともに、この発泡ゴム中に熱伝導性の良好な物質を含有
させてある加熱定着装置。