JP2001142335A - 画像形成装置の定着装置および定着ローラ - Google Patents

画像形成装置の定着装置および定着ローラ

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JP2001142335A
JP2001142335A JP32203699A JP32203699A JP2001142335A JP 2001142335 A JP2001142335 A JP 2001142335A JP 32203699 A JP32203699 A JP 32203699A JP 32203699 A JP32203699 A JP 32203699A JP 2001142335 A JP2001142335 A JP 2001142335A
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JP
Japan
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fixing
roller
roll
image forming
key groove
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Application number
JP32203699A
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English (en)
Inventor
Teruaki Tsurusaki
輝明 津留崎
Hideho Yokogawa
秀穂 横川
Kunitomo Takahashi
國友 高橋
Akira Sawahata
昌 澤畑
Takeshi Onodera
健 小野寺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2053Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating

Abstract

(57)【要約】 【課題】定着ローラを高速回転させた場合であっても、
消費電力の上昇を引き起こすことなく、定着ローラの回
転軸方向の慣性モーメントの増大、およびキー溝部の早
期破損を抑制し、定着ローラの寿命を格段に延ばすこと
が可能な画像形成装置の定着装置および定着ローラを提
供する。 【解決手段】互いに圧接した一対の定着ローラ(14,15)
の内、少なくとも一方のローラが、外径80mm〜12
0mm、全長(軸方向長さ)470mm〜600mmの
範囲に規定されており、且つ該ローラ端部に形成された
キー溝部(14c)を、駆動力伝達軸に設けられたドライブ
キー(27a)に係合させることにより前記ローラを60r
pm〜300rpmの回転数で回転駆動させる画像形成
装置の定着装置であって、定着ローラの芯金材(14a)の
平均肉厚を、定着ローラの回転軸方向の慣性モーメント
が70kg・cm2以下となる値に規定した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタや
複写機などで代表される画像形成装置の定着装置および
定着ローラに関するものである。
【0002】
【従来の技術】レーザプリンタや複写機などで知られる
画像形成装置の定着装置として、未定着トナー像を保持
した記録材(例えば用紙やOHPシート等)を一対の定
着ローラによって加熱加圧しながら挟持搬送し、未定着
トナー像を記録材に定着させる、いわゆる熱ローラ定着
方式が知られている。一対の定着ローラは、熱源を備え
た熱ローラと、この熱ローラに圧接させて設けられた熱
源を持たない加圧ローラとから構成される事が一般的の
様であるが、高速印刷機や、記録材の表裏両面に形成さ
れた未定着トナー像を同時に定着させる様にした構成の
印刷機の分野においては定着ローラを一対の熱ローラに
よって構成しているものも提案されている。
【0003】この種の熱ローラ定着方式においては、通
常、定着ローラ対をなすローラの内、少なくとも一方の
ローラを駆動ローラとして構成し、他方のローラは駆動
ローラとの圧接により回転させられる従動ローラとして
構成される。その場合の動力伝達機構の一形態として、
例えば特公平6−93154号公報および特公平7−4
6253号公報に開示されている様に、ローラ端部に形
成されたキー溝部を、駆動力伝達軸に設けられたドライ
ブキーに係合させて定着ローラに駆動力を伝達するもの
が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、特公平6−
93154号公報および特公平7−46253号公報に
開示された構成において、定着ローラ対をなす熱ローラ
を駆動ローラとして構成するとともに、熱ローラの直径
を100mm、全長(軸方向長さ)を560mm、熱ロ
ーラの芯金材(例えばアルミニウムからなる)の平均肉
厚を8mmに設定して大口径の熱ローラを得、この熱ロ
ーラを回転数216rpmで回転駆動させた。
【0005】その結果、熱ローラの回転軸方向の慣性モ
ーメントは約70kg・cm2に達し、ドライブキーか
らの駆動力を熱ローラのキー溝部(キー溝部には特公平
7−46253号公報に記載されている様な緩衝材が設
けられている)が長時間受け続けると、許容印刷量に達
しない段階で熱および疲労による破壊が生じてしまって
いた。また、熱ローラの芯金材の熱容量も約2kWと大
きいため、上記回転数では消費電力も大きくなってい
た。
【0006】従って上記構成では、キー溝部またはキー
溝部に取り付けられた緩衝材の破損が通常の駆動系より
もはるかに速く進行するため、定着ローラ自体は寿命に
達していない状態であるにもかかわらずキー溝部または
緩衝材の破損により高価な定着ローラを交換しなければ
ならないという不具合を招いていた。
【0007】従って、本発明の目的は、定着ローラを高
速回転させた場合であっても、消費電力の上昇を引き起
こすことなく、定着ローラの回転軸方向の慣性モーメン
トの増大、およびキー溝部の早期破損を抑制し、定着ロ
ーラの寿命を格段に延ばすことが可能な画像形成装置の
定着装置および定着ローラを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、互いに圧
接した一対の定着ローラの内、少なくとも一方のローラ
が、外径80mm〜120mm、全長(軸方向長さ)4
70mm〜600mmの範囲に規定されており、且つ該
ローラ端部に形成されたキー溝部を、駆動力伝達軸に設
けられたドライブキーに係合させることにより前記ロー
ラを60rpm〜300rpmの回転数で回転駆動させ
る画像形成装置の定着装置であって、前記定着ローラの
芯金材の平均肉厚を、前記定着ローラの回転軸方向の慣
性モーメントが70kg・cm2以下となる値に規定す
ることにより達成される。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
用いて詳細に説明する。はじめに本発明が適用される電
子写真方式を用いたレーザビームプリンタの全体構成を
図4を参照しながら説明する。
【0010】図4において、1はレーザビームプリンタ
であり、そのコントローラ22からの印刷動作開始信号
に基づいて感光ドラム21が矢印方向に回転を始める。
感光ドラム21は、レーザビームプリンタ1の印刷速度
に相当する速度で回転し、印刷動作が終了するまで回転
を続ける。感光ドラム21が回転を開始すると、コロナ
帯電器2に高電圧が印加され、感光ドラム21表面に例
えば正の電荷が均一に帯電される。
【0011】回転多面鏡3は、レーザビームプリンタ1
に電源が投入されると直ちに回転を開始し、電源が投入
されている間、高精度に定速回転が維持される。半導体
レーザ4から出力したレーザビームは、回転多面鏡3で
反射し、fθレンズ5を通じて感光ドラム21上を走査
しながら照射する。
【0012】ドットイメージに変換された文字データや
図形データがレーザビームのオン/オフ信号としてコン
トローラ22からレーザビームプリンタ1に送られる
と、感光ドラム21の表面にレーザビームが照射される
部分と照射されない部分とが形成され、いわゆる静電潜
像が形成される。この静電潜像を保持した感光ドラム領
域が現像装置6と対向する位置に到達すると、静電潜像
にトナーが供給され、レーザビームの照射により感光ド
ラム21上の電荷が消失した部分に、例えば正電荷に帯
電したトナーが静電気により吸引されて感光ドラム21
上にトナー像が形成される。
【0013】用紙ホッパ11に収納された連続した用紙
7は、用紙搬送トラクタ8によって、感光ドラム21上
に形成された印刷データのトナー像が転写位置に到達す
るタイミングと同期させて、感光ドラム21と転写器1
0の間に向けて搬送される。
【0014】感光ドラム21上に形成されたトナー像
は、用紙7の背面側にトナー像と逆極性の電荷を付与す
る転写器10の作用によって用紙7上に吸引される。
【0015】このようにして、用紙ホッパ11にセット
されていた用紙7は、用紙搬送トラクタ8、転写器1
0、用紙搬送トラクタ9およびバッファプレート24を
経て定着装置12に搬送される。定着装置12に到達し
た用紙7は、プレヒータ13で予熱された後、ヒータラ
ンプ25を備えた加熱ローラ14と加圧ローラ15から
なる一対の定着ローラによって形成されるニップ部によ
って加熱加圧されながら挟持搬送され、トナー像が用紙
7に溶融定着される。
【0016】加熱ローラ14と加圧ローラ15によって
送り出されてきた用紙7は、用紙送出しローラ16によ
ってスタッカテーブル19側へ送り出されるとともに、
スイングフィン17の揺動動作によってミシン目に沿っ
て交互に折り分けられ、さらに、回転するパドル18で
折りたたみ状態が整えられながら、スタッカテーブル1
9上に積み重ねられて行く。感光ドラム21の転写位置
を通過した領域は、清掃装置20で清掃され、次の印刷
動作に備えられる。
【0017】なお、図4において、23は印刷動作中の
レーザビームプリンタ1の状態に基づく情報を表示した
りする表示画面である。また、上述のバッファプレート
24は、用紙搬送トラクタ9および定着ローラ14,1
5間で用紙搬送速度差が生じた場合に、用紙7に発生す
るたるみ、あるいは張りを吸収するためのものである。
また、26は加熱ローラ14表面に接触可能に、且つ巻
取り可能に設けられたウェブ部材を示しており、加熱ロ
ーラ14表面の清掃ならびに加熱ローラ14表面への離
型剤の塗布を行うためのものである。
【0018】次に、図1を用いて加熱ローラ14の詳細
構成を説明する。
【0019】図1において、14aは加熱ローラの芯金
材、14bはヒータランプ25の熱を遮蔽するため芯金
材14aの内周部に嵌め込まれた遮蔽板、14cはキー
溝部、14dはキー溝部14cの摩耗を防止するための
緩衝材、14eは遮蔽板14bを嵌め込むために芯金材
14aの内周部に設けられた溝である。なお、遮蔽板1
4bは、図示しないがキー溝部14cを備えた側の芯金
材14a内周部にも嵌め込まれている。
【0020】本実施例において、芯金材14aはA50
52等のアルミニウム製のローラから構成され、その外
周表面はテフロン等の非粘着樹脂によりコーティングさ
れて離型層が設けられている。上記構成の加熱ローラ1
4は、図2に示す様に駆動力伝達軸27に設けられたド
ライブキー27aがキー溝部14cに係合する様に装着
され、駆動力伝達軸27からの回転力が加熱ローラ14
に伝達される構成となっている。ここで、少なくともド
ライブキー27aはHRC30〜50の硬度を有する焼
き入れ炭素鋼等からなる。また、加熱ローラ14の外径
は100mm、全長(軸方向長さ)は600mmとし
た。
【0021】上記の加熱ローラ構成において、芯金材1
4aの平均肉厚の値と、加熱ローラの回転軸方向の慣性
モーメントとの関係を実験した結果、芯金材の平均肉厚
を5mmにした時の前記慣性モーメントは約60kg・
cm2とすることができ、加熱ローラの全長を従来構成
に対し約7%延長させたのにもかかわらず、慣性モーメ
ントを従来の加熱ローラに対し約14%も低減でき、加
熱ローラのキー溝部14cへの負荷を大幅に低減するこ
とができた。また、芯金材の平均肉厚が薄肉化されたこ
とにより芯金材の熱容量は約1.75kWとなり従来の
加熱ローラに対し消費電力を約13%低減させることが
できた。
【0022】図3には本発明による加熱ローラと従来の
加熱ローラにおけるキー溝部の摩耗量と印刷頁数との関
係を示す。図3から理解される様にキー溝部の許容限界
摩耗量ε0に達する時間は従来の加熱ローラを用いて定
着した場合と比較して約2〜3倍に達することが確認さ
れた。
【0023】なお、上記実施例においては、加熱ローラ
の平均肉厚を5mmとした場合を例示したが、7mm以
下(好ましくは6mm以下)であれば、加熱ローラの回
転軸方向の慣性モーメントの低減は可能であり、また、
平均肉厚5.5mm以下であれば加熱ローラの熱容量も
低減することが可能であることを確認した。
【0024】なお、上記実施例の加熱ローラ構成の様
に、芯金材の両端内周部に遮蔽板14bを嵌め込んでい
る場合には、芯金材内周面に嵌め込み用の溝14eを設
ける必要があるため、溝の深さとの関係も考慮しなけれ
ばならない。従って、上記実施例の様にして加熱ローラ
に遮蔽板を装備させる場合には、芯金材の平均肉厚は4
mm程度が下限となる。
【0025】なお、上記実施例においては、加熱ローラ
を駆動ローラとしたが、加熱ローラに圧接する側のロー
ラが駆動源を有する場合には、当該ローラに本発明が適
用されることは言うまでのない。
【0026】
【発明の効果】以上述べた様に本発明によれば、定着ロ
ーラを高速回転させた場合であっても、消費電力の上昇
を引き起こすことなく、定着ローラの回転軸方向の慣性
モーメントの増大、およびキー溝部の早期破損を抑制
し、定着ローラの寿命を格段に延ばすことが可能な画像
形成装置の定着装置および定着ローラを提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の定着ローラの一実施例を示す一部断面
概略構成図。
【図2】定着ローラと駆動力伝達軸との連結部を示す斜
視図。
【図3】キー溝部の摩耗量と印刷頁数との関係を示す説
明図。
【図4】本発明を適用したレーザビームプリンタの全体
構成図。
【符号の説明】
14…加熱ローラ、14a…芯金材、14b…遮蔽板、
14c…キー溝部、14d…緩衝材、14e…溝。
フロントページの続き (72)発明者 澤畑 昌 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 小野寺 健 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 Fターム(参考) 2H033 AA23 BB04 BB13 BB30 BB37 3J103 AA02 AA14 AA41 AA51 AA74 BA03 BA46 FA01 FA12 FA20 GA02 GA58 GA66 HA03 HA15 HA37 HA43 HA54

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに圧接した一対の定着ローラの内、少
    なくとも一方のローラが、外径80mm〜120mm、
    全長(軸方向長さ)470mm〜600mmの範囲に規
    定されており、且つ該ローラ端部に形成されたキー溝部
    を、駆動力伝達軸に設けられたドライブキーに係合させ
    ることにより前記ローラを60rpm〜300rpmの
    回転数で回転駆動させる画像形成装置の定着装置であっ
    て、前記定着ローラの芯金材の平均肉厚を、前記定着ロ
    ーラの回転軸方向の慣性モーメントが70kg・cm2
    以下となる値に規定したことを特徴とする画像形成装置
    の定着装置。
  2. 【請求項2】前記定着ローラの芯金材の平均肉厚が4m
    m以上7mm以下であることを特徴とする請求項1記載
    の画像形成装置の定着装置。
  3. 【請求項3】外径80mm〜120mm、全長(軸方向
    長さ)470mm〜600mm、平均肉厚4mm以上7
    mm以下の範囲に規定されてなる円筒状の芯金材と、 前記芯金材の端部に形成され、駆動力伝達軸からの動力
    を受けるキー溝部と、 前記キー溝部に設けられ、キー溝部の摩耗を防止する緩
    衝材と、 前記芯金材上に設けられた離型層とを備えたことを特徴
    とする定着ローラ。
  4. 【請求項4】前記芯金材内部に熱源を有することを特徴
    とする請求項3記載の定着ローラ。
  5. 【請求項5】前記芯金の両端内周部に周方向の溝を有
    し、前記溝に遮蔽板を装着したことを特徴とする請求項
    3または4記載の定着ローラ。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6963719B2 (en) * 2003-12-16 2005-11-08 Xerox Corporation Thin walled fuser roll with strengthened keyway
US6983118B2 (en) * 2003-12-16 2006-01-03 Xerox Corporation Thin walled fuser roll with stress redirected from axial to radial direction
JP4207129B2 (ja) * 2004-07-29 2009-01-14 ブラザー工業株式会社 画像形成装置
US7127203B1 (en) * 2005-09-06 2006-10-24 Xerox Corporation Fuser member with reinforced slot

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5173736A (en) * 1991-09-06 1992-12-22 Xerox Corporation Apparatus and method for fusing marking particles onto a support member
US5332641A (en) * 1992-04-27 1994-07-26 Xerox Corporation Fuser member with an amino silane adhesive layer
JP3471037B2 (ja) 1992-09-09 2003-11-25 旭化成株式会社 耐熱性熱可塑性樹脂組成物
JPH0746253A (ja) 1993-08-03 1995-02-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 非同期回線網の帯域試験方法
JP3298354B2 (ja) * 1995-03-24 2002-07-02 富士ゼロックス株式会社 画像定着装置
US5729813A (en) * 1995-03-27 1998-03-17 Xerox Corporation Thin, thermally conductive fluoroelastomer coated fuser member
KR0122122Y1 (ko) * 1995-05-31 1998-08-17 김광호 히트롤러 장치
US5716714A (en) * 1995-12-15 1998-02-10 Eastman Kodak Company Low wrinkle performance fuser member
JPH11219056A (ja) * 1997-10-23 1999-08-10 Ricoh Co Ltd 定着装置

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