JP3032734U - 温度を自動調整可能な定着ローラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来のようなサーミスタ及び温度制御装置を必
要とせず、温度を自動調整すること。 【解決手段】トナー定着ローラーは複数の加熱装置２
１、２つの交流電極３３，３４及びパイプ２２から構成
されている。複数の加熱装置２１は、定着動作時におい
て所要の熱エネルギーを出力する。各加熱装置２１は温
度を自動調整可能であり、２つの端子を有する。２つの
交流電極３３，３４が、交流電力を入力するために、２
つの端子にそれぞれ接続されている。パイプ２２は円筒
形の外周面を有しており、定着ローラーが媒体と接触す
る際に、定着ローラーに所望の剛性を与えている。パイ
プ２２は軸方向に沿って延びるスロットを有しており、
このスロットがパイプ２２の内面を形成している。加熱
装置２１は互いに平行に並べられ、内面に連結されてい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、レーザプリンタもしくはゼログラフィー機の印刷エンジンにおける 定着ローラーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

レーザプリンタもしくはゼログラフィーの分野において、印刷用紙の流れる過 程における最終段階に定着ステーションが設けられていることは公知の技術であ る。この定着ステーションにおいて、媒体上に付着されたトナーは、溶融した後 、定着ローラーの供給する熱及び圧力によって媒体に定着され、永久的な印刷画 像が生成される。この定着ステーションには、内側より加熱できる定着ローラー 及びソフトプレッシャーローラーが含まれている。また、定着ローラーの典型的 な加熱源として、ハロゲンランプが用いられている。ソフトプレッシャーローラ ーは、媒体と定着ローラーの間に広い接触面積を与える為に圧力をかける際に、 僅かに圧縮する。加熱源として、ハロゲンランプを用いる従来の方法では、機械 を作動させる前に、長時間のウォーミングアップを必要とする。

【０００３】 図１(a) に示す従来の方法では、定着ローラー 10 は、円筒状のアルミニウム パイプ 12 によって囲まれたハロゲンランプ 11 を有する。円筒状のアルミニウ ムパイプ12の外面は、テフロン素材のフィルム 13 でコーティングされている。 図１ (b)に示すように、トナーが溶融される間、ハロゲンランプ 11 は支持部材 15 によって固定された状態で、アルミニウムパイプ 12 が、ギヤ 14 から伝達 された力に応じて回転する。高画質の印刷物を得るには、印刷の温度を一定の範 囲内に維持しなければならない。従って、定着ローラー10の表面温度を検出する ために、サーミスタ 101が装着されている。ハロゲンランプ11の ON もしくは O FFを制御するため、サーミスタ 101によって検出された検出温度が温度制御装置 102に伝送される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記の構成によれば、ハロゲンランプ 11 により発生する熱は、円 筒状のアルミニウムパイプ 12 には直接伝達されないので、ハロゲンランプ11の 表面温度は、円筒状アルミニウムパイプ 12 の表面温度よりも摂氏において数百 度高くなっている。その結果、これに関する熱的損失は甚大なものとなり、トナ ーの溶融に必要な温度に達するには、ハロゲンランプ 11 は約 400ワット消費す ることになる。以上に述べたすべての要因からして、従来の方法では、低コスト の定着ローラーを得ることは不可能である。

【０００５】 従って、本考案の主たる目的は、従来のようなサーミスタおよび温度制御装置 を必要とせず、温度を自動調整可能な定着ローラーを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

トナー定着ローラーは、加熱装置、２つの交流電極およびパイプを有する。 加熱装置は、定着動作中に所要の熱エネルギーを出力する。この加熱装置は温 度を自動調整可能であり、２つの端子を有する。

【０００７】 ２つの交流電極は交流電力を入力するため、それぞれ２つの端子に接続されて いる。 パイプは円筒形の外周面を有しており、媒体と接触する際に定着ローラーに所 望の剛性を与える。パイプは、その中に加熱装置を収容できるように軸方向に沿 ってスロットを有する。

【０００８】

【考案の実施の形態】

図２に示すように、本考案のトナー定着ローラーは、円筒状パイプ 22 、加熱 装置 21 及びパイプ22上にコーティングされたテフロンのフィルム 23 を有する 。円筒状パイプ 22 の軸方向に延びるスロットの内部に位置する加熱装置 21 は 、円筒状パイプ 22 に対して適度な熱エネルギーを供給する。テフロンフィルム 23 は、電気絶縁材料であり、また熱の導体としての働きを合わせ持つ。

【０００９】 加熱装置 21 は円筒状パイプ 22 の内面に接触しているため、発生する熱エネ ルギーの全てが円筒状パイプ 22 の温度維持に利用される。従って、熱エネルギ ーの損失が最小限に抑えられる。用いられる加熱装置 21 は加熱ケーブルタイプ であり、温度自動調整機能を有する。前述の加熱ケーブルでは、ケーブルの外周 面が電気絶縁材料でコーティングされている。このタイプの加熱ケーブルの製造 会社としては、アメリカ合衆国カリフォルニア州メンロパークに所在するレイケ ムコーポレーションのケメレックス部門が挙げられる。この加熱ケーブルの温度 及び電力消費特性を図３に示す。

【００１０】 図２ (b)に示すように、加熱装置 21 は、円筒状のパイプ 22 の内面に沿って 螺旋状にループを形成して配置されている。もしくは、別の実施形態として図４ (a)， (b)に示すように、複数の加熱装置 21 が円筒状のパイプ 22 の内面にお いて、軸方向に沿って互いに平行に配置されてもよい。または、更に別の実施形 態として図５に示すように、加熱装置 21 が中空の円筒 29 のまわりに螺旋状に 巻かれ、その螺旋状のケーブルで巻かれた円筒が、円筒状のパイプ 22 の軸方向 に沿ったスロットに収容されてもよい。中空の円筒 29 の代わりに、中実の円筒 を使用することもできる。

【００１１】 図６及び図４ (b)に示すように、交流電極（陽極及び陰極） 33, 34 はそれぞ れ対応する交流電気ブラシ 35, 36 と接触し、パイプ22の２つの端部に設けられ ている。２つの端部は、円筒状パイプ 22 と機械的には連結され、電気的には絶 縁されている。各交流電極 33, 34 は、公知の方法で加熱装置 21 の１つの端子 に接続（図示しない）されている。定着ローラー 20 の回転運動は、入力される 交流電流に影響を与えない。

【００１２】 さらに、図７に示す実施形態においては、陽極 33 及び陰極 34 が円筒状パイ プの一方の端部に配置されている。しかしながら、陽極 33 及び陰極 34 は互い に間隔をあけて、しかも、互いが電気的に非導電性になるように配置されている 。しかも、陽極 33 及び陰極 34 は円筒状パイプ 22 と機械的には連結され、電 気的には絶縁されている。陽極 33 は加熱装置 21 の一方の端子に、陰極 34 は 加熱装置の他方の端子に接続（図示しない）されている。交流電流は、電気ブラ シ 35 ， 36 から供給される。

【００１３】 また、図８に示す実施形態においては、陽極 33 及び陰極 34 が円筒状パイプ の一方の端部に配置されている。陽極 33 及び陰極 34 は互いに間隔をあけて、 さらに、互いが電気的に非導電性になるように配置されている。しかも、陰極 3 4 は円筒状パイプ 22 と機械的には連結され、電気的には絶縁されている。陽極 33 は、図５の説明において述べた中実の円筒から突出しており、加熱装置 21 の一方の端子に接続されている。陰極 34 は、加熱装置 21 の他方の端子に接続 されている。交流電流は電気ブラシ 35 ， 36 から供給される。陽極電気ブラシ 35 は、支持部材としても作用する。

【００１４】 また、図９に示す実施形態においては、陽極 33 が中実の円筒の一方の端部か ら突出しており、加熱装置 21 の一方の端子に接続されている。陰極 34 も中実 の円筒の他方の端部から突出しており、加熱装置 21 の他方の端子に接続されて いる。さらに、陽極 33 及び陰極 34 は、中実の円筒と機械的には連結され、電 気的には絶縁されている。交流電流は、電気ブラシ 35 ， 36 から供給される。 陽極及び陰極電気ブラシ 35 ， 36 は支持部材としても作用する。

【００１５】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案によれば、従来のようなサーミスタおよび温度制 御装置を必要とせず、温度を自動調整することができるという効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の定着ローラーを示す部分断面図及び側面
図。

【図２】本考案における第１の実施形態を示す部分断面
図及び２−２線に沿った断面図。

【図３】本考案において用いられる温度を自動調整可能
な加熱装置の特性図。

【図４】本考案における第２の実施形態を示す部分断面
図及び４−４線に沿った断面図。

【図５】本考案における第３の実施形態を示す部分断面
図。

【図６】交流電極の配置を示す側面図。

【図７】交流電極の第２の配置を示す側面図。

【図８】交流電極の第３の配置を示す側面図。

【図９】交流電極の第４の配置を示す側面図。

【符号の説明】

２０…定着ローラ、２１…加熱装置、２２…パイプ、２
９…円筒、３３，３４…交流電極、３５，３６…交流電
気ブラシ。

フロントページの続き (73)実用新案権者 596028860 Ｔａｉｗａｎ Ｔａｏｙｕａｎ Ｋｗｅｉ ｓｈａｎ Ｓｈａｎ−Ｙｉｎｇ Ｒｏａｄ Ｎｏ．157

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー定着ローラーであって、 定着動作の間に所要の熱エネルギーを出力するととも
   に、温度を自動調整可能であり、かつ２つの端子を有す
   る加熱装置と、 交流電力を入力するために、前記２つの端子にそれぞれ
   接続される２つの交流電極と、 円筒形の外面を有し、媒体との接触時に定着ローラーに
   所望の剛性を与え、加熱装置をその中に収容すべく軸方
   向に沿って延びるスロットを備えたパイプとからなるト
   ナー定着ローラー。
2. 【請求項２】 加熱装置が中実の円筒の外面のまわりに
   巻かれている請求項１に記載の定着ローラー。
3. 【請求項３】 加熱装置が中空の円筒の外面のまわりに
   巻かれている請求項１に記載の定着ローラー。
4. 【請求項４】 スロットが前記パイプの内面に形成さ
   れ、加熱装置がパイプの内面に沿って、しかも内面に連
   結されるように巻かれている請求項１に記載の定着ロー
   ラー。
5. 【請求項５】 ２つの交流電極が、パイプの両端部に位
   置する２つの部分にそれぞれ配置されている請求項１に
   記載の定着ローラー。
6. 【請求項６】 ２つの交流電極がパイプの同一端部に位
   置する２つの部分にそれぞれ配置されている請求項１に
   記載の定着ローラー。
7. 【請求項７】 トナー定着ローラーであって、 定着動作の間に所要の熱エネルギーを出力する複数の加
   熱装置を備え、その加熱装置の各々が温度を自動調整可
   能であるとともに、２つの端子を有し、 交流電力を入力するために、前記２つの端子にそれぞれ
   接続される２つの交流電極を備え、 媒体との接触時に定着ローラーに所望の剛性を与えるた
   めに円筒状の外面を有するパイプを備え、このパイプが
   軸方向に沿って延びるスロットを有し、そのスロットが
   パイプの内面を形成し、さらに加熱装置がパイプの内面
   に互いに平行に連結されているトナー定着ローラー。