JP3701763B2 - 誘導発熱ローラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、定着装置における定着ローラ等として使用される誘導発熱ローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常この種の誘導発熱ローラの典型的なものとしては、図５に示すようなものがあり、31は中空ローラであって、外表面に設けられた離型層33とを有する外層34と、中空ローラ31の支持部材36とを具え、支持部材36は中央に設けられたコイル巻装部37と、両側面から突出している支持軸38とを有し、コイル巻装部37にはその外周に誘導コイル39が巻装されており、支持軸38は軸受41を介して中空ローラ31の中空軸部42を回転可能に支持している。
【０００３】
そしてこのようなものにおいて、誘導コイル39によって誘導磁束を発生させ、この誘導磁束によって誘導電流を中空ローラ31の外周部の導電層に発生させて、誘導電流に伴うジュール熱によって中空ローラ31の表面に所望の温度を発生させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この従来例は、前記のように構成されていることから、中空ローラ31の表面温度は均一になりにくくて、部位間に大きな温度差が発生して、均質な定着がえられないという問題があるので、図５に示されているように、中空ローラ31にヒートパイプ43を設けることが行われている。ところでこの種の中空ローラ31を定着ローラとして使用する場合、その表面の離型層23が経時使用によって劣化するので、全体を定期的に交換しなければならない。しかしながらヒートパイプ43が高価なこともあって、全体の価格が高価なことから、これを交換することは経済上大きな損失を生ずるという問題がある。
【０００５】
そこでこの発明の目的は、前記のような従来の誘導発熱ローラのもつ問題を解消し、経時使用後全体を交換することなく、ヒートパイプが内装されている内層はそのままにして、外層だけを交換すればよくて、経済上大きな損失を招くことのない誘導発熱ローラを提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記のような目的を達成するために、中空ローラと、誘導コイルが取付けられていて、前記中空ローラを回転可能に支持する支持部材とを具えている誘導発熱ローラにおいて、前記中空ローラは離型層を有する外層と、ヒートパイプが内装されていて、前記外層から離脱可能な内層とを具え、かつ前記内層が外層と接触しない非接触面部を有することを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、外層が内層より熱膨張率が小さい金属で構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、ヒートパイプが内層の直径上に対向して配置され、かつ軸方向に延びる複数組の孔に内装されていることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１〜４に示すこの発明の実施形態において、１は中空ローラであって、金属製筒体２の外表面に離型層３が設けられた外層４と、外層４から離脱可能なヒートパイプ５が内装されている金属製内層７とを具えている。中空ローラ１の両側開口部にフランジ６，６′が着脱可能に嵌着され、一方のフランジ６′には中空軸部９が外方に向かって突設されている。８は中空ローラ１の支持部材であって、支持部材８は中央に設けられたコイル巻装部10と、両側面から突出している支持軸部11，11′とを有し、コイル巻装部10にはその外周に誘導コイル12が巻装されており、支持軸部11，11′は軸受13を介して中空ローラ１の他方のフランジ６と中空軸部９とを回転可能に支持している。
【００１１】
そして外層４が内層７より熱膨張率が小さい金属で構成されており、内層７が図３に示すように、外層４と接触しない非接触面部15を有し、ヒートパイプ５は内層７の直径上に対向して配置され、かつ軸方向に延びる複数組の孔16に内装されている。そして一方の支持軸部11は支持板17に支承され、この支持板17はフランジ６通過用の開口18を有する定着装置の一方の側板19に着脱可能に取付けられている。他方の支持軸部11′は他方の側板19′に支承されている。支持板17とフランジ６との間には支持軸部11を包囲するばね21が介装されており、このばね21はフランジ６を介して、全体を常時図１において右方に押圧している。支持軸部11′には駆動モータ22に駆動される駆動歯車23と噛合する歯車24が取付けられている。
【００１２】
このようなものによって、前記従来の誘導発熱ローラと同様にして定着作業を行い、経時使用によってこれを交換しなければならないときは、図２に示すように支持板17を側板19から取外し、ついでばね21を取外した後、フランジ６、内外層７，４を取外して側板19の開口18から外部に持出し、外層４を内層７から取外して新しい外層４と交換し、取外した各部材を前記とは反対の順序で当初の状態に組立てることとなる。前記のようにして内層７を外層４から取外す場合、内外層７，４間に内層７に設けた非接触面部15が存在することにより、両者が密着するのを阻止していることによって、内層７の取出しを容易にしている。
【００１３】
前記のようにして組立てられた誘導発熱ローラは、複数のヒートパイプ５が内層７の直径上に対向して配置されているので、内層７の直径方向の熱膨張は均一となり、それに外層４が内層７より熱膨張率が小さいので、内外層が一様に緊密に当接して外層の離型層面の温度が全体を通して一様となって良好な定着効果がえられる。
【００１４】
【発明の効果】
この発明は上記のようであって、中空ローラと、誘導コイルが取付けられていて、前記中空ローラを回転可能に支持する支持部材とを具えている誘導発熱ローラにおいて、前記中空ローラは離型層を有する外層と、ヒートパイプが内装されていて、前記外層から離脱可能な内層とを具え、かつ前記内層が外層と接触しない非接触面部を有するので、経時使用後全体を交換することなく、ヒートパイプが内装されている内層はそのままにして、外層だけを交換すればよくて、経済上大きな損失を招くことがないという効果がある。また、内層を外層から取外す際両者が密着して離間しにくいというようなことがないという効果がある。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、外層が内層より熱膨張率が小さい金属で構成されているので、内外層間の接触状態を良好にし、外層の軸心方向の温度分布を均一にするという効果がある。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、ヒートパイプが内層の直径上に対向して配置され、かつ軸方向に延びる複数組の孔に内装されているので、加熱時の直径方向の熱膨張を均一にして、内外層の熱移動を容易にして直径方向の温度分布を均一にし、良好な定着結果がえられるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態の縦断面図である。
【図２】同上の分解縦断面図である。
【図３】同上の内外層の一部切欠斜面図である。
【図４】同上の縦断正面図である。
【図５】この発明と同種の従来の誘導発熱ローラの縦断面図である。
【符号の説明】
１ 中空ローラ ２ 筒体
３ 離型層 ４ 外層
５ ヒートパイプ ６，６′ フランジ
７ 内層 ８ 支持部材
９ 中空軸部 10 コイル巻装部
11，11′ 支持軸部 12 誘導コイル
13 軸受 14 中空軸部
15 非接触面部 16 孔
17 支持板 18 開口
19，19′ 側板 21 ばね
22 駆動モータ 23 駆動歯車
24 歯車

Claims (3)

1. 中空ローラと、誘導コイルが取付けられていて、前記中空ローラを回転可能に支持する支持部材とを具えている誘導発熱ローラにおいて、前記中空ローラは離型層を有する外層と、ヒートパイプが内装されていて、前記外層から離脱可能な内層とを具え、かつ前記内層が外層と接触しない非接触面部を有することを特徴とする誘導発熱ローラ。
2. 外層が内層より熱膨張率が小さい金属で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の誘導発熱ローラ。
3. ヒートパイプが内層の直径上に対向して配置され、かつ軸方向に延びる複数組の孔に内装されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の誘導発熱ローラ。

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