JPH01225976A - 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】 〔発明の産業上の利用分野〕 本発明は未定着画像を定着する定着装置に関し、特には
、回転するローラを用いて定着する定着装置に関する。

〔従来技術〕

近年、装置の小型化、定着性の良さなどからローラ、特
にはローラ対を用いて定着することが広（行われている
。

このローラは端部に軸受によって支持されるジャーナル
部を有している。

ローラが加熱ローラの場合、ジャーナル部での放熱が大
きく、この放熱によるローラ長手方向での温度むらを軽
減するために、実公昭６１−４９２４号公報ではジャー
ナル部にフッ素系樹脂をコーティングすることが考えら
れている。

また、このようにジャーナル部にフッ素系樹脂をコーテ
ィングすることにより、軸受とジャーナル部との摺動抵
抗が小さ（なるという効果も得られる。

〔発明が解決する問題点〕

しかし、この実公昭６１−４９２４号公報に記載の考案
では、厚いフッ素系樹脂によってコーティングされた小
径のジャーナル部が回転基準であり、このジャーナル部
に対し、薄いフッ素系樹脂によってコーティングされた
大径のローラ主部の精度が得られにくいという問題があ
った。

このローラ主部の回転精度の劣化は、記録材の搬送性の
劣化によるしわの発生、定着むらの原因となる。

〔問題点を解決する手段〕

上記問題点を解決する本発明は未定着画像を定着するた
めに使用されるローラを有する定着装置であって、上記
ローラは端部に軸受けに支持されるジャーナル部を有す
る定着装置において、上記ローラは少なくとも中央部か
らジャーナル部まで同径の基材と、この基材上に被覆さ
れ、少なくとも、中央部からジャーナル部まで同一厚の
低摩擦層を有することを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

尚、同一部材には同一番号を符しである。

第１図乃至第３図は本発明の実施例を示す図で、第１図
は側面図、第２図は正面図、第３図は長手方向断面図で
ある。

図において、１は未定着画像と接する加熱ローラで、内
部にハロゲンヒータなどの加熱源Ｈを有する。２は加熱
ローラ１と圧接する加圧ローラである。

また本実施例の定着装置には、加熱定着ローラ１の表面
温度を検知するサーミスタ等の温度検知素子（不図示）
及びこの温度検知素子の検知結果に基づき、該表面温度
をトナー溶融可能な最適温度に制御する為の温度制御手
段（不図示）及び、該加熱ローラを所定方向、所定周速
にて回転駆動させる駆動源（不図示）等が配設されてい
る。

加熱定着ローラ１は長手方向で同径の円筒状のアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金からなる芯金１１と、該芯
金１１の少なくとも最大サイズの記録材が接触する部分
１５及び、ジャーナル部１４にフッ素系樹脂により形成
される低摩擦層１３とからなる。この低摩擦層１３は中
央部からジャーナル部まで同一厚で設けられている。

芯金１１と低摩擦層１３との密着を強固にするために、
芯金１１と低摩擦層１３との間にプライマー層を設けて
も良いが、このプライマー層で厚みのむらが発生する恐
れがあるので、プライマー層を設けずに芯金１１表面を
プライマー処理、特には、陽極酸化処理することにより
密着を強固にすることが好ましい。

また、低摩擦層としては、断熱性、離型性に優れたフッ
素樹脂が好ましい。

更には、フッ素樹脂の中でも耐熱性の大きな四フッ化エ
チレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレンーパーフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、四フ
ッ化エチレンー六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）
が望ましい。その理由は、通常加熱定着ローラはその表
面温度が１５０８Ｃ〜２００°Ｃで用いられることが多
く、軸受用ジャーナル部も相応の高温下にさらされ、連
続使用を行った場合でも、劣化・分解のおこらない樹脂
を用いる必要がある。さらに上記三種のフッ素樹脂でも
ＰＦＡ樹脂を用いることが最も好ましい。

これは、フッ素樹脂自体の耐摩耗性がＰＦＡ樹脂が最も
大きい為である。

このように、ローラの基材たる芯金を中央部（即ち記録
材の接触部）とジャーナル部で同径で形成し、この芯金
上に中央部とジャーナル部で同一厚の低摩擦層を被覆す
ることで、端部での断熱性。

ジャーナル部の高い摺動性が得られ駆動トルクを小さく
することができると共に、記録材のしわの発生や定着む
らを防止することができる。

また、低摩擦層としてフッ素樹脂を被覆する場合、熱応
答性を高くするためにはフッ素樹脂層をなるべく薄くす
る必要があり、５０μｍ以下であることが好ましい。

また、ジャーナル部では摺動が激しいため強度を必要と
し、厚（したい。

この中央部とジャーナル部は同一厚にする必要があるに
も必らず相反する要求からフッ素樹脂の被覆は熱収縮チ
ューブを用いることが好ましい。

チューブ成型品はコーティングに比べ同一厚で高い強度
が得られるからである。

また、熱収縮チューブの中でもＰＦＡ樹藤チューブが一
番好ましい。これは、ＰＦＡ樹脂が分子量が大きく、耐
摩耗性に優れているからである。

次に、第１図乃至第３図に示される実施例の説明を続け
ると、加熱定着ローラ１は、両端をポリフェニルサルフ
ァイド樹脂（ｐｐｓ）で形成された静圧軸受け４を介し
てフレーム３に配置され、加熱定着ローラ１の片側には
、回転駆動力を伝達するギア７が固定されている。

上記加熱定着ローラ１に従動回転する加圧ローラ２は、
ステンレス綱の芯金２１にシリコーンゴムを弾性層２２
として設けである。

該加圧ローラ２は両端をＰＰＳ製軸受け５で保持され、
押し付はバネ６で加熱定着ローラ１に加圧接触させられ
ている。

次に、上述した本発明の実施例である定着装置の試験例
及びこれと比較する為に記録材の通過部のみ芯金表面に
フッ素樹脂被覆を施し、軸受は部はアルミ素材のままで
ある加熱定着ローラを使用した場合の比較例として試験
を行った結果について説明する。

１）試験例 加熱定着ローラ１は外径２０　ｍ　ｍ　、肉厚２　ｍ　
ｍの円筒状アルミ合金製（５０５６）芯金表面を陽極酸
化処理後、該芯金にＰＦＡ製熱製線収縮チューブ厚３０
μｍ１グンゼ■社製ＦＳＴチューブ）を被覆し、３５０
℃の電気炉中で１５分間放置、チューブを芯金上に融着
することにより作成した。

本加熱定着ローラ１は記録材通過部、軸受部ともＰＦＡ
樹脂が被覆されている。

加圧ローラ２は外径１０　ｍ　ｍのステンレス綱芯金上
にシリコーンゴムを弾性層として設け、表面硬度が３０
°　（ＪＩＳＡ）である外径２０　ｍ　ｍのローラとし
て作成した。これを加熱定着ローラへ総圧６Ｋｇ重で回
転自在に圧接させた。

また、定着装置の加熱手段Ｈとして５００Ｗのハロゲン
ヒーターを用い、加熱定着ローラ表面温度手段としてＮ
ＴＣサーミスタを該加熱定着ローラ１に当接させ、表面
温度を約１６０℃に維持すべく公知の制御手段により制
御した。

この時、Ａ４サイズ用紙（８０ｇ／　ｒｒ？）を搬送す
る際に要するトルクはジャーナル部３４がアルミ素材の
ままの加熱定着ローラ（第４図）を使用した場合の約５
０％にまで低減した。さらに、実施例加熱定着ローラ１
の周速を２０　ｍ　ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃで回転させ、テ
ストパターンの未定着トナー像を形成したＡ４サイズ用
紙（８０ｇ／ｒｒｒ）を毎分４枚の頻度で通紙耐久テス
トを行った。その結果、１０万枚通紙終了まで、搬送性
及び定着性に係わるトラブルは一切発生しなかった。

一方、定着ローラに代えてジャーナル部３４がアルミ素
材のままの加熱定着ローラ（第４図）を比較例として上
記装置に装着し、同様の通紙テストを行ったが、摺動抵
抗が太き（、ギアの駆動にむらがでるという問題が発生
し、ローラの搬送性、定着性に問題があった。

以上、本発明の実施例を加熱定着装置で説明したが圧力
定着装置にも適用可能である。しかし、前述した通り、
本発明は端部での断熱効果も得られるため加熱定着装置
に特に有効である〇〔発明の効果〕 以上説明した通り、本発明によれば、ジャーナル部での
高い摺動性が得られ駆動トルクを小さ（することができ
ると共に、記録材のしわの発生や定着むらを防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す側面図、第２図は第１図
に示される実施例の正面図、第３図は第１図実施例にお
ける加熱ローラの長手方向断面図、 第４図は比較例の構成を示す加熱ローラの長手方向断面
図である。 図において、

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）未定着画像を定着するために使用されるローラを
   有する定着装置であって、上記ローラは端部に軸受けに
   支持されるジャーナル部を有する定着装置において、 上記ローラは少なくとも中央部からジャーナル部まで同
   径の基材と、この基材上に被覆され、少なくとも中央部
   からジャーナル部まで同一厚の低摩擦層を有することを
   特徴とする定着装置。
2. （２）上記低摩擦層はフッ素樹脂層であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の定着装置。
3. （３）上記ローラは未定着画像と接することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の定着装置
   。
4. （４）上記低摩擦層は熱収縮チューブである特許請求の
   範囲第１項乃至第３項に記載の定着装置。
5. （５）上記ローラは駆動ギアによって回転駆動されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項記載の
   定着装置。