JPH01230084A - 電子写真装置の定着装置 - 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】 ［発明の目的］ 〈産業上の利用分野〉 本発明は、トナー等を一対のローラを用いて被転写手段
に加熱し圧着させることにより、写像を定着させる電子
写真装置の定着装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、複写機等の電子写真プロセスを用いた電子写真装
置に於て、トナーを、例えば紙等の被転写手段に転写し
た後に定着させるには、発熱ランプ等からなる発熱部を
中心に有すると共に金属等の熱良導体からなる筒状部材
がこの発熱部を外囲する加熱ローラと、合成ゴム等のエ
ラストマ材が外嵌された圧着ローラとを互いに密着させ
、両ローラが互いに接するニップ部分に前記した被転写
手段を通過させ、トナーを加熱すると同時に被転写手段
に圧着させるようにしている。

しかるに、このような定着装置は、加熱ローラ内の発熱
部からの熱が外周の筒状部材に伝わり、この熱伝導体が
所定の温度に昇温すると使用可能となるが、発熱体と筒
状部材との間に間隙を有しているため熱効率が悪く、ま
た加熱ローラの熱容量が大きいため、昇温に比較的長時
間を要していた。

そこで、圧着ローラを熱の良導体であって良い硬質の材
料により構成し、加熱ローラを樹脂系抵抗発熱層を有す
る弾性変形容易なものとすれば上記した問題が解決され
る。その場合、上記した発熱層は、同一出願人による特
願昭６２−３０９３３９号明細書に記載されているよう
に、金属扮を含有するポリイミド、エポキシ或いはシリ
コン等の耐熱性樹脂を用いるが、このような樹脂系発熱
層はその抵抗値が経時的に不安定となり、常に好適な発
熱量が得られないことが考えられる。

〈発明が解決しようとする課題〉 このような従来技術の課題と発明者の知見に鑑み、本発
明の主な目的は、加熱ローラが早期に昇温し得ると共に
常に好適に発熱し得る電子写真装置の定着装置を提供す
ることにある。

［発明の構成］ く問題点を解決するための手段〉 このような目的は本発明によれば、互いに密着して回転
する加熱ローラと圧着ローラとの間に被転写手段を通過
させ、被写体の写像を前記被転写手段に定着させるため
の電子写真装置の定着装置に於て、前記加熱ローラが、
弾発層と、該弾発層の外周に設けられかつ耐熱性樹脂か
らなるベース樹脂層と、該ベース樹脂層表面に設けられ
かつ金属からなる抵抗発熱層とを有することを特徴とす
る電子写真装置の定着装置を提供することにより達成さ
れる。

く作用〉 このようにすれば、加熱ローラの発熱層に於ける抵抗値
が、経時的に変化することなく該発熱層が常に好適に発
熱する。

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図は、本発明が適用された電子写真装置の定着装置
の構成を示す。

回転可能な感光ドラム１は、その外周面にセレンがめっ
きされている。この感光ドラム１の外周面に沿って帯電
部２、感光部３、現像部４、転写部５、清掃部６及び除
電部７がこの順に設けられている。また、転写部５から
転写用紙９が搬出される方向即ち矢印Ａの方向の下流側
には定着部８が設けられている。

感光ドラム１が第１図の矢印Ｂの方向へ回転すると、そ
の回転に伴い該ドラム表面部分がコロナ帯電手段からな
る帯電部２を通過することにより、７００ボルト程度で
あって良い均一な電位に帯電される。次に、感光ドラム
１の表面部分は露光部３を通過し、被写体の形状に応じ
た潜像が露光により形成される。そして、現像部４に於
て図示されないキャリヤに搬送されるトナーが、潜像に
対応して感光ドラム１の表面に付着する。更に、転写部
５に於て、第１図に於ける右側より矢印Ａの方向に搬送
される被転写用紙９がコロナ帯電手段からなる帯電部５
ａにより帯電されると同時にドラム１の表面部分に付着
したトナーが用紙９に転写される。トナーを転写した後
の感光ドラム１の表面部分は清掃部６を通過し、残留ト
ナーが清掃される。そして露光ランプからなる除電部７
に於て軸線方向に概ね−様な電位に除電され再び上記し
たプロセスを繰返すこととなる。一方、用紙９に転写さ
れたトナーは、定着部８に於て、加熱されると同時に用
紙９に圧着されることにより写像が用紙９に定着する。

第２図は本発明に基づく定着装置の第１の実施例を示す
第１図の要部を拡大した図である。定着部８は、図示さ
れない駆動手段により回転駆動される圧着ローラ１０と
該圧着ローラに当接部１２で密着することにより従動す
る加熱ローラ１１とからなる。圧着ローラ１０は中空の
円筒形をなし、アルミニウム等金属の熱良導体にて形成
されている。一方、加熱ローラ１１は、その中心から外
周にかけて、金属製の回転軸１５と、シリコン発泡ゴム
或いは弗素発泡ゴム等の弾発材料からなる弾発・断熱層
１６と、図示されない外部電源に接続された発熱層１８
と、弗素樹脂からなる保護層２０とがこの順に積層され
ている。また、弾発・断熱層１６、発熱層１８及び保護
層２０の各層間には、接着剤層が形成されている。この
接着剤層は、加熱ローラ１１の作動に際して、弾発・断
熱Ｊ？Ｉｊ１６の変形に従って発熱層］、８及び保護層
２０が剥離しないようにするための層である。

ここで、発熱層１８は、ポリイミドフィルムであって良
い厚さが５０μｍ程度の耐熱性樹脂フィルムからなるベ
ース樹脂層１８ａの表面に全面に亘りニッケル、ニッケ
ルークロム合金等の金属を真空蒸着或いはスパッタリン
グにより１〜３０　）、ｔ。

ｍの−様の厚さに付着させ抵抗発熱層１８ｂを形成した
ものからなる。尚、実際にはベース樹脂層１８ａ及び抵
抗発熱層１８ｂのいずれが外周側にあっても良い。

抵抗発熱層１８ｂから発生した熱は、その内周の断熱層
１７によりその殆どが半径方向外側に向けて放出され加
熱ローラ１１の表面が早期に昇温する。そしてこの熱は
圧着ローラ１０に伝達され該ローラを介して加熱ローラ
１１が軸線方向及び周方向に−様な温度となる。そのた
め、早期にかつ好適に被転写用紙９にトナーを定着する
ことができる。

ここで、従来のようなポリイミド系或いはエポキシ系樹
脂に金属粉を含有する発熱層を用いた場合、２００℃に
発熱させ２００時間連続的に使用すると、その抵抗値が
発熱初期に比較して半減し、またシリコン樹脂に金属粉
を含有する発熱層を用いた場合、同様に２００°Ｃに発
熱させ８００時間連続的に使用すると、その抵抗値が発
熱初期に比較して大きくなるが、本発明に基づく定着装
置の発熱層では、２０００時間連続的に使用した後もそ
の抵抗値が発熱初期に比較して±２０％以内となり、殆
ど変化しないことが確認された。

°　尚、本実施例ではポリイミドフィルム上に抵抗発熱
体を真空蒸着或いはスパッタリングにより付着させたが
、前記フィルムの表面に無電解メツキにより抵抗発熱層
を形成したり、電鋳により形成した抵抗発熱体を接着剤
を用いてフィルム表面に接着しても上記と同様の効果が
得られ、また抵抗発熱体の箔をフィルム表面に接着剤に
て接着しても上記と同様の効果が得られる。更に、抵抗
発熱体からなる薄い箔の表面にポリイミドのフェスを塗
布し固化させることによりポリイミド膜を形成すれば、
上記と同様に効果が得られると共に一層柔軟性に富む発
熱層が得られる。

第３図は、本発明に基づく第２の実施例を示しており、
接着層及び保護層２０を省略して示す加熱ローラ１１の
側面図である。尚、本実施例に於ける第１の実施例と同
様の部分には同一の符号を付しその詳細な説明を省略す
る。

本実施例では、ベース樹脂層と抵抗発熱層とからなる発
熱層２８が帯状をなし、加熱ローラ１１の軸線方向一端
から他端に向けて螺旋状に巻装されており、その互いに
軸線方向に隣接する部分同士の間に隙間３０を設けるこ
とにより該部分同士を互いに電気的に絶縁している。そ
のために通電時、発熱層２８に螺旋状に電流が流れるこ
とから低電流化が可能となり、その制御が容易になる。

また、加熱ローラ１１を周方向に対して均一に昇温する
ことができる。

尚、上記実施例では、帯状の発熱抵抗体を加熱ローラ１
１に巻装するようにしたが、例えば加熱ローラ１１の表
面に発熱層を全面に形成した後、エツチング等により螺
旋状の隙間３０を形成しても良い。

［発明の効果］ このように本発明によれば、加熱ローラの発熱層に於け
る抵抗値が経時的に変化することなく常に好適に発熱す
るため、電子写真の画質が向上する。また、発熱層に加
熱ローラの軸線方向一端から他端に向けて螺旋状をなす
スリットを形成すれば、通電時の低電流化が可能となり
、その制御が容易になると共に加熱ローラを周方向に対
して均一に昇温することができる。以上のことから本発
明の効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づく電子写真装置の定着装置が適
用された電子写真装置の模式的な構成図である。 第２図は、本発明に基づく第１の実施例を示す第１図の
要部拡大断面図である。 第３図は本発明に基づく第２の実施例を示す加熱ローラ
の側面図である。 １・・・感光ドラム　　　２・・・帯電部３・・・露光
部　　　　　４・・・現像部５・・・転写部　　　　　
５ａ・・・帯電部６・・・清掃部　　　　　７・・・除
電部８・・・定着部　　　　　９・・・被転写用紙１０
・・・圧着ローラ　　１１・・・加熱ローラ１２・・・
当接部　　　　１５・・・回転軸１６・・・弾発・断熱
層　１８・・・発熱層１８ａ・・・ベース樹脂層１８ｂ
・・・抵抗発熱層２０・・・保護層　　　　２８・・・
発熱層３０・・・隙間

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに密着して回転する加熱ローラと圧着ローラ
   との間に被転写手段を通過させ、被写体の写像を前記被
   転写手段に定着させるための電子写真装置の定着装置に
   於て、 前記加熱ローラが、弾発層と、該弾発層の外周に設けら
   れかつ耐熱性樹脂からなるベース樹脂層と、該ベース樹
   脂層表面に設けられかつ金属からなる抵抗発熱層とを有
   することを特徴とする電子写真装置の定着装置。
2. （２）前記抵抗発熱層に、前記加熱ローラの軸線方向一
   端から他端に向けて螺旋状をなすスリットが形成された
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電子写
   真装置の定着装置。