JPH02173778A - 電子写真装置の熱定着ロール装置 - 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】 ［発明の目的コ 〈産業上の利用分野〉 本発明は、写像を定着させるべ（被転写手段を一対のロ
ールを用いて加熱し、かつ加圧する電子写真装置の熱定
着ロール装置に関する。

〈従来の技術〉 複写機等の電子写真プロセスを用いた電子写真装置にて
トナーを紙等の被転写手段に転写した後に定着させる熱
定着ロール装置に於ては、加熱ロールと圧着ロールとを
互いに密着させ、両ロールが互いに接するニップ部分に
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が、従来は加熱ロー
ルが昇温するまでに比較的長い時間を要していることか
ら、例えば同一出願人による特願昭６３−５７２７９号
明細書には、加熱ロールにシリコン発泡ゴム等の弾性材
からなる断熱・弾発層を設け、この断熱・弾発層表面の
全面に亘り金属製であって良い抵抗体からなる発熱層を
形成する構造が提案されている。この構造によれば発熱
層のみが昇温すれば上記した定着プロセスを行い得るこ
とから、加熱ロールの昇温時間が短縮される。

しかして、上記断熱・弾発層は発熱層よりも熱膨張率が
高く、また回転軸と発熱層との間に密封されていること
から、加熱ロールの温度上昇時にこの発熱層に抑え込ま
れ、断熱・弾発層内部の気体が外に押出されてしまうこ
とにより温度下降時に該層が部分的に萎んでしまうこと
があった。また、断熱・弾発層内の空気が密封された状
態で温度変化による膨張・収縮を繰返すと、断熱・弾発
層のシリコン発泡ゴム等の耐久性が低下し易くなる。

〈発明が解決しようとする課題〉 このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、内部に断熱層と表面部分に発熱層とを有する加熱ロ
ールに於ける断熱層の断熱効果を損うことがなく、また
該層が変形、劣化することがなく、その耐久性が改善さ
れた電子写真装置の熱定着ロール装置を提供することに
ある。

［発明の構成］ く課題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
転する加熱ロールと圧着ロール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だ
めの電子写真装置の熱定着ロール装置であって、前記加
熱ロールが、表面に外部と連通ずる溝が設けられた回転
軸と、前記回転軸表面に成層された断熱層と、前記断熱
層表面に積層された発熱層とを有することを特徴とする
電子写真装置の熱定着ロール装置、若しくは、互いに密
着して回転する加熱ロールと圧着ロールとの間に被転写
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熱定着ロール装置であって
、前記加熱ロールが、回転軸と、前記回転軸表面に成層
されると共に表面に外部と連通ずる溝が設けられたスペ
ーサ層と、前記スペーサ層表面に積層された断熱層と、
前記断熱層表面に積層された発熱層とを有することを特
徴とする電子写真装置の熱定着ロール装置を提供するこ
とにより達成される。特に前記溝が外部に連通している
と良い。

〈作用〉 このように、回転軸の表面に溝を設けるか、或いは表面
に溝を有するスペーサ層を回転軸表面に設けることによ
り、加熱ロールの昇温時に断熱層の発泡エラストマ材が
熱膨張してもこの溝に逃げることができる。

〈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５ａ
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図は第１図の定着部８の拡大断面図である。

定着部８は、図示されない駆動手段により回転駆動され
る圧着ロール１０と該圧着ロールに当接部１２で密着す
ることにより従動する加熱ロール１１とからなる。加熱
ロール１１は、その中心から外周にかけて、金属製の回
転軸１３と、シリコン発泡ゴムであって良い発泡エラス
トマ材からなる断熱層１５と、耐熱性樹脂からなるベー
ス樹脂層１６と、図示されない外部電源に軸線方向端部
にて接続された発熱層１７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、断熱層１５、
ベース樹脂層１６、発熱層１７及び保護層２０の各層間
には、接着剤層が設けられている。この接着剤層は、両
ロール１０．１１の作動に際して、ベース樹脂層１６、
発熱層１７及び保護層２０が剥離することを防止するた
めの層である。

一方、圧着ロール１０は、金属管からなる。実際には金
属からなる心材に発泡ゴム若しくは硬質ゴムからなる弾
発層を成層したものを圧着ロールに用いても良い。

加熱ロール１１を側面から見た第３図に示すように、発
熱層１７は幅が５ｍｍ〜１５ｍｍであって厚さが２０μ
ｍ〜８０μｍのニクロム箔を巻装してなり、核層を補強
するためのベース樹脂層１６の表面に接着している。ま
た、この発熱層１７のニクロム箔の互いに軸線方向に隣
接する部分間には螺旋をなすスリット状の空隙１８が郭
成されている。発熱層１７と保護層２０との間の接着剤
層は、熱伝導率の高い耐熱性樹脂からなり、この耐熱性
樹脂は空隙１８内にも充塞されている。

第２図及び第３図に良く示すように、回転軸１３の表面
には軸線方向に延在し、かつ端部にて外部に連通ずる多
数の溝１３ａが設けられている。

そのため、加熱ロール１１の昇温時に発泡エラストマ材
からなる断熱層１５が熱膨脹してもこれら溝１３ａ内に
好適に逃げることができる。

第４図は、本発明に基づく第２の実施例を示す第２図と
同様の図であり、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、回転軸２３が単純な円柱状をなし、その
表面に例えばフェノール樹脂等の耐熱性硬質材からなる
スペーサ層２４が設けられている。

スペーサ層２４はその表面に、第１の実施例に於て回転
軸１３表面に形成された溝１３ａと同様の外部に連通ず
る溝２４ａが軸線方向に延設された層である。

本実施例によれば、回転軸２３を単純な円柱状とするこ
とができることから、その加工性が第１の実施例に比較
して向上している。それ以外の構造は第１の実施例と同
様である。

第５図は本発明に基づく第３の実施例を示す第３図と同
様の図であり、加熱ロールの回転軸のみを示す。本実施
例では、回転軸３３表面に設けられた溝３３ａが螺旋状
をなしている。それ以外の構造は第１の実施例と同様で
ある。

尚、回転軸の表面若しくはスペーサ層の表面に形成され
る溝の形状は、断熱層が熱膨脹する際の逃げとして作用
するような形状であればどのような形状であっても良く
、例えば回転軸の周方向に延在するような形状でも良い
。

［発明の効果］ このように本発明によれば、回転軸の表面に溝を設ける
か、或いは表面に溝を有するスペーサ層を回転軸表面に
設けることにより、加熱ロールの昇温時に断熱層の発泡
エラストマ材が熱膨脹してもこの溝に逃げることができ
る。従って、加熱ロールの温度変化による変形、劣化を
防止でき、加熱ロールの耐久性が向上する。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、本発明に基づく第１の実施例を示す電子写真
装置の模式的な構成図である。 第２図は、第１図の要部拡大断面図である。 第３図は、第２図に示す加熱ロールのみを部分的に破断
して見た側面図である。 第４図は、本発明に基づく第２の実施例を示す第２図と
同様の図である。 第５図は、本発明に基づく第３の実施例を示す第３図と
同様の図である。 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
・・・圧着ロール　　１１・・・加熱ロール１２・・・
当接部　　　　１３・・・回転軸１３ａ・・・溝　　　
　　１５・・・断熱層１６・・・ベース樹脂層　１７・
・・発熱層１８・・・空隙　　　　　２０・・・保護層
２３・・・回転軸　　　　２４・・・スペーサ層２４ａ
・・・溝　　　　　３３・・・回転軸３３ａ・・・溝

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ルと圧着ロール
   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熱定着ロー
   ル装置であって、 前記加熱ロールが、表面に外部と連通する溝が設けられ
   た回転軸と、前記回転軸表面に成層された断熱層と、前
   記断熱層表面に積層された発熱層とを有することを特徴
   とする電子写真装置の熱定着ロール装置。
2. （２）互いに密着して回転する加熱ロールと圧着ロール
   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熱定着ロー
   ル装置であって、 前記加熱ロールが、回転軸と、前記回転軸表面に成層さ
   れると共に表面に外部と連通する溝が設けられたスペー
   サ層と、前記スペーサ層表面に積層された断熱層と、前
   記断熱層表面に積層された発熱層とを有することを特徴
   とする電子写真装置熱定着ロール装置。