JPH04139481A - 電子写真装置用定着ロール及び定着装置 - Google Patents
電子写真装置用定着ロール及び定着装置Info
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- JPH04139481A JPH04139481A JP2260630A JP26063090A JPH04139481A JP H04139481 A JPH04139481 A JP H04139481A JP 2260630 A JP2260630 A JP 2260630A JP 26063090 A JP26063090 A JP 26063090A JP H04139481 A JPH04139481 A JP H04139481A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
-
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- F28D15/04—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、複写紙上の未定着トナー粉像を溶融圧着して
定着させるに用いる定着用ロール及びその定着用ロール
を利用する電子写真装置の定着装置に関するものである
。
定着させるに用いる定着用ロール及びその定着用ロール
を利用する電子写真装置の定着装置に関するものである
。
従来から、電子写真装置の定着装置には熱ロール定着方
式が一般的に採用されている。
式が一般的に採用されている。
この定着方式の装置は、中空円筒状薄肉金属芯金内にハ
ロゲンヒータなどを内蔵させ、芯金表面には例えばパー
フルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）やポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）などの弗素樹脂、シリコー
ンゴム、弗素ゴム、弗素樹脂と弗素ゴムの混合物からな
るオフセット防止層を設けた加熱ロールに対して、金属
芯金上にシリコーンゴム、弗素ゴム、弗素樹脂と弗素ゴ
ムの混合物などの厚肉弾性層を設けたうえ、更に必要に
応じて弗素樹脂チューブなどの非粘着性層を設けた加圧
ロールを圧接するように対向して設けである。
ロゲンヒータなどを内蔵させ、芯金表面には例えばパー
フルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）やポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）などの弗素樹脂、シリコー
ンゴム、弗素ゴム、弗素樹脂と弗素ゴムの混合物からな
るオフセット防止層を設けた加熱ロールに対して、金属
芯金上にシリコーンゴム、弗素ゴム、弗素樹脂と弗素ゴ
ムの混合物などの厚肉弾性層を設けたうえ、更に必要に
応じて弗素樹脂チューブなどの非粘着性層を設けた加圧
ロールを圧接するように対向して設けである。
このような定着装置においては、加圧ロールは加熱ロー
ルと圧接することによってその表面の厚肉弾性層が凹み
、ロール同士の接触面積が増大する。そして、加熱ロー
ルと加圧ロールの間に未定着トナー粉像を担持した複写
紙を通紙すると、熱と圧力によってトナー粉が溶融し、
複写紙に圧着されて定着が行なわれる。
ルと圧接することによってその表面の厚肉弾性層が凹み
、ロール同士の接触面積が増大する。そして、加熱ロー
ルと加圧ロールの間に未定着トナー粉像を担持した複写
紙を通紙すると、熱と圧力によってトナー粉が溶融し、
複写紙に圧着されて定着が行なわれる。
ところで、これらの熱ロール定着方式においては、電源
投入後短時間で加熱ロールが昇温することが望まれ、こ
のことは低速型の電子写真装置などにおいて特に重要で
ある。
投入後短時間で加熱ロールが昇温することが望まれ、こ
のことは低速型の電子写真装置などにおいて特に重要で
ある。
この問題に対しては、芯金の肉厚を薄くして急速加熱を
可能とする方法があるが、ロールの熱容量が少ないため
に昇温は早いが、ヒータの発熱分布がそのまま表面に現
れて温度分布を均一化しにくいという問題が発生する。
可能とする方法があるが、ロールの熱容量が少ないため
に昇温は早いが、ヒータの発熱分布がそのまま表面に現
れて温度分布を均一化しにくいという問題が発生する。
従って、ヒータの発熱分布を調整して表面温度の均一化
を図るなどの手段を付加する必要があった。
を図るなどの手段を付加する必要があった。
また、トナー粉は通常１６５°〜１９５℃の範囲内で融
着させるときは良好な定着動作を示すものであるが、こ
の温度以下では低温オフセットを発生し、またこの温度
範囲以上では高温オフセットを発生するものである。そ
こで一般には、加熱ロール表面にサーミスタなどの温度
センサーを接触させて運転中のロール表面温度を検出し
、加熱ロール表面を１８０°乃至２００℃の範囲内に調
節するようにしている。
着させるときは良好な定着動作を示すものであるが、こ
の温度以下では低温オフセットを発生し、またこの温度
範囲以上では高温オフセットを発生するものである。そ
こで一般には、加熱ロール表面にサーミスタなどの温度
センサーを接触させて運転中のロール表面温度を検出し
、加熱ロール表面を１８０°乃至２００℃の範囲内に調
節するようにしている。
ところが高速で大量にコピーを行なうと、複写紙に熱を
奪われて加熱ロール表面の温度が部分的に低下する。こ
のとき表面温度の低下を検知してヒータの発熱量を増加
すると、複写紙が通過した領域以外のところでは逆に高
温となり過ぎて、部分的に高温オフセットが発生すると
いう問題も生ずる。そのため高速型の装置においては、
複写紙による熱損失のために温度分布が崩れる現象を、
芯金の肉厚を厚くして熱容量を増大させることにより改
良する方法を採用することが多いが、この場合は昇温時
間が長くなる上に芯金表面と内表面との温度差が大きく
なり、温度上昇後の過熱（オーバーシュート）が大きく
なる欠点がある。
奪われて加熱ロール表面の温度が部分的に低下する。こ
のとき表面温度の低下を検知してヒータの発熱量を増加
すると、複写紙が通過した領域以外のところでは逆に高
温となり過ぎて、部分的に高温オフセットが発生すると
いう問題も生ずる。そのため高速型の装置においては、
複写紙による熱損失のために温度分布が崩れる現象を、
芯金の肉厚を厚くして熱容量を増大させることにより改
良する方法を採用することが多いが、この場合は昇温時
間が長くなる上に芯金表面と内表面との温度差が大きく
なり、温度上昇後の過熱（オーバーシュート）が大きく
なる欠点がある。
このような従来公知の技術では対応できなかった加熱ロ
ールの昇温時間を短縮することと、複写紙による熱損失
を補償して表面温度を均一化することの相反する要求を
満たすために、例えば外筒と内筒の間に熱媒液を封入し
、内筒の中心にハロゲンヒータ等を配置したヒートパイ
プ式ロール（特開昭５４−８６３５２）、外筒内面に接
して複数のヒートパイプを配列し、その中心に熱源を設
けたロール（特開昭５６−４６９８９）、肉厚外筒に複
数本のヒートパイプを等配したヒートロール（実開昭５
８−３８１６５）などが提案されている。
ールの昇温時間を短縮することと、複写紙による熱損失
を補償して表面温度を均一化することの相反する要求を
満たすために、例えば外筒と内筒の間に熱媒液を封入し
、内筒の中心にハロゲンヒータ等を配置したヒートパイ
プ式ロール（特開昭５４−８６３５２）、外筒内面に接
して複数のヒートパイプを配列し、その中心に熱源を設
けたロール（特開昭５６−４６９８９）、肉厚外筒に複
数本のヒートパイプを等配したヒートロール（実開昭５
８−３８１６５）などが提案されている。
しかしこれらのヒートパイプ式ロールは、径が太くて大
型のヒートパイプを用いるときはロールの周方向の温度
差が充分に均一化できないうえ温度の立ち上がり時間が
遅いという欠点を有し、また径が細いヒートパイプを用
いるときは作動液が偏在し易くロールの軸方向の温度差
が解消できない場合が発生するという欠点がある。また
、細いヒートパイプ内に溝状のうイックを刻んだり金網
状のウィックを巻き込んだりすることは製作が困難であ
って高価となり、単線状又は東線状のウィックは容易に
挿入できるもののロールの回転とともに雑音の発生があ
るなどの欠点があるほか、これらのいずれもロール表面
の温度差を完全に解消することができないという問題が
あった。
型のヒートパイプを用いるときはロールの周方向の温度
差が充分に均一化できないうえ温度の立ち上がり時間が
遅いという欠点を有し、また径が細いヒートパイプを用
いるときは作動液が偏在し易くロールの軸方向の温度差
が解消できない場合が発生するという欠点がある。また
、細いヒートパイプ内に溝状のうイックを刻んだり金網
状のウィックを巻き込んだりすることは製作が困難であ
って高価となり、単線状又は東線状のウィックは容易に
挿入できるもののロールの回転とともに雑音の発生があ
るなどの欠点があるほか、これらのいずれもロール表面
の温度差を完全に解消することができないという問題が
あった。
上述のように、従来の電子写真装置に用いられる定着ロ
ールは表面の温度差を完全に解消することができなかっ
たばかりでなく、急速昇温とオーバーシュートの回避と
いう要求に充分に対応できていなかった。そしてこのよ
うな欠点をいくらかでも補うために、温度センサを用い
て定着ロール表面の温度を直接に検知することによって
精度の良い温度調節をしようとすると、定着ロール表面
のオフセット防止層に摩耗や傷が発生し易く、そのため
に定着画像の乱れが生じるなどの障害が発生するという
問題もあった。
ールは表面の温度差を完全に解消することができなかっ
たばかりでなく、急速昇温とオーバーシュートの回避と
いう要求に充分に対応できていなかった。そしてこのよ
うな欠点をいくらかでも補うために、温度センサを用い
て定着ロール表面の温度を直接に検知することによって
精度の良い温度調節をしようとすると、定着ロール表面
のオフセット防止層に摩耗や傷が発生し易く、そのため
に定着画像の乱れが生じるなどの障害が発生するという
問題もあった。
本発明はかかる問題を解決して、定着ロールの昇温時間
を長くすることなくその表面温度分布の均一化を達成し
、更に大量複写した後に表面温度分布が乱れることによ
る定着不良の発生を防止できる電子写真装置用定着ロー
ルを提供すること、並びにかかる定着ロールを用いて高
画質の定着画像を安定して得ることができる長寿命の電
子写真装置用定着装置を提供することを目的とした。
を長くすることなくその表面温度分布の均一化を達成し
、更に大量複写した後に表面温度分布が乱れることによ
る定着不良の発生を防止できる電子写真装置用定着ロー
ルを提供すること、並びにかかる定着ロールを用いて高
画質の定着画像を安定して得ることができる長寿命の電
子写真装置用定着装置を提供することを目的とした。
本発明の目的を達成するために、本発明の電子写真装置
用定着ロールは、内部にヒータを設けた中空円筒状芯金
の肉厚壁内に軸と平行に複数のヒートパイプを埋設して
なる加熱ロールであって、該ヒートパイプは弾性の金属
線材を中央部から自由端にかけて漸次相互間隔が増大す
るように折り曲げてなるヘアピン状のウィックと作動液
とを内部に封入した金属管体からなることを特徴とした
ものである。
用定着ロールは、内部にヒータを設けた中空円筒状芯金
の肉厚壁内に軸と平行に複数のヒートパイプを埋設して
なる加熱ロールであって、該ヒートパイプは弾性の金属
線材を中央部から自由端にかけて漸次相互間隔が増大す
るように折り曲げてなるヘアピン状のウィックと作動液
とを内部に封入した金属管体からなることを特徴とした
ものである。
更には、かかる本発明の定着ロールを中空円筒状芯金の
外側面からヒートパイプに到る壁の厚さが中空円筒状芯
金の内側面からヒートパイプに到る壁の厚さより大であ
るように構成することが好ましく、特に３ｍ以上とする
ことが望ましい。これにより、万一の場合に過熱によっ
てヒートパイプが膨張破壊しても、定着ロール自体の外
形に歪みが生じて定着ロールの機能を損なうに至ること
が防げる。
外側面からヒートパイプに到る壁の厚さが中空円筒状芯
金の内側面からヒートパイプに到る壁の厚さより大であ
るように構成することが好ましく、特に３ｍ以上とする
ことが望ましい。これにより、万一の場合に過熱によっ
てヒートパイプが膨張破壊しても、定着ロール自体の外
形に歪みが生じて定着ロールの機能を損なうに至ること
が防げる。
また、中空円筒状芯金の肉厚壁内に複数のヒートパイプ
を均等間隔に埋設することが好ましく、これによって定
着ロールの周にそっての温度分布を一層均等化すること
ができる。そして、中空円筒状芯金の壁がヒートパイプ
を埋設しない部分の肉厚をヒートパイプを埋設した部分
より薄く形成することによって、昇温時間が短縮してし
かも複写紙による熱損失が迅速に補償される優れた定着
ロールが得られる。
を均等間隔に埋設することが好ましく、これによって定
着ロールの周にそっての温度分布を一層均等化すること
ができる。そして、中空円筒状芯金の壁がヒートパイプ
を埋設しない部分の肉厚をヒートパイプを埋設した部分
より薄く形成することによって、昇温時間が短縮してし
かも複写紙による熱損失が迅速に補償される優れた定着
ロールが得られる。
本発明の定着ロールは、例えばアルミニウム、銅などの
熱伝導性の良い芯金を用い、その表面には例えば耐磨耗
性、熱伝導性、電導性などを改良するための充填材を配
合した弗素樹脂などからなるオフセット防止層などを設
けて形成することが好ましい。
熱伝導性の良い芯金を用い、その表面には例えば耐磨耗
性、熱伝導性、電導性などを改良するための充填材を配
合した弗素樹脂などからなるオフセット防止層などを設
けて形成することが好ましい。
かかる本発明の定着ロールに埋設されたヒートパイプは
、第１ａ図及び第１ｂ図に示すような構造のもので、そ
の内部に封入したヘアピン状のウィック３は１個だけで
あってもよく、また複数個あってもよい。そのヘアピン
状のウィック３は、その中央部３ａで折り曲げたうえひ
ねりを加えることにより自由端にかけて脚片３ｂが漸次
相互間隔が増大するように形成したものであると、更に
よい効果が得られる。こうしたし−ドパイブを構成する
チューブ５及びウィック３は、銅若しくは燐青銅から形
成したものであることが好ましく、作動液６としては例
えば水などが好ましく用い得られる。
、第１ａ図及び第１ｂ図に示すような構造のもので、そ
の内部に封入したヘアピン状のウィック３は１個だけで
あってもよく、また複数個あってもよい。そのヘアピン
状のウィック３は、その中央部３ａで折り曲げたうえひ
ねりを加えることにより自由端にかけて脚片３ｂが漸次
相互間隔が増大するように形成したものであると、更に
よい効果が得られる。こうしたし−ドパイブを構成する
チューブ５及びウィック３は、銅若しくは燐青銅から形
成したものであることが好ましく、作動液６としては例
えば水などが好ましく用い得られる。
更に本発明の電子写真装置用定着装置は、前記のような
本発明の定着ロールを加熱ロールとし、これと加圧ロー
ルとの間に未定着トナー粉像を担持した複写紙を挟持搬
送して該トナー粉像を該複写紙上に融着させるように構
成したものであって、そのうえに定着ロールの複写紙が
接触しない表面部位に温度センサを接触させるように構
成することにより、定着ロールの表面の磨耗や傷の発生
を少なくするとともに、定着不良が防止できるものであ
る。
本発明の定着ロールを加熱ロールとし、これと加圧ロー
ルとの間に未定着トナー粉像を担持した複写紙を挟持搬
送して該トナー粉像を該複写紙上に融着させるように構
成したものであって、そのうえに定着ロールの複写紙が
接触しない表面部位に温度センサを接触させるように構
成することにより、定着ロールの表面の磨耗や傷の発生
を少なくするとともに、定着不良が防止できるものであ
る。
本発明によれば、定着ロールの芯金肉厚壁内に軸と平行
に特殊な構造のヒートパイプを複数個埋設したもので、
定着ロールが回転するにつれてヒートパイプも回転する
が、第５ａ図及び第５ｂ図に示すように、特殊な形状を
しているウィック３は定着ロールの回転に伴ってヒート
バイブ内に封入された作動液６を軸と平行方向に還流移
動させるように働く。またこのウィック３は、ヒートバ
イブ内に封入された作動液の蒸気が軸と平行方向に移動
することを妨げることが少ないので、ヒートバイブ内で
の作動液の循環が円滑で蒸発による液切れ状態（ドライ
アウト）が発生し難く、定着ロールの温度分布は格段に
均一化される。そのため、複写紙との接触により部分的
な熱損失が生しても、温度分布は迅速に補償されて乱れ
が生ずることがない。
に特殊な構造のヒートパイプを複数個埋設したもので、
定着ロールが回転するにつれてヒートパイプも回転する
が、第５ａ図及び第５ｂ図に示すように、特殊な形状を
しているウィック３は定着ロールの回転に伴ってヒート
バイブ内に封入された作動液６を軸と平行方向に還流移
動させるように働く。またこのウィック３は、ヒートバ
イブ内に封入された作動液の蒸気が軸と平行方向に移動
することを妨げることが少ないので、ヒートバイブ内で
の作動液の循環が円滑で蒸発による液切れ状態（ドライ
アウト）が発生し難く、定着ロールの温度分布は格段に
均一化される。そのため、複写紙との接触により部分的
な熱損失が生しても、温度分布は迅速に補償されて乱れ
が生ずることがない。
〔実施例１〕
内径３５胴、外径６０ｍ、壁厚１２．５皿、長さ５００
ｍｍのアルミニウム製中空円筒状芯金の壁部内の周方向
に均等に４等分した位置に、外面と内面とから等しい厚
さ（３，２５ｍｍ）の壁部を残すように直径６ｍ＋、長
さ４８０ｍｍのヒートパイプを埋設挿入し、更に芯金表
面には厚さ３０μｍのＰＦＡ樹脂（三井デュポンフロロ
ケミカル製ＭＰ−１０）の被覆を設けて第２図に示す断
面形状を有する定着ロールＡを形成した。
ｍｍのアルミニウム製中空円筒状芯金の壁部内の周方向
に均等に４等分した位置に、外面と内面とから等しい厚
さ（３，２５ｍｍ）の壁部を残すように直径６ｍ＋、長
さ４８０ｍｍのヒートパイプを埋設挿入し、更に芯金表
面には厚さ３０μｍのＰＦＡ樹脂（三井デュポンフロロ
ケミカル製ＭＰ−１０）の被覆を設けて第２図に示す断
面形状を有する定着ロールＡを形成した。
ここで用いたヒートパイプ２は第１ａ図乃至第１ｂ図に
示すように、肉厚０．８ ｎｕｎの銅チューブ５内に直
径１．５ ｍｍの燐青銅針金を中央部で折り曲げてヘア
ピン状としたうえ僅かにひねりを加えたものを、ウィッ
ク３として挿入したうえ、内容積の２０％に相当する量
の水を作動液６として封入したものである。またここで
のウィック３は、チューブ５内面にそれぞれ脚片３ｂが
緩い蔓巻状となって接触しているもので、その一部が作
動液６中に浸漬した状態となっている。
示すように、肉厚０．８ ｎｕｎの銅チューブ５内に直
径１．５ ｍｍの燐青銅針金を中央部で折り曲げてヘア
ピン状としたうえ僅かにひねりを加えたものを、ウィッ
ク３として挿入したうえ、内容積の２０％に相当する量
の水を作動液６として封入したものである。またここで
のウィック３は、チューブ５内面にそれぞれ脚片３ｂが
緩い蔓巻状となって接触しているもので、その一部が作
動液６中に浸漬した状態となっている。
〔実施例２〕
最小内径３５ｍｍ、最大内径５０ｍ、外径６０＋ｍｎ、
長さ５００ｍで、内面の周方向に均等に３ケ所ずつ肉厚
部と薄肉部を設けたアルミニウム芯金を用いて、この芯
金の肉厚部３ケ所に軸方向に穴をあけ、それぞれ実施例
１と同様のヒートパイプを埋設挿入した他は実施例１と
全く同様な構造の、第３図に示す断面形状を有する定着
ロールＢを形成した。
長さ５００ｍで、内面の周方向に均等に３ケ所ずつ肉厚
部と薄肉部を設けたアルミニウム芯金を用いて、この芯
金の肉厚部３ケ所に軸方向に穴をあけ、それぞれ実施例
１と同様のヒートパイプを埋設挿入した他は実施例１と
全く同様な構造の、第３図に示す断面形状を有する定着
ロールＢを形成した。
〔実施例３〕
ヒートパイプの挿入位置を、外面から４．０鵬の厚さの
壁部を、また内面から２．５１１ＩＩｎの厚さの壁部を
残すようにした他は実施例１と全く同様な構造の、第４
図に示す断面形状を有する定着ロールＣを形成した。
壁部を、また内面から２．５１１ＩＩｎの厚さの壁部を
残すようにした他は実施例１と全く同様な構造の、第４
図に示す断面形状を有する定着ロールＣを形成した。
［比較例１］
内径４０ｍｍ、外径６０叫、長さ５００Ｍのアルミニウ
ム製芯金上に３０μｍのＰＦＡ樹脂を被覆して、ヒート
パイプが埋設挿入されていない他は実施例１と全く同様
な構造の、対照の定着ロールＤを形成した。
ム製芯金上に３０μｍのＰＦＡ樹脂を被覆して、ヒート
パイプが埋設挿入されていない他は実施例１と全く同様
な構造の、対照の定着ロールＤを形成した。
〔比較例２〕
ウィックが挿入されていないヒートパイプを埋設挿入し
た他は実施例１と全く同様な構造の、対照の定着ロール
Ｅを形成した。
た他は実施例１と全く同様な構造の、対照の定着ロール
Ｅを形成した。
〔比較例３］
直径０，１圓の銅線を５０本束ねて捻じった直径約ＩＩ
ＩＩＩ１１のロープ状のウィックを挿入したヒートパイ
プを用いた他は実施例１と全く同様な構造の、対照の定
着ロールＦを形成した。
ＩＩＩ１１のロープ状のウィックを挿入したヒートパイ
プを用いた他は実施例１と全く同様な構造の、対照の定
着ロールＦを形成した。
上記のようにして作成した６種の定着ロールの内部に出
力１．２に−のハロゲンランプをヒータとして取り付け
た。一方、定着ロールと組み合わせる加圧ロールとして
は、直径５０論、長さ５００ｎｙｍのステンレス製芯金
表面にシリコーンゴムを厚さ５［ｌｌＩｎに被覆したも
のを用いて、第６図のように電子写真装置用定着装置を
組立てた。ここで、７は温度センサーであり、８は複写
紙の分離爪、９は駆動用ギヤ、４はヒータである。
力１．２に−のハロゲンランプをヒータとして取り付け
た。一方、定着ロールと組み合わせる加圧ロールとして
は、直径５０論、長さ５００ｎｙｍのステンレス製芯金
表面にシリコーンゴムを厚さ５［ｌｌＩｎに被覆したも
のを用いて、第６図のように電子写真装置用定着装置を
組立てた。ここで、７は温度センサーであり、８は複写
紙の分離爪、９は駆動用ギヤ、４はヒータである。
なお、本発明の定着ロールＡ、Ｂ、Ｃに対しては、温度
センサー７を定着ロールの非道紙部に接触するように設
けたが、対照の定着ロールＤ、Ｅ、Ｆに対しては、温度
センサーを定着ロールの通紙部に接触するように設けた
。
センサー７を定着ロールの非道紙部に接触するように設
けたが、対照の定着ロールＤ、Ｅ、Ｆに対しては、温度
センサーを定着ロールの通紙部に接触するように設けた
。
こうして組立てた定着装置を用いて各種の試験を実施し
た結果は以下のようであった。
た結果は以下のようであった。
〔試験１〕
常温の定着ロールのヒータに通電を開始してからロール
表面温度が２００°Ｃに達するまでの昇温時間と、ロー
ル表面温度を２００°Ｃに安定させたときの通紙部と非
道紙部の温度差とを測定し、その結果を第７〜１１図に
示した。
表面温度が２００°Ｃに達するまでの昇温時間と、ロー
ル表面温度を２００°Ｃに安定させたときの通紙部と非
道紙部の温度差とを測定し、その結果を第７〜１１図に
示した。
常温から２００°Ｃまでの昇温時間はそれぞれ定着ロー
ルＡ（実施例１） ６分２０秒Ｂ（実施例２） ５分３
０秒 Ｄ（比較例１） ６分２０秒 Ｅ（比較例２） ６分２０秒 Ｆ（比較例３） ６分２０秒 であって、定着ロールＢを取り付けた定着装置の昇温時
間が短くなっていることがわかる。
ルＡ（実施例１） ６分２０秒Ｂ（実施例２） ５分３
０秒 Ｄ（比較例１） ６分２０秒 Ｅ（比較例２） ６分２０秒 Ｆ（比較例３） ６分２０秒 であって、定着ロールＢを取り付けた定着装置の昇温時
間が短くなっていることがわかる。
また、ロール表面温度を２００°Ｃに安定させたときの
通紙部と非道紙部の温度差はそれぞれ定着ロールＡ（実
施例１） ２．５°ＣＢ（実施例２） ３
°Ｃ Ｄ（比較例１） ２１ °Ｃ Ｅ（比較例２） ７ °Ｃ Ｆ（比較例３） ５ °Ｃ となっていて、立ち上がり時のオーバーシュートによる
温度差は本発明の定着ロールでは３℃以内であったに対
し、対照の定着ロールＤでは２１°Ｃもの差、その他の
対照の定着ロールでは５〜７ ’Ｃになることがわかる
。
通紙部と非道紙部の温度差はそれぞれ定着ロールＡ（実
施例１） ２．５°ＣＢ（実施例２） ３
°Ｃ Ｄ（比較例１） ２１ °Ｃ Ｅ（比較例２） ７ °Ｃ Ｆ（比較例３） ５ °Ｃ となっていて、立ち上がり時のオーバーシュートによる
温度差は本発明の定着ロールでは３℃以内であったに対
し、対照の定着ロールＤでは２１°Ｃもの差、その他の
対照の定着ロールでは５〜７ ’Ｃになることがわかる
。
〔試験２〕
Ａ４複写紙を横方向に連続１００枚通紙した後２０秒休
止し、更にこのサイクルを繰り返したときの通紙部の温
度変化と非通紙部の温度変化とを比較した。その結果を
第１２〜１６図に示した。
止し、更にこのサイクルを繰り返したときの通紙部の温
度変化と非通紙部の温度変化とを比較した。その結果を
第１２〜１６図に示した。
この結果を見ると、本発明の場合、定着ロールＡでは温
度差がほとんど認められず、定着ロールＢにおいても１
〜２°Ｃの範囲内に収まっている。
度差がほとんど認められず、定着ロールＢにおいても１
〜２°Ｃの範囲内に収まっている。
また、複写休止中にも通紙部と非通紙部の温度は安定し
て上昇し、定着温度の回復力が非常に優秀であることが
わかる。
て上昇し、定着温度の回復力が非常に優秀であることが
わかる。
しかし、対照の各定着ロールにおいては通紙部の温度が
段々と低下していくのに対し、非道紙部においては温度
が一旦低下したのち逆に上昇しはじめ、ひどいものでは
２０°Ｃもの温度差が生ずるに到っている。
段々と低下していくのに対し、非道紙部においては温度
が一旦低下したのち逆に上昇しはじめ、ひどいものでは
２０°Ｃもの温度差が生ずるに到っている。
〔試験３〕
Ａ４複写紙を横方向に５００枚通紙した後、Ａ３複写紙
を複写して本発明の定着ロールＡを用いたときと対照の
定着ロールＤを用いたときの高温オフセットの発生を比
較した。
を複写して本発明の定着ロールＡを用いたときと対照の
定着ロールＤを用いたときの高温オフセットの発生を比
較した。
その結果、定着ロールＤにおいては梨地状のオフセント
が発生したが、定着ロールＡにおいては良好な定着画像
かえられた。
が発生したが、定着ロールＡにおいては良好な定着画像
かえられた。
このことから、本発明の定着ロールを用いた定着装置は
通紙部と非道紙部の間の温度差が僅かであって、小サイ
ズ複写紙を大量に通紙した後に大サイズ複写紙を用いて
複写を行なっても、定着性能に変化が生ぜず安定した複
写ができることが確認できた。
通紙部と非道紙部の間の温度差が僅かであって、小サイ
ズ複写紙を大量に通紙した後に大サイズ複写紙を用いて
複写を行なっても、定着性能に変化が生ぜず安定した複
写ができることが確認できた。
〔試験４〕
定着装置から温度ヒユーズをはずし、温度設定を無限大
にしてヒータを暴走加熱させた。
にしてヒータを暴走加熱させた。
この結果、ヒートパイプは膨張して機能を失ったが、本
発明の定着ロールはいずれも芯金表面には何等変化はな
く、芯金内表面のヒートパイプの挿入しである位置で０
．２ｍｍ程の盛り上がりが発見された。この結果、ヒー
トパイプによる温度調整機能は失われても、従来の定着
ロールとしての機能は維持されていることが確認された
。
発明の定着ロールはいずれも芯金表面には何等変化はな
く、芯金内表面のヒートパイプの挿入しである位置で０
．２ｍｍ程の盛り上がりが発見された。この結果、ヒー
トパイプによる温度調整機能は失われても、従来の定着
ロールとしての機能は維持されていることが確認された
。
〔本発明の効果］
本発明によれば、電源投入後の定着ロールの昇温時間が
短縮され、また定着ロール表面の温度を全面的に均一化
することが可能となった。そしてまた、通紙部と非道紙
部での温度差がほとんど生じないため、小サイズ複写紙
で大量に複写を行なった後に大サイズ複写紙で複写をし
ても、均質な定着画像を得ることができるようになった
。
短縮され、また定着ロール表面の温度を全面的に均一化
することが可能となった。そしてまた、通紙部と非道紙
部での温度差がほとんど生じないため、小サイズ複写紙
で大量に複写を行なった後に大サイズ複写紙で複写をし
ても、均質な定着画像を得ることができるようになった
。
更に定着ロール表面の温度が均一であるため、定着ロー
ル上の複写紙が通過しない部分に温度センサーを接触さ
せて温度調節を行っても定着動作に不具合が発生せず、
この結果センサーの接触によるオフセット防止層の摩耗
や傷の発生、及びそれによる定着不良が解消され、耐用
自問を著しく延長することが可能となった。
ル上の複写紙が通過しない部分に温度センサーを接触さ
せて温度調節を行っても定着動作に不具合が発生せず、
この結果センサーの接触によるオフセット防止層の摩耗
や傷の発生、及びそれによる定着不良が解消され、耐用
自問を著しく延長することが可能となった。
また、温度調整器の機能が失われ、熱暴走が発生した場
合にも、本発明の定着ロールは最低でも従来の定着ロー
ルと同程度の機能を維持できるものである。
合にも、本発明の定着ロールは最低でも従来の定着ロー
ルと同程度の機能を維持できるものである。
第１ａ図及び第１ｂ図は本発明に係る定着ロールに用い
られるヒートパイプの断面図、第２図乃至第４図は本発
明に係る定着ロールの例の横断面図、 第５ａ図及び第５ｂ図は定着ロールの回転によって変化
するヒートパイプ内のウィックの姿勢を示す縦断面及び
横断面、 第６図は本発明に係る定着装置の上面図、第７図乃至第
１１図は本発明に係る定着ロールと対照の定着ロールと
の昇温特性を示すグラフ、 第１２図乃至第１６図は本発明に係る定着ロールと対照
の定着ロールとの間欠定着運転時における通紙部と非道
紙部の表面温度変化特性を示すグラフである。 １・・・芯金、２・・・ヒートパイプ、３・・・ウィッ
ク、３ａ・・・中央部、３ｂ・・・脚片、４・・・ヒー
タ、５・・・チューブ、６・・・作動液、７・・・温度
センサー、訃・・分離爪、９・・・駆動用ギヤ。 第 図 第 図 第 図 哨Ｆ、［ｍｉｎ＋− 第１０図
られるヒートパイプの断面図、第２図乃至第４図は本発
明に係る定着ロールの例の横断面図、 第５ａ図及び第５ｂ図は定着ロールの回転によって変化
するヒートパイプ内のウィックの姿勢を示す縦断面及び
横断面、 第６図は本発明に係る定着装置の上面図、第７図乃至第
１１図は本発明に係る定着ロールと対照の定着ロールと
の昇温特性を示すグラフ、 第１２図乃至第１６図は本発明に係る定着ロールと対照
の定着ロールとの間欠定着運転時における通紙部と非道
紙部の表面温度変化特性を示すグラフである。 １・・・芯金、２・・・ヒートパイプ、３・・・ウィッ
ク、３ａ・・・中央部、３ｂ・・・脚片、４・・・ヒー
タ、５・・・チューブ、６・・・作動液、７・・・温度
センサー、訃・・分離爪、９・・・駆動用ギヤ。 第 図 第 図 第 図 哨Ｆ、［ｍｉｎ＋− 第１０図
Claims (8)
- （１）内部にヒータを設けた中空円筒状芯金の肉厚壁内
に軸と平行に複数のヒートパイプを埋設してなる加熱ロ
ールであって、該ヒートパイプは弾性の金属線材を中央
部から自由端にかけて漸次相互間隔が増大するように折
り曲げてなるヘアピン状のウィックと作動液とを内部に
封入した金属管体からなることを特徴とする電子写真装
置用定着ロール。 - （２）中空円筒状芯金の外側面からヒートパイプに到る
壁の厚さが中空円筒状芯金の内側面からヒートパイプに
到る壁の厚さより大である請求項（１）記載の電子写真
装置用定着ロール。 - （３）中空円筒状芯金の肉厚壁内に複数のヒートパイプ
を均等間隔に埋設してなる請求項（１）又は（２）記載
の電子写真装置用定着ロール。 - （４）中空円筒状芯金がヒートパイプの埋設されていな
い部分の壁の肉厚をヒートパイプの埋設された部分より
薄く形成してなるものである請求項（１）乃至（３）の
いずれかに記載の電子写真装置用定着ロール。 - （５）ヒートパイプが複数個のヘアピン状のウィックを
封入したものである請求項（１）乃至（４）のいずれか
に記載の電子写真装置用定着ロール。 - （６）ヘアピン状のウィックがその中央部で折り曲げた
うえひねりを加えてあって自由端にかけて漸次相互間隔
が増大するように形成したものである請求項（１）乃至
（５）のいずれかに記載の電子写真装置用定着ロール。 - （７）加熱ロールと加圧ロールとの間に未定着トナー粉
像を担持した複写紙を挟持搬送して該トナー粉像を該複
写紙上に融着させる定着装置であって、前記加熱ロール
として請求項（１）乃至（６）のいずれかに記載の電子
写真装置用定着ロールを組み込んであることを特徴とす
る電子写真装置用定着装置。 - （８）定着ロールの複写紙が接触しない表面部位に温度
センサを接触させるように構成したことを特徴とする請
求項（７）記載の電子写真装置用定着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2260630A JPH087511B2 (ja) | 1990-10-01 | 1990-10-01 | 電子写真装置用定着ロール及び定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2260630A JPH087511B2 (ja) | 1990-10-01 | 1990-10-01 | 電子写真装置用定着ロール及び定着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04139481A true JPH04139481A (ja) | 1992-05-13 |
| JPH087511B2 JPH087511B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=17350592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2260630A Expired - Lifetime JPH087511B2 (ja) | 1990-10-01 | 1990-10-01 | 電子写真装置用定着ロール及び定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087511B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0916010A (ja) * | 1995-06-27 | 1997-01-17 | Nitto Kogyo Co Ltd | 電子写真装置用定着ロールおよびその製造方法 |
| KR100349798B1 (ko) * | 2000-09-21 | 2002-08-24 | 주식회사 금성에이취티씨 | 히팅롤 |
-
1990
- 1990-10-01 JP JP2260630A patent/JPH087511B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0916010A (ja) * | 1995-06-27 | 1997-01-17 | Nitto Kogyo Co Ltd | 電子写真装置用定着ロールおよびその製造方法 |
| KR100349798B1 (ko) * | 2000-09-21 | 2002-08-24 | 주식회사 금성에이취티씨 | 히팅롤 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH087511B2 (ja) | 1996-01-29 |
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