JPH0442184A - 熱ローラ定着装置 - 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】 の この発明は、ファクシミリ、プリンター複写機等に設置
される熱ローラ定着装置、特に加圧ローラの改良に関す
るものである。

丈末傅且惠 第７図に示すように、この種の熱ローラ定着装置に従来
から用いられる加熱ローラ５１としては、トナーに対し
て親和性のない一般的れたものが使用され、ベースには
アルミ等熱伝導性の良好なものが使用され、その中心に
はヒータ５２が設けられている。一方、この加熱ローラ
５１にスプリング等で加圧して対向配置される加圧ロー
ラ５３としては、一般に軟質の耐熱ゴム（例えば発泡シ
リコンゴム）５４の外周にトナーに対して親和性のない
テフロン等の薄膜５５が被覆されたものが使用され、芯
金５６には金属が用いられている。

が　　しよ′　　る ところで、前記のような加熱ローラ５１と加圧ローラ５
３間に第８図に示すように例えば小サイズの用紙Ｐを中
央基準で連続して通紙すると、加圧ローラ５３が中央部
付近で用紙Ｐを加圧する。そのため、加圧ローラ５３の
軸方向において用紙Ｐの通過する中央部付近の部分５８
と、用紙Ｐの通過しない両端部分５９．６０とで温度差
が生じて、高温部分の発生によるローラ表面の温度低下
とともに、熱膨張によりローラの直径に差が生じ、すな
わち、加圧ローラ５３の中央部付近の部分５８の直径が
小さく。

両端部分５９．６０が大きい現象が発生し、両ローラ５
１．５３のニップ部の軸方向分布が不良になっていた。

そのため、前記のように小サイズの用紙Ｐを連続して通
紙した後に第９図のように大サイズの用紙Ｐ′を通紙す
ると、加圧ローラ５３の小サイズの用紙Ｐが通紙されて
いた中央部付近の部分５８に用紙Ｐの厚さほどの隙間が
形成されて部分５８に加圧されず、定着不良、定着しわ
や画像こすれが発生していた。このような定着不良等を
解決するため、従来より、加圧ローラ５３の熱膨張によ
り直径が増大している部分５９．６０を風等で冷却する
装置が提案されているが、風で冷却するために効率が悪
く、仕切等も必要また特別の制御も必要となり、コスト
アップして信頼性も低下するという問題点があった。

そこで、この発明は、前記のような従来の問題点を解決
し、簡単な構成によって加圧ローラの直径を均一にでき
、定着不良、定着しわ等の発生をなくすことができる熱
ローラ定着装置を提供することを目的とする。

を　゛　るための手 前記目的を達成するため、この発明の熱ローラ定着装置
は、加圧ローラを、金属の芯金と、この芯金の外周に設
けられた耐熱弾性材料層と、この材料層の外周に設けら
れた高熱伝導性で、かつ柔軟な材料層と、この材料層の
外周に設けられたトナーと親和性のない薄膜とで構成し
ている。

前記においては、高熱伝導性で、かつ柔軟な材料層を耐
熱弾性材料層の弾性を十分伝えられるものとすることが
好ましい。

荘ニーー里 前記のように耐熱弾性材料層と薄膜との間に高熱伝導性
で、かつ柔軟な材料層を介在させたので、小サイズの用
紙を通紙した後、大サイズの用紙を通紙してもこの高熱
伝導性で、かつ柔軟な材料層によって加熱ローラの軸方
向において温度差が生じることがなく、熱が均一化され
る。そのため、加圧ローラは均一な直径となり、定着不
良等が起こらなくなる。

炎ｎ 第１図はこの発明の一実施例を示す加圧ローラの断面図
である。

同図において１は加圧ローラで、芯金２と、耐熱弾性ゴ
ム層３と、高熱伝導性部材４と、トナーと親和性のない
薄膜５がらなっている。

芯金２はアルミ、鉄、ステンレス等で、パイフ状又はム
クに形成されている。ゴム層３は柔軟性を有する、例え
ば発泡シリコンゴムからなっている。高熱伝導性部材４
は耐熱性、かつ柔軟性を宥しており、この下層のゴム層
３の柔軟性を阻害しないようになっている。

一般的にはアルミ箔、銅箔等が用いられ、厚さも０．０
１〜０．１５ｍｍ位が良好であり、金属系のものが良好
である。熱伝導率も０．３以上位のものがよいが、０．
１以上位でも使用できる。

この熱伝導率が悪いと従来−と同様に部分的に温度差が
生じ、ゴム層３に温度差による熱膨張の差が部分的に生
じて直径差が生じ、従来と同等のトラブルとなるのであ
るが、高熱伝導性部材４でこれが解消される。すなわち
、ローラ１の一部が用紙で温度低下し、他の部分が逆に
上昇すると、熱は温度の高い部分から低い部分へ均一に
なるように流れ、下層のゴム層３に軸方向のバラツキの
ない同一温度で接して温められる。そのため均一な熱膨
張差となり、直径差も生じない。

薄膜５は例えばテフロンチューブ、シリコンチューブ、
コーテング等からなっており、厚さがｌθ〜１００μ位
となっている。このような薄膜５を用いるのは従来と同
様で、表面を均−でなめらかにし、内部のゴム層３等を
保護する。特に用紙の剥離をよくするためにオイルを塗
布しており、このオイルによりゴム層３等の劣化を防止
している。第１図において各層間に白く抜けている部分
は薄い接着剤層６，７で、特にゴム層３との間ではゴム
自体の接着性を有するものもある。

第２図は加熱ローラ５１と加圧ローラ１間に小サイズの
用紙Ｐを中央基準で連続して通紙した状態を示している
。この状態では加圧ローラ１に加わる熱が高熱伝導部材
４によって軸方向に均一にされるので５用紙Ｐのある中
央部付近の部分と、用紙Ｐのない両端部分で温度差が生
じることがない。そのため、加圧ローラｌは均一な直径
となり、従来の第８図に示すような直径差は生じない。

したがって、小サイズの用紙Ｐを通紙した後に大サイズ
の用紙Ｐ′を通紙しても、第３図に示すように加圧ロー
ラ１に直径差がないから軸方向に均一な加圧力が得られ
て該大サイズの用紙Ｐ′に対する定着不良、定着しわ等
の発生が防止される。

前記のように高熱伝導部材４は円筒形の箔膜層で構成さ
れているので、ローラ１全体が均一温度でゴム層３を温
め、常に温度が均一化している。

第４図は別の実施例を示し、この実施例では高熱伝導部
材１１がシート状のもので作られ、対向端縁が継目１２
を形成するようにゴム層３の外周に円筒状に巻き掛けら
れている。このように構成すると、高熱伝導部材１１の
加工が非常に容易となり、また熱により歪が発生しても
継目１２が開いて該歪を吸収できる。

第５図はさらに別の実施例を示し、この実施例では高熱
伝導部材１４ａ〜１４Ｑが円周方向に複数個（図面では
１２個）に分割された。帯状のものから作られ、各隣接
端縁間に継目１５を形成してゴム層３の外周に円筒状に
配設されている。このように高熱伝導部材１４ａ〜１４
Ｑを円周方向に分割された各帯状の部分で熱を軸方向に
移動させるので、各帯の中で均一化させて熱に対する応
答を早くでき、各帯で均一化処理をすることができる。

熱による歪も複数個ある継目１５によって処理できるの
で、歪がより少なくなる。

第６図はさらに別の実施例を示し、この実施例では高熱
伝導部材１６が比較的大きなり一トでコムＮ３の外周に
巻き掛けられており、加工性および熱均−性にすぐれで
いる。

上回−Ω３ｉ 請求項１の発明は前記のようにゴム層と薄膜との間に高
熱伝導部材を有するので、該部材で加工ローラで受ける
熱を軸方向に均一化でき、ローラに直径差が生じるのを
防止できる。そのため、該直径差を基にして小サイズの
用紙を通紙した後に大サイズの用紙を通紙した場合に従
来起きていた定着不良、定着しわ等の発生を確実になく
すことができる。

請求項２の発明はさらに下層のゴム層の柔軟性が表層の
薄膜層まで十分伝わり、均一な加圧力と均一な食い込み
が得られ、良好な定着性および搬送性が期待できる効果
がある６

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す加圧ローラの縦断正
面図、第２図は同上加圧ローラを含む熱ローラ定着装置
の縦断側面図で、小サイズの用紙の通紙状態を示すもの
、第３図は第２図と同様の縦断側面図で、大サイズの用
紙の通紙状態を示すもの、第４図は別の実施例の加圧ロ
ーラを示し、（Ａ）は一部省略がっ破断の斜視図、（Ｂ
）は縦断正面図、第５図はさらに別の実施例の加圧ロー
ラを示し、（Ａ）は一部省略がっ破断の斜視図、（Ｂ）
は縦断正面図、第６図はさらにまた別の実施例の加圧ロ
ーラを示す部分斜視図、第７図は従来例を示す熱ローラ
定着装置の縦断正面図、第８図は同上の縦断側面図で、
小サイズの用紙の通紙状態を示すもの、第９図は第８図
と同様の縦断正面図で、大サイズの用紙の通紙状態を示
すものである。 １・・・加圧ローラ ２・・・芯金 ３・・・ゴム層 ４．１１，１４ａ　〜１４Ｑ、＋６・・・高熱伝導部材
５・・・薄膜 特 許 出 願 人 株式会社 す 第４図 （Ｂ） 第５図 （Ａ） 弔 図 第３図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加熱ローラと加圧ローラからなる熱ローラ定着装置
   において、 加圧ローラが、金属の芯金と、この芯金の外周に設けら
   れた耐熱弾性材料層と、この材料層の外周に設けられた
   高熱伝導性で、かつ柔軟な材料層と、この材料層の外周
   に設けられたトナーと親和性のない薄膜とで構成されて
   いることを特徴とする熱ローラ定着装置。 ２、請求項１において、高熱伝導性で、かつ柔軟な材料
   層が耐熱弾性材料層の弾性を十分伝えられるものからな
   っていることを特徴とする熱ローラ定着装置。