JPH05113728A - Fixing device - Google Patents

Fixing device

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JPH05113728A
JPH05113728A JP3272948A JP27294891A JPH05113728A JP H05113728 A JPH05113728 A JP H05113728A JP 3272948 A JP3272948 A JP 3272948A JP 27294891 A JP27294891 A JP 27294891A JP H05113728 A JPH05113728 A JP H05113728A
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JP
Japan
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roller
fixing
fixing roller
heat pipe
heat
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Application number
JP3272948A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jun Okamoto
潤 岡本
Toshiaki Hinokigaya
敏明 檜ケ谷
Hiroshi Yokoyama
博司 横山
Yutaka Fukuchi
豊 福地
Atsushi Arai
温 荒井
Masahiko Sato
雅彦 佐藤
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce heat radiation from flange parts so as to eliminate power loss. CONSTITUTION:In a fixing roller, its roller part 10 is formed of material high in heat conductivity such as an aluminum alloy or copper, whereas its flange part 11 is formed of metal such as iron or stainless steel different from that of the roller part 10. The roller part 10 and both end flange parts 11 are connected by pressure bonding or welding. Since both end flange parts 11 are formed of metal lower in heat conductivity than the roller part 10, heat radiation from the flange parts 11 can be suppressed in this fixing roller 1 compared to the case of using high heat conductive material for the flange parts 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも1本のヒー
トパイプを保持したローラ部、該ローラ部の両端に設け
られたフランジ部を備えた定着ローラと、該定着ローラ
に圧接される加圧ローラと、前記定着ローラを加熱する
加熱手段とを有し、前記定着ローラと加圧ローラによ
り、未定着トナー像を担持した転写材を挟持搬送し、そ
の際未定着トナー像を転写材に定着するようにした定着
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a roller portion holding at least one heat pipe, a fixing roller provided with flange portions provided at both ends of the roller portion, and a pressure applied to the fixing roller. A transfer material carrying an unfixed toner image is nipped and conveyed by the fixing roller and the pressure roller, and at this time, the unfixed toner image is fixed on the transfer material. The present invention relates to a fixing device.

【0002】[0002]

【従来の技術】上記形式の定着装置は周知であり、複写
機、プリンタ、ファクシミリ等の用いられている。この
種の定着装置においては、加熱手段としてのヒータを定
着ローラ内に設け、定着ローラの表面温度を所定の設定
温度に保持するように、ヒータを制御している。
2. Description of the Related Art Fixing devices of the above type are well known and are used in copying machines, printers, facsimiles and the like. In this type of fixing device, a heater as a heating means is provided inside the fixing roller, and the heater is controlled so that the surface temperature of the fixing roller is maintained at a predetermined set temperature.

【0003】かかる定着装置では、定着ローラの表面温
度がその軸方向において均一であることが望ましい。し
かし、定着ローラの表面温度は小サイズの転写材を連続
通紙すると、非通紙部分に昇温現象が起こり、通紙部分
と間に温度差が生じて不均一になってしまう。そして、
定着ローラの表面温度が不均一のときに、大サイズの転
写材を通紙すると、非通紙部分に相当する画像面上にオ
フセットが生ずるなどの問題が発生することがあった。
In such a fixing device, it is desirable that the surface temperature of the fixing roller is uniform in the axial direction. However, when a small-sized transfer material is continuously fed, the surface temperature of the fixing roller becomes non-uniform because a temperature rise phenomenon occurs in the non-sheet passing portion and a temperature difference occurs between the sheet passing portion. And
When the surface temperature of the fixing roller is non-uniform, when a large-sized transfer material is passed through, a problem such as an offset may occur on the image surface corresponding to the non-sheet passing portion.

【0004】また、加圧ローラは通常シリコーンゴム等
の弾性体層が被覆されており、上記非通紙部分に昇温に
よって弾性体層が膨張し、定着ローラとのニップ幅が不
均一になり、紙シワの発生の原因になるという問題もあ
った。
Further, the pressure roller is usually covered with an elastic layer such as silicone rubber, and the elastic layer expands due to a temperature rise in the non-sheet passing portion, resulting in a non-uniform nip width with the fixing roller. There was also a problem that it could cause paper wrinkles.

【0005】そこで、実開昭58−38165号公報に
は定着ローラ内部にヒートパイプを埋め込み、定着ロー
ラの表面温度がその軸方向において均一することが記載
されている。
Therefore, Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-38165 discloses that a heat pipe is embedded in the fixing roller so that the surface temperature of the fixing roller is uniform in the axial direction.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】かく構成の定着装置で
は、上記した非通紙部分に昇温現象が起こってもヒート
パイプの熱輸送作用により、定着ローラの表面温度がそ
の軸方向においてほぼ均一な温度になり、オフセットな
どの問題が解消される。
In the fixing device constructed as described above, the surface temperature of the fixing roller is substantially uniform in the axial direction due to the heat transporting action of the heat pipe even if the temperature rise phenomenon occurs in the non-sheet passing portion. The temperature becomes high, and problems such as offset are solved.

【0007】しかしながら、定着ローラはヒートパイプ
によってそのフランジ部にも熱が輸送され、フランジ部
からも放熱されるため、電力をロスするという問題があ
った。また、加圧ローラの弾性体層の部分的膨張も緩和
されるが、瞬時に部分的膨張をなくすことは困難であっ
た。さらに、定着ローラはその表面にコーティングした
離型層が摩耗してしまうと寿命に交換するが、ヒートパ
イプは十分に使用できるため、不経済であるという問題
もあった。本発明は、上記した従来の問題を解消した定
着装置を提供することを目的とする。
However, the fixing roller has a problem that power is lost because heat is transferred to the flange portion of the fixing roller by the heat pipe and is also radiated from the flange portion. Further, although the partial expansion of the elastic layer of the pressure roller is alleviated, it is difficult to instantly eliminate the partial expansion. Further, the fixing roller is replaced at the end of its life if the release layer coated on the surface of the fixing roller is worn, but there is a problem that it is uneconomical because the heat pipe can be used sufficiently. It is an object of the present invention to provide a fixing device that solves the above-mentioned conventional problems.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、次の如くである。 (1)少なくとも1本のヒートパイプを保持したローラ
部、該ローラ部の両端に設けられたフランジ部を備えた
定着ローラと、該定着ローラに圧接される加圧ローラ
と、前記定着ローラを加熱する加熱手段とを有し、前記
定着ローラと加圧ローラにより、未定着トナー像を担持
した転写材を挟持搬送し、その際未定着トナー像を転写
材に定着するようにした定着装置において、前記定着ロ
ーラはローラ部とフランジ部とが異種金属で構成され、
かつローラ部とフランジ部とが圧接または溶接によって
結合されていることを特徴とする定着装置。
The structure of the present invention for achieving the above object is as follows. (1) A roller portion holding at least one heat pipe, a fixing roller having flange portions provided at both ends of the roller portion, a pressure roller pressed against the fixing roller, and heating the fixing roller. In the fixing device, which has a heating unit for carrying out, by the fixing roller and the pressure roller, the transfer material carrying the unfixed toner image is nipped and conveyed, and at that time, the unfixed toner image is fixed to the transfer material, The fixing roller has a roller portion and a flange portion made of different metals,
Further, the fixing device is characterized in that the roller portion and the flange portion are joined by pressure contact or welding.

【0009】(2)前記定着ローラのローラ部が熱伝導
性の良い金属、フランジ部が熱伝導性の低い金属でそれ
ぞれ構成されていることを特徴とする上記(1)に記載
の定着装置。
(2) The fixing device according to the above (1), wherein the roller portion of the fixing roller is made of a metal having a high thermal conductivity and the flange portion is made of a metal having a low thermal conductivity.

【0010】(3)前記フランジ部の面に、断熱性の高
い樹脂よりなる断熱部材が被覆されていることを特徴と
する上記(1)または(2)に記載の定着装置。
(3) The fixing device as described in (1) or (2) above, wherein the surface of the flange portion is covered with a heat insulating member made of a resin having a high heat insulating property.

【0011】(4)少なくとも1本のヒートパイプを保
持したローラ部、該ローラ部の両端に設けられたフラン
ジ部を備えた定着ローラと、該定着ローラに圧接される
加圧ローラと、前記定着ローラを加熱する加熱手段とを
有し、前記定着ローラと加圧ローラにより、未定着トナ
ー像を担持した転写材を挟持搬送し、その際未定着トナ
ー像を転写材に定着するようにした定着装置において、
前記加圧ローラ内にも少なくとも1本のヒートパイプが
設けられ、かつ加圧ローラの両端部が断熱部材で覆われ
ていることを特徴とする定着装置。
(4) A fixing roller having a roller portion holding at least one heat pipe, flange portions provided at both ends of the roller portion, a pressure roller pressed against the fixing roller, and the fixing portion. A fixing unit that has a heating unit that heats the roller, and the transfer material carrying the unfixed toner image is nipped and conveyed by the fixing roller and the pressure roller, at which time the unfixed toner image is fixed to the transfer material. In the device,
At least one heat pipe is provided in the pressure roller, and both ends of the pressure roller are covered with a heat insulating member.

【0012】(5)少なくとも1本のヒートパイプを保
持したローラ部、該ローラ部の両端に設けられたフラン
ジ部を備えた定着ローラと、該定着ローラに圧接される
加圧ローラと、前記定着ローラを加熱する加熱手段とを
有し、前記定着ローラと加圧ローラにより、未定着トナ
ー像を担持した転写材を挟持搬送し、その際未定着トナ
ー像を転写材に定着するようにした定着装置において、
前記定着ローラのローラ部が表面ロール部材と前記ヒー
トパイプを保持した芯金部材に分割され、芯金部材が表
面ロール部材に取外し可能に嵌合されていることを特徴
とする定着装置。
(5) A fixing roller having a roller portion holding at least one heat pipe, flange portions provided at both ends of the roller portion, a pressure roller pressed against the fixing roller, and the fixing member. A fixing unit that has a heating unit that heats the roller, and the transfer material carrying the unfixed toner image is nipped and conveyed by the fixing roller and the pressure roller, at which time the unfixed toner image is fixed to the transfer material. In the device,
A fixing device, wherein a roller portion of the fixing roller is divided into a surface roll member and a core metal member holding the heat pipe, and the core metal member is detachably fitted to the surface roll member.

【0013】(6)前記表面ロール部材が熱膨張率伝導
性の小さい材料、前記芯金部材が熱膨張率伝導性の大き
い材料からなり、冷間時は表面ロール部材の内径と芯金
部材の外径との間に隙間をもって芯金部材が表面ロール
部材に嵌合されているを特徴とする上記(5)に記載の
定着装置。
(6) The surface roll member is made of a material having a small coefficient of thermal expansion conductivity, and the core metal member is made of a material having a large coefficient of thermal expansion conductivity. The fixing device according to the above (5), wherein the cored bar member is fitted to the surface roll member with a gap from the outer diameter.

【0014】[0014]

【作用】上記(1)の構成によれば、定着ローラはロー
ラ部とフランジ部とが異種金属で構成したので、ローラ
部のみ熱伝導性に優れた金属を使用することが可能とな
り、定着ローラの軸方向における表面温度の均一性を高
めることができる。
According to the above construction (1), since the roller portion and the flange portion of the fixing roller are made of different metals, only the roller portion can be made of a metal having excellent thermal conductivity. The uniformity of the surface temperature in the axial direction can be improved.

【0015】上記(2)の構成によれば、定着ローラの
フランジ部での放熱を抑え、電力ロスを軽減できる。
According to the above configuration (2), heat dissipation at the flange portion of the fixing roller can be suppressed and power loss can be reduced.

【0016】上記(3)の構成によれば、定着ローラの
フランジ部での放熱を断熱部材によってさらに抑え、電
力ロスをより軽減できる。
According to the above configuration (3), heat dissipation at the flange portion of the fixing roller is further suppressed by the heat insulating member, and power loss can be further reduced.

【0017】上記(4)の構成によれば、加圧ローラ内
にも少なくとも1本のヒートパイプが設けられ、かつ加
圧ローラの両端部が断熱部材で覆われているので、加圧
ローラ表面層の部分的熱膨張をなくし、紙シワの発生を
防止できる。
According to the structure of (4), since at least one heat pipe is provided in the pressure roller and both end portions of the pressure roller are covered with the heat insulating member, the pressure roller surface. Partial thermal expansion of the layer can be eliminated and paper wrinkles can be prevented.

【0018】上記(5)の構成によれば、定着ローラの
ローラ部が表面ロール部材とヒートパイプを保持した芯
金部材に分割され、芯金部材が表面ロール部材に取外し
可能に嵌合されているので、ローラ部が表面が摩耗して
も表面ロール部材のみを交換することができる。
According to the above constitution (5), the roller portion of the fixing roller is divided into the surface roll member and the core metal member holding the heat pipe, and the core metal member is detachably fitted to the surface roll member. Therefore, even if the surface of the roller portion is worn, only the surface roll member can be replaced.

【0019】上記(6)の構成によれば、表面ロール部
材が熱膨張率伝導性の小さい材料、芯金部材が熱膨張率
伝導性の大きい材料からなり、冷間時は表面ロール部材
の内径と芯金部材の外径との間に隙間をもって芯金部材
が表面ロール部材に嵌合されているので、表面ロール部
材の交換作業が簡便にすることができる。
According to the above configuration (6), the surface roll member is made of a material having a small coefficient of thermal expansion conductivity, and the core metal member is made of a material having a large coefficient of thermal expansion coefficient. Since the core metal member is fitted to the surface roll member with a gap between the core metal member and the outer diameter of the core metal member, the replacement work of the surface roll member can be simplified.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。図1は、本発明に係る定着装置の定着ローラを
示す断面説明図である。図1において、符号1は定着ロ
ーラ、2は定着ローラ1に圧接される加圧ローラであ
り、定着ローラ1の内部には加熱手段としてのヒータ3
が配置されている。この定着ローラ1は、ヒートパイプ
4を挿入したローラ部10と両端のフランジ部11とに
よって構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional explanatory view showing a fixing roller of a fixing device according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 is a fixing roller, 2 is a pressure roller pressed against the fixing roller 1, and a heater 3 as a heating means is provided inside the fixing roller 1.
Are arranged. The fixing roller 1 is composed of a roller portion 10 into which a heat pipe 4 is inserted and flange portions 11 at both ends.

【0021】定着ローラ1のローラ部10は、図2もし
くは図3に示すように本例では4本のヒートパイプ4が
挿入され、ローラ部10は昇温現象が起きる原因が生じ
てもヒートパイプ4の熱輸送作用により熱均一性が得ら
れる。また、ローラ部10の内面側にはヒータ3からの
熱吸収性を良くするために耐熱の黒塗装(例えばOKI
TSUMO製、#8000)が施されている。他方、フ
ランジ部11は、断熱ブッシュ6、ベアリング7を介し
て側板8に支持され、一方のフランジ部11には定着ロ
ーラ1に駆動を伝えるためのギヤ5が取り付けられてい
る。
As shown in FIG. 2 or FIG. 3, four heat pipes 4 are inserted in the roller portion 10 of the fixing roller 1 so that the roller portion 10 has a heat pipe even if the temperature rise phenomenon occurs. Thermal uniformity is obtained by the heat transport action of No. 4. Further, on the inner surface side of the roller portion 10, heat-resistant black coating (for example, OKI) is provided in order to improve heat absorption from the heater 3.
Made by TSUMO, # 8000). On the other hand, the flange portion 11 is supported by the side plate 8 via the heat insulating bush 6 and the bearing 7, and the gear portion 5 for transmitting the drive to the fixing roller 1 is attached to the one flange portion 11.

【0022】この定着ローラ1は、本発明により、その
ローラ部10が熱伝導性の高い材料、例えばアルミ合金
や銅などで構成され、これに対し、フランジ部11はロ
ーラ部10よりも熱伝導性の低い、ローラ部10とは異
なる金属、例えば鉄、ステンレスなどで構成されてい
る。そして、ローラ部10と両端フランジ部11とは圧
接または溶接によって結合されている。
According to the present invention, the roller portion 10 of the fixing roller 1 is made of a material having high heat conductivity, such as aluminum alloy or copper, whereas the flange portion 11 is more heat conductive than the roller portion 10. It is made of a metal having a low property, which is different from that of the roller portion 10, such as iron or stainless steel. The roller portion 10 and the flange portions 11 on both ends are joined by pressure welding or welding.

【0023】かく構成の定着装置は、図4の曲線Aで示
すように、両端のフランジ部11がローラ部10よりも
熱伝導性の低い金属で構成されるので、曲線Bで示すフ
ランジ部11に高熱伝導材料を用いた場合に比べ定着ロ
ーラ1はフランジ部11からの放熱が抑えることができ
る。
In the thus constructed fixing device, as shown by the curve A in FIG. 4, since the flange portions 11 at both ends are made of a metal having lower thermal conductivity than the roller portion 10, the flange portion 11 indicated by the curve B is formed. In comparison with the case of using a high thermal conductive material, the fixing roller 1 can suppress the heat radiation from the flange portion 11.

【0024】かくして、定着装置は定着ローラ1のフラ
ンジ部11からの放熱が抑えられので、電力のロスを低
減することができ、さらにローラ部10における熱均一
性を高めることができる。
Thus, in the fixing device, the heat radiation from the flange portion 11 of the fixing roller 1 is suppressed, so that the loss of electric power can be reduced and the heat uniformity in the roller portion 10 can be improved.

【0025】図5は、本発明の別の実施例を示す断面説
明図であって、フランジ部11は熱伝導性の低い金属で
構成されるとともに耐熱性の高い樹脂、例えばポリイミ
ド樹脂等よりなる断熱部材13で被覆されている。かく
構成することにより、定着ローラ1に断熱効果をもたせ
られ、フランジ部11からの放熱をより抑えられ、電力
のロスを大幅に低減することができる。さらに、ローラ
部10の熱の均一性をより一層高めることが可能にな
る。
FIG. 5 is a cross-sectional explanatory view showing another embodiment of the present invention, in which the flange portion 11 is made of a metal having a low heat conductivity and is made of a resin having a high heat resistance, such as a polyimide resin. It is covered with a heat insulating member 13. With this configuration, the fixing roller 1 can be provided with a heat insulating effect, the heat radiation from the flange portion 11 can be further suppressed, and the power loss can be significantly reduced. Further, it becomes possible to further improve the heat uniformity of the roller portion 10.

【0026】ところで、定着ローラ1はローラ部10の
表面にテフロンコーティングやシリコーンゴム被覆など
で処理されており、いずれも定着時、図示しないトナー
が定着ローラ表面に付着しないように離型性を高めてい
るが、離型層が摩耗してしまうと定着ローラ1を交換す
る必要がある。しかし、このときヒートパイプ4は十分
に使用できるため、ヒートパイプ4ごと交換するのは不
経済であるという問題があることは先に説明した。
By the way, the fixing roller 1 is treated with Teflon coating, silicone rubber coating or the like on the surface of the roller portion 10. In both cases, the releasability is enhanced so that toner (not shown) does not adhere to the surface of the fixing roller during fixing. However, if the release layer becomes worn, the fixing roller 1 needs to be replaced. However, at this time, since the heat pipe 4 can be sufficiently used, it is uneconomical to replace the heat pipe 4 as a whole, as described above.

【0027】そこで、本発明はかかる問題を解消するた
め、次のように構成している。
Therefore, the present invention is configured as follows in order to solve such a problem.

【0028】図6及び図7において、定着ローラ1のロ
ーラ部10は芯金部材10aと表面ロール部材12とに
分割され、芯金部材10aが表面ロール部材12に取外
し可能に嵌合されている。また、芯金部材10aは熱伝
導性の高い材料、例えばアルミ合金や銅などで構成され
ている。一方、表面ロール部材12は芯金部よりも熱膨
張率の低い材料、例えば鉄やニッケルなどで構成されて
いる。すなわち、K1を芯金部材10aの熱膨張率、K2
を表面ロール部材12の熱膨張率とすると、K1>K2
る関係が成り立つように構成されている。なお、図8は
本例の定着ローラの芯金部材10aにおける図7の変形
例である。
In FIGS. 6 and 7, the roller portion 10 of the fixing roller 1 is divided into a core metal member 10a and a surface roll member 12, and the core metal member 10a is detachably fitted to the surface roll member 12. .. The core metal member 10a is made of a material having high thermal conductivity, such as aluminum alloy or copper. On the other hand, the surface roll member 12 is made of a material having a coefficient of thermal expansion lower than that of the cored bar, such as iron or nickel. That is, K 1 is the coefficient of thermal expansion of the core metal member 10a, and K 2 is
Is the coefficient of thermal expansion of the surface roll member 12, the relationship K 1 > K 2 is established. 8 is a modification of FIG. 7 of the core metal member 10a of the fixing roller of this example.

【0029】通常、定着ローラ1の交換時はローラがほ
ぼ室温の冷えた状態で行なわれるが、この冷間時に表面
ロール部材12の内径は芯金部材10aの外径よりも大
きくなるように予め設定されている。また、定着時はヒ
ータ3からの加熱によって定着ローラ1は温められてお
り、前述の熱膨張率の違いによって表面ロール部材12
は芯金部材10aの熱膨張によってシマリバメ状態にな
るように予め設定されている。
Normally, when the fixing roller 1 is replaced, it is carried out in a state where the roller is cooled at about room temperature. In this cold state, the inner diameter of the surface roll member 12 is made larger than the outer diameter of the cored bar member 10a beforehand. It is set. Further, at the time of fixing, the fixing roller 1 is warmed by heating from the heater 3, and due to the difference in the thermal expansion coefficient described above, the surface roll member 12
Is set in advance so that the core metal member 10a is thermally expanded so that the core metal member 10a is in a shrink fit state.

【0030】かく構成の定着装置は、図9に示すように
冷間時T1では表面ロール部材12の内径D2が芯金部材
10aの外径D1よりも大きくなっている。しかし、定
着時T2では芯金部材10aの外径がD1からD4に膨張
し、表面ロール部材12の内径がD2からD3に膨張する
が、芯金部材10aの外径D4が表面ロール部材12の
内径D3よりも大きくなる。従って、定着ローラ交換時
の冷間時T1ではD2>D1の状態なので、表面ロール部
材12を無理なく芯金部材10aをスライドして脱着す
ることができる。また、定着時ではD4>D3の状態にな
るので、表面ロール部材12が芯金部材10aから外れ
てしまうという問題はなく、定着ローラ1への回転駆動
を確実に伝達させることが可能となっている。
In the thus constructed fixing device, as shown in FIG. 9, the inner diameter D 2 of the surface roll member 12 is larger than the outer diameter D 1 of the cored bar member 10a in the cold state T 1 . However, at fixing time T 2 , the outer diameter of the core metal member 10a expands from D 1 to D 4 , and the inner diameter of the surface roll member 12 expands from D 2 to D 3 , but the outer diameter D 4 of the core metal member 10a. Is larger than the inner diameter D 3 of the surface roll member 12. Therefore, in the cold state T 1 when the fixing roller is replaced, the state of D 2 > D 1 is satisfied, so that the surface roll member 12 can be easily detached by sliding the core metal member 10a. In addition, since D 4 > D 3 at the time of fixing, there is no problem that the surface roll member 12 comes off from the core metal member 10 a, and the rotational drive to the fixing roller 1 can be reliably transmitted. Is becoming

【0031】図10は、図6に示す実施例を変形例であ
って、表面ロール部材12の内径側の突起部14と芯金
部材10aの外径側の凹部15とが嵌合されている。こ
のような回転止メを設けることによって、定着ローラ1
への回転駆動をより確実に伝達させることが可能であ
る。むろん、定着時はローラが加熱されてシマリバメ状
態となっており、表面ロール部材12と芯金部材10a
との境界部においての熱伝導性を高める効果を有する。
FIG. 10 shows a modification of the embodiment shown in FIG. 6, in which the protrusion 14 on the inner diameter side of the surface roll member 12 and the recess 15 on the outer diameter side of the cored bar member 10a are fitted together. .. By providing such a rotation stopper, the fixing roller 1
It is possible to more reliably transmit the rotational drive to the. Of course, during fixing, the roller is heated and is in a shrinking state, and the surface roll member 12 and the core metal member 10a are
It has the effect of increasing the thermal conductivity in the boundary portion between and.

【0032】ところで、定着ローラ1の表面温度は図1
1に示す小サイズL1の転写材Pを連続通紙すると、定
着ローラ1の温度は通紙部にて一定温度に制御されるの
で、通紙によって奪われた熱量分だけヒータが点灯し続
ける。しかし、最大サイズL2の非通紙部においてはヒ
ータ3が点灯し続けると、小サイズL1の通紙部に比べ
て温度が高くなり、その結果、加圧ローラ2の非通紙部
のみが加熱されてしまう。これによって加圧ローラ2の
弾性体2aが熱膨張し、非通紙部に対応するローラ径が
膨張してしまう(図11のグラフのB線)。このとき、
もし、加圧ローラ2の膨張による径の差が大きいと、ニ
ップ幅が両端部で拡がり、通紙時、紙の軸方向に過剰な
ストレスが加わり、紙シワなどの原因となる。
By the way, the surface temperature of the fixing roller 1 is as shown in FIG.
When the transfer material P of the small size L1 shown in 1 is continuously fed, the temperature of the fixing roller 1 is controlled to a constant temperature in the paper passing portion, so that the heater continues to light up by the amount of heat taken by the paper passing. However, if the heater 3 continues to be turned on in the non-sheet passing portion of the maximum size L2, the temperature becomes higher than that in the small sheet passing portion of the size L1, and as a result, only the non-sheet passing portion of the pressure roller 2 is heated. Will be done. As a result, the elastic body 2a of the pressure roller 2 thermally expands and the roller diameter corresponding to the non-sheet passing portion expands (line B in the graph of FIG. 11). At this time,
If the difference in diameter due to the expansion of the pressure roller 2 is large, the nip width is widened at both ends, and excessive stress is applied in the axial direction of the paper at the time of paper passage, which causes paper wrinkles.

【0033】そこで、本発明はかかる問題を解消するた
め、次のように構成している。
Therefore, the present invention is configured as follows in order to solve such a problem.

【0034】図12及び図13において、加圧ローラ2
の芯金21はアルミ合金など、押出し性に優れ、熱伝導
性の高い金属で構成される。この芯金21には、ヒート
パイプ24で埋め込まれ、表面にはシリコーンゴムの弾
性層22が被覆されている。ヒートパイプ24を搭載し
た加圧ローラ2は、定着ローラ1から熱を受けても表面
温度が軸方向に均一になろうとする作用がある。なお、
本例では定着ローラ1にヒートパイプを設けていない。
12 and 13, the pressure roller 2
The core bar 21 is made of a metal such as an aluminum alloy that has excellent extrudability and high thermal conductivity. A heat pipe 24 is embedded in the core metal 21, and an elastic layer 22 of silicone rubber is coated on the surface. The pressure roller 2 equipped with the heat pipe 24 has an effect that the surface temperature tends to be uniform in the axial direction even if it receives heat from the fixing roller 1. In addition,
In this example, the fixing roller 1 is not provided with a heat pipe.

【0035】かくして、ヒートパイプ24を搭載した加
圧ローラ2では、ヒートパイプ4の熱輸送作用により表
面温度が均一になろとする作用があるので、加圧ローラ
2の径は図11のグラフのA線に示すように、通紙面の
径と非通紙面の径の差が小さくなる。これにて、紙シワ
などを防止できる。
Thus, in the pressure roller 2 having the heat pipe 24, the surface of the pressure roller 2 is made uniform by the heat transport function of the heat pipe 4, so that the diameter of the pressure roller 2 is as shown in the graph of FIG. As indicated by the line A, the difference between the diameter of the paper passing surface and the diameter of the non-paper passing surface becomes small. This can prevent paper wrinkles and the like.

【0036】図14は、図12に示す実施例を変形例で
あって、ヒートパイプ24を搭載した加圧ローラ2にお
いて、芯金がストレート芯金部21とジャーナル部25
に分割され、ヒートパイプ24はストレート芯金部21
に埋め込まれており、アルミ合金などの材料で構成され
る。一方、ジャーナル部25は断熱性の高い材料、例え
ばポリイミド系の樹脂など、耐熱にも優れた材料で構成
されている。このように両端を断熱することで図示しな
い側板への放熱(図で破線矢印)を遮断することがで
き、機内温度上昇を防止させて、かつヒートパイプ24
による加圧ローラ2の表面温度の均一化を効果的に行な
うことができる。
FIG. 14 shows a modification of the embodiment shown in FIG. 12, in which the pressure roller 2 having the heat pipe 24 has a straight cored bar 21 and a journaled part 25.
The heat pipe 24 is divided into
It is embedded in and is composed of materials such as aluminum alloy. On the other hand, the journal portion 25 is made of a material having a high heat insulating property, for example, a material having excellent heat resistance such as a polyimide resin. By insulating the both ends in this way, it is possible to block the heat radiation to the side plate (not shown) (broken line arrow in the figure), prevent the temperature rise inside the machine, and heat pipe 24.
Thus, the surface temperature of the pressure roller 2 can be effectively equalized.

【0037】図15は、定着ローラ1と加圧ローラ2と
もにヒートパイプ4,24を搭載した実施例を示す。定
着ローラ1にヒートパイプ4を搭載することにより軸方
向の温度均一化をはかり、小サイズ連続通紙後のローラ
端部の温度上昇を防止してオフセット防止する。さら
に、加圧ローラ2にもヒートパイプ24を搭載すること
により、膨張による径の不均一さを防止させてシワの発
生を防ぐことができる。
FIG. 15 shows an embodiment in which the heat pipes 4 and 24 are mounted on both the fixing roller 1 and the pressure roller 2. By mounting the heat pipe 4 on the fixing roller 1, the temperature in the axial direction is made uniform, and the temperature rise at the roller end portion after continuous small-size sheet passing is prevented to prevent offset. Further, by mounting the heat pipe 24 also on the pressure roller 2, it is possible to prevent unevenness in diameter due to expansion and prevent wrinkles from occurring.

【0038】[0038]

【発明の効果】請求項1によれば、定着ローラの軸方向
における表面温度の均一性を高めることができる。
According to the first aspect, the uniformity of the surface temperature of the fixing roller in the axial direction can be enhanced.

【0039】請求項2の構成によれば、定着ローラのフ
ランジ部での放熱を抑えられるので、電力ロスを軽減す
ることができる。
According to the second aspect of the invention, the heat radiation at the flange portion of the fixing roller can be suppressed, so that the power loss can be reduced.

【0040】請求項3によれば、定着ローラのフランジ
部での放熱を断熱部材によってさらに抑えられるので、
電力ロスをより大幅に軽減することができる。
According to the third aspect, the heat radiation at the flange portion of the fixing roller can be further suppressed by the heat insulating member.
Power loss can be reduced significantly.

【0041】請求項4によれば、加圧ローラ表面層の部
分的熱膨張をなくすことができるので、転写材の紙シワ
の発生を防止できる。
According to the fourth aspect, the partial thermal expansion of the surface layer of the pressure roller can be eliminated, so that the occurrence of paper wrinkles of the transfer material can be prevented.

【0042】請求項5によれば、ローラ部が表面が摩耗
しても表面ロール部材のみを交換することができるの
で、ヒートパイプを再利用できて廉価になる。
According to the fifth aspect, even if the surface of the roller portion is worn, only the surface roll member can be replaced, so that the heat pipe can be reused and the cost is reduced.

【0043】請求項6によれば、表面ロール部材の交換
作業が簡便にすることができる。
According to the sixth aspect, the work of exchanging the surface roll member can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る定着装置の定着ローラの断面説明
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of a fixing roller of a fixing device according to the present invention.

【図2】図1のローラ部の断面説明図である。FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view of a roller portion of FIG.

【図3】図2のローラ部の変形例を示す断面説明図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view showing a modified example of the roller portion of FIG.

【図4】定着ローラの軸方向にて本発明と従来とフラン
ジ部の放熱量を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the heat radiation amounts of the present invention and the prior art and the flange portion in the axial direction of the fixing roller.

【図5】図1の変形例を示す定着ローラの一部の断面説
明図である。
5 is a cross-sectional explanatory view of a part of a fixing roller showing a modified example of FIG.

【図6】本発明のさらに別の実施例を示す断面説明図で
ある。
FIG. 6 is a cross sectional view showing still another embodiment of the present invention.

【図7】図6のローラ部の断面説明図である。7 is a cross-sectional explanatory view of the roller portion of FIG.

【図8】図7のローラ部の変形例を示す断面説明図であ
る。
8 is a cross-sectional explanatory view showing a modified example of the roller portion of FIG.

【図9】冷間時と定着時の芯金部材と表面ロール部材の
径の差を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing a difference in diameter between a core metal member and a surface roll member during cold and fixing.

【図10】図6の変形例を示す定着ローラの一部の斜視
図である。
FIG. 10 is a perspective view of a part of a fixing roller showing a modified example of FIG.

【図11】加圧ローラの軸方向にて昇温現象時の本発明
と従来との膨張による径の差を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing a difference in diameter due to expansion between the present invention and the conventional case when the temperature rise phenomenon occurs in the axial direction of the pressure roller.

【図12】本発明のまたさらに別の実施例を示す断面説
明図である。
FIG. 12 is a cross sectional view showing still another embodiment of the present invention.

【図13】図12の加圧ローラの断面説明図である。13 is a cross-sectional explanatory view of the pressure roller of FIG.

【図14】図12の変形例を示す断面説明図である。FIG. 14 is a cross-sectional explanatory view showing a modified example of FIG.

【図15】図12の別の変形例を示す断面説明図であ
る。
15 is a cross-sectional explanatory view showing another modified example of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 定着ローラ 2 加圧ローラ 3 ヒータ 4,24 ヒートパイプ 10 ローラ部 10a 芯金部材 11 フランジ部 12 表面ロール部材 25 断熱部材 1 Fixing Roller 2 Pressure Roller 3 Heater 4,24 Heat Pipe 10 Roller Part 10a Core Bar Member 11 Flange Part 12 Surface Roll Member 25 Heat Insulation Member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福地 豊 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 荒井 温 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 佐藤 雅彦 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yutaka Fukuchi 1-3-3 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Stock company Ricoh Company (72) Inventor Atsushi Arai 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Stocks Inside Ricoh Company (72) Inventor Masahiko Sato 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Company, Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも1本のヒートパイプを保持し
たローラ部、該ローラ部の両端に設けられたフランジ部
を備えた定着ローラと、該定着ローラに圧接される加圧
ローラと、前記定着ローラを加熱する加熱手段とを有
し、前記定着ローラと加圧ローラにより、未定着トナー
像を担持した転写材を挟持搬送し、その際未定着トナー
像を転写材に定着するようにした定着装置において、 前記定着ローラはローラ部とフランジ部とが異種金属で
構成され、かつローラ部とフランジ部とが圧接または溶
接によって結合されていることを特徴とする定着装置。
1. A fixing roller having a roller portion holding at least one heat pipe, flange portions provided at both ends of the roller portion, a pressure roller pressed against the fixing roller, and the fixing roller. And a heating unit that heats the transfer material holding the unfixed toner image between the fixing roller and the pressure roller, and fixes the unfixed toner image on the transfer material. In the fixing device, the roller portion and the flange portion are made of different kinds of metal, and the roller portion and the flange portion are joined by pressure contact or welding.
【請求項2】 前記定着ローラのローラ部が熱伝導性の
良い金属、フランジ部が熱伝導性の低い金属でそれぞれ
構成されていることを特徴とする請求項1に記載の定着
装置。
2. The fixing device according to claim 1, wherein the roller portion of the fixing roller is made of a metal having a high thermal conductivity and the flange portion is made of a metal having a low thermal conductivity.
【請求項3】 前記フランジ部の面に、断熱性の高い樹
脂よりなる断熱部材が被覆されていることを特徴とする
請求項1または2に記載の定着装置。
3. The fixing device according to claim 1, wherein the surface of the flange portion is covered with a heat insulating member made of a resin having a high heat insulating property.
【請求項4】 少なくとも1本のヒートパイプを保持し
たローラ部、該ローラ部の両端に設けられたフランジ部
を備えた定着ローラと、該定着ローラに圧接される加圧
ローラと、前記定着ローラを加熱する加熱手段とを有
し、前記定着ローラと加圧ローラにより、未定着トナー
像を担持した転写材を挟持搬送し、その際未定着トナー
像を転写材に定着するようにした定着装置において、 前記加圧ローラ内にも少なくとも1本のヒートパイプが
設けられ、かつ加圧ローラの両端部が断熱部材で覆われ
ていることを特徴とする定着装置。
4. A fixing roller having a roller portion holding at least one heat pipe, flange portions provided at both ends of the roller portion, a pressure roller pressed against the fixing roller, and the fixing roller. And a heating unit that heats the transfer material holding the unfixed toner image between the fixing roller and the pressure roller, and fixes the unfixed toner image on the transfer material. In the fixing device, at least one heat pipe is also provided in the pressure roller, and both ends of the pressure roller are covered with a heat insulating member.
【請求項5】 少なくとも1本のヒートパイプを保持し
たローラ部、該ローラ部の両端に設けられたフランジ部
を備えた定着ローラと、該定着ローラに圧接される加圧
ローラと、前記定着ローラを加熱する加熱手段とを有
し、前記定着ローラと加圧ローラにより、未定着トナー
像を担持した転写材を挟持搬送し、その際未定着トナー
像を転写材に定着するようにした定着装置において、 前記定着ローラのローラ部が表面ロール部材と前記ヒー
トパイプを保持した芯金部材に分割され、芯金部材が表
面ロール部材に取外し可能に嵌合されていることを特徴
とする定着装置。
5. A fixing roller having a roller portion holding at least one heat pipe, flange portions provided at both ends of the roller portion, a pressure roller pressed against the fixing roller, and the fixing roller. And a heating unit that heats the transfer material holding the unfixed toner image between the fixing roller and the pressure roller, and fixes the unfixed toner image on the transfer material. In the fixing device, the roller portion of the fixing roller is divided into a surface roll member and a core metal member holding the heat pipe, and the core metal member is detachably fitted to the surface roll member.
【請求項6】 前記表面ロール部材が熱膨張率伝導性の
小さい材料、前記芯金部材が熱膨張率伝導性の大きい材
料からなり、冷間時は表面ロール部材の内径と芯金部材
の外径との間に隙間をもって芯金部材が表面ロール部材
に嵌合されているを特徴とする請求項5に記載の定着装
置。
6. The surface roll member is made of a material having a low coefficient of thermal expansion coefficient conductivity, and the core metal member is made of a material having a high coefficient of thermal expansion coefficient conductivity. The fixing device according to claim 5, wherein the core metal member is fitted to the surface roll member with a gap between the core metal member and the diameter.
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