JPH05142960A - 加熱定着ローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子写真技術等に用いられる加熱定着装置に
おける加熱定着ローラに関するもので、設定温度に達す
るまでの時間を短縮し、又、ローラ本体の表面温度のム
ラを迅速に制御することができ、さらに、小径化する際
の構造上の制約を受けない加熱定着ローラを提供するこ
とを目的とする。 【構成】 平板状に形成された発熱抵抗体３をローラ本
体１の内部にロール状に挿入し、発熱抵抗体３の弾性に
より発熱抵抗体３をローラ本体１の内周面に密着させ、
発熱抵抗体３によってローラ本体１を直接加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真技術等に用い
られる加熱定着装置における加熱定着ローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の装置は、記録紙にトナーな
どの着色微粉末を記録紙に定着させる際に、二つのロー
ラを用いて記録紙を加熱及び加圧して行っている。ま
た、加熱のために一方のローラの内部に加熱器としてハ
ロゲンランプなどを挿入する構成を採っている。

【０００３】以下、図４を参照にしながら従来の加熱定
着ローラについて説明する。図４において、41はトナー
を加熱し記録紙に定着させるローラ本体、42はローラ本
体とともに記録紙を加圧する押圧ローラ、43はローラ本
体41の外周面を覆っているローラ金属、44はローラ本体
41の内部に非接触状態で挿入されているハロゲンランプ
などの加熱器、45はローラ本体41の表面温度を検知する
サーモスタなどの温度センサである。

【０００４】次に上記従来例の動作を説明する。加熱器
44に給電されると加熱器44は熱を発生する。発生した熱
は放射熱と空気伝導による熱伝導でローラ本体41を加熱
する。加熱されたローラ本体41の表面が設定温度に達す
るとトナーが加熱され、更に押圧ローラ42で圧力を加え
ることによりトナーを記録紙上に定着させることができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記構成においては、
ローラ本体を加熱器は非前接触状態にあり、両者の間に
空気層を介してる。そのため、ローラ本体を加熱するの
に加熱器の放射熱及び空気層の熱伝導により熱を伝えて
いる。したがって、ローラ本体の表面が設定温度に達す
るまで長い時間がかかる。又、ローラ本体の表面温度の
設定温度に対するムラを調整する際も熱伝導の時間の遅
れにより迅速な制御ができない。

【０００６】さらに、これらの加熱定着装置を小型化す
る場合、ローラ本体に挿入する加熱器の大きさによって
制御を受け、小型化に限度がある。ローラ本体を小型化
する場合、加熱器を小さくするのではなく、別の方法も
考えられる。すなわち、ハロゲンランプ等の加熱器を用
いず、予めローラ本体の内周面に発熱抵抗層を設ける方
法である。しかし、この場合もローラ本体が小型化する
ほど、ローラ本体の内部に予め発熱抵抗層を設けること
が製造上困難となってくる。

【０００７】本発明は、上述の課題に鑑みて為されたも
ので、ローラ本体の表面を設定温度まで上昇させるのに
長い時間をかけることがなく、又、ローラ本体の表面温
度の設定温度に対するムラを迅速に制御でき、さらに、
簡単に小型化することができる加熱定着ローラを提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達す
るため、弾性を有する発熱抵抗体を、ローラ本体の内部
に挿入し、その弾性により発熱抵抗体とローラ本体の内
周面とを密着させて、ローラ本体を直接加熱する構成と
したものである。

【０００９】

【作用】本発明の構成において、発熱抵抗体をローラ本
体の内部に挿入すると、発熱抵抗体の弾力により発熱抵
抗体とローラ本体の内周面とが密着する状態となるの
で、加熱時にローラ本体を直接加熱することができる。
そのことにより、ローラ本体の表面が設定温度に達する
までの時間を短縮することができ、又、加熱時間の短縮
によりローラ本体の表面の温度制御を迅速にすることが
可能となる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。

【００１１】図１は発熱抵抗体の形状を平板状とし、ロ
ーラ本体の内部にロール状に挿入した本発明の一実施例
の構成図である。

【００１２】図１において、１は現像時トナーに熱を加
え記録紙上に圧力を加えることによって、トナーを記録
紙上に定着させるローラ本体である。なお、ローラ本体
１の素材は、熱伝導の良いアルミ等の金属、絶縁性のセ
ラミック、耐熱性樹脂、又は、無機物を含む樹脂など様
々に考えられる。

【００１３】２はローラ本体１の外周面にテフロン等で
形成された離型層、３は弾性を有し、ローラ本体１を加
熱する発熱抵抗体である。なお、この発熱抵抗体３の素
材はモリブデン、タンクステン等の金属、ニクロム線、
又は安価なステンレス等を使用することも可能である。

【００１４】４はローラ本体１の内周面に形成され、発
熱抵抗体３に供給される電流が抵抗値の低いローラ本体
１のほうに流れて発熱抵抗体３が発熱しなくなるのを防
止するための絶縁層、５はローラ本体１の表面温度を検
知する温度センサーである。なお、給電方法及び加熱定
着ローラの回転方法については言及しないが、種々の方
法が一般的に用いられている。

【００１５】以上のように構成された加熱定着ローラに
ついて、以下その動作を説明する。まず、発熱抵抗体３
をロール状にし、絶縁層４が形成されているローラ本体
１の内部に挿入する。発熱抵抗体３は弾性を有している
ので、ローラ本体１の内周面に密着した状態となる。給
電装置（図示せず）により発熱抵抗体３に給電される
と、発熱抵抗体３は発熱し、密着して接しているローラ
本体１を直接加熱する。直接加熱しているのでローラ本
体１の表面が設定温度に達するまでの時間を短縮するこ
とができ、時間短縮の分だけ消費電力を低減することが
できる。又、ローラ本体１を直接加熱しているので、ロ
ーラ本体１の表面温度の設定温度に対するムラを迅速に
制御することができる。

【００１６】さらに、ハロゲンランプ等の加熱器を用い
ず、弾性のある発熱抵抗器３により加熱定着ローラを構
成しているので、ローラ本体１を小径化する際、加熱器
を用いてない分小径化の制約がなくなる。

【００１７】また、発熱抵抗体３をローラ本体１の内部
に後から挿入することができるので、加熱定着ローラを
小径化する場合、予めローラ本体１の内周面に発熱抵抗
層を設ける構成よりもはるかに簡単に組立てを行うこと
ができる。

【００１８】図２は発熱抵抗体。形状を帯状とし、ロー
ラ本体の内部にスパイラル状にして挿入した本発明の他
の実施例の構成図である。

【００１９】図２において、６は形状を帯状とし、ロー
ラ本体１の内部にスパイラル状に挿入される発熱抵抗体
である。

【００２０】本実施例においては発熱抵抗体を図１に示
すような平板状の形状から、帯状の形状に形成する。そ
の様に形成された発熱抵抗体６をローラ本体１の内部に
スパイラル状に挿入する。すると発熱抵抗体６を細長く
することにより、平板状の形状のときよりも抵抗値が高
くなり、その分低電圧で発熱させることができる。

【００２１】図３(a)，(b)はメッシュ状パターンに形成
した帯状又は平板状の発熱抵抗体を用いた発明の他の実
施例の外観図である。

【００２２】図３において、７はメッシュ状パターンに
より形成された薄板状の発熱抵抗体、８はメッシュ状パ
ターンにより形成された帯状の形状の発熱抵抗体であ
る。

【００２３】この様に発熱抵抗体７及び８をメッシュ状
パターンにより形成すると、さらに抵抗値が高まり、低
電圧で発熱させることができる。なお、この場合、均一
な熱分布を得るために熱量の落ちる端部はメッシュの目
を大きくして抵抗を大きくし、端部に比して高温となる
中央部では抵抗値を低くするためにメッシュの目を細か
く形成する。

【００２４】したがって、メッシュの間隔及び巾の組み
合わせにより抵抗値のコントロールができるため、効率
のよい加熱が可能となり、また、メッシュ状パターンに
より配熱を任意に設定できる。この実施例の場合も他の
実施例の場合と同様に発熱抵抗体７及び８は伸開しよう
とするため弾性を有しローラ本体１の内周面に密着する
形となり、加熱。ON/OFF時における発熱抵抗体７及び８
とローラ本体１との熱膨脹率の差に伴う歪も逃がすこと
ができる。

【００２５】なお、上記実施例においては、いずれもロ
ーラ本体１の内周面に絶縁層４を形成した構成について
説明したが、絶縁層をローラ本体１の内周面に形成する
のではなく、発熱抵抗体３，６，７又は８の表面を絶縁
被覆する構成としてもよい。このように構成すると、加
熱定着ローラを小径化した場合、さらに組み立てが容易
となる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は弾性を有する発熱抵抗体を用いており、その弾性を利
用して発熱抵抗体をローラ本体の内周面に密着させてい
るため、ローラ本体を発熱抵抗体で直接加熱することが
できる。したがって、ローラ本体の表面が設定温度に達
するまでの時間を短縮することができ、消費電力を低減
することができる。

【００２７】また、ローラ本体の表面が設定温度に達す
るまでの時間を短縮できることによりローラ本体の表面
温度の設定温度に対するムラの制御を迅速に行うことが
できる。

【００２８】さらに、弾性を有する発熱抵抗体をローラ
本体の内部に挿入する構成をとっているので、ハロゲン
ランプ等の加熱器を用いる場合と異なり、加熱器の大き
さに制御を受けることなく加熱定着ローラを小径化する
ことができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】平板状の発熱抵抗体をローラ状にした本発明の
一実施例の構成図

【図２】帯状の発熱抵抗体をスパイラル状にした本発明
の他の実施例の構成図

【図３】(a) 発熱抵抗体をメッシュ状パターンにより
形成した本発明の他の実施例の外観図 (b) 発熱抵抗体をメッシュ状パターンにより形成した
本発明の他の実施例の外観図

【図４】従来の加熱定着ローラの一部断面正面図

【符号の説明】

１ ローラ本体 ２ 離型層 ３ 発熱抵抗体 ４ 絶縁層

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に離型層が形成され、かつ少なく
   とも内周面が絶縁された円筒状のローラ本体と、弾性を
   有し前記ローラ本体内部に挿入され、前記ローラ本体を
   加熱する薄板状の発熱抵抗体とを具備し、前記発熱抵抗
   体の弾性により前記ローラ本体の内周面に前記発熱抵抗
   体を密着させたことを特徴とする加熱定着ローラ。
2. 【請求項２】 外周面に離型層が形成された円筒状のロ
   ーラ本体と、外面が絶縁被覆された、弾性を有し前記ロ
   ーラ本体内部に挿入され、前記ローラ本体を加熱する薄
   板状の発熱抵抗体とを具備し、前記発熱抵抗体の弾性に
   より前記ローラ本体の内周面に前記発熱抵抗体を密着さ
   せたことを特徴とする加熱定着ローラ。
3. 【請求項３】 発熱抵抗体の形状を平板状とし、ローラ
   本体の内部にロール状に挿入した請求項１または２記載
   の加熱定着ローラ。
4. 【請求項４】 発熱抵抗体の形状を帯状とし、ローラ本
   体の内部にスパイラル状に挿入した請求項１または２記
   載の加熱定着ローラ。
5. 【請求項５】 発熱抵抗体をメッシュ状のパターンに形
   成した請求項３または４記載の加熱定着ローラ。