JPH06161313A - Heat fixing roller for copying machine - Google Patents
Heat fixing roller for copying machineInfo
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- JPH06161313A JPH06161313A JP30722792A JP30722792A JPH06161313A JP H06161313 A JPH06161313 A JP H06161313A JP 30722792 A JP30722792 A JP 30722792A JP 30722792 A JP30722792 A JP 30722792A JP H06161313 A JPH06161313 A JP H06161313A
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- Japan
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- resin
- roller
- heat
- heat fixing
- fixing roller
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- Pending
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- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は複写機の熱定着部に使用
される複写機用熱定着ローラーに関し、特に昇温時間が
短縮でき、加熱ヒーター容量を低減でき、かつローラー
全幅の温度分布が均一な複写機用熱定着ローラーに関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat fixing roller for a copying machine used in a heat fixing portion of a copying machine, and more particularly to shortening the temperature rising time, reducing the heating heater capacity, and achieving a temperature distribution of the entire width of the roller. The present invention relates to a uniform heat fixing roller for a copying machine.
【0002】[0002]
【従来の技術】乾式電子写真法等を利用する、いわゆる
コピー機 (以下、単に複写機という)においては、感
光、転写ドラムから紙等の支持体上に転写されたトナー
粉末像を支持体上に定着させる方法として支持体を加熱
ローラーと加圧ローラーからなる熱定着部を通過させ、
トナー粉末像を支持体上に、加熱、加圧する事により定
着させる方法が採用されている。2. Description of the Related Art In a so-called copying machine (hereinafter simply referred to as a copying machine) which utilizes dry electrophotography, a toner powder image transferred from a photosensitive drum or a transfer drum onto a support such as paper is transferred onto the support. As a method of fixing to, the support is passed through a heat fixing section consisting of a heating roller and a pressure roller,
A method of fixing a toner powder image on a support by heating and pressing is used.
【0003】この方法において、未定着の粉末像を加
熱、加圧する加熱ローラーとしては加熱ローラーを、ト
ナーを溶融させるに必要な温度に短時間に昇温させるこ
と、加熱ローラーの全幅において温度分布が均一である
ことが要求される。そこで従来から、昇温を早くするた
め、ヒーター容量の大きい赤外線ランプや、抵抗線ヒー
ターが使用され、また温度の均一化をはかるためにロー
ラー軸端部と軸受の間に断熱ブッシュを使用したり、駆
動歯車を断熱性に優れた合成樹脂で構成している。In this method, as the heating roller for heating and pressing the unfixed powder image, the heating roller is heated to a temperature necessary for melting the toner in a short time, and the temperature distribution is uniform over the entire width of the heating roller. It is required to be uniform. Therefore, infrared lamps with large heater capacity and resistance wire heaters have been used in the past to speed up the temperature rise, and heat insulating bushes have been used between the roller shaft end and the bearing to achieve uniform temperature. The drive gear is made of synthetic resin with excellent heat insulation.
【0004】図4は従来の複写機定着ローラーを示し、
熱定着ローラー1の本体がアルミ等の金属製で、表面が
フッ素樹脂加工されている。その両軸端部1aにはそれ
ぞれ樹脂製のブッシュ6を介して軸受4が設けられ、ハ
ウジング7に接している。熱定着ローラー1の中心部に
は全幅に亘って加熱ヒーター3が設けられている。ま
た、一方の軸端部1aには駆動歯車5が連結され、この
駆動歯車5を回動させることにより、熱定着ローラー1
に接圧している加圧ローラー2を回動させるようになっ
ている。トナー粉末像が転写された紙 (図示せず) は熱
定着ローラー1と加圧ローラー2の間を通過することに
より、定着される。FIG. 4 shows a conventional fixing roller for a copying machine.
The main body of the heat fixing roller 1 is made of metal such as aluminum, and the surface thereof is treated with fluororesin. Bearings 4 are provided on both shaft ends 1 a via resinous bushes 6 and are in contact with the housing 7. A heater 3 is provided at the center of the heat fixing roller 1 over the entire width. A drive gear 5 is connected to one of the shaft ends 1a, and the heat fixing roller 1 is rotated by rotating the drive gear 5.
The pressure roller 2 in contact with the pressure roller 2 is rotated. The paper (not shown) on which the toner powder image is transferred is fixed by passing between the heat fixing roller 1 and the pressure roller 2.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図4に
示したような従来の複写機用熱定着ローラーにおいて
は、昇温を速くさせるために容量の大きな加熱ヒーター
を使っていた。その結果、金属製のローラー軸端部の温
度が上昇し、ブッシュの材質に耐熱性が要求されるよう
になった。元来、このブッシュは軸受のボールベアリン
グがローラー軸端部の昇温 (120℃以上) により、直
接、接触できないため、断熱部材として設けているもの
であるが、ローラー軸端部の昇温に伴ない、高価な耐熱
性樹脂を使わざるをえなくなっていた。However, in the conventional heat fixing roller for a copying machine as shown in FIG. 4, a large-capacity heating heater is used in order to speed up the temperature rise. As a result, the temperature of the metal roller shaft end portion rises, and the bush material is required to have heat resistance. Originally, this bush is provided as a heat insulating member because the ball bearing of the bearing cannot come into direct contact with the roller shaft end temperature rise (120 ° C or more). As a result, expensive heat-resistant resins had to be used.
【0006】また、駆動歯車も同様の理由で耐熱性樹脂
を用いざるをえない状態にあった。本発明は、上述の従
来技術の欠点を解消し、昇温時間の短縮、加熱ヒーター
容量の低減が可能でかつ、ローラー全幅の温度分布が均
一な複写機用熱定着ローラーを提供することを目的とす
るものである。For the same reason, heat-resistant resin is also used for the drive gear. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, to provide a heat fixing roller for a copying machine capable of shortening the temperature rising time, reducing the heater capacity, and having a uniform temperature distribution over the entire width of the roller. It is what
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の複写機用熱定着
ローラーは、内部に加熱ヒーターを具備する金属製ロー
ラーの軸端部を、熱変形温度が200℃以上の熱可塑性
樹脂で構成したことを特徴とするものである。本発明に
おける熱変形温度とはASTM−D648に従って測定
した熱変形温度である。In the heat fixing roller for a copying machine according to the present invention, the shaft end of a metal roller having a heater inside is made of a thermoplastic resin having a heat distortion temperature of 200 ° C. or higher. It is characterized by that. The heat distortion temperature in the present invention is the heat distortion temperature measured according to ASTM-D648.
【0008】本発明において金属製ローラーの軸端部を
構成する熱可塑性樹脂は熱変形温度が200℃以上であ
ることが必要であり、好ましくは230℃以上である。
このような熱可塑性樹脂としてはポリイミド樹脂、ポリ
アミドイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、芳香族ポ
リエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリ
ベンズイミダゾール樹脂を挙げることができる。In the present invention, the thermoplastic resin forming the shaft end of the metal roller must have a heat distortion temperature of 200 ° C. or higher, preferably 230 ° C. or higher.
Examples of such a thermoplastic resin include a polyimide resin, a polyamideimide resin, a polyetherketone resin, an aromatic polyester resin, a polyphenylene sulfide resin, and a polybenzimidazole resin.
【0009】また、市販の樹脂としてはアモコ社の“ト
ーロン”、東レ (株) のTI樹脂等のポリアミドイミド
樹脂、デュポン社の“ベスペル”、三井東圧化学 (株)
の“オーラム”、東レ (株) のTI樹脂、宇部興産
(株) の“セプラ”等のポリイミド樹脂、BASF社の
“Ultrapek”、ICI社の“ビクトレックス”PEEK
等のポリエーテルケトン樹脂、住友化学 (株) の“エコ
ノール”、ポリプラスチック社の“ベクトラ”、日本石
油化学 (株) の“ザイダー”等の芳香族ポリエステル樹
脂、ヘキスト社の“セラゾール”のようなポリベンズイ
ミダゾール樹脂、出光興産 (株) “ID300”のよう
なポリエーテルニトリル樹脂、東レ (株) “トレリ
ナ”、大日本インキ化学工業 (株) “ダイコンプ”、保
土ヶ谷化学 (株)“サスティール”等のポリフェニレン
スルフィド樹脂が使用可能である。Further, as commercially available resins, "Toron" manufactured by Amoco, polyamide-imide resins such as TI resin manufactured by Toray Industries, Inc., "Vespel" manufactured by DuPont, Mitsui Toatsu Chemicals Inc.
"Aurum", TI resin from Toray Industries, Inc., Ube Industries
Polyimide resin such as "Sepra" from BASF, "Ultrapek" from BASF, "Victrex" PEEK from ICI
Polyether ketone resins such as Sumitomo Chemical Co., Ltd. "Econol", Polyplastics Co. "Vectra", Nippon Petrochemical Co., Ltd. "Zyder" and other aromatic polyester resins, Hoechst "Cerazole" Polybenzimidazole resin, polyether nitrile resin such as Idemitsu Kosan Co., Ltd. "ID300", Toray Co., Ltd. "Torelina", Dainippon Ink and Chemicals Co., Ltd. "Diecomp", Hodogaya Chemical Co., Ltd. "Sustil" Polyphenylene sulfide resin such as "" can be used.
【0010】図1は本発明の実施態様を示す熱定着ロー
ラー1の部分断面図であり、その軸端部1bは熱変形温
度が200℃以上である耐熱性のポリイミド樹脂で構成
されている。熱定着ローラー1の本体はアルミニウムあ
るいはステンレススチールからなるパイプの表面にフッ
素樹脂加工したものが用いられ、樹脂製の軸端部1bは
ねじ込み、接着、熱溶着或いはかしめ等の手段で熱定着
ローラー1の両端部に取付けられる。FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a heat fixing roller 1 showing an embodiment of the present invention, and its shaft end portion 1b is made of a heat resistant polyimide resin having a heat deformation temperature of 200 ° C. or higher. The main body of the heat fixing roller 1 is a pipe made of aluminum or stainless steel, the surface of which is treated with a fluororesin, and the shaft end 1b made of resin is screwed, adhered, heat welded or caulked. It is attached to both ends of.
【0011】この熱定着ローラー1に設けられる樹脂製
の軸端部1bは、その熱定着ローラー1の軸心に設けら
れた加熱ヒーター3の熱が、軸受4、駆動歯車5、ハウ
ジング7等へ逃げることを防止し、昇温時間の短縮およ
びヒーター容量の低減を可能にする。図2は本発明の他
の実施態様を示す熱定着ローラーの部分断面図であり、
軸端部1cを熱変形温度が200℃以上の耐熱性樹脂で
構成していることは図1の態様と同じであるが、軸端部
1cがローラー本体に固定される側に金属製の放射熱遮
蔽板8を設けるようにしている。この放射熱遮蔽板8は
軸端部1cと共にインサート成形、接着、かしめ等の手
段によって設けることができる。図1の実施態様の場合
は、加熱ヒーターの容量、軸端部1bを構成する樹脂の
種類によっては軸端部1bのエッジ部1b'が炭化する可
能性もあるが、この図2のような構成によって防止が可
能になる。In the resin shaft end 1b provided on the heat fixing roller 1, the heat of the heater 3 provided at the shaft center of the heat fixing roller 1 is transferred to the bearing 4, the drive gear 5, the housing 7 and the like. It prevents the escape and shortens the temperature rise time and the heater capacity. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a heat fixing roller showing another embodiment of the present invention,
The shaft end portion 1c is made of a heat-resistant resin having a heat deformation temperature of 200 ° C. or higher, which is the same as the embodiment shown in FIG. 1, but the shaft end portion 1c is fixed to the roller body by a metal radiation A heat shield plate 8 is provided. The radiant heat shield plate 8 can be provided together with the shaft end portion 1c by means such as insert molding, adhesion, and caulking. In the case of the embodiment shown in FIG. 1, the edge portion 1b ′ of the shaft end portion 1b may be carbonized depending on the capacity of the heater and the type of resin forming the shaft end portion 1b. The configuration allows for prevention.
【0012】[0012]
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を説明する。 実施例−1, 2、比較例−1 60mmφのフッ素樹脂コートされたアルミ製熱定着ロー
ラーを取り外し、ローラー軸端部を図−1および2の構
造を有するポリアミドイミド樹脂製軸端部に改造し、P
PC複写機に再度取り付けた (実施例−1, 2) 。そし
て改造前のもの(比較例−1) と比較しながら加熱ヒー
ター容量900W/350Wで3時間、定常運転した。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples. Examples 1, 2 and Comparative Example 1 A 60 mmφ fluororesin-coated aluminum heat fixing roller was removed, and the roller shaft end portion was modified to a polyamideimide resin shaft end portion having the structure shown in FIGS. 1 and 2. , P
It was reattached to the PC copying machine (Examples 1 and 2). Then, a steady operation was performed for 3 hours at a heater capacity of 900 W / 350 W while comparing with that before modification (Comparative Example-1).
【0013】図3に示す位置A, B, C, D, E, F,
F',G, Hで測定した温度状況は、表−1の実施例−
1, 2、比較例−1に示す値であり、熱定着ローラーを
改善する前の比較例−1と比較するとローラーの表面温
度の均一性に優れ、又、所定温度までに昇温するに要す
る時間は、21〜36秒短縮され (改善効果11〜18
%) 更に消費電力も10〜15%節減できた。Positions A, B, C, D, E, F, shown in FIG.
The temperature conditions measured by F ′, G and H are shown in Table 1
1, 2 and the values shown in Comparative Example-1, which are superior in uniformity of the surface temperature of the roller as compared with Comparative Example-1 before the improvement of the heat fixing roller, and required for raising the temperature to a predetermined temperature. The time is reduced by 21 to 36 seconds (improvement effect 11 to 18
%) Furthermore, the power consumption was reduced by 10 to 15%.
【0014】また、歯車取り付け部の温度が120℃か
ら60程度に下がる事から、この歯車は普通に用いられ
るプラスチック歯車でも使用できる経済効果も有する。
更に、断熱ブッシュも使用しなくて良いか、使用すると
しても汎用のプラスチックで良い温度レベルなのでこの
面でも経済効果がある。 実施例−3 実施例−2と同じ実験を行なったが、今回はヒーター容
量を720W/350Wと昇温時の加熱ヒーター容量を
900Wの80%とした。この時のテスト状況は表−1
に示す通りでありヒートアップ時間は従来品 (比較例−
1) 並みであるが、消費電力量は約15%節減でき、ロ
ーラー表面温度の均一性も良かった。Further, since the temperature of the gear mounting portion is lowered from 120 ° C. to about 60, this gear has an economic effect that can be used even for a commonly used plastic gear.
Further, it is not necessary to use the heat insulating bush, or even if it is used, it is economical because it is a general-purpose plastic and has a good temperature level. Example-3 The same experiment as in Example-2 was performed, but this time, the heater capacity was 720 W / 350 W and the heating heater capacity at the time of temperature increase was 80% of 900 W. The test status at this time is shown in Table-1.
The heat-up time is as shown in Fig.
1) It was almost the same, but the power consumption could be reduced by about 15%, and the uniformity of the roller surface temperature was also good.
【0015】[0015]
【表1】 [Table 1]
【0016】[0016]
【発明の効果】本発明の熱定着ローラーは加熱ヒーター
により熱された金属製ローラーの熱が軸フランジを通し
てベアリング、歯車を通り逃げるのを遮断し、これによ
り、ヒーター容量を下げることができ、ローラー面の温
度分布の均一性が従来品より大幅に向上し、質の良いト
ナー定着ができる。さらに、従来は軸フランジ部の温度
が120℃以上になることからボールベアリングを直接
使用することは好ましくないので、軸とベアリングの間
に断熱ブッシュを使用し、この断熱ブッシュで軸の温度
を遮断し、ボールベアリングを使用できるようにしてい
た。この断熱ブッシュは120℃以上好ましくは150
℃以上の断熱性を必要として汎用プラスチックは耐熱性
が不足して使用できず、価格の高い耐熱性樹脂から成る
断熱ブッシュが使用されていたが、本発明を採用するこ
とでこの断熱ブッシュを使用しなくて良くなる。又、歯
車材料もより安価な材料に変更できる。The heat fixing roller of the present invention blocks the heat of the metal roller heated by the heater from escaping through the bearings and gears through the shaft flange, thereby lowering the heater capacity. Uniformity of temperature distribution on the surface is greatly improved compared to the conventional product, and high quality toner fixing can be performed. Furthermore, since it is not preferable to directly use a ball bearing because the temperature of the shaft flange has risen above 120 ° C, a heat insulating bush is used between the shaft and the bearing, and this heat insulating bush blocks the temperature of the shaft. I was able to use ball bearings. This heat insulating bush is 120 ° C or higher, preferably 150
General-purpose plastics cannot be used due to lack of heat resistance because they require heat insulation of ℃ or more, and heat insulation bushes made of expensive heat-resistant resin were used, but this heat insulation bushing is used by adopting the present invention. You don't have to Further, the gear material can be changed to a cheaper material.
【図1】本発明の実施態様である熱定着ローラーの部分
断面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a heat fixing roller according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の他の実施態様である熱定着ローラーの
部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a heat fixing roller that is another embodiment of the present invention.
【図3】実施例において測定した熱定着ローラーの温度
測定位置を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a temperature measurement position of a heat fixing roller measured in an example.
【図4】従来の熱定着ローラーを示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional heat fixing roller.
1 熱定着ローラー 1a, 1b, 1C 軸
端部 2 加圧ローラー 3 加熱ヒーター 4 軸受 5 駆動歯車 6 ブッシュ 7 ハウジング 8 放射熱遮蔽板1 Heat Fixing Roller 1a, 1b, 1C Shaft End 2 Pressure Roller 3 Heating Heater 4 Bearing 5 Drive Gear 6 Bushing 7 Housing 8 Radiant Heat Shielding Plate
Claims (3)
ーラーの軸端部を、熱変形温度が200℃以上の熱可塑
性樹脂で構成したことを特徴とする複写機用熱定着ロー
ラー。1. A heat fixing roller for a copying machine, characterized in that a shaft end of a metal roller having a heater inside is made of a thermoplastic resin having a heat distortion temperature of 200 ° C. or higher.
ミドイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、芳香族ポリ
エステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂およびポ
リベンズイミダゾール樹脂から選ばれた少なくとも1種
の樹脂である請求項1記載の複写機用熱定着ローラー。2. The thermoplastic resin is at least one resin selected from a polyimide resin, a polyamideimide resin, a polyetherketone resin, an aromatic polyester resin, a polyphenylene sulfide resin and a polybenzimidazole resin. Heat fixing roller for copiers.
ー本体側に放射熱遮蔽板を設けた請求項1記載の複写機
用熱定着ローラー。3. The heat fixing roller for a copying machine according to claim 1, wherein a radiant heat shield plate is provided on the roller body side of the shaft end portion made of a thermoplastic resin.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30722792A JPH06161313A (en) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | Heat fixing roller for copying machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30722792A JPH06161313A (en) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | Heat fixing roller for copying machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06161313A true JPH06161313A (en) | 1994-06-07 |
Family
ID=17966579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30722792A Pending JPH06161313A (en) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | Heat fixing roller for copying machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06161313A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7369805B2 (en) * | 2003-12-24 | 2008-05-06 | Samsung Electtronics Co., Ltd. | Fusing device of electrophotographic image forming apparatus |
-
1992
- 1992-11-17 JP JP30722792A patent/JPH06161313A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7369805B2 (en) * | 2003-12-24 | 2008-05-06 | Samsung Electtronics Co., Ltd. | Fusing device of electrophotographic image forming apparatus |
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