JPH06202515A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加熱ロ−ラ端部からロ−ラの支持部材に伝導
される熱を極力少なくし、ロ−ラの加熱及び保温のため
に供給する電力の無駄な消費をさらに少なくし、消費電
力が小さく、昇温時間の短いてい定着装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 加熱ローラ２とベアリング９との間に設けら
れた断熱カラー１００ａの加熱ローラ２との接触面及び
ベアリング９との接触面に非接触部分としての凹部１０
２を設ける。 【効果】 本発明に係る定着装置によれば、断熱カラー
１００ａは凹部１０２が形成されているため、加熱ロー
ラ２及びベアリング９との接触面積が減少する。従っ
て、加熱ローラ２からベアリング９へ前記接触面を介し
て伝導される熱量が減少し、さらに消費電力が小さく、
昇温時間の短い定着装置を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は、内部に熱源を有する加
熱ローラを断熱部材を介して支持部材に回転可能に支持
するようにした定着装置の改良に関する。

【従来の技術】従来、複写機やプリンタ等の画像形成装
置において、転写紙に形成されたトナー像を転写紙に熱
融着させる定着装置として、内部に熱源としてのヒート
ランプを有した加熱ローラと、この加熱ローラに圧接し
て設けられた圧接ローラとを備えた熱ロ−ラ定着装置が
広く利用されている。上記構成の熱ローラ定着装置にお
いて、転写紙上のトナー像は転写紙が加熱ローラと圧接
ローラとの圧接部に通過されることによって熱定着され
る。この熱ローラ定着装置における加熱ローラの支持部
の具体的構成を図９に示す。図９において、内部にヒー
トランプ１を有した加熱ローラ２の端部には、絞り加工
によって軸部２０が形成されており、この軸部２０は、
耐熱樹脂からなる断熱部材としての断熱カラー１００を
介して支持部材としてのベアリング９及びフレーム８に
回転自在に支持されている。ここで、断熱カラー１００
は円筒形状であり、その内筒面及び外筒面は、軸部２０
及びベアリング９に対して一様に面接触している。加熱
ローラ２の軸部２０は、ベアリング９に対して熱伝導率
の低い断熱カラー１００を介して装着されているため、
加熱ローラ２の熱がベアリング９及びフレーム８に伝導
されることが低減され、加熱ローラ２の昇温、保温に要
するヒートランプ１への供給電力を低減させていた。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、断熱カ
ラー１００は耐熱樹脂からなるものの、軸部２０及びベ
アリング９に一様に面接触しているため、加熱ローラ２
からこの両接触面を介してベアリング９及びフレーム８
への熱移動は抑えることができず、依然として無駄な電
力消費が避けられないという問題点を有している。更
に、ベアリング９は、断熱カラー１００を介して伝導さ
れる熱によって加熱されるばかりでなく、加熱ローラ２
からの輻射熱によっても直接加熱されている。輻射熱に
よってベアリング９に伝達された熱は、フレーム８に伝
導されるという上記と同じ問題を有するだけでなく、ベ
アリング９自体が高温になるため、ベアリング９に使用
する潤滑油として耐熱温度の高い高価なものが要求され
るという問題点も有している。

【目的】本発明は、上記の問題点に鑑み、加熱ローラ端
部からローラの支持部材に伝導される熱を極力少なく
し、ローラの加熱及び保温のために供給する電力の無駄
な消費をさらに少なくし、消費電力が小さく、昇温時間
の短い定着装置を提供することを目的とする。更に、軸
受に使用する潤滑油として耐熱温度の低い安価なものが
利用できる定着装置を提供することを別の目的とする。

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに請求項１に記載の発明は、断熱部材は、加熱ローラ
との接触面と支持部材との接触面とのうち少なくとも一
方の面に非接触部分を形成したことを特徴とする定着装
置である。請求項２に記載の発明は、断熱部材は、軸受
と加熱ローラとの間に延設するフランジ部を有すること
を特徴とする定着装置である。

【作用】請求項１に記載に発明によると、断熱カラーは
非接触部分が形成されているため、加熱ローラ及び支持
部材との接触面積が減少する。請求項２に記載の発明に
よると、断熱カラーのフランジ部は、加熱ローラから軸
受に輻射される熱を遮る。

【実施例】以下、添付図面に従って本発明の実施例を説
明する。以下の図において図９で説明した従来の定着装
置と同じ部材は同符号とする。図１は本発明に係る定着
装置の一実施例を示す正面断面図であり、図２は加熱ロ
ーラの支持部の構成を示す側面断面図、図３は断熱部材
としての断熱カラー１００ａの外観を示す斜視図であ
る。図１において定着装置１０は、回転軸上にヒートラ
ンプ１が内蔵され不図示の駆動モータによって矢印ａ方
向に回転駆動される加熱ローラ２と、この加熱ローラ２
に圧接し矢印ｂ方向に回転可能に設けられた圧接ローラ
３とを有している。ここで、４は両ローラ２，３間を通
過した転写紙を加熱ローラ２から分離するための分離
爪、５，６及び７は転写紙のガイド板である。又、ヒー
トランプ１は不図示の電源供給回路から電力が供給され
ており、加熱ローラ２を一定温度に保つように制御され
ている。加熱ローラ２は図２に示すように、その端部に
は絞り加工によって軸部２０が形成されており、ベアリ
ング９を介してフレーム８に回転自在に支持されてい
る。ここで、加熱ローラ２の保持部２０とベアリング９
との間にはポリアミドイミド、フェノール系樹脂等の耐
熱樹脂からなる断熱カラー１００ａが設けられている。
この断熱カラー１００ａは、図３に示すように円筒形状
であり、外筒面にベアリング９と接触する接触部１０１
及びベアリング９と接触しない非接触部分としての凹部
１０２が交互に複数形成されている。このように、断熱
カラー１００ａは外筒面にベアリング９と接触しない凹
部１０２を有しているため、ベアリング９との接触面の
面積を減少させることができ、加熱ローラ２から接触面
を介してベアリング９に伝導される熱量は格段に減少す
る。断熱カラー１００ａに形状は上記の形状に限られる
ものではなく、例えば図４（ａ）〜（ｄ）に示すような
形状でもよい。図４（ａ）は、円筒形状の断熱カラー１
００ｂの内筒面に加熱ローラ２の軸部２０と接触する接
触部１０３及び接触しない凹部１０４を交互に複数形成
し、熱伝達経路である軸部２０と断熱カラー１００ｂと
の接触面の面積を減少させている。図４（ｂ）は、円筒
形状の断熱カラー１００ｃの内筒面、外筒面の双方に接
触部１０１，１０３及び凹部１０２，１０４を形成し、
軸部２０から断熱カラー１００ｃ、断熱カラー１００ｃ
からベアリング９までの熱伝達経路を減少させたもので
ある。図４（ｃ）は、断熱カラー１００ｄの円筒部に内
筒面と外筒面とに連通する孔１０５を複数個設け、接触
面積を減少させたものである。この断熱カラー１００ｄ
では、断熱カラー１００ｄを軸部２０及び断熱カラー９
に装着した際に孔１０５中の空気が密閉される。このた
め、図４（ａ），（ｂ）のように加熱ローラ２付近の空
気が断熱カラー１００ｄの凹部１０２，１０４を通過し
て長手方向外側に流出することがなく、軸部２０から雰
囲気中に輻射される熱を低減させることができる。図４
（ｄ）は、円筒形状の断熱カラー１００ｅの外筒面に接
触部１０１と縁部１０６とを設け、加熱ローラ２及びベ
アリング４とを装着した際に凹部１０２中の空気を密閉
させたものである。この断熱カラー１００ｅでは、図４
（ｃ）の断熱カラー１００ｄのように内筒面と外筒面と
に連通する孔１０５を設けることなく加熱ローラ２付近
の空気の移動を阻止できる。

【第２実施例】図５は本発明に係る定着装置の第２実施
例を示す断面図であり、図６は断熱カラー１００ｆの外
観を示す斜視図である。上記第１実施例では、断熱カラ
ー１００ａ〜１００ｅは円筒形状であったのに対し、本
実施例では、断熱カラー１００ｆはベアリング９との接
触面に非接触部分としての凹部が形成された円筒形状の
円筒部１０７に、加熱ローラ２のフランジ部２１とベア
リング９の側面との対向位置に位置するフランジ部１０
８及び、軸部２０の端部を被う端部遮熱部１０９が一体
的に形成されている点が異なる。さらに、加熱ローラ２
の外筒部の端部を被う外筒遮熱部１１０も一体的に形成
されている。上記のような構成とすることにより、円筒
部１０７によって加熱ローラ２の軸部２０からベアリン
グ９に伝導する熱を低減できるだけでなく、フランジ部
１０８によっては加熱ローラ２からベアリング９側面に
輻射される熱を、端部遮熱部１０９によっては軸部２０
端部から輻射される熱を、又、外筒遮熱部１１０によっ
ては加熱ローラ２外筒部から輻射される熱をより低減す
ることができる。従って、断熱カラー１００ｆを介して
加熱ローラ２からベアリング９，フレーム８に伝導され
る熱量を格段に減少させることができる。又、断熱カラ
ー１００ｆのフランジ部１０８は加熱ローラ２のフラン
ジ部２１からベアリング９に輻射される熱を遮っている
ため、ベアリング９自体が高温になることが防止され
る。よって、ベアリング９に使用する潤滑油として耐熱
温度の低い安価なものが使用できる。

【第３実施例】図７は本発明に係る定着装置の第３実施
例を示す断面図であり、図８は断熱カラー１００ｇの外
観を示す斜視図である。上記第１，第２実施例では加熱
ローラ２に軸部２０を形成した例を説明したが、本実施
例では断熱カラー１００ｇに回転軸としての円筒部１１
１を形成している。この円筒部１１１には非接触部とし
ての凹部１１２が円周方向に複数形成されており、ベア
リング９と接触する面積を減少させている。又、断熱カ
ラー１００ｇのフランジ部１１３には回転軸方向に突出
した保持部１１４が一体的に形成されており、この保持
部１１４によって断熱カラー１００ｇは加熱ローラ２’
に装着されている。尚、上記第１，第２，第３実施例で
は軸受としてベアリング９を用いた例を説明したが、こ
れに代えてすべり軸受としてもよい。

【効果】以上の説明で明らかなように、請求項１に記載
の発明に係る定着装置によれば、断熱カラーは非接触部
分が形成されているため、加熱ローラ及び支持部材との
接触面積が減少する。このため、加熱ローラから支持部
材へ前記接触面を介して伝導される熱量が減少し、さら
に消費電力が小さく、昇温時間の短い定着装置を提供す
ることができる。請求項２に記載の発明によれば、断熱
カラーのフランジ部は、加熱ローラから軸受に輻射され
る熱を遮るため、加熱ローラから軸受へ輻射によって伝
達される熱量が減少し、さらに消費電力が小さく、昇温
時間の短い定着装置を提供することができる。又、軸受
自体の温度上昇も防止できるため、軸受に使用する潤滑
油として耐熱温度の低い安価なものを選択することがで
きるようになり、コストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る定着装置の概略構成を示す正面断
面図である。

【図２】加熱ローラ２支持部の第１実施例を示す側面断
面図である。

【図３】図２の断熱カラー１００ａを示す斜視図であ
る。

【図４】断熱カラーの変形例１００ｂ〜１００ｅを示す
斜視図である。

【図５】第２実施例の構成を示す側面断面図である。

【図６】図５の断熱カラー１００ｆを示す斜視図であ
る。

【図７】第３実施例の構成を示す側面断面図である。

【図８】図７の断熱カラー１００ｇを示す斜視図であ
る。

【図９】従来の定着装置における加熱ローラ２の支持部
を示す側面断面図である。

【符号の説明】

１：ヒートランプ ２：加熱ローラ ８：フレーム ９：ベアリング １００，１００ａ〜１００ｇ：断熱カラー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に熱源を有する加熱ローラを断熱部
   材を介して支持部材に回転可能に支持するようにした定
   着装置において、 前記断熱部材は、前記加熱ローラとの接触面と前記支持
   部材との接触面とのうち少なくとも一方の面に非接触部
   分を形成したことを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 内部に熱源を有する加熱ローラと、該加
   熱ローラの端部を断熱部材を介して回転自在に支持する
   軸受とを有する定着装置において、 前記断熱部材は、前記軸受と前記加熱ローラとの間に延
   設するフランジ部を有することを特徴とする定着装置。