JPH06324591A

JPH06324591A - 加熱定着装置

Info

Publication number: JPH06324591A
Application number: JP13526193A
Authority: JP
Inventors: Takenao Hiroki; 武尚広木
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1993-05-13
Filing date: 1993-05-13
Publication date: 1994-11-25

Abstract

(57)【要約】【目的】長尺のロールを使用しても、ロールの軸方向
における圧力が均一で圧力ムラのない加熱定着装置を提
供する。【構成】加熱ロール１は強磁性材料で形成された中空
コア３を有し、加圧ロール２は表面に複数個の磁極（Ｎ
極、Ｓ極）が着磁された磁石体７を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置や静電印
刷装置等の画像形成装置において、記録体上のトナー像
を定着させるための加熱定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子写真装置や静電印刷装置
等の画像形成装置において、普通紙等の記録体に形成さ
れたトナー像を、少なくとも一方が加熱機構を有し、互
いに圧接回転する一対のロール間で定着させる加熱定着
装置が知られている。この種の加熱定着装置は、図４
（ａ）に示すように、加熱ロール４１と加圧ロール４２
とが平行に圧接されている。加熱ロール４１は、中空コ
ア（Ａｌ合金、Ｃｕ合金等の芯金）４３の内部に熱源
（ヒータ）４４を配置して構成され、外周には耐熱性を
有する離型性層（ＰＴＦＥ，ＰＦＡ等のフッ素樹脂）４
５が被覆されている。一方、加圧ロール４２は、シャフ
ト４６の外周に耐熱弾性層（シリコーンゴム、フッ素系
ゴムなど）４７を設けて構成されている。加熱ロール４
１と加圧ロール４２との圧接は、図４（ｂ）に示すよう
に、ロールの両端部に設けられたスプリング４８により
行われる。そして、加熱ロール４１と加圧ロール４２と
の圧接部分をトナー像を有する記録体が通ると、トナー
像は加熱されると共に加圧されて、トナー像が記録体上
に定着される。これに関連する技術として、例えば、特
公平４−８１７９２号などがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の加熱定着装置で
は、ロールの両端部に設けられたスプリング４８によ
り、加熱ロール４１と加圧ロール４２とを圧接してい
た。しかし、このようにロールの端部においてのみ加圧
を行うと、ロールが長尺になればなるほど、ロールの中
央部と端部との間に圧力差が生じてしまう。この結果、
ロールの軸方向における圧力が不均一になってしまい、
記録体にしわが発生したり、中央部での定着性が低下し
てしまう。

【０００４】そこで、本発明は、前記従来技術の問題点
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、長
尺のロールを使用しても、ロールの軸方向における圧力
が均一で圧力ムラのない加熱定着装置を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、内部に熱源を有する加熱ロールと加圧
ロールとを接触させた状態で配置し、両ロール間にトナ
ー像を有する記録体を通すことにより、トナー像を定着
させる加熱定着装置において、上記加熱ロールは磁性材
を有し、かつ上記加圧ロールは表面に複数個の磁極が着
磁された磁石体を有する。さらに、前記加熱ロールの外
周には、耐熱性を有する離型性層が設けられ、前記加圧
ロールの外周には、耐熱性を有する有機重合体層が設け
られている。

【０００６】

【作用】上記本発明では、加熱ロールは磁性材を有し、
かつ加圧ロールは表面に複数個の磁極が着磁された磁石
体を有する。このように構成することにより、加圧ロー
ル表面に均一に磁力が生じ、この磁力により磁性材を有
する加熱ロールが吸引される。特に、長尺のロールを使
用した場合でも、両ロール間の軸方向の圧力は均一にな
り、記録体にしわが発生したり、ロール中央部での定着
性が低下してしまうということがなくなる。また、加熱
ロールの外周に、耐熱性を有する離型性層を設けること
により、記録体が加熱ロールから離れやすくなるように
した。また、加圧ロールの外周に、シリコーンゴム、フ
ッ素ゴムなどの有機重合体層を設けることにより、両ロ
ール間の接触面積が広がり、記録体にしわがよることな
く、トナー像が安定かつ確実に定着される。

【０００７】

【実施例】本発明の実施例を図により説明する。図１
は、本発明の加熱定着装置を示す図である。加熱ロール
１は、加圧ロール２と平行に圧接して配置されている。
加熱ロール１は、中空コア（芯金）３の内部に熱源（ハ
ロゲンランプ等のヒータ）４を配置して構成されてい
る。この熱源４は、温度制御回路（図示せず）に接続さ
れ、複写機等の予熱スイッチをオンするとトナーの軟化
点付近の温度に加熱ロール１の表面を加熱し、コピーボ
タンを押すと加熱ロール１の表面を所定の定着温度に加
熱するように構成されている。中空コア（芯金）３は、
鉄、鋼などの強磁性材料で形成されている。中空コア３
の外周には、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ，ＰＦＡ等）などで
形成された耐熱性を有する離型性層５が被覆されてい
る。このような離型性層５を設けることにより、オフセ
ットが防止される。

【０００８】一方、加圧ロール２は、シャフト６の外周
に円筒状に設けられた磁石体７を有する。この磁石体７
は、表面に複数個の磁極（Ｎ極、Ｓ極）が着磁されてい
る多極着磁ロールである。このような磁石体７として
は、フェライト磁石が好ましい。フェライト磁石のキュ
ーリー点は４５０℃程度なので、表面が１６０〜２００
℃程度に加熱される加熱ロール１と接触しても消磁する
ことはない。また、フェライト磁石は、耐熱性が大き
く、変形しにくいので強度的にも好ましい。また、磁石
体７としては、耐熱性の大きい樹脂を用いた樹脂磁石を
使用してもよい。この磁石体７の縦断面を図１（ｂ）に
示す。

【０００９】また、磁石体７として、ストレートロール
やクラウン付ロールなどを使用してもよいが、ストレー
トロールを使用すると圧力分布が不均一になる傾向があ
るので、クラウン付ロールを使用する方がより好まし
い。磁石体７に対する着磁は、図２（ａ）に示すよう
に、磁石体７の周方向に沿ってＮ極とＳ極とを交互に着
磁してもよいし、図２（ｂ）に示すように、磁石体７の
軸方向に沿ってＮ極とＳ極とを交互に着磁してもよい。
要は、磁石体７の表面磁力が均一になるように、Ｎ極と
Ｓ極の配置関係を適宜選択すればよい。

【００１０】加圧ロール２の外周は、耐熱性を有する有
機重合体層８で被覆されている。この有機重合体層８と
しては、シリコーンゴム、フッ素樹脂、フッ素ゴムなど
が好ましい。特に、加圧ロール２の外周を弾性材料で被
覆すると、弾性変形可能となって、加熱ロール１と加圧
ロール２との接触面積が広がり、定着性が向上し又記録
体にしわがよることなく、トナー像を安定かつ確実に定
着できる。

【００１１】そして、強磁性材料で形成された中空コア
３を有する加熱ロール１は、磁石体７を有する加圧ロー
ル２に磁力により吸引される。上述のように、磁石体７
の表面には、Ｎ極とＳ極とが均一に着磁されているの
で、加圧ロール２の表面磁力は均一である。このように
加圧ロール２の表面に均一に働く磁力によって、加熱ロ
ール１と加圧ロール２とが圧接するので、軸方向の圧力
が均一となり圧力ムラが生じなくなる。

【００１２】ここで、本発明の加熱定着装置の圧力分布
状態を、従来の加熱定着装置の圧力分布状態と比較して
説明する。図３（ａ）は本発明の加熱定着装置の圧力分
布（Ａ）であり、図３（ｂ）は従来の加熱定着装置の圧
力分布（Ｂ）である。図３（ｂ）から明らかなように、
従来での加熱定着装置ではロールの端部（Ｃ，Ｄ）にお
いてのみ加圧を行っていたので、ロール端部（Ｃ，Ｄ）
での圧力は大きいが、ロール中央部に行くに従って圧力
は低下してしまう。このことは、ロールが長尺になれば
なるほど顕著になる。このように、圧力分布（Ｂ）が不
均一になってしまうと、記録体にしわが発生したり、ロ
ール中央部での定着性が低下してしまう。

【００１３】一方、図３（ａ）から明らかなように、本
発明のように磁石体７として多極着磁ロールを使った場
合には、ロールが長尺であっても圧力分布（Ａ）はロー
ルの軸方向に沿ってほとんど均一になる。というのは、
磁石体７である多極着磁ロールの表面には、図２に示す
ようにＮ極とＳ極とが均一に着磁されており、そのロー
ル表面の磁力は均一だからである。この結果、記録体に
しわが発生したり、ロール中央部での定着性が低下して
しまうようなことはなくなる。

【００１４】このようにして磁力により圧接した加熱ロ
ール１と加圧ロール２との接合部分Ｘをトナー像を有す
る記録体が通ると（加熱ロール１はＹ方向に回転し、加
圧ロール２はＺ方向に回転する）、トナー像は加熱ロー
ル１の熱源４によって加熱されると共に、磁石体７の磁
力により均一に加圧されて、トナー像が記録体上に良好
に定着される。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、長尺のロールを使用し
た場合でも、両ロール間の軸方向の圧力は均一となり、
記録体にしわが発生したり、ロール中央部での定着性が
低下してしまうことを防止でき、これによりトナー像を
記録体上に良好に定着させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加熱定着装置を示す図である。

【図２】磁石体表面の磁極の配置を示す図である。

【図３】本発明の圧力分布を従来の圧力分布と比較した
図である。

【図４】従来の加熱定着装置を示す図である。

【符号の説明】

１加熱ロール２加圧ロール３中空コア４熱源５離型性層７磁石体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に熱源を有する加熱ロールと加圧ロ
ールとを接触させた状態で配置し、両ロール間にトナー
像を有する記録体を通すことにより、トナー像を定着さ
せる加熱定着装置において、上記加熱ロールは磁性材を
有し、かつ上記加圧ロールは表面に複数個の磁極が着磁
された磁石体を有することを特徴とする加熱定着装置。
【請求項２】前記加熱ロールの外周には、耐熱性を有
する離型性層が設けられ、前記加圧ロールの外周には、
耐熱性を有する有機重合体層が設けられていることを特
徴とする請求項１の加熱定着装置。