JPH064006A - Fixing device - Google Patents

Fixing device

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Publication number
JPH064006A
JPH064006A JP15824892A JP15824892A JPH064006A JP H064006 A JPH064006 A JP H064006A JP 15824892 A JP15824892 A JP 15824892A JP 15824892 A JP15824892 A JP 15824892A JP H064006 A JPH064006 A JP H064006A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating roller
roller
transfer paper
contact area
fixing device
Prior art date
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Pending
Application number
JP15824892A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Yokoyama
博司 横山
Toshiaki Hinokigaya
敏明 檜ケ谷
Atsushi Arai
温 荒井
Jun Okamoto
潤 岡本
Masahiko Sato
雅彦 佐藤
Yutaka Fukuchi
豊 福地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH064006A publication Critical patent/JPH064006A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain an excellent transferred image regardless of the size of a transfer paper to suppress the wear of a releasing material of a heating roller and to improve the durability of the roller by disposing a heater pipe extending over both contact areas of the small and the large transfer papers in the axial direction of the end parts of the heating roller. CONSTITUTION:A fixing device 1 is constituted of the heating roller 3 obtained by disposing a xenon lamp as a heater 2 inside, the stick-like heat pipe 4 disposed in a hollow space S inside the core bar 3A of the roller 3 and a press- contact roller 5 arranged adjacent to the roller 3. The outer-shell 4a of the pipe 4 is formed by a hollow cylinder constituted of a shape memory alloy. Besides, the cavity part 4b thereof is sealed with a specific amount of a solvent. Then, the pipe 4 is supported by a bracket 10 welded and fixed to both side surfaces of the roller 3 and disposed at an optional short section extending over the small contact area L2 and the large contact area L1 of the roller 3. Therefore, the thermal transfer of the surface of the roller is quickened.

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、ファックスやプリンタ
等の画像形成装置における熱定着装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat fixing device in an image forming apparatus such as a fax machine or a printer.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に熱ロール定着装置は、芯金の上に
離形部材(例えばPTFE)をコーティングし、その芯
金の内部にヒータを配設した加熱ローラと、上記の加熱
ローラを加圧してニップ部を形成するため表面を弾性体
(例えばSiゴム)で被覆した加圧ローラ等で構成され
ている。そして、上記の形成されたニップ部へトナー像
の乗っている転写紙を通過させることにより、トナー像
を転写紙へ定着している。
2. Description of the Related Art Generally, a heat roll fixing device coats a core metal with a release member (for example, PTFE), and a heating roller provided with a heater inside the core metal, and the heating roller is pressed. In order to form a nip portion, a pressure roller whose surface is covered with an elastic body (for example, Si rubber) is used. Then, the toner image is fixed on the transfer paper by passing the transfer paper carrying the toner image through the formed nip portion.

【0003】ところで、上記加熱ローラの表面温度が低
いと転写紙に対して定着不足が発生し、表面温度が高過
ぎるとローラ表面の離形材料が劣化するので加熱ローラ
の表面温度が軸方向に均一に保たれることが望ましい。
By the way, when the surface temperature of the heating roller is low, insufficient fixing occurs on the transfer paper, and when the surface temperature is too high, the release material on the roller surface deteriorates, so that the surface temperature of the heating roller becomes axial. It is desirable to keep it uniform.

【0004】しかしながら、高速の画像形成装置(高速
複写機)において、小サイズの転写紙を連続してコピー
すると、転写紙の通過するローラ表面はサーミスタ等の
温度検知部材で温度を測定して制御するため一定の温度
幅に保たれるが、小サイズ転写紙の幅を超えたローラ表
面の部分においては、転写紙が熱を持って行かず、熱量
が供給し続けられるため高温になってしまう。
However, in a high-speed image forming apparatus (high-speed copying machine), when copying small size transfer paper continuously, the roller surface through which the transfer paper passes is controlled by measuring the temperature with a temperature detecting member such as a thermistor. Therefore, the temperature of the transfer paper is maintained at a constant temperature range, but at the roller surface area that exceeds the width of the small size transfer paper, the transfer paper does not carry heat and the heat quantity continues to be high, resulting in high temperature. .

【0005】従って多くの画像形成装置では、小サイズ
転写紙との非接触部位に当たる加熱ローラの端部の離形
材料が劣化し、ローラ表面の摩耗が促進されて耐久性に
問題が発生する。
Therefore, in many image forming apparatuses, the release material at the end of the heating roller, which is in contact with the small-sized transfer paper, deteriorates, wear of the roller surface is promoted, and durability becomes a problem.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで、例えば実開昭
58−38165号公報等に記載される考案では、ヒー
トパイプを加熱ローラの芯金に埋込み、そのローラ表面
温度を均一にしている。しかしながら、このような考案
においては、ローラ上を移動する温度の応答速度が遅い
こと、ヒートパイプ自体のコストが高いことが問題とな
っている。
Therefore, for example, in the device disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-38165, a heat pipe is embedded in a core metal of a heating roller to make the surface temperature of the roller uniform. However, in such a device, there are problems that the response speed of the temperature moving on the roller is slow and the cost of the heat pipe itself is high.

【0007】また、実開昭54−76239号公報に記
載される考案では、熱発生源の供給熱量を機器の待機状
態において加熱ローラ表面の温度分布を均一にする方法
も提案されているが、これだと待機状態ではローラ表面
の温度は均一となるが、小サイズ転写紙を連続コピーす
るとき等では、小サイズ転写紙との非接触部位に当たる
加熱ローラの端部の温度が上昇し上記加熱ローラ表面の
離形材料が劣化してしまう。
Further, in the invention described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 54-76239, there is proposed a method for making the temperature distribution on the heating roller surface uniform while the heat supply amount of the heat generation source is in the standby state of the equipment. If this is done, the temperature of the roller surface will be uniform in the standby state, but when continuously copying small size transfer paper, etc., the temperature of the end of the heating roller that is not in contact with the small size transfer paper will rise and The release material on the roller surface deteriorates.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、ヒ
ータを内蔵した加熱ローラと、この加熱ローラに圧接さ
れる圧接ローラとからなり、上記加熱ローラの内部に少
なくとも1本以上のヒートパイプを有する定着装置にお
いて、上記ヒートパイプが上記加熱ローラの端部の軸方
向に対して小サイズ転写紙との接触領域と大サイズ転写
紙との接触領域の両方に渡って配設したり、或いは、上
記加熱ローラの軸方向全域にわたって配設されるヒート
パイプに対して、上記加圧ローラの芯金の厚さを大サイ
ズ転写紙との接触領域と小サイズ転写紙との接触領域と
で違えたり、上記ヒータの発光分布を上記小サイズ転写
紙との接触領域の熱量を大きく、上記大サイズ転写紙と
の接触領域の熱量を小さくした。
In view of the above, the present invention comprises a heating roller having a built-in heater and a pressure roller which is in pressure contact with the heating roller, and at least one heat pipe is provided inside the heating roller. In the fixing device having the heat pipe, the heat pipe is arranged over both the contact area with the small size transfer paper and the contact area with the large size transfer paper in the axial direction of the end portion of the heating roller, or With respect to the heat pipe arranged over the entire axial direction of the heating roller, the thickness of the core metal of the pressure roller may be different between the contact area with the large size transfer paper and the contact area with the small size transfer paper. With respect to the light emission distribution of the heater, the amount of heat in the contact area with the small-size transfer paper was increased and the amount of heat in the contact area with the large-size transfer paper was decreased.

【0009】さらに、上記加熱ローラにおける大サイズ
転写紙との接触領域の芯金材質を熱伝導率の高い材質で
構成し、上記加熱ローラにおける小サイズ転写紙との接
触領域の芯金材質を熱伝導率の低い材質で構成した。
Further, the core metal material in the contact area of the heating roller with the large size transfer paper is made of a material having high thermal conductivity, and the core metal material of the contact area of the heating roller with the small size transfer paper is heated. It was made of a material with low conductivity.

【0010】[0010]

【作用】請求項1の発明では、加熱ローラの芯金全域に
渡る長いヒートパイプを使用せずに、温度落差が大きい
箇所へ短いヒートパイプを配設することにより、ローラ
表面の熱移動を速くすることができ、請求項2の発明で
は、ヒートパイプの外郭を形状記憶合金で構成すること
で高温時に反応して低温部方向へヒートパイプ自体を延
ばすようにしてローラ表面の温度移動が推進される。
According to the first aspect of the invention, the heat transfer on the roller surface is accelerated by arranging a short heat pipe at a portion having a large temperature drop without using a long heat pipe extending over the entire core of the heating roller. According to the second aspect of the present invention, the outer shape of the heat pipe is made of a shape memory alloy, so that the temperature movement of the roller surface is promoted by reacting at high temperature and extending the heat pipe itself toward the low temperature portion. It

【0011】また、請求項3の発明では、加熱ローラ内
のヒートパイプに対してヒータの芯金厚さを上記加熱ロ
ーラの端部と中央部とで異なるように構成したので、上
記ヒータからの熱量のヒートパイプに到着する時間を調
節できる。また、コピースピードの速い場合、ヒートパ
イプの熱容量が足りなくなる場合があるが、この時でも
上記芯金の厚さの違いよりローラ表面の熱消費が大きい
箇所へ集中的に速く熱量が供給される。さらに、請求項
4の発明では上記芯金の厚さを中央が薄くかつ端部を厚
く構成し、合わせて上記加熱ローラ内部に配設されるヒ
ータの発光分布を中央が大きく端部を小さいように構成
したので、より一層ヒータからヒートパイプへ集中的に
熱量が供給される。
Further, according to the invention of claim 3, the thickness of the core metal of the heater for the heat pipe in the heating roller is different between the end portion and the central portion of the heating roller. You can adjust the amount of heat that arrives at the heat pipe. Also, when the copy speed is high, the heat capacity of the heat pipe may become insufficient, but even at this time, the heat quantity is intensively and rapidly supplied to the portion where the heat consumption on the roller surface is large due to the difference in the thickness of the core metal. . Further, in the invention of claim 4, the thickness of the core metal is thin at the center and thick at the ends, and in addition, the light emission distribution of the heater disposed inside the heating roller is set so that the center is large and the ends are small. With this configuration, the amount of heat is more intensively supplied from the heater to the heat pipe.

【0012】請求項5の発明では、上記加熱ローラの芯
金の軸方向の端部材料を熱伝導率の高い材料で構成する
ことで、小サイズ転写紙の連続コピー時に発生する端部
温度の上昇をローラ中央部へ熱移動させて防止でき、さ
らに請求項6の発明においては、上記加熱ローラ芯金に
ヒートパイプを構成することで、より一層ヒータからヒ
ートパイプへ集中的に熱量が供給される。
According to the fifth aspect of the present invention, the end material in the axial direction of the core of the heating roller is made of a material having a high thermal conductivity, so that the end temperature generated during continuous copying of small size transfer paper can be controlled. The rise can be prevented by transferring heat to the central part of the roller. Further, in the invention of claim 6, the heat pipe is formed in the heating roller core metal, so that the heat amount is more intensively supplied from the heater to the heat pipe. It

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を順を追って説明す
る。図1は第1の実施例を示し、符号1は定着装置全体
を示す。定着装置1は、内部にヒータとしてキセノンラ
ンプ2が配設される加熱ローラ3と、加熱ローラ3の芯
金3A内部の中空スペースSに配設されるステック状の
ヒートパイプ4と、加熱ローラ3に隣接して配置される
圧接ローラ5とから構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below in order. FIG. 1 shows a first embodiment, and reference numeral 1 shows the entire fixing device. The fixing device 1 includes a heating roller 3 in which a xenon lamp 2 is arranged as a heater, a stick-shaped heat pipe 4 arranged in a hollow space S inside a core metal 3A of the heating roller 3, and a heating roller 3 And a pressure roller 5 disposed adjacent to the pressure roller 5.

【0014】加熱ローラ3の表面はテフロンで形成され
ていて、圧接ローラ5の表面はシリコンゴムで形成され
ており、両者は互いに押圧されてニップ部を形成してい
る。加熱ローラ3のジャーナル部3aには、軸受6が断
熱ブッシュ材7を介して配設されていて、この軸受6に
よって加熱ローラ3はユニット側板8に回転自在に保持
される。中空スペースSは、加熱ローラ3の表面側の芯
金3Aに周方向に複数形成されている。また、ジャーナ
ル部3aの片側には、駆動歯車9が設けられていて加熱
ローラ3を回転駆動させる。
The surface of the heating roller 3 is made of Teflon, and the surface of the pressure contact roller 5 is made of silicon rubber. Both are pressed against each other to form a nip portion. A bearing 6 is arranged in the journal portion 3a of the heating roller 3 via a heat insulating bush member 7, and the bearing 6 holds the heating roller 3 rotatably on the unit side plate 8. A plurality of hollow spaces S are formed in the core metal 3A on the front surface side of the heating roller 3 in the circumferential direction. A drive gear 9 is provided on one side of the journal portion 3a to rotate the heating roller 3.

【0015】一方、圧接ローラ5はユニット側板8に回
動自在に支持されるとともに、図示しない押圧機構によ
り適時に矢印方向に移動される構成を採っている。符号
L1は加熱ローラ3の表面における大サイズの転写紙と
の接触領域(以下、「大接触領域L1」と記す)を示
し、L2は小サイズの転写紙との接触領域(以下、「小
接触領域L2」と記す)を示す。
On the other hand, the pressure roller 5 is rotatably supported by the unit side plate 8 and is moved in the direction of the arrow at a suitable time by a pressing mechanism (not shown). Reference numeral L1 indicates a contact area (hereinafter, referred to as “large contact area L1”) on the surface of the heating roller 3 with the large-sized transfer paper, and L2 indicates a contact area with the small-sized transfer paper (hereinafter, “small contact”). Region L2 ”).

【0016】ここでヒートパイプ4について説明する。
ヒートパイプ4は、その外郭4aが形状記憶合金から構
成された中空の円筒形状をしていて、空洞部4bには、
所定量の溶媒が封入されており、加熱ローラ3の両側面
に溶接固定されるブラケット10に支持されて加熱ロー
ラ3の小接触領域L2と大接触領域L1にわたる任意の
短い区間に配設される。
The heat pipe 4 will be described below.
The heat pipe 4 has a hollow cylindrical shape whose outer shell 4a is made of a shape memory alloy, and has a hollow portion 4b.
A predetermined amount of solvent is enclosed, and is supported by brackets 10 that are welded and fixed to both side surfaces of the heating roller 3, and is arranged in an arbitrary short section extending from the small contact area L2 and the large contact area L1 of the heating roller 3. .

【0017】図2は、小サイズの転写紙を連続して通紙
したときの加熱ローラ3の軸方向における表面温度の勾
配を示す図である。破線は従来の加熱ローラの表面温
度勾配、細線はヒートパイプ4を配設した加熱ローラ
の表面温度勾配を示し、太い実線は本実施例である形
状記憶合金を用いたヒートパイプ4を小接触領域L2と
大接触領域L1の境界近傍に配設した時の加熱ローラ3
の表面温度勾配をそれぞれ示している。
FIG. 2 is a diagram showing the gradient of the surface temperature in the axial direction of the heating roller 3 when a small size transfer paper is continuously passed. The broken line shows the surface temperature gradient of the conventional heating roller, the thin line shows the surface temperature gradient of the heating roller provided with the heat pipe 4, and the thick solid line shows the small contact area of the heat pipe 4 using the shape memory alloy of this embodiment. The heating roller 3 when disposed near the boundary between L2 and the large contact area L1
The surface temperature gradient of each is shown.

【0018】図2によると、ヒートパイプ4を配設して
いない従来の加熱ローラは、小サイズ転写紙を連続通紙
して行くと軸方向に対して大きな温度勾配が生じること
がわかる。これは、小サイズの転写紙が加熱ローラ3上
を通過するときに熱を奪って行き、また、一般的に既知
の温度検出部材を加熱ローラの小接触領域L2に接触さ
せて定着ローラ3の表面温度を制御するため、小接触領
域L2は一定温度に保たれるが大接触領域L1は熱移動
がないので高温となってしまう。
According to FIG. 2, it can be seen that the conventional heating roller not provided with the heat pipe 4 has a large temperature gradient in the axial direction when the small size transfer paper is continuously fed. This takes heat when a small-sized transfer sheet passes over the heating roller 3, and also makes a generally known temperature detecting member contact the small contact area L2 of the heating roller to cause the fixing roller 3 to move. Since the surface temperature is controlled, the small contact region L2 is kept at a constant temperature, but the large contact region L1 has a high temperature because there is no heat transfer.

【0019】ヒートパイプ4を軸状に小接触領域L2と
大接触領域L1にわたって配設した定着ローラ3の表面
温度勾配は、軸方向の温度勾配が著しく緩和されてい
る。つまり、大接触領域L1と小接触領域L2との温度
差がなくなると云える。また、ヒートパイプ4が形状記
憶合金で構成され、大接触領域L1と小接触領域L2と
の境界付近に配設された本実施例においては、上記温
度勾配がさらに緩和されていることがわかる。これは、
熱移動能力がヒートパイプ4を形状記憶合金にすること
で加熱ローラ3の表面温度勾配が高いほどヒートパイプ
4(形状記憶合金)の伸びが大きく、それだけ熱移動速
度(熱移動能力)が速くなっていることを示している。
すなわち、小サイズの転写紙が連続コピーされると、小
接触領域L2の熱のみが奪われて大接触領域L1の温度
が上昇する。すると、その温度上昇によって形状記憶合
金のヒートパイプ4が小接触領域L2側に移動して、そ
の接触領域L2に今まで主に大接触領域L1に提供され
ていた熱量が供給されることになり、相対的に大接触領
域のL1の温度上昇が抑えられる。
The surface temperature gradient of the fixing roller 3 in which the heat pipe 4 is axially arranged over the small contact region L2 and the large contact region L1 has a significantly relaxed axial temperature gradient. That is, it can be said that there is no temperature difference between the large contact area L1 and the small contact area L2. Further, in the present embodiment in which the heat pipe 4 is made of a shape memory alloy and is arranged near the boundary between the large contact region L1 and the small contact region L2, it can be seen that the temperature gradient is further alleviated. this is,
Since the heat transfer ability of the heat pipe 4 is a shape memory alloy, the higher the surface temperature gradient of the heating roller 3, the greater the expansion of the heat pipe 4 (shape memory alloy), and the faster the heat transfer rate (heat transfer ability). It indicates that
That is, when a small size transfer paper is continuously copied, only the heat of the small contact area L2 is taken and the temperature of the large contact area L1 rises. Then, the temperature rise causes the shape-memory alloy heat pipe 4 to move to the small contact region L2 side, and the heat amount that has been mainly provided to the large contact region L1 until now is supplied to the contact region L2. The temperature rise of L1 in the relatively large contact area is suppressed.

【0020】なお、以下に示す実施例において、第1の
実施例と同様の作用をするものにおいては同一符号を付
し、その説明は省力する。
In the following embodiments, those having the same operations as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0021】図3は、本発明の第2の実施例を示す。第
2の実施例は、加熱ローラ3表面のの熱量不足箇所にヒ
ータであるキセノンランプ2の熱量を素早く供給するた
めに加熱ローラ3の芯金3Aの材料を軸方向で変えたも
のである。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the material of the core metal 3A of the heating roller 3 is changed in the axial direction in order to quickly supply the amount of heat of the xenon lamp 2, which is a heater, to the heat amount insufficient portion on the surface of the heating roller 3.

【0022】すなわち、加熱ローラ3の芯金3Aは、両
端近傍(大サイズ転写紙との接触領域部L1)に熱伝導
率の高い素材3A1が、中央部(小サイズ転写紙との接
触領域L2)に熱伝導率の低い素材3A2がそれぞれ用
いられており、異なる熱伝導率を持つ素材3A1,3A
2は、互いに溶着されている。
That is, in the core metal 3A of the heating roller 3, the material 3A1 having a high thermal conductivity is provided in the vicinity of both ends (the contact area L1 with the large size transfer paper) and the central part (the contact area L2 with the small size transfer paper). 3A2, which has a low thermal conductivity, is used for each of 3) and 3A1 and 3A having different thermal conductivities.
2 are welded together.

【0023】また、加熱ローラ3のジャーナル部3aと
軸受6との間や同ジャーナル部3aと駆動ギア9の間に
は、断熱ブッシュ材7がそれぞれ配設されていて、加熱
ローラ3から熱が逃げにくい構成となっている。
Further, heat insulating bush members 7 are provided between the journal portion 3a of the heating roller 3 and the bearing 6 and between the journal portion 3a and the driving gear 9, respectively. It has a structure that makes it hard to escape.

【0024】このような構成によると、機器待機時或い
は立上り時における加熱ローラ3の表面温度は、同ロー
ラ3両端からの軸受6ないしはユニット側板8への熱伝
導を断熱ブッシュ材7によって遮断しているので、一定
に保たれる。
According to this structure, the surface temperature of the heating roller 3 when the apparatus is on standby or standing up is such that the heat conduction from the both ends of the heating roller 3 to the bearing 6 or the unit side plate 8 is blocked by the heat insulating bush member 7. Therefore, it is kept constant.

【0025】一方、機器が作動して大サイズ転写紙の連
続コピー時となると、加熱ローラ3の表面全体即ちロー
ラ表面の軸方向の長さ(L1+L2+L1)から大サイ
ズ転写紙が均一に熱を奪って行くため、加熱ローラ3表
面の温度勾配が均一に保たれる。
On the other hand, when the apparatus is activated and the large-sized transfer paper is continuously copied, the large-sized transfer paper uniformly takes heat from the entire surface of the heating roller 3, that is, the axial length (L1 + L2 + L1) of the roller surface. Therefore, the temperature gradient on the surface of the heating roller 3 is kept uniform.

【0026】また、小サイズ転写紙によって連続コピー
をした場合、従来のものにおいては、中央部、即ち小接
触領域L2にしか小サイズ転写紙は接触しないので、領
域L2部分の熱のみを奪って行くためローラ両端に位置
する大接触領域であるL1部位の蓄熱が異常に高温とな
ってしまったが、本実施例のように、ローラ両端の芯金
素材を熱伝導率の高い素材3A1にすることで、両端に
おける蓄熱を中央部に移動させることができ、加熱ロー
ラ3表面の温度勾配を均一に保つことができる。
Further, when continuous copying is performed with the small-size transfer paper, in the conventional copy, the small-size transfer paper comes into contact only with the central portion, that is, the small contact area L2, so that only the heat of the area L2 is taken away. Because of this, the heat accumulated in the L1 portion, which is a large contact area located at both ends of the roller, becomes abnormally high temperature. However, as in this embodiment, the core metal material at both ends of the roller is the material 3A1 having high thermal conductivity. As a result, the heat storage at both ends can be moved to the center, and the temperature gradient on the surface of the heating roller 3 can be kept uniform.

【0027】図5は、第2の実施例に軸方向に長いヒー
トパイプ4を追加したものである。ヒートパイプ4は加
熱ローラ3の熱伝導率の高い部材3A1と熱伝導率の低
い部材3A2の両方にわたり、且つローラ3の円周方向
に沿って複数配設される。このようにヒートパイプ4を
配設することで、小サイズ転写紙の連続コピー時でもよ
り速く加熱ローラ3表面の温度勾配を均一にすることが
できる。
FIG. 5 shows a heat pipe 4 which is long in the axial direction, added to the second embodiment. A plurality of heat pipes 4 are arranged over both the member 3A1 having a high thermal conductivity and the member 3A2 having a low thermal conductivity of the heating roller 3 and along the circumferential direction of the roller 3. By disposing the heat pipe 4 in this manner, the temperature gradient on the surface of the heating roller 3 can be made uniform more quickly even during continuous copying of small size transfer paper.

【0028】このように構成した加熱ローラ3を有する
定着装置1において、小サイズ転写紙による連続コピー
時の加熱ローラ3の軸方向における表面温度勾配を図4
に示す。
In the fixing device 1 having the heating roller 3 configured as described above, the surface temperature gradient in the axial direction of the heating roller 3 during continuous copying with a small size transfer paper is shown in FIG.
Shown in.

【0029】図4において、破線は図2に示す従来の
加熱ローラ表面の温度勾配、細い実線は図4に示す第
2の実施例である芯金素材に複数の熱伝導率のことなる
素材3A1,3A2を用いた加熱ローラ、太い実線は
図5に示す第3の実施例であるヒートパイプ4を追加し
た加熱ローラ3のそれぞれの表面温度勾配を示す。
In FIG. 4, the broken line shows the temperature gradient on the surface of the conventional heating roller shown in FIG. 2, and the thin solid line shows the core metal material of the second embodiment shown in FIG. , 3A2, and thick solid lines indicate the respective surface temperature gradients of the heating roller 3 to which the heat pipe 4 according to the third embodiment shown in FIG. 5 is added.

【0030】図4から、従来の加熱ローラに比べ、芯金
素材を異種にしてヒートパイプ4を用いた第3の実施例
が、加熱ローラ3表面の温度勾配の均一化に著しく優れ
ていることがわかる。
It can be seen from FIG. 4 that the third embodiment using the heat pipe 4 with different core metal materials is remarkably excellent in equalizing the temperature gradient on the surface of the heating roller 3 as compared with the conventional heating roller. I understand.

【0031】次に、図6は、加熱ローラ3の芯金3Aの
厚さを軸方向において変化させた第4の実施例を示す。
Next, FIG. 6 shows a fourth embodiment in which the thickness of the core metal 3A of the heating roller 3 is changed in the axial direction.

【0032】全転写接触領域、すなわち(L1+L2+
L1)に渡って配設されるヒートパイプ4の周辺で、キ
セノンランプ2側に面する芯金3Aの中央部30Aは、
両端部30Bより厚く構成されていて、両端部30Bに
おけるキセノンランプ2からの熱伝達が中央部30Aに
比べ緩慢となっている。また、この実施例では、軸受6
は断熱ブッシュ材を介さずに直接加熱ローラ3のジャー
ナル部3aに配設されており、機器立上り時或いは待機
時において加熱ローラ3の熱が軸受6及び駆動歯車9に
よってユニット側板8に逃げる構成となっている。
All transfer contact areas, ie (L1 + L2 +
Around the heat pipe 4 disposed over L1), the central portion 30A of the core metal 3A facing the xenon lamp 2 side is
It is configured to be thicker than both end portions 30B, and heat transfer from the xenon lamp 2 at both end portions 30B is slower than that at the central portion 30A. Further, in this embodiment, the bearing 6
Is disposed directly on the journal portion 3a of the heating roller 3 without interposing a heat insulating bush material, and the heat of the heating roller 3 escapes to the unit side plate 8 by the bearing 6 and the drive gear 9 when the equipment is standing up or in standby. Has become.

【0033】このような構成において、大サイズ転写紙
を連続コピーすると、加熱ローラ3端部に位置する芯金
部位30Bの厚さを中央部30Aに比べて薄くすること
により、熱量不足箇所である加熱ローラ3の端部にキセ
ノンランプ2の熱量を速く供給することが出来る。すな
わち、芯金3Aの厚さが同一である時に発生する加熱ロ
ーラ3の端部における熱量が不足による該ローラ端部と
接触する大サイズ転写紙の部位の定着不足を抑えること
が出来る。
In such a structure, when a large-sized transfer sheet is continuously copied, the thickness of the core metal portion 30B located at the end portion of the heating roller 3 is made thinner than that of the central portion 30A, so that the heat quantity is insufficient. The amount of heat of the xenon lamp 2 can be quickly supplied to the end portion of the heating roller 3. That is, it is possible to prevent insufficient fixing of the portion of the large-sized transfer paper that comes into contact with the end of the heating roller 3 due to the insufficient amount of heat generated when the core metal 3A has the same thickness.

【0034】次に、小サイズ転写紙との接触領域L2で
ある加熱ローラ3の中央部に位置する芯金30Aの厚さ
を同芯金の両側30Bに比べ厚く構成したのが図7に示
す本発明の第5の実施例である。本実施例では、駆動歯
車9、軸受6は断熱ブッシュ材7を介してジャーナル部
3aに配設されていて、熱が逃げにくい構成となってい
る。また、キセノンランプ2の発光分布が、大接触領域
L1に位置する加熱ローラ3の両端に比べ小接触領域L
2に位置する加熱ローラの中央部における発光量が多く
なるように配光されている。
Next, FIG. 7 shows that the thickness of the cored bar 30A located in the central portion of the heating roller 3 which is the contact area L2 with the small size transfer paper is thicker than both sides 30B of the cored bar. It is a fifth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the drive gear 9 and the bearing 6 are arranged in the journal portion 3a via the heat insulating bush material 7 so that heat is unlikely to escape. In addition, the light emission distribution of the xenon lamp 2 has a small contact area L as compared with both ends of the heating roller 3 located in the large contact area L1.
The light is distributed so that the amount of light emission increases in the central portion of the heating roller located at 2.

【0035】このような構成において、加熱ローラ3端
部から逃げる熱量を断熱ブッシュ材7、7'を設けるこ
とで低減できるので、加熱ローラ3の表面温度が均一に
保持され、大サイズ転写紙を連続コピーしても端部であ
るL2部分と接触する大サイズ転写紙の画像定着不足を
防止でき良好な画像を得ることができる。
In such a structure, the amount of heat escaping from the end portion of the heating roller 3 can be reduced by providing the heat insulating bush materials 7 and 7 ', so that the surface temperature of the heating roller 3 is kept uniform and a large-sized transfer paper can be obtained. Even when continuous copying is performed, it is possible to prevent insufficient fixing of the image on the large-sized transfer paper that comes into contact with the L2 portion, which is the end portion, and obtain a good image.

【0036】また、芯金端部30Bが中央部30Aに比
べて厚く構成されているので、キセノンランプ2からヒ
ートパイプ4への熱量到達時間を遅く出来、さらに、発
光分布を中央部より両端部側での発熱量を減らす配光に
しているので、小サイズ転写紙を連続コピーしたときで
も端部30Bへの熱供給量が相対的に低いため、小サイ
ズ転写紙の連続コピーしたときでも、加熱ローラ3端部
であるL1領域の異常加熱を抑えることが出来るととも
に加熱ローラ3の表面温度を均一に保つことが出来る。
Further, since the core metal end portion 30B is thicker than the central portion 30A, it is possible to delay the arrival time of heat quantity from the xenon lamp 2 to the heat pipe 4, and further, the light emission distribution from the central portion to both end portions. Since the light distribution reduces the amount of heat generated on the side, even when continuous copying of small-size transfer paper is performed, the amount of heat supplied to the end portion 30B is relatively low. It is possible to suppress abnormal heating of the L1 region, which is the end portion of the heating roller 3, and to keep the surface temperature of the heating roller 3 uniform.

【0037】なお、コストの関係から低級機種では断熱
ブッシュ材7、7'を用いないので、実施例1の構成と
なる場合が多いが、低級機種においては複写スピードは
それほど速くないため、小サイズ転写紙の連続コピー時
に問題となる加熱ローラ3端部の温度上昇は発生しな
い。
Since the heat insulating bush materials 7 and 7'are not used in the low-grade model because of the cost, the configuration of Example 1 is often used, but in the low-grade model, the copying speed is not so high, and thus the small size is used. The temperature rise at the end of the heating roller 3 which is a problem during continuous copying of transfer paper does not occur.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば、ヒートパイプの長さを
短くして小サイズ領域と大サイズ領域の両方にわたって
配設することで、上記ヒートパイプのコストを安くし且
つ、該ヒートパイプを軸状に配設したものと同等な熱移
動能力を持たせることが出来きる。また、加熱ローラの
芯金厚さを転写紙のサイズに応じて異なる厚さとするの
で、立上り及び待機時での上記加熱ローラの表面温度を
均一化でき、大サイズ転写紙や小サイズ転写紙のコピー
時における画像の定着性を向上出来ると共にローラ端部
の温度上昇が抑えられ、加熱ローラの離形材料の摩耗を
防止でき、加熱ローラの寿命の向上につながる。
According to the present invention, by shortening the length of the heat pipe and disposing it over both the small size region and the large size region, the cost of the heat pipe can be reduced and the heat pipe can be reduced. It is possible to have the same heat transfer capacity as the one arranged in a shaft. Further, since the thickness of the core metal of the heating roller is set to be different depending on the size of the transfer paper, the surface temperature of the heating roller at the time of rising and standby can be made uniform, and the large-sized transfer paper and the small-sized transfer paper can be made uniform. The image fixability during copying can be improved, the temperature rise at the roller end can be suppressed, wear of the release material of the heating roller can be prevented, and the life of the heating roller can be improved.

【0039】すなわち、転写紙の大きさに関係なく加熱
ローラの表面温度を軸方向において低コストで均一に保
つことが出来るので、良好な転写画像を得ることが出来
ると共に、加熱ローラの耐久性及び離形素材の摩耗を抑
えることができる。
That is, since the surface temperature of the heating roller can be kept uniform in the axial direction at a low cost regardless of the size of the transfer paper, a good transferred image can be obtained and the durability and durability of the heating roller can be improved. Wear of the release material can be suppressed.

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

【図1】本発明の第1の実施例である定着装置の概略構
成を示す部分断面図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a fixing device that is a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施例における加熱ローラ表面の温度勾
配特性と従来の加熱ローラの表面温度勾配を示す特性線
図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a temperature gradient characteristic of a heating roller surface in the first embodiment and a surface temperature gradient of a conventional heating roller.

【図3】本発明の第2の実施例である定着装置の概略構
成を示す部分断面図である。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a fixing device that is a second embodiment of the present invention.

【図4】第2,第3の実施例における加熱ローラと従来
の加熱ローラの表面温度勾配を示す特性線図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing surface temperature gradients of a heating roller in the second and third embodiments and a conventional heating roller.

【図5】本発明の第3の実施例である定着装置の概略構
成を示す部分断面図である。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a schematic configuration of a fixing device that is a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施例である定着装置の概略構
成を示す部分断面図である。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a fixing device that is a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施例である定着装置の概略構
成を示す部分断面図である。
FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a schematic configuration of a fixing device that is a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 定着装置 2 ヒータ(キセノンランプ) 3 加熱ローラ 3A 芯金 3A1 熱伝導率の高い材質 3A2 熱伝導率の低い材質 4 ヒートパイプ 5 圧接ローラ L1 大サイズ転写紙との接触領域 L2 小サイズ転写紙との接触領域 1 Fixing device 2 Heater (xenon lamp) 3 Heating roller 3A Core metal 3A1 Material with high thermal conductivity 3A2 Material with low thermal conductivity 4 Heat pipe 5 Pressure roller L1 Contact area with large size transfer paper L2 Small size transfer paper Contact area

フロントページの続き (72)発明者 岡本 潤 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 (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Front page continuation (72) Inventor Jun Okamoto 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo, stock company Ricoh (72) Inventor Masahiko Sato 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo stock company In Ricoh (72) Inventor Yutaka Fukuchi 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo ・ In Ricoh Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ヒータを内蔵した加熱ローラと、この加熱
ローラに圧接した圧接ローラとからなり、上記加熱ロー
ラの内部に少なくとも1本以上のヒートパイプを有する
定着装置において、 上記ヒートパイプが上記加熱ローラの端部の軸方向に対
して小サイズ転写紙との接触領域と大サイズ転写紙との
接触領域の両方に渡って配設されることを特徴とする定
着装置。
1. A fixing device comprising a heating roller having a built-in heater and a pressure roller in pressure contact with the heating roller, wherein at least one heat pipe is provided inside the heating roller. A fixing device, characterized in that the fixing device is arranged over both the contact area with the small size transfer paper and the contact area with the large size transfer paper in the axial direction of the end portion of the roller.
【請求項2】ヒートパイプが形状記憶合金で構成されて
大サイズ転写紙との接触領域に配設され、小サイズ転写
紙との接触領域へ伸縮可能に構成されることを特徴とす
る請求項1記載の定着装置。
2. The heat pipe is made of a shape memory alloy, is arranged in a contact area with the large-sized transfer paper, and is expandable and contractable to the contact area with the small-sized transfer paper. The fixing device according to 1.
【請求項3】ヒータを内蔵した加熱ローラと、この加熱
ローラに圧接した圧接ローラとからなり、上記加熱ロー
ラの内部に少なくとも1本以上のヒートパイプを有する
定着装置において、 上記加熱ローラの軸方向全域にわたって配設されるヒー
トパイプに対して、上記加圧ローラの芯金の厚さを大サ
イズ転写紙との接触領域と小サイズ転写紙との接触領域
とで異ならしめたことを特徴とする定着装置。
3. A fixing device comprising a heating roller having a built-in heater and a pressure roller in pressure contact with the heating roller, the fixing roller having at least one heat pipe inside the heating roller, in the axial direction of the heating roller. The thickness of the core metal of the pressure roller is different between the contact area with the large-size transfer paper and the contact area with the small-size transfer paper with respect to the heat pipe arranged over the entire area. Fixing device.
【請求項4】上記加熱ローラの芯金において、小サイズ
転写紙との接触領域に位置しヒータに対面する芯金の厚
さを、大サイズ転写紙との接触領域に位置し上記ヒータ
に対面する芯金の厚さより薄くし、かつ、上記ヒータの
発光分布を上記小サイズ転写紙での接触領域の熱量を大
きく、上記大サイズ転写紙との接触領域の熱量を小さく
したことを特徴する請求項3記載の定着装置。
4. In the core metal of the heating roller, the thickness of the core metal located in the contact area with the small size transfer paper and facing the heater is set to the thickness of the core metal located in the contact area with the large size transfer paper and facing the heater. Is smaller than the thickness of the core metal, and the light emission distribution of the heater is such that the amount of heat in the contact area with the small-size transfer paper is large and the amount of heat in the contact area with the large-size transfer paper is small. Item 3. A fixing device according to item 3.
【請求項5】ヒータを内蔵した加熱ローラと、この加熱
ローラに圧接した圧接ローラとからなり、上記加熱ロー
ラの内部に少なくとも1本以上のヒートパイプを有する
定着装置において、 上記加熱ローラにおける大サイズ転写紙との接触領域の
芯金材質を熱伝導率の高い材質で構成し、上記加熱ロー
ラにおける小サイズ転写紙との接触部位の芯金材質を熱
伝導率の低い材質で構成したことを特徴とする定着装
置。
5. A fixing device comprising a heating roller having a built-in heater and a pressure roller in pressure contact with the heating roller, wherein at least one heat pipe is provided inside the heating roller. The core metal material of the contact area with the transfer paper is made of a material having high thermal conductivity, and the core metal material of the contact portion of the heating roller with the small size transfer paper is made of a material having low thermal conductivity. And fixing device.
【請求項6】少なくとも1本以上のヒートパイプを少な
くとも2種類以上の熱伝導率の異なる芯金材質に渡って
配設されることを特徴とする請求項5記載の定着装置。
6. The fixing device according to claim 5, wherein at least one heat pipe is disposed over at least two kinds of core metal materials having different thermal conductivities.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007272088A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Ricoh Co Ltd Image fixing device and image forming device
US7480480B2 (en) * 2005-09-13 2009-01-20 Canon Kabushiki Kaisha Image heating apparatus with heat pipe for decreasing unevenness in temperature distribution

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