JPH08314307A

JPH08314307A - 定着装置

Info

Publication number: JPH08314307A
Application number: JP11599995A
Authority: JP
Inventors: Jun Yura; 純由良; Nobuo Kasahara; 伸夫笠原; Yasuhiko Taguchi; 泰彦田口; Katsuhiro Echigo; 勝博越後; Hiroyuki Shibaki; 弘幸芝木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-05-15
Filing date: 1995-05-15
Publication date: 1996-11-29

Abstract

(57)【要約】【目的】薄肉の芯金を有する定着ローラであっても所望
の強度が得られ、しかも薄肉の芯金を有する定着ローラ
の利点を大幅に損なうことなく享受することができる定
着装置を提供する。【構成】補強部材が一体補強部材１２と別体補強部材１
３とで構成され、一補強部材１２は、定着ローラ１の端
面を絞り加工によってリング状に形成することにより定
着ローラ１と一体に設けることができる。また、別体補
強部材１３は薄板状体のものをリング形状に形成してな
り、その外縁部に芯金パイプ１０の内周面に適宜な幅を
持って全面的に当接する円筒状舌部１４が設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内部に熱源を備え、薄
肉の芯金を有する定着ローラと、該定着ローラの外周面
に当接される加圧ローラとを有し、前記定着ローラ内に
円筒形状を保持するための補強部材が設けられている定
着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記形式の定着装置は周知であり、プリ
ンタ、複写機、ファクシミリ等の主に普通紙を用いる画
像形成装置に付設されている。この種の定着装置は、定
着ローラに薄肉の芯金を使用しているため、定着ローラ
自体の熱容量を小さくでき、定着ローラの立上り時間の
短縮や省電力化が図られるものである。しかし、図７に
示す定着ローラ１００と加圧ローラ１０１を有する一般
的な構成の定着装置において、定着ローラ１００が薄肉
ローラであると、機械的強度が弱いため、図８に示すよ
うな撓みが生じたり、図９に示すような加圧ローラ１０
１に圧接する部分が軸方向につぶれたりする恐れがあ
る。そして、定着ローラ１００が撓めば加圧ローラ１０
１との間で隙間が生じて定着不良を起こし、定着ローラ
１００がつぶれれば、定着ローラ１００の破損を引き起
こすという問題が発生した。

【０００３】このような問題を解消するため、特開昭６
１−５９３８１号公報には定着ローラ内に複数の断熱補
強リングが嵌合され、この補強リングに複数本のリング
支持棒を架け渡すようにして支持させている。また、実
開昭５６−７９４９号公報には定着ローラの内周面に複
数の補強リブを設けることが開示されている。

【０００４】上記したそれぞれの定着装置は、定着ロー
ラの強度が増すので、上記した撓みやつぶれが軽減する
ことができ、それに起因する定着不良や定着ローラの破
損を防止することができるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た前者の定着装置では定着ローラ内に幾つもの部材を設
置することは薄肉ローラで熱容量を小さくした利点が大
幅に損なわれるとともに、リング支持棒がヒータからの
光を遮断して定着ローラの温度ムラの発生を引き起こす
恐れがあった。

【０００６】また、後者の定着装置も定着ローラに所望
の強度得られる補強リブを設けると、薄肉ローラで熱容
量を小さくした利点が大幅に損なわれてしまうという問
題があった。

【０００７】本発明は、上記した従来の問題を解消し、
薄肉の芯金を有する定着ローラであっても所望の強度が
得られ、しかも薄肉の芯金を有する定着ローラの利点を
大幅に損なうことなく享受することができる定着装置を
提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、内部に熱源を備え、薄肉の芯金を有する定
着ローラと、該定着ローラの外周面に当接される加圧ロ
ーラとを有し、前記定着ローラ内に円筒形状を保持する
ための複数の補強部材が設けられている定着装置におい
て、前記複数の補強部材が、前記芯金と一体に成形した
一体補強部材と、板状体をリング形状に形成してなり、
かつその外縁部に前記定着ローラの内周面に幅を持って
当接する円筒状舌部が設けられている別体補強部材とで
構成されていることを特徴としている。

【０００９】なお、前記定着ローラの両端側の位置に設
けられた補強部材の少なくとも一方が前記一体補強部材
であり、該一体補強部材がリング状に形成されている
と、効果的である。

【００１０】また、両端部の少なくとも一方に設けた一
体補強部材が芯金の通紙部よりも小径に形成されている
と、効果的である。さらに、前記小径に形成された一体
補強部材が前記芯金の通紙部よりも肉厚が厚く形成され
ていると、効果的である。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。図１は、本発明に係る定着装置の一実施例を示
す側面図、図２はその定着装置の定着ローラ縦断面図で
ある。

【００１２】図１及び図２において、定着装置は定着ロ
ーラ１とこれに圧接される加圧ローラ２とを有し、定着
ローラ１は表面にテフロン（商品名）等の耐熱離型性材
料からなる離型層１１が形成された芯金パイプ１０と、
該芯金パイプ１０内に配置された熱源としての２本のヒ
ータ３，４とを備えている。芯金パイプ１０の材質は、
本例の場合、熱伝導性、機械的強度及びコスト面でバラ
ンスの取れたアルミ、鉄で作られており、またその肉厚
は０．３〜０．８mm程度の薄いものが用いられている。
さらに、芯金パイプ１０の外径は２０〜４０mm程度の大
きさに設定されている。この定着ローラ１は、熱容量が
極めて小さいので、その立上り時間の短縮や省電力化が
図られるものである。

【００１３】また、上記ヒータ３，４としては本例の場
合、熱応答性、耐久性に優れたハロゲンランプが用いら
れており、２本のヒータ３，４はそれぞれ両端が側板２
０，２１に固定されたブラケット（図示せず）に保持さ
れている。この２本のヒータ３，４は、加熱する発熱部
の領域を異なるように設定した２本ヒータ方式を採用し
ており、本例では各種サイズの転写材がセンター基準で
搬送されるものであって、例えばヒータ３の発熱部が最
小サイズ紙の通紙部に対応して設けられ、ヒータ４の発
熱部がこれ以外の部分、すなわち最大サイズ紙の通紙部
に熱供給を行うように設けられている。この２本ヒータ
３，４は、最小サイズ紙を通紙するとき、発熱部が小サ
イズ紙に対応したヒータ３を点灯させ、大サイズ紙を通
紙するとき、ヒータ３，４とも点灯させるように制御す
れば、最小サイズ紙を連続して通紙した直後に最大サイ
ズ紙を通紙しても、オフセット、巻き付き、ジャムの不
具合の発生を防止することができる。

【００１４】定着ローラ１は、その両端に断熱ブッシュ
２２，２３が嵌合され、この断熱ブッシュ２２，２３に
軸受２４，２５が設けられており、定着ローラ１は断熱
ブッシュ２２，２３及び軸受２４，２５を介して側板２
０，２１に回転自在に支持されている。さらに、定着ロ
ーラ１の一端には、歯車２６が設けられ、図示していな
い駆動源からの駆動を伝達される。上記断熱ブッシュ２
２，２３は、定着ローラ１から側板２０，２１への熱放
散（熱伝導）を極力減らし、定着ローラ１の温度ムラの
低減、軸受２４，２５の耐久性の向上、省電力化を図る
ためのものである。なお、符号２７，２８は断熱ブッシ
ュ２２，２３及び歯車２６の止め具である。

【００１５】定着ローラ１には、その両端と中央に補強
部材が設けられ、本例では左端の補強部材が一体補強部
材１２として構成され、右端と中央の補強部材が別体補
強部材１３として構成されている。一体補強部材１２
は、定着ローラ１の端面を絞り加工によって形成するこ
とにより定着ローラ１と一体に設けることができる。さ
らに、一体補強部材１２はリング状、すなわち正面から
見てヒータ３，４通る部分をできるだけ小径にしたリン
グ状に形成することにより、定着ローラ１内の熱が対流
によって外部へ逃げることを防ぐ。また、別体補強部材
１３は図３（ａ），（ｂ）に示すように、薄板状体のも
のをリング形状に形成してなり、その外縁部に芯金パイ
プ１０の内周面に適宜な幅を持って全面的に当接する円
筒状舌部１４が設けられている。この場合、補強部材１
２は芯金パイプ１０内に締まりばめ状態で係合され、補
強部材１２と芯金パイプ１０の内壁とが一体的になるよ
う構成されている。

【００１６】このように、一体補強部材１２を設けれ
ば、別体補強部材１３のように装填する手間が必要なく
なるので、生産性の向上を図れる。また、別体補強部材
１３は円筒状舌部１４を設けたことにより、該部が幅を
持って芯金パイプ１０の内周面に当接するので、別体補
強部材１３が薄板状体のものから作られていても定着ロ
ーラ１の機械的強度が得られる。従って、円筒状舌部１
４により、別体補強部材１３の倒れ、脱落を防止できる
とともに、定着ローラ１の軸方向のつぶれや撓みも防止
できる。さらに、一体補強部材１２及び別体補強部材１
３は薄板状体のものから作られているので、定着ローラ
１の熱容量が大きくならず、立上り時間の短縮や省電力
化という効果を享受することができるものである。ま
た、定着ローラ１の切削、研削の機械加工時に予め補強
部材１２，１３を設けておけば、その強度が得られるこ
とで精度確保が容易になり、生産性が大幅に向上する。

【００１７】また、別体補強部材１３は芯金パイプ１０
と熱膨張率が同一か同程度にすることが好適であり、従
って別体補強部材１３は芯金パイプ１０と同一材質のも
のを用いることが有利である。別体補強部材１３と芯金
パイプ１０の熱膨張率が同一であれば、実使用時の温度
上昇時に別体補強部材１３が外れたり、あるいは芯金パ
イプ１０を強く押し過ぎたりする恐れがなくなる。さら
に、実使用時以外でも定着ローラ１の切削、研削の機械
加工時、テフロンコート時、ローラ内面塗装時に温度上
昇し、このとき別体補強部材１３を予めパイプ内に係合
させておくことが生産性が大幅に向上するため有利であ
る。この温度上昇時にも熱膨張率が同一であれば、何ら
問題が生じない。また、上記別体補強部材１３はその肉
厚を芯金パイプ１０とほぼ同等にすることが好適であ
る。なお、上記した別体補強部材１３は板金を絞り加工
することにより製作できるので、高精度でかつ低コスト
化が図れる。

【００１８】なお、別体補強部材１３は芯金パイプ１０
に締まりばめ状態で係合させたが、高耐熱性の接着材を
用いて芯金パイプ１０に固定するようにしてもよい。図
４は、本発明の別の実施例を示す縦断面図であって、本
例では定着ローラ１の左右両端の補強部材が一体補強部
材１２で構成されている。このため、別体補強部材１３
のように装填する手間が少なくなり、生産性の向上をは
かれる。また、別体補強部材１３を装填した場合と比べ
て定着ローラ１の熱容量の増加が少なく、定着装置の立
上り時間をより短縮することができる。さらに、一体補
強部材１２により定着ローラ１内の熱が対流によって両
端から逃げることを防ぎ、熱効率が向上する。

【００１９】図５は、本発明のさらに別の実施例を示す
縦断面図であって、本例では定着ローラ１の左右両端の
一体補強部材１２が通紙部に比べて小径の円筒形状に形
成している。このように形成することで、荷重を受ける
軸受部近傍を小径円筒なのでより一層の機械的強度を高
められる。さらに、小径円筒にした分の熱容量を少なく
することができる。

【００２０】図６は、本発明のさらに別の実施例を示す
縦断面図であって、本例では定着ローラ１の左右両端の
小径の円筒形状に形成した一体補強部材１２の肉厚を厚
く形成している。このように形成することで、荷重を受
ける軸受部近傍を機械的強度をさらに高められる。な
お、本例では図５の実施例に比べれば多少定着ローラ１
の熱容量の増加するが、図４の実施例に比べればほぼ同
等であり、何ら問題がない。

【００２１】

【発明の効果】請求項１の構成によれば、複数の補強部
材が、芯金と一体に成形した一体補強部材と、板状体を
リング形状に形成してなり、かつその外縁部に定着ロー
ラの内周面に幅を持って当接する円筒状舌部が設けられ
ている別体補強部材とで構成されているので、一体補強
部材は装填作業が不要で、別体補強部材は円筒状舌部の
幅分が定着ローラの内周面に当接するように嵌合でき、
熱容量が小さい板状体の補強部材であっても補強支持幅
が大きく取ることができる。

【００２２】請求項２の構成によれば、両端部の少なく
とも一方に設けた一体補強部材が芯金の通紙部よりも小
径に形成されているので、一体補強部材の製造が容易
で、生産性を向上することができる。

【００２３】請求項３の構成によれば、両端部の少なく
とも一方に設けた一体補強部材が芯金の通紙部よりも小
径に形成されているので、荷重を受ける軸受部近傍を小
径円筒なのでより一層の機械的強度を高められる。

【００２４】請求項４の構成によれば、小径に形成され
た一体補強部材が芯金の通紙部よりも肉厚が厚く形成さ
れているので、荷重を受ける軸受部近傍を機械的強度を
請求項３のものよりさらに高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る定着装置の一実施例を示す側面図
である。

【図２】その定着装置の縦中央拡大断面図である。

【図３】補強部材の一例を示し、（ａ）は正面図、
（ｂ）はその断面図である。

【図４】本発明の別の実施例を示す縦断面図である。

【図５】本発明のさらに別の実施例を示す縦断面図であ
る。

【図６】本発明のさらに別の実施例を示す縦断面図であ
る。

【図７】従来の定着装置を示す説明図である。

【図８】従来の定着装置の不具合の一例を示す説明図で
ある。

【図９】従来の定着装置の別の不具合を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１定着ローラ２加圧ローラ３，４ヒータ５，６発熱部１０芯金パイプ１２一体補強部材１３別体補強部材１４円筒状舌部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者越後勝博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)発明者芝木弘幸東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に熱源を備え、薄肉の芯金を有する
定着ローラと、該定着ローラの外周面に当接される加圧
ローラとを有し、前記定着ローラ内に円筒形状を保持す
るための複数の補強部材が設けられている定着装置にお
いて、前記複数の補強部材が、前記芯金と一体に成形した一体
補強部材と、板状体をリング形状に形成してなり、かつ
その外縁部に前記定着ローラの内周面に幅を持って当接
する円筒状舌部が設けられている別体補強部材とで構成
されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】請求項１に記載の定着装置において、前
記定着ローラの両端側の位置に設けられた補強部材の少
なくとも一方が前記一体補強部材であり、該一体補強部
材がリング状に形成されていることを特徴とする定着装
置。
【請求項３】請求項１または２に記載の定着装置にお
いて、両端部の少なくとも一方に設けた一体補強部材が
芯金の通紙部よりも小径に形成されていることを特徴と
する定着装置。
【請求項４】請求項３に記載の定着装置において、前
記小径に形成された一体補強部材が前記芯金の通紙部よ
りも肉厚が厚く形成されていることを特徴とする定着装
置。