JPS58158669A - 加熱定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真装置、静電記録装置等の記録装置に設
けられる定着装置やｂｎ熱現像装置等の加熱装置に関し
、詳１７＜は未定着画像等の被定着物を加熱処理する際
又はその周辺で加熱又は発熱手段等による熱を使用する
加熱装置に関する。

従来、熱を使用する加熱装置は均一加熱や消電力が達成
しにくかった。特に定着装置の代表的なものである熱ロ
ーラ定着装置に於いては、画像形成装置又は定着装置等
に設けられた加熱源からの熱が熱ローラ表面を伝達して
定着に作用することなく失われるといった問題が存在し
ていた。この結果、熱ローラ端部において熱損失が犬り
くなり定着性が大幅に低下してしまう。

これに対し、従来の技術では熱ローラ端部や熱ローラに
圧接する加圧ローラ等の端部領域の温度低下を補償する
ため、加熱源の発熱分布を端部領域で強くなるように構
成していた。これによって定着装置における電力消費量
が増大し、それに伴う他部署への電力供給量を制限した
り、定着装置における温度制御を複雑化せざるを得ない
。

一方、この解決方法でも熱ローラ端部から失われる熱量
はさらに増大するため、画像形成装置内部での昇温か起
こり、クリーナ、現像器内でのトナーブロッキングを誘
発したり、装置内のプラスチイックのモールド成形部品
を熱変形させてしまうことがある。

熱ローラ間のみに断熱スリーブ、又は、樹脂より成るす
べり軸受を設けることは既に行われているが、結局満足
な解決策とはならず、熱損失が大きく、やはり端部温度
ダレが生じてしまう。

上記対策としても、一般的にはヒータの端部側での発熱
分布を強めることが行われているので全体としての電力
消費量はほとんど前記従来のものと変わらない。

上記従来の方法では、電力の浪費だけでなく、本体中の
他の部所の昇温をも起し、Ｉ’ｉＴｉ々の問題が生じる
原因ともなっている。

本発明け、上記従来の欠点を改善することを目的とし、
少ない？１１′力でもって貞好な加熱処理が行ぐ、る加
熱装置を提供することであり、特に画像記録装置におい
ては良好な定着性が得られる定着装置を提供することで
ある。

本発明の特徴は、加熱ローラ又は加圧ローラ等の被加熱
物の加熱処理に関与する部材から無駄に消費される熱損
失を従来より大幅に減少せしめ、熱保有性を高めること
にある。

以下本発明について図面を参照しながら説明するが、本
発明が特に有効な定着装置について詳述する。

第１図は本発明の一実施例の説明図である。

本図は、加熱定着装置によって電子写真法で形成された
トナー像Ｔを普通紙Ｐに定着するものを示している。

１はハロゲンヒータ等の加熱用のヒータ３を内部に有す
る加熱ローラで、駆動モータ（不図示）からの、１駆動
力を受けて矢示方向に回転する。２は低加熱用のヒータ
３′を内蔵する加圧ローラで、加熱ローラ１に圧接して
摺擦回転する。

この加熱ローラ１は、アルミニウム、ステンレス、銅等
の金属製中空ローラ芯の外周面に四弗化エチレン樹脂等
の耐熱離型性樹脂層を２０〜８０μ厚に設けたものであ
る。加圧ローラ２はベアリング１５．１５’に回転可能
に支持されている。このローラ２は加熱ローラ１に公知
の加圧手段によって少くとも定着時に圧接し、金属製ロ
ーラ芯の外周面にシリコンゴム、フッソゴム、フロロシ
リコンゴム等の弾性体１１比較的厚く設けたものである
。この構成は、加熱ローラとの圧接領域ｄを確保するこ
とを一目的としている。加熱ローラ１の外周面にはサー
ミスタ、熱電対等の感温素子４が接触配設され、それの
検出信号を公知の制御手段（図示せぬ）に導き、加熱ロ
ーラ１の外周面の温度を（ヒータ３の出力、又は、その
印加電圧等を制御することで）トナー像溶融温度に保持
している。

６は加熱ローラ表面へ付着したオフセットトナーや紙粉
等の異物をローラ表面から除去するだめのクリーニング
部材であり、ノーメックス。

ヒフロン２等の耐熱不織布よりなるクリーニングウェブ
６Ｉを用いている。

上記クリーニングウェブ６Ｉは弾性を有する押当てロー
ラ６３により加熱ローラに当接している。

又、このウェブ６１は、駆動を与えられる（不図示）巻
取りローラ６．により供給ローラ６、から微量づつその
当接位置を変えるように移動し、常にクリーニングウェ
ブ６、の新しい面が加熱ローラに当接する。このウェブ
６、は押当てローラ６゜以降介在するコロ６４−ヒを移
動して供給ローラ６２側へ反転され、巻取ゆローラ６、
に表、裏を逆にした状態で巻取られる。オだ、クリーニ
ングウニブ６、中にジメチルシリコンオイル等のオフセ
含 ット防止液を今浸させておくと、クリーニング効果をさ
らに高めることが可能となる。

７は熱反射性を有する曲面状の反射板で、加熱ローラ１
の周辺に近接し、加熱ローラ１の長平方向全体に設けら
れている。又反射板７は加熱ローラ１周而の押当てロー
ラ６、の位置と紙Ｐの進入開口部との間に対して覆うよ
うな幅を有している。８け放熱防市用の厚みのあるカバ
ーで、−り記反射板７の凸面全体に対して密着して設け
られ、この反射板７からの無駄な放熱を防止する。１６
は定着装置の上側のケーシング部材で、クリーニング部
材６と反射板７．カバー８、感温素子４とを包囲してい
る。感温素子４の温度検知部は反射板７よりもローラ１
側にある〇 一方、加圧ローラ２側にも、反射板７と同様の反射板９
及びカバー８と同様のカバー１０が夫々加圧ローラ２の
周面の大部分を覆うように設けられている。

こ力、らの反射板７，９及びカバー８，１ｏを設けるこ
とによって加熱ローラ、加圧ローラ夫々の表面から無駄
に消費される熱を減少することができ、かつ感温素子４
の測温性を安定化することができる。又、加熱ローラ１
の設定温度て対する温調を安定化すると共に消費電力を
低減できる。

２２は紙Ｐを加熱ローラ１側に導く案内板で、反射板７
と反射板９夫々の一端の間に位置するように加熱ローラ
１に近接して設けられている。

２４は加圧ローラを支持する支持板で、バネ２３によっ
てｔ用圧ローラは定着ローラに圧接される。

さて、未定着なトナー像Ｔを有する普通紙Ｐは加熱、加
圧筒ローラ１，２間で挾持搬送され、ローラ１，２の表
面温度による印加熱によってトナー像Ｔを定着され、そ
の後排紙ローラ２０゜２１によって挾持されながら装置
外へ排出される。この加熱ローラの排出口側には普通紙
Ｐを加熱ローラから確実に分離するためにローラ軸方向
に沿って複数個の分離爪５がローラ表面に接触して設け
られている。

又、加圧ローラ２の排出口側にも分離爪５．がローラ２
の表面に接触して設けられている。

分離爪５は、ケーシング部材１６と離間状態の支持板１
８に保持され、分離爪５．も定着装置下側のケーシング
部材１７と離間状態の支持板１８１に保持されている０
ケ一シング部材１７は加圧ローラ２の反射板９．カバー
１０と離間し、これらを欅うように設けられている。

上記反射板７，９としては、表面を研摩したあることが
好ましい。又反射板７，９の形状は、ローラ周面と同心
円となるような曲率を有するものが好ましく、又その厚
さは比較的薄いものが好捷しい。

上記カバー８，１０としては、グラスウール。

ロックウール、セラミックファイバー、或いはフェノー
ルフオーム、エポキシフオーム等の発泡体等によって構
成或いは複合構成されたものが好゛ましい。

次に第１図のｘ　−ｘ’断面を示す定着装置の説明図で
ある第２図を用いて、加熱ローラ１の端部構成について
詳述する。

１１．１１′は夫々加熱ローラ１の両端の回転軸１．．
１．に夫々嵌着されている耐熱性スリーブで、定着装置
の枠体１３．１３’に夫々装着されされているベアリン
グ１２．１２に夫々接触している。１４．１４は耐熱性
ギアで、加熱ローラ１の同転軸Ｌ　＋　Ｉ＋に夫々嵌着
され、駆動源Ｍからの駆動力を伝達される。この耐熱性
ギア１４′は他の駆動伝達ギア２５と噛合っており、駆
動力を受けて、加熱ローラ１と共に回転する。耐熱性ギ
ア１４には、手動ノブ２６のギア２６．が噛合わされ手
動による駆動力が伝達される。

上記耐熱性ギア１４．１４’は熱遮断性の断熱材で構成
音れているので、加熱ローラ１からこのギア１４．１４
を介して他のギア等の１＜軸伝達部材へ熱が散逸するこ
とがない。このギアによって加熱ローラ１の熱保有性が
向上された。

さらに上記耐熱性スリーブ１１．１１も又、熱遮断性の
断熱材であり、加熱ローラ１端部がらベアリング１２．
１２及び枠体１３．１３’への熱移動による熱損失を防
いでいる。従って、加熱ローラ１の端部からの熱損失は
、耐熱性ギア１４．１４によって従来より減少すること
ができ、又耐熱性スリーブ１１．１１の付加でさらに大
幅に減少或いはほとんど無にすることができた。

一般に、耐熱性ギア１４．１４’には他の駆動伝達部材
が数多く連動するように設けられることが多い。依って
、従来の熱損失はこのような駆動系において大半を占め
ている。これに対し、上記実施例のようなものは駆動系
への熱損失を減少又は無ならしめることができるので、
高度に熱効率を向上でき消費電力も減少できる。又、上
記実施例では耐熱性ギア１４．１４’に加えて耐熱性ス
リーブ１１．１１を用いているため、ローラ端部からの
枠体１３．１３’への熱損失を防止できさらに熱効率を
向上できる。上記実施例は加熱ローラ１の両端部に設け
ているが、少々くともローラ１に＋１ν動力を伝達する
部材の駆動力を受ける側とローラ１との間に断熱部位を
有していればよい。上列ｒ′耐熱性スリーブとしては、
ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、　ＰＰＳ
　（ポリフェニレンサルファイド）、旧（ポリブチレン
テレフタレート）樹脂、フェノール樹脂等の熱遮断ＹＩ
Ｘ材であるもの等、或いはこの種の混合材からなる熱連
断性の材料から構成されるもの等が好ましい。又−上記
ギア１４゜１４′としては、ポリイミド、ポリアミドイ
ミド。

ｐｐｓ　、変性フェノール、四沸化エチレンに補強光て
ん材を加えたもの等の熱遮断性の良好な耐熱性材料で構
成されるものが好−チしい。

ヒ述のごとく、加熱ローラ１は耐熱性スリーブ１１，１
１．及び耐ｒ４ζ性ギア１４．１４により機械本体及び
枠体１３，１．３から熱的に孤立状態となり、これらを
伝わっての熱損失は非常に少ないものとなる。

次に本発明に係る実施例の具体的な数値例を説明する。

一ヒ記構成の定着装置で加熱ローラ１として外径φ６０
．アルミ芯金の肉厚７調９表層に３５μ厚のＰＦＡ被覆
をしたローラ、加圧ローラ２として、外径φ６０．φ５
０のステンレス芯金上に肉厚５Ｗｎｎの熱加硫型シリコ
ンゴム被覆をしたローラを用いた。

加熱ローラ内のヒータ３には６５０Ｗハロゲンヒータを
用い１山常点灯させ、また加圧ローラ内のヒーター３′
は７０Ｗシーズヒータで、コピ一時以外のときのみ点灯
させる。

一！ｒ、た、圧接領域ｄは１１圏、加熱ローラ表面温度
は１８０℃としだ。

第３図は上記具体例の実験のだめの各ローラ表面温度の
時間に対する変化図を説明するものである。時間１＝０
で電源がＯＮされると、ヒータ３及びヒータ３′が点灯
する。加熱ローラ表面温度は図示の如く上昇して加熱ロ
ーラ表面温度が１５０℃に達すると（Ａ点）、停止して
いた両ローラ１，２は圧接回転を始め、加圧ローラ表面
温度も急激に上昇する。

加熱ローラ表面温度が１８０℃に達すると（Ｂ点）定着
可能状態と々り両ローラ１，２は回転を停止する。そし
て加熱ローラ１は、不図示の制御手段によって１８０℃
前後の表面温度となるように保持される。一方加圧ロー
ラ２は定着ローラからの熱の供給がなくなるため浄血温
度は下降する。そして定着可能状態から約５分後（６点
）でｈｎ圧ローラ温度は最低となり、その後内部からの
ヒータ３の熱を受けて徐々に温度上昇する。故に、６点
における定着能力が燭・も低い。従ってこの６点で連続
コピーを行えば定着性の比較実験と１７ては極めて好寸
しいものとなる。本図では６点において９９枚連続コピ
ーを行った際の温度変化を９９枚終了時（１）点）を含
めて表しである。

ＤＪ、下に示す実験結果はト記Ｃ−Ｄ間で以下の共通条
件の基に行ったものである。つまり１０℃の環境下でコ
ピースピード４Ｏ−Ｖｓｅｃ（Ａ　３サイズ紙、３５枚
／分）、秤量８０ｔ／ｒＴ１′Ａ　３紙上にφ２４のベ
タクロを形成し、９９枚連続コピーから１．６，１１．
１６枚目、２１〜９１までの１０枚目ごとの８枚の計１
２枚を選出し、各紙に対し９箇所を実験対象とした。こ
の１２枚。

各９箇所の計１０８　ｓ所の定着性評価はコージンワイ
パー（商品名、■県人、ペーノく−ウエス）を用いて、
圧力４０　ｔ／ｃｄで１０往復こす択こする前後の濃度
差をマクベス反射濃度計で測定して数値化したＯ ■）：φ２４ペタクロ画像をこする前の反射濃度（１，
０≦Ｄ≦１．１Ｄ′：〃　　　　　　こすった後　　〃
　　となるように△Ｄ；濃度低下率　　　　　　　　　
　　　　　画像濃度を調整する。） 以下の表１に各定着器の構成要件を示す。

表　　１ 定着器Ａ１〜５の均一ヒーター３としては、発熱長が３
３０■の均一巻線ヒータを用いた。捷だ、定着器４６の
２００Ｌｌ）ヒータとは第４図に示すような中央部の発
熱分布が大のヒータ（第２図に示しだヒータ３の構成の
ようなもの）である。

まだ、２００％ヒータのかわりに発熱長が２９７目以下
（すなわち最大通紙中以下、より好ましく１ご は、最大通紙中よりも２０＋ａ＋〜８０ｍｍ＠７いヒー
ター）の均一巻線ヒータを用いても後述と略同等な効果
が得られた。

表２は前記各定着器の定着性の結果であり、数字は濃度
低下率が所定（１５，１（１，５）９６以上の箇所が何
カ所あるか（１’ｏ％〜四の）を示したものである。

表　　２ 表２から明らかなように、定着器Ａ１から扁６へ行くに
つれて好ましい条件が付加されているので定着性が良好
に々る。

■４４からＡ５／／ ■扁５　ｕ　Ａ６　　　／／ で特に顕著な差が見られる。

■は放熱防ＩＦ部材と、反射部材を設けることの効果で
あり、 ■け熱的バリヤー確立の効果であり、 ■はヒーターの発熱分布による効果である。

又、定着器＆３．Ａ４を比較すると、＆４の方３、漸４
を比較すれば、さらに熱的バリヤーを設ける効果が確め
られｓ　Ａ　５　＋　Ａ　６に至ってはその熱的バリヤ
ーの確守こそさらなる効果を４えるものである。

表３ 表３にはこれらの定着器におけるウェイトタイム（電源
投入後定着可能になる寸での時間）の比較結果を示しで
ある。定着器篇１からＡ６に向うにつれ、熱損失が防止
されるのでウェイトタイムも同様に減少される。

すなわち確実に省電力化を達成することができている。

土た、ａ−ラ長全体における温度分布が安宇、均−化す
る時点までに要する時間は扁１ではほとんど測定子、可
能・であるのに対し４７又は扁２からＡ６１Ｃ改良され
るに従って、加速的に減少でべろ。

又、第５図には、定着器篇１と定着器扁５゜６とのスタ
ンバイ時に於ける放熱量の時間的変化を示しである。図
より明らかなように定着器扁１が１５時間後、約１７０
Ｗの放電量に安定するのに対し、定着器扁６では１時間
以内１に約５０Ｗの放熱ｔに安定している。

このように中央部分の発熱量が多くなるような刃口熱手
段を設けることで又は発熱量を与える部分の占める領域
を用いられる記録材の最大通過領域より小さくする加熱
手段を用いることで、加熱定着ローラ等の表面温度を均
一化することが容易となる。この理由の一つは、記録材
に使用される熱を即座に補給できると共に記録材の非通
過域又は端部域での昇温を緩和できるととにある。との
ような加熱手段は、特に端部域から他の駆動系や支持枠
等に散逸する熱等の熱損失を減少せしめたような本実施
例の定着装置に有効である。

構成の放熱防市部材十反射部材とけ、前記第２図の実施
例中の反射板７，９、カバー８，１０を意味し、その有
無を表示しである。又構成の熱的バリヤーとけ、熱伝導
を防止できるような手１寸を斂味しく例えば耐熱性、熱
遮断性材料からなる部材）、ローラと枠体間又は／且つ
ローラと＠ｌｌ０１系間における有無を表示しである。

尚、定着器Ａ７は、熱的バ１）ヤーを前述の実施例のよ
うにローラと１ｍ駆動系に有しているものを示し、下記
の表３が示すように、曲の構成単独よりも優れた効果を
奏し７熱損失を防上して定着性が向上するものである。

ここで第４図の発熱量分布について説明する。

第２図のヒータ３は前述した如く加熱ローラの中央部に
、その中央を中心として左右対称に１５０咽の連続の発
熱帯３．（左右に７５鴬づつ）を有している。又ヒータ
３は、全長３２０圃の発熱域を有し、その両端２２震に
は夫々連続の発熱帯３．を有し、発熱帯３．　、３．の
間には等間隔に発熱部（不１シ１示）が数個有Ｉ７てい
る。

ヒータ３の発熱量は第４図に示すごとく各発熱帯及び発
熱部に対応して４０〜２００％のものとなり、全体とし
て中央部凸状になっている。

このようなヒータ３を用いることによって加熱ローラ１
の中央部から端部に向って熱移動が生じｈｎ熱ローラ１
上では全体がほぼ一様な温度分布を示す。

との°犬態で定着作用を行うと、トナー像や記録材によ
って加熱ローラの温度が減少してもローラ端部で異常昇
温は生じないし、上記ヒータ３によって加熱ローラ表面
温度は定着に必要な温度に維持できる。

以下第６図乃至第１２図を用いて本発明に係る他実施例
について詳述する。尚、全体の説明上第２図の構成と同
一の部分１ｃついては説明を省き、各実施例の特徴が明
確になるようにする。

第６図の実施例は前述の耐熱性ギア１４．１４’の構成
をは下の如く構成したことを特徴とする。

本例でも耐熱性ギア１４．１４’は加熱ローラ１の回転
軸ｉ、　ｌ　ｌ’ｌに嵌着されている。

このギア１４．１４は夫々内側部分のみに設けられた熱
遮断性の良好な耐熱性樹脂からなる内層１４ａ　、　１
４ａ’と、その外側部のギア部を構成し金属からなる外
層１４ｂ　、　１４ｂ’を夫々有している。この外層１
４ｂ　、　１４ｂ’の金属には機械的強奪が帰れ、コス
ト的にも安価なものが好ましく、本例では鉄を用いであ
る。このギア１４．１４’は内層１４ａ　、　１４ａ’
と外層１４ｂ　、　１４ｂ’を射出成形により一体化し
て成形されている。このギア１４′は他の駆動伝達ギア
２５と噛合っており、駆動源Ｍからの駆動力を受けて、
加熱ローラ１と共に回転する。又ギア１４には手動ノブ
２６のギア２６．が噛合わさっている。

この手動ノブ２６は、紙詰り処理等のように加熱ローラ
１を手動によって回転しだい場合に操作者が回転するも
のである。

上記ギア１４，１４は加熱ローラ１の回転軸ＩＩと接触
する部分に熱遮断性を有しているので、加熱ローラ１か
らこのギア１４．１４’を介して他のギア等の駆動伝達
部材へ熱が散逸することを大幅に防止できる。

上記耐熱性スリーブ１１．１１はさらに熱遮断性を有し
ており、加熱ローラ１端部からの伝熱損失を防いでいる
。従って、回転軸１．からベアリング１２．１２及び枠
体１３．１３’への熱移動を大幅に減少或いはほとんど
無ならしめる。

上記ギア１４．１４’と上記耐熱性スリーブ１１゜１１
′によって加熱ローラ１の熱的フロート状態はより確実
な本のとなるが、加熱ローラ１に対するギア１４．１４
’の形状は、その強度を考慮すると第７図の様なものが
好ましい。

第７図の例は、外側１ギア１４′の歯面を有する金属か
らなる外層に溝１４ｃ′を切っておいて耐熱樹脂からな
る内層１４′ａを成形すれば強度的にもすぐれ高トルク
を伝達する場合にも金属部と樹脂部とで１ｄがれを起こ
°ｔというととはなくなる。

このように耐熱樹脂と金属部の強度を増すだめの保合部
を設けることは好ましいことである。

次に第８図乃至第１１図の実施例について説明する。こ
れらはカロ熱ローラ１の駆動部及び支持部についての説
明図であるが、これに限定されることなく加熱ローラの
他端にも第２図の如く復配同様の構成を設ければさらに
好ましい実施例となることはいうまでもない。以下要部
のみの説明を行うが他の構成は第２図のもの或いはそれ
に順じるものが適用される。

Ｍ８図の実施例は、耐熱性ギア１４．を三層構成とし、
その中間層１４．ｂに断熱材を用いて熱遮断性をもたせ
、その両側の内層１４．ａ、外層１４．ｃ夫々に金属の
一つである鉄を用いている。この内層１４．ａは加熱ロ
ーラの回転１１＋１＋との嵌合状態の強度を高めるため
に設けられている。中間層１４、ｂは内層１４．ａより
も厚く設けられ、駆動源Ｍからの駆動を受ける外層１４
．ｃと内層１４．ａとの伝熱を遮断する。この内層１４
．ａの層厚は薄い方が好ましく又断熱材からなる中間層
１４．ｂが十分カ強度を有するものであれば内層１４１
ａを設けなくてもＲい。この内層１４．ａが金属からな
る場合、加熱ローラ１を回転可能に支持する支持手段（
ベアリング１２ａやスリーブ１１ａ）に接触しないよう
にする。本例の場合スリーブｌｌａも断熱材からなるた
め、熱損失を防止する意味からも内層１４１ａをスリー
ブｌｌａと同厚かそれ以下にしてあり、スリーブＩｌａ
と接触して共に一体的に回転する。

第８図の構成にすることでも前述したような効果や説明
が得られる。

第９図の実施例は、本発明のさらに具体的なもので前述
したスリーブ１１ａや断熱スリーブ１１゜１１′のよう
な断熱材で構成された部材を前記ギア１４′（第２図参
照）のような耐熱性駆動伝達部材と一体化したものであ
る。

図中ギア１４．は、熱遮断性の断熱材からなり、回転軸
１．に嵌合され回１１ｉパ輔ＩＩと一体的に回転する。

ギア１４．け、ベアリング１２ａがｈ［１熱ローラ１を
支持する部分にまで設けられ、駆動源からの駆＋１ｒｌ
ｌを受けると共にベアリング１２ａと摺動する。従って
ベアリング１２ａはとのギア１４２を介して加熱ローラ
１の回転軸１１を１１１１転可能に支持している。

このように加熱ローラ１を支持する部分及び加熱ローラ
１を直接駆動伝達する部分に一体化した熱遮断性の部材
を設けることで前述した効果が得らハるだけでなく、部
品数を少なくできコスト低減や製造上の容易性を構成で
きる。

第１０図の実施例は、第８，９図の実施例全組合せたよ
うなもので、低コスト化及び機械的強度を増すだめのも
のである。

回転軸ＩＩに嵌着上れたギア１４．は断熱材からなる内
層１４．ａと金属からなる外層１４．ｂを一体化したも
のである。この内層１４３ａは、加熱ローラ１．を回転
可能に支持しているベアリング１２ａとｉ’ｊｌ転軸１
１との間の範囲すべてに設けら・れ、回転軸１．から外
層１４．ｂ及びベアリング１２ａへの伝導熱を大幅に減
少又は遮断する。

この内層１４３ａは均一厚であり、事実上回転軸１、に
密着した断熱スリーブのように設けられている。つ寸り
このギア１４３を別の観点からみれば、加熱ローラ１の
駆動が伝達される部分と加熱ローラ１を回転可能に支持
する部分に、一様の断熱層（１，４ｓａに相当）が設け
られていることになる。

以上の如く構成することでギア１４３に機械的強度をも
たぜることかでき、低コスト化も達成できる。熱論加熱
ローラ１からの熱損失を防止できＡことはいう寸でもな
い。

第１１図は第１０図の実施例のさらに改良したものであ
る。つまり、ベアリング１２ａとの接触部の機械強度を
増した実施例である。

回転軸１１に嵌着されたギア１４４は、断熱性の内層１
４４ａと金属からなる外層１４４ｂを一体化したもので
ある。この内＠　１．４４ａは回転軸１．に密着しして
いるが、ベアリング１２ａに対向する部分の厚みよりも
駆動を伝達される部分に対向する部分の厚みを厚くしで
ある。これは前述した。Ｌうに熱損失が駆動系において
太きいという所に着目して、それを高度に防ＩＦするだ
めになされたものである。さらに本実施例では外層１４
Ｊ）をベアリング１２ａと接触させるように構成１〜で
ある。

これは、ベアリング１．２ａとの接触で内層１４４ａが
劣化するのを防止し、ギア１４４の耐久性を向上させる
と共に加熱ローラ１端部からの熱損失防止を長期にわた
って確保する。

このように構成することで旭１０図のものよりも機械的
強度を増すことができる。

第８図乃至第１１図の各実施例における各構成はその趣
旨に４１いて、任童に組み合せだものにしても団＜、又
第２図で説明した反射板や断熱材からなるカバーを設け
ればさらに好ましい実施例となり、又、加熱手段も前記
又は後述す　　　　□るようなものとすればさらに好ま
しい実施例となる。上記断熱材や、熱遮断性の層の材料
としては、前記耐熱性スリーブ１１．１１やギヤ１４゜
１４に説明したものが適用できる。

第１２図は本発明に基いた実施例であり、その特徴１ｌ
−１前記のように熱的フロート状態にある加熱ローラと
、これに接触する加圧ローラ２の支持部に断熱性部材を
有することである。

第１２図中、ギア１４．は駆動源Ｍからの駆動を受ける
部分に金属ギア層１４．ｈを有し、回転軸１、に接合１
〜て加熱ローラ１に駆動を伝える部分に耐熱性断熱層１
４．ａを一体化して有している。

この耐熱性断熱層１４．ａはさらに加熱ローラ１を回転
可能に支持するベアリング１２ａと回転軸１゜の間に設
けられ、ベアリングＩＩに接触している。

これ（Ｆ：、よって駆動源Ｍからの駆動を受ける加熱ロ
ーラ端部からの熱損失を防１トする。尚、上記断熱層１
４．ａはベアリング１２ａに相当する部分よりも他の部
分の厚みを厚くしてあり、金属ギア層１４．ｂはベアリ
ング１２ａと離間している。

又、加熱ローラ１の他端にはギア］４．と同様の構成の
ギア１４６が設けられ、これは前記同様の耐熱轢断・楓
層１４．ａ、金属ギア層１４゜ｂを有ｊ、７ている。こ
のギア１４６はベアリング１２ｂに回転可能に支持され
、金属ギア層１４６ｂは手動ノブ２６の手動力を伝達す
るギア２６．と係合し、その駆動力を勾口熱ローラ１に
伝える。

一方ｓ　ＪＩＴＩ熱ローラに＋＋＋ｐする加圧ローラ２
は、その両端をベーγリング１２ｃ、１２ｄに夫々ＩＣ
！１転可能に支持されて１・）る。このベアリング１２
ｃ、１２ｄが接触する、ローラの部分には、１ＩＪｉ熱
材からなるスリーブ１５ａ、１５ｂが嵌着されている。

スリーブ゛１５ａ　、　１．５ｂけベアリング１２ｃ　
、　１２ｄの接角巾幅よりも大きい幅をもっている。こ
れによって加圧ローラ２が左右に多少ずれても加圧口−
２２端部からの伝熱相生を遮断できる。

この加圧ローラ２側の熱遮断け、加圧ローラ２に加熱源
を有している場合はもちろん、加圧ローラ２に加熱源を
有していない場合に特に有効である。

なぜならば、上記加熱ローラ側が熱的フロート状態に保
たれると、熱損失は加熱ローラに接するｆ７１１圧ロー
ラの端部から生じる可能性がある。

従って、加圧ロー２２の端部に熱遮断部材を設ければ、
上記加熱ローラの熱的フロート状態をさらに向上させる
ことができる。

この実施例においてもヒータ３の発熱分布を前後述のよ
うにしたり、又は且つ反射板７やカバー８（断熱性）を
設ければさらに好ましい効果を生むことは前述した通り
である。

又、加圧ローラ２側に駆動を伝達する機構を設けた場合
け、加圧ローラ２側に前記加熱ローラに設けた構成を適
用すれば良い。

上記各実施例では夫々の特徴を説明しだが、熱的フロー
ト状態をより高度に維持するためには、定着ローラー等
の回転体に接触する部材。

例えば駆動伝達ギアーや支持手段等の部材、の接触部全
体を耐熱且つ断熱性の材料で構成することが好オしい。

第１３図、第１４図は、前述した数々の構成によって前
記加熱ローラー１を熱的フロート状態にした実施例に特
に有効な加熱手段を説明する実施例である。第１３図は
使用する記録材の搬送方向に関する配録材幅の中心を（
異なるサイズでも）一致させて搬送する中央等率搬送の
例を示し、第１４図は使用する記録材の搬送方向に関す
る記録材の一側端を一致させて搬送する片側基準搬送の
例を示１．ている。

図中ＣＩは加熱ローラ１の良手力向に関する中心線（第
１６図では中央が一準搬送の基準線である）、Ｃ２は片
側基準１般送の基準線、Ｃ３は日本工業規格Ａ系列サイ
ズ記録材ＰＡの送り幅の中心線、Ｃ４は同Ｂ系列すイズ
記録材ＰＲの送り幅の中心線である。

第６図において、５１けハロゲンランプで、中心線Ｃ１
に関してローラ軸方向に注右対称形に設けら相−ている
。この中心線Ｃ１と中心線Ｃ３゜Ｃ４とは一直線上にな
るように記録材搬送を行い、送り幅は記録材ＰＢより記
録材ＰＡの方が小さいものとする。５２，５３．５４は
ハロゲンランプ５１の発光部である。発光部５２は最長
であり、最大の発Ｓ量をローラ中央部に与える。その長
さは記録材ＰＡの幅よりも小さく、その幅の６０チ前後
を占めている。発光部５４は記録材ＰＡの幅と記録材Ｐ
Ｂの幅との差に相当する部分に夫々設けられている。発
光部５３は発光部５２．５４の間に複数個設けられた最
小長のもので、発光部５２．５４間の発熱分布を補う。

又ローラ長の非通紙部領域（最大サイズでも通１関シな
い部分）には発光部を設けていない。この場合も発熱分
布は第４図のようになる。

上記のハロゲンランプ５１を設けるととによって中央基
準搬送における必要加熱量を与えることができ、定着ロ
ーラ端部における昇温を程良く防止できる。従って、上
記加熱ローラの熱的フロート状態をさらに安定すること
ができ、中央基準搬送における連続定着でも安定した状
態を得ることができる。又、この定着温度を得るだめの
温度制御による加熱量も従来より減少でき、省電力化を
達成できる。

第１４図は前述した片側基準搬送を示し、前述した発光
部５２を通常多く使用される記録紙（例えばＡ４サイズ
）ＰＡの中心線Ｃ３に関して左右対称に設けられている
。本図では各中心線ＣＩ、Ｃ３，Ｃ４は一直線上になく
、基準線Ｃ２は定着ローラ１の端部に位置［７ている。

５５は発光部で発光部５３より長く、記録材ＰＡ。

ＰＢの幅の差に相当する部分内に設けられている。この
発光部５２．５５を除いた最大記録材幅の部分には、前
記発光部５３が等間隔で複数個設けら負、ている。

従って脩熱分布は、酸高部の中高（山々りの頂き部分）
がローラ中心線Ｃ１よりも店準線Ｃ２側にあり、又発光
部５５に相当する部分に中程度の中高が形成される。こ
の例においてもローラ長の前記非通紙領域には発、先部
を設けていない。

一ヒ記構成によって、上記加熱ローラ１の熱的フロート
状態をより有効なものとし、片側基準搬送においても記
録材のサイズに左右されない安定した定着性を得ること
ができる０又定着ローラ１の端部や記録材の非通過領域
の昇温を防止できると共に端部での温度低下も防止でき
るから、定着ローラ１の安定した定着性を長期にわたっ
て維持できる。

上記第１３．１４図は上記定着ローラ１に限って説明し
たが、加圧ローラ２や他の加熱によって像を安定するド
ライシルバ一式の記録装置等の熱ローラ等にも本実施例
の主旨は適用でき、又前述したように熱損失を防止でき
る。

従って熱的に加熱ローラをフロート状態にすればする程
、放熱量、熱損失の防止、定着効率の向ヒ、加熱ローラ
の熱的安定化の速さ等をより確実なものにできる。

上記実施例及び具体例の説明は、加熱ローラについての
み行ってきたが、本発明は加圧ロー２２或いは他の定着
に関与する部材等に適用できる。又別の観点からすれば
熱源を有する感光体等の像担持体にも本発明は適用可能
である。

上記宙施例は内部加熱型の定着ローラについて説明した
が、外部加熱手段を有するものや伝導熱によって加熱さ
れる部材等にも本発明は適用できる。

以上述べたように手記実施例では、熱的バリヤーを設け
て軍警ローラを熱的に浮かせること。

（加圧ローラを浮かせても巨いこと勿論である）更に、
放熱防止部材及び反射部材を設けること、更にヒーター
の発熱分布を中央部で強くすることによね、省電力で良
好な定着が得られる定着装置が得られた。

上記実施例は、加熱ローラを回転可能に支持する部位に
対し、ベアリングと１１１熱ローラとの間に熱遮断性ス
リーブを設けるといった好ましい例であるが、これ以外
にベアリング自体を熱遮断性にしたすべり軸受でも良く
、又ベアリング近傍に夢、遮断性を有する部材を設ける
か或いは枠体自身を熱遮断性物質で形成しても良い。

−ヒ紀実施例には熱遮断性又は断熱性を有する支持手段
を定着に関与する部材に設けるものであれば適用できる
。より好プしくけ、ローラ軸周辺やローラ自体等といっ
た熱放出部分に近い部署に熱遮断性支持手段を設けるこ
とが好ましい０ 又、上記実施例では、加熱ローラに装着されるギアを熱
婆断性としたが、本発明には、加熱ローラ等の定着に関
与する部材の接続系部材又は駆動系部材に熱遮断性を有
するものであれば含有される。さらに定着に関与する部
材の近傍又はそれ自体に設けるもの（不図示であるがこ
の記載で明らかとなる）が特に好ましい。

さらに上記スリーブ、ギアは常時他の部材と接触するの
で而」摩耗性を有するものであることが好ましい。

上記実施例では被加熱物の熱処理記録′として画像記録
装置の加熱定着装着について説明したが、本発明け、画
像を加熱処理して画像を所望期間安定せしめるようなド
ライシルバーと呼ばれる一装置（この分野では現像装置
と呼んでいる）にも適用できる。

本発明は高温に熱処理する装置に特に有効であり、１０
０Ｕ以上で熱処理を行う定着装置においては格別の効果
（前記）が得られるので最も好寸しい加熱装置となる。

本発明の一つけ以−１二のように加熱手段によって加熱
さり、た回転体を熱的に安定保持することができ、熱の
蕪駄を大幅に減じるととができる。

本発明の他のものは、以−ヒのように、上記発明よりも
より高度に回転体からの熱損失を防止できる。

上記本発明は共に被加熱物への均一加熱を容易にでき、
省電力化を達成で入るとともに加熱源力１ら被加熱物の
加熱への熱効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は第１図の
Ｘ−Ｘ断面の説明図、第３図はローラ表面温度の時間に
対する変化図、第４１！２１は定着器扁６の２００係ヒ
ータの発熱分布図、第５図は定着？５Ａ１と定着器Ａ６
との放熱量の時間的変化の説明図、第６図乃至第１２図
は夫々本発明のさらなる実施例の説明図、第１３図、第
１４図は本発明に係る他の実施例の要部説明図である０ １け加熱ローラ、２は加圧ローラ、３．３’はヒータ、
４は感温素子、６はクリーニング部材。 ７．９は反射板、８．１０はカバー、　１１．ｉｔ’は
耐熱性スリーブ、１２．１２’、１５．１５’はベアリ
ング、１３．１３は枠体、１４．１４は耐熱性ギア。 出願人　キャノン株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１．第２の回転体と、第１．第２の回転体の少
   なくとも一方を加熱する手段とを有し、被加熱物を熱処
   理して記録するだめの加熱装置において、 ト紀加熱手段によって加熱された回転体と共に旧］転し
   て該回転体に駆動力を伝達する部材を有し、該伝達部材
   の駆動を受ける側と該回転体との間に該伝達部材は熱遮
   断性部位を有１−でいることを特徴とする加熱装置。
2. （２）第１．第２のｈ１転体と、第１．第２の回転体の
   少なくとも一方を加熱する手段とを有［−１被加熱物を
   熱処理して記録するための加熱装Ｗ、において、 上記加熱手段によって加熱された回転体と共に回転して
   該回転体に駆動力を伝達する部材と、該回転体を回転可
   能に支持する手段と、該支持手段を保持する手段とを崩
   し、該伝達部材の駆動を受ける側と該回転体との間及び
   該支持手段の該保持手段側と該回転体との間に夫々熱遮
   断性部位を有していることを特徴とする加熱装置。