JPS59116774A - 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、静電記録等の画像形成法を用いた画
像形成装置に適用する定着装置に関する。

従来の定着装置は加熱源からの熱によって加熱される定
着ローラと、この定着ローラに圧接する加圧ローラなど
を有している。しかしながら定着ローラの熱は空気伝導
によって多量に失われ１画像形成装置内の昇温を促し、
又余分な加熱源出力を必要としていた。

特開昭５０−１６００３９号公報には前記定着ローラの
周囲に熱反射、熱伝導のよいアルミニウムからなる放熱
防止部材としての反射板を固定して設け、熱源の輻射熱
を定着ローラ表面に供給するような構成が開示されてい
る。

しかしながら、この反射板は単に熱反射だけを目的とし
て設けられているため、加熱効率は向上されるものの定
着ローラ表面の温度は余υ改善されていない。

これに対し、定着ローラや加圧ローラ側は紙等の支持材
やトナー像等の顕画像と接触するだめ。

良好な熱伝導性や良好な離型性が要求されておシその表
面材質は限定される。その材質の例としてはシリコンゴ
ム等の弾性材料や四弗化エチレン等の樹脂が多用されて
いるが、この種の材質のものは紙詰り（いわゆるジャム
）が生じた場合２紙等のように薄い記録材との摺擦に対
して特に傷つき易い。

このようなロー２の損傷は、定着ローラや加圧ローラの
周面に前述した反射板のような覆い部材が存在する場合
紙等が反射板とローラ間に進入してしまうことで特に生
じやすい。つまり９紙等の記録材が反射板と定着ローラ
との間に進入し、その部分で記録材が折れ曲シ、又重な
シ合って定着ローラ表面や反射板に対して強い圧力を与
える。

この圧力によって記録材の端部や折れ曲った箇所等の鋭
利な所で定着ローラや加圧ローラを傷つける。さらに反
射板の反射面を傷っけたり１反射板を変形させたシして
９反射板の熱反射特性を乱して、定着ローラ表面温度分
布を好ましくない状態にしてしまうことがある。

本発明は上記問題点に鑑みて、定着ローラの周囲に近接
して放熱防止部材を配設しても、記録材が放熱防止部材
と定着ローラとの間に進入してジャムすることがないよ
うにした耐久性の高い定着装置を提供することを目的と
する。

以下１本発明を図面を参照しながら説明する。

第１図は電子写真法で形成されたトナー像Ｔを普通紙Ｐ
Ｋ定着する加熱定着装置の横断面図、第２図は第１図■
−■線に沿う縦断面図である。第１．２図において、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）からの駆動力を受
けて矢示方向に回転する。

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１ａの外周面に四弗化エチレン樹
脂等の耐熱離型性樹脂層１ｂを２０〜８０μ厚に設けた
ものである。

２Ｆｉ低加熱用のヒータ３′を内蔵する加圧ローラで、
ベアリング１５．１５’　に回転可能に支持されている
。この加圧ローラ２け加熱ローラ１に公知の加圧手段に
よって少くとも定着時に圧接して回転するように構成さ
れ、金属製ローラ芯２ａの外周面にシリコンゴム、フッ
ソゴム、７０ロシリコンゴム等の弾性体層２ｂを比較的
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（不図示）に導き、この制御手段によりヒータ３の
出力、又は、その印加電圧等を制御して、加熱ロー２１
の外周面の温度を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ためのクリーニング
部材であシ、ノーメックス、ヒメロン等の耐熱不織布よ
りなるクリーニングウェブ６１を用いている。上記クリ
ーニングウェブ６１は弾性を有す込押当てロー−ｙ６ｓ
により加熱ローラに当接している。又、このウェブ６Ｉ
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６２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−ニングウェプ６．の新しい面が加
熱ローラに当接する。このウェブ６１は押当てローラ６
ｓ以降介在するコロ６４上を移動して供給ローラ６２側
へ反転され９巻取りローラ６．に表裏を逆にしだ状態で
巻取られる。またクリーニングウェブ６１中に、ジメチ
ルシリコンオイル等のオフセット防止液を含浸させてお
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は熱反射板７ａとこの外面に密着させて一体に設けた
断熱カバー７ｂとからなる放熱防止部材で、前記押当て
ローラ６３と紙Ｐの進入開口部との間の加熱ロー２１の
周面を覆うような幅と長さを有し且つ該加熱ローラと同
心の横断面円弧状をなしておシ、上記進入開口部側の端
部を支点８に回動自在に取付けられている。９は加熱ロ
ー２１の両端部に位置し該加熱ローラ周面より上方へ突
出して設けられたストッパで、これに上記放熱防止部材
７が自重で当接して、加熱ローラ１と放熱防止部材７と
の距離ｔ１が正確に保持される。この距離ｔ、は１０節
以下であることが反射効率を向上できる点で好ましい。

１０は上記放熱防止部材７の自由端つまり加熱ローラ１
と加圧ローラ２との圧接部を通った紙Ｐの排出側端部に
してこの端部１０と加熱ローラ１との距離ｔ、は紙Ｐの
厚さより小さく保持されると共にその先端は鋭角にカッ
トされている。

１１は熱反射板１１ａとこの外面に密着させて一体に設
けた断熱カバー１１ｂとからなる放熱防止部材で、加圧
ローラ２の局面を覆うようか幅と長さを有し且つ該加圧
ローラと同心の横断面円弧状をなしており、前記進入開
口部側の端部を支点１２に回動自在に取付けられている
。この放熱防止部材１１は支点１２を中心に回動させて
加圧ローラ２から離間できるように、半円弧部１１−１
に他の円弧部１１−２を蝶番１８で連結した構成である
。９５は加圧ローラ２の両端部に位置し該加圧ローラ周
面より上方へ突出して設けられたストッパで、これに上
記放熱防止部材１１がばね１４で引張られて当接し、加
圧ローラ２と放熱防止部材１１との距離ｔ、が正確に保
持される。この距離１ｓは前記距離ｔ、と同様のもので
ある。１５は上記放熱防止部材１１の自由端部にして、
この端部１５と加圧ローラ１との距離ｔ４は紙Ｐの厚さ
より小さく保持されると共にその先端は鋭角にカットさ
れている。

上記ストッパ９　、　’９Ｉ：ｙは放熱防止部材端部１
０゜１５と加熱ローラ１．加圧ローラ２との距離ｔ２＋
ｔ４を高精度に保持するために該端部に近接した位置に
設けた方がよい。また、ストツノ（の代りに加熱ローラ
１．加圧ローラ２の両端部に設けたスベーザ例えば７０
μ厚によって上記の距離１ｔｒｔ、を確保してもよい。

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．放熱防出部材７．感温素子４等を包囲してい
る。１７は定着装置の下側のケーシング部材である。こ
れ等ケーシング部材１６゜１７は保守１点検時には取外
しできるようになっている。

２２は紙Ｐを、加熱口□−ラ１と加圧ローラ２との圧接
部に導く案内板である。未定着なトナー像Ｔを有する普
通紙Ｐは、この案内板２２上を通過し。

加熱、加圧側ローラ１，２間で挾持搬送され、ロー２１
．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。この分離爪５はケーシング部材
１６と離間している支持板１８に保持されている。

加熱ローラ１と加圧ローラ２の圧接部ｄを通過した紙Ｐ
は、自然にまたは上記分離爪５によって加熱ローラ表面
から剥離されて排紙ローラ２０゜２１に向って進行する
。ところが９分離爪５は加熱ローラの軸線方向に間隔を
あけて設けられているため１紙Ｐが加熱ローラに密着し
た場合には剥離することができずまた剥離できても分離
爪５で部分的に破り取るため、加熱ローラに付着し九紙
および破り取られた残余紙は上記の分離爪５および押当
てロー２６３で加熱ローラ１に押当てられたクリーニン
グウェブ６、下を通過することがある。

本発明は前記の如く、放熱防止部材端部と加熱ローラと
の距離を紙厚よりも小さくしである力λら。

上目己のように加熱ローラ表面に密着して分離爪５およ
びクリーニングウェブ６、下を通過した紙ＶＸあったと
しても、この紙は放熱防止部材端部によって確実に加熱
ローラから剥離され、放熱防止防止部材と加熱ローラと
の間の隙間に進入してジャムすることが防止される。

紙Ｐが加圧ロー２２に付着した場合は、上記と同様に放
熱防止部材１１の端部１５によってカロ圧ローラから紙
Ｐを剥離する。

上記熱反射板７ａ、１１ａとしては９表面を研摩したア
ルミニウム、銅板或いはＣｒメッキ等の表面処理を施し
た鉄板等のように光沢面を有する金属であることが好ま
しい。又反射板７ａ、１１ａ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ましい。

上記断熱カバー７ｂ、１１ｂとしては、グラスウール、
ロックウール、セラミックファイノ（−或はフェノール
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オしい。剥離爪１０．１
５は上記断熱カバーと一体成形する他、金属、耐熱プラ
スチック、等の別材質製の剥離爪を溶着、接着等の手段
で取付けても良い。

次に第２図について加熱ローラ１．加圧ローラ２の軸受
は構造を説明する。１１．１１’は夫々加熱ローラ１の
両端の回転軸１．に嵌着されている耐熱性スリーブで、
定着装置の枠体１３．１３’に装着されているベアリン
グ１２．１２’に夫々嵌合している。１４，１４７は耐
熱性ギアで、加熱ロー２１の回転軸１．に嵌着され、駆
動源Ｍが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と噛合っておシ、帛動カ
を受けて、加熱ローラ１と共に回転する。耐熱性ギア１
４には１手動ノブ２６のギア２６．が噛合わされている
。

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端部がらの熱損失を防いで
いる。従って９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。さらに上記耐熱性ギア１４．１４
’も熱遮断性を有しているので、加熱ロー２１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
熱が散逸することがない。

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部分を占
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、枠体１３．１
３’の熱による変形や、ローラ端部からの熱損失を防止
できさらに熱効率を向上できる。

上記耐熱性スリーブ１１．１１’としては、ポリイミド
、ポリアミドイミド、ポリアミド、ＰＰ５（ポリフェニ
レンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレ
ート）、フェノール樹脂等の熱遮断部材であるもの等或
いは、この種の混合材からなる熱遮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、四弗化エチレンに充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
ましい。

上述のごとく、加熱ローラ１は、耐熱性スリーブ１１．
１１’及び耐熱性ギア１４．１４’にょシ。

機械本体及び枠体１３，１３’がら、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。

上記実施例及び具体例の説明は加熱ローラ、加圧ローラ
について行ってきたが９本発明は記録材搬送や定着に関
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。

上記実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。

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、ベアリングと加熱ローラとの間に熱遮断性スリー
ブを設けるといつだ好凍しい例であるが、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
ベアリング近傍を熱遮断性を有する部材或いは枠体等に
することでも良い。

上記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。

より好ましくは、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。

又、上記実施例では、加熱ローラに装着されるギアを熱
遮断性としたが２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）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
で耐摩耗性を有するものであることが好ましい。

上記実施例に係る他の構成は、熱の有効利用を確実にで
きるので９反射板や断熱部材等の覆い部材の本来の効果
を高めるために有効なものである。

第６図は本発明装置の他の実施例゛を示すもので。

放熱防止部材２７　（２８）は夫々熱反射板２７ａ（２
８ａ）と厚みの厚い断熱カバー２７ｂ（２８ｂ）を重ね
合せて１体とし、横断面形状を加熱ローラ１（加圧ロー
ラ２）と同心の半円形状となしている。この放熱防止部
材２７　（２８）の夫々の両側縁には先端を剥離爪とし
た′補助放熱防止部材２７−Ｒ・２７−Ｌ、２８−Ｒ・
２８−Ｌが蝶番２９Ｒ・２９Ｌ、３０Ｒ・３０Ｌで取付
けてあり、各剥離爪の先端エツジ部は蝶番軸に巻回した
不図示のばね等のバイアス手段によって加熱ローラド加
圧ローラ２の周面に当接されている。上記の蝶番の一方
例えば２９Ｌ、ろＯＬの軸は装置本体に軸受けして放熱
防止部材２７．２８の回動軸とする。

点検、清掃のために放熱防止部材をローラ１，２から遠
ざける場合には予じめ補助放熱防止部材をロー２１，２
から遠ざけるものである。６１は放熱防止部材２７の加
熱ローラ対向面の一部に該加熱ローラの軸線方向に形成
された凹部、ろ２は凹部６１内に紙面と直角の方向に移
動させて出入れするクリーニングブレードである。

本発明は上記のように加熱ローラ・加圧ローラの周囲に
放熱防止部材を近接配置し、上記両ローラの当接部を通
った紙排出側の上記放熱防止部材端部と加熱ローラとの
間隙を紙厚より小さくしたから加熱ローラ、加圧ローラ
がら空気伝導によって失われる熱を防止すると共に上記
両ローラの当接部から送り出された紙がローラ周面に付
着して放熱防止部材と加熱ローラあるいは加圧ローラと
の間に進入してジャムすることが確実に防止される。従
って、ジャムした紙によって引起される加熱ローラや放
熱防止部材を損傷する事故を未然に防止することができ
る効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明定着装置の実施例を示す横断面図、第２
図は第１図■−■線に沿う縦断面図、第６図は本発明定
着装置の他の実施例を示す横断面図である。 Ｐは記録材としての紙、１は加熱ローラ、２は加圧ロー
ラ、７，１１，２７．２８は放熱防止部材。 特許出願人　キャノン株式会社 ４９９

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、加熱手段によって加熱される加熱回転体と。 この加熱回転体に圧接する加圧回転体と、少なくとも上
   記加熱回転体局面の一部を覆うように該加熱回転体に近
   接配置した放熱防止部材とを備え。 未定着画像を有する記録材を上記の加熱回転体と加圧回
   転体との間に通して該未定着画像を記録材上に定着する
   定着装置において。 上記の加熱回転体と加圧回転体との間を通った記録材排
   出側の上記放熱防止部材端部と該加熱回転体との間隙を
   、上記記録部材の厚みより小さくしたことを特徴とする
   定着装置。