JPS5934312B2 - 熱定着装置 - Google Patents

熱定着装置

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JPS5934312B2
JPS5934312B2 JP9267075A JP9267075A JPS5934312B2 JP S5934312 B2 JPS5934312 B2 JP S5934312B2 JP 9267075 A JP9267075 A JP 9267075A JP 9267075 A JP9267075 A JP 9267075A JP S5934312 B2 JPS5934312 B2 JP S5934312B2
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JP
Japan
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roller
heat
fixing
endless belt
fixing roller
Prior art date
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JP9267075A
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English (en)
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JPS5217031A (en
Inventor
敬之 石原
昭嘉 鳥飼
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPS5217031A publication Critical patent/JPS5217031A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真複写機、印刷機等において、記録シー
ト上のトナーを定着、乾燥させる熱定着装置に関するも
のである。
従来記録シートのトナーを加熱融着させる方法として加
熱ローラを用い、このローラ対の間を記録シートを通す
ことにより記録シートの定着を行つていた。
ローラ対で定着を行う場合、ローラ対のニップの幅を大
きくすることがローラ表面の熱を効率よく記録シートに
伝達する上で重要である。しかしながらニップの幅を大
きくするには弾性表面をもつ熱ローラの弾性体すなわち
一般的には低熱伝導性であるゴムの肉厚を厚くする必要
があるが、肉厚のゴムローラを用いると記録シートに効
率良く熱を伝えることができない。例えば第1図の如く
、内部に熱源1を有するローラ21側がトナー面3とな
るように記録シート4を連続的にローラ2、、51間に
通した場合、上側のローラ21の肉厚は薄くてよいが、
肉厚の下側のローラ51の表面温度が著しく低下する欠
点がある。このためローラ21の表面温度を前以つてあ
る程度高くしておく必要がある。しカルながら表面温度
を高めたときローラ21の離型性被覆6に高温で安定し
た材料が要求され、これらは離型性の持続性が劣る難点
がある。第2図は下側のローラ52の内部に熱源Tを配
設した定着装置を示すもので、記録シートに両側のロー
ラ22、52から熱を伝えるようにしたものである。こ
の実施例ではローラ22の表面温度は比較的低温で定着
可能であるが、両ローラ間のニップ幅を一般的な高速複
写機の定着で要求される程度までにするにはローラの離
型性被覆(例えばRTVシリコーンゴム)の厚みを少く
ともln以上にする必要がある。離型性被覆の肉厚を厚
くすることは離型性の持続性については好適であるが、
ローラ21、52を内部から加熱するため熱効率が劣る
欠点がある。第3図はローラ23の内部に熱源を設けず
、ローラ23に圧接する2つのローラ53、8の内部に
それぞれ熱源1、Tを配設した定着装置を示すもので、
ローラ23の離型性被覆の肉厚を厚くすることにより離
型性の持続性が改善されるが、加熱ローラ8によるロー
ラ23の加熱は熱効率が悪く、ローラ23、53間に記
録シート4を通したときローラ23の表面温度が著しく
低下する欠点がある。これは加熱ローラ8の表面の熱が
両ローラのニップの部分のみで熱伝達が行われるためで
、ローラ2の熱効率を良くするためには両ローラのニツ
プを大きくする必要があり、高速度複写を行う場合、両
ローラの外径が非常に大きくなつてしまう。本発明は上
記各欠点を除去するもので、内厚の低熱伝導性の離型性
被覆に効率良く熱を伝達し、離型性被覆の定着作業の繰
り返しによる劣化を防ぎ、かつ離型性の持続性を保ち、
離型剤の使用も少量に押えて定着を行うものである。本
発明は、抵熱伝導性の離型性被覆を有する定着ローラと
、定着ローラとで記録シートを送る圧着ローラと、を有
しこれら定着ローラ、圧着ローラ間でトナーを定着する
熱定着装置において、前記定着ローラの離型性被覆表面
に面接触する熱伝導性のエンドレスベルトと、前記エン
ドレスベルト内に設けた熱源と、を有し、前記熱源によ
つて定着ローラを加熱することを特徴とする熱定着装置
である。
以下図面により本発明の詳細を説明する。
第4図において、圧着ローラ10は薄い離型性被覆10
を有し、これは低熱伝導性である。
このローラ10の内部に加熱源19が配設され、口ーラ
内部からの加熱により表面温度は容易に上昇する。定着
ローラ11はRTVシリコーンゴムからなる離型性被覆
111を有する弾性ローラで、この被覆は1闘以上の厚
みをもち、低熱伝導性である。このローラ11の表面へ
の加熱はベルトの内部に設けた熱源12からの熱を良好
に伝える薄いエンドレスベルト13を介して行われる。
このエンドレスベルト13は数10μ〜1000μ程度
の厚さのニツケル、ステンレス、アルミニユーム、銅な
どの熱伝導性の良い金属性エンドレスベルトが好ましい
。また耐熱性のシリコーンゴム、ガラスクロスを基材と
した耐熱性エンドレスベルトでも良い。このエンドレス
ベルト13は送りローラ14,15に掛け渡され、該送
りローラ14,15によつてローラ11の表面に面接触
しながら送られる。エンドレスベルト13の片寄りはベ
ルト端に設けたパーフオレーシヨンとこれに対応する送
りローラ14,15のスプロケツトとの嵌合により防止
される。送りローラ14,15のエンドレスベルトと接
触する表面は耐熱、熱絶縁性の材料、例えばシリコン系
のモールドコンパウンドやシリコーンゴムからなり、熱
源12からの熱を有効にエンドレスベルト13に伝達す
るように構成する。17は温度検出器を示す。
またローラ}14,15の表面は中央部を太くしたクラ
ウン加工によりエンドレスベルト13は送りローラ14
,15により定着ローラ11の表面に面接触しながら送
られる。
熱源12によつて内部から加熱されたこのエンドレスベ
ルトを介して低熱伝導性の定蒲ローラ11の表面が直ち
に加熱される。エンドレスベルト13と定着ローラ11
の接触部分は送りローラ14と送りローラ15間の位置
aからbまで広範囲に渡つているので定着ローラを所定
の温度に加熱するまで従来のように急激に行われること
がなく、また所定温度以上に過熱する必要がない。特に
エンドレスベルト13と定着ローラ11が接触するa位
置附近において定着ローラ11の表面が所定の温度より
少し低目の温度となるようにゆるやかな加熱を行い、a
位置とb位置の中間附近で所定の温度となるように加熱
を行い、次いで出口のb位置附近で定着ローラ11の表
面の熱が内部に伝達してその表面温度が低下するのを補
う程度にゆつくりと加熱を行うようにする。上記の温度
制御はエンドレスベルトの材質厚さ、また熱源12と定
着ローラ11の高さ、熱源の位置によつて行われる。ま
た必要に応じて熱源の容量、数、加熱方法を変更するこ
とができ、また送りローラの内部に熱源を配設してもよ
い。以上のように定着ローラ11は表面のみならず内部
まで熱の伝達がゆつくりと確実に行われる。
従つてローラ10,11が接触するニツプの部分で室温
状態の記録シート4と熱交換が行われてローラ表面から
熱が奪われてもローラ11の表面に近い内部に蓄積され
た熱によつてローラ11の表面温度の著しい低下は防止
される。定着を行つたローラ11の温度の低下した表面
は再びエンドレスベルト接触する加熱部でゆるやかに加
熱されるので離型性被覆材に例えばRTシリコーンゴム
を用いても離型性が劣化する主因である急激な加熱が行
われないので離型性被覆の耐久持続性が良い。
さらに記録シートを連続的に定着しても定着ローラ表面
の温度変化が小さいので定着ローラの表面を所定温度以
上に過熱する必要がなく、定着ローラに対する記録シー
トの巻き付きが少なく、離型剤の供給も僅かでよい。ま
た送りローラ14,15は強い力で定着ローラに圧接す
る必要はなく、送りローラの表面に熱絶縁性の材料を被
覆すればローラ軸受からの熱損失が防止され、またロー
ラの軸が高温にならないので軸受設計上の取扱いが簡単
である。離型性被覆材料にRTVシリコーンゴムを用い
、第1図乃至第4図の各装置において各定着ローラ21
,22,23及び11の離型性被覆の厚みを変えて実験
を行い、その実験結果を第7図に示す。
第7図においてwは熱効率又はハイスピード性wを示し
、Lは離型性持続性又はシリコーンオイル離型剤の供給
必要性Lを示す。なおwは定着ローラの周速と記録紙の
厚さを変化させて定着する限界を測定し、Lは通紙によ
り定着作業を繰り返し行つたときの離型性被覆の剥離強
度を測定した。第7図においてL,,Wlは第1図の従
来例、L,,W,は第2図の従来例、L3,W3は第3
図の従来例、L4,W4は本発明の第4図の実施例によ
つて得られた実験結果である。第1図と第2図の従来例
によると記録紙の両面から加熱を行つた場合、離型性持
続性Lと熱効率wが良好であることが解る。
第2図と第3図の従来例によると第3図に於いて離型性
被覆の肉厚を厚くした場合、第2図の従来例のものより
離型性持続性wが良くなることが解る。第4図の実施例
によると熱効率W1離型性持続性Lともに従来の上記各
実施例より非常に良好であることが解る。第5図、第6
図は本発明の他の実施例を示すもので、第4図と同じ要
素は同符号で示す。第5図はエンドレスベルト13の内
部に熱源12を2個配設し、エンドレスベルト13を3
個のローラ14,15,16に掛け渡したものである。
2個の熱源12,12には互いに異なる適当な熱容量を
もつものを選択する。
第6図はエンドレスベルトに比較的熱容量の小さい例え
ば薄い金属性の網ベルトを用い、エンドレスベルトの上
下が区域Cで接触するように構成する。この接触部Cで
熱交換が行われ、熱効率が良くなる。熱源12は送りロ
ーラ14,15の内部に配設される。また圧着ローラ1
0に定着ローラ11と同様にエンドレスベルトを設けて
これを加熱するようにしてもよい。
以上のように本発明によると少くとも1W!27!以上
の厚みをもつ低熱伝導性の離型性被覆を有するローラに
効率よく熱を伝達し、かつ離型性被覆の劣化を防止して
常に安定した定着作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1〜第3図は従来の熱定着装置の断面図、第4図は本
発明の熱定着装置の一実施例を示す断面図、第5図、第
6図は本発明の他の実施例を示す図、第7図は熱効率及
び離型性持続性と離型性被覆の肉厚との関係を示す図で
ある。 10・・・・・・圧接ローラ、11・・・・・・定着ロ
ーラ、12・・・・・・熱源、13・・・・・・エンド
レスベルト。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 低熱伝導性の離型性被覆を有する定着ローラと、定
    着ローラとで記録シートを送る圧着ローラと、を有しこ
    れら定着ローラ、圧着ローラ間でトナーを定着する熱定
    着装置において、前記定着ローラの離型性被覆表面に面
    接触する熱伝導性のエンドレスベルトと、前記エンドレ
    スベルト内に設けた熱源と、を有し、前記熱源によつて
    定着ローラを加熱することを特徴とする熱定着装置。
JP9267075A 1975-07-30 1975-07-30 熱定着装置 Expired JPS5934312B2 (ja)

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