JPS62254384A - ヒ−トロ−ラ - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、感光ドラムで用紙にトナーを静電着装し、
その後熱圧着してトナーを定着するようにする複写機等
に用いることができるヒートロー゛　ラに関する。

（従来の技術およびその問題点） 従来、静電式複写機において、原ｆ＾に対応して複写用
の用紙上にトナー画像を定着するものとして大別して２
つの方法がある。１つは加圧したローラ間に用紙を通し
て定着を行う圧力定着であり、もう１つは加熱ローラを
用いこの加熱ローラの熱によりトナーを熔融し定着する
加熱定着がある。

そして、上記加熱定着を行う装置としての圧着ローラの
縦断面図を第６図に示す。

回転ドラム２の外周面にシリコンゴム３が被覆され、回
転ドラム２の軸線上にヒータ４が設けられている。そし
て、このヒータ４は両端から電極５．５で支持されると
ともに、回転ドラム２は両端部の外周面を軸受６．６に
て支持されている。

また、ヒータ４と回転ドラム２とは非接触状態に保持さ
れ、加熱されたヒータ４の熱は空気層を介して回転ドラ
ム２に伝わる。一方、ヒータ４はハロゲンヒータ、赤外
線ヒータ等のランプ状のヒータが用いられているが、多
くは通電後の温度上昇が早いハロゲンヒータが用いられ
ている。

また、圧着ローラの表面温度は１４０℃〜１８０℃が必
要であるが、表面温度の目標温度への到達時間（立ち上
り時間）を短くするためにワット数を上げることが考え
られる。しかし、複写機の総ワット数の制限からヒータ
のワット数が限られてしまう。また、加熱されたヒータ
の熱は空気層を介して回転ドラムを加熱するため、ヒー
タに通電して回転ドラム表面が所定温度に加熱されるま
でに２〜３分の立ち上り時間を必要とし、電源のスイッ
チを入れてからすぐに使用することができないという不
具合が生ずる。

また、用紙を一旦圧着ローラで加熱圧着すると、圧着ロ
ーラの熱が用紙に奪われてしまい再度圧着ローラが所定
温度に上昇するまでに待機時間が必要となる。このため
、単位時間当たりの複写枚数が限られてしまうという不
具合がある。そこで、圧着ローラの熱容量を多くするこ
とができれば、単位時間当たりの複写枚数を増やすこと
もできる。

また、その要請も強い。

一方、圧着ローラは中空構造であり、空気層を介して圧
着ローラの表面を加熱するためヒータはかなり高温に加
熱されなければならない。このため、圧着ローラの表面
に設けられたセンサによりヒータの電源が断続的に０Ｎ
−ＯＦＦされ、圧着ローラの表面温度の高低のバラツキ
が大きく、複写時の圧着ローラの表面温度に温度ムラが
でき、安定した複写が得難いという問題点もある。

そこで、この発明は表面の加熱速度が早（熱容量の大き
いヒートローラを提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この発明に係るヒートローラは上記問題点に鑑みてなさ
れ、次の構成を備えてなる。

ゴム材等の外表面材を被覆したローラ１２の内周面また
は／および外周面にヒータ１６を配設するとともに、前
記ローラ１２の内部に熱媒体２０を充填したことを特徴
とする。

（実施例） 以下、この発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳
細に説明する。

第１図はヒートローラの縦断面図を示す。

１０はヒートローラである。アルミニウム製のローラ１
２の両端は縮径に形成され、軸受１４．１４により回転
自在に支持されている（第２図参照）。ローラ１２の外
周面には線状のヒータ１６が軸線方向に等間隔に配設さ
れ、さらにヒータ１６を包むようにシリコンゴム１８が
被覆されている。

そして、ローラ１２の内部に熱媒体２０が充填され、ロ
ーラ１２の一端が密閉され他端に熱媒体２０の膨張吸収
機構が設けられている。

また、ヒータ１６はローラ１２の内周面に沿って、軸線
方向に等間隔に配置してもよい。

次にヒートローラｌＯの熱媒体の膨張吸収機構の第１例
〜第４例について説明する。第４図（ａ）〜（ｄ）に膨
張吸収機構を示す。

第１例を第４図（ａ）を参照して述べる。

ローラ１２の端部を絞って形成した受部１２ａを軸受１
４にて軸承されている。２２はピストンであり、このピ
ストン２０はローラ１２内周面に沿って摺動す可能であ
り、ピストン２２の外周面にはシールリング２３が周設
されている。そして、受部１２ａ内面とピストン２２で
形成する空間２４にスプリング２６を配設し、ピストン
２２を左方へ押圧している。さらに、空間２４は軸孔１
２ｂを介して外部と連通している。

第２例を第４図（ｂ）を参照して述べる。

ローラ１２の両端を絞って形成した受部１２ａを軸受１
４にて支持し、ローラ１２の一端の受部１２ａに続いて
膨大部１２ｃが形成されている。

この膨大部１２ｃ内にピストン２２が配設され、熱媒体
２０の反膨張方向にスプリング２６により付勢されてい
る。また、スプリング２６の支持面１２ｄに空気抜き孔
１２ｅが穿設されている。

第３例を第４図（ｃ）を参照して説明する。

ローラ１２の両端を絞って形成した受部１２ａを軸受に
て支持する。そして、受部１２ａ端面は開口１２ｆされ
、この開口１２ｆに薄肉のフランジ部１２ｇが設けられ
ている。そして、フランジ部１２ｇと同じ大きさのステ
ンレスなどの金属製の薄板１２ｈをフランジ部１２ｇの
周縁に溶着させる。このため、ローラ１２内の熱媒体２
ｏが膨張すると、フランジ部１２ｇと薄板１２ｈが変形
し熱媒体２０の膨張が吸収される（点線で図示）。

第４例は第４図（ｄ）を参照して説明する。

第２例と同様にローラ１２の一端部に膨大部１２ｉを形
成し、この膨大部１２ｉを密閉構造とする。

そして、空間１２ｊに空気又は不活性ガス等を封大して
おく。

なお、上記実施例において、線伏のヒータ１６について
述べたが、面状ヒータをローラ１２の外周面に巻き付け
その上にシリコンゴム等の外表面材を被覆してもよい。

第５図は他の実施例を示す。

この実施例のヒートローラ１０は外筒３０と内筒３２か
ら成る二重構造に形成されている。そして、外筒３０の
外周面にシリコンゴム１８が被覆されている。外筒３０
と内筒３２はわずかな間隙３４を有するように支持され
、この間隙３４に面状ヒータ３６が配設されている。ま
た、内筒３２内部には熱媒体２０が充填されている。そ
の他、上記実施例同様にヒートローラ１０の両端が軸受
１４．１４にて支持されるとともに、一端に膨張吸収機
構が設けられている。この実施例においては、面状ヒー
タ３６のみの交換が可能となり、便利である。

上記実施例において種々説明してきたが、熱媒体は複写
機に用いる場合には沸点がトナーが熔融する温度以上の
ものであればよく、その種類は特に限定されるものでは
ない。例えば、エチレングリコール、トリエチレングリ
コール等のグリコール系熱媒体、炭化水素系熱媒体、シ
リコン油、グリセリン、流動パラフィン等の熱媒体が好
適である。さらに、低温用に用いる場合には水等の沸点
の低い熱媒体を用いるようにしてもよい。

また、上記ヒートローラは樹脂フィルムの圧着用として
も使用することもでき、その用途は特に限定されない。

（発明の効果） 以上説明したようにヒートローラの表面に近接するよう
にヒータをもうけたので立ち上がりが早く、また、ヒー
トローラ内に熱媒体を充填したのでヒートローラ全体の
熱容量が大きくなるため、例えば複写機に用いた場合に
は一旦表面を所定温度まで加熱すると容易に表面温度が
低下しないので単位時間当たりの複写枚数を増加させる
ことができる。また、ローラ内に熱媒体が充填されてい
るので安定した回転を期待できる。さらに、表面に温度
ムラをな（すごともできるなどの著効を奏する。

さらに、ヒートローラ内に熱媒体を充満させることによ
り、ローラの下面のみでなく上面で圧着することもでき
る。特に加熱された２つの圧着ローラを用いて加熱圧着
するのにも好適である。

さらにまた、ヒートローラに熱媒体の膨張吸収機構を設
けているので、熱媒体の膨張による弊害がない。

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明
の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは
もちろんのことである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のヒートローラの部分断面側面図、第
２図はヒートローラの側面図、第３図はヒートローラの
横断面図、第４図（ａ）〜（ｄ）はヒートローラの膨張
吸収機構を示す部分断面図、第５図は他の実施例を示す
ヒートローラの横断面図、第６ＵＡは従来のヒートロー
ラの断面図である。 １０・・・ヒートローラ、　　１２・・・ローラ、１４
・・・軸受、　　１６・・・ヒータ、２０・・・熱媒体
、　　２２・・・ピストン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ゴム材等の外表面材を被覆したローラの内周面また
   は／および外周面にヒータを配設するとともに、前記ロ
   ーラの内部に熱媒体を充填したことを特徴とするヒート
   ローラ。