JPH0680327B2 - 圧力定着装置 - Google Patents
圧力定着装置Info
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- JPH0680327B2 JPH0680327B2 JP60122541A JP12254185A JPH0680327B2 JP H0680327 B2 JPH0680327 B2 JP H0680327B2 JP 60122541 A JP60122541 A JP 60122541A JP 12254185 A JP12254185 A JP 12254185A JP H0680327 B2 JPH0680327 B2 JP H0680327B2
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- fixing roller
- roller
- fixing device
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C13/00—Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2092—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using pressure only
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等におい
てトナー像を記録紙上に加圧定着させるための圧力定着
装置に関する。
てトナー像を記録紙上に加圧定着させるための圧力定着
装置に関する。
背景技術 従来、複写機、ファクシミリ、プリンター等においてト
ナー像を記録紙上に定着させる定着装置としては、加熱
ローラを用いた熱定着装置が用いられているが、この装
置は多量の熱、したがって多量の電力を消費すること、
温度制御を行なう必要があるため装置が複雑化するこ
と、高熱を発生するため取扱が危険であること、熱ロー
ラが一定温度に達するまでの待時間が長いこと、また、
そのためエネルギーを浪費すること等の欠点があった。
ナー像を記録紙上に定着させる定着装置としては、加熱
ローラを用いた熱定着装置が用いられているが、この装
置は多量の熱、したがって多量の電力を消費すること、
温度制御を行なう必要があるため装置が複雑化するこ
と、高熱を発生するため取扱が危険であること、熱ロー
ラが一定温度に達するまでの待時間が長いこと、また、
そのためエネルギーを浪費すること等の欠点があった。
この欠点を補うために、一対のローラを高圧力で接触せ
しめ、記録紙を該接触部を通過せしめることにより、ト
ナー像を定着する圧力定着装置がある。しかし、従来の
圧力定着装置においては、ローラ間の均一な圧力分布を
得るためにローラの剛性を高くする必要があるため、剛
性（ヤング率）の大きな材料は、例えば鋼を使用し、ロ
ーラ径を大きいものとしなければならず、その結果装置
が大型化し、かつ大重量のものとならざるを得なかっ
た。
しめ、記録紙を該接触部を通過せしめることにより、ト
ナー像を定着する圧力定着装置がある。しかし、従来の
圧力定着装置においては、ローラ間の均一な圧力分布を
得るためにローラの剛性を高くする必要があるため、剛
性（ヤング率）の大きな材料は、例えば鋼を使用し、ロ
ーラ径を大きいものとしなければならず、その結果装置
が大型化し、かつ大重量のものとならざるを得なかっ
た。
本件発明者は、ローラを軽量化するために、ローラの材
料としてセラミック材料を使用することを考えた。鋼材
の比重が7.8〜7.9であり、セラミック材料の比重が3.4
〜3.9であることから、これにより大幅に軽量化を図る
ことができる。しかし、セラミック材料に特有の高脆性
故に困難があることが判明した。
料としてセラミック材料を使用することを考えた。鋼材
の比重が7.8〜7.9であり、セラミック材料の比重が3.4
〜3.9であることから、これにより大幅に軽量化を図る
ことができる。しかし、セラミック材料に特有の高脆性
故に困難があることが判明した。
発明の目的 したがって、本発明は軽量で実用的に使用可能な圧力定
着ローラを提供することを目的とする。
着ローラを提供することを目的とする。
発明の概要 本発明によれば、金属材料製の軸と、その回りに空隙を
もって設けられ、比重3.4乃至3.9、縦弾性係数2.7×106
Kg/cm2乃至3.7×106Kg/cm2、表面硬度Hv1200乃至1800の
中空状セラミック材料により形成された表面部材とを有
し、該表面部材は軸方向の端部近傍において前記金属製
の軸に固定され、該軸は固定部から外方に延在して軸受
部を構成するものが提供されるので、ローラの軽量化が
図れるとともに、セラミック材料の有する高脆性の欠点
を補うことができる。
もって設けられ、比重3.4乃至3.9、縦弾性係数2.7×106
Kg/cm2乃至3.7×106Kg/cm2、表面硬度Hv1200乃至1800の
中空状セラミック材料により形成された表面部材とを有
し、該表面部材は軸方向の端部近傍において前記金属製
の軸に固定され、該軸は固定部から外方に延在して軸受
部を構成するものが提供されるので、ローラの軽量化が
図れるとともに、セラミック材料の有する高脆性の欠点
を補うことができる。
実施例 本件の実施例を説明する前にローラ全体をセラミック材
料で製造した場合のローラについて本件発明者が見出し
た欠点について説明する。
料で製造した場合のローラについて本件発明者が見出し
た欠点について説明する。
第１図はローラ全体をセラミック材料にて製造したもの
の断面図である。実際の使用にあたっては圧力定着ロー
ラ１の端部には軸受２が固定され、圧力定着ローラ１は
回転可能に支持され、軸受部には加圧定着のため矢印Ｌ
の方向に荷重が加えられる。発明者はこの軸受部に実際
の使用に際して加えられる大きさの荷重をＬ方向に加
え、１対のローラーを回転させながら通紙して耐久試験
を行なったところ、荷重＝190Kg〜250Kg、回転数＝40〜
60rpm、運転時間＝1000〜2000hovr、通紙紙厚＝0.04〜
3.0mmで、第１図に参照符号３で示す部分にクラックの
発生が認められ、同４および５で示す部分に剥離現象に
似た欠損部が認られ、実用に供せないことが分った。
の断面図である。実際の使用にあたっては圧力定着ロー
ラ１の端部には軸受２が固定され、圧力定着ローラ１は
回転可能に支持され、軸受部には加圧定着のため矢印Ｌ
の方向に荷重が加えられる。発明者はこの軸受部に実際
の使用に際して加えられる大きさの荷重をＬ方向に加
え、１対のローラーを回転させながら通紙して耐久試験
を行なったところ、荷重＝190Kg〜250Kg、回転数＝40〜
60rpm、運転時間＝1000〜2000hovr、通紙紙厚＝0.04〜
3.0mmで、第１図に参照符号３で示す部分にクラックの
発生が認められ、同４および５で示す部分に剥離現象に
似た欠損部が認られ、実用に供せないことが分った。
第２図は本発明の実施例による圧力定着ローラの横断面
図、第３図は同縦断面図である。
図、第３図は同縦断面図である。
この圧力定着ローラは綱などの金属材料製の軸７と表面
部材８を有する。表面部材８は中空形状で、軸７の回り
に空隙をもって設けられており、その材料は、比重3.4
乃至3.9,縦弾性係数2.7×106Kg/cm2乃至3.7×106Kg/c
m2、表面硬度Hv1200乃至1800のセラミック材料である。
空隙の深さａは軽量化及び強度、剛性を確保する観点か
ら、本実施例におけるローラー外径約30mmのものに対し
て５〜8mmが適当である。
部材８を有する。表面部材８は中空形状で、軸７の回り
に空隙をもって設けられており、その材料は、比重3.4
乃至3.9,縦弾性係数2.7×106Kg/cm2乃至3.7×106Kg/c
m2、表面硬度Hv1200乃至1800のセラミック材料である。
空隙の深さａは軽量化及び強度、剛性を確保する観点か
ら、本実施例におけるローラー外径約30mmのものに対し
て５〜8mmが適当である。
この実施例によれば、鋼などの金属材料とセラミックス
を組合せて用いているので全体の剛性が高くなること
は、鋼のヤング率が2.1×106Kg/cm2で、セラミック材料
のそれが2.7×106Kg/cm2〜3.7×106Kg/cm2であることか
ら理解される。また、ローラ全体が金属製ではないの
で、軽量化が図れる。全体をセラミック材料とした場合
ほどは軽量とならないが、空隙を設けたことによる軽量
化があるので、セラミック材料と金属材料を単に組合せ
た場合（中実）に比較して軽量となる。この軽量化は上
記の寸法、材料にて約20〜50％（鋼製ローラーに比較
し）であった。さらに、空隙を設けたことにより、空隙
を設けないものに比べ、剛性はほぼ同等の特性を有しか
つ軸７の弾性変形に伴なうセラミックス表面部材７への
内部応力をなくすことが出来、耐久性、信頼性が向上し
た。
を組合せて用いているので全体の剛性が高くなること
は、鋼のヤング率が2.1×106Kg/cm2で、セラミック材料
のそれが2.7×106Kg/cm2〜3.7×106Kg/cm2であることか
ら理解される。また、ローラ全体が金属製ではないの
で、軽量化が図れる。全体をセラミック材料とした場合
ほどは軽量とならないが、空隙を設けたことによる軽量
化があるので、セラミック材料と金属材料を単に組合せ
た場合（中実）に比較して軽量となる。この軽量化は上
記の寸法、材料にて約20〜50％（鋼製ローラーに比較
し）であった。さらに、空隙を設けたことにより、空隙
を設けないものに比べ、剛性はほぼ同等の特性を有しか
つ軸７の弾性変形に伴なうセラミックス表面部材７への
内部応力をなくすことが出来、耐久性、信頼性が向上し
た。
第４図に詳細を示すように、表面部材８は軸方向の端部
近傍において金属製の軸７に固定され、、該軸７は固定
部から外方に延在して軸受部９を構成する。すなわち本
実施例では、表面部材８の両端部（第４図は片側端部の
みを示す）は内方に向うフランジ部10として形成され、
該フランジ部10は中央に開口11を有し、該開口11を軸７
が貫通し、貫通部分において、これらは接着剤又は開口
11へ金属をメラライズされた後焼ばめ等により強固に接
合されている。軸７の表面部材８から突出した部分には
雄ねじが切られ、これに雌ねじが形成された軸受支持部
材12が螺合し、軸７と表面部材８とをさらに強固に接合
する。軸受支持部材12は軸受部９を有し、この回りには
第１図で示したものと同様に軸受が固定される。
近傍において金属製の軸７に固定され、、該軸７は固定
部から外方に延在して軸受部９を構成する。すなわち本
実施例では、表面部材８の両端部（第４図は片側端部の
みを示す）は内方に向うフランジ部10として形成され、
該フランジ部10は中央に開口11を有し、該開口11を軸７
が貫通し、貫通部分において、これらは接着剤又は開口
11へ金属をメラライズされた後焼ばめ等により強固に接
合されている。軸７の表面部材８から突出した部分には
雄ねじが切られ、これに雌ねじが形成された軸受支持部
材12が螺合し、軸７と表面部材８とをさらに強固に接合
する。軸受支持部材12は軸受部９を有し、この回りには
第１図で示したものと同様に軸受が固定される。
このようにして、軸７から外方に延在して軸受部を構成
する金属製の軸７が形成される。したがって、上述の第
１実施例にて説明した、セラミック材料特有の欠陥が現
われる部分が金属材料で構成されるので、該欠陥の発生
を防ぐことができる。実際に第１図の場合と同一の条件
で耐久試験を行なったところ、荷重250Kg、回転数60rp
m、運転時間2000hovr、紙厚3mmの条件においてもクラッ
クあるいは欠損部の発生は認められなかった。
する金属製の軸７が形成される。したがって、上述の第
１実施例にて説明した、セラミック材料特有の欠陥が現
われる部分が金属材料で構成されるので、該欠陥の発生
を防ぐことができる。実際に第１図の場合と同一の条件
で耐久試験を行なったところ、荷重250Kg、回転数60rp
m、運転時間2000hovr、紙厚3mmの条件においてもクラッ
クあるいは欠損部の発生は認められなかった。
第５図は本発明による圧力定着ローラを使用した圧力定
着装置の斜視図を示す。この定着装置は第１の定着ロー
ラ21と第２の定着ローラ22とを有し、これらの少なくと
も一方は上記の本発明の実施例による圧力定着ローラの
構成を有する。第１の定着ローラ21の両端部には前記の
軸受が設けられ、該軸受は上部側板23に固定され、定着
ローラ21は側板23に対して回転可能である。第２の定着
ローラも、第１の定着ローラと同様に下部側板24に軸受
を介して回転可能に取付られている。第１の定着ローラ
の１端部には歯車25が固定され、これに不図示の駆動機
構が係合して第１の定着ローラ21を回転する。第２の定
着ローラ22は第１の定着ローラに従動する。上部側板23
を下部側板24とはそれらの１端部近傍で軸26により傾動
可能に支持されている。上部側板23の、軸26から離れた
端部近傍には孔が設けられ、この孔にボルト27が緩く貫
通し、該ボルトは該孔に対向して下部側板24に設けられ
た雌ねじに螺合する。ボルト27の頭部と上部側板との間
には圧縮ばね28が外挿され、このばね力によって、上部
側板23を下部側板24に対して押圧し、これによって第１
定着ローラと第２定着ローラを線圧約20〜30Kg/cm互い
に加圧接触させる。この構成の提供装置において、未定
着のトナー像29を担持する記録紙30が加圧接触部を通過
し、トナー像29が圧力によって定着される。
着装置の斜視図を示す。この定着装置は第１の定着ロー
ラ21と第２の定着ローラ22とを有し、これらの少なくと
も一方は上記の本発明の実施例による圧力定着ローラの
構成を有する。第１の定着ローラ21の両端部には前記の
軸受が設けられ、該軸受は上部側板23に固定され、定着
ローラ21は側板23に対して回転可能である。第２の定着
ローラも、第１の定着ローラと同様に下部側板24に軸受
を介して回転可能に取付られている。第１の定着ローラ
の１端部には歯車25が固定され、これに不図示の駆動機
構が係合して第１の定着ローラ21を回転する。第２の定
着ローラ22は第１の定着ローラに従動する。上部側板23
を下部側板24とはそれらの１端部近傍で軸26により傾動
可能に支持されている。上部側板23の、軸26から離れた
端部近傍には孔が設けられ、この孔にボルト27が緩く貫
通し、該ボルトは該孔に対向して下部側板24に設けられ
た雌ねじに螺合する。ボルト27の頭部と上部側板との間
には圧縮ばね28が外挿され、このばね力によって、上部
側板23を下部側板24に対して押圧し、これによって第１
定着ローラと第２定着ローラを線圧約20〜30Kg/cm互い
に加圧接触させる。この構成の提供装置において、未定
着のトナー像29を担持する記録紙30が加圧接触部を通過
し、トナー像29が圧力によって定着される。
発明の効果 以上説明のごとく本発明によれば、構造上大重量となり
がちな圧力定着ローラの軽量化を実用的使用可能性を保
ちつつ達成することができる。
がちな圧力定着ローラの軽量化を実用的使用可能性を保
ちつつ達成することができる。
第１図は本発明を用いない構造の圧力定着ローラの縦断
面図、 第２図は本発明の実施例による圧力定着ローラの横断面
図、 第３図は同縦断面図、 第４図は同端部構造を示す拡大縦断面図、 第５図は本発明の圧力定着ローラを用いた圧力定着装置
の斜視図である。 代表図面 第３図 符号の説明 7:軸 8:表面部材 9:軸受部
面図、 第２図は本発明の実施例による圧力定着ローラの横断面
図、 第３図は同縦断面図、 第４図は同端部構造を示す拡大縦断面図、 第５図は本発明の圧力定着ローラを用いた圧力定着装置
の斜視図である。 代表図面 第３図 符号の説明 7:軸 8:表面部材 9:軸受部
Claims (1)
- 【請求項１】線圧20〜30kg/cmで圧接された定着ローラ
対で未定着トナー像を圧力のみで定着する圧力定着装置
において、 上記定着ローラ対の少なくとも一方は、セラミック製の
中空円筒状の表面部材と、この表面部材と母線方向に空
間をもって挿入され中実の金属軸と、ローラ端部に設け
られ金属軸に表面部材を固定する固定部材と、を有し、
前記空間の半径方向距離は５−8mmであることを特徴と
する圧力定着装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60122541A JPH0680327B2 (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | 圧力定着装置 |
| US06/868,707 US4848225A (en) | 1985-06-07 | 1986-05-30 | Pressure fixing roller and a pressure fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60122541A JPH0680327B2 (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | 圧力定着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61282620A JPS61282620A (ja) | 1986-12-12 |
| JPH0680327B2 true JPH0680327B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=14838421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60122541A Expired - Lifetime JPH0680327B2 (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | 圧力定着装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4848225A (ja) |
| JP (1) | JPH0680327B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5941170A (en) * | 1998-04-03 | 1999-08-24 | Eastman Kodak Company | Preconditioning receivers using ceramic heating rollers |
| US6157805A (en) * | 1998-07-01 | 2000-12-05 | Konica Corporation | Fixing apparatus |
| US6212349B1 (en) * | 1999-07-30 | 2001-04-03 | Xerox Corporation | Ceramic donor roll with shaft |
| KR100516165B1 (ko) * | 2003-09-24 | 2005-09-22 | 삼성전자주식회사 | 화상형성기기의 정착장치 |
| US8087712B2 (en) * | 2009-03-06 | 2012-01-03 | David Svengalis | Windshield deicer |
| DE102015104992B3 (de) * | 2015-03-31 | 2016-03-31 | Breyer Gmbh Maschinenfabrik | Walze |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US344680A (en) * | 1886-06-29 | Drum or roll for hat-sizing machines | ||
| US436525A (en) * | 1890-09-16 | Roller for feed-tables | ||
| DE497846C (de) * | 1930-05-14 | Ton & Steinzeug Werke Akt Ges | Temperaturwechselbestaendige Verbindung von Werkstoffen | |
| GB191025489A (en) * | 1910-11-02 | 1911-09-14 | Thomas Barrow | Circulating Attachment for Boilers. |
| US1714268A (en) * | 1926-05-22 | 1929-05-21 | Lester L Jones | Art of assembling bearings |
| US3577619A (en) * | 1969-05-12 | 1971-05-04 | Sandvikens Jernverks Ab | Method of manufacturing composite hardmetal rolls |
| US4207059A (en) * | 1975-12-11 | 1980-06-10 | International Business Machines Corporation | Backup roll for heated fuser system |
| JPS5335885A (en) * | 1976-09-13 | 1978-04-03 | Toyota Motor Corp | Maximum speed control system |
| US4372247A (en) * | 1980-02-25 | 1983-02-08 | Pitney Bowes Inc. | Cold pressure fusing apparatus |
| JPS5721825U (ja) * | 1980-07-14 | 1982-02-04 | ||
| US4399598A (en) * | 1981-03-06 | 1983-08-23 | Ppg Industries, Inc. | Ceramic rolls with metal end caps |
| FI80307C (fi) * | 1986-02-21 | 1990-05-10 | Tampella Oy Ab | Pressvals. |
-
1985
- 1985-06-07 JP JP60122541A patent/JPH0680327B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-05-30 US US06/868,707 patent/US4848225A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4848225A (en) | 1989-07-18 |
| JPS61282620A (ja) | 1986-12-12 |
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