JPH1124464A

JPH1124464A - 定着装置

Info

Publication number: JPH1124464A
Application number: JP17405497A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Aizawa; 昌宏相澤; Hiroyuki Matsuo; 浩之松尾
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-06-30
Filing date: 1997-06-30
Publication date: 1999-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】発熱体の熱を伝熱部材を介してヒートローラ
に伝熱させることにより、ヒートローラの立上り時間の
短い定着装置を提供する。【解決手段】定着用の金属製のヒートローラ２と、こ
れに圧接し接触領域を形成する加圧用のバックアップロ
ーラ４とを備え、ヒートローラ２には発熱体１１が内包
され、発熱体１１とヒートローラ２との間には、発熱体
１１の熱をヒートローラ２に伝熱させる伝熱層１２が形
成されている。このため、発熱体１１の熱は伝熱層１２
を介してヒートローラ２に伝熱できるので、効率よくヒ
ートローラ２を加熱することができる。さらに、ヒート
ローラ２とバックアップローラ４との接触領域の対向位
置およびその手前で局所的にヒートローラ２を加熱でき
るので、定着に必要な熱エネルギを順次効率よく提供す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリンタ、ＦＡＸ及
び複写機などに用いられる各種静電記録装置の、粉体ト
ナーを定着させる定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な定着装置ついて、図８を
用いて説明する。図８は、従来の定着装置の一例の構成
図を示している。本図の定着装置では、ヒートローラ５
４に、表面がシリコーンゴム等で形成されているバック
アップローラ５６が圧接し、この間に未定着の粉体トナ
ーを保持した記録用紙５８が挿入される。

【０００３】ヒートローラ５４には、加熱用のランプ５
２が内蔵されている。また、ヒートローラ５４はフレー
ム６０に軸受６２を介して回転自在に保持されている。
さらに、ヒートローラ５４には駆動ギア６４が固定され
ている。この駆動ギア６４によって、ヒートローラ５４
は外部動力により回転駆動される。

【０００４】ヒートローラ５４が回転すれば、ヒートロ
ーラ５４に圧接しているバックアップローラ５６も連動
して回転することになる。この両ローラの回転によっ
て、記録用紙５８は順次送られて、記録用紙５８上のト
ナーが熱と圧力を受けて定着される。

【０００５】近年では、省エネルギー化や使い勝手の良
さを求める観点から、装置の電源を入れてからヒートロ
ーラの表面温度が所定の温度に達して定着が可能となる
までの立ち上がり時間（以下、「ウォームアップ時間」
という）を短縮するために、ヒートローラの薄肉化や小
径化により、ヒートローラの熱容量を低減する試みが多
数なされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウォー
ムアップ時間を短縮させようとすると、前記従来の定着
装置では、以下のような問題があった。

【０００７】（１）熱容量を低減させるためにヒートロ
ーラを薄肉化、小径化すると、ヒートローラの曲げ強度
が低下する。このため、ヒートローラ中央で曲がった
り、中央付近のニップ幅が減少して定着が不均一になる
ので、記録用紙の搬送が不安定になってしまう。

【０００８】（２）加熱用ランプには通常ハロゲンラン
プを用いるが、ハロゲンランプを構成するフィラメン
ト、封入気体、管壁ガラスの熱容量は大きい。このた
め、ハロゲンランプを用いれば、ウォームアップ時間短
縮には一定の限界があった。

【０００９】（３）さらに、ランプからヒートローラへ
の熱の移動が輻射によるため、熱伝導性が非常に悪く、
ランプ昇温からヒートローラの昇温までのレスポンスが
悪かった。

【００１０】（４）また、ヒートローラは記録用紙幅よ
り外側で軸受に支持されており、さらに駆動ギアがその
外側に取り付けられているため、不要な容量が多くその
分多量のエネルギーを投入する必要がありウォームアッ
プ時間も長くなる。

【００１１】（５）さらには、ヒートローラの記録用紙
幅より外側の熱容量が大きいため、その部分への熱の流
出やその部分からの放熱が大きく、記録用紙両端部のヒ
ートローラの温度が下がりやすいため、両端部のランプ
の発熱量を増加しておくなどの対策が必要であった。

【００１２】（６）また、ヒートローラの小径化が困難
なためヒートローラの外部への熱の放熱量が大きく、ヒ
ートローラ周辺の温度が上昇するため、像担持体とヒー
トローラの位置をあまり近接させることができず画像形
成装置の小型化が困難であった。

【００１３】本発明の定着装置は、前記問題を解決する
ものであり、発熱体の熱を伝熱部材を介してヒートロー
ラに伝熱させることにより、ウォームアップ時間の短い
定着装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を解決するため
に、本発明の定着装置は、定着用のヒートローラとこれ
に圧接し接触領域を形成する加圧用のバックアップロー
ラとの間に未定着の記録用紙を挿入して、前記未定着の
記録用紙を定着させる定着装置であって、前記ヒートロ
ーラに内包された発熱体と、この発熱体と前記ヒートロ
ーラとの間に形成され、前記発熱体の熱を前記ヒートロ
ーラへ伝熱させる伝熱部材とを備え、前記発熱体が前記
接触領域に対向する位置で発熱できることを特徴とす
る。

【００１５】前記のような定着装置によれば、発熱体に
よる熱エネルギを輻射によらず、伝熱部材を介してヒー
トローラに伝熱するので、伝熱のための時間遅れや、熱
勾配が発生し難く、非常に効率よくヒートローラを加熱
することができる。このため、ヒートローラを所定温度
まで急速に加熱することが可能となり、ヒートローラの
立上り時間を大幅に短縮することができる。さらに、ヒ
ートローラとバックアップローラとの接触領域の対向位
置およびその手前で局所的にヒートローラの加熱するこ
とができるので、定着に必要な熱エネルギを順次効率よ
く提供することができ、ヒートローラから外気への熱エ
ネルギの放出が少なく、エネルギ消費量を低減させるこ
とができる。

【００１６】前記定着装置においては、フレーム内に、
前記ヒートローラと前記バックアップローラとを配設
し、前記ヒートローラに圧接する軸受ローラを備え、前
記バックアップローラの両端部は前記フレームの側面に
軸受を介して取付けられ、前記ヒートローラは前記軸受
ローラと前記バックアップローラとの間に挟持されてい
ることが好ましい。前記のような定着装置によれば、ヒ
ートローラの長さをバックアップローラの長さよりも短
くできるのでヒートローラの無駄な熱容量を最小限にで
きる。

【００１７】また、前記定着装置においては、前記軸受
ローラが、前記ヒートローラの軸心と前記バックアップ
ローラの軸心とを結ぶ中心線に対して左右対称となる位
置に配置されていることが好ましい。前記のような定着
装置によれば、軸受ローラがヒートローラ支持体によっ
て圧接したときにヒートローラをバックアップローラの
真上に正しく位置決めができる。

【００１８】また、前記定着装置においては、前記発熱
体が、前記ヒートローラの軸方向に長尺状に形成されて
いることが好ましい。前記のような定着装置によれば、
ヒートローラの軸方向の温度分布のばらつきを低減させ
ることができる。

【００１９】また、前記定着装置においては、前記ヒー
トローラの軸方向の長さが、前記バックアップローラの
軸方向の長さより短いことが好ましい。前記のような定
着装置によれば、ヒートローラの無駄な熱容量を最小限
にできる。

【００２０】また、前記定着装置においては、前記伝熱
部材は、高耐熱性の樹脂コンパウンドであることが好ま
しい。前記のような定着装置によれば、発熱体からヒー
トローラへの熱伝導を良好にできる。

【００２１】また、前記伝熱部材が高耐熱性の樹脂コン
パウンドである好ましい定着装置においては、前記樹脂
コンパウンドが、シリコーンコンパウンドであることが
好ましい。

【００２２】また、前記定着装置においては、前記伝熱
部材は、高耐熱性の繊維状材料で形成されたブラシ形状
であることが好ましい。前記のような定着装置によれ
ば、発熱体からヒートローラへの熱伝導を良好にでき
る。

【００２３】また、前記伝熱部材がブラシ形状である好
ましい定着装置においては、前記繊維状材料が、ステン
レス鋼、銅、ニッケル及びアルミニウムから選ばれる少
なくとも一つの金属材料又はカーボングラファイトであ
ることが好ましい。

【００２４】また、前記定着装置においては、前記伝熱
部材は、高耐熱性の液体状材料であることが好ましい。
前記のような定着装置によれば、発熱体からヒートロー
ラへの熱伝導を良好にできる。

【００２５】また、前記伝熱部材が液体状材料である好
ましい定着装置においては、前記液体状材料が、シリコ
ーンオイルまたはフッ素オイルであることが好ましい。
また、前記液体状材料を撹拌する撹拌手段を備えたこと
が好ましい。

【００２６】また、前記撹拌手段が、前記ヒートローラ
の内周部に形成された突起であることが好ましい。前記
のように撹拌手段を備えれば、発熱体からヒートローラ
への熱伝導をより良好にできる。

【００２７】また、前記定着装置においては、前記発熱
体は、ローラの内周面または外周面に、絶縁層を介して
抵抗層が形成された発熱ローラであることが好ましい。
前記のような定着装置によれば、発熱体からヒートロー
ラへの熱伝導を良好にできる。また、前記発熱体が発熱
ローラであることが好ましい定着装置においては、前記
抵抗層は、前記発熱ローラの円周方向の発熱強度が異な
る発熱パターンを形成していることが好ましい。前記の
ような定着装置によれば、ヒートローラとバックアップ
ローラとの接触領域部を集中的に加熱することができる
ので、定着性能をさらに向上させることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を用いて説明する。（実施の形態１）図１は、本発明の実施形態１に係る定
着装置の構成図を示している。図２は、図１のI−I線に
おける断面図を示している。図３は、本実施形態に係る
軸受ローラの斜視図を示している。

【００２９】ヒートローラ２は、鉄製の円筒形の素管の
外周面にフッ素樹脂等から成る離型層が形成された円筒
形ローラである。素管の外径は２０ｍｍで、厚さは０．
３５ｍｍである。

【００３０】バックアップローラ４は、芯金４ｂの外周
に耐熱性の高いシリコーンゴム層４ａが形成されてい
る。バックアップローラ４は、フレーム６に軸受８を介
して回転自在に支持されている。芯金４ｂの右端には駆
動ギア１０が取り付けられている。

【００３１】発熱体１１は、セラミックス等で形成され
た発熱素子１１ａと発熱体ホルダ１１ｂとで構成され
る。発熱体１１はヒートローラ２の軸方向に長尺状に形
成されている。発熱体１１とヒートローラ２との間に
は、シリコーン等のコンパウンド状の熱伝導層１２が形
成されている。

【００３２】図３は、軸受ローラ１４の斜視図を示して
いる。軸受ローラ１４は、ローラ支軸１６をヒートロー
ラ支持体１３の取付溝に嵌め込むことによって、ヒート
ローラ支持体１３に支持されている。軸受ローラ１４
は、ローラ支軸１６の回りを回転できる。ヒートローラ
支持体１３は、フレーム６に固定されたガイドピン２０
に案内されて上下方向に自在にスライドできる。また、
軸受ローラ１４は、バネ１８によってヒートローラ２に
圧接している。

【００３３】なお、ローラ支軸１６はヒートローラ２の
軸心とバックアップローラ４の軸心とを結ぶ中心線に対
して左右対称となる位置に配置されている。このことに
よって、軸受ローラ１４がヒートローラ支持体１３によ
ってヒートローラ２に圧接したときヒートローラ２をバ
ックアップローラ４の真上に正しく位置決めできる。す
なわち、ヒートローラ２のバックアップローラ４の周り
の回転位置決めは、バックアップローラ４と２個の軸受
ローラ１４の３点によってなされることになる。また、
ヒートローラ２のスラスト方向の位置決めは、ヒートロ
ーラ２の端面をガイドとして、ヒートローラ支持体１３
の端部１３ａによってなされる。

【００３４】以下、本実施形態１に係る定着装置の動作
について説明する。装置の電源を入れると、まず通電に
より発熱体１１が発熱する。発熱体１１の熱は、熱伝導
層１２を介して熱伝導によってヒートローラ２へ伝熱さ
れる。伝熱は輻射によらないため、伝熱の時間遅れ、熱
勾配が非常に少なく、非常に効率よくヒートローラ２を
加熱することができる。

【００３５】ヒートローラ２が所定の温度に達すると、
バックアップローラ４が回転を始める。バックアップロ
ーラ４の回転は、外部動力によって、駆動ギア１０を介
して行われる。バックアップローラ４には、ヒートロー
ラ２が圧接しているので、バックアップローラ４が回転
すれば、同時にヒートローラ２も連動して回転を始め
る。

【００３６】両ローラの回転中に、両ローラ間に未定着
のトナー像を有した記録用紙２２が挿入されると、記録
用紙２２はヒートローラ２から熱と圧力を受けてトナー
像は記録用紙２２上に定着される。

【００３７】以上のように本実施形態１では、従来例の
ように、ヒートローラ２をランプ熱の輻射によって加熱
するのではなく、発熱体１１による熱エネルギを熱伝導
層１２を介して加熱するので、非常に効率よくヒートロ
ーラ２を加熱することができる。また、バックアップロ
ーラ４との対向位置(ニップ部)を局部的に加熱すること
ができるので、ウォームアップ時間が短縮でき、記録用
紙２２の定着性能を向させることができる。

【００３８】また、従来例では、ヒートローラを外部動
力によって回転駆動させ、これに連動させてバックアッ
プローラを回転させているが、本実施形態１の装置はバ
ックアップローラ４を外部動力によって回転駆動させ、
これに連動させてヒートローラ２を回転させている。

【００３９】このため本実施形態１の装置では、従来例
のようにヒートローラ２をフレーム６で軸受けしたり、
フレーム６の外側まで延出させて駆動ギア１０を取り付
けたりする必要がなく、ヒートローラ２の長さをバック
アップローラ４の長さ（外周最大径部の幅）よりも短く
することができる。すなわち、ヒートローラ２を最大用
紙幅とほぼ等しい長さにまで短くできるので、ヒートロ
ーラ２の熱容量を最小限に留めることができる。このよ
うに、ヒートローラ２の熱容量を抑えることによって、
ヒートローラ２の中央よりも外側の温度が低下し易いと
いう問題も解消でき、ウォームアップ時間を短縮でき
る。

【００４０】また、本実施形態１のヒートローラ２は、
上部に配置した一対の軸受ローラ１４の転がり部材を軸
受としている。軸受ローラ１４とヒートローラ２との接
触面積は小さいため、ヒートローラ２は摩擦抵抗が小さ
く回転し易い。さらに、軸受ローラ１４は体積も小さい
ため、ヒートローラ２からの熱の流出が小さくエネルギ
ーのロスが少ない。

【００４１】また、この軸受ローラ１４を紙幅より内側
に配置すれば、ヒートローラ２の軸受けスパンが短くな
り小径薄肉のヒートローラ２を用いた場合にもヒートロ
ーラ２の曲がりが少なく記録用紙の走行が安定する。

【００４２】なお、ヒートローラ２の曲がりを少なくす
るためには、軸受ローラ１４を図１で示した位置に加え
て、中央部にもう一対追加すると効果的である。このよ
うに軸受ローラを追加すれば、ヒートローラ２の外径を
１０ｍｍ以下にしても充分に記録用紙の走行を安定に保
つことができるので、小型で、熱容量の小さく、立ち上
がりの早い定着装置が得られる。

【００４３】なお、ヒートローラ支持体１３の曲げ剛性
を高くしておけば、中央部のヒートローラ２のたわみは
ほとんどなく、中央部も充分にヒートローラ２を圧接
し、小径のヒートローラ２を曲げることなく支持するこ
とが可能である。さらにこのヒートローラ支持体１３は
多数の軸受ローラ１４をユニット化できるので分解組立
時も容易である。

【００４４】なお、この軸受ローラ１４はその外周をシ
リコーンゴム等の耐熱性の弾性部材で構成すると、ヒー
トローラ２に柔軟に接触するので、ヒートローラ２の表
面の傷付きを防止できる。

【００４５】また、ヒートローラ２はバックアップロー
ラ４と１対の軸受ローラ１４によってバックアップロー
ラ４の周りの回転位置決めがなされ、スラスト方向はヒ
ートローラ支持体１３で決められているため、ヒートロ
ーラ２の取付け、取外しも容易で、回転時の摩擦負荷が
小さく安定した回転が確保できる。

【００４６】以上のように、本実施形態のものはウォー
ムアップ時間を短縮でき、Ｂ４サイズ用の装置では、６
５０Ｗ投入時にヒートローラ温度を２０℃から１５０℃
まで立ち上げる所要時間は約１０秒であった。

【００４７】本実施形態のものよりもさらにヒートロー
ラ２の外径を小さく、かつ薄肉化すれば、より立ち上が
り時間を短縮化できることは言うまでもないが、鉄製で
は、外径２０ｍｍの場合、肉厚０．５ｍｍ以下であれば
良好な結果が得られる。

【００４８】また、ヒートローラ２の材料は、鉄に限ら
ず、アルミニウム、ニッケルなどの熱伝導性の高い材料
であってもよい。また、発熱体１１には、自己温度制御
型のセラミックス発熱体等を用いれば、発熱体１１やヒ
ートローラ２用の特別の温度制御回路を用いる必要がな
い。これら以外の発熱体を用いる場合には、ヒートロー
ラ２または発熱体１１の温度を検知するセンサおよびセ
ンサの信号に応じた発熱体１１の発熱信号を制御する制
御回路を用いることで、常に安定した定着性能を得るこ
とができる。

【００４９】また、熱伝導層１２には熱伝導性の比較的
良いコンパウンド状のシリコーンコンパウンドを用いれ
ば、ヒートローラ２の回転時にも発熱体１１とヒートロ
ーラ２の熱伝導を良好にできる。

【００５０】なお、本発明の定着装置は静電記録装置用
に限らず、その他の記録方式の記録用紙の加熱装置にも
適用できる。（実施の形態２）図４は、本発明の実施形態２に係る定
着装置の断面図を示している。実施形態１と同様の構成
については、同一番号を付して詳細な説明は省略する。
本実施形態２のものは、発熱体３０にブラシ３２を配設
した点が、実施形態１と異なっている。

【００５１】発熱体３０は、発熱素子３０ａと発熱体ホ
ルダ３０ｂで構成され、ヒートローラ２の軸方向に長尺
状に形成されている。発熱素子３０ａは、実施形態１と
同様にセラミックス等で形成されている。

【００５２】発熱体３０とヒートローラ２との間には、
熱伝導性の良好な繊維状のブラシ３２が配設されてい
る。このブラシ３２は、発熱体３０で発した熱エネルギ
を、効率的にヒートローラ２に伝熱させるためのもので
ある。

【００５３】ブラシ３２は、金属材料を繊維状に束ねた
もので、用いる金属材料は、ステンレス、銅、ニッケル
またはアルミニウム等が好ましい。また、カーボングラ
ファイトを繊維状に束ねたものであってもよい。ブラシ
３２を、ヒートローラ２の長尺方向に対し一様に配置す
れば、ヒートローラ２の軸方向の温度分布のばらつきを
低減できる。

【００５４】また、ブラシ３２の代わりに、ブラシ３２
と同材料によるヒートローラ２の長尺方向に伸びたシー
ト状の伝熱部材を用いてもよい。ただし、シート状の伝
熱部材を用いた場合、ヒートローラ２との安定した接触
状態を確保する必要がある。（実施の形態３）図５は、本発明の実施形態３に係る定
着装置の断面図を示している。実施形態１と同様の構成
については、同一番号を付して詳細な説明は省略する。
本実施形態３は、発熱体４０をオイル浴４２中に用いた
点が、実施形態１と異なっている。発熱体４０は、発熱
素子の周りをカバーで包み込んだもので、ヒートローラ
２の軸方向に長尺状に形成されている。発熱素子４０
は、セラミックスやニクロム等で形成されている。

【００５５】発熱体４０とヒートローラ２と間には、耐
熱性の高いオイル浴４２が配設されている。このオイル
浴４２は、発熱体４０で発した熱エネルギを効率よくヒ
ートローラ２に伝熱させるためのものである。オイル浴
４２のオイルには、シリコーンオイルまたはフッ素オイ
ル等が好ましい。

【００５６】オイル浴４２は、ヒートローラ２からのオ
イルの洩れを防止するために、ヒートローラ２の両端部
はパッキング部材（図示せず）で密閉されている。ま
た、パッキング部材を用いることに代えて、ヒートロー
ラ２の両端部に絞り加工を施してもよい。

【００５７】前記のように、オイル状の液体を介した熱
伝達は、空気層を介した熱伝達に比べ効率が高い。ま
た、オイル浴４２と発熱体４０、ヒートローラ２の接触
状態を熱伝導的に良好な状態に保つことができることか
ら、発熱体４０からオイル浴４２を経たヒートローラ２
への熱伝達を効率よく行なえるので、ヒートローラ２の
加熱効率が非常に高い。

【００５８】また、本実施形態３ではヒートローラ２の
回転に伴って、オイル浴４２が撹拌され、オイル浴４２
内の温度分布が均一化される効果もある。さらに、ヒー
トローラ２の内面にフィン等の突起（図示せず）を設け
ると、オイル浴４２の撹拌が更に促進され、オイル浴４
２内の温度分布がより均一化される。オイル浴４２の温
度均一化は、ヒートローラ２の加熱を促進し、ヒートロ
ーラ２の伝熱効果を高める効果があり、ウォームアップ
時間の短縮及び、定着性能の向上に大きく寄与する。（実施の形態４）図６は、本発明の実施形態４に係る定
着装置の断面図を示している。実施形態１と同様の構成
については、同一番号を付して詳細な説明は省略する。
本実施形態４のものは、発熱体として発熱ローラ３１を
用いた点が、実施形態１と異なっている。図７は、実施
形態４に係る発熱ローラ３１の一端部における断面図を
示している。なお、図６では発熱ローラ３１は、便宜上
１層の状態で描いていが、実際には図７に示したように
３層構造である。

【００５９】発熱ローラ３１は、アルミニウムの素管３
７の内周面の全体に絶縁層３３を介して抵抗発熱層３４
が形成されている。アルミニウムの素管３２は、外径１
９ｍｍで、厚さ０．８ｍｍである。電極ピン３６は、抵
抗発熱層３４から引き出され、絶縁性フランジ３８に固
定されている。

【００６０】装置の電源を入れると、まず通電により抵
抗発熱層３４が発熱し、絶縁層３３を介してアルミニウ
ムの素管３７が発熱する。このため、発熱ローラ３１全
体が発熱する。発熱ローラ３１の熱は、熱伝導によって
熱伝導層１２を介してヒートローラ２へ伝熱される。こ
のため、伝熱の時間遅れ、熱勾配が非常に少なく、非常
に効率よくヒートローラ２を加熱することができる。

【００６１】このように、ヒートローラ２の内面の全面
に亘って加熱する構成とすると、ニップ部のヒートロー
ラ２をニップ部以前で予備加熱することができる。ま
た、円周方向に対して抵抗発熱層３４に発熱パターンを
形成することも可能である。例えば、ニップ部およびそ
の手前でより発熱を高める発熱パターンとすれば、ニッ
プ部手前でヒートローラ２を充分に予備加熱することが
できるので、さらに効率良く記録用紙２２の定着性能を
向上させることができる。

【００６２】また、熱伝導層１２の代わりに、ブラシや
オイル浴により伝熱してもよい。例えば、ニップ部近傍
を集中的に伝熱するようなブラシの配置、オイル浴のオ
イル高さとすれば、発熱パターンを形成するのと同様に
ニップ部に集中した加熱をさせることもできる。

【００６３】本実施形態４では、抵抗発熱層３４を素管
３２の内面に形成したが、素管３７の外面に形成しても
よい。また、素管３７にアルミニウムを用いたが、耐熱
ガラス、セラミックス等の絶縁性材料を用いれば、絶縁
層３３を特別に形成する必要がなくなる。

【００６４】

【発明の効果】以上のように、本発明の定着装置によれ
ば、発熱体による熱エネルギを輻射によらず、伝熱部材
を介してヒートローラに伝熱するので、伝熱のための時
間遅れや、熱勾配が発生し難く、非常に効率よくヒート
ローラを加熱することができる。このため、ヒートロー
ラを所定温度まで急速に加熱することが可能となり、ウ
ォームアップ時間を大幅に短縮することができる。

【００６５】さらに、ヒートローラとバックアップロー
ラとの接触領域の対向位置およびその手前で局所的にヒ
ートローラの加熱することができるので、定着に必要な
熱エネルギを順次効率よく提供することができ、ヒート
ローラから外気への熱エネルギの放出が少なく、エネル
ギ消費量を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る定着装置の構成図

【図２】図１のI−I線における断面図

【図３】本発明の定着装置に用いる軸受ローラの斜視図

【図４】本発明の実施形態２に係る定着装置の断面図

【図５】本発明の実施形態３に係る定着装置の断面図

【図６】本発明の実施形態４に係る定着装置の断面図

【図７】本発明の実施形態４に係る発熱ローラの一端部
における断面図

【図８】従来の定着装置の一例の構成図

【符号の説明】

２ヒートローラ４バックアップローラ４ａシリコーンゴム層４ｂ芯金６フレーム８軸受１０駆動ギア１１，３０，４０発熱体１１ａ，３０ａ発熱体素子１１ｂ，３０ｂ発熱体ホルダー１２熱伝導層１３ヒートローラ支持体１３ａ端部１４軸受ローラ１６ローラ支軸１８バネ２０ガイドピン２２記録用紙３１発熱ローラ３２ブラシ３３絶縁層３４抵抗発熱層３６電極ピン３７素管３８絶縁性フランジ４２オイル浴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定着用のヒートローラとこれに圧接し接
触領域を形成する加圧用のバックアップローラとの間に
未定着の記録用紙を挿入して、前記未定着の記録用紙を
定着させる定着装置であって、前記ヒートローラに内包
された発熱体と、この発熱体と前記ヒートローラとの間
に形成され、前記発熱体の熱を前記ヒートローラへ伝熱
させる伝熱部材とを備え、前記発熱体が前記接触領域に
対向する位置で発熱できることを特徴とする定着装置。
【請求項２】フレーム内に、前記ヒートローラと前記
バックアップローラとを配設し、前記ヒートローラに圧
接する軸受ローラを備え、前記バックアップローラの両
端部は前記フレームの側面に軸受を介して取付けられ、
前記ヒートローラは前記軸受ローラと前記バックアップ
ローラとの間に挟持されている請求項１に記載の定着装
置。
【請求項３】前記軸受ローラが、前記ヒートローラの
軸心と前記バックアップローラの軸心とを結ぶ中心線に
対して左右対称となる位置に配置されている請求項２に
記載の定着装置。
【請求項４】前記発熱体が、前記ヒートローラの軸方
向に長尺状に形成されている請求項１から３のいずれか
に記載の定着装置。
【請求項５】前記ヒートローラの軸方向の長さが、前
記バックアップローラの軸方向の長さより短い請求項１
から４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】前記伝熱部材は、高耐熱性の樹脂コンパ
ウンドである請求項１から５のいずれか１項に記載の定
着装置。
【請求項７】前記樹脂コンパウンドが、シリコーンコ
ンパウンドである請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】前記伝熱部材は、高耐熱性の繊維状材料
で形成されたブラシ形状である請求項１から５のいずれ
かに記載の定着装置。
【請求項９】前記繊維状材料が、ステンレス鋼、銅、
ニッケル及びアルミニウムから選ばれる少なくとも一つ
の金属材料又はカーボングラファイトである請求項８に
記載の定着装置。
【請求項１０】前記伝熱部材は、高耐熱性の液体状材
料である請求項１から５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１１】前記液体状材料が、シリコーンオイル
またはフッ素オイルである請求項１０に記載の定着装
置。
【請求項１２】前記液体状材料を撹拌する撹拌手段を
備えた請求項１０または１１に記載の定着装置。
【請求項１３】前記撹拌手段が、前記ヒートローラの
内周部に形成された突起である請求項１２に記載の定着
装置。
【請求項１４】前記発熱体は、ローラの内周面または
外周面に、絶縁層を介して抵抗層が形成された発熱ロー
ラである請求項１から１３のいずれに記載の定着装置。
【請求項１５】前記抵抗層は、前記発熱ローラの円周
方向の発熱強度が異なる発熱パターンを形成している請
求項１４に記載の定着装置。