JPS58159564A - 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
像形成装置の定着装置に関する。

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、この加熱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、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。又同公報にはこの
反射板と離れ、この反射板の外側に断熱材を設け、その
断熱材に密着してカバー７が固定状態に設けられている
。

この装置は反射板と定着ローラ間に加熱源を設けている
だめ加熱効率は向上される。

しかしながら、反射板は単に熱反射だけを目的として設
けられている。従って加熱効率が向上されるものの定着
ローラ表面の温度は余り改善されていない。

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ため、良好な熱伝導性
や良好な離型性が要求されておりその表面材質は限定さ
れてしまう。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。

しかしながらこの種の材質のものは、紙詰シ（いわゆる
ジャム）が生じた場合、紙等のように薄い支持材に対し
て特に傷つき易い。

このような紙詰りは、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この反
射板とローラ間に進入してしまうことで生じる。つまり
、紙等の支持材が反射板と定着ローラとの間に進入し、
その部分で支持材が折れ曲り、父型なり合って定着ロー
ラ表面や反射板に対して強い圧力を与える。この圧力に
よって支持材の端部や折れ曲った所等の鋭利な所で定着
ローラや加圧ローラは傷つき又切開されてしまう。さら
に反射板の反射面を傷つけたりして、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。

従って、との紙詰りか、覆い部材を有する回転体周辺に
生じると、わずかな圧力で回転体が損傷してしまう。

本発明は上記問題点に鑑みて、これらを解決せんがため
になされたものであり、突然の障害に対しても安全性を
確保でき、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、本発明を図面声照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例の説明図である。

本図は、加熱定着装置によって電子写真法で形成された
トナー像Ｔを普通紙Ｐに定着するものを示している。

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。

２は低加熱用のヒータ３′を内蔵する加圧ローラで、加
熱ロー２１に圧接して摺擦回転する。

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の外周面に四弗化エチレン樹脂等
の耐熱離型性樹脂層を２０〜８０μ厚に設けたものであ
る。

加圧ローラ２はベアリング１５．１５’に回転可能に支
持されている。このローラ２は加熱ローラ１に公知の加
圧手段によって少くとも定着時に圧接し金属製ローラ芯
の外周面にシリコンゴム、フッソゴム、フロロシリコン
ゴム等の弾性体層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２１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（図示せぬ）に導き、加熱ローラ１の外周面の温度
を（ヒータ３の出力、又は、その印加電圧等を制御する
ことで）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だめのクリーニング
部材であり、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６
１を用いている。上記クリーニングウェブ６１は弾性を
有する押当てロー２６３により加熱ローラに当接してい
る。又、このウェブ６１は駆動を与えられる（不図示）
巻取りローラ６５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、常にクリーニングウ
ェブ６１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２６３以降介在するコロ６４上を移
動して供給ローラ６ｚ側へ反転され、巻取りローラ６５
に表裏を逆にした状態で巻取られる。まだクリーニング
ウェブ６１中に１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は熱反射性を有する曲面状の反射板で、加熱ローラ１
の周辺に近接し、加熱ローラ１の長手方向全体に設けら
れている。又反射板７は加熱ローラ１周面の押当てロー
ラ６３の位置と紙Ｐの進入開口部との間に対して覆うよ
うな幅を有している。８は放熱防止用の厚みのあるカバ
ーで、上記反射板７の凸面全体に対して密着して設けら
れ、この反射板７からの無駄な放熱を防止する。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と反射板７．カバー８．Ｗ＆温素子４とを包囲してい
る。

一方、加圧ロー２２側にも、反射板７と同様の反射板９
及びカバー８と同様のカバー１０が夫々加圧ローラ２の
局面の大部分を覆うように設けられている。

２７は加熱ロー２１の両端部域上方に設けられたストッ
パーである。このストッパー２７の位置は、反射板７と
カバー８とが有する曲率の中心が加熱ローラ１の中心と
なるように設けられており、ストッパ２７は反射板７と
加熱ローラ１との距ＫＬを保持する。この距離２１は使
用されろ紙厚より犬きく、１０ｗｍ以下であることが反
射効率を向上できる点で好ましい。

一方、反射板７とカバー８とは、一体化されているが、
これらはさらに回動支点２９に関して回動自在に支持さ
れ、通常にそれらの自重によりストツバ−２７に安定接
触している。

２８は加圧ローラ１の両端部域下方に設けられたストッ
パーである。このストッパー２８の位置は反射板９とカ
バー１０とが有する曲率の中心が加圧ローラ１の中心と
なるように設けられており、ストッパー２８は反射板９
と加圧ローラ２との距離Ｑ２を保持する。この距離２２
は距離！ｌと同様のものである。又、反射板９とカバー
１０は、加圧ローラ周面方向に関する一端に回動支点２
４を有し、他端に固定ピン２３１に係止されたバネ幻の
一端が係合している。このバネ２３によって反射板９の
内面がストッパー２８の球面に所定１圧。

（軽圧力）で接している。

これらの反射板７．９及びカバー８．１０を設けること
によって加熱ローラ、加圧ローラ夫々の表面から無駄に
消費される熱を減少することができ、かつ感温素子４の
測温性を安定化することができる。又、加熱ローラ１の
設定温度に対する温調を安定化すると共に消費電力を低
減できる。

２２は紙Ｐを加熱ローラ１側に導く案内板で、反射板７
と反射板９夫々の一端の間に位置するように加熱ローラ
１に近接して設けられている。

未定着なトナー像Ｔを有する普通紙Ｐは、この案内板２
２を通過し、加熱、加圧側ローラ１，２間で挟持搬送さ
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
ラノ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。

又、加圧ローラ２の排出口側にも分離爪５１がローラ２
の表面に接触して設けられている。分離爪５は、ケーシ
ング部材１６と離間している支持板１８に保持され分離
爪５１も定着装置下側のケーシング部材１７と離間して
いる支持板１８１に保持されている。ケーシング部材１
７は加圧ローラ２の反射板９、カバー１０と離間し、こ
れらを覆うように設けられている。

上記反射板７．９としては、表面を研摩したアルミニウ
ム、釧板或いは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７，９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。

上記カバー８．１０としては、グラスウール、ロックウ
ール、セラミックファイバー或はフェノールフオーム、
エポキシ７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ましい。

第２図は、普通紙Ｐが、加圧ローラ側に詰まった場合を
示している。

紙詰シにより、加圧ロー２２及び反射板９間力 に過大な圧Ｉ（加わっていくと反射板９は回動支点２４
を中心として、下方へ移動し、（加圧ローラ２と、反射
板９間の距離１２′は込２より犬となる）加圧ローラ及
び反射部材に加わる圧力を軽減させる。依って、加圧ロ
ーラ２及び反射板９の損傷を防止することができる。

加熱ローラ側への紙詰りの場合も上記と同様に損易防止
される。紙が加熱ローラと反射板７との間に進入してく
ると、自重でストッパー１２上に乗っている反射板７が
紙の存在で回動支点１１を中心として回動する。依って
加熱ローフ１及び反射板７に加わる圧力を軽減すること
ができ、加熱ローラー及び反射板７の損傷を防止する。

上記実施例は回動支点２４．２９を中心の回転運動で示
したが必ずしも回転運動である必要はなく、反射板が、
揺動或いは移動自在であり、無理な外力が加わった場合
に圧力を軽減する方向に移動可能なもの或いは退避する
ようなものであれば良い。

又、紙詰りを解除する際、反射部材をロー２表面から退
避させながら紙を取り出せるので操作が容易であり、安
全性も確保できる。さらに紙詰り解除終了時、紙が除去
されると反射板７゜９は再びスペーサ２７．２８で所定
位置に保持される。

従って、紙詰りによって発生する圧力によってローラ表
面や反射部材を傷つけることなく、その特性を長期にわ
たって保持でき、定着性の良い定着装置の信頼性を高め
ることができる。

第３図は、第１図のｘ−ｘ’断面に関する説明図である
。尚、以下に説明する定着装置は、本発明を実施する上
で特に好ましいものではおるが、本発明はこれらに限定
して解釈されず、種々の装置や種々の部材等に適用でき
るものである。

図において１１．１１’は夫々加熱ローラ１の回転軸１
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’に夫々装着されているベアリング１２．１
２’に夫々接触している。１４．１４’は耐熱性ギアで
、加熱ローラ１の回転軸１！に嵌着され、駆動源Ｍから
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と噛合っており、駆動力を受けて、加熱
ロー２１と共に回転する。

耐熱性ギア１４には、手動ノブ２６のギア２６１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耐部からの熱損失を防いでいる
。従って、回転軸１１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鵡いはほとん
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、加熱ローラ１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、ｐｐｓ（ホリフェニ
レンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレ
ート）樹脂、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．
１ｒ、及び耐熱性ギア１４．１４’によシ、機械本体及
び枠体１３．１３’から、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、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２について説明しだ
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、又ベアリング近傍に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、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（不図示であるが、
この記数で明らかとなる）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。

上記本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、反射板や断熱部材等の覆い部材の本来の効
果を高めるために必要なものである。

上記実施例のように反射板やカバーを移動又は回転可能
に支持することでジャム時、加熱。

加圧ローラ等の回転体から詰まったり巻き付いたりした
支持材を容易に取り除くことができる。

上記実施例では反射板、カバーの一端を中心に回転自在
にしているが、その回転（又は移動）の中心となる所は
反射板やカバーの中央部に設け２つ折り状になるように
構成しても良い（第４図参照）。

又、その回転中心は、ジャム時の圧力を吸収しやすい所
であれば好ましく、定着装置全体に関して定着処理前の
支持材進入口側であることがさらに好ましい。

第４図の構成について簡単に説明する。

ヒータ３を内蔵した前記加熱ロー２１の軸方向に関する
周囲には、ローラ周面に覆うように近接している熱反射
部材７ａ、７ｂが設けられ％また前記加圧ロー２２の軸
方向に関する周囲には、ローラ周面に覆うように近接し
ている熱反射部材９ａ、９ｂが設けられている。

熱反射部材７ａ、７ｂは夫々共通の回動中心軸２９ａに
関して回動可能に支持され、スペーサー２７ａ　、　２
７ｂ　（装置の不動部に固定支持されている：不図示）
によって夫々所定の間隙ｄをもって加熱・ロー２１表面
と離間している。スペーサー２７ａ　、　２７ｂは加熱
ローラの軸方向に関して最大サイズの紙が通過する領域
の外側に位置し、熱反射部材７ａ、７ｂの軸方向に関す
る長さの両端部に接触している。又熱反射部材７ａ、７
ｂはこの状態で加熱ローラの中心に関してローラ表面と
同心円状に配設されている。熱反射部材７ａ、　７ｂは
夫々紙等の支持材の進入によって容易に上方向に逃げら
れるような重量であり、通常は自重によってスペーサー
２７ａ　、　２７ｂに夫々接している。

熱反射部材９ａ、９ｂは夫々共通の回動中心軸２９ａに
関して回動可能に支持されている。図の状態は、加圧ロ
ーラの中心に関してローラ表面と同心円関係になるよう
に（間隙ｄ／　）この部材９ａ　＋　９ｂは保持されて
いる。

その保持手段は、所定圧以上で熱反射部材９ａ。

９ｂが押された際に上記間隙ｄ′の位置から、さらにロ
ーラ表面から遠ざかる方向に移動できる構成を有してい
れば良い。その−例が第４図中に示しである。２３ａ　
、　２３ｂは、所定位置で回転可能なカムで、熱反射部
材９ａ　＋　９ｂに通常曲率ｒの曲面が接しており上記
間隙ｄ′を保つ。

カム２３ａ　、　２３ｂは、これらよシも上方に設けら
れた固定部に一端を固設し、他端をカム２３ａ。

２３ｂに夫々固設しであるバネ２３１ａ、　２３１ｂに
よって前記所定圧に相当する力を上方に受けている。

ＰＩ　、　ｐｇはストッパーで、熱反射部材９ａ、９ｂ
がローラ表面に間隙ｄ′よりも近接しないようにカム２
３ａ　、　２３ｂの回転を阻止している。Ｐ３．Ｐ４は
弾性体を表面に有するストッパーで、熱反射部材９ａ、
９ｂがジャム時に所定圧以上の力を受けてカム２３ａ　
、　２３ｂから離間した際、熱反射部材９ａ。

９ｂの最大開き量を決定する。

このように熱反射部材をローラに対して２つに分割して
設けたのでジャム時の支持材の存在を容易に知ることが
でき、支持材の取り出しをさらに容易に行える。又、回
動中心軸を、分割された熱反射部材夫々の共通のものと
して設けたので熱反射部材の移動扉を小さくすることが
でき装置の小型化ができる。

本実施例の構成は、前記加熱ローラに限らず圧力定着装
置に用いられる加圧ローラの周面に近接する偵い部材に
も適用できる。−上記各実施例は、加熱された回転体が
熱的フロート状態に保たれている場合は特に有効である
が、熱効率を高める目的で覆い部材を近接させるものに
有効である。

さらに上記実施例の夫々では（熱）反射板（部材）或い
は反射板とカバーの組合せについて説明したが、放熱防
止用のカバーのみを定着ローラ（或いはベルト）等の回
転体周辺に設けるものにも本発明は適用できる。

本発明は以上の説明から明らかなように移動可能又は揺
動可能な覆い部材を搬送部材に設けであるので覆い部材
や搬送部材を結詰り等のアクシデントで傷つけることな
く、耐久性を向上できる。更に、紙詰りの場合の、紙の
除去の操作性も、良好なものとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は第１図の
紙詰り時の説明図、第３図は第１図のＸ−Ｘ断面の説明
図、第４図は本発明の他の実施例の説明図である。 ■は加熱ローラ、２は加圧ローラ、３．３’はヒータ、
４は感温素子、６はクリーニング部材、７．９は反射板
、８．１０はカバー、ｎ、ｔｒは耐熱性スリーブ、１２
．１２’、　１５．１５’はベアリング、１３．１３’
は枠体、１４．１４’は耐熱性ギア、２３はバネ、２４
．２９は回動支点、２７．２８はスペーサー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 未定着画像を記録材に定着する定着装置において、記録
   材を搬送する回転体と、該回転体周面の少なくとも一部
   分を覆い該回転体に近接する部材と、該部材を揺動自在
   に支持する手段とを有することを特徴とする定着装置。