JP2000155488A - Heat roller - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタなどの電子写真プロセスを用いた画像形
成装置の定着器に用いるヒートローラに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat roller used in a fixing device of an image forming apparatus using an electrophotographic process, such as a copying machine, a facsimile, and a printer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、複写機、ファクシミリ、プリンタ
等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置には、ヒー
トローラ方式の定着器（以下、ヒートローラ定着器とい
う）が用いられている。ヒートローラ定着器は、棒状の
ランプを熱源として内包した円筒形状のヒートローラ
と、前記ヒートローラの外周面に均一な圧力で接触する
加圧ローラとを有する。ヒートローラの材質としては、
工業材料として熱伝導率が高くしかも安価なアルミニウ
ム材が一般的に用いられている。以下、従来のヒートロ
ーラ定着器について図４及び図５を参照しつつ説明す
る。図４は、従来のヒートローラ定着器のヒートローラ
の回転軸に垂直な方向の断面図である。図５は、図１の
ヒートローラ定着器の平面図である。図４に示すよう
に、ヒートローラ定着器は、紙面に垂直な軸方向に長い
ハロゲンランプ２を熱源として内部に設けた円筒状のア
ルミニウム製のヒートローラ１と、ヒートローラ１に圧
接して回転する表面がゴム部材３Ａで覆われた加圧ロー
ラ３とを有している。ヒートローラ１の表面にはテフロ
ン（登録商標）（四ふっ化エチレン樹脂）の膜１３が設
けられている。ヒートローラ１と加圧ローラ３との圧接
部（以下、ニップ部という）に、トナー４による画像が
形成された紙５Ａを通過させると、トナー４は加熱され
て溶融し、紙５Ａに付着する。ヒートローラ１には、ヒ
ートローラ１の回転軸方向の略中央部の表面に接触し、
ヒートローラの表面温度を検出する温度検出器７が設け
られている。2. Description of the Related Art Conventionally, a heat roller type fixing device (hereinafter referred to as a heat roller fixing device) is used in an image forming apparatus using an electrophotographic process such as a copying machine, a facsimile, and a printer. The heat roller fixing device includes a cylindrical heat roller including a rod-shaped lamp as a heat source, and a pressure roller that contacts the outer peripheral surface of the heat roller with a uniform pressure. As the material of the heat roller,
Aluminum materials having high thermal conductivity and being inexpensive are generally used as industrial materials. Hereinafter, a conventional heat roller fixing device will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view in a direction perpendicular to a rotation axis of a heat roller of a conventional heat roller fixing device. FIG. 5 is a plan view of the heat roller fixing device of FIG. As shown in FIG. 4, the heat roller fixing device includes a cylindrical aluminum heat roller 1 having a halogen lamp 2 that is long in the axial direction perpendicular to the paper surface as a heat source and a cylindrical aluminum heat roller 1. And a pressure roller 3 whose surface is covered with a rubber member 3A. On the surface of the heat roller 1, a film 13 of Teflon (registered trademark) (ethylene tetrafluoride resin) is provided. When the paper 5A on which an image is formed with the toner 4 is passed through a pressure contact portion (hereinafter, referred to as a nip portion) between the heat roller 1 and the pressure roller 3, the toner 4 is heated and melted, and adheres to the paper 5A. . The heat roller 1 contacts the surface of the heat roller 1 at a substantially central portion in the rotation axis direction,
A temperature detector 7 for detecting the surface temperature of the heat roller is provided.
【０００３】この従来のヒートローラ定着器の動作につ
いて以下に説明する。ハロゲンランプ２から発せられた
輻射熱により、ヒートローラ１の内面は回転軸方向にほ
ぼ均一に加熱され、熱伝導により、ヒートローラ１の外
表面温度は１８０〜２００℃にほぼ均一に加熱される。
ヒートローラ１と加圧ローラ３は接触しながら回転して
いる。ヒートローラ１と加圧ローラ３が接するニップ部
にトナー４の像が形成された紙５Ａを通過させると、ト
ナー４は圧力と熱を受けて、軟化すると同時に紙５Ａの
繊維内に浸透する。ニップ部を通過した後、トナー４お
よび紙５Ａの熱は周辺外気に放熱されるため、トナー４
の温度は下がり、トナー４は紙５Ａの繊維に浸透したま
ま、固化してトナーの定着画像６が形成される。The operation of the conventional heat roller fixing device will be described below. The radiant heat emitted from the halogen lamp 2 heats the inner surface of the heat roller 1 almost uniformly in the direction of the rotation axis, and heat conduction heats the outer surface temperature of the heat roller 1 almost uniformly to 180 to 200 ° C.
The heat roller 1 and the pressure roller 3 rotate while being in contact with each other. When the paper 5A on which the image of the toner 4 is formed passes through the nip portion where the heat roller 1 and the pressure roller 3 are in contact with each other, the toner 4 receives pressure and heat, is softened, and simultaneously penetrates into the fibers of the paper 5A. After passing through the nip, the heat of the toner 4 and the paper 5A is radiated to the surrounding air,
Is lowered, and the toner 4 is solidified while penetrating the fibers of the paper 5A to form a fixed image 6 of the toner.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】図５の平面図におい
て、前記のヒートローラ定着器で、ヒートローラ１の軸
方向の長さＬより短い寸法の紙５Ａ（例えば、はがき
等）の定着を連続して行う場合、紙５Ａはヒートローラ
１の回転軸方向の略中央部付近の中央領域８を通過す
る。従って、中央領域８ではヒートローラ１の表面から
紙５Ａに熱が奪われるため、ヒートローラ１の外表面温
度は低下する。ヒートローラ１の端部領域９では、ヒー
トローラ１は断熱性の高いゴム部材３Ａを有する加圧ロ
ーラ３とのみ接触するため、ヒートローラ１の表面から
奪われる熱量は少なく温度低下も小さい。In the plan view of FIG. 5, the above-mentioned heat roller fixing device continuously fixes paper 5A (for example, a postcard) having a dimension shorter than the length L of the heat roller 1 in the axial direction. In this case, the paper 5A passes through a central region 8 near a substantially central portion of the heat roller 1 in the rotation axis direction. Accordingly, in the central region 8, heat is taken from the surface of the heat roller 1 by the paper 5A, and the temperature of the outer surface of the heat roller 1 decreases. In the end region 9 of the heat roller 1, the heat roller 1 comes into contact only with the pressure roller 3 having the rubber member 3A having high heat insulation, so that the amount of heat taken off from the surface of the heat roller 1 is small and the temperature drop is small.
【０００５】図６は、前記のヒートローラ１の外表面温
度の分布を示すグラフである。図６において、はがき等
の小サイズの紙５Ａをヒートローラ１の中央領域８を連
続して通過させた場合、曲線１０ａに示すようにヒート
ローラ１の端部領域９の温度よりも中央部の領域８の表
面温度が低くなり、ヒートローラ１の回転軸方向の温度
が不均一になる。この不均一は連続して定着する紙５Ａ
の枚数の増加とともに大きくなる。ヒートローラ１の中
央領域８の外表面温度が点線で示すトナー４の溶融温度
（１７０℃）より低くなると定着不良が発生する。ヒー
トローラ１の回転スピードが速く、ヒートローラ１とト
ナー４との接触時間が短かい場合ヒートローラ１の温度
が回復しにくく定着不良が起こりやすくなる。こうした
定着不良を防ぐために、ヒートローラ１のローラ中央部
の外表面に温度検出器７を設置し、検出温度に応じて熱
源への通電を制御する方法がある。FIG. 6 is a graph showing the distribution of the outer surface temperature of the heat roller 1 described above. In FIG. 6, when a small-sized paper 5A such as a postcard is continuously passed through the central area 8 of the heat roller 1, the temperature of the central area is lower than the temperature of the end area 9 of the heat roller 1 as shown by a curve 10a. The surface temperature of the region 8 decreases, and the temperature of the heat roller 1 in the rotation axis direction becomes non-uniform. This non-uniformity is caused by the continuous fixing of paper 5A.
Increase with the number of sheets. When the outer surface temperature of the central region 8 of the heat roller 1 becomes lower than the melting temperature (170 ° C.) of the toner 4 indicated by the dotted line, a fixing failure occurs. In the case where the rotation speed of the heat roller 1 is high and the contact time between the heat roller 1 and the toner 4 is short, the temperature of the heat roller 1 is hard to recover, and a fixing failure is likely to occur. In order to prevent such fixing failure, there is a method of installing a temperature detector 7 on the outer surface of the heat roller 1 at the center of the roller, and controlling energization to a heat source according to the detected temperature.
【０００６】この方法では、ヒートローラ１の中央領域
８の表面温度がトナー４の溶融温度（１７０℃）以下に
なると、ヒートローラ１内のハロゲンランプ２の発熱量
を増やして、ヒートローラ１に熱を供給し、ヒートロー
ラ１の温度検出器部７の温度が１８０〜２００℃になる
ように制御する。通常、ハロゲンランプ２では、ヒート
ローラ１を回転軸方向に均一に加熱するように照度分布
が設定されているため、連続使用時に温度検出器７を設
置したローラ中央部の表面温度を１８０〜２００℃まで
加熱すると、図６に曲線１０ｂで示すように、ヒートロ
ーラ１の端部領域９の温度が２００℃以上の高温となっ
てしまう。その結果、小サイズの紙５Ａを連続して定着
した後に、ヒートローラ１の回転軸方向の長さＬにほぼ
等しい幅の大サイズの紙を定着した場合、ヒートローラ
１の端部領域９では表面温度が高くなりすぎて、トナー
４への供給熱量が過大となる。そのため、トナー４は軟
化しすぎ、トナー４が紙に付着せずヒートローラ１に付
着した状態、いわゆるオフセット現象が発生する。ま
た、ヒートローラ１の端部領域９の過熱は回転軸の軸受
部品の劣化や破損の原因となる。さらに、ヒートローラ
端部の過熱により加圧ローラ３の表面ゴムが劣化して、
紙にしわをつけたり、紙が斜行する原因を生じる。According to this method, when the surface temperature of the central region 8 of the heat roller 1 becomes lower than the melting temperature of the toner 4 (170 ° C.), the amount of heat generated by the halogen lamp 2 in the heat roller 1 is increased. Heat is supplied to control the temperature detector 7 of the heat roller 1 so that the temperature of the temperature detector 7 becomes 180 to 200 ° C. Normally, in the halogen lamp 2, the illuminance distribution is set so as to heat the heat roller 1 uniformly in the direction of the rotation axis. Therefore, the surface temperature of the roller center where the temperature detector 7 is installed during continuous use is set to 180 to 200. When the temperature is increased to 200 ° C., the temperature of the end region 9 of the heat roller 1 becomes as high as 200 ° C. or more, as shown by a curve 10 b in FIG. As a result, when the large-sized paper having a width substantially equal to the length L in the rotation axis direction of the heat roller 1 is fixed after the small-sized paper 5A is continuously fixed, in the end region 9 of the heat roller 1, The surface temperature becomes too high, and the amount of heat supplied to the toner 4 becomes excessive. Therefore, the toner 4 is excessively softened, and a state in which the toner 4 adheres to the heat roller 1 without adhering to the paper, that is, a so-called offset phenomenon occurs. In addition, overheating of the end region 9 of the heat roller 1 causes deterioration and breakage of bearing components of the rotating shaft. Further, the surface rubber of the pressure roller 3 is deteriorated due to overheating of the end of the heat roller,
This can cause paper to wrinkle or skew.
【０００７】ヒートローラ端部の過熱により発生する問
題を防止するために、従来は、ヒートローラ中央部の温
度の低下時には、定着時の紙送り速度を遅くしたり、定
着の休止時間を増加させる等の対策により、ヒートロー
ラ中央部の温度が適正温度（１８０〜２００℃）になっ
てから定着を開始していた。そのために、例えば、複写
機のような画像形成装置では、コピー時に、急に動作が
停止したり、速度が遅くなり、ユーザの待ち時間が増加
するという問題があった。Conventionally, in order to prevent a problem caused by overheating of the end portion of the heat roller, conventionally, when the temperature of the central portion of the heat roller is lowered, the paper feed speed at the time of fixing is reduced or the pause time of fixing is increased. By such measures, fixing has been started after the temperature at the center of the heat roller has reached an appropriate temperature (180 to 200 ° C.). For this reason, for example, in an image forming apparatus such as a copying machine, there has been a problem that the operation is suddenly stopped or the speed is reduced at the time of copying, and the waiting time of the user increases.
【０００８】ヒートローラ１の形成材料としては、熱伝
導率が高いとされているアルミニウム材が一般的に用い
られている。最も熱伝導率の高い純アルミで熱伝導率は
237W/mk程度である。通常用いられるアルミ材では、不
純物の含有により、大幅に熱伝導率は低下して、１２０
〜１８０W/mk程度となる。アルミニウムよりも熱伝導率
の高い金属として、銅材を用いることも考えられる。純
銅では400W/mk近くの熱伝導率を示すが、不純物の含有
により熱伝導率は大幅に低下し、一般的な黄銅で１２０
W/mk、程度である。さらに、銅材は、アルミニウム材に
比べ高価であるとともに比重が大きいので、コストと重
量の点から実用化されていない。従って実用上、ヒート
ローラ１にはアルミニウム材を用いるしかない。アルミ
ニウム材のヒートローラ１は上記のように熱伝導率が比
較的低い。そのため小サイズの紙５Ａを連続して定着す
るときヒートローラ１の外表面に温度むらを生じるとい
う問題があった。As a material for forming the heat roller 1, an aluminum material having a high thermal conductivity is generally used. Pure aluminum with the highest thermal conductivity has thermal conductivity
It is about 237W / mk. In a commonly used aluminum material, the thermal conductivity is greatly reduced due to the inclusion of impurities.
It becomes about 180W / mk. It is also conceivable to use a copper material as a metal having a higher thermal conductivity than aluminum. Pure copper shows a thermal conductivity of around 400 W / mk, but the thermal conductivity drops significantly due to the inclusion of impurities.
W / mk, about. Further, copper materials are expensive and have a higher specific gravity than aluminum materials, and therefore have not been put to practical use in terms of cost and weight. Therefore, in practical use, the heat roller 1 has no choice but to use an aluminum material. The heat roller 1 made of an aluminum material has a relatively low thermal conductivity as described above. Therefore, there is a problem that when the small-sized paper 5A is continuously fixed, temperature unevenness occurs on the outer surface of the heat roller 1.
【０００９】本発明は、ヒートローラの外表面の温度む
らを低減し、安定な定着を可能とする画像形成装置に好
適なヒートローラを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a heat roller suitable for an image forming apparatus capable of reducing temperature unevenness on the outer surface of the heat roller and enabling stable fixing.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明のヒートローラ
は、内部に発熱体を有する管状部材に、熱伝導率が熱の
伝導方向によって異なる熱伝導率異方性を有するグラフ
ァイト層を設けている。グラファイト層は、熱伝導率異
方性における高い熱伝導率を有する方向が、前記管状部
材の軸方向に実質的に等しくなされている。According to the heat roller of the present invention, a graphite layer having a heat conductivity anisotropy whose heat conductivity differs depending on the direction of heat conduction is provided on a tubular member having a heating element therein. . The direction in which the graphite layer has high thermal conductivity in thermal conductivity anisotropy is substantially equal to the axial direction of the tubular member.
【００１１】このヒートローラによれば、ヒートローラ
の回転軸方向の熱伝導率が向上するため、ヒートローラ
の外表面の温度むらを低減できる。その結果、種々のサ
イズの紙に対して安定した定着ができるとともに、連続
して使用する時においても安定した定着が可能となる。According to this heat roller, the thermal conductivity of the heat roller in the rotation axis direction is improved, so that the temperature unevenness on the outer surface of the heat roller can be reduced. As a result, stable fixing can be performed on paper of various sizes, and stable fixing can be achieved even when the paper is used continuously.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明のヒートローラの好
適な実施例について図１ないし図３を参照して説明す
る。なお、従来例と同一の部分には同一の参照符号を付
して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a heat roller according to the present invention will be described below with reference to FIGS. The same parts as those in the conventional example will be described with the same reference numerals.
【００１３】《実施例１》図１の（ａ）は、本発明の実
施例の側断面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図
である。図１の（ａ）に示すように、ヒートローラ１４
は、棒状のハロゲンランプ２をアルミニウム製の管状の
ヒートローラ本体１２の内部の空間に設けている。ヒー
トローラ本体１２の内表面には、グラファイト層１１を
設けている。グラファイト層１１は熱伝導率異方性を有
し、高い熱伝導率を有する方向が実質的にヒートローラ
１４の回転軸方向に等しくなるようにしている。ヒート
ローラ本体１２の外表面には、テフロン層１３を設けて
いる。このように形成したグラファイト層１１の回転軸
方向の熱伝導率は、工業材料で最も熱伝導率の高い純銅
の397W/mkよりも高く、400W/mKないし800W/mkである。
このようなグラファイト層を形成するためのグラファイ
トの材料の例が、特開平８−２３１８３号公報に示され
ている。Embodiment 1 FIG. 1A is a side sectional view of an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a bb sectional view of FIG. As shown in FIG. 1A, the heat roller 14
Has a bar-shaped halogen lamp 2 provided in a space inside a tubular heat roller body 12 made of aluminum. The graphite layer 11 is provided on the inner surface of the heat roller body 12. The graphite layer 11 has thermal conductivity anisotropy so that the direction having the high thermal conductivity is substantially equal to the direction of the rotation axis of the heat roller 14. On the outer surface of the heat roller body 12, a Teflon layer 13 is provided. The thermal conductivity in the rotation axis direction of the graphite layer 11 thus formed is 400 W / mK to 800 W / mk, higher than 397 W / mk of pure copper having the highest thermal conductivity among industrial materials.
An example of a graphite material for forming such a graphite layer is disclosed in JP-A-8-23183.
【００１４】同公報に記載された高配向性グラファイト
材料は下記のものである。高配向性グラファイト素材
は、グラファイト結晶の配向方向がそろった高結晶グラ
ファイト、特にロッキング特性（理学電機社製ロータフ
レックスＲＵ−２００Ｂ型Ｘ線回折装置を用いて測定し
た、グラファイト（０００２）線のピーク位置における
もの）が２０度以下のグラファイトであればよく、炭化
水素系ガスを用いＣＶＤ法によって炭素原子を基板上に
積層させてからアニーリングして得られるもの、特定の
高分子化合物のフィルムをグラファイト化したものを挙
げることができる。中でも、高分子化合物のフィルムを
グラファイト化したものを使用すると熱伝導性がよいの
で好ましい。The highly oriented graphite materials described in the publication are as follows. The highly oriented graphite material is a highly crystalline graphite in which the orientation direction of the graphite crystal is uniform, and particularly, a rocking characteristic (a graphite (0002) line peak measured using a Rigaku Denki's Rotaflex RU-200B type X-ray diffractometer). At the position) may be graphite having a temperature of 20 degrees or less, and may be obtained by stacking carbon atoms on a substrate by a CVD method using a hydrocarbon-based gas and then annealing the same, or a graphite film of a specific polymer compound may be used. Can be mentioned. Above all, it is preferable to use a film obtained by graphitizing a polymer compound film because of its good thermal conductivity.
【００１５】前記特定の高分子化合物として、各種ポリ
オキサジアゾール（ＰＯＤ）、ポリベンゾチアゾール
（ＰＢＴ）、ポリベンゾビスチアゾール（ＰＢＢＴ）、
ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）、ポリベンゾビスオ
キサゾール（ＰＢＢＯ）、各種ポリイミド（ＰＩ）、各
種ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンベンゾイミダゾ
ール（ＰＢＩ）、ポリフェニレンベンゾビスイミダゾー
ル（ＰＰＢＩ）、ポリチアゾール（ＰＴ）、ポリパラフ
ェニレンビニレン（ＰＰＶ）からなる群の中から選ばれ
る少なくとも１つを使用することができる。As the specific polymer compound, various polyoxadiazole (POD), polybenzothiazole (PBT), polybenzobisthiazole (PBBT),
Polybenzoxazole (PBO), polybenzobisoxazole (PBBO), various polyimides (PI), various polyamides (PA), polyphenylene benzimidazole (PBI), polyphenylene benzobisimidazole (PPBI), polythiazole (PT), polypara At least one selected from the group consisting of phenylene vinylene (PPV) can be used.
【００１６】上記各種ポリオキサジアゾールとしては、
ポリパラフェニレン−１，３，４−オキサジアゾールお
よびそれらの異性体がある。上記各種ポリイミドには下
記の一般式（１）で表される芳香族ポリイミドがある。The above-mentioned various polyoxadiazoles include:
There are polyparaphenylene-1,3,4-oxadiazole and their isomers. The above-mentioned various polyimides include aromatic polyimides represented by the following general formula (1).
【００１７】[0017]
【化１】 Embedded image
【００１８】[0018]
【化２】 Embedded image
【００１９】[0019]
【化３】 Embedded image
【００２０】上記各種ポリアミドには下記一般式（２）
で表される芳香族ポリアミドがある。The above various polyamides have the following general formula (2)
There is an aromatic polyamide represented by
【００２１】[0021]
【化４】 Embedded image
【００２２】本実施例の構成において、ヒートローラ１
４の軸方向の長さＬＡより短い寸法の紙をヒートローラ
１４の中央領域８を用いて連続して定着する場合、ヒー
トローラ１４の中央領域８の外表面温度が両端部領域９
より低下し、両者間に温度差が生じる。この実施例によ
れば、ヒートローラ１４の端部領域９の熱は、アルミニ
ウムや純銅よりも熱伝導率が高いグラファイト層１１を
経て中央部に伝わり、ヒートローラ１４の温度が回転軸
方向に均一化される。従って、ヒートローラ１４中央領
域８の温度低下による定着不良を抑制できる。さらに、
ヒートローラ１４の回転軸方向の温度が均一化されるた
め、従来のようにヒートローラ１４の端部が過熱される
こともなく、オフセットやヒートローラ１４の端部部材
の過熱による損傷を防止することができる。In the configuration of this embodiment, the heat roller 1
4 is continuously fixed using the central region 8 of the heat roller 14, the outer surface temperature of the central region 8 of the heat roller 14 is changed to the end region 9.
And the temperature difference between them. According to this embodiment, the heat in the end region 9 of the heat roller 14 is transmitted to the center through the graphite layer 11 having a higher thermal conductivity than aluminum or pure copper, and the temperature of the heat roller 14 is uniform in the direction of the rotation axis. Be transformed into Therefore, it is possible to suppress the fixing failure due to the temperature drop in the central region 8 of the heat roller 14. further,
Since the temperature in the rotation axis direction of the heat roller 14 is made uniform, the end portion of the heat roller 14 is not overheated as in the related art, and offset and damage to the end member of the heat roller 14 due to overheating are prevented. be able to.
【００２３】熱伝導率異方性を有するグラファイトはシ
ート材のもの（例えば松下電器（株）製の商品名、パナ
グラファイト（登録商標））でその厚さは通常０．１ｍ
ｍ程度であるので、複数枚を積層して厚さを増やし、熱
容量を増加させる。これにより回転軸方向に伝わる熱量
が増加し、ヒートローラ１４は均一に加熱される。ハロ
ゲンランプ２の輻射熱によりグラファイト層１１は５０
０℃〜８００℃にまで加熱されるが、グラファイトは耐
熱性に優れ３０００℃以上でも安定であるため、発火や
燃焼の危険もない。具体的な実施例として、グラファイ
ト層１１としてグラファイトシートを約１ｍｍの厚さに
積層したヒートローラ１４を有する定着器を図４と同様
に構成し、従来例と同様のサイズの紙５Ａを用いて実験
を実施した。その結果、従来のヒートローラ定着器で所
定数の紙５Ａを連続して定着したとき、ヒートローラ１
４中央領域８と両端部領域９の表面温度の差は約２０℃
であった。同じ条件において本実施例のものでは約２分
の１の１０℃になった。The graphite having thermal conductivity anisotropy is a sheet material (for example, Panagraphite (registered trademark) manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.) and has a thickness of usually 0.1 m.
m, the thickness is increased by laminating a plurality of sheets, and the heat capacity is increased. As a result, the amount of heat transmitted in the direction of the rotation axis increases, and the heat roller 14 is uniformly heated. Due to the radiant heat of the halogen lamp 2, the graphite layer 11
Although heated to 0 ° C. to 800 ° C., graphite has excellent heat resistance and is stable even at 3000 ° C. or higher, so there is no danger of ignition or combustion. As a specific example, a fixing device having a heat roller 14 in which graphite sheets are laminated to a thickness of about 1 mm as a graphite layer 11 is configured in the same manner as in FIG. 4 and using paper 5A having the same size as the conventional example. An experiment was performed. As a result, when a predetermined number of papers 5A are continuously fixed by the conventional heat roller fixing device, the heat roller 1
4 The difference in surface temperature between the central region 8 and the both end regions 9 is about 20 ° C.
Met. Under the same conditions, the temperature of the present example was about half that of 10 ° C.
【００２４】ヒートローラの他の構成として、図２にヒ
ートローラ１４Ａの断面図を示す。図２に示すものでは
グラファイト層１１をアルミニウム製のヒートローラ本
体１２の外表面に配置し、そのグラファイト層１１の外
表面にテフロン層１３を形成している。この構成におい
ても、熱伝導率の大きいグラファイト層１１によりヒー
トローラ１５の回転軸方向の温度が均一化されるので、
前記と同様の効果が得られる。図３はさらに他の例のヒ
ートローラ１４Ｂの断面図である。この例では、２つの
管１２Ａ及び１２Ｂの間にグラファイト層１１をたとえ
ば埋込鋳造の方法で設けている。この構成では、グラフ
ァイト層１１を管１２Ａと１２Ｂの間にはさんでいるの
で、比較的もろい性質を有するグラファイト層１１の脱
落を防止することができる。FIG. 2 is a cross-sectional view of the heat roller 14A as another configuration of the heat roller. In FIG. 2, the graphite layer 11 is disposed on the outer surface of a heat roller body 12 made of aluminum, and the Teflon layer 13 is formed on the outer surface of the graphite layer 11. Also in this configuration, the temperature in the rotation axis direction of the heat roller 15 is made uniform by the graphite layer 11 having a large thermal conductivity.
The same effect as described above can be obtained. FIG. 3 is a sectional view of still another example of the heat roller 14B. In this example, the graphite layer 11 is provided between the two tubes 12A and 12B by, for example, an embedded casting method. In this configuration, since the graphite layer 11 is sandwiched between the tubes 12A and 12B, it is possible to prevent the graphite layer 11 having a relatively brittle property from falling off.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上実施例で説明したように、本発明の
ヒートローラによれば、はがき等の小サイズの紙を連続
して定着する場合においても、紙の通過する領域とその
両側の領域での域温度の不均一が緩和されヒートローラ
の表面温度の不均一による定着不良や、域過熱によるオ
フセットの発生を防止できる。またローラ端部の部材の
過熱による損傷、加圧ローラの劣化を防ぐことができ
る。As described in the above embodiment, according to the heat roller of the present invention, even when small-sized paper such as a postcard is continuously fixed, the area through which the paper passes and the area on both sides thereof can be used. In this case, the nonuniformity of the temperature in the area is alleviated, and the fixing failure due to the nonuniform surface temperature of the heat roller and the occurrence of offset due to the overheating of the area can be prevented. Further, damage to the member at the roller end due to overheating and deterioration of the pressure roller can be prevented.
【図１】（ａ）は本発明の実施例のヒートローラの側面
図である。（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図である。FIG. 1A is a side view of a heat roller according to an embodiment of the present invention. (B) is bb sectional drawing of (a).
【図２】本発明の実施例のヒートローラの他の例の回転
軸に垂直な断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view perpendicular to the rotation axis of another example of the heat roller according to the embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施例のヒートローラのさらに他の例
の回転軸に垂直な断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view perpendicular to a rotation axis of still another example of the heat roller according to the embodiment of the present invention.
【図４】従来のヒートローラ定着器の回転軸に垂直な断
面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view perpendicular to a rotation axis of a conventional heat roller fixing device.
【図５】従来のヒートローラ定着器の平面図である。FIG. 5 is a plan view of a conventional heat roller fixing device.
【図６】従来のヒートローラ定着器における、小サイズ
紙の連続定着時のヒートローラ軸方向の表面温度分布を
示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a surface temperature distribution in a heat roller axial direction at the time of continuous fixing of small-size paper in a conventional heat roller fixing device.
１ ヒートローラ ２ ハロゲンランプ ３ 加圧ローラ ４ 未定着トナー ５Ａ 紙 ６ 定着されたトナー画像 ７ 温度検出器 ８ 中央領域 ９ 端部領域 １１ グラファイト層 １２ ヒートローラ本体 １３ テフロンコーティング層 １４、１４Ａ、１４Ｂ ヒートローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat roller 2 Halogen lamp 3 Pressure roller 4 Unfixed toner 5A paper 6 Fixed toner image 7 Temperature detector 8 Central area 9 End area 11 Graphite layer 12 Heat roller body 13 Teflon coating layer 14, 14A, 14B Heat roller
Claims (8)
記管状部材に設けられ、熱伝導率が熱の伝導方向によっ
て異なる性質である熱伝導率異方性における高い熱伝導
率を有する方向が、前記管状部材の軸方向に実質的に等
しくなされたグラファイトの層を備えるヒートローラ。1. A tubular member having a heating element therein, and a direction having a high thermal conductivity in thermal conductivity anisotropy, which is provided on the tubular member and has a property that the thermal conductivity varies depending on the direction of heat conduction. A heat roller comprising a layer of graphite substantially equal in the axial direction of the tubular member.
の内面に設けられていることを特徴とする請求項１記載
のヒートローラ。2. The heat roller according to claim 1, wherein the graphite layer is provided on an inner surface of the tubular member.
の外面に設けられていることを特徴とする請求項１記載
のヒートローラ。3. The heat roller according to claim 1, wherein the graphite layer is provided on an outer surface of the tubular member.
の管の外径より大きく、かつ一方の管の中に他方の管を
挿入した２重管であり、前記グラファイトの層は、前記
一方の管と他方の管の間に設けられていることを特徴と
する請求項１記載のヒートローラ。4. The tubular member is a double tube in which the inside diameter of one tube is larger than the outside diameter of the other tube, and the other tube is inserted into one tube, and the graphite layer is The heat roller according to claim 1, wherein the heat roller is provided between the one tube and the other tube.
ラファイト素材を前記管状部材に接着して形成したこと
を特徴とする請求項１記載のヒートローラ。5. The heat roller according to claim 1, wherein the graphite layer is formed by bonding a sheet-like graphite material to the tubular member.
の軸方向の熱伝導率が４００Ｗ／ｍＫ以上であることを
特徴とする請求項１記載のヒートローラ。6. The heat roller according to claim 1, wherein the graphite layer has a thermal conductivity of 400 W / mK or more in an axial direction of the tubular member.
けたことを特徴とする請求項１記載のヒートローラ。7. The heat roller according to claim 1, wherein a layer of an ethylene tetrafluoride resin is provided on an outer surface.
とを特徴とする請求項１記載のヒートローラ。8. The heat roller according to claim 1, wherein the tubular member is made of aluminum.
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|---|---|---|---|
| JP10329690A JP2000155488A (en) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | Heat roller |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP10329690A JP2000155488A (en) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | Heat roller |
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|---|---|
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Family Applications (1)
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| JP10329690A Pending JP2000155488A (en) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | Heat roller |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002008822A (en) * | 2000-06-19 | 2002-01-11 | Ricoh Co Ltd | Heating member and heating apparatus |
| JP2006017955A (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Ricoh Co Ltd | Fixing device and image forming apparatus |
| JP2016012072A (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Fixing device and image forming apparatus |
| JP2017194719A (en) * | 2017-08-02 | 2017-10-26 | キヤノン株式会社 | Image heating device and heater used for image heating device |
| CN109407491A (en) * | 2017-08-18 | 2019-03-01 | 柯尼卡美能达株式会社 | Fixing device and image forming apparatus |
| CN112193055A (en) * | 2020-10-13 | 2021-01-08 | 西安电子科技大学芜湖研究院 | High-efficient radiating car thermal management system |
-
1998
- 1998-11-19 JP JP10329690A patent/JP2000155488A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002008822A (en) * | 2000-06-19 | 2002-01-11 | Ricoh Co Ltd | Heating member and heating apparatus |
| JP2006017955A (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Ricoh Co Ltd | Fixing device and image forming apparatus |
| JP2016012072A (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Fixing device and image forming apparatus |
| CN105278300A (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-27 | 京瓷办公信息***株式会社 | Fixing device and image forming apparatus |
| US9310732B2 (en) | 2014-06-30 | 2016-04-12 | Kyocera Document Solutions Inc. | Fixing device and image forming apparatus |
| JP2017194719A (en) * | 2017-08-02 | 2017-10-26 | キヤノン株式会社 | Image heating device and heater used for image heating device |
| CN109407491A (en) * | 2017-08-18 | 2019-03-01 | 柯尼卡美能达株式会社 | Fixing device and image forming apparatus |
| CN112193055A (en) * | 2020-10-13 | 2021-01-08 | 西安电子科技大学芜湖研究院 | High-efficient radiating car thermal management system |
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