JPH06348176A - 電子写真用定着装置 - Google Patents
電子写真用定着装置Info
- Publication number
- JPH06348176A JPH06348176A JP13565693A JP13565693A JPH06348176A JP H06348176 A JPH06348176 A JP H06348176A JP 13565693 A JP13565693 A JP 13565693A JP 13565693 A JP13565693 A JP 13565693A JP H06348176 A JPH06348176 A JP H06348176A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- high frequency
- fixing roller
- fixing
- fixing device
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Fixing For Electrophotography (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ヒートパイプを利用して定着ロールの温度分布
の均一化を図るとともに温度の変動をも低減し、小型で
かつ消費電力の少ない定着装置を提供する。 【構成】ヒートパイプの加熱部を側方に突設するととも
に放熱部の周囲に離型層を設けてなる定着ロールを備
え、該加熱部を囲んで誘導加熱手段を設けて、消費電力
が少なくても短時間でウオームアップでき、温度調節精
度が良くて保守が容易な小型の電子写真用定着装置とす
る。
の均一化を図るとともに温度の変動をも低減し、小型で
かつ消費電力の少ない定着装置を提供する。 【構成】ヒートパイプの加熱部を側方に突設するととも
に放熱部の周囲に離型層を設けてなる定着ロールを備
え、該加熱部を囲んで誘導加熱手段を設けて、消費電力
が少なくても短時間でウオームアップでき、温度調節精
度が良くて保守が容易な小型の電子写真用定着装置とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスを用
いたプリンター、ファックス、複写機等の定着装置に関
するものである。
いたプリンター、ファックス、複写機等の定着装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より電子写真用定着装置として一般
に加熱ロール方式が用いられている。この種の定着装置
は、表面に離型層を設けた筒状の定着ロールの中にハロ
ゲンランプ等の熱源を設けて定着ロールの加熱を行うと
ともに、定着ロールと加圧ロール間に圧力を加えながら
回転させ、これらの定着ロールと加圧ロールの間に粉末
トナー画像を担持したシートを通してトナーを融着させ
て複写画像の定着を行うようになっている。
に加熱ロール方式が用いられている。この種の定着装置
は、表面に離型層を設けた筒状の定着ロールの中にハロ
ゲンランプ等の熱源を設けて定着ロールの加熱を行うと
ともに、定着ロールと加圧ロール間に圧力を加えながら
回転させ、これらの定着ロールと加圧ロールの間に粉末
トナー画像を担持したシートを通してトナーを融着させ
て複写画像の定着を行うようになっている。
【０００３】しかしこのようなハロゲンランプを内蔵す
る定着ロールを用いた定着装置では、ハロゲンランプの
小径化には限度があるために定着ロールの小型化ができ
ず、従って定着装置の小型化にも限界があった。そして
またハロゲンランプの熱は放射によって定着ロールへ伝
わるので、ウォームアップタイムの短縮を図るためには
ハロゲンランプの容量を大きくすることがが必要とな
り、消費電力が多くなるばかりでなくハロゲンランプの
寿命が短くなるという問題がある。
る定着ロールを用いた定着装置では、ハロゲンランプの
小径化には限度があるために定着ロールの小型化ができ
ず、従って定着装置の小型化にも限界があった。そして
またハロゲンランプの熱は放射によって定着ロールへ伝
わるので、ウォームアップタイムの短縮を図るためには
ハロゲンランプの容量を大きくすることがが必要とな
り、消費電力が多くなるばかりでなくハロゲンランプの
寿命が短くなるという問題がある。
【０００４】更にまた、このような構造の定着ロールを
用いて連続的に定着を実施すると、通過する紙によって
定着ロール表面の熱が奪われ、定着ロールの表面温度が
バラツキを生じて、定着ムラが発生し易くなるという問
題もあった。
用いて連続的に定着を実施すると、通過する紙によって
定着ロール表面の熱が奪われ、定着ロールの表面温度が
バラツキを生じて、定着ムラが発生し易くなるという問
題もあった。
【０００５】前記のような問題点を解決するための手段
として、従来はハロゲンランプと定着ロールとの間の熱
伝達を改良するために定着ロール内面の反射率を低下さ
せる方法や、定着ロールの熱容量を小さくすると共に温
度分布を均一にするために定着ロール内にヒートパイプ
を埋設するなどの方法が種々提案されている。
として、従来はハロゲンランプと定着ロールとの間の熱
伝達を改良するために定着ロール内面の反射率を低下さ
せる方法や、定着ロールの熱容量を小さくすると共に温
度分布を均一にするために定着ロール内にヒートパイプ
を埋設するなどの方法が種々提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれらの
改良手段によってもなお、定着装置の小型化及び低電力
化の要求に充分に応えることはできなかった。そこで本
発明は、ヒートパイプを利用して定着ロールの温度分布
の均一化を図るとともに温度の変動をも低減し、小型で
かつ消費電力の少ない定着装置を提供することを目的と
した。
改良手段によってもなお、定着装置の小型化及び低電力
化の要求に充分に応えることはできなかった。そこで本
発明は、ヒートパイプを利用して定着ロールの温度分布
の均一化を図るとともに温度の変動をも低減し、小型で
かつ消費電力の少ない定着装置を提供することを目的と
した。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明においては、ヒートパイプの加熱部を側方に
突設するとともに放熱部の周囲に離型層を設けてなる定
着ロールを備え、該加熱部を囲んで誘導加熱手段を設け
て、電子写真用定着装置としたものである。
に、本発明においては、ヒートパイプの加熱部を側方に
突設するとともに放熱部の周囲に離型層を設けてなる定
着ロールを備え、該加熱部を囲んで誘導加熱手段を設け
て、電子写真用定着装置としたものである。
【０００８】本発明の定着装置に用いられる定着ロール
はそれ自体がヒートパイプを構成するもので、その材質
としては銅もしくは燐青銅であることが好ましい。また
ヒートパイプの作動液としては水やアルコールを用いる
ことができるが、作動液の量が少なすぎると循環がうま
くいかず温度が均一とならないし、多すぎると作動液が
温まるまでに時間がかかりすぎ実用的でなくなってしま
うので、定着ロールの内容積の２０〜４０％程度の作動
液を充填することが好ましい。
はそれ自体がヒートパイプを構成するもので、その材質
としては銅もしくは燐青銅であることが好ましい。また
ヒートパイプの作動液としては水やアルコールを用いる
ことができるが、作動液の量が少なすぎると循環がうま
くいかず温度が均一とならないし、多すぎると作動液が
温まるまでに時間がかかりすぎ実用的でなくなってしま
うので、定着ロールの内容積の２０〜４０％程度の作動
液を充填することが好ましい。
【０００９】かかるヒートパイプで構成される定着ロー
ルは放熱部が通紙部分となるので、通紙速度が速くロー
ル自体にある程度の熱容量が必要な場合には、放熱部の
周囲にアルミニウムの層を設けるなどして定着ロールに
熱容量を持たせることができる。また、ロールの通紙面
はトナーに対しての離型が必要なのでフッ素樹脂又はシ
リコーンゴムなどからなる離型層が設けられる。
ルは放熱部が通紙部分となるので、通紙速度が速くロー
ル自体にある程度の熱容量が必要な場合には、放熱部の
周囲にアルミニウムの層を設けるなどして定着ロールに
熱容量を持たせることができる。また、ロールの通紙面
はトナーに対しての離型が必要なのでフッ素樹脂又はシ
リコーンゴムなどからなる離型層が設けられる。
【００１０】またヒートパイプの加熱部は定着ロール端
部から側方に延長して突設され、これを囲んで誘導加熱
手段が設けられる。すなわち加熱部の周囲には例えば厚
さ０．１〜３ｍｍ程度の鉄の層を、例えば鉄パイプを焼
き嵌めするなどの方法で設け、またかかる加熱部を囲む
ように銅線の高周波コイルを設けて、高周波発振部から
の高周波電流を高周波コイルに流すことにより、鉄の層
の部分を誘導加熱できるようになっている。
部から側方に延長して突設され、これを囲んで誘導加熱
手段が設けられる。すなわち加熱部の周囲には例えば厚
さ０．１〜３ｍｍ程度の鉄の層を、例えば鉄パイプを焼
き嵌めするなどの方法で設け、またかかる加熱部を囲む
ように銅線の高周波コイルを設けて、高周波発振部から
の高周波電流を高周波コイルに流すことにより、鉄の層
の部分を誘導加熱できるようになっている。
【００１１】
【作用】本発明の定着装置において、高周波発振部で発
生させた高周波電流を１次側の高周波コイルに流すこと
により、高周波コイル内に磁束が発生して２次側である
定着ロールの鉄の層に渦電流が生じ、その渦電流損によ
り発熱が起こって加熱部が加熱され、内部の作動液が加
熱されて定着ロール全体が急速に昇温し、均一の温度分
布が得られる。
生させた高周波電流を１次側の高周波コイルに流すこと
により、高周波コイル内に磁束が発生して２次側である
定着ロールの鉄の層に渦電流が生じ、その渦電流損によ
り発熱が起こって加熱部が加熱され、内部の作動液が加
熱されて定着ロール全体が急速に昇温し、均一の温度分
布が得られる。
【００１２】
（本発明例）図１は本発明の定着装置の断面図であり、
１は定着ロール、２は加圧ロール、３は温度制御手段の
サーミスタ、４は交流電源、５は高周波の発振と同時に
温度調節を行う高調波発振部、６は高周波コイル、７は
鉄のパイプ、８は駆動ギア、９は定着ロール軸受、１０
は加圧ロール軸受、１１は温度ヒューズを示す。
１は定着ロール、２は加圧ロール、３は温度制御手段の
サーミスタ、４は交流電源、５は高周波の発振と同時に
温度調節を行う高調波発振部、６は高周波コイル、７は
鉄のパイプ、８は駆動ギア、９は定着ロール軸受、１０
は加圧ロール軸受、１１は温度ヒューズを示す。
【００１３】ここで定着ロール１は、外径９．５mm、厚
さ０．９mm、長さ３４５mmのストレート形状の銅のヒー
トパイプで構成されており、作動液として水が内容積の
３５％入っている。ヒートパイプの放熱部１ａの中央部
分に相当する長さ２２０mmの通紙面位置には離型層とし
て厚さ５０μｍのＰＦＡチューブが被着され、また加熱
部１ｂには外径１０．５mm、厚さ０．５mm、長さ５０mm
の鉄のパイプ７が焼き嵌めされている。
さ０．９mm、長さ３４５mmのストレート形状の銅のヒー
トパイプで構成されており、作動液として水が内容積の
３５％入っている。ヒートパイプの放熱部１ａの中央部
分に相当する長さ２２０mmの通紙面位置には離型層とし
て厚さ５０μｍのＰＦＡチューブが被着され、また加熱
部１ｂには外径１０．５mm、厚さ０．５mm、長さ５０mm
の鉄のパイプ７が焼き嵌めされている。
【００１４】高周波コイル６は、線径３mmの銅線を外径
３２mm、６mmピッチで長さ５０mmとなるように巻いて形
成され、高周波電流を流すようになっている。また加圧
ロール２は、鉄の径８mmの芯金上に厚さ４mmのシリコー
ンスポンジ層を被覆した、表面硬度がＡＳＫＥＲ Ｃ
硬度で３６°のロールである。
３２mm、６mmピッチで長さ５０mmとなるように巻いて形
成され、高周波電流を流すようになっている。また加圧
ロール２は、鉄の径８mmの芯金上に厚さ４mmのシリコー
ンスポンジ層を被覆した、表面硬度がＡＳＫＥＲ Ｃ
硬度で３６°のロールである。
【００１５】この図１の定着装置において、定着ロール
の表面温度を１６０℃に設定し、高周波コイルに周波数
１００ＫＨｚ、出力１９０Ｗの高周波電流を流して、ウ
ォームアップタイムを測定した結果、１６０℃までのウ
ォームアップタイムは５７秒と、１９０Ｗの低出力にも
かかわらず短時間で昇温した。
の表面温度を１６０℃に設定し、高周波コイルに周波数
１００ＫＨｚ、出力１９０Ｗの高周波電流を流して、ウ
ォームアップタイムを測定した結果、１６０℃までのウ
ォームアップタイムは５７秒と、１９０Ｗの低出力にも
かかわらず短時間で昇温した。
【００１６】（比較例）図２に比較例の定着装置の構造
を示す。１は定着ロール、２は加圧ロール、３は温度制
御手段のサーミスタ、８は駆動ギア、９は定着ロールの
軸受、１０は加圧ロール軸受、１１は温度ヒューズ、１
２は加熱部カバー、１３はハロゲンランプ、１４はハロ
ゲンランプの反射板、１５は温度調節部を示す。
を示す。１は定着ロール、２は加圧ロール、３は温度制
御手段のサーミスタ、８は駆動ギア、９は定着ロールの
軸受、１０は加圧ロール軸受、１１は温度ヒューズ、１
２は加熱部カバー、１３はハロゲンランプ、１４はハロ
ゲンランプの反射板、１５は温度調節部を示す。
【００１７】この定着装置に組み込まれた定着ロール１
は、加熱部に鉄のパイプを嵌めてない点を除いて本発明
の定着装置で用いたものと全く同じ構造である。そして
この加熱部を加熱するために２５０Ｗのハロゲンランプ
１３を使用し、効率良く加熱するために反射板１４と加
熱部カバー１２を設けている。また加圧ロール２やその
他の部材は、本発明の定着装置で用いたものと全く同じ
構造のものである。
は、加熱部に鉄のパイプを嵌めてない点を除いて本発明
の定着装置で用いたものと全く同じ構造である。そして
この加熱部を加熱するために２５０Ｗのハロゲンランプ
１３を使用し、効率良く加熱するために反射板１４と加
熱部カバー１２を設けている。また加圧ロール２やその
他の部材は、本発明の定着装置で用いたものと全く同じ
構造のものである。
【００１８】この図２の定着装置において、本発明の定
着装置におけると同様に定着ロールの表面温度を１６０
℃に設定してウォームアップタイムを測定したところ、
２５０Ｗのハロゲンランプによる１６０℃までのウォー
ムアップタイムは２１０秒であり、本発明の定着装置に
比べて３倍以上の時間がかかった。
着装置におけると同様に定着ロールの表面温度を１６０
℃に設定してウォームアップタイムを測定したところ、
２５０Ｗのハロゲンランプによる１６０℃までのウォー
ムアップタイムは２１０秒であり、本発明の定着装置に
比べて３倍以上の時間がかかった。
【００１９】
【発明の効果】本発明の定着装置はヒートパイプ自体を
定着ロールとして用い、その端部に突設した加熱部を誘
導加熱する構成としたので、定着ロールが小径化されて
定着装置の小型化が可能となり、また誘導加熱を行うこ
とでハロゲンランプを用いるより伝熱効率がよく、従っ
て消費電力が少ないばかりでなくウォームアップタイム
を大幅に短縮することができ、しかも定着ロールの温度
分布が一層均一化される効果を有する。その上、ハロゲ
ンランプのような部品の損傷がないから保守の手数や費
用が削減できる利点もある。
定着ロールとして用い、その端部に突設した加熱部を誘
導加熱する構成としたので、定着ロールが小径化されて
定着装置の小型化が可能となり、また誘導加熱を行うこ
とでハロゲンランプを用いるより伝熱効率がよく、従っ
て消費電力が少ないばかりでなくウォームアップタイム
を大幅に短縮することができ、しかも定着ロールの温度
分布が一層均一化される効果を有する。その上、ハロゲ
ンランプのような部品の損傷がないから保守の手数や費
用が削減できる利点もある。
【図１】本発明の実施例の定着装置の構造を示す要部の
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の比較例の定着装置の構造を示す要部の
断面図である。
断面図である。
１ 定着ロール １ａ 放熱部 １ｂ 加熱部 ２ 加圧ロール ３ サーミスタ ４ 交流電源 ５ 高周波発振部 ６ 高周波コイル ７ 鉄のパイプ ８ 駆動ギア ９ 定着ロール軸受 １０ 加圧ロール軸受 １１ 温度ヒューズ １２ カバー １３ ハロゲンランプ １４ 反射板 １５ 温度調節部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下山 昌邦 東京都港区新橋５丁目11番３号 住友軽金 属工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 ヒートパイプの加熱部を側方に突設する
とともに放熱部の周囲に離型層を設けてなる定着ロール
を備え、該加熱部を囲んで誘導加熱手段を設けたことを
特徴とする電子写真用定着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13565693A JPH06348176A (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 電子写真用定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13565693A JPH06348176A (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 電子写真用定着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06348176A true JPH06348176A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15156886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13565693A Withdrawn JPH06348176A (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 電子写真用定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06348176A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6665504B2 (en) | 2001-09-27 | 2003-12-16 | Samsung Electronic Co., Ltd. | Fusing device of electrophotographic image forming apparatus |
| KR100503065B1 (ko) * | 2002-08-29 | 2005-07-21 | 삼성전자주식회사 | 전자사진 화상형성장치의 정착 장치 |
| KR100509475B1 (ko) * | 2002-08-29 | 2005-08-22 | 삼성전자주식회사 | 전자사진 화상형성장치의 정착 장치 |
| JP2006091877A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Xerox Corp | 磁性層を用いた加熱可能なフューザ部材の誘導加熱のためのシステム及び方法 |
| JP2006178012A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-07-06 | Ricoh Co Ltd | 定着装置、及び画像形成装置 |
-
1993
- 1993-06-07 JP JP13565693A patent/JPH06348176A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6665504B2 (en) | 2001-09-27 | 2003-12-16 | Samsung Electronic Co., Ltd. | Fusing device of electrophotographic image forming apparatus |
| KR100503065B1 (ko) * | 2002-08-29 | 2005-07-21 | 삼성전자주식회사 | 전자사진 화상형성장치의 정착 장치 |
| KR100509475B1 (ko) * | 2002-08-29 | 2005-08-22 | 삼성전자주식회사 | 전자사진 화상형성장치의 정착 장치 |
| JP2006091877A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Xerox Corp | 磁性層を用いた加熱可能なフューザ部材の誘導加熱のためのシステム及び方法 |
| JP2006178012A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-07-06 | Ricoh Co Ltd | 定着装置、及び画像形成装置 |
| JP4674081B2 (ja) * | 2004-12-20 | 2011-04-20 | 株式会社リコー | 定着装置、及び画像形成装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000905 |