JPH08328415A - Heater roll - Google Patents
Heater rollInfo
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- JPH08328415A JPH08328415A JP13666795A JP13666795A JPH08328415A JP H08328415 A JPH08328415 A JP H08328415A JP 13666795 A JP13666795 A JP 13666795A JP 13666795 A JP13666795 A JP 13666795A JP H08328415 A JPH08328415 A JP H08328415A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、プリンタや複写機等の
定着装置に組み込まれるヒータロールに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heater roll incorporated in a fixing device such as a printer or a copying machine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、プリンタや複写機には、用紙
上に転写した文字や画像を加熱によって用紙に定着させ
る定着装置が配設されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a printer or a copying machine is provided with a fixing device for fixing a character or an image transferred on a sheet to the sheet by heating.
【０００３】図５は、そのような定着装置の側断面図で
ある。同図に示す定着装置１は、図面に垂直方向に延設
されたアルミロール２と、このアルミロール２と平行に
延設され該アルミロール２に圧接するプレスロール３と
が、夫々断熱カバー４ａ、４ｂに覆われて、特には図示
しないプリンタ又は複写機等の装置本体後段部に配設さ
れる。アルミロール２の内部には円筒中心にハロゲンヒ
ータ５が配設されており、このハロゲンヒータ５が外部
からの給電により発熱してアルミロール２に熱を供給す
る。アルミロール２の周面の適宜な位置にサーミスタ６
が当接してアルミロール２周面の温度を検出し、この検
出に基づいてアルミロール２が所定の温度に維持され
る。図外右方にある前段部の印字部によりトナー画像Ｆ
を転写された用紙Ｐが、図の矢印Ａに示すように上記ア
ルミロール２とプレスロール３との圧接部に搬送され、
図の矢印Ｂ及びＣで示す後段方向に向けてそれぞれ回転
するアルミロール２とプレスロール３により挟持され、
後方（図の左方）に搬出されながらトナー画像Ｆを紙面
に熱定着される。定着が終了してアルミロール２の周面
に密着する用紙Ｐは、分離爪７によりアルミロール２周
面から分離され、排紙ロール対８により装置本体外へ排
出される。また、アルミロール２の周面上に付着して残
留するトナーはクリーナ９によって除去される。FIG. 5 is a side sectional view of such a fixing device. In the fixing device 1 shown in the figure, an aluminum roll 2 extending in the vertical direction in the drawing and a press roll 3 extending in parallel with the aluminum roll 2 and in pressure contact with the aluminum roll 2 are respectively provided with a heat insulating cover 4a. It is covered with 4b and is disposed in the latter stage of the main body of the device such as a printer or a copying machine not shown. A halogen heater 5 is arranged in the center of the cylinder inside the aluminum roll 2, and the halogen heater 5 generates heat by supplying power from the outside to supply heat to the aluminum roll 2. The thermistor 6 is placed at an appropriate position on the peripheral surface of the aluminum roll 2.
Contact with each other to detect the temperature of the peripheral surface of the aluminum roll 2, and the aluminum roll 2 is maintained at a predetermined temperature based on this detection. The toner image F is printed by the printing unit on the right side outside the drawing.
Is transferred to the press contact portion between the aluminum roll 2 and the press roll 3 as shown by an arrow A in the figure,
It is nipped by an aluminum roll 2 and a press roll 3, which rotate in the rearward direction indicated by arrows B and C in the figure,
The toner image F is heat-fixed on the paper surface while being carried out to the rear (left side in the drawing). The sheet P that has been fixed and is brought into close contact with the peripheral surface of the aluminum roll 2 is separated from the peripheral surface of the aluminum roll 2 by the separating claw 7, and is ejected to the outside of the apparatus main body by the paper ejection roll pair 8. The cleaner 9 removes the toner remaining on the peripheral surface of the aluminum roll 2.
【０００４】図６(a) は、上記アルミロール２及びハロ
ゲンヒータ５の配設状態を示す側面図であり、同図(b)
は、そのＤ−Ｄ´断面矢視図である。この断面図には、
同図(a) では図示を省略した周囲部材を詳細に示してい
る。FIG. 6 (a) is a side view showing the arrangement of the aluminum roll 2 and the halogen heater 5, and FIG. 6 (b).
[Fig. 6] is a DD arrow cross sectional view. In this cross section,
In FIG. 1A, the peripheral members not shown are shown in detail.
【０００５】同図(a),(b) に示すように、アルミロール
２は、定着装置のフレーム１１に配設された軸受１２ａ
及び１２ｂに両端を挿通されて回転自在に配設され、軸
方向には抜け止めリング１３ａ及び１３ｂにより位置固
定されている。一方の軸受１２ｂよりも外方に突出する
上記アルミロール２の端部には、同軸に回転する駆動ギ
ア１４が、抜け止めリング１３ｃ及び嵌合爪１４−１に
より、アルミロール２に固定されている。アルミロール
２は、不図示の駆動系から駆動ギア１４に動力を伝達さ
れて回転する。As shown in FIGS. 1A and 1B, the aluminum roll 2 includes a bearing 12a mounted on a frame 11 of the fixing device.
, 12b are rotatably disposed by inserting both ends thereof, and are axially fixed by retaining rings 13a, 13b. A drive gear 14 that rotates coaxially is fixed to the aluminum roll 2 by a retaining ring 13c and a fitting claw 14-1 at an end portion of the aluminum roll 2 that projects outward from one bearing 12b. There is. The aluminum roll 2 rotates by receiving power from a drive system (not shown) to the drive gear 14.
【０００６】このアルミロール２の管内には、円筒中心
にハロゲンヒータ５が挿通され、両端をヒータ保持金具
１５ａ及び１５ｂによって保持されて定着装置のフレー
ム１１に固定されている。ハロゲンヒータ５の両端から
ヒータハーネス（電極線）１６ａ及び１６ｂが引出さ
れ、先端部を、それぞれ補助フレーム１７にビス止めさ
れている。このビス止め部に電源が接続され、これによ
りハロゲンヒータ５が発熱する。このハロゲンヒータ５
は、同図(a) に示すように、ハロゲンガスを管内に封入
する際に必然的に形成される通称「へそ」と呼ばれる突
起部５−１を周面の一定位置に有している。A halogen heater 5 is inserted into the tube of the aluminum roll 2 at the center of the cylinder, and both ends thereof are held by heater holding metal fittings 15a and 15b and fixed to a frame 11 of the fixing device. Heater harnesses (electrode wires) 16a and 16b are drawn out from both ends of the halogen heater 5, and the tip ends thereof are screwed to the auxiliary frame 17, respectively. A power source is connected to the screw stopper, and the halogen heater 5 generates heat. This halogen heater 5
As shown in FIG. 3A, the pit has a protrusion 5-1 called "navel" which is formed inevitably when the halogen gas is enclosed in the tube at a fixed position on the peripheral surface.
【０００７】また、ヒータロールには、上記のハロゲン
ヒータを使用せず、電熱線を用いる方式のものも実用化
されている。図７は、そのような電熱線を熱源に用いた
ヒータロールの断面図である。同図に示すように、この
電熱線式ヒータロールは、導電性の外管２１及び内管２
２と、外管２１の一端を除く全周面を覆う絶縁部材２３
とが一体に形成され、外管２１と内管２２の間には、ニ
クロム線等からなる電熱線２４が内管２２の周面に所定
の間隔で卷着されている。電熱線２４の一端２４ａは外
管２１に半田付け等で接続され、他端２４ｂも内管２２
に半田付け等で接続されている。Further, as a heater roll, a system using a heating wire without using the above halogen heater has been put into practical use. FIG. 7 is a sectional view of a heater roll using such a heating wire as a heat source. As shown in the figure, this heating wire type heater roll has a conductive outer tube 21 and inner tube 2
2 and an insulating member 23 that covers the entire outer peripheral surface of the outer tube 21 except for one end.
Are integrally formed with each other, and a heating wire 24 made of a nichrome wire or the like is wound around the inner surface of the inner tube 22 at a predetermined interval between the outer tube 21 and the inner tube 22. One end 24a of the heating wire 24 is connected to the outer tube 21 by soldering, and the other end 24b is also connected to the inner tube 22.
It is connected by soldering or the like.
【０００８】上記電熱線２４の一端２４ａが接続されて
いる外管２１の端部は絶縁部材２３に覆われておらず導
電性の表面が露出している。この露出周面に一方の給電
ブラシ２５ａが摺接するように配設される。また、電熱
線２４の他端２４ｂが接続されている内管２２の端部
は、外管２１の端部よりも外方に突出して周面が露出し
ている。この露出部に他方の給電ブラシ２５ｂが摺接す
るように配設される。このヒータロールは、上述したハ
ロゲン式ヒータロールの場合と同様に、定着装置のフレ
ーム１１に配設された軸受１２ａ及び１２ｂに両端を挿
通されて回転自在に配設され、抜け止めリング１３ａ及
び１３ｂにより軸方向を位置固定され、一方の軸受１２
ｂよりも外方に突出する端部に固定された駆動ギア１４
により不図示の駆動系から動力を伝達されて回転する。The end portion of the outer tube 21 to which the one end 24a of the heating wire 24 is connected is not covered with the insulating member 23 and its conductive surface is exposed. One of the power supply brushes 25a is arranged so as to be in sliding contact with this exposed peripheral surface. Further, the end portion of the inner pipe 22 to which the other end 24b of the heating wire 24 is connected projects further outward than the end portion of the outer pipe 21, and the peripheral surface is exposed. The other power feeding brush 25b is disposed so as to be in sliding contact with this exposed portion. As in the case of the halogen type heater roll described above, this heater roll is rotatably disposed with its both ends inserted through bearings 12a and 12b disposed in the frame 11 of the fixing device, and retaining rings 13a and 13b. Positionally fixed in the axial direction by one bearing 12
The drive gear 14 fixed to the end projecting outward than b
As a result, power is transmitted from a drive system (not shown) to rotate.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ハロゲン式ヒータロールは、ハロゲンヒータ５がヒータ
保持金具１５ａ及び１５ｂを介して定着装置のフレーム
１１に位置決めされ、一方、アルミロール２は、軸受け
１２ａ及び１２ｂを介して定着部フレーム１１に支持さ
れるため、これらの部品の製作精度や組立工程における
組み立て精度のバラツキによって、ハロゲンヒータ５が
アルミロール２の軸中心からずれ、一方に偏って固定さ
れることがしばしばある。このように、ハロゲンヒータ
５の位置がアルミロール２の軸中心からずれると、アル
ミロール２周面への熱分布が不均等になって上述した定
着が不安定になるという問題が発生する。また、それば
かりでなく、ハロゲンヒータ５には、上述したように、
へそと称される突起部５−１があるために、この突起部
５−１が組み立ての際誤ってアルミロール２の内面に接
触して破損する虞がある。このためヒータロールの内径
を比較的大きく形成しておかなければならなくなり、定
着装置全体の小型化が阻害されるという問題があった。
また、そのように破損し易い虞があるために、組み立て
工程には細心の注意と高度の技術が要求される。このた
め作業能率の向上に支障をきたすという問題もあった。However, in the above halogen type heater roll, the halogen heater 5 is positioned on the frame 11 of the fixing device through the heater holding metal fittings 15a and 15b, while the aluminum roll 2 is mounted on the bearing 12a. And 12b, the halogen heater 5 is deviated from the axial center of the aluminum roll 2 due to variations in the manufacturing precision of these parts and the assembling precision in the assembling process. Often occurs. Thus, if the position of the halogen heater 5 deviates from the axial center of the aluminum roll 2, the heat distribution on the peripheral surface of the aluminum roll 2 becomes uneven, and the above-described fixing becomes unstable. Not only that, but the halogen heater 5 is
Since there is a protrusion 5-1 called a navel, the protrusion 5-1 may erroneously come into contact with the inner surface of the aluminum roll 2 during assembly and be damaged. For this reason, the inner diameter of the heater roll has to be made relatively large, which causes a problem that the miniaturization of the entire fixing device is hindered.
In addition, since it is likely to be damaged, the assembly process requires careful attention and high skill. Therefore, there is also a problem that it hinders improvement of work efficiency.
【００１０】これに対して電熱線式ヒータロールは、筒
内に収納するものがないから設計上の環境が許す限りに
おいて小型化することが可能であるという利点を有して
いる。また、破損し易い部品がないから取り扱いが容易
であるという利点もある。On the other hand, the heating wire type heater roll has an advantage that it can be miniaturized as long as the design environment permits because there is nothing to be housed in the cylinder. Further, there is also an advantage that handling is easy because there are no easily damaged parts.
【００１１】しかしながら、電熱線式ヒータロールは、
給電ブラシ２５ａ及び２５ｂがヒータロールの外管２１
及び内管２２の周面に摺接する形態であることから、ヒ
ータロールの回転に伴なう給電ブラシ２５ａ（又は２５
ｂ）と外管２１（又は内管２２）との相対的な移動距離
が極めて大きい。即ちヒータロールの１回転を平面距離
に換算した場合、この距離は摺接する管の直径のおよそ
３倍であることから解るように、摺動速度は比較的大き
い。このため摺接面において発生する雑音が大きく、こ
れが周辺装置、特に印字処理系の制御に悪影響を与える
という問題を有していた。However, the heating wire type heater roll is
The power supply brushes 25a and 25b are the outer tube 21 of the heater roll.
Also, since it is in a form of sliding contact with the peripheral surface of the inner tube 22, the power feeding brush 25a (or 25
The relative movement distance between b) and the outer pipe 21 (or the inner pipe 22) is extremely large. That is, when one rotation of the heater roll is converted into a plane distance, this distance is approximately three times the diameter of the pipe in sliding contact, and thus the sliding speed is relatively high. Therefore, a large amount of noise is generated on the sliding contact surface, which adversely affects the control of peripheral devices, especially the print processing system.
【００１２】更にまた、上記の電熱線式ヒータロールと
前述のハロゲン式ヒータロールは両ヒータロール共に以
下に述べるような欠点を有している。即ち、組立におい
てヒータロールが軸受を介して定着部のフレームに支持
されるためには、軸受をヒータロールに位置固定するた
めの抜け止めリング用の嵌合溝をヒータロールの周面に
切削加工しなければならない。これが、部品の製造工程
を増やして作業能率の向上を阻害するという問題も有し
ている。Furthermore, both the heating wire type heater roll and the halogen type heater roll described above have the following drawbacks. That is, in order to support the heater roll on the frame of the fixing unit via the bearing during assembly, a fitting groove for the retaining ring for fixing the bearing to the heater roll is cut on the circumferential surface of the heater roll. Must. This also causes a problem of increasing the manufacturing process of parts and hindering improvement of work efficiency.
【００１３】また、ヒータロールは、一方ではその外径
で軸受に支持されていて軸受との接触面積が大きく、他
方では数ｋｇの荷重でプレスロールに圧着しているから
その分だけ軸受との間に大きな応力を生じている。この
ため定着時における回転では、上記軸受との接触面積が
大きい分だけ軸受との間に発生する摩擦トルクが大きく
なり、このため駆動用モータが必要とするトルク負担が
大きくなり、したがって大型のモータを配設しなければ
ならない。このため、消費電力が大きくなるばかりでな
く、装置全体が大型化するという問題を有していた。On the one hand, the heater roll is supported by the bearing with its outer diameter and has a large contact area with the bearing, and on the other hand, it is pressed against the press roll with a load of several kg, so that the amount of contact with the bearing is increased. Large stress is generated between them. Therefore, during rotation during fixing, the friction torque generated between the bearing and the bearing is large due to the large contact area with the bearing, which increases the torque load required for the drive motor, and therefore the large motor. Must be installed. Therefore, there is a problem that not only the power consumption increases but also the size of the entire device increases.
【００１４】また、ヒータロールの両端が開口している
ために光や熱が開口部から漏洩する。このような漏洩
は、近傍に配設されている画像処理系の露光装置に与え
る影響が大きい。このため、露光装置に対して遮光部材
の配設を行う必要があり、これによって組み立て部材が
増加してコストの上昇を招き、また、設計の自由度が制
約されるという問題も有していた。Further, since both ends of the heater roll are open, light and heat leak from the openings. Such leakage has a great influence on the exposure apparatus of the image processing system arranged in the vicinity. For this reason, it is necessary to dispose a light shielding member in the exposure apparatus, which increases the number of assembly members, which leads to an increase in cost, and also has a problem that the degree of freedom in design is restricted. .
【００１５】同様に、上記ヒータの発生する光や熱が外
部に放散され易いために、消費電力が大きく、また、ヒ
ータロールの両端から光や熱が放散されるためにヒータ
ロールの中央部と両端部とでは熱量が均一でなく、定着
が不均一で不安定になるという問題が発生した。Similarly, since the light and heat generated by the heater are easily dissipated to the outside, the power consumption is large, and the light and heat are dissipated from both ends of the heater roll. There was a problem that the amount of heat was not uniform at both ends, and fixing was uneven and unstable.
【００１６】特に、ヒータロールの支持部材、ヒータロ
ールへの給電部材、及びこれらの部材を固定する部材等
の部品点数が多く、このため部品管理が煩雑であるばか
りでなく組み立て工程における作業能率の向上が阻害さ
れるという問題もあった。In particular, the number of parts such as the support member for the heater roll, the power supply member for the heater roll, and the member for fixing these members is large, so that not only the parts management is complicated but also the work efficiency in the assembly process is improved. There was also a problem that improvement was hindered.
【００１７】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
安定した均一な熱分布を形成し、部品点数の少ない、組
み立てが容易な新規なヒータロールを提供することであ
る。The object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems.
(EN) A novel heater roll that forms a stable and uniform heat distribution, has a small number of parts, and is easy to assemble.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段及び作用】以下に、本発明
に係わる定着装置の構成及び機能を述べる。本発明のヒ
ータロールにおいて、ロール部材は円筒状に形成され
る。芯管部材は円筒状に形成されロール部材内にロール
部材と所定の間隙を有して挿通され電気絶縁性部材を挟
んでロール部材の両端において第１及び第２の電極部を
形成する。発熱部材は芯管部材とロール部材の上記間隙
に配設され一端を第１の電極に接続され他端を第２の電
極に接続される。導電性軸受部材は芯管部材の円筒中心
に軸受用貫通孔を有して第１及び第２の電極部に嵌合す
る。The structure and function of the fixing device according to the present invention will be described below. In the heater roll of the present invention, the roll member is formed in a cylindrical shape. The core tube member is formed in a cylindrical shape and is inserted into the roll member with a predetermined gap, and the first and second electrode portions are formed at both ends of the roll member with the electrically insulating member interposed therebetween. The heat generating member is disposed in the above-mentioned gap between the core tube member and the roll member, and has one end connected to the first electrode and the other end connected to the second electrode. The conductive bearing member has a bearing through hole at the center of the cylinder of the core tube member and is fitted into the first and second electrode portions.
【００１９】そして、上記第１及び第２の電極部を形成
する円筒状の芯管部材は、共通に使用可能とすべく同一
長さの形状に形成される。また、発熱部材は、例えば請
求項２記載のように、上記所定の間隙において螺旋状に
卷着された巻線であり、ヒータロール全体を所定の熱分
布特性とすべくヒータロールの長手方向の所定範囲に巻
着される巻線の発熱量を他の範囲に巻着される巻線の発
熱量と異ならせて形成される。The cylindrical core tube members forming the first and second electrode portions are formed to have the same length so that they can be commonly used. Further, the heat-generating member is, for example, a winding wound spirally in the predetermined gap as described in claim 2, and is arranged in the longitudinal direction of the heater roll so as to obtain a predetermined heat distribution characteristic for the entire heater roll. It is formed by making the heat generation amount of the winding wound in a predetermined range different from the heat generation amount of the winding wound in another range.
【００２０】[0020]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は、一実施例のヒータロールの断面図で
ある。同図に示すように、ヒータロール３０は、円筒状
に形成されたロール部材として最外周部を形成する外管
３１、その内側に配設された絶縁フィルム３２、その内
側に螺旋状に配設された巻線からなる電熱線３３、その
内側に配設された絶縁部材３４、並びに最も内側に配設
された芯管３５ａ及び３５ｂまで、順次円筒状に積層さ
れて形成されている。ヒータロール３０内には、絶縁性
部材であるセパレータ３６が、短い円筒形の外側中央部
に外周を巡ってリング状に突設された段差部３６−１を
形成されて配設される。このセパレータ３６の段差部３
６−１は電気の絶縁に関わる安全規格で定められている
所定の間隔に対応する幅で形成されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a heater roll according to an embodiment. As shown in the figure, the heater roll 30 includes a cylindrical outer roll 31 that forms the outermost peripheral portion as a roll member, an insulating film 32 provided inside the outer pipe 31, and a spiral inside the outer pipe 31. The heating wire 33 composed of the wound wire, the insulating member 34 arranged inside the heating wire 33, and the core tubes 35a and 35b arranged at the innermost side are sequentially laminated in a cylindrical shape. In the heater roll 30, a separator 36, which is an insulating member, is arranged with a stepped portion 36-1 formed in a ring shape protruding around the outer periphery in the outer central portion of a short cylinder. The stepped portion 3 of the separator 36
6-1 is formed with a width corresponding to a predetermined interval defined by a safety standard relating to electrical insulation.
【００２１】上記の芯管３５ａ及び３５ｂは、導電性部
材からなっており、上記外管３１内に所定の間隙を有し
て挿通されている。これら芯管３５ａ及び３５ｂは、上
記セパレータ３６の段差部３６−１を挟んだことによっ
て所定の間隔で軸方向に分離されて互いに絶縁され、外
管３１の両端において第１及び第２の２つの電極部を形
成している。The core tubes 35a and 35b are made of a conductive material and are inserted into the outer tube 31 with a predetermined gap. The core tubes 35a and 35b are separated from each other in the axial direction at predetermined intervals by sandwiching the step portion 36-1 of the separator 36, and are insulated from each other, and the first tube and the second tube are provided at both ends of the outer tube 31. The electrode part is formed.
【００２２】そして、電熱線３３は、上記外管３１と芯
管３５（３５ａ及び３５ｂ）との間隙に配設されてお
り、半田付け等により一端３３ａを芯管３５ａ（第１の
電極）に接続され、他端３３ｂを芯管３５ｂ（第２の電
極）に接続され、これら芯管３５を介して電力を供給さ
れる。The heating wire 33 is disposed in the gap between the outer tube 31 and the core tube 35 (35a and 35b), and the one end 33a is connected to the core tube 35a (first electrode) by soldering or the like. The other end 33b is connected to the core tube 35b (second electrode), and electric power is supplied through these core tubes 35.
【００２３】上記の芯管３５ａ及び３５ｂの外側の端部
には、導電性軸受部材である導電性フランジ３７ａ及び
３７ｂが夫々嵌合している。これら導電性フランジ３７
（３７ａ及び３７ｂ）は、上記芯管３５（３５ａ及び３
５ｂ）の円筒中心に対応する軸受用貫通孔３７−１を有
している。これら導電性フランジ３７及び上記の芯管３
５を介して電熱線３３に電力が供給される。Conductive flanges 37a and 37b, which are conductive bearing members, are fitted to the outer ends of the core tubes 35a and 35b, respectively. These conductive flanges 37
(37a and 37b) are the core tubes 35 (35a and 3b).
5b) has a through hole 37-1 for bearing corresponding to the center of the cylinder. The conductive flange 37 and the core tube 3 described above.
Electric power is supplied to the heating wire 33 via 5.
【００２４】また、ヒータロール３０の一方の至端（図
では芯管３５ｂ側の外端部）にはギア３８が固着されて
いる。ヒータロール３０は、定着部に取付けられたとき
上記ギア３８を介して装置本体の駆動系から駆動力を伝
達されて回転する。このヒータロール３０の形状は左右
同形であるから、上記のギア３８はヒータロール３０の
いずれか任意の一端に取り付けることができる。同図
は、ギア３８を取り付けた端部を単に右側に示したもの
にすぎない。A gear 38 is fixed to one extreme end of the heater roll 30 (the outer end on the core tube 35b side in the figure). When the heater roll 30 is attached to the fixing unit, the heater roll 30 is rotated by the driving force transmitted from the drive system of the apparatus main body via the gear 38. Since the heater roll 30 has the same left and right shape, the gear 38 can be attached to any one end of the heater roll 30. In the figure, the end to which the gear 38 is attached is merely shown on the right side.
【００２５】また、内部の芯管３５ａ及び３５ｂは、同
図の長さＬで示すように、同一の長さ、つまり共通の部
品で構成されている。したがって、ヒータロール３０の
組み立てに際しては、最終工程におけるギア３８の取り
付けを行うまでの間、外管３１のいずれの端部からでも
各部の挿入組み立てが可能である。このため、組み立て
作業が極めて容易であり、したがって、作業の能率が向
上する。また、左右に分かれて配設される芯管３５を別
個に区分する必要がなく１種類の部品として管理できる
から部品在庫を１種類分削減することができ、したがっ
て、全体としての製造コストが低減する。The inner core tubes 35a and 35b have the same length, that is, common parts, as indicated by the length L in FIG. Therefore, when assembling the heater roll 30, the respective parts can be inserted and assembled from any end of the outer tube 31 until the gear 38 is attached in the final step. Therefore, the assembling work is extremely easy, and therefore the work efficiency is improved. Further, since it is not necessary to separately divide the core tube 35 disposed separately on the left and right and can be managed as one type of parts, it is possible to reduce the parts inventory by one type, and therefore the overall manufacturing cost is reduced. To do.
【００２６】このヒータロール３０は、装置本体の定着
部に組み付けられたとき不図示の圧接部材に圧接して記
録紙に画像を定着する。図２は、上記ヒータロール３０
の組み付け部分の構成を示す分解断面図である。同図に
示すように、ヒータロール３０の支持機構は、定着装置
のフレーム４１に形成される給電支持軸保持孔４１−
１、図の矢印Ｆの方向に向けて給電支持軸保持孔４１−
１に挿通される給電支持軸４２、及びこの給電支持軸４
２の後端部にビス４３によって固着される給電ばね４４
により構成される。When the heater roll 30 is assembled to the fixing unit of the apparatus main body, it is pressed against a pressure contact member (not shown) to fix the image on the recording paper. FIG. 2 shows the heater roll 30.
FIG. 3 is an exploded cross-sectional view showing the configuration of the assembly part of FIG. As shown in the figure, the support mechanism of the heater roll 30 includes a power feeding support shaft holding hole 41- formed in a frame 41 of the fixing device.
1. Feed support shaft holding hole 41- in the direction of arrow F in the figure
1, the power feeding support shaft 42 and the power feeding support shaft 4
2 is a power supply spring 44 fixed to the rear end portion by a screw 43.
It consists of.
【００２７】給電支持軸保持孔４１−１に挿通される給
電支持軸４２は、その胴部４２−１が給電支持軸保持孔
４１−１に保持されて位置固定され、軸支部４２−２が
ヒータロール３０の端部に嵌合している導電性フランジ
３７の軸受用開口部３７−１に嵌入し、給電ばね４４に
より付勢されてヒータロール３０を両側から適宜に押接
しながら挟持して回転自在に支持するように構成され
る。The body portion 42-1 of the power feeding support shaft 42 inserted into the power feeding support shaft holding hole 41-1 is fixed in position by holding the body portion 42-1 in the power feeding support shaft holding hole 41-1 and the shaft support portion 42-2. It fits into the bearing opening 37-1 of the conductive flange 37 fitted to the end of the heater roll 30, and is urged by the power supply spring 44 to hold the heater roll 30 from both sides while appropriately pressing it. It is configured to rotatably support.
【００２８】これにより、ヒータロール３０の電熱線３
３を発熱させる電力は、給電ばね４４、給電支持軸４
２、導電性フランジ３７（３７ａ及び３７ｂ）、芯管３
５（３５ａ及び３５ｂ）を介して電熱線３３に伝達され
る。As a result, the heating wire 3 of the heater roll 30 is
Electric power for generating heat is supplied to the power supply spring 44 and the power supply support shaft 4.
2, conductive flange 37 (37a and 37b), core tube 3
5 (35a and 35b) to the heating wire 33.
【００２９】このように、ヒータロール３０の支持機能
と給電機能とを給電支持軸４２の１個（両端で２個）の
部品で兼用するので、組み立てが容易で且つ組み立て精
度がよく、製品コストが低減する。As described above, since one component (two components at both ends) of the power feeding support shaft 42 has both the supporting function of the heater roll 30 and the power feeding function, the assembly is easy and the assembly accuracy is good, and the product cost is low. Is reduced.
【００３０】また、この電力伝達経路における給電支持
軸４２の軸支部４２−２と導電性フランジ３７の軸受用
開口部３７−１との摺接部の径は、ヒータロール３０の
外径よりも小さく、外径が小さいと回転周面の速度は幾
何級数的に低減するから、その分だけヒータロール３０
の回転による摺接面間の相対的移動速度が小さくなる。
これにより、導電ブラシ等がヒータロール３０の外径に
摺接する場合に比較して、導電摺接部から発生する雑音
が格段に低減される。The diameter of the sliding contact portion between the shaft support portion 42-2 of the power feeding support shaft 42 and the bearing opening portion 37-1 of the conductive flange 37 in this power transmission path is larger than the outer diameter of the heater roll 30. If the diameter is small and the outer diameter is small, the speed of the rotating peripheral surface decreases geometrically.
The relative movement speed between the sliding contact surfaces due to the rotation of is decreased.
As a result, noise generated from the conductive sliding contact portion is significantly reduced compared to the case where the conductive brush or the like makes sliding contact with the outer diameter of the heater roll 30.
【００３１】また、このヒータロール３０は、電熱線式
であるため、小型化が可能であり且つ取り扱いが容易で
あるという利点を失うことなく、更に次の利点も備えて
いる。即ち、ヒータロール３０は、両端が導電性フラン
ジ３７によって外気から遮封されているため赤外線や熱
が外部に放散されることがなく、ヒータロールの温度が
ヒータの発熱に略比例して上昇し、したがって電力を浪
費することなく有効に利用できる。また、同様に赤外線
や熱が端部から外部に放散されることがないのでヒータ
ロール３０の熱量が中央及び端部ともに比較的均一に形
成され安定した定着を行うことができるようになる。ま
た、赤外線や熱の開口部からの漏洩がないから近傍に配
設されている印字処理系等への影響がなく、したがって
遮光部材等の配設が不要であり、その分の部材が減少し
て製品コストが低減し、また、設計の自由度も向上す
る。Since the heater roll 30 is of the heating wire type, it does not lose the advantages that it can be downsized and is easy to handle, and also has the following advantages. That is, since both ends of the heater roll 30 are shielded from the outside air by the conductive flanges 37, infrared rays and heat are not radiated to the outside, and the temperature of the heater roll rises substantially in proportion to the heat generated by the heater. Therefore, it can be effectively used without wasting power. Similarly, since infrared rays and heat are not dissipated to the outside from the end portions, the heat quantity of the heater roll 30 is formed relatively uniformly in the center and the end portions, and stable fixing can be performed. Further, since there is no leakage of infrared rays or heat from the opening, there is no effect on the print processing system or the like arranged in the vicinity, and therefore, it is not necessary to dispose a light shielding member, etc. Reduce product cost, and also improve design flexibility.
【００３２】また、定着装置のフレーム４１へのヒータ
ロール３０の位置固定は、給電支持軸４２によって行っ
ているから、軸受をヒータロールに位置固定するための
抜け止めリングが不用であり、したがって、その嵌合溝
をヒータロールの周面に切削加工する必要がなく、その
分だけ部品の製造工程が低減して作業能率が向上する。Further, since the position of the heater roll 30 is fixed to the frame 41 of the fixing device by the power feeding support shaft 42, the retaining ring for fixing the position of the bearing to the heater roll is unnecessary, and therefore, It is not necessary to cut the fitting groove on the peripheral surface of the heater roll, and the manufacturing process of parts is reduced accordingly, and the work efficiency is improved.
【００３３】また、ヒータロール３０は、導電性フラン
ジ３７と給電支持軸４２との係合によって支持されてい
て、これらの摺接面は上述したように比較的小さいか
ら、ヒータロール３０の圧接による大きな荷重を加えら
れても発生する摩擦トルクが小さく、したがって駆動が
容易であり、小型の駆動用モータを使用できるという利
点がある。Further, the heater roll 30 is supported by the engagement of the conductive flange 37 and the power feeding support shaft 42, and the sliding contact surfaces of these are relatively small as described above. Even if a large load is applied, the generated friction torque is small, and therefore driving is easy and there is an advantage that a small driving motor can be used.
【００３４】ところで、上記ヒータロール３０の内部に
は左右の芯管３５ａ及び３５ｂを絶縁するためにセパレ
ータ３６が配設されている。このセパレータ３６がある
ことにより、この部分（図１ではヒータロール３０の中
央部）の熱容量が他の部分と異なり、熱量がやや低くな
る虞れがある。A separator 36 is provided inside the heater roll 30 to insulate the left and right core tubes 35a and 35b. Due to the presence of the separator 36, the heat capacity of this portion (the central portion of the heater roll 30 in FIG. 1) is different from that of the other portions, and the amount of heat may be slightly low.
【００３５】図３(a) は、そのようなヒータロール３０
の熱分布特性に対応して、電熱線３３を巻き付ける螺旋
の間隔を密に形成して発熱量を増大させた例を模式的に
示す図である。同図(a) に示すように、セパレータ３６
が配設される中央部の長さＥの範囲には、電熱線３３が
螺旋の間隔を他の部分よりも密にして巻き付けられる。
これにより、この部分の発熱量が他の部分よりも大きく
なり、この、より大きな発熱量により、上述の熱分布特
性に基づく中央部における熱量の低下を補完する。これ
によって、ヒータロール３０の均一な熱分布が得られ
る。FIG. 3A shows such a heater roll 30.
It is a figure which shows typically the example which formed the space | interval of the spiral which winds the heating wire 33 closely corresponding to the heat distribution characteristic of, and increased the amount of heat generation. As shown in FIG.
The heating wire 33 is wound in the range of the length E of the central portion in which is arranged with the spiral spacing being closer than that of the other portions.
As a result, the calorific value of this part becomes larger than that of the other parts, and this larger calorific value complements the decrease in the calorific value in the central part due to the above-mentioned heat distribution characteristics. As a result, a uniform heat distribution of the heater roll 30 can be obtained.
【００３６】また、上記のように、セパレータ３６の配
置に対応する位置の熱分布を均一にしても、より幅の広
い大サイズの記録紙に対応すべくヒータロール３０が長
い構成になると、いかに筒体の両端が導電性フランジ３
７ａ及び３７ｂで封鎖されて熱の放散が防止されている
とはいえ、端部における熱量は中央部よりもやや低くな
る傾向が見られる。Further, even if the heat distribution at the position corresponding to the arrangement of the separator 36 is made uniform as described above, how the heater roll 30 becomes long so as to accommodate a large-sized recording paper having a wider width. Both ends of the cylinder are conductive flanges 3
Although the heat is prevented from being dissipated by being blocked by 7a and 37b, the amount of heat at the end tends to be slightly lower than that at the center.
【００３７】図３(b) は、そのようなヒータロール３０
の熱分布特性に対応して、両端部において電熱線３３を
巻き付ける螺旋の間隔を密に形成した例を模式的に示す
図である。同図(b) に示すように、ヒータロール３０の
夫々の端部における長さＧ１及びＧ２の範囲において、
上述した中央部と同様に電熱線３３が螺旋の間隔を他の
部分よりも密にして巻き付けられる。これにより、この
部分の発熱量が他の部分よりも大きくなり、この、より
大きな発熱量により、上述の熱分布特性に基づく両端部
における熱量の低下を補完する。これによって、より一
層均一な熱分布が得られる。FIG. 3B shows such a heater roll 30.
It is a figure which shows typically the example which formed the space | interval of the spiral which winds the heating wire 33 closely at both ends corresponding to the heat distribution characteristic of. As shown in FIG. 6B, in the range of length G1 and G2 at each end of the heater roll 30,
Similar to the central portion described above, the heating wire 33 is wound with a spiral interval closer than that of the other portions. As a result, the calorific value of this part becomes larger than that of the other parts, and this larger calorific value complements the decrease in the calorific value at both ends due to the above-mentioned heat distribution characteristics. This results in a more uniform heat distribution.
【００３８】上記密にする電熱線３３の螺旋の間隔は、
例えば、各種の螺旋間隔からなる電熱線の試材を用い、
ヒータロール３０表面の温度を試験室的にモニタリング
することにより決定する。The spacing between the spirals of the heating wire 33 to be dense is
For example, using a heating wire sample consisting of various spiral intervals,
The temperature of the surface of the heater roll 30 is determined by monitoring in a laboratory.
【００３９】尚、ヒータロール全体の熱分布特性を所定
の熱分布特性とする構成としては、上述の螺旋の間隔を
異ならせる他、巻線の材質、太さ等を異ならせるように
しても良い。In addition, in order to make the heat distribution characteristic of the entire heater roll a predetermined heat distribution characteristic, the material of the windings, the thickness, etc. may be made different in addition to the above-mentioned different spiral intervals. .
【００４０】又、上記の実施例では、いずれも定着部に
用いるヒータロールについて説明したが、発熱源内蔵の
ロールは、上述した表面が硬質な専用ヒータロールに限
ることなく、加熱ゴムロールに応用することもできる。In each of the above embodiments, the heater roll used in the fixing section has been described. However, the roll having a built-in heat source is not limited to the dedicated heater roll having a hard surface as described above, but is applied to a heating rubber roll. You can also
【００４１】図４は、上述した構成のヒータロールを加
熱ゴムロールに応用した例を示す図である。図４に示す
ように、加熱ゴムロール４５は、図１又は図３(a),(b)
に示したヒータロール３０の構成を芯金として、その表
面にシリコンゴム等の弾性部材４６を配設してある。こ
の場合も熱分布の均一な加熱温度が得られる。この加熱
ゴムロール４５を定着装置の圧接ロールとして用いると
きは、ヒータロールと共に記録紙を挟持して、記録紙に
対しヒータロールの反対側からも加熱することにより画
像の定着性を向上させることができる。また、定着性の
向上のみならず、暖機運転の時間を短縮して、起動直後
における速やかな稼働状態に移ることができる。FIG. 4 is a diagram showing an example in which the heater roll having the above-mentioned structure is applied to a heating rubber roll. As shown in FIG. 4, the heating rubber roll 45 has a structure shown in FIG.
The heater roll 30 shown in FIG. 3 is used as a core metal, and an elastic member 46 such as silicon rubber is provided on the surface thereof. Also in this case, a heating temperature with a uniform heat distribution can be obtained. When this heating rubber roll 45 is used as a pressure contact roll of a fixing device, the recording paper is nipped together with the heater roll, and the fixing property of the image can be improved by heating the recording paper from the opposite side of the heater roll. . Further, not only the fixing property is improved, but also the warm-up time can be shortened and the operating state can be immediately changed immediately after the start-up.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ヒータロールを外管、電熱線、及びヒータロール筒内で
セパレータにより絶縁されて電極を形成する同一長さの
２つの芯管で構成するので、ヒータロールの支持部と電
力の受電部とを同一部品で形成できると共に左右の両電
極を共通部品とすることができ、これにより、部品点数
が減少し、したがって、製品コストが低減すると共に部
品点数が少ない分組み立て作業の能率が向上する。ま
た、温度の低くなる部分の電熱線の螺旋を密にする等で
発熱量を増大させる構成とするので、ヒータロールを所
定の熱分布特性に設定して電熱線の発熱による熱量が均
一に分布されて安定した定着を行うことが可能になる。As described above, according to the present invention,
Since the heater roll is composed of the outer tube, the heating wire, and the two core tubes of the same length that are insulated by the separator inside the heater roll cylinder to form the electrodes, the support portion of the heater roll and the power receiving portion are the same. The electrodes can be formed of parts and the left and right electrodes can be used as a common part. This reduces the number of parts, thus reducing the product cost and improving the efficiency of the assembling work due to the small number of parts. Further, since the heating value is increased by making the spiral of the heating wire in the portion where the temperature becomes low dense, the heater roll is set to a predetermined heat distribution characteristic and the heating value of the heating wire is uniformly distributed. As a result, stable fixing can be performed.
【図１】一実施例のヒータロールの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a heater roll according to an embodiment.
【図２】ヒータロールの組み付け部分の構成を示す分解
断面図である。FIG. 2 is an exploded cross-sectional view showing a configuration of an assembly portion of a heater roll.
【図３】(a),(b) はヒータロールの巻線の螺旋密度の形
成例を示す図である。3A and 3B are diagrams showing an example of forming a spiral density of a winding of a heater roll.
【図４】ヒータロールを圧接ロールに応用した例を示す
図である。FIG. 4 is a diagram showing an example in which a heater roll is applied to a pressure roll.
【図５】従来のハロゲンヒータを用いた定着部の側断面
図である。FIG. 5 is a side sectional view of a fixing unit using a conventional halogen heater.
【図６】(a) は従来のアルミロール及びハロゲンヒータ
の配設状態を示す側面図、(b)はそのＤ−Ｄ´断面矢視
図である。FIG. 6A is a side view showing an arrangement state of a conventional aluminum roll and a halogen heater, and FIG. 6B is a sectional view taken along the line DD ′ of FIG.
【図７】従来の電熱線を熱源に用いたヒータロールの断
面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a heater roll using a conventional heating wire as a heat source.
１ 定着部 ２ アルミロール ３ プレスロール ４ａ、４ｂ 断熱カバー ５ ハロゲンヒータ ５−１ 突起部（へそ） ６ サーミスタ ７ 分離爪 ８ 排紙ロール対 ９ クリーナ Ｆ トナー画像 Ｐ 用紙 １１ 定着装置のフレーム １２ａ、１２ｂ 軸受 １３ａ、１３ｂ、１３ｃ 抜け止めリング １４ 駆動ギア １４−１ 嵌合爪 １５ａ、１５ｂ ヒータ保持金具 １６ａ、１６ｂ ヒータハーネス（電極線） １７ 補助フレーム ２１ 外管 ２２ 内管 ２３ 絶縁部材 ２４ 電熱線 ２４ａ、２４ｂ 電熱線端部 ２５ａ、２５ｂ 給電ブラシ ３０、５０ ヒータロール ３１ 外管 ３２ 絶縁フィルム ３３ 電熱線 ３４ 絶縁部材 ３５（３５ａ、３５ｂ） 芯管 ３６ セパレータ ３６−１ 段差部 ３７（３７ａ、３７ｂ） 導電性フランジ ３７−１ 軸受用開口部 ３８ ギア ４１ 定着装置のフレーム ４１−１ 支持軸保持孔 ４２ 給電支持軸 ４２−１ 胴部 ４２−２ 軸支部 ４３ ビス ４４ 給電ばね ４５ 圧接ロール ４６ 弾性部材 1 Fixing Part 2 Aluminum Roll 3 Press Roll 4a, 4b Heat Insulation Cover 5 Halogen Heater 5-1 Projection Part (Navel) 6 Thermistor 7 Separation Claw 8 Paper Ejection Roll Pair 9 Cleaner F Toner Image P Paper 11 Fixing Device Frame 12a, 12b Bearings 13a, 13b, 13c Lock-out ring 14 Drive gear 14-1 Fitting claws 15a, 15b Heater holding metal fittings 16a, 16b Heater harness (electrode wire) 17 Auxiliary frame 21 Outer tube 22 Inner tube 23 Insulating member 24 Heating wire 24a, 24b Heating wire end 25a, 25b Power supply brush 30, 50 Heater roll 31 Outer tube 32 Insulating film 33 Heating wire 34 Insulating member 35 (35a, 35b) Core tube 36 Separator 36-1 Stepped portion 37 (37a, 37b) Conductivity Flange 37-1 Bearing opening 38 Gear 41 Fixed Apparatus frame 41-1 support shaft holding hole 42 feeding support shaft 42-1 barrel 42-2 shaft support 43 bis 44 feeding spring 45 pressure roll 46 elastic member
Claims (2)
通され、電気絶縁性部材を挟んで前記ロール部材の両端
において第１及び第２の電極部を形成する円筒状の芯管
部材と、 該芯管部材と前記ロール部材の前記間隙に配設され一端
を前記第１の電極に接続され他端を前記第２の電極に接
続される発熱部材と、 前記芯管部材の円筒中心に軸受用貫通孔を有し前記第１
及び前記第２の電極部に嵌合する導電性軸受部材と、 を有して画像形成装置の定着装置に用いられるヒータロ
ールであって、 前記第１及び第２の電極部を形成する円筒状の芯管部材
を共通に使用可能とすべく同一長さの形状に形成したこ
とを特徴とするヒータロール。1. A roll member formed into a cylindrical shape, and a roll member which is inserted into the roll member with a predetermined gap, and which has a first gap at both ends of the roll member sandwiching an electrically insulating member. A cylindrical core tube member that forms a second electrode portion, and one end of which is connected to the first electrode and the other end of which is disposed in the gap between the core tube member and the roll member and which is the second electrode. A heat generating member to be connected, and a bearing through hole at the center of the cylinder of the core tube member,
And a conductive bearing member that fits into the second electrode portion, the heater roller being used in a fixing device of an image forming apparatus, and having a cylindrical shape that forms the first and second electrode portions. The heater roll is characterized in that the core tube members are formed in the same length so that they can be used in common.
状に卷着される巻線であって、ヒータロール全体を所定
の熱分布特性とすべくヒータロールの長手方向の所定範
囲に巻着される巻線の発熱量を他の範囲に巻着される巻
線の発熱量と異ならせて形成されることを特徴とする請
求項１記載のヒータロール。2. The heat generating member is a winding wound in a spiral shape in the gap, and is wound in a predetermined range in the longitudinal direction of the heater roll so that the entire heater roll has a predetermined heat distribution characteristic. 2. The heater roll according to claim 1, wherein the heater roll is formed by making the heat generation amount of the winding wire different from the heat generation amount of the winding wire wound in another range.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13666795A JPH08328415A (en) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | Heater roll |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13666795A JPH08328415A (en) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | Heater roll |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08328415A true JPH08328415A (en) | 1996-12-13 |
Family
ID=15180682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13666795A Withdrawn JPH08328415A (en) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | Heater roll |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08328415A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190063303A (en) * | 2017-11-29 | 2019-06-07 | 자동차부품연구원 | Heating apparatus for diesel fuel |
-
1995
- 1995-06-02 JP JP13666795A patent/JPH08328415A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190063303A (en) * | 2017-11-29 | 2019-06-07 | 자동차부품연구원 | Heating apparatus for diesel fuel |
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