JPH09160413A - 定着ローラー - Google Patents
定着ローラーInfo
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- JPH09160413A JPH09160413A JP31676695A JP31676695A JPH09160413A JP H09160413 A JPH09160413 A JP H09160413A JP 31676695 A JP31676695 A JP 31676695A JP 31676695 A JP31676695 A JP 31676695A JP H09160413 A JPH09160413 A JP H09160413A
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- Japan
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- fixing roller
- heat
- layer
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- roller
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、従来の誘導発熱型の定着ロー
ラーにおける欠点を解消し、効率良く、立ち上がり時間
が短く、構造上の強度を充分に持った定着ローラーを提
供することである。 【解決手段】上記課題の解決手段として、本発明は、軸
に固定されている筒状の磁性体からなるコア１１と該コ
ア１１に巻き付けられた巻線（誘導コイル）１２から構
成される磁界発生手段（内筒）２と、該磁界発生手段２
の外周を囲むように配設され電磁誘導発熱を利用して発
熱する筒状の発熱部（外筒）１からなる定着ローラー２
１において、前記発熱部（外筒）１が、非導電性耐熱支
持層２５と薄層の導電性発熱層２６と離型層２７の３層
からなる構成とした。
ラーにおける欠点を解消し、効率良く、立ち上がり時間
が短く、構造上の強度を充分に持った定着ローラーを提
供することである。 【解決手段】上記課題の解決手段として、本発明は、軸
に固定されている筒状の磁性体からなるコア１１と該コ
ア１１に巻き付けられた巻線（誘導コイル）１２から構
成される磁界発生手段（内筒）２と、該磁界発生手段２
の外周を囲むように配設され電磁誘導発熱を利用して発
熱する筒状の発熱部（外筒）１からなる定着ローラー２
１において、前記発熱部（外筒）１が、非導電性耐熱支
持層２５と薄層の導電性発熱層２６と離型層２７の３層
からなる構成とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トナー像を加熱溶
融し転写材上に定着して画像形成を行う画像形成装置の
定着装置に用いる定着ローラーに関し、特に、電磁誘導
発熱を利用した定着ローラーに関する。
融し転写材上に定着して画像形成を行う画像形成装置の
定着装置に用いる定着ローラーに関し、特に、電磁誘導
発熱を利用した定着ローラーに関する。
【０００２】
【従来の技術】電磁誘導発熱を利用した定着ローラー
（加熱ローラーとも呼ばれる）としては、例えば、実開
昭４８−５９４５８号公報に開示された誘導発熱ローラ
ーがあり、この誘導発熱ローラーは、固定軸の外表面に
固設された鉄心にコイルを巻き、コイルに交流電源を接
続し、そのコイルを巻いたものの外周面に高導電性、高
熱伝導性の非磁性材料よりなる薄肉円筒状の回転する発
熱ローラーを固定軸と同心的に配設し、上記コイルに通
電された時に誘起する鉄心を通る交番磁束の漏洩磁束
が、上記発熱ローラーの円周側壁を貫通することによ
り、同ローラーを加熱するように構成されている。
（加熱ローラーとも呼ばれる）としては、例えば、実開
昭４８−５９４５８号公報に開示された誘導発熱ローラ
ーがあり、この誘導発熱ローラーは、固定軸の外表面に
固設された鉄心にコイルを巻き、コイルに交流電源を接
続し、そのコイルを巻いたものの外周面に高導電性、高
熱伝導性の非磁性材料よりなる薄肉円筒状の回転する発
熱ローラーを固定軸と同心的に配設し、上記コイルに通
電された時に誘起する鉄心を通る交番磁束の漏洩磁束
が、上記発熱ローラーの円周側壁を貫通することによ
り、同ローラーを加熱するように構成されている。
【０００３】また、特開昭５３−５０８４４号公報に
は、軸に固着されている磁性体からなるコアーに巻き付
けられた巻線と、巻線の外周に配設された弾性体からな
る耐熱断熱層と、この耐熱断熱層を被覆する可橈性の誘
導発熱層とからなる加熱ローラーとすることにより、加
熱ローラーの立ち上がりを早くし、発熱層の強度不足を
解消する技術が開示されている。
は、軸に固着されている磁性体からなるコアーに巻き付
けられた巻線と、巻線の外周に配設された弾性体からな
る耐熱断熱層と、この耐熱断熱層を被覆する可橈性の誘
導発熱層とからなる加熱ローラーとすることにより、加
熱ローラーの立ち上がりを早くし、発熱層の強度不足を
解消する技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電子写真方式の複写
機、ファクシミリ、プリンター等、トナーを用いた画像
形成装置の定着装置としては一般的に熱ローラー定着装
置が用いられる。この熱ローラー定着装置では、内部に
熱源を有する定着ローラーと、定着ローラーに押圧され
る機構を備えた加圧ローラーを用い、それらから構成さ
れる熱ローラー対の間に形成されるニップ部に未定着の
トナー像を担持した転写材を通過させることにより、ト
ナーを加熱溶融し、転写材に固定する構成となってい
る。定着ローラーの熱源としては、赤外線ヒーターを用
いることが一般的であるが、投入した電力の一部が可視
光線となってしまうことが避けられないことと、赤外線
を受光する定着ローラーの内壁での受光ロス等により、
効率の限界がある。
機、ファクシミリ、プリンター等、トナーを用いた画像
形成装置の定着装置としては一般的に熱ローラー定着装
置が用いられる。この熱ローラー定着装置では、内部に
熱源を有する定着ローラーと、定着ローラーに押圧され
る機構を備えた加圧ローラーを用い、それらから構成さ
れる熱ローラー対の間に形成されるニップ部に未定着の
トナー像を担持した転写材を通過させることにより、ト
ナーを加熱溶融し、転写材に固定する構成となってい
る。定着ローラーの熱源としては、赤外線ヒーターを用
いることが一般的であるが、投入した電力の一部が可視
光線となってしまうことが避けられないことと、赤外線
を受光する定着ローラーの内壁での受光ロス等により、
効率の限界がある。
【０００５】一方、実開昭４８−５９４５８号公報に開
示されているように、発熱ローラーとして電磁誘導発熱
を利用するものでは、定着ローラーは、回転駆動される
外筒と、この外筒を誘導発熱させるための誘導コイルを
備えた電磁誘導発熱機構を持つ内筒より構成されてお
り、誘導コイルは外部に設けられた交流電源に接続さ
れ、誘導コイルが交流電源により励磁されると外筒の内
壁に交流渦電流が誘起され、内壁近傍が発熱する仕組み
になっている。この場合、外筒そのものが発熱源となる
ため、赤外線ヒーターを用いたときのような損失を無く
すことができる。
示されているように、発熱ローラーとして電磁誘導発熱
を利用するものでは、定着ローラーは、回転駆動される
外筒と、この外筒を誘導発熱させるための誘導コイルを
備えた電磁誘導発熱機構を持つ内筒より構成されてお
り、誘導コイルは外部に設けられた交流電源に接続さ
れ、誘導コイルが交流電源により励磁されると外筒の内
壁に交流渦電流が誘起され、内壁近傍が発熱する仕組み
になっている。この場合、外筒そのものが発熱源となる
ため、赤外線ヒーターを用いたときのような損失を無く
すことができる。
【０００６】ところで、上記のような電磁誘導発熱を利
用した定着ローラーの温度の立ち上がりを早めるには発
熱層（金属層）を薄くすればよいが、定着ローラーを他
のローラーに圧接させてシートの搬送を行わせる場合
に、圧力に耐えられなくなってシート搬送に支障を来す
欠点がある。この欠点を改良する発明であって、電磁誘
導発熱を利用した定着ローラー（加熱ローラー）として
開示されている特開昭５３−５０８４４号公報記載の技
術では、加熱ローラーの立ち上がりを早くするために、
発熱層を可橈性とし（金属を薄くする）、熱ローラー対
として使用するときの圧力に耐えうるように、シリコー
ンゴムやフッ素ゴム等の弾性体にて発熱層を支持するよ
うにしている。このように構成することにより、熱ロー
ラー対の機能を保ちつつ立ち上がり時間を早めることが
できるようになった。
用した定着ローラーの温度の立ち上がりを早めるには発
熱層（金属層）を薄くすればよいが、定着ローラーを他
のローラーに圧接させてシートの搬送を行わせる場合
に、圧力に耐えられなくなってシート搬送に支障を来す
欠点がある。この欠点を改良する発明であって、電磁誘
導発熱を利用した定着ローラー（加熱ローラー）として
開示されている特開昭５３−５０８４４号公報記載の技
術では、加熱ローラーの立ち上がりを早くするために、
発熱層を可橈性とし（金属を薄くする）、熱ローラー対
として使用するときの圧力に耐えうるように、シリコー
ンゴムやフッ素ゴム等の弾性体にて発熱層を支持するよ
うにしている。このように構成することにより、熱ロー
ラー対の機能を保ちつつ立ち上がり時間を早めることが
できるようになった。
【０００７】しかし、発熱層の支持部に弾性体を用いる
ことにより、発熱層（金属の薄層）が繰り返し圧力によ
り疲労して損壊してしまったり、高速度の画像形成に供
される定着装置ではローラー対の圧力が非常に高いため
に発熱層が塑性変形してローラ対としての役割を果たせ
なかったりすることは避けられない。
ことにより、発熱層（金属の薄層）が繰り返し圧力によ
り疲労して損壊してしまったり、高速度の画像形成に供
される定着装置ではローラー対の圧力が非常に高いため
に発熱層が塑性変形してローラ対としての役割を果たせ
なかったりすることは避けられない。
【０００８】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、以下に、本発明の各請求項の課題（目的）を述べ
る。請求項１では、上述した欠点の生じない、効率の良
い、熱ローラー対に適した定着ローラーを提供すること
を目的とする。請求項２では、請求項１の目的に加え、
交換性の良い定着ローラーを提供することを目的とす
る。請求項３では、請求項２の目的に加え、さらに交換
性を向上させ、しかも、取付け位置精度をも確保できる
定着ローラーを提供することを目的とする。請求項４で
は、請求項３の目的に加え、支持方法を簡略化できる定
着ローラーを提供することを目的とする。請求項５で
は、請求項１の定着ローラーを大量に生産するときに歩
留まりを向上させ、安定的に生産できる定着ローラーを
提供することを目的とする。請求項６では、請求項５の
目的に加え、重量を軽減して、取扱い性を向上させた定
着ローラーを提供することを目的とする。請求項７で
は、請求項６の目的に加え、定着装置の温度制御機構等
の故障によりローラーが過熱した際にローラーが破損
し、高い圧力で圧接された熱ローラー対が飛散する事故
をも防止できる定着ローラーを提供することを目的とす
る。
って、以下に、本発明の各請求項の課題（目的）を述べ
る。請求項１では、上述した欠点の生じない、効率の良
い、熱ローラー対に適した定着ローラーを提供すること
を目的とする。請求項２では、請求項１の目的に加え、
交換性の良い定着ローラーを提供することを目的とす
る。請求項３では、請求項２の目的に加え、さらに交換
性を向上させ、しかも、取付け位置精度をも確保できる
定着ローラーを提供することを目的とする。請求項４で
は、請求項３の目的に加え、支持方法を簡略化できる定
着ローラーを提供することを目的とする。請求項５で
は、請求項１の定着ローラーを大量に生産するときに歩
留まりを向上させ、安定的に生産できる定着ローラーを
提供することを目的とする。請求項６では、請求項５の
目的に加え、重量を軽減して、取扱い性を向上させた定
着ローラーを提供することを目的とする。請求項７で
は、請求項６の目的に加え、定着装置の温度制御機構等
の故障によりローラーが過熱した際にローラーが破損
し、高い圧力で圧接された熱ローラー対が飛散する事故
をも防止できる定着ローラーを提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項１記載の定着ローラーは、軸に固
定されている筒状の磁性体からなるコアと該コアに巻き
付けられた巻線（誘導コイル）から構成される磁界発生
手段（筒状の構造であるため、これを内筒と呼ぶ）と、
該磁界発生手段の外周を囲むように配設され電磁誘導発
熱を利用して発熱する筒状の発熱部（前記内筒に対応し
て、これを外筒と呼ぶ）からなる定着ローラーであり、
前記発熱部（外筒）が、非導電性耐熱支持層と薄層の導
電性発熱層と離型層の３層から構成されている。
の手段として、請求項１記載の定着ローラーは、軸に固
定されている筒状の磁性体からなるコアと該コアに巻き
付けられた巻線（誘導コイル）から構成される磁界発生
手段（筒状の構造であるため、これを内筒と呼ぶ）と、
該磁界発生手段の外周を囲むように配設され電磁誘導発
熱を利用して発熱する筒状の発熱部（前記内筒に対応し
て、これを外筒と呼ぶ）からなる定着ローラーであり、
前記発熱部（外筒）が、非導電性耐熱支持層と薄層の導
電性発熱層と離型層の３層から構成されている。
【００１０】請求項２記載の定着ローラーでは、前記３
層構造の発熱部（外筒）は一体にて構成され、（内筒等
の固定部側に対して）取り外し可能である。
層構造の発熱部（外筒）は一体にて構成され、（内筒等
の固定部側に対して）取り外し可能である。
【００１１】また、請求項３記載の定着ローラーでは、
前記非導電性耐熱支持層を固定部と可動部の２体で形成
し、取り外しを行うときには両部を分割し、可動部から
外側を脱着できる構造とした。さらに請求項４記載の定
着ローラーでは、その非導電性耐熱支持層の熱膨張率
を、固定部＞可動部となるように構成した。
前記非導電性耐熱支持層を固定部と可動部の２体で形成
し、取り外しを行うときには両部を分割し、可動部から
外側を脱着できる構造とした。さらに請求項４記載の定
着ローラーでは、その非導電性耐熱支持層の熱膨張率
を、固定部＞可動部となるように構成した。
【００１２】請求項５記載の定着ローラーでは、前記非
導電性耐熱支持層は、その耐熱温度が前記離型層を形成
する際の温度負荷を上回るような材質から構成されるも
のとした。また、請求項６記載の定着ローラーでは、そ
の非導電性耐熱支持層の材質が、耐熱樹脂からなるもの
とした。さらに請求項７記載の定着ローラーでは、その
非導電性耐熱支持層の材質が、ポリイミド樹脂、ポリベ
ンゾイミダゾール樹脂等の耐熱の熱硬化性樹脂からなる
ものとした。
導電性耐熱支持層は、その耐熱温度が前記離型層を形成
する際の温度負荷を上回るような材質から構成されるも
のとした。また、請求項６記載の定着ローラーでは、そ
の非導電性耐熱支持層の材質が、耐熱樹脂からなるもの
とした。さらに請求項７記載の定着ローラーでは、その
非導電性耐熱支持層の材質が、ポリイミド樹脂、ポリベ
ンゾイミダゾール樹脂等の耐熱の熱硬化性樹脂からなる
ものとした。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明が実施
される、誘導過熱型の定着ローラーを用いた定着装置の
一構成例を示す断面図である。また、図２は図１に示す
定着装置のローラー軸に直交する断面を示す断面図であ
る。定着ローラー２１は、外筒１と、内筒２と、回転自
在なフランジ３からなる。内筒２は、軸と一体に形成さ
れた鉄心（コア）１１と、鉄心１１に巻き付けられた誘
導コイル１２とからなり磁界発生手段を構成している。
誘導コイル１２はリード線１４により、交流電源１５に
接続されている。発熱部である外筒１は内筒２の外周を
囲むように同心的に配設され、その両側には、フランジ
３が設置され、図示しないネジ等で結合されている。こ
のフランジ３は、内筒２の鉄心１１の軸に軸受１３を介
して回転自在に支持されており、フランジの１つには図
示しない駆動ギヤが設けられ、該駆動ギヤを介して図示
しないモータと接続されている。従って、定着ローラー
２１は内筒２が固定で、外筒１のみ回転するようになっ
ている。
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明が実施
される、誘導過熱型の定着ローラーを用いた定着装置の
一構成例を示す断面図である。また、図２は図１に示す
定着装置のローラー軸に直交する断面を示す断面図であ
る。定着ローラー２１は、外筒１と、内筒２と、回転自
在なフランジ３からなる。内筒２は、軸と一体に形成さ
れた鉄心（コア）１１と、鉄心１１に巻き付けられた誘
導コイル１２とからなり磁界発生手段を構成している。
誘導コイル１２はリード線１４により、交流電源１５に
接続されている。発熱部である外筒１は内筒２の外周を
囲むように同心的に配設され、その両側には、フランジ
３が設置され、図示しないネジ等で結合されている。こ
のフランジ３は、内筒２の鉄心１１の軸に軸受１３を介
して回転自在に支持されており、フランジの１つには図
示しない駆動ギヤが設けられ、該駆動ギヤを介して図示
しないモータと接続されている。従って、定着ローラー
２１は内筒２が固定で、外筒１のみ回転するようになっ
ている。
【００１４】加圧ローラー２２は、シリコーンゴム等の
弾性体を芯金上に形成したものを用い、定着ローラー２
１と所定の圧力で接触されて熱ローラー対を形成し、ニ
ップ部を形成している。そして転写紙３１上に坦持され
た未定着トナー３２は、そのニップ部を通過することに
より加熱溶融され、転写紙３１上に固定される。定着ロ
ーラー２１の外側表面にはサーミスタ等の温度検知手段
１６が設置されており、この温度検知手段１６により定
着ローラー２１の表面温度が検知され、図示しない制御
手段により交流電源１５の出力電流を制御することによ
り所望の温度に制御している。
弾性体を芯金上に形成したものを用い、定着ローラー２
１と所定の圧力で接触されて熱ローラー対を形成し、ニ
ップ部を形成している。そして転写紙３１上に坦持され
た未定着トナー３２は、そのニップ部を通過することに
より加熱溶融され、転写紙３１上に固定される。定着ロ
ーラー２１の外側表面にはサーミスタ等の温度検知手段
１６が設置されており、この温度検知手段１６により定
着ローラー２１の表面温度が検知され、図示しない制御
手段により交流電源１５の出力電流を制御することによ
り所望の温度に制御している。
【００１５】ここで、従来構成の電磁誘導発熱を利用し
た定着ローラーでは、定着ローラー２１の外筒１は、金
属等の導電体からなり、内筒２の誘導コイル１２が交流
電源１５により励磁されると、外筒１の内壁に交流渦電
流が誘起され、ジュール熱により内壁近傍が発熱する。
発生した熱は、外筒１の半径方向外側に向かって伝わ
り、表面が加熱される。このとき、外筒１は薄い方が熱
容量が少ないため、温めるために要する立ち上げ時間が
減少するという利点がある。しかし、薄くすることによ
って強度が低下し、加圧ローラと圧接されるときの圧力
に耐えられずローラーが変形し、転写紙３１の搬送性や
トナー３２の定着性に支障をきたすようになる。また、
弾性体にて薄層の外筒を支持する方法があるが、課題の
ところで述べた問題点がある。
た定着ローラーでは、定着ローラー２１の外筒１は、金
属等の導電体からなり、内筒２の誘導コイル１２が交流
電源１５により励磁されると、外筒１の内壁に交流渦電
流が誘起され、ジュール熱により内壁近傍が発熱する。
発生した熱は、外筒１の半径方向外側に向かって伝わ
り、表面が加熱される。このとき、外筒１は薄い方が熱
容量が少ないため、温めるために要する立ち上げ時間が
減少するという利点がある。しかし、薄くすることによ
って強度が低下し、加圧ローラと圧接されるときの圧力
に耐えられずローラーが変形し、転写紙３１の搬送性や
トナー３２の定着性に支障をきたすようになる。また、
弾性体にて薄層の外筒を支持する方法があるが、課題の
ところで述べた問題点がある。
【００１６】そこで本発明では、定着ローラー２１の発
熱部を構成する外筒１を、非導電性耐熱支持層と薄層の
導電性発熱層と離型層の３層で構成したものである。す
なわち定着ローラーの外筒を３層構造にすることによ
り、効率良く、立ち上がり時間が短く、構造上の強度も
十分に持った定着ローラを形成することが可能と成る。
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。
熱部を構成する外筒１を、非導電性耐熱支持層と薄層の
導電性発熱層と離型層の３層で構成したものである。す
なわち定着ローラーの外筒を３層構造にすることによ
り、効率良く、立ち上がり時間が短く、構造上の強度も
十分に持った定着ローラを形成することが可能と成る。
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００１７】
【実施例】図３は本発明の実施例を示す定着ローラーの
断面図である。本発明の定着ローラー２１の外筒１は、
非導電性耐熱支持層２５と、導電性発熱層２６と、離型
層２７により構成される。導電性発熱層２６は、金属の
薄膜や炭素繊維を編んだもの等の導電性を有する材料か
らなり、熱容量が小さくなるように薄くしたものを用い
る。非導電性耐熱支持層２５は、強度的に劣る導電性発
熱層２６が変形を受けないように支持する役目を果た
し、非導電性、非磁性の、例えば、ガラス、樹脂、セラ
ミックス等を用いる。また、熱容量の小さい材質を用い
たり、熱伝導率の小さな材質を用いて立ち上げ時間を阻
害しないようにすることが望ましい。離型層２７は、Ｐ
ＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂を１０〜３０μ
ｍの薄層にコーティングした物やチューブ状に加工した
ものを用い、ニップ部において溶融したトナーがローラ
表面に付着して、再度転写紙上に付着する、いわゆるオ
フセットと呼ばれる不具合を防止する。
断面図である。本発明の定着ローラー２１の外筒１は、
非導電性耐熱支持層２５と、導電性発熱層２６と、離型
層２７により構成される。導電性発熱層２６は、金属の
薄膜や炭素繊維を編んだもの等の導電性を有する材料か
らなり、熱容量が小さくなるように薄くしたものを用い
る。非導電性耐熱支持層２５は、強度的に劣る導電性発
熱層２６が変形を受けないように支持する役目を果た
し、非導電性、非磁性の、例えば、ガラス、樹脂、セラ
ミックス等を用いる。また、熱容量の小さい材質を用い
たり、熱伝導率の小さな材質を用いて立ち上げ時間を阻
害しないようにすることが望ましい。離型層２７は、Ｐ
ＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂を１０〜３０μ
ｍの薄層にコーティングした物やチューブ状に加工した
ものを用い、ニップ部において溶融したトナーがローラ
表面に付着して、再度転写紙上に付着する、いわゆるオ
フセットと呼ばれる不具合を防止する。
【００１８】次に請求項２の実施例として、図３に示す
定着ローラー２の外筒１を構成する上記３層２５，２
６，２７が一体になるように材料を選定し、加工する。
具体的には、非導電性耐熱支持層２５の表面に、導電性
発熱層２６として金属、例えばニッケル、金、銀をメッ
キやコーティング、蒸着等の方法により薄層で形成し、
その上に、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂の
微粉末をコーティングし焼成したものや、薄層のチュー
ブを被せて熱収縮させたものを用いて、離型層２７を形
成する。こうすることにより、３層構造の外筒１を一体
的に形成することができ、定着ローラー２１のフランジ
３から一体的に取り外すことができ、各層を分離して取
り外して交換する必要が無いため、メンテナンスを行う
際の交換性が向上する。
定着ローラー２の外筒１を構成する上記３層２５，２
６，２７が一体になるように材料を選定し、加工する。
具体的には、非導電性耐熱支持層２５の表面に、導電性
発熱層２６として金属、例えばニッケル、金、銀をメッ
キやコーティング、蒸着等の方法により薄層で形成し、
その上に、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂の
微粉末をコーティングし焼成したものや、薄層のチュー
ブを被せて熱収縮させたものを用いて、離型層２７を形
成する。こうすることにより、３層構造の外筒１を一体
的に形成することができ、定着ローラー２１のフランジ
３から一体的に取り外すことができ、各層を分離して取
り外して交換する必要が無いため、メンテナンスを行う
際の交換性が向上する。
【００１９】次に図４に請求項３の実施例を示す。ここ
では、定着ローラー２１の外筒１の非導電性耐熱支持層
２５を、固定部２５１と可動部２５２にて構成する。そ
して、固定部２５１を図１に示した定着ローラー２１の
フランジ３に固定し、可動部２５２を固定部２５１に設
置する構成をとる。このように構成すると、離型層２７
の寿命等で定着ローラー２１を交換する必要が生じたと
きには、可動部２５２から外側の部分を一体的に取り外
すことができるため、駆動部や内筒２を取り外す必要が
なくなり、交換性が向上する。
では、定着ローラー２１の外筒１の非導電性耐熱支持層
２５を、固定部２５１と可動部２５２にて構成する。そ
して、固定部２５１を図１に示した定着ローラー２１の
フランジ３に固定し、可動部２５２を固定部２５１に設
置する構成をとる。このように構成すると、離型層２７
の寿命等で定着ローラー２１を交換する必要が生じたと
きには、可動部２５２から外側の部分を一体的に取り外
すことができるため、駆動部や内筒２を取り外す必要が
なくなり、交換性が向上する。
【００２０】次に請求項４の実施例として、図４に示す
構成の定着ローラーにおいて、外筒１の非導電性耐熱支
持層２５を構成する固定部２５１と可動部２５２の材質
を、固定部２５１の熱膨張率が、可動部２５２の熱膨張
率よりも大きくなるような材質とする。例えば固定部２
５１にＰＰＳ（ポリフェニルサルファイド）、可動部２
５２にＰＩ（ポリイミド）などを使用することにより、
使用時の温度上昇により自然に絞まり方向になるため、
特別な固定方法をとる必要がなくなるというメリットが
生じる。さらに、固定部２５１の材質は、可動部２５２
の材質よりも耐熱が低いものを選択することもできるた
め、安価に構成できるメリットもある。また、固定部２
５１はフランジ３に固定したままとすることができるの
で、製造時に高精度に取り付けを行えば、メンテナンス
を行っても位置精度が維持されるので、位置精度不良に
よるジターや搬送性の不良といったことが起こりにくく
なる。
構成の定着ローラーにおいて、外筒１の非導電性耐熱支
持層２５を構成する固定部２５１と可動部２５２の材質
を、固定部２５１の熱膨張率が、可動部２５２の熱膨張
率よりも大きくなるような材質とする。例えば固定部２
５１にＰＰＳ（ポリフェニルサルファイド）、可動部２
５２にＰＩ（ポリイミド）などを使用することにより、
使用時の温度上昇により自然に絞まり方向になるため、
特別な固定方法をとる必要がなくなるというメリットが
生じる。さらに、固定部２５１の材質は、可動部２５２
の材質よりも耐熱が低いものを選択することもできるた
め、安価に構成できるメリットもある。また、固定部２
５１はフランジ３に固定したままとすることができるの
で、製造時に高精度に取り付けを行えば、メンテナンス
を行っても位置精度が維持されるので、位置精度不良に
よるジターや搬送性の不良といったことが起こりにくく
なる。
【００２１】次に請求項５の実施例として、図３に示し
た構成の定着ローラー２１において、非導電性耐熱支持
層２５の耐熱温度を、離型層２７を形成するフッ素樹脂
の焼成温度よりも高くなるようにして、製造時に熱変形
を起こして歩留まりが低下するようなことがなくなるよ
うにした。
た構成の定着ローラー２１において、非導電性耐熱支持
層２５の耐熱温度を、離型層２７を形成するフッ素樹脂
の焼成温度よりも高くなるようにして、製造時に熱変形
を起こして歩留まりが低下するようなことがなくなるよ
うにした。
【００２２】次に請求項６の実施例として、図３に示し
た構成の定着ローラー２１において、非導電性耐熱支持
層２５を構成する材質を耐熱樹脂とする。これにより外
筒１の重量を軽減し、駆動始動時のトルク変動を抑えた
り、メインテナンス時の取扱性を向上することができ
た。
た構成の定着ローラー２１において、非導電性耐熱支持
層２５を構成する材質を耐熱樹脂とする。これにより外
筒１の重量を軽減し、駆動始動時のトルク変動を抑えた
り、メインテナンス時の取扱性を向上することができ
た。
【００２３】次に請求項７の実施例として、図３に示し
た構成の定着ローラー２１において、非導電性耐熱支持
層２５を構成する材質をＰＩ（ポリイミド）樹脂やＰＢ
Ｉ（ポリベンズイミダゾール）樹脂等の熱硬化性耐熱樹
脂を用いて構成する。これにより、非常に高い強度を広
い温度範囲において維持することができるようになり、
例えば、温度制御機構の故障によって定着ローラー２１
の温度が異常に上昇した場合でも、ローラーが溶融して
破損して事故を起こすようなことがなくなる。
た構成の定着ローラー２１において、非導電性耐熱支持
層２５を構成する材質をＰＩ（ポリイミド）樹脂やＰＢ
Ｉ（ポリベンズイミダゾール）樹脂等の熱硬化性耐熱樹
脂を用いて構成する。これにより、非常に高い強度を広
い温度範囲において維持することができるようになり、
例えば、温度制御機構の故障によって定着ローラー２１
の温度が異常に上昇した場合でも、ローラーが溶融して
破損して事故を起こすようなことがなくなる。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
以下のような作用効果が得られる。すなわち、本発明の
請求項１では、定着ローラーの外筒（発熱部）を非導電
性耐熱支持層と薄層の導電性発熱層と離型層の３層構造
にしたことにより、効率良く、立ち上がり時間が短く、
構造上の強度を充分に持った定着ローラーが得られた。
以下のような作用効果が得られる。すなわち、本発明の
請求項１では、定着ローラーの外筒（発熱部）を非導電
性耐熱支持層と薄層の導電性発熱層と離型層の３層構造
にしたことにより、効率良く、立ち上がり時間が短く、
構造上の強度を充分に持った定着ローラーが得られた。
【００２５】請求項２では、外筒（発熱部）の３層構造
を一体的に構成することにより、交換性の良い定着ロー
ラーを提供することができる。
を一体的に構成することにより、交換性の良い定着ロー
ラーを提供することができる。
【００２６】請求項３では、非導電性耐熱支持層を可動
部と固定部の２部分にて構成することにより、さらに交
換性を向上させ、コストも低く抑え、しかも、取付け位
置精度をも確保できる定着ローラーが得られた。
部と固定部の２部分にて構成することにより、さらに交
換性を向上させ、コストも低く抑え、しかも、取付け位
置精度をも確保できる定着ローラーが得られた。
【００２７】請求項４では、非導電性耐熱支持層の固定
部の熱膨張を可動部の熱膨張よりも大きくしたので、特
別な固定方法を用いなくても自然にローラーが固定され
るようになり、可動部の支持方法を簡略化できる定着ロ
ーラーが得られた。
部の熱膨張を可動部の熱膨張よりも大きくしたので、特
別な固定方法を用いなくても自然にローラーが固定され
るようになり、可動部の支持方法を簡略化できる定着ロ
ーラーが得られた。
【００２８】請求項５では、非導電性耐熱支持層の耐熱
温度をフッ素樹脂の焼成温度よりも高くなるようにした
ので、請求項１の定着ローラーを大量に生産するとき
に、歩留まりを向上させ、安定的に生産できる定着ロー
ラーが得られた。
温度をフッ素樹脂の焼成温度よりも高くなるようにした
ので、請求項１の定着ローラーを大量に生産するとき
に、歩留まりを向上させ、安定的に生産できる定着ロー
ラーが得られた。
【００２９】請求項６では、非導電性耐熱支持層の材質
を樹脂にしたので、重量を軽減して、取扱い性を向上さ
せた定着ローラーが得られた。
を樹脂にしたので、重量を軽減して、取扱い性を向上さ
せた定着ローラーが得られた。
【００３０】請求項７では、非導電性耐熱支持層の材質
をＰＩやＰＢＩ等の熱硬化性の樹脂にしたので、定着装
置の温度制御機構等の故障によりローラーが過熱した際
にローラーが破損し、高い圧力で圧接された熱ローラー
対が飛散する事故をも防止できる定着ローラーが得られ
た。
をＰＩやＰＢＩ等の熱硬化性の樹脂にしたので、定着装
置の温度制御機構等の故障によりローラーが過熱した際
にローラーが破損し、高い圧力で圧接された熱ローラー
対が飛散する事故をも防止できる定着ローラーが得られ
た。
【図１】本発明が実施される誘導過熱型の定着ローラー
を用いた定着装置の一構成例を示す断面図である。
を用いた定着装置の一構成例を示す断面図である。
【図２】図１に示す定着装置のローラー軸に直交する断
面を示す断面図である。
面を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例を示す定着ローラーの断面図で
ある。
ある。
【図４】本発明による定着ローラーの外筒の構成例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
１ 外筒（発熱部） ２ 内筒（磁界発生手段） ３ フランジ １１ 鉄心（コア） １２ 誘導コイル（巻線） １３ 軸受 １４ リード線 １５ 交流電源 １６ 温度検知手段 ２１ 定着ローラー ２２ 加圧ローラー ２５ 非導電性耐熱支持層 ２６ 導電性発熱層 ２７ 離型層 ３１ 転写紙 ３２ 未定着トナー ２５１ 非導電性耐熱支持層の固定部 ２５２ 非導電性耐熱支持層の可動部
フロントページの続き (72)発明者 中井 順二 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 安田 恵三 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 佐藤 雅彦 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 江原 正尚 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 関 貴之 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内
Claims (7)
- 【請求項１】軸に固定されている磁性体からなるコアと
該コアに巻き付けられた巻線から構成される磁界発生手
段と、該磁界発生手段の外周を囲むように配設され電磁
誘導発熱を利用して発熱する筒状の発熱部からなる定着
ローラーにおいて、 前記発熱部が、非導電性耐熱支持層と薄層の導電性発熱
層と離型層の３層からなることを特徴とする定着ローラ
ー。 - 【請求項２】前記３層構造の発熱部は一体にて構成さ
れ、取り外し可能であることを特徴とする請求項１記載
の定着ローラー。 - 【請求項３】前記非導電性耐熱支持層を固定部と可動部
の２体で形成し、取り外しを行うときには両部を分割
し、可動部から外側を脱着できる構造としたことを特徴
とする請求項１記載の定着ローラー。 - 【請求項４】前記非導電性耐熱支持層の熱膨張率を、固
定部＞可動部となるように構成したことを特徴とする請
求項３記載の定着ローラー。 - 【請求項５】前記非導電性耐熱支持層は、その耐熱温度
が、前記離型層を形成する際の温度負荷を上回るような
材質から構成されることを特徴とする請求項１記載の定
着ローラー。 - 【請求項６】前記非導電性耐熱支持層の材質が、耐熱樹
脂からなることを特徴とする請求項５記載の定着ローラ
ー。 - 【請求項７】前記非導電性耐熱支持層の材質が、ポリイ
ミド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂等の耐熱の熱硬
化性樹脂からなることを特徴とする請求項６記載の定着
ローラー。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31676695A JP3458985B2 (ja) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | 定着装置 |
| DE19650283A DE19650283C2 (de) | 1995-12-05 | 1996-12-04 | Heizwalzenfixiervorrichtung |
| US08/759,929 US5832354A (en) | 1995-12-05 | 1996-12-04 | Image fixing device, image forming apparatus providing the image fixing device and rotor used in the image fixing device and having induction coil inside |
| US09/092,052 US5915147A (en) | 1995-12-05 | 1998-06-05 | Image fixing device, image forming apparatus providing the image fixing device and rotor used in the image fixing device and having induction coil inside |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31676695A JP3458985B2 (ja) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | 定着装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003176880A Division JP3742807B2 (ja) | 2003-06-20 | 2003-06-20 | 定着ローラー及び定着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09160413A true JPH09160413A (ja) | 1997-06-20 |
| JP3458985B2 JP3458985B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=18080696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31676695A Expired - Fee Related JP3458985B2 (ja) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | 定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3458985B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6327456B1 (en) | 1999-09-21 | 2001-12-04 | Ricoh Company, Ltd. | Induction heating fixing device and image forming apparatus |
| US6882807B2 (en) | 2000-02-22 | 2005-04-19 | Seiko Epson Corporation | Fixing device |
| JP2015072395A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-16 | 富士ゼロックス株式会社 | 定着装置および画像形成装置 |
-
1995
- 1995-12-05 JP JP31676695A patent/JP3458985B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6327456B1 (en) | 1999-09-21 | 2001-12-04 | Ricoh Company, Ltd. | Induction heating fixing device and image forming apparatus |
| US6882807B2 (en) | 2000-02-22 | 2005-04-19 | Seiko Epson Corporation | Fixing device |
| JP2015072395A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-16 | 富士ゼロックス株式会社 | 定着装置および画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3458985B2 (ja) | 2003-10-20 |
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