JP2004109292A

JP2004109292A - 定着ローラ

Info

Publication number: JP2004109292A
Application number: JP2002269541A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Machida; 町田　秀則; Makoto Murata; 村田　誠
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2002-09-17
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】給電手段が１つの場合でも端部温度上昇を緩和することができる定着ローラを提供することにある。
【解決手段】粉体トナーを転写紙上に融着する加熱定着装置に使用される定着ローラ１において、発熱体５が少なくとも２つの加熱パターン５ａ、５ｂからなり、これらの加熱パターン５ａ、５ｂは中央加熱パターン５ａと端部加熱パターン５ｂであり、これらの加熱パターン５ａ、５ｂが並列接続されることを特徴とする。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、ファクシミリ、プリンタなどの電子写真プロセス利用した機器に使用される加熱定着装置の定着ローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の定着ローラを示す断面図である。図５は図４の円Ａを拡大して示す断面図である。図４および図５において、従来の定着ローラ１は芯金２の表面に第１絶縁層３、断熱層４、発熱体５、第２絶縁層６、離型層基体７、離型層８を順次有する構成である。
【０００３】
この場合に、第１絶縁層３と断熱層４の位置関係を入れ替えても可能である。定着ローラ１はさらに両端部に外部から給電手段と接触可能でねじ部を備えた電極端子部９とこれを定着ローラに対し固定保持する樹脂製の電極固定部材１０を備えている。
【０００４】
従来の定着ローラ１は、幅が狭い紙（例えばＡ４縦サイズ）を連続で通紙すると、定着ローラ１の両端温度が上昇してトナーがオフセット（ホットオフセット）する、いわゆる端部温度上昇の不具合がある。紙が厚く、通紙速度が速いと通紙部分と非通紙部分での温度差がついてしまうため端部温度上昇は高くなる。
【０００５】
しかし、端部温度上昇が起こるからといって、単純に両端の発熱量を減らしてしまっては幅広（Ａ３）サイズを通紙した場合に表面温度が低下してトナーがオフセット（コールドオフセット）する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図６は従来の発熱体を示す概略図である。従来の定着ローラ１では、端部温度上昇を防ぐために、図６のような２つに分かれたパターン、すなわち、中央加熱パターン５ａおよび端部加熱パターン５ｂからなる発熱体５を使用していた。これら２つの加熱パターン５ａ、５ｂはそれぞれに給電および温度制御を独立して行なっており、給電手段が２つ必要で、コストアップにつながった。
【０００７】
そこで本発明の目的は、給電手段が１つの場合でも端部温度上昇を緩和する定着ローラを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、粉体トナーを転写紙上に融着する加熱定着装置に使用される定着ローラにおいて、発熱体が少なくとも２つの加熱パターンからなり、これらの加熱パターンは中央加熱パターンと端部加熱パターンであり、これらのパターンが並列接続される定着ローラを最も主要な特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明では、前記端部加熱パターンに前記中央加熱パターンよりもＰＴＣ特性が大きい材料を使用することを特徴とする請求項１に記載の定着ローラを主要な特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明による定着ローラの実施の形態を示す断面図である。この定着ローラ１の構成は図４および図５に示した従来の定着ローラとほぼ同じであるので、同一部分に同一の参照符号を付して全体的な詳細な説明は省略する。
【００１１】
本発明の定着ローラ１において、給電は両端の給電電極端子９の１対のみで行なわれる。
【００１２】
図２は本発明の定着ローラにおいて使用する発熱体を示す概略図である。発熱体５は図２に示すように、中央加熱パターン５ａと端部加熱パターン５ｂの２つのパターンからなり、この２つの加熱パターン５ａ、５ｂが並列接続されている。発熱体には第１実施例としてＳＵＳ４３０を使用した。ＳＵＳ４３０は温度が高くなるとともに抵抗率が高くなる性質（ＰＴＣ特性）を有している。
【００１３】
図３は本発明の定着ローラに使用する発熱体の加熱パターンを示す回路図である。電力Ｐ、電圧Ｅ、抵抗Ｒの関係はＰ＝Ｅ^２／Ｒであるから、一定電圧をかけた場合抵抗が増加すると電力は低下する。
【００１４】
中央部を加熱する中央加熱パターン５ａはＡ４縦サイズ（小サイズ）とほぼ同じ幅である。小サイズの連続通紙を行ない端部温度が上昇すると、端部を加熱する端部加熱パターン５ｂの抵抗値が上がって端部にかかる電力が低下する。これによって端部の発熱量が低下し端部温度上昇は低減する。
【００１５】
発熱体を並列接続しているため、給電手段が１つであっても、小サイズ連続通紙を行なった際に端部温度上昇が緩和される。この定着ローラ１を実機に搭載してＡ４縦サイズを連続で通紙したが、オフセット（ホットオフセット）は起こらなかった。また、Ａ３サイズの通紙を行なってもオフセット（コールドオフセット）は起こらなかった。
【００１６】
第２実施例は実施例１と同じ構成で、発熱体５の材質は、中央過熱パターン５ａにはＰＴＣ特性が小さい材料（新日本製鐵製ＨＯＭ１２５）を使用し、両端の端部加熱パターン５ｂにはＰＴＣ特性が大きな材料（ＳＵＳ４３０）を使用した。２つの加熱パターン５ａ、５ｂは両端（図３の丸で囲まれた付近）をスポット溶接で固定した。
【００１７】
ＨＯＭ１２５の抵抗率変化はＳＵＳ４３０に比べて小さい（約１５分の１）ため、中央部は温度上昇に伴う抵抗率変化がほとんどなく、小サイズの連続通紙での温度分布が実施例１の場合よりも均一であった。
【００１８】
中央加熱パターン５ａが端部加熱パターン５ｂに比べてＰＴＣ特性が小さければよく、特性が負（ＮＴＣ特性）であっても構わない。例えば、両端の端部加熱パターン５ｂにＨＯＭ１２５を使用し、中央加熱パターン５ａにマンガンやコバルトの酸化物（セラミックス材料）を用いても同様の効果が得られる。
【００１９】
この定着ローラ１によれば、定着ローラ端部を加熱する発熱体（端部加熱パターン）は中央部を加熱する発熱体（中央加熱パターン）よりもＰＴＣ特性が大きい材料を使用しているため、給電手段が１つであっても、小サイズ連続通紙を行なった際に端部温度上昇が緩和される。
【００２０】
この定着ローラ１を実機に搭載してＡ４縦サイズを連続で通紙したが、オフセット（ホットオフセット）は起こらなかった。この時の端部温度は第１実施例の定着ローラ１よりも低かった。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、発熱体を並列接続しているため、給電手段が１つであっても、小サイズ連続通紙を行なった際に端部温度上昇が緩和される定着ローラを提供することができる。
【００２２】
請求項２によれば、定着ローラ端部を加熱する発熱体は中央部を加熱する発熱体よりもＰＴＣ特性が大きい材料を使用しているため、給電手段が１つであっても、小サイズ連続通紙を行なった際に端部温度上昇が緩和される定着ローラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による定着ローラの実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明の定着ローラにおいて使用する発熱体を示す概略図である。
【図３】本発明の定着ローラに使用する発熱体の加熱パターンを示す回路図である。
【図４】従来の定着ローラを示す断面図である。
【図５】図４の円Ａを拡大して示す断面図である。
【図６】従来の発熱体を示す概略図である。
【符号の説明】
１　定着ローラ
５　発熱体
５ａ　中央加熱パターン
５ｂ　端部分加熱パターン

Claims

粉体トナーを転写紙上に融着する加熱定着装置に使用される定着ローラにおいて、発熱体が少なくとも２つの加熱パターンからなり、これらの加熱パターンは中央加熱パターンと端部加熱パターンであり、これらの加熱パターンが並列接続されることを特徴とする定着ローラ。
前記端部加熱パターンに前記中央加熱パターンよりもＰＴＣ特性が大きい材料を使用することを特徴とする請求項１に記載の定着ローラ。