JP2010079194A - Sheet-like heating element, rotary roll using the same, and part for office equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート状、フィルム状の薄い発熱体と、その発熱体を備えた搬送各種回転ロール、前記発熱体を備えたコピー機、プリンタ等の各種事務機器の各種部品に関するものである。 The present invention relates to a sheet-like or film-like thin heating element, various transport rotary rolls equipped with the heating element, various parts of various office equipment such as a copying machine and a printer equipped with the heating element.
従来の発熱体の主なものとしてヒータ線がある。複写機の搬送ロール、定着ロール、加圧ロール、感光ロール等の各種回転ロールは、表面が結露するとその表面と接触する紙が濡れて印字や印画が滲んで不鮮明になることがある。従来の回転ロールは結露防止のため、回転ロールの内部にヒータ線を埋設し、そのヒータ線の発熱によってロールを加温できるようにしていた。 A heater wire is a major conventional heating element. Various rotating rolls such as a conveyance roll, a fixing roll, a pressure roll, and a photosensitive roll of a copying machine may become unclear when the surface comes into contact with the paper that comes into contact with the surface, so that printing or printing is blurred. In order to prevent condensation, a conventional rotating roll has a heater wire embedded in the rotating roll so that the roll can be heated by heat generated by the heater wire.
前記従来の回転ロールは次のような課題がある。
(1)ヒータ線は消費電力が大きいため常時発熱させるとランニングコストが高くなる。このため通常は、不使用時には消費電源の少ない待機状態にしておき、使用時に電源を投入して発熱させている。この場合、使用可能となるまでのウォーミングアップに時間がかかり、作業開始までの待ち時間が長くなって作業性が悪い。
(2)ヒータ線は線状であるためロール全般に配置しないとロール全体の温度を均一に保つことが難しい。ロール全般に密に配置すると消費電力が多くなってランニングコストが高くなる。また、ロールが大型化し、重くなり、コストアップにもなる。
The conventional rotating roll has the following problems.
(1) Since the heater wire consumes a large amount of power, the running cost increases if the heater wire is constantly heated. For this reason, normally, when not in use, the apparatus is kept in a standby state with low power consumption, and the power is turned on during use to generate heat. In this case, it takes time to warm up until it can be used, and the waiting time until the work starts becomes long, so that workability is poor.
(2) Since the heater wire is linear, it is difficult to keep the temperature of the entire roll uniform unless it is arranged on the entire roll. If it is closely arranged on the entire roll, the power consumption increases and the running cost increases. In addition, the roll becomes larger, heavier, and costs are increased.
本発明は、消費電力が少なく、電源投入後から所定温度になるまでのウォーミングアップ時間が短く、ロール表面全般を均一に加温し易く、発熱によりイオンが効率よく発生される発熱体と、その発熱体で加温できるようにした回転ロールと各種事務機器の構成部品を提供することにある。 The present invention provides a heating element that consumes less power, has a short warm-up time from when the power is turned on until it reaches a predetermined temperature, easily heats the entire roll surface uniformly, and generates ions efficiently due to heat generation, and its heat generation The object is to provide rotating rolls and various office equipment components that can be heated by the body.
本発明のシート状発熱体は請求項1記載のように、錫(Sn)と鉛(Pb)の酸化化合物を主成分とし、電源供給により発熱する発熱材がシート状(フィルム状、テープ状、帯状等を含む)の基板上に設けられたシート状発熱体において、前記発熱材表面にイオン発生材又はイオン発生材及び遠赤外線発生材を設けたものである。請求項2記載のように、錫(Sn)と鉛(Pb)の酸化化合物を主成分とし、電源供給により発熱する発熱材がシート状の基板上に設けられ、発熱材の表面がシート状の保護材で被覆されたシート状発熱体において、前記発熱材表面又は保護材の外側表面にイオン発生材又はイオン発生材及び遠赤外線発生材を設けたものとすることもできる。請求項3記載のように、前記シート状発熱体において、イオン発生材が金属、遠赤外線発生材がセラミックスであり、それらが箔、不織布、薄膜、パウダー、フィルム、シートで発熱材又は保護材の表面に積層されたものとすることができる。請求項4記載のように、前記シート状発熱体において、その発熱電源を太陽光発電装置から発生する電気とすることができる。
The sheet-like heating element of the present invention, as described in
本発明の回転ロールは請求項5記載のように、錫(Sn)と鉛(Pb)の酸化化合物を主成分とし、電源供給により発熱する発熱材が回転ロールの内部又は外表面に設けられ、その発熱材の表面にイオン発生材又はイオン発生材及び遠赤外線発生材が設けられたものである。請求項6記載のように、回転ロールの内部又は外表面に前記シート状発熱体を設けたものとすることもできる。
As described in
本発明の事務機器用部品は請求項7記載のように、錫(Sn)と鉛(Pb)の酸化化合物を主成分とし、電源供給により発熱する発熱材が事務機器用部品の内部又は外表面に設けられ、その発熱材の表面にイオン発生材又はイオン発生材及び遠赤外線発生材が設けられたものである。請求項8記載のように、前記シート状発熱体を事務機器用部品の内部又は外表面に設けたものである。 According to the seventh aspect of the present invention, there is provided an office equipment component comprising, as a main component, an oxide compound of tin (Sn) and lead (Pb) as a main component, and a heat generating material that generates heat by supplying power is an internal or external surface of the office equipment component. The ion generating material or the ion generating material and the far infrared ray generating material are provided on the surface of the heat generating material. According to the eighth aspect of the present invention, the sheet-like heating element is provided on the inside or the outer surface of a part for office equipment.
1.本発明のシート状発熱体は錫(Sn)と鉛(Pb)の酸化化合物を主成分とする発熱材を使用してあるため、熱転換率が他の発熱材に比較して高効率であり、電源投入後、所定温度までの立ち上がり時間も短く、消費電力が少なくなり、ランニングコストが低減する。
2.前記シート状発熱体の表面にイオン発生材又はイオン発生材及び遠赤外線発生材を設けたので、シート状発熱体で加熱されたイオン発生材からイオン(金属イオン)が効率よく発生され、イオンの滅菌、消毒、殺菌、除菌、防腐、抗菌、防カビ等の各種作用により、シート状発熱体の周囲環境が改善される。遠赤外線発生材から遠赤外線が発生されるので事務機器などに使用した場合の加温効果が向上する。
3.本発明のシート状発熱体は太陽光発電システムで発電される電気を発熱用電源とするので、省エネになり、ランニングコストが低減する。
4.本発明の回転ロール、事務機器用部品は、それらの内部又は外表面に発熱材を直に又はシート状発熱体を設けたので、事務機器用部品が格別大型化することも重くなることもなく、ロール表面全般を均一に加温することができ、回転ロール、事務機器用部品やその付近の部品等の表面の結露を防止することができ、複写機やプリンタ等の印刷用紙が結露の水分で湿ることがなく、印字された文字が滲んだりしにくい。また、回転ロールが複写機用定着ロールの場合はトナーが付着しやすくなる。
5.錫(Sn)と鉛(Pb)の酸化化合物を主成分とし通電により発熱する発熱材を回転ロールや事務機器用部品の内部又は外表面に直接設けた場合は、シート状発熱体を設けた場合よりも回転ロールや事務機器用部品が小型化、軽量化される。
1. Since the sheet-like heating element of the present invention uses a heating material mainly composed of an oxide compound of tin (Sn) and lead (Pb), the heat conversion rate is higher than that of other heating materials. After the power is turned on, the rise time to the predetermined temperature is short, the power consumption is reduced, and the running cost is reduced.
2. Since the ion generating material or the ion generating material and the far infrared ray generating material are provided on the surface of the sheet heating element, ions (metal ions) are efficiently generated from the ion generating material heated by the sheet heating element. Various environments such as sterilization, disinfection, sterilization, sterilization, antiseptic, antibacterial, and antifungal improve the surrounding environment of the sheet heating element. Since far infrared rays are generated from the far infrared ray generating material, the heating effect when used in office equipment is improved.
3. Since the sheet-like heating element of the present invention uses the electricity generated by the photovoltaic power generation system as a heating power source, it saves energy and reduces the running cost.
4). Since the rotary roll and office equipment parts of the present invention are provided with a heating material directly or on a sheet-like heating element on the inside or outer surface thereof, the office equipment parts do not become particularly large or heavy. The surface of the roll can be uniformly heated, and condensation on the surface of rotating rolls, parts for office equipment and parts in the vicinity can be prevented. It does not get wet and the printed characters are difficult to smear. Further, when the rotating roll is a fixing roll for a copying machine, the toner tends to adhere.
5). In the case where a heat generating material that is mainly composed of an oxide compound of tin (Sn) and lead (Pb) and generates heat when energized is provided directly on the inside or the outer surface of a rotating roll or a part for office equipment, a sheet-like heating element is provided. Rather than rotating rolls and office equipment parts, the size and weight are reduced.
(シート状発熱体の実施形態)
本発明のシート状発熱体は、錫(Sn)と鉛(Pb)の酸化化合物を主成分とし、電源供給により発熱する発熱材1(図1(a))をシート状、フィルム状の薄い基板2の上に薄膜状に付着させ、その発熱材1の表面にイオン発生材又はイオン発生材及び遠赤外線発生材3を設けてある。本発明のシート状発熱体は図1(b)、(c)に示すように、発熱材1の表面を保護材4で被覆することもできる。この場合は、イオン発生材又はイオン発生材及び遠赤外線発生材3を図1(b)のように保護材4の内側の発熱材1の表面に設けることも、図1(c)のように保護材4の外表面に設けることもできる。
(Embodiment of sheet-like heating element)
The sheet-like heating element of the present invention is composed of an oxide compound of tin (Sn) and lead (Pb) as a main component, and the heating material 1 (FIG. 1 (a)) that generates heat by supplying power is a sheet-like, film-like thin substrate. The ion generating material or the ion generating material and the far infrared
発熱材1は通電することによって発電する発熱機能材であって、錫(Sn)と鉛(Pb)の酸化化合物を主成分とするものである。発熱材1は塩素(Cl)成分が含有されていてもよい。また、副成分として、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化鉛、酸化ガリウム、酸化インジウム、ITO等の他の金属化合物が少量含有されてもよい。金属化合物としては種々の原子価の酸化物を使用することができる。また、亜鉛、錫、アンチモン、ビスマス、鉛、ガリウム、インジウム等の金属単体を少量含有してもよい。一般的に高原子価酸化物は高抵抗値であり、低原子価酸化物及び金属単体は低抵抗値である。この発熱材1は通電しても発火せず、熱交換率が高く、低コストに多量生産できるという利点がある。発熱材1の主成分たる錫(Sn)と鉛(Pb)の酸化化合物の具体的な構造、組成、物性については未だ具体的に解明されていないが、Sn、Pb、及びOの三元素、又は、これにClを加えた四元素が所定の比率で結合、結晶化することにより、発火することなく発熱可能であり、熱交換率に優れ、低コストで多量生産も可能な本発明のシート状発熱体5が実現されていると考えられる。
The heat generating
発熱材1はシート状の基板2の上に溶射法又は真空蒸着法等によって付着することができる。溶射法や真空蒸着法を用いることにより、基材2が複雑な形状であっても発熱材1を均一に付着させることができる。基材2への発熱材1の付着は前記溶射法又は真空蒸着法以外の方法で行うこともでき、例えば、発熱材1とバインダーとを混合して発熱材1を基板2に付着することもできる。
The heat generating
基板2には任意の材質のものを用いることができ、例えば絶縁性のある樹脂製のフィルム、シート、板などを用いることができる。発熱材1からは電源線が引き出されており、それに電源供給することにより発熱材1が発熱する。電源供給は太陽光発電システムから発電される電気を供給することもできる。太陽光発電システムから発電される電気は蓄電器に蓄電しておいて必要時にのみ供給することができる。
The
本発明で使用するイオン発生材としては金属がある。金属としては銅、銀、チタン、酸化銅、それらの合金、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化鉄、酸化クロム等が適し、セラミックスとしてはアルミナ、ジルコニア、チタニア、シルカ、ジルコン、マグネシア等が適する。遠赤外線発生材としては例えばセラミックスがある。本発明ではイオン発生材と遠赤外線発生材とを混合して使用することも、2層に積層して使用することもできる。これらイオン発生材や遠赤外線発生材は発熱材1の表面や保護材4の外表面に箔状や不織布にして接着剤で貼り付けたり縫い付けたりし、塗料状のものを薄膜状に塗布したり、パウダー状のものをバインダーで付着させたりすることができる。
The ion generating material used in the present invention includes a metal. Suitable metals are copper, silver, titanium, copper oxide, alloys thereof, cobalt oxide, nickel oxide, iron oxide, chromium oxide, and the like. Suitable ceramics are alumina, zirconia, titania, silka, zircon, magnesia, and the like. Examples of the far infrared ray generating material include ceramics. In the present invention, the ion generating material and the far infrared ray generating material can be mixed and used, or can be used by being laminated in two layers. These ion generators and far-infrared generators are applied to the surface of the
(回転ロールの実施形態1)
本発明の回転ロールの実施形態の一例を図面に基づいて説明する。図2、図3に示す回転ロールは搬送ロール、定着ロール、加圧ロール、搬送ロール、感光ロール等の各種回転ロールである。図2に示す回転ロール6は回転軸7の外周に中空のロール8が設けられた軸付きロールであって、図3に示すようにロール8の内側全周面に図1(a)に示すシート状の発熱体5を設けたものである。
(
An example of an embodiment of a rotating roll of the present invention will be described with reference to the drawings. The rotating rolls shown in FIGS. 2 and 3 are various rotating rolls such as a transport roll, a fixing roll, a pressure roll, a transport roll, and a photosensitive roll. The
前記回転ロール6は図3に示すようにその軸方向両端部に軸受9が内装固定されており、その軸受9内に回転軸7が挿入固定されている。ロール8の外周面は研磨されて回転軸7の軸を基準として真円或はほぼ真円のロール状に成形されている。ロール8の材料としては変形しにくく、外周面が滑らかなものが望ましく、例えば、硬質のゴム製、樹脂製、金属製とすることができる。図1、図2に示すシート状発熱体5はロール8の内面全周に貼り付けられている。シート状発熱体5はロール8の内面ではなく図4のように外表面に設けることもできる。
As shown in FIG. 3,
本発明の回転ロール6は図4に示すように回転軸7の外周に中実のロール8が設けられた軸付きロールでもよく、回転軸が装備されていない軸なしロールであってもよい。いずれの形態の回転ロールの場合も、発熱材1、イオン発生材又はイオン発生材及び遠赤外線発生材3をロール8の内部又は外周面に設けたものとする。
The
(回転ロールの実施形態2)
本発明の回転ロールでは、細長のテープ状、帯状の発熱体5をロール8の内部や外表面に設けることもできる。この場合は、例えば、図5(a)のように間隔を開けて螺旋状に巻いたり、図5(b)のように多数本を螺旋状に右巻き及び左巻きにしたり、図5(c)のように多数本をロール8の周方向に間隔を開けてロール8の軸方向に沿って貼り付けたりすることができる。
(
In the rotary roll of the present invention, the elongated tape-like or belt-
(回転ロールの実施形態3)
本発明の回転ロールは前記したシート状発熱体5をロール8に設けるのではなく、図6に示すように、発熱材1とイオン発生材又はイオン発生材及び遠赤外線発生材3をロール8の外表面に直に設けることもできる。直に設ける方法としては例えば蒸着、溶射、バインダーでの付着などがある。この場合も発熱材1には通電用の電源線が接続される。
(Third embodiment of rotating roll)
In the rotating roll of the present invention, the sheet-
(事務機器用部品の実施形態1)
本発明の事務機器用部品は、コピー機、プリンタ等の各種事務機器に用いられる、回転ロール外周に設けるカバーやハウジング、ワークをガイドするガイド部品等の各種事務機器用部品に関するものである。本発明の事務機器用部品の実施形態の一例を図7に基づいて説明する。
(
The office machine part of the present invention relates to various office machine parts such as a cover and a housing provided on the outer periphery of a rotating roll, and a guide part for guiding a work, which are used in various office machines such as a copying machine and a printer. An example of an embodiment of a part for office equipment according to the present invention will be described with reference to FIG.
本実施形態の事務機器用部品の一つとして図7に示すカバー21がある。このカバー21は二本の回転ロール6の夫々の外側に配置されて、回転ロール6を保護し、回転ロール6からのトナーや塵芥類の飛散を防止するためのものである。このカバー21の回転ロール6に対向する面に前記発熱材1、イオン発生材又はイオン発生材及び遠赤外線発生材3が設けられている。この発熱材1、イオン発生材又はイオン発生材及び遠赤外線発生材3は図1(a)〜(c)に示すシート状のものであってもよい。発熱材1には通電用の電源線が接続されている。
A
本実施形態の事務機器用部品の他の例として図7に示すガイド23がある。このガイド23は二本の回転ロール6間を通過して図中矢印A方向に送り出された紙や基板等の各種ワーク22を送り出すためのものである。このガイド23のワーク22に対向する面に前記発熱材1、イオン発生材又はイオン発生材及び遠赤外線発生材3が設けられている。この発熱材1、イオン発生材又はイオン発生材及び遠赤外線発生材3も図1(a)〜(c)に示すシート状のものであってもよい。発熱材1には通電用の電源線が接続されている。
Another example of the office machine component of this embodiment is a
カバー21、ガイド23の形状、サイズ等は用途に合わせて任意とすることができる。カバー21、ガイド23の材料としては熱変形しにくいものが望ましく、例えば耐熱樹脂製、金属製、耐熱ゴム製のものが望ましい。
The shape, size, etc. of the
(事務機器用部品のその他の実施形態)
図7に示すカバー21やガイド23は、本発明の事務機器用部品の実施形態のあくまでも一例であり、この他にも、任意の事務機器用部品に発熱材1及びイオン発生材又はイオン発生材及び遠赤外線発生材3を設けることもできる。例えば、回転ロールを収容するハウジングや、回転ロールに接触して余剰トナーを除去してその飛散を防止する飛散防止具等に設けることも可能である。また、発熱材1は、カバー21やガイド23の表面に限らず、それらの内部に設けることもできる。
(Other embodiments of office equipment parts)
The
本発明における発熱材1、イオン発生材又はイオン発生材及び遠赤外線発生材3は前記した構造、形状の回転ロール及び各種事務機器用部品のみならず、他の部品や装置等に応用することもできる。
The
1 発熱材
2 基板
3 イオン発生材又はイオン発生材及び遠赤外線発生材
4 保護材
5 シート状発熱体
6 回転ロール
7 回転軸
8 ロール
9 軸受
21 カバー
22 ワーク
23 ガイド
DESCRIPTION OF
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