JP2550554B2 - 定着用発熱体ロ−ル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、複写機の定着用発熱体ロールに関し、特に
その表面温度制御に関するものである。

従来の技術 ロール外皮に発熱皮膜を形成した発熱体ロールでは、
一般に長手方向にほぼ一様な表面温度分布を有してい
る。しかし、上記発熱体ロールを例えば通紙片側基準の
複写機やプリンター等に使用した場合、小サイズ紙の連
続コピーにより非通紙部の表面温度上昇を引き起こし、
離型性層及び定着ローラ用分離爪の劣化を促す。

従来、この問題を解決するために第１の方法として、
自己温度制御性を有する抵抗発熱パターンを電源に対し
て複数個並列に接続し紙サイズに対応させたもの（特開
昭58−194074号公報）、または第２の方法として、紙巾
に対応して発熱体への給電範囲を変化させたもの（特開
昭58−221875号公報）が知られている。

発明が解決しようとする問題点 第１の方法では、ローラに抵抗発熱体パターンを形成
するため、ローラ構成が複雑になりコストアップにつな
がる。

第２の方法では、葉書等の小サイズ厚紙を連続コピー
した場合、定着時に紙に奪われる熱量が大きく、電力供
給が追い付かずに通紙部の表面温度低下を引き起こし定
着不良が生じる。

また、小サイズ紙連続コピー後大サイズ紙をコピーす
ると、小サイズ連続通紙時非通紙部では電圧が印加され
ていないために表面温度が低下しており定着不良を招
く。

そこで本発明は、小サイズ紙連続コピー時の非通紙部
の表面温度上昇を抑制すると共に、葉書等の小サイズ厚
紙連続コピー時の通紙部の表面温度低下を、簡単な構成
で防止することを目的とする。

問題点を解決するための手段 以上の目的を達成するため本発明は、小サイズ通紙範
囲の表面粗さが他の部分より大きく形成されているロー
ル基材と、所定の電気抵抗を有し前記ロール基材の外表
面に沿って形成された抵抗発熱皮膜と、を備えたことを
特徴とするものである。

作用 上記のように構成された本発明は、ロール基材のう
ち、小サイズ通紙範囲と、その他の範囲では、表面粗さ
が異なるため、その表面積が異なる。抵抗発熱皮膜は、
この異なる表面積を有するロール基材の外表面に沿って
形成されているため、小サイズ通紙部と非通紙部では、
やはり表面積が異なることになる。抵抗発熱皮膜の発熱
量は、ジュール熱であるため、表面積が大きいほうが発
熱量が大きくなる。したがって小サイズ紙連続コピーを
行った場合、通紙部と比較して非通紙部への供給熱量は
少ないので、非通紙部の温度上昇を小さく抑えることが
できる。また葉書等の小サイズ厚紙を連続コピーした場
合、通紙部への供給熱量を大きくしているので、温度低
下が小さく定着不良は生じない。なお非通紙部は大サイ
ズの紙を通紙した場合、定着不良が生じない程度の熱量
が供給されている。定着強度は一定値を越えると飽和す
るので、熱供給量の傾きほど定着強度は傾かない。

実 施 例 以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図において、定着用発熱体ロール（１）は、第２
図に示される表面形状を有した、セラミックや耐熱樹脂
等の絶縁材料より成るロール基材（２）、ロール基材
（２）の表面に厚さ0.3μｍのニッケルクロム系合金薄
膜をスパッタリングで形成した発熱皮膜（３）、及びそ
の外表面に35μｍの厚さでテフロンをコーティングした
離型性層（４）、電極（５）、軸受（６）より構成され
る。電極（５）を介して発熱皮膜（３）に電圧を印加す
ると、ジュール熱が発生する。

第２図は第１図の部分拡大図である。第３図に示した
葉書の位置に対応するａ部のロール基材の表面粗さをRa
＝５μｍ、ｂ部の表面粗さをRa＝１μｍ以下とし、その
表面に厚さ0.3μｍ抵抗発熱皮膜を形成している。離型
性層（４）は形成後表面を研磨しているので、ロール基
材（２）の表面形状に関係なく表面粗さは一様となって
いる。

第４図は第１図・第２図構成による定着用発熱体ロー
ルで、葉書100枚を連続コピーした場合のａ部・ｂ部に
おける表面温度変化を示す。この図に示されるように、
ｂ部の表面温度上昇は、テフロン（離型性層（４））や
図示しない定着用分離爪の寿命に悪影響を及ぼさない範
囲に抑えられている。またａ部の表面温度低下も小さ
く、葉書の定着強度は十分であった。

第５図はａ部・ｂ部共にロール基材の表面粗さがRa＝
１μｍである定着用発熱体ロールで、葉書100枚を連続
コピーした場合のａ部・ｂ部における表面温度変化を示
す。この構成では、ｂ部はテフロン（離型性層（４））
の使用限界温度（耐熱温度）である260℃付近まで表面
温度が上昇し、加熱ローラや定着ローラ用分離爪の寿命
が短くなる危険性が生じた。またａ部では表面温度低下
が大きく、葉書の定着強度が劣るものもあった。

発明の効果 本発明によれば、小サイズ通紙範囲の発熱量が、その
他の範囲よりも大きくなるので、小サイズ紙連続コピー
時の非通紙部表面温度上昇及び葉書等の小サイズ厚紙連
続コピー時の通紙部表面温度低下を有効に解決すること
ができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の定着用発熱体ロールの一例を示す断面
図、第２図は第１図の部分拡大図、第３図はロールの通
紙範囲対応図である。第４図は本発明による実施例につ
いて、葉書100枚連続コピーした時の温度変化、第５図
は従来例による同様の実験結果である。 （１）……定着用発熱体ロール、（２）……ロール基材 （３）……発熱皮膜、（４）……離型性層 （５）……電極、（６）……軸受

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−63570（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−60931（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−11979（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−161475（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−9370（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−132866（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】小サイズ通紙範囲の表面粗さが他の部分よ
   り大きく形成されているロール基材と、 所定の電気抵抗を有し前記ロール基材の外表面に沿って
   形成された抵抗発熱皮膜と、 を備えたことを特徴とする定着用発熱体ロール。