JP2576614Y2

JP2576614Y2 - 筒状ヒーター

Info

Publication number: JP2576614Y2
Application number: JP1992034933U
Authority: JP
Inventors: 正人成田
Original assignee: 菱有工業株式会社
Priority date: 1992-05-26
Filing date: 1992-05-26
Publication date: 1998-07-16
Anticipated expiration: 2007-05-26
Also published as: JPH0592990U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は筒状ヒーターに関し、さ
らに詳細には複写機、半導体レーザー乾式電子写真方式
によるプリンターなどの感光体ドラムまたは露光ドラム
の管状物を内部から均一に加熱しうる筒状ヒーターに関
する。

【０００２】

【従来の技術】平面状の面状発熱体を筒状に巻いて管状
物の内部に挿入する場合に、ただ単に挿入しただけでは
外になる面と内になる面との伸張、収縮の違いから、図
４に示すように面状発熱体３の非発熱部（絶縁代）４を
含む周辺部と管状物８の内壁との間に空間部９が生ずる
ため、発熱部の全面を管状物に密着させることができな
い。このため、管状物を加熱した場合にその表面に部分
的に温度差が生じて印刷にむらを生ずるなどの不都合が
あった。

【０００３】従来、このような問題を解消する方法とし
ては、面状発熱体の相対向する２辺の非発熱部に取り
付けた金具同士を接合して筒状にすることにより管状物
に密着するようにしたもの、挿入される管状物よりも
直径が大きい合成樹脂製または金属製の筒状体を断面が
円弧になるように切り欠き、この内面に接着剤、両面テ
ープなどを用いて面状発熱体を貼付けて管状物に挿入
し、筒状体が開こうとする力を利用して管状物に密着さ
せるもの、感光体ドラムの内径に対応する径の円筒を
螺旋方向の切断線で切断して展開した形状にほぼ相当す
る平行四辺形の弾性を有する素材によって形成された基
板の片面に発熱回路面を予め絶縁被覆した発熱体を配設
した面状発熱体（特開昭６０−２５４５８７号公報）な
どが提案されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、金具
を用いた場合には重くなり、面状発熱体に金具の重量に
耐えうる強度が要求されるばかりでなく金具が管状物を
損傷し易く、これの保護材が必要となるためコストがか
かるなどの欠点がある。また、合成樹脂製などの筒状
体を用いた場合には、コスト高になるとともに面状発熱
体の熱が筒状体を介して被加熱物の管状物に伝導される
ので被加熱物の管状物の昇温に時間がかかり、また、消
費電力も大きくなる。さらに、特開昭６０−２５４５
８７号公報に提案されている面状発熱体は、形状が平行
四辺形であるが故に複雑な加工を要するばかりでなく、
最も発熱効率が良いとされる全面均一な発熱を得ること
がが難しい。なぜならば、発熱範囲全面に発熱素子を設
けた場合、電極は通常、平行四辺形の対向する２辺の近
隣に平行に設けられ、電圧を印加したときに、電流は両
電極の間の最短距離に多く流れるため全面均一な発熱を
得ることができない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案者はこれらの課題
を解決し、構造が簡単で発熱面全体を管状物の内壁に確
実に密着させうる筒状ヒーターを得るべく鋭意研究を続
けた結果、面状発熱体の非発熱部の物性を利用すること
に着目し、本考案を完成した。すなわち本考案は、管状
物に挿入して装着し、管状物を内部から加熱するための
筒状ヒーターにおいて、周辺に非発熱部を有する面状発
熱体の相対向する２辺の非発熱部のそれぞれを発熱部と
の境界に平行な線に沿って同方向に折曲げ、かつ、２辺
の折り曲げ部が内側となりＶ字形を形成するように該面
状発熱体を筒状に巻き付けてなることを特徴とする筒状
ヒーターである。本考案の筒状ヒーターは、複写機、半
導体レーザー乾式電子写真方式によるプリンターなどの
感光体ドラム、露光ドラム、ラミネーターの保温ロール
などの管状構造を有する物体の内部に装着して使用され
る。

【０００６】本考案において、筒状ヒーターに用いられ
る面状発熱体は、筒状に巻き付けうる柔軟性および復元
弾性を有するものであればその種類には特に制限はない
が、例えばカーボンブラックとビニル系などの合成樹脂
モノマーを重合させ、これにエポキシ系の架橋剤、必要
に応じ、金属粉などを加えて塗料としたものを含浸法に
よりガラスクロスなどの織物に含浸させて加熱処理した
カーボンブラックグラフトポリマー系の面発熱素子、同
様な塗料や印刷インキを用いて印刷法により合成樹脂製
フィルム上に印刷後、熱処理したカーボンブラックグラ
フトポリマー系の面発熱素子、合成樹脂製基板上に固着
されたステンレス箔、ニクロム箔、銅ニッケル箔などの
金属箔をエッチング法によりパターン化配線した面発熱
素子、あるいは、合成樹脂製基板上にニクロム、銅ニッ
ケル、鉄クロムなどの金属抵抗線を配線し、接着剤、粘
着テープなどによって固定した面発熱素子などがある。
これらのうちでもガラスクロスに含浸、加熱硬化、また
は同様な塗料、印刷インキを使用したカーボンブラック
グラフトポリマー系の面発熱素子などが好適である。面
発熱素子の両面は、周辺に所定幅の絶縁代を取りうる大
きさの面積を有するポリカーボネートなどの絶縁皮膜に
よって被覆され、これに電極が取り付けられて面状発熱
体とされるが、この絶縁代が本考案における非発熱部と
なる。面状発熱体は相対向する２辺の非発熱部を発熱部
との境界線に沿って折り曲げた形で使用される。なお、
所望により、折り曲げられた非発熱部には非発熱部の周
縁から内側に向かって凹状の切り欠き部を部分的に設け
ることもできる。

【０００７】本考案において面状発熱体の装着対象とな
る管状物は円筒形であり、その大きさには特に制限はな
いが、例えば感光ドラム、露光ドラムの場合には、通常
は長軸方向の長さが５０〜４００ｍｍ、内周が６０〜８
００ｍｍ程度のものである。

【０００８】本考案で使用される面状発熱体の形状およ
び大きさはその用途、使用条件などによって異なり一概
に特定はできないが、通常は長方形乃至正方形であり、
その寸法および絶縁代の巾は装着対象となる管状物の長
さおよび内周の長さなどに応じて定められる。すなわ
ち、一般的には面状発熱体を筒状に巻いた際に長軸方向
となる辺の長さは管状物の長さと同等またはそれよりも
短か目とされる。一方、円周状に巻かれる辺は発熱部相
当位置の長さが管状物の内周の長さよりも短く、かつ、
非発熱部を含めた全体の長さが管状物の内周よりも長く
なるように設計される。従って、前記のような寸法の管
状物であれば、これに装着される筒状ヒーターは長軸方
向の長さが５０〜４００ｍｍ、筒状の円周の長さは６０
〜８００ｍｍ、非発熱部の巾は１０〜５０ｍｍ程度であ
り、それぞれ上記した条件を満たしうるように選択され
る。

【０００９】本考案において、面状発熱体を筒状とした
ときに長軸方向となる相対向する２辺の非発熱部を発熱
部との境界付近に沿って筒の内側となる方向に折り曲げ
た後、この面状発熱体を非発熱部の相対向する周縁同士
が接触または近接するように筒状に巻くことにより筒状
ヒーターとなる。筒状ヒーターはそのまま管状物に挿入
して装着してもよいが、形くずれを防止するとともに挿
入操作を容易にするために折り曲げた非発熱部の周縁同
士が近接または接合する状態で固定することが好まし
い。固定方法としては接着剤、粘着テープなどを用いて
もよく、また、クリップやホックなどの金具、あるい
は、縫製など機械的手段がある。このようにすること
で、２辺の折り曲げ部がＶ字形を形成することとなる。

【００１０】次に、本考案を図面によって例示し、その
作用などを含めてさらに具体的に説明する。図１は面状
発熱体の斜視図であり、図２は本考案の筒状ヒーターの
斜視図であり、図３は筒状ヒーターが管状物に装着され
た状態を示す斜視図である。図１において、発熱部１と
なる面発熱素子の両面が２枚の絶縁被覆材２で被覆され
た長方形の面状発熱体３の周辺絶縁代が非発熱部４とな
っている。そして、相対向する長辺の非発熱部４および
４が発熱部１との境界線付近に沿って折り曲げられてい
る。

【００１１】図２において、図１で示した面状発熱体３
を折り曲げた非発熱部４および４が内側に入るように巻
くと折り曲げ部近辺を含めて発熱部１全体が丸く膨らん
で筒状となる。折り曲げられた非発熱部４および４の相
対向する周縁５，５は互いに接する形となり、この状態
で非発熱部同士を粘着テープ６，６，６によって固定す
ることにより本考案の筒状ヒーター７となっている。

【００１２】図３において、図２で示した筒状ヒーター
７はその折り曲げ部同士がさらに近接するように力を加
えると筒状ヒーター７の半径は小さくなるので、そのま
ま管状物８に挿入して装着することができる。内部に挿
入された筒状ヒーター７は非発熱部４の折り曲げによっ
て発熱部１の周辺が丸く膨らんでおり、かつ、面状発熱
体３の外側に広がろうとする固有の復元弾性との相乗作
用によって広がり、発熱部１の全面が管状物８の内壁に
確実に密着した状態となっている。

【００１３】

【実施例】図１に示したと同様の形態で、厚さ０．１ｍ
ｍのカーボンブラックグラフトポリマー面発熱素子の両
面を厚さ０．２ｍｍのポリカーボネートシートで絶縁被
覆し、温度１７５℃、圧力５Ｋｇ／ｃｍ²で一体成形し
た後、周辺をカットし、長方形で縦３１４ｍｍ、横２４
６ｍｍの面状発熱体で縦方向の相対向する２辺の非発熱
部の巾がそれぞれ２０ｍｍ、横方向の相対向する２辺の
非発熱部の巾が５ｍｍで９０Ｗの面状発熱体を製作し
た。この面状発熱体の縦方向の相対向する２辺の非発熱
部を発熱部との境界線に沿って、折り曲げ角度が１００
度、折り曲げ部のＲの半径が２ｍｍ程度になるように折
り曲げた後この非発熱部が内側に入るように筒状に巻
き、非発熱部同士をポリエステル製粘着テープで固定
し、図２で示したと同様な筒状ヒーターとした。

【００１４】この筒状ヒーターを長さ３６０ｍｍ、内径
７３ｍｍのアルミニウム製管状物に挿入して装着した。
その結果、図３に示したように筒状ヒーターの発熱部全
体が管状物内壁に確実に密着していることが確認され
た。この状態で筒状ヒーターに通電し、管状物表面の各
部分の温度を測定したところ、５０±３℃であり、温度
むらがほとんどなく、表面全体が均一に加熱されてい
た。

【００１５】

【考案の効果】本考案は、面状発熱体およびその非発熱
部の物理的特性を利用した筒状発熱体であり、発熱部前
面が管状物内壁に確実に密着する状態で装着されるた
め、熱効率が高く、温度むらを生ずることがなく、管状
物の表面を均一に加熱することができる。また、面状発
熱体の非発熱部を折り曲げ、２辺の周縁同士を接するよ
うに固定するだけでよく、複雑な部品などを全く必要と
せず、加工が簡単でしかも管状物への装着が容易であ
り、経済的であるばかりでなく、電気用品取締法および
ＵＬ、ＣＳＡ、ＶＤＡなどの海外規格に規定される電気
絶縁性、耐熱性、難撚性を有する材料としてそのまま適
合させることができるなど実用上数多くの優れた特徴を
有するものである。

【００１６】

【図面の簡単な説明】

【図１】非発熱部が折り曲げられた面状発熱体の一部切
り欠き斜視図。

【図２】筒状ヒーターの斜視図。

【図３】筒状ヒーターが管状物内に装着された状態の斜
視図。

【図４】面状発熱体をそのまま筒状に巻いて管状物に装
着したときの斜視図。

【符号の説明】

１発熱部２絶縁被覆材３面状発熱体４非発熱部５周縁６粘着テープ７筒状ヒーター８管状物９空間部

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】管状物に挿入して装着し、管状物を内部
から加熱するための筒状ヒ−タ−において、周辺に非発
熱部を有する面状発熱体の相対向する２辺の非発熱部の
それぞれを発熱部との境界に平行な線に沿って同方向に
折り曲げ、かつ、２辺の折り曲げ部が内側となりＶ字形
を形成するように該面状発熱体を筒状に巻き付けてなる
ことを特徴とする筒状ヒ−タ−。
【請求項２】相対向する２辺の周縁同士が接するように
接着剤、粘着テープまたは機械的手段によって固定され
た請求項１に記載の筒状ヒーター。
【請求項３】折り曲げ対象となる非発熱部の巾が１０〜
５０ｍｍとされた請求項１に記載の筒状ヒーター。