JP3090064B2 - 定着ローラおよびその製造方法 - Google Patents
定着ローラおよびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
またはファクシミリなどの電子写真装置におけるトナー
の紙への定着に用いられる定着ローラおよびその製造方
法に関する。
またはファクシミリなどの電子写真装置におけるトナー
の紙への定着に用いられる定着ローラおよびその製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子写真装置の定着プロセスに用いられ
る定着ローラは、所定の温度に加熱されており、対向す
る加圧ローラとの間に、転写されたトナーが軽く付着し
ている紙を通過させるときに、トナーを加熱軟化させ、
紙に固着させる、すなわち定着を行なう部品である。
る定着ローラは、所定の温度に加熱されており、対向す
る加圧ローラとの間に、転写されたトナーが軽く付着し
ている紙を通過させるときに、トナーを加熱軟化させ、
紙に固着させる、すなわち定着を行なう部品である。
【０００３】図４は従来の間接加熱方式の定着ローラの
図であり、（ａ）は定着プロセスを示す側面断面図、
（ｂ）は定着ローラの正面断面図である。トナーＴを転
写された紙Ｐは定着ローラ１と加圧ローラＲとの間をロ
ーラの回転に従って通過する。間接加熱方式の定着ロー
ラ１は、一般的には、切削加工した表面に４フッ化エチ
レンのコーティングＣを施したアルミニウム円筒管Ａの
内側に、電熱ヒータＨが挿入されたものである。アルミ
ニウム円筒管Ａは電熱ヒータＨの発熱により加熱され、
トナーＴを加熱、軟化させる。コーティングＣは軟化し
たトナーが定着ローラ１の表面に付着し（この現象をト
ナーオフセットという）、紙上の画像品質を低下させる
ことを防止するために形成されている。
図であり、（ａ）は定着プロセスを示す側面断面図、
（ｂ）は定着ローラの正面断面図である。トナーＴを転
写された紙Ｐは定着ローラ１と加圧ローラＲとの間をロ
ーラの回転に従って通過する。間接加熱方式の定着ロー
ラ１は、一般的には、切削加工した表面に４フッ化エチ
レンのコーティングＣを施したアルミニウム円筒管Ａの
内側に、電熱ヒータＨが挿入されたものである。アルミ
ニウム円筒管Ａは電熱ヒータＨの発熱により加熱され、
トナーＴを加熱、軟化させる。コーティングＣは軟化し
たトナーが定着ローラ１の表面に付着し（この現象をト
ナーオフセットという）、紙上の画像品質を低下させる
ことを防止するために形成されている。
【０００４】最近開発された、直接加熱方式の定着ロー
ラとしては、切削加工した芯金材表面に絶縁層を塗布し
た上に、発熱抵抗体を塗布し、さらに４フッ化エチレン
のコーティングを施したものがある（特開平３−８０２
７９号公報）。この定着ローラは発熱抵抗体の温度が直
接トナーに伝わる特長を持っている。間接加熱方式で
は、電熱ヒータとアルミニウム円筒管との間が離れてい
るため、電熱ヒータに通電開始後からアルミニウム円筒
管が所定の温度になるまでに時間を要し、電子写真装置
の使用効率を低下させる。使用効率向上のためには、常
時通電加熱しておく必要があるが、電力の消費が大きい
という問題点がある。また、アルミニウム円筒管を切削
加工してコーティングした上、電熱ヒータを別に用意す
るなど、コストアップの問題もある。
ラとしては、切削加工した芯金材表面に絶縁層を塗布し
た上に、発熱抵抗体を塗布し、さらに４フッ化エチレン
のコーティングを施したものがある（特開平３−８０２
７９号公報）。この定着ローラは発熱抵抗体の温度が直
接トナーに伝わる特長を持っている。間接加熱方式で
は、電熱ヒータとアルミニウム円筒管との間が離れてい
るため、電熱ヒータに通電開始後からアルミニウム円筒
管が所定の温度になるまでに時間を要し、電子写真装置
の使用効率を低下させる。使用効率向上のためには、常
時通電加熱しておく必要があるが、電力の消費が大きい
という問題点がある。また、アルミニウム円筒管を切削
加工してコーティングした上、電熱ヒータを別に用意す
るなど、コストアップの問題もある。
【０００５】一方、直接加熱方式では、短時間のヒート
アップが可能ではあるが、前述のように芯金材表面へ３
層の膜を塗布またはコーティングする必要があり、各材
料間の密着性確保のための処理や通電加熱時の熱膨張対
策などの処置が必要であり、さらに、製造工数の増加や
それに伴うコストアップの問題がある。また、定着時の
紙のしわ防止のために、円筒面の中央に向かって径が徐
々に細くなる形状（以下、逆クラウン型という）に加工
するための、大幅なコストアップも問題である。
アップが可能ではあるが、前述のように芯金材表面へ３
層の膜を塗布またはコーティングする必要があり、各材
料間の密着性確保のための処理や通電加熱時の熱膨張対
策などの処置が必要であり、さらに、製造工数の増加や
それに伴うコストアップの問題がある。また、定着時の
紙のしわ防止のために、円筒面の中央に向かって径が徐
々に細くなる形状（以下、逆クラウン型という）に加工
するための、大幅なコストアップも問題である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑み、温度上昇は速く、トナーオフセットのない定
着ローラを提供し、さらに逆クラウン型を容易に形成で
きる定着ローラの製造方法を提供することにある。
点に鑑み、温度上昇は速く、トナーオフセットのない定
着ローラを提供し、さらに逆クラウン型を容易に形成で
きる定着ローラの製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、円筒状樹脂体からなり、この樹脂体に導電性添加
材としてカーボンブラックとカーボンファイバが混合さ
れているものとする。 円筒状樹脂体は、カーボンブラッ
クとカーボンファイバを併せて前記樹脂体に対して１０
ないし５０重量％含み、カーボンブラック／カーボンフ
ァイバの重量比が０．２５を越え４．５未満であると良
い。 円筒状樹脂体の長手方向の体積抵抗率を１Ωcm以下
とすると良い。
めに、円筒状樹脂体からなり、この樹脂体に導電性添加
材としてカーボンブラックとカーボンファイバが混合さ
れているものとする。 円筒状樹脂体は、カーボンブラッ
クとカーボンファイバを併せて前記樹脂体に対して１０
ないし５０重量％含み、カーボンブラック／カーボンフ
ァイバの重量比が０．２５を越え４．５未満であると良
い。 円筒状樹脂体の長手方向の体積抵抗率を１Ωcm以下
とすると良い。
【０００８】また、上記円筒状樹脂体の外表面上に低温
硬化型フッ素樹脂層を形成すると良く、円筒状樹脂体の
主成分はポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリフタル
アミド樹脂および液晶ポリマ樹脂から選ばれるいずれか
の樹脂とすると良い。
硬化型フッ素樹脂層を形成すると良く、円筒状樹脂体の
主成分はポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリフタル
アミド樹脂および液晶ポリマ樹脂から選ばれるいずれか
の樹脂とすると良い。
【０００９】また、円筒状樹脂体の両端の外径に対し中
央部の外径を０．０１ないし０．１０mm小さくすると良
い。また、円筒状樹脂体を所定の定着位置に保持するた
めにシャフトを支持するフランジが前記樹脂体の両端開
口部に嵌合されていることとする。また、導電性材料を
主成分とするフランジが円筒状樹脂体の両端開口部に導
電接続されるように嵌合されていることとする。
央部の外径を０．０１ないし０．１０mm小さくすると良
い。また、円筒状樹脂体を所定の定着位置に保持するた
めにシャフトを支持するフランジが前記樹脂体の両端開
口部に嵌合されていることとする。また、導電性材料を
主成分とするフランジが円筒状樹脂体の両端開口部に導
電接続されるように嵌合されていることとする。
【００１０】また、円筒状樹脂体が給電されて所要の熱
定着温度に昇温するように、導電性フランジに給電用の
接続端子が接触していると良い。また、円筒状樹脂体が
給電されて所要の熱定着温度に昇温するように、円筒状
樹脂体の両周辺部に給電用の接続端子が接触していると
良い。また、円筒状樹脂体の表面形状に対応する接触面
を有する給電用の接続端子が接触していると良い。
定着温度に昇温するように、導電性フランジに給電用の
接続端子が接触していると良い。また、円筒状樹脂体が
給電されて所要の熱定着温度に昇温するように、円筒状
樹脂体の両周辺部に給電用の接続端子が接触していると
良い。また、円筒状樹脂体の表面形状に対応する接触面
を有する給電用の接続端子が接触していると良い。
【００１１】定着ローラの製造方法は、ゲート口の数が
３ないし９の内の奇数であるサイドゲート構造を有する
樹脂成形用金型を用いて円筒状樹脂体を射出成形するこ
ととする。
３ないし９の内の奇数であるサイドゲート構造を有する
樹脂成形用金型を用いて円筒状樹脂体を射出成形するこ
ととする。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明は、通常の電子写真装置に
用いられる定着ローラのような金属円筒からなる支持体
を用いずに、円筒状の樹脂体だけで構成される。定着ロ
ーラに求められる発熱機能は導電性材料を添加した円筒
状樹脂体の両端に電極を介して給電することにより得ら
れる。
用いられる定着ローラのような金属円筒からなる支持体
を用いずに、円筒状の樹脂体だけで構成される。定着ロ
ーラに求められる発熱機能は導電性材料を添加した円筒
状樹脂体の両端に電極を介して給電することにより得ら
れる。
【００１３】樹脂には、機械的強度、耐熱性および対ト
ナー付着性が小さいことが必要であり、定着ローラの寸
法精度が確保できる射出成型に適していることも必要で
ある。これらを満たす樹脂としては、ポリフェニレンサ
ルファイド（略号ＰＰＳ）樹脂、ポリフタルアミド（略
号ＰＰＡ）樹脂および液晶ポリマ（略号ＬＣＰ）樹脂を
挙げることができる。
ナー付着性が小さいことが必要であり、定着ローラの寸
法精度が確保できる射出成型に適していることも必要で
ある。これらを満たす樹脂としては、ポリフェニレンサ
ルファイド（略号ＰＰＳ）樹脂、ポリフタルアミド（略
号ＰＰＡ）樹脂および液晶ポリマ（略号ＬＣＰ）樹脂を
挙げることができる。
【００１４】導電性材料としては、導電性が高く、耐熱
性も高く、上記樹脂に均一な混合が容易であり、また樹
脂の補強材ともなる、カーボンブラック粉末およびカー
ボンファイバを用いた。カーボンファイバの混合は、樹
脂のカーボンファイバの繊維方向の導電性を高くし、混
合時の繊維の絡み合いにより樹脂の機械的強度を増加さ
せている。しかし、繊維間の横方向の導電性は極めて低
い。射出成型のとき、繊維は定着ローラの長手方向に配
向するので、カーボンブラック粉末を混合し繊維間を埋
め、肉厚方向の導電性の改善を図った。この材料の体積
抵抗率は作製した円筒状樹脂体の両端部の間の抵抗を測
定し、平均直径、肉厚および長さを用いて算出した。
性も高く、上記樹脂に均一な混合が容易であり、また樹
脂の補強材ともなる、カーボンブラック粉末およびカー
ボンファイバを用いた。カーボンファイバの混合は、樹
脂のカーボンファイバの繊維方向の導電性を高くし、混
合時の繊維の絡み合いにより樹脂の機械的強度を増加さ
せている。しかし、繊維間の横方向の導電性は極めて低
い。射出成型のとき、繊維は定着ローラの長手方向に配
向するので、カーボンブラック粉末を混合し繊維間を埋
め、肉厚方向の導電性の改善を図った。この材料の体積
抵抗率は作製した円筒状樹脂体の両端部の間の抵抗を測
定し、平均直径、肉厚および長さを用いて算出した。
【００１５】カーボンブラック粉末の混合に当たって
は、分散の均一性を向上させるため、添加物として、炭
酸カルシウムまたは焼成クレーを用いた。トナーの定着
温度は１３０〜１８０℃であり、この温度に達するまで
の待ち時間の限度は一般に２０ｓ以下と考えられてい
る。本発明に係る円筒状樹脂体では、円筒状の両端から
電流を流し発熱させるが、その間の抵抗値が約２０Ω以
下であれば良いことが判った。一方、円筒状樹脂体の直
径が３０mm、長さが２６０〜３２０mm程度の場合であ
り、機械的強度は肉厚が１．０〜１．５mmであれば、充
分であることが判った。これらから最も抵抗が低くなる
形状の体積抵抗率、即ち体積抵抗率の上限値を求めると
１Ωcm程度が得られる。
は、分散の均一性を向上させるため、添加物として、炭
酸カルシウムまたは焼成クレーを用いた。トナーの定着
温度は１３０〜１８０℃であり、この温度に達するまで
の待ち時間の限度は一般に２０ｓ以下と考えられてい
る。本発明に係る円筒状樹脂体では、円筒状の両端から
電流を流し発熱させるが、その間の抵抗値が約２０Ω以
下であれば良いことが判った。一方、円筒状樹脂体の直
径が３０mm、長さが２６０〜３２０mm程度の場合であ
り、機械的強度は肉厚が１．０〜１．５mmであれば、充
分であることが判った。これらから最も抵抗が低くなる
形状の体積抵抗率、即ち体積抵抗率の上限値を求めると
１Ωcm程度が得られる。
【００１６】上記体積抵抗率は、カーボンブラック粉末
およびカーボンファイバが円筒状樹脂体の１０〜５０重
量％であり、カーボンブラック粉末のカーボンファイバ
に対するその重量比は０．２５を越え４．５未満の範囲
内であると得られる。本発明では、射出成形時の射出圧
力とゲート数がそれぞれ１９６MPa 付近および３〜９個
の内の奇数として、両端部に対し０．０１〜０．１０mm
だけ直径の小さい逆クラウン型の円筒形状を得た。その
ため、定着時に紙にしわが生ずることはない。
およびカーボンファイバが円筒状樹脂体の１０〜５０重
量％であり、カーボンブラック粉末のカーボンファイバ
に対するその重量比は０．２５を越え４．５未満の範囲
内であると得られる。本発明では、射出成形時の射出圧
力とゲート数がそれぞれ１９６MPa 付近および３〜９個
の内の奇数として、両端部に対し０．０１〜０．１０mm
だけ直径の小さい逆クラウン型の円筒形状を得た。その
ため、定着時に紙にしわが生ずることはない。
【００１７】直接加熱方式では、円筒状樹脂体は回転し
ているので、給電部は褶動しなければならない。導電性
材料のフランジに導電性材料の接続端子（回転軸を含
む）を当てる方法と、円筒状樹脂体に直接接続端子を当
てる方法とがある。後者の場合、フランジは絶縁性材料
であってもよい。いずれの場合も接続端子はコイルばね
または板ばねにより、適度の力で押しつけられているよ
うにした。
ているので、給電部は褶動しなければならない。導電性
材料のフランジに導電性材料の接続端子（回転軸を含
む）を当てる方法と、円筒状樹脂体に直接接続端子を当
てる方法とがある。後者の場合、フランジは絶縁性材料
であってもよい。いずれの場合も接続端子はコイルばね
または板ばねにより、適度の力で押しつけられているよ
うにした。
【００１８】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。 実施例１ ＰＰＳ樹脂をベースに、導電性粉末としてカーボンブラ
ックを用い、導電性をもちかつ樹脂の補強材ともなるカ
ーボンファイバを併せて用いた。樹脂および導電性材料
の混合比率を変え、ＡないしＥの５種類の外径３０mm、
内径２８mm、長さ２６０mmの円筒状樹脂体を射出成形し
た。
る。 実施例１ ＰＰＳ樹脂をベースに、導電性粉末としてカーボンブラ
ックを用い、導電性をもちかつ樹脂の補強材ともなるカ
ーボンファイバを併せて用いた。樹脂および導電性材料
の混合比率を変え、ＡないしＥの５種類の外径３０mm、
内径２８mm、長さ２６０mmの円筒状樹脂体を射出成形し
た。
【００１９】射出成形に用いた金型は、コア寸法がゲー
ト側では直径２８mmとし、ベント側では直径２７mmと
し、抜き勾配を１／２４０とした。ゲート数は５とし
た。ゲート数が２以下では、射出成形時の樹脂の流れが
円周方向の成分をもつため、カーボンファイバの円周方
向に配列する割合が多く、円筒状樹脂体の抵抗値が下が
らなかった。射出条件は、樹脂温度３５０℃、金型温度
１５０℃、射出圧力２４５MPa とした。
ト側では直径２８mmとし、ベント側では直径２７mmと
し、抜き勾配を１／２４０とした。ゲート数は５とし
た。ゲート数が２以下では、射出成形時の樹脂の流れが
円周方向の成分をもつため、カーボンファイバの円周方
向に配列する割合が多く、円筒状樹脂体の抵抗値が下が
らなかった。射出条件は、樹脂温度３５０℃、金型温度
１５０℃、射出圧力２４５MPa とした。
【００２０】表１に射出成形したＡないしＥの５種類の
円筒状樹脂体についてＰＰＳ樹脂、導電性材料カーボン
ブラック、カーボンファイバ、その他の添加物（無機
質）の混合比および体積抵抗率を示す。
円筒状樹脂体についてＰＰＳ樹脂、導電性材料カーボン
ブラック、カーボンファイバ、その他の添加物（無機
質）の混合比および体積抵抗率を示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】図１は本発明に係る実施例のプラスチック
定着ローラの断面図である。作製した円筒状樹脂体１１
の両端内面に、金属製のフランジ１２を導電性接着剤１
３で接着した。導電性接着剤１３は円筒状樹脂体１１の
端部に一様にフランジを導電接続するために用いた。リ
ードＬを介して電源Ｅ（ＡＣ１００Ｖ）に接続されてい
る金属製のシャフト２にフランジ１２を嵌め、シャフト
２から給電して、前述の５種類の定着ローラ１の温度上
昇試験を行った。表２は各定着ローラの全長抵抗と昇温
時間とトナーオフセットの結果を示す。
定着ローラの断面図である。作製した円筒状樹脂体１１
の両端内面に、金属製のフランジ１２を導電性接着剤１
３で接着した。導電性接着剤１３は円筒状樹脂体１１の
端部に一様にフランジを導電接続するために用いた。リ
ードＬを介して電源Ｅ（ＡＣ１００Ｖ）に接続されてい
る金属製のシャフト２にフランジ１２を嵌め、シャフト
２から給電して、前述の５種類の定着ローラ１の温度上
昇試験を行った。表２は各定着ローラの全長抵抗と昇温
時間とトナーオフセットの結果を示す。
【００２３】
【表２】
【００２４】表２から、室温から１６０℃までの昇温時
間が２０ｓ以下であるのはサンプルＢ、Ｃ、Ｄの定着ロ
ーラでありカーボンブラックとカーボンファイバの重量
比が０．３３〜４の場合であることが判る。サンプルＡ
の定着ローラの昇温時間は９０秒と長くかかりすぎ、ま
たサンプルＥの定着ローラはいくら時間をかけても５０
℃以上に昇温できなかった。トナーオフセットはいずれ
も良好であった。 実施例２ 実施例１で作製したサンプルのうちサンプルＢ，Ｃ，Ｄ
それぞれの定着ローラの表面上に低温硬化型フッ素樹脂
として４フッ化エチレン３０重量％と熱硬化性樹脂７０
重量％からなる樹脂（熱硬化性樹脂としてアルキット樹
脂を用いたエムラロン３５２（日本アチソン（株）
製））をディッピング法にて乾燥膜厚１０μｍとなるよ
うに形成し、サンプルＦ，Ｇ，Ｈとした。 実施例３ 実施例１で作製したサンプルのうちサンプルＢ，Ｃ，Ｄ
それぞれの定着ローラの表面上に低温硬化型フッ素樹脂
として４フッ化エチレン２０重量％と熱硬化性樹脂８０
重量％からなる樹脂（熱硬化性樹脂としてフェノール樹
脂を用いたエムラロン３３０（日本アチソン（株）製）
をディッピング法にて乾燥膜厚２０μｍとなるように形
成し、サンプルＩ，Ｊ，Ｋとした。
間が２０ｓ以下であるのはサンプルＢ、Ｃ、Ｄの定着ロ
ーラでありカーボンブラックとカーボンファイバの重量
比が０．３３〜４の場合であることが判る。サンプルＡ
の定着ローラの昇温時間は９０秒と長くかかりすぎ、ま
たサンプルＥの定着ローラはいくら時間をかけても５０
℃以上に昇温できなかった。トナーオフセットはいずれ
も良好であった。 実施例２ 実施例１で作製したサンプルのうちサンプルＢ，Ｃ，Ｄ
それぞれの定着ローラの表面上に低温硬化型フッ素樹脂
として４フッ化エチレン３０重量％と熱硬化性樹脂７０
重量％からなる樹脂（熱硬化性樹脂としてアルキット樹
脂を用いたエムラロン３５２（日本アチソン（株）
製））をディッピング法にて乾燥膜厚１０μｍとなるよ
うに形成し、サンプルＦ，Ｇ，Ｈとした。 実施例３ 実施例１で作製したサンプルのうちサンプルＢ，Ｃ，Ｄ
それぞれの定着ローラの表面上に低温硬化型フッ素樹脂
として４フッ化エチレン２０重量％と熱硬化性樹脂８０
重量％からなる樹脂（熱硬化性樹脂としてフェノール樹
脂を用いたエムラロン３３０（日本アチソン（株）製）
をディッピング法にて乾燥膜厚２０μｍとなるように形
成し、サンプルＩ，Ｊ，Ｋとした。
【００２５】実施例２および実施例３で作製した円筒状
樹脂体を実施例１と同様にして、定着ローラの温度上昇
試験を行った。その結果を表３および表４に示す。
樹脂体を実施例１と同様にして、定着ローラの温度上昇
試験を行った。その結果を表３および表４に示す。
【００２６】
【表３】
【００２７】
【表４】
【００２８】表３，４から低温硬化型フッ素樹脂をコー
ティングしたものでも、サンプルＢ，Ｃ，Ｄと同様の昇
温時間が得られた。また、トナーオフセットについて
は、低温硬化型フッ素樹脂をコーティングしたものはサ
ンプルＢ，Ｃ，Ｄと比べてさらに良好であった。低温硬
化型フッ素樹脂膜の膜厚としては５〜５０μｍであれば
よく、好ましくは１０〜２０μｍとするのが良い。 実施例４ 図２は本発明に係る逆クラウン型円筒状樹脂体の断面図
である。両端部の直径に対して中央部の直径は小さくし
てある。実施例１のサンプルＣの配合の材料について、
樹脂温度を３５０℃、金型温度を１５０℃にした場合の
Ｃ１ないしＣ４の４種類の射出条件と逆クラウン形状の
関係を調べた。表５に金型のゲート口数と射出圧力に対
する樹脂体の逆クラウン形状の変化を示す。
ティングしたものでも、サンプルＢ，Ｃ，Ｄと同様の昇
温時間が得られた。また、トナーオフセットについて
は、低温硬化型フッ素樹脂をコーティングしたものはサ
ンプルＢ，Ｃ，Ｄと比べてさらに良好であった。低温硬
化型フッ素樹脂膜の膜厚としては５〜５０μｍであれば
よく、好ましくは１０〜２０μｍとするのが良い。 実施例４ 図２は本発明に係る逆クラウン型円筒状樹脂体の断面図
である。両端部の直径に対して中央部の直径は小さくし
てある。実施例１のサンプルＣの配合の材料について、
樹脂温度を３５０℃、金型温度を１５０℃にした場合の
Ｃ１ないしＣ４の４種類の射出条件と逆クラウン形状の
関係を調べた。表５に金型のゲート口数と射出圧力に対
する樹脂体の逆クラウン形状の変化を示す。
【００２９】
【表５】
【００３０】表５より、中央部の直径が両端の直径のよ
りも０．０１〜０．１０mmだけ小さくした、逆クラウン
型はゲート数３および７、射出圧力１９６MPa で得られ
ることが判った。即ち、ゲート数と射出圧力の適正範囲
が存在することが判った。 実施例５ 実施例１に円筒状樹脂体への給電方法の１つを述べた
が、この実施例では他の給電方法を説明する。
りも０．０１〜０．１０mmだけ小さくした、逆クラウン
型はゲート数３および７、射出圧力１９６MPa で得られ
ることが判った。即ち、ゲート数と射出圧力の適正範囲
が存在することが判った。 実施例５ 実施例１に円筒状樹脂体への給電方法の１つを述べた
が、この実施例では他の給電方法を説明する。
【００３１】図３は本発明に係る他の給電方法の模式図
であり、（ａ）は円筒状樹脂体の外周からの給電の場合
の円筒軸方向の断面図、（ｂ）は図（ａ）の周方向の断
面図、（ｃ）は円筒状樹脂体の内周からの給電の場合の
円筒軸方向の断面図、（ｄ）は図（ｃ）の周方向の断面
図である。接続端子１４は銅または銅合金などの高導電
率で、比較的軟らかい金属を用いた。接触面は円筒状樹
脂体１１と同じ円筒面とした。リードＬは接続端子１４
の他の面にに接続した。接続端子１４は円筒状樹脂体１
１の両端部の近く、円筒上の一直線上に配置した。接続
端子１４を図示してないばねで円筒状樹脂体１１に押し
つけ、接触抵抗を小さくした。
であり、（ａ）は円筒状樹脂体の外周からの給電の場合
の円筒軸方向の断面図、（ｂ）は図（ａ）の周方向の断
面図、（ｃ）は円筒状樹脂体の内周からの給電の場合の
円筒軸方向の断面図、（ｄ）は図（ｃ）の周方向の断面
図である。接続端子１４は銅または銅合金などの高導電
率で、比較的軟らかい金属を用いた。接触面は円筒状樹
脂体１１と同じ円筒面とした。リードＬは接続端子１４
の他の面にに接続した。接続端子１４は円筒状樹脂体１
１の両端部の近く、円筒上の一直線上に配置した。接続
端子１４を図示してないばねで円筒状樹脂体１１に押し
つけ、接触抵抗を小さくした。
【００３２】実施例４のサンプルＣ４の円筒状樹脂体１
１にシャフト付きのフランジ１２ａをはめ定着ローラと
し、従来の定着ローラにかえてプリンタに装着し、定着
の状況を調べた。いずれの給電方法でも、約１０Ａの通
電時に、１０〜１３ｓで１３０℃に達し、定着は良好に
行われ、トナーオフセットは生じなかった。
１にシャフト付きのフランジ１２ａをはめ定着ローラと
し、従来の定着ローラにかえてプリンタに装着し、定着
の状況を調べた。いずれの給電方法でも、約１０Ａの通
電時に、１０〜１３ｓで１３０℃に達し、定着は良好に
行われ、トナーオフセットは生じなかった。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、円筒状樹脂体からな
り、導電性添加材が混合されたプラスチック定着ローラ
において、導電性添加材としてカーボンブラック粉末お
よびカーボンファイバを用いたことにより、定着ローラ
の長手方向、肉厚方向の導電性の改善を図り、かつ機械
的強度を増加させることができた。また、長手方向の体
積抵抗率を１Ωcm以下としたため、円筒状樹脂体に給電
開始後２０s 以内に定着を行うことが出来るようにな
り、また、予熱電力を小さくしておくことができるよう
になった。
り、導電性添加材が混合されたプラスチック定着ローラ
において、導電性添加材としてカーボンブラック粉末お
よびカーボンファイバを用いたことにより、定着ローラ
の長手方向、肉厚方向の導電性の改善を図り、かつ機械
的強度を増加させることができた。また、長手方向の体
積抵抗率を１Ωcm以下としたため、円筒状樹脂体に給電
開始後２０s 以内に定着を行うことが出来るようにな
り、また、予熱電力を小さくしておくことができるよう
になった。
【００３４】また、前記樹脂をポリフェニレンサルファ
イド樹脂、ポリフタルアミド樹脂または液晶ポリマ樹脂
としたために、トナーオフセットは起こらず、定着温度
に長時間保持されても変質はしない。前記円筒状樹脂体
の形状は、両端の外径に対し中央部の外径は０．０１〜
０．１０mmだけ小さい逆クラウン形としたので、定着時
に紙がしわにならないようになった。
イド樹脂、ポリフタルアミド樹脂または液晶ポリマ樹脂
としたために、トナーオフセットは起こらず、定着温度
に長時間保持されても変質はしない。前記円筒状樹脂体
の形状は、両端の外径に対し中央部の外径は０．０１〜
０．１０mmだけ小さい逆クラウン形としたので、定着時
に紙がしわにならないようになった。
【００３５】また、円筒状樹脂体の射出成型時のゲート
口の数は３〜９の内の奇数としたので、逆クラウン形が
容易に形成でき、また、円筒状樹脂体の低抵抗化ができ
る。フランジは導電材料からなり、前記円筒状樹脂体に
嵌め込まれ、導電性接着剤により固定され、このフラン
ジに導電材料からなる接続端子が接触させられ、あるい
は、導電材料からなり、前記円筒状樹脂体の周辺部に給
電用の接続端子が接触させるようにしたので、回転する
定着ローラへの給電が容易に安定してできる。
口の数は３〜９の内の奇数としたので、逆クラウン形が
容易に形成でき、また、円筒状樹脂体の低抵抗化ができ
る。フランジは導電材料からなり、前記円筒状樹脂体に
嵌め込まれ、導電性接着剤により固定され、このフラン
ジに導電材料からなる接続端子が接触させられ、あるい
は、導電材料からなり、前記円筒状樹脂体の周辺部に給
電用の接続端子が接触させるようにしたので、回転する
定着ローラへの給電が容易に安定してできる。
【図１】本発明に係る実施例のプラスチック定着ローラ
の断面図
の断面図
【図２】本発明に係る逆クラウン型円筒状樹脂体の断面
図
図
【図３】本発明に係る他の給電方法の模式図、（ａ）は
円筒状樹脂体の外周からの給電の場合の円筒軸方向の断
面図、（ｂ）は図（ａ）の周方向の断面図、（ｃ）は円
筒状樹脂体の内周からの給電の場合の円筒軸方向の断面
図、（ｄ）は図（ｃ）の周方向の断面図
円筒状樹脂体の外周からの給電の場合の円筒軸方向の断
面図、（ｂ）は図（ａ）の周方向の断面図、（ｃ）は円
筒状樹脂体の内周からの給電の場合の円筒軸方向の断面
図、（ｄ）は図（ｃ）の周方向の断面図
【図４】従来の間接加熱方式の定着ローラの図、（ａ）
は定着プロセスを示す側面断面図、（ｂ）は定着ローラ
の正面断面図
は定着プロセスを示す側面断面図、（ｂ）は定着ローラ
の正面断面図
１ 定着ローラ １１ 円筒状樹脂体 １２ フランジ １２ａ フランジ １３ 導電性接着剤 １４ 接続端子 ２ シャフト Ｒ 加圧ローラ Ａ アルミニウム円筒管 Ｃ コーティング Ｈ 赤外線ヒータ Ｅ 電源 Ｌ リード Ｐ 紙 Ｔ トナー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 31:00 (56)参考文献 特開 平７−68585（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−257616（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−106151（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/20 F16C 13/00
Claims (11)
- 【請求項１】円筒状樹脂体からなり、この樹脂体に導電
性添加材が混合されている定着ローラにおいて、前記導
電性添加材としてカーボンブラックとカーボンファイバ
を併せて前記樹脂体に対して１０ないし５０重量％含
み、カーボンブラック／カーボンファイバの重量比が
０．２５を越え４．５未満であることを特徴とする定着
ローラ。 - 【請求項２】円筒状樹脂体の長手方向の体積抵抗率が１
Ωcm以下であることを特徴とする請求項１記載の定着ロ
ーラ。 - 【請求項３】 円筒状樹脂体はポリフェニレンサルファイ
ド樹脂、ポリフタルアミド樹脂および液晶ポリマ樹脂か
ら選ばれるいずれかの樹脂を主成分とすることを特徴と
する請求項１ないし２のいずれかに記載の定着ローラ。 - 【請求項４】 円筒状樹脂体の両端の外径に対し中央部の
外径を０．０１ないし０．１０mm小さくしたことを特徴
とする請求項１ないし３のいずれかに記載の定着ロー
ラ。 - 【請求項５】 円筒状樹脂体を所定の定着位置に保持する
ためにシャフトを支持するフランジが前記樹脂体の両端
開口部に嵌合されていることを特徴とする請求項１ない
し４のいずれかに記載の定着ローラ。 - 【請求項６】 導電性材料を主成分とするフランジが円筒
状樹脂体の両端開口部に導電接続されるように嵌合され
ていることを特徴とする請求項５記載の定着ローラ。 - 【請求項７】 円筒状樹脂体が給電されて所要の熱定着温
度に昇温するように、導電性フランジに給電用の接続端
子が接触していることを特徴とする請求項６記載の定着
ローラ。 - 【請求項８】 円筒状樹脂体が給電されて所要の熱定着温
度に昇温するように、円筒状樹脂体の両周辺部に給電用
の接続端子が接触していることを特徴とする請求項７記
載の定着ローラ。 - 【請求項９】 円筒状樹脂体の表面形状に対応する接触面
を有する給電用の接続端子が接触していることを特徴と
する請求項８記載の定着ローラ。 - 【請求項１０】 円筒状樹脂体の表面に低温硬化型フッ素
樹脂層を設けたことを特徴とする請求項１ないし９のい
ずれかに記載の定着ローラ。 - 【請求項１１】 ゲート口の数が３ないし９の内の奇数で
あるサイドゲート構造を有する樹脂成形用金型を用いて
円筒状樹脂体を射出成形することを特徴とする請求項１
ないし５のいずれかに記載の定着ローラの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27765996A JP3090064B2 (ja) | 1995-11-16 | 1996-10-21 | 定着ローラおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29799095 | 1995-11-16 | ||
| JP7-297990 | 1995-11-16 | ||
| JP27765996A JP3090064B2 (ja) | 1995-11-16 | 1996-10-21 | 定着ローラおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09197881A JPH09197881A (ja) | 1997-07-31 |
| JP3090064B2 true JP3090064B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=26552504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27765996A Expired - Fee Related JP3090064B2 (ja) | 1995-11-16 | 1996-10-21 | 定着ローラおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3090064B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008149502A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Sekisui Techno Seikei Kk | 射出成形回転体 |
| JP4847944B2 (ja) * | 2007-12-11 | 2011-12-28 | イー・ディー・エル株式会社 | 中空ロール |
| JP5800686B2 (ja) * | 2011-11-04 | 2015-10-28 | キヤノン株式会社 | 定着装置 |
| JP5972440B2 (ja) * | 2015-08-24 | 2016-08-17 | キヤノン株式会社 | 定着装置 |
-
1996
- 1996-10-21 JP JP27765996A patent/JP3090064B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09197881A (ja) | 1997-07-31 |
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