JPH04172482A - Fixing roller - Google Patents
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Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、電子写真方式のプリンタや複写機における定
着ローラに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a fixing roller in an electrophotographic printer or copying machine.
（従来の技術）
従来、電子写真方式のプリンタや複写機においては、帯
電させた感光体ドラムを光源によって照射してその表面
に静電潜像を形成し、該静電潜像にトナーを付着させて
現像を行った後に該トナー像を記録媒体に転写させるよ
うになっている。(Prior Art) Conventionally, in electrophotographic printers and copying machines, a charged photoreceptor drum is irradiated with a light source to form an electrostatic latent image on its surface, and toner is attached to the electrostatic latent image. After the toner image is developed, the toner image is transferred to a recording medium.
上記電子写真方式のプリンタや複写機に使用される定着
ローラとしては、アルミニウムなどの金属製パイプ内に
ヒータを内蔵させ、このヒータが発生する熱によって金
属製パイプを１８０”Ｃ〜２００゛Ｃ程度に加熱し、こ
の金属製バイブと圧着ローラの間に現像された用紙を通
してトナーを熱定着させるようにしている（実開昭６１
−１６０４６４号公報参照）。The fixing roller used in the above-mentioned electrophotographic printers and copying machines has a heater built into a metal pipe such as aluminum, and the heat generated by the heater heats the metal pipe to about 180"C to 200°C. The developed paper is then heated to a temperature of
(Refer to Publication No.-160464).
上記構成の定着ローラの場合、金属製バイブの表面温度
が通常使用可能な１８０℃〜２００℃程度になるまでに
は、ヒータの投入後５分間程度の立上がり時間を要し、
しかもＩＫｗの電力を要する。In the case of the fixing roller configured as described above, it takes about 5 minutes to rise after turning on the heater until the surface temperature of the metal vibrator reaches the normal usable level of 180°C to 200°C.
Moreover, it requires IKw of power.
そこで、熱の立上がり時間を短くし、消費電力を小さく
した定着ローラが徒供されている。Therefore, fixing rollers with short heat rise times and low power consumption are now in use.
第２図は消費電力の小さい定着ローラの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a fixing roller with low power consumption.
図に示すように、定着ローラは、ガラス、はうろう、セ
ラミクス等の低熱伝導体製のローラ基材１の表面に発熱
抵抗体層２を形成し、その表面をフッ素樹脂層３で覆い
、発熱抵抗体層２の両端にリング状の電極４を取り付け
た構造を有しており、両を極４間に電圧が印加されるよ
うになっている。As shown in the figure, the fixing roller has a heating resistor layer 2 formed on the surface of a roller base material 1 made of a low thermal conductor such as glass, wax, ceramics, etc., and the surface thereof is covered with a fluororesin layer 3. It has a structure in which ring-shaped electrodes 4 are attached to both ends of the heating resistor layer 2, and a voltage is applied between the two electrodes 4.
上記構成の定着ローラの場合、熱の立上がり時間は従来
の１１５程度以下にすることができ、しかも消費電力を
低減させることができる。しかし、定着ローラの両側か
ら放熱されるため、全長にわたって均一な温度分布を得
ることは困難である。In the case of the fixing roller configured as described above, the heat rise time can be reduced to about 115 times or less compared to the conventional technology, and power consumption can be reduced. However, since heat is radiated from both sides of the fixing roller, it is difficult to obtain a uniform temperature distribution over the entire length.
そこで、均一な温度分布を得ることが可能な定着ローラ
が提供されている（実開平２−７３６６８号公報参照）
。Therefore, a fixing roller that can obtain a uniform temperature distribution has been provided (see Japanese Utility Model Application Publication No. 2-73668).
.
第３図は温度分布の均一な定着ローラにおける発熱抵抗
体層の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of the heating resistor layer in the fixing roller with uniform temperature distribution.
この場合、定着ローラの両側に発熱抵抗体層６を構成し
ないパターン部６ａを形成し、両側部の抵抗値を増加さ
せて電流密度をローラ中央部より両側部を大きくし、通
電時における両側の発熱量が大きくなるようにしである
。したがって、両側からの放熱による温度低下が防止さ
れ、全長にわたって均一な温度分布が得られる。In this case, the pattern portions 6a that do not constitute the heating resistor layer 6 are formed on both sides of the fixing roller, and the resistance value on both sides is increased to make the current density larger on both sides than in the center of the roller, so that when electricity is applied, the pattern portions 6a on both sides are increased. This is to increase the amount of heat generated. Therefore, a temperature drop due to heat radiation from both sides is prevented, and a uniform temperature distribution can be obtained over the entire length.
この定着ローラを製造工程する場合、まず、ローラ基材
表面を溶剤で脱脂し、その後塩化スズと塩酸の水溶液に
１分間漬け、３０秒水洗いする。その後、塩化パラジウ
ムと塩酸の水溶液に１分間漬け、３０秒水洗いする工程
を数回繰り返して前処理を行う。前処理後、例えば、図
に示すようなパターン部６ａの部分にメツキレジストイ
ンクを印刷するかテーピングを行うなどしてマスキング
を行い、メツキを施す。この後、このメツキレジストイ
ンクやテープを剥がすと、パターン部６ａの部分はメツ
キされずに残る。このようにしてパターン部６ａの抵抗
をローラ中央部より高くすることができる。When manufacturing this fixing roller, first, the surface of the roller base material is degreased with a solvent, then immersed in an aqueous solution of tin chloride and hydrochloric acid for 1 minute, and washed with water for 30 seconds. Thereafter, pretreatment is performed by repeating several times the process of soaking in an aqueous solution of palladium chloride and hydrochloric acid for 1 minute and rinsing with water for 30 seconds. After the pretreatment, masking is performed by printing plating resist ink or taping on the pattern portion 6a as shown in the figure, for example, and plating is performed. Thereafter, when the plating resist ink or tape is peeled off, the pattern portion 6a remains unplated. In this way, the resistance of the pattern portion 6a can be made higher than that of the center portion of the roller.
上記構成の定着ローラにおいて、印加する電圧が高い場
合は、ローラ全体の抵抗値すなわち電極間の抵抗値を高
（設定しないと所定の発熱量を確保することができない
、そのため、メツキ膜厚を薄くしたり、発熱抵抗体層２
にスリットを形成したりして抵抗値を高くしている。In the fixing roller with the above configuration, if the applied voltage is high, the resistance value of the entire roller, that is, the resistance value between the electrodes, must be set to a high value to ensure the specified amount of heat generation. or heating resistor layer 2
The resistance value is increased by forming slits in the
第４図は抵抗値の高い発熱抵抗体層を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a heating resistor layer having a high resistance value.
図において、６は発熱抵抗体層、６ａは該発熱抵抗体層
６の両側に形成したパターン部である。また、７は上記
発熱抵抗体層６に形成されたスリット、８は上記パター
ン部６ａの更に外側に形成された電極部である。上記ス
リット７は、発熱抵抗体層６を分割して蛇行部分９を形
成し、発熱抵抗体層６の電極部８間の距離を長くしてい
る。In the figure, 6 is a heating resistor layer, and 6a is a pattern portion formed on both sides of the heating resistor layer 6. Further, 7 is a slit formed in the heating resistor layer 6, and 8 is an electrode portion formed further outside the pattern portion 6a. The slit 7 divides the heating resistor layer 6 to form meandering portions 9, thereby increasing the distance between the electrode portions 8 of the heating resistor layer 6.
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上記従来の定着ローラにおいては、メツ
キ膜厚を薄くした場合、メツキ膜を形成するための均一
な析出は困難であり、発熱抵抗体層６全体の抵抗が均一
にならず、温度が安定化しない。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional fixing roller described above, when the thickness of the plating film is reduced, uniform deposition for forming the plating film is difficult, and the resistance of the entire heating resistor layer 6 is is not uniform and the temperature is not stable.
また、発熱抵抗体層６にスリット７を形成する場合にお
いては、折返し部１０の外側部分に十分な電流が流れず
、その部分の発熱量が少なく温度分布を均一にすること
ができない。Furthermore, when forming the slits 7 in the heating resistor layer 6, sufficient current does not flow through the outer portion of the folded portion 10, and the amount of heat generated in that portion is small, making it impossible to make the temperature distribution uniform.
その結果、トナーの定着状態にばらつきが発生し、印字
品位が低下してしまう。As a result, variations occur in the fixing state of the toner, resulting in a decrease in print quality.
本発明は、上記従来の定着ローラの問題点を解決して、
ローラ基材表面の温度分布を一定にすることができる定
着ローラを提供することを目的とする。The present invention solves the problems of the conventional fixing roller described above, and
An object of the present invention is to provide a fixing roller that can maintain a constant temperature distribution on the surface of a roller base material.
（課題を解決するための手段）
そのために、本発明の定着ローラにおいては、熱伝導性
の低い材料からなるローラ基材の表面に、発熱抵抗体層
が形成される。(Means for Solving the Problems) For this purpose, in the fixing roller of the present invention, a heating resistor layer is formed on the surface of a roller base material made of a material with low thermal conductivity.
そして、該発熱抵抗体層に螺旋状のスリットが形成され
、その結果、発熱抵抗体層は、同様に螺旋状の抵抗部を
形成する。Then, a spiral slit is formed in the heating resistor layer, and as a result, the heating resistor layer similarly forms a spiral resistance portion.
また、上記スリットによって形成された螺旋状の抵抗部
の両端には電極が接続される。Furthermore, electrodes are connected to both ends of the spiral resistance section formed by the slit.
（作用）
本発明によれば、上記のように熱伝導性の低い材料から
なるローラ基材の表面に、発熱抵抗体層が形成される。(Function) According to the present invention, the heating resistor layer is formed on the surface of the roller base material made of a material with low thermal conductivity as described above.
そして、該発熱抵抗体層に螺旋状のスリットが形成され
、その結果、発熱抵抗体層は、同様に螺旋状の抵抗部を
形成する。Then, a spiral slit is formed in the heating resistor layer, and as a result, the heating resistor layer similarly forms a spiral resistance portion.
また、上記スリットによって形成された螺旋状の抵抗部
の両端には電極が接続される。Furthermore, electrodes are connected to both ends of the spiral resistance section formed by the slit.
したがって、該電極間に形成された螺旋状の抵抗部を介
して電流を流すことによって上記発熱抵抗体層の抵抗を
均一とすることができる。Therefore, by passing a current through the spiral resistance portion formed between the electrodes, the resistance of the heating resistor layer can be made uniform.
（実施例）
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図は本発明の定着ローラの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of the fixing roller of the present invention.
図において、１１は低熱伝導体製のローラ基材の表面に
形成された発熱抵抗体層、１２は該発熱抵抗体層１１の
表面に螺旋状に形成されたスリット、１３は定着ローラ
の両端に配設された電極である。該電極１３と上記発熱
抵抗体層１１とは電気的に接続されていて、スリット１
２によって形成された螺旋状の抵抗部１４を介して電流
が流れるようになっている。In the figure, 11 is a heating resistor layer formed on the surface of a roller base material made of a low thermal conductor, 12 is a slit spirally formed on the surface of the heating resistor layer 11, and 13 is at both ends of the fixing roller. These are the electrodes arranged. The electrode 13 and the heating resistor layer 11 are electrically connected, and the slit 1
Current flows through the spiral resistance section 14 formed by the resistor 2.
第５図は定着ローラ上への発熱抵抗体パターン形成方法
の工程図である。FIG. 5 is a process diagram of a method for forming a heating resistor pattern on a fixing roller.
まず、熱伝導性の低い材質、たとえばフェノール樹脂な
どの合成樹脂、すりガラス、結晶ガラスなどのガラス、
アルミナセラミクス、あるいはほうろう加工したステン
レスパイプ等のローラ基材の表面を、トリクレン、クロ
ロセン等の有機溶削に浸漬するか、蒸気洗浄によって脱
脂を行う。First, materials with low thermal conductivity, such as synthetic resins such as phenolic resin, glasses such as frosted glass and crystal glass,
The surface of the roller base material, such as alumina ceramics or enameled stainless steel pipe, is degreased by immersing it in an organic abrasion solution such as trichlene or chlorocene, or by steam cleaning.
次に、このローラ基材を塩化スズと塩酸の溶液に１分間
漬け、３０秒水洗い後、続いて塩化パラジウムと塩酸の
水溶液に１分間漬けて３０秒水洗いする工程を数回繰り
返して前処理を行う。Next, the roller base material is pretreated by immersing it in a solution of tin chloride and hydrochloric acid for 1 minute, washing it with water for 30 seconds, then immersing it in an aqueous solution of palladium chloride and hydrochloric acid for 1 minute, and washing it with water for 30 seconds several times. conduct.
該前処理を施されたローラ基材は、メツキレジストイン
クを印刷などによって塗布するか、マスキングテープを
貼るなどの方法によってメツキされない部分（線）を形
成し、それを第１図に示すようなスリット１２とする。The pretreated roller base material is coated with plating resist ink by printing or by pasting masking tape to form unplated areas (lines), as shown in Figure 1. Let it be slit 12.
次に無電解Ｎ１−Ｐメツキを行ってローラ基材の表面に
均一な０，１〜１μ−の膜を形成し、スリット１２を有
する発熱抵抗体層１１を形成する。Next, electroless N1-P plating is performed to form a uniform 0.1 to 1 .mu.m film on the surface of the roller base material, thereby forming a heating resistor layer 11 having slits 12.
この膜は、上記方法に限るものではなく、真空蒸着や、
厚膜印刷によって形成してもよい。また、上記スリッ目
２は、印刷前にマスキングを行う上記方法によらず、印
刷後のメツキ膜をＹＡＧ レーザなどの加工用レーザに
よって除去することによって形成してもよい。This film is not limited to the above methods, but can be formed by vacuum deposition,
It may also be formed by thick film printing. Furthermore, the slits 2 may be formed by removing the plating film after printing using a processing laser such as a YAG laser, instead of using the above method of masking before printing.
上記構成の発熱抵抗体層１１においては、スリット１２
によって形成する抵抗部１４の幅を狭くすることによっ
て該抵抗部１４を長くすることができる。In the heating resistor layer 11 having the above configuration, the slit 12
By narrowing the width of the resistor section 14 formed by the above, the resistor section 14 can be made longer.
したがって、メツキ膜が厚くても必要な抵抗値を確保す
ることができる。Therefore, even if the plating film is thick, the required resistance value can be ensured.
さらに、上記発熱抵抗体層１１及びスリット１２の表面
を覆うようにＰＦＡ樹脂などのフッ素樹脂層を１０〜４
０〃−形成する。そして、上記発熱抵抗体層１工の両端
に密着するようにリング状の電極１３が取り付けられる
。Furthermore, 10 to 4 layers of fluororesin such as PFA resin are applied so as to cover the surfaces of the heating resistor layer 11 and the slits 12.
0 - Form. Then, ring-shaped electrodes 13 are attached to both ends of the heating resistor layer 1 so as to be in close contact with each other.
第６図は温度分布の比較図である。FIG. 6 is a comparison diagram of temperature distribution.
図に示すように、上記構成の発熱抵抗体層１１において
電極１３間に電流を流して温度分布を測定すると、発熱
抵抗体層１１全体にわたり均一な温度分布が得られるこ
とが分かる。As shown in the figure, when a current is passed between the electrodes 13 in the heat generating resistor layer 11 having the above structure and the temperature distribution is measured, it is found that a uniform temperature distribution is obtained over the entire heat generating resistor layer 11.
また、上記抵抗部１４の輻すなわちピッチを変更するこ
とによって電極１３間の抵抗値を容易に変更することが
できる。Furthermore, by changing the convergence or pitch of the resistor section 14, the resistance value between the electrodes 13 can be easily changed.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな（、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。Note that the present invention is not limited to the above embodiments (
Various modifications are possible based on the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
（発明の効果）
以上詳細に説明したように、本発明によれば、熱伝導性
の低い材料からなるローラ基材の表面に、発熱抵抗体層
が形成され、該発熱抵抗体層に螺旋状のスリットが形成
されて抵抗部を形成しており、該抵抗部間に電流を流す
ようになっているので、抵抗部の幅を小さくすることが
でき、ローラ基材の表面に形成される発熱抵抗体層を薄
くすることなく抵抗値を大きくすることができる。(Effects of the Invention) As described above in detail, according to the present invention, a heating resistor layer is formed on the surface of a roller base material made of a material with low thermal conductivity, and the heating resistor layer has a spiral shape. A slit is formed to form a resistance part, and current flows between the resistance parts, so the width of the resistance part can be reduced and the heat generated on the surface of the roller base material can be reduced. The resistance value can be increased without making the resistor layer thinner.
また、抵抗部の幅を変更することによって定着ローラ全
体の抵抗値を変更することができる。Further, by changing the width of the resistance portion, the resistance value of the entire fixing roller can be changed.
さらに、上記発熱抵抗体層の抵抗部には、屈曲部が形成
されないので、電流の流れにくい部分がなく、定着ロー
ラの全体にわたり均一な温度分布を得ることができる。Furthermore, since no bent portion is formed in the resistance portion of the heating resistor layer, there is no portion where current is difficult to flow, and a uniform temperature distribution can be obtained over the entire fixing roller.
したがって、例えば、電子写真方式のプリンタの印字品
位を大幅に同上させることができる。Therefore, for example, the printing quality of an electrophotographic printer can be significantly improved.
第１図は本発明の定着ローラの斜視図、第２図は消費電
力の小さい定着ローラの断面図、第３図は温度分布の均
一な定着ローラにおける発熱抵抗体層の拡大図、第４図
は抵抗値の高い発熱抵抗体層を示す図、第５図は定着ロ
ーラ上への発熱抵抗体パターン形成方法の工程図、第０
図は温度分布の比較図である。
１１・・・発熱抵抗体層、１２・・・スリット、１３・
・・電極、１４・・・抵抗部。
特許出願人 沖電気工業株式会社
代理人 弁理士 川 合 誠（外２名）本発明の、ｔ
Ｊｏ〜うの槍斗杉１０
第１図
隋責１」力のホ：！い〕し看ｏ−ｔθ斬面に＄ｌ撚丞机
不し層の拐り匁図
第３図
オ氏坑イ直の高覧１亡＠オ氏Ｊ九１ト１取す図第４図
−二工；−一１１Ｌ−
発熱抵抗体パターン形成方法の工程図
第５図
ローラ大面のし１．、＆FIG. 1 is a perspective view of the fixing roller of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the fixing roller with low power consumption, FIG. 3 is an enlarged view of the heating resistor layer in the fixing roller with uniform temperature distribution, and FIG. 4 5 is a diagram showing a heating resistor layer with a high resistance value, FIG. 5 is a process diagram of a method for forming a heating resistor pattern on a fixing roller, and
The figure is a comparison diagram of temperature distribution. 11... Heat generating resistor layer, 12... Slit, 13...
...Electrode, 14...Resistance part. Patent applicant: Oki Electric Industry Co., Ltd. Agent: Patent attorney: Makoto Kawai (2 others)
Jo ~ Uno Yaito Sugi 10 Figure 1 Sui Zaku 1” Power Ho:! 〔〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕〕 2nd process; -111L- Process diagram of heating resistor pattern forming method Figure 5 Roller large surface 1. , &
Claims (1)
、 （ｃ）該発熱抵抗体層に形成された螺旋状のスリットと
、 （ｄ）該スリットによって形成された螺旋状の抵抗部の
両端に接続される電極を有することを特徴とする定着ロ
ーラ。[Scope of Claims] (a) a roller base material made of a material with low thermal conductivity; (b) a heat generating resistor layer formed on the surface of the roller base material; (c) a heat generating resistor layer formed on the surface of the roller base material; A fixing roller comprising: (d) a spiral slit formed therein; and (d) electrodes connected to both ends of a spiral resistance section formed by the slit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29901190A JPH04172482A (en) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | Fixing roller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29901190A JPH04172482A (en) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | Fixing roller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04172482A true JPH04172482A (en) | 1992-06-19 |
Family
ID=17867076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29901190A Pending JPH04172482A (en) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | Fixing roller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04172482A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9915897B2 (en) | 2015-09-01 | 2018-03-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Fixing device |
-
1990
- 1990-11-06 JP JP29901190A patent/JPH04172482A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9915897B2 (en) | 2015-09-01 | 2018-03-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Fixing device |
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