JPH0436472A - 定着ローラのメッキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は定着ローラのメッキ装置、特に複写機等に用い
る定着ローラのローラ基材表面に発熱抵抗体層をメッキ
被覆する定着ローラのメッキ装置に関するものである。

［従来の技術］ 電子複写機やその類似装置において、複写用紙に付着し
たトナーを定着させる従来の定着ローラとして、実開昭
６１−１６０４６４号公報（文献１）に加熱ロールと題
して開示されたものがある。この文献１にみられる定着
ローラは、アルミニウム等の金属パイプ内にヒータを内
蔵させ、このヒータの発する熱により金属パイプを１８
０度〜２００度程度に加熱し、この金属パイプを定着ロ
ーラとし、これと圧着ローラの間にトナーの現像された
用紙を通してトナーを熱定着させるものである。

このような従来技術によると、定着ローラの表面温度が
通常使用可能な１８０度〜２００度程度になるまでには
、ヒータの電力投入後５分間程度の立ち上がり時間を要
し、しかもこの電力としてＩＫνを要していた。

この問題を解決するためになされた定着ローラの発明が
、特開昭８４−８６１８５号公報（文献２）に開示され
ている。この定着ローラは、低熱伝導体製のローラ基材
の表面に発熱抵抗体層を形成し、さらにその表面にテフ
ロン層を形成して、上記発熱抵抗体層に電極を介して通
電することにより発生するジュール熱によって、定着ロ
ーラの表面を昇温し、トナー現像された用紙のトナーを
熱定着させるものである。第２図はこの技術による定着
ローラ（円筒形状）の構成を示す模式縦断面図である。

第２図において、定着ローラはガラス、ホーローもしく
はセラミック等の低熱伝導体製のローラ基材３１の表面
に発熱抵抗体層（メッキ層）３２を形成し、その表面を
テフロン層３３で覆い、発熱抵抗体層３２の両端にリン
グ状の電極３４を取り付けた構造である。

この発熱抵抗体層３２を形成する方法の１つとして発明
協会公開枝根８７−１６１４４号（文献３）に示される
メッキ方法がある。ローラ基材３１の外、内側面にメッ
キ層を形成する際には、特に内側のメッキ層が密着不良
を起こし、剥離した金属箔がメッキ洛中を浮遊し、メッ
キ浴を分解するという問題点があった。それを防止する
ためこの方法では、ローラの一方の内側を封じることに
よって、ローラ基材３１表面のみにメッキ層３２を形成
させている。

文献２．３で示される方法で製造した定着ローラでは、
基材が長いこともあり、メッキ液中での上部と下部で得
られるメッキ被膜抵抗に差が出ることがわかっている。

そのためメッキ時間の中間で反転させローラ基材全面に
わたって被膜抵抗値が一定となるようにしていた。

このようにして得られた定着ローラ基材外面全てで抵抗
が一定であり、発熱量も一定であるため、ローラ基材３
１の端部では熱の逃散のために表面温度が低くなること
がわかっている。

第３図はこの問題を解消するために通常なされているメ
ッキ方法の工程順を示す模式説明図である。第３図の（
ａ）〜　（ｄ）はいずれもメッキの工程順と態様を示し
、図中Ａ、Ｂはローラ基材の端部の識別記号である。第
３図にみられるように、まず（ａ）ローラ基材２１全体
をメッキ液中２２に浸しメッキする。（ｂ）ローラ基材
２１全体を反転させメッキ液２２に浸しメッキする。（
Ｃ）ローラ基材２１上端部をメッキ液２２より露出させ
メッキする。（ｄ）ローラ基材２１下端部をメッキ液２
２より露出させメッキする。という４段階によるメッキ
が行われている。このような方法により、液より露出し
ている部分はメッキ反応が停止し、液中の部分はメッキ
反応が進むため、その分メッキが厚くつくこととなる。

これにより常時液中にある中央部と一時反応が停止する
端部では得られる発熱抵抗体層の抵抗値にも差がつくこ
とになる。このことによって、ローラ基材表面の抵抗値
は、中央を低く、両端部を逃散する熱量分を考慮して高
くさせ発熱量に差をつけることによって、ローラ基材２
１の表面温度が一様となるようにしていた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の定着ローラのメッキ技術では、まず
、最良と思われる第３図のメッキ方法においても、第３
図の（ａ）〜　（ｄ）で説明したような初歩技術的な４
つのステップを経てローラ基材を複雑に反転させなけれ
ばならず、工業化、自動化に当たってはロボット等の自
動装置が複雑になる等の問題があった。また、第３図の
従来方法でも同様であるが、文献３のメッキ方法にみら
れるように、メッキ浴温度の均一化のために攪拌を行う
ため別に攪拌器を必要としていた。さらに、複数本のメ
ッキを行うために、１本毎にローラ基材を回転させる駆
動モータが必要であり、上述の自動化の問題を含めて、
量産には不向きであるという課題があった。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたも
ので、複数本ローラ基材を同時にメッキ可能とし、しか
も、メッキ液面の調節手段により、基材の両端部近傍部
と中央部のメッキ被膜の厚さを制御できる優れた定着ロ
ーラのメッキ装置を提供することを目的とするものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る定着ローラのメッキ装置は、枠体の対向辺
外側に回転軸を取り付け、これと直交する枠辺内側に少
なくとも１個のローラ基材を保持する回転治具と、上述
の回転軸と噛合する歯車とその駆動装置とからなる回転
手段と、回転するローラ基材をメッキするメッキ液の液
面レベルのメッキ液面調節手段とを備えたメッキ槽を有
するものである。このメッキ装置はローラ基材の表面に
、発熱抵抗体層を定着ローラの両端近傍のメ・ツキ被膜
の厚さを中央部より薄くメッキする場合に用いると特に
好適である。

［作　用コ 本発明においては、メッキ槽に設けた回転治具に少なく
とも１個のローラ基材を保持させ、これを回転しながら
メッキ（実際には無電解メッキ）を行うから、必然的に
メッキ浴の攪拌が実行され、本質的には均一なメッキ被
膜が得られる。これに加えて、メッキ液面レベルの調節
を液面調節手段によって適時実施することにより、回転
中ローラ基材の端部領域を液より上部に出る時間が存在
し、回転によりその一部時間ローラ基材の両端近傍がメ
ッキ液より上に露出されながらメッキが行われるため、
ローラ基材の端部近傍と中央部とでメッキ被膜の厚さに
差を生ずるようになる。すなわち、中央部のメッキ厚さ
が端部のそれより大きくなることとなり、メッキ層が発
熱抵抗体層の場合は中央部の被膜抵抗値は端部より小さ
くなる。したがって、発熱抵抗体層に通電して定着ロー
ラ表面を昇温したとき、ジュール熱による端部の温度が
中央部より高められ、端部からの熱の拡散を防ぎ定着ロ
ーラの表面温度の均一性が保持される。

［実施例コ 第１図は本発明の一実施例を示す定着ロールのメッキ装
置の模式断面図である。図において、メッキ槽５は、ス
テンレス鋼、ガラス、磁器、ホーロー　ＦＲＰ　（繊維
強化プラスチック）、ｐｐ（ポリプロピレン）のいずれ
かで形成され、場合によってはこれらのはめ込み槽で形
成されている。

すなわち、メッキ槽５の中に組み込まれる他の部品と同
様に、少なくともメッキ液との接触面はメッキしようと
する発熱抵抗体層のメッキ液に対して安定でかつ丈夫な
材質で覆われるような材料で構成される。メッキ槽５に
はメッキ液の液面１１を一定に保つためのオーバーフロ
ー口４を設けてあり、オーバーフローした液を溜めてお
く溜め槽３がその脇に取り付けられている。なお、オー
バーフロー口４は図示しない液面調節手段によって、そ
の高さを変えられるようになっていて液面１１を調節で
きるようになっている。溜め槽３の下面には液循環装置
に接触する配管２を設け、循環ポンプ１によりオーバー
フローしたメッキ液を、メッキ槽５に戻し循環させるよ
うになっている。

７は円筒状の被メッキ物（後述のローラ基材）を回転さ
せるための回転治具であり、テフロン等のメッキ液に安
定でかつ丈夫な材質のもので形成された四角形状の枠体
である。回転治具７の一対の対向辺の外側にはその中央
に回転軸１６が設けられ、少なくとも１つの回転軸１Ｂ
にはギア１２が取り付けられている。回転軸１Ｂはメッ
キ槽５の内側に設けたガイド６．１３の所定位置にセッ
トされる。

この時ギア１２は回転手段として配置されたモータ１４
に直結するギア１５に歯合するように調整してセットさ
れる。なお、ガイド６．１３は回転治具７のメッキ液内
へのセット及び取り出しの際の上下移動のレールであり
、また回転の際の回転治具７の支えとなるものである。

回転治具７のもう一方の対向辺には表面を発熱抵抗体で
メッキし定着ロールを形成しようとするローラ基材１０
が取り付けられて保持されるようになっている。保持方
法は、ロール基材ｌＯのパイプ内へメッキ液の侵入を防
止する蓋としてシリコンゴム等からなるゴム栓９と加圧
バネ８により回転治具７の内側に整列して固定するもの
である。図では４個のローラ基材１０を示しているが、
１個以上複数個を保持てきるようになっている。なお、
ローラ基材１０は、鉄、ステンレス鋼、アルミ等の金属
バイブの表面にガラス、ホーロー、樹脂などの低熱伝導
体で覆ったものを用いる。また、バネ８はプラスチック
等のメッキされない材質、もしくはそれらによって被覆
されたバネ材を用いている。

以上のように構成したメッキ装置において、回転治具７
に保持されたローラ基材１０は、モータ１４の回転をギ
ア１５．１２によって伝達された回転力により紙面に直
角な方向に回転しながら、その表面が無電解メッキされ
、例えば定着ローラで重要な役目をする発熱抵抗体層の
メッキ被膜が得られる。

この場合、液面１１か回転するローラ基材ｌＯの最上端
部のレベルにあるときは、回転がメッキ液の攪拌の役目
をするし、かつローラ基材１０が液内の上下域を規則的
に移動するため、ローラ基材ｌＯの全外面に均一なメッ
キ被膜かえられる。

そして、オーバーフロー口４の高さを変えることにより
液面１１を調整し、例えば液面１１を回転するローラ基
材１０の最上端部のレベルより下げることによって、回
転により、ローラ基材１０の両端部近傍のメッキ反応時
間は中央部のメッキ時間より短い状態でメッキできる。

したがって得られるメッキ被膜は中央部を厚く、両端部
近傍領域をそれより薄くする時間メッキが一動作で達成
できる。

また、この装置によるメッキでは攪拌用の動力及び設備
が不要となる利点がある。

なお、上記実施例に示した定着ロールのメッキ装置は、
多量生産性と簡便性とを利点として、定着ロールのメッ
キのみでなく、一般の被メッキ物に対するメッキに応用
可能であるという特徴を有している。

［発明の効果コ 以上のように本発明によれば、回転治具にローラ基材を
保持させ、メッキ液面の高さを可変とする構成を有する
メッキ装置としたので、以下に列挙する効果が得られる
。

（イ）メッキ槽の液面高さを変えることにより任意の長
さ領域でローラ基材（円筒形状物）の両端近傍領域のメ
ッキ厚さを中央部より薄くさせるメッキが可能である。

発熱抵抗体をメッキ層として形成した定着ローラでは、
端部における熱の逃散を防ぎ表面温度を一様にできる。

（ロ）（イ）で説明したように両端部、中央部でメッキ
被膜厚さに差をつけつつ、それぞれの範囲内でばらつき
のない均一なメッキ被膜が得られる。

（ハ）複数のローラ基材を一度にメッキすることができ
る。

（ニ）被メッキ物の外側表面のみをメッキできる。

（ホ）従来必要とされていた攪拌用のモータ及び用具が
不要なメッキが可能であるので経費が節減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す定着ロールのメッキ装
置の模式断面図、第２図は従来の定着ローラの構成を示
す模式縦断面図、第３図は従来の定着ロールの膜厚差を
設けるメッキ方法の手順を示す模式説明図である。 図において、３は溜め槽、４はオーバーフロー口、５は
メッキ槽、６．１３はガイド、７は回転治具、８は加圧
バネ、９はゴム栓、１０はローラ基材、１１は液面、１
２．１５はギア、１６は回転軸である。 ＃〔東の双２１０−ラの八もｍ＋狛凶 第２ｒＩＡ （ｂ） （Ｃ） （ｄ） ／ｒＬ棟のメッキ月Ｖ＃り？Ｆ級１するメ・ンヘ万ラム
手刈１Ｍ説明図第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ローラ基材が発熱抵抗体層でメッキ被覆されてなる定着
   ローラの両端近傍領域のメッキ被膜の厚さを中央部領域
   より薄くメッキする定着ローラのメッキ装置において、 枠体の対向辺の外側に回転軸を有し、この回転軸方向と
   直交する枠辺の内側所定位置に少なくとも１個の上記ロ
   ール基材を両端を蓋する栓を介して保持する回転治具と
   、 上記回転軸と噛合する歯車とその駆動装置とからなる上
   記回転軸治具の回転手段と、 を備えたメッキ槽を有することを特徴とする定着ローラ
   のメッキ装置。