JPH0792839A - トナー定着用加熱ローラ - Google Patents
トナー定着用加熱ローラInfo
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- JPH0792839A JPH0792839A JP23675293A JP23675293A JPH0792839A JP H0792839 A JPH0792839 A JP H0792839A JP 23675293 A JP23675293 A JP 23675293A JP 23675293 A JP23675293 A JP 23675293A JP H0792839 A JPH0792839 A JP H0792839A
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- JP
- Japan
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- resistor
- fixing
- heating roller
- heating
- toner
- Prior art date
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- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 比較的短時間で表面が所定の温度に到達し、
且つ加熱に必要な電力が充分に低減されると共に、定着
時の加熱・加圧が均一に行われる低コストのトナー定着
用加熱ローラを提供する。 【構成】 Ａｕ系レジネートペーストを印刷した抵抗体
転写紙を引き抜き加工された硬質ガラス円筒（電気絶縁
性基体）に貼り付けて転写し、乾燥、焼成することによ
り、硬質ガラス円筒に抵抗体を固着する。
且つ加熱に必要な電力が充分に低減されると共に、定着
時の加熱・加圧が均一に行われる低コストのトナー定着
用加熱ローラを提供する。 【構成】 Ａｕ系レジネートペーストを印刷した抵抗体
転写紙を引き抜き加工された硬質ガラス円筒（電気絶縁
性基体）に貼り付けて転写し、乾燥、焼成することによ
り、硬質ガラス円筒に抵抗体を固着する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は静電複写機等に用いられ
るトナー定着用加熱ローラに関する。
るトナー定着用加熱ローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】トナー画像を紙等に転写した後に定着す
る複写機が知られている。一般に、このような複写機に
おいては、トナーが転写された紙等に複写機内に備えら
れた加熱ローラと加圧ローラとの間を通過させることに
より、加熱と同時に加圧をして、トナーを紙等に定着さ
せることが行われている。従来、上記加熱ローラには、
内部に加熱源としてハロゲンランプ等を備えた円筒状の
アルミニウム等が用いられていた。
る複写機が知られている。一般に、このような複写機に
おいては、トナーが転写された紙等に複写機内に備えら
れた加熱ローラと加圧ローラとの間を通過させることに
より、加熱と同時に加圧をして、トナーを紙等に定着さ
せることが行われている。従来、上記加熱ローラには、
内部に加熱源としてハロゲンランプ等を備えた円筒状の
アルミニウム等が用いられていた。
【０００３】しかしながら、上記のアルミニウム製の加
熱ローラは、内部に備えられたハロゲンランプ等の輻射
熱によって加熱ローラの表面の温度を上昇させる構造で
あるため、加熱ローラ表面全面を定着に必要な所定の温
度にするには１乃至１０分程度の長時間を要すると共
に、熱容量が大きいため加熱に多大な電力が必要である
という問題があった。そこで、特開昭５６−１３８７６
６号公報に開示されているように、例えば円筒状セラミ
ック生成形体に抵抗発熱体パターンが印刷された生シー
トを巻き付け、または、円筒状セラミック生成形体表面
に抵抗発熱体パターンを印刷後セラミックスラリー或い
はセラミックペーストを塗布し、その後焼成して一体化
することにより円筒状セラミック体中にメタライズ抵抗
発熱体を埋設する技術や、或いは、特開昭６３−１５８
５８３号公報に開示されているように、金属粉体とガラ
スバインダを含む厚膜ペーストを用いて転写紙等に形成
した抵抗発熱体パターンをアルミナ、ムライト等のセラ
ミックスや絶縁体皮膜を有する金属体等の表面に転写し
て焼成し、厚膜抵抗発熱体を固着させる技術が提案され
ている。このような技術によれば、加熱ローラが直接発
熱させられるため表面温度を上昇させるための時間が短
縮されると共に、加熱に必要な電力が低減される。
熱ローラは、内部に備えられたハロゲンランプ等の輻射
熱によって加熱ローラの表面の温度を上昇させる構造で
あるため、加熱ローラ表面全面を定着に必要な所定の温
度にするには１乃至１０分程度の長時間を要すると共
に、熱容量が大きいため加熱に多大な電力が必要である
という問題があった。そこで、特開昭５６−１３８７６
６号公報に開示されているように、例えば円筒状セラミ
ック生成形体に抵抗発熱体パターンが印刷された生シー
トを巻き付け、または、円筒状セラミック生成形体表面
に抵抗発熱体パターンを印刷後セラミックスラリー或い
はセラミックペーストを塗布し、その後焼成して一体化
することにより円筒状セラミック体中にメタライズ抵抗
発熱体を埋設する技術や、或いは、特開昭６３−１５８
５８３号公報に開示されているように、金属粉体とガラ
スバインダを含む厚膜ペーストを用いて転写紙等に形成
した抵抗発熱体パターンをアルミナ、ムライト等のセラ
ミックスや絶縁体皮膜を有する金属体等の表面に転写し
て焼成し、厚膜抵抗発熱体を固着させる技術が提案され
ている。このような技術によれば、加熱ローラが直接発
熱させられるため表面温度を上昇させるための時間が短
縮されると共に、加熱に必要な電力が低減される。
【０００４】
【発明が解決すべき課題】ところが、上記公報に開示さ
れている技術では、絶縁性基体材料に比較的熱伝導率の
大きいセラミックスや金属等が用いられているために、
加熱ローラ表面で発生した熱が絶縁性基体を通して放散
され、表面温度を上昇させるために数分を要して時間の
短縮が不十分であると共に、未だ多大な電力を要すると
いう問題があった。また、定着時の加熱・加圧を均一に
行ってトナーの定着ムラを防止するためには、加熱ロー
ラに高い真円度や形状精度、表面粗さが要求されるが、
セラミックスや絶縁体皮膜を施した金属で充分な精度を
得るためには、面倒な加工と多大な手間を必要として加
熱ローラの製造コストが増大するという問題があった。
れている技術では、絶縁性基体材料に比較的熱伝導率の
大きいセラミックスや金属等が用いられているために、
加熱ローラ表面で発生した熱が絶縁性基体を通して放散
され、表面温度を上昇させるために数分を要して時間の
短縮が不十分であると共に、未だ多大な電力を要すると
いう問題があった。また、定着時の加熱・加圧を均一に
行ってトナーの定着ムラを防止するためには、加熱ロー
ラに高い真円度や形状精度、表面粗さが要求されるが、
セラミックスや絶縁体皮膜を施した金属で充分な精度を
得るためには、面倒な加工と多大な手間を必要として加
熱ローラの製造コストが増大するという問題があった。
【０００５】本発明は、以上の事情を背景として為され
たものであって、その目的は比較的短時間で表面が所定
の温度に到達し、且つ加熱に必要な電力が充分に低減さ
れると共に、定着時の加熱・加圧が均一に行われる低コ
ストのトナー定着用加熱ローラを提供することにある。
たものであって、その目的は比較的短時間で表面が所定
の温度に到達し、且つ加熱に必要な電力が充分に低減さ
れると共に、定着時の加熱・加圧が均一に行われる低コ
ストのトナー定着用加熱ローラを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の要旨とするところは、円筒状の電気絶縁性
基体の外周表面上に抵抗発熱体層が形成されているトナ
ー定着用加熱ローラにおいて、その電気絶縁性基体を引
き抜き加工された硬質ガラスで構成したことにある。
め、本発明の要旨とするところは、円筒状の電気絶縁性
基体の外周表面上に抵抗発熱体層が形成されているトナ
ー定着用加熱ローラにおいて、その電気絶縁性基体を引
き抜き加工された硬質ガラスで構成したことにある。
【０００７】
【作用および発明の効果】このようにすれば、硬質ガラ
スは熱伝導率が０．００１〜０．００４ cal/sec・cm・
℃程度であり、従来用いられていたアルミナ（熱伝導率
０．０４〜０．０８ cal/sec・cm・℃程度）やムライト
（熱伝導率０．０１ cal/sec・cm・℃程度）に比しても
きわめて小さいため、加熱ローラの表面で発生した熱の
放散が少なく、きわめて短時間で表面が所定の温度に到
達すると共に、必要な電力が大幅に低減される。また、
硬質ガラスの形状や表面粗さ等は、その製造工程におい
て引き抜き加工を行う際の金型の精度により決定される
ため、容易に高い精度の絶縁性基体が得られ、比較的低
コストで、加熱・加圧が比較的均一に行われる加熱ロー
ラを製造することが可能である。
スは熱伝導率が０．００１〜０．００４ cal/sec・cm・
℃程度であり、従来用いられていたアルミナ（熱伝導率
０．０４〜０．０８ cal/sec・cm・℃程度）やムライト
（熱伝導率０．０１ cal/sec・cm・℃程度）に比しても
きわめて小さいため、加熱ローラの表面で発生した熱の
放散が少なく、きわめて短時間で表面が所定の温度に到
達すると共に、必要な電力が大幅に低減される。また、
硬質ガラスの形状や表面粗さ等は、その製造工程におい
て引き抜き加工を行う際の金型の精度により決定される
ため、容易に高い精度の絶縁性基体が得られ、比較的低
コストで、加熱・加圧が比較的均一に行われる加熱ロー
ラを製造することが可能である。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
【０００９】図１は、本発明の一実施例のトナー定着用
加熱ローラを製造する工程流れ図である。表１のNo.1〜
No.14 の組成のＡｕ（金）系レジネートペーストを作製
し、転写紙に例えばスクリーン印刷により所定のパター
ンで４〜５μｍの厚さに印刷して乾燥し、更にその上に
トップコートとして例えば合成セルロースペースト或い
は合成アクリルペーストを印刷して乾燥し、抵抗体パタ
ーンが印刷された抵抗体転写紙を作製した。なお、Ａｕ
系レジネートペーストは、図２に示すように、主成分と
してＡｕを、および、添加物成分としてＰｄ（パラジウ
ム）、Ｐｔ（白金）、Ｂｉ（ビスマス）、Ｒｈ（ロジウ
ム）、Ｃｒ（クロム）、Ｖ（バナジウム）、Ｓｎ
（錫）、Ｃｕ（銅）、Ｐｂ（鉛）等をそれぞれ溶解して
有機結合物と反応させることにより生成されるレジネー
ト（金属有機化合物：Metal-Organic-Compound：ＭＯ
Ｃ）を、ホウケイ酸系ガラス或いはホウケイ酸鉛系ガラ
スパウダーおよび、テレピン油或いはターピネオール等
の溶剤と共に混合・混練することにより得られるもので
ある。また、上記添加物成分としての金属の内、Ｂｉ、
Ｒｈ、Ｃｒ、Ｖ、Ｓｎ等は、レジネートの他に酸化物パ
ウダの形態で混合されることもある。また、上記ＭＯＣ
としては、（Ｃ7 Ｈ15Ｓ）n −Ｍ，（Ｃ12Ｈ25Ｓ）n−
Ｍ（Ｍは金属、ｎは任意の自然数を表す。Ａｕにおいて
はｎ＝１）等の金属メルカプチドや、或いは、アビエチ
ン酸（Ｃ20Ｈ30Ｏ2 ）の何れかの基に−ＳＭが結合した
金属樹脂硫化バルサム等が用いられる。
加熱ローラを製造する工程流れ図である。表１のNo.1〜
No.14 の組成のＡｕ（金）系レジネートペーストを作製
し、転写紙に例えばスクリーン印刷により所定のパター
ンで４〜５μｍの厚さに印刷して乾燥し、更にその上に
トップコートとして例えば合成セルロースペースト或い
は合成アクリルペーストを印刷して乾燥し、抵抗体パタ
ーンが印刷された抵抗体転写紙を作製した。なお、Ａｕ
系レジネートペーストは、図２に示すように、主成分と
してＡｕを、および、添加物成分としてＰｄ（パラジウ
ム）、Ｐｔ（白金）、Ｂｉ（ビスマス）、Ｒｈ（ロジウ
ム）、Ｃｒ（クロム）、Ｖ（バナジウム）、Ｓｎ
（錫）、Ｃｕ（銅）、Ｐｂ（鉛）等をそれぞれ溶解して
有機結合物と反応させることにより生成されるレジネー
ト（金属有機化合物：Metal-Organic-Compound：ＭＯ
Ｃ）を、ホウケイ酸系ガラス或いはホウケイ酸鉛系ガラ
スパウダーおよび、テレピン油或いはターピネオール等
の溶剤と共に混合・混練することにより得られるもので
ある。また、上記添加物成分としての金属の内、Ｂｉ、
Ｒｈ、Ｃｒ、Ｖ、Ｓｎ等は、レジネートの他に酸化物パ
ウダの形態で混合されることもある。また、上記ＭＯＣ
としては、（Ｃ7 Ｈ15Ｓ）n −Ｍ，（Ｃ12Ｈ25Ｓ）n−
Ｍ（Ｍは金属、ｎは任意の自然数を表す。Ａｕにおいて
はｎ＝１）等の金属メルカプチドや、或いは、アビエチ
ン酸（Ｃ20Ｈ30Ｏ2 ）の何れかの基に−ＳＭが結合した
金属樹脂硫化バルサム等が用いられる。
【００１０】
【表１】
【００１１】次に、例えば全長２６０ｍｍ、外径１０ｍ
ｍ、肉厚１．５乃至３．０ｍｍ程度の寸法の引き抜き加
工により製造された硬質ガラス（例えばＮａ2 Ｏ ４．
４ｗｔ％，Ｂ2 Ｏ3 １１．９ｗｔ％，ＳｉＯ2 ８０．
６ｗｔ％および少量のＡｌ2Ｏ3 ，アルカリ土類酸化物
を含む組成から成り、その特性が熱伝導率０．００２６
cal/sec・cm・℃，比熱０．２３ cal/g・℃，軟化点８
２０℃程度のガラス等）製円筒を用意し、前記抵抗体転
写紙を所定寸法に切断し、溶解液に浸した後に貼り付
け、硬質ガラス製円筒の外周面全周に前記抵抗体パター
ンを転写した。この抵抗体パターンが転写された硬質ガ
ラス製円筒を乾燥・焼成して、抵抗体パターンの第一層
を固着した。更に、同様にして第一層上に第二層を固着
した。なお、抵抗体転写紙を貼り付け、転写する際に転
写紙の合わせ目が生じるが、上記第一層と第二層の合わ
せ目はそれぞれ外周面上で１８０°異なる位置にされて
いる。
ｍ、肉厚１．５乃至３．０ｍｍ程度の寸法の引き抜き加
工により製造された硬質ガラス（例えばＮａ2 Ｏ ４．
４ｗｔ％，Ｂ2 Ｏ3 １１．９ｗｔ％，ＳｉＯ2 ８０．
６ｗｔ％および少量のＡｌ2Ｏ3 ，アルカリ土類酸化物
を含む組成から成り、その特性が熱伝導率０．００２６
cal/sec・cm・℃，比熱０．２３ cal/g・℃，軟化点８
２０℃程度のガラス等）製円筒を用意し、前記抵抗体転
写紙を所定寸法に切断し、溶解液に浸した後に貼り付
け、硬質ガラス製円筒の外周面全周に前記抵抗体パター
ンを転写した。この抵抗体パターンが転写された硬質ガ
ラス製円筒を乾燥・焼成して、抵抗体パターンの第一層
を固着した。更に、同様にして第一層上に第二層を固着
した。なお、抵抗体転写紙を貼り付け、転写する際に転
写紙の合わせ目が生じるが、上記第一層と第二層の合わ
せ目はそれぞれ外周面上で１８０°異なる位置にされて
いる。
【００１２】次に、Ａｇ（銀）またはＡｇ−Ｐｄ，Ａｇ
−Ｐｔ厚膜ペーストを用意し、例えばスクリーン印刷で
別の転写紙に１０〜２０μｍの厚さで印刷して乾燥し、
更にＡｇ膜上に前記の抵抗体転写紙と同様にトップコー
トを施して電極転写紙を作製した。この電極転写紙を所
定寸法に切断して溶解液に浸した後、上記の抵抗体が固
着された硬質ガラス円筒の両端部側の外周面に貼り付
け、電極を転写した。これを所定の条件で乾燥・焼成し
て固着し、更に硬質ガラス円筒の外周面の前記抵抗体が
固着された部分に厚さ２０〜２５μｍ程度のフッ素樹脂
（例えばポリテトラフルオロエチレン）皮膜を形成し
て、図３に示すようなトナー定着用加熱ローラ１０を得
た。以上のようにして得られたトナー定着用加熱ローラ
１０は、図３に示すように、硬質ガラス円筒１２の外周
面上に、その両端部に一対の電極１４が、一対の電極１
４の中間部に抵抗体１６とその抵抗体１６を覆うフッ素
樹脂皮膜１８が固着されており、抵抗体１６はらせん状
とされて、その両端部が電極１４に接続されている。な
お、フッ素樹脂皮膜は、複写機において加熱・加圧され
た際に抵抗体を保護すると共に、トナーの付着を防止す
るものである。
−Ｐｔ厚膜ペーストを用意し、例えばスクリーン印刷で
別の転写紙に１０〜２０μｍの厚さで印刷して乾燥し、
更にＡｇ膜上に前記の抵抗体転写紙と同様にトップコー
トを施して電極転写紙を作製した。この電極転写紙を所
定寸法に切断して溶解液に浸した後、上記の抵抗体が固
着された硬質ガラス円筒の両端部側の外周面に貼り付
け、電極を転写した。これを所定の条件で乾燥・焼成し
て固着し、更に硬質ガラス円筒の外周面の前記抵抗体が
固着された部分に厚さ２０〜２５μｍ程度のフッ素樹脂
（例えばポリテトラフルオロエチレン）皮膜を形成し
て、図３に示すようなトナー定着用加熱ローラ１０を得
た。以上のようにして得られたトナー定着用加熱ローラ
１０は、図３に示すように、硬質ガラス円筒１２の外周
面上に、その両端部に一対の電極１４が、一対の電極１
４の中間部に抵抗体１６とその抵抗体１６を覆うフッ素
樹脂皮膜１８が固着されており、抵抗体１６はらせん状
とされて、その両端部が電極１４に接続されている。な
お、フッ素樹脂皮膜は、複写機において加熱・加圧され
た際に抵抗体を保護すると共に、トナーの付着を防止す
るものである。
【００１３】図４は、上記トナー定着用加熱ローラが適
用された複写機のトナー定着部の要部断面を模式的に示
す図である。図において、上下に所定の間隔をもって固
定されたハウジング２０，２２内に、上記トナー定着用
加熱ローラ１０とアルミニウム製円柱２４の外周面にシ
リコーンゴム２６が固着されて成る加圧ローラ２８とが
図示しない軸受けにより回転可能に取り付けられてお
り、トナー定着用加熱ローラ１０および加圧ローラ２８
は所定の力で互いに押圧されている。また、ハウジング
２０の内周面とトナー定着用加熱ローラ１０の外周面と
の間隔は約１ｍｍ程度と小さくされており、ハウジング
２０の外部から内周面に貫通して設けられた貫通穴に熱
電対３０が取り付けられて、内部の温度を検出し、図示
しない制御回路によりトナー定着用加熱ローラ１０に印
加される電圧が制御され、その表面温度が適正な温度に
保たれるようにされている。そして、図示しない転写装
置によりトナーが転写された紙３２等が搬入口３４から
送り込まれると、トナー定着用加熱ローラ１０および加
圧ローラ２８間で加熱されつつ加圧されて、その紙３２
等にトナーが定着させられるのである。
用された複写機のトナー定着部の要部断面を模式的に示
す図である。図において、上下に所定の間隔をもって固
定されたハウジング２０，２２内に、上記トナー定着用
加熱ローラ１０とアルミニウム製円柱２４の外周面にシ
リコーンゴム２６が固着されて成る加圧ローラ２８とが
図示しない軸受けにより回転可能に取り付けられてお
り、トナー定着用加熱ローラ１０および加圧ローラ２８
は所定の力で互いに押圧されている。また、ハウジング
２０の内周面とトナー定着用加熱ローラ１０の外周面と
の間隔は約１ｍｍ程度と小さくされており、ハウジング
２０の外部から内周面に貫通して設けられた貫通穴に熱
電対３０が取り付けられて、内部の温度を検出し、図示
しない制御回路によりトナー定着用加熱ローラ１０に印
加される電圧が制御され、その表面温度が適正な温度に
保たれるようにされている。そして、図示しない転写装
置によりトナーが転写された紙３２等が搬入口３４から
送り込まれると、トナー定着用加熱ローラ１０および加
圧ローラ２８間で加熱されつつ加圧されて、その紙３２
等にトナーが定着させられるのである。
【００１４】ここで、上記トナー定着用加熱ローラ１０
の加熱性能を確認するため以下の評価を行った。なお、
基本特性は、硬質ガラスとの接着性が良好であったNo.5
のＡｕ系レジネートペーストを用いたもので測定した。
その結果、電極部の膜厚はｄ≒１５μｍ、抵抗率はρ≒
８×１０-5Ω・ｃｍ（すなわち、シート抵抗値ＲS ≒５
０ｍΩ／□）、抵抗体部の膜厚はｄ≒０・５μｍ、表面
粗さはＲａ（ＪＩＳＢ０６０１で規定）で０．０５〜
０．３μｍ、抵抗率ρ≒１．３×１０-4Ω・ｃｍ（すな
わち、シート抵抗ＲS ≒２．６Ω／□）であり、トナー
定着用加熱ローラ１０の全抵抗（すなわち一対の電極１
４間の抵抗値）は１９．７Ωであった。次いで、両端部
の電極１４に電圧を印加して温度立ち上がり特性を評価
した。その結果、図５に示すように９０Ｖ（すなわち４
１１Ｗ）以上の電圧を印加すれば、１０秒以内に所定の
温度すなわちトナー定着に必要な１８０±２０℃の温度
に到達し、７０Ｖ（すなわち２５０Ｗ）程度の電圧でも
１２秒程度、５０Ｖ（すなわち１２７Ｗ）程度の電圧で
あれば３０秒程度で所定の温度に到達することが確認さ
れた。
の加熱性能を確認するため以下の評価を行った。なお、
基本特性は、硬質ガラスとの接着性が良好であったNo.5
のＡｕ系レジネートペーストを用いたもので測定した。
その結果、電極部の膜厚はｄ≒１５μｍ、抵抗率はρ≒
８×１０-5Ω・ｃｍ（すなわち、シート抵抗値ＲS ≒５
０ｍΩ／□）、抵抗体部の膜厚はｄ≒０・５μｍ、表面
粗さはＲａ（ＪＩＳＢ０６０１で規定）で０．０５〜
０．３μｍ、抵抗率ρ≒１．３×１０-4Ω・ｃｍ（すな
わち、シート抵抗ＲS ≒２．６Ω／□）であり、トナー
定着用加熱ローラ１０の全抵抗（すなわち一対の電極１
４間の抵抗値）は１９．７Ωであった。次いで、両端部
の電極１４に電圧を印加して温度立ち上がり特性を評価
した。その結果、図５に示すように９０Ｖ（すなわち４
１１Ｗ）以上の電圧を印加すれば、１０秒以内に所定の
温度すなわちトナー定着に必要な１８０±２０℃の温度
に到達し、７０Ｖ（すなわち２５０Ｗ）程度の電圧でも
１２秒程度、５０Ｖ（すなわち１２７Ｗ）程度の電圧で
あれば３０秒程度で所定の温度に到達することが確認さ
れた。
【００１５】すなわち、本実施例のトナー定着用加熱ロ
ーラ１０は、絶縁性基体として熱伝導率の小さい硬質ガ
ラス円筒１２が用いられているため、抵抗体１６により
発生させられる熱がそれほど放散されず、図６に示すよ
うに、従来（温度立ち上がり時間１分以上）に比較し
て、きわめて短時間で所定の温度に到達して使用可能に
なり、また、従来３００Ｗ以上の電力が必要であったこ
とと比較しても、多少立ち上がり時間の改善の程度を犠
牲にすれば低電力で使用することが可能である。また、
熱容量は従来技術のアルミナ等と同等であり、トナーを
安定して定着させることが可能である。なお、トナー定
着用加熱ローラ１０は、端部側の放熱量を補うために抵
抗体１６が中央よりも端部側で高抵抗で発熱量が多いこ
とが望ましく、このようにすれば、軸心方向に比較的均
一な温度分布が得られる。
ーラ１０は、絶縁性基体として熱伝導率の小さい硬質ガ
ラス円筒１２が用いられているため、抵抗体１６により
発生させられる熱がそれほど放散されず、図６に示すよ
うに、従来（温度立ち上がり時間１分以上）に比較し
て、きわめて短時間で所定の温度に到達して使用可能に
なり、また、従来３００Ｗ以上の電力が必要であったこ
とと比較しても、多少立ち上がり時間の改善の程度を犠
牲にすれば低電力で使用することが可能である。また、
熱容量は従来技術のアルミナ等と同等であり、トナーを
安定して定着させることが可能である。なお、トナー定
着用加熱ローラ１０は、端部側の放熱量を補うために抵
抗体１６が中央よりも端部側で高抵抗で発熱量が多いこ
とが望ましく、このようにすれば、軸心方向に比較的均
一な温度分布が得られる。
【００１６】また、硬質ガラス円筒１６は、引き抜き加
工時の金型の精度に従って、容易に比較的高い真円度や
形状精度、表面粗さが得られて、表面の凹凸がきわめて
小さく、また、レジネートを転写することにより抵抗体
１６が形成されて、きわめて薄い抵抗体１６が得られて
いるため、図３に示すようなパターンに抵抗体１６を作
製しても、抵抗体１６が固着されている部分と固着され
ていない部分の凹凸は抵抗体１６の厚み分すなわち約
０．５μｍに過ぎず、更に、レジネートペーストがきわ
めて微細な金属粒子により構成されていることから上記
のような良好な表面粗さが得られるため、上述のように
トナーが転写された紙３２等を加熱・加圧する際に紙等
の側に与えられる熱量、圧力が比較的均一になって、ト
ナーの定着ムラが回避されるのである。
工時の金型の精度に従って、容易に比較的高い真円度や
形状精度、表面粗さが得られて、表面の凹凸がきわめて
小さく、また、レジネートを転写することにより抵抗体
１６が形成されて、きわめて薄い抵抗体１６が得られて
いるため、図３に示すようなパターンに抵抗体１６を作
製しても、抵抗体１６が固着されている部分と固着され
ていない部分の凹凸は抵抗体１６の厚み分すなわち約
０．５μｍに過ぎず、更に、レジネートペーストがきわ
めて微細な金属粒子により構成されていることから上記
のような良好な表面粗さが得られるため、上述のように
トナーが転写された紙３２等を加熱・加圧する際に紙等
の側に与えられる熱量、圧力が比較的均一になって、ト
ナーの定着ムラが回避されるのである。
【００１７】また、上記硬質ガラス１６の精度は、引き
抜き加工後に何ら加工することも必要とせず得られるた
め、高い精度のトナー定着用加圧ローラ１０が比較的低
コストで得られる。
抜き加工後に何ら加工することも必要とせず得られるた
め、高い精度のトナー定着用加圧ローラ１０が比較的低
コストで得られる。
【００１８】なお、本実施例においては、Ａｕは導電成
分であり、添加物であるＰｄ，Ｐｔは高抵抗導電成分と
して、Ｂｉ，Ｒｈ，Ｃｒ，Ｖ，Ｓｎは硬質ガラス円筒と
の接着力を高めると共に抵抗体の機械的強度を高める成
分として、ホウケイ酸系ガラス或いはホウケイ酸鉛系ガ
ラスは抵抗体の抵抗値を高くすると共に硬質ガラス円筒
１２との接着力を高める成分としてそれぞれ添加されて
いる。
分であり、添加物であるＰｄ，Ｐｔは高抵抗導電成分と
して、Ｂｉ，Ｒｈ，Ｃｒ，Ｖ，Ｓｎは硬質ガラス円筒と
の接着力を高めると共に抵抗体の機械的強度を高める成
分として、ホウケイ酸系ガラス或いはホウケイ酸鉛系ガ
ラスは抵抗体の抵抗値を高くすると共に硬質ガラス円筒
１２との接着力を高める成分としてそれぞれ添加されて
いる。
【００１９】次に、本発明の他の実施例を説明する。
【００２０】前述の実施例のＡｕ系レジネートペースト
に代えて、表２のNo.1〜No.4の組成のＲｕ（ルテニウ
ム）系レジネートペーストを用いた他は同様にして、厚
さ５〜７μｍの抵抗体ペーストが印刷された抵抗体転写
紙を作製した。なお、Ｒｕ系レジネートペーストは、主
成分としてＲｕおよび、添加物成分としてＰｂ（鉛）、
Ｂ（ホウ素）、Ｓｉ（ケイ素）、Ｂｉ等を用いた他は前
記実施例と同様にして得られるものである。また、本実
施例においても前記の実施例と同様なＭＯＣが用いられ
るが、ＲｕのＭＯＣとしては金属樹脂硫化バルサムに代
えてＲｕオクタネート〔（Ｃ8 Ｈ15ＣＯＯ）3 Ｒｕ〕が
用いられ、金属メルカプチドとしては、前記の化学式に
おいてｎ＝３のものが用いられる。
に代えて、表２のNo.1〜No.4の組成のＲｕ（ルテニウ
ム）系レジネートペーストを用いた他は同様にして、厚
さ５〜７μｍの抵抗体ペーストが印刷された抵抗体転写
紙を作製した。なお、Ｒｕ系レジネートペーストは、主
成分としてＲｕおよび、添加物成分としてＰｂ（鉛）、
Ｂ（ホウ素）、Ｓｉ（ケイ素）、Ｂｉ等を用いた他は前
記実施例と同様にして得られるものである。また、本実
施例においても前記の実施例と同様なＭＯＣが用いられ
るが、ＲｕのＭＯＣとしては金属樹脂硫化バルサムに代
えてＲｕオクタネート〔（Ｃ8 Ｈ15ＣＯＯ）3 Ｒｕ〕が
用いられ、金属メルカプチドとしては、前記の化学式に
おいてｎ＝３のものが用いられる。
【００２１】
【表２】
【００２２】次に、前記実施例と同様な硬質ガラス製円
筒を用意し、上記抵抗体転写紙を所定寸法に切断し、溶
解液に浸した後に貼り付け、硬質ガラス製円筒の外周面
全周に前記抵抗体を転写した。この抵抗体が転写された
硬質ガラス製円筒を乾燥・焼成して、抵抗体の第一層を
固着した。更に、同様にして第一層上中央部に抵抗体の
第二層を固着した。
筒を用意し、上記抵抗体転写紙を所定寸法に切断し、溶
解液に浸した後に貼り付け、硬質ガラス製円筒の外周面
全周に前記抵抗体を転写した。この抵抗体が転写された
硬質ガラス製円筒を乾燥・焼成して、抵抗体の第一層を
固着した。更に、同様にして第一層上中央部に抵抗体の
第二層を固着した。
【００２３】次に、前述の実施例と同様にして、電極を
固着し、フッ素樹脂皮膜を形成して図７に示すようなト
ナー定着用加熱ローラ３６を得た。トナー定着用加熱ロ
ーラ３６は、図８に断面を示すように、硬質ガラス円筒
３８の外周表面に、両端部に一対の電極４０が、一対の
電極４０の中間部にフッ素樹脂皮膜４２に覆われた二層
構造の抵抗体４４がそれぞれ固着されて構成されてい
る。第一層抵抗体４４ａは、硬質ガラス円筒３８の一対
の電極４０間を覆うように設けられ、両端部が電極４０
に接続されている。一方、第二層抵抗体４４ｂは、電極
１４の端部との間に図に示すように所定の間隔が生じる
ように設けられており、抵抗体４４の中央部が端部に比
較して厚く、例えば中央部が１．５μｍ程度、端部が
０．５μｍ程度にされている。また、本実施例において
も、抵抗体４４の表面粗さはＲａで０．０５〜０．１５
μｍ程度と良好であった。
固着し、フッ素樹脂皮膜を形成して図７に示すようなト
ナー定着用加熱ローラ３６を得た。トナー定着用加熱ロ
ーラ３６は、図８に断面を示すように、硬質ガラス円筒
３８の外周表面に、両端部に一対の電極４０が、一対の
電極４０の中間部にフッ素樹脂皮膜４２に覆われた二層
構造の抵抗体４４がそれぞれ固着されて構成されてい
る。第一層抵抗体４４ａは、硬質ガラス円筒３８の一対
の電極４０間を覆うように設けられ、両端部が電極４０
に接続されている。一方、第二層抵抗体４４ｂは、電極
１４の端部との間に図に示すように所定の間隔が生じる
ように設けられており、抵抗体４４の中央部が端部に比
較して厚く、例えば中央部が１．５μｍ程度、端部が
０．５μｍ程度にされている。また、本実施例において
も、抵抗体４４の表面粗さはＲａで０．０５〜０．１５
μｍ程度と良好であった。
【００２４】上記トナー定着用加熱ローラ３６も、前述
の実施例と同様な特性を有し、同様な複写機に用いられ
得るものであり、本実施例においては、中央部の抵抗体
部を端部に比較して厚くすることにより軸心方向の温度
分布が略均一にされている。
の実施例と同様な特性を有し、同様な複写機に用いられ
得るものであり、本実施例においては、中央部の抵抗体
部を端部に比較して厚くすることにより軸心方向の温度
分布が略均一にされている。
【００２５】なお、本実施例においては、Ｒｕは導電成
分であり、添加物のＰｂ，Ｂ，Ｓｉ，Ｂｉは硬質ガラス
円筒３８との接着強度を高めると共に抵抗体４４の機械
的強度を高める成分として添加されている。
分であり、添加物のＰｂ，Ｂ，Ｓｉ，Ｂｉは硬質ガラス
円筒３８との接着強度を高めると共に抵抗体４４の機械
的強度を高める成分として添加されている。
【００２６】以上、本発明の一実施例を詳細に説明した
が、本発明は更に別の態様でも実施される。
が、本発明は更に別の態様でも実施される。
【００２７】例えば、抵抗体１６，４４は、必ずしもレ
ジネートペーストから形成される必要はなく、例えば、
必要な抵抗値の得られる厚膜ペーストを用いて形成して
もよい。また、レジネートを用いる場合には、実施例の
Ａｕ系レジネートペーストおよびＲｕ系レジネートペー
ストに限られず、Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｇ等の他の導電成分を
主成分とするものでもよく、また、添加物成分としては
Ｃｄ等が用いられ得る。
ジネートペーストから形成される必要はなく、例えば、
必要な抵抗値の得られる厚膜ペーストを用いて形成して
もよい。また、レジネートを用いる場合には、実施例の
Ａｕ系レジネートペーストおよびＲｕ系レジネートペー
ストに限られず、Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｇ等の他の導電成分を
主成分とするものでもよく、また、添加物成分としては
Ｃｄ等が用いられ得る。
【００２８】また、硬質ガラスとしては、実施例で示し
た組成・特性のガラスの他に、石英ガラス、アルミノケ
イ酸ガラス等も用いられ得る。本発明においては、熱伝
導率が０．００４ cal/sec・cm・℃以下，比熱０．１ c
al/g・℃以上である、硬質ガラス円筒を用いれば充分な
効果が得られるのである。なお、更に、使用上軟化温度
が５００℃以上であることが好ましい。
た組成・特性のガラスの他に、石英ガラス、アルミノケ
イ酸ガラス等も用いられ得る。本発明においては、熱伝
導率が０．００４ cal/sec・cm・℃以下，比熱０．１ c
al/g・℃以上である、硬質ガラス円筒を用いれば充分な
効果が得られるのである。なお、更に、使用上軟化温度
が５００℃以上であることが好ましい。
【００２９】また、円筒状絶縁性基体の断面の肉厚は、
使用時に必要な機械的強度を得ると共に、トナーを安定
して定着させるに十分な熱容量を確保するため、断面外
径の１０％以上であることが必要である。
使用時に必要な機械的強度を得ると共に、トナーを安定
して定着させるに十分な熱容量を確保するため、断面外
径の１０％以上であることが必要である。
【００３０】また、実施例においては、抵抗体を二層積
層して（但し、第二実施例においては部分的に一層）形
成したが、一層でも良く、或いは反対に三層以上の積層
としても良い。積層数は、必要な膜強度および抵抗値、
発熱特性等により適宜決定されるものである。
層して（但し、第二実施例においては部分的に一層）形
成したが、一層でも良く、或いは反対に三層以上の積層
としても良い。積層数は、必要な膜強度および抵抗値、
発熱特性等により適宜決定されるものである。
【００３１】また、抵抗体の電気絶縁性基体上への形成
方法は、実施例で示した湿式転写法の他に、乾式転写
法、曲面印刷機による電気絶縁性基体上への直接印刷等
によっても良い。
方法は、実施例で示した湿式転写法の他に、乾式転写
法、曲面印刷機による電気絶縁性基体上への直接印刷等
によっても良い。
【００３２】その他、一々例示はしないが、本発明はそ
の主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものであ
る。
の主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものであ
る。
【図１】本発明の一実施例の製造工程を示す工程流れ図
である。
である。
【図２】図１の工程において用いられるレジネートペー
ストの製造工程を示す工程流れ図である。
ストの製造工程を示す工程流れ図である。
【図３】図１の工程により製造されたトナー定着用加熱
ローラの一例を示す図である。
ローラの一例を示す図である。
【図４】図３のトナー定着用加熱ローラが適用された静
電複写機のトナー定着部の要部断面を模式的に示す図で
ある。
電複写機のトナー定着部の要部断面を模式的に示す図で
ある。
【図５】図３のトナー定着用加熱ローラに電圧を印加し
た場合の表面温度特性を示す図である。
た場合の表面温度特性を示す図である。
【図６】図５の表面温度特性を従来の加熱ローラの特性
と比較して示す図である。
と比較して示す図である。
【図７】本発明のトナー定着用加熱ローラの別の一例を
示す図である。
示す図である。
【図８】図７のトナー定着用加熱ローラの断面を模式的
に示す図である。
に示す図である。
１０：トナー定着用加熱ローラ １２：硬質ガラス円筒（電気絶縁性基体） １４：電極 １６：抵抗体 １８：フッ素樹脂皮膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 善晴 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番36 号 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 内 (72)発明者 河野 辰男 福岡県朝倉郡夜須町大字三並字八ツ並2160 番地九州ノリタケ株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 円筒状の電気絶縁性基体の外周表面上に
抵抗発熱体層が形成されているトナー定着用加熱ローラ
において、 該電気絶縁性基体を引き抜き加工された硬質ガラスで構
成したことを特徴とするトナー定着用加熱ローラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23675293A JPH0792839A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | トナー定着用加熱ローラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23675293A JPH0792839A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | トナー定着用加熱ローラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0792839A true JPH0792839A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=17005272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23675293A Pending JPH0792839A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | トナー定着用加熱ローラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792839A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7078346B2 (en) | 1997-04-02 | 2006-07-18 | United Microelectronics Corporation | High density plasma chemical vapor deposition process |
| JP2010257977A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-11 | Qinghua Univ | 中空熱源 |
| JP2010254564A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-11 | Qinghua Univ | 中空熱源 |
| JP2010257976A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-11 | Qinghua Univ | 中空熱源 |
| WO2016208153A1 (en) | 2015-06-22 | 2016-12-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Heating rotating member and heating apparatus |
| US9915897B2 (en) | 2015-09-01 | 2018-03-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Fixing device |
| EP3311226A4 (en) * | 2015-06-22 | 2019-01-09 | C/o Canon Kabushiki Kaisha | HEATING ROTARY MEMBER AND HEATING APPARATUS |
| US10503105B2 (en) | 2017-12-01 | 2019-12-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Fixing apparatus having a tubular film that includes a low resistance layer formed in a heat generating layer |
-
1993
- 1993-09-22 JP JP23675293A patent/JPH0792839A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7078346B2 (en) | 1997-04-02 | 2006-07-18 | United Microelectronics Corporation | High density plasma chemical vapor deposition process |
| US7271101B2 (en) | 1997-04-02 | 2007-09-18 | United Microelectronics Corporation | High density plasma chemical vapor deposition process |
| JP2010257977A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-11 | Qinghua Univ | 中空熱源 |
| JP2010254564A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-11 | Qinghua Univ | 中空熱源 |
| JP2010257976A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-11 | Qinghua Univ | 中空熱源 |
| WO2016208153A1 (en) | 2015-06-22 | 2016-12-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Heating rotating member and heating apparatus |
| EP3311226A4 (en) * | 2015-06-22 | 2019-01-09 | C/o Canon Kabushiki Kaisha | HEATING ROTARY MEMBER AND HEATING APPARATUS |
| US10216130B2 (en) | 2015-06-22 | 2019-02-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Heating rotating member and heating apparatus |
| US9915897B2 (en) | 2015-09-01 | 2018-03-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Fixing device |
| US10503105B2 (en) | 2017-12-01 | 2019-12-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Fixing apparatus having a tubular film that includes a low resistance layer formed in a heat generating layer |
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