JPH08220908A - Inside face heat generation type heat roller - Google Patents

Inside face heat generation type heat roller

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Publication number
JPH08220908A
JPH08220908A JP4786795A JP4786795A JPH08220908A JP H08220908 A JPH08220908 A JP H08220908A JP 4786795 A JP4786795 A JP 4786795A JP 4786795 A JP4786795 A JP 4786795A JP H08220908 A JPH08220908 A JP H08220908A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roller
heat
base material
layer
peripheral surface
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4786795A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadahiko Inohara
忠彦 井ノ原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHINOZAKI SEISAKUSHO KK
Original Assignee
SHINOZAKI SEISAKUSHO KK
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Filing date
Publication date
Application filed by SHINOZAKI SEISAKUSHO KK filed Critical SHINOZAKI SEISAKUSHO KK
Priority to JP4786795A priority Critical patent/JPH08220908A/en
Publication of JPH08220908A publication Critical patent/JPH08220908A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To shorten a rising time, to reduce a power consumption and to enhance image quality and the durability of a roller by providing a roller base material formed of a metallic pipe, an insulating material coated layer, a heating resistor layer and a rotatably supported electrode. CONSTITUTION: An insulating layer 12 is formed on the inner peripheral surface of the roller base material 11 formed of the metallic pipe, and the heating resistor layer 14 is formed on the layer 12. And also, a heat-resistant high releasability type resin layer 13 is formed on the outer peripheral surface of the roller base material 11. Besides, a conductive metallic ring electrode 15 is rotatably attached to both end parts of the roller base material 11. And when a voltage is impressed on the electrode 15 at both ends from a supporting roller through an electrical contact, a current flows through the heating resistor layer 14, then, the heat is generated, and the heat roller 10 is heated. In this case, the heat is radiated from both end parts of the heat roller 10, but, the generated heat quantity is more increased as it comes closer to both end parts since the spiral distance of a pattern is formed more densely as it comes closer to both end parts, consequently, the uniform temperature distribution can be obtained over the entire length of the heat roller 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【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熱ローラ定着装置を構成する金属製
ヒートローラに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal heat roller constituting a heat roller fixing device in an electrophotographic printer or a copying machine.

【0002】[0002]

【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り照射
してドラム表面に静電潜像を形成し、この静電潜像にト
ナーを付着させて現像した後、このトナー像を転写紙に
転写し、次いでこの転写紙を熱ローラ定着装置に送り込
んで、ヒートローラと加圧ローラとの間で加熱、加圧
し、トナー像を溶融させて紙面に圧着することで、像を
定着させている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in electrophotographic printers and copying machines, a charged photosensitive drum is irradiated by a light source to form an electrostatic latent image on the drum surface, and toner is attached to the electrostatic latent image. After development, the toner image is transferred to a transfer paper, and then the transfer paper is sent to a heat roller fixing device and heated and pressed between a heat roller and a pressure roller to melt the toner image. The image is fixed by pressing it on the paper.

【0003】図4には、一般に使用されているヒートロ
ーラの一例が示されている。このヒートローラは、アル
ミニウム等の熱伝導率の高い金属管からなるローラ基材
1の内部に、ハロゲンランプ等からなるヒータ2が内蔵
されており、このヒータ2が発する熱により、ローラ基
材1を150〜200℃程度に加熱するようにしてい
る。そして、ローラ基材1の外周面には耐熱高離型樹脂
層3が形成され、トナーの一部がヒートローラ外周面に
移転する現象(オフセット現象)を防止している。
FIG. 4 shows an example of a commonly used heat roller. In this heat roller, a heater 2 composed of a halogen lamp or the like is built in a roller base material 1 made of a metal tube having a high thermal conductivity such as aluminum, and the heat generated by the heater 2 causes the roller base material 1 to be heated. Is heated to about 150 to 200 ° C. A heat-resistant and high-release resin layer 3 is formed on the outer peripheral surface of the roller base material 1 to prevent a phenomenon (offset phenomenon) in which a part of the toner is transferred to the outer peripheral surface of the heat roller.

【0004】しかしながら、図4に示されるようなヒー
トローラの場合、ローラ基材1の表面温度が使用可能温
度の150〜200℃に達するまでに、ヒーターの電源
投入後3〜5分間程度の立ち上がり時間を要し、しかも
0.5〜1.5kwもの消費電力を要するという問題が
ある。
However, in the case of the heat roller as shown in FIG. 4, it takes about 3 to 5 minutes for the surface temperature of the roller base material 1 to reach a usable temperature of 150 to 200 ° C. after the heater is turned on. There is a problem that it takes time and power consumption of 0.5 to 1.5 kW is required.

【0005】このため、近年、立ち上がり時間が短く、
しかも消費電力の小さいヒートローラが提案されてい
る。
Therefore, in recent years, the rise time is short,
Moreover, heat rollers with low power consumption have been proposed.

【0006】例えば、特願昭62−141596号に
は、図5に示すような構成のヒートローラが開示されて
いる。すなわち、このヒートローラでは、ガラス、ホー
ロー、セラミックス等の低熱伝導体製のローラ基材4の
外周面に発熱抵抗体層5が形成され、その更に外側に耐
熱高離型樹脂層6が形成されている。そして、発熱抵抗
体層5の両端にはリング状の電極(図示を省略)が取付
けられており、両電極間に電圧が印加されるようになっ
ている。このような構成のヒートローラの場合、立ち上
がり時間は1分程度であり、かつ消費電力を低減させる
ことができる。
For example, Japanese Patent Application No. 62-141596 discloses a heat roller having a structure as shown in FIG. That is, in this heat roller, the heat generating resistor layer 5 is formed on the outer peripheral surface of the roller base material 4 made of a low heat conductor such as glass, enamel, or ceramics, and the heat resistant and high release resin layer 6 is formed further outside thereof. ing. Then, ring-shaped electrodes (not shown) are attached to both ends of the heating resistor layer 5 so that a voltage is applied between both electrodes. In the case of the heat roller having such a configuration, the rising time is about 1 minute, and the power consumption can be reduced.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のヒートローラにおいては、発熱抵抗体層の表面上に
耐熱高離型樹脂層が形成されているために、耐熱高離型
樹脂の被覆性が不十分になりやすく、更にローラの平坦
度、真直度、肉厚等が不均一になり、これらを許容範囲
内に抑えることが困難な上に、ウエルドラインが発生し
脆弱部分が生じる問題がある。この結果得られる複写物
の画像の画質を低下させ、またローラの耐久性も損なう
ことになる。
However, in the heat roller having the above structure, since the heat-resistant and high-release resin layer is formed on the surface of the heating resistor layer, the heat-resistant and high-release resin coating property is high. It tends to be insufficient, and the flatness, straightness, wall thickness, etc. of the roller become uneven, and it is difficult to keep these within the allowable range, and there is the problem that weld lines occur and weak parts occur. . As a result, the image quality of the resulting copy is deteriorated and the durability of the roller is impaired.

【0008】本発明は、上記従来のヒートローラの問題
点に鑑み、立ち上げ時間が短く、そして消費電力が少な
く、画質、ローラの耐久性に優れた金属製ヒートローラ
を提供することを目的とする。
In view of the above problems of the conventional heat roller, it is an object of the present invention to provide a metal heat roller having a short start-up time, low power consumption, and excellent image quality and roller durability. To do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の金属製ヒートローラは、金属製管からなる
ローラ基材と、前記ローラ基材の内周面に形成された絶
縁体被膜層と、該絶縁層の上に形成された発熱抵抗体層
と、この発熱抵抗体層に導通するように前記ローラ基材
の両端部に取付けられ回転可能に支持された電極とを備
えていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a metal heat roller of the present invention comprises a roller base material made of a metal tube and an insulating film formed on the inner peripheral surface of the roller base material. A layer, a heating resistor layer formed on the insulating layer, and electrodes rotatably supported on both ends of the roller base material so as to be electrically connected to the heating resistor layer. It is characterized by

【0010】本発明のローラ基材の外周面には、耐熱高
離型樹脂層が形成されていることが好ましい。
A heat resistant and high release resin layer is preferably formed on the outer peripheral surface of the roller base material of the present invention.

【0011】従来のヒートローラは加熱方式がハロゲン
ランプ等による間接加熱であるのに対して、本発明によ
るヒートローラは、発熱抵抗体をローラの内周面に有し
ており、そのためローラ自身を直接加熱することがで
き、ローラの温度上昇速度が大きく、短時間で所要温度
に立ちあげることができ、同時にこの際に必要な消費電
力を小さくすることができる。
While the conventional heat roller uses indirect heating with a halogen lamp or the like, the heat roller according to the present invention has a heating resistor on the inner peripheral surface of the roller, and therefore the roller itself. It can be heated directly, the temperature rising speed of the roller is high, and the temperature can be raised to the required temperature in a short time, and at the same time, the power consumption required at this time can be reduced.

【0012】本発明は、特願昭62−141596号に
記載の発明と比較して、発熱抵抗体を金属管の内面に形
成せしめるため、金属管からなるローラの外表面に直接
耐熱高離型樹脂層を形成することができる。従って、通
常のヒートロールとその外表面は何ら異なるところはな
く、ローラの平坦度、真直度、肉厚等を従来のローラと
同程度に維持することができ、高品質の画質を維持し、
ローラの耐久性も保持できることができる。
The present invention is different from the invention described in Japanese Patent Application No. 62-141596 in that the heat-generating resistor is formed on the inner surface of the metal tube. Therefore, the heat-resistant high-release mold is directly formed on the outer surface of the roller made of the metal tube. A resin layer can be formed. Therefore, there is no difference between the normal heat roll and its outer surface, and the flatness, straightness, wall thickness, etc. of the roller can be maintained at the same level as the conventional roller, maintaining high quality image quality,
The durability of the roller can also be maintained.

【0013】また、上記発熱抵抗体層は、発熱抵抗体を
ローラ基材の内周面に沿って螺旋状にパターン形成した
もの、又はローラ基材の中央部から両端部に向けて発熱
量が増加するようにパターン形成されていることが好ま
しい。発熱抵抗体をこの様に配置することにより、ロー
ラによる加熱を均一に行うことができるようになり、高
品質の画像を維持すると同時に、立ち上げ時間の短縮、
電力の効率的な使用にも有効に作用する。
The heat-generating resistor layer is formed by spirally patterning the heat-generating resistor along the inner peripheral surface of the roller base material, or the amount of heat generated from the central portion of the roller base material toward both ends thereof. It is preferably patterned to increase. By arranging the heating resistors in this way, heating by the roller can be performed uniformly, while maintaining a high quality image, shortening the startup time,
It also works effectively for efficient use of electric power.

【0014】絶縁層は、金属製管に電気が通電するのを
防ぐ役割をなすものである。絶縁層は、セラミックス、
ホーロー、アルマイト、樹脂被膜又は耐熱性シリコーン
被膜等の絶縁体からなる。セラッミクス層は、例えばセ
ラミックス粉末の溶射或いはセラミックス粉末をバイン
ダーと共にコーテイングした後、焼成することにより形
成させることができる。アルマイト層は、例えばアルミ
ニウム製管を電解酸化することにより得られる。また、
アルミニウム管全体を電解酸化してアルマイトとしたも
のを、ヒートローラとして使用してもよい。アルマイト
の中で硬質アルマイトが好ましい。ホーロー層は、例え
ば低融点ガラスを金属製管の内周面にライニングする事
により得られる。この際、ライニング層と金属との熱膨
張の差が大きいとライニング層が、ライニング後破損す
る可能性が高くなるので、熱膨張係数の差の小さい組み
合わせを選択する必要がある。樹脂層は、例えば耐熱性
のある樹脂フイルムを金属製管の内周面に貼着すること
により得られる。又、耐熱性シリコーン被膜は、ポリシ
ロキサンに金属酸化物(酸化アルミニウム、酸化珪素、
酸化チタン、酸化カルシウム等)を混合したものを塗布
することにより得られる。
The insulating layer serves to prevent electricity from being applied to the metal tube. The insulating layer is ceramics,
It is made of an insulator such as enamel, alumite, a resin coating or a heat resistant silicone coating. The ceramics layer can be formed by, for example, thermal spraying of ceramic powder or coating the ceramic powder with a binder and then firing. The alumite layer is obtained, for example, by electrolytically oxidizing an aluminum tube. Also,
A heat roller may be obtained by electrolytically oxidizing the entire aluminum tube into alumite. Among the alumites, hard alumite is preferable. The enamel layer is obtained, for example, by lining a low melting point glass on the inner peripheral surface of a metal tube. At this time, if the difference in thermal expansion between the lining layer and the metal is large, the lining layer is likely to be damaged after the lining. Therefore, it is necessary to select a combination having a small difference in thermal expansion coefficient. The resin layer is obtained, for example, by sticking a heat-resistant resin film to the inner peripheral surface of the metal pipe. Further, the heat-resistant silicone coating is formed by adding polysiloxane to metal oxides (aluminum oxide, silicon oxide,
It is obtained by applying a mixture of titanium oxide, calcium oxide, etc.).

【0015】[0015]

【作用】本発明の金属製ヒートローラは、金属製管から
なるローラ基材の内周面に絶縁層を設け、更にその上に
発熱抵抗体層を形成し、ローラ両端部に取付けた電極か
ら発熱抵抗体層に電流を供給して発熱させることにより
ローラを加熱するので、図4に示した従来のハロゲンラ
ンプ方式によるヒートローラに比べると、所定温度にな
るまでの立ち上げ時間が短く、消費電力も小さくするこ
とができる。同時にハロゲンランプ等が不必要で、機器
構成部品も少なくてすむ利点がある。
In the metal heat roller of the present invention, an insulating layer is provided on the inner peripheral surface of a roller base material made of a metal tube, and a heating resistor layer is further formed on the insulating layer. Since the roller is heated by supplying current to the heating resistor layer to generate heat, the start-up time to reach a predetermined temperature is shorter than that of the conventional halogen lamp type heat roller shown in FIG. Electric power can also be reduced. At the same time, there is an advantage that a halogen lamp or the like is unnecessary and the number of component parts of the equipment can be reduced.

【0016】ヒートローラが、所定温度になるまでの立
ち上げ時間が短いと、いわゆる待機時間を問題にするこ
となく複写等の作業が可能となる。従来この待機時間が
あったため、使用に際し電源をいれてから、数分待機す
る必要があり、また一旦温度が上昇した後に於いても、
温度を維持するためハロゲンランプを付け放しにするか
或いは他の手段で一定の温度を維持すべく予熱する事を
余儀なくされている。従って、所定温度まで上昇させる
時間が短いことは、実際の複写等の作業にとって重要な
意味合いを持つものである。
If the start-up time of the heat roller until reaching a predetermined temperature is short, work such as copying can be performed without causing so-called waiting time. Since there was this waiting time in the past, it was necessary to wait for several minutes after turning on the power before using it, and even after the temperature once rose,
It is obliged to leave the halogen lamp on or off to maintain the temperature or preheat it by some other means to maintain a constant temperature. Therefore, the fact that the time for raising the temperature to the predetermined temperature is short has an important meaning for the actual work such as copying.

【0017】従来の複写機等では、所要温度まで温度を
上昇させるのに相当の時間を必要とし、すばやく複写作
業に掛かれるようにするため、温度上昇後も予熱を行う
などして対処しており、かなり無駄なことをしている。
一方、本発明では昇温時間が短いので、複写作業ごとに
複写機等の電源を入れても直ちに複写作業に入れるとい
う特徴が発揮できることになる。このメリットは大きい
のである。
In a conventional copying machine or the like, it takes a considerable amount of time to raise the temperature to the required temperature, and in order to quickly start the copying work, it is necessary to take measures such as preheating even after the temperature rises. And doing pretty wasteful things.
On the other hand, in the present invention, since the temperature rising time is short, even if the power source of the copying machine or the like is turned on for each copying operation, the characteristic can be immediately put into the copying operation. This advantage is great.

【0018】本発明は、発熱抵抗体を金属管の内面に形
成せしめるため、金属管からなるローラの外表面に直接
耐熱高離型樹脂層を形成することができるので、通常の
ヒートロールとその外表面は何ら異なるところはなく、
ローラの平坦度、真直度、肉厚等を従来のローラと同程
度に維持することができ、高品質の画質を維持し、ロー
ラの耐久性も保持することができる。
In the present invention, since the heating resistor is formed on the inner surface of the metal tube, the heat resistant and high release resin layer can be directly formed on the outer surface of the roller made of the metal tube. The outer surface is no different,
The flatness, straightness, wall thickness, etc. of the roller can be maintained at the same level as the conventional roller, high quality image quality can be maintained, and the durability of the roller can be maintained.

【0019】また、発熱抵抗体層のパターンや厚さも自
由に設定することができる。本発明の好ましい態様にお
いて、発熱抵抗体層が、発熱抵抗体をローラ基材の内周
面に沿って螺旋状にパターン形成することにより、パタ
ーンの形成が容易になるとともに、ローラ基材の中央部
から両端部に向けての発熱量の調整がしやすくなる。そ
して、発熱抵抗体層が、ローラ基材の中央部から両端部
に向けて発熱量が増加するようにパターン形成すること
により、ローラ全長にわたって均一な温度分布が得ら
れ、トナーの定着むらを防止することができる。
Further, the pattern and the thickness of the heating resistor layer can be freely set. In a preferred embodiment of the present invention, the heating resistor layer is formed by spirally patterning the heating resistor along the inner peripheral surface of the roller base material, thereby facilitating the formation of the pattern and at the center of the roller base material. It becomes easy to adjust the amount of heat generated from the part to both ends. The heating resistor layer is patterned so that the amount of heat generated increases from the central portion of the roller base material toward both end portions, so that a uniform temperature distribution is obtained over the entire length of the roller and uneven fixing of toner is prevented. can do.

【0020】更に、ローラ基材の外周面に直接耐熱高離
型樹脂を被覆することができ、樹脂の接着性が良好にな
り、耐久性が向上する。
Furthermore, the heat-resistant and high-release resin can be directly coated on the outer peripheral surface of the roller base material, the adhesiveness of the resin is improved, and the durability is improved.

【0021】[0021]

【実施例】【Example】

実施例1 図1に、本発明の金属製ヒートローラの一実施例が示さ
れている。なお、図1はローラの長さ方向の断面図であ
る。
Example 1 FIG. 1 shows an example of the metal heat roller of the present invention. Note that FIG. 1 is a sectional view of the roller in the length direction.

【0022】このヒートローラ10において、11は金
属製管からなるローラ基材である。このローラ基材11
は、外径30mmφ、長さ300mmのアルミニウムか
らなる。
In this heat roller 10, 11 is a roller base material made of a metal tube. This roller base material 11
Is made of aluminum having an outer diameter of 30 mmφ and a length of 300 mm.

【0023】ローラ基材11の内周面に、ジルコニア粉
末をプラズマ溶射し膜厚50〜100μmの絶縁層12
を形成した。プラズマ溶射は、内径28mmφの管内に
入る小型のトーチを特別に製作し使用した。
Zirconia powder is plasma sprayed on the inner peripheral surface of the roller base material 11 to form an insulating layer 12 having a film thickness of 50 to 100 μm.
Was formed. For plasma spraying, a small torch that fits inside a tube with an inner diameter of 28 mmφ was specially manufactured and used.

【0024】この絶縁層12の上に、発熱抵抗体層14
が形成されている。この発熱抵抗体層14は、ローラ基
材11の内周面に沿って螺旋状にパターン形成したもの
からなっている。このパターンは、ヒートローラ10の
両端部における放熱を考慮して、ローラの両端部へ行く
につれて次第に発熱量が大きくなるように、ヒートロー
ラ10の中央部から両端部に向けて次第に螺旋の間隔が
短くなるように形成するのが良い。
A heating resistor layer 14 is formed on the insulating layer 12.
Are formed. The heating resistor layer 14 is formed by spirally patterning along the inner peripheral surface of the roller base material 11. In consideration of heat dissipation at both ends of the heat roller 10, this pattern has a spiral interval gradually increasing from the central portion of the heat roller 10 toward both ends so that the heat generation amount gradually increases toward the both ends of the roller. It is better to make it shorter.

【0025】この発熱抵抗体層14は、金属粉末とガラ
ス粉末とを含有する導電ペースト、ここではAgペース
トを、ノズルから定量吐出し、ローラ基材11(絶縁層
12の上に)の内周面に所定の螺旋状パターンになるよ
うに塗布し、その後加熱炉で焼き付けることによって形
成したもので、抵抗値は20Ωであった。なお、導電ペ
ーストとしては、Agペーストの他に、Ag−Pd、A
g−Pt、Au、Cu等を含有するペーストを使用する
ことができる。また、発熱抵抗体層14は、上記の方法
の他、例えば、所定の導電パターンを形成した転写紙
を、ローラ基材11の内周面に焼き付ける等の方法によ
り形成することもできる。発熱抵抗体層14の抵抗値
は、10〜30Ωが好ましい。
The heating resistor layer 14 is a conductive paste containing a metal powder and a glass powder, here an Ag paste, is discharged from a nozzle in a fixed amount, and the inner periphery of the roller base material 11 (on the insulating layer 12) is discharged. It was applied by applying a predetermined spiral pattern on the surface and then baked in a heating furnace, and the resistance value was 20Ω. As the conductive paste, in addition to Ag paste, Ag-Pd, A
A paste containing g-Pt, Au, Cu or the like can be used. In addition to the above method, the heating resistor layer 14 can also be formed by, for example, a method of printing a transfer paper on which a predetermined conductive pattern is formed on the inner peripheral surface of the roller base material 11. The resistance value of the heating resistor layer 14 is preferably 10 to 30Ω.

【0026】ローラ基材11の外周面には、オフセット
現象防止のための耐熱高離型樹脂層13が形成されてい
る。耐熱高離型樹脂層13としては、PFA(パーフル
オロアルコキシ樹脂)、PTFE(ポリテトラフルオロ
エチレン)等のフッ素樹脂が好ましく使用される。な
お、耐熱高離型樹脂層13の厚さは10〜40μm程度
が好ましい。耐熱高離型樹脂層13の厚さが10μm未
満だと、耐久性が乏しくなり、40μmを超えると、伝
熱抵抗が増大するとともに、表面の平滑性が損なわれる
虞れがある。
A heat-resistant and high-release resin layer 13 for preventing an offset phenomenon is formed on the outer peripheral surface of the roller base material 11. As the heat-resistant and high-release resin layer 13, a fluororesin such as PFA (perfluoroalkoxy resin) or PTFE (polytetrafluoroethylene) is preferably used. The heat-resistant and high-release resin layer 13 preferably has a thickness of about 10 to 40 μm. When the thickness of the heat-resistant and high-release resin layer 13 is less than 10 μm, the durability becomes poor, and when it exceeds 40 μm, the heat transfer resistance increases and the surface smoothness may be impaired.

【0027】また、ローラ基材11の両端部には、導電
性の金属製(真鍮、ステンレス等)リング状の電極15
が取付けられている。図1に示されるように、この電極
15は、発熱抵抗体層14のパターンの両末端部に、導
体16によって接続されている。
At both ends of the roller base material 11, ring-shaped electrodes 15 made of a conductive metal (brass, stainless steel, etc.) are used.
Is installed. As shown in FIG. 1, the electrodes 15 are connected by conductors 16 to both ends of the pattern of the heating resistor layer 14.

【0028】このヒートローラ10は、図2に示される
ように、両端の電極15の部分をそれぞれ3個の支持ロ
ーラ17により回転可能に支持されている。支持ローラ
17の1つ17aは、導電性の材料からなり、図示しな
い電源に接続されている。そして、この支持ローラ17
aから、電気的接点18を介して、電極15に電圧が印
加されるようになっている。
As shown in FIG. 2, the heat roller 10 is rotatably supported by the three support rollers 17 at the electrodes 15 at both ends. One of the support rollers 17a is made of a conductive material and is connected to a power source (not shown). And this support roller 17
A voltage is applied to the electrode 15 from a through the electrical contact 18.

【0029】次に、このヒートローラ10の動作につい
て説明する。支持ローラ17aから電気的接点18を介
して両端の電極15に電圧を印加すると、図3に於い
て、発熱抵抗体層14に電流が流れて発熱し、ヒートロ
ーラ10が加熱される。ヒートローラ10の両端部では
放熱が生じるが、パターンの螺旋間隔が両端部へ行くに
つれて密に形成されているので、両端部へ行くほど発熱
量が大きくなり、結果として、ヒートローラ10の全長
にわたって均一な温度分布を得ることができる。このヒ
ートローラを実際に加熱してみたところ、定着可能な温
度になるまでの立ち上げ時間は10秒程度であり、消費
電力は700W程度であった。尚、従来のハロゲンラン
プを使用するローラの場合のたち上げに必要な時間は2
分で所用電力は900Wであった。立ち上げ時間が大幅
に短縮され、待ち時間がほとんど無い状態で複写等の作
業が可能となり実用価値は高い。
Next, the operation of the heat roller 10 will be described. When a voltage is applied from the support roller 17a to the electrodes 15 at both ends via the electrical contacts 18, a current flows through the heating resistor layer 14 in FIG. 3 to generate heat, and the heat roller 10 is heated. Although heat is dissipated at both ends of the heat roller 10, since the spiral intervals of the pattern are formed more densely toward both ends, the amount of heat generated increases toward both ends, and as a result, the heat roller 10 extends over its entire length. A uniform temperature distribution can be obtained. When the heat roller was actually heated, the startup time to reach a fixing temperature was about 10 seconds and the power consumption was about 700W. In the case of a roller that uses a conventional halogen lamp, the time required to raise it is 2
The power required was 900 W in minutes. The start-up time is greatly shortened, and work such as copying can be performed with almost no waiting time, which is highly practical.

【0030】実施例2 外径30mmφ、長さ300mmのアルミニウム製管を
電解酸化で、硬質アルマイト処理したものを使用する。
このアルマイト処理した管の内周面に、金属粉末(ここ
では銀)とガラス粉末とを含有するAg導電ペースト
を、ノズルから定量的に吐出し、管の内面に所定の螺旋
状パターンになるように塗布し、最後に加熱炉で加熱
し、発熱抵抗体層を形成せしめた。抵抗値は20Ωであ
った。そして、ローラ基材の外周面には、オフセット現
象防止のためのPTFEの耐熱高離型樹脂層を設けた。
Example 2 An aluminum tube having an outer diameter of 30 mmφ and a length of 300 mm, which has been hard anodized by electrolytic oxidation, is used.
Ag conductive paste containing metal powder (here silver) and glass powder is quantitatively discharged from a nozzle onto the inner peripheral surface of the alumite-treated tube so that a predetermined spiral pattern is formed on the inner surface of the tube. And finally heated in a heating furnace to form a heating resistor layer. The resistance value was 20Ω. Then, on the outer peripheral surface of the roller base material, a heat-resistant and high-release resin layer of PTFE for preventing the offset phenomenon was provided.

【0031】また、ローラ基材の両端部には、金属製の
リング状の電極を取付けた。この電極15は、発熱抵抗
体層の両末端部に、導体によって接続されている。
Further, metal ring-shaped electrodes were attached to both ends of the roller base material. The electrodes 15 are connected to both ends of the heating resistor layer by conductors.

【0032】実施例1と同様に図2及び図3に於いて支
持ローラ17aから電気的接点18を介して両端の電極
15に電圧を印加すると、発熱抵抗体層14に電流が流
れて発熱し、ヒートローラ10が加熱される。定着可能
な温度になるまでの立ち上げ時間は12秒程度であり、
消費電力は800W程度であった。尚、従来のハロゲン
ランプを使用するローラの場合のたち上げに必要な時間
は2分で所用電力は900Wであった。この様に、温度
上昇に要する時間が大幅に短縮されることが分かる。
2 and 3, when a voltage is applied from the supporting roller 17a to the electrodes 15 at both ends through the electrical contacts 18 in the same manner as in Example 1, a current flows through the heating resistor layer 14 to generate heat. The heat roller 10 is heated. The start-up time to reach the fixing temperature is about 12 seconds,
The power consumption was about 800W. In the case of a roller using a conventional halogen lamp, the time required for starting the roller was 2 minutes and the required power was 900W. Thus, it can be seen that the time required to raise the temperature is greatly reduced.

【0033】実施例3 厚さ30mμのポリイミドフイルム上に、Agからなる
発熱抵抗体(導電ペースト)を螺旋状になる様にバイン
ダーと共に塗布し、この上に更にポリイミドフイルムを
被せ、200℃前後に加熱した。ポリイミドのサンドイ
ッチにした発熱抵抗体を、外径30mmφ、長さ300
mmのアルミニウム製管の内周面に、貼着せしめた。
Example 3 On a polyimide film having a thickness of 30 mμ, a heating resistor (conductive paste) made of Ag was coated with a binder so as to form a spiral shape, and a polyimide film was further covered thereon, and then at about 200 ° C. Heated. Heat generating resistor made of polyimide sandwich, outer diameter 30mmφ, length 300
It was affixed to the inner peripheral surface of an aluminum tube of mm.

【0034】実施例1と同様に図2及び図3に於いて支
持ローラ17aから電気的接点18を介して両端の電極
15に電圧を印加すると、発熱抵抗体層14に電流が流
れて発熱し、ヒートローラ10が加熱される。定着可能
な温度になるまでの立ち上げ時間は11秒程度であり、
ローラは短時間に所定温度に上昇した。
2 and 3, when a voltage is applied from the supporting roller 17a to the electrodes 15 at both ends through the electrical contacts 18 in the same manner as in Example 1, a current flows through the heating resistor layer 14 to generate heat. The heat roller 10 is heated. The startup time to reach the fixing temperature is about 11 seconds,
The roller rose to a predetermined temperature in a short time.

【0035】実施例4 外径30mmφ、長さ300mmのアルミニウム製管の
内周面に、絶縁体層として酸化珪素40部、酸化アルミ
ニウム4.5部、酸化ナトリウム12部、酸化カリウム
0.5部、酸化硼素30部、酸化亜鉛5部を主たる成分
とする薬剤でホーロ処理を施し、この絶縁体層の上に、
実施例1と同様にして発熱抵抗体を設けた。
Example 4 40 parts of silicon oxide, 4.5 parts of aluminum oxide, 12 parts of sodium oxide, 0.5 part of potassium oxide as an insulating layer were formed on the inner peripheral surface of an aluminum tube having an outer diameter of 30 mmφ and a length of 300 mm. , 30 parts of boron oxide and 5 parts of zinc oxide were subjected to a holo-treatment with a chemical as a main component, and on this insulator layer,
A heating resistor was provided in the same manner as in Example 1.

【0036】実施例1と同様に図2及び図3に於いて支
持ローラ17aから電気的接点18を介して両端の電極
15に電圧を印加すると、発熱抵抗体層14に電流が流
れて発熱し、ヒートローラ10が加熱される。定着可能
な温度になるまでの立ち上げ時間は12秒程度であっ
た。
2 and 3, when a voltage is applied from the supporting roller 17a to the electrodes 15 at both ends through the electrical contacts 18, a current flows through the heating resistor layer 14 to generate heat as in the first embodiment. The heat roller 10 is heated. The start-up time to reach the fixing temperature was about 12 seconds.

【0037】実施例5 外径30mmφ、長さ300mmのアルミニウム製管の
内周面に、水ガラスにシリカ、アルミナを主たる成分と
する薬剤を混合したものを、圧搾空気でスプレイコーテ
イングし、焼成せしめた。この絶縁体層の上に、実施例
1と同様にして発熱抵抗体を設けた。
Example 5 An aluminum tube having an outer diameter of 30 mmφ and a length of 300 mm was spray-coated with compressed air on the inner peripheral surface of a mixture of water glass and a chemical agent containing silica and alumina as main components, followed by firing. It was A heating resistor was provided on this insulator layer in the same manner as in Example 1.

【0038】実施例1と同様に支持ローラから電気的接
点を介してローラーを加熱したところ、定着可能な温度
になるまでの立ち上げ時間は12秒程度であった。
When the roller was heated from the supporting roller via the electrical contact in the same manner as in Example 1, the start-up time to reach the fixing temperature was about 12 seconds.

【0039】実施例6 外径30mmφ、長さ300mmのアルミニウム製管の
内周面に、ポリシロキサン71.5部、酸化アルミニウ
ム20部、酸化珪素7.5部、キシレン6.5部並びに
触媒を少々混合したものを、コーテイングした後熱処理
を行った。この絶縁体層の上に、実施例1と同様にして
発熱抵抗体を設けた。
Example 6 71.5 parts of polysiloxane, 20 parts of aluminum oxide, 7.5 parts of silicon oxide, 6.5 parts of xylene and a catalyst were provided on the inner peripheral surface of an aluminum tube having an outer diameter of 30 mmφ and a length of 300 mm. A small mixture was coated and then heat treated. A heating resistor was provided on this insulator layer in the same manner as in Example 1.

【0040】実施例1と同様に支持ローラから電気的接
点を介してローラーを加熱したところ、11秒程度の短
時間で所要の温度まで上昇した。
When the roller was heated from the supporting roller via the electrical contact in the same manner as in Example 1, the temperature rose to the required temperature in a short time of about 11 seconds.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明の金属製ヒートローラは、ドラム
内に光源を配置して加熱する従来のヒートローラに比較
して、所定温度になるまでの立ち上げ時間が短くなり、
消費電力も小さくてすむ。また、発熱抵抗体を管の内周
面に形成せしめるので、ローラ基材の外周面の平坦度、
真直度、肉厚が均一で高品質の画質が得られる。そし
て、発熱抵抗体層のパターンや厚さを自由に設定するこ
とができる。更に、ローラ基材の外周面に被覆する耐熱
高離型樹脂の接着性が良好になり、耐久性が高い。
EFFECTS OF THE INVENTION The metal heat roller of the present invention has a shorter start-up time until reaching a predetermined temperature, as compared with a conventional heat roller in which a light source is arranged in a drum for heating.
It consumes less power. Further, since the heating resistor is formed on the inner peripheral surface of the tube, the flatness of the outer peripheral surface of the roller base material,
High quality image with straightness and uniform thickness can be obtained. Then, the pattern and thickness of the heating resistor layer can be freely set. Further, the heat-resistant and high-release resin that coats the outer peripheral surface of the roller base material has good adhesiveness and high durability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の金属製ヒートローラの一実施例の縦断
面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view of an embodiment of a metal heat roller of the present invention.

【図2】本発明の金属製ヒートローラの一実施例のA−
A’線で切断した横断面図である。
FIG. 2 A- of an embodiment of a metal heat roller of the present invention
It is a cross-sectional view taken along the line A ′.

【図3】本発明の金属製ヒートローラの一実施例のB−
B’線で切断した横断面図である。
FIG. 3 B- of an embodiment of a metal heat roller of the present invention
It is a cross-sectional view cut along line B '.

【図4】従来のヒートローラの一例の横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of an example of a conventional heat roller.

【図5】従来のヒートローラの他の例の横断面図であ
る。
FIG. 5 is a cross-sectional view of another example of a conventional heat roller.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、4、11 ローラ機材 2 ハロゲンランプ 3、6、13 耐熱高離型樹脂層 5、14 発熱抵抗体 10 金属製ヒートローラ 12 絶縁層 15 電極 16 導体 17 支持ローラ 17a 導電性支持ローラ 18 電気接点 1, 4, 11 Roller equipment 2 Halogen lamp 3, 6, 13 Heat-resistant and high-release resin layer 5, 14 Heating resistor 10 Metal heat roller 12 Insulating layer 15 Electrode 16 Conductor 17 Support roller 17a Conductive support roller 18 Electrical contact

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属製管からなるローラ基材と、前記ロ
ーラ基材の内周面に形成された絶縁体被膜層と、該絶縁
体被膜層の上に形成された発熱抵抗体層と、この発熱抵
抗体層に導通するように前記ローラ基材の両端部に取付
けられ回転可能に支持された電極とを備えていることを
特徴とする金属製ヒートローラ。
1. A roller base material made of a metal tube, an insulating coating layer formed on an inner peripheral surface of the roller base material, and a heating resistor layer formed on the insulating coating layer. A metal heat roller, comprising: an electrode rotatably supported by being attached to both ends of the roller base material so as to be electrically connected to the heating resistor layer.
【請求項2】 ローラ機材の内周面に形成された絶縁層
が、樹脂被膜からなる請求項1記載の金属製ヒートロー
ラ。
2. The metal heat roller according to claim 1, wherein the insulating layer formed on the inner peripheral surface of the roller material is a resin film.
【請求項3】 ローラ機材の内周面に形成された絶縁層
が、アルマイトからなる請求項1記載の金属製ヒートロ
ーラ。
3. The metal heat roller according to claim 1, wherein the insulating layer formed on the inner peripheral surface of the roller material is made of alumite.
【請求項4】 ローラ機材の内周面に形成された絶縁層
が、ホーローからなる請求項1記載の金属製ヒートロー
ラ。
4. The metal heat roller according to claim 1, wherein the insulating layer formed on the inner peripheral surface of the roller material is made of enamel.
【請求項5】 ローラ機材の内周面に形成された絶縁層
が、セラミックからなる請求項1記載の金属製ヒートロ
ーラ。
5. The metal heat roller according to claim 1, wherein the insulating layer formed on the inner peripheral surface of the roller material is made of ceramic.
【請求項6】 ローラ機材の内周面に形成された絶縁層
が、耐熱性シリコーン被膜からなる請求項1記載の金属
製ヒートローラ。
6. The metal heat roller according to claim 1, wherein the insulating layer formed on the inner peripheral surface of the roller material comprises a heat resistant silicone coating.
JP4786795A 1995-02-13 1995-02-13 Inside face heat generation type heat roller Withdrawn JPH08220908A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5826152A (en) * 1996-05-30 1998-10-20 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Fixing unit and heat roller for fixing unit

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