JPH08292674A - 加熱ローラの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 電気抵抗体を円筒管状体の内壁面に接触する
ように配置することにより、熱効率の良い加熱ローラを
容易に製造する。 【構成】 円筒管状体１１を用意するとともに、帯状の
電気抵抗体１２を棒状治具１３に螺旋状に密着巻きした
ものを用意する。円筒管状体１１内に棒状治具１３を挿
入して回転かつ後退させながら電気抵抗体１２を解いて
いく。すると、電気抵抗体１２は自らの弾性復元力によ
って所定の間隔をとりながら円筒管状体１１の内壁面に
密着するように接触する。続いて、固定材１４を円筒管
状体１１内に塗布して加熱硬化させ電気抵抗体１２を円
筒管状体１１の内壁面に対して固定する。最後に、給電
リング１５，絶縁材１６および回転軸１７を取り付け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加熱ローラの製造方法に
関し、特に電子写真プロセスを採用するプリンタ，複写
機，加熱現像画像出力装置等の熱定着器において用いら
れる加熱ローラの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の代表的な熱定着器用の加熱ローラ
は、金属管の中心部に細管状のハロゲンランプが発熱源
として装着され、このハロゲンランプと金属管の内部の
空気層を通して熱が金属管に伝達される構造であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の加熱ロ
ーラは、金属管内壁の熱吸収損や空気層の熱流失などの
熱損失が大きく、投入総電力に対する金属管の表面の有
効熱エネルギーの比、すなわち熱効率は余り高くないと
いう問題点があった。

【０００４】また、加熱ローラの表面温度に対して、熱
源温度は数倍高い温度を必要とするという問題点があっ
た。例えば、加熱ローラの表面温度として１７０°Ｃを
必要とする場合でも熱源温度は８００°Ｃ以上とする必
要があったので、安全性の確保に比較的価格の高い耐熱
部材を必要とし、低価格化が困難であった。

【０００５】本発明の目的は、上述の点に鑑み、発熱源
としてあらかじめ電気抵抗値が規定されている電気抵抗
体を円筒管状体の内壁面に接触するように配置するよう
にした加熱ローラの製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の加熱ローラの製
造方法は、加熱ローラの外周部材となる円筒管状体の内
部に、発熱源となる所定の電気抵抗値を有する電気抵抗
体を前記円筒管状体の内壁面に接触するように装着する
ことを特徴とする。

【０００７】また、本発明の加熱ローラの製造方法は、
線状あるいは帯状に形成された前記電気抵抗体を前記円
筒管状体の内径より小径の棒状治具に巻き付けて前記円
筒管状体内に挿入し、前記棒状治具と前記円筒管状体と
の回転および軸方向の相対運動により前記電気抵抗体を
前記棒状治具から解いて前記円筒管状体の内壁面に接触
するように配置することを特徴とする。

【０００８】さらに、本発明の加熱ローラの製造方法
は、線状あるいは帯状に形成された前記電気抵抗体を耐
熱性の絶縁性フィルムで形成した円筒状支持体の外周面
に巻回し、前記円筒状支持体を前記円筒管状体内に挿入
して前記電気抵抗体を前記円筒管状体の内壁面に接触す
るように配置することを特徴とする。

【０００９】さらにまた、本発明の加熱ローラの製造方
法は、耐熱性かつ可撓性の絶縁性フィルムの表面に所定
の電気抵抗パターンでなる前記電気抵抗体を形成し、前
記電気抵抗体を外側にして前記絶縁性フィルムを円筒状
に丸めて前記円筒管状体内に挿入して前記電気抵抗体を
前記円筒管状体の内壁面に接触するように配置すること
を特徴とする。

【００１０】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。

【００１１】図２は、本発明の第１実施例に係る加熱ロ
ーラの製造方法により製造される加熱ローラ１０の一例
を示す一部破砕断面図である。この加熱ローラ１０は、
加熱ローラ１０の外周部材となる円筒管状体１１と、円
筒管状体１１の内壁面に螺旋状に密着するように配置さ
れた帯状の電気抵抗体１２と、電気抵抗体１２を円筒管
状体１１の内壁面に密着する状態で固定する固定材１４
と、円筒管状体１１の両端開口部に電気抵抗体１２に接
触するように嵌着された給電リング１５と、給電リング
１５の中心部に絶縁材１６を介して嵌合された回転軸１
７とから構成されている。

【００１２】次に、図２に示した加熱ローラ１０を製造
する第１実施例の加熱ローラの製造方法について、図１
（ａ）〜（ｆ）を参照しながら説明する。

【００１３】まず、図１（ａ）に示すように、ガラス円
筒管，セラミックス円筒管，少なくとも内壁面に耐熱性
絶縁被膜を設けた金属円筒管等からなる円筒管状体１１
を用意するとともに、図１（ｂ）に示すように、ニッケ
ル−クローム合金でなる帯状の電気抵抗体１２を棒状治
具１３に螺旋状に密着巻きしたものを用意する。

【００１４】次に、図１（ｃ）に示すように、円筒管状
体１１内に棒状治具１３を挿入して、回転かつ後退させ
ながら電気抵抗体１２を解いていく。すると、図１
（ｄ）に示すように、電気抵抗体１２は自らの弾性復元
力によって所定の間隔をとりながら円筒管状体１１の内
壁面に密着するように接触する。

【００１５】続いて、図１（ｅ）に示すように、耐熱性
のポリイミドワニス，セラミックスコーティング材等か
らなる固定材１４を円筒管状体１１に塗布して加熱硬化
させることにより、電気抵抗体１２を円筒管状体１１の
内壁面に対して固定する。

【００１６】最後に、図１（ｆ）に示すように、円筒管
状体１１を所定の長さに切断して、両端開口部に電気抵
抗体１２に接触するように導電性部材でなる給電リング
１５を嵌着し、さらに給電リング１５の中心部に耐熱性
樹脂，セラミックス等でなる絶縁材１６を介して回転軸
１７を嵌合することによって、図２に示した加熱ローラ
１０を完成する。

【００１７】このように、第１実施例の加熱ローラの製
造方法によれば、円筒管状体１１内に棒状治具１３を挿
入して、回転かつ後退させながら電気抵抗体１２を解い
ていくことにより、電気抵抗体１２を自らの弾性復元力
によって所定の間隔をとりながら円筒管状体１１の内壁
面に密着させるようにしたので、加熱ローラ１０を容易
に製造することができる。

【００１８】このように製造された加熱ローラ１０に、
給電ブラシ（図示せず）を通じて給電リング１５から給
電すると、電気抵抗体１２がその電気抵抗値に応じた熱
量で発熱して接触する円筒管状体１１に直接熱伝達する
ので、加熱ローラ１０が迅速に加熱され、熱効率が非常
に良いとともにヒートアップ時間が非常に短時間です
む。

【００１９】図４は、本発明の第２実施例に係る加熱ロ
ーラの製造方法により製造される加熱ローラ２０の一例
を示す一部破砕断面図である。この加熱ローラ２０は、
加熱ローラ２０の外周部材となる円筒管状体２１と、円
筒管状体２１の内壁面に螺旋状に密着するように配置さ
れた帯状の電気抵抗体２２と、電気抵抗体２２を所定間
隔を介して螺旋状に巻回する絶縁性の円筒状支持体２３
と、電気抵抗体２２を円筒状支持体２３の外周面に固定
する固定材２４と、円筒管状体２１の両端開口部に電気
抵抗体２２に接触するように嵌着された給電リング２５
と、給電リング２５の中心部に絶縁材２６を介して嵌合
された回転軸２７とから構成されている。

【００２０】次に、図４に示した加熱ローラ２０を製造
する第２実施例の加熱ローラの製造方法について、図３
（ａ）〜（ｆ）を参照しながら説明する。

【００２１】まず、図３（ａ）に示すように、ガラス円
筒管，セラミックス円筒管，少なくとも内壁面に耐熱性
絶縁被膜を設けた金属円筒管等からなる円筒管状体２１
を用意するとともに、図３（ｂ）に示すように、ガラス
繊維ペーパ，ポリイミドフィルム等でなる円筒状支持体
２３を用意する。

【００２２】次に、図３（ｃ）に示すように、円筒状支
持体２３の外周面に所定の間隔を介してニッケル−クロ
ーム合金でなる帯状の電気抵抗体２２を巻回し、図３
（ｄ）に示すように、耐熱性のポリイミドワニス，セラ
ミックスコーティング材等からなる固定材２４を塗布し
て加熱硬化させることにより電気抵抗体２２を円筒状支
持体２３の外周面に固定する。

【００２３】続いて、図３（ｅ）に示すように、円筒状
支持体２３を円筒管状体２１内に挿入して電気抵抗体２
２を円筒管状体２１の内壁面に接触させるように配置す
る。

【００２４】最後に、図３（ｆ）に示すように、円筒管
状体２１を所定の長さに切断して、両端開口部の円筒状
支持体２３を除去した後に、電気抵抗体２２に接触する
ように円筒管状体２１の両端開口部に給電リング２５を
嵌着し、さらに給電リング２５の中心部に耐熱性樹脂，
セラミックス等でなる絶縁材２６を介して回転軸２７を
嵌合することによって、図４に示した加熱ローラ２０を
完成する。

【００２５】このように、第２実施例の加熱ローラの製
造方法によれば、円筒状支持体２３の外周面に所定の間
隔を介して帯状の電気抵抗体２２を巻回したものを円筒
管状体２１内に挿入して、円筒管状体２１の内壁面に電
気抵抗体２２を接触するように配置するようにしたの
で、加熱ローラ２０を容易に製造することができる。

【００２６】このように製造された加熱ローラ２０に、
給電ブラシ（図示せず）を通じて給電リング２５から給
電すると、電気抵抗体２２がその電気抵抗値に応じた熱
量で発熱して接触する円筒管状体２１に直接熱伝達する
ので、加熱ローラ２０が迅速に加熱され、熱効率が非常
に良いとともにヒートアップ時間が非常に短時間です
む。

【００２７】図６は、本発明の第３実施例に係る加熱ロ
ーラの製造方法により製造される加熱ローラ３０の一例
を示す一部破砕断面図である。この加熱ローラ３０は、
加熱ローラ３０の外周部材となる円筒管状体３１と、円
筒管状体３１の内周面に密着するように配置された電気
抵抗体としての電気抵抗パターン３２と、電気抵抗パタ
ーン３２を支持する絶縁性フィルム３３と、円筒管状体
３１の両端開口部に電気抵抗パターン３２に接触するよ
うに嵌着された給電リング３５と、給電リング３５の中
心部に絶縁材３６を介して嵌合された回転軸３７とから
構成されている。

【００２８】次に、図６に示した加熱ローラ３０を製造
する第３実施例の加熱ローラの製造方法について、図５
（ａ）〜（ｅ）を参照しながら説明する。

【００２９】まず、図５（ａ）に示すように、ガラス円
筒管，セラミックス円筒管，少なくとも内壁面に耐熱性
絶縁被膜を設けた金属円筒管等からなる円筒管状体３１
を用意するとともに、図５（ｂ）に示すように、ポリイ
ミドフィルム等でなる耐熱性かつ可撓性の絶縁性フィル
ム３３の表面にジグザグに蛇行するように電気抵抗パタ
ーン３２を設けたものを用意する。これは、絶縁性フィ
ルム３３の表面上に一様に電気抵抗膜を設け、次いでエ
ッチングあるいは半打ち抜き加工により電気抵抗パター
ン３２を形成するようにしてもよく、また電気抵抗膜を
エッチングあるいは打ち抜き加工することにより電気抵
抗パターン３２を形成し、次いで電気抵抗パターン３２
を絶縁性フィルム３３の表面に付設するようにしてもよ
い。

【００３０】なお、絶縁性フィルム３３の幅（図５
（ｂ）で見て縦幅）Ｗは、円筒管状体３１の内径ｄのπ
倍よりも若干小さく設定されている。これは、上下両端
を合わせて絶縁性フィルム３３を丸めたときに外径が円
筒管状体３１の内径より大きくならないようにするため
である。また、電気抵抗パターン３２間の接触を防止す
るために、絶縁性フィルム３３の上縁部は電気抵抗パタ
ーン３２が設けられていない非導電部となっている。

【００３１】次に、図５（ｃ）に示すように、絶縁性フ
ィルム３３を電気抵抗パターン３２を外周側として上下
両端を合わせて筒状に丸め、図５（ｄ）に示すように、
円筒管状体３１内に挿入する。すると、絶縁性フィルム
３３は、自らの復元弾力によって電気抵抗パターン３２
を円筒管状体３１の内壁面に密着するように配置され
る。

【００３２】最後に、図５（ｅ）に示すように、円筒管
状体３１を所定の長さに切断して、両端開口部の絶縁性
フィルム３３を除去した後に、電気抵抗体３２に接触す
るように円筒管状体３１の両端開口部に給電リング３５
を嵌着し、さらに給電リング３５の中心部に絶縁材３６
を介して回転軸３７を嵌合することによって、図６に示
した加熱ローラ３０を完成する。

【００３３】このように、第３実施例の加熱ローラの製
造方法によれば、表面にジグザグに蛇行するように電気
抵抗パターン３２が設けられた絶縁性フィルム３３を丸
めて円筒管状体３１内に挿入し、絶縁性フィルム３３の
復元弾力によって電気抵抗パターン３２を円筒管状体３
１の内壁面に接触させるようにしたので、加熱ローラ３
０を容易に製造することができる。

【００３４】このように製造された加熱ローラ３０に、
給電ブラシ（図示せず）を通じて給電リング３５から給
電すると、電気抵抗体３２がその電気抵抗値に応じた熱
量で発熱して接触する円筒管状体３１に直接熱伝達する
ので、加熱ローラ３０が迅速に加熱され、熱効率が大幅
に向上するとともにヒートアップ時間が非常に短時間で
すむ。

【００３５】なお、上記第１および第２実施例では、電
気抵抗体１２および２２を帯状のものとしたが、これら
は線状のものであってもよい。

【００３６】また、上記第３実施例では、電気抵抗パタ
ーン３２をジグザグに蛇行するように設けたが、電気抵
抗パターン３２のパターン形状は任意のものとすること
ができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の加熱ロー
ラの製造方法によれば、加熱ローラの外周部材となる円
筒管状体の内部に、発熱源となる所定の電気抵抗値を有
する電気抵抗体を円筒管状体の内壁面に接触するように
装着するようにしたので、熱効率の良い加熱ローラを容
易に製造することができるという効果がある。

【００３８】また、本発明の加熱ローラの製造方法によ
れば、線状または帯状の電気抵抗体を巻回した棒状治具
を円筒管状体内に挿入して、相対的に回転かつ前進また
は後退させながら電気抵抗体を解いていくことにより、
電気抵抗体を自らの弾性復元力によって円筒管状体の内
周面に密着させるようにしたので、熱効率の良い加熱ロ
ーラを容易に製造することができるという効果がある。

【００３９】さらに、本発明の加熱ローラの製造方法に
よれば、円筒状支持体の外周面に所定の間隔を介して電
気抵抗体を巻回したものを円筒管状体内に挿入して、円
筒管状体の内面壁に電気抵抗体を接触するように配置す
るようにしたので、熱効率の良い加熱ローラを容易に製
造することができるという効果がある。

【００４０】さらにまた、本発明の加熱ローラの製造方
法によれば、表面に電気抵抗パターンが設けられた絶縁
性フィルムを丸めて円筒管状体内に挿入し、絶縁性フィ
ルムの復元弾力によって電気抵抗体を円筒管状体の内壁
面に接触させるようにしたので、熱効率の良い加熱ロー
ラを容易に製造することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｆ）は本発明の第１実施例に係る加
熱ローラの製造方法の順次工程を示す要部断面図であ
る。

【図２】図１（ａ）〜（ｆ）に示した第１実施例に係る
加熱ローラの製造方法により製造される加熱ローラの一
例を示す一部破砕断面図である。

【図３】（ａ）〜（ｆ）は本発明の第２実施例に係る加
熱ローラの製造方法の順次工程を示す要部断面図であ
る。

【図４】図３（ａ）〜（ｆ）に示した第２実施例に係る
加熱ローラの製造方法により製造される加熱ローラの一
例を示す一部破砕断面図である。

【図５】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第３実施例に係る加
熱ローラの製造方法の順次工程を示す要部断面図であ
る。

【図６】図３（ａ）〜（ｅ）に示した第３実施例に係る
加熱ローラの製造方法により製造される加熱ローラの一
例を示す一部破砕断面図である。

【符号の説明】

１１，２１，３１ 円筒管状体 １２，２２ 電気抵抗体 １３ 棒状治具 １４，２４ 固定材 １５，２５，３５ 給電リング １６，２６，３６ 絶縁材 １７，２７，３７ 回転軸 ２３ 円筒状支持体 ３２ 電気抵抗パターン ３３ 絶縁性フィルム

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱ローラの外周部材となる円筒管状体
   の内部に、発熱源となる所定の電気抵抗値を有する電気
   抵抗体を前記円筒管状体の内壁面に接触するように装着
   することを特徴とする加熱ローラの製造方法。
2. 【請求項２】 線状あるいは帯状に形成された前記電気
   抵抗体を前記円筒管状体の内径より小径の棒状治具に巻
   き付けて前記円筒管状体内に挿入し、前記棒状治具と前
   記円筒管状体との回転および軸方向の相対運動により前
   記電気抵抗体を前記棒状治具から解いて前記円筒管状体
   の内壁面に接触するように配置することを特徴とする請
   求項１記載の加熱ローラの製造方法。
3. 【請求項３】 線状あるいは帯状に形成された前記電気
   抵抗体を耐熱性の絶縁性フィルムで形成した円筒状支持
   体の外周面に巻回し、前記円筒状支持体を前記円筒管状
   体内に挿入して前記電気抵抗体を前記円筒管状体の内壁
   面に接触するように配置することを特徴とする請求項１
   記載の加熱ローラの製造方法。
4. 【請求項４】 耐熱性かつ可撓性の絶縁性フィルムの表
   面に所定の電気抵抗パターンでなる前記電気抵抗体を形
   成し、前記電気抵抗体を外側にして前記絶縁性フィルム
   を円筒状に丸めて前記円筒管状体内に挿入して前記電気
   抵抗体を前記円筒管状体の内壁面に接触するように配置
   することを特徴とする請求項１記載の加熱ローラの製造
   方法。
5. 【請求項５】 前記絶縁性フィルムの表面上に一様に電
   気抵抗膜を設け、次いでエッチングあるいは半打ち抜き
   加工により前記電気抵抗パターンを形成する請求項４記
   載の加熱ローラの製造方法。
6. 【請求項６】 電気抵抗膜をエッチングあるいは打ち抜
   き加工することにより前記電気抵抗パターンを形成し、
   次いで前記電気抵抗パターンを前記絶縁性フィルムの表
   面に付設する請求項４記載の加熱ローラの製造方法。
7. 【請求項７】 前記円筒管状体が、ガラス円筒管，セラ
   ミックス円筒管，または内壁面に耐熱性絶縁被膜を設け
   た金属円筒管でなる請求項１ないし４記載の加熱ローラ
   の製造方法。
8. 【請求項８】 前記電気抵抗体が、ニッケル−クローム
   合金でなる請求項１ないし４記載の加熱ローラの製造方
   法。