JPS59197067A - 複写機の熱定着装置 - Google Patents

複写機の熱定着装置

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JPS59197067A
JPS59197067A JP7152183A JP7152183A JPS59197067A JP S59197067 A JPS59197067 A JP S59197067A JP 7152183 A JP7152183 A JP 7152183A JP 7152183 A JP7152183 A JP 7152183A JP S59197067 A JPS59197067 A JP S59197067A
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JP
Japan
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heating
roller
heat
conductor
heating conductor
Prior art date
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Pending
Application number
JP7152183A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuya Okada
岡田 哲弥
Katsuhiko Gotoda
克彦 後藤田
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.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
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Publication of JPS59197067A publication Critical patent/JPS59197067A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2039Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat with means for controlling the fixing temperature
    • G03G15/2042Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat with means for controlling the fixing temperature specially for the axial heat partition

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明はセラミックヒータを用いた電子複写機の熱定着
装置に係り、特に加熱定着ローラの均一な温度分布を保
障するためにセラミックヒータの両端子間に中間タップ
を設けて複写機サイズに合わせて加熱を行うようにした
熱定着装置に関する。
〔発明の背景〕
従来から電子写真複写機において茅ま・、・中空状ロー
ラの内部(ニヒータを配設して成る加熱定着ローことに
よってトナー像の定着をする型式の加熱定着装置が多用
されている。このような加熱定着ローラは円筒体で、銅
、アルミニクム又は真鍮など熱伝導性の良い金属で構成
されているが、ローラ表面の温度分布を均一にするため
、及び加圧ローラとの間に加えられる圧力に耐えるには
3〜10rnm程度の肉厚が必用であって、この円筒状
のローと、力は熱定着ローラ表面がトナー像の定着に必
要な温度になるまで数分程度のウオームアツプ時間が必
要であるという欠点があった。
そこでこのウオームアツプ時間を短縮するため、セラミ
ックヒータを用いた加熱定着ローラが開発されている。
その−例として本出願人が先に出願した加熱定着ローラ
がある(特願昭55 15093 古。この加熱定着ロ
ーラの概要は第1図に示すように、正の抵抗温度特性を
そjするチタン酸バリウム系などの磁器材からなる発熱
筒1に、この発熱筒1の両端C二股けられた給電用スリ
ップリング2.2′から加熱電流を供給し、発熱筒1を
ジュール発熱させている。
上記のような構造の加熱定着ローラは、ローラ表面温度
分布が均一で、ウオームアンプ時間が短い等の優れた効
果を有するものであるが、電子複写機においては複写を
行う時、異なるサイズの複写を続けて行うことがあり、
例えばB4サイズの大面積複写紙を使用する前(二、A
4やB5サイズの小面積複写紙を使用した複写をすれば
加熱定着ローラの表面温度に複写紙に接する部分とそう
でない部分との間(二温度差が生じる。これは定着によ
り熱を吸収されるためであり、このままの状態で連続し
てB4サイズ等の大きな面積のものを複写した場合には
加熱定着ローラの表面温度分布のバラツキが熱定着に影
響を及ぼしトナー像の定着にバラツキが生じ、コピーの
仕上りが悪くなるという欠点がある。
〔発明の目的〕
熱定着装置の均一な温度分布を僅隙するため(ニセラミ
ックヒータの両端子間に中間タップを設けて複写紙サイ
ズC二合せて加熱を行うようにし、温度分布のバラツキ
がなく、従って定着ムラがなく、コピーの仕上りの良い
熱定着装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明の要点は、セラミック材からなるローラ体に発熱
導体をスパイラル状(二埋設して形成した加熱定着ロー
ラに、前記スパイラル状の発熱導体の両端子間に少なく
とも1個の中間タップを設け、前記発熱導体に複写紙幅
の寸法に合せて加熱電流を通電すると共に他の部分には
所望の予熱電流を前記中間タップあるいは両端子を通し
て通電することにより加熱定着ローラ表面の温度分布を
均一にするよう(ニジた複写機の熱定着装置(=ある。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第2図は本発明の一実施例をなす熱定着装置に用いる加
熱定着ローラのローラ体の構造を示すための展開斜視図
、第3図(a)(b)は第2図のローラ体を回転軸に装
着した加熱定着ローラ両端の横断面図である。
の表面に剥離性、耐熱性に優れたシリコンゴム、フッ素
樹脂等からなるオフセント防止層13を形成した構造を
有している。
前記セラミックヒータ12の製造は、第2図に示すよう
にまず耐熱性、熱伝導性、電気絶縁性の優れたセラミッ
ク材料、例えばアルミナを主成分とした生セラミツクな
押出成形して得た円筒状ヒータ芯体12aと、片面(二
発熱導体12bが形成されたアルミナを主成分とするセ
ラミック生シー)12Gとが準備される。この発熱導体
12bはタングステン、モリブデン、モリブデン−マン
ガン等の導体ペーストを、トナー像の定着に要する発熱
抵抗値が得られるように、厚み、幅、形状、長さを適宜
設定してスクリーン印刷等の厚膜手法によりセラミック
生シート12 Cj−にプリントして形成される。
前記発熱導体12bが形成されたセラミック生シート]
、 2 cは発熱導体12bが形成された面を内側にし
て前記芯体12aの外周に巻回する。このようにして発
熱導体12bが埋設された円筒状生セラミツク体を14
000C〜]600°C(7)還元雰囲気で焼結一体化
される。その後、必要に応じて外周面を研磨加]ニする
ことによって加熱定着ローラ]1のセラミックセータ1
2が得られる。
このセラミックヒータ12の発熱部を構成する発熱導体
12bは第2図に明示するようにヒータ芯体12aの軸
方向と略直角方向にセラミック生シー)12cの片面に
皿状に形成されたものであラル状のヒータを形成するこ
とになる。このスパイラル状のヒータの両端子12d、
12c間には発熱導体12bの中間点A、BSCから導
かれた中間タップ12f、12g、12hが設けられC
いる。発熱導体の中間点A、’B、Oは複写紙のサイズ
に合わせ、適当に選定する。
また、前記ヒータ芯体12aの両端中心部には加熱定着
ローラ11の回転軸を固定する凹部14が形成される。
セラミックヒータ12の両側端には発熱導体12bの両
端子12d、12eおよび中間タップ12.f。
12g、12g、12.hの外部端子を形成するため、
焼結後のセラミックヒータの両側面に周知の方法でメタ
ライズ層を形成するか、あるいはセラミック生シート1
2cに発熱導体12bの両端子12f、12g、12h
をプリントする工程においてセラミック生シート12c
の各側縁にそれぞれ延設しておいてもよい。また外部端
子の表面は耐酸化処理としてN i−Cuメッキを施す
ことが好ましい。
上述したセラミックヒータ12の製作方法に代えて、ヒ
ータ芯材12aに発熱導体12bをプリントし、このヒ
ータ芯材12aの表面(:、セラミセラミンクスラリー
またはペーストをスプレー法、スクリーン法等でコーデ
ィング法により塗布した後、焼結一体化してもよい。こ
の場合(−は、発熱体12. b上のセラミック層を5
0μ稈曳(二することが可能であり、セラミック生シー
ト12Gによる場合に比べてローラ表面の加熱効果が優
れている。
第4図は発熱導体12bに電流を通電する回路を示す回
路図である。同図において、Elは加熱電源、B2は予
熱電源、Sl、S 1’は連動する電源スィッチ、B2
、S 2’は連動する切換スイッチで、固定接点a”−
e、a’〜e′で構成され、固定接点a ”−a″は発
熱導体12bの一方端子12dに接続され、固定接点す
、b’、c % C’、d −d’1.iそれぞれ中間
タップ12f、12g、12kl−接続され、切換スイ
ッチS 2’の固定接点e′には他方の端子12eが接
続される。Rは発熱導体12bに予熱電流を通電するた
めの可変抵抗器である。
上記第4図に示す回路において、複写峙、電源スイッチ
31.Sl”をオンにし、スイッチS2、S 2’の固
定接点f、f’と固定接点e、e’を接続すると電#E
2から可変抵抗器Rを通して予熱電流が発熱導体12b
(二通電され、セラミックヒータ12は第5図(e)(
=示す温度分布に予熱される。
この予熱温度は可変抵抗器Rによって調整する。
次に切換スイッチS2、S 2’を固定接点e、e’か
ら固定接点d、d’に切換えると発熱導体12b(二は
複写紙A5のサイズに相当する部分に加熱電源E、から
加熱電流が通電され、他の部分には予熱電源E2から予
熱電流が供給される。従って加熱定着ローラ11の温度
分布第5図(a)に示すようにA5のサイズ部分は定着
のための温度H150〜190°Cになる。切換スイッ
チS2、S 2’を切換え、たとえばB5、A4、B4
というように複写紙の幅(二より切換えると加熱定着ロ
ーラの温度分布は第5図(b)、(C)、(d)という
ように変化する。
上記のように熱定着装置を構成することによって、セラ
ミックヒータ12は複写する複写紙のサイズに合わせて
発熱導体12b(1加熱電流を通電して加熱すると共に
、発熱体の他の部分には予熱電流を通電し予熱するよう
にしたので、定猫により加熱定着ローラの一部が熱吸収
されても次に異なるサイズの複写を行ったll、lrは
熱吸収された部分を含め予熱部ととも(二加熱されるの
で、加熱定着ローラ(二温度分布のバラツキがなく、複
写紙のサイズに応じたきれいな複写が可能となる。特に
セラミックヒータを用いた加熱定着ローラは、ローラ表
面の温度がトナー像定着可能温度、例えば1300(,
7150’Cに達するまでウオームアツプ時間は10秒
以下と短いのであらかじめ予熱しておけばウオームアン
プ時間が極めて短くt「るのでセラミックヒータを用い
ると良い。
なお、上記実施例においては、複写紙のサイズをA5〜
B4までを規定して説明したが、複写紙のサイズはこれ
に限るものではないことは当然である。
また上記実施例においては切換スイッチS2、s 2+
を用いて発熱導体12bの予熱、加熱を行うようにした
が、機械的スイッチに限ることなく半導体素子を用いた
スイッチでもよく、また加熱電流も可変抵抗器で制御す
るのではなく、例えばサイリスクによる電流制御回路を
設けて加熱電流および予熱電流を制御するようにしても
よい。さらにマイクロコンピュータを用い、複写紙のサ
イズをセンサで検出し、上記の制御を自動的にすること
も当業者であれば当然可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明に係る熱定着装置は、セラミ
ック材からなるローラ体に発熱導体を埋設して形成した
加熱定着ローラに、発熱導体の両端″、− 手間に中間タップを設け、前記発熱導体に複写紙の幅に
応じて寸法選択された部分のみを前記中間タップあるい
は両端子を通じて加熱電流を通電するようにしたので、
加熱定着ローラの温度分布が複写紙のサイズに合わせ均
一となり、異なるサイズの複写を連続して行っても常に
鮮明な美しいコピーが得られ、また発熱導体には必要加
熱電流しか通電しないから、消費電力が少なくなる等の
優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図はセラミックヒータを用いた加熱定着ローラの一
例を示す−g13断面図、第2図は本発明の一実施例を
なすセラミックヒータの構造を説明するための展開図、
第31Ej (a )、(l〕)は本発明の一実施例を
なす熱定着装置に用いる加熱定着ローラの横断面図、第
4図は熱定着装置の回路図、第5図は加熱定着ローラの
温度分布を示す図である。 図中、11は加熱定着ローラ、]2はセラミックヒータ
、13はオフセット防止層、14は凹部、15は回転軸
である。 出願人 京セラ株式会社 代理人 弁理士熊 谷 隆 佼3(2) 40 プ5圓

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. セラミック材からなるローラ体に発熱導体を埋設して形
    成した複写機の熱定着装置において、前記発熱導体(二
    複写幅(二応じた少なくとも1個の中間タップを設け、
    複写紙幅に応じて選択された部分のみを加熱するように
    したことを特徴とする複写機の熱定着装置。
JP7152183A 1983-04-25 1983-04-25 複写機の熱定着装置 Pending JPS59197067A (ja)

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JP7152183A JPS59197067A (ja) 1983-04-25 1983-04-25 複写機の熱定着装置

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ID=13463106

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