JPS60163070A - 直熱型ヒ−トロ−ル定着器 - Google Patents
直熱型ヒ−トロ−ル定着器Info
- Publication number
- JPS60163070A JPS60163070A JP1702584A JP1702584A JPS60163070A JP S60163070 A JPS60163070 A JP S60163070A JP 1702584 A JP1702584 A JP 1702584A JP 1702584 A JP1702584 A JP 1702584A JP S60163070 A JPS60163070 A JP S60163070A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat roll
- temperature
- heat
- roll
- fixing device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2053—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
- G03G15/2057—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating relating to the chemical composition of the heat element and layers thereof
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Resistance Heating (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。
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、電子写真方式に用いるトナーのヒートロール
定着器に関するものである。
定着器に関するものである。
複写機やレーザビームプリンタ等の電子写真法を用いた
記録装置のトナ一定着方式には、オープン等を用いた熱
定着と圧力ロールを用いた圧力定着と、熱と圧力を利用
したヒートロール定着などがある。従来から用いられて
いるヒートロール定着器の構成を第１図と第２図に示し
説明する。定着を行う紙１を移動せしめるべき方向に回
転する金属製のローラー部２とこのローラー部２を加熱
するために、シーズヒーターや／１０ゲンランプヒータ
ーなどをローラー部２の中心に挿入し固定したヒータ一
部３でヒートロールは構成されている。
記録装置のトナ一定着方式には、オープン等を用いた熱
定着と圧力ロールを用いた圧力定着と、熱と圧力を利用
したヒートロール定着などがある。従来から用いられて
いるヒートロール定着器の構成を第１図と第２図に示し
説明する。定着を行う紙１を移動せしめるべき方向に回
転する金属製のローラー部２とこのローラー部２を加熱
するために、シーズヒーターや／１０ゲンランプヒータ
ーなどをローラー部２の中心に挿入し固定したヒータ一
部３でヒートロールは構成されている。
又、ローラー部２の表面には、トナー４との離型性を良
くするためにテフロンなどの樹脂５がコートされている
。定着器は、このロールに紙が接触して、十分な熱量が
トナー４と紙１に伝わるように金属コア６に一定肉厚の
ゴム７を付けた圧着ロールを一定圧力でヒートロールに
押しつけ・矢印の方向に回転させる。
くするためにテフロンなどの樹脂５がコートされている
。定着器は、このロールに紙が接触して、十分な熱量が
トナー４と紙１に伝わるように金属コア６に一定肉厚の
ゴム７を付けた圧着ロールを一定圧力でヒートロールに
押しつけ・矢印の方向に回転させる。
更に、定着ロールの表面温度を制御するだめの温度、検
査部８とコントローラーなどの温度制御ユニット９より
構成されている。第２図は、上記説明したヒートロール
定着器のヒートロールの断面図で、従来のヒートロール
定着器の場合、ローラー部２とヒータ一部３との間に空
気層があり・これが熱絶縁層になり、熱効率を悪くして
いる。そのため、所定の温度までの立ち上がり時間を長
くしているばかりか、温度制御においても微妙がコント
ロールかで珠なく、温度の上下幅（リップル）が広いな
ど熱応答性が悪いほか、ワット数の大きなヒーターを使
うためヒーターの寿命が短かいという問題があった。こ
の欠点の改良策の一例として、特開昭５８−２１２７９
で述べられている方法がある。それは、第３図のように
、ローラー部２の内面に絶縁材１１をはさんで・絶縁性
樹脂とカーボン、金属粉などの導電性粉末との混合物よ
り々る円筒状ヒーター１２を密着させて組み込みもので
ある。しかし、この方法でも金属ローラー２を直接内面
から熱するため、熱応答性は前方法に比べ、やや良くな
るが、内面のヒーター１２に電力を給電しなければ彦ら
なく、供給部分を摺動的にする々ど複雑になるという問
題があり、この点は上記発明によっても改良されていな
い。
査部８とコントローラーなどの温度制御ユニット９より
構成されている。第２図は、上記説明したヒートロール
定着器のヒートロールの断面図で、従来のヒートロール
定着器の場合、ローラー部２とヒータ一部３との間に空
気層があり・これが熱絶縁層になり、熱効率を悪くして
いる。そのため、所定の温度までの立ち上がり時間を長
くしているばかりか、温度制御においても微妙がコント
ロールかで珠なく、温度の上下幅（リップル）が広いな
ど熱応答性が悪いほか、ワット数の大きなヒーターを使
うためヒーターの寿命が短かいという問題があった。こ
の欠点の改良策の一例として、特開昭５８−２１２７９
で述べられている方法がある。それは、第３図のように
、ローラー部２の内面に絶縁材１１をはさんで・絶縁性
樹脂とカーボン、金属粉などの導電性粉末との混合物よ
り々る円筒状ヒーター１２を密着させて組み込みもので
ある。しかし、この方法でも金属ローラー２を直接内面
から熱するため、熱応答性は前方法に比べ、やや良くな
るが、内面のヒーター１２に電力を給電しなければ彦ら
なく、供給部分を摺動的にする々ど複雑になるという問
題があり、この点は上記発明によっても改良されていな
い。
本発明は・このような従来の欠点を除き、ヒートローラ
ーの熱応答性を良好にすると共に、電力をロールの外側
から供給して回転機構を簡単化することにある。
ーの熱応答性を良好にすると共に、電力をロールの外側
から供給して回転機構を簡単化することにある。
本発明は、ニクロム線又はタングステン線などの発熱体
をＡ、ｌＮ、 Ｓ Ｉ ３ Ｎ４ 、 Ｓ ｉ Ｃまた
はＡｔ２０３を主成分とする電気絶縁性が高いが・熱伝
導性がよい焼結体の中に入れ、円筒状にしたセラミック
スヒーターを直接ヒートロールに用いることにある。本
発明はヒートロールそのもの自体を直熱型にするため、
所定の温度への早い立ち上がり特性をもたせられるほか
、発熱体はセラミックスでおおわれてＡるので酸化に強
く、長寿命のヒートロール定着器を提供することができ
る。
をＡ、ｌＮ、 Ｓ Ｉ ３ Ｎ４ 、 Ｓ ｉ Ｃまた
はＡｔ２０３を主成分とする電気絶縁性が高いが・熱伝
導性がよい焼結体の中に入れ、円筒状にしたセラミック
スヒーターを直接ヒートロールに用いることにある。本
発明はヒートロールそのもの自体を直熱型にするため、
所定の温度への早い立ち上がり特性をもたせられるほか
、発熱体はセラミックスでおおわれてＡるので酸化に強
く、長寿命のヒートロール定着器を提供することができ
る。
以下、本発明の一実施例を第４図、第５図に示し説明す
る。第４図は１本発明のヒートロールの断面図で、ニク
ロムやタングステン等でできた棒状発熱体１３を１円筒
状のに１２０ｓ ’ｅ主成分とする電気絶縁性熱伝導性
の焼結体１４の中に８本人れたもので、表面は、第１．
２図と同様に厚さ５０μｍのフッソ樹脂系又はシリコン
等の離型性膜でコート（焼付またはフィルム被覆）した
ものを使う。第５図は、第４図のヒートロールへの給電
方法を示すもので・ねじを切った中心軸棒１５に・鋼の
リング１６を取り付けた絶縁性留め板１７金入れ、ヒー
トロール１８を両側ではさみこみ、銅のリング１６が発
熱体１３に接触するようにして固定する。発熱体への給
電は、この銅のリング１６にリン青銅でできた外部電極
１９を接触させ２電源２０より行う。々お発熱体１３は
ら線状に巻回したものを埋込んでも良い。
る。第４図は１本発明のヒートロールの断面図で、ニク
ロムやタングステン等でできた棒状発熱体１３を１円筒
状のに１２０ｓ ’ｅ主成分とする電気絶縁性熱伝導性
の焼結体１４の中に８本人れたもので、表面は、第１．
２図と同様に厚さ５０μｍのフッソ樹脂系又はシリコン
等の離型性膜でコート（焼付またはフィルム被覆）した
ものを使う。第５図は、第４図のヒートロールへの給電
方法を示すもので・ねじを切った中心軸棒１５に・鋼の
リング１６を取り付けた絶縁性留め板１７金入れ、ヒー
トロール１８を両側ではさみこみ、銅のリング１６が発
熱体１３に接触するようにして固定する。発熱体への給
電は、この銅のリング１６にリン青銅でできた外部電極
１９を接触させ２電源２０より行う。々お発熱体１３は
ら線状に巻回したものを埋込んでも良い。
第６図は１本発明を用いたヒートロール定着器と従来の
ランプヒー・ターを用いた場合のヒートロール定着器の
時間と温度の関係を示すもので、従来のものの特性は、
ａのようになり・２０℃前後の室温から目的とする所定
の温度である１６０℃まで温度を上げるのに、ｓｏｏｗ
のランプヒーター１本を用いて９０秒以上かかつていた
うえ、所定温度付近の上下の幅は３０″Ｃ前後あったが
、本発明の直熱型のセラミックスヒートロールを用いる
と、ワード数が、８００Ｗの１７４の２００Ｗものでも
第６図のｂの特性になり、所定の温度まで従来の１／３
以下の３０秒で上げることができるほか、温度の上下幅
も１０℃以下になり、熱応答性を大幅に改善できる（・
互か、熱効率もよく、最大パワーを従来型に比べ、１／
４程度以下に下げることができる。また、半導体セラミ
ックを発熱体とするものにくらべ、熱分布の均一性、温
度設定の選択性、熱伝導性の点について勝る。
ランプヒー・ターを用いた場合のヒートロール定着器の
時間と温度の関係を示すもので、従来のものの特性は、
ａのようになり・２０℃前後の室温から目的とする所定
の温度である１６０℃まで温度を上げるのに、ｓｏｏｗ
のランプヒーター１本を用いて９０秒以上かかつていた
うえ、所定温度付近の上下の幅は３０″Ｃ前後あったが
、本発明の直熱型のセラミックスヒートロールを用いる
と、ワード数が、８００Ｗの１７４の２００Ｗものでも
第６図のｂの特性になり、所定の温度まで従来の１／３
以下の３０秒で上げることができるほか、温度の上下幅
も１０℃以下になり、熱応答性を大幅に改善できる（・
互か、熱効率もよく、最大パワーを従来型に比べ、１／
４程度以下に下げることができる。また、半導体セラミ
ックを発熱体とするものにくらべ、熱分布の均一性、温
度設定の選択性、熱伝導性の点について勝る。
第７図は、本発明の応用の一実施例で、ヒートロールの
寿命を短くすることなしに第６図の温度の立ち上がりよ
りも更に時間を短かくする方法の一例である。最初に電
源スィッチ２１を入れた場合、温度センサーによりヒー
トロールの温度をモニターしている温度コントローラー
２２をリセット状態にしておき、温度コントローラー２
２から電圧切換器２３により、ヒーター駆動用電源、２
４の電圧をヒーターへの供給電力が、４００Ｗになるよ
うにし、所定の温度になってからは、電圧切換器２３の
電圧を下げ、２００Ｗになるように切り換えるようにす
ると・ヒートロールの表面温度と時間との関係は第８図
のようになり・第６図のｂの特性に比べ、電源ＯＮ後の
温度のオーバシュー）ｌｄ大きなるが、所定の温度まで
は、約１０秒で立ち上げることができるため・電源を入
れ、長時間のむだな時間なしに定着をすることができる
。また・ヒートロールの寿命は、供給電力が大きいほど
、ヒータ部の加熱温度が高くなるため、短かいが、本方
法は温度の立ち上がりの時だけ４００Ｗ、所定温度にな
ってからは、２００Ｗにするため、ヒートロールの寿命
は延びるのである。
寿命を短くすることなしに第６図の温度の立ち上がりよ
りも更に時間を短かくする方法の一例である。最初に電
源スィッチ２１を入れた場合、温度センサーによりヒー
トロールの温度をモニターしている温度コントローラー
２２をリセット状態にしておき、温度コントローラー２
２から電圧切換器２３により、ヒーター駆動用電源、２
４の電圧をヒーターへの供給電力が、４００Ｗになるよ
うにし、所定の温度になってからは、電圧切換器２３の
電圧を下げ、２００Ｗになるように切り換えるようにす
ると・ヒートロールの表面温度と時間との関係は第８図
のようになり・第６図のｂの特性に比べ、電源ＯＮ後の
温度のオーバシュー）ｌｄ大きなるが、所定の温度まで
は、約１０秒で立ち上げることができるため・電源を入
れ、長時間のむだな時間なしに定着をすることができる
。また・ヒートロールの寿命は、供給電力が大きいほど
、ヒータ部の加熱温度が高くなるため、短かいが、本方
法は温度の立ち上がりの時だけ４００Ｗ、所定温度にな
ってからは、２００Ｗにするため、ヒートロールの寿命
は延びるのである。
なお、ヒートロールの熱容量を比較的太きく確保し１機
械的に高精度を必要とするときには・セラミックヒータ
と離形性コート膜との間に、銅。
械的に高精度を必要とするときには・セラミックヒータ
と離形性コート膜との間に、銅。
黄銅、アルミ等の金属体層を１〜２胴程度の厚さで設け
ると良い。
ると良い。
以上・本発明を用いて・ヒートロール定着器を構成する
と、熱応答性が良好となり、早い温度立ち上がり特性が
得られるほか、少りい消費電力で定着が行なえる。また
、ヒートロールへの電力供給がロールの外側からできる
のでロールの回転機構を簡単化できるばかりか、発熱体
の長寿命化ヒートロールの軽量化がはかれるため、安価
で長寿命の定着器を提供することができる。
と、熱応答性が良好となり、早い温度立ち上がり特性が
得られるほか、少りい消費電力で定着が行なえる。また
、ヒートロールへの電力供給がロールの外側からできる
のでロールの回転機構を簡単化できるばかりか、発熱体
の長寿命化ヒートロールの軽量化がはかれるため、安価
で長寿命の定着器を提供することができる。
第１図は従来から用いられているヒートロール定着器の
概略図、第２図Ｆｉ第１図のヒートロール部の断面図、
第３図は従来型ヒートロールの断面図、第４図（Ａ）お
よび（Ｂ）は本発明を用いたヒートロールの正面断面図
および側面図、第５図は本発明のヒートロールのをり付
けと電力供給方法を示す半断面正面図、第６図はヒート
ロール定着器の温度と時間の関係を示す特性図・第７図
は本発明の一実施例の電力制御方法を示すブロック図、
第８図は第７図の方法を用いた場合の温度一時間特性図
である。 １３・・・発熱体、１４・・・セラミックス、１６・・
・銅リング、コ’ｔ、、７・・・絶縁性留め板・１８・
・・ヒートロール、１９・・・外部電極、２２・・・温
度コントローラー、２３・・・電圧切換器。 代理人 弁理士 高橋明夫 寡１固 ￥２０ ◇ ２ ｌυ 療３ 目 ／／ ′ヰ４０ （Ａ） （す １ｇ目 −ｔ （Ｓｅｃ）
概略図、第２図Ｆｉ第１図のヒートロール部の断面図、
第３図は従来型ヒートロールの断面図、第４図（Ａ）お
よび（Ｂ）は本発明を用いたヒートロールの正面断面図
および側面図、第５図は本発明のヒートロールのをり付
けと電力供給方法を示す半断面正面図、第６図はヒート
ロール定着器の温度と時間の関係を示す特性図・第７図
は本発明の一実施例の電力制御方法を示すブロック図、
第８図は第７図の方法を用いた場合の温度一時間特性図
である。 １３・・・発熱体、１４・・・セラミックス、１６・・
・銅リング、コ’ｔ、、７・・・絶縁性留め板・１８・
・・ヒートロール、１９・・・外部電極、２２・・・温
度コントローラー、２３・・・電圧切換器。 代理人 弁理士 高橋明夫 寡１固 ￥２０ ◇ ２ ｌυ 療３ 目 ／／ ′ヰ４０ （Ａ） （す １ｇ目 −ｔ （Ｓｅｃ）
Claims (1)
- １、ｋｌＮ、 Ｓ ｉ Ｎ４ 、 Ｓ ！ ＣまたはＡ
ｔｚＯ３を主成分とする円筒状の電気絶縁性熱伝導性焼
結体の中に、ニクロム線やタングステン線等でできた発
熱体を入れた構成のセラミックスヒーターロールを電子
写真方式や静電記録方式のトナ一定着用ヒートロールの
定着用ロールとして用いることを特徴とする直熱型ヒー
トロール定着器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1702584A JPS60163070A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 直熱型ヒ−トロ−ル定着器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1702584A JPS60163070A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 直熱型ヒ−トロ−ル定着器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60163070A true JPS60163070A (ja) | 1985-08-24 |
Family
ID=11932448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1702584A Pending JPS60163070A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 直熱型ヒ−トロ−ル定着器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60163070A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4813372A (en) * | 1986-05-08 | 1989-03-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Toner image fixing apparatus |
| EP0903646A2 (en) * | 1997-09-17 | 1999-03-24 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Ceramics heater for fixing toner image |
-
1984
- 1984-02-03 JP JP1702584A patent/JPS60163070A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4813372A (en) * | 1986-05-08 | 1989-03-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Toner image fixing apparatus |
| EP0903646A2 (en) * | 1997-09-17 | 1999-03-24 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Ceramics heater for fixing toner image |
| EP0903646A3 (en) * | 1997-09-17 | 1999-12-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Ceramics heater for fixing toner image |
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