JPS603683A - 加熱定着用ロ−ル - Google Patents
加熱定着用ロ−ルInfo
- Publication number
- JPS603683A JPS603683A JP11208583A JP11208583A JPS603683A JP S603683 A JPS603683 A JP S603683A JP 11208583 A JP11208583 A JP 11208583A JP 11208583 A JP11208583 A JP 11208583A JP S603683 A JPS603683 A JP S603683A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- heat
- heat fixing
- resistance heating
- roll
- 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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-
- 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
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】
本発明は電子写衷棲写機、ファクシミリ、ブリンク−等
の画像形成装置において、紙等の支持体上に形成された
トナー像を主として加熱により定着させる加熱定着装置
使用する加熱定着用ロールに関する。
の画像形成装置において、紙等の支持体上に形成された
トナー像を主として加熱により定着させる加熱定着装置
使用する加熱定着用ロールに関する。
画像形成装置における定着装置の一つとして、内部に熱
源（赤外群ランプ、ハロゲンランプ、ニクロム線断）を
有する良熱伝導性の金属コアの表面にシリコーンゴム等
の耐熱弾性体層やテフロン（商品名）等の離型性層を被
りしてなる加熱ロールと加Ｈユロールとをそなえた、い
わゆる熱ロール型の加熱定１着装置が知られている。
源（赤外群ランプ、ハロゲンランプ、ニクロム線断）を
有する良熱伝導性の金属コアの表面にシリコーンゴム等
の耐熱弾性体層やテフロン（商品名）等の離型性層を被
りしてなる加熱ロールと加Ｈユロールとをそなえた、い
わゆる熱ロール型の加熱定１着装置が知られている。
この種加熱定着装置においては、ロール内部の熱源の輻
射熱により空気を介してロール本体を間接的にガロ熱し
ているため熱効率が悪く、加熱ロール表面が所定の定着
潤度（通常は１６０〜２００°Ｃ位）に達するまでの予
熱時間が長い（６０〜９０ＳｅＣ程度）という欠点があ
った。また定着前に予め支持体を予熱する機構を設けた
場合でも６０〜６０ｓｅｃ程度の予熱時間が必要であっ
た。そして予熱時間を短縮を図るため、例えば特開昭５
６−１２！１５８１号公報や特開昭５６−１３８７６６
号公報に記載されているようなセラミックヒータ等の抵
抗発熱体によりロール本体を直接加熱することが提案さ
れている・。
射熱により空気を介してロール本体を間接的にガロ熱し
ているため熱効率が悪く、加熱ロール表面が所定の定着
潤度（通常は１６０〜２００°Ｃ位）に達するまでの予
熱時間が長い（６０〜９０ＳｅＣ程度）という欠点があ
った。また定着前に予め支持体を予熱する機構を設けた
場合でも６０〜６０ｓｅｃ程度の予熱時間が必要であっ
た。そして予熱時間を短縮を図るため、例えば特開昭５
６−１２！１５８１号公報や特開昭５６−１３８７６６
号公報に記載されているようなセラミックヒータ等の抵
抗発熱体によりロール本体を直接加熱することが提案さ
れている・。
この直接加熱型の定着装置によれば、従来の輻・耐加熱
型に比して予熱時間の短縮が可能であるが、それでも６
０〜６０ｓｅｃ程度の予熱時間が必要であった。また抵
抗発熱体としては、正の抵抗濡度係数を有する、いわゆ
るＰＴＣ％性を有するセラミック発熱体が知られている
。このＰＴＣ％性を有するセラミック発熱体は、キュー
リ温度を選定することにより所定の発熱温度が得られる
、潤度立上り時間が早い、一定温度で急激に抵抗が増加
するため自己澗度制ｉａ！Ｉ機能を備えている等の利点
がある。
型に比して予熱時間の短縮が可能であるが、それでも６
０〜６０ｓｅｃ程度の予熱時間が必要であった。また抵
抗発熱体としては、正の抵抗濡度係数を有する、いわゆ
るＰＴＣ％性を有するセラミック発熱体が知られている
。このＰＴＣ％性を有するセラミック発熱体は、キュー
リ温度を選定することにより所定の発熱温度が得られる
、潤度立上り時間が早い、一定温度で急激に抵抗が増加
するため自己澗度制ｉａ！Ｉ機能を備えている等の利点
がある。
しかるに、一般に知られているＢａＴｉＯ３系のセラミ
ック発熱体は製作に手間がかかりまた寸法精度の高いも
のを得ることが極めて困難である等の理由により実用化
はなされていない。またこの種セラミック発熱体の改良
も、例えば特開昭５５〜１６４８５９号、特開昭５６−
１３８７６６号、特開昭５６−１２３５８１号等の各公
報により提案されているが、十分とはいえない。
ック発熱体は製作に手間がかかりまた寸法精度の高いも
のを得ることが極めて困難である等の理由により実用化
はなされていない。またこの種セラミック発熱体の改良
も、例えば特開昭５５〜１６４８５９号、特開昭５６−
１３８７６６号、特開昭５６−１２３５８１号等の各公
報により提案されているが、十分とはいえない。
本発明の目的は、上述の従来技術の問題点を排除し、製
作が容易でしかも予熱時間を大幅に短縮することのでき
る直接加熱芸の加熱定着装置を提供することである。
作が容易でしかも予熱時間を大幅に短縮することのでき
る直接加熱芸の加熱定着装置を提供することである。
本発明の加熱定着用ロールは、金属性中空コアの表面に
絶縁性層を介して抵抗発熱体層を形成してなる加熱定着
用ロールにおいて、前記抵抗発熱体層の材料が塑性加工
可能なニクロム第１種、ニクロム第２１［クロムアルミ
第１種、鉄クロムアルミ第２種の１種類からなり、前記
抵抗発熱体層を塑性加工により形成すると共にその内面
に前記中空コアを圧入固定したことを特徴としている。
絶縁性層を介して抵抗発熱体層を形成してなる加熱定着
用ロールにおいて、前記抵抗発熱体層の材料が塑性加工
可能なニクロム第１種、ニクロム第２１［クロムアルミ
第１種、鉄クロムアルミ第２種の１種類からなり、前記
抵抗発熱体層を塑性加工により形成すると共にその内面
に前記中空コアを圧入固定したことを特徴としている。
以下本発明の詳細を図面により説明する。
第１図は本発明の加熱定着ロールの一実施例を示す縦断
面図、第２図は本発明の加熱定着ロールの製造工程を説
明するための一部断面で表した正面図である。
面図、第２図は本発明の加熱定着ロールの製造工程を説
明するための一部断面で表した正面図である。
第１図において、１はアルミニウム合金、ステンレス鋼
、銅、真鍮等の金属材料からなる中空コアであり、その
外周面には耐熱性を有する絶縁層２が形成されている。
、銅、真鍮等の金属材料からなる中空コアであり、その
外周面には耐熱性を有する絶縁層２が形成されている。
絶縁層２はアルミナ（ＡＩ、０等のセラミック材料、あ
るいはフッ素樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリイミド樹脂等の有機重合体などが使
用できる。 １”絶縁層２の外周面には塑性加工によっ
て一体に形成されたパイプ状の抵抗発熱体層３が嵌装さ
れている本発明者の検討によれば、ニクロム系合金ある
いは鉄クロムアルミ系合金の中にはその合金成分によ〕
ては、所定の伸展性、延性あるいは引抜性を有するもの
がある。そこで本発明ではこの種合金の塑性加工性なら
びに発熱機能に着目し、これを抵抗発熱体として使用す
るものである。抵抗発熱層３全形成する材料としては、
例えば前述したニクロム１種（ＮＣＨｌ）、２種（ＮＣ
Ｈ２）、鉄クロム・アルミ（ＦＣＨｌ ） 、 ２種（
ＦＣＨ２）が挙げられる。
るいはフッ素樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリイミド樹脂等の有機重合体などが使
用できる。 １”絶縁層２の外周面には塑性加工によっ
て一体に形成されたパイプ状の抵抗発熱体層３が嵌装さ
れている本発明者の検討によれば、ニクロム系合金ある
いは鉄クロムアルミ系合金の中にはその合金成分によ〕
ては、所定の伸展性、延性あるいは引抜性を有するもの
がある。そこで本発明ではこの種合金の塑性加工性なら
びに発熱機能に着目し、これを抵抗発熱体として使用す
るものである。抵抗発熱層３全形成する材料としては、
例えば前述したニクロム１種（ＮＣＨｌ）、２種（ＮＣ
Ｈ２）、鉄クロム・アルミ（ＦＣＨｌ ） 、 ２種（
ＦＣＨ２）が挙げられる。
抵抗発熱層３の外周面は４弗化エチレン樹脂。
シリコンゴム等のオフセット防止層４で被覆されている
。なお５．５′は抵抗発熱体６に電力を供給するための
電極リングである。
。なお５．５′は抵抗発熱体６に電力を供給するための
電極リングである。
上記の加熱定着用ロールは、第２図に示すように、引抜
あるいは押出等の塑性加工によってパイプ状の抵抗発熱
体層３を作成しく第２図（イ））、これに外周面に絶縁
層２を形成した中空コア１を焼ばめ、冷しばめ等の公知
の手法により嵌装しく第２図（ロ））、ついで抵抗発熱
体層乙の外周面をオフセット防止層４で被覆して（第２
図（ハ））製作される。
あるいは押出等の塑性加工によってパイプ状の抵抗発熱
体層３を作成しく第２図（イ））、これに外周面に絶縁
層２を形成した中空コア１を焼ばめ、冷しばめ等の公知
の手法により嵌装しく第２図（ロ））、ついで抵抗発熱
体層乙の外周面をオフセット防止層４で被覆して（第２
図（ハ））製作される。
上記の加熱定着用ロールにおいて、絶縁層、抵抗発熱体
層の厚さはこれらの材質、ロール寸法、使用条件等に応
じて適宜定めればよいが、絶縁層の厚さは電気的絶縁の
有効性の点から５０〜６００μｍ程度が適当で、抵抗発
熱体層の厚さは所定の発熱量を得るためには１０μｍ以
上は必要であるが、厚すぎると発熱体自体の熱容量が大
きくなってしまうので４００μｍ以下が適当である。ま
たオフセット防止層の厚さは１０μｍ以上あれば充分で
あるが、厚すぎると熱容量が大きくなり予熱時間の短縮
を阻害するので５０μｍ以下が適当である。
層の厚さはこれらの材質、ロール寸法、使用条件等に応
じて適宜定めればよいが、絶縁層の厚さは電気的絶縁の
有効性の点から５０〜６００μｍ程度が適当で、抵抗発
熱体層の厚さは所定の発熱量を得るためには１０μｍ以
上は必要であるが、厚すぎると発熱体自体の熱容量が大
きくなってしまうので４００μｍ以下が適当である。ま
たオフセット防止層の厚さは１０μｍ以上あれば充分で
あるが、厚すぎると熱容量が大きくなり予熱時間の短縮
を阻害するので５０μｍ以下が適当である。
例えば、第１図において、外径が３０ｍｍφ、胴部肉厚
が２ ｍｍのアルミニウム合金（Ａ６０６１ ）製中空
ロールの表面に厚さ１５０μｍの絶縁層（Ａｌ、０５）
２を形成したローラ基体を、厚さ５０μｍ、長さ２８０
ｍｍの抵抗発熱体ｉにクロム１種）！Ｉに嵌合し、つい
で抵抗発熱体層３０表面にテフロン（商品名）を２５μ
ｍの厚さに均一に塗布し、又抵抗発熱体層３０両端に電
極リング５．５′を装着して加熱定着用ロールを製作し
た。
が２ ｍｍのアルミニウム合金（Ａ６０６１ ）製中空
ロールの表面に厚さ１５０μｍの絶縁層（Ａｌ、０５）
２を形成したローラ基体を、厚さ５０μｍ、長さ２８０
ｍｍの抵抗発熱体ｉにクロム１種）！Ｉに嵌合し、つい
で抵抗発熱体層３０表面にテフロン（商品名）を２５μ
ｍの厚さに均一に塗布し、又抵抗発熱体層３０両端に電
極リング５．５′を装着して加熱定着用ロールを製作し
た。
そして上記電極リング５，５／から抵抗発熱体層３に７
００Ｗの電力を供給したところ、約３ ｓｅｃでロール
表面の濃度が２００°Ｃに達することが確認された。
００Ｗの電力を供給したところ、約３ ｓｅｃでロール
表面の濃度が２００°Ｃに達することが確認された。
以上に記述の如く、本発明の加熱定着用ロールによれば
、熱ロール型の加熱定着装置における予熱時間を大幅に
短縮することが可能となり、又抵抗発熱体を塑性加工に
より一体に形成するため、製作コストも従来のものより
大幅に低減することができる。
、熱ロール型の加熱定着装置における予熱時間を大幅に
短縮することが可能となり、又抵抗発熱体を塑性加工に
より一体に形成するため、製作コストも従来のものより
大幅に低減することができる。
第１図は本発明の一実施例に係る加熱定着用ロールの縦
断面図、第２図（（イ）（ロ）（ハ））は本発明の加熱
定着用ロールの製造工程を説明するための一部断面で表
わした正面図である。 １：中空コア、 ２；絶縁層、５；抵抗発熱体層、４：
オフセット防止層、５：電極リング。 出願人 日立金族株式会社
断面図、第２図（（イ）（ロ）（ハ））は本発明の加熱
定着用ロールの製造工程を説明するための一部断面で表
わした正面図である。 １：中空コア、 ２；絶縁層、５；抵抗発熱体層、４：
オフセット防止層、５：電極リング。 出願人 日立金族株式会社
Claims (1)
- １、 金属性中空コアの表面に絶縁性層を介して抵抗発
熱体層を形成してなる加熱定着用ロールにおいて、前記
抵抗発熱体層の材料が塑性加工可能なニクロムｉ１ｍ、
ニクロム第２種、鉄クロムアルミ第１柿、鉄クロムアル
ミ第２桶の１種類からなり・前記抵抗発熱体層を塑性加
工により形成すると共にその内面に前記中空コアを圧入
固定したことを特徴とする加熱定着用ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11208583A JPS603683A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 加熱定着用ロ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11208583A JPS603683A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 加熱定着用ロ−ル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS603683A true JPS603683A (ja) | 1985-01-10 |
Family
ID=14577709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11208583A Pending JPS603683A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 加熱定着用ロ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603683A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4801968A (en) * | 1986-03-18 | 1989-01-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fixing device including a heat roller having a device for heating a region of the roller corresponding to the width of an image forming medium |
| US4874927A (en) * | 1987-06-09 | 1989-10-17 | Hitachi Metals, Ltd. | Heating roll for fixing toner |
| US11325548B2 (en) | 2017-06-09 | 2022-05-10 | Gentherm Gmbh | Heating mat with electric control unit integrated connector |
-
1983
- 1983-06-22 JP JP11208583A patent/JPS603683A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4801968A (en) * | 1986-03-18 | 1989-01-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fixing device including a heat roller having a device for heating a region of the roller corresponding to the width of an image forming medium |
| US4874927A (en) * | 1987-06-09 | 1989-10-17 | Hitachi Metals, Ltd. | Heating roll for fixing toner |
| US11325548B2 (en) | 2017-06-09 | 2022-05-10 | Gentherm Gmbh | Heating mat with electric control unit integrated connector |
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