JPS6311980A - 電子写真用ヒ−トロ−ル - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は中空円筒状の芯体の外表面に絶縁層と抵抗層と
を設けた電子写真用ヒートロールに関するものであり、
特に給電用電橋リングの改良に関するものである。

〔従来の技術〕

複写紙上に転写したトナー像を熱定着させる熱定着装置
に使用する電子写真用ヒートロールとしては、中空円筒
状の芯体内に発熱源としてハロゲンランプを設けて加熱
するものが従来から広く知られている。しかしこの形式
のものは、電力消費量が大であると共に１通電後複写開
始までのウォ−ミングアフプ時間が長いという欠点があ
る。この欠点を解決する一手段として、芯体外表面に抵
抗発熱体を配置した直接加熱ヒートロールがある。

第２図は本出願人が別途出願中のものの一例を示す一部
断面正面図であり、中空円筒状に形成した芯体１の外表
面に、結合層２を介して絶縁層３および抵抗層４を設け
る。そして抵抗層４の両端部には電極リング５を固着し
て抵抗層４と電気的に接続する。６は給電用ブラシであ
り、Ｖ１，極リング５の外周に摺動接触するように配置
しである。次に抵抗層４の外方には絶縁層７を介して保
護Ｎ８を配設し、抵抗層をｔ％的に！縁すると共に、不
本意な外力による絶縁層７若しくは抵抗層４等の構成部
材の損傷を防止する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のヒートロールの抵抗層４は１例えばＡｌ１ｚ０３
の基地中に分散されたＮｉ　Ｃｒとからなり。

Ｎｉ　Ｃｒを２５〜３０％含有する。そして上記抵抗層
４の両端部に固着する電極リング５は９例えばＣｕＡｊ
！合金からなる。ここで上記両者の熱膨張係数は、前者
が９　ｘ　１０−”／”ｃに対し、後者は２０　Ｘ　１
０−’／℃であり１両者間には比較的大きな熱膨張差が
存在する。従って加熱冷却の繰り返しにより、抵抗層４
と電極リング５との継目部Ａに２両者間の熱膨張差およ
び抵抗層４の低強度に起因する亀裂を生じ、放電による
火花の発生、電気的導通の破壊等の事故を発生する可能
性を有する。上記亀裂発生による放電現象は、欧米諸国
における高圧電源使用環境においては１発生頻度が我国
におけるものより高く、外部への漏洩を誘発するおそれ
が内在するという問題点がある。

本発明は上記のような従来の直接加熱ヒートロールに存
在する問題点を解決し、長時間連続して使用しても、電
極リング近傍に亀裂等の発生することのない安全性の高
い電子写真用ヒートロールを提供することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前記のような問題点を解決するために。

中空円筒状の芯体の外表面に結合層を介して絶縁層およ
び抵抗層を設け、かつ抵抗層端部に電極リングを固着し
てなる電子写真用ヒートロールにおいて、前記電極リン
グを内周リングと外周リングとの組み合わせによる二重
構造とすると共に、外周リング、内周リングおよび前記
抵抗層を形成する材料の熱膨張係数α１．αオ、α、お
よび導電率ρ１．ρよ、ρ３の値をα、〉α２〉α１と
すると共にρ１くρ２〈ρ、とする。という技術的手段
を採用したのである。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例を示す要部拡大縦断面図であり
、同一部分は前記第２図と同一の参照符号で示す。同図
において、５ａ、５ｂは各々外周リングおよび内周リン
グであり２両者を一体に組み合わせて電極リング５を形
成するのである。そして外周りング５ａは従来のものと
同一材料で形成するが、内周リング５ｂを形成する材料
には。

熱膨張係数および導電率が各々前記外周リング５ａと抵
抗Ｎ４とを形成する材料の中間の値を有するものを選定
する。すなわち外周リング５ａ。

内周リング５ｂおよび抵抗層４を形成する材料の熱膨張
係数を夫々α１．α２．α、とし、一方それらの材料の
導電率を夫々ρ１．ρ２．ρ、としたときに、下記の関
係が成立するような材料を選定する。すなわちα、〉α
８〉α、およびρ１〈ρ２〈ρ３である０次に表は外周
リング５ａ、内周−リング５ｂおよび抵抗層４を夫々形
成する材料。

熱膨張係数および導電率を示す表である。

表から明らかなように、電極リング５を二重構造にする
ことにより、抵抗Ｎ４と外周リング５ａとの間に介在す
る内周リング５ｂの熱膨張係数は。

前記両者の中間の値であるから、第１図のＡ部における
亀裂の発生を阻止することができる。一方外周リング５
ａと内周リング５ｂとの境界面においては、亀裂を発生
することもなく、また両者が引っ張り強さを充分に保有
しているため、熱膨張差による熱応力は充分に耐え得る
から、亀裂を発生するおそれはない、なお内周リング５
ｂの導電率もまた抵抗層４と外周リング５ａとの中間の
値であるから、内周リング５ｂにおける発熱を抑制し、
電極リング５自体の温度上昇を抑制する作用がある。

上記実施例において、絶縁層３は５０μｍ、抵抗層４は
５０〜１００μ−ならびに外周リング５ａおよび内周リ
ング５ｂは２００〜３００μ面の厚さに形成したが、こ
れらの厚さはヒートロールの容量その他を勘案して適宜
選定すべきである。

また本実施例においては、抵抗層４および内周リング５
ｂを形成する材料としてＡｎ！ｚＯ，＋Ｎ１ｃｒを。

外周リング５ａを形成する材料としてＣｕＡｊｌを夫々
使用した例を示したが、これに限定せず他の導電性材料
を使用することができることは勿論である。すなわち抵
抗層４については、Ａｌｔｏｓと混合すべきＮｉ　Ｃｒ
合金の含有量を例えば２５〜３０％とすることができる
と共に、　　Ｎｉ　Ｃｒに代えて他の導電性材料を混入
することができろ。

またＡｊ！ｚｏｉ以外のセラミックス材料を導電性材料
と混合して使用することもできる。次に内周リング５ｂ
を形成する材料についても、Ａｊ！ｚｏ３と混合すべき
Ｎｉ　Ｃｒ合金の含有量は１０〜７０％の範囲内で変化
させることができると共に、上記抵抗層４を構成する材
料と同様に他のセラミックス材料、他の金属材料、若し
くはそれらの混合材料を使用することができる。一方外
周りング５ａを構成する材料は導電率の高い材料とする
のが好ましいが、非金属材料も含めてＣｕ　Ａρ基以外
導電性材料を使用できることは当然である。要するに本
発明においては、内周リング５ｂを形成する材料の熱膨
張係数および導電率が、外周リング５ａおよび抵抗Ｎ４
を形成する各々の材料の中間の値となるようにすればよ
い、なお本実施例においては電極リングを内周リングと
外周リングとからなる二重構造の例を示したが、三重以
上の多重構造とし、上記の構成要件を拡張して応用する
こともできる。

〔発明の効果〕

本発明は以上記述のような構成および作用であ右 るから、ヒートロール長時間使用しても各部構成部材間
の熱応力による亀裂、電気的導通破壊等の事故発生のお
それがなく、定着手段の寿命および信軒性を飛躍的に向
上させ得るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す要部拡大縦断面図、第２
図は従来のものを示す一部断面正面図である。 ４：抵抗層、５：電極リング、５ａ：外周リング、５ｂ
：内周リング。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）中空円筒状の芯体の外表面に結合層を介して絶縁
   層および抵抗層を設け、かつ抵抗層端部に電極リングを
   固着してなる電子写真用ヒートロールにおいて、前記電
   極リングを内周リングと外周リングとの組み合わせによ
   る二重構造とすると共に、外周リング、内周リングおよ
   び前記抵抗層を形成する材料の熱膨張係数α＿１，α＿
   ２，α＿３および導電率ρ＿１，ρ＿２，ρ＿３の値を
   α＿１＞α＿２＞α＿３とすると共にρ＿１＜ρ＿２＜
   ρ＿３としたことを特徴とする電子写真用ヒートロール
   。
2. （２）内周リングを形成する材料中のＮｉＣｒ含有量が
   １０〜７０％であり、抵抗層を形成する材料中のＮｉＣ
   ｒ含有量が２５〜３０％である特許請求の範囲第１項記
   載の電子写真用ヒートロール。
3. （３）外周リングをＣｕＡｌで、内周リングをＡｌ＿２
   Ｏ＿３・ＮｉＣｒ（４０％）でおよび抵抗層をＡｌ＿２
   Ｏ＿３・ＮｉＣｒ（２５％）で夫々形成した特許請求の
   範囲第１項若しくは第２項記載の電子写真用ヒートロー
   ル。