KR100371828B1 - 퀴크 히트 로울러 - Google Patents

Abstract

복사기나 프린터 등의 전자사진장치에 있어서, 수명이 길고 고속가열이 가능하며, 타 디지탈 기구와 시스템화한 경우에 처리스피드가 고속으로 응답하며, 또한 강력한 온도항상성을 갖는 퀴크 히트 로울러를 실현한다.

구체적 구성으로서, 폴리이미드수지 시트 등으로 이루어진 절연체층(20)의 표면에 발열저항체층(22)을 스크린 인쇄법에 의해 성막하고, 또한 폴리이미드수지시트 등을 절연체층(24)으로 접착하여, 그 표면에 열반사층(26)의 알루미늄 박을 접착하여 발열저항체 시트(8)를 제작한다. 알루미늄소관의 외주면에 현상제 토너의 밀착을 방지하는 이형층(4)을 설치한 원통체(6)를 준비하여, 이 내주면에 상기 발열저항체 시트(8)를 정착하여, 정착용 퀴크 히트 로울러를 완성한다. 발열부재가 내부에 있으므로, 마모·손상이 없고, 장기간의 수명을 가지며, 저항체층으로 원통체를 전면 고속가열하는 것이 가능하다. 따라서, 대기시간을 없애고, 타 전자기계와의 고속 시스템화를 실현할 수 있다.

상기 발열저항체층(22)을 고온도계수 저항체층(21)으로 해서 온도제어형 퀴크 히트 로울러로 하면, 그 발열전력이 온도와 반비례적인 관계가 되므로, 온도를 일정하게 유지하여 온도 불균일이나 온도 리플현상을 억제할 수 있다. 또한 상기 발열저항체층(22)을 고온도계수 저항체층(21)과 저온도계수 저항체층(23)을 겹쳐서 구성하여, 자기억제형 퀴크 히트 로울러로 하면, 히트 로울러의 온도억제성과 동시에 고속가열성을 실현할 수 있다.

Description

퀴크 히트 로울러{QUICK HEAT ROLLER}

일반적으로 복사기, 프린터 등의 전자사진장치에 있어서 토너정착장치로서는 발열수단을 갖춘 히트 로울러와 가압로울러를 대향하여 배치하여, 이들 로울러사이에 토너화상을 전사하는 기록지를 통과시켜, 가열과 동시에 가압하여 토너화상을 기록지에 열정착하고 있다.

종래부터 실용화되어 있는 히트 로울러는 알루미늄이나 스텐레스 등의 금속파이프의 내부에 할로겐램프 등의 발광가열관을 내장한 것이다. 그러나, 이 히트 로울러는 복사열을 이용하기 때문에, 발열효율이 나쁘고, 열정착에 필요한 소정의 온도, 예컨대, 160℃로 상승하는데, 수 십초∼수 분을 필요로 하고 있었다. 특히, 복사기를 정지상태 또는 약간의 휴지상태로부터 온(on)상태로 할 때, 사용가능하게 되기까지의 긴 대기시간은 이용자의 작업효율을 저하시키고 있었다.

또한, 근래에는 복사기를 타 전자기기와 연동시켜 사용하기 때문에, 오프상태 또는 약간의 휴지상태의 복사기에 신호입력이 있을 때에는, 히트 로울러가 긴 가열시간을 기다리지 않으면 시스템이 진행하지 않아, 시스템 전체의 고속화를 저해하는 주요 원인이 되어 왔다. 즉, 타 전자장치가 어떻게 고속화되더라도, 토너정착부의 근본적 해결책이 없는 한, 전자사진 시스템의 고속화는 곤란한 상황하에 있다.

또한, 발광가열관은 항시 발광발열하기 때문에, 히트 로울러가 설정 온도이상으로 가열될 우려가 있어, 이것 때문에 설정 온도 근방이 되면 발광가열관을 외부회로에 의해서 온·오프제어하고 있는 것이 실정이다. 그러나, 그 온·오프제어에 의해서 히트 로울러의 온도는 결과적으로 진동하여, 이 진동폭, 즉 리플(ripple)이 큰 경우에는 시간 경과에 따라 토너의 열정착에 불균일을 생기게 하는 것도 있었다. 이 불균일을 제거하기 위해서, 온·오프제어회로가 비싸게 되기도 하거나, 또한 아무리 해도 미묘한 불균일을 개선할 수 없다고 하는 사태가 출현하고 있다.

또한 발광가열관은 유리제 램프이기 때문에, 충격에 의해 파손될 우려가 있어, 그것을 내장하는 정착용 히트 로울러의 취급에는 신중함이 요청되어, 이것이 작업능률의 저하를 초래하고 있었다. 동시에, 이 히트 로울러는 소비전력이 크고, 사용하지 않을 때에도 점등예열할 필요가 있는 등, 에너지 절약의 요청에 호응하는 것이 아니었다.

그래서, 이 결점을 개선하기 위해서, 발광가열관을 사용하지 않은 방법이 제안되었다. 즉, 정착용 히트 로울러인 금속파이프로 이루어진 원통체의 외주면(外周面)에, 폴리이미드 등의 고내열성 유기수지로 이루어진 전기절연체층을 형성하여, 이 외주면에 발열저항체층을 설치하고, 또한 그 표면에 테프론(불소수지) 등의 이형층(離形層)을 구비한 구조의 히트 로울러이다(일본특허공개공보 소55-72390호, 일본특허공개공보 소62-20038호, 일본특허공개공보 소63-158582호 참조). 발열저항체층을 전류가열하면, 히트 로울러 전체를 빠른 시기에 승온(昇溫)할 수 있다고 하는 아이디어이다.

그러나, 본 발명자 등은 이 히트 로울러를 연구하는 중에, 실용화가 불가능한 중대한 결점을 갖는 것을 찾아내게 되었다. 즉, 이형층 및 전기절연체층은 금속파이프의 외주면에 형성되어 있고, 더구나 이들 각 층의 재료는 유기수지이기 때문에 경도가 낮은 것이다. 협압(狹壓)상태에 있는 히트 로울러와 가압로울러의 사이에 기록지를 주행시키기 때문이고, 표면에 노출하는 이형층과 그 다음에 있는 전기절연체층에는 직접 외력이 작용하여, 지극히 손상되기 쉬운 상태에 있다.

그럼에도 불구하고, 기록지를 벗기기 위한 박리클릭이 히트 로울러 외주면에 접촉할 뿐만 아니라, 이 외주면에 온도계측용의 서미스터(thermistor)가 소정의 누르는 압력으로 접촉배치되어 있고, 그 결과, 히트 로울러 외주면은 지극히 손상되기 쉽고 급속히 마모된다. 마모가 진행하여 발열저항체층이 노출하면, 쇼트에 의한 누전사고 등 불측의 사고를 발생시킨다. 이러한 이유때문에, 이 방식은 실용화된 것 없이 아이디어만 도출되고, 현재도 또한 발광가열관 방식이 이용되고 있는 것이다. 또한, 온도 리플(ripple)현상의 대책에 관하여는 전혀 해결되어 있지 않다.

또, 디지탈기술의 진보에 의해, 복사기도 복사기능·프린트기능·통신기능을가지며, 소위 복합기기가 시장에 투입되어, 다기능화·색채화가 진행되고 있다. 특히, 다기능화에 의해서, 많은 종류의 용지가 사용되게 되었다. 예컨대, B-5의 용지의 직후에 A-4, A-3 등의 용지가 사용되는 경우, B-5의 용지를 통과한 히트 로울러의 부분의 표면은, 열을 빼앗기어 저온이 되고, 통과하지 않은 부분은 고온으로 되어, 히트 로울러의 표면온도 분포에 큰 온도차가 생긴다. 이와 같은 상태로 B-5이상의 용지를 통과시키면, 정착불균일이 생기고, 특히 컬러기기의 경우에는 컬러발색에 문제가 생기고 있다.

정착용 히트 로울러의 온도분포를 균일하게 하기위해서, 미리 보통 용지기준 위치의 발열량이 커지도록 발열저항체를 조정하는 제안(일본특허공보 평7-109531호 참조)이 있지만, B-5 ∼ A-3 등의 용지가 혼재하는 경우, 순간적으로 용지의 치수에 대응해서 온도분포를 일정하게 하는 것은 할 수 없었다.

이상을 종합하면, 종래의 기술로서는, 수명의 연장성, 안전성, 고속가열성, 온도불균일의 급속균일화(온도항상성) 및 온도 리플의 억제를 동시에 만족하게 할 수 없었다. 요컨대, 이러한 결점들의 개선에는 상당한 연구를 필요로 하고 있었다.

본 발명은 복사기, 프린터 등의 전자사진장치에 있어서 토너(toner) 정착(定着)용 히트 로울러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수명이 길고, 고속가열이 가능하고, 또한 고온화함에 따라서 발열전력을 자동적으로 억제하는 온도제어성 또는 자기제어성을 갖는 퀴크 히트 로울러에 관한 것이다.

(발명의 개시)

본 발명에 따른 제1의 퀴크 히트 로울러는 정착용 퀴크 히트 로울러로, 원통체의 내주면에 발열저항체 시트를 가지며, 이 발열저항체 시트는 적어도 발열저항체층으로 이루어지고, 이 발열저항체층을 전류가열하여 상기 원통체를 원하는 정착온도로 설정하는 점에 특징이 있다.

본 발명에 따른 제2의 퀴크 히트 로울러는 온도제어형 퀴크 히트 로울러로, 원통체의 내주면에 발열저항체 시트를 가지며, 이 발열저항체 시트는 적어도 고온도계수 저항체층으로 이루어지고, 이 고온도계수 저항체층을 전류가열하여 상기 원통체를 원하는 정착온도로 설정하여, 고온화함에 따라서 발열전력을 억제하는 성질을 갖는 점에 특징이 있다.

본 발명에 따른 제3의 퀴크 히트 로울러는 자기제어형 퀴크 히트 로울러로, 원통체의 내주면에 발열저항체 시트를 가지며, 이 발열저항체 시트는 적어도 고온도계수 저항체층과 저온도계수 저항체층으로 이루어진 발열저항체층을 포함하고, 양 저항체층을 전류가열하여 상기 원통체를 원하는 정착온도로 고속으로 설정하여, 고온화함에 따라서 발열전력을 저하하여 정착온도를 일정하게 유지하는 자기제어성을 갖는 점에 특징이 있다.

이들 발열저항체 시트의 한 면의 최외부에 열반사층을 마련하여, 이 열반사층을 원통체의 최내부에 배치한 퀴크 히트 로울러를 제안한다.

또한 상기 발열저항체 시트는, 절연체층의 위에 발열저항체층, 절연체층을 차례로 적층한 3층구성으로 이루어진 층모양 시트이고, 이 발열저항체 시트를 원통체의 내주면에 밀착접합시킨 퀴크 히트 로울러를 제안한다.

더욱, 상기 발열저항체 시트는, 절연체층의 위에 발열저항체층, 절연체층, 열반사층을 차례로 적층한 4층구성으로 이루어진 층모양 시트로, 이 발열저항체 시트를 원통체의 내주면에 밀착접합시킨 퀴크 히트 로울러를 제안한다.

이들 발열저항체 시트의 적어도 발열저항체층을 스크린 인쇄법에 의해 제작하여, 발열저항체층의 막의 두께를 다층인쇄에 의해 제어하는 퀴크 히트 로울러를 제안한다.

본 발명자등은 상기 종래예 및 그 개량안의 결점을 예의 연구한 결과, 절연체층이나 발열저항체층을 원통체의 내주면에 형성하는 것에 의해 그것들의 결점을 극복할 수 있다는 것을 착상하기에 이르렀다. 이와 같이, 발열저항체층을 내면에 형성한 제1의 타입의 퀴크 히트 로울러를 정착용 퀴크 히트 로울러라고 부른다. 내면에 형성하면, 박리클릭이나 서미스터와 접촉하지 않으니까 마모가 없고, 수명의 연장과 안전성을 확보할 수 있다. 더구나 시트모양의 발열저항체층으로 원통체의 전면을 밀착적으로 전류가열할 수 있으니까 고속가열성을 부여할 수 있다.

원통체 내주면에의 각 층의 형성을 쉽게 하기위해서, 우선 각 층을 시트모양으로 적층하여 발열저항체 시트를 성형하고, 이 발열저항체 시트를 원통체 내주면에 접착, 융착 등의 방법으로 밀착접합하면 실용성이 높아지며, 전자사진장치의 획기적인 개량을 실현할 수 있다.

또한, 본 발명자 등은 전류가열하는 저항체층을 고온도계수 재료로부터 형성하면, 고온상태에서의 온도 리플현상을 억제할 수 있다는 것을 착상하기에 이르렀다. 이 제2의 타입의 퀴크 히트 로울러를 본 발명에서는 온도제어형 퀴크 히트 로울러라고 부른다. 일반적으로 발열저항체층을 일정 전압에서 가열하면 점차로 온도가 상승한다. 그 저항치(R)는 통상 온도상승에 따라서 증대하며, 선형 근사(近似)에서는 R = R_o(1 + αt)로 정식화된다. 그 증가율(α)을 온도계수라 칭하며, 보다 정확한 다항식 근사에서는 1차 온도계수, 2차 온도계수 등이 존재하고, 상기 α는 1차 온도계수이다. 이 온도계수가 높을수록 저항치는 온도와 같이 급속히 증가한다.

발열저항체층에의 인가전압을 V, 저항체층의 저항치를 R이라 하면, 발열전력 (P)은 P = V²/ R ≒ V²/ R_o(1 + αt)로 나타난다. 따라서, 온도(t)가 증가하면 저항치(R)가 증대하여, 그 결과, 전력(P)은 반비례하여 작게된다. 온도계수가 높을수록 온도상승과 같이 발열전력은 급속히 저하하고, 온도계수가 작으면 발열전력은 그정도로 저하하지는 않고 여전히 발열을 계속하는 작용을 갖는다.

이상으로부터 본 발명의 고온도계수 저항체층은 일정온도에 따라서 자발적인 온도제어성을 갖는다는 것을 알 수 있다. 반대로, 온도가 저하하면 저항치가 작게 되어 발열전력이 증대하여, 온도상승을 촉진하게 된다. 환언하면, 고온도계수 저항체층은 원하는 정착온도로부터의 과가열이나 과냉각을 자발적으로 자기억제하여, 외부회로를 필요로 하지 않고 온도항상성을 유지한다고 하는 획기적인 성질을 갖는 것이다. 이 성질에 의해, 외부회로의 온·오프 제어에 의한 온도 리플현상이나, 용지통과 후의 히트 로울러의 온도불균일을 급속히 정착온도로 회복할 수가 있다. 이 성질을 온도제어성이라고 부른다.

그러나, 고온도계수 저항체층의 온도제어성은 실온으로부터 정착온도로의 고속가열에 대하여 브레이크 작용을 하기 때문에, 그것만으로서는 고속가열이 곤란하게 된다. 이 약점을 해소하기 위해서, 본 발명자 등은 저온도계수 저항체층과 고온도계수 저항체층을 2층 상태로 적층하는 착상을 얻었다. 이 제3의 타입의 퀴크 히트 로울러를 자기제어형 퀴크 히트 로울러라고 부른다. 전술한 것 같이, 이 저온도계수 저항체층은 단순히 온도의 상승·하강에 관계치 않고 항상 발열상태에 있다고 생각하는 것이 좋다.

따라서, 실온으로부터의 온도상승과정에서는, 고온도계수 저항체층과 저온도계수 저항체층의 모두가 가열작용을 하기때문에 고속가열이 가능하게 된다. 점차로 온도가 상승하면, 고온도계수 저항체층은 온도제어성에 의해서 가열효과는 작게 된다. 한편, 저온도계수 저항체층은 가열작용을 계속하기 때문에, 외부회로의 온·오프제어 및 고온도계수 저항체층의 온도제어성에 의해서 원하는 정착온도로 안정하게 유지된다. 그런데, 외부회로의 온·오프제어에 의해 온도 리플현상이 생기기도 하고, 용지의 통과에 의해서 온도불균일이 히트 로울러에 생기면, 고온도계수 저항체층의 온도제어성에 의해, 그것들의 시간적·장소적인 온도변동은 강제로 감쇠시켜지고, 일정온도로 급속히 복귀한다. 이와 같이, 고·저온도계수 저항체층의 2층구성에 의해서 고속가열성과 강력한 온도항상성이 발휘되며, 이 성질을 자기제어성이라고 부른다.

다음에, 상기한 3종류의 퀴크 히트 로울러, 즉, 정착용 퀴크 히트 로울러, 온도제어형 퀴크 히트 로울러 및 자기제어형 퀴크 히트 로울러에 공통하는 구체적구조에 관해서 설명한다.

우선, 금속파이프로 이루어진 원통체의 외주면에 기록지의 박리를 쉽게 하는테프론 등의 재질로 이루어진 이형층을 형성하여 놓는다. 한편, 절연체층, 발열저항체층, 절연체층, 열반사층을 이 순서로 적층한 발열저항체 시트를 형성한다. 이 발열저항체층에 3종류의 타입이 있다. 제1은 일반적인 저항체층, 제2는 고온도계수 저항체층, 제3은 고온도계수 저항체층과 저온도저항체층을 적층한 2층구성이다. 다만, 고온도계수 저항체층과 저온도저항체층의 적층순서는 한정되지 않는다.

다음에, 이 시트를 원통체의 내주면에 밀착접합한다. 이때, 열반사층이 원통체의 최내부가 되도록 배치한다. 따라서, 절연체층이 금속파이프와 접촉하기 때문에, 전류가 금속파이프에 누전하는 일은 없다.

또한, 절연파이프로 이루어진 원통체의 경우에는, 우선 외주면에 이형층을 형성하여 놓는다. 한편, 발열저항체층, 절연체층, 열반사층을 이 순서로 적층한 발열저항체 시트를 성형하여, 열반사층이 원통체의 최내부가 되도록 시트를 원통체내주면에 밀착접합한다. 발열저항체층이 절연파이프에 접촉하고 있더라도, 절연파이프의 전기절연성에 의해서 누전하는 일은 없다.

발열저항체층은 전류의 통전(通電)에 의해서 발열하는 시트모양으로, 적절한 온도계수를 갖는 금속분체 등의 도전성 페이스트를 도막(塗膜)형성하거나, 그 온도계수 재료로 이루어진 저항성필름을 설치하므로써 형성한다. 그 두께를 조절하면 저항치를 가변할 수 있고, 발열전력을 자유롭게 조절할 수 있다. 필름에서는 그 막의 두께를 가변하기도 하고, 페이스트에는 도막 두께를 가변하면 좋다.

제1 타입의 상기 정착용 퀴크 히트 로울러의 발열저항재료로서는 특별히 한정되지 않고, 사용에 알맞는 저항치를 갖는 도전재료로 구성된다. 따라서, 현재 알려져 있는 모든 공지의 도전재료로부터 선택될 수 있다.

제2의 타입인 온도제어형 퀴크 히트 로울러에 사용되는 고온도계수 저항재료로서는, 예컨대, Ag, Ni, Au, Pd, Mo, Mn, W 등의 금속재료, Ag-Pd, Cu-Ni, Cu-Zn, Cu-Sn 등의 합금, 또는 V₂0₃, Sb₂0₃, Bi₂0₃, CrO₂등의 금속계 화합물이 사용된다.이들 도전재료 중에는 온도계수가 큰 것으로부터 작은 것까지 포함되어 있지만, 온도제어성을 발휘할 수 있는 재료이면 선택적으로 사용할 수 있다.

제3의 타입인 자기제어형 퀴크 히트 로울러에 사용되는 고온도계수의 도전재료로서는, Pd, Mo, W 등의 금속재료, Ag-Pd, Cu-Ni, Cu-Zn, Cu-Sn 등의 합금, 또는 V₂0₃, Sb₂0₃, Bi₂0₃, CrO₂등의 금속계 화합물을 사용한다. 이들을 단체로, 또한 혼합하여 사용하고, 이외에도 공지의 각종 재료를 이용할 수 있다. 이들은 전기저항의 온도계수가 정수의 값을 나타내며, 비교적 그 값이 크다.

저온도계수의 도전재료로서는, Ag, Ni, Au, Pd, Mo, W 등의 금속재료, 또는 Re₂0₃, Mn₂0₃, LaMnO₃등의 금속계 화합물을 사용한다. 이들 도전재료를 단체로, 또는 혼합하여 사용한다. 또한, 이외의 공지의 각종재료를 이용할 수 있다. 이들은 전기저항의 온도계수가 정수의 값을 나타내며, 비교적 그 값이 작다.

자기제어형에 있어서 저온도계수 도전재료로서 예시되는 도전재료의 일부가, 온도제어형의 고온도계수 도전재료에 사용되고 있다. 이것에 관해서 설명한다. 자기제어형에 있어서는 저온도계수 저항체층과 고온도계수 저항체층을 2층 포개는 구성이고, 그 상호의 수치적 차이의 특성을 활용하여 자기제어성을 발휘하고 있다.한편, 온도제어형에서는 고온도계수 저항체층의 1층으로 온도제어성을 발휘한다. 따라서, 온도제어성을 발휘할 수 있는 도전재료면, 비교적 저온도계수더라도 이용할 수 있게 된다.

이하, 제1, 제2 및 제3 타입의 퀴크 히트 로울러에 공통하는 성질에 관해서 설명한다.

발열저항재료는 전기의 도전재료뿐만 아니라, 이것에 매트릭스를 이루는 합성수지 또는 유리를 첨가한 혼합물을 사용할 수 있다. 이들 매트릭스는 성막강도를 향상시키기도 하고, 전기저항치를 개선하기도 하고, 또는 그 밖의 물성치를 최선 형태로 조정하는 기능을 갖는다. 또한, 목적에 따라서 그 밖의 공지의 재료를 첨가하는 것도 가능하다. 특히, 유리를 사용하는 것에 의해, 가열냉각사이클에 의해서도 저항치의 변화를 적게 할 수 있다.

절연체층은 발열저항체층으로부터의 전류를 절연하는 것으로, 절연성 페이스트의 도막이나 절연성필름의 설치 등에 의해서 형성한다. 절연재료로서는 무기절연재료와 유기절연재료로 분리된다. 무기절연재료에는 운모, 대리석, 세라믹스, 유리 등이 있고, 유기절연재료에는 섬유, 플라스틱, 고무, 납, 컴파운드 등 각종의 공지재료가 있어, 절연도, 처리성능 등에 의해서 구별지어 사용하면 좋다. 특히, 플라스틱필름이나 그 유사물은 그것 자체로 표면이 매우 평탄한 시트모양으로 형성할 수 있기 때문에, 그대로 절연체층으로서 이용할 수 있다.

열반사층은 발열저항체층으로부터 열반사층까지 투과적으로 또는 직접적으로 산일(散逸)방사되는 열선을 원통체 내주면측에 반사하여, 원통체의 가열효율을 상승시키는 부재이다. 경사면을 열반사면으로 하면 좋고, 예컨대, 알루미늄막 등의 금속필름의 경사면측을 반사면으로서 배치한다. 이 열반사층에 의해 히트 로울러의 승온시간을 현저히 단축할 수 있고, 더구나 에너지절약 정책에 기여할 수가 있다.

상기 열반사층은 히트 로울러의 승온성능에 효과를 갖지만, 열반사층을 갖지 않는 경우라도 산일한 열은 원통체내부에 잔류하기 때문에, 지연적으로 원통체의 승온에 작용한다. 요컨대, 고속가열성이 일부 감퇴하여도 무방한 경우에는 열반사층을 떼어내도 좋다. 이 경우에는 전술한 발열저항체 시트의 층모양 구성은, 금속성 원통체는 절연체층, 발열저항체층, 절연체층이 되고, 절연성 원통체는 발열저항체층, 절연체층이 된다. 다만, 원통체의 최내부에 있는 절연체층은 통전이 안정하다면 없더라도 좋다. 적층방식으로서는 이와 같은 각종의 층형성이 가능하고, 이외의 변형적층도 가능하다. 자기제어형에 있어서는, 발열저항체층은 고온도계수 저항체층과 저온도계수 저항체층을 적층하여 구성되어 있다. 또한 양 저항체층의 사이에 절연체층을 개재하여 적층하더라도 좋다.

도전성 페이스트로 발열저항체층을 형성하거나, 절연성페이스트 절연체층을 형성하는 경우에는, 스크린 인쇄법을 활용하면 그 형성을 용이하게 할 수 있다. 물론, 도전성필름이나 절연성 필름의 경우에는 그대로 층으로서 이용할 수 있고, 필름의 두께조정도 가능하다. 스크린 인쇄법은 원하는 구멍간격 패턴을 개재시켜 인쇄하는 방식으로, 그 구멍부분에 페이스트가 인쇄되는 것이다. 따라서, 사용하는 스크린을 변경하는 것만으로 임의의 패턴을 인쇄할 수 있고, 또한 막 두께를 조정하기 위해서 2중, 3중의 다중인쇄하는 것에 의해, 발열저항체층의 저항이나 절연체층의 절연치를 자유롭게 설정할 수가 있다.

히트 로울러는 기록지상의 토너화상을 가열정착하는 작용을 갖기 때문에, 정착불균일을 없애기 위해서 히트 로울러의 전면을 균일온도로 설정하는 것이 중요하다. 일반적으로 히트 로울러의 양단으로부터 열이 산일하기 때문에, 온도분포는 중앙부분이 높고, 양단이 낮게 되는 경향이 있다. 따라서, 발열저항체층의 양단을 점차로 얇게 하여 저항치를 크게하므로써 그 부분의 발열율을 높여, 히트 로울러의 전면을 균일온도로 설정할 수가 있다. 이 두께효과와 고·저온도계수의 강력한 온도항상성과의 복합효과에 의해서 온도가 항상 일정치로 유지된다.

(도면의 간단한 설명)

도 1은 본 발명의 실시예 1인 정착용 퀴크 히트 로울러의 기본구성도이다.

도 2는 실시예 1인 정착용 퀴크 히트 로울러에 적용되는 발열저항체 시트의 적층구성도이다.

도 3은 실시예 1인 정착용 퀴크 히트 로울러와 종래의 램프 히트 로울러의 승온특성의 비교도이다.

도 4는 본 발명의 실시예 2인 온도제어형 퀴크 히트 로울러에 적용되는 발열저항체 시트의 적층구성도이다.

도 5는 실시예 2인 온도제어형 퀴크 히트 로울러와 타 히트 로울러의 승온특성의 비교도이다.

도 6은 본 발명의 실시예 3인 자기제어형 퀴크 히트 로울러에 적용되는 발열저항체 시트의 적층구성도이다.

도 7은 실시예 3인 자기제어형 퀴크 히트 로울러와 타 히트 로울러의 승온특성의 비교도이다.

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 실시예로서 도면에 의해 상세히 설명한다.

실시예 1

[정착용 퀴크 히트 로울러]

실시예 1은 제1 타입의 정착용 퀴크 히트 로울러에 관한 것이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 퀴크 히트 로울러(2)는, 외주면에 이형층(4)을 설치한 알루미늄소관의 원통체(6)의 내주면에, 발열저항체 시트(8)를 접착제로 붙여 구성되어 있다. 10, 12는 통전용단자, 14는 온도계측용 서미스터이다. 16, 18은 후술하는 대향전극층으로, 통전용단자(10, 12)에 접속되어 발열저항체층(22)에 전류를 통전시키는 것이다.

도 2는 발열저항체 시트(8)의 단면도이다. 두께가 4∼10㎛인 폴리이미드수지필름으로 이루어진 절연체층(20)의 표면에 발열저항체층(22)을 스크린 인쇄법에 의해 성막하고, 또한 두께가 4∼10㎛인 폴리이미드수지필름으로 이루어진 절연체층(24)을 적층한다. 필름의 두께는 자유롭게 제조할 수 있다. 그 표면에 알루미늄 박으로 이루어진 열반사층(26)을 접착하여 발열저항체 시트(8)를 완성한다. 발열저항체층(22)의 양단에는, 대향전극층(16, 18)이 스크린 인쇄법에 의해 도전재료를 도착(塗着)하여 형성되고, 전술한 통전용단자(10, 12)에 도전성 접착제를 통해서 접속고착된다.

통전용단자(10, 12)는 기기의 기벽에 설치된 절연성베어링으로 지지되고, 외부전원으로부터의 전류에 의해 발열저항체층(22)을 가열제어한다. 온도계측용 서미스터(14)에 의해서 퀴크 히트 로울러(2)를 소정온도로 가열설정하여, 도시하지 않은 제어회로에 의해 전력제어를 행한다. 발열저항체층(22)은 양단으로 갈수록 얇게 형성되어 있어 발열율이 높게 되어, 베어링으로의 열산일을 보충하여, 결과적으로 발열저항체층(22)의 전면에서의 가열온도를 균일화하고 있다.

발열저항재료는 도전제와 매트릭스를 이루는 합성 수지 또는 유리의 혼합물을 사용한다. 본 실시예에서는 도전제로서 Ag, Ni를 주제로 하여, 이것에 매트릭스로서 유리를 혼합시켜, 유동성이 있는 도전성 페이스트를 제조한다. 이 도전성 페이스트를 스크린 인쇄법에 의해 원하는 패턴으로 도막형성한다.

유리를 매트릭스로서 사용하는 경우에는, 가열냉각사이클에 의해서도 저항치의 변화를 적게 할 수 있다. 또한, 합성 수지든지 유리를 매트릭스로서 사용하면 성막강도를 향상할 수가 있는 등, 발열저항체층의 물성치의 개선효과를 갖는다. 도전재료는 90∼10중량%, 매트릭스는 10∼90중량%의 범위로 함유시킨다. 발열저항체층(22)의 두께는 5∼100㎛로 하는 것이 바람직하고, 20∼60㎛가 보다 바람직하다. 그러나, 배합이나 두께는 이러한 수치에 한정되는 것이 아니고, 승온성능이나 고온유지성능, 온도분포성능 등의 여러가지 조건을 만족시키도록, 보다 적절한 수치를 선택할 수가 있다.

원통체(6), 대향전극층(16, 18) 및 통전용단자(10, 12) 등의 여러가지 재료는 열팽창계수의 차이가 될 수 있는 한 작은 것이 바람직하고, 그와 같은 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 발열저항체 시트(8)의 도전재료의 전기저항율이나 절연체층(20, 24)의 절연율이나 그것들의 융점 등 각종 물성치도 목적에 따라서 적절히 선택되는 것이다.

다음에, 본 실시예의 퀴크 히트 로울러(2)의 제조법을 설명한다. 우선, 알루미늄파이프를 소정형상으로 가공하고, 표면에 이형층(4)으로서 테프론을 스프레이코트하여, 약 300℃으로 30분간 열을 가해 붙인다. 알루미늄소관의 내주면에 접착제를 도포하여, 발열저항체 시트(8)를 붙인다.

이러한 붙이는 방법으로서, 내압팽창법인 블로우법이나 벌지법 등이 사용된다. 기체나 액체를 내형인 밀봉체에 충전하고, 이것을 가압하는 것에 의해 밀봉체가 팽창하여 외형에 압착되는 기술이다. 외형에 접착제를 도포하여 두면, 외형과 내형의 사이에 발열저항체 시트를 배치하는 것 만으로, 시트가 외형의 내면에 접착한다. 또한, 원통체와 시트를 서로 다른 전기로 대전시키고, 양자의 전기적 인력으로 밀착시키는 방식도 있다. 기타 각종의 방법을 채용할 수 있다.

구체예로서 블로우법을 설명한다. 한쪽 단부를 밀폐한 중공고무제의 파이프에 발열저항체 시트(8)를 말아붙이어, 이것을 알루미늄소관내에 넣는다. 다음에 중공고무제 파이프내에 공기를 보내, 내부로부터 부풀리어, 발열저항체 시트(8)를 알루미늄소관의 내주면에 완전히 밀착시킨다. 그 후, 300℃, 30분 소성(燒成)하여 접착제를 가열경화시킨다. 또한, 소정 개소에 통전용 단자(10, 12)를 도전성 접착제로 접착하여, 정착용 퀴크 히트 로울러(2)를 완성한다.

다음에, 이 제1 실시예와 종래예의 승온특성을 비교하였다. 실시예로서는 열반사층(26)을 갖는 것과 갖지 않는 것의 2종류를 준비하고, 종래예로서는 할로겐램프(전력은 650W)을 이용한 것을 사용한다.

실시예의 제조법을 더욱 상세히 설명하면, 우선 평면유리판상에, 두께 10㎛의 폴리이미드수지 시트를 절연체층(20)으로서 고정한다. 도전재료로서 Ag, Ni를 주체로 하여, 증기 매트릭스를 이루는 합성 수지 및 유리를 50% 함유시켜 발열저항물질을 제조한다. 상기 폴리이미드수지 시트상에 3회 스크린인쇄를 하여 발열저항체 시트(약 11.7Ω)를 작성하였다. 제1회의 스크린인쇄는 발열저항체층(22), 제2의 스크린인쇄는 온도분포를 균일로 하기위한 발열저항체층의 막두께 분포조정, 제3의 스크린인쇄는 대향전극층(도전층, 16, 18)의 제작이다. 다음에, 발열저항체층(22)의 위에 절연체층(24)으로서 폴리이미드수지 시트를 접착하고, 이어서 열반사층(26)의 알루미늄박을 접착하여, 발열저항체 시트(8)를 완성하였다.

외경 20mm, 길이 283mm, 두께 0.9mm의 알루미늄소관의 내면에 발열저항체 시트(8)를 붙이고, 또한 통전용단자(10, 12)를 도전성 접착제로 접착하여 퀴크 히트 로울러(2)를 완성하였다. 물론, 열반사층을 마련하고 있지 않은 퀴크 히트 로울러(2)도 제작하였다. 이들 퀴크 히트 로울러에 100V의 전압을 인가한 바, 약 8.5A의 전류가 흐르고, 투입전력은 850W이었다.

상기 3종류의 히트 로울러의 승온특성을 도 3에 나타낸다. ●는 비교를 위해, 일반적으로 사용되고 있는 할로겐 램프에 의한 히트 로울러(650W)의 승온특성이다. ○는 열반사층이 없는 경우의 정착용 퀴크 히트 로울러(850W)의 승온특성, ☆는 열반사층이 있는 경우의 승온특성이다. 표면온도가 160℃에 도달하기 위해서는, 할로겐 램프의 경우 17초가 필요하고, 열반사층이 없는 퀴크 히트 로울러의 경우 약 9초, 열반사층을 설치하면 현저히 개선되어 약 6초로 단축할 수 있다.

열반사층을 설치한 것은 없는 경우에 비하여 정착온도 도달시간이 2/3로 단축된 것으로 보아, 열반사층이 가열효율의 증가에 크게 기여하고 있다는 것을 알 수 있다. 종래의 할로겐 램프와 비교하면, 열반사층이 없는 경우는 약 1/2, 열반사층이 있는 경우는 약 1/3로 정착온도 도달시간이 단축되어, 종래의 발광가열관과 비교하여 본 발명의 효과가 얼마나 우수한가를 알 수 있다. 더구나 발열저항체 시트를 원통체의 내부에 장전하기 때문에, 그것들은 외력에 의해 마모나 손상을 받는 일이 없고, 수명의 장기화도 동시에 달성한 것이다.

실시예 2

[온도제어형 퀴크 히트 로울러]

실시예 2는 제2 타입의 온도제어형 퀴크 히트 로울러에 관한 것이다. 히트 로울러 자체의 구조는 도 1과 같으므로 그 설명을 생략한다.

도 4는 온도제어형에 있어서의 발열저항체 시트의 적층구성도이다. 도 2의 발열저항체층(22)을 대신해서 고온도계수 저항체층(21)이 스크린 인쇄법에 의해 성막되어 있다. 타 구성은 도 2와 같으므로 그 설명을 생략한다.

고온도계수 저항체층(21)은 발열전력이 저항치와 역비례의 관계에 있고, 따라서 발열전력이 가열온도와 역비례적 관계로 되어 있다. 히트 로울러가 소정 온도에 달한후, 용지통과나 온도 리플현상에 의해 온도불균일이 생길 때, 그 온도제어성에 의해서 온도불균일을 급속히 회복수정하여, 항상 히트 로울러의 온도를 일정하게 유지한다. 그 온도제어성에 의해, 복사하더라도 카피 불균일이 생기지 않고, 수려한 인쇄를 할 수 있다.

고온도계수 저항재료로서는, 도전제와 매트릭스를 이루는 합성 수지 또는 유리의 혼합물을 사용한다. 본 실시예에서는 고온도계수 도전제로서 Ag, Ni를 주제로 하여, 이것에 매트릭스로서 유리를 혼합시켜, 유동성이 있는 도전성 페이스트를 제조한다. 이 도전성 페이스트를 스크린 인쇄법에 의해 원하는 패턴으로 도막형성한다.

다음에, 실시예 2와 종래예의 승온특성을 비교한다. 실시예로서는 열반사층(26)을 갖는 것과 갖지 않은 것의 2종류를 준비하고, 종래예로서는 할로겐 램프(전력은 650W)를 이용한 것을 사용한다. 또한 이들과 비교하는 의미로, 고온도계수를 갖지 않은 발열저항체층을 발열부재로 한 퀴크 히트 로울러(전력은 850W)도 비교시험하였다.

상기 4종류의 히트 로울러의 승온특성을 도 5에 나타낸다. ●는 비교를 위해, 일반적으로 사용되고 있는 할로겐 램프에 의한 히트 로울러(650W)의 승온특성이다. ☆는 열반사층이 없는 경우의 온도제어형 퀴크 히트 로울러(1000W)의 승온특성, ★는 열반사층이 있는 경우의 승온특성이다. ◎는 열반사층이 있는 퀴크 히트 로울러(85OW)의 비교예이다. 표면온도가 120℃에 도달하기 위해서는, 할로겐 램프의 경우 14초가 필요하고, 퀴크 히트 로울러의 경우 약 4초, 열반사층이 없는 제어형 퀴크 히트 로울러도 약 4초, 이들에 비하여 열반사층을 마련하면 현저히 개선되어 약 2초로 단축할 수 있다.

즉, 그것들의 도달시간을 비교하면, ★ : ☆ : ◎ : ●는 2 : 4 : 4 : 14로되는 것을 알 수 있다. 열반사층을 설치한 온도제어형 퀴크 히트 로울러는 할로겐 램프에 비하여 정착온도 도달시간이 1/7로 단축된 것으로 보아, 초고속가열이 달성되어있다는 것을 알 수 있다. 또, 열반사층이 가열효율의 증가에 크게 기여하고 있다는 것도 알 수 있다. 더욱이, 열반사층을 갖는 것끼리로 비교하면, 온도제어형 퀴크 히트 로울러는 퀴크 히트 로울러에 비하여 도달시간이 1/2로 단축되어 있어, 고온도계수 저항재료의 효과가 명백하다.

종래의 할로겐 램프와 비교하면, 열반사층이 없는 경우는 약 1 / 3.5, 열반사층이 있는 경우는 약 1 / 7로 정착온도 도달시간이 단축되어, 종래의 발광가열관과 비교하여 본 발명의 효과가 얼마나 우수한지를 알 수 있다. 더구나 발열저항체 시트를 원통체의 내부에 장전하고 있으므로, 그것들은 외력에 의해 마모든지 손상을 받는 일이 없어, 수명의 장기화도 동시에 달성한 것이다.

온도 리플현상에 관하여는, 도 5에서는 판독할 수 없지만, 할로겐 램프의 약 200℃ 도달시간은 약 24초이고, 더구나 그 이상의 시간에서는 온·오프제어에 의해서 큰 리플현상이 발생하였다. 퀴크 히트 로울러에서도 작은 리플현상이 보인다. 이들에 대하여, 본 발명에서는 열반사층이 있는 경우에는 전혀 리플현상을 발견할 수 없을 정도로, 온도 항상성이 강력히 유지되어 있다. 또한, 열반사층이 없는 경우라도 리플은 거의 찾아낼 수 없는 정도이다. 따라서, 본 발명의 효과가 얼마나큰가를 이해할 수 있다.

실시예 3

[자기제어형 퀴크 히트 로울러]

실시예 3은 제3 타입의 자기제어형 퀴크 히트 로울러에 관한 것이다. 히트 로울러 자체의 구조는 도 1과 같으므로 그 설명을 생략한다.

도 6은 자기제어형에 있어서의 발열저항체 시트의 적층구성도이다. 도 2의 발열저항체층(22)으로서 고온도계수 저항체층(21)과 저온도계수 저항체층(23)을 겹쳐 스크린 인쇄법에 의해 성막되어 있다. 저항체층(21, 23)의 상·하순서는 반대이더라도 좋다. 타 구성은 도 2와 같으므로 그 설명을 생략한다.

전술한 것 같이, 고온도계수 저항체층(21)은 온도제어성을 갖고, 저온도계수 저항체층(23)은 가열효과를 갖기 때문에, 각종 부재에 온도 리플이나 온도불균일이 생길 때에는, 설정온도로 급속히 균일복귀시키는 기능을 발휘한다. 따라서, 히트 로울러가 소정 온도에 도달한 후, 용지통과든지 온도 리플현상에 의해 온도불균일이 생길 때, 그 자기제어성에 의해서 온도불균일을 급속히 회복수정하여, 항상 히트 로울러의 온도를 일정하게 유지한다. 그 급속성에 의해, 복사하더라도 불균일이 생기지 않고, 수려한 인쇄를 할 수 있다.

저온도계수 저항재료는, 도전제와 매트릭스를 이루는 합성 수지 또는 유리의 혼합물을 사용한다. 본 실시예에서는 저온도계수 도전제로서 Ag, Ni, Au, Mo, W를 주제로 하여, 이것에 매트릭스로서 유리를 혼합시켜, 유동성이 있는 도전성 페이스트를 제조한다. 이 도전성 페이스트를 스크린 인쇄법에 의해 원하는 패턴으로 도막형성한다.

상기와 같이, 고온도계수 저항재료는, 도전제와 매트릭스를 이루는 합성 수지또는 유리의 혼합물을 사용한다. 본 실시예에서는 고온도계수 도전제로서 V₂0₃, Sb₂0₃, Bi₂0₃, CrO₂의 금속계 화합물을 사용한다. 이것에 매트릭스로서 유리를 혼합시켜, 유동성이 있는 도전성 페이스트를 제조한다. 이 도전성 페이스트를 스크린 인쇄법에 의해 원하는 패턴으로 도막형성한다.

유리를 매트릭스로서 사용하는 경우에는, 가열냉각사이클에 의해서도 저항치의 변화를 적게 할 수 있다. 또한, 합성 수지나 유리를 매트릭스로서 사용하면 성막강도를 향상할 수가 있는 등, 발열저항체층의 물성치의 개선효과를 갖는다. 도전재료는 90∼10중량%, 매트릭스는 10∼90중량%의 범위로 함유시킨다. 고·저온도계수 저항체층(21, 23)의 두께는 5∼100㎛로 하는 것이 바람직하고, 20∼60㎛가 보다 바람직하다. 그러나, 배합량이나 두께는 이러한 수치에 한정되는 것이 아니고, 승온성능이든지 고온유지성능, 온도분포성능 등의 여러가지 조건을 만족시키도록, 보다 적절한 수치를 선택할 수가 있다.

다음에, 실시예 3과 종래예의 승온특성을 비교하였다. 실시예로서는 열반사층(26)을 갖는 것과 갖지 않는 것의 2종류를 준비하고, 종래예로서는 할로겐 램프 (전력은 650W)를 이용한 것을 사용한다. 또한, 이들과 비교하는 의미로, 저온도계수 저항체층의 1층만으로 이루어진 발열저항체층을 발열부재로 한 퀴크 히트 로울러(전력은 850W)도 비교시험하였다.

실시예의 제작법을 더욱 상세히 설명하면, 우선 평면유리판상에, 두께 10㎛의 폴리이미드수지시트를 절연체층(20)으로서 고정한다. 도전재료로서 상기의 고온도계수 및 저온도계수 저항재료를 제조한다. 이들 저항재료를 상기 폴리이미드수지 시트상에 5회 스크린 인쇄를 하여 발열저항체 시트(약 10Ω)를 제작하였다. 제1회의 스크린인쇄는 고온도계수 저항체층(21), 제2의 스크린인쇄는 온도분포를 균일로 하기 위한 고온도계수 저항체층의 막두께 분포조정, 제3회의 스크린인쇄는 저온도계수 저항체층(23), 제4의 스크린인쇄는 온도분포를 균일로 하기 위한 저온도계수 저항체층의 막두께 분포조정, 제5의 스크린인쇄는 대향전극층(도전층, 16, 18)의 제작이다. 다음에, 저온도계수 저항체층(23)의 위에 절연체층(24)으로서 폴리이미드수지시트를 접착하고, 또한 열반사층(26)의 알루미늄 박을 접착하여, 발열저항체 시트(8)를 완성하였다.

이 자기제어형 퀴크 히트 로울러에 100V의 전압을 인가한 바, 고·저온도계수 저항체층 각각 약 5A의 전류가 흐르고, 총투입전력은 약 1000W이었다. 상기 4종류의 히트 로울러의 승온특성을 도 7에 나타낸다. ●는 비교를 위해, 일반적으로 사용되고 있는 할로겐 램프에 의한 히트·로울러(650W)의 승온특성이다. ☆는 열반사층이 없는 경우의 자기제어형 퀴크 히트 로울러(1000W)의 승온특성, ★는 열반사층이 있는 경우의 승온특성이다. ◎는 열반사층이 있는 퀴크 히트 로울러(85OW)의 비교예이다. 정착온도보다 낮지만, 도 7에서 판독하기 쉽기때문에, 표면온도가 120℃에 달하는 시간으로 비교하면, 할로겐 램프의 경우 14초가 필요하고, 퀴크 히트 로울러의 경우 약 4초, 열반사층이 없는 자기제어형 퀴크 히트 로울러도 약 4초,이들에 대하여 열반사층을 마련하면 현저히 개선되어 약 2초로 단축할 수 있었다.

즉, 그것들의 도달시간을 비교하면, ★ : ☆ : ◎ : ●는 2 : 4 : 4 : 14로되는 것을 알 수 있다. 열반사층을 설치한 자기제어형 퀴크 히트 로울러는 할로겐 램프에 비하여 고온도달시간이 1/7로 단축된 것으로 보아, 초고속가열이 달성되어 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 열반사층이 가열효율의 증가에 크게 기여하고 있다는 것도 알 수 있다. 더욱, 열반사층을 갖는 것끼리로 비교하면, 자기제어형 퀴크 히트 로울러는 퀴크 히트 로울러에 비하여 도달시간이 1/2로 단축되어 있어, 고·저온도계수 저항재료의 효과가 명백하다.

종래의 할로겐 램프와 비교하면, 열반사층이 없는 경우는 약 1/3.5, 열반사층이 있는 경우는 약 1/7로 정착온도 도달시간이 단축되어, 종래의 발광가열관과 비교하여 본 발명의 효과가 얼마나 우수한지를 알 수 있다. 더구나 발열저항체 시트를 원통체의 내부에 장전하고 있으므로, 그것들은 외력에 의해 마모든지 손상을 받는 일이 없어, 수명의 장기화도 동시에 달성한 것이다.

온도 리플현상에 관하여는, 도 7에서는 판독할 수 없지만, 할로겐 램프의 약 200℃ 도달시간은 약 24초이고, 더구나 그 이상의 시간에서는 온·오프제어에 의해 큰 리플현상이 발생하였다. 퀴크 히트 로울러라도 작은 리플현상이 보인다. 이것에 대하여, 본 발명에서는 열반사층이 있는 경우에는 전혀 리플현상을 발견할 수 없고 강력한 온도항상성이 유지되어 있다. 또한, 열반사층이 없는 경우라도 리플은 거의 찾아낼 수 없는 정도이다. 따라서, 본 발명의 효과가 얼마나 큰가를 이해할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않은 범위내에서 여러가지의 변형예, 설계변경 등을 그 기술적 범위내에 포함하는 것은 말할 필요도 없다.

청구항 1에 의하면, 발열저항체 시트의 제작이 용이하며, 더구나 발열저항체층에 의해서 가열하므로 가열효율이 높고, 우수한 승온성능을 갖는다. 또한 발열부재를 전부 히트 로울러의 내부에 장전하였기 때문에, 발열부재가 외력에 의해 마모·손상을 받지 않기 때문에 수명의 연장을 달성할 수 있다. 특히, 전자의 효과는 전자사진기기, 컬러기기, 프린터 등의 디지탈기기에 있어서, 화상신호투입시간 내에 승온이 완료되기 때문에, 대기시간이 불필요하게 되어, 신호송신과 동시에 퀴크 히트 로울러를 동작할 수 있어, 에너지절약 대책에 크게 공헌하는 것이다.

청구항 2에 의하면, 고온도계수 저항체층을 이용하는 것으로부터, 온도불균일을 급속히 해소하고 히트 로울러 전체의 온도를 강력히 일정하게 유지할 수 있다. 동시에 청구항 1의 효과도 갖는다.

청구항 3에 의하면, 고온도계수 저항체층과 저온도계수 저항체층을 이용하는 것으로부터, 급속온도상승과 온도불균일의 급속해소를 실현할 수 있고, 더구나 온도 리플을 강력히 억제하여 히트 로울러 전체의 온도를 강력히 일정하게 유지한다. 동시에 청구항 1의 효과도 갖는다.

청구항 4에 의하면, 열반사층을 마련하였기 때문에 열의 산일을 방지할 수 있고, 발생열을 히트 로울러의 승온에 집중할 수 있는 등, 승온성능의 고도화를 달성할 수 있다.

청구항 5는 청구항 1 내지 3을 더욱 구체화한 것으로, 발열저항체 시트를 3층구성으로 하는 것에 의해, 그 실용화와 제조의 용이화를 달성하였다.

청구항 6은 청구항 1 내지 3을 더욱 구체화한 것으로, 발열저항체 시트를 4층구성으로 하는 것에 의해, 그 실용화와 제조의 용이화를 달성하여, 본 발명의 산업에의 적용성을 높인 것이다.

청구항 7은 발열저항체 시트의 작성에 스크린 인쇄법을 적용한 것으로, 본 발명의 양산성을 가능하게 하여, 본 제품을 염가로 시장에 공급할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (7)

1. 원통체의 내주면에 3층 이상의 층 구성을 갖는 발열저항체 시트를 갖고, 이 발열저항체 시트는 발열저항체층을 포함하여 이루어지고, 이 발열저항체층을 전류가열하여 상기 원통체를 원하는 정착온도로 설정하는 것을 특징으로 하는 정착용 퀴크 히트 로울러.
2. 원통체의 내주면에 3층 이상의 층 구성을 갖는 발열저항체 시트를 갖고, 이 발열저항체 시트는 고온도계수 저항체층을 포함하여 이루어지고, 이 고온도계수 저항체층을 전류가열하여 상기 원통체를 원하는 정착온도로 설정하며, 고온화함에 따라서 발열전력이 저하하는 성질을 갖는 것을 특징으로 하는 온도제어형 퀴크 히트 로울러.
3. 원통체의 내주면에 3층 이상의 층 구성을 갖는 발열저항체 시트를 갖고, 이 발열저항체 시트는 고온도계수 저항체층과 저온도계수 저항체층을 포함하여 이루어진 발열저항체층을 포함하며, 양 저항체층을 전류가열하여 상기 원통체를 원하는 정착온도로 설정하고, 고온화함에 따라서 발열전력이 저하하는 자기제어성을 부여한 것을 특징으로 하는 자기제어형 퀴크 히트 로울러.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서, 상기 발열저항체 시트의 한 면의 최외부에 열반사층을 설치하고, 이 열반사층을 원통체의 최내부에 배치한 퀴크 히트 로울러.
5. 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서, 상기 발열저항체 시트는 절연체층의 위에 발열저항체층, 절연체층을 이 순서로 적층한 3층구성으로 이루어진 층모양시트이고, 이 발열저항체 시트를 원통체의 내주면에 밀착접합시킨 퀴크 히트 로울러.
6. 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서, 상기 발열저항체 시트는 절연체층의 위에 발열저항체층, 절연체층, 열반사층을 이 순서로 적층한 4층구성으로 이루어진 층모양 시트이고, 이 발열저항체 시트를 원통체의 내주면에 밀착접합시킨 퀴크 히트 로울러.
7. 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서, 상기 발열저항체 시트의 적어도 발열저항체층은 스크린 인쇄법에 의해 제조되며, 발열저항체층의 막의 두께를 다층인쇄에 의해 제어한 퀴크 히트 로울러.