JP2919086B2 - 定着装置 - Google Patents
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Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式のプリン
タ、複写機等に使用される定着装置に関するものであ
る。
タ、複写機等に使用される定着装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子写真方式のプリンタや複写機
においては、帯電させた感光体ドラムを光源によって照
射してその表面に静電潜像を形成し、該静電潜像にトナ
ーを付着させて現像を行った後に該トナー像を記録媒体
に転写させるようになっている。
においては、帯電させた感光体ドラムを光源によって照
射してその表面に静電潜像を形成し、該静電潜像にトナ
ーを付着させて現像を行った後に該トナー像を記録媒体
に転写させるようになっている。
【０００３】上記電子写真方式のプリンタや複写機に使
用される定着ローラとしては、アルミニウムなどの金属
製パイプ内にヒータを内蔵させ、このヒータが発生する
熱によって金属製パイプを１８０°Ｃ〜２００°Ｃ程度
に加熱し、この金属製パイプと圧着ローラの間に現像さ
れた用紙を通してトナーを熱定着させるようにしている
（実開昭６１−１６０４６４号公報参照) 。
用される定着ローラとしては、アルミニウムなどの金属
製パイプ内にヒータを内蔵させ、このヒータが発生する
熱によって金属製パイプを１８０°Ｃ〜２００°Ｃ程度
に加熱し、この金属製パイプと圧着ローラの間に現像さ
れた用紙を通してトナーを熱定着させるようにしている
（実開昭６１−１６０４６４号公報参照) 。
【０００４】上記構成の定着ローラの場合、金属製パイ
プの表面温度が通常使用可能な１８０°Ｃ〜２００°Ｃ
程度になるまでには、ヒータの投入後５分間程度の立上
がり時間を要し、しかも１Ｋｗの電力を要する。そこ
で、熱の立上がり時間を短くし、消費電力を小さくした
定着ローラが提供されている。
プの表面温度が通常使用可能な１８０°Ｃ〜２００°Ｃ
程度になるまでには、ヒータの投入後５分間程度の立上
がり時間を要し、しかも１Ｋｗの電力を要する。そこ
で、熱の立上がり時間を短くし、消費電力を小さくした
定着ローラが提供されている。
【０００５】図２は消費電力の小さい定着ローラの断面
図である。図に示すように、定着ローラは、ガラス、ほ
うろう、セラミクス等の低熱伝導体製のローラ基材１の
表面に発熱抵抗体層２を形成し、その表面をフッ素樹脂
層３で覆い、発熱抵抗体層２の両端にリング状の電極４
を取り付けた構造を有しており、両電極４間に電圧が印
加されるようになっている。
図である。図に示すように、定着ローラは、ガラス、ほ
うろう、セラミクス等の低熱伝導体製のローラ基材１の
表面に発熱抵抗体層２を形成し、その表面をフッ素樹脂
層３で覆い、発熱抵抗体層２の両端にリング状の電極４
を取り付けた構造を有しており、両電極４間に電圧が印
加されるようになっている。
【０００６】上記構成の定着ローラの場合、熱の立上が
り時間は従来の１／５程度以下にすることができ、しか
も消費電力を低減させることができる。
り時間は従来の１／５程度以下にすることができ、しか
も消費電力を低減させることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の定着ローラにおいては、発熱時にローラの両側から
放熱するため、両側の温度は中央部より低くなり、全長
にわたって均一な温度分布を得ることは困難であり、電
子写真方式のプリンタなどに適用した場合、トナーの定
着状態がばらつき、印字品位が低下してしまう。
来の定着ローラにおいては、発熱時にローラの両側から
放熱するため、両側の温度は中央部より低くなり、全長
にわたって均一な温度分布を得ることは困難であり、電
子写真方式のプリンタなどに適用した場合、トナーの定
着状態がばらつき、印字品位が低下してしまう。
【０００８】本発明は、上記従来の定着ローラの問題点
を解決して、基材の表面の温度分布を均一にし、印字品
位を向上させることができる定着装置を提供することを
目的とする。
を解決して、基材の表面の温度分布を均一にし、印字品
位を向上させることができる定着装置を提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明の定
着装置においては、両端に電極を接続し、該電極間に電
流を流すことによって発熱部を発熱させて定着を行うよ
うになっている。そして、上記発熱部は、熱伝導性の低
い材料から成る基材、及び該基材の表面に被覆させるこ
とによって形成された非晶質の発熱抵抗体層を有する。
着装置においては、両端に電極を接続し、該電極間に電
流を流すことによって発熱部を発熱させて定着を行うよ
うになっている。そして、上記発熱部は、熱伝導性の低
い材料から成る基材、及び該基材の表面に被覆させるこ
とによって形成された非晶質の発熱抵抗体層を有する。
【００１０】また、該発熱抵抗体層は、熱処理が施され
るときの熱量を互いに異ならせることによって結晶化度
を異ならせた両端部及び中央部を備える。
るときの熱量を互いに異ならせることによって結晶化度
を異ならせた両端部及び中央部を備える。
【００１１】
【作用】本発明によれば、上記のように定着装置におい
ては、両端に電極を接続し、該電極間に電流を流すこと
によって発熱部を発熱させて定着を行うようになってい
る。
ては、両端に電極を接続し、該電極間に電流を流すこと
によって発熱部を発熱させて定着を行うようになってい
る。
【００１２】そして、上記発熱部は、熱伝導性の低い材
料から成る基材、及び該基材の表面に被覆させることに
よって形成された非晶質の発熱抵抗体層を有する。ま
た、該発熱抵抗体層は、熱処理が施されるときの熱量を
互いに異ならせることによって結晶化度を異ならせた両
端部及び中央部を備える。この場合、発熱抵抗体層の両
端部の抵抗値は中央部の抵抗値より高くなるので、定着
装置の両端に接続された電極間に電流を流すと、中央部
の発熱量より両端部の発熱量が多くなる。
料から成る基材、及び該基材の表面に被覆させることに
よって形成された非晶質の発熱抵抗体層を有する。ま
た、該発熱抵抗体層は、熱処理が施されるときの熱量を
互いに異ならせることによって結晶化度を異ならせた両
端部及び中央部を備える。この場合、発熱抵抗体層の両
端部の抵抗値は中央部の抵抗値より高くなるので、定着
装置の両端に接続された電極間に電流を流すと、中央部
の発熱量より両端部の発熱量が多くなる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示す定
着ローラの製造方法の工程図である。まず、熱伝導性の
低い材質、例えばフェノール樹脂などの合成樹脂、すり
ガラス、結晶ガラス等のガラス、アルミナセラミクス、
あるいは、ほうろう加工したステンレスパイプ等のロー
ラ基材の表面をトリクレン、クロロセン等の有機溶剤に
浸漬するか、蒸気洗浄によって脱脂を行う。
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示す定
着ローラの製造方法の工程図である。まず、熱伝導性の
低い材質、例えばフェノール樹脂などの合成樹脂、すり
ガラス、結晶ガラス等のガラス、アルミナセラミクス、
あるいは、ほうろう加工したステンレスパイプ等のロー
ラ基材の表面をトリクレン、クロロセン等の有機溶剤に
浸漬するか、蒸気洗浄によって脱脂を行う。
【００１４】次に、このローラ基材を塩化スズと塩酸の
溶液に１分間漬け、３０秒水洗いした後、続いて塩化パ
ラジウムと塩酸の水溶液に１分間漬けて３０秒水洗いす
る。この工程は数回繰り返され前処理が行われる。次に
無電解Ｎｉ−Ｐメッキを行って、ローラ基材の表面に均
一な0.１〜１μｍの厚さの膜を形成して非晶質の発熱抵
抗体層とする。この場合、Ｎｉ−Ｐメッキに限らず、Ｎ
ｉ系のものであれば、例えばＮｉ−Ｗメッキ、Ｎｉ−Ｃ
ｕメッキであってもよい。また、上記ローラ基材は絶縁
性の高い材料で構成されるため、無電解のメッキ処理が
行われる。さらに、上記発熱抵抗体層は、非晶質の膜で
あればメッキによらず真空蒸着や厚膜印刷によって形成
したものであってもよい。
溶液に１分間漬け、３０秒水洗いした後、続いて塩化パ
ラジウムと塩酸の水溶液に１分間漬けて３０秒水洗いす
る。この工程は数回繰り返され前処理が行われる。次に
無電解Ｎｉ−Ｐメッキを行って、ローラ基材の表面に均
一な0.１〜１μｍの厚さの膜を形成して非晶質の発熱抵
抗体層とする。この場合、Ｎｉ−Ｐメッキに限らず、Ｎ
ｉ系のものであれば、例えばＮｉ−Ｗメッキ、Ｎｉ−Ｃ
ｕメッキであってもよい。また、上記ローラ基材は絶縁
性の高い材料で構成されるため、無電解のメッキ処理が
行われる。さらに、上記発熱抵抗体層は、非晶質の膜で
あればメッキによらず真空蒸着や厚膜印刷によって形成
したものであってもよい。
【００１５】次に、上記発熱抵抗体層が形成されたロー
ラを高温中で熱処理する。この熱処理によって、上記無
電解Ｎｉ−Ｐメッキの膜が結晶化し、この時抵抗値が下
がり安定化する。図３は本発明の定着ローラの製造方法
における熱処理状態図である。図において、１１は表面
に発熱抵抗体層が形成されたローラ、１２は補助加熱ヒ
ータである。
ラを高温中で熱処理する。この熱処理によって、上記無
電解Ｎｉ−Ｐメッキの膜が結晶化し、この時抵抗値が下
がり安定化する。図３は本発明の定着ローラの製造方法
における熱処理状態図である。図において、１１は表面
に発熱抵抗体層が形成されたローラ、１２は補助加熱ヒ
ータである。
【００１６】上記熱処理工程においては、ローラ１１を
包囲するように補助加熱ヒータ１２を配設し、その状態
で焼成を行うようにしている。すなわち、ローラ１１の
中央部を高温に、両端部を低温にした状態で真空中又は
窒素雰囲気など酸素の存在しない雰囲気で焼成が行われ
る。焼成の条件は、焼成温度が４００°Ｃ、焼成時間が
１時間とする。これにより発熱抵抗層は焼成されるが、
中央部の雰囲気温度が４００°Ｃ＋α（ヒータにより加
熱される分）となるのに対して、両端部は雰囲気温度４
００°Ｃとなる。
包囲するように補助加熱ヒータ１２を配設し、その状態
で焼成を行うようにしている。すなわち、ローラ１１の
中央部を高温に、両端部を低温にした状態で真空中又は
窒素雰囲気など酸素の存在しない雰囲気で焼成が行われ
る。焼成の条件は、焼成温度が４００°Ｃ、焼成時間が
１時間とする。これにより発熱抵抗層は焼成されるが、
中央部の雰囲気温度が４００°Ｃ＋α（ヒータにより加
熱される分）となるのに対して、両端部は雰囲気温度４
００°Ｃとなる。
【００１７】図４は熱処理温度と抵抗変化率の関係図で
ある。図に示すように、熱処理温度が高いと抵抗は低く
なる傾向がある。したがって、定着ローラは両端部で抵
抗が高くなり発熱量が多くなり、中央部で抵抗が低くな
り発熱量が少なくなる。そして上記構成の定着ローラを
使用した場合、両側部からの放熱の影響があるため、均
一な温度分布になる。
ある。図に示すように、熱処理温度が高いと抵抗は低く
なる傾向がある。したがって、定着ローラは両端部で抵
抗が高くなり発熱量が多くなり、中央部で抵抗が低くな
り発熱量が少なくなる。そして上記構成の定着ローラを
使用した場合、両側部からの放熱の影響があるため、均
一な温度分布になる。
【００１８】さらに、上記発熱抵抗体層の表面を覆うよ
うにＰＦＡ樹脂などのフッソ樹脂層を１０〜４０μｍ形
成する。そして、上記発熱抵抗体層に密着させて両端に
リング状の電極を取り付ける。上記実施例においては、
発熱抵抗体層の加熱温度を中央部と両端部で異ならせて
あるが、加熱時間を異ならせてもよい。すなわち、発熱
抵抗体層の中央部を加熱する時間を両端部を加熱する時
間より長くして加熱量を異ならせてもよい。
うにＰＦＡ樹脂などのフッソ樹脂層を１０〜４０μｍ形
成する。そして、上記発熱抵抗体層に密着させて両端に
リング状の電極を取り付ける。上記実施例においては、
発熱抵抗体層の加熱温度を中央部と両端部で異ならせて
あるが、加熱時間を異ならせてもよい。すなわち、発熱
抵抗体層の中央部を加熱する時間を両端部を加熱する時
間より長くして加熱量を異ならせてもよい。
【００１９】上記方法によって製造された定着ローラの
電極間に電流を流すと、発熱抵抗体層を流れる電流によ
ってジュール熱が発生する。このジュール熱によって温
度が上昇した定着ローラを使用して、用紙上に転写され
たトナー像を定着することができる。この場合、発熱抵
抗体層の抵抗値は、定着ローラの両端部において高く、
中央部において低いので、通電した時に両端部の電流密
度が高くなり、発生する熱量が多くなる。したがって、
定着ローラの両端部において放熱される熱量が多くても
温度が低下することはなく、定着ローラの全長に渡って
均一な温度を得ることができる。
電極間に電流を流すと、発熱抵抗体層を流れる電流によ
ってジュール熱が発生する。このジュール熱によって温
度が上昇した定着ローラを使用して、用紙上に転写され
たトナー像を定着することができる。この場合、発熱抵
抗体層の抵抗値は、定着ローラの両端部において高く、
中央部において低いので、通電した時に両端部の電流密
度が高くなり、発生する熱量が多くなる。したがって、
定着ローラの両端部において放熱される熱量が多くても
温度が低下することはなく、定着ローラの全長に渡って
均一な温度を得ることができる。
【００２０】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形すること
が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形すること
が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。
【００２１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、定着装置においては、両端に電極を接続し、該電
極間に電流を流すことによって発熱部を発熱させて定着
を行うようになっている。そして、上記発熱部は、熱伝
導性の低い材料から成る基材、及び該基材の表面に被覆
させることによって形成された非晶質の発熱抵抗体層を
有する。また、該発熱抵抗体層は、熱処理が施されると
きの熱量を互いに異ならせることによって結晶化度を異
ならせた両端部及び中央部を備える。
れば、定着装置においては、両端に電極を接続し、該電
極間に電流を流すことによって発熱部を発熱させて定着
を行うようになっている。そして、上記発熱部は、熱伝
導性の低い材料から成る基材、及び該基材の表面に被覆
させることによって形成された非晶質の発熱抵抗体層を
有する。また、該発熱抵抗体層は、熱処理が施されると
きの熱量を互いに異ならせることによって結晶化度を異
ならせた両端部及び中央部を備える。
【００２２】この場合、定着装置の両端に接続された電
極間に電流を流すと、発熱抵抗体層の両端部の結晶化度
と中央部の結晶化度とが異なるので、両端部と中央部と
で発熱量を異ならせることができる。したがって、例え
ば、定着装置の両端部の放熱量が多い場合に、両端部の
発熱量を多くして、中央部と両端部とで温度分布を均一
にすることができる。その結果、印字品位を向上させる
ことができる。
極間に電流を流すと、発熱抵抗体層の両端部の結晶化度
と中央部の結晶化度とが異なるので、両端部と中央部と
で発熱量を異ならせることができる。したがって、例え
ば、定着装置の両端部の放熱量が多い場合に、両端部の
発熱量を多くして、中央部と両端部とで温度分布を均一
にすることができる。その結果、印字品位を向上させる
ことができる。
【図１】本発明の実施例を示す定着ローラの製造方法の
工程図である。
工程図である。
【図２】消費電力の小さい定着ローラの断面図である。
【図３】本発明の定着ローラの製造方法における熱処理
状態図である。
状態図である。
【図４】熱処理温度と抵抗変化率の関係図である。
１１ ローラ １２ 補助加熱ヒータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 初沢 健次 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−141783（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−78188（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/20 H03B 3/00 335 H03B 3/12
Claims (1)
- 【請求項１】 両端に電極を接続し、該電極間に電流を
流すことによって発熱部を発熱させて定着を行う定着装
置において、 （ａ）上記発熱部は、熱伝導性の低い材料から成る基
材、及び該基材の表面に被覆させることによって形成さ
れた非晶質の発熱抵抗体層を有するとともに、 （ｂ）該発熱抵抗体層は、熱処理が施されるときの熱量
を互いに異ならせることによって結晶化度を異ならせた
両端部及び中央部を備えることを特徴とする定着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP197291A JP2919086B2 (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP197291A JP2919086B2 (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 定着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04235581A JPH04235581A (ja) | 1992-08-24 |
| JP2919086B2 true JP2919086B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=11516475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP197291A Expired - Lifetime JP2919086B2 (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2919086B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020113469A (ja) * | 2019-01-15 | 2020-07-27 | オーエム産業株式会社 | 加熱装置及びその製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007173058A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 発熱体および発熱体の製造方法 |
-
1991
- 1991-01-11 JP JP197291A patent/JP2919086B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020113469A (ja) * | 2019-01-15 | 2020-07-27 | オーエム産業株式会社 | 加熱装置及びその製造方法 |
| JP7222478B2 (ja) | 2019-01-15 | 2023-02-15 | オーエム産業株式会社 | 加熱装置の製造方法及び加熱方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04235581A (ja) | 1992-08-24 |
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