JPH01260475A

JPH01260475A - 電子写真装置の熱定着ロール

Info

Publication number: JPH01260475A
Application number: JP9002688A
Authority: JP
Inventors: Manabu Suzuki; 学鈴木; Takeshi Ando; 剛安藤
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 1988-04-12
Filing date: 1988-04-12
Publication date: 1989-10-17

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】［発明の目的］〈産業上の利用分野〉本発明は、写像を定着させるべく被転写手段を一対のロ
ールを用いて加熱しかつ加圧する電子写真装置の熱定着
ロールに関する。　、〈従来の技術〉従来、複写機等の電子写真プロセスを用いた電子写真装
置に於て、トナーを、例えば紙等の被転写手段に転写し
た後に定着させるには、発熱ランプ等からなる発熱部を
中心に有すると共に金属等の熱良導体からなる筒状部材
がこの発熱部を外囲する加熱ロールと、合成ゴム等のエ
ラストマ材が外嵌された圧着ロールとを互いに密着させ
、両ロールが互いに接するニップ部分に前記した被転写
手段を通過させ、トナーを加熱すると同時に被転写手段
に圧着させるようにしている。

しかるに、このような熱定着ロールの加熱ロールは、発
熱体と筒状部材との間に間隙を有しているため熱効率が
悪く、また筒状部材の熱容量が大ぎいため、中心の発熱
部からの熱がその外側の筒状部材に伝わり、この筒状部
材が所定の温度に昇温するまでに比較的長時間を要して
いた。

そこで、同一出願人による特願昭６２　＝　３０９３３
９号明細出に記載されているように、圧着ロールを熱の
良導体であって良い硬質の材料により構成し、加熱ロー
ルの全面に亘り金属粉を含有するポリイミド、エポキシ
或いはシリコン等の耐熱性樹脂からなる樹脂系抵抗発熱
層を形成し、かつこの加熱ロールを径方向に弾性変形容
易なものとすれば上記した問題か解決される。その場合
、発熱層に耐熱性樹脂が用いられているが、このような
樹脂系発熱層はその抵抗値が経時的に不安定となり、常
に好適な発熱層が得られないことが考えられる。また、
上記した発熱層を加熱ロール全面に−様に形成すると、
この発熱層に比較的大ぎな電流を安定供給する必要があ
り、その管理が煩雑になる。

〈発明が解決しようとする課題〉このような従来技術の課題と発明者の知見に鑑み、本発
明の主な目的は、加熱ロールが早期に昇温し得ると共に
常に好適に発熱し得る電子写真装置の熱定着ロールを提
供することにある。

［発明の構成］〈問題点を解決するための手段〉このような目的は本発明によれば、互いに密着して回転
する加熱ロールと圧着ロールとの間に被転写手段を通過
させ、被写体の写像を前記被転写手段に定着さけるため
の電子写真装置の熱定着ロールに於て、前記加熱ロール
が、耐熱性材料からなるベース層と、該ベース層表面に
設けられかつ金属からなる抵抗発熱層とを有することを
特徴とする電子写真装置の熱定着ロールを提供すること
により達成される。特に前記抵抗発熱層に、前記加熱ロ
ールの軸線方向一端から他端に向けて螺旋状をなすスリ
ットを形成すると良い。

〈作用〉このようにすれば、加熱ロールの発熱層に於ける抵抗値
が、経時的に変化することなく該発熱層が常に好適に発
熱する。また、特に加熱ロールの軸線方向一端から他端
に向けて螺旋状をなすスリットを形成すれば、通電時の
低電流化が可能となり、その制御が容易になる。

〈実施例〉以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図は、本発明が適用された電子写真装置の構成を示
す。

回転可能な感光ドラム１は、その外周面にセレンがめつ
きされている。この感光ドラム１の外周面に沿って帯電
部２、感光部３、現像部４、転写部５、清掃部６及び除
電部７がこの順に設けられている。また、転写部５から
転写用紙９が搬出される方向即ち矢印Ａの方向の下流側
には定着部８が設けられている。

感光ドラム１が第１図の矢印Ｂの方向へ回転すると、そ
の回転に伴い該ドラム表面部分がコロナ帯電手段からな
る帯電部２を通過することにより、７００ボルト程度で
あって良い均一な電位に帯電される。次に、感光ドラム
１の表面部分は露光部３を通過し、被写体の形状に応じ
た潜像が露光により形成される。そして、現像部４に於
て図示されないキセリャに搬送されるトナーが、潜像に
対応して感光ドラム１の表面に付着する。更に、転写部
５に於て、第１図に於【ブる右側より矢印Ａの方向に搬
送される被転写用紙９がコロナ帯電手段からなる帯電部
５ａにより帯電されると同時にドラム１の表面部分に付
着したトナーが用紙９に転写される。トナーを転写した
後の感光ドラム１の表面部分は清掃部６を通過し、残留
トナーが清掃される。そして露光ランプからなる除電部
７に於て軸線方向に概ね−様な電位に除電され町び上記
したプロレスを繰返すこととなる。一方、用紙９に転写
されたトナーは、定６部８に於て、加熱されると同時に
用紙９に圧着されることにより写像が用紙９に定着する
。

第２図は本発明に基づく熱定着ロールの第１の実施例を
示す第１図の要部を拡大した図である。

定着部８は、図示されない駆動手段により回転駆動され
る圧着ロール１ｏと該圧着ロールに当接部１２で密着す
ることにより従動する加熱口〜ル１１とからなる。圧着
ロール１ｏは中空の円筒形をなし、アルミニウム等金属
の熱良導体にて形成されている。一方、加熱ロール１１
は、その中心がら外周にかけて、金属製の回転軸１５と
、シリコン発泡ゴム或いは弗素発泡ゴム等の弾発材料か
らなる弾発・断熱層１６と、図示されない外部電源に接
続された発熱層１８と、弗素樹脂からなる保護層２０と
がこの順に積層されている。また、弾発・断熱層１６、
発熱層１８及び保護層２０の各層間には、接着剤層が形
成されている。この接着剤層は、加熱ロール１１の作動
に際して、弾発・断熱層１６の変形に従って発熱層１８
及び保護層２０が剥離しないようにするための層である
。

ここで、発熱層１８は、ポリイミドフィルムで必って良
い厚さが５０μｍ程度の耐熱性樹脂フィルムからなるベ
ース層１８ａの表面に全面に亘りニッケル、ニッケルー
クロム合金等の全屈を真空蒸着或いはスパッタリングに
より１〜３０μｍの−様の厚さに付着させ抵抗発熱層１
８ｂを形成したものからなる。尚、実際にはベース層１
８ａ及び抵抗発熱層１８ｂのいずれが外周側にあっても
良く、またベース層には例えばセラミック材料等を用い
ても良い。

抵抗発熱層１８ｂから発生した熱は、その内周の断熱層
１６によりその殆どが半径方向外側に向けて放出され加
熱ロール１１の表面が早期に４温づる。そしてこの熱は
圧着ロール１０に伝達され該ロールを介して加熱ロール
１１が軸線方向及び周方向に−様な温度となる。そのた
め、早期にかつ好適に被転写用紙９にトナーを定着する
ことができる。

ここで、従来のようなポリイミド系或いはエポキシ系樹
脂に金属粉を含有する発熱層を用いた場合、２００’Ｃ
に発熱させ２００時間連続的に使用すると、その抵抗値
が発熱初期に比較して半減し、またシリコン樹脂に金属
粉を含有する発熱層を用いた場合、同様に２００℃に発
熱させ８００時間連続的に使用すると、その抵抗値が発
熱初期に比較して大きくなるが、本発明に基づく熱定着
ロールの発熱層では、２０００時間連続的に使用した後
もその抵抗値が発熱初期に比較して±２０％以内となり
、殆ど変化しないことが確認された。

尚、本実施例ではポリイミドフィルム上に抵抗発熱体を
真空蒸着或いはスパッタリングにより付着させたが、前
記フィルムの表面に無電解メツキにより抵抗発熱層を形
成したり、電鋳により形成した抵抗発熱体を接着剤を用
いてフィルム表面に接着しても上記と同様の効果が得ら
れ、また抵抗発熱体の箔をフィルム表面に接着剤にて接
着しても上記と同様の効果が得られる。更に、抵抗発熱
体からなる薄い箔の表面にポリイミドのワニスを塗布し
固化させることによりポリイミド膜を形成すれば、上記
と同様に効果が得られると共に一層柔軟性に冨む発熱層
が得られる。

第３図は、本発明に塞づく第２の実施例を示す第２図と
同様の図でおる。本実施例では弾発・断熱層１６を設け
る代りに、耐熱性の合成ゴムからなる比較的硬質の断熱
層２６が設けられている。

それ以外の構成は第１の実施例と同様である。

尚、上記した断熱層は、耐熱性ゴムの発泡体やポリイミ
ド樹脂等の耐熱性樹脂或いはその発泡体にて形成しても
良い。

第４図は、本発明に基づく第３の実施例を示す第２図と
同様の図である。本実施例では第１の実施例に於ける弾
発・断熱層１６の代りに耐熱性の硬質樹脂等からなる断
熱層３６が設けられている。

また、圧着ロール１０が中空の回転軸３７と、その外周
に設けられた熱伝動性の高い合成ゴムからなる弾発層３
８とにより構成されている。

本実施例によれば、ニップ幅は圧着ロール１０の弾発層
３８が弾性変形することにより形成される。

第５図は、本発明に基づく第４の実施例を示しており、
概ね第１の実施例と同様の加熱ロール４１を、保護層２
０を省略して示す側面図である。

本実施例では、発熱層４８が帯状の発熱テープからなり
、加熱ロール４１の軸線方向一端から他端に向けて螺旋
状に巻着しており、その互いに軸線方向に隣接する部分
同士の間にスリット４９が設けられている。このスリッ
ト４９により発熱層４８の隣接する部分同士が互いに電
気的に絶縁されている。そのために通電時、発熱層４８
に螺旋状に電流が流れることから低電流化が可能となり
、その制御が容易になる。また、加熱ロール４１を周方
向に対して均一に昇温することができる。

尚、上記実施例では、発熱テープを加熱ロール４１に巻
装するようにしたが、例えば加熱ロール４１の表面に発
熱層をその全面に亘り形成した後、エツチング等により
螺旋状のスリットを形成しても良い。

［発明の効果］このように本発明によれば、加熱ロールの発熱層に於け
る抵抗値が経時的に変化することなく常に好適に発熱す
るため、電子写真の画質が向上する。また、発熱層に加
熱ロールの軸線方向一端から他端に向けて螺旋状をなす
スリットを形成すれば、通電時の低電流化が可能となり
、その制御が容易になると共に加熱ロールを周方向に対
して均一に臂温することができる。以上のことから本発
明の効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づく熱定着ロールが適用された電
子写真装置の模式的な構成図である。第２図は、本発明に基づく第１の実施例を示す第１図の
要部拡大断面図でおる。第３図及び第４図は本発明に基づく第２及び第３の実施
例を示す第２図と同様の図である。第５図は本発明に基づく第４の実施例を示す加熱ロール
の側面図でおる。１・・・感光ドラム　　　２・・・帯電部３・・・露光
部　　　　　４・・・現像部５・・・転写部　　　　　
５ａ・・・帯電部６・・・清掃部　　　　　７・・・除
電部８・・・定着部　　　　　９・・・被転写用紙１０
・・・圧着ロール　　１１・・・加熱［１−ル１２・・
・当接部　　　　１５・・・回転軸１６・・・弾発・断
熱層　１８・・・発熱層１８ａ・・・ベース層　　１８
ｂ・・・抵抗発熱層２０・・・保護層　　　　２６．３
６・・・断熱層３７・・・回転軸　　　　３８・・・弾
発層４１・・・加熱ロール　　４８・・・発熱層４９・
・・スリット

Claims

【特許請求の範囲】

（１）互いに密着して回転する加熱ロールと圧着ロール
との間に被転写手段を通過させ、被写体の写像を前記被
転写手段に定着させるための電子写真装置の熱定着ロー
ルに於て、前記加熱ロールが、耐熱性材料からなるベース層と、該
ベース層表面に設けられかつ金属からなる抵抗発熱層と
を有することを特徴とする電子写真装置の熱定着ロール
。
（２）前記抵抗発熱層に、前記加熱ロールの軸線方向一
端から他端に向けて螺旋状をなすスリットが形成された
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電子写
真装置の熱定着ロール。