JPH02308291A

JPH02308291A - 複写機用熱定着ロール及びその製造方法

Info

Publication number: JPH02308291A
Application number: JP1131139A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Saito; 弘斉藤; Michio Nagatomo; 長友　道生; Hideo Nagasaka; 長坂　秀雄
Original assignee: Onoda Cement Co Ltd
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1989-05-24
Filing date: 1989-05-24
Publication date: 1990-12-21
Also published as: US5065193A; CA2017365A1; EP0399376A3; EP0399376A2

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】産業上の利用分野この発明は、静電複写機、レーザープリンタなどの、所
謂、電子複写機の熱定着ロール及びその製造方法に関す
るものである。

従来の技術従来、この種の熱定着ロールは、第７〜９図に示す様に
して製造される。

即ち、第７図に示すように、中空管１の表面に、絶縁層
２を形成し、その上に金属線３を螺旋状に捲き付け、そ
れらの表面に抵抗体材料を溶射して発熱抵抗体層４を形
成し、その後、該金属線３を取り去って、第８図に示す
ようなねじ状の発熱抵抗体４ａを形成し、第９図に示す
ように、該発熱抵抗体４ａの表面に補強絶縁層５と付着
防止Ｎ６とを順次形成している。

発明が解決しようとする課題従来例の複写機の熱定着ロール及びその製造方法には、
次のような問題がある。

（１）中空管外側の絶縁層２の上に、金属線３を螺旋状
に捲き付けるときには、中空管を回転させ金属線３が絶
縁７ｍ１２上に密着し、かつ、滑らないように緊張させ
、更に、該金属線３が切れない様にバランスをとりなが
ら、前記中空管に沿って一定速度で移動させている。

そのため、捲線作業は複雑で微妙なものとなるので、長
時間かかる上、簡単に設定通りには捲きｒ寸けることが
できない。

（２）金属［３が、絶縁層２に密着しないので、該金属
線３の線幅が細い、例えば、１００〜２００μｍでは、
溝底部が完全に切断されず、隣り合う発熱抵抗体同志が
溝の底部でつながることがある。この溝の底部がつなが
らないようにするには太い線幅、例えば、３５０〜７０
０μｍの金ＪＫ！！を適用せざるを得ない。

そうすると、超重５の幅が４００〜７５０μ鳳程度とな
るので、付着防止層６の表面に螺旋状の３条６ａが形成
されることが多い。

したがって、この３条６ａを除去するため、付着防止層
６の表面を削り、一点鎖線で示す平滑面６ａになるまで
研磨しなければならない。

その為、研磨する分だけ付着防止層６を余分に厚く塗装
せねばならず、更に、研磨工程が必要となるので、製造
コストが上昇してしまう。

この発明は、上記事情に鑑み、複写機用熱定着ロールを
簡単に、しかも、安価に製造することを目的とする。他
の目的は、各製品の発熱量のバラツキを少なくし、良品
率を向上させることである。

課題を解決するための手段この発明は、中空管の外側に順次形成した絶縁体層と発
熱抵抗体層：該発熱抵抗体層にレーザーカットにより螺
旋状に形成され、かつ、前記絶縁体層が露出している溝
；超重に仕切られるねじ状の発熱抵抗体；該発熱抵抗体
及び溝を覆う付着防止層；を備えることにより、また、
中空管の外周面を絶縁体層で覆う工程；該絶縁体層の表
面に発熱抵抗体層を形成する工程；該発熱抵抗体層にレ
ーザーを用いて螺旋状の溝を堀り、発熱抵抗体を形成す
る工程：該発熱抵抗体及び渭を覆う付着防止層を形成す
る工程；を備えることにより、上記目的を達成しようと
するらのである。

作用中空管の表面に、絶縁層を形成し、その表面に抵抗体材
料を、一様に溶射して発熱抵抗体層を形成する。

次に、前記抵抗体層に、電気抵抗補正装置と連結するレ
ーザー照射ヘッドを用いて、前記絶縁層の表面に達する
深さの溝を形成し、ねじ状の発熱抵抗体を形成する。

その後、該抵抗体の表面及び溝に塗装などにより付着防
止層を形成する。

実施例この発明を添付図面により説明するが、同一図面符号は
その名称も機能も同一である。

金属製中空管１１を回転させながら、その表面に、アル
ミナ、マグネシアアルミナスビネル等を、第２図に示す
ように、溶射トーチ１４ａを用いてプラズマ溶射して薄
膜状、例えば、厚さ約２００μ−の絶縁層１２を形成す
る。そして、更に、その表面に、例えば、ニクロム、ス
テンレス、アルミニウム、アルミロウ、チタニア・クロ
ミャ混合物、チタニャ・ニクロム混合物、シリカ・アルミナ・ニッケ
ル混合物などを溶射トーチ１４ａを用いてプラズマ溶射
し、薄膜状、例えば、厚さ約３０〜１００μｍ程度の抵
抗体層１３を形成する。なお、抵抗体材料として、ニッ
ケル８０％とクローム２０％からなるニクロムの全体に
対してアルミ６％を混入せるニクロムアルミが優れてい
る。このアルミの混合率としてニクロムに対して０．５
〜４０％の範囲で適宜混入することができる。　また、
そのニクロムの成分も上記の混合比のみに限定されるも
のではない。

次に、第３図に示すように、レーザー照射へラド１６を
矢印Ａ１６方向に移動させながら中空管１１を回転させ
、狭く集束されたレーザービーム１０．ｙ４えば、ＹＡ
Ｇレーザ−ビーム、を抵抗体層１３の表面に照射すると
、金属又は金属が主体である抵抗体７１１３は、レーザ
ービームｌＯにより加熱され、照射部分にあたる抵抗体
層１３は蒸発する。

絶縁層１２は前述の通り、アルミナ、マグネシア・アル
ミナスピネルなどのセラミックスにより形成されている
ので、金属より融点、沸点が高く、レーザービームｌｏ
の出力及び照射時間を！ｌ！！整することにより、照射
部分の抵抗体層は蒸発するが、絶縁層１２は殆ど損耗を
受けないようにして溝１９の底部に絶縁層１２の表面を
露出させることが可能である。

レーザー照射ヘッド１６の移動速度と中空管１１の回転
速度とをｉｔｉＩＩｍすることにより予め定められた間
隔Ｈの螺旋状の消１９が形成される。

隣り合う渭１９と溝１９との間隔Ｈは、抵抗体層１３の
固有抵抗値、層厚、所要発熱量等により定まるが、２〜
１０ｍｍ程度である。

また、溝１９の幅りはｉｏｏ〜２００μ厘程度である。

熱定着ロールを大量に製造する場合には、各熱定着ロー
ルの発！＠量、つまり、発熱抵抗体１４の両端部間の電
気抵抗値が所定の範囲内であること、すなわち、その値
がばらつかないようにしないと、製品の良品率が悪くな
る。

該電気抵抗値は、主に抵抗体層１３の膜厚。

ねじ状に形成した発熱抵抗体１４の幅Ｗ、溶射の状態の
影響を受ける。

発熱抵抗＃１４の＠Ｗを正確にコントロールして制作す
ることは、前記のレーザービームを使用する方法により
可能であるが、抵抗体層１３の膜厚と溶射の状態を、長
時間に亘る製造装置の運転において一定に保つにはかな
りの困難が伴い、製品の良品率を高めることが難しい、
　しかし、この問題は次の方法により解決される。　　
′ｉず、抵抗体層１３の膜厚が出来るだけ一定となるよ
うに、かつ、溶射の状態も一定となるようにして抵抗体
層１３を形成する。

次に、第４図に示すように、抵抗体層１３の両端部に給
電部２１を形成し、その給電部２１に、電気抵抗補正装
置の抵抗測定器２２の測定端子を接触させる。

このように、給電部２１により該抵抗を測定すると、発
熱抵抗体層１３の両端部間における電気抵抗値を正確に
測定することが出来る。

そして、その測定の結果、標準値からのずれが発生して
いても、その値に応じて発熱抵抗体１４の幅Ｗを、発熱
抵抗体層１３め両端部間における電気抵抗値を所定値と
なるように計算により求める事が出来る。

この計算方法についての説明は省略するが、発熱抵抗体
１４の幅Ｗが広いほど電気抵抗値は小さくなり、また逆
に、幅Ｗが狭いほど電気抵抗値は大きくなる。

そこで、中空管１１の回転数とレーザー照射ヘッド１６
の移動速度とを、計算により求めた発熱抵抗体１４の幅
Ｗが得られるようにプログラムし、この１０グラムに従
ってレーザー−ビームｌＯにより抵抗体層１３を螺旋状
にカットし、絶縁体１２の表面に達する深さの渭１９を
形成する。　このようにレーザートリミングした結果、
各発熱抵抗体１４の電気抵抗値のバラツキを±５％以内
に抑えることが出来た。

なお、抵抗体層３の電気抵抗値測定、発熱抵抗体１４の
幅の計算、中空管の回転数及びレーザー朋射ヘッド６の
移動速度の計算、プログラミング、その実行等の一連の
工程（レーザートリミング）は自動的に行われることは
勿論である。

溝１９を形成した決、第５図に示すごとく発熱抵抗体１
４の表面及び溝１９の内面に補強絶縁層２３を形成する
。この場合、補強絶縁層２３は例えば、アルミナ、マグ
ネシャアルミナスピネル等のセラミック材料をプラズマ
溶射等の方法で適用し、層厚は１００〜２５０μｍの膜
厚にする。

なお、抵抗体層１３に給電部が、まだ、配設されていな
い場合には、発熱抵抗体１４の両端部に第５図に示す如
く、給電部２１を形成する。

ここで、給電部２１は、例えば銅、銅合金などの導電性
材料を用い、フレーム溶射、１ラズマ溶射等の方法によ
り形成される。

次いで、補強絶縁層２３の上から、例えば、ＰＦＡ等の
弗素樹脂等を粉本塗装の方法で塗装して付着防止層２５
を形成する。

なお、付着防止層２５の材質は、ＰＦＡ等の弗素樹脂だ
けに限定されるものでなく、例えば、シリコン系その他
の付着防止性能にすぐれた樹脂を利用することができ、
適用方法も粉本塗装だけに限定されるものでなく、それ
以外に周知の液体塗装等を適用することが出来る。

又、付着防止層２５の電気絶縁性能が高い場合には、補
強絶縁層２３を配設せずに第６図に示す如く、発熱抵抗
体１４の表面に直接、付着防止層２５を形成する場合も
ある。

このようにして、直熱型熱定着ロールを低コストで且つ
、高い良品率で製造することを可能としたものである。

レーザービーム１０．を用いて溝１９を形成する場合に
は、前記の通り溝１９の＃ＡＤが１００〜２００μｍと
狭くできるので、付着防止層２５あるいは、補強絶縁層
２３及び付着防止層２５を形成すると、溝１９．は、少
量の付着防止材料、補強絶縁材料により埋められるので
問題となるような薄条は発生しない。

そのため、付着防止層２５の表面が平滑面となるので、
研磨作業をしなくてもよい。

この発明は、以上のように、発熱抵抗体層にレーザーを
用いて絶縁体層が露出する螺旋状の溝を形成した。ので
、超重の幅を狭くでき、しかも、隣り合う発熱抵抗体同
志を完全に分断することができる。

そのため、従来例と異なり、金属線の捲付イｐ業及びそ
の取り外し作業が不要なうえ、付着防止層に薄条が生ず
ることがないため、研磨作業も不要となるので、作業が
簡単となるとともに製造コストをダウンさせることがで
きる。

又、電気抵抗補正装置により、螺旋状の溝の位置決めを
すると、製造される各熱定着ロールの電気抵抗値のバラ
ツキが少なくなるので、製品の良品率を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は１本発明の実施例を示す図で、第１図
は、付着防止層加工終了時の断面図　　−１第２図は、
抵抗体層を溶射する際の正面図、第３図は、レーザービ
ームにより溝加工する際の正面図、第４Ｉ２Ｉは、抵抗
体層の電気抵抗値を測定する際の正面図及び一部断面図
、第５図は、給電部、付着防止層加工終了時の断面図、
第６図は、補強絶縁層を除いた場合の断面図、第７図〜
第９図は、従来例を示す図で、第７図は、発熱抵抗体層
溶射後の断面図、第８図は、金α線取り除き後のＵｒ面
図、第９図は、付着防止層の加工終了時の断面図である
。１１　・・・・・・　金属製中空管１２　・・・・・・　絶縁層１３　・・・・・・　抵抗体層１４　・・・・・・　発熱抵抗体１９・・・・・・溝

Claims

【特許請求の範囲】

（１）中空管の外側に順次形成した絶縁体層と発熱抵抗
体層；該発熱抵抗体層にレーザーカットにより螺旋状に
形成され、かつ、前記絶縁体層が露出している溝；該溝
に仕切られるねじ状の発熱抵抗体；該発熱抵抗体及び溝
を覆う付着防止層；を備えたことを特徴とする複写機用
熱定着ロール
（２）中空管の外側に順次重合した絶縁体層と発熱抵抗
体層；該発熱抵抗体層にレーザーカットにより螺旋状に
形成され、かつ、前記絶縁体層が露出している溝；該溝
に仕切られるねじ状の発熱抵抗体；該発熱抵抗体及び溝
を覆う補強絶縁層；該補強絶縁層の表面に形成した付着
防止層；を備えたことを特徴とする複写機用熱定着ロー
ル
（３）中空管の外周面を絶縁体層で覆う工程：該絶縁体
層の表面に発熱抵抗体層を形成する工程；該発熱抵抗体
層にレーザーを用いて螺旋状の溝を堀り、発熱抵抗体を
形成する工程；該発熱抵抗体、及び溝を覆う付着防止層
を形成する工程；を備えたことを特徴とする複写機用熱
定着ロールの製造方法
（４）螺旋状の溝の位置が、電気抵抗補正装置により定
められることを特徴とする請求項第３記載の複写機用熱
定着ロールの製造方法
（５）電気抵抗補正装置が、発熱抵抗体層の両端部間の
電気抵抗を測定する手段を備えていることを特徴とする
請求項第４記載の複写機用熱定着ロールの製造方法
（６）中空管の外周面を絶縁体層で覆う工程；該絶縁体
層の表面に発熱抵抗体層を形成する工程；該発熱抵抗体
層にレーザーを用いて螺旋状の溝を堀り、ねじ状の発熱
抵抗体を形成する工程；該発熱抵抗体及び溝を覆う補強
絶縁層を形成する工程；該補強絶縁層の表面に付着防止
層を形成する工程；を備えたことを特徴とする複写機用
熱定着ロールの製造方法