JPH04172482A - 定着ローラ - 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、電子写真方式のプリンタや複写機における定
着ローラに関するものである。

（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。

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
の金属製バイブ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）。

上記構成の定着ローラの場合、金属製バイブの表面温度
が通常使用可能な１８０℃〜２００℃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ＩＫｗ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
した定着ローラが徒供されている。

第２図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、はうろう、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、両を極４間に電圧が印加されるよ
うになっている。

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１１５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。しかし、定着ローラの両側か
ら放熱されるため、全長にわたって均一な温度分布を得
ることは困難である。

そこで、均一な温度分布を得ることが可能な定着ローラ
が提供されている（実開平２−７３６６８号公報参照）
。

第３図は温度分布の均一な定着ローラにおける発熱抵抗
体層の拡大図である。

この場合、定着ローラの両側に発熱抵抗体層６を構成し
ないパターン部６ａを形成し、両側部の抵抗値を増加さ
せて電流密度をローラ中央部より両側部を大きくし、通
電時における両側の発熱量が大きくなるようにしである
。したがって、両側からの放熱による温度低下が防止さ
れ、全長にわたって均一な温度分布が得られる。

この定着ローラを製造工程する場合、まず、ローラ基材
表面を溶剤で脱脂し、その後塩化スズと塩酸の水溶液に
１分間漬け、３０秒水洗いする。その後、塩化パラジウ
ムと塩酸の水溶液に１分間漬け、３０秒水洗いする工程
を数回繰り返して前処理を行う。前処理後、例えば、図
に示すようなパターン部６ａの部分にメツキレジストイ
ンクを印刷するかテーピングを行うなどしてマスキング
を行い、メツキを施す。この後、このメツキレジストイ
ンクやテープを剥がすと、パターン部６ａの部分はメツ
キされずに残る。このようにしてパターン部６ａの抵抗
をローラ中央部より高くすることができる。

上記構成の定着ローラにおいて、印加する電圧が高い場
合は、ローラ全体の抵抗値すなわち電極間の抵抗値を高
（設定しないと所定の発熱量を確保することができない
、そのため、メツキ膜厚を薄くしたり、発熱抵抗体層２
にスリットを形成したりして抵抗値を高くしている。

第４図は抵抗値の高い発熱抵抗体層を示す図である。

図において、６は発熱抵抗体層、６ａは該発熱抵抗体層
６の両側に形成したパターン部である。また、７は上記
発熱抵抗体層６に形成されたスリット、８は上記パター
ン部６ａの更に外側に形成された電極部である。上記ス
リット７は、発熱抵抗体層６を分割して蛇行部分９を形
成し、発熱抵抗体層６の電極部８間の距離を長くしてい
る。

（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、メツ
キ膜厚を薄くした場合、メツキ膜を形成するための均一
な析出は困難であり、発熱抵抗体層６全体の抵抗が均一
にならず、温度が安定化しない。

また、発熱抵抗体層６にスリット７を形成する場合にお
いては、折返し部１０の外側部分に十分な電流が流れず
、その部分の発熱量が少なく温度分布を均一にすること
ができない。

その結果、トナーの定着状態にばらつきが発生し、印字
品位が低下してしまう。

本発明は、上記従来の定着ローラの問題点を解決して、
ローラ基材表面の温度分布を一定にすることができる定
着ローラを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） そのために、本発明の定着ローラにおいては、熱伝導性
の低い材料からなるローラ基材の表面に、発熱抵抗体層
が形成される。

そして、該発熱抵抗体層に螺旋状のスリットが形成され
、その結果、発熱抵抗体層は、同様に螺旋状の抵抗部を
形成する。

また、上記スリットによって形成された螺旋状の抵抗部
の両端には電極が接続される。

（作用） 本発明によれば、上記のように熱伝導性の低い材料から
なるローラ基材の表面に、発熱抵抗体層が形成される。

そして、該発熱抵抗体層に螺旋状のスリットが形成され
、その結果、発熱抵抗体層は、同様に螺旋状の抵抗部を
形成する。

また、上記スリットによって形成された螺旋状の抵抗部
の両端には電極が接続される。

したがって、該電極間に形成された螺旋状の抵抗部を介
して電流を流すことによって上記発熱抵抗体層の抵抗を
均一とすることができる。

（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。

第１図は本発明の定着ローラの斜視図である。

図において、１１は低熱伝導体製のローラ基材の表面に
形成された発熱抵抗体層、１２は該発熱抵抗体層１１の
表面に螺旋状に形成されたスリット、１３は定着ローラ
の両端に配設された電極である。該電極１３と上記発熱
抵抗体層１１とは電気的に接続されていて、スリット１
２によって形成された螺旋状の抵抗部１４を介して電流
が流れるようになっている。

第５図は定着ローラ上への発熱抵抗体パターン形成方法
の工程図である。

まず、熱伝導性の低い材質、たとえばフェノール樹脂な
どの合成樹脂、すりガラス、結晶ガラスなどのガラス、
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
ロセン等の有機溶削に浸漬するか、蒸気洗浄によって脱
脂を行う。

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秒水洗いする工程を数回繰り
返して前処理を行う。

該前処理を施されたローラ基材は、メツキレジストイン
クを印刷などによって塗布するか、マスキングテープを
貼るなどの方法によってメツキされない部分（線）を形
成し、それを第１図に示すようなスリット１２とする。

次に無電解Ｎ１−Ｐメツキを行ってローラ基材の表面に
均一な０，１〜１μ−の膜を形成し、スリット１２を有
する発熱抵抗体層１１を形成する。

この膜は、上記方法に限るものではなく、真空蒸着や、
厚膜印刷によって形成してもよい。また、上記スリッ目
２は、印刷前にマスキングを行う上記方法によらず、印
刷後のメツキ膜をＹＡＧ　レーザなどの加工用レーザに
よって除去することによって形成してもよい。

上記構成の発熱抵抗体層１１においては、スリット１２
によって形成する抵抗部１４の幅を狭くすることによっ
て該抵抗部１４を長くすることができる。

したがって、メツキ膜が厚くても必要な抵抗値を確保す
ることができる。

さらに、上記発熱抵抗体層１１及びスリット１２の表面
を覆うようにＰＦＡ樹脂などのフッ素樹脂層を１０〜４
０〃−形成する。そして、上記発熱抵抗体層１工の両端
に密着するようにリング状の電極１３が取り付けられる
。

第６図は温度分布の比較図である。

図に示すように、上記構成の発熱抵抗体層１１において
電極１３間に電流を流して温度分布を測定すると、発熱
抵抗体層１１全体にわたり均一な温度分布が得られるこ
とが分かる。

また、上記抵抗部１４の輻すなわちピッチを変更するこ
とによって電極１３間の抵抗値を容易に変更することが
できる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな（、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、熱伝導性
の低い材料からなるローラ基材の表面に、発熱抵抗体層
が形成され、該発熱抵抗体層に螺旋状のスリットが形成
されて抵抗部を形成しており、該抵抗部間に電流を流す
ようになっているので、抵抗部の幅を小さくすることが
でき、ローラ基材の表面に形成される発熱抵抗体層を薄
くすることなく抵抗値を大きくすることができる。

また、抵抗部の幅を変更することによって定着ローラ全
体の抵抗値を変更することができる。

さらに、上記発熱抵抗体層の抵抗部には、屈曲部が形成
されないので、電流の流れにくい部分がなく、定着ロー
ラの全体にわたり均一な温度分布を得ることができる。

したがって、例えば、電子写真方式のプリンタの印字品
位を大幅に同上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の定着ローラの斜視図、第２図は消費電
力の小さい定着ローラの断面図、第３図は温度分布の均
一な定着ローラにおける発熱抵抗体層の拡大図、第４図
は抵抗値の高い発熱抵抗体層を示す図、第５図は定着ロ
ーラ上への発熱抵抗体パターン形成方法の工程図、第０
図は温度分布の比較図である。 １１・・・発熱抵抗体層、１２・・・スリット、１３・
・・電極、１４・・・抵抗部。 特許出願人　沖電気工業株式会社 代理人　弁理士　川　合　　誠（外２名）本発明の、ｔ
Ｊｏ〜うの槍斗杉１０ 第１図 隋責１」力のホ：！い〕し看ｏ−ｔθ斬面に＄ｌ撚丞机
不し層の拐り匁図 第３図 オ氏坑イ直の高覧１亡＠オ氏Ｊ九１ト１取す図第４図 −二工；−一１１Ｌ− 発熱抵抗体パターン形成方法の工程図 第５図 ローラ大面のし１．、＆

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）熱伝導性の低い材料からなるローラ基材と、 （ｂ）該ローラ基材の表面に形成された発熱抵抗体層と
   、 （ｃ）該発熱抵抗体層に形成された螺旋状のスリットと
   、 （ｄ）該スリットによって形成された螺旋状の抵抗部の
   両端に接続される電極を有することを特徴とする定着ロ
   ーラ。