JPH05224554A - トナー加熱定着用ローラー装置 - Google Patents
トナー加熱定着用ローラー装置Info
- Publication number
- JPH05224554A JPH05224554A JP4030414A JP3041492A JPH05224554A JP H05224554 A JPH05224554 A JP H05224554A JP 4030414 A JP4030414 A JP 4030414A JP 3041492 A JP3041492 A JP 3041492A JP H05224554 A JPH05224554 A JP H05224554A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- heating
- fixing
- roller body
- fixing roller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ヒーターの伝熱によりローラー本体の表面全
面を短時間で均一に加熱することができる定着装置のト
ナー加熱定着用ローラー装置を提供する。 【構成】 トナー加熱定着用ローラー本体１内部に、Ｐ
ＴＣ材料から成るＰＴＣセラミックヒーター３を配設す
る。またトナー加熱定着用ローラー本体１とＰＴＣセラ
ミックヒーター３との間には熱伝導性に優れた導電性接
着剤５やグリースのような良熱伝導材を介装した。 【効果】 所定温度に達するまでのウオームアップ時間
を大幅に短縮でき、またトナー加熱定着用ローラー本体
１の表面全面を均一な温度に維持できる。加えて、ＰＴ
Ｃセラミックヒーター３を用いて加熱源自体に温度制御
機能を持たせているので、温度を制御するための電気回
路が不要となり、構造を簡単化できる。
面を短時間で均一に加熱することができる定着装置のト
ナー加熱定着用ローラー装置を提供する。 【構成】 トナー加熱定着用ローラー本体１内部に、Ｐ
ＴＣ材料から成るＰＴＣセラミックヒーター３を配設す
る。またトナー加熱定着用ローラー本体１とＰＴＣセラ
ミックヒーター３との間には熱伝導性に優れた導電性接
着剤５やグリースのような良熱伝導材を介装した。 【効果】 所定温度に達するまでのウオームアップ時間
を大幅に短縮でき、またトナー加熱定着用ローラー本体
１の表面全面を均一な温度に維持できる。加えて、ＰＴ
Ｃセラミックヒーター３を用いて加熱源自体に温度制御
機能を持たせているので、温度を制御するための電気回
路が不要となり、構造を簡単化できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は静電印刷、電子写真など
に使用されるトナー加熱定着用ローラー装置に関し、詳
しくはトナー加熱源自体に自己温度制御機能をもつＰＴ
Ｃ材料を使用した定着用ローラーの構造に関するもので
ある。
に使用されるトナー加熱定着用ローラー装置に関し、詳
しくはトナー加熱源自体に自己温度制御機能をもつＰＴ
Ｃ材料を使用した定着用ローラーの構造に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子写真などのトナーの定着装置
のトナー加熱源としてはハロゲンランプが用いられてい
る。ところがこの種の定着装置においては、トナー加熱
定着用ローラー本体に熱を伝える手段として熱輻射を利
用していたため伝熱効率が悪く、定着装置の電源をＯＮ
してからトナー加熱定着用ローラー本体表面が所定温度
になるまでの時間（以下、ウォームアップ時間という）
が長い（１分程度必要）、電力ロスが大きい、などの問
題点があり、更には温度を一定に制御するためにサーミ
スタ等を使った温度制御回路を設ける必要があるため構
造や制御が複雑化する問題点があった。
のトナー加熱源としてはハロゲンランプが用いられてい
る。ところがこの種の定着装置においては、トナー加熱
定着用ローラー本体に熱を伝える手段として熱輻射を利
用していたため伝熱効率が悪く、定着装置の電源をＯＮ
してからトナー加熱定着用ローラー本体表面が所定温度
になるまでの時間（以下、ウォームアップ時間という）
が長い（１分程度必要）、電力ロスが大きい、などの問
題点があり、更には温度を一定に制御するためにサーミ
スタ等を使った温度制御回路を設ける必要があるため構
造や制御が複雑化する問題点があった。
【０００３】また最近では、トナー加熱定着用ローラー
本体そのものをセラミック赤外線ヒーターなどで形成す
る手段が提案されているが（例えば特開平１−２３１０
７８号公報）、この場合ローラー表面のクラウン加工な
どの精密加工が難かしく、寸法制御が困難、加工コスト
が高い等の問題が予想される。また、棒状のＰＴＣセラ
ミックヒーターをトナー加熱定着用ローラー本体内に保
持する手段も提案されている。
本体そのものをセラミック赤外線ヒーターなどで形成す
る手段が提案されているが（例えば特開平１−２３１０
７８号公報）、この場合ローラー表面のクラウン加工な
どの精密加工が難かしく、寸法制御が困難、加工コスト
が高い等の問題が予想される。また、棒状のＰＴＣセラ
ミックヒーターをトナー加熱定着用ローラー本体内に保
持する手段も提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このも
のはヒーターとローラー本体の間に隙間が生じてヒータ
ーをローラー本体の中心に保持しておく事が困難であ
り、このためローラー本体全体を均一に加熱できない、
ヒーターで発生させた熱がローラー本体へ伝わりにくく
ウォームアップ時間が長い等の問題点がある。
のはヒーターとローラー本体の間に隙間が生じてヒータ
ーをローラー本体の中心に保持しておく事が困難であ
り、このためローラー本体全体を均一に加熱できない、
ヒーターで発生させた熱がローラー本体へ伝わりにくく
ウォームアップ時間が長い等の問題点がある。
【０００５】本発明はこれらの問題点を解決しようとす
るもので、トナー加熱定着用ローラー本体表面を均一に
加熱でき、しかもウォームアップ時間を短縮できる手段
を提供することを目的とする。
るもので、トナー加熱定着用ローラー本体表面を均一に
加熱でき、しかもウォームアップ時間を短縮できる手段
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、トナー加熱定着用ローラー本体の内部に、
熱伝導性の良好な接着剤を介してＰＴＣ材料で形成した
ヒーターを配設したものである。
するために、トナー加熱定着用ローラー本体の内部に、
熱伝導性の良好な接着剤を介してＰＴＣ材料で形成した
ヒーターを配設したものである。
【０００７】
【作用】上記構成によれば、ヒーターを加熱定着用ロー
ラー本体の略中央部に容易に支持でき、また良熱伝導材
を介してヒーターの熱をローラー本体表面に熱効率よく
伝える事ができるので、ローラー本体の表面を均一に加
熱でき、しかもウォームアップ時間を大巾に短縮でき
る。
ラー本体の略中央部に容易に支持でき、また良熱伝導材
を介してヒーターの熱をローラー本体表面に熱効率よく
伝える事ができるので、ローラー本体の表面を均一に加
熱でき、しかもウォームアップ時間を大巾に短縮でき
る。
【０００８】
【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図１は本発明に係るトナー加熱定着用ローラ
ー装置の断面図である。図中、１は中空のトナー加熱定
着用ローラー本体で、アルミニウムなどの導電体で形成
されている。トナー加熱定着用ローラー本体１の表面は
良好なトナー定着を行うため、面粗度２μｍ以下にクラ
ウン加工等の精密加工が施されており、更にオフセット
防止のため、ＰＦＡ（四弗化エチレン樹脂）などの離型
材２がその表面にコーティングされている。
説明する。図１は本発明に係るトナー加熱定着用ローラ
ー装置の断面図である。図中、１は中空のトナー加熱定
着用ローラー本体で、アルミニウムなどの導電体で形成
されている。トナー加熱定着用ローラー本体１の表面は
良好なトナー定着を行うため、面粗度２μｍ以下にクラ
ウン加工等の精密加工が施されており、更にオフセット
防止のため、ＰＦＡ（四弗化エチレン樹脂）などの離型
材２がその表面にコーティングされている。
【０００９】３は正の温度係数を有するＰＴＣ材料とし
てのセラミックであるＢａ1-x Ｐｂ x ＴｉＯ3(x ＝0.01
〜0.3)によって形成された管状のＰＴＣセラミックヒー
ターであり、トナー加熱定着用ローラー本体１の内部に
配設されている。このＰＴＣセラミックヒーター３はト
ナー加熱源となるものであり、電圧印加時にトナー加熱
定着用ローラー本体１の表面温度が１８０℃±５℃にな
るようにＰＴＣ特性を調節してある。また、ＰＴＣセラ
ミックヒーター３の内周面には無電解めっき法によりＣ
ｕ，Ａｇ，Ｎｉなどの電極膜４が形成されている。５は
ＰＴＣセラミックヒーター３とトナー加熱定着用ローラ
ー本体１の空隙に介装された良熱伝導性の導電性接着
剤、６ａ，６ｂは導電性接着剤５を封止しておくための
Ｏリングである。ただし、封止手段はＯリング６ａ，６
ｂに限定されるものでなく、不織布など導電性接着剤５
を封止しておけるものであれば何でも良い。またトナー
加熱定着用ローラー本体１とＰＴＣセラミックヒーター
３の間に介装される良熱伝導材としては、導電性接着剤
５以外にも、導電性グリース等も適用できる。
てのセラミックであるＢａ1-x Ｐｂ x ＴｉＯ3(x ＝0.01
〜0.3)によって形成された管状のＰＴＣセラミックヒー
ターであり、トナー加熱定着用ローラー本体１の内部に
配設されている。このＰＴＣセラミックヒーター３はト
ナー加熱源となるものであり、電圧印加時にトナー加熱
定着用ローラー本体１の表面温度が１８０℃±５℃にな
るようにＰＴＣ特性を調節してある。また、ＰＴＣセラ
ミックヒーター３の内周面には無電解めっき法によりＣ
ｕ，Ａｇ，Ｎｉなどの電極膜４が形成されている。５は
ＰＴＣセラミックヒーター３とトナー加熱定着用ローラ
ー本体１の空隙に介装された良熱伝導性の導電性接着
剤、６ａ，６ｂは導電性接着剤５を封止しておくための
Ｏリングである。ただし、封止手段はＯリング６ａ，６
ｂに限定されるものでなく、不織布など導電性接着剤５
を封止しておけるものであれば何でも良い。またトナー
加熱定着用ローラー本体１とＰＴＣセラミックヒーター
３の間に介装される良熱伝導材としては、導電性接着剤
５以外にも、導電性グリース等も適用できる。
【００１０】７は電極リード棒でアルミニウムなどの導
電体で形成されており、ＰＴＣセラミックヒーター３の
内周面に形成された電極膜４とリード線、導電性接着剤
５などによって電気的に接合されている。８はめっき法
等によりトナー加熱定着用ローラー本体１の端部の周面
上に形成されたＮｉ等の電極リングであり、導電性のト
ナー加熱定着用ローラー本体１ならび導電性接着剤５を
介してＰＴＣセラミックヒーター３の外周面と電気的に
接続されている。ＰＴＣセラミックヒーター３には、電
極リード棒７と電極リング８の間に介装された電源部１
１により電圧が印加されるが、その際、電源回路との接
続には金属ブラシ９ａ，９ｂなどが用いられる。ただ
し、電極の材料、取り方などは上記方法に何等限定され
るものではない。
電体で形成されており、ＰＴＣセラミックヒーター３の
内周面に形成された電極膜４とリード線、導電性接着剤
５などによって電気的に接合されている。８はめっき法
等によりトナー加熱定着用ローラー本体１の端部の周面
上に形成されたＮｉ等の電極リングであり、導電性のト
ナー加熱定着用ローラー本体１ならび導電性接着剤５を
介してＰＴＣセラミックヒーター３の外周面と電気的に
接続されている。ＰＴＣセラミックヒーター３には、電
極リード棒７と電極リング８の間に介装された電源部１
１により電圧が印加されるが、その際、電源回路との接
続には金属ブラシ９ａ，９ｂなどが用いられる。ただ
し、電極の材料、取り方などは上記方法に何等限定され
るものではない。
【００１１】上記したトナー加熱定着用ローラー装置を
備え、且つ温度制御回路を取外した定着装置を用い、ウ
ォームアップ時間ならびにトナー加熱定着用ローラー本
体１表面の温度分布について試験を行った。試験法とし
て、図２に示すようにトナー加熱定着用ローラー本体１
上の軸方向における等ピッチ点Ａ〜Ｅの５箇所に熱電対
１０ａ〜１０ｅから成る測温部を取付け、ＰＴＣセラミ
ックヒーター３用の電源部１１をＯＮしてからの各部Ａ
〜Ｅにおける温度の経時変化をレコーダー１２により記
録した。また、比較例として導電性接着剤５を使用せず
他の部分はすべて本実施例と同様の加熱定着用ローラー
装置を用いて同様の試験を行なった。これら実施例及び
比較例の結果を（表１）に示した。
備え、且つ温度制御回路を取外した定着装置を用い、ウ
ォームアップ時間ならびにトナー加熱定着用ローラー本
体１表面の温度分布について試験を行った。試験法とし
て、図２に示すようにトナー加熱定着用ローラー本体１
上の軸方向における等ピッチ点Ａ〜Ｅの５箇所に熱電対
１０ａ〜１０ｅから成る測温部を取付け、ＰＴＣセラミ
ックヒーター３用の電源部１１をＯＮしてからの各部Ａ
〜Ｅにおける温度の経時変化をレコーダー１２により記
録した。また、比較例として導電性接着剤５を使用せず
他の部分はすべて本実施例と同様の加熱定着用ローラー
装置を用いて同様の試験を行なった。これら実施例及び
比較例の結果を（表１）に示した。
【００１２】
【表１】
【００１３】（表１）からわかるように、良熱伝導性の
導電性接着剤５を使用した本実施例のトナー加熱定着用
ローラー本体１は、導電性接着剤５を用いないトナー加
熱定着用ローラー本体１に比べ、１８０℃±５℃になる
までのウォームアップ時間が大幅に短縮されており、し
かもトナー加熱定着用ローラー本体１表面の温度は全体
的にむらが無く均一に所定温度に維持されている。
導電性接着剤５を使用した本実施例のトナー加熱定着用
ローラー本体１は、導電性接着剤５を用いないトナー加
熱定着用ローラー本体１に比べ、１８０℃±５℃になる
までのウォームアップ時間が大幅に短縮されており、し
かもトナー加熱定着用ローラー本体１表面の温度は全体
的にむらが無く均一に所定温度に維持されている。
【００１４】次に、本発明に係るトナー加熱定着用ロー
ラー装置を使用した定着装置を、松下電器産業株式会社
製レーザービームプリンターKX-P4450（但し、温度制御
用回路を取外す等一部改造したもの）に装着し、連続印
字試験を行なった。試験は低温／低湿、常温／常湿、高
温／高湿のそれぞれの環境下で１０万枚まで行ったが、
いずれの場合もホットオフセット、コールドオフセッ
ト、定着むらなどの現象は見られず、きわめて良好な定
着性を示した。
ラー装置を使用した定着装置を、松下電器産業株式会社
製レーザービームプリンターKX-P4450（但し、温度制御
用回路を取外す等一部改造したもの）に装着し、連続印
字試験を行なった。試験は低温／低湿、常温／常湿、高
温／高湿のそれぞれの環境下で１０万枚まで行ったが、
いずれの場合もホットオフセット、コールドオフセッ
ト、定着むらなどの現象は見られず、きわめて良好な定
着性を示した。
【００１５】更に、同形状のＰＴＣセラミックヒーター
３を３０本作製し、各個についてそれぞれ上記２種類の
試験を行なったが、各個の間でウォームアップ時間、ト
ナー加熱定着用ローラー本体１の表面温度の均一性、定
着性ともに差異はなくすべて良好な結果を示した。３０
本のＰＴＣセラミックヒーター３は寸法制御の為に成形
焼成時に重りを吊るすなどの工夫をこらしているのみ
で、表面研磨や真円度加工などの後加工はいっさいして
いない。従って、ある程度の表面粗さ、真円度からのず
れ、反りなどが残ったままであるが、それにもかかわら
ず、３０本のＰＴＣセラミックヒーター３は、すべてほ
ぼ同様の特性を示した事から、本発明によれば、ＰＴＣ
セラミックヒーター３を直接トナー加熱定着用ローラー
本体１用のヒーターとして使用する場合に問題となる表
面粗さ制御、真円度確保、反り制御のための加工処理を
する必要がない。また、ＰＴＣセラミックヒーター３の
加工性を上げる為に結着材などを混ぜ込む必要もないの
でＰＴＣセラミックヒーター３のＰＴＣ特性ムラによる
トナー定着性の悪化も生じる心配がない。
３を３０本作製し、各個についてそれぞれ上記２種類の
試験を行なったが、各個の間でウォームアップ時間、ト
ナー加熱定着用ローラー本体１の表面温度の均一性、定
着性ともに差異はなくすべて良好な結果を示した。３０
本のＰＴＣセラミックヒーター３は寸法制御の為に成形
焼成時に重りを吊るすなどの工夫をこらしているのみ
で、表面研磨や真円度加工などの後加工はいっさいして
いない。従って、ある程度の表面粗さ、真円度からのず
れ、反りなどが残ったままであるが、それにもかかわら
ず、３０本のＰＴＣセラミックヒーター３は、すべてほ
ぼ同様の特性を示した事から、本発明によれば、ＰＴＣ
セラミックヒーター３を直接トナー加熱定着用ローラー
本体１用のヒーターとして使用する場合に問題となる表
面粗さ制御、真円度確保、反り制御のための加工処理を
する必要がない。また、ＰＴＣセラミックヒーター３の
加工性を上げる為に結着材などを混ぜ込む必要もないの
でＰＴＣセラミックヒーター３のＰＴＣ特性ムラによる
トナー定着性の悪化も生じる心配がない。
【００１６】しかも（表１）からも明らかなように、ウ
ォームアップ時間を大幅に短縮でき、また温度制御用の
回路を使用せずにトナー加熱定着用ローラー本体１の表
面全面を均一に所望の温度で維持することが可能であ
り、且つ温度の経時変化がほとんどなく連続印字試験に
おいても良好な定着性が得られる。また、ＰＴＣセラミ
ックヒーター３の寸法精度にかなり自由度があるので加
工コストを低減できる。
ォームアップ時間を大幅に短縮でき、また温度制御用の
回路を使用せずにトナー加熱定着用ローラー本体１の表
面全面を均一に所望の温度で維持することが可能であ
り、且つ温度の経時変化がほとんどなく連続印字試験に
おいても良好な定着性が得られる。また、ＰＴＣセラミ
ックヒーター３の寸法精度にかなり自由度があるので加
工コストを低減できる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、ＰＴＣセラミックヒー
ターをトナー加熱定着用ローラー本体の略中央部に容易
に支持できるとともに、良熱伝導性の導電性接着剤を介
してＰＴＣセラミックヒーターの熱をトナー加熱定着用
ローラー本体表面に熱効率よく伝える事ができ、トナー
加熱定着用ローラー本体表面全面を均一に加熱し、しか
もウォームアップ時間を大巾に短縮できる。
ターをトナー加熱定着用ローラー本体の略中央部に容易
に支持できるとともに、良熱伝導性の導電性接着剤を介
してＰＴＣセラミックヒーターの熱をトナー加熱定着用
ローラー本体表面に熱効率よく伝える事ができ、トナー
加熱定着用ローラー本体表面全面を均一に加熱し、しか
もウォームアップ時間を大巾に短縮できる。
【図１】本発明の一実施例に係るトナー加熱定着用ロー
ラー装置の断面図
ラー装置の断面図
【図２】本発明の一実施例に係る試験法の説明図
１ トナー加熱定着用ローラー本体 ３ ＰＴＣセラミックヒーター ５ 導電性接着剤
Claims (4)
- 【請求項１】中空のトナー加熱定着用ローラー本体と、
このローラー本体の内部に配設されるトナー加熱用ヒー
ターとから成り、このヒーターがＰＴＣ材料にて形成さ
れ、且つ前記ローラー本体とこのヒーターの間に良熱伝
導材を介装したことを特徴とするトナー加熱定着用ロー
ラー装置。 - 【請求項２】前記ＰＴＣ材料がセラミックであることを
特徴とする請求項１記載のトナー加熱定着用ローラー装
置。 - 【請求項３】前記良熱伝導材が導電性の接着剤であるこ
とを特徴とする請求項１記載のトナー加熱定着用ローラ
ー装置。 - 【請求項４】前記良熱伝導材が導電性のグリースである
ことを特徴とする請求項１記載のトナー加熱定着用ロー
ラー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4030414A JPH05224554A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | トナー加熱定着用ローラー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4030414A JPH05224554A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | トナー加熱定着用ローラー装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05224554A true JPH05224554A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=12303292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4030414A Pending JPH05224554A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | トナー加熱定着用ローラー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05224554A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009196089A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Meiko Shokai Co Ltd | ラミネート装置及びこれに用いられる熱圧着搬送装置 |
-
1992
- 1992-02-18 JP JP4030414A patent/JPH05224554A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009196089A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Meiko Shokai Co Ltd | ラミネート装置及びこれに用いられる熱圧着搬送装置 |
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