JPH0592990U - 筒状ヒーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 乾式電子写真方式複写機、半導体レーザー乾
式電子写真方式によるプリンターなどの感光ドラムまた
は露光ドラムなどの加熱面に温度むらが出ないよう管状
物の内壁に面状ヒーターを全面が密着する状態で装着で
きる筒状ヒーターを得る。 【構成】 面状発熱体の相対向する２辺の非発熱部を発
熱部との境界線で折り曲げ、折り曲げ部が内側に入るよ
うに筒状に巻き、必要に応じて折り曲げ端同士を互いに
固定して筒状ヒーターとし、管状物に挿入して装着す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は筒状ヒーターに関し、さらに詳細には複写機、半導体レーザー乾式電 子写真方式によるプリンターなどの感光体ドラムまたは露光ドラムの管状物を内 部から均一に加熱しうる筒状ヒーターに関する。

【０００２】

【従来の技術】

平面状の面状発熱体を筒状に巻いて管状物の内部に挿入する場合に、ただ単に 挿入しただけでは外になる面と内になる面との伸張、収縮の違いから、図４に示 すように面状発熱体３の非発熱部（絶縁代）４を含む周辺部と管状物８の内壁と の間に空間部９が生ずるため、発熱部の全面を管状物に密着させることができな い。このため、管状物を加熱した場合にその表面に部分的に温度差が生じて印刷 にむらを生ずるなどの不都合があった。

【０００３】 従来、このような問題を解消する方法としては、面状発熱体の相対向する２ 辺の非発熱部に取り付けた金具同士を接合して筒状にすることにより管状物に密 着するようにしたもの、挿入される管状物よりも直径が大きい合成樹脂製また は金属製の筒状体を断面が円弧になるように切り欠き、この内面に接着剤、両面 テープなどを用いて面状発熱体を貼付けて管状物に挿入し、筒状体が開こうとす る力を利用して管状物に密着させるもの、感光体ドラムの内径に対応する径の 円筒を螺旋方向の切断線で切断して展開した形状にほぼ相当する平行四辺形の弾 性を有する素材によって形成された基板の片面に発熱回路面を予め絶縁被覆した 発熱体を配設した面状発熱体（特開昭６０−２５４５８７号公報）などが提案さ れている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、金具を用いた場合には重くなり、面状発熱体に金具の重量に 耐えうる強度が要求されるばかりでなく金具が管状物を損傷し易く、これの保護 材が必要となるためコストがかかるなどの欠点がある。 また、合成樹脂製などの筒状体を用いた場合には、コスト高になるとともに 面状発熱体の熱が筒状体を介して被加熱物の管状物に伝導されるので被加熱物の 管状物の昇温に時間がかかり、また、消費電力も大きくなる。 さらに、特開昭６０−２５４５８７号公報に提案されている面状発熱体は、 形状が平行四辺形であるが故に複雑な加工を要するばかりでなく、最も発熱効率 が良いとされる全面均一な発熱を得ることがが難しい。なぜならば、発熱範囲全 面に発熱素子を設けた場合、電極は通常、平行四辺形の対向する２辺の近隣に平 行に設けられ、電圧を印加したときに、電流は両電極の間の最短距離に多く流れ るため全面均一な発熱を得ることができない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案者はこれらの課題を解決し、構造が簡単で発熱面全体を管状物の内壁に 確実に密着させうる筒状ヒーターを得るべく鋭意研究を続けた結果、面状発熱体 の非発熱部の物性を利用することに着目し、本考案を完成した。 すなわち本考案は、管状物に挿入して装着し、管状物を内部から加熱するため の筒状ヒーターにおいて、周辺に非発熱部を有する面状発熱体の相対向する２辺 の非発熱部のそれぞれを発熱部との境界に平行な線に沿って同方向にに折曲げ、 かつ、折曲げ部が内側となるように該面状発熱体を筒状に巻き付けてなることを 特徴とする筒状ヒーターである。 本考案の筒状ヒーターは、複写機、半導体レーザー乾式電子写真方式によるプ リンターなどの感光体ドラム、露光ドラム、ラミネーターの保温ロールなどの管 状構造を有する物体の内部に装着して使用される。

【０００６】 本考案において、筒状ヒーターに用いられる面状発熱体は、筒状に巻き付けう る柔軟性および復元弾性を有するものであればその種類には特に制限はないが、 例えばカーボンブラックとビニル系などの合成樹脂モノマーを重合させ、これに エポキシ系の架橋剤、必要に応じ、金属粉などを加えて塗料としたものを含浸法 によりガラスクロスなどの織物に含浸させて加熱処理したカーボンブラックグラ フトポリマー系の面発熱素子、同様な塗料や印刷インキを用いて印刷法により合 成樹脂製フィルム上に印刷後、熱処理したカーボンブラックグラフトポリマー系 の面発熱素子、合成樹脂製基板上に固着されたステンレス箔、ニクロム箔、銅ニ ッケル箔などの金属箔をエッチング法によりパターン化配線した面発熱素子、あ るいは、合成樹脂製基板上にニクロム、銅ニッケル、鉄クロムなどの金属抵抗線 を配線し、接着剤、粘着テープなどによって固定した面発熱素子などがある。こ れらのうちでもガラスクロスに含浸、加熱硬化、または同様な塗料、印刷インキ を使用したカーボンブラックグラフトポリマー系の面発熱素子などが好適である 。 面発熱素子の両面は、周辺に所定幅の絶縁代を取りうる大きさの面積を有する ポリカーボネートなどの絶縁皮膜によって被覆され、これに電極が取り付けられ て面状発熱体とされるが、この絶縁代が本考案における非発熱部となる。 面状発熱体は相対向する２辺の非発熱部を発熱部との境界線に沿って折り曲げ た形で使用される。 なお、所望により、折り曲げられた非発熱部には非発熱部の周縁から内側に向 かって凹状の切り欠き部を部分的に設けることもできる。

【０００７】 本考案において面状発熱体の装着対象となる管状物は円筒形であり、その大き さには特に制限はないが、例えば感光ドラム、露光ドラムの場合には、通常は長 軸方向の長さが５０〜４００ｍｍ、内周が６０〜８００ｍｍ程度のものである。

【０００８】 本考案で使用される面状発熱体の形状および大きさはその用途、使用条件など によって異なり一概に特定はできないが、通常は長方形乃至正方形であり、その 寸法および絶縁代の巾は装着対象となる管状物の長さおよび内周の長さなどに応 じて定められる。 すなわち、一般的には面状発熱体を筒状に巻いた際に長軸方向となる辺の長さ は管状物の長さと同等またはそれよりも短か目とされる。 一方、円周状に巻かれる辺は発熱部相当位置の長さが管状物の内周の長さより も短く、かつ、非発熱部を含めた全体の長さが管状物の内周よりも長くなるよう に設計される。 従って、前記のような寸法の管状物であれば、これに装着される筒状ヒーター は長軸方向の長さが５０〜４００ｍｍ、筒状の円周の長さは６０〜８００ｍｍ、 非発熱部の巾は１０〜５０ｍｍ程度であり、それぞれ上記した条件を満たしうる ように選択される。

【０００９】 本考案において、面状発熱体を筒状としたときに長軸方向となる相対向する２ 辺の非発熱部を発熱部との境界付近に沿って筒の内側となる方向に折り曲げた後 、この面状発熱体を非発熱部の相対向する周縁同士が接触または近接するように 筒状に巻くことにより筒状ヒーターとなる。 筒状ヒーターはそのまま管状物に挿入して装着してもよいが、形くずれを防止 するとともに挿入操作を容易にするために折り曲げた非発熱部の周縁同士が近接 または接合する状態で固定することが好ましい。固定方法としては接着剤、粘着 テープなどを用いてもよく、また、クリップやホックなどの金具、あるいは、縫 製など機械的手段がある。

【００１０】 次に、本考案を図面によって例示し、その作用などを含めてさらに具体的に説 明する。 図１は面状発熱体の斜視図であり、図２は本考案の筒状ヒーターの斜視図であ り、図３は筒状ヒーターが管状物に装着された状態を示す斜視図である。 図１において、発熱部１となる面発熱素子の両面が２枚の絶縁被覆材２で被覆 された長方形の面状発熱体３の周辺絶縁代が非発熱部４となっている。そして、 相対向する長辺の非発熱部４および４が発熱部１との境界線付近に沿って折り曲 げられている。

【００１１】 図２において、図１で示した面状発熱体３を折り曲げた非発熱部４および４が 内側に入るように巻くと折り曲げ部近辺を含めて発熱部１全体が丸く膨らんで筒 状となる。折り曲げられた非発熱部４および４の相対向する周縁５，５は互いに 接する形となり、この状態で非発熱部同士を粘着テープ６，６，６によって固定 することにより本考案の筒状ヒーター７となっている。

【００１２】 図３において、図２で示した筒状ヒーター７はその折り曲げ部同士がさらに近 接するように力を加えると筒状ヒーター７の半径は小さくなるので、そのまま管 状物８に挿入して装着することができる。内部に挿入された筒状ヒーター７は非 発熱部４の折り曲げによって発熱部１の周辺が丸く膨らんでおり、かつ、面状発 熱体３の外側に広がろうとする固有の復元弾性との相乗作用によって広がり、発 熱部１の全面が管状物８の内壁に確実に密着した状態となっている。

【００１３】

【実施例】

図１に示したと同様の形態で、厚さ０．１ｍｍのカーボンブラックグラフトポ リマー面発熱素子の両面を厚さ０．２ｍｍのポリカーボネートシートで絶縁被覆 し、温度１７５℃、圧力５Ｋｇ／ｃｍ² で一体成形した後、周辺をカットし、長 方形で縦３１４ｍｍ、横２４６ｍｍの面状発熱体で縦方向の相対向する２辺の非 発熱部の巾がそれぞれ２０ｍｍ、横方向の相対向する２辺の非発熱部の巾が５ｍ ｍで９０Ｗの面状発熱体を製作した。 この面状発熱体の縦方向の相対向する２辺の非発熱部を発熱部との境界線に沿 って、折り曲げ角度が１００度、折り曲げ部のＲの半径が２ｍｍ程度になるよう に折り曲げた後この非発熱部が内側に入るように筒状に巻き、非発熱部同士をポ リエステル製粘着テープで固定し、図２で示したと同様な筒状ヒーターとした。

【００１４】 この筒状ヒーターを長さ３６０ｍｍ、内径７３ｍｍのアルミニウム製管状物に 挿入して装着した。その結果、図３に示したように筒状ヒーターの発熱部全体が 管状物内壁に確実に密着していることが確認された。 この状態で筒状ヒーターに通電し、管状物表面の各部分の温度を測定したとこ ろ、５０±３℃であり、温度むらがほとんどなく、表面全体が均一に加熱されて いた。

【００１５】

【考案の効果】 本考案は、面状発熱体およびその非発熱部の物理的特性を利用した筒状発熱体 であり、発熱部前面が管状物内壁に確実に密着する状態で装着されるため、熱効 率が高く、温度むらを生ずることがなく、管状物の表面を均一に加熱することが できる。 また、面状発熱体の非発熱部を折り曲げるだけでよく、複雑な部品などを全く 必要とせず、加工が簡単でしかも管状物への装着が容易であり、経済的であるば かりでなく、電気用品取締法およびＵＬ、ＣＳＡ、ＶＤＡなどの海外規格に規定 される電気絶縁性、耐熱性、難撚性を有する材料としてそのまま適合させること ができるなど実用上数多くの優れた特徴を有するものである。

【００１６】

【図面の簡単な説明】

【図１】非発熱部が折り曲げられた面状発熱体の一部切
り欠き斜視図。

【図２】筒状ヒーターの斜視図。

【図３】筒状ヒーターが管状物内に装着された状態の斜
視図。

【図４】面状発熱体をそのまま筒状に巻いて管状物に装
着したときの斜視図。

【符号の説明】

１ 発熱部 ２ 絶縁被覆材 ３ 面状発熱体 ４ 非発熱部 ５ 周縁 ６ 粘着テープ ７ 筒状ヒーター ８ 管状物 ９ 空間部

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】管状物に挿入して装着し、管状物を内部か
   ら加熱するための筒状ヒーターにおいて、周辺に非発熱
   部を有する面状発熱体の相対向する２辺の非発熱部のそ
   れぞれを発熱部との境界に平行な線に沿って同方向にに
   折曲げ、かつ、折曲げ部が内側となるように該面状発熱
   体を筒状に巻き付けてなることを特徴とする筒状ヒータ
   ー。
2. 【請求項２】相対向する２辺の周縁同士が接するように
   接着剤、粘着テープまたは機械的手段によって固定され
   た請求項１に記載の筒状ヒーター。
3. 【請求項３】折り曲げ対象となる非発熱部の巾が１０〜
   ５０ｍｍとされた請求項１に記載の筒状ヒーター。