JPH08262908A - 円筒状ヒータ及び定着用ヒートローラ - Google Patents
円筒状ヒータ及び定着用ヒートローラInfo
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- JPH08262908A JPH08262908A JP6785595A JP6785595A JPH08262908A JP H08262908 A JPH08262908 A JP H08262908A JP 6785595 A JP6785595 A JP 6785595A JP 6785595 A JP6785595 A JP 6785595A JP H08262908 A JPH08262908 A JP H08262908A
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- layer
- resistor layer
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- glass
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- Resistance Heating (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】金属パイプ５の表面に絶縁層４を介して発熱抵
抗体層３を備えてなる定着用ヒートローラにおいて、上
記発熱抵抗体層３上に合成樹脂又はガラスからなる保護
層８を２０〜３００μｍの厚みで形成する。 【効果】発熱抵抗体層３が過昇温した場合でも、発火等
の事故を生じる恐れを防止できる。
抗体層３を備えてなる定着用ヒートローラにおいて、上
記発熱抵抗体層３上に合成樹脂又はガラスからなる保護
層８を２０〜３００μｍの厚みで形成する。 【効果】発熱抵抗体層３が過昇温した場合でも、発火等
の事故を生じる恐れを防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特にプリンタ等の電子
写真装置におけるトナー定着用ヒートローラや、温水用
ヒータや暖房用ヒータとして用いられる円筒状ヒータに
関する。
写真装置におけるトナー定着用ヒートローラや、温水用
ヒータや暖房用ヒータとして用いられる円筒状ヒータに
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、プリンタ等の電子写真装置に
おけるトナー定着装置は、発熱手段を備えたヒートロー
ラと、加圧ローラを対向して配置し、これらのローラ間
に印字後の用紙を通過させることによって、トナーを加
熱定着するようになっている。
おけるトナー定着装置は、発熱手段を備えたヒートロー
ラと、加圧ローラを対向して配置し、これらのローラ間
に印字後の用紙を通過させることによって、トナーを加
熱定着するようになっている。
【０００３】そして、上記ヒートローラとしてはアルミ
ニウムやステンレス等の金属パイプ中にハロゲンランプ
等の加熱素子を設けたものが用いられてきたが、発熱効
率が悪いため１分以上のウォームアップ時間が必要であ
り、また消費電力も大きいという問題点があった。
ニウムやステンレス等の金属パイプ中にハロゲンランプ
等の加熱素子を設けたものが用いられてきたが、発熱効
率が悪いため１分以上のウォームアップ時間が必要であ
り、また消費電力も大きいという問題点があった。
【０００４】そこで、金属パイプの外周にポリイミド等
の有機樹脂からなる絶縁層を介して発熱抵抗体を備え、
さらにその表面に離形層を備えた構造のヒートローラが
提案されている（特開昭５５−７２３９０号、特開昭６
２−２００３８０号公報等参照）。
の有機樹脂からなる絶縁層を介して発熱抵抗体を備え、
さらにその表面に離形層を備えた構造のヒートローラが
提案されている（特開昭５５−７２３９０号、特開昭６
２−２００３８０号公報等参照）。
【０００５】また、上記ヒートローラの発熱抵抗体層と
してガラスと金属等の導電材料との混合物を用いること
も提案されている（特開昭６３−１５８５８２号公報等
参照）。これは、金属等の導電材料は、ガラスとの濡れ
性が良くなじみやすいことから、均一な厚みの発熱抵抗
体層を形成できるためである。
してガラスと金属等の導電材料との混合物を用いること
も提案されている（特開昭６３−１５８５８２号公報等
参照）。これは、金属等の導電材料は、ガラスとの濡れ
性が良くなじみやすいことから、均一な厚みの発熱抵抗
体層を形成できるためである。
【０００６】さらに、温水用ヒータとして、ステンレス
製パイプの外周にセラミックヒータを装着し、パイプ内
を流れる水を暖める構造のものがあり、同様な構造で暖
房用ヒータとしても利用されている。
製パイプの外周にセラミックヒータを装着し、パイプ内
を流れる水を暖める構造のものがあり、同様な構造で暖
房用ヒータとしても利用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の定着
用ヒートローラや温水用等の円筒状ヒータは、自己制御
機能がないため、過電流が流れた場合にはヒータが過昇
温し、ついには発火してしまうなどの事故が生じる恐れ
があった。
用ヒートローラや温水用等の円筒状ヒータは、自己制御
機能がないため、過電流が流れた場合にはヒータが過昇
温し、ついには発火してしまうなどの事故が生じる恐れ
があった。
【０００８】また、定着用ヒートローラを長期使用中
に、離形層が摩耗して発熱抵抗体層が露出したり、ある
いは発熱抵抗体層の一部が劣化した場合、発熱抵抗体層
は部分的に高抵抗となって異常発熱や発熱抵抗体層の破
壊へ進み、電気のリークや発火等の危険があった。
に、離形層が摩耗して発熱抵抗体層が露出したり、ある
いは発熱抵抗体層の一部が劣化した場合、発熱抵抗体層
は部分的に高抵抗となって異常発熱や発熱抵抗体層の破
壊へ進み、電気のリークや発火等の危険があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、金属パ
イプの表面に絶縁層を介して発熱抵抗体層を備えてなる
円筒状ヒータまたは定着用ヒートローラにおいて、上記
発熱抵抗体層上に合成樹脂又はガラスからなる保護層を
２０〜３００μｍの厚みで形成したものである。
イプの表面に絶縁層を介して発熱抵抗体層を備えてなる
円筒状ヒータまたは定着用ヒートローラにおいて、上記
発熱抵抗体層上に合成樹脂又はガラスからなる保護層を
２０〜３００μｍの厚みで形成したものである。
【００１０】また本発明は、金属パイプの表面に絶縁層
を介して発熱抵抗体層を備えてなる円筒状ヒータまたは
定着用ヒートローラにおいて、上記発熱抵抗体層を導電
剤と、ＰＴＣ特性を有する成分と、合成樹脂又はガラス
との混合物で形成したものである。
を介して発熱抵抗体層を備えてなる円筒状ヒータまたは
定着用ヒートローラにおいて、上記発熱抵抗体層を導電
剤と、ＰＴＣ特性を有する成分と、合成樹脂又はガラス
との混合物で形成したものである。
【００１１】さらに、本発明は定着用ヒートローラにお
いて、上記絶縁層の抵抗値、発熱抵抗体層の抵抗値、及
び電力供給線内の電気ノイズのいずれか一つ以上を検出
する手段を備えたものである。
いて、上記絶縁層の抵抗値、発熱抵抗体層の抵抗値、及
び電力供給線内の電気ノイズのいずれか一つ以上を検出
する手段を備えたものである。
【００１２】
【作用】本発明によれば、発熱抵抗体層中にＰＴＣ特性
を有する成分を含有するため、温度上昇に伴って抵抗値
が上昇し、過昇温を防止できる。また、仮に過昇温した
場合でも、発熱抵抗体層上に保護層を備えているため、
発火等を防止できる。
を有する成分を含有するため、温度上昇に伴って抵抗値
が上昇し、過昇温を防止できる。また、仮に過昇温した
場合でも、発熱抵抗体層上に保護層を備えているため、
発火等を防止できる。
【００１３】また、本発明によれば、定着用ヒートロー
ラにおいて、絶縁層の抵抗値、発熱抵抗体層の抵抗値、
及び電力供給線内の電気ノイズのいずれか一つ以上を検
出することにより、発熱抵抗体の劣化等を早期に検知し
危険を防止できる。
ラにおいて、絶縁層の抵抗値、発熱抵抗体層の抵抗値、
及び電力供給線内の電気ノイズのいずれか一つ以上を検
出することにより、発熱抵抗体の劣化等を早期に検知し
危険を防止できる。
【００１４】
【実施例】以下本発明の定着用ヒートローラの実施例に
ついて、図によって説明する。
ついて、図によって説明する。
【００１５】図１に側面図を、図２に拡大部分断面図を
それぞれ示す。本発明の定着用ヒートローラは、金属パ
イプ５の外周面に、絶縁層４を介して発熱抵抗体層３を
備え、さらにこの発熱抵抗体層３の外周を覆うように保
護層８を形成し、最外表面に離形層６を備え、また発熱
抵抗体層３の両端部にそれぞれ電極リング１を取り付け
て構成してある。そして、給電ブラシ７を上記電極リン
グ１に接触させ、両電極リング１、１間に電源９より通
電しながら回転させれば発熱抵抗体層３が発熱し、定着
用ヒートローラとして作用することができる。
それぞれ示す。本発明の定着用ヒートローラは、金属パ
イプ５の外周面に、絶縁層４を介して発熱抵抗体層３を
備え、さらにこの発熱抵抗体層３の外周を覆うように保
護層８を形成し、最外表面に離形層６を備え、また発熱
抵抗体層３の両端部にそれぞれ電極リング１を取り付け
て構成してある。そして、給電ブラシ７を上記電極リン
グ１に接触させ、両電極リング１、１間に電源９より通
電しながら回転させれば発熱抵抗体層３が発熱し、定着
用ヒートローラとして作用することができる。
【００１６】本発明では、上記のように発熱抵抗体層３
を覆うように保護層８を備えたため、発熱抵抗体層３に
過電流が流れて過昇温した場合でも、発火等を防止する
ことができる。この保護層８は、耐熱性が３００℃以上
の合成樹脂又はガラス等を用い、具体的にはチラノ樹
脂、ＢＴ（ビスマレイシドトリアジン）樹脂、ポリイミ
ド樹脂、シリカ等をコーティングして焼き付けることに
よって得る。また、その厚みｔは２０〜３００μｍとす
るが、これは厚みｔが２０μｍ未満であると発火等を防
止する効果に乏しく、一方３００μｍを超えると昇温特
性が悪くなるためである。
を覆うように保護層８を備えたため、発熱抵抗体層３に
過電流が流れて過昇温した場合でも、発火等を防止する
ことができる。この保護層８は、耐熱性が３００℃以上
の合成樹脂又はガラス等を用い、具体的にはチラノ樹
脂、ＢＴ（ビスマレイシドトリアジン）樹脂、ポリイミ
ド樹脂、シリカ等をコーティングして焼き付けることに
よって得る。また、その厚みｔは２０〜３００μｍとす
るが、これは厚みｔが２０μｍ未満であると発火等を防
止する効果に乏しく、一方３００μｍを超えると昇温特
性が悪くなるためである。
【００１７】さらに、上記発熱抵抗体層３は、導電剤
と、ＰＴＣ特性を有する成分と、マトリックスを成す合
成樹脂又はガラスとの３成分からなるものを用いる。こ
のように発熱抵抗体層３がＰＴＣ特性を有する成分を含
んでいるため、高温になると抵抗値が大きくなり、過電
流を防止する自己制御作用を有することができる。
と、ＰＴＣ特性を有する成分と、マトリックスを成す合
成樹脂又はガラスとの３成分からなるものを用いる。こ
のように発熱抵抗体層３がＰＴＣ特性を有する成分を含
んでいるため、高温になると抵抗値が大きくなり、過電
流を防止する自己制御作用を有することができる。
【００１８】なお、本発明においては、上記３成分によ
って発熱抵抗体層３を構成したことを特徴とするが、導
電剤は適度な抵抗値として発熱させるために必要であ
り、１０重量％未満であると抵抗値が大きくなりすぎ、
一方７０重量％を超えると成膜強度が低くなって抵抗温
度係数も低下するため、１０〜７０重量％の範囲、好ま
しくは３０〜７０重量％の範囲とする。また、ＰＴＣ特
性を有する成分は、発熱抵抗体層３の抵抗温度係数を高
めるために必要であり、１重量％未満であると抵抗温度
係数を高める効果が乏しく、一方４０重量％を超えると
主発熱体の特性を損なうため、１〜４０重量％の範囲、
好ましくは５〜３０重量％の範囲とする。さらに、マト
リックスを成す合成樹脂又はガラスは成膜強度を向上す
るために必要であり、１０重量％未満であると成膜強度
が低くなって抵抗温度係数も低下し、一方９０重量％を
超えると抵抗値が大きくなり過ぎるため、１０〜９０重
量％の範囲とする。
って発熱抵抗体層３を構成したことを特徴とするが、導
電剤は適度な抵抗値として発熱させるために必要であ
り、１０重量％未満であると抵抗値が大きくなりすぎ、
一方７０重量％を超えると成膜強度が低くなって抵抗温
度係数も低下するため、１０〜７０重量％の範囲、好ま
しくは３０〜７０重量％の範囲とする。また、ＰＴＣ特
性を有する成分は、発熱抵抗体層３の抵抗温度係数を高
めるために必要であり、１重量％未満であると抵抗温度
係数を高める効果が乏しく、一方４０重量％を超えると
主発熱体の特性を損なうため、１〜４０重量％の範囲、
好ましくは５〜３０重量％の範囲とする。さらに、マト
リックスを成す合成樹脂又はガラスは成膜強度を向上す
るために必要であり、１０重量％未満であると成膜強度
が低くなって抵抗温度係数も低下し、一方９０重量％を
超えると抵抗値が大きくなり過ぎるため、１０〜９０重
量％の範囲とする。
【００１９】さらに、上記マトリックスを成すガラスと
しては結晶化ガラス又は非結晶化ガラスのいずれでも良
いが、結晶化ガラスを用いることにより、加熱冷却サイ
クルによっても抵抗値の変化の少ない発熱抵抗体層３と
することができる。その組成としては、ＰｂＯを５０重
量％以上含むものが良く、好ましくは軟化点が５００℃
以下の低融点のものが良い。
しては結晶化ガラス又は非結晶化ガラスのいずれでも良
いが、結晶化ガラスを用いることにより、加熱冷却サイ
クルによっても抵抗値の変化の少ない発熱抵抗体層３と
することができる。その組成としては、ＰｂＯを５０重
量％以上含むものが良く、好ましくは軟化点が５００℃
以下の低融点のものが良い。
【００２０】また、導電剤としては、Ａｇ，Ｎｉ，Ａ
ｕ，Ｐｄ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｗ等の金属材、あるいはＲｅ2
Ｏ3 、Ｍｎ2 Ｏ3 、ＬａＭｎＯ3 等の金属化合物の少な
くとも１種を用いる。さらに、ＰＴＣ特性を有する成分
としては、Ａｌ，Ｐｂ等の金属材、あるいはＶ2 Ｏ5 等
の金属酸化物を用いる。
ｕ，Ｐｄ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｗ等の金属材、あるいはＲｅ2
Ｏ3 、Ｍｎ2 Ｏ3 、ＬａＭｎＯ3 等の金属化合物の少な
くとも１種を用いる。さらに、ＰＴＣ特性を有する成分
としては、Ａｌ，Ｐｂ等の金属材、あるいはＶ2 Ｏ5 等
の金属酸化物を用いる。
【００２１】また、発熱抵抗体層３の厚みは５〜１００
μｍとする。これは厚みが５μｍ未満であると抵抗値が
高くなってバラツキが生じやすくなり、一方１００μｍ
を超えると剥がれやすくなるためである。
μｍとする。これは厚みが５μｍ未満であると抵抗値が
高くなってバラツキが生じやすくなり、一方１００μｍ
を超えると剥がれやすくなるためである。
【００２２】なお、本発明の定着用ヒートローラにおい
て、電極リング１は、金属パイプ５との熱膨張率の差が
１０×１０-6／℃以内であり、電気抵抗率が１０μΩ・
ｃｍ以下で、融点が８００℃以上のものを用い、具体的
には、真鍮、銅、銅合金、ステンレス等、あるいはこれ
らの金属表面にニッケル等のメッキを施したものを用い
る。
て、電極リング１は、金属パイプ５との熱膨張率の差が
１０×１０-6／℃以内であり、電気抵抗率が１０μΩ・
ｃｍ以下で、融点が８００℃以上のものを用い、具体的
には、真鍮、銅、銅合金、ステンレス等、あるいはこれ
らの金属表面にニッケル等のメッキを施したものを用い
る。
【００２３】また、電極リング１の内周側のエッジ部に
はＣ面等の面取りを形成しておくことによって、導電性
ペーストによる接合強度を高くすることができる。さら
に、電極リング１の幅は給電ブラシ７の幅よりも大きく
するために４ｍｍ以上とし、７ｍｍ前後が好ましい。ま
た電極リング１の厚みは加工上０．７ｍｍ以上が好まし
い。さらに、上記電極リング１は、離形層６の外表面に
対して突出させて形成することによって、トナー粉や紙
粉の電極リング１への付着を防止することができ、この
突出高さは、０．１〜５ｍｍの範囲内が好ましい。ま
た、電極リング１の周囲に溝を形成することによって、
段差部にトナー粉や紙粉が溜まることを防止できる。こ
の溝は、電極リング１の周囲に段差部の内外を連通する
ように軸方向に形成すれば良い。
はＣ面等の面取りを形成しておくことによって、導電性
ペーストによる接合強度を高くすることができる。さら
に、電極リング１の幅は給電ブラシ７の幅よりも大きく
するために４ｍｍ以上とし、７ｍｍ前後が好ましい。ま
た電極リング１の厚みは加工上０．７ｍｍ以上が好まし
い。さらに、上記電極リング１は、離形層６の外表面に
対して突出させて形成することによって、トナー粉や紙
粉の電極リング１への付着を防止することができ、この
突出高さは、０．１〜５ｍｍの範囲内が好ましい。ま
た、電極リング１の周囲に溝を形成することによって、
段差部にトナー粉や紙粉が溜まることを防止できる。こ
の溝は、電極リング１の周囲に段差部の内外を連通する
ように軸方向に形成すれば良い。
【００２４】さらに、上記金属パイプ５は熱伝導率０．
０３ｃａｌ／℃・ｃｍ・ｓｅｃ以上の金属から成り、具
体的にはアルミニウムやアルミニウム合金、あるいはス
テンレス等を用い、その肉厚は０．５〜１ｍｍとする。
また、絶縁層４はポリイミド、フェノール、シリコン、
ボロシロキサン等の耐熱性に優れた有機樹脂からなり、
その厚みは絶縁耐力によって異なるが、例えばポリイミ
ドの場合１０〜２００μｍの厚みが好ましい。また、離
形層６はトナーとの離形性に優れたフッ素樹脂、シリコ
ン等から成るものである。
０３ｃａｌ／℃・ｃｍ・ｓｅｃ以上の金属から成り、具
体的にはアルミニウムやアルミニウム合金、あるいはス
テンレス等を用い、その肉厚は０．５〜１ｍｍとする。
また、絶縁層４はポリイミド、フェノール、シリコン、
ボロシロキサン等の耐熱性に優れた有機樹脂からなり、
その厚みは絶縁耐力によって異なるが、例えばポリイミ
ドの場合１０〜２００μｍの厚みが好ましい。また、離
形層６はトナーとの離形性に優れたフッ素樹脂、シリコ
ン等から成るものである。
【００２５】次に、図１、２に示す本発明のヒートロー
ラの製造方法を説明する。
ラの製造方法を説明する。
【００２６】まず、金属パイプ５を所定形状に加工し、
表面に有機樹脂からなる絶縁層４をスピンコート、スプ
レーコート、ディッピング等によって塗布し２００〜４
５０℃の空気中または窒素雰囲気中で焼き付ける。この
表面に、上述したような３成分の混合物を有機溶剤、バ
インダー、分散剤等と混合してペースト状にしたものを
スクリーン印刷、ディッピング、スプレーコーティング
等により塗布して４００〜５００℃で焼成し、発熱抵抗
体層３とする。
表面に有機樹脂からなる絶縁層４をスピンコート、スプ
レーコート、ディッピング等によって塗布し２００〜４
５０℃の空気中または窒素雰囲気中で焼き付ける。この
表面に、上述したような３成分の混合物を有機溶剤、バ
インダー、分散剤等と混合してペースト状にしたものを
スクリーン印刷、ディッピング、スプレーコーティング
等により塗布して４００〜５００℃で焼成し、発熱抵抗
体層３とする。
【００２７】この後、発熱抵抗体層３の表面に保護層８
を成すペーストを塗布して焼成し、さらに両端に電極リ
ング１を接合し、離形層６をコーティングすれば良い。
を成すペーストを塗布して焼成し、さらに両端に電極リ
ング１を接合し、離形層６をコーティングすれば良い。
【００２８】次に本発明の他の実施例を説明する。
【００２９】図３に示す温水用ヒータは、金属パイプ１
５の外周面に、絶縁層１４を介して発熱抵抗体層１３を
備え、さらにこの発熱抵抗体層１３の外周を覆うように
保護層１８を形成し、また発熱抵抗体層１３の両端部に
それぞれ電極リング１１を取り付けて構成してある。そ
して、両電極リング１１、１１間に電源（不図示）より
通電すれば発熱抵抗体層１３が発熱し、金属パイプ１５
内に水を通過させれば加熱して温水とすることができ
る。
５の外周面に、絶縁層１４を介して発熱抵抗体層１３を
備え、さらにこの発熱抵抗体層１３の外周を覆うように
保護層１８を形成し、また発熱抵抗体層１３の両端部に
それぞれ電極リング１１を取り付けて構成してある。そ
して、両電極リング１１、１１間に電源（不図示）より
通電すれば発熱抵抗体層１３が発熱し、金属パイプ１５
内に水を通過させれば加熱して温水とすることができ
る。
【００３０】この温水用ヒータでは、発熱抵抗体層１３
を覆うように保護層１８を備えたため、発熱抵抗体層１
３に過電流が流れて過昇温した場合でも、発火等を防止
することができる。この保護層１８は、耐熱性が３００
℃以上の合成樹脂又はガラス等を用い、具体的にはチラ
ノ樹脂、ＢＴ（ビスマレイシドトリアジン）樹脂、ポリ
イミド樹脂、シリカ等をコーティングして焼き付けるこ
とによって得、その厚みは２０〜３００μｍとする。
を覆うように保護層１８を備えたため、発熱抵抗体層１
３に過電流が流れて過昇温した場合でも、発火等を防止
することができる。この保護層１８は、耐熱性が３００
℃以上の合成樹脂又はガラス等を用い、具体的にはチラ
ノ樹脂、ＢＴ（ビスマレイシドトリアジン）樹脂、ポリ
イミド樹脂、シリカ等をコーティングして焼き付けるこ
とによって得、その厚みは２０〜３００μｍとする。
【００３１】さらに、上記発熱抵抗体層１３は、１０〜
７０重量％の導電剤と、１〜４０重量％のＰＴＣ特性を
有する成分と、１０〜９０重量％のマトリックスを成す
合成樹脂又はガラスとの３成分からなるものを用いる。
このように発熱抵抗体層１３がＰＴＣ特性を有する成分
を含んでいるため、高温になると抵抗値が大きくなり、
過電流を防止する自己制御作用を有することができる。
７０重量％の導電剤と、１〜４０重量％のＰＴＣ特性を
有する成分と、１０〜９０重量％のマトリックスを成す
合成樹脂又はガラスとの３成分からなるものを用いる。
このように発熱抵抗体層１３がＰＴＣ特性を有する成分
を含んでいるため、高温になると抵抗値が大きくなり、
過電流を防止する自己制御作用を有することができる。
【００３２】さらに、本発明の他の実施例を説明する。
【００３３】図４に示す定着用ヒートローラは、抵抗値
検出手段３１を給電ブラシ７と金属パイプ５間に接続し
て発熱抵抗体層３と金属パイプ５間の抵抗値、即ち絶縁
層４の抵抗値を検出するようにしてある。また抵抗値検
出手段３２を両給電ブラシ７、７間に接続して発熱抵抗
体層３の抵抗値を検出するようにしてある。さらに電力
供給線内にオシロスコープやスペクトルアナライザー等
の電気ノイズ検出手段３３を電源９と直列に接続して、
電力供給線内の電気ノイズを検出できるようにしてあ
る。そして図示していないが、それぞれの検出手段によ
って得られた値が、設定値以上または設定値以下となっ
た時に、電源９からの通電を遮断する手段を有してい
る。
検出手段３１を給電ブラシ７と金属パイプ５間に接続し
て発熱抵抗体層３と金属パイプ５間の抵抗値、即ち絶縁
層４の抵抗値を検出するようにしてある。また抵抗値検
出手段３２を両給電ブラシ７、７間に接続して発熱抵抗
体層３の抵抗値を検出するようにしてある。さらに電力
供給線内にオシロスコープやスペクトルアナライザー等
の電気ノイズ検出手段３３を電源９と直列に接続して、
電力供給線内の電気ノイズを検出できるようにしてあ
る。そして図示していないが、それぞれの検出手段によ
って得られた値が、設定値以上または設定値以下となっ
た時に、電源９からの通電を遮断する手段を有してい
る。
【００３４】上記絶縁層４は通常は高い絶縁抵抗を有し
ているが、長期使用中に絶縁性が低下すると漏電や発火
等が生じる。そこで、抵抗値検出手段３１によって絶縁
層４の抵抗値が一定値以下になることを検出すると、電
源９からの通電を遮断して漏電や発火等の発生を防止す
ることができる。
ているが、長期使用中に絶縁性が低下すると漏電や発火
等が生じる。そこで、抵抗値検出手段３１によって絶縁
層４の抵抗値が一定値以下になることを検出すると、電
源９からの通電を遮断して漏電や発火等の発生を防止す
ることができる。
【００３５】また、発熱抵抗体層３が劣化すると部分的
に高抵抗となるが、抵抗値検出手段３２によって発熱抵
抗体層３の抵抗値が一定値以上になることを検出する
と、電源９からの通電を遮断して異常発熱等の発生を防
止することができる。
に高抵抗となるが、抵抗値検出手段３２によって発熱抵
抗体層３の抵抗値が一定値以上になることを検出する
と、電源９からの通電を遮断して異常発熱等の発生を防
止することができる。
【００３６】さらに、発熱抵抗体層３が劣化し断線が起
こると電気ノイズを発生するが、電気ノイズ検出手段３
３によって任意のｄＢ以上の電気ノイズを検出すると、
電源９からの通電を遮断して漏電や発火を防止すること
ができる。
こると電気ノイズを発生するが、電気ノイズ検出手段３
３によって任意のｄＢ以上の電気ノイズを検出すると、
電源９からの通電を遮断して漏電や発火を防止すること
ができる。
【００３７】なお、上記抵抗値検出手段３１、３２、電
気ノイズ検出手段３３については、いずれか一つ以上を
備えておけば良い。また各検出手段は常時検出し続ける
必要はなく、一定時間毎に検出するようにしておけば良
い。
気ノイズ検出手段３３については、いずれか一つ以上を
備えておけば良い。また各検出手段は常時検出し続ける
必要はなく、一定時間毎に検出するようにしておけば良
い。
【００３８】実験例１ 本発明実施例として、図１、２に示すヒートローラを試
作した。金属パイプ５はアルミニウム合金からなり、肉
厚０．７ｍｍ、外径１８ｍｍ、長さ２６０ｍｍとし、こ
の金属パイプ５上にポリイミドからなる絶縁層４を１０
〜５０μｍの厚みで 絶縁耐圧１．５ｋＶ以上となるよ
うに形成し、この表面に発熱抵抗体層３を焼き付けて形
成した。この発熱抵抗体層３の組成は、導電剤としてＡ
ｇ−Ｐｄを２０重量％と、ＰＴＣ特性を有する成分とし
て表１に示す金属材と、残部がマトリックスを成す鉛ガ
ラスから成るものを用いた。それぞれ、１５０〜３５０
℃の範囲で抵抗温度係数を測定し、ＰＴＣ特性を有する
成分を含まないものと比較した。
作した。金属パイプ５はアルミニウム合金からなり、肉
厚０．７ｍｍ、外径１８ｍｍ、長さ２６０ｍｍとし、こ
の金属パイプ５上にポリイミドからなる絶縁層４を１０
〜５０μｍの厚みで 絶縁耐圧１．５ｋＶ以上となるよ
うに形成し、この表面に発熱抵抗体層３を焼き付けて形
成した。この発熱抵抗体層３の組成は、導電剤としてＡ
ｇ−Ｐｄを２０重量％と、ＰＴＣ特性を有する成分とし
て表１に示す金属材と、残部がマトリックスを成す鉛ガ
ラスから成るものを用いた。それぞれ、１５０〜３５０
℃の範囲で抵抗温度係数を測定し、ＰＴＣ特性を有する
成分を含まないものと比較した。
【００３９】結果は表１に示す通り、Ａｌ系金属では１
〜３０重量％、Ｐｂ系金属では５〜１０重量％の添加量
とすれば、抵抗温度係数を上昇させられることがわか
る。したがって、この範囲の発熱抵抗体層３を用いれ
ば、高温時には抵抗値が大きく増大し、過電流を防止す
ることができる。
〜３０重量％、Ｐｂ系金属では５〜１０重量％の添加量
とすれば、抵抗温度係数を上昇させられることがわか
る。したがって、この範囲の発熱抵抗体層３を用いれ
ば、高温時には抵抗値が大きく増大し、過電流を防止す
ることができる。
【００４０】
【表１】
【００４１】実験例２ 次に、上記と同様にして、発熱抵抗体層３の成分をＰＴ
Ｃ特性を有する成分としてＰｂを１０重量％と、導電剤
として表２に示す金属材と、残部がマトリックスを成す
鉛ガラスから成るものを用いた。それぞれ、１５０〜３
５０℃の範囲で抵抗温度係数を測定し、導電剤を含まな
いものと比較した。
Ｃ特性を有する成分としてＰｂを１０重量％と、導電剤
として表２に示す金属材と、残部がマトリックスを成す
鉛ガラスから成るものを用いた。それぞれ、１５０〜３
５０℃の範囲で抵抗温度係数を測定し、導電剤を含まな
いものと比較した。
【００４２】結果は表２に示す通り、３０〜７０重量％
の導電剤を含むものは、抵抗温度係数を上昇させられる
ことがわかる。したがって、この範囲の発熱抵抗体層３
を用いれば、高温時には抵抗値が大きく増大し、過電流
を防止することができる。
の導電剤を含むものは、抵抗温度係数を上昇させられる
ことがわかる。したがって、この範囲の発熱抵抗体層３
を用いれば、高温時には抵抗値が大きく増大し、過電流
を防止することができる。
【００４３】
【表２】
【００４４】実験例３ 次に保護層８に関する実験を行った。図４に示すよう
に、セラミック基板２４上にガラスとＡｇとＰｂから成
る発熱抵抗体層２３を形成し、その両端に電極２１を備
え、かつ上記発熱抵抗体層２３を覆うように、表３に示
す各種材質にて保護層２８を形成した。
に、セラミック基板２４上にガラスとＡｇとＰｂから成
る発熱抵抗体層２３を形成し、その両端に電極２１を備
え、かつ上記発熱抵抗体層２３を覆うように、表３に示
す各種材質にて保護層２８を形成した。
【００４５】それぞれ、ＡＣ３２０Ｖ（１０ｋＷ）の電
圧を印加して、放射温度計で３００℃までの昇温時間を
測定し、保護層２８が無いものに比べて昇温時間の差が
１秒以内のものを○、１秒を超えたものを×とした。
圧を印加して、放射温度計で３００℃までの昇温時間を
測定し、保護層２８が無いものに比べて昇温時間の差が
１秒以内のものを○、１秒を超えたものを×とした。
【００４６】また、通電中に保護層２８上に紙を押し付
けて発熱抵抗体層２３を過電圧により異常発熱させ、発
熱抵抗体層２３の面積に対して焦げた面積の割合が５０
％未満のものを○、５０％以上１００％未満のものを
△、１００％のものを×とした。
けて発熱抵抗体層２３を過電圧により異常発熱させ、発
熱抵抗体層２３の面積に対して焦げた面積の割合が５０
％未満のものを○、５０％以上１００％未満のものを
△、１００％のものを×とした。
【００４７】結果は表３に示す通り、保護層２８を３０
〜２００μｍの厚みで形成したものは、焦げ度が５０％
未満と低く、昇温特性も保護層の無いものに比べて１秒
以下の差しかなく、いずれも優れた結果であった。
〜２００μｍの厚みで形成したものは、焦げ度が５０％
未満と低く、昇温特性も保護層の無いものに比べて１秒
以下の差しかなく、いずれも優れた結果であった。
【００４８】
【表３】
【００４９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、金属パイ
プの表面に絶縁層を介して発熱抵抗体層を備えてなる円
筒状ヒータまたは定着用ヒートローラにおいて、上記発
熱抵抗体層上に合成樹脂又はガラスからなる保護層を２
０〜３００μｍの厚みで形成したことによって、発熱抵
抗体層が過昇温した場合でも、発火等の事故を生じるお
それを防止できる。
プの表面に絶縁層を介して発熱抵抗体層を備えてなる円
筒状ヒータまたは定着用ヒートローラにおいて、上記発
熱抵抗体層上に合成樹脂又はガラスからなる保護層を２
０〜３００μｍの厚みで形成したことによって、発熱抵
抗体層が過昇温した場合でも、発火等の事故を生じるお
それを防止できる。
【００５０】また本発明によれば、金属パイプの表面に
絶縁層を介して発熱抵抗体層を備えてなる円筒状ヒータ
または定着用ヒートローラにおいて、上記発熱抵抗体層
を導電剤と、ＰＴＣ特性を有する成分と、合成樹脂又は
ガラスとの混合物で形成したことによって、発熱抵抗体
層の抵抗温度係数を高くすることができるため、温度上
昇に伴って抵抗値が増大し、過昇温を防止することがで
きる。
絶縁層を介して発熱抵抗体層を備えてなる円筒状ヒータ
または定着用ヒートローラにおいて、上記発熱抵抗体層
を導電剤と、ＰＴＣ特性を有する成分と、合成樹脂又は
ガラスとの混合物で形成したことによって、発熱抵抗体
層の抵抗温度係数を高くすることができるため、温度上
昇に伴って抵抗値が増大し、過昇温を防止することがで
きる。
【００５１】また、本発明によれば、定着用ヒートロー
ラにおいて、絶縁層の抵抗値、発熱抵抗体層の抵抗値、
及び電力供給線内の電気ノイズのいずれか一つ以上を検
知することにより、発熱抵抗体の劣化等を早期に検知し
危険を防止できる。
ラにおいて、絶縁層の抵抗値、発熱抵抗体層の抵抗値、
及び電力供給線内の電気ノイズのいずれか一つ以上を検
知することにより、発熱抵抗体の劣化等を早期に検知し
危険を防止できる。
【００５２】したがって、本発明によれば、過昇温や発
熱抵抗体層の劣化に伴う漏電、発火等の事故を防止し、
安全性の高い円筒状ヒータ又は定着用ヒートローラを提
供できる。
熱抵抗体層の劣化に伴う漏電、発火等の事故を防止し、
安全性の高い円筒状ヒータ又は定着用ヒートローラを提
供できる。
【図１】本発明の実施例である定着用ヒートローラを示
す側面図である。
す側面図である。
【図２】図１の定着用ヒートローラの一部拡大断面図で
ある。
ある。
【図３】本発明の他の実施例である温水用ヒータを示す
図である。
図である。
【図４】本発明の定着用ヒートローラの他の実施例を示
す概略図である。
す概略図である。
【図５】本発明における保護層の効果を確認するための
実験装置の概略図である。
実験装置の概略図である。
１：電極リング ３：発熱抵抗体層 ４：絶縁層 ５：金属パイプ ６：離形層 ７：給電ブラシ ８：保護層 ３１：抵抗検出手段 ３２：抵抗検出手段 ３３：電気ノイズ検出手段
Claims (5)
- 【請求項１】金属パイプの表面に絶縁層を介して発熱抵
抗体層を備え、該発熱抵抗体層上に合成樹脂又はガラス
等からなる保護層を厚み２０〜３００μｍの範囲で形成
してなる円筒状ヒータ。 - 【請求項２】金属パイプの表面に絶縁層を介して発熱抵
抗体層を備え、該発熱抵抗体層上に合成樹脂又はガラス
等からなる保護層を厚み２０〜３００μｍの範囲で形成
し、この上に離形層を備えてなる定着用ヒートローラ。 - 【請求項３】金属パイプの表面に絶縁層を介して発熱抵
抗体層を備えてなるヒータであって、該発熱抵抗体層
が、導電剤と、ＰＴＣ特性を有する成分と、合成樹脂又
はガラスとの混合物からなることを特徴とする円筒状ヒ
ータ。 - 【請求項４】金属パイプの表面に絶縁層を介して発熱抵
抗体層を備え、該発熱抵抗体層上に離形層を有する定着
用ヒートローラであって、上記発熱抵抗体層が、導電剤
と、ＰＴＣ特性を有する成分と、合成樹脂又はガラスと
の混合物からなることを特徴とする定着用ヒートロー
ラ。 - 【請求項５】金属パイプの表面に絶縁層を介して発熱抵
抗体層を備え、該発熱抵抗体層上に離形層を有する定着
用ヒートローラであって、上記絶縁層の抵抗値、発熱抵
抗体層の抵抗値、及び電力供給線内の電気ノイズのいず
れか一つ以上を検出する手段を有する定着用ヒートロー
ラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06785595A JP3281750B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 円筒状ヒータ及び定着用ヒートローラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06785595A JP3281750B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 円筒状ヒータ及び定着用ヒートローラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08262908A true JPH08262908A (ja) | 1996-10-11 |
| JP3281750B2 JP3281750B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=13356991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06785595A Expired - Fee Related JP3281750B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 円筒状ヒータ及び定着用ヒートローラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3281750B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001313158A (ja) * | 2000-05-02 | 2001-11-09 | Toto Ltd | 金属ヒータ及びそれを用いた温水装置 |
| US6595907B1 (en) | 1999-11-05 | 2003-07-22 | Ricoh Company, Ltd. | Heat roller for a fixing device |
| JP2011197060A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Ricoh Co Ltd | 定着装置及び画像形成装置 |
| JP2013003199A (ja) * | 2011-06-13 | 2013-01-07 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置 |
-
1995
- 1995-03-27 JP JP06785595A patent/JP3281750B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6595907B1 (en) | 1999-11-05 | 2003-07-22 | Ricoh Company, Ltd. | Heat roller for a fixing device |
| JP2001313158A (ja) * | 2000-05-02 | 2001-11-09 | Toto Ltd | 金属ヒータ及びそれを用いた温水装置 |
| JP2011197060A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Ricoh Co Ltd | 定着装置及び画像形成装置 |
| JP2013003199A (ja) * | 2011-06-13 | 2013-01-07 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3281750B2 (ja) | 2002-05-13 |
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