JPS6230280A - 加熱ロ−ル装置 - Google Patents
加熱ロ−ル装置Info
- Publication number
- JPS6230280A JPS6230280A JP17026185A JP17026185A JPS6230280A JP S6230280 A JPS6230280 A JP S6230280A JP 17026185 A JP17026185 A JP 17026185A JP 17026185 A JP17026185 A JP 17026185A JP S6230280 A JPS6230280 A JP S6230280A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- resistant elastic
- heating roll
- elastic layer
- elastic body
- 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)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
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。
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〕
００発明°″・電子写真複写機等０定着等ゝ用い
１゜る加熱ロール装置に関するものである。
１゜る加熱ロール装置に関するものである。
電子写真複写機は光導電体表面層付の感光ドラムを備え
、この感光ドラムの外周面を一様に帯電させ、ついで被
複写体の被複写像を介してその外周面を露光することに
より上記外周面上に静電潜像を形成し、この静電潜像に
トナーを付着させてトナー像を形成し、これを複写紙等
に転写したのち定着することにより複写を行うようにな
っている。上記トナーの定着は、通常、トナー像が転写
８ｈｆ、［＊ＩＥ−ｎｕ”０−）ｂｈ７Ｆ−■−″２帽
４１通して加熱定着することにより行われている。この
種、従来の加熱ロールを第６図に示す。図において、１
は密封円筒状の芯金であり、左右両端面に中空の回転軸
２が設けられている。この中空の回転軸２内に同軸的に
ニクロム線３を内蔵した加熱管体４が挿通されている。
、この感光ドラムの外周面を一様に帯電させ、ついで被
複写体の被複写像を介してその外周面を露光することに
より上記外周面上に静電潜像を形成し、この静電潜像に
トナーを付着させてトナー像を形成し、これを複写紙等
に転写したのち定着することにより複写を行うようにな
っている。上記トナーの定着は、通常、トナー像が転写
８ｈｆ、［＊ＩＥ−ｎｕ”０−）ｂｈ７Ｆ−■−″２帽
４１通して加熱定着することにより行われている。この
種、従来の加熱ロールを第６図に示す。図において、１
は密封円筒状の芯金であり、左右両端面に中空の回転軸
２が設けられている。この中空の回転軸２内に同軸的に
ニクロム線３を内蔵した加熱管体４が挿通されている。
そして、上記円筒状の芯金１の外周面には弾性体５が円
周方向に設けられている。このような構造の加熱ロール
６は加熱管体４内のニクロム線３に通電して発熱させ、
この発生熱を芯金１を通して弾性体５に伝達し、その熱
により複写紙に転写されたトナー像を定着するようにな
っている。
周方向に設けられている。このような構造の加熱ロール
６は加熱管体４内のニクロム線３に通電して発熱させ、
この発生熱を芯金１を通して弾性体５に伝達し、その熱
により複写紙に転写されたトナー像を定着するようにな
っている。
しかしながら、この加熱ロール６は加熱管体４内のニク
ロム線３で芯金１の全体を加熱するようになっているた
め、予備加熱時間（ウオームアツプ時間）が５分程度も
かかる。したがって、これまでの電子写真複写機は、加
熱ロール６の加熱を継続し、複写のたびに予備加熱時間
をとることのないように構成されている。しかしながら
、このように、加熱ロール６の加熱を継続することは消
費電力が多（なり省エネルギーの目的を達成することが
できない。
ロム線３で芯金１の全体を加熱するようになっているた
め、予備加熱時間（ウオームアツプ時間）が５分程度も
かかる。したがって、これまでの電子写真複写機は、加
熱ロール６の加熱を継続し、複写のたびに予備加熱時間
をとることのないように構成されている。しかしながら
、このように、加熱ロール６の加熱を継続することは消
費電力が多（なり省エネルギーの目的を達成することが
できない。
この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、通
電後すぐに加熱ロールが所定温度に昇温する加熱ロール
装置の提供をその目的とする。
電後すぐに加熱ロールが所定温度に昇温する加熱ロール
装置の提供をその目的とする。
上記の目的を達成するため、この発明の加熱ロール装置
は、電気的絶縁性を備えた軸芯体と、この軸芯体の外周
に形成された導電性材料含有耐熱性弾性体層と、上記軸
芯体の軸受部に円周に沿って設けられ上記導電性材料含
有耐熱性弾性体層と電気的に接続している給電部と、こ
の給電部と接触状態で設けられその給電部に通電する通
電部を備えているという構成をとる。
は、電気的絶縁性を備えた軸芯体と、この軸芯体の外周
に形成された導電性材料含有耐熱性弾性体層と、上記軸
芯体の軸受部に円周に沿って設けられ上記導電性材料含
有耐熱性弾性体層と電気的に接続している給電部と、こ
の給電部と接触状態で設けられその給電部に通電する通
電部を備えているという構成をとる。
つぎに、この発明を実施例にもとづいて詳しく説明する
。
。
第１図はこの発明を電子写真複写機の加熱ロール部に応
用した実施例の外観を示し、第２図はその縦断面を示し
ている。これらの図において、７は鉄、アルミニウム等
の金属からなる中空回転軸であり、その両端部を除く部
分の外周面に絶縁塗膜からなる電気絶縁層８が形成され
それによって電気的絶縁性を備えた状態になっている。
用した実施例の外観を示し、第２図はその縦断面を示し
ている。これらの図において、７は鉄、アルミニウム等
の金属からなる中空回転軸であり、その両端部を除く部
分の外周面に絶縁塗膜からなる電気絶縁層８が形成され
それによって電気的絶縁性を備えた状態になっている。
９は、導電性フィラーを含有しているシリコンゴム製の
耐熱性弾性体層で、上記中空回転軸７の外周に、電気絶
縁層８を介して形成されている。この場合、上記耐熱性
弾性体層９の形成は、カーボンブラック等の導電性フィ
ラーおよび架橋剤をシリコンゴムに添加し体積抵抗率を
１０’〜１０３Ω・口に設定した導電性コンパウンドを
、上記電気絶縁層８の表面に、接着剤を塗布したのち、
塗工し加硫接着することにより行われる。１０は、上記
中空回転軸７の軸受部１１の外周に、上記電気絶縁層８
を介して形成された環状の給電部で、接続部１２によっ
て上記耐熱性弾性体層９に電気的に接続されている。こ
れら給電部１０および接続部１２は、上記耐熱性弾性体
層９の変形に追従でき、かつ接触抵抗を可能な限り小さ
くするため、導電性および耐久性に優れた銀−エボキシ
系、銀−フェノール系導電性塗料を膜厚２５μｍ程度に
なるよう塗布することにより形成される。１３は上記給
電部１０に摺接するブラシ（通電部となる）で、公知の
電圧制御装置（図示せず）を介して電圧を上記給電部１
０に印加し上記耐熱性弾性体層９を昇温させるようにな
っている。この電圧制御装置は、温度センサー（図示せ
ず）を備えており、上記給電部１０に対する通電の当初
は、かなり高い電圧（５０Ｖ）を印加して耐熱性弾性体
層９の温度を素早く所定の温度に到達させ、その温度に
到達した段階で温度センサーから信号を出力させて印加
電圧を低くＬ（３０Ｖ）、耐熱性弾性体層９の昇温温度
を一定に制御するようになっている。なお、上記加熱ロ
ールは、その軸受部１１における電気絶縁層８のない部
分７ａを軸受（図示せず）によって支受され回転するよ
うになっている。
耐熱性弾性体層で、上記中空回転軸７の外周に、電気絶
縁層８を介して形成されている。この場合、上記耐熱性
弾性体層９の形成は、カーボンブラック等の導電性フィ
ラーおよび架橋剤をシリコンゴムに添加し体積抵抗率を
１０’〜１０３Ω・口に設定した導電性コンパウンドを
、上記電気絶縁層８の表面に、接着剤を塗布したのち、
塗工し加硫接着することにより行われる。１０は、上記
中空回転軸７の軸受部１１の外周に、上記電気絶縁層８
を介して形成された環状の給電部で、接続部１２によっ
て上記耐熱性弾性体層９に電気的に接続されている。こ
れら給電部１０および接続部１２は、上記耐熱性弾性体
層９の変形に追従でき、かつ接触抵抗を可能な限り小さ
くするため、導電性および耐久性に優れた銀−エボキシ
系、銀−フェノール系導電性塗料を膜厚２５μｍ程度に
なるよう塗布することにより形成される。１３は上記給
電部１０に摺接するブラシ（通電部となる）で、公知の
電圧制御装置（図示せず）を介して電圧を上記給電部１
０に印加し上記耐熱性弾性体層９を昇温させるようにな
っている。この電圧制御装置は、温度センサー（図示せ
ず）を備えており、上記給電部１０に対する通電の当初
は、かなり高い電圧（５０Ｖ）を印加して耐熱性弾性体
層９の温度を素早く所定の温度に到達させ、その温度に
到達した段階で温度センサーから信号を出力させて印加
電圧を低くＬ（３０Ｖ）、耐熱性弾性体層９の昇温温度
を一定に制御するようになっている。なお、上記加熱ロ
ールは、その軸受部１１における電気絶縁層８のない部
分７ａを軸受（図示せず）によって支受され回転するよ
うになっている。
この構成において、電子写真複写機がスイッチオンされ
ると、上記電圧制御装置から５０Ｖの直流電圧が、ブラ
シ１３．給電部１０．接続部１２を介して耐熱性弾性体
層９に印加され、それによって耐熱性弾性体層９が瞬時
に２００℃程度の温度に昇温する。そして、所定温度に
昇温した段階で温度センサーが作動し電圧制御装置から
の印加電圧が３０Ｖに下がり、その温度が維持される。
ると、上記電圧制御装置から５０Ｖの直流電圧が、ブラ
シ１３．給電部１０．接続部１２を介して耐熱性弾性体
層９に印加され、それによって耐熱性弾性体層９が瞬時
に２００℃程度の温度に昇温する。そして、所定温度に
昇温した段階で温度センサーが作動し電圧制御装置から
の印加電圧が３０Ｖに下がり、その温度が維持される。
この時間一温度曲線を、第６図の加熱ロール（従来例）
のそれと対比して第３図に示す。図において、曲線Ａは
実施例のそれを示し、曲線Ｂは従来例のそれを示してい
る。なお、ａで示す範囲は高電圧印加時を示し、ｂで示
す範囲は低電圧印加時を示している。従来例ではａの範
囲が１００Ｖであり、ｂの範囲が７０Ｖである。このよ
うに、実施例のものは、スイッチオン後瞬時（３０秒程
度）で所定温度に昇温しウオームアツプ時間が著しく短
いため、従来例のように、加熱ロールの加熱を継続して
おかなくても、使用の都度加熱するようにすれば足りる
。したがって、消費電力を大幅に節約できるようになる
。また、加熱ロールの内部中心部ではなく外周面の弾性
体層９で加熱するため、その熱を有効に利用することが
でき、熱効率の向上効果も実現しうるようになる。
のそれと対比して第３図に示す。図において、曲線Ａは
実施例のそれを示し、曲線Ｂは従来例のそれを示してい
る。なお、ａで示す範囲は高電圧印加時を示し、ｂで示
す範囲は低電圧印加時を示している。従来例ではａの範
囲が１００Ｖであり、ｂの範囲が７０Ｖである。このよ
うに、実施例のものは、スイッチオン後瞬時（３０秒程
度）で所定温度に昇温しウオームアツプ時間が著しく短
いため、従来例のように、加熱ロールの加熱を継続して
おかなくても、使用の都度加熱するようにすれば足りる
。したがって、消費電力を大幅に節約できるようになる
。また、加熱ロールの内部中心部ではなく外周面の弾性
体層９で加熱するため、その熱を有効に利用することが
でき、熱効率の向上効果も実現しうるようになる。
なお、上記の実施例では、耐熱性弾性体層９をシリコン
ゴムで形成しているが、これに代えて、フッ素ゴム１０
０重量部に対して導電性カーボンブラック１０重量部お
よび所定量の架橋剤を配合したコンパウンドを用い、引
張り強さく’ｒｇ ） ＝１８４ ｋｇ／ｃｎｌ、伸び
（Ｅｌ）＝２５０％、かたさくＨ５） ＝８５．体積抵
抗率２Ｘ１０２Ω・■の耐熱性弾性体層を形成し、かつ
上記耐熱性弾性体層の接着に、エポキシ系もしくはフェ
ノール系またはカップリング剤系の接着剤を用い、これ
を電気絶縁層８として用いるようにしても上記と同様の
効果を得ることができる。
ゴムで形成しているが、これに代えて、フッ素ゴム１０
０重量部に対して導電性カーボンブラック１０重量部お
よび所定量の架橋剤を配合したコンパウンドを用い、引
張り強さく’ｒｇ ） ＝１８４ ｋｇ／ｃｎｌ、伸び
（Ｅｌ）＝２５０％、かたさくＨ５） ＝８５．体積抵
抗率２Ｘ１０２Ω・■の耐熱性弾性体層を形成し、かつ
上記耐熱性弾性体層の接着に、エポキシ系もしくはフェ
ノール系またはカップリング剤系の接着剤を用い、これ
を電気絶縁層８として用いるようにしても上記と同様の
効果を得ることができる。
第４図は他の実施例の縦断面を示している。この実施例
は、耐熱性弾性体層９を軸方向に３分割して中央の分割
領域Ｃの体積抵抗率を２．５×１０１Ω・（至）、その
両側の領域りの体積抵抗率をそれよりも高い１．２Ｘ１
０”Ω・国に設定し、中央領域Ｃよも、放熱量の多いそ
の両側領域りの温度を高、クシ、加熱ロール全体の温度
の均一化を図って０゛６・１記領域０・ Ｄ（７）形成
＆・体積抵抗率０異 、１゜なる２種類の未
加硫ゴムコンパウンドを用いて弾性体層を形成したのち
加硫することより行うことができ、それによって継目の
ない一体的な耐熱性弾性体層９を得ることができる。
は、耐熱性弾性体層９を軸方向に３分割して中央の分割
領域Ｃの体積抵抗率を２．５×１０１Ω・（至）、その
両側の領域りの体積抵抗率をそれよりも高い１．２Ｘ１
０”Ω・国に設定し、中央領域Ｃよも、放熱量の多いそ
の両側領域りの温度を高、クシ、加熱ロール全体の温度
の均一化を図って０゛６・１記領域０・ Ｄ（７）形成
＆・体積抵抗率０異 、１゜なる２種類の未
加硫ゴムコンパウンドを用いて弾性体層を形成したのち
加硫することより行うことができ、それによって継目の
ない一体的な耐熱性弾性体層９を得ることができる。
なお、上記の実施例は、いずれも軸芯体として金属製の
中空回転軸を用いているが、これに代えて、第５図に示
すようなドラム状のコア１４を用いてもよいし、金属製
ではなく剛性および絶縁性に冨んだ合成樹脂製のものを
用いてもよい。また、上記耐熱性弾性体層の表面に、複
写紙等に対する離型性を向上させるために離型剤層を設
けるようにしてもよい。さらに、上記の実施例はいずれ
もブラシを用いて通電するようにしているが、軸受の内
周面にブラシ部を設け、軸受にブラシ作用を兼備させる
ようにしてもよい。
中空回転軸を用いているが、これに代えて、第５図に示
すようなドラム状のコア１４を用いてもよいし、金属製
ではなく剛性および絶縁性に冨んだ合成樹脂製のものを
用いてもよい。また、上記耐熱性弾性体層の表面に、複
写紙等に対する離型性を向上させるために離型剤層を設
けるようにしてもよい。さらに、上記の実施例はいずれ
もブラシを用いて通電するようにしているが、軸受の内
周面にブラシ部を設け、軸受にブラシ作用を兼備させる
ようにしてもよい。
また、上記の実施例では電子写真複写機の加熱ロール装
置について説明しているが、この発明はこれだけに限定
されるものではなく、印刷機、ワードプロセッサーのプ
リンター、その他のロールに応用しうるのである。
置について説明しているが、この発明はこれだけに限定
されるものではなく、印刷機、ワードプロセッサーのプ
リンター、その他のロールに応用しうるのである。
この発明の加熱ロール装置は、以上のように構成されて
いるためスイッチオン後瞬時に加熱ロールが所定温度に
昇温する。そのため、従来のように加熱ロールに対する
通電を′ｍ続しておく必要がなくなり、消費電力を大幅
に低減しうるようになる。しかも、従来のように加熱ロ
ールの内部中心に熱源を設けるのではなく、゛外周面を
加熱に用いるため熱効率が著しくよいという効果も得ら
れる １：′のである。
いるためスイッチオン後瞬時に加熱ロールが所定温度に
昇温する。そのため、従来のように加熱ロールに対する
通電を′ｍ続しておく必要がなくなり、消費電力を大幅
に低減しうるようになる。しかも、従来のように加熱ロ
ールの内部中心に熱源を設けるのではなく、゛外周面を
加熱に用いるため熱効率が著しくよいという効果も得ら
れる １：′のである。
第１図および第２図はこの発明の一実施例の説明図、第
３図はこの発明の一実施例の時間一温度曲線図、第４図
は他の実施例の縦断面図、第５図は軸芯体の他の例の説
明図、第６図は従来例の縦断面図である。 ６・・・加熱ロール ７・・・中空回転軸 ８・・・電
気絶縁層 ９・・・耐熱性弾性体層 １０・・・給電部
１１・・・軸受部 １２・・・接続部 １３・・・ブ
ラシ（通電部）第１図 温度 （０Ｃ） 時間（ｍｉｎ） 第４図 第６図
３図はこの発明の一実施例の時間一温度曲線図、第４図
は他の実施例の縦断面図、第５図は軸芯体の他の例の説
明図、第６図は従来例の縦断面図である。 ６・・・加熱ロール ７・・・中空回転軸 ８・・・電
気絶縁層 ９・・・耐熱性弾性体層 １０・・・給電部
１１・・・軸受部 １２・・・接続部 １３・・・ブ
ラシ（通電部）第１図 温度 （０Ｃ） 時間（ｍｉｎ） 第４図 第６図
Claims (3)
- （１）電気的絶縁性を備えた軸芯体と、この軸芯体の外
周に形成された導電性材料含有耐熱性弾性体層と、上記
軸芯体の軸受部に円周に沿つて設けられ上記導電性材料
含有耐熱性弾性体層と電気的に接続している給電部と、
この給電部と接触状態で設けられその給電部に通電する
通電部を備えていることを特徴とする加熱ロール装置。 - （２）電気的絶縁性を備えた軸芯体が、金属製中空回転
軸の外周面に電気的絶縁層が形成されているものである
特許請求の範囲第１項記載の加熱ロール装置。 - （３）導電性材料含有耐熱性弾性体層が、軸方向に複数
の領域に分割され、その複数の領域のうち軸芯体の両端
側の領域の体積抵抗率が中央側の領域の体積抵抗率より
も高く設定されている特許請求の範囲第１項または第２
項記載の加熱ロール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17026185A JPS6230280A (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 加熱ロ−ル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17026185A JPS6230280A (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 加熱ロ−ル装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6230280A true JPS6230280A (ja) | 1987-02-09 |
Family
ID=15901658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17026185A Pending JPS6230280A (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 加熱ロ−ル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6230280A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0552785A3 (en) * | 1992-01-23 | 1993-10-06 | Kao Corporation | Method for forming fixed images |
| US5315356A (en) * | 1991-03-16 | 1994-05-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fixing apparatus |
| US7720420B2 (en) | 2006-08-28 | 2010-05-18 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Fixing device for thermally fixing an image developed on a recording sheet and use with an image-forming apparatus |
-
1985
- 1985-07-31 JP JP17026185A patent/JPS6230280A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5315356A (en) * | 1991-03-16 | 1994-05-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fixing apparatus |
| EP0552785A3 (en) * | 1992-01-23 | 1993-10-06 | Kao Corporation | Method for forming fixed images |
| US7720420B2 (en) | 2006-08-28 | 2010-05-18 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Fixing device for thermally fixing an image developed on a recording sheet and use with an image-forming apparatus |
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