JPS6385677A - 電子写真用ヒ−トロ−ル - 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、複写紙上のトナーを加熱定着させる電子写真
用熱定着機のヒートロールに関し、特にヒートロールの
温度分布を均一にするとともに、ヒートロールを形成す
る発熱抵抗体層や絶縁層の剥離損傷を防止したものであ
る。

「従来の技術」 ヒートロールの加熱手段としては、円筒状基体外周に発
熱抵抗体層を設け、この発熱抵抗体層に電力を供給する
方式のものが種々提案されている（特開昭５５−７２３
９０号公報）。

本発明者も、円筒状基体の外周に順次、結合層、絶縁体
層１発熱抵抗体層、保護膜を付着させ、発熱抵抗体層に
印加した電流がヒートロールの軸受部を介して複写機本
体に漏電するのを防止する発明を出願している（特開昭
１３１−１３２９７４号公報）。

複写機で複写する場合、複写紙上のトナーを鮮明にかつ
確実に定着させるには、ヒートロールの全表面が均一な
温度に加熱されていることが望ましい、しかし、上記従
来の発熱抵抗体層を設けたヒートロールは、複写機で５
分収連続複写すると複写紙の当るヒートロール中央部で
は熱がうばゎれ、一方端部では熱のうばわれ方が少なく
ヒートロール中央部が両端部に比べ低温になる。

「発明が解決しようとする問題点」 従来の発熱抵抗体層を有するヒートロールは、連続使用
により中央部が両端部より低温となる。

そこで定着性を確保するためヒートロールの中央部の加
熱温度を上げると、両端部は２４０℃以上に加熱され複
写紙を焦がしてしまったり、表面の樹脂層を溶融させる
問題があった。

そのためヒートロールを形成する円筒状基体をアルミ合
金等の熱伝導率の大きな材料で形成し、ヒートロール両
端部の熱を中央部に伝達させるように試みると、その場
合には円筒状基体の熱膨張率が大きく、その外周に設け
る絶縁層や発熱抵抗体層が剥離するなどの問題があった
。

そこで本発明は、ヒートロールの温度分布を均一にする
とともに発熱抵抗体層等の剥離をも防止することを目的
とする。

「問題点を解決するための手段」 本発明は、アルミ合金又は銅合金製の円筒状基体の外周
に、鉄又は鉄合金製の低膨張層を設け、この低膨張層の
外周に、絶縁層、発熱抵抗体層、保護層を設けたヒート
ロールである。

円筒状基体をアルミ合金又は銅合金製としているので、
熱伝導率はよいが、熱膨張率は大きい。

しかし円筒状基体の外周に、鉄又は鉄合金製の低膨張層
を設けて円筒状基体の膨張を制限しているので、その外
周の発熱抵抗体層や絶縁層を損傷させにくくなる。

保護層の内周にアルミ合金又は銅合金製の熱伝導層を設
ける場合は、ヒートロールの両端部の熱は、円筒状基体
だけでなく熱伝導層からも伝導でき、ヒートロールの熱
分布の均一化が図れる。

「作用」 上記手段のヒートロールにおいて、発熱抵抗体層に電力
を供給すると加熱され、ヒートロール外表面はほぼ均一
の温度に加熱される。そして、このヒートロールを有す
る複写機で複写を連続して行なうと、ヒートロールの中
央部は複写紙により両端より多く熱をうばわれる。しか
し、ヒートロールの円筒状基体がアルミ合金製であって
熱伝導率がよいので、ヒートロール両端部の熱が中央部
に伝達され、それによりヒートロールの熱分布を均一に
保つことができる。

またヒートロールの円筒状基体をアルミ合金等で形成す
ることにより、熱膨張率が大きいが、その外周に鉄又は
鉄合金製の低膨張層が設けられるので、円筒状基体の膨
張が制限され、円筒状基体の外周に設けられる抵抗発熱
体層や絶縁層が損傷剥離することがない。

「実施例」 本発明の実施例を第１図により説明する。

ヒートロールは、円筒状基体１の外周に、鉄又は鉄合金
製の低膨張層２を設け、さらにその外周に順次、絶縁層
３、セラミック製の発熱抵抗体層４、ふっ素樹脂等の保
護層５を設けて形成される、そして発熱抵抗体層４の両
端に設けた電極６を介して電力を供給するとヒートロー
ルが加熱されるようになっている。なお、低膨張層２は
、鉄又は鉄合金を溶射して形成するので、結合層を設け
？Ｆ／）＋ムエ譚１シぷμ９ｒ↓　田竹→←廿１ｋ　１
出射田に強固に付着する。

円筒状基体１は、アルミ合金又は銅合金製であって、熱
伝導率が良いので、ヒートロールの熱分布の均一化を図
ることができる。しかし、この円筒状基体は、熱膨張率
が大きいので、低膨張層２により熱膨張が制限され、外
周の絶縁層３や発熱抵抗体層４の剥離が防止される。

また低膨張層２は、３００〜１０００ルｍの厚さであれ
ば円筒状基体１の熱膨張を制限するのに十分の強度があ
り、材料としても鉄、鉄合金以外のもので、室温から３
５０℃までの平均８膨張係数が１８Ｘ１０−６以下の材
料であれば適用できる。

ここで上記実施例において、アルミ合金製の円筒状基体
ｌの外周に、３００ｇｍの厚さの鉄製低膨張層２を設け
たヒートロール（軸方向長さ３５０ｆｆ１国、外径３０
■）の軸方向の温度分布を説明する。このヒートロール
を有する複写機で昇温時、昇温５分後、Ａ４紙を縦に５
分連続複写した場合のヒートロールの軸方向の温度分布
を第２図に示した。なお第２図には比較のため、従来の
ヒートロール（円筒状基体が鉄製のもの）の温度分布も
示した。

第２図かられかるように、本実施例のヒートロールの方
が、従来例より温度分布の均一性があり、望ましい状態
で複写できる。

また、ヒートロールの強度（各層の剥ｆａ）は、相当艮
い間の使用でもどの層も損傷なく、低膨張層２を設けた
効果は十分あるものと認められる。

なおウオーミングアツプ時間の増加は、低膨張層の厚さ
１１０００７ｚのもので約１０秒であった。

前記実施例のヒートロールの変形例として、発熱抵抗体
層４の外周にさらに絶縁層を介してアルミ合金や銅合金
等からなる熱伝導層を設け、その熱伝導層の外周に保Ｍ
層５がくるようにしてもよい、この場合、円筒状基体ｌ
のほかにこの熱伝導層からも熱をヒートロールの軸方向
に伝達でき。

温度分布がより均一となる。

「発明の効果」 本発明のヒートロールは、その円筒状基体を熱伝導率の
よいアルミ合金又は銅合金等で作り、円筒状基体の外周
に低膨張層を設けたので、円筒状基体の熱膨張を低膨張
層で制限して、絶縁層、発熱抵抗体層等の剥離を防止で
きる。また円筒状基体は熱伝導がよいので、ヒートロー
ルの温度分布が均一となり１発熱抵抗体層の外周に熱伝
導層を設けた場合はさらにヒートロールの温度分布の均
一化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のヒートロールの断面図、第２図は本発
明のヒートロールの温度分布を従来例と比較したグラフ
である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミ合金又は銅合金製の円筒状基体外周に、絶
   縁層を介して発熱抵抗体層を設けるとともに、最外周に
   保護層を設けた電子写真用ヒートロールにおいて、円筒
   状基体の外周と絶縁層との間に鉄又は鉄合金製の低膨張
   層を設けたことを特徴とする電子写真用ヒートロール。
2. （２）発熱抵抗体層の外周に絶縁層を介してアルミ合金
   又は銅合金製の熱伝導層を設けた特許請求の範囲第１項
   に記載の電子写真用ヒートロール。
3. （３）低膨張層の厚さを３００〜１０００μｍとした特
   許請求の範囲第１項に記載の電子写真用ヒートロール。