JPS646515Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は正特性サーミスタを使用してロールを
加熱する複写機用ロールヒータに関する。

従来、この種の複写機用ロールヒータは、第１
図に示すように、外周面に四フツ化エチレン樹脂
コートもしくはシリコンライニング等のコーテイ
ング１を施した筒状のロール２の内部に赤外線ラ
ンプもしくはハロゲンランプ等からなる内部ラン
プ３を設け、該内部ランプ３の熱放射によつてロ
ール２を加熱し、該ロール２と加圧ローラ４との
間に感光済のペーパ５を通して該ペーパ５にトナ
ーを定着処理するようにしている。

複写機用ロールヒータを上記構成とした場合、
発熱源である内部ランプ３からロール２までは空
気を媒体として熱伝導しているため、ロール２の
外周面の温度立上り時間が長くかゝり、複写可能
になるまでの待ち時間が長くかゝるうえ、内部ラ
ンプ３の発熱を制御するためのコントローラが必
要となり、コストが高くなる問題があつた。

上記問題を解消するため、第２図に示すよう
に、円柱状に形成した正特性サーミスタ６，…，
６の軸心部に金属棒７を貫通させ、上記正特性サ
ーミスタ６，…，６の発熱を利用して上記の定着
処理を行うようにしたものも提案されているが、
正特性サーミスタ６，…，６の寸法精度を高くす
ることが困難であり、また、正特性サーミスタ
６，…，６に加圧ローラ４から相当大きな力が
かゝるため、その耐力が不足するという問題があ
り、実用性が殆んどないものであつた。

本考案は従来の複写機用ロールヒータにおける
上記問題を解消すべくなされたものであつて、ロ
ール温度の立上り時間を短くするとともに、温度
コントローラなしでローラを略一定の温度とする
ようにした、外力に対して大きな耐力を有する複
写機用ロールヒータを提供することを目的として
いる。

このため、本考案は、少なくとも一端に開口を
有するロールの内径よりもやや小さな一定の巾を
有し、上下両面に夫々一対の櫛歯状電極を形成
し、両側面にこの櫛歯状電極を夫々相互に導電さ
せた側面電極を形成した板状の正特性サーミスタ
を嵌入する略四角形状の窓孔を長手方向に配列し
た絶縁体枠を備え、該絶縁体枠に一対の端子板を
上記各窓孔の内側に夫々露出させて埋め込み、上
記窓孔に夫々嵌入した正特性サーミスタの側面電
極と上記端子板との間にバネ部材を介装して上記
端子板の間に正特性サーミスタを挾持するととも
に導電的に接続し、これら正特性サーミスタの上
下両面に夫々板状の絶縁体を重ね、全体をバネ力
により上記ロール内に保持する弾性材を介してロ
ール内壁に熱的に接触させるようにしたことを特
徴としている。

以下、本考案の実施例を示す図面を参照して本
考案を詳細に説明する。

第３図において、１１，…，１１はチタン酸バ
リウム（BaTiO₃）系の正特性サーミスタ材料を
四角形の板状に焼成した正特性サーミスタ、１２
はこれら正特性サーミスタ１１，…，１１を保持
する絶縁体枠、１３，１３はバネ性を有する金属
からなる放熱板、１４は円筒状のロール、１５，
１６は上記ロール１４の両端を夫々封止する封止
部材、１７は上記正特性サーミスタ１１，…，１
１への給電部である。

上記正特性サーミスタ１１，…，１１は、第４
図ａおよび第４図ｂに夫々示すように、四角形の
板状に焼成した正特性サーミスタ基板１８の上下
両面に夫々周知の形状を有する櫛歯状電極１９
ａ，１９ｂおよび２０ａ，２０ｂを形成し、上記
正特性サーミスタ基板１８の両側面に夫々形成し
た側面電極２１ａおよび２１ｂにより、櫛歯状電
極１９ａと２０ａおよび櫛歯状電極１９ｂと２０
ｂとを夫々相互に導電させた電極構成を有する。

上記正特性サーミスタ１１，…，１１を保持す
る絶縁体枠１２は耐熱性を有する樹脂の成型体で
あつて、ロール１４の内径および長さよりも夫々
小さな一定の巾および長さを有し、第５図に示す
ように、上記正特性サーミスタ１１，…，１１を
嵌入する四角形状の窓孔２２，…，２２をその長
手方向に一連に設けている。

上記絶縁体枠１２には、インサートモールド等
の手法により、正特性サーミスタ１１，…，１１
の厚さよりもやゝ小さな巾を有する帯状の端子板
２３ａ，２３ｂを埋め込んでいる。

上記端子板２３ａおよび２３ｂは、絶縁体枠１
２の窓孔２２，…，２２の各両内側壁に沿うよう
に絶縁体枠１２に夫々埋め込むとともに、その各
一端を上記絶縁体枠１２の一方の端面から突出さ
せている。

上記端子板２３ａには、絶縁体枠１２の窓孔２
２，…，２２の内側壁に沿う露出部分を夫々２個
所、半円状に彎曲させて、正特性サーミスタ１
１，…，１１の側面電極２１ａとの接触電極２
４，２４，…，２４，２４を形成する一方、いま
一つの端子板２３ｂには、上記と同様の露出部分
に板バネ２５，…，２５を夫々取り付けている。

なお、上記絶縁体枠１２の上下両面には、窓孔
２２，…，２２の開口端面の外周部に、第６図に
示すような、四角形状の絶縁板２６を嵌入するた
めの段部２７，…，２７を設けている。

再び第３図にもどつて、絶縁体枠１２の窓孔２
２，…，２２に夫々正特性サーミスタ１１，…，
１１を嵌入し、端子板２３ａの接触電極２４，２
４，…，２４，２４と端子板２３ｂの板バネ２
５，…，２５の間に上記正特性サーミスタ１１，
…，１１を挾持して、その側面電極２１ａ，…，
２１ａおよび２１ｂ，…，２１ｂに夫々上記接触
電極２４，２４，…，２４，２４および板バネ２
５，…，２５を圧接させている。

上記正特性サーミスタ１１，…，１１の各上下
面には、第６図の絶縁板２６，…，２６を絶縁体
枠１２の段部２７，…，２７に嵌入して重ね合
せ、全体を次に述べる放熱板１３，１３の間に挾
んでロール１４内に収容している。

上記放熱板１３，１３は、銅もしくはアルミニ
ウム等のように良好な熱伝導性を有するとともに
適度の弾性を有する長方形状の金属板からなり、
上記のように、正特性サーミスタ１１，…，１１
等を上下から挾み込んでロール１４内に嵌入した
ときに、該ロール１４の内周面に面接触する円弧
状のフイン１３ａ，…，１３ａを上記放熱板１
３，１３の各長辺に夫々設けている。

一方、上記ロール１４はアルミニウムなどのパ
イプからなり、その外周面には、第３図に示すよ
うに四フツ化エチレン樹脂コートもしくはシリコ
ンゴムライニング等のコーテイング２８を施す一
方、その両端部は夫々封止部材１５および１６に
よつて封止している。

上記封止部材１５および１６はいずれも鉄もし
くは真鍮等の軸受金具として適す金属からなり、
上記ロール１４の外径に等しい径を有している。

上記封止部材１５および１６の軸心部からは中
空の軸部１５ａおよび１６ａを夫々突出させる一
方、これら軸部１５ａおよび１６ａとは反対側に
上記ロール１４の両端部に夫々嵌合する嵌合部１
５ｂおよび１６ｂを夫々設けている。

封止部材１５および１６は、上記嵌合部１５ｂ
および１６ｂの外周にネジを刻んで上記ロール１
４の両端部に夫々ネジ込み、上記ロール１４の両
端部に夫々取り付けている。

なお、上記ロール１４および封止部材１５，１
６のネジは、ロール１４が回転すればネジが締る
方向に切つておくことが好ましい。

封止部材１５および１６のうち、一方の封止部
材１５の軸部１５ａには、その先端部の内径を他
の部分よりも大きくして取付段部２９を設け、該
取付段部２９に絶縁性を有する樹脂からなる給電
部１７の突部１７ａをネジ込みもしくは接着等の
手段によつて固定している。

上記給電部１７は封止部材１５の軸部１５ａの
内径および外径に夫々等しい内径および外径を有
しており、上記給電部１７には給電用のリング２
５ａおよび２５ｂを、その外周面を露出させて、
同軸にモールドしている。

上記リング３０および３１の内周面からは夫々
ピン端子３２および３３を上記給電部１７の内側
に突出させ、これらピン端子３２および３３に
夫々リード線３４および３５の各一端を半田付け
する一方、上記リード線３４および３５の各他端
に圧着により夫々取り付けた圧着端子３６，３６
（第５図参照）に、端子板２３ａ，２３ｂの絶縁
体枠１２の端面からの突出部分を夫々圧入して、
これら端子板２３ａ，２３ｂを夫々リング３０，
３１に接続している。

複写機用ロールヒータを上記構成とし、電源に
接続された図示しないブラシを上記リング３０お
よび３１に夫々圧接させて、これらブラシから正
特性サーミスタ１１，…，１１に給電を行えば、
上記の正特性サーミスタ１１，…，１１は自身が
有している性質により一定温度で発熱する。

正特性サーミスタ１１，…，１１から発生した
熱は放熱板１３，１３を介してロール１４に伝達
され、該ロール１４はほゞ一定温度に加熱される
ことになる。

この場合、正特性サーミスタ１１，…，１１の
表層部および内層部は、給電開始時に大電力を消
費するのに加えて、表層部から発生する熱は放熱
板１３，１３に吸収されて上記表層部は低抵抗を
保つが、本考案においては、これら正特性サーミ
スタ１１，…，１１の上下両面には夫々櫛歯状電
極１９ａと２０ａおよび櫛歯状電極１９ｂと２０
ｂを夫々形成して、上記表層部に電力を与えるよ
うにしているため、第７図に曲線Ａで示すよう
に、給電開始から約１分で、ロール１４は使用可
能温度に達する。

ちなみに、櫛歯状電極１９ａと２０ａおよび櫛
歯状電極１９ｂと２０ｂを夫々上下両面に形成し
た正特性サーミスタ１１，…，１１に代えて、上
下両面に夫々全面電極（図示せず。）を設けて正
特性サーミスタ基板の厚み方向に電流を流して発
熱させるものを使用した場合は、給電開始から使
用可能となる立上り時間は、第７図に曲線Ｂで示
すように、約２分かゝることが分る。

上記実施例において、絶縁体枠１２の窓孔２
２，…，２２は略等ピツチとなるように設けてい
るが、上記窓孔２２，…，２２は、絶縁体枠１２
の両端部に近くなるほどピツチが密となるように
してもよい。

このようにすれば、比較的発熱源から遠く温度
が低くなる傾向のあるロール１４の両端部の温度
も低くならず、ロール１４の表面温度が均一化さ
れ、ロール１４の有効使用長も長くすることがで
きる。

以上、詳述したことからも明らかなように、本
考案は上下両面に櫛歯状電極を形成した正特性サ
ーミスタを絶縁体枠に嵌入し、弾性材を介して筒
状のロール内壁に熱的に接触させるようにしたか
ら、給電開始時には正特性サーミスタの表層部と
内層部が大電力を消費するのに加え、上記表層部
の温度は放熱板に吸収されて低抵抗となり、上記
給電開始によりロール温度の立上り時間が大巾に
短縮される。

また、正特性サーミスタの表面から与えられた
熱は絶縁板を介して放熱板に与えられるため、正
特性サーミスタと絶縁板との間に端子板を設ける
ものに比較して伝熱効率が大巾に向上する。

さらに、正特性サーミスタは絶縁体枠の内部に
嵌入しているため、ロールヒータのような回転体
中でも位置ズレ等が発生することがなく、しかも
正特性サーミスタはロール内に収容されているた
め、外部から与えられるストレスに対しても大き
な耐力を有する。

なお、絶縁体枠の窓孔のピツチを絶縁体枠の両
端部に近くなるほど密にすれば、ロールの両端部
における温度分布が改善され、ロールの使用可能
な有効長が大きくなり、部分的にトナーが溶着し
ないといつた複写機のトラブルを完全になくすこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は夫々従来の複写機用ロー
ルヒータの構造説明図、第３図は本考案に係る複
写機用ロールヒータの縦断面図、第４図ａおよび
第４図ｂは夫々正特性サーミスタの上面および下
面を示す斜視図、第５図は絶縁体枠の斜視図、第
６図は絶縁板の斜視図、第７図は櫛歯状電極およ
び平面電極を使用した複写機用ロールヒータのロ
ール温度の立上り特性図である。 １１…正特性サーミスタ、１２…絶縁体枠、１
３…放熱板、１４…ロール、１８…正特性サーミ
スタ基板、１９ａ１９ｂ，２０ａ，２０ｂ…櫛歯
状電極、２１ａ，２１ｂ…側面電極、２２…窓
孔、２５…板バネ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 少なくとも一端に開口を有するロールの内径
   よりもやや小さな一定の巾を有し、上下両面に
   夫々一対の櫛歯状電極を形成し、両側面にこの
   櫛歯状電極を夫々相互に導電させた側面電極を
   形成した板状の正特性サーミスタを嵌入する略
   四角形状の窓孔を長手方向に配列した絶縁体枠
   を備え、該絶縁体枠に一対の端子板を上記各窓
   孔の内側に夫々露出させて埋め込み、上記窓孔
   に夫々嵌入した正特性サーミスタの側面電極と
   上記端子板との間にバネ部材を介装して上記端
   子板の間に正特性サーミスタを挾持するととも
   に導電的に接続し、これら正特性サーミスタの
   上下両面に夫々板状の絶縁体を重ね、全体をバ
   ネ力により上記ロール内に保持する弾性材を介
   してロール内壁に熱的に接触させるようにした
   ことを特徴とする複写機用ロールヒータ。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項記載の複写機
   用ロールヒータにおいて、絶縁体枠の両端部に
   近くなるほど窓孔のピツチが密となるようにし
   たことを特徴とする複写機用ロールヒータ。