JP4067343B2 - Heating element - Google Patents
Heating element Download PDFInfo
- Publication number
- JP4067343B2 JP4067343B2 JP2002174323A JP2002174323A JP4067343B2 JP 4067343 B2 JP4067343 B2 JP 4067343B2 JP 2002174323 A JP2002174323 A JP 2002174323A JP 2002174323 A JP2002174323 A JP 2002174323A JP 4067343 B2 JP4067343 B2 JP 4067343B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- base portion
- heating body
- parts
- mass
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 115
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 36
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 34
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 28
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims description 22
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 claims description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 16
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 12
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 12
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 12
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 44
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 17
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 15
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 14
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 13
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 13
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 12
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 8
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 8
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 8
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 8
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 8
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 7
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 7
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 7
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 5
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 5
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 4
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- QIVUCLWGARAQIO-OLIXTKCUSA-N (3s)-n-[(3s,5s,6r)-6-methyl-2-oxo-1-(2,2,2-trifluoroethyl)-5-(2,3,6-trifluorophenyl)piperidin-3-yl]-2-oxospiro[1h-pyrrolo[2,3-b]pyridine-3,6'-5,7-dihydrocyclopenta[b]pyridine]-3'-carboxamide Chemical compound C1([C@H]2[C@H](N(C(=O)[C@@H](NC(=O)C=3C=C4C[C@]5(CC4=NC=3)C3=CC=CN=C3NC5=O)C2)CC(F)(F)F)C)=C(F)C=CC(F)=C1F QIVUCLWGARAQIO-OLIXTKCUSA-N 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- DMFGNRRURHSENX-UHFFFAOYSA-N beryllium copper Chemical compound [Be].[Cu] DMFGNRRURHSENX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 2
- 239000002846 particulate organic matter Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004113 Sepiolite Substances 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- OJMOMXZKOWKUTA-UHFFFAOYSA-N aluminum;borate Chemical compound [Al+3].[O-]B([O-])[O-] OJMOMXZKOWKUTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920003063 hydroxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229940031574 hydroxymethyl cellulose Drugs 0.000 description 1
- 229910003480 inorganic solid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N lithium metasilicate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Si]([O-])=O PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052912 lithium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910052624 sepiolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical compound O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 235000010215 titanium dioxide Nutrition 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- CWBIFDGMOSWLRQ-UHFFFAOYSA-N trimagnesium;hydroxy(trioxido)silane;hydrate Chemical compound O.[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].O[Si]([O-])([O-])[O-].O[Si]([O-])([O-])[O-] CWBIFDGMOSWLRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 239000002982 water resistant material Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基体部分が、電力効率が高く、昇温速度が速い多孔質セラミックス製の加熱体及びその製造方法に関する。ここに、セラミックスとは、無機質固体材料を主成分とし、高温で焼成し、更に必要により焼結または溶融して製造される材料を言う。そして、本願発明のロール状及び柱状の加熱体の基体部分の主要部は、それ自身は多孔質セラミックス質であり、且つ、通電したときそれ自身の電気抵抗により発熱する抵抗発熱体から構成されている。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、電子写真技術は、暗中で一様に帯電した感光体表面に光学像を投影すると、露光による明部では電荷が消失し、暗部では電荷が残存することにより、感光体表面には光学像に対応した静電気潜像が形成され、その表面に現像剤である帯電した微粒子（トナー）を静電気力で付着させて画像を現像し、この表面に前記微粒子の帯電とは反対の極性に帯電した紙を重ねて前記微粒子を紙面に転写し、この微粒子を加熱して紙面に溶融して定着する事により画像の複製を行う技術である。
【０００３】
上記の微粒子を紙面に溶融して定着する工程は、微粒子が表面に転写された紙面をロール状または柱状の加熱体と加圧ロールとの間に通して加熱加圧して微粒子を溶融して定着する方法が一般的である。係るロール状及び柱状の加熱体としては、従来アルミニウムなどの金属製円筒体の内部に電力ヒーター、ハロゲンランプなどの発熱体を配設して発生する熱を熱伝達または輻射によって円筒体を加熱する間接加熱方式のものが多用されていた。しかし、最近、特開平７−６４４２５号公報および特開２０００−９８７７９号公報のようにロール体そのものが発熱体であり、これに通電することによりロール体を直接発熱させて昇温させる直接加熱方式のロール状または柱状の加熱体を用いた加熱ローラ、あるいは特開平４‐４４０７５号公報、特開平４‐４４０８３号公報、特開平４‐２０４９８０号公報および特開平４‐２０４９８４号公報には加熱体としてセラミックスヒータを使用した、いわゆるオンデマンド方式の定着装置が開示されている。
【０００４】
前記の特開平７−６４４２５号公報に記載のロール状の加熱体では、円筒体が体積固有抵抗０．１〜１０Ω・ｃｍの希土類酸化物系セラミックスで構成されている。このロール状の加熱体は、原料が高価であるのみならず、セラミックス自体の嵩密度が高いため熱容量が大きく、一定温度へ昇温する場合の消費電力に対する昇温効率が劣ると共に昇温速度が遅い。
【０００５】
また、前記の特開２０００−９８７７９号公報に記載の加熱ロールでは、円筒体が例えばＰＰＳ樹脂に微粉炭素を混合した、体積抵抗率が５ｋΩ・ｃｍ以下の導電性合成樹脂から構成されている。ここに記載の加熱ロールは、材料は安価であるが耐熱温度が低いため、高い温度での長時間使用には適さない。さらに、熱容量が大きく、一定温度への昇温には長い待機時間が必要である。
【０００６】
また、特開平４‐４４０７５号公報、特開平４‐４４０８３号公報、特開平４‐２０４９８０号公報および特開平４‐２０４９８４号公報に記載のオンデマンド定着装置に使用されているセラミックスヒータは、板状セラミックスの基材表面に抵抗体をスクリーン印刷し、さらにその上にガラスを積層した構成である。しかしながら係るセラミックスヒータは構成が複雑であるため、材料費、加工費等がかかり、高価であるという難点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
電子写真画像を現像する機械すなわち複写機や印刷機においては、使用時には定着装置の加熱体の表面が一定の設定温度に保たれていなければならないが、新たに使用を始める場合は、電源を入れた後、定着装置の加熱体の表面がその設定温度に昇温するまで待機する必要があり、この昇温時間が長い場合は仕事の効率が悪いばかりでなく使用者に不快の念を生じさせる。すなわち、本願発明は、定着装置の加熱体が一定の設定温度まで急速に昇温でき且つ消費電力効率が優れたロール状及び柱状の加熱体およびその製造方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、
（１） 抵抗発熱性の基体部と、基体部に電力を供給する電極部と、基体部の最外周表面に形成され、耐熱性、絶縁性かつ非粘着性の性質を有する被覆層とを主要構成要素とする加熱体において、当該基体部が、ガラスフリットを含む無機質バインダー１００質量部と、耐熱性無機質材料としての直径１〜１５μｍの繊維状耐熱性無機質材料３０〜１００質量部と、導電性フィラー１０〜１００質量部とを主成分として含有する焼成体であって、内部気孔率が２５〜９０％、体積抵抗率が０．０１〜１００，０００Ω・ｃｍ、嵩密度が０．２〜１．９５ｇ／ｃｍ３の多孔質セラミックスにより形成されていることを特徴とする加熱体、に関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の加熱体は、基体部に電力を供給する電極部と、基体部の最外周表面に形成され、耐熱性、絶縁性かつ非粘着性の性質を有する被覆層とを主要構成要素としており、特に、当該加熱体をロール状の形状で使用する場合は、軸部が中空であり、さらにその中空部分に貫通して装着されてその回転を駆動する回転軸部を有する。
【００１１】
上記の回転軸部は、あらかじめ別途形成されたロール状の基体部の軸部中空孔に貫通して装着してもよいし、上記のロール状の基体部を形成する過程で一体として組み込んで成形して装着してもよい。以下、あらかじめ別途形成されたロール状の基体部の軸部中空孔に回転軸部を貫通して装着する場合を中心にして上記のロール状の加熱体の製造方法を説明する。
【００１２】
上記のロール状の基体部は、必須成分として無機質バインダーと導電性フィラーと、必要によりさらに耐熱性無機質材料とを主成分として含有する焼成体により形成されている。
【００１３】
そして、上記の多孔質セラミックス層は、無機質バインダーと、有機質バインダーと、導電性フィラーと、必要によりさらに耐熱性無機質材料および耐水性有機質材料とを主成分とする混合物に、水を加えて水系混合物を調製する混練工程によって得られた混合物を、成形工程と、乾燥工程と、焼成工程とを含む工程により処理して導電性がある多孔質セラミックスとして得られる。
【００１４】
上記の無機質バインダーは、焼成工程において自らセラミックス成分となり、さらに上記の無機質材料を相互に固結しうる材料である。係る無機質バインダーとしては、特に限定されるものではないが、例えば、ガラスフリット、コロイダルシリカ、アルミナゾル、シリカゾル、珪酸ソーダ、チタニアゾル、珪酸リチウム、水ガラスなどが挙げられる。なお、これらの二種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００１５】
上記の耐熱性無機質材料とは混練工程〜焼成工程の間で実質的には溶融変形しない繊維状または粒子状のものを言う。なお、上記の繊維状と粒子状の区分については、ＪＩＳ−Ｌ０２０４では、繊維は太さに比して十分の長さをもつ、細くて撓みやすいものを言うと規定しているが、繊維と粒子との厳格な区分は出来ないため、本願発明においても、繊維と粒子とは厳格な区分はせず、合わせて耐熱性無機質材料というが、適宜繊維状と粒子状の表現を用いる。
【００１６】
上記の繊維状耐熱性無機質材料としては、例えば、アルミナシリカ繊維、アルミナ繊維、温石綿（クリソタイル）、カーボンファイバー、ガラス繊維、スラグウール、シリカ繊維、ジルコニア繊維、石膏ウイスカー、炭化珪素繊維、チタン酸カリウムウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、高珪酸ファイバー、溶融シリカファイバー、ロックウールなど、通常、繊維状といわれているものがあげられる。なお、これらの二種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００１７】
上記の粒子状耐熱性無機質材料としては、クレー、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、アルミ、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、ジルコニア、チタニア、セピオライト、カオリン、ゼオライト、窒化珪素、窒化アルミニウム、アルミノボロシリケート、アルミノシリケート、多孔質炭素等の粒子状のものを挙げることができる。なお、これらの二種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００１８】
上記の繊維状耐熱性無機質材料の長さ（又は粒子状耐熱性無機質材料の長径）は、特に限定されるものではないが、水中分散性を考慮し、３ｍｍ以下のものが好ましい。また、繊維状耐熱性無機質材料の直径および粒子状材料の直径は、製品である多孔質セラミックス製抵抗発熱体の内部気孔率をより大きくするためには、やや太いものが好ましく、例えば１〜１５μｍのものが好ましい。
【００１９】
上記の耐熱性無機質材料は必須成分ではないが、耐熱性および強度向上のため併用するのが好ましい。係る耐熱性無機質材料の使用量は、無機質バインダー１００質量部に対して０〜２００質量部であるが、好ましくは３０〜１００質量部、より好ましくは５０〜１００質量部である。使用量が５００質量部を超える場合は得られる多孔質セラミックス製抵抗発熱体の強度が十分でない。
【００２０】
前記の有機質バインダーは、原料混合物を成形する段階での混合物の可塑性の調節、強度向上などの取り扱い性を改良するために必要に応じて使用されるものであり、通常増粘剤と呼ばれるものも含む。この成分は焼成工程において焼失される。
【００２１】
上記の有機質バインダーとしては、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコール、フェノール樹脂、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸ソーダ、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エポキシ樹脂、コーンスターチなどが挙げられる。なお、これらの二種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００２２】
上記の有機質バインダーの使用量は、無機質バインダー１００質量部に対して通常２〜１００質量部、好ましくは１０〜５０質量部、さらに好ましくは１５〜２５質量部である。２質量部未満の場合、成形に必要な可塑性が得られず、１００質量部を越える場合は、不必要な有機分が多くなり、脱脂性が低下するため、初期の目的を達成することが出来ない。
【００２３】
また、前記の耐水性有機質材料は、成形性および目的とする多孔質セラミックス製抵抗発熱体の内部気孔率を増加させるために使用されるものであり、混練工程〜乾燥工程の間ではその形状を保持できる耐水性のものが使用される。上記の工程において上記材料が占めていた空間は焼成工程において上記材料が焼失されて気孔として残存する。
【００２４】
係る耐水性有機質材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、フェノール樹脂などの耐水性合成樹脂、木材、竹材、その他の天然有機物などが挙げられ、形状は繊維状であってもよいし、粒子状であってもよい。これらの材料としては内部発泡しているものも好適に使用することができる。また、これらの二種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００２５】
上記の耐水性有機質材料の繊維状と粒子状の区分については前記の無機質材料の場合と同様である。かかる材料の繊維状物の直径および粒子状物の直径は、通常１〜２０００μｍの範囲であり、好ましくは５〜１０００μｍ、さらに好ましくは１０〜５００μｍである。
【００２６】
上記の耐水性有機質材料の使用量は、目的とする多孔質セラミックス製抵抗発熱体の目標とする内部気孔率を考慮して必要に応じて適宜決定され、無機質バインダー１００質量部に対して、通常０〜３００質量部、好ましくは０〜１５０質量部、更に好ましくは０〜１００質量部である。上記の耐水性有機質材料の使用量が３００質量部を超える場合は、多孔質セラミックスの強度が著しく低くなり、本願発明の目的を達成できない。但し、耐水性有機質材料の使用量は、無機質材料の使用量との関係で制限され、耐水性有機質材料と無機質材料の合計量は無機質バインダー１００質量部に対して０〜５００質量部の範囲が好ましい。
【００２７】
上記の導電性フィラーとしては、例えば、黒鉛、カーボンブラック、鉄、銅、アルミニウム、ステンレス、黄銅、亜鉛、金、銀、白金、窒化珪素、鉛粉およびそれらの合金、酸化チタン、酸化亜鉛および酸化スズなどの金属酸化物、あるいは非導電性物質の粒子の表面に金属粒子や金属メッキ層を被覆したものを挙げることができる。これらの導電性フィラーは、粉体、球形、繊維状、鱗片状であってもよい。また、これらの二種以上を組み合わせて使用することもできる。この際、導電性フィラーとして、負の温度係数を有するＮＴＣ特性のものを使用または併用することにより、加熱対象物と接触しない部分の昇温を抑制することが出来る。
【００２８】
上記の導電性フィラーの使用量は、目的とする多孔質セラミックス製抵抗発熱体の目標とする体積抵抗率を考慮して適宜決定されるが、無機質バインダー１００質量部に対して、通常１０〜１００質量部であり、好ましくは２０〜５０質量部である。
【００２９】
上記の導電性フィラーが５質量部未満の場合は、体積抵抗率が非常に高くなり、５００質量部を超える場合は体積抵抗率が必要以上に低くなり且つ強度も低下するため、何れも本願発明の目的を達成できない。なお、上記の目標とする体積抵抗率は、本願発明においては、０．０１〜１００，０００Ω・ｃｍである。
【００３０】
前記の混練工程は、前記の耐熱性無機質材料、無機質バインダー、有機質バインダー、導電性フィラー、耐水性有機質材料、およびその他の添加物の所定量を水と混合し、それらの混合物を均一な水系ディスパージョンまたは水系塑性物とする工程である。上記の混練工程において使用される水の量は、混合物が後工程である成形工程に適するように、適宜調整されるが、概ね上記各固形成分の全質量に対して５０〜２００質量％程度である。
【００３１】
係る混練工程に使用する混練装置としては、公知のものを使用することが出来るが、例えば、加圧型ニーダー、双腕型ニーダー、高速ミキサー、バタフライミキサーを挙げることが出来る。
【００３２】
前記の成形工程は、上記の混合物を使用してロール基体の形状を形成する工程であり、前記の混合物を、中空部を残した形状に成るような型を用いて、または当該中空部に回転軸部を配置して、例えば押出成形法、プレス成形法、湿式成形法などの方法によって中空の又は回転軸部と一体の円筒状成形体を得ることができる。勿論、柱状基体の形状においてもロール状と同様に柱状になるような型を用いて上記同様の成形法で柱状成形体を得ることができる。
【００３３】
上記の回転軸部は、前記のようにロール状の基体部の成形工程において一体的に組み込む場合には、例えば、予め回転軸となる金属製の軸シャフトまたは金属パイプに必要な絶縁処理を施した後、成形型の中のロール基体部の中空部となる位置に配置し、型内の他の空間を前記の混合物を用いて充填して目的とする中空の円筒状の部分を成形する方法を挙げることができる。また、柱状の場合は単に角型の型で成形が可能となる。
【００３４】
前記の乾燥工程は、後の焼成工程に先行して、通常、常温または加熱温度下に乾燥して、水分を除去するとともに成形体を硬化させてその形状が確定する工程である。上記の加熱温度は、通常、２００℃以下であり、好ましくは水分が穏やかに且つ蒸発し易い１０５℃程度で行われる。また、乾燥時間は、成形体の形状、加熱温度により変化することが出来るが、通常０．５〜１２時間程度である。
【００３５】
最終製品であるロール状または柱状の加熱体の電極を、高温熱処理することが必要な導電性ペーストを塗布して形成する場合は、上記の乾燥工程の後、次の焼成工程の前に塗布し、焼成工程において焼成するのが好ましい。上記の導電性ペーストについては、後述する。
【００３６】
前記の焼成工程は、予備焼成段階と最終焼成段階に区分して行うのが好ましい。上記の予備焼成段階は、通常、大気中で行われ、後の段階である高温での最終焼成段階で粒子状有機物の急激な消失による亀裂の発生などを防ぐために行われ、通常１５０〜４００℃で行われる。また、予備焼成時間は、成形体の形状、加熱温度により変化するが、通常１２〜７２時間程度である。
【００３７】
上記の最終焼成段階は、通常４００〜１０００℃の高温において行われ、残存している粒子状有機物、有機質バインダーを完全に消失させ、さらに無機質バインダーを溶融させて全体を一体化する段階である。なお、導電性フィラーとしてカーボンブラック、金属粒子、その他４００℃以上で酸化または変質の可能性がある素材を使用する場合は、還元雰囲気下において行うのが好ましい。最終焼成段階の加熱時間は、成形体の形状、加熱温度、使用材料成分、配合比などにより変化するが、通常０．５〜２４時間程度である。
【００３８】
以上のようにして、焼成工程において前記の混合物の成形体中の耐水性有機質材料、有機質バインダー及びその他の有機質成分が完全に焼失し、無機質バインダーが熱溶融し、耐熱性無機質材料と一体化して実質的に無機質成分のみから構成された導電性を有する焼成体すなわち多孔質セラミックスが得られる。上記の多孔質セラミックス製抵抗発熱体には、希望により更に塗装、表面コーティング、およびその他の二次加工を行うことが出来る。
【００３９】
以上のようにして得られる多孔質セラミックスの内部気孔率は、通常２５〜９０％、好ましくは４０〜８５％である。内部気孔率が２５％未満では、熱容量が大きくなり電力効率および昇温速度についての効果を十分に得ることが出来ず、９０％を超えると固体を形成する物質の量が少ないために十分な強度を維持するのが困難である。
【００４０】
上記の多孔質セラミックスの内部気孔の内、直径が２００μｍ以上の細孔の平均径が２００〜２０００μｍであり、水銀ポロシメータ（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製ポアサイザ９３２０）により測定した微細孔の気孔平均径が５〜１００μｍである。
【００４１】
また、上記の多孔質セラミックスの嵩密度は、通常０．２〜１．９５ｇ／ｃｍ3であり、好ましくは０．４〜１．５ｇ／ｃｍ3である。嵩密度が１．９５ｇ／ｃｍ3を超える場合は熱容量が大きくなり電力効率および昇温速度についての効果を十分に得ることが出来ず、０．２ｇ／ｃｍ3未満の場合は固体としての強度が十分でない。
【００４２】
また、上記の多孔質セラミックスは導電性であり、その体積抵抗率は、通常０．０１〜１００，０００Ω・ｃｍ、好ましくは０．１〜１０，０００Ω・ｃｍであり、より好ましくは０．１〜１０００Ω・ｃｍである。体積抵抗率が０．０１Ω・ｃｍ未満の場合は抵抗が小さいため所定温度への温度制御が困難となり、かつ、消費電力が大きくなる。また、１００，０００Ω・ｃｍを超える場合は、抵抗が大きいため必要な発熱量が得られない。
【００４３】
以上のようにして回転軸を一体成形しない方法で得られた多孔質セラミックスの中空部分には回転軸を貫通して装着する。係る回転軸を装着する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、ロール状の基体部の両端の支持部分となる部分を含む一連の金属製の軸シャフトを貫通させて固定する方法と、上記多孔質セラミックスと長さが等しく且つその中空部にその内径に等しい外径を持つ中空の金属パイプを圧入し、さらに、その金属パイプの両端の内部にそれぞれ軸シャフトを圧入してロール基体部の両端における支持部分を形成する方法があげられる。
【００４４】
上記の金属パイプなどの回転軸部または成形時に一体成形する際に使用した回転軸部を構成する素材としては、公知の素材、形状および寸法のものを使用することが出来、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレススチール、真鍮などが挙げられるが、ロール状の加熱体に軽量性を重視する場合はアルミニウムが好適に使用される。
【００４５】
本発明のロール状の加熱体において、ロール基体部は抵抗発熱性であり、このロール基体部に電流を通じることにより発熱させて昇温する事ができる。係る電流を通じる方法としては、例えば、ロール基体部長さ方向に電流を通じる方法と、ロール基体部の厚さ方向すなわちロールの半径方向に電流を通じる方法とが挙げられる。さらに柱状の加熱体においても基体部長さ方向、または幅方向、または厚み方向に電流を通じる方法が挙げられる。
【００４６】
上記の電流を通じる方法が前者のロール状または柱状の基体部の長さ方向に電流を通じる方法の場合は、ロール状の基体部の両側端面に、導電性ペースト等を塗布し、焼成、または金属電極板を貼付して電極を設け、この電極に電源が接続される。上記の導電性ペーストとしては、例えば、銀、ニッケル、アルミニウム、ベリリウム銅などの導電性金属ペーストが挙げられる。上記の導電性ペーストの塗布量は、通常、固形分として５〜１００ｍｇ／ｃｍ2とされる。この場合は、貫通して固定される回転軸の表面は電気絶縁される。上記の電極形成に使用する導電性金属ペーストが高温処理を必要とする場合は、前記のように基材部の乾燥後、焼成前の段階で塗布するのが好ましい。
【００４７】
また、上記の電流を通じる方法が後者のロール基体部の厚さ方向すなわちロールの半径方向に電流を通じる方法の場合は、ロール基体部の外周表面部に電極層を形成して一方の電極とし、他方の電極の機能は回転軸が果たす。この場合、ロール基体部の両側端面部は絶縁される。
【００４８】
上記の表面部の電極層の形成方法は、特に制限されるものではなく、公知の方法を使用することが出来、例えば金属箔を貼付する方法、前記の導電性ペーストを塗布する方法、金属蒸着法、金属メッキ法など公知の方法を適用することが出来る。
【００４９】
上記のロール基体部の最外周表面または表面電極層の表面には、通常、耐熱性、絶縁性かつ非粘着性を有する被覆層が形成される。この被覆層としては、さらに弾力性などロール状の加熱体としての表面適性を兼備したものが好ましい。係る被覆層を形成する方法としては、公知の方法を用いることができるが、例えば、フッ素ゴム、シリコンゴム等を主成分とするシート状物を貼付する方法、これらの材料のラテックスをスプレーコート法等により塗布し乾燥して被膜層を形成する方法が挙げられる。係る被覆層の厚みはロール状の加熱体を使用する用途により適宜設定されるが、例えば０．１〜５ｍｍ程度である。
【００５０】
【実施例】
以下に本願発明を実施例により、説明図１及び２を用いて説明するが、本願発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、実施例および比較例において、表１に記載の各評価項目は以下の試験法により測定した。
【００５１】
（１） 嵩密度（ｇ／ｃｍ3）：試験片の質量と形状寸法から算出される体積とから算出した。
（２） 内部気孔率（％）：外径２０ｍｍ×長さ３０mmの試験片を切り出し、試験片の形状寸法から算出される体積と空気比較式比重計１０００型（東京サイエンス株式会社製）を使用して得られる気孔体積とから１００分率値として算出した。
（３） 平均微細孔径（μｍ）：水銀ポロシメータ（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製ポアサイズ９３２０）を使用して測定した平均値を微細孔の平均径とした。
（４） 平均細孔径（μｍ）：長径が２００μｍ以上の孔の長径を顕微鏡を用いて読み取り、その算術平均として求めた。
さらに、ロール状の両端面に導電性塗料（藤倉化成（株）製 ドータイト Ｄ−５５０）を塗布した体積抵抗率測定用試験体としてのロール状の加熱体基体部について、
（５） 体積抵抗率（Ω・ｃｍ、２０℃）：試験体の寸法と抵抗値からＪＩＳ Ｈ０５０５に準じて平均断面積法により算出した。
また、後述するロール状の加熱体として作製したものについて、
（６） 抵抗値（Ω、２０℃）：試験体の電極間の抵抗値を測定し、
（７） 昇温速度（秒）：表１中に記載の印加電圧を印加したときの１７０℃まで昇温に要した時間を測定した。
（８） 消費電力：実際のロール状の加熱体に表１の中に記載した電圧を印加して室温から１７０℃に昇温し、１０秒間保持するサイクルを１０回繰り返し、それに要する消費電力の１サイクル当たりの平均値を求めた。
（９） 温度分布：ロール状表面の長さ方向での温度分布のばらつき幅を測定した。
【００５２】
参考例１
混合物の配合組成が、無機質バインダーとしてガラスフリット８０質量部とコロイダルシリカを固形分として２０質量部、有機質バインダーとしてメチルセルロース５質量部、および導電性フィラーとしてカーボンブラック２０質量部である混合物に、水２０質量部を加えた水系混合物を双腕型ニーダで、混練して可塑性混合物を得た。
【００５３】
この混合物を押出成形装置を使用して断面が外径２０ｍｍ×内径１９ｍｍ、長さ２３０ｍｍのロール状成形体を成形し、１０５℃で５時間乾燥して硬化した成形体を得た。この成形体を３００〜４００℃まで合計２４時間加熱して、含有されるメチルセルロースを焼失させる。さらに還元雰囲気下で６００℃で３時間焼成して、無機質バインダーを融着させて、無機質成分を一体化させたロール状の加熱体基体部１３を得た。
【００５４】
得られたロール状の加熱体基体部１３の内の１本について、両端面に導電性塗料（藤倉化成（株）製 ドータイトＤ−５５０）を塗布して体積抵抗率測定用試験体を作製し、前記の試験方法により２０℃での前記試験体の体積抵抗率を測定した。次いで、嵩密度、内部気孔率、平均微細孔径、平均細孔径を測定し、それらの結果を表１に記載した。
【００５５】
上記の他の一本のロール状の加熱体基体部１３の中空部に、表面を絶縁処理して絶縁層１２を形成した外径１９ｍｍ、内径１７ｍｍ、長さ２３２ｍｍのアルミニウム製軸パイプ１１を圧入し、この軸パイプの両端部にそれぞれ軸シャフト１６を圧入し、ロール状の加熱体基体部１３の両端面のアルミニウム製軸パイプ１１の外周表面に外径２４ｍｍ、内径１９ｍｍのベリリウム銅製の電極１５を密着して装着し、その外側から軸シャフト１６の外周表面に絶縁性樹脂のフランジ１７を取り付けることにより電極１５を押さえて保護し、上記外周表面よりはみ出した電極１５の部分はそれぞれ両端側に折り畳んだ。また、上記のロール状の加熱体基体部１３の外周表面に厚さ０．５ｍｍのフッ素ゴム被覆層１４を塗布により形成し、ロール状の加熱体１０を作製した。
【００５６】
上記のロール状の加熱体１０について、前記の試験方法により２０℃での抵抗値を測定し、次いで、電極１５の間に１００ボルトの交流電源を接続して、昇温時間、消費時間および温度分布を測定し、その結果を表１に記載した。
【００５７】
参考例２
参考例１において、混合物の配合組成が、無機質バインダーとしてガラスフリット９０質量部とコロイダルシリカの固形分１０質量部、有機質バインダーとしてメチルセルロース６質量部、および導電性フィラーとしてカーボンブラック１５質量部であり、水が３５質量部であること以外は参考例１と同様にして可塑性混合物を得た。
【００５８】
上記の可塑性混合物を参考例１と同様にして外径２０ｍｍ、内径１９ｍｍのロール状の加熱体基体部１３を作製した。得られたロール状の加熱体基体部１３の内の１本について、両端面に導電性塗料（藤倉化成（株）製 ドータイトＤ−５５０）を塗布して体積抵抗率測定用試験体を作製し、前記の試験方法により２０℃での前記試験体の体積抵抗率を測定した。次いで、嵩密度、内部気孔率、平均微細孔径、平均細孔径を測定し、それらの結果を表１に記載した。
【００５９】
上記の残りのロール状の加熱体基体部１３について、参考例１と同様にして参考例２のロール状の加熱体１０を作製した。前記の試験方法により２０℃での抵抗値を測定し、次いで、両端の電極の間に１００ボルトの交流電源を接続して、昇温時間、消費時間および温度分布を測定して、それらの結果を表１に記載した。
【００６０】
実施例１
参考例１において、混合物の配合組成が、耐熱性無機質材料としてアルミナシリカ繊維３０質量部とガラス繊維２０質量部、無機質バインダーとしてガラスフリット８０質量部と珪酸ソーダ２０質量部、有機質バインダーとしてメチルセルロース２０質量部、可燃性有機材料として平均粒径３００μｍのポリエチレン４０質量部、および導電性フィラーとしてカーボンブラック２５質量部であり、水が１２０質量部であること以外は参考例１と同様にして可塑性混合物を得た。
【００６１】
上記の可塑性混合物を参考例１と同様にして外径２０ｍｍ、内径１６ｍｍのロール状の加熱体基体部１３を作製した。得られたロール状の加熱体基体部１３の内の１本について、両端面に導電性塗料（藤倉化成（株）製 ドータイトＤ−５５０）を塗布して体積抵抗率測定用試験体を作製し、前記の試験方法により２０℃での前記試験体の体積抵抗率を測定した。次いで、嵩密度、内部気孔率、平均微細孔径、平均細孔径を測定し、それらの結果を表１に記載した。
【００６２】
上記の残りのロール状の加熱体基体部１３について、軸パイプ１１として外径が１６ｍｍ、内径が１４ｍｍであること以外は参考例１と同様にして実施例１のロール状の加熱体１０を作製した。前記の試験方法により２０℃での抵抗値を測定し、次いで、両端の電極の間に１００ボルトの交流電源を接続して、昇温時間、消費時間および温度分布を測定してそれらの結果を表１に記載した。
【００６３】
実施例２
参考例１において、混合物の配合組成が、ガラス繊維５０質量部、無機質バインダーとしてガラスフリット５０質量部と珪酸ソーダ５０質量部、有機質バインダーとしてメチルセルロース２５質量部、可燃性有機材料として平均粒径３００μｍのポリエチレン１００質量部、および導電性フィラーとしてカーボンブラック１０質量部、水が２００質量部であること以外は参考例１と同様にして可塑性混合物を得た。
【００６４】
上記の可塑性混合物を参考例１と同様にして外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍのロール状の加熱体基体部１３を作製した。得られたロール状の加熱体基体部１３の内の１本について、両端面に導電性塗料（藤倉化成（株）製 ドータイトＤ−５５０）を塗布して体積抵抗率測定用試験体を作製し、前記の試験方法により２０℃での前記試験体の体積抵抗率を測定した。次いで、嵩密度、内部気孔率、平均微細孔径、平均細孔径を測定し、それらの結果を表１に記載した。
【００６５】
上記の残りのロール状の加熱体基体部１３について、軸パイプ１１の外径が１０ｍｍ、内径が８ｍｍであること以外は参考例１と同様にして実施例２のロール状の加熱体１０を作製した。前記の試験方法により２０℃での抵抗値を測定し、次いで、その両端の電極の間に１００ボルトの交流電源を接続して、昇温時間、消費時間および温度分布を測定して、それらの結果を表１に記載した。
【００６６】
実施例３
参考例１において、混合物の配合組成が、ムライト繊維５０質量部、ガラス繊維３０質量部、無機質バインダーとしてガラスフリット５０質量部と珪酸ソーダ５０質量部、有機質バインダーとしてメチルセルロース２５質量部、可燃性有機材料として平均粒径３００μｍのポリエチレン１００質量部、および導電性フィラーとして酸化スズ８０質量部であり、水が３００質量部であること以外は参考例１と同様にして可塑性混合物を得た。
【００６７】
上記の可塑性混合物を使用して参考例１と同様にして外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍのロール状成形体を作製し、さらに、成形工程において外径が１０ｍｍのアルミニウム製の軸シャフト２１を組み込んだ以外は参考例１と同様の条件で成形し、乾燥し、予備焼成し、最終焼成は６００℃の酸化雰囲気下で行って、ロール状の加熱体基体部単体及び軸シャフト２１を組み込んだ外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍのロール状の加熱体基体部２２を作製した。
【００６８】
得られた単体のロール状の加熱体基体部２２について、両端面に導電性塗料（藤倉化成（株）製 ドータイトＤ−５５０）を塗布して体積抵抗率測定用試験体を作成し、前記の試験方法により２０℃での前記試験体の体積抵抗率を測定した。次いで、嵩密度、内部気孔率、平均微細孔径、平均細孔径を測定し、それらの結果を表１に記載した。
【００６９】
上記の軸シャフト２１を組み込んだロール状の加熱体基体部２２について、円周表面に導電性銀ペーストを固形分換算で１０ｍｇ／ｃｍ２塗布し、焼成して表面側電極２３とし、さらにその外側に厚さ０．５ｍｍのフッ素ゴム被覆層２４を形成し、実施例３のロール状の加熱体２０を作製した。前記の試験方法により２０℃での電極間の抵抗値を測定し、次いで、その表面側電極と金属製の軸シャフトとの間に１００ボルトの交流電源を接続して、参考例１と同様にして昇温時間、消費時間および温度分布を測定して、それらの結果を表１に記載した。
【００７０】
実施例４
参考例１において、混合物の配合組成が、ガラス繊維１００質量部、無機質バインダーとしてガラスフリット８０質量部とコロイダルシリカを固形分として２０質量部、有機質バインダーとしてメチルセルロース１５質量部、および導電性フィラーとして酸化亜鉛７０質量部であり、水が１６０質量部であること以外は参考例１と同様にして可塑性混合物を得た。
【００７１】
上記の可塑性混合物を使用して参考例１と同様にして外径２０ｍｍ、内径１６ｍｍのロール状成形体を作製し、さらに、成形工程において外径が１６ｍｍのアルミニウム製の軸シャフト２１を組み込んだ以外は参考例１と同様の条件で成形し、乾燥し、予備焼成し、最終焼成は６００℃の酸化雰囲気下で行って、ロール状の加熱体基体部単体及び軸シャフト２１を組み込んだ外径２０ｍｍ、内径１６ｍｍのロール状の加熱体基体部２２を作製した。
【００７２】
得られた単体のロール状の加熱体基体部２２について、両端面に導電性塗料（藤倉化成（株）製 ドータイトＤ−５５０）を塗布して体積抵抗率測定用試験体を作製し、前記の試験方法により２０℃での前記試験体の体積抵抗率を測定した。次いで、嵩密度、内部気孔率、平均微細孔径、平均細孔径を測定し、それらの結果を表１に記載した。
【００７３】
上記の軸シャフト２１を組み込んだロール状の加熱体基体部２２について、円周表面に導電性ペーストを塗布し、焼成して表面側電極２３とし、さらにその外側にフッ素ゴム被覆層２４を形成して実施例４のロール状の加熱体２０を作製した。前記の試験方法により２０℃での電極間の抵抗値を測定し、次いで、その表面側電極と金属製の軸シャフト２１との間に２００ボルトの交流電源を接続して、参考例１と同様にして昇温時間、消費時間および温度分布を測定して、それらの結果を表１に記載した。
【００７４】
比較例１
参考例１においてロール状の加熱体基体部１３と絶縁層１２とその中空部に圧入したアルミニウム製軸パイプ１１部分との３層の代わりに、単層の外径が２０ｍｍ、内径１５ｍｍのアルミニウム製軸パイプを使用し、その表面に参考例１と同様にフッ素ゴム被膜層を塗布により形成した。この軸パイプの中空部にハロゲンランプ熱源を装着した後、両端部に参考例１の場合と同様にしてそれぞれ軸シャフトを圧入し、固定して比較例１のロール状の加熱体を作製した。このハロゲンランプの両電極に１００ボルト電源を接続し、参考例１と同様にして昇温速度、消費電力および温度分布を測定し、その結果を表１に記載した。
【００７５】
【表１】
参考例３
本実施例を図３、４及び５を併用して説明する。３−１は導電性を有する多孔質セラミックス抵抗発熱体であり、導電性フィラーとしてＮＴＣ特性を有する素材である黒鉛を使用することにより温度依存性を持たせ、電気抵抗値を制御している例である。図中、３−１、４−１は本発明による柱状の多孔質からなるセラミックス抵抗発熱体、３−１ａ、３−１ｂ、４−１ａ、４−１ｂ、３−３、４−３はガラスによる絶縁性被覆層、４−５は加圧するための金属製部材、４−４は円筒状のシリコンゴムローラを示す。なお、図中、長手方向に通電するための電極部は略してある。
【００７７】
本実施例では、参考例２において、導電性フィラーとしてＮＴＣ特性を有する黒鉛を使用する以外は参考例２と同様にして、長さ２３０ｍｍ、幅６ｍｍ、高さ３ｍｍの柱状の加熱体３−１を作製した。その内部気孔率は４０％、嵩密度は１．６ｇ／ｃｍ３、電気抵抗値は長手方向の両端間で１８Ωであった。１２０Ｖの交流電源に接続することにより最大で、８００Ｗの電力が取り出せる。上記の加熱体３−１は、図５に示すように温度の上昇に伴って加熱体の抵抗値が減少する、所謂ＮＴＣ特性を有しており、ＴＣＲ値は−９００であった。
【００７８】
図４において、厚み４５μｍのシームレスポリイミドフィルムの表面に厚さ１０μｍのフッ素樹脂コートをしたフィルムチューブ４−２の外径は２４ｍｍ、加圧ローラ４−４としては、その外径が２０ｍｍで、表面のゴム層の厚みが３ｍｍ、ゴム層の硬度がアスカーＣ硬度５０度のものを使用し、加熱体４−１に対して総圧で１５０Ｎを加えた。この結果ニップ幅は６ｍｍとなった。加圧ロ−ラ４−４を表面の周速で２００ｍｍ／秒で回転させながら加熱体４−１の両端に１００Ｖを入力して加熱したところ、サーミスタ４−７の出力で測定すると常温（２５℃）から１９０℃まで加熱するのに要した時間は５秒であった。これは、オンデマンド性を維持するのに十分な昇温速度であった。
【００７９】
上記の定着装置を使用して、コマーシャル１０サイズ（幅１０４．８ｍｍ×長さ２４２．３ｍｍ）の封筒を連続して１０枚、通紙速度１５０ｍｍ／秒で通紙させ、その時の通紙部と非通紙部の加熱体直上の温度変化を測定し、その結果を表３に示した。通紙部領域直上の温度は低下し、非通紙部領域直上の温度は上昇していなかった。これは、非通紙部においては抵抗が下がり電力も下がり発熱量が多くなることは少ないためである。
【００８０】
比較例２
参考例３の多孔質セラミックス抵抗発熱体による加熱定着装置の代わりに従来のハロゲンヒータ内包タイプの加熱定着装置を使用した。係る加熱定着装置の定着ロールとして外径が２５ｍｍ、肉厚０．８ｍｍのアルミニウム製のパイプに２５μｍのＰＦＡコートをしたものの中に７５０Ｗのヒーターを入れたものを使用し、また、加圧ローラーとして、外径が２０ｍｍ、表面ゴム層厚３ｍｍ、ゴム硬度がアスカーＣ硬度５０度のものを用いた。
【００８１】
上記の定着ロールおよび加圧ロールを使用して、参考例３と同様に、モノクロ印字の定着に必要な熱量として、常温（２５℃）から温調温度１９０℃まで加熱したところ、それに要した時間は４５秒であった。これからすると、熱ロール方式は、立ち上がりが遅く、オンデマンド性は得られなかった。
【００８２】
比較例３
参考例３の多孔質セラミックス抵抗発熱体による加熱定着装置の多孔質セラミックス加熱体の代わりに板状セラミックスヒータータイプのオンデマンド定着装置を使用した。係るオンデマンド定着装置において参考例３と同じフィルムチューブ４−２を用い、上記の板状セラミックスヒーターとして、０．６ｍｍ厚のアルミナセラミックス基材の上に銀とパラジウムの合金を塗布した抵抗体とガラスを積層した抵抗値１８Ωのものを使用した。上記の加熱体は、ＴＣＲ値は約５００であった。また、加圧ローラとしては、参考例３で使用した加圧ローラーと同じものを用いた。
【００８３】
上記のオンデマンド定着装置を使用して、実施例７と同様に、モノクロ印字の定着に必要な熱量として、温調温度１９０℃まで５秒で立ち上がり、印字可能となった。これからすると、セラミックスヒータタイプのオンデマンド定着装置はは実施例７と同じ時間で昇温させることができることが判る。
【００８４】
次いで、上記の定着装置について、参考例３と同様にして、連続通紙テストを行い、通紙部および非通紙部の直上の温度を測定し、その結果を表３に示した。通紙部直上の温度は低下し、非通紙部直上の温度は上昇している。
【００８５】
【表２】
【表３】
上記のように、比較例２の熱ロール方式を用いたものは長い昇温時間が必要であるが、参考例３は昇温速度が速く、特に導電性フィラーとしてＮＴＣ特性を有するものを使用したことにより小サイズの紙を連続して通紙したときでも、紙と接触しない部分の温度上昇が抑制され、加圧ローラや、フィルム等に熱ダメージを与えることが少なかった。なお、比較例３のように合金を塗布した抵抗体を用いたセラミックスヒータは、昇温速度は速かったが、非通紙部の温度上昇が大きく、さらに構成が複雑なため価格が高価であり、実用性の観点からはより安価なものが求められる。
【００８８】
【発明の効果】
上記実施例および比較例の結果である表１の結果からも明らかなように、本発明により製造される焼成体すなわち多孔質セラミックス抵抗発熱体は、主として無機質成分から成るため耐熱性が優れ、また、体積抵抗率が０．０１〜１００，０００Ω・ｃｍの導電性を有し、且つ内部に内部気孔率が２５〜９０％の多量の気孔を内包しているため嵩密度が０．２〜１．９５ｇ／ｃｍ3と低くて見かけ上の熱容量が小さく、電源に接続すると自己発熱し、発熱する際、効率的に昇温する。即ち、速い昇温速度が得られ且つそれに要する電力が少なく、構造が簡素であるため安価でもあり、実用性に優れている。そして、導電性フィラーとしてＮＴＣ特性を有するものを使用した場合は、連続して通紙したとき、小サイズの紙でも非通紙部の温度上昇が抑制され、加圧ローラや、フィルム等に熱ダメージを与えることを少なくすることが可能である。これらの特性を利用して、印刷機や複写機などの画像形成装置の加熱体に好適に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例１、２及び実施例１、２のヒートロールの構造概念説明図である。
【図２】実施例４、５のヒートロールの構造概念説明図である。
【図３】参考例３の加熱体の構造の概念説明図である。
【図４】参考例３で使用した定着装置の構造の概念説明図である。
【図５】参考例３において使用した加熱体の抵抗値が温度の上昇と共に低下することを示す図表である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a porous ceramic heating element having a base portion with high power efficiency and a high temperature rise rate, and a method for manufacturing the same. Here, ceramics refers to a material that is made of an inorganic solid material as a main component, fired at a high temperature, and further sintered or melted as necessary. And the main part of the base part of the roll-shaped and columnar heating elements of the present invention is itself composed of a porous ceramic material, and is composed of a resistance heating element that generates heat due to its own electrical resistance when energized. Yes.
[0002]
[Prior art]
For example, in electrophotographic technology, when an optical image is projected onto a uniformly charged photoreceptor surface in the dark, the charge disappears in the bright part of the exposure, and the charge remains in the dark part. An electrostatic latent image corresponding to is formed, and charged fine particles (toner) as a developer are adhered to the surface by electrostatic force to develop an image, and the surface is charged with a polarity opposite to that of the fine particles. This is a technique for duplicating an image by stacking paper and transferring the fine particles to the paper surface, heating the fine particles, and fusing and fixing the fine particles on the paper surface.
[0003]
The process of melting and fixing the fine particles on the paper surface is performed by passing the paper surface on which the fine particles have been transferred to a surface between a roll-shaped or column-shaped heating body and a pressure roll to melt and fix the fine particles. The method to do is common. As such roll-shaped and columnar heating bodies, conventionally, a heating element such as a power heater or a halogen lamp is disposed inside a metal cylinder such as aluminum, and the generated cylinder is heated by heat transfer or radiation. An indirect heating type was frequently used. However, recently, the roll body itself is a heating element as disclosed in JP-A-7-64425 and JP-A-2000-98779, and a direct heating method in which the roll body is directly heated to raise the temperature by energizing the roll body. Or a heating roller using a roll-shaped or column-shaped heating body, or a heating body disclosed in JP-A-4-44075, JP-A-4-44083, JP-A-4-204980, and JP-A-4-204984. A so-called on-demand fixing device using a ceramic heater is disclosed.
[0004]
In the roll-shaped heating element described in JP-A-7-64425, the cylindrical body is made of a rare earth oxide ceramic having a volume resistivity of 0.1 to 10 Ω · cm. This roll-shaped heating element is not only expensive, but also has a large heat capacity due to the high bulk density of the ceramic itself, and the heating rate is low for the power consumption when heating to a certain temperature and the heating rate is high. slow.
[0005]
In the heating roll described in JP 2000-98779 A, the cylindrical body is made of a conductive synthetic resin having a volume resistivity of 5 kΩ · cm or less in which fine carbon is mixed with PPS resin, for example. The heating roll described here is not suitable for long-time use at a high temperature because the material is inexpensive but has a low heat-resistant temperature. Furthermore, the heat capacity is large, and a long standby time is required for raising the temperature to a constant temperature.
[0006]
Further, the ceramic heater used in the on-demand fixing device described in JP-A-4-44075, JP-A-4-44083, JP-A-4-204980 and JP-A-4-204984 is a plate heater. In this configuration, a resistor is screen-printed on the surface of a ceramic substrate and glass is further laminated thereon. However, since the ceramic heater has a complicated configuration, there is a problem that it is expensive due to material costs and processing costs.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In a machine that develops an electrophotographic image, that is, a copying machine or a printing machine, the surface of the heating body of the fixing device must be kept at a certain set temperature during use. After that, it is necessary to wait until the surface of the heating body of the fixing device rises to the set temperature. If the temperature rise time is long, not only the work efficiency is bad but also the user feels uncomfortable. . That is, the present invention provides a roll-shaped and column-shaped heating body capable of rapidly raising the temperature of the heating body of the fixing device to a predetermined set temperature and having excellent power consumption efficiency, and a method for manufacturing the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention
(1) Mainly a resistance exothermic base part, an electrode part for supplying power to the base part, and a coating layer formed on the outermost peripheral surface of the base part and having heat resistance, insulating properties and non-adhesive properties In the heating element as a component, the base portion isIncludes glass frit100 parts by weight of inorganic binder and heat-resistant inorganic materialAs a fibrous heat-resistant inorganic material 30-100 in diameter of 1-15 μmA fired body containing, as a main component, 10 parts by mass and 10 to 100 parts by mass of a conductive filler, having an internal porosity of 25 to 90%, a volume resistivity of 0.01 to 100,000 Ω · cm, and a bulk density Is 0.2 to 1.95 g / cm3A heating element characterized by being formed of porous ceramics ofAbout.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The heating element of the present invention mainly comprises an electrode part for supplying electric power to the base part and a coating layer formed on the outermost peripheral surface of the base part and having heat resistance, insulating properties and non-adhesive properties. In particular, when the heating body is used in a roll shape, the shaft portion is hollow, and further has a rotating shaft portion that is inserted through the hollow portion and drives its rotation.
[0011]
The rotating shaft portion may be mounted by penetrating through a shaft hollow hole of a roll-shaped base portion separately formed in advance, or may be integrally formed in the process of forming the roll-shaped base portion. You may wear it. Hereinafter, the manufacturing method of the above-described roll-shaped heating body will be described with a focus on the case where the rotary shaft portion is inserted through the shaft-shaped hollow hole of the roll-shaped base portion separately formed in advance.
[0012]
Said roll-shaped base | substrate part is formed with the baking body which contains an inorganic binder and an electroconductive filler as an essential component, and also a heat-resistant inorganic material as a main component as needed.
[0013]
The porous ceramic layer is formed by adding water to a mixture mainly composed of an inorganic binder, an organic binder, a conductive filler, and, if necessary, a heat-resistant inorganic material and a water-resistant organic material. The mixture obtained by the kneading step for preparing the material is processed by a step including a forming step, a drying step, and a firing step to obtain conductive porous ceramics.
[0014]
The inorganic binder is a material capable of becoming a ceramic component by itself in the firing step and further solidifying the inorganic materials. The inorganic binder is not particularly limited, and examples thereof include glass frit, colloidal silica, alumina sol, silica sol, sodium silicate, titania sol, lithium silicate, and water glass. Two or more of these can be used in combination.
[0015]
The heat-resistant inorganic material refers to a fibrous or particulate material that does not substantially melt and deform between the kneading step and the firing step. As for the above-mentioned fiber and particle classification, JIS-L0204 stipulates that the fiber has a sufficient length compared to the thickness and is thin and easily bent. In the invention of the present application, fibers and particles are not strictly classified and are collectively referred to as heat-resistant inorganic materials, but the expressions of fiber and particles are used as appropriate.
[0016]
Examples of the fibrous heat-resistant inorganic material include alumina silica fiber, alumina fiber, hot asbestos (chrysotile), carbon fiber, glass fiber, slag wool, silica fiber, zirconia fiber, gypsum whisker, silicon carbide fiber, and titanic acid. Examples of potassium whisker, aluminum borate whisker, high silicate fiber, fused silica fiber, rock wool, and the like that are usually referred to as fibrous are mentioned. Two or more of these can be used in combination.
[0017]
The above particulate heat-resistant inorganic materials include clay, calcium carbonate, talc, silica, aluminum, magnesium oxide, calcium oxide, zirconia, titania, sepiolite, kaolin, zeolite, silicon nitride, aluminum nitride, aluminoborosilicate, aluminosilicate. And particulate carbon or the like. Two or more of these can be used in combination.
[0018]
The length of the fibrous heat-resistant inorganic material (or the long diameter of the particulate heat-resistant inorganic material) is not particularly limited, but is preferably 3 mm or less in consideration of dispersibility in water. In addition, the diameter of the fibrous heat-resistant inorganic material and the diameter of the particulate material are preferably slightly thick in order to increase the internal porosity of the porous ceramic resistance heating element, for example, 1 to 15 μm. Are preferred.
[0019]
The above heat-resistant inorganic material is not an essential component but is preferably used in combination for improving heat resistance and strength. The amount of heat-resistant inorganic material used is 100 parts by weight of the inorganic binder.0-200Part by mass,Preferably it is 30-100 mass parts, More preferably, it is 50-100 mass parts.When the amount used exceeds 500 parts by mass, the strength of the resulting resistance heating element made of porous ceramics is not sufficient.
[0020]
The organic binder is used as necessary in order to improve the handling properties such as adjusting the plasticity of the mixture at the stage of molding the raw material mixture and improving the strength, and is also commonly referred to as a thickener. Including. This component is burned off in the firing step.
[0021]
Examples of the organic binder include methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, polyvinyl alcohol, phenol resin, polyacrylic ester, polyacrylic acid soda, acrylic resin, vinyl acetate resin, polyvinyl alcohol resin, epoxy resin, Examples include corn starch. Two or more of these can be used in combination.
[0022]
The amount of the organic binder used is usually 2 to 100 parts by mass, preferably 10 to 50 parts by mass, and more preferably 15 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic binder. If it is less than 2 parts by mass, the plasticity required for molding cannot be obtained. If it exceeds 100 parts by mass, unnecessary organic components increase and the degreasing property decreases, so the initial purpose can be achieved. Absent.
[0023]
The water-resistant organic material is used for increasing the moldability and the internal porosity of the target porous ceramic resistance heating element, and the shape of the water-resistant organic material varies between the kneading step and the drying step. A water-resistant material that can be retained is used. The space occupied by the material in the above process remains as pores due to the burning of the material in the baking process.
[0024]
The water-resistant organic material is not particularly limited, and examples thereof include water-resistant synthetic resins such as polypropylene, polyethylene, polystyrene, acrylic resin, and phenol resin, wood, bamboo, and other natural organic substances. The shape may be fibrous or particulate. As these materials, those which are internally foamed can also be suitably used. Moreover, these 2 types or more can also be used in combination.
[0025]
The fibrous and particulate classification of the water-resistant organic material is the same as that of the inorganic material. The diameter of the fibrous material and the particle of the material are usually in the range of 1 to 2000 μm, preferably 5 to 1000 μm, and more preferably 10 to 500 μm.
[0026]
The amount of the water-resistant organic material used is appropriately determined as necessary in consideration of the target internal porosity of the target porous ceramic resistance heating element, and is usually based on 100 parts by mass of the inorganic binder. It is 0-300 mass parts, Preferably it is 0-150 mass parts, More preferably, it is 0-100 mass parts. When the usage-amount of said water-resistant organic material exceeds 300 mass parts, the intensity | strength of porous ceramics will become remarkably low and the objective of this invention cannot be achieved. However, the amount of the water-resistant organic material used is limited in relation to the amount of the inorganic material used, and the total amount of the water-resistant organic material and the inorganic material ranges from 0 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic binder. preferable.
[0027]
Examples of the conductive filler include graphite, carbon black, iron, copper, aluminum, stainless steel, brass, zinc, gold, silver, platinum, silicon nitride, lead powder and alloys thereof, titanium oxide, zinc oxide and oxidation. Examples thereof include metal oxides such as tin, or non-conductive substance particles coated with metal particles or a metal plating layer. These conductive fillers may be in the form of powder, sphere, fiber, or scale. Moreover, these 2 types or more can also be used in combination. At this time, as the conductive filler, one having NTC characteristics having a negative temperature coefficient is used or used in combination, so that the temperature rise in the portion not in contact with the heating object can be suppressed.
[0028]
The amount of the conductive filler used is appropriately determined in consideration of the target volume resistivity of the target porous ceramic resistance heating element, but with respect to 100 parts by mass of the inorganic binder,Usually, it is 10-100 mass parts, Preferably it is 20-50 mass parts.
[0029]
When the above conductive filler is less than 5 parts by mass, the volume resistivity becomes very high, and when it exceeds 500 parts by mass, the volume resistivity becomes unnecessarily low and the strength also decreases. Cannot achieve the goal. In addition, the target volume resistivity is 0.01 to 100,000 Ω · cm in the present invention.
[0030]
In the kneading step, a predetermined amount of the heat-resistant inorganic material, inorganic binder, organic binder, conductive filler, water-resistant organic material, and other additives is mixed with water, and the mixture is mixed with a uniform aqueous dispersion. It is a process of making John or a water-based plastic material. The amount of water used in the kneading step is appropriately adjusted so that the mixture is suitable for the molding step, which is a subsequent step, but is approximately 50 to 200% by mass with respect to the total mass of each solid component. is there.
[0031]
As the kneading apparatus used in the kneading step, known devices can be used, and examples thereof include a pressure kneader, a double arm kneader, a high speed mixer, and a butterfly mixer.
[0032]
The forming step is a step of forming the shape of a roll base using the above mixture, and the mixture is rotated using a mold having a shape leaving a hollow portion or rotated to the hollow portion. By arranging the shaft portion, a hollow or integral cylindrical molded body can be obtained by a method such as an extrusion molding method, a press molding method, or a wet molding method. Of course, a columnar molded body can be obtained by the same molding method as described above using a columnar substrate similar to a roll in the shape of a columnar substrate.
[0033]
In the case where the above-described rotating shaft portion is integrally incorporated in the forming process of the roll-shaped base portion as described above, for example, a necessary insulation treatment is applied to a metal shaft shaft or metal pipe that becomes a rotating shaft in advance. After that, a method for forming a desired hollow cylindrical portion by placing in a position to be a hollow portion of the roll base portion in the mold and filling the other space in the mold with the above mixture Can be mentioned. In the case of a columnar shape, it can be molded simply by a square die.
[0034]
The drying step is usually a step of drying at room temperature or a heating temperature prior to the subsequent baking step to remove moisture and cure the molded body to determine its shape. The heating temperature is usually 200 ° C. or lower, preferably about 105 ° C., where water is gently evaporated and easily evaporated. Moreover, although drying time can change with the shape of a molded object, and heating temperature, it is about 0.5 to 12 hours normally.
[0035]
When forming the final product roll or columnar heating element electrode by applying a conductive paste that requires high-temperature heat treatment, apply it after the drying step and before the next firing step. It is preferable to fire in the firing step. The conductive paste will be described later.
[0036]
The firing process is preferably performed by dividing it into a preliminary firing stage and a final firing stage. The preliminary firing step is usually performed in the air, and is performed in order to prevent the occurrence of cracks due to the rapid disappearance of the particulate organic matter in the final firing step at a high temperature, which is a later step, and is usually 150 to 400 ° C. Done in The pre-baking time varies depending on the shape of the molded body and the heating temperature, but is usually about 12 to 72 hours.
[0037]
The final firing step is usually performed at a high temperature of 400 to 1000 ° C., and the remaining particulate organic matter and organic binder are completely lost, and the inorganic binder is melted to integrate the whole. When carbon black, metal particles, or other materials that may be oxidized or denatured at 400 ° C. or higher are used as the conductive filler, it is preferably performed in a reducing atmosphere. The heating time in the final firing stage varies depending on the shape of the molded body, the heating temperature, the used material components, the blending ratio, etc., but is usually about 0.5 to 24 hours.
[0038]
As described above, in the firing step, the water-resistant organic material, organic binder and other organic components in the molded body of the mixture are completely burned out, the inorganic binder is melted by heat, and is integrated with the heat-resistant inorganic material. A fired body having conductivity, that is, a porous ceramic, which is substantially composed only of an inorganic component is obtained. The porous ceramic resistance heating element can be further subjected to painting, surface coating, and other secondary processing as desired.
[0039]
The internal porosity of the porous ceramic obtained as described above is usually 25 to 90%, preferably 40 to 85%. If the internal porosity is less than 25%, the heat capacity becomes large, and sufficient effects on the power efficiency and the heating rate cannot be obtained. If it exceeds 90%, the amount of the substance that forms a solid is small, so that the strength is sufficient. Is difficult to maintain.
[0040]
Among the internal pores of the above porous ceramics, the average diameter of pores having a diameter of 200 μm or more is 200 to 2000 μm, and the average pore diameter of micropores measured with a mercury porosimeter (Micromeritics Pore Sizer 9320) is 5 to 100 μm. It is.
[0041]
The bulk density of the porous ceramic is usually 0.2 to 1.95 g / cm.ThreePreferably 0.4 to 1.5 g / cmThreeIt is. Bulk density 1.95 g / cmThreeIn the case of exceeding the heat capacity, the effect on the power efficiency and the rate of temperature rise cannot be sufficiently obtained, and 0.2 g / cmThreeIf it is less than 1, the strength as a solid is not sufficient.
[0042]
The porous ceramic is conductive, and its volume resistivity is usually 0.01 to 100,000 Ω · cm, preferably 0.1 to 10,000 Ω · cm, more preferably 0.1. ~ 1000 Ω · cm. When the volume resistivity is less than 0.01 Ω · cm, since the resistance is small, it is difficult to control the temperature to a predetermined temperature, and the power consumption increases. On the other hand, if it exceeds 100,000 Ω · cm, the necessary heat generation cannot be obtained because of the large resistance.
[0043]
The hollow shaft of the porous ceramic obtained by the method in which the rotating shaft is not integrally formed as described above is inserted through the rotating shaft. A method for mounting the rotating shaft is not particularly limited. For example, a method of penetrating and fixing a series of metal shaft shafts including portions to be support portions at both ends of a roll-shaped base portion. A hollow metal pipe having the same length as the porous ceramic and having an outer diameter equal to the inner diameter thereof, and press-fitting shaft shafts into both ends of the metal pipe. There is a method of forming support portions at both ends of the base portion.
[0044]
As a material constituting the rotating shaft portion of the above-mentioned metal pipe or the like, or a rotating shaft portion used when integrally forming at the time of forming, known materials, shapes and dimensions can be used, for example, aluminum, iron Stainless steel, brass and the like can be mentioned, but aluminum is suitably used when weight is important for the roll-shaped heating element.
[0045]
In the roll-shaped heating body of the present invention, the roll base portion is resistance exothermic, and the temperature can be raised by generating heat by passing an electric current through the roll base portion. Examples of such a method of passing current include a method of passing a current in the length direction of the roll base and a method of passing a current in the thickness direction of the roll base, that is, the radial direction of the roll. Furthermore, even in a columnar heating body, a method of passing an electric current in the length direction of the base portion, the width direction, or the thickness direction can be mentioned.
[0046]
In the case where the above-described method of passing current is a method of passing current in the length direction of the former roll-shaped or columnar base portion, a conductive paste or the like is applied to both side end surfaces of the roll-shaped base portion and fired, or An electrode is provided by attaching a metal electrode plate, and a power source is connected to the electrode. Examples of the conductive paste include conductive metal pastes such as silver, nickel, aluminum, and beryllium copper. The amount of the conductive paste applied is usually 5 to 100 mg / cm as the solid content.2It is said. In this case, the surface of the rotating shaft fixed through is electrically insulated. When the conductive metal paste used for the electrode formation requires high temperature treatment, it is preferably applied at the stage before drying and after firing the base material portion as described above.
[0047]
Further, when the current passing method is the latter method in which the current is passed in the thickness direction of the roll base portion, that is, the radial direction of the roll, an electrode layer is formed on the outer peripheral surface portion of the roll base portion to form one electrode. The axis of rotation fulfills the function of the other electrode. In this case, both end surface portions of the roll base portion are insulated.
[0048]
The method for forming the electrode layer on the surface portion is not particularly limited, and a known method can be used. For example, a method of applying a metal foil, a method of applying the conductive paste, a metal vapor deposition A known method such as a method or a metal plating method can be applied.
[0049]
A coating layer having heat resistance, insulating properties, and non-adhesiveness is usually formed on the outermost peripheral surface of the roll base portion or the surface of the surface electrode layer. As this coating layer, those having surface suitability as a roll-shaped heating body such as elasticity are further preferred. As a method of forming such a coating layer, a known method can be used. For example, a method of sticking a sheet-like material mainly composed of fluorine rubber, silicon rubber or the like, a spray coating method using latex of these materials For example, a method of forming a coating layer by coating and drying. The thickness of the coating layer is appropriately set depending on the use of the roll-shaped heating body, and is, for example, about 0.1 to 5 mm.
[0050]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described by way of examples with reference to FIGS. 1 and 2, but the present invention is not limited to these examples.
In Examples and Comparative Examples, each evaluation item shown in Table 1 was measured by the following test method.
[0051]
(1) Bulk density (g / cmThree): Calculated from the mass of the test piece and the volume calculated from the geometry.
(2) Internal porosity (%): A test piece having an outer diameter of 20 mm × length of 30 mm was cut out, and a volume calculated from the shape and dimension of the test piece and an air comparison type hydrometer 1000 type (manufactured by Tokyo Science Co., Ltd.) were used. From the pore volume obtained in this way, it was calculated as a 100-minute value.
(3) Average fine pore diameter (μm): The average value measured using a mercury porosimeter (pore size 9320 manufactured by Micromeritics) was defined as the average diameter of the fine pores.
(4) Average pore diameter (μm): The long diameter of a hole having a long diameter of 200 μm or more was read using a microscope and obtained as an arithmetic average thereof.
Furthermore, with respect to the roll-shaped heating body substrate portion as a volume resistivity measurement test body in which a conductive paint (Dotite D-550 manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) is applied to both end faces of the roll shape,
(5) Volume resistivity (Ω · cm, 20 ° C.): Calculated by the average cross-sectional area method according to JIS H0505 from the dimensions and resistance values of the specimens.
Moreover, about what was produced as a roll-shaped heating body to be described later,
(6) Resistance value (Ω, 20 ° C.): Measure the resistance value between the electrodes of the specimen,
(7) Temperature increase rate (seconds): The time required for temperature increase to 170 ° C. when the applied voltage described in Table 1 was applied was measured.
(8) Power consumption: The voltage described in Table 1 is applied to an actual roll-shaped heating body, the temperature is raised from room temperature to 170 ° C., and the cycle for 10 seconds is repeated 10 times. The average value per cycle was determined.
(9) Temperature distribution: The variation width of the temperature distribution in the length direction of the roll-shaped surface was measured.
[0052]
Reference example1
The mixture composition is composed of 80 parts by weight of glass frit as an inorganic binder and 20 parts by weight of colloidal silica as a solid, 5 parts by weight of methylcellulose as an organic binder, and 20 parts by weight of carbon black as a conductive filler. The aqueous mixture added with parts by mass was kneaded with a double-arm kneader to obtain a plastic mixture.
[0053]
This mixture was molded into a roll-shaped molded body having an outer diameter of 20 mm × inner diameter of 19 mm and a length of 230 mm using an extrusion molding apparatus, and dried at 105 ° C. for 5 hours to obtain a molded body cured. This molded body is heated to 300 to 400 ° C. for a total of 24 hours to burn off the contained methylcellulose. Further, it was baked at 600 ° C. for 3 hours in a reducing atmosphere to fuse the inorganic binder to obtain a roll-shaped heating
[0054]
About one of the obtained roll-shaped heating body base |
[0055]
An
[0056]
About the roll-shaped
[0057]
Reference example2
Reference example1, the blend composition of the mixture is 90 parts by weight of glass frit as an inorganic binder and 10 parts by weight of solid content of colloidal silica, 6 parts by weight of methyl cellulose as an organic binder, and 15 parts by weight of carbon black as a conductive filler. Except 35 parts by weightReference example1 to obtain a plastic mixture.
[0058]
The above plastic mixtureReference exampleIn the same manner as in Example 1, a roll-shaped heating
[0059]
About the remaining roll-shaped heating
[0060]
Example1
Reference example1, the composition of the mixture is 30 parts by mass of alumina silica fiber and 20 parts by mass of glass fiber as a heat-resistant inorganic material, 80 parts by mass of glass frit and 20 parts by mass of sodium silicate as an inorganic binder, 20 parts by mass of methyl cellulose as an organic binder, Except that the combustible organic material is 40 parts by mass of polyethylene having an average particle size of 300 μm, and the conductive filler is 25 parts by mass of carbon black, and that water is 120 parts by mass.Reference example1 to obtain a plastic mixture.
[0061]
The above plastic mixtureReference exampleIn the same manner as in No. 1, a roll-shaped heating
[0062]
Regarding the remaining roll-shaped heating
[0063]
Example2
Reference example1, the composition of the mixture is 50 parts by mass of glass fiber, 50 parts by mass of glass frit and 50 parts by mass of sodium silicate as an inorganic binder, 25 parts by mass of methyl cellulose as an organic binder, and polyethylene 100 having an average particle diameter of 300 μm as a combustible organic material. Other than being 10 parts by mass of carbon black and 200 parts by mass of water as conductive parts and conductive fillerReference example1 to obtain a plastic mixture.
[0064]
The above plastic mixtureReference exampleIn the same manner as in Example 1, a roll-shaped heating
[0065]
Regarding the remaining roll-shaped heating
[0066]
Example3
Reference example1, the mixture composition is 50 parts by mass of mullite fiber, 30 parts by mass of glass fiber, 50 parts by mass of glass frit and 50 parts by mass of sodium silicate as an inorganic binder, 25 parts by mass of methyl cellulose as an organic binder, and average as a combustible organic material Except for 100 parts by mass of polyethylene having a particle size of 300 μm and 80 parts by mass of tin oxide as a conductive filler, and 300 parts by mass of water.Reference example1 to obtain a plastic mixture.
[0067]
Using the above plastic mixtureReference example1 except that a roll-shaped molded body having an outer diameter of 20 mm and an inner diameter of 10 mm was produced, and an
[0068]
About the obtained single-piece | unit roll-shaped heating body base |
[0069]
About the roll-shaped heating body base |
[0070]
Example4
Reference example1, the composition of the mixture is 100 parts by weight of glass fiber, 80 parts by weight of glass frit as an inorganic binder and 20 parts by weight of colloidal silica as solids, 15 parts by weight of methylcellulose as an organic binder, and zinc oxide 70 as a conductive filler. Except that the water is 160 parts by mass.Reference example1 to obtain a plastic mixture.
[0071]
Using the above plastic mixtureReference example1 except that a roll-shaped molded body having an outer diameter of 20 mm and an inner diameter of 16 mm was prepared, and an
[0072]
About the obtained single-piece | unit roll-shaped heating body base |
[0073]
About the roll-shaped heating body base |
[0074]
Comparative Example 1
Reference example1, the aluminum shaft pipe having a single layer outer diameter of 20 mm and an inner diameter of 15 mm instead of the three layers of the roll-shaped heating
[0075]
[Table 1]
Reference example 3
This embodiment will be described with reference to FIGS. 3-1 is a porous ceramic resistance heating element having conductivity, and an example in which the electrical resistance value is controlled by using graphite, which is a material having NTC characteristics, as the conductive filler is provided with temperature dependence. It is. In the figure, reference numerals 3-1 and 4-1 are columnar porous ceramic resistance heating elements according to the present invention, 3-1a, 3-1b, 4-1a, 4-1b, 3-3, and 4-3 are glass. 4-5 represents a metal member for pressurization, and 4-4 represents a cylindrical silicon rubber roller. In the figure, electrode portions for energizing in the longitudinal direction are omitted.
[0077]
In this example,Reference example2 except that graphite having NTC characteristics is used as the conductive filler.Reference exampleIn the same manner as in Example 2, a columnar heating element 3-1 having a length of 230 mm, a width of 6 mm, and a height of 3 mm was produced. Its internal porosity is 40% and the bulk density is 1.6 g / cm.3The electrical resistance value was 18Ω between both ends in the longitudinal direction. By connecting to a 120V AC power source, a maximum of 800W of power can be extracted. The heating body 3-1 has a so-called NTC characteristic in which the resistance value of the heating body decreases as the temperature rises as shown in FIG. 5, and the TCR value was −900.
[0078]
In FIG. 4, the outer diameter of a film tube 4-2 having a 45 μm-thick seamless polyimide film surface coated with a 10 μm-thick fluororesin is 24 mm, and the pressure roller 4-4 has an outer diameter of 20 mm. A rubber layer having a thickness of 3 mm and a rubber layer having an Asker C hardness of 50 degrees was used, and 150 N was added to the heating element 4-1 at a total pressure. As a result, the nip width was 6 mm. When the pressure roller 4-4 is rotated at a peripheral speed of the surface of 200 mm / second while 100 V is input to both ends of the heating element 4-1, it is heated and measured at the output of the thermistor 4-7 at room temperature (25 The time required for heating from (° C.) to 190 ° C. was 5 seconds. This was a rate of temperature increase sufficient to maintain on-demand characteristics.
[0079]
Using the above-mentioned fixing device, 10 commercial 10-size (width 104.8 mm × length 242.3 mm) envelopes are continuously fed at a sheet feeding speed of 150 mm / sec. The temperature change immediately above the heating body in the non-sheet passing portion was measured, and the results are shown in Table 3. The temperature immediately above the sheet passing area was decreased, and the temperature immediately above the non-sheet passing area was not increased. This is because in the non-sheet passing portion, the resistance decreases, the power decreases, and the calorific value does not increase.
[0080]
Comparative Example 2
Reference example 3Instead of the heat-fixing device using a porous ceramic resistance heating element, a conventional heat-fixing device including a halogen heater was used. As a fixing roll of such a heat fixing device, an aluminum pipe having an outer diameter of 25 mm and a wall thickness of 0.8 mm coated with a PFA of 25 μm is used, and a 750 W heater is used, and as a pressure roller The outer diameter was 20 mm, the surface rubber layer thickness was 3 mm, and the rubber hardness was Asker C hardness 50 degrees.
[0081]
Using the above fixing roll and pressure roll,Reference example 3Similarly to the above, the amount of heat necessary for fixing monochrome printing was heated from room temperature (25 ° C.) to a temperature adjustment temperature of 190 ° C., and it took 45 seconds. From this, the heat roll method has a slow start-up and the on-demand property cannot be obtained.
[0082]
Comparative Example 3
Reference example 3A plate-type ceramic heater type on-demand fixing device was used instead of the porous ceramic heater of the porous ceramic resistance heating element. In such an on-demand fixing deviceReference example 3Using the same film tube 4-2 as the above, the plate-shaped ceramic heater having a resistance value of 18Ω, in which a resistor and a glass coated with an alloy of silver and palladium are laminated on a 0.6 mm thick alumina ceramic substrate It was used. The heating element had a TCR value of about 500. As a pressure roller,Reference example 3The same pressure roller used in the above was used.
[0083]
Using the above-mentioned on-demand fixing device, as in Example 7, the amount of heat required for fixing monochrome printing rose up to a temperature adjustment temperature of 190 ° C. in 5 seconds, and printing was possible. From this, it can be seen that the ceramic heater type on-demand fixing device can raise the temperature in the same time as in the seventh embodiment.
[0084]
Next, regarding the above fixing device,Reference example 3In the same manner as described above, a continuous paper passing test was performed, and the temperature immediately above the paper passing portion and the non-paper passing portion was measured. The results are shown in Table 3. The temperature immediately above the sheet passing portion has decreased, and the temperature immediately above the non-sheet passing portion has increased.
[0085]
[Table 2]
[Table 3]
As described above, those using the heat roll method of Comparative Example 2 require a long heating time,Reference example 3Has a high temperature rise rate, and even when small-size paper is continuously passed by using a conductive filler having NTC characteristics, the temperature rise in the portion that does not come into contact with the paper is suppressed. There was little heat damage to rollers and films. In addition, the ceramic heater using the resistor coated with the alloy as in Comparative Example 3 has a high temperature rising speed, but the temperature rise in the non-sheet passing portion is large, and the structure is complicated, so the price is expensive. From the viewpoint of practicality, a cheaper one is required.
[0088]
【The invention's effect】
As is clear from the results of Table 1 which are the results of the above Examples and Comparative Examples, the fired body produced by the present invention, that is, the porous ceramic resistance heating element is mainly composed of an inorganic component, and thus has excellent heat resistance. The volume density is 0.01 to 100,000 Ω · cm, and the bulk density is 0.2 to 1 because it contains a large amount of pores with an internal porosity of 25 to 90%. .95 g / cmThreeThe apparent heat capacity is low, and it self-heats when connected to a power source, and when it generates heat, the temperature rises efficiently. That is, a high heating rate can be obtained, less power is required, and the structure is simple, so that it is inexpensive and excellent in practicality. When the conductive filler having NTC characteristics is used, when the paper is continuously passed, the temperature rise of the non-paper passing portion is suppressed even with a small size paper, and heat is applied to the pressure roller and the film. It is possible to reduce damage. Utilizing these characteristics, it can be suitably applied to a heating element of an image forming apparatus such as a printing machine or a copying machine.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]Reference examples 1, 2 andExample1, 2It is structural conceptual explanatory drawing of the heat roll.
FIG. 2 Example4, 5It is structural conceptual explanatory drawing of the heat roll.
[Fig. 3]Reference example 3It is a conceptual explanatory view of the structure of the heating body.
[Fig. 4]Reference example 3It is a conceptual explanatory view of the structure of the fixing device used in FIG.
[Figure 5]Reference example 3It is a graph which shows that the resistance value of the heating body used in 1 falls with a raise of temperature.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002174323A JP4067343B2 (en) | 2002-06-14 | 2002-06-14 | Heating element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002174323A JP4067343B2 (en) | 2002-06-14 | 2002-06-14 | Heating element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004022285A JP2004022285A (en) | 2004-01-22 |
| JP4067343B2 true JP4067343B2 (en) | 2008-03-26 |
Family
ID=31173323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002174323A Expired - Fee Related JP4067343B2 (en) | 2002-06-14 | 2002-06-14 | Heating element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4067343B2 (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005242321A (en) * | 2004-01-30 | 2005-09-08 | Canon Inc | Image heating apparatus using roller provided with heat insulation layer consisting of porous ceramics material |
| KR100595011B1 (en) | 2004-08-07 | 2006-06-30 | 주식회사 위쉬윈 | Porous ceramic heating element and its manufacturing method |
| JP2006202583A (en) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Nichias Corp | Heating roll and heating roll manufacturing method |
| JP4874690B2 (en) * | 2006-03-31 | 2012-02-15 | ニチアス株式会社 | Ceramic roller and manufacturing method thereof |
| JP2008301744A (en) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Tokyo Institute Of Technology | Pumped water and its use |
| JP4712788B2 (en) * | 2007-12-26 | 2011-06-29 | シャープ株式会社 | Fixing apparatus and image forming apparatus |
| JP5384564B2 (en) * | 2011-06-17 | 2014-01-08 | 株式会社ネイブ | Porous sintered body |
| JP5384563B2 (en) * | 2011-06-17 | 2014-01-08 | 株式会社ネイブ | Heating element |
-
2002
- 2002-06-14 JP JP2002174323A patent/JP4067343B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004022285A (en) | 2004-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100365692B1 (en) | Directly Heating Roller For Fixing a Toner Image And Manufacturing Method thereof | |
| JP4067343B2 (en) | Heating element | |
| JPS60131784A (en) | Heat roller | |
| WO2006049338A1 (en) | Image heating device and heater used in such device | |
| WO2009075380A1 (en) | Image heating device, and heater for use in the image heating device | |
| KR101777690B1 (en) | Heating composition, ceramic heater and fusing belt using the same | |
| US20040192528A1 (en) | Ceramic roller | |
| JPH09190873A (en) | Manufacture of sheet heater unit | |
| JP2006202583A (en) | Heating roll and heating roll manufacturing method | |
| JP4067351B2 (en) | Porous ceramic resistance heating element and method for manufacturing the same | |
| JP2017142471A (en) | Heating body, method for manufacturing heating body, and image heating device including heating body | |
| JP4292069B2 (en) | Insulating pressure roller | |
| JP2003142233A (en) | Heating body, manufacturing method of heat generation body, heating device and image forming device | |
| JP2002221219A (en) | Heating device and imaging device | |
| JP2005112657A (en) | Insulating pressure pad | |
| JP2004301293A (en) | Ceramic roller | |
| JPH0640234B2 (en) | Heat fixing roller | |
| JPS63158582A (en) | Formation of resistance heating element layer of heating and fixing roll | |
| JP2006331704A (en) | Heating body and manufacturing method of heating body | |
| JPS59171980A (en) | Heat fixing device | |
| JP2008139667A (en) | Heat fixing device | |
| JP2006215375A (en) | Thermal fixing apparatus | |
| JPS63158583A (en) | Heat fixing roller | |
| JP2001139383A (en) | Porous ceramic, coating liquid holding member, coating liquid application device, and method for producing porous ceramic | |
| JP2001222174A (en) | Heater for heating image, image heating device and image forming device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050601 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050811 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061225 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070123 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070326 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070612 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070810 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071211 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080108 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110118 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4067343 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110118 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120118 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120118 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130118 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130118 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130118 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140118 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |