(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性樹脂層を備える画像形成装置用導電部材を加熱硬化する装置であって、
導電部材と対面して配置された第一ヒータを具備し、該第一ヒータが導電部材の長手方向において複数に分割され、
前記導電部材を間にして第一のヒータと平行に配置され、前記導電部材の長手方向において複数に分割された第二のヒータを備え、
前記導電部材の長手方向を中心軸として、該導電部材を自転させる機構を備えていることを特徴とする画像形成装置用導電部材の加熱硬化装置。
【請求項２】
導電部材を搬送するワーク搬送部と、ワーク搬送部に導電部材を搭載するワーク投入部と、ワーク搬送部から導電部材を外部に搬出するワーク排出部とを備え、ワーク搬送部が複数の導電部材を隣接配置させて支持する機構を備え、第一のヒータと第二のヒータとを対とし、導電部材の搬送路に沿い、かつワーク投入部とワーク排出部との間に複数対配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置用導電部材の加熱硬化装置。
【請求項３】
前記ワーク投入部、ワーク排出部、ヒータおよびワーク搬送部を収納する筐体と、該ヒータによって加熱硬化された導電部材を冷却し、前記筐体内の気体を外部に排気し、前記筐体内部の温度を所定温度に維持するワーク冷却部とを備えていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置用導電部材の加熱硬化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像形成装置用導電部材の加熱硬化装置にかかわり、さらに詳しくは、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式を採用した画像形成装置における導電部材の導電性樹脂層を加熱硬化するための装置に関している。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置の現像装置、たとえば一成分現像装置において、カブリやゴーストなどの発生を防ぎ、画像品質を維持するためには、トナーを高く、かつ均一に帯電させる必須がある。このためにはトナーと接触し摩擦帯電させる部品の表面材質の選定が重要である。
【０００３】
一方、近年の環境問題は画像形成装置の装置の長寿命化を要求している。現像ローラも表面のキズ、亀裂、剥離などの劣化に対応する必要がある。これを達成するために、本出願人は、特願平２００１−４３８６９号において、現像ローラを剛体とさせ、キズやシール性に優れる現像ローラを提供した。この現像ローラはアルミニウムの芯金上にメラミンやグアナミンを含有するトナー帯電性に優れた導電性樹脂層を形成している。導電性樹脂層は上述の樹脂を芯金に塗布した後、熱風炉に入れ、樹脂層を加熱硬化することによって製造されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この現像ローラは、中心軸方向に顕著な抵抗値偏差が存在するため、画像形成装置に組み込んだときに、記録紙にカブリを生じ、画像にゴーストを生じる。
【０００５】
本発明は、このような中心軸方向に抵抗値偏差がある画像装置用導電部材にかかわり、抵抗値偏差がなく、しかも、これを効率よく生産することができる、加熱硬化装置を得ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置用導電部材の加熱硬化装置は、導電性樹脂層を備える画像形成装置用導電部材を加熱硬化する装置であって、導電部材と対面して配置された第一ヒータを具備し、該第一ヒータが導電部材の長手方向において複数に分割され、前記導電部材を間にして第一のヒータと平行に配置され、前記導電部材の長手方向において複数に分割された第二のヒータを備え、前記導電部材の長手方向を中心軸として、該導電部材を自転させる機構を備えていることを特徴とする。
【０００７】
【作用】
本発明の画像形成装置用導電部材の加熱硬化装置は、ヒータが導電部材の長手方向にて複数に分割され、導電性樹脂の硬化状態に応じて、分割することによって形成されたヒータエレメントの発熱温度を変えることができるため、導電部材の長手方向の硬化を均一に行なえ、そこで、長手方向に抵抗値偏差のない導電部材を高い製品歩留まりで製造することができる。
【０００８】
本発明の加熱硬化装置において、ヒータを第一のヒータとしたときに、導電部材を間にして第一のヒータと平行に配置され、導電部材の長手方向において複数に分割された第二のヒータを備えていてもよく、そうすることによって、導電部材の短手方向の硬化がより均一になされ、長手方向の硬化が均一なことと相俟って、より均一な抵抗値をもつ導電部材を得られる。さらに、導電部材の長手方向を中心軸として、導電部材を自転させる機構を備え、導電部材を自転させながら加熱硬化を行うと、導電性樹脂層の短手方向あるいは周方向の硬化をさらに均一に行なえ、抵抗値偏差がさらに少ない導電部材を得られる。
【０００９】
また、本発明の加熱硬化装置において、導電部材を搬送するワーク搬送部と、ワーク搬送部に導電部材を搭載するワーク投入部およびワーク搬送部から導電部材を外部に搬出するワーク排出部とを備え、ワーク搬送部が複数の導電部材を隣接配置させて支持する機構を備え、第一のヒータと第二のヒータとを対とし、導電部材の搬送路に沿い、かつワーク投入部とワーク排出部との間に複数対配置されていてもよい。そうすることによって、導電部材の加熱硬化を連続して行なえ、高い製品歩留まりでもって抵抗値偏差のないものを得られるばかりか、生産性の高い装置とすることができる。さらにまた、ワーク投入部、ワーク排出部、ヒータおよびワーク搬送部を収納する筐体と、ヒータによって加熱硬化された導電部材を冷却し、筐体内の気体を外部に排気し、筐体内部の温度を所定温度に維持するワーク冷却部とを備えていてもよく、そうすることによって、加熱硬化されたばかりの導電部材が短時間で冷却され、以降の作業をただちに行なえるばかりか、筐体内部温度が安定し、より品質の高い導電部材を得られる。
【００１０】
【発明の実施の態様】
以下、図面を参照して、本発明の画像形成装置用導電部材の加熱硬化装置の実施例を説明する。
【００１１】
特願平２００１−４３８６９号に記載された導電部材としての現像ローラは、前述のように、軸芯と、軸芯の周りに形成したトナー帯電性に優れる導電性樹脂層とからなっている。たとえば、導電性樹脂層は、バインダー樹脂がポリエステル樹脂、導電性粒子がＩＴＯ、硬化剤がメラミン、グアナミンあるいはメラミンとグアナミンとの混合物からなっている。導電性樹脂は、アルミニウムの軸芯に導電性樹脂層をスプレーコーティングした後、熱風炉にて焼成して硬化することによってつくられている。
【００１２】
このような現像ローラは、一成分現像装置に採用したときに、現像バイアスレベルの電界領域で少なくとも１０3 Ω以下の導電領域を示すが、１０Ｖ程度の微小電界領域における抵抗値がカブリおよびゴーストに影響を与える。
【００１３】
図６はこの現像ローラの抵抗値と記録紙の地汚れとの関係を示している。
【００１４】
全てのサンプルの導電性樹脂層の厚みは７．５μｍである。図６の横軸は電圧１０Ｖを印加した際の現像ローラの抵抗値である。測定長は５０ｍｍである。測定は、導電性ゴム平板を電極として、電極と現像ローラの軸芯との間の体積抵抗を測ることによって行なっている。また、縦軸は、地汚れΔＩＤ、つまりカブリを現している。地汚れΔＩＤの定量化は、記録紙の地肌部分に付着したトナーをポリエステル樹脂フィルムテープに転写し、トナー付着前後のマクベス濃度差で現すことによってなされている。図中、○、△、×および□は各々のサンプルの残像あるいはゴーストのレベルである。○は残像がない状態を、△は残像があっても実用上問題ないレベルにある状態を、×は残像が実用にならないほど存在する場合を、そして、□は残像評価なしをそれぞれ示している。評価は現像ローラの中央部のみで行なっている。図から明らかなように、この現像ローラは、微小電界における抵抗値が画像品質に顕著に影響しており、抵抗値はＬｏｇ値で６〜９Ωの範囲にあることが望ましい。
【００１５】
また、この現像ローラは、中心軸方向に顕著な抵抗値偏差が存在している。サンプルとして、１００本の現像ローラを準備し、加熱条件を変えて熱風炉にて硬化を行なった後、σｎ-1と、中心軸方向の抵抗値偏差、つまり硬化時にサンプルを保持していた側とこれと反対側との抵抗値偏差を測定すると、つぎのようになる。いずれも１０Ｖ抵抗のＬｏｇ値に換算されている。
【００１６】
加熱温度が１５０℃、加熱時間が１時間の場合、σｎ-1は保持側が０．７、中央が０．５６、そして保持側と反対側が０．４４である。中心軸方向の抵抗値偏差は平均で１．０Ω、最大で２．４Ωである。
【００１７】
加熱温度が２００℃、加熱時間が１５分の場合、σｎ-1は保持側が１．１、中央が０．９、そして保持側と反対側が０．５６である。中心軸方向の抵抗値偏差は平均で１．４Ω、最大で３．１Ωである。
【００１８】
加熱温度が２００℃、加熱時間が５分の場合、導電性樹脂層の硬化が不充分である。
【００１９】
このように、特願平２００１−４３８６９号に記載された現像ローラは、抵抗値のばらつきが大きい。
【００２０】
抵抗値のばらつきは、現像ローラを除々に昇温し、降下したり、あるいは、加熱硬化に際して現像ローラを保持する部材の断熱性を改良するなどによって抑えることができる。しかし、作業が大掛かりとなり、熱風炉が大型化するばかりか、エネルギー効率もかなり低くくなるため、近年の環境問題を満足させることができない。
【００２１】
そこで、本発明は、現像ローラの導電性樹脂層を加熱硬化したときに、抵抗値が現像ローラの中心軸方向において異なることに着目し、中心軸方向の加熱温度を変えて、つまり温度勾配を持たせて、加熱硬化を行なっている。
【００２２】
このために、本発明による加熱硬化装置では、図１に示すように、細長いヒータ２１を現像ローラ１０と対面配置すると共に、現像ローラ１０の中心軸方向においてヒータ２１を複数に分割し、分割することによって形成されたヒータエレメント２２Ａ〜２２Ｅの発熱温度をそれぞれ変えて現像ローラ１０を加熱硬化し、現像ローラ１０の導電性樹脂層を均一に硬化することで、抵抗値偏差を最小にさせている。詳しく説明する。
【００２３】
現像ローラ１０は軸芯１１および軸芯上に形成された導電性樹脂層１２からなっている。軸芯１１は、円筒の形態をなすもので、アルミニウムのロッドを機械加工したものからなっている。導電性樹脂層１２はバインダー樹脂、導電剤および硬化剤からなっている。バインダー樹脂はポリエステル樹脂、導電剤はＩＴＯ、そして、硬化剤はメラミン、グアナミンあるいメラミンとグアナミンとの混合物である。導電性樹脂層１２は、これらを良くブレンドした後、スプレー塗装などによって軸芯１１の周囲に所定厚みで塗布することによって形成されている。
【００２４】
ヒータ２１は遠赤外線を放射するパネルヒータからなっている。このパネルヒータは、現像ローラ１０の輪郭に対応する縦に長い形態をなすもので、長手方向を複数に分割、たとえば四つに分割されている。分割することによって形成されたヒータエレメント２２Ａ〜２２Ｅの各々は給電装置３０に電気接続されている。給電装置３０は温度調整器を具備している。各々のヒータエレメント２２Ａ〜２２Ｅの発熱温度は温度調整器を操作することによって個別に変えることができる。
【００２５】
導電性樹脂層１２の加熱硬化は、現像ローラ１０を、中心軸を垂直にし、かつ中心軸をヒータ２１の長手方向に一致させてヒータ２１と対面配置し、軸芯１１の下端を保持機構４１に保持させると共に、ヒータ２１に通電することによってなされる。このときに、ヒータエレメント２２Ａ〜２２Ｅは、現像ローラ１０の上部から下部に向かうほど次第に温度が高くなる温度勾配をもつように、発熱温度を制御される。
【００２６】
現像ローラ１０は、これらのヒータエレメント２２Ａ〜２２Ｅから放射される熱によって、導電性樹脂層１２を硬化される。このときに、導電性樹脂層１２は、ヒータ２１によって上部から下部に向かうほど次第に高い温度で加熱され、均一に硬化する。このため、抵抗値偏差の小さな現像ローラ１０を、高い製品歩留まりでもって得られる。そして、ヒータエレメント２２Ａ〜２２Ｅが遠赤外線を放射するパネルヒータからなり、各々のヒータエレメント２２Ａ〜２２Ｅからの遠赤外線が導電性樹脂層１２に良く浸透するため、短時間で均一な硬化を行なえる。
【００２７】
また、図２に示すように、ヒータが平行に配置された一対のヒータ１２１Ａ，１２１Ｂからなり、現像ローラ１０をヒータ１２１Ａ，１２１Ｂの間に配置することによって、より均一な硬化を行なえる。
【００２８】
この加熱硬化装置において、各々のヒータ１２１Ａ，１２１Ｂは互いに平行に配置されている。これらのヒータ１２１Ａ，１２１Ｂは縦に長い形態をもつもので、長手方向に沿って複数に分割されている。分割することによって形成されたヒータエレメント１２２Ａ〜１２２Ｅは給電装置１３０に接続されている。給電装置１３０に含まれる温度調整器を操作することによって、各々のヒータエレメント１２２Ａ〜１２２Ｅの発熱温度は個別に設定することができる。
【００２９】
導電性樹脂層１２の硬化は、中心軸をヒータ１２１Ａ，１２１Ｂの長手方向に合わせて、現像ローラ１０をヒータ１２１Ａ，１２１Ｂの間に配置し、軸芯１１の下端を保持機構４１に保持させ、ヒータ１２１Ａ，１２１Ｂを発熱させることによってなされる。このときに、各々のヒータ１２１Ａ，ヒータ１２１Ｂのヒータエレメント１２２Ａ〜１２２Ｅは、現像ローラ１０の上部から下部に向かうほど次第に温度が高くなる温度勾配をもつように発熱温度を制御される。
【００３０】
導電性樹脂層１２はヒータエレメント１２２Ａ〜１２２Ｅから放射される熱によって硬化される。このときに、導電性樹脂層１２は、現像ローラ１０の上部から下部に向かうほど次第に高くなる温度で加熱され、均一に硬化する。このため、抵抗値偏差の小さな現像ローラ１０を高い製品歩留まりで得られる。そして、ヒータ１２１Ａ，１２１Ｂを構成しているヒータエレメント１２２Ａ〜１２２Ｅは遠赤外線を放射するパネルヒータからなり、各々のヒータエレメント１２２Ａ〜１２２Ｅからの遠赤外線が導電性樹脂層１２に良く浸透するため、短時間で均一な加熱硬化を行なえる。
【００３１】
さらに、図３に示すように、ヒータが平行配置された一対のヒータ１２１Ａ，１２１Ｂからなり、現像ローラ１０がこれらのヒータ１２１Ａ，１２１Ｂとの間に配置されると共に、現像ローラ１０の中心軸を中心として自転させるようにすることによって、さらに均一な加熱硬化を行なえる。
【００３２】
ヒータ１２１Ａ，１２１Ｂは、図２に示す加熱硬化装置と同様に、現像ローラ１０の中心軸方向に沿って延びた、縦に長い形態をもつもので、互いに平行に配置されている。各々のヒータ１２１Ａ，１２１Ｂは現像ローラ１０の中心軸方向に沿って複数に分割されており、各々のヒータエレメント１２２Ａ〜１２２Ｅは温度調整器を含む給電装置１３０に電気接続されている。
【００３３】
現像ローラ１０は、これらのヒータ１２１Ａ，１２１Ｂの間に垂直に配置され、軸芯１１の下端を保持機構２４１に保持されている。保持機構２４１は現像ローラ１０の保持する回転台を備えている。回転台は回転軸を基台に保持され、矢印Ａで示すように、電動機によって基台上で回転することができる。
【００３４】
硬化は、中心軸を垂直にして、現像ローラ１０をヒータ１２１Ａ，１２１Ｂの間に配置し、軸芯１１の下端を保持機構２４１に保持させ、回転台を回転させ、現像ローラ１０を中心軸を中心に自転させながら、ヒータ１２１Ａ，１２１Ｂを発熱させることによってなされる。このときにも、ヒータエレメント１２２Ａ〜１２２Ｅは現像ローラ１０の上部から下部に向かうほど次第に温度が高くなる温度勾配をもつように発熱温度を制御される。
【００３５】
現像ローラ１０はこれらのヒータエレメント１２２Ａ〜１２２Ｅから放射される熱によって導電性樹脂層１２を硬化される。このときに、導電性樹脂層１２は現像ローラ１０の上部から下部に向かうほど次第に高い温度で加熱されるばかり、周面が順次にヒータ１２１Ａとヒータ１２１Ｂとに対面する。
【００３６】
このため、導電性樹脂層１２は、図２に示す装置よりも、周方向の硬化が均一になされ、より抵抗値偏差の小さな現像ローラ１０を高い製品歩留まりで得られる。そして、ヒータ１２１Ａ，１２１Ｂを構成するヒータエレメント１２２Ａ〜１２２Ｅが遠赤外線を放射するパネルヒータからなり、各々のヒータエレメント１２２Ａ〜１２２Ｅからの遠赤外線が導電性樹脂層１２に良く浸透するため、短時間で均一な加熱硬化を行なえる。
【００３７】
図４および図５は現像ローラ１０を連続して加熱硬化するための装置を示している。
【００３８】
この加熱硬化装置は、図４に示すように、ワーク加熱部５２０、ワーク搬送部５４０、ワーク投入部５５０、ワーク排出部５６０およびワーク冷却部５７０を備えている。ワーク加熱部５２０はワーク搬送部５４０の一部に配置されている。ワーク投入部５５０はワーク加熱部５２０の一端側に、ワーク排出部５６０はワーク加熱部５２０の他端側にそれぞれ配置されている。ワーク冷却部５７０はワーク加熱部５２０とワーク排出部５６０との間に配置されている。これらは一つの密閉容器５８０に収納されており、ワーク投入部５５０とワーク排出部５６０とを介して外部装置につながっている。
【００３９】
ワーク搬送部５４０はコンベア５４２を備えている。コンベア５４２はたとえばエンドレスのチェーンコンベアからなっている。コンベア５４２には多数の保持機構５４１が等間隔に取り付けられている。各々の保持機構５４１は回転台を備えている。回転台は回転軸を基台に保持され、電動機などによって垂直軸を中心に回転することができる。各々の回転台には現像ローラ１０の軸芯１１の下端を保持するチャックが組み込まれている。コンベア５４２は、電動機によって、隣接する保持機構５４１の間の距離づつ間欠回転される。
【００４０】
ワーク加熱部５２０は、図５に示すように、ヒータ５２１Ａ〜５２１Ｅを備えている。これらのヒータ５２１Ａ〜５２１Ｅはコンベア５４２に沿って等間隔に配置されている。各々のヒータ５２１Ａ〜５２１Ｅは一対の遠赤外線ヒートパネルからなっている。ヒートパネルあるいはヒータ５２１Ａ〜５２１Ｅの各々は垂直方向にて四つに分割されている。分割することで形成されたヒータエレメント５２２Ａ〜５２２Ｄは、図示を省略された支持部材に取り付けられ、該支持部材によってコンベア５４２の両側に位置決めされている。
図示されていないが、各々のヒータエレメント５２２Ａ〜５２２Ｄは給電装置に電気接続されている。給電装置は温度調整器および給電装置を具備している。各々のヒータエレメント５２２Ａ〜５２２Ｄは、この電気装置によって、それぞれ独立して発熱温度を変えることができる。
【００４１】
ワーク投入部５５０は、図５に矢印Ｉで示すように、導電性樹脂層１２となる樹脂を塗布された現像ローラ１０を一本ずつ、コンベア５４２の保持機構５４１の各々に搭載するもので、たとえば、この加熱硬化装置の上流側に位置する導電性樹脂層１２となる樹脂塗料を塗布する装置とコンベア５４２とを接続する搬入コンベアと、コンベア５４２の間欠移動ごとに搬入コンベア上の現像ローラ１０を回転機構に搭載する機構とからなっている。
【００４２】
ワーク排出部５６０は、図５に矢印Ｏで示すように、コンベア５４２の回転機構上の現像ローラ１０を一本ずつ装置外部に送り出すためのもので、この加熱硬化装置の下流側に位置する他の装置とコンベア５４２とを接続している搬出コンベアと、コンベア５４２の間欠移動ごとに、回転機構上の現像ローラ１０を搬出コンベアに搭載する機構とからなっている。
【００４３】
ワーク冷却部５７０は冷気供給機構５７１および冷気排出機構５７２を備えている。冷気供給機構５７１は、たとえばワーク排出部５６０に向かって搬送されている現像ローラ１０に、図５に矢印Ｘで示すように冷却空気吹き付けるためのもので、たとえば、ファンと、ファンが取り入れた外気をワーク排出部５６０の手前に位置する現像ローラ１０に導くダクトなどを備えている。
ワーク冷却部５７０はさらに冷気排出機構５７２を備えている。冷気排出機構５７２は、図５に矢印Ｙで示すように、容器５８０の内部温度を一定に維持するためのもので、たとえば、容器内部の気体を外部に導くダクトと、ダクトを通じて容器内部の気体を外部に送り出すファンとを備えている。
【００４４】
導電性樹脂層１２の硬化は、コンベア５４２が回転し、ワーク加熱部５２０のヒータエレメント５２２Ａ〜５２２Ｄが通電されることによって開始される。
【００４５】
コンベア５４２が回転され、保持機構５４１が間欠移動されると、ワーク投入部５５０はワークとしての現像ローラ１０をコンベア５４２の保持機構５４１の各々に搭載する。保持機構５４１の回転台は、ワーク１０がワーク加熱部５２０に入り込む前に回転される。ワーク１０は、自転しつつ、コンベア５４２によってワーク加熱部５２０に順次搬送される。
【００４６】
各々のヒータ５２１Ａ〜５２１Ｅのヒータエレメント５２２Ａ〜５２２Ｄは、あらかじめ導電性樹脂層１２が均等に硬化される温度に、つまり、導電性樹脂層１２の垂直方向の抵抗値が均一になる発熱温度に調整されている。たとえば、ヒータ５２１Ａ〜５２１Ｅは、ヒータ５２１Ａからヒータ５２１Ｅに向かうほど発熱温度がしだいに低くなるように、温度調整されている。そして、各々のヒータ５２１Ａ〜５２１Ｅを構成するヒータエレメント５２２Ａ〜５２２Ｄは、ヒータエレメント５２２Ａからヒータエレメント５２２Ｄに向かうほど高くなるように、温度調整されている。
【００４７】
各々のワーク１０は、ヒータ５２１Ａ〜５２１Ｅの間を通るうちに、各々のヒータを構成するヒータエレメント５２２Ａ〜５２２Ｄからの遠赤外線によって、導電性樹脂層１２を硬化される。
【００４８】
本発明による加熱硬化装置は、このように、ヒータ５２１Ａ〜５２１Ｅを構成しているヒータエレメント５２２Ａ〜５２２Ｄの発熱温度が導電性樹脂層１２の硬化進度に応じて変えられているため、ワーク１０は、ワーク加熱部５２０を通過すると、導電性樹脂層１２は中心軸方向の硬化が均一になる。加えて、ワーク１０は、加熱中保持機構５４１によって自転されているので、周方向も均一に硬化する。
【００４９】
硬化されたワーク１０は、ワーク加熱部５２０を出た後、コンベア５４２によってワーク排出部５６０に送られる。このときにワーク冷却部５７０は作動しているので、ワーク排出部５６０に向かって搬送されたワーク１０はワーク冷却部５７０を通過するときに冷気供給機構５７１から送り込まれた外気によって冷却される。装置５８０の内部空気は冷気排出機構５７２によって外部に排出される。このため、ワーク１０の冷却を安定して行なえるばかりか、ワーク加熱部５２０の温度も安定している。なお、ワーク１０の各々は、ワーク冷却部５７０によって一定温度に冷却された後、ワーク排出部５６０に搬送され、ワーク排出部５６０にてコンベア５４２から取り出され、搬出コンベアに載せられ、この加熱硬化装置に接続する他の処理装置などに搬出される。
【００５０】
つぎに、本発明者がおこなった試験結果を説明する。
【００５１】
ヒータ５２１Ａ〜５２１Ｅを構成するヒータエレメント５２２Ａ〜５２２Ｄはノリタケ株式会社の遠赤外線ヒートパネルＰＬＣー３２６である。
【００５２】
ヒータ５２１Ａ〜５２１Ｅを構成するヒータエレメント５２２Ａ〜５２２Ｄの発熱温度は以下のように設定している。
0004330826.tif 000002
コンベア５４２の速度はあるワーク１０がヒータ５２１Ａ〜５２１Ｅを５分間で通過する速度に設定している。ワーク加熱部５２０の出口におけるワーク１０の表面温度、つまりヒータ５２１Ｅを出たときのワーク１０の表面温度は２００℃である。
【００５３】
加熱硬化の終わったサンプルのσｎ-1および軸方向偏差を測定したところつぎのような結果を得た。
【００５４】
σｎ-1  ：保持側＝０．２２、中央＝０．２１、反保持側＝０．１９
軸方向偏差：平均０．１Ω、最大０．３Ω
なお、ヒータ５２１Ａ〜５２１Ｅに温度勾配を設定しないで、ワーク１０の硬化をおこなったところ、抵抗値のばらつきが大きくなった。
【００５５】
次にワーク加熱部５２０での現像ローラ１０の加熱時間について検討した。ヒータエレメント５２２Ａ〜５２２Ｄを前述の表のように温度設定した場合、加熱時間５分で、導電性樹脂層１２が硬化した。比較のために、同じ構成をもつ現像ローラを熱風炉に入れ、温度２００℃で、５分の加熱硬化を行ったところ、導電性樹脂層１２は硬化しなかった。そこで、他のサンプルを使用して、熱風炉で温度１５０℃、１時間の処理を行ったところ、導電性樹脂層１２が硬化した。
【００５６】
また、ワーク冷却部５７０における冷却時間を検討したところ、冷気供給機構５７１が外気を現像ローラ１０に供給し、冷気排出機構５７２が容器５８０の内部空気を外部に排出すると、現像ローラ１０の表面温度は１分間で温度６０℃以下になった。しかし、冷気排出機構５７２の作動を停止すると、現像ローラ１０の表面温度は５分で温度６０℃以下となった。
【００５７】
さらに、ヒータ５２１Ａ〜５２１Ｅのヒータエレメント５２２Ａ〜５２２Ｄに温度検出素子を配置し、各々のヒータエレメント５２２Ａ〜５２２Ｄの発熱温度を前述の設定温度に自動制御するようにしたところ、冷気排出機構５７２を作動させれば、ヒータ５２１Ａ〜５２１Ｅの温度制御装置の動作は安定していたが、冷気排出機構５７２の作動を停止すると、ヒータ５２１Ａ〜５２１Ｅの温度制御が煩雑に生じていた。これは、冷気供給機構５７１からワーク加熱部５２０への冷気の流出が存在することを明らかにしている。
【００５８】
本発明による加熱硬化装置は、以上のように、抵抗値が均一な現像ローラを得られるばかりか、熱風炉に比べて、高い生産性でもって硬化を行なうことができること明らかである。そして、ヒータ５２１Ａ〜５２１Ｅに遠赤外線ヒートパネルを使用しているため、赤外線が導電性樹脂層１２を構成する樹脂に直接作用し、生産性および品質を向上させている。なお、この加熱硬化装置の床占有面積は、たとえば温度１５０℃、硬化時間１時間で加熱硬化を行なう熱風炉と比較すると、約三分の一である。そして、消費電力も熱風炉の約６０％となっている。
【００５９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、抵抗値偏差がない導電部材を能率よく製造することができる、画像形成装置用導電部材の加熱硬化装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置用導電部材の加熱硬化装置の一実施例を示しており、該装置の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の画像形成装置用導電部材の加熱硬化装置の他の実施例を示しており、該装置の構成を示す説明図である。
【図３】本発明の画像形成装置用導電部材の加熱硬化装置のさらに他の実施例を示しており、該装置の構成を示す説明図である。
【図４】本発明の画像形成装置用導電部材の加熱硬化装置のさらに他の実施例を示しており、該装置の構成を示す平面図である。
【図５】図４に示す加熱硬化装置のヒータまわりの構成を示す説明図である。
【図６】導電部材としての現像ローラの抵抗値と記録紙の地汚れとの関係す図である。
【符号の説明】
１０                …導電部材
１２                …導電性樹脂層
２１，１２１，５２１…ヒータ
２２，１２２，５２２…ヒータを分割することによって形成されたエレメント
【図１】
0004330826.tif 000003
【図２】
0004330826.tif 000004
【図３】
0004330826.tif 000005
【図４】
0004330826.tif 000006
【図５】
0004330826.tif 000007
【図６】
0004330826.tif 000008