KR940001086B1

KR940001086B1 - 직접 가열식 토우너상 정착 롤

Info

Publication number: KR940001086B1
Application number: KR1019870002038A
Authority: KR
Inventors: 쯔또무 이이무라; 료이찌 시바따; 유끼하루 다까다
Original assignee: 히다찌 긴조꾸 가부시끼가이샤; 마쯔노 고지
Priority date: 1986-03-07
Filing date: 1987-03-07
Publication date: 1994-02-12
Also published as: EP0240730A1; DE3769503D1; US4724305A; KR870009265A; EP0240730B1; JPS62247386A

Abstract

내용 없음.

Description

직접 가열식 토우너상 정착 롤

제1도는 본 발명의 직접 가열 히트 롤의 종단면도.

제2도는 제1도의 직접 가열 히트 롤의 요부 A의 확대도.

제3도는 본 발명의 직접 가열 히트 롤의 발열 저항체 막의 현미경 조직 사진.

제4도는 발열 저항체 막의 비교예의 현미경 조직 사진.

제5도는 워밍업 시간과 롤 중심체의 두께의 관계를 도시한 그래프.

제6도는 워밍업 시간과 절연층의 두께와의 관계를 도시한 그래프.

제7도는 히트 사이클 데스크를 도시한 챠트.

제8도는 본 발명 직접 가열 히트 롤의 온도 분포를 도시한 도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 롤 중심체 2 : 결합재층

3 : 하부절연층 4 : 발열체층

5 : 상부절연층 6 : 보호층

7 : 전극

본 발명은 전자 사진법으로 정전잠상을 토우너로서 현상하는 복사기나 프린터등에 있어서, 토우너상을 종이등에 정착하는 정착장치에 관한 것으로서, 특히 열 정착용의 정착 롤(이하 히트 롤이라 함)의 개량에 관한 것이다.

복사기가 프린터등에 있어서, 토우너상을 종이등에 장착하는 방법으로서는 토우너중의 수지를 가열하고 용융하여 정착하는 열정착 방식, 및 압력을 가해 토우너상을 정착하는 입력장착 방식이 알려져 있다. 이들 중 열정착 방식은, 저속 현상기로부터 고속 현상기까지의 폭 넓은 범위에서 안정한 정착성능이 유지될 수 있고, 더욱이 열효율이 높고 또 안전성에도 우수하기 때문에 현재 널리 사용되고 있다.

이 열정착 방시에 사용되는 롤은 일반적으로 롤내부에 할로겐 램프를 배치하고, 이에 의해 롤 내부를 가열하고 있다. 그때문에 전력 소비가 많고, 또 복사 개시까지의 워밍업 시간이 길고, 더욱이 연속 종이 통과시의 온도저하에 뒷따를 수 없는 등의 몇가지 문제점을 가지고 있다.

즉, 복사 롤은 워밍업 시간이 짧고 소비 전력이 적고, 온도저하가 적은것이 요구된다. 이를 위해 워밍업 시간은 30초 이하, 바람직하기는 20초 이내일 것이 요구되고, 소비 전력은 1KW 이하, 바람직하기로는 700W 정도, 온도는 200℃ 전후에서 안정할 것이 바람직하다.

본 발명자들은 이와같은 요구에 대응하여 워밍업 시간이 짧은 복사롤을 개발하기 위해 여러가지 검토하고 Ni-Cr 합금과 세라믹재를 아아크 플라스마 용융 분사한 저항막은 전기 저항율의 면에서 보아 복수 롤의 발열체로서 적합한 것임을 알아내고, 먼저 제안하였다(특개소 61-134776호등)

그러나, 워밍업의 시간이 짧으면 히트 롤의 경우 상술한 바와같이 상온으로부터 200℃ 전후까지 30초 이내에서 승온할 필요가 있다. 이 때문에 승온과 냉각이 반복해서 히트 롤 표면에 작용하므로 Ni-Cr 합금과 세라믹재를 단지 아아크 플라즈마 용융 분사하여 만든 저항막에서는 이 반복 열충격에 견디는 것이 곤란한 경우가 있는 것이 판명되었다.

또, 열 정착용의 히트 롤으로서는 롤 표면 전체에 걸쳐 한결같은 온도 분포를 가지고 있는 것도 필요하다. 그러나, 통상은 히트 롤의 단부보다도 중앙부의 온도가 높게 되는 경향이 있다. 즉, 저항막의 온도 특성이 정특성(온도가 높게되면 전기저항이 크게되는 성질)을 가지고 있는 경우에는 롤 단부로부터 저항막을 지나 타단부까지 흐르는 전류 I는 저항막의 내부에서는 일정하므로 온도가 높은 중앙부의 발열은 그 단부에 비해 크게 된다. 이 때문에 다시 중앙부의 온도가 상승하게 된다. 그래서, 한결같은 온도 분포로 하기 위해서는 그 저항막이 큰 정특성을 가지지 않는 편이 좋다. 한편, 저항막이 부특성(온도가 높게 되면 전기 저항기 작게되는 성질)을 가지고 있는 경우에는 온도가 높은 중앙부의 발열은 그 단부에 비해 작게 되므로 중앙부의 발열이 방해받아 단부의 발열이 크게되어 한결같은 온도로 되는 것이 기대될 수 있다. 그러나, 전체의 온도가 낮은 경우에 저항막 전체에서 극히 큰 저항을 나타내어 흐르는 전류가 작게 되고 온도 상승에 시간이 걸리고, 워밍업 시간을 단축하는 것은 될 수 없다.

또, 저항막의 온도 제어 회로로서, 저항막을 흐르는 전류치, 즉 저항막의 저항을 측정하여 그 온도를 판단하고, 저항막의 전류의 단속을 행하는 경우가 있다. 이때 저항막이 부특성의 경우, 고온으로 되면 저항치가 저하하지만 그 고온시에 접점의 접촉 트러블 등으로 전기 회로의 저항이 크게되면 온도의 제어회로는 저항치가 큰 것을 검출하여 저항막의 온도가 낮은 것을 판단하고 더욱이 전기를 저항막에 공급할 염려가 있다. 그래서, 온도 제어의 입장에서는 저항막의 온도 특성은 정특성의 편이 좋다. 또, 릴레이의 단축등으로 온도가 이상하게 상승하는 경우는 부특성에서는 과열시의 전력이 크게 되고 가열이 가속된다.

또, 부하가 일정한 것은 바람직한 것이므로 저항막의 저항이 될 수 있는한 일정한 것이 좋다.

이와같이, 저항막의 온도 특성은 여러가지 관점에서 보아 저항은 온도에서 관계되지 않고 일정한 것 보다 조금 정특성인 것이 바람직하다.

그래서, 본 발명이 목적하는 바는 종래의 것에 비해 극히 짧은 워밍업 시간을 가지고 반복 열충격에 견딜 수 있는 직접 가열방식 토우너상 정착 롤을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 약간 정의 온도 특성의 저항막을 가진 직접 가열 히트 롤을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 직접 가열식 토우너상 정착 롤은, 열용량이 낮은 롤 중심체와, 롤 중심체 외주 표면에 거의 균일하게 부착된 결합재층과, 결합재층상에 부착된 하부 절연층과, 하부 절연층상에 부착되어 세라믹 기지중에 분산하고, 적어도 롤 길이 방향으로 연속한 층으로 되어 있는 금속 저항체상을 가지고 있는 발열체층과, 반열체층상에 부착된 상부 절연층과, 토우너상의 옵세트를 방지하기 위해 상부 절연체상에 부착된 보호층과, 롤의 단부에 구비된 발열체층을 외부 전원 단자와 접속하기 위한 전극층으로 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.

이하 도면을 참조하여 보다 상세히 본 발명을 설명한다. 제1도 및 제2도는 본 발명에 따른 정착 롤이 구성 설명도이다. 원통형 롤 중심체(1)의 롤부 외주 표면에 거의 균일하게 결합재층(2)이 부착되어 있다. 이 위에 하부 절연층(3)이 부착되고, 그 위에 발열체층(4)이 있다. 발열체층(4)상에 상부 절연층(5), 그 위에 보호층(6)이 부착되어 있다. 롤(1)의 단부의 발열체층(4)상에는 도시하지 않은 외부의 전원으로부터 발열체층(4)에 전력을 공급하기 위한 전극(7)이 부착되어 있다.

복사기등에서는, 이와같은 구성의 직접 가열식 토우너상 정착 롤은 그 양단부에서 베어링등으로 지지되어 회전한다. 그리고, 이 롤과 마주 접하도록 배치된 고무 롤간의 닙을 토우너상을 가진 종이가 통과할 시에 토우너상은 종이에 정착된다.

본 발명에 있어서 발열체층이 세라믹 기지와, 그중에 적어도 롤의 길이방향으로 전기적으로 연속하여 분산된 금속 저항체상을 가지고 있고, 이 발열체층이 절연층과 거의 똑같은 열팽창 계수를 지님으로써 극히 짧은 워밍업 시간으로 되기에 적합한 저항율을 발열체층이 지니고, 반복 열 충격에 견딜 수 있는 것으로 되어 있다.

발열체층은 Ni-Cr 합금을 10 내지 35중량% 포함하고, 잔부는 실질적으로 세라믹인 것이 바람직하다. Ni-Cr 합금이 10% 미만의 경우, Ni-Cr 합금과 세라믹을 아아크 플라즈마 용융분사해도 Ni-Cr 합금이 세라믹중에 적어도 길이방향으로 연속한 층으로서 분산시키는 것이 어렵다. 이 때문에 Ni-Cr 합금층이 절단되고, 발열체층의 저항이 극히 큰 것으로 됨과 동시에 반복 열 충격에 의해 그 불연속부분에서 균열이 생긴다. 한편, Ni-Cr 합금이 35중량%를 초과하여 포함되는 경우 발열체층의 비저항이 10Ωㆍcm이하로 되어 발열체로서 사용될 수 없음은 물론 그 열팽창 계수가 10×10^-6/deg 보다도 크게 되고, 발열체층을 사이에 두는 절연층의 팽창계수보다도 극히 크게된다. Ni-Cr 합금은 통상 발열체로서 사용되는 조성의 것이 좋지만 워밍업 시간이 짧은 직접 가열 히트 롤으로서는 Ni-Cr 합금중에 Cr을 5 내지 20중량% 포함하는 것이 좋다. 잔부는 Ni이지만 발열체로서 포함되는 다른 첨가원소, 불가피적으로 들어가는 원소를 포함하고 있어도 좋다.

발열체층의 세라믹 기지로서는 Al₂O₃가 좋다. Al₂O₃는 그 중에 Ni-Cr을 길이방향으로 연속한 층으로서 보다 바람직하고 분산하는 성질을 가지고 있기 때문이다. Ar, H₂, N₂등의 가스를 사용한 아아크 플라즈마 용융분사에 의해 Ni-Cr 합금과 Al₂O₃의 혼합물을 용해하여 롤상에 약 10μm의 두께로 부착시켜, 얻어진 Ni-Cr 합금이 20중량% 포함되는 것과, 8중량% 포함되는 것의 현미경 사진을 각각 제3도 및 제4도에 도시한다. 또, 제3a도 및 3b도는 각각 제1도의 X-X단면 및 Y-Y단면의 현미경 사진이다. Ni-Cr 합금이 20중량% 포함되는 것은 제3도에 도시하는 바와같이 흰색의 Ni-Cr 합금상이 Al₂O₃기지중에 분산해 있고, 또, 이 Ni-Cr 합금상은 불특정 다수의 부분에서 빈번하고 롤의 축방향으로 전기적으로 연속한 층을 형성하고 있다. 이와같이 연속한 층으로서 분산하고 있으므로 반복 열충격에도 결딜 수 있음은 물론 그 비저항이 약 10^-1내지 10^-2Ωㆍcm로 되어 있다. 그런데, 제4도에 도시한 Ni-Cr 합금이 8중량의 것은 불연속의 Ni-Cr 합금으로 되어 있으므로 전기저항이 크게 되어 있다. 또, 반복 열충격에도 견딜 수 없는 것이다(또, 8중량% Ni-Cr 합금의 발열재료는 본건 출원인이 먼저 특원소 58-248718호로서 출원한 것이다).

발열체층의 열팽창계수 α는 6 내지 10×10^-6/deg 이고, 열팽창차에 의한 박리등의 악영향을 배제하기 때문에 이것을 사이에 두는 절연층의 열팽창 계수는 6×10^-6/deg 이상인 것이 바람직하다. 그래서, 절연층의 재질로서는 Al₂O₃, MgO, ZrO₂, MgAl₂O₄(스피넬), ZrO₂ㆍSiO₂, MnOㆍNiO, 기타를 사용할 수 있다. 이들중 스피넬 MgAl₂O₄는 보온성이 풍부하고, 히트 롤의 워밍업 시간의 단축에는 바람직한 것이다.

하부 절연층은 발열체층을 롤 중심체로부터 전기적으로 절연함과 동시에 발열체층의 발열이 롤 중심체에 흐르는 것을 방지하는 역할을 한다. 하부 절연층이 너무 두꺼우면 하부 절연층 자체를 가열하는데 시간이 걸리고 히트 롤의 워밍업 시간이 길게 된다. 또, 너무 얇으면 전기적인 절연이 취해지지 않게 된다. 그래서, 200 내지 500μm의 두께가 적당하다. 특히, 약 300μm의 두께가 좋다.

상부 절연층은 발열저항체의 부분적인 불균일성때문에 일어나는 발열의 불균일성을 층부분에서 온도를 균일하게 함과 동시에 히트 홀 표면의 전기적 절연을 위하기 위해 필요하다. 또, 정착기의 닙에 이물이 들어간 경우의 저항체의 보호로 된다. 이 절연층도 너무 두꺼우면 상부 절연층 자체를 가열하는데 시간이 걸리고, 너무 얇으면 전기적인 절연이 취해지지 않게 된다. 그래서, 30 내지 200μm, 특히 약 100μm의 두께자 적당하다.

롤 중심체로서는 통상 성형성, 균열성, 즉 열성등을 고려하여 고강도 알루미늄 합금(5056)이 사용되는 것이 많다. 그러나, 본 발명에서는 열용량이 작은 중심체를 사용하고 있다. 또 세라믹의 열팽창계수에 근접한 그것을 가진 재료가 바람직하다. 그래서, 철 혹은 철 합금이 사용되고 있다. 연강의 경우, 계수가 10×10^-6/deg와 다른 금속 보다도 작다.

워밍업 시간의 단축에는 이 중심재의 두께를 얇게하는 것이 중요하다. 종래의 알루미늄 합금을 사용한 할로겐 램프법의 경우에는 사용되는 알루미늄 합금 파이프(통상 5056)의 200℃ 부근에서의 내구력이나 탄성계수가 연강의 1/2이하이고, 정착 압력에 의한 굽힙 응력이나 압축 응력에 견디지 못하므로 보다 박육화 하는 것이 불가능했다.

본 발명의 히트 롤의 박육화에 관하여 이하에 상세히 기술한다.

히트 롤의 승온 과정에 관하여 다음과 같은 열해석 모델을 생각한다.

Hc : 히트 롤의 열용량(평균적인 것)

ㅿHs : 표면으로부터의 열의 방출(평균적인 것)

ㅿHcon : 열전도에 의한 열의 방출(평균적인 것)

Hc는 히트 롤 전체를 200℃까지로 승온시킨 경우의 필요 열량을 계산하기 위해 필요하고, 200℃까지로 근소하게 변화하기 때문에 그 평균을 사용한다. 이것을 다시 나누면 중심재(및 결합층)로 된 금속부분의 열용량과, 세라믹층(발열저항체 포함)의 열용량으로 된다. 이들을 각각 Hcm과 Hcc로 한다.

ㅿHs는 표면으로부터의 대류, 방사에 의한 방열을 나타낸다. 이들도 온도에 따라 다르므로 평균치로서 ㅿHs를 취한다. ㅿHcon도 똑같이 상승온도까지의 평균치로 한다. 이것은 베어링부를 통하여 다른 기계부분으로 방출되는 것을 나타낸다.

워밍업 시간까지에 필요로 되는 열량 Q는 다음식으로 표시된다(승온까지의 시간 t로 한다).

여기서 단위시간당의 공급열량을 W로 하면

이것으로부터 워밍업 시간을 구하면 (1),(2)식으로부터

으로 된다. ㅿHs나 ㅿHcon도 t에 의해 근소하게 변화하지만 작은 것이다. 이것으로부터 워밍업 시간 t를 작게하는 방법으로서는 (1) 열용량을 작게 하는 것, (2) 열의 방출을 작게 하는 것, 이 2점이다.

열용량을 작게함에는 각 층의 두께를 얇게하는 것 및 각 층의 재질을 검토하는 방법이 있지만, 이 경우 재료의 변경은 문제가 크고, 박육화하는 것이 유력한 방법이다.

다음에 열의 방출에 관해서는 표면으로부터의 대류, 방사에 의한 손실은 이경우 좋은 방책이 아니다. 베어링부의 열의 방출에 관해서는 횡방향의 열의 전도를 방지하여 베어링부의 온도 상승을 작게 하여 베어링 및 샤시로의 열의 전도량을 적게하는 방법이 좋고, 베어링제를 열전도 계수가 작은 것으로 하고, 베어링부 면적을 작게하는 것 등의 효과가 크다. 히트 롤으로서는 중심재의 열전도 계수가 작은 것을 사용하는 것등이 고려된다. 이들에 관해서는 본 발명과 같이 알루미늄 합금보다도 열전도 계수가 작고 박육화 가능한 연강의 사용이 유리하다.

도면에 도시한 바와같이 롤 중심체를 실린더형으로 하여 그 두께를 2mm이하, 바람직하기는 1mm이하로 하여 그 열용량을 작게할 수도 있다.

결합막은 롤 중심체 표면과 절연층간의 접합을 한다. Ni-Cr-Mo, Ni-Al, Ni-Cr 등이 결합막으로서 사용되고, 이들을 롤 중심체 표면에 용융분사하면 자기발열함과 동시에 일부가 산화되어 산화물을 생성하고, 이것이 세라믹과의 결합강도를 높인다. 이들중 가장 적합한 것이 Ni 분말의 표면에 Al 및 Mo가 코팅된 분말이다.

보호층은 토우너상의 내 옵세트성 향상, 표면 절연을 위해 상부 절연층 표면에 코팅한다. 적당한 보호층은 PFA(4불화.퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체 수지)를 30μm 정도로 부착시키는 것이다.

[실시예 1]

길이 400mm, 외경 35mm의 실린더형의 연강으로 그 두께를 0.6, 1.0, 1.5mm로 바꾼것을 준비하고, 그위에 Ni-Al-Mo 합금 용융분사 결합막을 25μm, MgAl₂O₄의 300μm 두께의 하부 절연층, Ni-Cr 합금(80% Ni-20% Cr)을 20%와 Al₂O₃의 용융분사 발열저항막을 100μm로 차례로 플라즈마 용융분사로 부착했다. 발열 저항막의 단부에 전극을 부착하고, 상부 절연층상에 PFA 보호층으로서 직접 가열 롤을 만들었다.

용융분사는 메라코사 7MB 시스템을 사용하여 행했다. 이 롤에 900W가 되도록 전류를 흐르게 하고, 롤 표면이 200℃로 될때까지의 시간을 워밍업 시간으로서 측정하였다. 그 측정치는 제5도에 도시한 바와같이 1.5mm 두께에서는 40초, 1.0mm 두께에서는 30초, 0.6mm 두께에서는 22초였다. 이와같이 극히 워밍업 시간이 단축되고 있는 것이 판명된다. 일반적으로 알루미늄을 사용한 할로겐 램프법과 비교하여 2mm이라면 워밍업 시간이 짧은 것이 얻어지고, 1mm 이하에서는 대폭적인 단축이 가능하게 된다. 그러나 0.4mm 이하에서는 정착 압력에 견디지 못하고, 가공도 곤란하다.

[실시예 2]

실시예 1과 똑같이 직접 가열 롤을 만들었다. 단, 하부 절연층의 두께를 100μm, 300μm, 500μm로 바꾸었다.

이 롤이 900W가 되도록 전류를 흐르게 하고 롤 표면이 200℃로 되기까지의 시간을 워밍업 시간으로서 측정하였다. 그 측정치는 제6도에 도시한 바와같이 롤 두께가 얇게 됨에 따라 또 절연층이 얇게 됨에 따라 워밍업 시간은 짧아지고 있다.

그러나, 100μm에서는 전기 절연성이 떨어지고, 500μm 이상에서는 워밍업이 길어진다.

[실시예 3]

실시예 1에서 만든 직접 가열 롤중 롤의 두께가 0.6mm의 것을 사용하여 반복 가열 냉각 시험을 행했다. 이때 히트 롤은 거의 동일 직경의 고무 롤과 마주 접한 히트롤은 그 표면에서 200mm/초가 되도록 회전하였다. 가열냉각 시험은 제7도에 도시한는 사이클로 행했다. 2600회의 반복 가열 냉각에 있어서도 저항체의 파괴, 전기특성의 변화는 발생하지 않았다.

[실시예 4]

실시예 3에 사용한 것과 똑같은 정착 유니트에 의해 연속 가열 회전 시험을 행했다. 최고 온도 220℃에서 650시간 경과해도 저항체의 파괴 사고나 전기 특성의 변화는 보이지 않고 양호한 결과를 나타내고 있다. A₄사이즈의 종이 12매를 1분간에 정착하는 경우, 복사기의 보증매수의 일예인 15만매를 정착하면 200시간 걸린다. 이 보증기간의 3배동안 본 발명의 가열 롤은 안정하고 있는 것을 알 수 있다.

[실시예 5]

길이 240mm, 외경 35mm의 실린더형의 연강 롤 중심체로 그 두께를 0.6mm로 한 것을 준비하고, 그위에 Ni-Al-Mo 합금 용융분사 결합막을 25μm, MgAl₂O₄의 300μm 두께의 하부 절연층, Ni-Cr 합금을 20%와 Al₂O₃와의 용융분사 발열 저항막을 약 70μm로 하였다. 그러나, 롤 A는 저항막의 두께를 65 내지 70μm로 하여 롤부로부터의 중앙부까지 거의 동일하게 하였다. 한편, 롤 B는 양단부의 저항막의 두께를 55μm로 하고, 중앙부를 70μm로 하였다. 이 저항막상에 MgAl₂O₄상부 절연층을 100μm, 이것에 PFA 보호층을 부착하여 직접 가열 롤을 만들었다.

이것에 통전하여 20분후의 온도 분포를 측정한 것을 제8도에 도시한다. 롤 A에서는 중앙부의 온도가 높고 단부에서는 극히 낮다. 그러나, 롤 B에서는 온도 분포가 균일하게 되어 있다.

이상 기술한 바와같이, 본 발명에 의하면 극히 짧은 워밍업 시간으로 사용할 수 있음은 물론, 반복 열층격에 견딜 수 있는 직접 가열식 토우너상 정착 롤을 실현할 수가 있다.

Claims

열용량이 낮은 롤 중심체와, 중심체 외주 표면에 거의 균일하게 형성된 결합재층과, 결합재층상에 형성된 하부 절연층과, 하부 절연층상에 형성된 발열체층과, 발열체층상에 형성된 상부 절연층과, 토우너상의 옵세트를 방지하기 위해 상부 절연체상에 구비된 보호층과, 발열체층을 외부 전원단자와 접속하기 위해 롤의 단부에 구비된 전극층을 가지고, 상기 발열체층이 세라믹 기지중에 분산하고, 롤 길이 방향으로 연속한층으로 되어 있는 금속 저항체상을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정착 롤.
제1항에 있어서, 발열체층의 열팽창계수가 하부 절연층의 열팽창 계수와 거의 동등한 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정착 롤.
제1항 또는 제2항에 있어서, 발열체층은 Ni-Cr 합금을 10 내지 35중량% 포함하고, 잔부는 실질적으로 세라믹으로 이루어진 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정착 롤.
제3항에 있어서, Ni-Cr 합금은 Cr을 5 내지 20중량% 포함하고 잔부는 Ni로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정착 롤.
제3항에 있어서, 세라믹이 Al₂O₃인 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정착 롤.
제4항에 있어서, 세라믹이 Al₂O₃인 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정착 롤.
제1항 또는 제2항에 있어서, 절연층재의 열팽창 계수가 6×10^-6/deg 이상인 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정착 롤.
제7항에 있어서, 하부 절연층이 두께가 200 내지 500μm인 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정착 롤.
제8항에 있어서, 하부 절연층의 두께가 약 300μm 이고, 상부 절연층의 두께가 약 100μm인 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정착 롤.
제7항에 있어서, 절연층재로서 Al₂O₃, MgO, ZrO₂, MgAl₂O₄, ZrO₂ㆍSiO₂, MnOㆍNiO 로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상인 산화물을 사용하는 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정착 롤.
제10항에 있어서, 절연층으로서 MgAl₂O₄를 사용하는 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정착 롤.
제10항에 있어서, 절연층으로서 Al₂O₃를 사용하는 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정착 롤.
제9항에 있어서, 절열층재로서 Al₂O₃, MgO, ZrO₂, MgAl₂O₄, ZrO₂ㆍSiO₂, MnOㆍNiO 로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 산화물을 사용하는 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정착 롤.
제13항에 있어서, 절연층으로서 MgAl₂O₄를 사용하는 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정착 롤.
제13항에 있어서, 절연층으로서 Al₂O₃를 사용하는 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정착 롤.
제1항에 있어서, 롤 중심체가 철 혹은 철합금을 사용하는 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정착 롤.
제16항에 있어서, 롤 중심체의 두께를 2mm 이하로 한 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정찰 롤.
제17항에 있어서, 롤 중심체의 두께를 1mm 이하로한 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정찰 롤.
제1항에 있어서, 결합재층이 Ni-AL-Mo, Ni-Al, 또는 Ni-Cr으로부터 선택된 재료로 형성되어 부분적으로 산화하고 있는 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정착 롤.
두께가 1mm이하의 철제 롤 중심체, 중심체의 외주표면에 거의 균일하게 부착된 Ni-Al-Mo, Ni-Al, 또는 Ni-Cr로부터 선택된 재료로 형성되어 부분적으로 산화되어 있는 결합재층, 결합재층상에 부착되어 열팽창계수가 6×10^-6/deg 이상에서 층의 두께가 200 내지 500μm의 세라믹으로 이루어진 하부 절연층, 하부 절연층상에 부착되어 Al₂O₃기지중에 분산하여 롤의 길이방향으로 연속한 층으로 되어 있는 Ni-Cr저항체층을 가지고 있는 발열체층, 발열체상에 부착되고 하부 절연층과 거의 동일한 성질을 가지는 상부 절연층, 토우너상 옵세트를 방지하기 위하여 상부 절연층상에 부착된 보호층, 롤의 단부에 구비되어 발열체층을 외부 전원단자와 접속하기 위한 전극층으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정찰 롤.
제20항에 있어서, 절연층은 MgAl₂O₄이고, 발열체층은 Ni-Cr을 30 내지 35중량% 포함하고 잔부는 실질적으로 세라믹인 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정착 롤.
제20항에 있어서, 절연층은 Al₂O₃이고, 발열체층은 Ni-Cr을 10 내지 35중량% 포함하고 잔부는 실질적으로 세라믹인 것을 특징으로 하는 직접 가열식 토우너상 정착 롤.