JPH11282300A - Fixing device - Google Patents
Fixing deviceInfo
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- JPH11282300A JPH11282300A JP8404698A JP8404698A JPH11282300A JP H11282300 A JPH11282300 A JP H11282300A JP 8404698 A JP8404698 A JP 8404698A JP 8404698 A JP8404698 A JP 8404698A JP H11282300 A JPH11282300 A JP H11282300A
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- roller
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- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式の複写
機、プリンタ、ファクシミリなどに使用される定着装置
に関し、特に、温度分布が均一、省電力化が可能である
定着装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device used in an electrophotographic copying machine, a printer, a facsimile, and the like, and more particularly to a fixing device having a uniform temperature distribution and capable of saving power. .
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、電子写真式の複写機、プリン
タ、ファクシミリ等では、定着ローラに加圧ローラを圧
接した定着装置が用いられている。この定着装置は、加
熱した定着ローラを回転させながら、この回転する定着
ローラと加圧ローラとの間にトナーを転写された印刷用
紙を層通し、トナーを加熱溶融して印刷用紙上に融着す
るものである。2. Description of the Related Art Generally, in an electrophotographic copying machine, a printer, a facsimile, and the like, a fixing device in which a pressure roller is pressed against a fixing roller is used. In this fixing device, while rotating the heated fixing roller, the printing paper on which the toner is transferred is layered between the rotating fixing roller and the pressing roller, and the toner is heated and melted and fused on the printing paper. Is what you do.
【0003】近年の環境規制、環境保護意識の高まりか
ら、各種電子写真装置は不使用時には、定着ヒータへの
通電を遮断し、必要なときのみ通電することにより、消
費電力を低減することが行われている。[0003] Due to recent environmental regulations and increasing awareness of environmental protection, it has been practiced to reduce the power consumption of various electrophotographic apparatuses by shutting off the power to the fixing heater when not in use and supplying power only when necessary. Have been done.
【0004】このような省エネ型の電子写真装置では、
印刷時に定着ローラの表面温度が即座に設定温度まで達
する必要がある。この要求を満たすため、金属基体内部
からハロゲンランプする方法においては、定着ローラの
熱容量を小さくするために肉厚を1mm以下にする薄肉
化が行われている。更に別の手段として、発熱層を有す
る直接加熱方式の定着ローラがある。ハロゲンランプの
複写による加熱から発熱層による熱伝導へ変更すること
で熱効率を向上させ、約20〜30%の立ち上がり時間
の短縮が可能である。その場合も同様に基体の薄肉化技
術と組み合わせることで、更に迅速な昇温の達成を図っ
ている。In such an energy-saving electrophotographic apparatus,
During printing, the surface temperature of the fixing roller must immediately reach the set temperature. In order to satisfy this requirement, in a method of performing a halogen lamp from the inside of the metal base, the thickness is reduced to 1 mm or less in order to reduce the heat capacity of the fixing roller. As another means, there is a direct heating type fixing roller having a heat generating layer. By changing from heating by copying the halogen lamp to heat conduction by the heat generating layer, the thermal efficiency is improved, and the rise time can be reduced by about 20 to 30%. In this case as well, a further rapid temperature increase is achieved by combining with a technique for thinning the substrate.
【0005】しかし、従来のような制御系にて表面発熱
ローラを制御する場合、表面発熱ローラの外面又は内面
に形成された絶縁層が破壊し発熱ローラへの給電ライン
とサーミスタの信号系ラインが接触するようなことがあ
った場合、二次側回路に一時側の高電圧・高電流が回り
込み、危険な状態になる。However, when the surface heating roller is controlled by a conventional control system, the insulating layer formed on the outer surface or the inner surface of the surface heating roller is broken, and the power supply line to the heating roller and the signal line of the thermistor are changed. If contact occurs, the temporary high-voltage / high-current sneak into the secondary circuit, causing a dangerous state.
【0006】そこで、従来、二次側回路への一時側から
の高電圧・高電流の回り込みを防止する定着装置とし
て、特開平9−114314号及び特開平9−1278
14号が知られている。To solve the problem, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 9-114314 and 9-1278 disclose a fixing device for preventing a high voltage and a high current from flowing into a secondary circuit from a temporary side.
No. 14 is known.
【0007】特開平9−114314号の定着装置で
は、温度検知手段と定着ローラ表面との間を所定の絶縁
距離以上に保持する中間部材を設けた定着装置が示され
ている。Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-114314 discloses a fixing device provided with an intermediate member for maintaining a distance between a temperature detecting means and the surface of a fixing roller at a predetermined insulating distance or more.
【0008】また、特開平9−127814号の定着装
置では、抵抗発熱層の表面を、厚さ0.4mm以下で、
耐電圧性3000〔V〕以上の耐熱性電気絶縁層で被覆
すると共に、サーミスタTMの温度検出面も厚さ0.4
mm以下で、耐電圧性3000〔V〕以上の耐熱性電気
絶縁層で被覆して、両電記絶縁層を介してサーミスタT
Mを抵抗発熱層に当接させる点が示されている。In the fixing device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-127814, the surface of the resistance heating layer is formed to a thickness of 0.4 mm or less.
It is coated with a heat-resistant electrical insulating layer having a withstand voltage of 3000 [V] or more, and the temperature detecting surface of the thermistor TM is also 0.4 mm thick.
mm or less and covered with a heat-resistant electric insulating layer having a withstand voltage of 3000 [V] or more, and a thermistor T interposed between the two electric recording insulating layers.
The point at which M is brought into contact with the resistance heating layer is shown.
【0009】これらの定着装置では定着ローラが電気的
にフロートの状態の時、絶縁板によって二次側回路への
一時側からの高電圧・高電流の回り込みを防止すること
ができる。In these fixing devices, when the fixing roller is in an electrically floating state, it is possible to prevent high voltage and high current from flowing into the secondary circuit from the temporary side by the insulating plate.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、定着ロ
ーラが電気的にフロートの状態の時破壊の状態によって
はヒューズが遮断しない場合がある。例えば破断個所が
数カ所である場合、表面発熱定着ローラの発熱部から定
着ローラ芯金に漏電し、別の破断個所から再び発熱部へ
電流が戻ることがあるため、漏電しているにもかかわら
ず、ヒューズを遮断しないため電流が流れ続ける虞があ
る。However, when the fixing roller is electrically floated, the fuse may not be cut off depending on the state of destruction. For example, if there are several breaks, the leakage may occur from the heat-generating portion of the surface heat-fixing roller to the fixing roller core, and the current may return to the heat-generating portion again from another break. Since the fuse is not cut off, current may continue to flow.
【0011】そこで、本発明は、二次側回路への一時側
からの高電圧・高電流の回り込みを防止すると共に、漏
電した場合には確実にヒューズを遮断し、電流の供給を
止めることができる定着装置を提供することを目的とす
る。In view of the above, the present invention can prevent high voltage and high current from flowing into the secondary circuit from the temporary side, and can reliably cut off the fuse and stop supply of current when a leak occurs. An object of the present invention is to provide a fixing device that can perform the fixing.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の定着装置は、回転駆動される定着ローラ
と、該定着ローラに所定圧力をもって当接され回転自在
な加圧ローラとを備え、この回転する2つのローラ間に
トナーが転写された転写紙を挿通しトナーを加熱溶融し
て転写紙上に融着する定着装置であって、前記定着ロー
ラは中空円筒状金属基体を備え、該中空円筒状金属基体
の外面又は内面に、耐電圧性1500V以上を満足する
電気絶縁層と定着ローラを加熱する抵抗発熱層とを積層
し、該定着ローラ及び加圧ローラの外表面に導電性、耐
熱性及び離型性を有する離型層を設け、前記定着ローラ
に当接して該定着ローラの温度検出を行うサーミスタと
該サーミスタの出力に応じて温度制御を行う温度制御装
置とを具備している定着装置において、前記定着ローラ
表面とサーミスタのサーミスタ素子との間に耐電圧性1
500V以上を満足する絶縁手段を設けるとともに、前
記定着ローラ又は加圧ローラの表面離型層を接地する除
電手段を設けたことを特徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a fixing device comprising: a fixing roller which is driven to rotate; and a pressure roller which is in contact with the fixing roller at a predetermined pressure and is rotatable. A fixing device for inserting a transfer paper having the toner transferred between the two rotating rollers, heating and melting the toner to fuse the toner on the transfer paper, wherein the fixing roller includes a hollow cylindrical metal base; An electric insulating layer satisfying a withstand voltage of 1500 V or more and a resistance heating layer heating a fixing roller are laminated on the outer surface or the inner surface of the hollow cylindrical metal substrate, and the outer surface of the fixing roller and the pressure roller is electrically conductive. Provided with a release layer having heat resistance and release properties, a thermistor that contacts the fixing roller and detects the temperature of the fixing roller, and a temperature control device that performs temperature control according to the output of the thermistor. ing In wearing device, voltage resistance between the fixing roller surface and the thermistor of the thermistor element 1
It is characterized in that an insulating means that satisfies 500 V or more is provided, and a charge removing means that grounds a surface release layer of the fixing roller or the pressure roller is provided.
【0013】この構成では、定着ローラの外面又は内面
に形成された絶縁層が破壊し、発熱ローラへの給電ライ
ンとサーミスタの信号系ラインが接触するようなことが
あった場合でも、サーミスタ素子と定着ローラとの間に
設けた絶縁手段によって二次側回路への一次側からの高
電圧・高電流の回り込みを防止することができると共
に、定着ローラの方面離型層を接地する除電手段を設け
ることにより、定着ローラよりの高電圧、高電流をグラ
ンドに落とすことができる。With this configuration, even if the insulating layer formed on the outer surface or the inner surface of the fixing roller is broken and the power supply line to the heating roller and the signal line of the thermistor come into contact with each other, the thermistor element and Insulating means provided between the fixing roller and the fixing roller can prevent high voltage and high current from flowing into the secondary circuit from the primary side, and provide a static elimination means for grounding the release layer in the direction of the fixing roller. Thereby, a high voltage and a high current from the fixing roller can be dropped to the ground.
【0014】また、請求項2の定着装置は、請求項1に
記載の定着装置おいて、前記絶縁手段の定着ローラへの
少なくとも当接側は、離型性及び絶縁性を有する耐熱フ
ィルムにて被覆されていることを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the fixing device according to the first aspect, at least a contact side of the insulating unit with the fixing roller is formed of a heat-resistant film having a releasing property and an insulating property. It is characterized by being coated.
【0015】この構成では、耐熱フィルムは耐熱性、離
型性及び絶縁性を有する材料で構成されているため、更
に絶縁効果を向上することができ、安全性を高めること
ができる。In this configuration, since the heat-resistant film is made of a material having heat resistance, release property and insulating property, the insulating effect can be further improved and the safety can be improved.
【0016】また、請求項3の定着装置は、請求項1に
記載の定着装置において、前記絶縁手段は、室温で体積
抵抗1014Ωcm以上、熱伝導率150W/m・K以
上、密度2.9〜3.5g/cm3 、比熱0.7〜
0.8J/g℃の特性を有する高熱伝導率材料を用いて
構成されていることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the fixing device of the first aspect, the insulating means has a volume resistance of at least 10 14 Ωcm at room temperature, a thermal conductivity of at least 150 W / m · K, and a density of 2. 9 to 3.5 g / cm 3 , specific heat 0.7 to
It is characterized by being formed using a high thermal conductivity material having a characteristic of 0.8 J / g ° C.
【0017】この構成では、絶縁手段として、体積抵抗
1014Ωcm以上、熱伝導率150W/m・K以上、密
度2.9〜3.5g/cm3 、比熱0.7〜0.8J/
g℃の特性を有する高熱伝導率材料を用いて構成したの
で、サーミスタ素子への熱応答性も殆ど劣化することが
なく定着ローラの温度を制御することができる。In this configuration, the insulation means has a volume resistance of at least 10 14 Ωcm, a thermal conductivity of at least 150 W / m · K, a density of 2.9 to 3.5 g / cm 3 , and a specific heat of 0.7 to 0.8 J / cm 2 .
Since a high thermal conductivity material having a characteristic of g ° C. is used, the temperature of the fixing roller can be controlled without substantially deteriorating the thermal response to the thermistor element.
【0018】また、請求項4の定着装置は、請求項1に
記載の定着装置において、前記絶縁手段は、室温で体積
抵抗1014Ωcm以上、熱伝導率75〜150W/m・
K、密度2.0g/cm3 以下、比熱0.7〜0.8J
/g℃の特性を有する低密度、低比熱材料を用いて構成
されていることを特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, in the fixing device of the first aspect, the insulating means has a volume resistance of 10 14 Ωcm or more at room temperature and a thermal conductivity of 75 to 150 W / m · cm.
K, density 2.0 g / cm 3 or less, the specific heat 0.7~0.8J
/ G ° C., characterized in that it is made of a low density, low specific heat material.
【0019】この構成では、絶縁手段として、体積抵抗
1014Ωcm以上、熱伝導率75〜150W/m・K、
密度2.0g/cm3 以下、比熱0.7J/g℃の低密
度材料を用いて構成したので、この低密度材料では上記
高熱伝導材料と比べ熱伝導率は低いが、密度が小さいた
め熱容量が小さくなり、高熱伝導材料とほぼ同程度の熱
応答性を得ることが出来ると共にコストの低減を図るこ
とができる。In this configuration, the insulation means has a volume resistance of 10 14 Ωcm or more, a thermal conductivity of 75 to 150 W / m · K,
Since a low density material having a density of 2.0 g / cm 3 or less and a specific heat of 0.7 J / g ° C. is used, this low density material has a lower thermal conductivity than the above high thermal conductive material, but has a lower density and thus has a lower heat capacity. , The thermal responsiveness substantially equal to that of the high thermal conductive material can be obtained, and the cost can be reduced.
【0020】また、請求項5の定着装置は、請求項1に
記載の定着装置において、前記絶縁手段の厚さは、0.
4〜0.6mmであることを特徴としている。According to a fifth aspect of the present invention, in the fixing device according to the first aspect, the thickness of the insulating means is set to 0.1.
4 to 0.6 mm.
【0021】この構成では、サーミスタ素子と定着ロー
ラの表面間の絶縁手段の厚さを0.4〜0.6mmとす
ることによって耐圧性を満足すると共に熱容量の低減を
図ることができ、サーミスタ素子の応答性がほとんど劣
化せず、定着性の安定化を図ることができる。In this configuration, by setting the thickness of the insulating means between the thermistor element and the surface of the fixing roller to 0.4 to 0.6 mm, the pressure resistance can be satisfied and the heat capacity can be reduced. Responsiveness is hardly degraded, and the fixability can be stabilized.
【0022】また、請求項6の定着装置は、請求項5に
記載の定着装置において、前記サーミスタの熱電対素子
と定着ローラ表面の当接部との間の絶縁距離は、2.5
〜15mmの長さであることを特徴としている。The fixing device according to a sixth aspect of the present invention is the fixing device according to the fifth aspect, wherein an insulation distance between the thermocouple element of the thermistor and a contact portion on the surface of the fixing roller is 2.5.
It is characterized by a length of up to 15 mm.
【0023】この構成では、サーミスタ素子と定着ロー
ラの表面の当接部との間の絶縁距離を2.5〜15mm
とすることにより、耐圧性を満足すると共に従来よりも
絶縁距離を短くして絶縁手段の大きさを小さくし熱容量
の低減を図ることができるため、サーミスタ素子の応答
性が殆ど劣化せず、定着性の安定化を図ることができ
る。In this configuration, the insulation distance between the thermistor element and the contact portion on the surface of the fixing roller is 2.5 to 15 mm.
By satisfying the pressure resistance, the insulation distance can be shortened and the size of the insulation means can be reduced and the heat capacity can be reduced as compared with the conventional case. Stability can be achieved.
【0024】また、請求項7の定着装置は、請求項5又
は6の何れかに記載の定着装置において、前記絶縁手段
は、サーミスタの熱電対素子を固定する固定部が設けら
れていることを特徴としている。According to a seventh aspect of the present invention, in the fixing device according to the fifth or sixth aspect, the insulating means is provided with a fixing portion for fixing a thermocouple element of a thermistor. Features.
【0025】この構成では、絶縁手段にはサーミスタの
熱電対素子を固定するための固定部が設けられているの
で、熱電対素子と定着ローラ表面の当接部との間の絶縁
距離を確保することができるため、絶縁距離の公差を小
さくすることができ、さらに絶縁距離を短くして絶縁手
段の大きさを小さくし熱容量の低減を図ることができる
ため、熱電対素子の応答性が殆ど劣化せず、定着性の安
定化を図ることができる。In this configuration, since the fixing means for fixing the thermocouple element of the thermistor is provided in the insulating means, the insulation distance between the thermocouple element and the contact part on the surface of the fixing roller is ensured. Therefore, the tolerance of the insulation distance can be reduced, and the insulation distance can be shortened, the size of the insulation means can be reduced, and the heat capacity can be reduced. Without fixing, the fixing property can be stabilized.
【0026】[0026]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態に
係わる定着装置を示す要部断面図である。図1に示すよ
うに、第1実施形態の定着装置は、回転駆動される定着
ローラ100Aと、定着ローラ100Aに所定圧力をも
って当接され回転自在な加圧ローラ200とを備え、定
着ローラ100Aと加圧ローラ200との間にトナーが
転写された転写紙を挿通しトナーを加熱溶融して転写紙
上に融着する定着装置であって、定着ローラ100Aは
中空円筒状金属基体である薄肉金属基体101と、薄肉
金属基体101の外面に、耐電圧性1500V以上を満
足する第1及び電気絶縁層102,105とこれらの間
に定着ローラを加熱する抵抗発熱層103とを積層し、
定着ローラ100A及び加圧ローラ200のそれぞれの
外表面に導電性、耐熱性及び離型性を有する導電性離型
層104,201を設け、定着ローラ100Aに当接し
て定着ローラ100Aの温度検出を行うサーミスタ60
0とサーミスタ600の出力に応じて温度制御を行う温
度制御装置623とを具備している定着装置において、
定着ローラ100Aの表面とサーミスタ600のサーミ
スタ素子603との間に耐電圧性1500V以上を満足
する絶縁手段である絶縁板601を設けるとともに、定
着ローラ100A又は加圧ローラ200の表面の導電性
離型層104,201を接地する除電手段である除電ブ
ラシ700を設けたことを特徴としている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing a fixing device according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the fixing device of the first embodiment includes a fixing roller 100A that is driven to rotate, and a pressure roller 200 that is in contact with the fixing roller 100A with a predetermined pressure and is rotatable. A fixing device in which a transfer paper having toner transferred thereto is inserted between a pressure roller 200 and the toner is heated and melted to fuse the toner onto the transfer paper. The fixing roller 100A is a thin metal substrate that is a hollow cylindrical metal substrate. 101, an outer surface of a thin metal substrate 101, a first and an electrically insulating layers 102 and 105 satisfying a withstand voltage of 1500 V or more, and a resistance heating layer 103 for heating a fixing roller between these layers;
Conductive release layers 104 and 201 having conductivity, heat resistance and release properties are provided on the outer surfaces of the fixing roller 100A and the pressure roller 200, respectively, and contact the fixing roller 100A to detect the temperature of the fixing roller 100A. Performing thermistor 60
0 and a temperature control device 623 that performs temperature control according to the output of the thermistor 600.
An insulating plate 601 is provided between the surface of the fixing roller 100A and the thermistor element 603 of the thermistor 600. The insulating plate 601 satisfies the withstand voltage of 1500 V or more, and the conductive release of the surface of the fixing roller 100A or the pressure roller 200 is performed. It is characterized in that a static elimination brush 700 which is a static elimination means for grounding the layers 104 and 201 is provided.
【0027】この定着装置では、定着ローラ100Aに
加圧ローラ200が不図示のスプリング等の付勢手段に
よって一定の加圧力で押し当てられている。In this fixing device, the pressing roller 200 is pressed against the fixing roller 100A with a constant pressing force by a biasing means such as a spring (not shown).
【0028】定着ローラ100Aは絶縁性を有する断熱
ブッシュ401a,b、金属軸受402a,bを介して
定着側板400a,bに取り付けられている。更に歯車
403が不図示の駆動源と係合し定着ローラ100Aの
回転駆動を行う。The fixing roller 100A is attached to the fixing side plates 400a and 400b through insulating bushes 401a and 401b having insulation properties and metal bearings 402a and 402b. Further, the gear 403 engages with a drive source (not shown) to rotate the fixing roller 100A.
【0029】定着ローラ100AはAlもしくはFeの
薄肉パイプからなる薄肉金属基体101を基体としてお
り、その肉厚は0.2〜0.8mm程度である。この薄
肉金属基体101の外面には、ポリイミドフィルム又は
セラミック等の材質から構成された第1電気絶縁層10
2と、SUS又は銀等の金属とガラスの粉末などからな
た抵抗発熱層103とが順次積層されている。更に抵抗
発熱層103の外側には第1電気絶縁層102と同じ材
料の第2電気絶縁層105が積層され、最も外側にはテ
フロン等の導電性、耐熱性及び離型性を有する導電性離
型層104が形成されている。抵抗発熱層103の両端
には抵抗発熱層103に通電を行うための受電電極50
0a,bが設けられ、板バネ502a,bによって給電
電極501a,bが受電電極500a,bに一定の荷重
で押しあてられている。抵抗発熱層103へはこの給電
電極501a,bと受電電極500a,bとが摺動しな
がら通電される。The fixing roller 100A is based on a thin metal base 101 made of a thin pipe of Al or Fe, and has a thickness of about 0.2 to 0.8 mm. On the outer surface of the thin metal substrate 101, a first electrically insulating layer 10 made of a material such as a polyimide film or ceramic is provided.
2 and a resistance heating layer 103 made of a metal such as SUS or silver and glass powder are sequentially laminated. Further, a second electric insulating layer 105 made of the same material as the first electric insulating layer 102 is laminated on the outside of the resistance heating layer 103, and the outermost conductive insulating material such as Teflon, which has conductivity, heat resistance and mold release properties. A mold layer 104 is formed. Power receiving electrodes 50 for supplying current to the resistance heating layer 103 are provided at both ends of the resistance heating layer 103.
0a, b are provided, and the power supply electrodes 501a, b are pressed against the power receiving electrodes 500a, 500b by a constant load by the leaf springs 502a, 502b. Electric power is supplied to the resistance heating layer 103 while the power supply electrodes 501a and 501b and the power receiving electrodes 500a and 500b slide.
【0030】また定着ローラ100Aの導電性離型層1
04の表面には除電ブラシ700が当接し、電気的にグ
ランドに落ちている。この除電ブラシ700は、図2の
二点鎖線で示すように、加圧ローラ200の導電性離型
層201に当接しても構わない。The conductive release layer 1 of the fixing roller 100A
A static elimination brush 700 is in contact with the surface of 04 and is electrically dropped to ground. As shown by a two-dot chain line in FIG. 2, the charge removing brush 700 may be in contact with the conductive release layer 201 of the pressure roller 200.
【0031】さらに、定着ローラ100Aの表面には抵
抗が温度の関数になることを利用したサーミスタ600
が当接され、このサーミスタ600により定着ローラ1
00Aの表面温度を検知し、後述する温度制御装置によ
りサーミスタ600の出力信号に基づいて定着ローラ1
00Aの抵抗発熱層103への供給電力を定着ローラ1
00Aの表面温度が所定の温度になるように制御してい
る。Further, a thermistor 600 utilizing the fact that the resistance is a function of temperature is provided on the surface of the fixing roller 100A.
And the thermistor 600 fixes the fixing roller 1
00A is detected, and the temperature of the fixing roller 1 is determined based on the output signal of the thermistor 600 by a temperature controller described later.
The power supplied to the resistance heating layer 103 of 00 A is supplied to the fixing roller 1.
The surface temperature of 00A is controlled to be a predetermined temperature.
【0032】図2は、サーミスタ600の構成の詳細を
示す図である。サーミスタ素子603はシリコーンスポ
ンジ等の耐熱性弾性材からなる支持体602に支持さ
れ、支持体602の定着ローラ100A側にサーミスタ
素子603の表面に当接するように耐熱性及び絶縁性を
持つ絶縁手段である絶縁板601が設けられている。ば
ね材からなる板バネ605によって、支持体602、サ
ーミスタ素子603及び絶縁板601を一体的に定着ロ
ーラ100Aに当接する構成となっている。FIG. 2 is a diagram showing the details of the structure of the thermistor 600. The thermistor element 603 is supported by a support 602 made of a heat-resistant elastic material such as silicone sponge, and is provided on the fixing roller 100A side of the support 602 by insulating means having heat resistance and insulation so as to contact the surface of the thermistor element 603. An insulating plate 601 is provided. The support 602, the thermistor element 603, and the insulating plate 601 are integrally contacted with the fixing roller 100A by a leaf spring 605 made of a spring material.
【0033】絶縁板601は、室温で体積抵抗1014Ω
cm以上、熱伝導率150W/m・K以上、密度2.9
〜3.5g/cm3、比熱0.7〜0.8J/g℃の特
性を有するAlN(窒化アルミニウム)等の高熱伝導率
材料を用いて構成されている。従ってサーミスタ素子6
03への熱応答性も殆ど劣化することなく定着ローラ1
00Aの温度を制御することができる。The insulating plate 601 has a volume resistance of 10 14 Ω at room temperature.
cm or more, thermal conductivity of 150 W / m · K or more, density 2.9
It is made of a high thermal conductivity material such as AlN (aluminum nitride) having characteristics of up to 3.5 g / cm 3 and specific heat of 0.7 to 0.8 J / g ° C. Therefore, thermistor element 6
Fixing roller 1 with almost no thermal response to 03
The temperature of 00A can be controlled.
【0034】また、絶縁板601は、体積抵抗1014Ω
cm以上、熱伝導率75〜150W/m・K以下、密度
2.0g/cm3 以下、比熱0.7〜0.8J/g℃以
下の特性を持つBN(窒化ホウ素)等の低密度材料を用
いて構成しても良い。この低密度材料ではAlN(窒化
アルミニウム)等の高熱伝導率材料と比べ熱伝導率は低
いが、密度が小さいため熱容量が小さくなり、前記の高
熱伝導率材料とほぼ同程度の熱応答性を得ることが出来
ると共にコストの低減を図ることができる。The insulating plate 601 has a volume resistance of 10 14 Ω.
low-density material such as BN (boron nitride) having the characteristics of not less than 75 cm, not more than 75-150 W / m · K, not more than 2.0 g / cm 3, and not more than 0.7-0.8 J / g ° C. specific heat. May be used. This low-density material has a lower thermal conductivity than a high-thermal-conductivity material such as AlN (aluminum nitride), but has a small density and therefore a small heat capacity, so that it has approximately the same thermal response as the high-thermal-conductivity material. And the cost can be reduced.
【0035】このような絶縁板601の耐圧1500V
を満足するためにはサーミスタ素子603と定着ローラ
表面間の絶縁板601の厚さtは0.4mm以上である
ことが必要である。しかし厚すぎると絶縁板601の熱
容量が増加し、サーミスタ素子603の応答速度が低減
するため、応答速度の高速化のためにはできるだけ薄く
することが望ましい。こうしたことからサーミスタ素子
603と定着ローラ100Aの表面間の絶縁板601の
厚さtを0.4〜0.6mmとするのが最適と考えられ
る。The insulating plate 601 has a withstand voltage of 1500 V.
Is satisfied, the thickness t of the insulating plate 601 between the thermistor element 603 and the surface of the fixing roller needs to be 0.4 mm or more. However, if the thickness is too large, the heat capacity of the insulating plate 601 increases, and the response speed of the thermistor element 603 decreases. Therefore, in order to increase the response speed, it is desirable to reduce the thickness as much as possible. Therefore, it is considered optimal to set the thickness t of the insulating plate 601 between the thermistor element 603 and the surface of the fixing roller 100A to 0.4 to 0.6 mm.
【0036】このように、サーミスタ素子603と定着
ローラ100Aの表面間の絶縁板601の厚さtを0.
4〜0.6mmとすることによって耐圧性を満足すると
共に熱容量の低減を図ることができるため、サーミスタ
素子603の応答性がほとんど劣化せず、定着性の安定
化を図ることができる。As described above, the thickness t of the insulating plate 601 between the thermistor element 603 and the surface of the fixing roller 100A is set to 0.
By setting the thickness to 4 to 0.6 mm, the pressure resistance can be satisfied and the heat capacity can be reduced. Therefore, the responsiveness of the thermistor element 603 is hardly deteriorated, and the fixing property can be stabilized.
【0037】また耐圧1500Vを満足するためにはサ
ーミスタ素子603と定着ローラ100Aの表面の当接
部までの絶縁距離lを2.5mm以上とすることが必要
であることが実験により確認されている。またサーミス
タ素子603の応答速度を低減させないため絶縁板60
1をなるべく小さくする必要がある。こうしたことから
サーミスタ素子603と定着ローラ100Aの表面の当
接部までの絶縁距離lを2.5〜15mmとするのが最
適と考えられる。It has been experimentally confirmed that the insulation distance 1 between the thermistor element 603 and the contact portion of the surface of the fixing roller 100A must be 2.5 mm or more in order to satisfy the withstand voltage of 1500 V. . In order to prevent the response speed of the thermistor element 603 from decreasing, the insulating plate 60 is used.
1 must be as small as possible. Therefore, it is considered optimal to set the insulation distance 1 between the thermistor element 603 and the contact portion of the surface of the fixing roller 100A at 2.5 to 15 mm.
【0038】このように、サーミスタ素子603と定着
ローラ100Aの表面の当接部との間の絶縁距離lを
2.5〜15mmとすることにより、耐圧性を満足する
と共に従来よりも絶縁距離lを短くして絶縁板601の
大きさを小さくし熱容量の低減を図ることができるた
め、サーミスタ素子603の応答性が殆ど劣化せず、定
着性の安定化を図ることができる。As described above, by setting the insulation distance 1 between the thermistor element 603 and the abutting portion on the surface of the fixing roller 100A to 2.5 to 15 mm, the pressure resistance is satisfied and the insulation distance 1 Is shortened, the size of the insulating plate 601 is reduced, and the heat capacity can be reduced. Therefore, the response of the thermistor element 603 is hardly deteriorated, and the fixing property can be stabilized.
【0039】またこの絶縁距離lを確保するために、絶
縁板601の定着ローラと反対側にサーミスタ素子60
3の位置を固定するための固定部601aを設けてい
る。In order to secure the insulation distance l, the thermistor element 60 is placed on the side of the insulating plate 601 opposite to the fixing roller.
A fixing portion 601a for fixing the position of No. 3 is provided.
【0040】このように、絶縁板601の定着ローラと
反対側にサーミスタ素子603の位置を固定するための
固定部601aを設けることによって、サーミスタ素子
603と定着ローラ100A表面の当接部との間の絶縁
距離lを確保することができるため、絶縁距離lの公差
を小さくすることができ、さらに絶縁距離lを短くして
絶縁板の大きさを小さくし熱容量の低減を図ることがで
きるため、サーミスタ素子の応答性が殆ど劣化せず、定
着性の安定化を図ることができる。As described above, by providing the fixing portion 601a for fixing the position of the thermistor element 603 on the opposite side of the insulating plate 601 from the fixing roller, the gap between the thermistor element 603 and the contact portion on the surface of the fixing roller 100A is provided. Since the insulation distance l can be ensured, the tolerance of the insulation distance l can be reduced, and the insulation distance l can be shortened to reduce the size of the insulating plate and reduce the heat capacity. The responsiveness of the thermistor element hardly deteriorates, and the fixing property can be stabilized.
【0041】更に、耐熱フィルムであるサーミスタフィ
ルム604によってサーミスタ素子603、支持体60
2、絶縁板601及び板バネ605が一体にその外側を
被覆されている。Further, a thermistor element 603 and a support 60 are provided by a thermistor film 604 which is a heat-resistant film.
2. The outside of the insulating plate 601 and the leaf spring 605 are integrally coated.
【0042】このサーミスタフィルム604は、ポリイ
ミド、テフロンなどの耐熱性、離型性、絶縁性及び円滑
性を有する材料で構成されているため、サーミスタ素子
603、支持体602及び絶縁板601を一体に被覆す
ることにより、更に絶縁効果を向上することができ、安
全性を高めることができる。また、サーミスタ600が
定着ローラ100Aと摺動してもサーミスタフィルム6
04が介在しているので摩耗が少なく、トナーなどの付
着も予防することができる。また上記構成において支持
体602を省略して、サーミスタ素子603を直接板バ
ネ605に設けるように構成することもできる。Since the thermistor film 604 is made of a material having heat resistance, release property, insulating property and smoothness such as polyimide and Teflon, the thermistor element 603, the support 602 and the insulating plate 601 are integrated. By coating, the insulating effect can be further improved, and the safety can be improved. Further, even if the thermistor 600 slides with the fixing roller 100A, the thermistor film 6
Because of the interposition of 04, wear is small and adhesion of toner and the like can be prevented. In addition, the support 602 may be omitted from the above configuration, and the thermistor element 603 may be provided directly on the leaf spring 605.
【0043】図3は、本発明の第2実施形態に係わる定
着装置を示す要部断面図である。図3に示すように、第
2実施形態の定着装置は、第1実施形態の定着装置と同
様に、回転駆動される定着ローラ100Bと、定着ロー
ラ100Bに所定圧力をもって当接され回転自在な加圧
ローラ200とを備え、定着ローラ100Bと加圧ロー
ラ200との間にトナーが転写された転写紙を挿通しト
ナーを加熱溶融して転写紙上に融着する定着装置であっ
て、定着ローラ100Bは薄肉金属基体101を備えて
いる。さらに、薄肉金属基体101の外表面に、導電
性、耐熱性及び離型性を有する導電性離型層104を設
け、薄肉金属基体101の内面に耐電圧性1500V以
上を満足する電気絶縁層102と定着ローラを加熱する
抵抗発熱層103とを順次積層し、加圧ローラ200の
外表面に導電性、耐熱性及び離型性を有する導電性離型
層201を設け、定着ローラ100Bに当接して定着ロ
ーラ100Bの温度検出を行うサーミスタ600とサー
ミスタ600の出力に応じて温度制御を行う温度制御装
置623とを具備している定着装置において、定着ロー
ラ100Bの表面とサーミスタ600のサーミスタ素子
603との間に耐電圧性1500V以上を満足する絶縁
板601を設けるとともに、定着ローラ100B又は加
圧ローラ200の表面の導電性離型層104又は201
を接地する除電ブラシ700を設けたことを特徴として
いる。FIG. 3 is a sectional view showing a main part of a fixing device according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, similarly to the fixing device of the first embodiment, the fixing device of the second embodiment includes a fixing roller 100B that is driven to rotate, and a rotatable pressing roller that is brought into contact with the fixing roller 100B with a predetermined pressure. A fixing device including a pressure roller 200, wherein the transfer paper having the toner transferred thereto is inserted between the fixing roller 100 </ b> B and the pressure roller 200, and the toner is heated and melted and fused on the transfer paper; Has a thin metal substrate 101. Further, a conductive release layer 104 having conductivity, heat resistance and release properties is provided on the outer surface of the thin metal substrate 101, and an electric insulating layer 102 satisfying a withstand voltage of 1500 V or more is provided on the inner surface of the thin metal substrate 101. And a resistance heating layer 103 for heating the fixing roller are sequentially laminated, and a conductive release layer 201 having conductivity, heat resistance and releasability is provided on the outer surface of the pressure roller 200, and is brought into contact with the fixing roller 100B. The fixing device includes a thermistor 600 for detecting the temperature of the fixing roller 100B and a temperature control device 623 for controlling the temperature in accordance with the output of the thermistor 600. Between the fixing roller 100B and the pressure roller 200 is provided. Sexual release layer 104 or 201
, A static elimination brush 700 for grounding is provided.
【0044】この定着装置では、定着ローラ100Bに
加圧ローラ200が不図示のスプリングによって一定の
加圧力で押しあてられている。定着ローラ100Bは絶
縁性を持つ断熱ブッシュ401a,b、金属軸受402
a,bを介して定着側板400a,bに取り付けられて
いる。さらに歯車403が不図示の駆動源と係合し回転
駆動を行う。定着ローラ100Bは、AlもしくはFe
の薄肉パイプからなる薄肉金属基体101を基体として
おり、その肉厚は0.2〜0.8mm程度である。薄肉
金属基体101の内面にはポリイミドフィルム又はセラ
ミック等の材質から構成された電気絶縁層102と、S
US又は銀等の金属とガラスの粉末などからなる抵抗発
熱層103とが順次積層されている。更に薄肉金属基体
の外側表面にはテフロン等の耐熱性及び離型性を有する
導電性離型層104が形成されている。抵抗発熱層10
3の両端には抵抗発熱層103に通電を行うための円盤
状受電電極500a,bが設けられ、板バネ502a,
bによって給電電極501a,bが一定の荷重で押しあ
てられている。抵抗発熱層103へはこの給電電極50
1a,bと受電電極500a,bとが摺動しながら通電
される。受電電極を円盤形状とすることで摺動部を回転
中心に位置させることができ、摺動部の相対速度を小さ
くし摺動摩擦を低減することが可能となる。また、この
受電電極を円盤状とする代わりに直径を含む長手形状等
の電極であってもよく、また半径を含む長手形状等の電
極であってもよく、定着ローラの回転中心に電極の少な
くとも一部が配置されていればよい。In this fixing device, the pressing roller 200 is pressed against the fixing roller 100B by a spring (not shown) with a constant pressing force. The fixing roller 100B includes insulating bushes 401a and 401b having insulating properties, and a metal bearing 402.
a, b are attached to the fixing side plates 400a, 400b. Further, the gear 403 engages with a drive source (not shown) to perform rotational driving. The fixing roller 100B is made of Al or Fe
The base is a thin-walled metal base 101 made of a thin pipe having a thickness of about 0.2 to 0.8 mm. An electric insulating layer 102 made of a material such as a polyimide film or a ceramic
A metal such as US or silver and a resistance heating layer 103 made of glass powder or the like are sequentially laminated. Further, a conductive release layer 104 such as Teflon having heat resistance and release properties is formed on the outer surface of the thin metal substrate. Resistance heating layer 10
3 are provided at both ends with disk-shaped power receiving electrodes 500a and 500b for supplying electricity to the resistance heating layer 103, and leaf springs 502a and
The power supply electrodes 501a and 501b are pressed with a constant load by b. The power supply electrode 50 is connected to the resistance heating layer 103.
Electric power is supplied to the power receiving electrodes 500a and 500a while sliding. By forming the power receiving electrode in a disk shape, the sliding portion can be positioned at the center of rotation, and the relative speed of the sliding portion can be reduced to reduce sliding friction. Further, instead of making the power receiving electrode into a disk shape, it may be an electrode having a longitudinal shape including a diameter, or may be an electrode having a longitudinal shape including a radius. It is only necessary that a part be arranged.
【0045】第1実施形態の定着装置と同様に、定着ロ
ーラ100Bには除電ブラシ700が当接し、電気的に
グランドに落ちている。この除電ブラシ700は、図4
の二点鎖線で示すように、加圧ローラ200の導電性離
型層201に当接しても構わない。As in the fixing device of the first embodiment, the static elimination brush 700 is in contact with the fixing roller 100B and is electrically grounded. FIG.
As shown by the two-dot chain line, the pressure roller 200 may be in contact with the conductive release layer 201.
【0046】この第2実施形態の定着装置では、サーミ
スタ600の構成は第1実施形態と同様なので、共通部
分に共通の符号を付してその説明を省略する。In the fixing device of the second embodiment, the structure of the thermistor 600 is the same as that of the first embodiment.
【0047】図5は、第1及び第2の実施形態で用いた
温度制御装置623を含む回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram including the temperature control device 623 used in the first and second embodiments.
【0048】図5において、定着ローラ100A,10
0Bに絶縁板601を介して当接されたサーミスタ素子
603は、表面発熱ローラである定着ローラ100A,
100Bの温度に応じて抵抗値が変化し、サーミスタ素
子603と抵抗R1とによって分圧された検出電位Vr
を得る。検出電位Vrは温度制御装置623に入力さ
れ、温度制御装置623は入力信号に応じて、表面発熱
ローラへの通電を制御するための出力信号を、フォトカ
プラ624を通じてTRC(トライアック)616へ出
力するように構成している。In FIG. 5, the fixing rollers 100A, 100
The thermistor element 603 abutting on the fixing roller 100B via the insulating plate 601 is a fixing roller 100A, which is a surface heat roller.
The resistance value changes according to the temperature of 100B, and the detection potential Vr is divided by the thermistor element 603 and the resistor R1.
Get. The detected potential Vr is input to the temperature control device 623, and the temperature control device 623 outputs an output signal for controlling energization to the surface heat roller to the TRC (triac) 616 through the photocoupler 624 in accordance with the input signal. It is configured as follows.
【0049】このような制御系にて表面発熱ローラであ
る定着ローラ100A,100Bを制御する場合、定着
ローラ100A,100Bの外面又は内面に形成された
絶縁層102,105が破壊し、定着ローラ100A,
100Bへの給電ラインとサーミスタ信号系ラインが接
触するようなことがあった場合、二次側回路に一次側の
高電圧・高電流が回り込む虞がある。When the fixing rollers 100A and 100B, which are the surface heating rollers, are controlled by such a control system, the insulating layers 102 and 105 formed on the outer or inner surfaces of the fixing rollers 100A and 100B are broken, and the fixing rollers 100A and 100B are broken. ,
If the power supply line to the 100B and the thermistor signal system line come into contact with each other, there is a possibility that a high voltage and a high current on the primary side flow into the secondary side circuit.
【0050】この時サーミスタ素子603と定着ローラ
100A,100Bとの間に設けた絶縁板601によっ
て二次側回路への一次側からの高電圧・高電流の回り込
みを防止すると共に、更に定着ローラ100A,100
B(又は加圧ローラ200)の表面に除電ブラシ700
を当接することにより、定着ローラ100A,100B
よりの高電圧、高電流をグランドに落とすことにより確
実にヒューズ615を遮断し、電源610からの電流の
供給を止めることができる。At this time, an insulating plate 601 provided between the thermistor element 603 and the fixing rollers 100A and 100B prevents high voltage and high current from flowing from the primary side to the secondary side circuit, and furthermore, fixes the fixing roller 100A. , 100
B (or the pressure roller 200) on the surface of the neutralizing brush 700
Is brought into contact with the fixing rollers 100A and 100B.
By lowering the higher voltage and higher current to the ground, the fuse 615 can be surely cut off and the supply of the current from the power supply 610 can be stopped.
【0051】また、上記除電ブラシ700は定着ローラ
100A,100B及び加圧ローラ200表面への静電
気によるトナー付着をも防止し、静電オフセットを低減
することによって画像品質の向上を図ることもできる。Further, the charge removing brush 700 also prevents the toner from adhering to the surfaces of the fixing rollers 100A and 100B and the pressure roller 200 due to static electricity, and can improve the image quality by reducing the electrostatic offset.
【0052】なお、以上の実施形態では、金属軸受40
2a,bを用いたが、金属軸受402a,bの代わりに
絶縁性のある樹脂軸受を用いていもよい。In the above embodiment, the metal bearing 40
Although 2a and 2b are used, an insulating resin bearing may be used instead of the metal bearings 402a and 402b.
【0053】また、絶縁手段として絶縁板を用いた場合
について説明したが、板状以外の形状であってもよい。Although the case where the insulating plate is used as the insulating means has been described, the shape may be other than the plate shape.
【0054】また、除電手段として除電ブラシを用いた
場合について説明したが、定着ローラ又は加圧ローラの
表面離型層を接地できれば他の手段であってもよい。Further, the case where the charge removing brush is used as the charge removing means has been described, but other means may be used as long as the surface release layer of the fixing roller or the pressure roller can be grounded.
【0055】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することができる。The present invention is not limited to the above embodiment. That is, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
【0056】[0056]
【発明の効果】以上の説明から明らかな如く請求項1の
定着装置によれば、回転駆動される定着ローラと、該定
着ローラに所定圧力をもって当接され回転自在な加圧ロ
ーラとを備え、この回転する2つのローラ間にトナーが
転写された転写紙を挿通しトナーを加熱溶融して転写紙
上に融着する定着装置であって、前記定着ローラは中空
円筒状金属基体を備え、該中空円筒状金属基体の外面又
は内面に、耐電圧性1500V以上を満足する電気絶縁
層と定着ローラを加熱する抵抗発熱層とを積層し、該定
着ローラ及び加圧ローラの外表面に導電性、耐熱性及び
離型性を有する離型層を設け、前記定着ローラに当接し
て該定着ローラの温度検出を行うサーミスタと該サーミ
スタの出力に応じて温度制御を行う温度制御装置とを具
備している定着装置において、前記定着ローラ表面とサ
ーミスタのサーミスタ素子との間に耐電圧性1500V
以上を満足する絶縁手段を設けるとともに、前記定着ロ
ーラ又は加圧ローラの表面離型層を接地する除電手段を
設けたので、サーミスタ素子と定着ローラとの間に設け
た絶縁手段によって二次側回路への一次側からの高電圧
・高電流の回り込みを防止することができると共に、定
着ローラの方面離型層を接地する除電手段を設けること
により、定着ローラよりの高電圧、高電流をグランドに
落とすことができる。As is apparent from the above description, according to the fixing device of the first aspect, there is provided a fixing roller which is driven to rotate, and a pressure roller which is in contact with the fixing roller at a predetermined pressure and is rotatable. A fixing device for inserting a transfer paper having the toner transferred between the two rotating rollers, heating and melting the toner and fusing the toner on the transfer paper, wherein the fixing roller includes a hollow cylindrical metal substrate, An electrical insulating layer satisfying a withstand voltage of 1500 V or more and a resistance heating layer for heating a fixing roller are laminated on the outer surface or inner surface of the cylindrical metal substrate, and the outer surface of the fixing roller and the pressing roller has conductivity and heat resistance. A release layer having a releasability and a releasability, comprising a thermistor that contacts the fixing roller to detect the temperature of the fixing roller, and a temperature control device that performs temperature control according to the output of the thermistor. Fixing equipment In, voltage resistance 1500V between the fixing roller surface and the thermistor of the thermistor element
In addition to providing insulating means that satisfies the above and providing static elimination means for grounding the surface release layer of the fixing roller or pressure roller, the secondary circuit is provided by the insulating means provided between the thermistor element and the fixing roller. High voltage and high current from the primary side of the fixing roller can be prevented, and by providing a static eliminator for grounding the release layer on the side of the fixing roller, high voltage and high current from the fixing roller can be grounded. Can be dropped.
【0057】また、請求項2の定着装置によれば、請求
項1に記載の定着装置おいて、前記絶縁手段の定着ロー
ラへの少なくとも当接側は、離型性及び絶縁性を有する
耐熱フィルムにて被覆されているので、耐熱フィルムは
耐熱性、離型性及び絶縁性を有する材料で構成されてい
るため、更に絶縁効果を向上することができ、安全性を
高めることができる。According to a second aspect of the present invention, there is provided a fixing device according to the first aspect, wherein at least a contacting side of the insulating unit with the fixing roller has a releasing property and an insulating property. Since the heat-resistant film is made of a material having heat resistance, release property and insulating property, the insulating effect can be further improved and safety can be improved.
【0058】また、請求項3の定着装置によれば、請求
項1に記載の定着装置において、前記絶縁手段は、室温
で体積抵抗1014Ωcm以上、熱伝導率150W/m・
K以上、密度2.9〜3.5g/cm3 、比熱0.7
〜0.8J/g℃の特性を有する高熱伝導率材料を用い
て構成されているので、サーミスタ素子への熱応答性も
殆ど劣化することがなく定着ローラの温度を制御するこ
とができる。According to the fixing device of the third aspect, in the fixing device of the first aspect, the insulating means has a volume resistance of 10 14 Ωcm or more at room temperature and a thermal conductivity of 150 W / m · cm.
K or more, density 2.9 to 3.5 g / cm 3 , specific heat 0.7
Since it is made of a high thermal conductivity material having a characteristic of about 0.8 J / g ° C., the temperature of the fixing roller can be controlled without substantially deteriorating the thermal response to the thermistor element.
【0059】また、請求項4の定着装置によれば、請求
項1に記載の定着装置において、前記絶縁手段は、室温
で体積抵抗1014Ωcm以上、熱伝導率75〜150W
/m・K、密度2.0g/cm3 以下、比熱0.7〜
0.8J/g℃の特性を有する低密度、低比熱材料を用
いて構成されているので、この低密度材料では上記高熱
伝導材料と比べ熱伝導率は低いが、密度が小さいため熱
容量が小さくなり、高熱伝導材料とほぼ同程度の熱応答
性を得ることが出来ると共にコストの低減を図ることが
できる。According to the fixing device of the fourth aspect, in the fixing device of the first aspect, the insulating means has a volume resistance of at least 10 14 Ωcm at room temperature and a thermal conductivity of 75 to 150 W.
/ M · K, density 2.0g / cm 3 or less, specific heat 0.7 ~
The low-density material has a lower thermal conductivity than the above-described high-thermal-conductivity material because of its low-density, low-specific-heat material having a characteristic of 0.8 J / g ° C. Thus, it is possible to obtain substantially the same thermal responsiveness as that of the high heat conductive material and to reduce the cost.
【0060】また、請求項5の定着装置によれば、請求
項1に記載の定着装置において、前記絶縁手段の厚さ
は、0.4〜0.6mmであるので、耐圧性を満足する
と共に熱容量の低減を図ることができ、サーミスタ素子
の応答性がほとんど劣化せず、定着性の安定化を図るこ
とができる。According to the fixing device of the fifth aspect, in the fixing device of the first aspect, since the thickness of the insulating means is 0.4 to 0.6 mm, the insulating means satisfies pressure resistance. The heat capacity can be reduced, the responsiveness of the thermistor element hardly deteriorates, and the fixing property can be stabilized.
【0061】また、請求項6の定着装置によれば、請求
項5に記載の定着装置において、前記サーミスタの熱電
対素子と定着ローラ表面の当接部との間の絶縁距離は、
2.5〜15mmの長さであるので、耐圧性を満足する
と共に従来よりも絶縁距離を短くして絶縁手段の大きさ
を小さくし熱容量の低減を図ることができ、サーミスタ
素子の応答性が殆ど劣化せず、定着性の安定化を図るこ
とができる。According to the fixing device of the sixth aspect, in the fixing device of the fifth aspect, the insulation distance between the thermocouple element of the thermistor and the contact portion on the surface of the fixing roller is:
Since the length is 2.5 to 15 mm, the pressure resistance is satisfied, the insulation distance is shorter than before, the size of the insulating means is reduced, the heat capacity can be reduced, and the responsiveness of the thermistor element is improved. The fixability can be stabilized with almost no deterioration.
【0062】また、請求項7の定着装置によれば、請求
項5又は6の何れかに記載の定着装置において、前記絶
縁手段は、サーミスタの熱電対素子を固定する固定部が
設けられているので、熱電対素子と定着ローラ表面の当
接部との間の絶縁距離を確保することができ、絶縁距離
の公差を小さくすることができ、さらに絶縁距離を短く
して絶縁手段の大きさを小さくし熱容量の低減を図るこ
とができるため、熱電対素子の応答性が殆ど劣化せず、
定着性の安定化を図ることができる。According to the fixing device of the seventh aspect, in the fixing device of the fifth or sixth aspect, the insulating means is provided with a fixing portion for fixing a thermocouple element of a thermistor. Therefore, the insulation distance between the thermocouple element and the abutting portion on the surface of the fixing roller can be secured, the tolerance of the insulation distance can be reduced, and the insulation distance can be reduced to reduce the size of the insulation means. Since the heat capacity can be reduced by reducing the size, the responsiveness of the thermocouple element hardly deteriorates,
Fixability can be stabilized.
【図1】本発明の第1実施形態に係わる定着装置を示す
要部断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing a fixing device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】第1実施形態の定着装置で用いたサーミスタの
構成の詳細を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating details of a configuration of a thermistor used in the fixing device according to the first embodiment.
【図3】本発明の第2実施形態に係わる定着装置を示す
要部断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a main part showing a fixing device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】第2実施形態の定着装置で用いたサーミスタの
構成の詳細を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating details of a configuration of a thermistor used in a fixing device according to a second embodiment.
【図5】第1及び第2実施形態で用いる温度制御装置を
含む回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram including a temperature control device used in the first and second embodiments.
100A 定着ローラ 100B 定着ローラ 101 薄肉金属基体 102 第1電気絶縁層 103 抵抗発熱層 104 離型層 105 第2電気絶縁層 200 加圧ローラ 201 導電性離型層 601 絶縁板 601a 固定部 604 サーミスタフィルム(耐熱フィルム) 605 板バネ 623 温度制御装置 700 除電ブラシ t 絶縁板の厚さ l 絶縁距離 100A Fixing Roller 100B Fixing Roller 101 Thin Metal Substrate 102 First Electrical Insulating Layer 103 Resistance Heating Layer 104 Release Layer 105 Second Electrical Insulating Layer 200 Pressure Roller 201 Conductive Release Layer 601 Insulating Plate 601a Fixed Section 604 Thermistor Film ( Heat-resistant film) 605 Leaf spring 623 Temperature control device 700 Static elimination brush t Thickness of insulating plate l Insulation distance
Claims (7)
ーラに所定圧力をもって当接され回転自在な加圧ローラ
とを備え、この回転する2つのローラ間にトナーが転写
された転写紙を挿通しトナーを加熱溶融して転写紙上に
融着する定着装置であって、前記定着ローラは中空円筒
状金属基体を備え、該中空円筒状金属基体の外面又は内
面に、耐電圧性1500V以上を満足する電気絶縁層と
定着ローラを加熱する抵抗発熱層とを積層し、該定着ロ
ーラ及び加圧ローラの外表面に導電性、耐熱性及び離型
性を有する離型層を設け、前記定着ローラに当接して該
定着ローラの温度検出を行うサーミスタと該サーミスタ
の出力に応じて温度制御を行う温度制御装置とを具備し
ている定着装置において、 前記定着ローラ表面とサーミスタのサーミスタ素子との
間に耐電圧性1500V以上を満足する絶縁手段を設け
るとともに、前記定着ローラ又は加圧ローラの表面離型
層を接地する除電手段を設けたことを特徴とする定着装
置。An image forming apparatus comprising: a fixing roller that is driven to rotate; and a rotatable pressure roller that abuts on the fixing roller at a predetermined pressure and that is rotatable. A transfer sheet on which toner is transferred is inserted between the two rotating rollers. A fixing device, wherein the fixing roller includes a hollow cylindrical metal substrate, and an outer surface or an inner surface of the hollow cylindrical metal substrate has a withstand voltage of 1500 V or more. An electric insulating layer to be heated and a resistance heating layer for heating the fixing roller are laminated, and a release layer having conductivity, heat resistance and release properties is provided on the outer surfaces of the fixing roller and the pressure roller, and the fixing roller is provided on the fixing roller. A fixing device comprising: a thermistor that abuts on the fixing roller to detect the temperature of the fixing roller; and a temperature control device that performs temperature control according to the output of the thermistor. With an insulating means for satisfying the above voltage resistance 1500V between the child, the fixing apparatus characterized in that a discharging means for grounding the release layer of the fixing roller or the pressure roller.
も当接側は、離型性及び絶縁性を有する耐熱フィルムに
て被覆されていることを特徴とする請求項1に記載の定
着装置。2. The fixing device according to claim 1, wherein at least a contact side of the insulating unit with the fixing roller is covered with a heat-resistant film having a releasing property and an insulating property.
Ωcm以上、熱伝導率150W/m・K以上、密度2.
9〜3.5g/cm3 、比熱0.7〜0.8J/g℃
の特性を有する高熱伝導率材料を用いて構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。3. The method according to claim 1, wherein the insulating means has a volume resistance of 10 14 at room temperature.
Ωcm or more, thermal conductivity of 150 W / m · K or more, density 2.
9-3.5 g / cm 3 , specific heat 0.7-0.8 J / g ° C
2. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is formed using a high thermal conductivity material having the following characteristics.
Ωcm以上、熱伝導率75〜150W/m・K、密度
2.0g/cm3 以下、比熱0.7〜0.8J/g℃の
特性を有する低密度、低比熱材料を用いて構成されてい
ることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。4. The insulating means has a volume resistance of 10 14 at room temperature.
Ωcm or more, thermal conductivity of 75 to 150 W / m · K, density of 2.0 g / cm 3 or less, specific heat of 0.7 to 0.8 J / g ° C. The fixing device according to claim 1, wherein:
mmであることを特徴とする請求項1に記載の定着装
置。5. The insulating means has a thickness of 0.4 to 0.6.
The fixing device according to claim 1, wherein
ラ表面の当接部との間の絶縁距離は、2.5〜15mm
の長さであることを特徴とする請求項5に記載の定着装
置。6. An insulation distance between a thermocouple element of the thermistor and a contact portion on a surface of a fixing roller is 2.5 to 15 mm.
The fixing device according to claim 5, wherein the fixing device has a length.
子を固定する固定部が設けられていることを特徴とする
請求項5又は6の何れかに記載の定着装置。7. The fixing device according to claim 5, wherein the insulating unit includes a fixing portion for fixing a thermocouple element of a thermistor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8404698A JPH11282300A (en) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | Fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8404698A JPH11282300A (en) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | Fixing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11282300A true JPH11282300A (en) | 1999-10-15 |
Family
ID=13819571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8404698A Withdrawn JPH11282300A (en) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | Fixing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11282300A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7082273B2 (en) | 2002-01-02 | 2006-07-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image forming apparatus with electricity eliminating member |
| US7426364B2 (en) * | 2003-12-19 | 2008-09-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Fixing method, fixing device, and image forming apparatus |
| JP2011248116A (en) * | 2010-05-27 | 2011-12-08 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Fixing device, image forming device and heat generation rotational body |
| JP2013231808A (en) * | 2012-04-27 | 2013-11-14 | Canon Inc | Image heating device |
| WO2022229813A1 (en) * | 2021-04-30 | 2022-11-03 | Ricoh Company, Ltd. | Heating device, fixing device, and image forming apparatus |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP8404698A patent/JPH11282300A/en not_active Withdrawn
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| JP2022171185A (en) * | 2021-04-30 | 2022-11-11 | 株式会社リコー | Heating device, fixing device, image forming device |
| US12436485B2 (en) | 2021-04-30 | 2025-10-07 | Ricoh Company, Ltd. | Heating device, fixing device, and image forming apparatus |
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