JP2001051544A - Fixing device, temperature control method and temperature controller for fixing device - Google Patents

Fixing device, temperature control method and temperature controller for fixing device

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JP2001051544A
JP2001051544A JP11222215A JP22221599A JP2001051544A JP 2001051544 A JP2001051544 A JP 2001051544A JP 11222215 A JP11222215 A JP 11222215A JP 22221599 A JP22221599 A JP 22221599A JP 2001051544 A JP2001051544 A JP 2001051544A
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Japan
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temperature
roller
heating roller
heating
fixing device
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Application number
JP11222215A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Kawasaki
弘志 川崎
Hiroshi Iwai
弘 岩井
Michio Goshima
教夫 五嶋
Eiji Oki
榮二 大木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arai Seisakusho Co Ltd
Original Assignee
Arai Seisakusho Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a fixing device capable of avoiding the temperature excessive rise of a paper non-passing part on the surface of a heating roller when narrow paper is made to consecutively pass with simple constitution, avoiding the temperature drop of the surface of the heating roller when the paper consecutively passes, requiring the small electromotive force at the time of cooling and eliminating the need of providing a current limit circuit in a power source, and a temperature control method and a temperature controller for the fixing device capable of appropriately controlling the temperature of the heating roller of the fixing device. SOLUTION: This fixing device is equipped with the heating roller 1 and a pressure roller 2 fixing a transferred image to transfer paper with heat, and a temperature detection control means 3 detecting and controlling the temperature on the roller 1. In such a case, the heating element of the roller 1 is formed of a non-metallic heating element whose electric resistance value is lowered with temperature rise, and the control means 3 is disposed at the paper non- passing part on the outer periphery of the roller 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子複写機および
レーザービームプリンター(以下、LBPと略す)等の
定着部における加熱ローラと加圧ローラを使用した定着
装置、この定着装置の温度制御方法および温度制御装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device using a heating roller and a pressure roller in a fixing unit such as an electronic copying machine and a laser beam printer (hereinafter abbreviated as LBP), a method of controlling the temperature of the fixing device, and It relates to a temperature control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子複写機やLBPの定着部にお
ける加熱ローラとしてトナーの離型性を良くするため
に、金属芯金の外周にフッ素樹脂スリーブを被覆したロ
ーラが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a heating roller in a fixing unit of an electronic copying machine or an LBP, a roller having a metal core covered with a fluororesin sleeve to improve the releasability of toner has been known.

【0003】そして、従来のこの種のローラは、例えば
特開昭59−198118号公報に示されているよう
に、金属芯金にフッ素樹脂製熱収縮チューブを装着した
る後、該樹脂の融点未満で収縮固定させ、さらに該樹脂
の融点以上の温度に加熱して融着させるという方法で製
造されている。
[0003] A conventional roller of this type is prepared by mounting a fluororesin heat-shrinkable tube on a metal core, as shown in, for example, JP-A-59-198118, and then melting the melting point of the resin. It is manufactured by a method in which the resin is shrunk and fixed at a temperature lower than the melting point, and is further heated to a temperature higher than the melting point of the resin and fused.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような方法で製造
された従来の加熱ローラを使用した定着装置において
は、その熱源としてハロゲンランプ等の発熱体を用いて
いるために、ローラ表面を一定の温度に上昇させるため
には1〜10分のウォームアップタイムを要する上に、
消費電力が1200W(ワット)程度と非常に大きいと
いう不具合があった。このため、短時間で定着可能な温
度である160℃程度まで加熱させるために、ローラ自
体に発熱層を設けて、この発熱層に通電して発熱させる
加熱ローラが種々提案されている。例えば、特開平10
−104984号公報には、金属製の管体と、該金属製
の管体の外周面に形成された絶縁層と、該絶縁層の外側
に形成された発熱抵抗体層と、該発熱抵抗体層の外側に
形成された耐熱高離型樹脂層と、前記発熱抵抗体層に導
通接続する電極とを備えて成る加熱ローラを開示してい
る。しかしながら、特開平10−104984号で例示
しているローラの製造方法はポリイミドフィルム上に、
Agから成る発熱抵抗体(導電ペースト)をバインダー
と共に塗布し、この上にポリイミドフィルムを被せ、2
00℃前後に加熱した後、ポリイミドフィルムにサンド
イッチされた発熱抵抗体を、アルミニウム管の外周面に
貼り付けるといったもので、製造工程が複雑である上、
フイルムを貼り付けるのでシーム(継ぎ目)が発生して
しまうことより、高価でかつ発熱性能が安定しないとい
う不具合があった。また、この製造方法では、発熱体シ
ート間のシームは外層にあることにより、この箇所の画
像が不鮮明になるという不具合もあった。
In a fixing device using a conventional heating roller manufactured by such a method, since a heating element such as a halogen lamp is used as a heat source, the surface of the roller is fixed. In order to raise the temperature, a warm-up time of 1 to 10 minutes is required,
There is a problem that the power consumption is as large as about 1200 W (watt). For this reason, various heating rollers have been proposed in which a heating layer is provided on the roller itself to heat the heating layer to a temperature of about 160 ° C., which is a temperature at which fixing can be performed in a short time, and heat is applied to the heating layer. For example, JP
Japanese Patent Application Publication No. -104984 discloses a metal pipe, an insulating layer formed on the outer peripheral surface of the metal pipe, a heating resistor layer formed outside the insulating layer, and a heating resistor. Disclosed is a heating roller including a heat-resistant high-release resin layer formed outside the layer and an electrode electrically connected to the heating resistor layer. However, the manufacturing method of the roller exemplified in Japanese Patent Application Laid-Open No.
A heating resistor (conductive paste) made of Ag is applied together with a binder, and a polyimide film is coated thereon.
After heating to around 00 ° C, the heating resistor sandwiched by the polyimide film is attached to the outer peripheral surface of the aluminum tube, and the manufacturing process is complicated.
Since the film is attached, a seam (seam) is generated, so that there is a problem that the film is expensive and the heat generation performance is not stable. Further, in this manufacturing method, since the seam between the heating element sheets is in the outer layer, there is a problem that an image at this location becomes unclear.

【0005】また、特開昭56−126286号公報に
は、金属パイプの内周面に絶縁体層を介して面状発熱体
層を接着してなる加熱ローラが開示されている。しかし
ながら、例示された製法はシリコーンゴムからなる絶縁
体層にステンレス箔からなる発熱体を接着させるもの
で、この場合にはエポキシ系接着剤の如き耐熱性接着剤
を使用する必要があるために耐久性に劣り、且つ内面へ
の接着工程が困難なために部分的な剥離を起こしやす
く、その部分の放熱量が減少することより、異常昇温や
火災の恐れを孕んでいた。この不都合を解消するため、
特開平9−138605号公報では、金属パイプの内周
面に配設された発熱体を備える耐熱絶縁層と、該耐熱絶
縁体層の内表面にゴムもしくは発泡ゴムからなる圧接体
を装着した加熱ローラを開示している。しかしながら、
この構成では長期に加熱ローラを使用した時に圧接体の
熱劣化により密着力が減少し、金属パイプの内周面に密
着させた発熱体層が脱落するという不具合があった。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-126286 discloses a heating roller in which a sheet heating element layer is adhered to the inner peripheral surface of a metal pipe via an insulating layer. However, the exemplified manufacturing method is to bond a heating element made of stainless steel foil to an insulating layer made of silicone rubber. In this case, it is necessary to use a heat-resistant adhesive such as an epoxy-based adhesive, so that the durability is increased. Inferior properties and the difficulty in the process of bonding to the inner surface easily cause partial exfoliation, and the amount of heat radiated at that portion is reduced. To solve this inconvenience,
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-138605 discloses a heating method in which a heat-resistant insulating layer provided with a heating element disposed on the inner peripheral surface of a metal pipe, and a pressure contact body made of rubber or foamed rubber is mounted on the inner surface of the heat-resistant insulating layer. A roller is disclosed. However,
In this configuration, when the heating roller is used for a long period of time, there is a problem in that the adhesive strength is reduced due to thermal deterioration of the press contact body, and the heating element layer adhered to the inner peripheral surface of the metal pipe falls off.

【0006】また、特開平10−333472号や特開
平11−15318号では、葉書やB5サイズ紙などの
幅狭紙を連続通紙すると、通紙とともに加熱ローラの非
通紙部が過昇温するのを防止するために、芯金内面に、
絶縁層を介して幅や位置の異なる複数の発熱層が内設さ
れ、該複数の発熱層へ別々に電力を供給する加熱ローラ
からなる定着装置が開示されている。このような定着装
置では非通紙部での過昇温は回避されるが、連続通紙時
での通紙部の温度低下は回避できない上に、構造が複雑
であるので安価な定着装置を安定して供給できないとい
う不具合があった。
In JP-A-10-333472 and JP-A-11-15318, when narrow paper such as postcards or B5 size paper is continuously passed, the non-paper passing portion of the heating roller is overheated together with the passing of paper. In order to prevent
A fixing device is disclosed in which a plurality of heating layers having different widths and positions are provided inside through an insulating layer, and a heating roller that separately supplies power to the plurality of heating layers. In such a fixing device, an excessive temperature rise in the non-sheet passing portion can be avoided, but a temperature drop in the sheet passing portion during continuous sheet passing cannot be avoided, and an inexpensive fixing device having a complicated structure is required. There was a problem that stable supply was not possible.

【0007】また、前記各従来例の発熱体の抵抗温度特
性は、それぞれ正の特性を有し、温度の上昇と共に抵抗
値が増加する傾向、即ち温度の上昇と共に電流値が減少
する傾向にある。そのために、冷却時の起電力が大きく
なり、電源に電流制限回路を設ける必要性があるという
問題点があった。更に、発熱ローラの使用中に画像の定
着のために複数枚の紙を通過させると、発熱ローラの紙
の通紙部分の温度が低下し、その部分の発熱体の抵抗値
rが紙の非通紙部分より低下し、これにより当該通紙部
分の発熱量P、即ちP=r・I2 (J)も電流Iが一定
のために一層低下することとなり、発熱ロールの温度分
布が紙の非通紙部分が高く、通紙部分が低いという不均
一性が助長されるという不都合があった。
Further, the resistance-temperature characteristics of the heating elements of the above-mentioned prior art examples have positive characteristics, and the resistance value tends to increase as the temperature rises, that is, the current value tends to decrease as the temperature rises. . For this reason, there has been a problem that the electromotive force at the time of cooling becomes large and it is necessary to provide a current limiting circuit in the power supply. Further, when a plurality of sheets of paper are passed to fix an image while the heat generating roller is in use, the temperature of the paper passing portion of the heat generating roller decreases, and the resistance value r of the heat generating element in that part becomes non-paper. Since the current I is constant, the calorific value P of the paper passing portion, that is, P = r · I 2 (J), is further reduced because the current I is constant. There is a disadvantage that non-sheet passing portions are high and non-sheet passing portions are low, which promotes non-uniformity.

【0008】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、簡単な構成により幅狭紙を連続通紙した際の加
熱ローラ表面の非通紙部の過昇温を回避することができ
たり、連続通紙時の加熱ローラ表面の温度低下を回避す
ることができたり、冷却時の起電力が小さくて済み電源
に電流制限回路を設ける必要性がないという定着装置を
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of these points, and it is possible to avoid an excessive temperature rise in a non-sheet passing portion on the surface of a heating roller when a narrow sheet is continuously passed with a simple configuration. And a fixing device in which the temperature of the surface of the heating roller during continuous paper passing can be prevented from being lowered, and the electromotive force at the time of cooling is small and there is no need to provide a current limiting circuit in the power supply. And

【0009】また、本発明は前記定着装置の加熱ローラ
の温度を適正の制御することのできる定着装置の温度制
御方法および温度制御装置を提供することを目的とす
る。
Another object of the present invention is to provide a fixing device temperature control method and a temperature control device capable of appropriately controlling the temperature of the heating roller of the fixing device.

【0010】[0010]

【発明を解決するための手段】本発明者は前記通紙部に
おける温度低下や非通紙部における過昇温などの課題を
解決するために鋭意研究した結果、加熱ローラの発熱体
を昇温に伴って電気抵抗値が低下する非金属系発熱体を
もって形成し、加熱ローラ外周上に配設された温度セン
サーなどの温度検出手段を非通紙部に設置して温度制御
することにより、非通紙部の過昇温を回避することがで
き、かつ加熱ローラ外周上の通紙部に他の温度センサー
などの温度検出手段を設置して、前記通紙部に配設され
た温度検出手段により発熱層を有する加圧ローラもしく
は加圧ローラを加熱する補助ヒートローラの温度制御を
行うことにより、非通紙部の過昇温を回避することがで
きることを見出し、本発明を完成する至った。
The inventor of the present invention has made intensive studies to solve the problems such as the temperature drop in the paper passing portion and the excessive temperature rise in the non-paper passing portion. As a result, the heating element of the heating roller was heated. By forming a non-metallic heating element whose electric resistance value decreases with the temperature, a temperature sensor such as a temperature sensor disposed on the outer periphery of the heating roller is installed in the non-sheet passing portion to control the temperature. Temperature detecting means, such as another temperature sensor, can be installed in the paper passing section on the outer periphery of the heating roller to prevent excessive temperature rise in the paper passing section, and the temperature detecting means provided in the paper passing section It has been found that by controlling the temperature of the pressure roller having the heat generating layer or the auxiliary heat roller for heating the pressure roller, it is possible to avoid excessive temperature rise in the non-sheet passing portion, thereby completing the present invention. .

【0011】具体的には、請求項1に記載の定着装置
は、転写された画像を熱により転写用紙へ定着させる加
熱ローラ及び加圧ローラと、前記加熱ローラ上における
温度を検出・制御する温度検出制御手段を有する定着装
置において、前記加熱ローラの発熱体が昇温に伴って電
気抵抗値が低下する非金属系発熱体をもって形成されて
おり、前記温度検出制御手段が前記加熱ローラ外周上の
非通紙部に配設されていることを特徴とする。この非金
属系発熱体を用いることにより冷却時の起電力が小さく
て済み、連続通紙時の加熱ローラの通紙部の表面の温度
低下を回避することができ、幅狭紙を連続通紙した際の
加熱ローラ表面の非通紙部の過昇温を回避することがで
きたり、加熱ローラ外周上に配設された温度センサーな
どの温度検出制御手段を非通紙部に設置して温度制御す
ることにより、非通紙部の過昇温を回避することができ
る。
Specifically, the fixing device according to the first aspect of the present invention includes a heating roller and a pressure roller for fixing a transferred image to transfer paper by heat, and a temperature for detecting and controlling a temperature on the heating roller. In a fixing device having detection control means, a heating element of the heating roller is formed of a non-metallic heating element whose electric resistance value decreases with increasing temperature, and the temperature detection control means It is characterized in that it is disposed in the non-paper passing portion. By using this non-metallic heating element, the electromotive force at the time of cooling can be reduced, the temperature at the surface of the paper passing portion of the heating roller at the time of continuous paper passing can be reduced, and narrow paper can be continuously fed. In this case, it is possible to avoid excessive temperature rise in the non-paper passing area on the surface of the heating roller, or to install a temperature sensor or other temperature detection control By controlling, it is possible to avoid excessive temperature rise of the non-sheet passing portion.

【0012】また、請求項2に記載の定着装置において
は、転写された画像を熱により転写用紙へ定着させる加
熱ローラと、発熱体を有する加圧ローラと、加熱ローラ
上における温度を検出・制御する温度検出制御手段を有
する定着装置において、前記加熱ローラ及び加圧ローラ
の発熱体がそれぞれ昇温に伴って電気抵抗値が低下する
非金属系発熱体をもって形成されており、前記加熱ロー
ラ上の前記温度検出制御手段が前記加熱ローラ外周上の
非通紙部に配設されるとともに、前記加熱ローラ外周上
の通紙部に他の温度制御検出手段が配設され、前記通紙
部に配設された温度検出制御手段により加圧ローラの温
度が制御されることを特徴とする。この非金属系発熱体
を用いることにより冷却時の起電力が小さくて済み、連
続通紙時の加熱ローラおよび加圧ローラの通紙部の表面
の温度低下を回避することができ、幅狭紙を連続通紙し
た際の加熱ローラ表面および加圧ローラ表面の非通紙部
の過昇温を回避することができたり、加熱ローラ外周上
に配設された温度センサーなどの温度検出手段を非通紙
部に設置して温度制御することにより、非通紙部の過昇
温を回避することができ、かつ加熱ローラ外周上の通紙
部に他の温度センサーなどの温度検出制御手段を設置し
て、前記通紙部に配設された温度検出制御手段により発
熱層を有する加圧ローラの温度制御を行うことにより、
非通紙部の過昇温を回避することができる。
Further, in the fixing device according to the present invention, a heating roller for fixing a transferred image to transfer paper by heat, a pressure roller having a heating element, and a temperature on the heating roller are detected and controlled. In the fixing device having a temperature detection control unit, the heating elements of the heating roller and the pressure roller are each formed of a non-metallic heating element whose electric resistance value decreases as the temperature rises. The temperature detection control means is disposed in a non-paper passing portion on the outer periphery of the heating roller, and another temperature control detection means is disposed in a paper passing portion on the outer periphery of the heating roller, and is disposed in the paper passing portion. The temperature of the pressure roller is controlled by the provided temperature detection control means. By using this non-metallic heating element, the electromotive force at the time of cooling can be reduced, the temperature of the surface of the paper passing portion of the heating roller and the pressure roller at the time of continuous paper passing can be avoided, and the narrow paper can be used. Overheating of the surface of the heating roller and the non-paper passing portion of the surface of the pressure roller when paper is continuously passed, and the use of temperature detection means such as a temperature sensor By controlling the temperature by installing it in the paper-passing section, it is possible to avoid excessive temperature rise in the non-paper-passing section, and install temperature detection control means such as another temperature sensor in the paper-passing section on the outer periphery of the heating roller. Then, by controlling the temperature of the pressure roller having the heat generating layer by the temperature detection control means disposed in the paper passing portion,
Excessive temperature rise of the non-sheet passing portion can be avoided.

【0013】また、請求項3に記載の定着装置において
は、転写された画像を熱により転写用紙へ定着させる加
熱ローラ及び加圧ローラと、前記加熱ローラ上における
温度を検出・制御する温度検出制御手段を有する定着装
置において、前記加熱ローラの発熱体が昇温に伴って電
気抵抗値が低下する非金属系発熱体をもって形成されて
おり、加圧ローラを加熱する補助ヒートローラが配設さ
れているとともに、前記加熱ローラ上の前記温度検出制
御手段が前記加熱ローラ外周上の非通紙部に配設される
とともに、前記加熱ローラ外周上の通紙部に他の温度検
出制御手段が配設され、前記通紙部に配設された温度検
出手段により加圧ローラ上に配設された補助ヒートロー
ラの温度が制御されることを特徴とする。この非金属系
発熱体を用いることにより冷却時の起電力が小さくて済
み、連続通紙時の加熱ローラの通紙部の表面の温度低下
を回避することができ、幅狭紙を連続通紙した際の加熱
ローラ表面の非通紙部の過昇温を回避することができた
り、加熱ローラ外周上に配設された温度センサーなどの
温度検出手段を非通紙部に設置して温度制御することに
より、非通紙部の過昇温を回避することができ、かつ加
熱ローラ外周上の通紙部に他の温度センサーなどの温度
検出制御手段を設置して、前記通紙部に配設された温度
検出制御手段により加圧ローラを加熱する補助ヒートロ
ーラの温度制御を行うことにより、非通紙部の過昇温を
回避することができる。
Further, in the fixing device according to the third aspect, a heating roller and a pressure roller for fixing a transferred image to transfer paper by heat, and a temperature detection control for detecting and controlling a temperature on the heating roller. The heating element of the heating roller is formed of a non-metallic heating element whose electric resistance value decreases with increasing temperature, and an auxiliary heat roller for heating the pressure roller is provided. And the temperature detection control means on the heating roller is disposed in a non-paper passing portion on the outer periphery of the heating roller, and another temperature detection control means is disposed in a paper passing portion on the outer periphery of the heating roller. The temperature of the auxiliary heat roller disposed on the pressure roller is controlled by the temperature detecting means disposed in the paper passing portion. By using this non-metallic heating element, the electromotive force at the time of cooling can be reduced, the temperature at the surface of the paper passing portion of the heating roller at the time of continuous paper passing can be reduced, and narrow paper can be continuously fed. In this case, it is possible to avoid excessive temperature rise in the non-paper passing area on the surface of the heating roller, and to install a temperature sensor such as a temperature sensor on the outer circumference of the heating roller in the non-paper passing area to control the temperature. By doing so, it is possible to avoid excessive temperature rise in the non-sheet passing portion, and to install a temperature detection control means such as another temperature sensor in the sheet passing portion on the outer periphery of the heating roller to distribute the temperature in the sheet passing portion. By controlling the temperature of the auxiliary heat roller for heating the pressure roller by the provided temperature detection control means, it is possible to avoid an excessive temperature rise in the non-sheet passing portion.

【0014】また、請求項4に記載の定着装置において
は、請求項1または請求項2または請求項3において、
前記加熱ローラの非金属系発熱体は、絶縁層を有する芯
金の外周または内周に層状に形成されていることを特徴
とする。これにより、加熱ローラの温度制御をより適正
に行うことができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fixing device according to the first aspect, the second aspect or the third aspect.
The non-metallic heating element of the heating roller is formed in a layered shape on the outer or inner periphery of a metal core having an insulating layer. This makes it possible to more appropriately control the temperature of the heating roller.

【0015】また、請求項5に記載の定着装置において
は、請求項2において、前記加圧ローラが、絶縁層を有
する芯金の外周または内周に発熱層を有することを特徴
とする。これにより、加熱ローラの温度制御をより適正
に行うことができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fixing device according to the second aspect, the pressure roller has a heat generating layer on an outer periphery or an inner periphery of a core having an insulating layer. This makes it possible to more appropriately control the temperature of the heating roller.

【0016】また、請求項6に記載の定着装置において
は、請求項1から請求項5のいずれか1項ににおいて、
前記発熱層がポリイミドあるいはポリアミドイミドから
なる導電性チューブであることを特徴とする。これによ
り、発熱層を容易に形成することができ、かつ、温度制
御を適正に行うことができる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a fixing device according to any one of the first to fifth aspects.
The heat generating layer is a conductive tube made of polyimide or polyamide imide. Thus, the heat generation layer can be easily formed, and the temperature can be appropriately controlled.

【0017】また、請求項7に記載の定着装置において
は、請求項6において、前記導電性チューブは表面抵抗
が20Ω/□以下のシームレスチューブであることを特
徴とする。これにより、導電性チューブの発熱量を自由
に制御して加熱することができる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the fixing device according to the sixth aspect, the conductive tube is a seamless tube having a surface resistance of 20 Ω / □ or less. Thereby, the heating value of the conductive tube can be freely controlled and heated.

【0018】また、請求項8に記載の定着装置の温度制
御方法においては、転写された画像を熱により転写用紙
へ定着させる加熱ローラ及び加圧ローラと、前記加熱ロ
ーラ上における温度を検出・制御する温度検出制御手段
を有する定着装置であって、前記加熱ローラの発熱体が
昇温に伴って電気抵抗値が低下する非金属系発熱体をも
って形成されており、前記温度検出制御手段が前記加熱
ローラ外周上の非通紙部に配設されている定着装置の温
度制御をする温度制御方法において、前記温度検出制御
手段により加熱ローラの温度を検出すると同時に、前記
非金属系発熱体への通電電流値を電流センサーによって
検出しながら、当該非金属系発熱体への通電状態を制御
して加熱ローラの通紙部の表面温度と非通紙部の表面温
度とを均一に維持するように温度制御することを特徴と
する。
Further, in the temperature control method for a fixing device according to the present invention, a heating roller and a pressure roller for fixing a transferred image to transfer paper by heat, and detecting and controlling the temperature on the heating roller. A heating element of the heating roller is formed of a non-metallic heating element whose electric resistance value decreases as the temperature rises, wherein the temperature detection control means In a temperature control method for controlling the temperature of a fixing device provided in a non-paper passing portion on the outer periphery of a roller, the temperature detection control means detects the temperature of the heating roller and simultaneously supplies current to the non-metallic heating element. While the current value is detected by the current sensor, the state of energization to the non-metallic heating element is controlled to maintain the surface temperature of the heating roller's paper passing portion and the surface temperature of the non-paper passing portion uniformly. Characterized by temperature control so that.

【0019】また、請求項9に記載の定着装置の温度制
御装置においては、転写された画像を熱により転写用紙
へ定着させる加熱ローラ及び加圧ローラと、前記加熱ロ
ーラ上における温度を検出・制御する温度検出制御手段
を有する定着装置であって、前記加熱ローラの発熱体が
昇温に伴って電気抵抗値が低下する非金属系発熱体をも
って形成されており、前記温度検出制御手段が前記加熱
ローラ外周上の非通紙部に配設されている定着装置の温
度制御をする温度制御装置において、前記加熱ローラの
温度を検出する前記温度検出制御手段と、前記非金属系
発熱体への通電電流値を検出する電流センサーと、当該
非金属系発熱体への通電状態を制御する電流コントロー
ル回路と、検出された前記加熱ローラの温度と前記非金
属系発熱体への通電電流値とに応じて前記加熱ローラの
表面温度を均一に維持するように温度制御する制御回路
とを有することを特徴とする。
In the temperature control device for a fixing device according to the ninth aspect, a heating roller and a pressure roller for fixing a transferred image to transfer paper by heat, and detecting and controlling the temperature on the heating roller. A heating element of the heating roller is formed of a non-metallic heating element whose electric resistance value decreases as the temperature rises, wherein the temperature detection control means In a temperature control device for controlling the temperature of a fixing device provided in a non-sheet passing portion on the outer periphery of a roller, the temperature detection control means for detecting the temperature of the heating roller, and energization of the non-metallic heating element A current sensor for detecting a current value; a current control circuit for controlling a state of energization to the non-metallic heating element; and a detected temperature of the heating roller and a communication to the non-metallic heating element. And having a control circuit for temperature control so as to maintain a uniform surface temperature of the heating roller in response to the current value.

【0020】本発明の温度制御装置を温度制御方法によ
って動作させることにより加熱ローラの表面温度を確実
に均一に維持することができる。
By operating the temperature control device of the present invention by the temperature control method, the surface temperature of the heating roller can be reliably maintained uniformly.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples.

【0022】実施例1 図1から図3は本発明の1実施例を示している。Embodiment 1 FIGS. 1 to 3 show an embodiment of the present invention.

【0023】本実施例は、電子複写機の定着装置に適用
されたものである。
The present embodiment is applied to a fixing device of an electronic copying machine.

【0024】本実施例の定着装置は加熱ローラ1と加圧
ローラ2とから形成されており、温度検出制御手段とし
ての温度センサー3が加熱ローラ1の表面に設置されて
いる。
The fixing device of this embodiment includes a heating roller 1 and a pressure roller 2, and a temperature sensor 3 as a temperature detection control unit is provided on the surface of the heating roller 1.

【0025】前記加熱ローラ1は外径40mm、肉厚
0.7mmの鉄製(材質:STKM)芯金1aを用意
し、その金属芯金1aの外周にPFA(テトラフルオロ
エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
体)からなる絶縁層1cが被覆され、さらにこの絶縁層
1cの外周に非金属系発熱体の発熱層として、導電性ポ
リイミドチューブ1dが被覆され、さらに最外層にPF
Aからなるフッ素樹脂チューブ1eが被覆されている。
The heating roller 1 is prepared by preparing an iron (material: STKM) metal core 1a having an outer diameter of 40 mm and a wall thickness of 0.7 mm, and using PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether) around the metal core 1a. An insulating layer 1c made of a polymer) is coated. Further, the outer periphery of the insulating layer 1c is coated with a conductive polyimide tube 1d as a heating layer of a non-metallic heating element.
A fluororesin tube 1e made of A is covered.

【0026】更に説明すると、発熱層に使用した導電性
ポリイミドチューブ1dは、導電性カーボンの如き導電
性フィラーを10〜30重量%程度分散せしめたポリイ
ミド系樹脂からなるシームレスチューブであり、特開平
6−202513号公報にて開示されているが如き溶液
流延法で成型した。すなわち、まずポリイミドの前駆体
であるポリアミック酸をN−メチル−2−ピロリドン等
の溶媒に溶かしてポリアミック酸溶液にした後、導電性
カーボンブラックであるケッチェンブラック(AKZO
社(オランダ)製商品名)を添加し、ボールミルで分散
せしめた後、回転遠心成形機のシリンダー内に投入し、
遠心成形機の回転によりシリンダー内周面に流延させ、
この流延させた前記分散液をシリンダー内周面で加熱し
て溶媒をある程度除去し、ポリアミック酸チューブを得
た。次に、このチューブを取り出したる後、熱風乾燥機
で熱処理してイミド化反応を進めることにより硬化せし
め、内径40mm、厚さ110μm、長さ370mmの
導電性シームレスチューブを得た。このチューブの表面
抵抗をローレスタAP(三菱化学株式会社製商品名)で
測定したところ、5Ω/□であった。
More specifically, the conductive polyimide tube 1d used for the heating layer is a seamless tube made of a polyimide resin in which a conductive filler such as conductive carbon is dispersed by about 10 to 30% by weight. It was molded by a solution casting method as disclosed in JP-A-202513. That is, first, a polyamic acid, which is a precursor of polyimide, is dissolved in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone to form a polyamic acid solution, and then Ketjen black (AKZO), which is a conductive carbon black, is used.
(Trade name, manufactured by the Netherlands) and dispersed in a ball mill, then put into the cylinder of a rotary centrifugal molding machine,
It is cast on the inner peripheral surface of the cylinder by the rotation of the centrifugal molding machine,
The cast dispersion was heated on the inner peripheral surface of the cylinder to remove the solvent to some extent, thereby obtaining a polyamic acid tube. Next, after taking out the tube, the tube was heat-treated with a hot air drier and cured by advancing an imidization reaction to obtain a conductive seamless tube having an inner diameter of 40 mm, a thickness of 110 μm, and a length of 370 mm. The surface resistance of the tube was measured with a Loresta AP (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and found to be 5Ω / □.

【0027】次に、外径40mm、肉厚0.7mmの鉄
製(材質:STKM)芯金1aを用意し、外周に接着剤
を塗布した後、PFAチューブ1cを巻き付けて380
℃で加熱溶融成型した。
Next, an iron (material: STKM) metal core 1a having an outer diameter of 40 mm and a wall thickness of 0.7 mm is prepared, an adhesive is applied to the outer periphery, and a PFA tube 1c is wound around 380 mm.
It was heated and melt molded at ℃.

【0028】次に、前記導電性ポリイミドチューブ1d
の内面に接着剤を塗布した後、前記芯金1aの外周に前
記導電性ポリイミドチューブ1dを挿入した後、加熱溶
融させて導電性ポリイミドチューブ1dとPFA層とな
るPFAチューブ1cを接着させた。このローラの発熱
層である導電性ポリイミドチューブ1d層の両端に銀ペ
ースト1fを幅5mmになるようにリング状に塗布し電
極を形成して通電可能な構造にした。
Next, the conductive polyimide tube 1d
After applying an adhesive to the inner surface of the core, the conductive polyimide tube 1d was inserted into the outer periphery of the cored bar 1a, and then heated and melted to bond the conductive polyimide tube 1d and the PFA tube 1c to be a PFA layer. Silver paste 1f was applied to both ends of a conductive polyimide tube 1d layer, which is a heat generating layer of this roller, in a ring shape so as to have a width of 5 mm, electrodes were formed, and a structure capable of conducting electricity was formed.

【0029】次に、このローラの表面に厚さ50μmの
PFAチューブ1eを被覆し、380℃で加熱して溶融
密着させて加熱ローラ1とした。
Next, the surface of this roller was covered with a PFA tube 1e having a thickness of 50 μm, and heated at 380 ° C. to be fused and adhered to obtain a heated roller 1.

【0030】この導電性ポリイミドチューブ1dの抵抗
体の抵抗温度特性は下記の表1に示す通り昇温に伴って
電気抵抗値が低下する負の特性を有するものである。
The resistance temperature characteristic of the resistor of the conductive polyimide tube 1d has a negative characteristic that the electric resistance value decreases as the temperature rises as shown in Table 1 below.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】前記加圧ローラ2は、外径30mmの金属
芯金2aの外周に厚さ3mmのシリコーンゴム層2bが
形成され、さらにその外周にPFAチューブからなる離
型層2cが形成されている。
In the pressure roller 2, a 3 mm thick silicone rubber layer 2b is formed on the outer periphery of a metal core 2a having an outer diameter of 30mm, and a release layer 2c made of a PFA tube is formed on the outer periphery. .

【0033】加熱ローラ1の表面に設置されている温度
センサー3は、図3に示すように、検出温度を温度制御
装置の制御回路11に出力し、この温度制御装置が加熱
手段としての前記導電性ポリイミドチューブ1dの発熱
温度を制御するようにされている。そして、温度センサ
ー3は、図1に示すように、加熱ローラ1の非通紙部と
なる端部に設置されている。この温度制御装置は、導電
性ポリイミドチューブ1dに対する通電電路に設けた電
流センサー12によって導電性ポリイミドチューブ1d
への通電電流を検出するとともに、温度センサー3によ
って加熱ローラ1の表面温度を検出し、電流コントロー
ル回路13および加熱ローラ1の回転速度を制御するモ
ータ14の動作制御を行うように形成されている。
As shown in FIG. 3, the temperature sensor 3 installed on the surface of the heating roller 1 outputs the detected temperature to a control circuit 11 of the temperature control device. The heat generation temperature of the conductive polyimide tube 1d is controlled. The temperature sensor 3 is installed at an end of the heating roller 1 which is a non-sheet passing portion, as shown in FIG. This temperature control device uses a current sensor 12 provided in a current path for the conductive polyimide tube 1d to detect the conductive polyimide tube 1d.
In addition to detecting the current supplied to the heating roller 1, the temperature sensor 3 detects the surface temperature of the heating roller 1, and controls the operation of the current control circuit 13 and the motor 14 for controlling the rotation speed of the heating roller 1. .

【0034】次に、複写機としてキヤノン株式会社製の
NP6022(商品名)を用いて、まず前記加熱ローラ
1をNP6022に組み込み、温度検出制御手段として
の温度センサー3を加熱ローラ1の端部(非通紙部)に
図1および図3に示すように設置したる後、温度制御装
置によって100Vの電源を加熱ローラ1に通電しなが
ら、定着可能な温度である180℃(ローラ中央部)ま
での昇温時間を測定したところ10秒であり、このとき
の消費電力は1000Wであった。次に、葉書サイズの
用紙を連続通紙したところ、加熱ローラ1の通紙部と非
通紙部の表面温度は図4に示すような特性となり、問題
となるような画像不良は発生しなかった。
Next, using NP6022 (trade name) manufactured by Canon Inc. as a copying machine, first, the heating roller 1 is incorporated into the NP6022, and the temperature sensor 3 as a temperature detection control means is connected to the end of the heating roller 1 ( 1 and 3 in the non-sheet passing portion), and while the power supply of 100 V is applied to the heating roller 1 by the temperature control device, up to 180 ° C. (roller center portion) which is a fixing temperature. When the temperature rise time was measured, it was 10 seconds, and the power consumption at this time was 1000 W. Next, when the postcard-size paper is continuously passed, the surface temperatures of the heat-passing portion and the non-sheet-passing portion of the heating roller 1 have characteristics as shown in FIG. 4, and a problematic image defect does not occur. Was.

【0035】また、加熱ローラ1の加熱体としての導電
性ポリイミドチューブ1dの抵抗温度特性は図5に示す
通りとなった。即ち、加熱ローラ1の表面温度が昇温す
るに従って低減している。そして、印刷物の連続通紙に
より、通紙部の表面温度が目標温度から低減すると抵抗
値が高くなり、通電電流が非通紙部の一定温度に対応し
て不変であることより、当該通紙部の発熱量P、即ちP
=r・I2 (J)も電流Iが一定のために増加すること
となり、発熱ロール1の温度分布が紙の非通紙部と通紙
部とで均一性が維持されることになる。
The resistance temperature characteristics of the conductive polyimide tube 1d as the heating element of the heating roller 1 are as shown in FIG. That is, the temperature decreases as the surface temperature of the heating roller 1 increases. When the surface temperature of the paper passing portion decreases from the target temperature due to continuous paper passing of the printed matter, the resistance value increases, and the current flowing through the paper does not change corresponding to the constant temperature of the non-paper passing portion. Calorific value P, ie, P
= R · I 2 (J) also increases because the current I is constant, and the temperature distribution of the heat generating roll 1 is maintained uniform between the non-sheet passing portion and the sheet passing portion of the paper.

【0036】更に、導電性ポリイミドチューブ1dの抵
抗温度特性は低温時に通電電流が低いので、冷却時の起
電力が小さくて済み電源に電流制限回路を設ける必要性
がない。
Further, the conductive polyimide tube 1d has a low resistance current characteristic at a low temperature, so that the electromotive force at the time of cooling is small, and there is no need to provide a current limiting circuit in the power supply.

【0037】実施例2 図6および図7に示すように本実施例の定着装置に用い
られている一方の加圧ローラ2としては、ポリイミド製
導電性シームレスチューブ2dからなる発熱層を絶縁層
2cを介して外径34mmの芯金2aの表面に配設し、
さらにその外周に厚さ3mmのシリコーンゴム層2eを
形成したる後、表層のPFA層2fを形成するととも
に、導電性シームレスチューブ2d層の両端に銀ペース
ト2gを幅5mmになるようにリング状に塗布し電極を
形成して通電可能な構造にした。その他は、前記実施例
1と同様に加熱ローラ1を作成し、電子複写機(NP6
022)に組み込んで、図6に示すように、温度検出制
御手段としての温度センサー3a、3bを加熱ローラ1
の表面端部(非通紙部)と中央部(通紙部)にそれぞれ
設置したる後、端部のセンサー3aにより加熱ローラ1
を温度制御し、中央部のセンサー3bにより加圧ローラ
2を温度制御するように設定して通電しながら昇温時間
を測定したところ9秒であり、このときの消費電力は1
100Wであった。次に、葉書サイズの用紙を連続通紙
したところ、通紙部と非通紙部の加熱ローラ1の表面温
度は図8に示すような特性となり、問題となるような画
像不良は発生しなかった。
Embodiment 2 As shown in FIG. 6 and FIG. 7, as one of the pressure rollers 2 used in the fixing device of this embodiment, a heating layer made of a conductive seamless tube 2d made of polyimide is used as an insulating layer 2c. Disposed on the surface of the core 2a having an outer diameter of 34 mm through
After a silicone rubber layer 2e having a thickness of 3 mm is formed on the outer periphery, a PFA layer 2f as a surface layer is formed, and silver paste 2g is formed on both ends of the conductive seamless tube 2d in a ring shape so as to have a width of 5 mm. The electrode was formed by coating to form a structure capable of conducting electricity. In other respects, the heating roller 1 was prepared in the same manner as in the first embodiment, and an electronic copying machine (NP6
022), and as shown in FIG. 6, temperature sensors 3a and 3b as temperature detection control means are connected to the heating roller 1
After being installed at the surface end (non-sheet passing portion) and the center portion (sheet passing portion), respectively, the heating roller 1 is detected by the sensor 3a at the end.
The temperature of the pressure roller 2 was set to be controlled by the sensor 3b at the center, and the temperature rise time was measured while energizing. The result was 9 seconds, and the power consumption at this time was 1
It was 100W. Next, when a postcard-size sheet is continuously passed, the surface temperature of the heating roller 1 in the sheet passing portion and the non-sheet passing portion has characteristics as shown in FIG. 8, and a problematic image defect does not occur. Was.

【0038】実施例3 図9および図10に示すように本実施例の定着装置は、
実施例1の加熱ローラ1と加圧ローラ2との組合せに、
加圧ローラ2を加熱する補助ヒーターローラ5を設けて
形成されている。この補助ヒーターローラ5は、はその
金属芯金5aの外周にPFAからなる絶縁層5bが被覆
され、さらにこの絶縁層5bの外周に発熱層として、外
径21mmの導電性ポリイミドチューブ5cが被覆さ
れ、さらに最外層にPFAからなるフッ素樹脂チューブ
5dが被覆され、前記導電性ポリイミドチューブ5c層
の両端に銀ペースト5eを幅5mmになるようにリング
状に塗布し電極を形成して通電可能な構造にされてい
る。そして、この補助ヒーターローラ5は加圧ローラ2
の外接させられて加圧ローラ2を加熱するように設置さ
れている。このように形成されている3本のローラ1、
2、5を電子複写機(NP6022)に組み込んで、実
施例2と同様に加熱ローラ1の表面端部(非通紙部)と
中央部(通紙部)に温度センサー3a、3bを設置し
て、端部のセンサ3aーにより加熱ローラ1を、中央部
のセンサー3bにより補助ヒートローラ5を温度制御す
るように通電しながら昇温時間を測定したところ昇温時
間は9秒であり、このときの消費電力は1100Wであ
った。次に、葉書サイズの用紙を連続通紙したところ、
通紙部と非通紙部の加熱ローラ1の表面温度は図11に
示すような特性となり、問題となるような画像不良は発
生しなかった。
Embodiment 3 As shown in FIGS. 9 and 10, the fixing device of this embodiment
In the combination of the heating roller 1 and the pressure roller 2 of the first embodiment,
An auxiliary heater roller 5 for heating the pressure roller 2 is provided. The auxiliary heater roller 5 has an outer peripheral surface of a metal core 5a covered with an insulating layer 5b made of PFA, and an outer peripheral surface of the insulating layer 5b covered with a conductive polyimide tube 5c having an outer diameter of 21 mm as a heating layer. Further, the outermost layer is covered with a fluororesin tube 5d made of PFA, and silver paste 5e is applied to both ends of the conductive polyimide tube 5c in a ring shape so as to have a width of 5 mm to form an electrode, and a structure capable of conducting electricity. Has been. The auxiliary heater roller 5 is a pressure roller 2
Is installed so as to heat the pressure roller 2. The three rollers 1 thus formed,
2 and 5 were incorporated in an electronic copying machine (NP6022), and temperature sensors 3a and 3b were installed at the surface end (non-sheet passing portion) and the center (sheet passing portion) of the heating roller 1 as in the second embodiment. When the heating time was measured while energizing the heating roller 1 by the sensor 3a at the end and the auxiliary heat roller 5 by the sensor 3b at the center, the heating time was 9 seconds. The power consumption at that time was 1100 W. Next, when continuous postcard size paper was passed,
The surface temperature of the heating roller 1 in the paper passing portion and the non-paper passing portion had characteristics as shown in FIG. 11, and no problematic image defects occurred.

【0039】比較例1 図12に示すように比較例1の定着装置においては、温
度検出制御手段としての温度センサー3が加熱ローラ1
の表面の中央部(通紙部)に配設されている以外は前記
実施例1と同様に形成されている。この状態で通電しな
がら昇温時間を測定したところ9秒であった。次に、葉
書サイズの用紙を連続通紙したところ非通紙部の加熱ロ
ーラ温度が徐々に上昇し、図13に示すような特性とな
り、240℃を超えてしまうという不具合が発生するこ
とが分かった。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 As shown in FIG. 12, in the fixing device of Comparative Example 1, a temperature sensor 3 as a temperature detection control means is a heating roller 1
It is formed in the same manner as in the first embodiment, except that it is disposed at the center (paper passing portion) of the surface of. In this state, the temperature rise time was measured while energizing, and it was 9 seconds. Next, when the postcard-size paper is continuously passed, the temperature of the heating roller in the non-paper passing portion gradually rises, resulting in a characteristic as shown in FIG. 13 and a problem of exceeding 240 ° C. occurs. Was.

【0040】この結果から、温度検出制御手段としての
温度センサー3の設定位置を加熱ロラ1の非通紙部に配
設することにより、葉書サイズの如き幅狭紙を連続通紙
した際の加熱ローラ1の表面の非通紙部の過昇温を回避
できることが分かった。また、加圧ローラ2に発熱層を
組み入れたり、加圧ローラ2の表面に補助ヒートローラ
5を外接させて配設することにより、加熱ローラ1の表
面の通紙部の温度低下のない温度制御が安定した定着装
置が得られることが分かった。
From this result, by setting the set position of the temperature sensor 3 as the temperature detection control means in the non-sheet passing portion of the heating roller 1, the heating at the time of continuously passing narrow paper such as a postcard size is performed. It has been found that excessive heating of the non-sheet passing portion on the surface of the roller 1 can be avoided. Further, by incorporating a heat generating layer into the pressure roller 2 or arranging the auxiliary heat roller 5 on the surface of the pressure roller 2 so as to circumscribe the temperature, the temperature can be controlled without lowering the temperature of the paper passing portion on the surface of the heat roller 1. However, it was found that a stable fixing device could be obtained.

【0041】次に、前記実施例1〜4の定着装置につ
き、電子複写機(NP6022)に組み込んだ状態でA
4サイズのPPC用紙を各々1万枚の通紙耐久試験を実
施したところ、発熱性に変化はなく、また耐久終了の後
も問題となるような画像不良は発生しなかったので本発
明の定着装置は良好な耐久性を有していることが分かっ
た。
Next, with respect to the fixing devices of the first to fourth embodiments, the fixing device is mounted in an electronic copying machine (NP6022).
When a pass-through durability test was performed on 10,000 PPC papers of four sizes each, there was no change in heat generation, and no image defects that would cause a problem even after the end of the durability were generated. The device was found to have good durability.

【0042】本発明の定着装置において発熱層に使用さ
れる導電性ポリイミドは加熱により硬化する樹脂であ
り、該ポリイミドはその前駆体であるポリアミック酸を
加熱等によってイミド開環してポリイミドに変換するも
のである。このポリアミック酸は、まず出発原料とし
て、例えばピロメリット酸二無水物、3,3´,4,4
´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物等と4,4´
−フェニレンジアミン、4,4´−ビフェニレンジアミ
ン等とを各々組合せて、この当モルをN,N´−ジメチ
ルアミド、N−メチル−2−ピロリドン等の極性溶媒に
溶解して、これを常温以下で反応せしめて重縮合反応を
行い、液状のポリメリック酸が得られる。
The conductive polyimide used for the heat generating layer in the fixing device of the present invention is a resin which is cured by heating, and this polyimide is converted into a polyimide by opening the imide ring of the precursor polyamic acid by heating or the like. Things. This polyamic acid is first used as a starting material, for example, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4
'-Biphenyltetracarboxylic dianhydride and 4,4'
-Phenylenediamine, 4,4'-biphenylenediamine and the like are each combined, and this equimolar is dissolved in a polar solvent such as N, N'-dimethylamide, N-methyl-2-pyrrolidone and the like. And a polycondensation reaction is carried out to obtain a liquid polymeric acid.

【0043】また、該ポリイミドに内添する導電性付与
剤は、導電性カーボンブラックが一般的で、これにはア
セチレンブラックであるデンカブラック(電気化学工業
株式会社製商品名)、ケッチェンブラック(AKZO
(オランダ)社製商品名)オイルファーネスブラックで
あるトーカブラック(東海カーボン株式会社製商品
名)、バルカン(キャボット(アメリカ)社製商品名)
などが挙げられ、これらの導電性カーボンブラックの1
〜数種類が液状のポリアミック酸に対し5〜50重量
%、好ましくは10〜30重量%程度添加される。ま
た、銀,銅,ニッケルなどの金属粉、金属酸化物、グラ
ファイト、カーボンファイバーなどの導電性カーボンブ
ラック以外の導電性付与剤を単独あるいはカーボンブラ
ックと併用使用してもよく、ポリイミドチューブの表面
抵抗として20Ω/□以下にすることが肝要である。添
加量は導電性付与剤の種類にもよるが、5重量%未満で
は導電性付与効果が少ない場合が多く、50重量%を越
えるとポリアミック酸溶液の粘度が上がりすぎて溶液流
延法ではチューブが作成できなくなる。また、チューブ
の厚さは50〜100μm程度が好ましい。これは厚さ
が50μm以下ではチューブ強度が弱くなるため実機使
用に耐えられなくなるためであり、100μmを越えた
チューブでは熱容量が大きくなるために昇温時間が長く
なるとともに消費電力が大きくなるため好ましくない。
The conductivity imparting agent to be added to the polyimide is generally a conductive carbon black, such as acetylene black such as Denka Black (trade name, manufactured by Denki Kagaku Kogyo KK) and Ketjen Black ( AKZO
(Netherlands brand name) Oil furnace black, Toka Black (trade name from Tokai Carbon Co., Ltd.), Vulcan (brand name from Cabot (USA))
And one of these conductive carbon blacks.
About 5 to 50% by weight, preferably about 10 to 30% by weight, of the liquid polyamic acid is added. In addition, a conductive agent other than conductive carbon black such as metal powders such as silver, copper and nickel, metal oxides, graphite and carbon fiber may be used alone or in combination with carbon black. It is important that the resistance is set to 20Ω / □ or less. The amount of addition depends on the type of the conductivity-imparting agent, but if it is less than 5% by weight, the conductivity-imparting effect is often small, and if it exceeds 50% by weight, the viscosity of the polyamic acid solution becomes too high, and the solution casting method causes a tube. Cannot be created. Further, the thickness of the tube is preferably about 50 to 100 μm. This is because if the thickness is 50 μm or less, the tube strength becomes weak and the tube cannot withstand actual use. If the thickness exceeds 100 μm, the heat capacity becomes large, so that the temperature rise time becomes long and the power consumption becomes large. Absent.

【0044】また、加熱ローラ1における絶縁層には、
加熱ローラ1の耐熱性等に考慮して、PFA,PTFE
(ポリテトラフルオロエチレン)の如きフッ素樹脂やシ
リコーンゴムやシリコーンワニス、セラミックなどを金
属芯金1aに被覆して形成される。形成方法はコーティ
ングやプレスによる加熱成型などが適時適用される。こ
のとき使用される金属芯金1aとしては、アルミニウム
の3003合金、5056合金、6063合金、707
5合金などを所定寸法の中空円筒状に熱間で押出し加工
し、切削加工により芯金寸法に仕上げて適用される。こ
のほかSKM材などの鋼、ステンレス鋼、銅などの金属
線材を使用してもよい。また、絶縁性素材であるセラミ
ックやガラスなどの管状成型物を芯金として使用する場
合には必ずしも芯金外周に絶縁物を被覆することを要し
ない。
The insulating layer of the heating roller 1 includes
Considering the heat resistance of the heating roller 1, PFA, PTFE
It is formed by coating a metal core 1a with a fluororesin such as (polytetrafluoroethylene), silicone rubber, silicone varnish, ceramic or the like. As a forming method, coating, heat molding by a press, or the like is appropriately applied. The metal core 1a used at this time is 3003 alloy, 5056 alloy, 6063 alloy, 707 alloy of aluminum.
Five alloys or the like are hot-extruded into a hollow cylindrical shape having a predetermined size, and finished by cutting to obtain a cored bar. In addition, a metal wire such as steel such as SKM material, stainless steel, and copper may be used. Further, when a tubular molded product such as ceramic or glass, which is an insulating material, is used as a core, it is not always necessary to coat the outer periphery of the core with an insulator.

【0045】また、絶縁層を形成するフッ素樹脂やシリ
コーンゴムやフッ素ゴムなどは必要に応じて、充填剤、
増量充填剤、着色剤、耐熱剤、顔料等の種々の添加剤を
添加することができ、成型後、研磨して寸法および形状
を出してもよい。
The fluororesin, silicone rubber, fluororubber, etc., which form the insulating layer, may be filled, if necessary, with a filler,
Various additives such as a filler, a coloring agent, a heat-resistant agent, and a pigment can be added, and after molding, they may be polished to obtain dimensions and shapes.

【0046】シリコーンゴムの場合、絶縁層に対する充
填材の配合処方は絶縁性を維持する限り特に制限される
ものではないが、通常はベースのガム100重量部に対
して補強性充填材および増量充填剤が10〜300重量
部程度添加される。補強性充填材としては湿式シリカや
乾式シリカ(煙霧状シリカ)が一般的である。ここでい
う湿式シリカとは、二酸化けい素(SiO2 )からなる
補強性シリカのことで、製造方法としては、けい酸ナト
リウムを直接硫酸で分解する直接法や、けい酸ナトリウ
ムを塩類と反応させてけい酸塩を生成させ、次に硫酸ま
たは炭酸ガスで分解する間接法など種々の方法がある。
代表的な湿式シリカとしては、NipsilVN3 (日本シ
リカ工業株式会社製商品名)、カープレックスCS−5
(シオノギ製薬株式会社製商品名)、スターシルS(神
島化学工業株式会社製商品名)、トクシールUS(株式
会社トクヤマ製商品名)、シルトンR−2(水沢化学工
業株式会社製商品名)、Hisil223 (PPG社(米国)
製商品名)、Ultrasil VN3 (デグッザ社(ドイツ)
製商品名)、Vulkasil S(バイエル社(ドイツ)製商
品名)などが例示され、平均粒径が30μm以下、好ま
しくは5μm以下のグレードが使用される。乾式シリカ
は、ハロゲン化けい素の熱分解法やけい砂を加熱還元
し、気化したSiOの空気酸化法、有機けい素化合物の
熱分解法等により製造される二酸化けい素からなる補強
性シリカで、アエロジル200やアエロジルR972
(日本アエロジル株式会社製商品名)、Cab−O−Sil
MS−5(キャボット社(米国)製商品名)、レオロ
シールQS102(株式会社トクヤマ製商品名)が例示
される。本発明においては必要に応じて湿式シリカと乾
式シリカとを適時併用して使用してもよい。さらにシリ
カ表面の活性による二次結合の防止を目的として、潤滑
剤(ウエッタ)を添加してもよく、潤滑剤としては、シ
リコーンレジン類、アルコキシシランおよびシロキサン
類、ヒドロキシシランおよびシロキサン類、シラザン
類、有機酸エステル類、多価アルコール類などが例示さ
れる。
In the case of silicone rubber, the formulation of the filler with respect to the insulating layer is not particularly limited as long as the insulating property is maintained. Usually, however, the reinforcing filler and the filler are added to 100 parts by weight of the base gum. About 10 to 300 parts by weight of the agent is added. As the reinforcing filler, wet silica or dry silica (fumed silica) is generally used. Here, the wet silica refers to a reinforcing silica made of silicon dioxide (SiO 2 ). As a production method, a direct method of directly decomposing sodium silicate with sulfuric acid or a method of reacting sodium silicate with salts. There are various methods such as an indirect method in which silicate is formed and then decomposed with sulfuric acid or carbon dioxide gas.
Representative wet silicas include Nipsil VN3 (trade name, manufactured by Nippon Silica Industry Co., Ltd.) and Carplex CS-5.
(Trade name, manufactured by Shionogi Pharmaceutical Co., Ltd.), Star Sil S (trade name, manufactured by Kamishima Chemical Industry Co., Ltd.), Toksil US (trade name, manufactured by Tokuyama Corporation), Shilton R-2 (trade name, manufactured by Mizusawa Chemical Industry Co., Ltd.), Hisil223 (PPG (USA)
Product name), Ultrasil VN3 (Deguza, Germany)
And Vulkasil S (trade name, manufactured by Bayer AG, Germany). Grades having an average particle size of 30 μm or less, preferably 5 μm or less are used. Dry silica is a reinforcing silica made of silicon dioxide produced by the thermal decomposition method of silicon halide or the heat reduction of silica sand, and the air oxidation method of vaporized SiO and the thermal decomposition method of organic silicon compounds. , Aerosil 200 and Aerosil R972
(Trade name of Nippon Aerosil Co., Ltd.), Cab-O-Sil
MS-5 (trade name, manufactured by Cabot Corporation (USA)) and Leoloseal QS102 (trade name, manufactured by Tokuyama Corporation) are exemplified. In the present invention, wet silica and dry silica may be used in combination as needed. Further, a lubricant (wetter) may be added for the purpose of preventing secondary bonds due to the activity of the silica surface. Examples of the lubricant include silicone resins, alkoxysilanes and siloxanes, hydroxysilanes and siloxanes, and silazanes. , Organic acid esters, polyhydric alcohols and the like.

【0047】また、増量充填剤は、絶縁性、ゴムの機械
特性、すなわち物理強度、ゴム硬度、圧縮永久歪みなど
絶縁層として機能上欠くべからざる特性を保持するため
に必要な成分であり、炭酸カルシウム、石英粉、けいそ
う土、けい酸ジルコニウム、クレー(けい酸アルミニウ
ム)、タルク(含水けい酸マグネシウム)、ウォラスト
ナイト(メタけい酸カルシウム)、酸化チタン、酸化亜
鉛、酸化マグネシウム、アルミナ(酸化アルミニウ
ム)、酸化クロム、ベンガラ(酸化鉄)、硫酸アルミニ
ウム、硫酸バリウム、リトポン、二硫化モリブデン、マ
イカ(雲母粉)などが例示される。また、酸化セリウム
のような耐熱剤を添加してもよい。
The bulking filler is a component necessary for maintaining insulating properties and mechanical properties of rubber, that is, properties that are indispensable to function as an insulating layer, such as physical strength, rubber hardness, and compression set. Calcium, quartz powder, diatomaceous earth, zirconium silicate, clay (aluminum silicate), talc (hydrated magnesium silicate), wollastonite (calcium metasilicate), titanium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, alumina (oxide Aluminum), chromium oxide, red iron oxide, aluminum sulfate, barium sulfate, lithopone, molybdenum disulfide, mica (mica powder) and the like. Further, a heat resistant agent such as cerium oxide may be added.

【0048】通常、シリコーンゴムからなる加熱ローラ
はベンガラ色に着色して供給されることが多く、この場
合には着色剤としてベンガラを使用するのが一般的であ
る。ベンガラの種類としては、SRIS1108(日本
ゴム協会標準規格)に規定されたゴム用ベンガラが適用
でき、加工時のゴム内における配向性に留意する必要が
ある場合には、バイフェロックス130M(バイエル社
(ドイツ)製商品名)のような平均粒径が0.3μm以
下の球状のグレードをシリコーンゴムに対して0.2〜
2重量%程度添加させればよい。
In general, a heating roller made of silicone rubber is often supplied in a reddish color, and in this case, reddish is generally used as a coloring agent. As the type of bengara, a bengara for rubber specified in SRIS1108 (Japanese Rubber Association Standard) can be applied, and when it is necessary to pay attention to the orientation in the rubber during processing, Bayferox 130M (Bayer Corporation) (Germany brand name) and a spherical grade having an average particle size of 0.3 μm or less,
What is necessary is just to add about 2 weight%.

【0049】また、加硫系は、ジクミルパーオキサイド
や2,5−ジメチル−25−ジ−(ターシャリーブチル
パーオキシ)−ヘキサンなどの過酸化物を使用した過酸
化物加硫型が適用でき、ビニル基含有のオルガノポリシ
ロキサンとハイドロジエンポリシロキサンからなる付加
型としてもよく、さらには縮合型でもよい。
The vulcanization system is a peroxide vulcanization type using a peroxide such as dicumyl peroxide or 2,5-dimethyl-25-di- (tert-butylperoxy) -hexane. It may be an addition type composed of a vinyl group-containing organopolysiloxane and a hydrogenene polysiloxane, or a condensation type.

【0050】シリコーンゴムからなる絶縁層と導電性ポ
リイミドチューブからなる発熱層との接着は、ビニル基
含有のオルガノポリシロキサンとハイドロジエンポリシ
ロキサンとからなる付加型シリコーンゴムを使用するこ
とができ、このときポリイミドチューブの内面にはDY
39−067(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会
社製商品名)の如きシランカップリング剤やチタンカッ
プリング剤からなるプライマーを塗布する必要がある。
For the adhesion between the insulating layer made of silicone rubber and the heat generating layer made of conductive polyimide tube, an addition type silicone rubber made of a vinyl group-containing organopolysiloxane and a hydrogendiene polysiloxane can be used. DY on the inner surface of the polyimide tube
It is necessary to apply a primer composed of a silane coupling agent or a titanium coupling agent such as 39-067 (trade name, manufactured by Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.).

【0051】また、絶縁層と導電性ポリイミドチューブ
の接着に接着付与剤を含有した付加型シリコーンゴム組
成物を使用する場合は、この接着性付与剤として特公平
7−53432号公報もしくは特公昭59−5219号
公報に記載されているが如きエポキシ基含有の有機ケイ
素化合物が例示され、この場合には必ずしもポリイミド
チューブの内面にプライマーを塗布する必要がない。ま
た、芯金の外周に導電性ポリイミドチューブを装着し、
芯金とチューブとの間隙に接着性付与剤を含有した付加
型シリコーンゴム組成物を流し込んで絶縁層の形成とポ
リイミドチューブからなる発熱層との接着とを1工程で
一体成型してもよい。このとき、接着性付与剤を含有し
ない付加型シリコーンゴムを使用するのであれば、予め
ポリイミドチューブの内面にプライマーを塗布すること
により対応できる。
When an addition type silicone rubber composition containing an adhesion-imparting agent is used for adhesion between the insulating layer and the conductive polyimide tube, the adhesion-imparting agent is disclosed in Japanese Patent Publication No. Hei 7-53432 or Japanese Patent Publication No. Sho 59-53. An organic silicon compound containing an epoxy group as described in JP-A-5219 is exemplified. In this case, it is not always necessary to apply a primer to the inner surface of the polyimide tube. Also, attach a conductive polyimide tube to the outer periphery of the core,
The addition type silicone rubber composition containing the adhesion-imparting agent may be poured into the gap between the cored bar and the tube, and the formation of the insulating layer and the bonding with the heat generating layer formed of the polyimide tube may be integrally formed in one step. At this time, if an addition type silicone rubber containing no adhesion imparting agent is used, it can be dealt with by applying a primer on the inner surface of the polyimide tube in advance.

【0052】本発明における定着装置において、発熱層
を有するローラの導電性ポリイミドチューブの表面に形
成される電極としては銀ペーストの使用が一般的で、シ
ントロンK−3424(神東塗料株式会社製商品名)、
ユニメックH9100(ナミックス株式会社製商品
名)、アルゼライトVH−13(タムラ化研株式会社製
商品名)、PS−769(株式会社徳力化学研究所)な
どが例示される。
In the fixing device of the present invention, a silver paste is generally used as an electrode formed on the surface of the conductive polyimide tube of the roller having the heat generating layer, and is available from Syntron K-3424 (a product of Shinto Paint Co., Ltd.). Name),
Examples include Unimec H9100 (trade name, manufactured by Namics Corporation), Alzelite VH-13 (trade name, manufactured by Tamura Kaken Co., Ltd.), and PS-769 (Tokuriki Chemical Laboratory Co., Ltd.).

【0053】また、電極と電源との接続には、高温はん
だを使用するとよく、これには、S−256(千住金属
株式会社製商品名)、T−14(日本アルミット株式会
社製商品名)などの銀入りはんだ(融点221℃)やK
R−19(日本アルミット株式会社製商品名)などの純
錫はんだ(融点232℃)、No.240(タムラ化研
株式会社製商品名)などの錫−アンチモンはんだ(融点
240℃)などが例示され、必要に応じてソルダーライ
トY−32V(タムラ化研株式会社製商品名)やFSR
−086(富士合金工業株式会社製商品名)、RMA−
8(千住金属株式会社製商品名)などのフラックスとと
もに使用される。
For connection between the electrode and the power supply, a high-temperature solder is preferably used. Examples thereof include S-256 (trade name of Senju Metal Co., Ltd.) and T-14 (trade name of Nihon Almit Co., Ltd.). Silver containing solder (melting point 221 ° C) or K
Pure tin solder (melting point: 232 ° C.) such as R-19 (trade name, manufactured by Nippon Almit Co., Ltd.); Examples thereof include tin-antimony solder (melting point: 240 ° C.) such as 240 (trade name, manufactured by Tamura Kaken Co., Ltd.). If necessary, Solderlite Y-32V (trade name, manufactured by Tamura Kaken Co., Ltd.) and FSR
-086 (trade name, manufactured by Fuji Alloy Industry Co., Ltd.), RMA-
8 (trade name, manufactured by Senju Metal Co., Ltd.).

【0054】また、芯金とシリコーンゴムからなる絶縁
層との接着は、例えば付加型シリコーンゴムの場合に
は、プライマーNo.101A/B(信越化学工業株式
会社製商品名)やDY39−051A/B(東レ・ダウ
コーニング・シリコーン株式会社製商品名)のような付
加型シリコーゴム用のプライマーを使用することにより
より強固な接着を得ることができる。
The adhesion between the core metal and the insulating layer made of silicone rubber is performed, for example, in the case of addition-type silicone rubber, using primer No. Stronger adhesion by using a primer for additional silicone rubber such as 101A / B (trade name of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) or DY39-051A / B (trade name of Dow Corning Silicone Co., Ltd.) Can be obtained.

【0055】なお、本発明の定着装置は前記実施例に限
定されるものではなく、必要に応じて変更することがで
きる。
The fixing device of the present invention is not limited to the above embodiment, but can be changed as required.

【0056】[0056]

【発明の効果】このように本発明の定着装置において
は、加熱ローラの発熱体が昇温に伴って電気抵抗値が低
下する非金属系発熱体をもって形成し、温度検出・制御
する温度検出制御手段にかかわる温度センサーを加熱ロ
ーラの非通紙部に配設することにより、幅狭紙を連続通
紙した際の加熱ローラ表面の非通紙部の過昇温を回避す
ることができ、冷却時の起電力が小さくて済み電源に電
流制限回路を設ける必要性がない等の効果を奏する。さ
らには加圧ローラに発熱層を組み入れたり、加圧ローラ
表面に補助ヒートローラを配設することにより、連続通
紙時の加熱ローラ表面の温度低下を回避することができ
る等の効果を奉する。
As described above, in the fixing device of the present invention, the heating element of the heating roller is formed of a non-metallic heating element whose electric resistance value decreases as the temperature rises, and the temperature detection control for detecting and controlling the temperature is performed. By disposing the temperature sensor related to the means at the non-paper passing portion of the heating roller, it is possible to avoid excessive temperature rise of the non-paper passing portion on the heating roller surface when continuously feeding narrow paper, and cooling The effect is that the electromotive force at the time is small and there is no need to provide a current limiting circuit in the power supply. Further, by incorporating a heat generating layer in the pressure roller or arranging an auxiliary heat roller on the surface of the pressure roller, it is possible to avoid the temperature drop on the surface of the heat roller during continuous paper feeding. .

【0057】具体的には、請求項1に記載の定着装置に
よれば、非金属系発熱体を用いることにより冷却時の起
電力が小さくて済み、連続通紙時の加熱ローラの通紙部
の表面の温度低下を回避することができ、幅狭紙を連続
通紙した際の加熱ローラ表面の非通紙部の過昇温を回避
することができたり、加熱ローラ外周上に配設された温
度センサーなどの温度検出制御手段を非通紙部に設置し
て温度制御することにより、非通紙部の過昇温を回避す
ることができる。
More specifically, according to the fixing device of the first aspect, the electromotive force during cooling can be reduced by using the non-metallic heating element, and the paper passing portion of the heating roller at the time of continuous paper passing is required. The temperature of the surface of the heating roller can be prevented from dropping, and the excessive temperature rise of the non-sheet passing portion on the surface of the heating roller when continuously feeding narrow paper can be avoided. By installing a temperature detection control unit such as a temperature sensor in the non-sheet passing portion and controlling the temperature, it is possible to avoid an excessive temperature rise in the non-sheet passing portion.

【0058】また、請求項2に記載の定着装置によれ
ば、非金属系発熱体を用いることにより冷却時の起電力
が小さくて済み、連続通紙時の加熱ローラの通紙部の表
面の温度低下を回避することができ、幅狭紙を連続通紙
した際の加熱ローラ表面の非通紙部の過昇温を回避する
ことができたり、加熱ローラ外周上に配設された温度セ
ンサーなどの温度検出手段を非通紙部に設置して温度制
御することにより、非通紙部の過昇温を回避することが
でき、かつ加熱ローラ外周上の通紙部に他の温度センサ
ーなどの温度検出制御手段を設置して、前記通紙部に配
設された温度検出制御手段により発熱層を有する加圧ロ
ーラの温度制御を行うことにより、非通紙部の過昇温を
回避することができる。
According to the fixing device of the second aspect, the use of the non-metallic heating element makes it possible to reduce the electromotive force at the time of cooling, and to reduce the electromotive force at the time of continuous paper feeding. A temperature sensor that can avoid temperature drop, avoid excessive temperature rise in the non-paper passing area on the surface of the heating roller when continuously feeding narrow paper, and a temperature sensor disposed on the outer periphery of the heating roller By installing a temperature detecting means such as in the non-paper passing area and controlling the temperature, it is possible to avoid excessive temperature rise in the non-paper passing area, and to use other temperature sensors in the paper passing area on the outer periphery of the heating roller. By setting the temperature detection control means, and controlling the temperature of the pressure roller having the heat generating layer by the temperature detection control means disposed in the paper passing section, it is possible to avoid an excessive temperature rise in the non-paper passing section. be able to.

【0059】また、請求項3に記載の定着装置によれ
ば、非金属系発熱体を用いることにより冷却時の起電力
が小さくて済み、連続通紙時の加熱ローラの通紙部の表
面の温度低下を回避することができ、幅狭紙を連続通紙
した際の加熱ローラ表面の非通紙部の過昇温を回避する
ことができたり、加熱ローラ外周上に配設された温度セ
ンサーなどの温度検出手段を非通紙部に設置して温度制
御することにより、非通紙部の過昇温を回避することが
でき、かつ加熱ローラ外周上の通紙部に他の温度センサ
ーなどの温度検出制御手段を設置して、前記通紙部に配
設された温度検出制御手段により加圧ローラを加熱する
補助ヒートローラの温度制御を行うことにより、非通紙
部の過昇温を回避することができる。
According to the fixing device of the third aspect, the use of the non-metallic heating element makes it possible to reduce the electromotive force at the time of cooling and to reduce the surface area of the paper passing portion of the heating roller during continuous paper passing. A temperature sensor that can avoid temperature drop, avoid excessive temperature rise in the non-paper passing area on the surface of the heating roller when continuously feeding narrow paper, and a temperature sensor disposed on the outer periphery of the heating roller By installing a temperature detecting means such as in the non-paper passing area and controlling the temperature, it is possible to avoid excessive temperature rise in the non-paper passing area, and to use other temperature sensors in the paper passing area on the outer periphery of the heating roller. The temperature control of the auxiliary heat roller that heats the pressure roller is performed by the temperature detection control unit disposed in the paper passing unit by installing the temperature detection control unit of Can be avoided.

【0060】また、請求項4に記載の定着装置によれ
ば、加熱ローラの温度制御をより適正に行うことができ
る。
Further, according to the fixing device of the fourth aspect, the temperature control of the heating roller can be more appropriately performed.

【0061】また、請求項5に記載の定着装置によれ
ば、加熱ローラの温度制御をより適正に行うことができ
る。
According to the fixing device of the fifth aspect, the temperature of the heating roller can be controlled more appropriately.

【0062】また、請求項6に記載の定着装置によれ
ば、発熱層を容易に形成することができ、かつ、温度制
御を適正に行うことができる。
According to the fixing device of the sixth aspect, the heat generating layer can be easily formed, and the temperature can be properly controlled.

【0063】また、請求項7に記載の定着装置によれ
ば、導電性チューブの発熱量を自由に制御して加熱する
ことができる。
Further, according to the fixing device of the present invention, it is possible to heat the conductive tube while freely controlling the amount of heat generated.

【0064】また、請求項9に記載の本発明の温度制御
装置を請求項8に記載の温度制御方法によって動作させ
ることにより、加熱ローラの表面温度を確実に均一に維
持することができる。
By operating the temperature control device of the present invention according to the ninth aspect according to the temperature control method of the eighth aspect, the surface temperature of the heating roller can be reliably and uniformly maintained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施例1を示す正面図FIG. 1 is a front view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1の右側面図FIG. 2 is a right side view of FIG.

【図3】 本発明の温度制御装置の実施例を示す正面図FIG. 3 is a front view showing an embodiment of the temperature control device of the present invention.

【図4】 実施例1の通紙枚数とローラ表面温度との関
係を示す特性図
FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating a relationship between the number of sheets passed and the roller surface temperature according to the first embodiment.

【図5】 本発明の非金属系発熱体の抵抗温度特性を示
す特性図
FIG. 5 is a characteristic diagram showing resistance-temperature characteristics of the nonmetallic heating element of the present invention.

【図6】 本発明の実施例2を示す正面図FIG. 6 is a front view showing a second embodiment of the present invention.

【図7】 図6の右側面図FIG. 7 is a right side view of FIG.

【図8】 実施例2の通紙枚数とローラ表面温度との関
係を示す特性図
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between the number of sheets passed and the roller surface temperature according to the second embodiment.

【図9】 本発明の実施例3を示す正面図FIG. 9 is a front view showing a third embodiment of the present invention.

【図10】 図9の右側面図FIG. 10 is a right side view of FIG. 9;

【図11】 実施例3の通紙枚数とローラ表面温度殿関
係を示す特性図
FIG. 11 is a characteristic diagram showing the relationship between the number of sheets passed and the roller surface temperature according to the third embodiment.

【図12】 比較例例1を示す正面図FIG. 12 is a front view showing Comparative Example 1;

【図13】 比較例1の通紙枚数とローラ表面温度殿関
係を示す特性図
FIG. 13 is a characteristic diagram showing the relationship between the number of sheets passed and the roller surface temperature in Comparative Example 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 加熱ローラ 2 加圧ローラ 3 温度センサー 5 補助ヒートローラー 11 制御回路 12 電流センサー 13 電流コントロール回路 REFERENCE SIGNS LIST 1 heating roller 2 pressure roller 3 temperature sensor 5 auxiliary heat roller 11 control circuit 12 current sensor 13 current control circuit

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05B 3/00 335 H05B 3/00 335 3/14 3/14 E (72)発明者 五嶋 教夫 東京都葛飾区堀切3丁目30番1号 株式会 社荒井製作所内 (72)発明者 大木 榮二 東京都葛飾区堀切3丁目30番1号 株式会 社荒井製作所内 Fターム(参考) 2H033 AA03 AA21 AA31 BA25 BA32 BB01 BB18 BB30 CA07 CA51 3J103 AA02 AA15 AA51 BA02 FA01 FA20 GA02 GA52 GA57 GA58 GA66 HA04 HA05 HA20 HA22 HA37 HA43 HA46 HA51 3K058 AA12 AA42 AA87 BA18 CA04 CA05 CA12 CA46 CA63 CA91 CB10 CB24 CE03 CE13 CE17 DA04 GA06 3K092 PP18 QA02 QB17 QB19 QB25 QC07 QC18 QC25 RA06 RD07 RD16 RD28 RD34 TT35 UA06 UA17 VV25 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) H05B 3/00 335 H05B 3/00 335 3/14 3/14 E (72) Inventor Norio Goto 3 Horikiri, Katsushika-ku, Tokyo Chome 30-1 Inside Arai Seisakusho Co., Ltd. (72) Inventor Eiji Oki 3-30-1, Horikiri, Katsushika-ku, Tokyo F-Term inside Arai Seisakusho Co., Ltd. 2H033 AA03 AA21 AA31 BA25 BA32 BB01 BB18 BB30 CA07 CA51 3J103 AA02 AA15 AA51 BA02 FA01 FA20 GA02 GA52 GA57 GA58 GA66 HA04 HA05 HA20 HA22 HA37 HA43 HA46 HA51 3K058 AA12 AA42 AA87 BA18 CA04 CA05 CA12 CA46 CA63 CA91 CB10 CB24 CE03 CE13 CE17 DA04 GA06 3K09BQC Q18 QC10 RD07 RD16 RD28 RD34 TT35 UA06 UA17 VV25

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 転写された画像を熱により転写用紙へ定
着させる加熱ローラ及び加圧ローラと、前記加熱ローラ
上における温度を検出・制御する温度検出制御手段を有
する定着装置において、前記加熱ローラの発熱体が昇温
に伴って電気抵抗値が低下する非金属系発熱体をもって
形成されており、前記温度検出制御手段が前記加熱ロー
ラ外周上の非通紙部に配設されていることを特徴とする
定着装置。
1. A fixing device comprising a heating roller and a pressure roller for fixing a transferred image to transfer paper by heat, and a temperature detection control means for detecting and controlling a temperature on the heating roller. The heating element is formed of a non-metallic heating element whose electric resistance value decreases as the temperature rises, and the temperature detection control means is disposed in a non-sheet passing portion on the outer periphery of the heating roller. Fixing device.
【請求項2】 転写された画像を熱により転写用紙へ定
着させる加熱ローラと、発熱体を有する加圧ローラと、
加熱ローラ上における温度を検出・制御する温度検出制
御手段を有する定着装置において、前記加熱ローラ及び
加圧ローラの発熱体がそれぞれ昇温に伴って電気抵抗値
が低下する非金属系発熱体をもって形成されており、前
記加熱ローラ上の前記温度検出制御手段が前記加熱ロー
ラ外周上の非通紙部に配設されるとともに、前記加熱ロ
ーラ外周上の通紙部に他の温度制御検出手段が配設さ
れ、前記通紙部に配設された温度検出制御手段により加
圧ローラの温度が制御されることを特徴とする定着装
置。
2. A heating roller for fixing a transferred image to transfer paper by heat, a pressure roller having a heating element,
In a fixing device having a temperature detection control means for detecting and controlling a temperature on a heating roller, the heating elements of the heating roller and the pressure roller are each formed of a non-metallic heating element whose electric resistance value decreases as the temperature rises. The temperature detection control means on the heating roller is disposed in a non-sheet passing portion on the outer periphery of the heating roller, and another temperature control detection means is disposed in a paper passing portion on the outer periphery of the heating roller. Wherein the temperature of the pressure roller is controlled by temperature detection control means disposed in the paper passing portion.
【請求項3】 転写された画像を熱により転写用紙へ定
着させる加熱ローラ及び加圧ローラと、前記加熱ローラ
上における温度を検出・制御する温度検出制御手段を有
する定着装置において、前記加熱ローラの発熱体が昇温
に伴って電気抵抗値が低下する非金属系発熱体をもって
形成されており、加圧ローラを加熱する補助ヒートロー
ラが配設されているとともに、前記加熱ローラ上の前記
温度検出制御手段が前記加熱ローラ外周上の非通紙部に
配設されるとともに、前記加熱ローラ外周上の通紙部に
他の温度検出制御手段が配設され、前記通紙部に配設さ
れた温度検出手段により加圧ローラ上に配設された補助
ヒートローラの温度が制御されることを特徴とする定着
装置。
3. A fixing device comprising a heating roller and a pressure roller for fixing a transferred image to transfer paper by heat, and a temperature detection control means for detecting and controlling a temperature on the heating roller. The heating element is formed of a non-metallic heating element whose electric resistance value decreases as the temperature rises, an auxiliary heat roller for heating the pressure roller is provided, and the temperature detection on the heating roller is performed. A control means is provided in a non-paper passing portion on the outer periphery of the heating roller, and another temperature detection control means is provided in a paper passing portion on the outer periphery of the heating roller, and is provided in the paper passing portion. A fixing device, wherein the temperature of an auxiliary heat roller disposed on a pressure roller is controlled by a temperature detecting means.
【請求項4】 前記加熱ローラの非金属系発熱体は、絶
縁層を有する芯金の外周または内周に層状に形成されて
いることを特徴とする請求項1または請求項2または請
求項3に記載の定着装置。
4. The heating element according to claim 1, wherein the non-metallic heating element of the heating roller is formed in a layer shape on an outer or inner circumference of a core bar having an insulating layer. 3. The fixing device according to claim 1.
【請求項5】 前記加圧ローラの非金属系発熱体は、絶
縁層を有する芯金の外周または内周に層状に形成されて
いることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。
5. The fixing device according to claim 2, wherein the non-metallic heating element of the pressure roller is formed in a layer shape on an outer or inner circumference of a core having an insulating layer.
【請求項6】 前記発熱層がポリイミドあるいはポリア
ミドイミドからなる導電性チューブであることを特徴と
する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の定着
装置。
6. The fixing device according to claim 1, wherein the heat generating layer is a conductive tube made of polyimide or polyamide imide.
【請求項7】 前記導電性チューブは表面抵抗が20Ω
/□以下のシームレスチューブであることを特徴とする
請求項6に記載の定着装置。
7. The conductive tube has a surface resistance of 20Ω.
7. The fixing device according to claim 6, wherein the fixing device is a seamless tube of // or less.
【請求項8】 転写された画像を熱により転写用紙へ定
着させる加熱ローラ及び加圧ローラと、前記加熱ローラ
上における温度を検出・制御する温度検出制御手段を有
する定着装置であって、前記加熱ローラの発熱体が昇温
に伴って電気抵抗値が低下する非金属系発熱体をもって
形成されており、前記温度検出制御手段が前記加熱ロー
ラ外周上の非通紙部に配設されている定着装置の温度制
御をする温度制御方法において、前記温度検出制御手段
により加熱ローラの温度を検出すると同時に、前記非金
属系発熱体への通電電流値を電流センサーによって検出
しながら、当該非金属系発熱体への通電状態を制御して
加熱ローラの表面温度を均一に維持するように温度制御
することを特徴とする定着装置の温度制御方法。
8. A fixing device comprising: a heating roller and a pressure roller for fixing a transferred image to transfer paper by heat; and a temperature detection control unit for detecting and controlling a temperature on the heating roller. The heating element of the roller is formed of a non-metallic heating element whose electric resistance value decreases as the temperature rises, and the temperature detection control means is disposed in a non-sheet passing portion on the outer periphery of the heating roller. In the temperature control method for controlling the temperature of the device, the temperature of the heating roller is detected by the temperature detection control unit, and at the same time, the value of the current supplied to the non-metallic heating element is detected by a current sensor. A method for controlling the temperature of a fixing device, comprising controlling the state of energization of a body so as to maintain the surface temperature of a heating roller uniform.
【請求項9】 転写された画像を熱により転写用紙へ定
着させる加熱ローラ及び加圧ローラと、前記加熱ローラ
上における温度を検出・制御する温度検出制御手段を有
する定着装置であって、前記加熱ローラの発熱体が昇温
に伴って電気抵抗値が低下する非金属系発熱体をもって
形成されており、前記温度検出制御手段が前記加熱ロー
ラ外周上の非通紙部に配設されている定着装置の温度制
御をする温度制御装置において、前記加熱ローラの温度
を検出する前記温度検出制御手段と、前記非金属系発熱
体への通電電流値を検出する電流センサーと、当該非金
属系発熱体への通電状態を制御する電流コントロール回
路と、検出された前記加熱ローラの温度と前記非金属系
発熱体への通電電流値とに応じて前記加熱ローラの表面
温度を均一に維持するように温度制御する制御回路とを
有することを特徴とする定着装置の温度制御装置。
9. A fixing device comprising: a heating roller and a pressure roller for fixing a transferred image to transfer paper by heat; and a temperature detection control unit for detecting and controlling a temperature on the heating roller. The heating element of the roller is formed of a non-metallic heating element whose electric resistance value decreases as the temperature rises, and the temperature detection control means is disposed in a non-sheet passing portion on the outer periphery of the heating roller. A temperature control device for controlling the temperature of the apparatus, wherein the temperature detection control means for detecting the temperature of the heating roller, a current sensor for detecting a current value supplied to the non-metallic heating element, and the non-metallic heating element A current control circuit for controlling the state of current supply to the heating roller, and maintaining the surface temperature of the heating roller uniformly according to the detected temperature of the heating roller and the value of the current supplied to the non-metallic heating element. And a control circuit for controlling the temperature of the fixing device.
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