JP2001056617A - Heat fixing device and image forming device utilizing the same - Google Patents

Heat fixing device and image forming device utilizing the same

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JP2001056617A
JP2001056617A JP11232013A JP23201399A JP2001056617A JP 2001056617 A JP2001056617 A JP 2001056617A JP 11232013 A JP11232013 A JP 11232013A JP 23201399 A JP23201399 A JP 23201399A JP 2001056617 A JP2001056617 A JP 2001056617A
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JP
Japan
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fixing device
heating roll
heat fixing
temperature
heating
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Application number
JP11232013A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuki Tanaka
康樹 田中
Yutaka Inazaki
豊 稲崎
Hideo Oshida
英夫 押田
Shinichiro Oshita
慎一郎 大下
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JP2001056617A publication Critical patent/JP2001056617A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To apply a heat fixing device to an on demand printer with saving energy and shortening time for warming up. SOLUTION: This heat fixing device 22 is constituted by being provided with a heating roll 23 with a surface that is coated by a releasing material layer and installed with a heating source 35 inside, a press roll 24 that is in a pressurized contact with the heating roll 23, constituted so that recording paper carrying an unfixed image is passed through a nip part 31 with the heating roll 2 and with its surface coated by a releasing material layer, a temperature detecting means (temperature sensor) 41 detecting a surface temperature of the heat roll 23 and a temperature control means (CPU) controlling energizing to the heating source 35 based on a detected result of the temperaure detecting means 41. A member with thickness that is <=0.3 mm is utilized as metal core of the heating roll 24 and at the same time, the temperature detecting sensor 41 where thermal time constant is <=0.8 second is utilized.

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】この発明は、電子写真方式を
用いたプリンタや複写機等の画像形成装置に使用される
熱定着装置及びこれを用いた画像形成装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat fixing device used for an image forming apparatus such as a printer or a copying machine using an electrophotographic method, and an image forming apparatus using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の電子写真方式を用いたプ
リンタや複写機等の画像形成装置においては、感光体ド
ラム上に画像情報に基づいて静電潜像を形成し、この静
電潜像を現像装置により現像してトナー像とし、当該ト
ナー像を記録用紙上に転写した後、記録用紙上にトナー
像を熱定着装置によって定着することにより、画像を形
成するように構成されている。上記熱定着装置は、加熱
ロールと加圧ロールを互いに圧接させた状態で回転駆動
し、これら加熱ロールと加圧ロール間のニップ部に、ト
ナー像が転写された記録用紙を通過させることにより、
熱及び圧力でトナー像を記録用紙上に定着するようにな
っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a printer or a copier using this type of electrophotographic system, an electrostatic latent image is formed on a photosensitive drum based on image information, and the electrostatic latent image is formed. An image is formed by developing the image with a developing device to form a toner image, transferring the toner image onto a recording sheet, and fixing the toner image on the recording sheet by a heat fixing device. . The heat fixing device is driven to rotate while the heating roll and the pressure roll are pressed against each other, and by passing the recording paper on which the toner image has been transferred to the nip portion between the heating roll and the pressure roll,
The toner image is fixed on the recording paper by heat and pressure.

【0003】ところで、上記熱定着装置の場合には、一
般に、加熱ロールが、所定の肉厚を有する金属製芯金の
表面に、弾性体層や離型性材料層を積層して構成され、
この加熱ロールは、金属製芯金の内部にハロゲンランプ
等の加熱源を配置し、当該加熱源によって内部から加熱
されるように構成されている。上記加熱ロールの金属製
芯金としては、加工性及び熱伝導性に優れたアルミニュ
ームの素管(肉厚=1mm程度)を使用することが大半
であった。
In the case of the above-mentioned heat fixing apparatus, generally, a heating roll is formed by laminating an elastic layer or a release material layer on the surface of a metal core having a predetermined thickness.
The heating roll is configured such that a heating source such as a halogen lamp is disposed inside a metal core, and is heated from the inside by the heating source. As the metal core of the heating roll, an aluminum base tube (thickness: about 1 mm) excellent in workability and heat conductivity was mostly used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合には、次のような問題点を有している。すなわ
ち、上記熱定着装置における加熱ロールの金属製芯金と
して、加工性及び熱伝導性に優れたアルミニュームの素
管(肉厚=1mm程度)を使用した場合には、昨今、熱
定着装置に要求されている消費電力の低減、及びウオー
ムアップ時間の短縮、つまり短時間でスタンバイ温度ま
で上昇することが困難であるという問題点を有してい
た。
However, the above-mentioned prior art has the following problems. That is, when an aluminum pipe (thickness = 1 mm) having excellent workability and heat conductivity is used as the metal core of the heating roll in the heat fixing device, the heat fixing device has recently been used. There is a problem that it is difficult to reduce the required power consumption and the warm-up time, that is, it is difficult to raise the standby temperature in a short time.

【0005】更に説明すると、省エネルギーが叫ばれて
いる近年、プリンタや複写機等の画像形成装置において
も、消費電力の低減が課題となっている。特に、スタン
バイモードでは、熱定着装置が全体の80%の電力を消
費しており、実際に印字動作を行なわないにもかからわ
らず、過大な電力を消費しているという問題点があっ
た。
More specifically, in recent years, energy saving has been called for, and in image forming apparatuses such as printers and copiers, reduction of power consumption has become an issue. In particular, in the standby mode, the heat fixing device consumes 80% of the entire power, and there is a problem that excessive power is consumed even though the printing operation is not actually performed. .

【0006】そこで、かかる問題点を解決するため、ス
タンバイモードでは、熱定着装置への通電を遮断する方
法も考えられるが、この方法では、実際に印字動作に入
るまでのウオームアップ時間が長くかかり過ぎてしまう
という新たな問題点を有している。
In order to solve such a problem, a method may be considered in which the power supply to the heat fixing device is cut off in the standby mode. However, this method requires a long warm-up time until the printing operation is actually started. It has a new problem of passing.

【0007】また、上記の問題点を解決するため、加熱
定着に用いる加熱ロールを、薄肉のフィルムと、当該フ
ィルムに圧接される加熱源とに換え、この欠点を補う方
法も既に実用化されている。
Further, in order to solve the above-mentioned problems, a method for compensating for this drawback has already been put to practical use by replacing a heating roll used for heat fixing with a thin film and a heating source pressed against the film. I have.

【0008】しかし、この方法の場合には、薄肉のフィ
ルムを循環駆動する複数のローラや、当該フィルムに圧
接される加熱源等が必要となり、構成の複雑化やコスト
高を招くという別の問題点を有している。
However, this method requires a plurality of rollers for circulating a thin film, a heating source pressed against the film, and the like, which leads to another problem that the structure becomes complicated and the cost increases. Have a point.

【0009】そこで、従来の加熱ロールを用いた技術
で、当該加熱ロールをぎりぎりまで薄くすることで、ウ
オームアップ時間の短縮と、低コスト化を一気に解決す
ることが考えられている。
Therefore, it has been considered that a conventional technique using a heating roll can be used to reduce the warm-up time and reduce the cost at a stretch by making the heating roll very thin.

【0010】しかしながら、従来の技術では、加熱ロー
ルの金属製芯金として、加工性及び熱伝導性に優れたア
ルミニュームの素管を使用することが大半であったが、
アルミニュームの素管は、曲げ弾性率が鉄やSUSなど
に比べて非常に低いため、熱定着装置の加熱ロールに使
用する場合、A4サイズの用紙を定着する場合の肉厚t
は、t=0.5mm、A3サイズの用紙を定着する場合
の肉厚tは、t=0.7mm程度が、最小肉厚である。
そのため、加熱ロールを所定の定着温度にウオームアッ
プするまでに、25〜30秒程度の時間を必要とした
り、定着温度を高く設定する必要が生じ、ウオームアッ
プ時間を短縮するためには、決定的な解決策とはならな
かった。
[0010] However, in the prior art, most of the use of an aluminum tube excellent in workability and heat conductivity as the metal core of the heating roll,
Aluminum tube has a very low flexural modulus compared to iron, SUS, etc., so when it is used for a heating roll of a heat fixing device, the wall thickness t when fixing A4 size paper is used.
The minimum thickness is t = 0.5 mm and the thickness t when fixing A3 size paper is about 0.7 mm.
For this reason, it takes about 25 to 30 seconds to warm up the heating roll to a predetermined fixing temperature, or it is necessary to set the fixing temperature to be high, and it is crucial to shorten the warm-up time. Was not a great solution.

【0011】また、上記加熱ロールとして薄肉の金属製
芯金を使用した場合には、金属製芯金の内部に配設され
る加熱源によって、加熱ロールを加熱する際に、当該加
熱ロールの表面温度が急激に上昇するため、温度検知手
段による温度検知が遅れ、加熱ロールの表面温度が異常
に上昇し過ぎて、サーモスタットが誤動作したり、ハー
フトーンの画質が劣化するという問題点を有している。
さらに、上記加熱ロールの表面温度が急激に上昇する
と、当該加熱ロールの設定温度のマージンが小さくなっ
たり、温度検知手段による温度検知が遅れて、図13に
示すように、加熱ロールの表面温度に生じるドリフトが
大きくなるという問題点をも有している。なお、図13
は肉厚0.2mmの鉄製の芯金を用いた加熱ロールを、
制御温度173℃になるように制御した場合の温度変化
を示すグラフである。
In the case where a thin metal core is used as the heating roll, when the heating roll is heated by a heating source disposed inside the metal core, the surface of the heating roll is heated. Since the temperature rises sharply, the temperature detection by the temperature detecting means is delayed, and the surface temperature of the heating roll excessively rises abnormally, causing a problem that a thermostat malfunctions or a halftone image quality is deteriorated. I have.
Further, when the surface temperature of the heating roll suddenly rises, the margin of the set temperature of the heating roll becomes small, or the temperature detection by the temperature detecting unit is delayed, and as shown in FIG. There is also a problem that the generated drift increases. Note that FIG.
Is a heating roll using a 0.2 mm thick iron core,
It is a graph which shows the temperature change at the time of controlling so that it may become 173 degreeC of control temperatures.

【0012】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたものであり、その目的とす
るところは、省エネが可能で、かつウオームアップ時間
を短縮することができ、オンデマンドプリンタに応用可
能な熱定着装置及びこれを用いた画像形成装置を提供す
ることにある。
Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to enable energy saving, shorten the warm-up time, and reduce power consumption. An object of the present invention is to provide a heat fixing device applicable to a demand printer and an image forming apparatus using the same.

【0013】また、第2の目的とするところは、その目
的とするところは、定着温度を低く設定することがで
き、正確な温度コントロールが可能で、画像デイフェク
トが生じるのを防止することが可能な熱定着装置及びこ
れを用いた画像形成装置を提供することにある。
The second object is to set a low fixing temperature, to enable accurate temperature control, and to prevent image defects from occurring. And an image forming apparatus using the same.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項1に記載された発明は、離型性材料層で表面
が被覆され、内部に加熱源が配設された加熱ロールと、
前記加熱ロールに圧接されてその間のニップ部に未定着
画像を担持した記録媒体を通過させるように配設され、
離型性材料層で表面が被覆された加圧ロールと、前記加
熱ロールの表面温度を検出する温度検出手段と、前記温
度検出手段の検出結果に基づいて加熱源への通電を制御
する温度制御手段とを備えた熱定着装置において、前記
加熱ロールの金属製芯金部材として、肉厚0.3mm以
下のものを用い、かつ前記温度検出手段として、熱時定
数が0.8sec以下のものを用いるように構成したも
のである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 comprises a heating roll having a surface covered with a release material layer and a heating source disposed inside. ,
Arranged so as to pass the recording medium carrying the unfixed image in the nip portion that is pressed against the heating roll,
A pressure roll having a surface coated with a release material layer, temperature detection means for detecting a surface temperature of the heating roll, and temperature control for controlling energization to a heating source based on a detection result of the temperature detection means. Means, a metal core member having a thickness of 0.3 mm or less is used as a metal core member of the heating roll, and a thermal time constant of 0.8 sec or less is used as the temperature detecting means. It is configured to be used.

【0015】請求項2に記載された発明は、請求項1に
記載の熱定着装置において、前記加熱ロールの軸方向両
端において、前記金属製芯金部材の端部の形状を、内側
に絞り込む処理を施したことを特徴とする熱定着装置で
ある。
According to a second aspect of the present invention, in the heat fixing device according to the first aspect, the shape of the end of the metal core member is narrowed inward at both axial ends of the heating roll. Is a heat fixing device.

【0016】請求項3に記載された発明は、請求項2に
記載の熱定着装置において、前記加熱ロールを回転駆動
するためのギア取付け溝の全周にわたって、内側に絞り
込む処理を施したことを特徴とする熱定着装置である。
According to a third aspect of the present invention, in the heat fixing device according to the second aspect, a process of narrowing down to the inside around the entire circumference of a gear mounting groove for rotationally driving the heating roll is performed. This is a characteristic heat fixing device.

【0017】請求項4に記載された発明は、請求項1乃
至3のいずれかに記載の熱定着装置において、前記加熱
ロールの離型性材料層の厚さを、平均で25μm以下に
設定したことを特徴とする熱定着装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the heat fixing apparatus according to any one of the first to third aspects, the thickness of the release material layer of the heating roll is set to 25 μm or less on average. A heat fixing device is characterized in that:

【0018】請求項5に記載された発明は、請求項1乃
至4のいずれかに記載の熱定着装置において、前記加熱
ロールの離型性材料層が、フッ素系の樹脂を材料とする
チューブ状の被覆によって形成されていることを特徴と
する熱定着装置である。
According to a fifth aspect of the present invention, in the heat fixing device according to any one of the first to fourth aspects, the releasable material layer of the heating roll has a tubular shape made of a fluorine-based resin. A heat fixing device characterized by being formed by the coating of (1).

【0019】請求項6に記載された発明は、請求項5に
記載の熱定着装置において、前記加熱ロールの離型性材
料層を形成するフッ素系の樹脂を材料とするチューブ状
被覆を、加熱ロールの金属製芯金に接着させる接着剤
に、炭化けい素を10重量%以上配合したことを特徴と
する熱定着装置である。
According to a sixth aspect of the present invention, in the heat fixing device according to the fifth aspect, the tubular coating made of a fluorine-based resin for forming the release material layer of the heating roll is heated. A heat fixing device characterized in that silicon carbide is blended in an amount of 10% by weight or more with an adhesive to be bonded to a metal core of a roll.

【0020】請求項7に記載された発明は、請求項4乃
至6のいずれかに記載の熱定着装置において、前記加熱
ロールの金属製芯金に離型性材料層を接着する接着剤層
の厚さを、4〜8μmに設定したことを特徴とする熱定
着装置である。
According to a seventh aspect of the present invention, in the heat fixing device according to any one of the fourth to sixth aspects, the adhesive layer for bonding a release material layer to a metal core of the heating roll is provided. A heat fixing device having a thickness set to 4 to 8 μm.

【0021】請求項8に記載された発明は、請求項4乃
至7のいずれかに記載の熱定着装置において、前記加熱
ロールの離型性材料層の最下層に、抵抗値が1015Ω以
上の絶縁層を、2.5〜4μmの範囲で設けたことを特
徴とする熱定着装置である。
According to an eighth aspect of the present invention, in the heat fixing device according to any one of the fourth to seventh aspects, the lowermost layer of the release material layer of the heating roll has a resistance value of 10 15 Ω or more. Wherein the insulating layer is provided in a range of 2.5 to 4 μm.

【0022】請求項9に記載された発明は、請求項4乃
至8のいずれかに記載の熱定着装置において、前記加熱
ロールを加熱する加熱源が、光エネルギを放出すること
によって、当該加熱ロールを加熱する加熱源であって、
当該加熱源が放出する光エネルギを効率よく吸収して熱
エネルギに変換するため、前記加熱ロールの内壁に、加
熱源の分光分布が1100〜1200nmの波長ピーク
を持つ発熱体に対して、分光反射率が5%以下となる内
面塗布材を塗布したことを特徴とする熱定着装置であ
る。
According to a ninth aspect of the present invention, in the heat fixing device according to any one of the fourth to eighth aspects, the heating source for heating the heating roll emits light energy, so that the heating roll is heated. A heating source for heating
In order to efficiently absorb the light energy emitted from the heating source and convert it into heat energy, the heat source has a spectral distribution on the inner wall of the heating roll, which has a wavelength peak of 1100 to 1200 nm. A heat fixing device, wherein an inner surface coating material having a rate of 5% or less is applied.

【0023】請求項10に記載された発明は、請求項9
に記載の熱定着装置において、前記光エネルギを効率よ
く吸収するための内面塗布材の塗布範囲を、前記加熱ロ
ールの少なくとも画像エリアとしたことを特徴とする熱
定着装置である。
[0023] The invention described in claim 10 is the ninth invention.
3. The heat fixing device according to claim 1, wherein an application range of the inner surface coating material for efficiently absorbing the light energy is at least an image area of the heating roll.

【0024】請求項11に記載された発明は、請求項9
又は10に記載の熱定着装置において、前記光エネルギ
を効率よく吸収するための内面塗布材の塗布膜厚を、5
〜15μmの範囲に設定したことを特徴とする熱定着装
置である。
The invention described in claim 11 is the ninth invention.
Or the thermal fixing device according to 10, wherein the coating thickness of the inner coating material for efficiently absorbing the light energy is 5
A heat fixing device, wherein the heat fixing device is set in a range of 15 μm to 15 μm.

【0025】請求項12に記載された発明は、請求項1
に記載の熱定着装置において、前記加熱ロールを回転自
在に軸支する軸受部材の材料が、液晶ポリマーを主原料
としてグラファイトを30wt%以上含んでおり、1.
8Mpaをかけた状態の荷重たわみ温度が240℃以上
の樹脂を材料とすることを特徴とする熱定着装置であ
る。
The invention described in claim 12 is the first invention.
Wherein the material of the bearing member that rotatably supports the heating roll contains 30 wt% or more of graphite using a liquid crystal polymer as a main raw material.
A heat fixing device characterized in that a resin having a load deflection temperature of 240 ° C. or more in a state where 8 Mpa is applied is used as a material.

【0026】請求項13に記載された発明は、請求項1
2に記載の熱定着装置において、前記加熱ロールを回転
自在に軸支する軸受部材の受け幅を、片側5mm以上に
設定したことを特徴とする熱定着装置である。
The invention described in claim 13 is the first invention.
3. The heat fixing device according to 2, wherein a bearing width of the bearing member that rotatably supports the heating roll is set to 5 mm or more on one side.

【0027】請求項14に記載された発明は、請求項1
2又は13に記載の熱定着装置において、前記加熱ロー
ルの軸受け部の外径と当該加熱ロールを回転自在に軸支
する軸受部材の内径のクリアランスを、常温状態で0.
1mm以上に設定したことを特徴とする熱定着装置であ
る。
The invention described in claim 14 is the first invention.
14. The heat fixing device according to item 2 or 13, wherein a clearance between an outer diameter of a bearing portion of the heating roll and an inner diameter of a bearing member that rotatably supports the heating roll is set to 0.
A heat fixing device characterized by being set to 1 mm or more.

【0028】請求項15に記載された発明は、請求項1
2乃至14のいずれかに記載の熱定着装置において、前
記加熱ロールの軸受け部材と内径真円度を、50μm以
下、尚且つ前記加熱ロールの軸方向における摺動部のヒ
ケ量を、30μm以下に設定したことを特徴とする熱定
着装置である。
The invention described in claim 15 is the first invention.
The heat fixing device according to any one of 2 to 14, wherein the roundness of the bearing member and the inner diameter of the heating roll is 50 μm or less, and the sink of the sliding portion in the axial direction of the heating roll is 30 μm or less. This is a heat fixing device characterized by setting.

【0029】請求項16に記載された発明は、請求項1
2乃至15のいずれかに記載の熱定着装置において、前
記加熱ロールの軸受け部と当該加熱ロールを回転自在に
軸支する軸受部材の摺動部分に、シリコーンオイルを適
量塗布したことを特徴とする熱定着装置である。
The invention described in claim 16 is the first invention.
16. The heat fixing device according to any one of 2 to 15, wherein an appropriate amount of silicone oil is applied to a bearing portion of the heating roll and a sliding portion of a bearing member that rotatably supports the heating roll. This is a heat fixing device.

【0030】請求項17に記載された発明は、請求項1
6に記載の熱定着装置において、前記シリコーンオイル
の粘度が、1000cs以上であることを特徴とする熱
定着装置である。
The invention described in claim 17 is the first invention.
7. The heat fixing device according to 6, wherein the viscosity of the silicone oil is 1000 cs or more.

【0031】請求項18に記載された発明は、請求項1
に記載の熱定着装置において、前記温度検出手段とし
て、サーミスタ素子を備えたものを用い、当該サーミス
タ素子をマウントしている金属材料は、その感熱面側の
角に、曲率半径10μm以上のR処理が施されているこ
とを特徴とする熱定着装置である。
The invention described in claim 18 is the first invention.
3. The thermal fixing device according to claim 1, wherein the temperature detecting means includes a thermistor element, and the metal material on which the thermistor element is mounted has a radius of curvature of 10 μm or more at a corner on the heat-sensitive surface side. Is applied to the heat fixing device.

【0032】請求項19に記載された発明は、請求項1
または18に記載の熱定着装置において、前記温度検出
手段の表面に、フッ素系樹脂の薄いフィルムからなる離
型性テープを貼着したことを特徴とする熱定着装置であ
る。
The invention described in claim 19 is the first invention.
20. The heat fixing device according to claim 18, wherein a release tape made of a thin film of a fluororesin is adhered to a surface of the temperature detecting means.

【0033】請求項20に記載された発明は、請求項1
9に記載の熱定着装置において、前記温度検出手段の表
面に貼着された離型性テープの厚さ(粘着材を含む)
を、50μm以下としたことを特徴とする熱定着装置で
ある。
The invention described in claim 20 is the first invention.
9. The thickness of the release tape (including an adhesive) attached to the surface of the temperature detecting means in the heat fixing device according to item 9.
Is set to 50 μm or less.

【0034】請求項21に記載された発明は、請求項1
に記載の熱定着装置において、前記温度検出手段とし
て、サーミスタ素子を備えたものを用い、当該サーミス
タ素子をマウントしている金属材料は、その板厚が0.
07〜0.15mmの範囲の中で選定されていることを
特徴とする熱定着装置である。
The invention described in claim 21 is the first invention.
In the thermal fixing device described in the above item, a device provided with a thermistor element is used as the temperature detecting means, and the metal material on which the thermistor element is mounted has a plate thickness of 0.
A heat fixing device selected from the range of 07 to 0.15 mm.

【0035】請求項22に記載された発明は、請求項
1、又は17乃至21のいずれかに記載の熱定着装置に
おいて、前記温度検出手段は、その近傍30mm以内に
おいて、立体角3π以上が、加熱ロール及びその他の熱
定着装置を構成する部材により囲まれていることを特徴
とする熱定着装置である。
According to a twenty-second aspect of the present invention, in the thermal fixing device according to the first aspect or any one of the seventeenth to twenty-first aspects, the temperature detecting means may have a solid angle of 3π or more within 30 mm nearby. A heat fixing device, which is surrounded by a heating roll and other members constituting the heat fixing device.

【0036】請求項23に記載された発明は、請求項1
に記載の熱定着装置において、前記温度検出手段による
温度検出は、当該温度検出手段として用いられる温度依
存性を有する抵抗素子の抵抗値を、A/Dコンバータに
よってデジタル値に変換することによって検出するもの
であり、当該温度検出手段によって温度を検出するため
の回路は、温度検出手段と、抵抗値が複数段階に切り替
え可能な抵抗回路を直列に接続し、前記温度検出手段に
A/Dコンバータを並列に接続して構成されていること
を特徴とする熱定着装置である。
The invention described in claim 23 is the first invention.
In the thermal fixing device described in (1), the temperature detection by the temperature detection unit is performed by converting a resistance value of a temperature-dependent resistance element used as the temperature detection unit into a digital value by an A / D converter. A circuit for detecting a temperature by the temperature detecting means includes a temperature detecting means and a resistance circuit whose resistance value can be switched in a plurality of stages connected in series, and an A / D converter is connected to the temperature detecting means. A heat fixing device characterized by being connected in parallel.

【0037】請求項24に記載された発明は、請求項2
3に記載の熱定着装置において、前記抵抗値が複数段階
に切り替え可能な抵抗回路は、温度検出が必要な温度域
に対応して、その抵抗値が切り替えられることを特徴と
する熱定着装置である。
The invention described in claim 24 is the second invention.
3. The thermal fixing device according to claim 3, wherein the resistance circuit capable of switching the resistance value in a plurality of stages switches the resistance value in accordance with a temperature range where temperature detection is required. is there.

【0038】請求項25に記載された発明は、請求項1
に記載の熱定着装置において、前記加熱ロールの表面
に、所定の圧力で接触するトナー掻き取り部材を設置
し、前記トナー掻き取り部材は、温度検出手段よりも加
熱ロールの回転方向上流側に設定されており、当該トナ
ー掻き取り部材が加熱ロールに接触する部分は、加熱ロ
ールの軸方向と平行な線状であることを特徴とする熱定
着装置である。
The invention described in claim 25 is the first invention.
In the heat fixing device described in (1), a toner scraping member that contacts with a predetermined pressure is provided on the surface of the heating roll, and the toner scraping member is set upstream of the temperature detection unit in the rotation direction of the heating roll. The portion where the toner scraping member comes into contact with the heating roll has a linear shape parallel to the axial direction of the heating roll.

【0039】請求項26に記載された発明は、請求項2
5に記載の熱定着装置において、前記トナー掻き取り部
材が加熱ロールに接触する圧力が、1.1〜2.0gf
/cmに設定されていることを特徴とする熱定着装置で
ある。
The invention described in claim 26 is the second invention.
5. The heat fixing device according to 5, wherein the pressure at which the toner scraping member contacts the heating roll is 1.1 to 2.0 gf.
/ Cm is set.

【0040】請求項27に記載された発明は、請求項2
5または26に記載の熱定着装置において、前記トナー
掻き取り部材が加熱ロールに接触する部分は、加熱ロー
ルの軸方向と直交する面内で、その曲率半径が0.1m
m以下のR形状に形成されていることを特徴とする熱定
着装置である。
The invention described in claim 27 is the second invention.
27. In the heat fixing device described in 5 or 26, the portion where the toner scraping member contacts the heating roll has a radius of curvature of 0.1 m in a plane orthogonal to the axial direction of the heating roll.
A heat fixing device, wherein the heat fixing device is formed in an R shape of m or less.

【0041】請求項28に記載された発明は、請求項2
5乃至27のいずれかに記載の熱定着装置において、前
記トナー掻き取り部材が加熱ロールに接触する部分は、
加熱ロールの軸方向と平行な面内で、その曲率半径が
0.3mm以上のR形状に形成されていることを特徴と
する熱定着装置である。
The invention described in claim 28 is the second invention.
In the heat fixing device according to any one of Items 5 to 27, a portion where the toner scraping member contacts a heating roll includes:
A heat fixing device characterized by being formed in an R shape with a radius of curvature of 0.3 mm or more in a plane parallel to the axial direction of the heating roll.

【0042】請求項29に記載された発明は、請求項2
5乃至28のいずれかに記載の熱定着装置において、前
記トナー掻き取り部材の少なくとも加熱ロールに接触す
る部分の材質が、PPSを主成分とする焼結体であるこ
とを特徴とする熱定着装置である。
The invention described in claim 29 is the second invention.
29. The heat fixing device according to any one of items 5 to 28, wherein a material of at least a portion of the toner scraping member that contacts the heating roll is a sintered body mainly containing PPS. It is.

【0043】請求項30に記載された発明は、請求項2
9に記載の熱定着装置において、前記トナー掻き取り部
材の少なくとも加熱ロールに接触する先端部分の破壊強
度が、0.8kgf/cm以上であることを特徴とする
熱定着装置である。
The invention described in claim 30 is the second invention.
9. The thermal fixing device according to 9, wherein a breaking strength of at least a tip portion of the toner scraping member that contacts the heating roll is 0.8 kgf / cm or more.

【0044】請求項31に記載された発明は、請求項2
5乃至30のいずれかに記載の熱定着装置において、前
記熱定着装置で定着処理される画像が、磁性成分を含む
トナーからなり、前記トナー掻き取り部材の加熱ロール
回転方向回流側に、当該トナー掻き取り部材で掻き取ら
れたトナーを捕獲する磁性部材を設置したことを特徴と
する熱定着装置である。
The invention described in claim 31 is the second invention.
31. The heat fixing device according to any one of 5 to 30, wherein the image to be fixed by the heat fixing device is formed of a toner containing a magnetic component, and the toner is disposed on a circulating side of the toner scraping member in a heating roll rotation direction. A heat fixing device provided with a magnetic member for capturing toner scraped off by a scraping member.

【0045】請求項32に記載された発明は、離型性材
料層で表面が被覆され、内部に加熱源が配設された加熱
ロールと、前記加熱ロールに圧接されてその間のニップ
部に未定着画像を担持した記録媒体を通過させるように
配設され、離型性材料層で表面が被覆された加圧ロール
と、前記加熱ロールの表面温度を検出する温度検出手段
と、前記温度検出手段の検出結果に基づいて加熱源への
通電を制御する温度制御手段とを備えた熱定着装置を用
いた画像形成装置において、前記加熱ロールの金属製芯
金部材として、肉厚0.3mm以下のものを用い、かつ
前記温度検出手段として、熱時定数が0.8sec以下
のものを用いたことを特徴とする画像形成装置である。
According to the invention described in claim 32, there is provided a heating roll having a surface covered with a release material layer and having a heating source disposed therein, and a nip portion which is pressed against the heating roll and interposed therebetween. A pressure roll disposed so as to pass through a recording medium carrying a landing image, and a surface of which is covered with a release material layer, a temperature detection unit for detecting a surface temperature of the heating roll, and the temperature detection unit In the image forming apparatus using a heat fixing device having a temperature control means for controlling energization to a heating source based on the detection result, the metal core member of the heating roll has a thickness of 0.3 mm or less. And an image forming apparatus using a temperature detecting means having a thermal time constant of 0.8 sec or less.

【0046】[0046]

【作用】請求項1に記載された発明においては、加熱ロ
ールの金属製芯金部材として、肉厚0.3mm以下のも
のを用いるように構成したので、極薄肉の金属製芯金を
介して、当該加熱ロールの表面を少ない熱量で所定の温
度に加熱することができ、省エネが可能で、かつウオー
ムアップ時間を短縮することができ、オンデマンドプリ
ンタにも応用することが可能となる。また、請求項1に
記載された発明においては、温度検出手段として、熱時
定数が0.8sec以下のものを用いるように構成した
ので、図7に示すように、加熱ロールの表面温度を、時
間的な遅れなしに直ちに検出して、所定の温度に制御す
ることができ、ドリフトを約4℃と小さな値に抑えるこ
とが可能で、定着温度を低く設定することができるとと
もに、正確な温度コントロールが可能で、画像デイフェ
クトが生じるのを防止することが可能となる。なお、図
7は肉厚0.2mmの鉄製の芯金を用いた加熱ロール
を、制御温度173℃になるように制御した場合の温度
変化を示すグラフである。また、本発明者らの実験によ
れば、温度検出手段として、熱時定数が0.8sec以
下のものを用いれば効果が認められた。また、金属製芯
金の材料としては、鉄以外にもステンレス等他の材料で
も良い。
According to the first aspect of the present invention, since a metal core member having a thickness of 0.3 mm or less is used as the metal core member of the heating roll, the metal member is provided with an extremely thin metal core member. In addition, the surface of the heating roll can be heated to a predetermined temperature with a small amount of heat, energy can be saved, a warm-up time can be reduced, and the invention can be applied to an on-demand printer. Further, in the invention described in claim 1, since the temperature detecting means is configured to use one having a thermal time constant of 0.8 sec or less, as shown in FIG. The temperature can be immediately detected without a time delay and controlled to a predetermined temperature, the drift can be suppressed to a small value of about 4 ° C., the fixing temperature can be set low, and the accurate temperature can be set. Control is possible, and it is possible to prevent image defects from occurring. FIG. 7 is a graph showing a temperature change when a heating roll using a 0.2 mm-thick iron core is controlled to have a control temperature of 173 ° C. In addition, according to experiments performed by the present inventors, an effect was recognized when a temperature detecting means having a thermal time constant of 0.8 sec or less was used. Further, as the material of the metal core, other materials such as stainless steel may be used in addition to iron.

【0047】また、請求項2〜3のように構成すること
で、加熱ロールを薄肉にした場合でも、十分な強度を保
つことができる。
In addition, with the constitution as described in claims 2 and 3, sufficient strength can be maintained even when the heating roll is made thin.

【0048】さらに、請求項4及び7のように、加熱ロ
ールの離型性材料層の厚さを、平均で25μm以下に設
定し、又は加熱ロールの金属製芯金に離型性材料層を接
着する接着剤層の厚さを、4〜8μmに設定し、また、
請求項6のように、加熱ロールの離型性材料層を形成す
るフッ素系の樹脂を材料とするチューブ状被覆を、加熱
ロールの金属製芯金に接着させる接着剤に、炭化けい素
を10重量%以上配合することにより、加熱ロールの加
熱時間を短縮し、さらに定着時の制御温度を下げること
ができる。
Furthermore, the thickness of the release material layer of the heating roll is set to an average of 25 μm or less, or the release material layer is formed on the metal core of the heating roll. The thickness of the adhesive layer to be bonded is set to 4 to 8 μm, and
As in claim 6, silicon carbide is used as an adhesive for bonding a tubular coating made of a fluorine-based resin forming a release material layer of a heating roll to a metal core of the heating roll. By mixing the amount by weight or more, the heating time of the heating roll can be shortened, and the control temperature at the time of fixing can be reduced.

【0049】なお、請求項5のように、加熱ロールの離
型性材料層を、フッ素系樹脂を材料とするチューブ被覆
とすることで、離型性を上げ、画質デイフェクトがな
く、特にハーフトーン画質が良い、高画質の画像を得る
ことができる。
The releasable material layer of the heating roll is coated with a tube made of a fluorine-based resin to improve the releasability and eliminate image quality defects. A high-quality image with good image quality can be obtained.

【0050】また、請求項8のように、加熱ロールの離
型性材料層の最下層に、抵抗値が1015Ω以上の絶縁層
を、2.5〜4μmの範囲で設けることにより、トナー
像の電荷が金属製の芯金に逃げて、トナー像が乱れるの
を防止することができる。
According to the present invention, an insulating layer having a resistance value of 10 15 Ω or more is provided in the lowermost layer of the releasable material layer of the heating roll in a range of 2.5 to 4 μm. It is possible to prevent the charge of the image from escaping to the metal core and disturbing the toner image.

【0051】さらに、請求項9〜11のように構成する
ことで、ハロゲンランプ等の加熱源を用いた場合でも、
熱効率が良く、加熱時間を短縮することができる。
Further, by constituting the present invention as described in claims 9 to 11, even when a heating source such as a halogen lamp is used,
Good thermal efficiency and shortens the heating time.

【0052】また更に、請求項12〜17の様にするこ
とで、加熱ロールの駆動トルクを低くし、又、加熱ロー
ルの軸受け部での異音発生などの二次障害を防止でき
る。
In addition, the driving torque of the heating roll can be reduced, and secondary troubles such as generation of abnormal noise in the bearing of the heating roll can be prevented.

【0053】又、請求項18のようにすることで、温度
検出手段の感熱面が、加熱ロールの表面を傷付け、それ
によって画質デイフェクトが生じるのを防止することが
できる。
Further, according to the eighteenth aspect, it is possible to prevent the heat-sensitive surface of the temperature detecting means from damaging the surface of the heating roll and thereby causing an image quality defect.

【0054】さらに、請求項19のようにすることで、
温度検出手段の表面に、トナーが付着するのを抑制する
ことができ、当該温度検出手段の検出精度が低下するの
を防止できる。
Further, according to claim 19,
It is possible to suppress the toner from adhering to the surface of the temperature detecting unit, and prevent the detection accuracy of the temperature detecting unit from being lowered.

【0055】また、請求項20〜21のように構成する
ことで、温度検出手段の温度検出の精度を向上させるこ
とができる。
In addition, with the configuration according to the twentieth to twenty-first aspects, the accuracy of temperature detection by the temperature detecting means can be improved.

【0056】請求項22のように、温度検出手段の周囲
を略密閉することで、温度検出手段近傍のエアーフロー
を安定して少なくすることができ、温度検出手段が必要
以上に冷却されることを防ぎ、加熱ロールの温度検出精
度を向上できる。
According to a twenty-second aspect, by substantially sealing the periphery of the temperature detecting means, the air flow near the temperature detecting means can be stably reduced, and the temperature detecting means is cooled more than necessary. And the accuracy of detecting the temperature of the heating roll can be improved.

【0057】請求項23又は24のように構成すること
で、広い温度範囲で精度の高い温度検出を行なうことが
できる。
According to the structure of claim 23 or 24, highly accurate temperature detection can be performed in a wide temperature range.

【0058】また、請求項25〜31のように、トナー
掻き取り部材を設けることで、加熱ロールに付着したト
ナーが、温度検出手段に再付着することを防ぐことがで
き、付着したトナーによる温度制御の性能低下や、加熱
ロールの傷を防止し、長期間の使用においても、安定し
た温度制御と画質の維持が可能が熱定着装置を得ること
ができる。
Further, by providing the toner scraping member as in claims 25 to 31, the toner adhered to the heating roll can be prevented from re-adhering to the temperature detecting means, and the temperature due to the adhered toner can be prevented. It is possible to obtain a heat fixing device that can prevent deterioration in control performance and damage to the heating roll and can maintain stable temperature control and maintain image quality even during long-term use.

【0059】また、請求項26〜27のように、トナー
掻き取り部材の形状および接触圧を調整することで、ト
ナー掻き取り部材自体が加熱ロールに傷を付けるのを防
止することができる。
Further, by adjusting the shape and contact pressure of the toner scraping member, it is possible to prevent the toner scraping member itself from damaging the heating roll.

【0060】さらに、請求項28の形状にすることで、
トナー掻き取り部材が部品公差などのバラツキにより、
加熱ロールの表面に片当たりした場合でも、トナー掻き
取り部材自体が加熱ロールに傷を付けるのを防止するこ
とができる。
Further, by adopting the shape of claim 28,
The toner scraping member is subject to variations such as component tolerances,
Even when the surface of the heating roll collides with the surface of the heating roll, the toner scraping member itself can be prevented from damaging the heating roll.

【0061】また更に、請求項31のように、磁性部材
を設けることによって、トナー掻き取り部材により集め
られたトナーが、万が一落下したときでも、磁性部材に
より用紙上又は加熱ロール上に落下して、デイフェクト
となることを防ぐことができる。
Still further, by providing the magnetic member, even if the toner collected by the toner scraping member falls by any chance, the toner drops on the paper or the heating roll by the magnetic member. , Can be prevented from becoming defective.

【0062】さらに、請求項32に構成することによ
り、請求項1と同様の作用を有する画像形成装置を提供
することができる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus having the same function as that of the first aspect.

【0063】[0063]

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0064】実施の形態1 図2はこの発明の実施の形態1に係る熱定着装置を適用
した画像形成装置としての電子写真方式の卓上プリンタ
を示す概略構成図である。
Embodiment 1 FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an electrophotographic desk printer as an image forming apparatus to which a heat fixing device according to Embodiment 1 of the present invention is applied.

【0065】図2において、1はプリンタの本体を示す
ものであり、このプリンタ本体1の内部には、外部から
入力される画像情報に対して所定の画像処理を施す画像
処理部2と、当該画像処理部2によって所定の画像処理
が施された画像情報に基づいて画像を出力する画像出力
部3とが配設されている。上記プリンター本体1内の画
像処理部2には、図示しないパーソナルコンピュータ等
のホストコンピュータ、あるいは電話回線やLAN等の
通信回線を介して送られてくる画像情報や、図示しない
画像読取装置によって読み取られた画像情報などが入力
されるようになっている。
In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a main body of a printer. Inside the main body 1 of the printer, an image processing section 2 for performing predetermined image processing on image information input from the outside, An image output unit 3 that outputs an image based on image information on which predetermined image processing has been performed by the image processing unit 2 is provided. The image processing unit 2 in the printer main body 1 reads image information sent from a host computer such as a personal computer (not shown), a communication line such as a telephone line or a LAN, or an image reading device (not shown). Image information or the like is input.

【0066】上記プリンタ本体1内の画像出力部3に
は、画像処理部2によって所定の画像処理が施された画
像情報に基づいて画像露光を行なうROS4(Rast
erOutput Scanner)が配置されてお
り、このROS4では、画像情報に応じてレーザ光LB
による画像露光が行なわれる。
An ROS 4 (Rast 4) for performing image exposure based on image information subjected to predetermined image processing by the image processing unit 2 is provided to an image output unit 3 in the printer main body 1.
ROS 4 is disposed in the ROS 4, and the laser light LB according to the image information.
Image exposure is performed.

【0067】上記ROS4では、図2に示すように、図
示しない半導体レーザからレーザ光LBが画像情報の階
調データに応じて出射される。この半導体レーザから出
射されたレーザ光LBは、回転多面鏡5によって偏向走
査され、反射ミラー6、7を介して静電潜像担持体とし
ての感光体ドラム8上に走査される。
In the ROS 4, as shown in FIG. 2, a laser beam LB is emitted from a semiconductor laser (not shown) in accordance with the gradation data of the image information. The laser beam LB emitted from the semiconductor laser is deflected and scanned by the rotary polygon mirror 5, and is scanned on the photosensitive drum 8 as an electrostatic latent image carrier via the reflection mirrors 6 and 7.

【0068】上記ROS4によってレーザ光LBが走査
露光される感光体ドラム8としては、例えば、有機系の
光導電性物質(OPC)を用いた負帯電性の感光体が使
用され、当該感光体ドラム8は、図示しない駆動手段に
よって矢印方向に沿って所定の速度で回転駆動されるよ
うになっている。この感光体ドラム8の表面は、図2に
示すように、予め帯電手段としての帯電ロール9によっ
て所定の電位に一様に帯電された後、画像情報に応じて
レーザ光LBが走査露光されることによって静電潜像が
形成される。上記感光体ドラム8上に形成された静電潜
像は、現像手段としての現像装置10の現像ロール11
によって現像され、トナー像となる。
As the photosensitive drum 8 on which the laser beam LB is scanned and exposed by the ROS 4, for example, a negatively charged photosensitive body using an organic photoconductive substance (OPC) is used. Reference numeral 8 is adapted to be rotationally driven at a predetermined speed along a direction indicated by an arrow by driving means (not shown). As shown in FIG. 2, the surface of the photosensitive drum 8 is uniformly charged in advance to a predetermined potential by a charging roll 9 as a charging unit, and then is scanned and exposed to laser light LB in accordance with image information. This forms an electrostatic latent image. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 8 is transferred to a developing roll 11 of a developing device 10 as a developing unit.
To form a toner image.

【0069】上記感光体ドラム8上に形成されたトナー
像は、当該感光体ドラム8に接触するように配置された
転写ロール12によって記録媒体としての記録用紙13
上に転写されるとともに、このトナー像が転写された記
録用紙13は、当該記録用紙13の剛性、及び/又は必
要に応じて、針状電極からなる分離帯電器14により除
電されて感光体ドラム8から分離される。この針状電極
からなる分離帯電器14には、AC電圧、又はDC電圧
を重畳したAC電圧が印加されるようになっている。上
記記録用紙13は、図2に示すように、プリンタ本体1
内の下部に配置された用紙カセット15及び16の何れ
かから、所望のサイズのものが、フィードロール17に
よって1枚ずつ分離された状態で、用紙搬送経路18に
沿って給紙される。この給紙された記録用紙13は、レ
ジストロール19によって感光体ドラム8の表面まで、
所定のタイミングで搬送される。
The toner image formed on the photosensitive drum 8 is transferred to a recording paper 13 as a recording medium by a transfer roll 12 arranged so as to be in contact with the photosensitive drum 8.
The recording paper 13 to which the toner image has been transferred and which has been transferred onto the photosensitive drum is discharged by a separation charger 14 comprising a needle-shaped electrode, if necessary, and / or the rigidity of the recording paper 13. 8 is separated. An AC voltage or an AC voltage obtained by superimposing a DC voltage is applied to the separation charger 14 including the needle-shaped electrodes. The recording paper 13 is, as shown in FIG.
Sheets of a desired size are fed from a paper cassette 15 or 16 arranged at a lower portion of the inside of the paper cassette 15 along a sheet transport path 18 in a state where the sheets are separated one by one by a feed roll 17. The fed recording paper 13 is moved by the registration roll 19 to the surface of the photosensitive drum 8.
It is transported at a predetermined timing.

【0070】なお、このプリンタ本体1は、図2に示す
ように、複数の用紙カセット15、16を備えており、
これらの用紙カセット15、16からは、幅や長さ、あ
るいは厚さの異なるの記録用紙13が給紙可能となって
いる。また、上記用紙カセット15、16からは、A4
サイズやA3サイズ等のような定形サイズはもちろんの
こと、OHPシートやハガキ等の材質やサイズの異なる
記録媒体なども、給紙可能となっている。
The printer body 1 includes a plurality of paper cassettes 15 and 16 as shown in FIG.
From these paper cassettes 15 and 16, recording papers 13 having different widths, lengths, and thicknesses can be fed. Also, from the paper cassettes 15 and 16, A4
It is possible to feed not only fixed sizes such as size and A3 size, but also recording media of different materials and sizes such as OHP sheets and postcards.

【0071】また、上記感光体ドラム8上からトナー像
が転写された記録用紙13は、上述したように、当該記
録用紙13の剛性、及び/又は必要に応じて、針状電極
からなる分離帯電器14により除電されて感光体ドラム
8の表面から分離された後、トランスポートシュート2
1を介して熱定着装置22へ搬送される。上記感光体ド
ラム8の表面から分離された記録用紙13は、熱定着装
置22の加熱ロール23及び加圧ロール24によって熱
及び圧力でトナー像が、当該記録用紙13上に定着され
た後、排紙ロール25によってプリンタ本体1の上部に
設けられた排紙トレイ26上に排出されて、画像形成工
程が終了する。
As described above, the recording paper 13 onto which the toner image has been transferred from the photosensitive drum 8 is separated from the rigidity of the recording paper 13 and / or, if necessary, the separated charging composed of needle-like electrodes. After the electricity is removed by the heater 14 and separated from the surface of the photosensitive drum 8, the transport chute 2
1 and is conveyed to the thermal fixing device 22. The recording sheet 13 separated from the surface of the photosensitive drum 8 is discharged after the toner image is fixed on the recording sheet 13 by heat and pressure by the heating roll 23 and the pressure roll 24 of the heat fixing device 22. The paper is discharged onto the paper discharge tray 26 provided on the upper part of the printer main body 1 by the paper roll 25, and the image forming process is completed.

【0072】なお、トナー像の転写工程が終了した後の
感光体ドラム8の表面は、図2に示すように、クリーナ
ーブレード27を備えたクリーニング装置28によっ
て、残留トナーが除去され、次の画像形成工程に備える
ようになっている。
After the toner image transfer step is completed, the residual toner is removed from the surface of the photosensitive drum 8 by a cleaning device 28 having a cleaner blade 27 as shown in FIG. It is prepared for the forming process.

【0073】また、上記の如く構成されるプリンタで
は、図2に示すように、メンテナンス性の向上等のた
め、感光体ドラム8、及びその周辺の現像装置10やク
リーニング装置28等が、プロセスカートリッジ30と
して一体的にユニット化されており、このプロセスカー
トリッジ30は、プリンタ本体1に対して一体的に着脱
可能となっている。上記プロセスカートリッジ30は、
一部が排出トレイ26を兼ねた上部カバーを開くことに
よって、プリンタ本体1の上方に引き上げることが可能
となっており、プリンタ本体1に対して着脱可能に装着
されている。さらに、上記プロセスカートリッジ30
は、感光体ドラム8の劣化時期や、現像装置10内の現
像剤が消費される時期がほぼ同じ時期となるように設定
されており、感光体ドラム8が磨耗して劣化したり、現
像装置10内の現像剤が消費された場合に、感光体ドラ
ム8や現像装置10を個々に新しいものと交換するので
はなく、プロセスカートリッジ30全体として、感光体
ドラム8や現像装置10等をプリンタ本体1から一体的
に脱着して新しいものと交換することにより、メンテナ
ンス性を向上することが可能となっている。なお、図2
中、29はプロセスカートリッジ30をプリンタ本体1
から脱着した際に、感光体ドラム8の表面を覆うシャッ
ターを示している。
In the printer constructed as described above, as shown in FIG. 2, the photosensitive drum 8 and the developing device 10 and the cleaning device 28 around the photosensitive drum 8 are provided with a process cartridge for improving maintenance. The process cartridge 30 is integrally unitized as a unit 30, and is detachably attached to the printer main body 1. The process cartridge 30 includes:
By opening the upper cover, part of which also serves as the discharge tray 26, it is possible to lift it up above the printer body 1, and it is detachably attached to the printer body 1. Further, the process cartridge 30
Is set so that the timing of deterioration of the photosensitive drum 8 and the timing of consumption of the developer in the developing device 10 are almost the same, and the photosensitive drum 8 is worn and deteriorated, When the developer in the toner cartridge 10 is consumed, the photosensitive drum 8 and the developing device 10 are replaced with a new one instead of replacing the photosensitive drum 8 and the developing device 10 with new ones. It is possible to improve maintainability by integrally attaching and detaching from the unit 1 and replacing it with a new one. Note that FIG.
Reference numeral 29 denotes the process cartridge 30 for the printer body 1
3 shows a shutter that covers the surface of the photoconductor drum 8 when the photoconductor drum 8 is detached from the photoconductor drum 8.

【0074】ところで、実施の形態1では、熱定着装置
が、離型性材料層で表面が被覆され、内部に加熱源が配
設された加熱ロールと、前記加熱ロールに圧接されてそ
の間のニップ部に未定着画像を担持した記録媒体を通過
させるように配設され、離型性材料層で表面が被覆され
た加圧ロールと、前記加熱ロールの表面温度を検出する
温度検出手段と、前記温度検出手段の検出結果に基づい
て加熱源への通電を制御する温度制御手段とを備えるよ
うに構成されている。また、上記加熱ロールの金属製芯
金部材として、肉厚0.3mm以下のものを用い、かつ
前記温度検出手段として、熱時定数が0.8sec以下
のものを用いるように構成されている。
In the first embodiment, the heat fixing device includes a heating roll having a surface covered with a release material layer and a heating source disposed therein, and a nip between the heating roll and the heating roll. A pressure roll disposed so as to pass a recording medium carrying an unfixed image in the portion, the surface of which is coated with a release material layer, a temperature detection unit for detecting a surface temperature of the heating roll, Temperature control means for controlling the energization of the heating source based on the detection result of the temperature detection means. The heating roll is configured so that a metal core member having a thickness of 0.3 mm or less is used, and a temperature detecting means having a thermal time constant of 0.8 sec or less is used.

【0075】図3はこの実施の形態1に係る熱定着装置
を示すものである。
FIG. 3 shows a heat fixing device according to the first embodiment.

【0076】この熱定着装置22は、図3に示すよう
に、加熱ロール23と加圧ロール24を備えており、加
熱ロール23と加圧ロール24を互いに圧接させた状態
で回転駆動し、これら加熱ロール23と加圧ロール24
間のニップ部31に、トナー像が転写された記録用紙1
3を通過させることにより、熱及び圧力でトナー像を転
写用紙上に定着するようになっている。
As shown in FIG. 3, the heat fixing device 22 includes a heating roll 23 and a pressure roll 24. The heating roll 23 and the pressure roll 24 are driven to rotate while being pressed against each other. Heating roll 23 and pressure roll 24
The recording paper 1 on which the toner image has been transferred to the nip portion 31 between
3, the toner image is fixed on the transfer paper by heat and pressure.

【0077】上記加熱ロール23は、図4に示すよう
に、肉厚0.2mmの薄肉円筒状の鉄製芯金32と、こ
の鉄製芯金32の表面に塗布された厚さ6μmのプライ
マー層(接着層)33と、このプライマー層33の表面
に被覆された厚さ20μmのテフロン(商品名)チュー
ブ製の離型性材料層34とから構成されている。上記鉄
製芯金32の内部には、加熱源としてのハロゲンランプ
等からなるヒータ35が配設されている。
As shown in FIG. 4, the heating roll 23 includes a thin cylindrical iron core 32 having a thickness of 0.2 mm and a primer layer (thickness 6 μm) applied to the surface of the iron core 32. An adhesive layer) 33 and a release material layer 34 made of Teflon (trade name) tube having a thickness of 20 μm and coated on the surface of the primer layer 33. Inside the iron core bar 32, a heater 35 composed of a halogen lamp or the like as a heating source is provided.

【0078】また、上記加熱ロール23は、図5に示す
ように、その軸方向両端において、金属製芯金部材32
の端部の形状を、内側に絞り込む処理(カーリング処
理)を施すように構成されている。さらに、上記加熱ロ
ール23は、その軸方向一端に、当該加熱ロール23を
回転駆動する図示しないギアを取り付けるためのU字形
状の溝23aが形成されており、このU字形状の溝23
aの全周にも、金属製芯金部材32の端部の形状を、内
側に絞り込む処理(カーリング処理)が施されている。
As shown in FIG. 5, the heating roll 23 has metal core members 32 at both ends in the axial direction.
Is configured to perform a process (curling process) of narrowing the shape of the end portion inward. Further, the heating roll 23 is formed at one axial end thereof with a U-shaped groove 23a for mounting a gear (not shown) for driving the heating roll 23 to rotate.
A process (curling process) of narrowing the shape of the end portion of the metal core member 32 inward is also applied to the entire circumference of a.

【0079】さらに、上記テフロン(商品名)チューブ
製の離型性材料層34は、その厚さが平均で25μm未
満に設定されている。これは、離型性材料層34の厚さ
が平均で25μm以上になると、本発明者らの実験によ
って、必要な定着強度を得る為には、制御温度を6℃以
上高く設定する必要があり、それだけ、温度上昇等のマ
ージンが少なくなることがわかったためである。
The thickness of the release material layer 34 made of Teflon (trade name) tube is set to an average thickness of less than 25 μm. This is because when the thickness of the releasable material layer 34 becomes 25 μm or more on average, it is necessary to set the control temperature higher by 6 ° C. or more in order to obtain the necessary fixing strength by the experiments of the present inventors. This is because it has been found that the margin for temperature rise and the like is reduced accordingly.

【0080】また、上記離型性材料層34を鉄製芯金3
2の表面に接着するプライマー層(接着層)33として
は、例えば、炭化けい素を10重量%以上配合したもの
が用いられ、このプライマー層33の厚さは、4〜8μ
mに設定されている。これは、プライマー層(接着層)
33としては、炭化けい素を10重量%以上配合したも
のを用いることにより、当該プライマー層33の熱伝導
性を向上させることができ、定着性を上げることが可能
であることが、本発明者らの実験によって確認されてい
る。また、プライマー層33の厚さが4μm未満の場合
には、離型性材料層34を鉄製芯金32の表面に良好に
接着することができず、一方、当該プライマー層33の
厚さが8μmを越える場合には、定着性が低下すること
が、本発明者らの実験によって確認されている。
Further, the releasable material layer 34 is
As the primer layer (adhesive layer) 33 to be adhered to the surface of No. 2, for example, a layer containing 10% by weight or more of silicon carbide is used, and the thickness of the primer layer 33 is 4 to 8 μm.
m. This is the primer layer (adhesive layer)
The present inventor has found that by using a material containing silicon carbide in an amount of 10% by weight or more, the thermal conductivity of the primer layer 33 can be improved and the fixability can be improved. It has been confirmed by these experiments. If the thickness of the primer layer 33 is less than 4 μm, the release material layer 34 cannot be bonded well to the surface of the iron core 32, while the thickness of the primer layer 33 is 8 μm It has been confirmed by the inventors of the present invention that the fixing property is deteriorated when the value exceeds.

【0081】さらに、上記加熱ロール23の離型性材料
層34の最下層、つまり、金属製芯金部材32の表面に
は、必要に応じて、抵抗値が1015Ω以上の図示しない
絶縁層が、2.5〜4μmの範囲で設けられる。このよ
うに、金属製芯金部材32の表面に、抵抗値が1015Ω
以上の図示しない絶縁層を、2.5〜4μmの範囲で設
けることにより、電荷が逃げて、画像乱れが発生するの
を確実に防止することができる。
Further, if necessary, an insulating layer (not shown) having a resistance value of 10 15 Ω or more is formed on the lowermost layer of the release material layer 34 of the heating roll 23, that is, on the surface of the metal core member 32. Is provided in the range of 2.5 to 4 μm. Thus, the resistance value of 10 15 Ω is applied to the surface of the metal core member 32.
By providing the insulating layer (not shown) in the range of 2.5 to 4 μm, it is possible to reliably prevent the charge from escaping and causing the image disorder.

【0082】また更に、上記加熱ロール23の内壁に
は、図4に示すように、加熱源としてのハロゲンランプ
35が放出する光エネルギを効率よく吸収し、熱エネル
ギに変換するため、前記加熱ロールの内壁に、加熱源の
分光分布が1100〜1200nmの波長ピークを持つ
発熱体に対して、分光反射率が5%以下となる内面塗布
材23bが塗布したされている。この内面塗布材23b
としては、例えば、東京熱化学工業のセルモL1−90
0ブラック2(商品名)が使用される。この内面塗布材
23bの塗布範囲は、加熱ロール23で定着処理される
最大サイズの用紙の少なくとも画像エリアに設定され、
好ましくは画像エリアよりも広く設定される。また、上
記内面塗布材23bの塗布膜厚は、5〜15μmの範囲
に設定されている。これは、内面塗布材23bの塗布膜
厚が5μm未満であると、当該内面塗布材23による効
果が十分得られず、又、内面塗布材23bの塗布膜厚が
15μmを越えると、熱伝導性がその分だけ低下し、定
着性が低下することが、本発明者らの実験によって確認
されているからである。
Further, as shown in FIG. 4, on the inner wall of the heating roll 23, the light energy emitted by the halogen lamp 35 as a heating source is efficiently absorbed and converted into heat energy. An inner coating material 23b having a spectral reflectance of 5% or less is applied to a heating element having a spectral distribution of a heating source having a wavelength peak of 1100 to 1200 nm. This inner surface coating material 23b
For example, Serumo L1-90 of Tokyo Thermal Chemical Industry
0 Black 2 (trade name) is used. The coating range of the inner surface coating material 23b is set to at least the image area of the maximum size sheet to be fixed by the heating roll 23,
Preferably, it is set wider than the image area. The coating thickness of the inner surface coating material 23b is set in a range of 5 to 15 μm. This is because if the coating thickness of the inner coating material 23b is less than 5 μm, the effect of the inner coating material 23 cannot be sufficiently obtained, and if the coating thickness of the inner coating material 23b exceeds 15 μm, the thermal conductivity becomes lower. This is because it has been confirmed by the experiments of the present inventors that the toner content decreases by that much and the fixability decreases.

【0083】さらに、上記加熱ロール23は、その両端
部が、図6に示すような軸受け部材60によって、それ
ぞれ回転自在に軸支されている。これらの軸受け部材6
0は、例えば、その材料が、液晶ポリマーを主原料とし
てグラファイトを30wt%以上含んでおり、1.8M
paをかけた状態の荷重たわみ温度が240℃以上の樹
脂で形成されている。そのため、加熱ロール23の表面
が240℃程度にまで加熱された場合でも、軸受け部材
60に変形等が生じるのを防止することができる。ま
た、上記軸受け部材60は、図6において、矢印の方向
から加圧ロール24による押圧力を受けるように取り付
けられており、当該加圧ロール24による押圧力を受け
る部分61の幅Wが、片側でW=5mm以上に設定され
ている。こうすることによって、軸受け部材60で加圧
ロール24の押圧力を十分支持することが可能となって
いる。さらに、上記軸受け部材60は、加熱ロール23
の軸受け部の外径と、当該軸受け部材60の内径Dのク
リアランスを、常温状態で0.1mm以上に設定するよ
うに構成されている。このように、加熱ロール23の軸
受け部の外径と、当該軸受け部材60の内径Dのクリア
ランスを、常温状態で0.1mm以上に設定することに
より、室温が低下した場合でも、両者の間に十分なクリ
アランスを確保することができ、駆動トルクが上昇する
のを防止することができることが、本発明者らの実験に
よって確認されている。又、上記軸受け部材60の内径
の真円度は、50μm以下に、尚且つ前記加熱ロール2
3の軸方向における摺動部のヒケ量は、30μm以下に
設定されている。ここで、加熱ロール23の軸方向にお
ける摺動部のヒケ量とは、図6(b)に示すように、当
該軸受け部材60を合成樹脂によるモールド成型等によ
って製造する際に、軸受け部材60の内面を形成する樹
脂が収縮して、凹部が形成される場合があり、この凹部
の深さを意味している。そして、上記軸受け部材60の
内径の真円度を、50μm以下に、尚且つ前記加熱ロー
ル23の軸方向における摺動部のヒケ量を、30μm以
下に設定することにより、加熱ロール23の駆動トルク
を十分低い値に抑えることができる。
The heating roll 23 is rotatably supported at both ends by bearing members 60 as shown in FIG. These bearing members 6
0 is, for example, the material contains 30 wt% or more of graphite using a liquid crystal polymer as a main raw material, and 1.8M
It is formed of a resin having a deflection temperature under load of 240 ° C. or more when pa is applied. Therefore, even when the surface of the heating roll 23 is heated to about 240 ° C., it is possible to prevent the bearing member 60 from being deformed. In FIG. 6, the bearing member 60 is attached so as to receive the pressing force from the pressing roll 24 in the direction of the arrow, and the width W of the portion 61 receiving the pressing force from the pressing roll 24 is one side. And W is set to 5 mm or more. This makes it possible for the bearing member 60 to sufficiently support the pressing force of the pressure roll 24. Further, the bearing member 60 is connected to the heating roll 23.
The clearance between the outer diameter of the bearing portion and the inner diameter D of the bearing member 60 is set to 0.1 mm or more at normal temperature. As described above, by setting the clearance between the outer diameter of the bearing portion of the heating roll 23 and the inner diameter D of the bearing member 60 to be 0.1 mm or more at room temperature, even when the room temperature is lowered, the clearance between the two is maintained. It has been confirmed by experiments of the present inventors that a sufficient clearance can be ensured and a drive torque can be prevented from increasing. The circularity of the inner diameter of the bearing member 60 is 50 μm or less, and the heating roll 2
The sink amount of the sliding portion in the axial direction of No. 3 is set to 30 μm or less. Here, the sink amount of the sliding portion in the axial direction of the heating roll 23 is, as shown in FIG. 6 (b), when the bearing member 60 is manufactured by molding with a synthetic resin or the like. In some cases, the resin forming the inner surface shrinks to form a concave portion, which means the depth of the concave portion. By setting the roundness of the inner diameter of the bearing member 60 to 50 μm or less and the sink of the sliding portion in the axial direction of the heating roll 23 to 30 μm or less, the driving torque of the heating roll 23 is reduced. Can be suppressed to a sufficiently low value.

【0084】また、上記加熱ロール23の軸受け部と当
該加熱ロール23を回転自在に軸支する軸受部材60の
摺動部分には、必要に応じて、シリコーンオイルが適量
塗布され、このシリコーンオイルの粘度としては、例え
ば、1000cs以上のものが用いられる。こうするこ
とによって、加熱ロール23の軸受け部と当該加熱ロー
ル23を回転自在に軸支する軸受部材60の摺動部分に
おける接触抵抗を、大幅に低減することができ、加熱ロ
ール23の駆動トルクを小さく値とすることができる。
A suitable amount of silicone oil is applied to the bearing of the heating roll 23 and the sliding portion of the bearing member 60 which rotatably supports the heating roll 23, if necessary. For example, a viscosity of 1000 cs or more is used. By doing so, the contact resistance between the bearing portion of the heating roll 23 and the sliding portion of the bearing member 60 that rotatably supports the heating roll 23 can be significantly reduced, and the driving torque of the heating roll 23 can be reduced. It can be a small value.

【0085】また、上記加圧ロール24は、加熱ロール
23と略同じ外径に形成されており、円柱状の金属製芯
金36と、この金属製芯金36の表面に厚く被覆された
ウレタン製のスポンジ等からなる弾性体層37と、この
弾性体層37の表面に被覆された厚さ20μm程度のテ
フロン(商品名)チューブ製の離型性材料層38とから
構成されている。上記加圧ロール24は、図3に示すよ
うに、その金属製芯金36の両端に設けられた回転軸3
9を軸支する支持部材40を介して、図示しない加圧ス
プリングによって、加熱ロール23の表面に所定の圧接
力で圧接されるように配設されている。
The pressure roll 24 is formed to have substantially the same outer diameter as the heating roll 23, and has a cylindrical metal core 36, and a urethane having a thick coating on the surface of the metal core 36. An elastic body layer 37 made of a sponge made of, for example, and a release material layer 38 made of a Teflon (trade name) tube having a thickness of about 20 μm coated on the surface of the elastic body layer 37. As shown in FIG. 3, the pressure roll 24 is provided with rotating shafts 3 provided at both ends of a metal core 36 thereof.
The pressure roller 9 is disposed so as to be pressed against the surface of the heating roll 23 with a predetermined pressure by a pressure spring (not shown) via a support member 40 that supports the shaft 9.

【0086】さらに、上記加熱ロール23の表面には、
図3に示すように、当該加熱ロール23の表面温度を検
出する温度検出手段としての温度センサー41が、接触
するように配置されている。この温度センサー41とし
ては、図7に示すように、熱時定数が0.7secもの
が用いられている。本発明者らの実験によれば、温度セ
ンサー41としては、熱時定数が0.8secものであ
れば、温度検出の時間的な遅れも少なく使用可能である
ことが確認されている。この温度センサー41は、例え
ば、加熱ロール23の軸方向の中央部か、又は中央部よ
り幾らか一端側寄りに配置される。また、加熱ロール2
3の上部には、加熱ロール23と加圧ロール24のニッ
プ部31で定着処理が施された記録用紙13を、出口ロ
ール42へと案内する案内部材43が設けられている。
さらに、この案内部材43の長手方向の両端側には、加
熱ロール23の表面から記録用紙13を剥離する剥離爪
44がそれぞれ設けられている。
Further, on the surface of the heating roll 23,
As shown in FIG. 3, a temperature sensor 41 as a temperature detecting means for detecting the surface temperature of the heating roll 23 is disposed so as to be in contact with the heating roll 23. As shown in FIG. 7, the temperature sensor 41 has a thermal time constant of 0.7 sec. According to experiments by the present inventors, it has been confirmed that the temperature sensor 41 can be used with a small time delay of temperature detection as long as the thermal time constant is 0.8 sec. The temperature sensor 41 is disposed, for example, at the center of the heating roll 23 in the axial direction, or at a position slightly closer to one end than the center. In addition, heating roll 2
A guide member 43 for guiding the recording paper 13, which has been subjected to the fixing process at the nip portion 31 between the heating roll 23 and the pressure roll 24, to an exit roll 42 is provided on the upper part of the recording paper 13.
Further, peeling claws 44 for peeling the recording paper 13 from the surface of the heating roll 23 are provided on both ends of the guide member 43 in the longitudinal direction.

【0087】また、上記温度検出手段としての温度セン
サー41は、図8に示すように、抵抗値が温度に応じて
変化する半導体からなるサーミスタ素子65を備えたも
のが用いられている。このサーミスタ素子65は、細い
リード線66を介して、弾性を有する金属材料からなる
薄い2本の板バネ67にマウントされている。上記サー
ミスタ素子65をマウントしている金属製の板バネ67
には、図8(c)に示すように、その感熱面側の角部6
8に、加熱ロール23の表面と接触する長さにわたっ
て、曲率半径10μm以上のR処理が施されている。さ
らに、上記温度センサー41の表面には、テフロン(登
録商標)等のフッ素系樹脂の薄いフィルムからなる離型
性テープ69が、全周にわたって巻き付けるように貼着
されている。この離型性テープ69の厚さ(粘着材を含
む)は、例えば、50μm以下に設定されている。上記
離型性テープ69の厚さ(粘着材を含む)が50μmを
越えると、熱時定数が低下するため、好ましくない。な
お、図8において、同図(b)が加熱ロール23に接触
する面を示している。
As shown in FIG. 8, the temperature sensor 41 as the temperature detecting means has a thermistor element 65 made of a semiconductor whose resistance changes according to the temperature. The thermistor element 65 is mounted via thin lead wires 66 on two thin leaf springs 67 made of an elastic metal material. Metal leaf spring 67 mounting the thermistor element 65
As shown in FIG. 8C, a corner 6 on the heat-sensitive surface side
8 is subjected to an R process with a radius of curvature of 10 μm or more over the length in contact with the surface of the heating roll 23. Further, on the surface of the temperature sensor 41, a release tape 69 made of a thin film of a fluororesin such as Teflon (registered trademark) is adhered so as to be wound around the entire circumference. The thickness (including the adhesive) of the release tape 69 is set to, for example, 50 μm or less. If the thickness (including the adhesive) of the release tape 69 exceeds 50 μm, the thermal time constant decreases, which is not preferable. In FIG. 8, FIG. 8B shows a surface in contact with the heating roll 23.

【0088】また、サーミスタ素子65をマウントして
いる金属材料としての板バネ67は、図8(d)に示す
ように、薄い所でその板厚が0.07mmに、厚い所で
その板厚が0.15mmに設定されており、当該板バネ
67が加熱ロール23に強く当たったり、板バネ67が
蓄熱するのを防止するようになっている。
As shown in FIG. 8D, the leaf spring 67 as a metal material on which the thermistor element 65 is mounted has a thickness of 0.07 mm at a thin place and a thickness of 0.07 mm at a thick place. Is set to 0.15 mm to prevent the leaf spring 67 from strongly hitting the heating roll 23 and prevent the leaf spring 67 from storing heat.

【0089】さらに、上記温度センサー41は、図1に
示すように、その近傍30mm以内において、立体角3
π以上が、加熱ロール及びその他の熱定着装置を構成す
る部材により囲まれており、加熱ロール23の周囲及び
軸方向にそったエアーフローが、当該温度センサー41
に当たるのを防止するようになっている。また、温度セ
ンサー41の近傍30mm以内において、立体角3π以
上を覆うことにより、当該温度センサー41による検出
温度の変動を十分に抑制することができることが、本発
明者らの実験によって確認されている。
Further, as shown in FIG. 1, the temperature sensor 41 has a solid angle of 3 mm within 30 mm in the vicinity thereof.
π or more is surrounded by the heating roll and other members constituting the heat fixing device, and the air flow around the heating roll 23 and in the axial direction is detected by the temperature sensor 41.
Is prevented from hitting. In addition, it has been confirmed by experiments by the present inventors that the fluctuation of the temperature detected by the temperature sensor 41 can be sufficiently suppressed by covering the solid angle of 3π or more within 30 mm in the vicinity of the temperature sensor 41. .

【0090】図9は上記の如く構成される熱定着装置を
備えた卓上プリンタのプリント動作及び熱定着装置の温
度制御を行なう制御回路を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a control circuit for performing a printing operation of a desktop printer having the above-described heat fixing device and controlling the temperature of the heat fixing device.

【0091】図9において、50は卓上プリンタのプリ
ント動作及び熱定着装置の温度制御を行なう制御手段と
してのCPU、51はこのCPU50が実行する制御動
作のプログラムを記憶しているROM、52はこのCP
U50が実行する制御動作等に使用されるパラメータ等
を記憶するRAM、41は熱定着装置22の加熱ロール
23の表面温度を検知する温度センサ、35は熱定着装
置22の加熱ロールを加熱するヒータ、53は温度セン
サ41の検出結果に基づいてヒータ35への通電を制御
することにより、加熱ロール23の表面温度を制御する
温度制御手段としてのSRR(Solid State
Rellay)をそれぞれ示すものである。
In FIG. 9, reference numeral 50 denotes a CPU as control means for controlling the printing operation of the desktop printer and temperature control of the thermal fixing device; 51, a ROM storing a program for the control operation executed by the CPU 50; CP
RAM for storing parameters and the like used for control operations and the like executed by U50, 41 is a temperature sensor for detecting the surface temperature of the heating roll 23 of the heat fixing device 22, and 35 is a heater for heating the heating roll of the heat fixing device 22 , 53 control the energization of the heater 35 based on the detection result of the temperature sensor 41, thereby controlling the surface temperature of the heating roll 23 as an SRR (Solid State).
(Relay).

【0092】また、上記温度センサー41の検出データ
は、図9に示すように、温度検出回路70を介して、C
PU50に入力されるようになっている。この温度検出
回路70は、図10に示すように、温度センサー41と
して用いられる温度依存性を有するサーミスタ素子65
の抵抗値を、A/Dコンバータ71によってデジタル値
に変換することによって検出するものである。上記温度
検出回路70は、温度センサー41と、抵抗値が複数段
階に切り替え可能な抵抗回路72を直列に接続し、前記
温度センサー41にA/Dコンバータ71を並列に接続
して構成されている。また、上記抵抗値が複数段階に切
り替え可能な抵抗回路72は、温度検出が必要な温度域
に対応して、その抵抗値が切り替えられるように、抵抗
R1と抵抗R2を並列に接続するとともに、抵抗R2に
直列にスイッチSWを接続し、当該スイッチSWをon
/offすることにより、抵抗値を2段階に切り替え、
温度センサー41が検出する加熱された加熱ロール23
の表面温度と、加熱ロール23が加熱されていないとき
の温度(室温)とを、精度良く検出することができるよ
うになっている。上記抵抗回路72の抵抗は、温度セン
サー41の抵抗に近いほど、A/Dコンバータ71で検
出する電圧が、大きな変化として現れ、検出できる分解
能が高い。
Further, as shown in FIG. 9, the detection data of the temperature sensor 41 is transmitted to a C
The data is input to the PU 50. As shown in FIG. 10, the temperature detection circuit 70 includes a temperature-dependent thermistor element 65 used as the temperature sensor 41.
Is converted into a digital value by the A / D converter 71 and detected. The temperature detection circuit 70 is configured by connecting a temperature sensor 41 and a resistance circuit 72 whose resistance value can be switched in a plurality of stages in series, and connecting an A / D converter 71 to the temperature sensor 41 in parallel. . In addition, the resistance circuit 72 in which the resistance value can be switched in a plurality of stages connects the resistance R1 and the resistance R2 in parallel so that the resistance value can be switched corresponding to a temperature range in which temperature detection is required. A switch SW is connected in series with the resistor R2, and the switch SW is turned on.
/ Off switches the resistance value between two levels,
The heated heating roll 23 detected by the temperature sensor 41
And the temperature (room temperature) when the heating roll 23 is not heated can be accurately detected. As the resistance of the resistance circuit 72 is closer to the resistance of the temperature sensor 41, the voltage detected by the A / D converter 71 appears as a large change, and the detectable resolution is higher.

【0093】さらに、この実施の形態では、図1に示す
ように、加熱ロール23の表面に、所定の圧力で接触す
るトナー掻き取り部材80(以下、「スクレパー」とい
う。)が設置されており、このスクレパー80は、温度
センサー41よりも加熱ロール23の回転方向上流側に
設定されており、当該スクレパー80が加熱ロール23
に接触する部分は、加熱ロール23の軸方向と平行な直
線状となるように構成されている。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 1, a toner scraping member 80 (hereinafter, referred to as "scraper") is provided on the surface of the heating roll 23 so as to come into contact with a predetermined pressure. The scraper 80 is set upstream of the temperature sensor 41 in the rotation direction of the heating roll 23, and the scraper 80 is
Is configured to be a straight line parallel to the axial direction of the heating roll 23.

【0094】上記スクレパー80は、図11に示すよう
に、側面略L字形状に形成され、その基端部81の両端
によって回動自在に取り付けられており、当該スクレパ
ー80の先端部82は、PPS(ポリフェニレンサルフ
ァイド)を主成分とする焼結体によって構成されてい
る。また、スクレパー80の先端部82は、その破壊強
度が、0.8kgf/cm以上に設定されており、表面
層の薄い加熱ロール23に使用した場合でも、長期間に
わたって破損等が生じることなく、使用可能であること
が、本発明者らによって確認されている。
As shown in FIG. 11, the scraper 80 has a substantially L-shaped side surface and is rotatably attached to both ends of a base end portion 81 thereof. It is composed of a sintered body containing PPS (polyphenylene sulfide) as a main component. The tip 82 of the scraper 80 has a breaking strength set to 0.8 kgf / cm or more. Even when the tip 82 is used for the heating roll 23 having a thin surface layer, it does not break for a long period of time. Usefulness has been confirmed by the present inventors.

【0095】さらに、上記スクレパー80は、図11に
示すように、図示しないスプリング等によって、加熱ロ
ール23の表面に圧接されており、この圧接力は、1.
1〜2.0gf/cmに設定されている。これは、図1
2に示すように、スクレパー80の圧接力を、1.1〜
2.0gf/cmに設定することによって、加熱ロール
23の表面に発生する傷の程度を、画像デイフェクトと
して問題のない2以下に抑えることができることが、本
発明者らの実験により確認されている。また更に、上記
スクレパー80は、図11に示すように、加熱ロール2
3と接触する部分82の先端82aが、加熱ロール23
の軸方向と直交する面内で、その曲率半径が0.1mm
以下のR形状に形成されている。また、上記スクレパー
80は、加熱ロール23に接触する部分82bが、加熱
ロール23の軸方向と平行な面内で、その曲率半径が
0.3mm以上のR形状に形成されている。
Further, as shown in FIG. 11, the scraper 80 is pressed against the surface of the heating roll 23 by a spring or the like (not shown).
It is set to 1 to 2.0 gf / cm. This is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the pressing force of the scraper 80 is 1.1 to
Experiments by the present inventors have confirmed that the degree of flaws generated on the surface of the heating roll 23 can be suppressed to 2 or less, which is not a problem as an image defect, by setting to 2.0 gf / cm. . Still further, as shown in FIG.
3 is in contact with the heating roller 23
The radius of curvature is 0.1 mm in a plane perpendicular to the axial direction of
It is formed in the following R shape. In the scraper 80, a portion 82b that comes into contact with the heating roll 23 is formed in an R shape having a radius of curvature of 0.3 mm or more in a plane parallel to the axial direction of the heating roll 23.

【0096】又さらに、この実施の形態では、図1に示
すように、熱定着装置22で定着処理される画像が、磁
性成分を含むトナーからなり、前記スクレパー80の加
熱ロール回転方向回流側に、当該スクレパーで掻き取ら
れたトナーを捕獲する磁性部材としてのマグネット90
が設置されている。このマグネット90は、スクレパー
80の先端部82の幅よりも広く形成されており、支持
部材91の先端に接着等の手段によって固着されてい
る。る。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the image to be fixed by the heat fixing device 22 is composed of toner containing a magnetic component, and is located on the circulating side of the scraper 80 in the direction of rotation of the heating roll. A magnet 90 as a magnetic member for capturing the toner scraped by the scraper
Is installed. The magnet 90 is formed wider than the width of the distal end portion 82 of the scraper 80, and is fixed to the distal end of the support member 91 by means such as adhesion. You.

【0097】[0097]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
請求項1に記載された発明においては、加熱ロールの金
属製芯金部材として、肉厚0.3mm以下のものを用い
るように構成したので、極薄肉の金属製芯金を介して、
当該加熱ロールの表面を少ない熱量で所定の温度に加熱
することができ、省エネが可能で、かつウオームアップ
時間を短縮することができ、オンデマンドプリンタにも
応用することが可能となる。また、請求項1に記載され
た発明においては、温度検出手段として、熱時定数が
0.8sec以下のものを用いるように構成したので、
加熱ロールの表面温度を、時間的な遅れなしに直ちに検
出して、所定の温度に制御することができ、定着温度を
低く設定することができるとともに、正確な温度コント
ロールが可能で、画像デイフェクトが生じるのを防止す
ることが可能となる。
As described above, according to the present invention,
In the invention described in claim 1, since the thickness of the metal core member of the heating roll is configured to be 0.3 mm or less, the metal member is provided with an extremely thin metal core member.
The surface of the heating roll can be heated to a predetermined temperature with a small amount of heat, energy can be saved, a warm-up time can be shortened, and the invention can be applied to an on-demand printer. Also, in the invention described in claim 1, since the temperature detecting means is configured to use one having a thermal time constant of 0.8 sec or less,
The surface temperature of the heating roll can be immediately detected without any time delay and controlled to a predetermined temperature.The fixing temperature can be set low, and accurate temperature control is possible, and image defects are reduced. This can be prevented from occurring.

【0098】また、請求項2〜3のように構成すること
で、加熱ロールを薄肉にした場合でも、十分な強度を保
つことができる。
[0098] In addition, by configuring as in claims 2 and 3, sufficient strength can be maintained even when the heating roll is made thin.

【0099】さらに、請求項4及び7のように、加熱ロ
ールの離型性材料層の厚さを、平均で25μm以下に設
定し、又は加熱ロールの金属製芯金に離型性材料層を接
着する接着剤層の厚さを、4〜8μmに設定し、また、
請求項6のように、加熱ロールの離型性材料層を形成す
るフッ素系の樹脂を材料とするチューブ状被覆を、加熱
ロールの金属製芯金に接着させる接着剤に、炭化けい素
を10重量%以上配合することにより、加熱ロールの加
熱時間を短縮し、さらに定着時の制御温度を下げること
ができる。
Further, the thickness of the releasable material layer of the heating roll is set to 25 μm or less on average, or the releasable material layer is formed on the metal core of the heating roll. The thickness of the adhesive layer to be bonded is set to 4 to 8 μm, and
As in claim 6, silicon carbide is used as an adhesive for bonding a tubular coating made of a fluorine-based resin forming a release material layer of a heating roll to a metal core of the heating roll. By mixing the amount by weight or more, the heating time of the heating roll can be shortened, and the control temperature at the time of fixing can be reduced.

【0100】なお、請求項5のように、加熱ロールの離
型性材料層を、フッ素系樹脂を材料とするチューブ被覆
とすることで、離型性を上げ、画質デイフェクトがな
く、特にハーフトーン画質が良い、高画質の画像を得る
ことができる。
In addition, the releasable material layer of the heating roll is coated with a tube made of a fluororesin as a material, so that the releasability is improved and there is no image quality defect. A high-quality image with good image quality can be obtained.

【0101】また、請求項8のように、加熱ロールの離
型性材料層の最下層に、抵抗値が1015Ω以上の絶縁層
を、2.5〜4μmの範囲で設けることにより、トナー
像の電荷が金属製の芯金に逃げて、トナー像が乱れるの
を防止することができる。
Further, according to the present invention, by providing an insulating layer having a resistance value of 10 15 Ω or more in the range of 2.5 to 4 μm as the lowermost layer of the releasing material layer of the heating roll, It is possible to prevent the charge of the image from escaping to the metal core and disturbing the toner image.

【0102】さらに、請求項9〜11のように構成する
ことで、ハロゲンランプ等の加熱源を用いた場合でも、
熱効率が良く、加熱時間を短縮することができる。
Further, with the configuration according to the ninth to eleventh aspects, even when a heating source such as a halogen lamp is used,
Good thermal efficiency and shortens the heating time.

【0103】また更に、請求項12〜17の様にするこ
とで、加熱ロールの駆動トルクを低くし、又、加熱ロー
ルの軸受け部での異音発生などの二次障害を防止でき
る。
Further, the driving torque of the heating roll can be reduced, and secondary obstacles such as generation of abnormal noise in the bearing of the heating roll can be prevented.

【0104】又、請求項18のようにすることで、温度
検出手段の感熱面が、加熱ロールの表面を傷付け、それ
によって画質デイフェクトが生じるのを防止することが
できる。
According to the eighteenth aspect, it is possible to prevent the heat-sensitive surface of the temperature detecting means from damaging the surface of the heating roll, thereby preventing image quality defects.

【0105】さらに、請求項19のようにすることで、
温度検出手段の表面に、トナーが付着するのを抑制する
ことができ、当該温度検出手段の検出精度が低下するの
を防止できる。
Further, according to claim 19,
It is possible to suppress the toner from adhering to the surface of the temperature detecting unit, and prevent the detection accuracy of the temperature detecting unit from being lowered.

【0106】また、請求項20〜21のように構成する
ことで、温度検出手段の温度検出の精度を向上させるこ
とができる。
Further, with the configuration as described in claims 20 to 21, the accuracy of temperature detection by the temperature detecting means can be improved.

【0107】請求項22のように、温度検出手段の周囲
を略密閉することで、温度検出手段近傍のエアーフロー
を安定して少なくすることができ、温度検出手段が必要
以上に冷却されることを防ぎ、加熱ロールの温度検出精
度を向上できる。
[0107] By substantially sealing the periphery of the temperature detecting means, the air flow near the temperature detecting means can be stably reduced, and the temperature detecting means is cooled more than necessary. And the accuracy of detecting the temperature of the heating roll can be improved.

【0108】請求項23又は24のように構成すること
で、広い温度範囲で精度の高い温度検出を行なうことが
できる。
According to the structure of the twenty-third or twenty-fourth aspect, highly accurate temperature detection can be performed in a wide temperature range.

【0109】また、請求項25〜31のように、トナー
掻き取り部材を設けることで、加熱ロールに付着したト
ナーが、温度検出手段に再付着することを防ぐことがで
き、付着したトナーによる温度制御の性能低下や、加熱
ロールの傷を防止し、長期間の使用においても、安定し
た温度制御と画質の維持が可能が熱定着装置を得ること
ができる。
Further, by providing the toner scraping member as in claims 25 to 31, the toner adhered to the heating roll can be prevented from re-adhering to the temperature detecting means, and the temperature due to the adhered toner can be prevented. It is possible to obtain a heat fixing device that can prevent deterioration in control performance and damage to the heating roll and can maintain stable temperature control and maintain image quality even during long-term use.

【0110】また、請求項26〜27のように、トナー
掻き取り部材の形状および接触圧を調整することで、ト
ナー掻き取り部材自体が加熱ロールに傷を付けるのを防
止することができる。
Further, by adjusting the shape and contact pressure of the toner scraping member, it is possible to prevent the toner scraping member itself from damaging the heating roll.

【0111】さらに、請求項28の形状にすることで、
トナー掻き取り部材が部品公差などのバラツキにより、
加熱ロールの表面に片当たりした場合でも、トナー掻き
取り部材自体が加熱ロールに傷を付けるのを防止するこ
とができる。
Further, by adopting the shape of claim 28,
The toner scraping member is subject to variations such as component tolerances,
Even when the surface of the heating roll collides with the surface of the heating roll, the toner scraping member itself can be prevented from damaging the heating roll.

【0112】また更に、請求項31のように、磁性部材
を設けることによって、トナー掻き取り部材により集め
られたトナーが、万が一落下したときでも、磁性部材に
より用紙上又は加熱ロール上に落下して、デイフェクト
となることを防ぐことができる。
Further, by providing the magnetic member, even if the toner collected by the toner scraping member falls by any chance, the toner is dropped on the paper or the heating roll by the magnetic member. , Can be prevented from becoming defective.

【0113】さらに、請求項32に構成することによ
り、請求項1と同様の作用を有する画像形成装置を提供
することができる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus having the same function as that of the first aspect.

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

【図1】 図1はこの発明の実施の形態1に係る熱定着
装置を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a heat fixing device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図2はこの発明の実施の形態1に係る熱定着
装置を用いた画像形成装置としてのプリンタを示す構成
図である。
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a printer as an image forming apparatus using the heat fixing device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 図3はこの発明の実施の形態1に係る熱定着
装置を示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a heat fixing device according to Embodiment 1 of the present invention.

【図4】 図4はこの発明の実施の形態1に係る熱定着
装置の加熱ロールと加圧ロールを示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a heating roll and a pressure roll of the heat fixing device according to Embodiment 1 of the present invention.

【図5】 図5は加熱ロールを示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a heating roll.

【図6】 図6は軸受け部材を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a bearing member.

【図7】 図7は実験結果を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing experimental results.

【図8】 図8は温度センサーを示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a temperature sensor.

【図9】 図9は制御回路を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a control circuit.

【図10】 図10は温度検出回路を示す回路図であ
る。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a temperature detection circuit.

【図11】 図11はスクレパーを示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing a scraper.

【図12】 図12は実験結果を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing experimental results.

【図13】 図13は実験結果を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing experimental results.

【符号説明】[Description of sign]

13:記録用紙、22:熱定着装置、23:加熱ロー
ル、24:加圧ロール、32:金属製芯金、35:加熱
源、41:温度センサ。
13: recording paper, 22: heat fixing device, 23: heating roll, 24: pressure roll, 32: metal core, 35: heating source, 41: temperature sensor.

───────────────────────────────────────────────────── 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) F16C 13/00 F16C 13/00 E G05D 23/24 G05D 23/24 G (72)発明者 押田 英夫 埼玉県岩槻市府内3丁目7番1号 富士ゼ ロックス株式会社岩槻事業所内 (72)発明者 大下 慎一郎 埼玉県岩槻市府内3丁目7番1号 富士ゼ ロックス株式会社岩槻事業所内 Fターム(参考) 2H033 AA18 AA30 BA31 BA42 BA50 BA58 BB04 BB13 BB18 BB34 BB36 BB37 3J103 AA02 AA15 AA32 AA41 AA51 BA03 BA16 EA07 EA20 FA01 FA03 FA14 FA18 FA20 GA02 GA57 GA58 GA66 HA03 HA04 HA05 HA11 HA15 HA31 HA43 5H323 AA36 BB04 BB06 CA08 CB02 DA01 DA10 DB04 EE01 FF03 GG04 GG30 KK05 NN03 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F16C 13/00 F16C 13/00 E G05D 23/24 G05D 23/24 G (72) Inventor Hideo Oshida Saitama 3-7-1, Fuchu, Iwatsuki City Fuji Xerox Co., Ltd. Iwatsuki Office (72) Inventor Shinichiro Oshita 3-7-1, Funai, Iwatsuki City, Saitama Prefecture Fuji Xerox Co., Ltd. Iwatsuki Office F-term (reference) 2H033 AA18 AA30 BA31 BA42 BA50 BA58 BB04 BB13 BB18 BB34 BB36 BB37 3J103 AA02 AA15 AA32. GG30 KK05 NN03

Claims (32)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 離型性材料層で表面が被覆され、内部に
加熱源が配設された加熱ロールと、前記加熱ロールに圧
接されてその間のニップ部に未定着画像を担持した記録
媒体を通過させるように配設され、離型性材料層で表面
が被覆された加圧ロールと、前記加熱ロールの表面温度
を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の検出結
果に基づいて加熱源への通電を制御する温度制御手段と
を備えた熱定着装置において、 前記加熱ロールの金属製芯金部材として、肉厚0.3m
m以下のものを用い、かつ前記温度検出手段として、熱
時定数が0.8sec以下のものを用いたことを特徴と
する熱定着装置。
1. A heating roll having a surface covered with a release material layer and having a heating source disposed therein, and a recording medium pressed against the heating roll and carrying an unfixed image in a nip therebetween. A pressure roll disposed so as to pass therethrough, the surface of which is coated with a release material layer, a temperature detection means for detecting a surface temperature of the heating roll, and a heating source based on a detection result of the temperature detection means. A temperature control means for controlling power supply to the heat roller, wherein a metal core member of the heating roll has a thickness of 0.3 m.
m, and a thermal fixing device having a thermal time constant of 0.8 sec or less as the temperature detecting means.
【請求項2】 請求項1に記載の熱定着装置において、 前記加熱ロールの軸方向両端において、前記金属製芯金
部材の端部の形状を、内側に絞り込む処理を施したこと
を特徴とする熱定着装置。
2. The heat fixing device according to claim 1, wherein the shape of the end of the metal core member is narrowed inward at both ends in the axial direction of the heating roll. Heat fixing device.
【請求項3】 請求項2に記載の熱定着装置において、 前記加熱ロールを回転駆動するためのギア取付け溝の全
周にわたって、内側に絞り込む処理を施したことを特徴
とする熱定着装置。
3. The heat fixing device according to claim 2, wherein a process of narrowing inward is performed on the entire circumference of a gear mounting groove for rotationally driving the heating roll.
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載の熱定
着装置において、 前記加熱ロールの離型性材料層の厚さを、平均で25μ
m以下に設定したことを特徴とする熱定着装置。
4. The heat fixing device according to claim 1, wherein the thickness of the release material layer of the heating roll is 25 μm on average.
m, which is set to m or less.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載の熱定
着装置において、 前記加熱ロールの離型性材料層が、フッ素系の樹脂を材
料とするチューブ状の被覆によって形成されていること
を特徴とする熱定着装置。
5. The heat fixing device according to claim 1, wherein the releasable material layer of the heating roll is formed by a tubular coating made of a fluorine-based resin. A heat fixing device.
【請求項6】 請求項5に記載の熱定着装置において、 前記加熱ロールの離型性材料層を形成するフッ素系の樹
脂を材料とするチューブ状被覆を、加熱ロールの金属製
芯金に接着させる接着剤に、炭化けい素を10重量%以
上配合したことを特徴とする熱定着装置。
6. The heat fixing device according to claim 5, wherein a tube-shaped coating made of a fluorine-based resin forming a release material layer of the heating roll is bonded to a metal core of the heating roll. A heat fixing device characterized in that silicon carbide is blended in an amount of 10% by weight or more with an adhesive to be formed.
【請求項7】 請求項4乃至6のいずれかに記載の熱定
着装置において、 前記加熱ロールの金属製芯金に離型性材料層を接着する
接着剤層の厚さを、4〜8μmに設定したことを特徴と
する熱定着装置。
7. The heat fixing device according to claim 4, wherein the thickness of the adhesive layer for bonding the release material layer to the metal core of the heating roll is set to 4 to 8 μm. A heat fixing device characterized by setting.
【請求項8】 請求項4乃至7のいずれかに記載の熱定
着装置において、 前記加熱ロールの離型性材料層の最下層に、抵抗値が1
15Ω以上の絶縁層を、2.5〜4μmの範囲で設けた
ことを特徴とする熱定着装置。
8. The heat fixing device according to claim 4, wherein the lowermost layer of the release material layer of the heating roll has a resistance value of one.
A heat fixing device, wherein an insulating layer of 0 15 Ω or more is provided in a range of 2.5 to 4 μm.
【請求項9】 請求項4乃至8のいずれかに記載の熱定
着装置において、 前記加熱ロールを加熱する加熱源が、光エネルギを放出
することによって、当該加熱ロールを加熱する加熱源で
あって、当該加熱源が放出する光エネルギを効率よく吸
収して熱エネルギに変換するため、前記加熱ロールの内
壁に、加熱源の分光分布が1100〜1200nmの波
長ピークを持つ発熱体に対して、分光反射率が5%以下
となる内面塗布材を塗布したことを特徴とする熱定着装
置。
9. The heat fixing device according to claim 4, wherein the heating source for heating the heating roll is a heating source for heating the heating roll by emitting light energy. In order to efficiently absorb the light energy emitted by the heating source and convert the energy into heat energy, the heat source has a spectral distribution on the inner wall of the heating roll, which has a wavelength peak of 1100 to 1200 nm. A heat fixing device, wherein an inner surface coating material having a reflectance of 5% or less is applied.
【請求項10】 請求項9に記載の熱定着装置におい
て、 前記光エネルギを効率よく吸収するための内面塗布材の
塗布範囲を、前記加熱ロールの少なくとも画像エリアと
したことを特徴とする熱定着装置。
10. The heat fixing device according to claim 9, wherein an application range of the inner surface coating material for efficiently absorbing the light energy is at least an image area of the heating roll. apparatus.
【請求項11】 請求項9又は10に記載の熱定着装置
において、 前記光エネルギを効率よく吸収するための内面塗布材の
塗布膜厚を、5〜15μmの範囲に設定したことを特徴
とする熱定着装置。
11. The heat fixing device according to claim 9, wherein a coating thickness of the inner surface coating material for efficiently absorbing the light energy is set in a range of 5 to 15 μm. Heat fixing device.
【請求項12】 請求項1に記載の熱定着装置におい
て、 前記加熱ロールを回転自在に軸支する軸受部材の材料
が、液晶ポリマーを主原料としてグラファイトを30w
t%以上含んでおり、1.8Mpaをかけた状態の荷重
たわみ温度が240℃以上の樹脂を材料とすることを特
徴とする熱定着装置。
12. The heat fixing device according to claim 1, wherein a material of a bearing member rotatably supporting the heating roll is made of a liquid crystal polymer as a main raw material and 30 watts of graphite.
A heat fixing device comprising a resin having a load deflection temperature of 240 ° C. or higher in a state where 1.8 Mpa is applied, wherein the thermal fixing device contains t% or more.
【請求項13】 請求項12に記載の熱定着装置におい
て、 前記加熱ロールを回転自在に軸支する軸受部材の受け幅
を、片側5mm以上に設定したことを特徴とする熱定着
装置。
13. The heat fixing device according to claim 12, wherein a receiving width of a bearing member that rotatably supports the heating roll is set to 5 mm or more on one side.
【請求項14】 請求項12又は13に記載の熱定着装
置において、 前記加熱ロールの軸受け部の外径と当該加熱ロールを回
転自在に軸支する軸受部材の内径のクリアランスを、常
温状態で0.1mm以上に設定したことを特徴とする熱
定着装置。
14. The heat fixing device according to claim 12, wherein a clearance between an outer diameter of a bearing portion of the heating roll and an inner diameter of a bearing member that rotatably supports the heating roll is set to 0 at room temperature. A heat fixing device characterized by being set to 1 mm or more.
【請求項15】 請求項12乃至14のいずれかに記載
の熱定着装置において、 前記加熱ロールの軸受け部材と内径真円度を、50μm
以下、尚且つ前記加熱ロールの軸方向における摺動部の
ヒケ量を、30μm以下に設定したことを特徴とする熱
定着装置。
15. The heat fixing device according to claim 12, wherein a roundness of a bearing member and an inner diameter of the heating roll is 50 μm.
The heat fixing device according to claim 1, wherein an amount of sink of the sliding portion in the axial direction of the heating roll is set to 30 μm or less.
【請求項16】 請求項12乃至15のいずれかに記載
の熱定着装置において、 前記加熱ロールの軸受け部と当該加熱ロールを回転自在
に軸支する軸受部材の摺動部分に、シリコーンオイルを
適量塗布したことを特徴とする熱定着装置。
16. The heat fixing device according to claim 12, wherein an appropriate amount of silicone oil is applied to a bearing portion of the heating roll and a sliding portion of a bearing member that rotatably supports the heating roll. A heat fixing device characterized by being applied.
【請求項17】 請求項16に記載の熱定着装置におい
て、 前記シリコーンオイルの粘度が、1000cs以上であ
ることを特徴とする熱定着装置。
17. The heat fixing device according to claim 16, wherein the viscosity of the silicone oil is 1000 cs or more.
【請求項18】 請求項1に記載の熱定着装置におい
て、 前記温度検出手段として、サーミスタ素子を備えたもの
を用い、当該サーミスタ素子をマウントしている金属材
料は、その感熱面側の角に、曲率半径10μm以上のR
処理が施されていることを特徴とする熱定着装置。
18. The heat fixing device according to claim 1, wherein the temperature detecting means includes a thermistor element, and the metal material on which the thermistor element is mounted is provided at a corner on the heat-sensitive surface side. , A radius of curvature of 10 μm or more
A heat fixing device that has been subjected to processing.
【請求項19】 請求項1または18に記載の熱定着装
置において、 前記温度検出手段の表面に、フッ素系樹脂の薄いフィル
ムからなる離型性テープを貼着したことを特徴とする熱
定着装置。
19. The heat fixing device according to claim 1, wherein a release tape made of a thin film of a fluororesin is adhered to a surface of the temperature detecting means. .
【請求項20】 請求項19に記載の熱定着装置におい
て、 前記温度検出手段の表面に貼着された離型性テープの厚
さ(粘着材を含む)を、50μm以下としたことを特徴
とする熱定着装置。
20. The heat fixing device according to claim 19, wherein the thickness (including an adhesive) of the release tape adhered to the surface of the temperature detecting means is 50 μm or less. Heat fixing device.
【請求項21】 請求項1に記載の熱定着装置におい
て、 前記温度検出手段として、サーミスタ素子を備えたもの
を用い、当該サーミスタ素子をマウントしている金属材
料は、その板厚が0.07〜0.15mmの範囲の中で
選定されていることを特徴とする熱定着装置。
21. The heat fixing device according to claim 1, wherein the temperature detecting means includes a thermistor element, and the metal material on which the thermistor element is mounted has a thickness of 0.07. A heat fixing device selected from the range of 0.15 mm to 0.15 mm.
【請求項22】 請求項1、又は17乃至21のいずれ
かに記載の熱定着装置において、 前記温度検出手段は、その近傍30mm以内において、
立体角3π以上が、加熱ロール及びその他の熱定着装置
を構成する部材により囲まれていることを特徴とする熱
定着装置。
22. The heat fixing device according to claim 1, wherein the temperature detecting unit is located within 30 mm of the vicinity thereof.
A heat fixing device, wherein a solid angle of 3π or more is surrounded by a heating roll and other members constituting the heat fixing device.
【請求項23】 請求項1に記載の熱定着装置におい
て、 前記温度検出手段による温度検出は、当該温度検出手段
として用いられる温度依存性を有する抵抗素子の抵抗値
を、A/Dコンバータによってデジタル値に変換するこ
とによって検出するものであり、当該温度検出手段によ
って温度を検出するための回路は、温度検出手段と、抵
抗値が複数段階に切り替え可能な抵抗回路を直列に接続
し、前記温度検出手段にA/Dコンバータを並列に接続
して構成されていることを特徴とする熱定着装置。
23. The thermal fixing device according to claim 1, wherein in the temperature detection by the temperature detection unit, a resistance value of a temperature-dependent resistance element used as the temperature detection unit is digitally converted by an A / D converter. A circuit for detecting the temperature by the temperature detecting means is connected in series with a temperature detecting means and a resistance circuit whose resistance value can be switched in a plurality of stages. A thermal fixing device comprising an A / D converter connected in parallel to a detecting means.
【請求項24】 請求項23に記載の熱定着装置におい
て、 前記抵抗値が複数段階に切り替え可能な抵抗回路は、温
度検出が必要な温度域に対応して、その抵抗値が切り替
えられることを特徴とする熱定着装置。
24. The thermal fixing device according to claim 23, wherein the resistance circuit capable of switching the resistance value in a plurality of stages has a configuration in which the resistance value is switched corresponding to a temperature range where temperature detection is required. Characteristic heat fixing device.
【請求項25】 請求項1に記載の熱定着装置におい
て、 前記加熱ロールの表面に、所定の圧力で接触するトナー
掻き取り部材を設置し、前記トナー掻き取り部材は、温
度検出手段よりも加熱ロールの回転方向上流側に設定さ
れており、当該トナー掻き取り部材が加熱ロールに接触
する部分は、加熱ロールの軸方向と平行な線状であるこ
とを特徴とする熱定着装置。
25. The heat fixing device according to claim 1, wherein a toner scraping member that contacts with a predetermined pressure is provided on a surface of the heating roll, and the toner scraping member is heated more than a temperature detecting unit. A heat fixing device, which is set on the upstream side in the rotation direction of the roll, wherein a portion where the toner scraping member contacts the heating roll is a linear shape parallel to the axial direction of the heating roll.
【請求項26】 請求項25に記載の熱定着装置におい
て、 前記トナー掻き取り部材が加熱ロールに接触する圧力
が、1.1〜2.0gf/cmに設定されていることを
特徴とする熱定着装置。
26. The heat fixing device according to claim 25, wherein a pressure at which the toner scraping member contacts the heating roll is set to 1.1 to 2.0 gf / cm. Fixing device.
【請求項27】 請求項25または26に記載の熱定着
装置において、 前記トナー掻き取り部材が加熱ロールに接触する部分
は、加熱ロールの軸方向と直交する面内で、その曲率半
径が0.1mm以下のR形状に形成されていることを特
徴とする熱定着装置。
27. The heat fixing device according to claim 25, wherein a portion where the toner scraping member contacts the heating roll has a radius of curvature of 0. 0 in a plane orthogonal to the axial direction of the heating roll. A heat fixing device formed in an R shape of 1 mm or less.
【請求項28】 請求項25乃至27のいずれかに記載
の熱定着装置において、 前記トナー掻き取り部材が加熱ロールに接触する部分
は、加熱ロールの軸方向と平行な面内で、その曲率半径
が0.3mm以上のR形状に形成されていることを特徴
とする熱定着装置。
28. The heat fixing device according to claim 25, wherein a portion of the toner scraping member that contacts the heating roll has a radius of curvature in a plane parallel to an axial direction of the heating roll. Is formed in an R shape of 0.3 mm or more.
【請求項29】 請求項25乃至28のいずれかに記載
の熱定着装置において、 前記トナー掻き取り部材の少なくとも加熱ロールに接触
する部分の材質が、PPSを主成分とする焼結体である
ことを特徴とする熱定着装置。
29. The heat fixing device according to claim 25, wherein a material of at least a portion of the toner scraping member that contacts the heating roll is a sintered body containing PPS as a main component. A heat fixing device.
【請求項30】 請求項29に記載の熱定着装置におい
て、 前記トナー掻き取り部材の少なくとも加熱ロールに接触
する先端部分の破壊強度が、0.8kgf/cm以上で
あることを特徴とする熱定着装置。
30. The thermal fixing device according to claim 29, wherein a breaking strength of at least a tip portion of the toner scraping member that contacts the heating roll is 0.8 kgf / cm or more. apparatus.
【請求項31】 請求項25乃至30のいずれかに記載
の熱定着装置において、 前記熱定着装置で定着処理される画像が、磁性成分を含
むトナーからなり、前記トナー掻き取り部材の加熱ロー
ル回転方向回流側に、当該トナー掻き取り部材で掻き取
られたトナーを捕獲する磁性部材を設置したことを特徴
とする熱定着装置。
31. The heat fixing device according to claim 25, wherein an image to be fixed by the heat fixing device is made of toner containing a magnetic component, and the toner scraping member is rotated by a heating roll. A heat fixing device, wherein a magnetic member for capturing the toner scraped by the toner scraping member is provided on the direction circulating side.
【請求項32】 離型性材料層で表面が被覆され、内部
に加熱源が配設された加熱ロールと、前記加熱ロールに
圧接されてその間のニップ部に未定着画像を担持した記
録媒体を通過させるように配設され、離型性材料層で表
面が被覆された加圧ロールと、前記加熱ロールの表面温
度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の検出
結果に基づいて加熱源への通電を制御する温度制御手段
とを備えた熱定着装置を用いた画像形成装置において、 前記加熱ロールの金属製芯金部材として、肉厚0.3m
m以下のものを用い、かつ前記温度検出手段として、熱
時定数が0.8sec以下のものを用いたことを特徴と
する画像形成装置。
32. A heating roll having a surface covered with a release material layer and having a heating source disposed therein, and a recording medium pressed against the heating roll and carrying an unfixed image in a nip therebetween. A pressure roll disposed so as to pass therethrough, the surface of which is covered with a release material layer, a temperature detection unit for detecting the surface temperature of the heating roll, and a heating source based on a detection result of the temperature detection unit. An image forming apparatus using a heat fixing device having a temperature control means for controlling current supply to the heating roll, wherein a metal core member of the heating roll has a thickness of 0.3 m.
m and a thermal time constant of 0.8 sec or less is used as the temperature detecting means.
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