JPH11327343A - Heating roller and thermal fixing device using the same - Google Patents

Heating roller and thermal fixing device using the same

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JPH11327343A
JPH11327343A JP31465898A JP31465898A JPH11327343A JP H11327343 A JPH11327343 A JP H11327343A JP 31465898 A JP31465898 A JP 31465898A JP 31465898 A JP31465898 A JP 31465898A JP H11327343 A JPH11327343 A JP H11327343A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating roller
heating
heating element
insulating layer
support
Prior art date
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Pending
Application number
JP31465898A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Ozawa
耕一 小澤
Hidenori Machida
秀則 町田
Takashi Fujita
貴史 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP31465898A priority Critical patent/JPH11327343A/en
Publication of JPH11327343A publication Critical patent/JPH11327343A/en
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make heat generated in a heating element transmitted to a roller main body even in the case of restraining the use of an expensive adhesive by using a barrel body obtained by joining both sides of a square thin layer body having a rigidity and fixing it in a cylindrical shape as an insulating layer. SOLUTION: The insulating layer is formed of a hard calcined mica sheet 25, and a stainless foil is fixed as an energizing heating element 28 nearly all over the surface of a plane part 26 with a small quantity of heat resistant adhesive. The mica sheet 25 is formed to be the cylindrical shape by super posing an upper edge 26a inside a lower edge 26b. At such a time, a U-turn part 26a is held by the superposed part. A long piece part 27 is turned inside and fixed on the inner surface of the superposed part with the silicone based adhesive. Thus, a U-turn part 28b is coated with the long piece part 27 through the adhesive. By coating the U-turn parts 28a and 28b, a cylindrical barrel body, where the U-turn parts 28a and 28b are not peeled even when the barrel body is used for a long term, is formed.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる加熱ロ
ーラー及び定着装置の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a heating roller and a fixing device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真におけるトナー画像の定着方式
としては、加熱定着方式、圧着定着方式、溶剤定着方式
等が知られている。加熱定着方式は、トナーを熱によっ
て溶解させ、用紙に圧力を加えて固定させる方式で、一
般に広く採用されている。
2. Description of the Related Art As a fixing method of a toner image in electrophotography, a heat fixing method, a pressure fixing method, a solvent fixing method and the like are known. The heat fixing method is a method in which toner is melted by heat and pressure is applied to paper to fix the paper, and is generally widely used.

【0003】この加熱定着方式では、現像された画像
は、加熱ローラと加圧ローラとからなる加熱定着装置が
用いられ、トナーが転写されて現像された印刷用紙が加
熱ローラと加圧ローラとの間のローラ間に挿通され、こ
れにより、画像を形成するトナーが加熱溶融されて印刷
用紙上に融着して定着される。ここで、この加熱ローラ
は、金属ローラの内面から、ハロゲンランプの輻射熱で
加熱する方式が最も広く用いられている。
In this heat fixing method, a developed image is formed by using a heat fixing device including a heating roller and a pressure roller, and a printing paper on which toner is transferred and developed is formed by a heating roller and a pressure roller. The toner for forming an image is heated and melted, and is fused and fixed on the printing paper by this. Here, as the heating roller, a method of heating from the inner surface of a metal roller with radiant heat of a halogen lamp is most widely used.

【0004】このようなハロゲンランプで加熱する方式
は、エネルギーの熱効率が悪く、消費電力が嵩むという
課題がある。また、このようなハロゲンランプを用いた
加熱定着方式では機器の電源を入れてから使用できる温
度に到達するまでの時間、いわゆる立ち上がり時間は2
5秒以上かかるのが一般的である。このため、機器を使
用していないときも常に一定以上の温度に保ち、コピー
やプリントアウトをする際に加熱ローラが熱くなるまで
の待ち時間が生じないようにされている。
[0004] Such a method of heating with a halogen lamp has a problem that thermal efficiency of energy is poor and power consumption is increased. Further, in the heat fixing method using such a halogen lamp, the time from when the power of the apparatus is turned on until the temperature reaches a usable temperature, that is, the so-called rise time is 2 hours.
It generally takes 5 seconds or more. For this reason, the temperature is always kept at a certain level or higher even when the apparatus is not used, so that there is no waiting time until the heating roller becomes hot when copying or printing out.

【0005】近年において、これらの加熱定着装置では
消費電力を低減させる目的で不使用時には加熱ローラへ
の通電が遮断されている。一方使用時には待ち時間がな
く、瞬時立ち上がりが求められ、加熱ローラの表面温度
は即座に所定温度まで達することが要求される。この場
合、印刷用紙が定着部に移動するに要する時間が通常7
秒程度であるので、加熱ローラが所定温度に達するに必
要な時間は10秒程度が目安となる。
In recent years, in these heat fixing apparatuses, the power supply to the heating roller is cut off when not in use for the purpose of reducing power consumption. On the other hand, there is no waiting time during use, and an instant rise is required, and the surface temperature of the heating roller is required to immediately reach a predetermined temperature. In this case, the time required for the printing paper to move to the fixing unit is usually 7
Since the time is about seconds, the time required for the heating roller to reach the predetermined temperature is about 10 seconds.

【0006】近年の省エネルギー化の流れに伴い、加熱
ローラの代わりに、フィルムを用いて、機器の使用時の
み発熱するフィルム定着などが提案され、実用化されて
いる。しかし、通紙速度が速い機器の場合、フィルムの
耐摩耗性などに問題が生じるため、通紙速度の速い機器
については加熱ローラが優位である。
With the trend of energy saving in recent years, a film fixing device that generates heat only when the apparatus is used by using a film instead of a heating roller has been proposed and put into practical use. However, in the case of a device having a high paper passing speed, there is a problem in the abrasion resistance of the film and the like. Therefore, the heating roller is superior in a device having a high paper passing speed.

【0007】本発明者らは、立ち上がり時間の短縮され
た加熱ローラを備えた加熱定着装置として、通電させる
ことにより発熱する発熱層が中空円筒状の基体に絶縁層
を介して内接された加熱ローラを提案した。この加熱ロ
ーラでは発熱層により発生した熱が基体に直接伝達され
るので、例えば従来一般に広く用いられていたハロゲン
ヒータでローラを輻射加熱する方式に比較して短時間に
表面温度を所定温度まで上昇させることができる。
The present inventors have developed a heating and fixing apparatus having a heating roller with a short rise time, in which a heating layer that generates heat when energized is inscribed in a hollow cylindrical base via an insulating layer. Laura proposed. In this heating roller, the heat generated by the heat generating layer is directly transmitted to the base, so that the surface temperature rises to a predetermined temperature in a shorter time compared to, for example, a method in which a roller is radiatively heated by a halogen heater which has been widely used in the past. Can be done.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この加
熱ローラにおいて、芯金と絶縁層と発熱層との接合面の
接触が浮き上がったりして不良であると、発熱層により
発生した熱を芯金へ伝える熱伝達率が低下する。このた
め、これらの芯金と絶縁層と発熱層との間は例えば耐熱
性の接着剤により接着されていることが好ましい。この
接着剤としては、高熱に耐える必要があるが、このよう
な高熱に耐える接着剤は価格が高い。
However, in this heating roller, if the contact of the joint surface between the core metal and the insulating layer and the heat generating layer rises or is poor, the heat generated by the heat generating layer is transferred to the core metal. The transmitted heat transfer coefficient decreases. For this reason, it is preferable that the core metal, the insulating layer, and the heat generating layer are bonded with, for example, a heat-resistant adhesive. The adhesive must withstand high heat, but such an adhesive with high heat is expensive.

【0009】また、ローラ内表面と絶縁層、絶縁層と発
熱層を各々接着しても、定着ローラの使用時の熱収縮差
により経時で発熱層が絶縁層より浮いてしまう場合があ
る。絶縁層より発熱層が浮くと、その部分だけローラへ
の熱伝導が悪くなり、高温に発熱する。これにより、絶
縁層、発熱層自身が破壊され、リークや断線が生じる場
合がある。
Even when the inner surface of the roller and the insulating layer and the insulating layer and the heat generating layer are bonded to each other, the heat generating layer may float over the insulating layer over time due to a difference in heat shrinkage during use of the fixing roller. When the heat generating layer floats above the insulating layer, heat conduction to the roller is deteriorated only at that portion, and heat is generated at a high temperature. As a result, the insulating layer and the heat generating layer themselves may be destroyed, resulting in leakage or disconnection.

【0010】そこで、本発明の第1の目的は、高価な接
着剤の使用を抑えても発熱体により発生した熱がローラ
本体に伝達される加熱ローラ及びそれを用いた定着装置
を提供することにある。また、この発明の別の目的は、
絶縁層、発熱層自身の破壊を押さえた加熱ローラを提供
することである。これにより、廉価で熱伝達率の高い加
熱ローラ及びそれを用いた定着装置が提供される。
Accordingly, a first object of the present invention is to provide a heating roller in which heat generated by a heating element is transmitted to a roller body even when the use of an expensive adhesive is suppressed, and a fixing device using the same. It is in. Another object of the present invention is to
An object of the present invention is to provide a heating roller that suppresses destruction of the insulating layer and the heating layer itself. Thus, an inexpensive heating roller having a high heat transfer coefficient and a fixing device using the same can be provided.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載された発
明は、通電することにより発熱する発熱層が中空円筒状
の基体に絶縁層を介して内接された加熱ローラにおい
て、前記絶縁層は、剛性を有する方形薄層体の両側が合
わせられて円筒形状に固定された筒体が用いられること
を特徴とする加熱ローラである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a heating roller in which a heat generating layer which generates heat when energized is inscribed in a hollow cylindrical base via an insulating layer. Is a heating roller characterized by using a cylindrical body in which both sides of a rigid thin layered body are fitted together and fixed in a cylindrical shape.

【0012】このように構成された請求項1に記載の加
熱ローラでは、剛性のある方形薄層体の両側が固定され
て形成された円筒形状の絶縁層が加熱ローラに内装され
る。この絶縁層は材料自身の剛性により加熱ローラに内
接されて浮き上がることがないので、絶縁層と基体とが
接着剤により接着されていなくても円筒形状を保つこと
ができる。これにより、固定のための接着剤の使用量を
抑制しても、発熱層が加熱ローラの内周に密着されて効
率よく発熱体の熱を伝えることができる。
[0012] In the heating roller according to the first aspect of the present invention, a cylindrical insulating layer formed by fixing both sides of a rigid rectangular thin body is provided inside the heating roller. Since the insulating layer is not in contact with the heating roller and does not float due to the rigidity of the material itself, the cylindrical shape can be maintained even if the insulating layer and the base are not bonded by the adhesive. Thus, even if the amount of the adhesive used for fixing is suppressed, the heat generating layer is in close contact with the inner periphery of the heating roller, and the heat of the heat generating element can be efficiently transmitted.

【0013】請求項2に記載の発明は、前記合わせ部
は、前記平板状薄層体の一側に突出して形成された係合
舌片により固定されていることを特徴とする請求項1に
記載の加熱ローラである。
The invention according to claim 2 is characterized in that the mating portion is fixed by an engaging tongue formed so as to protrude from one side of the plate-like thin layer body. It is a heating roller as described.

【0014】このように構成された請求項2の発明によ
れば、合わせ部が係合舌片により固定される。これによ
り、合わせ部が補強されるので、絶縁層は円筒形状を保
ち、絶縁層の浮きを防止できるという請求項1の作用は
確実となる。
According to the second aspect of the present invention, the mating portion is fixed by the engaging tongue. Thereby, since the mating portion is reinforced, the effect of the first aspect that the insulating layer keeps the cylindrical shape and the floating of the insulating layer can be prevented is ensured.

【0015】請求項3の発明は、前記合わせ部は、前記
平板状薄層体の一側に形成された係合舌片と、前記一側
に相対向する他側に形成された係合孔との嵌合により固
定されていることを特徴とする請求項1に記載の加熱ロ
ーラである。
According to a third aspect of the present invention, the mating portion has an engaging tongue formed on one side of the flat thin-layer body and an engaging hole formed on the other side opposite to the one side. The heating roller according to claim 1, wherein the heating roller is fixed by fitting with the heating roller.

【0016】このように構成された請求項3の発明によ
れば、合わせ部が係合舌片と係合孔との嵌合により固定
される。これにより、合わせ部が補強されるので、絶縁
層は円筒形状を保ち、絶縁層の浮きを防止できるという
請求項1の作用は確実となる。
According to the third aspect of the present invention, the mating portion is fixed by the engagement between the engagement tongue and the engagement hole. Thereby, since the mating portion is reinforced, the effect of the first aspect that the insulating layer keeps the cylindrical shape and the floating of the insulating layer can be prevented is ensured.

【0017】請求項4の発明は、前記係合舌片は、前記
発熱層を形成する発熱体を間に挟持して固定されている
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の加熱ロ
ーラである。
According to a fourth aspect of the present invention, the engaging tongue piece is fixed by sandwiching a heating element forming the heating layer therebetween. It is a heating roller.

【0018】このように構成された請求項4の発明によ
れば、発熱体が係合舌片により挟持されるので、発熱体
の浮き上がりが防止される。
According to the fourth aspect of the present invention, since the heating element is sandwiched by the engaging tongues, the heating element is prevented from floating.

【0019】請求項5の発明は、通電することにより発
熱する発熱体が中空円筒状の基体に絶縁層を介して内接
された加熱ローラにおいて、前記発熱体の中心側には該
発熱体を支持する支持体が設けられ、該支持体により前
記発熱体は支持されていることを特徴とする加熱ローラ
である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a heating roller in which a heating element which generates heat when energized is inscribed in a hollow cylindrical base via an insulating layer, wherein the heating element is provided at a center side of the heating element. A heating roller is provided, which is provided with a support for supporting the heating element, the heating element being supported by the support.

【0020】このように構成された請求項5に記載の加
熱ローラでは、基体の内側には、絶縁層と発熱層とが重
合され、その発熱層を構成する発熱体は、発熱体の中心
側に設けられた支持体により支持されている。これによ
り、発熱層を絶縁層に接着することなく重合して支持で
きるので、絶縁層と発熱層との線膨張率の差異に基づく
熱応力により絶縁層が破壊されたり浮きを生じることが
ない。また、接着剤を用いずに発熱層を支持できるの
で、支持のための接着剤を使用しなくても、発熱層が加
熱ローラの内周に密着されて効率よく発熱体の熱を伝え
ることができる。
In the heating roller according to the fifth aspect of the present invention, the insulating layer and the heat generating layer are superposed on the inside of the base, and the heat generating element constituting the heat generating layer is located on the center side of the heat generating element. Is supported by a support provided on the substrate. This allows the heating layer to be polymerized and supported without being bonded to the insulating layer, so that the insulating layer is not broken or floated by thermal stress based on the difference in linear expansion coefficient between the insulating layer and the heating layer. In addition, since the heat generating layer can be supported without using an adhesive, the heat generating layer can be in close contact with the inner periphery of the heating roller and efficiently transfer heat of the heat generating element without using an adhesive for supporting. it can.

【0021】支持体への発熱体の支持は、例えば、請求
項6の発明のように、支持体に少なくとも一つの切り込
みを有し、発熱体の一部をこの切り込みに係止して支持
することもできる。
The support of the heating element on the support has, for example, at least one notch in the support, and a part of the heating element is supported by being locked to the notch. You can also.

【0022】また、請求項7の発明のように、請求項6
に記載の加熱ローラの発熱体を切り込みへの挿入部分を
有するシート状とすることにより、この挿入部分を切り
込みに挿入して支持体に支持させることもできる。
Also, as in the invention of claim 7, claim 6
By forming the heating element of the heating roller described in (1) in a sheet shape having a portion inserted into the notch, the inserted portion can be inserted into the notch and supported by the support.

【0023】また、請求項8の発明のように、折り返し
により支持体を挟持できる折り返し部を発熱体に設け
て、この折り返し部による折り返しにより発熱体を支持
体に挟持してもよい。この場合の折り返し部の挟持位置
は請求項5の発明を従属する発明のようにどの位置でも
よいが、請求項6の発明を従属する発明のように、切り
込みにより挟持されることにより支持は固定され、更
に、請求項7の発明を従属する発明のように、発熱体に
設けられた挿入部分を切り込みに挿入し、その挿入部分
を折り返すことにより、より確実となる。
Further, as in the eighth aspect of the present invention, the heating element may be provided with a folded portion capable of holding the support by folding, and the heating element may be sandwiched by the folding by the folded portion. In this case, the folded portion may be held at any position as in the invention dependent on claim 5, but as in the invention dependent on claim 6, the support is fixed by being sandwiched by the notch. Further, as in the invention according to the seventh aspect of the present invention, the insertion part provided in the heating element is inserted into the notch, and the insertion part is turned back, so that the reliability is further improved.

【0024】請求項9の発明は、前記支持体は係合孔を
有し、前記発熱体は該係合孔に嵌合される係止部を有
し、前記係合孔と前記係止部とが嵌合されて前記発熱体
は前記支持体に固定されることを特徴とする請求項5に
記載の加熱ローラである。
According to a ninth aspect of the present invention, the support has an engagement hole, and the heating element has a locking portion fitted in the engagement hole. 6. The heating roller according to claim 5, wherein the heating element is fixed to the support body by fitting.

【0025】このように構成すれば、発熱体は支持体に
嵌合により支持されるので、確実に固定されることがで
きる。
With this configuration, the heating element is supported by fitting to the support, so that the heating element can be securely fixed.

【0026】請求項1〜請求項9に記載の加熱ローラ
は、請求項10の発明のように、加熱ローラの外表面に
離型層を有していてもよい。
The heating roller according to any one of the first to ninth aspects may have a release layer on the outer surface of the heating roller as in the tenth aspect.

【0027】請求項11に記載された発明は、請求項1
〜請求項10のいずれかに記載の加熱ローラと、該加熱
ローラに回転自在に圧接された加圧ローラとから構成さ
れ、回転される両ローラ間に印刷用紙を挟持してトナー
を印刷用紙に融着するための加熱定着装置である。
The invention described in claim 11 is the first invention.
11. A heating roller, comprising: a heating roller according to any one of claims 10 to 10; and a pressure roller rotatably pressed against the heating roller. This is a heat fixing device for fusing.

【0028】請求項1〜請求項10に記載の加熱ローラ
は加圧ローラと組み合わせることにより、加熱定着装置
として利用できる。
The heating roller according to any one of claims 1 to 10 can be used as a heat fixing device by being combined with a pressure roller.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態1】以下、本発明の実施の形態1を
加熱ローラと加圧ローラとから構成される加熱定着装置
を例にして図面を参照しつつ説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings, taking as an example a heat fixing device comprising a heating roller and a pressure roller.

【0030】図1において符号1は加熱定着装置であ
る。この加熱定着装置1は加熱ローラ2とそれに平行し
て設けられた加圧ローラ3とから大略構成されている。
この加熱ローラ2の両端部は一対の加熱ローラ軸受4で
回転自在に支持されている。また、加熱ローラ軸受4の
一側には駆動ギア5が配設されている。その駆動ギア5
は図示を略しているモータで駆動されて、加熱ローラ2
が回転される。また、加圧ローラ3は、その両端部が加
圧ローラ軸受6により回転自在に支持されている。そし
て、加熱ローラ2は、加圧ローラ3と共に回転しながら
印刷用紙を挟持する。この印刷用紙にはトナーが転写さ
れており、この両ローラ2、3間を通過することによ
り、トナーが加熱溶融されて印刷用紙に定着される。ま
た、この加熱定着装置1には、加圧ローラ3に付着した
トナーを清掃するためのクリーニング部材など、加熱定
着装置に必要な部材(いずれも図示を省略している。)
が備えられている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a heat fixing device. The heat fixing device 1 is generally constituted by a heating roller 2 and a pressure roller 3 provided in parallel with the heating roller 2.
Both ends of the heating roller 2 are rotatably supported by a pair of heating roller bearings 4. A drive gear 5 is disposed on one side of the heating roller bearing 4. Its drive gear 5
Is driven by a motor (not shown) to
Is rotated. The pressure roller 3 is rotatably supported at both ends by pressure roller bearings 6. The heating roller 2 pinches the printing paper while rotating together with the pressure roller 3. The toner is transferred to the printing paper. The toner is heated and melted by passing between the rollers 2 and 3 and is fixed on the printing paper. The heat fixing device 1 includes members necessary for the heat fixing device, such as a cleaning member for cleaning toner adhered to the pressure roller 3 (both are not shown).
Is provided.

【0031】この加熱ローラ2は、直径30mm、長さ
370mmの中空円筒状のアルミニウムを基体21とし
ている。この基体21の表面には、印刷用紙との離型性
を良好とするための離型層22が設けられている。この
離型層22は、例えば、パーフルオロアルコシキ樹脂
(PFA樹脂)の熱収縮チューブである。また、この基
体21の内面には、絶縁層23が内接されており、この
絶縁層23には発熱層24が設けられている。基体21
が離型性を有している場合には、この離型層22は不要
である。
The heating roller 2 has a base 21 made of hollow cylindrical aluminum having a diameter of 30 mm and a length of 370 mm. On the surface of the substrate 21, a release layer 22 for improving the releasability from the printing paper is provided. The release layer 22 is, for example, a heat-shrinkable tube made of a perfluoroalkoxy resin (PFA resin). An insulating layer 23 is inscribed on the inner surface of the base 21, and a heat generating layer 24 is provided on the insulating layer 23. Base 21
This layer is unnecessary when the layer has a release property.

【0032】この絶縁層23と発熱層24の詳細例は、
例えば図2から図4に示されている。この図2におい
て、絶縁層23は硬質焼成マイカシート25から形成さ
れている。このマイカシート25は、上縁26a、下縁
26b、両側縁26c、26dとから構成される長方形
の平面部26と、その下縁26bの長さと略同じ長さで
一側縁26cから長く延びる長方形の長片部27とから
構成されている。
A detailed example of the insulating layer 23 and the heat generating layer 24 is as follows.
For example, it is shown in FIGS. 2, the insulating layer 23 is formed from a hard fired mica sheet 25. The mica sheet 25 has a rectangular flat portion 26 composed of an upper edge 26a, a lower edge 26b, and both side edges 26c and 26d, and extends from one side edge 26c at a length substantially equal to the length of the lower edge 26b. And a long piece 27 of a rectangle.

【0033】この平面部26の表面には、略全面にわた
って通電発熱体28としてのステンレス箔(SUS30
4)が少量の耐熱性接着剤(不図示)により固定されて
いる。この通電発熱体28は、上縁26a、下縁26b
付近にそれぞれUターン部28a、28bを有し、一側
縁26cから他側縁26dに向かう連続した線状パター
ン状に形成されている。この通電発熱体28のパターン
はこれに限定されずに目的に応じて自由に設計できる。
On the surface of the flat portion 26, a stainless steel foil (SUS30) as an electric heating element 28 is provided over almost the entire surface.
4) is fixed by a small amount of heat-resistant adhesive (not shown). The energizing heating element 28 has an upper edge 26a and a lower edge 26b.
U-turn portions 28a and 28b are provided in the vicinity, and are formed in a continuous linear pattern from one side edge 26c to the other side edge 26d. The pattern of the energizing heating element 28 is not limited to this and can be freely designed according to the purpose.

【0034】このマイカシート25は、図3に示すよう
に、上縁26aが下縁26bの内側に重合されて円筒形
が形成される。このとき、Uターン部26aはこの重合
部29に挟持される。重合部29の内面には、長片部2
7が内側に向かって折り返されてシリコーン系の接着剤
などにより固定される。これによりUターン部28bは
長片部27により接着剤を介して被覆されることにな
る。このようにUターン部28a、28bが被覆される
ことにより、長期間の使用してもこのUターン部28
a、28bが剥がれることがない円筒状の筒体30が形
成される。
As shown in FIG. 3, the mica sheet 25 has a cylindrical shape formed by superimposing the upper edge 26a inside the lower edge 26b. At this time, the U-turn portion 26a is sandwiched between the overlapping portions 29. On the inner surface of the overlapping portion 29, a long piece 2
7 is folded inward and fixed with a silicone adhesive or the like. As a result, the U-turn portion 28b is covered with the long piece portion 27 via the adhesive. By covering the U-turn portions 28a and 28b in this way, even if the U-turn portions 28a and 28b are used for a long time,
Thus, a cylindrical tubular body 30 from which the a and b do not peel off is formed.

【0035】この筒体30は、図4に示すように、離型
層22の付与された基体21の内側に挿入される。次い
で、少量の接着剤により筒体30の重合部29と基体2
1の内面とが接着固定される。アルミニウムにニッケル
メッキを施した円盤状(キャップ状)の一対の電極7、
7´がこの発熱層24の内部に圧入される。これにより
電極7、7´が通電発熱体28に電気的に接続された状
態で固定される。この電極7、7´に図示を略す電源か
ら所定の電力を供給するとこの通電発熱体28が発熱
し、加熱ローラは昇温する。
As shown in FIG. 4, the cylindrical body 30 is inserted inside the base 21 provided with the release layer 22. Next, the overlapping portion 29 of the cylindrical body 30 and the base 2
1 is adhered and fixed to the inner surface. A pair of disc-shaped (cap-shaped) electrodes 7 made of nickel plated aluminum;
7 ′ is pressed into the inside of the heat generating layer 24. As a result, the electrodes 7, 7 'are fixed in a state of being electrically connected to the current-carrying heating element 28. When a predetermined power is supplied from a power supply (not shown) to the electrodes 7 and 7 ', the energizing heating element 28 generates heat, and the temperature of the heating roller rises.

【0036】この加熱ローラでは、発熱層への電力伝達
は、発熱層に内接固定され、加熱ローラの回転と共に回
転する円盤状の回転電極に固定電極を摺動させている。
このように構成すれば、円筒筒状の基体の内部で電力が
伝達されるでの、トナーの付着が生じずに、長期に安定
した電力を伝達することができる。
In this heating roller, the power transmission to the heat generating layer is performed by sliding the fixed electrode on a disk-shaped rotating electrode which is internally fixed to the heat generating layer and rotates with the rotation of the heating roller.
With this configuration, since power is transmitted inside the cylindrical body, stable power can be transmitted for a long time without causing toner adhesion.

【0037】このようにして作製した加熱ローラを株式
会社リコー製の複写機の定着ローラとして実機に組み込
み、定着試験を行った。このときの加熱ローラの表面温
度は190°C付近である。10万枚の通紙試験で、絶
縁層の芯金からの剥がれや浮きは認められなかった。
The heating roller produced in this manner was incorporated into a real machine as a fixing roller of a copying machine manufactured by Ricoh Co., Ltd., and a fixing test was conducted. At this time, the surface temperature of the heating roller is around 190 ° C. In the paper passing test of 100,000 sheets, no peeling or lifting of the insulating layer from the cored bar was observed.

【0038】この実施の形態では、通電発熱体としてス
テンレス箔が用いられたが、本発明の効果を損なわない
範囲で、例えば、この通電発熱体として炭素繊維を用い
るなど他の材料に変換してもよい。また、発熱層は、例
えば、線状の通電発熱体を螺旋状又はローラ軸方向に直
線的に隙間なく均等に配置した状態で耐熱性樹脂を含浸
させたり、内層としての絶縁層など、他の層が積層され
ていてもよい。
In this embodiment, stainless steel foil is used as the current-generating heating element. However, as long as the effect of the present invention is not impaired, the material may be converted to another material such as using carbon fiber as the current-generating heating element. Is also good. In addition, the heat generating layer is, for example, impregnated with a heat-resistant resin in a state in which a linear energizing heat generating element is arranged in a spiral or linear manner in the roller axis direction linearly without any gap, or other insulating layers such as an inner layer. The layers may be stacked.

【0039】また、この発明は、サーモクロミズム方式
の加熱消去装置の加熱ローラ、その他の加熱ローラ型熱
処理機器に利用される加熱定着装置にも利用できる。
The present invention can also be applied to a heating roller of a thermochromic heating / erasing device, and a heating / fixing device used in other heat roller type heat treatment equipment.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態2】本発明の実施の形態2につい
て、図5を参照しつつ説明する。なお、実施の形態1と
同一乃至均等な部分については同一符号を付して詳細な
説明は省略する。
Embodiment 2 Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same or equivalent parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0041】この実施の形態2のマイカシート25で
は、平面部26の上縁26aに係合舌片としての略方形
の舌片部31が突出して形成されている。また、その下
縁26b付近にはこの舌片部31に対応した位置に開口
32が形成されている。また、この平面部26の表面に
は、略全面にわたって通電発熱体28としてのステンレ
ス箔(SUS304)が実施の形態1と同様にして固定
されている。
In the mica sheet 25 according to the second embodiment, a substantially rectangular tongue piece 31 as an engaging tongue piece is formed so as to protrude from the upper edge 26a of the flat part 26. An opening 32 is formed near the lower edge 26b at a position corresponding to the tongue piece 31. Further, a stainless steel foil (SUS304) as a current-carrying heating element 28 is fixed to the surface of the flat portion 26 over substantially the entire surface in the same manner as in the first embodiment.

【0042】ここで、図6に示すように、舌片部31の
長さd1は、開口32とUターン部28bとの間隔d2
や開口32と下縁26bとの間隔d3よりも充分に長く
形成されている。また、開口32と下縁26bとの間隔
d3は、Uターン部28aと上縁28aとの間隔d4よ
り充分に広く形成されている。
As shown in FIG. 6, the length d1 of the tongue piece 31 is equal to the distance d2 between the opening 32 and the U-turn part 28b.
It is formed sufficiently longer than the distance d3 between the opening 32 and the lower edge 26b. The distance d3 between the opening 32 and the lower edge 26b is sufficiently larger than the distance d4 between the U-turn part 28a and the upper edge 28a.

【0043】このマイカシート25は、図7及び図8に
示すように、舌片部31を開口32の内側から外方に向
かって挿通させることにより筒体30が形成される。絶
縁体の上縁26aと下縁26b付近の重合部29及び舌
片部31と平面部26とは、実施の形態1と同一のシリ
コーン系の接着剤などにより固定されている。実施の形
態1と同様にして電極を組み込むことにより加熱ローラ
が形成される。
As shown in FIGS. 7 and 8, the mica sheet 25 has a cylindrical body 30 formed by inserting the tongue piece 31 from the inside of the opening 32 to the outside. The overlapping portion 29 near the upper edge 26a and the lower edge 26b of the insulator, and the tongue piece 31 and the flat portion 26 are fixed by the same silicone adhesive as in the first embodiment. A heating roller is formed by incorporating electrodes in the same manner as in the first embodiment.

【0044】このようにして作製した加熱ローラを株式
会社リコー製の複写機の定着ローラとして実機に組み込
み、定着試験を行った。絶縁層の芯金からの剥がれや浮
きは認められなかった。 (変形例1)図9に示すように、舌片部31は折り返さ
れていてもよい。この場合、舌片部31の長さd1を開
口32と下縁26bとの間隔d3よりも充分に長くとっ
ていれば、舌片部31が重合部29の幅よりも長くなる
ので、この舌片部31は、下縁26bを横断して貼り合
わせ固定できるので、接着剤による固定が確実となる。 (変形例2)また、このマイカシート25は、舌片部3
1を開口32の外側から挿通させることもできる。これ
により、図10に示すような筒体30が形成される。
The heating roller produced as described above was incorporated in a real machine as a fixing roller of a copying machine manufactured by Ricoh Co., Ltd., and a fixing test was performed. No peeling or lifting of the insulating layer from the cored bar was observed. (Modification 1) As shown in FIG. 9, the tongue piece 31 may be folded back. In this case, if the length d1 of the tongue piece 31 is sufficiently longer than the distance d3 between the opening 32 and the lower edge 26b, the tongue piece 31 becomes longer than the width of the overlapping portion 29. Since the piece 31 can be bonded and fixed across the lower edge 26b, the fixing with the adhesive is ensured. (Modification 2) Further, the mica sheet 25 is
1 can be inserted from the outside of the opening 32. Thereby, the cylindrical body 30 as shown in FIG. 10 is formed.

【0045】ここで、舌片部31の長さd1が、開口3
2とUターン部28bとの間隔d2よりも充分に長いの
で、図11に示すように、Uターン部28bは舌片部3
1により接着剤を介して被覆されている。また、開口3
2と下縁26bとの間隔d3がUターン部28aと上縁
28aとの間隔d4より充分に広いので、Uターン部2
8aは重なり部により接着剤を介して被覆されている。
この舌片部31及びマイカシート25の重合部29は、
実施の形態1と同一のシリコーン系の接着剤などにより
固定される。
Here, the length d1 of the tongue piece 31 is equal to the opening 3
11 is sufficiently longer than the distance d2 between the U-turn part 28b and the U-turn part 28b, and as shown in FIG.
1 through an adhesive. Opening 3
2 and the lower edge 26b are sufficiently wider than the distance d4 between the U-turn portion 28a and the upper edge 28a.
8a is covered by an overlapping part via an adhesive.
The tongue piece 31 and the overlapping portion 29 of the mica sheet 25
It is fixed with the same silicone adhesive as in the first embodiment.

【0046】このようにして作製した加熱ローラを実施
の形態2と同様にして株式会社リコー製の複写機の定着
ローラとして実機に組み込み、定着試験を行った。絶縁
層の芯金からの剥がれや浮きは認められなかった。ま
た、Uターン部28a、28bがマイカシート25によ
り被覆されているので、長期間の使用してもこのUター
ン部28a、28bが剥がれることがない。
The heating roller thus manufactured was incorporated in a real machine as a fixing roller of a copying machine manufactured by Ricoh Co., Ltd. in the same manner as in Embodiment 2, and a fixing test was performed. No peeling or lifting of the insulating layer from the cored bar was observed. Further, since the U-turn portions 28a and 28b are covered with the mica sheet 25, the U-turn portions 28a and 28b do not peel off even after long-term use.

【0047】[0047]

【発明の実施の形態3】本発明の実施の形態3につい
て、図12を参照しつつ説明する。なお、実施の形態2
と同一乃至均等な部分については同一符号を付して詳細
な説明は省略する。
Third Embodiment A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Embodiment 2
The same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0048】実施の形態2の方形の舌片部31は、図1
2に示すように平行四辺形の舌片部33であってもよ
い。このような舌片部33を有するマイカシートを用い
た以外は実施の形態2と同様にして加熱ローラを作製
し、通紙試験を行ったが、絶縁層の芯金からの剥がれや
浮きはみられなかった。
The tongue piece 31 of the second embodiment is similar to that of FIG.
As shown in FIG. 2, the tongue piece 33 may be a parallelogram. A heating roller was manufactured and a paper-passing test was performed in the same manner as in Embodiment 2 except that a mica sheet having such a tongue piece 33 was used. I couldn't.

【0049】また、このように開口32に対して、舌片
部33を開口32に挿通させることにより接着剤を用い
ないでも筒体30が形成される。この重ね合わせ部のみ
に接着剤を付与して芯金と固定して作製した加熱ローラ
を株式会社リコー製の複写機の定着ローラとして実機に
組み込み、定着試験を行った。絶縁層の芯金からの剥が
れや浮きは認められなかった。 (変形例3)図13に示すように、舌片部34は根本よ
り先端の幅が広くなっているものを用いた。この場合、
舌片部34を開口32に挿通させることにより接着剤を
用いないでも筒体30が形成される。この重ね合わせ部
のみに接着剤を付与して芯金と固定して作製した加熱ロ
ーラを株式会社リコー製の複写機の定着ローラとして実
機に組み込み、定着試験を行った。実施の形態3と同様
に絶縁層の芯金からの剥がれや浮きは認められなかっ
た。 (比較例1)比較のために、図14に示すように長片部
27や舌片部のないマイカシート25に同様の通電発熱
体28を設けたものを使用して同様にして加熱ローラを
作製した。芯金と絶縁層との接着は、絶縁層全面に実施
の形態1と同じシリコーン系の接着剤を塗布して用い
た。次いで、実施の形態1と同様の通紙試験を行った。
絶縁層の芯金からの剥がれや浮きが見られないために
は、芯金との接着に実施の形態1の加熱ローラに比較し
て20倍以上の接着剤が必要であった。これにより、こ
の発明の実施の形態によれば、接着剤の使用量が極端に
抑制できることが確認される。 (比較例2)別の比較のために、比較例1において、芯
金と絶縁層との接着は、絶縁層の重なり部分(重合部)
29にのみシリコーン系の接着剤を塗布して用いた。実
施例1と同様の通紙試験を行った。1万枚の通紙後に絶
縁層の重合部29が剥がれており、芯金と絶縁層に局部
的な浮きが認められた。これにより、発熱層から基体へ
の熱伝達率が低下して、定着装置としての立ち上がり時
間は遅くなった。
By inserting the tongue piece 33 through the opening 32 in this way, the cylindrical body 30 is formed without using an adhesive. A heating roller prepared by applying an adhesive only to the overlapping portion and fixing the core to a cored bar was incorporated into a real machine as a fixing roller of a copying machine manufactured by Ricoh Co., Ltd., and a fixing test was performed. No peeling or lifting of the insulating layer from the cored bar was observed. (Modification 3) As shown in FIG. 13, the tongue piece 34 has a tip whose width is wider than the root. in this case,
By inserting the tongue piece 34 into the opening 32, the cylindrical body 30 is formed without using an adhesive. A heating roller prepared by applying an adhesive only to the overlapping portion and fixing the core to a cored bar was incorporated into a real machine as a fixing roller of a copying machine manufactured by Ricoh Co., Ltd., and a fixing test was performed. As in the third embodiment, no peeling or lifting of the insulating layer from the metal core was observed. (Comparative Example 1) For comparison, as shown in FIG. 14, a heating roller was similarly formed using a mica sheet 25 having no long piece 27 or tongue piece provided with a similar energizing heating element 28. Produced. The bonding between the core metal and the insulating layer was performed by applying the same silicone adhesive as in the first embodiment to the entire surface of the insulating layer. Next, a paper passing test similar to that of the first embodiment was performed.
In order to prevent the insulating layer from being peeled off or lifted from the core metal, the adhesive with the core metal required an adhesive 20 times or more as compared with the heating roller of the first embodiment. This confirms that according to the embodiment of the present invention, the amount of the adhesive used can be extremely suppressed. (Comparative Example 2) For another comparison, in Comparative Example 1, the bonding between the core metal and the insulating layer was performed at the overlapping portion (overlapping portion) of the insulating layer.
Only 29 was coated with a silicone adhesive and used. The same paper passing test as in Example 1 was performed. After 10,000 sheets were passed, the overlapped portion 29 of the insulating layer was peeled off, and local lifting was recognized between the core metal and the insulating layer. As a result, the heat transfer coefficient from the heat generating layer to the substrate was reduced, and the rise time as a fixing device was delayed.

【0050】このように、絶縁層の重合部29では、定
着装置の運転により熱ストレスを大きく受けて接着剤が
剥がれて浮いてしまうことが多いが、この発明の加熱ロ
ーラでは、この重ね合わせ部が固定されているので、引
き剥がれることはない。
As described above, in the overlapping portion 29 of the insulating layer, the adhesive is often peeled off and floated due to a large thermal stress due to the operation of the fixing device. Is fixed so that it does not peel off.

【0051】[0051]

【発明の実施の形態4】本発明の実施の形態4につい
て、図15を参照しつつ説明する。なお、実施の形態1
〜3と同一乃至均等な部分については同一符号を付して
詳細な説明は省略する。
Fourth Embodiment A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Embodiment 1
The same or equivalent parts as those of Nos. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0052】図15において符号2は、加熱ローラであ
り、この加熱ローラ2は、中空円筒状のアルミニウム基
体21と、この基体21の表面に形成された離型層22
と、基体21の内面に接着剤により接着された絶縁層2
3と、この絶縁層23により基体21と絶縁された発熱
層24と、この発熱層24を支持する円筒状支持体35
とから構成され、この発熱層24は以下に説明するよう
に円筒状支持体35に設けられた切り込みに係止されて
いる。
In FIG. 15, reference numeral 2 denotes a heating roller. The heating roller 2 includes a hollow cylindrical aluminum base 21 and a release layer 22 formed on the surface of the base 21.
And an insulating layer 2 bonded to the inner surface of the base 21 with an adhesive.
3, a heat generating layer 24 insulated from the base 21 by the insulating layer 23, and a cylindrical support 35 supporting the heat generating layer 24.
The heat generating layer 24 is engaged with a notch provided in the cylindrical support 35 as described below.

【0053】次に、この加熱ローラ2の構成の詳細をそ
の組立工程に従い説明する。
Next, the configuration of the heating roller 2 will be described in detail in accordance with the assembly process.

【0054】この円筒状支持体35は、図16に示すよ
うに、例えば、厚みが1mm程度の形造りが可能なマイ
カシート(形造用マイカシート)などの形造シート36
から形成される。このシート36は上縁36a、下縁3
6b、両側縁36c、36dとから構成される長方形シ
ートであり、縁36a、36bに平行に互いに平行な4
本(2対)の切り込み37(a〜d)を有する。
As shown in FIG. 16, the cylindrical support 35 is formed with a molded sheet 36 such as a mica sheet (mica sheet for molding) having a thickness of about 1 mm.
Formed from This sheet 36 has an upper edge 36a and a lower edge 3
6b, a rectangular sheet composed of both side edges 36c and 36d, and four parallel to the edges 36a and 36b.
The book (two pairs) has notches 37 (ad).

【0055】一方、発熱層24を構成する発熱体38
は、図17に示すように、例えば、一側縁38aから他
側縁38bに向かう連続したジグザグ線状パターン状に
より方形の平面シート状に形成されたステンレス箔であ
り、その上縁及び下縁には、それぞれUターン部39
(39a、39b)が形成されている。
On the other hand, the heating element 38 constituting the heating layer 24
As shown in FIG. 17, for example, is a stainless steel foil formed in a square planar sheet shape by a continuous zigzag linear pattern from one side edge 38a to the other side edge 38b, and has an upper edge and a lower edge thereof. Has a U-turn section 39
(39a, 39b) are formed.

【0056】この発熱体38は、図18に示すように、
Uターン部39をそれぞれの切り込み37に縫い込むよ
うに挿入させることにより、シート36に重合されて支
持されている。
As shown in FIG. 18, the heating element 38
The U-turn portions 39 are inserted into the cuts 37 so as to be sewn, so that the U-turn portions 39 are superposed on the sheet 36 and supported.

【0057】すなわち、Uターン部39aはシート36
の表面側(絶縁層23側)から切り込み37bに挿入さ
れてシート36の裏面(基体の中心側)に突き出され、
次いでそのUターン部39aは裏面側から切り込み37
aに挿入されて再び表面側に突出される。また、Uター
ン部39bも同様に、表面側から切り込み37cに挿入
されてシート36の裏面に突き出され、次いでそのUタ
ーン部39bは裏面側から切り込み37dに挿入されて
そのUターン部39bは再び表面側に突出される。これ
により、図18(b)に示すように、発熱体38は、切
り込み37に表面側から挿入されてその一部が裏面側
(基体の中心側)に縫い込まれるように挿入されて縫込
部39c、39dが形成されている。また、発熱体38
の大部分は、シート36の表面側にシート36と重合さ
れて露出される。
That is, the U-turn part 39a is
Is inserted into the cut 37b from the front side (the insulating layer 23 side) of the sheet 36 and protrudes to the back side of the sheet 36 (the center side of the base).
Next, the U-turn portion 39a is cut 37 from the back side.
and is projected again to the front side. Similarly, the U-turn portion 39b is inserted into the notch 37c from the front side and protrudes from the back surface of the sheet 36, and then the U-turn portion 39b is inserted into the notch 37d from the back side and the U-turn portion 39b is again It protrudes to the surface side. As a result, as shown in FIG. 18B, the heating element 38 is inserted into the cut 37 from the front side, and a part thereof is inserted and sewn to the rear side (the center side of the base). Portions 39c and 39d are formed. The heating element 38
Is exposed to the surface of the sheet 36 by being superposed on the sheet 36.

【0058】このシート36は、さらに発熱体38側に
絶縁層23を構成する絶縁性のシート又はフィルム(絶
縁性シート40)が最も下に重合された状態で、図19
に示すように、熱膨張性のマンドレル41に巻き付けら
れる。このマンドレル41は、図20に示すように、芯
金41aにシリコンゴム41bを被覆した構成とされる
ことによりその熱膨張率が基体21に比較して大きい。
FIG. 19 shows a state in which the insulating sheet or film (insulating sheet 40) constituting the insulating layer 23 is further superposed on the lowermost portion of the sheet 36 on the heating element 38 side.
As shown in (1), it is wound around a thermally expandable mandrel 41. As shown in FIG. 20, the mandrel 41 has a configuration in which the core metal 41 a is covered with the silicon rubber 41 b, so that the coefficient of thermal expansion is larger than that of the base 21.

【0059】絶縁シート40の表面40aには、図21
に示すように、シリコーン系耐熱硬化性接着剤が塗布さ
れる。次いで、シート36で巻き付けられたマンドレル
41が離型層22を有する基体21の内側の所定位置に
挿入される。ローラを図示を略す電気炉などにて180
°Cで1時間加熱する。この加熱により、接着剤の熱硬
化性のため、絶縁層23は基体21の内面に接着され
る。また、支持体となるシート36も円筒状に形造られ
円筒状支持体35が形成され、この円筒状支持体35に
より発熱体38が絶縁層23に押さえつけられる。
The surface 40a of the insulating sheet 40 is
As shown in (2), a silicone-based heat-curable adhesive is applied. Next, the mandrel 41 wound around the sheet 36 is inserted into a predetermined position inside the base 21 having the release layer 22. Rollers are placed in an electric furnace (not shown) for 180
Heat at ° C for 1 hour. By this heating, the insulating layer 23 is adhered to the inner surface of the base 21 because of the thermosetting property of the adhesive. Further, a sheet 36 serving as a support is also formed into a cylindrical shape to form a cylindrical support 35, and the heating element 38 is pressed against the insulating layer 23 by the cylindrical support 35.

【0060】次いで、マンドレル41などが室温まで冷
却されたら、マンドレル41のみを基体21から引き抜
く。基体21の両端に円盤状の一対の電極7、7´をこ
の発熱層24の内部に圧入することにより、電極7、7
´が通電発熱体38に電気的に接続された状態で固定さ
れると、図15に示す加熱ローラ2が得られる。この電
極7、7´に図示を略す電源から所定の電力を供給する
とこの通電発熱体としての発熱層24が発熱し、加熱ロ
ーラ2は昇温される。
Next, when the mandrel 41 and the like are cooled to room temperature, only the mandrel 41 is pulled out of the base 21. By inserting a pair of disc-shaped electrodes 7 and 7 ′ into the inside of the heat generating layer 24 at both ends of the base 21, the electrodes 7 and 7 ′ are formed.
Is fixed in a state where it is electrically connected to the current-carrying heating element 38, the heating roller 2 shown in FIG. 15 is obtained. When a predetermined power is supplied to the electrodes 7 and 7 ′ from a power supply (not shown), the heat generating layer 24 as the current-generating heating element generates heat, and the temperature of the heating roller 2 is increased.

【0061】このようにして作製された加熱ローラは、
定着装置に組み込まれて加熱、冷却のヒートサイクルを
繰り返すことにより使用される。このとき、発熱層24
及び絶縁層23は共に熱膨張、熱収縮の熱伸縮を繰り返
すが、発熱層24と絶縁層23とは、接着剤が用いられ
ていないので、図22に示すように、矢印で示す熱伸縮
が起こっても、発熱層24の熱伸縮により絶縁層23が
破壊されたり浮きを生じることがない。
The heating roller thus manufactured is
It is used by being incorporated in a fixing device and repeating a heat cycle of heating and cooling. At this time, the heating layer 24
The insulating layer 23 and the insulating layer 23 repeat thermal expansion and contraction of thermal expansion and contraction. However, since the adhesive is not used for the heat generating layer 24 and the insulating layer 23, the thermal expansion and contraction indicated by the arrows as shown in FIG. Even if this occurs, the insulating layer 23 does not break or float due to the thermal expansion and contraction of the heat generating layer 24.

【0062】このようにして作製した加熱ローラを定着
装置に組み込み、室温(26°C以下)−220°C−
室温を1サイクルとするヒートサイクルを行ったとこ
ろ、10万サイクル後でも絶縁層は破壊されずに発熱が
可能であった。
The heating roller manufactured in this manner is incorporated in a fixing device, and is heated to room temperature (26 ° C. or less) -220 ° C.
When a heat cycle was performed at room temperature as one cycle, heat generation was possible without breaking the insulating layer even after 100,000 cycles.

【0063】一方、発熱層を接着剤で固定した場合に
は、5万サイクルで接着していた発熱層が絶縁層から剥
がれてしまう。
On the other hand, if the heat generating layer is fixed with an adhesive, the heat generating layer adhered in 50,000 cycles is peeled off from the insulating layer.

【0064】これにより、この実施の形態4に従う加熱
ローラでは、発熱層24が絶縁層23に完全には密着し
ていないため、従来より数秒の立ち上がり時間の遅れは
生じるものの、同消費電力のハロゲンランプを用いた発
熱ローラよりは格段に立ち上がり速度は速かった。 (変形例4)実施の形態4による加熱ローラでは、図1
8(a)、(b)に示すように、一部の縫込部39c、
39dが裏面側(基体の中心側)に配置されるため、そ
の縫込部39c、39d付近の基体21への熱伝導が遅
くなることが懸念される。このような場合には、図23
に示すように、シート36には、千鳥状の切り込み42
を設け、一方、発熱体38としては、図24に示すよう
に、Uターン部39a、39b外側の両端縁に挿入方向
へのびる挿入部43を設けたものを用いればよい。この
挿入部43を切り込み42に挿入すれば、図25に示す
ように、挿入部43は、切り込み42に嵌入されて発熱
体38はシート36に固定することができる。また、こ
の挿入部43は、図26に示すように、支持体としての
シート36の切り込み42に挿入後シート36を挟み込
むように折り返すことにより、発熱体38はシート36
に一層確実に固定される。これにより、発熱体38を挿
入した後の表面側の発熱体パターンは、裏面側に配置さ
れた縫込部39c、39dを設けることなく、発熱体3
8を支持体としてのシート36に固定することができ
る。
Thus, in the heating roller according to the fourth embodiment, since the heating layer 24 is not completely adhered to the insulating layer 23, the rising time is delayed by several seconds as compared with the conventional heating roller, but the halogen having the same power consumption is generated. The rising speed was remarkably faster than that of a heat roller using a lamp. (Modification 4) In the heating roller according to Embodiment 4, FIG.
8 (a) and 8 (b), some of the sewn portions 39c,
Since 39d is arranged on the back surface side (the center side of the base), there is a concern that heat conduction to the base 21 near the sewn portions 39c and 39d may be delayed. In such a case, FIG.
As shown in FIG.
On the other hand, as shown in FIG. 24, the heating element 38 may be provided with insertion portions 43 provided at both end edges outside the U-turn portions 39a and 39b in the insertion direction. When the insertion portion 43 is inserted into the cut 42, the insertion portion 43 is fitted into the cut 42, and the heating element 38 can be fixed to the sheet 36, as shown in FIG. As shown in FIG. 26, the insertion portion 43 is folded back so as to sandwich the sheet 36 after being inserted into the notch 42 of the sheet 36 as a support, so that the heating element 38 is
More securely. As a result, the heating element pattern on the front side after the heating element 38 is inserted can be removed without providing the sewing portions 39c and 39d arranged on the back side.
8 can be fixed to a sheet 36 as a support.

【0065】また、この挿入部43を、図27に示すよ
うに、挿入方向と直交する方向へ延長した直交部分43
aを形成することにより、切り込み42に係止されるフ
ック状(又は鍵状)の係止部を設けることにより、発熱
体38は、支持体37に一層確実に接着剤を用いずに固
定することが可能となる。このように構成すれば、支持
体への挿入部分は、挿入後に発熱層を引き抜くような力
が加わった場合にも、直交部分43aの作用により、発
熱体が支持体から引き抜かれることが防止される。ま
た、この直交部分43aは、挿入部分43と共に、必要
により絶縁体側に折り返されることにより、図26に示
すように、一層確実に固定される。
As shown in FIG. 27, the insertion portion 43 is formed by extending an orthogonal portion 43 extending in a direction orthogonal to the insertion direction.
By forming a, by providing a hook-shaped (or key-shaped) locking portion that is locked to the cut 42, the heating element 38 is more securely fixed to the support 37 without using an adhesive. It becomes possible. With this configuration, even when a force that pulls out the heat generating layer after the insertion is applied to the portion inserted into the support, the heating element is prevented from being pulled out of the support by the action of the orthogonal portion 43a. You. The orthogonal portion 43a, together with the insertion portion 43, is folded back toward the insulator as necessary, so that it is more securely fixed as shown in FIG.

【0066】このように、固定が確実に行われても、発
熱体38は、絶縁層23とは、接着により固定されてい
ないので、熱伸縮などによる僅かな伸縮に対しては自由
であり、発熱体38の伸縮による絶縁層23の破壊や浮
きなどが生じることのないことは実施の形態と全く同様
である。
As described above, even if the fixing is securely performed, the heating element 38 is not fixed to the insulating layer 23 by adhesion, so that it is free from slight expansion and contraction due to thermal expansion and contraction. It is completely the same as the embodiment that the insulating layer 23 does not break or float due to the expansion and contraction of the heating element 38.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、絶縁層は材料自身の剛性により加熱ロー
ラに内接されて浮き上がることがないので、絶縁層と基
体とが接着剤により接着されていなくても円筒形状を保
つことができる。これにより、固定のための接着剤の使
用量を抑制しても、発熱層が加熱ローラの内周に密着さ
れて効率よく発熱体の熱を伝えることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the insulating layer is inscribed in the heating roller due to the rigidity of the material itself and does not float, so that the insulating layer and the base are bonded. Even if they are not adhered by the agent, the cylindrical shape can be maintained. Thus, even if the amount of the adhesive used for fixing is suppressed, the heat generating layer is in close contact with the inner periphery of the heating roller, and the heat of the heat generating element can be efficiently transmitted.

【0068】請求項2の発明によれば、合わせ部が係合
舌片により固定されて合わせ部が補強されるので、絶縁
層は円筒形状を保ち、絶縁層の浮きを防止できるという
請求項1の作用は確実となる。
According to the second aspect of the present invention, since the mating portion is fixed by the engaging tongue and the mating portion is reinforced, the insulating layer maintains a cylindrical shape, and the insulating layer can be prevented from floating. Is assured.

【0069】請求項3の発明によれば、合わせ部が係合
舌片と係合孔との嵌合により固定されて合わせ部が補強
されるので、絶縁層は円筒形状を保ち、絶縁層の浮きを
防止できるという請求項1の作用は確実となる。
According to the third aspect of the present invention, the mating portion is fixed by the engagement between the engaging tongue and the engaging hole to reinforce the mating portion. The effect of claim 1 that the floating can be prevented is ensured.

【0070】請求項4の発明によれば、発熱体が係合舌
片により挟持されるので、発熱体の浮き上がりが防止さ
れる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the heating element is sandwiched by the engaging tongue pieces, the lifting of the heating element is prevented.

【0071】請求項5の発明によれば、基体の内側に
は、絶縁層と発熱層とが重合され、その発熱層を構成す
る発熱体は、発熱体の中心側に設けられた支持体により
支持されているので、発熱層を絶縁層に接着することな
く重合して支持でき、これにより、絶縁層と発熱層との
線膨張率の差異に基づく熱応力により絶縁層が破壊され
たり、浮きを生じることがない。また、接着剤を用いず
に発熱層を支持できるので、支持のための接着剤を使用
しなくても、発熱層が加熱ローラの内周に密着されて効
率よく発熱体の熱を伝えることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the insulating layer and the heat generating layer are superposed on the inside of the base, and the heat generating element constituting the heat generating layer is formed by the support provided on the center side of the heat generating element. Since the heat generating layer is supported, the heat generating layer can be supported without being bonded to the insulating layer by polymerization. Does not occur. In addition, since the heat generating layer can be supported without using an adhesive, the heat generating layer can be in close contact with the inner periphery of the heating roller and efficiently transfer heat of the heat generating element without using an adhesive for supporting. it can.

【0072】支持体への発熱体の支持は、例えば、請求
項6の発明のように、支持体に少なくとも一つの切り込
みを有し、発熱体の一部をこの切り込みに係止して支持
することもできる。
The support of the heating element on the support has, for example, at least one notch in the support, and a part of the heating element is supported by being locked to the notch. You can also.

【0073】また、請求項7の発明のように、請求項6
に記載の加熱ローラの発熱体を切り込みへの挿入部分を
有するシート状とすることにより、この挿入部分を切り
込みに挿入して支持体に支持させることもできる。
Further, as in the invention of claim 7, claim 6
By forming the heating element of the heating roller described in (1) in a sheet shape having a portion inserted into the notch, the inserted portion can be inserted into the notch and supported by the support.

【0074】また、請求項8の発明のように、折り返し
により支持体を挟持できる折り返し部を発熱体に設け
て、この折り返し部による折り返しにより発熱体を支持
体に挟持してもよい。この場合の折り返し部の挟持位置
は、請求項5の発明を従属する発明のようにどの位置で
もよい。また、この挟持位置は、請求項6の発明を従属
する発明のように、切り込みにより挟持されることによ
り支持は固定されたり、更に、請求項7の発明を従属す
る発明のように、発熱体に設けられた挿入部分を切り込
みに挿入し、その挿入部分を折り返すことにより、一層
確実となる。
Further, as in the eighth aspect of the present invention, the heating element may be provided with a folded portion capable of holding the support by folding, and the heating element may be sandwiched by the folding by the folded portion. In this case, the holding position of the folded portion may be any position as in the invention dependent on the fifth aspect of the invention. Further, the holding position may be fixed by being cut by notches as in the invention according to the sixth aspect of the invention, or the heating element may be fixed as in the invention according to the seventh aspect of the invention. By inserting the insertion portion provided in the notch into the notch and turning the insertion portion back, the reliability is further improved.

【0075】請求項9の発明によれば、発熱体は嵌合に
より支持体に支持されるので、確実に固定されることが
できる。
According to the ninth aspect of the present invention, since the heating element is supported by the support by fitting, it can be fixed securely.

【0076】請求項1〜請求項9に記載の加熱ローラ
は、請求項10の発明のように、加熱ローラの外表面に
離型層を有していてもよい。
The heating roller according to any one of the first to ninth aspects may have a release layer on the outer surface of the heating roller as in the tenth aspect.

【0077】請求項11の発明によれば、請求項1〜請
求項10に記載の加熱ローラは加圧ローラと組み合わせ
ることにより、加熱定着装置として利用できる。
According to the eleventh aspect, the heating roller according to the first to tenth aspects can be used as a heat fixing device by being combined with a pressure roller.

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

【図1】本発明に係る実施の形態の加熱装置の構造を説
明するための一部を切り欠いた説明図である。
FIG. 1 is a partially cutaway explanatory view for explaining a structure of a heating device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明に係る実施の形態1のマイカシートと
通電発熱体との関係を説明する図であり、図2(a)は
平面図、図2(b)は側面図である。
FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating a relationship between a mica sheet and a current-carrying heating element according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a side view.

【図3】 図2のマイカシートを環状に形成した筒体の
斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a cylindrical body in which the mica sheet of FIG. 2 is formed in an annular shape.

【図4】 本発明に係る加熱ローラの組立てを示す説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing assembling of a heating roller according to the present invention.

【図5】 実施の形態2のマイカシートと通電発熱体と
の関係を説明する平面図である。
FIG. 5 is a plan view illustrating a relationship between a mica sheet and an electric heating element according to the second embodiment.

【図6】 図5の一部拡大図である。FIG. 6 is a partially enlarged view of FIG. 5;

【図7】 図5のマイカシートを環状に形成した筒体の
斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view of a cylindrical body in which the mica sheet of FIG. 5 is formed in an annular shape.

【図8】 図7の筒体の重合状体を説明するための要部
拡大断面図である。
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a main part for describing a polymer body of the cylindrical body of FIG. 7;

【図9】 図5のマイカシートを環状に形成した変形例
1に従う斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view according to a first modification in which the mica sheet of FIG. 5 is formed in an annular shape.

【図10】 図5のマイカシートを環状に形成した変形
例2に従う斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view according to a second modification in which the mica sheet of FIG. 5 is formed in an annular shape.

【図11】 図10の筒体の重合状体を説明するための
要部拡大断面図である。
11 is an enlarged cross-sectional view of a main part for describing a polymer body of the cylindrical body in FIG.

【図12】 実施の形態3に係るマイカシートと通電発
熱体との関係を説明する平面図である。
FIG. 12 is a plan view illustrating a relationship between a mica sheet and a current-carrying heating element according to a third embodiment.

【図13】 変形例3に係るマイカシートと通電発熱体
との関係を説明する平面図である。
FIG. 13 is a plan view illustrating a relationship between a mica sheet and a current-carrying heating element according to Modification Example 3.

【図14】 比較例に係るマイカシートと通電発熱体と
の関係を説明する平面図である。
FIG. 14 is a plan view illustrating a relationship between a mica sheet and a current-carrying heating element according to a comparative example.

【図15】本発明に係る実施の形態4の加熱ロールの構
造を説明するための断面を示す図であり、図15(a)
は側面図、図15(b)は図15(a)の中央部で切断
した場合の端面図である。
FIG. 15 is a diagram showing a cross section for explaining the structure of a heating roll according to Embodiment 4 of the present invention, and FIG.
FIG. 15B is a side view, and FIG. 15B is an end view when cut at the center of FIG.

【図16】 図15に示す支持体としてのシートを説明
する平面図である。
FIG. 16 is a plan view illustrating a sheet as a support shown in FIG.

【図17】 図15に示す発熱層としての発熱体を説明
する平面図である。
FIG. 17 is a plan view illustrating a heating element as a heating layer shown in FIG.

【図18】 発熱体とシートとの関係を説明する図であ
り、図18(a)は、表面側から見た平面図、図18
(b)は、裏面(基体の中心となる側)から見た平面図
である。
18A and 18B are diagrams illustrating a relationship between a heating element and a sheet. FIG. 18A is a plan view as viewed from the front side, and FIG.
(B) is a plan view seen from the back surface (the side that becomes the center of the base).

【図19】 本発明に係る加熱ローラの組立てを説明す
る説明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating assembly of the heating roller according to the present invention.

【図20】 図19に用いられるマンドレルを説明する
図であり、図20(a)は平面図であり、図20(b)
はその側面図である。
20 is a view for explaining a mandrel used in FIG. 19, FIG. 20 (a) is a plan view, and FIG. 20 (b)
Is a side view thereof.

【図21】 本発明に係る加熱ローラの組立てを説明す
る説明図である。
FIG. 21 is an explanatory diagram illustrating assembly of a heating roller according to the present invention.

【図22】 本発明に係る加熱ローラにおける熱伸縮の
状況を説明する模式図である。
FIG. 22 is a schematic diagram illustrating a state of thermal expansion and contraction in the heating roller according to the present invention.

【図23】 図15に示す支持体としてのシートの変形
例を説明する平面図である。
FIG. 23 is a plan view illustrating a modified example of the sheet as the support shown in FIG.

【図24】 図23に示すシートとの組合せで用いられ
る発熱層としての発熱体を説明する平面図である。
24 is a plan view illustrating a heating element as a heating layer used in combination with the sheet shown in FIG. 23.

【図25】 発熱体とシートとの関係を説明する図であ
り、表面側から見た平面図である。
FIG. 25 is a diagram illustrating a relationship between a heating element and a sheet, and is a plan view as viewed from a front surface side.

【図26】 図25の変形例を説明する側面図である。FIG. 26 is a side view illustrating a modification of FIG. 25.

【図27】 図24の発熱体の変形例を説明する図であ
る。
FIG. 27 is a diagram illustrating a modification of the heating element of FIG. 24.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…加熱ローラ 22…基体(芯金) 23…絶縁層 24…発熱層 30…筒体 2: Heating roller 22: Base (core metal) 23: Insulating layer 24: Heat generating layer 30: Cylindrical body

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 通電することにより発熱する発熱層が中
空円筒状の基体に絶縁層を介して内接された加熱ローラ
において、 前記絶縁層は、剛性を有する薄層体の両側が合わせられ
て円筒形状に固定された筒体が用いられることを特徴と
する加熱ローラ。
1. A heating roller in which a heat-generating layer that generates heat when energized is inscribed in a hollow cylindrical base via an insulating layer, wherein the insulating layer is formed by joining both sides of a rigid thin layer body. A heating roller using a cylindrical body fixed in a cylindrical shape.
【請求項2】 前記合わせ部は、前記平板状薄層体の一
側に突出して形成された係合舌片により固定されている
ことを特徴とする請求項1に記載の加熱ローラ。
2. The heating roller according to claim 1, wherein the joining portion is fixed by an engagement tongue formed to protrude from one side of the plate-shaped thin layer body.
【請求項3】 前記合わせ部は、前記平板状薄層体の一
側に形成された係合舌片と、前記一側に相対向する他側
に形成された係合孔との嵌合により固定されていること
を特徴とする請求項1に記載の加熱ローラ。
3. The mating portion is formed by fitting an engaging tongue piece formed on one side of the plate-shaped thin layer body with an engaging hole formed on the other side opposite to the one side. The heating roller according to claim 1, wherein the heating roller is fixed.
【請求項4】 前記係合舌片は、前記発熱層を形成する
発熱体を間に挟持して固定されていることを特徴とする
請求項2又は請求項3に記載の加熱ローラ。
4. The heating roller according to claim 2, wherein the engaging tongue piece is fixed by sandwiching a heating element forming the heating layer therebetween.
【請求項5】 通電することにより発熱する発熱体が中
空円筒状の基体に絶縁層を介して内接された加熱ローラ
において、 前記発熱体の中心側には該発熱体を支持する支持体が設
けられ、該支持体により前記発熱体は支持されているこ
とを特徴とする加熱ローラ。
5. A heating roller in which a heating element which generates heat when energized is inscribed in a hollow cylindrical base via an insulating layer, wherein a support for supporting the heating element is provided at a center side of the heating element. A heating roller provided, wherein the heating element is supported by the support.
【請求項6】 前記支持体は、少なくとも一つの切り込
みを有し、前記発熱体の一部が該切り込みに係止されて
支持されることを特徴とする請求項5に記載の加熱ロー
ラ。
6. The heating roller according to claim 5, wherein the support has at least one notch, and a part of the heating element is supported by being locked by the notch.
【請求項7】 前記発熱体は前記切り込みへの挿入部分
を有するシート状であり、該挿入部分を前記切り込みに
挿入して前記支持体に支持されることを特徴とする請求
項6に記載の加熱ローラ。
7. The heating element according to claim 6, wherein the heating element is a sheet having an insertion portion into the cut, and the insertion portion is inserted into the cut and supported by the support. Heating roller.
【請求項8】 前記発熱体は前記支持体を折り返しによ
り挟持して前記支持体に挟持されて支持される折り返し
部を有することを特徴とする請求項5〜7のいずれか1
項に記載の加熱ローラ。
8. The heating element according to claim 5, wherein the heating element has a folded portion that sandwiches the support by folding and that is supported by being sandwiched and supported by the support.
Heating roller according to item.
【請求項9】 前記支持体は係合孔を有し、前記発熱体
は該係合孔に嵌合される係止部を有し、前記係合孔と前
記係止部とが嵌合されて前記発熱体は前記支持体に固定
されることを特徴とする請求項5に記載の加熱ローラ。
9. The support body has an engagement hole, the heating element has a locking portion fitted into the engagement hole, and the engagement hole and the locking portion are fitted. The heating roller according to claim 5, wherein the heating element is fixed to the support.
【請求項10】 前記加熱ローラは外表面に離型層を有
することを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか1
項に記載の加熱ローラ。
10. The heating roller according to claim 1, wherein the heating roller has a release layer on an outer surface.
Heating roller according to item.
【請求項11】 請求項1〜請求項10のいずれかに記
載の加熱ローラと、該加熱ローラに回転自在に圧接され
た加圧ローラとから構成され、回転される両ローラ間に
印刷用紙を挟持してトナーを印刷用紙に融着するための
加熱定着装置。
11. A heating roller comprising: the heating roller according to claim 1; and a pressure roller rotatably pressed against the heating roller. A heat fixing device for nipping and fusing toner to printing paper.
JP31465898A 1998-03-11 1998-11-05 Heating roller and thermal fixing device using the same Pending JPH11327343A (en)

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JP10-59187 1998-03-11
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013083941A (en) * 2011-09-30 2013-05-09 Konica Minolta Business Technologies Inc Fixing device and image forming apparatus having the same

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