JPH0547450A - Fixing device - Google Patents
Fixing deviceInfo
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- JPH0547450A JPH0547450A JP3198988A JP19898891A JPH0547450A JP H0547450 A JPH0547450 A JP H0547450A JP 3198988 A JP3198988 A JP 3198988A JP 19898891 A JP19898891 A JP 19898891A JP H0547450 A JPH0547450 A JP H0547450A
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- heating element
- fixing device
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- temperature coefficient
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- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置に利用さ
れる定着装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device used in an electrophotographic apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子写真装置の定着装置は、例えば、印
刷用紙等の記録媒体の搬送路を介して配置された一対の
定着ローラの一方にヒータを内蔵した構造が知られてい
る。そして、このような定着装置は、記録媒体に転写さ
れたトナー像をヒータで加熱溶融させて、圧接すること
でトナー像を記録媒体に定着させるようになっている。2. Description of the Related Art As a fixing device for an electrophotographic apparatus, for example, a structure is known in which a heater is built in one of a pair of fixing rollers arranged via a conveyance path of a recording medium such as printing paper. In such a fixing device, a toner image transferred onto a recording medium is heated and melted by a heater and is pressed to fix the toner image onto the recording medium.
【０００３】そして、上述のような定着装置のヒータを
正の抵抗温度係数を有する発熱体で形成することで、こ
のヒータの発熱温度を自動的に一定に維持するようにし
た定着装置が特公昭64-4176号公報などに提案されてい
る。ここで、上記公報に開示された定着装置を第一の従
来例として図９に基づいて説明する。まず、この定着装
置３９は、ヒータである定着ローラ４０と加圧ローラ４
１とが所定のニップ量で圧接された構造となっており、
この加圧ローラ４１は金属等の円筒形の支持体４２上に
フッ化エチレン樹脂やシリコンゴム等の弾性体４３を外
装した構造となっている。そして、前記定着ローラ４０
は、フッ化エチレン樹脂やシリコンゴム等の被膜４４を
円筒形の発熱体４５上に外装した構造となっており、こ
の発熱体４５は、正の抵抗温度係数を有するセラミック
の粒子をガラスやシリコンゴム等の結着材に分散するこ
とで抵抗温度係数が正になっている。A fixing device which automatically maintains a constant heating temperature of the heater by forming the heater of the fixing device with a heating element having a positive temperature coefficient of resistance is disclosed in Japanese Patent Publication No. It is proposed in Japanese Patent Publication No. 64-4176. Here, the fixing device disclosed in the above publication will be described as a first conventional example with reference to FIG. First, the fixing device 39 includes a fixing roller 40, which is a heater, and a pressure roller 4.
1 and 1 are pressed against each other with a predetermined nip amount,
The pressure roller 41 has a structure in which an elastic body 43 such as a fluorinated ethylene resin or silicon rubber is provided on a cylindrical support body 42 made of metal or the like. Then, the fixing roller 40
Has a structure in which a coating 44 made of fluorinated ethylene resin, silicon rubber, or the like is provided on a cylindrical heating element 45, and the heating element 45 uses ceramic particles having a positive temperature coefficient of resistance of glass or silicon. By being dispersed in a binder such as rubber, the temperature coefficient of resistance becomes positive.
【０００４】このような構成において、この定着装置３
９は、電子写真装置(図示せず)のトナー像４６が転写さ
れた記録媒体である印刷用紙４７の搬送路上に配置さ
れ、この印刷用紙４７に転写されたトナー像４６を発熱
体４５の加熱で溶融させると同時にローラ４０，４１間
で圧接することでトナー像４６を印刷用紙４７に定着さ
せる。そして、この定着装置３９では、定着ローラ４０
内の発熱体４５は抵抗温度係数が正なので、通電開始時
の温度上昇が良好で印加電力の出力制御などを要するこ
となく加熱温度が一定に維持されるようになっている。
ここで、正の抵抗温度係数を有する発熱体４５とは、温
度が上昇すると抵抗値も上昇するサーミスタを意味して
おり、これは所定の加熱温度で抵抗値と印加電力とがバ
ランスするので、検温素子や電力制御回路を要すること
なく加熱温度が一定のヒータを形成することができる。In such a structure, the fixing device 3
Reference numeral 9 denotes an electrophotographic apparatus (not shown), which is arranged on a conveyance path of a printing paper 47 which is a recording medium on which the toner image 46 is transferred. The toner image 46 transferred onto the printing paper 47 is heated by the heating element 45. At the same time, the toner image 46 is fixed to the printing paper 47 by being pressed against the rollers 40 and 41 at the same time. In the fixing device 39, the fixing roller 40
Since the temperature coefficient of resistance of the heating element 45 therein is positive, the temperature rise at the start of energization is good, and the heating temperature is maintained constant without requiring output control of the applied power.
Here, the heating element 45 having a positive temperature coefficient of resistance means a thermistor whose resistance value also increases as the temperature rises, which means that the resistance value and the applied power are balanced at a predetermined heating temperature. It is possible to form a heater having a constant heating temperature without requiring a temperature detecting element or a power control circuit.
【０００５】一方、このような正の抵抗温度係数を有す
る発熱体の他の形成手段として、特公昭59-10553号公報
や特公昭58-58793号公報には、導電性粉体と結晶性高分
子材料とを混練することで、抵抗温度係数が正でない各
種の材料で正の抵抗温度係数を有する発熱体を形成でき
ることが提案されている。On the other hand, as another means for forming a heating element having such a positive temperature coefficient of resistance, Japanese Patent Publication No. 59-10553 and Japanese Patent Publication No. 58-58793 disclose conductive powder and high crystallinity. It has been proposed that by kneading with a molecular material, a heating element having a positive resistance temperature coefficient can be formed by various materials having a non-positive temperature coefficient of resistance.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】特公昭64-4176号公報
に開示された定着装置３９では、正の抵抗温度係数を有
するセラミックの粒子を結着材に分散した発熱体４５
で、加熱温度を自己制御するヒータである定着ローラ４
０を実現している。しかし、上述のように正の抵抗温度
係数を有するセラミックとしては、チタン酸バリウム程
度しか実用化されておらず、その材料の選択性に乏しい
ために生産性や実用性が阻害されている。In the fixing device 39 disclosed in JP-B-64-4176, a heating element 45 in which ceramic particles having a positive temperature coefficient of resistance are dispersed in a binder.
The fixing roller 4 that is a heater that controls the heating temperature by itself
Has achieved 0. However, as described above, as a ceramic having a positive temperature coefficient of resistance, only about barium titanate has been put to practical use, and the poor selectivity of the material impedes productivity and practicality.
【０００７】一方、特公昭59-10553号公報や特公昭58-5
8793号公報に開示された発熱体は、各種の材料で正の抵
抗温度係数を有する発熱体を実現している。しかし、上
記公報には導電性粉体としてカーボンブラックやグラフ
ァイトを利用することが開示されているが、このような
素材は発火温度が比較的低いため、加熱温度に高温が要
求される定着装置のヒータなどには適用不能である。On the other hand, Japanese Patent Publication No. 59-10553 and Japanese Patent Publication No. 58-5
The heating element disclosed in Japanese Patent No. 8793 realizes a heating element having a positive temperature coefficient of resistance with various materials. However, although the above publication discloses the use of carbon black or graphite as the conductive powder, since such a material has a relatively low ignition temperature, a fixing device of a high heating temperature is required. Not applicable to heaters, etc.
【０００８】本発明は、正の抵抗温度係数を有する発熱
体からなるヒータの材料の選択性が良好で加熱温度も高
い定着装置を得るものである。The present invention provides a fixing device which has a high selectivity of the material of the heater comprising a heating element having a positive temperature coefficient of resistance and a high heating temperature.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】記録媒体に形成されたト
ナー像をヒータで加熱して定着させるようにした定着装
置において、負の抵抗温度係数を有するセラミックの粒
子を結着材に分散した発熱体でヒータを形成した。In a fixing device in which a toner image formed on a recording medium is heated and fixed by a heater, heat generated by dispersing ceramic particles having a negative temperature coefficient of resistance in a binder. The body formed the heater.
【００１０】[0010]
【作用】負の抵抗温度係数を有するセラミックの粒子を
結着材に分散した発熱体でヒータを形成したことで、材
料の選択性が良好で発火温度が高いセラミックで正の抵
抗温度係数を有するヒータを形成することができる。[Function] Since the heater is formed by the heating element in which the particles of the ceramic having the negative temperature coefficient of resistance are dispersed in the binder, the ceramic having the high material temperature and the high ignition temperature has the positive temperature coefficient of resistance. A heater can be formed.
【００１１】[0011]
【実施例】本発明の実施例を図１ないし図８に基づいて
説明する。まず、この定着装置１は、図２に例示するよ
うに、本体ハウジング２内に絶縁軸受３，４で回転自在
に軸支されたヒータである定着ローラ５と加圧ローラ６
とが所定のニップ量で圧接されており、ギヤ列７を介し
て駆動モータ８が連結された前記加圧ローラ６は、図１
に例示するように、金属等の円柱形の支持体９上にシリ
コンゴムやフッ素ゴム等の弾性体１０を外装した構造な
どとなっている。さらに、前記定着ローラ５は、ガラス
等からなる円筒形の支持体１１上に発熱体１２と保護膜
１３とを順次外装して両端部に金属製のフランジ１４を
装着した構造などとなっており、図３に例示するよう
に、前記絶縁軸受３を貫通した前記フランジ１４にブラ
シ１５を介して定電圧電源１６が接続されている。Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 2, the fixing device 1 includes a fixing roller 5 and a pressure roller 6 which are heaters rotatably supported in the main body housing 2 by insulating bearings 3 and 4.
1 and the pressure roller 6 are pressed against each other with a predetermined nip amount, and the drive motor 8 is connected to the pressure roller 6 via the gear train 7.
As illustrated in FIG. 2, a structure in which an elastic body 10 made of silicon rubber, fluororubber or the like is externally mounted on a cylindrical support body 9 made of metal or the like is used. Further, the fixing roller 5 has a structure in which a heating element 12 and a protective film 13 are sequentially mounted on a cylindrical support 11 made of glass or the like, and metal flanges 14 are attached to both ends. As illustrated in FIG. 3, a constant voltage power supply 16 is connected to the flange 14 penetrating the insulating bearing 3 via a brush 15.
【００１２】ここで、この定着装置１では、負の抵抗温
度係数を有するセラミックの粒子を結着材に分散するこ
とで、正の抵抗温度係数を有する前記発熱体１２が形成
されている。In the fixing device 1, the heating element 12 having a positive temperature coefficient of resistance is formed by dispersing ceramic particles having a negative temperature coefficient of resistance in a binder.
【００１３】このような構成において、この定着装置１
は、電子写真装置(図示せず)のトナー像１７が転写され
た記録媒体である印刷用紙１８の搬送路上に配置され、
この印刷用紙１８に転写されたトナー像１７を発熱体１
２の加熱で溶融させると同時にローラ５，６間で圧接す
ることで画像を定着させる。そして、この定着装置１で
は、定着ローラ５内の発熱体１２は抵抗温度係数が正な
ので、通電開始時の温度上昇が良好で定電圧電源１６の
出力制御などを要することなく加熱温度が一定に維持さ
れるようになっている。In such a structure, the fixing device 1
Is arranged on a conveyance path of a printing paper 18 which is a recording medium on which a toner image 17 of an electrophotographic apparatus (not shown) is transferred,
The toner image 17 transferred onto the printing paper 18 is transferred to the heating element 1.
The image is fixed by being melted by heating 2 and pressing the rollers 5 and 6 together. Further, in the fixing device 1, the heating element 12 in the fixing roller 5 has a positive resistance temperature coefficient, so that the temperature rise is good at the start of energization and the heating temperature is kept constant without requiring output control of the constant voltage power supply 16. It is supposed to be maintained.
【００１４】ここで、この定着装置１では、上述のよう
に正の抵抗温度係数を有する発熱体１２を負の抵抗温度
係数を有するセラミックの粒子で形成しており、その材
料の選択性が良好なので、定着装置１の生産性や実用性
の向上に寄与することができ、さらに、このような素材
は発火温度が高いので、加熱温度が高く実用的な定着装
置１を得ることができる。Here, in the fixing device 1, the heating element 12 having a positive temperature coefficient of resistance is formed of ceramic particles having a negative temperature coefficient of resistance as described above, and its material selectivity is good. Therefore, it is possible to contribute to the improvement of the productivity and practicality of the fixing device 1. Further, since such a material has a high ignition temperature, the fixing device 1 having a high heating temperature and a practical use can be obtained.
【００１５】なお、上述した定着装置１では、発熱体１
２を高剛性の支持体１１上に形成することを例示した
が、負の抵抗温度係数を有するセラミックから形成する
発熱体１２は高剛性なので支持体１１は省略可能であ
る。さらに、本実施例の定着装置１では、円筒形の発熱
体１２の長手方向に通電を行なうことを例示したが、発
熱体１２の厚さ方向に通電を行なうことも実施可能であ
る。つまり、図６に例示するように、金属からなる支持
体１１上に形成した発熱体１２の外周面に銀や銅及びニ
ッケル等の蒸着やメッキで電極層１９を形成し、この電
極層１９と一方のフランジ２０とを通電部材２１で接続
すると共に他方のフランジ２２と支持体１１とを直接的
に導通させることで、発熱体１２の厚さ方向に通電を行
なう定着ローラ２３を形成することができる。なお、こ
のような定着ローラ２３でも支持体１１は省略可能であ
り、この場合は発熱体１２の内周面にもフランジ２２に
導通する電極層(図示せず)を形成することになる。In the fixing device 1 described above, the heating element 1
Although the example in which 2 is formed on the highly rigid support 11 has been illustrated, the support 11 can be omitted because the heating element 12 made of ceramic having a negative temperature coefficient of resistance has high rigidity. Further, in the fixing device 1 of the present embodiment, the energization is performed in the longitudinal direction of the cylindrical heating element 12, but it is also possible to energize in the thickness direction of the heating element 12. That is, as illustrated in FIG. 6, an electrode layer 19 is formed by vapor deposition or plating of silver, copper, nickel, or the like on the outer peripheral surface of the heating element 12 formed on the support 11 made of metal. By connecting one flange 20 with the current-carrying member 21 and directly conducting the other flange 22 and the support body 11, it is possible to form the fixing roller 23 that conducts electricity in the thickness direction of the heating element 12. it can. The support 11 can be omitted even with such a fixing roller 23, and in this case, an electrode layer (not shown) that is electrically connected to the flange 22 is also formed on the inner peripheral surface of the heating element 12.
【００１６】ここで、本出願人が実際に試作した発熱体
１２では、負の抵抗温度係数を有するセラミックとして
スピネル型フェライト単結晶であるＭn-Ｚnフェライト
を採用すると共に、結着材の材料としては熱可塑性樹脂
であるポリエーテルエーテルケトンを採用し、Ｍn-Ｚn
フェライトの基材を粒径３(μm)に粉砕してポリエーテ
ルエーテルケトンに50体積％に分散させ、これを押出成
形機で成形硬化させることで発熱体１２を形成した。こ
の際、この発熱体１２は、外径16(mm)、内径14(mm)、長
さ240(mm)の円筒形として厚さ方向に通電を行なう構造
とした。すると、この発熱体１２は、寸法精度が良好で
クラックが生じることもなく、材料的にも均質で量産性
も良好であることが確認された。なお、本出願人は円筒
形の発熱体１２を製作する場合、1／32＜ｔ／Ｄ＜1／8
の関係を満足するように肉厚ｔと直径Ｄとを設定するこ
とで、良好な発熱体１２が製作できることを確認した。In the heating element 12 actually manufactured by the present applicant, Mn-Zn ferrite, which is a spinel-type ferrite single crystal, is adopted as the ceramic having a negative temperature coefficient of resistance, and the binder is used as the material. Adopts polyetheretherketone, which is a thermoplastic resin, and uses Mn-Zn
The ferrite base material was pulverized to a particle size of 3 (μm), dispersed in polyetheretherketone to 50% by volume, and the exothermic body 12 was molded and cured to form the heating element 12. At this time, the heating element 12 has a cylindrical shape having an outer diameter of 16 (mm), an inner diameter of 14 (mm) and a length of 240 (mm), and has a structure for conducting electricity in the thickness direction. Then, it was confirmed that the heating element 12 has good dimensional accuracy, no cracks, homogeneous material, and good mass productivity. The applicant of the present invention, when manufacturing the cylindrical heating element 12, 1/32 <t / D <1/8
It was confirmed that by setting the wall thickness t and the diameter D so as to satisfy the relationship, the good heating element 12 can be manufactured.
【００１７】さらに、このようにして製作した発熱体１
２とＭn-Ｚnフェライトとの抵抗温度係数を実測したと
ころ、図４に例示するように、Ｍn-Ｚnフェライトは抵
抗温度係数が負で発熱体１２は200℃以上で抵抗温度係
数が正となった。そして、この発熱体１２は、図５に例
示するように、100(Ｖ)の交流を通電すると約20(sec)で
加熱温度は230(℃)に到達して以後は230±5(℃)で安定
し、自己温度制御に到達してからの電流量は約0.8(Ａ)
で安定することが確認された。つまり、この発熱体１２
は、単位面積当たりの消費電力が7.0×10~3(Ａ／cm2)な
ので、100(Ｗ)以下の消費電力で定着動作を実現するこ
とができる。Further, the heating element 1 manufactured in this way
When the temperature coefficient of resistance between 2 and Mn-Zn ferrite was measured, as shown in FIG. 4, the temperature coefficient of resistance of Mn-Zn ferrite was negative, and that of the heating element 12 was 200 ° C. or higher, and the temperature coefficient of resistance was positive. It was Then, as illustrated in FIG. 5, the heating element 12 reaches a heating temperature of 230 (° C.) in about 20 (sec) when an alternating current of 100 (V) is applied, and then 230 ± 5 (° C.). Is stable, and the amount of current after reaching self-temperature control is about 0.8 (A)
It was confirmed to be stable at. That is, this heating element 12
Since the power consumption per unit area is 7.0 × 10 3 (A / cm 2 ), the fixing operation can be realized with the power consumption of 100 (W) or less.
【００１８】なお、上述した負の抵抗温度係数を有する
セラミックとしては、ＮiＯ、Ｃo3Ｏ4、Ｍn3Ｏ4、Ｃr2
Ｏ3などの遷移金属酸化物の複合系ＮiＯ-ＴiＯ2系、Ｃo
Ｏ-Ａl2Ｏ3系、ＳnＯ2-ＴiＯ2系等も利用可能であり、
結着材の材料としては、耐熱性が良好なシリコンゴム、
ニトリルゴム、フッ素ゴム、ＰＦＡ樹脂、ＦＥＰ樹脂等
の他、結晶性樹脂であるポリテトラフルオロエチレンや
ポリフェニレンサルファイド及びポリケトン、非結晶性
樹脂であるポリイミドやポリエーテルイミド等が利用可
能である。The above-mentioned ceramics having a negative temperature coefficient of resistance include NiO, Co 3 O 4 , Mn 3 O 4 and Cr 2.
O 3 composite systems NiO-TiO 2 based transition metal oxide such as, Co
O-Al 2 O 3 system, SnO 2 -TiO 2 system, etc. are also available,
As the material of the binder, silicone rubber with good heat resistance,
In addition to nitrile rubber, fluororubber, PFA resin, FEP resin and the like, crystalline resins such as polytetrafluoroethylene, polyphenylene sulfide and polyketone, and amorphous resins such as polyimide and polyetherimide can be used.
【００１９】例えば、ＰＴＶシリコンゴムの生ゴムにフ
ェライトの粒子を硬化材と共に混練したものや、ＰＦＡ
樹脂の微粒子にセラミックの粒子を混合したものを、ガ
ラスやステンレス等からなる支持体１１上に塗布し、こ
れをＲＴＶシリコンゴムなどと同様な製法で硬化させて
から研磨や切削等で成形することでも発熱体１２を実施
可能である。また、無機絶縁材料であるアルミナや耐熱
ガラスの粉砕粒子にセラミックの粉砕粒子を混合して12
00(℃)程度で溶融させ、これをガラス成形技術で円筒状
に成形することで定着ローラを直接的に製作することも
可能である。For example, raw rubber of PTV silicon rubber and ferrite particles are kneaded together with a hardening material, or PFA.
Applying a mixture of resin particles and ceramic particles onto a support 11 made of glass, stainless steel, etc., and curing this by a manufacturing method similar to that of RTV silicon rubber, and then molding by polishing or cutting. However, the heating element 12 can be implemented. In addition, crushed particles of ceramics are mixed with crushed particles of alumina or heat-resistant glass, which are inorganic insulating materials.
It is also possible to directly fabricate the fixing roller by melting at about 00 (° C.) and molding this into a cylindrical shape by a glass molding technique.
【００２０】ここで、上述のようにシリコンゴムやフッ
素樹脂からなる結着材で発熱体を製作した場合、この発
熱体は離型性を有してトナーなどの付着が防止されるの
で、このような発熱体は定着ローラ等のヒータに直接的
に利用可能である。さらに、このような高分子材料は弾
性を有して分散されたセラミックの粒子の解離が防止さ
れるので、その耐久性や信頼性が良好である。When the heating element is made of the binder made of silicone rubber or fluororesin as described above, the heating element has a releasability and prevents adhesion of toner and the like. Such a heating element can be directly used for a heater such as a fixing roller. Further, such a polymer material has elasticity and prevents dissociation of dispersed ceramic particles, and thus has good durability and reliability.
【００２１】なお、ここで云う負の抵抗温度係数とは、
温度が上昇すると抵抗値が低下することを意味してお
り、例えば、ＮＴＣ(Ｎegative Ｔemperature Ｃoeff
icientＴhermistor)やＣＴＲ(Ｃritical Ｔemperature
Ｒesistor)などを内包している。The negative temperature coefficient of resistance referred to here is
This means that the resistance value decreases as the temperature rises. For example, NTC (Negative Temperature Coeff)
icient Thermistor) and CTR (Critical Temperature)
Resistor) etc. are included.
【００２２】また、本実施例では、印刷用紙１８の搬送
路上に位置するヒータとして、発熱体１２を内蔵した定
着ローラ５を設けた定着装置１を例示したが、本発明は
上記構造に限定されるものではなく、図７に例示するよ
うに、発熱体２４からなる加熱ローラ２５を定着ローラ
２６に圧接させ、これらのローラ２５，２６でヒータを
形成した定着装置２７なども実施可能である。この定着
装置２７では、前記加熱ローラ２５は、負の抵抗温度係
数を有するセラミックの粒子を結着材に分散した正の抵
抗温度係数を有する発熱体２４を円筒形の支持体２８上
に外装した構造となっており、前記定着ローラ２６は支
持体２９上にシリコンゴムやフッ素ゴム等のように断熱
性が良好な弾性体３０を外装した構造などとなってい
る。Further, in this embodiment, the fixing device 1 provided with the fixing roller 5 having the heating element 12 built therein as the heater located on the conveyance path of the printing paper 18 is illustrated, but the present invention is not limited to the above structure. Instead of this, as shown in FIG. 7, a fixing device 27 in which a heating roller 25 composed of a heating element 24 is brought into pressure contact with a fixing roller 26 and a heater is formed by these rollers 25, 26 can be implemented. In the fixing device 27, the heating roller 25 has a heating element 24 having a positive temperature coefficient of resistance, in which ceramic particles having a negative temperature coefficient of resistance are dispersed in a binder, which is mounted on a cylindrical support 28. The fixing roller 26 has a structure in which an elastic body 30 having a good heat insulating property such as silicon rubber or fluororubber is provided on a support body 29.
【００２３】このような構成において、この定着装置２
７では、加熱ローラ２５の加熱によって定着ローラ２６
が加熱され、この定着ローラ２６の熱量でトナー像１７
が印刷用紙１８上に定着されるようになっている。In such a structure, the fixing device 2
7, the fixing roller 26 is heated by the heating roller 25.
The toner image 17 is heated by the heat of the fixing roller 26.
Are fixed on the printing paper 18.
【００２４】さらに、図８に例示するように、印刷用紙
１８の搬送路上に平板状のヒータ３１と一対の搬送ロー
ラ３２，３３とを順次配置した定着装置３４なども実施
可能である。この定着装置３４では、前記ヒータ３１
は、負の抵抗温度係数を有するセラミックの粒子を結着
材に分散した正の抵抗温度係数を有する発熱体３５を平
板状に成形し、この発熱体３５の上下面の各々に金属膜
で電極層３６，３７を設けると共に印刷用紙１８が接触
する表面に四フッ化エチレンなどのように耐熱性や滑走
性及び耐摩耗性が良好な保護膜３８を設けた構造となっ
ている。Further, as illustrated in FIG. 8, a fixing device 34 in which a flat plate heater 31 and a pair of conveying rollers 32 and 33 are sequentially arranged on the conveying path of the printing paper 18 can be implemented. In this fixing device 34, the heater 31
Is a flat plate-shaped heating element 35 having a positive temperature coefficient of resistance in which ceramic particles having a negative temperature coefficient of resistance are dispersed in a binder, and a metal film is provided on each of the upper and lower surfaces of the heating element 35. The layers 36 and 37 are provided, and a protective film 38 having good heat resistance, sliding property and abrasion resistance, such as ethylene tetrafluoride, is provided on the surface contacting the printing paper 18.
【００２５】このような構成において、この定着装置３
４では、ヒータ３１上を接触状態で通過する印刷用紙１
８のトナー像１７が発熱体３５で加熱されて定着する。
そして、この印刷用紙１８は搬送ローラ３２，３３間で
圧接されることで画像が定着する。なお、ヒータ３１と
印刷用紙１８とは必ずしも接触する必要はなく、印刷用
紙１８の表面上にヒータ３１を対向配置することも実施
可能である。また、発熱体３５の前後面や左右面などに
電極層を設けて水平方向に通電を行なうことも実施可能
である。In such a structure, the fixing device 3
In 4, the printing paper 1 that passes over the heater 31 in a contact state
The toner image 17 of No. 8 is heated by the heating element 35 and fixed.
Then, the print sheet 18 is pressed between the transport rollers 32 and 33 to fix the image. The heater 31 and the printing paper 18 do not necessarily have to be in contact with each other, and the heater 31 may be arranged on the surface of the printing paper 18 so as to face each other. It is also possible to provide an electrode layer on the front and rear surfaces or the left and right surfaces of the heating element 35 so as to energize in the horizontal direction.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明は上述のように、記録媒体に形成
されたトナー像をヒータで加熱して定着させるようにし
た定着装置において、負の抵抗温度係数を有するセラミ
ックの粒子を結着材に分散した発熱体でヒータを形成し
たことにより、発熱体を形成する材料の選択性が良好な
ので、定着装置の生産性や実用性の向上に寄与すること
ができ、さらに、加熱温度が高く実用的な定着装置を得
ることができる等の効果を有するものである。As described above, according to the present invention, in a fixing device in which a toner image formed on a recording medium is heated and fixed by a heater, ceramic particles having a negative temperature coefficient of resistance are used as a binder. Since the heater is formed of the heating elements dispersed in, the selectivity of the material forming the heating element is good, which can contribute to the improvement of the productivity and practicality of the fixing device. It has an effect that a general fixing device can be obtained.
【図１】本発明の実施例を示す縦断側面図である。FIG. 1 is a vertical sectional side view showing an embodiment of the present invention.
【図２】平面図である。FIG. 2 is a plan view.
【図３】縦断正面図である。FIG. 3 is a vertical sectional front view.
【図４】抵抗温度係数を示す特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing a temperature coefficient of resistance.
【図５】時間に対する電流値と温度との変化を示す特性
図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing changes in current value and temperature with respect to time.
【図６】第一の変形例を示す縦断正面図である。FIG. 6 is a vertical sectional front view showing a first modified example.
【図７】第二の変形例を示す縦断側面図である。FIG. 7 is a vertical sectional side view showing a second modified example.
【図８】第三の変形例を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a third modified example.
【図９】従来例を示す縦断側面図である。FIG. 9 is a vertical sectional side view showing a conventional example.
１，２７，３４ 定着装置 ５，２３，２５，３１ ヒータ １２，２４，３５ 発熱体 １７ トナー像 １８ 記録媒体 1, 27, 34 Fixing device 5, 23, 25, 31 Heater 12, 24, 35 Heating element 17 Toner image 18 Recording medium
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成３年９月３日[Submission date] September 3, 1991
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１５[Correction target item name] 0015
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１５】なお、上述した定着装置１では、発熱体１
２を高剛性の支持体１１上に形成することを例示した
が、発熱体１２が高剛性となるような結着材を選択すれ
ば支持体１１は省略可能である。さらに、本実施例の定
着装置１では、円筒形の発熱体１２の長手方向に通電を
行なうことを例示したが、発熱体１２の厚さ方向に通電
を行なうことも実施可能である。つまり、図６に例示す
るように、金属からなる支持体１１上に形成した発熱体
１２の外周面に銀や銅及びニッケル等の蒸着やメッキで
電極層１９を形成し、この電極層１９と一方のフランジ
２０とを通電部材２１で接続すると共に他方のフランジ
２２と支持体１１とを直接的に導通させることで、発熱
体１２の厚さ方向に通電を行なう定着ローラ２３を形成
することができる。なお、このような定着ローラ２３で
も支持体１１は省略可能であり、この場合は発熱体１２
の内周面にもフランジ２２に導通する電極層(図示せず)
を形成することになる。In the fixing device 1 described above, the heating element 1
2 has been illustrated as being formed on the support body 11 having high rigidity, but it is possible to select a binder that makes the heating element 12 have high rigidity.
If supporting bearing member 11 can be omitted. Furthermore, in the fixing device 1 of the present embodiment, the energization is performed in the longitudinal direction of the cylindrical heating element 12, but it is also possible to energize in the thickness direction of the heating element 12. That is, as illustrated in FIG. 6, an electrode layer 19 is formed by vapor deposition or plating of silver, copper, nickel or the like on the outer peripheral surface of the heating element 12 formed on the support 11 made of metal. By connecting one flange 20 with the current-carrying member 21 and directly conducting the other flange 22 and the support body 11, it is possible to form the fixing roller 23 that conducts electricity in the thickness direction of the heating element 12. it can. The support 11 can be omitted even with such a fixing roller 23, and in this case, the heating element 12 is used.
An electrode layer (not shown) electrically connected to the flange 22 also on the inner peripheral surface of the
Will be formed.
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１９[Name of item to be corrected] 0019
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１９】例えば、ＲＴＶシリコンゴムの生ゴムにフ
ェライトの粒子を硬化材と共に混練したものや、ＰＦＡ
樹脂の微粒子にセラミックの粒子を混合したものを、ガ
ラスやステンレス等からなる支持体１１上に塗布し、こ
れをＲＴＶシリコンゴムなどと同様な製法で硬化させて
から研磨や切削等で成形することでも発熱体１２を実施
可能である。また、無機絶縁材料であるアルミナや耐熱
ガラスの粉砕粒子にセラミックの粉砕粒子を混合して12
00(℃)程度で溶融させ、これをガラス成形技術で円筒状
に成形することで定着ローラを直接的に製作することも
可能である。For example , a raw rubber of RTV silicone rubber in which ferrite particles are kneaded together with a hardening material, or PFA
Applying a mixture of resin particles and ceramic particles onto a support 11 made of glass, stainless steel, etc., and curing this by a manufacturing method similar to that of RTV silicon rubber, and then molding by polishing or cutting. However, the heating element 12 can be implemented. In addition, crushed particles of ceramics are mixed with crushed particles of alumina or heat-resistant glass, which are inorganic insulating materials.
It is also possible to directly fabricate the fixing roller by melting at about 00 (° C.) and molding this into a cylindrical shape by a glass molding technique.
【手続補正３】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００２０[Correction target item name] 0020
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００２０】ここで、上述のようにシリコンゴムやフッ
素樹脂からなる結着材で発熱体を製作した場合、この発
熱体は離型性を有してトナーなどの付着が防止されるの
で、このような発熱体は定着ローラ等のヒータに直接的
に利用可能である。さらに、このような高分子材料は弾
性を有して分散されたセラミックの粒子の剥離が防止さ
れるので、その耐久性や信頼性が良好である。When the heating element is made of the binder made of silicone rubber or fluororesin as described above, the heating element has a releasability and prevents adhesion of toner and the like. Such a heating element can be directly used for a heater such as a fixing roller. Furthermore, since such a polymer material has elasticity and prevents the dispersed ceramic particles from being peeled off , its durability and reliability are good.
【手続補正４】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００２５[Name of item to be corrected] 0025
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００２５】このような構成において、この定着装置３
４では、ヒータ３１上を接触状態で通過する印刷用紙１
８のトナー像１７が発熱体３５で加熱されて定着する。
そして、この印刷用紙１８は搬送ローラ３２，３３で搬
送される。なお、ヒータ３１と印刷用紙１８とは必ずし
も接触する必要はなく、印刷用紙１８の表面上にヒータ
３１を対向配置することも実施可能である。また、発熱
体３５の前後面や左右面などに電極層を設けて水平方向
に通電を行なうことも実施可能である。In such a structure, the fixing device 3
In 4, the printing paper 1 that passes over the heater 31 in a contact state
The toner image 17 of No. 8 is heated by the heating element 35 and fixed.
Then, the printing paper 18 is carried by the carrying rollers 32 , 33.
Will be sent . The heater 31 and the printing paper 18 do not necessarily have to be in contact with each other, and the heater 31 may be arranged on the surface of the printing paper 18 so as to face each other. It is also possible to provide an electrode layer on the front and rear surfaces or the left and right surfaces of the heating element 35 so as to energize in the horizontal direction.
Claims (1)
で加熱して定着させるようにした定着装置において、負
の抵抗温度係数を有するセラミックの粒子を結着材に分
散した発熱体で前記ヒータを形成したことを特徴とする
定着装置。1. In a fixing device in which a toner image formed on a recording medium is heated and fixed by a heater, the heater is a heating element in which ceramic particles having a negative temperature coefficient of resistance are dispersed in a binder. The fixing device is characterized in that.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198988A JPH0547450A (en) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | Fixing device |
| KR92013150A KR960008921B1 (en) | 1991-08-08 | 1992-07-23 | Fixing apparatus |
| EP92306973A EP0527576B1 (en) | 1991-08-08 | 1992-07-30 | Fixing device |
| DE69213614T DE69213614T2 (en) | 1991-08-08 | 1992-07-30 | Fixing device |
| US07/922,386 US5280329A (en) | 1991-08-08 | 1992-07-31 | Fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198988A JPH0547450A (en) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | Fixing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0547450A true JPH0547450A (en) | 1993-02-26 |
Family
ID=16400245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3198988A Pending JPH0547450A (en) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | Fixing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0547450A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7215046B2 (en) | 2004-08-30 | 2007-05-08 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Small-sized plunger |
-
1991
- 1991-08-08 JP JP3198988A patent/JPH0547450A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7215046B2 (en) | 2004-08-30 | 2007-05-08 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Small-sized plunger |
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