JPH10319761A - Fixing device - Google Patents
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- JPH10319761A JPH10319761A JP12712297A JP12712297A JPH10319761A JP H10319761 A JPH10319761 A JP H10319761A JP 12712297 A JP12712297 A JP 12712297A JP 12712297 A JP12712297 A JP 12712297A JP H10319761 A JPH10319761 A JP H10319761A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子写真式
の複写機、プリンタおよびファクシミリなどに用いられ
る定着装置に関し、さらに詳しくは、ガラス製基体上に
抵抗発熱体層を設けた定着ローラを備える定着装置の改
良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device used in, for example, an electrophotographic copying machine, a printer, a facsimile, and the like, and more particularly, to a fixing device having a resistance heating element layer provided on a glass substrate. The present invention relates to improvement of a fixing device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子写真式の複写機などには、記録媒体
である記録紙ないし転写材などのシート上に転写された
トナー像をシートに定着させる定着装置が設けられてい
る。定着装置には種々の方式があるが、一般的な熱ロー
ラ方式の定着装置は、シート上のトナーを熱溶融させる
ヒートローラとも呼ばれる定着ローラと、当該定着ロー
ラに圧接してシートを挟持する加圧ローラとを有してい
る。定着ローラは中空状に形成され、この定着ローラの
中心軸上には、発熱体が保持手段により保持されている
（実開昭６４−３２５６７号公報、特開平４−３３７７
８２号公報などを参照）。2. Description of the Related Art An electrophotographic copying machine or the like is provided with a fixing device for fixing a toner image transferred onto a sheet such as recording paper or a transfer material as a recording medium onto the sheet. There are various types of fixing devices, and a general heat roller type fixing device includes a fixing roller, also called a heat roller, which thermally melts toner on a sheet, and a pressing roller that presses against the fixing roller to sandwich the sheet. And a pressure roller. The fixing roller is formed in a hollow shape, and a heating element is held on a central axis of the fixing roller by holding means (Japanese Utility Model Laid-Open No. 64-32567, Japanese Patent Laid-Open No. 4-3377).
No. 82).
【０００３】従来の熱ローラ定着装置における一般的な
定着ローラは、アルミニウムや鉄などからなる金属基体
の表面を、ＰＴＦＥ（ポリ４フッ化エチレン）などから
なる離型材で被覆して構成されている。また、発熱体
は、例えば、ハロゲンランプなどの管状発熱ヒータより
構成され、所定の電圧が印加されることにより発熱する
ものである。このハロゲンランプは定着ローラの中心軸
に位置しているため、ハロゲンランプから発せられた熱
は定着ローラ内壁に均一に輻射され、定着ローラの外壁
の温度分布は円周方向において均一となる。定着ローラ
の外壁は、その温度が定着に適した温度（例えば、１５
０〜２００℃）になるまで加熱される。A general fixing roller in a conventional heat roller fixing device is configured by coating a surface of a metal base made of aluminum or iron with a release material made of PTFE (polytetrafluoroethylene) or the like. . The heating element is formed of, for example, a tubular heating heater such as a halogen lamp, and generates heat when a predetermined voltage is applied. Since the halogen lamp is located at the center axis of the fixing roller, heat generated from the halogen lamp is uniformly radiated to the inner wall of the fixing roller, and the temperature distribution of the outer wall of the fixing roller becomes uniform in the circumferential direction. The outer wall of the fixing roller has a temperature suitable for fixing (for example, 15 ° C.).
(0-200 ° C.).
【０００４】この状態で定着ローラと加圧ローラは圧接
しながら互いに逆方向へ回転し、トナーが付着したシー
トを挟持する。定着ローラと加圧ローラとの圧接部（以
下、ニップ部という）において、シート上のトナーは定
着ローラの熱により溶解し、両ローラから作用する圧力
によりシートに定着される。トナーが定着した後、定着
ローラおよび加圧ローラの回転に伴い、シートは、排紙
ローラによって搬送され、排紙トレイ上に排出される。In this state, the fixing roller and the pressure roller rotate in opposite directions while being pressed against each other, and pinch the sheet to which the toner has adhered. At a pressure contact portion (hereinafter, referred to as a nip portion) between the fixing roller and the pressure roller, the toner on the sheet is melted by the heat of the fixing roller, and is fixed to the sheet by the pressure applied from both rollers. After the toner is fixed, the sheet is conveyed by a paper discharge roller and discharged onto a paper discharge tray as the fixing roller and the pressure roller rotate.
【０００５】かかる定着装置においては、定着ローラへ
の伝熱手段はその内部に配置されたハロゲンランプから
定着ローラ内面への熱輻射により行われるので、定着ロ
ーラに熱を効率良く伝えるために、例えばその内面に熱
輻射率の高い黒色の樹脂系塗料を塗布し、定着ローラ内
面の熱輻射率を例えば０．９以上に高くしている。この
ようにすれば、定着ローラが効率良く加熱される。In such a fixing device, the means for transferring heat to the fixing roller is carried out by radiating heat from a halogen lamp disposed inside the fixing roller to the inner surface of the fixing roller. The inner surface of the fixing roller is coated with a black resin-based coating material having a high heat radiation rate to increase the heat radiation rate of the inner surface of the fixing roller to, for example, 0.9 or more. By doing so, the fixing roller is efficiently heated.
【０００６】ところが、ハロゲンランプなどから構成さ
れる発熱体を備えた定着装置にあっては、基本的に輻射
熱を利用して加熱するものであるため、定着ローラ内面
の熱輻射率を高くしたとしても、電源を投入した後、定
着ローラの温度が定着に適した所定温度に達するまでの
時間（以下、「ウォームアップタイム」という）に比較
的長時間を要する。一方で、複写機などの商品の価値を
高めるためには、装置のコンパクト化と共に、定着装置
の省エネルギ化（低消費電力化）と、ユーザの操作性向
上（クイックプリント）との両立を図ることが注目され
重視されてきている。However, in a fixing device provided with a heating element composed of a halogen lamp or the like, since heating is basically performed using radiant heat, the heat radiation rate of the inner surface of the fixing roller is increased. Also, it takes a relatively long time for the temperature of the fixing roller to reach a predetermined temperature suitable for fixing after the power is turned on (hereinafter, referred to as “warm-up time”). On the other hand, in order to increase the value of products such as copiers, the size of the apparatus is reduced, and at the same time, energy saving (low power consumption) of the fixing device and improvement in user operability (quick print) are both achieved. Has been noticed and emphasized.
【０００７】この要請に応えるべく、抵抗発熱体層を用
いた通電加熱方式の定着装置が提案されており、この場
合には定着ローラが自己発熱する。この種の定着装置に
よれば、電気−熱変換効率がきわめて向上するためウォ
ームアップ時の昇温スピードが早く、ウォームアップタ
イムの短縮化が可能となる。In order to meet this demand, a current-heating type fixing device using a resistance heating element layer has been proposed, in which case the fixing roller generates heat. According to this type of fixing device, the electric-to-heat conversion efficiency is extremely improved, so that the temperature rising speed during warm-up is fast, and the warm-up time can be shortened.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】抵抗発熱体層を有する
定着ローラは、基体の上に抵抗発熱体層を積層し、さら
に抵抗発熱体層の上に離型層を積層した構成を有してい
る。基体の材質としては、アルミニウムなどの金属が一
般的であるが、近年、商品名「パイレックス」（米国コ
ーニング・ガラス社）として知られている耐熱ガラスを
使うことが提案されている。耐熱ガラスは電気的な絶縁
対策を考慮しなくてよいことから、この点で、金属から
なる基体に比べて優れている。A fixing roller having a resistance heating element layer has a configuration in which a resistance heating element layer is laminated on a base, and a release layer is further laminated on the resistance heating element layer. I have. As a material of the substrate, a metal such as aluminum is generally used. In recent years, it has been proposed to use heat-resistant glass known as “Pyrex” (Corning Glass Co., USA). Heat-resistant glass is superior to a base made of metal in this point, since it is not necessary to consider electrical insulation measures.
【０００９】しかしながら、ガラス製基体上に抵抗発熱
体層を設けたタイプの定着ローラは、ガラス内面が特に
加工されておらず、空気層に接している。このため、抵
抗発熱体層からガラスを透過してガラス製基体の内面表
層に達した赤外線がそのまま空気中に放出され、ガラス
内面表層からの熱輻射による熱の逃げが発生し、エネル
ギーロスが生じていた。However, in a fixing roller of a type in which a resistance heating element layer is provided on a glass substrate, the inner surface of the glass is not particularly processed and is in contact with the air layer. For this reason, the infrared rays that have passed through the glass from the resistance heating element layer and reached the inner surface layer of the glass substrate are released into the air as they are, and heat escapes from the inner surface layer of the glass to release heat, resulting in energy loss. I was
【００１０】なお、抵抗発熱体層により定着ローラ自身
を発熱する方式のように、ヒートローラ内面への輻射熱
による加熱方式を採らないタイプのものでは、定着ロー
ラ内面の熱輻射率が高いと、吸熱し易い性質が利用され
ずに放熱し易い性質のみが支配的となり、加熱の必要が
ない定着ローラ内部を加熱して無駄なエネルギーを消費
することになるばかりか、ハロゲンランプ方式とは逆に
定着ローラ自体の昇温速度を妨げることにつながるとい
う問題がある。In the case of a type that does not employ a heating method using radiant heat to the inner surface of the heat roller, such as a method in which the fixing roller itself generates heat by the resistance heating element layer, if the heat radiation rate of the inner surface of the fixing roller is high, the heat absorption is reduced. The property that heat is easily dissipated without using the property that is easy to use becomes dominant, and not only heating the inside of the fixing roller that does not need to be heated consumes unnecessary energy, but also fixation contrary to the halogen lamp method There is a problem that the speed of raising the temperature of the roller itself is hindered.
【００１１】本発明者は、ガラス製基体上に抵抗発熱体
層を設けたタイプの定着ローラでは、基体がガラス製ゆ
え赤外線透過がエネルギーロスになることから、かかる
エネルギーロスを最小限にすることによって、定着ロー
ラを高効率で加熱することが可能になるという知見に基
づいて本発明を完成させるに至った。The inventor of the present invention has determined that in a fixing roller of a type in which a resistance heating element layer is provided on a glass substrate, energy transmission is lost due to infrared transmission because the substrate is made of glass. Accordingly, the present invention has been completed based on the finding that the fixing roller can be heated with high efficiency.
【００１２】そこで本発明の目的は、ガラス製基体上に
抵抗発熱体層を設けたタイプの定着ローラを備える定着
装置であって、ローラ加熱の際の熱エネルギーのロスを
低減して定着ローラの昇温速度を高め、ウォームアップ
タイムを短縮し得ると共にエネルギー消費が少ない定着
装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fixing device including a fixing roller of a type in which a resistance heating element layer is provided on a glass substrate. It is an object of the present invention to provide a fixing device that can increase a heating rate, shorten a warm-up time, and consume less energy.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１に記載の発明は、ガラス製基体の表面に抵抗発熱体
層が設けられた定着ローラを有する定着装置において、
前記定着ローラの前記ガラス製基体の内表面および外表
面のうち、前記抵抗発熱体層が設けられていない側に、
熱を反射する赤外線反射層を設けたことを特徴とする定
着装置である。According to a first aspect of the present invention, there is provided a fixing device having a fixing roller in which a resistance heating element layer is provided on a surface of a glass substrate.
Of the inner surface and the outer surface of the glass substrate of the fixing roller, on the side where the resistance heating element layer is not provided,
A fixing device provided with an infrared reflecting layer that reflects heat.
【００１４】かかる構成によれば、ガラス製基体の表層
に達した赤外線が赤外線反射層により抵抗発熱体層に向
けて反射されることから、赤外線の透過が減ってエネル
ギーロスが可及的に減少する。その結果、抵抗発熱体層
で発生する熱エネルギーを有効に利用して定着ローラを
高効率で加熱することができ、ウォームアップタイムを
短縮し得ると共にエネルギー消費が少ない定着装置とな
る。According to this structure, the infrared rays reaching the surface layer of the glass substrate are reflected by the infrared reflecting layer toward the resistance heating element layer, so that the transmission of the infrared rays is reduced and the energy loss is reduced as much as possible. I do. As a result, the fixing roller can be heated with high efficiency by effectively utilizing the thermal energy generated in the resistance heating element layer, and the fixing device can reduce the warm-up time and consume less energy.
【００１５】また、請求項２に記載の発明は、前記赤外
線反射層は、金属層であることを特徴とする。The invention according to a second aspect is characterized in that the infrared reflecting layer is a metal layer.
【００１６】かかる構成によれば、請求項１の発明に加
えて、ガラスと比較して金属は熱伝導率が高いので、定
着ローラの長手方向の熱伝導が良好となり、ローラ長手
方向の温度ムラが減少する結果、ローラ長手方向に沿っ
た定着強度のムラなどが緩和される。According to this structure, in addition to the first aspect of the present invention, since the metal has a higher thermal conductivity than glass, the heat conduction in the longitudinal direction of the fixing roller is improved, and the temperature unevenness in the longitudinal direction of the roller is improved. As a result, the unevenness of the fixing strength along the longitudinal direction of the roller is alleviated.
【００１７】また、請求項３に記載の発明は、前記赤外
線反射層の輻射率は、前記ガラス製基体の輻射率よりも
小さいことを特徴とする。Further, the invention according to claim 3 is characterized in that the emissivity of the infrared reflecting layer is smaller than the emissivity of the glass substrate.
【００１８】かかる構成によれば、請求項１の発明に加
えて、抵抗発熱体層からガラスへ伝導した熱がガラス製
基体の表層より輻射される際の輻射強度が小さく、ガラ
ス製基体の表層から熱輻射による熱の逃げが少なくな
り、この点からもエネルギーロスが可及的に減少し、定
着ローラをより一層高効率で加熱することができる。According to this structure, in addition to the first aspect of the invention, the radiation intensity when heat conducted from the resistance heating element layer to the glass is radiated from the surface layer of the glass substrate is small, and As a result, the heat loss due to heat radiation is reduced, the energy loss is reduced as much as possible, and the fixing roller can be heated with higher efficiency.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２０】《実施の形態１》図１は、本発明に係る定
着装置を組み込んだ画像形成装置としての複写機を示す
概略構成図である。Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a copying machine as an image forming apparatus incorporating a fixing device according to the present invention.
【００２１】複写機１０は、図示するように、原稿を読
み取るイメージスキャナ部１１と、信号処理を行う信号
処理部１２と、イメージスキャナ部１１で読み取られた
原稿画像に対応した画像を記録媒体としてのシート２０
にプリント出力するプリンタ部１３と、これら各部を配
置ないし収納するケーシング１４とを有する。As shown in the figure, the copying machine 10 includes an image scanner unit 11 for reading an original, a signal processing unit 12 for performing signal processing, and an image corresponding to the original image read by the image scanner unit 11 as a recording medium. Sheet 20
And a casing 14 for arranging or storing these units.
【００２２】イメージスキャナ部１１において、プラテ
ンガラス１５上に載置された原稿は、プラテンカバー１
６で押さえられるが、図示しない自動原稿送り装置を装
着するときには、プラテンカバー１６に代えて自動原稿
送り装置が取り付けられる。プラテンガラス１５上の原
稿はランプ１７で照射され、原稿で反射した光は、ミラ
ー１８ａ、１８ｂ、１８ｃおよび集光レンズ１９を経て
ラインセンサ（ＣＣＤ）２１上に像を結び、イメージ情
報に変換されて信号処理部１２に送られる。なお、スキ
ャナモータ２２を駆動することにより、第１スライダ２
３は速度Ｖで、第２スライダ２４はＶ／２でラインセン
サの電気的走査方向（主走査方向）に対して垂直方向
（副走査方向）に機械的に動き、原稿全面を走査する。In the image scanner section 11, the original placed on the platen glass 15 is a platen cover 1.
6, when an automatic document feeder (not shown) is mounted, an automatic document feeder is attached instead of the platen cover 16. The original on the platen glass 15 is irradiated by the lamp 17, and the light reflected by the original forms an image on a line sensor (CCD) 21 via mirrors 18 a, 18 b, 18 c and a condenser lens 19, and is converted into image information. The signal is sent to the signal processing unit 12. The first slider 2 is driven by driving the scanner motor 22.
Reference numeral 3 denotes a speed V, and the second slider 24 mechanically moves at V / 2 in a direction (sub-scanning direction) perpendicular to the electrical scanning direction (main scanning direction) of the line sensor, and scans the entire original.
【００２３】信号処理部１２は、ラインセンサ２１で読
み取った信号を電気的に処理し、プリンタ部１３に送
る。The signal processing section 12 electrically processes the signal read by the line sensor 21 and sends the signal to the printer section 13.
【００２４】プリンタ部１３は、レーザ発生器２５と、
像担持体としての感光体ドラム２６と、を備え、回転す
る感光体ドラム２６の周辺には、帯電装置としての帯電
ローラ２７と、現像装置２８と、転写装置としての転写
ローラ２９と、シート２０の除電および分離装置である
除電針３０と、感光体ドラム２６上の残留トナーを除去
するクリーニング装置３１と、が配置されている。レー
ザ発生器２５は、信号処理部１２から送られてくる画像
信号のレベルに応じて半導体レーザを駆動変調する。レ
ーザ光は、図示しないポリゴンミラー、ｆ−θレンズお
よび折り返しミラーなどを経由し、帯電ローラ２７と現
像装置２８との間の位置で、感光体ドラム２６に照射さ
れる。感光体ドラム２６上に形成された静電潜像は、現
像装置２８においてトナーで現像される。The printer unit 13 includes a laser generator 25,
A photoreceptor drum 26 as an image carrier; and a charging roller 27 as a charging device, a developing device 28, a transfer roller 29 as a transfer device, and a sheet 20 around the rotating photoreceptor drum 26. And a cleaning device 31 for removing the residual toner on the photosensitive drum 26 are disposed. The laser generator 25 drives and modulates the semiconductor laser according to the level of the image signal sent from the signal processing unit 12. The laser beam is applied to the photosensitive drum 26 at a position between the charging roller 27 and the developing device 28 via a polygon mirror (not shown), an f-θ lens, a return mirror, and the like. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 26 is developed by a developing device 28 with toner.
【００２５】一方、ケーシング１４に着脱自在に取り付
けられる給紙カセット３５には、複数枚のシート２０が
積層した状態で収納されている。給紙カセット３５内の
シート２０は、給紙ローラ３６により１枚ずつ捌かれて
給紙され、タイミングローラ３７により所定のタイミン
グで、感光体ドラム２６と転写ローラ２９との間の転写
位置に向けて送り込まれる。感光体ドラム２６上に現像
された像は、転写ローラ２９によってシート２０に転写
される。転写後のシート２０は、感光体ドラム２６から
分離され、定着装置３８に向けて搬送ベルト３９により
搬送される。シート２０上に転写された未定着のトナー
が定着装置３８において固定され、トナーが定着された
シート２０は、排紙トレー４０に排紙される。なお、本
実施の形態の定着装置３８はガラス製基体上に抵抗発熱
体層を設けたタイプの定着ローラ１００を備えるが、構
成については後述する。On the other hand, a plurality of sheets 20 are stored in a stacked state in a sheet cassette 35 which is detachably attached to the casing 14. The sheets 20 in the paper feed cassette 35 are separated and fed one by one by a paper feed roller 36, and are directed by a timing roller 37 at a predetermined timing toward a transfer position between the photosensitive drum 26 and the transfer roller 29. Is sent. The image developed on the photosensitive drum 26 is transferred to the sheet 20 by the transfer roller 29. The sheet 20 after the transfer is separated from the photosensitive drum 26, and is conveyed by a conveying belt 39 toward a fixing device 38. The unfixed toner transferred onto the sheet 20 is fixed in the fixing device 38, and the sheet 20 on which the toner has been fixed is discharged to a discharge tray 40. The fixing device 38 of the present embodiment includes a fixing roller 100 of a type in which a resistance heating element layer is provided on a glass substrate, and the configuration will be described later.
【００２６】転写ローラ２９によってシート２０への転
写が終了すると、感光体ドラム２６上は、図示しないク
リーナ前チャージャーでマイナス極性に帯電され、クリ
ーニング装置３１にて残留トナーが除去され、イレーサ
によって残留電荷が除電される。その後、帯電ローラ２
７によって再度帯電され、レーザ光による潜像形成を受
け、現像器２８によって現像され、図示しない転写前イ
レーサによって非現像領域の電荷が除電される。When the transfer to the sheet 20 is completed by the transfer roller 29, the photosensitive drum 26 is charged to a negative polarity by a charger (not shown) before the cleaner, the residual toner is removed by the cleaning device 31, and the residual charge is removed by the eraser. Is neutralized. Then, the charging roller 2
7, the latent image is formed by the laser beam, developed by the developing device 28, and the electric charge in the non-developed area is eliminated by the pre-transfer eraser (not shown).
【００２７】図２は、図１に示される定着装置の概略断
面図、図３は、定着ローラの軸直交断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view of the fixing device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view orthogonal to the axis of the fixing roller.
【００２８】定着装置は、定着ローラ１００と、該定着
ローラ１００に圧接するバックアップ部材である加圧ロ
ーラ２００と、を有する。定着ローラ１００は、軸受部
１５０を介して、側板部材３００から突出した支持軸３
１０に回転可能に支持されている。また、加圧ローラ２
００は、図示しない支持手段により回転可能に支持され
つつ、図示しない押圧手段により押圧されて定着ローラ
１００に対して圧接している。定着ローラ１００および
加圧ローラ２００は、図示しない駆動手段によりシート
送り方向に回転駆動される。The fixing device has a fixing roller 100 and a pressure roller 200 that is a backup member that comes into pressure contact with the fixing roller 100. The fixing roller 100 has a support shaft 3 protruding from the side plate member 300 via a bearing 150.
10 rotatably supported. The pressure roller 2
Reference numeral 00 denotes a fixing roller 100 that is rotatably supported by a support unit (not shown) and pressed by a pressing unit (not shown) to press against the fixing roller 100. The fixing roller 100 and the pressure roller 200 are driven to rotate in a sheet feeding direction by a driving unit (not shown).
【００２９】前記定着ローラ１００は、図３にも示すよ
うに、芯ローラとして機能するパイプ形状の基体１１０
を有し、この基体１１０の外周面には抵抗発熱体層１２
０が、さらに、抵抗発熱体層１２０の外周面である最外
層には離型層１３０が順に形成されている。基体１１０
は、パイレックス（商品名、米国コーニング・ガラス
社）などの耐熱ガラスや、石英ガラスなどからなる。抵
抗発熱体層１２０は、金属や、導電性樹脂（例えば、樹
脂中にカーボンなどの導電性物質を分散させたもの）
や、正の温度係数を有するチタン酸バリウム系セラミッ
クなどからなる。また、離型層１３０は、耐熱性樹脂で
あるＰＴＦＥ（ポリ４フッ化エチレン）や、ＰＦＡ（ペ
ルフルオロアルコキシフッ素樹脂）などからなる。基体
１１０はガラス製であるので、抵抗発熱体層１２０との
間に絶縁層を介在させる必要はない。As shown in FIG. 3, the fixing roller 100 has a pipe-shaped base 110 which functions as a core roller.
And the resistance heating element layer 12
In addition, a release layer 130 is sequentially formed on the outermost layer which is the outer peripheral surface of the resistance heating element layer 120. Substrate 110
Is made of heat-resistant glass such as Pyrex (trade name, Corning Glass Co., USA) or quartz glass. The resistance heating element layer 120 is made of a metal or a conductive resin (for example, a resin in which a conductive substance such as carbon is dispersed).
Or a barium titanate-based ceramic having a positive temperature coefficient. The release layer 130 is made of a heat-resistant resin such as PTFE (polytetrafluoroethylene) or PFA (perfluoroalkoxy fluororesin). Since the base 110 is made of glass, it is not necessary to interpose an insulating layer between the base 110 and the resistance heating element layer 120.
【００３０】ガラス製基体１１０内の両端部には、リン
グ形状をなし玉軸受を含む軸受部１５０が嵌め込まれ、
軸受部１５０の内周面が前記支持軸３１０に嵌め込まれ
ている。これにより、ガラス製基体１１０したがって定
着ローラ１００は、支持軸３１０を中心にして、軸受部
１５０の玉軸受により支持されて滑らかに回転する。抵
抗発熱体層１２０および離型層１３０は、ガラス製基体
１１０と一体的に回転する。A bearing 150 having a ring shape and including a ball bearing is fitted into both ends of the glass base 110.
The inner peripheral surface of the bearing 150 is fitted on the support shaft 310. As a result, the glass base 110 and thus the fixing roller 100 are supported by the ball bearings of the bearing 150 and rotate smoothly around the support shaft 310. The resistance heating element layer 120 and the release layer 130 rotate integrally with the glass base 110.
【００３１】離型層１３０の幅（ガラス製基体１１０の
長手方向に沿う長さ）は、定着ローラ１００と加圧ロー
ラ２００との間を通過するシートの最大幅以上の寸法に
設定されている。一方、抵抗発熱体層１２０の幅は、離
型層１３０の幅よりもさらに広く形成され、抵抗発熱体
層１２０は、離型層１３０よりも図２中左右両外方には
み出ている。離型層１３０からはみ出た抵抗発熱体層１
２０の両端外周部分は、定着ローラ１００の非通紙部分
となっている。この非通紙部分に設けた左右一対の通電
部１６０ａ、１６０ｂが、抵抗発熱体層１２０の両端表
面上にそれぞれ接触している。The width of the release layer 130 (the length along the longitudinal direction of the glass substrate 110) is set to a size larger than the maximum width of the sheet passing between the fixing roller 100 and the pressure roller 200. . On the other hand, the width of the resistance heating element layer 120 is formed wider than the width of the release layer 130, and the resistance heating element layer 120 protrudes beyond the release layer 130 to both left and right in FIG. Resistance heating element layer 1 protruding from release layer 130
The outer peripheral portions of both ends of the fixing roller 20 are non-sheet passing portions of the fixing roller 100. A pair of left and right conducting portions 160a and 160b provided on the non-sheet passing portion are in contact with both end surfaces of the resistance heating element layer 120, respectively.
【００３２】通電部１６０ａは、抵抗発熱体層１２０に
接続された給電リング１６１ａと、電源４００に接続さ
れると共に前記給電リング１６１ａに摺接する給電ブラ
シ１６２ａと、給電リング１６１ａに向けて給電ブラシ
１６２ａを押圧する方向の弾発力を当該給電ブラシ１６
２ａに付与するバネ１６３ａと、から構成されている。
他方の通電部１６０ｂも同様に、給電リング１６１ｂ、
給電ブラシ１６２ｂおよびバネ１６３ｂから構成されて
いる。The power supply section 160a includes a power supply ring 161a connected to the resistance heating element layer 120, a power supply brush 162a connected to the power supply 400 and slidably in contact with the power supply ring 161a, and a power supply brush 162a directed toward the power supply ring 161a. To the power supply brush 16.
2a.
Similarly, the power supply ring 161b,
It is composed of a power supply brush 162b and a spring 163b.
【００３３】一対の給電リング１６１ａ、１６１ｂは、
導電性の銅合金などからなり、リング形状を有してい
る。給電リング１６１ａ、１６１ｂは、離型層１３０か
ら外方にはみ出た抵抗発熱体層１２０の両端外周部分に
おいて、ガラス製基体１１０の筒壁を挟んで軸受部１５
０と互いに対向する位置に嵌め込まれ、抵抗発熱体層１
２０上に固定されている。したがって、給電リング１６
１ａ、１６１ｂと抵抗発熱体層１２０とは電気的に接続
されている。給電リング１６１ａ、１６１ｂは、抵抗発
熱体層１２０および離型層１３０と同様にガラス製基体
１１０と一体的に回転する。バネ１６３ａ、１６３ｂに
より給電ブラシ１６２ａ、１６２ｂが給電リング１６１
ａ、１６１ｂに向けて押圧されているので、ガラス製基
体１１０と一体的に回転する給電リング１６１ａ（１６
１ｂ）に給電ブラシ１６２ａ（１６２ｂ）が摺接して、
両者の接触面における電気的な接続が保たれている。The pair of power supply rings 161a and 161b
It is made of a conductive copper alloy or the like and has a ring shape. The power supply rings 161a and 161b are provided at the outer peripheral portions of both ends of the resistance heating element layer 120 protruding outward from the release layer 130, with the cylindrical portion of the glass base 110 interposed therebetween.
0 and the resistance heating element layer 1
20. Therefore, the power supply ring 16
1a, 161b and the resistance heating element layer 120 are electrically connected. The power supply rings 161 a and 161 b rotate integrally with the glass base 110 similarly to the resistance heating element layer 120 and the release layer 130. The power supply brushes 162a and 162b are connected to the power supply ring 161 by the springs 163a and 163b.
a, 161b, the power supply ring 161a (16) that rotates integrally with the glass base 110.
The power supply brush 162a (162b) comes into sliding contact with 1b),
The electrical connection at the contact surfaces of both is maintained.
【００３４】給電ブラシ１６２ａ、１６２ｂは、スイッ
チＳＷを介して、複写機１０の電源４００の両端子に電
気的に接続され、抵抗発熱体層１２０が電源４００に電
気的に接続されている。スイッチＳＷをオンすると、抵
抗発熱体層１２０には、給電ブラシ１６２ａ（１６２
ｂ）および給電リング１６１ａ、１６１ｂを介して、電
源４００から電力が供給され、抵抗発熱体層１２０自身
がジュール損により発熱して定着ローラ１００が加熱さ
れる。定着ローラ１００は、例えばサーミスタを表層に
接触させて検出した温度に基づいて供給電力を制御する
ことにより、ほぼ一定温度（通常、１５０〜２００℃程
度）に保たれている。The power supply brushes 162a and 162b are electrically connected to both terminals of a power supply 400 of the copying machine 10 via a switch SW, and the resistance heating element layer 120 is electrically connected to the power supply 400. When the switch SW is turned on, the power supply brush 162a (162
Electric power is supplied from the power supply 400 via b) and the power supply rings 161a and 161b, and the resistance heating element layer 120 itself generates heat due to Joule loss to heat the fixing roller 100. The fixing roller 100 is maintained at a substantially constant temperature (generally, about 150 to 200 ° C.) by controlling power supply based on a temperature detected by, for example, bringing a thermistor into contact with a surface layer.
【００３５】特に、本実施の形態１の定着ローラ１００
にあっては、ガラス製基体１１０の内表面および外表面
のうち、抵抗発熱体層１２０が設けられていない側すな
わちガラス製基体１１０の内面表層に、熱を反射する赤
外線反射層１４０を設けてある。かかる赤外線反射層１
４０は、アルミニウム、金、銀、ニッケルなどの金属材
料からなる金属薄層であり、メッキ、蒸着、溶射によ
り、あるいは、ペースト状にして塗布することにより形
成されている。In particular, the fixing roller 100 according to the first embodiment
In the inner surface and the outer surface of the glass substrate 110, the side on which the resistance heating element layer 120 is not provided, that is, on the inner surface surface layer of the glass substrate 110, an infrared reflection layer 140 that reflects heat is provided. is there. Such infrared reflection layer 1
Reference numeral 40 denotes a thin metal layer made of a metal material such as aluminum, gold, silver, and nickel, and is formed by plating, vapor deposition, thermal spraying, or by applying a paste.
【００３６】さらに、赤外線反射層１４０の輻射率（＝
放射率）を、ガラス製基体１１０の輻射率よりも小さく
してある。すなわち、基体１１０を形成する例えばパイ
レックス（商品名、米国コーニング・ガラス社）の輻射
率は、温度範囲２６０℃〜５３７．８℃で０．９４〜
０．７５である。一方、金属薄層である赤外線反射層１
４０を形成する例えばアルミニウムの輻射率は、６００
℃で酸化した面においても温度範囲２００℃〜３７８℃
で０．１１〜０．１９である。Further, the emissivity of the infrared reflecting layer 140 (=
Emissivity) is smaller than the emissivity of the glass substrate 110. That is, the emissivity of, for example, Pyrex (trade name, Corning Glass Co., USA) forming the base 110 is 0.94 to 0.94 in a temperature range of 260 ° C to 537.8 ° C.
0.75. On the other hand, the infrared reflective layer 1 which is a thin metal layer
The emissivity of, for example, aluminum forming 40 is 600
Temperature range from 200 ° C to 378 ° C even on the surface oxidized at ℃
Is 0.11 to 0.19.
【００３７】図４（Ｂ）に矢印で示すように、ガラス製
基体１１０の内面表層に特に加工を施していない対比例
に係る定着ローラでは、抵抗発熱体層１２０からガラス
を透過してガラス製基体１１０の内面表層に達した赤外
線がそのまま空気中に放出されてしまい、エネルギーロ
スが生じていた。これに対して、同図（Ａ）に示すよう
に、ガラス製基体１１０の内面表層に赤外線反射層１４
０を設けた本実施の形態１に係る定着ローラ１００で
は、ガラス製基体１１０の内面表層に達した赤外線が赤
外線反射層１４０により抵抗発熱体層１２０に向けて反
射されることから、赤外線の透過が減ってエネルギーロ
スが可及的に減少する。As shown by the arrow in FIG. 4B, in the fixing roller according to the comparative example in which the inner surface layer of the glass substrate 110 is not particularly processed, the glass penetrates the glass from the resistance heating element layer 120. Infrared rays that have reached the inner surface layer of the base 110 are released into the air as they are, resulting in energy loss. On the other hand, as shown in FIG. 2A, the infrared reflective layer 14 is formed on the inner surface of the glass substrate 110.
In the fixing roller 100 according to the first embodiment provided with 0, the infrared rays that have reached the inner surface layer of the glass base 110 are reflected by the infrared reflection layer 140 toward the resistance heating element layer 120, so that the transmission of infrared rays And energy loss is reduced as much as possible.
【００３８】さらに、本実施の形態１に係る定着ローラ
では、金属薄層からなる赤外線反射層１４０の輻射率が
ガラス製基体１１０の輻射率よりも小さいことから、抵
抗発熱体層１２０からガラス製基体１１０へ伝導した熱
が内面表層より輻射される際の輻射強度が小さく、ガラ
ス製基体１１０の内面表層から熱輻射による熱の逃げが
少なくなり、この点からもエネルギーロスが可及的に減
少する。Further, in the fixing roller according to the first embodiment, since the emissivity of the infrared reflecting layer 140 made of a thin metal layer is smaller than the emissivity of the glass base 110, the resistance heating element layer 120 is made of glass. The radiation intensity when the heat conducted to the base 110 is radiated from the inner surface layer is small, the escape of heat by the heat radiation from the inner surface layer of the glass base 110 is reduced, and the energy loss is reduced as much as possible from this point. I do.
【００３９】このように本実施の形態１によれば、ガラ
ス製基体１１０の内面表層に設けた金属薄層である赤外
線反射層１４０が高熱反射率、かつ、低熱放射率である
ので、抵抗発熱体層１２０やガラス製基体１１０の内面
からローラ内部へ向けての無駄な熱放射が低減して、抵
抗発熱体層１２０で発生する熱エネルギーを有効に利用
でき、定着ローラ１００を高効率で加熱することができ
る。よって、定着装置３８は、ローラ加熱の際の熱エネ
ルギーのロスを低減して定着ローラ１００の昇温速度を
高め、ウォームアップタイムを短縮し得ると共にエネル
ギー消費が少ない定着装置となる。As described above, according to the first embodiment, since the infrared reflecting layer 140, which is a thin metal layer provided on the inner surface of the glass substrate 110, has a high thermal reflectance and a low thermal emissivity, resistance heating is achieved. Unnecessary heat radiation from the inner surface of the body layer 120 or the glass substrate 110 to the inside of the roller is reduced, and the heat energy generated in the resistance heating element layer 120 can be effectively used, and the fixing roller 100 is heated with high efficiency. can do. Therefore, the fixing device 38 is a fixing device that can reduce the heat energy loss during roller heating, increase the temperature rising speed of the fixing roller 100, shorten the warm-up time, and consume less energy.
【００４０】また、ガラスと比較して金属は熱伝導率が
高いので、定着ローラ１００の長手方向の温度ムラが減
少する結果、ローラ長手方向に沿った定着強度のムラな
どが緩和される。Further, since metal has a higher thermal conductivity than glass, unevenness in temperature in the longitudinal direction of the fixing roller 100 is reduced, so that unevenness in fixing strength along the longitudinal direction of the roller is alleviated.
【００４１】《実施の形態２》図５は、本発明の実施の
形態２に係る定着装置の概略断面図、図６は、定着ロー
ラの軸直交断面図であり、図２および図３に示す部材と
共通する部材には同一の符号を付してある。Embodiment 2 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a fixing device according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view orthogonal to the axis of the fixing roller, which is shown in FIGS. Members common to members are given the same reference numerals.
【００４２】実施の形態２に係る定着装置は、抵抗発熱
体を用いた通電加熱方式である点で実施の形態１と同じ
であるが、抵抗発熱体層１２０をガラス製基体１１０の
内周面に形成した点で、抵抗発熱体層１２０をガラス製
基体１１０の外周面に形成した実施の形態１と相違して
いる。The fixing device according to the second embodiment is the same as the first embodiment in that an electric heating system using a resistance heating element is used, but the resistance heating element layer 120 is formed on the inner peripheral surface of the glass base 110. This is different from the first embodiment in which the resistance heating element layer 120 is formed on the outer peripheral surface of the glass base 110.
【００４３】この実施の形態２の定着ローラ１０１にあ
っては、ガラス製基体１１０の内表面および外表面のう
ち、抵抗発熱体層１２０が設けられていない側すなわち
ガラス製基体１１０の外表面に赤外線反射層１４０を設
け、さらに、赤外線反射層１４０の外周面である最外層
に離型層１３０を形成してある。赤外線反射層１４０
は、実施の形態１と同様に金属薄層から構成されてい
る。In the fixing roller 101 according to the second embodiment, of the inner surface and the outer surface of the glass base 110, the side on which the resistance heating element layer 120 is not provided, that is, the outer surface of the glass base 110 An infrared reflection layer 140 is provided, and a release layer 130 is formed on the outermost layer, which is the outer peripheral surface of the infrared reflection layer 140. Infrared reflective layer 140
Is composed of a thin metal layer as in the first embodiment.
【００４４】さらに、抵抗発熱体層１２０の内周面側に
は、抵抗発熱体層１２０の輻射率よりも小さい輻射率で
ある低熱輻射層１４１が形成されている。赤外線反射層
１４０は、抵抗発熱体層１２０の輻射率よりも小さい輻
射率を有する限りにおいて、低熱輻射層１４１に含まれ
る。例えば、正の温度係数を有するチタン酸バリウム系
セラミックからなる抵抗発熱体層１２０の場合には、低
熱輻射率処理として、抵抗発熱体層１２０の内面に絶縁
層を介してアルミ含有塗料などを塗布する処理がなされ
る。抵抗発熱体層１２０の素材であるセラミックの熱輻
射率は約０．９１と高いので、周知の方法により上記処
理を施すことで熱輻射率をかなり低く抑えることができ
る。Further, a low heat radiation layer 141 having an emissivity smaller than the emissivity of the resistance heating element layer 120 is formed on the inner peripheral surface side of the resistance heating element layer 120. The infrared reflection layer 140 is included in the low heat radiation layer 141 as long as it has an emissivity smaller than the emissivity of the resistance heating element layer 120. For example, in the case of the resistance heating element layer 120 made of a barium titanate-based ceramic having a positive temperature coefficient, an aluminum-containing paint or the like is applied to the inner surface of the resistance heating element layer 120 via an insulating layer as a low heat emissivity treatment. Is performed. Since the thermal emissivity of the ceramic that is the material of the resistance heating element layer 120 is as high as about 0.91, the thermal emissivity can be suppressed to a relatively low level by performing the above-described processing by a known method.
【００４５】なお、定着ローラ１０１の回転支持部であ
る軸受部１５１は、定着ローラ１０１の外周面に設け
ら、側板部材３００の通孔３２０に保持されている。The bearing 151 serving as a rotation supporting portion of the fixing roller 101 is provided on the outer peripheral surface of the fixing roller 101 and is held in a through hole 320 of the side plate member 300.
【００４６】ガラス製基体１１０の外面表層に赤外線反
射層１４０を設けた本実施の形態２に係る定着ローラ１
０１では、ガラス製基体１１０の外面表層に達した赤外
線が赤外線反射層１４０により抵抗発熱体層１２０に向
けて反射されることから、赤外線の透過が減ってエネル
ギーロスが可及的に減少する。The fixing roller 1 according to the second embodiment in which the infrared reflecting layer 140 is provided on the outer surface of the glass substrate 110
In the case of No. 01, since the infrared rays reaching the outer surface layer of the glass base 110 are reflected toward the resistance heating element layer 120 by the infrared reflecting layer 140, the transmission of the infrared rays is reduced, and the energy loss is reduced as much as possible.
【００４７】さらに、抵抗発熱体層１２０からガラス製
基体１１０へ伝導した熱が外面表層より輻射される際の
輻射強度が小さく、ガラス製基体１１０の外面表層から
熱輻射による熱の逃げが少なくなり、この点からもエネ
ルギーロスが可及的に減少する。Further, the radiation intensity when the heat conducted from the resistance heating element layer 120 to the glass substrate 110 is radiated from the outer surface layer is small, and the heat radiation from the outer surface layer of the glass substrate 110 due to heat radiation is reduced. From this point, the energy loss is reduced as much as possible.
【００４８】また、抵抗発熱体層１２０の内周面側に低
熱輻射層１４１を設けてあるので、ローラ内部へ向けて
の無駄な熱放射も低減される。Further, since the low heat radiation layer 141 is provided on the inner peripheral surface side of the resistance heating element layer 120, unnecessary heat radiation toward the inside of the roller is also reduced.
【００４９】このように本実施の形態２によれば、ガラ
ス製基体１１０の外面表層に設けた金属薄層である赤外
線反射層１４０が高熱反射率、かつ、低熱放射率である
ので、抵抗発熱体層１２０やガラス製基体１１０の外面
からローラ外部へ向けての無駄な熱放射が低減するとと
もに、低熱輻射層１４１により抵抗発熱体層１２０やガ
ラス製基体１１０の内面からローラ内部へ向けての無駄
な熱放射も低減して、抵抗発熱体層１２０で発生する熱
エネルギーを有効に利用でき、定着ローラ１０１を高効
率で加熱することができる。よって、定着装置３８は、
ローラ加熱の際の熱エネルギーのロスを低減して定着ロ
ーラ１０１の昇温速度を高め、ウォームアップタイムを
短縮し得ると共にエネルギー消費が少ない定着装置とな
る。また、定着ローラ１０１の長手方向に沿った定着強
度のムラなどが緩和される。しかも、抵抗発熱体層１２
０をガラス製基体１１０の内周面に形成することによ
り、経時的に抵抗発熱体層１２０が劣化することも防止
できる。As described above, according to the second embodiment, the infrared reflecting layer 140, which is a thin metal layer provided on the outer surface of the glass substrate 110, has a high heat reflectance and a low heat emissivity. Unnecessary heat radiation from the outer surface of the body layer 120 or the glass substrate 110 to the outside of the roller is reduced, and the low heat radiation layer 141 reduces the heat radiation from the inner surface of the resistance heating element layer 120 or the glass substrate 110 to the inside of the roller. Unnecessary heat radiation is also reduced, and the heat energy generated in the resistance heating element layer 120 can be effectively used, and the fixing roller 101 can be heated with high efficiency. Therefore, the fixing device 38
A fixing device that can reduce the loss of thermal energy at the time of heating the roller, increase the temperature rising speed of the fixing roller 101, shorten the warm-up time, and consume less energy can be obtained. Further, unevenness in fixing strength along the longitudinal direction of the fixing roller 101 is reduced. Moreover, the resistance heating element layer 12
By forming 0 on the inner peripheral surface of the glass substrate 110, it is possible to prevent the resistance heating element layer 120 from deteriorating with time.
【００５０】なお、本発明は、上述した実施の形態のみ
に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において
種々改変することができるものである。すなわち、抵抗
発熱体を用いた通電加熱方式により自己発熱させるタイ
プについての実施の形態について説明したが、誘導加熱
方式により自己発熱させるタイプの定着ローラにも適用
することができる。The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified within the scope of the claims. That is, although the embodiment of the type in which self-heating is performed by an energization heating method using a resistance heating element has been described, the present invention can be applied to a fixing roller of a type in which self-heating is performed by an induction heating method.
【００５１】[0051]
【実施例】次に、本発明に係る一実施例を説明する。実
施例に係る定着ローラは、肉厚ｔ＝１ｍｍ、長さ３２０
ｍｍ、外径３０ｍｍを有する耐熱ガラスからなるガラス
製基体の外周面に、鉄クロム合金からなる抵抗発熱体層
を形成し、さらに最外層に離型層としてＰＴＦＥ（ポリ
４フッ化エチレン）層を厚さ約２０μｍに焼成してあ
る。また、ガラス製基体の内面には、アルミ層からなる
赤外線反射層を溶射により厚さ約０．０５ｍｍに形成し
てある。Next, an embodiment according to the present invention will be described. The fixing roller according to the embodiment has a thickness t = 1 mm and a length 320
mm, a resistance heating element layer made of an iron-chromium alloy is formed on the outer peripheral surface of a glass substrate made of heat-resistant glass having an outer diameter of 30 mm, and a PTFE (polytetrafluoroethylene) layer is formed as a release layer on the outermost layer. It is fired to a thickness of about 20 μm. On the inner surface of the glass substrate, an infrared reflecting layer made of an aluminum layer is formed to a thickness of about 0.05 mm by thermal spraying.
【００５２】比較例に係る定着ローラとして、ガラス製
基体の内面にアルミ層を形成していないものを使用し
た。As a fixing roller according to a comparative example, a fixing roller in which an aluminum layer was not formed on the inner surface of a glass substrate was used.
【００５３】実施例および比較例に係る定着ローラを定
着装置に組み込んで、通紙および定着のテストを行っ
た。通紙テストにおいては、抵抗発熱体層に通電を開始
してから定着可能温度（２００℃）に達するまでのウォ
ームアップ時間、待機時の平均消費電力、通常プリント
時（２０枚／分の連続プリント）の平均消費電力を測定
した。さらに、加熱幅に対して小さいサイズの紙を連続
５０枚通紙したときの、通紙部および非通紙部の温度を
測定した。定着ローラの抵抗発熱体層には、ローラ端部
の給電リングを介して、最大９００Ｗの電力を供給可能
に構成され、定着ローラの通紙部中央の温度を検出しな
がら通電を制御した。テストの結果を下記の表１に示
す。The fixing rollers according to the example and the comparative example were incorporated in a fixing device, and a paper passing and fixing test were performed. In the paper passing test, the warm-up time from the start of energization to the resistance heating element layer to the temperature at which it can be fixed (200 ° C.), the average power consumption during standby, and the normal printing (continuous printing at 20 sheets / minute) ) Average power consumption was measured. Further, the temperatures of the paper passing portion and the non-paper passing portion when 50 sheets of paper having a size smaller than the heating width were continuously passed were measured. The resistance heating element layer of the fixing roller was configured to be able to supply a maximum of 900 W of electric power via a power supply ring at the end of the roller, and the energization was controlled while detecting the temperature at the center of the paper passing portion of the fixing roller. The results of the test are shown in Table 1 below.
【００５４】[0054]
【表１】 [Table 1]
【００５５】表１から明らかなように、本実施例では、
比較例に比べて、ウォームアップ時間がより短縮され、
待機時およびプリント時のいずれにおいても消費電力が
低減した。しかも、ローラ加熱幅よりも小サイズ紙を連
続通紙した場合に、非通紙部の温度上昇が低く抑えられ
た。As is apparent from Table 1, in this embodiment,
Compared to the comparative example, the warm-up time is shorter,
Power consumption was reduced both during standby and during printing. In addition, when the paper having a size smaller than the roller heating width is continuously passed, the temperature rise in the non-paper passing portion is suppressed to be low.
【００５６】[0056]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
定着装置によれば、定着ローラのガラス製基体の内表面
および外表面のうち抵抗発熱体層が設けられていない側
に赤外線反射層を設けたので、ガラス製基体の表層に達
した赤外線が赤外線反射層により抵抗発熱体層に向けて
反射されることから、赤外線の透過が減ってエネルギー
ロスが可及的に減少する。その結果、抵抗発熱体層で発
生する熱エネルギーを有効に利用して定着ローラを高効
率で加熱することができ、ウォームアップタイムを短縮
し得ると共にエネルギー消費が少ない定着装置を提供で
きた。As described above, according to the fixing device of the first aspect, the infrared ray is reflected on the inner surface and the outer surface of the glass substrate of the fixing roller on which the resistance heating element layer is not provided. Since the layer is provided, the infrared rays reaching the surface layer of the glass substrate are reflected by the infrared reflecting layer toward the resistance heating element layer, so that the transmission of infrared rays is reduced and energy loss is reduced as much as possible. As a result, the fixing roller can be heated with high efficiency by effectively utilizing the heat energy generated in the resistance heating element layer, and the fixing device which can reduce the warm-up time and consume less energy can be provided.
【００５７】また、請求項２に記載の定着装置によれ
ば、赤外線反射層は金属層であるので、請求項１の発明
の効果に加えて、定着ローラの長手方向の熱伝導が良好
となり、ローラ長手方向に沿った定着強度のムラなどを
緩和することが可能となる。According to the fixing device of the second aspect, since the infrared reflecting layer is a metal layer, in addition to the effect of the first aspect, the heat conduction in the longitudinal direction of the fixing roller is improved. It is possible to reduce unevenness in fixing strength along the longitudinal direction of the roller.
【００５８】また、請求項３に記載の定着装置によれ
ば、赤外線反射層の輻射率はガラス製基体の輻射率より
も小さいので、請求項１の発明の効果に加えて、抵抗発
熱体層からガラスへ伝導した熱がガラス製基体の表層よ
り輻射される際の輻射強度が小さく、ガラス製基体の表
層から熱輻射による熱の逃げが少なくなり、この点から
もエネルギーロスが可及的に減少し、定着ローラをより
一層高効率で加熱することができるという効果を奏す
る。According to the fixing device of the third aspect, the emissivity of the infrared reflecting layer is smaller than the emissivity of the glass substrate. The radiation intensity when heat transmitted from the glass to the glass substrate is radiated from the surface layer of the glass substrate is small, heat escape from the surface layer of the glass substrate due to heat radiation is reduced, and from this point also energy loss is minimized Therefore, the fixing roller can be more efficiently heated.
【図１】 本発明に係る定着装置を組み込んだ画像形成
装置としての複写機を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a copying machine as an image forming apparatus incorporating a fixing device according to the present invention.
【図２】 図１に示される定着装置の概略断面図であ
る。FIG. 2 is a schematic sectional view of the fixing device shown in FIG.
【図３】 図２に示される定着ローラの軸直交断面図で
ある。FIG. 3 is a cross-sectional view orthogonal to the axis of the fixing roller shown in FIG. 2;
【図４】 図４（Ａ）は、ガラス製基体の内面表層に赤
外線反射層を設けた実施の形態１に係る定着ローラの作
用説明図、同図（Ｂ）は、ガラス製基体の内面表層に特
に加工を施していない対比例に係る定着ローラの作用説
明図である。FIG. 4A is an explanatory diagram of an operation of a fixing roller according to Embodiment 1 in which an infrared reflecting layer is provided on an inner surface layer of a glass substrate, and FIG. 4B is an inner surface layer of the glass substrate. FIG. 7 is an explanatory diagram of an operation of a fixing roller according to a comparative example in which processing is not particularly performed.
【図５】 本発明の実施の形態２に係る定着装置の概略
断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view of a fixing device according to a second embodiment of the present invention.
【図６】 図５に示される定着ローラの軸直交断面図で
ある。FIG. 6 is a cross-sectional view orthogonal to the axis of the fixing roller shown in FIG. 5;
３８…定着装置 １００、１０１…定着ローラ １１０…ガラス製基体 １２０…抵抗発熱体層 １３０…離型層 １４０…赤外線反射層 38 fixing device 100, 101 fixing roller 110 glass substrate 120 resistive heating element layer 130 release layer 140 infrared reflection layer
Claims (3)
けられた定着ローラを有する定着装置において、 前記定着ローラの前記ガラス製基体の内表面および外表
面のうち、前記抵抗発熱体層が設けられていない側に、
熱を反射する赤外線反射層を設けたことを特徴とする定
着装置。1. A fixing device having a fixing roller in which a resistance heating element layer is provided on a surface of a glass substrate, wherein the resistance heating element layer is formed on an inner surface and an outer surface of the glass substrate of the fixing roller. On the side that is not provided,
A fixing device comprising an infrared reflecting layer that reflects heat.
を特徴とする請求項１に記載の定着装置。2. The fixing device according to claim 1, wherein the infrared reflection layer is a metal layer.
ス製基体の輻射率よりも小さいことを特徴とする請求項
１に記載の定着装置。3. The fixing device according to claim 1, wherein the emissivity of the infrared reflecting layer is smaller than the emissivity of the glass substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12712297A JPH10319761A (en) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | Fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12712297A JPH10319761A (en) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | Fixing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10319761A true JPH10319761A (en) | 1998-12-04 |
Family
ID=14952160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12712297A Withdrawn JPH10319761A (en) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | Fixing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10319761A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002328550A (en) * | 2001-04-26 | 2002-11-15 | Toshiba Tec Corp | Fixing device |
| JP2010034047A (en) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Qinghua Univ | Hollow heat source |
| JP2011248187A (en) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Fixing device and image forming device |
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| US8410676B2 (en) | 2007-09-28 | 2013-04-02 | Beijing Funate Innovation Technology Co., Ltd. | Sheet-shaped heat and light source, method for making the same and method for heating object adopting the same |
| US8450930B2 (en) | 2007-10-10 | 2013-05-28 | Tsinghua University | Sheet-shaped heat and light source |
-
1997
- 1997-05-16 JP JP12712297A patent/JPH10319761A/en not_active Withdrawn
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| US8391767B2 (en) | 2010-06-02 | 2013-03-05 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Fusing apparatus used to fuse toner image and image forming apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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