JPH07129019A - Heat fixing device - Google Patents
Heat fixing deviceInfo
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- JPH07129019A JPH07129019A JP5294540A JP29454093A JPH07129019A JP H07129019 A JPH07129019 A JP H07129019A JP 5294540 A JP5294540 A JP 5294540A JP 29454093 A JP29454093 A JP 29454093A JP H07129019 A JPH07129019 A JP H07129019A
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Landscapes
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- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】用紙の種類とはかかわりなく、消費電力が少な
く、発熱の立ち上がりの応答がよく、かつ熱定着部近傍
の構成部や各種構成部材に熱的な悪影響を与えることな
く、熱定着を適正に行えるような簡単な構成の加熱ロー
ラを採用して、用紙に異常があるとき同熱定着をタイミ
ングよく停止するようにした熱定着装置をコンパクトな
構成にて提供する。
【構成】加熱ローラ30は、中心軸31に、基体部3
2、各電極部33aを有する電極層33、各電極33a
を挿入した各貫通穴34aを有する弾性層34、抵抗層
35、共通電極層36及び融着防止層37を順次円筒状
に嵌装してなる。加熱ローラ30とプレッシャーローラ
との間のニップ部に異常圧力が加わると、マイクロコン
ピュータは圧力センサ80aの圧力検出信号に基づき加
熱ローラ30の駆動及び直流電源の直流電圧の印加を停
止する。
(57) [Abstract] [Purpose] Regardless of the type of paper, it consumes less power, has a good response to the rise of heat, and has a thermal adverse effect on the components and various components near the heat fixing unit. The present invention provides a heat fixing device having a compact structure, which employs a heating roller having a simple structure capable of properly performing heat fixing and stops the heat fixing at a timely timing when there is an abnormality in a sheet. [Structure] The heating roller 30 has a central portion 31 and a base portion 3
2, electrode layer 33 having each electrode portion 33a, each electrode 33a
The elastic layer 34 having the through holes 34a into which the holes are inserted, the resistance layer 35, the common electrode layer 36, and the fusion preventing layer 37 are sequentially fitted in a cylindrical shape. When an abnormal pressure is applied to the nip portion between the heating roller 30 and the pressure roller, the microcomputer stops the driving of the heating roller 30 and the application of the DC voltage of the DC power supply based on the pressure detection signal of the pressure sensor 80a.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式のプリン
タやコピー等で用いられるトナーを用紙に熱定着するた
めの熱定着装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal fixing device for thermally fixing toner used in electrophotographic printers, copying machines and the like onto paper.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、トナーを用紙に定着するための熱
定着装置においては、ハロゲンヒータを用いたヒートロ
ーラが主として採用されている。ヒートローラは、アル
ミニウム又はステンレス鋼等の熱伝導の良い材料で形成
した中空円筒状ローラからなっており、このヒートロー
ラは、その中空部内で固定したハロゲンヒータの外周に
沿い回転するように構成されて、用紙とトナーの定着に
必要な熱と密着力を得るようになっている。さらに、耐
熱性シリコンゴム等で構成してなるプレッシャーローラ
が採用され、ヒートローラとの間において、トナー像を
転写した用紙等を挟んで適当な圧接力と密着性を得るに
必要なニップ領域を形成するようになっている。2. Description of the Related Art Conventionally, a heat roller using a halogen heater has been mainly used in a heat fixing device for fixing toner onto a sheet. The heat roller is composed of a hollow cylindrical roller made of a material having good heat conductivity such as aluminum or stainless steel. The heat roller is configured to rotate along the outer circumference of the halogen heater fixed in the hollow portion. Thus, the heat and adhesion required for fixing the paper and the toner are obtained. In addition, a pressure roller composed of heat-resistant silicone rubber is used, and the nip area necessary to obtain an appropriate pressure contact force and adhesiveness is sandwiched between the heat roller and the paper on which the toner image is transferred. To form.
【0003】また、このような熱定着装置においては、
温度センサが、ヒートローラに接するように設けられ、
その検出結果に応じハロゲンヒータに印加される電力を
調節することによりハロゲンヒータからの供給熱量を制
御して、ヒートローラの表面温度を一定に保つようにな
っている。さらに、温度ヒューズが、ヒートローラ近傍
に設けられ、熱定着装置の何らかのトラブルの発生によ
りハロゲンヒータから出る熱量の制御が困難になったと
きにハロゲンヒータに印加される電力を遮断して火災等
を防止するようになっている。Further, in such a heat fixing device,
A temperature sensor is provided in contact with the heat roller,
The amount of heat supplied from the halogen heater is controlled by adjusting the electric power applied to the halogen heater in accordance with the detection result, and the surface temperature of the heat roller is kept constant. In addition, a thermal fuse is installed near the heat roller to shut off the electric power applied to the halogen heater when it becomes difficult to control the amount of heat emitted from the halogen heater due to some trouble in the heat fixing device, and to prevent fire. It is designed to prevent it.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された熱定着装置では、定着時及びその前後に
おいて、ハロゲンヒータの加熱によって、紙やトナーと
接する部分以外のヒートローラの部分やヒートローラの
軸受、更には、ハロゲンヒータの回りの空気まで加熱さ
れて高温状態にさらされてしまう。このため、次のよう
な種々の問題があった。第1に、上述したヒートロー
ラ、プレッシャーローラ、温度センサや温度ヒューズを
支持する軸受等の部材を、耐熱性の高い樹脂や金属等で
構成しなければならないという不具合があった。特に、
ヒートローラの回転部の軸受等には高い耐熱性が要求さ
れるという不具合があった。また、上述のような加熱に
より、熱定着装置のほぼ全体が高温状態に保たれるの
で、定着時に用紙ジャム等が生じたとき使用者が熱定着
装置付近の用紙を排除しようとしたり使用者が誤って熱
定着装置に触れたりした場合に、火傷等の怪我をしない
ように、断熱性保護部材からなるカバーによって、熱定
着装置の外周をすっかり覆い隠す必要があった。さもな
ければ、使用者の手が触れることができないような場所
に熱定着装置を設置しなければならず、熱定着装置の構
造が複雑になったり装置自体が大型化してしまうという
欠点があった。However, in the thermal fixing device having such a configuration, the heating roller portion and the heating roller portion other than the portion in contact with the paper or the toner are heated by the halogen heater at the time of fixing and before and after fixing. The bearings, and even the air around the halogen heater are heated and exposed to high temperature. Therefore, there are various problems as described below. First, there is a problem in that members such as the heat roller, the pressure roller, the bearing that supports the temperature sensor and the temperature fuse, and the like must be made of resin or metal having high heat resistance. In particular,
There is a problem that high heat resistance is required for bearings of the rotating portion of the heat roller. In addition, the heating as described above keeps almost the entire heat fixing device in a high temperature state, so that when a paper jam occurs during fixing, the user tries to remove the paper near the heat fixing device or the user It is necessary to completely cover the outer periphery of the heat fixing device with a cover made of a heat insulating protection member so as to prevent injury such as burns when the heat fixing device is accidentally touched. Otherwise, the heat fixing device must be installed in a place that cannot be touched by the user's hand, which has a drawback that the structure of the heat fixing device becomes complicated and the device itself becomes large. .
【0005】第2に、熱定着装置の外周に位置する各構
成部材が同熱定着装置からの熱による影響を受けないよ
うにするため、当該各構成部材を熱定着装置から離して
設置したり、或いは他の装置(感光体、現像器、スキャ
ナ、トナー等)との間に断熱部材或いは排気用のファン
等を設ける必要があった。このため、プリンタやコピー
機の構造が複雑になり大型化してしまうという欠点があ
った。第3に、初期状態からの電源の投入後ヒートロー
ラの表面温度が実際の定着温度に達するまでには、ハロ
ゲンヒータの点灯後ハロゲンヒータの熱がヒートローラ
の内周面に伝わってヒートローラ全体の温度を上昇させ
る必要があった。このため、電源の投入後定着の開始ま
での間に、ある程度の立ち上がり時間が必要となり、使
用者にとって不便であった。第4に、上述のようにヒー
トローラの全体から外部に放出される発熱は、本来の目
的以外の不要な発熱も含むため、これに伴い消費される
電力が非常に大きいという欠点があった。Secondly, in order to prevent each constituent member located on the outer periphery of the thermal fixing device from being affected by heat from the same thermal fixing device, each constituent member is installed separately from the thermal fixing device. Alternatively, it is necessary to provide a heat insulating member, an exhaust fan, or the like with another device (photoreceptor, developing device, scanner, toner, etc.). Therefore, there is a drawback that the structure of the printer or the copying machine becomes complicated and the size becomes large. Third, after the power is turned on from the initial state and before the surface temperature of the heat roller reaches the actual fixing temperature, the heat of the halogen heater is transmitted to the inner circumferential surface of the heat roller after the halogen heater is turned on. It was necessary to raise the temperature. For this reason, a certain amount of rising time is required between turning on the power and starting the fixing, which is inconvenient for the user. Fourth, as described above, the heat generated from the heat roller as a whole includes unnecessary heat generated for purposes other than the original purpose. Therefore, there is a disadvantage in that the power consumed is very large.
【0006】第5に、熱定着装置の立ち上がり時間を少
しでも短くするためには、電源の投入後実際の定着開始
前の時間の間にヒートローラの温度をある一定の温度に
保つための予熱処理が必要とされる。その結果、熱定着
装置による実際の定着がなされていないにもかかわら
ず、多量の電力が消費されてしまうという重大な欠点が
あった。第6に、通常のコピー紙や上質紙といわれる用
紙の他に、封筒やボンド紙等と呼ばれる表面の性状の粗
い用紙や厚紙等は依然としてその定着品質に問題があっ
た。即ち、これらの表面の性状の粗い用紙や厚紙等は余
分な空気層を多く含みこれらが結果的に断熱層として作
用するために、十分な定着品質を得ようとした場合、通
常のコピー紙や上質紙といわれる用紙に要する定着エネ
ルギーに比較して、さらに大きなエネルギーで定着しな
ければならなかった。従って、これらの表面の性状の粗
い用紙や厚紙等に十分に定着できるように熱定着装置の
定着エネルギーを大きく設定した場合、通常の用紙に定
着するとき、ヒートローラの表面温度が過熱されてしま
い定着品質等に不具合を招くおそれがあった。第7に、
用紙に対する定着の過程において、用紙に突起や大きな
付着物や必要以上に大きな折れ曲がりがあったりジャム
が生じたりすると、ヒートローラの局部的異常過熱やこ
れによる熱定着装置の破損を招くおそれがあった。そこ
で、本発明は、以上のようなことに対処すべく、用紙の
種類とはかかわりなく、消費電力が少なく、発熱の立ち
上がりの応答がよく、かつ熱定着部近傍の構成部や各種
構成部材に熱的な悪影響を与えることなく、熱定着を適
正に行えるような簡単な構成の加熱ローラを採用して、
用紙に異常があるとき同熱定着をタイミングよく停止す
るようにした熱定着装置をコンパクトな構成にて提供し
ようとするものである。Fifth, in order to shorten the rise time of the heat fixing device as much as possible, it is necessary to keep the temperature of the heat roller at a certain temperature during the time after the power is turned on and before the actual start of fixing. Heat treatment is required. As a result, there is a serious drawback that a large amount of electric power is consumed even though the actual fixing by the heat fixing device is not performed. Sixth, in addition to normal copy paper and high-quality paper, paper with a rough surface such as envelopes and bond paper and thick paper still have problems in their fixing quality. That is, these rough papers and thick papers have a lot of extra air layers, and as a result, they act as a heat insulating layer. Compared to the fixing energy required for high-quality paper, it had to be fixed with a larger amount of energy. Therefore, if the fixing energy of the heat fixing device is set to a large value so that it can be sufficiently fixed on paper or paper having a rough surface, the surface temperature of the heat roller will be overheated when fixing on ordinary paper. There was a risk of causing problems in fixing quality and the like. Seventh,
In the process of fixing the paper, if the paper has protrusions, large deposits, excessive bends or jams, there is a risk of local overheating of the heat roller and damage to the heat fixing device. . Therefore, in order to deal with the above, the present invention provides a low power consumption, a good response of the rise of heat generation, and a component or various components near the heat fixing unit regardless of the type of paper. Adopting a heating roller with a simple structure that can properly perform heat fixing without adversely affecting heat,
It is an object of the present invention to provide a heat fixing device having a compact structure, which can stop the heat fixing at a timely timing when a sheet is abnormal.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題の解決にあた
り、本発明の構成は、静止部材に回転可能に軸支される
と共に、その回転軸に略同心的に設けられて複数の貫通
穴を形成してなる円筒状絶縁弾性層と、この絶縁弾性層
に略同心的に嵌装されて前記各貫通穴内にそれぞれ挿入
した各電極部を有する円筒状電極層と、前記絶縁弾性層
を介し前記電極層に対向するように前記絶縁弾性層に略
同心的に嵌装された円筒状抵抗層からなる加熱ローラ
と、この加熱ローラとの当接のもとに用紙を挟持するた
めのニップ部を形成するように前記静止部材に回転可能
に軸支されたプレッシャーローラと、前記加熱ローラの
前記電極層と前記抵抗層との間に電力を供給する電力供
給手段とを有し、前記加熱ローラと前記プレッシャーロ
ーラとの当接により生じる前記ニップ部に対応する部分
の弾性変形に伴い、前記ニップ部に対応する前記電極層
及び抵抗層の各部分をこれに対応する各電極部にて相互
に電気的に接続することにより、前記ニップ部にて定着
に必要な熱を発生させる熱定着装置であって、前記ニッ
プ部に生ずる圧力を検出する圧力検出手段と、前記検出
圧力が異常になったとき前記電力供給手段からの電力の
供給及び前記加熱ローラに対する前記駆動手段の駆動を
停止するように制御する制御手段とを具備してなる。In order to solve the above-mentioned problems, the structure of the present invention is rotatably supported by a stationary member and is provided substantially concentrically with the rotating shaft to form a plurality of through holes. A cylindrical insulating elastic layer, a cylindrical electrode layer having respective electrode portions fitted substantially concentrically to the insulating elastic layer and inserted into the through holes, respectively, and the electrode via the insulating elastic layer. A heating roller composed of a cylindrical resistance layer fitted substantially concentrically with the insulating elastic layer so as to face the layer, and a nip portion for sandwiching a sheet under contact with the heating roller are formed. So that the stationary member is rotatably supported by a pressure roller, and a power supply means for supplying power between the electrode layer and the resistance layer of the heating roller, the heating roller and the Generated by contact with the pressure roller By elastically deforming the portion corresponding to the nip portion, each portion of the electrode layer and the resistance layer corresponding to the nip portion are electrically connected to each other by each electrode portion corresponding to the nip portion. A thermal fixing device for generating heat necessary for fixing in a nip portion, wherein pressure detecting means for detecting a pressure generated in the nip portion, and electric power from the power supply means when the detected pressure becomes abnormal. And a control unit for controlling the supply and the driving of the driving unit with respect to the heating roller to be stopped.
【0008】[0008]
【作用】このように本発明を構成したことにより、前記
加熱ローラが前記駆動手段により駆動されて前記プレッ
シャーローラと共に前記ニップ部を形成しつつ回転し、
また、前記電源が前記加熱ローラの電極層及び抵抗層に
前記ニップ部に相当する領域にて電気的接続を確保する
ように電力を供給する。これにより、前記用紙が前記加
熱ローラ及び前記プレッシャーローラの各回転に応じ前
記ニップ部に挟支された状態にて搬送され、また、前記
抵抗層が前記ニップ部に相当する領域にてその抵抗値に
応じて発熱する。そして、この発熱による熱エネルギー
は、前記抵抗層の前記ニップ部に相当する領域を通じ前
記用紙に伝達され、前記用紙上のトナーの融解に供せら
れその熱定着が可能な状態となる。従って、前記用紙の
上述のような搬送に伴い、同用紙に対するトナーの熱定
着がなされる。また、前記用紙が、規定の厚さを越える
用紙であった場合、前記ニップ部にて紙詰まりが生じた
場合或いは前記用紙に異物等が付着していた場合には、
前記ニップ部に異常な圧力が発生するため、この異常圧
力が前記圧力検出手段により検出され、前記制御手段
が、前記電源からの電力の供給及び前記加熱ローラに対
する前記駆動手段の駆動を停止するように制御する。With the above-described structure of the present invention, the heating roller is driven by the driving means to rotate together with the pressure roller while forming the nip portion,
Further, the power source supplies electric power to the electrode layer and the resistance layer of the heating roller so as to secure electrical connection in a region corresponding to the nip portion. As a result, the sheet is conveyed in a state of being supported by the nip portion according to each rotation of the heating roller and the pressure roller, and the resistance value of the resistance layer is in an area corresponding to the nip portion. Generates heat according to. Then, the heat energy due to this heat generation is transmitted to the paper through the area corresponding to the nip portion of the resistance layer, is used for melting the toner on the paper, and is ready for heat fixing. Therefore, as the paper is conveyed as described above, the toner is thermally fixed on the paper. In addition, when the paper is a paper that exceeds a specified thickness, when a paper jam occurs at the nip portion, or when foreign matter or the like adheres to the paper,
Since an abnormal pressure is generated in the nip portion, this abnormal pressure is detected by the pressure detecting means, and the control means stops the supply of electric power from the power source and the driving of the driving means with respect to the heating roller. To control.
【0009】[0009]
【実施例】以下、本発明の一実施例につき図面を参照し
て説明すると、図2は、本発明が適用された熱定着装置
の一例を示している。この熱定着装置は、断面略コ字状
の上下両カバー10、20を備えており、これら各カバ
ー10、20は、その各開口部を互いに対向させて配設
されている。また、熱定着装置は、カバー10内に組み
付けた加熱ローラ30及びカバー20内に組み付けたプ
レッシャーローラ40を備えており、加熱ローラ30
は、カバー10の内壁に、中心軸31にて両軸受(図示
しない)を介し同軸的に回転自在に軸支されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 shows an example of a heat fixing device to which the present invention is applied. The thermal fixing device includes upper and lower covers 10 and 20 each having a substantially U-shaped cross section, and the respective covers 10 and 20 are arranged so that their openings are opposed to each other. The heat fixing device includes a heating roller 30 assembled in the cover 10 and a pressure roller 40 assembled in the cover 20.
Is rotatably and coaxially supported on the inner wall of the cover 10 by a central shaft 31 via both bearings (not shown).
【0010】プレッシャーローラ40は、中心軸41の
外周にシリコンゴム等の耐熱性弾性材料からなる弾性ロ
ーラ部42を形成して構成したもので、このプレッシャ
ーローラ40は、カバー20の底壁上に、中心軸41の
両端部にて両軸受43、43(図1(B)では一方の軸
受43のみを示す)、断面略H形状の両ホルダー44、
44(図1(B)では一方のホルダー44のみを示す)
及び両コイルスプリング45、45(図1(B)では一
方のコイルスプリング45のみを示す)を介し回転自在
に軸支されて、弾性ローラ部42の外周面にて加熱ロー
ラ30の外周面に当接している。かかる場合、各ホルダ
ー44は、その下側凹所44aにて各コイルスプリング
45を介し上下動可能にカバー20の各突起21(図1
(B)では一方の突起21のみを示す)に受承されてお
り、これら各ホルダー44の上側凹所44b内には、各
軸受43がその外周下部にて回転不能に受承されてい
る。また、各コイルスプリング45が各軸受43を介し
弾性ローラ部42の外周面を加熱ローラ30の外周面に
押し付ける役割を果たすため、プレッシャーローラ40
と加熱ローラ30との両当接部には、後述のようにニッ
プ部A(図4参照)が形成されている。The pressure roller 40 is constructed by forming an elastic roller portion 42 made of a heat resistant elastic material such as silicon rubber on the outer circumference of a central shaft 41. The pressure roller 40 is provided on the bottom wall of the cover 20. , Both bearings 43, 43 at both ends of the central shaft 41 (only one bearing 43 is shown in FIG. 1B), both holders 44 having a substantially H-shaped cross section,
44 (only one holder 44 is shown in FIG. 1 (B))
Also, it is rotatably supported by both coil springs 45, 45 (only one coil spring 45 is shown in FIG. 1B) so that the outer peripheral surface of the elastic roller portion 42 contacts the outer peripheral surface of the heating roller 30. Touching. In such a case, each holder 44 can move up and down through the coil spring 45 in the lower recess 44a of the protrusion 21 of the cover 20 (see FIG. 1).
In (B), only one of the protrusions 21 is shown), and the bearings 43 are received in the upper recesses 44b of these holders 44 at their lower outer circumferences so as not to rotate. Further, since each coil spring 45 plays a role of pressing the outer peripheral surface of the elastic roller portion 42 against the outer peripheral surface of the heating roller 30 via each bearing 43, the pressure roller 40
A nip portion A (see FIG. 4) is formed at both abutting portions of the heating roller 30 and the heating roller 30, as described later.
【0011】しかして、この熱定着装置においては、用
紙50上に置かれたトナー51が、後述のごとく加熱ロ
ーラ30の発熱によって融解されることにより、用紙5
0に熱定着される。また、この熱定着にあたっては、加
熱ローラ30及びプレッシャーローラ40が図2にて図
示矢印方向に互いに回転されることによって用紙50を
図示矢印方向に順次搬送する。従って、本実施例におい
て説明される熱定着装置は一般に用紙50を搬送する機
能と、熱によってトナー51を融解し用紙50に定着す
るという2種類の機能を有するものである。かかる場
合、プレッシャーローラ40は、その中心軸41にて、
図示しないギアを介し加熱ローラ30の中心軸31に連
動して回転可能に連結されている。なお、図2におい
て、各符号60a、60bは、それぞれ、用紙50を所
定の位置に案内する用紙ガイドを示し、また、各符号7
0a、70bは、それぞれ、用紙50を装置外部に排出
する用紙排出ローラを示す。In this heat fixing device, however, the toner 51 placed on the paper 50 is melted by the heat generated by the heating roller 30 as will be described later, so that the paper 5 is melted.
It is heat-fixed to 0. Further, in this heat fixing, the heating roller 30 and the pressure roller 40 are rotated in the direction of the arrow shown in FIG. Therefore, the thermal fixing device described in this embodiment generally has two functions: a function of transporting the sheet 50 and a function of melting the toner 51 by heat and fixing the toner on the sheet 50. In such a case, the pressure roller 40 is
It is rotatably connected to a central shaft 31 of the heating roller 30 via a gear (not shown). In FIG. 2, reference numerals 60a and 60b respectively denote paper guides for guiding the paper 50 to a predetermined position, and reference numeral 7
Reference numerals 0a and 70b respectively denote paper discharge rollers that discharge the paper 50 to the outside of the apparatus.
【0012】次に、加熱ローラ30の構成について図1
乃至図6を参照して詳細に説明する。この加熱ローラ3
0は、用紙50を搬送する機能とニップ部Aにおいて発
熱しこの熱によりトナー51を融解して用紙50に定着
するという2種類の機能を有する。加熱ローラ30は、
金属材料からなる中心軸31の外周に同心的に軸支した
円筒状基体部32を備えており、この基体部32は、ゴ
ム或いは樹脂等の若干弾性のある絶縁材料により形成さ
れている。また、加熱ローラ30は、円筒状電極層33
を備えており、この電極層33は、主にアルミニウム等
の金属導電材料からなり、基体部32の外周に同心的に
嵌装されている。電極層33の外周面には、図3にて示
すように、複数の円柱状電極部33aが所定の配列で離
散的に設けられている。かかる場合、電極層33と各電
極部33aとは相互に通電可能となっている。本実施例
では、各電極部33aは、その先端部が高温かつ高圧力
条件下にさらされるため、耐熱性さらには耐摩耗性の良
いタングステン等の耐熱金属材料で形成されている。な
お、各電極部33aは、円柱状に限ることなく、立方柱
状或いは半球状等の色々な形状で形成してもよく、ま
た、各電極部33aは電極層33と同じ材料で形成して
もよく或いは電極層33と一体に形成してもよい。Next, the structure of the heating roller 30 is shown in FIG.
It will be described in detail with reference to FIGS. This heating roller 3
0 has two functions of conveying the sheet 50 and generating two heats in the nip portion A to melt the toner 51 and fix it on the sheet 50. The heating roller 30 is
A cylindrical base portion 32, which is concentrically and axially supported, is provided on the outer periphery of a central shaft 31 made of a metal material, and the base portion 32 is made of a slightly elastic insulating material such as rubber or resin. In addition, the heating roller 30 has a cylindrical electrode layer 33.
The electrode layer 33 is mainly made of a metal conductive material such as aluminum, and is concentrically fitted to the outer periphery of the base portion 32. On the outer peripheral surface of the electrode layer 33, as shown in FIG. 3, a plurality of columnar electrode portions 33a are discretely provided in a predetermined array. In this case, the electrode layer 33 and each electrode portion 33a can be electrically connected to each other. In this embodiment, each electrode portion 33a is formed of a heat-resistant metal material such as tungsten, which has excellent heat resistance and wear resistance, because its tip is exposed to high temperature and high pressure conditions. The respective electrode portions 33a are not limited to the columnar shape, and may be formed in various shapes such as a cubic columnar shape or a hemispherical shape, and each electrode portion 33a may be formed of the same material as the electrode layer 33. Alternatively, it may be formed integrally with the electrode layer 33.
【0013】弾性層34は、絶縁性弾性材料により円筒
状に形成されており、この弾性層34は、図1(A)に
て示すごとく、電極層33の外周面に同心的に嵌装され
ている。この弾性層34には、各円筒状貫通穴34a
が、図3にて示すごとく、各電極部33aに対向して形
成されており、これら各貫通穴34aには、各電極部3
3aがほぼ同心的に挿入されている。かかる場合、各貫
通穴34aの深さは各電極部33aの高さより深くなっ
ており、弾性層34と電極層33とが接着された状態で
は各電極部33aの外端面と弾性層34の外表面、即
ち、各貫通穴34aの外端開口面との間には隙間が形成
されている。また、各貫通穴34aの内径は各電極部3
3aの外径よりも大きい。The elastic layer 34 is formed of an insulating elastic material into a cylindrical shape, and the elastic layer 34 is concentrically fitted on the outer peripheral surface of the electrode layer 33 as shown in FIG. ing. In this elastic layer 34, each cylindrical through hole 34a is formed.
3 is formed so as to face each electrode portion 33a, and each electrode portion 3 is formed in each through hole 34a.
3a is inserted almost concentrically. In this case, the depth of each through hole 34a is deeper than the height of each electrode portion 33a, and when the elastic layer 34 and the electrode layer 33 are adhered to each other, the outer end surface of each electrode portion 33a and the outer side of the elastic layer 34 are separated. A gap is formed between the surface, that is, the outer end opening surface of each through hole 34a. In addition, the inner diameter of each through hole 34a is equal to each electrode portion 3
It is larger than the outer diameter of 3a.
【0014】抵抗層35は、ポリカーボネートフィルム
にカーボンを分散させた材料により、所定の体積抵抗値
を有するように、20マイクロメータ程度の膜厚でもっ
て円筒状に形成されており、この抵抗層35は、図1
(A)にて示すごとく、同心的に弾性層34の外周面に
嵌装されている。共通電極層36は、アルミニウム等の
材料により、1000オングストローム乃至0.2ミリ
メートルの厚さでもって円筒状に真空蒸着形成されてお
り、この共通電極層36は、抵抗層35の外周面に同心
的に嵌装されている。また、融着防止層37は、四フッ
化エチレン等の材料により円筒状に形成されているもの
で、この融着防止層37は、共通電極層36の外周面に
同心的に嵌装されて加熱ローラ30の外周面を構成し、
熱定着時における加熱ローラ30の外周面へのトナー5
1の融着を防止する。但し、融着防止層37は、その図
5にて図示右端部37aにて、電極層33の右端部33
bを露出させるように、弾性層34、抵抗層35及び共
通電極層36の各右端部と共に短くなっており、電極層
33の右端部33b上には、正側電極38aがその先端
部にて接触している。また、融着防止層37は、その図
5にて図示左端部37bにて、共通電極層36の左端部
36aを露出させるように短くなっており、共通電極層
36の左端部36a上には、負側電極38bがその先端
部にて接触している。なお、両電極38a、38bは、
その各基部にて、適所にそれぞれ固定されている。The resistance layer 35 is made of a material in which carbon is dispersed in a polycarbonate film, and is formed into a cylindrical shape with a film thickness of about 20 micrometers so as to have a predetermined volume resistance value. Figure 1
As shown in (A), they are concentrically fitted to the outer peripheral surface of the elastic layer 34. The common electrode layer 36 is vacuum-deposited in a cylindrical shape with a thickness of 1000 angstrom to 0.2 mm from a material such as aluminum, and the common electrode layer 36 is concentric with the outer peripheral surface of the resistance layer 35. Is fitted to. The anti-fusing layer 37 is formed of a material such as tetrafluoroethylene into a cylindrical shape, and the anti-fusing layer 37 is concentrically fitted on the outer peripheral surface of the common electrode layer 36. Constitutes the outer peripheral surface of the heating roller 30,
Toner 5 on the outer peripheral surface of the heating roller 30 during heat fixing
1 fusion prevention. However, the fusion preventing layer 37 has a right end portion 37a shown in FIG.
The elastic layer 34, the resistance layer 35, and the common electrode layer 36 are shortened together with the right end portions thereof so as to expose b, and the positive electrode 38a is provided on the right end portion 33b of the electrode layer 33 at its tip portion. Are in contact. Further, the fusion preventing layer 37 is short so as to expose the left end portion 36a of the common electrode layer 36 at the left end portion 37b shown in FIG. The negative electrode 38b is in contact with its tip. Both electrodes 38a and 38b are
Each base is fixed in place.
【0015】このように構成した加熱ローラ30におい
ては、この加熱ローラ30が、プレッシャーローラ40
の外周部との当接部分にて、同プレッシャーローラ40
により加圧されるため、弾性層34が同加圧力を受けて
前記当接部にて弾性変形し押しつぶされる。同様に、プ
レッシャーローラ40の弾性ローラ部42が、加熱ロー
ラ30の加圧を受けて弾性変形し、同加熱ローラ30と
の当接部にて押しつぶされる。これにより、加熱ローラ
30とプレッシャーローラ40との間の当接部には、熱
定着に要する面積と圧力を確保するように、ニップ部A
が図4にて示すごとく形成される。In the heating roller 30 thus constructed, the heating roller 30 is the pressure roller 40.
At the contact portion with the outer peripheral portion of the pressure roller 40,
Since the elastic layer 34 is pressed by the elastic layer 34, the elastic layer 34 is elastically deformed and crushed at the abutting portion under the same pressure. Similarly, the elastic roller portion 42 of the pressure roller 40 is elastically deformed under the pressure of the heating roller 30 and is crushed at the contact portion with the heating roller 30. As a result, at the contact portion between the heating roller 30 and the pressure roller 40, the nip portion A is formed so as to ensure the area and pressure required for heat fixing.
Are formed as shown in FIG.
【0016】かかる場合、加熱ローラ30とプレッシャ
ーローラ40との非当接部分では、上述した弾性層34
の弾性変形が発生しないため、電極層33の各電極部3
3aと抵抗層35は、相互に非接触状態に維持される
(図6(A)参照)。従って、電極層33と抵抗層35
との間に直流電流が流れることはない。一方、ニップ部
Aにおいては、加熱ローラ30とプレッシャーローラ4
0との当接部分で、上述した弾性層34がその弾性変形
により押しつぶされるため、電極層33の各電極部33
aと抵抗層35は、相互に接触状態に維持される(図6
(B)参照)。従って、電極層33の各電極部33aと
抵抗層35は、ニップ部Aに相当する領域にて相互に通
電可能な状態となる。なお、上述した中心軸31、基体
部32、電極層33、弾性層34、抵抗層35、共通電
極層36及び融着防止層37の間の各対向面は、適切な
接着剤或いは蒸着力等により一様に接着されている。In such a case, at the non-contact portion between the heating roller 30 and the pressure roller 40, the elastic layer 34 described above is used.
Since elastic deformation of the electrode layer 3 does not occur, each electrode portion 3 of the electrode layer 33
3a and the resistance layer 35 are maintained in a non-contact state with each other (see FIG. 6A). Therefore, the electrode layer 33 and the resistance layer 35
No direct current will flow between and. On the other hand, in the nip portion A, the heating roller 30 and the pressure roller 4
Since the elastic layer 34 described above is crushed by its elastic deformation at the contact portion with 0, each electrode portion 33 of the electrode layer 33.
a and the resistance layer 35 are kept in contact with each other (FIG. 6).
(See (B)). Therefore, the respective electrode portions 33a of the electrode layer 33 and the resistance layer 35 are in a state capable of mutually conducting electricity in the region corresponding to the nip portion A. It should be noted that each facing surface between the central axis 31, the base portion 32, the electrode layer 33, the elastic layer 34, the resistance layer 35, the common electrode layer 36, and the fusion preventing layer 37 described above is formed of an appropriate adhesive or vapor deposition force. Are evenly bonded by.
【0017】次に、本発明装置の電気回路構成について
図1、図7及び図8を参照して説明する。圧力センサ8
0aは、図1(B)にて示すごとく、一方のホルダー4
4の上側凹所44bの底壁と、軸受43の下部との間に
挟持されており、この圧力センサ80aは、コイルスプ
リング45の弾力作用のもとに、プレッシャーローラ4
0から軸受43を介し付与される圧力を検出し圧力検出
信号を発生する。温度センサ80bは、図2にて示すご
とく、カバー10の下端開口部に板ばね11を介し加熱
ローラ30の外周面に微細な力で接するように支持され
ており、この温度センサ80bは、加熱ローラ30の外
周面の温度を検出し温度検出信号を発生する。Next, the electric circuit configuration of the device of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 7 and 8. Pressure sensor 8
0a is one holder 4 as shown in FIG. 1 (B).
The pressure sensor 80a is sandwiched between the bottom wall of the upper recess 44b of the pressure roller 4 and the lower portion of the bearing 43. The pressure sensor 80a operates under the elastic action of the coil spring 45.
The pressure applied from 0 through the bearing 43 is detected and a pressure detection signal is generated. As shown in FIG. 2, the temperature sensor 80b is supported at the lower end opening of the cover 10 via the leaf spring 11 so as to come into contact with the outer peripheral surface of the heating roller 30 with a fine force. The temperature of the outer peripheral surface of the roller 30 is detected and a temperature detection signal is generated.
【0018】増幅回路90aは、圧力センサ80aから
の圧力検出信号を増幅し圧力増幅信号を発生する。増幅
回路90bは、温度センサ80bからの温度検出信号を
増幅し温度増幅信号を発生する。電流検出回路100
は、直流電源110から正側電極38aを介し加熱ロー
ラ30の電極層33の露出端部33bに流入する直流電
流を検出し電流検出信号を発生する。直流電源110
は、その正側端子にて、電流検出回路100を介し正側
電極38aに接続され、その負側端子にて、負側電極3
8bに接続されている。しかして、この直流電源110
は、マイクロコンピュータ120による制御のもとに、
電流検出回路100及び両電極30a、38bを介し加
熱ローラ30の電極層33の露出端部33b及び共通電
極層36の露出端部36a間に直流電圧を選択的に印加
する。The amplifier circuit 90a amplifies the pressure detection signal from the pressure sensor 80a and generates a pressure amplification signal. The amplifier circuit 90b amplifies the temperature detection signal from the temperature sensor 80b and generates a temperature amplification signal. Current detection circuit 100
Detects a DC current flowing from the DC power supply 110 to the exposed end portion 33b of the electrode layer 33 of the heating roller 30 via the positive electrode 38a and generates a current detection signal. DC power supply 110
Is connected to the positive electrode 38a through the current detection circuit 100 at its positive terminal, and the negative electrode 3 is connected at its negative terminal.
It is connected to 8b. Then, this DC power supply 110
Under the control of the microcomputer 120,
A DC voltage is selectively applied between the exposed end portion 33b of the electrode layer 33 and the exposed end portion 36a of the common electrode layer 36 of the heating roller 30 via the current detection circuit 100 and both electrodes 30a and 38b.
【0019】マイクロコンピュータ120は、図8にて
示すフローチャートに従い、両増幅回路90a、90b
及び電流検出回路100との協働により、コンピュータ
プログラムを実行し、この実行中において、直流電源1
10及び加熱ローラ駆動回路130の駆動制御に要する
演算処理を行う。なお、上述のコンピュータプログラム
は、マイクロコンピュータ120のROMに予め記憶さ
れている。The microcomputer 120 follows both the amplifier circuits 90a and 90b according to the flow chart shown in FIG.
The computer program is executed in cooperation with the current detection circuit 100 and the DC power supply 1 during execution of the computer program.
The arithmetic processing required to control the driving of the heating roller driving circuit 10 and the heating roller driving circuit 130 is performed. The computer program described above is stored in advance in the ROM of the microcomputer 120.
【0020】以上のように構成した本実施例において、
本発明装置により実際に熱定着を行う場合について説明
する。本発明装置を作動状態におけば、マイクロコンピ
ュータ120が、図8のフローチャートに従い、コンピ
ュータプログラムの実行をステップ200にて開始す
る。このとき、加熱ローラ30においては、図2にて示
すごとく、用紙51が、トナー52を付着した状態で、
加熱ローラ30とプレッシャーローラ40とにより形成
されるニップ部Aに挟支されているものとする。かかる
場合、ニップ部Aでは、図4(B)にて示すごとく、電
極層33の各電極部33aが、弾性変形した弾性層34
の各貫通穴34aを介して抵抗層35の各対応部分と接
触している。また、現段階では、加熱ローラ30の外周
面の温度、プレッシャーローラ40から各ホルダー44
に加わる圧力は共に正常であり、また、加熱ローラ30
への直流電圧の印加はないものとする。In the present embodiment configured as described above,
A case where thermal fixing is actually performed by the apparatus of the present invention will be described. When the device of the present invention is put into operation, the microcomputer 120 starts execution of the computer program in step 200 according to the flowchart of FIG. At this time, in the heating roller 30, as shown in FIG.
It is assumed to be supported by a nip portion A formed by the heating roller 30 and the pressure roller 40. In such a case, in the nip portion A, as shown in FIG. 4B, each electrode portion 33a of the electrode layer 33 is elastically deformed into an elastic layer 34.
Through the through-holes 34a to contact the corresponding portions of the resistance layer 35. At the present stage, the temperature of the outer peripheral surface of the heating roller 30, the pressure roller 40 and the holder 44
Both pressures applied to the heating roller 30 are normal.
It is assumed that no DC voltage is applied to the.
【0021】しかして、ステップ200におけるコンピ
ュータプログラムの実行開始後、マイクロコンピュータ
120が、ステップ210にて、温度センサ80bから
の温度検出信号に基づき「YES」と判別し、ステップ
220にて、圧力センサ80aからの圧力検出信号に基
づき「YES」と判別し、かつステップ230にて電流
検出回路100からの電流検出信号に基づき「YES」
と判別する。かかる場合、これらの「YES」との各判
別は、温度センサ80bからの温度検出信号の値Tが所
定温度To未満であり、圧力センサ80aからの圧力検
出信号の値Pが所定圧力Po未満であり、かつ電流検出
回路100からの電流検出信号の値Iが所定電流Io未
満であることを前提になされる。但し、所定温度To
は、加熱ローラ30の一部の発熱異常温度の下限を表
し、所定圧力Poはプレッシャーローラ40から圧力セ
ンサ80aへの異常圧力の下限を表し、また、所定電流
Ioは、加熱ローラ30を流れる異常電流の下限を表
す。なお、これらの所定温度To、所定圧力Po及び所
定電流Ioは、共に、マイクロコンピュータ120のR
OMに予め記憶されている。After the execution of the computer program in step 200, the microcomputer 120 determines "YES" based on the temperature detection signal from the temperature sensor 80b in step 210, and the pressure sensor in step 220. It is determined to be "YES" based on the pressure detection signal from 80a, and "YES" is determined based on the current detection signal from the current detection circuit 100 in step 230.
To determine. In such a case, each of the determinations of “YES” is made when the value T of the temperature detection signal from the temperature sensor 80b is less than the predetermined temperature To and the value P of the pressure detection signal from the pressure sensor 80a is less than the predetermined pressure Po. It is premised that the value I of the current detection signal from the current detection circuit 100 is less than the predetermined current Io. However, the predetermined temperature To
Represents the lower limit of the abnormal heat generation temperature of a part of the heating roller 30, the predetermined pressure Po represents the lower limit of the abnormal pressure from the pressure roller 40 to the pressure sensor 80a, and the predetermined current Io represents the abnormality flowing through the heating roller 30. Indicates the lower limit of current. The predetermined temperature To, the predetermined pressure Po, and the predetermined current Io are the R of the microcomputer 120.
Pre-stored in the OM.
【0022】上述のようにステップ230にて「YE
S」との判別がなされると、マイクロコンピュータ12
0が、次のステップ240にて、加熱ローラ30の駆動
に要する駆動指令信号を加熱ローラ駆動回路130に出
力するとともに、直流電源110による直流電圧の印加
に要する印加指令信号を直流電源110に出力する。こ
のため、加熱ローラ30が加熱ローラ駆動回路130に
より駆動されてプレッシャーローラ40と共に回転し、
また、直流電源110が両電極38a、38bを介し加
熱ローラ30の電極層33の右側露出端部33b及び共
通電極層36の左側露出端部36aにニップ部Aに相当
する領域にて直流電圧を印加する。これにより、用紙5
0が加熱ローラ30及びプレッシャーローラ40の各回
転に応じニップ部Aに挟支された状態にて搬送され、ま
た、直流電源110、電流検出回路100、正側電極3
8a、加熱ローラ30の電極層33及びその各電極部3
3a(ニップ部Aに相当する電極部)、抵抗層35並び
に負側電極38bからなる閉回路を通り直流電流が流れ
る。かかる場合、ニップ部Aに相当する領域において、
上述のような直流電流の抵抗層35への流入により同抵
抗層35がその抵抗値に応じて発熱する。そして、この
発熱による熱エネルギーは、抵抗層35から共通電極層
36及び融着防止層37のニップ部Aに相当する領域を
通じ用紙50に伝達される。従って、この伝達熱エネル
ギーがニップ部Aにおいて用紙50上のトナー51の融
解に供せられその熱定着が可能な状態となる。従って、
用紙50の上述のような搬送に伴い、同用紙50に対す
るトナー51の熱定着が、高品質のもとに、円滑になさ
れる。As described above, in step 230, "YE
If it is determined to be "S", the microcomputer 12
In the next step 240, 0 outputs the drive command signal required for driving the heating roller 30 to the heating roller drive circuit 130, and outputs the application command signal required for applying the DC voltage from the DC power supply 110 to the DC power supply 110. To do. Therefore, the heating roller 30 is driven by the heating roller drive circuit 130 to rotate together with the pressure roller 40,
Further, the DC power source 110 applies a DC voltage to the right exposed end 33b of the electrode layer 33 and the left exposed end 36a of the common electrode layer 36 of the heating roller 30 via the electrodes 38a and 38b in a region corresponding to the nip portion A. Apply. This allows the paper 5
0 is conveyed in a state of being nipped by the nip portion A in accordance with each rotation of the heating roller 30 and the pressure roller 40, and the DC power source 110, the current detection circuit 100, and the positive electrode 3
8a, the electrode layer 33 of the heating roller 30 and each electrode portion 3 thereof
A direct current flows through a closed circuit composed of 3a (the electrode portion corresponding to the nip portion A), the resistance layer 35, and the negative electrode 38b. In such a case, in the area corresponding to the nip portion A,
When the DC current flows into the resistance layer 35 as described above, the resistance layer 35 generates heat according to its resistance value. Then, the heat energy due to this heat generation is transmitted from the resistance layer 35 to the sheet 50 through the area corresponding to the nip portion A of the common electrode layer 36 and the fusion preventing layer 37. Therefore, the transferred heat energy is used for melting the toner 51 on the sheet 50 at the nip portion A, and the heat fixing is possible. Therefore,
As the paper 50 is conveyed as described above, the heat fixing of the toner 51 on the paper 50 is smoothly performed with high quality.
【0023】かかる場合、共通電極層36及び融着防止
層37は共に極めて薄い層で形成されているため、共通
電極層36及び融着防止層37の熱抵抗は極めて小さ
い。従って、抵抗層35で発生した熱エネルギーが、非
常に効率よく加熱ローラ30の外表面に伝達され得る。
これにより、上述の熱定着可能状態が逸早く達成される
ので、熱定着の開始のための待ち時間を最小限に短縮で
きる。また、加熱ローラ30の発熱及びその伝達は、ニ
ップ部Aに限定されるので、熱定着装置の他の構成部材
に与える熱的な悪影響を極めて小さくすることができる
のは勿論のこと、電力消費量も極めて少なくできるとと
もにこの種熱定着装置をコンパクトに構成できる。In this case, since the common electrode layer 36 and the fusion preventing layer 37 are both formed of extremely thin layers, the thermal resistance of the common electrode layer 36 and the fusion preventing layer 37 is extremely small. Therefore, the thermal energy generated in the resistance layer 35 can be very efficiently transferred to the outer surface of the heating roller 30.
As a result, the heat-fixable state described above is quickly achieved, and the waiting time for starting heat-fixing can be shortened to the minimum. Further, since the heat generated by the heating roller 30 and its transmission are limited to the nip portion A, it is of course possible to extremely reduce the thermal adverse effect on the other components of the heat fixing device, and of course, the power consumption. The amount can be extremely reduced, and this type of heat fixing device can be made compact.
【0024】ところで、上述のような熱定着過程におい
て、用紙50がニップ部Aにて詰まる等の搬送上のトラ
ブルを生じたり、或いは用紙50が、規定の厚さを越え
る用紙であった場合には、加熱ローラ30とプレッシャ
ーローラ40との間には、非常に大きな圧力がニップ部
Aに加えられる。このため、ニップ部Aにおける電極層
33と抵抗層35との接触面積、即ち各電極部33aの
抵抗層35との接触数が異常に増大し、上述の直流電流
の量を異常に増大させる。この直流電流の異常増大は電
流検出回路100により電流検出信号として検出され
る。By the way, in the heat fixing process as described above, when a conveyance problem such as jamming of the sheet 50 at the nip portion A occurs, or when the sheet 50 is a sheet having a thickness exceeding the specified thickness. A very large pressure is applied to the nip portion A between the heating roller 30 and the pressure roller 40. Therefore, the contact area between the electrode layer 33 and the resistance layer 35 in the nip portion A, that is, the number of contacts of each electrode portion 33a with the resistance layer 35, abnormally increases, and the amount of the direct current described above abnormally increases. This abnormal increase in DC current is detected by the current detection circuit 100 as a current detection signal.
【0025】また、用紙50に幅の狭い異物等が付着し
ていた場合、上述の直流電流の量は正常であるにもかか
わらず、ニップ部Aの一部分のみにて電流量が局所的に
異常増大し加熱ローラ30の部分的な異常加熱を引き起
こす。このような異常加熱は、温度センサ80bにより
温度検出信号として検出される。また、上述のように用
紙50が、規定の厚さを越える用紙であった場合には、
ニップ部Aからプレッシャーローラ40に異常な圧力が
加わり軸受43を介して圧力センサ80aに伝達され
る。また、上述のように用紙50に幅の狭い異物等が付
着していた場合、この付着異物が温度センサ80bによ
っては検出できない位置にあっても、この付着異物によ
りプレッシャーローラ40及び軸受43を介し圧力セン
サ80aに異常な圧力が加わる。これらのような異常圧
力は、圧力センサ80aにより圧力検出信号として検出
される。When a narrow foreign matter or the like is attached to the paper 50, the current amount is locally abnormal only in a part of the nip portion A, although the amount of the direct current is normal. It increases and causes partial abnormal heating of the heating roller 30. Such abnormal heating is detected as a temperature detection signal by the temperature sensor 80b. In addition, as described above, when the paper 50 is a paper that exceeds the specified thickness,
Abnormal pressure is applied to the pressure roller 40 from the nip portion A and is transmitted to the pressure sensor 80a via the bearing 43. Further, as described above, when a narrow foreign matter or the like is attached to the sheet 50, even if the foreign matter is located at a position where the temperature sensor 80b cannot detect, the foreign matter passes through the pressure roller 40 and the bearing 43. Abnormal pressure is applied to the pressure sensor 80a. Abnormal pressures such as these are detected as pressure detection signals by the pressure sensor 80a.
【0026】しかして、上述のように異常加熱が温度検
出信号として検出された場合には、マイクロコンピュー
タ120が、ステップ210にて、同温度検出信号の値
Tが所定温度To以上であることに基づき、「NO」を
判別する。また、上述のように異常圧力が圧力検出信号
として検出された場合には、マイクロコンピュータ12
0が、ステップ220にて、同圧力検出信号の値Pが所
定温度Po以上であることに基づき、「NO」を判別す
る。また、上述のように異常電流が電流検出信号として
検出された場合には、マイクロコンピュータ120が、
ステップ230にて、同電流検出信号の値Iが所定温度
Io以上であることに基づき、「NO」と判別する。When abnormal heating is detected as the temperature detection signal as described above, the microcomputer 120 determines in step 210 that the value T of the temperature detection signal is equal to or higher than the predetermined temperature To. Based on this, "NO" is determined. Further, when the abnormal pressure is detected as the pressure detection signal as described above, the microcomputer 12
In step 220, "NO" is determined based on the value P of the pressure detection signal being equal to or higher than the predetermined temperature Po. When the abnormal current is detected as the current detection signal as described above, the microcomputer 120
In step 230, it is determined to be "NO" based on the value I of the current detection signal being equal to or higher than the predetermined temperature Io.
【0027】このように各ステップ210、220及び
230のいずれかにて「NO」との判別がなされると、
マイクロコンピュータ120が、ステップ250にて、
加熱ローラ30の駆動停止に要する駆動停止指令信号を
加熱ローラ駆動回路130に出力するとともに、直流電
源110による直流電圧印加停止に要する印加停止指令
信号を直流電源110に出力する。このため、加熱ロー
ラ30がプレッシャーローラ40と共に回転を停止し、
また、直流電源110が加熱ローラ30への直流電圧の
印加を停止する。これにより、熱定着装置内の熱異常や
圧力異常に伴う構成部材の破損や破壊等の発生をタイミ
ングよく未然に防止できる。なお、本発明の実施にあた
っては、加熱ローラ30の中心軸31と基体部32とは
一体的形成してもよく、また、基体部32を中空状に形
成しその中空部内に中心軸31を同軸的に嵌着するよう
にしてもよい。また、本発明の実施にあたっては、加熱
ローラ30において、電極層33と抵抗層35とを相互
に入れ換えて構成してもよく、また、電極層33の各電
極部33aを抵抗層35に設けるようにしてもよい。In this way, when the determination of "NO" is made in any of steps 210, 220 and 230,
The microcomputer 120, at step 250,
A drive stop command signal required to stop driving the heating roller 30 is output to the heat roller drive circuit 130, and an application stop command signal required to stop applying a DC voltage from the DC power supply 110 is output to the DC power supply 110. Therefore, the heating roller 30 stops rotating together with the pressure roller 40,
Further, the DC power supply 110 stops applying the DC voltage to the heating roller 30. As a result, it is possible to prevent the occurrence of damage or destruction of the component members due to heat abnormality or pressure abnormality in the heat fixing device in good timing. In carrying out the present invention, the central shaft 31 of the heating roller 30 and the base 32 may be integrally formed, or the base 32 may be formed in a hollow shape and the central shaft 31 may be coaxial with the hollow. You may make it fit. Further, in implementing the present invention, the heating roller 30 may be configured such that the electrode layer 33 and the resistance layer 35 are replaced with each other, and each electrode portion 33a of the electrode layer 33 is provided on the resistance layer 35. You may
【0028】[0028]
【発明の効果】上述のような本発明の構成及びその作用
により、前記抵抗層の前記ニップ部に対応する部分にて
生ずる熱エネルギーは、前記ニップ部に相当する領域を
通じ前記用紙に伝達される。従って、この伝達熱エネル
ギーが前記ニップ部において前記用紙上のトナーの融解
に供せられその熱定着が可能な状態となる。これによ
り、前記用紙の上述のような搬送に伴い、同用紙に対す
るトナーの熱定着が、高品質のもとに、円滑になされ
る。かかる場合、前記抵抗層で発生した熱エネルギー
が、前記ニップ部を通して前記用紙に伝達されるので、
非常に効率のよい熱伝達が可能となる。これにより、上
述の熱定着可能状態が逸早く達成されるので、熱定着の
開始のための待ち時間を最小限に短縮できる。また、上
述のように発熱及びその伝達は、前記ニップ部に限定さ
れるので、熱定着装置の他の構成部材に与える熱的な悪
影響を極めて小さくすることができるのは勿論のこと、
電力消費量も極めて少なくできるとともにこの種熱定着
装置をコンパクトな構成にて信頼性のある熱定着装置と
して提供できる。また、前記加熱ローラ及びプレッシャ
ーローラの回転停止並びに前記電源からの電力の供給停
止により、熱定着装置内の熱異常や圧力異常に伴う構成
部材の破損や破壊等の発生をタイミングよく未然に防止
できる。As a result of the above-described structure and operation of the present invention, the thermal energy generated in the portion of the resistance layer corresponding to the nip portion is transferred to the sheet through the area corresponding to the nip portion. . Therefore, the transferred heat energy is used for melting the toner on the paper at the nip portion, and the heat fixing is possible. As a result, as the above-mentioned sheet is conveyed, the heat fixing of the toner on the sheet is smoothly performed with high quality. In such a case, the thermal energy generated in the resistance layer is transferred to the paper through the nip portion,
A very efficient heat transfer is possible. As a result, the heat-fixable state described above is quickly achieved, and the waiting time for starting heat-fixing can be shortened to the minimum. Further, as described above, since the heat generation and the transmission thereof are limited to the nip portion, it is needless to say that the thermal adverse effect given to other constituent members of the heat fixing device can be made extremely small.
The power consumption can be extremely reduced, and this type of heat fixing device can be provided as a reliable heat fixing device with a compact structure. Further, by stopping the rotation of the heating roller and the pressure roller and stopping the supply of the electric power from the power source, it is possible to prevent the occurrence of the damage or the destruction of the constituent members due to the heat abnormality and the pressure abnormality in the heat fixing device in a timely manner. .
【図1】図2の加熱ローラの拡大断面図及びプレッシャ
ーローラの軸受構成部分の拡大断面図である。FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a heating roller of FIG. 2 and an enlarged cross-sectional view of a bearing component portion of a pressure roller.
【図2】本発明の一実施例を示す概略断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view showing an embodiment of the present invention.
【図3】図1の加熱ローラの電極層及び弾性層の構成を
示す要部拡大斜視図である。3 is an enlarged perspective view of a main part showing a configuration of an electrode layer and an elastic layer of the heating roller of FIG.
【図4】図2の加熱ローラとプレッシャーローラとによ
り形成されるニップ部を示すための要部拡大断面図であ
る。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part for showing a nip portion formed by the heating roller and the pressure roller of FIG.
【図5】加熱ローラの外観を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing the appearance of a heating roller.
【図6】図4にて6Aー6A線に沿う非ニップ部におけ
る電極層、弾性層及び抵抗層の状態を示す要部拡大断面
図及び図4にて6Bー6B線に沿うニップ部における電
極層、弾性層及び抵抗層の状態を示す要部拡大断面図で
ある。6 is an enlarged sectional view of an essential part showing the states of an electrode layer, an elastic layer and a resistance layer in a non-nip portion taken along line 6A-6A in FIG. 4 and an electrode in a nip portion taken along line 6B-6B in FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing the states of a layer, an elastic layer and a resistance layer.
【図7】加熱ローラの駆動及び直流電圧印加のための電
気回路図である。FIG. 7 is an electric circuit diagram for driving a heating roller and applying a DC voltage.
【図8】図7のマイクロコンピュータの作用を示すフロ
ーチャートである。8 is a flowchart showing the operation of the microcomputer of FIG.
30・・・加熱ローラ、31・・・中心軸、33・・・
電極層、33a・・・電極部、34・・・弾性層、34
a・・・貫通穴、35・・・抵抗層、40・・・プレッ
シャーローラ、50・・・用紙、51・・・トナー、8
0a・・・圧力センサ、110・・・直流電源、120
・・・マイクロコンピュータ、130・・・加熱ローラ
駆動回路、A・・・ニップ部。30 ... Heating roller, 31 ... Central axis, 33 ...
Electrode layer, 33a ... Electrode part, 34 ... Elastic layer, 34
a ... through hole, 35 ... resistance layer, 40 ... pressure roller, 50 ... paper, 51 ... toner, 8
0a ... Pressure sensor, 110 ... DC power supply, 120
... Microcomputer, 130 ... Heating roller drive circuit, A ... Nip portion.
Claims (1)
その回転軸に略同心的に設けられて複数の貫通穴を形成
してなる円筒状絶縁弾性層と、この絶縁弾性層に略同心
的に嵌装されて前記各貫通穴内にそれぞれ挿入した各電
極部を有する円筒状電極層と、前記絶縁弾性層を介し前
記電極層に対向するように前記絶縁弾性層に略同心的に
嵌装された円筒状抵抗層からなる加熱ローラと、 この加熱ローラとの当接のもとに用紙を挟持するための
ニップ部を形成するように前記静止部材に回転可能に軸
支されたプレッシャーローラと、 前記加熱ローラの前記電極層と前記抵抗層との間に電力
を供給する電力供給手段とを有し、 前記加熱ローラと前記プレッシャーローラとの当接によ
り生じる前記ニップ部に対応する部分の弾性変形に伴
い、前記ニップ部に対応する前記電極層及び抵抗層の各
部分をこれに対応する各電極部にて相互に電気的に接続
することにより、前記ニップ部にて定着に必要な熱を発
生させる熱定着装置であって、 前記ニップ部に生ずる圧力を検出する圧力検出手段と、 前記検出圧力が異常になったとき前記電力供給手段から
の電力の供給及び前記加熱ローラに対する前記駆動手段
の駆動を停止するように制御する制御手段とを具備して
なる熱定着装置。1. A rotary member is rotatably supported by a stationary member, and
A cylindrical insulating elastic layer which is provided substantially concentrically on the rotation shaft and forms a plurality of through holes, and electrodes which are substantially concentrically fitted to the insulating elastic layer and inserted into the through holes, respectively. A heating roller comprising a cylindrical electrode layer having a portion, a cylindrical resistance layer substantially concentrically fitted to the insulating elastic layer so as to face the electrode layer through the insulating elastic layer, and the heating roller. Between the electrode layer and the resistance layer of the heating roller, which is rotatably supported by the stationary member so as to form a nip portion for nipping the sheet under the contact of An electrode layer and a resistance layer corresponding to the nip portion according to elastic deformation of a portion corresponding to the nip portion caused by contact between the heating roller and the pressure roller. Each part of this A thermal fixing device that generates heat necessary for fixing in the nip portion by electrically connecting the corresponding electrode portions to each other, and pressure detecting means for detecting a pressure generated in the nip portion. A thermal fixing device comprising: a control unit that controls the supply of electric power from the electric power supply unit and the driving of the driving unit with respect to the heating roller when the detected pressure becomes abnormal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5294540A JPH07129019A (en) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | Heat fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5294540A JPH07129019A (en) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | Heat fixing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07129019A true JPH07129019A (en) | 1995-05-19 |
Family
ID=17809112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5294540A Pending JPH07129019A (en) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | Heat fixing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07129019A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013195949A (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Ricoh Co Ltd | Medium conveyance device, image formation device and medium conveyance method |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP5294540A patent/JPH07129019A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013195949A (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Ricoh Co Ltd | Medium conveyance device, image formation device and medium conveyance method |
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