JPH11282300A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二次側回路への一時側からの高電圧・高電流
の回り込みを防止すると共に、漏電した場合には確実に
ヒューズを遮断し、電流の供給を止めることができる定
着装置を提供する。 【解決手段】 定着ローラ１００Ａの表面と定着ローラ
１００Ａに当接して定着ローラ１００Ａの温度検出を行
うサーミスタ６００のサーミスタ素子６０３との間に耐
電圧性１５００Ｖ以上を満足する絶縁手段である絶縁板
６０１を設けるとともに、定着ローラ１００Ａ又は加圧
ローラ２００の表面の導電性離型層を接地する除電ブラ
シ７００を設けたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式の複写
機、プリンタ、ファクシミリなどに使用される定着装置
に関し、特に、温度分布が均一、省電力化が可能である
定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真式の複写機、プリン
タ、ファクシミリ等では、定着ローラに加圧ローラを圧
接した定着装置が用いられている。この定着装置は、加
熱した定着ローラを回転させながら、この回転する定着
ローラと加圧ローラとの間にトナーを転写された印刷用
紙を層通し、トナーを加熱溶融して印刷用紙上に融着す
るものである。

【０００３】近年の環境規制、環境保護意識の高まりか
ら、各種電子写真装置は不使用時には、定着ヒータへの
通電を遮断し、必要なときのみ通電することにより、消
費電力を低減することが行われている。

【０００４】このような省エネ型の電子写真装置では、
印刷時に定着ローラの表面温度が即座に設定温度まで達
する必要がある。この要求を満たすため、金属基体内部
からハロゲンランプする方法においては、定着ローラの
熱容量を小さくするために肉厚を１ｍｍ以下にする薄肉
化が行われている。更に別の手段として、発熱層を有す
る直接加熱方式の定着ローラがある。ハロゲンランプの
複写による加熱から発熱層による熱伝導へ変更すること
で熱効率を向上させ、約２０〜３０％の立ち上がり時間
の短縮が可能である。その場合も同様に基体の薄肉化技
術と組み合わせることで、更に迅速な昇温の達成を図っ
ている。

【０００５】しかし、従来のような制御系にて表面発熱
ローラを制御する場合、表面発熱ローラの外面又は内面
に形成された絶縁層が破壊し発熱ローラへの給電ライン
とサーミスタの信号系ラインが接触するようなことがあ
った場合、二次側回路に一時側の高電圧・高電流が回り
込み、危険な状態になる。

【０００６】そこで、従来、二次側回路への一時側から
の高電圧・高電流の回り込みを防止する定着装置とし
て、特開平９−１１４３１４号及び特開平９−１２７８
１４号が知られている。

【０００７】特開平９−１１４３１４号の定着装置で
は、温度検知手段と定着ローラ表面との間を所定の絶縁
距離以上に保持する中間部材を設けた定着装置が示され
ている。

【０００８】また、特開平９−１２７８１４号の定着装
置では、抵抗発熱層の表面を、厚さ０．４ｍｍ以下で、
耐電圧性３０００〔Ｖ〕以上の耐熱性電気絶縁層で被覆
すると共に、サーミスタＴＭの温度検出面も厚さ０．４
ｍｍ以下で、耐電圧性３０００〔Ｖ〕以上の耐熱性電気
絶縁層で被覆して、両電記絶縁層を介してサーミスタＴ
Ｍを抵抗発熱層に当接させる点が示されている。

【０００９】これらの定着装置では定着ローラが電気的
にフロートの状態の時、絶縁板によって二次側回路への
一時側からの高電圧・高電流の回り込みを防止すること
ができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、定着ロ
ーラが電気的にフロートの状態の時破壊の状態によって
はヒューズが遮断しない場合がある。例えば破断個所が
数カ所である場合、表面発熱定着ローラの発熱部から定
着ローラ芯金に漏電し、別の破断個所から再び発熱部へ
電流が戻ることがあるため、漏電しているにもかかわら
ず、ヒューズを遮断しないため電流が流れ続ける虞があ
る。

【００１１】そこで、本発明は、二次側回路への一時側
からの高電圧・高電流の回り込みを防止すると共に、漏
電した場合には確実にヒューズを遮断し、電流の供給を
止めることができる定着装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の定着装置は、回転駆動される定着ローラ
と、該定着ローラに所定圧力をもって当接され回転自在
な加圧ローラとを備え、この回転する２つのローラ間に
トナーが転写された転写紙を挿通しトナーを加熱溶融し
て転写紙上に融着する定着装置であって、前記定着ロー
ラは中空円筒状金属基体を備え、該中空円筒状金属基体
の外面又は内面に、耐電圧性１５００Ｖ以上を満足する
電気絶縁層と定着ローラを加熱する抵抗発熱層とを積層
し、該定着ローラ及び加圧ローラの外表面に導電性、耐
熱性及び離型性を有する離型層を設け、前記定着ローラ
に当接して該定着ローラの温度検出を行うサーミスタと
該サーミスタの出力に応じて温度制御を行う温度制御装
置とを具備している定着装置において、前記定着ローラ
表面とサーミスタのサーミスタ素子との間に耐電圧性１
５００Ｖ以上を満足する絶縁手段を設けるとともに、前
記定着ローラ又は加圧ローラの表面離型層を接地する除
電手段を設けたことを特徴としている。

【００１３】この構成では、定着ローラの外面又は内面
に形成された絶縁層が破壊し、発熱ローラへの給電ライ
ンとサーミスタの信号系ラインが接触するようなことが
あった場合でも、サーミスタ素子と定着ローラとの間に
設けた絶縁手段によって二次側回路への一次側からの高
電圧・高電流の回り込みを防止することができると共
に、定着ローラの方面離型層を接地する除電手段を設け
ることにより、定着ローラよりの高電圧、高電流をグラ
ンドに落とすことができる。

【００１４】また、請求項２の定着装置は、請求項１に
記載の定着装置おいて、前記絶縁手段の定着ローラへの
少なくとも当接側は、離型性及び絶縁性を有する耐熱フ
ィルムにて被覆されていることを特徴としている。

【００１５】この構成では、耐熱フィルムは耐熱性、離
型性及び絶縁性を有する材料で構成されているため、更
に絶縁効果を向上することができ、安全性を高めること
ができる。

【００１６】また、請求項３の定着装置は、請求項１に
記載の定着装置において、前記絶縁手段は、室温で体積
抵抗１０¹⁴Ωｃｍ以上、熱伝導率１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以
上、密度２．９〜３．５ｇ／ｃｍ³ 、比熱０．７〜
０．８Ｊ／ｇ℃の特性を有する高熱伝導率材料を用いて
構成されていることを特徴としている。

【００１７】この構成では、絶縁手段として、体積抵抗
１０¹⁴Ωｃｍ以上、熱伝導率１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、密
度２．９〜３．５ｇ／ｃｍ³ 、比熱０．７〜０．８Ｊ／
ｇ℃の特性を有する高熱伝導率材料を用いて構成したの
で、サーミスタ素子への熱応答性も殆ど劣化することが
なく定着ローラの温度を制御することができる。

【００１８】また、請求項４の定着装置は、請求項１に
記載の定着装置において、前記絶縁手段は、室温で体積
抵抗１０¹⁴Ωｃｍ以上、熱伝導率７５〜１５０Ｗ／ｍ・
Ｋ、密度２．０ｇ／ｃｍ³ 以下、比熱０．７〜０．８Ｊ
／ｇ℃の特性を有する低密度、低比熱材料を用いて構成
されていることを特徴としている。

【００１９】この構成では、絶縁手段として、体積抵抗
１０¹⁴Ωｃｍ以上、熱伝導率７５〜１５０Ｗ／ｍ・Ｋ、
密度２．０ｇ／ｃｍ³ 以下、比熱０．７Ｊ／ｇ℃の低密
度材料を用いて構成したので、この低密度材料では上記
高熱伝導材料と比べ熱伝導率は低いが、密度が小さいた
め熱容量が小さくなり、高熱伝導材料とほぼ同程度の熱
応答性を得ることが出来ると共にコストの低減を図るこ
とができる。

【００２０】また、請求項５の定着装置は、請求項１に
記載の定着装置において、前記絶縁手段の厚さは、０．
４〜０．６ｍｍであることを特徴としている。

【００２１】この構成では、サーミスタ素子と定着ロー
ラの表面間の絶縁手段の厚さを０．４〜０．６ｍｍとす
ることによって耐圧性を満足すると共に熱容量の低減を
図ることができ、サーミスタ素子の応答性がほとんど劣
化せず、定着性の安定化を図ることができる。

【００２２】また、請求項６の定着装置は、請求項５に
記載の定着装置において、前記サーミスタの熱電対素子
と定着ローラ表面の当接部との間の絶縁距離は、２．５
〜１５ｍｍの長さであることを特徴としている。

【００２３】この構成では、サーミスタ素子と定着ロー
ラの表面の当接部との間の絶縁距離を２．５〜１５ｍｍ
とすることにより、耐圧性を満足すると共に従来よりも
絶縁距離を短くして絶縁手段の大きさを小さくし熱容量
の低減を図ることができるため、サーミスタ素子の応答
性が殆ど劣化せず、定着性の安定化を図ることができ
る。

【００２４】また、請求項７の定着装置は、請求項５又
は６の何れかに記載の定着装置において、前記絶縁手段
は、サーミスタの熱電対素子を固定する固定部が設けら
れていることを特徴としている。

【００２５】この構成では、絶縁手段にはサーミスタの
熱電対素子を固定するための固定部が設けられているの
で、熱電対素子と定着ローラ表面の当接部との間の絶縁
距離を確保することができるため、絶縁距離の公差を小
さくすることができ、さらに絶縁距離を短くして絶縁手
段の大きさを小さくし熱容量の低減を図ることができる
ため、熱電対素子の応答性が殆ど劣化せず、定着性の安
定化を図ることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に
係わる定着装置を示す要部断面図である。図１に示すよ
うに、第１実施形態の定着装置は、回転駆動される定着
ローラ１００Ａと、定着ローラ１００Ａに所定圧力をも
って当接され回転自在な加圧ローラ２００とを備え、定
着ローラ１００Ａと加圧ローラ２００との間にトナーが
転写された転写紙を挿通しトナーを加熱溶融して転写紙
上に融着する定着装置であって、定着ローラ１００Ａは
中空円筒状金属基体である薄肉金属基体１０１と、薄肉
金属基体１０１の外面に、耐電圧性１５００Ｖ以上を満
足する第１及び電気絶縁層１０２，１０５とこれらの間
に定着ローラを加熱する抵抗発熱層１０３とを積層し、
定着ローラ１００Ａ及び加圧ローラ２００のそれぞれの
外表面に導電性、耐熱性及び離型性を有する導電性離型
層１０４，２０１を設け、定着ローラ１００Ａに当接し
て定着ローラ１００Ａの温度検出を行うサーミスタ６０
０とサーミスタ６００の出力に応じて温度制御を行う温
度制御装置６２３とを具備している定着装置において、
定着ローラ１００Ａの表面とサーミスタ６００のサーミ
スタ素子６０３との間に耐電圧性１５００Ｖ以上を満足
する絶縁手段である絶縁板６０１を設けるとともに、定
着ローラ１００Ａ又は加圧ローラ２００の表面の導電性
離型層１０４，２０１を接地する除電手段である除電ブ
ラシ７００を設けたことを特徴としている。

【００２７】この定着装置では、定着ローラ１００Ａに
加圧ローラ２００が不図示のスプリング等の付勢手段に
よって一定の加圧力で押し当てられている。

【００２８】定着ローラ１００Ａは絶縁性を有する断熱
ブッシュ４０１ａ，ｂ、金属軸受４０２ａ，ｂを介して
定着側板４００ａ，ｂに取り付けられている。更に歯車
４０３が不図示の駆動源と係合し定着ローラ１００Ａの
回転駆動を行う。

【００２９】定着ローラ１００ＡはＡｌもしくはＦｅの
薄肉パイプからなる薄肉金属基体１０１を基体としてお
り、その肉厚は０．２〜０．８ｍｍ程度である。この薄
肉金属基体１０１の外面には、ポリイミドフィルム又は
セラミック等の材質から構成された第１電気絶縁層１０
２と、ＳＵＳ又は銀等の金属とガラスの粉末などからな
た抵抗発熱層１０３とが順次積層されている。更に抵抗
発熱層１０３の外側には第１電気絶縁層１０２と同じ材
料の第２電気絶縁層１０５が積層され、最も外側にはテ
フロン等の導電性、耐熱性及び離型性を有する導電性離
型層１０４が形成されている。抵抗発熱層１０３の両端
には抵抗発熱層１０３に通電を行うための受電電極５０
０ａ，ｂが設けられ、板バネ５０２ａ，ｂによって給電
電極５０１ａ，ｂが受電電極５００ａ，ｂに一定の荷重
で押しあてられている。抵抗発熱層１０３へはこの給電
電極５０１ａ，ｂと受電電極５００ａ，ｂとが摺動しな
がら通電される。

【００３０】また定着ローラ１００Ａの導電性離型層１
０４の表面には除電ブラシ７００が当接し、電気的にグ
ランドに落ちている。この除電ブラシ７００は、図２の
二点鎖線で示すように、加圧ローラ２００の導電性離型
層２０１に当接しても構わない。

【００３１】さらに、定着ローラ１００Ａの表面には抵
抗が温度の関数になることを利用したサーミスタ６００
が当接され、このサーミスタ６００により定着ローラ１
００Ａの表面温度を検知し、後述する温度制御装置によ
りサーミスタ６００の出力信号に基づいて定着ローラ１
００Ａの抵抗発熱層１０３への供給電力を定着ローラ１
００Ａの表面温度が所定の温度になるように制御してい
る。

【００３２】図２は、サーミスタ６００の構成の詳細を
示す図である。サーミスタ素子６０３はシリコーンスポ
ンジ等の耐熱性弾性材からなる支持体６０２に支持さ
れ、支持体６０２の定着ローラ１００Ａ側にサーミスタ
素子６０３の表面に当接するように耐熱性及び絶縁性を
持つ絶縁手段である絶縁板６０１が設けられている。ば
ね材からなる板バネ６０５によって、支持体６０２、サ
ーミスタ素子６０３及び絶縁板６０１を一体的に定着ロ
ーラ１００Ａに当接する構成となっている。

【００３３】絶縁板６０１は、室温で体積抵抗１０¹⁴Ω
ｃｍ以上、熱伝導率１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、密度２．９
〜３．５ｇ／ｃｍ³、比熱０．７〜０．８Ｊ／ｇ℃の特
性を有するＡｌＮ（窒化アルミニウム）等の高熱伝導率
材料を用いて構成されている。従ってサーミスタ素子６
０３への熱応答性も殆ど劣化することなく定着ローラ１
００Ａの温度を制御することができる。

【００３４】また、絶縁板６０１は、体積抵抗１０¹⁴Ω
ｃｍ以上、熱伝導率７５〜１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下、密度
２．０ｇ／ｃｍ³ 以下、比熱０．７〜０．８Ｊ／ｇ℃以
下の特性を持つＢＮ（窒化ホウ素）等の低密度材料を用
いて構成しても良い。この低密度材料ではＡｌＮ（窒化
アルミニウム）等の高熱伝導率材料と比べ熱伝導率は低
いが、密度が小さいため熱容量が小さくなり、前記の高
熱伝導率材料とほぼ同程度の熱応答性を得ることが出来
ると共にコストの低減を図ることができる。

【００３５】このような絶縁板６０１の耐圧１５００Ｖ
を満足するためにはサーミスタ素子６０３と定着ローラ
表面間の絶縁板６０１の厚さｔは０．４ｍｍ以上である
ことが必要である。しかし厚すぎると絶縁板６０１の熱
容量が増加し、サーミスタ素子６０３の応答速度が低減
するため、応答速度の高速化のためにはできるだけ薄く
することが望ましい。こうしたことからサーミスタ素子
６０３と定着ローラ１００Ａの表面間の絶縁板６０１の
厚さｔを０．４〜０．６ｍｍとするのが最適と考えられ
る。

【００３６】このように、サーミスタ素子６０３と定着
ローラ１００Ａの表面間の絶縁板６０１の厚さｔを０．
４〜０．６ｍｍとすることによって耐圧性を満足すると
共に熱容量の低減を図ることができるため、サーミスタ
素子６０３の応答性がほとんど劣化せず、定着性の安定
化を図ることができる。

【００３７】また耐圧１５００Ｖを満足するためにはサ
ーミスタ素子６０３と定着ローラ１００Ａの表面の当接
部までの絶縁距離ｌを２．５ｍｍ以上とすることが必要
であることが実験により確認されている。またサーミス
タ素子６０３の応答速度を低減させないため絶縁板６０
１をなるべく小さくする必要がある。こうしたことから
サーミスタ素子６０３と定着ローラ１００Ａの表面の当
接部までの絶縁距離ｌを２．５〜１５ｍｍとするのが最
適と考えられる。

【００３８】このように、サーミスタ素子６０３と定着
ローラ１００Ａの表面の当接部との間の絶縁距離ｌを
２．５〜１５ｍｍとすることにより、耐圧性を満足する
と共に従来よりも絶縁距離ｌを短くして絶縁板６０１の
大きさを小さくし熱容量の低減を図ることができるた
め、サーミスタ素子６０３の応答性が殆ど劣化せず、定
着性の安定化を図ることができる。

【００３９】またこの絶縁距離ｌを確保するために、絶
縁板６０１の定着ローラと反対側にサーミスタ素子６０
３の位置を固定するための固定部６０１ａを設けてい
る。

【００４０】このように、絶縁板６０１の定着ローラと
反対側にサーミスタ素子６０３の位置を固定するための
固定部６０１ａを設けることによって、サーミスタ素子
６０３と定着ローラ１００Ａ表面の当接部との間の絶縁
距離ｌを確保することができるため、絶縁距離ｌの公差
を小さくすることができ、さらに絶縁距離ｌを短くして
絶縁板の大きさを小さくし熱容量の低減を図ることがで
きるため、サーミスタ素子の応答性が殆ど劣化せず、定
着性の安定化を図ることができる。

【００４１】更に、耐熱フィルムであるサーミスタフィ
ルム６０４によってサーミスタ素子６０３、支持体６０
２、絶縁板６０１及び板バネ６０５が一体にその外側を
被覆されている。

【００４２】このサーミスタフィルム６０４は、ポリイ
ミド、テフロンなどの耐熱性、離型性、絶縁性及び円滑
性を有する材料で構成されているため、サーミスタ素子
６０３、支持体６０２及び絶縁板６０１を一体に被覆す
ることにより、更に絶縁効果を向上することができ、安
全性を高めることができる。また、サーミスタ６００が
定着ローラ１００Ａと摺動してもサーミスタフィルム６
０４が介在しているので摩耗が少なく、トナーなどの付
着も予防することができる。また上記構成において支持
体６０２を省略して、サーミスタ素子６０３を直接板バ
ネ６０５に設けるように構成することもできる。

【００４３】図３は、本発明の第２実施形態に係わる定
着装置を示す要部断面図である。図３に示すように、第
２実施形態の定着装置は、第１実施形態の定着装置と同
様に、回転駆動される定着ローラ１００Ｂと、定着ロー
ラ１００Ｂに所定圧力をもって当接され回転自在な加圧
ローラ２００とを備え、定着ローラ１００Ｂと加圧ロー
ラ２００との間にトナーが転写された転写紙を挿通しト
ナーを加熱溶融して転写紙上に融着する定着装置であっ
て、定着ローラ１００Ｂは薄肉金属基体１０１を備えて
いる。さらに、薄肉金属基体１０１の外表面に、導電
性、耐熱性及び離型性を有する導電性離型層１０４を設
け、薄肉金属基体１０１の内面に耐電圧性１５００Ｖ以
上を満足する電気絶縁層１０２と定着ローラを加熱する
抵抗発熱層１０３とを順次積層し、加圧ローラ２００の
外表面に導電性、耐熱性及び離型性を有する導電性離型
層２０１を設け、定着ローラ１００Ｂに当接して定着ロ
ーラ１００Ｂの温度検出を行うサーミスタ６００とサー
ミスタ６００の出力に応じて温度制御を行う温度制御装
置６２３とを具備している定着装置において、定着ロー
ラ１００Ｂの表面とサーミスタ６００のサーミスタ素子
６０３との間に耐電圧性１５００Ｖ以上を満足する絶縁
板６０１を設けるとともに、定着ローラ１００Ｂ又は加
圧ローラ２００の表面の導電性離型層１０４又は２０１
を接地する除電ブラシ７００を設けたことを特徴として
いる。

【００４４】この定着装置では、定着ローラ１００Ｂに
加圧ローラ２００が不図示のスプリングによって一定の
加圧力で押しあてられている。定着ローラ１００Ｂは絶
縁性を持つ断熱ブッシュ４０１ａ，ｂ、金属軸受４０２
ａ，ｂを介して定着側板４００ａ，ｂに取り付けられて
いる。さらに歯車４０３が不図示の駆動源と係合し回転
駆動を行う。定着ローラ１００Ｂは、ＡｌもしくはＦｅ
の薄肉パイプからなる薄肉金属基体１０１を基体として
おり、その肉厚は０．２〜０．８ｍｍ程度である。薄肉
金属基体１０１の内面にはポリイミドフィルム又はセラ
ミック等の材質から構成された電気絶縁層１０２と、Ｓ
ＵＳ又は銀等の金属とガラスの粉末などからなる抵抗発
熱層１０３とが順次積層されている。更に薄肉金属基体
の外側表面にはテフロン等の耐熱性及び離型性を有する
導電性離型層１０４が形成されている。抵抗発熱層１０
３の両端には抵抗発熱層１０３に通電を行うための円盤
状受電電極５００ａ，ｂが設けられ、板バネ５０２ａ，
ｂによって給電電極５０１ａ，ｂが一定の荷重で押しあ
てられている。抵抗発熱層１０３へはこの給電電極５０
１ａ，ｂと受電電極５００ａ，ｂとが摺動しながら通電
される。受電電極を円盤形状とすることで摺動部を回転
中心に位置させることができ、摺動部の相対速度を小さ
くし摺動摩擦を低減することが可能となる。また、この
受電電極を円盤状とする代わりに直径を含む長手形状等
の電極であってもよく、また半径を含む長手形状等の電
極であってもよく、定着ローラの回転中心に電極の少な
くとも一部が配置されていればよい。

【００４５】第１実施形態の定着装置と同様に、定着ロ
ーラ１００Ｂには除電ブラシ７００が当接し、電気的に
グランドに落ちている。この除電ブラシ７００は、図４
の二点鎖線で示すように、加圧ローラ２００の導電性離
型層２０１に当接しても構わない。

【００４６】この第２実施形態の定着装置では、サーミ
スタ６００の構成は第１実施形態と同様なので、共通部
分に共通の符号を付してその説明を省略する。

【００４７】図５は、第１及び第２の実施形態で用いた
温度制御装置６２３を含む回路図である。

【００４８】図５において、定着ローラ１００Ａ，１０
０Ｂに絶縁板６０１を介して当接されたサーミスタ素子
６０３は、表面発熱ローラである定着ローラ１００Ａ，
１００Ｂの温度に応じて抵抗値が変化し、サーミスタ素
子６０３と抵抗Ｒ１とによって分圧された検出電位Ｖｒ
を得る。検出電位Ｖｒは温度制御装置６２３に入力さ
れ、温度制御装置６２３は入力信号に応じて、表面発熱
ローラへの通電を制御するための出力信号を、フォトカ
プラ６２４を通じてＴＲＣ（トライアック）６１６へ出
力するように構成している。

【００４９】このような制御系にて表面発熱ローラであ
る定着ローラ１００Ａ，１００Ｂを制御する場合、定着
ローラ１００Ａ，１００Ｂの外面又は内面に形成された
絶縁層１０２，１０５が破壊し、定着ローラ１００Ａ，
１００Ｂへの給電ラインとサーミスタ信号系ラインが接
触するようなことがあった場合、二次側回路に一次側の
高電圧・高電流が回り込む虞がある。

【００５０】この時サーミスタ素子６０３と定着ローラ
１００Ａ，１００Ｂとの間に設けた絶縁板６０１によっ
て二次側回路への一次側からの高電圧・高電流の回り込
みを防止すると共に、更に定着ローラ１００Ａ，１００
Ｂ（又は加圧ローラ２００）の表面に除電ブラシ７００
を当接することにより、定着ローラ１００Ａ，１００Ｂ
よりの高電圧、高電流をグランドに落とすことにより確
実にヒューズ６１５を遮断し、電源６１０からの電流の
供給を止めることができる。

【００５１】また、上記除電ブラシ７００は定着ローラ
１００Ａ，１００Ｂ及び加圧ローラ２００表面への静電
気によるトナー付着をも防止し、静電オフセットを低減
することによって画像品質の向上を図ることもできる。

【００５２】なお、以上の実施形態では、金属軸受４０
２ａ，ｂを用いたが、金属軸受４０２ａ，ｂの代わりに
絶縁性のある樹脂軸受を用いていもよい。

【００５３】また、絶縁手段として絶縁板を用いた場合
について説明したが、板状以外の形状であってもよい。

【００５４】また、除電手段として除電ブラシを用いた
場合について説明したが、定着ローラ又は加圧ローラの
表面離型層を接地できれば他の手段であってもよい。

【００５５】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することができる。

【００５６】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く請求項１の
定着装置によれば、回転駆動される定着ローラと、該定
着ローラに所定圧力をもって当接され回転自在な加圧ロ
ーラとを備え、この回転する２つのローラ間にトナーが
転写された転写紙を挿通しトナーを加熱溶融して転写紙
上に融着する定着装置であって、前記定着ローラは中空
円筒状金属基体を備え、該中空円筒状金属基体の外面又
は内面に、耐電圧性１５００Ｖ以上を満足する電気絶縁
層と定着ローラを加熱する抵抗発熱層とを積層し、該定
着ローラ及び加圧ローラの外表面に導電性、耐熱性及び
離型性を有する離型層を設け、前記定着ローラに当接し
て該定着ローラの温度検出を行うサーミスタと該サーミ
スタの出力に応じて温度制御を行う温度制御装置とを具
備している定着装置において、前記定着ローラ表面とサ
ーミスタのサーミスタ素子との間に耐電圧性１５００Ｖ
以上を満足する絶縁手段を設けるとともに、前記定着ロ
ーラ又は加圧ローラの表面離型層を接地する除電手段を
設けたので、サーミスタ素子と定着ローラとの間に設け
た絶縁手段によって二次側回路への一次側からの高電圧
・高電流の回り込みを防止することができると共に、定
着ローラの方面離型層を接地する除電手段を設けること
により、定着ローラよりの高電圧、高電流をグランドに
落とすことができる。

【００５７】また、請求項２の定着装置によれば、請求
項１に記載の定着装置おいて、前記絶縁手段の定着ロー
ラへの少なくとも当接側は、離型性及び絶縁性を有する
耐熱フィルムにて被覆されているので、耐熱フィルムは
耐熱性、離型性及び絶縁性を有する材料で構成されてい
るため、更に絶縁効果を向上することができ、安全性を
高めることができる。

【００５８】また、請求項３の定着装置によれば、請求
項１に記載の定着装置において、前記絶縁手段は、室温
で体積抵抗１０¹⁴Ωｃｍ以上、熱伝導率１５０Ｗ／ｍ・
Ｋ以上、密度２．９〜３．５ｇ／ｃｍ³ 、比熱０．７
〜０．８Ｊ／ｇ℃の特性を有する高熱伝導率材料を用い
て構成されているので、サーミスタ素子への熱応答性も
殆ど劣化することがなく定着ローラの温度を制御するこ
とができる。

【００５９】また、請求項４の定着装置によれば、請求
項１に記載の定着装置において、前記絶縁手段は、室温
で体積抵抗１０¹⁴Ωｃｍ以上、熱伝導率７５〜１５０Ｗ
／ｍ・Ｋ、密度２．０ｇ／ｃｍ³ 以下、比熱０．７〜
０．８Ｊ／ｇ℃の特性を有する低密度、低比熱材料を用
いて構成されているので、この低密度材料では上記高熱
伝導材料と比べ熱伝導率は低いが、密度が小さいため熱
容量が小さくなり、高熱伝導材料とほぼ同程度の熱応答
性を得ることが出来ると共にコストの低減を図ることが
できる。

【００６０】また、請求項５の定着装置によれば、請求
項１に記載の定着装置において、前記絶縁手段の厚さ
は、０．４〜０．６ｍｍであるので、耐圧性を満足する
と共に熱容量の低減を図ることができ、サーミスタ素子
の応答性がほとんど劣化せず、定着性の安定化を図るこ
とができる。

【００６１】また、請求項６の定着装置によれば、請求
項５に記載の定着装置において、前記サーミスタの熱電
対素子と定着ローラ表面の当接部との間の絶縁距離は、
２．５〜１５ｍｍの長さであるので、耐圧性を満足する
と共に従来よりも絶縁距離を短くして絶縁手段の大きさ
を小さくし熱容量の低減を図ることができ、サーミスタ
素子の応答性が殆ど劣化せず、定着性の安定化を図るこ
とができる。

【００６２】また、請求項７の定着装置によれば、請求
項５又は６の何れかに記載の定着装置において、前記絶
縁手段は、サーミスタの熱電対素子を固定する固定部が
設けられているので、熱電対素子と定着ローラ表面の当
接部との間の絶縁距離を確保することができ、絶縁距離
の公差を小さくすることができ、さらに絶縁距離を短く
して絶縁手段の大きさを小さくし熱容量の低減を図るこ
とができるため、熱電対素子の応答性が殆ど劣化せず、
定着性の安定化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係わる定着装置を示す
要部断面図である。

【図２】第１実施形態の定着装置で用いたサーミスタの
構成の詳細を示す図である。

【図３】本発明の第２実施形態に係わる定着装置を示す
要部断面図である。

【図４】第２実施形態の定着装置で用いたサーミスタの
構成の詳細を示す図である。

【図５】第１及び第２実施形態で用いる温度制御装置を
含む回路図である。

【符号の説明】

１００Ａ 定着ローラ １００Ｂ 定着ローラ １０１ 薄肉金属基体 １０２ 第１電気絶縁層 １０３ 抵抗発熱層 １０４ 離型層 １０５ 第２電気絶縁層 ２００ 加圧ローラ ２０１ 導電性離型層 ６０１ 絶縁板 ６０１ａ 固定部 ６０４ サーミスタフィルム（耐熱フィルム） ６０５ 板バネ ６２３ 温度制御装置 ７００ 除電ブラシ ｔ 絶縁板の厚さ ｌ 絶縁距離

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動される定着ローラと、該定着ロ
   ーラに所定圧力をもって当接され回転自在な加圧ローラ
   とを備え、この回転する２つのローラ間にトナーが転写
   された転写紙を挿通しトナーを加熱溶融して転写紙上に
   融着する定着装置であって、前記定着ローラは中空円筒
   状金属基体を備え、該中空円筒状金属基体の外面又は内
   面に、耐電圧性１５００Ｖ以上を満足する電気絶縁層と
   定着ローラを加熱する抵抗発熱層とを積層し、該定着ロ
   ーラ及び加圧ローラの外表面に導電性、耐熱性及び離型
   性を有する離型層を設け、前記定着ローラに当接して該
   定着ローラの温度検出を行うサーミスタと該サーミスタ
   の出力に応じて温度制御を行う温度制御装置とを具備し
   ている定着装置において、 前記定着ローラ表面とサーミスタのサーミスタ素子との
   間に耐電圧性１５００Ｖ以上を満足する絶縁手段を設け
   るとともに、前記定着ローラ又は加圧ローラの表面離型
   層を接地する除電手段を設けたことを特徴とする定着装
   置。
2. 【請求項２】 前記絶縁手段の定着ローラへの少なくと
   も当接側は、離型性及び絶縁性を有する耐熱フィルムに
   て被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の定
   着装置。
3. 【請求項３】 前記絶縁手段は、室温で体積抵抗１０¹⁴
   Ωｃｍ以上、熱伝導率１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、密度２．
   ９〜３．５ｇ／ｃｍ³ 、比熱０．７〜０．８Ｊ／ｇ℃
   の特性を有する高熱伝導率材料を用いて構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 【請求項４】 前記絶縁手段は、室温で体積抵抗１０¹⁴
   Ωｃｍ以上、熱伝導率７５〜１５０Ｗ／ｍ・Ｋ、密度
   ２．０ｇ／ｃｍ³ 以下、比熱０．７〜０．８Ｊ／ｇ℃の
   特性を有する低密度、低比熱材料を用いて構成されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
5. 【請求項５】 前記絶縁手段の厚さは、０．４〜０．６
   ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の定着装
   置。
6. 【請求項６】 前記サーミスタの熱電対素子と定着ロー
   ラ表面の当接部との間の絶縁距離は、２．５〜１５ｍｍ
   の長さであることを特徴とする請求項５に記載の定着装
   置。
7. 【請求項７】 前記絶縁手段は、サーミスタの熱電対素
   子を固定する固定部が設けられていることを特徴とする
   請求項５又は６の何れかに記載の定着装置。