JPH01252984A - 熱定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱定着装置に関し、特に電子写真プロセスを用
いた画像形成装置において使用される熱定着装置に関す
る。

〔従来の技術〕

電子写真プロセスを用いた画像形成装置としては、原稿
からの反射画像を複写形成する電子写真複写機や、半導
体レーザ、発光ダイオード等を光源として光ビームによ
り画像を形成する光プリンタなどがある。

従来、この種の画像形成装置において使用される定着装
置としては、大別して熱定着、圧力定着および溶媒定着
の３ａ頚の方法に基づくものがある。これらの定着方法
の中でも、定着性、記録媒体変形性および安定性の面か
ら、ならびに記録媒体の搬送性や装置の小型化の面から
、熱定着の方法による装置で、さらには熱ロール方式の
熱定着装置が従来から広く使用されてきている。

熱ロール方式の熱定着装置は、例えば第４図に示すよう
に、用紙（記録媒体）４８上に付着された現像剤あるい
は現像液（以下、トナーという）４９に接触して加熱す
るヒートローラ４１と、ヒートローラ４１に圧接するよ
うに付勢されて配設された加圧ローラ４２とから構成さ
れている。

ヒートローラ４１は、円筒状の金属コア４３と、金属コ
ア４３を内側から加熱するハロゲンランプ等のヒータ４
４と、トナー４９との剥離性を良好にするために金属コ
ア４３の表面に施された樹脂コート層４５とから形成さ
れている。

また、加圧ローラ４２は、金属コア４６と、金属コア４
６を覆ったゴム等の弾性材４７とで形成されている。

このような熱ロール式の熱定着装置では、ヒートローラ
４１および加圧ローラ４２が回転すると、トナー４９を
表面に付着した用紙４８がヒートローラ４１により加熱
されヒートローラ４１．加圧ローラ４２間で加圧されな
がら搬送されるので、トナー４９が溶融されて用紙４８
に固着されることにより熱定着が行われる。

なお、ヒートローラ４１の温度制御は、ヒートローラ４
１の表面に接するように取り付けられた温度センサ（図
示せず）によってヒータ４４への通電を制御することに
より行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の熱ロール方式の熱定着装置では、熱容量
の大きな金属コア４３をヒータ４４により内側から加熱
するようになっているので、ウオームアフブ時間がかか
るという問題点がある。

また、ヒートローラ４１と加圧ローラ４２との間が加圧
されているので、用紙４８の紙質や紙厚、または用紙４
８が封筒などのように複数枚になっているかどうかなど
に応じて、画像品質にばらつきが生じて画像劣化を招く
ばかりか、駆動源への負荷変動となって駆動モータの大
型化が必要になるという問題点がある。

さらに、ヒートローラ４】がトナー４９に接触する接触
型定着方式なので、定着時にトナー４９がヒートローラ
４１により押圧されて印字幅が広がるおそれがあるとい
う問題点がある。

さらにまた、ヒートローラ４１や加圧ローラ４２などが
温度上昇するので、画像形成装置内で使用するときに機
内温度を上昇させる熱源となり、電子写真では像担持体
の感光体などに使用温度環境の限界をもつものがあるた
め、このような場合には別に冷却装置が必要になるとと
もに、画像形成装置への入力電源としてＩＫＷ近くが必
要となって消費電力の面からも問題点がある。

本発明の目的は、上述の点に鑑み、電子写真プロセスを
用いた画像形成袋πにおいて面状ヒータを用いることに
より、小型かつ低価格で熱効率が良い非接触型定着方式
の熱定着装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の熱定着装置は、電子写真プロセスを用いた画像
形成装置において１．像担持体から転写された現像剤あ
るいは現像液を表面に有する記録媒体に対して前記現像
剤あるいは現像液を熱定着する面状ヒータを備えること
を特徴とする。

〔作用〕

本発明の熱定着装置では、面状ヒータが像担持体から転
写された現像剤あるいは現像液を表面に存する記録媒体
に対して現像剤あるいは現像液を熱定着する。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例の熱定着装置が配設された
画像形成装置を示す概要図である。この画像形成装置は
、露光により画像電荷パターン（静電潜像）が形成され
る像担持体としての感光ドラム１と、例えばコロトロン
またはスコロトロンでなる帯電器２と、感光ドラム】上
に形成された静電潜像を現像剤あるいは現像液（以下、
トナーという）１２（第２図参照）により現像する現像
器３と、感光ドラム１上に付着されたトナー１２を用紙
（記録媒体）４に吸着させる転写器５と、感光ドラム１
に残留したトナー１２を除去するクリーニング器６と、
感光ドラム１上の残留電位を除去する除電ランプ７と、
用紙４上のトナー１２を熱定着する本実施例の熱定着装
置８と、用紙４を紙送りする給紙ローラ９と、用紙４を
排出する排出ローラ１０と、用紙４を給紙カセット（図
示せず）から取り出す取出しローラ１１とから、その主
要部が構成されている。

本実施例の熱定着装置８は、第２図に示すように、用紙
４の幅方向を長平方向として一定間隔で上下に対向して
離間するように配設された一対の面状ヒータ８ａおよび
８ｂから構成されており、下位の面状ヒータ８ｂは用紙
４のガイド部材を兼ねていて、この面状ヒータ８ｂ上を
トナー１２を表面に付着した用紙４が摺接しながら移動
するようになっている。」祇４上のトナー１２は、これ
ら面状ヒータ８ａおよび８ｂから伝轟および輻射される
熱によって溶融されて用紙４に固着（熱定着）されるよ
うになっている。

面状ヒータ８ａおよび８ｂは、例えば第３図（ａｌおよ
び（′ｂ）に示すように、金属またはセラミックでなる
加熱板８１と、加熱板８１上に並置された複数のセラミ
ックヒータ８２と、セラミックヒータ８２と接続された
一対の銀電極８４と、銀Ｎ極８４から引き出された一対
のリード線８５と、セラミックヒータ８２上にマイカ板
等の絶縁板８６を介して載置されたセラミック板または
金属板でなる放熱板８７とから構成されている。

各セラミックヒータ８２は、例えば、幅ＩＱｍ　ｍ、長
さ２０ｍｍ、厚さ１ｍｍのアルミナ板等のセラミック板
８２ａ上に酸化アンチモンを添加した酸化スズまたは酸
化スズを添加した酸化インジウム等の導電性金属酸化物
ＩＪ８２ｂを蒸着して形成されている。また、セラミッ
クヒータ８２としては、同一寸法のチタン酸バリウム系
の正特性セラミックヒータ等のその他のセラミックヒー
タを使用することもできる。

面状ヒータ８ａおよび８ｂは、放熱板８７のヒータ面の
あらゆる個所の温度分布を一様にするために、各セラミ
ックヒータ８２が同−低抗値に調整されている。また、
面状ヒータ８ａおよび８ｂの温度は、温度制御器（図示
せず）によって容易に変化させることができるので、用
紙４の厚味、送り速度等に応じて最適温度に設定されて
いて、自動的に温度制御されている。

なお、上下の面状ヒータ８ａおよび８ｂは、互いに加熱
板８１を対向させるように配置される。

次に、このように構成された本実施例の熱定着装置８の
作用について、第１図に示した画像形成５装置の動作と
ともに説明する。

感光ドラム１は、帯電器２により一様に帯電されて露光
プロセスに送られる。

露光プロセスでは、例えば電子写真複写機の場合には原
稿台上の原稿への照射光の反射光により、光プリンタ、
特にレーザビームプリンタの場合には光偏向器によりス
キャンされている光ビームが画像情報に従ってオン／オ
フされることにより、感光ドラムｌ上に画像電荷パター
ンが静電潜像として形成されていく。

露光プロセスの後、感光ドラＬ１は現像プロセスに送ら
れ、現像器３により静電潜像がトナー１２によって現像
されて顕像化される。− この後、感光ドラム１は転写プロセスに送られ、感光ド
ラムｌ上のトナー１２は取出しローラ１１および給紙ロ
ーラ９により搬送されてくる用紙４に転写器５によって
転写されて再現画像が得られ、この再現画像は定着プロ
セスにおいて熱定着装置８により用紙４上に熱定着され
る。

詳しくは、トナー１２が転写された用紙４は、下位の面
状ヒータ８ｂに摺接しながら上下の面状ヒータ８ａおよ
び８ｂ間を通過することになり、この通過中に用紙４お
よびトナー１２が上下の面状ヒータ８ａおよび８ｂによ
って加熱され、トナー１２が溶融して用紙４に固着され
ることによって熱定着が行われる。この際、面状ヒータ
８ａが用紙４上のトナー１２に接触することはないので
、印字幅が広がる等の不具合が生じることはない。

熱定着装置８によりトナー１２が熱定着された用紙４は
、排出ローラ１０により画像形成装置外に排出される。

一方、転写プロセス後に、感光ドラム１はクリーニング
器６によって残留するトナー１２を除去され、除電ラン
プ７によって除電されて再使用可能となる。

なお、上記実施例では、面状ヒータ８ａおよび８ｂが平
面状ヒータであるとしたが、必要に応じて円弧面状ヒー
タ等の他の形状のヒータであってもよいことはいうまで
もない。

また、定着条件によっては、上下の面状ヒータ８ａおよ
び８ｂのいずれか一方のみをヒータとして使用するよう
にしてもよい、この場合、ヒータして使用されない面状
ヒータは、除去してもよいし、用紙４の単なるガイド部
材として使用してもよい。

さらに、用紙４のプレヒートが必要な場合には、下位の
面状ヒータ８ｂの用紙４の搬送方向の長さを上位の面状
ヒータ８ａの用紙４の搬送方向の長さに比べて長くする
ことにより対処することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、高温になる個所
が熱容量の小さな面状ヒータの部分のみであるので、ウ
オームアツプ時間がかからず、消費電力も少なく小型で
低価格の熱定着装置を提供することができるという効果
がある。

また、非接触型定着方式であるので、定着時に印字幅が
広がるおそれがなく、駆動モータの負荷を増大させるお
それもないという効果がある。

さらに、面状ヒータが画像形成装置の機内温度の上昇を
招くような熱源となることもなく、冷却装置も不要かま
たは非常に小さくすることが可能であるという効果があ
る。

さらにまた、用紙（記録媒体）の紙質、紙厚。

種類（９ｉ１１紙、封筒）等の各種の定着条件に応じて
温度設定を容易に加減することができるので、安定した
定着が可能になる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の熱定着装置が配設された
画像形成装置の概要図、 第２図は、本実施例の熱定着装置を示す側面図、第３図
［ａ）および（１）〕は、第２図中の面状ヒータの一例
を示す縦断面図および水平断面図、第４図は、従来の熱
定着装置の一例を示す断面図である。 図において、 １・・・・・感光ドラム、 ２・・・・・帯電器、 ３・・・・・現像器、 ４・・・・・用紙、 ５・・・・・転写器、 ６・・・・・クリーニング器、 ７・・・・・除電ランプ、 １１ａ、９ｂ・面状ヒータ、 ９・・・・・給紙ローラ、 ｉｏ・・・・・排出ローラ、 １１・・・・・取出しローラ、 １２・　・　・　・　・　トナー、 旧・・・・・加熱板、 ８２・・・・・セラミックヒータ、 ８２ａ・・・・セラミック）反、 ８２ｂ・・・・導電性金属酸化物層、 ８４・・・・・銀電極、 ８５・　・　・　・　・リード線、 ８６　・　・　・　・　・　輩色縁Ｉ反、８７・・・・
・放熱板である。。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電子写真プロセスを用いた画像形成装置において、 像担持体から転写された現像剤あるいは現像液を表面に
   有する記録媒体に対して前記現像剤あるいは現像液を熱
   定着する面状ヒータを備えることを特徴とする熱定着装
   置。