JPH02191978A - 非接触型熱定着器 - 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、複写機等の画像形成シート上のトナー像等を
熱融着する熱定着器に関する。特に、特開昭５８−８８
７３９号公報等で開示されている呈色剤と光に感応し前
記呈色剤を不動化する感応物質を封入したマイクロカプ
セルを塗布した潜像形成シートと、前記呈色剤と反応し
て発色する現像剤を塗布した画像形成シートを用いたカ
ラー複写機に適した熱定着器に関する。

［発明の概要コ 本発明は、前記画像形成シート上に転写された潜像を発
色、熱融着する熱定着器の熱源に遠赤外線等の輻射熱源
を用い、該輻射熱源が画像形成シートに与える輻射熱量
を、画像形成シートの進行方向人口側で最も少なく、進
行方向出口側に向かうて増加する分布とし、等速で進行
する画像形成シートの温度上昇を指数関数的とすること
により、画像形成シートに含まれる水分の急激な爆発的
蒸発による画像欠陥を防止するとともに、加熱効率の向
上、加熱定着ムラのない小型で、低コストの非接触型熱
定着器である。

［従来の技術］ 従来、複写機等のトナー像の熱融着には表面にシリコン
ゴム等をコーティングした中空ローラにハロゲンランプ
等のヒーターを内蔵し画像形成シートを加熱定着する接
触型熱定着器や、フラッシュ光源や、ヒーター熱源を用
いた輻射型の非接触型熱定着器などが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら前記の接触型熱定着器の場合、短時間に熱
融着できることを利点とするが、その反面トナー像等が
融着時にローラーに付着し、画像形成シートを汚したり
、画像形成シートがローラーに巻き付く等の欠点がある
。特に、特開昭５８−８８７３９号公報等で開示されて
いるような画像形成シートでは、著しい汚れ、巻き付き
が起こる。

また、前記フラッシュ型、輻射型の非接触型熱定着器の
場合、画像形成シートの汚れは改善されるが、接触型に
比較して熱的な効率が落ちるため輻射熱源の温度を高く
し、輻射熱量を多くしなければ高速化に対応できない、
高速化に対応するため輻射熱源の温度を一様に高くする
と特開昭５８−８８７３９号公報等で開示されているよ
うな画像形成シートでは画像形成シートの温度上昇が急
激となり水分の蒸発が爆発的蒸発となり画像に小さな凹
凸体じる。したがって、特開昭５８−８８７３９号公報
等で開示されているような画像形成シートでは輻射熱源
の温度を低く抑え長い距離に渡って加熱するか、別途、
ブリヒーターを使用し段階的に加熱する等で前記画像欠
陥に対応する必要がある。このため定着器自体が長く、
高コストになってしまう。

本発明は従来のこのような欠点を解決し、高速で、加熱
定着ムラなく、画像形成シートに含まれる水分蒸発によ
る画像欠陥がなく、さらには小型で低コストの複写機用
の熱定着器を堤供することを目的としている。

［課題を解決するための手段及び作用］上記の問題点を
解決するために、本発明は、輻射熱源が画像形成シート
に与える輻射熱量を、画像形成シートの進行方向入口側
で最も少な（、進行方向出口側に向かって増加する分布
とし、等速で進行してくる画像形成シートの温度上昇速
度を入口側では低く抑え、進行とともに温度上昇速度を
上げ出口側で最大とする。このような加熱方法によれば
画像形成シートの温度上昇は一次関数的とならずに指数
関数的となり、急激な温度上昇が防止できる。

すなわち、本発明の非接触型熱定着器では、進行方向入
口側から徐々に画像形成シートの温度を上昇させること
ができ、画像形成シートに含まれる水分を徐々に蒸発さ
せることができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を説明する
。

第１図は、本発明の一実施例の構成断面図である。

槽壁１の中には画像形成シートの進行ガイドとなるベー
スガイド６に対して斜めに板状の輻射熱源２が設けられ
ている。さらに、槽内の空気温度分布を一定にするため
攪はん用のファン３が設けられている。

画像形成シートは送りローラ４によって槽内に等速で送
り込まれる。画像形成シートは槽内に入ると、ファン３
によって一定温度に保たれた空気にまず接触し、空気か
らの熱伝導によって一次関数的に徐々に温度が上昇する
。さらに槽内に入り込むと輻射熱源２の輻射範囲にはい
る。輻射範囲にはいると、画像形成シートは空気からの
熱伝導と輻射熱源２からの輻射熱により温度が上昇する
。

第３図は、輻射熱源の距離別の画像形成シート温度上昇
速度の一例の説明図である。この図により輻射熱源と画
像形成シートの距離と画像形成シートの温度上昇の関係
を説明する。ここで、Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃは同一の輻射熱
源に対する画像形成シートの距離である。この図が示す
ように距離が短くなるほど画像形成シートの温度上昇速
度は急激な立ち上がりを示すとともに飽和温度も高くな
る。

なお、第３図は輻射熱源下に画像形成シートを移動せず
に放置した場合の画像形成シートの温度上昇速度である
。従って、第１図の輻射熱源２が画像形成シートに与え
る輻射熱量は、輻射熱源２が画像形成シートの進行方向
に対して斜めに設けられているため、画像形成シートの
進行とともに徐々に増加し、画像形成シートの温度上昇
は、輻射熱源２の輻射範囲に入ってから指数関数的とな
る。

第２図は、非接触型熱定着器内での温度上昇速度の一例
の説明図である。この図により画像形成シートの温度上
昇状態を説明する。図中、Ａは本発明による非接触型熱
定着器の場合の温度上昇状態を示し、Ｂは本発明による
非接触型熱定着器と全く同じ構成で輻射熱源２のみを画
像形成シートと平行に設けた場合の温度上昇状態を示し
たものである。

まず、Ｂについて説明する。Ｂの場合、槽内に送り込ま
れた画像形成シートは槽内の空気による熱伝導で温度′
ｒｒから温度Ｔａまで一次関数的に上昇する、画像形成
シートはさらに送り込まれ輻射熱源２の輻射範囲にはい
る。ここで、輻射熱源２は画像形成シートと平行に設け
られており、その輻射熱量は画像形成シートの進行方向
どこでも一定である。したがって画像形成シートの温度
上昇は、温度Ｔａを境に急激に立ち上がる。そして、画
像形成シートに含まれる水分蒸発温度Ｔｂを超え、さら
には完全な熱融着温度Ｔｃを超え熱定着される。

一方、Ａの場合には、温度ＴａまではＢと同様に上昇す
る。しかし、輻射熱源２の輻射範囲にはいると、画像形
成シート進行方向とともに増加する輻射熱により、徐々
に温度上昇速度が速くなり指数関数的に上昇する。そし
て、画像形成シートに含まれる水分蒸発温度Ｔｂを超え
、さらには完全な熱融着温度Ｔｃを超え熱定着される。

さて両者の違いは画像形成シートに含まれる水分蒸発温
度Ｔｂの超え方にある。Ｂの場合は、温度Ｔａからの急
激な温度上昇のまま温度Ｔｂを超える。この時、画像形
成シートに含まれる水分は温度Ｔｂから蒸発を始めるが
、全てが蒸発する前に画像形成シートの温度が高くなっ
てしまうので急激に爆発的に蒸発する。この時、画像形
成シートに凹凸の画像欠陥が生じる。

一方、Ａの場合は、温度Ｔａから徐々に温度を上昇させ
画像形成シートに含まれる水分の蒸発温度Ｔｂ付近が已
に比較して長い間保持され、その水分を徐々に蒸発させ
る。そしてその後、急激な温度上昇によって熱定着され
る。

ここで、Ｂの場合と同様な構成で画像形成シートに凹凸
の画像欠陥を生じさせないためには、温度Ｔａ以降の温
度上昇速度をＡの場合の温度Ｔｂを超える付近の温度上
昇速度にする必要がある。それが第３図のＣの場合であ
る。しかし、Ｃの場合は画像欠陥は生じないが完全な熱
融着温度Ｔｃを超えるのがＡの場合に比較して遅くなる
。

従って、画像欠陥を生じさせずに早く加熱定着させる温
度上昇状態は指数関数的に上昇するＡの場合となり、本
発明の構成によれば、温度上昇はＡの状態となる。

第４図、第６図は、本発明の好適な他の実施例である。

以下、図面を参照し説明する。

第４図において、槽壁１、ファン３、送りローラ４、排
出ローラ５、ベースガイド６の構成は第１図と同様であ
る。

しかし、板状の輻射熱源２はベースガイド６に対し平行
に設けられている。

また、輻射熱源２の下部には、輻射量を制御するための
遮熱板７が設けられている。

遮熱板７は、第５図のように画像形成シートの進行方向
に対し開口面積の異なる開口部７ａを有している。

この開口部７ａは、画像形成シートの進行方向入口側で
は小さく、出口側に向かって大きくなっている。即ち、
開口率は入口側で最も小さく、出口側に向かって大きく
なり、出口側で最大となる。

従って、本構成では輻射熱源２により画像形成シートが
受ける輻射熱量を遮熱板７により、画像形成シート進行
方向入口側で最も少なく、進ｊテ方開山口側に向かって
増加する分布として、第１図と同様の効果を得ている。

次に第６図においても、槽壁ｌ、ファン３、送りローラ
４、排出ローラ５、ベースガイド６の構成は第１図と同
様であるが、輻射熱源２は反射鏡２ａを設けた複数の棒
状熱源となっている。

配置された輻射熱源は、画像形成シート進行方向に対し
、入口側では広い間隔で配置され、出口側に向かって狭
い間隔で配置されている。各反射ｊｉｉ１２ａは各輻射
熱源２の受は持つ範囲での輻射熱を等分布としている。

従って、画像形成シートが受ける輻射熱量は画像形成シ
ート進行方向入口側で最も少なく、進行方向出口側に向
かって増加する分布となり第１図と同様の効果を得てい
る。

また、各輻射熱ｒＡ２の間隔を変えるのではなく、各々
の輻射熱源２の温度を画像形成シート進行方向入口側で
最も低く、進行方向出口側に向かって高くすることによ
っても同様の効果が得られる。

［発明の効果コ 以上説明のように本発明によれば、高速で、加熱定着ム
ラなく、画像形成シートに含まれる水分蒸発による画像
欠陥がなく、さらには小型で低コストの複写機用の非接
触型熱定着器が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる非接触型熱定着器の一実施例の
構成断面図、第２図は画像形成シート温度上昇速度の一
例の説明図、第３図は輻射熱源の距離別の画像形成シー
ト温度上昇速度の一例の説明図、第４図及び第６図は本
発明にかかる非接触型定着器の他の実施例の構成断面図
、第５図は遮熱板の概要図である。 ・槽壁 ・輻射熱源 ・反射鏡 ・ファン ・送りローラ ・排出ローラ ６・・・ベースガイド ７・・・遮熱板 ７ａ・・開口部 以上 出願人　セイコー電子工業株式会社 代理人　弁理士　　林　　　敬　之　助第　　１ 図 面像刑へントＡ屓上昇え崖の一伊１の説明２第　　２　
　図 第　　３ 閏

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複写機等の画像形成シート上に形成されたトナー
   像等を遠赤外線等の輻射熱により加熱して熱融着する非
   接触型熱定着器において、一個以上の輻射熱源を設け、
   該輻射熱源が画像形成シートに与える輻射熱量を、画像
   形成シートの進行方向入口側で最も少なく、進行方向出
   口側に向かって増加する分布としたことを特徴とする非
   接触型熱定着器。
2. （２）前記輻射熱源を一個の板状の輻射熱源とし、画像
   形成シートと該輻射熱源の距離を画像形成シートの進行
   方向入口側で最も長く、出口側に向かって短くなるよう
   に該輻射熱源を画像形成シートの進行方向に対し斜めに
   設け、該輻射熱源が画像形成シートに与える輻射熱量を
   、画像形成シートの進行方向入口側で最も少なく、進行
   方向出口側に向かって増加する分布としたことを特徴と
   する請求項１記載の非接触型熱定着器。