JPH03167581A - 定着装置 - Google Patents
定着装置Info
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- JPH03167581A JPH03167581A JP30716489A JP30716489A JPH03167581A JP H03167581 A JPH03167581 A JP H03167581A JP 30716489 A JP30716489 A JP 30716489A JP 30716489 A JP30716489 A JP 30716489A JP H03167581 A JPH03167581 A JP H03167581A
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- JP
- Japan
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- fixing
- film
- recording material
- pressure
- heating
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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。
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)
本発明はフィルムを介して記録材に熱エネルギーを付与
する方式の定着装置に関する.この装置は,複写機●レ
ーザービームプリンタ●ファクシミリeマイクロフィル
ムリーグプリンタ●画像表示(ディスプレイ)装置●記
録機等の画像形威装置において、電子写真●静電記録●
磁気記録等の適宜の画像形成プロセス手段により加熱溶
融性の樹脂等より威るトナーを用いて記録材(エレクト
ロファックスシ一ト●静電記録シ一ト●転写材シ一ト●
印刷紙など)の面に直接方式もしくは間接(転写)方式
で目的の画像情報に対応した未定着のトナー画像を形成
担持させ、該未定着のトナー画像を該画像を担持してい
る記録材面に永久固着画像として加熱定着処理する画像
定着装置として活用できる.また,画像定着装置に限定
されず、例えば画像を担持した記録材を加熱して表面性
を改質する装置等、広く像担持体を加熱処理する手段装
置として使用できる. (従来の技術) 従来、例えば画像の加熱定着等のための記録材の加熱装
置は、所定の温度に維持された加熱ローラと、弾性層を
有して該加熱ローラに圧接する加圧ローラとによって、
記録材を扶持搬送しつつ加熱する熱ローラ方式が多用さ
れている.米国特許第3,578,797号明細書に開
示のように画像定着手段としてベルト定着方式も知られ
ている.これは ■トナー像を加熱体ウエブに接触させてその融点へ加熱
して溶融し、 ■溶融後、そのトナーを冷却して比較的高い粘性とし、 ■トナーの付着する傾向を弱めた状態で加熱体ウェブか
ら剥す、 という過程を経ることによって、オフセットを生じさせ
ずに定着する方式である。
する方式の定着装置に関する.この装置は,複写機●レ
ーザービームプリンタ●ファクシミリeマイクロフィル
ムリーグプリンタ●画像表示(ディスプレイ)装置●記
録機等の画像形威装置において、電子写真●静電記録●
磁気記録等の適宜の画像形成プロセス手段により加熱溶
融性の樹脂等より威るトナーを用いて記録材(エレクト
ロファックスシ一ト●静電記録シ一ト●転写材シ一ト●
印刷紙など)の面に直接方式もしくは間接(転写)方式
で目的の画像情報に対応した未定着のトナー画像を形成
担持させ、該未定着のトナー画像を該画像を担持してい
る記録材面に永久固着画像として加熱定着処理する画像
定着装置として活用できる.また,画像定着装置に限定
されず、例えば画像を担持した記録材を加熱して表面性
を改質する装置等、広く像担持体を加熱処理する手段装
置として使用できる. (従来の技術) 従来、例えば画像の加熱定着等のための記録材の加熱装
置は、所定の温度に維持された加熱ローラと、弾性層を
有して該加熱ローラに圧接する加圧ローラとによって、
記録材を扶持搬送しつつ加熱する熱ローラ方式が多用さ
れている.米国特許第3,578,797号明細書に開
示のように画像定着手段としてベルト定着方式も知られ
ている.これは ■トナー像を加熱体ウエブに接触させてその融点へ加熱
して溶融し、 ■溶融後、そのトナーを冷却して比較的高い粘性とし、 ■トナーの付着する傾向を弱めた状態で加熱体ウェブか
ら剥す、 という過程を経ることによって、オフセットを生じさせ
ずに定着する方式である。
フラッシュ定着方式やオーブン定着方式もある。
最近では、固定支持された加熱体と、該加熱体に対向圧
接するフィルムと、該フィルムを介して記録材を加熱体
に密着させる加圧部材からなる構戒方式の加熱装置(フ
ィルム加熱方式)も考案されている。
接するフィルムと、該フィルムを介して記録材を加熱体
に密着させる加圧部材からなる構戒方式の加熱装置(フ
ィルム加熱方式)も考案されている。
本出願人の先の提案に係る特開昭63−313182号
公報に開示の方式装置等がこれに属し、固定加熱体に圧
接慴動する薄肉の耐熱フィルム(シート)を介して、記
録材に形成担持されている未定着トナー像に熱エネルギ
ーを付与して軟化・溶融せしめフィルムと記録材を離間
させる、或いはトナーが冷却・固化した後にフィルムと
記録材を離間させることを基本とする加熱手段・装置で
ある。
公報に開示の方式装置等がこれに属し、固定加熱体に圧
接慴動する薄肉の耐熱フィルム(シート)を介して、記
録材に形成担持されている未定着トナー像に熱エネルギ
ーを付与して軟化・溶融せしめフィルムと記録材を離間
させる、或いはトナーが冷却・固化した後にフィルムと
記録材を離間させることを基本とする加熱手段・装置で
ある。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら,上述のような従来の熱ローラ方式、米国
特許第3,578,797号明細書に記載のベルト定着
方式、その他の方式には次のような問題があった. 熱ローラ方式:■所定温度に立ち上がるまでにかなり時
間がかかり、その間は画像形成作動禁止の時間となる.
即ち所謂ウェイトタイムがある.■熱容量が必要な為大
きな電力が必要である.■回転ローラでローラ温度が高
温の為に耐熱性特殊軸受けが必要.■ローラに直接手が
触れる構戊となり、危険があったり、保護部材が必要.
■ローラの定着温度及び曲率により記録材がローラに巻
き付き記録材のジャム(Jan)トラブルをみやすい.
■記録材上のトナーを定着する定着点の温度と、記録材
と熱ローラの分離点の温度が等しいため、分離温度に依
存する高温オフセットが発生しやすく、また分離温度に
依存する画像光沢の程度が制御できない. フラッシュ、オーブン定着方式:■装置が太き〈なる.
■画像の鮮明さが低下したり、記録紙が定着器内で滞留
すると発火する危険がある.ベルト定着方式:この方式
の場合も前記熱ローラ方式の■項や■項と同様のウェイ
トタイム、大電力消費等の問題がある. フィルム加熱方式は、■低熱容量加熱体を用いることが
できるため、省電力化●ウェイトタイム短縮化(クィッ
クスタート性)になり、■定着点と分離点が別に設定で
きるため、オフセットも防止される、その他従来例の種
々の欠点を解決できるなどの利点を有し効果的なもので
ある.しかし問題点として次のようなことが挙げられる
. (a)定着の高速化(プロセススピードのアップ)に際
し、フィルムを挟んで加熱体と加圧ローラとの圧接で形
威される定着ニップ部の一定ニップ(加熱@)で所要の
画像定着性能を得るのに定着温度を上げねばならず、フ
ィルムの耐熱性(特に、弾性変形の熱特性・・・のび)
に問題があった. (b)定着ニップ部のニップ輻を広〈とるためにベルト
加圧があるが,定着ベルトが比較的厚い場合によいが、
熱容量と熱抵抗でクイックスタートが不可能であった. また定着フィルムとして数10川1以下の薄肉フィルム
を用いると加圧ベルトではフィルムの波打ちや均一な当
接及び安定走行が得られなかった. 構戊的には加圧ベルトは従動しにくく駆動源が必要でか
つ定着フィルムと全く等速で駆動する事がむずかしい. 本発明は同じくフィルム加熱方式の定着装置であるが、
上記のような問題点を解消し,定着の高速化に支障なく
対応できるようにした、この種の定着装置を提供するこ
とを目的とする.(問題点を解決するための手段) 未発明は、走行するフィルムと、それを挟んで圧接する
加熱体と加圧部材とを有し、フィルムを挟んで加熱体と
加圧部材との加圧で形威される定着ニップ部のフィルム
と加圧部材との間に記録材を導入して走行フィルムと共
に定着ニップ部を移動通過させることで加熱体からフィ
ルムを介して記録材に熱エネルギーを与える定着装置で
あり、加圧部材は加圧ローラであり、フィルムを挟んで
加熱体と加圧ローラとの圧接で形成される定着ニップ部
をフィルムの走行方向に沿って複数箇所具備させ、記録
材はそれ等の定着ニップ部を順次に移動通過させること
を特徴とする定着装置を要旨とする. また本発明は上記の定着装置において、各定着ニツプ部
における加圧ローラはフィルム走行に対して従勤するこ
と、各定着ニツプ部における加熱体の定着付与エネルギ
ーや温度が異なること、各定着ニップ部における加圧ロ
ーラの当接圧やニツプ幅が異なる、などを特徴としてい
る定着装置である. (作 用) 即ち記録材は、上記の複数個所の定着ニップ部を順次に
移動通過して各定着ニップ部で加熱を受けるので、定着
の高速化に当り、個々の定着ニツプ部のニップ幅を大き
くしたり、定着温度を高温化したりする処置をしなくと
も記録材のトータルとしての加熱時M(定着時間)を長
くし得,所要十分な定着性能を確保することができるこ
と、定着フィルムは薄肉のものを前述のような酎熱性の
問題なく用いて安定に走行させることができること、加
圧部材として前述のような種々問題のある加圧ベルトで
なく、加圧ローラを用いることができること、からこの
種のフィルム加熱方式の定着装置についてクイックスタ
ート性で、かつ定着の高速化に十分に対応可能なものを
構成できる. (実施例) (1)定着装置例1(第l図) 第1図は木発明に従うフィルム加熱方式の定着装置16
の一例の構造図である. 3◆4は互いに並行に配設した左右一対のフィルム駆勤
ローラと,テンションローラを兼ねた従動ローラ,2は
この両ローラ間に懸回張設したエンドレスベルト状の定
着フィルムであり、駆動ローラ3が矢示の時計方向に回
転駆動されることにより時計方向にシワや走行ムラなく
所定の速度で回動駆動される. IA●IBは加熱体としての第1と第2の2個の低熱容
量線状加熱体(ヒータ)であり、上記エンドレスベルト
状の定着フィルム2の下行側のフィルム部分の内面側に
該フィルム部分の走行方向の上流側と下流側の2箇所部
に所定の間隔をおいて配置してある. 上記の第lとf!s2の加熱体IA・IBは夫々加熱体
ホルダ(ヒータホルダ)としての横長の断熱性部材23
の下面に長手に沿って設けた加熱体収容凹溝に後述する
通電発熱体層21を設けた側の面を外側にして嵌め入れ
て保持させ、更に必要に応じてこのホルダ23を加熱体
1側を下向きにして剛性支持体25に取付け支持させ、
これを定着装置の所定位置に加熱体1(A−B)を下向
きにして定置配設してある. 5a●5bは第1及び第2の加圧部材としての、シリコ
ーンゴム等の屋形性の良いゴム弾性層を有する加圧ロー
ラであり、前記第1及び第2の加熱体LA− IHの各
下面に対して前記フィルム2を挟ませて不図示の村勢手
段により例えば総圧4〜7kgの当接圧をもって対向圧
接させてあり、前記フィルム2の走行に伴ない従動回転
する. 第1及び第2の加熱体IA@IBは夫々フィルムの面移
動方向に交差する方向を長子とする低熱容量線状加熱体
であり、基板24●通電発熱体M21●温度検知素子2
2等よりなる.基盤24は耐熱性・電気絶縁性・低熱容
量の部材であり、一例として、厚みl.Omm●幅10
mm●長さ240■のアルミナ基板である.通電発熱体
層2lは基板24の一方側の面をフィルム摺動側の面と
してその面の略中央部に面長手に沿ってTa2N●銀パ
ラジウム等の電気抵抗材料を幅1.ommに塗工(スク
リーン印刷等)して具備させた線状もしくは帯状の低熱
容量の層である. 温度検知素子22(検温素子)は加熱体IA●1Bの温
度調節系の構成要素であり、通電発熱体層21を設けた
面側とは反対側の基板24面に設けてあり、基板24の
温度を加熱体IA・1Bの温度として検温させている。
特許第3,578,797号明細書に記載のベルト定着
方式、その他の方式には次のような問題があった. 熱ローラ方式:■所定温度に立ち上がるまでにかなり時
間がかかり、その間は画像形成作動禁止の時間となる.
即ち所謂ウェイトタイムがある.■熱容量が必要な為大
きな電力が必要である.■回転ローラでローラ温度が高
温の為に耐熱性特殊軸受けが必要.■ローラに直接手が
触れる構戊となり、危険があったり、保護部材が必要.
■ローラの定着温度及び曲率により記録材がローラに巻
き付き記録材のジャム(Jan)トラブルをみやすい.
■記録材上のトナーを定着する定着点の温度と、記録材
と熱ローラの分離点の温度が等しいため、分離温度に依
存する高温オフセットが発生しやすく、また分離温度に
依存する画像光沢の程度が制御できない. フラッシュ、オーブン定着方式:■装置が太き〈なる.
■画像の鮮明さが低下したり、記録紙が定着器内で滞留
すると発火する危険がある.ベルト定着方式:この方式
の場合も前記熱ローラ方式の■項や■項と同様のウェイ
トタイム、大電力消費等の問題がある. フィルム加熱方式は、■低熱容量加熱体を用いることが
できるため、省電力化●ウェイトタイム短縮化(クィッ
クスタート性)になり、■定着点と分離点が別に設定で
きるため、オフセットも防止される、その他従来例の種
々の欠点を解決できるなどの利点を有し効果的なもので
ある.しかし問題点として次のようなことが挙げられる
. (a)定着の高速化(プロセススピードのアップ)に際
し、フィルムを挟んで加熱体と加圧ローラとの圧接で形
威される定着ニップ部の一定ニップ(加熱@)で所要の
画像定着性能を得るのに定着温度を上げねばならず、フ
ィルムの耐熱性(特に、弾性変形の熱特性・・・のび)
に問題があった. (b)定着ニップ部のニップ輻を広〈とるためにベルト
加圧があるが,定着ベルトが比較的厚い場合によいが、
熱容量と熱抵抗でクイックスタートが不可能であった. また定着フィルムとして数10川1以下の薄肉フィルム
を用いると加圧ベルトではフィルムの波打ちや均一な当
接及び安定走行が得られなかった. 構戊的には加圧ベルトは従動しにくく駆動源が必要でか
つ定着フィルムと全く等速で駆動する事がむずかしい. 本発明は同じくフィルム加熱方式の定着装置であるが、
上記のような問題点を解消し,定着の高速化に支障なく
対応できるようにした、この種の定着装置を提供するこ
とを目的とする.(問題点を解決するための手段) 未発明は、走行するフィルムと、それを挟んで圧接する
加熱体と加圧部材とを有し、フィルムを挟んで加熱体と
加圧部材との加圧で形威される定着ニップ部のフィルム
と加圧部材との間に記録材を導入して走行フィルムと共
に定着ニップ部を移動通過させることで加熱体からフィ
ルムを介して記録材に熱エネルギーを与える定着装置で
あり、加圧部材は加圧ローラであり、フィルムを挟んで
加熱体と加圧ローラとの圧接で形成される定着ニップ部
をフィルムの走行方向に沿って複数箇所具備させ、記録
材はそれ等の定着ニップ部を順次に移動通過させること
を特徴とする定着装置を要旨とする. また本発明は上記の定着装置において、各定着ニツプ部
における加圧ローラはフィルム走行に対して従勤するこ
と、各定着ニツプ部における加熱体の定着付与エネルギ
ーや温度が異なること、各定着ニップ部における加圧ロ
ーラの当接圧やニツプ幅が異なる、などを特徴としてい
る定着装置である. (作 用) 即ち記録材は、上記の複数個所の定着ニップ部を順次に
移動通過して各定着ニップ部で加熱を受けるので、定着
の高速化に当り、個々の定着ニツプ部のニップ幅を大き
くしたり、定着温度を高温化したりする処置をしなくと
も記録材のトータルとしての加熱時M(定着時間)を長
くし得,所要十分な定着性能を確保することができるこ
と、定着フィルムは薄肉のものを前述のような酎熱性の
問題なく用いて安定に走行させることができること、加
圧部材として前述のような種々問題のある加圧ベルトで
なく、加圧ローラを用いることができること、からこの
種のフィルム加熱方式の定着装置についてクイックスタ
ート性で、かつ定着の高速化に十分に対応可能なものを
構成できる. (実施例) (1)定着装置例1(第l図) 第1図は木発明に従うフィルム加熱方式の定着装置16
の一例の構造図である. 3◆4は互いに並行に配設した左右一対のフィルム駆勤
ローラと,テンションローラを兼ねた従動ローラ,2は
この両ローラ間に懸回張設したエンドレスベルト状の定
着フィルムであり、駆動ローラ3が矢示の時計方向に回
転駆動されることにより時計方向にシワや走行ムラなく
所定の速度で回動駆動される. IA●IBは加熱体としての第1と第2の2個の低熱容
量線状加熱体(ヒータ)であり、上記エンドレスベルト
状の定着フィルム2の下行側のフィルム部分の内面側に
該フィルム部分の走行方向の上流側と下流側の2箇所部
に所定の間隔をおいて配置してある. 上記の第lとf!s2の加熱体IA・IBは夫々加熱体
ホルダ(ヒータホルダ)としての横長の断熱性部材23
の下面に長手に沿って設けた加熱体収容凹溝に後述する
通電発熱体層21を設けた側の面を外側にして嵌め入れ
て保持させ、更に必要に応じてこのホルダ23を加熱体
1側を下向きにして剛性支持体25に取付け支持させ、
これを定着装置の所定位置に加熱体1(A−B)を下向
きにして定置配設してある. 5a●5bは第1及び第2の加圧部材としての、シリコ
ーンゴム等の屋形性の良いゴム弾性層を有する加圧ロー
ラであり、前記第1及び第2の加熱体LA− IHの各
下面に対して前記フィルム2を挟ませて不図示の村勢手
段により例えば総圧4〜7kgの当接圧をもって対向圧
接させてあり、前記フィルム2の走行に伴ない従動回転
する. 第1及び第2の加熱体IA@IBは夫々フィルムの面移
動方向に交差する方向を長子とする低熱容量線状加熱体
であり、基板24●通電発熱体M21●温度検知素子2
2等よりなる.基盤24は耐熱性・電気絶縁性・低熱容
量の部材であり、一例として、厚みl.Omm●幅10
mm●長さ240■のアルミナ基板である.通電発熱体
層2lは基板24の一方側の面をフィルム摺動側の面と
してその面の略中央部に面長手に沿ってTa2N●銀パ
ラジウム等の電気抵抗材料を幅1.ommに塗工(スク
リーン印刷等)して具備させた線状もしくは帯状の低熱
容量の層である. 温度検知素子22(検温素子)は加熱体IA●1Bの温
度調節系の構成要素であり、通電発熱体層21を設けた
面側とは反対側の基板24面に設けてあり、基板24の
温度を加熱体IA・1Bの温度として検温させている。
加熱体ホルダ23は断熱体で、耐熱性かつ熱伝導性の悪
い、例えばpps (ポリフェニレンサルファイト)・
ベークライト・PBT−PAI(ポリアミドイミド)・
PI(ポリイミド)PEEK (ポリエーテルエーテル
ケトン)液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂、これらの樹脂
とセラミックス・金属・ガラス等との複合材などで構成
できる。
い、例えばpps (ポリフェニレンサルファイト)・
ベークライト・PBT−PAI(ポリアミドイミド)・
PI(ポリイミド)PEEK (ポリエーテルエーテル
ケトン)液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂、これらの樹脂
とセラミックス・金属・ガラス等との複合材などで構成
できる。
駆動ローラ3はソリッドや中空の金属ローラ、もしくは
その外周をフィルム2との摩擦係数を大きくするために
例えばウレタン・EPDM・CR等のゴム層や樹脂層で
コートしたものなどである。
その外周をフィルム2との摩擦係数を大きくするために
例えばウレタン・EPDM・CR等のゴム層や樹脂層で
コートしたものなどである。
回動駆動されるエンドレスベルト状の定着フィルム2は
装置に導入して定着処理させる最大の記録材の幅サイズ
よりも広い幅寸法のもので、繰り返してトナー画像の加
熱定着に供されるから,耐熱性・離型性・耐久性に優れ
、一般的には100ILm以下、好ましくは40fiL
m以下、20〜30g■の薄肉のものを使用する.例え
ばポリイミド● (PI) ●ボリエーテルイミド(
PE I)●PES − PFA (4フッ化エチレン
ーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)
などの耐熱樹脂の単層フィルム、或いは複合層フィルム
例えば20JL厘厚フィルムの少なくとも画像当接面側
に離型性の良いPTFE(4フッ化エチレン樹脂)●P
AF等のフッ素樹脂や、更にはカーボン等の導電材を添
加した離型性コート層を10ル曽厚以下に施こしたもの
などである.フィルムの内面は駆動摺動部となる. 第1及び第2の加熱体IA●IBにおいて発熱体層2l
を形成具備させた基板24の下面はフィルム2との摺動
面であるから、例えばTa205等の摺勤保護層を形成
して面保護することが好ましい. 本例の場合は第1及び第2の加熱体IA・IBの前記の
線状もしくは帯状の通電発熱体層21に対してその長手
両端部より通電して発熱体層21を全長にわたって発熱
させる。辿電はDC電圧のパルス状波形で、温度検出素
子22によりコントロールされた所望の温度、エネルギ
ー放出量に応じたパルスをそのパルス巾を変化させて与
える通電制御回路構成にしてある。パルス幅は概略0.
5〜5Illsecとなる。
装置に導入して定着処理させる最大の記録材の幅サイズ
よりも広い幅寸法のもので、繰り返してトナー画像の加
熱定着に供されるから,耐熱性・離型性・耐久性に優れ
、一般的には100ILm以下、好ましくは40fiL
m以下、20〜30g■の薄肉のものを使用する.例え
ばポリイミド● (PI) ●ボリエーテルイミド(
PE I)●PES − PFA (4フッ化エチレン
ーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)
などの耐熱樹脂の単層フィルム、或いは複合層フィルム
例えば20JL厘厚フィルムの少なくとも画像当接面側
に離型性の良いPTFE(4フッ化エチレン樹脂)●P
AF等のフッ素樹脂や、更にはカーボン等の導電材を添
加した離型性コート層を10ル曽厚以下に施こしたもの
などである.フィルムの内面は駆動摺動部となる. 第1及び第2の加熱体IA●IBにおいて発熱体層2l
を形成具備させた基板24の下面はフィルム2との摺動
面であるから、例えばTa205等の摺勤保護層を形成
して面保護することが好ましい. 本例の場合は第1及び第2の加熱体IA・IBの前記の
線状もしくは帯状の通電発熱体層21に対してその長手
両端部より通電して発熱体層21を全長にわたって発熱
させる。辿電はDC電圧のパルス状波形で、温度検出素
子22によりコントロールされた所望の温度、エネルギ
ー放出量に応じたパルスをそのパルス巾を変化させて与
える通電制御回路構成にしてある。パルス幅は概略0.
5〜5Illsecとなる。
又木例では定着装置16よりも記録材Pの搬送方向上流
側の定着装置寄りに記録材Pの先端・後端検知センサ(
不図示)を設けてあり、該センサの記録材検知信号によ
り第1及び第2の各加熱体1A・IBの発熱体層21に
対する通電期間を記録材Pが定着装置16を通過してい
る必要期間だけに制御している。
側の定着装置寄りに記録材Pの先端・後端検知センサ(
不図示)を設けてあり、該センサの記録材検知信号によ
り第1及び第2の各加熱体1A・IBの発熱体層21に
対する通電期間を記録材Pが定着装置16を通過してい
る必要期間だけに制御している。
画像形成スタート信号により画像形成装置が像形成動作
して不図示の像形成部側から定着装置16へ搬送された
、未定着のトナー画像Taを上面に担持した記録材Pの
先端が定着装置寄りに配設した前述のセンサ(不図示)
により検知されると定着フィルム2の回動が開始され、
記録材Pはガイド30に案内されて第1の加熱体IAと
第1の加圧ローラ5aとで形成される第1の圧接部Na
(定着ニップ部)の定着フィルム2と加圧ローラ5aと
の間に進入して、未定着トナー画像面が記録材Pの搬送
速度と同一速度で同方向に面移動状態の定着フィルム2
の下面に密着して面ズレやしわ寄りを生じることなく定
着フィルム2と一緒の重なり状態で第1の定着ニップ部
Naを挟圧力を受けつつ通過していく。
して不図示の像形成部側から定着装置16へ搬送された
、未定着のトナー画像Taを上面に担持した記録材Pの
先端が定着装置寄りに配設した前述のセンサ(不図示)
により検知されると定着フィルム2の回動が開始され、
記録材Pはガイド30に案内されて第1の加熱体IAと
第1の加圧ローラ5aとで形成される第1の圧接部Na
(定着ニップ部)の定着フィルム2と加圧ローラ5aと
の間に進入して、未定着トナー画像面が記録材Pの搬送
速度と同一速度で同方向に面移動状態の定着フィルム2
の下面に密着して面ズレやしわ寄りを生じることなく定
着フィルム2と一緒の重なり状態で第1の定着ニップ部
Naを挟圧力を受けつつ通過していく。
記録材Pのトナー画像担持面は定着フィルム面に押圧密
着状態で該第1の定着ニップ部Naを通過していく過程
で第1の加熱体IAの発熱体層21の熱を定着フィルム
2を介して受け、トナー画像か熱溶融して記録材P面に
軟化接着化Tbする。
着状態で該第1の定着ニップ部Naを通過していく過程
で第1の加熱体IAの発熱体層21の熱を定着フィルム
2を介して受け、トナー画像か熱溶融して記録材P面に
軟化接着化Tbする。
第1の定着にニップ部Naで加熱を受けた記録材Pは引
続き定着フィルム2に密着したまま第2の加熱体IBの
定着ニップ部Nbを通過していく。この過程で記録材P
はこの第2の定着ニップ部Nbでも第2の加熱体IBの
加熱体層21の熱を定着フィルム2を介して受け、トナ
ーが加熱される。
続き定着フィルム2に密着したまま第2の加熱体IBの
定着ニップ部Nbを通過していく。この過程で記録材P
はこの第2の定着ニップ部Nbでも第2の加熱体IBの
加熱体層21の熱を定着フィルム2を介して受け、トナ
ーが加熱される。
そして第2の定着ニップ部Nbを通過した記録材Pは次
いで定着フィルム駆動ローラ3の位置を通過するどきロ
ーラ3に沿うフィルム2の曲率でフィルム2面から分離
され、ガイド31で案内されて排紙手段へ至る間に熱溶
融トナーTbの温度が降温して固化Tcするに至り、画
像定着済みの記録材Pがトレイ上へ出力される。
いで定着フィルム駆動ローラ3の位置を通過するどきロ
ーラ3に沿うフィルム2の曲率でフィルム2面から分離
され、ガイド31で案内されて排紙手段へ至る間に熱溶
融トナーTbの温度が降温して固化Tcするに至り、画
像定着済みの記録材Pがトレイ上へ出力される。
記録材Pは上記のように第1及び第2の定着ニップ部N
a−Nbを順次に移動通過して各定着ニップ部で加熱を
受ることで、定着の高速化に当り、個々の定着ニップ部
Na−Nbのニップ幅を大きくしたり、定着温度を高温
化したりする処置をしなくとも記録材Pのトータルとし
ての加熱時間(定着時間)を長くすることができて所要
十分な定着性能を確保することができ、定着フィルム2
は薄肉のものを耐熱性の問題なく用いて安定に走行させ
ることができ、加圧部材として加圧ローラ5a・5bを
用いることができ、このためこの種のフィルム加熱方式
の定着装置についてクイックスタート性で、かつ定着の
高速化に十分に対応可能なものを構成できる。
a−Nbを順次に移動通過して各定着ニップ部で加熱を
受ることで、定着の高速化に当り、個々の定着ニップ部
Na−Nbのニップ幅を大きくしたり、定着温度を高温
化したりする処置をしなくとも記録材Pのトータルとし
ての加熱時間(定着時間)を長くすることができて所要
十分な定着性能を確保することができ、定着フィルム2
は薄肉のものを耐熱性の問題なく用いて安定に走行させ
ることができ、加圧部材として加圧ローラ5a・5bを
用いることができ、このためこの種のフィルム加熱方式
の定着装置についてクイックスタート性で、かつ定着の
高速化に十分に対応可能なものを構成できる。
上記のように定着二ツプ部を複数箇所(本例では2箇所
Na−Nb)具備させて記録材Pをそれ等の定着ニツプ
部を順次に通過させて加熱処理させることは、基本的に
は記録材Pの加熱時間を長く得る事であるが、本構成を
用いることで、以下の更なる効果が得られた。
Na−Nb)具備させて記録材Pをそれ等の定着ニツプ
部を順次に通過させて加熱処理させることは、基本的に
は記録材Pの加熱時間を長く得る事であるが、本構成を
用いることで、以下の更なる効果が得られた。
第2図(a)は定着ニップ部Nにおいて記録材Pか軽圧
で加熱される場合で、未定着像Taには空気層aが存在
し、トナーの熱抵抗のため熱伝導が悪く、記録材P側の
下層トナーを溶融するに熱源21は高温を必要とするの
に比べ、加圧された第2図( b ’)の状態ではトナ
ー層Taの空気層aが減少し第2図(a)に比べ熱源2
1の温度を低下でき、省エネルギーかつ昇温の少ない装
置が得られる。
で加熱される場合で、未定着像Taには空気層aが存在
し、トナーの熱抵抗のため熱伝導が悪く、記録材P側の
下層トナーを溶融するに熱源21は高温を必要とするの
に比べ、加圧された第2図( b ’)の状態ではトナ
ー層Taの空気層aが減少し第2図(a)に比べ熱源2
1の温度を低下でき、省エネルギーかつ昇温の少ない装
置が得られる。
これは複数の定着ニップ部Na − Nbのうち記録材
Pの進行方向上流側の定着ニップ部Naの加圧ローラ5
aの加圧力を下流側の定着ニップ部Nbのそれより強く
する事で、下流側の定着ニップ部Nbの定着エネルギー
を減じる事ができる。
Pの進行方向上流側の定着ニップ部Naの加圧ローラ5
aの加圧力を下流側の定着ニップ部Nbのそれより強く
する事で、下流側の定着ニップ部Nbの定着エネルギー
を減じる事ができる。
即ち上流側の定着ニップ部Naの加圧力をPI,加熱温
度をTIとし、下流側の定着ニップ部Nbの加圧力をP
2,加熱温度をT2として、PI =P2 ,TI =
T2で定着性が得られるとき、 PI >P2 (PI >PI )でほぽ同等
の定着性が得られる。
度をTIとし、下流側の定着ニップ部Nbの加圧力をP
2,加熱温度をT2として、PI =P2 ,TI =
T2で定着性が得られるとき、 PI >P2 (PI >PI )でほぽ同等
の定着性が得られる。
これとは別にトナーとして低温で溶融し、かつ低粘度の
いわゆるシャープメルトトナーやカプセルトナーを用い
ると、加熱した記録材Pのフィルム2からの分離時、即
ち下流側での定着ニップ部Nbでの加熱トナーが低粘度
であると、トナーのフィルム2と記録材Pとの間でのな
き別れが生じてフィルム汚染となる場合があり、定着時
間を長くもちかつ分離時は幾分高粘度で分離させる必要
があり、本発明でその構成が得られる。即ちPI =J
’2もしくはPI >P2としてTI >72 これは上流側の定着ニップ部Naで高温あるいは高温・
高圧力でトナーを溶解し、フィルム2と記録材Pか分離
しないうちに、下流側の定着ニップ部Nbに至らしめこ
の定着ニップ部Nbで上流側の定着ニップ部Naよりも
比較的低温もしくは低温かつ低圧力で最終定着すること
で上記のトナーのなき別れを軽減する方法でも良い。
いわゆるシャープメルトトナーやカプセルトナーを用い
ると、加熱した記録材Pのフィルム2からの分離時、即
ち下流側での定着ニップ部Nbでの加熱トナーが低粘度
であると、トナーのフィルム2と記録材Pとの間でのな
き別れが生じてフィルム汚染となる場合があり、定着時
間を長くもちかつ分離時は幾分高粘度で分離させる必要
があり、本発明でその構成が得られる。即ちPI =J
’2もしくはPI >P2としてTI >72 これは上流側の定着ニップ部Naで高温あるいは高温・
高圧力でトナーを溶解し、フィルム2と記録材Pか分離
しないうちに、下流側の定着ニップ部Nbに至らしめこ
の定着ニップ部Nbで上流側の定着ニップ部Naよりも
比較的低温もしくは低温かつ低圧力で最終定着すること
で上記のトナーのなき別れを軽減する方法でも良い。
また上記加圧力に関しては
PI >P2
即ち下流側の定着ニップ部Nbの加圧力を高くして(但
しTI >72 ).記録材の溶融トナー圧接力を高め
る事でも同等の効果が得られ、上記もしくはその意であ
る。
しTI >72 ).記録材の溶融トナー圧接力を高め
る事でも同等の効果が得られ、上記もしくはその意であ
る。
以上の如く本構成でTI =T2、PI=P2以外にT
1≠T2,Pl≠P2での構成での利点が得られるもの
である。
1≠T2,Pl≠P2での構成での利点が得られるもの
である。
(2)定着装置例2 (i3図)
定着フイルム2はエンドレスベルト状に限らず、第3図
例のように送り出し@40にロール巻きに巻回した有端
の定着フイルム2をガイトローラ41、第1の定着ニッ
プ部Na、第2の定着ニップ部Nb、分離ローラ42を
経由させて巻取り軸43に係止させ、送り出し軸40側
から巻取りIPlb43へ記録材Pの搬送速度と同一速
度をもって走行させる構成にすることもできる。
例のように送り出し@40にロール巻きに巻回した有端
の定着フイルム2をガイトローラ41、第1の定着ニッ
プ部Na、第2の定着ニップ部Nb、分離ローラ42を
経由させて巻取り軸43に係止させ、送り出し軸40側
から巻取りIPlb43へ記録材Pの搬送速度と同一速
度をもって走行させる構成にすることもできる。
(3)定着装置例3(第4・5図)
木例は第1の定着ニップ部Naと第2の定着ニップ部N
bの加熱体1を基板24を互いに共通化して構成したも
のである。共通基板24の面には第1と第2の定着ニッ
プ部Na,Nbに夫々対応する位置に第5図(a)のよ
うに発熱体層21・21を具備させてある。
bの加熱体1を基板24を互いに共通化して構成したも
のである。共通基板24の面には第1と第2の定着ニッ
プ部Na,Nbに夫々対応する位置に第5図(a)のよ
うに発熱体層21・21を具備させてある。
共通基板24の、各定着ニップ部Na−Nbに対応する
位置以外の面部分にも発熱体層を具備させてもよく、第
5図(1))は第1と第2の定着ニップ部Na − N
bの間位置に対応する基板面部分に発熱体層21aを具
備させてより加熱時間の温度低下を防止するようにした
ものである。
位置以外の面部分にも発熱体層を具備させてもよく、第
5図(1))は第1と第2の定着ニップ部Na − N
bの間位置に対応する基板面部分に発熱体層21aを具
備させてより加熱時間の温度低下を防止するようにした
ものである。
第5図(C)は、共通基板24の熱伝導性を良くし、第
1と第2の定着ニップ部Na−Nbに対応する位置の基
板面には何れも発熱体層を具備させず、該両定着ニップ
部Na − Nbの間位置に対応する基板面部分に発熱
体層21を設けることで、各定着ニップ部Na−Nbに
おける加圧ローラによるフイルム2の摺動での加熱体の
摩耗やフイルムの摩耗を防止するようにしたものである
。
1と第2の定着ニップ部Na−Nbに対応する位置の基
板面には何れも発熱体層を具備させず、該両定着ニップ
部Na − Nbの間位置に対応する基板面部分に発熱
体層21を設けることで、各定着ニップ部Na−Nbに
おける加圧ローラによるフイルム2の摺動での加熱体の
摩耗やフイルムの摩耗を防止するようにしたものである
。
(4)画像形成装置例(第6図)
第6図は本発明に従う前述第1図例の定着装置16を組
み込んだ画像形成装置の一例の概略構成を示している。
み込んだ画像形成装置の一例の概略構成を示している。
本例の画像形成装置は原稿台往復動型・回転ドラム型・
転写式の電子写真複写装置である。
転写式の電子写真複写装置である。
100は装置機筺、16はその装置機筺の上面板1 0
0a上に配設したガラス板等の透明板部材よりなる往復
動型の原稿載置台であり、機筺上面板1 00a上を図
面上右方b、左方b′に夫々所定の速度で往復移動駆動
される。
0a上に配設したガラス板等の透明板部材よりなる往復
動型の原稿載置台であり、機筺上面板1 00a上を図
面上右方b、左方b′に夫々所定の速度で往復移動駆動
される。
Gはi稿であり、複写すべき画像面側を下向きにして原
稿載置台6の上面に所定の載置基準に従って載置し、そ
の上に原稿圧着板6aをかぶせて押え込むことによりセ
ットされる。
稿載置台6の上面に所定の載置基準に従って載置し、そ
の上に原稿圧着板6aをかぶせて押え込むことによりセ
ットされる。
!00bは機筺上面板1008面にW稿載置台6の往復
移動方向とは直角の方向(紙面に垂直の方向)を長手と
して開口された原稿照明部としてのスリット開口部であ
る。原稿載置台6上に載置セットした原桐Gの下向き画
像面は原稿載置台6の右方bへの往動移動過程で右辺側
から左辺側にかけて順次にスリット開口部1 00bの
位置を通過していき、その通過過程でランプ8の光Lを
スリット開口部100b、透明な原稿載置台6を通して
受けて照明走査される。その照明走査光の原稿面反射光
が短焦点小径結像素子アレイ7によって感光ドラム9面
に結像露光される。
移動方向とは直角の方向(紙面に垂直の方向)を長手と
して開口された原稿照明部としてのスリット開口部であ
る。原稿載置台6上に載置セットした原桐Gの下向き画
像面は原稿載置台6の右方bへの往動移動過程で右辺側
から左辺側にかけて順次にスリット開口部1 00bの
位置を通過していき、その通過過程でランプ8の光Lを
スリット開口部100b、透明な原稿載置台6を通して
受けて照明走査される。その照明走査光の原稿面反射光
が短焦点小径結像素子アレイ7によって感光ドラム9面
に結像露光される。
感光トラム9は例えば酸化亜鉛感光層・有機半導体感光
層等の感光層が被覆処理され、中心支軸9aを中心に所
定の周速度で矢示Cの時計方向に回転駆動され、その回
転過程で帯電器10により正極性又は負極性の一様な帯
電処理を受け、その一様帯電面に前記の原稿画像の結像
露光(スリット露光)を受けることにより感光ドラム9
面には結像露光した原稿画像に対応した静電潜像が順に
形成されていく。
層等の感光層が被覆処理され、中心支軸9aを中心に所
定の周速度で矢示Cの時計方向に回転駆動され、その回
転過程で帯電器10により正極性又は負極性の一様な帯
電処理を受け、その一様帯電面に前記の原稿画像の結像
露光(スリット露光)を受けることにより感光ドラム9
面には結像露光した原稿画像に対応した静電潜像が順に
形成されていく。
この静電潜像は現像器11により加熱で軟化溶融する樹
脂等より成るトナーにて順次に顕像化され、該顕像たる
トナー画像が転写部としての転写放電器14の配設部位
へ移行していく。
脂等より成るトナーにて順次に顕像化され、該顕像たる
トナー画像が転写部としての転写放電器14の配設部位
へ移行していく。
Sは記録材としての転写材シ一トPを積載収納したカセ
ットであり、該カセット内のシートが給送ローラ12の
回転により1枚宛繰出し給送され、次いでレジストロー
ラ13により、ドラム9上のトナー画像形成部の先端が
転写放電器14の部位に到達したとき転写材シ一トPの
先端も転写放電器14と感光ドラム9との間位置に丁度
到達して両者一致するようにタイミングとりされて同期
給送される。そしてその給送シ一トの面に対して転写放
電器14により感光ドラム9側のトナー画像が順次に転
写されていく。
ットであり、該カセット内のシートが給送ローラ12の
回転により1枚宛繰出し給送され、次いでレジストロー
ラ13により、ドラム9上のトナー画像形成部の先端が
転写放電器14の部位に到達したとき転写材シ一トPの
先端も転写放電器14と感光ドラム9との間位置に丁度
到達して両者一致するようにタイミングとりされて同期
給送される。そしてその給送シ一トの面に対して転写放
電器14により感光ドラム9側のトナー画像が順次に転
写されていく。
転写部でトナー画像転写を受けたシートは不図示の分離
手段で感光ドラム9面から順次に分離されて搬送装置1
5によって前述した定着装置16に導かれて担持してい
る未定着トナー画像Taの加熱定着処理を受け、画像形
成物(コピー)としてガイド31・排出ローラ32を通
って機外の排紙トレイ33上に排出される。
手段で感光ドラム9面から順次に分離されて搬送装置1
5によって前述した定着装置16に導かれて担持してい
る未定着トナー画像Taの加熱定着処理を受け、画像形
成物(コピー)としてガイド31・排出ローラ32を通
って機外の排紙トレイ33上に排出される。
一方、トナー画像転写後の感光ドラム9の面はクリーニ
ング装置18により転写残りトナー等の付着汚染物の除
去を受けて繰り返して画像形成に使用される。
ング装置18により転写残りトナー等の付着汚染物の除
去を受けて繰り返して画像形成に使用される。
(発明の効果)
以上説明したように本発明によれば、フィルム加熱方式
の定着装置について、クイックスタート性で、かつ定着
の高速化に十分に対応可能なものを構成することができ
、所期の目的がよく達せられる。
の定着装置について、クイックスタート性で、かつ定着
の高速化に十分に対応可能なものを構成することができ
、所期の目的がよく達せられる。
第1図は本発明に従うフイルム加熱方式の定着装置の一
例の概略構成図。 第2図(a)・(b)は夫々定着ニップ部での低圧状態
と高圧状態における未定着トナーの圧迫状態を示す模型
図。 第3図は他の装置例の概略構成図。 第4図は更に他の装置例の概略構成図。 第5図(a)・(b)・(C)はそれぞれ共通基板に対
する通電発熱体層の配置例。 第6図は画像形成装置例の概略構成図。 9は感光ドラム、Pは記録材としての転写材シート、1
6は定着装置、IA・IBは加熱体、21・21aは発
熱体層、22は加熱体温度検知素子、24は基板、2は
定着フィルム、3はフィルム駆動ローラ、5a・5bは
加圧ローラ、Na−Nbは第1及び第2の定着ニップ部
。
例の概略構成図。 第2図(a)・(b)は夫々定着ニップ部での低圧状態
と高圧状態における未定着トナーの圧迫状態を示す模型
図。 第3図は他の装置例の概略構成図。 第4図は更に他の装置例の概略構成図。 第5図(a)・(b)・(C)はそれぞれ共通基板に対
する通電発熱体層の配置例。 第6図は画像形成装置例の概略構成図。 9は感光ドラム、Pは記録材としての転写材シート、1
6は定着装置、IA・IBは加熱体、21・21aは発
熱体層、22は加熱体温度検知素子、24は基板、2は
定着フィルム、3はフィルム駆動ローラ、5a・5bは
加圧ローラ、Na−Nbは第1及び第2の定着ニップ部
。
Claims (4)
- (1)走行するフィルムと、それを挟んで圧接する加熱
体と加圧部材とを有し、フィルムを挟んで加熱体と加圧
部材との加圧で形成される定着ニップ部のフィルムと加
圧部材との間に記録材を導入して走行フィルムと共に定
着ニップ部を移動通過させることで加熱体からフィルム
を介して記録材に熱エネルギーを与える定着装置であり
、加圧部材は加圧ローラであり、フィルムを挟んで加熱
体と加圧ローラとの圧接で形成される定着ニップ部をフ
ィルムの走行方向に沿って複数箇所具備させ、記録材は
それ等の定着ニップ部を順次に移動通過させることを特
徴とする定着装置。 - (2)各定着ニップ部における加圧ローラはフィルム走
行に対して従動することを特徴とする請求項1記載の定
着装置。 - (3)各定着ニップ部における加熱体の定着付与エネル
ギーや温度が異なることを特徴とする請求項1記載の定
着装置。 - (4)各定着ニップ部における加圧ローラの当接圧やニ
ップ幅が異なることを特徴とする請求項1記載の定着装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30716489A JPH03167581A (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30716489A JPH03167581A (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 定着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03167581A true JPH03167581A (ja) | 1991-07-19 |
Family
ID=17965803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30716489A Pending JPH03167581A (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03167581A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5724628A (en) * | 1996-02-14 | 1998-03-03 | Minolta Co., Ltd. | Fixing device with endless belt and plural heaters |
| JP2017156621A (ja) * | 2016-03-03 | 2017-09-07 | 富士ゼロックス株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
-
1989
- 1989-11-27 JP JP30716489A patent/JPH03167581A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5724628A (en) * | 1996-02-14 | 1998-03-03 | Minolta Co., Ltd. | Fixing device with endless belt and plural heaters |
| JP2017156621A (ja) * | 2016-03-03 | 2017-09-07 | 富士ゼロックス株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
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