JPH06348155A

JPH06348155A - 画像定着用発熱媒体及びその発熱媒体を用いた定着装置

Info

Publication number: JPH06348155A
Application number: JP5140365A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Akutsu; 英一圷; Hiroshi Takayama; 拓高山; Shigehito Andou; 滋仁安東; Kenji Ogi; 健嗣小木; Yasuhiro Uehara; 康博上原
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1993-06-11
Filing date: 1993-06-11
Publication date: 1994-12-22
Anticipated expiration: 2016-01-29
Also published as: JP3127944B2; US6329639B1

Abstract

(57)【要約】【目的】簡易な構成であって搬送信頼性に優れ、か
つ、消費電力を低減し、その機内温度上昇の問題が少な
く、しかも、目標温度に到達するまでの待ち時間が短
く、加えて、その温度の制御が容易であり、種々の画像
定着装置において使用することができる画像定着用発熱
媒体を提供すとともに、このような発熱媒体を使用した
有用な定着装置を提供する。【構成】熱伝導性に優れた導電性支持体層２と、その
支持体層２の片面に形成される低表面エネルギー層３
と、その反対面に形成される発熱層４との積層構造から
なる画像定着用発熱媒体１である。また、定着装置は、
このような発熱媒体１と、その発熱層４に通電する給電
機構とを備え、その給電機構の通電により発熱する発熱
媒体１に未定着トナー像を有する記録用紙を圧接して定
着を行うものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンター等
の画像形成装置におけるトナー画像の加熱定着に際して
使用される画像定着用発熱媒体及びその発熱媒体を用い
た定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置における加熱定着装置とし
ては、一般に、パイプ状の金属ロールの表面にフッ素系
樹脂又はシリコーンゴムを被覆し、その金属ロールの内
部空洞部に棒状のヒーターランプを設置した加熱ロール
と、この加熱ロールに圧接する加圧ロールとで構成し、
上記ヒーターランプに通電してヒーターランプからの輻
射熱を金属ロールの内壁で吸収させて加熱ロール全体を
定着に必要な温度まで加熱し、この加熱ロールと加圧ロ
ールとの間に未定着トナー像を有する記録しシートを挿
通させることにより、その未定着トナー像を加熱加圧下
で定着させるものが知られている（例えば、特公昭５９
−２１５５７号、特公昭５８−３６３３７号、特公昭５
６−７２３６等の公報）。

【０００３】しかしながら、このような機構の加熱定着
装置においては、金属製の加熱ロール全体を定着に必要
な温度まで加熱し、また、その温度に維持する必要があ
るため、消費電力が大きい、発生熱量が多くて機内温度
が上昇する、加熱ロールの熱容量が大きいために短時間
で定着可能な温度まで上昇させることができない、定着
時に厳密なトナーの温度制御を行うのが難しくて画質の
低下が発生する場合がある、等の問題点があった。

【０００４】そこで、本発明者等は、先に、未定着画像
を有する画像保持部材にその上方から圧接して未定着画
像を加熱する加熱手段と、未定着画像を形成するための
記録ヘッドに出力される画像信号が入力され、この画像
信号に応じて未定着画像を含む用紙の領域を加熱し、そ
の他の領域を加熱しないように加熱手段を制御する制御
を備えた画像定着装置と、上記加熱手段として、未定着
画像の着色画像形成材の付着を防止する付着防止層と、
この付着防止層に積層される導電層と、この導電層に積
層され、電気エネルギーの供給を受けて発熱する発熱層
とを有するベルト状又は剛性ドラム状に形成した加熱手
段を使用し、未定着画像を有する画像保持部材にその上
方から圧接して未定着画像を加熱する画像定着装置を提
案した（特開平４−１１４１８４号公報）。これによ
り、消費電力の低減、装置のクイックスタートの実現、
定着の高速化、機内温度上昇の抑制等の問題解決に一定
の成果をあげることができた。

【０００５】しかしながら、この提案に係る定着装置に
おいては、未定着画像を定着させるための画像信号が記
録ヘッドを介して加熱手段に入力されるようになってお
り、また、この記録ヘッドは、長手方向に整列した複数
のブロックからなっていて、加熱手段に対して直接摩擦
接触するように支持されており、その定着に際しては上
述した画像信号に応じてブロック毎に加熱手段を選択的
に加熱している。このため、記録ヘッドの摩擦状況によ
っては、長手方向の全てのブロックについて安定した発
熱状態が得られない場合もあり、しかも、加熱手段が薄
型であるために搬送の信頼性も低くなりがちであるとい
う問題がある。特に、搬送性の問題は加熱媒体がベルト
状の場合に引張り強度などが劣るため顕著になり、ま
た、それは画像保持材に対する充分な密着性や加圧特性
が得られない等の不具合がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、先に提案した画像定着装置よりもより簡便で発熱媒
体の搬送信頼性が高く、しかも、従来の加熱定着装置が
有している種々の問題、すなわち消費電力が大きいこ
と、機内温度が上昇し易いこと、加熱ロールの熱容量が
大きくて使用可能温度に到達するまでの待ち時間が長い
こと、定着時間の厳密な温度制御が難しくて画質の低下
が発生すること、等の問題を解決することができる新し
い装置の開発に鋭意検討を行った結果、本発明を完成す
るに至った。

【０００７】従って、本発明の目的は、簡易な構成であ
って搬送信頼性に優れ、かつ、消費電力を低減し、その
機内温度上昇の問題が少なく、しかも、目標温度に到達
するまでの待ち時間が短く、加えて、その温度の制御が
容易であり、種々の画像定着装置において使用すること
ができる画像定着用発熱媒体を提供することにある。ま
た、本発明の他の目的は、このような発熱媒体を使用
し、電子写真複写機、プリンター、ファクシミリ等で使
用される画像定着装置として有用な定着装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、熱
伝導性に優れた導電性支持体層と、その支持体層の片面
に形成される低表面エネルギー層と、その反対面に形成
される発熱層との積層構造からなる画像定着用発熱媒体
である。

【０００９】また、本発明は、このような画像定着用発
熱媒体と、その発熱層に通電する給電機構とを備え、そ
の給電機構の通電により発熱する発熱媒体に未定着トナ
ー像を有する記録用紙を圧接して定着を行う定着装置で
ある。

【００１０】本発明において、画像定着用発熱媒体１
は、図１〜図３に示すように導電性支持体層２と、低表
面エネルギー層３と、発熱層４とでその主要部が構成さ
れる。

【００１１】導電性支持体層１は、その上下両面に形成
される各層の保持機能及びその搬送支援機能と、発熱の
ために発熱層へ入力される電流の帰路電極の役割とを果
たすものである。また、この支持体層は、発熱層で発し
た熱を未定着画像にロスなく伝達させる必要があるた
め、その熱伝達性が良好な導電性材料により構成されて
いる。

【００１２】また、導電性支持体層２は、金属材料によ
り形成される単層構造（図１）であるか、或いは、導電
性支持材５と高導電性薄膜層６との複層構造（図２）か
らなるものであり、さらに、その発熱層側の面に、帯状
などの各種形状の分離分割されたパターン電極部７を設
けて構成されるものである（図３）。パターン電極部７
を設けた場合、その電極部がその電極部間の支持体層部
分に比べ帰路電極として優先的に機能するため、発熱層
をパターン電極部に対応させて部分的に発熱させること
ができる。

【００１３】金属材料としては、鉄、銅、亜鉛、金、
銀、ニッケル、アルミニウム、チタン、コバルト、タン
グステン、モリブテン、ステンレス等の１種又はそれら
を適宜組み合せた合金が使用される。導電性支持材５は
特に強度的に優れた材料により形成され、その材料とし
ては上記のような金属材料や金属材料を主成分とする複
合材料が使用される。高導電性薄膜層６は、電気伝導性
の高い材料により形成される膜厚が１０μｍ以下、好ま
しくは０．５μｍ以下の層であり、支持材５に比べ導電
性が相対的に高い金属材料や導電性セラミックをスパッ
タリング法や真空蒸着法により形成したり、その導電性
ペーストをスクリーン印刷して形成される。パターン電
極部７は膜厚が５μｍ以下、好ましくは１μｍ以下の層
であり、導電層６と同じ材料を用いてホトリソグラフィ
ー法やスクリーン印刷法により形成される。

【００１４】導電性支持体層２は、体積抵抗値が１０³
Ω・ｃｍ以下となる導電性を有する。また、この支持体
層２の厚さは、発熱媒体がベルト状である場合には３〜
２００μｍ、好ましくは７〜７０μｍであり、発熱媒体
が円筒状である場合には１０μｍ〜１ｍｍ、好ましくは
１５〜１２０μｍである。この厚さが上記の下限値より
も小さいと充分な引張り強度を確保できないため、必要
な支持機能が得られなかったり搬送信頼性が劣り、反対
に上記の上限値を越えると高い熱伝導性が得られなかっ
たり、消費エネルギーが増加する等の問題がある。

【００１５】低表面エネルギー層３は、定着の際に未定
着トナー像と接するため、そのトナー像が付着するのを
防止すると共に、下層を保護する目的を有するものであ
る。このため、この層３を形成する材料は、１３０°Ｃ
以上の耐熱性を有し、その臨界表面張力が３２ｄｙｎ／
ｃｍ以下、好ましくは２２ｄｙｎ／ｃｍ以下であること
が好ましい。この臨界表面張力が３２ｄｙｎ／ｃｍより
高いと、未定着トナー像を形成するトナーの一部が付着
し、発熱媒体の表面が汚染されるという問題が生じる。

【００１６】このような低表面エネルギー層を形成する
材料としては、例えば、フッ素系樹脂、フッ素ゴム（Ｆ
ＥＰ）、ジメチルシロキサン系樹脂、シリコーンゴム等
のほか、層自体の電気抵抗を制御して帯電防止を図る目
的で、これらの材料に導電粉体を混合して得られる複合
材料も使用される。また、この層表面にはトナーのオフ
セット防止効果を向上させる目的で、シリコーンオイル
等のトナー付着回避剤や滑剤の塗布等の処理を行っても
よい。この低表面エネルギー層の厚さは、２０μｍ以
下、好ましくは０．２〜５μｍである。この層厚が２０
μｍより厚くなると、発熱層から被加熱対象までの距離
が長くなり、熱伝達ロスが多くなってエネルギー効率が
低下する。

【００１７】発熱層４は、通電により入力される電流に
よりジュール熱を発生する層であり、耐熱性が２００°
Ｃ以上、好ましくは３００°Ｃ以上であって、体積抵抗
値が１０^-3〜１０⁷Ω・ｃｍ、好ましくは１０^-1〜１０¹
Ω・ｃｍの範囲のものである。

【００１８】このような発熱層を構成する材料として
は、導電性セラミック材、導電性カーボン、金属材料等
の導電性材料と絶縁性セラミック材や耐熱性樹脂等の絶
縁性材料とをそれぞれ１種又は数種混合若しくは化合し
てなるものが使用される。この発熱層の厚さは、２０μ
ｍ以下、好ましくは１〜５μｍの範囲である。この層厚
が２０μｍを越えると、入力電力に対する発熱効率が低
下してエネルギー消費が増大するという問題を生じる。

【００１９】上述のように構成された発熱媒体１は、図
４に示すようなエンドレスベルトの形態か、或いは図５
に示すような円筒の形態に形成される。

【００２０】また、本発明において、定着装置は、図４
や図５に示すように上述した発熱媒体１と、その発熱層
４に通電する給電機構８とでその主要部が構成される。

【００２１】給電機構８は、基本的に、発熱媒体の発熱
層４に接触するように設置される接触電極９と、その電
極に温度制御用のパルス電流などを供給する電源部１０
とで構成される。接触電極９としては、発熱層４に動的
に接触するロール電極９ａのほか、図７や図１０などに
示すように発熱層４に静的に接触するバー電極９ｂが使
用される。なお、バー電極９ｂを使用すると、図７に示
すように定着装置を簡易に構成することが可能である。
図中、１５は接触電極９に対向して設けられる圧接ロー
ルである。

【００２２】このように、本発明の発熱媒体を用いた定
着装置によれば、給電機構８により通電される部分の発
熱層が発熱し、記録用紙１１に担持された未定着トナー
像１２ａを定着させる際に、その通電される部分のみが
加熱される。そしてこの際、発熱媒体の発熱部分すなわ
ち発熱層と未定着トナー像との間はきわめて接近してお
り、しかも、通電する部分を主に発熱させて加熱するの
で、熱容量が小さくて瞬時に高い温度に発熱して未定着
トナー像を高温に加熱することができる。しかも、その
後発熱した発熱層は、その熱容量が小さいために短時間
で温度が低下し、室温近くまでもどる。従って、このよ
うな発熱現象では、発熱エネルギー総量を小さくするこ
とができ、装置全体の温度上昇を可及的に抑制すること
ができる。なお、本発明の定着装置であっても、必要に
より、装置全体の温度上昇を抑制するための冷却装置を
付設してもよい。

【００２３】また、本発明の装置においては、図４や図
５などに示すように、発熱媒体１の発熱層４の温度を検
出する温度検知装置１３を設け、この温度検知装置１３
により検知される温度に対応して発熱層への供給電力を
制御する供給電力制御手段１４を設けることにより、容
易に発熱媒体１における発熱量を制御することができる
ので、良好な定着画像が得られる。

【００２４】また、本発明の装置においては、ベルト状
の発熱媒体１を使用した場合、図４に示すように、給電
機構８の接触電極９と圧接ロール１５との間を定着部及
び剥離部として機能させ、定着工程と発熱媒体１からの
記録用紙の剥離工程をほぼ同時に行うように構成するほ
か、図６や図７に示すように、給電機構８の接触電極９
と圧接ロール１５との間は定着部Ａとしてのみ機能さ
せ、剥離部Ｂは定着部とは別に分けて設け、定着工程と
剥離工程とが時間的にずれて行われるように構成しても
よい。定着部と剥離部を分けて設けた場合には、定着ト
ナー像を記録用紙に隆起しないように充分に付着させる
ことができ、より良好な定着画像が得られる。図６又は
図７中において、２０は剥離部Ｂを構成するベルト搬送
ロール、２１は剥離爪を示す。

【００２５】更に、本発明の装置においては、給電機構
８におけるロール又はバー状の接触電極９を、複数のコ
ンタクト電極部を有する分割電極として構成することが
できる。この場合、その分割された各コンタクト電極部
に選択的に通電し、発熱媒体を部分的に発熱させること
ができる。図９は分割電極化したロール電極９ａの一例
を示し、図１１は分割電極化したバー電極９ｂの一例を
示す。分割電極化したバー電極９ｂは、例えば、図１０
のバー電極９ｂのように連続形成されたコンタクト電極
部２２を、複数に分割形成することにより得られる（図
中２２ｂが分割されたコンタクト電極部を示す）。

【００２６】本発明に適用できるトナー材（画像形成材
料）としては、加熱（加圧）定着用のものであれば制限
はなく、例えば、樹脂系粉体、昇華性材料、液体インク
材、液体分散粒子材等のものが挙げられる。

【００２７】

【作用】本発明によれば、主に金属材料からなる導電性
支持層が帰路電極の機能の他に支持機能を有しているた
め、発熱媒体全体も引張り強度に優れたものとなり、こ
のような発熱媒体を定着装置に使用した場合には優れた
搬送信頼性が得られる。

【００２８】また、発熱媒体は、通電した発熱層部分を
主に発熱させるほか、その発熱部分と未定着トナー像を
可及的に接近させる（１０μｍ〜１ｍｍ程度）ことがで
きるので、発熱した熱エネルギーの損失を可及的に抑制
することができ、結果として発熱量を小さくすることが
できることが可能になり、それだけ消費電力を低減する
ことができる。また、導電性支持層は主に金属材料によ
り構成されているため、比熱が小さく熱伝導性が高いた
め、発熱層で発生する熱をロスなく定着部に供給するこ
とができる。

【００２９】このように発熱量を小さくできるほか、通
電した発熱層部分を発熱させるため、装置の機内温度上
昇を抑制することができる。

【００３０】また、定着を行う部分の発熱層を通電によ
り発熱させるようにしているため、発熱部分の体積が小
さくて熱容量が小さくなり、このため短時間で必要な温
度まで上昇させることができるほか、この発熱媒体を使
用した定着装置においては定着可能な温度にまで到達す
るまでの時間を短縮することができる。

【００３１】更に、発熱媒体の表面に低表面エネルギー
層を設け、この発熱媒体と接する未定着トナー像のトナ
ー等が付着しないようになっており、また、加熱部分で
の熱容量が小さいので定着時の温度制御が容易になり、
それだけ安定した画質を得ることが可能になる。

【００３２】

【実施例】以下、実施例及び比較例に基づいて本発明を
具体的に説明する。

【００３３】実施例１厚さ２０μｍのステンレス（ＳＵＳ３０４）を１００ｍ
ｍφの円筒状にした支持材２の内面側に、シリコーン系
樹脂とカーボンブラックを主成分とした分散溶液をディ
ッピング塗布法により塗布し、１５０°Ｃの雰囲気中で
２０分間乾燥して液体成分を蒸発させた後、４００°Ｃ
の窒素雰囲気中で１８０分間焼成して、厚さ５μｍ、体
積固有抵抗値４×１０Ω・ｃｍの発熱層４を形成した。
次に、支持材２の外面側にテフロンの微粒子分散液を塗
装し、３５０°Ｃの雰囲気中で２０分間焼成し、厚さ７
μｍの均一な低表面エネルギー層３を形成した。この低
表面エネルギー層３の臨界表面張力をデイスマンプロッ
ト法により測定したところ、１８ｄｙｎｅ／ｃｍであっ
た。このようにして図１に示すような積層構造からなる
スリーブ状の発熱媒体１を得た。

【００３４】このスリーブ状の発熱媒体１を使用し、図
５に示すように、矢印方向に回転するように設置された
発熱媒体１の内面側の発熱層４に接触する直径１０ｍｍ
の銅製のロール電極９ａと、この電極に所定の直流電流
を印加する電源部１０とからなる給電機構８を設置する
とともに、ロール電極９ａに対向させて圧接弾性ロール
１５を設置し、加熱加圧方式の定着装置を構成した。

【００３５】この定着装置は、ロール電極９ａと圧接弾
性ロール１５との間に２ｋｇ／ｃｍの線圧を付与し、ロ
ール線速度５０ｍｍ／ｓで回転するようにした。この定
着装置を使用し、パルス周期２．５ｍｓ、パルス幅０．
５ｍｓ、電圧２０Ｖの直流電流をロール電極９ａと帰路
電極としての支持材２とを介して発熱媒体１における発
熱層の接触部に印加して、発熱媒体１の圧接弾性ロール
１５と接する部分を１６０°Ｃまで昇温し、このロール
電極９ａと圧接弾性ロール１５との間に未定着トナー像
１２ａが保持された普通紙１１を、その未定着トナー像
１２ａが発熱媒体１と接するように挿通させて定着を行
った。

【００３６】その結果、普通紙１１上に定着トナー像１
２ｂが付着した良好な定着画像が得られた。また、この
とき、未定着トナー像１２ａのトナーが発熱媒体１の表
面層である低表面エネルギー層３に付着する現象は見ら
れず、また、その定着画像の消しゴム擦り（２０回）テ
ストを行っても画像の劣化は確認されなかった。さら
に、この定着時の加熱に必要な消費電力は、市販複写機
における加熱ロール定着装置の場合に比べて３０％低減
することができた。

【００３７】比較例１低表面エネルギー層３を設けない以外は実施例１と同様
な発熱媒体１とそれを使用した定着装置を形成した。ス
テンレス製の支持層２が露出したスリーブ状の発熱媒体
１は、臨界表面エネルギーが８５ｄｙｎｅ／ｃｍの表面
を有するものであった。また、実施例１と同じ条件で定
着を行ったところ、未定着トナー像１２ａのトナーが発
熱媒体１の表面に付着し、定着画像に画像乱れが生じ
た。

【００３８】実施例２電鋳法により成形した厚さ３０μｍのニッケル製シーム
レスベルトを支持材２とし、その内側にルテニュームの
金属錯体、ビスマスの金属錯体及びシリコーン樹脂の混
合液を塗布し、１５０°Ｃで２０分間乾燥した後、４８
０°Ｃの窒素雰囲気中で８０分間焼成し、厚さ１μｍで
体積固有抵抗値３×１０³Ω・ｃｍの発熱層４を形成し
た。次に、シームレスベルトの外側にテフロンの微粒子
分散液を塗装し、３３０°Ｃの雰囲気中で４０分間焼成
し、厚さ１５μｍの均一な低表面エネルギー層３を形成
した。この低表面エネルギー層３の臨界表面張力をデイ
スマンプロット法により測定したところ、１７ｄｙｎｅ
／ｃｍであった。このようにして図１に示すような積層
構造からなるエンドレスベルト状の発熱媒体１を得た。

【００３９】次に、このエンドレスベルト状の発熱媒体
１を使用し、図４に示すように、矢印方向に回転するよ
うに設置された発熱媒体１の内面側の発熱層４に接触す
る直径５０ｍｍで肉厚４ｍｍの真鍮製のパイプ状ロール
電極９ａと、この電極に所定の直流電流を印加する電源
部１０とからなる給電機構８を設置するとともに、ロー
ル電極９ａに対向させて圧接弾性ロール１５を設置し、
加熱加圧方式の定着装置を構成した。

【００４０】この定着装置は、パイプ状ロール電極９ａ
と圧接弾性ロール１５との間に１．３ｋｇ／ｃｍの線圧
を付与し、ロール線速度１００ｍｍ／ｓで回転するよう
にした。この定着装置を使用し、パルス周期１．０ｍ
ｓ、パルス幅０．３ｍｓ、電圧１２Ｖの直流電流をロー
ル電極９ａと帰路電極としての支持材２とを介して発熱
媒体１における発熱層の接触部に印加して、発熱媒体１
の圧接弾性ロール１５と接する部分を１４０°Ｃまで昇
温し、このロール電極９ａと圧接弾性ロール１５との間
に未定着トナー像１２ａが保持された普通紙１１を、そ
の未定着トナー像１２ａが発熱媒体１と接するように挿
通させて定着を行った。

【００４１】その結果、普通紙１１上に定着トナー像１
２ｂが付着した良好な定着画像が得られた。また、この
とき、未定着トナー像１２ａのトナーが発熱媒体１の表
面層である低表面エネルギー層３に付着する現象は見ら
れず、また、その定着画像の消しゴム擦り（２０回）テ
ストを行っても画像の劣化は確認されなかった。更に、
この定着工程を１０万回繰り返し行い、そのときの定着
画像のけしゴム擦り（２０回）テストを行ったところ、
画像の劣化は確認されず、十分な定着が可能であること
が確認された。

【００４２】実施例３パイプ状ロール電極９ａとして分割電極化されたものを
使用した以外は実施例２と同様の発熱媒体１とそれを用
いた定着装置を作製した。分割電極化されたパイプ状ロ
ール電極９ａは、図９に示すように、直径３０ｍｍ、肉
厚２ｍｍの真鍮製パイプ基材の長手方向に４０ｍｍおき
に絶縁膜１６を設けて絶縁処理を施し、電極面１７を６
つに分割したものである。分割された各電極面１７は、
絶縁被覆された電線によりロール電極の回転軸１８側端
部に形成されたアドレス用電極部１９と接続されてお
り、この各アドレス用電極部１９を介して電源部１０か
らの電流がそれぞれ入力されるようになっている。

【００４３】この定着装置は、パイプ状ロール電極９ａ
と圧接弾性ロール１５との間に１．６ｋｇ／ｃｍの線圧
を付与し、ロール線速度２０ｍｍ／ｓで回転するように
した。この定着装置を使用し、パルス周期５．０ｍｓ、
パルス幅４．０ｍｓ、電圧２０Ｖの直流電流をロール電
極９ａの分割電極と帰路電極としての支持材２とを介し
て発熱媒体１における発熱層の接触部に印加して、発熱
媒体１における圧接弾性ロール１５の通電された分割電
極と接する部分を１８０°Ｃまで部分的に昇温し、実施
例２と同様にして定着を行った。

【００４４】その結果、普通紙１１上に定着トナー像１
２ｂが付着した良好な定着画像が得られた。また、この
とき、未定着トナー像１２ａのトナーが発熱媒体１の表
面層である低表面エネルギー層３に付着する現象は見ら
れず、また、その定着画像の消しゴム擦り（２０回）テ
ストを行っても画像の劣化は確認されなかった。さら
に、分割電極化されたパイプ状ロール電極を使用したこ
とにより、発熱部分の分割が行え、消費電力を実施例２
の場合に比べて節約する（その８０％にする）ことがで
きた。

【００４５】実施例４電鋳法により成形した厚さ３０μｍのニッケル製シーム
レスベルト５の内側に金を電解メッキして厚さ１．５μ
ｍの高導電性薄膜層６を設け、これを支持材２とした。
次に、支持材２の内側にルテニュームの金属錯体、ビス
マスの金属錯体及びシリコーン樹脂の混合液を塗布し、
１５０°Ｃで２０分間乾燥した後、４８０°Ｃの窒素雰
囲気中で８０分間焼成し、厚さ１μｍで体積固有抵抗値
１．５×１０³Ω・ｃｍの発熱層４を形成した。次に、
支持材２の外側にテフロンの微粒子分散液を塗装し、３
３０°Ｃの雰囲気中で４０分間焼成し、厚さ１５μｍの
低表面エネルギー層３を形成した。この層３の臨界表面
張力をデイスマンプロット法により測定したところ、１
９ｄｙｎｅ／ｃｍであった。このようにして図２に示す
ような積層構造のベルト状の発熱媒体１を得た。

【００４６】この発熱媒体１を使用し、実施例２と同様
の定着装置を作製した。

【００４７】この定着装置を使用し、実施例２と同じ条
件で定着を行ったところ、普通紙１１上に定着トナー像
１２ｂが付着した良好な定着画像が得られた。また、こ
のとき、未定着トナー像１２ａのトナーが発熱媒体１の
表面層である低表面エネルギー層３に付着する現象は見
られず、また、その定着画像の消しゴム擦り（２０回）
テストを行っても画像の劣化は確認されなかった。更
に、この定着時の加熱に必要な消費電力は、実施例２の
定着装置の場合に比べて２０％少なかった。

【００４８】実施例５電鋳法により成形した厚さ２５μｍのニッケル製シーム
レスベルト１の内側に金を電解メッキして厚さ１．５μ
ｍのメッキ層を形成した後、この金メッキ層をホトリソ
グラフィー法により２．０ｍｍピッチで１．５ｍｍ幅の
ベルト幅方向に沿うストライプ状のパターン電極部７を
形成した。次に、パターン電極部７のある面に実施例４
と同様の発熱層を形成した後、その反対面に実施例４と
同様の低表面エネルギー層３を形成した。なお、この低
表面エネルギー層３の臨界表面張力は実施例４の場合と
同様に１９ｄｙｎｅ／ｃｍであった。このようにして図
３に示すような積層構造のベルト状の発熱媒体１を得
た。

【００４９】次に、この発熱媒体１を使用し、実施例４
と同様の定着装置を作製した。なお、各パターン電極部
７は、ベルト端部に形成した露出導電部に、アース用の
導電ロールを接触させて接地されるようにした。

【００５０】この定着装置を使用し、ロール線速度を１
１０ｍｍ／ｓと設定した以外は実施例４と同じ条件で定
着を行ったところ、普通紙１１上に定着トナー像１２ｂ
が付着した良好な定着画像が得られた。また、このと
き、未定着トナー像１２ａのトナーが発熱媒体１の表面
層である低表面エネルギー層３に付着する現象は見られ
ず、また、その定着画像の消しゴム擦り（２０回）テス
トを行っても画像の劣化は確認されなかった。更に、こ
の定着時の加熱に必要な消費電力は、実施例４の定着装
置の場合に比べて１３％少なかった。

【００５１】実施例６実施例１や実施例２の定着装置に、発熱媒体１の発熱部
付近の温度を検する温度検知センサ１３を設置し、この
センサ１５の温度情報をフィードバックして接触電極９
への供給電力を可変制御する供給電力制御回路１４を設
けて定着を行ったところ、機内温度が５〜４５°Ｃの広
い範囲に維持された。また、その印字画像は、けしゴム
擦り（２０回）テストに対してもなんら画像劣化がない
良好なものであった。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の発熱媒体
によれば、簡便な方法で、しかも、消費電力が小さく、
発熱容量が少ないので定着装置に使用した際に機内温度
が上昇せず、直ちに使用可能温度にまで昇温させること
ができるとともに、その温度制御も容易であり、加え
て、搬送信頼性が高い。また、このような発熱媒体を使
用して定着装置を構成することにより、上記の効果が充
分に反映された有用な定着装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発熱媒体の一実施例を示す断面図で
ある。

【図２】本発明の発熱媒体の他の実施例を示す断面図
である。

【図３】本発明の発熱媒体の他の実施例を示す断面図
である。

【図４】ベルト状の発熱媒体を使用した本発明の定着
装置の一実施例を示す説明図である。

【図５】円筒状の発熱媒体を使用した本発明の定着装
置の一実施例を示す説明図である。

【図６】本発明の定着装置の他の実施例を示す説明図
である。

【図７】本発明の定着装置の他の実施例を示す説明図
である。

【図８】本発明の定着装置の他の実施例を示す説明図
である。

【図９】定着装置に使用するロール電極の一例を示す
斜視図である。

【図１０】定着装置に使用するバー電極の一例を示す
斜視図である。

【図１１】定着装置に使用するバー電極の他例を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１…画像定着用発熱媒体、２…導電性支持体層、３…低
表面エネルギー層、４…発熱層、５…導電性支持材、６
…高導電性薄膜層、７…パターン電極、８…給電機構、
１１…記録用紙、１２ａ…未定着トナー像、１３…温度
検知装置、１４…供給電力制御手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小木健嗣神奈川県南足柄市竹松1600番地、富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者上原康博神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱伝導性に優れた導電性支持体層と、そ
の支持体層の片面に形成される低表面エネルギー層と、
その反対面に形成される発熱層との積層構造からなるこ
とを特徴とする画像定着用発熱媒体。
【請求項２】請求項１記載の発熱媒体において、導電
性支持体層が金属材料で構成されていることを特徴とす
る画像定着用発熱媒体。
【請求項３】請求項１記載の発熱媒体において、導電
性支持体層が、導電性支持材と該支持材の発熱層側の面
に形成される高導電性薄膜層とで構成されていることを
特徴とする画像定着用発熱媒体。
【請求項４】請求項１記載の発熱媒体において、導電
性支持体層の発熱層側の面に分離独立するパターン電極
部を形成していることを特徴とする画像定着用発熱媒
体。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の発熱媒
体において、その発熱媒体の形態がエンドレスベルトで
あることを特徴とする画像定着用発熱媒体。
【請求項６】請求項１〜４のいずれかに記載の発熱媒
体において、その発熱媒体の形態が円筒であることを特
徴とする画像定着用発熱媒体。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の画像定
着用発熱媒体と、その発熱層に通電する給電機構とを備
え、その給電機構の通電により発熱する発熱媒体に未定
着トナー像を有する記録用紙を圧接して定着を行うこと
を特徴とする定着装置。
【請求項８】請求項７記載の定着装置において、発熱
層の温度を検出する温度検知装置を備え、その温度検知
装置によって検知される温度に対応して発熱層への供給
電力を制御する供給電力制御手段を有することを特徴と
する定着装置。