JPH075782A

JPH075782A - 定着装置及びこれを用いた画像形成装置

Info

Publication number: JPH075782A
Application number: JP14634093A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Shinozaki; 淳篠崎
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-06-17
Filing date: 1993-06-17
Publication date: 1995-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】小型で効率の良い定着装置及びそれを用いた
画像形成装置を提供する。【構成】第１定着ユニット１０の加圧部材１２で定着
シート１１を加圧ロ−ラ１６に圧接する。そして、シー
ト巻き取りローラ１５を図中時計方向に回転させて転写
紙７を搬送し、未定着トナー像８ａを定着する。転写紙
７の先端が第２定着ユニット２０のニップ部２０Ｎに進
入したら、シート巻き取りローラ２５を図中時計方向に
回転させて転写紙７を搬送する。次に、加圧部材１２を
上方に移動させ、定着シート１１を転写紙７から離間さ
せる。そして、シート巻き取りローラ１５を逆転させシ
ート復帰スプリング１７の作用で定着シート１１を当初
の位置に復帰させる。定着シート１１が転写紙７から離
間している間に第１定着ユニット１０を通過した未定着
トナー像８ｂは、第２定着ユニット２０で定着を行な
う。このように、二つの定着ユニット１０及び２０で交
互に転写紙７を搬送し、未定着トナー像の定着を行な
う。

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、プリンタ等の
画像形成装置とそれに使用される定着装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ等の画像形成装置にお
いて、記録紙上に転写された未定着トナー像を記録紙に
定着させる定着装置として、ヒータを内蔵した定着ロー
ラと加圧ロ−ラとを圧接させ、両ローラ間に記録紙を通
過させ、熱と圧力により未定着トナー像の定着を行な
う、ヒートローラ方式の定着装置が従来より広く利用さ
れている。

【０００３】一般的な定着装置では、トナー像と接する
定着ローラは、表面に離型層となるフッ素樹脂層を有す
るアルミパイプであり、熱源としてのハロゲンランプを
内蔵している。通常、このハロゲンランプは回転しない
ように設けられている。そして、定着ローラに圧接され
る加圧ロ−ラは、表層がシリコンゴムによって形成され
ているが、シリコンゴム層の外側に、離型層としてフッ
素樹脂層を設けている場合もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
定着装置には、以下に記すような問題がある。

【０００５】(１)小型機に搭載するため、小径のローラ
にした場合、記録紙はローラに沿ってたわむため、記録
紙のカールがきつくなる。

【０００６】(２)加熱されたローラ外周面のうち、未定
着トナーを加熱するニップ部の面積は僅かにすぎず、そ
れ以外の広い面積で放熱され、電力の無駄が多い。

【０００７】(３)記録紙は金属パイプ製の加熱ローラ表
面（外周面）で加熱されるため、内側から熱せられる加
熱ローラの表面が定着に必要な温度に達するまでに時間
を要し、画像形成装置を頻繁に使用する場合、常時加熱
ローラを温めておかねばならず電力が無駄である。

【０００８】(４)小径ローラの場合、ニップ幅が狭くな
り、記録紙にシワが発生しやすい。

【０００９】(５)加熱ローラの温度を制御するため、サ
ーミスタ等の簡易温度センサを用いて加熱ローラ表面の
温度を計測する場合、温度センサを加熱ローラ表面に接
触させる必要があり、加熱ローラ及びセンサの摩耗が避
けられない。

【００１０】このような問題を改善するため、実開昭６
３−１６４７７０号公報には、記録紙の搬送速度と等速
で同方向に移動可能な１対の平板状の定着板を備えた定
着器が提案されている。また、特開平１−１８７５８２
号公報には、記録紙上の未定着トナー像を耐熱性シート
を介して加熱定着する定着装置が提案されている。

【００１１】しかしながら、実開昭６３−１６４７７０
号公報に記載の定着器によれば、記録紙を一定速度で搬
送するためには１対の定着板とは別の記録紙搬送手段が
必要であり、部品点数が増加するという問題がある。ま
た、１対の定着板のそれぞれの定着面が、同時に記録紙
に接触し同時に記録紙から剥がされるため、転写紙があ
ばれるという問題がある。転写紙があばれた場合、紙づ
まりが発生する可能性もある。

【００１２】また、特開平１−１８７５８２号公報に記
載の定着装置によれば、薄いシートを走行させるため、
シートにシワや片寄りが発生するという問題があり、ま
た、シートの寿命が短いという問題もある。これらの問
題を防ぐため、シートを厚くした場合には、熱効率が極
めて悪くなってしまう。

【００１３】本発明は、上記した従来の定着器あるいは
定着装置における上述の問題点を解決し、小型で効率の
良い定着装置及びそれを用いた画像形成装置を提供する
ことを課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
より、加熱溶融性のトナーにより形成され記録紙上に転
写された未定着画像を定着する定着装置において、熱源
により加熱される複数の定着手段と、該定着手段に圧接
される加圧手段とを有し、前記定着手段は前記加圧手段
と圧接した状態で移動可能かつ離間した状態で移動前の
位置に復帰可能に設けられ、前記複数の定着手段を交互
又は所定の順番で移動させ前記記録紙を搬送するととも
に記録紙上の前記未定着画像を定着することを提案す
る。

【００１５】また、本発明は、前記の課題を解決するた
めに、前記定着手段は、面状発熱体の表面に定着面とな
る離型層を設けた弾性を有する定着シートと、該定着シ
ートを移動させる移動手段と、該定着シートを前記加圧
手段に圧接及び圧接解除する圧接部材とで構成されるこ
とを提案する。

【００１６】さらに、本発明は、前記定着手段は、円筒
の中心軸と外周面の一部とを含んだ部分円筒形状をな
し、該部分円筒形の円弧状外周面を定着面とし、該定着
面となる離型層の内側に面状発熱体が設けられ、該部分
円筒形定着手段が前記加圧手段と圧接した状態で移動す
る場合、前記中心軸を支点として回転することを提案す
る。

【００１７】さらに、本発明は、前記の課題を解決する
ために、前記離型層は、フッ素樹脂材料で形成されてい
ることを提案する。

【００１８】さらに、本発明は、前記の課題を解決する
ために、前記定着手段が前記加圧手段から離間して移動
する際の前記定着手段の定着面の軌跡に接触して設けら
れ、前記定着面を清掃する清掃手段を有することを提案
する。

【００１９】さらに、本発明は、前記の課題を解決する
ために、前記定着手段の温度を検知するために前記面状
発熱体の定着面とは反対側の面に接触して設けられた温
度センサを有することを提案する。

【００２０】さらに、本発明は、前記の課題を解決する
ために、前記面状発熱体は、それぞれ独立して通電可能
な複数の領域に分割され、該各領域が定着すべきあらか
じめ検知された転写紙上の未定着トナー像の有無あるい
は量に応じて、前記各領域に通電される電力がオン／オ
フあるいは増減されることを提案する。

【００２１】さらに、本発明は、前記の課題を解決する
ために、加熱溶融性のトナーにより形成され記録紙上に
転写された未定着画像を定着する定着装置において、熱
源により加熱される定着手段と、該定着手段に圧接され
る加圧手段とを有し、該加圧手段と前記定着手段のうち
少なくとも一つは固定して設けられ、該固定された手段
が搬送される記録紙に対して相対速度を有することを提
案する。

【００２２】さらに、本発明は、前記の課題を解決する
ために、露光により形成された潜像を加熱溶融性のトナ
ーにより現像したトナー像を担持するトナー像担持体
と、該トナー像担持体に圧接され、該トナー像担持体と
ともに記録紙を挟持して搬送し、該トナー像担持体上の
トナー像を記録紙に転写させる転写ローラと、前記記録
紙に転写された未定着トナー像を定着する定着装置であ
って、熱源により加熱される定着手段と、該定着手段に
圧接される加圧手段とを有し、該加圧手段と前記定着手
段のうち少なくとも一つは固定して設けられ、該固定さ
れた手段が搬送される記録紙に対して相対速度を有する
ような定着装置と、を具備することを提案する。

【００２３】

【作用】複数の定着手段のうちの一つの定着手段を加圧
手段に圧接させて移動させる。この圧接された定着手段
と加圧手段とで記録紙を挟持して搬送し、記録紙上の未
定着画像を定着する。次に、別の定着手段と加圧手段と
で記録紙を挟持して搬送し、記録紙上の未定着画像を定
着する。最初の定着手段を加圧手段から離間させて移動
前の位置に復帰させ、再び加圧手段に圧接させて記録紙
の搬送と未定着画像の定着を再開する。このように、複
数の定着手段を交互又は所定の順番で移動させ未定着画
像の定着を行なう。

【００２４】その他の作用については、以下の実施例の
説明で明らかとなるであろう。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２６】図１は、本発明定着装置の一実施例の概略
構成を示す側面図である。図１に示すように、本実施例
の定着装置１００は第１定着ユニット１０と第２定着ユ
ニット２０により構成されている。第１定着ユニット１
０は、定着シート１１、加圧部材１２、加圧スプリング
１３、加圧解除カム１４、シート巻き取りローラ１５、
加圧ロ−ラ１６、シート復帰スプリング１７等を有して
いる。加圧ロ−ラ１６のほぼ真上に設置された加圧部材
１２は、図示しない支持規制部材により、上下動（加圧
ロ−ラ１６の軸に垂直な方向の動き）のみ可能なように
支持されている。そして、加圧部材１２は、図示しない
フレームに一端を係止された加圧スプリング１３により
加圧ロ−ラ１６に付勢されている。また、加圧部材１２
の頭部には切欠き１２ｂが設けられており、この切欠き
１２ｂの中に加圧解除カム１４が設置されている。加圧
解除カム１４は、偏心軸１４ａを支点として回転駆動さ
れる。一方、シート巻き取りローラ１５に一端を固定さ
れた定着シート１１は弾性を有しており、加圧部材１２
の円弧状底部１２ａを覆うようにして下を通り、その他
端は、シート復帰スプリング１７を介して図示しないフ
レームに取り付けられている。そして、加圧解除カム１
４を回転させることにより加圧部材１２を上下に移動さ
せ、定着シート１１を加圧ロ−ラ１６へ圧接及び圧接解
除する。また、シート巻き取りローラ１５を図中時計回
りに回転させると、定着シート１１がシート巻き取りロ
ーラ１５に巻き取られる。そして、シート巻き取りロー
ラ１５を逆回転させると、シート復帰スプリング１７に
引っ張られて元の位置に戻るようになっている。

【００２７】図２に示すように、定着シート１１はベー
ス層Ｂ、発熱層Ｈ、離型層Ｒの３層構造となっており、
離型層Ｒが転写紙に接触する。また、図１に示すよう
に、ベース層Ｂと発熱層Ｈの間に温度センサ１８が埋め
込まれており、定着シート１１の温度を検知することに
より、転写紙との接触による定着シート１１の温度降下
の幅を検出し、発熱層Ｈへの供給電力を制御して定着シ
ート１１の温度制御を行なっている。

【００２８】ベース層Ｂは、高い引っ張り強度、低い熱
伝導率、高い耐熱性及び可とう性が要求され、ポリイミ
ド、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステルなどの
樹脂が適している。発熱層Ｈは、通電により発熱させる
層であり、金属、金属酸化物の薄膜あるいは、金属粉や
カーボンなどの導電性粉体を練り込んだ樹脂材料で形成
された面状発熱体である。離型層Ｒは、耐熱性、離型
性、耐摩耗性が要求され、フッ素樹脂、シリコーン樹脂
などが適している。

【００２９】第２定着ユニット２０の構成は、第１定着
ユニット１０の構成と同様なので、説明を省略する。

【００３０】次に、本実施例の定着装置１００の動作に
ついて説明する。

【００３１】図１において、第１定着ユニット１０及び
第２定着ユニット２０は、それぞれの加圧部材１２及び
２２により、定着シート１１及び２１を加圧ロ−ラ１６
及び２６に圧接させている。図示しない搬送手段により
図中右から左に搬送され、定着装置に送られてきた転写
紙７は、第１定着ユニット１０の定着シート１１と加圧
ロ−ラ１６との圧接点（ニップ部）１０Ｎに導かれる。
転写紙７がニップ部１０Ｎに進入すると、図示しない駆
動手段によりシート巻き取りローラ１５が図中時計回り
に回転され、定着シート１１の巻き取りを開始する。そ
して、定着シート１１と加圧ロ−ラ１６とで転写紙７を
挟持して搬送し、あらかじめ通電された定着シート１１
により、転写紙７上に転写された未定着トナー像８の加
熱定着が行なわれる。

【００３２】第１定着ユニット１０により搬送された転
写紙７の先端が第２定着ユニット２０のニップ部２０Ｎ
に進入すると、第２定着ユニットのシート巻き取りロー
ラ２５が図中時計回りに回転駆動され、定着シート２１
と加圧ロ−ラ２６とによる転写紙７の搬送が開始され
る。一方、第１定着ユニットの定着シート１１が発熱層
Ｈの転写紙搬送方向の長さだけ巻き取られると、、第１
定着ユニットの定着シート１１の発熱層Ｈへの通電を停
止又は低下させるとともに、加圧解除カム１４を回転さ
せて、加圧部材１２を上方に移動させる。すると、定着
シート１１は加圧ロ−ラ１６への圧接を解除され、定着
シート１１は転写紙７から離間する。次に、シート巻き
取りローラ１５を図中反時計回りに逆回転させ、スプリ
ング１７の作用で定着シート１１を当初の位置に復帰さ
せる。そして、再び加圧解除カム１４を回転させ、加圧
部材１２を下方に付勢し、定着シート１１と加圧ロ−ラ
１６とを圧接させる。このとき、発熱層Ｈへの通電を再
開するとともに、定着シート１１が転写紙７に接触する
のと同時或いはやや早めに、シート巻き取りローラ１５
を図中時計回りに回転させ、再び転写紙７の搬送と定着
動作とを開始する。

【００３３】第１定着ユニットの定着シート１１と加圧
ロ−ラ１６との圧接が解除されている間は、第２定着ユ
ニットが転写紙を搬送している。また、この間に、第１
定着ユニットを通過して定着が行なわれなかった未定着
トナー像８ｂは、第２定着ユニットの定着シート２１と
加圧ロ−ラ２６とにより定着が行なわれる。そして、第
２定着ユニットの定着シート２１が発熱層Ｈの転写紙搬
送方向の長さだけ巻き取られると、第１定着ユニットと
同様にして定着シート２１が転写紙７から離間され、定
着シート２１が当初の位置に戻された後、定着動作を再
開する。第２定着ユニットの定着シート２１が加圧ロ−
ラ２６から離間している間は、第１定着ユニットが転写
紙７を搬送し定着動作を行なう。

【００３４】このように本実施例の定着装置１００で
は、二つの定着ユニット１０及び２０が交互に転写紙の
搬送と未定着トナー像の定着を行なっている。そのた
め、定着シート１０が転写紙７から離間されるとき、転
写紙は第２定着ユニット２０により挟持されている。ま
た、定着シート２１が転写紙７から離間するときは、転
写紙７は第１定着ユニット１０により挟持されている。
従って、定着シートが転写紙から離間するときの転写紙
のあばれを抑え、転写紙のジャムを防止することができ
る。

【００３５】また、従来の定着ローラを用いた定着装置
では、定着ローラと加圧ローラとのニップ部の面積を大
きくするために、定着ローラの直径を大きくした場合に
は、定着装置全体が大きくなってしまったが、本実施例
の定着装置１００においては、加圧部材の底部１２ａ及
び２２ａの形状を自由に形成することができるので、定
着ユニット全体を大型化することなく、加圧部材の底部
１２ａ及び２２ａの曲率を大きくまたは平面状に形成
し、ニップ部の面積を大きくして、転写紙のシワを減少
させることができる。また、定着シートは弾性を有する
ので平板状に形成すれば良く、その製造が容易である。

【００３６】さらに、定着シート１１及び２１の発熱層
Ｈは、転写紙７の進入に先立って通電されており、定着
シート１１及び２１の表面（転写紙と接する定着面）は
定着可能温度に達しているが、発熱層Ｈと転写紙７の間
には、樹脂製の薄い離型層Ｒが介在するだけなので、熱
容量が小さく、転写紙進入の数秒前に通電を開始すれば
良い。従って、常に発熱層Ｈに通電して、定着シート１
１及び２１を温めておく必要がなく、無駄な電力を消費
することが無い。また、発熱層Ｈはベース層Ｂの外側
（転写紙側）にあるので、定着シートの耐久性を向上さ
せるためにベース層Ｂの厚さを大きくしても加熱効率を
低下させることがない。

【００３７】さらに、前述したように、定着シートの温
度を検知する温度センサ１８及び２８は、定着シート１
１及び２１に埋め込まれており、従来の回転する定着ロ
ーラ表面の温度を検知する場合のように、ローラ表面や
温度センサが摩耗することがない。また、温度センサの
取付け位置は、定着シートの発熱層の内側（定着面と反
対側）なので、定着シートの定着面積を減らすことがな
い。

【００３８】なお、本実施例では、二つの定着ユニット
を備えた定着装置について説明したが、定着ユニットの
数は本実施例に限られるものでなく、三つあるいはそれ
以上の定着ユニットを設けることも可能である。

【００３９】次に、本発明の他の実施例を図面に基づい
て説明する。なお、図１、２により説明した前記実施例
と同じ部分には同じ符号を用いて説明する。

【００４０】図３に示すように、本実施例の定着装置２
００は第１定着ユニット３０と第２定着ユニット４０に
より構成されている。第１定着ユニット３０は、定着部
材３１と加圧ロ−ラ１６を有している。軸３２に固定さ
れた定着部材３１は、軸３２を中心とする円筒の一部を
切り取ったような形状をしており、その底面３１ａは、
円筒の外周面の一部に相当する。そして、軸３２は、図
示しない駆動手段により回転駆動される。また、軸３２
は図示しないカムを回転させることにより上下に移動可
能となっており、軸３２が下方に移動した場合、定着部
材３１は加圧ロ−ラ１６に圧接される。また、軸３２が
上方に移動した場合、定着部材３１は加圧ロ−ラ１６か
ら離間する。

【００４１】図４に示すように、定着部材３１は、その
底面３１ａの外側（軸３２から見て外側）に断熱層Ｄ、
発熱層Ｈ、離型層Ｒが順番に設けられている。断熱層Ｄ
は、発熱層Ｈの熱が定着部材３１に伝わるのを防ぐため
の層であり、図１、２により説明した前記実施例のベー
ス層Ｂと同じ材質で形成することができる。また、離型
層Ｒはフッ素樹脂材料で形成されている。

【００４２】第２定着ユニット４０の構成は、第１定着
ユニット３０と同様であるので、説明を省略する。

【００４３】次に本実施例の定着装置２００の動作につ
いて説明する。

【００４４】図３に示すように、第１及び第２定着ユニ
ットの定着部材３１及び４１が、それぞれ加圧ロ−ラ１
６及び２６に圧接されている。搬送されてきた転写紙７
が第１定着ユニット３０のニップ部３０Ｎに進入する
と、軸３２が図中時計回りに回転される。その結果、定
着部材３１も図中時計回りに回動し、定着部材３１と加
圧ロ−ラ１６とで転写紙７を挟持して図中左方向に搬送
する。このとき、発熱層Ｈにはあらかじめ通電されてお
り、転写紙７上の未定着トナー像の定着が行なわれる。
第１定着ユニット３０により搬送された転写紙７の先端
が第２定着ユニット４０のニップ部４０Ｎに進入する
と、第２定着ユニットの軸４２が図中時計回りに回転駆
動され、定着部材４１と加圧ロ−ラ２６とによる転写紙
７の搬送が開始される。そして、第１定着ユニットが発
熱層Ｈの転写紙搬送方向の長さだけ回転すると、第１定
着ユニットの発熱層Ｈへの通電を停止又は低下させると
ともに、図示しないカムを回転させて、定着部材３１を
上方に移動させる。すると、定着部材３１は加圧ロ−ラ
１６への圧接を解除され、転写紙７から離間する。次
に、軸４２を図中反時計回りに逆回転させ、定着部材３
１を当初の位置に復帰させる。そして、再び図示しない
カムを回転させ、軸３２を下方に移動させ、定着部材３
１と加圧ロ−ラ１６とを圧接させる。このとき、発熱層
Ｈへの通電を再開するとともに、定着部材３１が転写紙
７に接触するのと同時或いはやや早めに、軸３２を図中
時計回りに回転させ、再び転写紙７の搬送と定着動作と
を開始する。

【００４５】第１定着ユニットの定着部材３１と加圧ロ
−ラ１６との圧接が解除されている間は、第２定着ユニ
ット４０が転写紙７を搬送している。また、この間に、
第１定着ユニット３０を通過して定着が行なわれなかっ
た未定着トナー像８ｂは、第２定着ユニットの定着シー
ト２１と加圧ロ−ラ２６とにより定着が行なわれる。そ
して、第２定着ユニットの定着部材４１が発熱層Ｈの転
写紙搬送方向の長さだけ回転すると、第１定着ユニット
３０と同様にして、定着部材４１が当初の位置に戻され
た後、定着動作を再開する。この間は、第１定着ユニッ
ト３０が転写紙７を搬送し定着動作を行なっている。こ
のようにして、転写紙７が通過し終わるまで以上の動作
を繰り返し、未定着トナー像の定着を行なう。

【００４６】本実施例の定着部材３１及び４１は、円筒
の中心軸を含んだ部分円筒形をしており、加熱定着時に
は、その中心軸を支点として回転するので、定着部材の
定着面は、従来の定着装置に広く使用されている円筒形
定着ローラの外周面の一部に相当し、従来の円筒形定着
ローラを使用した場合と同様、定着部材と加圧ロ−ラと
の圧接力を一定に保つこと及び一定の速度で転写紙を搬
送することが容易にできる。

【００４７】また、本実施例の定着部材３１及び４１の
離型層は、トナーの剥離性が良いフッ素樹脂材料により
形成されている。従って、転写紙が定着部材に沿って曲
がるカールを抑え、トナーが定着部材に移るオフセット
現象を防ぐことができる。

【００４８】ところで、両定着ユニットの定着部材３１
及び４１の近傍に、シリコンゴムを表層としたクリーニ
ングローラ４３が設置されており、定着部材３１及び４
１が図中時計回りに回動するとその定着面（円弧状底
面）がクリーニングローラ４３の外周面に接触するよう
になっている。そのため、定着部材３１及び４１の定着
面は自動的に清掃され、転写紙を汚すことがない。

【００４９】次に、本発明のさらに他の実施例を説明す
る。

【００５０】本実施例の定着装置は、図５に示すよう
に、加圧部材５２の底部５２ａが平面状に形成されてい
ること及び定着シート５１の発熱層の面状発熱体が後述
するように複数の領域に分割されていること以外は、図
１、２により説明した前記実施例の定着装置１００と同
様であるので、重複する説明を省略し、異なる部分につ
いてのみ説明する。

【００５１】また、本実施例の定着装置は、二つの定着
ユニットを備えているが、その構成は同じなので、一つ
の定着ユニットについてのみ説明する。

【００５２】図５に示す定着ユニット５０において、加
圧部材５２の底面５２ａは平面状に形成されている。そ
して、この底面５２ａの中央部よりやや転写紙７の搬送
方向の上流側（図の右側）に加圧ロ−ラ１６が圧接され
ている。また、定着シート５１は、後述するように複数
の領域に分割されている。それ以外の構成は、図１に示
した定着ユニット１０及び２０と同様である。

【００５３】本実施例において、加圧部材の底面５２ａ
を平面状に形成することにより、定着シート５１もニッ
プ部５０Ｎの前後で平面状となり、ニップ部５０Ｎの面
積を大きくすることができるので、転写紙にシワが発生
することを防ぐができる。また、加熱定着が行なわれた
転写紙７が定着シート５１に沿ってカールすることを防
止することができる。

【００５４】図６に示すように、本実施例の定着シート
５１に設けられた発熱層の面状発熱体Ｈａは、転写紙の
搬送方向（矢印Ｓの方向）と直角に４分割され、Ｈ₁、
Ｈ₂、Ｈ₃、Ｈ₄の四つの領域を形成している。本実施例
の定着装置では、発熱体Ｈａの四つの領域それぞれに別
個に通電可能に設けられている。そして、図１において
説明したように、定着シート５１がシート巻き取りロー
ラに巻き取られるときに、発熱体Ｈａの分割された領域
がニップ部５０Ｎよりも転写紙搬送方向の下流側に通過
した時点で、その領域への通電を遮断する。その結果、
通電を遮断された発熱体の領域は、定着シート５１が上
方に曲がって転写紙７と分離するまでに温度が低下す
る。従って、加熱定着されたトナーの温度も低下し、ト
ナーが定着シート５１に転写する、いわゆるオフッセッ
ト減少を防止することができる。また、各領域がニップ
部５０Ｎを通過した時点で順番に通電を遮断することが
できるので、分割されていない発熱体の最後尾がニップ
部５０Ｎを通過してから通電を遮断するものに比べ、電
力消費を低下させることができる。また、発熱体Ｈａが
ニップ部５０Ｎに進入する際にも、ニップ部５０Ｎに近
づいた領域から順番に通電を開始するようにしてやれ
ば、電力消費をさらに低下させることが可能となる。

【００５５】本実施例において、発熱体Ｈａを複数の領
域に分割した場合、その分割された領域の境目で発熱量
が不十分となる。そのため、図７に示すように、定着シ
ート５１のベース層Ｂと離型層Ｒとの間に絶縁層Ｚを設
け、この絶縁層Ｚの中に分割された発熱体の各領域Ｈｎ
を上下２層に設け、上下の層の領域の境目をずらして配
置することにより、分割された領域の境目で発熱量が不
十分となることを防ぐことができる。絶縁層Ｚは、ベー
ス層Ｂや離型層Ｒと同じ樹脂材料で形成すればよい。ま
た、図８に示すように、絶縁層Ｚ′の中の発熱領域Ｈｎ
は１層とし、その絶縁層Ｚ′と離型層Ｒとの間に熱拡散
層Ｋを設けた構成にしてもよい。熱拡散層Ｋは、金属や
金属酸化物など、熱伝導率の大きなものが適している。

【００５６】ところで、定着シートの発熱層の面状発熱
体の分割方法は、本実施例に限定されるものではない。
例えば、図９に示すように、面状発熱体Ｈｂを転写紙搬
送方向Ｓと平行な領域Ｈｙに分割してもよい。また、図
１０に示すように、面状発熱体Ｈｂを転写紙搬送方向Ｓ
と平行及び直角に分割し、格子状の領域Ｈｘとしてもよ
い。そして、分割した各領域に独立して通電可能にし、
定着すべきトナー像の存在する場所に対応して、必要な
領域にのみ通電することにより、電力を節約することが
できる。定着すべきトナー像が転写紙上のどの位置にあ
るかを検知することは、デジタル複写機であれば原稿読
み取り時に、また、プリンタであれば印字情報の入力時
に、それぞれ検知することができる。そうでない場合
は、転写紙へのトナー像の転写位置から定着位置までの
間の転写紙搬送経路上に、画像読み取り手段を設けて、
転写紙上のトナー像のある位置を検出すれば良い。

【００５７】なお、本実施例においては、定着シート５
１は回転せずに往復運動をするだけなので、面状発熱体
を複数の領域に分割しても各領域への電力の供給が困難
になることはない。

【００５８】次に、本発明の画像形成装置の一実施例を
図面に基づいて説明する。

【００５９】本実施例の画像形成装置は電子写真方式で
あり、図１１に示すように、回転可能に軸支された感光
体６１と、同じく回転可能に軸支され感光体６１に圧接
された転写ローラ６２とを備えている。感光体６１上に
は、図示しない露光手段により静電潜像が形成され、そ
の静電潜像は図示しない現像手段によりトナー像として
可視像化される。このトナー像は、感光体６１と転写ロ
ーラ６２とで挟持して搬送される転写紙７上に転写され
る。転写紙７は、図中右から左に搬送される。

【００６０】感光体６１及び転写ローラ６２の転写紙搬
送方向の下流側に、定着装置３００が設けられている。
定着装置３００は、定着ローラ６３と、これに圧接され
る加圧板６４とで構成されている。定着ローラ６３の構
成は従来の定着ローラと同様である。加圧板６４は、定
着ローラ側から順に離型層Ｒ、弾性層Ｅ、ベース層Ｂの
３層構造になっている。定着ローラ６３に圧接された加
圧板６４は、その弾性層Ｅが歪んで定着圧力を発生させ
ている。

【００６１】ところで、感光体６１及び転写ローラ６２
により搬送された転写紙７は、定着ローラ６３と加圧板
６４との圧接点に導かれる。そして、定着ローラ６３と
加圧板６４との間を通過することにより、転写紙７上の
未定着トナー像が転写紙７に定着される。

【００６２】本実施例において、定着装置３００の加圧
板６４は固定されており、その形状も単純な平板状であ
る。従って、設置スペースが少なくて済み、また加圧板
の製造が容易となり、定着装置の小型化及び低コスト化
を図ることができる。

【００６３】本実施例において、定着装置３００の加圧
板６４は固定されている。従って、定着装置３００にお
ける転写紙搬送力は、回転する定着ローラ３３のみによ
っている。そのため、転写紙搬送力が弱いので、通常の
転写チャージャではなく転写ローラ６２を設けたローラ
転写方式とすることにより、感光体６１及び転写ローラ
６２による転写紙搬送力を強くして、定着装置の転写紙
搬送力を補うことができる。

【００６４】次に、本発明の画像形成装置の他の実施例
を図面に基づいて説明する。

【００６５】本実施例の画像形成装置は、図１２に示す
ように、定着装置４００が、共に固定して設けられた定
着板６５と加圧板６６とで構成されていること以外は、
図１１により説明した前記実施例の画像形成装置と同様
なので、異なる部分についてのみ説明する。

【００６６】図１２に示す定着装置４００において、定
着板６５及び加圧板６６は共に固定して設けられてお
り、互いに圧接されている。定着板６５は、平板に近い
緩やかな曲面状に形成されており、ベース層６５Ｂ、発
熱層６５Ｈ、離型層６５Ｒの３層構造となっているが、
発熱層６５Ｈは定着板６５の全長に渡って設けられては
おらず、定着板６５と加圧板６６との圧接点４００Ｎの
付近のみに配置されている。

【００６７】図示しない搬送手段により、転写紙７は図
中右から左に矢印Ｓの方向に搬送される。そして、転写
紙７が、定着板６５と加圧板６６との圧接点４００Ｎを
通過する際に、転写紙上の未定着トナー像８の定着が行
なわれる。本実施例の定着装置４００ではトナー像８の
定着時に、定着板６５によりトナー像８が擦られるの
で、トナーの粒子間の凝縮力及びトナー８と転写紙７と
の付着力が、トナー８と定着面となる離型層６５Ｒとの
付着力よりも大きくなるようなトナーが使用されてい
る。

【００６８】本実施例における定着装置４００は、共に
固定して設けられた、ほぼ平板状の定着板６５及び加圧
板６６とで構成されているので、その設置スペースが少
なくて済み、構造も簡単であり製造も容易である。従っ
て、定着装置の小型化及び低コスト化を図ることができ
る。

【００６９】なお、この定着装置４００は転写紙の搬送
力が無いので、図１１により説明した前記実施例の画像
形成装置のように、転写紙搬送力の大きなローラ転写方
式と組み合わせることが適している。また、定着装置４
００の転写紙搬送方向下流側に、別の転写紙搬送手段を
設けてやれば、転写紙の搬送をさらに確実なものにする
ことができる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の定着装置
によれば、一つの定着シート（定着手段）が転写紙から
離間するとき、別の定着シートと加圧ロ−ラ（加圧手
段）とで転写紙を挟持しているので、転写紙のあばれを
抑えジャムを防ぐことができる。また、ニップ部の面積
を大きくして、転写紙のシワを減少させることができ
る。

【００７１】請求項２の構成により、発熱層（面状発熱
体）と転写紙の間には、薄い離型層が介在するだけなの
で、熱容量が小さく、無駄な電力を消費することが無
い。また、定着シートの耐久性を向上させるため、発熱
層の内側（転写紙と反対側）にベース層を設け、そのベ
ース層を厚くしても加熱効率を低下させることがない。

【００７２】請求項３の構成により、加熱定着時に部分
円筒形定着部材が、円筒の中心軸を支点として回転する
ことにより、定着部材と加圧ロ−ラとの圧接力を一定に
保つこと及び一定の速度で転写紙を搬送することが容易
にできる。

【００７３】請求項４の構成により、トナーの剥離性を
高め、転写紙のカール及びトナーのオフセットを防ぐこ
とができる。

【００７４】請求項５の構成により、定着手段の定着面
を自動的に清掃し、転写紙を汚すことがない。

【００７５】請求項６の構成により、温度センサは定着
シートに内蔵されているので、温度センサ及び定着シー
トが摩耗することがない。

【００７６】請求項７の構成により、それぞれ独立して
通電可能な複数の分割領域を個別に通電制御することが
できるので、電力消費を少なくすることができる。

【００７７】請求項８の構成により、定着手段あるいは
加圧手段のうち、少なくとも一方を固定することによ
り、定着装置の構成が簡単となり小型化及び低コスト化
を図ることができる。また、上記一方の部材の製造が容
易となる。

【００７８】請求項９の構成により、定着装置の用紙搬
送力の低下を補うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の定着装置の一実施例を示す側面
図である。

【図２】図２は、その定着装置の定着シートの構成を説
明する部分断面図である。

【図３】図３は本発明の定着装置の他の実施例を示す側
面図である。

【図４】図４は、その定着装置の定着部材の定着面を説
明する部分断面図である。

【図５】図５は本発明の定着装置のさらに他の実施例を
説明するための定着ユニットの部分側面図である。

【図６】図６は、図５に示した定着ユニットにおいて定
着シートの分割された面状発熱体を示す断面図である。

【図７】図７は分割された面状発熱体の境目における発
熱量の不足を補った定着シートの一例を示す部分断面図
である。

【図８】図８は分割された面状発熱体の境目における発
熱量の不足を補った定着シートの他の例を示す部分断面
図である。

【図９】図９は面状発熱体を分割した定着シートにおけ
る面状発熱体の他の分割例を示す断面図である。

【図１０】図１０は面状発熱体を分割した定着シートに
おける面状発熱体のさらに他の分割例を示す断面図であ
る。

【図１１】図１１は本発明の画像形成装置の一実施例を
示す側面図である。

【図１２】図１２は本発明の画像形成装置の他の実施例
を説明するための定着装置を示す側面図である。

【符号の説明】

１０、２０、３０、４０、５０定着ユニット１１、２１、５１定着シート１２、２２、５２加圧部材１５、２５シート巻き取りローラ１６、２６加圧ロ−ラ１８、２８温度センサ３１、４１定着部材４３クリーニング部材６１感光体６２転写ローラ６３定着ローラ６４加圧板６５定着板６６加圧板Ｂベース層Ｄ断熱層Ｈ発熱層Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃ面状発熱体Ｋ熱拡散層Ｒ離型層Ｚ、Ｚ′ 絶縁層１００、２００、３００、４００定着装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱溶融性のトナーにより形成され記録
紙上に転写された未定着画像を定着する定着装置におい
て、熱源により加熱される複数の定着手段と、該定着手
段に圧接される加圧手段とを有し、前記定着手段は前記
加圧手段と圧接した状態で移動可能かつ離間した状態で
移動前の位置に復帰可能に設けられ、前記複数の定着手
段を交互又は所定の順番で移動させ前記記録紙を搬送す
るとともに記録紙上の前記未定着画像を定着することを
特徴とする定着装置。
【請求項２】前記定着手段は、面状発熱体の表面に定
着面となる離型層を設けた弾性を有する定着シートと、
該定着シートを移動させる移動手段と、該定着シートを
前記加圧手段に圧接及び圧接解除する圧接部材とで構成
されることを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】前記定着手段は、円筒の中心軸と外周面
の一部とを含んだ部分円筒形状をなし、該部分円筒形の
円弧状外周面を定着面とし、該定着面となる離型層の内
側に面状発熱体が設けられ、該部分円筒形定着手段が前
記加圧手段と圧接した状態で移動する場合、前記中心軸
を支点として回転することを特徴とする、請求項１に記
載の定着装置。
【請求項４】前記離型層は、フッ素樹脂材料で形成さ
れていることを特徴とする、請求項２又は３に記載の定
着装置。
【請求項５】前記定着手段が前記加圧手段から離間し
て移動する際の前記定着手段の定着面の軌跡に接触して
設けられ、前記定着面を清掃する清掃手段を有すること
を特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
【請求項６】前記定着手段の温度を検知するために前
記面状発熱体の定着面とは反対側の面に接触して設けら
れた温度センサを有することを特徴とする、請求項２又
は３に記載の定着装置。
【請求項７】前記面状発熱体は、それぞれ独立して通
電可能な複数の領域に分割され、該各領域が定着すべき
あらかじめ検知された転写紙上の未定着トナー像の有無
あるいは量に応じて、前記各領域に通電される電力がオ
ン／オフあるいは増減されることを特徴とする、請求項
２又は３に記載の定着装置。
【請求項８】加熱溶融性のトナーにより形成され記録
紙上に転写された未定着画像を定着する定着装置におい
て、熱源により加熱される定着手段と、該定着手段に圧
接される加圧手段とを有し、該加圧手段と前記定着手段
のうち少なくとも一つは固定して設けられ、該固定され
た手段が搬送される記録紙に対して相対速度を有するこ
とを特徴とする定着装置。
【請求項９】露光により形成された潜像を加熱溶融性
のトナーにより現像したトナー像を担持するトナー像担
持体と、該トナー像担持体に圧接され、該トナー像担持体ととも
に記録紙を挟持して搬送し、該トナー像担持体上のトナ
ー像を記録紙に転写させる転写ローラと、前記記録紙に転写された未定着トナー像を定着する定着
装置であって、熱源により加熱される定着手段と、該定
着手段に圧接される加圧手段とを有し、該加圧手段と前
記定着手段のうち少なくとも一つは固定して設けられ、
該固定された手段が搬送される記録紙に対して相対速度
を有するような定着装置と、を具備することを特徴とす
る画像形成装置。