JPS58122575A - 画像形成装置 - 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】 本発明は、高周波を印加して、トナー儂のような未定着
画像を普通紙のような像支持材へ定着する定着手段を有
する１ｍ画像形成装置関する０従来！イク讐波等の高周
波による加熱定着方法及びその装置は、すでに、特公Ｗ
ｓ４９−３８１７１号公報、特開昭５２−２００３９号
公報及び特公昭５４−１０８６５号公報等に開示されて
いる。この高周波加熱定着装置は所關外部加熱定着にお
ける以下の欠点を除去した優れたものである。即ち、定
着に必要な温度に達するまでのウェイトタイムを減少さ
せ、また紙などの記録材が何らかの事故で定着領域内に
清まる時発生する火災等の危険性を除去し、さらに記録
材が加熱ローラｆｌＫ！Ｉ触して生じるしわの発生や画
像の乱れを防止したコンパクトな装置であるＯ このような定着装置の一例を第１図に示すことにする。

第１図社、本発明に適用できる一定着装置の斜視図であ
る０１は高周波発生装置であり、ここから発生された高
周波は同軸ケープに２を介して定着本体３に送られる０
この同軸ケープ＃２は中心軸と、その周囲に設けられた
接地導体を有し、定着本体６は誘電体からなる基板４を
中心にその上下に導体５，６を有している０この導体５
は、同軸ケーブルの中心軸と接続しており、互いに平行
に並べられ九開口５１を有している０又、導体６は誘電
体基板４の下面と同じ大きさのもので、同軸ケーブルの
接地導体が接続されている０これらによって定着本体５
には！イクリストリップｆｉ絡が構成されているｏｌｏ
は吸収体で、本体３を通過して同軸ケーブル２１を経た
高周波を消滅せしめる。

Ｔは、電子写真複写装置等のｍｓ形成方法によつて形成
された未定着画像で、搬送ベルト等によって搬送される
支持材Ｐに支持され、定着本体３の導体５側に送られる
。

この未定着画像Ｔを構成する顕画剤には、その主成分と
して訪電体物質、導電性物質或いは磁性物質等を用いる
が、これらはある周波数領域によってうず電流損、銹電
損、ヒステリシス損、残留磁気損等によって発熱する。

この画像Ｔの誘電率は、基板よりも大きいものである。

従って、高周波印加部署である本体３上において、未定
着画像Ｔは、発熱溶融して支持材Ｐ上に定着される。

上記の如く構成された定着装置内に未定着画像を支持す
る支持材を搬送するものは回転ローラやベルト等の公知
の搬送手段でよいが、未定着画像が自ら発熱してもその
熱には周辺の外気や構成部品等に伝熱して奪われるもの
もある。従って未定着画像を形成する顕画剤の量、即ち
画像濃度の大／Ｊ−によって発熱による定着速度や定着
性が変化してしまうことがある。

一般に、通常の普通紙は５０乃至６００声の厚みを有し
ているのに対し上記ＩＩ画剤層（トナ一層と呼ぶ）は５
乃至２０声の薄層である。依って普通紙のような支持材
を用いると前記発熱が支持材に伝熱してしまう熱量が比
較的多い。又支持材自体が高周波によって発熱しないよ
うな場合は、支持材が室温程度であるため、トナ一層か
ら奪う熱量は増大してしまう。従って、未定着＃ｉ儂自
体の発熱溶融に必要な時間は増大してしまうし、前記の
如き定着性に関する問題が不可避となってしまう・以上
の傾向を第２図で説明する。第２図は本発明に係る従来
の問題点を説明するための説明図である０第２図の横軸
はトナ一層の厚み−）、織細は定着可能速度（ｍ／　ａ
−ｃ　）を夫★対数表示しである＠トナーとしては、エ
ポキシ樹ｊｌｉｉｆ７０部、磁性体３０部を混線、粉砕
し、シリカ１−を外添して流動性をもたせ友ものを用い
、定着装置は第１図で１！明したものを用い、出力４０
０Ｗの！ダネトロンを用いて実験した。

曲！Ｉｍは厚み１００声のポリエチレンテレフタレート
シート上にトナーを載せ喪場合、一定の定着性を得るた
めに必要な定着速度はトナ一層の厚みが小さくなればな
る程、極度に遅くなっている０これはポリエチレンテレ
フタレートシート自体が高周波吸収性が非常に悪く、シ
ートのみに５秒間高周波印加してもほとんど温度上昇が
みられなかったことから理解される。トナ一層が１ｗｍ
程度の厚みを有する時には１００ａ＋ｓ／θθＣの定着
速度でも充分定着が行なわれている０これに対し、トナ
一層の厚みが電子写真オーダーの１０声程度となるとポ
リエチレンテレフタレートシートへの熱の逃ケが大きく
、４つてしまい１　ｍ／ｓｅｅ程度の定着速度しか得ら
れなくなってしまう。

曲線すは厚み１００戸の普通紙の上にトナーを載せた場
合である。紙はセルロース及び含有水分が高周波（この
場合にはマイクロ波）を吸収発熱するので曲線ａのポリ
エチレンテレフタレートシートの場合に比べれば良い定
着性を示すがそれでもトナ一層の薄層になると定着速度
がダウンする。

本発明の目的は、上記欠点を解消して未定５Ｉｄｊ像を
定着する為に用いられる高周波を効率良く顕画剤の発熱
等の定着エネルギーに変換せしめ、安定且つ高速、良好
な定着を行なう定着装置を提供することである。

以下、本発明を図面を参照しながら説明をする。

第３図は本発明の一実施例を断切す□る説明図で、本発
明を電子写真法で５ｉｉｉｒ儂を形成する画像形成装置
に適用したものである。周知のように感党層を表面に有
する感光ドラム１１は複写信号を愛社て、駆動源（不図
示）の駆動力で矢印の方へ速度Ｖで回転し、前除電帯電
器１２によって前除電される。次に感光ドラム１１ｔｉ
−次帯電器１３により帯電され、次に二次帯電器１４に
よって二次除電を受ける。一方、これと同時に原稿０の
像が光学部材と光学部材移動手段を含む光学装置１５に
よって走査されることで感光ドラム１１上Ｋｌｌ露光さ
れる。そして次に全面露光を受けることによりドラム１
１には靜電潜健が形成される。この潜像は現偉器１６に
おいて現健され、顕１ｉｉ１１となりドラム１１と共に
回転し、１再帯電器１７の所に至る。

−一方、導電処理を施しである記録材１８（詳細は後述
）はカセット１９からガイド部材２０に沿って移動し、
そのｓｔｍｉ像を受は取るべくレジスト四−ラ２１によ
ってタイ電ングをはかられてドフム１１に近接搬送され
る０次に転写帯電器１７により記録材１８は、その裏面
から１ｉｊｉｉ像と逆極性に帯電され、これにより顕画
像は記録材１８上に転写される０この後感光ドラム１１
はその表面をクリーニングローラ２２によりクリーニン
クサれ次の複写に備える〇 一方、顕画像を確実に担持した記録材１８は、分ｍコロ
２３によって感光ドツム１１から分離されて搬送ベルト
２５及び定着本体３（Ｗｃ１１ｆｆｌで説明したもの）
の方向に送られる。ここで２４は案内板で、その先端部
に記録材１８の通過を検知できるようにマイクロスイッ
チ２６が設けられており、後述の制御に係わる信号を発
生する。搬送ベルト２５と定着本体３との間及び定着本
体６とこの後方に配設された排出ローラ対２７との間に
は、密着補助案内板２８．２９が夫々設けられている。

これら密着補助案内板２８．２９＃ｉ、夫々それ以前の
記録材１８の搬送路よりも上方へ記録材１８を案内する
ように凹曲４ｃを有しており、記録材１８を定着本体３
０マイクロス）９ツグ伺に密着搬送せしめ、高周波を効
率よ＜ｌ１ｌｌｉｉ像へ与える役割を果たしている０又
、排出レーク２７の１転速度は、搬送ベルト２５或いは
プｖｘ−にススピードと同速か、それらよりもわずかに
遅い速度であることが好重しい。この排出ローラ２７と
、定着本体６は、その前の記録材の搬送経路と同等或い
はそれらと交差する方向となるようにその通過経路を形
成し。

上記と同様高周波の効率をより高度に向上せしめている
。

又、排出ローラ２７の後方にはアースされている排出補
助板３０が図のように曲率を有して設置され、その効果
は、トレイ３１へ記録材１８を規則正しく送ると共に記
録材１８の静電気を排除して、記録材の積載を容易にし
ている。

３２は、メインスイッチで、その信号人を出力制御手段
３５へ送る。一方、出力制御手段３３は、高周波発生装
置１の出力を加減制御するもので、前述したマイクロス
イッチ２６の信号Ｂによって装置１を作動させ、高周波
を発生させる。又、６５は定着本体６の導体６の下面に
設けられ九ｍｖ検知手段で、定着本体３の温度変化を検
知する。このｇＡ度検知手段！１５の信号Ｃは比較制御
手段３４へ送られ、ここで所定の設定温度に対応する信
号Ｔｏと比較され、その比較後の信号ｐが出力制御手段
３６へ送られる。さらに出力制御手段３３では、信号Ｄ
　ｔ）種類即ち、設定温度に対応する信号ＴＩと信号Ｃ
との大小関係によって高周波発生装［１の出力を変化さ
せる。例えば、定着本体６が設定温度より小の場合（信
号Ｔｏ＞信号Ｃに対応する）は高周波のみの出力で定着
可能となる出力（例えば２４５０　ｋＭｒｓ、　５００
７７ト）とし、又、定着本体６が設定温度以上となる場
合（信号Ｔ・≦信号ＧＫ対応する）は、定着本体６（或
いは、一点破線円で示されるような部分に設けられる高
周波もれ防止手段６６中の発熱体又は誘電体等記録材や
顕画像に熱を与えるもの）による伝導熱（又は輻射熱）
を考慮して定着に必要な高周波出力（例えば、１００℃
の基体で２４０ワツト）ｒｔ出力させる０さて、操作者
によってメインスイッチ３２がオンされ、続いてコピー
開始スイッチがオンされると、上記画像プロセスは走査
を開始し、顕画像を記録材１８に担持せしめる０この際
メインスイッチ３２からの信号Ａが出力制御手段３３に
送ら損出力制御を開始する。

次に、上記記録材１８はマイタースイッチ２６をオンし
て定着部署へ送られる０ここで、導電処理を施した記録
材１８は高周波印加によって自己発熱する顕画像の熱を
大きく奪うことがないので、顕画像に対する定着に必要
充分な高周波が高周波発生手段１から記録材と１ｌｌｉ
！ｉｉ像に与えられるので。

ウェイトタイ＾のない高速複写ができ、その定着性は高
度で確実なものである。

一方、複写機には、コピ一枚数を指示し、連続コピーを
可能にする枚数指示手段３７が設けられ□るのが通常で
ある。そして、この指定手段３７は操作者が所定枚数の
コピーを指定するとその枚数に合った信号Ｅを出力制御
手段６６へ送り、その信号Ｅに対応するだけ、マイクリ
スイッチ２６からの信号Ｂがカウントされる０この信号
Ｅに信号Ｂのカウント数が一致した時、出力制御手段内
に設けられている手段（タイマー或いは、他のマイクロ
スイッチ等の位置検出をするもの）Ｋよって、記録材１
８が定着本体６上を通過すると高周波発生装置の出力を
断つように構成してめる０上記の様な出力の切換えＫよ
って高周波の無駄は防止されると共Ｋ、過度の高周波に
よって顕画儂が異常昇温して記録材の黄ばみや発火等を
防止することができる。さらに定着装置自体の耐久性を
向上せしめ、安定且つ経済的な効率の良い定着が可能と
なる。

本実施例はより好ましい例を制御手段含有装置で説明し
たが、必ずしもこの制御等は必要ではない。友だし、本
実施例の効果の特徴は、上記記録材１８の使用で高速定
着が可能となるため、高速の装置以外で電力消費量を減
らし通常のスピードで良い装置等において効果的である
。

以下、さらに実施例の具体例を説明する０く具体例Ａ＞
（導電処理を表面に施し九１１４脂シート）本例は記録
材のペースとして前記ポリエチレンテレフタレートシー
ト（厚み１００声）を用い、その表面にエレフンド（商
品名；線研化学（株）製）の如きイオン電導性を有する
アクリル系ポリマーを１０声の薄層に塗布してなる導電
処理シートな用いた例である。この導電処理シートの表
面に通常の顕−剤層厚５乃至２０ｐを担持させてｇｉ図
の如き定着装置を有する装置で実験し九ところ露２図に
示しである曲線ａに対して、曲１ｉＩＣの如く定着速度
を大幅に向上することができた０゜曲線Ｃが示すように
、トナ一層から他へ熱損失が非常に大きいトナ一層薄層
の場合はど特に定着速度が向上されており、ポリエチレ
ンテレフタレートシートのみに５μ〜１０μのトナ一層
を定着する場合、微速か停止しなければ定着しなかつえ
ものが、２０ｍ／θｅｅの高速定着が可能となっている
ことがわかる。

因みにトナ一層厚１０声の場合、ポリエチレンテレフタ
レートシートのみの場合定着速ｆ１ｉｅＣしか得られな
かったものに対し、上記導電処理シートの場合は定着速
Ｌ５０ｍ／ｓｅａといった格別の同上が見られた０ く具体例Ｂ＞（高抵抗層を有する記録材）厚み１００Ｐ
の普通紙に陰イオン界面活性剤であるポリスター（商品
名；日本油脂（株）製）を普通紙に含浸源せて導電処理
を行ない、さらに表面を酢酸ビニル共重合体等により高
抵抗化処理させた加工記録材を使用し、公知の静電記碌
方式により具体例Ａに使用した顕画剤を１０μの厚みに
現像し具体例Ａと同様の方法で定着評価を行なった。

この結果、具体例と同様の傾向が見られ普通紙そのもの
を使つ九場合の定着可能速度が６０閤／ｓ　ｅ　ｃでめ
ったものが、導電処理を行なった本加工記録ゼることに
よりウェイトタイムのない、しわの発生、火災の心配の
ない良好なｔｈ像形成装置が得られた。

上記具体例に述べた導電処理剤の他にも三菱化成工業（
株）製のアクリルカチオン樹脂の一商品である［５Ｔ−
３６００Ｊ　、アニオン系のイオン電導性高分子のポリ
スチレンスルホネートの一商品であるＩ−ＥＲＪ、日本
黒鉛工業（株）の黒鉛、カーダンブランクを含有させた
商品名「エプリオーム」、金属を含有させた商品名「バ
ニーハイト」等が処理剤として適用できる。又、さらに
処理剤としては日本合成化学工業（株）のカチオン、ア
ニオン型イオン性の商品名「ゴーセフアイマーＪ、花王
石鹸（株）の活性剤配合帯電防止剤である商品名「エレ
ス）マｘ／−Ｊ、三菱化成工業（ａ）のカチオン系の商
品名「フンダクティプポリマー」、その他ポリビニルベ
ンジルトリメチル、アンモニウム塩等が適しでおり、以
上の商品系は高周波エネルギーの記録材自体への熱吸収
に効果のあることがわかり九。

導電処理剤の塗布法としては２枚の薄い樹脂シート間に
挾んで塗布し多層構造として導電層の存在が転写に影響
を与えないようにすることも良いに塗布しても良いが、
より好ましくは少なくとも未定着画像を支持する個の記
録材表面（或いは近傍の表面下金体）Ｋ導電処理すれば
高周波エネルの厚みに蒸着したポリエチレンテレフタレ
ートシート或いは導電フィラーを混入させたドータイト
（曲品名；藤倉化成（株））を表面に１０００　Ａ〜送
して上記高周波を利用して顕画剤を記録材に定着させる
定着方法において（少なくとも未定着画像を支持する前
では％に有効である）表面、或いは内部に導電処理を行
なった記録材又は支持材を用いることＫより高周波エネ
ルギーを効率良く定着に寄与せしめ安定して且つ高速で
良好な定着を行なうことが出来る。尚、上記イオン電導
材料塗布、高抵抗化層等の導電処理は高周波印加以前の
グロ竜ス中に行なわれても良い。

本発明はファクシミリ、カラー複写、レーザーによるプ
リンター等の装置にも適用でき、又、高周波銹導加熱定
着を有する画像形成装置にも適用でき、さらに有効であ
る現像装置と転写材の裏面に配置された対向電極針の間
に信号パルスを印加し転写材に顕画像剤を現像させる直
接記録、静電記録等の装置に適用出来る。

以上のように本発明によれば、高周波エネルギーを効率
良く定着に作用せしめることが出来、省エネルギー化或
いは高速画像形成を可能にすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に適用できる一定着装置の斜視図、第２
図は本発明に係る従来の問題点を説明するための説明図
、第３図は本発明の一実施例の説明図である。 １は高周波発生装置、１１はマグネトロン、２゜２１は
同軸ケーブル、６は定着本体、４は基板、５゜６＃′ｉ
導体、１８Ｈ記録材、２６ｈマ４りｔ’スイッチ、２７
は排出ローラ、２８，２９Ｈ密着補助案内板、６２はメ
インスイッチ、３６は出力制御手段、６５は温度検知手
段０ 手続補正書（方式） 特許庁長官　島　Ｕ」　春　樹　　殿 １、事件の表示 昭和５７年　持１作願　第　４３０７　　　号２、発明
の名称 画像形成装置１ ３、補正をする考 ・Ｊ・ｆ’ｌとの関１糸　　　　　　　特訂出願人（１
：　　（ｉ〕ｉ　　東京都人ＩＩＩ区Ｔ：丸−Ｆ　３−
３０−２居　１１ｉ　　’％　１４６東京都大［１１区
下丸子３−３０−２キャノノ株式会士１内（電話７５８
〜２１１１）スへ＾ｔｔｊ ５補正命令の目付 昭和５７年４月２７１−１　（発送１］付）６補正の対
象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７補正の内容 明細書第１５頁全文の浄書（内容に変更なし）方法であ
る。又、層状構成として薄層のイオン交換膜を一層とし
て（上、下、又は中間層）加えた記録計３を使用する例
も好ましいものである。 又、記録材が普通紙のような繊維構造の場合には）〒み
方向に分散させても良いし、表面（又は／［１つ裏面）
に塗布しても良いが、より好ましくは少なくとも未定着
画像を支持する側の記録材表面（或いは近傍の表面上全
体）に導電処理すれば高周波エネルギーによる定着性が
向上して好ましい。 又、アルミニウム（Ａｌ）のような金属を１ｏｏＸ〜１
０μ程１１ｆ（より好ましくは１μ以下）の厚みに蒸着
したポリエチレンテレフタレートシート或いは導′市フ
ィラーを混入させたドータイト（商品名；藤倉化成（株
））を表面て１０００Ａ〜５０μ程度塗布したポリエチ
レンテレフタレートシートも、具体的ては導電樹脂であ
る「ハイビーム」（東洋レーヨン（株）、商品名）高周
波エネルギーの吸収性のｐいことがわかった。さらにこ
のペースとなる１−記ンート以外の樹脂シートでも同様
の結果が得られた。、要するにシート状のものに金属物
質のよ５な導電性剤を蒸着した記録材である事がより好
ましいものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高周波を印加して未定着画像を導電処理の支持材に高周
   波定着することを特徴とする画像形成装置Ｏ