JPS6313085A - 加熱定着装置 - Google Patents
加熱定着装置Info
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- JPS6313085A JPS6313085A JP15735686A JP15735686A JPS6313085A JP S6313085 A JPS6313085 A JP S6313085A JP 15735686 A JP15735686 A JP 15735686A JP 15735686 A JP15735686 A JP 15735686A JP S6313085 A JPS6313085 A JP S6313085A
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Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
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、電子写真複写機、ファクシミリ、プリンター
等の画像形成装置において未定着画像を担持した記録体
を、加熱部材と加圧ロールとの間を通過させることによ
り、上記画像を定着する加熱式の定着装置に関するもの
である。
等の画像形成装置において未定着画像を担持した記録体
を、加熱部材と加圧ロールとの間を通過させることによ
り、上記画像を定着する加熱式の定着装置に関するもの
である。
従来、酸化亜鉛感光紙、Ｖ通紙、プラスチックシート等
の記録体上に形成されたトナー像を定着するためには、
相互に圧接状態に配設した加熱ロールと加圧ロールとを
設け、上記ロール間に記録体を通過させて加熱・加圧を
行う加熱ロールタイプの加熱定着装置が使用されている
。このような従来の加熱定着装置における加熱ロールの
内部には、ハロゲンランプやニクロム線等の熱源を配設
し、この熱源の輻射熱によって加熱ロールの表面を加熱
する。しかしながら上記のような加熱方式においては、
加熱ロールの表面が所望の温度１例えば１８０°Ｃに到
達するまでに要するウオーミングアツプ時間が１分ない
し数分必要であり、待時間が長く、かつ電力消費量が増
大するという問題点があった。
の記録体上に形成されたトナー像を定着するためには、
相互に圧接状態に配設した加熱ロールと加圧ロールとを
設け、上記ロール間に記録体を通過させて加熱・加圧を
行う加熱ロールタイプの加熱定着装置が使用されている
。このような従来の加熱定着装置における加熱ロールの
内部には、ハロゲンランプやニクロム線等の熱源を配設
し、この熱源の輻射熱によって加熱ロールの表面を加熱
する。しかしながら上記のような加熱方式においては、
加熱ロールの表面が所望の温度１例えば１８０°Ｃに到
達するまでに要するウオーミングアツプ時間が１分ない
し数分必要であり、待時間が長く、かつ電力消費量が増
大するという問題点があった。
最近、上記ウオーミングアツプ時間を短縮するために、
いわゆる直接加熱式の定着装置が提案されている。例え
ば、特開昭５５−１６４８６０号公報には。
いわゆる直接加熱式の定着装置が提案されている。例え
ば、特開昭５５−１６４８６０号公報には。
心金の外周に下から断熱層、絶縁層、抵抗発熱体層およ
び保護層を順次形成した発熱ローラが開示されている。
び保護層を順次形成した発熱ローラが開示されている。
また特開昭５７−１６１７６８号公報には。
円筒体の外周に下から絶縁層および発熱層を形成し１両
端に発熱層と電気的に接続した摺動リングを設けた発熱
ローラが開示されている。なお前記摺動リングには摺動
ブラシを圧接して、加熱に要する電流を供給するのであ
る。
端に発熱層と電気的に接続した摺動リングを設けた発熱
ローラが開示されている。なお前記摺動リングには摺動
ブラシを圧接して、加熱に要する電流を供給するのであ
る。
上記定着装置において、未定者のトナー像を担持する記
録体への伝熱量を確保するために、加熱ロールと加圧ロ
ールとの間に形成されるニップ幅を大きくする必要があ
る。一方最近の装置小型化の要請に応えるために、加熱
ロールおよび加圧口 −一ル両者共小径化の傾向にあり
、上記ニップ幅は更に小さくなるため、前記伝熱量確保
の観点から。
録体への伝熱量を確保するために、加熱ロールと加圧ロ
ールとの間に形成されるニップ幅を大きくする必要があ
る。一方最近の装置小型化の要請に応えるために、加熱
ロールおよび加圧口 −一ル両者共小径化の傾向にあり
、上記ニップ幅は更に小さくなるため、前記伝熱量確保
の観点から。
加圧ロールにシリコーンゴム等の弾性材料を使用したも
のが考案されている。しかしながら、このような構成の
ものにおいては、加圧ロールの加熱ロールとの圧接面が
、比較的曲率半径の小さい凹面となり易いため、定着部
から排出された記録体がカールして、加熱ロールに巻付
く現象を生ずるという問題点がある。また更に現像速度
も次第に高速化の傾向にあり、上記定着装置に対しても
同様の高速化が要求されることは当然であり、従来の加
熱ロールと加圧ロールとを対向させる形式の定着装置に
おいては、装置の小型化および高速化に加えてニップ幅
の確保ということを同時に満足させることが不可能であ
るという問題点がある。
のが考案されている。しかしながら、このような構成の
ものにおいては、加圧ロールの加熱ロールとの圧接面が
、比較的曲率半径の小さい凹面となり易いため、定着部
から排出された記録体がカールして、加熱ロールに巻付
く現象を生ずるという問題点がある。また更に現像速度
も次第に高速化の傾向にあり、上記定着装置に対しても
同様の高速化が要求されることは当然であり、従来の加
熱ロールと加圧ロールとを対向させる形式の定着装置に
おいては、装置の小型化および高速化に加えてニップ幅
の確保ということを同時に満足させることが不可能であ
るという問題点がある。
本発明は、上記従来装置に存する問題点を解消し、構造
が簡単であるのに拘らず、小型化および高速化の要求と
共にニップ幅の増大という要求を同時に満足させ得る加
熱定着装置を提供することを目的とする。
が簡単であるのに拘らず、小型化および高速化の要求と
共にニップ幅の増大という要求を同時に満足させ得る加
熱定着装置を提供することを目的とする。
上記従来技術の問題点解決のため９本発明では。
Ａ、外周面に離型性層を設けた弾性ロールと対向させて
対向面を非凸面に形成してなる加熱部材を、給紙検出手
段と連動する駆動手段を介して前記弾性ロールと圧接・
離脱自在に設ける。
対向面を非凸面に形成してなる加熱部材を、給紙検出手
段と連動する駆動手段を介して前記弾性ロールと圧接・
離脱自在に設ける。
Ｂ、前記加熱部材の対向面には電気抵抗層および離型性
層を順次設ける。
層を順次設ける。
Ｃ８前記加熱部材および前記弾性ロールに設ける離型性
層の摩擦係数μｍおよびμ２をμ、≦μ２とする。
層の摩擦係数μｍおよびμ２をμ、≦μ２とする。
という技術的手段を採用したのである。
上記の構成により、加熱部材と弾性ロールとの間には、
極めて大寸法のニップ幅を確保することができるため、
高速定着が可能である。また加熱部材と弾性ロールとに
設ける離型性層の摩擦係数を、前者より後者の方を大と
したことにより９両者間を記録体が円滑に通過すること
が可能である。
極めて大寸法のニップ幅を確保することができるため、
高速定着が可能である。また加熱部材と弾性ロールとに
設ける離型性層の摩擦係数を、前者より後者の方を大と
したことにより９両者間を記録体が円滑に通過すること
が可能である。
なお定着時に必要な記録体への加圧力は１弾性ロールに
よって均一に確保される。
よって均一に確保される。
図は本発明の実施例を示す要部側面図である。
図において１は弾性ロールであり、シャフト２の外周に
例えばシリコーンゴム等の可撓弾性体３を設けて円柱状
に形成すると共に、外周面には離型性層４を設けて、全
体をシャフト２を中心に回転自在とする。次に５は加熱
部材であり、横断面円弧状の凹面６を設けると共に、支
軸７を介して前記弾性ロール１と圧接・離脱自在になる
よう揺動自在に形成する。８は回転自在のカムであり、
駆動手段９と連結する。１０はセンサーである。次に加
熱部材５の凹面６には、電気絶縁層１１．電気抵抗層１
２および離型性層１３を順次積層して設ける。
例えばシリコーンゴム等の可撓弾性体３を設けて円柱状
に形成すると共に、外周面には離型性層４を設けて、全
体をシャフト２を中心に回転自在とする。次に５は加熱
部材であり、横断面円弧状の凹面６を設けると共に、支
軸７を介して前記弾性ロール１と圧接・離脱自在になる
よう揺動自在に形成する。８は回転自在のカムであり、
駆動手段９と連結する。１０はセンサーである。次に加
熱部材５の凹面６には、電気絶縁層１１．電気抵抗層１
２および離型性層１３を順次積層して設ける。
電気絶縁層１１を形成する材料としては１例えば体積電
気抵抗が１０″Ω・ｃｍ以上である半導電性ないし絶縁
性のセラミックスがあり、 Ａ ｌ ｚ Ｏｘ。
気抵抗が１０″Ω・ｃｍ以上である半導電性ないし絶縁
性のセラミックスがあり、 Ａ ｌ ｚ Ｏｘ。
Ａ４．Ｏ，・ＭｇＯ，Ｙ！ ０３．Ｓｉｎ、、ＺｒＯ□
またはこれらの混合物、更にはハードフェライト粉末（
Ｂａフェライト Ｓｒフェライト等）のような酸化物永
久磁石材料等を使用することができる。この場合上記永
久磁石材料の一部に着磁し、その上に感温磁性材料によ
る磁気シールドを施して、キューリーポイントを利用し
て温度制御をさせることも可能である。次に電気抵抗層
１２は、 ／ｌ！２ ＣｈやＡ ｌ ｚ Ｏ３・Ｍ ｇ
Ｏノような絶縁性セラミックスの微粒子と、ＮｉＣｒ
のような導電性物質の微粒子との混合物を、５０〜２５
０μｍの厚さにプラズマ溶射して形成するのが好ましい
。すなわち電気抵抗層１２中においては、ＮｉＣｒ粒子
は絶縁性セラミックスの母材中に均一に分散すると共に
、一部において相互に接触している。ＮｉＣｒの含有量
の増減により、電気抵抗１ｉ１２の電気抵抗率が反比例
的に減少若しくは増加するから、 ＮｉＣｒ粒子の含有
量により、加熱ロール１の消費電力を所望のレベルに設
定するこ 。
またはこれらの混合物、更にはハードフェライト粉末（
Ｂａフェライト Ｓｒフェライト等）のような酸化物永
久磁石材料等を使用することができる。この場合上記永
久磁石材料の一部に着磁し、その上に感温磁性材料によ
る磁気シールドを施して、キューリーポイントを利用し
て温度制御をさせることも可能である。次に電気抵抗層
１２は、 ／ｌ！２ ＣｈやＡ ｌ ｚ Ｏ３・Ｍ ｇ
Ｏノような絶縁性セラミックスの微粒子と、ＮｉＣｒ
のような導電性物質の微粒子との混合物を、５０〜２５
０μｍの厚さにプラズマ溶射して形成するのが好ましい
。すなわち電気抵抗層１２中においては、ＮｉＣｒ粒子
は絶縁性セラミックスの母材中に均一に分散すると共に
、一部において相互に接触している。ＮｉＣｒの含有量
の増減により、電気抵抗１ｉ１２の電気抵抗率が反比例
的に減少若しくは増加するから、 ＮｉＣｒ粒子の含有
量により、加熱ロール１の消費電力を所望のレベルに設
定するこ 。
とができる。次に弾性ロール１および加熱部材５に設け
る離型性［４，１３は記録体上のトナーと直接接触する
ため、トナーが融着しないような性質、すなわち耐熱性
および低表面エネルギー等を保有する必要がある。この
ために好ましい材料としては、テトラフルオロエチレン
樹脂やパーフルオロアルコキシ樹脂等のフッ素樹脂があ
る。なお離型性層１３の厚さは１０〜５０μｍが好まし
い。
る離型性［４，１３は記録体上のトナーと直接接触する
ため、トナーが融着しないような性質、すなわち耐熱性
および低表面エネルギー等を保有する必要がある。この
ために好ましい材料としては、テトラフルオロエチレン
樹脂やパーフルオロアルコキシ樹脂等のフッ素樹脂があ
る。なお離型性層１３の厚さは１０〜５０μｍが好まし
い。
なお離型性層４，１３の摩擦係数は、上記材料において
は０．０１〜０．３であるが、後述する記録体搬送を円
滑に行うために、離型性層４の摩擦係数を離型性層１３
のそれより大とする。
は０．０１〜０．３であるが、後述する記録体搬送を円
滑に行うために、離型性層４の摩擦係数を離型性層１３
のそれより大とする。
なお上記加熱部材５の凹面６と電気絶縁層１１との間の
接着性を高めるために９両者の中間の線膨張係数を有す
る材料からなる結合層を介在させてもよい。この場合の
厚さは２０〜１００μｍである。また安全性を向上させ
るために、電気抵抗ＪＷ１２の外方に電気絶縁Ｎｌｌを
形成した後、離型性層１３を被覆形成してもよい。この
電気絶縁層１１は２０〜５０μｍの厚さにプラズマ溶射
によって形成することができ、具体的な材料としては前
記のような絶縁性セラミックスを使用することができる
。
接着性を高めるために９両者の中間の線膨張係数を有す
る材料からなる結合層を介在させてもよい。この場合の
厚さは２０〜１００μｍである。また安全性を向上させ
るために、電気抵抗ＪＷ１２の外方に電気絶縁Ｎｌｌを
形成した後、離型性層１３を被覆形成してもよい。この
電気絶縁層１１は２０〜５０μｍの厚さにプラズマ溶射
によって形成することができ、具体的な材料としては前
記のような絶縁性セラミックスを使用することができる
。
次に１４はクリーナーブレードであり２弾性ロール１の
外周面に摺接させて設ける。１５は余剰トナーの容器、
１６は記録体のガイドである。
外周面に摺接させて設ける。１５は余剰トナーの容器、
１６は記録体のガイドである。
以上の構成により、加熱部材５の電気抵抗層１２に通電
して所定の温度１例えば１８０〜２５０’ Ｃに昇温・
保持し、未定着トナー像を担持した記録体（図示せず）
を、ガイド１６を介して弾性ロールｌと加熱部材５との
間に給送する。この場合。
して所定の温度１例えば１８０〜２５０’ Ｃに昇温・
保持し、未定着トナー像を担持した記録体（図示せず）
を、ガイド１６を介して弾性ロールｌと加熱部材５との
間に給送する。この場合。
前記記録体の到達をセンサー１０によって検知し。
駆動手段９を介してカム８が図に示すように回転し、加
熱部材５を支軸７を介して揺動させ、凹面６を弾性ロー
ル１の表面に当接させている（図は構成の理解を図るた
めに、凹面６と弾性ロール１との間が離れた状態で示し
である）。従って記録体は弾性ロール１の矢印方向の回
転により、加熱部材５に圧接された状態で右方に移動す
る間に。
熱部材５を支軸７を介して揺動させ、凹面６を弾性ロー
ル１の表面に当接させている（図は構成の理解を図るた
めに、凹面６と弾性ロール１との間が離れた状態で示し
である）。従って記録体は弾性ロール１の矢印方向の回
転により、加熱部材５に圧接された状態で右方に移動す
る間に。
未定着トナー像を定着することができるのである。
この場合１弾性ロール１の外周に設けた離型性層４の摩
擦係数の方が、加熱部材５の凹面６に設けた離型性層１
３の摩擦係数より大としであるから。
擦係数の方が、加熱部材５の凹面６に設けた離型性層１
３の摩擦係数より大としであるから。
離型性層４，１３間に挟着した記録体を１弾性ロール１
の回転に追従させて給送することができる。
の回転に追従させて給送することができる。
定着完了後は、カム８の回転によって加熱部材５は反時
計方向に揺動し１弾性ロール１との圧接状態を解除する
。なお弾性ロール１に付着したトナーは、クリーナーブ
レード１４によって掻取られて、容器１５内に収納され
る。
計方向に揺動し１弾性ロール１との圧接状態を解除する
。なお弾性ロール１に付着したトナーは、クリーナーブ
レード１４によって掻取られて、容器１５内に収納され
る。
本実施例においては９弾性ロールと加熱部材との当接・
離脱手段として、カムによる揺動機構の例を示したが、
カムに代えてシリンダーその他の上下動手段としてもよ
く、また加熱部材全体が上下動する構成としてもよい。
離脱手段として、カムによる揺動機構の例を示したが、
カムに代えてシリンダーその他の上下動手段としてもよ
く、また加熱部材全体が上下動する構成としてもよい。
なお加熱部材を構成する材料は金属材料のみでなく、セ
ラミックス等の非金属材料であってもよい。加熱部材を
電気絶縁材料で構成した場合には、絶８ｉ層を省略する
こともできる。更に加熱部材の温度制御手段には公知の
接触型、非接触型のものを自由に選定できる。
ラミックス等の非金属材料であってもよい。加熱部材を
電気絶縁材料で構成した場合には、絶８ｉ層を省略する
こともできる。更に加熱部材の温度制御手段には公知の
接触型、非接触型のものを自由に選定できる。
また更に加熱部材の弾性ロール対向面は横断面円弧状の
凹面以外の凹曲面若しくは平面とすることもできる。
凹面以外の凹曲面若しくは平面とすることもできる。
本発明は以上記述のような構成および作用であるから、
下記の効果を期待できる。
下記の効果を期待できる。
（１１従来の加熱ロールの代わりに偏平な形状の加熱部
材を構成要素としたものであるから、定着装置の高さ寸
法を小さくすることができ、装置全体を小型化すること
ができる。
材を構成要素としたものであるから、定着装置の高さ寸
法を小さくすることができ、装置全体を小型化すること
ができる。
（２）弾性ロールを小径にしても、凹曲面若しくは平面
を有する加熱部材が当接してニップ幅を確保できるから
、定着作用が確実であると共に。
を有する加熱部材が当接してニップ幅を確保できるから
、定着作用が確実であると共に。
高速化の実現が可能である。
（３） 加熱部材は従来の加熱ロールのように加熱面
が移動することがないため、温度検知手段が非常に簡単
になると共に、構成部材の損傷を皆無とし、検知精度お
よび制御精度を大幅に向上させることができる。
が移動することがないため、温度検知手段が非常に簡単
になると共に、構成部材の損傷を皆無とし、検知精度お
よび制御精度を大幅に向上させることができる。
図は本発明の実施例を示す要部側面図である。
１：弾性ロール、４．ｔ３：離型性層、５：加熱部材、
１２：電気抵抗層。
１２：電気抵抗層。
Claims (3)
- （１）外周面に離型性層を設けた弾性ロールと対向させ
て対向面を非凸面に形成してなる加熱部材を、給紙検出
手段と連動する駆動手段を介して前記弾性ロールと圧接
・離脱自在に設け、前記加熱部材の対向面には電気抵抗
層および離型性層を順次設けると共に、前記加熱部材お
よび前記弾性ロールに設ける離型性層の摩擦係数μ＿１
およびμ＿２をμ＿１≦μ＿２としたことを特徴とする
加熱定着装置。 - （２）加熱部材が排紙側を支点として揺動自在である特
許請求の範囲第１項記載の加熱定着装置。 - （３）加熱部材の弾性ロール対向面を凹曲面若しくは平
面に形成した特許請求の範囲第１項若しくは第２項記載
の加熱定着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61157356A JP2668861B2 (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 加熱定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61157356A JP2668861B2 (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 加熱定着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6313085A true JPS6313085A (ja) | 1988-01-20 |
| JP2668861B2 JP2668861B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=15647879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61157356A Expired - Lifetime JP2668861B2 (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 加熱定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2668861B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5908150B1 (ja) * | 2015-07-27 | 2016-04-26 | 株式会社ヒットデバイス | 定着装置および定着方法 |
| JP5956670B1 (ja) * | 2015-12-28 | 2016-07-27 | 株式会社ヒットデバイス | 定着装置および定着方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS5533162A (en) * | 1978-08-31 | 1980-03-08 | Canon Inc | Hot plate fixing device |
| JPS56109383A (en) * | 1980-02-04 | 1981-08-29 | Ricoh Co Ltd | Fixing device |
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1986
- 1986-07-04 JP JP61157356A patent/JP2668861B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP5956670B1 (ja) * | 2015-12-28 | 2016-07-27 | 株式会社ヒットデバイス | 定着装置および定着方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2668861B2 (ja) | 1997-10-27 |
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