JP2000019866A

JP2000019866A - 像加熱装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2000019866A
Application number: JP10205906A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Waki; 健一郎脇; Hideo Nanataki; 秀夫七瀧
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-07-06
Filing date: 1998-07-06
Publication date: 2000-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】非接触定着方式の定着装置として、低コスト
である、構成がある程度簡易である、スピードの速い大
型の画像形成装置にも安全に対応できる、カット紙の被
記録材にも対応できる等の特長を具備したものを得る。【解決手段】被記録材担持部材３１の面に被記録材Ｐ
をその画像面側とは反対の裏面側を吸着させて密着させ
るとともに、被記録材担持部材３１をそれ自体電磁誘導
発熱させる、あるいは加熱部材で加熱することによっ
て、被記録材担持部材の熱を被記録材に対して裏から均
一かつ効率的に伝え、非接触定着方式であるにもかかわ
らず、被記録材表面側のトナー画像を均一かつ良好に熱
定着する。被記録材は被記録材担持部材の面に安定に吸
着保持されるからカット紙の被記録材を安定して搬送す
ることができ、カット紙対応の非接触定着方式の定着装
置を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像加熱装置、及び
像加熱装置を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】本発明において、像加熱装置には、転写紙
・感光紙・静電記録紙等の被記録材の面上に転写（間
接）方式または直接方式の適宜の作像手段にて形成した
未定着画像を被記録材面に熱定着させる定着装置（定着
器）を代表例として、その他に、例えば、画像を担持し
た被記録材を加熱して表面性（光沢・艶等）を改善・改
質する装置、画像を仮定着処理する装置なども含まれ
る。

【０００３】

【従来の技術】未定着画像を被記録材面に熱定着させる
定着装置を例にして説明する。

【０００４】従来、電子写真方式等のコピー機やプリン
ター等の画像形成装置において、被記録材面上に適宜の
作像手段にて形成した未定着トナー画像を被記録材面に
熱定着させる定着装置としては、熱ローラー方式の定着
装置が多用されている。その他、フィルム加熱方式、オ
ーブン定着方式、フラッシュ定着方式等の定着装置があ
る。

【０００５】ａ）熱ローラー方式ハロゲンランプ等の熱源により所定の定着温度に加熱・
温調される熱ローラー（定着ローラー）と、これに圧接
させた弾性加圧ローラーを基本構成体とし、該両ローラ
ーの圧接ニップ部（定着ニップ部）に被加熱材としての
被記録材を導入して挟持搬送させることで、熱ローラー
の熱で被記録材面の未定着トナー画像を熱定着させるも
のである。

【０００６】この方式の定着装置は、構成が比較的に簡
易であり、かなりのプロセススピードにも対応できる。

【０００７】ｂ）フィルム加熱方式固定支持された加熱体（セラミックヒーター等）と、こ
の加熱体と摺動するフィルムと、このフィルムを挟んで
加熱体とニップ部を形成する弾性加圧ローラーと、を有
し、ニップ部のフィルムと加圧ローラーの間に被記録材
を導入して挟持搬送させて、フィルムを介した加熱体か
らの熱で被記録材面の未定着トナー画像を熱定着させる
ものである。

【０００８】この方式の定着装置は、所謂セラミックヒ
ーターなどの昇温の速い低熱容量の加熱体や薄膜のフィ
ルムを用いることで、電源を入れてすぐにプリントが可
能ないわゆるクイックスタート性があり、省電力、小型
簡易等の特長点があり、小型の複写機やプリンター等に
おける定着装置として活用されている。

【０００９】ｃ）オーブン定着方式被記録材の未定着トナー画像面をヒーターで非接触で加
熱してトナー画像を熱定着させるものである。

【００１０】ｄ）フラッシュ定着方式ランプの発光によって熱を発生させて被記録材の未定着
トナー画像面を非接触で加熱してトナー画像を熱定着さ
せるものである。

【００１１】オーブン定着方式やフラッシュ定着方式は
大熱量の供給が可能であり、画像形成装置がスピードの
速い大型機で熱ローラー方式の定着装置では熱量の供給
が間に合わないような場合の定着装置として使用される
ことがある。非接触のオーブン定着方式は均一定着性や
画質に優れ、またフラッシュ定着方式は発火の危険性は
なく、高速に定着することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】オーブン定着方式やフ
ラッシュ定着方式などの非接触定着方式の定着装置は、
被記録材のトナー画像面に対して定着部材が接触しない
ため画像性や耐久性に優れている。

【００１３】例えば、被記録材としてロール紙を用いる
軽印刷機においては、大熱量のヒーターをロール紙の搬
送部に近接させて設け、ロール紙面に転写形成した未定
着トナー画像を非接触で加熱してトナー画像を熱定着処
理するオーブン定着方式の定着装置が用いられている。

【００１４】しかし、非接触で定着するために大熱量を
必要とする為、万が一の紙詰まりや機械停止に対応し
て、発火防止を目的としたヒーター部の解除機構を設け
ることが必要となっている。

【００１５】このような装置はコストも高く、フルカラ
ーコピーやプリンターのような画像形成装置における定
着装置には採用しずらい。また被記録材の搬送性からも
カット紙対応はなかなか難しいのが現状である。

【００１６】またフラッシュ定着方式の定着装置は発火
の危険性はないが、音やにおいが発生し、また大容量の
電源が必要となるためコスト的にも高くなってしまう。

【００１７】そこで、非接触定着方式の定着装置とし
て、低コストである、構成がある程度簡易である、スピ
ードの速い大型の画像形成装置にも安全に対応できる、
カット紙の被記録材にも対応できる等の特長を具備した
ものが必要とされているが、そのような装置はまだない
のが現状である。

【００１８】本発明は上記の要望に十分に応え得る像加
熱装置、及び該像加熱装置を具備した画像形成装置を提
供することを目的とするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする像加熱装置及び画像形成装置である。

【００２０】（１）電磁誘導発熱性の被記録材担持部材
と、該被記録材担持部材の面に被記録材をその画像面側
とは反対の裏面側を吸着させる手段と、励磁手段と、を
有し、励磁手段の発生磁力で被記録材担持部材を電磁誘
導発熱させて該被記録材担持部材の熱により被記録材表
面上の画像を加熱することを特徴とする像加熱装置。

【００２１】（２）励磁手段が被記録材担持部材の被記
録材担持面側とは反対の背面側に設けられていることを
特徴とする（１）に記載の像加熱装置。

【００２２】（３）被記録材担持部材がフィルム部材で
あることを特徴とする（１）または（２）に記載の像加
熱装置。

【００２３】（４）被記録材担持部材がエンドレスベル
ト部材であることを特徴とする（１）から（３）の何れ
か１つに記載の像加熱装置。

【００２４】（５）被記録材担持部材が移動駆動される
ことを特徴とする（１）から（４）の何れか１つに記載
の像加熱装置。

【００２５】（６）被記録材担持部材の被記録材担持面
側に非接触で加熱部材を設けることを特徴とする（１）
から（５）の何れか１つに記載の像加熱装置。

【００２６】（７）被記録材担持部材に接触させた吸着
ローラーと、該吸着ローラーと被記録材担持部材との間
にバイアスを印加する手段を有し、バイアスを印加した
吸着ローラーと被記録材担持部材との間に被記録材を通
すことにより被記録材を被記録材担持部材面に静電吸着
させることを特徴とする（１）から（６）の何れか１つ
に記載の像加熱装置。

【００２７】（８）被記録材担持部材と、この被記録材
担持部材の面に被記録材をその画像面側とは反対の裏面
側を吸着させる手段と、被記録材担持部材を加熱する加
熱部材と、を有し、加熱部材で被記録材担持部材を加熱
し、該被記録材担持部材の熱により被記録材表面上の画
像を加熱することを特徴とする像加熱装置。

【００２８】（９）加熱部材が被記録材担持部材の被記
録材担持面側とは反対の背面側に設けられていることを
特徴とする（８）に記載の像加熱装置。

【００２９】（１０）第１の加熱部材を被記録材担持部
材の被記録材担持面側とは反対の背面側に設けるととも
に、被記録材担持部材の被記録材担持面側に非接触で第
２の加熱部材を設けることを特徴とする（８）に記載の
像加熱装置。

【００３０】（１１）被記録材担持部材がフィルム部材
であることを特徴とする（８）から（１０）の何れか１
つにに記載の像加熱装置。

【００３１】（１２）被記録材担持部材がエンドレスベ
ルト部材であることを特徴とする（８）から（１１）の
何れか１つに記載の像加熱装置。

【００３２】（１３）被記録材担持部材が移動駆動され
ることを特徴とする（８）から（１２）の何れか１つに
記載の像加熱装置。

【００３３】（１４）被記録材担持部材に接触させた吸
着ローラーと、該吸着ローラーと被記録材担持部材との
間にバイアスを印加する手段を有し、バイアスを印加し
た吸着ローラーと被記録材担持部材との間に被記録材を
通すことにより被記録材を被記録材担持部材面に静電吸
着させることを特徴とする（８）から（１３）の何れか
１つに記載の像加熱装置。

【００３４】（１５）被記録材表面上の画像を熱定着さ
せることを特徴とする（１）から（１４）の何れか１つ
に記載の像加熱装置。

【００３５】（１６）被記録材表面上にトナー画像を形
成する作像手段と、そのトナー画像を被記録材表面上に
熱定着させる像加熱手段を有し、該像加熱手段が（１）
から（１５）の何れか１つに記載の像加熱装置であるこ
とを特徴とする画像形成装置。

【００３６】（１７）被記録材にトナー画像が転写方式
あるいは直接方式で形成されることを特徴とする（１
６）に記載の画像形成装置。

【００３７】（１８）少なくともトナー画像転写部から
熱定着部に至るエンドレスベルト状の被記録材担持搬送
部材を有し、トナー画像転写部において該被記録材担持
搬送部材の背面側からの電界によって像担持体側のトナ
ー画像を被記録材担持搬送部材に担持されて搬送される
被記録材表面上に転写させ、熱定着部において被記録材
担持搬送部材の背面から加熱し被記録材表面上のトナー
画像を加熱定着させることを特徴とする画像形成装置。

【００３８】（１９）熱定着部において第１の加熱部材
を被記録材担持部材の被記録材担持面側とは反対の背面
側に設けるとともに、被記録材担持部材の被記録材担持
面側に非接触で第２の加熱部材を設けることを特徴とす
る（１８）に記載の画像形成装置。

【００３９】〈作用〉被記録材を背面から加熱する場
合に問題となるのが加熱のむらである。非接触定着方式
の場合、被加熱材に対して裏から圧力をかけられないた
めに熱を均一にかけにくい。本発明においては、被記録
材担持部材の面に被記録材をその画像面側とは反対の裏
面側を吸着させて密着させるとともに、被記録材担持部
材をそれ自体電磁誘導発熱させる、あるいは加熱部材で
加熱することによってこの問題を解決している。即ち、
被記録材は被記録材担持部材の面に密着しているため、
被記録材担持部材の熱を被記録材に対して裏から均一か
つ効率的に伝えることができ、非接触定着方式であるに
もかかわらず、被記録材表面側のトナー画像を均一かつ
良好に熱定着することができる。

【００４０】被記録材は被記録材担持部材の面に安定に
吸着保持されるからカット紙の被記録材を安定して搬送
することができ、いままで難しかったカット紙対応の非
接触定着方式の定着装置を実現することができる。

【００４１】かくして、非接触定着方式の定着装置とし
て、低コストである、構成がある程度簡易である、スピ
ードの速い大型の画像形成装置にも安全に対応できる、
カット紙の複写紙にも対応できる等の特長を具備したも
のであり、フルカラーコピーやプリンターのような画像
形成装置、スピードの速い大型の画像形成装置における
定着装置として活用できる。

【００４２】

【発明の実施の形態】〈実施例１〉（図１・図２）（１）画像形成装置例図１は本実施例における画像形成装置の概略構成図であ
る。本実施例の画像形成装置は複数の画像形成ユニット
を具備させてなるカラー複写機である。

【００４３】即ち、ＵＭ、ＵＣ、ＵＹ、ＵＫは４つの画
像形成ユニットであり、それぞれマゼンタ像用、シアン
像用、イエロー像用、ブラック像用の４色分の画像形成
ユニットである。

【００４４】２０は転写ベルト装置であり、駆動ローラ
ー２２とターンローラー２３間にエンドレスの転写ベル
ト２１を懸回張設してある。該転写ベルト２１は駆動ロ
ーラー２２の回転駆動により矢印ｂの反時計方向に所定
の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。前記
４つの画像形成ユニットＵＭ、ＵＣ、ＵＹ、ＵＫは上記
の転写ベルト２１の上面側においてベルト２１の移動方
向上流側から下流側に沿って順次に配列して配設してあ
る。

【００４５】各画像形成ユニットＵＭ、ＵＣ、ＵＹ、Ｕ
Ｋはそれぞれ同等の構成を有するレーザー走査露光式電
子写真プロセスユニットである。マゼンタ像用の画像形
成ユニットＵＭを代表して説明する。

【００４６】１１は静電潜像担持体としての回転ドラム
型の電子写真感光体（以下、感光体と記す）であり、ア
ルミニウムなどの導電性基体の表面に光半導体層を有す
る。この感光体１１は矢印ａの時計方向に所定の周速度
をもって回転駆動される。

【００４７】１２は感光体１１の周面を所定の極性・電
位に一様に帯電処理する一次帯電器（コロナ帯電器）で
あり、感光体１１に非接触に対向させて配置されてい
る。本例では感光体１１をマイナス帯電する。

【００４８】１３は画像露光装置としてのレーザースキ
ャナーであり、目的のカラー画像のマゼンタ成分像に対
応した画像露光をすることで、感光体１１面にマゼンタ
成分像に対応した静電潜像が形成される。

【００４９】１４はマイナス帯電のマゼンタトナー現像
剤を収容した反転現像器であり、感光体１１面の静電潜
像がマゼンタトナーで反転現像される。

【００５０】１５は転写手段としての転写ローラーであ
り、転写ベルト２１の上行側ベルト部分の背面側に配設
して該ベルト部分を挟んで感光体１１の下面に圧接させ
て転写ニップ部Ｔを形成させている。転写ローラー１５
には不図示の転写バイアス電源から所定の制御タイミン
グでトナーの帯電極性とは反対極性のプラスの所定電位
の転写バイアスが印加されることで、転写ベルト２１の
背面側から転写ニップ部Ｔに転写電界が作用して、転写
ニップ部Ｔの感光体１１と転写ベルト２１の間を搬送さ
れる被記録材（以下、複写紙と記す）Ｐの表面に感光体
１１面側のマゼンタトナー画像が順次に静電転写されて
いく。転写手段としての転写ローラー１５はブレード状
電極部材やコロナ帯電器等にすることもできる。

【００５１】１６はクリーナーであり、感光体１１面の
転写残トナーを除去して感光体１１面をクリーニングす
る。クリーニングされた感光体１１面は繰り返して作像
に供される。

【００５２】シアン像用の画像形成ユニットＵＣは、現
像器がシアントナー現像剤を収容した反転現像器であ
り、感光体面に目的のカラー画像のシアン成分像に対応
したシアントナー画像を形成する。

【００５３】イエロー像用の画像形成ユニットＵＹは、
現像器がイエロートナー現像剤を収容した反転現像器で
あり、感光体面に目的のカラー画像のイエロー成分像に
対応したイエロートナー画像を形成する。

【００５４】ブラック像用の画像形成ユニットＵＫは、
現像器がブラックトナー現像剤を収容した反転現像器で
あり、感光体面にブラックトナー画像を形成する。

【００５５】而して、不図示の給紙機構部から複写紙Ｐ
が給紙され、その複写紙Ｐが各画像形成ユニットの感光
体の回転と同期した所定のプロセススピードにて回転駆
動されている転写ベルト２１の上面に保持されて各画像
形成ユニットＵＭ、ＵＣ、ＵＹ、ＵＫの転写ニップ部Ｔ
を順次に搬送されていく。複写紙Ｐは転写工程で転写ベ
ルト２１の面に静電的に吸着されて搬送される。これに
より、各画像形成ユニットＵＭ、ＵＣ、ＵＹ、ＵＫの感
光体面に形成されるマゼンタトナー画像、シアントナー
画像、イエロートナー画像、ブラックトナー画像が転写
ベルト２１面に吸着して搬送される同一の複写紙Ｐ面に
順次に多重転写されて目的のカラー画像に対応したフル
カラートナー画像が合成形成される。

【００５６】各画像形成ユニットにおける画像の書き出
しタイミングは上記のように各色成分トナー画像が同一
の複写紙Ｐ面に所定に位置決め（レジストレーション）
されて多重転写されるように連係制御される。

【００５７】各色成分トナー画像の多重転写を受けた複
写紙Ｐは転写ベルト２１の終端部に至り、転写ベルト２
１面から分離して定着装置３０へ供給される。複写紙Ｐ
の転写ベルト２１からの分離は本例では除電針２４によ
る複写紙Ｐの除電と、曲率分離とでなされる。除電コロ
ナ帯電器や分離爪部材等の分離手段とすることもでき
る。

【００５８】定着装置３０に供給された複写紙Ｐはトナ
ー画像の熱定着処理を受けて排紙される。

【００５９】各画像形成ユニットＵＭ、ＵＣ、ＵＹ、Ｕ
Ｋを選択的に働かせる制御により、単色モードや、２〜
３色モードでの画像形成も実行させることができる。

【００６０】（２）定着装置３０定着装置３０は、駆動ローラー３２とターンローラー３
３間に懸回張設した、被記録材担持部材としてのエンド
レスベルト状・電磁誘導発熱性の定着フィルム３１と、
被記録材担持部材の面に被記録材をその裏面側を吸着さ
せる手段としての吸着ローラー３４と、励磁手段として
の励磁コイルユニット３５を有している。

【００６１】定着フィルム３１の層構成は後述する。該
定着フィルム３１は駆動ローラー３２の回転駆動により
矢印ｂの反時計方向に所定の周速度にて回転駆動され
る。

【００６２】吸着ローラー３４は定着フィルム３１のタ
ーンローラー３３の上側において定着フィルム３１をタ
ーンローラー３３との間に挟ませて配設した金属ローラ
ーであり、定着フィルム３１の回転に従動して回転す
る。またこの吸着ローラー３４には不図示のバイアス電
源からマイナス５００Ｖの電圧が印加される。

【００６３】励磁コイルユニット３５は鉄心（芯材）に
コイルを巻き付けた励磁コイルを有するものであり、定
着フィルム３１の上行側フィルム部分の背面側に配設し
てある。励磁コイルに不図示の励磁回路から交流電流が
印加され、これによってコイルの周囲に磁束が生成消滅
を繰り返す。この磁束が定着フィルム３１の上行側フィ
ルム部分の後述する導電層を横切るように芯材は構成さ
れる。

【００６４】而して、転写ベルト２１から分離されて定
着装置３０へ供給された複写紙Ｐは、トナー画像面側が
上向きで定着装置３０の被記録材入口側であるターンロ
ーラー３３と吸着ローラー３４のニップ部の定着フィル
ム３１と吸着ローラー３４との間に進入して、マイナス
５００Ｖの電圧が印加されている吸着ローラー３４によ
る複写紙への電荷付与によって複写紙Ｐの裏面が定着フ
ィルム３１の上面に静電的に吸着して定着フィルム３１
面に密着保持され、定着フィルム３１と一緒に移動搬送
される。

【００６５】吸着ローラー３４は複写紙Ｐの表面側であ
るトナー画像面に接触するけれども、該吸着ローラー３
４に印加する電圧はトナーの帯電極性と同じマイナスの
極性であるので、吸着ローラー３４にトナーが付着する
ことはない。

【００６６】一方、励磁コイルユニット３５の励磁コイ
ルに対する交流電流の印加がなされ、励磁コイルユニッ
ト３５の発生磁力で定着フィルム３１の上行側フィルム
部分が電磁誘導発熱する。

【００６７】この定着フィルム部分の電磁誘導発熱によ
り該定着フィルム部分の表面側に吸着保持されて搬送さ
れている複写紙Ｐが背面から加熱され、複写紙表面上の
未定着トナー画像が非接触定着方式で熱定着処理され
る。

【００６８】トナー画像の熱定着処理を受けた複写紙Ｐ
は定着フィルム３１の終端部に至り、定着フィルム３１
面から分離して排出搬送される。複写紙Ｐの定着フィル
ム３１からの分離は本例では除電針３６による複写紙Ｐ
の除電と、曲率分離とでなされる。除電コロナ帯電器や
分離爪部材等の分離手段とすることもできる。

【００６９】図２は電磁誘導発熱性の被記録材担持部材
としての定着フィルム３１の層構成模型図である。この
定着フィルム３１は、基層となる電磁誘導発熱層３１ａ
と、その表面側に設けた絶縁層３１ｂとの２層積層構成
物である。

【００７０】電磁誘導発熱層３１ａは金属フィルム等で
できた導電層であり、より好ましくはニッケル、鉄、強
磁性ＳＵＳ、ニッケル−コバルト合金といった強磁性体
の金属を用いるとよい。非磁性の金属でも良いが、より
好ましくは磁束の吸収の良いニッケル、鉄、磁性ステン
レス、コバルト−ニッケル合金等の金属が良い。厚みは
好ましくは１〜１００μｍがよい。１μｍよりも小さい
とほとんどの電磁エネルギーが吸収しきれないため効率
が悪くなる。また１００μｍを越えると定着フィルム３
１のの剛性が高くなりすぎ、また屈曲性が悪くなり、エ
ンドレスベルト状の回転体として使用するには現実的で
はない。従って、電磁誘導発熱層３１ａの厚みは１〜１
００μｍが好ましい。

【００７１】電磁誘導発熱層３１ａには金属を基材とせ
ずに、ポリイミドのような耐熱性と強度のある樹脂フィ
ルム上に金属フィラーのようなものを混ぜた樹脂層を重
ねて発熱層としてもよい。

【００７２】絶縁層３１ｂは樹脂あるいはゴムが適し、
ポリイミドなどの各種樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴ
ム、フルオロシリコーンゴム等で耐熱性がよく、熱伝導
率がよい材質である。厚みは好ましくは５〜１０００μ
ｍがよい。５μｍ未満であると絶縁性に不良がみられる
ようになり、１０００μｍを越えると熱伝導率か低下し
効率が低下する。

【００７３】定着フィルム３１の電磁誘導発熱層として
の導電層３１ａ中を変動する磁界が横切るとき、その磁
界の変化を妨げる磁界が生じるように導電層３１ａ中に
は渦電流が発生する。この渦電流は表皮効果のためにほ
とんど導電層３１ａの励磁コイル側の面に集中して流
れ、該導電層３１ａの表皮抵抗に比例し電力で発熱（ジ
ュール熱）が生じる。この発熱が絶縁層３１ｂを介して
定着フィルム３１の表面側に吸着保持されて搬送されて
いる複写紙Ｐを背面に伝導して複写紙Ｐを加熱して、複
写紙表面上の未定着トナー画像が非接触定着方式で熱定
着処理される。

【００７４】励磁コイルユニット３５の発生磁力で電磁
誘導発熱する定着フィルム部分の温度は不図示の温度検
知部材で検知され、その温度検知情報が不図示の制御回
路にフィードバックされる。制御回路はその入力する温
度検知情報に基づいて励磁コイルユニット３５の励磁回
路を制御して、該定着フィルム部分の温度が所定の定着
温度に維持されるように温調する。

【００７５】本実施例の装置構成によって、各色画像形
成ユニットＵＭ、ＵＣ、ＵＹ、ＵＫによって形成された
カラー画像は複写紙Ｐ面に非接触方式で熱定着すること
ができ、その定着画像は非常に均一な高画質画像であっ
た。またこのような装置で画像形成を重ねても、熱ロー
ラー方式の装置のようにローラーにすじ状の傷がついた
りすることがなく、定着装置の寿命を飛躍的に延ばすこ
とができた。

【００７６】本実施例の定着装置３０は複写紙Ｐのトナ
ー画像面に対して定着部材が接触しない非接触定着方式
であるが、複写紙Ｐを被記録材担持部材としての定着フ
ィルム３１に吸着して背面から加熱することと、定着フ
ィルム自体を電磁誘導発熱させることを大きな特徴とす
る。

【００７７】複写紙Ｐを背面から加熱する場合に問題と
なるのが加熱のむらである。非接触定着方式の場合、複
写紙に対して裏から圧力をかけられないために熱を均一
にかけにくい。

【００７８】本実施例においては静電気力によって複写
紙Ｐを定着イルム３１に吸着させることによってこの問
題を解決している。即ち、複写紙Ｐは定着フィルム３１
に密着しているため、定着フィルムの熱を複写紙に対し
て裏から均一かつ効率的に伝えることができ、非接触定
着方式であるにもかかわらず、複写紙表面側のトナー画
像を均一かつ良好に熱定着することができる。

【００７９】被記録材担持部材としての定着フィルム３
１に複写紙Ｐを吸着させて定着処理するメリットとして
は別に、カット紙の被記録材を安定して搬送することが
できる点もあり、いままで難しかったカット紙対応の非
接触定着方式の定着装置を実現することができる。

【００８０】被記録材担持部材としての定着フィルム３
１に対して複写紙Ｐを吸着させる手段としての吸着ロー
ラー３４は、定着フィルム３１面に非接触に対向させて
配設したコロナ帯電器にすることもできる。定着フィル
ム３１への複写紙Ｐの吸着手段は静電気力を用いる手段
以外の他の方法でもかまわず、たとえばエアー吸引を用
いたりすることも可能である。

【００８１】また、定着フィルム３１自体を励磁手段と
しての励磁コイルユニットによって電磁誘導発熱させる
ので、熱効率、加熱均一性（熱むら防止）がさらに良好
である。

【００８２】かくして、本実施例の装置は非接触定着方
式の定着装置として、低コストである、構成がある程度
簡易である、スピードの速い大型の画像形成装置にも安
全に対応できる、カット紙の複写紙にも対応できる等の
特長を具備したものであり、フルカラーコピーやプリン
ターのような画像形成装置、スピードの速い大型の画像
形成装置における定着装置として有効適切である。

【００８３】〈実施例２〉（図３）図３は本実施例における画像形成装置の概略構成図であ
る。

【００８４】本実施例の画像形成装置は上記実施例１の
画像形成装置において画像形成部ＵＭ、ＵＣ、ＵＹ、Ｕ
Ｋの転写ベルト２１と定着装置３０の定着フィルム３１
とを転写兼定着エンドレスベルト４１として一連に一体
共通化したものである。

【００８５】上記の転写兼定着エンドレスベルト４１は
駆動ローラー４２とターンローラー４３間に懸回張設さ
れ、駆動ローラー４２の回転駆動により矢印ｂの反時計
方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動さ
れる。

【００８６】本実施例では転写兼定着エンドレスベルト
４１として図２で示した定着フィルム３１と同様の層構
成のベルトを使用した。電磁誘導発熱層としての導電層
に１００μｍのニッケルを用いて、絶縁層には５０μｍ
のポリイミドを用いた。

【００８７】絶縁層としてのポリイミドは絶縁性の樹脂
であり、転写ベルトとしての特性を十分満足し、耐熱性
にも優れているため、本実施例のような転写ベルトとし
て、かつ定着装置への複写紙吸着搬送ベルトとして要求
される特性を満たす。

【００８８】而して、実施例１の画像形成装置と同様
に、不図示の給紙機構部から複写紙Ｐが給紙され、その
複写紙Ｐが各画像形成ユニットの感光体の回転と同期し
た所定のプロセススピードにて回転駆動されている転写
兼定着エンドレスベルト４１の上面に保持されて各画像
形成ユニットＵＭ、ＵＣ、ＵＹ、ＵＫの転写ニップ部Ｔ
を順次に搬送されていく。複写紙Ｐは転写工程で転写兼
定着エンドレスベルト４１の面に静電的に吸着されて搬
送される。これにより、各画像形成ユニットＵＭ、Ｕ
Ｃ、ＵＹ、ＵＫの感光体面に形成されるマゼンタトナー
画像、シアントナー画像、イエロートナー画像、ブラッ
クトナー画像が転写兼定着エンドレスベルト４１面に吸
着して搬送される同一の複写紙Ｐ面に順次に多重転写さ
れて目的のカラー画像に対応したフルカラートナー画像
が合成形成される。

【００８９】フルカラートナー画像が合成形成された複
写紙Ｐは引き続き転写兼定着エンドレスベルト４１の面
に吸着保持されて該ベルト４１の移動により定着装置部
３０に搬送される。

【００９０】定着装置部３０では、励磁コイルユニット
３５の励磁コイルに対する交流電流の印加がなされ、励
磁コイルユニット３５の発生磁力で励磁コイルユニット
３５に対応する転写兼定着エンドレスベルト部分が電磁
誘導発熱する。

【００９１】このベルト部分の電磁誘導発熱により該ベ
ルト部分の表面側に吸着保持されて搬送されている複写
紙Ｐが背面から加熱され、複写紙表面上の未定着トナー
画像が非接触定着方式で熱定着処理される。

【００９２】トナー画像の熱定着処理を受けた複写紙Ｐ
は転写兼定着エンドレスベルト４１の終端部に至り、該
ベルト４１面から分離して排出搬送される。複写紙Ｐの
該ベルト４１からの分離は本例では除電針３６による複
写紙Ｐの除電と、曲率分離とでなされる。

【００９３】このような構成によって実施例１と全く同
様の効果を得ることができ、かつ装置構成をさらに簡素
化することができる。本実施例によってさらに安価、簡
易な非接触定着方式の画像形成装置を実現することがで
きる。

【００９４】〈実施例３〉（図４）図４は本実施例における画像形成装置の概略構成図であ
る。

【００９５】本実施例の画像形成装置は、実施例２（図
３）の画像形成装置の定着装置部３０において、励磁コ
イルユニット３５に対応する転写兼定着エンドレスベル
ト部分の上部に非接触で追加の加熱部材としてのヒータ
ー３７を設けたものである。ヒーター３７としてはハロ
ゲンランプや抵抗体またはキセノンランプなど他の発光
体でもよい。

【００９６】実施例２の画像形成装置と同様に、画像形
成部ＵＭ、ＵＣ、ＵＹ、ＵＫでフルカラートナー画像が
合成形成された複写紙Ｐは引き続き転写兼定着エンドレ
スベルト４１の面に吸着保持されて該ベルト４１の移動
により定着装置部３０に搬送される。

【００９７】定着装置部３０では、励磁コイルユニット
３５の励磁コイルに対する交流電流の印加がなされ、励
磁コイルユニット３５の発生磁力で励磁コイルユニット
３５に対応する転写兼定着エンドレスベルト部分が電磁
誘導発熱する。

【００９８】このベルト部分の電磁誘導発熱により該ベ
ルト部分の表面側に吸着保持されて搬送されている複写
紙Ｐが背面から加熱され、さらに上部に非接触で設けら
れたヒーター４７の熱によって加熱されて、複写紙表面
上の未定着トナー画像が非接触定着方式で熱定着処理さ
れる。

【００９９】実施例１や実施例２の画像形成装置におい
ては複写紙Ｐの背面からのみの加熱によってトナー画像
が熱定着されるものであるが、該複写紙Ｐの裏面を被記
録材担持部材としての定着フィルム３１や転写兼定着エ
ンドレスベルト４１の面に吸着させることによって定着
性を高めている。さらなる定着性が要求されるときには
本実施例のように構成することもできる。

【０１００】本実施例であっても定着面に対して非接触
で定着するという特徴を損なうものでなく、画質、耐久
性に非常に優れた定着装置を実現できる。このような構
成によって実施例２の装置に比べて定着能力をアップす
ることができ、さらに高スピードにも対応することがで
きる。

【０１０１】実施例１の定着装置３０にも本実施例のよ
うに追加の加熱部材としてのヒーター３７を配設するこ
とで、さらなる定着能力をアップすることができ、さら
に高スピードにも対応することができる。

【０１０２】〈実施例４〉（図５）図５は本実施例における画像形成装置の概略構成図であ
る。

【０１０３】本実施例の画像形成装置は、実施例１（図
１）の画像形成装置の定着装置部３０において、電磁誘
導発熱性の定着フィルム３１を電磁誘導発熱層なしの厚
さ１００μｍのポリイミド製の絶縁エンドレスベルト３
８に変更し、励磁コイルユニット３５を内部に数本のハ
ロゲンランプを有するヒーター（加熱部材）３９に変更
したものである。

【０１０４】絶縁エンドレスベルト３８の上行側のベル
ト部分がその背面側からヒーター３９により加熱され
る。

【０１０５】ヒーター３９により加熱されるベルト部分
の温度は不図示の温度検知部材で検知され、その温度検
知情報が不図示の制御回路にフィードバックされる。制
御回路はその入力する温度検知情報に基づいてヒーター
３９の給電回路を制御して、該ベルト部分の温度が所定
の定着温度に維持されるように温調する。

【０１０６】而して、実施例１の画像形成装置と同様
に、転写ベルト２１から分離して定着装置３０へ供給さ
れた複写紙Ｐはトナー画像面側が上向きで定着装置３０
の被記録材入口側であるターンローラー３３と吸着ロー
ラー３４のニップ部の絶縁エンドレスベルト３８と吸着
ローラー３４との間に進入して、マイナス５００Ｖの電
圧が印加されている吸着ローラー３４による複写紙への
電荷付与によって複写紙Ｐの裏面が絶縁エンドレスベル
ト３８の上面に静電的に吸着して絶縁エンドレスベルト
３８面に密着保持され、絶縁エンドレスベルト３８と一
緒に移動搬送される。

【０１０７】吸着ローラー３４は複写紙Ｐの表面側であ
るトナー画像面に接触するけれども、該吸着ローラー３
４に印加する電圧はトナーの帯電極性と同じマイナスの
極性であるので、吸着ローラー３４にトナーが付着する
ことはない。

【０１０８】一方、ヒーター３９への給電がなされて絶
縁エンドレスベルト３８の上行側フィルム部分が背面側
から加熱される。

【０１０９】絶縁エンドレスベルト３８の上行側フィル
ム部分の加熱により該ベルト部分の表面側に吸着保持さ
れて搬送されている複写紙Ｐが背面から加熱され、複写
紙表面上の未定着トナー画像が非接触定着方式で熱定着
処理される。

【０１１０】トナー画像の熱定着処理を受けた複写紙Ｐ
は絶縁エンドレスベルト３８の終端部に至り、該ベルト
３８面から分離して排出搬送される。複写紙Ｐのベルト
３８からの分離は本例では除電針３６による複写紙Ｐの
除電と、曲率分離とでなされる。

【０１１１】ベルト３８はポリイミド製に限らず、他の
樹脂系、ゴム系、あるいは金属ベルトでもよい。

【０１１２】ヒーター３９はハロゲンランプに限らず抵
抗体でもキセノンランプなど他の発光体でもよい。

【０１１３】かくして、本実施例の装置も実施例１の装
置と同様に、非接触定着方式の定着装置として、低コス
トである、構成がある程度簡易である、スピードの速い
大型の画像形成装置にも安全に対応できる、カット紙の
被記録材にも対応できる等の特長を具備したものであ
り、フルカラーコピーやプリンターのような画像形成装
置、スピードの速い大型の画像形成装置における定着装
置として有効適切である。

【０１１４】〈実施例５〉（図６）図６は本実施例における画像形成装置の概略構成図であ
る。

【０１１５】本実施例の画像形成装置は上記実施例４
（図５）の画像形成装置において画像形成部ＵＭ、Ｕ
Ｃ、ＵＹ、ＵＫの転写ベルト２１と定着装置３０の絶縁
エンドレスベルト３８とを転写兼定着エンドレスベルト
５１として一連に一体共通化したものである。

【０１１６】上記の転写兼定着エンドレスベルト５１は
駆動ローラー５２とターンローラー５３間に懸回張設さ
れ、駆動ローラー５２の回転駆動により矢印ｂの反時計
方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動さ
れる。

【０１１７】本実施例では転写兼定着エンドレスベルト
５１として耐熱性の優れたポリイミドフィルムを使用し
ている。ポリイミドは絶縁性の樹脂であり、転写ベルト
としての特性を十分満足し、かつ耐熱性にも優れている
ため、本実施例のような転写ベルトとして、かつ定着装
置への複写紙吸着搬送ベルトとして要求される特性を満
たす。

【０１１８】而して、実施例４の画像形成装置と同様
に、不図示の給紙機構部から複写紙Ｐが給紙され、その
複写紙Ｐが各画像形成ユニットの感光体の回転と同期し
た所定のプロセススピードにて回転駆動されている転写
兼定着エンドレスベルト５１の上面に保持されて各画像
形成ユニットＵＭ、ＵＣ、ＵＹ、ＵＫの転写ニップ部Ｔ
を順次に搬送されていく。複写紙Ｐは転写工程で転写兼
定着エンドレスベルト５１の面に静電的に吸着されて搬
送される。これにより、各画像形成ユニットＵＭ、Ｕ
Ｃ、ＵＹ、ＵＫの感光体面に形成されるマゼンタトナー
画像、シアントナー画像、イエロートナー画像、ブラッ
クトナー画像が転写兼定着エンドレスベルト５１面に吸
着して搬送される同一の複写紙Ｐ面に順次に多重転写さ
れて目的のカラー画像に対応したフルカラートナー画像
が合成形成される。

【０１１９】フルカラートナー画像が合成形成された複
写紙Ｐは引き続き転写兼定着エンドレスベルト５１の面
に吸着保持されて該ベルト５１の移動により定着装置部
３０に搬送される。

【０１２０】定着装置部３０ではヒーター３９への給電
がなされてヒーター３９に対応する転写兼定着エンドレ
スベルト部分が加熱され、該ベルト部分の表面側に吸着
保持されて搬送されている複写紙Ｐが背面から加熱さ
れ、複写紙表面上の未定着トナー画像が非接触定着方式
で熱定着処理される。

【０１２１】トナー画像の熱定着処理を受けた複写紙Ｐ
は転写兼定着エンドレスベルト５１の終端部に至り、該
ベルト５１面から分離して排出搬送される。複写紙Ｐの
ベルト５１からの分離は本例では除電針３６による複写
紙Ｐの除電と、曲率分離とでなされる。

【０１２２】このような構成によって実施例４と全く同
様の効果を得ることができ、かつ装置構成をさらに簡素
化することができる。本実施例によってさらに安価、簡
易な非接触定着方式の画像形成装置を実現することがで
きる。

【０１２３】〈実施例６〉（図７）図７は本実施例における画像形成装置の概略構成図であ
る。

【０１２４】本実施例の画像形成装置は、上記実施例５
（図６）の画像形成装置の定着装置部３５において、ヒ
ーター３９（第１の加熱部材）に対応する転写兼定着エ
ンドレスベルト部分の上部に非接触で追加のヒーター
（第２の加熱部材）３７を設けたものである。追加のヒ
ーター３７はヒーター３９と同様にハロゲンランプや抵
抗体または他の発光体でもよい。

【０１２５】定着装置部３０を転写兼定着エンドレスベ
ルト５１の面に吸着保持されて搬送される複写紙Ｐは、
ヒーター３９で加熱されたベルト部分の熱で背面から加
熱され、さらに上部に非接触で設けられた追加のヒータ
ー３７の熱によって加熱されて、複写紙表面上の未定着
トナー画像が非接触定着方式で熱定着処理される。

【０１２６】実施例４や実施例５の画像形成装置におい
ては複写紙Ｐの背面からのみの加熱によってトナー画像
が熱定着されるものであるが、該複写紙Ｐの裏面を被記
録材担持部材としての定着フィルム４１や転写兼定着エ
ンドレスベルト５１の面に吸着させることによって定着
性を高めている。さらなる定着性が要求されるときには
本実施例のように構成することもできる。

【０１２７】本実施例であっても定着面に対して非接触
で定着するという特徴を損なうものでなく、画質、耐久
性に非常に優れた定着装置を実現できる。このような構
成によって実施例５の装置に比べて定着能力をアップす
ることができ、さらに高スピードにも対応することがで
きる。

【０１２８】実施例４の定着装置３０にも本実施例のよ
うに追加の加熱部材としてのヒーター３７を配設するこ
とで、さらなる定着能力をアップすることができ、さら
に高スピードにも対応することができる。

【０１２９】〈その他〉１）画像形成装置の作像機構構成は実施例に限られるも
のではないことは勿論である。

【０１３０】２）本発明の像加熱装置は画像の定着装置
以外にも、画像を担持した被記録材を加熱して表面性を
改善・改質する装置、画像を仮定着処理する装置などと
しても有効に活用できる。

【０１３１】３）被記録材担持部材はエンドレスベルト
型に限られず、例えば回転ドラム型に構成することもで
きる。

【０１３２】４）被記録材担持部材を電磁誘導発熱させ
る装置において、励磁手段を被記録材担持部材の表面側
に配設して磁界を作用させる構成とすることもできる。

【０１３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、非
接触定着方式の定着装置として、低コストである、構成
がある程度簡易である、スピードの速い大型の画像形成
装置にも安全に対応できる、カット紙の複写紙にも対応
できる等の特長を具備したものであり、フルカラーコピ
ーやプリンターのような画像形成装置、スピードの速い
大型の画像形成装置における定着装置として活用でき
る。低コストで簡易な構成で、画質、耐久性に優れた画
像形成装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の画像形成装置の概略構成図

【図２】電磁誘導発熱性定着フィルムの層構成模型図

【図３】実施例２の画像形成装置の概略構成図

【図４】実施例３の画像形成装置の概略構成

【図５】実施例４の画像形成装置の概略構成

【図６】実施例５の画像形成装置の概略構成

【図７】実施例６の画像形成装置の概略構成

【符号の説明】

ＵＭ、ＵＣ、ＵＹ、ＵＫ画像形成ユニット１１感光体１２帯電器１３レーザースキャナー１４現像器１５転写ローラー１６クリーナー２０転写ベルト装置２１転写ベルト３０定着装置３１電磁誘導発熱性定着フィルム（被記録材担持部
材）３４吸着ローラー３５励磁コイルユニット３７・３９ヒーター（加熱部材）４１・５１転写兼定着エンドレスベルトＰ被記録材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁誘導発熱性の被記録材担持部材と、
該被記録材担持部材の面に被記録材をその画像面側とは
反対の裏面側を吸着させる手段と、励磁手段と、を有
し、励磁手段の発生磁力で被記録材担持部材を電磁誘導
発熱させて該被記録材担持部材の熱により被記録材表面
上の画像を加熱することを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】励磁手段が被記録材担持部材の被記録材
担持面側とは反対の背面側に設けられていることを特徴
とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項３】被記録材担持部材がフィルム部材である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の像加熱装
置。
【請求項４】被記録材担持部材がエンドレスベルト部
材であることを特徴とする請求項１から３の何れか１つ
に記載の像加熱装置。
【請求項５】被記録材担持部材が移動駆動されること
を特徴とする請求項１から４の何れか１つに記載の像加
熱装置。
【請求項６】被記録材担持部材の被記録材担持面側に
非接触で加熱部材を設けることを特徴とする請求項１か
ら５の何れか１つに記載の像加熱装置。
【請求項７】被記録材担持部材に接触させた吸着ロー
ラーと、該吸着ローラーと被記録材担持部材との間にバ
イアスを印加する手段を有し、バイアスを印加した吸着
ローラーと被記録材担持部材との間に被記録材を通すこ
とにより被記録材を被記録材担持部材面に静電吸着させ
ることを特徴とする請求項１から６の何れか１つに記載
の像加熱装置。
【請求項８】被記録材担持部材と、この被記録材担持
部材の面に被記録材をその画像面側とは反対の裏面側を
吸着させる手段と、被記録材担持部材を加熱する加熱部
材と、を有し、加熱部材で被記録材担持部材を加熱し、
該被記録材担持部材の熱により被記録材表面上の画像を
加熱することを特徴とする像加熱装置。
【請求項９】加熱部材が被記録材担持部材の被記録材
担持面側とは反対の背面側に設けられていることを特徴
とする請求項８に記載の像加熱装置。
【請求項１０】第１の加熱部材を被記録材担持部材の
被記録材担持面側とは反対の背面側に設けるとともに、
被記録材担持部材の被記録材担持面側に非接触で第２の
加熱部材を設けることを特徴とする請求項８に記載の像
加熱装置。
【請求項１１】被記録材担持部材がフィルム部材であ
ることを特徴とする請求項８から１０の何れか１つにに
記載の像加熱装置。
【請求項１２】被記録材担持部材がエンドレスベルト
部材であることを特徴とする請求項８から１１の何れか
１つに記載の像加熱装置。
【請求項１３】被記録材担持部材が移動駆動されるこ
とを特徴とする請求項８から１２の何れか１つに記載の
像加熱装置。
【請求項１４】被記録材担持部材に接触させた吸着ロ
ーラーと、該吸着ローラーと被記録材担持部材との間に
バイアスを印加する手段を有し、バイアスを印加した吸
着ローラーと被記録材担持部材との間に被記録材を通す
ことにより被記録材を被記録材担持部材面に静電吸着さ
せることを特徴とする請求項８から１３の何れか１つに
記載の像加熱装置。
【請求項１５】被記録材表面上の画像を熱定着させる
ことを特徴とする請求項１から１４の何れか１つに記載
の像加熱装置。
【請求項１６】被記録材表面上にトナー画像を形成す
る作像手段と、そのトナー画像を被記録材表面上に熱定
着させる像加熱手段を有し、該像加熱手段が請求項１か
ら１５の何れか１つに記載の像加熱装置であることを特
徴とする画像形成装置。
【請求項１７】被記録材にトナー画像が転写方式ある
いは直接方式で形成されることを特徴とする請求項１６
に記載の画像形成装置。
【請求項１８】少なくともトナー画像転写部から熱定
着部に至るエンドレスベルト状の被記録材担持搬送部材
を有し、トナー画像転写部において該被記録材担持搬送
部材の背面側からの電界によって像担持体側のトナー画
像を被記録材担持搬送部材に担持されて搬送される被記
録材表面上に転写させ、熱定着部において被記録材担持
搬送部材の背面から加熱し被記録材表面上のトナー画像
を加熱定着させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】熱定着部において第１の加熱部材を被
記録材担持部材の被記録材担持面側とは反対の背面側に
設けるとともに、被記録材担持部材の被記録材担持面側
に非接触で第２の加熱部材を設けることを特徴とする請
求項１８に記載の画像形成装置。