JP2510252B2 - 加熱定着装置 - Google Patents

加熱定着装置

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JP2510252B2 JP63234267A JP23426788A JP2510252B2 JP 2510252 B2 JP2510252 B2 JP 2510252B2 JP 63234267 A JP63234267 A JP 63234267A JP 23426788 A JP23426788 A JP 23426788A JP 2510252 B2 JP2510252 B2 JP 2510252B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、加熱溶融性のトナーを用いて転写材上に画
像を形成し、これを加熱定着処理する画像形成装置に関
するものである。
[従来の技術] 従来、この種の装置に用いられる定着装置は、所定の
温度に維持された加熱ローラと、弾性層を有して該加熱
ローラに圧接する加圧ローラとによって、未定着のトナ
ー画像が形成された転写材を挟持搬送しつつ加熱するロ
ーラ定着方式が多用されている。
しかし、上記定着方式では、加熱ローラを常に最適な
温度に維持する必要があり、また転写材も含めて加熱す
る必要があるために、加熱ローラの熱容量が大きくな
り、したがって、その結果、定着に必要なエネルギーが
大きくなるとともに不要な熱が発生し、機内昇温になる
等の欠点があり、それを解決する方式として、転写材の
搬送速度と同一速度で移動するフィルムを介して前記転
写材を加熱体に密着させ、パルス加熱して定着するとい
う新たな定着器が提案されている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、前述した新たな提案の定着器では、定
着フィルムが一つの場所に、続けて高温の熱を受ける
と、該定着フィルムが破損や溶断をするおそれがあり、
また該定着フィルムは転写材が該定着フィルムに密着し
ているため、前記転写材も高い熱を受け、発煙などの可
能性があるという問題点がある。
本発明は、このような問題点を解決しようとするもの
である。すなわち、本発明は、定着フィルムの破損や溶
断がなく、かつ、転写材の発煙などもない画像形成装置
を提供することを目的とするものである。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明は、通電による発
熱する発熱体を備えた加熱体と、一方の面が前記加熱体
と摺動し、他方の面が記録材と接して共に移動するフィ
ルムと、を有し、前記フィルムを介した前記加熱体から
の熱によりトナー像を記録材上に加熱定着する加熱定着
装置において、前記フィルムの停止を検知するフィルム
停止検知手段と、このフィルム停止検知手段からの出力
に基づき前記発熱体への通電を停止する通電停止手段
と、を有するものとした。
[作用] 本発明によれば、転写材の搬送速度と同一速度で移動
するフィルムを介して前記転写材を加熱体に密着させ、
パルス加熱して定着する定着器を有する画像形成装置に
おいて、フィルム停止検知手段と通電停止手段とを有す
るので、前記フィルムが停止した場合には、その停止し
たことを検知し、その検知信号に従って前記加熱体への
通電を停止することができ、したがって、該フィルムお
よび転写材が一つの場所に、続けて高温の熱を受けるこ
とが避けられる。
[実施例] 第1図ないし第5図は本発明の第1実施例を示し、第
6図は同じく第2実施例を示し、第7図は同じく第3実
施例を示している。
第2図において、20は定着装置である。21は加熱体
で、アルミナ等の耐熱性を有し、かつ、電気絶縁性の基
材またはそれを含む複合部材よりなる基材の下面に、た
とえば、Ta2N等よりなる線状もしくは帯状の発熱層28を
有し、さらに、その表面に摺動保護層として、たとえ
ば、Ta2O5が形成されている。この加熱帯21の下面は平
滑であり、かつ、前後端部は丸味を帯びていて、定着フ
ィルム23との摺動を可能にしている。定着フィルム23
は、PETを基材とし、耐熱処理を施したもの、たとえ
ば、約6μm厚に形成され、矢印Dの方向へ送り出し可
能にシート送り出し軸24に巻回されている。前記定着フ
ィルム23は発熱体21の表面に当接し、曲率の大きな分離
搬送ローラ26を介してシート巻き取り軸27に巻き取られ
る。
前記加熱体21の発熱層28は熱容量が小さく、パルス状
に通電されて、その都度、瞬時に300℃前後まで昇温す
る。転写材である転写紙Pの先端と後端を転写紙検知レ
バー25および転写紙検知センサー29で検出することによ
り、発熱層28はタイミングを取って必要時に通電を受け
る。その際、画像形成装置の給紙センサーなどによる転
写紙Pの位置検知等を用いて、加熱体21への通電を制御
してもよい。
一方、加圧ローラ22は、金属等よりなる芯材上にシリ
コンゴム等よりなる弾性層を有するものであり、図示さ
れていない駆動源により駆動されて、搬送ガイド10によ
って導かれた未定着トナー画像Tを有する転写紙Pと同
一の速度で移動する定着フィルム23を介して加熱体21に
密着させている。ここで、加圧ローラ22の搬送速度は、
画像形成時の搬送速度とほぼ同一であることが好まし
く、定着フィルム23の移動速度は、それに準ずる価で設
定される。なお30は定着フィルムセンサーである。
この実施例においては、発熱層28は瞬時に昇温するの
で、予備加熱が不要であり、非定着時における加圧ロー
ラ22への伝熱は少ない。また定着時においても、定着フ
ィルム23、トナー画像T、転写紙Pが発熱層28と加圧ロ
ーラ22との間に介在し、かつ、発熱時間が短かいことに
よって、急激な温度勾配が生ずるため、加圧ローラ22は
昇温しにくく、実用上必要とされる程度の連続的な画像
形成を行なっても、その温度はトナーの融点以下に維持
される。
このような構成の実施例の装置にあっては、転写紙P
上の加熱溶融性のトナーからなるトナー画像Tは、ま
ず、定着フィルム23を介して、加熱体21によって加熱溶
融され、とくに、その表層部は融点を大きく上回り、完
全に軟化溶融する。この際、加圧ローラ22によって加熱
体21、定着フィルム23、トナー画像T、転写紙Pは、良
好に密着されており、効率的に熱伝達される。
しかる後、加熱体21の発熱が停止するとともに、転写
紙Pが搬送されて、加熱体21と離間することにより、ト
ナー画像Tは放熱して再び冷却固化し、曲率の大きな分
離搬送ローラ26を通過した後に、定着フィルム23は転写
紙Pから離れる。この際、この実施例では、加圧ローラ
22の温度はトナーの融点よりも低く維持されているの
で、トナー画像Tの放熱を促進することが可能である。
このため、冷却に要する時間が短かくてすみ、装置を
小型化することができる。また上述のように、トナー画
像Tは、いったん完全に軟化溶融した後、再び固化する
ので、トナーの凝集力は非常に大きくなっていて、一団
となって挙動することになる。また加熱されて軟化溶融
された際に、加圧ローラ22によって加圧されるため、少
なくともトナー画像Tの一部は転写紙Pの表層に浸透し
てそのまま冷却固化しているので、定着フィルム23にオ
フセットすることなく、転写紙P上に定着される。
ここで、本発明について記述されるトナーの状態の表
現に関して注記する。
トナの融点と便宜的に表現している温度はトナーが定
着するために最低必要な温度を意味しており、その定着
下限温度で、溶融といえる程粘度が低下する場合や、軟
化といった程度の粘度低下の場合がある。したがってて
定着する際に溶融と便宜的に表現している場合でも、実
際には軟化といった程度の粘度低下を示している場合が
ある。同様に、トナーが冷却固化したと便宜的に表現し
ている場合でも、トナーによっては、固化とはいえず、
高粘度化といったほうが適切である場合が考えられる。
第1図において、1は発熱体(発熱層)、2は温度検
知素子、3は前記発熱体1への電力供給用の電源であ
り、また4は温度制御回路で、第2スイッチ6を操作
し、発熱体1の温度を制御する。第1スイッチ5は通常
ではオン状態にある。そして、定着フィルム停止検知手
段7の信号を受けた定着フィルム停止判断回路8でその
定着フィルムが停止していると判断されると、定着フィ
ルム停止判断回路8は第1スイッチ5にオフ信号を出
し、発熱体1への通電を停止するものである。
第5図は定着フィルム停止検知手段を示している。す
なわち、第2図で説明したように、定着フィルム23はシ
ート巻き取り軸27に巻き取られていくので、第5図にみ
られるように、シート巻き取り軸27の回転を検出すれば
よい。
第5図において、51は遮蔽円板で、この遮蔽円板51が
シート巻き取り軸27に取りつけられており、該遮蔽円板
51にはスリット状の透光部が設けられており、該遮蔽円
板51を挟んで対向に受光素子52と受光素子53がおかれて
いる。受光素子53で受けた光信号を電気信号変換回路54
において電気信号に変換される。このような定着フィル
ム停止検知手段では、定着フィルム23が停止していない
場合には、パルス状の信号が出力される。
第3図は定着フィルム停止判断回路を示している。す
なわち、定着フィルム停止検知手段31のパルス出力をf
−V変換器32に入れ、電圧値に変える。そして、電圧比
較器33によってf−V変換器32の出力電圧とVrefが比較
され、比較値に従って第1図の第1スイッチ5を動作す
る。トランジスタ34は該スイッチ5の駆動用のトランジ
スタである。定着フィルムが停止していない時は、定着
フィルム停止検知手段31は一定の周期のパルスを出力す
る。このとき、f−V変換器32の出力電圧値Vrefより大
きくすると、トランジスタ34はオンし、前記第1スイッ
チ5、たとえば、リレー回路やFET等の無接点スイッチ
ング回路をオンする。そして、定着フィルムが停止もし
くは速度が遅くなり、定着フィルム停止検知手段31の出
力周波数が小さくなると、f−V変換器32の出力電圧も
下り、それがVrefよりも小さくなると、トランジスタ34
はオフとなり、前記第1スイッチ5を切り離し、通電を
停止するのである。
第4図には、第3図のA点、B点、C点の関係を示し
ている。
このように、定着フィルムが停止した時に発熱体への
通電を停止することにより、定着フィルムの一か所に高
温の熱を受けることが防がれて定着フィルムを保護する
ことができ、また定着フィルムが転写紙等の転写材に貼
りついて移動している時の火災防止にもなる。
第6図は本発明の第2実施例を示している。この第2
実施例では、定着フィルム23の端部にマーク(しるし)
61を設け、このマーク61をフィルム端部読み取り手段62
で読み取るようにし、これによって定着フィルム停止検
知手段とする。これにより簡単な構成でフィルム停止検
知が可能なばかりでなく、より確実な検知が可能とな
る。
なお前記定着フィルム停止検知手段に従って発熱体へ
の通電を停止する通電停止手段については、前述の第1
実施例と同様である。
第7図は本発明の第3実施例を示している。この第3
実施例は、前述の第1実施例および第2実施例に変り、
定着フィルム停止検知手段7(もしくは定着フィルム停
止判断回路)の出力信号を温度制御回路4に入力し、こ
の温度制御回路4の出力信号を停止し、発熱体1への通
電を停止するものである。これにより、独立した通電停
止手段は不用となる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、転写材の搬送
速度と同一速度で移動するフィルムを介して前記転写材
を加熱体に密着させ、パルス加熱して定着する定着器を
有する画像形成装置において、フィルム停止検知手段と
通電停止手段とを有するので、前記フィルムが停止した
場合には、その停止したことを検知し、その検知信号に
従って前期加熱体への通電を停止することができ、した
がって、該フィルムおよび転写材が一つの場所に、続け
て高温の熱を受けることが避けられ、該フィルムの破損
や溶断が防止されるととも、転写材の発煙なども防止さ
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第5図は本発明の第1実施例を示したもの
で、第1図はブロック図で表わした説明図、第2図は定
着器の拡大側面図、第3図は定着フィルム停止判断回路
の説明図、第4図はその動作信号の説明図、第5図は定
着フィルム停止検知手段の拡大斜視図である。また第6
図は本発明の第2実施例を示した拡大斜視図、第7図は
本発明の第3実施例を示した説明図である。 1……発熱体、3……電源 7……定着フィルム検知手段 8……定着フィルム停止判断回路 20……定着器、21……発熱体 22……加圧ローラ、23……定着フィルム 31……定着フィルム停止検知手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−182671(JP,A) 特開 昭63−70882(JP,A) 特開 昭54−154329(JP,A) 特開 昭56−168677(JP,A) 特開 昭59−68766(JP,A) 特開 昭63−56662(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】通電により発熱する発熱体を備えた加熱体
    と、一方の面が前記加熱体と摺動し、他方の面が記録材
    と接して共に移動するフィルムと、を有し、前記フィル
    ムを介した前記加熱体からの熱によりトナー像を記録材
    上に加熱定着する加熱定着装置において、 前記フィルムの停止を検知するフィルム停止検知手段
    と、このフィルム停止検知手段からの出力に基づき前記
    発熱体への通電を停止する通電停止手段と、 を有することを特徴とする加熱定着装置。
JP63234267A 1988-09-19 1988-09-19 加熱定着装置 Expired - Lifetime JP2510252B2 (ja)

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DE68919639T DE68919639T2 (de) 1988-09-19 1989-09-19 Bildfixiergerät.
EP89117298A EP0363686B1 (en) 1988-09-19 1989-09-19 An image fixing apparatus
US07/409,341 US5043763A (en) 1988-09-19 1989-09-19 Image forming apparatus having a heater in contact with a film to fix a toner image

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