JPH02259790A - 加熱定着装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真装置若しくは静電印刷装置等の画像
形成装置において、祇その他の被定着物上に形成したト
ナー像を加熱することにより定着させる加熱定着装置に
関するものであり、特に電子計算機等の出力装置と連動
させて、ロール紙若しくは折畳み紙等の連続紙に印刷す
るプリンタ装置として好適な加熱定着装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来、酸化亜鉛感光紙、普通紙、プラスチックシート等
の記録体若しくは担持体上に形成したトナー像を定着す
るための装置として、相互に対向圧接状態に保持した加
熱ロールと加圧ロールとの間に、前記担持体を挟着状態
で通過させ、加熱および加圧を行う加熱定着装置が使用
されている。

このような装置においては、加熱ロールと対向させて耐
熱弾性体層を外表面に被着させた加圧ロールを圧接させ
ることにより９両ロール間に所定の接触幅若しくはニッ
プ幅を確保するようにしており１一般には外径を３０〜
５０１に形成するのが通常である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記定着装置において、未定着のトナー像を担持する被
定着物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ロー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
使用したものが一般的である。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被定着物がカールして、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。一方加熱ロール若しく
は加圧ロールを省略した構成の加熱定着装置も掃案され
ているが（例えば特開昭６３−１３０８５号、同６４−
１１２８０号公報等参照）、定着性および搬送性の点で
若干の問題点を残している。

本発明は、上記従来技術に存在する問題点を解決し、構
造が簡単であると共に、小型化および高速化が可能であ
る加熱定着装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明においては。

発熱源を内蔵した加熱ロールを回転自在に設け。

この加熱ロールと間隙を介して支持部材を対向させて設
け、この支持部材の前記加熱ロールとの対向面に凹表面
に形成した加熱部材を設けると共に。

支持部材の被定着物下流側の端縁近傍を支点として回動
自在に形成し、前記間隙内に被定着物を通過させて被定
着物上に形成されたトナー像を定着する。という技術的
手段を採用した。

本発明において間隙の寸法は、被定着物の厚さ寸法を超
えｌｌ１ｌＩ＋以下であることが好ましい、被定着物の
厚さ寸法以下であると、被定着物の通過が不可能であり
、一方１１Ｉ１ｍｌを超えると被定着物の定着が不完全
となるため不都合である。

なお加熱部材を導電性セラミック材料によって形成する
と好ましい。

〔作用〕

一ヒ記の構成により、被定着物は加熱ロールと加熱部材
とによって両面から加熱されるから、伝熱量の確保が充
分となり、高速定着が可能となる。

また被定着物は加熱ロールと加熱部材との間隙を非圧接
状態で通過するため、連続紙であっても蛇行その他の不
都合を発生せず９円滑な通過を可能とする。

〔実施例〕

図は本発明の実施例を示す要部横断面図である。

図において１は加熱ロールであり１例えばアルミニウム
若しくはアルミニウム合金のような熱伝導性の良好な材
料により中空円筒状に形成した芯金２上に、ＰＦＡ若し
くはＰＴＦＥ等のフッ素樹脂材料からなる離型性層３を
被着させると共に、内部に発熱源４を設ける。なお加熱
ロールｌには軸（図示せず）を固着して回転自在に形成
する。次に５は支持部材であり１例えば前記芯金２と同
様な材料により、横断面円弧状の凹面６を有する弓状に
形成すると共に、凹面６を加熱ロール１と対向させ、か
つ加熱ロール１の回転方向下流側の端縁近傍に設けた軸
７を介して回動自在に形成する。

支持部材５の凹面には、電気絶縁層８および電気抵抗Ｎ
９を順次積層して加熱部材１０を形成する。

電気絶縁層８を形成する材料としては１例えば体積電気
抵抗が１０３Ω・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　ｅｘ　Ｏｓ　。

Ａｆ、Ｏ３・ＭｇＯ，Ｙ、Ｏ，、ＳｉＯ□。

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、３ｒフエライト等）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、キエーリーポイント
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９は、　Ａ　Ｉ　ｔ　ＯｓやＡ１１ｓ　Ｏｓ　
　・ＭｇＯのような絶縁性セラミックスの微粒子と、Ｎ
ｉＣｒのような導電性物質の微粒子との混合物を、５０
〜２５０μｍ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Ｎ９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＊　Ｎ
　ｉ　Ｃｒの含有量の増減により、電気抵抗層９の電気
抵抗率が反比例的に減少若しくは増加するから、ＮｌＣ
ｒ粒子の含有量により、加熱部材１０の発熱機能を所定
のレベルに設定することができる。

なお上記支持部材５の凹面６と電気絶縁層８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、電気抵抗層９の外方に電気絶縁層８を形成した
後、離型性層（何れも図示せず）を被覆形成してもよい
。この電気絶縁層８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。

次に加熱ロール１の外周面と加熱部材１０の表面との間
隙ｇは、後述する連続紙１１の厚さ寸法を超え、１ｍｍ
以下に形成するのが好ましい。なお１２．１３は各々給
紙ロールおよび排紙ロールであり、トナー像を担持する
連続紙１１に張力を付与した状態で矢印方向に搬送可能
に配設する。１４は分離爪であり、加熱ロール１の連続
紙１１の排紙側の表面に当接させて設ける。

以上の構成により、連続紙１１を通紙する場合には、支
持部材５を軸７の回りに時計方向に回動させて加熱ロー
ル１と加熱部材１０との間隙ｇを充分に大なる寸法に確
保した状態で、連続紙１１を給紙ロール１２から排紙ロ
ール１３に給送し。

所定の張力を付与する。なお連続紙１１を通紙後におい
ては、加熱ロール１と加熱部材１０との間隙ｇは所定の
寸法に保持する。一方発熱源４および電気抵抗層９に通
電することにより、加熱ロール１および加熱部材１０を
所定の温度となるように加熱しておく、このような状態
において、上面にトナー像（図示せず）を担持した連続
紙１１を給送すれば、加熱ロール１との接触により、ト
ナー像を連続紙１１上に定着することができるのである
。この場合、加熱部材１０からの熱も連続紙１１の裏面
から作用するため、連続紙１１を短時間内に所定温度ま
で昇温させることができる。従って連続紙１１の給送速
度を大にすることができる。また定着に際して連続紙１
１に圧接力が作用しないため、しわ若しくは蛇行等の不
都合は全く発生せず、連続紙１１を円滑に給送すること
ができ、トナー像を損壊することなく定着することがで
きる。なお給紙ロール１２と排紙ロール１３とによって
連続紙１１に所定の張力を作用させ得るため、上記蛇行
防止と共に、所謂紙詰まり事故を防止することができる
。更に定着領域において連続紙１１に押圧力若しくは挟
着力が作用しないため１例えばビントラクターの突起に
連続紙１１のファンホールド穴（図示せず）を合わせる
だけで連続紙１１が蛇行することなく搬送される。また
ビントラクターが回転する際に連続紙１１にはバックテ
ンションが作用するのであるが、このバックテンション
が作用し易くなり、蛇行防止に有効である。

本実施例においては、加熱ロールと加熱部材との近接・
離脱手段として、支持部材を回動自在に形成した例を示
したが、支持部材が上下動する構成としてもよい。また
トナー像を担持する被定着物は紙以外の材料で形成して
も作用は同一である。

〔発明の効果〕

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。

（１）従来の加圧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。

（２）被定着物には加熱ロールによる熱のみでなく。

加熱部材による熱も同時に作用するから、被定着物の給
送速度を大にしても円滑かつ確実な定着を遂行できるた
め、定着作業の高速化を図ることができる。

（３）被定着物に押圧力が作用せず、また張力を付与し
た状態で定着を行うため、被定着物にしわ。

蛇行、ジャミング等の不都合な事故が発生することを防
止し得る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示す要部横断面図である。 １：加熱ロール、５：支持部材、１０：加熱部二連続紙
。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）発熱源を内蔵した加熱ロールを回転自在に設け、
   この加熱ロールと間隙を介して支持部材を対向させて設
   け、この支持部材の前記加熱ロールとの対向面に凹表面
   に形成した加熱部材を設けると共に、支持部材の被定着
   物下流側の端縁近傍を支点として回動自在に形成し、前
   記間隙内に被定着物を通過させて被定着物上に形成され
   たトナー像を定着することを特徴とする加熱定着装置。
2. （２）間隙の寸法が被定着物の厚さ寸法を超え１ｍｍ以
   下である請求項（１）記載の加熱定着装置。
3. （３）加熱部材を導電性セラミック材料によって形成し
   た請求項（１）若しくは（２）記載の加熱定着装置。