JPH0281074A - 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、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
か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、かっ、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、転写材上の未定
着トナー画像を加熱体に対向圧接しつつ回転駆動する加
圧搬送手段を用いて、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定着器を有する画像形成装置
において、前記フィルムが停止したことを検知するフィ
ルム停止検知手段と、このフィルム停止検知手段に従っ
て該加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
び転写月が一つの場所に、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７、第７図は同じく第３実
施例を示してい乙。

第２図において、２０は定着装置である。

２１は加熱体である発熱体で、アルミナ等の耐熱性を有
し、かっ、電気絶縁性の基オＡ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、たとえは、Ｔａ２０５が形成
されている。

この発熱体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どの摺動を可能に
ｔでいる。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
、矢印りの方向へ送り出し可能にシート送り出しＩＩ！
ｌ１１２４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、曲甲の大きな分離搬送ロー
ラ２６を介してシート巻き取り１山−）′！に巻き取ら
れる。

前記発熱体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
イ品する。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の位首検知等を用いて、発熱体２
１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
ね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ｌ−ナナ−画像を有する転写紙Ｐ
と　　同の速度で移動する定着フィルム２３を介して発
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
準する価で設定される。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は瞬時に肩、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、［・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
な温度勾配か生ずるため、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、発熱体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によって発
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、発熱体２１の発熱が停止するとともに、転写
紙Ｐが搬送されて、発熱体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から流れる。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、−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の表層に侵透し
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。

トナー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。したがってで
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、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スイツチ６を操作し、発熱体１の温
度を制御する。第１スイツチ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スイツチ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５
３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２
３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Ｖ　
ｒｅ？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Ｖ　ｒｅｆより大きくすると、トランジスタ３
４はオンし、前記第１スイツチ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Ｖ　ｒ
ｅｆ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スイツチ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、０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−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に、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 他４名 第１図 ３電源 ２：盆度イ吏珀素子 （２趨勢停 第３図 第４図 ０７７７７７ゝＮり−−−−Ｖｒｅｆ 第２図 ２４　　シート送り出し軸 ２５転写紙検矢ロアーム ２６　分離１迭ローラ ２９　転写手入検知センサー ３０定有フィルム℃シサ 第６図 ノ ロ１、定量フィルム端部マータ 第７図 り湿度制卸回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　転写材上の未定着トナー画像を加熱体に対向圧接し
   つつ回転駆動する加圧搬送手段を用いて、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定着器を
   有する画像形成装置において、前記フィルムが停止した
   ことを検知するフィルム停止検知手段と、このフィルム
   停止検知手段に従って該加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画像形成装置。