JPH04180076A - 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、少なくとも加熱手段と、圧接手段と、送風手
段とを備え、定着フィルムを介して転写材を加熱手段と
圧接手段との間を通過させて定着する定着装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来、電子写真装置の定着装置において最も一般的には
熱ローラ方式が用いられてぎた。この方式は基本的には
加熱ローラとそれに圧接する加圧ローラの一対構成によ
り、両者間に未定着画像を通過させ定着を行なうもので
あり、現像剤と加熱ローラとの離型性を高めるためにロ
ーラ表面にフッ素樹脂の離型層を設けたり、オイル塗布
をする等のいわゆるオフセット現象の防止対策が必要で
ある。

前述のローラ方式では加熱されて溶融状態の現像剤が固
体ローラ表面と分離する過程で現像剤は擬集破壊を起こ
しやすくぬれ現象としてのオフセットが発生することは
原理的に必然であった。

そこで、最近新しい方式としてフィルムシート又はベル
トを介して発熱体を用紙に圧接して定着を行なう方式が
開発されている。この方式によれば熱容量の少ないシー
トは発熱体を通過後直ちに放熱による冷却がなされるた
め固体状態の現像剤と固体ローラ表面で界面破壊による
分離を行なうことにより原理的にオフセットを防止する
ことが可能である。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のフィルムシート方式は、色々特徴を有するが問題
点もある。例えば、転写材である紙を通すときに、非通
紙部の温度が著しく高くなってしまう非通紙部昇温の問
題がある。すなわち定着のためにヒータでは数百Ｗの電
力が熱に変換されているが、この熱は通紙部においては
トナーの融解熱及び用紙の加熱のために費される。しか
し、非通紙部においてはこの熱は圧接ローラの表面を加
熱するのみであるので連続通紙の際には熱の逃げ場がな
くなり圧接ローラ表面やヘルドフィルムが高熱のために
耐久寿命が短くなったり、ヒータそのものが焼き切れる
という恐れもある。

したがって、本発明は加熱手段、圧接手段、定着フィル
ム等の異常昇温を防止した定着装置すなわち寿命の長い
定着装置を提供することを目的としている。

［ｖｓ題を解決するための手段コ 本発明は、上記目的を達成するために、少なくとも加熱
手段と、圧接手段と、送風手段とを備え、定着フィルム
を介して転写材を前記加熱手段と圧接手段との間を通過
させて定着する装置において、前記送風手段は、定着部
の下流側で前記フィルムに向けて送風するように配置さ
れていると共に、転写材の大きさに対応したシャッタを
有し、転写材の無い領域では前記圧接手段の表面域にも
送風されるように構成される。

［作　　　用］ 本発明は、以上のように、加熱手段と、圧接手段と、送
風手段と、定着フィルムとを備えているので、従来のフ
ィルムシート方式と同様にして転写材上の現像剤を定着
することかでざる。

ところで、本発明によると送風手段が定着部の下流側で
、フィルムに向けて送風するように配置されているので
、転写材はフィルムに風圧により押され、自然分離が生
じるようなことがなく、オフセットや気泡現象等が生じ
ることがなく冷却される。また送風手段は、転写材の大
きさに対応したシャッタを有するので、転写材がない領
域では、加圧手段の表面にも送風される。

［実　施　例］ 第１図は本発明の一実施例を示す側面図である。

用紙は左方より搬送され、フィルムヘルド３を介して発
熱ヒータ１により加熱される。紙裏面より圧接ローラ４
により加圧することで熱接触を高めるとともに、ローラ
自身の蓄熱により紙背面からの加熱作用の効果も有して
いる。ヒータ１の温度制御はサーミスタ２の抵抗値変化
に基づぎ行なわれる。加熱部通過直後には高温ノ　　の
状態のままて自然剥離が起こらないようにハガレ防止シ
ート８（第２図）が軽く紙をベルトに押し当てるように
なっている。その後ファン６の作用により外気が紙背面
より吹きつけるようになっており、紙・フィルムベルト
の両者を冷却する。しかも、その風圧により紙はフィル
ムベルトに押しつけられているため、冷却完了直後まで
に紙とベルトの自然剥離は起きずオフセットや気泡現象
が発生しないようになっている。風の流れは送風ガイド
７により規制されており、加圧ローラ４を冷却すること
はないので、加熱部での加熱効率を低下させない。

紙はフィルムベルト３と共に下流側へ搬送されるが、そ
の間にオフセット温度により低温に冷却される。そして
分離ローラ５°により紙はフィルムから分離され、定着
工程は終わる。

ヒータ、フィルムベルト等の実施例について更に詳しく
説明すると、ヒータ１は装置に固定支持された低熱容量
線状加熱体であって一例として厚み１．０ｍｍ　、巾１
０ｎｏｎ、長手長２４０ｍｍのアルミナ基板に抵抗材料
を巾１．０ｍｍに塗工したもので長手方向両端より通電
される通電は、ＤＣ１００　Ｖの周期２０　ｍ５ｅｃの
パルス状波形で検温素子２によりコントロールされた所
望の温度エネルギー放出量に応じたパルスをそのパルス
巾を変化させて与える略パルス巾は０．５ｍ５ｅｃ〜５
ｍ５ｅｃとなる。この様にエネルギー、温度制御された
ヒータ１に当接して、図中矢印方向にフィルムベルト３
は移動する。このフィルムの一例として厚み２０μｍの
耐熱フィルム、例えばポリイミド、ポリエーテルイミド
、ＰＥＳ。

ＰＦＡに少なくとも画像当接面側にＰＴＦＥ、ＰＡＦ等
のフッ素樹脂に導電材を添加した離型層を１０μｍコー
トしたエンドレスフィルムである。−船釣には総厚１０
０μより好ましくは４０μ未満フィルム駆動はローラ５
とローラ５°による駆動とテンションにより矢印方向に
シワなく移動する。

４はシリコンゴム等の離型性の良いゴム弾性層を有する
加圧ローラで総圧４〜７ｋｇでフィルムを介して加熱体
を加圧しフィルムと圧接回転する。

通風ガイド７は、第２図に示されているように、圧接ロ
ーラ４とファン６との間に配置され、基準端Ａから所定
の大きさ、すなわち紙の大きさに分割されている。そし
てそれぞれが図において上方へ移動自在となっている。

そこで、例えば装置が８４紙まで対応可能のものとして
説明する。この時Ｂ４通紙巾が最大紙山であるので図の
ごと＜８４通紙時に送風ガイド７は圧接ローラ４全面に
対しファン６からの風が当たらないようにした状態とな
っており、ローラ表面温度の低下を防いで、定着効率が
下らないようにしている。圧接ローラ４は、ヒータから
の熱を蓄熱しており、紙を背面から加熱する作用をして
いる。

次に、例えばＢ４からＡ４に紙を変更すると、今度は第
３図において左方に非通紙域ができる。そこでこの域に
おける通風ガイド７は、図において下方に位置し、冷却
風が圧接ローラ４の表面に達する。

通紙領域では、紙が熱を吸収するので、格別に昇温しな
いが、非通紙領域ではローラのニップ部等に蓄熱されて
しまい、第２図（ｂ）に示すように、通紙領域より高温
となる。このためフィルムベルト３、ローラ４等の寿命
が短かくなり、またヒータ１が熱損傷を受ける等の問題
が生じるが、本実施例によると上述のように送風ファン
６により冷却されるので、このような問題は生じない。

すなわち本実施例に゛おいては図３に示すごとく、非通
紙領域での送風ガイド部７を開いて、圧接ローラの非通
紙領域に対応する表面部分に送風を行ない、表面温度を
低下させることにより、余分な熱の蓄積を防いで非通紙
部の昇温を解消するものである。送風ファン６は本来冷
却分離のためのものであり、本実施例においてはこれに
よる送風を使用することにより、分割された送風ガイド
の開閉で送風域を紙種に応じて変化させるのみの機構を
加えるだけで非道紙部の昇温を防止する。

第３図（ｂ）のグラフにおいては第２図のそれに比べて
著しく非通紙部温度が下がっていることを示している。

非通紙部の温度−通紙部の温度と同程度かもしくは以下
となっても差しつかえない。以上はＢ４とＡ４の例で説
明したが紙種はそれ以外のものでも良く、封筒やハガキ
等であフてもまた３種以上の紙種を用いる装置において
もそれに応じたガイドの送風域を非通紙部に設ければ良
く、全く同様に行なうことができる。

ガイドの開閉の機構については例えばモーターやソレノ
イドの０Ｎ−ＯＦＦで複数個の分割ガイドを開閉したり
、ガイドの開孔部面積をスライド機構により可変とする
等でも実施することができる。

上述の装置において実験したところ、ファンは１００Ｖ
、６〜ＩＯＷ程度のものが適当であった。サーミスタは
ヒータの中央部よりやや基準側の位置に設け、この抵抗
値に応じてヒーター電流を制御して温度調節を行なって
いるが、必要に応じてローラ側に設けて非通紙部の温度
が高くなりかけた時にガイドを開閉しても良い。

第４図に、シャッタの第２の実施例が示されている。本
実施例によるとシャッタは、シャツタ幕９から構成され
、その基準端部は、直線状になっているが、他端はテー
パ状に幅が変化している。そして幕９は、所定間隔に配
置されたドラム１０．１０’　に巻かれている。したが
って、ドラムへの巻き取り量によって通風域が連続的に
変わる。すなわち第４図にように、シャツタ幕９により
送風中を任意可変として給紙部の手ざしガイドの巾Ｊ２
　（第４図（ｂ））を検知して、それに対応して送凰域
を決定する。ドラム１０の回転に伴いシャッタの送風中
は最大用紙中から最小用紙中まで変えることができる。

もちろん使用する紙種に合わせて装置が自動的にローラ
１０を合わせても良い。

シャッタの第３の実施例が第５図に示されている。本実
施例によるとシャツタ幕は両辺がテーバ状に切り落され
ている。したがって、紙位置を中央基準とする場合に通
している。本実施例においても、ドラム１０への巻き取
り量を加減して通風域を連続的に変更できることは明ら
かである。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によると転写材の大きさに
対応したシャッタを有し、転写材のない領域では送風手
段から冷却風が圧接手段の表面域に対して送風されるの
で、加熱手段、フィルム、圧接手段等の異富昇温か防止
され、結果としてこれらの部材の熱劣化や破損が防止さ
れ高寿命の定着器を得ることができる。しかも送風手段
にシャッタを設けるだけで、上述の効果が得られ、実用
上の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す側面図、第２図（ａ）は
その斜視図、第２図（ｂ）はその性能を比較するための
図、第３図（ａ）はシャッタが一部開いた状態を示す第
２図（ａ）と同様な斜視図、第３図（ｂ）はその性能比
較図、第４図（ａ）はシャッタの他の実施例を示す斜視
図、第４図（ｂ）は給紙部の例を示す斜視図、第５図は
シャッタの更に他の実施例を示す斜視図である。 １・・・ヒータ　　　　　　　３・・・フィルムベルト
４・・・圧接ローラ　　　　６・・・送風ファン７．９
・・・シャッタ 化４名 第１図 第２図 （Ｑ） （ｂ） Ａ４通紙時 位置　　　　　　位置 第３図 第４図 （Ｑ） 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　少なくとも加熱手段と、圧接手段と、送風手段とを
   備え、定着フィルムを介して転写材を前記加熱手段と圧
   接手段との間を通過させて定着する装置において、前記
   送風手段は、定着部の下流側で前記フィルムに向けて送
   風するように配置されていると共に、転写材の大きさに
   対応したシャッタを有し、転写材の無い領域では前記圧
   接手段の表面域にも送風されることを特徴とする定着装
   置。