JPH05107961A - 定着装置 - Google Patents
定着装置Info
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- JPH05107961A JPH05107961A JP3266302A JP26630291A JPH05107961A JP H05107961 A JPH05107961 A JP H05107961A JP 3266302 A JP3266302 A JP 3266302A JP 26630291 A JP26630291 A JP 26630291A JP H05107961 A JPH05107961 A JP H05107961A
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- Japan
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- heating
- heating element
- fixing device
- temperature
- heater
- Prior art date
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウォームアップタイムを短かくすることがで
き、転写紙の異常搬送時の安全性が高い熱ローラ定着装
置を提供することを目的とする。 【構成】 加熱ローラ１を加熱するヒータとして面状発
熱体３を使用し、その発熱面を加熱ローラ１の外周面に
全面的に摺接して設ける。 【作用】 発熱体３と加熱ローラ１との間に隙間がない
ので転写紙がその間に入り込んで発火する等の事故が発
生するおそれがなく、加熱ローラの芯金の厚さ、離型層
の厚さの影響を殆んど受けずウォームアップ時間を短か
くすることができる。
き、転写紙の異常搬送時の安全性が高い熱ローラ定着装
置を提供することを目的とする。 【構成】 加熱ローラ１を加熱するヒータとして面状発
熱体３を使用し、その発熱面を加熱ローラ１の外周面に
全面的に摺接して設ける。 【作用】 発熱体３と加熱ローラ１との間に隙間がない
ので転写紙がその間に入り込んで発火する等の事故が発
生するおそれがなく、加熱ローラの芯金の厚さ、離型層
の厚さの影響を殆んど受けずウォームアップ時間を短か
くすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真記録装置の定
着装置に関する。
着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子写真複写機、レーザプリンタ、ファ
クシミリ等の電子写真記録装置の定着装置としては、ヒ
ータを内蔵し回転可能な加熱ローラと、その外周面に圧
接し従動回転する加圧ローラとのニップ部に、未定着ト
ナー像を担持する転写紙を、像面が加熱ローラに接する
ように通紙することにより、トナーを転写紙面に融着さ
せて定着する熱ローラ定着装置が広く採用されている。
クシミリ等の電子写真記録装置の定着装置としては、ヒ
ータを内蔵し回転可能な加熱ローラと、その外周面に圧
接し従動回転する加圧ローラとのニップ部に、未定着ト
ナー像を担持する転写紙を、像面が加熱ローラに接する
ように通紙することにより、トナーを転写紙面に融着さ
せて定着する熱ローラ定着装置が広く採用されている。
【０００３】この型式の定着装置では、加熱ローラはア
ルミニウム等の金属素管の表面に４ふっ化エチレン樹脂
等の離型層を被覆した構成となっており、電源投入後そ
の内部に設けられたヒータにより加熱ローラの表面の温
度が所定の定着可能温度に達する迄の所要時間（ウォー
ムアップタイプ）は素管及び離型層の厚さに左右され、
これらの厚さが薄い程所要時間は短かくなる。しかし、
加工上の困難さから素管の厚さは０．６ｍｍ、４ふっ化
エチレン樹脂層の厚さは１２μｍが限度であり、それ以
下にすることは困難であり、素管の変形、膜の剥離が発
生する。
ルミニウム等の金属素管の表面に４ふっ化エチレン樹脂
等の離型層を被覆した構成となっており、電源投入後そ
の内部に設けられたヒータにより加熱ローラの表面の温
度が所定の定着可能温度に達する迄の所要時間（ウォー
ムアップタイプ）は素管及び離型層の厚さに左右され、
これらの厚さが薄い程所要時間は短かくなる。しかし、
加工上の困難さから素管の厚さは０．６ｍｍ、４ふっ化
エチレン樹脂層の厚さは１２μｍが限度であり、それ以
下にすることは困難であり、素管の変形、膜の剥離が発
生する。
【０００４】このような問題を解決することを目的とし
て、本発明者らはさきに、図６に示すように、加熱ロー
ラ１を加熱するヒータ３を、加熱ローラ１の外周面に倣
う板状に形成し、加熱ローラ１の外周面に対設した構成
の定着装置を提案した。しかし、この定着装置では、図
に示す如く、定着ローラ１の外周面と板状ヒータ３との
間に隙間が設けられているため、その間隙に転写紙Ｐが
入り込んでしまう可能性があり、その場合は転写紙は高
温のヒータの表面に直接触れて発火する恐れがある。
又、熱効率の点からもヒータ３と加熱ローラ１の外周面
との間に空気層が介在するため必らずしも熱効率が高く
ないと云う欠点がある。
て、本発明者らはさきに、図６に示すように、加熱ロー
ラ１を加熱するヒータ３を、加熱ローラ１の外周面に倣
う板状に形成し、加熱ローラ１の外周面に対設した構成
の定着装置を提案した。しかし、この定着装置では、図
に示す如く、定着ローラ１の外周面と板状ヒータ３との
間に隙間が設けられているため、その間隙に転写紙Ｐが
入り込んでしまう可能性があり、その場合は転写紙は高
温のヒータの表面に直接触れて発火する恐れがある。
又、熱効率の点からもヒータ３と加熱ローラ１の外周面
との間に空気層が介在するため必らずしも熱効率が高く
ないと云う欠点がある。
【０００５】又、ヒータを加熱ローラの内部に設けた従
来の定着装置では、幅の狭い転写紙を連続通紙した場
合、加熱ローラの温度を検知してヒータをオン・オフ制
御するサーミスタが加熱ローラの幅の中央部に設けられ
ているので、通紙範囲の外側の部分のローラ表面温度が
定着温度より上昇し、その部分の離型層等が早期に劣化
してしまう等の問題がある。
来の定着装置では、幅の狭い転写紙を連続通紙した場
合、加熱ローラの温度を検知してヒータをオン・オフ制
御するサーミスタが加熱ローラの幅の中央部に設けられ
ているので、通紙範囲の外側の部分のローラ表面温度が
定着温度より上昇し、その部分の離型層等が早期に劣化
してしまう等の問題がある。
【０００６】さらに、従来の定着装置では、正帯電トナ
ーを用いた場合、４ふっ化エチレンやシリコーンゴム等
の離型層が負帯電しやすいため、静電気的な吸着による
画像汚れ（静電オフセット）が発生し易いという問題が
あった。
ーを用いた場合、４ふっ化エチレンやシリコーンゴム等
の離型層が負帯電しやすいため、静電気的な吸着による
画像汚れ（静電オフセット）が発生し易いという問題が
あった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来実施さ
れ、あるいは提案されている熱ローラ定着装置の上記の
問題点にかんがみ、芯金、離型層の厚みに対する立上り
時間の依存性を小さくするため、発熱体をその発熱面を
加熱部材の外周面に対向するように設けた場合にも、転
写紙の異常搬送時の安全性、熱効率が高い定着装置を提
供することを第１の課題とする。
れ、あるいは提案されている熱ローラ定着装置の上記の
問題点にかんがみ、芯金、離型層の厚みに対する立上り
時間の依存性を小さくするため、発熱体をその発熱面を
加熱部材の外周面に対向するように設けた場合にも、転
写紙の異常搬送時の安全性、熱効率が高い定着装置を提
供することを第１の課題とする。
【０００８】さらに、幅の狭い転写紙を連続通紙した場
合に通紙範囲外の加熱部材の表面温度が異常上昇するこ
とのない定着装置を提供することを第２の課題とする。
合に通紙範囲外の加熱部材の表面温度が異常上昇するこ
とのない定着装置を提供することを第２の課題とする。
【０００９】さらに正帯電トナーを用いた場合にも、ト
ナーの静電吸着による画像汚れの発生のない定着装置を
提供することを第３の課題とする。
ナーの静電吸着による画像汚れの発生のない定着装置を
提供することを第３の課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の第１の課題を解決
するための手段は、発熱体により加熱され周動する加熱
部材と、その外周面に圧接し従動する加圧部材とのニッ
プ部に未定着トナー像を担持する転写紙を通紙して定着
を行なう電子写真記録装置の定着装置において、上記の
発熱体が面状発熱体であり、発熱面を上記加熱部材の外
周面の上記加圧部材とのニップ部近傍以外の部分に摺接
させて設けたことを特徴とする。
するための手段は、発熱体により加熱され周動する加熱
部材と、その外周面に圧接し従動する加圧部材とのニッ
プ部に未定着トナー像を担持する転写紙を通紙して定着
を行なう電子写真記録装置の定着装置において、上記の
発熱体が面状発熱体であり、発熱面を上記加熱部材の外
周面の上記加圧部材とのニップ部近傍以外の部分に摺接
させて設けたことを特徴とする。
【００１１】又、上記第２の課題を解決するための手段
は、上記構成の定着装置において、上記の発熱体の電気
抵抗が発熱体の温度上昇に伴って減少するものであり、
該発熱体に通紙方向と直交する方向に電流が流れるよう
に端子が接続されているか、あるいは全体として電流の
流れが通紙方向と直交する方向に蛇行して流れるように
に接続されているか、又は上記の発熱体の電気抵抗が発
熱体の温度上昇に伴って増加するものであり、電流の流
れる方向が通紙方向に対して平行となるように端子が接
続されているようにすればよい。
は、上記構成の定着装置において、上記の発熱体の電気
抵抗が発熱体の温度上昇に伴って減少するものであり、
該発熱体に通紙方向と直交する方向に電流が流れるよう
に端子が接続されているか、あるいは全体として電流の
流れが通紙方向と直交する方向に蛇行して流れるように
に接続されているか、又は上記の発熱体の電気抵抗が発
熱体の温度上昇に伴って増加するものであり、電流の流
れる方向が通紙方向に対して平行となるように端子が接
続されているようにすればよい。
【００１２】さらに、第３の課題を解決する定着装置
は、上記の各定着装置において、上記の発熱体の加熱部
材に対する摺接面を導電性として接地すればよい。
は、上記の各定着装置において、上記の発熱体の加熱部
材に対する摺接面を導電性として接地すればよい。
【００１３】
【作用】第１の課題を解決する手段によれば、加熱部材
外周面に発熱体の発熱面が密着しているので用紙がそれ
の間に入り込むことがなく、発火等の危険がなく、又、
発熱体の発生した熱は熱伝導により加熱部材に外周面側
から伝達されるので熱効率を向上させることができると
ともにウォームアップタイムが加熱部材の肉厚の影響を
受けることが少ない。
外周面に発熱体の発熱面が密着しているので用紙がそれ
の間に入り込むことがなく、発火等の危険がなく、又、
発熱体の発生した熱は熱伝導により加熱部材に外周面側
から伝達されるので熱効率を向上させることができると
ともにウォームアップタイムが加熱部材の肉厚の影響を
受けることが少ない。
【００１４】又、第２の課題を解決するための手段によ
れば、紙幅の小さい転写紙を連続通紙した場合、発熱体
の電気抵抗が発熱体の温度上昇に伴って減少するもので
ある場合は、加熱ローラの表面の通紙範囲外の温度が上
昇した場合その部分の電気抵抗が減少するので通紙方向
と直交方向に電流が流された場合通紙範囲とその外側の
部分との温度差は小さくなる。又、発熱体の電気抵抗が
発熱体の温度上昇に伴って増加するものである場合には
通紙範囲外の温度が上昇した場合発熱体のその部分の電
気抵抗が増加し通紙方向に電流を流した場合はその部分
に流れる電流が減少し、この場合も通紙範囲とその外側
の部分との温度差は小さくなる。
れば、紙幅の小さい転写紙を連続通紙した場合、発熱体
の電気抵抗が発熱体の温度上昇に伴って減少するもので
ある場合は、加熱ローラの表面の通紙範囲外の温度が上
昇した場合その部分の電気抵抗が減少するので通紙方向
と直交方向に電流が流された場合通紙範囲とその外側の
部分との温度差は小さくなる。又、発熱体の電気抵抗が
発熱体の温度上昇に伴って増加するものである場合には
通紙範囲外の温度が上昇した場合発熱体のその部分の電
気抵抗が増加し通紙方向に電流を流した場合はその部分
に流れる電流が減少し、この場合も通紙範囲とその外側
の部分との温度差は小さくなる。
【００１５】又、第３の課題解決の手段によれば、発熱
体の加熱部材に摺接する面が導電性でかつアースされて
いるので、加熱部材表面の静電気が確実に除去され、静
電オフセットが防止される。
体の加熱部材に摺接する面が導電性でかつアースされて
いるので、加熱部材表面の静電気が確実に除去され、静
電オフセットが防止される。
【００１６】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
【００１７】図１は、本発明の定着装置の基本的構成の
一例を示す図である。加熱ローラ１は例えば直径２０ｍ
ｍ、長さ２４０ｍｍ、肉厚０．７ｍｍ又は１．５ｍｍの
アルミニウム製芯金にパーフルオロアルコキシ樹脂（Ｐ
ＦＡ）を平均膜厚１５μｍ又は３０μｍ塗装して構成さ
れている。加熱ローラ１に圧接する加圧ローラ２はゴム
硬度ＪＩＳ Ａ ４０ Ｈｓのシリコーンゴムで作られて
いる。
一例を示す図である。加熱ローラ１は例えば直径２０ｍ
ｍ、長さ２４０ｍｍ、肉厚０．７ｍｍ又は１．５ｍｍの
アルミニウム製芯金にパーフルオロアルコキシ樹脂（Ｐ
ＦＡ）を平均膜厚１５μｍ又は３０μｍ塗装して構成さ
れている。加熱ローラ１に圧接する加圧ローラ２はゴム
硬度ＪＩＳ Ａ ４０ Ｈｓのシリコーンゴムで作られて
いる。
【００１８】加熱ローラ１の外周面の加圧ローラ２との
ニップ部近傍以外の範囲には、可撓性を有する面状発熱
体（以下ヒータと云う）３が発熱面を全面的に摺接させ
て設けられている。その外面を覆って断熱材４として約
２ｍｍの厚さのグラスウールを被せ、さらにその上にＰ
ＰＳ製の厚さ２ｍｍの筒形状のカバー８を両端部夫々３
点（図中に黒丸で示す）で固定している。この時グラス
ウール４の厚さは約１ｍｍとなる。加熱ローラ１の軸方
向の中心位置には外周面に接してサーミスタ５が設けら
れており、これにより検知された加熱ローラ１の表面温
度により、加熱ローラ１の表面温度が１８０℃になるよ
うに発熱体３への通電をオン・オフ制御している。符号
７は熱電対であり、これは通紙時の温度変化の測定に用
いたものであり、実際の装置には不要なものである。
ニップ部近傍以外の範囲には、可撓性を有する面状発熱
体（以下ヒータと云う）３が発熱面を全面的に摺接させ
て設けられている。その外面を覆って断熱材４として約
２ｍｍの厚さのグラスウールを被せ、さらにその上にＰ
ＰＳ製の厚さ２ｍｍの筒形状のカバー８を両端部夫々３
点（図中に黒丸で示す）で固定している。この時グラス
ウール４の厚さは約１ｍｍとなる。加熱ローラ１の軸方
向の中心位置には外周面に接してサーミスタ５が設けら
れており、これにより検知された加熱ローラ１の表面温
度により、加熱ローラ１の表面温度が１８０℃になるよ
うに発熱体３への通電をオン・オフ制御している。符号
７は熱電対であり、これは通紙時の温度変化の測定に用
いたものであり、実際の装置には不要なものである。
【００１９】この装置による基本的な定着動作は、ヒー
タ３による発熱で加熱ローラ１の表面を所定の温度１８
０℃にし、画像形成時、加熱ローラ１が回転し、それに
伴って加圧ローラ２が従動回転し、両ローラのニップ部
に未定着トナーを担持する転写紙Ｐが挿入され挟持搬送
されると、転写紙上のトナー像は熱と押圧力とにより転
写紙の表面に融着し定着が行なわれる。
タ３による発熱で加熱ローラ１の表面を所定の温度１８
０℃にし、画像形成時、加熱ローラ１が回転し、それに
伴って加圧ローラ２が従動回転し、両ローラのニップ部
に未定着トナーを担持する転写紙Ｐが挿入され挟持搬送
されると、転写紙上のトナー像は熱と押圧力とにより転
写紙の表面に融着し定着が行なわれる。
【００２０】次にヒータの種類、材質と通電方向との組
合せによる３つの実施例と５つの比較例について、ウォ
ームアップタイム、静電オフセット、紙幅の小さい転写
紙を連続通紙した場合の通紙範囲とその外側との加熱ロ
ーラ表面温度差について計測したところを以下に説明す
る。
合せによる３つの実施例と５つの比較例について、ウォ
ームアップタイム、静電オフセット、紙幅の小さい転写
紙を連続通紙した場合の通紙範囲とその外側との加熱ロ
ーラ表面温度差について計測したところを以下に説明す
る。
【００２１】〔実施例１〕 ヒータ：アラミド紙内部に炭素繊維を分散させた面状発
熱体 通電方向：通紙方向に直角方向（図２（ａ）参照） １８０℃における抵抗：３０Ω 抵抗変化に対する温度係数：−３．８×１０~3℃~1 〔実施例２〕 ヒータ：実施例１と同じ 通電方向：通紙方向に直角方向に蛇行（図２（ｃ）参
照） １８０℃における抵抗：３０Ω 抵抗変化に対する温度係数：−３．７×１０~3℃~1 〔実施例３〕 ヒータ：アラミド繊維とステンレス繊維（重量比１０
％）を混紡した繊維５００デニールをピッチ０．５ｍｍ
で平織りにした面状発熱体。 通電方向：通電方向に平行（図２（ｂ）参照） １８０℃における抵抗：３１Ω 抵抗変化に対する温度係数：５．２×１０~3℃~1 〔比較例１〜３〕 ヒータ：実施例１〜３のヒータへの通電を断ち、アルミ
ニウム芯金内部に３００Ｗのハロゲンヒータを設置 〔比較例４〕 ヒータ：実施例１のヒータと同じ 通電方向：通紙方向に平行（図２（ｂ）参照） 〔比較例５〕 ヒータ：実施例３と同じ 通電方向：通紙方向に直角方向（図２（ａ）参照） 上記の実施例１、比較例５の通紙方向に直角方向に通電
する手段は図２（ａ）に示す如く、面状発熱体３の軸方
向の両端に通電端子９を接続し、通電することにより矢
印Ｂで示す如く矢印Ａで示す通紙方向と直角方向に電流
を流すようにする。
熱体 通電方向：通紙方向に直角方向（図２（ａ）参照） １８０℃における抵抗：３０Ω 抵抗変化に対する温度係数：−３．８×１０~3℃~1 〔実施例２〕 ヒータ：実施例１と同じ 通電方向：通紙方向に直角方向に蛇行（図２（ｃ）参
照） １８０℃における抵抗：３０Ω 抵抗変化に対する温度係数：−３．７×１０~3℃~1 〔実施例３〕 ヒータ：アラミド繊維とステンレス繊維（重量比１０
％）を混紡した繊維５００デニールをピッチ０．５ｍｍ
で平織りにした面状発熱体。 通電方向：通電方向に平行（図２（ｂ）参照） １８０℃における抵抗：３１Ω 抵抗変化に対する温度係数：５．２×１０~3℃~1 〔比較例１〜３〕 ヒータ：実施例１〜３のヒータへの通電を断ち、アルミ
ニウム芯金内部に３００Ｗのハロゲンヒータを設置 〔比較例４〕 ヒータ：実施例１のヒータと同じ 通電方向：通紙方向に平行（図２（ｂ）参照） 〔比較例５〕 ヒータ：実施例３と同じ 通電方向：通紙方向に直角方向（図２（ａ）参照） 上記の実施例１、比較例５の通紙方向に直角方向に通電
する手段は図２（ａ）に示す如く、面状発熱体３の軸方
向の両端に通電端子９を接続し、通電することにより矢
印Ｂで示す如く矢印Ａで示す通紙方向と直角方向に電流
を流すようにする。
【００２２】又、実施例３、比較例４の通紙方向に平行
に通電する手段は、図２（ｂ）に示す如く、面状発熱体
３の円周方向両端に軸方向全長に亘って通電端子９を設
け、通電することにより通紙方向Ａと平行な方向Ｂ’に
電流を流すようにする。
に通電する手段は、図２（ｂ）に示す如く、面状発熱体
３の円周方向両端に軸方向全長に亘って通電端子９を設
け、通電することにより通紙方向Ａと平行な方向Ｂ’に
電流を流すようにする。
【００２３】なお、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は発熱
体の展開図である。
体の展開図である。
【００２４】又、実施例２の通紙方向に直角方向に蛇行
するように通電する手段は図２（ｃ）に図示したよう
に、発熱体３の発熱部を軸方向に複数の部分１１に分割
し、周方向の両端縁の隣接する２つずつを通電端子１０
により両側で喰違わせて千鳥状に接続し、軸方向の１端
から他端へ電流を流すことにより分割された発熱体の隣
接部分に逆方向に通紙方向に電流が流れ、全体として電
流の流れが曲線Ｃで示す如く通紙方向Ａと直交する方向
に対して蛇行するようにしたものである。
するように通電する手段は図２（ｃ）に図示したよう
に、発熱体３の発熱部を軸方向に複数の部分１１に分割
し、周方向の両端縁の隣接する２つずつを通電端子１０
により両側で喰違わせて千鳥状に接続し、軸方向の１端
から他端へ電流を流すことにより分割された発熱体の隣
接部分に逆方向に通紙方向に電流が流れ、全体として電
流の流れが曲線Ｃで示す如く通紙方向Ａと直交する方向
に対して蛇行するようにしたものである。
【００２５】上記の各実施例及び比較例１〜３の夫々に
対して、芯金の厚さを１．５ｍｍ±０．１及び０．７ｍ
ｍ±０．１の２通りとし、かつその夫々に対してＰＦＡ
層の膜厚が３０μｍ±２、１５μｍ±２の２通りのも
の、都合４種類のものを製作し、室温２５℃から加熱ロ
ーラの表面温度が１８０℃に到達する迄の時間を計測
し、これを表１に示した。
対して、芯金の厚さを１．５ｍｍ±０．１及び０．７ｍ
ｍ±０．１の２通りとし、かつその夫々に対してＰＦＡ
層の膜厚が３０μｍ±２、１５μｍ±２の２通りのも
の、都合４種類のものを製作し、室温２５℃から加熱ロ
ーラの表面温度が１８０℃に到達する迄の時間を計測
し、これを表１に示した。
【００２６】
【表１】
【００２７】この表より、実施例１〜３は比較例１〜３
に比べてウォームアップタイムが大幅に短縮するととも
に、芯金の肉厚及び離型層の膜厚による変化が小さいこ
とが判る。
に比べてウォームアップタイムが大幅に短縮するととも
に、芯金の肉厚及び離型層の膜厚による変化が小さいこ
とが判る。
【００２８】また、実施例１〜３とも、１０００枚の連
続通紙（Xerox４０２４ペーパー使用）ではいずれも搬
送異常が６−１０回生じたが、いずれの場合も紙が加熱
ローラとヒータ間の間隙に侵入して巻込まれることはな
かった。
続通紙（Xerox４０２４ペーパー使用）ではいずれも搬
送異常が６−１０回生じたが、いずれの場合も紙が加熱
ローラとヒータ間の間隙に侵入して巻込まれることはな
かった。
【００２９】次に、加熱ローラの長さよりも幅の狭い転
写紙を連続通紙した場合の各実施例及び比較例の加熱ロ
ーラの表面の中央部と端部の通紙幅の範囲外との温度差
の測定結果を図３に示す。この測定は、図１に示す構成
の定着装置で加熱ローラを芯金肉厚０．７ｍｍ、ＰＦＡ
膜厚１５μｍとし、線速３９ｍｍ／secでＡ５サイズの
黒ベタ転写紙を連続１０枚通紙した場合の加熱ローラ表
面の中央部と端部１０ｍｍの温度差を測定した。この図
より、実施例１、２、３に比べて、比較例１〜５は中央
と端部との温度差が通紙枚数が増すに伴って次第に大き
くなってしまうことが判る。
写紙を連続通紙した場合の各実施例及び比較例の加熱ロ
ーラの表面の中央部と端部の通紙幅の範囲外との温度差
の測定結果を図３に示す。この測定は、図１に示す構成
の定着装置で加熱ローラを芯金肉厚０．７ｍｍ、ＰＦＡ
膜厚１５μｍとし、線速３９ｍｍ／secでＡ５サイズの
黒ベタ転写紙を連続１０枚通紙した場合の加熱ローラ表
面の中央部と端部１０ｍｍの温度差を測定した。この図
より、実施例１、２、３に比べて、比較例１〜５は中央
と端部との温度差が通紙枚数が増すに伴って次第に大き
くなってしまうことが判る。
【００３０】この原因は次のように考えられる。実施例
１，２では通紙直後の加熱ローラの幅方向の表面温度分
布は、熱電対７で測定したところ、図４の（ａ）に実線
で示す如くなり、加熱ローラ外周面に密着するヒータの
温度分布もこれと同じになると考えられる。すると、実
施例１、２のヒータの温度係数は負であるから、ヒータ
から発生するジュール熱ｉ2Ｒは、中央の低温部で抵抗
が増大するため、図４（ｂ）に実線で示すように中央部
が両端部より大きくなるような分布となり、通紙部と、
非通紙部の温度差を補正するように働く。
１，２では通紙直後の加熱ローラの幅方向の表面温度分
布は、熱電対７で測定したところ、図４の（ａ）に実線
で示す如くなり、加熱ローラ外周面に密着するヒータの
温度分布もこれと同じになると考えられる。すると、実
施例１、２のヒータの温度係数は負であるから、ヒータ
から発生するジュール熱ｉ2Ｒは、中央の低温部で抵抗
が増大するため、図４（ｂ）に実線で示すように中央部
が両端部より大きくなるような分布となり、通紙部と、
非通紙部の温度差を補正するように働く。
【００３１】比較例４では、ヒータの温度係数は負であ
るが、通電方向が通紙方向に平行であるから通紙部と両
端部との抵抗に差ができれば電流に差を生じ、通紙部の
ジュール熱Ｖ2／Ｒが抵抗増大で減少してしまい、逆に
温度差を拡大してしまう。
るが、通電方向が通紙方向に平行であるから通紙部と両
端部との抵抗に差ができれば電流に差を生じ、通紙部の
ジュール熱Ｖ2／Ｒが抵抗増大で減少してしまい、逆に
温度差を拡大してしまう。
【００３２】実施例３では温度分布は図５（ａ）に示す
如く、ほぼ図４（ａ）と同じ分布になるが、ヒータの温
度係数が正であるから、ジュール熱Ｖ2／Ｒは低温部抵
抗減少に伴って図５（ｂ）に実線で示す如くなる。
如く、ほぼ図４（ａ）と同じ分布になるが、ヒータの温
度係数が正であるから、ジュール熱Ｖ2／Ｒは低温部抵
抗減少に伴って図５（ｂ）に実線で示す如くなる。
【００３３】比較例５では、ｉ2Ｒが抵抗減少で減少す
るのに伴ってジュール熱が減少してしまい、温度差を拡
大してしまう。
るのに伴ってジュール熱が減少してしまい、温度差を拡
大してしまう。
【００３４】比較例１〜３では、ヒータは加熱ローラ内
部空間に設けたハロゲンヒータであるから、加熱ローラ
の表面温度分布に関らず内部ヒータが発熱するので、通
紙部と非通紙部との温度差は大きい。
部空間に設けたハロゲンヒータであるから、加熱ローラ
の表面温度分布に関らず内部ヒータが発熱するので、通
紙部と非通紙部との温度差は大きい。
【００３５】さらに、図１に示す定着装置に正帯電トナ
ーを用いてＡ４版前端側半分を黒ベタ、後端側半分を白
ベタとした画像を形成した転写紙を通紙し、静電オフセ
ットによる画像汚れを調べるとともに、この時の加熱ロ
ーラの表面電位を測定した。ここで、静電オフセットに
よる地汚れは白ベタ部を画像処理システムＳＰＩＣＣＡ
（日本アビオニスク社製）にて黒の面積率を各６回測定
した。表面電位はＴＲＥＫ社製のＭＯＤＥＬ３４４とそ
の耐熱プローブを排紙側に固定し測定した。その結果を
表２に示す。
ーを用いてＡ４版前端側半分を黒ベタ、後端側半分を白
ベタとした画像を形成した転写紙を通紙し、静電オフセ
ットによる画像汚れを調べるとともに、この時の加熱ロ
ーラの表面電位を測定した。ここで、静電オフセットに
よる地汚れは白ベタ部を画像処理システムＳＰＩＣＣＡ
（日本アビオニスク社製）にて黒の面積率を各６回測定
した。表面電位はＴＲＥＫ社製のＭＯＤＥＬ３４４とそ
の耐熱プローブを排紙側に固定し測定した。その結果を
表２に示す。
【００３６】
【表２】
【００３７】この表によれば、実施例３のみが表面電位
も低く、オフセット地汚れも小さい。これは実施例３の
ヒータのみがアラミド繊維とステンレス繊維の混紡繊維
を平織りにしたもので加熱ローラとの接触面が導電性で
あり、かつアースとの接続（電源を通じて）がなされて
いるからである。
も低く、オフセット地汚れも小さい。これは実施例３の
ヒータのみがアラミド繊維とステンレス繊維の混紡繊維
を平織りにしたもので加熱ローラとの接触面が導電性で
あり、かつアースとの接続（電源を通じて）がなされて
いるからである。
【００３８】以上説明した実施例では加熱部材として最
も広く採用されている加熱ローラを例にとって説明した
が、加熱ベルトを使用する定着装置にも本発明は適用す
ることができる。
も広く採用されている加熱ローラを例にとって説明した
が、加熱ベルトを使用する定着装置にも本発明は適用す
ることができる。
【００３９】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、転写紙
が加熱部材と発熱体との間に入り込むことがなく安全で
あり、又定着装置のウォームアップ時間の短縮に効果が
ある。
が加熱部材と発熱体との間に入り込むことがなく安全で
あり、又定着装置のウォームアップ時間の短縮に効果が
ある。
【００４０】請求項２，３，４に記載の発明によれば紙
幅の小さい転写紙を連続通紙した場合にも加熱ローラの
通紙範囲と非通紙範囲の温度差が少なく離型層の劣化防
止に効果が得られる。
幅の小さい転写紙を連続通紙した場合にも加熱ローラの
通紙範囲と非通紙範囲の温度差が少なく離型層の劣化防
止に効果が得られる。
【００４１】又、請求項５に記載の発明によれば静電オ
フセット防止効果が得られる。
フセット防止効果が得られる。
【図１】本発明の定着装置の基本的構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）は夫々その発熱体への
通電態様を示す図式図である。
通電態様を示す図式図である。
【図３】本発明の各実施例と比較例とについて小幅転写
紙を連続通紙した場合の加熱ローラの通紙幅範囲とその
外側の温度差を示すグラフである。
紙を連続通紙した場合の加熱ローラの通紙幅範囲とその
外側の温度差を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施例の加熱ローラ温度分布補正作
用を説明する曲線図である。
用を説明する曲線図である。
【図５】本発明の他の実施例の同様の図である。
【図６】従来提案されている定着装置の一例の構成を示
す断面図である。
す断面図である。
１ 加熱ローラ ２ 加圧ローラ ３ 面状発熱体（ヒータ） ４ 断熱材 ９，１０ 通電端子
Claims (5)
- 【請求項１】 発熱体により加熱され周動する加熱部材
と、その外周面に圧接し従動する加圧部材とのニップ部
に未定着トナー像を担持する転写紙を通紙して定着を行
なう電子写真記録装置の定着装置において、 上記の発熱体が面状発熱体であり、発熱面を上記加熱部
材の外周面の上記加圧部材とのニップ部近傍以外の部分
に摺接させて設けたことを特徴とする定着装置。 - 【請求項２】 上記の発熱体の電気抵抗が発熱体の温度
上昇に伴って減少するものであり、該発熱体に通紙方向
と直交する方向に電流が流れるように端子が接続されて
いることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。 - 【請求項３】 上記の発熱体は軸方向に複数の部分に分
割され、隣接部分の電流の方向が互いに逆に通紙方向に
流れ全体として電流の流れが通紙方向と直交する方向に
蛇行して流れるように接続されていることを特徴とする
請求項２に記載の定着装置。 - 【請求項４】 上記の発熱体の電気抵抗が発熱体の温度
上昇に伴って増加するものであり、電流の流れる方向が
通紙方向に対して平行となるように端子が接続されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。 - 【請求項５】 上記の発熱体の加熱部材に対する摺接面
が導電性であり接地されていることを特徴とする請求項
１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3266302A JP3016642B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3266302A JP3016642B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 定着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05107961A true JPH05107961A (ja) | 1993-04-30 |
| JP3016642B2 JP3016642B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=17429051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3266302A Expired - Fee Related JP3016642B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3016642B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5903810A (en) * | 1997-03-19 | 1999-05-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fixing device with a closed space |
| US6864461B2 (en) | 2002-03-28 | 2005-03-08 | Minolta Co., Ltd. | Fixing device for image forming apparatus |
| US6958645B2 (en) | 2002-03-28 | 2005-10-25 | Minolta Co., Ltd. | Belt type fixing device |
| JP2006293287A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-10-26 | Ricoh Co Ltd | 定着装置および画像形成装置 |
| CN102467050A (zh) * | 2010-11-17 | 2012-05-23 | 夏普株式会社 | 定影装置和使用该定影装置的图像形成设备 |
-
1991
- 1991-10-15 JP JP3266302A patent/JP3016642B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5903810A (en) * | 1997-03-19 | 1999-05-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fixing device with a closed space |
| US6864461B2 (en) | 2002-03-28 | 2005-03-08 | Minolta Co., Ltd. | Fixing device for image forming apparatus |
| US6958645B2 (en) | 2002-03-28 | 2005-10-25 | Minolta Co., Ltd. | Belt type fixing device |
| JP2006293287A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-10-26 | Ricoh Co Ltd | 定着装置および画像形成装置 |
| CN102467050A (zh) * | 2010-11-17 | 2012-05-23 | 夏普株式会社 | 定影装置和使用该定影装置的图像形成设备 |
| JP2012108297A (ja) * | 2010-11-17 | 2012-06-07 | Sharp Corp | 定着装置及びこれを用いる画像形成装置 |
| US8706015B2 (en) | 2010-11-17 | 2014-04-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Fixing device including fixing belt and image forming apparatus using the same |
| CN102467050B (zh) * | 2010-11-17 | 2014-11-26 | 夏普株式会社 | 定影装置和使用该定影装置的图像形成设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3016642B2 (ja) | 2000-03-06 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |