JPH06208312A

JPH06208312A - 定着装置

Info

Publication number: JPH06208312A
Application number: JP386393A
Authority: JP
Inventors: Akihito Ikegawa; 彰仁池側; Masafumi Yamamoto; 雅史山本; Masami Asano; 雅己浅野; Kaoru Furusawa; 馨古澤; Noriko Yoshida; 典子芳田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1993-01-13
Filing date: 1993-01-13
Publication date: 1994-07-26

Abstract

(57)【要約】【構成】定着装置１に、電気的に絶縁された個別の発
熱体９を所定のパターンで含み、転写材１８と同方向に
移動する発熱板５と、転写材１８のトナー付着面を発熱
板５に接触させる付勢手段２と、発熱板５と転写材１８
の接触部に位置する発熱体９に電圧を印加する電流印加
手段５，６，７とを設けた。【効果】転写材１８に接触する領域の発熱体９だけに
電流が印加されて発熱される。また、発熱体９は電圧が
印加されることにより瞬時に温度が上昇する。そのため
予熱が不要で、消費電力が減少する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機やプリンタなど
の画像形成装置において、紙などの転写材に付着してい
る未定着のトナー粒子を加熱して定着させる定着装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記定着装置として、ハロゲンラ
ンプなどの熱源を内蔵した加熱ローラと、この加熱ロー
ラと平行に配置され、該加熱ローラに圧接する圧力ロー
ラとを備え、これら加熱ローラと圧力ローラとで未定着
のトナー粒子を有する転写材を挾持搬送しながらトナー
粒子を加熱定着するものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記定
着装置では、熱効率が悪いために、多量の電力を消費す
る、熱源に電流を印加してから加熱ローラの表面が所定
の温度まで上昇するのに長時間を要する、非定着時にも
所定の温度状態に予熱しておく必要がある、定着装置の
周辺が高温となるので断熱を施す必要がある、という問
題点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の定
着装置が有する問題点を解消するためになされたもの
で、定着装置に、電気的に絶縁された個別の発熱体を所
定のパターンで含み、上記転写材と同方向に移動する発
熱板と、上記転写材のトナー付着面を上記発熱板に接触
させる付勢手段と、上記発熱板と転写材の接触部に位置
する発熱体に電圧を印加する電流印加手段とを設けたも
のである。

【０００５】

【作用】上記定着装置では、電流印加手段により発熱板
と転写材の接触部に位置する発熱体に電流が印加され、
この発熱体が発熱して転写材に付着している未定着トナ
ー粒子を加熱して定着する。

【０００６】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。図１には全体を符号１で表した定着装
置の概略が示してある。この定着装置１は、概略、バッ
クアップローラである下ローラ２と加熱ローラである上
ローラ４とで構成され、上ローラ４は発熱板である発熱
スリーブ５とその内側に挿入された回転ローラ型式の電
極体６とで構成されている。また、上記下ローラ２は図
示しない画像形成装置本体に支持されており、モータ３
の駆動に基づいて矢印ａ方向に回転するようにしてあ
る。

【０００７】上記発熱スリーブ５は、図２にその詳細な
断面を示すように、銅からなる薄肉円筒状電極板７の内
面にポリイミドなどの誘電体層８、外面にテフロンなど
の離型性層１０を備えている。また、上記誘電体層８に
は、電気的に絶縁されたニクロム等の発熱体９が所定の
パターンで設けてあり、この発熱体９は誘電体層８の表
面すなわち内面に露出するとともに、外側の電極板７に
電気的に接続されている。なお、各層の厚さは、例えば
電極板７を１μｍ、誘電体層８を５０μｍ、離型性層１
０を２０μｍとするのが適当である。

【０００８】また、発熱スリーブ５は、平坦な誘電体層
８の一面に電極板７を設け、この誘電体層８に周知のフ
ォト・プロセス、エッチングおよび蒸着技術を用いて孔
を開けると共にその孔に導電性発熱体９を所定密度で埋
めたシートを円筒状に加工し、その後外周面にテフロン
などの離型性層１０を塗布して製造される。なお、電極
板７が溶融されたトナー粒子に対して必要な離型性を有
するものであれば、離型性層１０は不要である。

【０００９】上記電極体６は導電性の軸１１に同じく導
電性の円筒体１２を外装してなり、上記発熱スリーブ５
に挿入されている。そして、この電極体６と発熱スリー
ブ５とを組み合わせた上ローラ４は下ローラ２と平行に
支持され、スプリング１３の付勢力により電極体６と下
ローラ２とで発熱スリーブ５を挾持し、下ローラ２と発
熱スリーブ５、発熱スリーブ５と電極体６の摩擦に基づ
いて、下ローラ２の回転が発熱スリーブ５と電極体６に
伝達されるようになっている。また、電極体６と発熱ス
リーブ５の電極板７が電源１４に接続され、電極体６に
接する発熱体９を介して電極体６と電極板７とが電気的
に接続されるようになっている。

【００１０】ところで、発熱体９は、図３に示すように
発熱スリーブ５の軸方向に伸びる帯状発熱体９としても
よいし、図４に示すような円形または任意の形状の点状
発熱体９としてもよい。また、発熱体９の配置密度は、
後者のものでは約３０００ｄｐｉ程度、前者のものもこ
れと同程度の密度とするのが望ましく、帯状発熱体９の
幅、点状発熱体９の径または幅は、４０μｍ程度が適当
である。また、発熱体９は、図５に示すように、その表
面が誘電体層８の表面と面一となるようにしてもよい
し、図６に示すように、表面が誘電体層８の表面から突
出するようにしてもよいが、発熱体９を点在させたもの
では、電極体６と電極板７との電気的接続を確実に図る
ために、後者の形式が望ましい。

【００１１】下ローラ２の回転を上ローラ４に伝達する
方法は上記の方法に限るものでなく、図７に示すよう
に、電極体６の少なくとも一端部を発熱スリーブ５から
突出させ、その突出部外周にギヤ部１５を形成する一
方、これに対応する下ローラ２の端部外周面にギヤ部１
６を形成し、これらのギヤ部１５，１６を噛合させるこ
とにより、下ローラ２の回転を上ローラ４に伝達するよ
うにしてもよい。ただし、この場合でも、電極体６は下
ローラ２に圧接し、摩擦力により発熱スリーブ５を電極
体６と共に回転させる点は同一である。

【００１２】電極板７と電極体６との電気的接続は、例
えば、図８に示すように、発熱スリーブ５の一端側の離
型性層１０を取り除いて電極板７を露出させ、これにブ
ラシ１７を接触させて電源１４に接続するようにしても
よいし、図示しないが、下ローラ２の端部に導電リング
を設けるとともに該導電リングを電源１４に接続し、上
記導電リングを電極板７の露出部に接触させるようにし
てもよい。また、電極体６と発熱体９との接触を確実に
するために、電極体６の外周円筒体１２は導電性ゴムな
どの弾性材で形成するのが望ましい。

【００１３】上記構成からなる定着装置１は、モータ３
の駆動に基づいて下ローラ２が矢印ａ方向に回転する
と、下ローラ２と発熱スリーブ５との摩擦力、または下
ローラ２と電極体６とのギヤ機構により、発熱スリーブ
５と電極体６が下ローラ２と同速度で従動回転する。ま
た、電源１４から電極板７と電極体６に電圧を印加する
と、電極体６と発熱スリーブ５との接触部に搬送されて
くる発熱体９が順次電極体６に導通されて発熱し、発熱
スリーブ５の外表面がトナーの定着に必要な温度、例え
ば約１７０℃に加熱される。また、電極体６と発熱スリ
ーブ５の接触部を通過した発熱体９は電流が遮断され、
自然に冷却される。したがって、図示しない電子写真工
程でトナー粒子１９を付着した転写材１８が矢印ｂ方向
から進行してくると、この転写材１８は下ローラ２と発
熱スリーブ５に挾持されながら搬送され、上記発熱によ
ってトナー粒子が溶融されて転写材１８に定着される。

【００１４】上記実施例では、電極板７の内面に発熱体
９を含む誘電体層８を設けるものとしたが、図３に示す
ように帯状発熱体９を軸方向に配列したものでは、電極
板７の外面に上記誘電体層８を設け、下ローラ２の一端
または両端に導電リングを設けるとともに該導電リング
を電源に接続し、この導電リングを介して発熱スリーブ
５と下ローラ２の接触部に位置する発熱体９に電圧を印
加するようにしてもよい。この場合、導電リングと発熱
体９との接触幅をある程度以上確保するために、導電リ
ングは導電性弾性材で形成するのが好ましい。ただし、
発熱スリーブ５の外周面に離型性層１０を設ける場合で
も、導電リングとの接触部には離型性層は設けないもの
とする。

【００１５】また、上記実施例では回転式の電極体６を
使用したが、図９に示すように、非回転型式の電極体６
ａであってもよい。さらに、図１０，１１に示すよう
に、発熱スリーブ５の内側に電極体６または６ａの他に
支持ローラ２０，２０を設け、これら電極体６または６
ａと支持ローラ２０，２０に発熱スリーブ５を巻回して
もよい。さらにまた、図１２，１３に示すように、発熱
板５ａは上記発熱スリーブ５のように無端状である必要
はなく、ローラ２１と２１に巻回しておき、トナー定着
時に一方のローラ２１から他方のローラ２１に送り出す
ようにしてもよい。そしてまた、図１４に示すように、
発熱スリーブ５の内側に複数の電極体６，６を設け、加
熱定着幅を広くしてもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
かかる定着装置では、転写材に接触する領域の発熱体だ
けに電流が印加されて発熱され、この領域を通過した発
熱体は自然に冷却される。また、発熱体は電圧が印加さ
れることにより瞬時に温度が上昇するため予熱する必要
がないし、その分消費電力も減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】定着装置の概略構成を示す側面図である。

【図２】定着装置の部分拡大図である。

【図３】発熱体の配置パターンを示す斜視図である。

【図４】発熱体の他の配置パターンを示す斜視図であ
る。

【図５】誘電体に含まれる発熱体の断面形状を示す図
である。

【図６】誘電体に含まれる発熱体の他の断面形状を示
す図である。

【図７】下ローラと電極体との回転伝達機構を示す図
である。

【図８】電極板への通電方法を示す図である。

【図９】電極体の他の実施例を示す図である。

【図１０】発熱板の他の支持状態を示す図である。

【図１１】発熱板の別の支持状態を示す図である。

【図１２】発熱板の他の実施例を示す図である。

【図１３】発熱板の別の実施例を示す図である。

【図１４】電極体を２つ設けた実施例の図である。

【符号の説明】

１…定着装置、２…下ローラ、４…上ローラ、５…発熱
板、６…電極体、７…電極板、８…誘電体層、９…発熱
体、１０…離型性層、１４…電源、１８…転写材、１９
…トナー粒子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浅野雅己大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者古澤馨大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者芳田典子大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転写材の表面に付着している未定着のト
ナー粒子を加熱して定着させる定着装置において、電気
的に絶縁された個別の発熱体を所定のパターンで含み、
上記転写材と同方向に移動する発熱板と、上記転写材の
トナー付着面を上記発熱板に接触させる付勢手段と、上
記発熱板と転写材の接触部に位置する発熱体に電圧を印
加する電流印加手段とを備えたことを特徴とする定着装
置。