JPH0635354A - 定着装置 - Google Patents
定着装置Info
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- JPH0635354A JPH0635354A JP18650392A JP18650392A JPH0635354A JP H0635354 A JPH0635354 A JP H0635354A JP 18650392 A JP18650392 A JP 18650392A JP 18650392 A JP18650392 A JP 18650392A JP H0635354 A JPH0635354 A JP H0635354A
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- Japan
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- heat
- heating roller
- fixing device
- transparent substrate
- generating layer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 加熱ローラを用いて記録紙上のトナーを定着
させる定着装置において、加熱ローラ表面を素早く、し
かも効率良く加熱してウォーミングアップ時間を短縮す
る。 【構成】 未定着トナー画像が形成された記録紙１３
を、加熱ローラ２１と加圧ローラ２４の圧接部を通過さ
せることにより未定着トナー画像を記録紙１３に定着す
る定着装置において、前記加熱ローラ２１は、内部に熱
源２２を有する透明基体２１ａと、該透明基体表面に発
熱層２１ｂから構成され、該発熱層２１ｂにおける熱吸
収率が前記透明基体２１ａの熱吸収率よりも高いことを
特徴とする。
させる定着装置において、加熱ローラ表面を素早く、し
かも効率良く加熱してウォーミングアップ時間を短縮す
る。 【構成】 未定着トナー画像が形成された記録紙１３
を、加熱ローラ２１と加圧ローラ２４の圧接部を通過さ
せることにより未定着トナー画像を記録紙１３に定着す
る定着装置において、前記加熱ローラ２１は、内部に熱
源２２を有する透明基体２１ａと、該透明基体表面に発
熱層２１ｂから構成され、該発熱層２１ｂにおける熱吸
収率が前記透明基体２１ａの熱吸収率よりも高いことを
特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複写機やプリンター等の
定着装置に関する。
定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】複写機、プリンタ等は、媒体により形成
されたトナー像を記録紙面に電気的に転写し、この転写
されたトナー画像を記録紙に定着させるための定着装置
を備えている。図６に従来の定着装置の構造の概略図を
示す。これは定着に加熱ローラを使用したものである。6
1は加熱ローラで61aのアルミニウムローラと61bのテフ
ロンコート層からなる。加熱ローラ61内部にはハロゲン
ランプ等の熱源62が設けられ、温度センサー63の信号に
より加熱ローラ61表面の温度が所定の温度になるよう制
御回路(図示せず)により制御されている。64は記録紙を
加熱ローラに密着させ且つトナー画像に圧力を加えるた
めの加圧ローラである。今、熱源62に外部より電圧を加
えると発熱しエネルギーを放出する、そのエネルギーは
主に熱輻射によって加熱ローラ61に伝えられる。加熱ロ
ーラ61はアルミニウムからなり、ローラ内側から加熱さ
れ熱伝導によりローラ表面に熱が伝えられる。テフロン
コート層61bの表面には加熱ローラ61表面の温度を検知
する温度センサー63が設けられており、加熱ローラ61の
表面温度を所定の温度に制御している。加熱ローラ61が
所定の温度まで上昇した後、加熱ローラ61と加圧ローラ6
4とを矢印65方向に回転させることによって圧接部に記
録紙13を通過させ、熱と圧力を加えトナー画像を定着す
る。
されたトナー像を記録紙面に電気的に転写し、この転写
されたトナー画像を記録紙に定着させるための定着装置
を備えている。図６に従来の定着装置の構造の概略図を
示す。これは定着に加熱ローラを使用したものである。6
1は加熱ローラで61aのアルミニウムローラと61bのテフ
ロンコート層からなる。加熱ローラ61内部にはハロゲン
ランプ等の熱源62が設けられ、温度センサー63の信号に
より加熱ローラ61表面の温度が所定の温度になるよう制
御回路(図示せず)により制御されている。64は記録紙を
加熱ローラに密着させ且つトナー画像に圧力を加えるた
めの加圧ローラである。今、熱源62に外部より電圧を加
えると発熱しエネルギーを放出する、そのエネルギーは
主に熱輻射によって加熱ローラ61に伝えられる。加熱ロ
ーラ61はアルミニウムからなり、ローラ内側から加熱さ
れ熱伝導によりローラ表面に熱が伝えられる。テフロン
コート層61bの表面には加熱ローラ61表面の温度を検知
する温度センサー63が設けられており、加熱ローラ61の
表面温度を所定の温度に制御している。加熱ローラ61が
所定の温度まで上昇した後、加熱ローラ61と加圧ローラ6
4とを矢印65方向に回転させることによって圧接部に記
録紙13を通過させ、熱と圧力を加えトナー画像を定着す
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の方法では加熱ロ
ーラ61内部の熱源62からの熱エネルギーを主に熱伝導に
て加熱ローラ61表面に伝えているため、該加熱ローラ61
表面の温度が所定の温度に加熱されるまでに数十秒から
数分のウォームアップ時間を要する。
ーラ61内部の熱源62からの熱エネルギーを主に熱伝導に
て加熱ローラ61表面に伝えているため、該加熱ローラ61
表面の温度が所定の温度に加熱されるまでに数十秒から
数分のウォームアップ時間を要する。
【０００４】このウォームアップ時間を短縮するには、
熱源62の出力を大きくする、加熱ローラ61の肉厚を
薄くする、加熱ローラ61に熱伝導率の高い材料を使用
する、加熱ローラ61と加圧ローラ64との圧接部に熱エ
ネルギーを集中させる等の方法がある。
熱源62の出力を大きくする、加熱ローラ61の肉厚を
薄くする、加熱ローラ61に熱伝導率の高い材料を使用
する、加熱ローラ61と加圧ローラ64との圧接部に熱エ
ネルギーを集中させる等の方法がある。
【０００５】しかしながら、の方法によれば熱源62の
出力を大きくすると画像形成装置本体の消費電力が増加
しそれに伴い電源装置等のコストアップを招く。の方
法によれば加熱ローラ61の肉厚を薄くすると、加熱ロー
ラ61の強度が低下すると共に、熱容量が小さくなるため
連続使用時の温度変動が大きくなり、記録紙上に安定し
た定着画像が得られない等の問題が生じる。の方法に
よれば加熱ローラ61に熱伝導率の高い材料を使用する
と、現在でもアルミニウム等の熱伝導率の高い材料を使
用しており、更に熱伝導率の高い材料を選択すると材料
コスト、材料強度等の面で問題が生じる。更にの方法
によれば加熱ローラ61と加圧ローラ64との圧接部に熱エ
ネルギーを集中させる方法では、従来の方法が主に熱伝
導にてエネルギーが伝えられているため圧接部に熱エネ
ルギーを集中させてもそれが表面に伝わるまでの時間が
必要となり効果は少ない。
出力を大きくすると画像形成装置本体の消費電力が増加
しそれに伴い電源装置等のコストアップを招く。の方
法によれば加熱ローラ61の肉厚を薄くすると、加熱ロー
ラ61の強度が低下すると共に、熱容量が小さくなるため
連続使用時の温度変動が大きくなり、記録紙上に安定し
た定着画像が得られない等の問題が生じる。の方法に
よれば加熱ローラ61に熱伝導率の高い材料を使用する
と、現在でもアルミニウム等の熱伝導率の高い材料を使
用しており、更に熱伝導率の高い材料を選択すると材料
コスト、材料強度等の面で問題が生じる。更にの方法
によれば加熱ローラ61と加圧ローラ64との圧接部に熱エ
ネルギーを集中させる方法では、従来の方法が主に熱伝
導にてエネルギーが伝えられているため圧接部に熱エネ
ルギーを集中させてもそれが表面に伝わるまでの時間が
必要となり効果は少ない。
【０００６】本発明は上記点に鑑み、ウォーミングアッ
プ時間を短縮し且つ消費電力の小さい高効率定着装置を
提供するものである。
プ時間を短縮し且つ消費電力の小さい高効率定着装置を
提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明の定着装置
は、未定着トナー画像が形成された記録紙を、加熱ロー
ラと加圧部材の圧接部を通過させることにより未定着ト
ナー画像を記録紙に定着する定着装置において、前記加
熱ローラは、内部に熱源を有する透明基体と、該透明基
体表面に発熱層から構成され、該発熱層における熱吸収
率が前記透明基体の熱吸収率よりも高いことを特徴とす
るものである。
は、未定着トナー画像が形成された記録紙を、加熱ロー
ラと加圧部材の圧接部を通過させることにより未定着ト
ナー画像を記録紙に定着する定着装置において、前記加
熱ローラは、内部に熱源を有する透明基体と、該透明基
体表面に発熱層から構成され、該発熱層における熱吸収
率が前記透明基体の熱吸収率よりも高いことを特徴とす
るものである。
【０００８】また、第２の発明の定着装置は、前記定着
装置において、前記熱源を加熱ローラの中心より加熱ロ
ーラと加圧部材の圧接部よりに配置したことを特徴とす
るものである。
装置において、前記熱源を加熱ローラの中心より加熱ロ
ーラと加圧部材の圧接部よりに配置したことを特徴とす
るものである。
【０００９】更に第３の発明の定着装置は、前記第１ま
たは第２の発明の定着装置において、前記熱源から放出
される輻射熱を前記圧接部に集中させる反射部材を前記
透明基体の内部に設けたことを特徴とするものである。
たは第２の発明の定着装置において、前記熱源から放出
される輻射熱を前記圧接部に集中させる反射部材を前記
透明基体の内部に設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】透明基体内部の熱源に外部より電圧を加えると
発熱しエネルギーを放出する。そのエネルギーは主に輻
射熱となって加熱ローラに伝えられる。加熱ローラは透
明基体とその表面の発熱層から構成されているため、前
記輻射によって伝えられる熱は透明基体にはほとんど吸
収されず通り抜け、発熱層で吸収され発熱する。このよう
にして加熱ローラ表面に熱を伝達すると、従来の熱伝導
による方法に比べて著しくウォーミングアップ時間を短
縮することができる。
発熱しエネルギーを放出する。そのエネルギーは主に輻
射熱となって加熱ローラに伝えられる。加熱ローラは透
明基体とその表面の発熱層から構成されているため、前
記輻射によって伝えられる熱は透明基体にはほとんど吸
収されず通り抜け、発熱層で吸収され発熱する。このよう
にして加熱ローラ表面に熱を伝達すると、従来の熱伝導
による方法に比べて著しくウォーミングアップ時間を短
縮することができる。
【００１１】また透明基体は発熱層に比べて熱吸収率が
低いので発熱層に吸収された輻射熱を透明基体側に逃が
しにくくする断熱効果を有するため、効率良く発熱層を
発熱させることができる。加熱ローラが所定の温度まで
上昇した後、加熱ローラと加圧部材との圧接部に未定着
トナー画像が形成された記録紙を通過させることにより
熱と圧力を加え未定着トナー画像を定着する。
低いので発熱層に吸収された輻射熱を透明基体側に逃が
しにくくする断熱効果を有するため、効率良く発熱層を
発熱させることができる。加熱ローラが所定の温度まで
上昇した後、加熱ローラと加圧部材との圧接部に未定着
トナー画像が形成された記録紙を通過させることにより
熱と圧力を加え未定着トナー画像を定着する。
【００１２】ここで熱源を加熱ローラの中心より加熱ロ
ーラと加圧部材の圧接部よりに配置すると、トナー画像
接触する圧接部近傍が集中的に加熱されるので、熱効率
がよく、よりウォーミングアップ時間を短縮することが
できる。
ーラと加圧部材の圧接部よりに配置すると、トナー画像
接触する圧接部近傍が集中的に加熱されるので、熱効率
がよく、よりウォーミングアップ時間を短縮することが
できる。
【００１３】更に、熱源から放出される輻射熱を前記圧
接部に集中させる反射部材を前記透明基体の内部に設け
ることによって、圧接部以外の方向に放出された輻射熱
を圧接部に集中させることができる。
接部に集中させる反射部材を前記透明基体の内部に設け
ることによって、圧接部以外の方向に放出された輻射熱
を圧接部に集中させることができる。
【００１４】
【実施例】図１は本発明の実施例に示す定着装置を搭載
したプリンターの全体図である。1は感光体ドラム、2は帯
電器、3はLEDアレイ、4は現像器、5は転写器、6はクリーナ、
7は給紙装置、8は給紙トレイ、9は定着装置、10は排紙トレ
イ、11、12は用紙検知スイッチである。まず、暗所におい
て帯電器2で感光体ドラム1表面を均一に帯電する。次に、
LEDアレイ3により画像パターンを露光し、露光した部分
の帯電電荷を除去し静電潜像を形成する。現像器4では感
光体ドラム1上の帯電電荷と同極性のトナーを前記帯電
電荷を除去した部分に付着させ、可視像を形成する(反
転現像)。次に記録紙13をこの可視像に重ね、記録紙13の
裏側より転写器5でコロナ放電を行い、トナーと逆極性の
電荷を与え可視像を記録紙13に転写して未定着のトナー
画像を形成する。転写された未定着トナー画像は、定着装
置9により記録紙に定着される。
したプリンターの全体図である。1は感光体ドラム、2は帯
電器、3はLEDアレイ、4は現像器、5は転写器、6はクリーナ、
7は給紙装置、8は給紙トレイ、9は定着装置、10は排紙トレ
イ、11、12は用紙検知スイッチである。まず、暗所におい
て帯電器2で感光体ドラム1表面を均一に帯電する。次に、
LEDアレイ3により画像パターンを露光し、露光した部分
の帯電電荷を除去し静電潜像を形成する。現像器4では感
光体ドラム1上の帯電電荷と同極性のトナーを前記帯電
電荷を除去した部分に付着させ、可視像を形成する(反
転現像)。次に記録紙13をこの可視像に重ね、記録紙13の
裏側より転写器5でコロナ放電を行い、トナーと逆極性の
電荷を与え可視像を記録紙13に転写して未定着のトナー
画像を形成する。転写された未定着トナー画像は、定着装
置9により記録紙に定着される。
【００１５】以下に前記定着装置9として用いた本発明
の定着装置の実施例を示す。
の定着装置の実施例を示す。
【００１６】（実施例１）図２は第１の発明を示す実施
例の定着装置の概略図である。
例の定着装置の概略図である。
【００１７】21は加熱ローラで21aの透明基体と21bの発
熱層よりなる。21内部には熱源22が設けられ、発熱層21b
表面に接着状態で配置された温度センサー23の信号によ
り加熱ローラ21表面の温度が所定の温度になるよう制御
回路(図示せず)により制御されている。24は加圧ローラ2
1であり、記録紙を加熱ローラに密着させ且つトナー画
像に圧力を加えるための加圧部材となる。
熱層よりなる。21内部には熱源22が設けられ、発熱層21b
表面に接着状態で配置された温度センサー23の信号によ
り加熱ローラ21表面の温度が所定の温度になるよう制御
回路(図示せず)により制御されている。24は加圧ローラ2
1であり、記録紙を加熱ローラに密着させ且つトナー画
像に圧力を加えるための加圧部材となる。
【００１８】以下に加熱ローラ21の加熱方法を説明す
る。
る。
【００１９】加熱ローラ21内部の熱源22にはハロゲンラ
ンプ(400W)を使用した。加熱ローラ21は透明基体21aを透
明な石英ガラスで、発熱層21bをカーボンにより黒色に着
色されたフッ素系樹脂のPTFE(ポリテトラフルオロエチ
レン)層で構成した。発熱層21bを黒色に着色した理由は、
熱源22から放出されるエネルギーの吸収率を高めるため
である。また発熱層21bをPTFEとしたのは加熱ローラにト
ナーが付着するのを防止するためである。
ンプ(400W)を使用した。加熱ローラ21は透明基体21aを透
明な石英ガラスで、発熱層21bをカーボンにより黒色に着
色されたフッ素系樹脂のPTFE(ポリテトラフルオロエチ
レン)層で構成した。発熱層21bを黒色に着色した理由は、
熱源22から放出されるエネルギーの吸収率を高めるため
である。また発熱層21bをPTFEとしたのは加熱ローラにト
ナーが付着するのを防止するためである。
【００２０】今、熱源22に外部より電圧を加えると発熱
しエネルギーを放出する。そのエネルギーは主に熱輻射
によって加熱ローラ21に伝えられる。加熱ローラ21は透
明基体21aと発熱層21bから構成されているため前記輻射
によって伝えられる熱は透明基体21aにはほとんど吸収
されず通り抜け、発熱層21bで吸収され発熱する。 また
透明基体21aは発熱層21bに比べて熱吸収率が低いので、
発熱層21bに吸収された輻射熱を透明基体21a側に逃がし
にくくする断熱効果を有するため、効率良く発熱層21bを
発熱させることができる。発熱層21bの表面には温度セン
サー23が設けられており、加熱ローラ21の表面温度を所
定の温度に制御している。加熱ローラ21が所定の温度ま
で上昇した後、熱源22は固定で加熱ローラ21と加圧ロー
ラ24を矢印25方向に回転させ、この圧接部に未定着トナ
ー画像が形成された記録紙13を通過させることにより熱
と圧力を加えトナー画像を定着する。本実施例によると、
加熱ローラ21の表面温度が25℃から180℃まで上昇(雰囲
気温度25℃)させるのに約5秒しか必要とせず、短時間で
定着可能状態に入ることができ、且つ消費電力も従来の
定着方式のものと比較し約30%低減させることができ
た。
しエネルギーを放出する。そのエネルギーは主に熱輻射
によって加熱ローラ21に伝えられる。加熱ローラ21は透
明基体21aと発熱層21bから構成されているため前記輻射
によって伝えられる熱は透明基体21aにはほとんど吸収
されず通り抜け、発熱層21bで吸収され発熱する。 また
透明基体21aは発熱層21bに比べて熱吸収率が低いので、
発熱層21bに吸収された輻射熱を透明基体21a側に逃がし
にくくする断熱効果を有するため、効率良く発熱層21bを
発熱させることができる。発熱層21bの表面には温度セン
サー23が設けられており、加熱ローラ21の表面温度を所
定の温度に制御している。加熱ローラ21が所定の温度ま
で上昇した後、熱源22は固定で加熱ローラ21と加圧ロー
ラ24を矢印25方向に回転させ、この圧接部に未定着トナ
ー画像が形成された記録紙13を通過させることにより熱
と圧力を加えトナー画像を定着する。本実施例によると、
加熱ローラ21の表面温度が25℃から180℃まで上昇(雰囲
気温度25℃)させるのに約5秒しか必要とせず、短時間で
定着可能状態に入ることができ、且つ消費電力も従来の
定着方式のものと比較し約30%低減させることができ
た。
【００２１】本発明では熱の伝達が従来の方法のように
熱伝導ではなく主に熱輻射を利用していることにから、
加熱ローラ表面を素早く加熱することができる。
熱伝導ではなく主に熱輻射を利用していることにから、
加熱ローラ表面を素早く加熱することができる。
【００２２】また、透明基体に比べて発熱層の熱吸収率
が高いので、表面の発熱層を選択的に発熱させることが
でき、従って発熱のための消費電力を小さくすることが
できる。
が高いので、表面の発熱層を選択的に発熱させることが
でき、従って発熱のための消費電力を小さくすることが
できる。
【００２３】ここでは加熱ローラの発熱層として黒色に
着色したフッ素系樹脂を用いたが、図３に示すように有
色耐熱層31bとテフロンコート層31cの２層構造としても
よい。このように発熱層をエネルギー吸収率の高い有色
耐熱層31bと、加熱ローラにトナーが付着するのを防止す
る役目を持つテフロンコート層31cとに分離させ設ける
ことにより材料の選択の自由度を増し、性能を向上させ
ることが可能になる。
着色したフッ素系樹脂を用いたが、図３に示すように有
色耐熱層31bとテフロンコート層31cの２層構造としても
よい。このように発熱層をエネルギー吸収率の高い有色
耐熱層31bと、加熱ローラにトナーが付着するのを防止す
る役目を持つテフロンコート層31cとに分離させ設ける
ことにより材料の選択の自由度を増し、性能を向上させ
ることが可能になる。
【００２４】(実施例２）図４は第２の発明を示す実施
例の定着装置の概略図である。
例の定着装置の概略図である。
【００２５】41は加熱ローラで41aの透明基体と41bの発
熱層よりなる。41内部には熱源42が設けられ、温度センサ
ー43の信号により加熱ローラ41表面の温度が所定の温度
になるよう制御回路(図示せず)により制御されている。4
4は加圧ローラで、記録紙を加熱ローラに密着させ且つ
トナー画像に圧力を加えるための加圧部材となる。ここ
で熱源42は加熱ローラ41の中心より加熱ローラ41と加圧
ローラ44の圧接部よりに配置されている。
熱層よりなる。41内部には熱源42が設けられ、温度センサ
ー43の信号により加熱ローラ41表面の温度が所定の温度
になるよう制御回路(図示せず)により制御されている。4
4は加圧ローラで、記録紙を加熱ローラに密着させ且つ
トナー画像に圧力を加えるための加圧部材となる。ここ
で熱源42は加熱ローラ41の中心より加熱ローラ41と加圧
ローラ44の圧接部よりに配置されている。
【００２６】以下に加熱ローラ41の加熱方法を説明す
る。
る。
【００２７】加熱ローラ41内部の熱源42にはハロゲンラ
ンプ(400W)を使用した。加熱ローラ41は透明基体41aを透
明な石英ガラスで、発熱層41bをカーボンにより黒色に着
色されたPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)層で構成し
た。今、熱源42に外部より電圧を加えると発熱しエネルギ
ーを放出する。そのエネルギーは主に輻射によって加熱
ローラ41に伝えられるが、このとき熱源42は加熱ローラ4
1と加圧ローラ44との圧接部近傍に配置されているた
め、熱源42より圧接部側に受ける輻射熱の密度は圧接部
の反対側に受ける輻射熱の密度よりも高く、輻射熱を集
中させることができる。加熱ローラ41は透明基体41aと
発熱層41bから構成されているため前記輻射によって伝
えられる熱は透明基体41aにはほとんど吸収されず通り
抜け、発熱層41bで吸収され発熱する。 また透明基体41a
は発熱層41bに比べて熱吸収率が低いので発熱層41bに吸
収された輻射熱を透明基体41a側に逃がしにくくする断
熱効果を有するため、効率良く発熱層41bを発熱させるこ
とができる。発熱層41bの表面には温度センサー43が設け
られており、加熱ローラ41の表面温度を所定の温度に制
御している。加熱ローラ41が所定の温度まで上昇した後、
熱源42は固定で加熱ローラ41と加圧ローラ44を矢印45方
向に回転させ、この圧接部に未定着トナー画像が形成さ
れた記録紙13を通過させることにより熱と圧力を加えト
ナー画像を定着する。 本実施例によると、加熱ローラ4
1の表面温度が25℃から180℃まで上昇(雰囲気温度25℃)
させるのに約4秒しか必要とせず、短時間で定着可能状態
に入ることができ、且つ消費電力も従来の定着方式のも
のと比較し約40%低減させることができた。
ンプ(400W)を使用した。加熱ローラ41は透明基体41aを透
明な石英ガラスで、発熱層41bをカーボンにより黒色に着
色されたPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)層で構成し
た。今、熱源42に外部より電圧を加えると発熱しエネルギ
ーを放出する。そのエネルギーは主に輻射によって加熱
ローラ41に伝えられるが、このとき熱源42は加熱ローラ4
1と加圧ローラ44との圧接部近傍に配置されているた
め、熱源42より圧接部側に受ける輻射熱の密度は圧接部
の反対側に受ける輻射熱の密度よりも高く、輻射熱を集
中させることができる。加熱ローラ41は透明基体41aと
発熱層41bから構成されているため前記輻射によって伝
えられる熱は透明基体41aにはほとんど吸収されず通り
抜け、発熱層41bで吸収され発熱する。 また透明基体41a
は発熱層41bに比べて熱吸収率が低いので発熱層41bに吸
収された輻射熱を透明基体41a側に逃がしにくくする断
熱効果を有するため、効率良く発熱層41bを発熱させるこ
とができる。発熱層41bの表面には温度センサー43が設け
られており、加熱ローラ41の表面温度を所定の温度に制
御している。加熱ローラ41が所定の温度まで上昇した後、
熱源42は固定で加熱ローラ41と加圧ローラ44を矢印45方
向に回転させ、この圧接部に未定着トナー画像が形成さ
れた記録紙13を通過させることにより熱と圧力を加えト
ナー画像を定着する。 本実施例によると、加熱ローラ4
1の表面温度が25℃から180℃まで上昇(雰囲気温度25℃)
させるのに約4秒しか必要とせず、短時間で定着可能状態
に入ることができ、且つ消費電力も従来の定着方式のも
のと比較し約40%低減させることができた。
【００２８】本発明では熱の伝達が従来の方法のように
熱伝導ではなく主に熱輻射を利用していることにから、
加熱ローラ表面を素早く加熱することができる。 また、
透明基体に比べて発熱層の熱吸収率が高いので、表面の
発熱層を選択的に発熱させることができ、従って発熱の
ための消費電力を小さくすることができる。
熱伝導ではなく主に熱輻射を利用していることにから、
加熱ローラ表面を素早く加熱することができる。 また、
透明基体に比べて発熱層の熱吸収率が高いので、表面の
発熱層を選択的に発熱させることができ、従って発熱の
ための消費電力を小さくすることができる。
【００２９】更に熱源は加熱ローラと加圧ローラとの圧
接部近傍に配置されているため、定着圧接部に熱エネル
ギーを集中させることができ、より効率良く加熱ローラ
を加熱することが可能となった。
接部近傍に配置されているため、定着圧接部に熱エネル
ギーを集中させることができ、より効率良く加熱ローラ
を加熱することが可能となった。
【００３０】（実施例３）図５に第３の発明を示す実施
例の定着装置の概略図を示す。
例の定着装置の概略図を示す。
【００３１】51は加熱ローラで51aの透明基体と51bの発
熱層よりなる。51内部には熱源52が設けられ、温度センサ
ー53の信号により加熱ローラ51表面の温度が所定の温度
になるよう制御回路(図示せず)により制御されている。5
4は加圧ローラで、記録紙を加熱ローラに密着させ且つ
トナー画像に圧力を加えるための加圧部材となる。55は
熱源52からの輻射熱を加熱ローラ51と加圧ローラ54の圧
接部に反射させる反射部材である。
熱層よりなる。51内部には熱源52が設けられ、温度センサ
ー53の信号により加熱ローラ51表面の温度が所定の温度
になるよう制御回路(図示せず)により制御されている。5
4は加圧ローラで、記録紙を加熱ローラに密着させ且つ
トナー画像に圧力を加えるための加圧部材となる。55は
熱源52からの輻射熱を加熱ローラ51と加圧ローラ54の圧
接部に反射させる反射部材である。
【００３２】以下に加熱ローラ51の加熱方法を説明す
る。
る。
【００３３】加熱ローラ51内部の熱源52にはハロゲンラ
ンプ(400W)を使用した。加熱ローラ51は透明基体51aを透
明な石英ガラスで、発熱層51bをカーボンにより黒色に着
色されたPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)層で構成し
た。今、熱源52に外部より電圧を加えると発熱しエネルギ
ーを放出する。そのエネルギーは主に輻射によって加熱
ローラ51に伝えられるが、このとき熱源52上部に放出さ
れた輻射熱を反射部材55によって圧接部に反射させ、こ
こに輻射熱を集中させることができる。加熱ローラ51は
透明基体51aと発熱層51bから構成されているため前記輻
射によって伝えられる熱は透明基体51aにはほとんど吸
収されず通り抜け、発熱層51bで吸収され発熱する。 ま
た透明基体51aは発熱層51bに比べて熱吸収率が低いので
発熱層51bに吸収された輻射熱を透明基体51a側に逃がし
にくくする断熱効果を有するため、効率良く発熱層51bを
発熱させることができる。発熱層51bの表面には温度セン
サー53が設けられており、加熱ローラ51の表面温度を所
定の温度に制御している。加熱ローラ51が所定の温度ま
で上昇した後、熱源52及び反射部材55は固定で加熱ロー
ラ51と加圧ローラ54を矢印55方向に回転させ、この圧接
部に未定着トナー画像が形成された記録紙13を通過させ
ることにより熱と圧力を加えトナー画像を定着する。
ンプ(400W)を使用した。加熱ローラ51は透明基体51aを透
明な石英ガラスで、発熱層51bをカーボンにより黒色に着
色されたPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)層で構成し
た。今、熱源52に外部より電圧を加えると発熱しエネルギ
ーを放出する。そのエネルギーは主に輻射によって加熱
ローラ51に伝えられるが、このとき熱源52上部に放出さ
れた輻射熱を反射部材55によって圧接部に反射させ、こ
こに輻射熱を集中させることができる。加熱ローラ51は
透明基体51aと発熱層51bから構成されているため前記輻
射によって伝えられる熱は透明基体51aにはほとんど吸
収されず通り抜け、発熱層51bで吸収され発熱する。 ま
た透明基体51aは発熱層51bに比べて熱吸収率が低いので
発熱層51bに吸収された輻射熱を透明基体51a側に逃がし
にくくする断熱効果を有するため、効率良く発熱層51bを
発熱させることができる。発熱層51bの表面には温度セン
サー53が設けられており、加熱ローラ51の表面温度を所
定の温度に制御している。加熱ローラ51が所定の温度ま
で上昇した後、熱源52及び反射部材55は固定で加熱ロー
ラ51と加圧ローラ54を矢印55方向に回転させ、この圧接
部に未定着トナー画像が形成された記録紙13を通過させ
ることにより熱と圧力を加えトナー画像を定着する。
【００３４】本実施例によると、加熱ローラ51の表面温
度が25℃から180℃まで上昇(雰囲気温度25℃)させるの
に約4秒しか必要とせず、短時間で定着可能状態に入るこ
とができ、且つ消費電力も従来の定着方式のものと比較
し約40%低減させることができた。
度が25℃から180℃まで上昇(雰囲気温度25℃)させるの
に約4秒しか必要とせず、短時間で定着可能状態に入るこ
とができ、且つ消費電力も従来の定着方式のものと比較
し約40%低減させることができた。
【００３５】本発明では熱の伝達が従来の方法のように
熱伝導ではなく主に熱輻射を利用していることにから、
加熱ローラ表面を素早く加熱することができる。また、透
明基体に比べて発熱層の熱吸収率が高いので、表面の発
熱層を選択的に発熱させることができ、従って発熱のた
めの消費電力を小さくすることができる。
熱伝導ではなく主に熱輻射を利用していることにから、
加熱ローラ表面を素早く加熱することができる。また、透
明基体に比べて発熱層の熱吸収率が高いので、表面の発
熱層を選択的に発熱させることができ、従って発熱のた
めの消費電力を小さくすることができる。
【００３６】更に反射部材によって熱源からの輻射熱を
加熱ローラと加圧ローラとの圧接部近傍に反射させてい
るため、定着圧接部に熱エネルギーを集中させることが
でき、より効率良く加熱ローラを加熱することが可能と
なった。
加熱ローラと加圧ローラとの圧接部近傍に反射させてい
るため、定着圧接部に熱エネルギーを集中させることが
でき、より効率良く加熱ローラを加熱することが可能と
なった。
【００３７】
【発明の効果】本発明の定着装置によれば、加熱ローラ
表面を素早く、しかも選択的に効率良く加熱することが
できる。 従ってウォーミングアップ時間短縮し、消費
電力の小さい定着装置を提供することができる。
表面を素早く、しかも選択的に効率良く加熱することが
できる。 従ってウォーミングアップ時間短縮し、消費
電力の小さい定着装置を提供することができる。
【図１】本発明の実施例の定着装置を組み込んだプリン
タの概略図である。
タの概略図である。
【図２】本発明の一実施例を示す定着装置の断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の一実施例を示す定着装置の断面図であ
る。
る。
【図４】本発明の一実施例を示す定着装置の断面図であ
る。
る。
【図５】本発明の一実施例を示す定着装置の断面図であ
る。
る。
【図６】従来例を示す定着装置の断面図である。
【符号の説明】 ２１，３１，４１，５１，６１ 加熱ローラ ２１ａ，３１ａ，４１ａ，５１ａ 透明基体 ２１ｂ，３１ｂ，４１ｂ， 発熱層 ２２，４２，５２，６２ 熱源 ２３，４３，５３，６３ 温度センサー ２４，４４，５４，６４ 加圧ローラ １３ 記録紙
Claims (3)
- 【請求項１】 未定着トナー画像が形成された記録紙
を、加熱ローラと加圧部材の圧接部を通過させることに
より未定着トナー画像を記録紙に定着する定着装置にお
いて、前記加熱ローラは、内部に熱源を有する透明基体
と、該透明基体表面に発熱層から構成され、該発熱層に
おける熱吸収率が前記透明基体の熱吸収率よりも高いこ
とを特徴とする定着装置。 - 【請求項２】 前記熱源を加熱ローラの中心より加熱ロ
ーラと加圧部材の圧接部よりに配置したことを特徴とす
る請求項１記載の定着装置 - 【請求項３】 前記熱源から放出される輻射熱を前記圧
接部に集中させる反射部材を前記透明基体の内部に設け
たことを特徴とする請求項１または請求項２記載の定着
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18650392A JPH0635354A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18650392A JPH0635354A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 定着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0635354A true JPH0635354A (ja) | 1994-02-10 |
Family
ID=16189638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18650392A Pending JPH0635354A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635354A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5602635A (en) * | 1996-01-11 | 1997-02-11 | Xerox Corporation | Rapid wake up fuser |
| US5974294A (en) * | 1997-05-22 | 1999-10-26 | Minolta Co., Ltd. | Fixing device having infrared transparent member |
| JP2001109296A (ja) * | 1999-10-05 | 2001-04-20 | Ushio Inc | 定着装置 |
| US20120070207A1 (en) * | 2010-09-20 | 2012-03-22 | Jichang Cao | Fuser for an Electrophotographic Imaging Device |
| US8639169B2 (en) | 2009-05-28 | 2014-01-28 | Lexmark International, Inc. | Belt fuser for an electrophotographic printer having tubular heating support member |
-
1992
- 1992-07-14 JP JP18650392A patent/JPH0635354A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5602635A (en) * | 1996-01-11 | 1997-02-11 | Xerox Corporation | Rapid wake up fuser |
| US5974294A (en) * | 1997-05-22 | 1999-10-26 | Minolta Co., Ltd. | Fixing device having infrared transparent member |
| JP2001109296A (ja) * | 1999-10-05 | 2001-04-20 | Ushio Inc | 定着装置 |
| US8639169B2 (en) | 2009-05-28 | 2014-01-28 | Lexmark International, Inc. | Belt fuser for an electrophotographic printer having tubular heating support member |
| US20120070207A1 (en) * | 2010-09-20 | 2012-03-22 | Jichang Cao | Fuser for an Electrophotographic Imaging Device |
| US8606159B2 (en) | 2010-09-20 | 2013-12-10 | Lexmark International, Inc. | Fuser for an electrophotographic imaging device to maintain a high fuser belt temperature |
| AU2011305095B2 (en) * | 2010-09-20 | 2015-07-23 | Lexmark International, Inc. | Fuser for an electrophotgraphic imaging device |
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