JPH0711730B2 - 定着装置 - Google Patents

定着装置

Info

Publication number
JPH0711730B2
JPH0711730B2 JP60263076A JP26307685A JPH0711730B2 JP H0711730 B2 JPH0711730 B2 JP H0711730B2 JP 60263076 A JP60263076 A JP 60263076A JP 26307685 A JP26307685 A JP 26307685A JP H0711730 B2 JPH0711730 B2 JP H0711730B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roller
heat
fixing device
fixing
heat source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP60263076A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62123485A (ja
Inventor
達夫 竹内
博 里村
信之介 谷石
吉彦 広瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP60263076A priority Critical patent/JPH0711730B2/ja
Publication of JPS62123485A publication Critical patent/JPS62123485A/ja
Publication of JPH0711730B2 publication Critical patent/JPH0711730B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、電子写真装置,静電記録装置,プリンター等
の記録装置において使用される定着装置に関し、特には
互いに圧接する一対の回転体間に記録材を通過させるこ
とにより、記録材上に被定着物を定着させる定着装置に
関するものである。
(背景技術) 従来、電子写真装置等において、記録材上の被定着物、
例えばトナー層を記録材に定着する定着装置として、加
熱定着,溶剤定着、圧力定着等の定着方法を採用した定
着装置が種々考案されている。このうち一般に広く用い
られている定着方法は加熱定着方法であり、これを採用
した定着装置としては例えばチヤンバー定着装置,加熱
ローラ定着装置,フラツシユ定着装置等が知られてい
る。しかしながら、チヤンバー定着装置においては、ト
ナー像を有する記録材を赤熱したシーズヒーターを用い
て非接触加熱し、樹脂から成るトナーを溶解させて記録
材に定着させるため、大量のエネルギーを必要とし、さ
らに記録材のジヤム時においては記録材が加熱により発
火するという欠点があった。また、フラツシユ定着装置
においては、閃光ランプに瞬時に高電圧を印加して発光
させるため大型のコンデンサーを必要とし、装置の大型
化を招くと共に、コンデンサーの充電時間を必要とする
ため、高速化が困難という欠点があった。このため現行
の電子写真装置に於ける定着装置は、内部に熱源を有
し、トナー像を担持した記録材と直接接触して、記録材
上に該トナー像を定着させる定着ローラーと、該定着ロ
ーラーに圧接する加圧ローラーとを有する加熱ローラー
定着装置が主流である。しかし、この加熱ローラー定着
装置においては、鋼製又はアルミニウム製のシリンダー
表面にテフロン(商標名)等をコートした定着ローラー
を、内側からハロゲンランプピーター等で約150〜200℃
迄加熱し、加熱された定着ローラーと該定着ローラーに
圧接する加圧ローラーとの間に記録材を通過させること
でトナー像を定着させるものであるため、定着に用いら
れるエネルギーの効率は低いものとなっている。すなわ
ち、熱源であるハロゲンランプヒーターの熱効率は、熱
として取り出せる赤外線放射が約80〜85%と低く、さら
にこの熱を鋼製もしくはアルミニウム製のシリンダーに
伝達するためシリンダー端部からの熱の逃げが生じる。
この為、ローラ端部へ断熱手段を施すことが考えられて
いる。十分な断熱は装置の複雑化とコストアツプを招
く。従って、実際に定着に利用できる熱は全体の70%以
下になってしまい、エネルギーの効率が低くなる。さら
に上記加熱ローラ定着装置においては、定着ローラが必
要とする温度(約150〜200℃)を得るために、ハロゲン
ランプヒーター自身の温度を非常に高くする必要がある
が(約2000℃)、温度制御回路等が故障した場合には、
ハロゲンランプヒーターが異常昇温して定着装置周辺の
温度が異常に高まり、最終的に装置全体に重大な影響を
及ぼすというような欠点があった。
(発明の目的) 本発明は上述従来例に鑑みなされたもので、熱エネルギ
ーの損失が少なく高効率であって、且つ安全性が高く、
低コストの新規な定着装置を提供することを目的とす
る。
(発明の概要) 即ち、本発明は、互いに圧接する一対の回転体間に記録
材を通過させることにより記録材上に被定着物を定着さ
せる定着装置において、前記回転体のうちの少なくとも
一方の回転体はペタライト又はコーデイエライトを含有
したセラミック材料より形成され且つその内部に熱源を
有し、この熱源は赤熱されることなく加熱されることを
特徴とするものである。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第2
図は本発明定着装置を適用した電子写真複写装置を示し
ている。不図示のコピーボタンが押されると感光体ドラ
ム1が矢印方向に回転を始めると共に、複写すべき原稿
を載せた原稿台2がホームポジシヨンに移動する。感光
体ドラム1は回転に伴って帯電器3により一様に帯電さ
れる。一方、原稿台2は感光体ドラム1の回転に伴っ
て、ホームポジションから移動を開始する。原稿台2上
の原稿は原稿照明ランプ4により照明され、レンズ系5
を介して順次原稿光像が露光位置6において一様に帯電
された感光体ドラム1に露光される。これにより、感光
体ドラム1上に静電潜像が形成される。そして、この静
電潜像は現像器7によりトナー像に現像され、トナー像
は給紙ローラー8とレジストローラー9により前述トナ
ー像の先端に同期して給紙された記録材としての転写紙
Pに転写帯電器10により転写される。トナー像が転写さ
れた転写紙Pはさらに搬送ローラー11,12により搬送さ
れて本発明の定着装置Fに至る。転写紙Pは遠赤外線を
発するヒートローラー13と、これに圧接する加圧ローラ
ー14の回転体対により挟持搬送され、このときヒートロ
ーラー13から放射する遠赤外線及び熱伝導により転写紙
P上のトナーが溶融し、トナー像が転写紙P上に定着さ
れる。そして、定着後、転写紙Pは排出ローラー15によ
りトレー16上に排出され、複写画像が得られる。尚、ト
ナー像が転写された感光体ドラム1は、クリーナー17に
より残留トナーが除去され、感光体ドラム1は次の画像
形成に備える。
次に、第1A図,第1B図及び第3A,3B図を用いて、上述の
本発明の定着装置について更に詳細に説明する。
第1A図,第1B図は遠赤外線を放射するヒートローラー13
を示している。ヒートローラー13は、ペタライト〔(Li
2O・Na2O)・Al2O3・8SiO2〕と粘土の混合物を練土上に
して円筒形状に押し出し成形し、800℃で素焼きした物
の上に、ペタライト75%、炭酸リチウム8.4%、石灰石
7.0%、酸化亜鉛2.8%、水酸化アルミニウム6.8%から
なる上薬を塗り、焼成したローラー本体131と、このロ
ーラ本体131の内部に、石英等の高耐熱性の支持体にニ
クロム線等の抵抗線を螺旋状に巻き付けたもの或いは抵
抗線に耐熱性のセラミツクを被覆し円筒上に巻き上げて
焼成したものから構成される発熱源132とを有してお
り、ローラ端部はセラミツク等でできた断熱部材133で
覆われている。そして、ヒートローラ本体131は定着装
置Fの枠体に不図示のボールベアリング軸受け等を介し
て回転可能に支持されており、発熱源132はローラ本体1
31内の中心軸線上に位置するように、断熱碍子134を介
して定着装置Fの枠体に固定されている。尚、135は発
熱源132に電力を供給するためのリード線である。
ヒートローラ本体131内部に設けられた発熱源132が、複
写装置のメインスイツチ(不図示)ONに伴って通電され
ると、発熱源132は速やかに昇温して遠赤外線を放射す
る。放射した遠赤外線はローラ本体131の内壁面から吸
収され、ローラ本体131を加熱する。そして、加熱され
たローラ131はローラ表面から波長2μm以上の遠赤外
線を放射する。この遠赤外線及びローラからの熱伝導に
よりトナーは溶融する。
尚、ヒートローラ13については、ローラーの表面に溶融
時のトナーがオフセツトしないようにするため、表面層
としてテフロン等の高離型性の樹脂を5〜20μm位の厚
さに成膜したものを用いてもよい。また、ヒートローラ
13のローラ基体131は、前述のようなセラミツク製の
他、内面を黒色処理した薄肉の金属ローラー表面に、前
述の上薬のような遠赤外線放射物質を塗布後、焼成した
ものでも良い。しかしながら、ヒートローラ自体を熱絶
縁性のセラミツクで構成した場合には、ローラ端部に直
接接触するように金属部材等の軸受けを用いた場合でも
ローラ端部から外部への熱の逃げを防止することができ
るため、薄肉の金属ローラを用いた場合よりエネルギー
損失を減少させることができる。
さらに、前記ヒートローラの構成材料としては、コーデ
イエライト(MgO−SiO2−Al2O3の組成の磁器)組成に金
属又は金属酸化物を添加して焼結したセラミツク、二酸
化マンガン40〜80重量%、酸化コバルト10〜20重量%、
酸化鉄20〜40重量%、酸化銅10〜20%の混合物の焼結
体、Y2O3,La2O3,CeO2等の希土類元素成分を固溶させたZ
rO2セラミツク等をローラ本体自体として用いるか、若
しくは金属ローラ表面上に上記材料を形成したものであ
ってもよい。
ここで、ヒートローラ本体を効率よく加熱し、かつ効率
よく遠赤外線を放射させる為にはニクロム線等の抵抗線
を赤熱させる事なく加熱する事、具体的には約700〜800
℃の温度に保つ事が好ましい。というのは、抵抗線を赤
熱させると、波長1μm以下の熱エネルギーに変換され
ない発光が生じ、入力電力に対するジユール熱の発生効
率が減少するばかりでなく、セラミツク製のヒートロー
ラの熱吸収効率も劣化してしまうからである。尚、赤熱
していない抵抗線を用いた場合、熱変換効率は90%以上
であった。
第3A図は前述の発熱源132から放射される遠赤外線の波
長と放射率(発熱体の熱放射の強度と同温度の黒体の熱
放射の強度との比)の関係を示したものである。(尚、
これは発熱源132の温度が約500℃の時のものである。) 図示のように、発熱源132は波長が2μm位のところか
ら放射率が急激に立ち上がり、最大極大値P点において
放射率が0.7を越え、80%以上の熱変換率を示すように
なり、さらに波長が5μm以上になると放射率が1に近
づいていくような放射特性を示している。
従って、一般に樹脂の光吸収特性が波長約5μm以上の
長波長領域にあることを考慮すると、被定着物として樹
脂を主成分としたもの、例えばトナーを定着するような
場合には特に有効である。
また、第3B図に前述の発熱源132から放射される遠赤外
線の波長の相対放射強度の関係を示す。ここで相対放射
強度は発熱源132から放出される熱線の全波長域におい
て最大絶対放射強度を示す波長の熱線の放射強度を100
%として、他の波長を換算したものである。本発明の実
施例Eとして示すものは、発熱源132の温度が500℃の時
のものである。図から解るように熱源の温度が高いハロ
ゲンヒーターH(約2000℃)は、最大相対放射強度が1
μm近傍にあり、エネルギーが可視光線として使われて
おり、熱効率の低下が示されている。この傾向は理想的
熱源である黒体においてもウイーンの変位側に従って高
温になればなるほど放射温度の最大極大値が可視側に変
位し、熱効率が低下する。すなわち、本実施例Eの如く
2μm以上の波長域に相対放射強度の最大極大値Pをも
つことは熱効率の上で非常に有効である。尚、ウイーン
の変位側はλmT=bで示され、Tは絶対温度、λmは放
射強度が最大になる波長、bは定数である。
以上のようなヒートローラ13を定着装置に組込んだ状態
を第4図に示した。ヒートローラ13には加圧ローラ14が
不図示の加圧手段により圧接している。この加圧ローラ
14は、アルミニウムシリンダー上にRTVシリコーンゴム
を被覆したものが用いられている。ヒートローラ13はそ
の表面温度が温度センサー17により検知され、ヒートロ
ーラ13の内部に設け温れた発熱源132に通電される電流
を不図示の温度制御回路によって制御している。これに
より、ローラ自体が所定温度に維持される。さらに、前
記ヒートローラ13は熱エネルギーの60%程度を遠赤外線
として放射するため、この遠赤外線を反射すべく図示の
ようにヒートローラ13を覆うように反射板18が設けられ
ている。この反射板18はローラに対向する内面が鏡面に
加工されている。反射板18の材質としては、アルミニウ
ムのような金属の他、ガラスに金,銀,白金,アルミニ
ムウ等の金属を蒸着したものも用いることができる。ま
た、反射板の形状としては、反射板の断面が略扇形とな
るようにし、この扇形の中心位置にヒートローラ13の中
心が位置するようにヒートローラ13を配置することが好
ましい。このように反射板を設ければ、ヒートローラ13
から放射される波長2μm以上の遠赤外線は空気や空気
中の水蒸気に殆ど吸収されないため、ローラ周辺の空気
温度には関係なく、その遠赤外線は反射板によって反射
され、ローラへ再吸収される。よって、ヒートローラの
加温効果を向上させることができる。
尚、第3図において、19は記録材をローラ対の圧接部へ
導くための入口ガイド、20は定着後の記録材を案内する
排出ガイド、21はヒートローラ13への記録材の巻き付き
を防止する剥離爪である。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、一対の回転体の
一方を、内部に熱源を有し且つ表面から波長2μm以上
の赤外線を放射する部材で構成したことにより、入力エ
ネルギーの約90%以上を熱に変換することが可能とな
り、熱効率が向上させることができた。
さらに、回転体及び熱源ともにその温度が180℃〜300℃
に保たれるため、ジヤム時において記録材が焦げるとい
うようなこともない。
【図面の簡単な説明】 第1A図は本発明定着装置の実施例を示すヒートローラの
斜視図、第1B図はヒートローラの内部を示す断面図、第
2図は本発明定着装置が適用可能な電子写真複写装置の
概略断面図、第3A図はヒートローラ内部に設けられた発
熱源から放射される遠赤外線の波長と放射率の関係を示
すグラフ、第3B図は発熱源の相対放射強度と波長の関係
を示すグラフ、第4図は本発明定着装置の実施例を示す
概略断面図である。 13……ヒートローラ 14……加圧ローラ 17……温度センサー 18……反射板 131……ヒートローラ本体 132……発熱源 133……断熱部材 134……断熱碍子 135……リード線 F……定着装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 吉彦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−138766(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに圧接する一対の回転体間に記録材を
    通過させることにより記録材上に被定着物を定着させる
    定着装置において、 前記回転体のうちの少なくとも一方の回転体はペタライ
    ト又はコーデイエライトを含有したセラミック材料より
    形成され且つその内部に熱源を有し、この熱源は赤熱さ
    れることなく加熱されることを特徴とする定着装置。
JP60263076A 1985-11-22 1985-11-22 定着装置 Expired - Fee Related JPH0711730B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60263076A JPH0711730B2 (ja) 1985-11-22 1985-11-22 定着装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60263076A JPH0711730B2 (ja) 1985-11-22 1985-11-22 定着装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62123485A JPS62123485A (ja) 1987-06-04
JPH0711730B2 true JPH0711730B2 (ja) 1995-02-08

Family

ID=17384501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60263076A Expired - Fee Related JPH0711730B2 (ja) 1985-11-22 1985-11-22 定着装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0711730B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0779753B2 (ja) * 1989-09-19 1995-08-30 三洋電機株式会社 加熱調理装置
US6398702B1 (en) * 2000-02-14 2002-06-04 Xerox Corporation Roll having zirconia coating
JP2012001080A (ja) * 2010-06-16 2012-01-05 Hiruta Kogyo Co Ltd ステアリングコラムの取付ブラケット
JP6131412B2 (ja) * 2014-03-20 2017-05-24 コニカミノルタ株式会社 定着装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56138766A (en) * 1980-03-31 1981-10-29 Kyocera Corp Heat fixing roll

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62123485A (ja) 1987-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4813372A (en) Toner image fixing apparatus
US3187162A (en) Apparatus for thermally fixing electronically imprinted images
JPH09197868A (ja) 高速立ち上がり定着器及びそれを用いた印刷機
JPH0141988B2 (ja)
PL79260B1 (ja)
EP0225484B1 (en) Flash fixing apparatus
US4140385A (en) Low pressure metal or metal halide lamps for photocopying applications
US3649808A (en) Fusing device
JPH0711730B2 (ja) 定着装置
JPH0752314B2 (ja) 定着装置
JP3153732B2 (ja) 外部・内部併用加熱型定着装置
GB2302841A (en) Fixing rollers for electrophotography
JP2003215965A (ja) 定着装置、カーボンランプ、および炭素系発熱体の製造方法
US3432639A (en) Fusing apparatus
CA1063161A (en) Pulsed metal or metal halide lamps for photocopying applications
JPS62150277A (ja) 定着装置
JP2003215964A (ja) 定着装置、加熱ヒータ、および画像形成装置
JPS63281181A (ja) 定着装置
JPH0436384B2 (ja)
JPS5470052A (en) Fixing device for electrostatic copier
JPH07121041A (ja) 画像形成装置
JP2004022486A (ja) 加熱体、加熱装置および画像形成装置
JPS63161471A (ja) 定着装置
JPS63281180A (ja) 定着装置
JPS58168044A (ja) 原稿読取装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees