JPH08234598A - Fixing device and image forming device - Google Patents

Fixing device and image forming device

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JPH08234598A
JPH08234598A JP5829595A JP5829595A JPH08234598A JP H08234598 A JPH08234598 A JP H08234598A JP 5829595 A JP5829595 A JP 5829595A JP 5829595 A JP5829595 A JP 5829595A JP H08234598 A JPH08234598 A JP H08234598A
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JP
Japan
Prior art keywords
substrate
image
fixing device
heater
heating element
Prior art date
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Pending
Application number
JP5829595A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Watanabe
督 渡辺
Akira Yamamoto
山本  明
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP5829595A priority Critical patent/JPH08234598A/en
Publication of JPH08234598A publication Critical patent/JPH08234598A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide a fixing device capable of preventing a high temp. offset from occurring while making an excellent fixing property compatible with it. CONSTITUTION: Electrodes 101 and 102 are applied over respective entire area of both sides of a base plate 13 consisting of piezoelectric ceramics such as PZT (zircon lead titanate), the surface of the electrode 101 is provided with an insulating layer 103, a resistive material 14 as a heating element in a linear state is applied thereon, and moreover a protective layer 51 composed of a glass material is provided thereon. Then, supplement of heat for the resistive material 14 is performed for instance, by applying high frequency AC voltage of 40kHz-150W between the electrodes 101 and 102 by a power source 30, and making the base plate 13 vibrate while self-generating the heat in such a manner. Moreover, the occurrence of off-setting is prevented by inserting the toner into fibers of a paper P by the high frequency vibration.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、被定着像を記録材に加
熱定着する定着装置、特にはヒータと摺動フィルムを有
する定着装置、及びこの定着装置を備えた画像形成装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device for heating and fixing a fixed image on a recording material, and more particularly to a fixing device having a heater and a sliding film, and an image forming apparatus equipped with this fixing device. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、記録紙上のトナー像を定着させる
手段としては、熱ローラ定着方式が広く用いられてい
る。しかし、この熱ローラ定着方式は、熱ローラが所定
の定着温度に達するまでのウォームアップ時間が長くか
かるという問題がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a heat roller fixing system has been widely used as a means for fixing a toner image on a recording paper. However, this heat roller fixing method has a problem that it takes a long warm-up time until the heat roller reaches a predetermined fixing temperature.

【0003】そこで、出願人は、特開昭63−3131
82号公報、特開平2−157878号等に耐熱性フィ
ルムを用いた定着方式を提案している。
Therefore, the applicant of the present invention has filed Japanese Patent Laid-Open No. 63-3131
No. 82, JP-A No. 2-157878 and the like propose a fixing method using a heat resistant film.

【0004】この方式(以下、SURF方式と称す)
は、アルミナ等の高熱伝導度の材料からなる基板の上に
抵抗発熱層を設け、加圧ローラにより加圧しながら耐熱
性フィルムを介して未定着画像に熱を付与し、トナーを
記録材上に溶融定着させるもので、熱ローラ方式と異な
り、系全体でなく発熱体と加圧ローラの圧接部のみ加熱
されるので定着可能な温度に達するまでの時間が早く予
熱を必要としないという利点がある。
This system (hereinafter referred to as SURF system)
Provides a resistance heating layer on a substrate made of a material with high thermal conductivity such as alumina, and applies heat to the unfixed image via the heat-resistant film while applying pressure with a pressure roller to transfer the toner onto the recording material. Unlike the heat roller method, it is melted and fixed, and only the pressure contact part of the heating element and the pressure roller is heated instead of the entire system, so there is an advantage that the time to reach the fixing temperature is fast and preheating is not required. .

【0005】このため、熱ローラ方式と比べ消費電力が
低く、市場に広く受け入れられてきている。
Therefore, the power consumption is lower than that of the heat roller method, and it has been widely accepted in the market.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この定
着方式は、加熱部位の熱容量が熱ローラ方式と比べて小
さいため、発熱体による供給熱量との関係によっては、
通紙あるいは他の外的要因で圧接部の温度が低温側ある
いは高温側に大きく変動する場合もある。例えば、低温
側に変動した場合には、トナーの軟化溶融不足によっ
て、定着不良や低温オフセットを生じることがあり、高
温側に変動した場合には、トナーが完全に溶融して、ト
ナーの凝集力が低下し、高温オフセットを生ずることが
ある。特にプリントスピードを上げた場合、定着性と高
温オフセットを両立させることが困難となることがあっ
た。
However, since the heat capacity of the heating portion of this fixing method is smaller than that of the heat roller method, depending on the relationship with the amount of heat supplied by the heating element,
The temperature of the pressure contact portion may fluctuate greatly toward the low temperature side or the high temperature side due to paper passing or other external factors. For example, if it fluctuates to the low temperature side, fixing failure or low temperature offset may occur due to insufficient softening and melting of the toner, and if it fluctuates to the high temperature side, the toner completely melts and the cohesive force of the toner May decrease and high temperature offset may occur. Especially when the print speed is increased, it may be difficult to achieve both the fixability and the high temperature offset.

【0007】本出願に係る第1の発明の目的は、高温オ
フセットの発生の防止及び良好な定着性を両立させた定
着装置を提供することにある。
An object of the first invention according to the present application is to provide a fixing device in which prevention of high temperature offset and good fixing property are compatible with each other.

【0008】また、本出願に係る第2の発明の目的は、
簡易な構成にて上記目的を達成することのできる定着装
置を提供することにある。
The second object of the present invention is to:
It is an object of the present invention to provide a fixing device capable of achieving the above object with a simple structure.

【0009】さらに、本出願に係る第3の発明の目的
は、市場で広く用いられている材料を使用して、低コス
トにて上記目的を達成することのできる定着装置を提供
することにある。
A third object of the present invention is to provide a fixing device which can achieve the above object at low cost by using materials widely used in the market. .

【0010】また、本出願に係る第4の発明の目的は、
高温オフセットの発生の防止及び良好な定着性を両立さ
せ、良好な画像を形成することのできる画像形成装置を
提供することにある。
The object of the fourth invention of the present application is to:
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a good image while achieving both prevention of high temperature offset and good fixing property.

【0011】さらに、本出願に係る第5の発明の目的
は、簡易な構成にて上記目的を達成することのできる画
像形成装置を提供することにある。
A fifth object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of achieving the above object with a simple structure.

【0012】また、本出願に係る第6の発明の目的は、
市場で広く用いられている材料を使用して、低コストに
て上記目的を達成することのできる画像形成装置を提供
することにある。
The object of the sixth invention of the present application is to:
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can achieve the above object at low cost by using materials widely used in the market.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本出願に係る第1の発明
によれば、上記目的は、ヒータと、該ヒータと摺動する
フィルムと、該フィルムとニップを形成する加圧部材と
を有し、フィルムと加圧部材間で被定着像を支持した記
録材を挟持搬送することで、被定着像の定着を行う定着
装置において、上記ヒータに線状発熱体と圧電振動体の
基板とを設け、該基板に高周波交流電圧を印加すること
により達成される。
According to the first invention of the present application, the above object has a heater, a film that slides on the heater, and a pressure member that forms a nip with the film. In the fixing device that fixes the image to be fixed by sandwiching and conveying the recording material supporting the image to be fixed between the film and the pressure member, the heater is provided with the linear heating element and the substrate of the piezoelectric vibrating element. It is achieved by providing a high frequency AC voltage to the substrate.

【0014】また、本出願に係る第2の発明によれば、
上記目的は、上記第1の発明において、ヒータは、線状
発熱体と、絶縁体からなる第1の基板と、圧電振動体か
らなる第2の基板との3層の積層構造をなし、高周波交
流電圧は該第2の基板に印加することにより達成され
る。
According to the second invention of the present application,
In the first aspect of the invention described above, the heater has a three-layer laminated structure including a linear heating element, a first substrate made of an insulator, and a second substrate made of a piezoelectric vibrating body. An alternating voltage is achieved by applying it to the second substrate.

【0015】さらに、本出願に係る第3の発明によれ
ば、上記目的は、上記第2の発明において、第1の基板
はアルミナ基板であることにより達成される。
Further, according to the third invention of the present application, the above object can be achieved by the first substrate in the second invention, which is an alumina substrate.

【0016】また、本出願に係る第4の発明によれば、
上記目的は、感光層を有する像担持体と、画像情報に応
じて該像担持体を露光せしめる露光手段と、該露光によ
り像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現像
せしめる現像装置と、現像剤像を記録材に転写せしめる
転写装置と、フィルムをヒータに摺動させ該ヒータに該
フィルムを介して加圧部材を圧接させた定着装置とを備
え、上記現像剤像の形成された記録材を該定着装置のフ
ィルムと加圧部材間で挟持搬送して上記現像剤像を定着
し、上記記録材上に画像を形成せしめる画像形成装置に
おいて、上記定着装置の上記ヒータに線状発熱体と圧電
振動体の基板とを設け、該基板に高周波交流電圧を印加
する手段を備えたことにより達成される。
According to the fourth invention of the present application,
The purpose is to develop an image bearing member having a photosensitive layer, an exposing means for exposing the image bearing member according to image information, and an electrostatic latent image formed on the image bearing member by the exposure with a developer. A developing device, a transfer device for transferring a developer image to a recording material, and a fixing device in which a film is slid on a heater and a pressing member is brought into pressure contact with the heater via the film, are provided. In the image forming apparatus for sandwiching and conveying the formed recording material between the film and the pressure member of the fixing device to fix the developer image and form an image on the recording material, the heater of the fixing device is used. This is achieved by providing a linear heating element and a substrate of the piezoelectric vibrating body, and providing a means for applying a high frequency AC voltage to the substrate.

【0017】さらに、本出願に係る第5の発明によれ
ば、上記目的は、上記第4の発明において、定着装置の
ヒータは、線状発熱体と、絶縁体からなる第1の基板
と、圧電振動体からなる第2の基板との3層の積層構造
をなし、高周波交流電圧印加手段は該第2の基板に接続
されていることにより達成される。
Further, according to a fifth invention of the present application, in the above-mentioned fourth invention, the heater of the fixing device has a linear heating element and a first substrate made of an insulating material. This is achieved by forming a three-layer laminated structure with a second substrate made of a piezoelectric vibrating body, and connecting the high frequency AC voltage applying means to the second substrate.

【0018】また、本出願に係る第6の発明によれば、
上記目的は、上記第5の発明において、第1の基板はア
ルミナ基板であることにより達成される。
According to the sixth invention of the present application,
The above object is achieved in the above-mentioned fifth invention, in which the first substrate is an alumina substrate.

【0019】[0019]

【作用】本出願に係る第1の発明によれば、圧電振動体
で形成される基板上に高周波交流電圧を印加すると、該
基板が高周波振動を行って熱が発生し、該熱が線状発熱
体から発せられる熱を補助し、定着性を向上させる。ま
た、高周波振動により記録材上の被定着像であるトナー
を記録材に押し付け、記録材の繊維に織り込ませるた
め、オフセットの発生を抑える。
According to the first invention of the present application, when a high frequency AC voltage is applied to a substrate formed of a piezoelectric vibrating body, the substrate vibrates at a high frequency to generate heat, and the heat is linear. It assists the heat generated from the heating element and improves the fixing property. Further, since the toner, which is the image to be fixed on the recording material, is pressed against the recording material by the high frequency vibration and woven into the fibers of the recording material, the occurrence of offset is suppressed.

【0020】また、本出願に係る第2の発明によれば、
上記第1の発明において、ヒータは、線状発熱体と、絶
縁体からなる第1の基板と、圧電振動体からなる第2の
基板との3層の積層構造をなし、高周波交流電圧を該第
2の基板に印加するので、第2の基板の高周波振動、及
び該高周波振動による熱は、第1の基板を介して線状発
熱体側に伝達され、線状発熱体の熱の保持、トナーの押
し付けを行う。
According to the second invention of the present application,
In the first aspect of the invention, the heater has a three-layer laminated structure including a linear heating element, a first substrate made of an insulator, and a second substrate made of a piezoelectric vibrating body. Since it is applied to the second substrate, the high-frequency vibration of the second substrate and the heat generated by the high-frequency vibration are transferred to the linear heating element side via the first substrate, and the heat of the linear heating element is retained and the toner is removed. Press down.

【0021】さらに、本出願に係る第3の発明によれ
ば、上記第2の発明において、第1の基板はアルミナ基
板なので、線状発熱体と圧電振動体の基板との間の絶縁
性を良好に保つ。
Further, according to the third invention of the present application, in the above-mentioned second invention, since the first substrate is an alumina substrate, the insulation between the linear heating element and the substrate of the piezoelectric vibrating body is improved. Keep good.

【0022】また、本出願に係る第4の発明によれば、
像担持体、露光手段、現像装置、転写装置等により、記
録材上に現像剤像が形成され、該現像剤像が形成された
記録材は定着装置に搬送されるが、該定着装置のヒータ
に設けられた圧電振動体で形成される基板上には高周波
交流電圧の印加手段により高周波交流電圧が印加される
ので、該基板が高周波振動を行って熱が発生し、該熱が
線状発熱体から発せられる熱を補助することにより、記
録材上の現像剤像を良好に定着せしめる。また、高周波
振動により記録材上の被定着像である現像剤像を記録材
に押し付けるので、現像剤像を記録材の繊維に織り込ま
せるため、オフセットの発生を抑える。
According to the fourth invention of the present application,
A developer image is formed on a recording material by an image carrier, an exposure unit, a developing device, a transfer device, and the like, and the recording material on which the developer image is formed is conveyed to a fixing device. Since a high-frequency AC voltage is applied by a high-frequency AC voltage applying means to the substrate formed of the piezoelectric vibrating body provided on the substrate, the substrate vibrates at high frequency to generate heat, and the heat is linearly heated. By assisting the heat generated from the body, the developer image on the recording material can be fixed well. Further, since the developer image, which is the fixed image on the recording material, is pressed against the recording material by the high frequency vibration, the developer image is woven into the fibers of the recording material, so that the occurrence of offset is suppressed.

【0023】さらに、本出願に係る第5の発明によれ
ば、上記第4の発明において、ヒータは、線状発熱体
と、絶縁体からなる第1の基板と、圧電振動体からなる
第2の基板との3層の積層構造をなし、高周波交流電圧
印加手段を該第2の基板に接続し、該第2の基板に高周
波交流電圧を印加するので、第2の基板の高周波振動、
及び該高周波振動による熱は、第1の基板を介して線状
発熱体側に伝達され、線状発熱体の熱の保持、トナーの
押し付けを行う。
Further, according to a fifth invention of the present application, in the fourth invention, the heater is a linear heating element, a first substrate made of an insulator, and a second substrate made of a piezoelectric vibrating body. Since a high frequency AC voltage applying means is connected to the second substrate and a high frequency AC voltage is applied to the second substrate, a high frequency vibration of the second substrate,
The heat generated by the high frequency vibration is transferred to the linear heating element side via the first substrate, and the heat of the linear heating element is held and the toner is pressed.

【0024】また、本出願に係る第6の発明によれば、
上記第5の発明において、第1の基板はアルミナ基板な
ので、線状発熱体と圧電振動体の基板との間の絶縁性を
良好に保つ。
According to the sixth invention of the present application,
In the fifth aspect of the invention, since the first substrate is an alumina substrate, good insulation is maintained between the linear heating element and the piezoelectric vibrating element substrate.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0026】(第1の実施例)図1は本発明の第1の実
施例における画像形成装置を示す縦断面図である。図1
において1はガラス等の透明部材からなる原稿載置台
で、矢印aの方向に往復動して原稿を走査する。この原
稿載置台1の直下には露光手段たる短焦点小径結像素子
アレイ2が配置されていて原稿載置台1上に置かれた原
稿像は照明ランプ3によって照射され、その反射光像は
上記アレイ2によって像担持体たる感光ドラム4上にス
リット露光される。なお、この感光ドラム4は矢印bの
方向に回転する。また、5は帯電器であり、例えば、酸
化亜鉛感光層あるいは有機半導体感光層等を被覆した感
光ドラム4上に一様に帯電を行う。この帯電器5により
一様に帯電された感光ドラム4は、上記アレイ2によっ
て画像露光が行われた静電画像が形成される。この静電
画像(静電潜像)は、現像装置たる現像器6により加熱
で軟化溶融する樹脂等からなる粉体トナーを用いて顕像
化される。一方、カセットS内に収納されている記録材
たる記録紙Pは、給送ローラ7と感光ドラム4上の画像
と同期するようにタイミングをとって上下方向で圧接し
て回転される対の搬送ローラ8によって、感光ドラム4
上に送り込まれる。そして、転写装置たる転写放電器9
によって、感光ドラム4上に形成されているトナー像
は、記録紙P上に転写される。その後、公知の分離手段
によって感光ドラム4から分離された記録紙Pは、搬送
ガイド10によって定着装置11に導かれ、加熱定着処
理された後にトレイ22上に排出される。なお、トナー
像を転写後、感光ドラム4上の残留トナーはクリーナ2
3によって除去される。
(First Embodiment) FIG. 1 is a vertical sectional view showing an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an original placing table made of a transparent member such as glass, which reciprocates in the direction of arrow a to scan the original. A short-focus small-diameter image-forming element array 2 serving as an exposing unit is arranged immediately below the original document table 1, and the original image placed on the original document table 1 is illuminated by an illumination lamp 3, and the reflected light image is the above-mentioned. Slit exposure is performed on the photosensitive drum 4, which is an image carrier, by the array 2. The photosensitive drum 4 rotates in the direction of arrow b. Further, 5 is a charger, for example, uniformly charging the photosensitive drum 4 coated with a zinc oxide photosensitive layer or an organic semiconductor photosensitive layer. On the photosensitive drum 4 uniformly charged by the charger 5, an electrostatic image is formed by image exposure by the array 2. This electrostatic image (electrostatic latent image) is visualized by a developing device 6 as a developing device using powder toner made of resin or the like that is softened and melted by heating. On the other hand, the recording paper P, which is a recording material stored in the cassette S, is a pair of conveyances that are rotated in pressure contact with each other in the vertical direction at a timing so as to be synchronized with the image on the feeding roller 7 and the photosensitive drum 4. By the roller 8, the photosensitive drum 4
Sent up. Then, the transfer discharger 9 which is a transfer device
Thus, the toner image formed on the photosensitive drum 4 is transferred onto the recording paper P. After that, the recording paper P separated from the photosensitive drum 4 by the known separation means is guided to the fixing device 11 by the conveyance guide 10, is heated and fixed, and is then discharged onto the tray 22. After the toner image is transferred, the residual toner on the photosensitive drum 4 is removed by the cleaner 2
Removed by 3.

【0027】図2は定着装置11の拡大断面図である。
同図において、12は装置に固定された低熱容量のヒー
タであって、例えば、厚さ1.0mm、幅10mm、長
手方向長240mmの圧電振動体からなる基板13上に
抵抗材料14を幅1.0mmに塗工したもので、長手方
向両端から通電される。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of the fixing device 11.
In the figure, reference numeral 12 is a heater having a low heat capacity fixed to the apparatus. For example, a resistance material 14 is formed on a substrate 13 made of a piezoelectric vibrating body having a thickness of 1.0 mm, a width of 10 mm and a longitudinal length of 240 mm. It is applied to a thickness of 0.0 mm, and electricity is applied from both ends in the longitudinal direction.

【0028】通電は、電圧値100V、周期20mse
cのパルス状波形電圧により行われ、検温素子15によ
りコントロールされた所望の温度とエネルギー放出量に
応じたパルスを、そのパルス幅を変化させて与える。パ
ルス幅はほぼ0.5〜5msecとなる。
Energization is performed with a voltage value of 100 V and a cycle of 20 mse.
The pulse width is varied according to the desired temperature and the amount of energy released, which is controlled by the pulsed waveform voltage of c and is controlled by the temperature measuring element 15. The pulse width is approximately 0.5 to 5 msec.

【0029】このように、温度とエネルギーの制御され
たヒータ12に当接して、図中、矢印方向に定着フィル
ム16は移動する。この定着フィルム16の一例とし
て、厚さ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、PFA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。一般的には総厚100μm未満、より
好ましくは70μm未満にする。この定着フィルム16
の駆動は、駆動ローラ17と従動ローラ18による駆動
とテンションにより、矢印方向に皺なく移動する。
As described above, the fixing film 16 is brought into contact with the heater 12 whose temperature and energy are controlled, and the fixing film 16 moves in the direction of the arrow in the drawing. As an example of the fixing film 16, a heat-resistant film having a thickness of 20 μm, for example, polyimide, polyetherimide, PES, PFA, and a release agent in which a conductive material is added to at least the image contact surface side of a fluororesin such as PTFE or PFA It is an endless film having a layer coated with 10 μm. Generally, the total thickness is less than 100 μm, more preferably less than 70 μm. This fixing film 16
Driven by the drive roller 17 and the driven roller 18 and the tension, it moves in the direction of the arrow without wrinkles.

【0030】19はシリコー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4〜15kgで定
着フィルム16を介してヒータ12を加圧し、該フィル
ム16と圧接回転する。
Numeral 19 is a pressure roller having a rubber elastic layer such as silicone rubber having a good releasability, and presses the heater 12 through the fixing film 16 with a total pressure of 4 to 15 kg to rotate in pressure contact with the film 16.

【0031】記録紙P上の未定着トナー20は、入口ガ
イド21により定着部に導かれ、上述の加熱により定着
像を得るものである。
The unfixed toner 20 on the recording paper P is guided to the fixing section by the entrance guide 21 and obtains a fixed image by the above heating.

【0032】図3は図2に示した定着装置11の加熱ニ
ップ部の拡大断面図である。同図において13は例えば
PZT(チタン酸ジルコン鉛)等の圧電セラミックスか
らなる基板であり、加圧ローラ方向の両面全域に電極1
01(加圧ローラ側、表側)と102(裏側)が塗って
ある。電極101の表面には、絶縁層103があり、そ
の上に線状発熱体である抵抗材料14が塗ってある。さ
らに、その上にガラス材料の保護層51が覆っている。
FIG. 3 is an enlarged sectional view of the heating nip portion of the fixing device 11 shown in FIG. In the figure, 13 is a substrate made of piezoelectric ceramics such as PZT (lead zirconate titanate), and the electrodes 1 are formed on both sides in the pressure roller direction.
01 (pressure roller side, front side) and 102 (back side) are painted. An insulating layer 103 is provided on the surface of the electrode 101, and a resistance material 14 which is a linear heating element is applied on the insulating layer 103. Furthermore, a protective layer 51 made of a glass material is covered thereover.

【0033】以上の圧電セラミックス基板13、電極1
01、102、絶縁層103、抵抗材料14、保護層5
1は一体に形成されており、図2に示すように断熱体5
3に耐熱性の両面テープまたは耐熱性接着剤によって取
り付けられている。この断熱体53はヒータ部を支える
ステー52に取り付けられている。このステー52は、
加圧ローラ19によって加圧されても中央部で大きな撓
みが生じないような材質及び構造が必要である。
The above piezoelectric ceramic substrate 13 and electrode 1
01, 102, insulating layer 103, resistance material 14, protective layer 5
1 is integrally formed, and as shown in FIG.
3 is attached by heat-resistant double-sided tape or heat-resistant adhesive. The heat insulator 53 is attached to the stay 52 that supports the heater portion. This stay 52
It is necessary to have a material and a structure that do not cause a large bending in the central portion even when pressure is applied by the pressure roller 19.

【0034】圧電セラミックス基板13としては、チタ
ン酸バリウム、酸化ジルコニア等でも構わないが、本実
施例で用いたPZT(チタン酸ジルコン鉛)が成型性、
コスト等の面で最も適している。電極101、102は
銀/Pt、ガラスを主成分としてペーストを印刷して焼
成したものであり電気伝導性に優れている。絶縁層10
3は厚さ0.1〜2mmのアルミナ等熱容量の小さい材
料からできており、表側の電極101に接着剤等で接着
されている。本実施例はこの上に発熱抵抗材料として、
Ag/Pd(銀パラジウム)、ガラスを主成分としたペ
ーストを印刷して焼成し、さらに、その上に保護層とし
てガラスペーストを印刷して焼成したものである。
The piezoelectric ceramic substrate 13 may be made of barium titanate, zirconia oxide or the like, but PZT (lead zirconate titanate) used in this embodiment is moldable,
Most suitable in terms of cost. The electrodes 101 and 102 are made by printing a paste containing silver / Pt and glass as a main component and firing it, and have excellent electric conductivity. Insulating layer 10
Reference numeral 3 is made of a material having a small heat capacity such as alumina having a thickness of 0.1 to 2 mm, and is bonded to the front electrode 101 with an adhesive or the like. In this embodiment, as a heating resistance material on this,
A paste containing Ag / Pd (silver palladium) and glass as a main component is printed and fired, and further, a glass paste is printed thereon as a protective layer and fired.

【0035】また、電極101、102間には高周波交
流電圧を印加する手段たる電源30により、例えば40
kHz、150Wの交流電圧が印加されおり、これによ
り基板13が振動し、自己発熱するようになっている。
本発明の定着装置には、1kHz〜1MHz、50〜4
00Wの高周波交流電圧を用いることができる。
A power source 30 serving as a means for applying a high frequency AC voltage between the electrodes 101 and 102, for example, 40
An alternating voltage of 150 W at a frequency of kHz is applied, whereby the substrate 13 vibrates and self-heats.
In the fixing device of the present invention, 1 kHz to 1 MHz, 50 to 4
A high frequency AC voltage of 00 W can be used.

【0036】実験では線状発熱体温度が約170℃で定
着可能であった定着装置に本実施例を採用することによ
り、定着可能な線状発熱体温度が約150℃となり、約
20℃程低くなった。これは、圧電セラミックス基板1
3が上記高周波交流電圧の印加により矢印J方向に振動
して自己発熱し、線状発熱体たる抵抗材料14を補助す
る働きをしたものである。
In the experiment, by adopting this embodiment to the fixing device capable of fixing the linear heating element at a temperature of about 170 ° C., the temperature of the linear heating element capable of fixing is about 150 ° C., about 20 ° C. It became low. This is the piezoelectric ceramic substrate 1
When the high frequency AC voltage is applied, the element 3 vibrates in the direction of the arrow J and self-heats, thereby assisting the resistance material 14 which is a linear heating element.

【0037】また、図4に示すように、圧電セラミック
ス基板13を振動させることにより、トナー粒子が紙の
繊維に折り込まれているのが観察され、このことからも
定着性の向上が示唆される。さらに、紙の繊維の奥深く
にトナーが入り込んでいることにより、高温オフセッ
ト、静電オフセット等に対する耐オフセット性も向上し
ている。
Further, as shown in FIG. 4, it was observed that the toner particles were folded into the fibers of the paper by vibrating the piezoelectric ceramic substrate 13, which also suggests that the fixing property should be improved. . Further, since the toner has entered deep inside the fibers of the paper, the offset resistance against high temperature offset, electrostatic offset, etc. is also improved.

【0038】(第2の実施例)図5に第2の実施例を用
いた定着装置にニップ部の拡大断面図を示す。本実施例
では、線状発熱体たる抵抗材料14の上流側にのみ圧電
セラミックス基板13を配し、抵抗材料14の下流側で
はアルミナ等の基板103を用いて振動させない構成を
とっている。
(Second Embodiment) FIG. 5 is an enlarged sectional view of a nip portion of a fixing device using the second embodiment. In this embodiment, the piezoelectric ceramic substrate 13 is arranged only on the upstream side of the resistance material 14 which is a linear heating element, and the substrate 103 of alumina or the like is used on the downstream side of the resistance material 14 so as not to vibrate.

【0039】この構成をとることにより、記録紙Pが定
着フィルム16と分離する際、その温度は定着温度と比
べて十分低くなっており、トナーが定着フィルム16に
オフセットすることを防止できる。
With this configuration, when the recording paper P is separated from the fixing film 16, the temperature thereof is sufficiently lower than the fixing temperature, and the toner can be prevented from being offset to the fixing film 16.

【0040】従って、本実施例を用いることにより、ヒ
ータ基板の上下流側を機能分離させた高付加価値な定着
装置を供給できる。
Therefore, by using this embodiment, it is possible to supply a high-value-added fixing device in which the upstream and downstream sides of the heater substrate are functionally separated.

【0041】(第3の実施例)図6に第3の実施例を用
いた定着装置の発熱部の拡大断面図を示す。本実施例で
は、圧電セラミックス基板13を液晶ポリマー等からな
る断熱部材106で覆うことにより、ニップ部側に効果
的に熱を送る構成にしたものである。
(Third Embodiment) FIG. 6 shows an enlarged sectional view of a heat generating portion of a fixing device using the third embodiment. In this embodiment, the piezoelectric ceramic substrate 13 is covered with a heat insulating member 106 made of liquid crystal polymer or the like to effectively send heat to the nip side.

【0042】本実施例によれば、高周波振動により周囲
に拡散していた熱を一か所から放出させ、振動に費やさ
れる電力を低く抑えることが可能となった。
According to this embodiment, the heat diffused to the surroundings by the high frequency vibration can be released from one place, and the electric power consumed for the vibration can be suppressed low.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第1
の発明によれば、ヒータに線状発熱体と圧電振動体で形
成される基板とを設け、該基板上に高周波交流電圧を印
加することとしたので、定着性の向上及びオフセットの
防止を実現することができ、信頼性の高い定着装置を供
給することができる。
As described above, the first aspect of the present application
According to the invention, since the heater is provided with the linear heating element and the substrate formed of the piezoelectric vibrating body, and the high frequency AC voltage is applied to the substrate, the fixing property is improved and the offset is prevented. And a highly reliable fixing device can be supplied.

【0044】また、本出願に係る第2の発明によれば、
上記第1の発明において、ヒータは、線状発熱体と、絶
縁体からなる第1の基板と、圧電振動体からなる第2の
基板との3層の積層構造をなし、高周波交流電圧を該第
2の基板に印加することとしたので、簡易な構成で上記
効果を奏する定着装置を提供することができる。
According to the second invention of the present application,
In the first aspect of the invention, the heater has a three-layer laminated structure including a linear heating element, a first substrate made of an insulator, and a second substrate made of a piezoelectric vibrating body. Since the voltage is applied to the second substrate, it is possible to provide a fixing device having the above effect with a simple structure.

【0045】さらに、本出願に係る第3の発明によれ
ば、上記第2の発明において、第1の基板をアルミナ基
板としたので、市場で広く用いられている材料を使用し
て、低コストにて上記効果を奏する定着装置を提供する
ことができる。
Further, according to the third invention of the present application, in the above-mentioned second invention, the first substrate is an alumina substrate, so that a material widely used in the market is used and the cost is low. In the above, it is possible to provide a fixing device that achieves the above effects.

【0046】また、本出願に係る第4の発明によれば、
定着装置のヒータに線状発熱体と圧電振動体で形成され
る基板とを設け、該基板上に高周波交流電圧を印加する
手段を設けたので、定着性の向上及びオフセットの防止
を実現して良好な画像形成を行うことができ、信頼性の
高い画像形成装置を供給することができる。
According to the fourth invention of the present application,
Since the heater of the fixing device is provided with the linear heating element and the substrate formed of the piezoelectric vibrating body and the means for applying the high frequency AC voltage is provided on the substrate, the fixing property is improved and the offset is prevented. An excellent image can be formed and an image forming apparatus with high reliability can be supplied.

【0047】さらに、本出願に係る第5の発明によれ
ば、上記第4の発明において、ヒータは、線状発熱体
と、絶縁体からなる第1の基板と、圧電振動体からなる
第2の基板との3層の積層構造をなし、高周波交流電圧
手段を該第2の基板に接続することとしたので、簡易な
構成で上記効果を奏する画像形成装置を提供することが
できる。
Further, according to the fifth invention of the present application, in the above-mentioned fourth invention, the heater is a linear heating element, a first substrate made of an insulator, and a second substrate made of a piezoelectric vibrating body. Since the high-frequency AC voltage means is connected to the second substrate by forming a three-layer laminated structure with the substrate, it is possible to provide an image forming apparatus having the above effects with a simple configuration.

【0048】また、本出願に係る第6の発明によれば、
上記第5の発明において、第1の基板をアルミナ基板と
したので、市場で広く用いられている材料を使用して、
低コストにて上記効果を奏する画像形成装置を提供する
ことができる。
According to the sixth invention of the present application,
In the above fifth invention, since the first substrate is the alumina substrate, a material widely used in the market is used.
It is possible to provide an image forming apparatus that achieves the above effects at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例における複写機の概略図
である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a copying machine according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例における定着装置の概略
図である。
FIG. 2 is a schematic view of a fixing device according to the first exemplary embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施例における定着装置のニッ
プ部の拡大断面図である。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a nip portion of the fixing device according to the first exemplary embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施例をおける定着後トナーの
模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of post-fixing toner according to the first exemplary embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施例における定着装置のニッ
プ部の拡大断面図である。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a nip portion of a fixing device according to a second exemplary embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施例における定着装置のヒー
タの拡大断面図である。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a heater of a fixing device according to a third exemplary embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 短焦点小径結像素子アレイ(露光手段) 4 感光ドラム(像担持体) 6 現像器(現像装置) 9 転写放電器(転写装置) 12 ヒータ 13 圧電セラミックス基板(圧電振動体からなる第2
の基板) 14 抵抗材料(線状発熱体) 19 加圧ローラ(加圧部材) 30 電源(高周波交流電圧を印加する手段) 101,102,104,105 電極 103 絶縁層(絶縁体からなる第1の基板) P 記録紙(記録材)
2 short-focus small-diameter image-forming element array (exposure means) 4 photosensitive drum (image carrier) 6 developing device (developing device) 9 transfer discharging device (transfer device) 12 heater 13 piezoelectric ceramic substrate (second composed of piezoelectric vibrating body)
Substrate 14 resistance material (linear heating element) 19 pressure roller (pressure member) 30 power supply (means for applying high-frequency AC voltage) 101, 102, 104, 105 electrode 103 insulating layer (first insulating material) Substrate) P Recording paper (Recording material)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ヒータと、該ヒータと摺動するフィルム
と、該フィルムとニップを形成する加圧部材とを有し、
フィルムと加圧部材間で被定着像を支持した記録材を挟
持搬送することで、被定着像の定着を行う定着装置にお
いて、上記ヒータに線状発熱体と圧電振動体の基板とを
設け、該基板に高周波交流電圧を印加することを特徴と
する定着装置。
1. A heater, a film sliding on the heater, and a pressure member forming a nip with the film,
In a fixing device for fixing and fixing a fixed image by sandwiching and conveying a recording material supporting a fixed image between a film and a pressure member, the heater is provided with a linear heating element and a substrate of a piezoelectric vibrating element. A fixing device, characterized in that a high-frequency AC voltage is applied to the substrate.
【請求項2】 ヒータは、線状発熱体と、絶縁体からな
る第1の基板と、圧電振動体からなる第2の基板との3
層の積層構造をなし、高周波交流電圧は該第2の基板に
印加することとする請求項1に記載の定着装置。
2. The heater comprises a linear heating element, a first substrate made of an insulator, and a second substrate made of a piezoelectric vibrating body.
The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device has a layered structure and a high-frequency alternating voltage is applied to the second substrate.
【請求項3】 第1の基板はアルミナ基板であることと
する請求項2に記載の定着装置。
3. The fixing device according to claim 2, wherein the first substrate is an alumina substrate.
【請求項4】 感光層を有する像担持体と、画像情報に
応じて該像担持体を露光せしめる露光手段と、該露光に
より像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現
像せしめる現像装置と、現像剤像を記録材に転写せしめ
る転写装置と、フィルムをヒータに摺動させ該ヒータに
該フィルムを介して加圧部材を圧接させた定着装置とを
備え、上記現像剤像の形成された記録材を該定着装置の
フィルムと加圧部材間で挟持搬送して上記現像剤像を定
着し、上記記録材上に画像を形成せしめる画像形成装置
において、上記定着装置の上記ヒータに線状発熱体と圧
電振動体の基板とを設け、該基板に高周波交流電圧を印
加する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
4. An image carrier having a photosensitive layer, exposure means for exposing the image carrier according to image information, and an electrostatic latent image formed on the image carrier by the exposure with a developer. And a fixing device in which a film is slid on a heater and a pressing member is brought into pressure contact with the heater via the film. In the image forming apparatus, the recording material on which the image is formed is nipped and conveyed between the film and the pressing member of the fixing device to fix the developer image and form an image on the recording material. An image forming apparatus comprising: a linear heating element and a substrate of a piezoelectric vibrating body, and means for applying a high frequency AC voltage to the substrate.
【請求項5】 定着装置のヒータは、線状発熱体と、絶
縁体からなる第1の基板と、圧電振動体からなる第2の
基板との3層の積層構造をなし、高周波交流電圧印加手
段は該第2の基板に接続されていることとする請求項4
に記載の画像形成装置。
5. The heater of the fixing device has a three-layer laminated structure including a linear heating element, a first substrate made of an insulator, and a second substrate made of a piezoelectric vibrating body, and a high frequency AC voltage is applied. The means are connected to the second substrate.
The image forming apparatus according to item 1.
【請求項6】 第1の基板はアルミナ基板であることと
する請求項5に記載の画像形成装置。
6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein the first substrate is an alumina substrate.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007133069A (en) * 2005-11-09 2007-05-31 Konica Minolta Photo Imaging Inc Electrophotographic image forming method
US9933734B2 (en) 2015-08-27 2018-04-03 Canon Kabushiki Kaisha Fixing apparatus and heater for use in the apparatus

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JP2007133069A (en) * 2005-11-09 2007-05-31 Konica Minolta Photo Imaging Inc Electrophotographic image forming method
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