JPH08328412A - 定着方法 - Google Patents
定着方法Info
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- JPH08328412A JPH08328412A JP7470896A JP7470896A JPH08328412A JP H08328412 A JPH08328412 A JP H08328412A JP 7470896 A JP7470896 A JP 7470896A JP 7470896 A JP7470896 A JP 7470896A JP H08328412 A JPH08328412 A JP H08328412A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- heat
- belt
- fixing
- rollers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 消費電力を高めることなく定着速度を高める
ことができる定着方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 加熱手段に送られる定着前の記録材に、
加熱手段から搬出された定着済みの記録材の熱を直接
的、或いは間接的に伝導し、定着前の記録材を予備加熱
すると同時に定着済みの記録材の冷却を行う。
ことができる定着方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 加熱手段に送られる定着前の記録材に、
加熱手段から搬出された定着済みの記録材の熱を直接
的、或いは間接的に伝導し、定着前の記録材を予備加熱
すると同時に定着済みの記録材の冷却を行う。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】記録材上のトナーを加熱手段によ
って熱溶解して前記記録材上に定着する定着方法に関す
る。
って熱溶解して前記記録材上に定着する定着方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、記録材上のトナーを熱溶解して前
記記録材上に定着する定着方法として、加熱及び加圧さ
れた加熱手段としてのローラ対に記録材を通過させ、ロ
ーラ対からの伝導熱及び圧力で定着するもの、加熱手段
としての赤外線ランプやオーブンで記録材を輻射加熱し
て定着するもの、加熱手段としてのキセノンランプなど
のフラッシュの熱で定着するもの等が広く実用化されて
いる。
記記録材上に定着する定着方法として、加熱及び加圧さ
れた加熱手段としてのローラ対に記録材を通過させ、ロ
ーラ対からの伝導熱及び圧力で定着するもの、加熱手段
としての赤外線ランプやオーブンで記録材を輻射加熱し
て定着するもの、加熱手段としてのキセノンランプなど
のフラッシュの熱で定着するもの等が広く実用化されて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記した様々な定着方
法に共通の問題点として、加熱手段が記録材全体を室温
からトナーの融着温度まで昇温する必要があり、消費電
力が非常に大きいことことが挙げられる。従って、加熱
手段に供給される限られた電力で定着速度(単位時間当
たりの定着枚数)を高めることは困難であった。
法に共通の問題点として、加熱手段が記録材全体を室温
からトナーの融着温度まで昇温する必要があり、消費電
力が非常に大きいことことが挙げられる。従って、加熱
手段に供給される限られた電力で定着速度(単位時間当
たりの定着枚数)を高めることは困難であった。
【0004】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたもので、消費電力を高めることなく定着速度を高
めることができる定着方法を提供することをその目的と
する。
されたもので、消費電力を高めることなく定着速度を高
めることができる定着方法を提供することをその目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の発明は、加熱手段から送り出さ
れる記録材の熱を前記加熱手段に送り込まれる記録材に
伝導する定着方法である。
めに、請求項1に記載の発明は、加熱手段から送り出さ
れる記録材の熱を前記加熱手段に送り込まれる記録材に
伝導する定着方法である。
【0006】請求項2に記載の発明は、前記熱の伝導が
伝熱部材を介して行われる請求項1に記載の定着方法で
ある。
伝熱部材を介して行われる請求項1に記載の定着方法で
ある。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の定着方法によると、加熱
手段から送り出される記録材の熱を前記加熱手段に送り
込まれる記録材に伝導するので、定着前の記録材は加熱
手段に送り込まれる前に予備的に加熱される。
手段から送り出される記録材の熱を前記加熱手段に送り
込まれる記録材に伝導するので、定着前の記録材は加熱
手段に送り込まれる前に予備的に加熱される。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の定着方法の好
適な実施例を説明する。
適な実施例を説明する。
【0009】(第1実施例)図1は、レーザビームプリ
ンタの概略構成を示す正面図である。このプリンタ10
00は、周知の電子写真方式によって記録材上に画像を
形成するもので、そのほぼ中央にアルミ基体上に感光層
が形成されたドラム形状の感光体1を有している。この
感光体1は時計回り方向に回転可能に設けられており、
その周囲には感光体1の回転方向に沿って、帯電装置
2、レーザ露光装置3、現像装置4、転写チャージャ5
及び、クリーニング装置6が設けられている。
ンタの概略構成を示す正面図である。このプリンタ10
00は、周知の電子写真方式によって記録材上に画像を
形成するもので、そのほぼ中央にアルミ基体上に感光層
が形成されたドラム形状の感光体1を有している。この
感光体1は時計回り方向に回転可能に設けられており、
その周囲には感光体1の回転方向に沿って、帯電装置
2、レーザ露光装置3、現像装置4、転写チャージャ5
及び、クリーニング装置6が設けられている。
【0010】又、感光体1の下部には、記録材としての
ロール紙7を搬送する複数のローラ対からなる搬送機構
が設けられている。ロール紙7は、ロール紙収容部8か
らローラ対9によって感光体1の周速に同期して送り出
され、感光体1と転写チャージャ5との間、いわゆる転
写領域に供給される。この転写領域では、感光体1上に
形成されたトナー像がロール紙7上に転写される。トナ
ー像を受けたロール紙7は、定着装置10に供給されて
トナー像が熱定着された後、ローラ対11によってシー
トカッタ12に送られる。記録材カッタ12によって所
定の長さに切断されたロール紙7はローラ対13によっ
て排出トレイ14上に排出される。尚、本図中で定着装
置10内における通紙経路は、破線にて示している。
ロール紙7を搬送する複数のローラ対からなる搬送機構
が設けられている。ロール紙7は、ロール紙収容部8か
らローラ対9によって感光体1の周速に同期して送り出
され、感光体1と転写チャージャ5との間、いわゆる転
写領域に供給される。この転写領域では、感光体1上に
形成されたトナー像がロール紙7上に転写される。トナ
ー像を受けたロール紙7は、定着装置10に供給されて
トナー像が熱定着された後、ローラ対11によってシー
トカッタ12に送られる。記録材カッタ12によって所
定の長さに切断されたロール紙7はローラ対13によっ
て排出トレイ14上に排出される。尚、本図中で定着装
置10内における通紙経路は、破線にて示している。
【0011】図2は本発明に係る定着方法を適用した定
着装置10の第1実施例の構成を示す正面図である。上
記の定着装置10は、本図から明らかなように、複数の
送りローラ20a〜20f、加熱ローラ21、加圧ロー
ラ22及び、予備加熱ヒータ23を備えている。それぞ
れのローラ20a〜20f、21、22は、本図中に示
されるそれぞれの矢印方向に回転可能に設けられてい
る。
着装置10の第1実施例の構成を示す正面図である。上
記の定着装置10は、本図から明らかなように、複数の
送りローラ20a〜20f、加熱ローラ21、加圧ロー
ラ22及び、予備加熱ヒータ23を備えている。それぞ
れのローラ20a〜20f、21、22は、本図中に示
されるそれぞれの矢印方向に回転可能に設けられてい
る。
【0012】転写領域から送られるロール紙7は、図中
左方向に送られ、まず加熱ローラ21と加圧ローラ22
のニップ部nに供給される。そして加圧ローラ22の外
周面に沿ってその進行方向を約180度方向を変えら
れ、送りローラ21a〜21fの回転に伴って図中右方
向に設けられたローラ対11に送られ、その後シートカ
ッタ12に供給される。ここで、ロール紙7は送りロー
ラ21a〜21fによって右方向に送られる際、その裏
面(トナー像が形成されていない面)が、前記ニップ部
nに向かって左方向に送られるロール紙7の裏面と接触
されている。従って、右方向に送られる加熱された定着
済みのロール紙7から左方向に送られる定着前のロール
紙7へ熱が伝導され、定着前のロール紙7の予備加熱が
行われると同時に定着後のロール紙7の冷却が行われ
る。
左方向に送られ、まず加熱ローラ21と加圧ローラ22
のニップ部nに供給される。そして加圧ローラ22の外
周面に沿ってその進行方向を約180度方向を変えら
れ、送りローラ21a〜21fの回転に伴って図中右方
向に設けられたローラ対11に送られ、その後シートカ
ッタ12に供給される。ここで、ロール紙7は送りロー
ラ21a〜21fによって右方向に送られる際、その裏
面(トナー像が形成されていない面)が、前記ニップ部
nに向かって左方向に送られるロール紙7の裏面と接触
されている。従って、右方向に送られる加熱された定着
済みのロール紙7から左方向に送られる定着前のロール
紙7へ熱が伝導され、定着前のロール紙7の予備加熱が
行われると同時に定着後のロール紙7の冷却が行われ
る。
【0013】作動中の送りローラ21a〜21fは加熱
ローラ22に近い左端が最も高温で、右方に行くに従っ
て低温になり、加熱ローラ21からロール紙7に与えら
れたエネルギーは循環して利用されることになる。
ローラ22に近い左端が最も高温で、右方に行くに従っ
て低温になり、加熱ローラ21からロール紙7に与えら
れたエネルギーは循環して利用されることになる。
【0014】尚、本実施例の定着装置10には、予備加
熱ヒータ23が設けられているが、これは右方向に送ら
れるロール紙7から左方向に送られるロール紙7へ充分
な熱を伝導出来ない場合、例えばファーストコピー時な
どに点灯するようにする。
熱ヒータ23が設けられているが、これは右方向に送ら
れるロール紙7から左方向に送られるロール紙7へ充分
な熱を伝導出来ない場合、例えばファーストコピー時な
どに点灯するようにする。
【0015】(第2実施例)上記第1実施例の定着方法
は定着済のロール紙7及び未定着ロール紙7の裏面が相
互に直接接触して熱を伝えるので熱の伝達効率は高い
が、ロール紙7の裏面にもトナー画像がある場合には、
接触摩擦によって画像を損傷する虞がある。図3に、両
面複写可能な複写機に適用可能な本発明の定着方法を採
用した定着装置を示す。ここで、上述した図2の定着装
置10と同じ部材については同符号を付し、ここでの説
明は省略する。本図の定着装置100は、定着済及び未
定着のロール紙の間に伝熱ブロック101を設けた点が
図2の定着装置10と異なる。この伝熱ブロック101
は、銅、アルミなどの伝熱材102とガラスウールなど
の断熱材103を多層状に重ねたブロックの断面を滑ら
かな曲面に加工し、加工面に非粘着性塗装をしたものか
ら構成される。ここで、ロール紙に適当なテンションが
加わるようにし、伝熱ブロックと良好な接触が保たれる
ようにすればよい。このため、本定着装置100では、
ローラ20g及び20hが伝熱ブロック101の近傍に
設けられており、定着済みのロール紙7を伝熱ブロック
に圧接している。
は定着済のロール紙7及び未定着ロール紙7の裏面が相
互に直接接触して熱を伝えるので熱の伝達効率は高い
が、ロール紙7の裏面にもトナー画像がある場合には、
接触摩擦によって画像を損傷する虞がある。図3に、両
面複写可能な複写機に適用可能な本発明の定着方法を採
用した定着装置を示す。ここで、上述した図2の定着装
置10と同じ部材については同符号を付し、ここでの説
明は省略する。本図の定着装置100は、定着済及び未
定着のロール紙の間に伝熱ブロック101を設けた点が
図2の定着装置10と異なる。この伝熱ブロック101
は、銅、アルミなどの伝熱材102とガラスウールなど
の断熱材103を多層状に重ねたブロックの断面を滑ら
かな曲面に加工し、加工面に非粘着性塗装をしたものか
ら構成される。ここで、ロール紙に適当なテンションが
加わるようにし、伝熱ブロックと良好な接触が保たれる
ようにすればよい。このため、本定着装置100では、
ローラ20g及び20hが伝熱ブロック101の近傍に
設けられており、定着済みのロール紙7を伝熱ブロック
に圧接している。
【0016】本実施例の定着装置100は、上記第1実
施例の定着装置10に比べ、ロール紙7の搬送にかかる
ローラの数を減らすことが出来るため、駆動機構を簡略
化できる。
施例の定着装置10に比べ、ロール紙7の搬送にかかる
ローラの数を減らすことが出来るため、駆動機構を簡略
化できる。
【0017】(第3実施例)図4に本発明に係る定着方
法を採用した定着装置の別の実施例を示す。上述した第
1、第2実施例は、記録材としてロール紙7を利用した
ものを例にとって述べたが、本実施例では、記録材とし
てカット紙70を用いる方式を示した。定着装置200
は、転写領域から送られるカット紙70を加熱ローラ2
1と加圧ローラ22のニップ部nに送り込む複数の送り
ローラ201a〜201eと、複数のローラ202a〜
202cに巻掛され、その一部が圧接ローラ22の外周
面に沿って設けられたベルト203と、前記複数の送り
ローラ201a〜201eの下部に対応する送りローラ
201a〜201eとニップを形成して設けられた返送
ローラ204a〜204eとを有している点が上記第
1、第2実施例の定着装置10、100と異なる。ニッ
プ部nを通過して定着が完了したカット紙70は、ベル
ト203と加圧ローラ22とに挟持され、その進行方向
が略180度変更される。進行方向が変更されたカット
紙70は、送りローラ201a〜201eと返送ローラ
204a〜204eとで形成されるニップに挟まれて図
中右方向に送られる。この際、定着済みの加熱されたカ
ット紙70の熱は送りローラ201a〜201e、返送
ローラ204a〜204eに伝導され、続いてニップ部
nに送られる未定着トナー像を有したカット紙70に吸
収される。ここで、未定着トナー像を有したカット紙7
0への熱の伝達を効率よく行うために、送りローラ20
1a〜201eは熱導電率の高い材料で構成し、一方返
送ローラ204a〜204eを熱伝導率の低い材質で構
成することが望ましい。
法を採用した定着装置の別の実施例を示す。上述した第
1、第2実施例は、記録材としてロール紙7を利用した
ものを例にとって述べたが、本実施例では、記録材とし
てカット紙70を用いる方式を示した。定着装置200
は、転写領域から送られるカット紙70を加熱ローラ2
1と加圧ローラ22のニップ部nに送り込む複数の送り
ローラ201a〜201eと、複数のローラ202a〜
202cに巻掛され、その一部が圧接ローラ22の外周
面に沿って設けられたベルト203と、前記複数の送り
ローラ201a〜201eの下部に対応する送りローラ
201a〜201eとニップを形成して設けられた返送
ローラ204a〜204eとを有している点が上記第
1、第2実施例の定着装置10、100と異なる。ニッ
プ部nを通過して定着が完了したカット紙70は、ベル
ト203と加圧ローラ22とに挟持され、その進行方向
が略180度変更される。進行方向が変更されたカット
紙70は、送りローラ201a〜201eと返送ローラ
204a〜204eとで形成されるニップに挟まれて図
中右方向に送られる。この際、定着済みの加熱されたカ
ット紙70の熱は送りローラ201a〜201e、返送
ローラ204a〜204eに伝導され、続いてニップ部
nに送られる未定着トナー像を有したカット紙70に吸
収される。ここで、未定着トナー像を有したカット紙7
0への熱の伝達を効率よく行うために、送りローラ20
1a〜201eは熱導電率の高い材料で構成し、一方返
送ローラ204a〜204eを熱伝導率の低い材質で構
成することが望ましい。
【0018】送りローラ201aと返送ローラ204a
のニップを通過したカット紙70は、2つのローラ13
1、132に巻掛されたベルト133とローラ134と
によって構成される排出ニップ機構13’によって再び
その進行方向が約180度変更され、排出トレイ14上
に排出される。上記のように、カット紙70の進行方向
の変更をスムーズに行うために、本図に示されるように
進行方向に沿ってガイド板を設けることが望ましい。さ
らに、送りローラ201a〜201e同士の間及び返送
ローラ204a〜204e同士の間に、搬送経路の沿っ
てガイド板を設ける構成が望ましい。又、ニップ部nに
送り込まれる定着前のカット紙7へ熱の伝達を効率よく
行うために、送りローラ201a〜201e間の空気を
吸引し、空気圧によってカット紙7をローラ201a〜
201eに密着させることが望ましい。
のニップを通過したカット紙70は、2つのローラ13
1、132に巻掛されたベルト133とローラ134と
によって構成される排出ニップ機構13’によって再び
その進行方向が約180度変更され、排出トレイ14上
に排出される。上記のように、カット紙70の進行方向
の変更をスムーズに行うために、本図に示されるように
進行方向に沿ってガイド板を設けることが望ましい。さ
らに、送りローラ201a〜201e同士の間及び返送
ローラ204a〜204e同士の間に、搬送経路の沿っ
てガイド板を設ける構成が望ましい。又、ニップ部nに
送り込まれる定着前のカット紙7へ熱の伝達を効率よく
行うために、送りローラ201a〜201e間の空気を
吸引し、空気圧によってカット紙7をローラ201a〜
201eに密着させることが望ましい。
【0019】上記第3実施例において、複数の送りロー
ラ201a〜201eを設けた例を述べたが、この送り
ローラ201〜201にベルトを巻掛した構成を適用し
ても良い。この場合、送りローラ201a〜201e同
士の間にガイド板を設ける必要がない。
ラ201a〜201eを設けた例を述べたが、この送り
ローラ201〜201にベルトを巻掛した構成を適用し
ても良い。この場合、送りローラ201a〜201e同
士の間にガイド板を設ける必要がない。
【0020】(第4実施例)図5に本発明に係る定着方
法を採用した定着装置の別の実施例を示す。本実施例で
は、記録材としてカット紙70を用いる方式を示す。上
述した図4の定着装置200と同じ部材については同符
号を付し、ここでの説明は省略する。本図の定着装置3
00は、定着済及び未定着のカット紙の間に伝熱ブロッ
ク301a〜dを設けて熱を伝達するように構成したも
のである。
法を採用した定着装置の別の実施例を示す。本実施例で
は、記録材としてカット紙70を用いる方式を示す。上
述した図4の定着装置200と同じ部材については同符
号を付し、ここでの説明は省略する。本図の定着装置3
00は、定着済及び未定着のカット紙の間に伝熱ブロッ
ク301a〜dを設けて熱を伝達するように構成したも
のである。
【0021】定着装置300は、転写領域から送られる
カット紙70を加熱ローラ21と加圧ローラ22により
定着する。加熱ローラ21と加圧ローラ22の用紙搬送
方向の上流側には前部伝熱ローラ302a〜dが、下流
側には後部伝熱ローラ303a〜dがそれぞれ4対設け
られている。前部伝熱ローラ302a〜dと後部伝熱ロ
ーラ303a〜dは、シリコンゴム、フッ素樹脂、フッ
素ゴム等によって形成された一対のローラにより構成さ
れており、そのニップ部にカット紙70を挟持して、矢
印方向に回転してカット紙70を搬送する。
カット紙70を加熱ローラ21と加圧ローラ22により
定着する。加熱ローラ21と加圧ローラ22の用紙搬送
方向の上流側には前部伝熱ローラ302a〜dが、下流
側には後部伝熱ローラ303a〜dがそれぞれ4対設け
られている。前部伝熱ローラ302a〜dと後部伝熱ロ
ーラ303a〜dは、シリコンゴム、フッ素樹脂、フッ
素ゴム等によって形成された一対のローラにより構成さ
れており、そのニップ部にカット紙70を挟持して、矢
印方向に回転してカット紙70を搬送する。
【0022】伝熱ブロック301a〜dは、銅、アル
ミ、真鍮などの金属などの熱が伝達しやすい部材により
構成されている。伝熱ブロック301a〜dの両端部
は、それぞれ、対応する前部伝熱ローラ302a〜dと
後部伝熱ローラ303a〜dの下ローラに接触、もしく
は近接している。後部伝熱ローラ303a〜dは、加熱
ローラ21を通過したカット紙70の熱によって加熱さ
れる。後部伝熱ローラ303a〜dの熱は、伝熱ブロッ
ク301aを介して前部伝熱ローラ302a〜dに伝達
され、前部伝熱ローラ302a〜dは昇温する。このよ
うにして昇温した前部伝熱ローラ302a〜dは、次に
搬送されるカット紙70をその定着前に加熱する。
ミ、真鍮などの金属などの熱が伝達しやすい部材により
構成されている。伝熱ブロック301a〜dの両端部
は、それぞれ、対応する前部伝熱ローラ302a〜dと
後部伝熱ローラ303a〜dの下ローラに接触、もしく
は近接している。後部伝熱ローラ303a〜dは、加熱
ローラ21を通過したカット紙70の熱によって加熱さ
れる。後部伝熱ローラ303a〜dの熱は、伝熱ブロッ
ク301aを介して前部伝熱ローラ302a〜dに伝達
され、前部伝熱ローラ302a〜dは昇温する。このよ
うにして昇温した前部伝熱ローラ302a〜dは、次に
搬送されるカット紙70をその定着前に加熱する。
【0023】本実施例の定着装置300は、カット紙7
0を屈曲することなく用紙の熱交換を行うことができる
ので、速紙詰まりなどの用紙搬送時のトラブルを低減
し、用紙の搬送速度をより一層高速にすることができ
る。
0を屈曲することなく用紙の熱交換を行うことができる
ので、速紙詰まりなどの用紙搬送時のトラブルを低減
し、用紙の搬送速度をより一層高速にすることができ
る。
【0024】尚、本実施例の定着装置300には、前部
伝熱と後部伝熱ローラ、伝熱ブロックが4組設けられて
いるが、これに限らず必要に応じて何組設けても良い。
前部伝熱と後部伝熱ローラ、伝熱ブロックの数は、多い
ほど段階的に用紙を冷却、加熱できるので熱エネルギー
のロスを少なくすることができる。又、本実施例では、
用紙としてカット紙70を用いたが、これに限らず、ロ
ール紙を用いても良い。
伝熱と後部伝熱ローラ、伝熱ブロックが4組設けられて
いるが、これに限らず必要に応じて何組設けても良い。
前部伝熱と後部伝熱ローラ、伝熱ブロックの数は、多い
ほど段階的に用紙を冷却、加熱できるので熱エネルギー
のロスを少なくすることができる。又、本実施例では、
用紙としてカット紙70を用いたが、これに限らず、ロ
ール紙を用いても良い。
【0025】(第5実施例)図6に本発明に係る定着方
法を採用した定着装置の別の実施例を示す。本実施例で
は、第4実施例の伝熱ブロック301の代わりに伝熱媒
体として伝熱板を用いる方式を示す。尚、図5の定着装
置300と同じ部材については同符号を付し、ここでの
説明は省略する。
法を採用した定着装置の別の実施例を示す。本実施例で
は、第4実施例の伝熱ブロック301の代わりに伝熱媒
体として伝熱板を用いる方式を示す。尚、図5の定着装
置300と同じ部材については同符号を付し、ここでの
説明は省略する。
【0026】伝熱板は、下伝熱板401a、bと上伝熱
板401a、bより成る。下伝熱板401a、bと上伝
熱板401a、bの両端部には、それぞれ、前部下伝熱
スライダ405a、b、前部上伝熱スライダ407a、
bと後部部下伝熱スライダ406a、b、後部上伝熱ス
ライダ408a、bが設けられている。各伝熱板と伝熱
スライダは、アルミ、銅、真鍮などの高熱伝導性金属に
よって形成されている。前部下伝熱スライダ405a、
bは、前部伝熱ローラ302a、bの下ローラに、前部
上伝熱スライダ407a、bは、前部伝熱ローラ302
a、bの上ローラに、後部部下伝熱スライダ406a、
bは、後部伝熱ローラ303a、bの下ローラに、後部
上伝熱スライダ408a、bは、後部伝熱ローラ302
a、bの上ローラに、それぞれ、接触、もしくは近接し
ている。
板401a、bより成る。下伝熱板401a、bと上伝
熱板401a、bの両端部には、それぞれ、前部下伝熱
スライダ405a、b、前部上伝熱スライダ407a、
bと後部部下伝熱スライダ406a、b、後部上伝熱ス
ライダ408a、bが設けられている。各伝熱板と伝熱
スライダは、アルミ、銅、真鍮などの高熱伝導性金属に
よって形成されている。前部下伝熱スライダ405a、
bは、前部伝熱ローラ302a、bの下ローラに、前部
上伝熱スライダ407a、bは、前部伝熱ローラ302
a、bの上ローラに、後部部下伝熱スライダ406a、
bは、後部伝熱ローラ303a、bの下ローラに、後部
上伝熱スライダ408a、bは、後部伝熱ローラ302
a、bの上ローラに、それぞれ、接触、もしくは近接し
ている。
【0027】後部伝熱ローラ303の上下ローラは、そ
れぞれ、定着後のカット紙70の熱を後部部下伝熱スラ
イダ406a、b、後部部上伝熱スライダ408a、b
に伝達する。後部部下伝熱スライダ406a、b、後部
部上伝熱スライダ408a、bは、下伝熱板401a、
bと上伝熱板401a、bを介して前部部下伝熱スライ
ダ405a、b、前部部上伝熱スライダ407a、bに
伝達する。前部部下伝熱スライダ405a、b、前部部
上伝熱スライダ407a、bは、前部伝熱ローラ302
a、bを加熱、昇温する。このようにして昇温した前部
伝熱ローラ302a、bは、次に搬送されるカット紙7
0をその定着前に加熱する。
れぞれ、定着後のカット紙70の熱を後部部下伝熱スラ
イダ406a、b、後部部上伝熱スライダ408a、b
に伝達する。後部部下伝熱スライダ406a、b、後部
部上伝熱スライダ408a、bは、下伝熱板401a、
bと上伝熱板401a、bを介して前部部下伝熱スライ
ダ405a、b、前部部上伝熱スライダ407a、bに
伝達する。前部部下伝熱スライダ405a、b、前部部
上伝熱スライダ407a、bは、前部伝熱ローラ302
a、bを加熱、昇温する。このようにして昇温した前部
伝熱ローラ302a、bは、次に搬送されるカット紙7
0をその定着前に加熱する。
【0028】本実施例は、後部伝熱ローラの熱を上と下
の2つの伝達経路で伝えるので、熱伝達を効率良く行う
ことができる。
の2つの伝達経路で伝えるので、熱伝達を効率良く行う
ことができる。
【0029】(第6実施例)図7に本発明に係る定着方
法を採用した定着装置の別の実施例を示す。本実施例で
は、第4実施例の伝熱ブロック301の代わりに伝熱媒
体としてヒートパイプ501を用いる方式を示す。尚、
図5の定着装置300と同じ部材については同符号を付
し、ここでの説明は省略する。
法を採用した定着装置の別の実施例を示す。本実施例で
は、第4実施例の伝熱ブロック301の代わりに伝熱媒
体としてヒートパイプ501を用いる方式を示す。尚、
図5の定着装置300と同じ部材については同符号を付
し、ここでの説明は省略する。
【0030】ヒートパイプ501は、低沸点液体を封印
したパイプ部501aと、パイプ部501aの両端部に
設けられた前部伝熱スライダ501aと後部伝熱スライ
ダ501cより成る。パイプ部501aに封印する低沸
点液体をとしては、フッ化炭化水素、シリコン、エーテ
ル、ブタン、プロパンなどの溶媒が用いられる。前部伝
熱スライダ501bと後部伝熱スライダ501cは、ア
ルミ、銅、真鍮などの高熱伝導性金属によって形成さ
れ、それぞれ、前部伝熱ローラ302と後部伝熱ローラ
303の下ローラに接触、もしくは近接している。
したパイプ部501aと、パイプ部501aの両端部に
設けられた前部伝熱スライダ501aと後部伝熱スライ
ダ501cより成る。パイプ部501aに封印する低沸
点液体をとしては、フッ化炭化水素、シリコン、エーテ
ル、ブタン、プロパンなどの溶媒が用いられる。前部伝
熱スライダ501bと後部伝熱スライダ501cは、ア
ルミ、銅、真鍮などの高熱伝導性金属によって形成さ
れ、それぞれ、前部伝熱ローラ302と後部伝熱ローラ
303の下ローラに接触、もしくは近接している。
【0031】後部伝熱ローラ303の下ローラは、定着
後のカット紙70の熱を後部伝熱スライダ501cに伝
達する。後部伝熱スライダ501cは、パイプ部501
aに封印された低沸点液体を加熱する。加熱された低沸
点液体は、パイプ部501a内部において、蒸発して熱
を吸収する。熱を吸収して蒸発した低沸点液体は、パイ
プ部501aを上昇して、前部伝熱スライダ501bに
到達すると凝集して熱を発生する。低沸点液体の凝集に
より発生した熱は、前部伝熱スライダ501bを介して
前部伝熱ローラ302を加熱、昇温する。このようにし
て昇温した前部伝熱ローラ302は、次に搬送されるカ
ット紙70をその定着前に加熱する。
後のカット紙70の熱を後部伝熱スライダ501cに伝
達する。後部伝熱スライダ501cは、パイプ部501
aに封印された低沸点液体を加熱する。加熱された低沸
点液体は、パイプ部501a内部において、蒸発して熱
を吸収する。熱を吸収して蒸発した低沸点液体は、パイ
プ部501aを上昇して、前部伝熱スライダ501bに
到達すると凝集して熱を発生する。低沸点液体の凝集に
より発生した熱は、前部伝熱スライダ501bを介して
前部伝熱ローラ302を加熱、昇温する。このようにし
て昇温した前部伝熱ローラ302は、次に搬送されるカ
ット紙70をその定着前に加熱する。
【0032】本実施例は、前部伝熱ローラと後部伝熱ロ
ーラをヒートパイプによって接続して熱を伝達している
ので、前部伝熱ローラと後部伝熱ローラの間隔が離れて
いても熱伝達を効率よく行うことができる。
ーラをヒートパイプによって接続して熱を伝達している
ので、前部伝熱ローラと後部伝熱ローラの間隔が離れて
いても熱伝達を効率よく行うことができる。
【0033】尚、第4〜第6実施例における前部伝熱と
後部伝熱ローラ、伝熱媒体の数は、必要に応じて何組設
けても良い。前部伝熱と後部伝熱ローラ、伝熱媒体の数
は、多いほど段階的に用紙を冷却、加熱できるので熱エ
ネルギーのロスを少なくすることができる。又、これら
の実施例では、用紙としてカット紙70を用いたが、こ
れに限らず、ロール紙を用いても良い。
後部伝熱ローラ、伝熱媒体の数は、必要に応じて何組設
けても良い。前部伝熱と後部伝熱ローラ、伝熱媒体の数
は、多いほど段階的に用紙を冷却、加熱できるので熱エ
ネルギーのロスを少なくすることができる。又、これら
の実施例では、用紙としてカット紙70を用いたが、こ
れに限らず、ロール紙を用いても良い。
【0034】(第7実施例)図8に本発明に係る定着方
法を採用した定着装置の別の実施例を示す。本実施例で
は、第4実施例の伝熱ブロック301の代わりに伝熱媒
体として伝熱ベルト601を用いる方式を示す。尚、図
5の定着装置300と同じ部材については同符号を付
し、ここでの説明は省略する。
法を採用した定着装置の別の実施例を示す。本実施例で
は、第4実施例の伝熱ブロック301の代わりに伝熱媒
体として伝熱ベルト601を用いる方式を示す。尚、図
5の定着装置300と同じ部材については同符号を付
し、ここでの説明は省略する。
【0035】伝熱ベルト601は、伝熱ベルト搬送ロー
ラ602a〜fにより懸架され、前部伝熱ローラ302
a、bと後部伝熱ローラ303a、bの上ローラに接
触、もしくは近接して設けられている。又、伝熱ベルト
601は、伝熱ベルト搬送ローラ602a〜fにより矢
印の方向に移動する。伝熱ベルト601は、耐熱性プラ
スチック、ゴム、布、金属等の耐久性の有るものならば
何でもよい。
ラ602a〜fにより懸架され、前部伝熱ローラ302
a、bと後部伝熱ローラ303a、bの上ローラに接
触、もしくは近接して設けられている。又、伝熱ベルト
601は、伝熱ベルト搬送ローラ602a〜fにより矢
印の方向に移動する。伝熱ベルト601は、耐熱性プラ
スチック、ゴム、布、金属等の耐久性の有るものならば
何でもよい。
【0036】後部伝熱ローラ303a、bの上ローラ
は、定着後のカット紙70の熱を伝熱ベルト601に伝
達する。伝熱ベルト601は、伝熱ベルト搬送ローラ6
02a〜fにより矢印の方向に移動し、前部伝熱ローラ
302を加熱、昇温する。このようにして昇温した前部
伝熱ローラ302a、bは、次に搬送されるカット紙7
0をその定着前に加熱する。
は、定着後のカット紙70の熱を伝熱ベルト601に伝
達する。伝熱ベルト601は、伝熱ベルト搬送ローラ6
02a〜fにより矢印の方向に移動し、前部伝熱ローラ
302を加熱、昇温する。このようにして昇温した前部
伝熱ローラ302a、bは、次に搬送されるカット紙7
0をその定着前に加熱する。
【0037】尚、伝熱ベルト601を伝熱ローラの面速
度に同期して搬送される用紙と同じ速度で駆動する場合
は、用紙の平均面積当たりの熱容量にほぼ等しいことが
必要なので、かなり薄いものになる。耐久性を確保する
ために伝熱ベルト601の厚さを厚くすると伝熱ローラ
間に必要な温度差が得られず熱の損失が増大するので、
伝熱ベルト601の移動速度を伝熱ローラの回転速度よ
り遅くして滑らせる必要がある。
度に同期して搬送される用紙と同じ速度で駆動する場合
は、用紙の平均面積当たりの熱容量にほぼ等しいことが
必要なので、かなり薄いものになる。耐久性を確保する
ために伝熱ベルト601の厚さを厚くすると伝熱ローラ
間に必要な温度差が得られず熱の損失が増大するので、
伝熱ベルト601の移動速度を伝熱ローラの回転速度よ
り遅くして滑らせる必要がある。
【0038】本実施例は、前部伝熱ローラの熱を伝熱ベ
ルトよって後部伝熱ローラに伝達しているので、熱伝達
を効率良く行うことができる。又、本実施例では、用紙
としてカット紙70を用いたが、これに限らず、ロール
紙を用いても良い。
ルトよって後部伝熱ローラに伝達しているので、熱伝達
を効率良く行うことができる。又、本実施例では、用紙
としてカット紙70を用いたが、これに限らず、ロール
紙を用いても良い。
【0039】(第8実施例)図9に本発明に係る定着方
法を採用した定着装置の別の実施例を示す。本実施例で
は、ベルト定着方式に本件発明を適用した例を示す。
尚、図5の定着装置300と同じ部材については同符号
を付し、ここでの説明は省略する。
法を採用した定着装置の別の実施例を示す。本実施例で
は、ベルト定着方式に本件発明を適用した例を示す。
尚、図5の定着装置300と同じ部材については同符号
を付し、ここでの説明は省略する。
【0040】上定着ベルト701と下定着ベルト702
は、それぞれ上懸架ローラ703a、703bと下懸架
ローラ704a、704bにより懸架され、矢印の方向
に同速度で移動する。定着装置700に搬送されたカッ
ト紙70は、上定着ベルト701と下定着ベルト702
に挟持され搬送される。熱源ヒータ710は、下定着ベ
ルト702の内側に圧接して設けられており、下定着ベ
ルト702を加熱して、その熱によってカット紙70上
のトナー像を定着する。熱源ヒータ710の熱源は、セ
ラミックヒーター、電熱線、誘導加熱装置、ハロゲンラ
ンプ等従来の定着装置に用いられているものから適当な
ものを選択して用いる。又、定着ベルトは、オフセット
を防止する為にシリコン、フッ素樹脂等の表面層を設け
たポリイミド、ニッケル、ステンレス等の20μm〜5
0μmの耐熱性フィルムより構成される。
は、それぞれ上懸架ローラ703a、703bと下懸架
ローラ704a、704bにより懸架され、矢印の方向
に同速度で移動する。定着装置700に搬送されたカッ
ト紙70は、上定着ベルト701と下定着ベルト702
に挟持され搬送される。熱源ヒータ710は、下定着ベ
ルト702の内側に圧接して設けられており、下定着ベ
ルト702を加熱して、その熱によってカット紙70上
のトナー像を定着する。熱源ヒータ710の熱源は、セ
ラミックヒーター、電熱線、誘導加熱装置、ハロゲンラ
ンプ等従来の定着装置に用いられているものから適当な
ものを選択して用いる。又、定着ベルトは、オフセット
を防止する為にシリコン、フッ素樹脂等の表面層を設け
たポリイミド、ニッケル、ステンレス等の20μm〜5
0μmの耐熱性フィルムより構成される。
【0041】熱源ヒータ710の用紙搬送方向上流側に
は、前部伝熱ブロック707a、用紙搬送方向下流側に
は、後部伝熱ブロック707bが、下定着ベルト702
の内側に圧接して設けられている。前部伝熱ブロック7
07aと後部伝熱ブロック707bは、アルミ、銅、真
鍮などの高熱伝導性金属によって形成された複数個の中
空ブロックから構成されている。前部伝熱ブロック70
7aと後部伝熱ブロック707bは、相互に送液パイプ
705で連結されている。
は、前部伝熱ブロック707a、用紙搬送方向下流側に
は、後部伝熱ブロック707bが、下定着ベルト702
の内側に圧接して設けられている。前部伝熱ブロック7
07aと後部伝熱ブロック707bは、アルミ、銅、真
鍮などの高熱伝導性金属によって形成された複数個の中
空ブロックから構成されている。前部伝熱ブロック70
7aと後部伝熱ブロック707bは、相互に送液パイプ
705で連結されている。
【0042】送液パイプ705の内部には、水、各種塩
類水溶液、エチレングリコールなどの高級アルコール、
シリコンオイル、石油系液体、油脂類等の耐熱性の液体
から成る熱媒体が封入されている。熱媒体は、圧力をか
けなければ比較的低沸点の液体を用いても差し支えな
い。
類水溶液、エチレングリコールなどの高級アルコール、
シリコンオイル、石油系液体、油脂類等の耐熱性の液体
から成る熱媒体が封入されている。熱媒体は、圧力をか
けなければ比較的低沸点の液体を用いても差し支えな
い。
【0043】送液パイプ705は、前部伝熱ブロック7
07aと後部伝熱ブロック707bを構成する複数個の
中空ブロックの中空部を貫通し、その内部に封入された
熱媒体が循環可能に構成されている。又、送液パイプ7
05には、ポンプ706が設けられており、送液パイプ
705内部の熱媒体を矢印の方向に循環させる。
07aと後部伝熱ブロック707bを構成する複数個の
中空ブロックの中空部を貫通し、その内部に封入された
熱媒体が循環可能に構成されている。又、送液パイプ7
05には、ポンプ706が設けられており、送液パイプ
705内部の熱媒体を矢印の方向に循環させる。
【0044】熱源ヒータ710によって下定着ベルト7
02に加えられた熱は、下定着ベルト702のベルト搬
送方向下流側に設けられた後部伝熱ブロック707bに
伝達される。後部伝熱ブロック707bに埋設された送
液パイプ705の内部の熱媒体は、後部伝熱ブロック7
07bの複数の中空ブロックを通過する過程で徐々に加
熱され、昇温する。昇温した熱媒体は、前部伝熱ブロッ
ク707aに到達し、前部伝熱ブロック707aの中空
ブロックの内部に埋設された送液パイプ705の内部を
移動する。送液パイプ705内部の熱媒体は、前部伝熱
ブロック707aの内部を移動する過程で前部伝熱ブロ
ック707を加熱するとともに、熱媒体自体は冷却され
る。熱媒体によって加熱された前部伝熱ブロック707
は、下定着ベルト702の熱源ヒータ710よりベルト
搬送方向上流側の部分を加熱する。前部伝熱ブロック7
07aと後部伝熱ブロック707bを複数個のブロック
に分割して設けてあることにより、伝熱ブロックの温度
の低い部分は定着ベルトの温度の低い部分と、伝熱ブロ
ックの温度の高い部分は定着ベルトの温度の高い部分と
熱交換が行われるので、近似的に等温熱交換に近いプロ
セスが成り立ち、熱エネルギーのロスが少ない。伝熱ブ
ロックが仮に、熱源の上流側と下流側に各1個しかなけ
れば、理想的に熱を循環させてもエネルギーの節約は原
理的に50%以上にはなり得ない。さらに、伝熱ブロッ
クの各中空ブロックの間に断熱材を設けて中空ブロック
間の熱移動を防ぎ、中空ブロックの端部間の温度差を大
きくすることにより熱交換の効率を一層上げることがで
きる。
02に加えられた熱は、下定着ベルト702のベルト搬
送方向下流側に設けられた後部伝熱ブロック707bに
伝達される。後部伝熱ブロック707bに埋設された送
液パイプ705の内部の熱媒体は、後部伝熱ブロック7
07bの複数の中空ブロックを通過する過程で徐々に加
熱され、昇温する。昇温した熱媒体は、前部伝熱ブロッ
ク707aに到達し、前部伝熱ブロック707aの中空
ブロックの内部に埋設された送液パイプ705の内部を
移動する。送液パイプ705内部の熱媒体は、前部伝熱
ブロック707aの内部を移動する過程で前部伝熱ブロ
ック707を加熱するとともに、熱媒体自体は冷却され
る。熱媒体によって加熱された前部伝熱ブロック707
は、下定着ベルト702の熱源ヒータ710よりベルト
搬送方向上流側の部分を加熱する。前部伝熱ブロック7
07aと後部伝熱ブロック707bを複数個のブロック
に分割して設けてあることにより、伝熱ブロックの温度
の低い部分は定着ベルトの温度の低い部分と、伝熱ブロ
ックの温度の高い部分は定着ベルトの温度の高い部分と
熱交換が行われるので、近似的に等温熱交換に近いプロ
セスが成り立ち、熱エネルギーのロスが少ない。伝熱ブ
ロックが仮に、熱源の上流側と下流側に各1個しかなけ
れば、理想的に熱を循環させてもエネルギーの節約は原
理的に50%以上にはなり得ない。さらに、伝熱ブロッ
クの各中空ブロックの間に断熱材を設けて中空ブロック
間の熱移動を防ぎ、中空ブロックの端部間の温度差を大
きくすることにより熱交換の効率を一層上げることがで
きる。
【0045】このように、本実施例においては、用紙の
昇温に使われたエネルギーを熱媒体液によって逆循環さ
せることができるので、極めて効率良く定着を行うこと
が出来る。
昇温に使われたエネルギーを熱媒体液によって逆循環さ
せることができるので、極めて効率良く定着を行うこと
が出来る。
【0046】尚、本実施例の定着装置は、転写ベルト上
に形成したトナー像を加熱して用紙上に熱転写と定着を
同時に行う、転写定着作像装置に適用しても良い。又、
本実施例では、用紙としてカット紙70を用いたが、こ
れに限らず、ロール紙を用いても良い。
に形成したトナー像を加熱して用紙上に熱転写と定着を
同時に行う、転写定着作像装置に適用しても良い。又、
本実施例では、用紙としてカット紙70を用いたが、こ
れに限らず、ロール紙を用いても良い。
【0047】(第9実施例)図10に本発明に係る定着
方法を採用した定着装置の別の実施例を示す。本実施例
では、ベルト定着方式に本件発明を適用した例を示す。
尚、図5の定着装置300と同じ部材については同符号
を付し、ここでの説明は省略する。
方法を採用した定着装置の別の実施例を示す。本実施例
では、ベルト定着方式に本件発明を適用した例を示す。
尚、図5の定着装置300と同じ部材については同符号
を付し、ここでの説明は省略する。
【0048】上定着ベルト801と下定着ベルト802
は、それぞれ上懸架ローラ803a〜803cと下懸架
ローラ804a〜804dにより懸架され、上懸架ロー
ラ803a〜803cと下懸架ローラ804c、804
dの駆動により矢印の方向に共に速度vで移動する。
は、それぞれ上懸架ローラ803a〜803cと下懸架
ローラ804a〜804dにより懸架され、上懸架ロー
ラ803a〜803cと下懸架ローラ804c、804
dの駆動により矢印の方向に共に速度vで移動する。
【0049】加熱ローラ21は、上定着ベルト801の
内側に圧接して設けられており、上定着ベルト801を
加熱して、その熱によってカット紙70上のトナー像を
定着する。又、上定着ベルト801と下定着ベルト80
2は、オフセットを防止する為にシリコン、フッ素樹脂
等の表面層を設けたポリイミド、ニッケル、ステンレス
等の20μm〜50μmの耐熱性フィルムより構成され
る。
内側に圧接して設けられており、上定着ベルト801を
加熱して、その熱によってカット紙70上のトナー像を
定着する。又、上定着ベルト801と下定着ベルト80
2は、オフセットを防止する為にシリコン、フッ素樹脂
等の表面層を設けたポリイミド、ニッケル、ステンレス
等の20μm〜50μmの耐熱性フィルムより構成され
る。
【0050】下定着ベルト802の内部には、伝熱ベル
ト805が設けられている。伝熱ベルト805は、下懸
架ローラ804a、804bにより懸架され、下定着ベ
ルト802の用紙搬送路に対向する部分に内側から当接
するように設けられている。下定着ベルト802と伝熱
ベルト805は、ともに圧接板806によって支持さ
れ、加熱ローラ21に圧接されている。伝熱ベルト80
5は、下懸架ローラ804a、804bの駆動により下
定着ベルト802の移動方向とは逆方向に速度vrで移
動する。
ト805が設けられている。伝熱ベルト805は、下懸
架ローラ804a、804bにより懸架され、下定着ベ
ルト802の用紙搬送路に対向する部分に内側から当接
するように設けられている。下定着ベルト802と伝熱
ベルト805は、ともに圧接板806によって支持さ
れ、加熱ローラ21に圧接されている。伝熱ベルト80
5は、下懸架ローラ804a、804bの駆動により下
定着ベルト802の移動方向とは逆方向に速度vrで移
動する。
【0051】図11は、加熱ローラ21が上定着ベルト
801に当接する部分の拡大断面図である。
801に当接する部分の拡大断面図である。
【0052】定着装置800に搬送されたカット紙70
は、上定着ベルト801と下定着ベルト802に挟持さ
れ搬送される。カット紙70は、搬送されながら、加熱
ローラ21によって加熱されて次第に昇温する。カット
紙70の温度は、加熱ローラ21との対向部で最高温度
になり、カット紙70上のトナー像は融着する。加熱ロ
ーラ21との対向部を通過した高温の状態のカット紙7
0は、伝熱ベルト805の作用により冷却される。伝熱
ベルト805は、逆にカット紙70の熱により加熱され
た状態でカット紙70の搬送方向とは逆の方向に移動す
る。加熱ローラ21との対向部の用紙搬送方向上流側に
移動した伝熱ベルト805は、カット紙70を加熱す
る。又、各ベルトと転写紙が接触する部分の距離は、ベ
ルト、転写紙の面に垂直方向への限りなく等温に近い熱
移動が生じ、熱エネルギーの損失最小となるように設け
られている。
は、上定着ベルト801と下定着ベルト802に挟持さ
れ搬送される。カット紙70は、搬送されながら、加熱
ローラ21によって加熱されて次第に昇温する。カット
紙70の温度は、加熱ローラ21との対向部で最高温度
になり、カット紙70上のトナー像は融着する。加熱ロ
ーラ21との対向部を通過した高温の状態のカット紙7
0は、伝熱ベルト805の作用により冷却される。伝熱
ベルト805は、逆にカット紙70の熱により加熱され
た状態でカット紙70の搬送方向とは逆の方向に移動す
る。加熱ローラ21との対向部の用紙搬送方向上流側に
移動した伝熱ベルト805は、カット紙70を加熱す
る。又、各ベルトと転写紙が接触する部分の距離は、ベ
ルト、転写紙の面に垂直方向への限りなく等温に近い熱
移動が生じ、熱エネルギーの損失最小となるように設け
られている。
【0053】このようにして、伝熱ベルト805の作用
により、上定着ベルト801と下定着ベルト802の作
動中は、常時一種の熱平衡の状態が成立し、熱エネルギ
ーの損失は最小となる。
により、上定着ベルト801と下定着ベルト802の作
動中は、常時一種の熱平衡の状態が成立し、熱エネルギ
ーの損失は最小となる。
【0054】このように、本実施例においては、用紙の
昇温に使われたエネルギーを伝熱ベルトによって逆循環
させることができるので、極めて効率良く定着を行うこ
とが出来る。
昇温に使われたエネルギーを伝熱ベルトによって逆循環
させることができるので、極めて効率良く定着を行うこ
とが出来る。
【0055】尚、本実施例においては、定着装置800
内部の用紙搬送の中央加熱部と両端部との熱勾配維持す
る必要があるので、圧接板806は伝熱性の小さい断熱
材を用いることが望ましい。さらに、与えられた熱が効
率よく循環するためには、上定着ベルト801と下定着
ベルト802の単位面積当たりの熱容量をそれぞれ、C
1(J/T・m2)、C2(J/T・m2)、カット紙70
の搬送間隔も含めた平均面積当たりの熱容量をC0(J
/T・m2)、伝熱ベルト805の単位面積当たりの熱
容量をC3(J/T・m2)とすると、 (C0+C1+C2)v=C3vr の関係が成り立つように設定すると、熱の循環を定常化
することができる。又、伝熱ベルト805の単位面積当
たりの熱容量をC3を上定着ベルト801と下定着ベル
ト802の単位面積当たりの熱容量C1、C2より大きく
することにより、伝熱ベルト805の搬送速度vrを小
さくすることが出来る。さらに、用紙が搬送されていな
い休止時は、定着ベルトの間に用紙が無いのでC0=0
となるので、 (C1+C2)v=C3vr の関係となる。従って、休止時は、この式を満足するよ
うに伝熱ベルトの速度vrを若干減速することが望まし
い。
内部の用紙搬送の中央加熱部と両端部との熱勾配維持す
る必要があるので、圧接板806は伝熱性の小さい断熱
材を用いることが望ましい。さらに、与えられた熱が効
率よく循環するためには、上定着ベルト801と下定着
ベルト802の単位面積当たりの熱容量をそれぞれ、C
1(J/T・m2)、C2(J/T・m2)、カット紙70
の搬送間隔も含めた平均面積当たりの熱容量をC0(J
/T・m2)、伝熱ベルト805の単位面積当たりの熱
容量をC3(J/T・m2)とすると、 (C0+C1+C2)v=C3vr の関係が成り立つように設定すると、熱の循環を定常化
することができる。又、伝熱ベルト805の単位面積当
たりの熱容量をC3を上定着ベルト801と下定着ベル
ト802の単位面積当たりの熱容量C1、C2より大きく
することにより、伝熱ベルト805の搬送速度vrを小
さくすることが出来る。さらに、用紙が搬送されていな
い休止時は、定着ベルトの間に用紙が無いのでC0=0
となるので、 (C1+C2)v=C3vr の関係となる。従って、休止時は、この式を満足するよ
うに伝熱ベルトの速度vrを若干減速することが望まし
い。
【0056】本実施例では、用紙としてカット紙70を
用いたが、これに限らず、ロール紙を用いても良い。
用いたが、これに限らず、ロール紙を用いても良い。
【0057】(第10実施例)図12に本発明に係る定
着方法を採用した定着装置の別の実施例を示す。本実施
例は、第9実施例の加熱装置と伝熱ベルトの構成を変え
た変形例であるので、第9実施例と異なる部分を中心に
説明する。
着方法を採用した定着装置の別の実施例を示す。本実施
例は、第9実施例の加熱装置と伝熱ベルトの構成を変え
た変形例であるので、第9実施例と異なる部分を中心に
説明する。
【0058】上定着ベルト901と下定着ベルト902
は、それぞれ上懸架ローラ903a、903bと下懸架
ローラ904a、904bにより懸架され矢印の方向に
移動する。
は、それぞれ上懸架ローラ903a、903bと下懸架
ローラ904a、904bにより懸架され矢印の方向に
移動する。
【0059】熱源ヒータ910は、上定着ベルト901
の内側に圧接して設けられており、上定着ベルト901
を加熱して、その熱によってカット紙70上のトナー像
を定着する。熱源ヒータ910の熱源は、セラミックヒ
ーター、電熱線、誘導加熱装置、ハロゲンランプ等従来
の定着装置に用いられているものから適当なものを選択
して用いる。又、上定着ベルト901と下定着ベルト9
02は、オフセットを防止する為にシリコン、フッ素樹
脂等の表面層を設けたポリイミド、ニッケル、ステンレ
ス等の20μm〜50μmの耐熱性フィルムより構成さ
れる。又、上定着ベルト901は、圧接板907によっ
て支持され、下定着ベルト902に圧接されている。
の内側に圧接して設けられており、上定着ベルト901
を加熱して、その熱によってカット紙70上のトナー像
を定着する。熱源ヒータ910の熱源は、セラミックヒ
ーター、電熱線、誘導加熱装置、ハロゲンランプ等従来
の定着装置に用いられているものから適当なものを選択
して用いる。又、上定着ベルト901と下定着ベルト9
02は、オフセットを防止する為にシリコン、フッ素樹
脂等の表面層を設けたポリイミド、ニッケル、ステンレ
ス等の20μm〜50μmの耐熱性フィルムより構成さ
れる。又、上定着ベルト901は、圧接板907によっ
て支持され、下定着ベルト902に圧接されている。
【0060】下定着ベルト902の内部には伝熱ベルト
905が設けられている。伝熱ベルト905は、伝熱ベ
ルト懸架ローラ906a、906bにより懸架され、下
定着ベルト902の用紙搬送路に対向する部分に内側か
ら当接するように設けられている。下定着ベルト809
と伝熱ベルト905は、伝熱ベルト懸架ローラ906
a、906bの駆動により下定着ベルト902の移動方
向とは逆方向に移動する。
905が設けられている。伝熱ベルト905は、伝熱ベ
ルト懸架ローラ906a、906bにより懸架され、下
定着ベルト902の用紙搬送路に対向する部分に内側か
ら当接するように設けられている。下定着ベルト809
と伝熱ベルト905は、伝熱ベルト懸架ローラ906
a、906bの駆動により下定着ベルト902の移動方
向とは逆方向に移動する。
【0061】伝熱ベルト905の表面には、スライダー
908が設けられている。スライダー908は、幅数mm
の短冊状の小片で、金属、カーボン等の熱伝導性の高い
部材より形成されており、特に、熱伝導性、潤滑性の高
い焼結金属や金属カーボン複合体が好適である。スライ
ダー908は、下定着ベルト809と接触して熱エネル
ギーの授受と搬送を行う。
908が設けられている。スライダー908は、幅数mm
の短冊状の小片で、金属、カーボン等の熱伝導性の高い
部材より形成されており、特に、熱伝導性、潤滑性の高
い焼結金属や金属カーボン複合体が好適である。スライ
ダー908は、下定着ベルト809と接触して熱エネル
ギーの授受と搬送を行う。
【0062】図13は、熱源ヒータ910が上定着ベル
ト901に当接する部分の拡大断面図である。
ト901に当接する部分の拡大断面図である。
【0063】定着装置900に搬送されたカット紙70
は、上定着ベルト901と下定着ベルト902に挟持さ
れ搬送される。カット紙70は、搬送されながら、熱源
ヒータ910によって加熱されて次第に昇温する。カッ
ト紙70の温度は、熱源ヒータ910との対向部で最高
温度になり、カット紙70上のトナー像は融着する。熱
源ヒータ910との対向部を通過した高温の状態のカッ
ト紙70は、伝熱ベルト905の表面に設けられたスラ
イダー908の作用により冷却される。スライダー90
8は、逆にカット紙70の熱により加熱された状態でカ
ット紙70の搬送方向とは逆の方向に移動する。熱源ヒ
ータ910との対向部の用紙搬送方向上流側に移動した
スライダー908は、カット紙70を加熱する。
は、上定着ベルト901と下定着ベルト902に挟持さ
れ搬送される。カット紙70は、搬送されながら、熱源
ヒータ910によって加熱されて次第に昇温する。カッ
ト紙70の温度は、熱源ヒータ910との対向部で最高
温度になり、カット紙70上のトナー像は融着する。熱
源ヒータ910との対向部を通過した高温の状態のカッ
ト紙70は、伝熱ベルト905の表面に設けられたスラ
イダー908の作用により冷却される。スライダー90
8は、逆にカット紙70の熱により加熱された状態でカ
ット紙70の搬送方向とは逆の方向に移動する。熱源ヒ
ータ910との対向部の用紙搬送方向上流側に移動した
スライダー908は、カット紙70を加熱する。
【0064】このようにして、伝熱ベルト905の表面
に設けられたスライダー908の作用により、上定着ベ
ルト801と下定着ベルト802の作動中は、常時一種
の熱平衡の状態が成立し、熱エネルギーの損失は最小と
なる。
に設けられたスライダー908の作用により、上定着ベ
ルト801と下定着ベルト802の作動中は、常時一種
の熱平衡の状態が成立し、熱エネルギーの損失は最小と
なる。
【0065】このように、本実施例においては、用紙の
昇温に使われたエネルギーをスライダーによって逆循環
させることにより、さらに効率良く定着を行うことが出
来る。
昇温に使われたエネルギーをスライダーによって逆循環
させることにより、さらに効率良く定着を行うことが出
来る。
【0066】又、本実施例では、用紙としてカット紙7
0を用いたが、これに限らず、ロール紙を用いても良
い。
0を用いたが、これに限らず、ロール紙を用いても良
い。
【0067】(第11実施例)第9実施例の定着装置
は、転写ベルト上に形成したトナー像を加熱して用紙上
に熱転写と定着を同時に行う転写定着作像装置に適用し
ても良い。図14に第9実施例の定着装置を転写定着作
像装置に適用した実施例を示す。尚、本実施例は、第9
実施例の変形例であるので、第9実施例と異なる部分を
中心に説明する。
は、転写ベルト上に形成したトナー像を加熱して用紙上
に熱転写と定着を同時に行う転写定着作像装置に適用し
ても良い。図14に第9実施例の定着装置を転写定着作
像装置に適用した実施例を示す。尚、本実施例は、第9
実施例の変形例であるので、第9実施例と異なる部分を
中心に説明する。
【0068】図14は、第11実施例のレーザビームプ
リンタの概略構成を示す正面図である。このプリンタ2
000は、作像装置を4個備えている。作像装置110
0a〜1100dは、全て図1に示した第1実施例のレ
ーザビームプリンタ100と同様の周知の電子写真方式
によって記録材上に画像を形成するものであり、感光体
1とその周囲に感光体1の回転方向に沿って、帯電装置
2、レーザ露光装置3、現像装置4、クリーニング装置
6が設けられている。又、作像装置1100a〜110
0dの各現像装置4には、それぞれイエロー(Y)、マ
ゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色の
フルカラー用現像剤が収納されている。作像装置110
0a〜1100dの構成は、各現像装置4に収納されて
いる現像剤の種類を除いてほぼ同一である。作像装置1
100a〜1100dは、お互いに作像タイミングを同
期させながら、各々イエロー(Y)、マゼンタ(M)、
シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナー像を感光
体1上に作像する。
リンタの概略構成を示す正面図である。このプリンタ2
000は、作像装置を4個備えている。作像装置110
0a〜1100dは、全て図1に示した第1実施例のレ
ーザビームプリンタ100と同様の周知の電子写真方式
によって記録材上に画像を形成するものであり、感光体
1とその周囲に感光体1の回転方向に沿って、帯電装置
2、レーザ露光装置3、現像装置4、クリーニング装置
6が設けられている。又、作像装置1100a〜110
0dの各現像装置4には、それぞれイエロー(Y)、マ
ゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色の
フルカラー用現像剤が収納されている。作像装置110
0a〜1100dの構成は、各現像装置4に収納されて
いる現像剤の種類を除いてほぼ同一である。作像装置1
100a〜1100dは、お互いに作像タイミングを同
期させながら、各々イエロー(Y)、マゼンタ(M)、
シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナー像を感光
体1上に作像する。
【0069】作像装置1100a〜1100dによって
感光体1上に作像されたイエロー(Y)、マゼンタ
(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナー
像は、転写ローラ15によって転写ベルト1001上に
転写される。
感光体1上に作像されたイエロー(Y)、マゼンタ
(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナー
像は、転写ローラ15によって転写ベルト1001上に
転写される。
【0070】図15は、図14のレーザビームプリンタ
2000の転写ベルト1001と用紙搬送ベルト100
2の構成を示す拡大説明図である。
2000の転写ベルト1001と用紙搬送ベルト100
2の構成を示す拡大説明図である。
【0071】プリンタ2000の転写ベルト1001
は、懸架ローラ1003aと1003bにより懸架さ
れ、懸架ローラ1003aと1003bの回転により矢
印の方向に移動する。転写ベルト1001の内部には、
転写ベルト1001を加熱する為に熱源ヒータ1010
が圧接して設けられている。転写ベルト1001の下面
の外側には、用紙搬送ベルト1002が設けられてい
る。転写ベルト1001は、転写ベルト1001の内部
に設けられた圧接板1007によって、熱源ヒータ10
10に対向する部分を中心に用紙搬送ベルト1002に
圧接されている。用紙搬送ベルト1002は、懸架ロー
ラ1004a〜1004dにより懸架され矢印の方向に
移動する。転写ベルト1001と用紙搬送ベルト100
2は、搬送されてきたカット紙70を挟持して搬送す
る。又、転写ベルト1001と用紙搬送ベルト1002
2は、オフセットを防止する為にシリコン、フッ素樹脂
等の表面層を設けた厚さ100μm前後の耐熱性フィル
ムより構成される。
は、懸架ローラ1003aと1003bにより懸架さ
れ、懸架ローラ1003aと1003bの回転により矢
印の方向に移動する。転写ベルト1001の内部には、
転写ベルト1001を加熱する為に熱源ヒータ1010
が圧接して設けられている。転写ベルト1001の下面
の外側には、用紙搬送ベルト1002が設けられてい
る。転写ベルト1001は、転写ベルト1001の内部
に設けられた圧接板1007によって、熱源ヒータ10
10に対向する部分を中心に用紙搬送ベルト1002に
圧接されている。用紙搬送ベルト1002は、懸架ロー
ラ1004a〜1004dにより懸架され矢印の方向に
移動する。転写ベルト1001と用紙搬送ベルト100
2は、搬送されてきたカット紙70を挟持して搬送す
る。又、転写ベルト1001と用紙搬送ベルト1002
2は、オフセットを防止する為にシリコン、フッ素樹脂
等の表面層を設けた厚さ100μm前後の耐熱性フィル
ムより構成される。
【0072】熱源ヒータ1010は、セラミックヒータ
ー、電熱線、誘導加熱装置、ハロゲンランプ等を熱源と
して有しており、その熱によって転写ベルト1001を
加熱している。
ー、電熱線、誘導加熱装置、ハロゲンランプ等を熱源と
して有しており、その熱によって転写ベルト1001を
加熱している。
【0073】用紙搬送ベルト10022の内部には伝熱
ベルト1005が設けられている。伝熱ベルト1005
は、伝熱ベルト懸架ローラ1006a、1006bによ
り懸架され、用紙搬送ベルト1002の用紙搬送路に対
向する部分に内側から当接するように設けられている。
用紙搬送ベルト1002と伝熱ベルト1005は、伝熱
ベルト懸架ローラ1006a、1006bの駆動により
下定着ベルト1002の移動方向とは逆方向に移動す
る。
ベルト1005が設けられている。伝熱ベルト1005
は、伝熱ベルト懸架ローラ1006a、1006bによ
り懸架され、用紙搬送ベルト1002の用紙搬送路に対
向する部分に内側から当接するように設けられている。
用紙搬送ベルト1002と伝熱ベルト1005は、伝熱
ベルト懸架ローラ1006a、1006bの駆動により
下定着ベルト1002の移動方向とは逆方向に移動す
る。
【0074】転写ベルト1001上に重ねられた4色の
トナー像は、転写ベルト1001の移動により熱源ヒー
タ1010との対向部まで移動し、搬送されてきたカッ
ト紙70に転写されると同時に定着される。
トナー像は、転写ベルト1001の移動により熱源ヒー
タ1010との対向部まで移動し、搬送されてきたカッ
ト紙70に転写されると同時に定着される。
【0075】転写ベルト1001と用紙搬送ベルト10
02に挟持されたカット紙70は、搬送されながら、熱
源ヒータ91010によって加熱されて次第に昇温す
る。カット紙70の温度は、熱源ヒータ1010との対
向部で最高温度になり、転写ベルト1001上のトナー
像はカット紙70に融着する。熱源ヒータ1010との
対向部を通過した高温の状態のカット紙70は、伝熱ベ
ルト1005の作用により冷却される。伝熱ベルト10
05は、逆にカット紙70の熱により加熱された状態で
カット紙70の搬送方向とは逆の方向に移動する。熱源
ヒータ1010との対向部の用紙搬送方向上流側に移動
した伝熱ベルト1005は、カット紙70を加熱する。
02に挟持されたカット紙70は、搬送されながら、熱
源ヒータ91010によって加熱されて次第に昇温す
る。カット紙70の温度は、熱源ヒータ1010との対
向部で最高温度になり、転写ベルト1001上のトナー
像はカット紙70に融着する。熱源ヒータ1010との
対向部を通過した高温の状態のカット紙70は、伝熱ベ
ルト1005の作用により冷却される。伝熱ベルト10
05は、逆にカット紙70の熱により加熱された状態で
カット紙70の搬送方向とは逆の方向に移動する。熱源
ヒータ1010との対向部の用紙搬送方向上流側に移動
した伝熱ベルト1005は、カット紙70を加熱する。
【0076】このようにして、伝熱ベルト1005の作
用により、転写ベルト1001と用紙搬送ベルト100
2の作動中は、常時一種の熱平衡の状態が成立し、熱エ
ネルギーの損失は最小となる。
用により、転写ベルト1001と用紙搬送ベルト100
2の作動中は、常時一種の熱平衡の状態が成立し、熱エ
ネルギーの損失は最小となる。
【0077】このように、本実施例においては、用紙の
昇温に使われたエネルギーを逆循環させることにより、
効率良く転写定着を行うことが出来る。
昇温に使われたエネルギーを逆循環させることにより、
効率良く転写定着を行うことが出来る。
【0078】又、本実施例では、用紙としてカット紙7
0を用いたが、これに限らず、ロール紙を用いても良
い。
0を用いたが、これに限らず、ロール紙を用いても良
い。
【0079】以上の説明で明らかなように、上記第1乃
至第11実施例に記載の定着装置では、定着前の記録材
は加熱手段に搬入される前に予め加熱されているので、
記録材をトナー融着温度まで昇温するのに要する消費電
力を低減することができる。従って、従来の定着方法と
同じ電力で定着高速(単位時間当たりの定着処理枚数)
を高めることが可能となる。又、消費電力が小さいた
め、ランニングコストを低減することができるだけでな
く、加熱手段に電力を供給する回路として容量の小さい
ものを採用でき、回路のコストダウンを行うことができ
る。
至第11実施例に記載の定着装置では、定着前の記録材
は加熱手段に搬入される前に予め加熱されているので、
記録材をトナー融着温度まで昇温するのに要する消費電
力を低減することができる。従って、従来の定着方法と
同じ電力で定着高速(単位時間当たりの定着処理枚数)
を高めることが可能となる。又、消費電力が小さいた
め、ランニングコストを低減することができるだけでな
く、加熱手段に電力を供給する回路として容量の小さい
ものを採用でき、回路のコストダウンを行うことができ
る。
【0080】更に、定着後の記録材は、新しく加熱手段
に送られる室温の記録材によって冷却されるので、排出
トレイに入ったときには既に十分冷えており(即ち、ト
ナーが充分に固形化しており)、トナー画像が他の記録
材の裏面に転写する虞がない。
に送られる室温の記録材によって冷却されるので、排出
トレイに入ったときには既に十分冷えており(即ち、ト
ナーが充分に固形化しており)、トナー画像が他の記録
材の裏面に転写する虞がない。
【0081】上記第1乃至第11実施例においては、加
熱手段として加熱ローラ及び加圧ローラを用いたローラ
対等を例にとって説明したが、加熱手段はこれに限られ
るものではなく、例えば赤外線ランプやオーブン、キセ
ノンランプを用いたフラッシュ等であっても良い。
熱手段として加熱ローラ及び加圧ローラを用いたローラ
対等を例にとって説明したが、加熱手段はこれに限られ
るものではなく、例えば赤外線ランプやオーブン、キセ
ノンランプを用いたフラッシュ等であっても良い。
【0082】
【発明の効果】本発明の定着方法によれば、加熱手段か
ら送り出される記録材の熱を前記加熱手段に送り込まれ
る記録材に伝導するので、定着前の記録材が加熱手段に
送り込まれる前に予備的に加熱される。従って、加熱手
段に供給する電力を高めることなく定着速度を高めるこ
とが可能となる。
ら送り出される記録材の熱を前記加熱手段に送り込まれ
る記録材に伝導するので、定着前の記録材が加熱手段に
送り込まれる前に予備的に加熱される。従って、加熱手
段に供給する電力を高めることなく定着速度を高めるこ
とが可能となる。
【図1】 電子写真方式のレーザビームプリンタの概略
構成を示す正面図である。
構成を示す正面図である。
【図2】 本発明の定着方法を適用した定着装置の第1
実施例の構成を示す図である。
実施例の構成を示す図である。
【図3】 本発明の定着方法を適用した定着装置の第2
実施例の構成を示す図である。
実施例の構成を示す図である。
【図4】 本発明の定着方法を適用した定着装置の第3
実施例の構成を示す図である。
実施例の構成を示す図である。
【図5】 本発明の定着方法を適用した定着装置の第4
実施例の構成を示す図である。
実施例の構成を示す図である。
【図6】 本発明の定着方法を適用した定着装置の第5
実施例の構成を示す図である。
実施例の構成を示す図である。
【図7】 本発明の定着方法を適用した定着装置の第6
実施例の構成を示す図である。
実施例の構成を示す図である。
【図8】 本発明の定着方法を適用した定着装置の第7
実施例の構成を示す図である。
実施例の構成を示す図である。
【図9】 本発明の定着方法を適用した定着装置の第8
実施例の構成を示す図である。
実施例の構成を示す図である。
【図10】 本発明の定着方法を適用した定着装置の第
9実施例の構成を示す図である。
9実施例の構成を示す図である。
【図11】 第9実施例の原理を説明する要部拡大図で
ある。
ある。
【図12】 本発明の定着方法を適用した定着装置の第
10実施例の構成を示す図である。
10実施例の構成を示す図である。
【図13】 第10実施例の原理を説明する要部拡大図
である。
である。
【図14】 本発明の定着方法を適用したレーザビーム
プリンタの第11実施例の構成を示す図である。
プリンタの第11実施例の構成を示す図である。
【図15】 第11実施例の要部構成を示す拡大図であ
る。
る。
1000、2000:レーザービームプリンタ 10、100、200、300、400、500、60
0、700、800、900:定着装置 20a〜20f、201a〜201e:送りローラ 21:加熱ローラ 22:加圧ローラ 701、801、901:上定着ベルト 702、802、902:下定着ベルト 710、910、1010:熱源ヒータ 101、301a〜301c、401a〜401c、4
04a〜404c、707a、707b:伝熱ブロック 302a〜302d:伝熱ローラ 805、905、1005:伝熱ベルト 204a〜204e:返送ローラ 1001:転写ベルト 1002:用紙搬送ベルト
0、700、800、900:定着装置 20a〜20f、201a〜201e:送りローラ 21:加熱ローラ 22:加圧ローラ 701、801、901:上定着ベルト 702、802、902:下定着ベルト 710、910、1010:熱源ヒータ 101、301a〜301c、401a〜401c、4
04a〜404c、707a、707b:伝熱ブロック 302a〜302d:伝熱ローラ 805、905、1005:伝熱ベルト 204a〜204e:返送ローラ 1001:転写ベルト 1002:用紙搬送ベルト
Claims (2)
- 【請求項1】 記録材上のトナーを加熱手段によって熱
溶解して前記記録材上に定着する定着方法において、前
記加熱手段から送り出される記録材の熱を前記加熱手段
に送り込まれる記録材に伝導することを特徴とする定着
方法。 - 【請求項2】 前記熱の伝導は伝熱部材を介して行われ
ることを特徴とする請求項1に記載の定着方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7470896A JPH08328412A (ja) | 1995-03-29 | 1996-03-28 | 定着方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7123695 | 1995-03-29 | ||
JP7-71236 | 1995-03-29 | ||
JP7470896A JPH08328412A (ja) | 1995-03-29 | 1996-03-28 | 定着方法 |
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- 1996-03-28 JP JP7470896A patent/JPH08328412A/ja active Pending
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