JPH0990789A

JPH0990789A - 定着装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH0990789A
Application number: JP25041395A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kinouchi; 聡木野内; Osamu Takagi; 修高木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-09-28
Filing date: 1995-09-28
Publication date: 1997-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】予備加熱部から定着部へ用紙を円滑に送り込
むことができ、定着ムラや紙詰まりを生じない定着装置
を提供する。【解決手段】本発明の定着装置は、現像剤像を担持
し、所定の方向に搬送される被画像形成媒体を予備的に
加熱する予備加熱手段と、前記現像剤像を担持する前記
被画像形成媒体が、前記予備加熱手段上を搬送される
間、前記被画像形成媒体が前記予備加熱手段により均一
に予備加熱されるように、搬送状態の変動を防止する手
段を有したガイド手段と、前記予備加熱手段により予備
加熱された前記被画像形成媒体上の現像剤像を加熱溶融
して、前記現像剤像を前記被画像形成媒体上に定着する
定着手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等に用いられる乾式現像剤を被画像形成媒体上に熱定着
して画像を形成する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ等のＯＡ機器の小型化
に対応するために、現像剤を用紙上に、熱定着する定着
器の小型化が進められている。同時に画像を高速に形成
するために高速に定着を行うことが定着器に要求されて
いる。

【０００３】特開平３−２１１５７７号公報には、定着
器により定着を行う前に用紙の裏面を近赤外線により予
備加熱することにより、定着部での消費電力を低減し、
高速に定着できるようにした技術が開示されている。

【０００４】定着器が加熱ロ−ラ及び加圧ロ−ラを有す
る加熱加圧定着方式のものである場合、用紙は加熱ロ−
ラ及び加圧ロ−ラによって挟持搬送され、加熱ロ−ラと
加圧ロ−ラとの間の圧接部を通過する。しかしながら、
予備加熱部から定着器に向けて用紙を搬送する場合、用
紙の搬送力はそれ程大きくなく、用紙の搬送状態が不安
定になりやすい。用紙の搬送状態が不安定であると、加
熱ロ−ラ及び加圧ロ−ラは用紙をうまく挟持することが
できず、用紙が曲がって搬送されたり、加熱ロ−ラと加
圧ロ−ラとの間の圧接部で用紙がつかえたりする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した通り用紙を予
備加熱してからトナー像の定着を行う場合に、予備加熱
部から定着ローラへの用紙の搬送状態が不安定である
と、用紙を加熱ロ−ラ及び加圧ロ−ラによって真直ぐ搬
送することができないという問題が有った。このため、
用紙が一定位置を搬送されずに定着ムラを生じたり、紙
詰まりを生じるということがあった。

【０００６】本発明は上記欠点を除去し、予備加熱部か
ら定着部へ用紙を円滑に送り込むことができ、定着ムラ
や紙詰まりを生じない定着装置及び画像形成装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の定着装置及び画像形成装置は、現像剤像を
担持し、所定の方向に搬送される被画像形成媒体を予備
的に加熱する予備加熱手段と、前記現像剤像を担持する
前記被画像形成媒体が、前記予備加熱手段上を搬送され
る間、前記被画像形成媒体が前記予備加熱手段により均
一に予備加熱されるように、搬送状態の変動を防止する
手段を有したガイド手段と、前記予備加熱手段により予
備加熱された前記被画像形成媒体上の現像剤像を加熱溶
融して、前記現像剤像を前記被画像形成媒体上に定着す
る定着手段とを有する。

【０００８】上記ガイド手段は、例えば被画像形成媒体
を予備加熱手段に向けて付勢するように構成されてい
る。被画像形成媒体を付勢することにより、被画像形成
媒体が予備加熱手段から浮き上がるのが防止される。こ
のように予備加熱手段上に付勢されている被画像形成媒
体を定着手段へ搬送することにより、用紙Ｐが予備加熱
手段により均一に予備加熱され、また折れ曲がらずにま
っすぐ定着手段へ向けて供給される。

【０００９】また、上記ガイド手段は静電吸着力を利用
して被画像形成媒体を予備加熱手段側に吸引するので、
被画像形成媒体の浮き上がりを防止して、定着手段へ向
けて被画像形成媒体を円滑に搬送することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形
態である画像形成装置１の断面図である。図１におい
て、像担持体としての感光体ドラム３は、図示矢印ａ方
向に回転可能に設けられている。

【００１１】感光体ドラム３の周囲には回転方向に沿っ
て以下のものが配置されている。図１において、感光体
ドラム３を一様に帯電させる帯電チャージャ５が感光体
ドラム３上方に設けられている。

【００１２】感光体ドラム上方には、図示しないレーザ
発光部及びこのレーザ発光部から発光されたレーザ光を
走査するポリゴンミラー６を有した露光部７が設けられ
ている。露光部７は、ポリゴンミラー６で走査されたレ
ーザ光を感光体ドラム３上の帯電チャージャ５近傍に導
くためのミラー８ａ及びミラー８ｂを有している。露光
部７は帯電した感光体ドラム３上に露光して静電潜像を
形成する。

【００１３】帯電チャージャ５の下流には、現像剤であ
るトナーＴを収容し、このトナーＴで露光部７により形
成された静電潜像を現像する現像器９が設けられてい
る。現像器９の下流には、感光体ドラム３に対して供給
される被画像形成媒体としての用紙Ｐ上に現像器９によ
り形成されたトナー像を転写する転写チャージャ１３が
設けられている。転写チャージャ１３は直流コロナ放電
のための電極ワイヤ１４を有しており、図示しない電源
からの電圧印加によりコロナ放電して用紙Ｐの背面にト
ナーＴの帯電極性と逆極性の電荷を与える。

【００１４】帯電チャージャ５、露光部７、現像器９及
び転写チャージャ１３は現像剤像形成手段を構成する。
転写チャージャ１３に隣接して、転写時に感光体ドラム
３に静電的に付着した用紙Ｐを剥離するための剥離チャ
ージャ１５が配置されている。剥離チャージャ１５は交
流コロナ放電のための電極ワイヤ１６を有している。剥
離チャージャ１５の下流には、転写後に感光体ドラム３
上残留したトナーＴを除去するためのクリーニング装置
１９が設けられている。クリーニング装置１９はクリー
ニングブレード１７を有している。このクリーニング装
置１９の下流には、感光体ドラム３の帯電電荷を除去す
る除電器２１が設けられており、除電器２１により除電
された感光体ドラム３は画像形成プロセスの１サイクル
を完了し、次の画像形成プロセスにおいて再び帯電チャ
ージャ５により帯電される。

【００１５】図１中、感光体ドラム３の右側には、用紙
Ｐを収容する給紙カセット２３が配置されている。給紙
カセット２３上方には、図示矢印ｂ方向に回転し、給紙
カセット２３中の用紙Ｐを取り出すピックアップローラ
２５が配置されてる。ピックアップローラ２５により取
り出された用紙Ｐは感光体ドラム３ａに向けて搬送され
る。

【００１６】用紙Ｐの搬送方向に沿って転写チャージャ
１３の上流には、搬送される用紙Ｐを所定のタイミング
で感光体ドラム３に向けて送り出すアライニングローラ
対２７が設けられている。アライニングローラ対２７は
用紙Ｐを挟持搬送して、感光体ドラム３と転写チャージ
ャ１３との間に用紙Ｐを供給する。

【００１７】用紙Ｐの搬送方向に沿って転写チャージャ
１３の下流には、上述した剥離チャージャ１５、用紙Ｐ
を担持して搬送する搬送ベルト２８、予備加熱手段とし
ての面状発熱体２９及び用紙Ｐ上にトナー像を定着する
定着手段としての定着器３１等が設けられている。搬送
ベルト２８は絶縁性材料から形成されており、転写チャ
ージャ１３から電荷が付与されて帯電した用紙Ｐを静電
吸着し、後述する定着器３１へ向けて搬送する。

【００１８】用紙搬送方向に沿って搬送ベルト２８の終
端近傍には、搬送ベルト２８に静電吸着している用紙Ｐ
を除電するための除電器２８ａが搬送ベルト２８と対向
して設けられている。除電器２８ａはＡＣコロナ放電に
より搬送ベルト２８上の用紙Ｐを除電する。除電器２８
ａの近傍には搬送ベルト２８から用紙Ｐを剥離するため
の剥離爪２８ｂが搬送ベルト２８に当接して設けられて
いる。

【００１９】また剥離爪２８ｂの下流には、搬送ベルト
２８から剥離された用紙を、所定の方向へ向けて案内す
るガイド２８ｃが設けられている。面状発熱体２９は定
着前に用紙Ｐを予備的に加熱するものである。定着器３
１は加熱ローラ３３及び加圧ローラ３５から構成される
一対のローラ対を有している。加熱ローラ３３及び加圧
ローラ３５が図示矢印ｃ方向及びｄ方向に各々回転する
ことにより、トナー像は用紙Ｐ上に溶融定着される。面
状発熱体２９及び定着器３１は、本発明に密接に関連す
るものであり、その周囲に設けられた他の構成と共に、
後で詳細に説明する。

【００２０】用紙Ｐの搬送方向に沿って定着器３１の下
流には、定着済用紙Ｐを画像形成装置１外へ排出するた
めの排紙ローラ対３７及び排出された用紙Ｐを受け入れ
る排紙トレイ３９が回転可能に設けられている。

【００２１】このように構成された本実施形態の画像形
成装置における画像形成プロセスについて述べる。感光
体ドラム３が回転し、帯電チャージャ５がこの感光体ド
ラム３表面を一様に約−５００Ｖに帯電する。

【００２２】帯電チャージャ５によって一様に帯電され
た感光体ドラム３は露光部７から画像信号に応じたレー
ザ光が照射され静電潜像が形成される。この静電潜像は
現像器９によりあらかじめ約−２０μｃ／ｇに帯電した
上述のトナーＴにより現像が行われトナー像が形成され
る。

【００２３】用紙Ｐは給紙カセット２３からピックアッ
プローラ２５により取り出され、レジストローラ対２７
により、感光体ドラム３と転写チャージャ１３との間に
送られる。

【００２４】供給された用紙Ｐの背面には転写チャージ
ャ１３から正の電荷が与えられる。これにより感光体ド
ラム３と用紙Ｐとの間には転写電界が形成される。従っ
て感光体ドラム３上の黒色のトナー像が用紙Ｐ上に転写
される。転写が行われた用紙Ｐは剥離チャージャ１５に
より感光体ドラム３から剥離される。剥離後用紙Ｐには
転写チャージャ１３から供給された電荷がわずかに残
る。このためトナー像を担持した用紙Ｐは絶縁性の搬送
ベルト２８に静電吸着し、搬送ベルト２５上を搬送され
る。

【００２５】除電器２８ａが搬送ベルト２８上の用紙Ｐ
を除電した後、剥離爪２８ｂは搬送ベルト２８から用紙
Ｐを剥離する。ガイド２８ｃが剥離した用紙Ｐを案内す
ることにより、用紙Ｐは面状発熱体２９及び定着器３１
へ向けて搬送される。

【００２６】面状発熱体２９は約２００℃に発熱して用
紙Ｐを加熱する。定着器３１は加熱された用紙Ｐ上のト
ナー像をさらに加熱溶融して、トナー像を用紙Ｐに定着
する。その後用紙Ｐは排出ローラ対３７の回転により排
紙トレイ３９上に排出される。一方感光体ドラム３はク
リーニング装置１９により転写後に残留したトナーＴを
除去された後、除電器２１により除電される。

【００２７】続いて面状発熱体２９、定着器３１及びそ
の近傍の構成について図２乃至図６を用いて詳細に説明
する。図２は定着器３１の詳細断面図である。加熱ロー
ラ３３は０．５ｍｍ厚の鉄製の金属筒３７と、この金属
筒３７の中心部に固設されたヒータランプ４３とからな
る。金属筒３７の表面には約２０μｍの厚さで図示しな
いテフロン層がコーティングされている。加熱ローラ３
３の大きさは直径約３０ｍｍである。

【００２８】加圧ローラ３５は金属性の円筒状筐体４５
表面をシリコンゴム４７で被覆したゴムローラである。
加圧ローラ３５の大きさは加熱ローラ３３と等しい。加
圧ローラ３５は図示しない加圧機構により加熱ローラ３
３に圧接されており、加熱ローラ３３との間に、所定の
幅Ｗの食込み部（以下ニップ部Ｎと称する）を形成して
いる。

【００２９】加熱ローラ３３は図示しない駆動機構から
駆動力を受け図示矢印ｃ方向に回転する。加圧ローラ３
５はニップ部Ｎを形成した状態で加熱ローラ３３の回転
に従動して図示矢印ｄ方向に回転する。定着時には、ヒ
ータランプ４３が約２００℃に発熱し、加熱ローラ３３
及び加圧ローラ３５が用紙Ｐを挟持しつつ各々の回転方
向に回転することにより用紙Ｐ上のトナー像が溶融定着
される。

【００３０】加熱ローラ３３の外周面には、加熱ローラ
の回転方向に沿って以下のものが固設されている。図２
において、加熱ローラ３３の上方には加熱ローラ３３の
表面温度を検出するサーミスタ４９が加熱ローラ３３の
外周面に摺接して設けられている。加熱ローラ３３の表
面温度はサーミスタ４９により検知され、フィードバッ
ク制御されることにより所望の温度に保持される。

【００３１】サーミスタ４９の下流には、オフセット防
止剤としてシリコンオイルを含浸した離型剤塗付ローラ
５１が図示矢印ｅ方向に回転可能に設けられている。離
型剤塗付ローラ５１は回転することにより加熱ローラ３
３表面に一様に、シリコンオイルを塗付し、定着時にト
ナーＴが加熱ローラ３３に付着する現象（以下オフセッ
ト現象とする）が起きるのを防止する。

【００３２】離型剤塗付ローラ５１の下流において、上
述したニップ部Ｎが形成される。ニップ部Ｎの下流には
定着済用紙Ｐを加熱ローラ３３から剥離する剥離爪５３
が加熱ローラ３３表面に当接している。剥離爪５３の下
流には加熱ローラ３３表面に付着したトナーＴや紙粉等
を除去するクリーニング部材５５が加熱ローラ３３表面
に当接して設けられている。

【００３３】加圧ローラ３５の外周面には、クリーニン
グ部材５３と同様のクリーニング部材５７が当接してい
る。このように構成された加熱ローラ３３及び加圧ロー
ラ３５は各々断熱部材からなるケーシング５９及びケー
シング６１によって囲まれており、定着に必要な温度を
確保している。

【００３４】図３は、定着器３１周辺の斜視図である。
面状発熱体２９は用紙Ｐの搬送方向に沿って定着器３１
の上流に設けられ、ニップ部Ｎ近傍まで延在している。
面状発熱体２９は用紙Ｐの搬送下面を加熱するととも
に、加熱した用紙Ｐを加熱ローラ３３と加圧ローラ３５
との間に適正に送り込むという役割も持っている。面状
発熱体２９上にはガイド手段としてのスターホィール７
７等が設けられているが、これについては後で詳述する図３及び図４は面状発熱体２９の断面図である。

【００３５】図３に示すように面状発熱体２９は、基板
６２として、板金部材６３上にガラスからなる断面層６
５を約０．５ｍｍ形成したものを有している。断面層６
５はセラミックで形成してもよい。この基板６２上には
銀−パラジウム合金からなる発熱抵抗層６７が塗付され
ている。発熱抵抗層６７はニッケル−ホウ素合金で形成
してもよい。発熱抵抗層６７表面には発熱抵抗層６７を
摩耗や酸化から守るため、テフロンからなるコーティン
グ層６９が形成されている。発熱抵抗層６７及びコーテ
ィング層６９をあわせた厚みは約７μｍであり、通電に
よりコーティング層６９の表面は約２００℃に発熱す
る。面状発熱体２９はウォ−ムアップ時間などは必要な
く、図示しない操作パネル等により、画像形成開始が指
示されてから通電が行われる。

【００３６】図４は、図３に示す面状発熱体２９を上方
から見た時の断面図である。図４では板金部材６３と発
熱抵抗層６７のみ示してある。図５に示されるように発
熱抵抗層６７の左右両端には電極７１及び電極７３が設
けられている。電極７１及び電極７３間に図示しない電
源から通電を行うことにより、発熱抵抗層６７が所望の
温度に発熱する。

【００３７】図３に示されるように面状発熱体２９の上
面に対向するよう、シャフト７５に通されたスターホィ
ール７７、スターホィール７９及びスターホィール８１
（以下スターホィールＳと称する）が設けられている。
シャフト７９の両端にはバネ８３及びバネ８５が固設さ
れており、バネ８３及びバネ８５が一定の力でシャフト
７９を付勢することにより、スターホィールＳが面状発
熱体２９に押圧される。ただしスターホィールＳを押圧
する力はそれ程大きなものでなく、面状発熱体２９上を
搬送される用紙の移動に従動してスターホィールＳは回
転するよう構成されている。スターホィールＳ、シャフ
ト７９、バネ８３及びバネ８５によりガイド手段が構成
されている。

【００３８】面状発熱体２９上に搬送ベルト２８から用
紙Ｐが供給されるとスターホィールＳは用紙Ｐを面状発
熱体２９上に付勢する。この時面状発熱体２９は発熱
し、用紙の背面を加熱する。用紙ＰはスターホィールＳ
により面状発熱体２９上に付勢されているので、用紙Ｐ
が面状発熱体２９から浮き上がることがなく、面状発熱
体２９から効率良く、常に用紙Ｐに一定量の熱を加える
ことができる。

【００３９】このように面状発熱体２９により予備的に
加熱された用紙Ｐは、搬送ベルト２８の搬送力により加
熱ローラ３３と加圧ローラ３５との間のニップ部Ｎに送
り込まれる。図６に、本実施形態において面状発熱体２
９からニップ部Ｎへ用紙Ｐを送り出す状態を示す。また
比較として図７にスターホィールＳがない場合に面状発
熱体２９からニップ部Ｎへ用紙Ｐを送り出す状態を示
す。

【００４０】図７に示されるようにスターホィールＳが
ない場合には、加熱ローラ３３と加圧ローラ３５との間
に用紙Ｐが送り込まれる時に、加熱ローラ３３と加圧ロ
ーラ３５とによって用紙Ｐがうまく挟持されずに用紙Ｐ
がつかえてしまうことがあった。これに対し、本実施形
態では用紙Ｐを面状発熱体２９に付勢しているので用紙
Ｐが折り曲がったり、面状発熱体２９から浮き上がるこ
とがない。つまり用紙Ｐが面状発熱体２９上を通過する
通過位置を一定にできる。従って本実施形態によれば、
曲紙Ｐをスムーズに定着器３１のニップ部Ｎへ送り込む
ことができ、曲紙Ｐの折れ曲がれによる画像の乱れが生
じるのを防止することができる。

【００４１】図８は本実施形態の変形例を示したもの
で、シャフト７５をバネ８３及びバネ８５で付勢する代
わりに、スターホィールＳに軸受け部８７を設け、この
軸受部８７を板バネ８９で付勢するように構成してい
る。

【００４２】このように構成しても上述の実施形態と同
様に、用紙Ｐを面状発熱体２９に付勢して用紙Ｐを定着
器３１へスムーズに送り込むことができる。上述の実施
形態では用紙Ｐを面状発熱体２９に付勢するためスター
ホィールＳを用いたが、その理由はスターホィールＳは
用紙Ｐとの接触面積が小さく、用紙Ｐ上のトナー像を乱
さずに用紙Ｐを押圧できるからである。しかし用紙Ｐを
適当な力で押圧できるものであればスターホィールＳ以
外のものであってもよいことはいうまでもない。

【００４３】次に第２の実施形態である画像形成装置に
ついて説明する。画像形成装置全体の構成は、上述の画
像形成装置１と同様であるため、上述の実施形態と同じ
構成については説明を省略し同じ参照符号をつけて説明
する。

【００４４】この第２の実施形態においては上述の第１
の実施形態と面状発熱体２９の構成が異なっている。図
９に第２の実施形態の面状発熱体９０の断面図を示す。

【００４５】予備加熱手段としての面状発熱体９０は基
材９１上に、銀−パラジウム合金からなる発熱抵抗層９
３を塗付して構成されている。発熱抵抗層９３の表面に
は１０⁸ Ωｃｍの抵抗値を持つ半導電性を有するカーボ
ンを分散したポリカーボネート樹脂により、ガイド手段
となるコーティング層９５が形成されている。このコー
ティング層９５は接地されている。コーティング層９５
を半導電性としたことにより第１の実施形態のように機
械的に用紙Ｐを面状発熱体２９表面に押圧する手段を設
けることなく、用紙Ｐを静電的にコーティング層９５上
に吸着することができる。

【００４６】用紙Ｐを吸着するための構成について詳述
する。既に説明した通り、用紙Ｐ上に感光体ドラム３上
に形成されたトナー像を転写するために、用紙Ｐの背面
には転写チャージャ１３からトナーの帯電電荷と逆極性
のプラスの電荷が与えられる。この用紙Ｐは剥離後にも
若干プラスに帯電していると考えられる。

【００４７】このプラスに帯電した用紙Ｐが半導電性の
にコーティング層９５上に供給された場合、このプラス
の電荷を打ち消すようにコーティング層９５にマイナス
の電荷が誘起される。このため用紙Ｐはコーティング層
９５上に静電吸着される。

【００４８】コーティング層９５の体積抵抗値に応じ
て、用紙Ｐの定着手段への搬送性がどのように変化する
かを調べた結果を図１０に示す。抵抗率はポリカーボネ
ート樹脂に分散するカーボンの量を変えることにより調
整した。

【００４９】コーティング層９５が絶縁性であると用紙
Ｐを吸着するための電荷が誘起しない。また、コーティ
ング層９５が導電性であると用紙Ｐを静電吸着する力が
用紙Ｐを移動させる力よりも大きくなってしまい用紙Ｐ
の搬送が妨げられる。このため用紙Ｐを吸着させるには
抵抗値が１０⁶ Ωｃｍ〜１０¹¹Ωｃｍの半導性層を用い
ることが望ましい。具体的には、ポリフッカビニリデ
ン、ポリカ−ボネ−ト等があげられる．第２の実施形態
のようにコーティング層９５により用紙Ｐを静電吸着す
るようにしても第１の実施形態と同様に、用紙Ｐが面状
発熱体９０上を通過する際に用紙Ｐの通過位置を一定に
し、常に一定の熱量が効率良く用紙Ｐに与えられるよう
にすることが可能となる。また定着器３１へ面状発熱体
９０から円滑に用紙を搬送できるので、用紙Ｐの折れ曲
がり等を防止することができる。

【００５０】もちろん半導電性樹脂のコーティング層９
５を設け、かつ上述したスターホィールＳを用いるよう
にしても用紙Ｐをコーティング層９５に接触させること
が可能なことは言うまでもない。

【００５１】第３の実施形態の画像形成装置について以
下説明する。図１１は第３の実施形態の画像形成装置１
００の断面図である。画像形成装置１００は画像形成装
置１と類似した構成をしており、同一部分については説
明を省略するとともに同一部分には同一の参照符号を用
いて説明する。

【００５２】画像形成装置１００が画像形成装置１と異
なるのは用紙の両面に画像を形成するための構成を有す
るものである。画像形成装置１００は、定着器３１と排
出ローラ対３７との間に、用紙Ｐを搬送する搬送ローラ
対１０２を有している。搬送ローラ対１０２と排出ロー
ラ対３７との間には、片面に画像が形成された用紙Ｐを
排出ローラ対３７へ向けて搬送しそのまま排出するか、
あるいはもう片方の面にも画像を形成するため用紙Ｐを
後述する収納カセット１０６へ向けて搬送するかを切り
換えるための切り換えガイド１０３が設けられている。
切り換えガイド１０３は用紙Ｐの両面に画像を形成する
場合には実線で示す位置にあり、片面画像形成時には点
線で示す位置にくるよう回動可能に設けられている。

【００５３】画像形成装置１００の下方には、両面画像
形成時に、既に片面に画像形成されている用紙Ｐを一時
的に収納する収納カセット１０６が設けられている。切
換えガイド１０３と収納カセット１０６との間には、ロ
−ラ対１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ及び１０７ｄと、
これらのロ−ラ対の間で用紙を案内するためのガイド１
０８ａとが設けられている。このガイド１０８ａを介し
て搬送ローラ対１０２から排出される用紙Ｐが収納カセ
ット１０６に案内される。また収納カセット１０６とレ
ジストローラ対２７との間にはロ−ラ対１０７ｄ、１０
７ｆ及びガイド１０８ｂが設けられている。収納カセッ
ト１０６には、収納カセット１０６から用紙を取りだ
し、ロ−ラ対１０７ｅに用紙を供給するためのピックア
ップロ−ラ１０９が設けられている。

【００５４】また本実施形態では、用紙Ｐの搬送方向に
沿って定着器３１の上流に面状発熱体１１２が設けられ
ている。この面状発熱体１１２については後述する。こ
のように構成された画像形成装置１００により、用紙Ｐ
の両面に画像を形成するためのプロセスについて説明す
る。

【００５５】図示しない操作パネルに設けられた選択ス
イッチにより、両面画像形成モードを選択すると、切換
ガイド１０３は図１１において実線に示す位置まで回動
する。そして上述の画像形成装置１で画像が形成される
のと同様の方法で、まず用紙Ｐの片面にトナー像が転写
される。トナー像を担持した用紙Ｐは搬送ベルト２８に
より搬送され、除電及び剥離される。そして後述する面
状発熱体１１２によって予め予備加熱された用紙Ｐは定
着器３１へ搬送される。定着器３１にてトナー像が溶融
定着された用紙Ｐを搬送ローラ対１０２が挟持回転する
ことにより、切り換えガイド１０３及びガイド１０８ａ
を介して用紙Ｐを収納カセット１０６へ供給する。収納
カセット１０６からピックアップロ−ラ１０９は用紙Ｐ
を１枚ずつ取り出しガイド１０８ｂを介してレジストロ
ーラ対２７へ用紙Ｐを供給する。

【００５６】感光体ドラム３上には新たなトナー像が形
成されている。レジストローラ対は再び用紙Ｐを感光体
ドラム３と転写チャージャ１３との間に供給する。転写
チャージャは供給された用紙Ｐの背面にトナーの帯電極
性と逆極性のプラスの電荷を与えることにより、トナー
像の転写を行う。トナー像が転写された用紙Ｐは再び面
状発熱体１１２により予備加熱された後定着器３１に送
られる。定着器３１にてトナー像を用紙Ｐに定着するこ
とにより用紙Ｐの両面へ画像が形成される。

【００５７】この時、切換えガイド１０３は点線で示す
位置にあり搬送ローラ対１０２が記録済の用紙Ｐを挟持
搬送することにより用紙Ｐは切換えガイド１０３を介し
て排出ローラ対３７へ送られ排紙トレイ３９に排出され
る。

【００５８】尚画像形成装置１００にて、用紙Ｐの片面
にのみ画像を形成する場合には切換えガイド１０３は常
に点線で示す位置にあり、画像形成装置１と同様の画像
形成プロセスを行う。

【００５９】図１２は第３の実施形態の画像形成装置１
００に用いられる定着器３１及び面状発熱体１１２の斜
視図である。定着器３１は第１の実施形態で説明したも
のと同様である。

【００６０】面状発熱体１１２上には用紙Ｐを面状発熱
体１１２から所定距離離間させて支持するための支持部
材として支持部材１１３が設けられている。支持部材１
１３については後述する。

【００６１】図１２は面状発熱体１１２及び支持部材１
１３の断面図である。面状発熱体１１２は板金部材１１
４上にガラスからなる断熱層１１６を０．５ｍｍの厚さ
で形成した基板１１７を有している。基板１１７上には
通電により発熱可能な銀−パラジウム合金からなる発熱
抵抗層１１８が形成されている。発熱抵抗層１１８の左
右両端には図１２に示すように電極１１４及び電極１１
６が設けられている。発熱抵抗層１１８上には絶縁性の
樹脂からなるコーティング層１２０が塗付され、発熱抵
抗層１１８を機械的摩耗や酸化から守るとともに発熱抵
抗体１１８を後述の金属層１２１から絶縁させている。
コーティング層１２０上には熱伝導率の大きいアルミニ
ウムからなる表面層としての金属層１２１が０．１ｍｍ
の厚みで形成されている。この金属層１２１は接地され
ている。

【００６２】この金属層１２１上には絶縁性と耐熱性を
兼備えたテフロンからなるレール状の支持部材１１３が
複数固設されている。金属層１２１から支持部材１１３
までの高さは１．５ｍｍである。

【００６３】本実施形態においては、支持部材１１３及
び金属層１２１により、ガイド手段が構成されている。
発熱抵抗層１１８、コーティング層１２０を合わせた幅
は約７μｍであり、通電により約２００℃に発熱する。
この熱が金属層１２１に熱伝導により伝えられる。

【００６４】このように構成された面状発熱体１１２上
を用紙Ｐが搬送される場合について説明する。第２の実
施形態のところで既に説明したように、転写後剥離さ
れ、除電れた用紙Ｐは若干プラスに帯電している。この
ように若干帯電した用紙Ｐが支持部材１１３上に搬送ベ
ルト２８から供給されると、金属層１２１にはマイナス
の電荷が誘起される。このため用紙Ｐと金属層１２１と
の間には静電吸着力が働き、金属層１２１が用紙Ｐを引
き寄せる。金属層１２１が用紙Ｐを引き付けることによ
り面状発熱体１１２と用紙Ｐとの間に一定の付着力を作
用させることになる。用紙Ｐが直接金属層１２１上に供
給された場合には、用紙Ｐと金属層１２１との付着力が
用紙Ｐを移動させる力より大きくなってしまい、ジヤム
の原因となる。本実施形態のように一定の高さをもった
樹脂性のレールを設けることで、用紙Ｐと金属層１０９
との間の静電気力を弱め、かつ金属層１２１と用紙Ｐと
の間隔を一定に保ちながら用紙Ｐを通過させることが可
能となる。これにより用紙Ｐに一定の熱量を面状発熱体
９７から与えることができかつ用紙Ｐを定着器３１へ向
けて搬送することができる。

【００６５】支持部材１１３の数や支持部材１１３の間
隔は、面状発熱体１１２の大きさや性能によって変化す
るが、１０〜１５ｍｍ位の間隔を開けて、２０〜３０程
度設ければ十分である。又金属層１２１と支持部材１１
３との距離は、通常２ｍｍ以下であれば、用紙Ｐを十分
に予備加熱することができる。

【００６６】また本実施形態の画像形成装置１００のよ
うに用紙Ｐの両面に画像を形成する場合には既に画像が
形成された面が面状発熱体１１２により再び加熱される
ことになる。しかし本実施形態ではレール状の支持部材
１１３を有しているため用紙Ｐとの接触面積を小さくで
き、面状発熱体１１２から用紙Ｐに伝わる熱により定着
済の画像が乱れたりすることがない。従って本実施形態
の画像形成装置によれば両面画像形成する場合に行われ
る２回の定着をいずれも良好に行うことができる。

【００６７】図１４は上述の第３の実施形態で説明した
支持部材１１３の変形例を示す。図１４は図１３と同様
に面状発熱体１１２の断面図を示している。面状発熱体
１１２の構成は図１３に示す面状発熱体の構成と同様で
ある。

【００６８】面状発熱体１１２上には金属性のワイヤか
らなる支持部材１２３が複数張設されている。このワイ
ヤ状の支持部材１２３は用紙Ｐの搬送方向と直交するよ
うに張設されており、これによりワイヤ間に用紙Ｐが落
下するのを防止している。支持部材１２３と金属層１２
１との間隔は１ｍｍである。

【００６９】このようにワイヤを張設することによって
も、レール状の支持部材１１３を設けた時と同様に、金
属層１２１と用紙Ｐとの間隔を一定に保ちながら、用紙
Ｐを搬送することができる。このため一定の熱量を面状
発熱体１１２から用紙Ｐに供給することができるととも
に、定着器３１へ向けて用紙Ｐを適正に搬送することが
できる。従って定着ムラのない画像を形成することがで
きる。また本実施形態においても用紙Ｐの両面に対し良
好に定着を行うことができる。以上本発明のいくつかの
実施形態について説明したが、本発明は本発明の要旨を
変えない範囲で種々実施可能なことは勿論である。

【００７０】

【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば用紙を
予備加熱してからトナー像の定着を行う場合に、用紙Ｐ
を円滑に搬送して常に一定量の熱を用紙Ｐに供給するこ
とができるので定着ムラや紙詰まりを生じることがない
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の画像形成装置を示す
概略断面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態の定着器を示す断面図
である。

【図３】本発明の第１の実施形態の定着器近傍の斜視図
である。

【図４】本発明の第１の実施形態の予備加熱手段の断面
図である。

【図５】本発明の第１の実施形態の予備加熱手段の断面
図である。

【図６】本発明の第１の実施形態の画像形成装置におい
て予備加熱手段から定着器へ用紙を搬送する状態を示す
図である。

【図７】ガイド手段を有していない予備加熱手段から定
着器へ用紙を搬送する状態を示す図である。

【図８】本発明の第１の実施形態のガイド手段の変形例
を示す図である。

【図９】本発明の第２の実施形態の予備加熱手段及びガ
イド手段の断面図である。

【図１０】本発明の第２の実施形態に用いられるコーテ
ィング層の抵抗値と用紙の搬送性との関係を表す図であ
る。

【図１１】本発明の第３の実施形態の画像形成装置を示
す概略断面図である。

【図１２】本発明の第３の実施形態の定着器近傍の斜視
図である。

【図１３】本発明の第３の実施形態の予備加熱手段及び
ガイド手段の断面図である。

【図１４】本発明の第３の実施形態のガイド手段の変形
例を示す断面図である。

【符号の説明】

１，１００画像形成装置３感光体ドラム３１定着器２９，９０，１１２面状発熱体７７，７９，８１スターホィール１１３，１２３支持部材Ｐ用紙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤像を担持し、所定の方向に搬送さ
れる被画像形成媒体を予備的に加熱する予備加熱手段
と、前記現像剤像を担持する前記被画像形成媒体が、前記予
備加熱手段上を搬送される間、前記被画像形成媒体が前
記予備加熱手段により均一に予備加熱されるように、搬
送状態の変動を防止する手段を有したガイド手段と、前記予備加熱手段により予備加熱された前記被画像形成
媒体上の現像剤像を加熱溶融して、前記現像剤像を前記
被画像形成媒体上に定着する定着手段とを有することを
特徴とする定着装置。
【請求項２】現像剤像を担持し、所定の方向に搬送さ
れる被画像形成媒体を予備的に加熱する予備加熱手段
と、前記現像剤像を担持し搬送される被画像形成媒体を、前
記予備加熱手段に向けて付勢することにより、前記被画
像形成媒体の搬送状態の変動を防止するように、前記被
画像形成媒体を前記予備加熱手段上においてガイドする
ガイド手段と、前記予備加熱手段により予備加熱された前記被画像形成
媒体上の現像剤像を加熱溶融して、前記現像剤像を前記
被画像形成媒体上に定着する定着手段とを有することを
特徴とする定着装置。
【請求項３】現像剤像を担持し、所定の方向に搬送さ
れる被画像形成媒体を予備的に加熱する予備加熱手段
と、前記現像剤像を担持し搬送される被画像形成媒体を、前
記予備加熱手段側に静電的に吸引することにより、前記
被画像形成媒体の搬送状態の変動を防止するように、前
記被画像形成媒体を前記予備加熱手段上においてガイド
するガイド手段と、前記予備加熱手段により予備加熱された前記被画像形成
媒体上の現像剤像を加熱溶融して、前記現像剤像を前記
被画像形成媒体上に定着する定着手段とを有することを
特徴とする定着装置。
【請求項４】現像剤像を担持し、所定の方向に搬送さ
れる被画像形成媒体を予備的に加熱する予備加熱手段
と、前記予備加熱手段表面に設けられ、１０⁶ Ωｃｍ〜１０
¹¹Ωｃｍの抵抗値を有するとともに、前記現像剤像を担
持し、搬送される被画像形成媒体を、静電的に吸着する
吸着部材と、前記予備加熱手段により予備加熱された前記被画像形成
媒体上の現像剤像を加熱溶融して、前記現像剤像を前記
被画像形成媒体上に定着する定着手段とを有することを
特徴とする定着装置。
【請求項５】現像剤像を担持し、所定の方向に搬送さ
れる被画像形成媒体を予備的に加熱する予備加熱手段
と、前記予備加熱手段表面に設けられた接地された表面層
と、前記表面層上に設けられ、前記現像剤像を担持し、搬送
される被画像形成媒体を、前記予備加熱手段から所定の
距離離間して支持する支持部材と、前記予備加熱手段により予備加熱された前記被画像形成
媒体上の現像剤像を加熱溶融して、前記現像剤像を前記
被画像形成媒体上に定着する定着手段とを有することを
特徴とする定着装置。
【請求項６】像担持体上に現像剤像を形成する現像剤
像形成手段と、前記現像剤像形成手段により形成された現像剤像を被画
像形成媒体上に転写する転写手段と、前記転写手段により転写が行われた被画像形成媒体を所
定の方向に搬送する搬送手段と、現像剤像を担持し、所定の方向に搬送される被画像形成
媒体を予備的に加熱する予備加熱手段と、前記現像剤像を担持する前記被画像形成媒体が、前記予
備加熱手段上を搬送される間、前記被画像形成媒体が前
記予備加熱手段により均一に予備加熱されるように、搬
送状態の変動を防止する手段を有したガイド手段と、前記予備加熱手段により予備加熱された前記被画像形成
媒体上の現像剤像を加熱溶融して、前記現像剤像を前記
被画像形成媒体上に定着する定着手段とを有することを
特徴とする画像形成装置。
【請求項７】像担持体上に現像剤像を形成する現像剤
像形成手段と、前記現像剤像形成手段により形成された現像剤像を被画
像形成媒体上に転写する転写手段と、前記転写手段により転写が行われた被画像形成媒体を所
定の方向に搬送する搬送手段と、現像剤像を担持し、所定の方向に搬送される被画像形成
媒体を予備的に加熱する予備加熱手段と、前記現像剤像を担持し搬送される被画像形成媒体を、前
記予備加熱手段に向けて付勢することにより、前記被画
像形成媒体の搬送状態の変動を防止するように、前記被
画像形成媒体を前記予備加熱手段上においてガイドする
ガイド手段と、前記予備加熱手段により予備加熱された前記被画像形成
媒体上の現像剤像を加熱溶融して、前記現像剤像を前記
被画像形成媒体上に定着する定着手段とを有することを
特徴とする画像形成装置。
【請求項８】像担持体上に現像剤像を形成する現像剤
像形成手段と、前記現像剤像形成手段により形成された現像剤像を被画
像形成媒体上に転写する転写手段と、前記転写手段により転写が行われた被画像形成媒体を所
定の方向に搬送する搬送手段と、現像剤像を担持し、所定の方向に搬送される被画像形成
媒体を予備的に加熱する予備加熱手段と、前記現像剤像を担持し搬送される被画像形成媒体を、前
記予備加熱手段側に静電的に吸引することにより、前記
被画像形成媒体の搬送状態の変動を防止するように、前
記被画像形成媒体を前記予備加熱手段上においてガイド
するガイド手段と、前記予備加熱手段により予備加熱された前記被画像形成
媒体上の現像剤像を加熱溶融して、前記現像剤像を前記
被画像形成媒体上に定着する定着手段とを有することを
特徴とする画像形成装置。
【請求項９】像担持体上に現像剤像を形成する現像剤
像形成手段と、前記現像剤像形成手段により形成された現像剤像を被画
像形成媒体上に転写する転写手段と、前記転写手段により転写が行われた被画像形成媒体を所
定の方向に搬送する搬送手段と、現像剤像を担持し、所定の方向に搬送される被画像形成
媒体を予備的に加熱する予備加熱手段と、前記予備加熱手段表面に設けられ、１０⁶ Ωｃｍ〜１０
¹¹Ωｃｍの抵抗値を有するとともに、前記現像剤像を担
持し、搬送される被画像形成媒体を、静電的に吸着する
吸着部材と、前記予備加熱手段により予備加熱された前記被画像形成
媒体上の現像剤像を加熱溶融して、前記現像剤像を前記
被画像形成媒体上に定着する定着手段とを有することを
特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】像担持体上に現像剤像を形成する現像
剤像形成手段と、前記現像剤像形成手段により形成された現像剤像を被画
像形成媒体上に転写する転写手段と、前記転写手段により転写が行われた被画像形成媒体を所
定の方向に搬送する搬送手段と、現像剤像を担持し、所定の方向に搬送される被画像形成
媒体を予備的に加熱する予備加熱手段と、前記予備加熱手段表面に設けられた接地された表面層
と、前記表面層上に設けられ、前記現像剤像を担持し、搬送
される被画像形成媒体を、前記予備加熱手段から所定の
距離離間して支持する支持部材と、前記予備加熱手段により予備加熱された前記被画像形成
媒体上の現像剤像を加熱溶融して、前記現像剤像を前記
被画像形成媒体上に定着する定着手段とを有することを
特徴とする画像形成装置。