JPS5860772A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明社、高周波を印加して、トナー像のような未定着
画像を普通紙Ｏよう表像支持材へ定着する定着手段を有
する画像形成装置に関する・従来ライクロ波等の高岡波
による加熱定着方法及びその装置は、すでに、特公昭４
９−３８１７１号公報、特開昭５２−２００３９号公報
及び特公昭５４−１０８６５号会報等Ｋｌｌ示されてい
る＠この高周波加熱定着装置は所謂外部加熱定着におけ
る以下の欠点を除去した優れたものである。即ち、定着
に必要な温度に達するまでのウェイトタイムを減少させ
、また紙などの記録材が何らかの事故で定着領域内に溜
まる時発生する火災等の危険性を除去し、さらに記録材
が加熱ローラ等に！触して生じるしわの発生や画像の乱
れを防止したコンパクトな装置である・ このよう表定着装置の一例を第１図に示すことにする。

第１図は、本発９１１に適用できる構成を有した一定着
装置の斜視図である・ｌは高周波発生装置であ夛、ここ
から発生された高周波は結合された同軸ケーブル２を介
して定着本体３に送られる◎この同軸クープル２祉中心
軸と、その周囲に設けられた接地導体を有し、定着本体
３は誘電体からなる誘電体基板４ｔ−中心にその上下に
導体５．６を密着状態で有している・この導体５は、同
軸ケーブルの中心軸と接続しておシ、互いに平行に並べ
られた開口５１を有している。

又、導体６は誘電体基板４の下面と同じ大きさのもので
、同軸ケーブルの接地導体が接続されている。これらに
よりて定着本体３には遅波回路が構成されている０１０
は吸収体で、本体３を き通過して同軸ケーブル２重を経た高周波を消滅せしめ
る。

Ｔ　ｕ　、電子写真複写装置等０１ｍ１ｌ形成方法によ
って形成された未定着−像で、搬送ベルト等によって搬
送される支持材ＰＫ支持され、定着本体３の導体５側に
送られる・ この未定着画像Ｔを構成するＪｌｌＩＷｉｉＩ剤には、
その主成分として誘電体吻質、導電性物質或いは＊＊＊
質等を用いるか、これらは高周波エネルギーの存在する
ところに置かれた時にトナーの物性と周波数領域によう
てうず電流損、誘電損、ヒステリシス損、残留磁気損等
によって発熱する・ 上記の如く構成された定着本体３では、高周波エネルギ
ーの大部分が誘電体基板４の内部を流れ、導体５のスリ
ット５ｍを通して未定着画像Ｔや支持材ＰＫ与えられる
高周波エネルギーは比較的少ないものとなうている（第
３図−ａ参照のこと）。

従うて、定着性ｓ社、スリット５１からの高周波エネル
ギーが定着部署である高周波印加部署の本体３上で未定
着画像に与えられ、未定着画像が発熱溶融して支持材Ｐ
上に定着することで完了する。

ところが、この種のスリｙ　トｍ定着装置においては一
定着本体３の一部を構成する誘電体４の比鰐電率（以下
、単Ｅｌｌ電率という）が一定値以上に高い時には、上
記の比較的少量の高周波エネルギー（以下、高周波もれ
量という）をも誘電体基板４内部に集中して流れてしま
う。

逆に上記誘電率を低くしてスリット５ｍからの高周波も
れ量を増大させようとすると、発生装置ｌ＠の同軸ケー
ブル２近傍で高周波もれ量の大部分がもれ、同軸ケーブ
ル２．側で社ハとんどもれなかった。このような高周波
もれ量の不足や導電体基板４長手方向に関する不均一さ
れ、高周波エネルギー効率を低下させるにか９か、定着
性の不均一や未定着部分をも発生させてしまうＯ 又、高周波エネルギーが定着本体３内部を集中して多量
に流れる場合は上記誘電体基板４の誘電損失により、誘
電体基板自体が発熱し、連続１１１！１ｇＩ！形成が行
われるにつれ誘電体基板内に異常な熱量が蓄積されてし
まう・この状態が続くと、定着本体を構成する誘電体基
板４に導体５゜６間の接着が鉱がれてしまったり、誘電
体基板自体Ｏ性質が変化して、定着性に異常な事態を引
越してしまう心配があ５た・ 本発１ＪＩｏ目的は、上記欠点を解消して未定着画像を
定着する為に用いられる高周波を効率良く定着に必要な
エネルギーに変換せしめ、安定して良好な定着を行なう
定着装置を提供することである。

以下、本発明を図面を参照しながら説明する〇［２図は
本発明の一実施例を１ｄｔＪ１する説明図で、本発明を
電子写真法で顕画像を形成する画像形成装置に適用した
ものである・周知のように感光層ｔ−表面に有する感光
ドラム１１は複写イ「号を受けて、公知の駆動源（不図
示）の駆動力で矢印の方へ速度１で回転し、前除電帯電
器１２にようて前除電される０次に感光ドラム１１は一
次帯電器１３により帯電され、次に二次帯電器１４によ
うて二次除電を受ける。一方、これと同時に原稿０の像
が光学部材と光学部材移動手段を含む光学装置１５によ
りて走査場れることで感光ドラム１１上に像露光される
・そして次に全面露光を受けるととによシトラム１１に
は静電潜像か形成される。この潜像は現像器１６におい
て埃偉され、顕−儂となりドラム１１と共に回転し、転
写帯電器五γＯ所に至る。

一方、記録材１８紘カセツト１９からガイド部材２０に
沿って移動し、その顕画像を受は取るべくレジストロー
２２１にようてタイミングをはかられてドラム１１に近
接搬送される０次に転写帯電器１７によシ記録材１ｇ＃
ｉ、裏面から顕−像と逆極性に帯電され、これにより顕
−像は記録材１８上に転写される・この後感光ドラム１
１社その表面をクリーニングローラ２２によ少クリーニ
ングされ次の複写に備える・一方、顕画像を確実に担持
した記録材１８は、分離コロ２３によりて感光ドラム１
１から分離されて搬送ベルト２５及び定着本体３（第１
図で説明したもの）の方向に送られる０搬送ベルト２５
と定着本体３との間及び定着本体３とこの後方に配設さ
れた排出ロー２対２７との間には、密着補助案内板２８
．２９が夫々定着本体３と一部接触して設けられている
の辷れも密着補助案内板２８．２９は、夫々それ以前の
記＠　＠　１８Ｏ搬送路より）上方へ記鎌材五８を案内
するように！！ｍ１ｌｌ率を有してシ）、記録材１８を
定着本体３の定着基板表面メに密着搬送せしめ、高周波
を効率よく顕画像へ与える役割を果九している・又、排
出口−２２７０回転速度は、搬送ベルト２５或すはグミ
セススピードと同速か、それらよシもわずかに遅い速度
であることが好ましいゆこ０排出ロー２２７と、定着本
体３紘、その前の記録材の搬送経路と同等或いはそれら
と交差する方向となるようにその通過経路を形成し、上
記と同様高周波の効率をよシ高度に向上せしめている。

又、排出ロー２２７の彼方にはアースされている排出補
助板３０が図のようにある曲率をもりて設置され、その
効果は、トレイ３１へ記録材１８を規則正しく送ると共
に記録材１８の静電気を排除して、記録材の積載を容易
にしている・ こζで記録材１８とＩ［画像及び前述した誘電体基板４
について詳述する。記録材１８とじては、厚さ１００ｘ
Ｏポリエチレンテレ７タレートシートを使用し、その誘
電率を０１とする。顕画像を形成する丸めに使用する現
像剤として、ポリ量化ビニリデン（誘電率は＆４）を５
０部、エポキシ樹脂（誘電率ｄ３Ｌ８　）を５０部、そ
の他アニリンブラック等Ｏ着色剤、制御剤を加えて構成
してらる０使用する現像剤（又は１ｌｌｌｉｉ像）の誘
電率をＣ３とするが、本実施例では上記現像剤を使用す
るためこの現像剤をペレット化して誘電率を測定したー
ところりは６．０でＴｏ５た。又、誘電体基板４の誘電
率を１とし、本実施例ではポリエチレン（誘電率は２３
）で誘電体基板４を構成した。

即ち、誘電体基板４Ｃ）ＩＩ電事６を使用する記録材１
８の誘電率６１及び（又は）使用する現像剤（或いは顕
画像）の誘電率Ｃ鵞よりも小さい値となるように選定し
てちる０ ３２は、メインスイッチで、そＯ信号人を出力制御手段
３３へ送る。一方、出力制御子Ｒ３３は、高周波発生値
［１の出力を加減制御するも閏に設けられ良案内板２４
の先端部にあるマイク四スイッチ２６−Ｓ記録材１８を
検知した信号Ｂによりて装置１を作動させ、高周波を発
生させる。又、３５社定着本体３の導体６の下面に設け
られ九温度検知手段で、定着本体３の温度変化を検知す
る・ヒの温度検知手段３５０信号Ｃは比較制御手段３４
へ送られるが、ここで定着本体３０異常を防止し得る最
高ｉｉ度に対応する信号Ｔｏと比較され、その比較後の
信号りが出力制御手段３３へ送られる。次に出力制御手
段３３では、信号ＤＱ）＠類即ち、上記温度に対応する
信号Ｔｏと信号０との大小関係によって高周波発生装置
１の出力を変化させる。例えば、定着本体ｊが上記最高
温度より小の場合（信号Ｔ。

〉信号ＯＫ対応する）は高周波出力のみで定着可能とな
るように制御すればよいりさらに好ましくは、−電体基
板４自体の発熱（例えば１００℃の基体４で２４０ワツ
ト）或いは前述した記録材と（文は）＃［ｍ像の誘電率
を誘電体基板４の誘電率よシも高いものとしたためによ
る高周波のエネルギー吸収効率の向上を考慮して前記の
高周波出力よシ低出力に出力制御するとよい。

これらの制御によって前者でａ、１ｉｉｉｉ像形成スピ
ードを速めることができ、後者では省エネルギーと前述
した異常昇温の防止達成のため装置全体の耐久性が向上
できる。

次に前記の定着本体３が上記最高温度を越えた場合、（
比較制御＋段３４から信号りと異なる危険４６号Ｄ／が
発信され駆動手段３８を作動せしめる・この駆動手段３
８は、図中一点破線で示しである高周波反射兼もれ防止
の手段３６内に設けられているファン３９を回転させる
。このファン３９の如きを冷手段は、記録材１８を定着
本体３に対して密着させることが可能となるように定着
本体３に対して非平行状態に設けてあり、定着本体３の
異常昇温を防止する。又、上記手段ｊ６は、金属或いは
、金属にセラミ。

クスをわずかに分散させ丸もので記録材の進入と排出用
の出入九を有しているが、その間隙は記録材が容易に通
過できるものである・一方、複写機には、コピ一枚数を
指示し、連続コピーを可能にする枚数指示手段３７が設
けその枚数に合５九信号Ｅを出力制御手段３３へ送り、
その信号ＢＫ対応するだけ、マイクロスイッチ１６から
の信号Ｂがカウントされる。この信号Ｅに信号Ｂのカウ
ント数が一致した時、出力制御手段内（或いは、定着本
体３以降に設けられても良い、）Ｋ設叶られてい゛る手
段（タイツ−或いは、他のマイクロスイッチ等の位置検
出をするもの）Ｋよって、所定枚数目の記録材１＄が定
着本体３上を通過後、高周波発生装置の出力を断つよう
に構成しである・ さて、操作者にようてメインスイッチ３２がオンされ、
続いてコピー開始スイッチがオンされると、上記画像プ
ロセス鉱走査を開始し、顕画會を記録材１’８　Ｋ担持
せしめるりこの際メインスイッチ３２からの信号人が出
力制御手段３３に送られ、出力１ｌｌ−を開始可能にす
る・次に１上記記鍮材１８はマイクロスイッチ２６をオ
ンして定着部署へ送られるが、この信号Ｂが出力制御手
段３，３に入力されると、前述し九ように（温度検知手
段の信号０が比較制御手段３４で信号Ｔｏと比較された
結果を示す）信号りによりて指定された出力が選定され
る。一般にメインスイッチ３２をオンする時は、定着本
体３は設定温度よシも低い、室温状態であるから高周波
発生手段１の出力を２４５０　Ｍｋｌｘ　、　５００ワ
、トが選定される。この後は、上述した制御が行なわれ
る。従りて記録材の誘電率６又は１Ｉｉｊｉｉ像の誘電
重信、が定着本体の誘電率よル大きいものである際の定
着に必要充分な高周波が高周波発生手段１から記録材と
顕画像に与えられるので、ウェイトタイムの無い高速複
写ができ、その定着性は高度で確実なものである０ 次に第３図−ａ、−ｂ、−ｃ、＝ｄを用いて定着の際の
説明をさらに詳述する・以下の実験は上記実施例４ｔめ
るように、前述し九定着装置を利用し、吸収体１０Ｃ）
代わシにパワーメータを接続し１高周波発生装置１で発
生した高周波が定着本体３を通過してパワーメータに至
る残留量を第１の比較値とする・次に、このパワーメー
タによる測定から、定着装置伝送前と伝送後の高周波エ
ネルギーの差を求め、この値を第２０比較値とする・又
、Ｉ［画像を支持する記録材が定着本体３上に有る場合
と無い場合とによる残留高周波エネルギーの量を第３の
比較値、即ち記録材又＃ｉ顯−像又は記録材と顕画像両
方にオケるエネルギー吸収量の評価値として求めること
Ｋする＠ 第３図−禽は、第１図の非定着時の定着装置のＡ′−人
’ＷＥおける高周波エネルギー分布の説−分布の説明図
である・これらの図中、矢印は記録材１８’、　１ｇ、
　、　１８．の進行方向を示し、４゜４ｔ　−ｅ　４ｔ
　ｅ　４　＃ｉ誘電体基板を示し、さらにＴ、Ｔ、。

Ｔ、は現像剤で現像された顕画像の代用で２０μの現像
剤層を表わす０又、それぞれの誘電率を表現する時は、
１の添字を後ろ側に添えることにする。５，６は前述し
た導体で、記録材１８′。

１８、　、１Ｂ、＠に位置する導体５は開口５．（前述
したもの）を有している０図中の点で示したものは、高
周波エネルギーの集中度を示し、点が多く密集している
新根集中度は高くなっている＠第３図−ａでは非定着時
であるため、高周波エネルギーは誘電体基板４中を集中
して流れ、その一部の高周波エネルギーが開口５ｍを介
して空気中にもれる・従ってこの場合の第１．第２の比
較値は非常に大きいものとなっている。

第３図−すでは記録材１８’、１Ｊｉｌ像剤層Ｔ、ｌｌ
電体基板薊夫々の誘電率の関係が４．ｇ）Ｔｇ）１８′
−という大小関係の場合を示している・本図では、基板
４１の誘電率４１−が他の２者よりも大きいため、上記
第１．第２の比較値は第３図−ａの時とほとんど同様で
１．エネルギー吸収量の評価値である第３の比較値は非
常に小さいものとなる０従うて良好な定着性を得るため
には、高周波発生装置１の出力を激増させなければなら
ない・これに依って誘電体基板４．には多量のエネルギ
ーが通過することになシ、基板自体の高温化は回避でき
ず、導体５．６の接着状態が悪化し、耐久性、定着性に
異常を来たしてしまうも 第３図−Ｃでは上記王者の誘電率の関係がＴａｇ　＞　
４．ｇ　＞１８１ｇという大小関係の場合を示している
・本図では、現像剤層Ｔ、の誘電率Ｔμを誘電体基板４
．の誘電率４１ｇ　よシも大きくしているので、高周波
エネルギーは誘電体基板４．よシも現像剤層Ｔ、に集中
する度合が大きくなっている・又、上記第１．第２の比
較値は、第３図−ａ。

−ｂよシも小さく、上記第３の比較値は非常に大きいも
のとなる。

即ち、高周波エネルギーが第３図−ａ、−ｂの時よルも
効率よ＜＊＊剤層Ｔ、に集中するので、現像剤層ＴｔＫ
おけるエネルギー吸収効率も上昇し、定着効率が向上す
ることが明らかになる。

従うて、誘電体基板４．におけるエネルギー吸収量や発
熱量がわずかな量に制限することができ、第３図−ａ、
−ｂにおける問題点を解決している。

又、定着効率が上昇するため、高周波エネルギーの定着
に必要最／ＪＳ＠度の出力を大幅に下けることができ、
又一方では高速の定着を可能にすることができる〇 第３図−ｄでは、上記王者の関係をＴｌｇ＞ｔ８．ｇ〉
４．ａという大小関係にしである。これは、この三者の
うち誘電体基板の誘電率４．Ｊを最も小さくしたもので
ある＠依うて、図よシ明らかなように高周波エネルギー
は、現像剤層Ｔ、に最も多く集中し、次に記録材１８！
に集中し、誘電体基板４．には最も少なく、集中してい
る。従、て、このような関係に誘電率を設叶れば、第３
図−Ｃにおける優れた効果を踏えた、さらに効率の嵐い
ものとなシ、上記第ｘｔａＩ２の比較値がよ）少なく、
上記第３の比較値は、より一層大きなものとなる。

即ち、第３図−ｄＫ＄ｌ−一ては、記録材の誘電率１８
！＃を誘電体基板４１よシも大きくしたことで、記録材
のエネルギー集中度を高度に向上させることができる。

これに依うて、記録材１４自体の発熱現像及び現像剤層
Ｔ、と９１１ｆ接する記録材１８゜Ｋ高周波エネルギー
が集中することによる現像剤層Ｔ、でのエネルギー吸収
効率の向上等によシ定着効率がより向上されるという重
要な技術思想が判明している。これは、Ｉｓ、＃　＞　
４ｓ　１の場合成立し、Ｔ＠ｇＯ関係を本図のようにす
ればさらに好ましいものとなる。

ａＩ３図−ｂ　、　−ｃ　、−ｄでは、上記王者の誘電
率の大小差を明確に述べたが、第３図−ｃ、−ｄにかい
ては不等号だけでなく等号を加えた場合、例えｔｆ：Ｔ
ｔ＊＞４ｓｇ≧１８１１　、　Ｔ１−≧４１≧１８．ｇ
　。

Ｔ１≧１８１≧４ｇｇ　、　Ｔａｇ≧１８．ｇ＞４．ｇ
　、　Ｔ、ｓ＞１８．ｇ≧４ｓｍの各場合についても同
様に第３図−ｂの場合（又は４１ｇ）１８’ａ）Ｔｇの
場合）よシも優れた効果を示すものである−よシ好まし
い場合は上記各例のうち第３図−ｃ、−ｄの如く不等号
がＩＩ　１１　Ｍ　ｊｌ　Ｔｓ　ｖ　Ｔｔ　Ｏ＃電率Ｔ
Ｉ’　ｔ　Ｔｉｕ＄ｌｌ電体基板４！ｅ４１の誘電率４
．ａ　、　Ｔｏ＃　　より大である場合である。

次に、記録材の材質及び使用するトナーの材質を固定し
、定着装置の有する誘電体を変化させたものを第４図に
示し、これにようて本発明をより具体的にＨ！ｌｌ明す
る。

第４図位、本発明に係る一実施例の説明図で、誘電体の
比誘電率Ｃに対する定着物における高周波エネルギー吸
収量の関係図と、誘電体の比誘電率に対して同一の定着
性を得る為に必要となる高周波エネルギー量の関係図を
合わせて表示したものである。

この関係図における条件としては、記録材とトナーを一
定にして誘電体の比誘電率Ｉを変化させることである・
以下にこれらの条件をまとめてみる。

記録材は厚さ１００μのポリエチレンテレフタレー）７
−）（比誘電率１は＆１）を使用した。

又、トナーは成分としてポリ弗化ビニリデン（ｇ＝＆４
）５０部、エポキシ樹脂（ａ−３，８）５０部、その他
層色剤（アニリンブラック）及び制御剤を添加したもの
を使用し丸。このトナーをベレット化して誘電率を測定
したところ（ｇ−）６．０であ５九・又、記録材上には
約２０μの層厚となるようにこのトナーをコーティング
して使用した。

誘電体４の断ｍ（厚みＸ横）は４簡×５ａＩＬであり素
面の金属スリット内幅Ｆｉ、２ｆｆｉとし、ポリエチレ
ン　　　　（＃＝２．３．図中Ｅに相当）ポリスチレン
　　　　（ｇ＝２．７．　ｌ　Ｆ　　＃　　）ポリエテ
Ｖンテレ７タレート（ｇ＝３．ｘ、　　ｐ　　Ｇ　　ｚ
　　）ナイロン　　　　　（ｇ＝３．５．　Ｉ　Ｈｚ　
　）紙フェノール積層板　　（ｇ＝＝５．５．　　ｌ　
　Ｉ　　ｙ　　）長石磁器　　　　　　（ｇ＝＝６．８
．　ｌ　Ｊ　　Ｉ　　）アルミニウム士セ？建ｔクス（
ｇ＝８，８．　　ＩＩ　　Ｋ　　＃　　）の各種材料を
用いて定゛着本体３を構成した。

本発明の夾施例で上述した定着装置の本体３もどるとい
りた行程を基板４全体表面上で繰返す様な表ｗｗｌとし
て形成される。そして、高周波発生装置ｌからの高周波
線誘電体基板４中で消費される量及び同軸ケーブル２，
２．で消費される量を除けば前述したパワーメータの読
みは、高周波発生装置ｌからの出力値の増減として判断
できるものとなる＠ 従って、上記各種の材料によシｔ、を暑ｎ５が異なり誘
電体４自体の誘電損によって熱く変わるエネルギー量が
異なる為、定着装置に記録材がない時のパワーメータの
読みが等しく　３００ｍになるように高周波出力エネル
ギーを調整して、定着本体３上を伝送される高周波エネ
ルギー量を等しくし九。

又、基板の温度上昇が定着性に影響を与えないようにヒ
ートンンクにより冷却を行な、た。

図中、基板材料を各種変え九時のトナー記録材のエネル
ギー吸収量（即ち、トナー記録材をおいたことによるパ
ワーメーＩの読みの減少量）の変化の様子を実線で、同
一の定着性を得る為に必要な高周波エネルギー量の基板
材料による変化を破線で表わす。

縦軸（実線に対しては左側、点線に対しては右側）の目
盛はポリエチレンＥを基材に用いた際Ｏ各データ値を１
とし九〇 前述し九ようにトナーの有する低誘電率は８．４と１８
で、平均的な値が６．０である。これらに着目して第４
図を見ると、まずトナーの有する最高誘電率＆４を境界
にして、基板の誘電率１が＆４よシ大きいアＡ／ンとセ
ラミックの混合体Ｋ（ε冨＆８）の場合は比較的トナー
（又は記録材）に集中して吸収される高周波エネルギー
線少ないため、ポリエチレンアＢに比べ２倍もの高周波
エネルギーが与えられないと十分な定着が得られなｈｍ
これに対して、基板の誘電率がトナーの最高誘電率＆４
以下の場合、例えば長石磁器Ｊ（ｇ冨Ｌ８）においては
Ｋ（ａ＝８．８）よりもエネルギー吸収量は増大し、同
一定着性を得るためのエネルギー量はよシタなくてよい
・従、て、トナーの有する最高誘電率以下の誘電率を有
する基板を構成することによって、効率０ｊＬ一定着が
行うことができる。

次にトナーの平均誘電率６．０を境界にして第４図を参
照すると、誘電体基板の比誘電率６が平均誘電率６．０
以下（又は近辺）の場合、例えば紙圧ノール積層板Ｉ（
ｇ＝５．５）においては、前記トナーの最高誘電率＆４
０時よシも顕著な変化を示している＠即ち、エネルギー
吸収量がより高度に向上（ｉＷ電率＆Ｏよりも大きいＪ
（ｇ＝５．８）の時の約２倍）し、同一定着性を得る為
に必要な高周波エネルギーもよ〉高度Ｋを境界にして＠
４図を参照すると、誘電体基板の比誘電率Ｃがこの値３
．８以下の場合（例えば６−１０ナイロン（ｇ＝３．５
）の時）は前述した場合よりもさらにエネルギー吸収量
が増大して吸収効率を上昇せしめ、同一定着性を得る為
に必要な高周波エネルギー量はよ〉わずかで嵐い・従り
て高速定着或いは低出力Ｏエネルギーで省−３スＦ化が
達成てきる。

以上は、トナーの有する各誘電率について説明し雀が、
記録材の誘電率３．１に着目して第４図を［明すると以
下のことが判明する。

まず、トナーの誘電率を除外して記録材の誘電率のみに
着目した結果は、ポリエチレンＥ１ポリスチレン（ｇｘ
２．７）Ｆ及びポリエチレンテらかとなるー卸ち、記録
材の誘−率以下の誘電量が約Ｌ３倍増加し、効率が良く
なシ、同一定着性を得るために必要な高周波エネルギー
量は約３０−少なくて済む・依りて記録材の誘電率以下
の誘電体基板を使用し九定着装置においては、−像形成
にとうて優れた利点（装置の耐久性向上或−は、高速定
着による高速ｕｌｊ＃形成、或い紘定着性向上等）を与
えることがでをる。

又、記録材が層状或いは種々の混合物で構成されている
場合は、誘電率がいくつか設定できさらに平均誘電率以
下の基板であることが好ま又、記録材とトナーの誘電率
を総合的に判断すると、誘電体基板の比誘電率は記録材
、トナーのうち少なくとも一方の有する一銹電率以下の
ものであれはよいが、これらの相刹的効果を奏する丸め
には、誘電体基板の比誘電率Ｃは記録材の有する一銹電
率及びトナーの有するｍ−電率以下であることが好まし
い、さらにとの相剰効果は、記録材の平均誘電率及びト
ナーの平均誘電率以下の誘電率を有する誘電体基板であ
ればよシ好ましい〇 このようにトナー記録材の高周波エネルギー吸収量が急
激な変化を示す現象の理由づけＦｉ明確ではないが、前
述したように高周波エネルギーが誘電率の高い物質の方
へ流れる割合が多くなることに主たる関係があると推察
される〇又、（ｌｉＩ電体４）基板の誘電率がトナーの
誘電率付近で変化する時の方が記録材の誘電率付近で変
化する時よ〕も変イビが緩慢である傾向にＴｏｊ辷れは
おそらくトナーと基板との関に記録材がある為に変化が
ぼけるのではないかと思われる・従うて、事実上の変化
の割合は１１は同様に変化するものと考えられる。

トナーの誘電率りよ〕低いものにすることが良く、好ま
しくはａ、〈＋りとすればよい・又、基板の誘電率−１
が記録材の誘電率りよｐ低いもＯＫすること、好ましく
嬬ｇｓ＜−％ａｔ　とすれば良い・さらにこれらを組み
合せることによって高周波エネルギーを効果的に利用し
、効率の良い定着を成し得る画像形成装置を得ることが
出来る・ 又、定着基板は基板自体の発熱による熱損失を防ぐ意味
からｔａｎ５も低い方が好ましい・又、トナーの誘電率
が記録材の誘電率よ）小さい時には第４図に見られる場
合と比較して記録材の誘電率に対応する基板４誘電率で
の曲線の変化が大きく、トナーの誘電率に対応する点で
の曲線の変化が小さいか共に同じ傾向を示していた。逆
にトナーに求められる条件としてはｔａｎｓが高い方が
誘電損による高周波エネルギー吸収率が良いことは勿論
であるが、トナーの誘電率Ｃも絶対値として高い方が誘
電損による高周波エネルギー吸収率が良いと共に基板、
記録材と比べて相対的に高い方が高周波エネルギー伝送
をより容易にするという意味からも好ましい６ 第５図乃至第７図は、夫″々本発明に適用できる定着本
体の一実施例の説明図である。第５図の装置は、前述し
た定着本体皐の開口５．を有する導体の代わシに誘電体
′４４中Ｋｌｌめ込まれ−トナー菅、記録材側に位置す
・る板状の導体５！が設けられたものである・定着本体
として第５図のようＥｌｌ電体Ｏ上、下１ｉＫ導体５．
６を有し、導体５を同軸クープルの中心導体に、導体６
を同軸クープルの外殻導体に接続する。定着本体に高周
波を印加する時導体５のエツジ付近に電界が集中し、こ
の電界中に記録材をおくことにより発熱定着が行なわれ
る。多硫化エポキシ（ｇｘＬｏ）５０部、ナイａｙ（ｇ
ｚ４０）５０部に着色剤、制御剤を加えたものを成分と
するトナーを用いて基板材料を違えて前記実施例と同Ｉ
Ｉの実験をしたとζろ第一４図とはは同じ結果が得られ
た。

又、定着本体としてｊＩ６図に示すように誘電体４廖〇
−表面に２枚の板状の導体５．．５．を有し導体ｓ、　
Ｉ　ｓ４付近に集中する電界を定着表面方向に広くした
もの、及び第７図のように搬送ガイド４０に沿フた平行
面を有する円柱状誘電体４＠の電界Ｏ漏れを利用した定
着装置においても同様の結果が得られ丸。

以上説明したように誘電体を利用し高周波を伝送して上
記高周波を利用してｓｉｔ画剤を記録材電車以下になら
しめることによシ高周波を効率良く定着エネルギーに変
換せしめ、安定して良好な定着を行なうことが出来る。

尚・、上記実施例ではトナーの誘電損による発熱を利用
した場合について述べたが勿論これに限ることなく磁性
損、ヒステリスシス損、うず電流損を利用したものでＴ
ｏりても本発明は適用できるものでめる◎ 上記の実施例では、定着手段として誘電加熱定着装置に
ついて説明したが、本発Ｉｉ４には、他の高ｊｉｉＩｔ
１７Ｌを利用して繕画剤像を記録材に誘電加熱定着する
（ローラ対等）すべての装置が適用できる。

又、誘電加熱定着装置が数個（並列又は記録材）を中心
に上下に設ける等Ｏ−ｗ合）用いる場合は、それらのい
くつかを必要定着エネルギーに応じて選択し、その選択
された装置のみに電圧印“加する選択電圧印加手段を出
力制御手段３３に設け、誘電加熱時間中定着エネルギー
を定着本体表面温ＲＫ応じて制御すれば、誘電加熱の状
ＩＩ（加熱時間や加熱量）が自由に選択でき、さらに優
れ九定着を行ｔｋ５ことができる―又、高周波゛出力エ
ネルギーを制御するものとしては高周波を発生する誘電
加熱定着装置の印加電圧制御手段を共に用匹て高周波出
力エネルギーを制御しても良い・さらに１前述した定着
本体表面の温度検出手段３５は、種々の温度検出用手段
で良いし、出力制御手段３３も、種々の高周波出力エネ
ルギーを制御するもの（例えに高温下ＫｊＩ＋−いては
、出力エネルギーを遮断する部材中周知Ｏ制御回路）な
らすべて本発明に適用されゐ壷 尚、前述し九ように定着本体の温度が異常に高くなる七
、熱膨張によシ萬周波回路パターンと基板との密着性が
悪くなったシ、或いは記録材が滞留したことで火災の危
険があるような場合にはヒートパイプ、ファン３９等で
冷却し、一定温度以上に上昇しないようＫするとさらに
安全性が確保できるのでさらに好ましい実施例となる。

この高周波出力調整は前述０方法に限らず、サーミスタ
で定着本体表面温度を検知して、基準温度に相当する基
準電圧と比較し段階的に出力を可変としても勿論かまわ
ない。

本発明はファクシミリ、カラー複写、レーず−によるプ
リンター等の装置に４適用できる。

以上のように本発明は、高周波エネルギーを効率よく定
着に作用せしめることができ、省エネルギー化或いは高
速画像形成を可能にし、耐久性の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に適用できる一定着装置の斜視図、第２
図は本発明の一実施例を説明するための説明図、第３図
−ａは神足着時定着装置０λ′−人′断面（第１図）に
おける高周波エネルキー分布の説明図、第３図−ｂ、第
３図−Ｃ９第３図−ｄは夫々別の定着時定着装置のム′
−Ａ′断面（第１図）における高周波エネルギー分布の
説明図、第４図は本発明に係る一実施例の説明図、第５
図乃至第７図は夫々本発明に適用できる定着装置の別の
一実施例の説明図である。 ｌは高周波発生装置、１重はマグネトロン、２゜２１は
同軸ケーブル、３定着着本体、４　、４．　、匂。 ４１　ｅ　４４　ｗ　４１　＋　４ｇは誘電体基板、５
　ｅ　５＊　＊　５８　ｅ５４＋５１．６は導体、１８
は記録材、２６＃ｉマイクロスイツチ、２７は排出ロー
ラ、２８．２９＃ｉ密着補助案内板、３２はメインスイ
ッチ、３３は出力制御手段、３５は温度検知手段、Ｔｏ
、人ｔ　Ｂ　ｅＯ，Ｄ、Ｄ’、Ｅは信号、３６は高周波
もれ防止手段、３８は駆動手段、３９はファン、４０は
搬送ガイド。 出願人　　キャノン株拭会社 第３図−ａ 第３図−Ｃ Ｔｔε〉４２ε＞　ｔＳ、ε 第３図−ｂ 第３図−ａ プ） Ｔ２ε〉１８２ε〉４３ε

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高周波を未定着画像に印加する高ｊｌ技印加手段と、該
   印加手段に設けられ、該未定着ｉｉ健の有する最高比誘
   電率以下の比誘電率を有する誘電部材とを有し、該未定
   着画像を像支持材へ定着して画