JPH1124462A - トナー像加熱装置 - Google Patents

トナー像加熱装置

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JPH1124462A
JPH1124462A JP10070608A JP7060898A JPH1124462A JP H1124462 A JPH1124462 A JP H1124462A JP 10070608 A JP10070608 A JP 10070608A JP 7060898 A JP7060898 A JP 7060898A JP H1124462 A JPH1124462 A JP H1124462A
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heating
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roller
heating roller
rollers
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JP10070608A
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Isao Nakajima
勇夫 中嶋
Akihiko Yamazaki
彰彦 山崎
Akitomo Kuwabara
章友 桑原
Yoji Hirose
洋二 広瀬
Hidefumi Otsuka
英史 大塚
Hiromitsu Fukuda
裕光 福田
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Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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    • G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2053—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
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Abstract

(57)【要約】 【課題】記録材の表面側および裏面側のそれぞれにおい
て、加熱領域を記録材のサイズに対応させることが可能
なトナー像加熱装置を提供する。 【解決手段】発熱領域の異なる複数本のヒータ(h1,h2,h
3)を有する第１加熱ローラ(20)と、発熱領域の異なる複
数本のヒータ(h4,h5,h6)を有し、且つ発熱領域の分割位
置(C,D)を第１加熱ローラの発熱領域の分割位置(A,B)と
異ならせた第２加熱ローラとを有するトナー像加熱装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トナー像を保持し
た記録材を加熱するトナー像加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】用紙などの記録材にトナー像を定着ある
いは仮定着させるトナー像加熱装置として、フラッシュ
定着方式やオーブン定着方式を用いて記録材を加熱し、
記録材へのトナー像定着を行う構成であったり、熱源を
備えたいわゆる加熱ローラと熱源を持たない加圧ローラ
とを圧接させてなる熱ローラ定着方式を用いて記録材を
加熱加圧しながら挟持搬送し、記録材へのトナー像定着
を行う構成が一般に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種のトナー像加熱
装置は周知の電子写真プロセスを用いて画像を記録形成
するプリンタ等に用いられている。プリンタの高速印刷
化に伴い、近頃では従来方式にみる定着装置構成では高
速で搬送される記録材に十分な熱量を与えることができ
なってきている。
【０００４】本発明の目的は、記録材の表面側および裏
面側のそれぞれにおいて、加熱領域を記録材のサイズに
対応させることが可能なトナー像加熱装置を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、トナー像
を保持した記録材を加熱するトナー像加熱装置におい
て、発熱領域の異なる複数本のヒータを有する第１加熱
ローラと、発熱領域の異なる複数本のヒータを有し、且
つ発熱領域の分割位置を第１加熱ローラの発熱領域の分
割位置と異ならせた第２加熱ローラとを有することによ
り達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。
【０００７】なお、本実施例においては図７に示す様に
記録材として連続用紙を用いるプリンタに適用した場合
を例示して説明する。
【０００８】図７において、プリンタは、給紙部１と、
画像形成部２,３と、用紙の搬送方向を変更する方向変
更部４と、トナー像加熱部５とから構成されている。
【０００９】給紙部１には、連続用紙Ｐをロール状に巻
回したロール紙と、用紙Ｐを画像形成部２に向けて搬送
案内する用紙案内ローラ６,７等が設けられている。な
お、使用する用紙の形態は必ずしもロール紙に限られる
ものではなく、所定間隔毎に交互に折りたたまれた、い
わゆるファンフォールド紙を用いてもよい。ファンフォ
ールド紙を用いる場合においてファンフォールド紙が、
その幅方向両端部に送り孔を有する形態のファンフォー
ルド紙である場合には、用紙案内ローラ６,７に代えて
周知の用紙搬送トラクタが用いられることもある。
【００１０】画像形成部２は、感光体ドラム８、帯電器
９、露光装置１０、現像装置１１、転写器１２等、周知
の電子写真プロセスを行うための要素部品を備えてい
る。また、画像形成部３についても、感光体ドラム１
３、帯電器１４、露光装置１５、現像装置１６、転写器
１７等、電子写真プロセスを行うための要素部品が備え
られている。
【００１１】方向変更部４は、用紙案内ローラ１８,１
９を備えており、画像形成部２から送り出された用紙Ｐ
を画像形成部３へ導いている。なお、トナー像加熱部５
の構成については後に詳細を説明する。
【００１２】上記構成のプリンタにおいて、給紙部１か
ら送り出された用紙Ｐは、用紙案内ローラ６,７に案内
されて画像形成部２に送り込まれ、感光体ドラム８と転
写器１２との間を通過することにより第１のトナー像Ｔ
1が転写される。トナー像Ｔ1を静電気力で保持した用紙
Ｐは、方向変更部４を経て画像形成部３に送り込まれ、
感光体ドラム１３と転写器１７との間を通過することに
より第２のトナー像Ｔ2が転写される。
【００１３】表裏両面にトナー像を保持した用紙Ｐは、
トナー像加熱部５に搬入され、ここでの加熱作用もしく
は加熱および加圧作用を受けることにより、トナー像Ｔ
1およびトナー像Ｔ2は用紙Ｐに溶融定着される。
【００１４】なお、図７においては、用紙Ｐの表裏両面
に画像形成部２と画像形成部３によりそれぞれ１色のト
ナー像を記録形成する構成を示したが、用紙案内ローラ
７と用紙案内ローラ１８との間の用紙パス上に画像形成
部２と隣接させて複数の画像形成部を設ければ、用紙Ｐ
の第１の面に２色以上のトナー像を記録形成することが
可能になる。また、用紙案内ローラ１９とトナー像加熱
部５との間の用紙パス上に画像形成部３と隣接させて複
数の画像形成部を設ければ、用紙Ｐの第２の面に２色以
上のトナー像を記録形成することが可能になる。
【００１５】次にトナー像加熱部５の構成を説明する。
【００１６】本発明において、トナー像加熱部５におい
ては、図１(ａ)に示すように発熱領域の異なる複数本の
ヒータ(ハロゲンランプ等)ｈ1,ｈ2,ｈ3を備えた第１加
熱ローラ２０と、図１(ｂ)に示すように発熱領域の異な
る複数本のヒータｈ4,ｈ5,ｈ 6を有し、且つ発熱領域の
分割位置Ｃ,Ｄを第１加熱ローラ２０の発熱領域の分割
位置Ａ,Ｂと異ならせた第２加熱ローラ２１とを用いる
ことを前提としている。以下、加熱ローラ２０および加
熱ローラ２１を用いた実施例について説明する。
【００１７】（実施例１）図２は加熱ローラ２０,２１
を互いに圧接させて設けた場合の構成を示している。本
構成の場合は周知の熱ローラ定着方式の場合と同様に、
トナー像Ｔ1およびトナー像Ｔ2を保持した用紙Ｐは、加
熱ローラ２０,２１間にて挟持搬送させながら加熱加圧
されてトナー像Ｔ1,Ｔ2が一括して用紙Ｐに定着され
る。なお、加熱ローラ２０,２１を図２の様に互いに圧
接させて用いる場合は、トナー像との離型性を考慮し、
ローラ表面にＰＦＡやＦＥＰ等、周知のフッ素系樹脂層
などによる離型層２０ａ,２０ｂを設けるのが好まし
い。
【００１８】（実施例２）図３は加熱ローラ２０,２１
を所定の間隔だけ離して設け、加熱ローラ２０,２１表
面が用紙Ｐ上のトナー像Ｔ1,Ｔ2に接触しない様に設け
た場合の構成を示している。本構成の場合には用紙Ｐに
対し加熱ローラ２０,２１が接触していないので、図２
の場合の様にローラ表面に離型層を設けなくてもよくな
り、ローラ構成を簡潔にすることが可能になる。
【００１９】（実施例３）図４は加熱ローラ２０,２１
に対し用紙搬送方向下流側に回転体(回転ローラ)２２,
２３を設けるとともに、加熱ローラ２０と回転ローラ２
２に無端ベルト２４を掛け渡し、加熱ローラ２１と回転
ローラ２３に無端ベルト２５を掛け渡した構成を示して
いる。
【００２０】以下、本構成について詳細に説明する。図
４において２６,２７は回転ローラ、２８,２９は回転ロ
ーラ２６,２７を無端ベルト２４,２５の内側に押し付け
るためのテンションバネであり、これによって無端ベル
ト２４,２５は一定の張力が付与された状態で保持され
る。また、３０,３１は用紙搬送ローラである。ここ
で、以下の説明においては便宜上、加熱ローラ２０、回
転ローラ２２,２６、テンションバネ２８および無端ベ
ルト２４を含む上側の加熱手段を「加熱体」と称し、符
号Ｈ1を用いて表すこととする。また、加熱ローラ２
１、回転ローラ２３,２７、テンションバネ２９および
無端ベルト２５を含む下側の加熱手段についても「加熱
体」と称し、符号Ｈ2を用いて表すこととする。
【００２１】上記構成の加熱体Ｈ1と加熱体Ｈ2は、用紙
Ｐに対しそれぞれの無端ベルト面が対向するように配置
される。無端ベルト２４,２５の搬送速度は、例えば加
熱ローラ２０,２１を駆動ローラとした場合には、加熱
ローラ２０,２１の回転速度を制御することにより任意
に速度設定が可能となる。また、無端ベルト２４,２５
の表面温度は、加熱ローラ２０,２１に設けたヒータ
ｈ1,ｈ2,ｈ3,ｈ4,ｈ5,ｈ6をオン／オフ制御することで
設定温度が保たれる。以上のように構成することで設定
温度に保たれた無端ベルト２４,２５は、任意の速度で
搬送される。
【００２２】速度搬送の関係について一例を挙げると、
本実施例においては、用紙Ｐの搬送速度をＶ1、無端ベ
ルト２４の搬送速度をＶ2、無端ベルト２５の搬送速度
をＶ3としたとき、Ｖ1＝Ｖ2＝Ｖ3となるように搬送速度
を設定している。このようにすることで、従来周知のフ
ラッシュ定着方式やオーブン定着方式のように輻射熱源
部が固定されているものと比較して熱効率を格段に向上
させることができる。
【００２３】また、無端ベルト２４,２５は図５に示す
様に何本かのベルトに分割して構成されてもよい。
【００２４】使用される用紙のサイズはそれぞれのプリ
ンタによって異なるが、Ａ４用紙の横送りから、Ａ３用
紙の横送りまで対応可能なプリンタを考えた場合、３０
０ｍｍ〜５００ｍｍの幅に対応させる必要があるため、
無端ベルト２４,２５は用紙最大幅に対応する５００ｍ
ｍ以上の幅を必要とすることになる。図５に示す様に無
端ベルト２４,２５を無端ベルト２４ａ,２４ｂ,２４ｃ,
２５ａ,２５ｂ,２５ｃの様に加熱ローラ２０,２１の軸
方向において分割して設けることにより、１本当りの無
端ベルト加工時の寸法を小サイズ化することが可能にな
り、また、加工精度および加工性の向上を図ることが可
能となり、部品コストを最小限に抑えられる。
【００２５】また、無端ベルト２４,２５の分割位置に
ついては、図６に示す様にヒータｈ1,ｈ2,ｈ3,ｈ4,ｈ5,
ｈ6の発熱領域の分割位置Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄに対応させて分割
してもよいし、これとは無関係に分割してもよい。
【００２６】このように無端ベルト２４,２５の搬送面
および加熱ローラ２０,２１の発熱領域を分割して設け
ることにより、幅の狭い用紙の搬送時において用紙が存
在しない部位の余剰加熱による温度の過剰や熱量の無駄
を防ぐことが可能になる。
【００２７】さらに、ヒータｈ1,ｈ2,ｈ3,ｈ4,ｈ5,ｈ6
の発熱領域の分割位置Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄに関し、ヒータｈ1と
ヒータｈ2との分割位置Ｂに対し、ヒータｈ4とヒータｈ
5との分割位置Ｄは、図６において左側にシフトして設
けられている。同様に、ヒータｈ2とヒータｈ3との分割
位置Ａに対し、ヒータｈ5とヒータｈ6との分割位置Ｃ
は、図６において右側にシフトして設けられている。こ
のように分割位置をずらして設けることにより、分割位
置での温度低下を加熱ローラ２０,２１の相互で補完す
ることができ局部的温度低下を防ぐことができる。な
お、分割位置Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄはあくまでも一例を示してい
るに過ぎず、Ａ−Ｂ間の距離、Ｃ−Ｄ間の距離は任意に
設定することができる。
【００２８】さらに、加熱ローラ２０,２１の外周部
に、図６に示す様に分割された各無端ベルト２４ａ,２
４ｂ,２４ｃ,２５ａ,２５ｂ,２５ｃの幅Ｌ1,Ｌ2,Ｌ3,Ｌ
4,Ｌ5,Ｌ6に対し中心振り分けで山形部(クラウン形状)
を設けると、無端ベルト搬送時の直進性を確保するのに
有利となる。
【００２９】また、上記説明においては、加熱ローラ２
０,２１に対し用紙搬送方向下流側に回転ローラ２２,２
３を設け、加熱ローラ２０と回転ローラ２２に無端ベル
ト２４を掛け渡し、加熱ローラ２１と回転ローラ２３に
無端ベルト２５を掛け渡した構成に基づき説明したが、
回転ローラ２２,２３は、加熱ローラ２０,２１に対し用
紙搬送方向上流側に設けてもよい。
【００３０】また、実施例１〜３で説明したそれぞれの
形態のトナー像加熱装置は、用紙にトナー像を本定着す
るための定着装置として用いられてもよいし、また、他
の定着装置と組合せ、予備定着装置あるいは仮定着装置
として用いられてもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、記録
材の表面側および裏面側のそれぞれにおいて、加熱領域
を記録材のサイズに対応させることが可能なトナー像加
熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトナー像加熱装置に用いる加熱ローラ
の断面図。
【図２】本発明のトナー像加熱装置の第１実施例を示す
側面図。
【図３】本発明のトナー像加熱装置の第２実施例を示す
側面図。
【図４】本発明のトナー像加熱装置の第３実施例を示す
側面図。
【図５】本発明のトナー像加熱装置の第３実施例を示す
斜視図。
【図６】本発明のトナー像加熱装置の第３実施例を示す
断面図。
【図７】本発明のトナー像加熱装置を適用したプリンタ
の概略構成図。
【符号の説明】
２０,２１…加熱ローラ、ｈ1,ｈ2,ｈ3,ｈ4,ｈ5,ｈ6…ヒ
ータ、２４,２５…無端ベルト、２２,２３,２６,２７…
回転ローラ、２８,２９…テンションバネ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 洋二 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 大塚 英史 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 福田 裕光 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】トナー像を保持した記録材を加熱するトナ
    ー像加熱装置において、 発熱領域の異なる複数本のヒータを有する第１加熱ロー
    ラと、 発熱領域の異なる複数本のヒータを有し、且つ発熱領域
    の分割位置を第１加熱ローラの発熱領域の分割位置と異
    ならせた第２加熱ローラとを有することを特徴とするト
    ナー像加熱装置。
  2. 【請求項２】前記記録材は、互いに圧接した第１加熱ロ
    ーラおよび第２加熱ローラ間にて挟持搬送させることを
    特徴とする請求項１記載のトナー像加熱装置。
  3. 【請求項３】前記記録材は、所定間隔、離れた第１加熱
    ローラおよび第２加熱ローラ間を搬送されることを特徴
    とする請求項１記載のトナー像加熱装置。
  4. 【請求項４】前記第１加熱ローラおよび第２加熱ローラ
    の内、少なくとも一方の加熱ローラに対し記録材搬送方
    向下流側または上流側に回転体を設けるとともに、前記
    加熱ローラと前記回転体に無端ベルトを保持させたこと
    を特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のトナー像加
    熱装置。
  5. 【請求項５】前記無端ベルトを前記加熱ローラの軸方向
    において分割して設けたことを特徴とする請求項４記載
    のトナー像加熱装置。
  6. 【請求項６】前記無端ベルトを、前記ヒータの発熱領域
    の分割数に対応した数に分割して設けたことを特徴とす
    る請求項４または５記載のトナー像加熱装置。
  7. 【請求項７】前記加熱ローラおよび／または前記回転体
    は、その外周部に、前記分割された各無端ベルトの位置
    に対応させて山形部を有することを特徴とする請求項５
    または６記載のトナー像加熱装置。
  8. 【請求項８】トナー像を保持した記録材を加熱するトナ
    ー像加熱装置において、複数本のヒータを有する第１加
    熱ローラと、複数本のヒータを有し且つ第１加熱ローラ
    に対向して設けられた第２加熱ローラとを有することを
    特徴とするトナー像加熱装置。
JP10070608A 1997-05-09 1998-03-19 トナー像加熱装置 Pending JPH1124462A (ja)

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JP10070608A JPH1124462A (ja) 1997-05-09 1998-03-19 トナー像加熱装置
US09/071,940 US5961864A (en) 1997-05-09 1998-05-05 Toner image heating device
DE19820672A DE19820672C2 (de) 1997-05-09 1998-05-08 Heizwalzenfixiervorrichtung

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11961297 1997-05-09
JP9-119612 1997-05-09
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