(57)【要約】【課題】装置を汚すこと無く、安全に光沢ムラの無い画像を出力することができる電子写真記録装置の定着装置を提供する。【解決手段】記録媒体上に転写されたトナー像を遠赤外線を放射するランプと反射板で構成され、輻射熱により予備加熱をするプレヒーターと、記録媒体をプレヒーターに向かって搬送させる搬送装置と、プレヒーターの記録媒体搬送方向下流に配置された定着ローラと、定着用熱源を有する加熱ローラと、定着ローラと加熱ローラ間に掛け回された無端状定着ベルトと、定着ベルトを介して定着ローラに対向して設けられた加圧ローラを有し、記録媒体を定着ベルトと加圧ローラの間で挟持搬送して定着を行い、記録媒体搬送停止時に記録媒体への過熱を防止するために、プレヒータと記録媒体との間にシャッターが作動する定着装置で、プレヒーターの記録媒体搬送方向上流に記録媒体の幅を検出する手段を擁し、記録媒体の幅に応じてシャッターが稼動して記録媒体が通過しない部分の加熱を防止することを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上に転写されたトナー像を遠赤外線を放射するランプと反射板によって構成され、輻射熱によって予備加熱をするプレヒーターと、前記記録媒体を前記プレヒーターに向かって搬送させる搬送装置と、前記プレヒーターの記録媒体搬送方向下流に配置した定着ローラと、定着用熱源を有する加熱ローラと、前記定着ローラと前記加熱ローラ間に掛け回された無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトを介して定着ローラに対向して設けられた加圧ローラを有し、
前記記録媒体を前記定着ベルトと加圧ローラの間で挟持搬送して定着を行い、前記記録媒体搬送停止時に前記記録媒体への過熱を防止するために、プレヒータと前記記録媒体との間にシャッターが作動する定着装置において、
前記プレヒーターの記録媒体搬送方向上流に記録媒体の幅を検出する手段を擁し、前記記録媒体の幅に応じてシャッターが稼動して前記記録媒体が通過しない部分の加熱を防止することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１記載の定着装置において、前記プレヒーターの記録媒体搬送方向上流に記録媒体の厚さを検出する手段を擁し、前記記録媒体の厚さに応じてプレヒーターの出力する機能を有することを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などのトナー等の着色粒子を用いて画像を顕像化させる電子写真記録装置に係り、特に記録媒体の表面に形成されるトナー像を記録体に定着させる定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の定着装置は、例えば特許文献１に開示されている装置がある。この装置は、連続の印刷用紙を予め熱板であるプレヒーターで予熱してから、定着ローラと加圧ローラとの圧接で構成する挟持部に記録媒体を送って、熱定着するものである。このように、プレヒーターで用紙を予め加熱し、用紙温度を高めておくことは、高速領域にて定着性を上げる上で極めて有効である。
【０００３】
また従来公報２，３等には、遠赤外線による定着の際に、紙厚（紙質）検知により、ヒータの数や、ヒータ−記録媒体間の距離を制御することが記載されている。
【０００４】
また特許文献４には、遠赤外線を用いたプレヒータが記載されている。
【０００５】
また特許文献５には、遠赤外線のランプでシャッタ部材を設けることが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１２３８６４号公報
【特許文献２】特開昭５９−２２８２７４号公報
【特許文献３】特開昭５９−２２３４７３号公報
【特許文献４】特開２００２−１４８９７３号公報
【特許文献５】特開平０６−００３９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の定着装置が搭載されている２台の電子写真装置によって記録媒体の両面に画像を印刷する様に構成した電子写真印刷システムの場合、１台目の電子写真装置で定着された画像が２台目の電子写真装置では、裏面となる。また、トナーのガラス転移点はトナーの種類にもよるが６０〜８０℃程度である。
【０００８】
従って、印刷時は画像面と８０〜１１０℃に設定された２台目の電子写真装置のプレヒーターが接触するため、プレヒーターの加熱により軟らかくなったトナーがプレヒーター表面に付着し、プレヒーターの汚れや画像面の劣化に繋がる。
【０００９】
一方、一般的な近赤外線を放射する熱源を記録媒体上のトナーを加熱した場合、黒トナーとシアン、マゼンタ、イエロー等のカラートナーとで赤外線の吸収効率が変わるため、記録媒体上に黒トナーとカラートナーが混在するような転写画像では、色によって加熱ムラが生じる。この時の加熱ムラによって、定着後の画像に光沢ムラが生じることがある。
【００１０】
また、輻射熱を放射する熱源で紙などの記録媒体を加熱する場合、記録媒体搬送停止時に赤外線が集中する為、発煙及び発火の危険性が非常に高い。更に、ランプの加熱幅に対して幅の狭い記録媒体を搬送した場合、ランプが放射する赤外線が記録媒体以外の領域を加熱し、装置の発煙及び焼損に繋がる。
【００１１】
本発明の目的は、装置を汚すこと無く、安全に光沢ムラの無い画像を出力することができる電子写真記録装置の定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、記録媒体上に転写されたトナー像を遠赤外線を放射するランプと反射板によって構成され、輻射熱によって予備加熱をするプレヒーターと、前記記録媒体を前記プレヒーターに向かって搬送させる搬送装置と、前記プレヒーターの記録媒体搬送方向下流に定着ローラと、定着用熱源を有する加熱ローラと、前記定着ローラと前記加熱ローラ間に掛け回された無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトを介して定着ローラに対向して設けられた加圧ローラを有し、
前記記録媒体を上記定着ベルトと加圧ローラの間で挟持搬送して定着を行い、前記記録媒体搬送停止時に前記記録媒体への過熱を防止するために、プレヒータと前記記録媒体との間にシャッターが作動する定着装置において、
前記プレヒーターの記録媒体搬送方向上流に記録媒体の幅を検出する手段を擁し、前記記録媒体の幅に応じてシャッターが稼動して前記記録媒体が通過しない部分の加熱を防止することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記プレヒーターの記録媒体搬送方向上流に記録媒体の厚さを検出する手段を擁し、前記記録媒体の厚さに応じてプレヒーターの出力する機能を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は前述したような構成になっており、装置を汚すこと無く、安全に光沢ムラの無い画像を出力することができる電子写真記録装置の定着装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図３を用いて本発明の一実施例を説明する。図３は、本発明の実施例に係る定着装置の断面側面図である。
【００１６】
１はプレヒーター、２は定着ローラー、３は定着ベルト、４は加熱ローラー、５は加熱ローラー用ヒーターランプ、６は加圧ローラー、７はシャッター、８は記録媒体搬送装置、９は記録媒体幅検出センサー、１０は記録媒体厚み検出センサー、１１は記録媒体、１２は未定着トナー、１３は定着後の記録媒体である。
【００１７】
プレヒーター１は、複数の遠赤外線を放射するランプと各ランプの記録媒体１１に対する加熱効率を高めるための反射板により構成される。本実施例では、記録媒体の搬送速度７６２ｍｍ／ｓにて最大対応用紙連量２００ｋｇを９０℃に温めることを想定してワット密度０．０３３Ｗ／ｍｍ２の遠赤外線ランプを２０本とした。ランプ１本あたりの加熱面積は、記録媒体幅方向が５００ｍｍ、記録媒体搬送方向が５５ｍｍである。定着ベルト３は、定着ローラー２と加熱ローラー用ヒーターランプ５によって温められた加熱ローラー４に掛け回されている。記録媒体１１は、定着ベルトを介して定着ローラー２と加圧ローラー６によって加圧、挟持され、記録媒体搬送装置８と合わせて搬送される。
【００１８】
シャッター７は、記録媒体１１の搬送が停止した時及び記録媒体幅検出センサー９によって記録媒体の幅を検出し、記録媒体が通過しない部分の遠赤外線を遮断するものである。記録媒体厚み検出センサー１０により記録媒体の厚みを検出し、プレヒーター１のランプ点灯本数を制御する。検出する記録媒体の厚みをＴとすると、０．２１１ｍｍ＜Ｔ≦０．２４２ｍｍでは点灯本数２０本とする。０．１０７ｍｍ＜Ｔ≦０．２１１ｍｍでは、点灯本数１０本とする。Ｔ≦０．１０７ｍｍでは点灯させない。
【００１９】
記録媒体１１上の未定着トナー１２は、プレヒーター１及び定着ベルト３を介して定着ローラー２と加圧ローラー６によって加圧、挟持により定着され定着後トナー１３となる。
【００２０】
以上述べた本発明によれば、プレヒーター１が記録媒体１１と接触しないため、２台の電子写真装置によって記録媒体の両面に画像を印刷する様に構成した電子写真印刷システムの場合で２台目の電子写真装置では、裏面に１台目の定着後画像が来ても、プレヒーターの汚れや画像面の劣化にならない。
【００２１】
また、プレヒーターのランプを遠赤外線を輻射熱を発するものとする事により、黒トナーとシアン、イエロー、マゼンタなどのカラートナーとの吸収効率の差が小さく、近赤外線を放射するランプと比較し、転写画像を均一に加熱することが可能である。
【００２２】
近赤外線と遠赤外線のトナーへの吸収効率を確認するため、近赤外ランプと遠赤外ランプのトナー各色の昇温時間を評価実験を実施した。
【００２３】
実験結果を近赤外ランプは図１、遠赤外ランプは図２に示す。グラフの横軸が赤外線の輻射時間縦軸がトナーの温度である。記録媒体は用紙連量１３５ｋｇの普通紙を用いた。実験に使用したランプのワット密度０．０３３Ｗ／ｍｍ２である。
【００２４】
図１及び図２に示されている通り、１秒程度の照射時間で記録媒体は、１００℃付近まで上昇する。実験では記録媒体は２００℃付近で発煙したため、記録媒体搬送停止時は、速やかに赤外線を遮断する必要がある。ランプと記録媒体に金属のシャッターを設ける事により発煙や焼損を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】近赤外ランプを用いた場合のトナー各色の昇温時間を評価実験をした結果を示す特性図である。
【図２】遠赤外ランプを用いた場合のトナー各色の昇温時間を評価実験をした結果を示す特性図である。
【図３】本発明の実施例に係る定着装置の断面側面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１はプレヒーター、２は定着ローラー、３は定着ベルト、４は加熱ローラー、５は加熱ローラー用ヒーターランプ、６は加圧ローラー、７はシャッター、８は記録媒体搬送装置、９は記録媒体幅検出センサー、１０は記録媒体厚み検出センサー、１１は記録媒体、１２は未定着トナー、１３は定着後の記録媒体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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