JPH0887191A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】簡単な構成でありながら、加熱ローラの非通紙
部における温度上昇を低減させることができ、定着装置
の立ち上がり時間の短縮と、省エネルギ化を可能とした
定着装置を提供する。 【構成】加熱ローラ６２と加圧ローラ６４との接触位置
（ニップ部）６６よりも回転方向下流側に、加熱ローラ
６２の軸方向の温度分布が均一にする熱伝導手段８０を
設けたものとなっている。熱伝導手段８０は、芯材９０
ａの外側に熱伝導の高い部材である銅製のパイプ材９０
ｂを組み合わせた温度均一化ローラ９０を押し当て、従
動で回転できるようにしてある。これにより、定着の能
力、立上がり時間に最も影響するニップ部分６６の性能
を変えることなく、見掛上、加熱ローラ６２の断面積を
増やして、軸方向の温度ムラをなくすようにしたもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、静電複写機、
レーザプリンタ等の画像形成装置に適用される定着装置
に係わり、詳しくは、粉体現像剤からなる現像剤像を像
担持体に溶着するための加熱ローラ型の定着装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真方式の画像形成装置にお
いて、小型の構成でありながら安定した定着が可能であ
るといった特長を有するところから、加熱ローラ型定着
装置が広く適用されている。

【０００３】この加熱ローラ型定着装置は、粉体現像剤
（トナー）からなる現像剤像（トナー像）を担持した像
担持体（用紙）を加熱しつつ搬送する加熱ローラと、こ
の加熱ローラに対して前記像担持体を押圧しつつ搬送す
る加圧ローラとを備え、これら加熱ローラと加圧ローラ
との圧接部（ニップ部）である定着ポイントを像担持体
が通過することで、この像担持体上の現像剤像を溶融圧
着するようになっている。

【０００４】従来、この加熱ローラ型の定着装置におい
ては、加熱ローラとして、肉厚をある程度厚くした熱容
量の大きなアルミ部材を使用していたが、定着に必要な
所定の温度（１８０℃程度）にするまでの立ち上がり時
間が長くかかるばかりでなく、消費電力が大きくなると
いった問題があり、改善が望まれていた。

【０００５】そこで、近時、定着装置の立ち上がり時間
を短縮し、省エネルギ効果を狙うため、加熱ローラの薄
肉化を図り、定着装置の熱容量を削減して対処すること
が検討されている。

【０００６】しかし、加熱ローラの薄肉化は、その断面
積を小さくすることとなり、軸方向の温度分布が不均一
になりやすいため小さい像担持体である用紙を連続的に
通紙した場合、非通紙部（非通過領域）の温度が上昇が
起こり易いという欠点があった。すなわち、従来、Ａ３
サイズ用の定着装置にＡ４サイズ用紙を縦に連続的に送
ると、設定温度１８０℃に対して、非通紙部の温度が、
設定温度よりも６０℃から８０℃上昇してしまうことが
あり、安全性やその他の面で極めて好ましくない。

【０００７】そこで、これに対処すべく、用紙のサイズ
に合わせたヒータを複数設け、サイズにより選択的に加
熱するものや、加熱ローラにヒートパイプを組込んだも
の、あるいは加熱ローラ内部の空気の流動を積極に起こ
すもの等が提案されているが、コスト面、メンテナンス
性、小型化を考慮すると、あまり現実的な解決策とはい
えず、実用化されていないのが現状である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、加熱ロ
ーラ型の定着装置において、定着装置の立ち上がり時間
を短縮し、省エネルギ効果を得るべく、加熱ローラを薄
肉化して熱容量を削減した場合、軸方向の温度分布が不
均一になり易く、非通紙部の温度上昇が起こり易いとい
う欠点があり、実用化されていないのが現状である。

【０００９】本発明は上記事情に基づきなされたもの
で、その目的とするところは、簡単な構成でありなが
ら、加熱ローラの非通紙部における温度上昇を低減させ
ることができ、定着装置の立ち上がり時間の短縮と、省
エネルギ化を可能とした定着装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題を解決
するための第１の手段として、粉体現像剤からなる現像
剤像を担持した像担持体を加熱しつつ搬送する加熱ロー
ラと、この加熱ローラに対して前記像担持体を押圧しつ
つ搬送する加圧ローラとからなり、前記現像剤像を像担
持体に溶融定着する定着手段と、この定着手段の前記加
熱ローラの表面、かつ前記加熱ローラと前記加圧ローラ
との接触位置よりも前記加熱ローラの回転方向下流部に
接触して設けられた熱伝導率の高い材料で構成された熱
伝導部材を有し、前記加熱ローラの軸方向の温度を均一
化する熱伝導手段とを具備してなる構成としたものであ
る。

【００１１】また、第２の手段として、粉体現像剤から
なる現像剤像を担持した像担持体を加熱しつつ搬送する
加熱ローラと、この加熱ローラに対して前記像担持体を
押圧しつつ搬送する加圧ローラとからなり、前記現像剤
像を像担持体に溶融定着する定着手段と、この定着手段
の前記加熱ローラの表面、かつ前記加熱ローラと前記加
圧ローラとの接触位置よりも前記加熱ローラの回転方向
下流部であり、前記像担持体のサイズ変更に伴う非通過
領域に対して接離自在に設けられた熱伝導率の高い材料
で構成された放熱部材、及び該放熱部材を前記像担持体
のサイズ変更に伴う非通過領域に対して接触させる放熱
部材接離手段を有し、前記加熱ローラの軸方向の温度を
均一化する放熱手段とを具備してなる構成としたもので
ある。

【００１２】また、第３の手段として、粉体現像剤から
なる現像剤像を担持した像担持体を加熱しつつ搬送する
加熱ローラと、この加熱ローラに対して前記像担持体を
押圧しつつ搬送する加圧ローラとからなり、前記現像剤
像を像担持体に溶融定着する定着手段と、この定着手段
の前記加圧ローラの表面、かつ前記加熱ローラと前記加
圧ローラとの接触位置よりも前記加圧ローラの回転方向
下流部に接触して設けられた熱伝導率の高い材料で構成
された熱伝導部材を有し、前記加圧ローラの軸方向の温
度を均一化することで前記加熱ローラの軸方向の温度分
布を均一にする熱伝導手段とを具備してなる構成とした
ものである。

【００１３】また、第４の手段として、粉体現像剤から
なる現像剤像を担持した像担持体を加熱しつつ搬送する
加熱ローラと、この加熱ローラに対して前記像担持体を
押圧しつつ搬送する加圧ローラとからなり、前記現像剤
像を像担持体に溶融定着する定着手段と、この定着手段
の前記加圧ローラの表面、かつ前記加熱ローラと前記加
圧ローラとの接触位置よりも前記加圧ローラの回転方向
下流部であり、前記像担持体のサイズ変更に伴う非通過
領域に対して接離自在に設けられた熱伝導率の高い材料
で構成された放熱部材、及び該放熱部材を前記像担持体
のサイズ変更に伴う非通過領域に対して接触させる放熱
部材接離手段を有し、前記加圧ローラの軸方向の温度を
均一化することで前記加熱ローラの軸方向の温度分布を
均一にする放熱手段とを具備してなる構成としたもので
ある。

【００１４】また、第４の手段として、サイズに係わり
なく、一方向に寄せた片側基準状態で送り込まれる像担
持体上の粉体現像剤からなる現像剤像を定着する定着装
置であって、内部に棒状熱源を収容し、前記現像剤像を
担持した像担持体を加熱しつつ搬送する加熱ローラと、
この加熱ローラに対して前記像担持体を押圧しつつ搬送
する加圧ローラとからなり、前記現像剤像を像担持体に
溶融定着する定着手段と、この定着手段の前記加熱ロー
ラ内の棒状熱源を、前記像担持体の通過部分に対応する
ようにその軸方向に移動させる熱源移動手段と、を具備
してなる構成としたものである。

【００１５】

【作用】上記第１の手段の定着装置によれば、加熱ロー
ラの表面、かつ加熱ローラと加圧ローラとの接触位置よ
りも加熱ローラの回転方向下流部に、熱伝導率の高い材
料で構成された熱伝導部材を接触させたから、見掛上、
加熱ローラの、ニップ部（加圧ローラとの接触位置であ
る加熱部）以外の厚みを増し、熱伝導率を向上させて、
加熱ローラ軸方向の温度ムラを低減させ、加熱ローラの
非通紙部における温度上昇を低減させることができる。
これにより、定着装置の立ち上がり時間の短縮と、省エ
ネルギ化が可能となる。

【００１６】上記第２の手段の定着装置によれば、加熱
ローラの表面、かつ加熱ローラと加圧ローラとの接触位
置よりも加熱ローラの回転方向下流部の、像担持体のサ
イズ変更に伴う非通過領域に対して、熱伝導率の高い材
料で構成された放熱部材を接触させたから、見掛上、加
熱ローラの非通紙部の熱を放熱させて、加熱ローラ軸方
向の温度ムラを低減させ、加熱ローラの非通紙部におけ
る温度上昇を低減させることができる。これにより、定
着装置の立ち上がり時間の短縮と、省エネルギ化が可能
となる。

【００１７】上記第３の手段の定着装置によれば、加圧
ローラの表面、かつ加熱ローラと加圧ローラとの接触位
置よりも加圧ローラの回転方向下流部に、熱伝導率の高
い材料で構成された熱伝導部材を接触させたから、見掛
上、加圧ローラの軸方向の温度分布を積極的に均一化し
てこれに転接する加熱ローラの非通紙部における温度上
昇を低減させることができる。これにより、定着装置の
立ち上がり時間の短縮と、省エネルギ化が可能となる。

【００１８】上記第４の手段の定着装置によれば、加圧
ローラの表面、かつ加熱ローラと加圧ローラとの接触位
置よりも加圧ローラの回転方向下流部の、像担持体のサ
イズ変更に伴う非通過領域に対して、熱伝導率の高い材
料で構成された放熱部材を接触させたから、見掛上、加
圧ローラの非通紙部の熱を放熱させて、加圧ローラの軸
方向の温度分布を積極的に均一化してこれに転接する加
熱ローラの非通紙部における温度上昇を低減させること
ができる。これにより、定着装置の立ち上がり時間の短
縮と、省エネルギ化が可能となる。

【００１９】上記第５の手段の定着装置によれば、加熱
ローラ内の棒状熱源を、前記像担持体の通過部分に対応
するようにその軸方向に移動させるようにしたから、加
熱ローラの非通紙部の温度上昇を防ぐことができ、これ
により、定着装置の立ち上がり時間の短縮と、省エネル
ギ化が可能となる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例につき図１ない
し図４を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１
の一実施例の定着装置５０を適用した画像形成装置１の
内部構成を示す。

【００２１】筐体である装置本体２内には、帯電、露
光、現像、転写、清掃等の画像形成プロセスにより画像
を形成する画像形成手段４が内蔵されている。また、装
置本体２の上面には、原稿載置台としてのプラテンガラ
ス６およびこのプラテンガラス６上にセットされた原稿
Ｄを押さえるプラテンカバー８が設けられている。

【００２２】さらに、装置本体２の上面前端縁部には、
入力／表示手段としてのコントロールパネル（図示しな
い）が配置されている。装置本体２の底部には、画像形
成手段４に供給される像担持体としての用紙（転写材）
Ｐを収容した給紙カセット１０が装着されているととも
に、装置本体２の右側には手差し給紙台１２が、また、
装置本体２の左側には、定着済の用紙Ｐを収容する排紙
トレイ１４が装備されている。

【００２３】また、前記画像形成手段４は、次のような
構成となっている。すなわち、図１に示すように、装置
本体２内のほぼ中央部に像支持体としての感光体ドラム
１６が回転自在に設けられている。

【００２４】この感光体ドラム１６の周囲には、その回
転方向（矢印Ａ方向）に沿って、感光体ドラム１６に光
を照射して残留電荷を除去する残留電荷除去手段として
の前露光装置１８、感光体ドラム１６の表面を一様に帯
電する帯電手段としての帯電装置２０、非画像形成領域
の電荷を除去するＬＥＤ消去アレイ２２、装置本体２内
上部に配設された露光手段（静電潜像形成手段）として
の光学系移動式の露光装置２４によりスリット露光され
ることで感光体ドラム１６の表面に形成された静電潜像
を粉体現像剤（以後、トナーという）を用いて現像する
現像手段としての現像装置２６が順に配設されている。

【００２５】さらに、感光体ドラム１６に形成された粉
体像としてのトナー像を給紙カセット１０あるいは手差
し給紙台１２から給送される像担持体としての用紙（普
通紙、ＯＨＰシート等）Ｐに対して転写する転写手段と
しての転写装置２８、トナー像が転写された用紙Ｐを感
光体ドラム１６から剥離する剥離手段としての剥離装置
３０、及び、感光体ドラム１６に残存するトナーを掻落
とす清掃手段としてのクリーナ装置３２が順に配置され
ている。

【００２６】また、装置本体２内には、前記給紙カセッ
ト１０からピックアップローラ及び給紙ローラ等からな
る給紙装置３４を介して取出し給送された用紙Ｐあるい
は手差し給紙台１２から給紙装置３６を介して給送され
る用紙Ｐを、転写装置２８と感光体ドラム１６との間の
像転写部３８を経て排紙トレイ１４に導く用紙搬送路４
０が形成されている。

【００２７】用紙搬送路４０には、像転写部３８よりも
上流側に位置して、整位手段および搬送手段を兼用する
レジストローラ対４２が、さらに、これより上流側に用
紙検知手段としてのレジストローラ前検知器４４が配設
されているとともに、前記レジストローラ対４２と像転
写部３８との間には、案内手段としての進入ガイド４６
が配設されている。

【００２８】また、像転写部３８よりも下流側に位置し
て、無端ベルトを有する搬送装置４８、本発明の加熱ロ
ーラ式の定着装置５０、および排紙ローラ対５２が配設
された状態となっている。

【００２９】しかして、原稿Ｄの複写にあたっては、感
光体ドラム１６が矢印Ａ方向に回転するとともに前露光
装置１８により残留電荷が除去された後、帯電装置２０
により一様に帯電される。

【００３０】ついで、一様に帯電された感光体ドラム１
６上に光学系移動式の露光装置２４により原稿Ｄが走査
されて感光体ドラム１６上にスリット露光され、感光体
ドラム１６上に原稿Ｄに対応する静電潜像が形成される
ことになる。

【００３１】感光体ドラム１６上に形成された静電潜像
は、現像装置２６によりトナーが付与されて現像され、
感光体ドラム１６上にトナー像が形成される。一方、こ
の感光体ドラム１６上へのトナー像の形成動作に並行し
て、給紙カセット２０あるいは手差し給紙台２２から給
送された用紙Ｐが、停止中のレジストローラ対４２に突
き当たって先端整位が行われる。

【００３２】そして、レジストローラ前検知器４４によ
り先端検知が行われて所定時間経過後、レジストローラ
対４２が回転して用紙Ｐが像転写部３８に向けて搬送が
開始される。この搬送される用紙Ｐは、進入ガイド４６
により用紙Ｐの先端が感光体ドラム１６に密着するよう
に案内されて像転写部３８に送り込まれ、転写装置２８
の働きにより感光体ドラム１６上のトナー像が用紙Ｐに
転写される。

【００３３】ついで、トナー像が転写された用紙Ｐは、
ＡＣコロナ放電による剥離装置３０により剥離された
後、搬送装置４８を介して定着装置５０に導かれ、この
定着装置５０によってトナー像が用紙Ｐに溶融定着され
る。この後、用紙Ｐは、排紙ローラ対５２により排紙ト
レイ１４上に排出される。

【００３４】一方、用紙Ｐにトナー像が転写された後の
感光体ドラム１６は、クリーナ装置３２により残留トナ
ーが除去され、次の複写動作を可能にしている。次に、
図２ないし図４を参照して本発明の第１の実施例の定着
装置５０について説明する。

【００３５】まず、図２を参照して全体構成について説
明する。定着装置５０は、用紙搬送路４０の上面側に位
置すると共に熱源であるヒータランプ６０を内蔵した加
熱ローラ（ヒートローラ）６２と、前記用紙搬送路２０
の下面側に設けられた加圧ローラ（プレスローラ）６４
を備えた構成となっている。

【００３６】加圧ローラ６４は、加圧機構（図示せず）
によって前記加熱ローラ６２に対して圧接されていて、
一定のニップ幅を持つように維持されており、加熱ロー
ラ６２は駆動モータ（図示せず）により矢印方向に駆動
され、加圧ローラ６４は従動で矢印方向に回転するよう
になっている。

【００３７】また、加熱ローラ６２の周上には、加熱ロ
ーラ６０と加圧ローラ６２との接触位置（ニップ部）６
６よりも回転方向下流側に、用紙Ｐを加熱ローラ６２か
ら剥離させ排紙ロ−ラ対５２方向へ案内する剥離爪７
４、加熱ローラ６２上にオフセットされたトナーや紙屑
等のゴミを除去するクリーニング部材７６、加熱ローラ
６２の温度を検出するサーミスタ７８、及び後述する熱
伝導手段８０が順次設けられている。

【００３８】サーミスタ７４は、図示しない制御回路に
接続され、検出した加熱ローラ６２の表面温度を制御回
路に供給する。表面温度が定着温度に満たない場合に
は、熱源であるヒータランプ６０への給電を継続し、定
着温度を超える場合には、ヒータランプ６０の給電を断
つ。そして、加熱ローラ６２の表面温度を常に一定の範
囲、すなわち、トナー像を定着するのに十分な温度（１
８０±５℃程度）を保つように制御するようになってい
る。

【００３９】また、加熱ローラ６２および加圧ローラ６
４は、上部ケーシング６８および下部ケーシング７０か
らなるハウジング７２により囲まれており、定着に必要
な良好な温度雰囲気を確保するように外部に極力熱が逃
げないような構造となっている。

【００４０】また、加熱ローラ６２と加圧ローラ６４か
らなる定着手段８２の入口側、すなわち、加熱ローラ６
２と加圧ローラ６４との圧接部である定着ポイント６６
の手前側には、ガイド手段である入口ガイド８４が設け
られており、この入口ガイド８４を介してトナー像が形
成された用紙Ｐを前記定着ポイント６６に導くように構
成されている。

【００４１】また、定着ポイント６６の排出側には、ガ
イド手段である出口ガイド８６が設けられており、定着
ポイント６６を通過した用紙Ｐを排紙ロ−ラ対５２に導
くように構成されている。

【００４２】そして、定着ポイントである加熱ローラ６
０と加圧ローラ６２との接触位置（ニップ部）６６を用
紙Ｐが通過することで、この用紙Ｐ上のトナーＴが加熱
されて溶融すると共に、ニップ部圧力により用紙Ｐに浸
透し定着される。さらに、加熱ローラ６０と加圧ローラ
６２、及び排紙ローラ対５２の回転に伴い排紙トレイ１
４上に排紙される。

【００４３】また、本実施例においては、定着装置の立
ち上がり時間を短縮し、省エネルギ効果、すなわち、待
機時の余熱を無くすために、加熱ローラ６２として外径
３０ｍｍ、０．８ｍｍ厚の鉄製のローラを用い、熱容量
を小さくしたものとなっている。また、トナーのオフセ
ットを防止するため、表面に１００μｍのテフロンコー
ティングを施してある。

【００４４】また、加圧ローラ６４は、同様に外径３０
ｍｍで金属製の芯材に５ｍｍ厚のシリコーンゴムを巻
き、ニップの形成を行うようにしてある。また、熱源６
０は、６００Ｗのハロゲンランプヒータを用いており、
サーミスタ７８によりオン、オフ制御を行っている。

【００４５】なお、通常、電子写真方式で用いられる、
複写機、プリンタなどでは名刺サイズからＡ３サイズま
で（あるいはさらに大きなサイズに対応する物もある
が、）選択的に転写材である用紙Ｐを用いる構造になっ
ており、定着装置にも様々なサイズの用紙Ｐが進入する
こととなる。

【００４６】本実施例のように、省エネルギ効果を狙う
ため、熱容量を削減する目的で加熱ローラ６２を薄肉化
した定着装置５０では、加熱ローラ６２の断面積を小さ
くすることとなり、上述のような小さなサイズの用紙Ｐ
を連続で定着するような場合は、この加熱ローラ６２の
軸方向の温度分布が不均一になりやすく、用紙Ｐの非通
過領域である非通紙部の温度上昇が起こりやすいという
欠点がある。

【００４７】そこで、この実施例では、加熱ローラ６２
の軸方向の温度分布が均一にする熱伝導手段８０を設け
たものとなっている。熱伝導手段８０は、図３及び図４
に示すように、外径１０ｍｍの芯材９０ａの外側に外径
２０ｍｍ，厚さ５ｍｍの熱伝導の高い部材である銅製の
パイプ材９０ｂを組み合わせた熱伝導部材としての温度
均一化ローラ９０を押し当て、従動で回転できるように
してある。

【００４８】これにより、定着の能力、立上がり時間に
最も影響するニップ部分６６の性能を変えることなく、
見掛上、加熱ローラ６２の断面積を増やす効果があり、
軸方向の温度ムラをなくすことが可能となった。

【００４９】すなわち、従来、Ａ３サイズ用の定着装置
にＡ４サイズの用紙Ｐを縦に連続的に送ると設定温度１
８０℃に対し、非通紙部の温度が６０℃から８０℃上昇
していたが、この温度均一化ローラ９０を設けることに
より４０℃以下に押さえることができた。

【００５０】図５及び図６は、上述の第１の実施例の変
形例を示すものである。なお、上述の第１の実施例と異
なる部分のみを説明し、同一部分は同一の符号を付して
重複説明を省略する。

【００５１】この第１の実施例の変形例は、熱伝導部材
としての温度均一化ローラ９０に代えて、０．８ｍｍ厚
の銅板からなる板バネ構造の温度均一化部材９０′を加
熱ローラ６２に接触させるようにしたものであり、軸方
向の熱伝導を良くするため、非接触部分はその厚さを増
して、５ｍｍとしてある。

【００５２】前述の第１の実施例の温度均一化ローラ９
０と同様に、非通紙部の温度を４０℃以下に押さえるこ
とが可能となることが実験的に確認されている。なお、
温度均一化ローラ９０や板バネ構造の温度均一化部材９
０′の設定位置としては、クリーニング部材７６の下流
でその接触部分の汚れを防ぐ事が重要となるが、ライフ
性能の面ではローラ形状の方が勝っており、温度均一化
ローラ９０の表面にさらにクリーニング部材を設ける事
により、さらに性能を安定化できることは容易に類推で
きることはいうまでもない。

【００５３】また、熱伝導率については、鉄でもその効
果が認められる事から、５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）は必要とな
る。さらにこの温度均一化ローラ９０、温度均一化部材
９０′共に加熱ローラ６２とのニップ幅が大きければさ
らに、その効果は大きくすることが可能であり、シリコ
ンゴム等に熱伝達率を向上させるための材料を添加させ
ることで同様の効果が期待できるのは言うまでもない。

【００５４】つぎに、図７及び図８を参照して、本発明
の第２の実施例について説明する。なお、上述の第１の
実施例と異なる部分のみを説明し、同一部分は同一の符
号を付して重複説明を省略する。

【００５５】この第２の実施例は、加熱ローラ６２の表
面、かつ加熱ローラ６２と加圧ローラ６４との接触位置
（ニップ部）６６よりも加熱ローラ６２の回転方向下流
部であり、用紙Ｐのサイズ変更に伴う非通過領域として
の非通紙部（図８中、斜線で示す領域）６２Ａ，６２Ａ
に対して接離自在に設けられた熱伝導率の高い材料で構
成された放熱部材としての放熱ローラ１００と、この放
熱ローラ１００を用紙Ｐのサイズ変更に伴う非通過領域
６２Ａ，６２Ａに対して接触させる放熱部材接離手段と
しての放熱ローラ接離手段１０２とからなる放熱手段１
０４を組込み、加熱ローラ６２の軸方向の温度を均一化
するようにしたものである。

【００５６】放熱ローラ１００は、外径１０ｍｍの芯材
１００ａの外側に、外径２０ｍｍ，厚さ５ｍｍの熱伝導
の高い部材である銅製のパイプ材１００ｂ，１００ｂを
取り付けたものであり、紙サイズに合わせてパイプ材１
００ｂ，１００ｂが非通紙部６２Ａ，６２Ａに押し当て
られ従動で回転できるようになっている。

【００５７】また、放熱ローラ接離手段１０２は、放熱
ローラ１００の芯材１００ａを保持し支軸１０６を回動
中心とするアーム１０８と、このアーム１０８を回動変
位する作動源であるソレノイド１１０とを有する。そし
て、各サイズ毎に設けられた専用給紙カセットの動作を
検知してソレノイド１１０のＯＮ−ＯＦＦ動作させ、前
記放熱ローラ１００の両端部に配設されたパイプ材１０
０ｂ，１００ｂが非通紙部６２Ａ，６２Ａに押し当てら
れたり、離れたりするようになっている。

【００５８】これにより、定着の能力、立上がり時間に
最も影響するニップ部分６６の性能を変えることなく、
非通紙部６２，６２Ａの温度上昇を防ぐことが可能とな
った。

【００５９】すなわち、従来、Ａ３サイズ用の定着装置
にＡ４サイズの用紙Ｐを縦に連続的に送ると設定温度１
８０℃に対し、非通紙部の温度が６０℃から８０℃上昇
していたが、この放熱ローラ１００を設けることにより
４０℃以下に押さえることができた。

【００６０】図９及び図１０は、上述の第２の実施例の
第１変形例を示すものである。なお、上述の実施例と異
なる部分のみを説明し、同一部分は同一の符号を付して
重複説明を省略する。

【００６１】この第２の実施例の変形例は、放熱部材と
しての放熱ローラ１００に代えて、０．８ｍｍ厚の銅板
からなる板バネ構造の放熱板１００′を加熱ローラ６２
に接離させるようにしたものであり、軸方向の熱伝導を
良くするため、非接触部分はその厚さを増して、５ｍｍ
としてある。

【００６２】さらに、放熱のために、通常のヒートシン
クのようにフィンを設け、さらに放熱効果を上げてあ
り、ローラ形状と同様に４０℃以下に押さえることが可
能となることが実験的に確認されている。

【００６３】なお、放熱ローラ１００や放熱板１００′
の設定位置としては、クリーニング部材７６の下流でそ
の接触部分の汚れを防ぐ事が重要となるが、ライフ性能
の面ではローラ形状の方が勝っており、放熱ローラ１０
０のパイプ材１００ｂ，１００ｂの表面にさらにクリー
ニング部材を設ける事により、さらに性能を安定化でき
ることは容易に類推できることはいうまでもない。

【００６４】また、熱伝導率については、鉄でもその効
果が認められる事から、５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）は必要とな
る。さらにこの放熱ローラ１００や放熱板１００′共に
加熱ローラ６２とのニップ幅が大きければさらに、その
効果は大きくすることが可能であり、シリコンゴム等に
熱伝達率を向上させるための材料を添加させることで同
様の効果が期待できるのは言うまでもない。

【００６５】また、図１１及び図１２は、上述の第２の
実施例の第２変形例を示すものである。なお、上述の実
施例と異なる部分のみを説明し、同一部分は同一の符号
を付して重複説明を省略する。

【００６６】この第２の実施例の第２変形例は、加熱ロ
ーラ６２と加圧ローラ６４の両方に接触し得る大きさ、
かつ中央部に用紙Ｐが通過可能な大きさの開口部１２０
ａを有する板バネ構造の放熱板１２０と、放熱板１２０
を用紙Ｐのサイズ変更に伴う非通過領域６２Ａ，６２Ａ
に対して接触させる放熱部材接離手段としての放熱板接
離手段１２２とからなる放熱手段１２４を組込み、加熱
ローラ６２の軸方向の温度を均一化すると共に、加熱ロ
ーラ６２からの放熱エネルギを加圧ローラ６４の加熱に
利用し、これにより省エネ効果をさらに狙うことが可能
としたものである。

【００６７】前記放熱板１２０は、支軸１２６により回
動可能に支持されていると共に、放熱板１２０の上端部
には放熱ローラ接離手段１２２としてのソレノイド１２
８が連結されている。そして、各サイズ毎に設けられた
専用給紙カセットの動作を検知してソレノイド１２８の
ＯＮ−ＯＦＦ動作がなされ、加熱ローラ６２の非通紙部
６２Ａ，６２Ａの放熱を必要とする小さいサイズの用紙
Ｐの通過時には、図１１の実線で示す位置とし、放熱板
１２０の縦枠部分１２０ｂ，１２０ｂを加熱ローラ６２
の非通紙部６２Ａ，６２Ａに押し当てると共に下枠部１
２０ｃを加圧ローラ６２に接触させる。また、放熱を必
要としない大きいサイズの用紙Ｐを定着する時には放熱
板１２０を図１１の二点鎖線で示す位置とし、用紙搬送
路４０から退避させた状態とするようになっている。

【００６８】なお、第２の実施例（変形例を含む）にお
いて、ソレノイド１１０，１２８のＯＮ−ＯＦＦ動作
を、各サイズ毎に設けられた専用給紙カセットの動作を
検知してソレノイドにより接離動作を行わせているが、
さらに別の紙サイズ検知機構を設けて、動作の選択を行
うことも可能である。

【００６９】つぎに、図１３及び図１４を参照して、本
発明の第３の実施例について説明する。なお、前述の第
１の実施例（図３，図４）と異なる部分のみを説明し、
同一部分は同一の符号を付して重複説明を省略する。

【００７０】この第３の実施例は、加圧ローラ６４の表
面に、熱伝導率の高い材料で構成された熱伝導部材とし
ての温度均一化ローラ９０を接触させ、加圧ローラ６４
の軸方向の温度を均一化することで加熱ローラ６２の軸
方向の温度分布を均一にするようにしたものである。こ
の実施例においても、非通紙部の温度上昇を低く押さえ
ることが確認できた。

【００７１】図１５及び図１６は、上述の第３の実施例
の変形例を示すものである。なお、前述の第１の実施例
の変形例（図５，図６）と異なる部分のみを説明し、同
一部分は同一の符号を付して重複説明を省略する。

【００７２】この第３の実施例の変形例は、加圧ローラ
６４の表面に、熱伝導率の高い材料で構成された熱伝導
部材としての板バネ構造の温度均一化部材９０′を接触
させ、加圧ローラ６４の軸方向の温度を均一化すること
で加熱ローラ６２の軸方向の温度分布を均一にするよう
にしたものである。この実施例においても、非通紙部の
温度上昇を低く押さえることが確認できた。

【００７３】つぎに、図１７及び図１８を参照して、本
発明の第４の実施例について説明する。なお、前述の第
２の実施例（図７，図８）と異なる部分のみを説明し、
同一部分は同一の符号を付して重複説明を省略する。

【００７４】この第４の実施例は、加圧ローラ６４の用
紙Ｐのサイズ変更に伴う非通過領域としての非通紙部
（図１８中、斜線で示す領域）６４Ａ，６４Ａに対して
接離自在に設けられた熱伝導率の高い材料で構成された
放熱部材としての放熱ローラ１００と、この放熱ローラ
１００を用紙Ｐのサイズ変更に伴う非通過領域６４Ａ，
６４Ａに対して接触させる放熱部材接離手段としての放
熱ローラ接離手段１０２とからなる放熱手段１０４を組
込み、加圧ローラ６４の軸方向の温度を均一化すること
で加熱ローラ６２の軸方向の温度分布を均一にするよう
にしたものである。この実施例においても、非通紙部の
温度上昇を低く押さえることが確認できた。

【００７５】図１９及び図２０は、上述の第４の実施例
の変形例を示すものである。なお、前述の実施例（図
９、図１０）と異なる部分のみを説明し、同一部分は同
一の符号を付して重複説明を省略する。

【００７６】この第４の実施例の変形例は、第４の実施
例の放熱ローラ１００に代えて板バネ構造の放熱板１０
０′を加圧ローラ６４の用紙Ｐのサイズ変更に伴う非通
過領域としての非通紙部（図２０中、斜線で示す領域）
６４Ａ，６４Ａに対して接離する構成としたものであ
り、この実施例においても、非通紙部の温度上昇を低く
押さえることが確認できた。

【００７７】つぎに、図２１を参照して、本発明の第５
の実施例について説明する。なお、前述の各実施例と異
なる部分のみを説明し、同一部分は同一の符号を付して
重複説明を省略する。

【００７８】この実施例は、サイズに係わりなく、一方
向に寄せた片側基準状態で用紙Ｐが搬送される画像形成
装置に適用する定着装置であり、加熱ローラ６２内の棒
状熱源であるハロゲンランプ等のヒータランプ６０をそ
の軸方向に移動させる熱源移動手段としてのヒータラン
プ移動手段１３０を設け、用紙Ｐの通過部分にのみ対応
するようにヒータランプ６０の位置を変えるようにした
ものである。

【００７９】また、ヒータランプ６０の移動時の移動ガ
イド、並びに、電力供給用のケーブル類（共に図示しな
い）は耐熱製の樹脂で行うことが望ましく、本実施例で
は（株）東レのＴＩポリマを用いている。

【００８０】ヒータランプ移動手段１３０は、ヒータラ
ンプ６０を保持するヒータホルダ１３２をソレノイド１
３４を介して移動させるもので、ソレノイド１３４を図
示しない各紙サイズ専用の給紙カセット１０の装着動作
に基づいてＯＮ−ＯＦＦすることで、ヒータランプ６０
をＡ３サイズ、Ａ４縦サイズに合わせて、８０ｍｍ以下
で軸方向に移動させている。これにより定着の能力、立
上がり時間を変えることなく、加熱ローラの非通紙部の
温度上昇を防ぐことが可能となる。

【００８１】さらに、細かな紙サイズに合わせた移動を
考慮することも可能であるが、実際には上記以外のサイ
ズを連続して印字する機会は少なく、この移動手段で実
用上の問題は起こっていない。

【００８２】また本実施例では、その動作を図示しない
各紙サイズ専用の給紙カセットの動作に基づいて行って
いるが、専用サイズの紙サイズ検知機構を設けて行って
も良い。その他、本発明は、本発明の要旨を変えない範
囲で種々変形実施可能なことは勿論である。

【００８３】

【発明の効果】本発明は以上説明したようにしたから、
次のような効果を奏する。請求項１記載の定着装置によ
れば、加熱ローラの表面、かつ加熱ローラと加圧ローラ
との接触位置よりも加熱ローラの回転方向下流部に、熱
伝導率の高い材料で構成された熱伝導部材を接触させた
から、見掛上、加熱ローラの、ニップ部（加圧ローラと
の接触位置である加熱部）以外の厚みを増し、熱伝導率
を向上させて、加熱ローラ軸方向の温度ムラを低減さ
せ、加熱ローラの非通紙部における温度上昇を低減させ
ることができる。これにより、定着装置の立ち上がり時
間の短縮と、省エネルギ化が図れる。

【００８４】また、請求項２記載の定着装置によれば、
加熱ローラの表面、かつ加熱ローラと加圧ローラとの接
触位置よりも加熱ローラの回転方向下流部の、像担持体
のサイズ変更に伴う非通過領域に対して、熱伝導率の高
い材料で構成された放熱部材を接触させたから、見掛
上、加熱ローラの非通紙部の熱を放熱させて、加熱ロー
ラ軸方向の温度ムラを低減させ、加熱ローラの非通紙部
における温度上昇を低減させることができる。これによ
り、定着装置の立ち上がり時間の短縮と、省エネルギ化
が図れる。

【００８５】また、請求項３記載の定着装置によれば、
加圧ローラの表面、かつ加熱ローラと加圧ローラとの接
触位置よりも加圧ローラの回転方向下流部に、熱伝導率
の高い材料で構成された熱伝導部材を接触させたから、
見掛上、加圧ローラの軸方向の温度分布を積極的に均一
化してこれに転接する加熱ローラの非通紙部における温
度上昇を低減させることができる。これにより、定着装
置の立ち上がり時間の短縮と、省エネルギ化がが図れ
る。

【００８６】また、請求項４記載の定着装置によれば、
加圧ローラの表面、かつ加熱ローラと加圧ローラとの接
触位置よりも加圧ローラの回転方向下流部の、像担持体
のサイズ変更に伴う非通過領域に対して、熱伝導率の高
い材料で構成された放熱部材を接触させたから、見掛
上、加圧ローラの非通紙部の熱を放熱させて、加圧ロー
ラの軸方向の温度分布を積極的に均一化してこれに転接
する加熱ローラの非通紙部における温度上昇を低減させ
ることができる。これにより、定着装置の立ち上がり時
間の短縮と、省エネルギ化が図れる。

【００８７】また、請求項４記載の定着装置によれば、
加熱ローラ内の棒状熱源を、前記像担持体の通過部分に
対応するようにその軸方向に移動させるようにしたか
ら、加熱ローラの非通紙部の温度上昇を防ぐことがで
き、これにより、定着装置の立ち上がり時間の短縮と、
省エネルギ化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置の第１の実施例を適用した画
像形成装置の内部構成を示す断面正面図。

【図２】本発明の定着装置の第１の実施例の全体構成を
示す断面側面図。

【図３】本発明の第１の実施例に係る要部の概略的側面
図。

【図４】本発明の第１の実施例に係る要部の概略的斜視
図。

【図５】本発明の第１の実施例の変形例に係る要部の概
略的側面図。

【図６】本発明の第１の実施例の変形例に係る要部の概
略的斜視図。

【図７】本発明の第２の実施例に係る要部の概略的側面
図。

【図８】本発明の第２の実施例に係る要部の概略的斜視
図。

【図９】本発明の第２の実施例の第１変形例に係る要部
の概略的側面図。

【図１０】本発明の第２の実施例の第１変形例に係る要
部の概略的斜視図。

【図１１】本発明の第２の実施例の第２変形例に係る要
部の概略的側面図。

【図１２】本発明の第２の実施例の第２変形例に係る要
部の概略的斜視図。

【図１３】本発明の第３の実施例に係る要部の概略的側
面図。

【図１４】本発明の第３の実施例に係る要部の概略的斜
視図。

【図１５】本発明の第３の実施例の変形例に係る要部の
概略的側面図。

【図１６】本発明の第３の実施例の変形例に係る要部の
概略的斜視図。

【図１７】本発明の第４の実施例に係る要部の概略的側
面図。

【図１８】本発明の第４の実施例に係る要部の概略的斜
視図。

【図１９】本発明の第４の実施例の変形例に係る要部の
概略的斜視図。

【図２０】本発明の第４の実施例の変形例に係る要部の
概略的斜視図。

【図２１】本発明の第５の実施例に係る要部の概略的斜
視図。

【符号の説明】

Ｐ…用紙（像担持体）、４０…用紙搬送路、５０…定着
装置、６０…ヒータランプ（熱源）、６２…加熱ローラ
（ヒートローラ）、６２Ａ…加熱ローラの用紙非通過領
域、６４…加圧ローラ（プレスローラ）、６４Ａ…加圧
ローラの用紙非通過領域、６６…接触位置（ニップ
部）、７８…サーミスタ、８０…熱伝導手段、８２…定
着手段、９０…温度均一化ローラ（熱伝導部材）、９０
ａ…芯材、９０ｂ…パイプ材、９０′…温度均一化部材
（熱伝導部材）、１００…放熱ローラ（放熱部材）、１
００′…放熱板（放熱部材）、１００ａ…芯材、１００
ｂ…パイプ材、１０２…放熱ローラ接離手段（放熱部材
接離手段）、１０４…放熱手段、１０６…支軸、１０８
…アーム、１１０…ソレノイド、１２０…放熱板、１２
２…放熱板接離手段（放熱部材接離手段）、１２４…放
熱手段、１２６…支軸、１２８…ソレノイド、１３０…
ヒータランプ移動手段、１３２…ヒータホルダ、１３４
…ソレノイド。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉体現像剤からなる現像剤像を担持した像
   担持体を加熱しつつ搬送する加熱ローラと、この加熱ロ
   ーラに対して前記像担持体を押圧しつつ搬送する加圧ロ
   ーラとからなり、前記現像剤像を像担持体に溶融定着す
   る定着手段と、 この定着手段の前記加熱ローラの表面、かつ前記加熱ロ
   ーラと前記加圧ローラとの接触位置よりも前記加熱ロー
   ラの回転方向下流部に接触して設けられた熱伝導率の高
   い材料で構成された熱伝導部材を有し、前記加熱ローラ
   の軸方向の温度を均一化する熱伝導手段と、を具備して
   なることを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】粉体現像剤からなる現像剤像を担持した像
   担持体を加熱しつつ搬送する加熱ローラと、この加熱ロ
   ーラに対して前記像担持体を押圧しつつ搬送する加圧ロ
   ーラとからなり、前記現像剤像を像担持体に溶融定着す
   る定着手段と、 この定着手段の前記加熱ローラの表面、かつ前記加熱ロ
   ーラと前記加圧ローラとの接触位置よりも前記加熱ロー
   ラの回転方向下流部であり、前記像担持体のサイズ変更
   に伴う非通過領域に対して接離自在に設けられた熱伝導
   率の高い材料で構成された放熱部材、及び該放熱部材を
   前記像担持体のサイズ変更に伴う非通過領域に対して接
   触させる放熱部材接離手段を有し、前記加熱ローラの軸
   方向の温度を均一化する放熱手段と、を具備してなるこ
   とを特徴とする定着装置。
3. 【請求項３】粉体現像剤からなる現像剤像を担持した像
   担持体を加熱しつつ搬送する加熱ローラと、この加熱ロ
   ーラに対して前記像担持体を押圧しつつ搬送する加圧ロ
   ーラとからなり、前記現像剤像を像担持体に溶融定着す
   る定着手段と、 この定着手段の前記加圧ローラの表面、かつ前記加熱ロ
   ーラと前記加圧ローラとの接触位置よりも前記加圧ロー
   ラの回転方向下流部に接触して設けられた熱伝導率の高
   い材料で構成された熱伝導部材を有し、前記加圧ローラ
   の軸方向の温度を均一化することで前記加熱ローラの軸
   方向の温度分布を均一にする熱伝導手段と、を具備して
   なることを特徴とする定着装置。
4. 【請求項４】粉体現像剤からなる現像剤像を担持した像
   担持体を加熱しつつ搬送する加熱ローラと、この加熱ロ
   ーラに対して前記像担持体を押圧しつつ搬送する加圧ロ
   ーラとからなり、前記現像剤像を像担持体に溶融定着す
   る定着手段と、 この定着手段の前記加圧ローラの表面、かつ前記加熱ロ
   ーラと前記加圧ローラとの接触位置よりも前記加圧ロー
   ラの回転方向下流部であり、前記像担持体のサイズ変更
   に伴う非通過領域に対して接離自在に設けられた熱伝導
   率の高い材料で構成された放熱部材、及び該放熱部材を
   前記像担持体のサイズ変更に伴う非通過領域に対して接
   触させる放熱部材接離手段を有し、前記加圧ローラの軸
   方向の温度を均一化することで前記加熱ローラの軸方向
   の温度分布を均一にする放熱手段と、を具備してなるこ
   とを特徴とする定着装置。
5. 【請求項５】サイズに係わりなく、一方向に寄せた片側
   基準状態で送り込まれる像担持体上の粉体現像剤からな
   る現像剤像を定着する定着装置であって、 内部に棒状熱源を収容し、前記現像剤像を担持した像担
   持体を加熱しつつ搬送する加熱ローラと、この加熱ロー
   ラに対して前記像担持体を押圧しつつ搬送する加圧ロー
   ラとからなり、前記現像剤像を像担持体に溶融定着する
   定着手段と、 この定着手段の前記加熱ローラ内の棒状熱源を、前記像
   担持体の通過部分に対応するようにその軸方向に移動さ
   せる熱源移動手段と、を具備してなることを特徴とする
   定着装置。