JPH09197863A

JPH09197863A - 定着装置

Info

Publication number: JPH09197863A
Application number: JP360496A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kato; 剛加藤
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1996-01-12
Filing date: 1996-01-12
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】未定着画像を保持した記録材に画像を加熱定着
させるためのヒートパイプローラ利用の加熱ローラを備
えた定着装置であって、加熱ローラにヒートパイプロー
ラを利用した従来の定着装置に比べてウォーミングアッ
プ時間を短縮することができ、加熱ローラ及びその周辺
部品の熱的損傷及び画像のオフセット発生を十分抑制で
き、構造簡単で安価に製作できる定着装置を提供する。【解決手段】未定着画像を保持した記録材に画像を加熱
定着させる定着装置であり、未定着画像を記録材に加熱
定着させるための加熱ローラ１００であって、ヒートパ
イプからなるヒートパイプローラ１１０及びヒートパイ
プローラ１１０外周面上の通電により発熱する抵抗発熱
体１３０を含んでいる加熱ローラ１００を備えている定
着装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式の複写
機、プリンタ等の画像形成装置においてトナー像等の未
定着画像を保持した記録材に該画像を加熱して定着させ
る定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式でプリント画像を形成する
複写機、プリンタ、ファクシミリ機等の画像形成装置に
おける定着装置は、通常、未定着画像を記録材に加熱し
て定着させるための加熱ローラを備えており、トナー像
等の未定着画像を保持した記録材は、普通には、この加
熱ローラとこれに対向配置されたバックアップ部材（例
えば加圧ローラ、加圧ベルト、加圧板体等）との間に通
され、加圧下に加熱定着される。

【０００３】かかる加熱ローラにはこれまでハロゲンラ
ンプヒータ等の発熱ヒータを内蔵して、該ヒータからの
輻射熱でローラを加熱するものが多用されてきた。しか
しハロゲンランプヒータ等の内蔵発熱ヒータを熱源とす
る加熱ローラを採用した定着装置では、該ヒータの通電
開始時から加熱ローラ表面が所定定着温度に達するまで
の昇温速度が遅く、そのため画像形成装置の電源スイッ
チをオンしてから定着装置が所定定着温度に到達するま
での予熱時間（いわゆるウォーミングアップ時間）が長
くなり、それだけ装置が使いにくくなっていた。

【０００４】そこで所定温度に到達するまでの昇温時間
が短く済む加熱ローラとして、例えば特開昭５９−１８
９３８１号公報に開示されているような、通電により発
熱する物質よりなる抵抗発熱体を該芯ローラとともに回
転するように該芯ローラに形成した加熱ローラが提案さ
れている。このタイプの加熱ローラは電気・熱変換効率
が良く、該抵抗発熱体への通電開始後速やかに加熱ロー
ラ表面温度を所定温度まで上昇させることができ、これ
により定着装置の予熱時間を短縮することができる。

【０００５】一方、定着装置にまつわる問題として、加
熱ローラ表面における記録材が通過する領域（以下、
「通紙領域」という。）の外側領域（非通紙領域）にお
ける異常昇温の問題がある。すなわち、加熱ローラの表
面温度制御は、普通、各種サイズの記録材が通過する共
通領域の表面温度を温度検出手段で検出し、その検出温
度に基づいて加熱ローラ表面温度が所定定着温度になる
ように制御されるところ、小サイズの記録材を何枚もそ
の通紙領域に通すと、その領域の加熱ローラ表面温度が
低下するので、前記温度検出手段からの検出温度情報に
基づいて該温度低下を補正するように加熱ローラ表面温
度が制御され、その結果、該小サイズ記録材が通る領域
の加熱ローラ表面温度は適切に維持されても、非通紙領
域では熱を奪う記録材の通過がないからその部分の加熱
ローラ表面温度が次第に上昇し、異常な高温になる。そ
してこの異常昇温のため、加熱ローラ及びその周辺部品
が熱的損傷を受けたり、次に大サイズの記録材を通した
とき、該記録材が熱的に損傷したり、記録材が熱損傷し
ないまでも、画像を形成しているトナーが溶融しすぎて
加熱ローラ側へ転移（オフセット）したりする。

【０００６】そこで、実開昭５３−１２３９４０号公
報、特開平６−３１８０００号公報等は、たとえ小サイ
ズの記録材を連続的に一定領域に通過させても、加熱ロ
ーラ表面温度がローラ表面の各領域で均一化されるよう
に、該加熱ローラ又はそれ相当の部材をヒートパイプか
らなる加熱部材で構成した定着装置を教えている。実開
昭５３−１２３９４０号公報記載の定着装置は、複数本
のローラにエンドレスベルトを巻き掛け、このベルトに
定着用ローラを接触させ、かかるローラのうち少なくと
も一本をヒートパイプローラとし、該ヒートパイプロー
ラに加熱手段を同軸的に内蔵する構成を教えており、特
開平６−３１８０００号公報は、ヒートパイプからなる
加熱部材（例えばヒートパイプローラ）と加圧ローラと
を対向させ、該加熱部材に巻き掛けた、離型処理を施し
た耐熱性フィルムを加熱部材と加圧ローラ間のニップ部
に通過させて該フィルムと加圧ローラとの間に記録材を
挟着通過させるようにし、かかるヒートパイプからなる
加熱部材を、それとは別体に準備されて定着装置本体等
における支持部材に支持される加熱手段（ヒータラン
プ、面状発熱体等）にて加熱する構成を教えている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ここで先に、加熱ロー
ラの非通紙領域の異常昇温及びそれに伴う高温オフセッ
ト等の点についてみると、前記のとおり、実開昭５３−
１２３９４０号公報、特開平６−３１８０００号公報等
が教えるヒートパイプローラを採用すればよいのである
が、実開昭５３−１２３９４０号公報が教えるヒートパ
イプローラはその加熱手段が該ローラと同軸的に該ロー
ラに内蔵されるため、部品点数が多く、構造が複雑とな
り、ローラ製作が極めて困難であり高価につく。また、
特開平６−３１８０００号公報が教えるヒートパイプロ
ーラの場合、その加熱手段はヒートパイプローラとは別
体に構成配置され、且つ、支持部材により支持されるの
で、その支持部材の熱容量のためにそれにも熱を奪わ
れ、迅速にヒートパイプローラを加熱できず、それだけ
ウォーミングアップ時間が長くなってしまう。

【０００８】また、ウォーミングアップ時間短縮の点に
ついてみると、前記の芯ローラに通電により発熱する抵
抗発熱体を形成した加熱ローラを採用する定着装置で
は、ハロゲンランプヒータ等の内蔵発熱ヒータを熱源と
する加熱ローラを採用した定着装置に比べてウォーミン
グアップ時間は短縮されるが、それでも強度上必要な加
熱ローラの肉厚により熱容量が大きいため、昇温を速め
るには限界がある。

【０００９】すなわち、従来より加熱ローラの本体であ
る芯ローラの材料はアルミニゥムが主流であるが、他の
金属に比べアルミニゥムは比較的強度が低いため、加熱
ローラの芯ローラとして使うには肉厚をある程度厚くす
る必要があり、その熱容量のために昇温速度に限界があ
る。この点、鉄やステンレススチールのような比較的強
度の高い材料を使えば芯ローラの肉厚を薄くでき、熱容
量を減らすことができ、それに前記の抵抗発熱体を設け
れば加熱ローラ昇温をさらに速めることができる。

【００１０】しかし、鉄やステンレススチールのように
強度が比較的高い材料は、アルミニゥムほど熱伝導率が
高くなく、肉厚を薄くできてもその薄肉化により加熱ロ
ーラの特に回転軸線方向の熱伝達性が低下し、アルミニ
ゥム製の芯ローラを採用するときに比べかなり熱伝達性
の悪い加熱ローラしか得られない。このような加熱ロー
ラを使うと、例えば小サイズ記録材を連続通紙する場合
の非通紙領域における加熱ローラ表面温度と通紙領域の
加熱ローラ表面温度の差が大きくなり、非通紙領域が異
常昇温し、加熱ローラ及びその周辺部品の熱的損傷や既
述と同様のオフセットが引き起こされる。

【００１１】そこで本発明は、未定着画像を保持した記
録材に該画像を加熱定着させるための加熱ローラを備え
た定着装置であって、該加熱ローラにヒートパイプロー
ラを利用した前記従来の定着装置に比べてウォーミング
アップ時間を短縮することができ、加熱ローラ及びその
周辺部品の熱的損傷及び画像のオフセット発生を十分抑
制でき、構造簡単で安価に製作できる定着装置を提供す
ることを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、次の二つのタイプの定着装置を提供する。（１）未定着画像を保持した記録材に該画像を加熱定
着させる定着装置において、該未定着画像を該記録材に
加熱定着させるための加熱ローラであって、ヒートパイ
プからなるヒートパイプローラ及び該ヒートパイプロー
ラ外周面上に設けられ通電により発熱する抵抗発熱体を
含んでいる加熱ローラを備えていることを特徴とする定
着装置。（２）未定着画像を保持した記録材に該画像を加熱定
着させる定着装置であり、該未定着画像を該記録材に加
熱定着させるための加熱ローラを備えており、該加熱ロ
ーラはヒートパイプからなるヒートパイプローラを含
み、該ヒートパイプローラはその近傍に配置された誘導
コイルを含む電磁誘導加熱手段により直接加熱されるこ
とを特徴とする定着装置。

【００１３】上記（１）及び（２）の定着装置のそれぞ
れにおいて、前記ヒートパイプローラの周壁は、その薄
肉化、小熱容量化を可能にするため、アルミニウムより
強度の高い金属、例えば鉄、鉄合金、銅、銅合金、ニッ
ケル、ニッケル合金、チタン、チタン合金及びステンレ
ススチールのうち１又は２以上から形成することができ
る。

【００１４】また上記（１）及び（２）の定着装置のそ
れぞれにおいて、或いは上記（１）及び（２）の各定着
装置であって前記ヒートパイプローラの周壁が、鉄、鉄
合金、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、チタン、
チタン合金及びステンレススチールのうち１又は２以上
から形成されている定着装置において、前記ヒートパイ
プローラの円周壁の肉厚を該ヒートパイプローラの外径
の１／３０以下とすることが考えられる。

【００１５】本発明にかかるいずれの定着装置において
も、非運転状態から加熱ローラが加熱され、定着装置が
所定の定着温度に到達したのち、未定着画像を保持した
記録材が通され、該加熱ローラによる未定着画像の加熱
下に該未定着画像が記録材に加熱定着される。このと
き、本発明に係る上記（１）のタイプの定着装置による
と、加熱ローラはヒートパイプローラの外周面上の抵抗
発熱体に通電されることにより加熱ローラ表面温度が所
定の温度へ向け、速やかに上昇する。また、抵抗発熱体
からの熱の略全部が他の部材に奪われることなく直接、
効率よくヒートパイプローラへ伝達され、従ってヒート
パイプローラ温度もそれだけ速やかに上昇する。これら
により加熱ローラ全体としてその表面温度が速やかに所
定温度まで上昇でき、加熱ローラにヒートパイプローラ
を利用した前記従来の定着装置に比べてウォーミングア
ップ時間が短縮される。

【００１６】また本発明に係る上記（２）のタイプの定
着装置では、加熱ローラは電磁誘導加熱手段における誘
導コイルに通電されることで、ヒートパイプローラが直
接、効率よく電磁誘導加熱され、従って加熱ローラ表面
温度が速やかに上昇し、この場合も、ヒートパイプロー
ラを利用した従来の定着装置に比べてウォーミングアッ
プ時間が短縮される。

【００１７】そして、いずれの定着装置おいても、該ヒ
ートパイプローラはヒートパイプ機能によりその温度が
各部均一化され、従って加熱ローラ全体としてもその表
面温度は各部均一化される。例えば小サイズ記録材をそ
れ用の通紙領域へ何枚も通したときでも加熱ローラ表面
各部の温度の均一状態が維持され、従って、非通紙領域
が異常昇温して加熱ローラ及びその周辺部品が熱損傷す
るような事態の発生は十分抑制され、また、何枚も小サ
イズ記録材を通したあとで大サイズの記録材を通したと
きでも画像のオフセット等は十分抑制される。

【００１８】これら本発明に係る定着装置において、前
述のように前記ヒートパイプローラの周壁を、アルミニ
ゥムよりも強度の高い金属、例えば鉄、鉄合金、銅、銅
合金、ニッケル、ニッケル合金、チタン、チタン合金及
びステンレススチールのうち１又は２以上から形成する
ときには、ヒートパイプローラの周壁を、従来加熱ロー
ラの芯ローラ材料として主流であったアルミニゥムを採
用するよりも相当薄肉化して熱容量を小さくできるの
で、それだけウォーミングアップ時間を一層短縮でき
る。

【００１９】また、本発明に係る定着装置において、前
述のようにヒートパイプローラの円周壁の肉厚を該ヒー
トパイプローラの外径の１／３０以下とするときは、そ
れだけ熱容量を小さくできるので、ウォーミングアップ
時間を一層短縮できる。このようにヒートパイプローラ
の円周壁の肉厚を該ヒートパイプローラの外径の１／３
０以下とする場合、ヒートパイプローラの周壁を、アル
ミニゥムよりも強度の高い金属、例えば鉄、鉄合金、
銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、チタン、チタン
合金及びステンレススチールのうち１又は２以上から形
成すれば、該１／３０以下の薄肉化が容易であり、薄肉
化の程度を大きくでき、ウォーミングアップ時間を確実
に短縮化できる。

【００２０】例えば従来からあるアルミニゥムからなる
ヒートパイプローラでは、例えば外径φ＝２０ｍｍの場
合、ヒートパイプローラの強度を十分なものにするため
に、その円周壁の肉厚は通常１ｍｍ（外径の１／２０）
以上とされるが、本発明の定着装置におけるヒートパイ
プローラの周壁をアルミニウムより強度が高い前記のよ
うな材質で形成すると、例えば外径φ＝２０ｍｍの場
合、その円周壁の肉厚は０．３〜０．５ｍｍ（外径の約
１／６０〜１／４０）と薄くすることができ、その結果
ヒートパイプローラ１１０は熱容量が小さくなり、これ
によってウォーミングアップ時間が一層短縮される。

【００２１】なお、ヒートパイプローラ加熱手段として
電磁誘導加熱手段を採用するときは、該ヒートパイプロ
ーラ周壁材料は導電性金属材料とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明に係る定着装置の
１例の概略断面図である。この定着装置は、加熱ローラ
１００及び該加熱ローラ１００に向け押圧される加圧ロ
ーラ２００を備えている。加熱ローラ１００は、ヒート
パイプローラ１１０を含んでおり、そのローラの端部
が、定着装置ハウジングの側板部材３００に予め設けて
ある円形の貫通孔３１０に嵌着された軸受け部１５０に
嵌められることで回転可能に支持されている。また、加
圧ローラ２００は、該ローラ２００の支持軸２１０が図
示しない軸受け部を介して側板部材３００にて回転可能
に支持されているとともに、図示しない押圧手段にて加
熱ローラ１００の方へ押圧されている。加熱ローラ１０
０及び加圧ローラ２００は図示しない駆動手段により記
録紙送り方向に回転駆動される。

【００２３】前記加熱ローラ１００は、中空円筒状で両
端が密閉されたヒートパイプローラ１１０を有してい
る。該ローラ１１０の周壁は薄肉にして小熱容量化する
ため強度の大きい鉄、鉄合金、銅、銅合金、ニッケル、
ニッケル合金、チタン、チタン合金及びステンレススチ
ールの１又は２以上からなることが推奨されるが、ここ
ではステンレススチール（ＳＵＳ４３０）からなってお
り、その円周壁の肉厚はローラ１１０の外径の１／３０
以下（ここではローラ１１０の外径の１／４０以下で
０．５ｍｍ）に形成されている。また、ヒートパイプロ
ーラ１１０は両端が密閉されて減圧されており、内部に
は作動流体として水が封入されている。なお、作動流体
としては水の他、ナフタリンや、ジフェニル〔（Ｃ₆Ｈ
₅）₂〕とジフェニルエーテル〔（Ｃ₆Ｈ₅）₂Ｏ〕と
の共融混合物等の有機熱媒体でもよい。ヒートパイプロ
ーラ１１０の外周面には、電気絶縁層１２０、層状の抵
抗発熱体１３０及び離型層１４０がこの順に形成されて
いる。

【００２４】電気絶縁層１２０は耐熱絶縁性樹脂である
ポリイミドからなり、抵抗発熱体層１３０はチタン酸バ
リウム系セラミックからなり、離型層１４０は耐熱性樹
脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から
形成されている。なお、電気絶縁層１２０、抵抗発熱体
層１３０、離型層１４０の材質はこれに限定されない。
電気絶縁層１２０についてはポリアミド等でもよく、離
型層１４０はテトラフルオロエチレンとパーフルオロア
ルコキシエチレンとの共重合体（ＰＦＡ）等から形成さ
れてもよい。電気絶縁層１２０、抵抗発熱体層１３０及
び離型層１４０は、ヒートパイプローラ１１０と一体的
に回転する。離型層１４０の幅は、加熱ローラ１００
と加圧ローラ２００の間を通過させるトナー像を保持し
た記録紙の最大幅以上に形成してある。抵抗発熱体層１
３０の幅は、離型層１４０よりも幅広く形成されてお
り、電気絶縁層１２０の幅は、ヒートパイプローラ１１
０と抵抗発熱体層１３０の間の電気的絶縁性を保つため
抵抗発熱体層１３０よりもさらに幅広に、しかし本例で
はヒートパイプローラ１１０の回転軸線方向幅よりも狭
く形成されている。

【００２５】抵抗発熱体層１３０の両端部外周面には、
一対の導電性の銅合金からなるリング状受電部材１６１
ａ、１６１ｂが設けられており、受電部材１６１ａ、１
６１ｂと抵抗発熱体層１３０とは電気的に接続されてい
る。受電部材１６１ａ、１６１ｂも電気絶縁層１２０、
抵抗発熱体層１３０及び離型層１４０と共にヒートパイ
プローラ１１０と一体的に回転する。この受電部材１６
１ａ及び１６１ｂには、一対の導電性のカーボン製給電
部材１６２ａ及び１６２ｂがそれぞれバネ１６３ａ、１
６３ｂにより圧接されている。そして、受電部材１６１
ａ（１６１ｂ）と給電部材１６２ａ（１６２ｂ）は、受
電部材１６１ａ（１６１ｂ）がヒートパイプローラ１１
０と一体的に回転しても両者の接触面で電気的な接続が
保たれるようになっている。

【００２６】給電部材１６２ａは安全スイッチ４１０を
介して電源４００の一端に、給電部材１６２ｂは安全ス
イッチ４２０及びリレーＲＹを介して電源４００の他端
に接続されている。安全スイッチ４１０、４２０は温度
ヒューズ等からなる感熱型安全スイッチであり、加熱ロ
ーラ１００に接触又は接近配置される。また、抵抗発熱
体層１３０には、離型層１４０を介して温度検出手段で
あるサーミスタＴＭが接触配置されている。サーミスタ
ＴＭが出力する検出温度情報は加熱ローラ温度制御部５
００に入力される。またリレーＲＹは制御部５００から
の指示で開閉する。制御部５００は、サーミスタＴＭに
よって検出される温度に応じて、リレーＲＹにその接点
開閉信号を出力し、それにより加熱ローラ１００の温度
制御を行う。

【００２７】この定着装置によると、未定着トナー像の
記録紙への加熱定着は次の様に行われる。まず、定着装
置の運転にあたり、加熱ローラ１００の温度を加熱定着
に必要な所定温度に設定するために、制御部５００によ
りリレーＲＹの接点が閉じられ、電源４００から給電部
材１６２ａ及び受電部材１６１ａ、並びに給電部材１６
２ｂ及び受電部材１６１ｂを介して抵抗発熱体層１３０
に電圧が印加される。抵抗発熱体層１３０は、自身のジ
ュール損により発熱して加熱ローラ１００を昇温させ
る。加熱ローラ１００の運転中は、サーミスタＴＭによ
り加熱ローラ１００の温度が検出され、これが制御部５
００に入力され、予め定めてある所定定着温度と比較さ
れて、それに応じてリレーＲＹの接点開閉信号が、制御
部５００からリレーＲＹに出力される。この接点開閉信
号によりリレーＲＹの接点が開閉して電源４００による
抵抗発熱体層１３０への電圧印加が制御され、加熱ロー
ラ１００の温度が所定温度に保たれる。

【００２８】そして、トナー像を保持した記録紙は、図
示しない搬送手段により該記録紙の一端が所定定着温度
まで加熱された加熱ローラ１００と加圧ローラ２００の
ニップ部分にまで搬送される。両ローラは図示しない駆
動手段により回転しており、搬送された記録紙は、両ロ
ーラにより挟持されつつ両ローラ間を通過して、トナー
像が記録紙上に加熱定着される。

【００２９】以上説明した本発明の定着装置によると、
加熱ローラ１００は、ヒートパイプローラ１１０、絶縁
体層１２０、層状の抵抗発熱体１３０及び離型層１４０
が密着して形成されているため、抵抗発熱体１３０への
通電により、加熱ローラ１００の表面温度は所定の定着
温度に向け速やかに上昇する。また、抵抗発熱体層１３
０からの熱の略全部が他の部材に奪われることなく直
接、効率よくヒートパイプローラ１１０へ伝達され、且
つ、ローラ１１０の円周壁の肉厚はローラ外径の１／３
０以下と薄肉に形成されているためヒートパイプローラ
１１０の温度もそれだけ速やかに上昇する。そしてこれ
らにより、加熱ローラ１００全体としてその表面温度が
速やかに所定温度まで上昇でき、別体に設けられた加熱
手段にてヒートパイプローラを加熱する等のヒートパイ
プローラ利用の従来の定着装置に比べてウォーミングア
ップ時間が短縮される。さらにこのことから、待機時に
電力を一部カットしても、次の定着時にはすぐにウォー
ミングアップでき、操作性を損なわない。

【００３０】また、ヒートパイプローラ１１０はそれ自
身のヒートパイプ機能によりその温度が各部均一化され
るため、加熱ローラ１００全体としてその表面温度が各
部均一化され、例えば小サイズ記録紙をそれ用の通紙領
域に多数枚通した場合も、その通紙領域は勿論のこと、
そのときの非通紙領域についても、これら領域全体にわ
たり温度の均一状態が維持され、従って非通紙領域の異
常昇温による、加熱ローラ自体及びその周辺部品の熱損
傷が十分抑制され、多数枚の小サイズ記録紙を通した後
に大サイズの記録紙を通したときでも、記録紙自身の熱
的損傷や画像のオフセットは十分抑制される。また、こ
のことから、加熱ローラ及び周辺部品の材質として耐熱
温度が低い材質を選ぶことができ、それだけ部品のコス
トダウンを図ることができる。また、異常昇温を防止で
きるので、そしてヒートパイプローラ１１０に蓄えられ
る熱を有効に利用できるので、それだけ熱を効率的に利
用できる。

【００３１】また、本発明の定着装置は、ヒートパイプ
ローラ１１０と抵抗発熱体層１３０とが一体に形成され
ているため、部品点数が少なく小型で簡単な構造とな
り、その分低コスト化できる。次に、図２（Ａ）は、本
発明に係る定着装置の他の例の概略平面図であり、図２
（Ｂ）はそのＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【００３２】この装置は、図１の装置において、絶縁体
層１２０、抵抗発熱体層１３０、並びに抵抗発熱体層１
３０に通電するための受電部材１６１ａ、１６１ｂ、給
電部材１６２ａ、１６２ｂ及びバネ１６３ａ、１６３ｂ
を備えず、それに代えて、ヒートパイプローラ１１０の
外周面を離型層１４０´で被覆して加熱ローラ１００´
とし、この加熱ローラ１００´の外側に加熱ローラ１０
０´の外周の略半分を覆うように誘導コイル６００が設
けてある。また、誘導コイル６００の外側にはコイル６
００を覆うだけの大きさを有する断熱材６１０が設けら
れている。誘導コイル６００の一端は安全スイッチ４１
０を介して電源４００の一端に、誘導コイル６００の他
端は安全スイッチ４２０及びリレーＲＹを介して電源４
００の他端にそれぞれ接続されている。その他の構成
は、図１の装置と同様である。

【００３３】この定着装置によると、誘導コイル６００
への通電によりヒートパイプローラ１１０を電磁誘導加
熱する他、図１の装置と同様にして、未定着トナー像の
記録紙への加熱定着が行われる。この定着装置による
と、誘導コイル６００への通電により、直接、効率良く
ヒートパイプローラ１１０が電磁誘導加熱され、従って
加熱ローラ１００´全体としてその表面温度が速やかに
所定温度まで上昇するため、ヒートパイプローラを利用
した従来の定着装置に比べてウォーミングアップ時間が
短縮される。その他の利点は図１に示す定着装置と同様
である。

【００３４】次に、一つの実験について説明する。すな
わち、図１の定着装置及び図１の装置においてヒートパ
イプローラ１１０に代えて同材質からなる中空のローラ
を採用した従来の定着装置のそれぞれについて、最大通
紙幅の半分ほどの幅を持つ用紙を連続して１００枚通紙
した後の加熱ローラの表面温度のローラ回転軸線方向の
温度分布を測定した。なお、いずれの装置も、ヒートパ
イプローラ又はそれに代わるローラの材質としてステン
レススチール（ＳＵＳ４３０）を採用した。

【００３５】結果を図３に示す。図３から分かるよう
に、このように加熱ローラとしてヒートパイプローラの
代わりに単なる中空ローラを用いて構成した従来型の定
着装置Ｂでは、１００枚通紙後、非通紙部分の温度が、
所定定着温度１８０℃より最大７０°Ｃ上昇したが、本
発明に係る図１の装置Ａでは最大でも５°Ｃの上昇に抑
制された。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、未
定着画像を保持した記録材に該画像を加熱定着させるた
めの加熱ローラを備えた定着装置であって、該加熱ロー
ラにヒートパイプローラを利用した従来の定着装置に比
べてウォーミングアップ時間を短縮することができ、加
熱ローラ及びその周辺部品の熱的損傷及び画像のオフセ
ット発生を十分抑制でき、構造簡単で安価に製作できる
定着装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る定着装置の１例の概略断面図であ
る。

【図２】図（Ａ）は本発明に係る定着装置の他の例の概
略平面図であり、図（Ｂ）は図（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う
断面図である。

【図３】図１に示す定着装置Ａ及び従来型定着装置Ｂの
それぞれにおける加熱ローラの表面温度分布を示す図で
ある。

【符号の説明】

１００、１００´ 加熱ローラ１１０ヒートパイプローラ１２０電気絶縁層１３０抵抗発熱体層１４０離型層１５０軸受け部１６１ａ、１６１ｂ受電部材１６２ａ、１６２ｂ給電部材１６３ａ、１６３ｂバネ２００加圧ローラ２１０加圧ローラ２００の支持軸３００側板部材３１０貫通孔４００電源４１０、４２０安全スイッチ５００制御部６００誘導コイル６１０断熱材ＲＹリレーＴＭサーミスタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】未定着画像を保持した記録材に該画像を
加熱定着させる定着装置であり、該未定着画像を該記録
材に加熱定着させるための加熱ローラであって、ヒート
パイプからなるヒートパイプローラ及び該ヒートパイプ
ローラ外周面上に設けられ通電により発熱する抵抗発熱
体を含んでいる加熱ローラを備えていることを特徴とす
る定着装置。
【請求項２】前記ヒートパイプローラの周壁が、鉄、
鉄合金、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、チタ
ン、チタン合金及びステンレススチールのうち１又は２
以上から形成されている請求項１記載の定着装置。
【請求項３】前記ヒートパイプローラの円周壁の肉厚
は該ヒートパイプローラの外径の１／３０以下である請
求項１又は２記載の定着装置。
【請求項４】未定着画像を保持した記録材に該画像を
加熱定着させる定着装置であり、該未定着画像を該記録
材に加熱定着させるための加熱ローラを備えており、該
加熱ローラはヒートパイプからなるヒートパイプローラ
を含み、該ヒートパイプローラはその近傍に配置された
誘導コイルを含む電磁誘導加熱手段により直接加熱され
ることを特徴とする定着装置。
【請求項５】前記ヒートパイプローラの周壁が、鉄、
鉄合金、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、チタ
ン、チタン合金及びステンレススチールのうち１又は２
以上から形成されている請求項４記載の定着装置。
【請求項６】前記ヒートパイプローラの円周壁の肉厚
は該ヒートパイプローラの外径の１／３０以下である請
求項４又は５記載の定着装置。