JP2001154521A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱ローラの表面温度が略均一となる定着装
置を提供することを課題とする。 【解決手段】 加熱ローラ９１に設ける加熱手段とし
て、加熱ローラ９１の軸方向における単位長さ当たりの
発熱量が、中央部分は低く、両端部分が高くなる発熱分
布の第1のハロゲンヒータランプ(加熱手段)２１０と、
加熱ローラ９１の軸方向における単位長さ当たりの発熱
量が、中央部分は高く、両端部分が低くなる発熱分布の
第2のハロゲンヒータランプ(加熱手段)２２０とを用い
ると共に、単位長さ当たりの発熱量の最大値の約50パー
セントとなる第1のハロゲンヒータランプの部位と、第2
のハロゲンヒータランプの部位とが重複しないようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内部に加熱手段を
有し、加熱ローラと、該加熱ローラに圧接する加圧ロー
ラとを有し、これら加熱ローラ,加圧ローラ間にトナー
画像が転写された転写材を通過させ、前記トナー画像を
前記転写材に熱定着する定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、複写機、レーザビームプリンタ等
の画像形成装置に用いられている熱ローラ方式の定着装
置は、加熱手段としてのハロゲンヒータランプを内部に
有し、表面にトナーとの離型性をよくするコート層を設
けた加熱ローラと、表面がゴム層からなる加圧ローラと
から構成されている。

【０００３】ところで、画像形成中の定着装置の消費電
力は、一枚の転写材を定着さるのに必要な熱容量×画像
形成枚数で略決定される。画像形成速度が20〜30枚/分
クラスの画像形成装置は、画像形成速度が遅い分、単位
時間当たりに必要な熱容量が少なく、加熱ローラに畜熱
する必要がなく、画像形成時の熱供給で充分である。

【０００４】一方、幅の狭い転写材を連続して多数定着
する場合、加熱ローラの一部分だけ、たとえば、センタ
ー基準の場合、加熱ローラの中央部分だけが熱量を必要
とする。

【０００５】単位長さ当たりの発熱量がほぼ一定の一本
のハロゲンヒータランプを用いた場合、5.5×8.5Rのよ
うに、幅が一番狭く、A版、B版系列の転写材に比べて流
方向の長さが長いプロポーションの転写材を連続して複
数枚定着すると、非通紙部の温度上昇が顕著になり、温
度制御が難しいという問題点がある。

【０００６】そこで、加熱ローラ内に、軸方向における
単位長さ当たりの発熱量が、中央部分は高く、両端部分
が低くなる発熱分布(即ち、中央部分を主に加熱する)の
第1のハロゲンヒータランプと、軸方向における単位長
さ当たりの発熱量が、中央部分は低く、両端部分が高く
なる発熱分布(即ち、両端部分を主に加熱する)の第2の
ハロゲンヒータランプとを設け、第1のハロゲンヒータ
ランプと第2のハロゲンヒータランプとをそれぞれ独立
して制御することが提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、発熱分布の異
なる第1のハロゲンヒータランプと第2のハロゲンヒータ
ランプとを設けた場合、第1のハロゲンヒータランプと
第2のハロゲンヒータランプとを同時に駆動すると、加
熱ローラ表面のある部分の表面温度が他の部分より局所
的に高くなってしまう場合がある。

【０００８】加熱ローラの表面温度が一定の温度(例え
ば、200℃)より高くなると、コート層の耐久性が低下す
る問題点がある。本発明は、上記課題に鑑みてなされた
もので、その課題は、加熱ローラの表面温度が略均一と
なる定着装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１記載の発明は、内部に加熱手段を有した加熱ローラ
と、該加熱ローラに圧接する加圧ローラとを有し、これ
ら加熱ローラ,加圧ローラ間にトナー画像が転写された
転写材を通過させ、前記トナー画像を前記転写材に熱定
着する定着装置であって、前記加熱手段として、前記加
熱ローラの軸方向における単位長さ当たりの発熱量が、
中央部分は低く、両端部分が高くなる発熱分布の第1の
加熱手段と、前記加熱ローラの軸方向における単位長さ
当たりの発熱量が、中央部分は高く、両端部分が低くな
る発熱分布の第2の加熱手段とを用いると共に、前記第1
の加熱手段と前記第2の加熱手段とを合成したときに、
単位長さ当たりの発熱量が中央部分より端部部分のほう
が高くなるように前記第1及び第2の加熱手段を設定し、
単位長さ当たりの発熱量の最大値の約50パーセントとな
る前記第1の加熱手段の部位と、前記第2の加熱手段の部
位とが重複しないようにしたことを特徴とする定着装置
である。

【００１０】前記加熱手段として、前記加熱ローラの軸
方向における単位長さ当たりの発熱量が、中央部分は低
く、両端部分が高くなる発熱分布の第1の加熱手段と、
前記加熱ローラの軸方向における単位長さ当たりの発熱
量が、中央部分は高く、両端部分が低くなる発熱分布の
第2の加熱手段とを用いると共に、前記第1の加熱手段と
前記第2の加熱手段とを合成したときに、単位長さ当た
りの発熱量が中央部分より端部部分のほうが高くなるよ
うに前記第1及び第2の加熱手段を設定し、単位長さ当た
りの発熱量の最大値の約50パーセントとなる前記第1の
加熱手段の部位と、前記第2の加熱手段の部位とが重複
しないようにしたことにより、第1の加熱手段と第2の加
熱手段とを同時に駆動しても、加熱ローラの表面温度が
局所的に高くなることが防止され、加熱ローラの表面温
度が略均一になる。

【００１１】又、加熱ローラから外気へ放熱される単位
時間あたりの熱量は、加熱ローラの回転軸方向におい
て、両端部分からのほうが中央部分より多くなる。本発
明では、前記第1の加熱手段と前記第2の加熱手段とを合
成したときに、単位長さ当たりの発熱量が中央部分より
端部部分のほうが高くなるように前記第1及び第2の加熱
手段を設定したことにより、加熱ローラの表面温度が略
均一になる。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明で前記加熱ローラを薄肉構造としたことを特徴とする
定着装置である。前記加熱ローラを薄肉構造としたこと
により、軸方向の熱移動が小さくなり、第1及び第2の加
熱手段の配熱分布の影響が出やすくなり、より加熱ロー
ラの表面温度が略均一となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に図面を用いて本発明の実施の
形態例を説明する。 (全体構成)最初に、図１１を用いて、本実施の形態例の
定着装置が設けられた画像形成装置の全体構成を説明す
る。

【００１４】図において、画像形成装置１は、自動原稿
搬送装置(通称ADF)Aと、自動原稿搬送装置Aにより搬送
される原稿の画像を読み取るための原稿画像読取部B
と、読み取った原稿画像を処理する画像制御部Cと、画
像処理後のデータに従って、感光ドラムからなる像担持
体１０上に書込みを行なう書込みユニット１２を含む書
込み部Dと、像担持体１０及びその周囲に帯電電極１４,
磁気ブラシ型現像装置からなる現像手段１６,転写電極
１８,分離電極２０,クリーニング手段２１等の画像形成
手段を含む画像形成部Eと、転写材(以下、記録紙とい
う)Pを収容するトレイ等の複数の用紙収容手段(以下、
給紙トレイ又はトレイという)２２,２４のための収納部
F等を有している。

【００１５】自動原稿搬送装置Aは、原稿載置台26と、
ローラR1を含むローラ群及び原稿の移動通路を適宜切り
替えるための切替手段を含む原稿搬送処理部２８を主要
素とする。

【００１６】原稿画像読取部Bは、原稿ガラスGの下にあ
り、光路長を保って往復移動できる二つのミラーユニッ
ト３０,３１、固定の結像レンズ(以下、レンズという)
３３、ライン状の撮像素子(以下、CCDという)３５等か
らなり、書込み部Dはレーザ光源４０、ポリゴンミラー
(偏光器)４２等からなる。

【００１７】自動原稿搬送装置Aは、従来の自動原稿搬
送装置と構成上の相違はあるものの原理はそのものは公
知であり、又、原稿画像読取部B、書込み部D、画像処理
手段(像担持体１０上にトナー画像を形成し、かつ、シ
ート上にトナー画像を転写させる手段)を備えた画像形
成装置及び画像形成プロセスはよく知られているので、
その説明は簡略に行なう。

【００１８】尚、転写電極１８の手前側に示すR10はレ
ジストローラであり、分離電極２０の下流側に示すHは
定着装置(詳細は後述する)であり、加熱ローラ９１とこ
の加熱ローラ９１に圧接する加圧ローラ９２とを備えて
おり、加熱ローラ９１と、加圧ローラ９２との間にトナ
ー画像が転写された記録紙Pが定着することにより、ト
ナー画像が記録紙P上に熱定着される。

【００１９】上記構成において、像担持体１０上にトナ
ー画像を形成し、シート上の転写させた後、排紙トレイ
に排紙するプロセスは、以下のとおりである。尚、本明
細書では、転写電極がある転写領域を画像記録部という
場合がある。

【００２０】原稿載置台２６上に載置される原稿(図示
せず)の一枚が原稿搬送処理部２８中で搬送され、ロー
ラR1の下を通過中に、露光手段Lによるスリット露光が
行なわれる。

【００２１】尚、本実施の形態例では、原稿載置台２６
上に載置される原稿はセンター基準としている。原稿か
らの反射光は、固定位置にあるミラーユニット３０,３
１及びレンズ３３を経て、CCD上に結合され、読み取ら
れる。

【００２２】原稿画像読取部Bで読み取られた画像情報
は、画像処理手段により処理され、符号化されて画像制
御基板C上にあるメモリに格納される。画像データは、
画像形成に応じて呼び出され、当該画像データに従って
書込み部Dにおけるレーザ光源４０が駆動され、像担持
体１０上に露光が行なわれる。

【００２３】この露光に先立ち、矢印方向(反時計方向)
に回転する像担持体１０は、帯電電極１４のコロナ放電
により所定の表面電位が付与されているが、露光により
露光部の電位が露光量に応じて減じ、結果として、画像
データに応じた静電潜像が像担持体１０上に形成され
る。

【００２４】静電潜像は、現像手段１６により反転現像
され、可視像(トナー像)とされる。一方、像担持体１０
上のトナー像の先端部が転写領域に到達する前に、例え
ば、給紙トレイ２２内の一枚のシートPが給紙搬送され
て、レジストローラR10に到達し、先端規制されてい
る。

【００２５】シートPはトナー像、即ち、像担持体１０
上の画像領域と重畳するように、同期をとって回転を開
始するレジストローラR10により転写領域に向けて搬送
される。

【００２６】転写領域において、像担持体１０上のトナ
ー像は、転写電極の付勢によりシートP上に転写され
て、次いで、シートPは分離電極２０の付勢により像担
持体１０から分離される。

【００２７】その後、定着装置Hの加熱,加圧により、ト
ナー像を形成するトナー粉末はシートP上に溶融定着さ
れ、シートPは排紙通路７８及び排紙ローラ７９を介し
て排紙トレイT上に排紙される。

【００２８】(定着装置)定着装置Hの構成を図１〜図３
を用いて詳細に説明する。図１は定着装置Hの側面図で
ある図２のX方向矢視図、図２は定着装置Hの側面図、図
３は図１の第1及び第2のハロゲンヒータランプの配熱分
布及び加熱ローラの温度分布を示す図である。

【００２９】加熱ローラ９１において、１９１は両端面
が開放された円筒状の芯金(ローラ基体)である。この芯
金１９１の外周面には、離型性層１９４が形成されてい
る。

【００３０】本実施の形態例では、芯金１９１の材質は
アルミニウム、鉄のうちのいずれか、離型性層１９４の
材質としてはPFA(テトラフルオロエチレン/パーフルオ
ロアルキルビニルエーテル共重合体),四フッ化エチレン
等の離型性の良い樹脂とした。

【００３１】更に、芯金１９１の肉厚を2.0mm以下、離
型性層１９４の膜厚を約20μmとし、薄肉構造とした。
加熱ローラ９１の内部には、図３(a)に示すように、加
熱ローラ９１の軸方向における単位長さ当たりの発熱量
が、中央部分は低く、両端部分が高くなる発熱分布の、
即ち、所定サイズ(本実施の形態例ではA4縦)の記録紙P
の通過領域内で、所定サイズの記録紙Pの通過領域外の
領域(L1)を主に加熱する第1の加熱手段としての第1のハ
ロゲンヒータランプ２１０と、図３(b)に示すように、
加熱ローラ９１の軸方向における単位長さ当たりの発熱
量が、中央部分は高く、両端部分が低くなる発熱分布
の、即ち、所定サイズの記録紙Pの通過領域(L2)を主に
加熱する第2の加熱手段としての第2のハロゲンヒータラ
ンプ２２０とが設けられている。

【００３２】更に、第1のハロゲンヒータランプ２１０
と第2のハロゲンヒータランプ２２０とを合成したとき
に、単位長さ当たりの発熱量が中央部分より端部部分の
ほうが高くなるように第1及び第2のハロゲンヒータラン
プ２１０,２２０を設定した。

【００３３】そして、単位長さ当たりの発熱量の最大値
の約50パーセントとなる第1のハロゲンヒータランプ２
１０の部位と、第2のハロゲンヒータランプ２２０の部
位とが重複せず、隙間Xがあるようにした。

【００３４】加圧ローラ９２は、発泡シリコンゴムの円
周面にPFAチューブをかぶせた構造であり、表面硬度(ア
スカーC硬度)を35〜75とした。そして、加圧ローラ９２
はスプリング９０の付勢力でもって、加熱ローラ９１を
総荷重49〜245Nで押圧し、加圧ローラ９２と、加熱ロー
ラ９１との間のニップ圧を19600Pa〜196000Pa、ニップ
通過時間を20〜40msecとした。

【００３５】本実施の形態例の定着装置Hには、図１に
示すように、二つの温度検知手段３３０,３４０が設け
られている。一つは、領域L1の加熱ローラ９１の温度を
検知する第1の温度検知手段３３０と、領域L2の加熱ロ
ーラ９１の温度を検出する第2の温度検知手段３４０で
ある。尚、本実施の形態例では、温度検知手段は、サー
ミスタを用いた。

【００３６】３５０は領域L2の端部を冷却する冷却手段
としてのファンである。クリーニング機構１００は、芳
香族ポリアミドの不織布製のウエブ１０１が巻かれた元
巻きローラ１０３と、ウエブ１０１を巻き取る巻き取り
ローラ１０５と、ウエブ１０１を加熱ローラ９１に押し
付けるウエブバックアップローラ１０７とからなってい
る。

【００３７】この巻き取りローラ１０５は、所定の枚数
の記録紙Pへの画像形成を行うと、所定量回転駆動さ
れ、ウエブ１０１の未使用部分が加熱ローラ９１に押接
するようになっている。

【００３８】次に、図４を用いて、本実施の形態例の定
着装置の電気的構成を説明する。図３は図１に示す定着
装置の電気的構成を説明するブロック図である。図にお
いて、３１０は第1のハロゲンヒータランプ２１０駆動
する回路からなる第1の加熱駆動手段、３２０はハロゲ
ンヒータランプ２２０を駆動する回路からなる第2の駆
動加熱手段である。

【００３９】５００は制御部で、第1の温度検知手段３
３０からの温度情報(t1)と、第2の温度検知手段３４０
からの温度情報(t2)と、画像形成装置本体の電源スイッ
チがオンされると、画像形成装置本体から送られる起動
命令と、画像形成装置本体のコピーボタンがオンされる
と、画像形成装置本体から送られるコピー命令と、記録
紙サイズ情報(W)と設定コピー枚数情報(I)とを取り込ん
で、第1及び第2の加熱駆動手段３１０,３２０を介して
第1及び第2のハロゲンヒータランプ２１０,２２０及び
冷却駆動手段３６０を介してファン３５０を駆動すると
共に、カウンタ５０１を有している。

【００４０】次に、上記構成の定着装置の動作を図５〜
図１０を用いて説明する。先ず、図画像形成装置の全体
の動作を説明する状態遷移図である図５を用いて、画像
形成装置の全体の動作を説明する。電源スイッチがオン
されると、ウォームアップ動作(状態1)がなされ、ウォ
ームアップが終了すると、終了フラグがオンとなり、ア
イドリング動作(状態2)となる。

【００４１】アイドリング動作中にコピー命令がある
と、コピー動作(状態3)を行い、コピーが終了すると、
アイドリング動作(状態2)へ戻る。次に、ウォームアッ
プ動作、アイドリング動作、コピー動作を説明する。

【００４２】(ウォームアップ動作)図１に示す定着装置
のウォームアップ動作を説明するフロー図である図６及
び図７を用いて説明する。

【００４３】図６において、(a)図は第1のハロゲンヒー
タランプのウォームアップ動作を示すフロー図、(b)図
は第2のハロゲンヒータランプのウォームアップ動作を
示すフロー図、図７はウォームアップ動作の終了判断動
作を示すフロー図である。

【００４４】制御部５００はウォームアップ動作とし
て、図６(a),(b)、図７に示す３つのフローを200msec毎
に行っている。図６(a)に示すフローにおいて、第1の温
度検知手段３３０のからの温度情報(t1)を取り込み、加
熱ローラ９１の領域L1の温度(t1)と所定温度(T1)との比
較を行う(ステップ1)。

【００４５】加熱ローラ９１の温度(t1)が所定温度(T1)
より低ければ、第1のハロゲンヒータランプ２１０の駆
動する(ステップ2)。加熱ローラ９１の温度(t1)が所定
温度(T1)以上あれば、第1のハロゲンヒータランプ２１
０の駆動を停止し(ステップ3)、ウォームアップ(WU)終
了フラグ1をオンとする(ステップ4)。

【００４６】同様に、図６(b)に示すルーチンにおい
て、第2の温度検知手段３４０のからの温度情報(t2)を
取り込み、加熱ローラ９１の領域L2の温度(t2)と所定温
度(T2)との比較を行う(ステップ1)。

【００４７】加熱ローラ９１の温度(t2)が所定温度(T2)
より低ければ、第2のハロゲンヒータランプ２２０の駆
動する(ステップ2)。加熱ローラ９１の温度(t2)が所定
温度(T2)以上あれば、第2のハロゲンヒータランプ２２
０の駆動を停止し(ステップ3)、ウォームアップ(WU)終
了フラグ2をオンとする(ステップ4)。

【００４８】図７に示すフローにおいて、WU終了フラグ
1及びWU終了フラグ2が共にオンがどうかを見て(ステッ
プ1)、共にオンになっているならば、WU終了フラグをオ
ンとする(ステップ2)。(アイドリング動作)図１に示す
定着装置のアイドリング動作を説明するフロー図である
図８を用いて説明する。

【００４９】図８において、(a)図は第1のハロゲンヒー
タランプのアイドリング動作を示すフロー図、(b)図は
第2のハロゲンヒータランプのアイドリング動作を示す
フロー図である。

【００５０】制御部５００はアイドリング動作として、
図８(a),(b)に示す２つのフローを200msec毎に行ってい
る。図８(a)に示すフローにおいて、第1の温度検知手段
３３０のからの温度情報(t1)を取り込み、加熱ローラ９
１の領域L1の温度(t1)と所定温度(T1′)との比較を行う
(ステップ1)。

【００５１】加熱ローラ９１の温度(t1)が所定温度(T
1′)より低ければ、第1のハロゲンヒータランプ２１０
の駆動する(ステップ2)。加熱ローラ９１の温度(t1)が
所定温度(T1′)以上あれば、第1のハロゲンヒータラン
プ２１０の駆動を停止する(ステップ3)。

【００５２】同様に、図８(b)に示すフローにおいて、
第2の温度検知手段３４０のからの温度情報(t2)を取り
込み、加熱ローラ９１の領域L2の温度(t2)と所定温度(T
2′)との比較を行う(ステップ1)。

【００５３】加熱ローラ９１の温度(t2)が所定温度(T
2′)より低ければ、第2のハロゲンヒータランプ２２０
の駆動する(ステップ2)。加熱ローラ９１の温度(t2)が
所定温度(T2′)以上あれば、第2のハロゲンヒータラン
プ２２０の駆動を停止する(ステップ3))。 (コピー動作)図１に示す定着装置のコピー動作を説明す
るフロー図である図９及び図１０を用いて説明する。

【００５４】図９において、(a)図は第1のハロゲンヒー
タランプのコピー動作を示すフロー図、(b)図は第2のハ
ロゲンヒータランプのコピー動作を示すフロー図であ
る。また、図１０において、(a)図はファンの駆動動作
を示すフロー図、(b)図はファンの停止動作を示すフロ
ー図である。

【００５５】制御部５００は、コピー動作として、図９
(a),(b)に示す２つのフローを200msec毎に行っている。
図９(a)に示すフローにおいて、第1の温度検知手段３３
０のからの温度情報(t1)を取り込み、加熱ローラ９１の
領域L1の温度(t1)と所定温度(T1″)との比較を行う(ス
テップ1)。

【００５６】加熱ローラ９１の温度(t1)が所定温度(T
1″)より低ければ、第1のハロゲンヒータランプ２１０
の駆動する(ステップ2)。加熱ローラ９１の温度(t1)が
所定温度(T1″)以上あれば、第1のハロゲンヒータラン
プ２１０の駆動を停止する(ステップ3))。

【００５７】同様に、図９(b)に示すフローにおいて、
第2の温度検知手段３４０のからの温度情報(t2)を取り
込み、加熱ローラ９１の領域L2の温度(t2)と所定温度(T
2″)との比較を行う(ステップ1)。

【００５８】加熱ローラ９１の温度(t2)が所定温度(T
2″)より低ければ、第2のハロゲンヒータランプ２２０
の駆動する(ステップ2)。加熱ローラ９１の温度(t2)が
所定温度(T2″)以上あれば、第2のハロゲンヒータラン
プ２２０の駆動を停止する(ステップ3))。

【００５９】更に、コピー命令があると、制御部５００
は図１０(a)のフローを１回実行する。図１０(a)に示す
フローにおいて、制御部５００は、コピー命令がある
と、記録紙Pのサイズ情報(w)を読み込み(ステップ1)、
通紙される記録紙Pのサイズ(w)が予め決められた所定サ
イズ(W:例えば、B5縦)とを比較し(ステップ2)、通紙さ
れる記録紙Pのサイズ(w)が予め決められた所定サイズ
(W)以下の場合には、ファン３５０を駆動する(ステップ
3)。

【００６０】また、コピー終了命令があると、制御部５
００は図１０(b)のフローを１回実行する。図１０(b)に
示すフローにおいて、制御部５００は、コピー終了命令
があると、ファン３５０が駆動しているならば(ステッ
プ1)、ファン３５０の駆動を停止する(ステップ2)。

【００６１】上記構成によれば、加熱ローラ９１の軸方
向における単位長さ当たりの発熱量が、中央部分は低
く、両端部分が高くなる発熱分布の第1のハロゲンヒー
タランプ２１０と、加熱ローラ９１の軸方向における単
位長さ当たりの発熱量が、中央部分は高く、両端部分が
低くなる発熱分布の第2のハロゲンヒータランプ２２０
とを用いると共に、第1のハロゲンヒータランプ２１０
と第2のハロゲンヒータランプ２２０とを合成したとき
に、単位長さ当たりの発熱量が中央部分より端部部分の
ほうが高くなるように第1及び第2のハロゲンヒータラン
プ２１０,２２０を設定し、単位長さ当たりの発熱量の
最大値の約50パーセントとなる第1のハロゲンヒータラ
ンプ２１０の部位と、第2のハロゲンヒータランプ２２
０の部位とが重複せず、隙間Xが形成されるようにした
ことにより、第1のハロゲンヒータランプ２１０と第2の
ハロゲンヒータランプ２２０とを同時に駆動しても、図
３(c)に示すように、加熱ローラ９１の表面温度が局所
的に高くなることが防止され、加熱ローラ９１の表面温
度が略均一になる。

【００６２】又、加熱ローラ９１から外気へ放熱される
単位時間あたりの熱量は、加熱ローラ９１の回転軸方向
において、両端部分からのほうが中央部分より多くな
る。本実施の形態例では、第1のハロゲンヒータランプ
２１０と第2のハロゲンヒータランプ２２０とを合成し
たときに、単位長さ当たりの発熱量が中央部分より端部
部分のほうが高くなるように第1及び第2のハロゲンヒー
タランプ２１０,２２０を設定したことにより、加熱ロ
ーラ９１の表面温度が略均一になる。

【００６３】更に、加熱ローラ９１の芯金１９１の肉厚
が2.0mm以下、離型性層１９４の膜厚が約20μmである薄
肉構造としたことにより、軸方向の熱移動が小さくな
り、第1及び第2のハロゲンヒータランプ２１０,２２０
の配熱分布の影響が出やすくなり、より加熱ローラの表
面温度が略均一となる。

【００６４】

【実施例】本願発明者は、本発明の効果を確認するため
に、以下のような実験を行なった。

【００６５】加熱ローラ９１:外径27.5mm,芯金肉厚0.8m
m,材質はアルミニウム合金,表層材質はふっ素系樹脂 加圧ローラ９２:外径26.0mm,材質はシリコンスポンジゴ
ム,PFAチューブ被覆,硬度48°(AscerC,4900mN荷重) 第1のハロゲンヒータランプ２１０:425W(定格) 第2のハロゲンヒータランプ２２０:475W（定格）L2の幅
約200mm ニップ荷重:127.4N ニップ幅:中央部4mm,端部4.5mm 定着線速:140mm/sec 設定温度:200℃ このような構成の定着装置の第1のハロゲンヒータラン
プ２２０の両端部分の高い発熱量の部分の幅を変化さ
せ、単位長さ当たりの発熱量の最大値の約50パーセント
となる第1のハロゲンヒータランプ２１０の部位と、第2
のハロゲンヒータランプ２２０の部位とが重複せず隙間
Xが形成された状態から、両者が重複した状態までの加
熱ローラ９１の表面の温度変化を調べた。

【００６６】この結果を図１２に示す。図において、横
軸は重複量であり、重複量値が負の場合は隙間が形成さ
れている状態を示している。加熱ローラ９１の表面温度
が205℃以上になると表層コーティングの耐久性が劣化
し、175℃以下になると定着アンダーとなる。

【００６７】従って、重複量が-15mm〜0mm(隙間Xが0mm
〜15mm)になるように設定すれば、加熱ローラ９１の表
面温度が局所的に高くなることが防止され、加熱ローラ
９１の表面温度が略均一になることが確認された。

【００６８】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１記載の発明
によれば、前記加熱手段として、前記加熱ローラの軸方
向における単位長さ当たりの発熱量が、中央部分は低
く、両端部分が高くなる発熱分布の第1の加熱手段と、
前記加熱ローラの軸方向における単位長さ当たりの発熱
量が、中央部分は高く、両端部分が低くなる発熱分布の
第2の加熱手段とを用いると共に、前記第1の加熱手段と
前記第2の加熱手段とを合成したときに、単位長さ当た
りの発熱量が中央部分より端部部分のほうが高くなるよ
うに前記第1及び第2の加熱手段を設定し、単位長さ当た
りの発熱量の最大値の約50パーセントとなる前記第1の
加熱手段の部位と、前記第2の加熱手段の部位とが重複
しないようにしたことにより、第1の加熱手段と第2の加
熱手段とを同時に駆動しても、加熱ローラの表面温度が
局所的に高くなることが防止され、加熱ローラの表面温
度が略均一になる。

【００６９】又、加熱ローラから外気へ放熱される単位
時間あたりの熱量は、加熱ローラの回転軸方向におい
て、両端部分からのほうが中央部分より多くなる。本発
明では、前記第1の加熱手段と前記第2の加熱手段とを合
成したときに、単位長さ当たりの発熱量が中央部分より
端部部分のほうが高くなるように前記第1及び第2の加熱
手段を設定したことにより、加熱ローラの表面温度が略
均一になる。

【００７０】前記加熱ローラを薄肉構造としたことによ
り、軸方向の熱移動が小さくなり、第1及び第2の加熱手
段の配熱分布の影響が出やすくなり、より加熱ローラの
表面温度が略均一となる。

【００７１】請求項２記載の発明によれば、前記加熱ロ
ーラを薄肉構造としたことにより、軸方向の熱移動が小
さくなり、第1及び第2の加熱手段の配熱分布の影響が出
やすくなり、より加熱ローラの表面温度が略均一とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】定着装置の側面図である図２のX方向矢視図で
ある。

【図２】定着装置の側面図である。

【図３】図１の第1及び第2のハロゲンヒータランプの配
熱分布及び加熱ローラの温度分布を示す図である。

【図４】図１に示す定着装置の電気的構成を説明するブ
ロック図である。

【図５】本実施の形態例の定着装置が設けられた画像形
成装置の全体の動作を説明する状態遷移図である。

【図６】図１に示す定着装置のウォームアップ動作を説
明するフロー図であって、(a)図は第1のハロゲンヒータ
ランプのウォームアップ動作を示すフロー図、(b)図は
第2のハロゲンヒータランプのウォームアップ動作を示
すフロー図である。

【図７】図１に示す定着装置の図１に示す定着装置のア
イドリング動作を説明するフロー図である。

【図８】図１に示す定着装置のアイドリング動作を説明
するフロー図であって、(a)図は第1のハロゲンヒータラ
ンプのアイドリング動作を示すフロー図、(b)図は第2の
ハロゲンヒータランプのアイドリング動作を示すフロー
図である。

【図９】図１に示す定着装置のコピー動作を説明するフ
ロー図であって、(a)図は第1のハロゲンヒータランプの
コピー動作を示すフロー図、(b)図は第2のハロゲンヒー
タランプのコピー動作を示すフロー図である。

【図１０】図１に示す定着装置のコピー動作を説明する
フロー図であって、(a)図はファンの駆動動作を示すフ
ロー図、(b)図はファンの停止動作を示すフロー図であ
る。

【図１１】本実施の形態例の定着装置が設けられた画像
形成装置の全体構成を説明する図である。

【図１２】実施例の実験結果を示す図である。

【符号の説明】

９１ 加熱ローラ ９２ 加圧ローラ １９１ 芯金 ２１０ 第1のハロゲンヒータランプ(加熱手段) ２２０ 第2のハロゲンヒータランプ(加熱手段)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H033 AA03 BA25 BA27 BB13 BB18 BB28 3K058 AA86 BA18 CA23 CA61 CA92 CE02 CE12 CE17 CE22 CE23 CE28 CE29 DA02 3K092 PP18 QA02 QB02 QB27 QB48 QB49 QB51 QB53 RA03 RB14 RC02 RD10 UA06 VV22

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に加熱手段を有した加熱ローラと、
   該加熱ローラに圧接する加圧ローラとを有し、これら加
   熱ローラ,加圧ローラ間にトナー画像が転写された転写
   材を通過させ、前記トナー画像を前記転写材に熱定着す
   る定着装置であって、 前記加熱手段として、 前記加熱ローラの軸方向における単位長さ当たりの発熱
   量が、中央部分は低く、両端部分が高くなる発熱分布の
   第1の加熱手段と、 前記加熱ローラの軸方向における単位長さ当たりの発熱
   量が、中央部分は高く、両端部分が低くなる発熱分布の
   第2の加熱手段とを用いると共に、 前記第1の加熱手段と前記第2の加熱手段とを合成したと
   きに、単位長さ当たりの発熱量が中央部分より端部部分
   のほうが高くなるように、前記第1及び第2の加熱手段を
   設定し、 単位長さ当たりの発熱量の最大値の約50パーセントとな
   る前記第1の加熱手段の部位と、前記第2の加熱手段の部
   位とが重複しないようにしたことを特徴とする定着装
   置。
2. 【請求項２】 前記加熱ローラを薄肉構造としたことを
   特徴とする請求項１記載の定着装置。