JP2002268418A - 画像定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主は、非通紙領域に対応した発熱ローラ上の
熱蓄積を極力抑制するのに適した構成のダクトを含む冷
却装置を持った画像定着装置を提供すること。 【解決手段】 発熱ローラの長手方向に対して垂直方向
にダクトを設け、垂直方向の面におけるダクトの稜線
は、直線の第１稜線と、入り口開口側の端部から出口開
口に向かうに従って第１稜線に近づいて変曲点に達する
とともに、変曲点から出口開口端までは第１稜線と平行
な直線を含む第２稜線とからなり、かつ、入り口開口端
から出口開口端までの距離をＬ１、出口開口端から変曲
点までの距離をＬ２、発熱ローラの長手方向と平行な入
り口開口端の幅をＤ１、前記変曲点におけるダクトの幅
をＤ２としたとき、Ｌ１／５≦Ｌ２≦Ｌ１×３／５、お
よび、Ｄ１／４≦Ｄ２を満たす事を特徴とする画像定着
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、トナー像を用紙上
に定着するための発熱ローラを含む画像定着装置、およ
び、小サイズの用紙が定着処理される際に生じ易い発熱
ローラ上の温度ムラを軽減するように前記画像定着装置
を制御する複写機、プリンタ等の画像形成装置に係わ
る。

【０００２】

【従来の技術】転写されたトナー像を担持する用紙を、
加熱ローラ型定着装置として呼称される画像定着装置に
導き、加熱源を内蔵（内包）した可回転の発熱ローラ
と、当該発熱ローラに圧着しながら回転する対向ローラ
との間を通過せしめ、両ローラによる圧力及び加熱作用
で前記トナー像を前記用紙上に定着させるように構成し
た画像定着装置は知られている。

【０００３】また、上記画像定着装置において、発熱ロ
ーラの長手方向（幅方向ともいう）ほぼ中央部に近接、
もしくは、接触して温度センサを設け、当該温度センサ
の出力情報に基づいて前記発熱ローラの表面温度を所定
の温度幅内に制御する温度制御技術もよく知られてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の画像定着装置
は、取扱性がよく、また、コンパクト化ができ、更に、
安全性が高い等、極めて有用なものであり、多くの画像
形成装置に組み込まれ、現在でも便利に使用されてい
る。

【０００５】しかしながら、発熱ローラの基体（場合に
より、ローラ芯という）を、例えば、ガラス等の透光性
基体で構成し、当該基体上にシリコンゴムからなる透光
性弾性層および熱線吸収層または弾性層としての機能を
併せ持つ熱線吸収層等を設けて迅速なウォーミングアッ
プを可能とする構成とした場合、次のような問題があ
る。

【０００６】例えば、定着処理能力を有する発熱ローラ
上の加熱幅寸法（例えば、Ａ３用紙の短辺に相当する寸
法）に対して小さなサイズ（例えば、Ａ４サイズの用紙
の短辺に相当する寸法）の用紙を連続的に処理しなけれ
ばならない場合、前記発熱ローラの軸方向における熱伝
導率が低いため、用紙との接触のない領域（非通紙領域
あるいは非定着領域）において熱が蓄積し、やがて、温
度が過剰に上昇してしまい、このために、発熱ローラの
寿命を短くしたり、この様な状態下で、例えば、大サイ
ズのＡ３用紙を定着処理すると、発熱ローラ表面の温度
境界部に対応した用紙上に光沢ムラができてしまうとい
う問題がそれである。

【０００７】また、シリコンゴムからなる透光性弾性層
を有する発熱ローラにあっては、熱および酸化によりシ
リコンゴムが経時的に劣化して硬くなり、例えば、２０
０℃近辺で温度制御され続けると短期間で硬さが限界に
達し、定着処理に支障を来すようになる。

【０００８】換言すれば、対向ローラとの圧接幅（ニッ
プ幅）が初期に比して小さくなり、トナー像の凹凸に対
する追随性が低下するため、特に、未定着トナーを重ね
合わせて形成したフルカラー画像を用紙上に定着する場
合、画質を損ね易くなる。

【０００９】また、基体として３ｍｍ以下、特に、２ｍ
ｍ以下の肉厚からなる金属を用いるとともに、当該基体
の周面上にシリコンゴムからなる弾性層を設けて作製し
た発熱ローラ、または、前記肉厚の金属製ローラを発熱
ローラとした場合、ウォーミングアップ時間の短縮がで
き、かつ、金属使用ゆえに熱伝導率はよくなるが、上記
肉厚では運搬できる熱の絶対量が少ないので、非通紙領
域に対応したローラ上においては前述したと同様に温度
が過剰に上昇してしまう傾向がある。

【００１０】本願発明は上記点に鑑みてなされたもの
で、主たる目的は、非通紙領域に対応した発熱ローラ上
の熱蓄積を極力抑制するのに適した構成のダクトを含む
冷却装置を持った画像定着装置を提供することにある。

【００１１】また、他の目的は、画像形成に使用される
用紙のサイズを検出するためのサイズ検出手段からの出
力情報に基づいて、画像定着装置に設けた冷却装置を制
御するように構成した画像形成装置を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記の
構成によって達成することができる。

【００１３】（１）発熱ローラの長手方向に対して垂直
方向にダクトを設け、当該ダクトの入り口開口側に設け
た冷却ファンからの冷却風を、前記ダクトの出口開口か
ら流出させて、非通紙領域に対応した前記発熱ローラ上
の部分を冷却しうるように構成した冷却装置を有する画
像定着装置であって、前記垂直方向の面における前記ダ
クトの稜線は、直線の第１稜線と、前記入り口開口側の
端部から前記出口開口に向かうに従って前記第１稜線に
近づいて変曲点に達するとともに、当該変曲点から出口
開口端までは前記第１稜線と平行な直線を含む第２稜線
とからなり、かつ、入り口開口端から出口開口端までの
距離をＬ１、出口開口端から変曲点までの距離をＬ２、
発熱ローラの長手方向と平行な入り口開口端の幅をＤ
１、前記変曲点におけるダクトの幅をＤ２としたとき、 Ｌ１／５≦Ｌ２≦Ｌ１×３／５、および、Ｄ１／４≦Ｄ
２ を満たす事を特徴とする画像定着装置。

【００１４】（２）前記（１）に記載の画像定着装置を
有し、かつ、使用される用紙サイズを検出するサイズ検
出手段からの出力情報に応じて前記冷却装置を制御する
制御手段を有する事を特徴とする画像形成装置。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明に係わる実施の形態の一例
を、以下、図面に基づいて説明する。

【００１６】図１は、カラープリンタからなる画像形成
装置の構成を示す概略図である。図において、１０は像
形成体である感光体ドラム（以下、単にドラムとい
う）、１１は各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電
器、１２は各色毎の画像書込手段である露光光学系、１
３は各色毎の現像手段である現像器、１４は転写ベルト
である。

【００１７】前記ドラム１０は、例えば、光学ガラスや
透明アクリル樹脂等の透明部材によって形成される円筒
状の基体の外周に、透明の導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは
有機感光層（ＯＰＣ）等の感光層（光導電層ともいう）
を形成したものであり、導電層を接地した状態で矢印で
示す時計方向に回転される。

【００１８】前記スコロトロン帯電器１１、露光光学系
１２及び現像器１３は、これらを１組として、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色
（Ｋ）の各色の画像形成手段として４組設けられ、ドラ
ム１０の回転方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に配置
してある。

【００１９】前記スコロトロン帯電器１１は、それぞれ
所定の電位に保持された制御グリッドと、例えば、鋸歯
状電極からなる放電電極１１ａとを有し、トナーと同極
性のコロナ放電（本実施形態においてはマイナス帯電）
により、ドラム１０に対して一様な電位を与える。

【００２０】前記露光光学系１２は、前述したスコロト
ロン帯電器１１に対してドラム１０の回転方向下流側に
位置するようにドラム１０の内部に配置される。

【００２１】それぞれの露光光学系１２は、ドラム軸と
平行に主走査方向に配列された像露光光の発光素子とし
てのＬＥＤ（発光ダイオード）を複数個アレイ状に並べ
た線状の露光素子１２ａと、結像素子としての光集束性
光伝送体１２ｂと、不図示のレンズホルダとで構成され
る露光用ユニットであり、保持部材１２０に取付けてあ
る。

【００２２】前記保持部材１２０には各色毎の露光光学
系１２の他に、転写同時露光器１２ｄおよび一様露光器
１２ｅが取付けられ、一体となって前記ドラム１０の基
体内部に収容される。

【００２３】前記露光光学系１２は、別体の画像読み取
り装置によって読み取られメモリに記憶された各色毎の
画像データに従って前記ドラム１０の感光層を裏面から
像露光し、当該ドラム１０上に静電潜像を形成する。

【００２４】前記露光素子の発光波長は、通常Ｙ、Ｍ、
Ｃのトナーに対して透過性の高い７８０〜９００ｎｍの
範囲のものが用いられるが、本実施形態においては裏面
から像露光を行う方式であるため、カラートナーに対し
て透過性を十分に有しないこれより短い４００〜７８０
ｎｍの波長でもよい。

【００２５】前記現像器１３は、前記ドラム１０の回転
方向と最近接点において順方向に回転する非磁性のステ
ンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ１３
１と、現像ケーシング１３８とを有し、現像ケーシング
１３８の内部には、各々イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の一成分或いは
二成分現像剤を収容している。

【００２６】それぞれの現像器１３は前記ドラム１０と
所定の間隙をあけて非接触に保たれており、現像スリー
ブ１３１に対して直流電圧と交流電圧を重畳した現像バ
イアスを印加することにより、非接触の反転現像を行
い、ドラム１０上に重ね合わせのトナー像を形成する。

【００２７】１４ａおよび１４ｂは前記転写ベルト１４
を張架するローラであり、１４ａが図示しない駆動源か
ら動力を受け、前記転写ベルトを矢印方向に回転させる
ように構成してある。

【００２８】１５および１６は、前記転写ベルト１４を
挟んで前記ドラム１０と対向配置させた第１及び第２の
転写手段である転写器および除電器、１７は転写工程終
了後の前記ドラム１０を除電するためのＡＣ除電器、１
８は除電後の前記ドラム表面を清掃するクリーニング装
置で、クリーニングブレード１８０を有する。

【００２９】２０は、前記ドラム１０上に形成されるト
ナー像が転写される用紙Ｐを収納してなるカセット、２
５は給紙ローラである。

【００３０】用紙Ｐの移動路上には、搬送ローラ対Ｒ１
乃至Ｒ５、前記転写ベルト１４および画像定着装置（以
下、単に定着装置という）３０等が付設してある。

【００３１】４４は前記ローラ１４ａと前記転写ベルト
１４を介して対向配置せしめた用紙分離用のＡＣ除電
器、４６は分離爪を示す。

【００３２】前記定着装置３０は、ハロゲンランプから
なる加熱源（照射源）３００を内包し、当該加熱源の周
囲を回転しうる発熱ローラ３０５と、前記発熱ローラ３
０５と圧接しながら回転しうる対向ローラ３１５とを有
する。Ｔはニップ部を示す。

【００３３】前記発熱ローラ３０５のローラ芯は透光性
基体からなり、実施の形態においては、外径２８ｍｍ、
肉厚１．５ｍｍの耐熱性ガラスで構成した。

【００３４】図２に発熱ローラと対向ローラの構成の一
例を側断面で示す。前記発熱ローラ３０５は、円筒状の
ガラスからなるローラ芯３０７と、当該ローラ芯３０７
の外側（外周面）に設けた透明シリコンゴム層（ハロゲ
ンランプの発光光を透過できる弾性層で、実施の形態に
おいては約１ｍｍの厚さとした）３０８と、更に、その
外側に、カーボンブラックを混入させて光吸収率（熱線
吸収率と同義）を高くしたＰＦＡ（パーフルオロアルコ
キシ）からなる熱線吸収層（実施の形態においては、厚
さ５０μｍのチューブである）３０９を含んでいる。

【００３５】また、前記対向ローラ３１５は、例えば、
ローラ芯がアルミニウムからなる金属パイプ３１６と、
当該金属パイプ３１６の外周面に、例えば、透明または
不透明のシリコンゴム層３１７を被覆して構成される。

【００３６】前記発熱ローラ３０５を構成する透光性基
体３０７としては、結晶を析出することなく、熔融体が
冷却固化された無機物であると定義されるガラスの他
に、ハロゲンヒータ（ハロゲンランプ）３００等の加熱
源（照射源）よりの熱線（光）を透過するパイレックス
（登録商標）ガラス、サファイヤ（Ａｌ₂Ｏ₃）、ＣａＦ
₂等のセラミック材や、ポリイミド、ポリアミド等を使
用した透光性樹脂等が使用でき、当該ローラ芯の内側に
配設されるハロゲンランプやキセノンランプの如き熱線
を効率的に吸収するように、前記透明シリコンゴム層の
外側に、カーボンブラック、黒鉛、鉄黒（Ｆｅ₃Ｏ₂）や
各種フェライト等の粉末を混入したフッ素樹脂（ＰＦ
Ａ）チューブを設け、上述の熱線吸収層を形成してい
る。

【００３７】また、発熱ローラの他の構成として、前記
の如きローラ芯の外側に、フィラーとしてシリカ、アル
ミナ、酸化マグネシウム等の金属酸化物の粉末を混入し
たシリコンゴムからなる熱線透過性のゴム層を形成する
とともに、カーボンブラック、黒鉛、鉄黒や各種フェラ
イト及びその化合物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ
等の粉末を混入した熱線吸収層と、バインダと離型剤と
を兼ねたフッ素樹脂塗料を混入配合した離型層とを一体
とした形の一体型熱線吸収層を形成してもよい等、その
構成に係わる設計の自由度は広い。

【００３８】なお、前記透明シリコンゴム層を設けず、
直接、ローラ芯上に熱線吸収層あるいは離型性をも併せ
持つ熱線吸収層を形成してもよい。

【００３９】前記発熱ローラ３０５の表面温度を定着処
理可能温度範囲に保つための温度センサ（図示せず）
は、当該発熱ローラの幅方向中央部の表面に対して、接
触もしくは非接触状態に設けられ、公知の方法により、
前記加熱源３００に対する給電制御がなされる。

【００４０】図１に戻って、５０は冷却装置で、用紙の
搬送方向において前記発熱ローラ３０５および対向ロー
ラ３１５よりも下流側であって、両ローラに近接した位
置に冷却風流出口を有している。

【００４１】詳細は後述するが、使用される用紙のサイ
ズがサイズ検出手段（不図示）を介してコンピュータか
らなる制御手段Ｓに取り込まれると、サイズの大小判断
に応じて冷却装置を作動させるか否かが判断され、用紙
が小サイズであると判断された場合は、前記制御手段Ｓ
を介して、発熱ローラ３０５および対向ローラ３１５の
長手方向における非定着処理領域（非通紙領域）に対し
て冷却風を作用させるように、後述する冷却ファンを駆
動させるモータへの給電が行われる。

【００４２】以上のような構成を有する画像形成装置を
用いた画像形成プロセスは次の通りである。

【００４３】画像形成のスタートにより不図示のドラム
駆動モータが始動し、ドラム１０が図１の矢印で示す時
計方向へ回転され、同時にイエロー（Ｙ）のスコロトロ
ン帯電器１１が作動して前記ドラム１０に所定の電位を
付与する。

【００４４】引き続き、Ｙの露光光学系１２を介して第
１の色信号すなわちＹの画像データに対応する電気信号
による画像書込が開始され、前記ドラム１０の表面に原
稿画像のＹの画像に対応する静電潜像が形成される。

【００４５】前記静電潜像はＹの現像器１３により非接
触の状態で反転現像され、前記ドラム１０上にイエロー
（Ｙ）のトナー像が形成される。

【００４６】次いで、前記ドラム１０に対して、Ｙのト
ナー像の上からマゼンタ（Ｍ）のスコロトロン帯電器１
１の帯電作用により電位が付与され、Ｍの露光光学系１
２によって第２の色信号すなわちＭの画像データに対応
する電気信号による画像書込により、Ｍの画像に対応す
る静電潜像が形成され、Ｍの現像器１３による非接触の
反転現像によって前記イエロー（Ｙ）のトナー像の上に
マゼンタ（Ｍ）のトナー像が重ね合わせて形成される。

【００４７】同様のプロセスにより、シアン（Ｃ）のス
コロトロン帯電器１１、Ｃの露光光学系１２およびＣの
現像器１３によって、第３の色信号に対応するシアン
（Ｃ）のトナー像が重ね合わせて形成され、更にその上
に黒色（Ｋ）のスコロトロン帯電器１１、Ｋの露光光学
系１２およびＫの現像器１３によって第４の色信号に対
応する黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成さ
れ、感光体ドラム１０の一回転以内にその周面上にイエ
ロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色
（Ｋ）の４色の重ね合わせカラートナー像が形成され
る。

【００４８】上記の画像形成プロセスによってドラム１
０上に形成された重ね合わせカラートナー像は、前記転
写器１５によって、用紙Ｐ上に一括して転写される。

【００４９】この際、良好な転写がなされるように、前
記ドラム１０の内部に設けた転写同時露光器１２ｄを付
勢させ一様露光を行う。

【００５０】転写工程終了後の前記ドラム１０の周面上
に残ったトナーは前記ＡＣ除電器１７により除電作用を
受けた後、クリーニング装置１８によりクリーニングさ
れ、これにより、前記ドラム表面は、次の画像形成に備
えられる。

【００５１】本実施の形態においては、クリーニング後
であって、次の帯電前に、例えば発光ダイオードを用い
た一様露光器１２ｅを作用させ、前記ドラム表面の先の
画像形成における履歴を解消させる。

【００５２】カラートナー像が形成（転写）された用紙
Ｐは、ＡＣ除電器４４による除電作用と、分離爪４６と
により、転写ベルト１４から分離され、定着装置３０へ
と搬送され、当該定着装置において、前記トナー像は前
記用紙Ｐ上に定着される。

【００５３】この際、発熱ローラ３０５の定着処理可能
な加熱幅に対して、使用されている用紙Ｐのサイズが大
サイズでない場合、通紙領域の外側に形成される非通紙
領域に対応する発熱ローラ３０５の周面は前記冷却装置
５０からの冷却風に晒されるので、過剰な温度上昇は抑
制される。

【００５４】本実施の形態においては、前述のように、
冷却風は発熱ローラ３０５のみならず対向ローラ３１５
にも作用するので、例えば、連続定着処理などの場合、
発熱ローラ上の非定着処理領域と圧接する対向ローラ３
１５の非定着処理領域における温度上昇も抑制でき、効
率がよい。

【００５５】また、冷却風の流出口は前記発熱ローラ３
０５を含む両ローラの下流に位置するのでトナー像を乱
すことはない。

【００５６】なお、使用される用紙Ｐが大サイズである
ことをサイズ検出手段が検出した場合、前記冷却装置５
０を非作動状態を保つように制御手段Ｓを介して制御が
なされる。

【００５７】定着処理後の用紙Ｐは搬送ローラＲ３、Ｒ
４を介して送られ、搬送ローラＲ５により、機外に排出
される。

【００５８】図３は冷却装置と発熱ローラとの関係並び
に冷却装置を構成するダクトの形状を説明するための模
式的な正面図である。

【００５９】なお、前述した部材（手段）と同一の部材
（手段）については同じ参照符号を付してある。

【００６０】図３においては、発熱ローラ３０５の幅方
向中心に対して、搬送される用紙の幅方向中心がほぼ一
致する、所謂、中央基準で装置が構成されている場合を
例としているが、片側基準の場合でも本発明は適用でき
る。

【００６１】図中、５００はダクトで、上部に入り口開
口５０１を、また、下部に出口開口５０３を有する。

【００６２】前記ダクト５００は前記発熱ローラ３０５
の長手方向に対して垂直方向に設けてあり、また、前記
出口開口５０３は入り口開口５０１の中央部から仕切壁
５０４により対象的に左右二股に分かれ、前記発熱ロー
ラの両端部における所定領域（小サイズの用紙Ｐ１の定
着処理領域の外側にできる非定着処理領域または非通紙
領域）に対峙している。

【００６３】換言すれば、出口開口を形成する左右の仕
切壁５０４の間隔は、小サイズの用紙の発熱ローラ上に
おける寸法と略同じであり、後述する第１稜線５０５を
形成する外側の壁同士の間隔は、大サイズの用紙の発熱
ローラ上における寸法と略同じである。

【００６４】ダクトの形状（構成）をより具体的に述べ
ると、前記発熱ローラ３０５に対する垂直方向の面内に
おいて、外側の壁からなる直線の第１稜線５０５と、前
記入り口開口５０１側のダクト幅中心を端部とし、出口
開口５０３に向かうに従って前記第１稜線５０５に近づ
いて変曲点５０６に達し、当該変曲点５０６から前記出
口開口５０３の端部までは前記第１稜線５０５と平行な
直線を含む第２稜線とからなり、紙面の表裏方向の２面
に設けた壁とともに風路を形成している。

【００６５】また、上記構成において、入り口開口５０
１の端から出口開口５０３の端までの直線距離をＬ１、
前記出口開口の端から前記変曲点５０６までの直線距離
をＬ２、また、入り口開口５０１側のダクトの水平方向
（発熱ローラ３０５の長手方向と平行である）における
寸法をＤ１、変曲点５０６を通る水平方向における寸法
をＤ２としたとき、Ｌ１／５≦Ｌ２≦Ｌ１×３／５、お
よび、Ｄ１／４≦Ｄ２を満たす構成としてある。

【００６６】更に好ましい範囲は、Ｌ１／４≦Ｌ２≦Ｌ
１／２、および、Ｄ１／４≦Ｄ２を満たす構成である。

【００６７】Ｌ２がＬ１／５未満であると、風速分布が
不均一となる問題が生じ、また、Ｌ１×３／５を越える
と、風速の低下が著しいので好ましくない。

【００６８】更に、Ｄ２がＤ１／４未満であると、風速
の低下が著しい。図中、５２０はクロスフローファンか
らなる冷却ファンで、前記ダクトの入り口開口に連通し
て設けた収納室５１０に収納してあり、定格２４ＶのＤ
Ｃモータ５３０のモータ軸を介して駆動されるようにな
っている。

【００６９】なお、図において、Ｐ２は大サイズの用
紙、実質的には、大サイズの用紙の発熱ローラ３０５上
に占める領域を示し、前記発熱ローラ３０５の長さの方
が若干長くなっている。

【００７０】なお、図２に記載の発熱ローラ３０５およ
び対向ローラ３１５を用い、下記の条件及びこれからＬ
１、Ｌ１、Ｄ１、Ｄ２を適宜に振って小サイズの用紙
（Ａ４；横送り）Ｐ１を連続定着処理（５００枚）する
とともに前記冷却装置５０を作動させ、非通紙領域に対
応する発熱ローラ上の温度変化を観察した結果、制御温
度範囲の上限を若干越える程度に温度上昇を抑制でき、
また、この連続定着処理の後に大サイズの用紙（Ａ３；
横送り）の定着処理状態を観察したが、視認できる定着
ムラの発生はなく、良好な定着結果が得られた。

【００７１】（条件） ダクトの容積：２３６ｃｍ³ Ｌ１＝２００ｍｍ Ｌ２＝５０ｍｍ Ｄ１＝１３５ｍｍ Ｄ２＝４５ｍｍ 冷却ファン：クロスフローファン（松下電器社製、型式
ＦＣＢ−３４ＡＦ２４ＳＡ） 風速：７ｍ／ｓｅｃ ダクトの出口開口と発熱ローラとの間隔 ：１５ｍｍ 発熱ローラ表面の制御温度 ：１８５℃±３℃ 発熱ローラ上の非通紙領域における連続定着処理直後の
温度：１９０℃ なお、図３において前記第１稜線５０５は発熱ローラに
対する垂直方向の面内において真に垂直な直線で示して
あるが、市販のクロスフローファンではＡ３サイズの短
辺に匹敵する大きさのものがなく、その場合には、第１
稜線の入り口開口側を内側に狭めた形の稜線、即ち、発
熱ローラ３０５に対する垂直線に対してして所定角度傾
いた直線からなる稜線になる。

【００７２】図４に、発熱ローラに対する垂直線に対し
て角度αだけ傾いた第１稜線を持つダクトの一部を示
す。

【００７３】前記Ｌ１、Ｌ２、Ｄ１、Ｄ２等のパラメー
タは適宜決定できるものであるが、出口開口５０３から
流出する冷却風の風速の分布とベクトルができるだけ均
一、あるいは、安定した状態となる条件を設定する事が
肝要であり、本実施の形態においては、前記した両式を
満足する事により当該条件を達成でき、所期の効果を奏
することができた。

【００７４】また、前記発熱ローラに代えて、３ｍｍ以
下、１ｍｍ以上の肉厚のアルミニウムからなる金属製ロ
ーラ、および、前記金属製ローラを基体とし、その外周
に、シリコンゴム等からなる弾性層を設けた構成の発熱
ローラを組み込み、小サイズ用紙の連続定着処理時にお
ける非通紙領域の温度変化を観察したが、前記と同様の
良好な結果を得ることができた。

【００７５】なお、前記ダクトの形状の説明における、
直線、平行等の語は完全なる直線、完全なる平行だけを
意味するものではなく、実質的に、直線、平行とみなし
得るものを含む。

【００７６】また、例えば、入り口開口端から変曲点ま
での稜線は直線でなく適宜の曲線からなる稜線であって
もよい。

【００７７】

【発明の効果】小サイズの用紙を連続的に定着処理して
も、発熱ローラ上における非通紙領域の温度上昇を容易
に軽減でき、引き続き大きなサイズの用紙が使用されて
も、定着ムラのない安定した定着処理を行うことができ
る。

【００７８】また、発熱ローラがシリコンゴムからなる
弾性層を有するものでも、熱劣化を抑制できるので、複
数色の重ね合わせトナーの凹凸に対しても追随性がよ
く、フルカラー画像の品質を十分に維持できる。

【００７９】更に、発熱ローラの長寿命化が期待でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラープリンタからなる画像形成装置の構成を
示す概略図である。

【図２】発熱ローラと対向ローラの構成の一例を示す側
断面図である。

【図３】冷却装置と発熱ローラとの関係並びに冷却装置
を構成するダクトの形状を説明するための模式的な正面
図である。

【図４】発熱ローラに対する垂直線に対して角度αだけ
傾いた第１稜線を持つダクトの一部を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

３０ 画像定着装置 ３００ 加熱源 ３０５ 発熱ローラ ３１５ 対向ローラ ５０ 冷却装置 ５００ ダクト ５０１ 入り口開口 ５０３ 出口開口 ５０４ 仕切壁 ５０５ 第１稜線 ５２０ 冷却ファン

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発熱ローラの長手方向に対して垂直方向
   にダクトを設け、当該ダクトの入り口開口側に設けた冷
   却ファンからの冷却風を、前記ダクトの出口開口から流
   出させて、非通紙領域に対応した前記発熱ローラ上の部
   分を冷却しうるように構成した冷却装置を有する画像定
   着装置であって、 前記垂直方向の面における前記ダクトの稜線は、直線の
   第１稜線と、前記入り口開口側の端部から前記出口開口
   に向かうに従って前記第１稜線に近づいて変曲点に達す
   るとともに、当該変曲点から出口開口端までは前記第１
   稜線と平行な直線を含む第２稜線とからなり、かつ、入
   り口開口端から出口開口端までの距離をＬ１、出口開口
   端から変曲点までの距離をＬ２、発熱ローラの長手方向
   と平行な入り口開口端の幅をＤ１、前記変曲点における
   ダクトの幅をＤ２としたとき、 Ｌ１／５≦Ｌ２≦Ｌ１×３／５、および、Ｄ１／４≦Ｄ
   ２ を満たす事を特徴とする画像定着装置。
2. 【請求項２】 前記発熱ローラは、透光性基体と透光性
   弾性層と熱線吸収層とを有する事を特徴とする請求項１
   に記載の画像定着装置。
3. 【請求項３】 前記透光性基体は耐熱性のガラスである
   事を特徴とする請求項２に記載の画像定着装置。
4. 【請求項４】 前記発熱ローラは、肉厚が３ｍｍ以下の
   金属製ローラである事を特徴とする請求項１に記載の画
   像定着装置。
5. 【請求項５】 前記発熱ローラは金属製の基体と、当該
   基体上に設けた弾性層とを有する事を特徴とする請求項
   １に記載の画像定着装置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の画像定着装置を有し、
   かつ、使用される用紙サイズを検出するサイズ検出手段
   からの出力情報に応じて前記冷却装置を制御する制御手
   段を有する事を特徴とする画像形成装置。