JP2002268424A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発熱体部分の構造が簡単でウォームアップ時
間も短くて済み、加熱回転体の両端部における放熱も効
率的に行われて、小サイズの用紙に定着動作が行われた
後に大サイズの用紙に定着が行われた際の画質低下が生
じ難くする。 【解決手段】 複数個の加圧回転体のうち少なくとも１
つの加圧回転体が、小サイズ紙用加圧回転体２０Ｂ、２
０Ｃとなっており、その軸線方向における、小サイズ紙
の通紙領域に対応する部分２１の両端部２２の熱伝導率
が通紙領域に対応する部分の熱伝導率に比べて大きくな
っている。小サイズ紙用加圧回転体は、その軸線方向長
さが小サイズ紙用に短く構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真技術を用
いて用紙等の記録材にトナー画像を形成することのでき
るプリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置
に用いられる定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真技術を用いて用紙等の
記録材（以下単に用紙という）上にトナー画像を形成す
る画像形成装置は、回転駆動される感光体と、この感光
体に露光して表面に静電潜像を形成する露光手段と、前
記静電潜像を現像してトナー画像となす現像手段と、そ
のトナー画像を用紙に転写させる転写手段と、この転写
手段によりトナー画像が転写された用紙を通過させつつ
加熱して用紙上にトナー画像を定着させる定着装置とを
有している。

【０００３】従来の一般的な定着装置は、加熱される加
熱回転体（例えば、加熱ローラや加熱ベルト）とこの加
熱回転体に圧接されている加圧回転体（例えば加圧ロー
ラ）とを備えており、これら両回転体によって、通過す
る用紙を挟圧しつつ加熱し、用紙上のトナー画像を用紙
上に溶融定着させるようになっている。

【０００４】このような定着装置においては、両回転
体、特に加熱回転体の軸線方向における温度分布が均一
であることが望まれるが、両回転体の圧接部を用紙が通
過することで、両回転体における用紙との接触部（通紙
領域）においては用紙（およびトナー）に熱が奪われ、
非接触部（端部）においては用紙に熱が奪われないた
め、小サイズの用紙に定着動作が行われた後に、大サイ
ズの用紙に定着が行われると、特に加熱回転体の幅方向
（回転体の軸線方向）における温度分布の大きな差によ
って、光沢ムラ等の画質低下が生じてしまうという問題
がある。

【０００５】そこで、このような問題を解決するため
に、従来、次のような技術がすでに提案されている。 （１）加熱回転体の軸線方向に関して異なる発熱分布を
もつ発熱体を複数用意し、定着時の加熱回転体の温度分
布に応じて、作動させる発熱体を変更する。 （２）加熱回転体（例えば加熱ローラ）の断面積を大き
くすることで軸線方向における熱伝導性および熱容量を
高め、温度分布の均一化を図る。 （３）図８に示すように、加圧ローラ２に対し、小サイ
ズの用紙幅ｌの両外側にのみ当接する放熱ロール３を設
け、加圧ローラ２における小サイズの用紙幅ｌの両外側
の部位を放熱させる（特公平３−６５０６号）。なお、
図８において、１は加熱ロールである。

【０００６】一方、前述した従来の一般的な定着装置
は、一対の加熱回転体と加圧回転体とで構成されている
ので、両回転体同士の圧接力を、定着性の悪い用紙を基
準にして強く設定すると、封筒等のような特殊な用紙の
場合に皺が発生し、逆に封筒等に皺が生じないように圧
接力を弱く設定すると、定着性の悪い用紙の場合に、良
好な定着状態が得られなくなるという問題があった。

【０００７】そこで、このような問題を解決するものと
して、従来、次のような技術もすでに提案されている。 （４）図９（イ）（ロ）に示すように、１つのヒートロ
ーラ１に対して揺動部材４を介して異なる加圧力（バネ
３ａ、３ｂ）の２つの加圧ローラ２ａ、２ｂを設け、定
着すべき用紙の質に応じて、加圧ローラ２ａ、２ｂを切
り替えて使用する、または、図９（ハ）に示すように、
１つのヒートローラ１に対して異なる加圧力（バネ４
ａ、４ｂ）の２つの加圧ローラ２ａ、２ｂを位置固定状
態で設け、定着すべき用紙の質に応じ、ガイド（フラッ
パ）８を切り替えて、用紙を加圧ローラ２ａ側または２
ｂ側に選択的に通す（特開平２−１６３７８３号）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】＜課題１＞上述した従
来の技術には、それぞれ次のような問題がある。 （１）加熱回転体の軸線方向に関して異なる発熱分布を
もつ発熱体を複数用意し、定着時の加熱回転体の温度分
布に応じて作動させる発熱体を変更する技術では、発熱
体部分の構造や制御が複雑化し、機器の故障を招きやす
い。 （２）加熱回転体（例えば加熱ローラ）の断面積を大き
くすることで軸線方向における熱伝導性および熱容量を
高め、温度分布の均一化を図る技術では、加熱回転体の
熱容量が大きくなるため、ウォームアップ時間（加熱回
転体が所定温度に達するまでの立ち上がり時間）が長く
なり、結果としてエネルギーの無駄が多くなる。 （３）図８に示した、加圧ローラ２に対し、小サイズの
用紙幅ｌの両外側にのみ当接する放熱ロール３を設け、
加圧ローラ２における小サイズの用紙幅ｌの両外側の部
位を放熱させる技術では、定着には本来不要な放熱ロー
ル３を設けなければならない。また、加熱ローラ１両端
部の放熱は、加圧ローラ２から放熱ロール３を介してな
されるために、その放熱効率が悪い。 （４）図９（イ）（ロ）（ハ）に示した技術では、定着
すべき用紙の質には対応できるが、用紙サイズには対応
できない。すなわち、小サイズの用紙に定着動作が行わ
れた後に大サイズの用紙に定着が行われると、その幅方
向（回転体の軸線方向）における温度分布の大きな差に
よって、光沢ムラ等の画質低下が生じてしまうという基
本的な問題を解決し得ない。

【０００９】この発明の第１の目的は、以上のような課
題１を解決し、発熱体部分の構造が（したがって制御
も）簡単でウォームアップ時間も短くて済み、加熱回転
体の両端部における放熱も効率的に行われて、小サイズ
の用紙に定着動作が行われた後に大サイズの用紙に定着
が行われた際の画質低下が生じ難い定着装置を提供する
ことにある。

【００１０】＜課題２＞一般に、定着装置においては、
比較的薄手の用紙に対しても、厚手の用紙に対しても良
好にトナー像を定着させる必要がある。そのためには、
上述した従来技術（１）（２）（４）を適用することが
考えられる。しかしながら、従来技術（１）では、一方
の加熱回転体の発熱量が異なるだけであるから、厚手の
用紙を効率的には加熱することができない。また、従来
技術（２）では、上述したとおり、ウォームアップ時間
が長くなる。また、従来技術（４）では、加圧ローラの
圧接力が異なるだけであるので、用紙の厚さに対して十
分には対応できない。したがってこの発明の第２の目的
は、以上のような課題２を解決し、厚手の用紙を効率的
に加熱できて、ウォームアップ時間も短くて済み、比較
的薄手の用紙に対しても、厚手の用紙に対しても良好に
トナー像を定着させることができる定着装置を提供する
ことにある。

【００１１】＜課題３＞画像形成装置のなかには、用紙
の両面に画像を形成することができるものがあり、した
がって、定着装置についても用紙の両面にトナー像を定
着させる構造が要求される。この発明の第３の目的は、
用紙の両面にトナー像を定着させる場合にのみ、そのた
めに必要な加圧回転体を加熱回転体に圧接させることが
できる定着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】上記第１の目的を達成す
るために請求項１記載の定着装置は、加熱回転体とこの
加熱回転体に圧接される複数個の加圧回転体とを備えた
定着装置であって、前記複数個の加圧回転体のうち少な
くとも１つの加圧回転体が、小サイズ紙用加圧回転体と
なっており、この小サイズ紙用加圧回転体は、その軸線
方向における、小サイズ用紙の通紙領域に対応する部分
の両端部の熱伝導率が前記通紙領域に対応する部分の熱
伝導率に比べて大きくなっていることを特徴とする。請
求項２記載の定着装置は、請求項１記載の定着装置にお
いて、前記小サイズ紙用加圧回転体は、高熱伝導性の軸
と、この高熱伝導性の軸の回りに装着された弾性体とを
有し、その軸線方向における、小サイズ用紙の通紙領域
に対応する部分の両端部が高熱伝導ゴムで構成され、前
記通紙領域に対応する部分が低熱伝導ゴムで構成されて
いることを特徴とする。請求項３記載の定着装置は、請
求項１または２記載の定着装置において、前記小サイズ
紙用加圧回転体は、その軸線方向長さが小サイズ紙用に
短く構成されていることを特徴とする。請求項４記載の
定着装置は、加熱回転体とこの加熱回転体に圧接される
複数個の加圧回転体とを備えた定着装置であって、前記
複数個の加圧回転体のうち少なくとも１つの加圧回転体
が、小サイズ紙用加圧回転体となっており、この小サイ
ズ紙用加圧回転体は、その軸線方向長さが小サイズ紙用
に短く構成されていることを特徴とする。上記第２の目
的を達成するために請求項５記載の定着装置は、加熱回
転体とこの加熱回転体に圧接される複数個の加圧回転体
とを備えた定着装置であって、前記複数個の加圧回転体
のうち少なくとも１つの加圧回転体が、補助ヒータを有
していることを特徴とする。上記第３の目的を達成する
ために請求項６記載の定着装置は、加熱回転体とこの加
熱回転体に圧接される複数個の加圧回転体とを備えた定
着装置であって、前記複数個の加圧回転体のうち少なく
とも１つの加圧回転体に対して、用紙の巻き付を防止す
るための分離爪が配置されていることを特徴とする。

【００１３】

【作用効果】請求項１記載の定着装置は、加熱回転体と
この加熱回転体に圧接される複数個の加圧回転体とを備
えた定着装置であって、前記複数個の加圧回転体のうち
少なくとも１つの加圧回転体が、小サイズ紙用加圧回転
体となっているので、定着すべき用紙が小サイズの場合
には、その小サイズ紙を加熱回転体と小サイズ紙用加圧
回転体との圧接部に通すことによって、定着動作を行う
ことができる。そして、小サイズ紙用加圧回転体は、そ
の軸線方向における、小サイズ紙の通紙領域に対応する
部分の両端部の熱伝導率が前記通紙領域に対応する部分
の熱伝導率に比べて大きくなっているので、両端部にお
いては用紙と接触しなくても熱が逃げやすくなる。した
がって、小サイズの用紙に定着動作が行われた後に、大
サイズの用紙に定着が行われた場合でも、その幅方向
（回転体の軸線方向）における温度分布に大きな差が生
じ難くなり、結果として、光沢ムラ等の画質低下が生じ
難くなる。そして、小サイズ紙用加圧回転体の軸線方向
における両端部の熱伝導率を中央部（小サイズ用紙の通
紙領域に対応する部分）の熱伝導率に比べて大きくする
だけでよいので、複数の発熱体を用意する必要がなくな
り、発熱体部分の構造および制御が簡単で、機器の故障
も生じ難くなる。また、加熱回転体の断面積を大きくす
る必要もなくなるので、ウォームアップ時間が短くて済
む。さらに、図８に示したような放熱ロール３を設ける
必要がなくなると同時に、加熱回転体両端部から、加圧
回転体の熱伝導率の大きな両端部へ直接放熱がなされる
ので、放熱効率も向上することとなる。すなわち、この
請求項１記載の定着装置によれば、発熱部分の構造が
（したがって制御も）簡単でウォームアップ時間も短く
て済み、加熱回転体の両端部における放熱も効率的に行
われて、小サイズの用紙に定着動作が行われた後に大サ
イズの用紙に定着が行われた際の画質低下が生じ難いと
いう効果が得られる。請求項２記載の定着装置によれ
ば、請求項１記載の定着装置において、前記小サイズ紙
用加圧回転体は、高熱伝導性の軸と、この高熱伝導性の
軸の回りに装着された弾性体とを有し、その軸線方向に
おける、小サイズ用紙の通紙領域に対応する部分の両端
部が高熱伝導ゴムで構成され、前記通紙領域に対応する
部分が低熱伝導ゴムで構成されているので、さらに次の
ような作用効果が得られる。すなわち、加熱回転体の両
端部から加圧回転体の両端部における高熱伝導ゴム部に
伝達された熱は、高熱伝導性の軸を介して加圧回転体の
中央部（通紙領域に対応する部分）へ環流されることと
なる。したがって、通紙領域に対応する部分における温
度が良好に維持されると同時に両端部における放熱も良
好になされることとなり、結果として、小サイズの用紙
に定着動作が行われた後の大サイズの用紙への定着時に
おける幅方向（回転体の軸線方向）の温度分布に大きな
差が一層生じ難くなり、光沢ムラ等の画質低下が一層生
じ難くなる。請求項３記載の定着装置によれば、請求項
１または２記載の定着装置において、前記小サイズ紙用
加圧回転体は、その軸線方向長さが小サイズ紙用に短く
構成されているので、さらに次のような作用効果が得ら
れる。すなわち、小サイズ紙用加圧回転体と接触しない
加熱回転体の両端部が放熱域となり、結果として、小サ
イズの用紙に定着動作が行われた後の大サイズの用紙へ
の定着時における幅方向（回転体の軸線方向）の温度分
布に大きな差が一層生じ難くなり、光沢ムラ等の画質低
下が一層生じ難くなる。請求項４記載の定着装置は、加
熱回転体とこの加熱回転体に圧接される複数個の加圧回
転体とを備えた定着装置であって、前記複数個の加圧回
転体のうち少なくとも１つの加圧回転体が小サイズ紙用
加圧回転体となっているので、定着すべき用紙が小サイ
ズの場合には、その小サイズ紙を加熱回転体と小サイズ
紙用加圧回転体との圧接部に通すことによって、定着動
作を行うことができる。そして、小サイズ紙用加圧回転
体は、その軸線方向長さが小サイズ紙用に短く構成され
ているので、小サイズ紙用加圧回転体と接触しない加熱
回転体の両端部が放熱域となる。したがって、小サイズ
の用紙に定着動作が行われた後に、大サイズの用紙に定
着が行われた場合でも、その幅方向（回転体の軸線方
向）における温度分布に大きな差が生じ難くなり、結果
として、光沢ムラ等の画質低下が生じ難くなる。そし
て、小サイズ紙用加圧回転体の軸線方向における長さを
短く構成するだけでよいので、複数の発熱体を用意する
必要がなくなり、構造および制御が簡単で、機器の故障
も生じ難くなる。また、加熱回転体の断面積を大きくす
る必要もなくなるので、ウォームアップ時間が短くて済
む。さらに、図８に示したような放熱ロール３を設ける
必要がなくなると同時に、加熱回転体両端部から直接放
熱がなされるので、放熱効率も向上することとなる。す
なわち、この請求項４記載の定着装置によれば、発熱体
部分の構造が（したがって制御も）簡単でウォームアッ
プ時間も短くて済み、加熱回転体の両端部における放熱
も効率的に行われて、小サイズの用紙に定着動作が行わ
れた後に大サイズの用紙に定着が行われた際の画質低下
が生じ難いという効果が得られる。請求項５記載の定着
装置は、加熱回転体とこの加熱回転体に圧接される複数
個の加圧回転体とを備えた定着装置であって、前記複数
個の加圧回転体のうち少なくとも１つの加圧回転体が、
補助ヒータを有しているので、定着すべき用紙が厚手の
用紙の場合には、その用紙を加熱回転体と補助ヒータ付
の加圧回転体との圧接部に通すことによって、定着動作
を行ない、定着すべき用紙が薄手の用紙の場合には、そ
の用紙を加熱回転体と補助ヒータ付ではない通常の加圧
回転体との圧接部に通すことによって、定着動作を行う
ことができる。そして、この定着装置によれば、用紙が
厚手の場合には、その用紙に対して加熱回転体と補助ヒ
ータ付加圧回転体との両回転体によって表裏から効率的
に加熱することができ、良好にトナー像を定着させるこ
とが可能となる。また、加熱回転体の断面積を大きくす
る必要もなくなるので、ウォームアップ時間が短くて済
む。したがってこの定着装置によれば、厚手の用紙を効
率的に加熱できて、ウォームアップ時間も短くて済み、
比較的薄手の用紙に対しても、厚手の用紙に対しても良
好にトナー像を定着させることができるという効果が得
られる。請求項６記載の定着装置は、加熱回転体とこの
加熱回転体に圧接される複数個の加圧回転体とを備えた
定着装置であって、前記複数個の加圧回転体のうち少な
くとも１つの加圧回転体に対して、用紙の巻き付を防止
するための分離爪が配置されているので、用紙の両面に
トナー像を定着させる場合には、その用紙を加熱回転体
と分離爪が配置された加圧回転体との圧接部に通すこと
によって定着動作を行ない、片面にのみトナー像を定着
させる場合には、その用紙を加熱回転体と分離爪が配置
されていない通常の加圧回転体との圧接部に通すことに
よって定着動作を行うことができる。用紙の両面にトナ
ー像を定着させる場合、加圧回転体にも用紙上のトナー
像が接触するので、加圧回転体に対して用紙が巻き付き
やすくなる傾向が生じるが、この定着装置によれば、用
紙の両面にトナー像を定着させる場合には、分離爪が配
置された加圧回転体が用いられるので、加圧回転体への
用紙の巻き付きが確実に防止されることとなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。 ＜第１の実施の形態＞図１は本発明に係る定着装置の第
１の実施の形態の要部を示す概略正面図、図２は部分省
略左側面図、図３は小サイズ紙用の加圧回転体の断面図
である。図１，図２に示すように、この定着装置は、加
熱回転体１０とこの加熱回転体１０に圧接される複数
（この場合４つ）の加圧回転体２０Ａ、２０Ｂ、２０
Ｃ、２０Ｌとを備えている。この実施の形態では、これ
らの加圧回転体のうち、加圧回転体２０Ｂ、２０Ｃが、
小サイズ紙用の加圧回転体となっている。具体的には、
加圧回転体２０ＢがＢ５サイズ用の加圧回転体、加圧回
転体２０Ｃが葉書用の加圧回転体となっている。なお、
加圧回転体２０ＡはＡ４サイズ用、加圧回転体２０Ｌは
レターサイズ用の加圧回転体である。後述するように、
小サイズ紙用加圧回転体２０Ｂ、２０Ｃは、その軸線方
向（図２において左右方向）における、小サイズ紙の通
紙領域Ｐ（図３参照）に対応する部分（中央部）２１の
両端部２２，２２の熱伝導率が通紙領域Ｐに対応する部
分２１の熱伝導率に比べて大きくなっている。

【００１５】加熱回転体１０は、金属製のパイプ１１
と、その表面に被覆された弾性層１２とを備えた加熱ロ
ーラで構成されており、パイプの両端部１１ａが、定着
装置のフレーム１３に回転可能に支持されている。パイ
プ１１の内部には、発熱手段であるヒータ１４が挿通さ
れており、このヒータ１４によって加熱回転体１０が加
熱される。加熱回転体１０は、その一端にギア１５（図
２参照）が固定されており、このギア１５が図示しない
モータを有する駆動機構のギアに噛み合っていることに
よって回転駆動される。

【００１６】加圧回転体２０（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｌ）は、軸
２０ａと、この軸２０ａの回りに装着された弾性体２０
ｂと、この弾性体２０ｂの表面を被覆している表層（例
えばＰＦＡ層）２０ｃ（図３参照）とを有する加圧ロー
ラで構成されている。

【００１７】図３に示すように、小サイズ紙用加圧回転
体２０Ｂ、２０Ｃは、その基本構成が同じであり、その
軸２０ａが高熱伝導性（例えば金属製）の軸で構成され
ている。弾性体２０ｂは、その軸線方向における両端部
２２，２２が高熱伝導ゴムで構成され、中央部２１が低
熱伝導ゴムで構成されている。両ゴム２１，２２の硬度
は略同一に構成されている。例えば、両端部２２，２２
は、ソリッドゴムで構成し、中央部２１はスポンジゴム
で構成する。

【００１８】図１，図２に示すように、加圧回転体２０
は、軸２０ａの両端部が一対の回転板３０によって回転
可能に支持されている。回転板３０は、その中心軸３１
に固定されており、その中心軸３１の両端がアーム３２
によってアーム軸３３回りにフレーム１３に対し揺動可
能に支持されている。アーム３２とフレーム１３との間
にはバネ３４（図２では省略）が設けられており、この
バネ３４の作用によって、回転板３０は、加圧回転体２
０を加熱回転体１０へ圧接させるように（図１の矢印Ｙ
１方向）へ付勢されているが、アーム３２とフレーム１
３との間には、図示しないモータ等で駆動されるカム等
を有する接離機構が設けられており、この接離機構の作
動によって、図１の矢印Ｙ２方向へ揺動され、加圧回転
体２０と加熱回転体１０との圧接を解除し得るように構
成されている。また、回転板３０の中心軸３１は、その
端部に、図示しない回転／ロック機構が設けられてお
り、上記接離機構の作動によって加圧回転体２０と加熱
回転体１０との圧接が解除された際に、その回転／ロッ
ク機構の作動により９０°ピッチで回転駆動されるとと
もに回転後の位置にロックされ、その後再び接離機構の
作動でアーム３２が矢印Ｙ１方向へ揺動することによっ
て、加圧回転体２０（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｌ）のうちの１つの
加圧回転体２０が選択されて加熱回転体１０に対しバネ
３４の付勢力で圧接されるようになっている。

【００１９】以上のような接離機構および回転／ロック
機構は、例えば画像形成装置の図示しない操作パネルに
設けられている用紙種別選択スイッチの操作に連動して
作動し、操作パネルにより、用紙サイズとしてＡ４サイ
ズが選択された場合にはＡ４サイズ用の加圧回転体２０
Ａが、Ｂ５サイズが選択された場合にはＢ５サイズ用の
加圧回転体２０Ｂが、葉書が選択された場合には葉書用
の加圧回転体２０Ｃが、リーガルサイズが選択された場
合にはリーガルサイズ用の加圧回転体２０Ｌが、それぞ
れ選択的に加熱回転体１０に圧接されるように構成され
ている。加圧回転体２０は、加熱回転体１０に圧接され
ることで、加熱回転体１０に従動して回転する。

【００２０】以上のような定着装置は、加熱回転体１０
と、上記のようにして選択された加圧回転体２０との圧
接部Ｎに、図示しない転写手段でトナー画像が転写され
た用紙を図１に矢印Ｐで示すように通過させつつ加熱す
ることで用紙上にトナー画像を定着させる。図３におい
て、用紙の通過範囲（通紙領域）をＰで示してある。こ
の通紙領域の幅Ｐは、上記中央部２１の幅と略一致させ
てある。

【００２１】以上のような定着装置によれば、次のよう
な作用効果が得られる。 （ａ）加熱回転体１０とこの加熱回転体１０に圧接され
る複数個の加圧回転体２０とを備えた定着装置であっ
て、複数個の加圧回転体２０うち少なくとも１つ、この
場合２つの加圧回転体２０Ｂ、２０Ｃが、小サイズ紙用
加圧回転体となっているので、定着すべき用紙が小サイ
ズ（Ｂ５または葉書、以下同じ）の場合には、その小サ
イズ紙を加熱回転体と小サイズ紙用加圧回転体２０Ｃ
（または２０Ｂ、以下同じ）との圧接部に通すことによ
って、定着動作を行うことができる。そして、小サイズ
紙用加圧回転体２０Ｃは、その軸線方向における、小サ
イズ紙の通紙領域Ｐに対応する部分２１の両端部２２の
熱伝導率が通紙領域Ｐに対応する部分２１の熱伝導率に
比べて大きくなっているので、両端部２２においては用
紙と接触しなくても熱が逃げやすくなる。したがって、
小サイズの用紙に定着動作が行われた後に、大サイズの
用紙（例えばＡ４サイズの用紙）に定着が行われた場合
でも、その幅方向（回転体の軸線方向）における温度分
布に大きな差が生じ難くなり、結果として、光沢ムラ等
の画質低下が生じ難くなる。そして、小サイズ紙用加圧
回転体２０Ｃの軸線方向における両端部２２の熱伝導率
を中央部（小サイズ用紙の通紙領域に対応する部分）２
１の熱伝導率に比べて大きくするだけでよいので、発熱
体１４を複数用意する必要がなくなり、発熱体部分の構
造および制御が簡単で、機器の故障も生じ難くなる。ま
た、加熱回転体１０の断面積を大きくする（例えばパイ
プ１１を肉厚にする）必要もなくなるので、ウォームア
ップ時間が短くて済む。さらに、図８に示したような放
熱ロール３を設ける必要がなくなると同時に、加熱回転
体１０の両端部１０ａ（図２参照）から、加圧回転体２
０Ｃの熱伝導率の大きな両端部２２へ直接放熱がなされ
るので、放熱効率も向上することとなる。すなわち、こ
の定着装置によれば、発熱部分の構造が（したがって制
御も）簡単でウォームアップ時間も短くて済み、加熱回
転体１０の両端部１０ａにおける放熱も効率的に行われ
て、小サイズの用紙に定着動作が行われた後に大サイズ
の用紙に定着が行われた際の画質低下が生じ難いという
効果が得られる。 （ｂ）小サイズ紙用加圧回転体２０Ｃは、高熱伝導性の
軸２０ａと、この高熱伝導性の軸２０ａの回りに装着さ
れた弾性体２０ｂとを有し、その軸線方向における、小
サイズ用紙の通紙領域Ｐに対応する部分２１の両端部２
２が高熱伝導ゴムで構成され、通紙領域Ｐに対応する部
分２１が低熱伝導ゴムで構成されているので、さらに次
のような作用効果が得られる。すなわち、加熱回転体１
０の両端部１０ａから加圧回転体２０の両端部における
高熱伝導ゴム部２２に伝達された熱は、高熱伝導性の軸
２０ａを介して図３に矢印ａで示すように加圧回転体２
０の中央部（通紙領域に対応する部分）２１へ環流され
ることとなる。したがって、通紙領域Ｐに対応する部分
２１における温度が良好に維持されると同時に両端部２
２における放熱も良好になされることとなり、結果とし
て、小サイズの用紙に定着動作が行われた後の大サイズ
の用紙への定着時における幅方向（回転体の軸線方向）
の温度分布に大きな差が一層生じ難くなり、光沢ムラ等
の画質低下が一層生じ難くなる。 （ｃ）小サイズ紙用加圧回転体２０Ｃは、その軸線方向
長さが小サイズ紙用に短く構成されているので、さらに
次のような作用効果が得られる。すなわち、小サイズ紙
用加圧回転体２０Ｃと接触しない加熱回転体１０の両端
部１０ａが放熱域となり、結果として、小サイズの用紙
に定着動作が行われた後の大サイズの用紙への定着時に
おける幅方向（回転体の軸線方向）の温度分布に大きな
差が一層生じ難くなり、光沢ムラ等の画質低下が一層生
じ難くなる。また、用紙サイズにかかわらずに、単一の
長さの加圧回転体を用いると、加圧回転体における小サ
イズ紙のエッジに対応する部位が徐々にリング状に摩耗
し、大サイズ紙に画像を定着した際に、上記摩耗部に対
応した部位がスジとなって画像に現れ、画質が著しく低
下するが、この実施の形態によれば、そのような不具合
も生じない。 （ｄ）加圧回転体２０は、両ゴム２１，２２の硬度が略
同一に構成されているので、弾性体の軸線方向における
両端部２２が高熱伝導ゴムで構成され、中央部２１が低
熱伝導ゴムで構成されているにもかかわらず、加熱回転
体１０と加圧回転体２０との圧接部Ｎにおけるその圧接
力が軸線方向において略均一となり、定着ムラのない良
好な定着状態が得られることとなる。 （ｅ）両端部２２をソリッドゴムで構成し、中央部２１
をスポンジゴムで構成すると、加圧回転体２０における
両端部２２と中央部２１との熱伝導率の差を好適につけ
ることができる。

【００２２】＜第２の実施の形態＞図４は本発明に係る
定着装置の第２の実施の形態における小サイズ紙用加圧
回転体の断面図である。図４において、上記第１の実施
の形態と同一部分ないし相当する部分には同一の符号を
付してある。この実施の形態が上記第１の実施の形態と
異なる点は、高熱伝導性の軸（芯金）２４を、大径の両
端部２４ａ、２４ａと小径の中央部２４ｂとで構成し、
その回りに装着された弾性体２０ｂを、両端の肉薄の弾
性体２５，２５と、中央部の肉厚の弾性体２６とで構成
した点にあり、その他の点に変わりはない。両端の肉薄
の弾性体２５はソリッドゴムで構成し、中央部の肉厚の
弾性体２５はスポンジゴムで構成するのが望ましいが、
必ずしもそのように構成しなくてもよい。この実施の形
態によっても、上記第１の実施の形態による（ａ）〜
（ｅ）と同様な作用効果が得られる。さらに、高熱伝導
性の軸（芯金）２４を、大径の両端部２４ａ、２４ａと
小径の中央部２４ｂとで構成し、その回りに装着された
弾性体２０ｂを、両端の肉薄の弾性体２５，２５と、中
央部の肉厚の弾性体２６とで構成してあるので、加熱回
転体１０の両端部１０ａ（図２参照）からの熱が加圧回
転体２０の両端部２５，２５に一層伝達されやすくなる
とともに、両端部２５，２５に伝達された熱が、段付の
軸２４を介して矢印ａで示すように加圧回転体２０の中
央部（通紙領域に対応する部分）２６へ環流されやすく
なる。したがって、通紙領域Ｐに対応する部分２６にお
ける温度が一層良好に維持されると同時に両端部２５に
おける放熱も一層良好になされることとなり、結果とし
て、小サイズの用紙に定着動作が行われた後の大サイズ
の用紙への定着時における幅方向（回転体の軸線方向）
の温度分布に大きな差がより一層生じ難くなり、光沢ム
ラ等の画質低下がより一層生じ難くなる。

【００２３】＜第３の実施の形態＞図５は本発明に係る
定着装置の第３の実施の形態における小サイズ紙用加圧
回転体の断面図である。図５において、上記第２の実施
の形態と同一部分ないし相当する部分には同一の符号を
付してある。この実施の形態が上記第２の実施の形態と
異なる点は、大径の軸２４’を両端部にのみ設け、中央
部２６を中実のローラで構成した点にあり、その他の点
に変わりはない。この実施の形態によっても、両端部の
薄肉弾性層２５から軸２４’を介して大きな放熱効果が
得られ、上記第１の実施の形態と同様な作用効果が得ら
れる。

【００２４】＜第４の実施の形態＞図６は本発明に係る
定着装置の第４の実施の形態の要部を示す概略正面図で
ある。図６において、上記第１の実施の形態と同一部分
ないし相当する部分には同一の符号を付してある。この
実施の形態の特徴は、複数個（ここでは３個）の加圧回
転体２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｈのうち少なくとも１つの加
圧回転体２０Ｈが、補助ヒータ２７を有している点にあ
る。補助ヒータ２７は、前記ヒータ１４と同様の構造で
あるが、その発熱量はヒータ１４に比べて少なくするこ
とができる。前述した接離機構および回転／ロック機構
は、例えば画像形成装置の図示しない操作パネルに設け
られている用紙種別選択スイッチの操作に連動して作動
し、操作パネルにより、用紙サイズとしてＡ４サイズま
たはリーガルサイズの薄手の用紙（普通紙またはそれよ
りも薄い用紙）が選択された場合にはＡ４サイズ用の加
圧回転体２０Ａが、Ｂ５サイズ以下の薄手の用紙が選択
された場合にはＢ５サイズ用の加圧回転体２０Ｂが、厚
手の用紙（普通紙よりも厚い用紙）が選択された場合に
は用紙サイズにかかわらず、厚紙用の補助ヒータ２７付
の加圧回転体２０Ｈが、それぞれ選択的に加熱回転体１
０に圧接されるように構成されている。

【００２５】したがって、この実施の形態によれば、定
着すべき用紙が厚手の用紙の場合には、その用紙を加熱
回転体１０と補助ヒータ付の加圧回転体２０Ｈとの圧接
部に通すことによって、定着動作を行ない、定着すべき
用紙が薄手の用紙の場合には、その用紙を加熱回転体２
０と補助ヒータ付ではない加圧回転体２０Ａまたは２０
Ｂとの圧接部に通すことによって、定着動作を行うこと
ができる。そして、この定着装置によれば、用紙が厚手
の場合には、その用紙に対して加熱回転体１０と補助ヒ
ータ付加圧回転体２０Ｈとの両回転体によって表裏から
効率的に加熱することができ、良好にトナー像を定着さ
せることが可能となる。また、加熱回転体１０の断面積
を大きくする必要もなくなるので、ウォームアップ時間
が短くて済む。したがってこの定着装置によれば、厚手
の用紙を効率的に加熱できて、ウォームアップ時間も短
くて済み、比較的薄手の用紙に対しても、厚手の用紙に
対しても良好にトナー像を定着させることができるとい
う効果が得られる。

【００２６】＜第５の実施の形態＞図７は本発明に係る
定着装置の第５の実施の形態の要部を示す概略正面図で
ある。図７において、上記第１の実施の形態と同一部分
ないし相当する部分には同一の符号を付してある。この
実施の形態の特徴は、複数個（ここでは２個）の加圧回
転体２０Ａ、２０Ａ１のうち１つの加圧回転体２０Ａ１
に対して、用紙の巻き付を防止するための分離爪４０が
配置されている点にある。前述した接離機構および回転
／ロック機構は、例えば画像形成装置の図示しない操作
パネルに設けられている用紙種別選択スイッチの操作に
連動して作動し、操作パネルにより、片面印字が選択さ
れた場合には用紙サイズにかかわらずＡ４サイズ用（片
面印字用）の加圧回転体２０Ａが、両面印字が選択され
た場合には用紙サイズにかかわらず、両面印字用の分離
爪付の加圧回転体２０Ａ１が、それぞれ選択的に加熱回
転体１０に圧接されるように構成されている。したがっ
て、この定着装置によれば、用紙の両面にトナー像を定
着させる場合には、その用紙を加熱回転体１０と分離爪
４０が配置された加圧回転体２０Ａ１との圧接部に通す
ことによって定着動作を行ない、片面にのみトナー像を
定着させる場合には、その用紙を加熱回転体１０と分離
爪が配置されていない加圧回転体２０Ａとの圧接部に通
すことによって定着動作を行うことができる。用紙の両
面にトナー像を定着させる場合、加圧回転体にも用紙上
のトナー像が接触するので、加圧回転体に対して用紙が
巻き付きやすくなる傾向が生じるが、この定着装置によ
れば、用紙の両面にトナー像を定着させる場合には、分
離爪４０が配置された加圧回転体２０Ａ１が用いられる
ので、加圧回転体２０Ａ１への用紙の巻き付きが確実に
防止されることとなる。

【００２７】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものでは
なく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能
である。例えば、上記実施の形態では、加熱回転体とし
て加熱ローラを採用してあるが、加熱ベルトを採用した
場合にもこの発明は適用することができる。また、上記
各実施の形態は、適宜その構成を組み合わせることも可
能である。したがって、また、小サイズ紙用加圧回転体
２０Ｃ（図３等）の構造は、大サイズ紙用の加圧回転体
２０Ａ、２０Ｌにも適用し得る。

【００２８】

【発明の効果】請求項１〜４記載のいずれの定着装置に
よっても、発熱部分の構造が（したがって制御も）簡単
でウォームアップ時間も短くて済み、加熱回転体の両端
部における放熱も効率的に行われて、小サイズの用紙に
定着動作が行われた後に大サイズの用紙に定着が行われ
た際の画質低下が生じ難いという効果が得られる。さら
に、請求項２記載の定着装置によれば、小サイズの用紙
に定着動作が行われた後の大サイズの用紙への定着時に
おける幅方向（回転体の軸線方向）の温度分布に大きな
差が一層生じ難くなり、光沢ムラ等の画質低下が一層生
じ難くなる。請求項３記載の定着装置によれば、小サイ
ズの用紙に定着動作が行われた後の大サイズの用紙への
定着時における幅方向（回転体の軸線方向）の温度分布
に大きな差が一層生じ難くなり、光沢ムラ等の画質低下
が一層生じ難くなる。請求項４記載の定着装置は、小サ
イズ紙用加圧回転体の軸線方向における長さを短く構成
するだけでよいので、構造が一層簡単になる。また、請
求項５記載の定着装置によれば、厚手の用紙を効率的に
加熱できて、ウォームアップ時間も短くて済み、比較的
薄手の用紙に対しても、厚手の用紙に対しても良好にト
ナー像を定着させることができるという効果が得られ
る。請求項６記載の定着装置によれば、両面印字時の加
圧回転体への用紙の巻き付きが確実に防止されることと
なる。

【００２９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る定着装置の第１の実施の形態の要
部を示す概略正断図。

【図２】同上部分省略左側面図。

【図３】小サイズ紙用の加圧回転体の断面図。

【図４】本発明に係る定着装置の第２の実施の形態にお
ける小サイズ紙用加圧回転体の断面図。

【図５】本発明に係る定着装置の第３の実施の形態にお
ける小サイズ紙用加圧回転体の断面図。

【図６】本発明に係る定着装置の第４の実施の形態の要
部を示す概略正面図。

【図７】本発明に係る定着装置の第５の実施の形態の要
部を示す概略正面図。

【図８】従来技術の説明図。

【図９】（イ）（ロ）（ハ）は従来技術の説明図。

【符号の説明】

Ｐ 通紙領域 １０ 加熱ローラ（加熱回転体） ２０ 加圧ローラ（加圧回転体） ２０Ｂ、２０Ｃ 小サイズ紙用加圧回転体 ２０ａ 高熱伝導性の軸 ２０ｂ 弾性体 ２１ 中央部（通紙領域に対応する部分） ２２ 両端部 ２７ 補助ヒータ ４０ 分離爪

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱回転体とこの加熱回転体に圧接され
   る複数個の加圧回転体とを備えた定着装置であって、 前記複数個の加圧回転体のうち少なくとも１つの加圧回
   転体が、小サイズ紙用加圧回転体となっており、この小
   サイズ紙用加圧回転体は、その軸線方向における、小サ
   イズ用紙の通紙領域に対応する部分の両端部の熱伝導率
   が前記通紙領域に対応する部分の熱伝導率に比べて大き
   くなっていることを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 前記小サイズ紙用加圧回転体は、高熱伝
   導性の軸と、この高熱伝導性の軸の回りに装着された弾
   性体とを有し、その軸線方向における、小サイズ用紙の
   通紙領域に対応する部分の両端部が高熱伝導ゴムで構成
   され、前記通紙領域に対応する部分が低熱伝導ゴムで構
   成されていることを特徴とする請求項１記載の定着装
   置。
3. 【請求項３】 前記小サイズ紙用加圧回転体は、その軸
   線方向長さが小サイズ紙用に短く構成されていることを
   特徴とする請求項１または２記載の定着装置。
4. 【請求項４】 加熱回転体とこの加熱回転体に圧接され
   る複数個の加圧回転体とを備えた定着装置であって、 前記複数個の加圧回転体のうち少なくとも１つの加圧回
   転体が、小サイズ紙用加圧回転体となっており、この小
   サイズ紙用加圧回転体は、その軸線方向長さが小サイズ
   紙用に短く構成されていることを特徴とする定着装置。
5. 【請求項５】 加熱回転体とこの加熱回転体に圧接され
   る複数個の加圧回転体とを備えた定着装置であって、 前記複数個の加圧回転体のうち少なくとも１つの加圧回
   転体が、補助ヒータを有していることを特徴とする定着
   装置。
6. 【請求項６】 加熱回転体とこの加熱回転体に圧接され
   る複数個の加圧回転体とを備えた定着装置であって、 前記複数個の加圧回転体のうち少なくとも１つの加圧回
   転体に対して、用紙の巻き付を防止するための分離爪が
   配置されていることを特徴とする定着装置。