JP4895272B2

JP4895272B2 - 定着装置及び画像形成装置

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Publication number: JP4895272B2
Application number: JP2006215429A
Authority: JP
Inventors: 貴之関
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-08-08
Filing date: 2006-08-08
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2026-08-08
Also published as: JP2008040213A

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される定着装置とに関するものである。

従来から、複写機等の画像形成装置に設置される定着装置において、小サイズの記録媒体を連続的に通紙した場合等に、定着ローラ、定着ベルト等の定着部材における幅方向両端部（非通紙領域）の温度が幅方向中央部（通紙領域）の温度に比べて大きく上昇してしまう不具合が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
このように、定着部材において幅方向の温度が不均一になると、出力画像上にホットオフセットによる定着不良が生じてしまう。

このような問題を解決することを目的として、特許文献１等では、定着部材（加熱回転体）又は加圧ローラ（加圧回転体）に熱移動ローラを当接する技術が開示されている。特許文献１等では、熱移動ローラが、熱容量や熱伝導率が軸方向の位置によって異なるように形成されている。また、熱移動ローラが定着部材又は加圧ローラに対して接離自在に構成されていて、ウォームアップ時に熱移動ローラが離間位置に保持されている。

また、特許文献２等には、上述した問題を解決することを目的として、アルミニウム等で形成された熱伝導部材を定着部材（加熱ローラ）の外周面に非接触で対向させる技術が開示されている。

さらに、特許文献３等には、定着部材（加熱ローラ）の表面をクリーニングするために、定着部材に当接するウエブ（クリーニングウエブ）を設ける技術が開示されている。ここで、特許文献３等では、定着部材の幅方向の温度を均一化するために、ウエブを定着部材に向けて押圧するための押圧ローラを高熱伝導率材料で形成している。

特開平１０−３３３４６３号公報特開平９−１２７８１１号公報特開２００６−１３９１６９号公報

上述した従来の定着装置は、小サイズの記録媒体を連続的に通紙した場合等に定着部材に生じる幅方向両端部の温度上昇を効率的に抑止することができなかった。

特許文献１、特許文献３等の技術は、定着部材に対して直接的又は間接的に熱移動ローラ（押圧ローラ）を当接させて、定着部材における幅方向の温度分布を均一化している。しかし、熱移動ローラが定着部材に対して常に当接した状態であるために、定着部材の熱の多くが熱移動ローラに奪われてしまい、定着部材の昇温効率が低下してしまっていた。すなわち、定着部材から熱移動ローラに移行した熱は、定着部材において温度が低い幅方向の位置に移動する（幅方向の移動である。）他に、その他の方向（熱移動ローラの周方向や径方向である。）に移動して熱移動ローラから放熱されていた。したがって、定着部材の温度を所望の定着設定温度に維持するためには、定着部材を加熱する熱源の熱エネルギーを増加させなければならなかった。
なお、特許文献１等では、熱移動ローラを定着部材に対して接離自在に構成して、ウォームアップ時に熱移動ローラを定着部材から離間する技術が開示されているが、その場合でもウォームアップ時以外に定着部材を加熱するのに必要な熱エネルギーを軽減することはできない。

また、特許文献２等の技術は、熱伝導部材を定着部材の外周面に非接触で対向させているために、定着部材の熱の多くが熱伝導部材に奪われてしまう不具合はない。しかし、熱伝導部材を定着部材に接触させる場合に比べて、定着部材の熱は熱伝導部材に伝わりにくいために、定着部材における幅方向の温度分布を均一化する能力が低下してしまう。

このような問題は、熱ローラ方式の定着装置に限定されずに、電磁誘導加熱方式等の別方式の定着装置においても共通するものである。また、このような問題は、定着部材として定着ローラを用いた定着装置に限定されずに、定着部材として定着ベルトを用いた定着装置においても共通するものである。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、小サイズの記録媒体を連続的に通紙した場合等に、装置全体の熱効率を低下させることなく、定着部材に生じる幅方向両端部の温度上昇が抑止される、定着装置及び画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる定着装置は、トナー像を記録媒体に定着する定着装置であって、トナー像を溶融する定着部材と、前記定着部材に当接して当該定着部材の表面をクリーニングするウエブと、前記定着部材に前記ウエブを介して当接するとともに、高熱伝導率材料で形成された高熱伝導部と当該高熱伝導部よりも熱伝導率が低い低熱伝導部とを周方向に交互に具備したローラ状回転部材としての当接部材と、前記低熱伝導部の位置を直接的又は間接的に検知する検知手段と、を備え、前記当接部材は、前記定着部材が稼動しているときに前記高熱伝導部と前記低熱伝導部とが交互に当該定着部材に当接するように回転駆動され、前記定着部材が稼動停止しているときに前記低熱伝導部が当該定着部材に当接するように駆動制御されるものである。

また、請求項２記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記当接部材は、前記ウエブの巻き取り動作に連動して回転駆動されるものである。

また、請求項３記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記高熱伝導部は、アルミニウム又はそれを含む合金で形成され、前記低熱伝導部は、鉄若しくはそれを含む合金又は耐熱性樹脂材料で形成されたものである。

また、請求項４記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記当接部材は、回転軸側に断熱層を備えたものである。

また、請求項５記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記低熱伝導部は、その内部に空気層が形成されたものである。

また、請求項６記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記高熱伝導部は、その内部にヒートパイプが設置されたものである。

また、請求項７記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。

本発明は、高熱伝導率材料で形成された高熱伝導部を具備した当接部材を設けて、定着部材が稼動しているときに高熱伝導部が定着部材に断続的に当接するように構成している。これにより、小サイズの記録媒体を連続的に通紙した場合等に、装置全体の熱効率を低下させることなく、定着部材に生じる幅方向両端部の温度上昇が抑止される、定着装置及び画像形成装置を提供することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１〜図４にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としての複写機の装置本体、２は原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、３は原稿読込部２で読み込んだ画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム５上に照射する露光部、４は感光体ドラム５上にトナー像（画像）を形成する作像部、７は感光体ドラム５上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部、１０はセットされた原稿Ｄを原稿読込部２に搬送する原稿搬送部、１２〜１４は転写紙等の記録媒体Ｐが収納された給紙部、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、２１は定着装置２０に設置された定着部材としての定着ローラ、２４は定着装置２０に設置された加圧部材としての加圧ローラ、を示す。

図１を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部１０の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部２上を通過する。このとき、原稿読込部２では、上方を通過する原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部２で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部３（書込部）に送信される。そして、露光部３からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、作像部４の感光体ドラム５上に向けて発せられる。

一方、作像部４において、感光体ドラム５は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て、感光体ドラム５上に画像情報に対応した画像（トナー像）が形成される。
その後、感光体ドラム５上に形成された画像は、転写部７で、レジストローラにより搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。

一方、転写部７に搬送される記録媒体Ｐは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体１の複数の給紙部１２、１３、１４のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、最上段の給紙部１２が選択されたものとする。）。
そして、給紙部１２に収納された記録媒体Ｐの最上方の１枚が、搬送経路Ｋの位置に向けて搬送される。

その後、記録媒体Ｐは、搬送経路Ｋを通過してレジストローラの位置に達する。そして、レジストローラの位置に達した記録媒体Ｐは、感光体ドラム５上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部７に向けて搬送される。

そして、転写工程後の記録媒体Ｐは、転写部７の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置２０に達する。定着装置２０に達した記録媒体Ｐは、定着ローラ２１と加圧ローラ２４との間に送入されて、定着ローラ２１から受ける熱と双方のローラ２１、２４から受ける圧力とによって画像が定着される。画像が定着された記録媒体Ｐは、定着ローラ２１と加圧ローラ２４との間から送出された後に、画像形成装置本体１から排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２に示すように、定着装置２０は、定着ローラ２１、加圧ローラ２４、当接部材としての熱伝達ローラ４０、ウエブ機構５１〜５３、分離板３８、サーミスタ３７、等で構成される。

ここで、定着部材としての定着ローラ２１は、図２中の矢印方向に回転する薄肉の円筒体（外径が３５ｍｍである。）であって、その円筒体の内部にはヒータ２２（熱源）が固設されている。定着ローラ２１（円筒体）は、その表面にフッ素樹脂加工が施されていて、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保されている。定着ローラ２１のヒータ２２は、内部に電熱線を有する棒状のヒータであって、その両端部が定着装置２０の側板に固定されている。そして、装置本体１の電源部により出力制御されたヒータ２２によって定着ローラ２１が加熱されて、その表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。なお、ヒータ２２の出力制御は、定着ローラ２１表面の幅方向端部に当接するサーミスタ３７（温度センサ）によるローラ表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このようなヒータ２２の出力制御によって、定着ローラ２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定することができる。

また、加圧ローラ２４は、主として、芯金と、芯金の外周面に接着層を介して形成された複数の弾性体層と、からなる。加圧ローラ２４の弾性体層は、層厚が１〜１０ｍｍであって、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の材質が用いられる。弾性体層の表層には、層厚が３００μｍ以下（好ましくは４０μｍ以下である。）の薄肉の離型層が設けられている。離型層の材質としては、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）等の耐熱樹脂の単層フィルムや、２０μｍ厚のフィルムの表層側にＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）、ＰＦＡ等のフッ素樹脂に導電材を添加した離型性コート層を１０〜３０μｍ厚に施した複合層フィルム等を用いることができる。このように構成された加圧ローラ２４は、弾性、耐熱性、離型性、耐久性に優れたものである。

そして、加圧ローラ２４は、不図示の加圧機構によって定着ローラ２１に圧接する。こうして、加圧ローラ２４と定着ローラ２１との間に、所望のニップ部が形成される。
定着ローラ２１と加圧ローラ２４との当接部（ニップ部である。）の入口側と出口側には、それぞれ、記録媒体Ｐの搬送を案内するガイド板３５が配設されている。ガイド板３５は、定着装置２０の側板に固設されている。
また、定着ローラ２１の外周面に対向する位置であって、ニップ部の出口側近傍には、分離板３８が配設されている。分離板３８は、定着工程後の記録媒体Ｐが定着ローラ２１の回転に沿って定着ローラ２１に巻き付いてしまう不具合を抑止する。

図２に示すように、本実施の形態１では、定着ローラ２１に当接して定着ローラ表面をクリーニングするウエブ５１が設置されている。ウエブ５１は、シリコンオイルが含浸されたアラミド繊維、ポリエステル繊維等からなる不織布である。ウエブ５１は、ウエブローラ５３に巻き付けられていて、駆動部６０に連結された巻取りローラ５２の巻き取り動作（回転駆動）によって図２中の破線矢印方向に移動しながら定着ローラ２１表面の汚れを拭き取る。ウエブ５１は、付勢手段（不図示である。）が設置された当接部材としての熱伝達ローラ４０によって付勢されて、定着ローラ２１に所定の圧力で圧接している。

熱伝達ローラ４０は、ウエブ５１を介して定着ローラ２１に間接的に当接している。そして、駆動部６０に連結された巻取りローラ５２の巻き取り動作（回転駆動）に連動して図２の時計方向に回転駆動される。熱伝達ローラ４０は、ウエブ５１を定着ローラ２１に向けて付勢するとともに、定着ローラ２１の幅方向の温度分布を均一化するためのものである。なお、熱伝達ローラ４０の熱伝達部材としての機能については、後で詳しく説明する。

上述のように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
装置本体１の電源スイッチが投入されると、ヒータ２２に電力が供給されるとともに、定着ローラ２１及び加圧ローラ２４の図２中の矢印方向の回転駆動が開始される。
その後、給紙部１２〜１４から記録媒体Ｐが給送されて、作像部４にて記録媒体Ｐ上に未定着画像が担持される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持された記録媒体Ｐは、図２の矢印Ｙ１０方向に搬送されて、圧接状態にある定着ローラ２１及び加圧ローラ２４のニップ部に送入される。そして、定着ローラ２１による加熱と、定着ローラ２１及び加圧ローラ２４の押圧力とによって、記録媒体Ｐの表面にトナー像Ｔが定着される。その後、回転する定着ローラ２１及び加圧ローラ２４によってそのニップ部から送出された記録媒体Ｐは、矢印Ｙ１１方向に搬送される。
他方、ウエブ５１及び熱伝達ローラ４０は、定着ローラ２１の稼動（回転駆動）に合わせて、駆動部６０によって駆動される。これにより、定着ローラ２１表面のクリーニングと、定着温度の均一化と、が達成されることになる。
なお、本実施の形態１では、熱伝達ローラ４０がウエブ機構５１〜５３の駆動部６０によって回転駆動される構成としたが、熱伝達ローラ４０がウエブ機構５１〜５３の駆動部６０とは異なる独立した駆動部によって回転駆動される構成とすることもできる。

次に、図３及び図４にて、本実施の形態１において特徴的な、当接部材としての熱伝達ローラ４０についてさらに詳しく説明する。
図３を参照して、熱伝達ローラ４０は、軸部４０ｄ上に耐熱樹脂からなる断熱層４０ｃが形成され、さらに断熱層４０ｃ上に高熱伝導部４０ａと低熱伝導部４０ｂとが周方向に交互に形成されたローラ状回転部材である。
高熱伝導部４０ａは、アルミニウム又はそれを含む合金（アルミニウム系材料）等の高熱伝導率材料で形成されている。低熱伝導部４０ｂは、鉄又はそれを含む合金（鉄系材料）や耐熱性樹脂材料等の低熱伝導率材料で形成されている。

すなわち、熱伝達ローラ４０は、熱伝導率の異なる材料で形成された高熱伝導部４０ａ及び低熱伝導部４０ｂが周方向（回転方向）に沿って交互に設けられている。本実施の形態１では、４つの高熱伝導部４０ａ及び低熱伝導部４０ｂが周方向に交互に隣接して設けられている。
このような構成により、熱伝達ローラ４０が回転駆動されると、高熱伝導部４０ａ（又は低熱伝導部４０ｂ）が定着ローラ２１に断続的に当接することになる。

本実施の形態１では、定着ローラ２１が稼動（回転駆動）しているときに、熱伝達ローラ４０が回転駆動するように、駆動部６０を制御している。すなわち、定着ローラ２１がヒータ２２によって加熱され稼動しているときに、高熱伝導部４０ａ（又は低熱伝導部４０ｂ）が定着ローラ２１に断続的に当接するように制御している。
これにより、熱伝達ローラを高熱伝導部のみで形成した場合に比べて、定着ローラ２１の熱が熱伝達ローラ４０の周方向や径方向に移動しにくく熱伝達ローラ４０から放熱されにくくなり、熱伝達ローラ４０の幅方向に熱が移動しやすくなる。したがって、小サイズの記録媒体を連続的に通紙した場合等に、定着装置全体の熱効率を低下させることなく、定着ローラ２１に生じる幅方向両端部の温度上昇を効率的に抑止することができ、ホットオフセット等の定着不良の発生を抑止することができる。
このような効果は、熱伝導率の異なる高熱伝導部４０ａ及び低熱伝導部４０ｂが定着ローラ２１に交互に当接することにより、所定周期で熱伝達ローラ４０の熱伝達機能に強弱がつけられることによるものである。また、熱伝達ローラ４０の軸部４０ｄ（回転軸）側に断熱層４０ｃを設けることで、上述の効果がさらに確実なものになる。

ここで、本実施の形態１では、低熱伝導部４０ｂの位置（回転方向の位置）を直接的に検知する検知手段を設けて、定着ローラ２１が稼動停止しているときに低熱伝導部４０ｂが定着ローラ２１に当接するように駆動部６０を駆動制御している。
以下、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）にて詳しく説明する。
図４（Ａ）は検知手段４５、４８を示す正面図であって、図４（Ｂ）は検知手段４５、４８を示す側面図である。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、熱伝達ローラ４０の軸部４０ｄには、低熱伝導部４０ｂの位置を検知するための羽根を備えたプロペラ形状の検知板４５が設置されている。検知板４５の羽根は、低熱伝導部４０ｂの回転方向の位置に対応して形成されている。検知板４５は、熱伝達ローラ４０（低熱伝導部４０ｂ）とともに一体的に回転する。

他方、定着装置２０の本体には、発光素子と受光素子とを備えたフォトセンサ４８が設置されている。フォトセンサ４８は、検知板４５の羽根を挟むように配設されていて、羽根の有無により低熱伝導部４０ｂの位置を検知する。そして、フォトセンサ４８の検知結果に基いて、定着ローラ２１が稼動停止（駆動停止）しているときに低熱伝導部４０ｂが定着ローラ２１に当接するように駆動部６０を駆動制御する。
具体的に、定着ローラ２１が稼動停止しているときに低熱伝導部４０ｂが定着ローラ２１に当接していないものとフォトセンサ４８が検知した場合、熱伝達ローラ４０を所定角度だけ回転駆動して、低熱伝導部４０ｂを定着ローラ２１に当接させる。これに対して、定着ローラ２１が稼動停止しているときに低熱伝導部４０ｂが定着ローラ２１に当接しているものとフォトセンサ４８が検知した場合、熱伝達ローラ４０の回転駆動はおこなわずに、そのまま低熱伝導部４０ｂを定着ローラ２１に当接させる。

これにより、定着ローラ２１が稼動停止しているときに、定着ローラ２１に高熱伝導部４０ａが当接して定着ローラ２１の熱が熱伝達ローラ４０に多く奪われてしまう不具合が抑止される。すなわち、定着装置２０の稼動が停止しているときに、定着ローラ２１の温度が大きく低下してしまう不具合が抑止されて、定着装置全体の熱効率低下が防止される。
なお、本実施の形態１では、フォトセンサ４８によって低熱伝導部４０ｂの位置を直接的に検知したが、フォトセンサ４８によって高熱伝導部４０ａの位置を検知することで低熱伝導部４０ｂの位置を間接的に検知することもできる。

以上説明したように、本実施の形態１のおいては、高熱伝導率材料で形成された高熱伝導部４０ａを具備した熱伝達ローラ４０（当接部材）を設けて、定着ローラ２１（定着部材）が稼動しているときに高熱伝導部４０ａが定着ローラ２１に断続的に当接するように構成している。これにより、小サイズの記録媒体Ｐを連続的に通紙した場合等に、定着装置２０全体の熱効率を低下させることなく、定着ローラ２１に生じる幅方向両端部の温度上昇を抑止することができる。

なお、本実施の形態１では熱ローラ方式の定着装置に対して本発明を適用したが、電磁誘導加熱方式等の別方式の定着装置に対しても当然に本発明を適用することができる。そして、その場合にも、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態１では、定着部材として定着ローラを用いた定着装置に対して本発明を適用したが、定着部材として定着ベルトを用いた定着装置に対しても当然に本発明を適用することができる。さらには、加圧ローラ２４にヒータを内設している定着装置に対しても、本実施の形態１における熱伝達ローラ４０を加圧ローラ２４に当接させることができる。そして、それらの場合にも、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態２．
図５にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図５は、実施の形態２における定着装置２０の要部を示す拡大図である。本実施の形態２における定着装置２０は、当接部材４０の高熱伝導部４０ａの内部にヒートパイプ４２が設置されている点が、前記実施の形態１のものとは相違する。

図５に示すように、本実施の形態２における定着装置の熱伝達ローラ４０も、前記実施の形態１のものと同様に、軸部上に断熱層４０ｃが形成され、さらに断熱層４０ｃ上に高熱伝導部４０ａと低熱伝導部４０ｂとが周方向に交互に形成されている。
ここで、本実施の形態２では、高熱伝導部４０ａの内部にヒートパイプ４２が設置されている。これにより、高熱伝導部４０ａにおける熱移動がさらに促進される。したがって、熱伝達ローラ４０の幅方向の熱移動がさらに生じやすくなる。

以上説明したように、本実施の形態２のおいても、前記実施の形態１と同様に、高熱伝導部４０ａを具備した熱伝達ローラ４０を設けて、定着ローラ２１が稼動しているときに高熱伝導部４０ａが定着ローラ２１に断続的に当接するように構成している。これにより、小サイズの記録媒体Ｐを連続的に通紙した場合等に、定着装置２０全体の熱効率を低下させることなく、定着ローラ２１に生じる幅方向両端部の温度上昇を抑止することができる。

実施の形態３．
図６にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図６は、実施の形態３における定着装置２０の要部を示す拡大図である。本実施の形態３における定着装置２０は、当接部材４０の低熱伝導部４０ｂの内部に空気層４３が形成されている点が、前記実施の形態１のものとは相違する。

図６に示すように、本実施の形態３における定着装置の熱伝達ローラ４０も、前記各実施の形態のものと同様に、軸部上に断熱層４０ｃが形成され、さらに断熱層４０ｃ上に高熱伝導部４０ａと低熱伝導部４０ｂとが周方向に交互に形成されている。
ここで、本実施の形態３では、低熱伝導部４０ｂの内部に空気層４３が形成されている。これにより、低熱伝導部４０ｂにおける熱移動がさらに鈍化される。したがって、熱伝達ローラ４０の径方向及び周方向の熱移動がさらに生じにくくなる。

以上説明したように、本実施の形態３のおいても、前記各実施の形態と同様に、高熱伝導部４０ａを具備した熱伝達ローラ４０を設けて、定着ローラ２１が稼動しているときに高熱伝導部４０ａが定着ローラ２１に断続的に当接するように構成している。これにより、小サイズの記録媒体Ｐを連続的に通紙した場合等に、定着装置２０全体の熱効率を低下させることなく、定着ローラ２１に生じる幅方向両端部の温度上昇を抑止することができる。

実施の形態４．
図７にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図７は、実施の形態４における定着装置２０の要部を示す拡大図である。本実施の形態４における定着装置２０は、当接部材４０が定着ローラ２１に対して接離自在に構成されている点が、前記実施の形態１のものとは相違する。

図７に示すように、本実施の形態４における定着装置の熱伝達ローラ４０は、前記各実施の形態のものとは異なり、軸部上に断熱層４０ｃが形成され、さらに断熱層４０ｃ上に高熱伝導部４０ａのみが形成されている（低熱伝導部４０ｂは形成されていない。）。また、本実施の形態４における定着装置は、ウエブ機構が設けられておらず、当接部材としての熱伝達ローラ４０が定着ローラ２１に直接的に当接するように構成されている。

さらに、本実施の形態４では、熱伝達ローラ４０が不図示の接離機構によって定着ローラ２１に対して接離するように構成されている（図７中の両矢印方向の接離である。）。そして、定着ローラ４０が稼動しているときに、熱伝達ローラ４０が定着ローラ２１に対して断続的に接離されるように接離機構を制御している。
これにより、高熱伝導部のみで形成した熱伝達ローラを定着ローラに当接し続けた場合に比べて、定着ローラ２１の熱が熱伝達ローラ４０の周方向や径方向に移動しにくく熱伝達ローラ４０から放熱されにくくなり、熱伝達ローラ４０の幅方向に熱が移動しやすくなる。したがって、小サイズの記録媒体を連続的に通紙した場合等に、定着装置全体の熱効率を低下させることなく、定着ローラ２１に生じる幅方向両端部の温度上昇を効率的に抑止することができ、ホットオフセット等の定着不良の発生を抑止することができる。
このような効果は、熱伝導率の異なる高熱伝導部４０ａが定着ローラ２１に断続的に当接することにより、所定周期で熱伝達ローラ４０の熱伝達機能に強弱がつけられることによるものである。

ここで、本実施の形態４では、定着ローラ２１が稼動停止（駆動停止）しているときに、熱伝達ローラ４０が定着ローラ２１に対して離脱するように接離機構を接離制御している。
これにより、定着ローラ２１が稼動停止しているときに、定着ローラ２１に高熱伝導部４０ａが当接して定着ローラ２１の熱が熱伝達ローラ４０に多く奪われてしまう不具合が抑止される。すなわち、定着装置２０の稼動が停止しているときに、定着ローラ２１の温度が大きく低下してしまう不具合が抑止されて、定着装置全体の熱効率低下が防止される。

以上説明したように、本実施の形態４のおいても、前記各実施の形態と同様に、高熱伝導部４０ａを具備した熱伝達ローラ４０を設けて、定着ローラ２１が稼動しているときに高熱伝導部４０ａが定着ローラ２１に断続的に当接するように構成している。これにより、小サイズの記録媒体Ｐを連続的に通紙した場合等に、定着装置２０全体の熱効率を低下させることなく、定着ローラ２１に生じる幅方向両端部の温度上昇を抑止することができる。

実施の形態５．
図８にて、この発明の実施の形態５について詳細に説明する。
図８は、実施の形態５における定着装置２０の要部を示す拡大図である。本実施の形態５における定着装置２０は、当接部材４０の高熱伝導部４０ａが周方向に放射状に形成されている点が、前記実施の形態１のものとは相違する。

図８に示すように、本実施の形態５における定着装置の熱伝達ローラ４０（回転部材）は、前記実施の形態１のものとは異なり、軸部上に断熱層４０ｃが形成され、さらに断熱層４０ｃ上に高熱伝導部４０ａが周方向に放射状に形成されている（低熱伝導部４０ｂは形成されていない。）。また、本実施の形態５における定着装置は、ウエブ機構が設けられておらず、当接部材としての熱伝達ローラ４０が定着ローラ２１に直接的に当接するように構成されている。

このような構成により、熱伝達ローラ４０が回転駆動されると、高熱伝導部４０ａが定着ローラ２１に断続的に当接することになる。そして、本実施の形態５でも、前記実施の形態１と同様に、定着ローラ２１が稼動しているときに熱伝達ローラ４０が回転駆動するように駆動部６０を制御している。
これにより、定着ローラ２１の熱が熱伝達ローラ４０の周方向や径方向に移動しにくく熱伝達ローラ４０から放熱されにくくなり、熱伝達ローラ４０の幅方向に熱が移動しやすくなる。したがって、小サイズの記録媒体を連続的に通紙した場合等に、定着装置全体の熱効率を低下させることなく、定着ローラ２１に生じる幅方向両端部の温度上昇を効率的に抑止することができ、ホットオフセット等の定着不良の発生を抑止することができる。
このような効果は、熱伝導率の異なる高熱伝導部４０ａが定着ローラ２１に断続的に当接することにより、所定周期で熱伝達ローラ４０の熱伝達機能に強弱がつけられることによるものである。

ここで、本実施の形態５では、高熱伝導部４０ａの位置を直接的又は間接的に検知する検知手段が設けられている。検知手段は、先に図４で説明したフォトセンサ４８及び検知板４５と同様に構成することができる。
そして、検知手段（フォトセンサ４８）の検知結果に基いて、定着ローラ２１が稼動停止（駆動停止）しているときに高熱伝導部４０ａが定着ローラ２１に当接しないように駆動部６０を駆動制御する。
具体的に、定着ローラ２１が稼動停止しているときに高熱伝導部４０ａが定着ローラ２１に当接しているものと検知手段が検知した場合、熱伝達ローラ４０を所定角度だけ回転駆動して、高熱伝導部４０ａを定着ローラ２１に当接させないようにする。これに対して、定着ローラ２１が稼動停止しているときに高熱伝導部４０ａが定着ローラ２１に当接していないものと検知手段が検知した場合、熱伝達ローラ４０の回転駆動はおこなわずに、そのまま高熱伝導部４０ａを定着ローラ２１に当接させない。

これにより、定着ローラ２１が稼動停止しているときに、定着ローラ２１に高熱伝導部４０ａが当接して定着ローラ２１の熱が熱伝達ローラ４０に多く奪われてしまう不具合が抑止される。すなわち、定着装置２０の稼動が停止しているときに、定着ローラ２１の温度が大きく低下してしまう不具合が抑止されて、定着装置全体の熱効率低下が防止される。

以上説明したように、本実施の形態５のおいても、前記各実施の形態と同様に、高熱伝導部４０ａを具備した熱伝達ローラ４０を設けて、定着ローラ２１が稼動しているときに高熱伝導部４０ａが定着ローラ２１に断続的に当接するように構成している。これにより、小サイズの記録媒体Ｐを連続的に通紙した場合等に、定着装置２０全体の熱効率を低下させることなく、定着ローラ２１に生じる幅方向両端部の温度上昇を抑止することができる。

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。図１の画像形成装置に設置される定着装置を示す構成図である。当接部材の拡大図である。検知手段を示す図である。この発明の実施の形態２における定着装置の要部を示す拡大図である。この発明の実施の形態３における定着装置の要部を示す拡大図である。この発明の実施の形態４における定着装置の要部を示す拡大図である。この発明の実施の形態５における定着装置の要部を示す拡大図である。

符号の説明

１画像形成装置本体（装置本体）、
２０定着装置、
２１定着ローラ（定着部材）、
２２ヒータ、２４加圧ローラ、
３７サーミスタ（温度センサ）、
４０熱伝達ローラ（当接部材、ローラ状回転部材）、
４０ａ高熱伝導部、４０ｂ低熱伝導部、
４０ｃ断熱層、４０ｄ軸部、
４２ヒートパイプ、４３空気層、
４５検知板、４８フォトセンサ（検知手段）、
５１ウエブ、５２巻取りローラ、５３ウエブローラ、６０駆動部。

Claims

トナー像を記録媒体に定着する定着装置であって、
トナー像を溶融する定着部材と、
前記定着部材に当接して当該定着部材の表面をクリーニングするウエブと、
前記定着部材に前記ウエブを介して当接するとともに、高熱伝導率材料で形成された高熱伝導部と当該高熱伝導部よりも熱伝導率が低い低熱伝導部とを周方向に交互に具備したローラ状回転部材としての当接部材と、
前記低熱伝導部の位置を直接的又は間接的に検知する検知手段と、
を備え、
前記当接部材は、前記定着部材が稼動しているときに前記高熱伝導部と前記低熱伝導部とが交互に当該定着部材に当接するように回転駆動され、前記定着部材が稼動停止しているときに前記低熱伝導部が当該定着部材に当接するように駆動制御されることを特徴とする定着装置。
前記当接部材は、前記ウエブの巻き取り動作に連動して回転駆動されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記高熱伝導部は、アルミニウム又はそれを含む合金で形成され、
前記低熱伝導部は、鉄若しくはそれを含む合金又は耐熱性樹脂材料で形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
前記当接部材は、回転軸側に断熱層を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
前記低熱伝導部は、その内部に空気層が形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の定着装置。
前記高熱伝導部は、その内部にヒートパイプが設置されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置。
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。