JPH05197305A

JPH05197305A - 定着装置

Info

Publication number: JPH05197305A
Application number: JP4223358A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Oda; 勝也小田; Akiyoshi Kanzaki; 明佳神前; Norimasa Kubota; 憲応窪田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1991-10-22
Filing date: 1992-07-30
Publication date: 1993-08-06
Also published as: EP0538808A2; EP0538808A3; US5543905A

Abstract

(57)【要約】【目的】定着ローラの加熱時間を短縮し、オフセット
現象を防止するとともに、シートが定着ローラから剥離
し易くする。【構成】中空円筒状の定着ローラ２１を軸受け２１１
で回動自在に支持する。軸受け２２１で保持した加圧ロ
ーラ２２を、定着ローラ２１に圧接する。定着ローラ２
１の軸線に対してニップ部２６の側に偏心した位置に、
発熱体２３を配設する。発熱体２３からの熱はニップ部
２６に重点的に伝わる。この結果、ニップ部２６が定着
温度になる時間を短縮することができる。定着ローラ２
１のニップ部２６以外の部分は低温度で、シートが定着
ローラ２１から剥離する際に、トナーはシートに固着す
る。したがって、トナーが定着ローラ２１に付着し難く
なる。また、シートが定着ローラ２１から剥離し易くな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は定着装置、詳しくは電子
写真式複写機、レーザビームプリンタ等に使用される定
着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザビームプリンタ等は、シー
トに転写されたトナーを定着させるための定着装置を有
して構成されている。この定着装置は、例えば、シート
上のトナーを熱溶解させる定着ローラと、該定着ローラ
に圧接してシートを挟持する加圧ローラと、を備えてい
る。定着ローラは円筒状に形成されており、この定着ロ
ーラの中心軸上には、発熱体が保持手段により保持され
ている。発熱体は、例えば、ハロゲンランプ等により構
成され、所定の電圧を印加されることにより発熱するも
のである。この発熱体は定着ローラの中心軸に位置して
いるため、発熱体から発せられた熱は定着ローラ内壁に
均一に輻射され、定着ローラの外壁の温度分布は円周方
向において均一となる。定着ローラの外壁は、その温度
が定着に適した温度（例えば１５０〜２００℃）になる
まで、加熱される。この状態で、定着ローラと加圧ロー
ラは摺接しながら互いに逆方向に回転し、トナーが付着
したシートを挟持する。定着ローラと加圧ローラとの摺
接部（ニップ部）において、シート上のトナーは定着ロ
ーラの熱により溶解し、シートに定着する。定着後、定
着ローラと加圧ローラの回転に伴い、シートは排紙ロー
ラに搬送され、排紙ローラを介して、排紙トレイに排出
される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
定着装置においては、レーザビームプリンタ等に電源を
投入した後、定着ローラが定着に適した温度に達するま
でに、比較的長時間を要していた。この間、オペレータ
はレーザビームプリンタを使用することはできず、長時
間の待機を強いられるという問題があった。

【０００４】この場合、発熱体の温度をより高温にして
定着ローラの加熱に要する時間を短縮することができ
る。しかしながら、発熱体の消費電流が増加し、レーザ
ビームプリンタ内の温度が上昇するという問題を新たに
生じてしまう。

【０００５】また、発熱体は定着ローラ内壁面を均一に
加熱しており、ニップ部とその周辺部とは同じ温度であ
るため、定着ローラの回転とともに、シートがニップ部
から剥離する際に以下の問題をも生じさせていた。

【０００６】すなわち、ニップ部周辺の定着ローラの熱
により、シート上のトナーは、固着せずに熱溶解したま
まである。このため、熱溶解したトナーが定着ローラに
付着し易くなり、定着ローラに付着したトナーが再度シ
ートに付着するという、いわゆるオフセット現象が生じ
るという問題があった。

【０００７】さらに、ニップ部周辺の定着ローラの熱に
より、シート上のトナーが固着することなく、熱溶解し
たままなので、熱溶解したトナーの粘着力により、シー
トが定着ローラのニップ部以外の部分から剥離しにくく
なる。すると、シートが定着ローラに巻き付き、ジャミ
ングが生じるという問題をも生じていた。

【０００８】

【発明の目的】そこで、本発明は、定着ローラの加熱に
要する時間を短縮するとともに、オフセット現象を防止
し、さらに、シートが定着ローラに巻き付くことを防止
した定着装置を提供することを、その目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る定着装置は、中空の定着ローラと、発熱体と、上記
発熱体を上記定着ローラ内の所定の位置に保持する保持
手段と、シートを上記定着ローラの外壁の一部に当接さ
せる加圧手段と、を備え、上記発熱体により加熱された
上記定着ローラは、該定着ローラに当接したシート上の
トナーを熱溶解させ、該トナーを該シートに定着させる
定着装置において、上記定着ローラの中心軸から、該定
着ローラにおける上記シートとの当接する部分の側に偏
心した、該定着ローラ内の位置に、上記発熱体が上記保
持手段により保持されてなることを特徴とする。

【００１０】請求項２に記載の定着装置は、上記発熱体
は、少なくとも一部の面が曲面で構成され、この曲面
は、上記定着ローラにおける上記シートの当接する部分
の近傍の該定着ローラの内壁に対向して配設されたこと
を特徴とする請求項１記載の定着装置である。

【００１１】請求項３に記載の定着装置は、上記発熱体
は、上記定着ローラにおける上記シートの当接する部分
の近傍の該定着ローラの内壁に当接することを特徴とす
る請求項１に記載の定着装置である。

【００１２】請求項４に記載の定着装置は、上記発熱体
の上記定着ローラの内壁と当接する部分の表面は耐摩耗
性材料で構成されていることを特徴とする請求項３に記
載の定着装置である。

【００１３】請求項５に記載の定着装置は、上記発熱体
は、上記定着ローラの内壁と所定の距離を隔てて保持さ
れてなることを特徴とする請求項１に記載の定着装置で
ある。

【００１４】

【作用】請求項１に記載の発明に係る定着装置は、発熱
体から、定着ローラにおけるシートとの当接する部分ま
での距離は、発熱体から、定着ローラの他の部分までの
距離に比べて、短くなっている。このため、発熱体が発
熱すると、定着ローラにおけるシートとの当接する部分
の温度が、定着ローラの他の部分の温度に比べ、高くな
る。したがって、従来に比較して発熱体の発熱量を増加
させることなく、定着ローラにおけるシートとの当接部
分の温度が所定の温度に達するまでに要する時間を短縮
することができる。

【００１５】加圧ローラ手段により、シートが定着ロー
ラに圧接されると、シート上のトナーは定着ローラの熱
を受け溶解する。このとき、定着ローラのシートとの摺
接部分以外における温度は摺接部よりも比較的に低くな
っている。このため、定着ローラの回転とともに、シー
トが定着ローラから剥離する際に、シート上のトナーの
温度が低下し、トナーがシートに固着する。したがっ
て、シート上のトナーが定着ローラに付着し難くなり、
オフセット現象を有効に防止できる。さらに、このと
き、シート上のトナーが固着していることから、トナー
の粘着力が十分に低下するため、シートが定着ローラか
ら剥離し易くなる。

【００１６】請求項２に記載の発明に係る定着装置は、
発熱体の曲面の部分と定着ローラの内壁との距離は略一
定となり、定着ローラにおけるシートとの当接部分をむ
らなく加熱することができる。

【００１７】請求項３に記載の発明に係る定着装置は、
発熱体から発せられた熱は、定着ローラ内壁に直接伝達
する。このため、発熱体から発せられた熱を効率よく定
着ローラに伝播させることができ、定着ローラにおける
シートとの当接部分の加熱時間をより短縮することがで
きる。

【００１８】請求項４に記載の発明に係る定着装置は、
定着ローラの内壁に当接した発熱体の摺接部表面には、
耐摩耗性材料が付されている。このため、発熱体と定着
ローラ内壁との摺動により発熱体表面が摩耗することを
防止できる。

【００１９】請求項５に記載の発明に係る定着装置は、
発熱体が定着ローラの内壁と当接していないため、発熱
体が定着ローラ内壁に摺動することによる発熱体の摩耗
を防止できる。

【００２０】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。

【００２１】図１は本発明の第１実施例に係る定着装置
を用いたレーザビームプリンタの断面図である。このレ
ーザビームプリンタは以下に示される構成を有してい
る。

【００２２】ケース１０１の内部には、シートが蓄えら
れた給紙トレイ１０２が設けられている。この給紙トレ
イ１０２の近傍には給紙ローラ１０３が配設されてお
り、この給紙ローラ１０３はシートを給紙トレイ１０２
から感光体ドラム１０４と転写ローラ１０５とのニップ
部に搬送する機能を有している。

【００２３】感光体ドラム１０４は回転自在に設けられ
ており、転写ローラ１０５が摺接している。この感光体
ドラム１０４の近傍には、感光体ドラム１０４の表面を
帯電させる帯電ブラシ１０６が配設されている。帯電ブ
ラシ１０６の回転方向一端側にはスリットが設けられ、
このスリットを介して感光体ドラム１０４の表面には、
光学ユニット１０９からレーザビームが照射されること
により、靜電潜像が形成される構成となっている。回転
方向に沿ってさらに一端側には現像装置１０７が配設さ
れている。この現像装置１０７は、この靜電潜像にトナ
ーを付着させ、感光体ドラム１０４の表面にトナー像を
形成するものである。転写ローラ１０５は、感光体ドラ
ム１０４との間に所定の電界を形成し、感光体ドラム１
０４上のトナー像をシートに転写させる機能を有してい
る。さらに、感光体ドラム１０４に当接する位置に、残
留トナーを掻き落とすブレード１０８が配設されてい
る。

【００２４】感光体ドラム１０４の上方には、シート上
のトナーを定着させる定着装置２０が配設されている。
この定着装置２０は、内部に発熱体２３を備えた定着ロ
ーラ２１と、シートを定着ローラ２１に圧接する加圧ロ
ーラ２２とを有して構成されている。さらに、定着装置
２０の上方には、搬送ローラ１１０と、排紙ローラ１１
１とが設けられている。ケース１０１上面には、搬送ロ
ーラ１１０、排紙ローラ１１１を介して搬送されたシー
トが排出される排紙トレイ１１２が設けられている。

【００２５】上記定着装置２０を図２、図３、および、
図４を参照しながら説明する。図２は、本実施例に係る
上記定着装置２０の一部を破断して示した斜視図であ
る。図３は、同様に上記定着装置の断面図である。さら
に、図４は、定着ローラ２１、発熱体２３等の断面図で
ある。

【００２６】２枚の平板状のフレーム２５（図２、図３
には、一方のみ図示されている。）は、それぞれが対向
するように、レーザビームプリンタのケース１０１内に
固定保持されている。それぞれのフレーム２５には軸受
け２１１、軸受け２２１が設けられている。軸受２１１
には、定着ローラ２１が回動可能に支持されている。軸
受け２２１には、加圧ローラ２２が同様に回動可能とな
るように支持されており、加圧ローラ２２は、定着ロー
ラ２１に圧接しながら回動する構成となっている。

【００２７】定着ローラ２１は、肉厚の薄い中空の円筒
状に形成されている。シートとの離型性を向上させると
ともに、オフセットを防止するために、その表面には、
テフロン２１２がコーティングされている。長板状の支
持部材２４は、この定着ローラ２１の中空部を貫通して
配され、その両端はフレーム２５に固着されている。さ
らに、この支持部材２４には、長板状の電気抵抗体であ
る発熱体２３が固着されている。発熱体２３は、定着ロ
ーラ２１の軸から、定着ローラ２１と圧接ローラ２２と
のニップ部２６の側に所定間隔だけ偏心して配置されて
いる。加圧ローラ２２もまた、円筒状に形成されてお
り、その表面には、シリコンスポンジ、あるいは、ゴム
等の弾性部材２２２がコーティングされている。

【００２８】このような構成を有するレーザビームプリ
ンタは、以下に示されるよう動作する。すなわち、給紙
トレイ１０２に蓄えられたシートは、給紙ローラ１０３
により、感光体ドラム１０４と転写ローラ１０５とのニ
ップ部に搬送される。シートは、このニップ部にてトナ
ーを転写された後、定着装置２０へと搬送される。この
定着装置２０において、シートは定着ローラ２１と加圧
ローラ２２とに挟持されながら、定着ローラ２１により
加熱される。すると、シート上のトナーが熱溶解し、シ
ート表面に定着する。定着装置２０により、トナーを定
着されたシートは搬送ローラ１１０、排紙ローラ１１１
を介して、排紙トレイ１１２に排出される。

【００２９】次に、上記定着装置２０の動作を細述す
る。レーザビームプリンタの電源が投入されると、発熱
体２３に所定の電圧が印加される。すると、発熱体２３
は高熱を発する。ところで、発熱体２３は、定着ローラ
２１のニップ部２６側に偏心して位置している。このた
め、発熱体２３が定着ローラ２１の中心に位置する場合
に比べて、定着ローラ２１のニップ部２６の温度が、定
着に適した温度（１５０〜２００℃）に達するまでの時
間が短縮される。このとき、定着ローラ２１の、ニップ
部２６以外の部分の温度は、定着ローラ２１のニップ部
２６の温度に比べ低くなっている。定着ローラ２１が回
転している場合において、定着ローラ２１の一部がニッ
プ部２６から離れるに従い、定着ローラ２１の該部分と
発熱体２３との距離が長くなる。定着ローラ２１は肉薄
であることから、その熱容量が小さいため、定着ローラ
２１のニップ部２６から離れた部分の温度は低下する。

【００３０】定着装置２０に搬送されたシートは、定着
ローラ２１と加圧ローラ２２との当接部、すなわちニッ
プ部２６に挟持される。加圧ローラ２２は、定着ローラ
２１に圧接しているため、加圧ローラ２２の表面の弾性
部材２２２は変形する。すると、定着ローラ２１と加圧
ローラ２２との摺接部分、すなわち、ニップ部２６の面
積が拡大する。柔軟性を有するシートは、定着ローラ２
１のニップ部２６のみならず、その周辺にも摺接する。
シート上のトナーは定着ローラ２１のニップ部２６か
ら、熱を受けて熱溶解する。定着ローラ２１の回転とと
もに、シート上のトナーが熱溶解した部分は、定着ロー
ラ２１のニップ部２６から、ニップ部２６の近傍へと移
動する。このとき、シートは定着ローラ２１のニップ部
２６の近傍に当接しているが、該近傍部分の温度は低下
しているため、熱溶解したトナーの温度が低下し、トナ
ーはシート上に固着する。したがって、熱溶解したまま
のトナーが、定着ローラ２１のニップ部２６近傍部分の
表面に付着することがなくなる。いわゆるオフセット現
象を未然に防止することが可能となる。

【００３１】さらに、定着ローラ２１が回転すると、シ
ートは定着ローラ２１のニップ部２６近傍から剥離しよ
うとする。このとき既に、シート上のトナーは固着して
いるために、トナーの粘着力は十分に低下している。し
たがって、シートが定着ローラ２１から剥離しやすくな
り、シートが定着ローラ２１に巻き付くことがなくな
り、ジャミングを防止できる。

【００３２】以上、述べたように、本実施例に係る定着
装置によれば、発熱体２３の発熱量を増加させることな
く、定着ローラ２１の加熱に要する時間を短縮できる。
このため、本実施例に係る定着装置を備えたレーザビー
ムプリンタ等の装置内温度の上昇を防止できる。また、
発熱体２３の消費電流の増加も抑えることができる。さ
らに、シートが定着ローラ２１から剥離する際に、シー
ト上のトナーが固着するため、トナーが定着ローラ２１
に付着しにくくなり、オフセット現象を防止できる。こ
のとき、シート上のトナーの粘着力も低下しているの
で、シートが定着ローラ２１から剥離しやすくなり、ジ
ャミングを防止することもできる。

【００３３】図５は、本発明の第２実施例に係る定着装
置の定着ローラ２１、発熱体５３等の断面図である。ニ
ップ部２６に対向する側の発熱体５３の部分は、定着ロ
ーラ２１の内壁に沿って湾曲した曲面にて構成されてい
る。すなわち、定着ローラ２１の内周面とこの湾曲面の
曲率は同じで、その曲率中心も同じである。このため、
発熱体５３から発せられた熱は、定着ローラ２１のニッ
プ部２６に均一に輻射され、定着ローラ２１のニップ部
２６は、むらなく加熱される。長板状の支持部材５４
は、この定着ローラ２１の中空部を貫通して配され、そ
の両端はフレーム２５に固着されている。この支持部材
２５に上記発熱体５３が固着されている。

【００３４】図６は、本発明の第３実施例に係る定着装
置の定着ローラ２１、発熱体２３等の断面図である。発
熱体２３は、その先端部が定着ローラ２１の内壁に摺接
して設けられている。発熱体２３から発せられた熱は、
定着ローラ２１の内壁に直接（空気を介することなく）
伝播する。このため、発熱体２３から発せられた熱を効
率よく、定着ローラ２１のニップ部２６に伝達させるこ
とができ、定着ローラ２１におけるシートとの当接部分
の加熱時間をより短縮することができる。

【００３５】図７は、本発明の第４実施例に係る定着装
置の定着ローラ２１、発熱体７３等の断面図である。支
持部材７４には、発熱体７３と、ガラス等の耐摩耗性部
材７５と、が固着されている。この耐摩耗性部材７５
は、定着ローラ２１の内壁に摺接している。このため、
発熱体７３と定着ローラ２１内壁との摺動により発熱体
７３表面が摩耗することを防止できる。また、熱は発熱
体７３から耐摩耗性部材７５を介して定着ローラ２１に
伝達されている。

【００３６】図８は、本発明の第５実施例に係る定着装
置の定着ローラ２１、発熱体８３等の断面図である。図
８に示されるように、発熱体８３が固着された支持部材
２４の一側面には、耐摩耗性部材８５が配設されてい
る。この耐摩耗性部材８５は、定着ローラ２１の内壁に
当接している。耐摩耗性部材８５と、定着ローラ２１の
内壁との当接した面積は、比較的に小さくなっている。
したがって、定着ローラ２１のニップ部２６以外の部分
の温度をより低くすることができる。このため、シート
が定着ローラ２１から剥離する際のオフセットをより有
効に防止でき、また、シートが発熱体８３から、さらに
剥離しやすくなる。

【００３７】続いて、上記第１〜第５実施例に係る定着
ローラ２１の材質等について説明する。上述したよう
に、定着ローラ２１は回転しながら、そのニップ部の内
壁が発熱体により加熱される。そして、加熱された部分
は、定着ローラ２１の回転とともに発熱体から遠ざか
り、放熱を行う。すなわち、定着ローラ２１の各部分
は、その回転とともに、加熱、放熱を繰り返している。

【００３８】図９は、定着ローラ２１の加熱時間および
冷却時間を説明するためのものである。この図の（Ａ）
において、定着ローラ２１は、図中、反時計回り方向に
回転している。そして、加圧ローラ２２に当接する定着
ローラ２１の内壁には、発熱体９０が摺動自在に当接し
ている。図９の（Ｂ）は、定着ローラ２１の内壁部分２
１Ａの温度変化を示すグラフである。

【００３９】定着ローラ２１が回転すると、定着ローラ
２１の内壁部分２１Ａは、発熱体９０に向かって移動す
る。そして、内壁部分２１Ａが発熱体９０に達すると、
発熱体９０の熱を受けて、その温度が上昇する（時刻ｔ
１〜ｔ２）。さらに、定着ローラ２１は回転し、内壁部
分２１Ａは発熱体９０から遠ざかり、その温度は低下す
る。この内壁部分２１が１回転した後、発熱体９０の手
前に達するまでに、内壁部分２１の温度はＴ０に低下す
る（時刻ｔ３）。

【００４０】ここで、定着ローラ２１の材質として、加
熱時間および冷却（放熱時間）の短いものを選択した場
合には、以下に示される効果を得ることができるもので
ある。すなわち、内壁部分２１Ａが定着に必要な温度Ｔ
１になるまでの時間が短い場合には、定着ローラ２１の
角速度を早めることが可能となり、紙がニップ部を移動
する時間を短縮することができる。すなわち、コピース
ピード（プリントスピード）を高めることが可能とな
る。また、定着ローラ２１の冷却時間が十分に短い場合
には、ニップ部を通過した後、短時間で定着ローラ２１
の温度も低下する。このため、いわゆる高温オフセット
を防ぐことが可能となる。定着ローラ２１が短時間に加
熱される場合には、さらに以下の効果を得ることもでき
る。すなわち、かかる場合には、定着ローラ２１の厚さ
τを厚くしたとしても、定着ローラ２１の温度を十分確
保することができる。このため、定着ローラ２１の厚さ
を厚くし、加圧ローラ２２を定着ローラ２１に、大きな
圧力をかけながら圧接することができる。よって、トナ
ーをシートに確実に定着させることが可能となる。

【００４１】したがって、定着ローラ２１の材質に要求
される条件として、加熱されたときに、短時間に熱が
伝わりやすいこと、加熱されないときに、短時間に冷
却しやすいこと、の２点が掲げられる。このような条件
を満足する材質としては、Ｍｇ、Ａｌ等を用いることが
望ましい。以下に、その理由を説明する。

【００４２】先ず、定着ローラ２１の加熱時間を算出す
る。図９において、定着ローラ２１の内壁部分２１Ａの
移動速度をＶｓ［ｍｍ／ｓｅｃ］、ニップ部の長さをｌ
とする。すると、内壁部分２１Ａがニップ部を通過する
時間ｔは、ｌ／Ｖｓ［ｓｅｃ］にて表される。また、ニ
ップ部の熱容量ＣNは、ＣN＝４．１９×１０ｅｘｐ（−６）×ＣＰτｌＬ［Ｊ］と表される。ここで、Ｃ、Ｐは比熱、比重を表す。ま
た、Ｌは、定着ローラ２１の軸方向の長さである。な
お、これらの値は材質により異なるものである。よっ
て、定着ローラ２１がニップ部において、与えられる熱
量は１［ｓｅｃ］当り、ＣN・（Ｔ１−Ｔ０）／ｔ＝
４．１９×１０ｅｘｐ（−６）×ＣＰτＬＶｓ（Ｔ１−
Ｔ０）［Ｊ／ｓｅｃ］と表される。なお、定着ロー
ラ２１の厚さ方向の温度分布は均一であって、その円周
方向への熱伝導はないものとみなす。

【００４３】この式に基づき算出された定着ローラ２１
の温度上昇を図１０のグラフに示す。このグラフは、τ
＝０．３ｍｍ、ｌ＝３ｍｍ、Ｌ＝２００ｍｍ、ニップ部
で与えられるエネルギーを３００Ｗとして、算出したも
のである。この図において、横軸は定着ローラ２１の移
動速度Ｖｓ、縦軸は（Ｔ１−Ｔ０）を表している。移動
速度Ｖｓを大きくすることにより、すなわち、定着ロー
ラ２１を高速に回転させることにより、定着ローラ２１
の温度上昇は低下する（加熱時間が長くなる）ことが確
認できる。ところが、Ｍｇ、Ａｌ等を定着ローラ２１に
使用した場合には、温度上昇を比較的に大きくすること
ができる。したがって、定着ローラ２１に、Ｍｇ、Ａｌ
を使用した場合には、加熱時間を短縮することが可能で
ある。また、定着ローラ２１の厚さτ＝１ｍｍとした場
合における定着ローラ２１の温度上昇を表すグラフを図
１１に、定着ローラ２１の厚さτ＝０．１ｍｍとした場
合における定着ローラ２１の温度上昇を表すグラフを図
１２に示す。

【００４４】続いて、定着ローラ２１の冷却時間を算出
する。図９において、内壁部分２１Ａが発熱体９０を通
過した後、再度発熱体９０の直前に達するまでに、内壁
部分２１Ａの温度はＴ１からＴ０に低下する。この間の
時間ｔ’は、（２πｒ−ｌ）／Ｖｓにて表される。ま
た、この式は、ｔ’＝２πｒ／Ｖｓと近似することがで
きる。なお、ｒは定着ローラ２１の半径である。よっ
て、ニップ部の熱容量をＣNとおくと、内壁部分２１Ａ
が一周する間に放出する熱量は、ＣN・（Ｔ１−Ｔ０）
／ｔ’＝４．１９×１０ｅｘｐ（−６）×ＣＰτＬＶｓ
ｌ（Ｔ１−Ｔ０）／２πｒ［Ｊ／ｓｅｃ］と表され
る。また、放出される熱量をＱとおくと、上記の式は、
（Ｔ１−Ｔ０）＝Ｑ／｛４．１９×１０ｅｘｐ（−６）
×ＣＰτＬＶｓｌ／２πｒ｝と変形できる。なお、定着
ローラ２１の厚さ方向の温度分布は均一であって、その
円周方向への熱伝導はなく、また、ニップの幅は定着ロ
ーラ２１の全周に比べて非常に小さいものとみなす。

【００４５】この式に基づき算出された定着ローラ２１
の加熱時間を図１３のグラフに示す。このグラフは、τ
＝０．３ｍｍ、ｌ＝３ｍｍ、Ｌ＝２００ｍｍ、２ｒ＝２
５ｍｍ、ニップ部で与えられるエネルギーを３００Ｗと
して、算出したものである。この図において、横軸は定
着ローラ２１の移動速度Ｖｓ、縦軸は（Ｔ１−Ｔ０）を
表している。この図からも確認できるように、Ｍｇ、Ａ
ｌ等を定着ローラ２１に使用した場合には、放熱温度を
比較的に大きくすることができる。したがって、定着ロ
ーラ２１に、Ｍｇ、Ａｌを使用した場合には、冷却時間
を短縮することが可能である。

【００４６】したがって、定着ローラ２１の材質に、Ｍ
ｇ、Ａｌを使用した場合には、定着ローラ２１の加熱時
間および冷却時間が短縮される。上述したように、加熱
時間が短縮されることから、コピースピード（プリント
スピード）を高めることが可能となる。また、冷却時間
も短縮されることから、定着ローラ２１の厚さを厚くす
ることにより、トナーをシートに確実に定着させること
が可能となる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば定着装置において、定着ローラの加熱に要する時間を
短縮するとともに、オフセット現象を防止でき、さら
に、シートが定着ローラに巻き付き難くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る定着装置を用いたレ
ーザビームプリンタの断面図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る定着装置の一部を破
断して示した斜視図である。

【図３】本発明の第１実施例に係る定着装置の断面図で
ある。

【図４】本発明の第１実施例に係る定着装置の発熱体部
分の断面図である。

【図５】本発明の第２実施例に係る定着装置の発熱体部
分の断面図である。

【図６】本発明の第３実施例に係る定着装置の発熱体部
分の断面図である。

【図７】本発明の第４実施例に係る定着装置の発熱体部
分の断面図である。

【図８】本発明の第５実施例に係る定着装置の発熱体部
分の断面図である。

【図９】本発明の第１〜第５実施例に係る定着ローラの
加熱時間および冷却時間を説明するための図である。

【図１０】本発明の第１〜第５実施例に係る定着ローラ
の加熱時間を表すグラフである。

【図１１】本発明の第１〜第５実施例に係る定着ローラ
の加熱時間を表すグラフである。

【図１２】本発明の第１〜第５実施例に係る定着ローラ
の加熱時間を表すグラフである。

【図１３】本発明の第１〜第５実施例に係る定着ローラ
の冷却時間を表すグラフである。

【符号の説明】

２１定着ローラ２２加圧ローラ（加圧手段）２３発熱体２４支持部材５３発熱体５４支持部材７３発熱体７４支持部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中空の定着ローラと、発熱体と、上記発熱体を上記定着ローラ内の所定の位置に保持する
保持手段と、シートを上記定着ローラの外壁の一部に当接させる加圧
手段と、を備え、上記発熱体により加熱された上記定着ローラは、該定着
ローラに当接したシート上のトナーを熱溶解させ、該ト
ナーを該シートに定着させる定着装置において、上記定着ローラの中心軸から、該定着ローラにおける上
記シートとの当接する部分の側に偏心した、該定着ロー
ラ内の位置に、上記発熱体が上記保持手段により保持さ
れてなることを特徴とする定着装置。
【請求項２】上記発熱体は、少なくとも一部の面が曲
面で構成され、この曲面は、上記定着ローラにおける上
記シートの当接する部分の近傍の該定着ローラの内壁に
対向して配設されたことを特徴とする請求項１に記載の
定着装置。
【請求項３】上記発熱体は、上記定着ローラにおける
上記シートの当接する部分の近傍の該定着ローラの内壁
に当接することを特徴とする請求項１に記載の定着装
置。
【請求項４】上記発熱体の上記定着ローラの内壁と当
接する部分の表面は耐摩耗性材料で構成されていること
を特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】上記発熱体は、上記定着ローラの内壁と
所定の距離を隔てて保持されてなることを特徴とする請
求項１または請求項２に記載の定着装置。