JPH05341685A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、加熱手段を内部に備えた回転体の
軸方向における温度分布が均一で、かつ、定着装置の立
ち上がり時間を短縮することのできる定着装置を提供す
ることを目的の一つとしいる。 【構成】 定着用回転体１００を構成する芯金１００ａ
の、記録材通過部と軸方向端部の間に相当する位置に、
熱伝導率が上記芯金１００ａよりも低い熱遮断材１０１
を挿入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機及びレーザビー
ムプリンタ等の画像形成装置、及び該画像形成装置に使
用される定着用回転体、及び加圧用回転体を備え、少な
くとも一方の回転体をハロゲンランプを用いて加熱する
定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の定着装置には、定着用回転体もし
くは加圧用回転体の内部よりハロゲンランプを用いて該
回転体を加熱する方式が採用されているが、このような
定着装置では記録材上に定着される画像の定着状態を安
定させるために、加熱される回転体表面の温度分布を回
転体軸方向で均一にする必要がある。

【０００３】しかしながら、一般に使用されている定着
用回転体もしくは加圧用回転体では、回転体の軸方向端
部への熱の逃げと、回転体内面にハロゲンランプより照
射される輻射線の回転体軸方向端部での減少傾向との二
つの要因によって、回転体表面温度が軸方向端部で低下
する傾向がある。

【０００４】そこで従来は、上記回転体の軸方向端部に
おける表面温度の低下を避けるための手段として、ハロ
ゲンランプから回転体内面への輻射線供給量分布（以
下、配光分布と称する）を上記軸方向端部で上げ、両端
部から放熱される熱量をカバーする方法が提案されてい
る。具体的には、ハロゲンランプを形成するタングステ
ンフィラメントの巻き線部を、中央より端部にしたがっ
て長くしたり、密度を密にしたりする方法が用いられて
いる。

【０００５】図８は、このような定着装置の動作を説明
するものであり、回転体の軸方向に垂直な断面を示して
いる。図８において、１０４は定着用回転体であり、ア
ルミニウム製芯金１０６の上にＲＴＶシリコーンゴムの
弾性層１０７を有して未定着画像（トナー）１１２を定
着後十分に離型できる構造になっている。

【０００６】この定着用回転体１０４の内部には、加熱
用ハロゲンヒータ１０８が設置されており、このハロゲ
ンヒータ１０８はサーミスタ１０９により検知された温
度に基づいて制御回路（図示せず）により制御されてい
る。これにより、上記定着用回転体１０４は所定温度に
加熱温調される。１０５は加圧用回転体で、定着用回転
体１０４と圧接され、定着用回転体１０４と共に矢印の
方向に回転する。したがって、周知の電子写真プロセス
技術によって記録材１１１上に形成された未定着画像１
１２は、進入ガイド１１０を通って定着ニップ内に進入
し、定着ニップ内にて加熱及び加圧されて記録材１１１
上に定着されることとなる。

【０００７】一方、図９は、定着用回転体１０４の軸方
向に平行な断面を示している。図９において、１０６は
芯金で、記録材通過部の中央部１１４から端部１１５に
かけて一様な材質で作られている。芯金１０６表面に
は、ＲＴＶシリコーンゴム層１０７が接着され、芯金内
部に配置されたハロゲンヒータ１０８のタングステンフ
ィラメント１１３からの輻射線で芯金は加熱される。

【０００８】図９に示すように、定着用回転体１０４は
軸方向端部にて保持部材１１６によって支持されるが、
定着用回転体１０４に蓄えられた熱はアルミニウム芯金
１０６を通して上記保持部材１１６側へと流れ、この熱
量損失が上記中央部１１４よりも端部１１５の表面温度
を低下させる一因となっている。そこで、この端部１１
５の温度の低下を防ぐために、上記タングステンフィラ
メント１１３の配置は端部ほど密になっている。

【０００９】また、従来の定着装置には、温度制御装置
によって定着用回転体の表面温度を所定値に保つものも
ある。以下、このような定着装置について図１７を用い
て説明する。図１７に示すように、この定着装置は、定
着用回転体たる回転自在な定着ローラ２１１と、該定着
ローラ２１１に圧接しながら回転する加圧用回転体たる
加圧ローラ２１２と、定着ローラ２１１の表面に離型剤
を供給する着脱可能な塗布装置２１３と、定着ローラ２
１１及び加圧ローラ２１２の表面上に付着した現像剤た
るトナーや紙粉をクリーニングするクリーニングウェブ
２１４とが配設された構成となっている。

【００１０】定着ローラ２１１は、金属製パイプの表面
にシリコーン、フッ素ゴムを被覆した構造になってい
る。加圧ローラ２１２は、金属ローラの表面にシリコー
ンを設け、その表面にフッ素樹脂コートを施したもので
ある。定着ローラ２１１及び加圧ローラ２１２の内部に
は、加熱手段としてハロゲンランプ等のヒータ２１６が
配置されている。また、加圧ローラ２１２には、温度検
知手段たるサーミスタ２１５が接触しており、温度制御
手段たる温度調整回路（図示せず）を介してヒータ２１
６への電圧を制御することによりローラの表面温度を調
節している。なお、これらのローラ２１１，２１２はプ
リンタ装置本体（図示せず）に対して矢印方向に回転自
在に軸支されている。

【００１１】塗布装置２１３は離型剤としてシリコーン
オイルを収納した離型剤槽２１３ａと、離型剤槽２１３
ａから離型剤を汲み上げる汲み上げローラ２１３ｂと、
離型剤を定着ローラ２１１に塗布するローラ２１３ｃ
と、離型剤の塗布量を制御するためのブレード２１３ｄ
から構成されている。塗布ローラ２１３ｃはスポンジゴ
ムの表面にシリコーンゴムを被覆して回転自在に配設さ
れ、かつ、定着ローラ２１１に着脱自在に配設されてお
り、該定着ローラ２１１に離型剤を塗布している。離型
剤の塗布量はブレード２１３ｄにより調整され一定の塗
布量で記録材（図示せず）の先端から後端まで塗布して
いる。

【００１２】また、クリーニングウェブ２１４は、定着
ローラ２１１側にニッケルウェブ２１４ａ，加圧ローラ
２１２側にノーメックスフェルト２１４ｂが圧接して、
ローラのクリーニングを行っている。

【００１３】この状態において記録材が搬送されてくる
と、定着ローラ２１１と加圧ローラ２１２は一定速度で
回転し、記録材はローラ２１１，２１２の間を通過する
際に表裏両面からほぼ一定の圧力温度で加圧及び加熱さ
れ、表面に担持した未定着トナーが溶融するようになっ
ている。

【００１４】したがって、良好な画像を得るには、上記
ローラの表面温度を所定温度に保つことが必要であり、
上述した温度制御装置によって所定の温度制御を行って
いる。

【００１５】さらに、従来の定着装置には、定着ローラ
の肉厚を薄くしたものがある。以下、このような定着装
置について図２３及び図２４を用いて説明する。上述し
たように、従来、電子写真方式をとる画像形成装置で
は、未定着現像剤像の記録材たる用紙への定着方式とし
て熱定着方式が多く使われている。この熱定着を行う定
着装置の性能を決める一つの要因として定着ローラの肉
厚が挙げられる。

【００１６】定着ローラは通常、アルミニウムや鉄系の
金属材料で作られており、この肉厚を薄くするとそのと
きの定着ローラの体積、つまり、熱容量の減少に起因し
て以下のような長所、短所が生ずることが知られてい
る。

【００１７】長所としては、ウォームアップタイムが短
いこと、及びローラ材料費が安いことが挙げられる。ま
た、短所としては非通紙部における昇温が大きく、その
結果、ローラ及びその周辺部の熱破損を生ずるというこ
とが挙げられる。

【００１８】すなわち、肉厚が薄くなると熱容量が減少
する。そのため、ウォームアップタイムが短くなるとい
う長所がある。つまり、定着ローラ表面の温度が室温か
ら温調温度になるまでの時間が短くなる。反面、通紙に
よる温度変化が大きいために非通紙部における昇温が大
きくなるという短所がある。これらの兼ね合いから、従
来においてはコピースピード（つまり定着ローラから熱
を奪い取る速度）が決まると定着ローラの肉厚はほぼ決
定されていた。

【００１９】しかしながら、近年ＯＡ機器に対しユーザ
ーからウォームアップタイム短縮の要望が強くなり、非
通紙部昇温を防いで芯金を薄くする必要が生じたため、
図２３のような熱定着装置が提案されている。図２３は
コピースピード３０枚／分（以下、ｃｐｍとする）の複
写機における定着ローラの断面図である。アルミニウム
製の定着ローラ３０１は、その両端を断熱軸受３３２
ａ，３３２ｂ、軸受３３３ａ，３３３ｂを介して定着ユ
ニットの前、後側板３３４ａ，３３４ｂに支持されてい
る。該定着ローラ３０１は熱供給手段としてハロゲンヒ
ータ３３５，３３６を有しており、該二本のヒータは図
２４に示す配光特性をもつ。したがって、複写機本体に
備えられた用紙サイズ検知手段（図示せず）の検知信号
により、用紙サイズに適したいずれか一本のヒータを選
択して使用することができ、定着ローラ３０１の表面温
度はサーミスタ３３９による温度検知に基づき１８０℃
に温度調節される。例えば、大サイズ紙（Ａ３，Ｂ４，
Ａ４横）のように定着ローラ３０１のほぼ全域が通紙部
の場合にはハロゲンヒータ３３５を用いてほぼ全域に熱
供給を行い、また、小サイズ紙（Ａ４縦，Ｂ５，Ｂ５
縦）のように非通紙部が多い場合にはハロゲンヒータ３
３６を用いて非通紙部に与える熱量を大幅に減らしてい
る。従来、非通紙部昇温を２３０℃以内に抑えるには定
着ローラの肉厚を６mm以上にする必要があったが、上記
方式によれば肉厚を１mmまで薄くすることができた。そ
の結果、ウォームアップタイムの短縮化、及び大幅なコ
ストダウンを実現することができた。

【００２０】次に、さらに別の従来例について説明す
る。従来、電子写真複写装置などの画像形成装置には、
熱ローラ方式による定着装置が用いられている。この熱
ローラ方式による定着装置として、定着ローラと、該定
着ローラに回転可能に圧接され、定着ローラと協動して
転写材を挟圧搬送するためのニップ部を形成する加圧ロ
ーラと、定着ローラ内部を該定着ローラの軸線と同軸上
に延び、定着ローラ表面を所定の温度にまで加熱するた
めのヒータであるハロゲンランプとを備え、ハロゲンラ
ンプは、その軸線に沿って間隔をおいて配列され、タン
グステンからなる複数のフィラメント部を有するものが
ある。

【００２１】定着ローラ表面はその内部にあるハロゲン
ランプで加熱されることにより、定着ローラ端部から外
部に熱が放散するから、定着ローラの表面温度分布を均
一に保持することは難しい。

【００２２】そこで、定着ローラ表面温度を均一に保持
するために、ハロゲンランプ端部近傍に位置する各フィ
ラメント部はハロゲンランプ中央部に位置するフィラメ
ント部より長くし、ハロゲンランプ端部の配光分布をハ
ロゲンランプ中央部の配光分布より強くすることによっ
て定着ローラ端部から放散する熱量を補う方法が提案さ
れている。

【００２３】この方法によるハロゲンランプ４０７ｂ
は、図３０に示すように、定着ローラ４０１の軸線に沿
って間隔をおいて配列され、タングステンからなる複数
のフィラメント部４２１，４２２，４２３，４２４，４
２５，４２６，４２７，４２８を有する。

【００２４】フィラメント部４２１は定着ローラ４０１
の中央部に位置し、その数は１である。フィラメント部
４２１の一方の側には各フィラメント部４２２，４２
３，４２４，４２５，４２６，４２７が互いに一定の間
隔をおいて定着ローラ４０１の一方の端部に向けて配列
されている。フィラメント部４２１の他方の側には、フ
ィラメント部４２１の一方の側と同様に、各フィラメン
ト部４２２，４２３，４２４，４２５，４２６，４２７
が互いに一定の間隔をおいて定着ローラ４０１の他方の
端部に向けて配列されている。各フィラメント部４２
１，４２２，４２３，４２４，４２５，４２６は同じ長
さ寸法Ｌ１を有する。各フィラメント部４２７，４２８
は同じ長さ寸法Ｌ２を有し、フィラメント部４２７の長
さ寸法Ｌ２とフィラメント部４２１の長さ寸法Ｌ１とは
異なる。なお、各長さ寸法Ｌ１，Ｌ２は、定着ローラ４
０１の表面温度分布が均一になるように選択されてい
る。具体的には、長さ寸法Ｌ１は１６ｍｍであり、長さ
寸法Ｌ２は２５ｍｍである。各フィラメント部の間隔は
６ｍｍである。

【００２５】表面温度分布を均一に保持するための他の
方法として、ハロゲンランプ端部近傍における各フィラ
メント部の配列間隔をハロゲンランプ中央部における各
フィラメント部の配列間隔より小さくし、ハロゲンラン
プ端部の配光分布をハロゲンランプ中央部の配光分布よ
り強くすることによって定着ローラ端部から放散する熱
量を補う方法がある。

【００２６】この他の方法によるハロゲンランプ４０７
ｃは、図３１に示すように、定着ローラ４０１の軸線に
沿って間隔をおいて配列され、タングステンからなる複
数のフィラメント部４４１，４４２，４４３，４４４，
４４５，４４６を有する。

【００２７】フィラメント部４４１は定着ローラ４０１
の中央部に位置し、その数は１である。フィラメント部
４４１の一方の側には各フィラメント部４４２，４４
３，４４４，４４５，４４６が互いに間隔をおいて定着
ローラ４０１の一方の端部に向けて配列されている。フ
ィラメント部４４１の他方の側には、フィラメント部４
４１の一方の側と同様に、各フィラメント部４４２，４
４３，４４４，４４５，４４６が互いに間隔をおいて定
着ローラ４０１の他方の端部に向けて配列されている。
なお、各フィラメント部４４２，４４３，４４４，４４
５，４４６の長さ寸法は同一である。

【００２８】フィラメント部４４１とフィラメント部４
４２との間隔をＦ、フィラメント部４４２とフィラメン
ト部４４３との間隔をＧ、フィラメント部４４３とフィ
ラメント部４４４との間隔をＨ、フィラメント部４４４
とフィラメント部４４５との間隔をＩ、フィラメント部
４４５とフィラメント部４４６との間隔をＩとすると、
次の関係式Ｆ＝Ｇ＞Ｈ＝Ｉ＝Ｊを満足する。具体的に
は、間隔Ｆ，Ｇは１０ｍｍ、間隔Ｈ，Ｉ，Ｊは６ｍｍで
ある。

【００２９】次に、図３５を用いてカラー画像を形成す
る従来の電子写真装置について説明する。

【００３０】図３５に示されるカラー電子写真装置は、
装置本体５０１の右側から装置本体の略中央部に亘って
設けられている転写材搬送系Ｉと、装置本体５０１の略
中央部に、上記転写材搬送系Ｉを構成している転写ドラ
ム５１５に近接して設けられている潜像形成部IIと、上
記潜像形成部IIと近接して配設されている現像手段、す
なわち回転式現像装置III とに大別される。

【００３１】上記転写材搬送系Ｉは、以下のような構成
となっている。先ず、上記装置本体５０１の右壁に開口
部が形成されており、該開口部に着脱自在な転写材供給
用トレイ５０２，５０３が一部機外に突出して配設され
ている。該トレイ５０２，５０３の略直上部には給紙用
ローラ５０４，５０５が配設され、これら給紙用ローラ
５０４，５０５と左方に配された矢印ＲＡ方向に回転自
在な転写手段たる転写ドラム５１５とを連絡するよう
に、給紙ローラ５０６及び給紙ガイド５０７，５０８が
設けられている。上記転写ドラム５１５の外周面近傍に
は回転方向上流側から下流側に向って当接用ローラ５０
９、グリッパ５１０、転写材分離用帯電器５１１、分離
爪５１２が順次配設されている。また、上記転写ドラム
５１５の内周側には転写帯電器５１３、転写材分離用帯
電器５１４が配設されている。転写ドラム５１５は転写
材が巻き付く部分にポリ弗化ビニリデン等より成る転写
シート（図示せず）が貼り付けられており、転写材は該
転写シート上に静電的に密着貼り付けされるようになっ
ている。上記転写ドラム５１５の右側上部には上記分離
爪５１２と近接して搬送ベルト手段５１６が、そして該
搬送ベルト手段５１６の転写材搬送方向終（右）端には
定着装置５１８が配設されている。該定着装置５１８よ
りもさらに搬送方向後流には装置本体５０１外へと延在
し、装置本体５０１に対して着脱自在な排出用トレイ５
１７が配設されている。

【００３２】次に、上記潜像形成部IIの構成を説明す
る。先ず、図３５矢印ＲＢ方向に回転自在な潜像担持体
たる感光ドラム５１９が、外周面を上記転写ドラム５１
５の外周面と当接して配設されている。上記感光ドラム
５１９の上方でその外周面近傍には、該感光ドラム５１
９の回転方向上流側から下流側に向って除電用帯電器５
２０、クリーニング手段５２１及び一次帯電器５２３が
順次配設され、さらに上記感光ドラム５１９の外周面上
に静電潜像を形成するためのレーザビームスキャナのご
とき像露光手段５２４、及びミラーのごとき像露光反射
手段５２５が配設されている。

【００３３】最後に上記回転式現像装置III の構成は以
下のごとくである。上記感光ドラム５１９の外周面と対
向する位置に、回転自在な筐体（以下「回転体」とい
う）５２６が配設され、該回転体５２６中には四種類の
現像装置が周方向の四位置に搭載され、上記感光ドラム
５１９の外周面上に形成された静電潜像を可視化（すな
わち現像化）するようになっている。上記四種類の現像
装置は、それぞれイエロー現像装置５２７Ｙ、マゼンタ
現像装置５２７Ｍ、シアン現像装置５２７Ｃ及びブラッ
ク現像装置５２７ＢＫとなっている。

【００３４】上述したごとき構成の画像形成装置全体の
シーケンスについて、まず、フルカラーモードの場合を
例として簡単に説明する。上述した感光ドラム５１９が
図３５矢印ＲＢ方向に回転すると、該感光ドラム５１９
上の感光体は一次帯電器５２３によって均等に帯電され
る。なお、図３５装置においては、各部動作速度（以
下、プロセススピードとする）は１６０mm／sec であ
る。一次帯電器５２３による感光体に対する均等な帯電
が行われると、原稿５２８のイエロー画像信号にて変調
されたレーザ光ＥＬにより画像露光が行われ、感光ドラ
ム５１９上に静電潜像が形成され、回転体５２６の回転
によりあらかじめ現像位置に定置されたイエロー現像装
置５２７Ｙによって上記静電潜像の現像が行われる。

【００３５】一方、給紙ガイド５０７、給紙ローラ５０
６、給紙ガイド５０８を経由して搬送されてきた転写材
は、所定のタイミングにてグリッパ５１０により保持さ
れ、当接用ローラ５０９と該当接用ローラ５０９と対向
している電極とによって静電的に転写ドラム５１５に巻
き付けられる。転写ドラム５１５は、感光ドラム５１９
と同期して図３５矢印ＲＡ方向に回転しており、イエロ
ー現像装置５２７Ｙで現像された顕画像は、上記感光ド
ラム５１９の外周面と上記転写ドラム５１５の外周面と
が当接している部位にて転写帯電器５１３によって転写
される。転写ドラム５１５はそのまま、回転を継続し、
次の色（図３５においてはマゼンタ）の転写に備える。

【００３６】一方、感光ドラム５１９は上記除電用帯電
器５２０により除電され、従来公知のブレード法による
クリーニング手段５２１によってクリーニングされた
後、再び一次帯電器５２３によって帯電され、次のマゼ
ンタ画像信号により上記のような像露光を受ける。上記
回転式現像装置は、感光ドラム５１９上に上記像露光に
よってマゼンタ画像信号による静電潜像が形成される間
に回転して、マゼンタ現像装置５２７Ｍを上述した所定
の現像位置に定置せしめ所定のマゼンタ現像を行う。引
き続いて、上述したごときプロセスをそれぞれシアン色
及びブラック色に対しても実施し、四色分の転写が終了
すると、転写材上に形成された四色顕画像は各帯電器５
２０，５１４により除電され、上記グリッパ５１０によ
る転写材の把持が解除されると共に、該転写材は、分離
爪５１２によって転写ドラム５１５より分離され、搬送
ベルト５１６で定着装置５１８に送られ、熱と圧力によ
り定着され一連のフルカラープリントシーケンスが終了
し、所要のフルカラープリント画像が形成されることと
なる。

【００３７】このとき、定着装置５１８での定着動作速
度は、本体のプロセススピード１６０mm／sec より遅い
９０mm／sec で行われる。これは、後述するようにトナ
ーが二層から四層積載された未定着画像を溶融混色させ
る場合、十分な加熱量をトナーに与えなければならない
ためで、本体速度より遅い速度で定着を行うことにより
トナーに対する加熱量を多くしているのである。

【００３８】以上のように、カラー画像は多色のトナー
が二層〜四層の層を形成しているために、カラー画像形
成用電子写真装置においては以下に述べる二つの点で白
黒用の装置と異なった特徴を有している。

【００３９】先ず第一の特徴は、使用されるトナーに関
するものである。

【００４０】このトナーには、シャープメルト性のトナ
ーが使用される。シャープメルトトナーを使用すること
により、複写物の色再現範囲を広め、原稿の多色または
フルカラー像に忠実なカラーコピーを得ることができる
からである。

【００４１】このようなシャープメルトトナーは、例え
ばポリエステル樹脂またはスチレン−アクリルエステル
樹脂のごとき結着樹脂、着色剤（染料、昇華性染料）、
荷電制御剤等のトナー形成用材料を溶融混練、粉砕、分
級することにより製造される。必要とあらば、トナーに
各種外添剤（例えば、疎水性コロイダルシリカ）を添加
する外添工程を付加してもよい。このようなカラートナ
ーとしては定着性、シャープメルト性を考慮すると結着
樹脂としてポリエステル樹脂を使用したものが特に好ま
しい。シャープメルト性ポリエステル樹脂としてはジオ
ール化合物とジカルボン酸とから合成される分子の主鎖
にエステル結合を有する高分子化合物が例示される。

【００４２】特に、次式

【００４３】

【化１】 （式中Ｒはエチレンまたはプロピレン基であり、ｘ，ｙ
はそれぞれ１以上の正の整数であり、かつｘ＋ｙの平均
値は２〜１０である。）で代表されるビスフェノール誘
導体もしくはその置換体をジオール成分とし、２価以上
のカルボン酸又はその酸無水物又はその低級アルキルエ
ステルとからなるカルボン酸成分（例えばフマル酸、マ
レイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、
トリメリット酸、ピロメリット酸等）とを少なくとも共
縮重合したポリエステル樹脂がシャープな溶融特性を有
するのでより好ましい。

【００４４】ポリエステル樹脂の軟化点は、７５〜１５
０℃、好ましくは８０〜１２０℃が良い。

【００４５】このポリエステル樹脂を結着樹脂として含
有するシャープメルトトナーの軟化特性の例を図３６に
示す。測定条件は以下の通りである。

【００４６】フローテスターＣＦＴ−５００Ａ型（島津
製作所製）を使用し、ダイ（ノズル）の直径０．２mm、
厚み１．０mmとして２０kgの押出荷重を加え初期設定温
度７０℃で、予熱時間３００秒の後、６℃／分の速度で
等速昇温したとき描かれるトナーのプランジャー降下量
−温度曲線（以下軟化Ｓ字曲線という）を求めた。試料
となるトナーは１〜３ｇ精秤した微粉末を用い、プラン
ジャー断面積は１．０ｃｍ²とする。軟化Ｓ字曲線は図
３６のようなカーブとなる。等速昇温するに従い、トナ
ーは徐々に加熱され流出が開始される（プランジャー降
下ＰＡ→ＰＢ）。さらに昇温すると溶融状態となったト
ナーは大きく流出し（ＰＢ→ＰＣ→ＰＤ）プランジャー
降下が停止し終了する（ＰＤ→ＰＥ）。

【００４７】Ｓ字曲線の高さｈは全流出量を示し、ｈ／
２のＰＣ点に対応する温度Ｔ₀ はトナーの軟化点を示
す。

【００４８】トナー及び結着樹脂がシャープメルト性を
有するか否かは、トナーまたは結着樹脂の見掛けの溶融
粘度を測定することにより判定できる。

【００４９】このようなシャープメルト性を有するトナ
ーまたは結着樹脂とは、見掛けの溶融粘度が１０³ ポイ
ズを示すときの温度をＴ₁ 、５×１０²ポイズを示すと
きの温度をＴ₂ としたとき、 Ｔ₁ ＝９０〜１５０℃ ｜△Ｔ｜＝｜Ｔ₁−Ｔ₂ ｜＝５〜２０℃ の条件を満たすものをいう。

【００５０】これらの温度−溶融粘度特性を有するシャ
ープメルト性樹脂は加熱されることにより極めてシャー
プに粘度低下を起こすことが特徴である。このような粘
度低下が最上部トナー層と最下部トナー層との適度な混
合を生じせしめ、さらにトナー層自体の透明性を急激に
増加させ、良好な減色混合を起こすものである。

【００５１】このようなシャープメルト性のカラートナ
ーは、親和力が大きく、定着ローラにオフセットし易い
という性質も有している。

【００５２】したがって、以上のようなカラートナーを
用いる画像形成装置の定着装置においては、長期間に亘
って高い離型性を示すことが必要となる。以下に、カラ
ー画像形成用電子写真装置における第二の特徴である定
着装置５１８について図３７を用いて説明する。

【００５３】図３７において、定着手段たる定着ローラ
５２９はアルミニウム製の芯金５３１上にＨＴＶ( 高温
加硫型）シリコーンゴム層５３２、この外側にＲＴＶ(
室温加硫型）シリコーンゴム層５３３を有し、厚さ３m
m、直径４０mmに形成されている。

【００５４】一方、加圧手段たる加圧ローラ５３０はア
ルミニウムの芯金５３４の上に１mm厚のＨＴＶと、さら
にその表面にフッ素樹脂層５３５を設け、直径が４０mm
となっている。

【００５５】上記定着ローラ５２９には発熱手段である
ハロゲンヒータ５３６が配設され、加圧ローラ５３０に
は同じくヒータ５３７が芯金内に配設されて両面からの
加熱を行っている。加圧ローラ５３０に当接されたサー
ミスタ５３８により加圧ローラの温度が検知され、この
検知温度に基づき制御装置５３９によりハロゲンヒータ
５３６，５３７が制御され、定着ローラ５２９の温度及
び加圧ローラ５３０の温度が共に約１７０℃の一定に保
つように制御される。なお、上記定着ローラ５２９と加
圧ローラ５３０は加圧機構（図示せず）によって総圧約
４０kgで加圧されている。

【００５６】また、図３７においてＯは離型剤塗布手段
たるオイル塗布装置、ＣＬはクリーニング装置、ＣＢは
加圧ローラのオイル、汚れを除去するクリーニングブレ
ードである。オイル塗布装置Ｏはオイルパン５４０内の
ジメチルシリコーンオイル５４１（信越化学製ＫＦ９６
３００ｃｓ）をオイル汲み上げローラ５４２及びオイ
ル塗布ローラ５４３を経由させオイル塗布量調整ブレー
ド５４４でオイル塗布量を規制して定着ローラ５２９上
に塗布させる。図３７に示す装置では塗布量として後述
する測定方法により０．０８ｇ／Ａ４の量を塗布してい
る。

【００５７】上記オイル塗布装置Ｏによるシリコーンオ
イルの塗布量は、次のようにして求める。

【００５８】先ず、Ａ４サイズの白紙５０枚の重量をＡ
₁（ｇ）とし、この白紙上への画像の転写もせず、定着
ローラのゴム層へのシリコーンオイルの塗布もせずに、
定着ローラと加圧ローラとの間を通紙した後の白紙５０
枚の重量をＢ₁（ｇ）とする。次に、同様に別のＡ４サ
イズの白紙５０枚の重量をＡ₂（ｇ）とし、この白紙上
への画像の転写をしないが、定着ローラのゴム層へのシ
リコーンオイルの塗布は行って、定着ローラと加圧ロー
ラとの間を通紙した後の白紙５０枚の重量をＣ₁（ｇ）
とする。以上のＡ₁ ，Ｂ₁，Ａ₂，Ｃ₁を用いるとＡ４サ
イズの白紙１枚当たりのシリコーンオイルの塗布量Ｘ
（ｇ）は、次式のように求められる。

【００５９】Ｘ＝（Ｃ₁＋Ａ₁−Ｂ₁−Ａ₂）／５０ 一方、クリーニング装置ＣＬはノーメックス（商品名）
より成る不織布ウェブ５４６を押圧ローラ５４５にて定
着ローラ５２９に押し当ててクリーニングしている。ま
た、該ウェブ５４６は巻き取り装置（図示せず）により
適宜巻き取られ、当接部にトナー等が堆積しないように
されている。

【００６０】以上に説明したカラー画像形成用電子写真
装置は、片面のみに顕画像を形成するものであるが、こ
の顕画像を転写材の表面及び裏面の両方に形成できる装
置が既に提案されている。以下、図３８に基づいて該装
置について説明する。

【００６１】図３８の装置は、図３５に示した従来装置
と同様にカラー画像形成用電子写真装置であるが、転写
材の両面に画像を形成可能としているところが異なって
いる。以下に両面画像形成の機構を説明するが、上記装
置と共通な箇所には同一の符号を付して説明を省略する
こととする。

【００６２】本装置は、両面画像形成のための搬送機構
たる再給紙ローラ５６０と搬送通路５６１を備えてい
る。

【００６３】排紙ローラ５６２の下方において排紙トレ
イ５１７に一度載せた転写材を再び潜像形成部IIへと送
り込む再給紙ローラ５６０が配設され、該再給紙ローラ
５６０の後方には転写材を搬送する搬送通路５６１が配
設されている。

【００６４】次に以上のような本装置においてカラー画
像の両面コピーを行うときの動作について説明する。

【００６５】現像装置III において現像され、未定着ト
ナー像を表面に担持した転写材は搬送ベルト手段５１６
により搬送され定着ローラ５２９及び加圧ローラ５３０
により定着された後、排紙ローラ５６２によって排紙ト
レイ５１７にもたらされる。この後、再給紙ローラ５６
０により再び給紙されて搬送通路５６１を通り、再び潜
像形成部IIへ搬送されて表面と同様にして裏面にカラー
画像を形成する。こうして、表面にすでに定着されたカ
ラー画像をもち、裏面に転写された未定着カラートナー
像を担持した転写材は搬送ベルト手段５１６により定着
ローラ５２９及び加圧ローラ５３０まで運ばれる。

【００６６】以上のように、図３８に示す従来例装置に
よれば転写材の両面にカラー画像を形成することができ
た。

【００６７】このようにカラー画像を両面にコピーでき
る電子写真装置の定着装置は、図３７に示す上述の片面
コピー用電子写真装置のものとほぼ同様の構成である
が、図３９に示すように加圧ローラの表層の材質が異な
っている。図３９に示す装置の場合、オフセットし易い
カラートナーが紙の両面に担持されているため、加圧ロ
ーラ５３０’表層の材質を従来のフッ素樹脂５３５の代
わりにＲＴＶシリコーンゴム５３３’としている（以
下、この種類の定着装置を両面定着用定着装置とす
る）。

【００６８】これは、加圧ローラ５３０’の表層の材質
がフッ素樹脂の場合には、転写材に一度定着されたトナ
ー像が再び加熱されると該加圧ローラ５３０’の表層に
オフセットしてしまうためである。ＲＴＶシリコーンゴ
ム５３３’を用いるとオフセットが発生しない理由は、
明確ではないものの、離型用オイルとＲＴＶシリコーン
ゴムとの親和性及び吸油性が良いために加圧ローラ５３
３’の表層に良好にオイルが保持されるためで、オイル
をはじき易いフッ素樹脂より高離型性が得られるものと
考えられる。

【００６９】しかしながら、図３９のように加圧ローラ
の表層の材質にシリコーンゴムを用いた両面定着用定着
装置においては、シリコーンゴムの材料強度が弱いため
に耐久性が転写材枚数にして約２万枚、期間にして１年
程度保持させるのが限度であり、定期的な保守作業が必
要であった。

【００７０】一方、片面コピーしか行わない場合は、図
３７のように加圧ローラの表層の材質がフッ素樹脂で形
成されたもの（以下、この種類の定着装置を片面定着用
定着装置とする。）を用いることができ、転写材枚数で
約１０万枚、期間にして５年程度の長寿命化を図ること
ができる。

【００７１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例においては、それぞれ次のような問題点があっ
た。

【００７２】先ず、図８及び図９に示した従来例におい
ては、タングステンフィラメント１１３の配置を調節す
ることによって端部での配光分布が大きくなるようにし
ても、回転体の軸方向端部の温度は中央部に比べて低く
なる傾向があり、連続通紙時には定着不良が発生すると
いう問題点があった。また、軸方向端部の温度が中央部
と同程度となるような極端なフィラメント配置をとった
場合、ヒータワッテージが軸方向端部に対して無駄に消
費され、同一のワッテージのヒータを用いた場合でも熱
効率が悪化するので、ローラに対する熱の供給が遅れ、
定着装置の立ち上がり時間が長くなるという問題点もあ
った。このように、軸方向端部の温度低下を配光特性の
調節のみで解決するのは困難であった。

【００７３】また、図１７に示した従来例によれば、ヒ
ータ２１６からの熱は、ローラの長手方向全面に供給さ
れるため、Ａ４Ｒ，Ｂ５Ｒ等のローラの長手方向に対し
て幅の小さな記録材（以下、小サイズの記録材）を連続
して定着する場合に不都合が生じていた。

【００７４】図１８に小サイズの記録材が連続して搬送
された場合の定着ローラ２１１の表面の温度変化を示
す。折れ線で示したものが、通紙領域を示し、各山の先
端が記録材一枚の先端、各山の谷部が記録材一枚の後端
が通過したときの定着ローラ表面温度を示している。ま
た、実線は、非通紙領域の温度変化を示している。

【００７５】すなわち、小サイズの記録材が連続して搬
送されてきた場合、記録材に熱を奪われ、通紙領域のロ
ーラ表面温度は低下し、それをサーミスタ２１５が検知
することにより、ヒータ２１６が点灯するが、非通紙領
域においては、記録材に熱を奪われることがないので、
ローラ表面温度は低下しない。しかし、ヒータ２１６は
点灯してしまうため、非通紙領域のローラ表面温度は、
さらに上昇してしまうことになる。このことにより、ロ
ーラの温度上昇部のゴムの劣化が早まっていた。

【００７６】また、通紙領域と非通紙領域との温度差に
よって、画質が異なってしまう場合があった。特に、小
サイズの記録材の連続通紙後に、ローラの長手方向の幅
とほぼ等しい様なサイズの記録材（以下、大サイズの記
録材とする。）を定着する場合、通紙領域と非通紙領域
との温度差によって定着性、光沢度等が異なってしまっ
ていた。特に、それは、カラー画像形成の場合に顕著に
現れていた。

【００７７】これらの問題を解決するために、従来まで
は、ヒータ特性に配光をもたせたりしてしたが、非通紙
領域の昇温を完全に抑えることはできていなかった。

【００７８】さらに、図２３に示した従来例にあって
は、ウォームアップ時間の短縮及び定着ローラ材料の節
約を図るために、定着ローラを薄くしようとすると、非
通紙部昇温が高くなるという問題点があった。

【００７９】このために、定着ローラの肉厚の限界は、
この昇温の限界により決まってしまい、むやみに薄肉化
できるものではなかった。また、従来例のような二本ヒ
ータ系によれば、効果は大きいが、構成の複雑化、コス
トアップは避けられず、また、小径定着ローラを用いる
場合には、スペース的制約により実現不可能なことがあ
った。また、熱供給の不要な非通紙部にも大量の熱を供
給するという不合理もあった。

【００８０】また、図３０に示した従来例装置よれば、
ハロゲンランプ４０７ｂが、端部に位置するフィラメン
ト部４２７，４２８の長さ寸法Ｌ２がフィラメント部４
２１，４２２，４２３，４２４，４２５，４２６の長さ
寸法Ｌ１より大きいことにより、フィラメント部４２
７，４２８の出力は他のフィラメント部４２１，４２
２，４２３，４２４，４２５，４２６の出力より大きい
から、定着ローラ４０１に対する熱の供給が遅れ、定着
ローラ４０１の表面温度が定着温度に到達するまでの立
ち上がり時間が長くなる。

【００８１】さらに、図３１に示すハロゲンランプ４０
７ｃでは、端部に位置するフィラメント部の間隔Ｈ，
Ｉ，Ｊは他のフィラメント部の間隔Ｆ，Ｇより大きいこ
とにより、端部における出力は中央部における出力より
大きいから、定着ローラ４０１に対する熱の供給が遅
れ、定着ローラ４０１の表面温度が定着温度に到達する
までの立ち上がり時間が長くなる。

【００８２】よって、いずれのハロゲンランプ４０７
ｂ，４０７ｃでも、連続通紙時に、次の転写材がニップ
部に導入されるまでに定着ローラ４０１の表面温度を所
定の定着温度にまで立ち上げることはできず、定着不良
が発生し易くなる。

【００８３】さらに、図３８に示す従来の両面コピー用
複写機においては、両面コピーだけでなく片面コピーも
頻繁に行われるのにも拘らず、両面コピーが行われる場
合を考慮して加圧ローラの表層の材質にＲＴＶシリコー
ンゴムを用いた定着装置を採用せざるを得ず、頻繁に保
守・交換作業を行わなければならなかった。

【００８４】この対策として、片面定着用定着装置を交
換可能に用意し、ユーザに随時選択使用させることも考
えられたが、誤装着によるオフセット発生の危険があ
り、実用されるには至っていなかった。

【００８５】また、近年の多様な電子写真装置へのニー
ズにより、定着後の画像における光沢の程度を適宜選択
可能な画像形成装置が望まれているが、上述したように
一律に一種類の定着装置しか用いない従来の画像形成装
置においては、このような要求を満たすことはできなか
った。

【００８６】本発明は、上記各問題点を解決するもので
あり、先ず第一の目的は、加熱手段を内部に備えた回転
体の軸方向における温度分布が均一で、かつ、定着装置
の立ち上がり時間を短縮することのできる定着装置を提
供することにある。

【００８７】次に第二の目的は、加熱手段を内部に備え
た定着用回転体あるいは加圧用回転体における通紙領域
と非通紙領域との温度差を低減し、回転体表層のゴムを
劣化させず、また、通紙領域と非通紙領域の定着性及び
光沢度に差を生ずることのない定着装置を提供すること
にある。

【００８８】さらに第三の目的は、定着ローラ等の加熱
手段を内包するローラを薄肉化した場合であっても、非
通紙領域を不必要に昇温させることがなく、無駄なエネ
ルギーを消費することのない定着装置を提供することに
ある。

【００８９】また、第四の目的は、定着ローラなどの回
転体の表面温度を所定の定着温度に均一にかつ迅速に立
ち上げることができる定着装置を提供することにある。

【００９０】そして、第五の目的は、両面定着あるいは
片面定着、さらには画像の光沢を増加させる等の様々な
定着環境において、それぞれの環境に最も適した定着装
置を随時使用でき、かつ、誤装着による定着不良を防止
することのできる画像形成装置を提供することにある。

【００９１】

【課題を解決するための手段】本願第一発明によれば、
上記目的は、芯金上に弾性体層を有する定着用回転体及
び加圧用回転体からなる回転体対と、該回転体対の少な
くとも一方の回転体内部に配設された加熱手段とを備え
た定着装置において、上記加熱手段が配設された回転体
の芯金には、該回転体の支持部材あるいは駆動部材が取
り付けられる回転体端部と、上記回転体における記録材
通過部との間に、熱伝導率が上記芯金に比較して低い熱
遮断材が挿入されていることにより達成される。

【００９２】また、本願第二発明によれば、上記目的
は、定着用回転体と、該定着用回転体に圧接しながら回
転する加圧用回転体との一対の回転体を有し、少なくと
も一方の回転体が加熱手段を備えた定着装置において、
上記加熱手段を備えた回転体の内面と該加熱手段との間
で該回転体の長手方向に移動自在に配設された反射鏡
と、記録材の大きさに応じて上記長手方向に上記反射鏡
を移動するように設定された位置可変手段とを有してい
ることにより達成される。

【００９３】さらに、本願第三発明によれば、上記目的
は、定着用回転体と、該定着用回転体に圧接しながら回
転する加圧用回転体との一対の回転体を有し、少なくと
も一方の回転体が加熱手段を備え、上記定着用回転体と
加圧用回転体の圧接部にて該定着用回転体の軸方向端部
側を基準に記録材の挟持搬送を行う定着装置において、
上記定着用回転体の周囲の空気を上記軸方向における非
通紙基準側から通紙基準側へ送る送風手段と、該送風手
段の駆動制御手段とを有し、該駆動制御手段は、小サイ
ズ紙通紙時のみ該送風手段を駆動するように設定されて
いることにより達成される。

【００９４】また、本願第四発明によれば、上記目的
は、互いに圧接されながら回転し、協動して転写材を挟
圧搬送するためのニップ部を形成する一対の回転体と、
該回転体の内の少なくとも一方の回転体の内部に配置さ
れ、該回転体の表面を加熱するためのハロゲンランプと
を備える定着装置において、上記ハロゲンランプは、上
記回転体の中央部に配置されている第一のフィラメント
群と、該第一のフィラメント群の一方の側に配置されて
いる第二のフィラメント群と、上記第一のフィラメント
群の他方の側に配置されている第三のフィラメント群と
を有し、上記第一のフィラメント群は互いに間隔をおい
て上記回転体の軸線に沿って配列されている複数のフィ
ラメント部からなり、上記第二のフィラメント群は互い
に間隔をおいて上記第一のフィラメント群の一方の側か
ら上記回転体の一方の端部に向けて該回転体の軸線に沿
って配列されている複数のフィラメント部からなり、上
記第三のフィラメント群は互いに間隔をおいて上記第一
のフィラメント群の他方の側から上記回転体の他方の端
部に向けて該回転体の軸線に沿って配列されている複数
のフィラメント部からなり、上記第一のフィラメント群
および上記第二のフィラメント群内の上記回転体の中央
部からその一方の端部に向けて配列されているフィラメ
ント部のそれぞれと上記第一のフィラメント群および上
記第三のフィラメント群内の上記回転体の中央部からそ
の他方の端部に向けて配列されているフィラメント部の
それぞれとは上記回転体の中央部に対して対称に配置さ
れ、上記第二のフィラメント群を構成する各フィラメン
ト部の長さ寸法および上記第三のフィラメント群を構成
する各フィラメント部の長さ寸法は上記回転体の中央部
からその端部に向かう配列順に漸次に大きくなることに
より達成される。

【００９５】さらに、本願第五発明によれば、上記目的
は、互いに圧接されながら回転し、協動して転写材を挟
圧搬送するためのニップ部を形成する一対の回転体と、
該回転体の内の少なくとも一方の回転体の内部に配置さ
れ、該回転体の表面を加熱するためのハロゲンランプと
を備える定着装置において、上記ハロゲンランプは、上
記回転体の中央部に配置されている第一のフィラメント
群と、該第一のフィラメント群の一方の側に配置されて
いる第二のフィラメント群と、上記第一のフィラメント
群の他方の側に配置されている第三のフィラメント群と
を有し、上記第一のフィラメント群は互いに間隔をおい
て上記回転体の軸線に沿って配列されている複数のフィ
ラメント部からなり、上記第二のフィラメント群は互い
に間隔をおいて上記第一のフィラメント群の一方の側か
ら上記回転体の一方の端部に向けて該回転体の軸線に沿
って配列されている複数のフィラメント部からなり、上
記第三のフィラメント群は互いに間隔をおいて上記第一
のフィラメント群の他方の側から上記回転体の他方の端
部に向けて該回転体の軸線に沿って配列されている複数
のフィラメント部からなり、上記第一のフィラメント群
および上記第二のフィラメント群内の上記回転体の中央
部からその一方の端部に向けて配列されているフィラメ
ント部のそれぞれと上記第一のフィラメント群および上
記第三のフィラメント群内の上記回転体の中央部からそ
の他方の端部に向けて配列されているフィラメント部の
それぞれとは上記回転体の中央部に対して対称に配置さ
れ、上記第二のフィラメント群を構成する各フィラメン
ト部の間隔および上記第三のフィラメント群を構成する
各フィラメント部の間隔は上記回転体の中央部からその
端部に向かう配列順に漸次に小さくなることにより達成
される。

【００９６】また、本願第六発明によれば、上記目的
は、画像形成装置動作により得られた転写材上の未定着
像を定着して永久画像とする定着装置を有する画像形成
装置において、該画像形成装置は、用途の異なる複数の
定着装置が随時交換自在であり、各定着装置を識別する
手段を備えていることにより達成される。

【００９７】

【作用】本願第一発明によれば、発熱体を内部に備えた
定着用回転体あるいは加圧用回転体の芯金は、記録材通
過部と軸方向端部の間に、熱伝導率が上記芯金に比較し
て低い熱遮断材が挿入されている。したがって、上記発
熱体によって上記芯金の加熱が行われ、上記記録材通過
部から上記軸方向端部側への熱の移動が起こっても、上
記熱遮断材の熱伝導率が該芯金よりも低いため、上記軸
方向端部への熱の伝達を防ぐ。

【００９８】また、本願第二発明によれば、定着用回転
体と加圧用回転体の圧接部に搬送される記録材の大きさ
が、上記両回転体の通紙領域の全域と接するような大き
なものである場合には、位置可変手段によって反射鏡の
位置を回転体の軸方向端部側へ移動させる。したがっ
て、回転体内部の加熱手段は、該回転体の内部を全面に
亘って加熱し、良好な定着が行われる。一方、記録材の
大きさが、上記通紙領域の一部と接触するような小さな
ものである場合には、上記位置可変手段によって、非通
紙領域に対応する加熱手段の所定領域に上記反射鏡を移
動せしめる。したがって、上記非通紙領域には、加熱手
段による熱が伝達されず、昇温することがない。かくし
て、通紙領域と非通紙領域との温度差は解消される。

【００９９】さらに、本願第三発明によれば、定着用回
転体と加圧用回転体に挟持搬送される記録材が小サイズ
紙の場合には、駆動制御手段によって送風手段が駆動さ
れる。したがって、記録材と接しない非通紙領域に滞留
した不要な熱は、上記送風手段により非通紙基準側から
通紙基準側へと送られる。その結果、非通紙領域におけ
る昇温が防止されるばかりでなく、上記熱が通紙領域に
おける定着動作に寄与するので、エネルギーの節約が実
現される。

【０１００】また、本願第四発明の定着装置では、上記
ハロゲンランプの第二のフィラメントをを構成する各フ
ィラメント部の長さ寸法および上記第三のフィラメント
群を構成する各フィラメント部の長さ寸法が上記回転体
の中央部からその端部に向かう配列順に漸次に大きくな
る。

【０１０１】複数枚の転写材を連続的に定着するとき、
転写材がニップ部を通過する毎に上記回転体の表面温度
は全体にまたは部分的に低下するから、次の転写材がニ
ップ部に導入されるまでに上記回転体の表面温度を所定
の定着温度までに均一に立ち上げる必要がある。上記第
二のフィラメント群および第三のフィラメント群の各フ
ィラメント部の長さ寸法が上記回転体の中央部から端部
に向かう配列順に大きいことによって上記ハロゲンラン
プから上記回転体に供給される熱量は上記回転体の軸方
向に均一になる。

【０１０２】さらに、本願第五発明の定着装置では、上
記第二のフィラメント群を構成する各フィラメント部の
間隔および上記第三のフィラメント群を構成する各フィ
ラメント部の間隔は上記回転体の中央部からその端部に
向かう配列順に漸次に小さくなる。

【０１０３】上記第二のフィラメント群を構成する各フ
ィラメント部の間隔および上記第三のフィラメント群を
構成する各フィラメント部の間隔が上記回転体の中央部
から端部に向かう配列順に小さいことによって上記ハロ
ゲンランプから上記回転体に供給される熱量は上記回転
体の軸方向に均一になる。

【０１０４】そして、本願第六発明によれば、用途の異
なる複数の定着装置が随時交換自在なので、ユーザ等は
所望の画像に適した定着装置を選択して装着する。する
と、画像形成装置は、識別手段によってそれぞれの定着
装置を識別してそれぞれに適した画像形成動作を行い、
また、それ以外の不適切な動作を禁止する。かくして、
本発明によれば、様々な定着環境において最も適した定
着が確実に行われる。

【０１０５】

【実施例】本発明の実施例１ないし実施例１０を図面に
基づいて説明する。

【０１０６】〈実施例１〉先ず、本発明の実施例１を図
１ないし図７に基づいて説明する。図１は本実施例の定
着用回転体１００における軸方向に平行な断面図であ
る。図１において、１００ａは芯金であり、該芯金１０
０ａ上にはＲＴＶシリコーンゴム層１００ｂが形成され
ている。また、上記定着用回転体１００内には、ハロゲ
ンランプ等の発熱体（図示せず）が配設されており、上
記芯金１００ａ及びゴム層１００ｂへ熱を伝達する。

【０１０７】しかし、回転体内の熱の流れは、図２に矢
印で示すように、主に芯金中で起こっている。これは、
該芯金が他に比べて熱伝導率が高いからである。芯金材
質にはアルミニウムを使用するのが一般的であるが、こ
の場合、熱伝導率は２．３３×１０²［Ｊ／ｍ・ｓｅｃ
・℃］であり、ＲＴＶシリコーンゴムの３．８１×１０
^-1［Ｊ／ｍ・ｓｅｃ・℃］に比較して、熱の流れ易さに
約５００倍の差がある。したがって、図２において矢印
Ｙで示す芯金端部の保持部へと流れる熱量は、矢印Ｚで
示す回転体表面に移動する熱量に比べて無視できず、回
転体端部の表面温度を低下させる要因となっている。

【０１０８】そこで、本実施例における芯金１００ａに
は、図１に示すように、回転体１００の記録材通過部１
０２と端部保持部１０３の間に熱遮断材１０１を挿入し
ており、記録材通過部１０２と端部保持部１０３との間
の熱の移動を有効に抑えている。この結果、回転体保持
部への放熱量を減少させ、回転体端部の表面温度の低下
を防止することが可能となる。

【０１０９】以下、熱遮断材として熱伝導率が異なる四
種類の材質を使用した回転体と、従来例の熱遮断材を用
いていない回転体との軸方向における温度分布を比較し
た実験例について説明する。先ず、実験例に用いた回転
体は次の通りである。 回転体ａ：熱遮断材を用いていない従来の定着用回転体 回転体ｂ：熱伝導率が芯金の熱伝導率（２．３３×１０
²［Ｊ／ｍ・ｓｅｃ・℃］）の１０分の１である熱遮断
材を使用した定着用回転体 回転体ｃ：熱伝導率が芯金の１００分の１の熱遮断材を
使用した定着用回転体 回転体ｄ：熱伝導率が芯金の１０００分の１の熱遮断材
を使用した定着用回転体 回転体ｅ：熱伝導率が芯金の１００００分の１の熱遮断
材を使用した定着用回転体 ただし、上記回転体ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅにおいて、ハロ
ゲンヒータはすべて同一のものを使用した。該ハロゲン
ヒータの総ワッテージは１００Ｖ，８００Ｗであり、配
光特性は図３に示すものを使用している。また、回転体
自体の構造も、芯金の端部に熱遮断材を挿入した他はす
べて同一とした。さらに、図４示す熱遮断材１０１の軸
方向の厚さｔは、芯金端部の保持部の肉厚ｒ₀と同じに
設定してある。

【０１１０】初期温度を２０℃とし、五種類の回転体
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅのヒータＯＮから一定時間経過した
後の表面温度の軸方向分布を図５に示す。ただし、回転
体形状、表面温度の軸方向分布ともに、回転体中心を境
に対称であるので、図５にはその片側（対称面より右
側）のみを示してある。

【０１１１】図５において、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅで示す
曲線は、各回転体の通紙部における表面温度の軸方向分
布を示しており、それぞれ従来例回転体ａ，回転体ｂ，
回転体ｃ，回転体ｄ，回転体ｅのものである。

【０１１２】図５に示すように、一般的に通紙領域内に
おける回転体の表面温度分布は中心程高く、通紙領域端
部ほど低くなる。しかし、定着用回転体では、定着性の
軸方向の均一化のために、このような表面温度の軸方向
分布を極力抑える必要がある。温度分布Ａの場合、中心
部と端部の温度は２０℃程度の差が現れている。温度分
布Ｂでもやはり２０℃程度、温度分布Ｃからは１５℃程
度、温度分布ＤとＥは１０℃程度となっている。

【０１１３】図６は、各実施例に対する軸方向温度差Δ
ＴＰをプロットしたものである。図６により、熱伝導率
が芯金の１０分の１程度の熱遮断材では充分な効果がな
く、１００分の１以下から本発明の効果が現れ始めるの
が分かる。特に、１０００分の１以下ではその効果が顕
著となる。しかし、１０００分の１と１００００分の１
とではその効果の差は少なくなっている。

【０１１４】したがって、従来型回転体ａと、熱遮断体
の熱伝導率が芯金の熱伝導率と同程度の回転体ｂでは、
連続通紙枚数が少量の場合には影響が出ないが、多量の
連続通紙時には通紙領域端部付近で定着性、光沢等の評
価に差が現れるようになる。一方、回転体ｃ，ｄ，ｅで
は、そのような現象は生じない。

【０１１５】さらに、回転体表面温度の上昇速度に注目
すると、例えばワッテージが同一のヒータを用いて表面
温度を上昇させた場合、ヒータＯＮから所定のある時刻
までにおける表面温度は、本発明による回転体ｅの方が
従来型回転体ａに比べ５〜１０％程度高くなる。

【０１１６】このことは、本発明に則した定着用回転体
を使用することによって、通紙部中央と端部の温度差を
小さくする効果があるのみならず、定着装置の立ち上が
り時間（複写機のスイッチをＯＮしてから定着装置が定
着可能な温度に到達するまでの時間）を短縮することが
できることを示している。

【０１１７】以上に説明した例は、図４に示す熱遮断材
の厚さｔを芯金保持部の肉厚ｒ₀と同じ寸法に設定した
場合であったが、次に、熱遮断材の厚さｔを変化させた
場合について説明する。

【０１１８】一次元の伝熱で考えると、熱通過の際の熱
抵抗は、熱伝導率に反比例し、伝熱方向距離に比例す
る。本実施例の場合、熱遮断材が挿入される部分の伝熱
形態は一次元伝熱状態に極めて近い。

【０１１９】図７は、回転体中央部と端部の温度差ΔＴ
Ｐが、上記回転体ｃと同様に１５℃となる場合の熱遮断
材の厚さと熱伝導率の関係を示すものである。図７では
熱遮断材の熱伝導率を縦軸に、伝熱方向距離を横軸にと
っている。

【０１２０】図７に示す◎印は、上記回転体ｃの位置を
表している。図７により、熱遮断材の熱抵抗（温度差Δ
ＴＰの値に関係する値）を固定すると、熱伝導率と伝熱
方向距離はほぼ比例関係にある。つまり、もし熱伝導率
が上記回転体ｃの場合の二倍の材質を使用して、同一の
温度差ΔＴＰを得るには、伝熱方向の厚さｔを二倍にす
る必要がある。

【０１２１】また、この関係は、上記回転体ｃの温度差
ΔＴＰの場合のみならず、本実施例で説明したすべての
温度差ΔＴＰに関しても成り立つ。

【０１２２】以上の事実と、上述した熱遮断材の熱伝導
率の表面温度への影響とを合わせると次のことが言え
る。すなわち、上記熱遮断材の熱伝導率λを伝熱方向の
厚さｔで除した値が、芯金の熱伝導率λ₀を芯金保持部
の厚さｒ₀で除した値の１００分の１以下になるように
決定すると、本発明の効果が顕著に得られる。

【０１２３】この規則に従えば、熱遮断材の熱伝導率が
大きければ、その分、熱遮断材の厚さｔを同程度大きく
しないと同等の効果が得られないことを示している。式
で表すと、 １００×λ／ｔ≦λ₀／ｒ₀ のようになる。

【０１２４】ただしハロゲンヒータのワッテージは特に
本実施例で用いたものである必要はない。

【０１２５】以上に説明した性質を具備する具体的な材
料は、ステンレス鋼，耐熱性プラスチック材，各種セラ
ミック材が挙げられる。熱遮断材としてステンレス鋼を
使用する場合、その熱伝導率は１３［Ｊ／ｍ・ｓｅｃ・
℃］と、アルミニウムの約１８分の１であるので、上記
の式に従い、熱遮断材の厚さｔはｒ₀の５．６倍程度も
たせれば良い。

【０１２６】ステンレス鋼が熱遮断材として適切な理由
は、耐食性が良いこと、剛性が十分なこと、回転体との
（ネジなどでの）結合が容易であることが挙げられる。

【０１２７】耐熱性プラスチック材の場合は、熱伝導率
は０．１〜１．０［Ｊ／ｍ・ｓｅｃ・℃］でアルミニウ
ムの２００分の１から２０００分の１程度と、極めて低
いので熱遮断材として使用する際の厚さもこれに応じて
薄くてよい。耐熱性プラスチック材を熱遮断材として使
用するメリットは、成型が容易、コストが安いことが挙
げられる。た、熱伝導率が小さいので、熱遮断材厚が薄
くで済み、剛性的弱点をカバーできる。

【０１２８】しかし、プラスチック材は、一般に耐熱温
度が低いので注意を要する。耐熱性プラスチック材の中
では、連続耐熱温度３１６℃以上、熱変形温度４８２℃
以上、熱伝導率０．３１［Ｊ／ｍ・ｓｅｃ・℃］のガラ
ス繊維充填シリコーン樹脂などが適している。

【０１２９】セラミック材も、熱伝導率がアルミニウム
に比べ３０分の１から１００分の１程度と低いので熱遮
断材として適している。セラミック材のメリットとして
は、耐熱性が高いことが挙げられる。

【０１３０】〈実施例２〉次に、本発明の実施例２を図
１０ないし図１３に基づいて説明する。図１０は本発明
の実施例２を示す定着装置の概略図で、図１７に示した
従来例との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。

【０１３１】図１０において、２２０は、反射鏡で、ヒ
ータ２１６の周囲を覆う様に配備され、ヒータ２１６か
らの熱を反射するようになっている。また、反射鏡２２
０は、図１１に示す位置可変装置２３０によってローラ
長手方向に移動可能となっている。このような状態にお
いて、例えば、最大複写サイズの記録材が搬送されてき
た場合、反射鏡２２０は、図１１に示すように定着ロー
ラ２１１の端部位置へ移動する。反射鏡が、図１１に示
すような位置にある場合、ヒータ２１６が点灯し、ヒー
タ２１６からの熱は、ほとんど定着ローラ２１１の通紙
領域全域に供給される。

【０１３２】次に、小サイズの記録材が搬送されてくる
と、反射鏡２２０は、その記録材の幅に合わせて、図１
２に示すように若干中央部位置へと移動する。このよう
な状態で、小サイズの記録材が連続で搬送された場合の
定着ローラ２１１の表面の通紙領域と非通紙領域の温度
変化を図１３に示す。

【０１３３】記録材が搬送されてくると、通紙領域の表
面温度は低下していき、サーミスタ２１５がそれを検知
することにより、ヒータ２１６が点灯する。ヒータ２１
６が点灯すると、反射鏡２２０に覆われていない領域に
おいては、ヒータ２１６からの熱が定着ローラ２１１の
内面に到達し、定着ローラ表面の温度は徐々に回復して
いく。

【０１３４】一方、反射鏡２２０に覆われている領域に
おいては、ヒータ２１６からの熱は、反射鏡２２０によ
って反射されてしまい、定着ローラ２１１の内面に到達
しない。すなわち、非通紙領域においてはヒータから熱
の供給が行われないため、表面温度が大きく上昇するこ
とはなく、徐々に低下していき、やがて一定となる。

【０１３５】以上のように、定着ローラ内部のヒータの
周囲に反射鏡を移動自在に配設し、記録材のサイズに応
じて配設位置を調節することで、通紙領域と非通紙領域
との温度差を従来より小さくすることが可能となった。

【０１３６】〈実施例３〉次に、本発明の実施例３を図
１４に基づいて説明する。なお、実施例２との共通箇所
には同一符号を付して説明を省略する。

【０１３７】図１４に本発明の実施例３の反射鏡の概略
図を示す。本実施例に用いた反射鏡は、定着ローラの端
部側の径が小さく、反対側の定着ローラ中央部側の径が
大きくなっている型２２１の中に、反射鏡２２１ａが傾
斜をもって備えられている。これを実施例２と同様にヒ
ータ２１６の周囲に配備し、大サイズの記録材の場合は
図１１、小サイズの記録材の場合は、その記録材の幅に
合わせて図１２の位置に移動させるようにしたものであ
る。この反射鏡２２１ａを用いることによっても実施例
２と同様に、非通紙領域の昇温を抑え、通紙領域との温
度差を小さくすることが可能となった。さらに、本実施
例のような構成の反射鏡を用いることにより、非通紙領
域で反射鏡によって反射された熱は、角度をもって中央
部へ向かって反射されるため、通紙領域のローラ内面に
到達することになり、ヒータからの熱の有効な利用が可
能となった。

【０１３８】〈実施例４〉次に、本発明の実施例４を図
１５及び図１６に基づいて説明する。なお、実施例１と
の共通箇所には同一符号を用いて説明を省略する。

【０１３９】図１５に本発明の実施例４の制御図を示
す。図１５は実施例３及び実施例４で示したような反射
鏡を用い、その反射鏡の位置を連続コピー中にある所定
枚数毎に切り替えるように制御したものである。実施例
２及び実施例３のように記録材のサイズに応じて反射の
位置を切り替えることで、非通紙領域の昇温は抑えるこ
とは可能となる。しかし、例えば、小サイズの記録材の
連続定着を行う場合、反射鏡は、常に記録材のサイズに
応じて図１２に示すような位置にあるため、非通紙領域
にはヒータ２１６からの直接の熱の供給は行われない。
そのため、図１３に示すように、非通紙領域の温度は徐
々に降下していき、若干の温度差ΔＴＨが生じてしまっ
た。そこで、本実施例においては、図１５に示すよう
に、ある所定枚数を設定し、その枚数毎に反射鏡の位置
を図１１と図１２に示すような位置に切り替えた。する
と、非通紙領域においては、熱の供給がある場合とない
場合とが交互になり、図１６に示すような温度に制御す
るこどか可能となった。このように、反射鏡の位置を切
り替えることにより、通紙部と非通紙部との温度差をさ
らに小さく抑えることにが可能となり、実施例２及び実
施例３より大きな効果を得ることができた。

【０１４０】〈実施例５〉次に、本発明の実施例５を図
１９ないし図２１に基づいて説明する。図１９は、本発
明の実施例５の３０ｃｐｍの複写機の定着装置の概略構
成を示す図である。図１９において、３０１は定着ロー
ラであり、両端の軸受３０９を介してフレーム３０６に
取り付けられている。また、定着ローラ３０１はギヤ３
０４，ギヤ３０５を介して本体の駆動系（図示せず）よ
り駆動力を受けている。３０２はシリコーンゴム製の加
圧ローラであり、定着ローラ３０１に圧接されていて、
この定着ローラ３０１に従動回転する。３０３は、ハロ
ゲンヒータである。このハロゲンヒータ３０３は、定着
ローラ３０１の内径に入るように、ヒータ支板３０７を
介してフレーム３０６に取り付けられており、定着ロー
ラ３０１へ定着プロセスに必要な熱量を供給する。３１
０は、シロッコファンであり、本体の用紙サイズ検知手
段（図示せず）が小サイズ通紙（Ｂ５Ｒ，Ａ４Ｒ，レタ
ーＲ等）を検知した場合に、送風を開始する。これによ
り所定量の空気がダクト３１１を介して図２０に示すガ
イド板３０８と定着ローラ３０１とのなす空間ＳＡに取
り込まれ、図１９に矢印で示すような方向のエアフロー
を形成する。

【０１４１】ここで、シロッコファン３１０の送風は、
小サイズ紙通紙時、つまり、非通紙部の昇温が高いとき
に行われる。この送風により、図２１のエアフローが形
成されて、図２１の如くの熱量の移動が起こる。非通紙
部の余分な熱量は、エアフローにより通紙部に運ばれ
て、トナー定着に利用されるのである。

【０１４２】本発明によれば、エアーフローにより非通
紙部の余分な熱が通紙部に供給されるために、小サイズ
通紙時に従来よりも温度差がなくなる。このため、非通
紙部が昇温しにくくなるのである。

【０１４３】この効果により、３０ｃｐｍの複写機で非
通紙部昇温を２３０℃に抑えるには、従来、定着ローラ
の肉厚５ｍｍが必要であったが、本実施例装置では、
０．７ｍｍでよくなった。このため、実施例装置立ち上
げ時のウォームアップタイムは、従来の１７０秒から本
実施例の構成により４０秒へと大幅に短縮できた。

【０１４４】また、小サイズ紙通紙時に非通紙部から通
紙部へ熱量供給されるために省資源化が可能となった。

【０１４５】〈実施例６〉次に、本発明の実施例６を図
２２に基づいて説明する。なお、実施例５との共通箇所
には同一符号を付して説明を省略する。

【０１４６】図２２は、本発明の実施例６の概略構成を
示す図であり、３０ｃｐｍの複写機の定着装置である。

【０１４７】図２２において、３０１は定着ローラであ
り、両端の軸受け３０９を介してフレーム３０６に取り
付けられている。また、定着ローラ３０１は、ギヤ３０
４，ギヤ３０５を介して本体の駆動系（図示せず）より
駆動力を受けている。３０２は、シリコーンゴム製の加
圧ローラであり、定着ローラ３０１に圧接されていて、
この定着ローラ３０１に従動回転する。３０３は、ハロ
ゲンヒータである。このハロゲンヒータ３０３は定着ロ
ーラ３０１の内径に入るように、ヒータ枝板３０７を介
してフレーム３０６支持されていて、定着ローラ３０１
へ定着プロセスに必要な熱量を供給する。３１２は、小
型ＤＣモータであり、フレーム３０６に支持されてい
る。３１３は、フィンであり、軸受３１４を介してその
両端をフレーム３０６に支持されている。また、ＤＣモ
ータ３１２の出力軸と同軸に回転するように圧入されて
いる。３１５は、金属製のダクトであり、フレーム３０
６に支持されている。

【０１４８】以上のように、本実施例装置においては、
フレーム３０６，ダクト３０８，定着ローラ３０１によ
って囲まれる空間（空間ＳＢとする）にフィン３１３が
入っている。そして、ＤＣモータ３１２に電力供給され
るとフィン３１３は図２２中矢印方向に回転して図のよ
うな方向へのエアフローを形成する。

【０１４９】このように設定された装置において、本体
の用紙サイズ検知手段（図示せず）が小サイズ紙（Ａ４
Ｒ，Ｂ５Ｒ，レターＲ等）の通紙を検知した場合のみ、
フィン３１３を駆動して上述のエアフローを発生させ
る。

【０１５０】この構成によって、実施例５と同様の効果
が得られる。なお、実施例５及び実施例６では、共に定
着装置専用の送風手段を設けたものであるが、必ずしも
こうする必要はなく、本体のエアフロー用のダクトから
送風を受けられるようにしても同様の効果が得られるの
はいうまでもない。

【０１５１】〈実施例７〉次に、本発明の実施例７につ
いて図面を参照しながら説明する。図２５は本発明の定
着装置の一実施例を示す構成図、図２６は図２５の定着
装置に用いられている定着ローラを示す縦断面図であ
る。

【０１５２】定着装置は、図２５に示すように、所定の
方向に回転する定着ローラ４０１と、定着ローラ４０１
に圧接しながら回転し、定着ローラ４０１と協動して転
写材４１０を挟圧搬送するためのニップ部を形成する加
圧ローラ４０２とを備える。

【０１５３】定着ローラ４０１は中空の芯金４０３を有
し、芯金４０３の外周面はＲＴＶシリコーンゴムからな
るゴム層４０４で被覆されている。加圧ローラ４０２は
アルミニウム材からなる芯金４０５を有し、芯金４０５
の外周面はＰＦＡチューブからなる樹脂層４０６で被覆
されている。

【０１５４】定着ローラ１の内部にはハロゲンランプ４
０７ａが配置されている。ハロゲンランプ４０７ａは、
図２６に示すように、互いに間隔をおいて定着ローラ４
０１の軸線に沿って配列され、タングステンからなる複
数のフィラメント部４１３，４１４，４１５，４１６，
４１７，４１８，４１９，４２０を有する。フィラメン
ト部４１３は定着ローラ４０１の中央部に位置し、その
数は１である。フィラメント部４１３の一方の側には，
各フィラメント部４１４，４１５，４１６，４１７，４
１８，４１９，４２０が互いに一定の間隔をおいて定着
ローラ４０１の一方の端部に向けて配列されている。フ
ィラメント部４１３の他方の側には、フィラメント部４
１３の一方の側と同様に、各フィラメント部４１４，４
１５，４１６，４１７，４１８，４１９，４２０が互い
に一定の間隔をおいて定着ローラ４０１の他方の端部に
向けて配列されている。フィラメント部４１４の一方の
側に配列されている各フィラメント部４１４，４１５，
４１６，４１７，４１８，４１９，４２０とフィラメン
ト部４１３の他方の側に配列されている各フィラメント
部４１４，４１５，４１６，４１７，４１８，４１９，
４２０とは互いにフィラメント部４１３に対して対称に
配置されている。

【０１５５】各フィラメント部４１３，４１４，４１
５，４１６，４１７，４１８，４１９，４２０をそれぞ
れＬ１３，Ｌ１４，Ｌ１５，Ｌ１６，Ｌ１７，Ｌ１８，
Ｌ１９，Ｌ２０とすると、次の関係式を満足する。

【０１５６】Ｌ１３＜Ｌ１４＜Ｌ１５＜Ｌ１６＜Ｌ１７
＜Ｌ１８＜Ｌ１９＜Ｌ２０各フィラメント部４１４，４
１５，４１６，４１７，４１８，４１９，４２０の間隔
は同じである。

【０１５７】なお、本実施例では、Ｌ１３＝８ｍｍ、Ｌ
１４＝９．７ｍｍ、Ｌ１５＝１１．９ｍｍ、Ｌ１６＝１
４．５ｍｍ、Ｌ１７＝１７．７ｍｍ、Ｌ１８＝２１．６
ｍｍ、Ｌ１９＝２６．４ｍｍ、Ｌ２０＝３２．２ｍｍで
あり、各フィラメント部４１４，４１５，４１６，４１
７，４１８，４１９，４２０の間隔は６ｍｍであるが、
互いに隣合うフィラメント部の長さ寸法の比を１．１か
ら１．３の範囲内の値にすることが好ましく、１．２か
ら１．２４の範囲内の値にすることがさらに好ましい。
また、各フィラメント部の間隔は６ｍｍである必要はな
く、中心に位置するフィラメント部４１３の長さ寸法の
０．１から２倍の間の値にすればよい。

【０１５８】ハロゲンランプ４０７ａの入力電圧は１０
０Ｖであり、その出力は８００Ｗである。

【０１５９】定着ローラ４０１表面には、温度検知素子
４０８が接触されている。温度検知素子４０８は定着ロ
ーラ４０１の表面温度を検知し、該検知温度はハロゲン
ランプ４０７ａの動作制御に用いられる。

【０１６０】定着ローラ４０１と加圧ローラ４０２との
間に形成されるニップ部の入口側には入口ガイド４０９
が配置され、ニップ部の出口側には出口ガイド４１２が
配置されている。

【０１６１】転写材４１０に未定着トナー像４１１を定
着させる定着処理開始前、定着ローラ４０１はハロゲン
ランプ４０７ａで加熱され、定着ローラ４０１表面温度
は所定の定着温度に保持される。

【０１６２】定着ローラ４０１の表面温度が定着温度に
保持された後、転写材４１０は入口ガイド４０９に案内
されながらニップ部に導入される。ニップ部において、
転写材４１０上のトナー像４１１は加熱、加圧される。
転写材４１０のニップ部の通過後、トナー像４１１は永
久画像として転写材４１０に定着される。

【０１６３】永久画像が形成されている転写材４１０は
出口ガイド４１２に案内されながら外部に排出される。

【０１６４】複数枚の転写材４１０に画像を連続的に形
成するとき、転写材４１０がニップ部を通過する毎に定
着ローラ４０１の表面温度は低下するから、次の転写材
４１０がニップ部に導入されるまでに定着ローラ４０１
表面温度を所定の定着温度までに立ち上げる必要がある
が、ハロゲンランプ４０７ａの各フィラメント部の長さ
寸法が各フィラメント部の定着ローラ４０１中央部から
端部に向かう配列順に大きいことにより、ハロゲンラン
プ４０７ａからの熱量は定着ローラ４０１にその軸方向
に均一に供給されるから、定着ローラ４０１表面温度が
定着温度に到達するまでの立ち上がり時間は短くなり、
次の転写材４１０がニップ部に導入されるまでに定着ロ
ーラ４０１表面温度を所定の定着温度までに立ち上げる
ことができ、また、定着ローラ４０１の表面温度分布は
再び均一にされる。その結果、定着不良を発生させるこ
となく次の転写材４１０上の未定着トー像４１１を転写
材４１０に確実に定着させることができる。

【０１６５】なお、上述の効果を確認するためのテスト
を行い、その結果を図２９に示す。本テストでは、定着
ローラ４０１表面温度が２０℃であるときに対象のハロ
ゲンランプによる加熱動作を開始し、加熱動作開始から
３分後に定着ローラ４０１表面温度を測定し、表面温度
分布を曲線で示す。本テストにはハロゲンランプ４０７
ａ、従来のハロゲンランプ４０７ｂ（図３０に示す。）
およびハロゲンランプ４０７ｆが用いられている。

【０１６６】ハロゲンランプ４０７ｆはハロゲンランプ
４０７ｂと同じ配列の各フィラメント部（図示せず）を
有する。ハロゲンランプ４０７ｂの各フィラメント部４
２１，４２２，４２３，４２４，４２５，４２６に対応
するフィラメント部の長さ寸法Ｌ１は１４ｍｍであり、
フィラメント部４２７，４２８に対応するフィラメント
部の長さ寸法Ｌ２は３５ｍｍである。

【０１６７】ハロゲンランプ４０７ａを用いている定着
ローラ４０１表面温度分布は、図２９に示すように曲線
４０７ａで示され、ハロゲンランプ４０７ｂを用いてい
る定着ローラ１表面温度分布は曲線４０７ｂで示され、
ハロゲンランプ４０７ｆを用いている定着ローラ１表面
温度分布は曲線４０７ｆで示される。

【０１６８】図２９から明らかなように、ハロゲンラン
プ４０７ａを用いている定着ローラ４０１の表面の通紙
領域内の温度差は約５℃であり、定着性および光沢性な
どについては全通紙領域でほぼ同等の評価結果が得られ
ることが確認されている。また、定着ローラ４０１の表
面温度が定着に十分な温度に到達していることが分か
る。

【０１６９】これに対し、ハロゲンランプ４０７ｂを用
いている定着ローラ４０１の中央部の表面温度と端部の
表面温度との差は約１０℃である。よって、転写材４１
０の縁部における光沢と中央部における光沢との差が発
生し、該差は目視で確認される。

【０１７０】ハロゲンランプ４０７ｆを用いている定着
ローラ４０１の表面温度分布はほぼ均一であるが、その
表面温度は所定の定着温度に到達せず、定着ローラ４０
１表面温度を所定の定着温度までに立ち上げる時間が長
くなる。

【０１７１】次に、本定着装置にハロゲンランプ４０７
ａに代えて用いることができる他のハロゲンランプにつ
いて説明する。図２７は図２５の定着装置に用いられる
他のハロゲンランプを示す構成図である。

【０１７２】他のハロゲンランプ４０７ｄは、図２７に
示すように、互いに間隔をおいて定着ローラ４０１の軸
線に沿って配列され、タングステンからなる複数のフィ
ラメント部４５１，４５２，４５３，４５４，４５５，
４５６を有する。フィラメント部４５１は定着ローラ４
０１の中央部に位置し、その数は４０１である。フィラ
メント部４５１の一方の側には，各フィラメント部４５
２，４５３，４５４，４５５，４５６が定着ローラ１の
一方の端部に向けて配列されている。フィラメント部４
５１の他方の側には、フィラメント部４５１の一方の側
と同様に、各フィラメント部４５２，４５３，４５４，
４５５，４５６が定着ローラ４０１の他方の端部に向け
て配列されている。各フィラメント部４５１，４５２，
４５３，４５４，４５５，４５６は同一の長さ寸法を有
し、その長さ寸法は２２ｍｍである。

【０１７３】フィラメント部４５１とフィラメント部４
５２との間隔をＬＡ、フィラメント部４５２とフィラメ
ント部４５３との間隔をＬＢ、フィラメント部４５３と
フィラメント部４５４との間隔をＬＣ、フィラメント部
４５４とフィラメント部４５５との間隔をＬＤ、フィラ
メント部４５５とフィラメント部４５６との間隔をＬＥ
とすると、次の関係式ＬＡ＞ＬＢ＞ＬＣ＞ＬＤ＞ＬＥを
満足する。

【０１７４】なお、本実施例では、間隔ＬＡを１４ｍ
ｍ，間隔ＬＢを１０ｍｍ，間隔ＬＣを７ｍｍ，間隔ＬＤ
を４ｍｍ，間隔ＬＥを３ｍｍとしているが、互いに隣合
う各フィラメント部の間隔の比を０．５から０．９の範
囲内の値にすることが好ましい。

【０１７５】以上により、ハロゲンランプ４０７ｄの互
いに隣合うフィラメント部の間隔のそれぞれが各フィラ
メント部の定着ローラ４０１中央部から端部に向かう配
列順に漸次に小さくなることにより、ハロゲンランプ４
０７ｄからの熱量は定着ローラ１にその軸方向に均一に
供給されるから、定着ローラ４０１表面温度が定着温度
に到達するまでの立ち上がり時間は短くなり、次の転写
材がニップ部に導入されるまでに定着ローラ４０１表面
温度を所定の定着温度までに立ち上げることができ、ま
た、定着ローラ４０１の表面温度分布は再び均一にされ
る。その結果、定着不良を発生させることなく次の転写
材上の未定着トー像を該転写材に確実に定着させること
ができる。

【０１７６】次に、本定着装置にハロゲンランプ４０７
ａに代えて用いることができるさらに他のハロゲンラン
プについて説明する。図２８は図２５の定着装置に用い
られるさらに他のハロゲンランプを示す構成図である。

【０１７７】さらに他のハロゲンランプ４０７ｅは、図
２８に示すように、互いに間隔をおいて定着ローラ４０
１の軸線に沿って配列され、タングステンからなる複数
のフィラメント部４２９，４３０，４３１，４３２，４
３３，４３４，４３５，４３６を有する。フィラメント
部４２９は定着ローラ４０１の中央部に位置し、その数
は１である。フィラメント部４２９の一方の側には，各
フィラメント部４３０，４３１，４３２，４３３，４３
４，４３５，４３６が一定の間隔をおいて定着ローラ４
０１の一方の端部に向けて配列されている。フィラメン
ト部４２９の他方の側には、フィラメント部４２９の一
方の側と同様に、各フィラメント部４３０，４３１，４
３２，４３３，４３４，４３５，４３６が一定の間隔を
おいて定着ローラ１の他方の端部に向けて配列されてい
る。

【０１７８】各フィラメント部４２９，４３０，４３１
は同一の長さ寸法を有し、その長さ寸法は１０ｍｍであ
る。これに対し、フィラメント部４３２の長さ寸法は１
２ｍｍ，フィラメント部４３３の長さ寸法は１５ｍｍ，
フィラメント部４３４の長さ寸法は１９ｍｍ，フィラメ
ント部４３５の長さ寸法は２７ｍｍ，フィラメント部４
３６の長さ寸法は３６ｍｍである。

【０１７９】以上により、各フィラメント部４３２，４
３３，４３４，４３５，４３６の長さ寸法が定着ローラ
４０１中央部から端部に向かう配列順に漸次に大きくな
ることにより、ハロゲンランプ４０７ｅからの熱量は定
着ローラ４０１にその軸方向に均一に供給されるから、
定着ローラ４０１表面温度が定着温度に到達するまでの
立ち上がり時間は短くなり、次の転写材がニップ部に導
入されるまでに定着ローラ４０１表面温度を所定の定着
温度までに立ち上げることができ、また、定着ローラ４
０１の表面温度分布は再び均一にされる。その結果、定
着不良を発生させることなく次の転写材上の未定着トー
像を該転写材に確実に定着させることができる。

【０１８０】次に、上述の効果を確認するためのテスト
を行い、その結果を図２９に示す。本テストでは、定着
ローラ４０１表面温度が２０℃であるときにハロゲンラ
ンプ４０７ｅによる加熱動作を開始し、加熱動作開始か
ら３分後に定着ローラ４０１表面温度を測定し、その測
定温度を記録する。

【０１８１】図２９から明らかなように、ハロゲンラン
プ４０７ｅを用いている定着ローラ４０１の中央部の表
面温度がハロゲンランプ４０７ａを用いている定着ロー
ラ４０１の中央部の表面温度より僅かに高くなるが、他
の部位においてハロゲンランプ４０７ｅを用いている定
着ローラ４０１表面温度分布を示す曲線４０７ｄはハロ
ゲンランプ４０７ａを用いている定着ローラ４０１の表
面温度分布を示す曲線とほぼ同じである。よって、ハロ
ゲンランプ４０７ｅを用いている定着ローラ４０１の表
面の通紙領域内の温度差は約５℃であり、定着性および
光沢性などについては全通紙領域でほぼ同等の評価結果
が得られることが確認されている。また、定着ローラ４
０１の表面温度が定着に十分な温度に到達していること
が分かる。

【０１８２】なお、本実施例では、端部およびその近傍
に位置する各フィラメント部４３２，４３３，４３４，
４３５，４３６の長さ寸法を各フィラメント部の配列順
に大きくしているが、各フィラメント部４３２，４３
３，４３４，４３５，４３６の間隔を各フィラメント部
の配列順に小さくすることによって上述の効果を得るこ
とができる。

【０１８３】〈実施例８〉次に、本発明の実施例８を図
３２に基づいて説明する。本実施例は構成の異なる二種
類の定着装置を交換可能に用意し、ユーザ等がそれらの
定着装置を随時選択可能としたところが従来例と異な
る。また、本実施例は両面複写が可能な図３８のような
電子写真装置と片面複写のみが可能な図３５のような電
子写真装置の両方の装置について説明する。

【０１８４】図３２においてＭＡは、加圧ローラ５３０
の表層の材質にフッ素樹脂５３５を用いた片面定着用の
定着装置であり、ＭＢは加圧ローラ５３０’の表層の材
質にＲＴＶシリコーンゴム５３３’を用いた両面定着用
の定着装置である。また、５５０は定着装置と一体に形
成された定着装置検知ユニットである。爪５５１は片面
定着用ユニットであることを示し、爪５５１と５５２を
両方有するものは、両面定着用ユニットであることを示
す。

【０１８５】上記爪の検知は従来公知の電気式等で行え
ばよく、他にも、光検知、電流検知、抵抗検知等いかな
る方法でもよい。

【０１８６】カラー電子写真装置が図３５の従来例のよ
うに画像形成動作として片面画像のみの形成用の場合に
は、通常、片面定着用の定着装置ＭＡが該電子写真装置
に組み込まれる。この場合は、加圧ローラ５３０の表層
の材質がフッ素樹脂５３５であるため、該加圧ローラ５
３０の寿命も長く、電子写真装置として長寿命化が達成
される。

【０１８７】しかし、ユーザあるいはサービスマン等が
誤って両面定着用の定着装置ＭＢを組み込んだ場合に
は、電子写真装置の動作としては何の変更もなく、通常
の片面画像形成が行われるが、フッ素樹脂ではなくＲＴ
Ｖシリコーンゴムの表層を有する加圧ローラ５３０’の
寿命は短くなるという問題点を有する。そこで、本実施
例においては、上記爪５５１，５５２によって装着され
た定着装置が両面定着用であることを検知し、操作パネ
ル（図示せず）等を介して誤装着であることをユーザあ
るいはサービスマン等に知らせるように設定されてい
る。

【０１８８】一方、カラー電子写真装置が図３８の従来
例のように、両面画像形成用の場合は、通常は、両面定
着用の定着装置ＭＢが組み込まれる。このとき、爪５５
１、５５２により両面定着用定着装置が組み込まれてい
ることを検知して、従来例で説明したような両面画像形
成が支障なく行われる。つまり、加圧ローラ５３０’の
表層はＲＴＶシリコーンゴム５３３’で形成されている
ため、オフセットを有効に防止して良好な画像を提供で
きる。

【０１８９】しかし、本実施例装置においては二種類の
定着装置が交換可能であるため、両面コピー用の電子写
真装置であっても主に片面コピーを行うときには、例え
ばユーザの判断によって片面定着用の定着装置ＭＡを装
着することができる。このように、定着装置ＭＡが組み
込まれた場合は、爪５５１により片面定着用定着装置で
あることを検知し、両面画像形成を行わないようにす
る。これは、操作パネル（図示せず）の両面コピースイ
ッチを受付ないようにしたり、また、両面用搬送路５６
１への侵入を禁止する等の手法によって行うことができ
る。このため、片面用定着装置を装着した場合に誤って
両面コピーが行われることがなく、オフセットの発生を
未然に防止できる。そして、加圧ローラ５３０の表層に
フッ素樹脂３５を用いているので、耐久性を増加させる
ことができる。

【０１９０】また、意に反して片面定着用定着装置ＭＡ
が装着された場合には、上述のように両面コピー動作が
禁止されるので、ユーザあるいはサービスマン等は直ち
に誤装着を知ることができる。

【０１９１】以上のように片面定着用定着装置ＭＡと両
面定着用定着装置ＭＢを検知することにより片面定着に
おいては、定着装置の長寿命化を図ることができ、両面
定着においては、加圧ローラ側へトナー像がオフセット
して不具合を発生することを防止でき、良好な両面定着
を行わせることができた。さらに、それぞれの場合にお
ける定着装置の誤装着を確実に防止することができた。

【０１９２】〈実施例９〉次に、本発明の実施例９を図
３３に基づいて説明する。なお、実施例８との共通箇所
には同一符号を付して説明を省略する。

【０１９３】本実施例は定着ローラの表層の材質が実施
例８と異なる。図３３において、白黒コピー用定着装置
ＭＣの定着ローラ５２９の表層の材質はフッ素樹脂５３
３”であり、カラーコピー用定着装置Ｄの定着ローラ５
２９の表層の材質はＲＴＶシリコーンゴム５３３を用い
ている。本実施例においても、爪５５１により、定着装
置ＭＣであることを検知し、爪５５１、５５２により定
着装置ＭＤであることを検知する。

【０１９４】図３５，３８の従来例のようにカラー電子
写真装置の場合には、カラーコピー用定着装置ＭＤが組
み込まれたことを爪５５１、５５２により検知したとき
のみ動作可能とする。すなわち、オフセットの発生し易
いシャープメルトなカラートナーの場合、定着ローラの
表層の材質として白黒コピー用定着装置ＭＣのフッ素樹
脂ではオイルとの親和性がなくオフセットしてしまうた
めである。したがって、白黒コピー用定着装置ＭＣが組
み込まれた場合は、操作板（図示せず）のコピースイッ
チを受付ないようにすればよい。

【０１９５】一方、白黒コピー用定着装置ＭＣが従来公
知の白黒複写装置のような低融点でシャープメルトでは
ないトナーを用いた複写装置に組み込まれたときは、検
知によりコピー動作可能とする。

【０１９６】〈実施例１０〉次に、本発明の実施例１０
を図３４に基づいて説明する。なお、実施例８との共通
箇所については、同一符号を付して説明を省略する。

【０１９７】本実施例は、定着後の画像の光沢を増すこ
とのできる装置である。図３４において、定着装置ＭＥ
は爪５５１のみで検知される図３２の定着装置ＭＡと同
様な加圧ローラの表層にフッ素樹脂を用いた片面コピー
用定着装置である。

【０１９８】また、定着装置ＭＨは爪５５１、５５２で
検知される図３２の定着装置ＭＢと同様な加圧ローラの
表層にＲＴＶシリコーンゴムを用いた両面コピー用定着
装置である。

【０１９９】さらに、定着装置ＭＦは爪５５２のみで検
知され、定着ローラ表層の材質及び加圧ローラの表層の
材質が定着装置Ｈと同様にＲＴＶシリコーンゴムの定着
装置であって、定着温度の制御温度が２００℃となるよ
うに設定された、両面コピーにおける光沢増加用の定着
装置である。このように加熱量を増加させることによ
り、トナーを良く溶かし、光沢を増すことができる。

【０２００】そして、定着装置ＭＧは、爪なしで検知さ
れ、定着ローラ表層の材質及び加圧ローラの表層の材質
が定着装置ＭＥと同様にフッ素樹脂となっている片面コ
ピーにおける光沢増加用の定着装置である。定着温度
は、定着装置ＭＦと同じ２００℃になるように設定され
ている。これにより、画像の光沢が増すのは定着装置Ｍ
Ｆと同様であるが定着装置ＭＧは片面定着用の定着装置
である。

【０２０１】本実施例においては、以上のような各定着
装置がユーザまたはサービスマン等により交換可能に用
意されており、画像形成動作として、片面で通常の光
沢、両面で通常の光沢、片面で光沢増加、両面で光沢増
加、の四種類を選択することができ、かつ、それぞれの
場合における誤装着を防止できる。また、定着装置Ｍ
Ｅ、ＭＧによって長寿命化、定着装置ＭＨ、ＭＦによっ
て両面コピーにおけるオフセットの防止が可能となっ
た。

【０２０２】なお、以上に説明した実施例においては、
爪５５１、５５２の有り、無しにより定着装置の検知を
行ったが、爪の数はこれに限られるものではない。さら
に、それぞれの定着装置の所定箇所にそれぞれ位置の異
なる凹部を設ける等の他の方式を用いてもよい。また、
このように定着装置の識別を定着装置に取り付けた定着
装置検知ユニットにより自動的に行う方式の他、定着装
置にシール等を付けることにより種類を識別できるよう
にして操作パネル（図示せず）等により識別信号を与え
るようにしてもよい。

【０２０３】また、各種類の定着装置を選択したとき、
操作パネル（図示せず）に表示を出してもよく、定着装
置ＭＦ、ＭＧのような光沢増加用の場合、光沢性コピー
等の表示を行っても良い。

【０２０４】さらに、上記実施例においては、片面・両
面・カラー・白黒・光沢増加等、数種類の検知例を示し
たが、他にも定着装置としての種類がある場合、適宜検
知手段を増やして細かく検知しても良いことは言うまで
もない。

【０２０５】

【発明の効果】以上説明したように、第一の発明によれ
ば、定着用回転体及び加圧用回転体からなる回転体対を
備え、上記回転体対の少なくとも一方の回転体内部に発
熱体を用いて回転体を加熱する定着装置において、回転
体芯金の記録材通過部と端部の回転体保持部との間に、
熱伝導率が芯金に比べて低い熱遮断材を挿入すること
で、回転体軸方向に安定した熱量を供給し、記録材全面
で安定した定着性を確保できるようになると共に、定着
装置のウォームアップタイムを短縮することが可能とな
った。

【０２０６】また、第二の発明によれば、ヒータの周り
に反射鏡を設け、その反射鏡を記録材のサイズに応じて
移動させることにより、非通紙領域の昇温を防ぎ、通紙
領域との温度差を小さくすることが可能となった。その
結果、定着ローラ及び加圧ローラのゴムの劣化を防ぎ、
また、画質を向上させることが可能となった。

【０２０７】さらに、第三の発明によれば、片側基準の
画像形成装置の定着装置において、小サイズ通紙時に
は、定着ローラ周囲で、ローラ長手方向で非基準側から
基準側へのエアフローを形成することにより、非通紙部
昇温の低減及び、非通紙部での熱を通紙部へリサイクル
させることによるエネルギーの有効利用等ができるよう
になった。

【０２０８】また、第四の発明によれば、上記ハロゲン
ランプの各フィラメント部の長さ寸法が上記回転体の中
央部から端部に向かう配列順に大きいことによって上記
ハロゲンランプから上記回転体に供給される熱量は上記
回転体の軸方向に均一になるから、上記回転体の表面温
度が定着温度に到達するまでの立ち上がり時間は短くな
り、次の転写材がニップ部に導入されるまで上記回転体
の表面温度を所定の定着温度までに均一にかつ迅速に立
ち上げることができる。

【０２０９】さらに、第五の発明によれば、上記ハロゲ
ンランプの各フィラメント部の間隔が上記回転体の中央
部から端部に向かう配列順に小さいことによって上記ハ
ロゲンランプから上記回転体に供給される熱量は上記回
転体の軸方向に均一になるから、上記回転体の表面温度
が定着温度に到達するまでの立ち上がり時間は短くな
り、次の転写材がニップ部に導入されるまで上記回転体
の表面温度を所定の定着温度までに均一にかつ迅速に立
ち上げることができる。

【０２１０】そして、第六の本発明によれば、用途の異
なる複数の定着装置を交換自在に配設し、各定着装置の
識別手段を設けたので、一台の画像形成装置によって多
様化するニーズに適合した様々な画像形成が随時可能と
なり、かつ、誤動作を防止することができる。さらに、
装着した定着装置の種類を上記識別手段によって識別可
能なので、保守・交換時等における誤装着を確実に防止
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１装置の概略構成を示す断面図
である。

【図２】図１装置の定着用回転体の芯金における熱の流
れを示す図である。

【図３】実施例１の実験例に使用した発熱体の配光分布
を示す図である。

【図４】図１装置における定着用回転体の芯金端部の肉
厚及び熱遮断材の軸方向の厚さを示す図である。

【図５】実施例１の実験例における定着用回転体の表面
温度の軸方向分布を示す図である。

【図６】実施例１の実験例における定着用回転体の記録
材通過部と端部の温度差を示す図である。

【図７】実施例１の実験例において、図６の温度差が１
５℃となる場合の熱遮断材の厚さと熱伝導率の関係を示
す図である。

【図８】実施例１に対応する従来例装置の定着用回転体
の軸方向に垂直な断面図である。

【図９】実施例１に対応する従来例装置の定着用回転体
の軸方向に平行な断面図である。

【図１０】本発明の実施例２装置の概略構成を示す断面
図である。

【図１１】図１０装置に最大サイズの記録材が搬送され
るときの反射鏡の位置を説明するための図である。

【図１２】図１０装置に小サイズの記録材が搬送される
ときの反射鏡の位置を説明するための図である。

【図１３】反射鏡が図１２の位置にある場合の定着ロー
ラの表面温度の変化を示す図である。

【図１４】本発明の実施例３装置の概略構成を示す断面
図である。

【図１５】本発明の実施例４の制御図である。

【図１６】実施例４の制御が行われた場合の定着ローラ
の表面温度の変化を示す図である。

【図１７】実施例３並びに実施例４に対応する従来例装
置の概略構成を示す断面図である。

【図１８】図１７装置における定着ローラの表面温度の
変化を示す図である。

【図１９】本発明の実施例５装置の概略構成を示す斜視
図である。

【図２０】図１９装置の定着ローラ上方に配設されたガ
イド板と該定着ローラとの間に形成された空間ＳＡを説
明するための断面図である。

【図２１】図１９装置において送風手段を駆動させたと
きの定着ローラ表面上方の空気の流れと熱の流れを説明
するための図である。

【図２２】本発明の実施例６装置の概略構成を示す斜視
図である。

【図２３】実施例５及び実施例６に対する従来例装置の
概略構成を示す断面図である。

【図２４】図２３装置の加熱手段の配光分布を示す図で
ある。

【図２５】本発明の実施例７装置の概略構成を示す断面
図である。

【図２６】図２６装置に用いられているハロゲンランプ
を示す構成図である。

【図２７】図２５装置に用いられる他のハロゲンランプ
を示す構成図である。

【図２８】図２５装置に用いられるさらに他のハロゲン
ランプを示す構成図である。

【図２９】図２６のハロゲンランプ、図２８のハロゲン
ランプ、従来のハロゲンランプが内蔵されているそれぞ
れの定着ローラの表面温度の分布を示す図である。

【図３０】実施例７に対応する従来の定着装置に用いら
れているハロゲンランプの一例を示す構成図である。

【図３１】図３０装置に用いられるハロゲンランプの他
の例を示す構成図である。

【図３２】本発明の実施例８装置における二種類の定着
装置の概略構成を示す断面図である。

【図３３】本発明の実施例９装置における二種類の定着
装置の概略構成を示す断面図である。

【図３４】本発明の実施例１０装置における四種類の定
着装置の概略構成を示す断面図である。

【図３５】実施例８ないし実施例１０に対応する従来の
片面カラー複写が可能な画像形成装置の概略構成を示す
断面図である。

【図３６】図３５装置に用いられるトナーの温度に対す
るプランジャー降下量を示す断面図である。

【図３７】図３５装置に用いられる定着装置の概略構成
を示す断面図である。

【図３８】実施例８ないし実施例１０に対応する従来の
両面カラー複写が可能な画像形成装置の概略構成を示す
断面図である。

【図３９】図３８装置に用いられる定着装置の概略構成
を示す断面図である。

【符号の説明】

１００ 定着用回転体 １００ａ 芯金 １００ｂ ＲＴＶシリコーンゴム層（弾性体層） １０１ 熱遮断材 １０２ 記録材通過部 １０３ 端部保持部（回転体端部） ２１１ 定着ローラ（定着用回転体） ２１２ 加圧ローラ（加圧用回転体） ２１６ ヒータ（加熱手段） ２２０，２２１ａ 反射鏡 ３０１ 定着ローラ（定着用回転体） ３０２ 加圧ローラ（加圧用回転体） ３０３ ハロゲンヒータ（加熱手段） ３１０ ファン（送風手段） ３１１ ダクト（送風手段） ４０１ 定着ローラ ４０２ 加熱ローラ ４０７ａ，４０７ｄ，４０７ｅ ハロゲンランプ ４１０ 転写材 ４１１ トナー像 ４１３，４１４，４１５，４１６，４１７，４１８，４
１９，４２０ フィラメント部 ４２９，４３０，４３１，４３２，４３３，４３４，４
３５，４３６ フィラメント部 ４５１，４５２，４５３，４５４，４５５，４５６ フ
ィラメント部 ５５０ 定着装置検知ユニット（定着装置の識別手段） ５５１，５５２ 爪（定着装置の識別手段） ＭＡ 片面定着用定着装置 ＭＢ 両面定着用定着装置 ＭＣ 白黒用定着装置 ＭＤ カラー用定着装置 ＭＥ 片面定着における通常の光沢用定着装置 ＭＦ 両面定着における光沢増加用定着装置 ＭＧ 片面定着における光沢増加用定着装置 ＭＨ 両面定着における通常の光沢用定着装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 康 東京都大田区下丸子三丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 鈴木 章雄 東京都大田区下丸子三丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 竹内 達夫 東京都大田区下丸子三丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 石塚 二郎 東京都大田区下丸子三丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 成瀬 晴夫 東京都大田区下丸子三丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 加藤 基 東京都大田区下丸子三丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 校條 健 東京都大田区下丸子三丁目30番２号キヤノ ン株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芯金上に弾性体層を有する定着用回転体
   及び加圧用回転体からなる回転体対と、該回転体対の少
   なくとも一方の回転体内部に配設された加熱手段とを備
   えた定着装置において、上記加熱手段が配設された回転
   体の芯金には、該回転体の支持部材あるいは駆動部材が
   取り付けられる回転体端部と、上記回転体における記録
   材通過部との間に、熱伝導率が上記芯金に比較して低い
   熱遮断材が挿入されていることを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 熱遮断材は、その熱伝導率をλ、回転体
   軸方向における熱遮断材の厚さをｔ、芯金の熱伝導率を
   λ₀、該芯金の端部の肉厚をｒ₀とすると、１００×λ／
   ｔ≦λ₀／ｒ₀の式を満たすように設定されていることと
   する請求項１に記載の定着装置。
3. 【請求項３】 熱遮断材の材質として、ステンレス鋼，
   各種耐熱プラスチック材，各種セラミック材のいずれか
   を使用することとする請求項１または請求項２に記載の
   定着装置。
4. 【請求項４】 定着用回転体と、該定着用回転体に圧接
   しながら回転する加圧用回転体との一対の回転体を有
   し、少なくとも一方の回転体が加熱手段を備えた定着装
   置において、上記加熱手段を備えた回転体の内面と該加
   熱手段との間で該回転体の長手方向に移動自在に配設さ
   れた反射鏡と、記録材の大きさに応じて上記長手方向に
   上記反射鏡を移動するように設定された位置可変手段と
   を有していることを特徴とする定着装置。
5. 【請求項５】 定着用回転体と、該定着用回転体に圧接
   しながら回転する加圧用回転体との一対の回転体を有
   し、少なくとも一方の回転体が加熱手段を備え、上記定
   着用回転体と加圧用回転体の圧接部にて該定着用回転体
   の軸方向端部側を基準に記録材の挟持搬送を行う定着装
   置において、上記定着用回転体の周囲の空気を上記軸方
   向における非通紙基準側から通紙基準側へ送る送風手段
   と、該送風手段の駆動制御手段とを有し、該駆動制御手
   段は、小サイズ紙通紙時のみ該送風手段を駆動するよう
   に設定されていることを特徴とする定着装置。
6. 【請求項６】 互いに圧接されながら回転し、協動して
   転写材を挟圧搬送するためのニップ部を形成する一対の
   回転体と、該回転体の内の少なくとも一方の回転体の内
   部に配置され、該回転体の表面を加熱するためのハロゲ
   ンランプとを備える定着装置において、上記ハロゲンラ
   ンプは、上記回転体の中央部に配置されている第一のフ
   ィラメント群と、該第一のフィラメント群の一方の側に
   配置されている第二のフィラメント群と、上記第一のフ
   ィラメント群の他方の側に配置されている第三のフィラ
   メント群とを有し、上記第一のフィラメント群は互いに
   間隔をおいて上記回転体の軸線に沿って配列されている
   複数のフィラメント部からなり、上記第二のフィラメン
   ト群は互いに間隔をおいて上記第一のフィラメント群の
   一方の側から上記回転体の一方の端部に向けて該回転体
   の軸線に沿って配列されている複数のフィラメント部か
   らなり、上記第三のフィラメント群は互いに間隔をおい
   て上記第一のフィラメント群の他方の側から上記回転体
   の他方の端部に向けて該回転体の軸線に沿って配列され
   ている複数のフィラメント部からなり、上記第一のフィ
   ラメント群および上記第二のフィラメント群内の上記回
   転体の中央部からその一方の端部に向けて配列されてい
   るフィラメント部のそれぞれと上記第一のフィラメント
   群および上記第三のフィラメント群内の上記回転体の中
   央部からその他方の端部に向けて配列されているフィラ
   メント部のそれぞれとは上記回転体の中央部に対して対
   称に配置され、上記第二のフィラメント群を構成する各
   フィラメント部の長さ寸法および上記第三のフィラメン
   ト群を構成する各フィラメント部の長さ寸法は上記回転
   体の中央部からその端部に向かう配列順に漸次に大きく
   なることを特徴とする定着装置。
7. 【請求項７】 第一のフィラメント群および第二のフィ
   ラメント群内の回転体の中央部からその一方の端部に向
   けて配列されている各フィラメント部の長さ寸法はその
   配列順に漸次に大きくなり、第一のフィラメント群およ
   び第三のフィラメント群の内の上記回転体の中央部から
   その他方の端部に向けて配列されている各フィラメント
   部の長さ寸法はその配列順に漸次に大きくなることとす
   る請求項６に記載の定着装置。
8. 【請求項８】 互いに圧接されながら回転し、協動して
   転写材を挟圧搬送するためのニップ部を形成する一対の
   回転体と、該回転体の内の少なくとも一方の回転体の内
   部に配置され、該回転体の表面を加熱するためのハロゲ
   ンランプとを備える定着装置において、上記ハロゲンラ
   ンプは、上記回転体の中央部に配置されている第一のフ
   ィラメント群と、該第一のフィラメント群の一方の側に
   配置されている第二のフィラメント群と、上記第一のフ
   ィラメント群の他方の側に配置されている第三のフィラ
   メント群とを有し、上記第一のフィラメント群は互いに
   間隔をおいて上記回転体の軸線に沿って配列されている
   複数のフィラメント部からなり、上記第二のフィラメン
   ト群は互いに間隔をおいて上記第一のフィラメント群の
   一方の側から上記回転体の一方の端部に向けて該回転体
   の軸線に沿って配列されている複数のフィラメント部か
   らなり、上記第三のフィラメント群は互いに間隔をおい
   て上記第一のフィラメント群の他方の側から上記回転体
   の他方の端部に向けて該回転体の軸線に沿って配列され
   ている複数のフィラメント部からなり、上記第一のフィ
   ラメント群および上記第二のフィラメント群内の上記回
   転体の中央部からその一方の端部に向けて配列されてい
   るフィラメント部のそれぞれと上記第一のフィラメント
   群および上記第三のフィラメント群内の上記回転体の中
   央部からその他方の端部に向けて配列されているフィラ
   メント部のそれぞれとは上記回転体の中央部に対して対
   称に配置され、上記第二のフィラメント群を構成する各
   フィラメント部の間隔および上記第三のフィラメント群
   を構成する各フィラメント部の間隔は上記回転体の中央
   部からその端部に向かう配列順に漸次に小さくなること
   を特徴とする定着装置。
9. 【請求項９】 第一のフィラメント群および第二のフィ
   ラメント群内の回転体の中央部からその一方の端部に向
   けて配列されている各フィラメント部の間隔はその配列
   順に漸次に小さくなり、上記第一のフィラメント群およ
   び第三のフィラメント群の内の上記回転体の中央部から
   その他方の端部に向けて配列されている各フィラメント
   部の間隔はその配列順に漸次に小さくなることとする請
   求項６ないし請求項８のうちの一に記載の定着装置。
10. 【請求項１０】 画像形成装置動作により得られた転写
    材上の未定着像を定着して永久画像とする定着装置を有
    する画像形成装置において、該画像形成装置は、用途の
    異なる複数の定着装置が随時交換自在であり、各定着装
    置を識別する手段を備えていることを特徴とする画像形
    成装置。
11. 【請求項１１】 識別した定着装置の用途に応じた画像
    形成動作を行うように設定されていることとする請求項
    １０に記載の画像形成装置。