JPH08146803A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用するシートサイズによって異なる非通紙
部分の放熱が重点的になされるよう構成された定着装置
を提供する。 【構成】 加圧ローラ３に接触して加圧ローラ３の熱を
放散させる放熱ローラ４の直径が，センター基準通紙の
場合，その中央部から両端部にかけて徐々に大きくなる
ように形成されているので，放熱ローラ４は加圧ローラ
３の両端部側に接触して両端部側から重点的に熱を放散
させる。小さいサイズのシートを処理するときには各ロ
ーラの中央部分のみが通紙範囲として使用され，その端
部部分の非通紙範囲では熱消費がないため温度が上昇
し，加圧ローラ３の軸方向の温度分布は端部側で高くな
るが，放熱ローラ４は端部側に重点的に接触するので，
温度の高い部分から熱を放散させ，加圧ローラ３の温度
上昇による膨張により直径が増すと放熱ローラ４が加圧
ローラ３に接触する範囲は広がり温度の高い部分で熱の
放散が更に高くなり，加圧ローラ３の軸方向の温度分布
は均一化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，複写機等の画像形成装
置に設けられる画像の定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置の一例である複写機では，
図４に示すように，原稿台２１上に載置された原稿を光
学系２２により読み取ることにより，感光ドラム２３の
表面に原稿画像が静電潜像として形成され，この静電潜
像は現像装置２４から供給されるトナーにより現像化さ
れ，給紙部２５から給紙されるシート（コピー用紙等）
上に転写される。トナー像が転写されたシートは定着装
置２６で加熱と加圧とを受けることによりシート上に定
着され，原稿が複写されたシートとして機外に排出され
る。上記定着装置２６は，図５（ａ）に示すように加熱
ローラ２７と加圧ローラ２８とを備えて構成されてお
り，ヒータを内蔵する加熱ローラ２７の加熱によりシー
ト上のトナーを加熱溶融させると共に，加圧ローラ２８
により加圧することにより溶融したトナー像をシート上
に定着させる。画像形成装置では複数のシートサイズに
対応させるため，上記加熱ローラ２７及び加圧ローラ２
８の幅は，最大のシートサイズに適応するように設定さ
れる。そのため，使用するシートが小さいサイズのもの
であるとき，定着処理が連続して行われると，シートが
通る通紙範囲では定着のために熱消費がなされるが，非
通紙範囲では熱消費がないため通紙範囲と非通紙範囲と
の間に温度差が生じる。加圧ローラは温度上昇に伴って
膨張するが，温度の高い非通紙範囲での膨張が大きくな
ると，図５（ｂ）に示すように，軸方向で直径に差が生
じて定着処理を行っている通紙範囲での加熱ローラ２７
と加圧ローラ２８とのニップ量が低下し，定着性の低下
を招く。図示の例はセンター基準通紙の場合であるが，
コーナー基準通紙の場合には，放熱ローラの所定位置か
ら一方の端部にかけて他の部分との間に直径の差が生じ
る。そこで，図５（ｃ）に示すように上記加圧ローラ２
８に放熱ローラ２９を接触回転させ，熱伝導性のよい材
質により形成された放熱ローラ２９により加圧ローラ２
８の熱を放散させることがなされる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，加圧ロ
ーラ２８の放熱を必要とする部分は，シートが通過しな
い非通紙範囲であるが，放熱ローラ２９は加圧ローラ２
８の軸方向に均等に接触しているため，放熱は軸方向に
均等になされ，加圧ローラ２８の軸方向の温度分布が均
一化されることにならない問題点があった。そこで，本
発明の目的とするところは，シートが通過しないことに
よって温度の上昇した部分の放熱が重点的になされるよ
うにして，加圧ローラの軸方向の温度分布を均一化させ
ることができる定着装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が採用する手段は，トナー像が転写されたシー
トを加熱ローラと加圧ローラとの間に通して上記トナー
像をシート上に定着させる定着装置であって，上記加圧
ローラに放熱ローラを接触させて加圧ローラの熱を放散
させるように構成された定着装置において，上記放熱ロ
ーラと加圧ローラとの軸間距離を不変とすると共に，加
圧ローラ及び／若しくは放熱ローラを弾性材料で構成
し，更に，放熱ローラの直径が，中央部から両端部にか
けて又は所定位置から一方の端部にかけて徐々に大きく
なるように形成されてなることを特徴とする定着装置と
して構成されている。

【０００５】

【作用】本発明によれば，加圧ローラに接触して加圧ロ
ーラの熱を放散させる放熱ローラの直径が，例えばセン
ター基準通紙の場合，その中央部から両端部にかけて徐
々に大きくなるように形成されている。又，コーナー基
準通紙の場合，放熱ローラの所定位置から一方の端部に
かけて直径が徐々に大きくなるように構成されている。
以下，センター基準通紙の場合について説明する。放熱
ローラは上記加圧ローラの両端部側に接触して両端部側
から重点的に熱を放散させる。小さいサイズのシートを
処理するときには各ローラの中央部分のみが通紙範囲と
して使用され，その両側部分は非通紙範囲となり，通紙
範囲では定着処理のため熱消費がなされるが，非通紙範
囲では熱消費がないため温度が上昇し，加圧ローラの軸
方向の温度分布は両端部側で高くなるが，上記放熱ロー
ラは両端部側に重点的に接触するので，温度の高い部分
から熱を放散させる。更に，加熱ローラは温度上昇と共
に膨張して，その直径が増すと放熱ローラが加圧ローラ
と接触する圧力は温度上昇の高い部分で重点的になさ
れ，温度の高い部分で熱の放散が高くなり，加圧ローラ
の軸方向の温度分布は均一化される方向に放熱動作が進
行する。

【０００６】

【実施例】以下，添付図面を参照して本発明を具体化し
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は本発明を具体化した一例であって，本発明
の技術的範囲を限定するものではない。ここに，図１は
本発明の実施例に係る定着装置の構成を示す正面図
（ａ）と側面図（ｂ），図２，図３は実施例に係る放熱
ローラの別態様を示す正面図である。センター基準通紙
の画像形成装置の定着装置を示す図１において，実施例
に係る定着装置１は，加熱ローラ２，加圧ローラ３，放
熱ローラ４を備えて構成されており，これらの軸間距離
は一定不変であり，各ローラの軸方向の幅は，本定着装
置１が装備される画像形成装置が対象とする最大のシー
トサイズであるＡ３に対応する幅に設定されている。
又，加圧ローラ３及び放熱ローラ４のいずれか又は両方
が弾性部材により構成されている。同図に示すように各
サイズのシートは，加熱ローラ２と加圧ローラ３とが圧
接する間の中央部分に通されることにより，シート上に
形成されたトナー像が定着されるよう構成されている。
上記加熱ローラ２には図示しないヒータが内蔵されてお
り，通過するシート上のトナーを加熱溶融させ，加圧ロ
ーラ３が圧接することにより溶融したトナーがシート上
に定着される。

【０００７】いま，上記定着装置１により，小サイズシ
ートの一例であるＢ５サイズのシートの定着処理がなさ
れるとき，シートが通過する加圧ローラ３の通紙範囲で
は定着により熱消費がなされて温度が低下するが，シー
トが通過しない非通紙範囲では熱消費がないため温度が
高くなり，通紙範囲と非通紙範囲との間に温度差が生じ
る。このような定着処理が連続してなされると，加圧ロ
ーラ３の軸方向の温度差は次第に大きくなり，温度上昇
する非通紙範囲での加圧ローラ３は膨張し，その直径は
非通紙範囲で大きくなる。この実施例では，加圧ローラ
３の軸方向の温度分布を均一化させるため，図１に示す
ように直径が中央部から両端部にかけて徐々に大きくな
るように形成された放熱ローラ４を加圧ローラ３に接触
回転させている。この放熱ローラ４は熱伝導性のよい材
質により形成されており，加圧ローラ３に接触すること
により加圧ローラ３の熱を奪って放熱させる。加圧ロー
ラ３の温度上昇が低く，その膨張が小さい状態では，加
圧ローラ３と放熱ローラ４との接触は，図示するように
両端部のみであるが，加圧ローラ３と放熱ローラ４のい
ずれか又は両方が弾性部材によりなり，押圧力によって
凹むので，加圧ローラ３の温度上昇に伴う膨張が生じた
とき，同図に破線で示すように加圧ローラ３と放熱ロー
ラ４との接触範囲は広くなる。従って，上記例のように
Ｂ５サイズのシートの定着が連続してなされているよう
な状態で，加圧ローラ３の非通紙範囲が温度上昇して膨
張したとき，放熱ローラ４の接触は非通紙範囲に重点的
になされて放熱が促進され，加圧ローラ３の軸方向の温
度分布が均一化される。

【０００８】上記のようになされる放熱ローラ４の放熱
効果により，加圧ローラ３の熱膨張は軸方向に均一化さ
れ，加熱ローラ２とのニップ幅の減少による定着性の低
下が防止される。又，使用されるシートが小サイズから
大サイズに急に切り替わったときにも，画像むらが生じ
ない。上記放熱ローラは，図２あるいは図３に示すよう
な形状に形成することもできる。図２に示す放熱ローラ
５は，図示するように両端部側で直径が一定の部分を形
成し，そこから中央部にかけて徐々に直径が小さくなる
ように形成されている。又，図３に示す放熱ローラ６
は，適用するシートサイズに相当する幅で階段状に直径
が両側部分から中央部分にかけて変化するように形成さ
れている。このような形状に放熱ローラ５又は６を構成
することによっても，上記放熱ローラ４と同様に非通紙
範囲の熱の放散を重点的に行うことができる。上記実施
例はセンター基準通紙の画像形成装置に対応するもので
あるが，本発明はコーナー基準通紙の場合にも当然適用
可能である。その場合，小サイズのシートを通紙したと
きの非通紙範囲は上記小サイズシートの端部が通過する
位置であるから，これを考慮した所定位置から一方の端
部にかけて放熱ローラ径を拡大することになる。

【０００９】

【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば，加圧
ローラに接触して加圧ローラの熱を放散させる放熱ロー
ラの直径が，その中央部から両端部にかけて又は所定位
置から一端にかけて徐々に大きくなるように形成されて
いる。従って，放熱ローラは上記加圧ローラの端部側に
接触して端部側から重点的に熱を放散させる。小さいサ
イズのシートを処理するときには各ローラの端部部分は
非通紙範囲となり，通紙範囲では定着処理のため熱消費
がなされるが，非通紙範囲では熱消費がないため温度が
上昇し，加圧ローラの軸方向の温度分布は両端部側で高
くなるが，上記放熱ローラは両端部側に重点的に接触す
るので，温度の高い部分から熱を放散させる。更に，加
熱ローラは温度上昇と共に膨張して，その直径が増すと
放熱ローラが加圧ローラと接触する圧力は温度上昇の高
い部分で重点的になされ，温度の高い部分で熱の放散が
高くなり，加圧ローラの軸方向の温度分布は均一化され
るように熱の放散がなされる。よって，本発明になる定
着装置は，加圧ローラの軸方向の温度分布の不均一によ
る定着性の低下を防止する効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例に係る定着装置の構成を示す正面図
（ａ）と側面図（ｂ）。

【図２】 実施例に係る放熱ローラの別態様を示す正面
図。

【図３】 実施例に係る放熱ローラの別態様を示す正面
図。

【図４】 従来例に係る画像形成装置の概略構成を示す
図。

【図５】 従来例に係る定着装置の構成と，その問題点
を説明する図。

【符号の説明】

１…定着装置 ２…加熱ローラ ３…加圧ローラ ４，５，６…放熱ローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー像が転写されたシートを加熱ロー
   ラと加圧ローラとの間に通して上記トナー像をシート上
   に定着させる定着装置であって，上記加圧ローラに放熱
   ローラを接触させて加圧ローラの熱を放散させるように
   構成された定着装置において，上記放熱ローラと加圧ロ
   ーラとの軸間距離を不変とすると共に，加圧ローラ及び
   ／若しくは放熱ローラを弾性材料で構成し，更に，放熱
   ローラの直径が中央部から両端部にかけて又は所定位置
   から一方の端部にかけて徐々に大きくなるように形成さ
   れてなることを特徴とする定着装置。