JPH10268683A

JPH10268683A - 定着装置

Info

Publication number: JPH10268683A
Application number: JP9290797A
Authority: JP
Inventors: Shuji Motomura; 修二本村
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 1998-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構造で定着ロ−ラの温度分布を均一にし
て良質な画像を得る。【解決手段】トナ−像が転写された例えばＡ４サイズの
狭幅用紙７を定着するとき、定着ロ−ラ２と加圧ロ−ラ
３のニップ部を通った狭幅用紙７を用紙送りガイド板５
の長溝を通り直接排紙し、定着ロ−ラ２の狭幅用紙７が
接触した領域以外の領域の熱を放熱部材４で放熱する。
Ａ３サイズの広幅用紙６を定着するときは、定着ロ−ラ
２と加圧ロ−ラ３のニップ部を通った広幅用紙６を用紙
送りガイド板５で案内して放熱部材４を通り排紙する。
狭幅用紙７を多数枚連続して定着したとき、定着ロ−ラ
２の狭幅用紙７が接触した領域以外の領域の温度を低く
押さえ、引き続き広幅用紙６を定着しても定着不良が発
生することを防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機，ファク
シミリ装置，プリンタ装置等のように電子写真方式を使
用し転写紙等の記録材に加熱溶融性のトナ−で形成され
た画像を定着する定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を使用した画像形成装置に
おいては、感光体に形成されたトナ−像を転写紙等に転
写してから定着して永久的に固着させている。この定着
プロセスにか各種方式が採用されたいるが、熱ロ−ラ定
着方式が熱効率が高く安全である等の理由から広く採用
されている。この熱ロ−ラ定着方式は２つのロ−ラを圧
接し、少なくとも一方のロ−ラを加熱して、２つのロ−
ラの圧接部分であるニップ部にトナ−像を転写した転写
紙等を通過させることにより未定着トナ−を加熱，溶融
して転写紙等に固着させる方式である。そして２つのロ
−ラのうち一方のロ−ラだけを加熱する場合、そのロ−
ラを定着ロ−ラと呼び、他方のロ−ラを加圧ロ−ラと称
している。定着ロ−ラは通常円筒形状をした内部にハロ
ゲンランプあるいは電気ヒ−タ等を設けたり、円筒形状
の殻ないに電気ヒ−タ等の熱源を有する層を設けたりし
ている。この定着ロ−ラの外表面に温度センサが取り付
けられ、ニップ部の温度を定着に適した温度に維持する
ように熱源に供給する電力を制御している。

【０００３】このような加熱定着装置において、定着ロ
−ラの軸方向の温度分布を均一にすることは困難であっ
た。これは多く使用される幅が狭い転写紙等が通過する
定着ロ−ラの領域では未定着トナ−と転写紙等を加熱す
るために熱が消費されるが、幅が狭い転写紙等が通過し
ない領域では熱が消費されないために蓄熱し、その領域
のニップ部の温度が高くなってしまう。このため例えば
Ａ４サイズの転写紙を連続的に通紙した後にＡ３サイズ
の転写紙を通紙すると、Ａ３サイズの転写紙に加えられ
る熱が不均一になり定着ムラやシワが発生したり、Ａ４
サイズ以外の領域のトナ−が溶け好きて定着ロ−ラの表
面を汚す、いわゆるホットオフセットと呼ぶような問題
を生じてしまう。

【０００４】このため定着ロ−ラの軸方向の温度分布を
均一にする各種方法が採用されている。第１の方法とし
ては定着ロ−ラの幅が狭い転写紙等が通過しない領域を
冷却する方法、第２の方法は定着ヒ−タの熱容量を大き
くして幅が狭い転写紙等が通過しない領域の温度上昇を
抑制する方法、第３の方法は定着ロ−ラの熱伝導率を高
くしたり、定着ヒ−タに熱伝導率の高い物体を接触させ
る方法、第４の方法は定着ロ−ラの軸方向に加熱幅が異
なる複数のヒ−タを設け、各ヒ−タを個別に制御する方
法、第５の方法はヒ−タの温度−抵抗特性を改善して高
温になるほど抵抗が下がるようにする方法、第６の方法
は転写紙等の幅に応じて制御温度を変える方法、第７の
方法は定着ロ−ラの軸方向に沿って熱容量や熱伝導率を
変化させる方法、第８の方法はヒ−タに熱遮蔽部材を併
設し、熱遮蔽部材の位置を可変することにより定着ロ−
ラの加熱位置を可変する方法、第９の方法は定着ロ−ラ
をカバ−で覆い、定着ロ−ラの放熱を制御する方法、第
１０の方法は転写紙等が通紙する定着ロ−ラの位置を変
えて特定の領域だけを使用することを避ける方法、第１
１の方法は転写紙等を予備加熱して定着ロ−ラから転写
紙等により奪われる熱量を減らす方法等が採用されてい
る。

【０００５】これらの方法はそれぞれ一長一短があり、
第１の方法は比較的簡単な機構で実現できコストも少な
くてすむという長所がある。第２の方法では第１の方法
と比べて機器のウォ−ムアップに要する時間が長くなっ
てしまう。第３の方法と第５の方法は十分な効果を得る
ためには効果な材料を使う必要があり、定着装置が高価
になってしまう。第４の方法と第６の方法，第７の方
法，第８の方法及び第１０の方法は定着装置が複雑にな
り高価になってしまう。また、第９の方法と第１１の方
法は第１の方法と比べて効果が少ない。このため第１の
方法である定着ロ−ラを冷却する方法が多く採用されて
いる。

【０００６】定着ロ−ラを冷却する方法としては、特開
平６−１１９８３号公報に示されているように、幅の狭
い転写紙の定着時に、定着ロ−ラに放熱部材を接触させ
て冷却する方法や、定着ロ−ラを空冷する方法が採用さ
れている。定着ロ−ラを空冷する方法としては、特開平
３−１３９６８２号公報に示されているように、空気流
れの通り道を制御しながら過剰加熱部分をファンにより
冷却したり、排紙側に風を吹き付けて転写紙で遮られな
い部分のみを冷却する方法や、特開平４−５１１７９号
公報に示されているように、冷却ファンとダクトを設
け、転写紙で遮られない部分だけ冷却する方法、特開平
５−１０７９８３号公報に示されているように、加圧ロ
−ラの長手方向に沿って複数の冷却ファンを設けて過剰
加熱部分を冷却する方法、特開平４−１０４１８２号公
報や特開平４−１２３８３号公報，特開平５−１８１３
８２号公報に示されているように、定着ロ−ラの端部側
から冷却したり端部を冷却する方法や特開平９−３４２
９０号公報に示されているように、転写紙に遮られてい
ない部分だけをファンで冷却する方法等が採用されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、定着ロ
−ラを空冷する方法は、いずれの方法でも過剰加熱部分
だけを環境変動や定着装置の動作状態の変動に応じて精
密に温度制御しながら冷却することは困難であった。ま
た冷却するためのファンの稼動音が発生して騒音の原因
になるとともに、ファンを稼動するための電力が必要と
し、定着装置の消費電力が増大するという短所があっ
た。

【０００８】また、定着ロ−ラに放熱部材を接触させて
冷却する方法では、定着ロ−ラの温度分布を精度良く制
御するためには、放熱部材を定着ロ−ラに接触させたり
離したりする機構が必要であり、コストの点からそのよ
うな機構を不要にすることが望まれていた。

【０００９】この発明はかかる短所を改善するためにな
されたものであり、簡単な構造で定着ロ−ラの温度分布
を均一にすることができる定着装置を得ることを目的と
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る定着装置
は、内部に熱源を有する定着ロ−ラと加圧ロ−ラとで未
定着のトナ−像を有する支持体を加熱，加圧して定着像
を得る定着装置において、上記定着ロ−ラに放熱部材を
当接させ、支持体搬送案内板で定着ロ−ラと放熱部材の
当接部へ未定着のトナ−像を有する支持体のうちの幅の
広いもののみを選択的に搬送することを特徴とする。

【００１１】上記放熱部材は、未定着のトナ−像を有す
る支持体の幅が最大のものと同程度かそれより幾分大き
な長さを有し、長手方向に熱特性の異なる複数の領域を
有し、未定着のトナ−像を有する狭い幅の支持体が通過
する定着ロ−ラの領域に当接する部分の熱取得度より他
の部分の熱取得度が高くしておくと良い。

【００１２】上記支持体搬送案内板は、複数の異なる幅
を有する狭幅用排紙口と、狭幅用排紙口の幅を可変する
スライド板を有することが望ましい。

【００１３】また、上記支持体搬送案内板は、最も広い
幅の支持体の幅より狭く、最も狭い幅の支持体の幅より
広い幅を最大幅とし、支持体が進行する方向に次第に幅
が広くなっている狭幅用排紙口と、狭幅用排紙口の幅を
可変するスライド板を有しても良い。

【００１４】さらに、上記放熱部材の定着ロ−ラと接触
する部分を線膨張率が１／１０⁴（１／℃）以上の材料
で形成すると良い。

【００１５】また、上記放熱部材を無端放熱ベルトと無
端放熱ベルトを支える支柱で構成しても良い。

【００１６】また、この発明に係る他の定着装置は、内
部に熱源を有する定着ロ−ラと加圧ロ−ラとで未定着の
トナ−像を有する支持体を加熱，加圧して定着像を得る
定着装置において、上記加圧ロ−ラと支柱との間に無端
放熱ベルトを掛け渡し、無端放熱ベルトを定着ロ−ラに
当接させ、支持体のうち幅の広いもののみを選択的に無
端放熱ベルトと定着ロ−ラとの当接部に挟んで搬送する
ことを特徴とする。

【００１７】さらに、上記放熱部材をウォ−ミングアッ
プ時及び待機時に定着ロ−ラから離しておくことが望ま
しい。

【００１８】

【発明の実施の形態】この発明の定着装置は、ヒ−タ等
を内蔵した定着ロ−ラと、定着ロ−ラに圧接された加圧
ロ−ラと、定着ロ−ラの加圧ロ−ラの圧接部（以下、ニ
ップ部という）と異なる位置で定着ロ−ラに圧接された
放熱部材と、定着ロ−ラと加圧ロ−ラのニップ部を通っ
た例えばＡ４用紙幅より幅の広い転写用紙である広幅用
紙を放熱部材側に案内する用紙送りガイド板を有する。
用紙送りガイド板は定着ロ−ラに添ってわん曲して形成
され、わん曲部が定着ロ−ラの排紙側になるように配置
されている。この用紙送りガイド板は定着ロ−ラの長さ
とほぼ等しい幅を有し、定着ロ−ラと加圧ロ−ラのニッ
プ部側の端部からわん曲部の中間部までがカットされＡ
４用紙幅以下の転写用紙である狭幅用紙を通す長溝が設
けられている。

【００１９】そして、トナ−像が転写された例えばＡ４
サイズの狭幅用紙を定着するとき、定着ロ−ラと加圧ロ
−ラのニップ部を通った狭幅用紙は用紙送りガイド板の
長溝を通り直接排紙し、例えばＡ３サイズの広幅用紙を
定着するときは、定着ロ−ラと加圧ロ−ラのニップ部を
通った広幅用紙は用紙送りガイド板で案内されて放熱部
材を通り排紙される。

【００２０】このようにして狭幅用紙を多数枚連続して
定着したとき、定着ロ−ラの狭幅用紙が接触した領域以
外の領域の熱を放熱部材で放熱して、この領域の温度を
低く押さえ、引き続き広幅用紙を定着しても定着不良が
発生することを防ぎ、常に良質な画像を形成する。

【００２１】また、放熱部材を１本のロ−ラ状に形成
し、狭幅用紙が接触する定着ロ−ラの領域に接触する非
放熱部分に熱容量と熱伝導率の小さい材料、例えばシリ
コ−ンゴムやポリイミド，スルホン重合体等の耐熱性を
有する合成樹脂材料、あるいは熱容量と熱伝導率が大き
くても内部に気体を有する発泡体等の断熱層を設け、狭
幅用紙が接触しない定着ロ−ラの領域に接触する放熱部
分をアルミニウムや銅などの熱伝導率の大きい材料で形
成すると、広幅用紙を定着しているときに、定着ロ−ラ
と放熱部材に挾まれて搬送される広幅用紙の全面に均一
な圧接力を加えて搬送することができ、広幅用紙にしわ
が生じたり紙詰りが発生することを防止できる。

【００２２】また、用紙送りガイド板の長溝の後端部を
先細形状にすると、広幅用紙を搬送しているときに、広
幅用紙の先端部が用紙送りガイド板に接触する位置を順
次増やして、広幅用紙の中央部のたわみ量を順次小さく
して、広幅用紙の先端部が長溝の後端部に引っかかるこ
とを防いで安定して広幅用紙を搬送する。

【００２３】また、用紙送りガイド板の長溝を用紙送り
ガイド板の中間部から搬送方向の下流側に設け、狭幅用
紙を用紙送りガイド板の中間部から排紙するようにする
と、薄くて腰が弱くてたわみ易い広幅用紙を使用した場
合でも、広幅用紙の先端部が長溝に引っかかることを防
ぐことができ、安定して広幅用紙を搬送することができ
る。

【００２４】さらに、放熱部材の加熱用回転体と接触す
る部分を100℃の温度差で１％以上伸びる材料、すなわ
ち線膨張率が１／１０⁴（１／℃）以上の材料で形成す
ると、定着時に定着ロ−ラに加えられる熱エネルギが多
くなったときに、定着ロ−ラとの接触圧を高くすること
ができ、放熱を効率良く行うことができる。

【００２５】また、用紙送りガイド板に複数の異なる幅
を有する狭幅用排紙口と、狭幅用排紙口の幅を可変する
スライド板を設け、最も使用する転写用紙のサイズに応
じてスライド板の位置を可変することにより、広幅用紙
と狭幅用紙の境界を最も使用する転写用紙のサイズに合
わせて定めることができる。

【００２６】さらに、放熱部材を無端放熱ベルトと無端
放熱ベルトを支える支柱で構成すると、定着ロ−ラとの
接触面積を大きく取ることができ、狭幅用紙が接触しな
い定着ロ−ラの領域の熱をより効率良く奪うことができ
る。また、無端放熱ベルトを巻回した支柱の位置を変え
ることにより、定着ロ−ラと無端放熱ベルトの接触面積
を任意に可変することができ、定着ロ−ラの温度に応じ
た最適な放熱特性を得ることができる。

【００２７】また、無端放熱ベルトを加圧ロ−ラと定着
ロ−ラ及び定着ロ−ラの上部に圧接した支柱に張り渡す
と、用紙送りガイド板を使用せずに広幅用紙と狭幅用紙
の境界を定めることができるとともに、定着ロ−ラと無
端放熱ベルトの接触面積をより広くすることができ、定
着装置の構造を簡略化するとともに放熱効果を高めるこ
とができる。

【００２８】また、放熱部材を狭幅用紙を定着するとき
だけ定着ロ−ラに圧接するようにすると、ウォ−ミング
アップ時や待機時に定着ロ−ラを定着に必要な温度まで
加熱しておけば良く、ウォ−ミングアップ時や待機時の
消費電力を低減することができる。

【００２９】

【実施例】図１はこの発明の一実施例の構成図である。
図に示すように、画像形成装置の定着装置１はヒ−タ等
を内蔵した定着ロ−ラ２と、定着ロ−ラ２に圧接された
加圧ロ−ラ３と、定着ロ−ラ２の加圧ロ−ラ３の圧接部
（以下、ニップ部という）と異なる位置で定着ロ−ラ２
に圧接された放熱部材４と、定着ロ−ラ２と加圧ロ−ラ
３のニップ部を通った広幅用紙６を放熱部材４側に案内
する用紙送りガイド板５を有する。ここで広幅用紙６と
は、転写用紙の搬送方向に対して垂直な幅が例えば210
ｍｍ（Ａ４用紙幅）より幅の広い転写用紙と呼び、Ａ４
用紙幅以下の転写用紙を狭幅用紙と呼ぶ。

【００３０】定着ロ−ラ２は、広く普及しているハロゲ
ンヒ−タで加熱するタイプの定着ロ−ラや、省エネルギ
用に開発された薄肉定着ロ−ラ、表面発熱タイプの定着
ロ−ラ、その他任意のタイプの定着ロ−ラで良く、加圧
ロ−ラも種類を問わない。用紙送りガイド板５は、金属
板や合成樹脂又はセラミックス等からなり、定着ロ−ラ
２に添ってわん曲して形成され、わん曲部が定着ロ−ラ
２の排紙側になるように配置されている。この用紙送り
ガイド板５は、図２の側面斜視図に示すように、定着ロ
−ラ２の長さとほぼ等しい幅を有し、定着ロ−ラ２と加
圧ロ−ラ３のニップ部側の端部からわん曲部の中間部ま
でがカットされ狭幅用紙７の幅を通す長溝８が設けられ
ている。長溝８の幅Ｗ１は狭幅用紙７の幅Ｗより一定長
さ、例えば１ｍｍ以上大きく形成されている。例えば広
幅用紙６と狭幅用紙７の境界をＡ４用紙幅としたときに
は、長溝８の幅Ｗ１をＡ４用紙幅Ｗ＝210ｍｍに対して
左右に５ｍｍの余裕を持たせた220ｍｍ程度とする。

【００３１】放熱部材４はアルミニウムや銅などの熱伝
導率の高い材料で円柱状又は円筒状に形成され、定着ロ
−ラ２に接触して定着ロ−ラ２からの熱を拡散して逃が
すものであり、図３の上面図に示すように、狭幅用紙７
の幅Ｗ以外の領域で定着ロ−ラ２に接触するように構成
されている。この放熱部材４は、例えば図４に示すよう
に、放熱フィン４１を有し回転軸を兼ねた円柱構造、又
は図５に示すように、回転軸４２に添って設けた円柱構
造で形成され、定着ロ−ラ２の回転に連れて従動回転し
たり、放熱部材４自体で能動回転する。

【００３２】上記のように構成された定着装置１でトナ
−像が転写された例えばＡ４サイズの狭幅用紙７を定着
するとき、定着ロ−ラ２と加圧ロ−ラ３のニップ部を通
った狭幅用紙７は用紙送りガイド板５の長溝８を通り直
接排紙される。また、広幅用紙６は定着ロ−ラ２と加圧
ロ−ラ３のニップ部を通ってから用紙送りガイド板５に
案内されて放熱部材４を通り排紙される。この定着装置
１のウォ−ミングアップ中に放熱部材４により定着ロ−
ラ２の放熱部材４が接触している領域の温度が放熱さ
れ、ウォ−ミングアップが終了したとき、図６の温度分
布特性図に示すように、定着ロ−ラ２の放熱部材４が接
触している領域Ｗ３の温度Ｔ２は放熱部材４が接触して
いない領域Ｗ２の温度Ｔ１より低くなる。そこで、定着
ロ−ラ２の放熱部材４が接触している領域Ｗ３の温度Ｔ
２が定着可能な温度Ｔ３より高くなり、放熱部材４が接
触していない領域Ｗ２の温度Ｔ１がホットオフセットの
温度Ｔ４より低くなるように調節しておく。なお、図６
において温度Ｔ５は定着不良を起こす温度を示す。

【００３３】ウォ−ミングアップが終了したのち定着装
置１で狭幅用紙７を多数枚連続して定着したときの定着
ロ−ラ２の軸方向の温度分布は、図７の温度分布特性図
の（ａ）に示すように、定着ロ−ラ２の放熱部材４が接
触していない領域Ｗ２すなわち狭幅用紙７が接触した領
域は狭幅用紙７により熱が奪われて、この領域Ｗ２の温
度Ｔ６はほぼ定着可能な温度Ｔ３と等しい温度まで低下
する。定着ロ−ラ２の放熱部材４が接触している領域Ｗ
３は定着中に投入する熱エネルギにより加熱されて、領
域Ｗ３の温度はウォ−ミングアップが終了したとき温度
Ｔ３より高い温度になる。定着ロ−ラ２に放熱部材４を
設けてないとき、狭幅用紙７を多数枚連続して定着した
場合、狭幅用紙７に接触しない領域Ｗ３の温度Ｔ８は図
（ｂ）に示すようにホットオフセットの温度Ｔ４より高
い温度になるが、定着ロ−ラ２の領域Ｗ３を放熱部材４
で放熱しているため、この領域Ｗ３の温度Ｔ７をホット
オフセットの温度Ｔ４より低く押さえることができる。

【００３４】この定着ロ−ラ２のウォ−ミングアップが
終了したときの温度分布や狭幅用紙７を多数枚連続して
定着したときの温度分布は、定着ロ−ラ２に加える熱エ
ネルギと放熱部材４が定着ロ−ラ２から単位時間に奪う
必要熱量から、放熱部材４の材料、放熱部材４と定着ロ
−ラ２の接触面積、放熱フィンを含めた放熱部材４の形
状と大きさの１つあるいは複数の要因を定めて所定の温
度分布になるように規制すれば良い。

【００３５】このように狭幅用紙７を多数枚連続して定
着しても、狭幅用紙７が接触しない定着ロ−ラ２の領域
Ｗ３の温度Ｔ７をホットオフセットの温度Ｔ４より低く
押さえることができるから、引き続き広幅用紙６を定着
しても定着不良が生ぜず良質な画像を形成することがで
きる。

【００３６】また、ウォ−ミングアップが終了した後、
広幅用紙６を多数枚連続して定着したとき、定着ロ−ラ
２の放熱部材４が接触している領域Ｗ３の温度は低下す
るが、定着ロ−ラ２と放熱部材４との間を通る広幅用紙
６の熱抵抗により、放熱部材４が定着ロ−ラ２から奪う
熱量を低減することができ、定着ロ−ラ２の放熱部材４
が接触している領域Ｗ３の温度を定着可能な温度Ｔ３以
下まで降下させないようにすることができる。

【００３７】上記実施例は用紙送りガイド板５に狭幅用
紙７を通す長溝８を設けた場合について説明したが、図
８に示すように、用紙送りガイド板５のわん曲部の中央
部に狭幅用紙７を通す狭幅用排紙口８ａを設けても良
い。また、用紙送りガイド板５を板状部材で形成した場
合について説明したが、図９に示すように、網状部材で
形成しても良い。

【００３８】また、上記実施例は放熱部材４を狭幅用紙
７が接触しない定着ロ−ラ２の領域Ｗ３を挾んで分離し
た構成にした場合について説明したが、図１０に示すよ
うに、放熱部材４を１本のロ−ラ状に形成し、狭幅用紙
７が接触する定着ロ−ラ２の領域Ｗ２に接触する非放熱
部分４３に熱容量と熱伝導率の小さい材料、例えばシリ
コ−ンゴムやポリイミド，スルホン重合体等の耐熱性を
有する合成樹脂材料、あるいは熱容量と熱伝導率が大き
くても内部に気体を有する発泡体等の断熱層を設け、狭
幅用紙７が接触しない定着ロ−ラ２の領域Ｗ３に接触す
る放熱部分４４をアルミニウムや銅などの熱伝導率の大
きい材料で形成しても良い。

【００３９】このように放熱部材４を１本のロ−ラ状に
形成することにより、広幅用紙６を定着しているとき
に、定着ロ−ラ２と放熱部材４に挾まれて搬送される広
幅用紙６の全面に均一な圧接力を加えて搬送することが
でき、広幅用紙６にしわが生じたり紙詰りが発生するこ
とを防止できる。

【００４０】また、図２に示すように、用紙送りガイド
板５の長溝８の後端部を狭幅用紙７の移動方向と直交す
るように形成していると、広幅用紙６を定着したとき
に、広幅用紙６は用紙送りガイド板５を通る場合、図１
１に示すように、まず両端が用紙送りガイド板５のわん
曲部により上方に巻き上げられ、その両端に引かれて中
央部分も上方に巻き上げられる。なお、図１１において
は用紙送りガイド板５は省略してある。すなわち広幅用
紙６が巻き上げられるとき先端部が放物線状にたわむ。
このたわみは通常の用紙を使用した場合には問題になら
ないが、特に薄い用紙を使用したとき、あるいは広幅用
紙６の幅が長溝８の幅Ｗ１との差が小さいとき、例えば
長溝８の幅Ｗ１がＡ４用紙幅に対応して220ｍｍで形成
されているときにＢ４用紙が縦方向で入ってきた場合に
は、Ｂ４用紙を左右の端部で各々18.5ｍｍで支えながら
搬送しなければならないようなときには、広幅用紙６の
先端中央部のたわみ量が大きくなり、広幅用紙６が長溝
８の後端部に引っかかって折れ曲がったりして用紙ジャ
ムとなる恐れがある。そこで図１２や図１３に示すよう
に、用紙送りガイド板５の長溝８や狭幅用排紙口８ａの
後端部を先細形状にし、広幅用紙６を搬送しているとき
に、広幅用紙６の先端部が用紙送りガイド板５に接触す
る位置を順次増やすようにすると良い。

【００４１】このように広幅用紙６を搬送しているとき
に、広幅用紙６の先端部が用紙送りガイド板５に接触す
る位置を順次増やすことにより、広幅用紙６の中央部の
たわみ量を順次小さくすることができ、広幅用紙６の先
端部が長溝８や狭幅用排紙口８ａの後端部に引っかかる
ことを防いで安定して広幅用紙６を搬送することができ
る。

【００４２】また、上記各実施例は定着ロ−ラ２と加圧
ロ−ラ３との間を通った狭幅用紙６を用紙送りガイド板
５の下部から排紙する場合について説明したが、図１４
の斜視図に示すように、用紙送りガイド板５の中間部か
ら搬送方向の下流側に長溝８を設け、狭幅用紙６を用紙
送りガイド板５の中間部から排紙するようにしても良
い。この場合、図１５の側面図に示すように、狭幅用紙
６の先端部が長溝８を通って排紙されるときに水平線と
のなす角θが90度以下になるように、用紙送りガイド板
５のわん曲度と長溝８の始端８１の位置を定める。この
ようにすると、薄くて腰が弱くてたわみ易い広幅用紙６
を使用した場合でも、広幅用紙６の先端部が長溝８に引
っかかることを防ぐことができ、安定して広幅用紙６を
搬送することができる。

【００４３】また、上記各実施例は定着ロ−ラ２に放熱
部材４を均一な接触圧で圧接した場合について説明した
が、図１６に示すように、放熱部材４を例えばアルミニ
ウム製の円柱部材４５と、円柱部材４５の狭幅用紙７が
接触しない定着ロ−ラ２の領域Ｗ３に対応した位置に線
膨張率が大きい材料で被覆した高膨張層４６とで形成
し、放熱部材４と定着ロ−ラ２の接触圧と接触面積を定
着ロ−ラ２の温度により可変するようにすると、定着ロ
−ラ２の放熱をより効率良く行うことができる。すなわ
ち、狭幅用紙７の定着枚数が少ないときは、定着時に定
着ロ−ラ２に加えられる熱エネルギは少なく、狭幅用紙
７の定着枚数が多いときには定着時に定着ロ−ラ２に加
えられる熱エネルギが多くなる。そこで、高膨張層４６
を100℃の温度差で１％以上伸びる材料、すなわち線膨
張率が１／10⁴（１／℃）以上の材料、例えば発泡シリ
コ−ンゴムで形成し、定着時に定着ロ−ラ２に加えられ
る熱エネルギが多くなったときに定着ロ−ラ２との接触
圧を高くするようにする。例えばアルミニウム製の直径
10ｍｍの円柱部材４５に厚さが５ｍｍの発泡シリコ−ン
ゴムの高膨張層４６を被覆し、定着ロ−ラ２との接触幅
が室温で約３ｍｍになるように設定しておくと、定着ロ
−ラ２が例えば180℃になったときに定着ロ−ラ２との
接触幅が約６ｍｍまで増大し、接触圧と接触面積が増大
して放熱を効率良く行うことができる。この高膨張層４
６は厚さが薄いと接触面積を増やす効果が小さくなるか
ら、定着温度や高膨張層４６の膨張率等に応じて適切な
厚さを定めれば良い。

【００４４】また、上記各実施例は用紙送りガイド板５
に長溝８や狭幅用排紙口８ａを設け、広幅用紙６と狭幅
用紙７の境界を例えばＡ４用紙幅と一定にした場合につ
いて説明したが、画像形成装置を使用するユ−ザによっ
て通常使用する転写用紙のサイズが異なる。そこで広幅
用紙６と狭幅用紙７の境界を通常使用する転写用紙のサ
イズに応じて可変できるようにしておくとユ−ザの便宜
を図るとともに良質な画像を形成することができる。図
１７は広幅用紙６と狭幅用紙７の境界を任意のサイズの
転写用紙に切り替えるようにした用紙送りガイド板５を
示す。図に示すように、用紙送りガイド板５に設けられ
た狭幅用紙７を通す狭幅用排紙口８ａは定着ロ−ラ２に
近い方から例えば５段階の異なる幅Ｌ１〜Ｌ５を有する
ように形成されている。幅Ｌ１は例えばＢ５幅の転写用
紙を通すように190ｍｍに形成され、幅Ｌ２はＡ４幅の
転写用紙を通すように220ｍｍに形成され、幅Ｌ３はＢ
４幅の転写用紙を通すように270ｍｍに形成され、幅Ｌ
４はＡ３幅の転写用紙を通すように310ｍｍに形成さ
れ、幅Ｌ５はＢ３幅の転写用紙を通すように380ｍｍに
形成されている。用紙送りガイド板５の狭幅用排紙口８
ａを有する領域はほぼ垂直に立ち上げられ、例えばＡ４
幅の転写用紙が用紙送りガイド板５に案内されて搬送さ
れているときに、わん曲して幅Ｌ１の溝から外部に排紙
されることを防ぐようにしている。この用紙送りガイド
板５の狭幅用排紙口８ａの上部には、図１８に示すよう
に、上下に摺動自在なスライド板９は設けられ、最も使
用する転写用紙のサイズに応じてスライド板９の位置を
可変することにより広幅用紙６と狭幅用紙７の境界を定
める。例えばＡ４幅の転写用紙を最も多く使用する場合
にはスライド板９で幅Ｌ３までを覆い、Ａ４幅以下の転
写用紙を狭幅用排紙口８ａから排紙し、Ａ４幅を超える
転写用紙を広幅用紙６として放熱部材４を通して排紙す
る。

【００４５】上記実施例においては、狭幅用排紙口８ａ
を５段階の異なる幅Ｌ１〜Ｌ５に形成した場合について
説明したが２段階又は３段階の異なる幅に形成しても良
い。また、図１９に示すように、狭幅用排紙口８ａを下
辺の幅Ｌ１が狭く上辺の幅Ｌ５が広い台形状に形成して
も良い。

【００４６】さらに、上記各実施例は放熱部材４をロ−
ラ状に形成した場合について説明したが、図２０の側面
図と図２１の上面図に示すように、放熱部材４を熱伝導
の良いアウミニウムや銅で円柱状又は多角形の棒状に形
成され、定着ロ−ラ２上部で広幅用紙６の搬送路の上流
側と下流側に配置された支柱４７ａ，４７ｂに巻回した
無端放熱ベルト４８で構成しても良い。無端放熱ベルト
４８は定着ロ−ラ２の長さと同じ幅を有するポリイミド
のベ−ス層４８ａの上に例えば厚さが100ミクロンのフ
ッ素樹脂からなる放熱層４８ｂが設けられている。放熱
層４８ｂは、図２１に示すように、狭幅用紙７が接触し
ない定着ロ−ラ２の領域Ｗ３に対応する位置に設けられ
ている。

【００４７】上記のように構成された放熱部材４の一方
の支柱４７ａを定着ロ−ラ２の回転に追従させて回転
し、無端放熱ベルト４８を定着ロ−ラ２の表面に圧接し
ながら搬送し、狭幅用紙７が接触しない定着ロ−ラ２の
領域Ｗ３の熱を放熱層４８ｂで奪って放熱する。この放
熱層４８ｂを形成するフッ素樹脂の熱伝導率は転写用紙
の熱伝導率に比べて大きく、また放熱層４８ｂと定着ロ
−ラ２の接触圧力はその他の部分より大きく、さらに狭
幅用紙７を多数枚定着したときに放熱層４８ｂが接触す
る定着ロ−ラ２の領域すなわち狭幅用紙７が接触しない
定着ロ−ラ２の領域Ｗ３の温度は定着ロ−ラ２の狭幅用
紙７が接触した領域Ｗ２の温度より高いから、狭幅用紙
７が接触しない定着ロ−ラ２の領域Ｗ３の熱を効率良く
奪うことができる。さらに、定着ロ−ラ２と放熱層４８
ｂの接触面積は放熱部材４をロ−ラ状に形成した場合よ
りも大きく取ることができ、狭幅用紙７が接触しない定
着ロ−ラ２の領域Ｗ３の熱をより効率良く奪うことがで
きる。また、無端放熱ベルト４８を巻回した支柱４７
ａ，４７ｂのいずれか一方又は双方の位置を変えること
により、定着ロ−ラ２と放熱層４８ｂの接触面積を任意
に可変することができ、定着ロ−ラ２の温度に応じた最
適な放熱特性を得ることができる。

【００４８】上記実施例は無端放熱ベルト４８を１枚の
シ−ト状に形成した場合について説明したが、放熱層４
８ｂだけの２本のベルトで構成しても良い。また、放熱
層４８ｂをフッ素樹脂で形成した場合について説明した
が、熱伝導率の高いその他の材料で形成しても良い。

【００４９】また、上記実施例は無端放熱ベルト４８を
使用した放熱部材４を用紙送りガイド板５と別個に設け
た場合について説明したが、図２２の側面図と図２３の
斜視図に示すように、放熱層４８ｂだけの２本のベルト
からなる無端放熱ベルト４８を加圧ロ−ラ３と定着ロ−
ラ２及び定着ロ−ラ２の上部に圧接した支柱４７に張り
渡すと用紙送りガイド板５を使用せずに広幅用紙６と狭
幅用紙７の境界を定めることができるとともに、定着ロ
−ラ２と放熱層４８ｂの接触面積をより広くすることが
できる。したがって定着装置１の構造を簡略化するとと
もに放熱効果を高めることができる。

【００５０】また、上記各実施例は定着装置１のウォ−
ミングアップ時と待機時にも放熱部材４を定着ロ−ラ２
に接触させた場合について説明したが、例えば図２４に
示すように、電磁石１０と永久磁石１１及びスプリング
１２，１３を有する位置可変手段１４やソレノイド等に
より放熱部材４を移動するようにして、狭幅用紙７を定
着するときだけ放熱部材４を定着ロ−ラ２に圧接するよ
うにしても良い。このように狭幅用紙７を定着するとき
だけ放熱部材４を定着ロ−ラ２に圧接すると、ウォ−ミ
ングアップ時や待機時に定着ロ−ラ２を、図６の温度分
布特性図に示す定着に必要な温度まで加熱しておけば良
く、ウォ−ミングアップ時や待機時の消費電力を低減す
ることができる。

【００５１】

【発明の効果】この発明は以上説明したように、トナ−
像が転写された例えばＡ４サイズの狭幅用紙を定着する
とき、定着ロ−ラと加圧ロ−ラのニップ部を通った狭幅
用紙は用紙送りガイド板の長溝を通り直接排紙し、例え
ばＡ３サイズの広幅用紙を定着するときは、定着ロ−ラ
と加圧ロ−ラのニップ部を通った広幅用紙は用紙送りガ
イド板に案内されて放熱部材を通り排紙するようにした
から、狭幅用紙を多数枚連続して定着したとき、定着ロ
−ラの狭幅用紙が接触した領域以外の領域の熱を放熱部
材で放熱して、この領域の温度を低く押さえることがで
き、引き続き広幅用紙を定着しても定着不良が発生する
ことを防ぎ、常に良質な画像を形成することができる。

【００５２】また、放熱部材を１本のロ−ラ状に形成
し、狭幅用紙が接触する定着ロ−ラの領域に接触する非
放熱部分に熱容量と熱伝導率の小さい材料で形成し、狭
幅用紙が接触しない定着ロ−ラの領域に接触する放熱部
分を熱伝導率の大きい材料で形成すると、広幅用紙を定
着しているときに、定着ロ−ラと放熱部材に挾まれて搬
送される広幅用紙の全面に均一な圧接力を加えて搬送す
ることができ、広幅用紙にしわが生じたり紙詰りが発生
することを防止でき、安定して定着を行うことができ
る。

【００５３】また、用紙送りガイド板の長溝の後端部を
先細形状にすると、広幅用紙を搬送しているときに、広
幅用紙の先端部が用紙送りガイド板に接触する位置を順
次増やして広幅用紙の中央部のたわみ量を順次小さくで
き、広幅用紙の先端部が長溝の後端部に引っかかること
を防いで安定して広幅用紙を搬送することができる。

【００５４】また、用紙送りガイド板の長溝を用紙送り
ガイド板の中間部から搬送方向の下流側に設け、狭幅用
紙を用紙送りガイド板の中間部から排紙するようにする
と、薄くて腰が弱くてたわみ易い広幅用紙を使用した場
合でも、広幅用紙の先端部が長溝に引っかかることを防
ぐことができ、安定して広幅用紙を搬送することができ
る。

【００５５】さらに、放熱部材の加熱用回転体と接触す
る部分を100℃の温度差で１％以上伸びる材料、すなわ
ち線膨張率が１／１０⁴（１／℃）以上の材料で形成す
ると、定着時に定着ロ−ラに加えられる熱エネルギが多
くなったときに、定着ロ−ラとの接触圧を高くすること
ができ、放熱を効率良く行うことができる。

【００５６】また、用紙送りガイド板に複数の異なる幅
を有する狭幅用排紙口や支持体が進行する方向に次第に
幅が広くなっている狭幅用排紙口を設け、狭幅用排紙口
の幅を最も使用する転写用紙のサイズに応じて可変する
ことにより、広幅用紙と狭幅用紙の境界を最も使用する
転写用紙のサイズに合わせて定めることができ、ユ−ザ
の利便性を高めることができる。

【００５７】さらに、放熱部材を無端放熱ベルトと無端
放熱ベルトを支える支柱で構成すると、定着ロ−ラとの
接触面積を大きく取ることができ、狭幅用紙が接触しな
い定着ロ−ラの領域の熱をより効率良く奪うことができ
る。また、無端放熱ベルトを巻回した支柱の位置を変え
ることにより、定着ロ−ラと無端放熱ベルトの接触面積
を任意に可変することができ、定着ロ−ラの温度に応じ
た最適な放熱特性を得ることができる。

【００５８】また、無端放熱ベルトを加圧ロ−ラと定着
ロ−ラ及び定着ロ−ラの上部に圧接した支柱に張り渡す
と、用紙送りガイド板を使用せずに広幅用紙と狭幅用紙
の境界を定めることができるとともに、定着ロ−ラと無
端放熱ベルトの接触面積をより広くすることができ、定
着装置の構造を簡略化するとともに放熱効果を高めるこ
とができる。

【００５９】また、放熱部材を狭幅用紙を定着するとき
だけ定着ロ−ラに圧接するようにすると、ウォ−ミング
アップ時や待機時に定着ロ−ラを定着に必要な温度まで
加熱しておけば良く、ウォ−ミングアップ時や待機時の
消費電力を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の定着装置の側面図である。

【図２】上記実施例の排紙側からみた斜視図である。

【図３】上記実施例の上面図である。

【図４】放熱部材の構成を示す斜視図である。

【図５】第２の放熱部材の構成を示す斜視図である。

【図６】ウォ−ミングアップ終了時の定着ロ−ラの温度
分布特性図である。

【図７】狭幅用紙を多数枚定着したときの定着ロ−ラの
温度分布特性図である。

【図８】第２の用紙送りガイド板を示す斜視図である。

【図９】第３の用紙送りガイド板を示す斜視図である。

【図１０】第３の放熱部材の構成を示す斜視図である。

【図１１】広幅用紙の搬送状態を示す説明図である。

【図１２】第４の用紙送りガイド板を示す斜視図であ
る。

【図１３】第５の用紙送りガイド板を示す斜視図であ
る。

【図１４】第６の用紙送りガイド板を示す斜視図であ
る。

【図１５】第６の用紙送りガイド板による排紙状態を示
す説明図である。

【図１６】第４の放熱部材の構成を示す斜視図である。

【図１７】第７の用紙送りガイド板を示す斜視図であ
る。

【図１８】第７の用紙送りガイド板のスライド板を示す
斜視図である。

【図１９】第８の用紙送りガイド板を示す斜視図であ
る。

【図２０】無端放熱ベルトを使用した放熱部材を示す側
面図である。

【図２１】無端放熱ベルトを使用した放熱部材を示す上
面図である。

【図２２】無端放熱ベルトで転写用紙を仕分ける実施例
の構成を示す側面図である。

【図２３】無端放熱ベルトで転写用紙を仕分ける実施例
の構成を示す斜視図である。

【図２４】放熱部材の位置可変手段を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１定着装置２定着ロ−ラ３加圧ロ−ラ４放熱部材５用紙送りガイド板６広幅用紙７狭幅用紙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に熱源を有する定着ロ−ラと加圧ロ
−ラとで未定着のトナ−像を有する支持体を加熱，加圧
して定着像を得る定着装置において、上記定着ロ−ラに放熱部材を当接させ、支持体搬送案内
板で定着ロ−ラと放熱部材の当接部へ未定着のトナ−像
を有する支持体のうちの幅の広いもののみを選択的に搬
送することを特徴とする定着装置。
【請求項２】上記放熱部材は、未定着のトナ−像を有
する支持体の幅が最大のものと同程度かそれより幾分大
きな長さを有し、長手方向に熱特性の異なる複数の領域
を有し、未定着のトナ−像を有する狭い幅の支持体が通
過する定着ロ−ラの領域に当接する部分の熱取得度より
他の部分の熱取得度が高くなっている請求項１記載の定
着装置。
【請求項３】上記支持体搬送案内板は、複数の異なる
幅を有する狭幅用排紙口と、狭幅用排紙口の幅を可変す
るスライド板を有する請求項１記載の定着装置。
【請求項４】上記支持体搬送案内板は、最も広い幅の
支持体の幅より狭く、最も狭い幅の支持体の幅より広い
幅を最大幅とし、支持体が進行する方向に次第に幅が広
くなっている狭幅用排紙口と、狭幅用排紙口の幅を可変
するスライド板を有する請求項１記載の定着装置。
【請求項５】上記放熱部材の定着ロ−ラと接触する部
分を線膨張率が１／１０⁴（１／℃）以上の材料で形成
した請求項１記載の定着装置。
【請求項６】上記放熱部材が無端ベルトと無端ベルト
を支える支柱からなる請求項１記載の定着装置。
【請求項７】内部に熱源を有する定着ロ−ラと加圧ロ
−ラとで未定着のトナ−像を有する支持体を加熱，加圧
して定着像を得る定着装置において、上記加圧ロ−ラと支柱との間に無端放熱ベルトを掛け渡
し、無端放熱ベルトを定着ロ−ラに当接させ、支持体の
うち幅の広いもののみを選択的に無端放熱ベルトと定着
ロ−ラとの当接部に挟んで搬送することを特徴とする定
着装置。
【請求項８】上記放熱部材をウォ−ミングアップ時及
び待機時に定着ロ−ラから離しておく請求項１又は７記
載の定着装置。