JPH1124467A

JPH1124467A - 定着装置

Info

Publication number: JPH1124467A
Application number: JP18009397A
Authority: JP
Inventors: Noboru Otaki; 登大瀧; Yoshitatsu Okiyama; 義▲龍▼ 沖山
Original assignee: Oki Data Corp
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1997-07-04
Publication date: 1999-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】突入電流を小さくするし、ウォームアップ時間
を短くするとともに、動作を安定させる。【解決手段】回転自在に支持された第１のローラと、該
第１のローラと圧接させて回転自在に支持された第２の
ローラと、前記第１、第２のローラのうち少なくとも第
１のローラを熱伝導によって加熱する第１の加熱手段
と、筐（きょう）体に固定され、前記第１、第２のロー
ラのうち少なくとも一方を熱輻射によって加熱する第２
の加熱手段とを有する。この場合、第１の加熱手段によ
って前記第１、第２のローラのうち少なくとも第１のロ
ーラが加熱され、第２の加熱手段によって前記第１、第
２のローラのうち少なくとも一方が加熱される。そし
て、第２の加熱手段にハロゲンランプを使用する必要が
ない。第２の加熱手段が筐体に対して固定されるので、
定着装置の動作を安定させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、定着装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真記録装置においては、帯
電装置によって一様にかつ均一に帯電させられた感光体
ドラムの表面を露光装置によって露光して静電潜像を形
成し、該静電潜像を現像装置によって現像してトナー像
を形成し、該トナー像を、記録媒体に転写装置によって
転写し、定着装置によって定着するようになっている。

【０００３】そのために、該定着装置は、内部に加熱ヒ
ータとしてのハロゲンランプを備え、トナー像を加熱す
る加熱ローラ、及び該加熱ローラと対向させて配設さ
れ、前記加熱ローラに圧接させられる加圧ローラを有す
る。ところで、フルカラー複写機、フルカラープリンタ
等においては、感光体ドラムの表面に形成された各色の
トナー像が記録媒体に順次重ねて転写されてカラーのト
ナー像になり、該カラーのトナー像が定着されてカラー
画像が形成されるようになっている。ところが、前記定
着装置によって、カラーのトナー像を定着しようとする
と、前記ハロゲンランプによって、上方のトナー像は十
分に溶融させられるが、下方のトナー像は十分に溶融さ
せられない。

【０００４】そこで、加圧ローラの内部にも加熱ヒータ
としてのハロゲンランプを備え、記録媒体の両面からト
ナー像を加熱するようにした電子写真記録装置が提供さ
れている。この場合、加熱ローラ及び加圧ローラの各表
面にそれぞれサーミスタが接触させて配設され、該各サ
ーミスタによって検出された表面温度に基づいて各ハロ
ゲンランプの通電量が制御され、加熱ローラ及び加圧ロ
ーラが所定の温度に維持される。また、加熱ローラ及び
加圧ローラの各周囲の近傍に、かつ、長手方向に熱反射
板を配設し、加熱ローラ及び加圧ローラの表面からの輻
（ふく）射熱を逃さないようにして保温性を高くするよ
うにしている。

【０００５】そして、各ハロゲンランプは、加熱ローラ
及び加圧ローラの内部に配設され、通電用の電気的接点
が固定されるので、定着装置の動作を安定させることが
できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の定着装置においては、加熱ローラ及び加圧ローラ
の、各内部に加熱ヒータを、各周囲の近傍に熱反射板を
それぞれ配設する必要があるので、電子写真記録装置の
コストが高くなってしまう。また、各加熱ヒータとして
ハロゲンランプを使用した場合、電源を投入したときの
突入電流が大きいだけでなく、ウォームアップ時間が長
い。

【０００７】そこで、セラミック素材に無機質な導電性
フィラーとしてのニッケル、銅、銀等から成る球状金属
粒子を分散させて抵抗体を形成し、該抵抗体をローラ状
に焼成させて形成されたセラミック製の加熱ローラを使
用することが考えられる。また、ガラス管に金属箔（は
く）抵抗素子を焼成することによって形成されたガラス
製の加熱ローラを使用することも考えられる。この場
合、前記突入電流が比較的小さく、ウォームアップ時間
を短くすることができる。

【０００８】ところが、セラミック製又はガラス製の加
熱ローラを使用した定着装置においては、加熱ローラ自
体が回転することになるので、通電用の電気的接点を固
定することができず、定着装置の動作を安定させること
ができない。さらに、セラミックス又はガラスの熱伝導
率が低いので、加熱ローラにおいて、記録媒体と接触し
て連続して定着が行われている部分と、記録媒体と接触
せず、定着が行われていない部分との温度差が大きくな
り、定着むらが大きくなってしまう。特に、幅の狭い記
録媒体に対して連続して定着を行う場合に、定着むらが
大きくなってしまう。

【０００９】本発明は、前記従来の定着装置の問題点を
解決して、突入電流を小さくすることができ、ウォーム
アップ時間を短くすることができるとともに、動作を安
定させることができ、定着むらを小さくすることができ
る定着装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の定
着装置においては、回転自在に支持された第１のローラ
と、該第１のローラと圧接させて回転自在に支持された
第２のローラと、前記第１、第２のローラのうち少なく
とも第１のローラを熱伝導によって加熱する第１の加熱
手段と、筐（きょう）体に固定され、前記第１、第２の
ローラのうち少なくとも一方を熱輻射によって加熱する
第２の加熱手段とを有する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
第１の実施の形態における定着装置の断面図、図２は本
発明の第１の実施の形態における定着装置の要部斜視図
である。図において、１１は記録媒体であり、該記録媒
体１１は、図示しない画像形成手段においてカラーのト
ナー像が転写された後、搬送ベルト１２によって定着装
置１３に送られる。前記画像形成手段は、感光体ドラ
ム、該感光体ドラムを一様にかつ均一に帯電させるため
の帯電装置、帯電させられた感光体ドラムを露光して静
電潜像を形成する露光装置、前記静電潜像にトナーを付
着させてトナー像を形成する現像装置、前記トナー像を
記録媒体１１に転写する転写装置、転写後において感光
体ドラムの表面に残留したトナーを除去するクリーニン
グ装置等から成る。

【００１２】前記定着装置１３は、回転自在に支持され
た第１のローラとしての加熱ローラ１４、及び第２のロ
ーラとしての加圧ローラ１５を有し、該加圧ローラ１５
を加熱ローラ１４に圧接させた状態で、図示しない駆動
手段によって回転させることができるようになってい
る。前記加熱ローラ１４はアルミニウム等から成る中空
で円筒状の心金１６の外周面に、シリコーンゴム系等か
ら成る耐熱性弾性層１７を１〜２〔ｍｍ〕の厚さで被覆
し、その上にテフロン（商品名）系等から成る図示しな
い離型層を３０〔μｍ〕の厚さで被覆し、更にその上に
シリコーンゴム系等から成る図示しない弾性層を７０
〔μｍ〕の厚さで被覆した３層構造を有する。また、前
記心金１６の内部には、ハロゲンランプ等から成る第１
の加熱手段としての加熱ヒータ２１が配設され、該加熱
ヒータ２１は熱伝導によって加熱ローラ１４を加熱す
る。

【００１３】一方、前記加圧ローラ１５は、アルミニウ
ム、ステンレス等から成る中空で円筒状の心金２２の外
周面にＰＦＡ、ＥＴＦＥ等のテフロン系等から成る図示
しない離型層を３〜１００〔μｍ〕の厚さで被覆するこ
とによって形成される。この場合、加圧ローラ１５は弾
性層を備えず、加熱ローラ１４の耐熱性弾性層１７を比
較的厚くするとともに、加圧ローラ１５の硬度を高くす
ることによって、加圧ローラ１５と加熱ローラ１４との
間に圧接部（ニップ部）を形成するようにしている。

【００１４】また、加熱ローラ１４の外周面にはサーミ
スタ２３が接触させて配設され、該サーミスタ２３によ
って前記加熱ローラ１４の表面温度が検出される。そし
て、図示しない制御装置は、サーミスタ２３によって検
出された表面温度に基づいて、加熱ヒータ２１の通電を
制御し、加熱ローラ１４を所定の表面温度に維持する。
また、前記加圧ローラ１５の外周面にはサーミスタ２４
が接触させて配設され、該サーミスタ２４によって前記
加圧ローラ１５の表面温度が検出される。そして、前記
制御装置は、サーミスタ２４によって検出された表面温
度に基づいて、後述する面状加熱体４４の通電を制御
し、加圧ローラ１５を所定の表面温度に維持する。

【００１５】さらに、支持部材２５によって支持された
フェルト２６が配設され、該フェルト２６によって、前
記加熱ローラ１４の外周面に残留した図示しないトナ
ー、紙粉等を除去することができるようになっている。
そして、前記フェルト２６にジメチルシリコーンオイル
等の図示しないオフセット防止液が含浸させられ、トナ
ーのオフセットを起こしにくくしている。なお、前記サ
ーミスタ２３は、上部ケース２７の上面に形成された図
示しない繰抜部において摺（しゅう）動自在に配設され
るとともに、フェルト２６は、一端が電子写真記録装置
の筐体としてのフレーム３１に固定されたばね３２によ
って下方に付勢され、加熱ローラ１４に圧接させられ
る。

【００１６】前記記録媒体１１の搬送方向における加熱
ローラ１４及び加圧ローラ１５より下流側には、分離爪
３３が加熱ローラ１４の外表面と接触させて長手方向に
配設され、記録媒体１１を加熱ローラ１４から分離させ
る。そして、一対の排出ローラ３９は、トナー像の定着
が行われた後の記録媒体１１を排出する。なお、前記上
部ケース２７は、加熱ローラ１４、サーミスタ２３等を
収容し、下部ケース３４は、加圧ローラ１５、サーミス
タ２４等を収容する。また、前記記録媒体１１の搬送方
向における加熱ローラ１４及び加圧ローラ１５より上流
側及び下流側にガイド４０ａ、４０ｂが配設され、記録
媒体１１を案内する。

【００１７】ところで、前記加圧ローラ１５の両端部に
は、耐熱性及び耐摩耗性を有する樹脂から成る回転軸部
材３５が配設され、該回転軸部材３５は、前記加圧ロー
ラ１５の心金２２に圧入によって固定される。そして、
前記加圧ローラ１５の両端部において、前記回転軸部材
３５の軸３５ａに耐熱性及び耐摩耗性を有する軸受部材
３６が嵌（かん）合させられ、該軸受部材３６に形成さ
れた溝３７と下部ケース３４に配設されたガイド４１と
が嵌合するようになっている。また、前記軸受部材３６
の下方に、圧縮コイルスプリング４３が配設され、該圧
縮コイルスプリング４３によって加圧ローラ１５は加熱
ローラ１４に圧接させられる。

【００１８】そして、前記加圧ローラ１５の周囲には、
加圧ローラ１５の表面と所定の間隔を置いて、半円筒状
に形成された第２の加熱手段としての面状加熱ユニット
４９が加圧ローラ１５の長手方向における全体にわたっ
て配設され、該面状加熱ユニット４９は熱輻射によって
加圧ローラ１５を加熱する。前記面状加熱ユニット４９
は、半円筒状の面状加熱体４４、及び該面状加熱体４４
の裏面に被覆されたグラスウール等の断熱材４５を備
え、該断熱材４５によって面状加熱体４４が放熱される
のを防止することができる。該面状加熱体４４及び断熱
材４５は、該断熱材４５の両端部に対向させて下部ケー
ス３４の内部に配設された支持部材４７によって支持さ
れる。なお、本実施の形態においては、面状加熱体４４
を加圧ローラ１５の長手方向における全体にわたって配
設するようになっているが、面状加熱体４４を加圧ロー
ラ１５の長手方向における所定の領域に配設することも
できる。

【００１９】前記面状加熱体４４の基材としては、セラ
ミックス、ガラス等の熱伝導率が小さい絶縁体が使用さ
れ、前記基材の表面には、一本の金属箔抵抗素子５１が
一端側から他端側まで蛇行させて延在させられる。そし
て、前記金属箔抵抗素子５１の一端には、面状加熱体４
４を通電するためのコンタクト５２の一方の端部５３が
接触させられ、前記コンタクト５２の他方の端部５４は
下部ケース３４の窓５５を貫通して下部ケース３４の外
部に突出させられる。なお、前記端部５４は、電子写真
記録装置の電源供給側に接続される。また、前記金属箔
抵抗素子５１の他端も、同様にコンタクト５２を介して
電源供給側に接続される。

【００２０】なお、前記面状加熱体４４としては、サー
モフォイル・ヒータ（ＭＩＮＣＯ社の商品名）が使用さ
れ、該サーモフォイル・ヒータは、絶縁シート層（例え
ば、カプトン、ノーメックス、シリコーンラバー、マイ
カ（雲母）等によって形成されたシート層）の間に、エ
ッチングされた金属箔抵抗素子５１をラミネートするこ
とによって、薄く曲げやすい発熱素子を形成し、該発熱
素子を熱伝導率の低い小さな基材上に接着したものであ
る。

【００２１】また、セラミックスにニッケル、銅、銀等
の球状金属粒子等の無機質な導電性フィラーを分散させ
ることによって抵抗体を形成し、該抵抗体を半円筒状に
焼成したセラミック加熱体を使用することもできる。こ
の場合、面状加熱ユニット４９にハロゲンランプを使用
する必要がないので、電源を投入したときの突入電流を
小さくすることができるだけでなく、ウォームアップ時
間を短くすることができる。また、面状加熱ユニット４
９及びコンタクト５２は、フレーム３１に対して固定さ
れるので、定着装置１３の動作を安定させることができ
る。

【００２２】そして、前記記録媒体１１を両面から加熱
することになるので、各色のトナー像が記録媒体１１に
順次重ねて転写されている場合でも、加熱ローラ１４に
よって上方のトナー像を、加圧ローラ１５によって下方
のトナー像をそれぞれ十分に加熱し溶融させることがで
きる。また、面状加熱ユニット４９は、加圧ローラ１５
を包囲するように配設されるので保温性が良好になる。
そして、加圧ローラ１５は心金２２の熱伝導率が高いの
で、熱が逃げやすいが、面状加熱体４４からの輻射熱及
び面状加熱体４４による反射熱が加圧ローラ１５に伝達
されるので、面状加熱体４４の表面温度を上昇させるの
に必要な時間を短くすることができるだけでなく、消費
電力を小さくすることができる。しかも、面状加熱体４
４と記録媒体１１とは接触しないので、面状加熱体４４
の熱が記録媒体１１に逃げることがない。したがって、
ウォームアップ時間を短くすることができるとともに、
面状加熱体４４を均一に加熱することができるので、定
着むらが発生するのを防止することができる。

【００２３】次に、記録媒体１１に三つ又は四つのトナ
ー像が重ねて転写される場合の定着装置１３の動作につ
いて説明する。まず、電源が投入されると、加熱ヒータ
２１及び面状加熱体４４が通電され、加熱ローラ１４及
び加圧ローラ１５が所定の表面温度になるまでウォーム
アップ動作が行われる。この間、前記サーミスタ２３に
よって加熱ローラ１４の表面温度が検出され、該表面温
度に基づいて加熱ヒータ２１の通電が制御される。一
方、面状加熱体４４の通電に伴って金属箔抵抗素子５１
が発熱し、加圧ローラ１５が加熱される。そして、前記
サーミスタ２４によって加圧ローラ１５の表面温度が検
出され、該表面温度に基づいて面状加熱体４４の通電が
制御される。

【００２４】この状態で、前記画像形成手段において各
色のトナー像が記録媒体１１に順次重ねて転写され、該
記録媒体１１が加熱ローラ１４と加圧ローラ１５との間
に送られると、各トナー像は十分に加熱され、確実に定
着される。また、定着が連続的に行われると、加熱ロー
ラ１４及び加圧ローラ１５から記録媒体１１に熱が伝達
され、各表面温度が低下してしまうが、加熱ヒータ２１
及び面状加熱体４４の通電がサーミスタ２３、２４によ
って検出された表面温度に基づいて制御されるので、加
熱ローラ１４及び加圧ローラ１５の各表面温度が低下し
てしまうことがない。なお、加熱ヒータ２１及び面状加
熱体４４の通電はそれぞれ独立に制御される。

【００２５】本実施の形態においては、加熱ヒータ２１
を加熱ローラ１４の内部に、面状加熱ユニット４９を加
圧ローラ１５の外周にそれぞれ配設するようにしている
が、面状加熱ユニットを加熱ローラ１４の内部に、加熱
ヒータを加圧ローラ１５の内部にそれぞれ配設すること
もできる。また、本実施の形態においては、面状加熱体
４４を金属箔抵抗素子５１によって加熱するようにして
いるが、該金属箔抵抗素子５１等の加熱要素を別に配設
し、加熱要素によって発生させられた輻射熱を面状加熱
体によって反射させるようにすることもできる。

【００２６】さらに、本実施の形態においては、サーミ
スタ２３を加熱ローラ１４に接触させて、サーミスタ２
４を加圧ローラ１５に接触させて配設しているが、加熱
ローラ１４及び加圧ローラ１５のうち一方だけにサーミ
スタを配設し、該サーミスタによって検出された表面温
度に基づいて加熱ローラ１４及び加圧ローラ１５の通電
を制御することもできる。

【００２７】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。図３は本発明の第２の実施の形態における定
着装置の断面図、図４は本発明の第２の実施の形態にお
ける定着装置の要部斜視図である。なお、第１の実施の
形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付
与することによってその説明を省略する。

【００２８】この場合、第２のローラとしての加圧ロー
ラ１５の周囲には、加圧ローラ１５の表面と所定の間隔
を置いて、半円筒状に形成された第２の加熱手段として
の面状加熱ユニット５６が配設される。該面状加熱ユニ
ット５６は、半円筒状の面状加熱体４４、該面状加熱体
４４の裏面に面状加熱体４４と所定の間隔を置いて配設
された半円筒状の熱反射板５７、及び前記面状加熱体４
４と熱反射板５７との間の間隔を保つために、前記面状
加熱体４４及び熱反射板５７の両端に配設されたグラス
ウール等の断熱材から成るスペーサ５８から成る。した
がって、面状加熱体４４と熱反射板５７との間に円筒状
の空間６１が形成されるので、該空間６１によって面状
加熱体４４が放熱されるのを防止することができる。な
お、前記スペーサ５８の幅は、支持部材４７の厚さより
わずかに大きくされる。

【００２９】そして、前記熱反射板５７の内周面は、面
状加熱体４４からの輻射熱を十分に反射し、面状加熱体
４４が放熱するのを防止することができるように、鏡面
状に仕上げられる。そのために、熱反射板５７として、
例えば、表面が研磨されたアルミニウム板、リン青銅
板、ステンレス板、又は光沢のあるメッキが施された金
属板が使用される。

【００３０】したがって、ウォームアップ時間を一層短
くすることができるだけでなく、消費電力を一層小さく
することができる。次に、本発明の第３の実施の形態に
ついて説明する。図５は本発明の第３の実施の形態にお
ける定着装置の断面図、図６は本発明の第３の実施の形
態における定着装置の要部斜視図である。なお、第１の
実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符
号を付与することによってその説明を省略する。

【００３１】この場合、記録媒体１１の搬送方向におけ
る第１のローラとしての加熱ローラ１４及び第２ローラ
としての加圧ローラ１５より上流側、並びに加圧ローラ
１５の周囲に、第２の加熱手段としての面状加熱ユニッ
ト６２が配設される。該面状加熱ユニット６２は、記録
媒体１１を案内する案内部６３、及び前記加圧ローラ１
５の表面と所定の間隔を置いて半円筒状に形成された半
円筒状部６４を有する。

【００３２】そして、前記面状加熱ユニット６２は、熱
反射板６６、及び該熱反射板６６の裏面に配設された面
状加熱体６７から成る。したがって、該面状加熱体６７
を通電することによって、熱反射板６６を加熱し、該熱
反射板６６の輻射熱により加圧ローラ１５を加熱するこ
とができる。また、前記熱反射板６６の内周面は、加圧
ローラ１５からの輻射熱を十分に反射し、加圧ローラ１
５が放熱するのを防止することができるように、鏡面状
に仕上げられる。そのために、熱反射板６６として、例
えば、表面が研磨されたアルミニウム板、リン青銅板、
ステンレス板、又は光沢のあるメッキが施された金属板
が使用される。また、面状加熱体６７としてサーモフォ
イル・ヒータが使用される。

【００３３】そして、前記面状加熱ユニット６２の両端
部において、熱反射板６６の一部が除去されて面状加熱
体６７が露出させられ、露出させられた部分に、面状加
熱体６７を通電するためのコンタクト５２の一方の端部
５３が接触させられる。ところで、加圧ローラ１５は心
金２２の熱伝導率が高いので熱が逃げやすく、また、前
記トナー像の定着に伴って記録媒体１１中の水分が蒸発
し、蒸発潜熱によって加熱ローラ１４及び加圧ローラ１
５の表面温度が低下してしまう。そして、加熱ローラ１
４の表面温度の低下によって低温オフセットを起こして
しまう。そこで、表面温度の低下を見越して加熱ローラ
１４の設定温度を高くすることが考えられるが、加熱ロ
ーラ１４の表面温度が高くなりすぎると、高温オフセッ
トを起こしてしまう。

【００３４】ところが、本実施の形態においては、図示
しない画像形成手段において各色のトナー像が記録媒体
１１に重ねて転写され、該記録媒体１１が面状加熱ユニ
ット６２の案内部６３によって案内されて加熱ローラ１
４と加圧ローラ１５との間に送られる間に、記録媒体１
１は前記熱反射板６６によって予熱され、温度が高くさ
れる。また、加熱ローラ１４及び加圧ローラ１５によっ
て挟まれる前に、記録媒体１１中のある程度の水分が蒸
発させられ、定着に伴って蒸発する水分をその分少なく
することができるので、蒸発潜熱によって加熱ローラ１
４及び加圧ローラ１５の表面温度が低下するのを防止す
ることができる。したがって、低温オフセットが起きる
のを防止することができるだけでなく、加熱ローラ１４
及び加圧ローラ１５の表面温度が低下することがなくな
る分だけ定着を高速で行うことができる。

【００３５】また、熱反射板６６と記録媒体１１との間
に面状加熱体６７が配設され、熱反射板６６と記録媒体
１１とが直接に接触することがなくなる。したがって、
熱反射板６６を均一に加熱することができる。本実施の
形態においては、熱反射板６６としてサーモフォイル・
ヒータが使用されるようになっているが、熱反射板６６
として、セラミックスにニッケル、銅、銀等の球状金属
粒子等の無機質な導電性フィラーを分散させることによ
って抵抗体を形成し、該抵抗体を面状加熱ユニット６２
の形状に焼成したセラミック加熱体を使用することもで
きる。この場合、前記セラミック加熱体は抵抗体そのも
のであるので、金属製の面状加熱体６７に接触させるこ
とができない。したがって、セラミック加熱体と面状加
熱体６７との間に耐熱性の絶縁材が配設される。

【００３６】次に、本発明の第４の実施の形態について
説明する。図７は本発明の第４の実施の形態における定
着装置の断面図、図８は本発明の第４の実施の形態にお
ける面状加熱体の要部断面図、図９は本発明の第４の実
施の形態における定着装置の要部斜視図である。なお、
第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、
同じ符号を付与することによってその説明を省略する。

【００３７】この場合、第２の加熱手段としての面状加
熱ユニット７１は、半円筒状の面状加熱体７２、該面状
加熱体７２の裏面の両端に配設されたグラスウール等の
断熱材から成る保持部材７３から成る。該保持部材７３
によって面状加熱体７２が支持されるので、前記面状加
熱体７２が放熱されるのを防止することができる。そし
て、前記面状加熱ユニット７１は、面状加熱ユニット７
１の両端部に対向させて下部ケース３４の内部に配設さ
れた支持部材４７によって支持される。なお、前記保持
部材７３の幅は、支持部材４７の厚さよりわずかに大き
くされる。

【００３８】また、前記面状加熱体７２は、半円筒状の
基材７４、該基材７４の裏面に被覆された面状加熱層７
５、及び前記基材７４の表面に被覆された熱反射層７６
から成る。なお、前記面状加熱体７２を通電するための
コンタクト５２の図示しない端部は、前記基材７４と面
状加熱層７５との間に挿入される。そして、前記基材７
４としては、セラミック、ガラス等の熱伝導率が低い絶
縁体によって形成され、前記熱反射層７６は、基材７４
の表面にアルミニウムを蒸着するか、メッキを施すかし
て、その後、前記表面を鏡面状に仕上げることによって
形成される。また、前記面状加熱層７５は、一端側から
他端側まで蛇行させて延在させられた一本の図示しない
金属箔抵抗素子によって形成される。

【００３９】ところで、前記各実施の形態においては、
サーミスタ２３、２４によって、第１のローラとしての
加熱ローラ１４及び第２のローラとしての加圧ローラ１
５を傷つけることがないように、また、サーミスタ２
３、２４にトナーが付着することがないように、サーミ
スタ２３、２４をそれぞれ加熱ローラ１４及び加圧ロー
ラ１５の記録媒体１１が通過しない部分、すなわち、端
部の表面に接触させて配設するようにしている。したが
って、加熱ローラ１４及び加圧ローラ１５の全体の表面
温度を検出することができない。

【００４０】図１０は加熱ローラの表面温度の分布図で
ある。なお、図において、横軸に加熱ローラ上の位置
を、縦軸に表面温度を採ってある。図において、Ｌ１は
記録媒体１１（図７）の幅が広いときの第１のローラと
しての加熱ローラ１４の表面温度を示す線、Ｌ２は記録
媒体１１の幅が狭いときの加熱ローラ１４の表面温度を
示す線である。

【００４１】そして、加熱ローラ１４の端部にサーミス
タ２３を接触させて配設し、端部の表面温度が設定温度
（例えば、１５０〔℃〕）になるように制御を行うと、
例えば、はがき、封筒等のように記録媒体１１の幅が狭
い場合、加熱ローラ１４の端部の表面温度は設定温度に
なるが、中央の表面温度は設定温度より低くなる。ま
た、例えば、Ａ４判の用紙のように記録媒体１１の幅が
広い場合、加熱ローラ１４の端部の表面温度は設定温度
になるが、中央の表面温度は設定温度より高くなる。

【００４２】その結果、記録媒体１１の幅が狭い場合
に、加熱ローラ１４の中央付近において低温オフセット
が起きたり、記録媒体１１の幅が広い場合に、加熱ロー
ラ１４の中央付近において高温オフセットが起きたりし
てしまう。そこで、記録媒体１１の幅が異なっても、加
熱ローラ１４の表面温度を軸方向において均一にするこ
とができる第５の実施の形態について説明する。

【００４３】図１１は本発明の第５の実施の形態におけ
る定着装置の断面図、図１２は本発明の第５の実施の形
態における定着装置の斜視図である。なお、第１の実施
の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を
付与することによってその説明を省略する。この場合、
上部ケース８５内に第１のローラとしての加熱ローラ１
４が収容され、該加熱ローラ１４はアルミニウム等から
成る中空で円筒状の心金１６の外周面に、テフロン系等
から成る離型層８１を３０〔μｍ〕の厚さで被覆して形
成される。

【００４４】一方、下部ケース３４内に第２のローラと
しての加圧ローラ１５が収容され、該加圧ローラ１５
は、アルミニウム、ステンレス等から成る中空で円筒状
の心金８２の外周面に、シリコーンゴム系等から成る耐
熱性弾性層８３を５〔ｍｍ〕の厚さで被覆し、その上に
ＰＦＡ、ＥＴＦＥ等のテフロン系等から成る離型層８４
を３０〔μｍ〕の厚さで被覆することによって形成され
る。

【００４５】そして、前記上部ケース８５内において、
前記加熱ローラ１４の周囲には、加熱ローラ１４の表面
と所定の間隔を置いて、弧状に形成された第２の加熱手
段としての面状加熱ユニット８６が加熱ローラ１４の長
手方向に沿って配設される。前記面状加熱ユニット８６
は、弧状の基材８７、該基材８７の裏面に被覆された面
状加熱層８８、及び前記基材８７の表面に被覆された熱
反射層８９から成る。この場合、前記面状加熱ユニット
８６は加熱ローラ１４より短くされるが、加熱ローラ１
４の長手方向の全体にわたって配設することもできる。
なお、前記基材８７及び面状加熱層８８によって面状加
熱体が構成される。

【００４６】前記面状加熱ユニット８６はブラケット９
１を介して上部ケース８５に固定される。前記基材８７
としては、セラミック、ガラス等の熱伝導率が小さい絶
縁体によって形成され、前記熱反射層８９は、基材８７
の表面にアルミニウムを蒸着するか、メッキを施すか
し、その後、前記表面を鏡面状に仕上げることによって
形成される。また、面状加熱層８８は、一端側から他端
側まで蛇行させて延在させられた一本の図示しない金属
箔抵抗素子によって形成される。該金属箔抵抗素子のピ
ッチ間隔は面状加熱ユニット８６の長手方向における中
央で密にされ、端部に向けて次第に粗にされる。そし
て、前記面状加熱層８８の両端には、面状加熱層８８を
通電するためのコンタクト５２の一方の端部５３が接触
させられる。また、記録媒体１１の搬送方向における図
示しない画像形成手段より上流側に、記録媒体１１の幅
を検出する図示しない幅検出手段が配設される。なお、
本実施の形態においては、前記金属箔抵抗素子のピッチ
間隔が傾斜させられ、面状加熱ユニット８６の長手方向
における中央で密にされ、端部に向けて次第に粗にされ
るが、面状加熱ユニット８６の長手方向において等ピッ
チで形成することもできる。さらに、セラミック加熱体
等の抵抗値を傾斜させることもできる。

【００４７】したがって、前記幅検出手段によって記録
媒体１１の幅を検出し、図示しない制御装置は、検出結
果に基づいて記録媒体１１の幅が狭いかどうかを判断
し、記録媒体１１の幅が狭い場合に、前記コンタクト５
２を介して面状加熱層８８を通電する。その結果、加熱
ローラ１４の中央付近における表面温度は端部における
表面温度より高くなるので、例えば、はがき、封筒等の
ように記録媒体１１の幅が狭い場合でも、加熱ローラ１
４の全体の表面温度を設定温度にすることができ、加熱
ローラ１４の中央付近において低温オフセットが起きる
のを防止することができる。この場合、面状加熱層８８
を通電するために、一定の電流を供給するようにして
も、電流を断続させるようにしてもよい。

【００４８】なお、加熱ローラ１４と接触させて、支持
部材９３によって支持されたフェルトローラ９４が配設
され、該フェルトローラ９４によって、前記加熱ローラ
１４の外周面に残留した図示しないトナー、紙粉等を除
去することができるようになっている。そして、前記フ
ェルトローラ９４にジメチルシリコーンオイル等の図示
しないオフセット防止液が含浸させられる。前記支持部
材９３は、上部ケース８５の上面に形成された図示しな
い繰抜部において摺動自在に配設され、一端が電子写真
記録装置の筐体としてのフレーム３１に固定されたばね
３２によって下方に付勢され、フェルトローラ９４を加
熱ローラ１４に圧接させる。

【００４９】このように、前記フェルトローラ９４にオ
フセット防止液が含浸させられるので、記録媒体１１の
幅が広い場合に、加熱ローラ１４の中央付近において高
温オフセットが起きるのを防止することができる。な
お、本実施の形態においては、加熱ローラ１４側に面状
加熱ユニット８６を配設するようにしているが、加圧ロ
ーラ１５側にも面状加熱ユニット８６を配設することが
できる。また、面状加熱層８８の通電をオープン制御に
よって行うようにしているが、面状加熱層８８に図示し
ないサーミスタを接触させて配設し、該サーミスタによ
る面状加熱層８８の温度の検知結果に従って面状加熱層
８８の通電を制御することもできる。

【００５０】さらに、本実施の形態においては、面状加
熱ユニット８６に熱反射層８９を配設するようにしてい
るが、熱反射層８９を除去することもできる。次に、本
発明の第６の実施の形態について説明する。図１３は本
発明の第６の実施の形態における定着装置の斜視図であ
る。なお、第５の実施の形態と同じ構造を有するものに
ついては、同じ符号を付与することによってその説明を
省略する。

【００５１】この場合、第５の実施の形態における面状
加熱ユニット８６のほかに、第１のローラとしての加熱
ローラ１４の端部の近傍に第２の加熱手段としての補助
面状加熱ユニット９５が配設される。該補助面状加熱ユ
ニット９５は、面状加熱ユニット８６と同様に基材９
６、該基材９６の裏面に被覆された面状加熱層９７及び
前記基材９６の表面に被覆された熱反射層９８から成
る。なお、前記基材９６及び面状加熱層９７によって面
状加熱体が構成される。

【００５２】また、前記面状加熱層９７は、一端側から
他端側まで蛇行させて延在させられた一本の図示しない
金属箔抵抗素子である。該各金属箔抵抗素子には、金属
箔抵抗素子を通電するためのコンタクト１００の端部１
０１が接触させられるとともに、各金属箔抵抗素子間を
連結するコンタクト１０２の端部１０３が接触させられ
る。

【００５３】そして、図示しない幅検出手段によって記
録媒体１１の幅を検出し、図示しない制御装置は、検出
結果に基づいて記録媒体１１の幅が狭いかどうかを判断
し、記録媒体１１の幅が狭い場合に、前記コンタクト５
２を介して面状加熱層８８を通電し、記録媒体１１の幅
が広い場合に、前記コンタクト１００を介して面状加熱
層９７を通電する。その結果、記録媒体１１の幅が狭い
場合に、加熱ローラ１４の中央付近における表面温度は
端部における表面温度より高くなるので、例えば、はが
き、封筒等のように記録媒体１１の幅が狭い場合でも、
加熱ローラ１４の全体の表面温度を設定温度にすること
ができ、加熱ローラ１４の中央付近において低温オフセ
ットが起きるのを防止することができる。また、記録媒
体１１の幅が広い場合に、加熱ローラ１４の端部におけ
る表面温度は中央付近における表面温度より高くなるの
で、例えば、Ａ４判の用紙のように記録媒体１１の幅が
広い場合でも、加熱ローラ１４の全体の表面温度を設定
温度にすることができ、加熱ローラ１４の中央付近にお
いて高温オフセットが起きるのを防止することができ
る。

【００５４】本実施の形態においては、加熱ローラ１４
の長手方向に沿って面状加熱ユニット８６及び補助面状
加熱ユニット９５を配設するようにしているが、更に多
くの補助面状加熱ユニットを配設することもできる。な
お、本発明は前記実施の形態に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能
であり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。

【００５５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、定着装置においては、回転自在に支持された第１
のローラと、該第１のローラと圧接させて回転自在に支
持された第２のローラと、前記第１、第２のローラのう
ち少なくとも第１のローラを熱伝導によって加熱する第
１の加熱手段と、筐体に固定され、前記第１、第２のロ
ーラのうち少なくとも一方を熱輻射によって加熱する第
２の加熱手段とを有する。

【００５６】この場合、第１の加熱手段によって前記第
１、第２のローラのうち少なくとも第１のローラが加熱
され、第２の加熱手段によって前記第１、第２のローラ
のうち少なくとも一方が加熱される。そして、第２の加
熱手段にハロゲンランプを使用する必要がないので、電
源を投入したときの突入電流を小さくすることができる
だけでなく、ウォームアップ時間を短くすることができ
る。また、第２の加熱手段が筐体に対して固定されるの
で、定着装置の動作を安定させることができる。

【００５７】そして、記録媒体を両面から加熱すること
になるので、各色のトナー像が記録媒体に順次重ねて転
写される場合でも、上方のトナー像及び下方のトナー像
をそれぞれ十分に溶融させることができる。また、第２
の加熱手段と記録媒体とは接触しないので、第２の加熱
手段の熱が記録媒体に逃げることがない。したがって、
ウォームアップ時間を短くすることができるとともに、
第２の加熱手段を均一に加熱することができる。その結
果、定着むらが発生するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における定着装置の
断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態における定着装置の
要部斜視図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態における定着装置の
断面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態における定着装置の
要部斜視図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態における定着装置の
断面図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態における定着装置の
要部斜視図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態における定着装置の
断面図である。

【図８】本発明の第４の実施の形態における面状加熱体
の要部断面図である。

【図９】本発明の第４の実施の形態における定着装置の
要部斜視図である。

【図１０】加熱ローラの表面温度の分布図である。

【図１１】本発明の第５の実施の形態における定着装置
の断面図である。

【図１２】本発明の第５の実施の形態における定着装置
の斜視図である。

【図１３】本発明の第６の実施の形態における定着装置
の斜視図である。

【符号の説明】

１３定着装置１４加熱ローラ１５加圧ローラ２１加熱ヒータ３１フレーム４４、７２面状加熱体４５断熱材４９、５６、６２、７１、８６面状加熱ユニット５７、６６熱反射板９５補助面状加熱ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）回転自在に支持された第１のロー
ラと、（ｂ）該第１のローラと圧接させて回転自在に支
持された第２のローラと、（ｃ）前記第１、第２のロー
ラのうち少なくとも第１のローラを熱伝導によって加熱
する第１の加熱手段と、（ｄ）筐体に固定され、前記第
１、第２のローラのうち少なくとも一方を熱輻射によっ
て加熱する第２の加熱手段とを有することを特徴とする
定着装置。
【請求項２】前記第２の加熱手段は面状加熱体を備え
た面状加熱ユニットである請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】前記第２の加熱手段は熱反射板を備えた
面状加熱ユニットである請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】前記第２の加熱手段は面状加熱体及び熱
反射板を備え、前記熱反射板と前記面状加熱体との間に
断熱材が配設される請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】前記第２の加熱手段は、前記第１、第２
のローラのうち少なくとも一方の長手方向における全体
にわたって配設される請求項１に記載の定着装置。
【請求項６】前記第２の加熱手段は、前記第１、第２
のローラのうち少なくとも一方の長手方向における所定
の領域にわたって配設される請求項１に記載の定着装
置。
【請求項７】前記第２の加熱手段は、前記第１、第２
のローラのうち少なくとも一方の長手方向において複数
配設される請求項２に記載の定着装置。
【請求項８】前記各第２の加熱手段の面状加熱体を独
立して通電する制御装置を有する請求項７に記載の定着
装置。