JPH11344897A

JPH11344897A - 定着装置

Info

Publication number: JPH11344897A
Application number: JP16585098A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Azuma; 裕一郎東; Yasuhide Hamada; 泰英浜田
Original assignee: Nitto Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nitto Kogyo Co Ltd
Priority date: 1998-06-01
Filing date: 1998-06-01
Publication date: 1999-12-14

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】通紙速度が速くなったとしても、加熱ロールの
表面温度が上昇しすぎないようにすることの出来る定着
装置を提供する。【解決手段】定着ロール２８の、加圧ロール３０が配設
される側とは反対側に隣接して配設され、内部に第１の
発熱源３２が配設された加熱ロール３４と、この加熱ロ
ール３４と定着ロール２８とにエンドレスに掛け渡さ
れ、少なくとも第１の発熱源３２からの熱伝達を受けて
転接部を通過するシートＳ上の未定着トナーを加熱する
熱伝達ベルト３６と、加圧ロール３０に内蔵された第２
の発熱源３３と、待機状態において、第１及び第２の発
熱源３２、３３を起動させ、通紙状態において、第１の
発熱源３２を起動させると共に、シートが大サイズであ
る場合にのみ第２の発熱源３３を起動させる制御装置８
６とを具備することを特徴としている。

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、プリン
タ、ファクシミリ等において、記録媒体上の未定着トナ
ーを溶融圧着し、記録媒体に定着させるために使用する
定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時の電子写真装置用の定着装置におい
ては、図１１に示すように、定着ロールＲ１と加熱兼テ
ンションロール(以下、単に「加熱ロール」と略称する。)
Ｒ３間に定着ベルトＢを張設し、この定着ベルトＢを介
して下方より押圧する加圧ロールＲ２を設けたベルト定
着方式と、記録媒体Ｄの予熱とを組み合わせた技術が開
発されている。これによって、予熱によりニップ部の温
度を低く設定でき、熱容量の小さい定着ベルトＢを用い
ることで、ニップ部通過時に定着ベルトＢの温度を急速
に冷却させ、ニップ部出口での定着ベルトＢと分離する
トナーの凝集力を高めることで、定着ベルトＢとトナー
との離型性を高めて、オイルレス或いは微量のオイルし
か塗布しない場合でも、オフセットの無い鮮明な定着画
像が得られる。この装置は、加熱ロール方式では解決で
きなかった離型性とオイルの塗布の問題を解決した定着
装置として知られている。

【０００３】この従来の定着装置の構成を以下に簡単に
説明する。定着装置は、定着ロールＲ１と、この定着ロ
ールＲ１の直下方に配設された加圧ロールＲ２と、定着
ロールＲ１の側方（記録媒体の搬送方向に沿う上流側）
に配設された加熱ロールＲ３とを備え、定着ロールＲ１
と加熱ロールＲ３間に定着ベルトＢが張設されている。

【０００４】定着ベルトＢの上部にはオイル塗布ロール
Ｒ４が設けられている。また、定着ベルトＢの下部に
は、隙間をあけて記録媒体支持体としてのガイド板Ｇが
設けられ、定着ベルとＢの下部とガイド板Ｇの間に記録
媒体の加熱通路Ｐを形成している。

【０００５】定着ベルトＢは、加熱ロールＲ３が加圧レ
バーＵにより定着ロールＲ１と隔離する方向に加圧され
ることで、所望の張力を得ると共に、定着ロールＲ１で
駆動することによりスリップや緩みの無い安定した回転
をすることが出来る。

【０００６】加熱ロールＲ３の内部には、加熱源として
第１の加熱ヒータＨ１が備えられる。また、加熱兼テン
ションロールＲ３の表面温度の測定のために第１のサー
ミスタＳ１を設けている。この第１のサーミスタＳ１
は、接触状態で温度を測定する状態では、定着ベルトＢ
の通紙領域に接触させることが好ましくなく、このた
め、定着ベルトＢの非通紙領域に接触させている。一
方、加圧ロールＲ２内にも、加熱源として第２の加熱ヒ
ータＨ２が備えられ、加圧ロールＲ２の表面温度の測定
のために第２のサーミスタＳ２を設けている。

【０００７】上記構成を有する従来の定着装置では、第
１及び第２のサーミスタＳ１、Ｓ２からの測定温度に基
づいて、図示しないコントロールによって、定着動作中
に渡り、加熱ロールＲ３の表面温度が設定温度となるよ
うに、第１及び第２の加熱ヒータＨ１、Ｈ２の放熱量を
制御している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この定着装置が装着さ
れる電子複写装置や電子プリンタ等の電子画像形成装置
において、近年、特にシートの搬送速度（即ち、単位時
間当たりのシートの通紙枚数）が極端に増速（増加）さ
れ、所謂装置の高速化が要求されている。このような高
速化に定着装置を対応させようとすると、定着ベルトＢ
の走行速度を増速させなければならない。このことは、
定着ベルトＢにより伝達される単位時間当たりの熱量が
小さくなることを意味している。この為、上述した第２
の加熱ヒータＨ２を加圧ロールＲ２に内蔵することに意
味が出てくるものである。

【０００９】しかしながら、小サイズのシートが連続的
に搬送されてくると、第１のサーミスタＳ１が接触して
いる加熱ロールＲ３の非通紙部は、ここにシートが接触
しないため、極端に蓄熱されて、図１２に示すように、
温度が上昇しすぎることになる。

【００１０】このように加熱ロールＲ３の非通紙部の温
度が上昇しすぎると、これに伴い定着ロールＲ１の表面
温度も上昇しすぎて、劣化が早く進み、寿命の点で問題
が出たり、エネルギーロスの観点で問題が出たり、ま
た、安全性の観点でも問題があり、改善が要望されてい
る。

【００１１】この発明は、上述した事情に鑑みなされた
もので、この発明の主たる目的は、未定着シートの搬送
速度、即ち、通紙速度が速くなったとしても、加熱ロー
ルの表面温度が上昇しすぎないようにすることの出来る
定着装置を提供することである。

【００１２】また、この発明の他の目的は、未定着シー
トの搬送速度、即ち、通紙速度が速くなったとしても、
加熱ロールの表面温度を一定に保持することの出来る定
着装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するため、この発明に係わる定着装置は、請
求項１の記載によれば、定着ロールと、この定着ロール
に所定の圧力で転接する加圧ロールとを備え、未定着ト
ナーが表面上に担持されたシートが、前記定着ロール及
び加圧ロールの転接部を一方向に沿って通過することに
より、前記未定着トナーを前記シート上に定着させる定
着装置において、前記定着ロールの、前記加圧ロールが
配設される側とは反対側に隣接して配設され、内部に第
１の発熱手段が配設された加熱ロールと、この加熱ロー
ルと前記定着ロールとにエンドレスに掛け渡され、少な
くとも前記第１の発熱手段からの熱伝達を受けて前記転
接部を通過する前記シート上の未定着トナーを加熱する
熱伝達ベルトと、前記加圧ロールに内蔵された第２の発
熱手段と、待機状態において、前記第１及び第２の発熱
手段を起動させ、通紙状態において、前記第１の発熱手
段を起動させると共に、シートが大サイズである場合に
のみ第２の発熱手段を起動させる制御手段とを具備する
ことを特徴としている。

【００１４】また、この発明に係わる定着装置は、請求
項２の記載によれば、定着ロールと、この定着ロール
に転接するように付勢される加圧ロールとを備え、未定
着トナーが表面上に担持されたシートが、前記定着ロー
ル及び加圧ロールの転接部を一方向に沿って通過するこ
とにより、前記未定着トナーを前記シート上に定着させ
る定着装置において、前記定着ロールの、前記加圧ロー
ルが配設される側とは反対側に隣接して配設され、内部
に第１の発熱手段が配設された加熱ロールと、この加熱
ロールと前記定着ロールとにエンドレスに掛け渡され、
少なくとも前記第１の発熱手段からの熱伝達を受けて前
記転接部を通過する前記シート上の未定着トナーを加熱
する熱伝達ベルトと、前記加圧ロールに内蔵された第２
の発熱手段と、シートのサイズを判別する判別手段と、
待機状態において、前記第１及び第２の発熱源を起動さ
せ、通紙状態において、前記第１の発熱手段を起動させ
るが、前記判別手段でシートのサイズが大サイズである
と判別された場合に前記第２の発熱手段を起動させ、前
記判別手段でシートのサイズが小サイズであると判別さ
れた場合に前記第２の発熱手段を起動させない制御手段
とを具備することを特徴としている。

【００１５】また、この発明に係わる定着装置は、請求
項３の記載によれば、前記制御手段は、前記加熱ロール
の表面温度を検出する第１の検出手段と、前記定着ロー
ルの表面温度を検出する第２の検出手段と、前記加圧ロ
ールの表面温度を検出する第３の検出手段とを更に備
え、前記待機状態においては、前記第１の検出手段の検
出結果に基づき、前記第１の発熱手段を制御すると共
に、前記第３の検出手段の検出結果に基づき、前記第２
の発熱手段を制御し、前記通紙状態においては、前記第
２の検出手段の検出結果に基づき、前記第１の発熱手段
を制御することを特徴としている。

【００１６】また、この発明に係わる定着装置は、請求
項４の記載によれば、待機状態か通紙状態かを判別する
判別手段を更に具備し、この判別手段は、通紙指令が来
ている状態において通紙状態と判別し、通紙指令が来て
いない状態において待機状態と判別することを特徴とし
ている。

【００１７】

【発明を実施する形態】以下に、この発明に係わる定着
装置の一実施例の構成を、添付図面を参照して以下に詳
細に説明する。

【００１８】｛定着装置１０の概略説明｝先ず、図１に
示すように、この実施例の定着装置１０は、ハウジング
構造として、図示しない電子式画像形成装置、例えば、
電子プリンタのフレームに固定されるハウジング１２を
備えており、このハウジング１２は、装置フレーム上に
直接的に固定される底板１４と、この底板１４の左右両
側縁から夫々起立した側板１６と、この側板１６にこれ
の図中略右上部を覆うように取付けられた上カバー部１
８と、側板１６にこれの略左側部を覆うように取付けら
れた左カバー部２０とを備えている。

【００１９】ここで、上カバー部１８は、側板１６に対
して固定された状態で取付けられ、これの右上部には、
揺動レバー２２が図中右方に位置する第１の支軸２４回
りに図中左方が開放されるように、揺動自在に軸支され
ている。一方、左カバー部２０は、下部に位置する第２
の支軸２６回りに上方が開放されるように、揺動自在に
側板１６に取付けられている。

【００２０】また、この定着装置１０は、ロール構成と
して、側板１６に固定軸線回りに回転自在に軸支された
定着ロール２８と、定着ロール２８の略下方（具体的に
は、斜め下方）でこれに転接する状態で、且つ、定着ロ
ール２８の固定軸線と平行に設定された固定軸線回りに
側板１６に回転自在に支持された加圧ロール３０と、定
着ロール２８の略上方（具体的には、斜め上方）に位置
する状態で揺動レバー２２に取付けられ、自身の中心軸
線回りに回動自在に支持された加熱ロール３４とを備え
て構成されている。

【００２１】また、この定着装置１０は、加熱ロール３
４の内部に配設された、例えばハロゲンランプ等の第１
の発熱源３２と、加圧ロール３０の内部に配設された、
例えばハロゲンランプ等の第２の発熱源３３と、定着ロ
ール２８と加熱ロール３４とに渡りエンドレスに巻回さ
れた定着ベルト（熱伝達ベルト）３６とを更に備えてい
る。

【００２２】ここで、詳細は後述するが、定着ロール２
８は弾性ロールから構成され、一方、加圧ロール３０は
弾性ロールより堅いロール上硬度を有するロールから構
成されている。一方、定着ロール２８と加圧ロール３０
との互いの回転中心間距離Ｄは、図２に示すように、定
着ロール２８の半径Ｒ１及び加圧ロール３０Ｒ２の半径
の和（Ｒ１＋Ｒ２）より、僅かであるが短く設定されて
いる。この結果、定着ロール２８と加圧ロール３０との
互いの転接部（ニップ部）においては、両者は互いに所
定の圧接力Ｐ１で転接し、これにより、定着ロール２８
が転接部で凹んだ状態にもたらされることになる。即
ち、ニップ幅が十分に確保されることになる。

【００２３】また、この定着装置１０は、定着ベルト３
６の外表面にシリコーンオイルを塗布すると共に、この
定着ベルト３６の外表面をクリーニングするためのオイ
ル塗布ロール３８と、このオイル塗布ロール３８を定着
ベルト３６に直交する状態で圧接させて、定着ベルト３
６に所定のテンションを付与させる第１のコイルバネ４
０と、加熱ロール３４を定着ロール２８から離間する方
向に付勢して、第１のコイルバネ４０と協同して定着ベ
ルト３６に所定のテンションを付与させる第２のコイル
スプリング４２とを更に備えている。

【００２４】また、上述した上カバー部１８の図中右下
部は、内方に折り曲げられており、この折曲片の下方に
位置すると共に、これから大きく離間した状態で、ガイ
ド板４４が側板１６に固定されている。この上カバー部
１８とガイド板４４との間から、未定着トナーが上面に
担持されたシート（以下、単に、未定着シートと呼
ぶ。）が、図中矢印で示す一方向(搬送方向）に沿って
ハウジング１２内に取り込まれる入口ポート４６が規定
される。

【００２５】ここで、このガイド板４４は、ハウジング
１２内に入るにつれてその高さが高まるように図中左斜
め上方に傾斜した状態で取付けられている。一方、ガイ
ド板４４の導入側端部、即ち、図中右下側の端部は、電
子プリンタ内であって入口ポート４６の図中右側に隣接
した状態で配設されたシート搬送用のエンドレスベルト
ＥＢの出口側端部に対向した状態に位置決めされ、ガイ
ド板４４の導出側端部、即ち、図中左上側の端部は、定
着ロール２８と加圧ロール３０との転接部（ニップ部）
に対向した状態に位置決めされている。

【００２６】そして、このエンドレスベルトＥＢを介し
て定着装置１０に向けて図中矢印で示す一方向（搬送方
向）に沿って搬送されてきた未定着シートの先端は、先
ず、ガイド板４４に触れ、これに案内された状態で、斜
め上向きに搬送されるように設定されている。この結
果、このガイド板４４により案内された未定着シート
は、定着ロール２８と加圧ロール３０との転接部に導か
れることになる。

【００２７】一方、上述した左カバー部２０の上部に
は、転接部を通過して定着ロール２８と加圧ロール３０
とにより熱圧着により未定着トナーを定着されたシート
（以下、定着済みシートと呼ぶ。）が排出される排紙通
路４８が形成されており、この実施例においては、この
排紙通路４８は、定着済みシートを略直立した状態で上
方に向けて排出するように設定されている。

【００２８】この排紙通路４８と転接部との間に位置し
た状態で、下排紙ロール５０が左カバー部２０に回転自
在に軸支されており、この下排紙ロール５０は、後述す
る駆動機構５２からの駆動力を得て、加圧ロール３０よ
り同速以上の速さ（例えば、加圧ロール３０の速度より
５％早く設定された回転速度）で回転駆動されるように
構成されている。そして、この下排紙ロール５０には、
斜め上方から転接する状態で、上排紙ロール５４が板バ
ネ５６を介して所定の弾性力で圧接した状態で転接して
いる。尚、この上排紙ロール５４の配設位置は、これと
下排紙ロール５０との互いの中心位置を結ぶ線分が、定
着済みシートの排紙パスに対して、略直交する状態に設
定されている。

【００２９】このように概略構成される定着装置１０に
おいては、搬送機構により、エンドレスベルトＥＢを介
してガイド板４４上に搬送されてきた未定着シートＳ
は、未定着トナーが付着していない下面をガイド板４４
に接触・支持されると共に、定着ベルト３６が巻かれた
定着ロール２８と加圧ロール３０との転接部(ニップ
部）に向けて案内され、両者２８、３０の間を圧接され
た状態で挿通されることにより、未定着トナーが熱圧着
されてシート上に定着されるように設定されている。

【００３０】｛定着ロール２８の説明｝上述した定着ロ
ール２８は、側板１６に図示しないベアリングを介して
回転自在に軸支される芯金部２８Ａと、この芯金部２８
Ａの外周に同軸に配設され、定着ベルト３６が巻回され
るロール本体２８Ｂとを備えて構成され、ロール外径を
この実施例では３８．０ｍｍに設定されている。ここ
で、この実施例において、芯金部２８Ａは、直径２５ｍ
ｍの鉄製シャフトから形成され、ロール本体２８Ｂは、
芯金部２８Ａの外周に厚さ６．５ｍｍで取り付けられた
シリコーンゴム耐熱弾性体（具体的には、ＪＩＳＡ硬
度で１５度のシリコーンゴム）から形成されている。

【００３１】尚、芯金部２８Ａの一端に配設された軸部
には、第１の従動ギヤ５８がこれと同軸に、詳細を後述
するワンウエイクラッチ６０を介して取付けられてお
り、この第１の従動ギヤ５８には、詳細は後述する駆動
機構５２の一部を構成する伝達ギヤ６２が噛合してい
る。このようにして、この伝達ギヤ６２を介して駆動機
構５２からの駆動力が第１の従動ギヤ５８に図中時計方
向の回転力として伝達されて、ワンウェイクラッチ６０
を介して定着ロール２８にこの回転力が伝達される構成
されている。

【００３２】｛加圧ロール３０の説明｝上述したよう
に、第２の発熱源３３を内蔵する加圧ロール３０は、側
板１６に図示しないベアリングを介して回転自在に軸支
される芯金部３０Ａと、この芯金部３０Ａの外周に同軸
に配設されたロール本体３０Ｂとを備えて構成され、ロ
ール外径を３５ｍｍに設定されている。ここで、この実
施例において、芯金部３０Ａは、直径３２ｍｍの鉄製シ
ャフトから形成され、ロール本体３０Ｂは、芯金部３０
Ａの外周に厚さ１．５ｍｍで取り付けられたシリコーン
ゴム耐熱弾性体(具体的には、上述した定着ロール２８
よりも硬めのＪＩＳＡ硬度で２０度のシリコーンゴ
ム）から形成されている。尚、このロール本体３０Ｂの
外周には、厚さ５０μｍのフッ素樹脂製チューブが被覆
されている。

【００３３】尚、芯金部３０Ａの一端に配設された軸部
は、第２の従動ギヤ６４が同軸に固定されており、この
第２の従動ギヤ６４には、上述した第１の従動ギヤ５８
が噛合しており、この第１の従動ギヤ５８を介してこれ
からの駆動力が第２の従動ギヤ６４に伝達されて、加圧
ロール３０が定着ロール２８とは反対の反時計方向に沿
って回転駆動されるように構成されている。

【００３４】ここで、この実施例においては、未定着シ
ートの搬送用の主駆動としては、加圧ロール３０が設定
されており、定着ロール２８はこれの熱膨張時において
も周速が加圧ロール３０の周速よりも早くならないよう
に、第１及び第２の従動ギヤ５８、６４のギヤ比が設定
されている。即ち、定着ロール２８が第２の従動ギヤ６
４により回転される際の回転速度は、定着ベルト３６を
介して加圧ロール３０と摩擦係合して回転される際の回
転速度よりも、僅かに遅くなるように設定されている。

【００３５】一方、この実施例においては、加圧ロール
３０は、定着ロール２８の直下方に位置しているのでは
なく、定着ロール２８の直下方位置よりも、未定着シー
トの搬送方向に沿って偏倚した位置に配設されており、
定着ロール２８の中心点を通る垂線を基線とした場合
に、この基線と、定着ロール２８及び加圧ロール３０の
両中心点を通る線分とのなす角度が、所定の鋭角となる
ような位置に配設されている。尚、この加圧ロール３０
の中心点を規定する前記線分は、未定着シートの搬送方
向と略直交するように設定されているものである。

【００３６】｛ワンウェイクラッチ６０の説明｝ここ
で、このワンウェイクラッチ６０は、定着ロール２８の
第１の従動ギヤ５８に対する図中時計方向の相対的な回
転を許容するが、図中反時計方向の相対的な回転を係止
するように、換言すれば、両者が一体回転するように構
成されている。詳細には、冷機状態では、即ち、定着ベ
ルト３６が加圧ロール３０と摩擦係合して、また、定着
ロール２８が定着ベルト３６と摩擦係合して、加圧ロー
ル３０により定着ロール２８及び定着ベルト３６が従動
（連れ回り）する状態では、定着ロール２８の図中時計
方向に回転する周速は、加圧ロール３０の周速と同一と
なり、第１の従動ギヤ５８の周速よりも僅かに速くなさ
れることになるが、この速度差は、ワンウェイクラッチ
６０により吸収されることになる。

【００３７】尚、加熱ロール３４の発熱により定着ロー
ル３６が定着ベルト３６を介して加熱され暖機状態とな
り、定着ロール３６の外径が熱膨張により大きくなって
定着ロール３６の周速が早くなったとしても、加圧ロー
ル３０の周速より早くはならないように設定されている
ので、この場合でも、この速度差は、ワンウェイクラッ
チ６０により確実に吸収されることになる。

【００３８】一方、このようなワンウェイクラッチ６０
を設けているため、以下のような効果が付随的に達成さ
れることになる。即ち、仮に、このようなワンウェイク
ラッチ６０を設けていないとすると、転接部に未定着シ
ートとして例えばコート紙のような表面に光沢のある用
紙が搬送されてきた場合に、未定着シートと定着ベルト
３６との間に滑りが発生し、加圧ロール３０の駆動力が
定着ベルト３６及び定着ロール２８に伝達されずに、こ
れらが従動(連れ回り）されない事態が発生することと
なる。このような事態が発生すると、未定着シートが転
接部で止まってジャムすることになるか、又は、例え転
接部を通過出来たとしても、未定着シート上の未定着ト
ナーは、停止中の定着ベルト３６により擦られて、画像
が乱されてしまうことになる。

【００３９】しかしながら、この実施例では、ワンウェ
イクラッチ６０を定着ロール２８と第１の従動ギヤ５８
との間に設けているため、仮に、加圧ロール３０の駆動
力が定着ベルト３６に伝達されない事態が発生したとし
ても、定着ロール２８の周速が第１の従動ギヤ５８の周
速よりも遅く成りはじめた時点で、この第１の従動ギヤ
５８により図中時計方向に回転駆動されることになる。
このようにして、未定着シートは転接部を確実に通過さ
せられ、ここでジャムする虞が効果的に防止されること
になると共に、転接部を通過時の未定着トナーの画像の
乱れが抑制されることになる。

【００４０】｛加熱ロール３４の説明｝上述した第１の
発熱源３２を内蔵する加熱ロール３４は、この実施例に
おいては、直径３０ｍｍで、肉厚３．５ｍｍのアルミパ
イプ芯金に、厚さ２０μｍのＰＴＦＥの被覆層をコーテ
ィングしたもので、両端の軸受け部には、耐熱樹脂のポ
リエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）製の直径３４ｍ
ｍのカラー６６が圧入されており、これにより、定着ベ
ルト３６の蛇行や片寄りを防止している。

【００４１】この加熱ロール３４の内部には、第１の発
熱源３２が内蔵されているが、この一実施例において
は、この第１の発熱源３２は、図３に示すように、大サ
イズのシート用の長尺ハロゲンランプ３２Ａと、小サイ
ズのシート用の短尺ハロゲンランプ３２Ｂとを並設した
状態で備えている。ここで、この実施例では、大サイズ
のシートとは、横方向のＡ４サイズ、縦方向のＡ３サイ
ズ、横方向のＢ５サイズ、縦方向のＢ４サイズ等のシー
トであり、小サイズのシートとは、縦方向のＢ５サイ
ズ、縦方向のＡ４サイズ、何れの方向の葉書サイズ等の
シートを指している。

【００４２】即ち、この実施例においては、長尺ハロゲ
ンランプ３２Ａは、Ａ３の短辺である２９７ｍｍをカバ
ーすることが出来る長さに設定されており、一方で、短
尺ハロゲンランプ３２Ｂは、Ａ４の短辺である２１０ｍ
ｍをカバーすることが出来る長さに設定されている。
尚、夫々のハロゲンランプ３２Ａ、３２Ｂは、両端の配
光を中央より３０〜５０％大きく設定されている。

【００４３】｛定着ベルト３６の説明｝上述した定着ベ
ルト３６は、未定着シートＳ上の未定着トナーを定着温
度まで放熱により予熱し、過剰な熱量を与えることなく
定着できるように、その定着ベルト３６の１平方ｃｍ当
たりの熱容量が、０．００２ｃａｌ／℃〜０．０２５ｃ
ａｌ／℃のものが好ましいものである。このため、この
実施例においては、定着ベルト３６は、内径が６０ｍ
ｍ、厚さが１００μｍのポリイミド製の無端状のベルト
本体と、このベルト本体の外周面に厚さ２００μｍでコ
ーティングされたシリコーンゴムの耐熱弾性離型層とを
備えて構成されている。

【００４４】尚、この定着ベルト３６は、ポリイミドと
シリコンゴムとから形成されることに限定されることな
く、例えば、４０μｍのニッケル電鋳等の無端状のベル
ト本体と、このベルト本体の外周面に厚さ２００μｍで
コーティングされたシリコーンゴムの耐熱弾性離型層と
を備えるように構成してもよい。

【００４５】｛オイル塗布ロール３８の説明｝この定着
装置１０は、定着ベルト３６の外周面に、離型用のオイ
ルを微量に塗布するためのオイル塗布ロール３８を備え
ている。このオイル塗布ロール３８は、ケーシング６８
に軸線固定状態で回転自在に軸支された支軸３８Ａと、
この支軸３８Ａの外周にシリコーンオイルを含浸させた
耐熱紙層３８Ｂとを備えて構成されており、支軸３８Ａ
は、この一実施例においては、直径８ｍｍの鉄製シャフ
トから形成され、耐熱紙層３８Ｂは、その外周に１００
μｍの多孔質フッ素樹脂フィルム３８Ｃが装着された状
態で、直径２２ｍｍのロール外径を有するように形成さ
れている。このように、オイル塗布ロール３８を構成す
ることにより、定着ベルト３６の外周面への安定した微
量のオイル塗布が可能となる。

【００４６】尚、このオイル塗布ロール３８の外周面に
は、定着ベルト３６の外周面に付着した汚れ(トナー
等）が転移して付着し、汚されることになる。この為、
このオイル塗布ロール３８の外周面には、クリーニング
用ブラシが接触しており、常時、オイル塗布ロール３８
の外周面を清掃して、ここに付着した汚れを掻き落とす
ようになされている。

【００４７】｛定着ベルト３６へのテンション付与機構
の説明｝上述したように、この実施例では、定着ベルト
３６へテンションを付与するための機構として、このオ
イル塗布ロール３８を定着ベルト３６に直交する状態で
圧接させて、定着ベルト３６に所定のテンションを付与
させる第１のコイルバネ４０と、加熱ロール３４を定着
ロール２８から離間する方向に付勢して、第１のコイル
バネ４０と協同して定着ベルト３６に所定のテンション
を付与させる第２のコイルスプリング４２とを備えてい
る。

【００４８】ここで、第１のコイルバネ４０は、オイル
塗布ロール３８を回転自在に支持するケーシング６８
を、定着ベルト３６に向けて付勢するように、左カバー
部２０に取付けられている。即ち、ケーシング６８は、
側板１６に取り付けられたガイドリブ７０により、定着
ベルト３６に対して接離自在に支持されている。このよ
うにして、左カバー部２０が図中左方に開かれた際に、
ケーシング６８を押圧していた第１のコイルバネ４０が
ケーシング６８から取り外され、これにより、オイル塗
布ロール３８の定着ベルト３６への押圧状態が解除され
ることになる。また、左カバー部２０が図中右方に回動
されて閉じられることにより、第１のコイルバネ４０が
ケーシング６８を押圧力Ｐ２で押圧して、オイル塗布ロ
ール３８が定着ベルト３６を所定のテンションで押圧す
ることになる。

【００４９】一方、第２のコイルバネ４２は、揺動レバ
ー２２の図中左端と側板１６との間に介設され、揺動レ
バー２２を図中時計方向に沿って回動するように、換言
すれば、この揺動レバー２２に支持された加熱ロール３
４が定着ロール２８から離間する方向に第３の押圧力Ｐ
３で押圧するように取付けられている。これにより、定
着ベルト３６には、所定のテンションが付与されること
になる。

【００５０】即ち、この第２のコイルバネ４２の付勢力
により揺動レバー２２を介して加熱ロール３４は、定着
ロール２８から離間する方向に偏倚させられ、これによ
り、加熱ロール３４と定着ロール２８とにエンドレスに
掛け渡された定着ベルト３６は、所定のテンションに緊
張された状態で張られることになる。

【００５１】このように第１及び第２のコイルバネ４
０、４２の作用により、定着ベルト３６は、加圧ロール
３０と摩擦係合して連れ回りし、且つ、この定着ベルト
３６の連れ回りに応じて、定着ロール２８は定着ベルト
３６に対してスリップや緩みの無い安定した状態で従動
されることになる。

【００５２】｛駆動機構５２の説明｝上述した加圧ロー
ル３０等を回転駆動するための駆動機構５２は、図４に
示すように、電子プリンタにこの定着装置１０が装着さ
れた状態で、電子プリンタ側の駆動源に図示しないギヤ
トレインを介して接続された出力ギヤＧＥに噛合し、こ
れからの駆動力を受けて回転駆動される伝達ギヤ６２
と、この伝達ギヤ６２に常時噛合すると共に、ワンウェ
イクラッチ６０を介して定着ロール２８に連結される第
１の従動ギヤ５８と、この第１の従動ギヤに常時噛合す
ると共に、加圧ロール３０に同軸に固定される第２の従
動ギヤ６４とを備えている。

【００５３】また、この駆動機構５２は、上述した伝達
ギヤ６２に常時噛合するアイドルギヤ７２を更に備え、
このアイドルギヤ７２は、下排紙ロール５０に同軸に固
定された第３の従動ギヤ７４と常時噛合し、加圧ロール
３０の回転と同速以上の速さで下排紙ロール５０を回転
駆動するように構成されている。

【００５４】｛その他の構成｝この実施例の定着装置１
０は、上述した構成の他、再び図１に示すように、加圧
ロール３０の外周面に付着した定着済みシートを引き剥
がすための剥離爪７６と、上述した下排紙ロール５０と
上排紙ロール５４との間(転接部）に定着済みシートの
先端が搬送されてきたことを検出する排紙センサ７８と
を備えている。

【００５５】｛制御システムの構成｝一方、この定着装
置１０は、上述した駆動機構５２を駆動制御する他、加
熱ロール３４に内蔵された第１の発熱源３２及び加圧ロ
ール３０に内蔵された第２の発熱源３３の発熱制御のた
めに、図５に示すように、制御装置８６を備えている。
この制御装置８６には、上述した発熱制御のため、加熱
ロール３４の外周面に巻き付いた定着ベルト３６の、非
通紙部分（即ち、未定着シートＳが接触することのない
定着ベルト３６の部分）の温度（以下、単に、加熱ロー
ル温度と呼ぶ。）Ｔｈを検出する第１のサーミスタ８０
と、定着ロール２８の外周に巻き付いた定着ベルト３６
の通紙部分（即ち、未定着シートＳが接触する定着ベル
トの部分）の外周面の温度（以下、単に、定着ロール温
度と呼ぶ。）Ｔｆを検出する第２のサーミスタ８２と、
加圧ロール３０の外周面の温度（以下、単に、加圧ロー
ル温度と呼ぶ。）Ｔｐを検出する第３のサーミスタ８４
が接続され、これら第１乃至第３のサーミスタ８０、８
２、８４からの検出結果Ｔｈ、Ｔｆ、Ｔｐに基づき、第
１及び第２の発熱源３２、３３を発熱制御するように構
成されている。

【００５６】この制御装置８６は、後に詳細に説明する
制御手順に従い、第１のヒータドライバ８８Ａを介し
て、第１の発熱源３２の大サイズ用のハロゲンランプ３
２Ａを、第２のヒータドライバ８８Ｂを介して、第１の
発熱源３２の小サイズ用のハロゲンランプ３２Ｂを、ま
た、第３のヒータドライバ８８Ｃを介して、第２の発熱
源３３のハロゲンランプを夫々制御するように構成され
ている。

【００５７】｛加熱ロール３４の上方配置の説明｝上述
したように、この実施例においては、加熱ロール３４は
定着ロール２８の略上方に配設されており、これによ
り、加熱ロール３４と定着ロール２８との間にエンドレ
スに巻回された定着ベルト３６とガイド板４４との間
は、このガイド板４４上を搬送される未定着シートが定
着ベルト３６に接触しないように離間されることにな
る。換言すれば、この定着ベルト３６は、ガイド板４４
上を搬送される未定着シートが通過する可能性のある領
域を外れた位置に配設されていることを意味している。

【００５８】このように加熱ロール３４を定着ロール２
８の上方に配置することにより、搬送途中の未定着シー
トがどのような湾曲姿勢（カール状態）にあろうとも、
このシートの上面に担持された未定着トナーが定着ベル
ト３６に接触することから確実に防止され、未定着トナ
ーを乱すことなく定着ロール２８と加圧ロール３０との
転接部に導いて、これを定着させることが可能となる。

【００５９】｛加熱ロール３４の構成角度の説明｝上述
した構成の定着装置１０において、上述したように加熱
ロール３４を定着ロール２８の略上方に配設することに
より、特有の効果を達成することが出来るものである。
ここで、「略上方」の範囲を明確に規定するために、図
６に示すように、加熱ロール３４の構成角度を種々変更
して、その最適範囲を求める実験例を説明する。

【００６０】先ず、この実験例では、定着ロール２８の
中心点を通る垂線を基線Ｂとして定義し、この基線Ｂ
と、定着ロール２８及び加熱ロール３４の両中心点を結
ぶ線分Ｌとのなす構成角度をθと定義した場合、加熱ロ
ール３４の位置を変更して、この構成角度θが９０°〜
１８０°となるようにして、定着ロール２８と加圧ロー
ル３０との転接部の入口での画像の擦れの発生頻度、及
び、転接部の出口での異常の発生頻度を、片面コピー時
と両面コピー時とで、夫々測定した。

【００６１】ここで、構成角度θの±は、基線Ｂから反
時計方向に測定した値を「＋」とし、基線Ｂから図中時
計方向に測定した値を「−」と定義した。従って、＋１
８０°にある加熱ロール３４と、−１８０°にある加熱
ロール３４とは、同一位置を示すことになり、また、＋
１０５°にある加熱ロール３４と、−２５５°にある加
熱ロール３４とは、同一位置を示すことになる。一方、
転接部の出口における異常とは、この実施例では、転接
部の出口におけるオフセットの発生又はジャムの発生を
意味するものとする。

【００６２】尚、測定条件は、以下の通りである。

【００６３】即ち、転接部におけるニップ幅を８ｍｍに
設定し、このための圧接力Ｐ１を２４ｋｇｆ／片側に設
定した。一方、定着ロール２８に巻回されている定着ベ
ルト３６の部分の温度を１６０℃に、また、加圧ロール
３０の表面温度を１４０℃に設定した。更に、未定着シ
ートの搬送速度を１８０ｍｍ／ｓｅｃに設定し、これに
同期した状態で、加圧ロール３０を回転駆動した。そし
て、トナーとしては、富士ゼロックス社製のＡカラート
ナーを用い、シートとして、６４ｇ／ｍ２の普通紙を採
用した。

【００６４】このようにして、構成角度θを９０°、１
０５°、１２０°、１５０°、１８０°、−１５０°、
−１２０°、−１０５°、−９０°の９種類に分けて、
上述した測定条件で測定した。

【００６５】その測定結果を表１に示す。

【００６６】

【表１】

【００６７】この表１から明白なように、構成角度θが
１０５°より大きい場合、及び、−１０５°よりも小さ
い場合、即ち、構成角度θを反時計方向のみに測定した
場合に、これが１０５°乃至２５５°の範囲内にある場
合には、転接部の入口での画像の擦れの発生、及び、転
接部の出口での異常の発生がなく、良好な定着動作が実
行されていることが判明した。一方、構成角度θが１０
５°以下の場合には、転接部の入口での画像の擦れ又は
転接部の出口での異常の何れかが発生し、良好な定着動
作が実行されないことが判明した。

【００６８】｛制御装置８６による発熱制御方法の説
明｝次に、この発明の特徴となる、制御装置８６におけ
る第１及び第２の発熱源３２、３３の発熱制御方法（制
御手順）を、図７乃至図９のフローチャートを用いて説
明する。

【００６９】この制御装置８６は、図示していないが、
全体制御を司るＣＰＵや、プログラムが内蔵されたＲＯ
Ｍや、閾値や設定値が予め記憶されたＲＡＭや、この定
着装置１０が装着される電子プリンタの制御装置との間
で情報を伝達し合うインターフェース回路や、各種のＩ
／Ｏポート等を備え、概略的には、電子プリンタから通
紙指令が来ない状態においては、これを待機状態を規定
し、所定の待機状態制御手順を実行すると共に、電子プ
リンタから通紙指令が来た状態においては、この通紙指
令が終了しない限りにおいて通紙状態を規定し、所定の
通紙状態制御手順を実行するように構成されている。

【００７０】即ち、この制御装置８６は、基本的に、回
転待機状態においては、第１のサーミスタ８０の検出結
果Ｔｈに基づき、加熱ロール温度が第１の設定値（設定
温度）Ｔ１となるように第１の発熱源３２を発熱制御す
ると共に、第３のサーミスタ８４の検出結果Ｔｐに基づ
き、加圧ロール温度が第２の設定値（設定温度）Ｔ２と
なるよう第２の発熱源３３を発熱制御し、一方、通紙状
態においては、第２のサーミスタ８２の検出結果に基づ
き、定着ロール温度が第３の設定値（設定温度）Ｔ３と
なように第１の発熱源３２を発熱制御するように構成さ
れている。

【００７１】尚、この制御装置８６は、第１の発熱源３
２の大サイズ用のハロゲンランプ３２Ａを第１のヒータ
ドライバ８８Ａを介して、第１の発熱源３２の小サイズ
用のハロゲンランプ３２Ｂを第２のヒータドライバ８８
Ｂを介して、そして、第２の発熱源３３を構成するハロ
ゲンランプを、第３のヒータドライバ８８Ｃを介して、
夫々の発熱状態（即ち、発熱量）を制御するように構成
されている。

【００７２】また、この制御装置８６は、通紙状態にお
いては、通紙情報に基づいて搬送されてくるシートのサ
イズを判別し、大サイズであると判断された際には、加
熱ロール３４に内蔵された第１の発熱源３２の内、大サ
イズ用のハロゲンランプ３２Ａのみに通電すると共に、
加圧ロール３０に内蔵された第２の発熱源３３を待機状
態時と同様に発熱制御し、一方、小サイズであると判断
された際には、第１の発熱源３２の内、小サイズ用のハ
ロゲンランプ３２Ｂのみに通電するように構成されてい
る。

【００７３】以下に、上述した制御装置８６における制
御手順を、図７乃至図９のフローチャートを参照して詳
細に説明する。

【００７４】｛制御装置８６における制御手順のメイン
ルーチンの説明｝先ず、図７に示すように、制御装置８
６は、図示しない電源の投入に伴い所定の初期化動作を
実行し、その後、第１及び第２の発熱源３２、３３の発
熱制御のための待機状態制御を実行する（ステップＳ１
０）。尚、この待機状態制御動作は、後に、図８を参照
して詳細に説明する。

【００７５】そして、このステップＳ１０における待機
状態制御は、この定着装置１０が装着された電子プリン
タから通紙指令がくるまで実行され（ステップＳ１
２）、通紙指令が来ると、駆動機構５２における各駆動
部を起動して所定の駆動制御手順に従い駆動制御する
（ステップＳ１４）と共に、第１及び第２の発年津源３
２、３３の発熱制御のための通紙状態制御を実行する
（ステップＳ１６）。尚、駆動制御手順は、本発明とは
関係がないので、その説明を省略し、通紙状態制御動作
は、図９を参照して詳細に説明する。

【００７６】そして、このステップＳ１６における通紙
状態制御は、通紙指令が来る限り実行され、通紙指令が
終了したことが検出されると（ステップＳ１８）、駆動
機構５２における各駆動部の駆動を停止させ、ステップ
Ｓ１０にリターンして、待機状態制御を実行する。

【００７７】このようにして、この制御装置８６は、第
１及び第２の発熱源３２、３３の基本的な発熱制御動作
を実行する。

【００７８】｛待機状態制御の制御手順の説明｝次に、
上述したステップＳ１０における待機状態制御の制御手
順を、サブルーチンとして図８を参照して詳細に説明す
る。

【００７９】この待機状態制御が開始されると、先ず、
第１のサーミスタ８０を介して、加熱ロール温度Ｔｈを
検出し（ステップＳ１０Ａ）、この検出温度Ｔｈが第１
の設定温度Ｔ１よりも高いか否かを判断する（ステップ
Ｓ１０Ｂ）。このステップＳ１０Ｂにおいて、ＮＯと判
断された場合、即ち、検出温度Ｔｈが第１の設定温度Ｔ
１以下であると判断された場合には、加熱ロール温度が
未だ目標となる第１の設定温度Ｔ１に至っていないので
あるから、加熱ロール３４に内蔵された第１の発熱源３
２の内、大サイズ用のハロゲンランプ３２Ａにのみ通電
させ、これを発熱させる（ステップＳ１０Ｃ）。

【００８０】一方、上述したステップＳ１０Ｂにおい
て、ＹＥＳと判断された場合、即ち、検出温度Ｔｈが第
１の設定温度Ｔ１よりも高いと判断された場合には、加
熱ロール温度が既に目標となる第１の設定温度Ｔ１に越
えたのであるから、加熱ロール３４に内蔵された第１の
発熱源３２への通電を停止し（ステップＳ１０Ｄ）、大
サイズ用のハロゲンランプ３２Ａの発熱を停止させる。

【００８１】このように、加熱ロール３４に内蔵された
第１の発熱源３２への発熱制御を実行した後、今度は、
第３のサーミスタ８４を介して、加圧ロール温度Ｔｐを
検出し（ステップＳ１０Ｅ）、この検出温度Ｔｐが第２
の設定温度Ｔ２よりも高いか否かを判断する（ステップ
Ｓ１０Ｆ）。このステップＳ１０Ｆにおいて、ＮＯと判
断された場合、即ち、検出温度Ｔｐが第２の設定温度Ｔ
２以下であると判断された場合には、加圧ロール温度が
未だ目標となる第２の設定温度Ｔ２に至っていないので
あるから、加圧ロール３０に内蔵された第２の発熱源３
３のハロゲンランプに通電させ、これを発熱させる（ス
テップＳ１０Ｇ）。

【００８２】一方、上述したステップＳ１０Ｅにおい
て、ＹＥＳと判断された場合、即ち、検出温度Ｔｐが第
２の設定温度Ｔ２よりも高いと判断された場合には、加
圧ロール温度が既に目標となる第２の設定温度Ｔ２を越
えたのであるから、加圧ロール３０に内蔵された第２の
発熱源３３への通電を停止し（ステップＳ１０Ｈ）、ハ
ロゲンランプの発熱を停止させる。

【００８３】このように、加圧ロール３０に内蔵された
第２の発熱源３３の発熱制御を加熱ロール温度に基づい
て実行した後、この制御手順を終了して、元のメインル
ーチンにリターンする。

【００８４】｛通紙状態制御の制御手順の説明｝次に、
上述したステップＳ１６における通紙状態制御の制御手
順を、サブルーチンとして図９を参照して詳細に説明す
る。

【００８５】この通紙状態制御が開始されると、先ず、
電子プリンタから搬送されてくる（即ち、通紙されてく
る）未定着シートのサイズが小サイズであるか否かを判
断する（ステップＳ１６Ａ）。このステップＳ１６Ａで
ＮＯと判断される場合、即ち、搬送されてくるシートサ
イズが大サイズであると判断される場合には、加熱ロー
ル３４に内蔵されている第１の発熱源３２の内、大サイ
ズ用のハロゲンランプ３２Ａにのみ通電させる（ステッ
プＳ１６Ｂ）。そして、加圧ロール３０に内蔵されてい
る第２の発熱源３２の発熱状態を制御する（ステップＳ
１６Ｃ）。ここで、このステップＳ１６Ｃにおいては、
上述した待機状態制御におけるステップＳ１０Ｅ乃至ス
テップ１０Ｈで実行した第２の発熱源３２の発熱制御と
同一の発熱制御動作がサブルーチンとして実行される。

【００８６】一方、上述したステップＳ１６ＡでＹＥＳ
と判断される場合、即ち、搬送されてくるシートサイズ
が小サイズであると判断される場合には、加熱ロール３
４に内蔵されている第１の発熱源３２の内、小サイズ用
のハロゲンランプ３２Ｂにのみ通電させる（ステップＳ
１６Ｄ）。

【００８７】このように搬送されれくるシートのサイズ
に応じた制御動作を実行した後、第２のサーミスタ８２
を介して、定着ロール温度Ｔｆを検出し（ステップＳ１
６Ｆ）、この検出温度Ｔｆが第３の設定温度Ｔ３よりも
高いか否かを判断する（ステップＳ１６Ｇ）。このステ
ップＳ１６Ｇにおいて、ＮＯと判断された場合、即ち、
検出温度Ｔｆが第３の設定温度Ｔ３以下であると判断さ
れた場合には、定着ロール温度が未だ目標となる第３の
設定温度Ｔ３に至っていないのであるから、加熱ロール
３４に内蔵された第１の発熱源３２に通電させ、これを
シートのサイズに応じて発熱させる（ステップＳ１６
Ｈ）。

【００８８】一方、上述したステップＳ１６Ｇにおい
て、ＹＥＳと判断された場合、即ち、検出温度Ｔｆが第
３の設定温度Ｔ３よりも高いと判断された場合には、定
着ロール温度が既に目標となる第３の設定温度Ｔ３に越
えたのであるから、加熱ロール３４に内蔵された第１の
発熱源３２への通電を停止し（ステップＳ１６Ｉ）、ハ
ロゲンランプの発熱を停止させる。

【００８９】このように、加熱ロール３４に内蔵された
第１の発熱源３２の発熱制御を定着ロール温度に基づい
て実行した後、この制御手順を終了して、元のメインル
ーチンにリターンする。

【００９０】以上詳述したように、この制御装置８６に
おける制御手順は構成されているので、通紙指令が来
て、駆動機構５２が起動された時点で、加熱ロール３４
に内蔵されている第１の発熱源３２は、第１のサーミス
タ８０の測定結果である加熱ロール３４の表面温度Ｔｈ
に基づき第１の設定温度Ｔ１になるように制御される待
機状態制御から、第２のサーミスタ８２の測定結果であ
る定着ロール２８の表面温度Ｔｆに基づき第３の設定温
度Ｔ３になるように制御される通紙状態制御に切り替え
られることになり、この通紙状態制御動作は、通紙指令
が来ている限り、継続されることになる。

【００９１】この結果、この実施例によれば、通紙状態
において、従来のように、第１のサーミスタ８０の検出
結果に応じて測定対象が変更されることが無く、常に、
定着ロール温度に基づいて、第１の発熱源３２が制御さ
れることとなり、この結果、通紙速度が高速になり、シ
ートが頻繁にニップ部を通過することにより定着ロール
２８から多量の熱が奪われたとしても、第１の発熱源３
２が発熱制御されて、その奪われた部の熱量が、加熱ロ
ール３４から定着ベルト３６を介して定着ロール２８に
供給（伝達）されることとなり、図１０に示すように、
常に、定着ロール温度は定着可能温度に実質的に維持さ
れることになる。このようにして、高速での通紙状態に
おいても、定着性が担保され、良好な定着動作が実行さ
れることになる。

【００９２】また、この実施例においては、ニップ部の
一方を構成する加圧ロール３０に第２の発熱源３３を内
蔵しているので、未定着シートＳを加熱する熱量が充分
に供給されることとなり、この結果、定着ベルト３６の
走行速度を上げたとしても、ニップ部に充分な熱量の供
給が達成されることになる。このようにして、通紙速度
の高速化に充分に対応させることが可能となる。

【００９３】ここで、このように加圧ロール３０に第２
の発熱源３３を内蔵する構成において、通紙状態では、
シートの大小を判別し、シートが小サイズであると判断
された際には、第２の発熱源３３への通電を停止し、こ
れが発熱しないようにしている。この結果、第１のサー
ミスタ８０が配設された加熱ロール３４における非通紙
部の温度の上昇が効果的に抑制されることになる。この
結果、この実施例によれば、通紙状態に渡り加熱ロール
３４に内蔵された第１の発熱源３２の温度制御を、定着
ロール２８の表面温度を検出する第２のサーミスタ８２
の測定結果に基づいて実行したとしても、加熱ロール３
４の表面温度が異常に上昇することなく、良好で安全な
発熱状態が達成されることになる。

【００９４】また、この実施例においては、加熱ロール
３４に内蔵された第１の発熱源３２は、大サイズ用のハ
ロゲンランプ３２Ａと、小サイズ用のハロゲンランプ３
２Ｂを備え、待機状態及び大サイズのシートの通紙状態
においては、大サイズ用のハロゲンランプ３２Ａに通電
してこれのみを発熱させ、小サイズのシートの通紙状態
においては、小サイズ用のハロゲンランプ３２Ｂに通電
してこれのみを発熱させるように構成されている。この
結果、この実施例によれば、より確実に、加熱ロール３
４の表面温度の異常な上昇を抑制して、より安定した状
態で定着動作が実行されることになる。

【００９５】また、この実施例においては、制御装置８
６が上述した待機温度制御動作を実行することにより、
待機時間が長時間に渡ったとしても、この待機時からの
立ち上がり時間を短くして、定着動作の開始までにかか
る待ち時間を短くすることの出来る効果を奏することが
出来ることになる。

【００９６】また、この実施例においては、加熱ロール
３４を定着ロール２８の略上方に配置し、具体的には、
加熱ロール３４を、これの中心点と定着ロール２８の中
心点とを結ぶ線分Ｌが、定着ロール２８と加圧ロール３
０との互いの中心点を結ぶ線分を基線Ｂとした状態で、
該基線Ｂから計測した角度が約１０５度乃至約２５５度
の範囲となる位置に配設しているので、加熱ロール３４
と定着ロール２８との間にエンドレスに巻回された定着
ベルト３６とガイド板４４との間は、このガイド板４４
上を搬送される未定着シートが定着ベルト３６に接触し
ないように離間されることになる。換言すれば、この定
着ベルト３６は、ガイド板４４上を搬送される未定着シ
ートが通過する可能性のある領域を外れた位置に配設さ
れていることを意味している。

【００９７】この結果、この実施例によれば、搬送途中
の未定着シートが、跳ね上がりや転写部との搬送速度差
に基づくたるみ等により、どのような湾曲姿勢（カール
状態）にあろうとも、このシートの上面に担持された未
定着トナーが定着ベルト３６に接触することから確実に
防止され、未定着トナーを乱すことなく定着ロール２８
と加圧ロール３０との転接部に導いて、これを確実に定
着させることが可能となる。

【００９８】また、この実施例においては、定着ロール
２８を弾性ロールから、また、加圧ロール３０を定着ロ
ールよりも堅いロール上硬度を有して、夫々形成してい
る。従って、この実施例によれば、定着ロール２８及び
加圧ロール３０のサイズを小径化したとしても、両者の
転接部におけるニップ幅を十分に確保することが出来、
定着装置の小型化を達成することが出来ると共に、シー
トの搬送速度の高速化を達成することが出来ることにな
り、特に、カラープリンタに好適する定着装置を提供す
ることが可能となる。

【００９９】また、この実施例においては、上方の定着
ロール２８を弾性ロールから、また、下方の加圧ロール
３０を定着ロール２８よりも堅いロール上硬度を有し
て、夫々形成しているので、転接部におけるニップの形
状が、定着ロールを本願の弾性ロールよりも堅いロール
上硬度を有するロールから形成する従来構成と比較し
て、下向きに凹んだ状態から、上方に凹んだ状態を容易
に達成することが出来ることになる。この結果、この実
施例によれば、転接部におけるニップ形状自身から、定
着済みシートが定着ベルト３６から離間する方向の力を
得ることとなり、定着ベルト３６に接触する側の表面に
トナーが担持されていたとしても、定着ベルト３６への
オフセット防止用のオイル塗布ロール３８によるオイル
塗布量を微量に押さえることができると共に、オイルレ
スとしても、定着ベルト３６側へのオフセットや、ジャ
ムの無い定着動作が達成されることになる。

【０１００】また、この実施例においては、熱伝達ベル
トとしての定着ベルト３６として、小熱容量の材質を採
用すると共に、加熱ロール３４への定着ベルト３６の巻
き付け角度が大きく、且つ、加熱ロール３４へ定着ベル
ト３６が密着していることになる。この結果、この実施
例によれば、シートを高速で、即ち、単位時間当たりの
通紙枚数を多数枚としても、定着ロール２８と加圧ロー
ル３０との転接部において、定着動作に必要な温度を確
実に維持することが出来ることになる。

【０１０１】また、この実施例においては、ソフトロー
ルとして構成される定着ロール２８に発熱源を内蔵させ
ずに、定着ロール２８から離間した位置に配設された加
熱ロール３４に発熱源３２を内蔵するようにしたので、
定着ロール２８のシリコーンゴム耐熱弾性体２８Ｂの厚
さを十分に厚くすることが可能となり、この結果、この
実施例によれば、転接部におけるニップ幅を、定着ロー
ル２８を小径に維持しながら、十分に広く取ることが可
能となる。

【０１０２】また、この実施例においては、第１の従動
ギヤ５８と定着ロール２８との間にワンウェイクラッチ
６０を介設することにより、シートの搬送のための主駆
動(即ち、シートの搬送速度を規定する駆動ロール）と
して、定着ロール２８ではなく、加圧ロール３０を設定
している。この為、例え、定着ロール２８が定着動作に
伴い加熱され、この結果、熱膨張により定着ロール２８
の外径が熱膨張したとしても、この定着ロール２８でシ
ートの搬送速度を規定していないので、この熱膨張によ
りシートの搬送速度が変化することなく、常に、一定に
保持することが出来ることになる。この結果、この実施
例によれば、線速を一定に維持して、転写ずれや画像の
擦れ等を確実に防止することが可能になる。

【０１０３】

【変形例の説明】この発明は、上述した実施例の構成に
限定されることなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形可能であることは言うまでもない。

【０１０４】例えば、上述した実施例においては、定着
装置１０は電子式プリンタに適用される場合につき説明
したが、この発明は、このような適用に限定されること
なく、電子式ファクシミリ装置、電子式複写装置等の電
子画像形成装置に適用され得ることは言うまでもない。

【０１０５】また、上述した実施例においては、未定着
シートは横方向から定着装置１０に搬送されてくるよう
に説明したが、この発明は、このような構成に限定され
ることなく、未定着シートは上下方向、例えば、下から
上に向けて搬送されるように構成してもよい。この場
合、加圧ロール３０は定着ロール２８の下方ではなく、
側方に配設されることとなり、一方、加熱ロール３４は
定着ロール２８の、加圧ロール３０が配設された側とは
反対側の側方に配設されることになることは言うまでも
ない。

【０１０６】また、上記実施例においては、各ロール上
のベルトの温度を測定して、加熱ヒータの制御に使用し
ているが、各ロール表面温度を直接的に測定して、加熱
源３２（３３）の制御に使用することも可能である。

【０１０７】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、未定着シートの搬送速度、即ち、通紙速度が速くな
ったとしても、加熱ロールの表面温度が上昇しすぎない
ようにすることの出来る定着装置が提供されることにな
る。

【０１０８】また、この発明によれば、未定着シートの
搬送速度、即ち、通紙速度が速くなったとしても、加熱
ロールの表面温度を一定に保持することの出来る定着装
置が提供されることになる。

【０１０９】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる定着装置の一実施例の構成を
示す正面断面図である。

【図２】定着ロールと加圧ロールとの転接状態を示す図
である。

【図３】加熱ロール内の第１の発熱源の配設状態を示す
図である。

【図４】駆動機構の構成を取り出して示す正面図であ
る。

【図５】発熱源の温度制御のためのシステム構成を示す
ブロック図である。

【図６】定着ロールに対する加熱ロールの配設位置の許
容範囲を調べるために行われた実験例における構成角度
を示す図である。

【図７】制御装置における発熱源を制御するための制御
手順のメインルーチンを示すフローチャートである。

【図８】図７に示すメインルーチンにおける待機状態制
御のサブルーチンを示すフローチャートである。

【図９】図７に示すメインルーチンにおける通紙状態制
御のサブルーチンを示すフローチャートである。

【図１０】図７乃至図９に示す制御手順を実行した場合
の、各ロール上の定着ベルトの温度の変化を示す線図で
ある。

【図１１】従来の定着装置の構成を概略的に示す正面図
である。

【図１２】図１１に示す従来構成の定着装置において連
続通紙時の温度の変化を示す線図である。

【符号の説明】

１０定着装置１２ハウジング１４底板１６側板１８上カバー部２０左カバー部２２揺動レバー２４第１の支軸２６第２の支軸２８定着ロール２８Ａ芯金部２８Ｂロール本体３０加圧ロール３０Ａ芯金部３０Ｂロール本体３２第１の発熱源３３第２の発熱源３４加熱ロール３６定着ベルト３８オイル塗布ロール４０第１のコイルバネ４２第２のコイルバネ４４ガイド板４６入口ポート４８排紙通路５０下排紙ロール５２駆動機構５４上排紙ロール５６板バネ５８第１の従動ギヤ６０ワンウェイクラッチ６２伝達ギヤ６４第２の従動ギヤ６６カラー６８ケーシング７０ガイドリブ７２アイドルギヤ７４第３の従動ギヤ７６剥離爪７８排紙センサ８０第１のサーミスタ８２第２のサーミスタ８４第３のサーミスタ８６制御装置８８Ａ第１のヒータドライバ８８Ｂ第２のヒータドライバ８８Ｃ第３のヒータドライバＥＢエンドレスベルトＧＥ出力ギヤＳ未定着シート

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年８月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１３

【補正方法】削除

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１４

【補正方法】削除

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定着ロールと、この定着ロールに所定の圧
力で転接する加圧ロールとを備え、未定着トナーが表面
上に担持されたシートが、前記定着ロール及び加圧ロー
ルの転接部を一方向に沿って通過することにより、前記
未定着トナーを前記シート上に定着させる定着装置にお
いて、前記定着ロールの、前記加圧ロールが配設される側とは
反対側に隣接して配設され、内部に第１の発熱手段が配
設された加熱ロールと、この加熱ロールと前記定着ロールとにエンドレスに掛け
渡され、少なくとも前記第１の発熱手段からの熱伝達を
受けて前記転接部を通過する前記シート上の未定着トナ
ーを加熱する熱伝達ベルトと、前記加圧ロールに内蔵された第２の発熱手段と、待機状態において、前記第１及び第２の発熱手段を起動
させ、通紙状態において、前記第１の発熱手段を起動さ
せると共に、シートが大サイズである場合にのみ第２の
発熱手段を起動させる制御手段とを具備することを特徴
とする定着装置。
【請求項２】定着ロールと、この定着ロールに転接する
ように付勢される加圧ロールとを備え、未定着トナーが
表面上に担持されたシートが、前記定着ロール及び加圧
ロールの転接部を一方向に沿って通過することにより、
前記未定着トナーを前記シート上に定着させる定着装置
において、前記定着ロールの、前記加圧ロールが配設される側とは
反対側に隣接して配設され、内部に第１の発熱手段が配
設された加熱ロールと、この加熱ロールと前記定着ロールとにエンドレスに掛け
渡され、少なくとも前記第１の発熱手段からの熱伝達を
受けて前記転接部を通過する前記シート上の未定着トナ
ーを加熱する熱伝達ベルトと、前記加圧ロールに内蔵された第２の発熱手段と、シートのサイズを判別する判別手段と、待機状態において、前記第１及び第２の発熱手段を起動
させ、通紙状態において、前記第１の発熱手段を起動さ
せるが、前記判別手段でシートのサイズが大サイズであ
ると判別された場合に前記第２の発熱手段を起動させ、
前記判別手段でシートのサイズが小サイズであると判別
された場合に前記第２の発熱手段を起動させない制御手
段とを具備することを特徴とする定着装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記加熱ロールの表面温度を検出する第１の検出手段
と、前記定着ロールの表面温度を検出する第２の検出手
段と、前記加圧ロールの表面温度を検出する第３の検出
手段とを更に備え、前記待機状態においては、前記第１の検出手段の検出結
果に基づき、前記第１の発熱手段を制御すると共に、前
記第３の検出手段の検出結果に基づき、前記第２の発熱
手段を制御し、前記通紙状態においては、前記第２の検
出手段の検出結果に基づき、前記第１の発熱手段を制御
することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装
置。
【請求項４】待機状態か通紙状態かを判別する判別手段
を更に具備し、この判別手段は、通紙指令が来ている状態において通紙
状態と判別し、通紙指令が来ていない状態において待機
状態と判別することを特徴とする請求項１乃至３の何れ
か１項に記載の定着装置。