JPH1152768A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱定着ロールを外部加熱手段により外側か
ら効率よく加熱し、記録シート等の接触による定着ロー
ルの温度低下を極力防止することができる定着装置を提
供する。 【解決手段】 加熱定着ロール（１）の外周面を外側か
ら加熱する外部加熱ロール（４）として、加熱定着ロー
ル（１）の外周面に接触して周回する、多数の微細貫通
孔（４４）が設けられた無端状の金属ベルト（４０）
と、この金属ベルト（４０）の内側に配設されるハロゲ
ンランプ（４１）とで構成されるものを使用した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー、ファクシミリ等やそれらの複合機等に代表される各
種の画像形成装置に使用される定着装置に係り、詳しく
は、未定着トナー像を記録シートに定着させるための加
熱定着回転体の外周面を外側から加熱する外部加熱手段
を備えたタイプの定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機やプリンターにおいて電
子写真プロセス等により感光体上に形成するトナー像を
記録シートに転写した後に定着させるための定着装置と
しては、図６に示すように、加熱ヒータａが内蔵された
加熱ロールｂとこの加熱ロールａに圧接する加圧ロール
ｃとを備え、加熱ロールｂを加熱ヒータａにより所定の
定着温度になるまで加熱し、その加熱ロールｂと加圧ロ
ールｃとの圧接部（ニップ部）にトナー像ｄが転写され
た記録シートｅを挿通させることにより、トナーを加熱
加圧して記録シートｅに定着するものが主に使用されて
いる。図中のｆは加熱ロールｂの外周面に離型剤オイル
を塗布するための塗布ロール等を備えた離型剤供給装置
である。

【０００３】そして、このような加熱加圧方式の定着装
置においては、定着時に未定着トナー像を担持した記録
シートｅを通過させることにより、加熱ロールｂの熱が
その記録シートｅ側に奪われるため、加熱ロールｂの表
面温度が急激に低下して定着に必要な温度を保てなくな
るという課題がある。特に、定着動作が連続して行われ
る場合には、温度低下した加熱ロールｂは記録シートｅ
の連続通過により次々と熱が奪われるため、加熱ヒータ
ａによる加熱を継続しても十分に回復しない傾向が強く
なる。また、定着ロールｂは離型剤供給装置ｆの接触部
材（塗布ロールなど）によってもそのロール表面の熱が
奪われてしまい、定着に必要な温度に保ちにくいという
課題もある。このため、近年では、加熱ロールｂをその
ロール外周面側からも加熱する外部加熱手段ｇを設け
（図６参照）、加熱ロールｂの温度低下を防止するよう
にした定着装置が種々提案されている。

【０００４】例えば、特開昭５４−６６１４５号公報に
おいては、加熱定着ロールの外側に赤外線ヒータを設
け、この赤外線ヒータにより定着ロール表面を直接加熱
する構成の定着装置が示されている。しかし、この定着
装置では、万が一、定着後の記録シートが定着ロールか
ら正常に剥離されず赤外線ヒータに触れるようにして紙
詰まり（ジャム）を起こした場合、その記録シートが発
火する危険性にさらされるおそれがある。

【０００５】一方、特開平１−３１６７７６号公報にお
いては、図６に示すように加熱定着ロール０２の外周面
に接触して回転するガラス円筒体ｈと、このガラス円筒
体ｈの内部に配設される赤外線ヒータｉとからなる加熱
ロールｇを設けた定着装置が示されている。この定着装
置の場合には、赤外線ヒータｉがガラス円筒体ｈの内部
にあるため前記した従来装置のような発火の危険性はな
くなるが、その反面、赤外線ヒータｉからの輻射線がガ
ラス円筒体ｈにある程度遮られるため加熱定着ロールｂ
を加熱する効率が悪くなり、特に、温度低下した加熱定
着ロールｂを短時間で立ち上げるには不利となる。しか
も、このようなガラス円筒体ｈを定着ロールｉに加熱圧
接しているため、その定着ロールｂに付着するトナーや
紙粉等をガラス円筒体ｈにより定着ロールｂ側に押し付
けることになり、その結果、そのトナー等を除去するこ
とが困難となり、ひいては定着画質にも悪影響を及ぼす
おそれがある。

【０００６】また、従来においては、複写機やプリンタ
ー等の高速化や小型化に伴い、例えば、前記した従来装
置における加圧ロールｃに代えて、図７に示すように加
熱定着ロールｂに圧接されて回転する無端状のベルトｊ
を設け、その無端状ベルトｊと定着ロールｂとの間に記
録シートｅを挿通させて未定着トナー像ｄの定着を行
う、いわゆるベルトニップ方式の定着装置も提案されて
いる（特開平５−１５０６７９号公報）。図中のｋ₁ 〜
ｋ₃ は無端状ベルトｊの支持ロールである。

【０００７】この提案の定着装置は、加圧ロールｃを用
いる定着装置と比較すると、加熱定着ロールｂと無端状
ベルトｊとの接触領域ｍが広くなるため、記録シートｅ
を定着ロールｂに接触させて加熱する時間が長くなり、
この結果、記録シートｅの搬送速度を大きくしても記録
シートを十分に加熱することができ、装置の高速化に十
分に対応することができる。また、無端状ベルトでは加
圧ロールの場合に使用される大がかりな加圧機構等が不
要となるため、装置の小型化にも十分に対応することが
できる。

【０００８】しかしながら、このベルトニップ方式を採
用した定着装置は、特に装置の立ち上げ前や長時間放置
した時には無端状ベルトｊが放熱により冷えているた
め、この時期に加熱定着ロールｂを起動さると定着ロー
ルｂの熱が無端状ベルトｊに奪われてしまい、そのため
ロール表面の温度が急激に低下して定着に必要な温度が
得られないという特有の問題がある。このような問題を
解決するため、定着ロールの温度低下を予測し、あらか
じめ定着ロールを定着に必要な温度よりも高温に保つよ
うに加熱制御する方法がある。しかし、この方法を採用
した場合には、加熱定着ロールをその待機中において高
温に保つことになるため、定着ロールの熱劣化が早くな
ったり、装置内部が必要以上に温度上昇してエネルギー
ロスが大きくなるという不具合がある。

【０００９】さらに、従来の定着装置においては、図８
に示すように、加熱定着ロールｂを通過する際のシート
通過幅（搬送幅）ｗが広めの記録シートｅ１の定着を行
った後、その通過幅ｗが狭めの記録シートｅ２の定着を
行う場合、その記録シートｅ２が通過しない定着ロール
ｂの非通過領域ｒが前記した外部加熱手段ｇにより必要
以上に加熱されて温度上昇するため、定着ロールｂの熱
劣化が早まってしまうという問題がある。また、通過幅
ｗの狭い記録シートｅ２を通過させて定着を行った直後
に通過幅ｗの広い記録シートｅ１を通過させて定着を行
う場合には、記録シートｅ２の非通過領域ｒにおいて記
録シートｅ１上のトナーが定着ロールｂ側に転移してし
まう、いわゆるトナーオフセット等の障害が発生する。
このような問題は、前記した加圧ロールｃ、無端状ベル
トｊの違いにかかわらず同様にして起こり得る。

【００１０】この問題を解決するため、使用する記録シ
ートｅの通過幅ｗに応じた長さ（幅）からなる複数の赤
外線ヒータを加熱定着ロールｂの外側に併設し、その通
過幅ｗに応じて所定のヒータを動作させる方法も考えら
れるが、この場合には、その通過幅ｗに応じた赤外線ヒ
ータを複数個設けなければならず、装置の小型化の妨げ
となったり、コストアップを招くという問題がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の各問題点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、定着ロール等の加熱定着回転体を外部
加熱手段により外側から効率よく加熱することができ、
記録シート等の接触による加熱定着回転体の温度低下を
極力防止することができる定着装置を提供することにあ
る。

【００１２】また、他の目的は、定着加熱回転体の外周
面に付着するトナー等の不要物を外部加熱手段によって
容易かつ確実に除去することができる定着装置を提供す
ることにある。

【００１３】さらに、他の目的は、シート通過幅が異な
る記録シートの定着を行う場合であっても、加熱定着回
転体のシート非通過領域における過剰加熱により発生す
るその定着回転体の熱劣化やトナーオフセットを簡便に
防止することができる定着装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の定
着装置は、未定着トナー像が担持されている記録シート
の面を外周面に圧接させるように通過させて定着を行う
加熱定着回転体と、この加熱定着回転体の外周面を外側
から加熱する外部加熱手段とを有する定着装置におい
て、前記外部加熱手段が、加熱定着回転体の外周面に接
触して周回する、多数の微細貫通孔が設けられた無端状
の金属ベルトと、この金属ベルトの内側に配設される加
熱源とで構成されているものである。

【００１５】この装置によれば、金属ベルトの内側に配
設される加熱源から発せられる熱線（輻射線）が金属ベ
ルトを加熱してその金属ベルトを介して加熱定着回転体
を間接的に加熱することに加えて、その熱線が微細貫通
孔を通して加熱定着回転体の外周面に直接到達してその
定着ロールを直接的に加熱することになる。これによ
り、加熱定着回転体はその外側から効率よく加熱され
る。

【００１６】請求項２に係る発明の定着装置は、請求項
１に係る発明の装置において、金属ベルトが、加熱定着
回転体の外周面に接触して連れ回るように回転自在に取
り付けられているものである。

【００１７】この装置によれば、金属ベルトが従動回転
することにより、金属ベルトが加熱定着回転体よりもご
く僅か遅く回転して、金属ベルトと加熱定着回転体との
間に速度差が発生する結果、加熱定着回転体の外周面に
付着するトナー等の不要物が金属ベルトの表面及び微細
貫通孔により掻き落とされて捕獲（回収）される。

【００１８】請求項３に係る発明の定着装置は、請求項
１に係る発明の装置において、金属ベルトの外周面に付
着するトナー等の不要物を除去するためのクリーニング
手段が設けられているものである。

【００１９】この装置によれば、金属ベルトの微細貫通
孔により捕獲された不要物がクリーニング手段により除
去され、加熱定着回転体に再転移することはない。ま
た、金属ベルトの微細貫通孔は不要物が堆積して塞がる
おそれもないため、その微細貫通孔を通しての前記した
加熱作用が継続して得られる。

【００２０】請求項４に係る発明の定着装置は、請求項
１に係る発明の装置において、加熱定着回転体を通過す
る記録シートの通過幅に応じて移動し、金属ベルトと加
熱源との間に介在する遮熱部材が設けられているもので
ある。

【００２１】この装置によれば、遮熱部材を、記録シー
トが通過しない加熱定着回転体の非通過領域に対応する
ように移動させて金属ベルトと加熱源との間に介在させ
ることにより、その非通過領域に対する加熱源からの熱
は殆ど伝わらなくなる結果、その非通過領域が過剰に加
熱されることはない。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の態様について説明する。

【００２３】図１は、本発明の一実施態様例に係る定着
装置を示すものであり、この定着装置は、例えば、図示
しない複写機、プリンター等のような画像形成装置に組
み込まれて使用されるものである。図中において、符号
１は加熱定着回転体としての加熱定着ロール、２は離型
剤供給装置、３は無端状ベルト、４は外部加熱手段とし
ての外部加熱ロール、５は記録紙等の記録シート、５ａ
は画像形成装置から転写される未定着トナー像をそれぞ
れ示す。

【００２４】まず、加熱定着ロール１は、アルミニウム
等の熱伝導率の高い金属で形成された円筒状の芯金１１
上に、ＨＶＴ（High Temperature Vuianization)シリコ
ーンゴム等からなる耐熱性弾性体層１２と、ＲＴＶ（Ro
om Temperature Vuianization)シリコーンゴム等からな
る表面層１３とをこの順に積層したロール構造からなる
ものである。また、その芯金１１の円筒内部には、加熱
定着ロール１の表面を加熱するためのハロゲンランプ１
４が配設されている。さらに、加熱定着ロール１の表面
には、そのロールの表面温度を計測する温度センサ１５
が配置されている。

【００２５】そして、この加熱定着ロール１は、図示し
ない支持機構により支持されつつ図示しない駆動装置に
より図中の矢印方向に所定の速度で回転するようになっ
ているとともに、温度センサ１５の検出信号に基づいて
図示しない温度コントローラが作動してハロゲンランプ
１４の点灯を制御することによりロールの表面温度が所
定の温度に保たれるようになっている。

【００２６】また、加熱定着ロール１の表面には、離型
剤供給装置２によりトナーオフセット防止等のための離
型剤であるシリコンオイル２０が均一に塗布されるよう
になっている。この例における離型剤供給装置２は、シ
リコンオイル２０を溜めるオイル溜めタンク２１と、こ
のタンク２１内のオイル２０を毛細管現象により上方に
吸い上げて移動させる吸い上げ部材２２と、この吸い上
げ部材２２からオイルが受け渡されるように、その部材
２２に接触して矢印方向に回転する供給ロール２３と、
この供給ロール２３表面に付着したオイルを一定の量
（厚さ）に調整するためのブレード２４と、供給ロール
２３にて供給されるオイルが受け渡されるとともにその
オイルを加熱定着ロール１に塗布するように、供給ロー
ル２３及び加熱定着ロール１に接触して矢印方向に回転
する塗布ロール２５とで構成されている。

【００２７】無端状ベルト３は、合成樹脂フィルム等に
より形成されるものであり、加熱定着ロール１の外周面
に接触して従動回転するように複数のロール３０，３
１，３２，３３に掛け回された状態で設置されている。
この複数のロールのうちでロール３０は、圧縮コイルス
プリング３４により加熱定着ロール１にむけて付勢され
ている圧力ロールである。また、ロール３１は無端状ベ
ルト３を加熱定着ロール１に圧接させるための圧力補助
ロールである。そして、このベルト３は、特に圧力ロー
ル３０と圧力補助ロール３１とにより加熱定着ロール１
の外周面に巻きつくような状態で圧接されており、この
圧接されているベルト３と定着ロール１との間が記録シ
ート５を通過させるニップ部（ベルトニップ部）として
機能するようになっている。

【００２８】外部加熱ロール４は、加熱定着ロール１を
外側から加熱するためのものであり、その定着ロール１
の外周面に接触して回転する無端状の金属ベルト４０
と、加熱用のハロゲンランプ４１と、クリーニング部材
４２と、熱反射板４３とでその主要部が構成されてい
る。

【００２９】金属ベルト４０は、図２に示すように、多
数の微細貫通孔４４が均一に分布するように設けられた
金属のベルトである。例えば、厚さ０．１ｍｍ程度のス
テンレス鋼板に孔径０．２〜１ｍｍの貫通孔４４を均一
に穿設することにより形成される。この金属ベルト４０
の表面全体は凹凸のない平滑な面である。また、この金
属ベルト４０の内周面は、加熱効率を高める観点から黒
色に着色処理されている。なお、微細貫通孔４４の寸
法、形状、数等については図示のものに限定されず適宜
設定される。

【００３０】そして、金属ベルト４０は、図２に示すよ
うに、その両端部が２つのベルト受け部材４５により回
転自在に支持されて、その加熱有効面が加熱定着ロール
１の外周面に圧接されるように取り付けられている。こ
のベルト４０を支持するベルト受け部材４５は、金属ベ
ルト４０の全体が円筒状に保形された状態で摺接回転で
きるようにベルト端部の内周面を支持する円筒状の摺接
部４５ａと、その摺接部４５で摺接回転する金属ベルト
端部の位置を規制する段差のある支持部４５ｂとを有し
た構造からなるものであり、例えば、耐熱性の合成樹脂
にて形成される。そして、この部材４５は、その摺接部
４５に金属ベルト４０の端部をそれぞれ差し込んだ状態
で、その支持部４５ｂが加圧スプリング４６により加熱
定着ロール１に向けて付勢されるように支持されてい
る。これにより、金属ベルト４０は、ベルト受け部材４
５によって円筒状に保形された形態で加熱定着ロール１
の外周面に圧接されるため、回転する定着ロール１の回
転移動に伴って連れ回る、即ち従動回転するようになっ
ている。

【００３１】ハロゲンランプ４１は、図２に示すよう
に、金属ベルト４０の内部中央に位置するように前記し
たベルト受け部材４５に支持されており、図示しない温
度コントローラと接続されてその点灯が適宜制御される
ようになっている。クリーニング部材４２は、アラミド
繊維等から形成される耐熱フェルトによって構成された
ものであり、従動回転する金属ベルト４０の外周面に接
触するように配設されている。熱反射板４３は、アルミ
ニウム板、ステンレス板等を金属ロール４０の上部側の
半周面領域を覆うような半円筒形状に成形加工したもの
であり、金属ロール４０の上方側（定着ロール１とは反
対側）に配設されている。

【００３２】そして、この外部加熱ロール４（実際はハ
ロゲンランプ４１）は、通常、定着動作実行中に動作し
て加熱定着ロール１を加熱するように設定されており、
その定着ロール１の表面温度を計測する温度センサ１５
の検知信号により定着ロール１の表面温度が所定温度に
保たれるように図示しない温度コントローラによって点
滅制御されるようになっている。

【００３３】次に、この定着装置の動作について説明す
る。

【００３４】まず、この定着装置が装着されている画像
形成装置全体の電源が投入されると、加熱定着ロール１
を所定の設定温度まで加熱して立ち上げるため、その定
着ロール１の内部に設けられたハロゲンランプ１４が点
灯される。定着ロール１の表面温度は温度センサ１５の
検知信号に基づいて図示しない温度コントローラによっ
て監視されており、その表面温度が設定温度に達した以
降はハロゲンランプ１４が点滅制御されて一定の温度に
保たれるようになっている。

【００３５】定着ロール１が所定の設定温度になると、
画像形成動作（コピー動作やプリント動作など）の開始
信号の受け付けが可能となる。その動作開始信号が受け
付けられると、図示しない画像形成装置によって記録シ
ート５上にトナー像５ａが転写形成され、その記録シー
ト５が定着装置に搬送されてくる。この画像形成動作の
開始と同期して、加熱定着ロール１が回転し始めると同
時に、外部加熱ロール４におけるハロゲンランプ４１が
点灯する。このとき無端状ベルト３と外部加熱ロール４
の金属ベルト４０も、定着ロール１の回転開始とともに
従動回転し始める。さらに、このときの定着ロール１の
表面には、離型剤供給装置２により離型剤が塗布され
る。

【００３６】そして、トナー像５ａが担持された記録シ
ート５は、回転する加熱定着ロール１と無端状ベルト３
との間（ベルトニップ部）に搬入されて通過する。この
ベルトニップ部を通過することにより、そのニップ部に
作用する加圧力と加熱定着ロール１からの熱とにより未
定着のトナーが記録シート５上に定着される。定着処理
後の記録シート５は、圧力ロール３０による圧接されて
弾性変形する定着ロール１の弾性体層１２の領域を通過
した後に、剥離装置を使用しなくとも定着ロール１の表
面から自然に剥離されて（いわゆるセルフストリッピン
グされて）後工程へ排出される。

【００３７】さて、このような定着動作が実行される場
合、加熱定着ロール１は、所定の設定温度に加熱された
状態で保持されているが、定着動作が開始されて回転し
始めると、まず、その定着ロールに接触して配設されて
いる無端状ベルト３をはじめ、圧力ロール３０、圧力補
助ロール３１、離型剤供給装置１の塗布ロール２５によ
ってロール表面の熱が奪われてそのロール表面温度が急
激に低下する。また、定着のための記録シート５がベル
トニップ部を通過すると、そのシートによってもロール
表面の熱が奪われてそのロール表面温度が急激に低下す
る。この際、定着ロール１はその表面温度の低下が温度
センサ１５によって検知されてハロゲンランプ１４によ
り加熱されるが、定着ロール１の熱容量が大きく、しか
も弾性体層１２の熱伝導率が低いため、そのハロゲンラ
ンプ１４による熱がロール表面に達するまで時間がかか
る。これによって、上記したような表面温度の低下が避
けられない状況にある。

【００３８】しかし、この定着装置の場合には、定着動
作が開始されると同時に、加熱定着ロール１は外部加熱
ロール４によって外側から加熱されるようになってい
る。しかも、この外部加熱ロール４による加熱は、図３
に示すように、ハロゲンランプ４１から発せられる熱線
（輻射線）Ｈが金属ベルト４０の本体を加熱し、その加
熱された金属ベルト４０から定着ロール１の表面に伝わ
る熱Ｆにより間接的に行われるとともに、その熱線Ｈが
金属ベルト４０に設けられた多数の微細貫通孔４４を通
して定着ロール１の外周面に直接到達することにより直
接的に行われる。また、この際、金属ロール４０の上部
から放散される熱（Ｈ，Ｆ）が熱反射板４３により反射
されて金属ロール４０をある程度加熱保温するため、こ
れによっても定着ロール１は金属ロール４０を介して加
熱される。

【００３９】このように、定着ロール１は外部加熱ロー
ル４によってその外側からきわめて効率よく加熱される
のである。従って、定着ロール１の表面の熱が前述のよ
うな要因によって奪われたとしても、そのロール表面を
効率よく加熱して損失した熱量を素早く補うことがで
き、この結果、定着ロール１の表面温度の急激な低下を
防止することできる。これにより、定着ロール１は定着
に必要な温度に常に保持されるため、適切な定着温度で
の定着を安定して行うことが可能になる。

【００４０】また、このような定着動作が実行される場
合、加熱定着ロール１の表面には記録シート５等からの
トナーや紙粉等が転移して付着し、その定着ロール１の
表面が汚れることがある。

【００４１】しかし、外部加熱ロール４は、多数の微細
貫通孔を設けた金属ベルト４０を加熱定着ロール１の外
周面に接触させて従動回転させているため、その金属ベ
ルト４０が定着ロール１の周速に対して少し遅く回転
し、金属ベルト４０と定着ロール１２との間に速度差が
発生する。この結果、加熱定着ロール１の表面に付着す
るトナー等の不要物が金属ベルト４０の表面や微細貫通
孔４４によって確実に掻き落とされて金属ベルト４０側
に捕獲される。これにより、外部加熱ロール４の表面は
常に清浄な状態に保たれる。この金属ベルト４０による
クリーニング効果は、貫通孔のない単なる平滑面の円筒
体を使用した従来の外部加熱ロールよるクリーニング効
果よりも一層優れたものである。

【００４２】そして、この金属ベルト４０の表面に付着
したトナー等の不要物は、クリーニング部材４２である
フェルトによって除去される。これにより、その不要物
が金属ベルト４０の表面や微細貫通孔４４に堆積するこ
とはなくなるため、金属ベルト４０のクリーニング効果
や加熱効果が低下することもない。

【００４３】すべての定着動作が終了すると、加熱定着
ロール１の回転が止まり、その結果、外部加熱ロール４
の金属ベルト４０も回転が止まり、同時に、そのハロゲ
ンランプ４１が消灯する。これ以後、加熱定着ロール１
は、内部のハロゲンランプ１４のみによって所定の温度
に保たれるように加熱される。なお、この定着装置の場
合には、前述したように加熱定着ロール１が外部加熱ロ
ール４によって効率よく加熱されるため、従来装置のよ
うに再起動時における温度低下を見越してあらかじめ定
着ロール１の表面温度を定着可能温度よりも高めに設定
しておく必要はない。

【００４４】図４は、本発明の他の実施態様例に係る定
着装置を示すものである。この定着装置は、外部加熱ロ
ール４に遮熱部材６を追加して設けた以外は前記した態
様例の定着装置と同じ構成からなるものである。

【００４５】図示の遮熱部材６は、ステンレス製の円筒
パイプからなるものであり、その一端部が金属ベルト４
０内に挿入されて金属ベルト４０とハロゲンランプ４１
との間に介在するようにベルト受け部材４５にスライド
挿通自在に支持されているとともに、移動駆動装置７に
よって加熱ロール４の軸方向（矢印Ａ，Ｂ方向）に所定
量だけ移動されるようになっている。移動駆動装置７
は、例えば、位置決めモータやそのモータの駆動力によ
り遮熱部材６を移動させるための移動機構などを備えた
ものであり、駆動コントローラ８により制御される。駆
動コントローラ８は、画像形成装置本体の中央制御部か
ら入力される記録シートの送り方向の幅（これは加熱定
着ロール１における記録シート５のシート通過幅Ｗに相
当する）に関する情報信号Ｓの基づいて移動駆動装置７
（位置決めモータ）を駆動させるものである。

【００４６】この例では、加熱定着ロール１の記録シー
ト５が通過しない領域、即ちシート非通過領域Ｒに遮熱
部材６が存在するように制御設定されている。具体的に
は、シート通過幅Ｗが最大（Ｗ₀ ）である記録シート５
の定着を行う場合には、定着ロール１の端部位置Ｅから
その記録シートの通過端部位置Ｐ₀ までのロール領域が
非通過領域Ｒ₀ になるため、遮熱部材６の先端部６ａが
シート通過端部位置Ｐ ₀ に位置するように移動駆動装置
７によって移動させられる。また、シート通過幅Ｗが少
し小さめ（Ｗ₁ ）の記録シート５の定着を行う場合に
は、定着ロール１の端部位置Ｅからその記録シートの通
過端部位置Ｐ₁ までのロール領域が非通過領域Ｒ₁ にな
るため、遮熱部材６の先端部６ａがシート通過端部位置
Ｐ₁ に位置するように移動駆動装置７によって移動させ
られる。

【００４７】次に、このような遮熱部材６を設けた外部
加熱ロール４を備えた定着装置の主な動作について説明
する。

【００４８】画像形成動作の開始信号が受け付けられる
と、その画像形成ジョブにおいて使用されて搬送される
記録シート５の送り方向の幅に関する情報（シート通過
幅Ｗ）が駆動コントローラ８に送られる。そして、駆動
コントローラ８は、その記録シート５がベルトニップ部
に進入する前に、その送り方向の幅情報（Ｗ）に基づい
て移動駆動装置７を駆動させて遮熱部材６をシート非通
過領域Ｒに合致させるように所定量移動させる。

【００４９】これにより、加熱定着ロール１におけるシ
ート非通過領域Ｒは、遮熱部材６が存在するため、図５
に示すように、ハロゲンランプ４１からの熱線Ｈは遮熱
部材６に遮断されて金属ベルト４０に殆ど到達しないた
め、加熱されない。この結果、加熱定着ロール１のシー
ト非通過領域Ｒは、定着時に通過する記録シート５によ
ってロールの熱が奪われないため、この状態で更に外部
加熱ロール４により加熱され続けると過剰加熱状態にな
ってしまうが、この定着装置によれば、このように過剰
加熱されることはない。なお、遮熱部材６が存在しない
加熱定着ロール１のシート通過領域については、前記し
たような原理により加熱される。

【００５０】従って、この定着装置の場合には、加熱定
着ロール１のシート非通過領域Ｒが、外部加熱ロール４
によって加熱されることがないため、従来装置のよう
に、シート非通過領域Ｒの過剰加熱による定着ロールの
熱劣化が早まったり、或いは、シート通過幅Ｗの狭い記
録シートの定着動作後にシート通過幅Ｗの広い記録シー
トの定着動作を行う場合に、その両シート間のシート非
通過領域Ｒ₃ （図４）においてトナーオフセット現象が
発生するという問題が解消される。

【００５１】なお、前記した各実施態様例では、無端状
ベルト３を使用した定着装置を例示したが、本発明は、
無端状ベルト３に代えて加圧ロールを使用した定着装置
にも同様に適用することが可能であり、その場合にも同
様の効果が得られる。

【００５２】また、外部加熱ロール４における金属ベル
ト４０をロール形態にして回転させる場合について例示
したが、金属ベルト４０の定着ロール１との接触領域を
増やすため、偏平させた形態にして定着ロール１の外周
面に接触させるように構成してもよい。この場合は、ベ
ルト受け部材４５の摺接部４５ａを偏平した楕円等の形
状に形成し、その摺接部４５ａに金属ベルト４０の端部
を差し込んで摺接回転させるように構成すればよい。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、外部加熱手段が、多数の微細貫通孔が設け
られた無端状の金属ベルトとその内部に配設した加熱源
とで構成されるものを使用しているので、加熱定着回転
体の外周面を外側からきわめて効率よく加熱することが
できる。このため、記録シート等の接触による加熱定着
回転体の温度低下を極力防止することができる。また、
記録シート等の接触による加熱定着回転体の表面温度低
下を考慮して、あらかじめ加熱定着回転体を高い温度に
加熱しておく必要がなく、しかも、その高温加熱による
加熱定着回転体の熱劣化の発生を防止することもでき
る。

【００５４】また、請求項２に係る発明によれば、金属
ベルトが加熱定着回転体の外周面に接触して連れ回るよ
うに回転自在に取り付けているため、金属ベルトが定着
加熱回転体よりも僅かに遅れて回転する結果、その定着
加熱回転体の外周面に付着するトナー等の不要物を外部
加熱手段によって容易かつ確実に除去することができ
る。さらに、請求項３に係る発明のように、金属ベルト
の外周面に付着するトナー等の不要物を除去するための
クリーニング手段を設けた場合には、金属ベルトの微細
貫通孔が不要物により塞がるおそれがないため、その微
細貫通孔を通しての良好な加熱作用が継続して得られ
る。

【００５５】さらに、請求項４に係る発明によれば、外
部加熱手段には、加熱定着回転体を通過する記録シート
の通過幅に応じて移動し、金属ベルトと加熱源との間に
介在する遮熱部材が設けられているので、加熱定着回転
体のシート非通過領域における過剰加熱により発生する
その定着回転体の熱劣化やトナーオフセットを、装置の
大型化や大幅なコスト上昇を招くことなく、簡便に防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施態様例に係る定着装置の主要
部の構成を示す概略図である。

【図２】 外部加熱ロールの構成を示す一部断面説明図
である。

【図３】 図２の外部加熱ロールによる加熱の原理を示
す説明図である。

【図４】 外部加熱ロールの他の構成例を示す一部断面
説明図である。

【図５】 図４の外部加熱ロールによる加熱の原理を示
す説明図である。

【図６】 従来の外部加熱手段を備えた定着装置を示す
概略図である。

【図７】 従来のベルトニップ方式の定着装置を示す概
略図である。

【図８】 加熱定着ロールにおけるシート非通過領域を
説明するための説明図である。

【符号の説明】

１…加熱定着ロール、４…外部加熱ロール、５…記録シ
ート、５ａ…未定着トナー像、６…遮熱部材、４０…金
属ベルト、４１…ハロゲンランプ、４２…クリーニング
部材、４４…微細貫通孔、４５…ベルト受け部材、Ｗ…
シート通過幅、Ｒ…シート非通過領域。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 未定着トナー像が担持されている記録シ
   ートの面を外周面に圧接させるように通過させて定着を
   行う加熱定着回転体と、この加熱定着回転体の外周面を
   外側から加熱する外部加熱手段とを有する定着装置にお
   いて、 前記外部加熱手段が、加熱定着回転体の外周面に接触し
   て周回する、多数の微細貫通孔が設けられた無端状の金
   属ベルトと、この金属ベルトの内側に配設される加熱源
   とで構成されていることを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 前記金属ベルトが、加熱定着回転体の外
   周面に接触して連れ回るように回転自在に取り付けられ
   ていることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 【請求項３】 前記金属ベルトの外周面に付着するトナ
   ー等の不要物を除去するためのクリーニング手段が設け
   られていることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
4. 【請求項４】 前記加熱定着回転体を通過する記録シー
   トの通過幅に応じて移動し、金属ベルトと加熱源との間
   に介在する遮熱部材が設けられていることを特徴とする
   請求項１記載の定着装置。