JP2002031975A

JP2002031975A - 定着装置および画像形成装置

Info

Publication number: JP2002031975A
Application number: JP2000214851A
Authority: JP
Inventors: Shinobu Kishi; 岸　　忍; Hiroyuki Watanabe; 裕之渡辺; Yuji Tamura; 祐二田村; Yoshifumi Sasamoto; 能史笹本; Takatami Soma; 宇民相馬
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2000-07-14
Filing date: 2000-07-14
Publication date: 2002-01-31

Abstract

(57)【要約】【課題】加熱ローラについて、所要の加熱を高い効率
で、かつその長さ方向に制御された温度分布で行うこと
ができると共に、加熱ローラの温度制御を正確に行うこ
とができる定着装置および画像形成装置を提供するこ
と。【解決手段】定着装置は、内部にカーボンヒータラン
プを有する加熱ローラを備えてなり、当該カーボンヒー
タランプの発熱体は、少なくとも１つの平坦な熱放射面
を有するカーボン材よりなる。また、カーボンヒータラ
ンプは、その長尺な発熱体が、加熱ローラの長さ方向に
伸びる状態で、当該長さ方向に伸びる軸を中心とする回
動角度が調節自在な取付部材により保持されている。さ
らに、発熱体は、その長さ方向における発熱量が端部と
中央部とで異なる。また、発熱体の他の熱放射面の正面
に対向する位置に温度検出素子が設けられている。画像
形成装置は、以上のような定着装置を備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、定着装置および画
像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真方式による画像形成装
置においては、転写紙などの記録材に未定着トナー像を
定着させるために、内部にハロゲンランプよりなるヒー
タランプ（以下、「ハロゲンヒータランプ」という。）
が設けられた加熱ローラと、この加熱ローラに圧着され
るよう配置された加圧ローラとを備えてなる定着装置が
広く利用されている。

【０００３】このような定着装置においては、加熱ロー
ラの温度を予め設定された、定着に必要な温度域（以
下、「設定温度域」という。）に維持すると共に、ウォ
ームアップ時間を短縮するために、熱出力の高いハロゲ
ンヒータランプを使用することが必要であり、或る種の
定着装置においては、加熱ローラに複数のハロゲンヒー
タランプが設けられている。そして、加熱ローラのハロ
ゲンヒータランプは、適宜の制御手段により、点灯状態
がオン−オフ制御される構成とされ、これにより、加熱
ローラの温度制御が行われている。

【０００４】しかしながら、上記のような定着装置にお
いては、ハロゲンヒータランプを点灯させた場合に、通
電開始と同時に相当に大きな突入電流が流れ、点灯回路
に大きな電圧変動が起こる結果、ハロゲンヒータランプ
と共通の電源系統に接続された照明機器等にフリッカ
（人間が感じる「ちらつき感」）が生じる、という問題
がある。

【０００５】また、通常、加熱ローラの加熱源として用
いられるハロゲンヒータランプは、その発熱強度分布が
外周面の全放射方向に実質的に均一であり、加熱ローラ
の全体を加熱するものであるので、所要の局所位置のみ
を加熱することができず、結局、十分に高い加熱効率が
得ることができない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に基づいてなされたものであって、その目的は、
加熱ローラについて、所要の加熱を高い効率で行うこと
ができる定着装置および画像形成装置を提供することに
ある。本発明の他の目的は、加熱ローラにおいてその長
さ方向に制御された温度分布を実現することができ、記
録材の幅方向寸法の如何に関わらず、定着処理を十分確
実に行うことができる定着装置および画像形成装置を提
供することにある。本発明の更に他の目的は、加熱ロー
ラの温度状態を正確に検出することができ、従って加熱
ローラの温度制御を正確に行うことができると共に、加
熱ローラが過熱状態となることを確実に防止することの
できる定着装置および画像形成装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の定着装置は、内
部にカーボンヒータランプよりなる加熱源を有する加熱
ローラを備えた定着装置であって、当該加熱源を構成す
るカーボンヒータランプは、その発熱体が少なくとも１
つの平坦な熱放射面を有するカーボン材よりなるもので
あることを特徴とする。

【０００８】本発明の定着装置は、内部にカーボンヒー
タランプよりなる加熱源を有する加熱ローラを備えた定
着装置であって、当該加熱源を構成するカーボンヒータ
ランプは、少なくとも１つの平坦な熱放射面を有するカ
ーボン材よりなる長尺な発熱体が、前記加熱ローラの長
さ方向に伸びる状態で、当該長さ方向に伸びる軸を中心
とする回動角度が調節自在な取付部材により保持されて
いることを特徴とする。この定着装置においては、カー
ボンヒータランプの少なくとも一端部に、発熱体の熱放
射面の正面方向を表示する熱放射面表示部材が設けられ
ており、当該熱放射面表示部材が取付部材により保持さ
れていることが好ましい。また、この定着装置において
は、カーボンヒータランプは、その発熱体の熱放射面の
正面が加熱ローラの定着領域より上流の位置を向くよ
う、傾斜した回動角度で保持されていることが好まし
い。

【０００９】本発明の定着装置は、内部にカーボンヒー
タランプよりなる加熱源を有する加熱ローラを備えた定
着装置であって、当該加熱源を構成するカーボンヒータ
ランプは、少なくとも１つの平坦な熱放射面を有するカ
ーボン材よりなる発熱体を有し、当該発熱体の長さ方向
における発熱量が端部と中央部とで異なるものであるこ
とを特徴とする。

【００１０】上記の定着装置においては、カーボンヒー
タランプにおける発熱体を、その長さ方向における幅寸
法が端部と中央部とで異なるものとすることができ、例
えば発熱体の両方の端部における幅寸法が中央部より大
きいもの、あるいは発熱体の両方の端部における幅寸法
が中央部より小さいものとすることができる。また、カ
ーボンヒータランプにおける発熱体を、その長さ方向に
おける厚みが端部と中央部とで異なるものとすることが
でき、例えば発熱体の両方の端部における厚みが中央部
より大きいもの、あるいは発熱体の両方の端部における
厚みが中央部より小さいものとすることができる。

【００１１】本発明の定着装置は、内部にカーボンヒー
タランプよりなる加熱源を有する加熱ローラを備えた定
着装置であって、当該加熱源を構成するカーボンヒータ
ランプは、少なくとも２つの平坦な熱放射面を有するカ
ーボン材よりなる長尺な発熱体が、前記加熱ローラの長
さ方向に伸びる状態で、当該発熱体における一の熱放射
面の正面が定着領域の上流の位置を向くよう傾斜した回
動角度で保持され、加熱ローラにおける、発熱体の他の
熱放射面の正面に対向する位置に、加熱ローラの温度制
御用の温度検出素子が設けられていることを特徴とす
る。

【００１２】本発明の画像形成装置は、上記の定着装置
を備えてなることを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明の定着装置によれば、発熱体がカーボン
材よりなるカーボンヒータランプを加熱源としているた
め、同等の消費電力のハロゲンヒータランプに比して十
分に大きい熱作用が得られるので、加熱ローラの加熱が
高い効率で行われると共に、カーボンヒータランプは低
温時における抵抗値が大きいので、通電開始時における
突入電流が小さいものとなる。

【００１４】また、カーボンヒータランプにおける発熱
体がその発熱強度分布において高い指向性を示す熱放射
面を有することにより、加熱ローラにおける所要の局所
位置の加熱を高い効率で行うことができ、これにより、
所期の定着を確実に行うことができると共に、短い時間
で定着処理が可能な状態に移行することができる。

【００１５】本発明の画像形成装置によれば、上記の定
着装置を備えていることにより、加熱ローラを高い効率
で加熱することができると共に、通電開始時における突
入電流を小さいものとすることができるので、所期の定
着を確実に行うことができると共に、フリッカの程度を
規定された範囲内に抑制することが容易となる。また、
短い時間で定着処理が可能な状態に移行することができ
るので、ウォームアップ時間を短縮することができる。

【００１６】本発明の定着装置によれば、発熱体の回動
角度が調節自在とされた取付部材によってカーボンヒー
タランプが保持されていることにより、カーボンヒータ
ランプの発熱強度分布において高い指向性を示す方向を
調節して、加熱ローラにおける所要の局所位置を高い効
率で確実に加熱することができ、これにより、所期の定
着を確実に行うことができると共に、短い時間で定着処
理が可能な状態に移行することができる。特に、発熱体
の熱放射面の正面が加熱ローラの定着領域より上流の位
置を向くようカーボンヒータランプが保持されることに
より、高い熱量で加熱された当該定着領域より上流の位
置が、直ちに定着領域に到達することとなるので、定着
領域の温度が常に設定温度域内に維持され、高い効率で
定着処理が実行される。

【００１７】本発明の画像形成装置によれば、上記の定
着装置を備えていることにより、所期の定着を確実に行
うことができると共に、短い時間で定着処理が可能な状
態に移行することができるので、高い動作の信頼性が得
られると共に、ウォームアップ時間が短縮される。

【００１８】本発明の定着装置によれば、カーボンヒー
タランプが長さ方向における発熱量が端部と中央部とで
異なる発熱体を有することにより、加熱ローラがその長
さ方向に対して設定された発熱量分布で加熱されるの
で、加熱ローラの所要の局所位置において長さ方向に所
望の温度分布が得られ、これにより、例えば記録材の幅
方向寸法の如何に関わらず、定着処理が十分確実に行わ
れる。

【００１９】本発明の画像形成装置によれば、上記の定
着装置を備えていることにより、加熱ローラの所要の位
置において、長さ方向に所望の温度分布が得られ、これ
により、例えば記録材の幅方向寸法の如何に関わらず、
定着処理を十分確実に行うことができるので、高い動作
の信頼性が得られる。

【００２０】本発明の定着装置によれば、加熱ローラに
おける、発熱体の他方の熱放射面の正面に対向する位置
に、加熱ローラの温度制御用の温度検出素子が設けられ
ていることにより、カーボンヒータランプによって加熱
されて加熱ローラにおける最も高い温度となる位置の温
度が検出されるので、加熱ローラの温度管理を正確に行
うことができ、また、加熱ローラが過熱状態となること
を確実に防止することができる。

【００２１】本発明の画像形成装置によれば、上記の定
着装置を備えていることにより、加熱ローラの温度管理
を正確に行うことができ、また、加熱ローラが過熱状態
となることを確実に防止することができるので、例えば
待機モードにおいて、発火もしくは発煙、他の機器の損
傷などの弊害が発生することがなく、これにより、高い
動作の信頼性が得られる。ここに、「待機モード」と
は、主電源は投入された状態ではあるが、画像形成が実
行されていない状態をいう。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
ついて詳細に説明する。図１は、本発明の画像形成装置
の構成の主要部の一例を示す説明図、図２は、図１の画
像形成装置における定着装置の一構成例を示す説明用断
面図である。この画像形成装置は、静電荷像が形成され
るドラム状感光体１１と、この感光体１１を帯電させる
ための帯電部１２と、感光体１１に形成された静電荷像
を顕像化してトナー像を形成する現像器１３と、感光体
１１に形成されたトナー像を記録材２５に転写させる転
写部１４と、感光体１１に密着した記録材２５を分離さ
せる分離部１５と、記録材２５の表面に転写された未定
着トナー像を定着させる定着装置２０とを備えてなる。
図１において、１７は搬送機構、１８はクリーニング部
である。

【００２３】定着装置２０は、記録材２５の未定着トナ
ー像が担持された面（図においては、例えば記録材２５
の上面）に接するよう配設された加熱ローラ２１と、こ
れに圧着されるよう設けられた加圧ローラ２２とを備え
てなり、加熱ローラ２１と加圧ローラ２２とにより定着
領域（ニップ部）２３が形成されている。

【００２４】加熱ローラ２１は、例えばフッ素樹脂から
なる被覆層２１１が芯金２１２の表面に形成されてな
る。被覆層２１１を構成するフッ素樹脂としては、例え
ばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）およびＰＦ
Ａ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体）などが挙げられる。芯金２１２
を構成する材料としては特に限定されるものではない
が、アルミニウム、鉄、銅などの金属またはそれらの合
金を挙げることができる。

【００２５】加圧ローラ２２は、弾性体からなる被覆層
２２１が芯金２２２の表面に形成されてなる。被覆層２
２１を構成する弾性体としては特に限定されるものでは
ないが、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどの各種軟質
ゴムおよびスポンジゴムを挙げることができ、例えばＬ
ＴＶ、ＲＴＶ、ＨＴＶなどの耐熱性の良好なシリコーン
ゴムおよびシリコーンスポンジゴムを用いることが好ま
しい。芯金２２２を構成する材料としては特に限定され
るものではないが、アルミニウム、鉄、銅などの金属ま
たはそれらの合金を挙げることができる。

【００２６】加熱ローラ２１の内部には、発熱体３１が
カーボン材よりなるカーボンヒータランプ３０が、加熱
ローラ２１の長さ方向に伸びるよう配置されており、直
接の加熱対象である加熱ローラ２１の外周面の温度が設
定温度域に維持されるよう、図示しない制御手段によ
り、点灯状態がオン−オフ制御される。

【００２７】カーボンヒータランプ３０は、図３に示す
ように、例えば石英ガラスよりなる直管状の封体３２内
に、その管軸に沿って伸びる、細長い帯板状の発熱体３
１が配設されており、発熱体３１の両端部が封体３２の
両端部のそれぞれに設けられた給電部（図示せず）によ
り保持されて給電構造が形成されていると共に、気密に
封止されている。そして、封体３２内には、例えばアル
ゴンガスが封入されている。

【００２８】カーボンヒータランプ３０における発熱体
３１は、２つの平坦な熱放射面３１Ａ、３１Ｂを有する
平板状であって、図４に示すように、発熱体３１の熱放
射面３１Ａ、３１Ｂの幅方向中心の正面方向、すなわち
幅方向中心における垂直方向（図４において上下方向）
に高い発熱強度を有するものである。図４において、３
３は等発熱強度線である。

【００２９】カーボンヒータランプ３０の少なくとも一
端部には、平坦な切欠き面４１Ａを有する円柱状の突出
部４１が形成された熱放射面表示部材４０が一体に設け
られており、この切欠き面４１Ａは、発熱体３１の熱放
射面３１Ａ、３１Ｂと特定の角度関係、例えば平行とな
る状態とされている。そして、この熱放射面表示部材４
０を有するカーボンヒータランプ３０は、定着装置２０
の機枠に設けられた取付部材（図示せず）によって保持
されるが、この取付部材は、カーボンヒータランプ３０
を加熱ローラ２１の長さ方向に伸びる軸を中心とする回
動角度が調節自在なものであり、これにより、カーボン
ヒータランプ３０は、その発熱体３１の熱放射面３１
Ａ、３１Ｂの正面が選ばれた方向に向いた状態で保持さ
れている。

【００３０】例えば、図５に示すように、カーボンヒー
タランプ３０は、発熱体３１の熱放射面３１Ａ、３１Ｂ
の幅方向中心における垂直な平面、すなわち発熱体３１
の幅方向における発熱強度分布において高い発熱強度を
示す高発熱強度方向平面Ｐが、加熱ローラ２１の回転中
心軸Ｏと加圧ローラ２２の回転中心軸（図示せず）の両
方を含む基準平面Ｎに対して、定着領域２３の上流側に
傾斜した状態で、すなわち一方の熱放射面３１Ａの正面
が定着領域２３より上流の位置（以下、「特定の被加熱
部」ともいう。）を向くよう傾斜した回動角度αに調節
された状態で、取付部材（図示せず）に保持されてい
る。

【００３１】カーボンヒータランプ３０における発熱体
３１の高発熱強度方向平面Ｐの基準平面Ｎに対する回動
角度αは、例えば記録材２５の設定搬送速度の大きさに
応じて異なる大きさとされる。具体的には、記録材２５
の設定搬送速度が大きくなるに従って回動角度αが大き
くされ、画像形成指令信号を受けた場合に、加熱ローラ
２１における特定の被加熱部が記録材２５と同期したタ
イミングで定着領域２３に到達する状態が得られる。こ
こに、高発熱強度方向平面Ｐの基準平面Ｎに対する回動
角度αは、例えば０〜９０度であることが好ましく、よ
り好ましくは５〜４５度である。

【００３２】以上の画像形成装置は、次のようにして動
作される。すなわち、電源スイッチが投入されると、ヒ
ータランプ点灯制御回路（図示せず）によりカーボンヒ
ータランプ３０が点灯されて、加熱ローラ２１が加熱さ
れる。既述のように、カーボンヒータランプ３０は、そ
の発熱体３１における熱放射面３１Ａ、３１Ｂの幅方向
中心の正面方向に高い発熱強度を有するものであるか
ら、加熱ローラ２１における特定の被加熱部が高い熱量
で加熱され、加熱ローラ２１が回転することにより、こ
の特定の被加熱部が定着領域２３に到達して、記録材２
５上に形成されたトナー像の定着処理が行われる。

【００３３】上記の定着装置２０によれば、加熱ローラ
２１の加熱源としてカーボンヒータランプ３０を用いる
ことにより、同等の消費電力のハロゲンヒータランプに
比して、十分に大きい熱作用が得られるので、高い効率
で加熱ローラ２１の所要の位置を加熱することができ
る。カーボンヒータランプは、ハロゲンヒータランプよ
り長い波長に放射強度のピークを有し、定着ローラある
いは記録材２５に対してより熱作用の大きい波長領域の
熱線を高い効率で放射するからである。さらに、カーボ
ンヒータランプによれば、ハロゲンヒータランプに比し
て低温時における発熱体３１の抵抗値が大きいので、当
該カーボンヒータランプの点灯に伴う突入電流が小さく
て、大きな電圧変動が生じることがなく、従ってフリッ
カを大きく増大させることはない。

【００３４】そして、カーボンヒータランプ３０におけ
る発熱体３１がその発熱強度分布において高い指向性を
示す熱放射面３１Ａ、３１Ｂを有することにより、加熱
ローラ２１における所要の局所位置の加熱を高い効率で
行うことができ、これにより、所期の定着を確実に行う
ことができると共に、短い時間で定着処理が可能な状態
に移行することができる。

【００３５】そして、発熱体３１の回動角度が調節自在
とされた取付部材によってカーボンヒータランプ３０が
保持されているため、カーボンヒータランプ３０を、熱
放射面表示部材４０の切欠き面４１Ａが対応する方向を
向くよう、回動角度を調節することにより、発熱体３１
の熱放射面３１Ａ、３１Ｂの正面方向が調節される。従
って、加熱ローラ２１における所要の局所位置を高い効
率で確実に加熱する状態を得ることができ、これによ
り、所期の定着を確実に行うことができると共に、短い
時間で定着処理が可能な状態に移行することができる。
特に、発熱体３１の一方の熱放射面３１Ａの正面が加熱
ローラにおける特定の被加熱部を向くよう、カーボンヒ
ータランプ３０が保持されていることによって、定着領
域２３の直前で集中的に加熱された特定の被加熱部が、
直ちに定着領域２３に到達するので、定着領域２３の温
度を常に設定温度域内に維持することができる結果、一
層高い効率で定着処理を行うことができる。

【００３６】以上のような定着装置２０を備えた画像形
成装置によれば、所期の定着を確実に行うことができる
と共に、短い時間で定着処理が可能な状態に移行するこ
とができるので、高い動作の信頼性を得ることができる
と共に、ウォームアップ時間を短縮することができる。

【００３７】本発明の定着装置においては、カーボンヒ
ータランプにおける発熱体を、その長さ方向（搬送され
る記録材２５の幅方向）における発熱量が端部と中央部
とで異なるものとすることができる。

【００３８】図６は、発熱体の長さ方向における発熱量
が端部と中央部とで異なるカーボンヒータランプの一構
成例を、その長さ方向における発熱強度分布と共に示す
説明用平面図である。このカーボンヒータランプ３０に
おける発熱体３１は、その長さ方向における幅寸法が端
部と中央部とで異なり、すなわち発熱体３１の一端部３
５Ａおよび他端部３５Ｂの幅寸法ｗ１がいずれも中央部
３６の幅寸法ｗ２より小さく、比較的に大きい一定の幅
寸法を有する中央領域Ａと、この中央領域Ａに連続す
る、幅寸法が連続的に減少する中間領域Ｂと、この中間
領域Ｂに連続する、比較的に小さい一定の幅寸法を有す
る端部領域Ｃとにより構成されている。図において、３
７は給電部である。

【００３９】この発熱体３１においては、端部領域Ｃの
幅寸法ｗ１が中央領域Ａの幅寸法ｗ２に比して小さく、
抵抗値が大きいため、端部領域Ｃは中央領域Ａに比して
高い発熱量を有するが、給電部３７から熱が逃散するた
めに、カーボンヒータランプ３０が点灯された際の発熱
体３１の発熱量分布は、端部領域Ｃの発熱量が中央領域
Ａより低い状態となっており、例えば端部領域Ｃにおけ
る発熱量が、中央領域Ａにおける発熱量の１００〜１４
０％の大きさとなる状態に設定されている。

【００４０】このような発熱体３１を製造するために
は、例えば切削加工、打ち抜き加工、成型加工などを利
用することができる。

【００４１】このような定着装置によれば、カーボンヒ
ータランプ３０が長さ方向における発熱量が端部と中央
部とで異なる発熱体３１を有することにより、加熱ロー
ラ２１をその長さ方向に対して設定された発熱量分布で
加熱することができるので、加熱ローラ２１の特定の被
加熱部において長さ方向に制御された、所望の温度分布
が得られ、これにより、例えば記録材２５の幅方向寸法
の如何に関わらず、定着処理が十分確実に行われる。例
えば発熱体３１の形状を一端部３５Ａおよび他端部３５
Ｂの幅寸法ｗ１が中央部３６の幅寸法ｗ２より小さいも
のとした場合には、発熱体３１の両方の端部３５Ａ、３
５Ｂの発熱量が中央部３６に比して大きいので、発熱体
３１の両端に設けられた給電部３７から熱が逃散して
も、加熱ローラ２１の所要の位置において長さ方向に制
御された温度分布、例えば均一な温度分布が得られる。

【００４２】また、図７に示すように、カーボンヒータ
ランプ３０における発熱体３１は、一端部３５Ａおよび
他端部３５Ｂの幅寸法ｗ３を中央部３６の幅寸法ｗ４よ
り大きいものとすることもできる。

【００４３】このような構成の定着装置によれば、カー
ボンヒータランプ３０が一端部３５Ａおよび他端部３５
Ｂの幅寸法ｗ３が中央部３６の幅寸法ｗ４より大きい発
熱体３１を有することにより、発熱体３１の両方の端部
３５Ａ、３５Ｂの発熱量を中央部３６より抑えることが
できるので、搬送される記録材２５の幅方向寸法が小さ
い場合に、加熱ローラ２１における記録材２５が通過す
る部分では均一な温度分布となるよう加熱することがで
きることに加えて、加熱ローラ２１における記録材２５
が通過しない部分が過熱状態となることを防止すること
ができる。

【００４４】また、複数のカーボンヒータランプにより
構成されるヒータランプ群を加熱ローラの加熱源とし、
各々のカーボンヒータランプの配列および組み合わせを
適宜選択することにより、当該加熱源全体の長さ方向に
おける発熱量分布が異なる状態となるようにしてもよ
い。

【００４５】上記のような定着装置を備えた画像形成装
置によれば、加熱ローラ２１の所要の局所位置におい
て、長さ方向に所望の温度分布が得られ、これにより、
例えば記録材２５の幅方向寸法の如何に関わらず、定着
処理を十分確実に行うことができるので、高い動作の信
頼性が得られる。

【００４６】本発明の定着装置２０においては、カーボ
ンヒータランプ３０の発熱体３１の他方の熱放射面３１
Ｂに対向する位置に、加熱ローラ２１の温度制御用の温
度検出素子を設けることができる。

【００４７】図８は、本発明の定着装置の他の構成例に
おける加熱ローラを示す斜視図、図９は、図８に示す加
熱ローラの説明用断面図である。この定着装置において
は、発熱体３１の一方の熱放射面３１Ａの正面が加熱ロ
ーラ２１における定着領域２３より上流の位置（特定の
被加熱部）に向くよう傾斜した状態で、カーボンヒータ
ランプ３０が加熱ローラ２１の内部に配置されており、
加熱ローラ２１には、カーボンヒータランプ３０の発熱
体３１の他方の熱放射面３１Ｂに対向する位置に当接ま
たは近接して、加熱ローラ２１の温度制御用の温度検出
素子５１、５２が設けられている。

【００４８】一方の温度検出素子５１は、例えばサーミ
スタよりなり、加熱ローラ２１の外周面の温度を検知し
て、得られた温度データ信号をカーボンヒータランプ３
０の点灯状態を制御する制御手段（図示せず）に供給す
る機能を有し、この温度検出素子５１からの温度データ
信号によって、加熱ローラ２１の温度が設定温度域内に
維持されるよう温度制御を行うためのものである。他方
の温度検出素子５２は、例えばサーモスタットよりな
り、カーボンヒータランプ３０の点灯制御回路（図示せ
ず）に接続され、加熱ローラ２１の温度が設定温度域よ
り高い温度に設定された制限温度を超えたことを検知し
て、カーボンヒータランプ３０を強制的に消灯させる機
能を有し、この温度検出素子５２からの温度データ信号
によって、加熱ローラ２１が過熱状態とならないよう温
度制御を行うためのものである。

【００４９】この定着装置においては、加熱ローラ２１
のカーボンヒータランプ３０が点灯されると同時に、温
度検出素子５１により加熱ローラ２１の外周面の温度計
測が開始され、得られた温度データ信号がカーボンヒー
タランプ３０の点灯状態を制御する制御手段に供給され
る。そして、得られた温度データ信号に基づいてカーボ
ンヒータランプ３０の点灯状態をオン−オフ制御するこ
とにより、加熱ローラ２１の特定の被加熱部の温度が設
定温度域内に維持される。

【００５０】このような定着装置によれば、カーボンヒ
ータランプ３０における発熱体３１の他方の熱放射面３
１Ｂに対向する位置に、加熱ローラ２１の温度制御用の
温度検出素子が設けられていることにより、加熱ローラ
２１における最も高い温度となる位置の温度を検出する
ことができるので、加熱ローラ２１の温度管理を正確に
行うことができると共に、加熱ローラ２１が過熱状態と
なることを確実に防止することができる。

【００５１】このような定着装置を備えた画像形成装置
によれば、加熱ローラ２１の温度管理を正確に行うこと
ができると共に、加熱ローラ２１が過熱状態となること
を確実に防止することができるので、例えば待機モード
において、発火もしくは発煙、他の機器の損傷などの弊
害が発生することがなく、これにより、高い動作の信頼
性が得られる。

【００５２】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上記の態様に限定されるものではない。
例えば定着装置における加熱ローラの加熱源として設け
られるカーボンヒータランプの数は特に制限されるもの
ではなく、また、加圧ローラに近接する位置にカーボン
ヒータランプが設けられていてもよい。また、加熱ロー
ラの加熱源として、カーボンヒータランプとは別個にハ
ロゲンヒータランプが設けられていてもよい。

【００５３】カーボンヒータランプを所定の回動角度で
取付部材により保持させるための熱放射面表示部材は、
カーボンヒータランプにおける発熱体の熱放射面の正面
方向を認識することができるものであれば、特に限定さ
れるものではない。

【００５４】カーボンヒータランプの発熱体の形状は、
既述の形状に限定されるものではなく、例えば長さ方向
において幅寸法が段階的に異なるような形状であっても
よい。

【００５５】加熱ローラの外周面に各々機能の異なる２
つの温度検出素子を設けることは、必須の要件ではな
く、いずれか一方の温度検出素子が設けられた構成であ
ってもよい。

【００５６】

【発明の効果】本発明の定着装置によれば、カーボンヒ
ータランプを加熱源としているため、同等の消費電力の
ハロゲンヒータランプに比して十分に大きい熱作用が得
られるので、加熱ローラの加熱が高い効率で行われると
共に、カーボンヒータランプは、低温時における抵抗値
が大きいので、通電開始時における突入電流が小さいも
のとなる。また、カーボンヒータランプにおける発熱体
がその発熱強度分布において高い指向性を示す熱放射面
を有することにより、加熱ローラにおける所要の局所位
置の加熱を高い効率で行うことができ、これにより、所
期の定着を確実に行うことができると共に、短い時間で
定着処理が可能な状態に移行することができる。

【００５７】本発明の画像形成装置によれば、上記の定
着装置を備えていることにより、加熱ローラを高い効率
で加熱することができると共に、通電開始時における突
入電流を小さいものとすることができるので、所期の定
着を確実に行うことができると共に、フリッカの程度を
規定された範囲内に抑制することが容易となる。また、
短い時間で定着処理が可能な状態に移行することができ
るので、ウォームアップ時間を短縮することができる。

【００５８】本発明の定着装置によれば、発熱体の回動
角度が調節自在とされた取付部材によってカーボンヒー
タランプが保持されていることにより、カーボンヒータ
ランプの発熱強度分布において高い指向性を示す方向を
調節することにより、加熱ローラにおける所要の局所位
置を高い効率で確実に加熱することができ、これによ
り、所期の定着を確実に行うことができると共に、短い
時間で定着処理が可能な状態に移行することができる。
特に、発熱体の熱放射面の正面が加熱ローラの定着領域
より上流の位置を向くようカーボンヒータランプが保持
されることにより、高い熱量で加熱された当該定着領域
より上流の位置が、直ちに定着領域に到達することとな
るので、定着領域の温度を常に設定温度域内に維持する
ことができ、高い効率で定着処理を実行することができ
る。

【００５９】本発明の画像形成装置によれば、上記の定
着装置を備えていることにより、所期の定着を確実に行
うことができると共に、短い時間で定着処理が可能な状
態に移行することができるので、高い動作の信頼性を得
ることができると共に、ウォームアップ時間を短縮する
ことができる。

【００６０】本発明の定着装置によれば、カーボンヒー
タランプが長さ方向における発熱量が端部と中央部とで
異なる発熱体を有することにより、加熱ローラがその長
さ方向に対して設定された発熱量分布で加熱されるの
で、加熱ローラの所要の局所位置において長さ方向に所
望の温度分布が得られ、これにより、例えば記録材の幅
方向寸法の如何に関わらず、定着処理を十分確実に行う
ことができる。

【００６１】本発明の画像形成装置によれば、上記の定
着装置を備えていることにより、加熱ローラの所要の位
置において、長さ方向に所望の温度分布が得られ、これ
により、例えば記録材の幅方向寸法の如何に関わらず、
定着処理を十分確実に行うことができるので、高い動作
の信頼性が得られる。

【００６２】本発明の定着装置によれば、加熱ローラに
おける、発熱体の他方の熱放射面の正面に対向する位置
に、加熱ローラの温度制御用の温度検出素子が設けられ
ていることにより、カーボンヒータランプによって加熱
されて加熱ローラにおける最も高い温度となる位置の温
度が検出されるので、加熱ローラの温度管理を正確に行
うことができると共に、加熱ローラが過熱状態となるこ
とを確実に防止することができる。

【００６３】本発明の画像形成装置によれば、上記の定
着装置を備えていることにより、加熱ローラの温度管理
を正確に行うことができると共に、加熱ローラが過熱状
態となることを確実に防止することができるので、例え
ば待機モードにおいて、発火もしくは発煙、他の機器の
損傷などの弊害が発生することがなく、これにより、高
い動作の信頼性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の構成の主要部の一例を
示す説明図である。

【図２】定着装置の一構成例を示す説明用断面図であ
る。

【図３】カーボンヒータランプの一端部の一構成を示す
説明用斜視図である。

【図４】図２におけるカーボンヒータランプの発熱体の
幅方向における発熱強度分布を示す説明図である。

【図５】図２の定着装置における加熱ローラを示す拡大
断面図である。

【図６】発熱体の長さ方向における発熱量が端部と中央
部とで異なるカーボンヒータランプの一構成例を、その
長さ方向における発熱強度分布と共に示す説明用平面図
である。

【図７】発熱体の長さ方向における発熱量が端部と中央
部とで異なるカーボンヒータランプの他の構成例を、そ
の長さ方向における発熱強度分布と共に示す説明用平面
図である。

【図８】定着装置の他の構成例における加熱ローラを示
す斜視図である。

【図９】図８の加熱ローラの説明用断面図である。

【符号の説明】

１１感光体１２帯電部１３現像器１４転写部１５分離部１７搬送機構１８クリーニング部２０定着装置２１加熱ローラ２１１被覆層２１２芯金２２加圧ローラ２２１被覆層２２２芯金２３定着領域（ニップ部）２５記録材３０カーボンヒータランプ３１発熱体３１Ａ、３１Ｂ熱放射面３２封体３３等放射強度線３５Ａ一端部３５Ｂ他端部３６中央部３７給電部４０熱放射面表示部材４１突出部４１Ａ切欠き面５１、５２温度検出素子Ｐ高発熱強度方向平面Ｎ基準平面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田村祐二東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内 (72)発明者笹本能史東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内 (72)発明者相馬宇民東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内Ｆターム(参考） 2H033 AA23 AA24 BA25 BA27 BA32 BB18 BB28 CA07 CA27 3K058 AA02 AA27 AA41 AA73 BA18 CA12 CA23 CA61 CA71 CB02 CE16 DA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部にカーボンヒータランプよりなる加
熱源を有する加熱ローラを備えた定着装置であって、当該加熱源を構成するカーボンヒータランプは、その発
熱体が少なくとも１つの平坦な熱放射面を有するカーボ
ン材よりなるものであることを特徴とする定着装置。
【請求項２】内部にカーボンヒータランプよりなる加
熱源を有する加熱ローラを備えた定着装置であって、当該加熱源を構成するカーボンヒータランプは、少なく
とも１つの平坦な熱放射面を有するカーボン材よりなる
長尺な発熱体が、前記加熱ローラの長さ方向に伸びる状
態で、当該長さ方向に伸びる軸を中心とする回動角度が
調節自在な取付部材により保持されていることを特徴と
する定着装置。
【請求項３】カーボンヒータランプの少なくとも一端
部に、発熱体の熱放射面の正面方向を表示する熱放射面
表示部材が設けられており、当該熱放射面表示部材が取
付部材により保持されていることを特徴とする請求項２
に記載の定着装置。
【請求項４】カーボンヒータランプは、その発熱体の
熱放射面の正面が加熱ローラの定着領域より上流の位置
を向くよう、傾斜した回動角度で保持されていることを
特徴とする請求項２または請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】内部にカーボンヒータランプよりなる加
熱源を有する加熱ローラを備えた定着装置であって、当該加熱源を構成するカーボンヒータランプは、少なく
とも１つの平坦な熱放射面を有するカーボン材よりなる
発熱体を有し、当該発熱体の長さ方向における発熱量が
端部と中央部とで異なるものであることを特徴とする定
着装置。
【請求項６】カーボンヒータランプにおける発熱体
は、その長さ方向における幅寸法が端部と中央部とで異
なるものであることを特徴とする請求項５に記載の定着
装置。
【請求項７】カーボンヒータランプにおける発熱体
は、その両方の端部における幅寸法が中央部より大きい
ものであることを特徴とする請求項６に記載の定着装
置。
【請求項８】カーボンヒータランプにおける発熱体
は、その両方の端部における幅寸法が中央部より小さい
ものであることを特徴とする請求項６に記載の定着装
置。
【請求項９】カーボンヒータランプにおける発熱体
は、その長さ方向における厚みが端部と中央部とで異な
るものであることを特徴とする請求項５に記載の定着装
置。
【請求項１０】カーボンヒータランプにおける発熱体
は、その両方の端部における厚みが中央部より大きいも
のであることを特徴とする請求項９に記載の定着装置。
【請求項１１】カーボンヒータランプにおける発熱体
は、その両方の端部における厚みが中央部より小さいも
のであることを特徴とする請求項９に記載の定着装置。
【請求項１２】内部にカーボンヒータランプよりなる
加熱源を有する加熱ローラを備えた定着装置であって、当該加熱源を構成するカーボンヒータランプは、少なく
とも２つの平坦な熱放射面を有するカーボン材よりなる
長尺な発熱体が、前記加熱ローラの長さ方向に伸びる状
態で、当該発熱体における一の熱放射面の正面が定着領
域より上流の位置を向くよう傾斜した回動角度で保持さ
れ、加熱ローラにおける、発熱体の他の熱放射面の正面に対
向する位置に、加熱ローラの温度制御用の温度検出素子
が設けられていることを特徴とする定着装置。
【請求項１３】請求項１乃至請求項１２のいずれかに
記載の定着装置を備えてなることを特徴とする画像形成
装置。