JP2003208049A - 加熱定着装置およびそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続通紙における加熱ローラ非通紙部の温度
上昇を低減すると共に、定着速度の高速化に必要なトナ
ーの加熱溶融時間を確保し、高速定着が可能な小型の加
熱定着装置を提供する。 【解決手段】 未定着のトナー像２５が転写された像担
持体２４を搬送しながら加熱する加熱手段１と、その像
担持体２４を加熱手段側に加圧する加圧手段２を備え、
加熱と加圧によりトナー像２５を像担持体２４上に定着
する加熱定着装置において、前記加熱手段１の加熱領域
幅が前記像担持体２４の幅よりも長くなっており、その
加熱手段１の像担持体２４と接触しない非接触部に接触
して、その非接触部の熱を吸収する放熱手段３を設けた
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真技術を利
用した複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像
形成装置に係り、特にそれの加熱定着装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラープリンタやカラー複写機に
用いられている加熱定着装置は、内部にヒータを有し表
面が弾性層で被覆された２つのロ−ラ、すなわち加熱ロ
−ラと加圧ロ−ラによってニップ部を形成し、そこで未
定着のトナー像が形成された用紙を挟持搬送しつつ定着
するローラ定着方式と、加熱ローラもしくは加圧ローラ
の一方をベルトにして、一方のローラにベルトの一部を
巻きつけて、トナーを溶融するためのニップ部を形成す
るベルト定着方式が広く採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、印字速度の高
速化を図る場合、両方式とも以下２つの問題を有してお
り、小型化が困難であった。１つは、連続通紙時におけ
る加熱ローラの非通紙部の温度上昇に起因する用紙の面
外変形の問題である。加熱源としてヒータを内蔵する場
合、ローラ端部の放熱を考慮し、待機時におけるローラ
の長手方向の温度分布を均一化するため、一般にヒータ
長を用紙の幅より５〜１０mm程度長くしている。このた
め、連続通紙におけるローラの非通紙部では、熱が通紙
によって奪われないため、中央部の通紙部より温度が高
くなる。この非通紙部の温度上昇量は、用紙の高速化に
つれ増大する。なぜなら、通紙の高速化により、ヒータ
の発熱量が大きくなるためである。その結果、非通紙部
の温度上昇により、熱膨張量の差で、加熱ローラの中央
部と端部では外径が不均一になり、そのため用紙に波打
ち状の面外変形が生じるという問題がある。

【０００４】この問題を解決するため、ローラ内部のヒ
ータを２本にし、一本はローラ中央（通紙部）の発熱用
に、一本は端部（非通紙部）のみの発熱用として、それ
ぞれ発熱量を制御する方法があるが、この方法では装置
が大型化となることから、大型のプリンタや複写機にし
か用いられず、定着装置の小型化に支障をきたす。

【０００５】２つ目の問題は、印字速度の高速化に対し
て必要なトナーを加熱溶融する時間の確保に関する問題
である。すなわち、定着速度を速めるには、トナーの加
熱溶融時間を確保する必要があり、そのためには如何に
トナーと接触する接触部を大きくするかが問題となる。
ローラ定着方式、ベルト定着方式ではそれぞれ次の問題
がある。

【０００６】ローラ定着方式でこの接触部を大きくする
には、各ローラの弾性層である耐熱性ゴムの硬度を小さ
くするか、ローラ径を大きくする方法がある。しかし、
ゴムの硬度を小さくすると、ゴム自体の耐摩耗性の低下
や圧縮永久歪みが大きくなり、結果としてローラ自体の
寿命低下を招く。ローラ径を大きくすると、装置の大型
化の他、ローラ自体の熱容量が増すため、ウォームアッ
プ時間の増加、消費電力の増加を招く。従って、定着装
置の寿命向上および小型化に限界がある。

【０００７】一方、ベルト定着方式の場合、ベルトの一
部を一方のローラに巻きつけることで、トナーを溶融す
るためのニップ部を確保しているが、高速化に対して、
ベルトのローラへの巻付け量を大きくすると、ニップ部
で用紙がカールする。特に坪量が６５g/m²以下の薄紙で
は、カールにより加熱ローラに巻付いて紙詰まり（ジャ
ム）を発生する。従って、ローラ定着方式よりもニップ
部を確保し易いが、高速化のためにはローラ方式と同
様、加熱ローラ径を大きくする必要があり、小型化に対
して限界がある。

【０００８】このように従来のローラ定着方式、ベルト
定着方式では、高速化にともない用紙面外変形が発生
し、また装置の小型化に問題があった。

【０００９】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点を解消し、小型で高速の定着装置およびそれを用いた
画像形成装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、未定着のトナー像が転写された用紙などの像
担持体を搬送しながら加熱する加熱ローラなどの加熱手
段と、その像担持体を加熱手段側に加圧する加圧ベルト
などの加圧手段を備え、加熱と加圧によりトナー像を像
担持体上に定着する加熱定着装置を対象とするものであ
る。

【００１１】そして本発明の第１の手段は、前記加熱手
段の加熱領域幅が使用する前記像担持体の最大横幅より
も長くなっており、その加熱手段の像担持体と接触しな
い非接触部に接触して、その非接触部の熱を吸収する放
熱手段を設けたことを特徴とするものである。

【００１２】本発明の第２の手段は、前記加熱手段と加
圧手段のニップ部よりも像担持体搬送方向上流側に、前
記未定着のトナー像が転写された像担持体を予熱する予
熱部材を配置し、前記加熱手段の加熱領域幅が使用する
前記像担持体の最大横幅よりも長くなっており、その加
熱手段の像担持体と接触しない非接触部に前記予熱部材
の一部が接触して、その非接触部の熱を吸収してその熱
で定着前のトナー像と像担持体を予熱することを特徴と
するものである。

【００１３】本発明の第３の手段は、前記加熱手段と加
圧手段のニップ部よりも像担持体搬送方向上流側に、前
記未定着のトナー像が転写された像担持体を予熱する予
熱部材を配置し、その予熱部材の一部が前記加圧手段と
接触して、その加圧手段の熱を吸収してその熱で定着前
のトナー像と像担持体を予熱することを特徴とするもの
である。

【００１４】本発明の第４の手段は、前記加熱手段と加
圧手段のニップ部よりも像担持体搬送方向上流側に、前
記未定着のトナー像が転写された像担持体を予熱する予
熱部材を配置し、前記加熱手段の加熱領域幅が使用する
前記像担持体の最大横幅よりも長くなっており、その加
熱手段の像担持体と接触しない非接触部に前記予熱部材
の一部が接触し、前記加圧手段も熱源を有して、前記予
熱部材の他の一部が前記加圧手段と接触して、前記非接
触部と加圧手段の熱をそれぞれ吸収してその熱で定着前
のトナー像と像担持体を予熱することを特徴とするもの
である。

【００１５】本発明の第５の手段は前記第４の手段にお
いて、前記非接触部と接触する前記予熱部材の一部を非
接触部に対して離接する離接手段が設けられ、待機時
は、前記離接手段により予熱部材の一部を非接触部から
離して、前記加圧手段側からの熱で予熱部材を加熱し、
連続定着時は、前記離接手段により予熱部材の一部を非
接触部に接触して、前記加圧手段と加熱手段の非接触部
からの熱で予熱部材を加熱するように構成されているこ
とを特徴とするものである。

【００１６】本発明の第６の手段は前記第２の手段、第
４の手段、第５の手段のいずれかにおいて、前記加熱手
段の軸方向のほぼ中央部に像担持体と接触する加熱手段
側接触部があって、その加熱手段側接触部の両側に前記
非接触部が設けられて、その両側の非接触部に前記予熱
部材の一部がそれぞれ接触することを特徴とするもので
ある。

【００１７】本発明の第７の手段は前記第２の手段ない
し第６の手段のいずれかにおいて、前記予熱部材がトン
ネル形状をしており、その予熱部材の内側を前記像担持
体が通過するようになっていることを特徴とするもので
ある。

【００１８】本発明の第８の手段は前記第２の手段ない
し第７の手段のいずれかにおいて、前記予熱部材の像担
持体と対向する面に放熱フィンが設けられていることを
特徴とするものである。

【００１９】本発明の第９の手段は前記第２の手段ない
し第８の手段のいずれかにおいて、前記予熱部材の像担
持体と対向する面に黒色系の塗膜が形成されていること
を特徴とするものである。

【００２０】本発明の第１０の手段は前記第２の手段な
いし第９の手段のいずれかにおいて、前記予熱部材によ
る予熱温度がトナーのガラス転移点以上であることを特
徴とするものである。

【００２１】本発明の第１１の手段は画像形成装置にお
いて、前記第１の手段ないし第１０の手段のいずれかの
加熱定着装置を、像担持体の搬送経路上の転写装置と像
担持体排出装置の間に設けたことを特徴とするものであ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図を用いて説
明する。図１は第１実施形態に係る定着装置の概略構成
図、図２はその定着装置を用いた電子写真装置の概略構
成図、図３はその定着装置に用いた予熱部材の斜視図で
ある。

【００２３】先ず、本発明に係わる電子写真装置の概要
を図２を用いて説明する。同図に示すように、電子写真
装置のほぼ中央部にドラム状の中間転写装置１１が配置
され、その周辺にベルト状の感光装置１２、転写装置１
３、用紙剥離手段１４、中間転写装置清掃手段１５など
が配置されている。

【００２４】感光装置１２の周辺に帯電器１６、感光体
清掃手段１７、残像除去手段１８などが配置されてい
る。４色の異なる色のトナーを封入した現像器１９Ｋ
（クロ）、１９Ｙ（イエロー）、１９Ｍ（マゼンタ）、
１９Ｃ（シアン）が重ねて配置され、その下方に露光手
段２０、更にその下方に用紙（像担持体）２４を積載し
た用紙保持手段２１、用紙供給装置２２が配置されてい
る。電子写真装置の上部に定着装置１０と用紙排出装置
２３が配置されている。

【００２５】この構成において、帯電器１６は感光装置
１２の表面を一様に帯電させる。次にパソコン、イメー
ジスキャナ等による画像、文字の情報に基づいて露光手
段２０によりドット単位で露光が行われ、感光装置１２
の表面に静電潜像が形成される。

【００２６】その後静電潜像は、現像装置１９Ｋ、１９
Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃのいずれかによりトナーが供給され
て、現像されることにより、トナー像として可視化され
て第一転写位置Ｔ１へ搬送される。第一転写位置Ｔ１で
は、図示しない電源から供給される感光装置１２と中間
転写装置１１との電位差により、トナー像が中間転写装
置１１の表面へ転写される。

【００２７】第一転写位置Ｔ１を通過した後、感光装置
１２の表面は残像除去手段１８による光照射で電位が一
定以下に落とされ、静電潜像が消去される。また、感光
体清掃手段１７により第一転写位置Ｔ１で転写されずに
残ったトナーが除去され、次のトナー像の形成に備えら
れる。

【００２８】前記工程を必要回数繰返すことにより、中
間転写装置１１の表面に各色のトナー像が重ねて形成さ
れる。その後、トナー像は第二転写位置Ｔ２で転写装置
１３によって、用紙供給装置２２により用紙保持手段２
１から供給された用紙（像担持体）２４に一括転写され
る。トナー像を転写された用紙２４は、用紙剥離手段１
４により中間転写装置１１より剥離され、定着装置１０
に運ばれ、トナー像を用紙に定着し、用紙排出装置２３
で排出される。

【００２９】定着装置１０は図１に示すように加熱ロー
ラ１、加圧ベルト２、予熱部材３、剥離手段４、駆動ロ
ーラ６、従動ローラ７などから構成される。

【００３０】加熱ローラ１は、外径40mmのパイプ状の芯
金の上に厚さ200μm、JIS硬度30度のシリコーンゴムで
被覆された弾性ローラで、その表面にはトナーとの離型
性を確保するため厚さ30μmのPFA（四弗化エチレンパー
フルオロアルキルビニルエーテル共重合体）が被覆され
ている。また、ハロゲンランプヒータなどのヒータ５を
内蔵して、この熱によりトナーを溶融する。前記PFAの
連続使用耐熱温度は２６０℃と高く、例えばグンゼ株式
会社製の商品名ＳＭＴなどとして市販されている。

【００３１】ヒータ５の発熱長は後述するが、通紙部の
温度を均一化するため、用紙の幅より長くし、さらに非
通紙部の発熱量を通紙部よりも大きくしている。なぜな
ら、加熱ローラ１の両端には、図示しない軸受のほか回
転駆動させるためのギヤ群が取り付けられ、待機時はそ
れら軸受やギヤ群などによる吸熱と放熱により、軸端部
の温度が中央部よりも低下するためである。

【００３２】加圧ベルト２は厚さ50μm、内径が30mmの
シームレスのポリイミドベルトで、その表面にトナーと
の離型性を確保するため、厚さ30μmの PFAがコートさ
れている。加圧ベルト２は、表面が厚さ５mmのシリコー
ンゴムで被覆された駆動ローラ６と、ハロゲンランプヒ
ータなどのヒータ８を内蔵した従動ローラ７によって懸
架され、加熱ローラ１に巻付き角度θで接触し、トナー
像２５を加熱溶融するためのニップ部ｈを確保してい
る。

【００３３】剥離爪４は耐熱性の合成樹脂などからな
り、加熱ローラ１の周面に当接または近接し、ニップ部
ｈでトナーが溶融された用紙２４を加熱ローラ１から強
制剥離するものである。

【００３４】ニップ部ｈの用紙搬送方向の上流側に予熱
部材３が設置されている。予熱部材３は図３に示す如
く、第１ハーフケース３ａと第２ハーフケース３ｂと接
触板３ｃからなり、両側面に開口部を有する箱型のトン
ネル形状をしている。

【００３５】第１ハーフケース３ａの上には、加熱ロー
ラ１の両端部の非通紙部（非接触部）に対して離接する
接触板３ｃが両端部に回動可能に設けられている。接触
板３ｃは、連続通紙時、加熱ローラ１の非通紙部の熱を
吸収して非通紙部の温度上昇を低減させるとともに、第
１ハーフケース３ａ及び第２ハーフケース３ｂにその熱
を伝えて、用紙２４を予熱させる機能をもつため、材質
は熱伝導性が良くかつ熱容量の小さいものがよい。

【００３６】接触板３ｃは加熱ローラ１に摺接するか
ら、摩擦係数が小さいことが必要である。本実施形態で
は、厚さ０．８mmのリン青銅とし、表面にはPTFE（ポリ
テトラフロロエチレン）などのフッ素系樹脂がコートさ
れている。表面のコート材は、PFA（四弗化エチレンパ
ーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）あるいは
ポリオール加硫系フッ素ゴムあるいはポリアミン加硫系
フッ素ゴム層であっても良い。

【００３７】第２ハーフケース３ｂの一部は、図１で示
すように加圧ベルト２を介して従動ローラ７と常に接触
して、ヒータ８の熱により加熱され、第２ハーフケース
３ｂの従動ローラ７と接する部分にPTFEなどのフッ素系
樹脂がコートされて摺動性を確保している。

【００３８】第１ハーフケース３ａと第２ハーフケース
３ｂは、熱を保持するためアルミやステンレスなどの金
属で構成されている。用紙２４及びトナー像２５への熱
放射性を良好にするため、予熱部材３の用紙２４が通過
する内側には複数のリブ状の放熱フィン３ｅが設けられ
るともに、黒系色の塗膜３ｆが形成されている。

【００３９】図１に示すように用紙２４のトナー像２５
が形成されていない面は、第２ハーフケース３ｂの内面
に接触または近接しながら搬送される。このようにすれ
ば、第２ハーフケース３ｂからの輻射熱の伝達が良好に
行なわれるとともに、用紙２４のニップ部ｈへの導入が
スムーズである。

【００４０】図１に示すように、バネ２６と偏心カム２
７によって加熱ローラ１の非通紙部と離接する接触板３
ｃを第１ハーフケース３ａに設け、第２ハーフケース３
ｂは加圧ベルト２を介して従動ローラ７の周面に当接し
ている。この予熱部材３により、加熱ローラ１と従動ロ
ーラ７の輻射熱を利用して予熱空間２８を形成し、未定
着のトナー像２５を載せた用紙２４をニップ部ｈに案内
するとともに、予熱部材３の輻射熱で用紙２４とトナー
像２５を予熱する。

【００４１】印字しない待機状態では、図１に示す偏心
カム２７が約９０度回転し、接触板３ｃはバネ２６の引
張力により加熱ローラ１と当接せず離れており、予熱部
材３は第２ハーフケース３ｂを介して、従動ローラ７の
内部にあるヒータ８の熱により温められている。その結
果、第１ハーフケース３ａと第２ハーフケース３ｂで形
成される予熱空間２８の雰囲気温度は、トナーのガラス
転移点温度よりも約１０〜３０℃程度、好ましくは約２
０〜３０℃程度高い、約７０℃〜９０℃となっている。
従って、トナー像２５は予熱空間２８で予熱された後、
加熱ローラ１のニップ部ｈでさらに熱を受けるため、加
熱ローラ１と加圧ベルト２で形成されるニップ部ｈが小
さくても十分に溶融し、用紙２４に定着する。

【００４２】予熱空間２８の温度がトナーのガラス転移
点よりも１０℃を超えない場合は予熱効果が不十分であ
り、ガラス転移点よりも３０℃を超えるとトナーが軟化
するため好ましくない。

【００４３】一方、連続通紙時は、第１ハーフケース３
ａに取り付けられた接触板３ｃが、カム２７の回転によ
り加熱ローラ１の非通紙部へ当接し、その熱を吸収して
第１ハーフケース３ａならびに第２ハーフケース３ｂへ
伝える。その結果、加熱ローラ１の非通紙部の温度上昇
を防止する一方、連続通紙によって予熱部材３の熱が用
紙２４に奪われて予熱部材３（予熱空間２８）の温度低
下を防止している。従って、連続通紙時でも通常の待機
時と同程度に、加熱ローラ１と予熱空間２８の温度を一
定に保つことができ、高速定着を実現している。

【００４４】本実施形態では、加熱ローラ１に対して離
接する接触板３ｃを第１ハーフケースに設け、加圧ベル
ト２と接する第２ハーフケース３ｂは可動せず常に加圧
ベルト２全面に当接する構成としているが、反対に、第
１ハーフケース３ａを常に加熱ローラ１ｋ非通紙部に接
触させ、加圧ベルト２に対して離接する接触板３ｃを第
２ハーフケース３ｂに設けても良い。また、接触板３ｃ
は加熱ローラ１もしくは加圧ベルト２に対して、非通紙
部を含み、常に全面に当接するよう設けてもよい。

【００４５】予熱部材３の機能を具体的に図４と図５を
用いて説明する。図４は加熱ローラとその内部ヒータの
概略断面図、図５は加熱ローラの表面温度分布図であ
る。

【００４６】図４に示すように加熱ローラ１の両側軸端
部に、回転駆動のための駆動ギア３０、連結ギア３１、
ベアリング３２などが取付けられている。そのため待機
時における加熱ローラ１の通紙部Ｌ１の温度を均一にす
るには、それらの吸熱量と放熱量を考慮して、ヒータ５
の通紙部相当部Ｈ１よりもその両端部Ｈ２の発熱量を大
きくする必要がある。

【００４７】Ａ４サイズまでの用紙２４が使用可能な電
子写真装置の場合、前記加熱ローラ１の通紙部Ｌ１は２
１０mmで、その両側に設けられる非通紙部Ｌ２は１０〜
４０mmが適当である。

【００４８】そこで本発明では、ヒータ５の非通紙部相
当部Ｈ２の発熱長さを加熱ローラ１の非通紙部Ｌ２より
も長くする一方、ヒータ５の非通紙部相当部Ｈ２におけ
る発熱量自体を通紙部相当部Ｈ１よりを１５〜３０％大
きくしている。

【００４９】本発明において、加熱ローラ１の（通紙部
Ｌ１）＋（非通紙部Ｌ２×２）が加熱手段の加熱領域
幅、加熱ローラ１の通紙部Ｌ１が加熱手段側接触部、加
熱ローラ１の非通紙部Ｌ２が非接触部となり、前記加熱
ローラ１の通紙部Ｌ１（加熱手段側接触部）が、使用す
る用紙（像担持体）の最大幅と一致する。

【００５０】図５は加熱ローラの表面温度分布図で、横
軸は加熱ローラの軸方向位置を、縦軸は加熱ローラの表
面温度を示している。図中の曲線Ａは予熱部材を用いな
い従来の連続通紙時における温度分布、曲線Ｂ、Ｃは本
発明の予熱部材を用いた場合であり、曲線Ｂは連続通紙
時、曲線Ｃは待機時の温度分布を示している。

【００５１】同図に示すように曲線Ａ、Ｂ、Ｃいずれ
も、加熱ローラの通紙部Ｌ１の温度は150℃でほぼ一定
であるが、連続通紙の場合、非通紙部Ｌ２の温度は、従
来例（曲線Ａ）が約180℃に対し、本実施形態では曲線
Ｂに示すように165℃に下がっている。

【００５２】また、連続通紙時の用紙の挙動をみると、
従来例では非通紙部Ｌ２の温度上昇に伴い、通紙部分と
非通紙部の温度差が大きいため、波打ちなど用紙に面外
変形が生じて用紙端部の画像に乱れが生じたが、本実施
形態では用紙は安定して排出され、画像欠陥はなかっ
た。

【００５３】本実施形態の場合、加熱ローラ１の通紙部
Ｌ１の表面温度は約150℃、加熱ローラ１の非通紙部Ｌ
２の温度は約165℃、ニップ部ｈの定着温度は約130℃、
予熱空間部２８の温度は約80〜90℃である。

【００５４】図６は、第２実施形態に係る予熱部材の斜
視図である。この予熱部材３で図３に示す第１実施形態
の予熱部材３と相違する点は、第１ハーフケース３ａの
上部中央に加熱ローラ１の通紙部Ｌ１に対して離接可能
な接触板３ｄを付設した点である。図示していないが接
触板３ｄの離接動作は、図１に示す接触板３ｃと同様に
バネとカムの共働によってなされる。

【００５５】待機時において、接触板３ｄは加熱ローラ
１の通紙部と接しており、通紙部の熱を第１ハーフケー
ス３ａ，第２ハーフケース３ｂに伝えるとともに、その
熱を接触板３ｃによって、加熱ローラ１の非通紙部に伝
える。すなわち、待機時においては、加熱ローラ１の非
通紙部は、加熱ローラ内部のヒータ５のほかに、従動ロ
ーラ内部のヒータ８によって加熱された予熱部材３によ
り温められるため、加熱ローラ１の端部の温度低下を防
止することができる。

【００５６】一方、連続通紙時、接触板３ｄは加熱ロー
ラ１から離され、接触板３ｄが放熱フィンとして機能し
予熱部材３の熱を放熱することになる。その結果、加熱
ローラ１の非通紙部の熱は、予熱部材３の接触板３ｃを
介して接触板３ｄから放熱されるため、加熱ローラ１の
非通紙部の温度上昇が低減できる。

【００５７】図７は、第３実施形態に係るローラ定着方
式の加熱定着装置の概略構成図である。周面に弾性層３
３を有してヒータ３４を内蔵した加熱ローラ３５と、周
面に弾性層３６を有してヒータ３７を内蔵した加圧ロー
ラ３８が対になって設けられている。未定着のトナー像
２５を載せた用紙２４は予熱部材３内を通過することに
より用紙２４とトナー像２５が予熱された後、加熱ロー
ラ３５と加圧ローラ３８の間を通過して、定着が良好に
行なわれる。予熱部材３の構成と機能は前記実施形態と
同様であるので、重複する説明は省略する。

【００５８】前記実施形態はバネ２６と偏心カム２７を
使用して接触板の離接動作を行なったが、弾性を有する
接触板とカムを使用して接触板の離接動作を行なうこと
もできる。

【００５９】前記実施形態では予熱部材３の内面にリブ
状の放熱フィン３ｅを設けたが、例えば波板状やピン状
など他の形状の放熱フィンを設けることもできる。

【００６０】前記実施形態では接触板３ｃ，３ｄの形状
がフラットな場合を示したが、加熱ローラ１，３５の周
面に合うように円弧状に湾曲して接触面積を増大した接
触板を用いることもできる。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、連続通紙による加熱ロ
ーラの非通紙部の温度上昇を低減でき、更にトナーを溶
融する時間が確保できるため、高速定着が可能な小型の
定着装置ならびに画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る定着装置の概略構
成図である。

【図２】その定着装置を用いた電子写真装置の概略構成
図である。

【図３】その第１実施形態に係る予熱部材の斜視図であ
る。

【図４】その第１実施形態に係る加熱ローラの断面図で
ある。

【図５】加熱ローラの表面温度分布図である。

【図６】本発明の第２実施形態に係る予熱部材の斜視図
である。

【図７】本発明の第３実施形態に係る定着装置の断面図
である。

【符号の説明】

１，３５ 加熱ローラ ２ 加圧ベルト ３ 予熱部材 ３ａ 第１ハーフケース ３ｂ 第２ハーフケース ３ｃ，３ｄ 接触板 ３ｅ 放熱フィン ３ｆ 塗膜 ４ 剥離爪 ５ ヒータ ６ 駆動ローラ ７ 従動ローラ ８ ヒータ １０ 定着装置 １３ 転写装置 ２３ 用紙（像担持体）排出装置 ２４ 用紙（像担持体） ２５ トナー像 ２６ バネ ２７ カム ３０ 駆動ギア ３１ 連結ギア ３２ ベアリング ３３，３６ 弾性層 ３４，３７ ヒータ ３８ 加圧ローラ ｈ ニップ部 Ｌ１ 加熱ローラの通紙部（加熱手段側接触部） Ｌ２ 加熱ローラの非通紙部（非接触部） Ｈ１ ヒータの通紙部相当部 Ｈ２ ヒータの非通紙部相当部

フロントページの続き (72)発明者 竹越 哲司 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部内 (72)発明者 小野瀬 勝義 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部内 (72)発明者 中野 勝 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 Ｆターム(参考） 2H033 AA03 AA20 BA01 BA25 BA26 BA27 BA29 BB18 BB21 BB38 3K058 AA03 AA13 BA18 DA26 GA03 GA06

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 未定着のトナー像が転写された像担持体
   を搬送しながら加熱する加熱手段と、その像担持体を加
   熱手段側に加圧する加圧手段を備え、加熱と加圧により
   トナー像を像担持体上に定着する加熱定着装置におい
   て、 前記加熱手段の加熱領域幅が使用する前記像担持体の最
   大横幅よりも長くなっており、その加熱手段の像担持体
   と接触しない非接触部に接触して、その非接触部の熱を
   吸収する放熱手段を設けたことを特徴とする加熱定着装
   置。
2. 【請求項２】 未定着のトナー像が転写された像担持体
   を搬送しながら加熱する加熱手段と、その像担持体を加
   熱手段側に加圧する加圧手段を備え、加熱と加圧により
   トナー像を像担持体上に定着する加熱定着装置におい
   て、 前記加熱手段と加圧手段のニップ部よりも像担持体搬送
   方向上流側に、前記未定着のトナー像が転写された像担
   持体を予熱する予熱部材を配置し、 前記加熱手段の加熱領域幅が使用する前記像担持体の最
   大横幅よりも長くなっており、その加熱手段の像担持体
   と接触しない非接触部に前記予熱部材の一部が接触し
   て、その非接触部の熱を吸収してその熱で定着前のトナ
   ー像と像担持体を予熱することを特徴とする加熱定着装
   置。
3. 【請求項３】 未定着のトナー像が転写された像担持体
   を搬送しながら加熱する加熱手段と、その像担持体を加
   熱手段側に加圧する加圧手段を備え、加熱と加圧により
   トナー像を像担持体上に定着する加熱定着装置におい
   て、 前記加圧手段も熱源を有し、 前記加熱手段と加圧手段のニップ部よりも像担持体搬送
   方向上流側に、前記未定着のトナー像が転写された像担
   持体を予熱する予熱部材を配置し、その予熱部材の一部
   が前記加圧手段と接触して、その加圧手段の熱を吸収し
   てその熱で定着前のトナー像と像担持体を予熱すること
   を特徴とする加熱定着装置。
4. 【請求項４】 未定着のトナー像が転写された像担持体
   を搬送しながら加熱する加熱手段と、その像担持体を加
   熱手段側に加圧する加圧手段を備え、加熱と加圧により
   トナー像を像担持体上に定着する加熱定着装置におい
   て、 前記加熱手段と加圧手段のニップ部よりも像担持体搬送
   方向上流側に、前記未定着のトナー像が転写された像担
   持体を予熱する予熱部材を配置し、 前記加熱手段の加熱領域幅が使用する前記像担持体の最
   大横幅よりも長くなっており、その加熱手段の像担持体
   と接触しない非接触部に前記予熱部材の一部が接触し、 前記加圧手段も熱源を有して、前記予熱部材の他の一部
   が前記加圧手段と接触して、 前記非接触部と加圧手段の熱をそれぞれ吸収してその熱
   で定着前のトナー像と像担持体を予熱することを特徴と
   する加熱定着装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の加熱定着装置において、
   前記非接触部と接触する前記予熱部材の一部を非接触部
   に対して離接する離接手段が設けられ、 待機時は、前記離接手段により予熱部材の一部を非接触
   部から離して、前記加圧手段側からの熱で予熱部材を加
   熱し、 連続定着時は、前記離接手段により予熱部材の一部を非
   接触部に接触して、前記加圧手段と加熱手段の非接触部
   からの熱で予熱部材を加熱するように構成されているこ
   とを特徴とする加熱定着装置。
6. 【請求項６】 請求項２、請求項４請、求項５のいずれ
   か記載の加熱定着装置において、前記加熱手段の軸方向
   のほぼ中央部に像担持体と接触する加熱手段側接触部が
   あって、その加熱手段側接触部の両側に前記非接触部が
   設けられて、その両側の非接触部に前記予熱部材の一部
   がそれぞれ接触することを特徴とする加熱定着装置。
7. 【請求項７】 請求項２ないし請求項６のいずれか記載
   の加熱定着装置において、前記予熱部材がトンネル形状
   をしており、その予熱部材の内側を前記像担持体が通過
   するようになっていることを特徴とする加熱定着装置。
8. 【請求項８】 請求項２ないし請求項７のいずれか記載
   の加熱定着装置において、前記予熱部材の像担持体と対
   向する面に放熱フィンが設けられていることを特徴とす
   る加熱定着装置。
9. 【請求項９】 請求項２ないし請求項８のいずれか記載
   の加熱定着装置において、前記予熱部材の像担持体と対
   向する面に黒色系の塗膜が形成されていることを特徴と
   する加熱定着装置。
10. 【請求項１０】 請求項２ないし請求項９のいずれか記
    載の加熱定着装置において、前記予熱部材による予熱温
    度がトナーのガラス転移点以上であることを特徴とする
    加熱定着装置。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし請求項１０のいずれか
    記載の加熱定着装置を、像担持体の搬送経路上の転写装
    置と像担持体排出装置の間に設けたことを特徴とする画
    像形成装置。