JP2001022209A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱線定着用回転部材の横方向の熱の均一化を
図り、定着むらを防止する定着装置を提供すること。 【解決手段】 熱線に対して透光性を有する円筒状の透
光性基体と、透光性基体の外側に透光性弾性層と、透光
性弾性層の外側に熱線を吸収する熱線吸収層とを設けて
ロール状の熱線定着用回転部材を形成すると共に、熱線
定着用回転部材に対向して加圧ゴムローラを設け、熱線
定着用回転部材の片側を基準として、熱線定着用回転部
材と加圧ゴムローラとのニップ部へ転写材を搬送するも
ので、熱線定着用回転部材の内部に、熱線を発する熱線
照射手段を複数本並置し、転写材のサイズに応じて複数
本の熱線照射手段の加熱制御を行うことを特徴とする定
着装置。

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、ＦＡＸ等の画像形成装置に用いられる定着装置に関
し、特にクイックスタートが可能な定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画
像形成装置に用いられる定着装置として、技術的な完成
度が高く安定したものとして熱ローラ定着方式が、低速
機から高速機まで、モノクロ機からフルカラー機まで、
と幅広く採用されている。

【０００３】しかしながら、従来の熱ローラ定着方式の
定着装置では、転写材やトナーを加熱する際に、熱容量
の大きな定着用の熱ローラを加熱する必要があるため省
エネ面で不利であり、また、プリント時に定着装置を暖
めるのに時間がかかりプリント時間（ウォーミングアッ
プ時間）が長くなってしまうという問題がある。

【０００４】これを解決するためフィルム（熱定着フィ
ルム）を用い、熱ローラを熱定着フィルムという究極の
厚みまで持っていき低熱容量化し、温度制御されたヒー
タ（セラミックヒータ）を熱定着フィルムに直接加圧接
触させることで熱伝導効率を大幅に向上させ、省エネル
ギーとウォーミングアップ時間を殆ど必要としないクイ
ックスタートとを図ったフィルム定着方式の定着装置や
それを用いた画像形成装置が提案され、最近用いられて
きている。

【０００５】また、熱ローラの変形として透光性基体を
熱線定着ローラ（熱線定着用回転部材）として用い、内
部に設けたハロゲンランプ（熱線照射手段）からの熱線
をトナーに照射して加熱定着し、ウォーミングアップ時
間を要せずクイックスタートを図った定着方法が、特開
昭５２−１０６７４１号公報、同５７−８２２４０号公
報、同５７−１０２７３６号公報、同５７−１０２７４
１号公報等により開示されている。また、透光性基体の
外周面に光吸収層を設けて熱線定着ローラ（熱線定着用
回転部材）を構成し、円筒状の透光性基体内部に設けた
ハロゲンランプ（熱線照射手段）からの光を、透光性基
体の外周面に設けた光吸収層で吸収させ、光吸収層の熱
によりトナー像を定着させる定着方法が特開昭５９−６
５８６７号公報により開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭５２−１０６７４１号公報等の開示による定着装置
では、ハロゲンランプ（熱線照射手段）からの熱線を透
光性基体を通して照射し、トナーを加熱定着する方法に
より、また特開昭５９−６５８６７号公報の開示による
定着装置では、透光性基体の外周面に光吸収層（熱線吸
収層）を設けて熱線定着ローラ（熱線定着用回転部材）
を構成し、ハロゲンランプ（熱線照射手段）からの熱線
を透光性基体を通して熱線吸収層に照射し、該熱線吸収
層の熱によりトナーを定着する方法により、それぞれ省
エネルギーとウォーミングアップ時間を短縮したクイッ
クスタートとを図ろうとしたものであるが、定着装置に
設けられる熱線定着ローラは、表面の熱線吸収層の昇温
は早いが、主としてガラス部材を用いる透光性基体やゴ
ム層により形成される透光性弾性層により横方向（転写
材の送り方向と直交する方向）の熱伝導率が悪く、熱の
均一化がなされにくく転写材のサイズの異なりにより定
着むらが生じるという問題が起こる。また、転写材サイ
ズ毎に異なる非通紙部の温度上昇により熱線定着ローラ
や熱線定着ローラに対向して設けられ、当接して用いら
れる加圧ゴムローラが劣化されたり、転写材サイズ毎に
異なる非通紙部の温度上昇により大きなサイズの転写材
を通紙した際に、定着オフセットが生じるという問題が
起こる。

【０００７】本発明は上記の問題点を解決し、熱線定着
用回転部材の横方向の熱の均一化を図り、定着むらを防
止すると共に、転写材サイズ毎に異なる非通紙部の温度
上昇による熱線定着用回転部材や加圧ゴムローラの劣化
を防止し、大きなサイズの転写材を通紙した際の定着オ
フセットを防止して転写材のサイズに応じた適正な定着
を行う定着装置を提供することを第１の目的とする。

【０００８】また、定着装置の熱線定着ローラへの通電
時で、熱線定着ローラの昇温初期は表面の熱は透光性基
体の加熱に用いられ、透光性基体へ流出される。それ
故、熱線定着ローラに対向して設けられる加圧ゴムロー
ラを当接、さらに回転していると、加圧ゴムローラに熱
が流出して昇温が遅くなるという問題が起こる。また、
加圧ゴムローラが十分に暖まっていると、熱線定着ロー
ラへの通電で直ぐに温度を上昇できる一方、熱線定着ロ
ーラへの通電停止時に、加圧ゴムローラを回転していな
い状態として、熱線定着ローラに通電しておくと、温度
上昇のために熱線定着ローラや加圧ゴムローラが劣化し
たり、変形したりするという問題が起こる。特に熱線定
着ローラの熱線吸収層と該熱線吸収層の内層の透光性弾
性層との界面での温度上昇が著しく熱線吸収層が透光性
弾性層から剥離するという問題も生じる。

【０００９】本発明は上記の問題点を解決し、通電時の
熱線定着用回転部材から加圧ゴムローラへの熱の流出を
防止して、熱線定着用回転部材の昇温速度のアップを図
ると共に、通電停止時の熱線定着用回転部材と加圧ゴム
ローラとの当接による熱線定着用回転部材や加圧ゴムロ
ーラの劣化の防止や、熱線吸収層の透光性弾性層からの
界面での剥離を防止する定着装置を提供することを第２
の目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、転写
材上のトナー像を加熱と加圧とにより前記転写材に固定
する定着装置において、熱線に対して透光性を有する円
筒状の透光性基体と、該透光性基体の外側に透光性弾性
層と、該透光性弾性層の外側に前記熱線を吸収する熱線
吸収層とを設けてロール状の熱線定着用回転部材を形成
すると共に、前記熱線定着用回転部材に対向して加圧ゴ
ムローラを設け、前記熱線定着用回転部材の片側を基準
として、前記熱線定着用回転部材と前記加圧ゴムローラ
とのニップ部へ前記転写材を搬送するもので、前記熱線
定着用回転部材の内部に、前記熱線を発する熱線照射手
段を複数本並置し、前記転写材のサイズに応じて前記複
数本の熱線照射手段の加熱制御を行うことを特徴とする
定着装置（第１の発明）、及び、転写材上のトナー像を
加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定着装置にお
いて、熱線を発する熱線照射手段を内部に有し、前記熱
線に対して透光性を有する円筒状の透光性基体と、該透
光性基体の外側に透光性弾性層と、該透光性弾性層の外
側に前記熱線を吸収する熱線吸収層とを設けてロール状
の熱線定着用回転部材を形成すると共に、前記熱線定着
用回転部材に対向して加圧ゴムローラを設けるもので、
前記熱線定着用回転部材の片側を基準として搬送され、
前記熱線定着用回転部材と前記加圧ゴムローラとのニッ
プ部により定着される前記転写材のサイズ幅を、前記熱
線照射手段の発光領域幅より狭く設定すると共に、前記
熱線定着用回転部材の軸方向で前記転写材のサイズに応
じた両側端に前記熱線定着用回転部材を冷却する冷却手
段を配設することを特徴とする定着装置（第２の発明）
によって達成される。

【００１１】また、上記第２の目的は、転写材上のトナ
ー像を加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定着装
置において、熱線を発する熱線照射手段を内部に有し、
前記熱線に対して透光性を有する円筒状の透光性基体
と、該透光性基体の外側に透光性弾性層と、該透光性弾
性層の外側に前記熱線を吸収する熱線吸収層とを設けて
ロール状の熱線定着用回転部材を形成すると共に、前記
熱線定着用回転部材に対向して加圧ゴムローラを設ける
もので、前記熱線定着用回転部材への通電時、前記加圧
ゴムローラと当接しての前記熱線定着用回転部材の回転
開始は、前記熱線定着用回転部材の温度が所定温度以上
となった時に行われることを特徴とする定着装置（第３
の発明）、及び、転写材上のトナー像を加熱と加圧とに
より前記転写材に固定する定着装置において、熱線を発
する熱線照射手段を内部に有し、前記熱線に対して透光
性を有する円筒状の透光性基体と、該透光性基体の外側
に透光性弾性層と、該透光性弾性層の外側に前記熱線を
吸収する熱線吸収層とを設けてロール状の熱線定着用回
転部材を形成すると共に、前記熱線定着用回転部材に対
向して加圧ゴムローラを設けるもので、前記熱線定着用
回転部材の回転停止は、前記熱線定着用回転部材への通
電停止後に行われることを特徴とする定着装置（第４の
発明）によって達成される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の
意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の
実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示
すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限
定するものではない。

【００１３】本発明の各請求項にかかわる定着装置を用
いる画像形成装置の一実施形態の画像形成プロセスおよ
び各機構について、図１ないし図６を用いて説明する。
図１は、本発明の各請求項にかかわる定着装置を用いる
画像形成装置の一実施形態を示すカラー画像形成装置の
断面構成図であり、図２は、図１の像形成体の側断面図
であり、図３は、各請求項にかかわる定着装置の構造を
示す説明図であり、図４は、図３のロール状の熱線定着
用回転部材の拡大断面構成図であり、図５は、図３のロ
ール状の熱線定着用回転部材の熱線吸収層の濃度分布を
示す図であり、図６は、図３のロール状の熱線定着用回
転部材の透光性基体の外径と厚さとを示す図である。

【００１４】図１または図２によれば、像形成体である
感光体ドラム１０は、例えばガラスや透光性アクリル樹
脂等の透光性部材によって形成される円筒状の基体の外
周に、透光性の導電層、有機感光層（ＯＰＣ）の光導電
体層を形成したものである。

【００１５】感光体ドラム１０は、図示しない駆動源か
らの動力により透光性の導電層を接地された状態で図１
の矢印で示す時計方向に感光体ドラム１０が回転され
る。

【００１６】感光体ドラム１０は前フランジ１０ａと後
フランジ１０ｂとにより挟持され、前フランジ１０ａが
装置本体の前側板５０１に取付けられるカバー５０３に
設けられたガイドピン１０Ｐ１によって軸受支持され、
後フランジ１０ｂが装置本体の後側板５０２に取付けら
れる複数のガイドローラ１０Ｒに外嵌して感光体ドラム
１０が保持される。後フランジ１０ｂの外周に設けられ
た歯車１０Ｇを像形成体駆動用の歯車Ｇ１に噛合し、そ
の動力により透明の導電層を接地された状態で図１の矢
印で示す時計方向に感光体ドラム１０が回転される。

【００１７】本発明では、画像露光用の露光ビームの結
像点である感光体ドラムの光導電体層において、光導電
体層の光減衰特性（光キャリア生成）に対して適正なコ
ントラストを付与できる波長の露光光量を有していれば
よい。従って、本実施形態における感光体ドラムの透光
性の基体の光透過率は、１００％である必要はなく、露
光ビームの透過時にある程度の光が吸収されるような特
性であってもよく、要は、適切なコントラストを付与で
きればよい。透光性の基体の素材としては、アクリル樹
脂、特にメタクリル酸メチルエステルモノマーを用い重
合したものが、透光性、強度、精度、表面性等において
優れており好ましく用いられるが、その他一般光学部材
などに使用されるアクリル、フッ素、ポリエステル、ポ
リカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどの各
種透光性樹脂が使用可能である。また、露光光に対し透
光性を有していれば、着色していてもよい。透光性の導
電層としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化
錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅や、Ａｕ、Ａ
ｇ、Ｎｉ、Ａｌなどからなる透光性を維持した金属薄膜
が用いられ、成膜法としては、真空蒸着法、活性反応蒸
着法、各種スパッタリング法、各種ＣＶＤ法、浸漬塗工
法、スプレー塗布法などが利用される。また、光導電体
層としては各種有機感光層（ＯＰＣ）が使用される。

【００１８】光導電体層の感光層としての有機感光層
は、電荷発生物質（ＣＧＭ）を主成分とする電荷発生層
（ＣＧＬ）と電荷輸送物質（ＣＴＭ）を主成分とする電
荷輸送層（ＣＴＬ）とに機能分離された二層構成の感光
層とされる。二層構成の有機感光層は、ＣＴＬが厚いた
めに有機感光層としての耐久性が高く本発明に適する。
なお有機感光層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）と電荷輸送
物質（ＣＴＭ）を１つの層中に含有する単層構成とされ
てもよく、該単層構成又は前記二層構成の感光層には、
通常バインダ樹脂が含有される。

【００１９】以下に説明する帯電手段としてのスコロト
ロン帯電器１１、画像書込手段としての露光光学系１
２、現像手段としての現像器１３は、それぞれ、イエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒色
（Ｋ）の各色毎の画像形成プロセス用として準備されて
おり、本実施形態においては、図１の矢印にて示す感光
体ドラム１０の回転方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順
に配置される。

【００２０】帯電手段としてのスコロトロン帯電器１１
は像形成体である感光体ドラム１０の移動方向に対して
直交する方向（図１において紙面垂直方向）に感光体ド
ラム１０と対峙し近接して取り付けられ、感光体ドラム
１０の前述した有機感光体層に対し所定の電位に保持さ
れた制御グリッド（符号なし）と、コロナ放電電極１１
ａとして、例えば鋸歯状電極を用い、トナーと同極性の
コロナ放電とによって帯電作用（本実施形態においては
マイナス帯電）を行い、感光体ドラム１０に対し一様な
電位を与える。コロナ放電電極１１ａとしては、その他
ワイヤ電極や針状電極を用いることも可能である。

【００２１】各色毎の露光光学系１２は、それぞれ、像
露光光の発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）を
感光体ドラム１０の軸と平行に複数個アレイ状に並べた
線状の露光素子（不図示）と等倍結像素子としてのセル
フォックレンズ（不図示）とがホルダに取り付けられた
露光用ユニットとして構成される。装置本体の後側板５
０２に設けられたガイドピン１０Ｐ２と、前側板５０１
に取付けられるカバー５０３に設けられたガイドピン１
０Ｐ１と、を案内として固定される円柱状の保持部材２
０に、各色毎の露光光学系１２が取付けられて感光体ド
ラム１０の基体内部に収容される。露光素子としてはそ
の他、ＦＬ（蛍光体発光）、ＥＬ（エレクトロルミネッ
センス）、ＰＬ（プラズマ放電）等の複数の発光素子を
アレイ状に並べた線状のものが用いられる。

【００２２】各色毎の画像書込手段としての露光光学系
１２は、感光体ドラム１０上での露光位置を、スコロト
ロン帯電器１１と現像器１３との間で、現像器１３に対
して感光体ドラム１０の回転方向上流側に設けた状態
で、感光体ドラム１０の内部に配置される。

【００２３】露光光学系１２は、別体のコンピュータ
（不図示）から送られメモリに記憶された各色の画像デ
ータに基づいて画像処理を施した後、一様に帯電した感
光体ドラム１０に像露光を行い、感光体ドラム１０上に
潜像を形成する。この実施形態で使用される発光素子の
発光波長は、通常Ｙ、Ｍ、Ｃのトナーの透光性の高い６
８０〜９００ｎｍの範囲のものが良好であるが、裏面か
ら像露光を行うことからカラートナーに透光性を十分に
有しないこれより短い波長でもよい。

【００２４】各色毎の現像手段としての現像器１３は、
内部にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）
若しくは黒色（Ｋ）の二成分（一成分でもよい）の現像
剤を収容し、それぞれ、例えば厚み０．５ｍｍ〜１ｍ
ｍ、外径１５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレス
あるいはアルミ材で形成された現像剤担持体である現像
スリーブ１３１を備えている。

【００２５】現像領域では、現像スリーブ１３１は、突
き当てコロ（不図示）により感光体ドラム１０と所定の
間隙、例えば１００μｍ〜１０００μｍをあけて非接触
に保たれ、感光体ドラム１０の回転方向と最近接位置に
おいて順方向に回転しており、現像スリーブ１３１に対
して現像バイアスとしてトナーと同極性（本実施形態に
おいてはマイナス極性）の直流電圧或いは直流電圧に交
流電圧ＡＣを重畳する電圧を印加することにより、感光
体ドラム１０の露光部に対して非接触の反転現像が行わ
れる。この時の現像間隔精度は画像ムラを防ぐために２
０μｍ程度以下が必要である。

【００２６】以上のように現像器１３は、スコロトロン
帯電器１１による帯電と露光光学系１２による像露光に
よって形成される感光体ドラム１０上の静電潜像を、非
接触の状態で感光体ドラム１０の帯電極性と同極性のト
ナー（本実施形態においては感光体ドラムは負帯電であ
り、トナーは負極性）により反転現像する。

【００２７】画像形成のスタートにより不図示の像形成
体駆動モータの始動により像形成体駆動用の歯車Ｇ１を
通して感光体ドラム１０の後フランジ１０ｂに設けられ
た歯車１０Ｇが回動され感光体ドラム１０を図１の矢印
で示す時計方向へ回転し、同時にＹのスコロトロン帯電
器１１の帯電作用により感光体ドラム１０に電位の付与
が開始される。感光体ドラム１０は電位を付与されたあ
と、Ｙの露光光学系１２において第１の色信号すなわち
Ｙの画像データに対応する電気信号による露光が開始さ
れ感光体ドラム１０の回転走査によってその表面の感光
層に原稿画像のイエロー（Ｙ）の画像に対応する静電潜
像が形成される。この潜像はＹの現像器１３により非接
触の状態で反転現像され、感光体ドラム１０上にイエロ
ー（Ｙ）のトナー像が形成される。

【００２８】次いで、感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上に、Ｍのスコロトロン帯電器１１
の帯電作用により電位が付与され、Ｍの露光光学系１２
の第２の色信号すなわちマゼンタ（Ｍ）の画像データに
対応する電気信号による露光が行われ、Ｍの現像器１３
による非接触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）
のトナー像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が重ね合わ
せて形成される。

【００２９】同様のプロセスにより、Ｃのスコロトロン
帯電器１１、露光光学系１２及び現像器１３によってさ
らに第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像
が、また、Ｋのスコロトロン帯電器１１、露光光学系１
２及び現像器１３によって第４の色信号に対応する黒色
（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体
ドラム１０の一回転以内にその周面上にカラーのトナー
像が形成される。

【００３０】このように、本実施の形態では、Ｙ、Ｍ、
Ｃ及びＫの露光光学系１２による感光体ドラム１０の有
機感光層に対する露光は、感光体ドラム１０の内部より
透光性の基体を通して行われる。従って、第２、第３及
び第４の色信号に対応する画像の露光は何れも先に形成
されたトナー像により遮光されることなく静電潜像を形
成することが可能となり、好ましいが、感光体ドラム１
０の外部から露光してもよい。

【００３１】一方、転写材としての記録紙Ｐは、転写材
収納手段としての給紙カセット１５より、送り出しロー
ラ（符号なし）により送り出され、給送ローラ（符号な
し）により給送されてタイミングローラ１６へ搬送され
る。

【００３２】記録紙Ｐは、タイミングローラ１６の駆動
によって、感光体ドラム１０上に担持されたカラートナ
ー像との同期がとられ、紙帯電手段としての紙帯電器１
５０の帯電により搬送ベルト１４ａに吸着されて転写域
へ給送される。搬送ベルト１４ａにより密着搬送された
記録紙Ｐは、転写域でトナーと反対極性（本実施形態に
おいてはプラス極性）の電圧が印加される転写手段とし
ての転写器１４ｃにより、感光体ドラム１０の周面上の
カラートナー像が一括して記録紙Ｐに転写される。

【００３３】カラートナー像が転写された記録紙Ｐは、
転写材分離手段としての紙分離ＡＣ除電器１４ｈにより
除電されて、搬送ベルト１４ａから分離され、定着装置
１７へと搬送される。

【００３４】定着装置１７はカラートナー像を定着する
ための上側のロール状の熱線定着用回転部材（上側の定
着部材）としての熱線定着ローラ１７ａと、下側の定着
部材としての加圧ゴムローラ４７ａとにより構成され、
熱線定着ローラ１７ａの内部には、光源によっては可視
光を含んだ赤外線或いは遠赤外線等の熱線を発光するハ
ロゲンランプ１７１ｇが熱線照射手段として配設される
（後述する図７の実施形態の説明においては複数本の熱
線照射手段が配設される（図１には不図示））。

【００３５】熱線定着ローラ１７ａと加圧ゴムローラ４
７ａとの間で形成されるニップ部Ｎで記録紙Ｐが挟持さ
れ、熱と圧力とを加えることにより記録紙Ｐ上のカラー
トナー像が定着され、記録紙Ｐが排紙ローラ１８により
送られて、装置上部のトレイへ排出される。

【００３６】転写後の感光体ドラム１０の周面上に残っ
たトナーは、像形成体クリーニング手段としてのクリー
ニング装置１９に設けられたクリーニングブレード１９
ａによりクリーニングされる。残留トナーを除去された
感光体ドラム１０はスコロトロン帯電器１１によって一
様帯電を受け、次の画像形成サイクルに入る。

【００３７】図３に示すように、定着装置１７は転写材
上のトナー像を定着するための上側の弾性を有するロー
ル状の熱線定着用回転部材（上側の定着部材）としての
熱線定着ローラ１７ａと、同じく弾性を有する下側の定
着部材としての加圧ゴムローラ４７ａとにより構成さ
れ、それぞれ弾性を有する熱線定着ローラ１７ａと加圧
ゴムローラ４７ａとの間で形成される、幅５〜１５ｍｍ
程度の幅広いニップ部Ｎで記録紙Ｐを挟持し、熱と圧力
とを加えることにより記録紙Ｐ上のトナー像を定着す
る。転写材である記録紙Ｐは上側に設けられるロール状
の熱線定着用回転部材（上側の定着部材）としての熱線
定着ローラ１７ａの片側を基準としてニップ部Ｎに進入
され、ニップ部Ｎを通過される。上側に設けられるロー
ル状の熱線定着用回転部材（上側の定着部材）としての
熱線定着ローラ１７ａには、ニップ部Ｎの位置より熱線
定着ローラ１７ａの回転方向に、定着分離爪ＴＲ３、定
着オイルクリーニングローラＴＲ１、熱均一化ローラＴ
Ｒ４、オイル塗布ローラＴＲ２が設けられ、オイルを含
浸させたフェルト部材を円筒状のアルミパイプや紙管等
に巻き付けたオイル塗布ローラＴＲ２により熱線定着ロ
ーラ１７ａにオイルが塗布される。定着オイルクリーニ
ングローラＴＲ１により熱線定着ローラ１７ａの周面上
のオイルがクリーニングされる。従って熱均一化ローラ
ＴＲ４、及び後述する、熱線定着ローラ１７ａの温度を
測定する温度検知手段である温度センサＴＳ１（或いは
後述する図９及び図１０の実施形態の説明における複数
本（２つ以上）の温度検知手段）は、定着オイルクリー
ニングローラＴＲ１とオイル塗布ローラＴＲ２との間の
クリーニングされた熱線定着ローラ１７ａの周面に設け
られる。定着分離爪ＴＲ３により定着後の転写材が分離
される。また、アルミ材やステンレス材等の熱伝導性の
良好な金属ローラ部材やヒートパイプを用いた熱均一化
ローラＴＲ４により熱線吸収層１７１ｂにより加熱され
る熱線定着ローラ１７ａ周面の発熱温度分布が均一化さ
れる。熱均一化ローラＴＲ４により転写材の通紙に伴う
熱線定着ローラ１７ａの縦方向及び横方向の温度むらが
均一化される。

【００３８】転写材上のトナー像を定着するための熱線
定着用回転部材（上側の定着部材）としての熱線定着ロ
ーラ１７ａは、円筒状の透光性基体１７１ａと、該透光
性基体１７１ａの外側（外周面）に透光性弾性層１７１
ｄと熱線吸収層１７１ｂと離型層１７１ｃとをその順に
設けたソフトローラとして構成される。透光性基体１７
１ａ内部には、光源によっては可視光を含んだ赤外線或
いは遠赤外線等の熱線を発光する熱線照射手段であるハ
ロゲンランプ１７１ｇが配設される（後述する図７の実
施形態の説明においては複数本の熱線照射手段が配設さ
れる（図３には不図示））。熱線定着用回転部材として
の熱線定着ローラ１７ａは、後述するようにして弾性の
高いソフトローラとして構成される。ハロゲンランプ１
７１ｇより発光された熱線が熱線吸収層１７１ｂにより
吸収され急速加熱が可能なロール状の熱線定着用回転部
材が形成される。

【００３９】また、下側の定着部材としての加圧ゴムロ
ーラ４７ａは、例えばアルミ材を用いた芯金４７１ａ
と、該芯金４７１ａの外周面に、例えばシリコンゴムの
発泡材を用いたスポンジ状の、５〜２０ｍｍ厚の厚肉ゴ
ム層よりなるゴムローラ層４７１ｂとによりローラ部材
を形成し、該ローラ部材のゴムローラ層４７１ｂの外側
（外周面）に離型性を有するＰＦＡ、ＰＴＦＡ等の耐熱
性のフッ素樹脂のチューブ４７１ｃを被覆した弾性を有
するソフトローラとして構成される。また、ゴムローラ
４７１ｂの表面にも当接して従動回転する、アルミ材や
ステンレス材等の熱伝導性の良好な金属ローラ部材を用
いた熱均一化ローラＴＲ４が設けられ、熱均一化ローラ
ＴＲ４により加圧ゴムローラ４７ａ周面の発熱温度分布
が均一化される。熱均一化ローラＴＲ４としては、熱の
蓄熱と放熱とを兼ねるヒートパイプを用いることが好ま
しい。

【００４０】上側のソフトローラと下側のソフトローラ
との間に平面状のニップ部Ｎが形成されトナー像の定着
が行われる。

【００４１】ＴＳ１は上側の熱線定着ローラ１７ａに取
付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサ
ーミスタを用いた温度検知手段である温度センサであ
り、ＴＳ２は下側の加圧ゴムローラ４７ａに取付けられ
た温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタ
を用いた温度センサである。温度センサＴＳ１，ＴＳ２
としては接触タイプの他に、非接触タイプのものを用い
ることも可能である。後述する図９及び図１０の実施形
態の説明においては複数本（２つ以上）の温度検知手段
が熱線定着ローラ１７ａに対して用いられる（図３には
不図示）。

【００４２】図４によれば、熱線定着ローラ１７ａの構
成は、図４（ａ）に断面を示すように、円筒状の透光性
基体１７１ａとしては、厚さ１〜２０ｍｍ、好ましくは
２〜５ｍｍ厚で、ハロゲンランプ１７１ｇよりの赤外線
或いは遠赤外線等の熱線を透過するパイレックスガラ
ス、サファイヤ（Ａｌ₂Ｏ₃）、ＣａＦ₂等のセラミック
材（熱伝導率が（５〜２０）×１０^-3Ｊ／ｃｍ・ｓ・
Ｋ、比熱が（０．５〜２．０）×Ｊ／ｇ・Ｋ、比重が
１．５〜３．０）が主として用いられ、ポリイミド、ポ
リアミド等を使用した透光性樹脂（熱伝導率が（２〜
４）×１０^-3Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋ、比熱が（１〜２）×Ｊ
／ｇ・Ｋ、比重が０．８〜１．２）等も用いることが可
能である。例えば熱線定着ローラ１７ａの透光性基体１
７１ａとして、内径３２ｍｍ、外径４０ｍｍで、層厚
（厚さ）４ｍｍのパイレックスガラス（比熱が０．７８
Ｊ／ｇ・Ｋ、比重が２．３２）を用いたときの透光性基
体１７１ａのＡ−３サイズ幅（２９７ｍｍ）当たりでの
熱容量Ｑ１は約６０ｃａｌ／ｄｅｇである。また、透光
性基体１７１ａを通過させる熱線の波長は０．１〜２０
μｍ、好ましくは０．３〜３μｍであるので、フィラー
として硬度や熱伝導率の調整剤が加えられるが、粒径が
熱線の波長の１／２、好ましくは１／５以下の、１次、
２次粒子を含めて平均粒径が１μｍ以下、好ましくは
０．１μｍ以下の熱線透過性（光源によっては可視光を
含んだ赤外線或いは遠赤外線透過性）のＩＴＯ、酸化チ
タン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸
化マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒
子を樹脂バインダに分散させたもので透光性基体１７１
ａを形成してもよい。層中で１次、２次粒子を含めて平
均粒径が１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下である
ことが光散乱を防ぎ、熱線吸収層１７１ｂに到達させる
のに好ましい。上記の如く、透光性基体１７１ａはあま
り熱伝導性が良くない。

【００４３】透光性弾性層１７１ｄは、厚さ０．５〜２
０ｍｍ、好ましくは１〜５ｍｍ厚の例えばシリコンゴム
やフッ素ゴムを用い、熱線（光源によっては可視光を含
んだ赤外線或いは遠赤外線）を透過する熱線透過性のゴ
ム層（ベース層）で形成される。透光性弾性層１７１ｄ
としては高速化対応のために、ベース層（シリコンゴ
ム）にフィラーとしてシリカ、アルミナ、酸化マグネシ
ウム等の金属酸化物の粉末を配合させて熱伝導率を向上
させる方法がとられ、熱伝導率が（１〜３）×１０^-3Ｊ
／ｃｍ・ｓ・Ｋ、比熱が（１〜２）×Ｊ／ｇ・Ｋ、比重
が０．９〜１．０のゴム層を用いる。例えば熱線定着ロ
ーラ１７ａの透光性弾性層１７１ｄとして、外径５０ｍ
ｍで、層厚（厚さ）５ｍｍのシリコンゴム（比熱が１．
１Ｊ／ｇ・Ｋ、比重が０．９１）を用いたときの透光性
弾性層１７１ｄのＡ−３サイズ幅（２９７ｍｍ）当たり
での熱容量Ｑ２は約５０ｃａｌ／ｄｅｇである。ゴム層
は熱伝導率がガラス部材を用いた透光性の基体（熱伝導
率が（５〜２０）×１０^-3Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋ）より１桁
低いので断熱性を有する層の役割をする。熱伝導率を高
めると一般的にゴム硬度が高くなる傾向があり、例えば
通常４０Ｈｓのものが６０Ｈｓ（ＪＩＳ、Ａゴム硬度）
近くまで高くなってしまう。好ましいゴム硬度は５〜６
０Ｈｓである。熱線定着用回転部材の透光性弾性層１７
１ｄの大部分はこのベース層で占められており、加圧時
の圧縮量はベース層のゴム硬度で決定される。透光性弾
性層１７１ｄの中間層はオイル膨潤防止のために耐油層
としてフッ素系ゴムが２０〜３００μｍの厚さで塗られ
ている。透光性弾性層１７１ｄのトップ層のシリコンゴ
ムとしては、ＨＴＶ（Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒ
ｅＶｏｌｃａｎｉｚｉｎｇ）よりも離型性のよいＲＴＶ
（Ｒｏｏｍ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｖｏｌｃａｎｉ
ｚｉｎｇ）やＬＴＶ（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
Ｖｏｌｃａｎｉｚｉｎｇ）が中間層並の厚さで被覆さ
れている。また、透光性弾性層１７１ｄを通過させる熱
線の波長は０．１〜２０μｍ、好ましくは０．３〜３μ
ｍであるので、硬度や熱伝導率の調整剤として、粒径が
熱線の波長の１／２、好ましくは１／５以下の、１次、
２次粒子を含めて平均粒径が１μｍ以下、好ましくは
０．１μｍ以下の熱線透過性（光源によっては可視光を
含んだ赤外線或いは遠赤外線透過性）の酸化チタン、酸
化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネ
シウム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子を樹脂
バインダに分散させたもので透光性弾性層１７１ｄを形
成してもよい。層中で１次、２次粒子を含めて平均粒径
が１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下であることが
光散乱を防ぎ、熱線吸収層１７１ｂに到達させるのに好
ましい。透光性弾性層１７１ｄを設けることにより、熱
線定着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａが弾性
の高いソフトローラとして構成される。また本発明の熱
線定着用回転部材である熱線定着ローラ１７ａとして
は、断熱性を有する透光性弾性層１７１ｄの代わりとし
て、透光性樹脂等の非弾性層として断熱性のみの効果を
有する透光性断熱層（符号なし）を使用することも可能
である。

【００４４】熱線吸収層１７１ｂとしては、ハロゲンラ
ンプ１７１ｇより発光され、透光性基体１７１ａ及び透
光性弾性層１７１ｄにて吸収された残りの熱線で、透光
性基体１７１ａ及び透光性弾性層１７１ｄを透過した熱
線の略１００％にあたる９０〜１００％、好ましくは９
５〜１００％の熱線を熱線吸収層１７１ｂにより吸収し
急速加熱が可能な熱線定着用回転部材を形成するよう
に、樹脂バインダにカーボンブラック、黒鉛、鉄黒（Ｆ
ｅ₃Ｏ₄）や各種フェライト及びその化合物、酸化銅、酸
化コバルト、ベンガラ（Ｆｅ₂Ｏ₃）等の粉末を混入した
熱線吸収部材を用い、厚さ１０〜５００μｍ、好ましく
は２０〜１００μｍ厚の熱線吸収部材を透光性弾性層１
７１ｄの外側（外周面）に吹付け或いは塗布等により形
成する。熱線吸収層１７１ｂの熱伝導率は前記透光性弾
性層１７１ｄのゴム層（熱伝導率が（１〜３）×１０^-3
Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋ、比熱が（１〜２）×Ｊ／ｇ・Ｋ、比
重が０．９〜１．０）と比べて、カーボンブラック等の
吸収剤の添加により、やや高めの（３〜１０）×１０^-3
Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋ（比熱が（〜２．０）×Ｊ／ｇ・Ｋ、
比重が（〜０．９））に設定することができる。熱線吸
収層１７１ｂとしてはニッケル電鋳ローラ等の金属ロー
ラ部材を同様の厚さで設けてもよい。この時、熱線を吸
収するために内側（内周面）は黒色酸化処理をしておく
ことが好ましい。熱線吸収層１７１ｂでの熱線吸収率が
９０％程度よりも低く、例えば２０〜８０％程度である
と熱線が漏れて、漏れた熱線により熱線定着用回転部材
としての熱線定着ローラ１７ａがモノクロ画像形成に用
いられた場合、フィルミング等により熱線定着ローラ１
７ａの特定位置の表面に黒トナーが付着すると漏れた熱
線により付着部から発熱が起き、その部分でさらに熱線
吸収による発熱が重ねて起こり熱線吸収層１７１ｂを破
損する。またカラー画像形成に用いられた場合、カラー
トナーの吸収効率が一般に低く、かつカラートナー間に
吸収効率の差があることから定着不良となったり、定着
むらとなる。従って、ハロゲンランプ１７１ｇより発光
され、透光性基体１７１ａ及び透光性弾性層１７１ｄに
て吸収された残りの熱線で、透光性基体１７１ａ及び透
光性弾性層１７１ｄを透過した熱線が熱線吸収層１７１
ｂで完全に吸収されるように熱線吸収層１７１ｂの熱線
吸収率を略１００％にあたる９０〜１００％、好ましく
は９５〜１００％とする。これにより、分光特性が異な
ることで熱線により定着することが困難なカラートナー
の溶融が良好に行われ、特に図１でのカラー画像形成に
おいて、分光特性が異なることで熱線により定着するこ
とが困難なトナー層の厚い転写材上の重ね合わせカラー
トナー像の溶融が良好に行われる。また、熱線吸収層１
７１ｂの厚さが１０μｍ未満で薄いと、熱線吸収層１７
１ｂでの熱線の吸収による加熱速度は速いが、薄膜によ
る局所的な加熱による熱線吸収層１７１ｂの破損や強度
不足の原因となり、熱線吸収層１７１ｂの厚さが５００
μｍを越えて厚過ぎると、熱伝導不良となったり、熱容
量が大きくなり急速加熱が成しにくくなる。熱線吸収層
１７１ｂの熱線吸収率を略１００％にあたる９０〜１０
０％、好ましくは９５〜１００％としたり、熱線吸収層
１７１ｂの厚さを１０〜５００μｍ、好ましくは２０〜
１００μｍとすることにより、熱線吸収層１７１ｂでの
局所的な発熱が防止され、均一な発熱が行われる。ま
た、熱線吸収層１７１ｂに投光される熱線の波長は０．
１〜２０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍであるので、
フィラーとして硬度や熱伝導率の調整剤が加えられる
が、粒径が熱線の波長の１／２、好ましくは１／５以下
の、１次、２次粒子を含めて平均粒径が１μｍ以下、好
ましくは０．１μｍ以下の熱線透過性（光源によっては
可視光を含んだ赤外線或いは遠赤外線透過性）の酸化チ
タン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸
化マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒
子を樹脂バインダに５〜５０重量％分散させたもので熱
線吸収層１７１ｂを形成してもよい。このようにして、
熱線吸収層１７１ｂは温度がすぐに上がるように熱容量
を小さくしてあるので、熱線定着用回転部材としての熱
線定着ローラ１７ａに温度低下が生じ、定着むらが発生
するという問題を防止する。熱線吸収層１７１ｂとして
は、弾性を有するシリコンゴムやフッ素ゴムに、カーボ
ンブラック、黒鉛、鉄黒（Ｆｅ₃Ｏ₄）や各種フェライト
及びその化合物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ（Ｆ
ｅ₂Ｏ₃）等の粉末を混入したものを用いてもよい。例え
ば熱線定着ローラ１７ａの熱線吸収層１７１ｂ（或いは
後述する兼用層１７１Ｂ）として、外径５０ｍｍの透光
性弾性層１７１ｄの表面（外周面）に、層厚（厚さ）５
０μｍのフッ素樹脂（比熱が２．０Ｊ／ｇ・Ｋ、比重が
０．９）を用いたときの熱線吸収層１７１ｂ（或いは兼
用層１７１Ｂ）のＡ−３サイズ幅（２９７ｍｍ）当たり
での熱容量Ｑ３は約１．０ｃａｌ／ｄｅｇである。熱線
吸収層１７１ｂとしてはニッケル電鋳ベルトのように金
属フィルム部材を用いることもできる。この時、熱線吸
収のために内側（内周面）は黒色酸化処理をしておくこ
とが望ましい。

【００４５】また熱線吸収層１７１ｂと分離して熱線吸
収層１７１ｂの外側（外周面）に、トナーとの離型性を
良好とするため、厚さ３０〜１００μｍのＰＦＡ（フッ
素樹脂）チューブを被覆したものや、フッ素樹脂（ＰＦ
ＡまたはＰＴＦＥ）塗料を２０〜３０μｍ塗布した離型
層１７１ｃ（熱伝導率が（１〜１０）×１０^-3Ｊ／ｃｍ
・ｓ・Ｋ、比熱が（〜２．０）×Ｊ／ｇ・Ｋ、比重が
（〜０．９））を設ける（分離型）。

【００４６】さらに図４（ｂ）に断面を示すように、カ
ーボンブラック、黒鉛、鉄黒（Ｆｅ₃Ｏ₄）や各種フェラ
イト及びその化合物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ
（Ｆｅ₂Ｏ₃）等の粉末を混入した熱線吸収部材と、バイ
ンダと離型剤とを兼ねたフッ素樹脂（ＰＦＡまたはＰＴ
ＦＥ）塗料とを混入して配合し、図４（ａ）にて前述し
た熱線吸収層１７１ｂと離型層１７１ｃとを一体として
離型性を有する兼用層１７１Ｂを、透光性基体１７１ａ
の外側（外周面）に形成された透光性弾性層１７１ｄの
外側（外周面）に形成し、弾性を有するロール状の熱線
定着用回転部材を形成してもよい。兼用層１７１Ｂの熱
伝導率は熱線吸収層１７１ｂの熱伝導率と略同様で、
（３〜１０）×１０^-3Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋ（比熱が（〜
２．０）×Ｊ／ｇ・Ｋ、比重が（〜０．９））である。
前述したと同様に、ハロゲンランプ１７１ｇより発光さ
れ、透光性基体１７１ａ及び透光性弾性層１７１ｄにて
吸収された残りの熱線で、透光性基体１７１ａ及び透光
性弾性層１７１ｄを透過した熱線が完全に吸収されるよ
うに兼用層１７１Ｂの熱線吸収率を略１００％にあたる
９０〜１００％、好ましくは９５〜１００％とする。兼
用層１７１Ｂでの熱線吸収率が９０％程度よりも低く、
例えば２０〜８０％程度であると熱線が漏れて、漏れた
熱線により熱線定着用回転部材がモノクロ画像形成に用
いられた場合、フィルミング等により熱線定着用回転部
材の特定位置の表面に黒トナーが付着すると漏れた熱線
により付着部から発熱が起き、その部分でさらに熱線吸
収による発熱が重ねて起こり兼用層１７１Ｂを破損す
る。またカラー画像形成に用いられた場合、カラートナ
ーの吸収効率が一般に低く、かつカラートナー間に吸収
効率の差があることから定着不良となったり、定着ムラ
となる。従って、ハロゲンランプ１７１ｇより発光さ
れ、透光性基体１７１ａ及び透光性弾性層１７１ｄにて
吸収された残りの熱線で、透光性基体１７１ａ及び透光
性弾性層１７１ｄを透過した熱線が熱線定着用回転部材
内で完全に吸収されるように兼用層１７１Ｂの熱線吸収
率を略１００％にあたる９０〜１００％、好ましくは９
５〜１００％とする。また、兼用層１７１Ｂでの局所的
な発熱も防止され、均一な発熱が行われる。また、兼用
層１７１Ｂに投光される熱線の波長は０．１〜２０μ
ｍ、好ましくは０．３〜３μｍであるので、フィラーと
して硬度や熱伝導率の調整剤が加えられるが、粒径が熱
線の波長の１／２、好ましくは１／５以下の、１次、２
次粒子を含めて平均粒径が１μｍ以下、好ましくは０．
１μｍ以下の熱線透過性（光源によっては可視光を含ん
だ赤外線或いは遠赤外線透過性）の酸化チタン、酸化ア
ルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウ
ム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子を樹脂バイ
ンダに分散させたもので兼用層１７１Ｂを形成してもよ
い。

【００４７】図５によれば、ロール状の熱線定着用回転
部材（上側の定着部材）としての熱線定着ローラ１７ａ
の熱線吸収層１７１ｂに前述した熱線吸収部材の濃度分
布を均一に設けると境界にある熱線吸収層１７１ｂで発
熱が集中することになり、透光性弾性層１７１ｄ側へ熱
が流失しやすいので、透光性基体１７１ａより低熱伝導
性部材を用いたり、濃度分布を設けて熱線吸収層１７１
ｂ内部で熱を発生させることが発熱分布を分散させる観
点から好ましい。熱線吸収層１７１ｂの濃度分布は実線
（イ）で示すように、内接する透光性弾性層１７１ｄ側
の界面を低濃度とし外周面側に向かって傾斜をつけ順次
高くし、外周面側の手前（熱線吸収層１７１ｂの厚さｔ
に対し、透光性弾性層１７１ｄ側から２／３〜４／５程
度の位置）で１００％吸収する濃度となるようにして飽
和するようにする。これにより、熱線吸収層１７１ｂで
の熱線の吸収による発熱分布は、実線（ロ）に示すよう
に、熱線吸収層１７１ｂの中央部近傍に最大値を有し、
熱線吸収層１７１ｂの界面や外周面近傍で最小値をとる
放物線状に形成される。或いは熱線吸収層１７１ｂの界
面や外周面に透光性の耐熱性樹脂（ポリイミドやフッ素
樹脂やシリコン樹脂）を１０〜５００μｍ厚、好ましく
は２０〜１００μｍを設けることが好ましい。また、透
光性基体１７１ａより低熱伝導性部材として熱の流失を
押さえることが好ましい。これにより、前記界面での熱
線の吸収による発熱を小さくし、熱の流出を防止し、界
面での接着層の破損や熱線吸収層１７１ｂの破損を防止
する。また、外周面側の手前（熱線吸収層１７１ｂの厚
さｔに対し、透光性基体１７１ａ側から２／３〜４／５
程度の位置）より外周面までの濃度分布を飽和するよう
にし、特に、兼用層１７１Ｂを用いた場合にも、外周表
面層が削られても影響の無いようにする。なお点線で示
すように、飽和層を形成してもよい。要するに、十分に
内部で吸収が行われれば外側での濃度の影響はなくな
る。削れの影響も生じない。また、濃度分布に前記傾斜
を設け、傾斜角の変更により発熱分布を調整することが
できる。

【００４８】また図６に示すように、ロール状の熱線定
着用回転部材（上側の定着部材）としての熱線定着ロー
ラ１７ａの円筒状の透光性基体１７１ａの外径φとして
は、１５〜６０ｍｍのものが用いられ、厚さｔとして
は、厚い方が強度の点で良く、薄い方が熱容量の点で良
いが、強度と熱容量との関係から、円筒状の透光性基体
１７１ａの外径φと厚さｔとの関係は、 ０．０２≦ｔ／φ≦０．２０ とし、好ましくは ０．０４≦ｔ／φ≦０．１０ とする。透光性基体１７１ａの外径φが４０ｍｍでは透
光性基体１７１ａの厚さｔは、０．８ｍｍ≦ｔ≦８ｍ
ｍ、好ましくは１．６ｍｍ≦ｔ≦４．０ｍｍのものが用
いられる。透光性基体１７１ａでのｔ／φが０．０２未
満では強度不足となり、ｔ／φが０．２０を越えると熱
容量が大きくなり熱線定着ローラ１７ａの加熱が長引く
ことになる。また、透光性基体といっても材料によって
は１〜２０％程度の熱線を吸収する場合があり、強度の
保てる範囲で薄い方が好ましい。

【００４９】図３にて説明した定着装置１７を用いるこ
とにより定着部（ニップ部）での変形に強いと共に、ク
イックスタート（急速加熱）が可能な定着装置が可能と
なり、さらに、熱線定着用回転部材の弾性によるソフト
な定着部（ニップ部）での加圧と、該熱線定着用回転部
材の熱線吸収層による加熱とにより、分光特性が異なる
ことで熱線により定着することが困難なカラートナーの
溶融が良好に行われ、カラートナーのクイックスタート
（急速加熱）定着が可能となる。また省エネルギー効果
が得られる。

【００５０】実施形態１ しかしながら、上記定着装置１７に設けられる熱線定着
ローラ１７ａは表面の熱線吸収層１７１ｂの昇温は早い
が、主としてガラス部材を用いる透光性基体１７１ａや
ゴム層により形成される透光性弾性層１７１ｄにより横
方向（転写材の送り方向と直交する方向）の熱伝導率が
悪く、熱の均一化がなされにくく転写材のサイズの異な
りにより定着むらが生じる。また、転写材サイズ毎に異
なる非通紙部の温度上昇により熱線定着ローラ１７ａや
熱線定着ローラ１７ａに対向して設けられ、当接して用
いられる加圧ゴムローラ４７ａが劣化されたり、転写材
サイズ毎に異なる非通紙部の温度上昇により大きなサイ
ズの転写材を通紙した際に、定着オフセットが生じると
いう問題が起こる。

【００５１】上記問題を解決するための請求項１ないし
４にかかわる、熱線定着用回転部材の横方向（転写材の
送り方向と直交する方向）の熱伝導率の均一化を図って
の転写材のサイズの異なりによる定着むらの防止、及び
転写材サイズ毎に異なる非通紙部の温度上昇による熱線
定着用回転部材や加圧ゴムローラの劣化と、転写材サイ
ズ毎に異なる非通紙部の温度上昇により大きなサイズの
転写材を通紙した際に生じる定着オフセットの防止とに
ついて、図７ないし図１１を用いて説明する。図７は、
熱線定着用回転部材の内部に複数本の熱線照射手段を配
設する図であり、図８は、図７の熱線照射手段の斜視図
であり、図９は、複数本の熱線照射手段を有する熱線定
着用回転部材による転写材サイズ毎での定着方法と熱線
定着用回転部材の発光領域端部の冷却との説明図であ
り、図１０は、１本の熱線照射手段を有する熱線定着用
回転部材による転写材サイズ毎での定着方法と熱線定着
用回転部材の発光領域端部の冷却との説明図であり、図
１１は、熱均一化ローラによる熱線定着用回転部材及び
加圧ゴムローラの熱の均一化のさらに好ましい方法を示
す図である。

【００５２】図７ないし図９によれば、転写材としての
記録紙Ｐは図９にて詳述するように熱線定着用回転部材
としての熱線定着ローラ１７ａの片側を基準として搬送
されるが、熱線定着ローラ１７ａの横方向（転写材の送
り方向と直交する方向）の熱伝導率の均一化を図っての
転写材のサイズの異なりによる定着むらを防止するため
の好ましい方法として、図７に示すように、２本の熱線
照射手段としてのハロゲンランプ１７１ｇを熱線定着ロ
ーラ１７ａの内部に並列配置する。図８に示すように、
一方のハロゲンランプ１７１ｇ（図８下側のハロゲンラ
ンプ１７１ｇ）は、主として用いられる転写材のサイズ
に応じた領域に熱線発光源としての熱線フィラメントＦ
Ｌを設け、発光領域Ａを形成し、また他方のハロゲンラ
ンプ１７１ｇ（図８上側のハロゲンランプ１７１ｇ）
は、端部に熱線発光源としての熱線フィラメントＦＬを
設け、発光領域Ｂを形成する。

【００５３】熱線定着ローラ１７ａの横方向（転写材の
送り方向と直交する方向）の熱伝導率の均一化を図って
の転写材のサイズの異なりによる定着むらを防止するた
め、転写材のサイズに応じて上記複数本（２本）の熱線
照射手段の加熱制御を行い、以下に説明するように、発
光領域幅の異なる、或いは発光強度分布の異なる複数本
（２本）の熱線照射手段を用いて、熱線定着用回転部材
の横方向（転写材の送り方向と直交する方向）の温度分
布を均一化するように制御するものである。

【００５４】即ち、図９に示すように、熱線定着ローラ
１７ａの片側を基準として搬送される転写材としての記
録紙Ｐの、主として用いられるサイズ、例えばＡ−４縦
送りサイズ幅（２１０ｍｍ）に応じた発光領域Ａを有
し、実線（ａ）で示す熱線定着ローラ１７ａの温度分布
を有する一方のハロゲンランプ１７１ｇの点灯により、
Ａ−４縦送りサイズの記録紙Ｐが定着される。主として
用いられる転写材としての記録紙Ｐのサイズ、例えばＡ
−４縦送りサイズ幅（２１０ｍｍ）は、発光領域Ａにお
いて記録紙Ｐがサイズ幅を十分に定着されるように、発
光領域Ａの幅より狭く設定する。また、熱線定着ローラ
１７ａの片側を基準として搬送される転写材としての記
録紙Ｐのサイズが、Ａ−４縦送りサイズの記録紙Ｐを定
着する発光領域Ａの幅より大きく、例えばＡ−３縦送り
サイズ幅（Ａ−４横送りサイズ幅と等しく、２９７ｍ
ｍ）の記録紙Ｐを定着する場合は、発光領域Ｂを有し、
実線（ｂ）で示す熱線定着ローラ１７ａの温度分布を有
する他方のハロゲンランプ１７１ｇをさらに点灯し、発
光領域Ａと発光領域Ｂとで合成され、実線（ａ）と実線
（ｂ）とにより形成される温度分布となる熱線定着ロー
ラ１７ａにより大きいサイズのＡ−３縦送りサイズの記
録紙Ｐが定着される。発光領域Ａと発光領域Ｂとの合成
領域において大きいサイズの記録紙Ｐがサイズ幅を十分
に定着されるように、Ａ−３縦送りサイズの記録紙Ｐの
幅（２９７ｍｍ）は、発光領域Ａと発光領域Ｂとの合成
領域の幅より狭く設定する。

【００５５】上記において、発光強度分布の異なる複数
本（２本）の熱線照射手段を用いて熱線定着用回転部材
の横方向（転写材の送り方向と直交する方向）の温度分
布の均一化するように制御することも可能である。

【００５６】上記により、常に幅広での温度が平坦化す
るように複数本（２本）の熱線照射手段が制御され、熱
線定着用回転部材の横方向（転写材の送り方向と直交す
る方向）の熱の均一化がなされ、転写材のサイズに応じ
た定着むらのないクイックスタート（急速加熱）の定着
が可能になる。

【００５７】また図９に示すように、発光領域Ａを有す
るハロゲンランプ１７１ｇの点灯により、この幅に対応
した小さいサイズのＡ−４縦送りサイズ記録紙Ｐのプリ
ントを連続して行っていると、実線（ａ）の温度分布の
両端部に点線で山形に示すような非通紙部の温度上昇が
生じ、温度上昇部での熱線定着ローラ１７ａや加圧ゴム
ローラ４７ａが劣化されたり、Ａ−３縦送りサイズに切
替えて記録紙Ｐのプリントを行う際に、実線（ｂ）の温
度分布との境目において定着オフセットが生じるので、
発光領域Ａの両端部で、実線（ａ）の温度分布の両端部
（Ａ−４縦送りサイズの記録紙Ｐの両端部でもある）
に、冷却手段としてのファンＦを設け、熱線定着ローラ
１７ａを冷却する。さらに、発光領域Ｂを有するハロゲ
ンランプ１７１ｇを点灯してＡ−３縦送りサイズの記録
紙Ｐを連続してプリントすると、実線（ｂ）の温度分布
の図９左端部にも点線で山形に示すような非通紙部の温
度上昇が生じ、温度上昇部での熱線定着ローラ１７ａや
加圧ゴムローラ４７ａが劣化されるので、発光領域Ｂの
左端部で、実線（ｂ）の温度分布の左端部（Ａ−３縦送
りサイズの記録紙Ｐの左端部でもある）に、冷却手段と
してのファンＦを設け、熱線定着ローラ１７ａを冷却す
る。即ち、発光領域Ａと発光領域Ｂの合成領域の両端部
で、実線（ａ）と実線（ｂ）との合成した温度分布の両
端部（Ａ−３縦送りサイズの記録紙Ｐの両端部でもあ
る）に、冷却手段としてのファンＦを設け、熱線定着ロ
ーラ１７ａを冷却する。

【００５８】上記により、転写材サイズ毎に異なる非通
紙部の温度上昇による熱線定着用回転部材や加圧ゴムロ
ーラの劣化が防止されると共に、転写材サイズ毎に異な
る非通紙部の温度上昇による大きなサイズでの定着オフ
セットが防止される。

【００５９】また、上記温度制御は発光領域Ａの両端部
（Ａ−４縦送りサイズ幅の両端部）と発光領域Ｂの左端
部（Ａ−３縦送りサイズ幅の左端部）とに対応して、熱
線定着ローラ１７ａの外側で、熱線定着ローラ１７ａの
軸方向に、熱線定着ローラ１７ａと接触或いは非接触に
設けられる複数（２つ以上）の温度検知手段としての温
度センサＴＳ１１，ＴＳ１２，ＴＳ１３により行われる
が、発光領域Ａに対応するＡ−４縦送りサイズ領域の中
央位置に温度検知手段としての温度センサＴＳ１４を、
またＡ−４縦送りサイズ領域の外側で、Ａ−３縦送りサ
イズ領域の内側に温度検知手段としての温度センサＴＳ
１５をそれぞれ熱線定着ローラ１７ａに対向して設け、
例えば温度センサＴＳ１５による検知温度が定着用の適
正温度値を越え、高温オフセットを生じるような規定値
以上の温度になった際には、大きいサイズのＡ−３縦送
りサイズ記録紙Ｐでの画像形成を禁止する（温度検知手
段による熱線定着ローラ１７ａの温度が規定値以上の場
合は、規定値以上になった温度検知手段を含む大きい転
写材サイズでの画像形成を禁止する）ように不図示の制
御部を通して制御する。または、熱線定着ローラ１７ａ
の温度が均一化するまで規定値以上になった温度検知手
段を含む大きい転写材サイズでの画像形成を禁止する。

【００６０】上記により、転写材サイズ毎に異なる非通
紙部の温度上昇による大きなサイズでの定着オフセット
が防止され、転写材のサイズに応じた適正な定着が行わ
れる。

【００６１】上記図９において、使用される転写材のサ
イズを、例えばＢ−５縦送りサイズやＢ−４縦送りサイ
ズ（Ｂ−５横送りサイズと同様の幅）を加えて３種類以
上とし、それぞれに応じた発光領域を有する熱線照射手
段を設けて、転写材のサイズに応じた温度制御を行った
り、またそれぞれのサイズを含む温度検知手段を設け、
温度検知手段による熱線定着用回転部材の温度が規定値
以上となった場合は、規定値以上になった温度検知手段
を含む大きい転写材サイズでの画像形成を禁止するよう
行ったりすることも本発明に含まれるものである。

【００６２】また図１０に示すように、熱線定着ローラ
１７ａの片側を基準として搬送される転写材としての記
録紙Ｐの、最大サイズ、例えばＡ−３縦送りサイズ幅
（２９７ｍｍ）に応じた発光領域Ｃを有し、実線（ｃ）
で示す熱線定着ローラ１７ａの温度分布を有する１本の
ハロゲンランプ１７１ｇの点灯により、Ａ−３縦送りサ
イズの記録紙Ｐ（Ａ−４横送りサイズと同じ幅で、２９
７ｍｍ幅）或いはＡ−４縦送りサイズの記録紙Ｐ（２１
０ｍｍ幅）が定着される。発光領域Ｃにおいて記録紙Ｐ
がサイズ幅を十分に定着されるように、記録紙Ｐの最大
サイズ幅（本実施形態においてはＡ−３縦送りサイズ
幅）を発光領域Ｃの幅より狭く設定する。

【００６３】発光領域Ｃを有するハロゲンランプ１７１
ｇの点灯により、小さいサイズのＡ−４縦送りサイズ記
録紙Ｐのプリントを連続して行っていると、実線（ｃ）
の温度分布のＡ−４縦送りサイズ通紙部の両端部に点線
で山形に示すような非通紙部の温度上昇が生じ、温度上
昇部での熱線定着ローラ１７ａや加圧ゴムローラ４７ａ
が劣化されたり、Ａ−３縦送りサイズに切替えて記録紙
Ｐのプリントを行う際に、Ａ−４縦送りサイズ通紙部に
対応する左端部の温度上昇部において定着オフセットが
生じるので、発光領域ＣのＡ−４縦送りサイズの記録紙
Ｐの両端部に対応する部分に、冷却手段としてのファン
Ｆを設け、熱線定着ローラ１７ａを冷却する。さらに、
発光領域Ｃを有するハロゲンランプ１７１ｇを点灯して
Ａ−３縦送りサイズの記録紙Ｐを連続してプリントする
と、実線（ｃ）の温度分布の図１０左端部にも点線で山
形に示すような非通紙部の温度上昇が生じ、温度上昇部
での熱線定着ローラ１７ａや加圧ゴムローラ４７ａが劣
化されるので、発光領域Ｃの左端部で、実線（ｃ）の温
度分布の左端部（Ａ−３縦送りサイズの記録紙Ｐの左端
部でもある）に、冷却手段としてのファンＦを設け、熱
線定着ローラ１７ａを冷却する。

【００６４】上記により、転写材サイズ毎に異なる非通
紙部の温度上昇による熱線定着用回転部材や加圧ゴムロ
ーラの劣化が防止されると共に、転写材サイズ毎に異な
る非通紙部の温度上昇による大きなサイズでの定着オフ
セットが防止される。

【００６５】また、上記温度制御は発光領域Ｃに対し、
小さいサイズのＡ−４縦送りサイズ幅の両端部と、大き
いサイズのＡ−３縦送りサイズ幅の左端部とに対応し
て、熱線定着ローラ１７ａの外側で、熱線定着ローラ１
７ａの軸方向に、熱線定着ローラ１７ａと接触或いは非
接触に設けられる複数（２つ以上）の温度検知手段とし
ての温度センサＴＳ１１，ＴＳ１２，ＴＳ１３により行
われるが、小さいサイズのＡ−４縦送りサイズ領域の中
央位置と、Ａ−４縦送りサイズ領域の外側で、大きいサ
イズのＡ−３縦送りサイズ領域の内側とに温度検知手段
としての温度センサＴＳ１４，ＴＳ１５を熱線定着ロー
ラ１７ａに対向して設け、例えば温度センサＴＳ１５に
よる検知温度が定着用の適正温度値を越え、高温オフセ
ットを生じるような規定値以上の温度になった際には、
温度センサＴＳ１５を含む大きいサイズのＡ−３縦送り
サイズ記録紙Ｐでの画像形成を禁止する（温度検知手段
による熱線定着ローラ１７ａの温度が規定値以上の場合
は、規定値以上になった温度検知手段を含む大きい転写
材サイズでの画像形成を禁止する）ように不図示の制御
部を通して制御する。または、熱線定着ローラ１７ａの
温度が均一化するまで規定値以上になった温度検知手段
を含む大きい転写材サイズでの画像形成を禁止する。

【００６６】上記により、転写材サイズ毎に異なる非通
紙部の温度上昇による大きなサイズでの定着オフセット
が防止され、転写材のサイズに応じた適正な定着が行わ
れる。

【００６７】上記図１０において、使用される転写材の
サイズを、例えばＢ−５縦送りサイズやＢ−４縦送りサ
イズ（Ｂ−５横送りサイズと同様の幅）を加えて３種類
以上とし、それぞれのサイズを含む温度検知手段を設
け、温度検知手段による熱線定着用回転部材の温度が規
定値以上となった場合は、規定値以上になった温度検知
手段を含む大きい転写材サイズでの画像形成を禁止する
ことも本発明に含まれるものである。

【００６８】また、図３にて前述したように、熱線定着
ローラ１７ａ及び加圧ゴムローラ４７ａに当接する熱均
一化ローラＴＲ４を設けて長手方向の熱の均一化を図る
が、熱均一化ローラＴＲ４を常時当接状態で置くと昇温
速度が遅くなるので、図１１に示すように、熱均一化ロ
ーラＴＲ４を不図示のレバー、ソレノイド等により熱線
定着ローラ１７ａ及び加圧ゴムローラ４７ａと当接或い
は当接解除可能に設け、熱均一化ローラＴＲ４の熱線定
着ローラ１７ａ或いは加圧ゴムローラ４７ａへの当接を
制御して、熱線定着ローラ１７ａの横方向（転写材の送
り方向と直交する方向）の熱の均一化を制御する。さら
に熱均一化ローラＴＲ４の両端部に冷却手段としてのフ
ァンＦを設け、熱均一化ローラＴＲ４の両端部の温度を
冷却し、熱均一化ローラＴＲ４を当接する熱線定着ロー
ラ１７ａや加圧ゴムローラ４７ａの端部の温度上昇を防
止することが好ましい。

【００６９】実施形態２ また、前記定着装置１７において、熱線定着ローラ１７
ａへの通電時で、熱線定着ローラ１７ａの昇温初期は表
面の熱線吸収層１７１ｂの熱は透光性基体１７１ａの加
熱にも用いられ、透光性基体１７１ａへ流出される。そ
れ故、熱線定着ローラ１７ａに対向して設けられる加圧
ゴムローラ４７ａを当接、さらに回転していると、加圧
ゴムローラ４７ａに熱が流出して昇温が遅くなる。ま
た、加圧ゴムローラ４７ａが十分に暖まっていると、熱
線定着ローラ１７ａへの通電で直ぐに温度を上昇できる
一方、熱線定着ローラ１７ａへの通電停止時に、加圧ゴ
ムローラ４７ａを回転していない状態として、熱線定着
ローラ１７ａに通電しておくと、温度上昇のために熱線
定着ローラ１７ａや加圧ゴムローラ４７ａが劣化した
り、変形したりするという問題が起こる。特に熱線定着
ローラ１７ａの熱線吸収層１７１ｂと該熱線吸収層１７
１ｂの内層の透光性弾性層１７１ｄとの界面での温度上
昇が著しく熱線吸収層１７１ｂが透光性弾性層１７１ｄ
から剥離するという問題も生じる。

【００７０】上記問題を解決するための請求項５ないし
１０にかかわる、通電時の熱線定着用回転部材から加圧
ゴムローラへの熱の流出の防止と、通電停止時の熱線定
着用回転部材と加圧ゴムローラとの当接による熱線定着
用回転部材や加圧ゴムローラの劣化の防止や、熱線吸収
層の透光性弾性層からの界面での剥離の防止とについ
て、図１２ないし図１６にて説明する。図１２は、熱線
定着用回転部材の駆動と加圧ゴムローラの圧着解除機構
とを説明するための図３の定着装置の側断面図であり、
図１３は、熱線定着用回転部材の回転開始時と、熱線定
着用回転部材及び加圧ゴムローラの昇温曲線とを示す図
であり、図１４は、熱線定着用回転部材と加圧ゴムロー
ラの回転開始の状態の説明図であり、図１５は、熱線定
着用回転部材の回転停止時と、熱線定着用回転部材及び
加圧ゴムローラの降温曲線とを示す図であり、図１６
は、熱線定着用回転部材と加圧ゴムローラの回転停止の
状態の説明図である。

【００７１】図１２に、図３にて前述した定着装置１７
の側断面構成図を示すように、熱線定着用回転部材（上
側の定着部材）である熱線定着ローラ１７ａは透光性基
体１７１ａと、その外側（外周面）に透光性断熱層１７
１ｅと熱線吸収層１７１ｂとをその順に設けたソフトロ
ーラとして構成されるが、円筒状の透光性基体１７１ａ
の中心軸と平行して、透光性基体１７１ａの外周面の両
端部に、例えば耐熱性のポリイミド樹脂等の樹脂部材を
用いる回転軸としての樹脂フランジＪＦ１を設ける。透
光性基体１７１ａの外側（外周面）端部に設けられる熱
膨張率の大きな樹脂フランジＪＦ１により、主としてガ
ラス部材を用いる透光性基体１７１ａの加熱時の熱膨張
による透光性基体１７１ａの破損が防止される。ベアリ
ングホルダＢＨ１に圧入される軸受部材であるベアリン
グＢ１に、回転軸としての樹脂フランジＪＦ１が嵌込ま
れ、熱線定着ローラ１７ａが回転可能に保持させる。

【００７２】また、芯金４７１ａとゴムローラ層４７１
ｂと耐熱性のフッ素樹脂等のチューブ４７１ｃとにより
形成され、弾性を有するソフトローラとして構成される
下側の定着部材としての加圧ゴムローラ４７ａは、後述
するように、加圧ゴムローラ４７ａの圧着並びに圧着解
除を行う圧着解除手段により上側の熱線定着ローラ１７
ａに圧着された状態で、加圧ゴムローラ４７ａの両端を
両側端に設けられるベアリングホルダＢＨ２に圧入され
るベアリングＢ２に嵌込まれ、回転可能に保持される。
上側のソフトローラと下側のソフトローラとの間に平面
状（図３参照）のニップ部Ｎが形成されトナー像の定着
が行われる。

【００７３】加圧ゴムローラ４７ａの芯金４７１ａの一
方の端部に固定され、定着駆動モータＭ１に結合する歯
車Ｇａが回転されて、加圧ゴムローラ４７ａが駆動回転
され、熱線定着ローラ１７ａが従動回転される。

【００７４】また、定着装置１７の一側端に設けられる
圧着駆動モータＭ２の駆動を受けて回転される偏芯カム
ＨＣが上支点に達する際に、バネＳＰ１の引っ張り力に
抗して偏芯カムＨＣがベアリングホルダＢＨ２の下端を
押し上げ、ベアリングホルダＢＨ２がガイド面ＧＰ１を
スライドして上昇されて、加圧ゴムローラ４７ａが熱線
定着ローラ１７ａに圧着される。偏芯カムＨＣの上支点
において圧着駆動モータＭ２の回転が停止され、熱線定
着ローラ１７ａと加圧ゴムローラ４７ａとが所定の加圧
力にて圧着される。偏芯カムＨＣの上支点において圧着
駆動モータＭ２の回転が停止され、熱線定着ローラ１７
ａと加圧ゴムローラ４７ａとが所定の加圧力にて圧着さ
れる。また、電気的な制御、例えば圧着駆動モータＭ２
の反対回転信号により圧着駆動モータＭ２を回転した
り、偏芯カムＨＣの周面に沿って設けられるマイクロス
イッチ（不図示）の信号により圧着駆動モータＭ２の回
転を制御したり、ユーザが機械的に偏芯カムＨＣを回転
する等して、偏芯カムＨＣを下支点に回転し、熱線定着
ローラ１７ａと加圧ゴムローラ４７ａとの圧着が解除さ
れる。また圧着の際にも同様に、電気的な制御、例えば
圧着駆動モータＭ２の反対回転信号により圧着駆動モー
タＭ２を回転したり、偏芯カムＨＣの周面に沿って設け
られるマイクロスイッチ（不図示）の信号により圧着駆
動モータＭ２の回転を制御したり、ユーザが機械的に偏
芯カムＨＣを回転するなどして、偏芯カムＨＣを上支点
に回転し、熱線定着ローラ１７ａと加圧ゴムローラ４７
ａとを圧着するようにしてもよく、熱線定着ローラ１７
ａと加圧ゴムローラ４７ａとが所定の加圧力に到達した
時点で、圧着駆動モータＭ２の圧着回転を停止するよう
にしてもよい（圧着並びに圧着解除を行う圧着解除手
段）。

【００７５】本実施形態においては、通電時の熱線定着
ローラ１７ａから加圧ゴムローラ４７ａへの熱の流出を
防止して、熱線定着ローラ１７ａの昇温速度のアップを
図るため、熱線定着ローラ１７ａへの通電時、加圧ゴム
ローラ４７ａと当接しての熱線定着ローラ１７ａの回転
開始は、熱線定着ローラ１７ａの温度が所定温度（Ｔ
ｃ）以上となった時に行う。

【００７６】即ち、図１３に示すように、温度上昇を曲
線（ａ）で示す熱線定着ローラ１７ａの温度が、所定温
度Ｔｃに達した時点で加圧ゴムローラ４７ａを駆動し、
熱線定着ローラ１７ａの回転を開始する。熱線吸収層１
７１ｂの表面発熱を用いる熱線定着ローラ１７ａでは、
加圧ゴムローラ４７ａの回転による加圧ゴムローラ４７
ａ周面との接触で、曲線（ａ）に示すように所定温度Ｔ
ｃよりも温度低下が起こるので、熱線定着ローラ１７ａ
の回転を開始する所定温度Ｔｃの位置から加圧ゴムロー
ラ４７ａを回転し、温度上昇を曲線（ｂ）に示すような
熱線定着ローラ１７ａが定着適正温度Ｔ１になる前の加
圧ゴムローラ４７ａの予めの加熱が必要となる。加圧ゴ
ムローラ４７ａを内部まで加熱しないで、定着時に温度
低下しない程度の表面のみの加熱とし、熱線定着ローラ
１７ａが所定温度Ｔｃに達するまで回転しない。

【００７７】具体的には、昇温時加圧ゴムローラ４７ａ
が熱線定着ローラ１７ａから離れている方が熱の流出が
なく好ましいので、図１４（Ａ）に示すように、前述し
た圧着解除機構により予め加圧ゴムローラ４７ａを圧着
解除しておき、圧着解除しておいた加圧ゴムローラ４７
ａの圧着と回転とにより熱線定着ローラ１７ａの回転を
行うことが接触部での温度低下もなく好ましい。また、
加圧ゴムローラ４７ａが当接していても加圧ゴムローラ
４７ａの表面にゴムローラ層４７１ｂ（図３参照）があ
るので、熱の拡散が悪く（熱流出の程度が小さく）昇温
速度の影響は少ないので、図１４（Ｂ）に示すように、
圧着解除機構により予め加圧ゴムローラ４７ａを圧着し
ておき、圧着しておいた加圧ゴムローラ４７ａの回転に
より熱線定着ローラ１７ａの回転を行うようにしてもよ
い。

【００７８】上記により、通電時の熱線定着用回転部材
から加圧ゴムローラへの熱の流出が防止され、熱線定着
用回転部材の昇温速度のアップが図られる。

【００７９】また本実施形態においては、通電停止時の
熱線定着ローラ１７ａと加圧ゴムローラ４７ａとの当接
による熱線定着ローラ１７ａや加圧ゴムローラ４７ａの
劣化の防止や、熱線定着ローラ１７ａの熱線吸収層１７
１ｂ（図３参照）の透光性弾性層１７１ｄ（図３参照）
からの界面での剥離を防止するため、熱線定着ローラ１
７ａの回転停止（プリント終了）は、熱線定着ローラ１
７ａへの通電を停止した後に行う。

【００８０】即ち、図１５に示すように、通電停止後の
温度下降を曲線（ａ）で示す熱線定着ローラ１７ａの温
度が、所定温度Ｔｃに達した時点で熱線定着ローラ１７
ａの回転を停止する。通電を停止後、少し熱線定着ロー
ラ１７ａを回転するだけで熱線定着ローラ１７ａの表面
温度（ニップ部を除く周面の表面温度）は直ぐ低下す
る。即ち、熱線定着ローラ１７ａの表面温度は高いが熱
容量は小さいので、加圧ゴムローラ４７ａや熱線定着ロ
ーラ１７ａの透光性基体１７１ａ（図３参照）への熱拡
散で、熱線定着ローラ１７ａの表面温度（ニップ部を除
く周面の表面温度）は直ぐ低下する。通電停止後の加圧
ゴムローラ４７ａの表面温度は曲線（ｂ）で示す温度下
降をとる。

【００８１】具体的には、図１６（Ａ）に示すように、
前述した圧着解除機構により予め加圧ゴムローラ４７ａ
を圧着しておき、熱線定着ローラ１７ａと加圧ゴムロー
ラ４７ａとの圧着状態において熱線定着ローラ１７ａの
温度が、図１５にて前述した所定温度Ｔｃ以下になった
時に、加圧ゴムローラ４７ａの回転を停止して熱線定着
ローラ１７ａの回転を停止する。また、図１６（Ｂ）に
示すように、熱線定着ローラ１７ａの温度が、図１５に
て前述した所定温度Ｔｃ以下になった時に、前述した圧
着解除機構により予め圧着状態とされる加圧ゴムローラ
４７ａを圧着解除して熱線定着ローラ１７ａの回転を停
止するようにしてもよい。

【００８２】上記により、通電停止時の熱線定着用回転
部材と加圧ゴムローラとの当接による熱線定着用回転部
材の劣化や加圧ゴムローラの劣化、変形が防止される。
特に界面での温度上昇が著しい熱線吸収層の透光性弾性
層からの剥離が防止される。

【００８３】

【発明の効果】請求項１によれば、熱線定着用回転部材
の横方向（転写材の送り方向と直交する方向）の熱の均
一化がなされ、転写材のサイズに応じた定着むらのない
クイックスタート（急速加熱）の定着が可能になる。

【００８４】請求項２によれば、転写材サイズ毎に異な
る非通紙部の温度上昇による熱線定着用回転部材や加圧
ゴムローラの劣化が防止されると共に、転写材サイズ毎
に異なる非通紙部の温度上昇による大きなサイズでの定
着オフセットが防止される。

【００８５】特に請求項３または４によれば、転写材サ
イズ毎に異なる非通紙部の温度上昇による大きなサイズ
での定着オフセットが防止され、転写材のサイズに応じ
た適正な定着が行われる。

【００８６】請求項５ないし７によれば、通電時の熱線
定着用回転部材から加圧ゴムローラへの熱の流出が防止
され、熱線定着用回転部材の昇温速度のアップが図られ
る。

【００８７】請求項８ないし１０によれば、通電停止時
の熱線定着用回転部材と加圧ゴムローラとの当接による
熱線定着用回転部材の劣化や加圧ゴムローラの劣化、変
形が防止される。特に界面での温度上昇が著しい熱線吸
収層の透光性弾性層からの剥離が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の各請求項にかかわる定着装置を用いる
画像形成装置の一実施形態を示すカラー画像形成装置の
断面構成図である。

【図２】図１の像形成体の側断面図である。

【図３】各請求項にかかわる定着装置の構造を示す説明
図である。

【図４】図３のロール状の熱線定着用回転部材の拡大断
面構成図である。

【図５】図３のロール状の熱線定着用回転部材の熱線吸
収層の濃度分布を示す図である。

【図６】図３のロール状の熱線定着用回転部材の透光性
基体の外径と厚さとを示す図である。

【図７】熱線定着用回転部材の内部に複数本の熱線照射
手段を配設する図である。

【図８】図７の熱線照射手段の斜視図である。

【図９】複数本の熱線照射手段を有する熱線定着用回転
部材による転写材サイズ毎での定着方法と熱線定着用回
転部材の発光領域端部の冷却との説明図である。

【図１０】１本の熱線照射手段を有する熱線定着用回転
部材による転写材サイズ毎での定着方法と熱線定着用回
転部材の発光領域端部の冷却との説明図である。

【図１１】熱均一化ローラによる熱線定着用回転部材及
び加圧ゴムローラの熱の均一化のさらに好ましい方法を
示す図である。

【図１２】熱線定着用回転部材の駆動と加圧ゴムローラ
の圧着解除機構とを説明するための図３の定着装置の側
断面図である。

【図１３】熱線定着用回転部材の回転開始時と、熱線定
着用回転部材及び加圧ゴムローラの昇温曲線とを示す図
である。

【図１４】熱線定着用回転部材と加圧ゴムローラの回転
開始の状態の説明図である。

【図１５】熱線定着用回転部材の回転停止時と、熱線定
着用回転部材及び加圧ゴムローラの降温曲線とを示す図
である。

【図１６】熱線定着用回転部材と加圧ゴムローラの回転
停止の状態の説明図である。

【符号の説明】

１０ 感光体ドラム １１ スコロトロン帯電器 １２ 露光光学系 １３ 現像器 １７ 定着装置 １７ａ 熱線定着ローラ ４７ａ 加圧ゴムローラ １７１ａ 透光性基体 １７１Ｂ 兼用層 １７１ｂ 熱線吸収層 １７１ｃ 離型層 １７１ｄ 透光性弾性層 １７１ｇ ハロゲンランプ Ｆ ファン ＦＬ 熱線フィラメント ＨＣ 偏芯カム Ｍ１ 定着駆動モータ Ｍ２ 圧着駆動モータ Ｎ ニップ部 Ｐ 記録紙 ＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ１１，ＴＳ１２，ＴＳ１３，ＴＳ
１４，ＴＳ１５ 温度センサ

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Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転写材上のトナー像を加熱と加圧とによ
   り前記転写材に固定する定着装置において、 熱線に対して透光性を有する円筒状の透光性基体と、 該透光性基体の外側に透光性弾性層と、 該透光性弾性層の外側に前記熱線を吸収する熱線吸収層
   とを設けてロール状の熱線定着用回転部材を形成すると
   共に、 前記熱線定着用回転部材に対向して加圧ゴムローラを設
   け、 前記熱線定着用回転部材の片側を基準として、前記熱線
   定着用回転部材と前記加圧ゴムローラとのニップ部へ前
   記転写材を搬送するもので、 前記熱線定着用回転部材の内部に、前記熱線を発する熱
   線照射手段を複数本並置し、前記転写材のサイズに応じ
   て前記複数本の熱線照射手段の加熱制御を行うことを特
   徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 転写材上のトナー像を加熱と加圧とによ
   り前記転写材に固定する定着装置において、 熱線を発する熱線照射手段を内部に有し、前記熱線に対
   して透光性を有する円筒状の透光性基体と、 該透光性基体の外側に透光性弾性層と、 該透光性弾性層の外側に前記熱線を吸収する熱線吸収層
   とを設けてロール状の熱線定着用回転部材を形成すると
   共に、 前記熱線定着用回転部材に対向して加圧ゴムローラを設
   けるもので、 前記熱線定着用回転部材の片側を基準として搬送され、
   前記熱線定着用回転部材と前記加圧ゴムローラとのニッ
   プ部により定着される前記転写材のサイズ幅を、前記熱
   線照射手段の発光領域幅より狭く設定すると共に、前記
   熱線定着用回転部材の軸方向で前記転写材のサイズに応
   じた両側端に前記熱線定着用回転部材を冷却する冷却手
   段を配設することを特徴とする定着装置。
3. 【請求項３】 前記熱線定着用回転部材の軸方向に２つ
   以上の温度検知手段を設け、前記温度検知手段の検知温
   度に基づき温度制御を行うことを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の定着装置。
4. 【請求項４】 前記温度検知手段による前記熱線定着用
   回転部材の温度が規定値以上の場合は、規定値以上にな
   った温度検知手段を含む転写材サイズでの画像形成を禁
   止することを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 【請求項５】 転写材上のトナー像を加熱と加圧とによ
   り前記転写材に固定する定着装置において、 熱線を発する熱線照射手段を内部に有し、前記熱線に対
   して透光性を有する円筒状の透光性基体と、 該透光性基体の外側に透光性弾性層と、 該透光性弾性層の外側に前記熱線を吸収する熱線吸収層
   とを設けてロール状の熱線定着用回転部材を形成すると
   共に、 前記熱線定着用回転部材に対向して加圧ゴムローラを設
   けるもので、 前記熱線定着用回転部材への通電時、前記加圧ゴムロー
   ラと当接しての前記熱線定着用回転部材の回転開始は、
   前記熱線定着用回転部材の温度が所定温度以上となった
   時に行われることを特徴とする定着装置。
6. 【請求項６】 前記熱線定着用回転部材と前記加圧ゴム
   ローラとを圧着及び圧着解除可能に設けると共に、予め
   圧着解除しておいた前記加圧ゴムローラの圧着と回転と
   により前記熱線定着用回転部材の回転が行われることを
   特徴とする請求項５に記載の定着装置。
7. 【請求項７】 前記熱線定着用回転部材と前記加圧ゴム
   ローラとを圧着及び圧着解除可能に設けると共に、予め
   圧着しておいた前記加圧ゴムローラの回転により前記熱
   線定着用回転部材の回転が行われることを特徴とする請
   求項５に記載の定着装置。
8. 【請求項８】 転写材上のトナー像を加熱と加圧とによ
   り前記転写材に固定する定着装置において、 熱線を発する熱線照射手段を内部に有し、前記熱線に対
   して透光性を有する円筒状の透光性基体と、 該透光性基体の外側に透光性弾性層と、 該透光性弾性層の外側に前記熱線を吸収する熱線吸収層
   とを設けてロール状の熱線定着用回転部材を形成すると
   共に、 前記熱線定着用回転部材に対向して加圧ゴムローラを設
   けるもので、 前記熱線定着用回転部材の回転停止は、前記熱線定着用
   回転部材への通電停止後に行われることを特徴とする定
   着装置。
9. 【請求項９】 前記熱線定着用回転部材と前記加圧ゴム
   ローラとを圧着及び圧着解除可能に設けると共に、前記
   熱線定着用回転部材と前記加圧ゴムローラとの圧着状態
   において前記熱線定着用回転部材の温度が所定温度以下
   になった時に、前記加圧ゴムローラの回転を停止して前
   記熱線定着用回転部材の回転を停止することを特徴とす
   る請求項８に記載の定着装置。
10. 【請求項１０】 前記熱線定着用回転部材と前記加圧ゴ
    ムローラとを圧着及び圧着解除可能に設けると共に、前
    記熱線定着用回転部材の温度が所定温度以下になった時
    に、前記加圧ゴムローラを圧着解除して前記熱線定着用
    回転部材の回転を停止することを特徴とする請求項８に
    記載の定着装置。