JP2001194941A

JP2001194941A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001194941A
Application number: JP2000003442A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fuma; 宏史夫馬
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2000-01-12
Filing date: 2000-01-12
Publication date: 2001-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】主たる目的は、簡単な構成により、透光性基
体を有する加熱ローラを圧着ローラに対して押圧状態で
保持し得、かつ、耐荷重を大きくするとともに、軸部あ
るいは円筒状の加熱ローラ部の精度に依存しない構成の
熱ローラ型定着装置を有する画像形成装置を提供するこ
とにある。【解決手段】円筒状の透光性基体を有する第１ローラ
の両端軸部を、可回転部材を介して押圧支持し、前記第
１ローラと対向する第２ローラに、前記第１ローラを圧
接させてなるローラ型定着装置を有する事を特徴とする
画像形成装置。

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、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、電子
写真方式を利用して用紙上にトナー像を形成するように
構成した画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】所定の温度範囲に維持された加熱ローラ
と、当該加熱ローラに対して圧接しながら回転する圧着
ローラとを含む熱ローラ型定着装置に、未定着のトナー
像を担持する用紙を導き、前記一対のローラによる加
熱、加圧作用を介して、前記トナー像を用紙上に定着さ
せるように構成した、複写機、プリンタ、ファクシミリ
及びこれらの機能を有する複合機等の電子写真方式を利
用した画像形成装置は公知であり、また、前記熱ローラ
型定着装置が、低速機から高速機まで、モノクロ機から
カラー機に至るまで、幅広く採用されていることもよく
知られている。

【０００３】また、近年、ウォーミングアップ時間をそ
れほど必要としないクイックスタート定着方式を取り込
んだ定着装置が提案されており、その１つの形式とし
て、ガラスあるいは樹脂等からなる透光性基体を用いて
加熱ローラとし、当該加熱ローラ内部に設けたハロゲン
ヒータからの熱線をトナー像に照射して加熱定着する構
成が提案されており、例えば、特開昭５２−１０６７４
１号公報等に開示されている。

【０００４】また、カラー画像に対応するため、透光性
基体の上に設けた吸収層で、一度、ハロゲン光を吸収さ
せて発熱させる構成も提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如き透光性基体を用いて加熱ローラを構成した熱ローラ
型定着装置（以下、単に定着装置という場合がある）に
おいては、当該加熱ローラの軸部を通常のベアリング等
を介して軸受けしようとしても、軸受けの材料と透光性
基体との熱膨張係数に差があること、あるいは、透光性
基体の、特に、軸部における精度が十分に得られないこ
となどにより通常の軸受けを使用することができないと
いう問題がある。

【０００６】換言すれば、精度が低くまたバラツキがあ
ることを考慮して、内径の大きな適宜の軸受けにより支
持することが考慮されるが、そうなるとガタが大きくな
る頻度が高くなる。

【０００７】同時に、当該加熱ローラと圧接しながら回
転する圧着ローラとの平行度がだしにくくなり、結果と
して、軸受けと加熱ローラの軸部との接触が点接触にな
り、応力集中が起きるので荷重（実質的に、定着に必要
な総荷重と同義）を小さくせざるを得ず、定着不良を惹
起するという問題が発生することが解った。

【０００８】また、透光性基体に微少な欠陥が存在する
と、破損が危惧される。前記透光性基体の破損は、内蔵
したハロゲンヒータの断線、短絡を招く危険性がある。

【０００９】この対策として、温度をモニタすることで
異常を検出するような構成が考えられるが、前記ハロゲ
ンヒータ用の回路切断後、検出までに時間がかかり、短
絡前に前記回路を切断できない場合が生じる可能性があ
る。

【００１０】また、前記回路中にブレーカを付設してお
いたとしても短絡が発生するまで回路切断はできず、短
絡による機器の破損等の不具合を防止することはできな
い。

【００１１】上記した種々の問題は、特に、透光性基体
がガラスである場合に発生しやすい傾向にある。

【００１２】本発明は上記点に鑑みなされたもので、主
たる目的は、簡単な構成により、透光性基体を有する加
熱ローラを圧着ローラに対して押圧状態で保持し得、か
つ、耐荷重を大きくするとともに、軸部あるいは円筒状
の加熱ローラ部の精度に依存しない構成の熱ローラ型定
着装置を有する画像形成装置を提供することにある。

【００１３】また、他の目的は、透光性基体を有する加
熱ローラの軸部を、ガタを持った軸受けで保持するよう
な構成を有していても、ガタと応力集中による弊害を極
力防止することができる画像形成装置を提供することに
ある。

【００１４】更に、その他の目的は、ハロゲンヒータの
短絡前に回路切断を検出し、装置本体等への漏電に伴う
危険を防止することができる画像形成装置を提供するこ
とにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、以下の
構成により達成することができる。

【００１６】（１）円筒状の透光性基体を有する第１ロ
ーラの両端軸部を、可回転部材を介して押圧支持し、前
記第１ローラと対向する第２ローラに、前記第１ローラ
を圧接させてなるローラ型定着装置を有する、事を特徴
とする画像形成装置。

【００１７】（２）前記可回転部材は、前記第１ローラ
の軸部に対して、片側に２個ずつ配したコロである事を
特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。

【００１８】（３）前記コロの外周部はゴムで覆ってあ
る事を特徴とする前記（２）に記載の画像形成装置。

【００１９】（４）前記第１ローラの両端軸部に関係し
て設けられ、かつ、対向する位置にある前記コロ同士
を、同軸上に設けてなる事を特徴とする前記（２）また
は前記（３）に記載の画像形成装置。

【００２０】（５）円筒状の透光性基体と、当該透光性
基体の外周部に被覆したゴム層とを有する第１ローラ
と、前記第１ローラの両端部における前記ゴム層を介し
て、当該第１ローラを押圧支持する可回転部材と、前記
可回転部材の押圧力を介して、前記第１ローラと圧接す
る第２ローラとを含むローラ型定着装置を有する、事を
特徴とする画像形成装置。

【００２１】（６）前記可回転部材はコロである事を特
徴とする前記（５）に記載の画像形成装置。

【００２２】（７）前記コロの外周部はゴムで覆ってあ
ることを特徴とする前記（６）に記載の画像形成装置。

【００２３】（８）前記第１ローラの両端部に関係して
設けられ、かつ、対向する位置にある前記コロ同士を、
同軸上に設けてなる事を特徴とする前記（６）または前
記（７）に記載の画像形成装置。

【００２４】（９）円筒状の透光性基体を有する第１ロ
ーラと、前記第１ローラと圧接しながら回転する第２ロ
ーラと、前記第１および前記第２ローラとの圧接を行わ
せるように、当該両ローラの両端側に配した無端ベルト
と、を含むローラ型定着装置を有する、事を特徴とする
画像形成装置。

【００２５】（１０）前記無端ベルトはシリコンゴムで
ある事を特徴とする前記（９）に記載の画像形成装置。

【００２６】（１１）前記無端ベルトの断面は矩形形状
である事を特徴とする前記（９）または前記（１０）に
記載の画像形成装置。

【００２７】（１２）前記第２ローラは駆動ローラであ
り、前記第１ローラは、前記無端ベルトおよび前記第２
ローラとの摩擦力により回転する事を特徴とする前記
（９）に記載の画像形成装置。

【００２８】（１３）位置固定で内蔵したハロゲンヒー
タの周囲を回転する、円筒状の透光性基体を有する第１
ローラと、前記第１ローラと圧接しながら回転する第２
ローラとを含むローラ型定着装置、および、前記ハロゲ
ンヒータの断線を検知する断線検出回路を有する、事を
特徴とする画像形成装置。

【００２９】（１４）前記ハロゲンヒータと電源との閉
回路中に、ハロゲンヒータをオン／オフ制御するトライ
アックを付設し、前記断線検出回路がハロゲンヒータの
断線を検知したとき、前記トライアックを作動させて前
記閉回路を切断するように構成した事を特徴とする前記
（１３）に記載の画像形成装置。

【００３０】（１５）前記断線検出回路は、回路中の電
圧をモニタする方式である事を特徴とする前記（１３）
または前記（１４）に記載の画像形成装置。

【００３１】（１６）前記断線検出回路は、前記トライ
アックが導通状態にある時のみ作動する事を特徴とする
前記（１３）に記載の画像形成装置。

【００３２】（１７）前記円筒状の透光性基体はガラス
である事を特徴とする前記（１）、（５）、（９）また
は前記（１３）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図面に基づいて説明する。

【００３４】図１は、カラープリンタからなる画像形成
装置の構成を示す概略図である。図において、１０は像
形成体である感光体ドラム（以下、単にドラムとい
う）、１１は各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電
器、１２は各色毎の画像書込手段である露光光学系、１
３は各色毎の現像手段である現像器、１４は転写ベルト
である。

【００３５】前記ドラム１０は、例えば、光学ガラスや
透明アクリル樹脂等の透明部材によって形成される円筒
状の基体の外周に、透明の導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは
有機感光層（ＯＰＣ）等の感光層（光導電層ともいう）
を形成したものであり、導電層を接地した状態で図１の
矢印で示す時計方向に回転される。

【００３６】各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電
器１１、各色毎の画像書込手段である露光光学系１２及
び各色毎の現像手段である現像器１３は、これらを１組
として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）および黒色（Ｋ）の各色の画像形成プロセス用と
して４組設けられ、図１の矢印にて示す感光体ドラム１
０の回転方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に配置して
ある。

【００３７】各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電
器１１は、それぞれ所定の電位に保持された制御グリッ
ドと、例えば、鋸歯状電極からなる放電電極１１ａとを
有し、前記ドラム１０の感光層と対峙して取付けられ、
トナーと同極性のコロナ放電によって帯電作用（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１
０に対し一様な電位を与える。

【００３８】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。

【００３９】各色毎の画像書込手段である露光光学系１
２は、前記ドラム１０上での露光位置が、前述した各色
毎のスコロトロン帯電器１１に対して感光体ドラム１０
の回転方向下流側に位置するようにしてドラム１０の内
部に配置される。

【００４０】それぞれの露光光学系１２は、ドラム軸と
平行に主走査方向に配列された像露光光の発光素子とし
てのＬＥＤ（発光ダイオード）を複数個アレイ状に並べ
た線状の露光素子１２ａと、結像素子としての光集束性
光伝送体（商品名：セルフォックレンズアレイ）１２ｂ
と、不図示のレンズホルダとで構成される露光用ユニッ
トであり、保持部材１２０に取付けてある。

【００４１】前記保持部材１２０には各色毎の露光光学
系１２の他に、転写同時露光器１２ｄおよび一様露光器
１２ｅが取付けられ、一体となって前記ドラム１０の基
体内部に収容される。

【００４２】各色毎の露光光学系１２は、別体の画像読
み取り装置によって読み取られメモリに記憶された各色
の画像データに従って前記ドラム１０の感光層を裏面か
ら像露光し、当該ドラム１０上に静電潜像を形成する。

【００４３】露光素子１２ａとしては、ＬＥＤの他、Ｆ
Ｌ（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
イ状に並べたものを用いることも可能である。

【００４４】前記露光素子の発光波長は、通常Ｙ、Ｍ、
Ｃのトナーに対して透過性の高い７８０〜９００ｎｍの
範囲のものが用いられるが、本実施形態においては裏面
から像露光を行う方式であるため、カラートナーに対し
て透過性を十分に有しないこれより短い４００〜７８０
ｎｍの波長でもよい。

【００４５】各色毎の現像手段である現像器１３は、前
記ドラム１０の周面に対し所定の間隙を保ち、当該ドラ
ム１０の回転方向と順方向に回転する円筒状の非磁性の
ステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ
１３１と、現像ケーシング１３８とを有し、現像ケーシ
ング１３８の内部には、各々イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の一成分或いは
二成分現像剤を収容している。

【００４６】それぞれの現像器１３は前記ドラム１０と
所定の間隙をあけて非接触に保たれており、現像スリー
ブ１３１に対して直流電圧と交流電圧を重畳した現像バ
イアスを印加することにより、非接触の反転現像を行
い、ドラム１０上にトナー像を形成する。

【００４７】１４ａおよび１４ｂは前記転写ベルト１４
を張架するローラであり、１４ａが図示しない駆動源か
ら動力を受け、前記転写ベルトを矢印方向に回転させる
ように構成してある。

【００４８】１５および１６は、前記転写ベルト１４を
挟んで前記ドラム１０と対向配置させた第１及び第２の
転写手段である転写器および除電器、１７は転写工程終
了後の前記ドラム１０を除電するためのＡＣ除電器、１
８は除電後の前記ドラム表面を清掃するクリーニング装
置で、クリーニングブレード１８０を有する。

【００４９】２０は、前記ドラム１０上に形成されるト
ナー像が転写される用紙Ｐを収納してなるカセット、２
５は給紙ローラである。

【００５０】前記用紙Ｐの移動路上には、搬送ローラ対
Ｒ１乃至Ｒ５、前記転写ベルト１４および熱ローラ型定
着装置３０等が付設してある。

【００５１】４４は前記ローラ１４ａと前記転写ベルト
１４を介して対向配置せしめた用紙分離用のＡＣ除電器
を示す。

【００５２】前記定着装置３０は、ハロゲンヒータ３０
０を内蔵し、当該ハロゲンヒータの周囲を回転しうる第
１ローラ（第１定着ローラ）３０５と、前記第１ローラ
３０５と圧接しながら回転しうる第２ローラ（第２定着
ローラ）３１５とを有する。

【００５３】Ｔはニップ部を示す。前記第１ローラ３０
５は透光性基体からなり、実施の形態においては、定着
機能を有する円筒状部位の外径３０ｍｍ、前記部位の両
外側に設けた軸部外径２７ｍｍとなるように肉厚１．６
ｍｍのガラスで構成した。

【００５４】なお、前記円筒状の部位には透明のシリコ
ンゴムを被覆し、更に、その外側に赤外線吸収層とし
て、カーボンを分散させたＰＦＡ（パーフルオロアルコ
キシ）チューブを被せてある。

【００５５】前記第２ローラ３１５はシリコンゴム表面
を有し、キセノンランプあるいはキセノンランプ等から
なる適宜のヒータ３１０を内蔵している。

【００５６】なお、図において４６は、前記転写ベルト
１４と一体的に送られる転写後の用紙Ｐを確実に分離せ
しめるための分離爪で、前記ローラ１４ａ上の転写ベル
ト１４表面に対して先端を近接して位置づけてある。

【００５７】以上のような構成を有する画像形成装置に
おける、画像形成プロセスは次の通りである。

【００５８】画像形成のスタートにより不図示のドラム
駆動モータが始動し、ドラム１０が図１の矢印で示す時
計方向へ回転され、同時にイエロー（Ｙ）のスコロトロ
ン帯電器１１が作動して前記ドラム１０に所定の電位を
付与する。

【００５９】引き続き、Ｙの露光光学系１２を介して第
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
による画像書込が開始され、前記ドラム１０の表面に原
稿画像のＹの画像に対応する静電潜像が形成される。

【００６０】前記静電潜像はＹの現像器１３により非接
触の状態で反転現像され、前記ドラム１０上にイエロー
（Ｙ）のトナー像が形成される。

【００６１】次いで前記ドラム１０は、Ｙのトナー像の
上からマゼンタ（Ｍ）のスコロトロン帯電器１１の帯電
作用により電位を付与され、Ｍの露光光学系１２によっ
て第２の色信号すなわちＭの画像データに対応する電気
信号による画像書込により、Ｍの画像に対応する静電潜
像が形成され、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。

【００６２】同様のプロセスにより、シアン（Ｃ）のス
コロトロン帯電器１１、Ｃの露光光学系１２およびＣの
現像器１３によって、第３の色信号に対応するシアン
（Ｃ）のトナー像が重ね合わせて形成され、更にその上
に黒色（Ｋ）のスコロトロン帯電器１１、Ｋの露光光学
系１２およびＫの現像器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イエ
ロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色
（Ｋ）の４色の重ね合わせカラートナー像が形成され
る。

【００６３】これらＹ、Ｍ、ＣおよびＫの露光光学系１
２による前記ドラム１０の感光層に対する画像書込は、
当該ドラム１０の内部より、前述した透光性の基体を通
して行われる。

【００６４】従って第２、第３および第４の色信号に対
応する画像の書込は何れも先に形成されたトナー像の影
響を全く受けることなく行われ、第１の色信号に対応す
る画像と同等の静電潜像を形成することが可能となる。

【００６５】上記の画像形成プロセスによって像形成体
であるドラム１０上に形成された重ね合わせカラートナ
ー像は、転写域において前記転写器１５によって、用紙
Ｐ上に一括して転写される。

【００６６】この際、良好な転写がなされるように、前
記ドラム１０の内部に設けた転写同時露光器１２ｄを付
勢させ一様露光を行う。

【００６７】転写工程終了後の前記ドラム１０の周面上
に残ったトナーは前記ＡＣ除電器１７により除電作用を
受けた後、クリーニング装置１８によりクリーニングさ
れ、これにより、前記ドラム表面は、次の画像形成に備
えられる。

【００６８】実施の形態においては、クリーニング後で
あって、次の帯電前に、例えば発光ダイオードを用いた
一様露光器１２ｅを作用させ、前記ドラム表面の先の画
像形成における履歴を解消させる。

【００６９】カラートナー像が形成された用紙Ｐは、Ａ
Ｃ除電器４４による除電作用と、分離爪４６とにより、
転写ベルト１４から分離され、定着装置３０へと搬送さ
れ、当該定着装置において、前記トナー像は前記用紙Ｐ
上に定着される。

【００７０】両面画像記録がなされた記録紙Ｐは表裏を
反転されて送られ、搬送ローラＲ３、Ｒ４、Ｒ５により
装置上部のトレイへ排出される。

【００７１】また、詳細は後記するが、本発明の定着装
置が用いられる画像形成装置の実施形態としてカラー画
像形成にて説明したが、本発明はこれに限定されるもの
でなく、モノクロの画像形成にも適用されるものであ
る。

【００７２】図２は熱ローラ型定着装置３０の主要素で
ある第１ローラ３０５および第２ローラ３１５の構成、
特に、第２ローラに対する第１ローラの押圧保持機構を
説明するための模式的側断面図、図３は第１ローラに設
けた軸部を示すための模式図である。

【００７３】図中、前記した部材と同一部材については
同じ参照記号を付してある。図において、第１ローラ３
０５は、トナー像を定着するための定着ローラ部材とし
て機能するローラであり、第２ローラ３１５は、下側の
定着ローラ部材として機能するローラである。

【００７４】前記両ローラ３０５および３１５は所定の
圧力を以て圧接（密着）され、作動時には圧接状態を保
ちながら、接触部（ニップ部Ｔ）において同方向に回転
し、上記機能を発揮する。

【００７５】前記第１ローラ３０５は、ガラスからなる
円筒状（定着手段として寄与する部位）の透光性基体３
０７と、当該透光性基体３０７の外側（外周面）に設け
た透明のシリコンゴム層３０８と、更にその外側に設け
た赤外線吸収層３０９とを有している。

【００７６】前記第２ローラ３１５は、例えばアルミ材
を用いた円筒状の金属パイプ３１６と、当該金属パイプ
３１６の外周面に例えばシリコンゴム層３１７を被覆し
たことからなり、前記金属パイプ３１６の内部にハロゲ
ンヒータ３１０を配したソフトローラとして構成され
る。

【００７７】３０６は前記第１ローラ３０５の両端部に
設けた軸部で、前記第２ローラと圧接し、定着手段とし
て寄与する円筒状部位の外径よりも小さな外径を有す
る。

【００７８】前記両軸部３０６の左右上方には、軸部外
周を介して押圧力を与えると同時に前記第１ローラの位
置を保持するための２個の可回転部材５０が設けてあ
る。

【００７９】実施の形態における前記可回転部材はコロ
（ローラ状外形を有し、巾が小さいローラで、以下、コ
ロ５０という）であり、図示しない枠体に引っ張りバネ
を介して取り付けてある。

【００８０】前記コロ５０の外周および／または軸部３
０６の外周には透光性基体の損傷を防止する観点から、
適宜の被覆を施すのが望ましい。

【００８１】例えば、金属のコロの場合、シリコンゴム
や耐熱性樹脂でその外周を被覆する事が考えられ、中で
も、ゴム被覆が好ましい。

【００８２】また、耐熱性樹脂でコロを作ることもでき
るが、この場合にも、ゴム層をコロと軸部との間に介在
させることが好ましい。

【００８３】このように第１ローラ３０５の両軸部を、
それぞれ２個のコロで保持することにより、透光性基体
３０７に対する応力が分散して耐荷重を向上させること
ができるとともに、基体の外形が多少バラついていて
も、ガタが生じたりすることなく保持可能となる。

【００８４】なお、第１ローラの構造、特に、寸法につ
いては前述したが、実施の形態におけるコロ５０は、外
形２０ｍｍ、巾２０ｍｍであり、第２ローラ３１５に対
して、総荷重２０ｋｇｆとなるように構成した。

【００８５】前記透光性基体３０７の両端軸部に設けら
れ、かつ、中央の円筒部を挟んで互いに対向する位置に
あるコロ同士は、できるならば同軸上に設けることが、
機構の簡素化と保持の確実性の点で好ましい。

【００８６】図４乃至図６は、第１ローラ３０５を第２
ローラ３１５に対して押圧保持する第２乃至第４の形態
を示す模式的側面図である。

【００８７】図において、前述した部材と同一部材また
は同じ機能を有する部材については同じ参照記号を付し
てある。

【００８８】なお、第１ローラ３０５の層構成は、すべ
て図２と同じ層構成を有する。図４の構成においては、
前記第１ローラ３０５の中央部、即ち、定着手段として
寄与する部位を若干長く形成し、その両端部における周
面上に、前記図２を用いて構成したと同様のコロを片側
に２個づつ配設してある。

【００８９】当該構成は、透光性基体の軸部を保持した
場合において、透光性基体とゴム層の偏心が大きく、ロ
ーラ全体の振れが大きくなりすぎるようなできあがりの
ローラに有効である。

【００９０】この形態において、第１ローラの両側に付
設され、かつ、対向する位置のコロ同士を同軸上に設け
る事、および、コロの構成を、ゴム被覆した構成とする
ことが望ましい事は前述と同様である。

【００９１】図５の構成においては、第１ローラ３０５
と第２ローラ３１５との両側に設けた軸部間に、無端ベ
ルト３３０を襷がけに設けた事を特徴とする。

【００９２】上記無端ベルト３３０はシリコンゴムから
なり、その断面形状は矩形に形成してある。

【００９３】図６の構成においては、第１ローラ３０５
の軸部３０６と、定着装置の固定部に設けた２個のプー
リ３５０に無端ベルト３３０を懸架してある。

【００９４】前記無端ベルト３３０の断面も矩形形状と
しているが、所望の機能（第２ローラに対して、第１ロ
ーラを所定の押圧力で圧接し得、かつ、圧接状態での両
ローラの回転を損なわない）を発揮出来る限り、断面形
状は矩形でなくともよく、また、前記無端ベルトの厚さ
あるいは巾等は適宜決定できる。

【００９５】なお、図１乃至図６において、第２ローラ
３１５が駆動ローラであるが、駆動源からの動力伝達機
構については、公知の構成が使用できるので図示は省略
してある。

【００９６】図５および図６のように、無端ベルトとし
てシリコンゴムを使用することにより、定着のための熱
が漏れることによる温度上昇に耐えることができるのみ
ならず、ベルトの持つ柔軟性により、透光性基体の外形
精度が低いことによるガタの影響を抑制しえ、大きな定
着荷重を付与することが可能となった。

【００９７】また、無端ベルトの使用は、当該無端ベル
トが駆動力の一部を伝達する形態であるので、ローラ同
士の摩擦による駆動伝達において、ローラのゴム層に掛
かる剪断力を低減する事ができる。

【００９８】なお、前記無端ベルトの断面形状を矩形と
なしたのは、前記第１ローラとの接触面積をより大きく
とることができ、透光性基体への応力集中回避と大きな
駆動力の伝達を期待してのものである。

【００９９】前記第１ローラ３０５を構成する透光性基
体３０７としては、結晶を析出することなく、熔融体が
冷却固化された無機物であると定義されるガラスの他
に、ハロゲンヒータ３００（ハロゲンランプ）等の照射
部材よりの光を透過するパイレックスガラス、サファイ
ヤ（Ａｌ₂Ｏ₃）、ＣａＦ₂等のセラミック材や、ポリイ
ミド、ポリアミド等を使用した透光性樹脂等が使用でき
る。

【０１００】また、透光性基体１７１ａを通過させる光
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、粒径が光の波長の１／２、好ましくは１
／５以下の、１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下の
熱線透過性（主として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基体
を形成してもよい。

【０１０１】なお、樹脂バインダにカーボンブラックを
分散させたＰＦＡチューブの代わりに、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
層を、厚さ１０〜２００μｍ、好ましくは２０〜１００
μｍ厚となるように前記透光性基体３０７の外周面に焼
付け或いは塗布等により形成し、迅速な加熱が可能な第
１ローラを構成することもできる。

【０１０２】図７は、前記ハロゲンヒータ３００の断線
を検出して回路を切断し、短絡による機器の他の部分の
破損を回避するための断線検出回路を説明するための回
路図である。

【０１０３】図において、６００はハロゲンヒータ用の
電源で通常は商用電源にそのまま接続される。

【０１０４】６１０は図示しない第１ローラの表面温度
を検知するサーミスタの如き温度センサの情報に基づい
て、前記ハロゲンヒータ３００のオン／オフを制御する
トライアック、６８０はローラ近傍に設置された温度ヒ
ューズ、６７０は温度制御用の温度センサもしくは異常
検知用の温度センサからの信号でソフトウェアを介する
ことなく動作するメインリレー、６３０はソリッドステ
ートリレーで、これらの手段（部材）は、通常は閉じら
れているブレーカ６２０を含み、ハロゲンヒータ３００
の閉回路を形成する。

【０１０５】即ち、ハロゲンヒータ３００への通電制御
（オン）は、トライアック６１０が回路を閉じることに
より行われ、温度センサの情報により、前述したような
第１ローラ３０５表面の温度が所定温度に達すると、前
記トライアック６１０が回路を開き、前記ハロゲンヒー
タの通電制御（オフ）を実施する。

【０１０６】前記回路が閉じている場合、ソリッドステ
ートリレー６３０のアノード側とカソード側とのそれぞ
れに端部が接続してなる抵抗６４０のアノード側接点６
５０に所定の電圧が発生する。

【０１０７】また、回路が開いていると、前記接点には
電圧が発生せず、従って、図示しない前記センサの情報
と、回路の閉開を制御部で監視することにより異常の有
無が判別される。

【０１０８】実施の形態においては、前記抵抗６４０、
接点６５０および前記接点に接続するハロゲンヒータの
断線を検出する検出回路６６０とで断線検出回路を構成
している。

【０１０９】斯様な構成で、今、トライアック６１０に
オン信号が送られながら、前記接点６５０に生じる電圧
が、所定電圧以下であることを前記検出回路６６０が出
力したとすると、前記制御部を介して前記トライアック
６１０をオフ（開路）するように構成してある。

【０１１０】

【発明の効果】精度がでにくい、あるいは、破損の危険
性のある透光性基体を熱ローラ型定着装置のローラとし
て有効、あるいは、安全に使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラープリンタからなる画像形成装置の構成を
示す概略図である。

【図２】熱ローラ型定着装置の主要素である第１ローラ
および第２ローラの構成、特に、第２ローラに対する第
１ローラの押圧保持機構を説明するための模式的側断面
図である。

【図３】第１ローラに設けた軸部を示すための模式図で
ある。

【図４】第１ローラを第２ローラに対して押圧保持する
第２の形態を示す模式的側面図である。

【図５】第１ローラを第２ローラに対して押圧保持する
第３の形態を示す模式的側面図である。

【図６】第１ローラを第２ローラに対して押圧保持する
第４の形態を示す模式的側面図である。

【図７】ハロゲンヒータの断線を検出して回路を切断
し、短絡による機器の他の部分の破損を回避するための
断線検出回路を説明するための回路図である。

【符号の説明】

３０熱ローラ型定着装置３００ハロゲンヒータ３０５第１ローラ３０７透光性基体３０８シリコンゴム層３０９赤外線吸収層３１０ヒータ３１５第２ローラ３３０無端ベルト３５０プーリ６００電源６１０トライアック

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ１６Ｃ 13/06 Ｆ１６Ｃ 13/06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状の透光性基体を有する第１ローラ
の両端軸部を、可回転部材を介して押圧支持し、前記第１ローラと対向する第２ローラに、前記第１ロー
ラを圧接させてなるローラ型定着装置を有する、事を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記可回転部材は、前記第１ローラの軸
部に対して、片側に２個ずつ配したコロである事を特徴
とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記コロの外周部はゴムで覆ってある事
を特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記第１ローラの両端軸部に関係して設
けられ、かつ、対向する位置にある前記コロ同士を、同
軸上に設けてなる事を特徴とする請求項２または請求項
３に記載の画像形成装置。
【請求項５】円筒状の透光性基体と、当該透光性基体
の外周部に被覆したゴム層とを有する第１ローラと、前記第１ローラの両端部における前記ゴム層を介して、
当該第１ローラを押圧支持する可回転部材と、前記可回転部材の押圧力を介して、前記第１ローラと圧
接する第２ローラとを含むローラ型定着装置を有する、事を特徴とする画像形成装置。
【請求項６】前記可回転部材はコロである事を特徴と
する請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記コロの外周部はゴムで覆ってあるこ
とを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記第１ローラの両端部に関係して設け
られ、かつ、対向する位置にある前記コロ同士を、同軸
上に設けてなる事を特徴とする請求項６または請求項７
に記載の画像形成装置。
【請求項９】円筒状の透光性基体を有する第１ローラ
と、前記第１ローラと圧接しながら回転する第２ローラと、前記第１および前記第２ローラとの圧接を行わせるよう
に、当該両ローラの両端側に配した無端ベルトと、を含
むローラ型定着装置を有する、事を特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】前記無端ベルトはシリコンゴムである
事を特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記無端ベルトの断面は矩形形状であ
る事を特徴とする請求項９または請求項１０に記載の画
像形成装置。
【請求項１２】前記第２ローラは駆動ローラであり、
前記第１ローラは、前記無端ベルトおよび前記第２ロー
ラとの摩擦力により回転する事を特徴とする請求項９に
記載の画像形成装置。
【請求項１３】位置固定で内蔵したハロゲンヒータの
周囲を回転する、円筒状の透光性基体を有する第１ロー
ラと、前記第１ローラと圧接しながら回転する第２ローラとを
含むローラ型定着装置、および、前記ハロゲンヒータの断線を検知する断線検出回路を有
する、事を特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】前記ハロゲンヒータと電源との閉回路
中に、ハロゲンヒータをオン／オフ制御するトライアッ
クを付設し、前記断線検出回路がハロゲンヒータの断線
を検知したとき、前記トライアックを作動させて前記閉
回路を切断するように構成した事を特徴とする請求項１
３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】前記断線検出回路は、回路中の電圧を
モニタする方式である事を特徴とする請求項１３または
請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】前記断線検出回路は、前記トライアッ
クが導通状態にある時のみ作動する事を特徴とする請求
項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１７】前記円筒状の透光性基体はガラスであ
る事を特徴とする請求項１、５、９または請求項１３の
いずれか１つに記載の画像形成装置。