JP2002023559A - 熱定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】加熱ローラーの両端の軸受部の温度上昇を防ぐ
ことができ、印字動作の信頼性を増し、ユニットの寿命
を延ばし、かつ排熱を有効利用できる熱定着装置を実現
する。 【解決手段】本発明は、被記録材上にトナー画像を形成
する画像形成装置の定着部に用いられ、被記録材に担持
された未定着トナー画像を熱定着を利用して定着する熱
定着装置において、加熱ローラー２と、該加熱ローラー
に対向し圧接する圧着ローラー３を備え、加熱ローラー
２あるいは圧着ローラー３に、接触面積を変更可能なル
ープ型蛇行細管ヒートパイプ６を設置した構成とした。
一例としては、加熱ローラー２の内面に、面状に加工し
たループ型蛇行細管ヒートパイプ６を貼付等により設置
する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンター、電子
写真複写機、ファクシミリ、プロッター等の画像形成装
置に備えられた熱定着装置に関するものであり、特にヒ
ートパイプを利用して、加熱ローラーで発生される熱に
より軸受部が高温となるという問題を解消し、熱エネル
ギーを有効利用することができる構成の熱定着装置、及
びその熱定着装置を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンター、電子写真複写機、ファクシ
ミリ、プロッター等の電子写真方式の画像形成装置にお
いては、感光体等の像担持体上に潜像を形成し、該潜像
を現像手段のトナーによって現像して顕像化し、その像
担持体上のトナー画像を転写用紙、郵便はがき、ＯＨＰ
シート等の被記録材に転写した後、被記録材に担持され
た未定着トナー画像を定着部で熱定着を利用して定着
し、固着画像を形成しているが、このような画像形成装
置の定着部に用いられ、被記録材に担持された未定着ト
ナー画像を熱定着を利用して定着する熱定着装置として
は、加熱ローラーと、該加熱ローラーに対向し圧着する
圧着ローラーを備え、加熱ローラーと圧着ローラーの間
に被記録材を挿入し、ニップ部と呼ばれるローラーと被
記録材の接触領域において、加熱及び圧力をかけること
でことによって未定着トナー画像を被記録材に固定させ
るものが知られている。

【０００３】上記のような加熱ローラーと圧着ローラー
を備えた熱定着装置においては、特に郵便はがき等の被
記録材を連続通紙したりする場合に、加熱ローラーの一
部のみが被記録材に接触するため、この接触部の温度は
下がってしまうが、この接触部以外の部分の温度は高温
になりすぎ、加熱ローラーの定着効率が不均等になって
しまうという問題があった。この問題に対処するため
に、加熱ローラーにおいて発生する余剰熱を抑制する技
術として、特開平４−１２４６８８号公報には、用紙サ
イズ毎に設けた適正な長さの複数のハロゲンランプを、
用紙サイズ毎に切り替えて使用することによって、加熱
ローラーに与える熱領域を制御する技術が開示されてい
る。また、特開平１０−１４２９８３号公報には、加熱
ローラーの両端部に吸熱板を接触させ、この板に吸収さ
せた熱を筐体外に排出させる技術が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来技術
のうち、複数のハロゲンランプを切り替えて使用する方
式では、殆ど使用されないランプも機構として設置して
おく必要があり、コスト高となってしまう。また、加熱
ローラーの両端部に吸熱板を接触させる方式では、加熱
ローラーの端部の温度低減にはよいが、吸熱板に吸収さ
せた熱を再利用するという観点に欠けており、エネルギ
ーの有効利用という点では、熱伝導率上の問題がある。
また、ヒートパイプを利用して、局所的に高温となる部
分の放熱を行うという手法もあるが、従来のヒートパイ
プでは加工が難しいこと、熱伝導の方向に異方性がある
ため、効率的な放熱を行うことができないという問題が
あった。

【０００５】本発明は上述した従来技術の問題点に鑑み
てなされたものであり、低いコストで効率的に熱を廃棄
する機構を持ち、かつ、熱を有効に利用することが可能
な熱定着装置及びその熱定着装置を用いた画像形成装置
を提供することを目的としている。より具体的には、熱
定着を利用する画像形成装置において、幅の狭い被記録
材を連続印字する場合に、定着部の加熱ローラーの両端
の軸受部の温度上昇を防ぐことで印字動作の信頼性を増
し、ユニットの寿命を延ばし、かつ排熱を有効利用でき
る熱定着装置を提供すること、及びその熱定着装置を用
いて信頼性の向上、エネルギーの有効利用を図ることが
できる画像形成装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、請求項１に係る発明では、被記録材上にトナー画
像を形成する画像形成装置の定着部に用いられ、前記被
記録材に担持された未定着トナー画像を熱定着を利用し
て定着する熱定着装置において、加熱ローラーと、該加
熱ローラーに対向し圧接する圧着ローラーを備え、前記
加熱ローラーあるいは前記圧着ローラーに、接触面積を
変更可能なループ型蛇行細管ヒートパイプを設置した構
成としたものである。すなわち本発明では、低いコスト
で効率的に熱を排熱し且つ利用する機構として、加熱ロ
ーラーあるいは圧着ローラーにヒートパイプを設置する
ものであるが、本発明ではヒートパイプのうち、例えば
特開平７−３３２８８１号公報に記載されているような
ループ型蛇行細管ヒートパイプを用いるものである。従
来のヒートパイプでは、面状に加工することが困難であ
り、また加工したとしても受熱（吸熱）・放熱部の熱伝
導の方向に制約があるため、回転等を行う部品に貼付
し、熱伝導を制御する部材には使用することはできなか
ったが、本発明で用いるループ型蛇行細管ヒートパイプ
は、従来のヒートパイプと比較して、面状の加工が容易
であること、熱伝導率が良好であること、熱伝導率の異
方性が殆どないこと、小型軽量であるという特徴を有す
ることから、以下に示す各請求項に記載のような工夫が
可能となる。

【０００７】具体的には、請求項２に係る発明は、請求
項１記載の熱定着装置において、前記加熱ローラーの内
面に、面状に加工したループ型蛇行細管ヒートパイプを
設置したことを特徴とする。より具体的に述べると、請
求項２に係る発明は、加熱ローラーと、該加熱ローラー
に対向し圧接する圧着ローラーを備え、未定着トナー画
像を担持した被記録材（例えば転写用紙、郵便はがき、
ＯＨＰシート等）を、加熱ローラーと圧着ローラーの間
に挿入し、ニップ部と呼ばれるローラーと被記録材の接
触領域内において、加熱及び圧力をかけることによって
未定着トナーを被記録材に固定させる熱定着装置におい
て、中心部に熱源（例えばハロゲンランプ、電熱線等）
を備える加熱ローラーの内面に、面状に加工したループ
型蛇行細管ヒートパイプを貼付等により設置する構成と
したものである。

【０００８】次に請求項３に係る発明は、請求項１記載
の熱定着装置において、前記圧着ローラーの内面に、面
状に加工したループ型蛇行細管ヒートパイプを設置した
ことを特徴とする。より具体的に述べると、請求項３に
係る発明は、加熱ローラーと、該加熱ローラーに対向し
圧接する圧着ローラーを備え、未定着トナー画像を担持
した被記録材（例えば転写用紙、郵便はがき、ＯＨＰシ
ート等）を、加熱ローラーと圧着ローラーの間に挿入
し、ニップ部と呼ばれるローラーと被記録材の接触領域
内において、加熱及び圧力をかけることによって未定着
トナーを被記録材に固定させる熱定着装置において、加
熱ローラーに対向する圧着ローラーの内面に、面状に加
工したループ型蛇行細管ヒートパイプを貼付等により設
置する構成としたものである。

【０００９】ただし、上述の請求項２、請求項３に係る
発明では、加熱ローラーあるいは圧着ローラーの内部の
熱を均等化する手段に留まり、温度の不均衡が著しく発
生する場合、例えば、はがきサイズの用紙を大量に印刷
する場合等、両ローラーの表面層の温度を均等化する手
段も必要とされる場合もある。そこで本願では、下記の
請求項に表現される工夫を行っている。

【００１０】すなわち請求項４に係る発明では、請求項
１記載の熱定着装置において、前記加熱ローラーの一部
領域に対して離接触制御が可能な手段を備えたループ型
蛇行細管ヒートパイプを設置することを特徴とする。よ
り具体的に述べると、請求項４に係る発明は、加熱ロー
ラーと、該加熱ローラーに対向し圧接する圧着ローラー
を備え、未定着トナー画像を担持した被記録材（例えば
転写用紙、郵便はがき、ＯＨＰシート等）を、加熱ロー
ラーと圧着ローラーの間に挿入し、ニップ部と呼ばれる
ローラーと被記録材の接触領域内において、加熱及び圧
力をかけることによって未定着トナーを被記録材に固定
させる熱定着装置において、加熱ローラーの一部領域
に、ループ型蛇行細管ヒートパイプを任意に離接触させ
る機構を具備している構成としたものである。

【００１１】次に請求項５に係る発明は、請求項４記載
の熱定着装置において、前記加熱ローラーに接触する範
囲を制御可能な形状あるいは機構を持つループ型蛇行細
管ヒートパイプを設置することを特徴とする。すなわち
請求項５に記載の熱定着装置は、請求項４の構成に加え
て、ループ型蛇行細管ヒートパイプが、加熱ローラーに
接触する範囲を任意に調節できる形状あるいは機構を備
える構成としたものである。

【００１２】次に請求項６に係る発明は、請求項４また
は５記載の熱定着装置において、前記ループ型蛇行細管
ヒートパイプの放熱部が被記録材収納部に接続されてい
ることを特徴とする。すなわち請求項６に記載の熱定着
装置は、請求項４または５の構成に加えて、ループ型蛇
行細管ヒートパイプの放熱端が、被記録材収納部の一部
に接続され、余剰の熱が伝導する機構を具備している構
成としたものである。

【００１３】次に請求項７に係る発明は、請求項４，５
または６記載の熱定着装置において、加熱ローラーとル
ープ型蛇行細管ヒートパイプとが、高熱伝導率材質、低
熱容量のローラーを介して接触しており、このローラー
を挿入する長さを変化させることによって、加熱ローラ
ーの被記録材定着面積を調節することを特徴とする。す
なわち請求項７に記載の熱定着装置は、請求項４，５ま
たは６の構成に加えて、加熱ローラーがループ型蛇行細
管ヒートパイプと、高熱伝導率材質からなる熱容量の小
さいローラーを介して接触する機構を具備している構成
としたものである。

【００１４】次に請求項８に係る発明は、請求項４，
５，６または７記載の熱定着装置において、ループ型蛇
行細管ヒートパイプと加熱ローラー部分との離接触また
は接触面積を、利用者によって操作部から入力された画
像形成条件の設定によって制御するコントローラを具備
することを特徴とする。すなわち請求項８に記載の熱定
着装置は、請求項４，５，６または７の構成に加えて、
利用者が設定した用紙サイズ、作像枚数等の画像形成条
件の設定によって、加熱ローラー上の熱圧着有効長さを
算定し、ループ型蛇行細管ヒートパイプと加熱ローラー
の離接触または接触面積を決定し制御するコントローラ
を具備した構成としたものである。

【００１５】請求項９に係る発明は、請求項４，５，６
または７記載の熱定着装置において、ループ型蛇行細管
ヒートパイプと加熱ローラー部分との離接触または接触
面積を、前記加熱ローラーの軸受部に設置された温度セ
ンサーにより検知される温度によって制御するコントロ
ーラを具備することを特徴とする。すなわち請求項９に
記載の熱定着装置は、請求項４，５，６または７の構成
に加えて、加熱ローラーの軸受部に設置された温度セン
サーにより検知される温度によって、加熱ローラー上の
熱圧着有効長さを算定し、ループ型蛇行細管ヒートパイ
プと加熱ローラーの接触有効面積を決定し制御するコン
トローラを具備した構成としたものである。

【００１６】以上、本発明に係る熱定着装置について述
べたが、さらに請求項１０に係る発明では、像担持体上
に潜像を形成し、該潜像を現像手段のトナーによって現
像して顕像化し、その像担持体上のトナー画像を被記録
材に転写した後、前記被記録材に担持された未定着トナ
ー画像を定着部で熱定着を利用して定着する画像形成装
置において、前記定着部に、請求項１〜９のうちの何れ
か一つに記載の熱定着装置を備えたことを特徴とする。
すなわち、請求項１０に記載の画像形成装置では、定着
部に、請求項１〜９のうちの何れか一つに記載の熱定着
装置を備えた構成としたので、幅の狭い被記録材を連続
印字する場合にも、ループ型蛇行細管ヒートパイプを用
いて定着部の加熱ローラーの両端の軸受部の温度上昇を
防ぐことができるので、印字動作の信頼性を増し、ユニ
ットの寿命を延ばし、かつ排熱（エネルギー）を有効利
用できる画像形成装置を実現することが可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る熱定着装置及
びその熱定着装置を備えた画像形成装置の構成、動作及
び作用を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。図１
は、本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略構成図
である。図１に示す画像形成装置１００においては、光
導電性感光体等からなる像担持体１０１が図中に矢印で
示す時計回りに回転し、帯電部１０２で像担持体１０１
の表面を均一に帯電した後、原稿１１０の画像情報を光
学系１０２で読み取り、像担持体１０１上に潜像を形成
させる。この像担持体１０１上に形成された潜像は、現
像部１０４の現像ローラ１０４ａより供給されたトナー
１０５により現像され顕像化される。そして、像担持体
１０１上のトナー画像は、図示しない収納部から給紙さ
れた被記録材（例えば被画像転写用紙）１０６に転写部
１０７で転写され、被記録材１０６上に付着される。こ
の未定着トナー画像を担持した被記録材１０６は熱定着
装置１に搬送され、熱定着装置１内において、加熱ロー
ラー２とその加熱ローラー２に対向し圧接する圧着ロー
ラーとの間のニップ部４内に挿入され、熱と圧力によっ
てトナー１０５は被記録材１０６上に固定される。一
方、トナー画像転写後の像担持体１０１は、クリーニン
グ部１０８で残留トナーを除去され、除電部１０９で残
留電荷を除電される。

【００１８】図１に示す構成の画像形成装置において、
熱定着装置１は、加熱ローラー２と、その加熱ローラー
２に対向し圧接する圧着ローラー３を備えた構成である
が、本発明では、加熱ローラー２あるいは圧着ローラー
３に、接触面積を変更可能なループ型蛇行細管ヒートパ
イプを設置した構成としたものである（請求項１，１
０）。以下、その具体的な実施例について説明する。

【００１９】図２は本発明の一実施例を示す熱定着装置
の概略構成図であり、熱定着装置１の加熱ローラー２の
内面に、面状に加工したループ型蛇行細管ヒートパイプ
６を設置した構成としたものである（請求項２）。すな
わち本実施例では、加熱ローラー２は中心部のハロゲン
ランプ５の周囲を面状加工したループ型蛇行細管ヒート
パイプ６が覆い、さらにその周囲をセラミックス材料７
によって覆うという構造をなしている。蛇行細管ヒート
パイプ６は熱伝導方向の異方性が小さいため、加熱ロー
ラー２の回転によっても殆ど影響を受けることがなく、
加熱ローラー２の表面温度を均一に保つことができる。

【００２０】次に図３は本発明の別の実施例を示す熱定
着装置の概略構成図であり、熱定着装置１の圧着ローラ
ー３の内面に、面状に加工したループ型蛇行細管ヒート
パイプ６を設置した構成としたものである（請求項
３）。すなわち本実施例では、加熱ローラー２に対向す
る圧着ローラー３の内部に面状加工したループ型蛇行細
管ヒートパイプ６を同心円状に設け、その表面上にゴム
等の弾性部材を設ける構造となっている。本実施例の場
合、ループ型蛇行細管ヒートパイプ６により、圧着ロー
ラー３の温度が均質化され、圧着ローラー３に接触して
いる加熱ローラー２の表面温度を均質化することができ
る。

【００２１】次に図４は本発明のさらに別の実施例を示
す熱定着装置の概略構成図であり、熱定着装置１の加熱
ローラー２の一部領域に対して離接触制御が可能な手段
を備えたループ型蛇行細管ヒートパイプ９を設置する構
成としたものである（請求項４）。より具体的に説明す
ると、図４において、画像転写用紙等の被記録材１０６
は、加熱ローラー２と圧着ローラー３との間に挿入さ
れ、被記録材１０６上に担持された未定着トナー画像は
熱と圧力によって被記録材１０６上に固定されるが、こ
の時、加熱ローラー２の表面は内部のハロゲンランプ
（図示せず）によって加熱されている。その際、被記録
材１０６は、郵便はがき等のように用紙サイズが小さい
場合、加熱ローラー２、圧着ローラー３の一方の端部を
通過するが、本実施例では、被記録材１０６が接触しな
い領域８に、離接触制御可能なループ型蛇行細管ヒート
パイプ９の吸熱部１０ａが配置されており、任意に上記
の領域８との接触を持つことができる機構（図示せず）
を備えた構造となっている。ループ型蛇行細管ヒートパ
イプ９は極めて加工が容易で、従来のヒートパイプと比
べて熱の伝導方向に異方性が少ないため、図のように、
ローラー状に加工して、加熱ローラー２に接触させても
構わない構成となっている。そして、加熱ローラー２と
の接触により吸収した熱は、ループ型蛇行細管ヒートパ
イプ９の放熱部１０ｂによって排出される。

【００２２】次に図５は本発明のさらに別の実施例を示
す熱定着装置の概略構成図であり、図４と同様な構成に
加えて、加熱ローラー２に接触する範囲を制御可能な形
状あるいは機構を持つループ型蛇行細管ヒートパイプ９
を設置する構成としたものである（請求項５）。より具
体的に説明すると、本実施例では、ループ型蛇行細管ヒ
ートパイプ９を加熱ローラー２に離接触させる機構（図
示せず）に加えて、ループ型蛇行細管ヒートパイプ９を
加熱ローラー２の軸方向にスライドさせる機構（図示せ
ず）を備え、ループ型蛇行細管ヒートパイプ９の吸熱部
１０ａは加熱ローラー２上を接触しながらスライドでき
る構造となっており、任意の長さだけ加熱ローラー２と
接触可能な構造となっている。

【００２３】次に図６は本発明のさらに別の実施例を示
す画像形成装置の概略要部構成図であり、図４または図
５の熱定着装置１と同様な構成に加えて、ループ型蛇行
細管ヒートパイプ９の放熱部１０ｂが被記録材１０６の
収納部１１に接続されている構成としたものである（請
求項６）。より具体的に説明すると、本実施例では、ル
ープ型蛇行細管ヒートパイプ９の吸熱部１０ａによって
吸熱された加熱ローラー２上の余剰な熱は、ループ型蛇
行細管ヒートパイプ９の放熱部１０ａに伝導されるが、
この放熱部１０ｂは高熱伝導率の部材等を介して被記録
材１０６の収納部１１に接続されている。通常、被記録
材１０６の収納部１１は十分な熱容量を持っているの
で、局所的に高温となることはない。また、収納部１１
には、通常、画像転写用紙等の被記録材１０６が収納さ
れているが、放熱部１０ｂによって伝えられた熱は被記
録材１０６を暖め、被記録材１０６に含まれる余分な水
分を蒸発する作用をもっているので、加熱ローラー２の
排熱の有効利用を図ることができる。

【００２４】次に図７は本発明のさらに別の実施例を示
す熱定着装置の概略構成図であり、図４、図５または図
６の熱定着装置１と同様な構成に加えて、加熱ローラー
２とループ型蛇行細管ヒートパイプ９とが、高熱伝導率
材質、低熱容量のローラー１２を介して接触しており、
このローラー１２を挿入する長さを変化させることによ
って、加熱ローラー２の被記録材定着面積を調節する構
成としたものである（請求項７）。より具体的に説明す
ると、本実施例では、ループ型蛇行細管ヒートパイプ９
の吸熱部１０ａは加熱ローラー２の長軸部と同じ長さを
持っており、加熱ローラー２に近接して設置されてい
る。加熱ローラー２とループ型蛇行細管ヒートパイプ９
の吸熱部１０ａの間には双方に接触するように、青銅材
質などの良好な熱伝導率を持ち低熱容量の小ローラー１
２が挿入されており、加熱ローラー２の熱は小ローラー
１２を通してループ型蛇行細管ヒートパイプ９の吸熱部
１０ａに伝導される。このとき、ローラー１２は図示し
ないスライド機構により加熱ローラー２の長軸部に平行
して任意に移動可能に設けられている。そして、この小
ローラー１２の移動距離によって、接触熱領域の大きさ
を制御できる構造を持っている。

【００２５】次に図８は本発明のさらに別の実施例を示
す熱定着装置と、その制御系の概略構成の説明図であ
り、図４、図５、図６または図７の熱定着装置１と同様
な構成に加えて、ループ型蛇行細管ヒートパイプ９と加
熱ローラー２部分との離接触または接触面積を、利用者
によって操作部１６から入力された画像形成条件の設定
によって制御するコントローラ１４を具備する構成とし
たものである（請求項８）。より具体的に説明すると、
画像形成装置を複写機とした場合、本実施例では、複写
機を利用するユーザーが用紙サイズ、複写枚数を操作パ
ネル１６によって入力したときに、入力値が予め設定さ
れている「しきい値」を越えた場合には、コントローラ
１４の制御用ＣＰＵ（マイクロコンピュータからなる中
央処理装置）から制御命令が熱定着装置１に出力され、
加熱ローラー２にループ型蛇行細管ヒートパイプ９を離
接触させる機構１３（あるいは両者の接触面積を変える
機構）を制御して、加熱ローラー２にループ型蛇行細管
ヒートパイプ９の吸熱部１０ａを接触させる構成となっ
ている。したがって、操作パネル１６などによって入力
された複写条件によって、ループ型蛇行細管ヒートパイ
プ９と加熱ローラー２の離接触、接触面積などが制御さ
れるので、より適切な作動条件を設定できる。

【００２６】次に図９は本発明のさらに別の実施例を示
す熱定着装置と、その制御系の概略構成の説明図であ
り、図４、図５、図６または図７の熱定着装置１と同様
な構成に加えて、ループ型蛇行細管ヒートパイプ９と加
熱ローラー２部分との離接触または接触面積を、前記加
熱ローラー２の軸受部に設置された温度センサー１５に
より検知される温度によって制御するコントローラ１４
を具備する構成としたものである（請求項９） より具体的に説明すると、本実施例では、加熱ローラー
２の軸受部に温度センサー１５を設置し、その温度セン
サー１５によって検知される温度が予め設定されている
しきい値を越えた場合には、コントローラ１４の制御用
ＣＰＵ（マイクロコンピュータからなる中央処理装置）
から制御命令が熱定着装置１に出力され、加熱ローラー
２にループ型蛇行細管ヒートパイプ９を離接触させる機
構１３（あるいは両者の接触面積を変える機構）を制御
して、加熱ローラー２にループ型蛇行細管ヒートパイプ
９の吸熱部１０ａを接触させる構成となっている。した
がって、連続通紙され、かつ、被記録材１０６のサイズ
が加熱ローラー２のサイズより小さい場合には、軸受部
の温度が上昇するが、コントローラ１４は、その温度上
昇を温度センサ１５で検知し、ループ型蛇行細管ヒート
パイプ９と加熱ローラー２の離接触、接触面積などを制
御して余剰な熱を排熱するので、軸受部の温度上昇を一
定範囲内に収めることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、従来のヒートパイプに比して加工性が高
く、熱伝導の異方性の少ないループ型蛇行細管ヒートパ
イプを使用し、該ループ型蛇行細管ヒートパイプを加熱
ローラーあるいは圧着ローラーに設置する構成としたの
で、定着温度の均質化を図ることができ、かつ排熱を有
効利用できる熱定着装置を実現することができる。そし
て請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の熱定着
装置において、加熱ローラーの内面に、面状に加工した
ループ型蛇行細管ヒートパイプを貼付等により設置する
構成としたので、より表面温度の均質化が保たれる熱定
着装置の加熱ローラーを提供することができるという効
果を得ることができる。これにより、加熱ローラーの一
部が温度低下を引き起こすことによる定着性の不均一を
防止し、プリントや複写画像等の画像劣化を抑えること
ができる。また、請求項３記載の発明によれば、請求項
１記載の熱定着装置において、圧着ローラーの内面に、
面状に加工したループ型蛇行細管ヒートパイプを貼付等
により設置する構成としたので、圧着ローラーの表面温
度を均質化することができ、接触している加熱ローラー
の温度を均質化することが可能となり、請求項２と同様
に、より表面温度の均質化が保たれる熱定着装置の加熱
ローラーを提供することができるという効果を得ること
ができる。これにより、加熱ローラーの一部が温度低下
を引き起こすことによる定着性の不均一を防止し、プリ
ントや複写画像等の画像劣化を抑えることができる。

【００２８】さらに請求項４記載の発明によれば、請求
項１記載の熱定着装置において、加熱ローラーの一部領
域に対して離接触制御が可能な手段を備えたループ型蛇
行細管ヒートパイプを設置する構成としたので、特にＡ
３サイズ以上の大幅紙を印字可能な複写機やプリンタな
どの画像形成装置の定着部において、加熱ローラーの一
部領域に離接触可能なループ型蛇行細管ヒートパイプを
設置させ、はがき等の小サイズの被記録材の連続通紙時
などに、加熱ローラーの通紙未通過領域にこのループ型
蛇行細管ヒートパイプを接触させることによって、表面
の温度の局所的な異常上昇を抑え、加熱ローラーの早期
劣化を防止し、印刷の安定化を図ることができるという
効果を得ることができる。また、請求項５記載の発明に
よれば、請求項４記載の熱定着装置において、加熱ロー
ラーに接触する範囲を制御可能な形状あるいは機構を持
つループ型蛇行細管ヒートパイプを設置する構成とした
ので、請求項４と同様の効果を保った上で、接触させる
ループ型蛇行細管ヒートパイプの面積を制御可能とする
ことによって、同様な効果を様々な用紙サイズの印刷に
も適用できるという効果を得ることができる。

【００２９】さらに請求項６記載の発明によれば、請求
項４または５記載の熱定着装置において、ループ型蛇行
細管ヒートパイプの放熱部が被記録材収納部に接続され
ている構成としたので、請求項４または５の効果を保っ
た上で、ループ型蛇行細管ヒートパイプの放熱部を被記
録材収納部の一部に接続することによって、発生する余
剰の熱を被記録材に伝導することができ、これによっ
て、転写用紙等の被記録材の温度が上がることによっ
て、より省エネルギーでトナー画像の転写・定着が可能
になり、また安定した定着が可能になるという効果を得
ることができる。また、請求項７記載の発明によれば、
請求項４，５または６記載の熱定着装置において、加熱
ローラーとループ型蛇行細管ヒートパイプとが、高熱伝
導率材質、低熱容量のローラーを介して接触しており、
このローラーを挿入する長さを変化させることによっ
て、加熱ローラーの被記録材定着面積を調節する構成と
したので、高熱伝導率材質で低熱容量材質のローラーを
ループ型蛇行細管ヒートパイプと加熱ローラーの間に挿
入し、ループ型蛇行細管ヒートパイプと加熱ローラーの
接触面積をローラーの挿入する長さで加減することによ
り、熱伝導をより簡便に制御できるという効果を得るこ
とができる。

【００３０】さらに請求項８記載の発明によれば、請求
項４，５，６または７記載の熱定着装置において、ルー
プ型蛇行細管ヒートパイプと加熱ローラー部分との離接
触または接触面積を、利用者によって操作部から入力さ
れた画像形成条件の設定によって制御するコントローラ
を具備する構成としたので、画像形成装置の利用者によ
り操作部の全面タッチパネル等から入力された画像形成
条件によって、コントローラでループ型蛇行細管ヒート
パイプと加熱ローラー部分との離接触または接触面積を
制御することができるので、より適切な作動条件を設定
できるという効果を得ることができる。また、請求項９
記載の発明によれば、請求項４，５，６または７記載の
熱定着装置において、ループ型蛇行細管ヒートパイプと
加熱ローラー部分との離接触または接触面積を、前記加
熱ローラーの軸受部に設置された温度センサーにより検
知される温度によって制御するコントローラを具備する
構成としたので、加熱ローラーの軸受部に設置された温
度センサーにより検知される温度によって、コントロー
ラでループ型蛇行細管ヒートパイプと加熱ローラー部分
との離接触または接触面積を制御することができるの
で、より熱定着装置の長寿命化を図ることができるとい
う効果を得ることができる。

【００３１】さらに請求項１０記載の発明によれば、像
担持体上に潜像を形成し、該潜像を現像手段のトナーに
よって現像して顕像化し、その像担持体上のトナー画像
を被記録材に転写した後、前記被記録材に担持された未
定着トナー画像を定着部で熱定着を利用して定着する画
像形成装置において、前記定着部に、請求項１〜９のう
ちの何れか一つに記載の熱定着装置を備えた構成とした
ので、幅の狭い被記録材を連続印字する場合にも、ルー
プ型蛇行細管ヒートパイプを用いて定着部の加熱ローラ
ーの両端の軸受部の温度上昇を防ぐことができ、加熱ロ
ーラーの温度を均質化できるので、印字動作の信頼性を
増し、ユニットの寿命を延ばし、かつ排熱（エネルギ
ー）を有効利用できる画像形成装置を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略構
成図である。

【図２】本発明の一実施例を示す熱定着装置の概略構成
図である。

【図３】本発明の別の実施例を示す熱定着装置の概略構
成図である。

【図４】本発明のさらに別の実施例を示す熱定着装置の
概略構成図である。

【図５】本発明のさらに別の実施例を示す熱定着装置の
概略構成図である。

【図６】本発明のさらに別の実施例を示す画像形成装置
の概略要部構成図である。

【図７】本発明のさらに別の実施例を示す熱定着装置の
概略構成図である。

【図８】本発明のさらに別の実施例を示す熱定着装置と
その制御系の概略構成の説明図である。

【図９】本発明のさらに別の実施例を示す熱定着装置と
その制御系の概略構成の説明図である。

【符号の説明】

１ 熱定着装置 ２ 加熱ローラー ３ 圧着ローラー ４ ニップ部 ５ ハリゲンランプ ６ 面状加工したループ型蛇行細管ヒートパイプ ７ セラミック材料 ８ 用紙通過領域 ９ ループ型蛇行細管ヒートパイプ １０ａ 吸熱部 １０ｂ 放熱部 １１ 被記録材収納部 １２ 小ローラー １３ ループ型蛇行細管ヒートパイプの離接触機構 １４ コントローラ １５ 温度センサー １６ 操作パネル １００ 画像形成装置 １０１ 像担持体 １０２ 帯電部 １０３ 光学系 １０４ 現像部 １０５ トナー １０６ 被記録材 １０７ 転写部 １０８ クリーニング部 １０９ 除電部 １１０ 原稿

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被記録材上にトナー画像を形成する画像形
   成装置の定着部に用いられ、前記被記録材に担持された
   未定着トナー画像を熱定着を利用して定着する熱定着装
   置において、 加熱ローラーと、該加熱ローラーに対向し圧接する圧着
   ローラーを備え、前記加熱ローラーあるいは前記圧着ロ
   ーラーに、接触面積を変更可能なループ型蛇行細管ヒー
   トパイプを設置したことを特徴とする熱定着装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の熱定着装置において、 前記加熱ローラーの内面に、面状に加工したループ型蛇
   行細管ヒートパイプを設置したことを特徴とする熱定着
   装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の熱定着装置において、 前記圧着ローラーの内面に、面状に加工したループ型蛇
   行細管ヒートパイプを設置したことを特徴とする熱定着
   装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の熱定着装置において、 前記加熱ローラーの一部領域に対して離接触制御が可能
   な手段を備えたループ型蛇行細管ヒートパイプを設置す
   ることを特徴とする熱定着装置。
5. 【請求項５】請求項４記載の熱定着装置において、 前記加熱ローラーに接触する範囲を制御可能な形状ある
   いは機構を持つループ型蛇行細管ヒートパイプを設置す
   ることを特徴とする熱定着装置。
6. 【請求項６】請求項４または５記載の熱定着装置におい
   て、 前記ループ型蛇行細管ヒートパイプの放熱部が被記録材
   収納部に接続されていることを特徴とする熱定着装置。
7. 【請求項７】請求項４，５または６記載の熱定着装置に
   おいて、 加熱ローラーとループ型蛇行細管ヒートパイプとが、高
   熱伝導率材質、低熱容量のローラーを介して接触してお
   り、このローラーを挿入する長さを変化させることによ
   って、加熱ローラーの被記録材定着面積を調節すること
   を特徴とする熱定着装置。
8. 【請求項８】請求項４，５，６または７記載の熱定着装
   置において、 ループ型蛇行細管ヒートパイプと加熱ローラー部分との
   離接触または接触面積を、利用者によって操作部から入
   力された画像形成条件の設定によって制御するコントロ
   ーラを具備することを特徴とする熱定着装置。
9. 【請求項９】請求項４，５，６または７記載の熱定着装
   置において、 ループ型蛇行細管ヒートパイプと加熱ローラー部分との
   離接触または接触面積を、前記加熱ローラーの軸受部に
   設置された温度センサーにより検知される温度によって
   制御するコントローラを具備することを特徴とする熱定
   着装置。
10. 【請求項１０】像担持体上に潜像を形成し、該潜像を現
    像手段のトナーによって現像して顕像化し、その像担持
    体上のトナー画像を被記録材に転写した後、前記被記録
    材に担持された未定着トナー画像を定着部で熱定着を利
    用して定着する画像形成装置において、 前記定着部に、請求項１〜９のうちの何れか一つに記載
    の熱定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。