(57)【要約】【課題】回転体の非通紙領域における過度の温度上昇を低減することによって回転体の軸方向の温度分布を均一化し、かつ、定着動作の立ち上がり時間の短縮化と、省エネルギ化を可能とした構成が簡易な定着装置を提供する。【解決手段】加熱部材によって加熱される加熱回転体１と、該加熱回転体１に摺接して該加熱回転体１との間に定着ニップ部を形成する加圧回転体２と、を備え、未定着トナー像が転写された記録用紙を前記定着ニップ部にて挟持搬送しつつ加熱・加圧して前記記録用紙の表面に前記未定着トナー像を定着させる定着装置において、いずれか一方の前記回転体１，２に対して離接可能な伝熱部材４を設け、その伝熱部材４の前記回転体１，２に対する摺接状態を、多段階に切換え可能に構成する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部材によって加熱される加熱回転体と、該加熱回転体に摺接して該加熱回転体との間に定着ニップ部を形成する加圧回転体と、を備え、未定着トナー像が転写された記録用紙を前記定着ニップ部にて挟持搬送しつつ加熱・加圧して前記記録用紙の表面に前記未定着トナー像を定着させる定着装置において、
いずれか一方の前記回転体に対して離接可能な伝熱部材を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記伝熱部材の前記回転体に対する摺接状態が、多段階に切換え可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記伝熱部材は、前記いずれか一方の回転体に摺接して従動回転するローラ形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記伝熱部材は、前記いずれか一方の回転体に摺接するブレード形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項５】
加熱部材によって加熱される加熱回転体と、該加熱回転体に摺接して該加熱回転体との間に定着ニップ部を形成する加圧回転体と、を備え、未定着トナー像が転写された記録用紙を前記定着ニップ部にて挟持搬送しつつ加熱・加圧して前記記録用紙の表面に前記未定着トナー像を定着させる定着装置において、
前記加圧回転体に摺接しつつ従動回転するローラ状の伝熱部材を前記加圧回転体に対して進退可能に設け、
画像形成速度に基づいて、前記伝熱部材の前記加圧回転体に対する摺接状態を変化させることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
高速側の画像形成速度が選択されると、前記加圧回転体に対する前記伝熱部材の摺接力を増大させ、低速側の画像形成速度が選択されると、前記加圧回転体に対する前記伝熱部材の摺接力を減少させ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】
加熱部材によって加熱される加熱回転体と、該加熱回転体に摺接して該加熱回転体との間に定着ニップ部を形成する加圧回転体と、を備え、未定着トナー像が転写された記録用紙を前記定着ニップ部にて挟持搬送しつつ加熱・加圧して前記記録用紙の表面に前記未定着トナー像を定着させる定着装置において、
前記加熱回転体に摺接しつつ従動回転するローラ状の伝熱部材と、前記加圧回転体に摺接しつつ従動回転するローラ状の伝熱部材とを進退可能に設け、
いずれか一方の前記回転体に対する前記伝熱部材の摺接状態を切換えることを特徴とする定着装置。
【請求項８】
前記伝熱部材を複数個設け、記録用紙のサイズに応じて、前記複数個の伝熱部材の前記回転体に対する離接状態を各独立に切換えることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱と加圧によって記録材上にトナー像を定着させる定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、電子写真方式の画像形成装置では、小型でありながら安定した定着が可能な加熱ローラ型定着装置が広く実用に供されている。この加熱ローラ型定着装置は、粉体現像剤（トナー）からなるトナー像が転写された記録用紙を加熱しつつ搬送する加熱ローラと、この加熱ローラに対して記録用紙を押圧しつつ搬送する加圧ローラとを備え、これら両ローラ間の圧接部（ニップ部）である定着ポイントに記録用紙を通過させることで、記録用紙上にトナー像を溶融圧着（定着）させるように構成されている。
【０００３】
このような加熱ローラ型の定着装置においては、従来から、肉厚をある程度厚くした熱容量の大きなアルミ部材を加熱ローラとして使用していたが、このような加熱ローラでは、定着に必要な所定の温度（１８０℃程度）に達するまでの立ち上がり時間が長くなるばかりでなく、消費電力が大になるという問題があり、その対策が求められていた。
【０００４】
そこで、近時は、定着装置の立ち上がり時間を短縮し、かつ、省エネ効果を狙うために、加熱ローラの薄肉化を図り、定着装置の熱容量を低減して対処するような検討がおこなわれるようになった。しかし、このような定着装置では、加熱ローラの熱容量が小さいために、定着時の記録材によって熱が奪われやすい。従って、加熱ローラおよびこれに当接（摺接）している加圧ローラは、その長手方向における記録材が通過する通紙領域とこれ以外の非通紙領域とで温度が不均一になりやすかった。
【０００５】
すなわち、例えば、小サイズの記録用紙を連続的に通紙した場合、その両側の非通紙領域での温度が上昇しやすくなる。つまり、Ａ３サイズ用紙に対応できる定着装置に対してＡ４サイズ用紙を縦に連続的に送ると、設定温度１８０℃に対して、非通紙部の温度が、設定温度よりも６０℃から８０℃程度も上昇してしまうことがあり、画質維持や安全性の面からも好ましくない。
【０００６】
この非通紙領域の温度上昇は、定着回転体表面に形成されている高離型性層（一般にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のテフロン（登録商標）樹脂又はＳｉゴム層）の熱劣化を発生する。これを防止するために、最大幅の記録材に対して小さな幅の記録材（以下「小サイズ紙」という）を用いる場合に、小サイズ紙と次の小サイズ紙との間の通紙間隔を広げ、温度がある程度均一化されてから次の小サイズ紙の定着動作をさせるものが実用化されている。
【０００７】
ところが、この方法では、スループット（処理能力）が低下し、その分、画像形成装置本体の動作時間が長くなってエネルギーを余分に消費するという別の問題が発生する。図２０に、このような難点を解消した定着装置５０を示す。この定着装置５０は、内側にヒータ（加熱部材）３を有する定着ローラ（定着回転体）１に加圧ローラ（加圧回転体）２を当接させて両ローラ間に定着ニップ部Ｎを構成し、さらに、矢印Ｒ２方向に回転する加圧ローラ２の長手方向のほぼ全長にわたって良熱伝導部材４を当接させるように構成されている。
【０００８】
表面に未定着トナー像を担持し、定着入口ガイド５にガイドされて定着装置５０に供給された記録材Ｐは、定着ニップ部Ｎにて挟持搬送されつつ、ヒータ３の加熱によって表面にトナー像が定着される。定着ローラ１は、熱容量が小さく構成されているので、記録材Ｐの通紙によって通紙領域と非通紙領域との温度差が大きくなり、非通紙領域の温度が高くなる。
【０００９】
加圧ローラ２も同様に通紙領域よりも非通紙領域の温度が高くなるが、加圧ローラ２には、良熱伝導部材４が長手方向のほぼ全長にわたって当接しているので、加圧ローラ２全体で熱量の授受がおこなわれるため、通紙領域と非通紙領域の温度が均一化され、全体として、通紙領域と非通紙領域の温度差が少なくなる。このような良熱伝導部材４を使用した定着装置では、定着ローラ１の熱劣化を防止し、かつ、スループットの低下を防止することも可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような伝熱部材（良熱伝導部材４）を設けた場合、次のような問題が発生することがあり、その対策が求められていた。
【００１１】
（１）伝熱部材を追加することによって、定着装置として見掛け上の熱容量が増加（断面積が増加）するので、常時伝熱部材を回転体（加圧ローラ２）に当接させる構造を採ると、コールドスタートの場合には、伝熱部材ともに加熱が必要となり、それに要する分だけ定着装置全体の昇温に要する時間（ウオームアップ時間）が長くなる（表１参照）。
【００１２】
【表１】
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【００１３】
なお、両回転体に当接させた場合のウオームアップ時間がもっとも長くなる。また、常時、伝熱部材を回転体に当接（摺接）させる構造では回転体の負荷が増大し、その駆動源に大出力が必要とされ、消費電力が増大する。
【００１４】
（２）回転体の表面温度が温調温度に到達した後においても、伝熱部材を当接させたままにしていると、加圧回転体の温度が低下し、定着性が低下することがある。このような定着温度の低下については、例えば、図４に示すように、単に、伝熱部材（例えば、２本）を加圧ローラに当接させたままの状態では、通紙継続時間が１０秒経過すると、加圧ローラの温度は、加圧ローラとして確保しなければならない最低温度の８５℃（破線で示す）よりも低下し、定着性を確保できなくなることからも明らかである。
【００１５】
（３）画像形成速度の高速化を図り、単位時間当たり通紙枚数が増加すると、通紙領域と非通紙領域との間の温度差が拡大して、設定温度（約１８０℃程度）に対して非通紙領域では６０℃〜８０℃も高温となるため、加圧ローラ２の全長にわたって伝熱部材４を（一様に）当接させるのみでは温度分布の均一化は達成されず、回転体の耐熱性（発熱層の耐熱温度は約２００℃である）や安全性の観点から好ましくない。
【００１６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされ、回転体の非通紙領域における過度の温度上昇を低減することによって回転体の軸方向の温度分布を均一化し、かつ、定着動作の立ち上がり時間の短縮化と、省エネルギ化を可能とした構成が簡易な定着装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。
【００１８】
（１）加熱部材によって加熱される加熱回転体と、該加熱回転体に摺接して該加熱回転体との間に定着ニップ部を形成する加圧回転体と、を備え、未定着トナー像が転写された記録用紙を前記定着ニップ部にて挟持搬送しつつ加熱・加圧して前記記録用紙の表面に前記未定着トナー像を定着させる定着装置において、
いずれか一方の前記回転体に対して離接可能な伝熱部材を設けたことを特徴とする。
【００１９】
この構成においては、必要に応じて、加熱回転体または加圧回転体に対して伝熱部材を摺接させることで、回転体と伝熱部材との間で熱量の授受をおこなわせ、非通紙領域における過度の温度上昇を低減し、回転体の軸方向の温度分布を均一化することができる。
【００２０】
（２）前記伝熱部材の前記回転体に対する摺接状態が、多段階に切換え可能に構成されていることを特徴とする。
【００２１】
この構成においては、回転体の温度変化や温度分布状態に応じて、回転体に対する伝熱部材の摺接状態を適切に切り換えることで、接触面積を調整することができ、これにより、さらに適切な温度調整が可能となる。
【００２２】
すなわち、摺接圧を大にすると、接触面積が大となり熱伝導量も大となり、摺接圧を小にすると、接触面積が小となり熱伝導量も小となる。従って、その時点での回転体の温度状態に応じて、伝熱部材の摺接状態を適切に調整することで、回転体の温度をより適切に調整することができる。
【００２３】
（３）前記伝熱部材は、前記いずれか一方の回転体に摺接して従動回転するローラ形状に形成されていることを特徴とする。
【００２４】
この構成においては、加熱回転体としてソフト・ローラ構造のものが使用されている場合には、充分な接触面積を確保することができ、かつ、伝熱部材が従動回転することによって、加熱回転体に対して大きな回転抵抗を与えることがないため、駆動源に大きな出力を要することなく消費電力を少なくして、軸方向の温度分布の均一化が可能となる。
【００２５】
（４）前記伝熱部材は、前記いずれか一方の回転体に摺接するブレード形状に形成されていることを特徴とする。
【００２６】
この構成においては、伝熱部材をブレード形状としたことで、回転体としてハード・ローラ構造のものが使用されている場合でも、接触面積を大きくとれるため、充分な熱伝導量を確保することができ、回転体における軸方向の温度分布の均一化が可能となる。
【００２７】
（５）加熱部材によって加熱される加熱回転体と、該加熱回転体に摺接して該加熱回転体との間に定着ニップ部を形成する加圧回転体と、を備え、未定着トナー像が転写された記録用紙を前記定着ニップ部にて挟持搬送しつつ加熱・加圧して前記記録用紙の表面に前記未定着トナー像を定着させる定着装置において、
前記加圧回転体に摺接しつつ従動回転するローラ状の伝熱部材を前記加圧回転体に対して進退可能に設け、
画像形成速度に基づいて、前記伝熱部材の前記加圧回転体に対する摺接状態を変化させることを特徴とする。
【００２８】
画像形成速度（単位時間当り通紙枚数）が増大するにつれて、非通紙部の回転体温度が上昇し、通紙領域と非通紙領域との温度差が大きくなるため、この構成においては、画像形成速度に基づいて、回転体に対する伝熱部材の摺接状態を切換えることで、接触面積を変化させ放熱量を調整することによって回転体の非通紙部の温度上昇を抑制することができ、回転体における軸方向の温度分布の均一化が可能となる。
【００２９】
（６）高速側の画像形成速度が選択されると、前記加圧回転体に対する前記伝熱部材の摺接力を増大させ、低速側の画像形成速度が選択されると、前記加圧回転体に対する前記伝熱部材の摺接力を減少させることを特徴とする。
【００３０】
この構成においては、高速側の画像形成速度が選択されると、加圧回転体に対する伝熱部材の摺接力を増大させるので、非通紙部の温度上昇を適切に抑制することができる。一方、画像形成速度が低速側となる場合には、加圧回転体に対する伝熱部材の摺接力を弱くして伝熱面積を減少させることで、回転体の温度低下を防止することができる。
【００３１】
（７）加熱部材によって加熱される加熱回転体と、該加熱回転体に摺接して該加熱回転体との間に定着ニップ部を形成する加圧回転体と、を備え、未定着トナー像が転写された記録用紙を前記定着ニップ部にて挟持搬送しつつ加熱・加圧して前記記録用紙の表面に前記未定着トナー像を定着させる定着装置において、
前記加熱回転体に摺接しつつ従動回転するローラ状の伝熱部材と、前記加圧回転体に摺接しつつ従動回転するローラ状の伝熱部材とを進退可能に設け、
いずれか一方の前記回転体に対する前記伝熱部材の摺接状態を切換えることを特徴とする。
【００３２】
この構成においては、両回転体に対して離接可能に当接させる伝熱部材の本数と摺接状態を適宜に組み合わせることによって、回転体との間の熱伝導量を適切に変化させることができるため、画像形成条件や通紙条件に応じて熱伝導量をきめ細かに調整することができる。
【００３３】
（８）前記伝熱部材を複数個設け、記録用紙のサイズに応じて、前記複数個の伝熱部材の前記回転体に対する離接状態を各独立に切換えることを特徴とする。
【００３４】
この構成においては、各伝熱部材をそれぞれ独立に離接動作させることができるため、両回転体に対する伝熱部材の摺接状態と離間状態とを適切に組み合わせることによって、通紙サイズに応じて伝熱部材を介した回転体からの熱伝導量を適切に調整することができ、画像形成条件や通紙条件に応じたきめ細かな温度調整が可能となる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００３６】
（画像形成装置の構成）
図１９は、画像形成装置１の内部構成を示す。この画像形成装置１は、筐体状に形成された装置本体２内に、帯電、露光、現像、転写、清掃等の画像形成プロセスにより画像を形成する画像形成手段４を具備している。また、装置本体２の上面には、原稿載置台としてのプラテンガラス６およびこのプラテンガラス６上にセットされた原稿Ｄを押さえるプラテンカバー８が設けられている。
【００３７】
さらに、装置本体２の上面前端縁部には、入力／表示手段としてのコントロールパネル（図示しない）が配置されている。装置本体２の底部には、画像形成手段４に供給される像担持体としての用紙（転写材）Ｐを収容した給紙カセット１０が装着されており、装置本体２の右側には手差し給紙台１２が、また、装置本体２の左側には、定着済の用紙Ｐを収容する排紙トレイ１４が設けられている。前記画像形成手段４は、以下のように構成されている。すなわち、装置本体２内のほぼ中央部に像担持体としての感光体ドラム１６が回転駆動自在に設けられており、この感光体ドラム１６の周囲には、その回転方向（矢印Ａ方向）に沿って、感光体ドラム１６に光を照射して残留電荷を除去する残留電荷除去手段としての露光装置１８、感光体ドラム１６の表面を一様に帯電させる帯電手段としての帯電装置２０、非画像形成領域の電荷を除去するＬＥＤ消去アレイ２２、装置本体２内上部に配設された露光手段（静電潜像形成手段）としての光学系移動式の露光装置２４によりスリット露光されることで感光体ドラム１６の表面に形成された静電潜像を粉体現像剤（以後、トナーという）を用いて現像する現像手段としての現像装置２６が順に配設されている。
【００３８】
さらに、感光体ドラム１６に形成された粉体像としてのトナー像を給紙カセット１０あるいは手差し給紙台１２から給送される像担持体としての用紙（普通紙、ＯＨＰシート等）Ｐに対して転写する転写手段としての転写装置２８、トナー像が転写された用紙Ｐを感光体ドラム１６から剥離する剥離手段としての剥離装置３０、および、感光体ドラム１６に残存するトナーを掻落とす清掃手段としてのクリーナ装置３２が順に配置されている。
【００３９】
また、装置本体２内には、前記給紙カセット１０から、ピックアップローラおよび給紙ローラ等からなる給紙装置３４を介して繰り出し給送された用紙Ｐあるいは手差し給紙台１２から給紙装置３６を介して給送される用紙Ｐを、転写装置２８と感光体ドラム１６との間の像転写部３８を経て排紙トレイ１４に導く用紙搬送路４０が形成されている。
【００４０】
その用紙搬送路４０には、像転写部３８よりも上流側に位置して、整位手段および搬送手段を兼用するレジストローラ対４２が配設され、さらに、これより上流側に用紙検知手段としてのレジストローラ前検知器４４が配設されており、かつ、前記レジストローラ対４２と像転写部３８との間には、案内手段としての進入ガイド４６が配設されている。また、像転写部３８よりも下流側に位置して、無端ベルトを有する搬送装置４８、本発明の加熱ローラ式の定着装置５０および排紙ローラ対５２が配設された状態となっている。
【００４１】
しかして、原稿Ｄの複写にあたっては、感光体ドラム１６が矢印Ａ方向に回転するとともに露光装置１８により残留電荷が除去された後、帯電装置２０により一様に帯電される。次いで、一様に帯電された感光体ドラム１６上に光学系移動式の露光装置２４により原稿Ｄが走査されて感光体ドラム１６上にスリット露光され、感光体ドラム１６上に原稿Ｄに対応する静電潜像が形成されることになる。
【００４２】
感光体ドラム１６上に形成された静電潜像は、現像装置２６によりトナーが付与されて現像され、感光体ドラム１６上にトナー像が形成される。一方、この感光体ドラム１６上へのトナー像の形成動作に並行して、給紙カセット２０あるいは手差し給紙台２２から給送された用紙Ｐが、停止中のレジストローラ対４２に突き当たって先端整位が行われる。
【００４３】
そして、レジストローラ前検知器４４により先端検知が行われて所定時間経過後、レジストローラ対４２が回転して用紙Ｐが像転写部３８に向けて搬送が開始される。この搬送される用紙Ｐは、進入ガイド４６により用紙Ｐの先端が感光体ドラム１６に密着するように案内されて像転写部３８に送り込まれ、転写装置２８の働きにより感光体ドラム１６上のトナー像が用紙Ｐに転写される。
【００４４】
次いで、トナー像が転写された用紙Ｐは、ＡＣコロナ放電による剥離装置３０により剥離された後、搬送装置４８を介して定着装置５０に導かれ、この定着装置５０によってトナー像が用紙Ｐに溶融定着される。この後、用紙Ｐは、排紙ローラ対５２により排紙トレイ１４上に排出される。一方、用紙Ｐにトナー像が転写された後の感光体ドラム１６は、クリーナ装置３２により残留トナーが除去され、次の複写動作が可能となる。なお、図１に示す画像形成装置１は、実施の一形態を示すものであり、本発明に適用される画像形成装置の構成は、これに限定されるものではない。
【００４５】
（定着装置の構成）
図１は、定着装置５０の基本的な構成の一例を示す縦断面図である。この定着装置５０は、加熱回転体である加熱ローラ１と、この加熱ローラ１に下方から摺接（当接）する加圧回転体である加圧ローラ２と、加熱ローラ１の内部に配設された加熱源としてのヒータ３と、加圧ローラ２に対して離接可能に摺接（当接）する熱伝導部材（伝熱部材）である放熱ローラ４と、を主要構成部材とし、両ローラ１，２によって記録材Ｐを加熱・加圧しつつ矢印Ｋｐ方向に挟持・搬送する。なお、図２に斜視図を示す。
【００４６】
上記加熱ローラ１と加圧ローラ２との間には、両ローラ１，２の長手方向（同図の表裏方向）に沿って帯状の定着ニップ部Ｎが形成されており、記録材Ｐの搬送方向（矢印Ｋｐ方向）に沿って、定着ニップ部Ｎの上流側には定着入口ガイド５が配設されている。
【００４７】
以下、順次、詳細に説明する。加熱ローラ１は、例えば、外径４０ｍｍ、肉厚０．２ｔのＳＴＫＭ製の素管を使用し、この素管の外面に、離型性に優れたポリ四フッ化エチレンのコーティングを施している。この加熱ローラ１は、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１の方向に周速Ｖ１　で回転駆動される。
【００４８】
加圧ローラ２は、例えば、直径２０ｍｍの鉄製の芯金２ａの外周面に、層厚５ｍｍの弾性体層（シリコンゴム層）２ｂを設け、さらにその外周面を厚さ３０μｍのＰＦＡチューブ２ｃで被覆している。この加圧ローラ２は、付勢手段（不図示）によって所定の摺接圧（当接圧）で加熱ローラ１に押圧・付勢されており、これにより、加熱ローラ１と加圧ローラ２との間には、両ローラの長手方向に沿って帯状の定着ニップ部Ｎが形成される。
【００４９】
この定着ニップ部Ｎの長さは、ここに通紙される最大幅の記録材Ｐの左右方向の幅よりも長く形成されている。加圧ローラ２は、加熱ローラ１の矢印Ｒ１方向の回転に伴って矢印Ｒ２方向に周速Ｖ２で従動回転する。この加熱ローラ１に設けられる加熱源３としては誘導加熱コイルを使用し、これを加熱ローラ１の軸方向に沿わせるように配設している。
【００５０】
また、放熱ローラ（伝熱部材，熱均一化ローラ）４としては、Ａｌ、Ｃｕなどの良熱伝導性の材料を用いることができ、例えば、直径２０ｍｍ、肉厚１．５ｍｍのアルミニウム製の放熱ローラ４ａを用いることができる。この放熱ローラ４は、付勢手段（不図示）によって加圧ローラ２に所定の圧力で付勢状態で摺接（当接）し、加圧ローラ２との間に所定の接触面積を確保して、加圧ローラ２の矢印Ｒ２方向の回転に伴って矢印Ｒ４方向に従動回転する。なお、放熱ローラ４と加圧ローラ２との間の接触面積については、熱伝導量と密接な関係があり、接触面積を拡大すれば、熱伝導量は増大する。図１では、その接触部分をＳとしている。
【００５１】
定着入口ガイド５は、記録材Ｐの搬送方向（矢印Ｋｐ方向）に沿っての定着ニップ部Ｎのすぐ上流側に配設され、画像形成部（不図示）において表面にトナー像を保持した記録用紙Ｐが定着装置に供給される際に、その記録用紙Ｐの裏面に接触してこれをガイドし、記録用紙Ｐの先端を円滑に定着ニップ部Ｎへ適正に進入させるために設けられている。
【００５２】
また、定着装置５０は、例えば、図３（ａ）（ｂ）に示すような構成としてもよい。すなわち、この場合、加熱ローラ１に対して放熱ローラ４を離接可能に設けている。上述のように、加熱ローラ１の肉厚を薄く設定している場合には、通紙条件によって、加熱ローラ１の温度分布が不均一になりやすいが、このように、放熱ローラ４を直接加熱ローラ１に摺接させることで、定着むらの発生を効果的に防止することができる。
【００５３】
ちなみに、このような放熱ローラ４を用いた場合の通紙継続時間に対する加圧ローラの温度変化については、図４に示される。この場合、温調温度は１６０℃、通紙速度は１２０ｍｍ／ｓｅｃ、熱均一化ローラ（放熱ローラ）は、φ２０ｍｍ，ｔ＝１．５ｍｍのアルミニウム製とし、Ａ４Ｒ紙を通紙した（通紙条件）。このような熱均一化ローラ（１本）４を加圧ローラ２に当接させることで、加圧ローラ２からの放熱を促進させ、定着強度が低下しない範囲で温度を低下させることができることが判る。なお、２本当接させると、温度が下がり過ぎ、定着強度を得られなくなる。
【００５４】
また、図５は、プロセス速度に対する加圧ローラ２の非通紙部の温度変化を示す。この場合、温調温度は１６０℃、熱均一化ローラ（放熱ローラ）４は、φ２０ｍｍ，ｔ＝１．５ｍｍのアルミニウム製とし、Ｂ５Ｒ紙にて通紙し飽和温度に到達した時点において温度を測定した。熱均一化ローラ４を当接させない場合には、プロセス速度にほぼ比例して非通紙部の温度が上昇するが、熱均一化ローラ（１本）４を当接させると、非通紙部の温度上昇が抑制されることが判る。なお、２本当接させると、温度が下がり過ぎる。
【００５５】
（熱伝導部材の駆動機構−１）
図６は、放熱ローラ４の駆動機構を示す。この場合、放熱ローラ４を２個用い、その幅（軸方向の長さ）は（Ａ３−Ａ４）または（Ｂ４−Ｂ５）の１／２の長さに設定され、その位置もＡ４、Ｂ５サイズの外側に設定される。つまり、両ローラ４，４の間をＡ４、Ｂ５サイズの用紙が通過する（図７参照）。また、放熱ローラ４，４を加熱ローラ１に対して離接させる場合には図８を参照のこと。なお、図７にて、非通紙部をハッチングで示す。
【００５６】
図６に示すように、放熱ローラ４，４の各々はシャフト４ａに回転可能に取り付けられており、シャフト４ａの一端には、中間にシャフト（支点軸）６ｃを有するレバー６の一端が固定され、他端にはコイルスプリング７の一端が取り付けられ、このコイルスプリング７の他端にはソレノイド８の可動部材（プランジャー）が連結されている。レバー６のシャフト６ｃは装置本体に回動自在に軸支されており、レバー６がシャフト６ｃを中心軸として揺動自在となっている。
【００５７】
このような構成により、ソレノイド８が通電されない自由状態では、図示のように、両方の放熱ローラ４，４は、加圧ローラ２から離間しており、ソレノイド８に通電されると、コイルスプリング７を介して、レバー６が、図示時計まわりに回動され、両方の放熱ローラ４，４は加圧ローラ２に付勢状態で摺接（当接）する。
【００５８】
このように、必要に応じて、両放熱ローラ４，４を加圧ローラ２に対して付勢・摺接させることで、加圧ローラ２との間で熱量の授受をおこなわせ、加圧ローラ２の非通紙領域での温度の上昇を抑制し、加圧ローラ２および加熱ローラ１の軸方向の温度分布を均一化することができる。
【００５９】
ところで、多くの画像形成装置では、異なる複写サイズに対応して自動給紙を行うために、装着本体に着脱自在な給紙カセットが装着されている。通常のビジネス用途の複写機では、数種類のサイズのカセットが装填されており、目下、どの用紙サイズのカセットが選択されているかを認識するための検知手段を備え、複写時に用紙サイズを指定できるようになっている。
【００６０】
本実施の形態では、この検知手段の判定結果に基づいて、ソレノイド８のＯＮ−ＯＦＦ制御をおこなうようにしている。以下に、その制御動作について、図９（ａ）のフローチャート（カセット検知）に基づいて説明する。
【００６１】
（Ｓ１）：例えばＢ４サイズの原稿を複写していて、このサイズのコピーが終了した直後にＢ５サイズにサイズの指定替えがあった場合、その指定変更の発生有無を確認する。
【００６２】
（Ｓ２）：指定変更が発生したと確認されると、用紙サイズの判定が行われる。例えば、Ａ４縦、Ｂ５縦、Ａ５等のサイズが検知された場合には、コピーサイズが小さくなって定着ローラ１，２の両側部は用紙が通過しないため、その両側部の温度は他の部分より上昇する。
【００６３】
（Ｓ３）：ソレノイド８をＯＮにし、両放熱ローラ４，４を加圧ローラ２の外周面に付勢状態に摺接（圧接）させ、加圧ローラ２と両放熱ローラ４，４との間で熱量の授受をおこなわせ、定着ローラ１，２の軸方向の温度分布を均一にすることができる。また、熱膨張差による軸方向のローラ径の変化をなくすこともできる。この結果、定着性、光沢度の均一化、皺の発生防止などを図ることができる。
【００６４】
（Ｓ４）：ソレノイド８をＯＮにしてから一定時間が経過したかどうかを確認する。時間が経過しておれば、温度均一化機能は十分に達せられる。
【００６５】
（Ｓ５）：一定時間経過後、ソレノイド８をＯＦＦにする。
【００６６】
（Ｓ６）：一方、上記（Ｓ２）で「Ａ３」、「Ｂ４」、「Ａ４横」、「Ｂ５横」などのサイズが判定された場合、ソレノイド８をＯＦＦにする。
【００６７】
（Ｓ７）：ソレノイド８をＯＦＦにした後、他の処理へ移行する。
【００６８】
このフローにおいては、ソレノイド８のＯＮ−ＯＦＦ制御をカセット検知に基づいておこなっているが、搬送中における用紙サイズの検知によってもソレノイド８のＯＮ−ＯＦＦ制御を行うことができる。この場合には、用紙カセット１０から転写位置へ至る用紙搬送経路の途中、または転写位置から定着位置へ至る用紙搬送経路の途中に、用紙サイズ検知センサを設置し、その出力状態に基づいて、図９（ｂ）のフローチャートに示すように、ソレノイド８をＯＮ／ＯＦＦ制御すればよい。なお、同フローチャートの説明は省略する。
【００６９】
（熱伝導部材の駆動機構−２）
図１０に示す例では、熱伝導部材（伝熱部材）としての放熱ローラ４，４（図では片方を省略）を加圧ローラ２の回転に応じて強制的に被動回転させるようにしている。すなわち、加圧ローラ２の軸２ａの端部に大径の駆動ギア２ｂを取り付け、この駆動ギア２ｂに噛合可能な小径の被動ギア４ｂを放熱ローラ４のシャフト４ａの端部に取り付け、そのシャフト４ａを、支点６ｃを中心に揺動自在なレバー６の一端に回転自在に支持させ、そのレバー６の他端を、スプリング７を介して、ソレノイド８のプランジャーに接続している。
【００７０】
このような構成により、ソレノイド８が通電されない自由状態では、被動ギア４ｂは、駆動ギア２ｂに噛み合わず、放熱ローラ４，４も加圧ローラ２から離間されている。ソレノイド８に通電されると、コイルスプリング７を介して、レバー６が、図示反時計まわりに回動されるため、放熱ローラ４は加圧ローラ２に付勢状態で摺接（当接）すると共に、駆動ギア２ｂに対して被動ギア４ｂが噛み合い、加圧ローラ２の回転に伴って、放熱ローラ４，４も回転する。
【００７１】
これにより、放熱ローラ４，４の全周に加圧ローラ２からの熱が均一に伝搬されると共に、放熱ローラ４，４によって加圧ローラ２が疵を付けられるような不具合の発生を回避でき、かつ、摩擦熱の発生による熱損失が少なくなるため、加圧ローラ２から放熱ローラ４，４への伝熱（放熱）効果が増大する。
【００７２】
（熱伝導部材の駆動機構−３）
図１１に示す例では、２つのソレノイド８１，８２を用いることで、放熱ローラ４，４（片方の図示は省略）の加圧ローラ２に対する押圧力を可変的に調整できるように構成している。すなわち、この場合、ソレノイド８１，８２を弾発係数の異なる２つのコイルスプリング７１，７２を介してレバー６の一端部に並列に接続している。
【００７３】
放熱ローラ４の表層部は弾性を有しているため、加圧力が変化すれば、加圧ローラ２との接触面積も変化する。接触面積が変化することで、放熱条件も変化する。すなわち、接触面積が大きくなれば、放熱量も多くなり、接触面積が小さくなれば、放熱量も少なくなる。
【００７４】
そこで、例えば、厚紙を通紙するときには、接触面積を大きくし、薄紙のときには接触面積を小さくするような対応が可能となる。あるいは、通紙枚数が多いときには、接触面積を大きくし、枚数が少ないときには接触面積を小さくしてもよい。また、上記のように選択的に指定される用紙カセット検知で検出した用紙サイズに応じて、ソレノイド８１，８２への通電（オン・オフ）を制御してもよい（表２参照）。
【００７５】
【表２】
2004053674.tif 000004
【００７６】
なお、表２では、便宜上、弾発係数の大きいコイルスプリング７１に連係された（付勢力の大きい）ソレノイド８１をＡ、弾発係数の小さいコイルスプリング７２に連係された（付勢力の小さい）ソレノイド８２をＢとして表記している。
【００７７】
（熱伝導部材の駆動機構−４）
図１２では、３つの放熱ローラ４を用い、かつ、各放熱ローラ４をそれぞれ独立に離接動作させるようにしている。すなわち、３本の放熱ローラ４１，４２，４３を、互い違いになるようにして並列に配設し、この各々に取り付けられたレバー６１，６２，６３を共通のシャフト６ｃに軸支させ、このレバー６１，６２，６３の各々にスプリング７１，７２，７３を介してソレノイド８１，８２，８３を連結している。
【００７８】
この場合、記録用紙のサイズに応じて、ソレノイド８１，８２，８３の何れかを選択して駆動させる。例えば、Ａ３，Ａ４横の用紙が送られて来た場合はソレノイド８１のみをオン（励磁）する。Ｂ４，Ｂ５横の用紙が送られて来た場合はソレノイド８１，８２の２つを同時にオン（励磁）する。Ａ４縦以下の用紙が送られて来た場合はソレノイド８１，８２，８３の３つを同時にオン（励磁）する。このような構成により、数種類の用紙サイズに対しても適切に対応することができる（表３参照）。
【００７９】
【表３】
2004053674.tif 000005
【００８０】
なお、表３では、便宜上、弾発係数の大きい順に、コイルスプリング７１に連係されたソレノイド８１をＡ、コイルスプリング７２に連係されたソレノイド８２をＢ、コイルスプリング７３に連係されたソレノイド８２をＣ、として表記している。
【００８１】
この表２，表３に示すようなソレノイドのオン・オフ制御については、例えば、用紙サイズ検出手段からのサイズ検出信号を制御手段に入力させ、表記の内容に準じて、各ソレノイドをオン・オフさせるための制御信号を、制御手段から各ソレノイドに対して出力させるようにすればよい。
【００８２】
また、上述の（熱伝導部材の駆動機構−１〜４）の構成は、図示と説明を省略するが、加熱ローラ１に対して放熱ローラ４を離接動作させる場合、および、加熱ローラ１と加熱ローラ２の双方に対して、それぞれ放熱ローラ４，４を離接動作させる場合にも、同様に適用できるのは言うまでもない。
【００８３】
（ブレード形状の熱伝導部材）
以上の実施の形態では、ローラ状に形成した放熱ローラ４を熱伝導部材として用いたが、摺接の対象となる加熱ローラ１や加圧ローラ２が比較的に硬い材質で形成されている場合には、ローラ状の熱伝導部材４では、接触面積を充分に確保できないことがある。このような場合には、例えば、図１３，図１４に示すようなブレード状の摺接部分を有する熱伝導部材（伝熱部材）４を用いれば、充分な接触面積を確保することができる。
【００８４】
その熱伝導部材４の材料には、Ａｌ、Ｃｕなどの良熱伝導性の材料を用いることができ、加圧ローラ２との摺接部分は、例えば１ｍｍ以下程度に薄く形成して弾発性を具備させることにより密着性をよくして接触面積を大きくとれるようにすると共に、基部の非接触部分は比較的厚く、例えば、数ミリ厚程度に形成して、より多くの熱量を迅速に吸収できるようにするのが好ましい。
【００８５】
このようなブレード形状の熱伝導部材４においても、例えば、図１５に示すように、加圧ローラ２（または加熱ローラ１）に対して、離接可能に構成されるのは言うまでもない。この場合、装置本体側に軸支された支軸６ｃに基部を回動自在に枢支されたレバー６の先端に熱伝導部材４を取り付け、その熱伝導部材４を加圧ローラ２に対して離接自在に支持させ、そのレバー６には、スプリング７を介してソレノイド８を連結している。
【００８６】
このような構成により、ソレノイド８が通電されない自由状態では、図示のように、熱伝導部材４は、加圧ローラ２から離間しており、ソレノイド８に通電されると、コイルスプリング７を介して、レバー６が、図示反時計まわりに回動され、熱伝導部材４の摺接部分が加圧ローラ２に付勢状態で摺接（当接）する。
【００８７】
図１３，１４に示す例では、熱伝導部材４のブレード状の摺接部分を、加圧ローラ２の軸方向の全長にわたって摺接させているが、例えば、図１６，１７に示すように、熱伝導部材４の摺接部分を、加圧ローラ２または加熱ローラ１の両側の非通紙部分（ハッチングで示す）のみに摺接させるようにしてもよい。このような対応により、温度が上昇しやすい部分のみを効果的に放熱させることができる。また、中央の通紙部分には、ブレード状の摺接部分を形成しないため、その部分を図示のような切欠き状として、用紙を通過させるようにすれば、レイアウトの自由度が向上し、装置のコンパクト化が可能となる。
【００８８】
なお、図示と説明は省略するが、このようなブレード形状の熱伝導部材４においても、前述した放熱ローラ４に設けたような駆動機構（熱伝導部材の駆動機構−１〜４）を適用することができ、これにより、摺接部分の消耗を少なくし、かつ、消費電力を抑えることも可能となる。
【００８９】
以上のように構成される定着装置５０においては、以下のような実施例を適用することができる。
【００９０】
（実施例１）
この例では、例えば、図１８に示すように、加熱ローラ１と加圧ローラ２の双方に対して、それぞれ放熱ローラ４，４を各独立に離接動作させるように定着装置５０を構成し、昇温開始とともに、例えば、経過時間対応で、両ローラ１，２に対する放熱ローラ４，４の付勢圧を高めることで、『接触幅』を段階的に増大させるようにしている。
【００９１】
【表４】
2004053674.tif 000006
【００９２】
表記の『接触幅』とは、加熱ローラ１および加圧ローラ２に対する放熱ローラ４，４の軸方向に垂直な断面における接触部分の幅を言い、具体的には、例えば、図１における接触部分Ｓの両ローラ間の幅を指す（加熱ローラ１と加圧ローラ２のニップ幅Ｎに相当）。
【００９３】
同表より、昇温初期には、両ローラ１，２に対する放熱ローラ４，４の付勢圧を小として、『接触幅』を小（０．５ｍｍ）とし、昇温開始後所定時間が経過した時点で、効果的に昇温を抑制するために、両ローラ１，２に対する放熱ローラ４，４の付勢圧を高めることで、『接触幅』を増大（２ｍｍ）すれば、ローラ間の接触面積が拡大されるので、熱伝導量が大となり、顕著な熱均一化効果が得られる。
【００９４】
（実施例２）
（１）画像形成速度（プロセス速度）に基づいて、回転体に対する伝熱部材の当接条件を異ならせる場合、表５のような対応が好ましい。
【００９５】
【表５】
2004053674.tif 000007
【００９６】
表５に示すように、画像形成速度が低速側に設定されているときには、ニップ部Ｎの温度変化が少ないため、熱伝導部材４の加圧ローラ２または加熱ローラ１への付勢力を低くして『接触幅』を小とし、画像形成速度が高速側に設定されているときには、ニップ部の温度変化が大きくなるため、熱伝導部材４の加圧ローラ２または加熱ローラ１への付勢力を高くして『接触幅』を大として熱伝導量を増大させ、顕著な熱均一化効果が得られるようにすればよい。
【００９７】
（１−１）画像形成速度（プロセス速度）が遅い場合には、例えば、表６の３項目に記載するような対応が好ましい。
【００９８】
【表６】
2004053674.tif 000008
【００９９】
この場合、プロセス速度：１２０ｍｍ／ｓｅｃ．　温調温度：１６０℃であった。なお、表記の『ＷＵ』は、ウォームアップ（暖機）の略である。
【０１００】
まず、スタート時に、伝熱部材（熱伝導部材）４を加圧ローラ２に対してのみ当接させ、その時の『接触幅』を２ｍｍに設定した場合には、昇温時間が長くなる。また、ウォームアップが完了した時点で、伝熱部材（熱伝導部材）４を加圧ローラ２に対してのみ当接させ、その時の『接触幅』を２ｍｍに設定した場合には、定着性に問題が残る。
【０１０１】
これらに対して、加熱ローラ１側で１９０℃を検出した時点で、加熱ローラ１に対して伝熱部材４を当接させ、その時の『接触幅』を２ｍｍに設定すると共に、加圧ローラ２で１７５℃を検出した時点で、加圧ローラ２に対しても放熱ローラ４を当接させ、その時の『接触幅』を０．５ｍｍに設定した場合には、昇温時間、定着性および非通紙部温度は全て良好であった。
【０１０２】
（１−２）画像形成速度（プロセス速度）が速い場合には、例えば、表７の５項目に記載するような対応が好ましい。
【０１０３】
【表７】
2004053674.tif 000009
【０１０４】
この場合、プロセス速度：２４０ｍｍ／ｓｅｃ．　温調温度：１６０℃であった。
【０１０５】
同表より、５項目に記載のように、加熱ローラ１側で１９０℃を検出した時点で、加熱ローラ１に対して伝熱部材４を当接させ、その時の『接触幅』を２ｍｍに設定すると共に、加圧ローラ２で１７５℃を検出した時点で、加圧ローラ２に対しても放熱ローラ４を当接させ、その時の『接触幅』を２ｍｍに設定した場合には、昇温時間、定着性および非通紙部温度は全て良好であった。これ以外の１〜４項に記載の対応では、昇温時間、定着性および非通紙部温度のいずれかに問題が残る結果となった。
【０１０６】
なお、本発明は、定着装置および画像形成装置を、実施の形態で図示した構成に限定するものではなく、定着装置は、少なくとも、加熱部材によって加熱される加熱回転体と、該加熱回転体に摺接して該加熱回転体との間に定着ニップ部を形成する加圧回転体と、を備え、未定着トナー像が転写された記録用紙を前記定着ニップ部にて挟持搬送しつつ加熱・加圧して前記記録用紙の表面に前記未定着トナー像を定着させるものであれば、構成や形式の如何を問わず、本発明を適用することができる。
【０１０７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、以下の効果を奏する。
【０１０８】
（１）必要に応じて、加熱回転体または加圧回転体に対して伝熱部材を離接動作させることで、回転体と伝熱部材との間で熱量の授受をおこなわせ、非通紙領域における過度の温度上昇を低減し、回転体の軸方向の温度分布の均一化を図ることができる。
【０１０９】
（２）伝熱部材の回転体に対する摺接状態を、多段階に切換え可能に構成したので、回転体の温度変化や温度分布状態に応じて、回転体に対する伝熱部材の摺接状態を適切に切り換えることで、接触面積を調整することができ、これにより、さらに適切な温度調整が可能となる。
【０１１０】
（３）伝熱部材を回転体に摺接して従動回転するローラ形状に形成したので、加熱回転体としてソフト・ローラ構造のものが使用されている場合には、充分な接触面積を確保することができ、かつ、伝熱部材が従動回転することによって、加熱回転体に対して大きな回転抵抗を与えることがないため、駆動源に大きな出力を要することなく消費電力を少なくして、軸方向の温度分布の均一化が可能となる。
【０１１１】
（４）伝熱部材をブレード形状としたので、回転体にハード・ローラ構造のものが使用されている場合でも、接触面積を大きくとれるため、充分な熱伝導量を確保することができ、回転体における軸方向の温度分布の均一化が可能となる。
【０１１２】
（５）加圧回転体に摺接しつつ従動回転するローラ状の伝熱部材を前記加圧回転体に対して進退可能に設け、画像形成速度に基づいて、前記伝熱部材の前記加圧回転体に対する摺接状態を変化させるので、回転体の非通紙部の温度上昇を効果的に抑制することができ、回転体における軸方向の温度分布の均一化が可能となる。
【０１１３】
（６）高速側の画像形成速度が選択されると、加圧回転体に対する伝熱部材の摺接力を増大させるので、非通紙部の温度上昇を適切に抑制することができる。一方、画像形成速度が低速側となる場合には、加圧回転体に対する伝熱部材の摺接力を弱くして伝熱面積を減少させることで、回転体の温度低下を防止することができる。
【０１１４】
（７）加熱回転体に摺接しつつ従動回転するローラ状の伝熱部材と、前記加圧回転体に摺接しつつ従動回転するローラ状の伝熱部材とを進退可能に設け、少なくとも前記いずれか一方の回転体に対する前記伝熱部材の摺接状態を切換えるので、両回転体に対して離接可能に当接させる伝熱部材の本数と摺接状態を適宜に組み合わせることによって、回転体との間の熱伝導量を適切に変化させることができるため、画像形成条件や通紙条件に応じて熱伝導量をきめ細かに調整することができる。
【０１１５】
（８）伝熱部材を複数個設け、記録用紙のサイズに応じて、各伝熱部材の回転体に対する離接状態を各独立に切換えるので、各伝熱部材をそれぞれ独立に離接動作させることができるため、両回転体に対する伝熱部材の摺接状態と離間状態とを適切に組み合わせることによって、通紙サイズに応じて伝熱部材を介した回転体からの熱伝導量を適切に調整することができ、画像形成条件や通紙条件に応じたきめ細かな温度調整が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置の構成図である。
【図２】同定着装置の斜視図である。
【図３】同別の定着装置の構成説明図である。
【図４】同通紙継続時間対応の加圧ローラの温度変化を示す図である。
【図５】同プロセス速度対応の非通紙部の温度変化を示す図である。
【図６】同熱伝導部材の駆動機構の一例を示す説明図である。
【図７】同定着装置の通紙状態の斜視図である。
【図８】同異なる定着装置の通紙状態の斜視図である。
【図９】同熱伝導部材を作動させるソレノイドのオン・オフ制御についてのフローチャートである。
【図１０】同熱伝導部材の駆動機構の別の例を示す説明図である。
【図１１】同熱伝導部材の駆動機構のさらに別の例を示す説明図である。
【図１２】同熱伝導部材の駆動機構の異なる例を示す説明図である。
【図１３】同ブレード形状の熱伝導部材を具備した定着装置の構成説明図である。
【図１４】同ブレード形状の熱伝導部材を具備した別の定着装置の構成説明図である。
【図１５】同ブレード形状の熱伝導部材の駆動機構の一例を示す説明図である。
【図１６】同ブレード形状の熱伝導部材を具備したさらに別の定着装置の通紙状態の斜視図である。
【図１７】同ブレード形状の熱伝導部材を具備した異なる定着装置の通紙状態の斜視図である。
【図１８】同他の定着装置の構成図である。
【図１９】同画像形成装置の一例を示す構成図である。
【図２０】従来の定着装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１−加熱回転体
２−加圧回転体
３−加熱部材
４−伝熱部材
Ｎ−ニップ部
【図１】
2004053674.tif 000010
【図２】
2004053674.tif 000011
【図３】
2004053674.tif 000012
【図４】
2004053674.tif 000013
【図５】
2004053674.tif 000014
【図６】
2004053674.tif 000015
【図７】
2004053674.tif 000016
【図８】
2004053674.tif 000017
【図９】
2004053674.tif 000018
【図１０】
2004053674.tif 000019
【図１１】
2004053674.tif 000020
【図１２】
2004053674.tif 000021
【図１３】
2004053674.tif 000022
【図１４】
2004053674.tif 000023
【図１５】
2004053674.tif 000024
【図１６】
2004053674.tif 000025
【図１７】
2004053674.tif 000026
【図１８】
2004053674.tif 000027
【図１９】
2004053674.tif 000028
【図２０】
2004053674.tif 000029