(57)【要約】【課題】定着ローラの昇温時間を短縮してウォームアップ時間を短縮することを可能にすると共に、定着時における定着ローラのニップ部の温度低下を十分抑制することにより良好な画像形成を確保すること。【解決手段】定着装置は、定着ローラ２と、定着ローラ２に対し間隔をおいて配置されかつ加熱手段Ｈが内蔵された熱ローラ４と、定着ローラ２と熱ローラ４との間に巻き掛けられた定着ベルト６と、定着ローラ２に対し定着ベルト６を介して圧接された圧ローラ８とを備えている。定着ローラ２と熱ローラ４には中間ローラ１０が接触させられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと、定着ローラに対し間隔をおいて配置されかつ加熱手段が内蔵された熱ローラと、定着ローラと熱ローラとの間に巻き掛けられた無端状の定着ベルトと、定着ローラに対し定着ベルトを介して圧接された圧ローラとを備えた定着装置において、
定着ローラ及び熱ローラの両方に接するよう配置された中間ローラを備えている、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
中間ローラはアルミニウム製の中空管からなる、請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
中間ローラは、定着ローラ及び熱ローラの両方に圧接されることにより定着ローラ及び熱ローラの両方によって従動させられる、請求項１又は請求項２記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に装着されて、用紙上の未定着トナーを用紙に溶融定着させる定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
定着ローラと、定着ローラに対し間隔をおいて配置されかつ加熱手段が内蔵された熱ローラとの間に無端状の定着ベルトを巻き掛け、定着ローラに対し圧ローラを定着ベルトを介して圧接させるよう構成された定着装置はすでに知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
上記形態の定着装置は、加熱手段の熱を熱ローラを介して定着ベルトに伝達し、定着ベルトに伝達された熱を定着ローラに伝達することによって、定着ローラを常温から所定の温度まで上昇させ、定着ローラと圧ローラとのニップ部における定着ベルトの温度を所定の温度まで上昇させるよう構成されている。すなわち、定着ローラを常温から所定の温度まで上昇させるために、加熱手段により発生された熱を熱ローラを介して定着ベルトのみによって伝達させているので、定着ベルト自身から周囲空間への放熱量が大きく、また熱ローラ及び定着ローラからも周囲空間へ放熱されるので、定着ローラへの熱の伝達効率が損なわれている。その結果、定着ローラの昇温時間、及び定着ローラと圧ローラとのニップ部における定着ベルトの昇温時間が長くなって定着装置のウォームアップ時間が長くなる。また、用紙が定着ベルトを介して定着ローラと圧ローラとのニップ部を通過するときに該ニップ部における定着ベルト及び定着ローラの温度がある程度低下するが、定着ベルトのみでは加熱手段による熱の補給が遅れて温度の低下を十分抑制できないので所定の定着が行われず、画像不良を発生させるおそれがある。このような不具合を解消するためには、発熱量の大きな加熱手段を使用する必要がある。
【特許文献１】特開２００３−３０７９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、定着ローラの常温からの昇温時間及び定着ローラと圧ローラとのニップ部における定着ベルトの常温からの昇温時間を短縮してウォームアップ時間を短縮することを可能にすると共に、定着時における定着ローラの温度低下及び定着ローラと圧ローラとのニップ部における定着ベルトの温度低下を十分抑制することにより良好な画像形成を確保する、新規な定着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、定着ローラと、定着ローラに対し間隔をおいて配置されかつ加熱手段が内蔵された熱ローラと、定着ローラと熱ローラとの間に巻き掛けられた無端状の定着ベルトと、定着ローラに対し定着ベルトを介して圧接された圧ローラとを備えた定着装置において、
定着ローラ及び熱ローラの両方に接するよう配置された中間ローラを備えている、
ことを特徴とする定着装置、が提供される。
中間ローラはアルミニウム製の中空管からなる、ことが好ましい。
中間ローラは、定着ローラ及び熱ローラの両方に圧接されることにより定着ローラ及び熱ローラの両方によって従動させられる、ことが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明に従って構成された定着装置の好適な実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【０００７】
図１を参照して、本発明に従って構成された定着装置は、定着ローラ２と、定着ローラ２に対し、実施形態においては直上方に間隔をおいて配置された熱ローラ４とを備えている。定着ローラ２と熱ローラ４との間には無端状の定着ベルト６が巻き掛けられている。熱ローラ４の内部には加熱手段Ｈが配設されている。定着ローラ２には、定着ローラ２に巻き掛けられた定着ベルト６を介して圧ローラ８が下方から圧接されている。定着ローラ２及び熱ローラ４の両方には、中間ローラ１０が圧接されるよう配置されている。中間ローラ１０は、定着ベルト６には接触していない。用紙Ｐは図１において右から左に向かってほぼ水平に搬送される。なお、後述するとおりにして行われる用紙Ｐに対するトナーの直接の定着は、定着ローラ２によってではなく、定着ベルト６により行われるので、定着ローラ２という名称は、その機能を直接表現したものではないが、定着ベルト６を介して間接的に定着を行うという意味で、本明細書においては、定着ローラ２という名称を使用している。
【０００８】
定着装置は、図１において紙面の表裏方向に間隔をおいては配設された一対の側壁を含む図示しないハウジングを備えており、定着ローラ２、熱ローラ４及び圧ローラ８は、側壁の各々間に回転自在にかつ相互に平行に支持されている。加熱手段Ｈは、該側壁の各々間に静止状態で支持されている。定着ローラ２は、駆動源である電動モータＭに、ギヤなどからなる図示しない動力伝達機構を介して駆動結合されている。熱ローラ４は、アルミニウム製の中空管から構成されている。中空管の表面はＰＦＡによりコーティングされている。加熱手段Ｈはハロゲンヒータから構成されている。定着ローラ２及び熱ローラ４は、鉄製の心金と、心金を覆うシリコンスポンジと、シリコンスポンジを被覆するＰＦＡチューブとから構成されている。定着ベルト６は、ポリイミド樹脂から形成されている。中間ローラ１０は、熱伝導率が良好で熱容量の小さい材料からなる中空管、実施形態においてはアルミニウム製の中空管から構成されている。
【０００９】
定着ローラ２が電動モータＭにより図１において時計方向に回転駆動されると、熱ローラ４は定着ベルト６を介して時計方向に回転させられる。同時に、定着ベルト６を介して定着ローラ２に圧接されている圧ローラ８は、反時計方向に従動させられる。定着ローラ２及び熱ローラ４の両方に圧接されている中間ローラ１０は、定着ローラ２及び熱ローラ４の両方によって、反時計方向に従動させられる。加熱手段Ｈを構成するハロゲンヒータが通電され、発熱が開始される。定着ローラ２の表面温度が常温から所定の温度に達した後、片面（上面）にトナーが転写された用紙Ｐが、図１において右から左に向かってほぼ水平に搬送されて、定着ベルト６を介して定着ローラ２と圧ローラ８のニップ部を通過すると、用紙Ｐの片面に転写された未定着トナーは、定着ベルト６により用紙Ｐの片面に溶融定着される。
【００１０】
本発明による定着装置においては、中間ローラ１０が定着ローラ２及び熱ローラ４の両方に接するよう配置されているので、加熱手段Ｈの熱を熱ローラ４を介して定着ベルト６に伝達し、定着ベルト６に伝達された熱を定着ローラ２に伝達すると同時に、加熱手段Ｈにより熱ローラ４に伝達された熱を、中間ローラ１０を介して直接定着ローラ２に伝達することができる。その結果、定着ローラ２の常温からの昇温時間、及び定着ローラ２と圧ローラ８とのニップ部における定着ベルト６の常温からの昇温時間が従来よりも短縮されるので、定着装置のウォームアップ時間が従来よりも短縮される。また、用紙Ｐが定着ベルト６を介して定着ローラ２と圧ローラ８とのニップ部を通過するときに該ニップ部における定着ベルト６及び定着ローラ２の温度がある程度低下するが、定着ローラ２に対しては、定着ベルト６及び中間ローラ１０の両方により熱の供給が行われるので、従来におけるような熱の補給が遅れるということはなくなるので、定着時における定着ローラ２の温度低下及び定着ローラ２と圧ローラ８とのニップ部における定着ベルト６の温度低下が十分抑制されて所定の定着が確実に行われ、良好な画像形成が確保される。また、従来におけるような発熱量の大きな加熱手段Ｈを使用して、余分な電力を消費することもなくなる。更にはまた、図1から容易に理解されるように、各ローラを軸方向に見て、中間ローラ１０は、定着ローラ２及び熱ローラ４の軸心間を通る仮想直線よりも、用紙Ｐの搬送方向上流側に配置されているので、熱ローラ４及び定着ローラ２からの放熱ロスを最小限に抑えることができる。
【００１１】
中間ローラ１０を、熱伝導率が良好で熱容量の小さい材料からなる中空管、例えばアルミニウム製の中空管から構成した場合には、定着ローラ２の常温からの昇温時間及び定着ローラ２と圧ローラ８とのニップ部における定着ベルト６の常温からの昇温時間がより短縮されるので、定着装置のウォームアップ時間がより短縮される。中間ローラ１０を熱容量の大きな材料からなる中空管、例えば鉄製の中空管から構成した場合には、定着ローラ２の常温からの昇温時間及び定着ローラ２と圧ローラ８とのニップ部における定着ベルト６の常温からの昇温時間は若干長くなるが、定着時における定着ローラ２の温度低下及び定着ローラ２と圧ローラ８とのニップ部における定着ベルト６の温度低下をより効果的に防止できる。中間ローラ１０を、定着ローラ２及び熱ローラ４の両方に圧接させることにより定着ローラ２及び熱ローラ４の両方によって従動させられるよう構成した場合には、中間ローラ１０を駆動させるための特別な動力伝達機構（例えばギヤ）を必要としないので、構成の簡略化が確保され、コストアップを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に従って構成された定着装置の好適実施形態を示す構成概略図。
【符号の説明】
【００１３】
２：定着ローラ
４：熱ローラ
６：定着ベルト
８：圧ローラ
１０：中間ローラ
Ｈ：加熱手段（ハロゲンヒータ）
【図１】
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