(57)【要約】【課題】  加熱ローラから発散される過剰な熱を熱移動部材に蓄積して、加熱ローラを常に所定温度に保持する際の熱移動部材の熱流出を防止する。【解決手段】  加熱ローラ３１に当接可能に構成され良熱伝導性の特性を有する材質から成る熱移動部材４１と、熱移動部材４１を加熱ローラ３１に対して圧接、離間させる駆動手段と、熱移動部材の表面温度を検知する温度検知手段ＴＳ３と、加熱ローラ３１の表面温度を検知する温度センサＴＳ１と、を有し、加熱ローラ３１の加熱時に、温度センサＴＳ１により熱移動部材４１の表面温度が加熱ローラ３１の表面温度より高いと検温された時には、駆動手段は熱移動部材４１を加熱ローラ３１に圧接し、温度センサＴＳ１により加熱ローラ３１の表面温度が熱移動部材４１の表面温度と同じになったと検温された時には、駆動手段により熱移動部材４１を加熱ローラ３１から離間させる。【選択図】        図２
2005221611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱回転体と加圧回転体とにより未定着像を有する記録媒体を挟持して定着処理を行う定着装置において、
内部に加熱源を有する加熱回転体と、
前記加熱回転体に圧接する加圧回転体と、
前記加熱回転体に当接可能に構成され良熱伝導性の特性を有する材質から成る熱移動部材と、
前記熱移動部材を前記加熱回転体に対して圧接、離間させる駆動手段と、
前記熱移動部材の表面温度を検知する温度検知手段と、
前記加熱回転体の表面温度を検知する温度検知手段と、を有し、
前記加熱回転体の加熱時に、前記温度検知手段により前記熱移動部材の表面温度が前記加熱回転体の表面温度より高いと検温された時には、前記駆動手段は前記熱移動部材を前記加熱回転体に圧接し、
前記温度検知手段により前記加熱回転体の表面温度が前記熱移動部材の表面温度と同じになったと検温された時には、前記駆動手段により前記熱移動部材を前記加熱回転体から離間させることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
加熱回転体と加圧回転体とにより未定着像を有する記録媒体を挟持して定着処理を行う定着装置において、
内部に加熱源を有する加熱回転体と、
前記加熱回転体に圧接する加圧回転体と、
前記加熱回転体に当接可能に構成され良熱伝導性の特性を有する材質から成る熱移動部材と、
前記熱移動部材を前記加熱回転体に対して圧接、離間させる駆動手段と、
前記記録媒体のサイズ検知手段と、を有し、
前記記録媒体が前記サイズ検知手段により所定サイズに比して小サイズと判定された場合には、画像形成処理時に前記駆動手段により前記熱移動部材を前記加熱回転体に圧接させることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
加熱回転体と加圧回転体とにより未定着像を有する記録媒体を挟持して定着処理を行う定着装置において、
内部に加熱源を有する加熱回転体と、
前記加熱回転体に圧接する加圧回転体と、
前記加熱回転体に当接可能に構成され良熱伝導性の特性を有する材質から成る熱移動部材と、
前記熱移動部材を前記加熱回転体に対して圧接、離間させる駆動手段と、
前記熱移動部材の表面温度を検知する温度検知手段と、を有し、
画像形成処理終了時に、前記温度検知手段により前記熱移動部材が所定温度になるまで、前記駆動手段により前記熱移動部材を前記加熱回転体に圧接して加熱することを特徴とする定着装置。
【請求項４】
加熱回転体と加圧回転体とにより未定着像を有する記録媒体を挟持して定着処理を行う定着装置において、
内部に加熱源を有する加熱回転体と、
前記加熱回転体に圧接する対向する加圧回転体と、
前記加熱回転体に当接可能に構成され良熱伝導性の特性を有する材質から成る熱移動部材と、
前記熱移動部材を囲み、前記加熱回転体に対向する側に開口部を有する断熱性部材と、
前記断熱性部材の開口部を開閉する蓋部材と、を有し、
前記蓋部材は前記熱移動部材の加熱回転体への圧接解除に応じて開閉されることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
前記熱移動部材の圧接解除動作により、前記断熱性部材の開口部が前記蓋部材の位置に移動して塞がれることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記熱移動部材は、その内部に蓄熱性の部材を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記熱移動部材は、内部に加熱源を有する前記加熱回転体、内部に加熱源を有する前記加圧回転体の少なくとも一方の回転体の当接可能に配置され、良熱伝導性を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記請求項１〜７の何れか１項に記載の定着装置、及び用紙サイズ検知手段又は用紙サイズ選択手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機などの画像形成装置に用いられる定着装置に関し、詳しくは、記録媒体上に保持された単色又は多色のトナーを加熱溶融して、該記録媒体に定着させる定着装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、加熱溶融性の樹脂より成るトナーを担持する記録媒体を加熱定着する定着装置には、加熱ローラ方式や、熱定着ベルト方式等が採用されている。
【０００３】
熱ローラ方式の定着装置は、内部にハロゲンヒータ等の発熱体を備えた加熱回転体と、これに圧接する加圧回転体とから構成され、この一対のローラの圧接部である定着ニップ部に用紙等の記録媒体を通過させる事により、記録媒体に担持されたトナー像を加熱、溶融させるものである。
【０００４】
特許文献１に記載された熱定着装置は、内部に熱源を設けた加熱ローラ、或いは加熱ローラに圧接する圧接ローラの少なくとも一方に、記録紙の最大許容幅程度の幅をもって接触する熱伝導性の良好な均熱化部材を備えたものである。
【０００５】
特許文献２に記載された定着装置は、加圧ローラに当接自在に構成され良熱伝導性の特性を有する熱移動ローラと、熱移動ローラを加圧ローラに対して圧接／離間位置の間で移動させる駆動手段を有し、熱移動ローラは加圧ローラの軸方向に対して熱容量又は熱伝導率が変化しているものである。
【特許文献１】特開平７−６４４２０号公報
【特許文献２】特開平１０−３３３４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１における均熱化部材は、加熱ローラ或いは圧接ローラの加熱時に均熱化するもので、定着処理時以外には放熱発散されて、その熱は利用されずに捨てられていた。
【０００７】
特許文献２における熱移動ローラは、加圧ローラに接離可能に圧接するもので、定着処理時以外には放熱発散されて、その熱は利用されずに捨てられていた。
【０００８】
特に、カラー画像形成装置においては、一般に、記録媒体上に形成される写真やグラフ等の多色のトナー像の形成面は単色のトナー像に比して広く、且つ多色のトナー像の形成厚さが単色のトナー像に比して大である。
【０００９】
また、カラー画像形成装置では、カラー画像を鮮明にするため、特殊な塗工処理を施した記録媒体を用いる事がある。さらに、カラー画像に光沢を付加するため、定着温度を高く設定する事が行われる。
【００１０】
このようなカラー画像処理を行う定着装置においては、加熱ローラに弾性層が必要で、このためウオームアップ時間が長くなる。記録媒体が小サイズの時に生ずる加熱ローラの両端部の温度過熱を防ぐために設けた熱移動部材は、定着処理時以外には放熱発散されて、その熱は利用されずに捨てられて温度が低下するため、ウオームアップ時間が長くなるという問題がある。
【００１１】
本発明は、従来の定着装置における前記のような問題を解決し、熱移動部材の放熱発散を防止し、熱移動部材に溜められた熱を次のウオームアップ時間に利用して、ウオームアップ時間を短縮するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の本発明の目的は、下記の発明により達成される。
【００１３】
（１）  加熱回転体と加圧回転体とにより未定着像を有する記録媒体を挟持して定着処理を行う定着装置において、内部に加熱源を有する加熱回転体と、前記加熱回転体に圧接する加圧回転体と、前記加熱回転体に当接可能に構成され良熱伝導性の特性を有する材質から成る熱移動部材と、前記熱移動部材を前記加熱回転体に対して圧接、離間させる駆動手段と、前記熱移動部材の表面温度を検知する温度検知手段と、前記加熱回転体の表面温度を検知する温度検知手段と、を有し、前記加熱回転体の加熱時に、前記温度検知手段により前記熱移動部材の表面温度が前記加熱回転体の表面温度より高いと検温された時には、前記駆動手段は前記熱移動部材を前記加熱回転体に圧接し、前記温度検知手段により前記加熱回転体の表面温度が前記熱移動部材の表面温度と同じになったと検温された時には、前記駆動手段により前記熱移動部材を前記加熱回転体から離間させることを特徴とする定着装置。
【００１４】
（２）  加熱回転体と加圧回転体とにより未定着像を有する記録媒体を挟持して定着処理を行う定着装置において、内部に加熱源を有する加熱回転体と、前記加熱回転体に圧接する加圧回転体と、前記加熱回転体に当接可能に構成され良熱伝導性の特性を有する材質から成る熱移動部材と、前記熱移動部材を前記加熱回転体に対して圧接、離間させる駆動手段と、前記記録媒体のサイズ検知手段と、を有し、前記記録媒体が前記サイズ検知手段により所定サイズに比して小サイズと判定された場合には、画像形成処理時に前記駆動手段により前記熱移動部材を前記加熱回転体に圧接させることを特徴とする定着装置。
【００１５】
（３）  加熱回転体と加圧回転体とにより未定着像を有する記録媒体を挟持して定着処理を行う定着装置において、内部に加熱源を有する加熱回転体と、前記加熱回転体に圧接する加圧回転体と、前記加熱回転体に当接可能に構成され良熱伝導性の特性を有する材質から成る熱移動部材と、前記熱移動部材を前記加熱回転体に対して圧接、離間させる駆動手段と、前記熱移動部材の表面温度を検知する温度検知手段と、を有し、画像形成処理終了時に、前記温度検知手段により前記熱移動部材が所定温度になるまで、前記駆動手段により前記熱移動部材を前記加熱回転体に圧接して加熱することを特徴とする定着装置。
【００１６】
（４）  加熱回転体と加圧回転体とにより未定着像を有する記録媒体を挟持して定着処理を行う定着装置において、内部に加熱源を有する加熱回転体と、前記加熱回転体に圧接する対向する加圧回転体と、前記加熱回転体に当接可能に構成され良熱伝導性の特性を有する材質から成る熱移動部材と、前記熱移動部材を囲み、前記加熱回転体に対向する側に開口部を有する断熱性部材と、前記断熱性部材の開口部を開閉する蓋部材と、を有し、前記蓋部材は前記熱移動部材の加熱回転体への圧接解除に応じて開閉されることを特徴とする定着装置。
【００１７】
（５）  前記熱移動部材の圧接解除動作により、前記断熱性部材の開口部が前記蓋部材の位置に移動して塞がれることを特徴とする前記（４）に記載の定着装置。
【００１８】
（６）  前記熱移動部材は、その内部に蓄熱性の部材を有することを特徴とする前記（１）乃至（５）の何れか１項に記載の定着装置。
【００１９】
（７）  前記熱移動部材は、内部に加熱源を有する前記加熱回転体、内部に加熱源を有する前記加圧回転体の少なくとも一方の回転体の当接可能に配置され、良熱伝導性を有することを特徴とする前記（１）乃至（６）の何れか１項に記載の定着装置。
【００２０】
（８）  前記（１）〜（７）の何れか１項に記載の定着装置、及び用紙サイズ検知手段又は用紙サイズ選択手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の定着装置により、以下の優れた効果が得られる。
【００２２】
請求項１に係る発明によれば、加熱回転体の加熱時に、温度検知手段により熱移動部材の表面温度が加熱回転体の表面温度より高いと検温された時には、駆動手段は熱移動部材を加熱回転体に圧接し、温度検知手段により加熱回転体の表面温度が熱移動部材の表面温度同じになったと検温された時には、駆動手段により熱移動部材を加熱回転体から離間させるように制御することにより、加熱回転体から発散される過剰な熱は熱移動部材に蓄積され、加熱回転体は常に所定温度に保持される。
【００２３】
請求項２に係る発明によれば、サイズ検知手段により記録媒体が小サイズと判定された場合には、画像形成処理時に駆動手段により蓄熱された熱移動部材を加熱回転体に圧接させることにより、加熱回転体の軸方向の記録媒体幅以外の外周面部過剰な熱は熱移動部材に転移して蓄熱され、記録媒体幅の外周面部に比して過剰に温度上昇することが防止されるから、小サイズの記録媒体を定着装置に通紙する時の非通紙部の温度上昇を抑制するのに有効である。
【００２４】
請求項３に係る発明によれば、画像形成処理終了時に、温度検知手段により熱移動部材が所定温度になるまで、熱移動部材を加熱回転体に圧接して加熱することにより、熱移動部材に溜められた熱を次のウオームアップ時間に利用して、ウオームアップ時間を短縮することができる。
【００２５】
請求項４に係る発明によれば、熱移動部材を囲み、加熱回転体に対向する側に開口部を有する断熱性部材は、熱移動部材の放熱を断熱性部材内に囲って保温する事により、熱移動部材の放射熱の外部流出による温度低下を防止する。また、断熱性部材の開口部を開閉する蓋部材は、熱移動部材の加熱回転体への圧接時には開口部を開放し、熱移動部材の圧接解除時には開口部を閉止することにより、熱移動部材を断熱性部材内に囲って保温するから、熱移動部材の放射熱の外部流出による温度低下を防止する事ができる。
【００２６】
請求項５に係る発明によれば、熱移動部材の圧接解除動作により、断熱性部材の開口部が蓋部材の位置に移動して塞がれる構成にする事により、熱移動部材の移動と蓋部材の開閉とが簡単な構造と動作により実現される。
【００２７】
請求項６に係る発明によれば、熱移動部材は、その内部に蓄熱性部材を有することにより、熱移動部材の蓄熱性が向上する。
【００２８】
請求項７に係る発明によれば、熱移動部材は、内部に加熱源を有する加熱回転体、内部に加熱源を有する加圧回転体の少なくとも一方の回転体の当接可能に配置され、良熱伝導性を有することにより、ウオームアップ時間の短縮、熱エネルギーの低減に有効である。
【００２９】
請求項８に係る発明によれば、画像形成装置の用紙サイズ検知手段、又は操作部の用紙サイズ選択手段、用紙サイズ比較手段によって、定着装置に搬入される用紙が小サイズと判定された場合には、画像形成処理時に熱移動部材の圧接／離間の駆動を制御して、小サイズの記録媒体を定着装置に通紙する時の非通紙部の温度上昇抑制に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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。
【００３１】
［画像形成装置］
図１は、本発明に係る定着装置を備えた画像形成装置Ａの構成図である。
【００３２】
画像形成装置Ａは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成手段１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、ベルト状の中間転写体６と給紙装置２０及び後述する定着装置３０とからなる。
【００３３】
画像形成装置Ａの上部には、画像読取装置Ｂが設置されている。原稿台上に載置された原稿は画像読取装置Ｂの原稿画像走査露光装置の光学系により画像が走査露光され、ラインイメージセンサに読み込まれる。ラインイメージセンサにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに入力される。
【００３４】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング手段５Ｙを有する。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｍは、像担持体としての感光体ドラム１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング手段５Ｍを有する。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｃは、像担持体としての感光体ドラム１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング手段５Ｃを有する。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｋは、像担持体としての感光体ドラム１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング手段５Ｋを有する。帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光手段３Ｃ及び帯電手段２Ｋと露光手段３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。
【００３５】
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の小粒径トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容する現像装置である。
【００３６】
中間転写体６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
【００３７】
画像形成手段１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体６上に一次転写手段７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより逐次転写されて（一次転写）、合成されたカラー画像が形成される。
【００３８】
給紙装置２０の用紙収納部（給紙カセット）２１内に収容された記録媒体（以下、用紙と称す）Ｓは、給紙手段（第１給紙部）２２により給紙され、給紙ローラ２３，２４，２５，２６、レジストローラ（第２給紙部）２７等を経て、二次転写手段（転写ローラ）９に搬送され、用紙Ｓ上にカラー画像が転写される（二次転写）。
【００３９】
なお、画像形成装置Ａの下部に鉛直方向に縦列配置された３段の用紙収納部２１は、ほぼ同一の構成をなすから、同符号を付した。また、３段の給紙手段２２も、ほぼ同一の構成をなすから、同符号を付してある。用紙収納部２１、給紙手段２２を含めて給紙装置２０と称す。
【００４０】
用紙収納部２１に収容された用紙Ｓのサイズは操作部１１の表示画面に表示され、任意に選択設定される。また、原稿サイズと複写倍率とによって用紙Ｓのサイズを自動設定する事も可能である。
【００４１】
カラー画像が転写された用紙Ｓは、定着装置３０において用紙Ｓが挟持され、熱と圧力とを加えることにより用紙Ｓ上のカラートナー像（或いはトナー像）が定着されて用紙Ｓ上に固定され、排紙ローラ２８に挟持されて機外の排紙トレイ２９上に載置される。
【００４２】
一方、二次転写手段９により用紙Ｓにカラー画像を転写した後、用紙Ｓを曲率分離した中間転写体６は、クリーニング手段８により残留トナーが除去される。
【００４３】
定着処理された用紙Ｓを反転排紙する場合には用紙Ｓは定着装置３０と排紙ローラ２８の中間に配置された分岐板２８Ａの図示右側の搬送路を通過し、下方の搬送路ｒ１に搬送された後、逆転搬送されて分岐板２８Ａの図示左側の搬送路ｒ２を通過し、排紙ローラ２８により装置外に排出される。
【００４４】
用紙Ｓの両面に複写する場合には、用紙Ｓの第１面に形成した画像を定着処理した後、用紙Ｓを搬送路ｒ１、さらに搬送路ｒ３に導入した後、逆転搬送し、搬送路ｒ４に搬送した後、上方に迂回し給紙ローラ２６により搬送する。用紙Ｓは画像形成手段１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおいて第２面に各色の画像が両面に形成され、定着装置３０により加熱定着処理され、排紙ローラ２８によって装置外に排出される。
【００４５】
なお、画像形成装置Ａの説明においては、カラー画像形成にて説明したが、モノクロ画像を形成する場合も本発明に含まれるものである。
【００４６】
［定着装置の全体構成］
以下、画像形成装置Ａの定着装置３０を説明する。
【００４７】
図２は、加熱ローラ方式の定着装置３０の一実施の形態を示す断面図である。
【００４８】
定着装置３０は、加熱源３３により加熱される加熱回転体（以下、加熱ローラと称す）３１、加熱源３４により加熱される加圧回転体（以下、加圧ローラと称す）３２等から構成されている。
【００４９】
加熱ローラ３１の周囲には、クリーニングローラ３５、熱移動手段４０、温度検知手段（温度センサ）ＴＳ１、及び図示しない異常温度防止用のサーモスタット等が配置されている。加圧ローラ３２の周囲にも、温度検知手段（温度センサ）ＴＳ２、異常温度防止用のサーモスタット等が配置されている。
【００５０】
［加熱ローラ］
加熱源３３，３４には、ハロゲンランプ、誘導加熱手段等が用いられる。
【００５１】
加熱ローラ３１は、熱伝導性基体（芯金）３１１、弾性層３１２、被覆層３１３等により構成されている。
【００５２】
温度センサＴＳ１は、加熱ローラ３１の表面温度を検知する。温度センサＴＳ１の検出信号により制御手段は、加熱ローラ３１の表面温度を所定温度に制御する。
【００５３】
加熱ローラ３１と加圧ローラ３２とが圧接する定着ニップ部Ｎに用紙Ｓが導入されると、加熱源３３により加熱された加熱ローラ３１の熱が用紙Ｓに付与され、用紙Ｓ上のトナー像が加熱定着される。
【００５４】
加熱ローラ３１は、熱伝導性基体３１１、弾性層３１２、被覆層３１３から成る外径２０〜７０ｍｍの円筒状部材である。円筒状の熱伝導性基体３１１としては、熱伝導性の良好なアルミニウム材が主として用いられ、非磁性ステンレス鋼材、パイレックス（Ｒ）ガラス（Ｒ）、サファイヤ、ＣａＦ2等のセラミック材も用いられる。熱伝導性基体３１１は、所要の機械的強度を有し、厚さ（肉厚）が０．８〜１０ｍｍ厚のものである。
【００５５】
弾性層３１２は、例えばシリコーンゴムやフッ素ゴム等の合成ゴムで形成される。さらに画像形成の高速化対応のために、上記合成ゴム中に、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５〜３０質量％を配合させて熱伝導率を向上させる方法が好ましい。先の混入されたフィラーは、導電性カーボンブラックと同様に、良導電性のものが好ましい。そうすることにより、弾性層３１２の電気抵抗（体積抵抗率）を容易に低く設定することができる。弾性層３１２の厚さ（肉厚）は、０．３〜３ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍ厚で、ＪＩＳ−Ａゴム硬度のゴム硬度５Ｈｓ〜３０Ｈｓである。
【００５６】
弾性層３１２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２０〜８０μｍのＰＦＡ（フッ素樹脂）チューブを被覆したものや、フッ素樹脂（ＰＦＡまたはＰＴＦＥ）塗料を２０〜１００μｍ塗布したものや、層厚２０〜５００μｍのシリコーンゴムやフッ素ゴムを成形したもので、熱伝導率が良好で耐熱性の被覆層３１３を設ける。被覆層３１３は、トナーとの離型性を良好とするとともに、弾性層３１２の耐久性を高める。
【００５７】
［加圧ローラ］
上側の加熱ローラ３１と対をなす下側の円筒状の定着部材としての加圧ローラ３２は、円筒状部材であり、熱伝導性基体３２１、弾性層３２２、被覆層３２３から成る。加圧ローラ３２の構成部材は、加熱ローラ３１の構成部材とほぼ同一の材料、特性、寸法に形成されている。
【００５８】
例えば厚さ１〜３ｍｍのＳＴＫＭを用いた熱伝導性基体３２１と、熱伝導性基体３２１の外周面に、例えばシリコーンゴム層或いはフッ素ゴム層やシリコーンゴムの発泡材を用いたスポンジ状の、厚さ（肉厚）０．３〜５ｍｍ厚でゴム硬度が３０Ｈｓ〜７０Ｈｓ（ＪＩＳ−Ａゴム硬度）の厚肉ゴム層よりなる弾性層３２２とにより形成された外径３０〜７００ｍｍ程度のローラとして構成される。弾性層３２２の外側（外周面）には、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を被覆した被覆層３２３が形成されている。固定位置に回転可能に支持された上側の加熱ローラ３１と、バネ付勢されて加熱ローラ３１に圧接する下側の加圧ローラ３２との間に、平面状の定着ニップ部Ｎが形成されトナー像の定着が行われる。
【００５９】
加熱ローラ３１と加圧ローラ３２との挟持位置の用紙搬送方向下流側には、分離爪３６、及び排紙ローラ３７が配置されている。
【００６０】
［熱移動手段］
（熱移動手段の第１の実施の形態）
本発明の定着装置３０は、熱移動部材４１、断熱性部材４２、蓋部材４３及び熱移動部材駆動手段等から構成された熱移動手段４０を有する。
【００６１】
熱移動部材４１は、加熱ローラ３１又は加圧ローラ３２の少なくとも一方のローラに接離可能に圧接して従動回転する。断熱性部材４２は、熱移動部材４１を囲み加熱ローラ３１に対向する側に開口部を有する。蓋部材４３は断熱性部材４２の開口部４２Ａを開閉する。
【００６２】
図３は本発明の第１の実施の形態の熱移動手段４０が加熱ローラ３１を圧接した状態を示す定着装置３０の断面図である。図４は熱移動手段４０が加熱ローラ３１から離間した状態を示す定着装置３０の断面図である。図５は加熱ローラ３１、加圧ローラ３２、熱移動手段４０の配置状態を示す平面図である。
【００６３】
熱移動部材４１はアルミニウム合金や銅、銅合金などの良熱伝導性の特性を有する材質から形成された金属ローラであり、加熱ローラ３１の軸方向長さにほぼ等しい長さを有する。熱移動部材４１の軸心は加熱ローラ３１の軸心と平行に配置され、熱移動部材４１は軸方向に沿って均一に加熱ローラ３１に対して圧接する。加熱ローラ３１の熱は熱移動部材４１に移動する。
【００６４】
熱移動部材４１、断熱性部材４２、蓋部材４３から成る熱移動手段４０を支持して揺動する駆動手段は、一方の端部に揺動支軸４４を中心にして揺動可能に支持された一対の支持板４５を有し、この支持板４５に熱移動部材４１の回転軸４１Ａが回転自在に保持されている。定着装置３０のフレームと支持板４５の他方の端部との間には、引張コイルバネ４６が張設され、熱移動部材４１を加熱ローラ３１に圧接する方向に付勢している（図３参照）。
【００６５】
また、支持板４５の他方の端部には、ソレノイド４７のプランジャに接続するリンク板４８に一端が連結されている。ソレノイド４７に電圧を印加すると、リンク板４８が図示上方に移動し、熱移動部材４１は引張コイルバネ４６の付勢に抗して加熱ローラ３１に対して離間した位置に移動する（図４参照）。この熱移動部材４１が加熱ローラ３１から離間した位置において、図示しない駆動手段により蓋部材４３が移動されて、断熱性部材４２の開口部４２Ａを閉止する。
【００６６】
図５において、Ｓ１は最小幅Ｗｍｉｎの用紙、Ｓ２は最大幅Ｗｍａｘの用紙を示す。
【００６７】
（熱移動手段の第２の実施の形態）
図６は本発明の第２の実施の形態の熱移動手段５０が加熱ローラ３１を圧接した状態を示す定着装置３０の断面図である。
【００６８】
熱移動部材５１は熱移動部材４１と同一構造であり、断熱性部材５２は断熱性部材４２と同一構造であるから説明を省略する。
【００６９】
熱移動部材５１、断熱性部材５２から成る熱移動手段５０を支持して揺動する駆動手段は、一方の端部に揺動支軸５４を中心にして揺動可能に支持された一対の支持板５５を有し、この支持板５５に熱移動部材５１の回転軸５１Ａが回転自在に保持されている。
【００７０】
支持板５５の他方の端部には、ソレノイド５７のプランジャに接続するリンク板５８に一端が連結されている。
【００７１】
ソレノイド５７に電圧を印加すると、リンク板５８が図示左方に移動する。支持板５５の揺動により、引張コイルバネ５６の付勢の外周面及び断熱性部材５２の開口部５２Ａの端部は、蓋部材５３の円筒面内周に沿って移動し、加熱ローラ３１に対して離間した破線で示す位置に停止する。この停止位置において、断熱性部材５２の開口部５２Ａは蓋部材５３によってほぼ閉止され、熱移動部材５１の輻射熱は断熱性部材５２内に封入された状態に保持される。
【００７２】
蓋部材５３は揺動軸５３Ａによって揺動可能に支持され、引張コイルバネ５６の付勢により、蓋部材５３の円筒面内周は熱移動部材５１の外周面に当接して、断熱性部材５２の開口部５２Ａを閉止する。
【００７３】
（熱移動手段の第３の実施の形態）
図７は本発明の第３の実施の形態の熱移動部材６１の断面図である。
【００７４】
熱移動部材６１は、外周に良熱伝導性部材６１Ａを有し、その内部に蓄熱性部材６１Ｂを有する。良熱伝導性部材６１Ａとしては、良熱伝導性特性を有するアルミニウム合金、銅、銅合金などが用いられる。蓄熱性部材６１Ｂとしては、蓄熱性オイル、マグネシア（酸化マグネシウムＭｇＯ）、酸化鉄（酸化第２鉄Ｆｅ2Ｏ3）などが用いられる。
【００７５】
良熱伝導性部材６１Ａの内部に蓄熱性部材６１Ｂを設けることにより、蓄熱性が向上し、ウオームアップ時間の短縮、熱エネルギーの低減が可能となる。
【００７６】
［熱移動手段の制御］
以下、第１の実施の形態の定着装置３０、熱移動手段４０を代表として説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７７】
図８は、定着装置３０、熱移動手段４０、及び用紙サイズ検知手段から成る画像形成装置の制御手段を示すブロック図である。
【００７８】
（１）  加熱ローラ３１の表面温度と熱移動部材４１の圧接／解除駆動
加熱ローラ３１の加熱時に、温度センサＴＳ３により熱移動部材４１の表面温度が加熱ローラ３１の表面温度より高いと検温された時には、ソレノイド４７等から成る駆動手段は熱移動部材４１を加熱ーラ３１に圧接する。
【００７９】
温度センサＴＳ１により加熱ローラ３１の表面温度が、温度センサＴＳ３による熱移動部材４１の表面温度と同じになったと検温された時には、駆動手段により熱移動部材４１を加熱ローラ３１から離間させる。
【００８０】
（２）  用紙サイズと熱移動部材４１の圧接／解除駆動
用紙サイズ検知手段により用紙Ｓが所定サイズに比して小サイズと判定された場合には、画像形成処理時に駆動手段により熱移動部材４１を加熱ローラ３１に圧接させて、非通紙部の温度上昇を抑制する。
【００８１】
（３）  画像形成処理終了時の熱移動部材の圧接
画像形成処理終了時に、温度センサＴＳ１により熱移動部材４１を加熱ローラ３１に圧接して熱移動部材４１が所定温度になるまで、駆動手段により熱移動部材４１を加熱ローラ３１に圧接して加熱することにより、熱移動部材４１に溜められた熱を次のウオームアップ時間に利用して、ウオームアップ時間を短縮する。
【００８２】
本発明の実施の形態では、カラー画像形成装置に装着された定着装置について説明したが、単色又は多色の複写機、ファクシミリ、プリンタ、及びこれらの機能を有する複合機等にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明に係る定着装置を備えた画像形成装置の構成図。
【図２】加熱ローラ方式の定着装置の一実施の形態を示す断面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態の熱移動手段が加熱ローラを圧接した状態を示す定着装置の断面図。
【図４】熱移動手段が加熱ローラから離間した状態を示す定着装置の断面図。
【図５】加熱ローラ、加圧ローラ、熱移動手段の配置状態を示す平面図。
【図６】本発明の第２の実施の形態の熱移動手段が加熱ローラを圧接した状態を示す定着装置の断面図。
【図７】本発明の第３の実施の形態の熱移動部材の断面図。
【図８】定着装置、熱移動手段、及び用紙サイズ検知手段から成る画像形成装置の制御手段を示すブロック図。
【符号の説明】
【００８４】
１１  操作部
２０  給紙装置
３０  定着装置
３１  加熱回転体（加熱ローラ）
３２  加圧回転体（加圧ローラ）
３３，３４  加熱源（ヒータ）
４０，５０  熱移動手段
４１，５１，６１  熱移動部材
４２，５２  断熱性部材
４２Ａ，５２Ａ  開口部
４３，５３  蓋部材
４４，５４  揺動支軸
４５，５５  支持板
４６，５６  引張コイルバネ
４７，５７  ソレノイド
４８，５８  リンク板
５３Ａ  揺動軸
６１Ａ  良熱伝導性部材
６１Ｂ  蓄熱性部材
Ａ  画像形成装置
Ｓ  記録媒体（用紙）
Ｎ  定着ニップ部
ＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３  温度検知手段（温度センサ）
Ｓ  記録媒体（用紙）
【図１】
2005221611.tif 000003
【図２】
2005221611.tif 000004
【図３】
2005221611.tif 000005
【図４】
2005221611.tif 000006
【図５】
2005221611.tif 000007
【図６】
2005221611.tif 000008
【図７】
2005221611.tif 000009
【図８】
2005221611.tif 000010