JP2002072724A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 両面および／または片面に未定着のトナー像
を担持した転写材を一工程で定着可能な定着装置を提供
する。 【解決手段】 未定着のトナー像を担持した転写材を定
着する定着装置において、複数の支持ローラに巻回して
回動可能な定着ベルトを対向して配置し、両面および／
または片面に未定着のトナー像を担持した転写材を前記
対向する定着ベルト間での搬送、加熱、加圧作用を介し
て、未定着のトナー像を転写材に定着させることを特徴
する定着装置。

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、及び複合機能を有
する画像形成装置に用いられる定着装置及び該定着装置
にかかわる画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】所定の温度範囲に維持された無端状の定
着ベルトの表面に対して、トナー像面側が向くように、
未定着のトナー像を担持する転写材を送り込むととも
に、当該定着ベルトを挟んで対向配置せしめた加圧ロー
ラ等で前記転写材を前記定着ベルトに押圧せしめ、前記
定着ベルトと前記加圧ローラとによる加熱、加圧作用を
介して、前記トナー像を転写材上に定着させるように構
成した、複写機等の電子写真方式を利用した定着装置が
知られている。また、上記定着装置を備えた画像形成装
置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如き定着ベルトを使用する形式の定着装置においては、
両面に未定着のトナー像を転写材に定着する場合、片面
ずつ定着しなければならず、両面に未定着のトナー像を
担持した転写材を迅速に定着できないという問題があ
る。

【０００４】本発明は上記の課題に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、両面および／または片面に未定着
のトナー像を担持した転写材を１工程で熱定着可能な定
着装置を提供することにある。

【０００５】また、本発明の他の目的は、両面および／
または片面に未定着のトナー像を担持した転写材を１工
程で熱定着可能な定着装置を備えた画像形成装置におい
て、未定着のトナー像を担持した転写材の表面、裏面で
良好に加熱される画像形成装置を提供することにある。

【０００６】さらに、本発明の他の目的は、両面および
／または片面に未定着のトナー像を担持した転写材を１
工程で熱定着可能な定着装置を備えた画像形成装置にお
いて、未定着のトナー像を担持した転写材の熱定着を省
電力で行える画像形成装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的は下記のいづ
れかの手段により達成できる。

【０００８】（１）未定着のトナー像を担持した転写材
を定着する定着装置において、複数の支持ローラに巻回
して回動可能な定着ベルトを対向して配置し、未定着の
トナー像を担持した転写材を前記対向する定着ベルト間
での搬送、加熱、加圧作用を介して、未定着のトナー像
を転写材に定着させることを特徴する定着装置。

【０００９】（２）複数の支持ローラに巻回して回動可
能な定着ベルトを対向して配置し、未定着のトナー像を
担持した転写材を前記対向する定着ベルト間での搬送、
加熱、加圧作用を介して、未定着のトナー像を転写材に
定着させる定着装置を有する画像形成装置において、そ
れぞれの定着ベルトの内、転写材の進入経路により近い
位置に配置した側の定着ベルトで囲まれる内部に設けた
加熱源の加熱温度を、他方の定着ベルトで囲まれる内部
に設けた加熱源の加熱温度より低く設定したことを特徴
とする画像形成装置。

【００１０】（３）複数の支持ローラに巻回して回動可
能な定着ベルトを対向して配置し、未定着のトナー像を
担持した転写材を前記対向する定着ベルト間での搬送、
加熱、加圧作用を介して、未定着のトナー像を転写材に
定着させる定着装置を有する画像形成装置において、転
写材上に形成された未定着のトナー像が片面である場
合、未定着のトナー像のない面に接触する定着ベルトで
囲まれる内部に設けた前記加熱源には給電しないことを
特徴とする画像形成装置。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の説明に先立
って、本発明の定着装置を備えた画像形成装置の一例で
あるカラープリンタの構成を説明する。図１は本発明の
定着装置を備えた画像形成装置であるカラープリンタの
構成を示す図である。

【００１２】図１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）、９１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、３は各色毎の現像手段で
ある現像器、５４は転写ベルト、３０は定着装置であ
る。

【００１３】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。

【００１４】スコロトロン帯電器９１、露光光学系１２
及び現像器３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）の画像プロセス用手段（以下、画像形成手段とい
う場合がある）として４組設けられており、ドラム１０
の回転方向に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に配置してある。

【００１５】４組の画像形成手段の機械的構成は基本的
に同じであるので、以下、それらの詳細は１組の構成を
説明することとする。

【００１６】スコロトロン帯電器９１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９１ａとを有し、ドラム１０の感光
層と対向して取付けられ、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、ドラム１０表面に一様な電位を与える。

【００１７】露光光学系１２は、前述したスコロトロン
帯電器９１に対してドラム１０の回転方向下流側に位置
するように、ドラム１０の内部に配置される。

【００１８】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、図においては、
参照符号１２の引き出し線が出ている部分）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。

【００１９】保持部材１２０には各色毎の露光光学系１
２の他に、同様の構成からなる転写同時露光器１２ｄお
よび一様露光器１２ｅが取付けられ、一体となってドラ
ム１０の基体内部に収容される。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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、実施の形態ではトナー層を介す
ることなく露光を行うので、これに限定されるものでは
ない。ドラムの透過性と感光体の感度を考慮すればよ
い。

【００２３】現像器３は、ドラム１０の周面に対して所
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３１と、現像ケーシング３８
とを有し、現像ケーシング３８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。

【００２４】現像器３はドラム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３１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。

【００２５】５４ａおよび５４ｂは転写ベルト５４を張
架するローラであり、５４ａが図示しない駆動源から動
力を受け、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。

【００２６】５５ａはトナーと反対極性の電圧が印加さ
れ転写ベルト５４を挟んでドラム１０と対向配置させた
一次転写ローラ、５６は一次転写ローラ５５ａにより電
荷された転写ベルト５４の電荷を除去する除電器であ
る。５８はトナーと反対極性の電圧が印加される２次転
写器、５５ｂは２次転写対向ローラである。４８は不図
示のバネ等の弾力により移動可能に支持されるテンショ
ンローラである。

【００２７】４４は、転写ベルト５４を介してローラ５
４ａと対向配置せしめた転写材分離用のＡＣ除電器を示
す。なお、図において４６は分離爪で、前記転写ベルト
５４と一体的に送られる転写後の転写材Ｐを確実に分離
せしめる機能を有し、前記ローラ５４ａ上の転写ベルト
５４の表面に対して先端を近接して位置づけてある。

【００２８】５７は転写工程終了後のドラム１０を除電
するためのＡＣ除電器、５９は除電後のドラム１０の表
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。

【００２９】２０は、ドラム１０上に形成されるトナー
像が転写される転写材Ｐを収納してなる給紙カセット、
２５は送り出しローラである。

【００３０】転写材Ｐの移動経路上には、搬送ローラ対
Ｒ１からＲ６、転写ベルト５４および転写材Ｐの移動速
度と同じ線速度で駆動される定着ベルトを含む定着装置
３０等が付設してある。

【００３１】定着装置３０は、転写材にトナー画像を加
熱定着する。なお、詳しくは後述する。

【００３２】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。ウォーミン
グアップ終了後、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９１が作動して前記ドラム１０に所定の電
位を付与する。

【００３３】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。

【００３４】前記静電潜像はＹの現像器３Ｙ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。

【００３５】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９１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３Ｍ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。

【００３６】同様のプロセスにより、シアン（Ｃ）のス
コロトロン帯電器９１、Ｃの露光光学系１２およびＣの
現像器３Ｃ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９１、Ｋの露光光学
系１２およびＫの現像器３Ｋ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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】上記の画像形成プロセスによって感光体ド
ラム１０上に形成された裏面画像となる重ね合わせカラ
ートナー像（裏面トナー像）は、一次転写ローラ５５ａ
の転写域において、一次転写ローラ５５ａによって、転
写ベルト５４上に一括して転写される。

【００４０】転写ベルト５４上に裏面画像となる重ね合
わせカラートナ−像が形成された後、感光体ドラム１０
上には上記のカラー画像形成プロセスと同様にして、引
き続き表面画像となる重ね合わせカラートナー像（表面
トナー像）が形成される。この際、感光体ドラム１０上
に形成される表面画像は、前記感光体ドラム１０上に形
成した裏面画像に対して鏡像となるように画像データが
変換される。

【００４１】感光体ドラム１０上への表面画像形成にと
もなって転写材である転写材Ｐが給紙カセット２０よ
り、送り出しローラ２５により送り出され、タイミング
ローラＲ２へ搬送され、タイミングローラＲ２の駆動に
よって、感光体ドラム１０上に形成される表面画像のカ
ラートナー像と、転写ベルト５４に担持されている裏面
画像のカラートナー像との同期がとられて一次転写ロー
ラ５５ａの転写域（符号なし）へ給送される。この際、
給送される転写材Ｐは、転写ベルト５４に吸着されて一
次転写ローラ５５ａの転写域（符号なし）へと搬送され
る。トナーと同極性に紙帯電を行うことにより、転写ベ
ルト５４上のトナー像や感光体ドラム１０上のトナー像
と引き合うことを防止して、トナー像の乱れを防止して
いる。

【００４２】一次転写ローラ５５ａの転写域（符号な
し）ではトナーと反対極性（本実施形態においてはプラ
ス極性）の電圧が印加される一次転写ローラ５５ａによ
って感光体ドラム１０上の表面画像のカラートナー像
（表面トナー像）が一括して転写材Ｐの表面に転写され
る。このとき、転写ベルト５４上の裏面画像のカラート
ナー像（裏面トナー像）は転写材Ｐに転写されないで転
写ベルト５４上に存在する。また一次転写ローラ５５ａ
により荷電された転写ベルト５４の電荷は除電器５６に
より除電される。

【００４３】表面にカラートナー像が転写された転写材
Ｐは、トナーと反対極性（本実施形態においてはプラス
極性）の電圧が印加される２次転写器５８へと搬送さ
れ、２次転写器５８により転写ベルト５４の周面上の裏
面画像のカラートナー像（裏面トナー像）が一括して転
写材Ｐの裏面に再転写される。

【００４４】両面にカラートナー像が形成された転写材
Ｐは、転写ベルト５４の曲率部の曲率と、転写ベルト５
４の端部に設けられるＡＣ除電器４４による除電作用
と、転写ベルト５４とに設けられる分離爪４６とによ
り、転写ベルト５４から分離され、定着装置３０へと搬
送され、ニップ部で熱と圧力とをくわえられることによ
り転写材Ｐ上の表裏のトナー像が定着され、転写材Ｐの
表面の表面画像及び裏面の裏面画像の形成がなされる。
両面画像記録がなされた転写材Ｐは表裏を反転されて送
られ、排紙ローラＲ３からＲ６により装置外部のトレイ
へ排出される。

【００４５】転写後の転写ベルト５４の周面上に残った
トナーは、転写ベルトクリーニング装置８０に設けた転
写ベルト５４に当接する転写ベルトクリーニングブレー
ド８１によってクリーニングされる。

【００４６】また、転写後の感光体ドラム１０の周面上
に残ったトナーは、感光体ドラムＡＣ除電器５７により
除電を受けた後、クリーニング装置５９によりクリーニ
ングされ、帯電前の一様露光器１２ｅにより先の画像形
成における感光体ドラム１０の履歴が解消されて、次の
画像形成サイクルにはいる。

【００４７】（第１の実施の形態）次に、定着装置につ
いて詳しく説明する。図２は、本発明の定着装置の非定
着時を示す断面図で、図３は本発明の定着装置の定着時
を示す断面図である。

【００４８】図２、図３に示すように、１１は加圧ロー
ラ、１３は無端ベルト状の定着ベルトである。支持ロー
ラ１４、１５は定着ベルト１３を架設、支持する一対の
支持ローラである。１６は加熱源であるハロゲンヒー
タ、１７は反射板、１８は定着ベルト１３の温度を検知
する非接触の温度センサ、１９は遮蔽板である。

【００４９】同様にして、６１は加圧ローラ１１と相対
的に接離可能な加圧ローラ、６３は無端ベルト状の定着
ベルトである。支持ローラ６４、６５は定着ベルト６３
を架設、支持する一対の支持ローラである。６６は加熱
源であるハロゲンヒータ、６７は反射板、６８は定着ベ
ルト６３の温度を検知する非接触の温度センサ、６９は
遮蔽板である。

【００５０】定着ベルト１３は、中央の金属基体、外周
面側の外側層、内周面側の内側層等から構成されてい
る。定着ベルト１３の金属基体は、例えば、電鋳加工に
より形成されたエンドレスベルト状のニッケル金属層
や、溶接や圧延によって形成されたステンレス金属層か
ら成る。金属基体の外周面上には、シリコーンゴムが塗
布された外側層が形成されている。外側層は、加圧ロー
ラ１１、６１のニップ位置において、トナー像ｔを担持
した転写材Ｐと重ねた状態で移動して加熱、加圧される
から、耐熱性とトナー離型性を両立させている。

【００５１】転写材Ｐ上のトナー像ｔには、定着ベルト
１３のシリコーンゴムから成る外側層が当接するが、シ
リコーンゴムの弾性により転写材Ｐやトナー像ｔの凹凸
に追随して、均一に接触し、ハロゲンヒータ１６によっ
て加熱された定着ベルト１３の熱と、加圧ローラ１１に
よる加圧とにより、光沢むらなどのない均一な定着が行
われる。

【００５２】定着ベルト１３の金属基体の内周面には、
内側層が形成されている。内側層は、カーボンを分散さ
せたシリコーン樹脂を、金属基体の内周面上に塗布して
形成したもので、ハロゲンヒータ１６の照射光を高効率
で吸収し、機器周辺に漏出する照射光を最小限に抑えて
いる。即ち、定着ベルト１３の内側層は、赤外線吸収材
料であるカーボンを分散させたシリコーン樹脂によりコ
ーティングされていて、照射光の吸収率が高く、ハロゲ
ンヒータ１６による加熱により、短時間で所定温度（例
えば１９０℃）まで温度上昇する。なお、内側層を形成
するシリコーン樹脂は充分に薄く（２００μｍ以下）、
定着ベルト１３の回動時の屈曲により剥離することはな
い。

【００５３】また、定着ベルト１３は、支持ローラ１４
と支持ローラ１５との間にごく弱い張力で懸架されてい
る。定着ベルト１３は、定着処理時以外の時には、支持
ローラの回転により回動される。定着処理時の定着ベル
ト１３は、加圧ローラ１１、６１の圧接駆動により挟持
されて回動される。定着ベルト１３の回動速度は、転写
材Ｐの搬送速度と同一である。

【００５４】次に、定着ベルト６３も定着ベルト１３と
同様であるので、簡単に説明する。定着ベルト６３は支
持ローラ６４と支持ローラ６５との間にごく弱い張力で
懸架されている。定着ベルト６３は、定着処理時以外の
時には、支持ローラの回転により回動される。定着処理
時の定着ベルト６３は、加圧ローラ１１、６１の圧接駆
動により挟持されて回動される。定着ベルト６３の回動
速度は、転写材Ｐの搬送速度と同一である。

【００５５】次に、支持ローラ１４は、駆動源により駆
動回転される回転軸１４２、回転軸１４２の両端部付近
に対向配置されて固定されたフランジ部材１４３、１４
４、フランジ部材１４３、１４４間に架設されたワイヤ
１４１、回転軸１４２の一方の軸端に固定され駆動源に
接続する歯車１４５（図４参照）から構成されている。

【００５６】支持ローラ１５は支持ローラ１４と同形状
をなし、ワイヤ１５１、回転軸１５２、フランジ部材１
５３、１５４、図示しない歯車等から構成されている。

【００５７】支持ローラ１４は画像形成装置本体の動力
装置によって矢示した時計方向に駆動回転される。支持
ローラ１４の駆動回転に伴い、定着ベルト１３及び支持
ローラ１５は時計方向に従動回転される。定着ベルト１
３の駆動速度の設計値は転写材Ｐの搬送速度と同一であ
る。加圧ローラ１１の周速度は定着ベルト１３の駆動速
度と同一になるよう駆動される。なお、回転軸１５２は
軸位置が可変となっている。

【００５８】次に、支持ローラ６４は支持ローラ１４と
同様であり、支持ローラ６４は駆動源により駆動回転さ
れる回転軸６４２、回転軸６４２の両端部付近に対向配
置されて固定されたフランジ部材６４３、６４４、フラ
ンジ部材６４３、６４４間に架設されたワイヤ６４１、
回転軸６４２の一方の軸端に固定され駆動源に接続する
図示しない歯車、から構成されている。

【００５９】支持ローラ６５は支持ローラ６４と同形状
をなし、ワイヤ６５１、回転軸６５２、フランジ部材６
５３、６５４、図示しない歯車等から構成されている。

【００６０】支持ローラ６４は画像形成装置本体の動力
装置によって矢示した反時計方向に駆動回転される。支
持ローラ６４の駆動回転に伴い、定着ベルト６３及び支
持ローラ６５は反時計方向に従動回転される。定着ベル
ト６３の駆動速度の設計値は転写材Ｐの搬送速度と同一
である。加圧ローラ６１の周速度は定着ベルト６３の駆
動速度と同一になるよう駆動される。なお、回転軸６５
２は軸位置が可変となっている。

【００６１】以下、支持ローラ１４、１５、６４、およ
び６５のうち、支持ローラ１４を代表として説明する。
図４は支持ローラの斜視図である。ワイヤ１４１は１本
の連続するワイヤから成り、前記２個のフランジ部材１
４３、１４４間を平行した往復状に架設されてかご型形
状に形成され、両端部が前記フランジ部材１４３、１４
４の何れかに固定されている。

【００６２】例えば、ワイヤ１４１の一端はフランジ部
材１４３の一部に係止、固定されている。ワイヤ１４１
はフランジ部材１４３、１４４間を往復状に複数回架設
されている。

【００６３】回転軸１４２の両端に対向配置されたフラ
ンジ部材１４３、１４４間に、複数本のワイヤを張り渡
して支持ローラ１４を構成することにより、支持ローラ
１４と定着ベルト１３との接触面積を僅少にするととも
に、支持ローラ自体の熱容量も極めて小さくすることが
できる。

【００６４】ワイヤ１４１は、鋼線等の金属ワイヤでも
よいが、高強度、高耐熱性、低熱伝導率、低比熱、低伸
張度の樹脂繊維材を使用すれば、更に高い効果が得られ
る。これに好適な樹脂繊維材としては、芳香族ポリアミ
ド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリアリレート等
の高分子繊維が好ましい。

【００６５】ワイヤ１４１の架設本数は、熱的には少な
い方が良いが、定着ベルト１３の駆動精度を高くするた
めには、多い方が良い。ワイヤ１４１の太さは、熱的に
は細い方が良いが、機械的強度からは太い方が良い。ワ
イヤ１４１の張力は、機械的精度を得るためには、大き
い方が良いが、大きすぎるとワイヤ１４１を支持するフ
ランジ部材１４３の強度を高めなければならず、質量、
駆動トルク、製造コスト等が上昇する問題がある。

【００６６】ワイヤ１４１の架設本数は８〜３０本、ワ
イヤ１４１の太さは１００〜１０００デニール、ワイヤ
１４１の張力は１０〜５０Ｎ（ニュートン）が適当であ
る。

【００６７】加圧ローラ１１と定着ベルト１３の搬送方
向上流側の支持ローラ１４との間の定着ベルト１３の内
側には、棒状のハロゲンヒータ１６が配置されている。
ハロゲンヒータ１６は加圧ローラ１１の上流側の定着ベ
ルト１３の閉ループの内側を照射して所定の温度まで加
熱する。

【００６８】また、ハロゲンヒータ１６は独立して温度
制御が可能となっている。両面定着の場合は、所定温度
の制御を行う。また、転写材上に形成された未定着のト
ナー像が上面の片側のみである場合、未定着のトナー像
のある面に接触する定着ベルトで囲まれる内部に設けた
ハロゲンヒータ１６を通電させる。

【００６９】定着ベルト１３の閉ループの内側であっ
て、駆動側の支持ローラ１４の近傍に、反射板１７を配
置した。反射板１７は、ハロゲンヒータ１６の照射光の
うち、支持ローラ１４に至る照射光を反射して遮断す
る。反射板１７により反射された照射反射光は、定着ベ
ルト１３の内面を照射して定着ベルト１３を無駄なく効
率的に加熱する。また、反射板１７は、ワイヤ１４１が
ハロゲンヒータ１６の照射光により、過剰に加熱される
ことも防止する。

【００７０】同様にして、加圧ローラ６１と、定着ベル
ト６３の搬送方向上流側の支持ローラ６４との間の定着
ベルト６３の内側には、棒状のハロゲンヒータ６６が配
置されている。ハロゲンヒータ６６は加圧ローラ６１の
上流側の定着ベルト６３の閉ループの内側を照射して所
定の温度まで加熱する。

【００７１】また、ハロゲンヒータ６６は独立して温度
制御が可能となっている。両面定着の場合は所定温度に
制御する。また、転写材Ｐの進入経路により近い位置に
配置した定着ベルト６３で囲まれる内部に設けたハロゲ
ンヒータ６６の設定温度を、ハロゲンヒータ１６の設定
温度より低く設定する。

【００７２】また、転写材上に形成された未定着のトナ
ー像が上面の片側のみである場合、未定着のトナー像の
ない面に接触する定着ベルトで囲まれる内部に設けたハ
ロゲンヒータ６６は通電しない。

【００７３】定着ベルト６３の閉ループの内側であっ
て、駆動側の支持ローラ６４の近傍に、反射板６７を配
置した。反射板６７は、ハロゲンヒータ６６の照射光の
うち、支持ローラ６４に至る照射光を反射して遮断す
る。反射板６７により反射された照射反射光は、定着ベ
ルト６３の内面を照射して定着ベルト６３を無駄なく効
率的に加熱する。また、反射板６７は、ワイヤ６４１が
ハロゲンヒータ１６の照射光により、過剰に加熱される
ことも防止する。

【００７４】次に、定着ベルトの内側に定着ベルト１３
を加圧する加圧手段である加圧ローラ１１を配置し、加
圧ローラ１１は可動可能となっている。

【００７５】同様に、定着ベルトの内側に定着ベルト６
３を加圧する加圧手段である加圧ローラ６１を配置し、
加圧ローラ６１も可動可能となっている。

【００７６】定着時は加圧ローラ１１、６１を圧着す
る。また、トナー像の定着後は加圧ローラ１１、６１の
圧着を解除し、定着ベルト１３、６３と加圧ローラ１
１、６１の微小な速度差による歪や片寄りを解消すると
共に、定着ベルト１３、６３から加圧ローラ１１、６１
への熱の流出を防止する。

【００７７】加圧ローラ１１もしくは加圧ローラ６１
は、その周速度がそれぞれ定着ベルト１３、６３の移動
速度と同一の速度で駆動される。同一の速度で駆動され
るので、定着ベルト１３、６３や転写材Ｐには無理な力
が加わらないようになっている。

【００７８】加圧ローラ１１、６１の何れか一方又は両
方は、駆動手段に接続して駆動回転するから、転写材Ｐ
の搬送及び加圧ローラ１１、６１の駆動は、定着ベルト
１３、６３の駆動力を必要とせず、定着ベルト１３、６
３と転写材Ｐとを挟持搬送することによる負荷は生じな
い。

【００７９】加圧ローラ６１の両端の支持軸には、図示
しないバネ部材によって挟持時には加圧ローラ１１に向
かって所定の荷重が作用し、加圧ローラ１１、６１の圧
着部に一定の圧力が作用するようになっている。

【００８０】次に、定着ベルト１３の閉ループの内側で
あって、ハロゲンヒータ１６の近傍に、遮蔽部材１９を
配置してある。遮蔽部材１９が転写材Ｐのサイズと作動
のタイミングの情報を受けて、ハロゲンヒータ１６の両
端部を遮蔽するべく作動する。蔽部材１９は、定着装置
の図示しない筐体に可動自在となっている。転写材Ｐの
サイズ情報を検知し、幅の狭い転写材の場合に、転写材
Ｐの移動のタイミングに合わせて、遮蔽板１９が作動
し、定着ベルト１３の両端部へのハロゲンヒータ１６の
光照射を防止する。蔽部材６９についても蔽部材１９と
同様である。

【００８１】次に、定着ベルト１３の閉ループの外側で
あって、加圧ローラ１１の近傍の上方に、定着ベルト１
３へのオイル塗布とクリーニングの機能を併せ持ったク
リーニング装置７０を配置した。シリコンオイルを含浸
させたクリーニング布７４が巻かれたローラ７１よりク
リーニング布７４が繰り出され、定着ベルト１３に当接
する加圧ローラ７２を介して巻き取りローラ７３に巻き
取られる。クリーニング布７４により定着ベルト１３の
表面が清掃され、オイル塗布される。

【００８２】同様にして、定着ベルト６３の閉ループの
外側であって、加圧ローラ６１の近傍の下方に、定着ベ
ルトへのオイル塗布とクリーニングの機能を併せ持った
クリーニング装置７５を配置した。クリーニング布７６
が巻かれたローラ７７よりシリコンオイルを含浸させた
クリーニング布７６が繰り出され、定着ベルト６３に当
接する加圧ローラ７７を介して巻き取りローラ７８に巻
き取られるようになっている。定着ベルト６３の表面が
清掃され、オイル塗布される。

【００８３】両面定着の場合の作用を説明すると、両面
にトナー像ｔを担持した転写材Ｐが定着領域に搬送され
てくるのに合わせて又はこれに先立って、加圧ローラ１
１が下降、加圧ローラ６１が上昇して転写材Ｐを定着ベ
ルト１３、６３を挟んで加圧し、定着ベルト１３、６３
の熱により加熱して転写材Ｐ上のトナー像ｔは転写材Ｐ
に定着する。定着された転写材Ｐは、支持ローラ１５、
６５の曲率によって曲率分離され機外に排出される。

【００８４】次に、片面定着の場合の作用を説明する
と、片面（定着ベルト１３側）にトナー像ｔを担持した
転写材Ｐが定着領域に搬送されてくるのに合わせて又は
これに先立って、加圧ローラ１１が下降、加圧ローラ６
１が上昇して転写材Ｐを定着ベルト１３、６３を挟んで
加圧し、定着ベルト１３の熱により加熱して転写材Ｐ上
のトナー像ｔは転写材Ｐに定着される。定着された転写
材Ｐは、支持ローラ１５、６５の曲率によって曲率分離
され、機外に排出される。

【００８５】なお、実施の形態では加圧ローラ１１、６
１の両方を可動させて転写材を加圧搬送したが、これに
限定されるものではなく、例えば、加圧ローラ１１を固
定にして、加圧ローラ６１のみ可動にしてもよい。

【００８６】また、実施の形態では回転軸１４２、１５
２、６４２、６５２を固定としたが、例えば、加圧ロー
ラ１１、６１の可動に連動して、回転軸１５２、６５２
のみ可動にして定着ベルトの経路が変わることによる張
力の変動を緩和させるとより好ましい。

【００８７】（第２の実施の形態）次に、他の定着装置
について説明する。図５は、図１の他の定着装置の非定
着状態を示す断面図である。なお、第１の実施の形態と
機構的に同じ部分は同一符号を付け説明を省略する。

【００８８】図５に示すように、１３は無端ベルト状の
定着ベルトである。支持ローラ１４、９４は定着ベルト
１３を架設、支持する一対の支持ローラである。１６は
加熱源であるハロゲンヒータ、１７は反射板、１８は定
着ベルト１３の温度を検知する非接触の温度センサ、１
９は遮蔽板である。なお、支持ローラ９４は加圧ローラ
の機能も有している。

【００８９】同様にして、６３は無端ベルト状の定着ベ
ルトである。支持ローラ６４、９５は定着ベルト６３を
架設、支持する一対の支持ローラである。６６は加熱源
であるハロゲンヒータ、６７は反射板、６８は定着ベル
ト１３の温度を検知する非接触の温度センサ、６９は遮
蔽板である。なお、支持ローラ９５は加圧ローラの機能
を有している。

【００９０】定着ベルト１３は、中央の金属基体、外周
面側の外側層、内周面側の内側層等から構成されてい
る。外側層は、支持ローラ９４、９５のニップ位置にお
いて、トナー像ｔを担持した転写材Ｐと重ねた状態で移
動して加熱、加圧されるから、耐熱性とトナー離型性を
両立させている。また、定着ベルト１３は、支持ローラ
１４と支持ローラ９４との間にごく弱い張力で懸架され
ている。定着ベルト１３は、定着処理時以外の時には、
支持ローラの回転により回動される。定着処理時の定着
ベルト１３は、支持ローラ９４、９５の圧接駆動により
挟持されて回動される。

【００９１】支持ローラ９４は、回転軸９４２、図示し
ないフランジ部材等から構成されている。支持ローラ１
４は画像形成装置本体の動力装置によって矢示した時計
方向に駆動回転される。支持ローラ１４の駆動回転に伴
い、定着ベルト１３及び支持ローラ９４は時計方向に従
動回転される。なお、回転軸９４２は軸位置が可変とな
っている。

【００９２】次に、支持ローラ６４は支持ローラ１４と
同様であり、支持ローラ６４は駆動源により駆動回転さ
れる回転軸９４２の両端部付近に対向配置されて図示し
ないフランジ部材が構成されている。

【００９３】支持ローラ９５は回転軸９５２、図示しな
いフランジ部材等から構成されている。

【００９４】支持ローラ６４は画像形成装置本体の動力
装置によって矢示した反時計方向に駆動回転される。支
持ローラ６４の駆動回転に伴い、定着ベルト６３及び支
持ローラ９５は反時計方向に従動回転される。定着ベル
ト６３の駆動速度の設計値は転写材Ｐの搬送速度と同一
である。回転軸９５２は軸位置が可変となっている。

【００９５】定着時は支持ローラ９４、９５が圧着す
る。また、トナー像の定着後は支持ローラ９４、９５の
圧着を解除する。

【００９６】支持ローラ９４、９５の両端の支持軸に
は、図示しないバネ部材によって挟持時には所定の荷重
が作用し、支持ローラ９４、９５の圧着部に一定の圧力
が作用するようになっている。

【００９７】両面定着の場合の作用を説明すると、両面
にトナー像ｔを担持した転写材Ｐが定着領域に搬送され
てくるのに合わせて又はこれに先立って、支持ローラ９
４が下降、支持ローラ９５が上昇して転写材Ｐを定着ベ
ルト１３、６３を挟んで加圧し、定着ベルト１３、６３
の熱により加熱して転写材Ｐ上のトナー像ｔは転写材Ｐ
に定着する。定着された転写材Ｐは、支持ローラ９４、
９５の曲率によって曲率分離され機外に排出される。

【００９８】次に、片面定着の場合の作用を説明する
と、片面（定着ベルト１３側）にトナー像ｔを担持した
転写材Ｐが定着領域に搬送されてくるのに合わせて又は
これに先立って、支持ローラ９４が下降、支持ローラ９
５が上昇して転写材Ｐを定着ベルト１３、６３を挟んで
加圧し、定着ベルト１３の熱により加熱して転写材Ｐ上
のトナー像ｔは転写材Ｐに定着される。定着された転写
材Ｐは、支持ローラ９４、９５の曲率によって曲率分離
され、機外に排出される。

【００９９】なお、実施の形態では支持ローラ９４、９
５の両方を可動させて転写材を加圧搬送したが、これに
限定されるものではなく、例えば、支持ローラ９４を固
定にして、支持ローラ９５のみ可動にしてもよい。ま
た、実施の形態では回転軸１４２、６４２を固定とした
が、例えば、支持ローラ９４、９５の可動に連動して、
回転軸９４２、９５２を可動にしてもよい。

【０１００】

【発明の効果】本発明によるときは、以上説明した構成
により、以下の効果が奏せられる。

【０１０１】請求項１に記載の発明によれば、両面およ
び／または片面に未定着のトナー像を担持した転写材を
対向する定着ベルト間での搬送、加熱、加圧作用を介し
て、未定着のトナー像を転写材に定着させるので、両面
および／または片面に未定着のトナー像を担持した転写
材を一工程で定着可能となる。特に、転写材の両面の未
定着トナー像を同時に定着可能となる。

【０１０２】請求項２に記載の発明によれば、支持ロー
ラが加圧機能をかねたので、構造が簡単となる。

【０１０３】請求項３に記載の発明によれば、それぞれ
の定着ベルトで囲まれる閉ループの内部に転写材を定着
ベルトの内側より押圧せしめる加圧ローラを配置したの
で、請求項１の効果に加え、簡易な構造で転写材を精度
よく加圧できる。

【０１０４】請求項４に記載の発明によれば、加圧ロー
ラの軸位置が可動であるので、簡易な構造で転写材を精
度よく加圧できる。

【０１０５】請求項５に記載の発明によれば、加圧ロー
ラの圧着解除と連動して支持ローラの軸位置を変化させ
るので、定着ベルトの張力変動を最小限にできる。

【０１０６】請求項６に記載の発明によれば、それぞれ
の定着ベルトで囲まれる閉ループの内部に定着ベルトを
介して転写材を加熱する加熱源を配置したので、請求項
１の効果に加え、簡易な構造で転写材を精度よく加熱で
きる。

【０１０７】請求項７に記載の発明によれば、それぞれ
加熱源を独立して温度制御するので、転写材の表面、裏
面にそれぞれに適した温度に設定でき、熱定着が安定す
る。

【０１０８】請求項８に記載の発明によれば、転写材の
進入経路においてより近くに配置した定着ベルトの制御
温度を、他の定着ベルトの制御温度より低く設定するの
で、転写材への表面、裏面の供給熱量がより均一とな
る。

【０１０９】請求項９に記載の発明によれば、未定着の
トナー画像のない側の定着ベルトは加熱しないので、消
費電力の低減がはかれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置を備えた画像形成装置である
カラープリンタの構成を示す図である。

【図２】図１の定着装置の非定着状態を示す断面図であ
る。

【図３】図１の定着装置の定着状態を示す断面図であ
る。

【図４】支持ローラの斜視図である。

【図５】図１の他の定着装置の非定着状態を示す断面図
である。

【符号の説明】

１０ 感光体ドラム（ドラム） １１、６１ 加圧ローラ １３、６３ 定着ベルト １４、１５、６４，６５ 支持ローラ １４２、１５２ 回転軸 １６、６６ ハロゲンヒータ ３０ 定着装置 Ｐ 転写材 ｔ トナー像

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 未定着のトナー像を担持した転写材を定
   着する定着装置において、複数の支持ローラに巻回して
   回動可能な定着ベルトを対向して配置し、未定着のトナ
   ー像を担持した転写材を前記対向する定着ベルト間での
   搬送、加熱、加圧作用を介して、未定着のトナー像を転
   写材に定着させることを特徴する定着装置。
2. 【請求項２】 前記複数の支持ローラの少なくとも１本
   が定着ベルトの内側より前記転写材を押圧せしめること
   を特徴する請求項１に記載の定着装置。
3. 【請求項３】 それぞれの定着ベルトで囲まれる閉ルー
   プの内部に前記転写材を定着ベルトの内側より押圧せし
   める加圧ローラを配置し、未定着のトナー像を担持した
   転写材を前記対向する定着ベルト間での搬送、加熱、お
   よび前記加圧ローラによる加圧作用を介して、未定着の
   トナー像を転写材に定着させることを特徴する請求項１
   または２に記載の定着装置。
4. 【請求項４】 前記対向する加圧ローラの内、少なくと
   も１本の加圧ローラの軸位置が可動であり、前記対向す
   る加圧ローラが相互に前記転写材の圧着解除が可能であ
   ることを特徴する請求項３に記載の定着装置。
5. 【請求項５】 前記加圧ローラの前記転写材の圧着解除
   と連動して、少なくとも１本の前記支持ローラの軸位置
   を変化させることを特徴する請求項４に記載の定着装
   置。
6. 【請求項６】 それぞれの定着ベルトで囲まれる閉ルー
   プの内部に定着ベルトを介して前記転写材を加熱する加
   熱源を配置し、未定着のトナー像を担持した転写材を前
   記対向する定着ベルト間での搬送、前記加熱源による加
   熱、および加圧作用を介して、未定着のトナー像を転写
   材に定着させることを特徴する請求項１、２、３または
   ４に記載の定着装置。
7. 【請求項７】 それぞれの前記加熱源が独立して温度制
   御可能であることを特徴とする請求項６に記載の定着装
   置。
8. 【請求項８】 複数の支持ローラに巻回して回動可能な
   定着ベルトを対向して配置し、未定着のトナー像を担持
   した転写材を前記対向する定着ベルト間での搬送、加
   熱、加圧作用を介して、未定着のトナー像を転写材に定
   着させる定着装置を有する画像形成装置において、それ
   ぞれの定着ベルトの内、転写材の進入経路により近い位
   置に配置した側の定着ベルトで囲まれる内部に設けた加
   熱源の加熱温度を、他方の定着ベルトで囲まれる内部に
   設けた加熱源の加熱温度より低く設定したことを特徴と
   する画像形成装置。
9. 【請求項９】 複数の支持ローラに巻回して回動可能な
   定着ベルトを対向して配置し、未定着のトナー像を担持
   した転写材を前記対向する定着ベルト間での搬送、加
   熱、加圧作用を介して、未定着のトナー像を転写材に定
   着させる定着装置を有する画像形成装置において、転写
   材上に形成された未定着のトナー像が片面である場合、
   未定着のトナー像のない面に接触する定着ベルトで囲ま
   れる内部に設けた前記加熱源には給電しないことを特徴
   とする画像形成装置。