JP2009271246A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着ニップ部に連続して通過した複数のシートに形成されるそれぞれの画像間の濃度変動を抑えることのできる定着装置及び該定着装置を用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】回動可能に設けられる定着ベルトと、定着ベルトの下に回動可能に設けられる加圧ローラと、が当接して定着ニップ部を形成可能に配置され、前記定着ベルトを加熱する第１加熱手段（３本ヒータ）と、前記加圧ローラを加熱する第２加熱手段（１本ヒータ）と、を備え、シート重量が１００ｇ／ｍ^２以下の複数のシートを前記定着ニップ部に連続して通過させるとき、加熱用電力の一部を前記第２加熱手段に投入し、残りを前記第１加熱手段に投入する。
【選択図】図３

Description

本発明は、定着装置及び該定着装置を備える画像形成装置に関し、詳しくは搬送するシート上のトナーを加熱して定着する定着装置、及び電子写真方式を用いて形成するトナー画像をシート上に転写した後に定着して画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ装置あるいはこれらの複合機等の前記定着装置を備える画像形成装置に関するものである。

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、像担持体上に画像情報に基づいてトナー像を形成し、該トナー像をシート（記録材）上に転写し、トナー像を担持した記録材を定着装置に通して熱と圧力によりトナー像を記録材上に定着することが行われている。このような定着装置としては、主として熱ローラ方式と、ベルトもしくはフィルムを用いた方式が知られている。

定着装置は、いずれの方式も、定着ローラや定着ベルト（定着部材と総称する）を加熱した上で該定着部材と加圧部材とが当接して形成した定着ニップ部に記録材を通過させて、記録材の表面をトナー像とともに加熱しつつ加圧することにより、トナー像を記録材の表面に定着させるものである。定着部材の加熱手段としては、抵抗加熱ヒータ、ハロゲンランプヒータ、誘導加熱装置、磁気加熱装置等が用いられる（例えば、特許文献１，２参照）。

ここで、定着ニップ部に複数のシートを連続して通過させて画像形成を行うひとまとまりの画像形成処理（連続通紙の印刷ジョブ）の際には、定着条件を一定とするために定着部材が一定温度となるように加熱手段へ所定の電力投入制御が行われる。

特許第３０９０９８３号公報 特開平９−３１９２４３号公報

しかしながら、前記連続通紙の印刷ジョブにおいて、それぞれのシートに形成された画像間で濃度（あるいは光沢）変動が発生することがあった。この問題はシート重量が１００ｇ／ｍ^２以下の薄紙系のシートを連続通紙する場合に顕著であった。

本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、定着ニップ部に連続して通過した複数のシートに形成されるそれぞれの画像間の濃度（あるいは光沢）変動を抑えることのできる定着装置及び該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する。

前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。
〔１〕 回動可能に設けられる第１ニップ形成部材と、前記第１ニップ形成部材の下に回動可能に設けられる第２ニップ形成部材と、が当接して定着ニップ部を形成可能に配置され、前記第１ニップ形成部材を加熱する第１加熱手段と、前記第２ニップ形成部材を加熱する第２加熱手段と、を備え、シート重量が１００ｇ／ｍ^２以下の複数のシートを前記定着ニップ部に連続して通過させるとき、加熱用電力の一部を前記第２加熱手段に投入し、残りを前記第１加熱手段に投入する定着装置。
〔２〕 前記シート重量が１００ｇ／ｍ^２以下の複数のシートを連続して通過させるとき、前記第２ニップ形成部材の温度変化を３０℃以内に抑える前記〔１〕に記載の定着装置。
〔３〕 前記シート重量が１００ｇ／ｍ^２超の複数のシートを連続して通過させるとき、前記第２加熱手段に電力を投入しない前記〔１〕に記載の定着装置。
〔４〕 前記第１加熱手段は、ヒートパイプ構造部を通して第１ニップ形成部材を加熱する前記〔１〕に記載の定着装置。
〔５〕 前記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の定着装置を備える画像形成装置。

本発明によれば、第２ニップ形成部材の温度がトナー定着に影響を及ぼす薄紙系のシート（シート重量１００ｇ／ｍ^２以下のシート）を連続通紙するときに該第２ニップ形成部材を第２加熱手段で加熱して連続通紙中の第２ニップ形成部材の温度変動を抑制するので、このとき形成される画像間の濃度（光沢）変動を抑えることができ、均一な画像を形成することができる。

以下に、本発明に係る定着装置及び画像形成装置について説明する。
まず、本発明に係る定着装置の一実施の形態における構成について説明する。
図１は、本発明に係る定着装置の構成を示す断面概略図である。
図１に示すように、本発明に係る定着装置１００は、定着カバー１００ｃの内部に、定着ローラ１１及び加熱ローラ１４に一定のテンションで架け渡された第１ニップ形成部材である定着部材（定着ベルト１２）と、該定着部材（定着ベルト１２）に対して下側で回転自在に圧接し定着ニップ部Ｎを形成する第２ニップ形成部材である加圧部材（加圧ローラ１３）と、前記定着ニップ部Ｎのシート排出側であって先端が定着部材（定着ベルト１２）に近接して配置され該定着部材（定着ベルト１２）へのシートＰの巻き付きを防止する表面にフッ素コーティングが施された分離爪１６ａと、前記定着ニップ部Ｎのシート排出側であって先端が加圧部材（加圧ローラ１３）に当接して配置され該加圧部材（加圧ローラ１３）へのシートＰの巻き付きを防止する表面にフッ素コーティングが施された分離爪１６ｂと、クリーニングウェブを押し付けて定着ベルト１２のクリーニングを行うクリーニング機構１７と、を備える。また、定着ベルト１２の外には該定着ベルト１２の表面温度を検知するサーミスタなどの第１温度検知手段（不図示）が配置されている。また、加圧ローラ１３の外には該加圧ローラ１３の表面温度を検知するサーミスタなどの第２温度検知手段（不図示）が配置されている。

ここで、定着ベルト１２は、無端ベルトであり、断面構造としては、例えばニッケル、ステンレス、ポリイミドなどの基材にシリコンゴム層などの弾性層を形成した２層構造となっている。また、定着ローラ１１は、金属の芯金にシリコンゴムを有したものである。ウォームアップ時間短縮のため、定着ベルト１２の熱を吸収しにくいように、発泡のシリコンゴムを用いることもある。

また、加熱ローラ１４は、アルミ又は鉄の中空ローラで内部にハロゲンヒータなどの第１加熱手段であるヒータ１４ｈからなる熱源を有している。ここで、ヒータ１４ｈは、例えば加熱ローラ１４の全幅において発熱分布が平坦で定格電力が１０００Ｗのフラットハロゲンヒータ３本からなる。また、加熱ローラ１４の中空ローラの肉厚部分には複数の中空のパイプがその長手方向が加熱ローラ１４の幅方向とされ、加熱ローラ１４の円周方向に均等に埋め込まれたヒートパイプ１４ａを有する。ヒートパイプ構造部（ヒートパイプ１４ａ）により、ヒータ１４ｈから加熱ローラ１４表面への熱伝達が改善され、定着ベルト１２が速く均一に加熱されるようになる。とくに、ヒータ１４ｈにフラットハロゲンヒータを用いてもＡ４縦サイズなど小サイズのシートの幅方向の熱分布も均一にすることができ好適である。

定着装置１００の駆動の際には、例えば定着ローラ１１の図中時計回り方向の回転駆動により定着ベルト１２がテンションローラ１５の押圧により適切なテンションが付与された状態でシートＰを排出する方向（図１では時計回り方向）に回動し、加圧ローラ１３がつれ回りする。駆動されるローラは定着ローラ１１に限らず加圧ローラ１３や加熱ローラ１４であってもよい。また、定着の際には、定着ベルト１２は、加熱ローラ１４内部に配置されたヒータ１４ｈの発熱により第１温度検知手段で検知される温度が所定の温度（例えばトナー定着に適する温度）となるまで加熱される。なお、本発明では、定着部材として、図１に示す定着ベルト１２（無端ベルト）の形態を示したが、これに限定されるものではなく、中空円筒形状のローラ（定着ローラ）としてもよい。

加圧ローラ１３は、通常はアルミ又は鉄等の芯金の上にシリコンゴム等の弾性層が設けられた円筒形状のローラである。また、図示していない加圧脱圧手段により加圧ローラ１３を定着ベルト１２側へ移動させて加圧すること、及び定着ベルト１２から引き離す方向に移動させて脱圧することが可能であり、定着装置１００が駆動するときには該加圧脱圧手段により加圧ローラ１３の定着ベルト１２への押し当てが一定の圧力で定着ベルト１２の方向へ押されることにより行われる。

また、加圧ローラ１３は、内部に第２加熱手段であるヒータ１３ｈを有しており、定着の際など必要なときに、ヒータ１３ｈの発熱により第２温度検知手段で検知される温度が所定の温度となるまで加熱される。ここで、ヒータ１３ｈは、例えば加圧ローラ１３の全幅において発熱分布が平坦でヒータ１４ｈと同じ定格電力１０００Ｗのフラットハロゲンヒータ１本からなる。

また、本発明では、加圧部材として、図１に示す加圧ローラ１３（ローラタイプ）の形態を示したが、これに限定されるものではなく、２つのローラに架け渡された無端ベルト状の加圧部材（ベルトタイプ）としてもよい。このとき、ヒータ１３ｈはこの２つのローラのいずれかを加熱するように配置される。

定着装置１００では、定着ベルト１２、加圧ローラ１３が回転駆動された状態で、定着ベルト１２の表面は所定の温度まで加熱されており、定着ニップ部Ｎに未定着トナーＴが形成されたシートＰが通され（図中、右側から左側方向への通紙）、定着ニップ部Ｎにおける加圧及び加熱により未定着トナーをシートＰ上に熱融着させて定着を行う。

ついで、トナー定着されたシートＰは定着ニップ部Ｎから排出されるが、このときシートＰが定着ベルト１２あるいは加圧ローラ１３に巻き付いたまま出てくることがある。その対策として、定着ベルト１２にオイルを塗布して離型性を改善する第１オイル塗布装置であるオイル塗布装置２１と、加圧ローラ１３にオイルを塗布して離型性を改善する第２オイル塗布装置であるオイル塗布装置２２を備える。なお、ここで使用されるオイルは、耐熱性かつ不揮発性のオイルが好ましく、例えばシリコーンオイルが挙げられる。また、分離爪１６ａ，１６ｂの先端がシートＰの先頭端部に当接することにより、該シートＰを定着ベルト１２あるいは加圧ローラ１３から分離させるようになっている。定着ニップ部Ｎから排出されたシートＰは、所定の排出経路を通過して定着装置１００から送り出される。

ここで、定着装置１００には一定の加熱用電力が給電され、該加熱用電力をヒータ１３ｈ，１４ｈに適宜分配して投入することにより、定着ベルト１２，加圧ローラ１３の加熱を行う加熱制御（ヒータの点灯制御）が行われる。なお、定着装置１００が装着される画像形成装置（後述）には、外部電源（商用電源（例えば、１００Ｖ、１５Ａ））から電力が供給されており、この供給電力（総供給電力）のうち、一部の電力が画像形成装置における駆動系（モータ）、スキャナ（読取光源）などのシステム系に供給されるとともに、残りの電力が加熱用電力として定着装置１００に供給される構成となっている。また、充放電可能な電気二重層コンデンサ（電気二重層キャパシタ）などの蓄電装置である補助電源を備えている場合には、該補助電源から供給される電力が前記総供給電力に付加される。

前記加熱制御に関し、従来の定着装置では以下のような制御が行われていた。図２に示す従来の定着装置における定着ベルト、加圧ローラの温度プロフィールを参照しながら説明する。
（Ｓ１１）待機時制御（図２の（ａ）点まで）
例えば、定着装置立上げ時や前回の印刷ジョブ終了後の待機時には、定着部材（定着ベルト１２）を回転させ、加圧部材（加圧ローラ１３）を定着部材（定着ベルト１２）から離間させ脱圧停止した状態で、外部電源（商用電源）等の電力によってヒータ１３ｈ，１４ｈを点灯して定着ベルト１２を定着ベルト待機温度Ｔｗ１まで加熱し、加圧ローラ１３を加圧ローラ待機温度Ｔｗ２まで加熱する。すなわち、前記待機時に定着装置１００ではつぎの待機動作とする。
・定着ベルト１２；回転駆動
・加圧ローラ１３；脱圧停止
・ヒータ１４ｈへの電力供給；オン（ヒータ１４ｈを２本点灯・１本消灯し、定着ベルト１２を所定の温度（待機制御温度、例えば１７５℃）に保温）
・ヒータ１３ｈへの電力供給；オン（ヒータ１３ｈを１本点灯し、加圧ローラ１３を所定の温度（待機制御温度、例えば１２５℃）に保温）

（Ｓ１２）印刷開始信号（画像形成開始信号）入力後、印刷開始（画像形成開始）までの制御（図２の（ａ）〜（ｂ）点）
つぎに、外部からつぎの印刷要求である印刷開始信号（画像形成開始信号）が入力されると、加圧部材（加圧ローラ１３）を定着部材（定着ベルト１２）に当接させて加圧状態としながらいずれも回転させ、外部電源（商用電源）等の電力によってヒータ１３ｈ，１４ｈを点灯して定着ベルト１２を定着ベルト待機温度Ｔｗ１から定着目標温度である定着ベルト制御温度Ｔｒ１までさらに加熱する。このとき、加圧ローラ１３も加圧ローラ制御温度Ｔｒ２ａまでさらに加熱する。すなわち、定着装置１００ではつぎの加熱制御動作とする。
・定着ベルト１２；回転駆動
・加圧ローラ１３；加圧状態でつれ回り回転
・ヒータ１４ｈへの電力供給；オン（ヒータ１４ｈを２本点灯・１本消灯し、定着ベルト１２を所定の温度（定着ベルト制御温度Ｔｒ１、例えば薄紙系シート用では１５５℃、中厚紙系シート用では１７０〜１７５℃、厚紙系シート用では２００℃））
・ヒータ１３ｈへの電力供給；オン（ヒータ１３ｈを１本点灯し、加圧ローラ１３を所定の温度（加圧ローラ初期温度Ｔｒ２ａ、例えば１４０〜１５０℃）に加熱）

（Ｓ１３）印刷時制御（図２の（ｂ）点以降）
定着ベルト１２の温度が定着ベルト制御温度Ｔｒ１に到達すると、印刷（画像形成）を開始する。このとき、定着部材（定着ベルト１２）と加圧部材（加圧ローラ１３）を加圧状態で回転させながら、外部電源（商用電源）等の電力によってヒータ１４ｈを点灯して定着ベルト１２を定着ベルト制御温度Ｔｒ１に保持されるように加熱する。なお、ヒータ１３ｈは点灯オフとする。すなわち、定着装置１００ではつぎの加熱制御動作とする。
・定着ベルト１２；回転駆動
・加圧ローラ１３；加圧状態でつれ回り回転
・ヒータ１４ｈへの電力供給；オン（ヒータ１４ｈを３本点灯し、定着ベルト１２を所定の温度（定着ベルト制御温度Ｔｒ１）に保温）
・ヒータ１３ｈへの電力供給；オフ（点灯せず）

ここで、定着ニップ部Ｎに複数のシートを連続して通過させて印刷（画像形成）を行うひとまとまりの画像形成処理（連続通紙の印刷ジョブ）のとき（シート搬送速度を例えば４００ｍｍ／ｓとする）、該複数のシートそれぞれに形成された画像間の濃度変動が発生し、例えば同じ画像を形成したとしてもシートごとに目視で光沢感の異なる画像となり、連続通紙の初期では光沢が高く、後期では光沢が低くなっていた。この現象は、シート重量１３０ｇ／ｍ^２以下の中厚紙系のシートを連続通紙する場合から認められ、シート重量１００ｇ／ｍ^２以下の薄紙系のシートを連続通紙する場合にとくに顕著であった。

発明者らがこの問題の発生原因について調査したところ、印刷（画像形成）時の加圧ローラ１３の温度変化が前記濃度変動に影響を及ぼしていることを見出した。すなわち、図２の（ｂ）点以降で加圧ローラ１３の温度は通紙初期（（ｂ）点直後）に最も高い温度（加圧ローラ初期温度）Ｔｒ２ａであるが、それ以降連続通紙されるシートに熱を奪われるために温度が徐々に低下してある温度（加圧ローラ後期温度）Ｔｒ２ｂ（例えば、１２０℃以下）まで低下していた。このとき、加圧ローラ１３の温度が変動すること（すなわち、シートＰの画像形成とは反対面側の温度が変動すること）は、通常、定着ニップ部Ｎを通過するシートＰの画像形成面（トナー面であり定着ベルト１２側の面）に影響することはない。しかしながら、加圧ローラ１３の温度変動Ｔ１（＝Ｔｒ２ａ−Ｔｒ２ｂ）が非常に大きく、かつシート重量１００ｇ／ｍ^２以下のシートＰでは厚さが薄いため、シートＰの画像形成面側の温度に影響を及ぼし、これが濃度（光沢）変動に現れていたのである。詳しくは、シート重量１００ｇ／ｍ^２以下のシートＰの場合、加圧ローラ１３の温度がＴｒ２ａであった連続通紙初期の数枚のシートＰの濃度（光沢）が高く、加圧ローラ１３の温度がＴｒ２ｂであった連続通紙後期のシートＰの濃度（光沢）が低くなっていた。

なお、ここでいう濃度とは、形成された画像表面の光を吸収する能力を表すために光を用いて計測された結果から算出された量（例えば、光反射式濃度計（マクベス濃度計）で計測された値）であって、Ｉｍａｇｅ Ｄｅｎｓｉｔｙ（ＩＤ）とも呼ばれる。例えば色が濃いほどＩＤが大きくなり、同じ色のべた画像の場合には光沢があるほどＩＤが大きくなる。

発明者らは、このような知見のもと、シート重量１００ｇ／ｍ^２以下の薄紙系のシートＰを連続通紙する場合には、定着ベルト１２を加熱するヒータ１４ｈに投入される電力がそれほど大きくないという点に着目し、前記濃度変動の問題を解決すべく鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。

以下、本発明の根幹を成す加熱制御内容について、図３に示す本発明の定着装置１００における定着ベルト、加圧ローラの温度プロフィールを参照しながら説明する。なお、図３の（ａ）点までの待機時制御及び（ａ）〜（ｂ）点までの印刷開始信号（画像形成開始信号）入力後、印刷開始（画像形成開始）までの制御は、前記ステップＳ１１，Ｓ１２と同じであるので省略する。

（Ｓ２３）印刷時制御（図３の（ｂ）点以降）
定着ベルト１２の温度が定着ベルト制御温度Ｔｒ１に到達すると、印刷（画像形成）を開始する。このとき、シート重量が１００ｇ／ｍ^２以下の複数のシートＰを定着ニップ部Ｎに連続して通過させる場合、定着部材（定着ベルト１２）と加圧部材（加圧ローラ１３）を加圧状態で回転させながら、外部電源（商用電源）等の電力によってヒータ１４ｈを点灯して定着ベルト１２を定着ベルト制御温度Ｔｒ１に保持されるように加熱する。また、ヒータ１３ｈも点灯して加圧ローラ１３を加熱する。すなわち、定着装置１００ではつぎの加熱制御動作とする。
・定着ベルト１２；回転駆動
・加圧ローラ１３；加圧状態でつれ回り回転
・ヒータ１４ｈへの電力供給；オン（ヒータ１４ｈを２本点灯・１本消灯し、定着ベルト１２を所定の温度（定着ベルト制御温度Ｔｒ１）に保温）
・ヒータ１３ｈへの電力供給；オン（ヒータ１３ｈを１本点灯し、加圧ローラ１３を所定の温度（加圧ローラ制御温度Ｔｒ２、例えば１２５℃）に加熱）

このように、ステップＳ２３では、シート重量が１００ｇ／ｍ^２以下の複数のシートＰを定着ニップ部Ｎに連続して通過させるとき、加熱用電力の一部を第２加熱手段（ヒータ１３ｈ）に投入し、残りを第１加熱手段（ヒータ１４ｈ）に投入するように加熱制御を行う。なおここでは、待機時制御〜印刷時制御を通じて常に定格電力１０００Ｗのフラットハロゲンヒータ３本分の電力が定着装置１００全体として投入されている。また、ここでいうヒータ１３ｈ，１４ｈの点灯制御とは、ヒータ１３ｈ、１４ｈに電力が投入されて常に発熱しているということではなく、第１温度検知手段、第２温度検知手段で検知される温度が定着ベルト１２，加圧ローラ１３それぞれの目標制御温度となるようにオンオフ制御されることを意味する。

また、本発明では、連続通紙後期の画像の光沢を初期の画像の光沢にできるだけ近づけて合わせることを目的としており、そのために連続通紙後期でも加圧ローラ１３の温度が下がらないようにして連続通紙初期の温度との温度差が所定の範囲内に収まるように加熱制御するものである。本発明では、第２ニップ形成部材（加圧ローラ１３）の温度変動Ｔ２（＝Ｔｒ２ａ−Ｔｒ２ｂ）を３０℃以内に抑えることが好適である。

具体的には、加熱ローラ１３の制御温度として連続通紙の初期の温度Ｔｒ２ａを１４０〜１５０℃とし、加熱ローラ制御温度Ｔｒ２を１２５℃として、シート搬送速度を４００ｍｍ／ｓとしたとき、加圧ローラ１３の温度が最も落ち込んだ時の温度Ｔｒ２ｂが１２０℃となった。このような加熱制御により、実際にシート重量が１００ｇ／ｍ^２以下の薄紙系のシートＰを連続通紙して同色のベタ画像の画像形成を行い、マクベス濃度計にて濃度（ＩＤ）を測定したところ、連続通紙の初期（温度Ｔｒ２ａ＝１４０〜１５０℃のとき）で１．６２５であり、加圧ローラ１３の温度が最も落ち込んだ時（温度Ｔｒ２ｂ＝１２０℃のとき）で１．５７５以上となった。すなわち、連続通紙で形成される画像間のＩＤ偏差を抑えることができ、濃度（光沢）変動がほとんどない画像形成が可能であることが確認された。

なお、連続通紙後期の画像の光沢を初期の画像の光沢にできるだけ近づけて合わせるための別の制御方法としては、例えば連続通紙の初期の加圧ローラ１３の温度を極力上がらないように抑える方法がある。すなわち、前記ステップＳ１２において、外部からつぎの印刷要求である印刷開始信号（画像形成開始信号）が入力された後、すぐに加圧状態とせず所定時間経過後（例えば、１〜１０ｓｅｃ経過後）に加圧ローラ１３を定着ベルト１２に当接させて加圧状態とする。このように加圧タイミングを遅らせることでニップ時間が減り、定着ベルト１２から加圧ローラ１３に伝わる熱量が減少することになり、その結果、連続通紙開始時の加圧ローラ１３の温度Ｔｒ２ａを低めに抑えることができる。よって、その後の加圧ローラ１３の温度Ｔｒ２ｂとの温度差を小さくすることが可能となり、連続通紙で形成される画像間の濃度変動を抑えることができる。

また、前記ステップＳ２３の印刷時制御の際、シート重量１００ｇ／ｍ^２超の複数のシートＰを連続して定着ニップ部Ｎに通過させるときは、第２加熱手段（ヒータ１３ｈ）に電力を投入しない加熱制御を行うとよい。シート重量１００ｇ／ｍ^２超のシートではシートＰが厚いため加圧ローラ１３側の温度変動が画像形成面側に影響を及ぼさず、濃度変動にはあまり効かないためである。すなわち、定着装置１００では前記ステップＳ１３と同様のつぎの加熱制御動作とする。
・定着ベルト１２；回転駆動
・加圧ローラ１３；加圧状態でつれ回り回転
・ヒータ１４ｈへの電力供給；オン（ヒータ１４ｈを３本点灯し、定着ベルト１２を所定の温度（定着ベルト制御温度Ｔｒ１）に保温）
・ヒータ１３ｈへの電力供給；オフ（点灯せず）

なお、ここでは定着装置の上側に第１ニップ形成部材として定着部材（定着ベルト１２）、下側に第２ニップ形成部材として加圧部材（加圧ローラ１３）を配置した構成例を示したが、これに限定されるものではなく、上側に第１ニップ形成部材としてローラタイプの定着部材を配置し、その下に第２ニップ形成部材としてベルトタイプの加圧部材を配置した構成としてもよい。図４に、その構成例を示す。ここでは、上側に回転自在に配置された第１ニップ形成部材である定着ローラ１２ａと、ローラ１２ａの下にローラＲ１１，Ｒ１４，Ｒ１５に回動自在に架け渡された第２ニップ形成部材である加圧ベルト１３ａと、が当接して加圧ベルト１３ａの裏面にあるバックアップ部材１３ｂにより定着ニップ部Ｎを形成可能に配置されている。この場合は、定着ローラ１２ａの内部に該定着ローラ１２ａを加熱する第１加熱手段であるヒータ１２ｈ（例えば、フラットハロゲンヒータ３本）が配置され、ローラＲ１４の内部に該ローラＲ１４を加熱して加圧ベルト１３ａを加熱する第２加熱手段であるヒータ１３ｈ´（例えば、フラットハロゲンヒータ１本）が配置されている。この構成でも、シート重量が１００ｇ／ｍ^２以下の複数のシートを定着ニップ部Ｎに連続して通過させるとき、加熱用電力の一部を第２加熱手段（ヒータ１３ｈ´）（１本ヒータ）に投入し、残りを第１加熱手段（ヒータ１２ｈ）（２本ヒータ）に投入し、連続通紙中の第２ニップ形成部材（加圧ベルト１３ａ）の温度変動を抑制することにより、連続通紙で形成される画像間の濃度変動を抑えることができる。

また、上側に第１ニップ形成部材としてローラタイプの定着部材を配置し、その下に第２ニップ形成部材としてローラタイプの加圧部材を配置した構成としてもよい。図５に、その構成例を示す。ここでは、上側に回転自在に配置された第１ニップ形成部材である定着ローラ１２ａと、定着ローラ１２ａの下に第２ニップ形成部材である加圧ローラ１３と、が当接して定着ニップ部Ｎを形成可能に配置されている。この場合は、定着ローラ１２ａの内部に該定着ローラ１２ａを加熱する第１加熱手段であるヒータ１２ｈ（例えば、フラットハロゲンヒータ３本）が配置され、加圧ローラ１３の内部に該加熱ローラ１３を加熱する第２加熱手段であるヒータ１３ｈ（例えば、フラットハロゲンヒータ１本）が配置されている。この構成でも、シート重量が１００ｇ／ｍ^２以下の複数のシートを定着ニップ部Ｎに連続して通過させるとき、加熱用電力の一部を第２加熱手段（ヒータ１３ｈ）（１本ヒータ）に投入し、残りを第１加熱手段（ヒータ１２ｈ）（２本ヒータ）に投入し、連続通紙中の第２ニップ形成部材（加圧ローラ１３）の温度変動を抑制することにより、連続通紙で形成される画像間の濃度変動を抑えることができる。

次に、本発明に係る画像形成装置について説明する。
図６に、本発明に係る画像形成装置であるタンデム型のカラー複写機の構成を示す。
カラー複写機２００は、装置本体中央部に位置する画像形成部２００Ａと、該画像形成部２００Ａの下方に位置する給紙部２００Ｂと、画像形成部２００Ａの上方に位置する図示しない画像読取部を有する高速機であり、画像形成部２００Ａに前述した定着装置１００を組み込んでいる。

画像形成部２００Ａには、水平方向に延びる転写面を有する転写ベルト２１０が配置されており、該転写ベルト２１０の上面には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。すなわち、補色関係にある色のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）による像を担持可能な像担持体としての感光体２０５Ｙ、２０５Ｍ、２０５Ｃ、２０５Ｋが転写ベルト２１０の転写面に沿って並置されている。

各感光体２０５Ｙ、２０５Ｍ、２０５Ｃ、２０５Ｋはそれぞれ同じ方向（反時計回り方向）に回転可能なドラムで構成されており、その周りには、回転過程において画像形成処理を実行する光書き込み装置２０１、帯電装置２０２Ｙ，２０２Ｍ，２０２Ｃ，２０２Ｋ、現像装置２０３Ｙ，２０３Ｍ，２０３Ｃ，２０３Ｋ、１次転写装置２０４Ｙ，２０４Ｍ，２０４Ｃ，２０４Ｋ及びクリーニング装置が配置されている。また、各現像装置２０３Ｙ，２０３Ｍ，２０３Ｃ，２０３Ｋには、それぞれのカラートナーが収容されている。

転写ベルト２１０は、駆動ローラと従動ローラに掛け回されて感光体２０５Ｙ、２０５Ｍ、２０５Ｃ、２０５Ｋとの対峙位置において同方向に移動可能な構成を有している。また、従動ローラの１つであるローラ２１１に対向する位置に転写ローラ２１２が設けられている。また、転写ローラ２１２から定着装置１００までのシートＰの搬送経路は横パスとなっている。

給紙部２００Ｂは、記録媒体としてのシートＰを積載収容する給紙トレイ２２０と、該給紙トレイ２２０内のシートＰを最上のものから順に１枚ずつ分離して、転写ローラ２１２の位置まで搬送する搬送機構を有している。

本発明の画像形成装置２００における画像形成に当たっては、感光体２０５Ｙの表面が帯電装置２０２Ｙにより一様に帯電され、画像読取部からの画像情報に基づいて感光体２０５Ｙ上に静電潜像が形成される。該静電潜像はイエローのトナーを収容した現像装置２０３Ｙによりトナー像として可視像化され、該トナー像は所定のバイアスが印加される１次転写装置２０４Ｙにより転写ベルト２１０上に１次転写される。他の感光体２０５Ｍ、２０５Ｃ、２０５Ｋでもトナーの色が異なるだけで同様の画像形成がなされ、それぞれの色のトナー像が転写ベルト２１０上に静電気力で順に転写されて重ね合わせられる。

つぎに、感光体２０５Ｙ、２０５Ｍ、２０５Ｃ、２０５Ｋから転写ベルト２１０上に１次転写されたトナー像Ｔは、ローラ２１１、転写ローラ２１２により搬送されてきたシートＰに転写される。トナー像Ｔが転写されたシートＰは、さらに定着装置１００まで搬送され、定着ベルト１２と加圧ローラ１３との定着ニップ部Ｎにて定着が行なわれる。定着ベルト１２，加圧ローラ１３にはオイル塗布装置２１，２２によりそれぞれ適当量のオイルが塗布されており、また必要に応じて定着ニップ部Ｎの出側に配置された分離爪１６ａ，１６ｂが機能することから、シートＰは定着ベルト１２，加圧ローラ１３に巻き付くことなく定着ニップ部Ｎの出側に排出される。
ついで、定着ニップ部Ｎから排出されたシートＰは排出経路に沿ってスタッカ２１５へ送り出される。

以上のように、本発明では定着装置１００を有する画像形成装置により、より高度な定着分離機能が得られ、さまざまな紙種(薄紙から厚紙まで)・画像(画像先端余白をより少なくすることが可能)への対応が可能となる。

なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

本発明に係る定着装置の構成を示す断面図である。 従来の定着装置における定着ベルト，加圧ローラの温度プロフィールである。 本発明の定着装置における定着ベルト，加圧ローラの温度プロフィールである。 本発明に係る定着装置における加圧部材、定着部材の別の構成例（１）を示す断面図である。 本発明に係る定着装置における加圧部材、定着部材の別の構成例（２）を示す断面図である。 本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。

符号の説明

１１ 定着ローラ
１２ 定着ベルト
１２ａ 定着ローラ
１３ 加圧ローラ
１３ａ 加圧ベルト
１３ｂ バックアップ部材
１２ｈ，１３ｈ，１４ｈ，１４ｈ´ ヒータ
１４ 加熱ローラ
１４ａ ヒートパイプ
１５ テンションローラ
１６ａ，１６ｂ 分離爪
１７ クリーニング機構
２１，２２ オイル塗布装置
１００ 定着装置
１００ｃ 定着カバー
２００ 画像形成装置
２００Ａ 画像形成部
２００Ｂ 給紙部
２０１ 光書込み装置
２０２Ｙ，２０２Ｃ，２０２Ｍ，２０２Ｋ 帯電装置
２０３Ｙ，２０３Ｍ，２０３Ｃ，２０３Ｋ 現像装置
２０４Ｙ，２０４Ｍ，２０４Ｃ，２０４Ｋ １次転写装置
２０５Ｙ，２０５Ｃ，２０５Ｍ，２０５Ｋ 感光体
２１０ 転写ベルト
２１１ 従動ローラ
２１２ 転写ローラ
２１５ スタッカ
２２０ 給紙トレイ
２５１ オイルタンク
２５２ オイルポンプ
Ｏ オイル
Ｐ シート（記録媒体）
Ｒ１１，Ｒ１４，Ｒ１５ ローラ
Ｔ トナー

Claims (5)

1. 回動可能に設けられる第１ニップ形成部材と、
   前記第１ニップ形成部材の下に回動可能に設けられる第２ニップ形成部材と、が当接して定着ニップ部を形成可能に配置され、
   前記第１ニップ形成部材を加熱する第１加熱手段と、
   前記第２ニップ形成部材を加熱する第２加熱手段と、を備え、
   シート重量が１００ｇ／ｍ^２以下の複数のシートを前記定着ニップ部に連続して通過させるとき、加熱用電力の一部を前記第２加熱手段に投入し、残りを前記第１加熱手段に投入する定着装置。
2. 前記シート重量が１００ｇ／ｍ^２以下の複数のシートを連続して通過させるとき、前記第２ニップ形成部材の温度変化を３０℃以内に抑える請求項１に記載の定着装置。
3. 前記シート重量が１００ｇ／ｍ^２超の複数のシートを連続して通過させるとき、前記第２加熱手段に電力を投入しない請求項１に記載の定着装置。
4. 前記第１加熱手段は、ヒートパイプ構造部を通して第１ニップ形成部材を加熱する請求項１に記載の定着装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の定着装置を備える画像形成装置。

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