JPH05107960A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像定着手段２０が、記録材Ｐの多色トナー
画像担持面に対して定着フィルム２３を密着させて該フ
ィルムの記録材密着側とは反対側に配設した加熱体２１
により該フィルムを介して記録材面の多色トナー画像を
加熱軟化溶融混色させる加熱混色工程と、フィルムと記
録材とを引続き密着させたまま搬送を続行させてその間
で加熱混色トナー画像を放熱させて冷却固化させる冷却
工程と、フィルムと記録材とを分離させる分離工程と、
の順次実行部を有する多色画像形成装置において、冷却
工程の冷却効果を所望に安定化させて、出力画像の光沢
のバラツキ発生を除去すること、冷却工程を加熱混色工
程に接近させて配置しても、また連続通紙しても、バラ
ツキなく安定した所望の光沢度合いの定着画像が得ら
れ、且つ装置の小型化設計ができるようにすること等を
目的とする。 【構成】 冷却工程は温度制御手段３５〜３７で温度管
理されること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真・静電記録・
磁気記録等の適宜の画像形成プロセス手段により、２色
以上の加熱定着性トナーを用いて記録材（転写材・感光
紙・静電記録シートなど）の面に間接方式（転写方式）
もしくは直接方式で目的の多色画像情報に対応した未定
着の多色トナー画像を形成担持させ、該未定着の多色ト
ナー画像を加熱軟化溶融混色させて記録材面に永久固着
画像として定着処理して多色画像形成物を出力させる多
色画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は先に下記の構成を特徴とする
画像形成装置を提案した（特願昭６３−３１８０９８
号）。即ち、２色以上の加熱定着性トナーを用いて未定
着の多色トナー画像を記録材面に形成担持させる画像形
成手段と、該未定着の多色トナー画像を記録材面に定着
させる定着手段を有し、上記定着手段は、記録材の多色
トナー画像担持面に対して定着フィルムを密着させて該
定着フィルムの記録材密着側とは反対側に配設した加熱
体により該フィルムを介して記録材面の多色トナー画像
を加熱軟化溶融混色させる加熱混色工程と、その加熱混
色トナー画像を定着フィルムと記録材とを引続き密着さ
せたまま冷却固化させる冷却工程と、定着フィルムと記
録材とを分離させる分離工程と、の順次実行部を有して
いる、ことを特徴とする画像形成装置である。

【０００３】この画像形成装置は、（１）トナーオフセ
ットの発生がなく定着可能である、（２）良好な混色性
が得られ高画質の多色画像形成物が得られる、（３）エ
ネルギーのムダがなく簡単な構成で加熱軟化・溶融状態
のトナー画像の冷却ができる、（４）使用記録材の選択
自由度が高い、（５）加熱体の許容温度範囲が広い、等
の特長を有するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこの画像形成
装置の改善に関する。この画像形成装置においては定着
出力画像の光沢度合いにバラツキがみられる。その原因
を究明した結果、この画像形成装置では冷却工程が定着
画像に光沢を付与しているものであり、この冷却工程の
冷却効果の不均一が定着画像に光沢ムラを発生させてい
ることが判った。即ち、 ａ．冷却工程が加熱混色工程に接近しているため、冷却
工程の温度が上昇しやすい、 ｂ．熱容量の大きな記録材が冷却工程を通過する際、若
干、冷却工程の周辺温度に影響して連続通紙時には多少
冷却の効果が減少する、 ｃ．使用時の環境温度によって冷却工程の冷却温度が影
響を受ける などの理由から、冷却工程の冷却温度が周辺温度・環境
温度によって左右されて不安定化して冷却効果にかなり
のバラツキを生じるためである。

【０００５】また高光沢化のために冷却効果を高めるべ
く、冷却工程長を長くし、加熱混色工程から離す構造に
すると装置の大型化を招く結果となる。

【０００６】そこで本発明はこの画像形成装置において
冷却工程の冷却効果を所望に安定化させて、出力画像の
光沢のバラツキ発生を除去すること、冷却工程を加熱混
色工程に接近させて配置しても、また連続通紙しても、
バラツキなく安定した所望の光沢度合いの定着画像が得
られ、且つ装置の小型化設計ができるようにすること等
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする画像形成装置である。

【０００８】２色以上の加熱定着性トナーを用いて未定
着の多色トナー画像を記録材面に形成担持させる画像形
成手段と、該未定着の多色トナー画像を記録材面に定着
させる定着手段を有し、上記定着手段は、記録材の多色
トナー画像担持面に対して定着フィルムを密着させて該
定着フィルムの記録材密着側とは反対側に配設した加熱
体により該フィルムを介して記録材面の多色トナー画像
を加熱軟化溶融混色させる加熱混色工程と、定着フィル
ムと記録材とを引続き密着させたまま搬送を続行させて
その間で加熱混色トナー画像を放熱させて冷却固化させ
る冷却工程と、定着フィルムと記録材とを分離させる分
離工程と、の順次実行部を有し、前記冷却工程は温度制
御手段で温度管理されることを特徴とする画像形成装
置。

【０００９】

【作用】記録材面に目的の多色画像に対応する、２色以
上の加熱定着性トナーによる未定着多色トナー画像を形
成担持させる手段は、転写方式もしくは直接方式の電子
写真法・静電記録法・磁気記録法等の従来公知の適宜の
画像形成プロセス手段を採用することができる。

【００１０】而して、本発明装置におけるトナー画像定
着手段は前記のように、加熱混色工程、冷却工程、分離
工程の順次実行部を有しており、記録材面に形成担持さ
せた未定着の多色トナー画像と、その記録材の多色トナ
ー画像担持面に密着させた定着フィルムは互いに重なり
状態のままで加熱と冷却を順次に受けて多色トナー画像
の加熱軟化溶融混色、次いでその冷却固化がなされるこ
とにより多色トナー画像が記録材面に定着化される。次
いでそのトナー画像定着を受けた記録材が定着シート材
面から分離されて多色画像形成物としてアウトプットさ
れる。

【００１１】定着フィルムは耐熱性・トナー離型性・強
靭性を有する薄肉（例えば数μｍ〜数１０μｍ）の単層
又は所望の表面処理やラミネート処理をした複合層フィ
ルム（もしくはシート）などである。

【００１２】．加熱混色工程 加熱混色工程は前記したように記録材の未定着の多色ト
ナー画像担持面に対して定着フィルムを密着させて該定
着フィルムの記録材密着側とは反対側に配設した加熱体
により該フィルムを介して記録材面の未定着トナー画像
をトナーの融点以上の温度で加熱する工程であり、トナ
ーはフィルムの肉厚を介して加熱体の熱を受けて良好に
軟化・溶融混色すると共に記録材面に対する良好な定着
性を生じる。

【００１３】即ち多色トナー画像をサンドイッチに挟ん
で互いに密着した定着フィルムと記録材は加熱体とこれ
に対向して定着フィルと記録材とを密着させる対向部材
間に良好に押圧密着されて加熱体側の熱が薄肉の定着フ
ィルムを介してトナー画像に効率的に熱伝達されるこ
と、後述するように、該加熱混色工程後の定着フィルム
と記録材との分離は加熱軟化・溶融混色状態の多色トナ
ー画像が冷却固化状態となった後になされるので、該加
熱混色工程での加熱体の温度は従来の加熱ローラ定着方
式では高温オフセット現象を生じて具合の悪い温度以上
に設定しても支障がないことから、つまり加熱体の許容
温度範囲を高温側に広くできることから、層厚のある多
色トナー画像をトナー層の表層である定着フィルム側か
らだけの短時間の高温加熱で十分に良好に加熱軟化・溶
融混色させて、且つ記録材面に対する良好な定着性を生
じせさせることができる。

【００１４】又この加熱混色工程での記録材自体の昇温
は実際上極めて小さく熱エネルギーの無駄が少ない。つ
まり実質的に記録材自体は加熱せず、トナーのみを効果
的に加熱軟化・溶融して低電力でトナー画像の加熱定着
を良好に実行できる。従って使用記録材は厚みに関して
許容巾が広く、薄紙から厚紙までその使用選択自由度が
広い。

【００１５】ここで本発明で記述されるトナーの軟化・
溶融に関して注記する。トナーの「融点」と便宜的に表
現している温度とは、トナーが定着するために最低必要
な温度を意味しており、その定着下限温度で、溶融とい
える程粘度が低下する場合や、軟化といった程度の粘度
低下の場合がある。したがって定着する際に溶融と便宜
的に表現している場合でも、実際には軟化といった程度
の粘度低下を示している場合がある。本発明ではこのよ
うな場合も含む。同様に、トナーが冷却固定したと便宜
的に表現している場合も、トナーによっては固化とはい
えず高粘度化といった方が適切である場合がある。本発
明ではこのような場合も含む。

【００１６】．冷却工程 定着フィルムに密着して加熱混色工程部を順次に通過す
る多色トナー画像を加熱軟化・溶融混色済みの記録材部
分はこの加熱混色工程部通過後も定着フィルム面に対す
る密着を維持させたままの搬送を引続きしばらく続行さ
せ、この間を冷却工程として前記加熱混色工程で軟化・
溶融混色させた多色トナー画像の熱を放熱させてトナー
を冷却固定させる。この冷却固化でトナーの凝集力は非
常に大きくなって一団となって挙動することになり、又
記録材側に対する粘着・固着力が増大する一方、定着フ
ィルム側に対するそれは極めて低下していく。記録材に
対してはトナーは前記加熱混色工程で加熱軟化・溶融さ
れた際加熱体とその対向部材によって加圧されるため、
少なくともトナー画像の一部は記録材表面層に浸透し、
その浸透分の冷却固化によるアンカー効果で冷却固化ト
ナーの記録材側に対する粘着・固着力が増大する。

【００１７】本発明ではこの冷却工程を温度制御手段で
温度管理させる。この温度管理により冷却工程の冷却温
度を所望に一定化して冷却効果を、前述のような周辺温
度・環境温度に左右されることなく常に所望の安定化状
態に維持できるので、出力定着画像の光沢度合いのバラ
ツキ発生を押えることができる。また光沢度合を所望に
制御することができる。冷却が安定化するため定着フィ
ルムへのトナーの高温オフセットの心配が全くなく、記
録材はフィルムから確実に分離される。記録材の使用範
囲も広がり様々なニーズに応対できるようになった。

【００１８】．分離工程 上記の冷却工程によりトナー画像の冷却固化がなされた
後、定着フィルム面から記録材を順次に離反させる。こ
の離反時にはトナー画像は冷却固化で記録材に対する粘
着・固着力が十分に大きく、定着フィルムに対するそれ
は極めて小さい状態となっているから、画像定着済みの
記録材部分は定着フィルムに対するトナーオフセットを
発生することなく容易に順次に分離されていく。

【００１９】かくして、接触定着部材としての定着フィ
ルムに対するトナーオフセットを発生することがなく、
かつ熱容量の小さい発熱体を用い、その発熱体への給電
を簡素な構成のもとに行なうことが可能となり、定着す
るためにトナーを昇温させるべき温度（融点または軟化
点）に対して、十分に高い温度の加熱体を維持すること
によって実質的に記録材自体は加熱することなく多色ト
ナー画像だけを効率的に加熱混色及び冷却固化すること
が可能となり、少ないエネルギーで定着不良のない十分
良好な多色トナー画像の加熱混色・定着が可能となり、
その結果、装置使用時の待機時間や、消費電力、さらに
は機内昇温の小さな多色画像形成装置を得るという効果
を奏する。

【００２０】

【実施例】

＜実施例１＞（図１・図２） 図１は本発明の一実施例装置としての多色画像形成装置
の概略構成図である。本例装置は電子写真カラー複写装
置である。図２は加熱定着装置部分の拡大図である。 （１）装置の全体構成（図１） 本例装置は電子写真プロセスを利用して多色原稿画像の
色分解トナー画像を感光ドラム面に順次に形成し、その
各色分解トナー画像を同一の転写材面に順次に重畳画写
して原稿画像に対応した未定着の多色トナー画像を形成
担持させ、その転写材を定着処理して多色画像形成物
（コピー、複写物）を出力させるものであり、この多色
画像形成プロセス自体は既に知られているものであるか
ら簡単に説明するにとどめる。

【００２１】９は装置のメイン電源スイッチ、１は操作
パネル、３は固定の原稿台ガラスであり、この原稿台ガ
ラス３の上面に多色原稿０を複写すべき画像面を下向き
にして所定の載置基準に従って載置し、その上から原稿
圧着板４をかぶせて押え込む。画像形成スタート信号に
もとずいて、原稿照明ランプ５ａ・移動第１ミラー５ｂ
・移動第２ミラー５ｃ・結像レンズ５ｄ・固定第３ミラ
ー５ｅ・切換え式色分解フィルタ５ｆ・固定第４ミラー
５ｇを含む移動型結像光学系５により原稿台ガラス３上
に載置セットされている多色原稿０の下向き画像面が一
端側から他端側に順次に照明走査され、その照明走査光
が支軸１８ａを中心に矢示の時計方向に所定の周速度で
回転駆動されている感光ドラム１８面に結像露光され、
感光ドラム面に対向配置された帯電器等の潜像形成用プ
ロセス機器との共働にて多色原稿画像の第１色目の色分
解画像に対応した静電潜像が形成されていく。そしてそ
の静電潜像が第１色目の現象器２７ａによりトナー画像
されていく。一方、予め選択指定した第１又は第２の転
写材（記録材）カセット１０又は１１から給紙ローラ１
０ａ又は１１ａの作動により転写材１２又は１３が１枚
宛繰出されてシートパス１４・１６又は１５・１６を介
して、感光ドラム１８と同期して矢示の反時計方向に感
光ドラムと同じ周速度で回転している転写ドラム１７に
対して給送され、その給送転写材の先端辺が転写ドラム
１７に具備させたグリッパ（不図示）に把持され、転写
材は転写ドラム１７の外周面に巻付きながら感光ドラム
１８との対向部（転写部）へ搬送されて転写帯電器２８
により感光ドラム１８面側の第１色目のトナー画像の転
写を順次に受ける。

【００２２】以下同様にして感光ドラム１８面に対して
第２色目・第３色目…の色分解画像に対応した静電潜像
の形成並びに第２色目・第３色目…の現像器２７ｂ・２
７ｃ…によるトナー現象が順次に実行され、それ等のト
ナー現象画像が転写ドラム１７面に巻付き保持されてい
る同一の転写材に順次に重畳転写されていき、最終色目
のトナー画像が転写されることにより転写ドラム１７上
の転写材面には多色原稿０の画像に対応した未定着の多
色トナー画像が形成担持される。

【００２３】転写ドラム１７上の転写材面に対して最終
色目のトナー画像が転写されるとグリッパによる把持が
解除されて転写材は転写ドラム１７面から分離されて搬
送装置１９により定着装置２０へ導入されて未定着の多
色トナー画像の加熱混色・定着を受けて多色画像形成物
として機外の排紙トレイ２６に排出される。 （２）定着装置（図２） ２１は加熱体としての加熱ローラであり、ヒータ３３を
内蔵し、温度検知素子３４によって検出された加熱ロー
ラ表面温度に応じてヒータ３３を適宜発熱制御させるこ
とにより、加熱ローラ２１の温度を所望に設定・維持・
管理できる。

【００２４】３１は加熱ローラ２１よりも転写材搬送方
向下流側に配設した小径の分離上ローラ、２４は該ロー
ラの上方位置に配設したアイドラである。２３は上記加
熱ローラ２１・分離上ローラ３１・アイドラ２４の３つ
のローラ間に懸回張設したエンドレスベルト状の定着フ
ィルムである。アイドラ２４は引っ張りばね２４ａで引
上げ付勢されていてその付勢力で定着フィルム２３は常
に適度の緊張力を受けている。又定着フィルム２３は加
熱ローラ２１の回転力で転写材の搬送速度と同一速度で
時計方向に回動駆動される。

【００２５】２２は加熱ローラ２１の下側に対向させて
配設した加圧ローラ、３２は分離上ローラ３１の下側に
対向させて配設した分離下ローラ、２５は加圧ローラ２
２と分離下ローラ３２との間に懸回張設したエンドレス
ベルト状の搬送ベルト（バックアップベルト）である。
加圧ローラ２２は表層をゴム等の弾性体で形成したロー
ラである。この加圧ローラ２２と加熱ローラ２１との間
に定着フィルム２３と搬送ベルト２５を挟んで所定の当
接圧（例えばＡ４幅で総圧４〜６ｋｇ）を得ている。加
熱ローラ２１の回転駆動により加圧ローラ２２が従動回
転して搬送ベルト２５も定着フィルム２３と共に転写材
の搬送速度と同一速度で反時計方向に回動する。

【００２６】而して加熱ローラ２１が回転駆動され、従
って定着フィルム２３及び搬送ベルト２５が回動してい
る状態において、転写ドラム１７から分離されて搬送装
置１９で定着装置２０へ搬送された、未定着の多色トナ
ー画像Ｔａを担持した転写材１２（又は１３）は加熱ロ
ーラ２１と加圧ローラ２２との圧接部Ｎの定着シート２
３と搬送ベルト２５との間に進入して未定着トナー画像
面が転写材の搬送速度と同一速度で同方向に回動状態の
定着フィルム２３の下面に密着して面ズレやしわ寄りを
生じることなく定着フィルム２３と一緒の重なり状態で
加熱体２１と加圧ローラ２２との相互圧接部Ｎを挟圧力
を受けつつ通過していく。

【００２７】この相互圧接部Ｎ通過過程を加熱混色工程
として前記（作用）の項に述べた多色トナー画像の加
熱軟化・溶融混色Ｔｂが行なわれる。所定の温度に維持
された加熱ローラ２１と、加熱手段を持たない加圧ロー
ラ２２とによって、定着シート２３を介して多色のトナ
ー画像を有する転写材を加圧挟持することによって、多
色のトナー画像を加熱加圧し軟化溶融混色Ｔｂする。

【００２８】加熱ローラ２１と加圧ローラ２２との相互
圧接部Ｎを通過した転写材部分は分離上ローラ３１の位
置へ到達するまでの間は加熱ローラ２１と分離上ローラ
３１間で展張して走行している定着フィルム部分に引き
続き密着したまま搬送されていく。搬送ベルト２５は転
写材の裏面を支えて定着フィルム２３との密着を維持す
る作用をする。

【００２９】この搬送過程を冷却工程として前記（作
用）の項に述べたように軟化・溶融混色トナーＴｂの
熱が放熱されてトナーの冷却固化Ｔｃがなされる。

【００３０】３５・３６は、加熱混色工程と分離工程と
の間の冷却工程部に配設した冷却工程温度制御手段とし
ての、冷却ファンと温度検知手段である。

【００３１】温度検知手段３６は加熱混色工程通過後の
定着フィルム２３の温度を検知しその検知温度情報が制
御回路３７へ入力する。制御回路３７は入力される検知
温度情報と予め設定の基準温度情報とを対比し、その差
Δｔの大小に応じて冷却ファン３５の回転数を制御す
る。

【００３２】このように制御される冷却ファン３５の送
風により加熱混色工程通過後の定着フィルム２３の温度
即ち冷却工程の温度が回路３７に設定の基準温度にほぼ
一定に管理される。

【００３３】即ち、冷却工程の冷却効果を周辺温度・環
境温度に左右されることなく常に所望の安定化状態に維
持することができ、連続通紙使用の場合でも出力定着画
像の光沢度合いのバラツキ発生を押えることができる。

【００３４】回路３７に設定する基準温度を設定切換ス
イッチ３７ａによって切換えることで冷却効果の段階を
様々に設定して出力画像の光沢度合いを高低所望に制御
することもできる。画像面の一部のみを高光沢化するこ
とも可能である。

【００３５】冷却工程は加熱混色工程が接近していても
温度制御手段３５・３６・３７で冷却効果の安定化がな
されるから、加熱混色工程と冷却工程を接近させて装置
の小型化を図ることができる。

【００３６】冷却が安定化するため定着フィルム２３へ
のトナーの高湿オフセットの心配が全くなく記録材１２
（１３）とフィルム２３との分離工程での分離が確実化
する。記録材の使用範囲も広がり様々なニーズに対応で
きるようになった。

【００３７】そして定着フィルム２３と記録材１２（１
３）の定着体が冷却工程を通過して分離上ローラ３１の
位置へ到達すると、定着フィルム２３は曲率の大きい分
離上ローラ３１の面に沿って転写材面から離れる方向に
走行方向が転向されて定着フィルム２３と記録材１２
（１３）とが互いに分離して排紙トレイ２６へ排紙され
ていく。この分離時点までにはトナーは十分に冷却固化
して前記（作用）の項に述べたように記録材に対する
トナーの粘着・固着力が十分に大きく、定着フィルム２
３に対するそれは極めて小さい状態となっているから定
着フィルム２３と記録材の分離は定着フィルム２３に対
するトナーオフセットを実質的に発生することなく容易
に順次になされる。

【００３８】温度検知手段（サーミスタ）３６を分離ロ
ーラ３１に当接させ、分離ローラ３１の温度に応じて冷
却ファン３５をオン／オフさせて冷却したり、分離ロー
ラ３１自体を冷却しても同様の効果が得られ、かつ余分
な部材（例えばヒートパイプ等）を必要とせず、装置の
小型化が実現する。サーミスタ３６をつける、あるいは
冷却する所は分離ステーでも可能である。

【００３９】具体的に、定着装置２０を下記の構成のも
のにして画像形成を実行した。 加熱ローラ２１：外径３０ｍｍ、肉厚２．５ｍｍのアル
ミニウム円筒体、１８０゜Ｃに温調 加圧ローラ２２：７ｍｍ厚のシリコンゴム層を有する外
径３０ｍｍのゴムローラ 定着シート２３：ニッケルを基材とした無端状ベルトの
外周面にＰＦＡ等のフッ素樹脂により離型化処理をした
約３０μｍ厚のベルト 分離上下ローラ３１・３２：外径８ｍｍのＳＵＳ製ロー
ラ 定着処理速度：５０ｍｍ／ｓｅｃ（プロセススピード、
転写材搬送速度） 冷却工程は温度検知手段３６としてサーミスタを用い、
１４０℃が検知されたところで冷却ファン３５を回転さ
せる構成とした。必要な光沢の度合いによってファンを
オフとするのが望ましい。

【００４０】出力された多色のトナー画像を有する転写
材は定着性、混色性、光沢性ともに良好であり、光沢度
合いのバラツキがなく高品質の画像を得ることができ
た。

【００４１】又、定着フィルム上へのトナーオフセット
もなく、長期に亘って繰り返し画像形成を行なっても、
実用上問題のない画像を得ることができた。又トナー表
層から加熱するので、転写材の厚みに関して許容巾が広
く５２ｇｒ／ｍ程度の薄紙から１２８ｇｒ／ｍ程度の厚
紙まで問題なく使用可能であった。さらには、ＯＨＰフ
ィルム等への画像形成が可能であり、特に定着フィルム
２３の表層に平滑処理を施しておくことにより、トナー
画像の表層が平滑化され、透過性の良好なカラーＯＨＰ
を作成することもできた。

【００４２】＜実施例２＞（図３） 本実施例は、加熱体として低熱容量線状加熱体を用いた
画像加熱定着装置である。

【００４３】４３はエンドレスベルト状の定着フィルム
であり、左側の駆動ローラ４１と、右側の従動ローラ４
４と、該駆動ローラ４１の下方に配置した分離ローラ５
２とと、駆動ローラ４１と従動ローラ４４の間の下方に
配置した加熱体（ヒータ）としての低熱容量線状加熱体
４２、の互いにほぼ平行な該４部材４１・４４・５２・
４２に懸回張設してある。

【００４４】従動ローラ４４はエンドレスベルト状の定
着フィルム４３のテンションローラを兼ねさせており、
該定着フィルム４３は駆動ローラ４１の時計方向回転駆
動に伴い時計方向に所定の周速度、即ち不図示の画像形
成部（Ａ）側から搬送されてくる未定着トナー画像Ｔａ
を上面に担持した記録材シートＰの搬送速度と同じ周速
度を持ってシワや蛇行、速度遅れなく回転駆動される。

【００４５】駆動ローラ４１はシリコンゴム等の、定着
フィルム４３に対して摩擦係数の高い耐熱材料をコート
した金属ローラ、従動ローラ４４は駆動ローラ４１に比
べ、定着フィルム４３に対する摩擦係数の低い、例えば
金属の無垢ローラである。

【００４６】４９は加圧部材としての、シリコンゴム等
の離型性の良いゴム弾性層を有する加圧ローラであり、
前記のエンドレスベスト状定着フィルム４３の下行側フ
ィルム部分を挟ませて前記加熱体４２の下面に対して不
図示の付勢手段により例えば総圧４〜１２ｋｇの圧接力
を持って対向圧接させてあり、記録材シートＰの搬送方
向に順方向の反時計方向に回転する。

【００４７】回動駆動されるエンドレスベルト状の定着
フィルム４３は繰り返してトナー画像の加熱定着に供さ
れるから、耐熱性・離型性・耐久性に優れたもので、一
般的には１００μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下の薄
肉のものを使用する。例えばポリイミド・ポリエーテル
イミド・ＰＥＳ・ＰＦＡ（４フッ化エチレン−パーフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）などの耐熱
樹脂の単層フィルム、或いは複合層フィルム例えば２０
μｍ厚フィルムの少なくとも画像当接面側にＰＴＦＥ
（４フッ化エチレン樹脂）・ＰＡＦ等のフッ素樹脂に導
電材を添加した離型性コート層を１０μｍ厚に施したも
のなどである。

【００４８】加熱体としての低熱容量線状加熱体４２は
本例のものは、定着フィルム横断方向（定着フィルム４
３の走行方向に直角方向）を長手とする、通電発熱体５
３・検温素子４５・表面層５４等を具備させたヒータ基
板４７からなる。この加熱体４２を横長の剛性・高耐熱
性・断熱性を有するヒータ支持体４６に固定支持させて
ある。

【００４９】ヒータ支持体４６は加熱体４２を機械（定
着装置及び複写装置）全体に対し断熱支持するもので、
例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＡＩ
（ポリアミドイミド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＥＫ
（ポリエーテルエーテルケトン）、液晶ポリマー等の高
耐熱性樹脂や、これらの樹脂とセラミックス、金属、ガ
ラス等との複合材料などで構成できる。

【００５０】ヒータ基板４７は耐熱性・絶縁性・低熱容
量・高熱伝導性の部材であり、一例として厚み１ｍｍ・
幅１０ｍｍ・長さ２４０ｍｍのアルミナ基板である。

【００５１】発熱体５３は、基板４７の下面の略中央部
に沿って、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）・Ｔａ₂
Ｎ等の電気抵抗材料を厚み約１０μｍ、幅１〜３ｍｍに
スクリーン印刷等により塗工したものである。

【００５２】その上に絶縁・保護を目的として、表面層
５４としての耐熱ガラスを備える。耐熱ガラスの表面粗
度は１０点平均粗さＲｚ（μｍ）０．８μｍであるが、
この値を０．３≦Ｒｚ≦３にするのが好ましい。

【００５３】検温素子４５は、例えば、ヒータ基板４７
の上面（発熱体５３を設けた面とは反対側の面）の略中
央部にスクリーン印刷等により塗工して具備させたＰｔ
膜等の低熱容量の測温抵抗体である。検温素子４５は他
に、低熱容量サーミスタなどの他の検温素子をヒータ基
板４７に当接配設する構成にしてもよい。

【００５４】本例の加熱体４２は発熱体５３に対してそ
の長手方向両端部より通電し、発熱体５３をほぼ略全長
にわたって発熱させる。通電はＡＣ１００Ｖであり、検
温素子４５の検知温度に応じてトライアックを含む通電
制御回路により電源回路を制御して発熱体５３に通電す
る位相角を制御することにより通電電力を制御してい
る。

【００５５】画像形成部（Ａ）が動作して該画像形成部
から定着装置へ搬送された、未定着のトナー画像Ｔａを
上面に担持した記録材Ｐはガイド４８に案内されて加熱
体４２と加圧ローラ４９との圧接部（定着部）Ｎの定着
フィルム４３と加圧ローラ４９との間に進入して、未定
着トナー画像面が記録材シートＰの搬送速度と同一速度
で同方向に回動状態の定着フィルム４３の下面に密着し
て定着フィルム４３と一緒の重なり状態で加熱体４２と
加圧ローラ４９との相互圧接部Ｎ間を挟圧力を受けつつ
通過していく。加熱体４２は画像形成スタート信号によ
り所定のタイミングで発熱体５３に対して通電され加熱
されるので、トナー画像Ｔａは圧接部Ｎにおいて加熱を
受けて軟化・溶融像Ｔｂとなる（加熱混色工程）。

【００５６】加熱混色工程としての圧接部Ｎを通過した
記録材シートＰは分離ローラ５２へ至るまで定着フィル
ム４３に密着したまま帆走され、その間を冷却工程とし
て冷却される。この冷却工程は実施例１と同様に冷却フ
ァン３５・温度検知素子３６・制御回路３７により温度
管理される。

【００５７】定着フィルム４３は分離ローラ５２へ至る
と急角度で走行方向が転向する。従って、定着フィルム
４３と重なった状態で冷却工程を経て搬送されたシート
Ｐは、分離ローラ５２において定着フィルム４３から曲
率分離し排紙されてゆく。

【００５８】発熱体５３及びヒータ基板４７の熱容量が
小さく、かつ、これらが支持体４６により断熱支持され
ているので、圧接部Ｎにおける加熱体４２の表面温度は
短時間にトナーの融点（又はシートＰへの定着可能温
度）に対して十分な高温に昇温してフィルム４３を加熱
するから、加熱体４２をあらかじめ昇温させておく（い
わゆるスタンバイ温調）必要がなく、省エネルギーが実
現でき、しかも機内昇温も防止できる。

【００５９】実施例１及び実施例２において、冷却ファ
ン３５の駆動をコントロールし、冷却をストップし、不
図示の機構を用いて分離ローラ３１・５２をフィルム２
３・４３から離し、冷却工程を設けず、分離する方式も
ある。これによって制御しつつ冷却分離を行なう場合
と、全く冷却せず溶融分離を行なう場合とが設定でき、
必要な画像によって分離方式を選択することが可能であ
る。

【００６０】＜実施例３＞（図４） 定着フィルム４３はエンドレスのものに限らず、図４の
ように送り出し軸６１にロール巻に巻回した有端の長尺
フィルムとし、これを加熱体４２と加圧ローラ４９の
間、分離ローラ５２を経由させて巻取り軸６２に係止さ
せて走行させて使用するフィルム巻取り式の構成にする
こともできる。

【００６１】フィルム４３は略全長分が巻取り使用され
たら新品と交換する構成、或いはフィルムの使用に伴な
う熱変形や劣化が小さければ取り軸６２側へ巻取り使用
されたフィルムを適時に送り出し軸６１側へ巻戻し制御
し、或いは巻取り軸６２側と送り出し軸６１側を反転交
換するなどして複数回繰り出し使用する構成にすること
もできる。

【００６２】このようなフィルム巻取り式の場合は冷却
工程部のフィルム冷却手段の配置スペースを大きくとれ
て排熱がし易いというメリットがある。

【００６３】＜実施例４＞（図５・図６） 本実施例は実施例２（図３）においてフィルム冷却手段
として冷却ファン３５の代わりに、加熱体４２と分離ロ
ーラ５２との間のエンドレス定着フィルム部分の内側に
金属製の放射冷却コロ６３・６４を配置し、常時はバネ
６５・６６でフィルム４３の内面から非接触に引き上げ
た状態に保たせる。そして温度検知手段３６の検知温度
が所定温度以上を検知したときは制御回路３７でソレノ
イド６７・６８を作動させてコロ６３・６４を引き下げ
させてフィルム４３の内面に当接させることでフィルム
の放射冷却を行なわせる。

【００６４】この構成のものは図６のようにコロ６３は
フィルム４３の幅寸法の手前側半分の長さとし、コロ６
４は奥側半分の長さとし、その両コロ６３・６４を選択
的にフィルム４３の内面に当接させる制御により、画像
領域の例えば手前側半分のみを特に光沢をだしたり、全
面に光沢をだしたりという形態で使用用途に応じて画像
に光沢をだすことが可能となる。

【００６５】＜実施例５＞（図７） 本実施例はフィルム冷却手段としてヒートパイプ６９を
用いたものである。

【００６６】ヒートパイプをペルチェ素子に変え、温度
上昇時には該素子の検知によって冷却が始まり、冷却が
進んで一定温度以下になったことがサーミスタ等の検温
素子で検知されると、ペルチェ素子を引き上げ機構によ
ってフィルム面から非接触に離間させて冷却をストップ
させるような構成とすることもできる。ペルチェ素子を
用いることで装置の更なる小型化が達成され、また短時
間で急激な冷却が可能となる。

【００６７】

【発明の効果】以上のように本発明の多色画像形成装置
は、（１）トナーオフセットの発生を確実に防止してム
ラのない良好な画像定着処理を可能にすることができ
る、（２）良好な混色性が得られ高画質の多色画像形成
物が得られる、（３）エネルギーのムダがなく簡単な構
成で加熱軟化・溶融状態のトナー画像の確実な冷却がで
き、光沢ムラを発生させない、（４）使用記録材の選択
自由度が高い、（５）加熱体の許容温度範囲が広い、
（６）加熱混色工程と冷却工程を接近させて装置の小型
化を図れる、（７）連続通紙使用でも安定した画像が得
られる、（８）高光沢の付与が可能となる、（９）画像
面の一部のみを高光沢化することも可能である、等の特
長を有し、所期の目的にかなう実用性のある装置であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施例の多色画像形成装置（電子写真カラ
ー複写機）の概略構成図

【図２】 定着装置部分の拡大図

【図３】 第２の実施例定着装置の構成略図

【図４】 第３の実施例定着装置の構成略図

【図５】 第４の実施例定着装置の構成略図

【図６】 その斜視図

【図７】 第５の実施例定着装置の構成略図

【符号の説明】

３ 固定の原稿台ガラス ０ 原稿 ５ 移動型結像光学系 １８ 感光ドラム ２７ａ・２７ｂ・２７ｃ 各色の現像器 １７ 転写ドラム ２８ 転写用放電器 ２０ 定着装置 ２１ 加熱体としての加熱ローラ ２２ 加圧部材としての加圧ローラ ２３ 定着フィルム ３１・３２ 上下の分離ローラ ２５ 搬送ベルト １２・１３ 記録材としての転写材 ３５ 冷却ファン ３６ 温度検知手段 ３７ 制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２色以上の加熱定着性トナーを用いて未
   定着の多色トナー画像を記録材面に形成担持させる画像
   形成手段と、該未定着の多色トナー画像を記録材面に定
   着させる定着手段を有し、 上記定着手段は、 記録材の多色トナー画像担持面に対して定着フィルムを
   密着させて該定着フィルムの記録材密着側とは反対側に
   配設した加熱体により該フィルムを介して記録材面の多
   色トナー画像を加熱軟化溶融混色させる加熱混色工程
   と、 定着フィルムと記録材とを引続き密着させたまま搬送を
   続行させてその間で加熱混色トナー画像を放熱させて冷
   却固化させる冷却工程と、 定着フィルムと記録材とを分離させる分離工程と、の順
   次実行部を有し、前記冷却工程は温度制御手段で温度管
   理されることを特徴とする画像形成装置。