JPH11202675A - 画像形成装置。 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ブリスターを発生させることなく記録媒体上の
未定着像の定着の可能の定着装置を有する画像形成装置
を提供すること。 【解決手段】複数の加熱定着部材を有する加熱定着装置
において、記録媒体の搬送方向にみて最後の加熱定着部
材による記録媒体の加熱温度を最高にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数の加熱定着部材
を有する定着装置を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式による画像形成装置では、
記録媒体上に未定着のトナー像を形成し、該未定着のト
ナー像を記録媒体に加熱定着することで、記録媒体上に
画像形成することが多い。

【０００３】記録媒体としては、いわゆる紙材や、OHP
フィルムなどの樹脂製のシート材などが用いられる。

【０００４】このような記録媒体として塗工紙と呼ばれ
る記録媒体が用いられることがある。塗工紙とは紙等の
ベース材の表面に、表面平滑度や表面白色度を向上させ
ることを目的として塗工剤を塗布した記録媒体のことを
指す、たとえばJIS P-3105に規定のアート紙などがこれ
に該当する。塗工剤はベース材の両面に塗布されたもの
もあり、また片面のみに塗布されたものもある。塗工紙
はコート紙、コーテッド紙などとも呼ばれることがあ
る。また、本明細書中では塗工剤以外にも、たとえば樹
脂製のフィルムなどをベース材に貼り付けたラミネート
紙などと呼ばれるものも塗工紙に含むこととする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】さて、このような塗工
紙に、未定着トナー像を形成し、該未定着トナー像を加
熱定着した場合に、ブリスターと呼ばれる現象が発生す
ることがある。

【０００６】ブリスターとは、火ぶくれとも呼ばれる。
一般に、記録媒体中には湿度、温度といったその環境条
件に平衡する分量の水分を保持していこるとが多い。こ
の水分が加熱定着時の加熱によって気化、膨張する。気
化、膨張した水分（水蒸気）が記録媒体表面から外部に
逃れることができずに、記録媒体を２枚に剥ぐように、
火ぶくれ状に膨張させる現象がブリスターと呼ばれる。

【０００７】ブリスターが発生すると、画像形成された
記録媒体の品位を著しく低下させ、印刷物や印字物とし
ての価値を損じてしまうことが多い。

【０００８】ブリスターは気化、膨張した記録媒体中の
水分（正しくは水蒸気）が、記録媒体表面から外部に逃
れることができずに発生するものであるから、表面に塗
工剤が塗布され、表面の気密性の高いことが多い塗工紙
で発生しやすいことが多い。

【０００９】また、記録媒体が水等の液体で濡れたり湿
潤している場合にもブリスターが発生しやすいことが多
い。これは、気化、膨張する水分が多量に存在するため
でもあり、また、水等の液体で濡れたり湿潤しているた
め、記録媒体表面の気密性が上がり、気化した水分（水
蒸気）がより記録媒体外に逃れにくくなっているためと
考えられる。

【００１０】さて、図３は熱ローラ定着方式の加熱定着
装置の一つの例において、塗工紙を加熱定着したの時の
ブリスターの発生状況を、記録媒体の加熱温度をパラメ
ータに示したものである。横軸が記録媒体の加熱温度、
縦軸はA3サイズの記録媒体に発生したブリスターの平均
個数をとっている。なお、記録媒体は塗工紙である王子
製紙株式会社製ホワイトトップコート104.7g/m２ であ
る。図３よりある加熱温度（この場合150℃）以下では
ブリスターが発生していないことがわかり、ブリスター
の発生しない上限の加熱温度があることがわかる。

【００１１】なお、熱ローラ定着方式とは、少なくとも
一方が加熱されたローラ対（熱ローラ対）の間を、未定
着トナー像を担持した記録媒体を挟持搬送させつつ、該
未定着像の加熱定着を行う加熱定着方式である。ローラ
対の少なくとも一方のローラの表面をゴム等の弾性体で
構成することで、両ローラの接触部にニップを形成し、
該ニップを通過する間、記録媒体が加熱されたローラか
ら加熱される構造とすることが多い。

【００１２】加熱定着装置では、記録媒体は搬送されな
がら加熱定着部材によって加熱され、記録媒体上の未定
着のトナー像が加熱定着されることが多い。したがっ
て、記録媒体上の任意の一点に注目すれば、その一点の
温度は加熱定着部材に接近するにつれ上昇し、加熱定着
部材から離脱するにつれて放熱によって下降する推移を
示すことが多い。すなわち加熱定着部材の最近傍で極大
値をとる時間的変化を示すことが多く、この極大値の温
度を加熱定着部材による記録媒体の加熱温度とする。
（正しくは加熱定着部材による記録媒体の加熱温度の最
大値と記載すべきであるがであるが、本明細書では単に
加熱温度とする。）このような、加熱定着部材による記
録媒体の加熱温度は、たとえば記録媒体に対して非接触
で温度測定が可能な赤外放射温度計を用いたり、記録媒
体に直接熱電対やサーミスタ素子を接触させて測定する
ことができる場合がある。また、温度によって色、粘度
等が変化する変温素子等を用いて測定することができる
場合もある。変温素子としては日油技研工業株式会社製
のサーモラベル、サーモクレヨン（いずれも商標）等が
ある。

【００１３】また、複数の加熱定着部材の加熱温度の上
下関係を次のような方法で測定することも可能である。

【００１４】簡単のために加熱定着部材を２つ有する加
熱定着装置を考える。まず記録媒体の搬送方向にみて上
流に位置する加熱定着部材のみで記録媒体の加熱定着を
行う。このとき下流に位置する加熱定着部材は取り外す
などして記録媒体には加熱作用を及ぼさないようにす
る。上流に位置する加熱定着部材と記録媒体の接触位置
もしくは最近接位置から記録媒体の下流方向にむかっ
て、ある距離Ｌの地点の記録媒体の温度を測定する。こ
の測定には前述の、放射温度計、熱電対、サーミスタ、
変温素子等を用いることができる。この測定温度をT1と
する。

【００１５】次に、両方の加熱定着部材で記録媒体の加
熱定着を行い、下流に位置する加熱定着部材と記録媒体
との接触位置もしくは最近接位置から記録媒体の搬送方
向下流側に同じくＬの距離の位置で記録媒体の温度を測
定する。この測定温度をT2とする。もちろん両方の測定
において、記録媒体や周囲の環境温度などの条件は同一
にする必要があることはいうまでもない。

【００１６】記録媒体の搬送速度が一定で、加熱定着部
材での加熱後の記録媒体の放熱、冷却条件も略同じであ
るなら、T1とT2の上下関係は上流に位置する加熱定着部
材と下流に位置する加熱定着部材の加熱温度の上下関係
と同じと考えてよい。従って、T1とT2の測定でもって、
加熱温度の測定に変えることができる場合もある。

【００１７】なお、この測定方法は前述の熱ローラ定着
方式に限らず、後述するフラッシュ定着方式、ラジアン
ト定着方式のなどの加熱定着部材の場合にも適用可能な
測定方法である。

【００１８】図３の例では、加熱定着方式が熱ローラ定
着方式であるため、ニップ出口において加熱温度の極大
値が発生すると考えられる。そこで図４に示すようにニ
ップ出口での記録媒体の温度を、赤外放射温度計（タス
コジャパン株式会社製THI-500）で測定した。図４で201
が熱ローラ対で、記録媒体を挟持搬送しつつ矢印方向に
回動している。202が本赤外放射温度計のプローブで、
図中斜線範囲の赤外輻射をプローブ202内のレンズ系で
集光、測定する。本赤外放射温度計は最小で直径約２mm
の測定面積を持ち、局所的な温度の非接触測定に好適で
ある。

【００１９】さて、ブリスターを発生させないために
は、加熱定着時の記録媒体の加熱温度を、ブリスターの
発生しない上限の加熱温度以上にあげることはできない
ことが多い。一方、トナー像の加熱定着は、トナー像を
加熱、溶融して記録媒体に定着させているため、トナー
像を加熱溶融させるために、ある一定温度（加熱定着の
ための最低加熱温度）以上まで記録媒体を加熱する必要
があることが多い。

【００２０】この加熱定着のための最低加熱温度が、ブ
リスターの発生しない最高加熱温度よりも低いれば、ブ
リスターの発生なしに、トナー像の加熱定着が可能であ
るが、加熱定着のための最低加熱温度が、ブリスターを
発生させない上限加熱温度よりも高い場合には、ブリス
ターの発生なしに、トナー像を加熱定着させることがで
きないという問題があった。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記問題に鑑みて本発明
によれば、記録媒体上に未定着像を形成する像形成装置
と、該未定着像を該記録媒体に加熱定着するための加熱
定着装置とを備えた画像形成装置であって、該加熱定着
装置は前記記録媒体の搬送方向にみて複数の加熱定着部
材を有し、前記記録媒体の搬送方向にみて最も下流に位
置する加熱定着部材による前記記録媒体の加熱温度が最
も高いことを特徴とする画像形成装置が提供される。

【００２２】また、本発明の別の態様によれば、記録媒
体上に未定着像を形成する像形成装置と、該未定着像を
該記録媒体に加熱定着するための加熱定着装置とを備え
た画像形成装置であって、該加熱定着装置は前記記録媒
体と直接接触する複数の加熱定着部材を前記記録媒体の
搬送方向にみて複数有し、前記記録媒体の搬送方向にみ
て最も下流に位置する前記加熱定着部材の表面温度が最
も高いことを特徴とする画像形成装置が提供される。

【００２３】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記複数の加熱定着部材が実質的に同一のものであること
を特徴とする画像形成装置が提供される。

【００２４】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記加熱定着部材がローラ部材を有するものであることを
特徴とする画像形成装置が提供される。

【００２５】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記記録媒体が塗工紙であることを特徴とする画像形成装
置が提供される。

【００２６】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記トナー像形成装置が湿式電子写真方式によるものであ
ることを特徴とする画像形成装置が提供される。

【００２７】前述のように、ブリスターの発生しない記
録媒体の上限の加熱温度が存在することがある。この上
限の加熱温度は、水分量、機械的強度、表面の気密性な
どが記録媒体によって異なるため記録媒体の種類によっ
て異なると考えられる。また、加熱定着時の記録媒体の
濡れや湿潤状況、加熱定着部材に接触するかしないかな
ど加熱定着の方式、さらに加熱温度、加熱時の昇温速
度、加熱時間などにも依存すると考えられる。これらの
中でも特に記録媒体中の水分量に大きく依存すると考え
られる。極端な場合として、記録媒体が全く水分を保持
していない場合には、水分の気化、膨張によるブリスタ
ーは発生しないと考えてよい。

【００２８】さて、記録媒体の搬送方向にみて複数の加
熱定着部材を有する加熱定着装置によって加熱定着を行
う場合を考える。本発明者の知見によれば、この場合に
は各加熱定着部材ごとにブリスターの発生しない上限の
加熱温度が異なる。たとえば、複数の加熱定着部材がす
べて同じものであっても、記録媒体の搬送方向にみて最
も上流に位置する加熱定着部材で最もブリスターが発生
しやすい、すなわちブリスターの発生しない上限の加熱
温度が最も低く、逆に、最も下流に位置する加熱定着部
材で最もブリスターが発生しにくく、ブリスターの発生
しない上限の加熱温度が高くなる。これは、下流に位置
する加熱定着部材ほど、それよりも上流に位置する加熱
定着部材で、少なくとも一度は記録媒体は加熱されて記
録媒体中の水分が気化して減少しており、そのためブリ
スターの発生しない上限の加熱温度が高くなっているた
めと考えられる。

【００２９】そこで、記録媒体の搬送方向にみて、上流
に位置する加熱定着部材による記録媒体の加熱温度は、
ブリスターの発生しない上限の加熱温度以下に設定し
て、ブリスターを発生させない様に、記録媒体上のトナ
ー像を定着する。この段階では、記録媒体の加熱温度
が、加熱定着のための最低加熱温度よりも低く、記録媒
体上のトナー像は完全には定着されていない場合もあ
る。しかしながら、下流に位置する加熱定着部材による
記録媒体の加熱定着時には、すでに少なくとも一度は記
録媒体は上流に位置する加熱定着部材で加熱されて、そ
の水分量が減少しているため、ブリスターの発生しない
上限の加熱温度が、上流に位置する加熱定着部材での定
着時のブリスターの発生しない上限の加熱温度よりも高
くなり、加熱定着のための最低加熱温度以上になる場合
もある。そこで、下流に位置する加熱定着部材で加熱定
着する時には、記録媒体を、加熱定着のための最低加熱
温度以上に加熱することが可能となり、記録媒体上のト
ナー像をより完全に定着しやすくなる。

【００３０】さて、記録媒体の搬送方向にみて複数の加
熱定着部材を有する加熱定着装置において、個々の加熱
定着部材を別の方式や構造の定着部材としたり、同一の
方式でも大きさ、形状などが異なる定着部材を用いる場
合も考えられる。たとえば、加熱定着部材を２つ有する
加熱定着装置で上流に位置する加熱定着部材をハロゲン
ランプ等のラジアント定着方式のものとし、下流に位置
する定着部材を熱ローラ定着方式のものとするなどの場
合である。このような場合にも、上流に位置する加熱定
着部材による記録媒体の加熱温度と、下流に位置する加
熱定着部材による記録媒体の加熱温度を変えることで、
ブリスターの発生を防止しつつ加熱定着を行えることが
できる場合があるのはもちろんである。なお、このよう
に、上流に位置する定着部材と下流に位置する定着部材
との定着方式が異なる場合には、両者で測定が可能な方
式の測定方法を用いて加熱温度を比較するものとする。

【００３１】しかしながら、個々の加熱定着部材の方式
や構造、大きさ、形状などが異なると、加熱定着装置全
体として部品の種類が増え、また、加熱定着装置や記録
媒体の搬送部材の構造等が複雑になる等の問題があり、
個々の加熱定着部材は実質的に同じものを使用して加熱
温度のみを異なるようにすることが好ましい。

【００３２】これには、たとえば熱ローラ定着方式の加
熱定着部材の場合に、上流に位置する熱ローラ対と下流
に位置する熱ローラ対で、その表面温度のみが下流に位
置する熱ローラの方が高くなるように設定して、下流に
位置する熱ローラ対の記録媒体の加熱温度の方が高くな
るようするなどの方法が考えられる。この場合、上流に
位置する熱ローラ対と下流に位置する熱ローラ対は表面
温度の設定を変えるだけであるから全く同一のものが使
用でき、加熱定着装置全体の部品の種類が増えたり加熱
定着装置や記録媒体の搬送部材の構造等が複雑になる等
の問題を低減できることが多い。

【００３３】また、同じく熱ローラ定着方式の加熱定着
部材の場合に、下流に位置する熱ローラ対の圧接力を大
きくしたり、ローラ表面の弾性層の厚みを増やしたり、
弾性層を柔らかくするなどして、長いニップを形成し、
同じ表面温度であっても、上流に位置する熱ローラ対よ
りも、記録媒体の加熱温度を高くすることが可能であ
る。これらの場合にも、ローラ対の加圧部材やローラ表
面の弾性層のみが異なるだけで、各加熱定着部材を構成
する部品等の大多数は全く同じとなり、実質的に同一の
加熱定着部材を用いることができ、加熱定着装置全体の
部品の種類が増えたり加熱定着装置や記録媒体の搬送部
材の構造等が複雑になる等の問題を低減できることが多
い。

【００３４】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態であるフルカ
ラー湿式電子写真プリンタについて図１を用いて説明す
る。シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色に色
分解された画像データにより作成されたトナー像が、そ
れぞれの色でこの順に現像され、転写ドラムに３上に保
持された記録媒体６上に重ねられ、ブラックの転写の後
に転写ドラム３から剥離爪15によって剥離され、定着装
置101で定着される構成となっている。

【００３５】一次帯電器７は感光体２の表面を一様に帯
電する。感光体２の表面材質としてはアモルファスシリ
コン、セレン、有機光導電体（OPC:Organic Photo Cond
uctor）等があるが、本実施態様例ではOPCが使用されて
いる。帯電された該感光体２の表面は、図示しない露光
器によってまず第１のトナー像の画像データに対応する
光学パターンがレーザ光で露光され、第１のトナー像の
画像データに対応する静電潜像が形成される。本実施態
様例では潜像形成部の表面電位の絶対値が非潜像形成部
のそれよりも低い反転現像方式を用いている。

【００３６】ついで、感光体２の左方に配置された現像
手段８が図示しない駆動手段によって矢印C方向へ水平
に移動され、感光体２上に形成された第１の画像データ
に対応する静電潜像は、現像手段８中の第１現像ユニッ
ト8aによって現像される。この時、現像ローラ13aが感
光体２に当接して現像剤を感光体２の表面に供給し、現
像されたトナー像は感光体２の回転により時計方向に移
動する。そしてスクイズローラ14aが感光体２上の余剰
現像液を除去する。図１において現像ローラ13aは反時
計方向に、スクイズローラ14aは時計方向に回転し、そ
れぞれバネで付勢され（図示しない）、ローラの両端に
取り付けられたコロ（図示しない）によって感光体２と
一定のギャップを保っている。本実施態様例においては
ぞれぞれの現像ローラについて、周速が感光体２の周速
（160m/s）の0.5〜３倍、感光体２とのギャップが100〜
200μmで、スクイズローラについてはそれぞれ２〜５倍
と50〜100μmである。

【００３７】一方、第１のトナー像の現像を開始する前
に記録媒体トレイ19から搬送ローラ（図示しない）で送
られてきた記録媒体６の先頭が転写ドラム３のグリッパ
20に把持され、グリッパ20が記録媒体押しつけローラ18
の位置を通過すると、転写ドラムと離間していた記録媒
体押しつけローラ18が図示しない離接機構により転写ド
ラム３に圧接され、記録媒体６を転写ドラム３に押しつ
けながら先頭から順に転写ドラム３に巻き付けて保持し
ていく。記録媒体６の後端が記録媒体押しつけローラ18
の位置にさしかかる直前に記録媒体押しつけローラ18は
転写ドラム３から離間し、グリッパ21で記録媒体後端部
をグリップする。

【００３８】感光体２上に現像された第１のトナー像は
転写ドラム表面の記録媒体６上に転写される。ここで、
記録媒体６を転写ドラム３に保持して転写ドラム３を１
回転させてから第１の現像を開始すると、転写ドラム３
への記録媒体６の搬送速度と転写プロセス速度が異なる
場合に、記録媒体を転写ドラム３に保持してから速度変
更を行ない、図示しない離接機構で離間していた感光体
２と転写ドラム３の圧接動作を完了するだけの時間を設
けることが出来好適である。

【００３９】転写直前に転写前帯電器17によって現像さ
れたトナー像とともに感光体２の表面をトナー像の電荷
極性と同極性に帯電する。この転写前帯電により、トナ
ー像が電界力で感光体２に押しつけられ、感光体２とト
ナー像の吸着力が増し、記録媒体６にトナー像を転写す
るプロセスでのトナー像の流れや太りを抑えられるとと
もに、感光体２表面から転写ドラム３表面へと転写電界
が形成されると、感光体２表面とトナー粒子の間に斥力
が働いて、転写バイアス手段としても効果を奏すること
が出来る。感光体２から記録媒体６へのトナー像の転写
は感光体２と転写ドラム３の間に電界を形成し、ニップ
部の液体キャリア中を電界力でトナーを移動させること
により行う。電界を形成する目的で転写ドラムに感光体
２表面と逆極性のバイアスを印可すると転写率が上がっ
てさらに好ましい。また、記録媒体に応じて逆極性のバ
イアス値を変更することで、最適な転写条件の設定も可
能である。

【００４０】感光体２上には未転写のトナーがわずかに
残留するが、クリーニングローラ９およびクリーニング
ブレード31でクリーニング、除去される。また、クリー
ニングユニット28の下流側に配置した除電手段16、例え
ば本実施態様例のような除電ランプによって、残留する
静電潜像も消去され、次の第２の現像が開始される。

【００４１】第２のトナー像の作像時には、現像手段８
が現像ユニット一つ分だけ矢印Cで示す水平方向に移動
し、第２のトナー像の現像ユニット8bが感光体２に対抗
する位置に配置される。第１のトナー像と同様のプロセ
スで第２のトナー像が感光体２上に現像され、既に記録
媒体上に存在する第１のトナー像の上に重ねられて、記
録媒体６上に転写される。

【００４２】上記のプロセスがさらに第３、第４のトナ
ー像についても繰り返される。記録媒体６上のトナー像
の作像順序としては、例えばイエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラックの順がある。この作像順序ではイエロー現
像剤への他色トナーの混入が最小限に抑制出来るので好
適である。

【００４３】一方、作像順序をブラック、シアン、マゼ
ンタ、イエローとすると記録媒体上で透明度の高いトナ
ー層が上層に重ねられ色再現域が広がるので好適であ
る。また、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック作像
順序とするとイエロー現像剤への多色トナーの混入が低
減した状態で、シアン、マゼンタ、イエローの色重ね部
の色再現域が広がるので好ましい。

【００４４】そして最後のトナー像の転写中に記録媒体
６の先頭が剥離爪15の位置に来る直前で転写ドラム３表
面のグリッパ20が解放されると同時に剥離爪15が転写ド
ラム３に圧接されて記録媒体６の先頭部の下にもぐり込
み、記録媒体６を転写ドラム３から剥離する。ここで、
ブラックの現像が終了してから転写ドラムを１回転させ
記録媒体６を剥離することもできる。こうすると、記録
媒体の剥離に伴う機械的な振動等が最後のトナー像の転
写に影響を与えないのでさらに好ましい。記録媒体６の
後端が転写位置（ニップ部）を通過した後、記録媒体６
後端のグリッパ21が解放される。さらにその後、記録媒
体６の先端が転写ドラムクリーニング部材10を通過する
と、離間していた転写ドラムクリーニング部材10が転写
ドラム３に圧接され、転写ドラム３が１回転する間に転
写ドラム３の表面に付着した現像剤のうち少なくともト
ナー粒子を除去する。転写ドラム３のクリーニングを行
っている間に現像手段８がもとの位置に戻り、クリーニ
ングが終了すると転写ドラムクリーニング部材10を離間
させ、グリッパ20で次の記録媒体６の先端を把持する。

【００４５】転写ドラム３から剥離された記録媒体６は
定着装置101に搬送されて定着される。

【００４６】次に、定着装置101について図２を用いて
詳細に説明する。

【００４７】定着装置101は、加熱定着部材である定着
ローラ103および定着ローラ104とからなる定着ローラ対
102と、同じく加熱定着部材である定着ローラ106および
定着ローラ107とからなる定着ローラ対105の２つの定着
ローラ対を有している。各定着ローラは夫々矢印B、矢
印Cの方向に回転する。

【００４８】まず、定着ローラ対102について説明す
る。定着ローラ103は鉄系またはアルミニウム系の芯金
材103aの表面にシリコーンゴム層103bを設けた構成にな
っている。芯金材103aの内部にはロッド状のハロゲンラ
ンプ108が熱源として内包されている。ローラ表面には
温度センサ112がシリコーンゴム層103bに軽く慴動する
かたちで圧接され、ローラ表面温度を検出する。温度セ
ンサに接続された図示していない温度コントロールユニ
ットによってハロゲンランプ108をオン・オフすること
でローラ表面温度をコントロールしている。表面温度は
140℃にコントロールされている。

【００４９】定着ローラ104も鉄系またはアルミニウム
系の芯金材104aの表面にシリコーンゴム層104bを設けた
構成になっている。芯金材104aの内部にはロッド状のハ
ロゲンランプ109が熱源として内包されている。ローラ
表面には温度センサ113がシリコーンゴム層104bに軽く
慴動するかたちで圧接され、ローラ表面温度を検出す
る。温度センサに接続された図示していない温度コント
ロールユニットによってハロゲンランプ109をオン・オ
フすることでローラ表面温度をコントロールしている。
表面温度は140℃にコントロールされている。

【００５０】定着ローラ104は軸120に回動可能に支持さ
れた加圧アーム121に、図示していない軸受けを介して
支持されており、加圧ばね122によって定着ローラ103の
方向へ付勢されている。したがって、定着ローラ104に
は加圧力100kgfが付与され、定着ローラ104は定着ロー
ラ103に圧接して定着ローラ103との間にニップを形成し
ている。このニップを幅広く形成するために定着ローラ
104のシリコーンゴム層104bは定着ローラ103のシリコー
ンゴム層103bより厚く設定されている。具体的には、シ
リコーンゴム層103bの厚みは２mm、シリコーンゴム層10
4bの厚みは５mmである。記録媒体6の搬送方向のニップ
の長さ（ニップ幅と称する）は約８mmである。

【００５１】定着ローラ103には、オフセット防止兼ク
リーニング手段110が設けられている。オフセット防止
兼クリーニング手段110は、金属製の中空の芯金部110a
と、該芯金部110aの外側に貼り付けられたフェルト部11
0bとからなり、定着ローラ対103に圧接され、図中矢印D
方向に図示しない駆動手段によって回転させられてい
る。定着ローラ103に圧接されかつカウンター方向に回
転駆動されることで、オフセットしたトナーをぬぐい取
るようにして除去、クリーニングを行う。また、芯金部
110aの内部には粘度10Pa・sのシリコーンオイルが封入さ
れており、芯金部110aにあけられた多数の小孔（図示せ
ず）から該シリコーンオイルがしみ出し、フェルト部11
0bによって、一定量が定着ローラ103に塗布される構造
となっている。このようにして、定着ローラへのシリコ
ーンオイル塗布と、オフセットしたトナーのクリーニン
グを同時に行う構造になっている。定着ローラ103には
シリコーンオイルが薄く塗布され、ニップ部でトナーが
オフセットするのを防止している。

【００５２】また、定着ローラ104にも、オフセット防
止兼クリーニング手段111が設けられている。これは、
両面印字への対応であり、裏面印字時に既に定着された
おもて面トナー像の定着ローラ104へのオフセットを防
止するためのものである。ここで言うおもて面とは記録
媒体ｐの最初に印字が行われる面を意味し、裏面とは２
度目に印字が行われる面を意味する。オフセット防止兼
クリーニング手段111は定着ローラ103のオフセット防止
兼クリーニング手段110と同じ構造であるが、定着ロー
ラ104に圧接され、矢印E方向に従動回転している。定着
ローラ104圧接して矢印E方向に従動回転することで、定
着ローラ対104の表面にあるオフセットしたトナーを、
フェルト111bに吸収させることでクリーニングしてい
る。また、芯金部111aの内部には粘度10Pa・sのシリコー
ンオイルが封入されており、芯金部111aにあけられた多
数の小孔（図示せず）から該シリコーンオイルがしみ出
し、フェルト部111bによって、一定量が定着ローラ104
に塗布される構造となっており、オフセットしたトナー
のクリーニングと定着ローラ104へのシリコーンオイル
塗布を同時に行う構造になっている。このようにして、
定着ローラ104にはシリコーンオイルが薄く塗布され、
ニップ部でトナーがオフセットされるのを防止してい
る。

【００５３】定着ローラ対102の左側、即ち、記録媒体
６の搬送方向下流側には、同じく定着ローラ対105が配
置されている。

【００５４】定着ローラ106も鉄系またはアルミニウム
系の芯金材106aの表面にシリコーンゴム層106bを設けた
構成になっている。芯金材106aの内部にはロッド状のハ
ロゲンランプ114が熱源として内包されている。ローラ
表面には温度センサ116がシリコーンゴム層106bに軽く
摺動するかたちで圧接され、ローラ表面温度を検出す
る。温度センサに接続された図示していない温度コント
ロールユニットによってハロゲンランプ114をオン・オ
フすることでローラ表面温度をコントロールしている。
表面温度は160℃にコントロールされている。

【００５５】定着ローラ106には、オフセット防止兼ク
リーニング手段118が設けられている。オフセット防止
兼クリーニング手段118は、定着ローラ103に設けられて
いたオフセット防止兼クリーニング手段110と同じ構造
をもち、金属製の中空の芯金部118aと、該芯金部118aの
外側に貼り付けられたフェルト部118bとからなるが、定
着ローラ103に設けられていたオフセット防止兼クリー
ニング手段110とは異なり、定着ローラ106に圧接して矢
印F方向に従動回転する。定着ローラ106に圧接して矢印
F方向に従動回転することで、定着ローラ106の表面にあ
るオフセットしたトナーを、フェルト118bに吸収させる
ことでクリーニングしている。また、芯金部18aの内部
には粘度10Pa・sのシリコーンオイルが封入されており、
芯金部118aにあけられた多数の小孔（図示せず）から該
シリコーンオイルがしみ出し、フェルト部118bによっ
て、一定量が定着ローラ106に塗布される構造となって
いる。このようにしてオフセットしたトナーのクリーニ
ングと定着ローラへ106へのシリコーンオイル塗布を同
時に行う構造になっている。定着ローラ106にはシリコ
ーンオイルが薄く塗布され、ニップ部でトナーがオフセ
ットされるのを防止している。

【００５６】定着ローラ107も定着ローラ104と同じ構成
となっており、鉄系またはアルミニウム系の芯金材107a
の表面にシリコーンゴム層107bを設けた構成になってい
る。芯金材107aの内部にはロッド状のハロゲンランプ11
5が熱源として内包されている。ローラ表面には温度セ
ンサ117がシリコーンゴム層7bに軽く摺動するかたちで
圧接され、ローラ表面温度をモニタし、図示していない
温度コントロールユニットによってハロゲンランプ115
をオン・オフすることでローラ表面温度をコントロール
している。表面温度は160℃にコントロールされてい
る。定着ローラ107は回転軸120に回動可能に支持された
加圧アーム123に、図示していない軸受けを介して支持
されており、加圧ばね124によって定着ローラ106の方向
へ付勢されている。したがって、定着ローラ107には加
圧力100kfgが付与され、定着ローラ107は定着ローラ106
に圧接して定着ローラ106との間にニップを形成してい
る。このニップ部を幅広く形成するために定着ローラ10
7のシリコーンゴム層107bは定着ローラ対のシリコーン
ゴム層106bより厚く設定されている。具体的には、シリ
コーンゴム層106bの厚みは２mm、シリコーンゴム層107b
の厚みは５mmである。なお、ニップ幅は定着ローラ対10
2と同じくやく８mmである。そして、該ニップ部を通過
するときに、トナー像はさらに加熱され、完全に定着が
完了する。

【００５７】また、定着ローラ107にも、オフセット防
止兼クリーニング手段119が設けられている。これは、
両面印字への対応であり、裏面印字時に既に定着された
おもて面トナー像の定着ローラ107へのオフセットに対
応するためのものである。オフセット防止兼クリーニン
グ手段119は定着ローラ105のオフセット防止兼クリーニ
ング手段118と同じものである。

【００５８】定着ローラ対102と定着ローラ対105を比較
すれば、定着ローラ対102のニップ部で記録媒体p上のト
ナー像が定着される場合の方が、記録媒体のブリスター
の発生しない上限加熱温度は低く、ブリスターは発生し
やすい。よって、定着ローラ対102の定着ローラ103およ
び104はおのおの140℃に制御されており、記録媒体の加
熱温度は130℃となっている定着ローラ対102での、記録
媒体のブリスターを発生させない上限の加熱温度は150
℃であり、記録媒体の加熱温度をそれ以下の130℃に設
定することでブリスターの発生を防止している。しかし
ながら、本実施例ではトナー像の加熱定着に必要な最低
加熱温度は140℃であるため、定着ローラ対102だけでは
トナー像の定着は行えない。

【００５９】一方、定着ローラ対105での定着時のブリ
スターを発生させない上限温度は150℃以上であり、定
着ローラ対105の定着ローラ106および107は160℃に設定
し記録媒体の加熱温度を140℃より高い150℃としてもブ
リスターは発生しない。したがって、定着ローラ対105
で記録媒体上のトナー像を完全に定着することができ
る。

【００６０】なお、本実施態様例での定着ローラ表面温
度は、温度センサ112、113、116、117による測定値を換
算したものである。また、記録媒体の加熱温度とは、定
着ローラ対のニップ出口での記録媒体の温度であり、非
接触で温度測定可能な放射型温度計（タスコジャパン株
式会社製THI-500）により測定した。

【００６１】なお、本発明の実施の形態として、加熱定
着部材が熱ローラ対である熱ローラ定着方式の加熱定着
装置の例を示したが、本発明は熱ローラ方式に限られる
ものではなく、加熱定着部材がフラッシュランプである
フラッシュ定着方式、あるいは加熱定着部材がハロゲン
ランプ等の熱線を放射する部材であるラジアント定着方
式、あるいは、記録媒体と直接接触するベルトやフィル
ム部材が加熱定着部材である定着方式の加熱定着装置に
も適用できるものである。

【００６２】また、本発明の実施の形態では、加熱定着
部材（熱ローラ対）を２つ有する加熱定着装置を示した
が、本発明は当然加熱定着部材を３つ以上有する加熱定
着装置にも適用できるものである。このような場合、た
とえば加熱定着部材を３つ有し、記録媒体の搬送方向に
みて下流側に位置する２つの加熱定着部材の加熱温度が
同じで、最上流に位置する加熱定着部材の加熱温度が下
流側の２つの加熱定着部材のそれよりも低い場合なども
本発明の範囲内に含まれるものである。

【００６３】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、本発明によ
ってブリスターを発生させることなく記録媒体上の未定
着トナー像の加熱定着が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による定着装置を用いた電
子写真方式による画像形成装置の構成図である。

【図２】本発明の実施の形態による定着装置の断面図で
ある。

【図３】ブリスターの発生状況を示す図である。

【図４】加熱温度の測定方法の図である。

【符号の説明】

１：フルカラー湿式電子写真プリンタ ２：感光体 ３：転写ドラム ６：記録媒体 ７：一次帯電器 ８：現像手段 8a ：第１現像ユニット 8b ：第２現像ユニット 8c ：第３現像ユニット 8d ：第４現像ユニット ９：クリーニングローラ 10：転写ドラムクリーニング部材 13a,13b,13c,13d：現像ローラ 14a,14b,14c,14d：スクイズローラ 15：剥離爪 16：除電手段 17：転写前帯電器 18：記録媒体押し付けローラ 19：記録媒体トレイ 20,21：グリッパ 25a,25b,25c,25d：現像液槽 28：クリーニングユニット 101,201,301：定着装置 102,105,202,205,302,305：定着ローラ装置 103,104,106,107：定着ローラ 108、109、114、115：ハロゲンランプ 110、111、118、119 ：オフセット防止兼クリーニング手段 112、113、116、117 ：温度センサ 120：回転軸 121、123：加圧アーム 122、124：加圧ばね 125,126,127,128,129,130：ガイド板 201：熱ローラ対 202：赤外放射温度計のプローブ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体上に未定着像を形成する像形成装
   置と、該未定着像を該記録媒体に加熱定着するための加
   熱定着装置とを備えた画像形成装置であって、該加熱定
   着装置は前記記録媒体の搬送方向にみて複数の加熱定着
   部材を有し、前記記録媒体の搬送方向にみて最も下流に
   位置する加熱定着部材による前記記録媒体の加熱温度が
   最も高いことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】記録媒体上に未定着像を形成する像形成装
   置と、該未定着像を該記録媒体に加熱定着するための加
   熱定着装置とを備えた画像形成装置であって、該加熱定
   着装置は前記記録媒体と直接接触する複数の加熱定着部
   材を前記記録媒体の搬送方向にみて複数有し、前記記録
   媒体の搬送方向にみて最も下流に位置する前記加熱定着
   部材の表面温度が最も高いことを特徴とする画像形成装
   置。
3. 【請求項３】前記複数の加熱定着部材が実質的に同一の
   ものであることを特徴とする請求項１または２に記載の
   画像形成装置。
4. 【請求項４】前記加熱定着部材がローラ部材を有するも
   のであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
   に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】前記記録媒体が塗工紙であることを特徴と
   する請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装
   置。
6. 【請求項６】前記トナー像形成装置が湿式電子写真方式
   によるものであることを特徴とする請求項１ないし５の
   いずれかに記載の画像形成装置。