JP2000056597A

JP2000056597A - 定着装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2000056597A
Application number: JP22685298A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1998-08-11
Filing date: 1998-08-11
Publication date: 2000-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】転写材のサイズや厚さに応じた、特にＯＨＴ
（オーバヘッドトランスペアレンシ）にも対応した、効
率的な瞬時加熱が可能な、また、トナー像の状態に応じ
て即応的な瞬時加熱が可能な定着装置及び画像形成装置
を提供すること。【解決手段】熱線定着用回転部材に熱線吸収層を設け
ると共に、熱線定着用回転部材の回動方向に直交して熱
線吸収層に熱線の照射走査を行う熱線照射手段を設け、
熱線吸収層の発熱により熱線定着用回転部材の加熱を行
うことを特徴とする定着装置。

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、ＦＡＸ等での定着装置及び画像形成装置に関し、特
に瞬時加熱が可能な定着装置及び画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画
像形成装置に用いられる定着装置として、技術的な完成
度が高く安定したものとして熱ローラ定着方式が、低速
機から高速機まで、モノクロ機からフルカラー機まで、
と幅広く採用されている。

【０００３】しかしながら、従来の熱ローラ定着方式の
定着装置では、転写材やトナーを加熱する際に、熱容量
の大きな定着ローラを加熱する必要があるため省エネル
ギー効果が悪く、省エネ面で不利であり、また、プリン
ト時に定着装置を暖めるのに時間がかかりプリント時間
（ウォーミングアップタイム）が長くなってしまうとい
う問題がある。

【０００４】これを解決するため転写材上のトナー像に
直接レーザ光や赤外線を走査照射し、瞬時加熱の可能な
定着方法を図ったものが特開昭５３−２７２０３号公
報、同５９−９５５６４〜９５５７１号公報、同６４−
８１９７９号公報等により開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭５３−２７０７３号公報等の開示による、転写材上
のトナー像に直接熱線を照射してトナーを加熱定着する
方法では、転写材による反射、吸収（多くは反射）を受
けるので定着が一定してなされなかったり、転写材のサ
イズや厚さにより定着条件が変わるので定着が一定して
なされなかったり、ベタや孤立点等のトナー像の違いに
より定着条件が変わるので定着が一定してなされなかっ
たり、特に転写材としてＯＨＴ（オーバヘッドトランス
ペアレンシ）を用いた場合には転写材が透明であり定着
が困難であるという問題が生じる。

【０００６】本発明は上記の問題点を解決し、転写材の
サイズや厚さに応じた、特にＯＨＴ（オーバヘッドトラ
ンスペアレンシ）にも対応した、効率的な瞬時加熱が可
能な、また、トナー像の状態に応じて即応的な瞬時加熱
が可能な定着装置及び画像形成装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、回動する熱
線定着用回転部材の加熱と加圧とにより転写材上のトナ
ー像を前記転写材に固定する定着装置において、前記熱
線定着用回転部材に熱線吸収層を設けると共に、前記熱
線定着用回転部材の回動方向に直交して前記熱線吸収層
に熱線の照射走査を行う熱線照射手段を設け、前記熱線
吸収層の発熱により前記熱線定着用回転部材の加熱を行
うことを特徴とする定着装置によって達成される（第１
の発明）。

【０００８】また、上記目的は、像形成体上に形成され
たトナー像を転写材の表面に転写する第１工程と、前記
像形成体上に形成されたトナー像を中間転写体を介して
前記転写材の裏面に転写する第２工程とにより、前記転
写材の表裏にトナー像を転写した後、前記転写材上の表
裏のトナー像を対となって回動する熱線定着用回転部材
の加熱と加圧とにより定着する画像形成装置において、
前記熱線定着用回転部材に熱線吸収層を設けると共に、
前記熱線定着用回転部材の回動方向に直交して前記熱線
吸収層に熱線の照射走査を行う熱線照射手段を前記転写
材の表面側に設け、表面側からの熱線照射により、前記
転写材の給送経路を横切って前記対となって回動する熱
線定着用回転部材を加熱することを特徴とする画像形成
装置によって達成される（第２の発明）。

【０００９】

【発明の実施の形態】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。また、以下の、本発明の
実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示
すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限
定するものではない。なお以下の実施形態の説明におい
て、転写域において像形成体に対向する側の転写材の面
（上側の面）を表面、転写材の他方の面すなわち中間転
写体に対向する側の転写材の面（下側の面）を裏面とい
い、転写材の表面に転写される画像を表面画像、転写材
の裏面に転写される画像を裏面画像という。

【００１０】本発明にかかわる定着装置及びそれを用い
る画像形成装置の一実施形態の画像形成プロセスおよび
各機構について、図１ないし図９を用いて説明する。図
１は、本発明にかかわる定着装置及びそれを用いる画像
形成装置の一実施形態を示すカラー画像形成装置の断面
構成図であり、図２は、図１の画像形成装置におけるト
ナー像形成状態を示す図であり、図２（Ａ）は、像形成
体に形成した裏面画像を中間転写体上に転写するときの
トナー像形成状態を示す図であり、図２（Ｂ）は、中間
転写体上の裏面画像と同期して像形成体に表面画像を形
成するときのトナー像形成状態を示す図であり、図２
（Ｃ）は、転写材上への両面画像形成を示す図であり、
図３は、原稿画像読取手段の一例を示す図であり、図４
は、画像形成装置の制御回路ブロック図であり、図５
は、定着装置の構造を示す説明図であり、図６は、上下
の熱線定着用回転部材の熱線吸収層の濃度分布を示す図
であり、図７は、熱線照射手段による熱線照射の第１の
例を示す図であり、図８は、図７の第１の変形例を示す
図であり、図９は、図７の第２の変形例を示す図であ
る。

【００１１】図３及び図４に示すように、原稿画像読取
手段としての原稿画像読取装置５００は、読取装置本体
５０１、原稿ＰＳを収納する原稿収納皿５０５、原稿送
出ローラ５０２、透明なプレート５０３、原稿搬送ロー
ラ５０４、原稿排出皿５０６及び透明なプレート５０３
を挟んで設けられ上下より原稿ＰＳの原稿画像を読取る
ライン状の原稿画像読取センサＰＳ１，ＰＳ２とによっ
て構成され、外部装置や以下に説明するカラー画像形成
装置に組込まれた信号線により制御部に接続される。

【００１２】原稿送出ローラ５０２により送出された原
稿ＰＳが透明なプレート５０３を通過する際に、透明な
プレート５０３を挟んで上下に設けられた原稿画像読取
センサＰＳ１，ＰＳ２により、原稿ＰＳが片面原稿か両
面原稿かの判別（片面、両面判別）と、原稿ＰＳの画像
データの読取とが行われる。

【００１３】本実施形態では上下１組のセンサにより片
面、両面判別と画像データ読取とを行っているが、画像
データの読取と片面、両面判別とにそれぞれ対応した複
数のセンサを設けてもよく、例えばそれぞれ対応した複
数のセンサを用い、片面、両面判別を行った後画像デー
タの読取りを行ってもよい。原稿画像読取センサＰＳ１
或いはＰＳ２により１束の原稿ＰＳの画像データが読取
られ制御部を通してＲＡＭ内に記憶される。

【００１４】上記により、両面画像と判別された場合、
図３にて示す原稿画像読取手段により原稿ＰＳの画像デ
ータが読取られ、図４に示すＲＯＭ内に格納された両面
画像形成プログラムＰ１が制御部を通してＲＡＭ内に読
込まれ制御部により両面画像形成プログラムＰ１が実行
され画像形成プロセスが行われる。

【００１５】図１及び図２によれば、１０は像形成体で
ある感光体ドラム、１１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、１３は各色毎の現像手段である現像器、１４
ａは中間転写体である中間転写ベルト、１４ｃは第１及
び第２の転写手段である転写器、１４ｇは第３の転写手
段である裏面転写器、１４ｍは除電手段である除電器、
１５０は転写材帯電手段である紙帯電器、１４ｈは転写
材分離手段である紙分離ＡＣ除電器、１６０は爪部材で
ある分離爪２１０と拍車部材である拍車１６２とを有す
る搬送部、１６９は進入ガイド部材である進入ガイド
板、１７は定着装置であり、ＰＳ１は転写通過検知手段
であるフォトカプラ、３１０は熱線照射手段である熱線
照射部材である。

【００１６】像形成体である感光体ドラム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。

【００１７】各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電
器１１、各色毎の画像書込手段である露光光学系１２及
び各色毎の現像手段である現像器１３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）の各色の画像形成プロセス用と
して４組設けられ、図１の矢印にて示す感光体ドラム１
０の回転方向に対して、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順に配置され
る。

【００１８】各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電
器１１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１１ａとを有
し、感光体ドラム１０の感光層と対峙して取付けられ、
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、感光体ドラム１
０に対し一様な電位を与える。放電電極１１ａとして
は、その他ワイヤ電極や針状電極を用いることも可能で
ある。

【００１９】各色毎の画像書込手段である露光光学系１
２は、感光体ドラム１０上での露光位置が、前述した各
色毎のスコロトロン帯電器１１に対して感光体ドラム１
０の回転方向下流側に位置するようにして感光体ドラム
１０の内部に配置される。それぞれの露光光学系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）１２ｂ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２０に取付けられ
る。保持部材２０には各色毎の露光光学系１２の他に転
写同時露光器１２ｄ及び一様露光器１２ｅが取付けら
れ、一体となって感光体ドラム１０の透光性の基体内部
に収容される。各色毎の露光光学系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各
色の画像データに従って感光体ドラム１０の感光層を裏
面から像露光し、感光体ドラム１０上に静電潜像を形成
する。露光素子１２ａとしては、ＬＥＤの他、ＦＬ（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。像露光光発光素子の
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、
本実施形態においては裏面から像露光を行う方式である
ため、カラートナーに対して透過性を十分に有しないこ
れより短い４００〜７８０ｎｍの波長でもよい。像露光
光の多くは感光層で吸収される。

【００２０】各色毎の現像手段である現像器１３は、感
光体ドラム１０の周面に対し所定の間隙を保ち、感光体
ドラム１０の回転方向と順方向に回転する例えば厚み
０．５〜１ｍｍ、外径１５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性
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１３１と、現像ケーシング１３８とを有し、現像ケー
シング１３８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。それぞれの現像器１３
は不図示の突き当てコロにより感光体ドラム１０と所定
の間隙、例えば１００〜５００μｍをあけて非接触に保
たれており、現像スリーブ１３１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、感光体ドラム１０上にトナー
像を形成する。

【００２１】中間転写体である中間転写ベルト１４ａは
体積抵抗率が１０⁸〜１０¹⁶Ω・ｃｍ、好ましくは１０⁹
〜１０¹²Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変性ポリ
イミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエ
チレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロ
イ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散
した厚さ０．１〜１．０ｍｍの半導電性フィルム基体の
外側に、好ましくはトナーフィルミング防止層として厚
さ５〜５０μｍのフッ素コーティングを行った２層構成
のシームレスベルトである。ベルトの基体としては、こ
の他に、シリコンゴム或いはウレタンゴム等に導電材料
を分散した厚さ０．５〜２．０ｍｍの半導電性ゴムベル
トを使用することもできる。中間転写ベルト１４ａは、
それぞれローラ部材である駆動ローラ１４ｄとアースロ
ーラ１４ｊと従動ローラ１４ｅとテンションローラ１４
ｉとに張架され、図１の矢印で示す反時計方向に回転さ
れる。従動ローラ１４ｅ、アースローラ１４ｊ及び駆動
ローラ１４ｄは固定して回転され、テンションローラ１
４ｉは不図示のバネ等の弾力により移動可能に支持され
て回転される。不図示の駆動モータよりの駆動をうけて
駆動ローラ１４ｄが回転され、中間転写ベルト１４ａを
駆動して回転させる。中間転写ベルト１４ａの回転によ
りアースローラ１４ｊ、従動ローラ１４ｅ及びテンショ
ンローラ１４ｉが従動して回転される。回転中の中間転
写ベルト１４ａのベルト弛みがテンションローラ１４ｉ
により緊張される。中間転写ベルト１４ａが従動ローラ
１４ｅに張架される位置に転写材である記録紙Ｐが供給
され、記録紙Ｐが中間転写ベルト１４ａによって搬送さ
れる。駆動ローラ１４ｄに張架される中間転写ベルト１
４ａの定着装置１７側の端部の曲率部ＫＴにおいて中間
転写ベルト１４ａから記録紙Ｐが分離される。

【００２２】第１及び第２の転写手段である転写器１４
ｃは、中間転写ベルト１４ａを挟んで感光体ドラム１０
に対向して設けられるコロナ放電器であり、中間転写ベ
ルト１４ａと感光体ドラム１０との間に転写域１４ｂを
形成する。転写器１４ｃにはトナーと反対極性（本実施
形態においてはプラス極性）の直流電圧が印加され、感
光体ドラム１０上のトナー像を中間転写ベルト１４ａ上
または転写材である記録紙Ｐの表面に転写する。

【００２３】第３の転写手段である裏面転写器１４ｇは
好ましくはコロナ放電器により構成され、中間転写ベル
ト１４ａを挟んで導電性のアースローラ１４ｊに対向し
て設けられ、トナーと反対極性（本実施形態においては
プラス極性）の直流電圧が印加され、中間転写ベルト１
４ａ上のトナー像を記録紙Ｐの裏面に転写する。

【００２４】除電手段である除電器１４ｍはコロナ放電
器により構成され、必要に応じて中間転写ベルト１４ａ
の移動方向に対し、第１及び第２の転写手段である転写
器１４ｃの下流側に、転写器１４ｃと並列して設けら
れ、トナーと同極性または逆極性の直流電圧を重畳した
交流電圧が印加され、転写器１４ｃの電圧印加により荷
電される中間転写ベルト１４ａの電荷を除電する。

【００２５】転写材帯電手段である紙帯電器１５０は好
ましくはコロナ放電器により構成され、中間転写ベルト
１４ａを挟んで従動ローラ１４ｅと対向して設けられ、
トナーと同極性（本実施形態においてはマイナス極性）
の直流電圧が印加され、記録紙Ｐを帯電して中間転写ベ
ルト１４ａに吸着させる。紙帯電器１５０としてはコロ
ナ放電器の他に、中間転写ベルト１４ａに当接および当
接解除可能な紙帯電ブラシや紙帯電ローラ等を用いるこ
とも可能である。

【００２６】転写材分離手段である紙分離ＡＣ除電器１
４ｈは好ましくはコロナ放電器により構成され、必要に
応じて中間転写ベルト１４ａの定着装置１７側端部に中
間転写ベルト１４ａを挟んで接地された導電性の駆動ロ
ーラ１４ｄに対向して設けられ、必要に応じてトナーと
同極性または逆極性の直流電圧を重畳した交流電圧が印
加され、中間転写ベルト１４ａにより搬送される記録紙
Ｐを除電して中間転写ベルト１４ａから分離する。

【００２７】搬送部１６０は爪部材である分離爪２１０
と拍車部材である拍車１６２とを有し、中間転写ベルト
１４ａの定着装置１７側の端部の曲率部ＫＴと定着装置
１７との間に設けられる。搬送部１６０は、定着装置１
７からの熱により、中間転写ベルト１４ａが変形した
り、中間転写ベルト１４ａに担持されるトナー像が融着
気味になって転写しにくくなったり、中間転写ベルト１
４ａ上にトナーが固着したりすることを防止する。

【００２８】爪部材である分離爪２１０は中間転写ベル
ト１４ａの曲率部ＫＴに近接し、中間転写ベルト１４ａ
と所定の間隔、好ましくは０．１〜２．０ｍｍを空けて
支持軸２２１に固定して設けられ、記録紙Ｐが中間転写
ベルト１４ａより分離される際に、中間転写ベルト１４
ａ方向へ曲がって搬送されようとする記録紙Ｐの先端部
を当接させ、記録紙Ｐの分離を補助する。

【００２９】拍車部材である拍車１６２は、周面に複数
の突起部１６２ａを有し、回転支持軸１６５を中心とし
て回転自在に設けられる。拍車１６２は、記録紙Ｐの裏
面側をガイドして記録紙Ｐを搬送し、両面にトナー像を
有する記録紙Ｐの裏面トナー像の乱れを防止するととも
に、記録紙Ｐの定着装置１７への進入方向を一定にしな
がら記録紙Ｐを安定して定着装置１７へと搬送する。

【００３０】分離爪２１０と拍車１６２とは、中間転写
ベルト１４ａの曲率部ＫＴと定着装置１７のニップ部Ｎ
への転写材の入り口部（進入部）とを結ぶ面ＰＬ１（以
降転写材搬送面ＰＬ１という）に対し、感光体ドラム１
０の反対側で転写材の給送経路である転写材搬送面ＰＬ
１と接触或いは近接して配設される。転写材搬送面ＰＬ
１の両側に拍車部材である拍車１６２を設けることも可
能である。

【００３１】進入ガイド部材である進入ガイド板１６９
は、感光体ドラム１０の反対側で転写材搬送面ＰＬ１と
接触或いは近接して配設され、先端部が記録紙Ｐを案内
して、定着時のしわを防止するよう記録紙Ｐの先端を定
着装置１７のニップ部Ｎに進入させる。

【００３２】定着装置１７は表面画像（上面側の画像）
のトナー像を定着するための上側（表面側）のロール状
の熱線定着用回転部材としての第１熱線定着ローラ１７
ａと、裏面画像（下面側の画像）のトナー像を定着する
ための下側（裏面側）のロール状の熱線定着用回転部材
としての第２熱線定着ローラ１７ｂとにより構成され、
第１熱線定着ローラ１７ａと第２熱線定着ローラ１７ｂ
との間で形成されるニップ部Ｎで記録紙Ｐを挟持し、熱
と圧力とを加えることにより記録紙Ｐ上のトナー像を定
着する。後述するように第１熱線定着ローラ１７ａ及び
第２熱線定着ローラ１７ｂは同一の構造とされ、その表
面には、後述する熱線を吸収する熱線吸収層１７１ｂが
それぞれ設けられる。

【００３３】発光部と受光部とを備えた転写通過検知手
段であるフォトカプラＰＳ１は、トナー像が転写された
分離後の記録紙Ｐの通過を検知し、定着装置１７に記録
紙Ｐが給送される直前に熱線照射部材３１０が発光され
るように熱線照射部材３１０の発光タイミングを制御す
る。反射板Ｈにより発光部よりの検知光が反射される。

【００３４】主としてレーザ光を用いた表裏の熱線定着
用回転部材に対応する熱線照射手段としての熱線照射部
材３１０は給送経路である転写材搬送面ＰＬ１を挟んで
上下（表面側と裏面側と）に設けられ、フォトカプラＰ
Ｓ１による記録紙Ｐの通過検知信号を受けてそれぞれの
発する熱線が、後述するそれぞれの熱線照射光学系を介
して前記表裏の熱線定着用回転部材の回動方向に直交し
て熱線定着用回転部材表面の熱線吸収層１７１ｂを走査
し、第１熱線定着ローラ１７ａ及び第２熱線定着ローラ
１７ｂを加熱する。レーザ光源としては高出力の赤外半
導体レーザを用いる。またその他の熱線照射手段として
は、赤外線或いは遠赤外線等の熱線を発光する例えばハ
ロゲンランプやキセノンランプ等が用いられる。

【００３５】次に画像形成プロセスを説明する。

【００３６】画像記録のスタートにより不図示の感光体
駆動モータの始動により感光体ドラム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１１の帯電作用により感光体ドラム１
０に電位の付与が開始される。

【００３７】感光体ドラム１０は電位を付与されたあ
と、Ｙの露光光学系１２によって第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、感光体ドラム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。

【００３８】前記の潜像はＹの現像器１３により非接触
の状態で反転現像され、感光体ドラム１０上にイエロー
（Ｙ）のトナー像が形成される。

【００３９】次いで感光体ドラム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１１の帯
電作用により電位が付与され、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が行われ、Ｍの現像器１３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。

【００４０】同様のプロセスにより、シアン（Ｃ）のス
コロトロン帯電器１１、Ｃの露光光学系１２およびＣの
現像器１３によってさらに第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１１、Ｋの露光光
学系１２およびＫの現像器１３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（トナー像形成手段）。

【００４１】これらＹ，Ｍ，Ｃ及びＫの露光光学系１２
による感光体ドラム１０の感光層に対する画像書込はド
ラムの内部より前述した透光性の基体を通して行われ
る。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。

【００４２】上記の画像形成プロセスによって像形成体
である感光体ドラム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は、転写域１４ｂにおいて、
第１の転写手段としての転写器１４ｃによって、中間転
写体である中間転写ベルト１４ａ上に一括して転写（第
１の転写（１次転写ともいう））される（図２
（Ａ））。この際、良好な転写がなされるように、感光
体ドラム１０の内部に設けた転写同時露光器１２ｄによ
る一様露光が行われるようにしてもよい。

【００４３】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１６により除電を受
けた後、像形成体クリーニング手段であるクリーニング
装置１９にいたり、感光体ドラム１０に当接したゴム材
から成るクリーニングブレード１９ａによってクリーニ
ングされ、スクリュウ１９ｂによって不図示の排トナー
容器に回収される。また、感光体ドラム１０の周面は、
例えば発光ダイオードを用いた帯電前の一様露光器１２
ｅによる露光によって先の画像形成における感光体ドラ
ム１０の履歴が解消される。

【００４４】また、転写器１４ｃにより荷電された中間
転写ベルト１４ａの電荷は、転写器１４ｃと並列して設
けられる除電手段である除電器１４ｍにより除電され
る。

【００４５】以上のようにして中間転写ベルト１４ａ上
に裏面画像となる重ね合わせカラートナー像（第２のト
ナー像）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、引続き表面画
像となる重ね合わせカラートナー像（第１のトナー像）
が形成される（図２（Ｂ））。この際、感光体ドラム１
０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
タが変更される。

【００４６】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記録紙Ｐが転写材収納手段である
給紙カセット１５より、送り出しローラ１５ａにより送
り出され、転写材給送手段としてのタイミングローラ１
５ｂへ搬送され、タイミングローラ１５ｂの駆動によっ
て、感光体ドラム１０上に形成される第１のトナー像で
ある表面画像のカラートナー像と、中間転写ベルト１４
ａに担持されている第２のトナー像である裏面画像のカ
ラートナー像との同期がとられて転写域１４ｂへ給送さ
れる。この際、給送される記録紙Ｐは、記録紙Ｐの表面
側に設けられる転写材帯電手段である紙帯電器１５０に
よりトナーと同極性に帯電され、中間転写ベルト１４ａ
に吸着されて転写域１４ｂへ給送される。トナーと同極
性に紙帯電を行うことにより、中間転写ベルト１４ａ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。

【００４７】転写域１４ｂ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第２
の転写手段としての転写器１４ｃによって感光体ドラム
１０上の表面画像が一括して記録紙Ｐの表面に転写（第
２の転写（２次転写ともいう））される。このとき、中
間転写ベルト１４ａ上の裏面画像は記録紙Ｐに転写され
ないで中間転写ベルト１４ａ上に存在する。第２の転写
手段としての転写器１４ｃによる２次転写の際、良好な
転写がなされるように、転写域１４ｂと対向して感光体
ドラム１０の内部に設けられた、例えば発光ダイオード
を用いた転写同時露光器１２ｄによる一様露光が行われ
るようにしてもよい。また転写器１４ｃにより荷電され
た中間転写ベルト１４ａの電荷は除電器１４ｍにより除
電される。

【００４８】表面にカラートナー像が転写された記録紙
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第３の転写手段としての裏面
転写器１４ｇへと搬送され、裏面転写器１４ｇにより中
間転写ベルト１４ａの周面上の裏面画像が一括して記録
紙Ｐの裏面に転写（第３の転写（３次転写ともいう））
される（図２（Ｃ））。

【００４９】両面にカラートナー像が形成された記録紙
Ｐは、中間転写ベルト１４ａの曲率部ＫＴの曲率と、中
間転写ベルト１４ａの端部に必要に応じて設けられる転
写材分離手段としての紙分離ＡＣ除電器１４ｈによる除
電作用と、中間転写ベルト１４ａと所定の間隔を空けて
搬送部１６０に設けられる分離爪２１０とにより、中間
転写ベルト１４ａから分離され、搬送部１６０に設けら
れた拍車１６２及び進入ガイド板１６９を通して安定し
て定着装置１７へと搬送され、進入ガイド板１６９によ
り先端部を定着装置１７のニップ部Ｎに送り込み、表面
側の熱線照射部材３１０よりの熱線により加熱され、表
面画像（上側の画像）のトナー像を定着するための上側
に配置される第１熱線定着ローラ１７ａと、裏面側の熱
線照射部材３１０よりの熱線により加熱され、裏面画像
（下側の画像）のトナー像を定着するための下側に配置
される第２熱線定着ローラ１７ｂとの間のニップ部Ｎで
熱と圧力とを加えられることにより記録紙Ｐ上のトナー
像が定着される。両面画像記録がなされた記録紙Ｐは表
裏を反転されて送られ、排紙ローラ１８により装置外部
のトレイへ排出される。また図１の一点鎖線で示すよう
に、定着装置１７の出口に不図示の切替部材を設け、表
裏を反転させずに装置外部のトレイへ排出するようにし
てもよい。

【００５０】転写後の中間転写ベルト１４ａの周面上に
残ったトナーは、中間転写ベルト１４ａを挟んで従動ロ
ーラ１４ｅに対向して設けられ、支軸１４２を回転支点
として中間転写ベルト１４ａに当接及び当接解除可能な
中間転写体クリーニングブレード１４１を有する中間転
写体クリーニング手段である中間転写体クリーニング装
置１４０によりクリーニングされる。

【００５１】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１６により
除電を受けた後、クリーニング装置１９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。

【００５２】上記の方法を用いることにより、重ね合わ
せカラートナー像を一括転写するので、中間転写ベルト
１４ａ上のカラー画像の色ズレやトナーの散りやこすれ
等が起こりにくく、画像劣化が少ない良好な両面カラー
画像形成がなされる。

【００５３】前記の原稿画像読取装置５００において、
片面画像と判別された場合や両面画像と判別された場合
の、図３にて示す原稿画像読取手段により読取られた原
稿ＰＳの画像データを感光体ドラム１０による表面のみ
の片面画像としてコピーする場合には、図４に示すＲＯ
Ｍ内に格納された像形成体としての感光体ドラム１０に
よる表面の片面画像形成プログラムＰ２が制御部を通し
てＲＡＭ内に読込まれ制御部により表面の片面画像形成
プログラムＰ２が実行され、図１にて説明した感光体ド
ラム１０による表面のみの画像形成プロセスが連続して
行われる。

【００５４】また、片面画像と判別された場合や両面画
像と判別された場合の、図３にて示す原稿画像読取手段
により読取られた原稿ＰＳの画像データを中間転写ベル
ト１４ａによる裏面のみの片面画像としてコピーする場
合には、図４に示すＲＯＭ内に格納された中間転写体と
しての中間転写ベルト１４ａによる裏面の片面画像形成
プログラムＰ３が制御部を通してＲＡＭ内に読込まれ制
御部により裏面の片面画像形成プログラムＰ３が実行さ
れ、図１にて説明した中間転写ベルト１４ａによる裏面
のみの画像形成プロセスが連続して行われる。

【００５５】また、本発明の定着装置を用いる画像形成
装置の実施形態としてカラー画像形成にて説明したが、
本発明は必ずしもこれに限定されるものでなく、図１及
び図２にて説明したと同様のプロセスによるモノクロの
片面或いは両面の画像形成にも適用されるものである。
また、本発明の定着装置を用いる画像形成装置の実施形
態として両面画像形成装置にて説明したが、本発明の定
着装置は必ずしもこれに限定されるものでなく、片面の
みの画像形成装置にも適用されるものである。

【００５６】図５に示すように定着装置１７は、表面側
の熱線照射部材３１０よりの熱線により加熱されて表面
画像（上面側の画像）のトナー像を定着するための上側
（表面側）のロール状の熱線定着用回転部材としての第
１熱線定着ローラ１７ａと、裏面側の熱線照射部材３１
０よりの熱線により加熱されて裏面画像（下面側の画
像）のトナー像を定着するための下側（裏面側）のロー
ル状の熱線定着用回転部材としての第２熱線定着ローラ
１７ｂとにより構成され、第１熱線定着ローラ１７ａと
第２熱線定着ローラ１７ｂとの間で形成される、幅２〜
１０ｍｍ程度のニップ部Ｎで記録紙Ｐを挟持し、熱と圧
力とを加えることにより記録紙Ｐ上のトナー像を定着す
る。

【００５７】表面画像のトナー像を定着するための熱線
定着用回転部材としての第１熱線定着ローラ１７ａ及び
裏面画像のトナー像を定着するための熱線定着用回転部
材としての第２熱線定着ローラ１７ｂとは同一構造であ
り、例えばアルミ材を用いた円筒状の金属パイプ１７１
ａと、該金属パイプ１７１ａの外側（外周面）に弾性層
１７１ｄと離型性を有する熱線吸収層１７１ｂとをその
順に設けたソフトローラとして構成される。熱線照射部
材３１０より発光された熱線が熱線吸収層１７１ｂによ
り吸収され瞬時加熱が可能なロール状の熱線定着用回転
部材が形成される。上下のソフトローラの熱線定着用回
転部材の間にソフトで幅広な平面状のニップ部Ｎが形成
されトナー像の定着が行われる。

【００５８】ＴＳ１は上側の第１熱線定着ローラ１７ａ
に取付けられた温度制御を行うための例えばサーミスタ
を用いた温度センサであり、ＴＳ２は下側の第２熱線定
着ローラ１７ｂに取付けられた温度制御を行うための例
えばサーミスタを用いた温度センサである。

【００５９】弾性層１７１ｄは、厚さ２〜２０ｍｍ程度
の例えばシリコンゴムを用いたゴム層（ベース層）で形
成される。弾性層１７１ｄとしては横方向の熱伝導性を
良好とするために、ベースゴム（シリコンゴム）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
属酸化物の粉末を配合させて熱伝導率を向上させる方法
がとられ、熱伝導率が（１．３〜１．６）×１０^-3Ｊ／
ｃｍ・ｓ・Ｋ程度のゴム層とすることが好ましい。熱伝
導率を高めると一般的にゴム硬度が高くなる傾向があ
り、例えば通常４０Ｈｓのものが６０Ｈｓ（ＪＩＳ、Ａ
ゴム硬度）近くまで高くなってしまう。ゴム硬度は４０
〜６０Ｈｓが好ましい。熱線定着用回転部材の弾性層１
７１ｄの大部分はこのベース層で占められており、加圧
時の圧縮量はベース層のゴム硬度で決定される。弾性層
１７１ｄの中間層はオイル膨潤防止のために耐油層とし
てフッ素系ゴムが２０〜３００μｍの厚さで塗られてい
る。弾性層１７１ｄのトップ層のシリコンゴムとして
は、ＨＴＶ（ＨｉｇｈＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＶｏ
ｌｃａｎｉｚｉｎｇ）よりも離型性のよいＲＴＶ（Ｒｏ
ｏｍＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＶｏｌｃａｎｉｚｉｎ
ｇ）やＬＴＶ（ＬｏｗＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＶｏｌ
ｃａｎｉｚｉｎｇ）が中間層並の厚さで被覆されてい
る。弾性層１７１ｄを設けることにより、熱線定着用回
転部材としての第１熱線定着ローラ１７ａ及び第２熱線
定着ローラ１７ｂが弾性の高いソフトローラとして構成
される。

【００６０】熱線吸収層１７１ｂとしては、熱線照射部
材３１０より照射された熱線が第１熱線定着ローラ１７
ａ及び第２熱線定着ローラ１７ｂ内で完全に吸収される
ように熱線吸収率を略１００％にあたる８０〜１００
％、好ましくは９０〜１００％とし、照射された熱線を
熱線吸収層１７１ｂにより完全に吸収し即応的で瞬時加
熱が可能な熱線定着用回転部材を形成し、さらに離型層
を兼ねて離型性を有するように、樹脂バインダにカーボ
ンブラック，黒鉛，鉄黒（Ｆｅ₃Ｏ₄）や各種フェライト
及びその化合物、酸化銅，酸化コバルト，ベンガラ（Ｆ
ｅ₂Ｏ₃）等の粉末を混入した熱線吸収部材と、バインダ
と離型剤とを兼ねたフッ素樹脂（ＰＦＡまたはＰＴＦ
Ｅ）塗料とを混入して配合し、厚さ１０〜２００μｍ、
好ましくは２０〜１００μｍ厚の熱線吸収層１７１ｂを
弾性層１７１ｄの外側（外周面）に吹き付け或いは塗布
等により形成する。熱線吸収率が８０％程度よりも低
く、例えば２０〜７０％程度であると不均一な発熱によ
り、表裏の熱線定着用回転部材としての第１熱線定着ロ
ーラ１７ａ及び第２熱線定着ローラ１７ｂがモノクロ画
像形成に用いられた場合、フィルミング等により第１熱
線定着ローラ１７ａ及び第２熱線定着ローラ１７ｂの特
定位置の表面に黒トナーが付着すると、付着部から発熱
が起き、その部分でさらに熱線吸収による発熱が重ねて
起こり熱線吸収層１７１ｂを破損する。またカラー画像
形成に用いられた場合、カラートナーの吸収効率が一般
に低く、かつカラートナー間に吸収効率の差があること
から定着不良となったり、定着ムラとなる。従って、熱
線照射部材３１０より発光された熱線が第１熱線定着ロ
ーラ１７ａ及び第２熱線定着ローラ１７ｂ内で完全に吸
収されるように熱線吸収層１７１ｂの熱線吸収率を略１
００％にあたる８０〜１００％、好ましくは９０〜１０
０％とする。また、熱線吸収層１７１ｂの厚さが１０μ
ｍ未満で薄いと、熱線吸収層１７１ｂでの熱線の吸収に
よる加熱速度は速いが、薄膜による局所的な加熱による
熱線吸収層１７１ｂの破損や強度不足の原因となり、熱
線吸収層１７１ｂの厚さが２００μｍを越えて厚過ぎる
と、熱伝導不良となったり、熱容量が大きくなり瞬時加
熱が成しにくくなる。熱線吸収層１７１ｂの熱線吸収率
を略１００％にあたる８０〜１００％、好ましくは９０
〜１００％としたり、熱線吸収層１７１ｂの厚さを１０
〜２００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍとすること
により、熱線吸収層１７１ｂでの局所的な発熱が防止さ
れ、均一な発熱が行われる。また、熱線吸収層１７１ｂ
に投光される熱線の波長は０．１〜２０μｍ、好ましく
は０．３〜３μｍであるので、フィラーとして硬度や熱
伝導率の調整剤が加えられるが、粒径が熱線の波長の１
／２、好ましくは１／５以下の、１次、２次粒子を含め
て平均粒径が１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下の
熱線透過性（主として赤外線或いは遠赤外線透過性）の
酸化チタン，酸化アルミニウム，酸化亜鉛，酸化シリコ
ン，酸化マグネシウム，炭酸カルシウム等の金属酸化物
の微粒子を樹脂バインダに５〜５０重量％分散させたも
ので熱線吸収層１７１ｂを形成してもよい。このように
して、熱線吸収層１７１ｂは温度がすぐに上がるように
熱容量を小さくしてあるので、表裏の熱線定着用回転部
材としての第１熱線定着ローラ１７ａ及び第２熱線定着
ローラ１７ｂに温度低下が生じ、定着ムラが発生すると
いう問題を防止する。

【００６１】図６によれば、表裏の熱線定着用回転部材
としての第１熱線定着ローラ１７ａ及び第２熱線定着ロ
ーラ１７ｂの熱線吸収層１７１ｂに前述した熱線吸収部
材の濃度分布を設けることにより、熱線吸収層１７１ｂ
内部で熱を発生させることが好ましい。熱線吸収層１７
１ｂの濃度分布はグラフ（イ）で示すように、内接する
弾性層１７１ｄ側の界面を高濃度とし外周面側に向かっ
て傾斜をつけ順次低くし、外周面側の手前（熱線吸収層
１７１ｂの厚さｔに対し、弾性層１７１ｄ側から２／３
〜４／５程度の位置）で０％の吸収濃度となるようにす
る。これにより、熱線吸収層１７１ｂでの熱線の吸収に
よる発熱分布は、グラフ（ロ）に示すように、熱線吸収
層１７１ｂの中央部近傍に最大値を有し、熱線吸収層１
７１ｂの界面や外周面近傍で最小値をとる放物線状に形
成される。これにより、前記界面での熱線の吸収による
発熱を小さくし、界面での接着層の破損や熱線吸収層１
７１ｂの破損を防止する。また、外周面側の手前（熱線
吸収層１７１ｂの厚さｔに対し、弾性層１７１ｄ側から
２／３〜４／５程度の位置）より外周面までの濃度分布
を低レベルで推移するようにし、外周表面層が削れても
影響の無いようにする。なお点線で示すように、低レベ
ル推移層を形成してもよい。要するに、十分に内部で吸
収が行われれば外側での濃度の影響はなくなる。削れの
影響も生じない。また、濃度分布に傾斜を設け、傾斜角
の変更により発熱分布を調整することができる。

【００６２】以下の熱線照射手段についての説明におい
ては、表面側の熱線照射手段についてのみ説明するが、
裏面側の熱線定着用回転部材に対応する熱線照射手段と
しても同様な構造のものが用いられる。

【００６３】図７または図４によれば、主としてレーザ
光を用いた熱線定着用回転部材に対応する熱線照射手段
としての熱線照射部材３１０は、その発する熱線が熱線
照射光学系を介して熱線定着用回転部材の回動方向に直
交して熱線定着用回転部材表面の熱線吸収層１７１ｂを
走査し、第１熱線定着ローラ１７ａを加熱する。

【００６４】熱線照射光学系としては光ビームを出射す
る熱線照射部材３１０と、コリメータレンズ３１１と、
光ビームを走査方向に偏向する偏向器であるポリゴンミ
ラー３１２と、ｆθレンズ３１３と、シリンドリカルレ
ンズ３１４とを有しており、前記図１にて説明した転写
材通過検知手段としてのフォトカプラＰＳ１よりの検知
タイミングを受けて、熱線照射部材３１０から出射した
光ビームはコリメータレンズ３１１により集光され、矢
示の方向に回転するポリゴンミラー３１２によって偏
向、走査されて、ｆθレンズ３１３、シリンドリカルレ
ンズ３１４を経て、第１熱線定着ローラ１７ａ表面の熱
線吸収層１７１ｂを走査し、第１熱線定着ローラ１７ａ
を加熱する。

【００６５】不図示の操作部よりの転写材選択或いは前
記転写材収納手段に設けられる検知により転写材として
の記録紙Ｐのサイズが選択される場合、熱線照射部材３
１０による照射幅は記録紙Ｐのサイズ幅（定着装置１７
に給送される転写材の進入方向に直交する方向の幅）に
相応する走査幅で熱線照射の制御を行う。記録紙Ｐのサ
イズ幅に応じて照射領域を変更して熱線照射を行う。ま
た、不図示の検知手段により記録紙Ｐの厚さ検知が行わ
れる場合、良好な定着が行われるよう、記録紙Ｐの厚さ
に応じて熱線照射部材３１０の出力（走査エネルギー強
度）を変更し熱線照射の制御を行う。また、不図示の操
作部よりの転写材選択によりＯＨＴ（オーバヘッドトラ
ンスペアレンシ）が選択された場合、熱線照射部材３１
０の出力を高出力に変更し熱線照射の制御を行う。これ
により、透明なために不可能であったＯＨＴの定着が可
能となり、また転写材の形状（サイズ）や厚さ或いはＯ
ＨＴ等の転写材の種類に応じた効率的な定着が可能とな
る。

【００６６】さらに、熱線定着用回転部材としての第１
熱線定着ローラ１７ａの表面の温度センサＴＳ１を複数
個設け、ベタ黒や孤立点等のトナー像による温度分布が
不均一な部分での局部的な走査エネルギー強度（出力）
の変更による熱線照射部材３１０の熱線照射により走査
方向の熱線定着用回転部材の温度制御を行う。これによ
り、走査点に応じて即応的な瞬時加熱の可能な定着装置
及び画像形成装置が提供される。

【００６７】熱線照射手段の他の例としては図８に示す
ように、主として赤外線或いは遠赤外線等の熱線を発光
する例えばハロゲンランプやキセノンランプを用いた点
状光源の熱線照射部材３２０が用いられ、熱線照射部材
３１０を覆うパラボラ状の反射鏡３２１により集光、反
射され、反射鏡３２１に設けられる支軸３２２を回転さ
れて、第１熱線定着ローラ１７ａの回動方向に直交して
第１熱線定着ローラ１７ａ表面の熱線吸収層１７１ｂを
走査し、第１熱線定着ローラ１７ａを加熱するようにし
てもい。走査速度が一定となるように反射鏡３２１の回
転速度を変化させる。また図９に示すように、主として
赤外線或いは遠赤外線等の熱線を発光する例えばハロゲ
ンランプやキセノンランプを用いた点状光源の熱線照射
部材３２０を内包する反射鏡３２１を固定とし、集光さ
れた熱線がポリゴンミラー３１２により第１熱線定着ロ
ーラ１７ａの回動方向に直交して第１熱線定着ローラ１
７ａ表面の熱線吸収層１７１ｂを走査し、第１熱線定着
ローラ１７ａを加熱するようにしてもい。上記ポリゴン
ミラー３１２の代わりにガルバノミラー３１２ａを用い
て熱線を走査するようにしてもよい。図９における熱線
照射光学系では特に熱線定着用回転部材上に照射光が結
像する必要はなく、温度むらが出来ない様に複数回走査
する。従って、ビームは太い方が良く、ビーム径は１〜
１０ｍｍが好ましい。単位時間当たりの照射エネルギー
が等しくなるように走査速度を一様となるようにするこ
とが好ましい。図７にて説明したと同様な熱線照射光学
系を用いて熱線定着用回転部材上のビームの走査速度を
一定とすることも可能である。また、図８と同様に回転
速度を変動させて走査速度を一定とすることも可能であ
る。熱線定着用回転部材上での走査速度が不均一でも光
量調整（出力調整）による走査エネルギー強度（出力）
の変更により走査エネルギーを同一とさせることが可能
である。

【００６８】上記の如く熱線照射の第１の例により、効
率的でエネルギー消費の無駄がなく、また、即応的な瞬
時加熱の可能な定着装置及び画像形成装置が提供され
る。

【００６９】給送経路を横切って熱線を照射する熱線照
射手段の例について、図１０ないし図１２を用いて説明
する。図１０は、給送経路を横切って熱線を照射する熱
線照射手段を示す図であり、図１１は、図１０の熱線照
射手段による熱線照射の第２の例を示す図であり、図１
２は、第２の例の変形例を示す図である。なお、以下の
熱線照射手段についての説明において、表面側の熱線定
着用回転部材に対応する熱線照射手段及び熱線照射光学
系と、裏面側の熱線定着用回転部材に対応する熱線照射
手段及び熱線照射光学系とは同様な構造のものが用いら
れ、さらに前記図７にて説明したと同様な機能、構造を
有する部材が用いられる。同様な機能、構造を有する部
材には同一番号を付す。

【００７０】図１０または図１１、及び図４によれば、
主としてレーザ光を用いた表裏の熱線定着用回転部材に
対応する熱線照射手段としての熱線照射部材３１０は共
に給送経路である転写材搬送面ＰＬ１の片側（本実施形
態では表面側）に設けられ、フォトカプラＰＳ１による
記録紙Ｐの通過検知信号を受けてそれぞれの発する熱線
が、それぞれの熱線照射光学系を介して表裏の熱線定着
用回転部材の回動方向に直交して表裏の熱線定着用回転
部材表面の熱線吸収層１７１ｂを走査し、第１熱線定着
ローラ１７ａと第２熱線定着ローラ１７ｂとをそれぞれ
加熱する。熱線照射手段としては、その他、赤外線或い
は遠赤外線等の熱線を発光する例えばハロゲンランプや
キセノンランプ等が用いられる。

【００７１】前述したと同様に、定着装置１７は、表面
側の熱線照射部材３１０よりの熱線により加熱されて表
面画像（上面側の画像）のトナー像を定着するための上
側（表面側）のロール状の熱線定着用回転部材としての
第１熱線定着ローラ１７ａと、裏面側の熱線照射部材３
１０よりの熱線により加熱されて裏面画像（下面側の画
像）のトナー像を定着するための下側（裏面側）のロー
ル状の熱線定着用回転部材としての第２熱線定着ローラ
１７ｂとにより構成され、対となって回動する第１熱線
定着ローラ１７ａと第２熱線定着ローラ１７ｂとの間で
形成される、幅２〜１０ｍｍ程度のニップ部Ｎで記録紙
Ｐを挟持し、熱と圧力とを加えることにより記録紙Ｐ上
のトナー像を定着する。

【００７２】それぞれの熱線照射光学系としては前例と
同様に、光ビームを出射するそれぞれの熱線照射部材３
１０と、コリメータレンズ３１１と、光ビームを走査方
向に偏向する偏向器であるポリゴンミラー３１２ｂと、
ｆθレンズ３１３と、シリンドリカルレンズ３１４とを
有している。ポリゴンミラー３１２ｂは同一のものが共
用して用いられる。両面画像形成時或いは裏面のみの片
面画像形成時は転写材は間欠的に１枚置きに給送される
ので、転写材通過検知手段としてのフォトカプラＰＳ１
よりの検知タイミングを受けて、表面側の熱線定着用回
転部材に対応した熱線照射部材３１０から出射した光ビ
ームはコリメータレンズ３１１により集光され、矢示の
方向に回転するポリゴンミラー３１２ｂによって偏向、
走査されて、ｆθレンズ３１３、シリンドリカルレンズ
３１４を経て、第１熱線定着ローラ１７ａ表面の熱線吸
収層１７１ｂを走査し、第１熱線定着ローラ１７ａを加
熱し、また、裏面側の熱線定着用回転部材に対応した熱
線照射部材３１０からは、間欠的に１枚置きに給送され
る転写材の紙間に給送経路を横切って熱線が出射され、
第２熱線定着ローラ１７ｂ表面の熱線吸収層１７１ｂを
走査し、第２熱線定着ローラ１７ｂを加熱する。表面の
みの片面画像形成時は転写材は連続的に給送されるの
で、転写材通過検知手段としてのフォトカプラＰＳ１よ
りの検知タイミングを受けて、表面側の熱線定着用回転
部材に対応した熱線照射部材３１０のみから熱線を照射
し、第１熱線定着ローラ１７ａ表面の熱線吸収層１７１
ｂを走査し、第１熱線定着ローラ１７ａのみを加熱し、
転写材表面側のトナー像を定着する。

【００７３】前例にて説明したと同様に、不図示の操作
部よりの転写材選択或いは前記転写材収納手段に設けら
れる検知により転写材としての記録紙Ｐのサイズが選択
される場合、熱線照射部材３１０による照射幅は記録紙
Ｐのサイズ幅（定着装置１７に給送される転写材の進入
方向に直交する方向の幅）に相応する走査幅で熱線照射
の制御を行う。記録紙Ｐのサイズ幅に応じて照射領域を
変更して熱線照射を行う。また、不図示の検知手段によ
り記録紙Ｐの厚さ検知が行われる場合、良好な定着が行
われるよう、記録紙Ｐの厚さに応じて熱線照射部材３１
０の出力（走査エネルギー強度）を変更し熱線照射の制
御を行う。また、不図示の操作部よりの転写材選択によ
りＯＨＴ（オーバヘッドトランスペアレンシ）が選択さ
れた場合、熱線照射部材３１０の出力を高出力に変更し
熱線照射の制御を行う。これにより、透明なために不可
能であったＯＨＴの定着が可能となり、また転写材の形
状（サイズ）や厚さ或いはＯＨＴ等の転写材の種類に応
じた効率的な定着が可能となる。

【００７４】さらに、熱線定着用回転部材としての第１
熱線定着ローラ１７ａ及び第２熱線定着ローラ１７ｂの
表面の温度センサＴＳ１及びＴＳ２を複数個設け、ベタ
黒や孤立点等のトナー像による温度分布が不均一な部分
での局部的な走査エネルギー強度（出力）の変更による
熱線照射部材３１０の熱線照射により走査方向の熱線定
着用回転部材の温度制御を行う。これにより、走査点に
応じて即応的な瞬時加熱の可能な定着装置及び画像形成
装置が提供される。

【００７５】また、図１２に示すように、回転して照射
方向の変更可能な反射鏡３２１ａにより、反射鏡３２１
ａに内包され、主として赤外線或いは遠赤外線等の熱線
を発光する例えばハロゲンランプやキセノンランプを用
いた点状光源の熱線照射部材３２０を給送経路である転
写材搬送面ＰＬ１の片側（本実施形態では表面側）に１
組設け、表裏の熱線定着用回転部材の回動方向に直交し
て、反射方向を切替えて熱線照射部材３２０よりの熱線
をそれぞれの熱線吸収層１７１ｂに照射し、第１熱線定
着ローラ１７ａ及び第２熱線定着ローラ１７ｂを加熱す
る。

【００７６】両面画像形成時或いは裏面のみの片面画像
形成時は転写材は間欠的に１枚置きに給送されるので、
転写材通過検知手段としてのフォトカプラＰＳ１よりの
検知タイミングを受けて、表面側の熱線定着用回転部材
としての第１熱線定着ローラ１７ａを照射加熱し、間欠
的に１枚置きに給送される転写材の紙間に給送経路を横
切って熱線が出射され、裏面側の熱線定着用回転部材と
しての第２熱線定着ローラ１７ｂを照射加熱する。表面
のみの片面画像形成時は転写材は連続的に給送されるの
で、転写材通過検知手段としてのフォトカプラＰＳ１よ
りの検知タイミングを受けて、表面側の熱線定着用回転
部材としての第１熱線定着ローラ１７ａのみを加熱す
る。

【００７７】上記図１２の実施形態において、図７にて
前述した主としてレーザ光を用いた熱線照射手段として
の熱線照射部材３１０と熱線照射光学系とを１組用い、
これを回転し照射方向を変更して表裏の熱線定着用回転
部材を加熱することも可能である。

【００７８】上記の如く熱線照射の第２の例により、効
率的でエネルギー消費の無駄がなく、また、即応的な瞬
時加熱の可能な定着装置及び画像形成装置が提供され
る。

【００７９】

【発明の効果】本発明によれば、転写材のサイズや厚さ
に応じた、特にＯＨＴ（オーバヘッドトランスペアレン
シ）にも対応した、エネルギー消費の無駄のない効率的
な瞬時加熱の可能な、また、トナー像の状態に応じて即
応的な瞬時加熱の可能な定着装置及び画像形成装置が提
供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかわる定着装置及びそれを用いる画
像形成装置の一実施形態を示すカラー画像形成装置の断
面構成図である。

【図２】図１の画像形成装置におけるトナー像形成状態
を示す図である。

【図３】原稿画像読取手段の一例を示す図である。

【図４】画像形成装置の制御回路ブロック図である。

【図５】定着装置の構造を示す説明図である。

【図６】上下の熱線定着用回転部材の熱線吸収層の濃度
分布を示す図である。

【図７】熱線照射手段による熱線照射の第１の例を示す
図である。

【図８】図７の第１の変形例を示す図である。

【図９】図７の第２の変形例を示す図である。

【図１０】給送経路を横切って熱線を照射する熱線照射
手段を示す図である。

【図１１】図１０の熱線照射手段による熱線照射の第２
の例を示す図である。

【図１２】第２の例の変形例を示す図である。

【符号の説明】

１０感光体ドラム１１スコロトロン帯電器１２露光光学系１３現像器１４ａ中間転写ベルト１４ｃ転写器１４ｇ裏面転写器１７定着装置１７ａ第１熱線定着ローラ１７ｂ第２熱線定着ローラ１７１ｂ熱線吸収層１７１ｄ弾性層３１０，３２０熱線照射部材３１２，３１２ｂポリゴンミラー３１２ａガルバノミラーＰ記録紙ＰＬ１転写材搬送面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回動する熱線定着用回転部材の加熱と加
圧とにより転写材上のトナー像を前記転写材に固定する
定着装置において、前記熱線定着用回転部材に熱線吸収層を設けると共に、
前記熱線定着用回転部材の回動方向に直交して前記熱線
吸収層に熱線の照射走査を行う熱線照射手段を設け、前記熱線吸収層の発熱により前記熱線定着用回転部材の
加熱を行うことを特徴とする定着装置。
【請求項２】前記熱線定着用回転部材に弾性層を設け
て弾性ローラとし、前記弾性ローラの表面に熱線吸収層
を設けることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】前記熱線定着用回転部材により定着され
る転写材サイズに応じて、前記熱線照射手段よりの熱線
の照射領域を変更することを特徴とする請求項１または
２に記載の定着装置。
【請求項４】前記熱線照射手段よりの熱線のエネルギ
ーを変更し、前記熱線定着用回転部材の温度を制御する
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の定
着装置。
【請求項５】前記熱線定着用回転部材により定着され
る転写材厚さに応じて、前記熱線照射手段よりの熱線の
照射エネルギーを変更することを特徴とする請求項１〜
４の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項６】像形成体上に形成されたトナー像を転写
材の表面に転写する第１工程と、前記像形成体上に形成
されたトナー像を中間転写体を介して前記転写材の裏面
に転写する第２工程とにより、前記転写材の表裏にトナ
ー像を転写した後、前記転写材上の表裏のトナー像を対
となって回動する熱線定着用回転部材の加熱と加圧とに
より定着する画像形成装置において、前記熱線定着用回転部材に熱線吸収層を設けると共に、前記熱線定着用回転部材の回動方向に直交して前記熱線
吸収層に熱線の照射走査を行う熱線照射手段を前記転写
材の表面側に設け、表面側からの熱線照射により、前記転写材の給送経路を
横切って前記対となって回動する熱線定着用回転部材を
加熱することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】前記熱線照射手段の熱線の照射方向を変
更して、前記転写材の通紙間に裏面側の熱線定着用回転
部材を照射することを特徴とする請求項６に記載の画像
形成装置。