JP2001027860A

JP2001027860A - 定着装置

Info

Publication number: JP2001027860A
Application number: JP11199347A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田; Kunio Shigeta; 邦男重田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1999-07-13
Filing date: 1999-07-13
Publication date: 2001-01-30

Abstract

(57)【要約】【課題】定着部での変形に強いと共に、瞬時加熱が可
能な或いは加熱時間の早いクイックスタート定着用の熱
線を用いた定着装置を提供すること。【解決手段】熱線を発光する熱線照射手段を内部に配
し、熱線に対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設
け、透光性基体の外側に、透光性基体を通過した熱線の
略１００％を吸収する熱線吸収層を設けることを特徴と
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等の画像形成装置に用いられる定着装置に関
し、特に瞬時加熱が可能なクイックスタート定着用の定
着装置に関する。

【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フィルム（熱定着フィ
ルム）を用い、熱ローラを熱定着フィルムという究極の
厚みまで持っていき低熱容量化し、温度制御されたヒー
タ（セラミックヒータ）を熱定着フィルムに直接加圧接
触させることで熱伝導効率を大幅に向上させ、省エネと
ウォーミングアップタイムを殆ど必要としないクイック
スタートとを図ったフィルム定着方式の定着装置が提案
され、最近用いられてきている。

【０００５】また、熱ローラの変形として透光性基体を
定着ローラとして用い、内部に設けたハロゲンランプか
らの熱線をトナーに照射して加熱定着する方法が、特開
昭５２−１０６７４１号公報、同５７−８２２４０号公
報、同５７−１０２７３６号公報、同５７−１０２７４
１号公報等により開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案による熱定着フィルムを用いた定着装置では、省エネ
とウォーミングアップタイムを短縮したクイックスター
トとが図られたものの、熱定着フィルムの安定した走行
が得られず、定着部での熱定着フィルムの変形による転
写材上のトナー像の定着時のずれが発生するという問題
が生じる。

【０００７】また、上記特開昭５２−１０６７４１号公
報等により開示される方法では、透光性基体上にトナー
がフィルミングしてしまうと、この部分のみが特に加熱
され易く、定着が不均一になる。また、熱線吸収性から
トナーに制約が生じる。即ち、カラートナーなどには光
吸収性が悪く適用困難であるという問題がある。

【０００８】本発明は上記の問題点を解決し、定着部で
の変形に強いと共に、瞬時加熱が可能な或いは加熱時間
の早いクイックスタート定着用の熱線を用いた定着装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、転写材上の
トナー像を加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定
着装置において、熱線を発光する熱線照射手段を内部に
配し、前記熱線に対し透光性を有する円筒状の透光性基
体を設け、前記透光性基体の外側に、前記透光性基体を
通過した熱線の略１００％を吸収する熱線吸収層を設け
る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）。

【００１０】また、上記目的は、転写材上のトナー像を
加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定着装置にお
いて、熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記
熱線に対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、
前記透光性基体の外側に、弾性層と熱線吸収層とをその
順に設けることを特徴とする定着装置によって達成され
る（第２の発明）。

【００１１】また、上記目的は、転写材上のトナー像を
加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定着装置にお
いて、熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記
熱線に対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、
前記透光性基体の外側に熱線を吸収する濃度分布を有す
る熱線吸収層を設けることを特徴とする定着装置によっ
て達成される（第３の発明）。

【００１２】また、上記目的は、転写材上のトナー像を
加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定着装置にお
いて、熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記
熱線に対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、
前記透光性基体の外側に熱線を吸収する熱線吸収層を設
けると共に、前記円筒状の透光性基体の外径をφ、厚さ
をｔとするとき、０．０２≦ｔ／φ≦０．２０であるこ
とを特徴とする定着装置によって達成される（第４の発
明）。

【００１３】また、上記目的は、転写材上のトナー像を
加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定着装置にお
いて、熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記
熱線に対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、
前記透光性基体の外側に熱線を吸収する熱線吸収層を設
けると共に、前記熱線吸収層或いは前記熱線吸収層に隣
接する内側の層に熱線に透過性を有する微粒子を混入す
ることを特徴とする定着装置によって達成される（第５
の発明）。

【００１４】

【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。

【００１５】本発明にかかわる定着装置を用いる画像形
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８を用いて説明する。図１は、本
発明にかかわる定着装置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、定着装置の第１の
例の構造を示す説明図であり、図６は、図５の上側の定
着ローラ部材の拡大断面構成図であり、図７は、定着ロ
ーラ部材の熱線吸収層の濃度分布を示す図であり、図８
は、定着ローラ部材の透光性基体の外径と厚さとを示す
図である。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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は第１の例の定着装置である。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】中間転写体である中間転写ベルト１４ａは
体積抵抗率が１０¹⁰〜１０¹⁶Ω・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１４ｉとに内接して張架され、図１の矢
印で示す反時計方向に回転される。中間転写ベルト１４
ａの回転方向に従い従動ローラ１４ｅ、アースローラ１
４ｊ、駆動ローラ１４ｄ、テンションローラ１４ｉの順
に設けられ、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１４ｉは不図示のバネ等の弾力により移動可能に支
持され、中間転写ベルト１４ａを張架してテンションロ
ーラ１４ｉが回転される。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１４
ａ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。駆動ローラ１４ｄに張
架される中間転写ベルト１４ａ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を分離する。

【００２７】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。

【００２８】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を挟んで接地された導電性のアースローラ１４
ｊ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１４ａ上のトナー像を記録紙Ｐの裏面に転写す
る。

【００２９】除電手段である除電器１４ｍ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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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Ｔ
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の反対側で転写材搬送面ＰＬ１と接触或いは近接して
配設される。転写材搬送面ＰＬ１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。

【００３６】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Ｔに進入させる。

【００３７】第１の例の定着装置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）
の定着ローラ部材として用いる第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）の定着ローラ部材として用いる第
１定着ローラ４７ａとにより構成され、上下の定着ロー
ラ部材との間で形成されるニップ部Ｔ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。

【００３８】次に画像形成プロセスを説明する。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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）。

【００４４】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。

【００４５】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（１
次転写）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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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（２
次転写）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１
４ａ上に存在する。第２の転写手段としての転写器１４
ｃ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。

【００５１】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（３次転写）される（図２（Ｃ））。

【００５２】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Ｔに送り込み、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１定着ローラ４７ａとの間のニップ部Ｔ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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】また、本発明の定着装置が用いられる画像
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、本発明の定着装置が用いられる画像形成装置
の実施形態として両面画像形成装置にて説明したが、本
発明は必ずしもこれに限定されるものでなく、以下に説
明する定着装置も両面定着用として説明するがこれに限
定されるものでなく、片面用の定着装置としても用いら
れる。

【００５９】図５に示すように、第１の例の定着装置１
７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）の定着ローラ部材として用いる第１
熱線定着ローラ１７ａ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）の定着ローラ
部材として用いる第１定着ローラ４７ａとにより構成さ
れ、上下の定着ローラ部材との間で形成されるニップ部
Ｔ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。

【００６０】表面画像のトナー像を定着するための上側
の定着ローラ部材として用いる第１熱線定着ローラ１７
ａは、円筒状の透光性基体１７１ａと、該透光性基体１
７１ａの外側（外周面）に熱線吸収層１７１ｂと離型層
１７１ｃとをその順に設け、透光性基体１７１ａ内部
に、例えばハロゲンランプやキセノンランプを用いた熱
線照射手段である熱線照射部材１７１ｇを配したハード
ローラとして構成される。熱線照射部材１７１ｇ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
加熱が可能な定着ローラ部材が形成される（瞬時加熱用
の定着ローラ部材の第１の例）。

【００６１】また、裏面画像のトナー像を定着するため
の下側の定着ローラ部材として用いる第１定着ローラ４
７ａは、例えばアルミ材を用いた円筒状の金属パイプ４
７１ａと、該金属パイプ４７１ａの外周面に例えばシリ
コン材を用いた、２〜２０ｍｍ厚のゴムローラ４７１ｂ
を形成し、金属パイプ４７１ａの内部にハロゲンヒータ
４７１ｃを配したソフトローラとして構成される。上側
のハードローラと下側のソフトローラとの間に下側を凸
としたニップ部Ｔが形成されトナー像の定着が行われ
る。

【００６２】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１定着ロ
ーラ４７ａ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。

【００６３】図６によれば、第１熱線定着ローラ１７ａ
の構成は、図６（ａ）に断面を示すように、円筒状の透
光性基体１７１ａとしては、熱線照射部材１７１ｇより
の赤外線或いは遠赤外線等の熱線を透過するパイレック
スガラス，サファイヤ（Ａｌ ₂Ｏ₃），ＣａＦ₂等のセラ
ミック材や、ポリイミド，ポリアミド等を使用した透光
性樹脂等を用いる。また、透光性基体１７１ａを通過さ
せる熱線の波長は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、１μｍ以下、好ましくは０．１
μｍ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分散させたもので
透光性基体１７１ａを形成してもよい。層φで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以下であることが光散乱を防ぎ、熱線吸収層１７
１ｂに到達させるのに好ましい。

【００６４】熱線吸収層１７１ｂとしては、熱線照射部
材１７１ｇより発光され、透光性基体１７１ａを透過し
た熱線の略１００％にあたる９０〜１００％、好ましく
は９５〜１００％の熱線を熱線吸収層１７１ｂにより吸
収し瞬時加熱が可能な定着ローラ部材を形成するよう
に、樹脂バインダにカーボンブラック、黒鉛、鉄黒（Ｆ
ｅ₃Ｏ₄）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（Ｆｅ₂Ｏ₃）等の粉末を混入した
熱線吸収部材を用い、厚さ１０〜２００μｍ、好ましく
は２０〜１００μｍ厚の該熱線吸収部材を透光性基体１
７１ａの外側（外周面）に焼付け或いは塗布等により形
成する。熱線吸収層１７１ｂでの熱線吸収率が９０％程
度よりも低く、例えば２０〜８０％程度であると熱線が
漏れて、漏れた熱線により定着ローラ部材としての第１
熱線定着ローラ１７ａ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
の特定位置の表面に黒トナーが付着すると漏れた熱線に
より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１７１ｇより発光され、
透光性基体１７１ａを透過した熱線が第１熱線定着ロー
ラ１７ａ内で完全に吸収されるように熱線吸収層１７１
ｂの熱線吸収率を略１００％にあたる９０〜１００％、
好ましくは９５〜１００％とする。また、熱線吸収層１
７１ｂの厚さが１０μｍ未満で薄いと、熱線吸収層１７
１ｂ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２００
μｍ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９０〜１０
０％、好ましくは９５〜１００％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。

【００６５】また熱線吸収層１７１ｂと分離して熱線吸
収層１７１ｂの外側（外周面）に、トナーとの離型性を
良好とするため、厚さ３０〜１００μｍのＰＦＡ（フッ
素樹脂）チューブを被覆したものや、フッ素樹脂（ＰＦ
ＡまたはＰＴＦＥ）塗料を２０〜３０μｍ塗布した離型
層１７１ｃを設ける（分離型）。

【００６６】さらに図６（ｂ）に断面を示すように、カ
ーボンブラック、黒鉛、鉄黒（Ｆｅ ₃Ｏ₄）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
（Ｆｅ₂Ｏ₃）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ＰＴ
ＦＥ）塗料とを混入して配合し、図６（ａ）にて前述し
た熱線吸収層１７１ｂと離型層１７１ｃとを一体として
離型性を有する一体型熱線吸収層１７１Ｂを透光性基体
１７１ａの外側（外周面）に形成し、定着ローラ部材を
形成する。前述したと同様に、熱線照射部材１７１ｇよ
り発光され、透光性基体１７１ａを透過した熱線が完全
に吸収されるように一体型熱線吸収層１７１Ｂの熱線吸
収率を略１００％にあたる９０〜１００％、好ましくは
９５〜１００％とする。一体型熱線吸収層１７１Ｂでの
熱線吸収率が９０％程度よりも低く、例えば２０〜８０
％程度であると熱線が漏れて、漏れた熱線により定着ロ
ーラ部材がモノクロ画像形成に用いられた場合、フィル
ミング等により定着ローラ部材の特定位置の表面に黒ト
ナーが付着すると漏れた熱線により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
り一体型熱線吸収層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１７１ｇより発光され、透光性基体１７１
ａを透過した熱線が定着ローラ部材内で完全に吸収され
るように一体型熱線吸収層１７１Ｂの熱線吸収率を略１
００％にあたる９０〜１００％、好ましくは９５〜１０
０％とする。また、一体型熱線吸収層１７１Ｂでの局所
的な発熱も防止され、均一な発熱が行われる。また、一
体型熱線吸収層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％分散させたもので一体型熱線吸収層１７１
Ｂを形成してもよい。

【００６７】図７によれば、定着ローラ部材としての第
１熱線定着ローラ１７ａ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１７１ｂの濃度分布はグラフ（イ）で示すよう
に、内接する透光性基体１７１ａ側の界面を低濃度とし
外周面側に向かって傾斜をつけ順次高くし、外周面側の
手前（熱線吸収層１７１ｂの厚さｔに対し、透光性基体
１７１ａ側から２／３〜４／５程度の位置）で１００％
吸収する濃度となるようにして飽和するようにする。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１７
１ｂの中央部近傍に最大値を有し、熱線吸収層１７１ｂ
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１７１ｂ
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、透光性基体１７１ａ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
飽和するようにし、例えば一体型熱線吸収層１７１Ｂを
用いた場合、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、飽和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
分布に前記傾斜を設け、傾斜角の変更により発熱分布を
調整することができる。

【００６８】また図８に示すように、定着ローラ部材と
しての第１熱線定着ローラ１７ａの円筒状の透光性基体
１７１ａの外径φとしては、１５〜６０ｍｍのものが用
いられ、厚さｔとしては、厚い方が強度の点で良く、薄
い方が熱容量の点で良いが、強度と熱容量との関係か
ら、円筒状の透光性基体１７１ａの外径φと厚さｔとの
関係は、０．０２≦ｔ／φ≦０．２０とし、好ましくは０．０４≦ｔ／φ≦０．２０とし、更に好ましくは０．０５≦ｔ／φ≦０．１４とする。透光性基体１７１ａの外径φが４０ｍｍでは透
光性基体１７１ａの厚さｔは、０．８ｍｍ≦ｔ≦８ｍ
ｍ、好ましくは１．６ｍｍ≦ｔ≦８ｍｍ、更に好ましく
は２．０ｍｍ≦ｔ≦５．６ｍｍのものが用いられる。透
光性基体１７１ａでのｔ／φが０．０２未満では強度不
足となり、使用可能であるｔ／φが０．２０を越えると
強度上は問題は生じないが、熱容量が大きくなり第２熱
線定着ローラ１７ｂの加熱が長引くことになる。好まし
くはｔ／φが０．１４以下が好ましい。また、透光性基
体といっても材料によっては１〜２０％程度の熱線を吸
収する場合があり、強度の保てる範囲で薄い方が好まし
い。

【００６９】上記により、図５にて説明した定着装置１
７を用いることにより定着部（ニップ部）での変形に強
いと共に、瞬時加熱によるクイックスタート定着用の定
着装置が可能となるが、特に図１にて説明した画像形成
装置に用いることにより、使用頻度の多い表面の片面画
像形成の際のトナー像のクイックスタートの瞬時加熱定
着が可能となり、また省エネ効果が得られる。

【００７０】定着装置の他の例について、図９及び図１
０を用いて説明する。図９は、定着装置の第２の例の構
造を示す説明図であり、図１０は、図９の上側の定着ロ
ーラ部材の拡大断面構成図である。

【００７１】図９に示すように、第２の例の定着装置１
７Ａ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）の定着ローラ部材として用いる第
２熱線定着ローラ１７ｂ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）の定着ロー
ラ部材として用いる第２定着ローラ４７ｂとにより構成
され、上下の定着ローラ部材との間で形成されるニップ
部Ｔ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】表面画像のトナー像を定着するための上側
の定着ローラ部材として用いる第２熱線定着ローラ１７
ｂは、円筒状の透光性基体１７１ａと、該透光性基体１
７１ａの外側（外周面）に弾性層１７１ｄと熱線吸収層
１７１ｂと離型層１７１ｃとをその順に設け、透光性基
体１７１ａ内部に、例えばハロゲンランプやキセノンラ
ンプを用いた熱線照射手段である熱線照射部材１７１ｇ
を配したソフトローラとして構成される。熱線照射部材
１７１ｇ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定着ローラ部材が形成され
る（瞬時加熱用の定着ローラ部材の第２の例）。

【００７３】また、裏面画像のトナー像を定着するため
の下側の定着ローラ部材として用いる第２定着ローラ４
７ｂは、外周面にテフロン（登録商標）コートを焼き付
け或いは塗布等により施した、例えばアルミ材、鋼材等
を用いた円筒状の金属パイプ４７２ａで形成し、金属パ
イプ４７２ａの内部にハロゲンヒータ４７１ｃを配した
ハードローラとして構成される。上側のソフトローラと
下側のハードローラとの間に上側を凸としたニップ部Ｔ
が形成されトナー像の定着が行われる。

【００７４】ＴＳ１は上側の第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り、ＴＳ２は下側の第２定着ロ
ーラ４７ｂ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。

【００７５】図１０によれば、第２熱線定着ローラ１７
ｂの構成は、図１０（ａ）に断面を示すように、円筒状
の透光性基体１７１ａとしては、熱線照射部材１７１ｇ
よりの赤外線或いは遠赤外線等の熱線を透過するパイレ
ックスガラス，サファイヤ（Ａｌ₂Ｏ₃），ＣａＦ₂等の
セラミック材や、ポリイミド，ポリアミド等を使用した
透光性樹脂等を用いる。また、透光性基体１７１ａを通
過させる熱線の波長は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分散させたもので透光性基体
１７１ａを形成してもよい。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以下である
ことが光散乱を防ぎ、熱線吸収層１７１ｂに到達させる
のに好ましい。

【００７６】弾性層１７１ｄは、厚さ０．５〜２０ｍ
ｍ、好ましくは１〜５ｍｍの例えばシリコンゴムを用
い、前記熱線（主として赤外線或いは遠赤外線）を透過
する熱線透過性のゴム層（ベース層）で形成される。弾
性層１７１ｄとしては高速化対応のために、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８．４×
１０^-1Ｗ／（ｍ℃）以上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（ＪＩ
Ｓ、Ａゴム硬度）近くまで高くなってしまう。定着ロー
ラ部材の弾性層１７１ｄ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（ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａ
ｔｕｒｅｖｏｌｃａｎｉｚｉｎｇ）よりも離型性のよ
いＲＴＶ（ｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｖｏｌ
ｃａｎｉｚｉｎｇ）やＬＴＶ（ｌｏｗｔｅｍｐｅｒａ
ｔｕｒｅｖｏｌｃａｎｉｚｉｎｇ）が中間層並の厚さ
で被覆されている。また、弾性層１７１ｄを通過させる
熱線の波長は０．１〜２０μｍ、好ましくは０．３〜３
μｍであるので、硬度や熱伝導率の調整剤として、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分散させ
たもので弾性層１７１ｄを形成してもよい。１次、２次
粒子を含めて平均粒径が１μｍ以下、好ましくは０．１
μｍ以下であることが光散乱を防ぎ、熱線吸収層１７１
ｂに到達させるのに好ましい。

【００７７】熱線吸収層１７１ｂとしては、熱線照射部
材１７１ｇより発光され、透光性基体１７１ａ及び弾性
層１７１ｄを透過した熱線の略１００％にあたる９０〜
１００％、好ましくは９５〜１００％の熱線を熱線吸収
層１７１ｂにより吸収し瞬時加熱が可能な定着ローラ部
材を形成するように、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（Ｆｅ₂Ｏ₃）
等の粉末を混入した熱線吸収部材を用い、厚さ１０〜２
００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍ厚の該熱線吸収
部材を弾性層１７１ｄの外側（外周面）に吹付け或いは
塗布等により形成する。熱線吸収層１７１ｂでの熱線吸
収率が９０％程度よりも低く、例えば２０〜８０％程度
であると熱線が漏れて、漏れた熱線により定着ローラ部
材としての第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
と漏れた熱線により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１
７１ｂ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１７１ｇ
より発光され、弾性層１７１ｄを透過した熱線が第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１００％にあたる９０〜
１００％、好ましくは９５〜１００％とする。また、熱
線吸収層１７１ｂの厚さが１０μｍ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９０〜１００％、好ましくは９５〜１００％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１μ
ｍ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１
７１ｂを形成してもよい。

【００７８】また熱線吸収層１７１ｂと分離して熱線吸
収層１７１ｂの外側（外周面）に、トナーとの離型性を
良好とするため、厚さ３０〜１００μｍのＰＦＡ（フッ
素樹脂）チューブを被覆したものや、フッ素樹脂（ＰＦ
ＡまたはＰＴＦＥ）塗料を２０〜３０μｍ塗布した離型
層１７１ｃを設ける（分離型）。

【００７９】さらに図１０（ｂ）に断面を示すように、
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（Ｆｅ₂Ｏ₃）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Ｐ
ＴＦＥ）塗料とを混入して配合し、図１０（ａ）にて前
述した熱線吸収層１７１ｂと離型層１７１ｃとを一体と
して離型性を有する一体型熱線吸収層１７１Ｂを、透光
性基体１７１ａの外側（外周面）に形成された弾性層１
７１ｄの外側（外周面）に形成し、定着ローラ部材を形
成する。前述したと同様に、熱線照射部材１７１ｇより
発光され、透光性基体１７１ａ及び弾性層１７１ｄを透
過した熱線が完全に吸収されるように一体型熱線吸収層
１７１Ｂの熱線吸収率を略１００％にあたる９０〜１０
０％、好ましくは９５〜１００％とする。一体型熱線吸
収層１７１Ｂでの熱線吸収率が９０％程度よりも低く、
例えば２０〜８０％程度であると熱線が漏れて、漏れた
熱線により定着ローラ部材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定着ローラ部材の特定
位置の表面に黒トナーが付着すると漏れた熱線により付
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一体型熱線吸収層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１７１ｇより発光され、
透光性基体１７１ａを透過した熱線が定着ローラ部材内
で完全に吸収されるように一体型熱線吸収層１７１Ｂの
熱線吸収率を略１００％にあたる９０〜１００％、好ま
しくは９５〜１００％とする。また、一体型熱線吸収層
１７１Ｂでの局所的な発熱も防止され、均一な発熱が行
われる。また、一体型熱線吸収層１７１Ｂに投光される
熱線の波長は０．１〜２０μｍ、好ましくは０．３〜３
μｍ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
を樹脂バインダに分散させたもので一体型熱線吸収層１
７１Ｂを形成してもよい。

【００８０】さらに図１０（ｃ）に断面を示すように、
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（Ｆｅ₂Ｏ₃）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Ｐ
ＴＦＥ）塗料とを、さらにシリコンゴムと混ぜて配合
し、弾性層１７１ｄと図１０（ｂ）にて前述した一体型
熱線吸収層１７１Ｂとを一体として熱線吸収層を兼ねた
一体型弾性層１７１Ｄを透光性基体１７１ａの外側（外
周面）に形成し定着ローラ部材を形成する。前述したと
同様に、熱線照射部材１７１ｇより発光され、透光性基
体１７１ａを透過した熱線が定着ローラ部材内で完全に
吸収されるように熱線吸収層を兼ねた一体型弾性層１７
１Ｄの熱線吸収率を略１００％にあたる９０〜１００
％、好ましくは９５〜１００％とする。一体型弾性層１
７１Ｄでの熱線吸収率が９０％程度よりも低く、例えば
２０〜８０％程度であると熱線が漏れて、漏れた熱線に
より定着ローラ部材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定着ローラ部材の特定位置の
表面に黒トナーが付着すると漏れた熱線により付着部か
ら発熱が起き、その部分でさらに熱線吸収による発熱が
重ねて起こり一体型弾性層１７１Ｄ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１７１ｇより発光され、透光性基体
１７１ａを透過した熱線が完全に吸収されるように一体
型弾性層１７１Ｄの熱線吸収率を略１００％にあたる９
０〜１００％、好ましくは９５〜１００％とする。ま
た、一体型弾性層１７１Ｄでの局所的な発熱も防止さ
れ、均一な発熱が行われる。また、一体型弾性層１７１
Ｄ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分散させたもので一体型弾
性層１７１Ｄを形成してもよい。

【００８１】上記における定着ローラ部材としての第２
熱線定着ローラ１７ｂの熱線吸収層１７１ｂや一体型熱
線吸収層１７１Ｂや一体型弾性層１７１Ｄにおいても、
図７にて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。これにより、それぞれの透光性基体１７１
ａとの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１７１ｂや一体型熱線吸
収層１７１Ｂや一体型弾性層１７１Ｄの破損を防止す
る。また、一体型熱線吸収層１７１Ｂや一体型弾性層１
７１Ｄの外周面側の手前（一体型熱線吸収層１７１Ｂや
一体型弾性層１７１Ｄの厚さｔに対し、透光性基体１７
１ａ側から２／３〜４／５程度の位置）で１００％吸収
する濃度となるようにして飽和するようにするように
し、一体型熱線吸収層１７１Ｂや一体型弾性層１７１Ｄ
を用いた場合、外周表面層が削れても影響の無いように
する。分離型の場合は、飽和層を作る必要はない。ま
た、濃度分布に前記傾斜を設け、傾斜角の変更により発
熱分布を調整することができる。また、外径φとして１
５〜６０ｍｍのものが用いられる円筒状の透光性基体１
７１ａの外径φと厚さｔとの関係も図８にて前述したと
同様に、０．０２≦ｔ／φ≦０．２０とし、好ましくは０．０４≦ｔ／φ≦０．２０とし、更に好ましくは０．０５≦ｔ／φ≦０．１４とする。透光性基体１７１ａの外径φが４０ｍｍでは透
光性基体１７１ａの厚さｔは、０．８ｍｍ≦ｔ≦８ｍ
ｍ、好ましくは１．６ｍｍ≦ｔ≦８ｍｍ、更に好ましく
は２．０ｍｍ≦ｔ≦５．６ｍｍのものが用いられる。透
光性基体１７１ａでのｔ／φが０．０２未満では強度不
足となり、使用可能であるｔ／φが０．２０を越えると
強度上は問題は生じないが、熱容量が大きくなり第２熱
線定着ローラ１７ｂの加熱が長引くことになる。好まし
くはｔ／φが０．１４以下が好ましい。また、透光性基
体といっても材料によっては１〜２０％程度の熱線を吸
収する場合があり、強度の保てる範囲で薄い方が好まし
い。

【００８２】上記により、図９にて説明した定着装置１
７Ａを用いることにより定着部（ニップ部）での変形に
強いと共に、瞬時加熱によるクイックスタート定着用の
定着装置が可能となるが、特に図１にて説明した画像形
成装置に用いることにより、使用頻度の多い表面の片面
画像形成の際のトナー像のクイックスタートの瞬時加熱
定着が可能となり、また省エネ効果が得られる。

【００８３】上記図９或いは前記図５にて説明した瞬時
加熱用の定着ローラ部材を用いた両面定着用の定着装置
とその温度制御とについて、図１１ないし図１５を用い
て説明する。図１１は、第１の例の瞬時加熱用の定着ロ
ーラ部材と第２の例の瞬時加熱用の定着ローラ部材とを
対として用いた両面定着用の第３の例の定着装置を示す
図であり、図１２は、第２の例の瞬時加熱用の定着ロー
ラ部材を対として用いた両面定着用の第４の例の定着装
置を示す図であり、図１３は、第３の例或いは第４の例
の定着装置を用いた両面画像形成時の温度制御タイミン
グチャートであり、図１４は、第３の例或いは第４の例
の定着装置を用いた表面の片面画像形成時の温度制御タ
イミングチャートであり、図１５は、第３の例或いは第
４の例の定着装置を用いた裏面の片面画像形成時の温度
制御タイミングチャートである。

【００８４】両面定着用の瞬時加熱用定着ローラ部材を
用いた定着装置の一例としての第３の例の定着装置１７
Ｂは、図１１に示すように、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）の定着ロー
ラ部材として図５にて説明したと同様な第１熱線定着ロ
ーラ１７ａ（瞬時加熱用の定着ローラ部材の第１の例）
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）の定着ローラ部材として図９にて説
明したと同様な第２熱線定着ローラ１７ｂ（瞬時加熱用
の定着ローラ部材の第２の例）を用いて構成され、上下
の定着ローラ部材との間で形成されるニップ部Ｔ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。

【００８５】表面画像のトナー像を定着するための上側
の定着ローラ部材として用いる第１熱線定着ローラ１７
ａは、円筒状の透光性基体１７１ａと、該透光性基体１
７１ａの外側（外周面）に熱線吸収層１７１ｂと離型層
１７１ｃとをその順に設け、透光性基体１７１ａ内部
に、例えばハロゲンランプやキセノンランプを用いた熱
線照射手段である熱線照射部材１７１ｇを配したハード
ローラとして構成される。熱線照射部材１７１ｇ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
加熱が可能な定着ローラ部材が形成される（瞬時加熱用
の定着ローラ部材の第１の例）。前述した一体型熱線吸
収層１７１Ｂを用いた瞬時加熱用の定着ローラ部材も上
側の定着ローラ部材として用いられる。

【００８６】裏面画像のトナー像を定着するための下側
の定着ローラ部材として用いる第２熱線定着ローラ１７
ｂは、円筒状の透光性基体１７１ａと、該透光性基体１
７１ａの外側（外周面）に弾性層１７１ｄと熱線吸収層
１７１ｂと離型層１７１ｃとをその順に設け、透光性基
体１７１ａ内部に、例えばハロゲンランプやキセノンラ
ンプを用いた熱線照射手段である熱線照射部材１７１ｇ
を配したソフトローラとして構成される。熱線照射部材
１７１ｇ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定着ローラ部材が形成され
る（瞬時加熱用の定着ローラ部材の第２の例）。前述し
た一体型熱線吸収層１７１Ｂや一体型弾性層１７１Ｄを
用いた瞬時加熱用の定着ローラ部材も下側の定着ローラ
部材として用いられる。

【００８７】上側のハードローラと下側のソフトローラ
との間に下側を凸としたニップ部Ｔが形成されトナー像
の定着が行われる。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。

【００８８】また、両面定着用の瞬時加熱用定着ローラ
部材を用いた定着装置の他の例としての第４の例の定着
装置１７Ｃは、図１２に示すように、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
定着ローラ部材或いは裏面画像（下面側の画像）のトナ
ー像を定着するための下側（裏面側）の定着ローラ部材
としては、共に図９にて説明したと同様な第２熱線定着
ローラ１７ｂ（瞬時加熱用の定着ローラ部材の第２の
例）を用いて構成され、上下の定着ローラ部材との間で
形成されるニップ部Ｔ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。

【００８９】表面画像のトナー像を定着するための上側
の定着ローラ部材或いは裏面画像のトナー像を定着する
ための下側の定着ローラ部材として用いる第２熱線定着
ローラ１７ｂは、円筒状の透光性基体１７１ａと、該透
光性基体１７１ａの外側（外周面）に弾性層１７１ｄと
熱線吸収層１７１ｂと離型層１７１ｃとをその順に設
け、透光性基体１７１ａ内部に、例えばハロゲンランプ
やキセノンランプを用いた熱線照射手段である熱線照射
部材１７１ｇを配したソフトローラとして構成される。
熱線照射部材１７１ｇ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定着ローラ部
材が形成される（瞬時加熱用の定着ローラ部材の第２の
例）。前述した一体型熱線吸収層１７１Ｂや一体型弾性
層１７１Ｄを用いた瞬時加熱用の定着ローラ部材も上側
の或いは下側の定着ローラ部材として用いられる。

【００９０】上下のソフトローラの間に平面状のニップ
部Ｔが形成されトナー像の定着が行われる。ＴＳ１は上
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
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。

【００９１】上記図１１或いは図１２の定着装置１７Ｂ
或いは定着装置１７Ｃを、図１の両面画像形成用の画像
形成装置に適用する際の定着温度制御について、以下に
説明する。

【００９２】図１３に示すように、両面画像形成時、感
光体ドラム１０による表裏の画像形成と呼応して定着装
置１７Ｂ或いは定着装置１７Ｃを通過する記録紙Ｐの搬
送タイミングは、表面の片面画像形成による連続プリン
トと異なり間欠的に１枚おきに行われるが、表面画像の
トナー像を定着するための上側の定着ローラ部材（定着
装置１７Ｂの場合は第１熱線定着ローラ１７ａ、定着装
置１７Ｃの場合は第２熱線定着ローラ１７ｂ）は、記録
紙Ｐの通過タイミングと合わせて上側の熱線照射手段と
しての熱線照射部材１７１ｇがｏｎ状態として加熱さ
れ、画像形成休止中の定着温度設定値Ｔと画像形成中の
適正な定着温度設定値Ｔ２との交互のレベルの、上側の
定着ローラ部材の温度制御が行われる。

【００９３】これと同様に、裏面画像のトナー像を定着
するための下側の定着ローラ部材（定着装置１７Ｂの場
合も、定着装置１７Ｃの場合も、共に第２熱線定着ロー
ラ１７ｂ）は、記録紙Ｐの通過タイミングと合わせて熱
線照射手段としての熱線照射部材１７１ｇがｏｎ状態と
して加熱され、画像形成休止中の定着温度設定値Ｔと画
像形成中の適正な定着温度設定値Ｔ２との交互のレベル
の、下側の定着ローラ部材の温度制御が行われる。その
際、両面画像の形成は間欠的に１枚おきに行われるた
め、記録紙Ｐの非通過時間が長いことから温度制御や温
度の均一化可能であり熱容量が小さな瞬時加熱用の上下
の定着ローラ部材によっても両面画像の定着が可能であ
る。

【００９４】温度制御は予めＲＯＭ内に記憶されている
定着温度設定値Ｔ，Ｔ１，Ｔ２と温度センサＴＳ１，Ｔ
Ｓ２による検知とにより比較回路を介して制御部を通し
て行われる（図４参照）。

【００９５】図１３において、上下の定着ローラ部材の
温度制御は記録紙Ｐの先後端を挟んだ領域で行うが、線
速度が速いと、その温度制御タイミングを早めに設定す
る、さらにはプリント動作中も常時Ｔ１，Ｔ２に設定す
ることが必要となる。

【００９６】また、図１４に示すように、表面の片面画
像形成時、感光体ドラム１０による表面の画像形成の定
着装置１７Ｂ或いは定着装置１７Ｃを通過する記録紙Ｐ
の搬送タイミングは、両面画像形成や片面のみの裏面の
画像形成における連続プリントと異なり、感光体ドラム
１０による連続の表面の画像形成と呼応して連続的に行
われるが、表面画像のトナー像を定着するための上側の
定着ローラ部材（定着装置１７Ｂの場合は第１熱線定着
ローラ１７ａ、定着装置１７Ｃの場合は第２熱線定着ロ
ーラ１７ｂ）は、記録紙Ｐの通過タイミングと合わせて
上側の熱線照射手段である熱線照射部材１７１ｇがｏｎ
状態として加熱され、画像形成休止中の定着温度設定値
Ｔと画像形成中の適正な定着温度設定値Ｔ１との交互の
レベルの、上側の定着ローラ部材の温度制御が行われ
る。表面の片面画像形成によるコピー中、記録紙Ｐの通
過以前に熱線照射部材１７１ｇをｏｎ状態として加熱
し、画像形成中の適正な定着温度設定値Ｔ１に保つよう
に、上側の定着ローラ部材の加熱温度制御が行われる。

【００９７】これに対して、下側の定着ローラ部材（定
着装置１７Ｂの場合も、定着装置１７Ｃの場合も、共に
第２熱線定着ローラ１７ｂ）は、表面の片面画像形成に
よるコピー中、加熱制御は行わずそのままとする、或い
は、画像形成休止中の定着温度設定値Ｔに保つように、
下側の定着ローラ部材の温度制御が行われる。

【００９８】温度制御は予めＲＯＭ内に記憶されている
定着温度設定値Ｔ，Ｔ１と温度センサＴＳ１，ＴＳ２に
よる検知とにより比較回路を介して制御部を通して行わ
れる（図４参照）。

【００９９】図１４において、上側の定着ローラ部材の
温度制御は記録紙Ｐの先後端を挟んだ領域で行うが、線
速度が速いと、その温度制御タイミングを早めに設定す
る、さらにはプリント動作中も常時Ｔ１に設定すること
が必要となる。

【０１００】また、図１５に示すように、裏面の片面画
像形成時、中間転写ベルト１４ａによる裏面の画像形成
と呼応して定着装置１７Ｂ或いは定着装置１７Ｃを通過
する記録紙Ｐの搬送タイミングは、表面の片面画像形成
による連続プリントと異なり間欠的に１枚おきに行われ
るが、裏面画像のトナー像を定着するための下側の定着
ローラ部材（定着装置１７Ｂの場合も、定着装置１７Ｃ
の場合も、共に第２熱線定着ローラ１７ｂ）は、記録紙
Ｐの通過タイミングと合わせて下側の熱線照射手段であ
る熱線照射部材１７１ｇがｏｎ状態として加熱され、画
像形成休止中の定着温度設定値Ｔと画像形成中の適正な
定着温度設定値Ｔ２との交互のレベルの、下側の定着ロ
ーラ部材の温度制御が行われる。裏面の片面画像形成に
よるコピー中、記録紙Ｐの通過以前に熱線照射部材１７
１ｇをｏｎ状態として加熱し、画像形成中の適正な定着
温度設定値Ｔ２に保つように、下側の定着ローラ部材の
加熱温度制御が行われる。

【０１０１】これに対して、上側の定着ローラ部材は、
裏面の片面画像形成によるコピー中、加熱制御は行わず
そのままとする、或いは、画像形成休止中の定着温度設
定値Ｔに保つように、下側の定着ローラ部材の温度制御
が行われる。

【０１０２】上側の定着ローラ部材は、図１５の一点鎖
線にて示すように、裏面の片面画像形成によるコピー
中、記録紙Ｐの通過以前に熱線照射部材１７１ｇをｏｎ
状態として画像形成中の適正な定着温度設定値Ｔ１に保
つように加熱することがより好ましく、上側の定着ロー
ラ部材をｏｎ状態として加熱することによりニップ部Ｔ
の先端が過熱され、記録紙Ｐの先端がニップ部に加え込
まれる際にトナー像が乱されることなく、裏面のみの片
面画像のトナー像の定着が良好に行われる。

【０１０３】温度制御は予めＲＯＭ内に記憶されている
定着温度設定値Ｔ，Ｔ２，（Ｔ１）と温度センサＴＳ
１，ＴＳ２による検知とにより比較回路を介して制御部
を通して行われる（図４参照）。

【０１０４】図１５において、下側の定着ローラ部材や
上側の定着ローラ部材の温度制御は記録紙Ｐの先後端を
挟んだ領域で行うが、線速度が速いと、その温度制御タ
イミングを早めに設定する、さらにはプリント動作中も
常時Ｔ１，Ｔ２に設定することが必要となる。

【０１０５】上記、図１３ないし図１５によれば、表面
の片面画像形成時や裏面の片面画像形成時や両面画像形
成時にトナー像の定着は熱容量が小さくクイックスター
トの可能な瞬時加熱用の上下の定着ローラ部材により行
われるため、ウォーミングアップ時間を設けずに良好な
定着が行われる。特に、両面画像形成や片面のみの裏面
の画像形成は間欠的に１枚おきに行われるため、裏面の
トナー像の定着は従来の熱定着ローラに比べ熱容量が小
さな下側の定着ローラ部材によっても熱容量が足り、下
側の定着ローラ部材による裏面画像の定着が可能とな
る。

【０１０６】なお、画像形成装置は電源スイッチを入れ
た初期動作時、或いは休止モードからプリント動作モー
ドに変更された時に、自動的に両面画像形成の状態に温
度制御が行われるように設定されたり、また、未使用時
間が一定時間を経過すると上下の定着ローラ部材が加熱
制御をｏｆｆとされるように制御することも可能であ
る。

【０１０７】上記にて説明した構成により、表面のみの
片面画像形成時や裏面のみの片面画像形成時や両面画像
形成時とでそれぞれ異なったエネルギー消費が行われ、
従来の上下ローラに発熱体を用いた定着装置に比べ、片
面画像形成時、両面画像形成時にそれぞれの適正なエネ
ルギー消費が行われ、双方共にエネルギー消費が少なく
てすみ、また従来の上下ローラに発熱体を用いた定着装
置やセラミックヒータを用いたフィルム定着装置に比
べ、定着域でのニップ幅が広く高い定着性能が得られる
と共に、低熱容量でウォーミングアップ時間がゼロの両
面定着が可能な定着装置が提供される。

【０１０８】上記の如く、図１１或いは図１２にて説明
した定着装置１７Ｂ或いは定着装置１７Ｃを用いること
により定着部（ニップ部）での変形に強いと共に、瞬時
加熱によるクイックスタート定着用の定着装置が可能と
なるが、上述したように、特に図１にて説明した画像形
成装置に用いることにより、両面画像形成の際のトナー
像のクイックスタートの瞬時加熱定着が可能となり、ま
た省エネ効果が得られる。

【０１０９】

【発明の効果】請求項１ないし７によれば、定着部での
変形に強いと共に、瞬時加熱が可能な或いは加熱時間の
早いクイックスタート定着用の熱線を用いた定着装置が
提供される。

【０１１０】請求項８によれば、熱線吸収層での局所的
な発熱が防止され、均一な発熱が可能となる。

【０１１１】請求項９によれば、適正な強度と熱容量と
のバランスが保たれる。

【０１１２】請求項１０または１１によれば、熱線吸収
層及びこれに隣接する内側の層の、適正な硬度や熱伝導
率が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかわる定着装置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】定着装置の第１の例の構造を示す説明図であ
る。

【図６】図５の上側の定着ローラ部材の拡大断面構成図
である。

【図７】定着ローラ部材の熱線吸収層の濃度分布を示す
図である。

【図８】定着ローラ部材の透光性基体の外径と厚さとを
示す図である。

【図９】定着装置の第２の例の構造を示す説明図であ
る。

【図１０】図９の上側の定着ローラ部材の拡大断面構成
図である。

【図１１】第１の例の瞬時加熱用の定着ローラ部材と第
２の例の瞬時加熱用の定着ローラ部材とを対として用い
た両面定着用の第３の例の定着装置を示す図である。

【図１２】第２の例の瞬時加熱用の定着ローラ部材を対
として用いた両面定着用の第４の例の定着装置を示す図
である。

【図１３】第３の例或いは第４の例の定着装置を用いた
両面画像形成時の温度制御タイミングチャートである。

【図１４】第３の例或いは第４の例の定着装置を用いた
表面の片面画像形成時の温度制御タイミングチャートで
ある。

【図１５】第３の例或いは第４の例の定着装置を用いた
裏面の片面画像形成時の温度制御タイミングチャートで
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１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ定着装置１７ａ第１熱線定着ローラ１７ｂ第２熱線定着ローラ１７１ａ透光性基体１７１Ｂ一体型熱線吸収層１７１ｂ熱線吸収層１７１ｃ離型層１７１Ｄ一体型弾性層１７１ｄ弾性層１７１ｇ熱線照射部材Ｐ記録紙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転写材上のトナー像を加熱と加圧とによ
り前記転写材に固定する定着装置において、熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記熱線に
対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、前記透光性基体の外側に、前記透光性基体を通過した熱
線の略１００％を吸収する熱線吸収層を設けることを特
徴とする定着装置。
【請求項２】前記熱線吸収層はトナーとの離型性を有
す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】前記熱線吸収層に熱線透過性の微粒子を
配合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】転写材上のトナー像を加熱と加圧とによ
り前記転写材に固定する定着装置において、熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記熱線に
対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、前記透光性基体の外側に、弾性層と熱線吸収層とをその
順に設けることを特徴とする定着装置。
【請求項５】前記弾性層は前記熱線透過性であり、そ
の周囲に前記弾性部材を通過した熱線の略１００％を吸
収する熱線吸収層を設けることを特徴とする請求項４に
記載の定着装置。
【請求項６】前記熱線吸収層を兼ねた一体型弾性層を
設け、前記透光性基体を通過した熱線の略１００％を前
記一体型弾性層で吸収することを特徴とする請求項４ま
たは５に記載の定着装置。
【請求項７】前記弾性層或いは前記熱線吸収層に熱線
透過性の微粒子を配合することを特徴とする請求項４〜
６の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項８】転写材上のトナー像を加熱と加圧とによ
り前記転写材に固定する定着装置において、熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記熱線に
対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、前記透光性基体の外側に熱線を吸収する濃度分布を有す
る熱線吸収層を設けることを特徴とする定着装置。
【請求項９】転写材上のトナー像を加熱と加圧とによ
り前記転写材に固定する定着装置において、熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記熱線に
対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、前記透光性基体の外側に熱線を吸収する熱線吸収層を設
けると共に、前記円筒状の透光性基体の外径をφ、厚さをｔとすると
き、０．０２≦ｔ／φ≦０．２０であることを特徴とする定着装置。
【請求項１０】転写材上のトナー像を加熱と加圧とに
より前記転写材に固定する定着装置において、熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記熱線に
対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、前記透光性基体の外側に熱線を吸収する熱線吸収層を設
けると共に、前記熱線吸収層或いは前記熱線吸収層に隣接する内側の
層に熱線に透過性を有する微粒子を混入することを特徴
とする定着装置。
【請求項１１】前記微粒子が金属酸化物であることを
特徴とする請求項１０に記載の定着装置。