JP2002099173A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着対象の記録シートＰを無端ベルト３０に
当接させた状態で冷却構造体５０により冷却してから剥
離する方式の定着装置において、長期使用に対しても無
端ベルト３０の磨耗劣化が少なく冷却構造体５０による
無端ベルト及び定着対象の記録シートＰ等に対する安定
した冷却がなされ、良好な定着を行うことができるよう
にする。 【解決手段】 無端ベルト３０の内周面に熱溶解性離型
剤（例えばワックス）６１を供給する離型剤供給装置６
０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いたプリンタ、複写機等の画像形成装置において形成さ
れるトナー像を記録シートに定着する定着装置に係り、
特に、定着対象の記録シートを加熱加圧した後に無端ベ
ルトに当接させた状態で冷却手段により冷却してから剥
離する方式の定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真法を用いた画像形成装置
に使用される定着装置として、加熱ロールとこのロール
に間隔を空けて配設される剥離用ロールとに少なくとも
張架されて回転走行する無端ベルトと、この無端ベルト
を加熱ロールに圧接する加圧ロールと、無端ベルトの加
熱ロールから剥離ロールにむかうベルト内周面に接して
冷却する冷却構造体とを備え、その無端ベルトを加熱ロ
ール、冷却構造体、剥離用ロールの順番で通過する方向
に回転走行させるとともに、トナー像を担持する記録シ
ートを、加熱ロールに架かる無端ベルトと加圧ロールと
の間の圧接域（ニップ部）に導入し、かかる無端ベルト
に当接させた状態で冷却構造体が接触する部分を通過さ
せて剥離用ロールに架かる部分まで搬送して剥離させる
ことにより、トナー像を記録シートに定着させる方式の
定着装置が提案されている（例えば、特開平４−２１６
５８０号公報、特開平５−７２９２６号公報など）。

【０００３】このうち特開平４−２１６５８０号公報に
記載の定着装置は、冷却構造体として無端ベルトの内周
面に接離可能に配設した空冷式の冷却ロールを適用した
ものであり（その図３、図５などを参照）、また、特開
平５−７２９２６号公報に記載の定着装置は、冷却構造
体として無端ベルトの内周面との接触面に多数の空気流
通孔が開設された空冷ボックスを適用したものである
（その図２、図３などを参照）。そして、このような定
着装置はいずれも、トナー像を担持した記録シートを加
熱加圧した後に無端ベルトに当接した状態で冷却ロール
又は空冷ボックスの冷却作用により冷却してから無端ベ
ルトから剥離することにより定着を行うようになってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
定着対象の記録シートを加熱加圧後に無端ベルトに当接
させた状態で冷却をして剥離する方式の定着装置にあっ
ては、冷却構造体として前記した空冷ボックスのように
固定配設して無端ベルトの内周面に摺擦させて冷却を行
う形態のものを適用する場合、次のような課題がある。

【０００５】すなわち、まず、かかる形態の冷却構造体
が少なくとも定着動作時において無端ベルトの内周面に
常に摺擦されているため、長期使用により無端ベルトが
磨耗劣化してしまうという課題である。また、無端ベル
トは冷却構造体によって定着対象の記録シート等が素早
くかつ効率よく冷却されるようにするため、そのベルト
厚を薄くして熱容量を下げる必要があるが、かかる薄い
無端ベルトは上記したような冷却構造体の摺擦によって
磨耗劣化しやすくなる傾向にあるため、無端ベルト自体
の寿命が非常に短くなってしまうという課題である。

【０００６】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、上述したよう
に定着対象の記録シートを加熱加圧後に無端ベルトに当
接させた状態でそのベルト内周面に接触する冷却構造体
により冷却をして剥離する方式の定着装置として、長期
使用に対しても無端ベルトの磨耗劣化が少なく冷却構造
体による無端ベルト及び定着対象の記録シート等に対す
る安定した冷却がなされ、良好な定着を行うことができ
る定着装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得る本
発明の定着装置は、加熱ロールと、この加熱ロールと間
隔をあけて配設される剥離用部材と、この剥離用部材と
前記加熱ロールとに少なくとも張架されて回転走行する
無端ベルトと、この無端ベルトを前記加熱ロールに圧接
させる加圧ロールと、前記無端ベルトの内周面側に配設
され、その無端ベルトのうち前記加熱ロールから前記剥
離用部材に至る側のベルト内周面部分を接触しながら冷
却する冷却構造体とを備え、前記無端ベルトを前記加熱
ロール、前記冷却構造体、前記剥離用部材の順番で通過
する方向に回転走行させるとともに、トナー像を担持す
る記録シートを、前記加熱ロールに架かる前記無端ベル
トと前記加圧ロールとの間の圧接域に導入し、その無端
ベルトに当接させた状態で前記冷却構造体が接触する部
分を通過させて前記剥離用部材に架かる部分まで搬送し
て剥離させることにより前記トナー像を記録シートに定
着させる定着装置において、前記無端ベルトの内周面に
熱溶解性離型剤を供給する離型剤供給装置を具有するこ
とを特徴とするものである。

【０００８】ここで、上記剥離用部材は、通常ロール等
の回転体のものであるが、無端ベルトを張架支持して円
滑に回転走行させることが可能であれば固定配設するパ
ッド状物等の固定部材であっても構わない。

【０００９】また、上記冷却構造体は、定着時に加熱さ
れる定着ベルトを押圧しながら冷却する（実際には定着
対象の記録シートを無端ベルトが介在した状態で冷却す
る）ことができるものであれば如何なる構成のものであ
っても適用可能であるが、例えば、その全体の形態につ
いて大別すれば、回転するように配設されるロール形態
又はベルト形態のものや、固定配設される形態のものが
挙げられる。その冷却方式は、空冷式をはじめ、冷却媒
体を利用した方式（水、冷媒などを循環させる方式）な
どが適用可能である。好ましい冷却構造体としては、無
端ベルトの内周面との広い接触面積が確保でき冷却効率
が良くなり、しかも簡易な構成であるという観点から、
例えば無端ベルトに放熱部材を押圧接触させるとともに
その放熱部材を空冷する構成のものである。また、冷却
構造体の無端ベルトを押圧しながら冷却する押圧冷却面
については、無端ベルトとの密着性を確保する観点か
ら、まず平滑な面であることが望ましく、さらにはベル
ト回転方向に対して曲率をもつ曲面であることがより望
ましい。さらに、上記押圧冷却面の無端ベルトに対する
押圧量は、その接触押圧により無端ベルトが曲げられた
状態で回転走行する部位において搬送途中の記録シート
がそのベルトから剥がれることのない適度なレベルとす
ることを基準にして設定するとよい。

【００１０】そして、上記離型剤供給装置において供給
する熱溶解性離型剤は、熱により溶解して離型性を発揮
する材料である。その溶解するための熱は、少なくとも
定着動作時に溶解して離型剤として機能することができ
る程度の熱であればよい。この定着装置の場合には無端
ベルトが加熱ロールに張架されている関係上、その加熱
ロールから得られる熱を利用することが望ましい。

【００１１】このような熱溶解性離型剤としては、例え
ば、下記するような高温（７０℃以上）軟化性のワック
スが好適である。すなわち、ポリエチレン、ポリプロピ
レン等の合成ワックス類や、カルナウバワックス、キャ
ンデリラワックス、ライスワックス、もく蝋等の植物性
ワックス類や、蜜蝋、ラノリン、鯨蝋等の動物性ワック
ス類や、硬化ヒマシ油、ヒドロキシステアリン酸、脂肪
酸アミド、フェノール脂肪酸エステル等の油脂系ワック
ス類等である。熱溶解性離型剤は、粉体として使用する
ことも可能であるが、飛散等がなく取り扱いが簡単な固
形体として使用することが望ましい。固形体として使用
する場合、その形態については特に制約されず、例えば
板状等の固定設置に適した形態や、ロール状等の回転設
置に適した形態等が挙げられる。

【００１２】また、離型剤供給装置は、熱溶解性離型剤
を固形体として使用する場合、その熱溶解性離型剤の固
形体を無端ベルトの内周面に接触させた状態で熱溶解性
離型剤を直接供給するように構成してもよいが、その接
触による無端ベルトへの不要な負荷をかけることを回避
する観点からは、その熱溶解性離型剤の固形体を無端ベ
ルトが架けられている加熱ロールの表面に接触させた状
態等で付与した後、かかる加熱ロール等の表面から無端
ベルトの内周面に転移させるようにして熱溶解性離型剤
を間接的に供給するように構成することが好ましい。さ
らに、この離型剤供給装置は、熱溶解性離型剤を固形体
として無端ベルトの内周面や加熱ロール等の表面に接触
させた状態で供給する場合、その離型剤の余分な消費を
避けたり、あるいはその供給量の調整を行うことができ
るという観点から、その離型剤の固形体を無端ベルトの
内周面や加熱ロール等の表面に対して離接可能に配設す
るように構成することが好ましい。

【００１３】このような定着装置によれば、特に離型剤
供給装置により無端ベルトの内周面に熱溶解性離型剤が
供給されるため、その無端ベルトの内周面とその内周面
に接触する冷却構造体との間で発生する摩擦や磨耗が軽
減される。

【００１４】このような本発明の定着装置は、電子写真
方式を用いた多色又は単色の画像形成装置の定着装置と
して使用することができるほか、定着装置を装備する多
色又は単色の画像形成装置に連結して使用するようにし
てもよい。特に後者の場合にあっては、例えば、画像形
成装置側の定着装置で１回目の定着を行った後にその画
像形成装置に連結する本発明の定着装置で２回目の定着
を行うようにしたり、あるいは、画像形成装置側の定着
装置による定着を行わず、本発明の定着装置による定着
のみを行うようにすることが可能である。

【００１５】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１〜図３は、
本発明の実施の形態１に係る定着装置の要部を示すもの
で、図１はその定着装置の概要図、図２は図１のII−II
線で示す方向から見たときの定着装置内の冷却構造体を
示す概略断面図、図３は定着装置内の離型剤供給装置を
示す概要図である。

【００１６】この実施の形態１に係る定着装置は、加熱
ロール１０と、剥離用ロール２０と、無端ベルト３０
と、加圧ロール４０と、冷却構造体５０と、離型剤供給
装置６０とでその主要部が構成されている。図中におい
て符号Ｐは記録シート、Ｔはトナー像を示す。

【００１７】上記加熱ロール１０は、アルミニウム、ス
テンレス等からなる円筒状のロール芯材１１上に被覆層
１２を形成したロール本体と、そのロール芯材１１の内
部空間に配設される加熱用ハロゲンランプ１３とで構成
されている。被覆層１２は、例えば、シリコンゴム等か
らなる厚さが０．５〜５ｍｍ程度の弾性体層と、その弾
性体層の表面に形成されるフッ素系樹脂（ＰＦＡ等）等
からなる厚さが１０〜２００μｍ程度の表面層などで形
成されている。この加熱ロール１０は、図示されていな
い支持フレームに回転自在に支持されているとともに、
公知の回転駆動手段により所定の方向（Ａ）に回転駆動
されるようになっている。また、この加熱ロール１０
は、加熱用ハロゲンランプ１３により所定の定着加熱温
度（例えば１２０〜１８０℃）になるまで加熱され、し
かも、そのハロゲンランプ１３の加熱動作が加熱ロール
表面の温度を測定する図示されていない温度検知センサ
による検知情報に基づきフィードバック制御されて所定
の定着加熱温度に保持されるようになっている。

【００１８】上記剥離用ロール２０は、無端ベルト３０
を所定の曲率で曲げた状態で張架することによりそのベ
ルト３０に当接した状態で搬送される定着対象の記録シ
ートＰが剥がれることを促すためのロールであり、例え
ばステンレス、アルミニウム等の金属材料にて形成され
ている。この剥離用ロール２０は、図示されていない支
持フレームに回転自在に支持されているとともに、バネ
等からなる公知の張力付与機構によって無端ベルト３０
に張力を付与する方向に対し弾性的に付勢されるように
なっている。

【００１９】上記無端ベルト３０は、厚さが３０〜２０
０μｍ程度のベルト基材とその基材の外周面側に形成さ
れる厚さが１０〜２００μｍ程度の弾性離型層とで構成
されている。このうちベルト基材については、ポリイミ
ド、ポリアミド等の耐熱性樹脂やニッケル、アルミニウ
ム等の金属材料を用いて形成される。また、弾性離型層
については、耐熱性に優れたシリコーン系ゴム、フッ素
系ゴム等にて形成される。この無端ベルト３０の外周面
（具体的には弾性離型層の表面）は、できる限り平滑面
（鏡面に近いもの）であることが望ましい。また、この
無端ベルト３０は、加熱ロール１０と剥離用ロール２０
の間に張架され、加熱ロール１０の回転駆動により図中
の矢印Ａ方向に回転走行するようになっている。

【００２０】加圧ロール４０は、無端ベルト３０を加熱
ロール１０に圧接させるように配設されるものであり、
例えば前記した加熱ロール１０のロール本体と同じ層構
造からなるものである。なお、この加圧ロール４０に
は、必要に応じて加熱ロール１０と同様に、加熱用ハロ
ゲンランプ１３を配設して加熱機能を付加してもよい。
この加圧ロール４０は、図示されていない支持フレーム
に回転自在に支持されているとともに、所定の圧力で圧
接方向に付勢されるように図示されていない公知の加圧
機構に支持されている。また、この加圧ロール４０の圧
接により、当該ロール４０と加熱ロール１０に架かる無
端ベルト３０との間には所定幅の圧接部Ｎが形成される
（図１、図３）。

【００２１】冷却構造体５０は、無端ベルト３０の加熱
ロール１０から剥離用ロール２０に至るまでの側のベル
ト内周面部分をそのベルト外周面側にむかって押圧しな
がら冷却する放熱部材５１と、この放熱部材５１にエア
ーを供給して空冷する空冷機構５２とで構成されてい
る。

【００２２】このうち放熱部材５１は、図１や図２に示
すように、複数枚の放熱フィン５１ａが無端ベルト３０
の幅方向（その回転方向Ａと直交する方向）に沿って平
行して並んだ状態で形成されたアルミニウム製等のヒー
トシンクからなるものであり、その底面が無端ベルト３
０の内周面を押圧する押圧冷却（吸熱）面５１ｂ（図３
ｂ）として形成されているものである。この押圧冷却面
５１ｂは、その断面形状がほぼ矩形状であり、その全面
が平滑な平面からなるものである。押圧冷却面５１ｂに
ついては、無端ベルト３０との密着性を高める観点から
すると、ベルト回転方向Ａに沿って曲率をもつ曲面とす
ることが好ましい。一方、空冷機構５２は、送風ファン
５３と、吸気ファン５４と、送風ファン５３から放熱部
材５１を通過して吸気ファン５４に至るように連通する
通気ダクト５５とで構成されている。この冷却構造体５
０においては、例えば定着対象の記録シートＰを如何な
る所要条件（通過時間）で何度まで冷却する必要がある
かによって放熱部材５１の放熱効率や空冷機構５２の空
冷能率などが適宜設定される。また、この冷却構造体５
０による空冷動作（ファン５３、５４の稼動）は、加熱
ロール１０が所定の定着温度に加熱された後において一
連の定着動作が実行される間行われるように設定されて
いる。

【００２３】上記離型剤供給装置６０は、図１や図３ａ
に示すように、熱溶解性離型剤としてのワックス６１
（７０〜１５０℃程度で熱溶解するもの）を加熱ロール
１０の表面に接触させて付与（塗布）した後、その加熱
ロール１０の表面から無端ベルト３０の内周面に転移さ
せて供給する方式のものである。この実施の形態では、
ワックス６１を加熱ロール１０のロール幅と同じ長さの
板形状に成形した固形体とし、この固形体のワックス６
１を加熱ロール１０の表面に対して進退可能に支持され
たホルダー６２に保持させている。また、そのホルダー
６２は、例えば偏心カム機構６３により加熱ロール１０
の表面に対して進退移動（矢印Ｃ，Ｄ方向に変位）する
ようになっており、これにより固形体のワックス６１が
加熱ロール１０の表面に接離する構成になっている。そ
して、この離型剤供給装置６０は、定着動作開始信号を
受けると偏心カム機構６３が作動してワックス６１を加
熱ロール１０の表面に接触させ、一連の定着動作が終了
した検知信号を受けると偏心カム機構６３が再び作動し
てワックス６１を加熱ロール１０の表面から離間させる
ように設定されている。図３ａ中の符号６４は、ホルダ
ー６２を矢印Ｄ方向に弾性的に付勢するバネである。

【００２４】また、この定着装置においては、電子写真
方式を利用したカラープリンタ等のカラー画像形成装置
で形成されたトナー像Ｔを担持する記録シートＰが定着
対象物となる。このため、この定着装置では、かかるト
ナー像Ｔを担持する記録シートＰを無端ベルト３０と加
圧ロール４０との間の前記圧接域Ｎに導入するように搬
送するための図示されていないベルト搬送装置等のシー
ト搬送手段が配設されている。また、この定着装置に
は、無端ベルト３０が剥離用ロール２０に到達する時点
で無端ベルト３０から剥離される記録シートＰを、定着
装置外にある収容トレイや他の後処理装置などに対して
排出する図示されていない排出ロール対等の排出手段が
配設されている。さらに、剥離用ロール２０の記録シー
ト剥離排出側の近傍には、定着動作が終了したか否かを
検知するため、定着剥離後における記録シートＰの通過
の有無を検知するシート検知センサが配設されている。

【００２５】さらに、この定着装置の定着対象となる記
録シートＰは、画像形成装置に適用可能である記録媒体
であれば特に制約されるものではないが、この定着装置
により光沢性に富む写真調の画像が得られるという観点
から、図５に例示するように基材１００に熱可塑性樹脂
を主成分とする透明樹脂層１２０を積層形成したものが
使用される。基材１００としては、画像形成用の普通
紙、コート紙や、印画紙等が挙げられる。透明樹脂層１
２０を構成する熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹
脂、スチレン−アクリル酸エステル樹脂等が挙げられ
る。また、透明樹脂層１２０は、定着時の加熱加圧によ
り溶融してトナー像Ｔが埋め込まれる程度の層厚さから
なるものであることが好ましい。

【００２６】次に、この定着装置の動作について図４や
図５を参照しながら説明する。

【００２７】まず、定着動作開始信号が入力されると、
加熱ロール１０が無端ベルト３０を矢印Ａ方向に回転走
行させるように回転駆動し始めるとともに、加熱用ハロ
ゲンランプ１３が通電により発熱して加熱ロール１０を
所定の定着温度まで加熱して保持するようになってい
る。この際、加圧ロール４０は無端ベルト３０を介して
加熱ロール１０の回転に応じて従動回転し始める。ま
た、冷却構造体５０の冷却機構５２（各ファン５３，５
４）は、加熱ロール１０が所定の定着温度まで加熱され
た後であって定着動作が開始される前に作動し始める。
さらに、定着動作開始信号を受けると、離型剤供給装置
６０においては偏心カム機構６３が作動してワックス６
１が矢印Ｃ方向に変位させられて加熱ロール１０の表面
に接触した状態となる。

【００２８】これにより、定着ベルト３０と加圧ロール
４０との間の圧接域Ｎは所定の定着温度に加熱された状
態になり、また、無端ベルト３０は冷却構造体５０の放
熱部材５１にて押圧されている部分を通過する際に放熱
作用により強制的に冷却された状態となる。さらに、離
型剤供給装置６０のワックス６１が加熱ロール１０の加
熱温度により溶融されるため、その一部６１ａが加熱ロ
ール１０の表面に塗布供給されるとともに、その加熱ロ
ール１０の表面上のワックス６１ａが無端ベルト３０の
内周面に順次転移することにより、無端ベルト３０の内
周面にワックス６１ｂが薄膜となって供給されることに
なる。

【００２９】続いて、このような状態にある定着装置に
対して、図５ａに示すように、画像形成装置側で画像情
報に応じて形成されたトナー像Ｔが転写された記録シー
トＰ（図５ａ）が、図示されていない用紙搬送装置によ
って定着ベルト３０と加圧ロール４０との間の圧接域Ｎ
に送り込まれる。これにより、記録シートＰは、その圧
接域Ｎにおいてトナー像Ｔが加熱加圧されて溶融すると
ともに記録シートＰ（の透明樹脂層１２０）内に埋め込
まれるようになる（図５ｂ）。そして、記録シートＰは
圧接域Ｎを通過した後も無端ベルト３０の外周面に当接
（密着）した状態でベルト３０の回転にともなって矢印
Ａ方向に搬送される。

【００３０】次いで、無端ベルト３０に当接した状態で
搬送される定着対象の記録シートＰは、図４ｂに示すよ
うに、冷却構造体５０の放熱部材５１の押圧冷却面５１
ｂにより押圧されるベルト部分（冷却領域）を無端ベル
ト３０に当接した状態のままで通過するように搬送さ
れ、その通過の際に放熱部材５１の放熱作用により冷却
される。すなわち、前記圧接域Ｎで加熱された記録シー
トＰ及びトナー像Ｔは、上記冷却領域を通過する間にそ
の保有する熱が無端ベルト３０を介して放熱部材５１に
伝達されて放熱される（図５ｃ）。しかも、このときの
放熱は放熱部材５１が空冷機構５２により空冷されるた
め効率良く行われる。これにより、トナー像Ｔ及び記録
シートＰ（の透明樹脂層１２０）は、前記したトナー像
Ｔが記録シートＰ（の透明樹脂層１２０）内に埋め込ま
れるような状態でもって放熱作用により冷却されてほぼ
固まる。

【００３１】この冷却領域を通過した記録シートＰは、
図４ｃに示すように、無端ベルト３０に当接した状態で
剥離用ロール２０側まで搬送され、その剥離用ロール２
０に架かる無端ベルト３０の曲率をもった回転状態と記
録シート自身の腰の強さ（剛性）とが相反することによ
り、剥離用ロール２０に架かる無端ベルト部分から自然
に剥離される。これにより、定着が終了する。なお、こ
の無端ベルト３０から剥離された記録シートＰは、図示
されていない排出手段によって収容トレイ等に送られ
る。また、一連の定着が終了して最後の記録シートＰが
シート検知センサで検知されると、離型剤供給装置６０
においては偏心カム機構６３が作動してワックス６１が
矢印Ｄ方向に変位させられて加熱ロール１０の表面から
離間した状態となる。

【００３２】この定着装置による定着が正常になされる
と、特に冷却領域での冷却がムラなく一様に行われる結
果、図５ｄに示すように、トナー像Ｔが記録シートＰ
（の透明樹脂層１２０）内に一様に埋め込まれたような
状態で定着されるとともに、その定着後のシート表面
（透明樹脂層１２０の表面）が無端ベルト３０の平滑な
表面にならって平滑性に優れた状態となるように定着さ
れる。すなわち、この定着後における記録シートＰ上の
画像は、表面凹凸による光の乱反射が少なく光沢性に富
み、写真画像に近似した高画質のものとして得られる。

【００３３】そして、この定着装置においては、無端ベ
ルト３０の内周面に離型剤供給装置６０によってワック
ス６１が塗布供給されるため、その回転走行する無端ベ
ルト３０の内周面に接触する冷却構造体５０があって
も、そのワックス６１の存在により無端ベルト３０の内
周面と冷却構造体５０（厳密には放熱部材５１の押圧冷
却面５１ｂ）との間で発生する摩擦や磨耗損傷が軽減さ
れる。このときのワックス６１は、冷却構造体５０によ
る冷却作用により少し固化（凝固）した状態となって、
離型作用が発現されているものと推測される。

【００３４】これにより、冷却構造体５０の摺擦による
無端ベルト３０の磨耗劣化が大幅に低減され、その寿命
が長くなる。また、このように無端ベルト３０の磨耗劣
化が少なくなるため、無端ベルト３０の厚さを十分に薄
くしてその熱容量を小さくすることができる。この結
果、無端ベルト３０の熱伝達効率が向上して放熱部材５
１による放熱効果も高まるため、定着対象の記録シート
Ｐをより確実にかつ安定して冷却することができる。ま
た、無端ベルト３０の長寿命化により長期使用も可能と
なるため、上記安定した記録シートＰの冷却を長期にわ
たり安定して行うことができる。

【００３５】したがって、この定着装置では、長期にわ
たる冷却構造体による無端ベルト及び定着対象の記録シ
ート等に対する安定した冷却がなされ、良好な定着を行
うことができる。

【００３６】そして、この定着装置による定着を記録シ
ートＰの１０万枚分実施したところ、無端ベルト３０の
破損や破断がないことは勿論のこと、磨耗劣化も殆ど発
生していないことが確認された。また、比較のため、こ
の定着装置において離型剤供給装置６０を設けず、無端
ベルトへのワックス供給を行わなかった場合について、
同様の枚数分の定着を試みたところ、定着そのものは同
様に良好に行うことができたが、無端ベルト３０の内周
面に接触傷が発生し、また内周面が磨耗してしているこ
とが確認された。

【００３７】ちなみに、この実施試験に際しては、ワッ
クス６１としてカルナウバワックス（融点が７０℃）を
使用し、そのベルト内周面への塗布量が０．０１〜０．
１ｇ／ｃｍ²程度となる割合で塗布した。また、無端ベ
ルト３０としては、熱硬化ポリイミドフィルムからなる
厚さ８０μｍのベルト基材に、シリコーン樹脂からなる
厚さ５０μｍの弾性離型層を形成したものを使用した。
さらに、このときの定着速度（加熱ロールの回転駆動速
度）については３０ｍｍ／ｓとした。

【００３８】［実施の形態２］図６は、本発明の実施の
形態２に係る定着装置の要部を示すものである。この実
施の形態に係る定着装置は、無端ベルト３０を張架する
第３のベルト支持ロール２５を追加するとともに、冷却
構造体５０を無端ベルト３０に対して接離可能に設けた
以外は実施の形態１に係る定着装置と同じ構成からなる
ものである。

【００３９】すなわち、第３のベルト支持ロール２５
は、テンション用ロールとして構成することができる。
また、必要により、このベルト支持ロール２５はそのロ
ール端部（その軸受）を無端ベルト３０の蛇行状況に応
じて上下方向等に変位（傾動）させて修正する蛇行防止
機能を付加してもよい。この支持ロール２５を設けるこ
とにより、剥離用ロール２０はテンション機能を持たせ
ず、単に固定配設される従動ロールとすることができ
る。

【００４０】また、この実施の形態における冷却構造体
５０は、図示されていない公知の変位機構（カム機構な
ど）によって変位可能（矢印Ｅ，Ｆ方向に変位可能）に
支持されている。このときの変位可能な支持は、冷却構
造体５０の一端部側を変位可能に支持するように構成し
ても、その両端部を変位可能に支持するように構成して
もよい。そして、このような変位可能な冷却構造体５０
は、非動作時には変位機構により冷却構造体５０が矢印
Ｅ方向に変位させられて無端ベルト３０から離間した状
態となり、定着動作時には変位機構により冷却構造体５
０が矢印Ｆ方向に変位させられて無端ベルト３０の内周
面に押圧接触するようになっている。この変位動作の時
期は、離型剤供給装置６０におけるワックス６１の変位
動作の時期と同じにする。

【００４１】このような定着装置によれば、実施の形態
１に係る定着装置と基本的に同じ定着を行うことができ
るうえに、次のような特有の作用効果が得られる。

【００４２】すなわち、特に冷却構造体５０が無端ベル
ト３０に対して接離可能になっていることにより、冷却
構造体５０が無端ベルト３０を常時押圧して接触させて
いる場合に比べて、その押圧による無端ベルト３０の磨
耗劣化をさらに低減できるうえ、その押圧による無端ベ
ルト３０の熱変形の発生を防止することができる。

【００４３】なお、この定着装置においては、冷却構造
体５０の無端ベルト３０への接離動作の時期は、必要に
より、離型剤供給装置６０におけるワックス６１の変位
動作の時期と異ならせても構わない。例えば、無端ベル
トから離間させる時期は、一連の定着動作が終了した後
にシート検知センサの情報に基づいて行うことに代え
て、その定着動作が終了した後に接触させたままで無端
ベルト３の空回転させて冷却し、その無端ベルト３０が
所定の温度まで冷却された後に、離間させるように構成
してもよい。この場合には、無端ベルト３０が十分冷却
されていない状態で無端ベルト３０を停止させる場合に
比べて、無端ベルト３０の熱変形の発生をより確実に防
ぐことが可能となる。

【００４４】［他の実施の形態］実施の形態１、２に係
る定着装置においては、必要に応じて、剥離用ロール２
０に架けられる無端ベルト３０からの記録シートＰの剥
離を確実に行うための補助部材として剥離つめ機構を設
けたり、あるいは、無端ベルト３０の外周面に付着する
付着物を除去するためのクリーニング装置などを設けて
もよい。

【００４５】また、実施の形態１、２では、加熱ロール
１０を回転駆動させて無端ベルト３０を所定の方向Ａに
回転走行させるようにした場合について例示したが、必
要によっては、剥離用ロール２０や加圧ロール４０を回
転駆動させて無端ベルト３０を所定の方向Ａに回転走行
させるように構成したり、あるいは、無端ベルト３０を
直接専用の駆動手段によって回転走行させるように構成
しても構わない。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の定着装置
によれば、長期使用に対しても無端ベルトの磨耗劣化が
少なく冷却構造体による無端ベルト及び定着対象の記録
シート等に対する安定した冷却がなされ、良好な定着を
行うことが可能となる。また、無端ベルトの磨耗劣化が
少なくなるため、そのベルトの厚さを薄くすることがで
き（例えば５０μｍから３０μｍに薄くする）、この結
果、無端ベルトの熱容量をより小さくできるため、冷却
構造体による記録シート等に対する冷却効果が向上し、
ひいてはより良好な定着が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１に係る定着装置の要部を示す概
要図。

【図２】 主に冷却構造体の構成を示す概略断面図。

【図３】 離型剤供給装置の構成及び動作状態を示す概
要図。

【図４】 定着動作の主な工程状態を示す概要図。

【図５】 トナー像の記録シートへの定着過程を示す概
要図。

【図６】 実施の形態２に係る定着装置の要部を示す概
要図。

【符号の説明】

１０…加熱ロール、２０…剥離用ロール（剥離用部
材）、３０…無端ベルト、４０…加圧ロール、５０…冷
却構造体、６０…離型剤供給装置、６１…ワックス（熱
溶融性離型剤）、Ｐ…記録シート、Ｔ…トナー像、Ｎ…
圧接域。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱ロールと、この加熱ロールと間隔を
   あけて配設される剥離用部材と、この剥離用部材と前記
   加熱ロールとに少なくとも張架されて回転走行する無端
   ベルトと、この無端ベルトを前記加熱ロールに圧接させ
   る加圧ロールと、前記無端ベルトの内周面側に配設さ
   れ、その無端ベルトのうち前記加熱ロールから前記剥離
   用部材に至る側のベルト内周面部分を接触しながら冷却
   する冷却構造体とを備え、 前記無端ベルトを前記加熱ロール、前記冷却構造体、前
   記剥離用部材の順番で通過する方向に回転走行させると
   ともに、 トナー像を担持する記録シートを、前記加熱ロールに架
   かる前記無端ベルトと前記加圧ロールとの間の圧接域に
   導入し、その無端ベルトに当接させた状態で前記冷却構
   造体が接触する部分を通過させて前記剥離用部材に架か
   る部分まで搬送して剥離させることにより前記トナー像
   を記録シートに定着させる定着装置において、 前記無端ベルトの内周面に熱溶解性離型剤を供給する離
   型剤供給装置を具有することを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の定着装置において、 前記離型剤供給装置は、その熱溶解性離型剤を前記加熱
   ロールの表面に付与するように構成されていることを特
   徴とする定着装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の定着装置におい
   て、 前記熱溶解性離型剤としてワックスを使用することを特
   徴とする定着装置。