JP2002251095A

JP2002251095A - 定着装置

Info

Publication number: JP2002251095A
Application number: JP2001048091A
Authority: JP
Inventors: Satohiko Baba; 聡彦馬場; Shigeo Kurotaka; 重夫黒高; Jun Yura; 純由良; Hisashi Kikuchi; 尚志菊地; Kiyoshi Oshima; 清大嶋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2002-09-06
Anticipated expiration: 2021-02-23
Also published as: JP3986264B2

Abstract

(57)【要約】【課題】定着装置のニップ通過後の転写紙のベルトへ
の密着性を向上させ、オイルレス定着でのホットオフセ
ット、光沢ムラを防止する。【解決手段】分離ローラ９と定着ローラ６に駆動を与
える構成を有する。トルク検知手段３８により、分離ロ
ーラ９の駆動手段３９のトルクを検知する。分離ローラ
９と定着ベルト８が、スリップしない駆動手段３９によ
る上限トルクを設定しておく。検知したトルクがその設
定値を超えた場合、駆動制御手段３７により定着ローラ
６の駆動手段４０を作動させ、定着ローラ６に駆動を与
える。それにより、分離ローラ９が定着ベルト８を駆動
するのに必要な力が小さくなるので、分離ローラ９と定
着ベルト８がスリップせず、安定走行できる。また、定
着ベルト８に大きな張力が掛らないので、定着ベルト８
が切れたり、定着ベルト８の寿命が縮まることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の画
像形成装置に用いる定着装置に関し、詳細には高温オフ
セットと光沢ムラの防止、及び立上げ時間の短縮、並び
に省エネルギー化を図ったものに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
電子写真装置に用いる定着装置には、表面が非粘着性の
弾性体で内部に加熱源を有する加熱ローラと、弾性体で
被覆された加圧ローラを設け、適当な圧力を加えて回転
する両ローラ間にトナーを転写した記録紙を通過させて
定着させる熱ローラ定着方式が使用されている。

【０００３】しかしながら、この熱ローラ定着方式で
は、加熱ローラの熱容量が大きいため、加熱ローラを定
着に必要な所定の温度に加熱するまでの時間が必要とな
り、装置のウォームアップのための待機時間を長くして
いる。また、加熱ローラの温度を維持するために多くの
消費電力を必要とし、装置全体の消費電力を大幅に増加
させている。

【０００４】そこで、これらの問題を解決するため、定
着ベルト面で転写紙上のトナーを定着するベルト加熱定
着方式が開発されている。このベルト加熱定着方式は、
比較的小さな熱容量を有する定着ベルトを所定の温度に
加熱するだけで定着に必要な熱エネルギーが得られるの
で、待機時間を短くでき、また消費電力を低減すること
ができる。

【０００５】また近年、カラー画像形成装置において
は、画像の色再現性や光沢性を確保するために、トナー
を十分溶融することが要求されおり、従って、低い融点
のトナーが使用されている。低い融点のトナーは、高温
オフセットを起こしやすく、そのため、離型剤として低
粘度のシリコンオイルを多量に塗布している。ところが
シリコンオイルを多量に使用すると、シリコンオイルの
こぼれや、転写紙への付着等の問題が発生する。

【０００６】そこで、このような問題点を解決するため
に、シリコンオイルを全く使用しないか、あるいはわず
かな使用で、定着後の優れた色再現性と光沢性を得るた
めの定着装置が提案されている。例えば、特開平２−３
９０５７号、特開平４−２７３２７４号公報に開示の技
術では、加熱ローラと分離ローラとに掛け回した定着ベ
ルトを、定着ローラに対して下方から押圧する加圧ロー
ラを設け、トナーを定着した後の転写紙を定着ベルトに
密着したまま搬送する。その搬送過程での定着ベルト自
体の温度低下により、トナーは冷却されて粘度が大きく
なり、ガラス転移状態になる。ガラス転移状態になった
後に転写紙を定着ベルトから分離するので、シリコンオ
イル等の離型剤を使用することなく、オフセッットのな
い定着画像を得られるとしている。

【０００７】ところが上記の公知技術においては、ニッ
プ通過後に定着ベルトがたるんだり、波打ちしたりし
て、そのためトナーを定着した後の転写紙が定着ベルト
に密着せず、ニップ通過後にすぐにベルトから離れてし
まう部分が生じる。その結果、トナーがガラス転移状態
になる前にベルトから離れてしまうので、オフセットが
発生してしまうという問題がある。また、オフセットが
発生しない場合でも、転写紙がベルトに密着している部
分と、密着していない部分で光沢ムラが発生してしまう
問題がある。

【０００８】そこで本発明のうち請求項１に係るもの
は、ニップ通過後の転写紙のベルトへの密着性を向上さ
せ、オイルレス定着でのホットオフセット、光沢ムラを
防止することを目的とする。

【０００９】同請求項２、３に係るものは、定着装置の
立上げ時間の短縮、省エネルギー化と、定着ベルト走行
の安定化を図ることを目的とする。

【００１０】同請求項４に係るものは、定着ベルト走行
の安定化を図ることを目的とする。

【００１１】同請求項５、７に係るものは、定着ベルト
走行の安定化と破断防止を図ることを目的とする。

【００１２】同請求項６、８に係るものは、定着ベルト
走行の安定化、ホットオフセット防止及び光沢ムラ防止
を図ることを目的とする。

【００１３】同請求項９に係るものは、定着ベルト走行
の安定化、破断防止、ホットオフセット防止、光沢ムラ
防止、及び定着ベルト走行安定駆動機構の低コスト化を
図ることを目的とする。

【００１４】同請求項１０に係るものは、定着ローラ回
転開始時の定着ベルト走行の安定化と定着ベルト破断防
止を図ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
定着装置は、上記目的を達成するために、転写紙上に形
成されたトナー画像を、分離ローラと定着ローラの周囲
に掛け渡されたエンドレス状の定着ベルトと重ね、該定
着ベルトを介して上記定着ローラの周囲で加圧、加熱
し、転写紙と上記定着ベルトを密着させて所定時間走行
させた後、上記分離ローラの部位あるは上記分離ローラ
近傍で上記転写紙と上記定着ベルトを剥離する定着装置
において、上記分離ローラを回転駆動する手段を有する
ことを特徴とする。

【００１６】同請求項２に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項１の定着装置において、上記分離ロ
ーラは、芯金の周りに耐熱多孔質の弾性体層を設けてな
ることを特徴とする。

【００１７】同請求項３に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項１の定着装置において、上記分離ロ
ーラは、芯金の周りに気孔を含む剛性を有する断熱樹脂
層を設けてなることを特徴とする。

【００１８】同請求項４に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項３の定着装置において、上記断熱樹
脂層の表面に、摩擦係数の大きい表層を設けてなること
を特徴とする。

【００１９】同請求項５に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項１ないし４のいずれかの定着装置に
おいて、上記分離ローラを回転駆動する手段は、上記分
離ローラの駆動トルクが設定値以上になったら、上記定
着ローラあるいは上記定着ベルトを介して上記定着ロー
ラと所定圧力で転接する加圧ローラに回転駆動を与える
ことを特徴とする。

【００２０】同請求項６に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項５の定着装置において、上記分離ロ
ーラの駆動トルクが所定の設定値以下になったときに、
上記定着ローラあるは上記加圧ローラに与えている回転
駆動を止めることを特徴とする。

【００２１】同請求項７に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項１ないし４のいずれかの定着装置に
おいて、上記定着ベルトの線速を検知する手段を有し、
該定着ベルト線速の検知値が所定の設定値以下になった
ときに、上記定着ローラあるいは上記定着ベルトを介し
て上記定着ローラと所定の圧力で転接する上記加圧ロー
ラに回転駆動を与えることを特徴とする。

【００２２】同請求項８に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項７の定着装置において、上記定着ベ
ルトの線速を検知する手段を有し、上記定着ベルト線速
が所定の設定値以上になったときに、上記定着ローラあ
るは上記加圧ローラに与えている回転駆動を止めること
を特徴とする。

【００２３】同請求項９に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項１ないし８のいずれかの定着装置に
おいて、上記分離ローラと上記定着ローラ、あるいは上
記分離ローラと上記加圧ローラの両側駆動とし、上記定
着ローラあるは上記加圧ローラに与える回転駆動を、上
記定着ローラあるいは上記加圧ローラの線速が上記分離
ローラの線速よりも遅い駆動としてなることを特徴とす
る。

【００２４】同請求項１０に係るものは、上記目的を達
成するために、請求項１ないし８のいずれかの定着装置
において、動作開始時は、上記分離ローラと上記定着ロ
ーラ、あるいは上記分離ローラと上記加圧ローラの両方
のローラに駆動力を与えることを特徴とする。

【００２５】

【発明の実施の形態及び実施例】以下本発明の実施の形
態及び実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明
に係る定着装置を用いる画像形成装置の全体構成を示す
断面図である。図中１は感光体で、図中矢印方向に回転
する。この感光体１の周りには、帯電手段２、クリーニ
ング装置３、レーザ光学系によるレーザビームＬ、トナ
ーを供給して感光体１上の潜像を顕像化する現像ローラ
４ａを含む現像装置４、及び転写手段５が配置されてい
る。現像装置４の近傍にはトナー補給部１４が設けてあ
る。また、転写紙Ｐは下側に配置された着脱可能な給紙
カセット１７内にセットされ、図示せぬスプリング力に
よって給紙ローラ１９に押し付けられる。

【００２６】図示せぬ制御部から指令が発せられて給紙
ローラ１９が回転することにより、給紙カセット１７内
の最上紙は、分離パッド等で重送を防止されながら下流
側のレジストローラ２０まで搬送される。そして、感光
体１上の画像と同期するようにタイミングが取られ、さ
らに用紙は転写手段５に向かって送り出される。転写紙
手段５によって感光体１から画像を得た転写紙Ｐは、さ
らにベルト定着装置１１に搬送され、未定着トナーの加
熱処理を受けてトナー像を定着させられる。その後、画
像形成済みの転写紙Ｐは、排紙ローラ２１によって排紙
口２２から排紙トレイ部１０５上に排出、載置される。
なお図中１００は自動原稿給紙装置、１０１はスキャナ
部であり、１０２は上述した作像部を示す。

【００２７】トナー画像転写後の感光体１上の転写残ト
ナーは、クリーニング装置３により回収される。回収さ
れたトナーは現像装置４に戻され、繰り返し画像形成に
用いられる。

【００２８】図２は図１の画像形成装置に用いたベルト
定着装置１１の概略断面図である。ベルト定着装置１１
は、定着ローラ６と、分離ローラ９と、加圧ローラ４５
を備え、定着ローラ６と分離ローラ９間にエンドレスの
定着ベルト８が張設されている。加圧ローラ４５は、定
着ベルト８を介して、定着ローラ６と所定の圧力で転接
する。未定着トナー３２を担持した転写紙Ｐは、定着ベ
ルト８を介して定着ローラ６と加圧ローラ４５のニップ
部で加熱、加圧され、未定着トナー３２を定着される。
本発明の実施例としては、例えば定着ベルト８は、外径
φ６０ｍｍ、定着線速２００ｍｍ／秒とする。

【００２９】次に定着ベルト８の構成を説明する。定着
ベルト８の基体には、耐熱性樹脂や、金属から形成され
たエンドレスのベルト状基体が用いられている。耐熱性
樹脂の材質としては、ポリイミド、ポリアミドイド、ポ
リエーテルケトンＰＥＥＫ等を使用し、金属ベルトの材
質としては、ニッケル、アルミニウム、鉄等を使用す
る。厚さは１００μｍ以下の薄肉のものが望ましい。定
着ベルト８表面は、転写紙Ｐおよびトナー３２と加圧接
触するため、離型性が必要であり、また、耐熱性、耐久
性に優れたものが好ましい。そのため、定着ベルト８表
層は耐熱離型層(フッ素系樹脂、高離型シリコンゴム等)
が被覆された構成になっている。フッ素樹脂は、吹きつ
け等により基体表面に塗装し、加熱融着させることによ
り表面離型層を形成する。本発明の実施例としては、例
えば高離型シリコンゴム層はゴム硬度２５〜６５度ＪＩ
ＳＡ硬度計、厚さ１００〜３００μｍの範囲が良好な定
着姓及び熱応答性を得る条件として望ましい。また、定
着ベルト８の別の構成としては、ポリイミド等の耐熱性
樹脂の基体にシリコンゴム等の弾性体層を設け、さらに
その弾性体層の上にフッ素樹脂等の離型層を設けると、
ＯＨＰ透明性や、より良好な定着画像を得ることができ
る。

【００３０】次いで定着ローラ６の構成を説明する。定
着ローラ６は、アルミニウム、炭素鋼、ステンレス鋼等
の中空金属円筒の薄肉ローラである。本発明の実施例と
しては、例えば定着ローラ６の外径はφ３０ｍｍ、肉厚
は０．６ｍｍとする。さらに、定着ローラ６の中には、
加熱源のヒータ７を備えている。サーミスタ２５が、定
着ベルト８幅の中央部に設置されて定着ベルト８の温度
を検知するようになっている。

【００３１】図示せぬ温度制御回路が、サーミスタ２５
の検知温度によりヒータ７をＯＮ／ＯＦＦ制御し、定着
ベルト８を所定の温度に維持する。サーミスタ２５は、
定着ベルト８と加圧ローラ４５のニップ領域の中央部か
ら上流側に約９０°の位置に取り付けた。また、本実施
形態では、加熱源のヒータ７にハロゲンヒータヒータを
用いている。

【００３２】ついで加圧ローラ４５の構成を説明する。
加圧ローラ４５は図２に示すように、芯金４２の周りに
弾性を有する断熱性の発泡層４３を設け、発泡層４３の
上に離型層４４を設けてある。本発明の実施例として
は、例えば発泡層４３に耐熱性の発泡シリコンゴム、離
型層４４にＰＦＡチューブを用い、外径をφ４０ｍｍと
する。また発泡シリコンゴムは、厚さ６ｍｍ、硬度はア
スカーＣで３５度とし、ＰＦＡチューブは、厚さ５０μ
ｍのものを用い、定着ローラ６とのニップでの線圧は、
１．３Kgf/cmとする。

【００３３】図３に、定着ローラ６を回転駆動した時
の、定着ベルト８の張り状態を示す。この場合、ゆるみ
側となるニップ後の定着ベルト８はたるみ、波打ってし
まう。そのため、トナーを定着した後の転写紙が定着ベ
ルト８に密着できず、ニップ通過後、すぐに定着ベルト
８から剥がれてしまったり、部分的な剥がれが生じる。
その結果、トナーがガラス転移状態になる前に定着ベル
ト８から離れてしまうので、オフセットが発生してしま
う。また、オフセットが発生しない場合でも、転写紙が
定着ベルト８に密着している部分と、密着していない部
分で光沢ムラが生じてしまう。加圧ローラ４５に回転駆
動を与えた場合も同様である。

【００３４】そこで、分離ローラ９に回転駆動を与え
る。この場合、図４に示すように定着ローラ６と加圧ロ
ーラ４５のニップ後の定着ベルト８は張り側になるの
で、たるみや波打ちが発生せず、そのため、トナーを定
着した後の転写紙を定着ベルトに密着搬送できる。そし
て、その搬送過程での定着ベルト８自体の温度低下によ
り、トナーは冷却されて粘度が大きくなり、ガラス転移
状態になる。ガラス転移状態になった後に転写紙を定着
ベルト８から分離するので、シリコンオイル等の離型剤
を使用することなく、オフセッットのない定着画像を得
ることができる。また、均一に密着しているので、光沢
ムラも防止することができる。

【００３５】図５に、分離ローラ９の構成を示す。この
分離ローラ９は、アルミニウム、ステンレスもしくは炭
素鋼等からなる芯金３３の周りに、耐熱多孔質の弾性体
層３４を設けている。本実施形態では耐熱多孔質の弾性
体層３４を発泡シリコンとする。このように、耐熱多孔
質の弾性体層３４を設けることにより、分離ローラ９を
断熱化できる。その結果、分離ローラ９に余分な熱をと
られないので、立上げ時間の短縮、及び省エネルギー化
を図ることができる。また、発泡シリコンは摩擦係数が
大きいので、分離ローラ９に回転駆動を与えた時、定着
ベルト８をスリップすることなく安定走行させることが
できる。本発明の実施例としては、分離ローラ９の外径
をφ２０ｍｍ、発泡シリコンゴムの硬度は、軸上硬度で
アスカ−Ｃ５０度とする。

【００３６】図６に分離ローラ９の他の構成例を示す。
この分離ローラ９は、アルミニウム、ステンレスもしく
は炭素鋼等の芯金３３の周りに、気孔を含む剛性を有し
た多孔質断熱樹脂層３５を設けている。多孔質断熱性樹
脂層３５は、バインダーを混入させた樹脂粒体を金型に
詰め、金型を加熱し、バインダーを焼失させることで気
孔を得る。樹脂材料としては、ポリエーテルイミド、ポ
リフェニレンサルファイド、フエノール樹脂等が用い得
る。本発明の実施例としては、多孔質断熱性樹脂層３５
にポリエーテルイミドを用いる。

【００３７】このような多孔質断熱樹脂層３５を設ける
ことにより、分離ローラ９を断熱化できる。その結果、
分離ローラ９に余分な熱をとられないので、立上げ時間
の短縮、及び省エネルギー化を図ることができる。ま
た、ポリエーテルイミドの多孔質断熱性樹脂層３５は、
熱膨張率が小さいので、加熱されても熱膨張せず、外径
が変化しない。そのため、分離ローラ９に回転駆動を与
えた時、定着ベルト８を速度変動させることなく、安定
走行させることができる。また多孔質断熱性樹脂層３５
の上に、摩擦係数の大きい表層３６を被覆すると、定着
ベルト８をスリップすることなく、より確実に安定走行
させることができる。本発明の実施例としては、表層３
６に厚さ０．６ｍｍのシリコンゴムを用いる。

【００３８】なお上述の実施形態、実施例のように、分
離ローラ９に駆動回転を与える場合、定着ローラ６と加
圧ローラ４５の加圧力が大きいと、定着ベルト８を駆動
するのに大きな力が必要となり、分離ローラ９と定着ベ
ルト８がスリップしてしまい、定着ベルト８を安定走行
できない。また、定着ベルト８に大きな張力がかかるた
め、定着ベルト８が切れたり、定着ベルト８の寿命が縮
まってしまう。そこで、分離ローラ９の駆動トルクが、
ある設定値以上になったら、定着ローラ６、あるいは加
圧ローラ４５に回転駆動を与える。

【００３９】図７に、本発明に係る定着装置の一実施形
態を示す。本実施形態装置は、分離ローラ９と定着ロー
ラ６に駆動を与える構成を有する。本実施形態では、ト
ルク検知手段３８により、分離ローラ９の駆動手段３９
のトルクを検知する。分離ローラ９と定着ベルト８が、
スリップしない駆動手段３９による上限トルクを設定し
ておき、検知したトルクがその設定値を超えた場合は、
駆動制御手段３７により定着ローラ６の駆動手段４０を
作動させ、定着ローラ６に駆動を与える。それにより、
分離ローラ９が定着ベルト８を駆動するのに必要な力が
小さくなるので、分離ローラ９と定着ベルト８がスリッ
プせず、安定走行できる。また、定着ベルト８に大きな
張力が掛からないので、定着ベルト８が切れたり、定着
ベルト８の寿命が縮まることがない。

【００４０】また、駆動手段４０による定着ローラ６の
線速が、分離ローラ９の線速より速くなった場合、ニッ
プ後の定着ベルト８がたるんでしまい、トナーを定着し
た後の転写紙が定着ベルト８に密着せず、前述したよう
に、オフセットや光沢ムラが発生してしまう。そこで本
発明の実施形態、実施例では、ニップ後の定着ベルト８
がたるまない駆動手段３９の下限トルクを設定してお
き、トルク検知手段３８により検知した駆動手段３９の
トルクが、その下限トルクより小さくなった場合は、定
着ローラ６を駆動していた駆動手段４０を止める。それ
により、ニップ後の定着ベルト８がたるまないので、駆
動手段４０を設けても、トナーを定着した後の転写紙を
定着ベルト８に密着搬送でき、オフセットや光沢ムラを
防止することができる。

【００４１】なお、定着ベルト８の線速を検知し、その
値がある設定値以下になったら、定着ローラ６、あるい
は加圧ローラ４５に回転駆動を与えるようにしてもよ
い。図８に、本発明に係る定着装置の他の実施形態を示
す。本実施形態装置は、分離ローラ９と定着ローラ６に
駆動を与える他の構成を有する。本実施形態では、定着
ベルト８のベルト線速検知手段４１により、定着ベルト
８の線速を検知する。分離ローラ９と定着ベルト８が、
スリップしない状態の定着ベルト８線速を設定してお
き、ベルト線速検知手段４１により検知した線速が、そ
の設定値を下回った場合は、駆動制御手段４２により駆
動手段４０を作動させ、定着ローラ６に駆動を与える。
それにより、分離ローラ９が定着ベルト８を駆動するの
に必要な力が小さくなるので、分離ローラ９と定着ベル
ト８が、スリップせず安定走行できる。また、定着ベル
ト８に大きな張力がかからないので、定着ベルト８が切
れたり、定着ベルト８の寿命が縮まることがない。

【００４２】また、分離ローラ９と定着ベルト８がスリ
ップせず安定走行している場合は、定着ローラ６に駆動
を与えると、かえってニップ後の定着ベルト８がたるん
でしまい、前述したようにオフセットや光沢ムラが発生
してしまうので、分離ローラ９と定着ベルト８が、スリ
ップせず安定走行している場合の定着ベルト８線速を設
定しておき、ベルト線速検知手段４１により検知した線
速が、その設定値を下回っていない場合は、定着ローラ
６に与えていた駆動を止める。それにより、ニップ後の
定着ベルト８がたるまないので、駆動手段を設けても、
トナーを定着した後の転写紙を定着ベルトに密着搬送で
き、オフセットや光沢ムラを防止することができ、確実
な制御ができる。

【００４３】さらに、分離ローラ９と定着ローラ６、あ
るいは分離ローラ９と加圧ローラ４５の両側駆動とし、
定着ローラ６、あるいは加圧ローラ４５に与える回転駆
動は、定着ローラ６、あるいは加圧ローラ４５の線速
が、分離ローラ９の線速よりも遅い駆動とすることがで
きる。図９に、本発明に係る定着装置のさらに他の実施
形態を示す。本実施形態装置は、分離ローラ９と定着ロ
ーラ６の両側駆動とした構成を有する。紙面手前側の定
着ローラ６の軸に、ワンウェイクラッチ５０を備えたギ
ヤ５１を取り付ける。ワンウェイクラッチ５０は、図示
のように反時計方向をロック方向とし、ギヤ５１は、ギ
ヤ５２と噛み合っている。ギヤ５２には、定着ローラ６
の線速が、駆動手段３９の駆動による分離ローラ９の線
速よりも若干遅い駆動を駆動手段４０で与える。

【００４４】そうすると、分離ローラ９と定着ベルト８
が、スリップせず安定走行をしている場合は、ワンウェ
イクラッチ５０はロックしないので、駆動手段４０は定
着ローラ６に伝達されない。一方、定着ベルト８の駆動
トルクが大きく、分離ローラ９と定着ベルト８がスリッ
プしている時は、ワンウェイクラッチ５０がロックし、
駆動手段４０が定着ローラ６に伝達される。それによ
り、分離ローラ９が定着ベルト８を駆動するのに必要な
力が小さくなるので、分離ローラ９と定着ベルト８がス
リップせず、安定走行できる。また、定着ベルト８に大
きな張力がかからないので、定着ベルト８が切れたり、
定着ベルト８の寿命が縮まることがない。

【００４５】また、駆動手段４０による定着ローラ６の
線速は、駆動手段３９による分離ローラ９の線速よりも
若干遅いので、ニップ後の定着ベルト８がたるまず、ト
ナーを定着した後の転写紙を定着ベルト８に密着搬送で
きるので、オフセットや光沢ムラを防止することができ
る。さらにこの駆動機構は、センサや制御系を用いない
ので、低コストのベルト走行安定駆動機構とすることが
できる。

【００４６】なお、上述の実施形態ではワンウェイクラ
ッチ５０を用いているが、ワンウェイクラッチ５０を用
いずに、定着ローラ６あるいは加圧ローラ４５に、定着
ローラ６あるいは加圧ローラ４５の線速が、分離ローラ
９の線速よりも遅い駆動となる回転駆動を与えてもよ
い。

【００４７】ところで定着装置を駆動するのに最も大き
な力が必要なのは、定着ローラ６の回転開始時、すなわ
ち定着装置の作動開始時である。そこで本発明の実施形
態としては、定着装置回転開始時に分離ローラ９と定着
ローラ８、あるいは分離ローラ９と加圧ローラ４５の両
方のローラに駆動を与えている。それにより、分離ロー
ラ９が定着ベルト８を駆動するのに必要な力が小さくな
るので、分離ローラ９と定着ベルト８がスリップせず、
定着装置回転開始時に確実に安定走行できる。また、定
着ベルト８に大きな張力が掛からないので、作動開始時
に定着ベルト８が切れたり、定着ベルト８の寿命を縮め
ることがない。

【００４８】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る定着装置は、以
上説明してきたように、転写紙上に形成されたトナー画
像を、分離ローラと定着ローラの周囲にエンドレスに掛
け渡された定着ベルトと重ね、定着ベルトを介して定着
ローラ周囲で加圧、加熱し、そして転写紙と定着ベルト
を密着させて所定時間走行させた後、分離ローラ部、あ
るいは分離ローラ部付近で転写紙と定着ベルトを剥離す
る定着装置において、分離ローラが回転駆動されるの
で、ニップ通過後のベルトたるみの防止、オイルレスで
のホットオフセット防止、光沢ムラの防止が達成できる
という効果がある。

【００４９】本発明の請求項２に係る定着装置は、以上
説明してきたように、分離ローラの芯金のまわりに、耐
熱多孔質の弾性体層を設けているので、定着装置として
の立上げ時間の短縮及び省エネルギー化が図れるととも
に、ベルトと分離ローラ間のスリップを防止しできると
いう効果がある。

【００５０】本発明の請求項３に係る定着装置は、以上
説明してきたように、分離ローラの芯金のまわりに、気
孔を含む剛性を有した断熱樹脂層を設けているので、上
記共通の効果に加え、分離ローラの熱膨張によるベルト
線速変動を防止できるという効果がある。

【００５１】本発明の請求項４に係る定着装置は、以上
説明してきたように、気孔を含む剛性を有する断熱樹脂
層の表面に、摩擦係数の大きい表層を設けたので、上記
共通の効果に加え、ベルトと分離ローラ間のスリップを
防止できるという効果がある。

【００５２】本発明の請求項５に係る定着装置は、以上
説明してきたように、分離ローラの駆動トルクが、ある
設定値以上になったら、定着ローラ、あるいは定着ベル
トを介して定着ローラと所定の圧力で転接する加圧ロー
ラに回転駆動を与えるので、上記共通の効果に加え、定
着ベルトと分離ローラ間のスリップを防止できるととも
に、定着ベルトの破断を防止できるという効果がある。

【００５３】本発明の請求項６に係る定着装置は、以上
説明してきたように、分離ローラの駆動トルクが、ある
設定値以下になったら、定着ローラ、あるいは加圧ロー
ラに与えている回転駆動を止めるので上記共通の効果に
加え、ニップ通過後のベルトのたるみを防止でき、また
オイルレスでのホットオフセット防止及び光沢ムラ発生
を防止できるという効果がある。

【００５４】本発明の請求項７に係る定着装置は、以上
説明してきたように、ベルト線速を検知し、そのベルト
線速がある設定値以下になったら、定着ローラ、あるい
は定着ベルトを介して定着ローラと所定の圧力で転接す
る加圧ローラに回転駆動を与えるので、上記共通の効果
に加え、定着ベルトと分離ローラ間のスリップ、定着ベ
ルトの破断を確実に防止できるという効果がある。

【００５５】本発明の請求項８に係る定着装置は、以上
説明してきたように、定着ベルトの線速を検知し、ベル
ト線速がある設定値以上になったら、定着ローラ、ある
いは加圧ローラに与えている回転駆動を止めるので、上
記共通の効果に加え、ニップ通過後のベルトのたるみを
防止でき、またオイルレスでのホットオフセット防止及
び光沢ムラ発生を防止できるという効果がある。

【００５６】本発明の請求項９に係る定着装置は、以上
説明してきたように、分離ローラと定着ローラ、あるい
は分離ローラと加圧ローラの両側駆動とし、定着ロー
ラ、あるいは加圧ローラに与える回転駆動は、定着ロー
ラ、あるいは加圧ローラの線速が、分離ローラの線速よ
りも遅い駆動としたので、上記共通の効果に加え、定着
ベルト走行安定駆動機構を低コスト化できるという効果
がある。

【００５７】請求項１０に係る定着装置は、以上説明し
てきたように、装置の動作開始時は、分離ローラと定着
ローラ、あるいは分離ローラと加圧ローラの両方のロー
ラに駆動を与えるので、上記共通の効果に加え、装置作
動開始時の定着ベルトと分離ローラ間のスリップを防止
でき、また定着ベルトの破断を防止をできるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置を用いる画像形成装置の全体
構成図である。

【図２】図１の画像形成装置に用いる定着装置の構成を
示す断面図である。

【図３】図２の定着装置において、駆動による定着ベル
トの張り、たるみの一例を説明するための図である。

【図４】図２の定着装置において、駆動による定着ベル
トの張り、たるみの他の例を説明するための図である。

【図５】図２の定着装置において用いる分離ローラの構
成を示す図である。

【図６】図２の定着装置において用いる他の分離ローラ
の構成図である。

【図７】本発明に係る定着装置の一実施形態を示す図で
ある。

【図８】本発明に係る定着装置の他の実施形態を示す図
である。

【図９】本発明に係る定着装置のさらに他の実施形態を
示す図である。

【符号の説明】

１感光体２帯電手段３クリーニング装置４現像装置４ａ現像ローラ５転写手段６定着ローラ７ヒータ８定着ベルト９分離ローラ１１ベルト定着装置１４トナー補給部１７給紙カセット１９給紙ローラ２０レジストローラ２１排紙ローラ２２排紙口２５サーミスタ３２未定着トナー３３芯金３４弾性体層３５多孔質断熱樹脂層３６表層３７駆動制御手段３８トルク検知手段３９駆動手段４０駆動手段４１線速検知手段４２芯金４３発泡層４４離型層４５加圧ローラ５１ギヤ５２ギヤ５０ワンウェイクラッチ１００自動原稿給紙装置１０１スキャナ部１０２作像部１０５排紙トレイ部Ｐ転写紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菊地尚志東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者大嶋清東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H033 AA09 AA23 BA11 BA12 BA25 BB18 BB28 BB34 BB37 BB38 CA13 CA40 3J103 AA02 AA13 BA43 CA03 FA18 GA02 GA57 GA58 HA03 HA13 HA18 HA41

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転写紙上に形成されたトナー画像を、分
離ローラと定着ローラの周囲に掛け渡されたエンドレス
状の定着ベルトと重ね、該定着ベルトを介して上記定着
ローラの周囲で加圧、加熱し、転写紙と上記定着ベルト
を密着させて所定時間走行させた後、上記分離ローラの
部位あるは上記分離ローラ近傍で上記転写紙と上記定着
ベルトを剥離する定着装置において、上記分離ローラを
回転駆動する手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】請求項１の定着装置において、上記分離
ローラは、芯金の周りに耐熱多孔質の弾性体層を設けて
なることを特徴とする定着装置。
【請求項３】請求項１の定着装置において、上記分離
ローラは、芯金の周りに気孔を含む剛性を有する断熱樹
脂層を設けてなることを特徴とする定着装置。
【請求項４】請求項３の定着装置において、上記断熱
樹脂層の表面に、摩擦係数の大きい表層を設けてなるこ
とを特徴とする定着装置。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかの定着装置
において、上記分離ローラを回転駆動する手段は、上記
分離ローラの駆動トルクが設定値以上になったら、上記
定着ローラあるいは上記定着ベルトを介して上記定着ロ
ーラと所定圧力で転接する加圧ローラに回転駆動を与え
ることを特徴とする定着装置。
【請求項６】請求項５の定着装置において、上記分離
ローラの駆動トルクが所定の設定値以下になったとき
に、上記定着ローラあるは上記加圧ローラに与えている
回転駆動を止めることを特徴とする定着装置。
【請求項７】請求項１ないし４のいずれかの定着装置
において、上記定着ベルトの線速を検知する手段を有
し、該定着ベルト線速の検知値が所定の設定値以下にな
ったときに、上記定着ローラあるいは上記定着ベルトを
介して上記定着ローラと所定の圧力で転接する上記加圧
ローラに回転駆動を与えることを特徴とする定着装置。
【請求項８】請求項７の定着装置において、上記定着
ベルトの線速を検知する手段を有し、上記定着ベルト線
速が所定の設定値以上になったときに、上記定着ローラ
あるは上記加圧ローラに与えている回転駆動を止めるこ
とを特徴とする定着装置。
【請求項９】請求項１ないし８のいずれかの定着装置
において、上記分離ローラと上記定着ローラ、あるいは
上記分離ローラと上記加圧ローラの両側駆動とし、上記
定着ローラあるは上記加圧ローラに与える回転駆動を、
上記定着ローラあるいは上記加圧ローラの線速が上記分
離ローラの線速よりも遅い駆動としてなることを特徴と
する定着装置。
【請求項１０】請求項１ないし８のいずれかの定着装
置において、動作開始時は、上記分離ローラと上記定着
ローラ、あるいは上記分離ローラと上記加圧ローラの両
方のローラに駆動力を与えることを特徴とする定着装
置。