JP2002304072A

JP2002304072A - 定着装置および画像形成装置

Info

Publication number: JP2002304072A
Application number: JP2002001211A
Authority: JP
Inventors: Hideki Kosugi; 秀樹小杉; Katsuhiro Echigo; 勝博越後
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2002-01-08
Publication date: 2002-10-18
Also published as: US6721532B2; US20020102118A1

Abstract

(57)【要約】【課題】温度の切換や線速の切換を不要にして所望す
る光沢度を得るようにできる定着装置を提供する。【解決手段】加熱・加圧することにより上記未定着画
像中のトナーＴを上記シートＳに浸透させる第１，第２
の定着手段１１Ａ、１１Ｂが上記シートＳの移動方向に
沿って配置され、上記第２の定着手段１１Ｂは、上記ト
ナーＴの温度（Ｔ１）がガラス転移点（Ｔｇ）以下とな
らない位置に配置され、上記トナーＴの表面平滑度を画
像の光沢度に応じて温度制御することなく変更可能であ
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、定着装置および画
像形成装置に関し、さらに詳しくは、画像の種類に応じ
た画像の光沢度を得るための構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やファクシミリあるいはプリンタ
さらには印刷機などの画像形成装置においては、記録用
紙などのシート上に転写されて担持されている未定着画
像を加熱定着することにより複写物や記録物を得ること
ができる。定着装置には、一対のローラにより画像を担
持しているシートを挟持搬送しながら画像に対して加熱
する熱ローラ定着方式、赤外線／キセノンランプを熱源
として輻射熱により画像を定着するラジアント・フラッ
シュ定着方式、シートの表裏両面近傍に発熱体を配置し
て対流熱により画像を加熱するオーブン定着方式などを
採用した構成がある。

【０００３】上記定着方式のうちで、熱ローラ定着方式
は、熱効率が高く高速化が図れること、伝熱効率が高く
安定した定着効率が得られることおよびシートの搬送媒
体として兼用できることにより構造が簡単な画像形成装
置を得ることができるなどの利点があることから近年多
用されるようになっている。

【０００４】一般に加熱ローラ定着方式においては、熱
量と圧力とが作用することにより固定から液体状態に変
化する際にトナーの形態が半融解・合体状態から流動・
広がり状態へと移行し、最後にシートへの浸透状態が得
られることが知られている。これにより、粉体の集合体
で剥落しやすい状態にあった画像中のトナーがシートに
融着される。

【０００５】画像中のトナーを定着させるにあたり、定
着効率は、（１）温度、（２）接触加熱時間、（３）接
触圧力によって影響されるので、画像の種類に応じて各
条件を所定のものに設定することが必要とされている。

【０００６】定着行程を実行する画像形成装置には、フ
ルカラーを含む多色画像を形成できる構成を備えたもの
がある。この種の多色画像形成装置（以下、フルカラー
画像を対象としてカラー画像形成装置という）において
は、得られる画像の光沢度を異ならせる場合がある。例
えば、写真画像と文字画像とでは、写真画像の方を入射
光に対する反射光量の多少に影響される光沢度を異なら
せることが多い。これは、文字画像に比べて写真画像の
方が見栄えの良い彩度を望まれることが多いことが理由
とされる。

【０００７】従来、画像の種類に応じた光沢度を得る方
法として、黒文字画像を対象とした場合には、特開昭６
３−３００２５４号公報、特開平４−２０４６６９号公
報に開示されているように、黒トナーの粘度や弾性率を
他のカラートナーより高くすることにより光沢度を低く
する方法がある。これに対して、フルカラー画像を対象
とした場合には、特開平１０−１２３７９５号公報、特
開平１１−２４４６３号公報さらには特開平５−３３３
６４３号公報に開示されているように、上述した温度、
接触時間を変化させることにより光沢度を上げる方法が
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に挙げられて
いる光沢度の制御方法において、黒文字画像を対象とし
た方法では、あくまでも黒文字画像のみを対象とした光
沢度の設定であるので、この方法をフルカラー画像に適
用しても所望する光沢度を得ることができない。フルカ
ラー画像を対象とした光沢度の制御方法では、光沢度の
選択が可能である反面、次のような問題がある。

【０００９】第１に、温度の切換を行う場合、次の異な
るモードに即応することができず、画像形成に要する時
間が長大化する。しかも、切り換えられた温度によって
は、低温の場合にコールドオフセットの発生や発色不足
が起こりやすく、また高温の場合にホットオフセットや
シートの巻き付きなどが発生する虞がある。従って、切
り換えられる温度幅が著しく狭くされてしまうことにな
り、上述した弊害を起こすことがない温度範囲に切り換
えようとすると、所望する光沢度の設定ができなくなる
こともあり得る。

【００１０】第２に、線速を切り換えた場合、その設定
速度によっては移動に時間がかかることになり、画像形
成の際の生産性が低下してしまう。

【００１１】第３に、圧力を切り換える場合、用紙の曲
げ剛性によっては搬送性に影響し、特に薄紙を対象とし
た場合には皺の発生や詰まりなどの弊害が発生する虞が
ある。

【００１２】一方、定着装置に用いられる加熱・加圧手
段をシートの移動方向に沿って２カ所に設け、各定着箇
所においてトナーに接触する部材の表面粗さを異ならせ
ることにより、上述した第１乃至第３の不具合を解消し
ながら光沢度を変更する構成が提案されている（例え
ば、特開平７−３１１５０５号公報、特開平９−２６５
２４３号公報）。上記各公報には、シートの移動方向に
沿って第１，第２のローラ対を設け、第２のローラ対に
おけるトナーと接触する側のローラが表面粗さを粗くし
てトナーの光沢度を下げることが可能な構成が示されて
いる。この構成によれば、第１の定着手段で得られた光
沢度よりも低い光沢度を第２の定着手段において設定す
ることができる反面、次の問題がある。第１の定着手段
と離れた位置にある第２の定着手段は、シート上に担持
されたトナーの表面を加圧する際にトナーの温度管理が
必要となる。上記公報に開示された構成では、第１の定
着手段だけでなく第２の定着手段にも加熱手段を設け、
トナーの表面温度管理を行うようになっている。特に、
特開平７−３１１５０５号公報においては、第２の定着
手段での温度が第１の定着手段での温度に対して同温度
あるいは低い温度が得られるように管理され、また特開
平９−２６５２４３号公報においては、第２の定着手段
での消費電力を第１の定着手段よりも低いものとするよ
うに管理されている。このように、いずれの構成におい
ても第２の定着手段での加熱（温度）制御による温度管
理を必要としていることから制御構成さらには、加熱部
品などの部品点数の増加を招き、コスト低減を図ること
ができないという新たな問題が含まれている。

【００１３】本発明の目的は、上記従来の定着装置およ
びこれを用いる画像形成装置における問題に鑑み、画像
への悪影響を及ぼすことなくかつ生産性を低下させるこ
となく光沢度を所望する状態に簡単に設定することがで
きる構成を備えた定着装置および画像形成装置を提供す
ることにある。特に、光沢度を設定する位置での温度制
御や温度の切換、線速さらには圧力の切換および熱源の
増設などを不要にして所望する光沢度を得るようにでき
る定着装置および画像形成装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
シート上に担持された未定着画像中のトナーを定着する
装置であって、加熱・加圧することにより上記未定着画
像中のトナーを上記シートに浸透させる第１，第２の定
着手段が上記シートの移動方向に沿って配置され、上記
第２の定着手段は、上記トナーの温度（Ｔ１）がガラス
転移点（Ｔｇ）以下とならない位置に配置され、上記ト
ナーの表面平滑度を画像の光沢度に応じて温度制御する
ことなく変更可能であることを特徴としている。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明に加えて、上記第２の定着手段は、上記第１の定着手
段によりガラス転移点に達しているトナーの表面平滑度
を上げるために再加圧して均すことを特徴としている。

【００１６】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明に加えて、上記第２の定着手段には、上記シ
ートを挟持搬送可能な一対のローラが用いられ、該ロー
ラ同士は上記画像の光沢度に応じて上記トナーに対して
接離可能であることを特徴としている。

【００１７】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
うちの一つに記載の発明に加えて、上記第２の定着手段
は、高光沢度画像を得る際に上記トナーに接触して再加
圧することを特徴としている。

【００１８】請求項１乃至４記載の発明では、第１の定
着手段により加熱・加圧されたトナーは、ガラス転移点
以下とならない位置に配置されている温度制御が行われ
ていない第２の定着手段が接触しているときに再加圧さ
れることにより表面を均されて平滑度を変えることがで
き、特に、請求項４記載の発明では再加圧によりトナー
表面を均すことによりトナー表面の平滑度が高められる
ことにより高い光沢度を得ることができる。

【００１９】請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の
うちの一つに記載の発明に加えて、上記第１の定着手段
および第２の定着手段にそれぞれ用いられる加圧部材同
士は、第１の定着手段での加圧部材の加圧圧力をＰ１
（ＭＰａ）とし、第２の定着手段での加圧部材の加圧圧
力をＰ２（ＭＰａ）とした場合、Ｐ２≧Ｐ１の関係を有していることを特徴としている。

【００２０】請求項６記載の発明は、請求項１乃至４の
うちの一つに記載の発明に加えて、上記第１の定着手段
および第２の定着手段にそれぞれ用いられる加圧部材同
士は、第１の定着手段での加圧部材の表面粗さをＲ１
（Ｒｚ）とし、第２の定着手段での加圧部材の表面粗さ
をＲ２（Ｒｚ）とした場合、Ｒ２≦Ｒ１の関係を有して
いることを特徴としている。

【００２１】請求項５および６記載の発明では、第２の
定着手段により再加圧される際のトナーの表面粗さを小
さくすることができ、トナー表面での平滑性を効果的に
得ることができる。

【００２２】請求項７記載の発明は、請求項１乃至４の
うちの一つに記載の発明に加えて、上記第１の定着手段
および第２の定着手段にそれぞれ用いられる加圧部材同
士は、第１の定着手段での加圧部材の表面エネルギーを
Ｅ１（ｍＮ／ｍ）とし、第２の定着手段での加圧部材の
表面エネルギーをＥ２（ｍＮ／ｍ）とした場合、Ｅ２≦Ｅ１の関係を有していることを特徴としている。

【００２３】請求項７記載の発明では、トナーが第２の
定着手段により再加圧されるときに第２の定着手段への
オフセットが起こりにくい状態を得ることができる。

【００２４】請求項８記載の発明は、請求項１乃至７の
うちの一つに記載の発明に加えて、第１の定着手段を通
過したときのトナー温度をＴ０とし、第２の定着手段に
到達したときのトナー温度を（Ｔ１、但しＴ１≧Ｔｇ
（ガラス転移点））とし、各定着手段間でのシートの移
動速度をＶ（ｍｍ／ｓ）とした場合、各定着手段間の距
離（Ｌ）は、Ｌ＜Ｖ（Ｔ１−Ｔ０）但し、Ｔ１−Ｔ０；トナー温度の変化時間の関係を有していることを特徴としている。

【００２５】請求項８記載の発明では、第２の定着手段
の位置が、トナーの温度がガラス転移点以下とならない
位置に位置決めされることになるので、第２の定着手段
による表面粗さの調整を容易に行うことができる。

【００２６】請求項９記載の発明は、請求項１記載の発
明に加えて、上記第２の定着手段は、上記上記トナーの
温度（Ｔ１）がガラス転移点（Ｔｇ）以下とならない位
置に配置され、温度制御することなく上記トナーが上記
第１の定着手段により加圧されたときよりも上記トナー
の表面平滑度を粗くして画像の光沢度を低くすることを
特徴としている。

【００２７】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
発明に加えて、上記第１の定着手段および第２の定着手
段にそれぞれ用いられる加圧部材同士は、第１の定着手
段での加圧部材の表面粗さをＲ１とし、第２の定着手段
での加圧部材の表面粗さをＲ２とした場合、Ｒ２≧Ｒ１の関係を有していることを特徴としている。

【００２８】請求項９および１０記載の発明では、表面
粗さにおいて第１の定着手段よりも粗く設定されている
第２の手段によりトナーが再加圧されることにより、第
１の定着手段での表面粗さよりも粗くして平滑度を粗く
することができる。これにより、平滑度が低くなること
により画像の光沢度を低下させることができる。

【００２９】請求項１１記載の発明は、請求項９または
１０記載の発明に加えて、上記第１の定着手段および第
２の定着手段にそれぞれ用いられる加圧部材同士は、第
１の定着手段での加圧部材の表面エネルギーをＥ１（ｍ
Ｎ／ｍ）とし、第２の定着手段での加圧部材の表面エネ
ルギーをＥ２（ｍＮ／ｍ）とした場合、Ｅ２≧Ｅ１の関係を有していることを特徴としている。

【００３０】請求項１１記載の発明では、表面エネルギ
ーにおいて第２の定着手段が第１の定着手段よりも大き
くされることにより第２の定着手段でのオフセットが発
生しやすくなる。これにより、第２の定着手段を通過す
る際にトナー表面が粗くなり平滑度を低くして光沢度を
下げることができる。

【００３１】請求項１２記載の発明は、シート上に担持
された未定着画像中のトナーを定着する装置であって、
上記シートの移動方向に沿って配置された第１，第２の
定着手段と、上記第１，第２の定着手段間で上記シート
の移動方向に沿って掛け渡されて該移動方向に沿って移
動可能なベルトとを備え、上記ベルトは、蓄熱性部材で
構成され、上記トナーと接触する側に位置していること
を特徴としている。

【００３２】請求項１３記載の発明は、請求項１２記載
の発明に加えて、上記ベルトは、上記第１の定着手段に
おいて加熱・加圧されることにより得られた上記トナー
の表面状態を維持しながら上記第２の定着手段に向けて
移動可能であることを特徴としている。

【００３３】請求項１４記載の発明は、請求項１２記載
の発明に加えて、上記ベルトは、上記トナーと接触する
側の面に離型層を有していることを特徴としている。

【００３４】請求項１２乃至１４記載の発明では、第１
および第２の定着手段間に掛け渡されたベルトによりト
ナー表面の温度変化を抑えられながらシートを搬送する
ことができる。これにより、トナー温度の低下を抑えて
第２の定着手段を用いたトナー表面の平滑度調整が容易
に行える。加えて、温度低下を抑えられるトナーがベル
トに対向した場合でも離型層によりベルトへのオフセッ
トが防止できる。

【００３５】請求項１５記載の発明は、請求項１２記載
の発明に加えて、上記ベルトは、上記トナーと接触する
側に加えて上記シートにおけるトナー担持面と反対側の
面に対向する位置にも設けられていることを特徴として
いる。

【００３６】請求項１５記載の発明では、トナー担持面
およびこれと反対側の面に対向してベルトが位置してい
るので、シートの挟持搬送性を確保することができ、保
温性能を向上させてトナー表面の温度変化を抑えること
ができる。

【００３７】請求項１６記載の発明は、請求項１５記載
の発明に加えて、少なくとも上記シートにおけるトナー
担持面の反対側に対向する位置に設けられているベルト
には、加熱手段が設けられていることを特徴としてい
る。

【００３８】請求項１６記載の発明では、シートにおけ
るトナー担持面の反対側にベルトを加熱する加熱手段が
設けられているので、第２の定着手段に至るシートの移
動過程において温度変化を防止することができる。

【００３９】請求項１７記載の発明は、請求項１５記載
の発明に加えて、上記ベルトの少なくとも一方には該ベ
ルトを押圧可能な背圧部材が設けられていることを特徴
としている。

【００４０】請求項１８記載の発明は、請求項１５また
は１７記載の発明に加えて、上記ベルトのうちで上記シ
ートのトナーと接触しない側に位置するベルトに背圧部
材が設けられていることを特徴としている。

【００４１】請求項１７および１８記載の発明では、背
圧部材によりベルトとトナー表面との接触が良好に維持
できるので、トナーがベルトから離れることがなく、ト
ナーの温度を所定温度に維持することができる。

【００４２】請求項１９記載の発明は、請求項１乃至２
８のうちの一つに記載の定着装置を画像形成装置に用い
ることを特徴としている。

【００４３】請求項２０記載の発明は、請求項１９記載
の画像装置としては、単一色のみでなく多色画像を形成
可能な構成を備えていることを特徴としている。

【００４４】請求項１９および２０記載の発明では、ト
ナー表面の平滑性を設定することにより画像の種類に応
じた光沢度を設定することができる。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下、図面に示した実施例により
本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施
の形態に係る定着装置を適用した画像形成装置の模式図
であり、同図に示す画像形成装置は、色分解に対応した
色の画像を形成可能な感光体を複数備え、各感光体上で
形成されたトナー像を中間転写体に重畳転写した画像を
記録用紙などのシートに対して一括転写することにより
多色画像を形成可能なカラープリンタである。本発明で
は、画像形成装置として、カラープリンタに限らず、カ
ラー複写機、ファクシミリ装置および印刷機なども含ま
れること勿論である。

【００４６】図１において、カラープリンタ１は、画像
形成部１Ａが縦方向の中央部に位置し、その下方には給
紙部１Ｂが、さらに画像形成部１Ａの上方には原稿載置
台１Ｃ１を備えた原稿走査部１Ｃがそれぞれ配置されて
いる。

【００４７】画像形成部１Ａには、水平方向に展張面を
有する中間転写ベルト２が配置されており、中間転写ベ
ルト２の上位には、色分解色と補色関係にある色の画像
を形成するための構成が設けられている。画像形成部１
Ａには、補色関係にある色のトナー（イエロー、マゼン
タ、シアン、ブラック）による画像を担持可能な感光体
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂが中間転写体２の展張面に沿っ
て並置されている。

【００４８】各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂはそれぞ
れ同じ方向（図１では、反時計方向）に回転可能なドラ
ムで構成されており、その周辺には、回転過程において
画像形成処理を実行する帯電装置４，書き込み装置５，
現像装置６，１次転写装置７，およびクリーニング装置
８が配置されている（便宜上、感光体３Ｙを対象とし
て、各装置の符号にＹを付して示してある）。

【００４９】中間転写ベルト２は、複数のローラ２Ａ〜
２Ｃに掛け回されて感光体との対峙位置において同方向
に移動可能な構成を備え、展張面を構成するローラ２
Ａ、２Ｂとは別のローラ２Ｃは、中間転写ベルト２を挟
んで２次転写装置９に対峙している。なお、図１中、符
号１０は、中間転写ベルト２を対象としたクリーニング
装置を示している。

【００５０】２次転写装置９は、帯電駆動ローラ９Ａお
よび従動ローラ９Ｂに掛け回されて２次転写装置９が位
置する２次転写位置において中間転写ベルト２と同方向
に移動可能な転写ベルト９Ｃを備えており、転写ベルト
９Ｃを帯電駆動ローラ９Ａにより帯電させることにより
中間転写ベルト２に重畳された多色画像あるいは担持さ
れている単一色の画像をシートに転写することができ
る。

【００５１】２次転写位置には給紙部１Ｂからシートが
給送されるようになっている。給紙部１Ｂは、複数の給
紙カセット１Ｂ１と、給紙カセット１Ｂ１から繰り出さ
れるシートの搬送路に配置された複数の搬送ローラ１Ｂ
２と、２次転写位置前方に位置するレジストローラ１Ｂ
３とを備えている。本実施例では、給紙部１Ｂには、給
紙カセット１Ｂ１から繰り出されるシートの搬送路に加
えて給紙カセット１Ｂ１内に収容されていない種類のシ
ートを２次転写位置に向け給送できる構成が備えられて
おり、この構成は、画像形成部１Ａの壁面の一部を起倒
可能に設けた手差しトレイ１Ａ１と繰り出しコロ１Ａ２
とを備えている。給紙カセット１Ｂ１からレジストロー
ラ１Ｂ３に向けたシートの搬送路途中には、手差しトレ
イ１Ａ１から繰り出されたシートの搬送路が合流し、い
ずれの搬送路から給送されるシートもレジストローラ１
Ｂ３によってレジストタイミングが設定されるようにな
っている。

【００５２】書き込み装置５は、原稿走査部１Ｃに有す
る原稿載置台１Ｃ１上の原稿を走査することにより得ら
れる画像情報あるいは図示しないコンピュータから出力
される画像情報により書き込み光が制御されて感光体３
Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂに対して画像情報に応じた静電潜
像を形成するようになっている。

【００５３】原稿走査部１Ｃには、原稿載置台１Ｃ１上
の原稿を露光走査するスキャナ１Ｃ２が備えられてお
り、さらに原稿載置台１Ｃ１の上面には、自動原稿給送
装置１Ｃ３が配置されている。自動原稿給送装置１Ｃ３
は、原稿載置台１Ｃ１上に繰り出される原稿を反転可能
な構成を備え、原稿の表裏各面での走査が行えるように
なっている。

【００５４】書き込み装置５により形成された感光体３
上の静電潜像は現像装置６によって可視像処理され、中
間転写ベルト２に１次転写される。中間転写ベルト２に
対して各色毎のトナー像が重畳転写されると、２次転写
装置９によりシートに対して一括して２次転写される。

【００５５】２次転写されたシートは、表面に担持して
いる未定着画像を定着装置１１によって定着される。定
着装置１１に関しては後で詳しく説明する。

【００５６】定着装置１１を通過したシートは、定着装
置１１の後方に配置されている搬送路切り換え爪１２に
よって搬送方向が切り換えられるようになっており、排
紙トレイ１３に向けた搬送路と、反転搬送路ＲＰとに搬
送方向が選択される。

【００５７】以上のような構成を備えたカラープリンタ
１では、原稿載置台１Ｃ１上に載置された原稿を露光走
査することによりあるいはコンピュータからの画像情報
により、一様帯電された感光体３に対して静電潜像が形
成され、静電潜像が現像装置６によって可視像処理され
た後、トナー像が中間転写ベルト２に１次転写される。

【００５８】中間転写ベルト２に転写されたトナー像
は、単一色画像の場合にはそのまま給紙部１Ｂから繰り
出されたシートに対して転写され、多色画像の場合には
１次転写が繰り返されることにより重畳された上でシー
トに対して一括して２次転写される。２次転写後のシー
トは定着装置１１により未定着画像を定着された後、排
紙トレイ１３あるいは、反転されて再度レジストローラ
１Ｂ３に向けて給送される。

【００５９】定着装置１１は、図２以降の図面に構成が
示されている。本実施例における定着装置１１は、トナ
ーＴを担持したシートＳの移動方向に沿ってそれぞれ配
置されている第１定着手段１１Ａ、第２定着手段１１Ｂ
を備えている。

【００６０】第１定着手段１１Ａは、互いに当接して等
速回転可能な定着ローラ１１Ａ１および加圧ローラ１１
Ａ２を備えている。定着ローラ１１Ａ１は、内部にハロ
ゲンヒータなどの熱源１１Ａ３を備えてシートＳのトナ
ーＴに対向するローラであり、芯金の表面に弾性体層お
よび離型層が設けられて構成されている。

【００６１】加圧ローラ１１Ａ２は、シートＳにおける
トナー担持面と反対側の裏面に対向当接できるローラで
あり、芯金の表面に弾性体層を備えて構成されている。
定着ローラ１１Ａ１と加圧ローラ１１Ａ２とは互いに当
接する周面によりシートＳを挟持しながら搬送するニッ
プ部を構成するようになっており、シートＳはこのニッ
プ部において加熱・加圧されることにより担持している
トナーＴを半融解・合体状態から流動・広がり状態へと
移行させ、最後にシートへの浸透状態へと移行させるよ
うになっている。

【００６２】第１定着手段１１Ａは、定着ローラ１１Ａ
１と加圧ローラ１１Ａ２とが常時一定圧力により当接状
態を維持され、さらに、定着ローラ１１Ａ１内の熱源１
１Ａ３によって設定される表面温度が一定とされてい
る。本実施例では、トナーのガラス転移点以上の温度を
設定可能な１７０℃とされている。

【００６３】第２定着手段１１Ｂは、シートＳの搬送方
向で第１定着手段１１Ａの後方に位置し、シートの搬送
路を挟んで互いに接離可能なローラで構成されている。
ローラのうちで、トナーＴと対向する側のローラが光沢
ローラ（便宜上、符号１１Ｂ１で示す）とされ、これと
対向する側のローラが補助ローラ（便宜上、符号１１Ｂ
２で示す）とされている。

【００６４】第２定着手段１１Ｂには、第１定着手段１
１Ａと違って熱源が設けられていない。その代わり、第
１定着手段１１Ａと異なり、光沢度に応じて接離するこ
とができるようになっている。第２定着手段１１Ｂは、
第１定着手段１１Ａで得られた光沢度と異なる光沢度を
得る際に接触状態が設定されるようになっている。ま
た、光沢度に応じて第２定着手段１１Ｂを接離するモー
ドとしては、初期状態を低光沢度あるいは高光沢度のい
ずれかに設定するのに対応させて初期状態を接触状態と
するあるいはこれの逆状態とする等適宜選択できる。

【００６５】第１定着手段１１Ａと第２定着手段１１Ｂ
との位置関係は、次の条件に基づき設定されている。図
２（Ａ）において、第２定着手段１１Ｂは、シートを挟
持搬送するニップ部でのトナー表面の温度（Ｔ１）がガ
ラス転移点（Ｔｇ）以下とならない位置に位置決めされ
ている。このような位置関係の設定により、第１定着手
段１１Ａを通過したシートの温度が低下した場合でもト
ナーの温度をガラス転移点に維持しながら第２定着手段
１１Ｂにトナーを対面させることができる。この位置関
係に関して、第１定着手段１１Ａを通過したシートの温
度を検知してガラス転移点以下となる時間を本発明者が
実験したところ、概ね、第１定着手段１１Ａを通過して
１秒前後でシートの温度がガラス転移点以下となること
を確認した。これにより、シートの線速を考慮して、第
２定着手段１１Ｂの位置は、トナーの温度がガラス転移
点以下とならない位置とすることが望ましいことがいえ
る。

【００６６】本実施例におけるトナーの熱物性は、ガラ
ス転移点温度（Ｔｇ）が６６℃、液状となって流出する
ときの温度が１００℃、粒状体から液状化して平滑状態
に移行する際に概ねトナーの半分が流動する時の温度に
相当する１／２流出温度が１２３℃のものが用いられて
いる。

【００６７】本実施例は、以上のような構成であるか
ら、第２定着手段１１Ｂにおける光沢ローラ１１Ｂ１お
よび補助ローラ１１Ｂ２が当接すると、第１定着手段１
１Ａにおいて定着されたシートＳが第２定着手段１１Ｂ
において再加圧される。第２定着手段１１Ｂでの再加圧
時には、シートＳに担持されているトナーＴがシートＳ
に浸透する過程にあり、その過程において、ガラス転移
点の温度以上であるので、粘弾性がガラス転移点でのそ
れよりも低い状態を維持されている。このため、第２定
着手段１１Ｂによって再加圧されると、トナー表面は均
される機会が多くされることにより平滑度が増し、表面
粗さを小さくすることになる。この結果、平滑度が向上
したトナー表面を有する画像の光沢度が向上することに
なる。本実施例では、第２定着手段１１Ｂでの接離動作
に関し、高光沢度を設定した場合には光沢ローラ１１Ｂ
１および補助ローラ１１Ｂ２が互いに当接する態位を設
定するようになっている。なお、第２定着手段１１Ｂで
のトナーの温度が上記関係となるように、第１定着手段
１１Ａでの温度を設定しておくことは勿論可能である。

【００６８】本実施例に基づき、発明者が光沢度の違い
について実験したところ、次の結果を得た。第１定着手
段１１Ａを通過した時点でのトナー画像の光沢度は、１
９．８％であるのに対して、第２定着手段１１Ｂを通過
した後の光沢度は３５．７％が得られ、約２倍の光沢度
の増加が得られた。この場合のトナーＴの重量平均径
は、画像の解像度が低下するのを防止することを考慮し
て、４〜１５μｍに設定されている。

【００６９】図２（Ｂ）は、第２定着手段１１Ｂでの再
加圧処理が行われない状態を示しており、この状態で
は、第２定着手段１１Ｂがローラ同士を互いに離間させ
ている。図２（Ｂ）に示されている状態では、第１定着
手段１１Ａによる加熱・加圧処理によって得られたトナ
ー表面の粗さがそのまま光沢度に反映される。従って、
第１定着手段１１Ａによる定着処理に対して第２定着手
段１１Ｂでの再加圧処理を加えた場合には、第１定着手
段１１Ａでのトナー表面の粗さよりも均し作業が増える
分だけ粗さが小さくされ、換言すれば、トナー表面での
平滑度が高められて光沢度が増すことになる。

【００７０】本実施例によれば、光沢度を変更する場
合、第２定着手段１１Ｂでの接離動作のみで温度切り換
えやシートの線速変更などを必要としないですむ。

【００７１】次に、第１定着手段１１Ａと第２定着手段
１１Ｂとの間での定着条件について説明する。（１）第１定着手段１１ＡでのシートＳに対する加圧圧
力（Ｐ１）と第２定着手段１１ＢでのシートＳに対する
加圧圧力（Ｐ２）との関係を、Ｐ２（ＭＰａ）≧Ｐ１（ＭＰａ）の関係に設定している。（２）第１定着手段１１ＡでのトナーＴに接触する部材
である定着ローラ１１Ａ１の表面粗さを（Ｒ１（Ｒ
ｚ））とし、第２定着手段１１Ｂでのトナーに接触する
部材である光沢ローラ１１Ｂ１の表面粗さを（Ｒ２（Ｒ
ｚ））としたとき、Ｒ２≦Ｒ１（μｍ）の関係に設定されている。（１）、（２）の条件は、第
１定着手段１１Ａでのトナー表面の粗さに対して第２定
着手段１１Ｂでのトナー表面の粗さを小さくして平滑性
を効果的に得るために設定されている。（３）第１定着手段１１Ａでのトナーに接触する部材で
ある定着ローラ１１Ａ１の表面エネルギーを（Ｅ１）と
し、第２定着手段１１Ｂでのトナーに接触する部材であ
る光沢ローラ１１Ｂ１の表面エネルギーを（Ｅ２）とし
たとき、Ｅ２≦Ｅ１（ｍＮ／ｍ）の関係に設定されている。（３）の条件は、固体と気体
との界面が固体と液体の界面に置き換わる現象である濡
れが表面張力に依存することを考慮した条件である。濡
れは、液体と固体との相対的な表面張力に依存する。表
面張力の大きさは表面エネルギーの大きさによって変化
し、その大きさがトナーの付着傾向に影響する。このた
め、固体の臨界表面張力よりも小さいときに濡れの関係
にあるとされているので、上記条件によって、第１定着
手段１１Ａでの加圧圧力よりも第２定着手段１１Ｂでの
加圧圧力が大きいことにより第２の定着手段１１Ｂにト
ナーのオフセットが起こりやすくなるのを防止すること
ができる。表面エネルギーと粗さとの関係については、
本発明者の実験により次の結果が得られており、表面エ
ネルギーを設定するパラメータの一つに表面粗さを用い
ることも可能である。１μ（Ｒｚ）の場合に表面エネル
ギーが２１ｍＮ／ｍ程度であり、５ミクロン（Ｒｚ）の
場合は表面エネルギーが２７ｍＮ／ｍであった。（４）図２（Ａ）において、第１定着手段１１Ａを通過
するシートＳ上でのトナーの温度（Ｔ０）がＴｍ（℃）
である場合に第２定着手段１１Ｂにおいて温度（Ｔ１；
但しＴ１≧Ｔｇ（ガラス転移点））にトナー温度が変化
する場合、これら各定着手段間でのシートＳの線速をＶ
（ｍｍ／ｓ）とした場合、第１定着手段１１Ａに対する
第２定着手段１１Ｂの位置が、Ｌ＜Ｖ（Ｔ１−Ｔ０）但し、Ｔ１−Ｔ０；トナー温度の変化時間の関係に基づき位置決めされている。（４）の条件は、
硬化した温度が一定温度になるまでの時間をシートＳの
速度に関係づけることにより第２定着手段１１Ｂでのト
ナーの粘弾性が低い状態での再加圧を可能にするための
ものである。

【００７２】次に本発明の実施形態に係る別実施例につ
いて説明する。図３に示された実施例の特徴は、第１定
着手段１１Ａから第２定着手段１１Ｂに移動するシート
Ｓに担持されているトナーＴの温度降下を防止すること
にある。

【００７３】図３において、第１定着手段１１Ａと第２
定着手段１１Ｂとの間に構成されるシートＳの搬送路に
は、これら各定着手段間に掛け渡されたベルト１３が設
けられている。図３に示されている実施例において、シ
ートＳに担持されているトナーＴに対向する側に位置す
る第１定着手段側の定着ローラ１１Ａ１および第２定着
手段１１Ｂ側の光沢ローラ１１Ｂ１に蓄熱性のベルト１
３が掛け回されている。ベルト１３は、基材表面に離型
性を有する表面層が設けられた無端ベルトで構成されて
いる。表面層が離型性を有している理由は次の通りであ
る。ベルト１３と連動したシートＳは、第２定着手段１
１Ｂを通過した際に光沢ローラ１１Ｂ１の曲率を利用し
て分離されることになるが、離型層を有していることに
より、分離時にシートＳ上のトナーＴを引き剥がす（ト
ナーＴのオフセットが発生しないことと同義）ことがな
いようになっている。これにより、トナー表面の平滑性
が損ねられることがなく、第２定着手段１１Ｂにおいて
設定された光沢度を維持することができる。

【００７４】トナーＴがベルト１３にオフセットせずに
シートＳ上で広がるためには,トナーＴがベルト表層よ
りも用紙に対して濡れた状態を維持しなくてはならな
い。この場合の濡れは、前述した表面エネルギーに関す
る説明において開示したように液体と固体との相対的な
表面張力に依存する。この現象に基づき液体の表面張力
が固体の臨界表面張力よりも小さいときに濡れの関係に
あるとされる。このため、トナーの定着が可能な温度域
でのトナーの表面張力は２０〜３０ｍＮ／ｍであること
が実験によって明らかとされており、これに対してシー
トＳの表面張力は４０〜５０ｍＮ／ｍであるので、ベル
ト１３の表面層での表面エネルギーは３０ｍＮ／ｍ以下
であることが望ましいことが判る。

【００７５】トナー表層での平滑性は、ベルト表面の平
滑性に倣うことになる。このため、第２定着手段１１Ｂ
において設定されるトナー表層での平滑性は第１定着手
段１１Ａにおいて設定されたトナー表面の粗さが基準と
なる。従って、ベルト表面の平滑性は、第１定着手段１
１Ａで得られたトナー表面の粗さを維持できることが好
ましい。そこで、本実施例では、第１定着手段１１Ａに
おいて設定された表面粗さを対象としてベルト表層の粗
さが近似もしくは等しくされており、１μｍ以下に設定
されている。これにより、第２定着手段１１Ｂでの再加
圧によりトナー表層の表面状態を設定する際に、その表
面状態が第２定着手段１１Ｂにトナーが到達する前に変
化しないように維持することができ、予め設定されてい
る第２定着手段１１Ｂでの表面状態に整合させたトナー
表層の表面状態、つまり表面粗さが得られることにな
る。本実施例では、第２定着手段１１Ｂにおいてトナー
表面が再度均されることになり、表面の平滑性が向上さ
れて光沢度が上昇される。

【００７６】本実施例でのベルト１３は、基材および離
型層が定着ローラ１１Ａ１および光沢ローラ１１Ｂ１に
対向する側から順に積層されており、基材として耐熱
性、耐久性、機械的強度に優れている材料が使用され
る。具体的には、ニッケル、アルミニウム、銅、ステン
レスなどの金属フィルムや.ポリイミド、ポリアラミド.
ポリアミドイミド、ポリエステル、ポリエーテルエーテ
ルケトン（ＰＥＥＫ）、エチレンテトラフルオロエチレ
ン共重含体（ＰＴＦＥ）などの高分子樹脂フィルムが使
用される。離型層としては、耐熱性があり、表面エネル
ギーの小さい材料が選択され、例えばシリコーン樹脂、
フッ素樹脂などの高分子樹脂や、シリコーンゴム、フッ
素ゴムなどのゴム材が使用される。

【００７７】本実施例において、ベルト１３が掛け回さ
れている第２定着手段１１Ｂは、光沢ローラ１１Ｂ１お
よび補助ローラ１１Ｂ２が、図２に示した構成と同様に
光沢度の選択に応じて接離可能となっている。

【００７８】図３に示す構成では、シートＳのトナーＴ
に対向する側にベルト１３が設けられているので、トナ
ーＴを担持したシートＳは、移動する時に支えがない状
態で移動することになる。そこで、本実施例では、ベル
ト１３に対してシートＳを吸着させるための構成が設け
られている。この構成は、ベルト１３に対してシートを
静電吸着できる帯電が可能な帯電チャージャ１４と、第
２定着手段１１Ｂでのローラ同士の当接位置をベルト１
３が通過したときに対向する除電チャージャ１５とを備
えている。

【００７９】本実施例は以上のような構成であるから、
第１定着手段１１Ａにおける定着ローラ１１Ａ１の熱は
ベルト１３にも伝達する。ベルト１３は蓄熱性を有して
いるので、シートＳとの間に熱移動が発生しない。この
ため、シートＳは、第１定着手段１１Ａから第２定着手
段１１Ｂに向けて移動する間での放熱が抑止され、光沢
ローラ１１Ｂ１と補助ローラ１１Ｂ２とが当接している
ニップ部に向けて移動した際に、トナーＴが粘弾性を低
くした状態に維持されているので、光沢ローラ１１Ｂ１
による再加圧によって表面を平滑に均されやすくなる。
特に、シートＳは第１，第２定着手段間での温度降下が
少ないので、第２定着手段１１Ｂでの再加圧時にトナー
表面の平滑度を良好に向上させることができる。

【００８０】図４は、図２に示した実施例の変形例を示
す図であり、同図においてベルト１３は、シートＳにお
けるトナーＴの担持面が下向きとなるように傾斜させて
展張面が構成されている。この構成によれば、シートＳ
の重力がベルト１３に作用することになるので、図３に
示したように、ベルト１３に対して強制的にシートＳを
吸着させるためのチャージャ類が不要となる。シートＳ
のトナー担持面を下向きにしてベルト１３からシートが
剥落するのを防止する構成としては、図５に示すよう
に、シートＳのトナー担持面の関係が図３に示した構成
と反対となるようにベルト１３の配置関係を設定するこ
とも可能である。

【００８１】図６は、シートＳの保温構成の変形例を示
しており、同図においては、シートＳにおけるトナー担
持面と反対側の、所謂シートＳの裏面にベルト１３を配
置したものである。図６に示す構成では、ベルト１３が
トナーＴと直接接触しないので、トナーＴを擦ることが
なく画像乱れや第１定着手段１１Ａにおいて設定された
トナーの表面粗さの変化を防ぐことができる。

【００８２】次に本発明の実施形態に係る他の実施例に
ついて説明する。図７は、他の実施例を示す図であり、
同図において第１定着手段１１Ａおよび第２定着手段１
１Ｂには、シートＳの表裏両面に対向するベルト１３，
１３’が掛け渡されている。

【００８３】ベルト１３，１３’は共に同じ構成を備え
ており、その展張面同士が互いに接触しながら連動する
ことができるようになっている。これにより、シートＳ
は各ベルト１３，１３’に挟持された状態で第１定着手
段と第２定着手段１１Ｂとの間を移動することができ、
シートＳのトナー担持面とベルト１３との間に断熱層と
なる空気の介在を阻止できるようになっている。

【００８４】ベルト１３，１３’の展張面における第
１，第２定着手段１１Ａ、１１Ｂの間には、少なくとも
シートＳのトナー担持面側に対向するベルト１３の裏側
にベルト１３をトナー担持面に向けて押圧する背圧部材
１６が設けられている。背圧部材１６は、シートＳのト
ナー担持面に対向する側のベルト１３に限らず、図７に
示すように両方のベルト１３，１３’の裏面に配置する
ことも可能である。また、少なくともシートＳのトナー
担持面に対向するベルト１３の形態として、図８に示す
ように、シートＳにおけるトナー担持面が下向きである
場合には、その向きに合わせたベルト１３の掛け回し位
置が規定されるので、そのベルト１３を対象として背圧
部材１６を設けることも可能である。さらに加えて、各
定着手段間でベルト１３’が垂れ下がるのを背圧部材１
６によって防止できるので、シートとの間の接触状態を
維持してトナーの温度が低下するのを防止することがで
きる。

【００８５】本実施例においては、背圧部材１６によっ
てベルト１３がシートＳのトナー担持面に向けて押圧さ
れることになるので、シートＳの保温を行うベルト１３
とシートＳとの密着性が高められる。これにより、シー
トＳの温度降下をより効果的に防止することができ、し
かも、シートＳとベルト１３との間に断熱層となる空気
層を介在させないようにできることによりシートＳに対
するベルト１３側からの熱移動を促進してシートＳの温
度降下を防止することができる。

【００８６】次に本発明の実施形態に係るさらに別の実
施例を説明する。図９に示されている実施例は、ベルト
の展張面においてシートＳのトナー担持面と対向する側
のベルトの裏面にベルトの加熱手段を設けたことを特徴
としている。図９において、シートＳのトナー担持面に
対向する側に位置するベルト１３には、その裏面に輻射
熱を与えることが可能な構成を備えた加熱手段１７が配
置されている。

【００８７】本実施例においては、ベルト１３が仮に温
度降下した場合でも、加熱手段１７によって一定温度に
維持することができるので、シートＳの温度降下を確実
に防止して第２定着手段１１Ｂでのトナー表面の平滑性
を向上させやすくすることができる。

【００８８】図３乃至図９において（Ｂ）は、いずれ
も、図２における（Ｂ）に示した場合と同様に、第１定
着手段１１Ａのみでのトナーの定着を行う場合をそれぞ
れ示しており、この場合には、第２定着手段１１Ｂおよ
びベルト１３，１３’がそれぞれ離間するようになって
いる。

【００８９】次に本発明の実施形態に係るさらに他の実
施例について説明する。本実施例は、先に説明した高光
沢度を得る場合とは逆に、図２，図６の形態の実施例に
おいて、第２定着手段１１Ｂによって第１定着手段１１
Ａにｙって得られる光沢度よりも低い光沢度を得られる
ようにしたことを特徴としている。

【００９０】図２，図６を用いて説明すると、第１定着
手段１１Ａを通過するシートＳは、光沢ローラ１１Ｂ１
および補助ローラ１１Ｂ２が当接している状態の第２定
着手段１１Ｂを通過する際に第２定着手段１１Ｂによっ
て再加圧されると、トナーの表面状態が第１定着手段１
１Ａを通過した時点よりも粗くされ、所謂、平滑度が第
１定着手段１１Ａでのそれよりも低くされるようになっ
ている。これにより、反射率が低下し、光沢度が低下す
ることになる。

【００９１】第１，第２定着手段間での定着条件は次の
通りである。（１’）第２定着手段１１Ｂでのトナー温度をＴ１と
し、トナーのガラス転移点での温度をＴｇとしたとき、Ｔ１≧Ｔｇ（℃）の関係に設定されている。（２’）第１定着手段１１ＡでのトナーＴに接触する部
材である定着ローラ１１Ａ１の表面粗さを（Ｒ１（Ｒ
ｚ））とし、第２定着手段１１ＢでのトナーＴに接触す
る部材である光沢ローラ１１Ｂ１の表面粗さを（Ｒ２
（Ｒｚ））としたとき、Ｒ２≧Ｒ１（μｍ）の関係に設定されている。（１’）、（２’）の条件
は、第１定着手段１１Ａでのトナー表面の粗さに対して
第２定着手段１１Ｂでのトナー表面の粗さを大きくして
平滑性を悪化させるためのものである。（３’）第１定着手段１１Ａでトナーに接触する部材で
ある定着ローラ１１Ａ１の表面エネルギー（Ｅ１）と
し、第２定着手段１１Ｂでのトナーに接触する部材であ
る光沢ローラ１１Ｂ１の表面エネルギーを（Ｅ２）とし
たとき、Ｅ２≧Ｅ１（ｍＮ／ｍ）の関係に設定されている。（３’）の条件は、第２定着
手段１１Ｂにおいてオフセットが生じやすいようにして
第１定着手段１１Ａにおいて平滑化されたトナー表面を
粗くするためである。

【００９２】第２定着手段１１Ｂは、第１定着手段１１
Ａによって得られる光沢度よりも低い光沢度を設定する
場合に光沢ローラ１１Ｂ１と補助ローラ１１Ｂ２とが接
触する構成とされており、第１定着手段１１Ａによる光
沢度を得たい場合には、光沢ローラ１１Ｂ１および補助
ローラ１１Ｂ２とが互いに離間している。

【００９３】本実施例においては、低光沢度の画像を得
るときに第２の定着手段１１Ｂが接触状態を設定され
る。このため、第１定着手段１１Ａにおいて加熱・加圧
処理されてシートへの浸透状態にあるトナーＴが第２定
着手段１１Ｂを通過する際に、光沢ローラ１１Ｂ１の表
面粗さおよび表面エネルギーによって表面の粗さが粗く
される。特に、トナーＴが第２定着手段１１Ｂにおいて
再加圧される際には光沢ローラ１１Ｂ１の表面に倣って
表面状態が設定されることになるので、第２定着手段１
１Ｂを通過したシートＳ上のトナーＴは、表面状態が粗
くされており、反射率が低い状態とされる。この結果、
光沢度に関しては、第１定着手段１１Ａで得られる光沢
度に比べて低いものとなる。

【００９４】図１０は、第２定着手段１１Ｂでの光沢ロ
ーラ１１Ｂ１の表面粗さと光沢度との関係に関する実験
結果を示す線図であり、図１１は、第２定着手段１１Ｂ
での加圧圧力を変化させた場合の光沢度に関する実験結
果を示す線図である。図１０からの明らかなように、第
２定着手段１１Ｂでの光沢ローラ１１Ｂ１の表面粗さを
粗くするほど光沢度は低くなり、加圧圧力も低くするほ
ど光沢度が低くなることが判る。図１０に示されている
結果からも明らかなように、第１定着定着手段１１Ａに
対する第２定着手段１１Ｂでの表面粗さの設定により、
第１定着手段１１Ａを通過した時点での光沢度に対して
低い場合あるいは高い場合のいずれかを得ることが可能
であるといえる。

【００９５】また、図１１では、第２定着手段１１Ｂで
の加圧圧力も低い方が光沢度も低くなることが判る。な
お、温度が低い状態では光沢度に余り変化はみられない
が、これは、ガラス転移点以下の温度に近づくと、例え
圧力を変えたとしても光沢度の変化は小さくなるという
傾向を示している。図１１に示されている結果から明ら
かなように、第２定着手段１１Ｂで加圧圧力を調整する
ことにより、第１定着手段１１Ａを通過した時点での光
沢度に対して、高光沢化される度合いを調整することが
可能である。

【００９６】第１，第２定着手段でのトナー表面さの設
定に関しては、この種の定着装置に用いられる離型剤の
塗布状態を利用することも可能である。定着装置には溶
融軟化しているトナーが定着部材に付着するオフセット
を防止するためにシリコンオイルなどの離型剤を塗布す
る場合がある。そこで、離型剤の塗布状態によるオフセ
ットの発生状態の違いによりトナー表面の粗さを異なら
せて光沢度を設定することも可能である。例えば、第１
定着手段１１Ａにおいて離型剤を塗布しないで第２定着
手段１１Ｂにおいて離型剤を塗布した場合には第２定着
手段１１Ｂにおいてトナーが剥ぎ取られる現象が少なく
なるので高光沢度が得やすくなり、これと反対の関係を
設定すると第２定着手段１１Ｂにおいてトナーが剥ぎ取
られやすくなることによりトナー表面の粗さが粗くな
り、低光沢度が得られやすくなる。さらに加えて、第２
定着手段１１Ｂでの圧力を複数段階に変化させる構成と
することも可能である。例えば、均し作用を十分に行わ
せて例えば高光沢度を得る場合には上述した条件に整合
する圧力を設定し、画像からの反射光量がきわめて少な
い低光沢度よりも光沢度が高く高光沢度よりも低い光沢
度を得るような場合には上述した圧力条件よりも弱い値
を設定して均し作用の程度を幾分下げることで低光沢度
と高光沢度以外の光沢度を設定することも可能である。
このような高低各光沢度以外でその間の光沢度を設定す
る場合には、他の条件を変化させることも考えられる
が、変更の際の操作性やコストからいうと圧力条件を設
定することが最も簡単であるといえる。

【００９７】次に、図３乃至図９において示したベルト
を用いた場合の変形例について説明する。図１２乃至図
１５は、第１定着手段１１Ａでのトナーの加熱構造の変
形例を示している。図１２に示す構成は、第１定着手段
１１Ａにおける定着ローラ１１Ａ１の代わりに、ポリイ
ミドなどの耐熱性樹脂を用いた薄肉の無端ベルトからな
る定着フィルム１１Ｃと定着フィルム１１Ｃに当接する
セラミックヒータ等の加熱源１１Ｄとを備えている。

【００９８】加熱源１１Ｄは、シートＳの搬送路に対面
する支持部材１１Ｅに填め込まれており、支持部材１１
Ｅは、加熱源１１Ｄの装填部の両側が定着フィルムに近
接するガイド部として構成されている。加熱源１１Ｄの
温度は支持部材１１Ｅに設けられている温度検知部材１
１Ｆによって検知されることにより所定温度、この場合
には、図２に示した構成と同様に、１７０℃に管理され
ている。この構成においては、図２に示されている第１
定着手段１１Ａの加圧ローラ１１Ａ２により定着フィル
ム１１Ｃが駆動される。このため、定着フィルム１１Ｃ
は、比較的摩擦計数が高い材料が用いられ、トナーＴと
接触する面には離型層が設けられている。

【００９９】図１３に示す構成は、定着フィルム１１Ｃ
および支持部部材１１Ｅに加えて、シートＳと対峙する
位置と反対側において定着フィルム１１Ｃが掛けられて
いる一対のローラ１１Ｇ、１１Ｈを備えている。この構
成においては、一対のローラ１１Ｇ、１１Ｈの一つが駆
動部材として用いられることにより定着フィルム１１Ｃ
を駆動することができる。このため、図１２に示した構
成と違って、定着フィルム１１Ｃの摩擦計数を厳しく管
理する必要がないと共にガイド部が不要となる。

【０１００】図１４に示す構成は、定着フィルム１１Ｃ
が第１，第２定着手段１１Ａ、１１Ｂに掛け回されてい
る。第１定着手段１１Ａが備えている加圧ローラ１１Ａ
２と対向する位置および第２定着手段１１Ｂが備えてい
る補助ローラ１１Ｂ２と対向する位置には、それぞれ定
着フィルム１１Ｃの押さえガイド部材をなす支持部材１
１Ｅ，１１Ｅ’が対称形状で配置されており、第１定着
手段１１Ａ側に位置する支持部材１１Ｅは、定着フィル
ム１１Ｃと対面する位置に加熱源１１Ｄおよびこの温度
を検知可能な温度検知部材１１Ｆが配置され、第２定着
手段１１Ｂ側には加熱源１１Ｄが設けられていない。な
お、図１４に示されている支持部材１１Ｅ１１Ｅ’は、
図１２に示した場合と同様に定着フィルム１１Ｃのガイ
ド部を備えている。

【０１０１】図１５に示す構成は、図１３に示した構成
を前提として、定着フィルム１１Ｃの展張部をシートＳ
の移動方向に平行させてシートＳに接触できるように配
置してある。

【０１０２】図１４および図１５に示されている構成は
いずれも定着フィルム１１Ｃの展頂面の一部がシートＳ
の移動方向に平行させてあり、特に、シートＳのトナー
担持面側でトナーと接触可能な位置決めが行われてい
る。

【０１０３】図１２乃至図１５に示されている構成は、
いずれも薄肉状で熱容量が小さい定着フィルム１１Ｃを
用いることにより加熱温度の立ち上がりを迅速化するこ
とができ、しかも、消費電力を低減することができる。

【０１０４】なお、上記実施例では、第２定着手段１１
Ｂを通過させることにより第１定着手段１１Ａのみを通
過させた場合の記録材よりも高光沢化させる例と、低光
沢化させる例を示したが、一般的なカラー画像形成装置
の印刷量を考慮すると、第２定着手段１１Ｂを通過させ
ることにより高光沢化させる例の方が実用的である。つ
まり、一般的にカラー画像を得る場合と文字や線などを
対象の一つとする黒色画像を得る場合とを選択可能な画
像形成装置において、印刷枚数全体からみるとカラー画
像の印刷枚数は少なく、黒色画像の印刷の方が多く利用
される。画像の光沢度において、黒色画像の印刷時には
光沢度が低い方が好ましい。これは、印刷される文字や
線が反射して読みづらいことが理由として挙げられる。
従って、利用頻度が高い黒色画像の印刷時には第２定着
手段を用いないで極力少ない部材で定着し、利用頻度が
低いカラー画像印刷時にのみ第１，第２定着手段を用い
て高光沢化させる方法を採用すると、第２定着手段の寿
命が長くなるという利点が得られる。その他、第１，第
２定着手段の用い方としては、第２定着手段の圧接力が
複数段に切り換え可能な構成である場合、最も光沢度が
低くなる圧接力を設定するときに第１定着手段のみを用
いて黒色画像印刷を行い、カラー画像印刷時には複数の
圧接力を切り換えることにより好みの光沢度を持つカラ
ー画像を印刷するようにしてもよい。これにより、黒色
画像は低光沢１種類が印刷されれば良いという要求に応
答でき、カラー画像は好みの光沢度を選択できるという
要求に応答できる。なお、印刷する画像が黒画像かカラ
ー画像であるかの判断は、ユーザによる選択でも画像形
成装置側での自動的な判断のいずれでも可能である。

【０１０５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、シートの移動方向に沿って配置された第１，
第２の定着手段を用いて温度の変更や線速の変更を行う
ことなくトナー表面の平滑度を変更することにより画像
の光沢度を変更することが可能となり、各請求項記載の
発明による効果は次の通りである。

【０１０６】請求項１乃至４記載の発明によれば、第１
の定着手段により加熱・加圧されたトナーは、ガラス転
移点以下とならない位置に配置されている第２の定着手
段が接触しているときに再加圧されることにより表面を
均されて平滑度を変えることができ、請求項４記載の発
明では再加圧によりトナー表面を均すことによりトナー
表面の平滑度が高められることにより高い光沢度を得る
ことができる。しかも、トナー表面の平滑度を異ならせ
ることにより光沢度を変更する場合には第２の定着手段
において加熱手段を設けて温度制御する必要がなく、構
成の簡略化が可能となる。

【０１０７】請求項５および６記載の発明によれば、第
２の定着手段により再加圧される際のトナーの表面粗さ
を小さくすることができ、トナー表面での平滑性を効果
的に得ることが可能となる。請求項７記載の発明によれ
ば、トナーが第２の定着手段により再加圧されるときに
第２の定着手段へのオフセットが起こりにくい状態を得
ることができる。これにより、第２の定着手段により設
定された表面状態を維持することが可能となる。

【０１０８】請求項８記載の発明によれば、第２の定着
手段の位置が、トナーの温度がガラス転移点以下となら
ない位置に位置決めされることになるので、第２の定着
手段による表面粗さの調整を容易に行うことが可能とな
る。

【０１０９】請求項９および１０記載の発明によれば、
表面粗さにおいて第１の定着手段よりも粗く設定されて
いる第２の手段によりトナーが再加圧されることによ
り、第１の定着手段での表面粗さよりも粗くして平滑度
を粗くすることができる。これにより、平滑度が低くな
ることにより画像の光沢度を低下させることができる。

【０１１０】請求項１１記載の発明では、表面エネルギ
ーにおいて第２の定着手段が第１の定着手段よりも大き
くされることにより第２の定着手段でのオフセットが発
生しやすくなる。これにより、第２の定着手段を通過す
る際にトナー表面が粗くなり平滑度を低くして光沢度を
下げることができる。

【０１１１】請求項１２乃至１４記載の発明によれば、
第１および第２の定着手段間に掛け渡されたベルトによ
りトナー表面の温度変化を抑えられながらシートを搬送
することができる。これにより、トナー温度の低下を抑
えて第２の定着手段を用いたトナー表面の平滑度調整が
容易に行える。加えて、温度低下を抑えられるトナーが
ベルトに対向した場合でも離型層によりベルトへのオフ
セットが防止できる。請求項１５記載の発明によれば、
トナー担持面およびこれと反対側の面に対向してベルト
が位置しているので、シートの挟持搬送性を確保するこ
とができ、保温性能を向上させることによりトナー表面
の温度変化を抑えて第２の定着手段によるトナー表面の
平滑度調整を容易化することができる。

【０１１２】請求項１６記載の発明によれば、シートに
おけるトナー担持面の反対側にベルトを加熱する加熱手
段が設けられているので、第２の定着手段に至るシート
の移動過程において温度変化を防止することができる。
これにより、第２の定着手段での再加圧時にトナー温度
の変化が小さくなるので、第２の定着手段によるトナー
表面の平滑度調整を容易に行えるようにして所望の光沢
度を確実に設定することが可能となる。

【０１１３】請求項１７および１８記載の発明によれ
ば、背圧部材によりベルトとトナー表面との接触が良好
に維持できるので、トナーがベルトから離れることがな
く、トナーの温度を所定温度に維持することができる。
これにより、トナーの温度変化を抑えて第２の定着手段
における平滑度調整を適正に行えるようにすることが可
能となる。

【０１１４】請求項１９および２０記載の発明によれ
ば、トナー表面の平滑性を設定することにより画像の種
類に応じた光沢度を設定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態による定着装置を適用した画
像形成装置の一例を説明するための模式図である。

【図２】本発明の実施形態に係る一実施例による定着装
置の要部構成を説明するための模式図である。

【図３】本発明の実施形態に係る別実施例による定着装
置の要部構成を説明するための模式図である。

【図４】図３に示した要部構成の変形例を示す模式図で
ある。

【図５】図３に示した要部構成のさらに別の変形例を示
す模式図である。

【図６】シートの保温構造の変形例を示す模式図であ
る。

【図７】本発明の実施形態に係るさらに他の実施例によ
る定着装置の要部構成を説明するための模式図である。

【図８】図７に示した要部構成の変形例を示す模式図で
ある。

【図９】本発明の実施形態に係るさらに別の実施例によ
る定着装置の要部構成を説明するための模式図である。

【図１０】第２定着手段の表面粗さと光沢度との関係を
実験した結果を説明するための線図である。

【図１１】第２定着手段の加圧圧力と光沢度との関係を
実験した結果を説明するための線図である。

【図１２】ベルトを用いた場合の定着装置における定着
構造の変形例を説明するための模式図である。

【図１３】ベルトを用いた場合の定着装置における定着
構造の他の変形例を説明するための模式図である。

【図１４】図１２に示した定着構造を対象としてベルト
の展張状態を変えた構成を説明するための模式図であ
る。

【図１５】右１３に示した定着構造を対象としてベルト
の展張状態を変えた構成を説明するための模式図であ
る。

【符号の説明】

１画像形成装置の一例であるカラープリンタ２中間転写ベルト３感光体４帯電装置５書き込み装置６現像装置７１次転写用転写装置９２次転写用転写装置１１定着装置１１Ａ第１定着手段１１Ａ１トナーと接触する部材に相当する定着ロー
ラ１１Ａ２加圧ローラ１１Ｂ第２定着手段１１Ｂ１トナーと接触する部材に相当する光沢ロー
ラ１１Ｂ２補助ローラ１２熱源１３，１３’ ベルト１６背圧部材１７加熱手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H033 AA09 AA10 AA11 AA48 BA02 BA11 BA12 BA58 BB05 BB06 BB14 BB29 BB30 BB34 BB38 BE03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シート上に担持された未定着画像中のトナ
ーを定着する装置であって、加熱・加圧することにより上記未定着画像中のトナーを
上記シートに浸透させる第１，第２の定着手段が上記シ
ートの移動方向に沿って配置され、上記第２の定着手段
は、上記トナーの温度（Ｔ１）がガラス転移点（Ｔｇ）
以下とならない位置に配置され、上記トナーの表面平滑
度を画像の光沢度に応じて温度制御することなく変更可
能であることを特徴とする定着装置。
【請求項２】請求項１記載の定着装置において、上記第２の定着手段は、上記第１の定着手段によりガラ
ス転移点に達しているトナーの表面平滑度を上げるため
に再加圧して均すことを特徴とする定着装置。
【請求項３】請求項１または２記載の定着装置におい
て、上記第２の定着手段には、上記シートを挟持搬送可能な
一対のローラが用いられ、該ローラ同士は上記画像の光
沢度に応じて上記トナーに対して接離可能であることを
特徴とする定着装置。
【請求項４】請求項１乃至３のうちの一つに記載の定着
装置において、上記第２の定着手段は、高光沢度画像を得る際に上記ト
ナーに接触して再加圧することを特徴とする定着装置。
【請求項５】請求項１乃至４のうちの一つに記載の定着
装置において、上記第１の定着手段および第２の定着手段にそれぞれ用
いられる加圧部材同士は、第１の定着手段での加圧部材
の加圧圧力をＰ１（ＭＰａ）とし、第２の定着手段での
加圧部材の加圧圧力をＰ２（ＭＰａ）とした場合、Ｐ２≧Ｐ１の関係を有していることを特徴とする定着装置。
【請求項６】請求項１乃至４のうちの一つに記載の定着
装置において、上記第１の定着手段および第２の定着手段にそれぞれ用
いられる加圧部材同士は、第１の定着手段での加圧部材
の表面粗さをＲ１（Ｒｚ）とし、第２の定着手段での加
圧部材の表面粗さをＲ２（Ｒｚ）とした場合、Ｒ２≦Ｒ１の関係を有していることを特徴とする定着装置。
【請求項７】請求項１乃至４のうちの一つに記載の定着
装置において、上記第１の定着手段および第２の定着手段にそれぞれ用
いられる加圧部材同士は、第１の定着手段での加圧部材
の表面エネルギーをＥ１（ｍＮ／ｍ）とし、第２の定着
手段での加圧部材の表面エネルギーをＥ２（ｍＮ／ｍ）
とした場合、Ｅ２≦Ｅ１の関係を有していることを特徴とする定着装置。
【請求項８】請求項１乃至７のうちの一つに記載の定着
装置において、第１の定着手段を通過したときのトナー温度をＴ０と
し、第２の定着手段に到達したときのトナー温度を（Ｔ
１、但しＴ１≧Ｔｇ（ガラス転移点））とし、各定着手
段間でのシートの移動速度をＶ（ｍｍ／ｓ）とした場
合、各定着手段間の距離（Ｌ）は、Ｌ＜Ｖ（Ｔ１−Ｔ０）但し、Ｔ１−Ｔ０；トナー温度の変化時間の関係を有し
ていることを特徴とする定着装置。
【請求項９】請求項１記載の定着装置において、上記第２の定着手段は、上記上記トナーの温度（Ｔ１）
がガラス転移点（Ｔｇ）以下とならない位置に配置さ
れ、温度制御することなく上記トナーが上記第１の定着
手段により加圧されたときよりも上記トナーの表面平滑
度を粗くして画像の光沢度を低くすることを特徴とする
定着装置。
【請求項１０】請求項９記載の定着装置において、上記第１の定着手段および第２の定着手段にそれぞれ用
いられる加圧部材同士は、第１の定着手段での加圧部材
の表面粗さをＲ１とし、第２の定着手段での加圧部材の
表面粗さをＲ２とした場合、Ｒ２≧Ｒ１の関係を有していることを特徴とする定着装置。
【請求項１１】請求項９または１０記載の定着装置にお
いて、上記第１の定着手段および第２の定着手段にそれぞれ用
いられる加圧部材同士は、第１の定着手段での加圧部材
の表面エネルギーをＥ１（ｍＮ／ｍ）とし、第２の定着
手段での加圧部材の表面エネルギーをＥ２（ｍＮ／ｍ）
とした場合、Ｅ２≧Ｅ１の関係を有していることを特徴とする定着装置。
【請求項１２】シート上に担持された未定着画像中のト
ナーを定着する装置であって、上記シートの移動方向に沿って配置された第１，第２の
定着手段と、上記第１，第２の定着手段間で上記シートの移動方向に
沿って掛け渡されて該移動方向に沿って移動可能なベル
トとを備え、上記ベルトは、蓄熱性部材で構成され、上記トナーと接
触する側に位置していることを特徴とする定着装置。
【請求項１３】請求項１２記載の定着装置において、上記ベルトは、上記第１の定着手段において加熱・加圧
されることにより得られた上記トナーの表面状態を維持
しながら上記第２の定着手段に向けて移動可能であるこ
とを特徴とする定着装置。
【請求項１４】請求項１２記載の定着装置において、上記ベルトは、上記トナーと接触する側の面に離型層を
有していることを特徴とする定着装置。
【請求項１５】請求項１２記載の定着装置において、上記ベルトは、上記トナーと接触する側に加えて上記シ
ートにおけるトナー担持面と反対側の面に対向する位置
にも設けられていることを特徴とする定着装置。
【請求項１６】請求項１５記載の定着装置において、少なくとも上記シートにおけるトナー担持面の反対側に
対向する位置に設けられているベルトには、加熱手段が
設けられていることを特徴とする定着装置。（第１のみ
も含む）
【請求項１７】請求項１５記載の定着装置において、上記ベルトの少なくとも一方には該ベルトを押圧可能な
背圧部材が設けられていることを特徴とする定着装置。
【請求項１８】請求項１５または１７記載の定着装置に
おいて、上記ベルトのうちで上記シートのトナーと接触しない側
に位置するベルトに背圧部材が設けられていることを特
徴とする定着装置。
【請求項１９】請求項１乃至２８のうちの一つに記載の
定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】請求項１９記載の画像装置としては、単
一色のみでなく多色画像を形成可能な構成を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。