JP2003076185A

JP2003076185A - 定着装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2003076185A
Application number: JP2001263505A
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: 2001-08-31
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2003-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】定着前にトナー像中の空気を追い出すことで
プリスターを防止する定着装置及び画像形成装置の提
供。【解決手段】シート状媒体Ｓを搬送するシート搬送部
材８Ａと、シート搬送部材８Ａに当接した加圧部材８Ｂ
とを有し、シート搬送部材８Ａと加圧部材８Ｂとの圧接
領域３７にシート状媒体Ｓを通しトナー像Ｔを加熱・溶
融してシート状媒体Ｓに定着し、圧接領域３７よりもシ
ート状媒体Ｓの搬送方向上流側に、トナー像Ｔを担持し
たシート状媒体Ｓに圧接し、トナー像Ｔとシート状媒体
Ｓとを圧接させる圧接手段４０を有する定着装置１及び
画像形成装置２０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱・加圧時にお
けるトナー像の火脹れ状の剥がれ、いわゆるブリスター
を防止する定着装置及びかかるブリスターを防止する複
写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷
機等の画像形成装置には一般に、被定着画像としてのト
ナー像を形成されたシート状媒体に、トナー像を定着す
るための定着装置を有している。

【０００３】定着装置としては、内部に熱源を有し回転
駆動される加熱ローラと、この加熱ローラに圧接され加
熱ローラに従動回転する加圧ローラとを有し、両ローラ
によって形成されるニップ部に、シート状媒体を両ロー
ラの回転により通過させ、加熱加圧してトナー像を定着
する熱ローラ対タイプの定着装置や、トナーを定着され
るシート状媒体を搬送するための無端の定着ベルト、定
着ベルトを巻き掛けられた加熱ローラ及び定着ローラ、
定着ベルトを介して定着ローラに対向して配置される加
圧ローラ等を構成要素とするタイプのいわゆるベルト定
着装置が知られている。

【０００４】何れのタイプの定着装置においても、トナ
ー像は、シート状媒体上に加熱による溶融及び加圧によ
り定着される。ここで、トナー像への加熱は、主にトナ
ー像の表面から行われるため、トナー像表面のトナーす
なわち表層側トナーにはトナーを構成する樹脂を溶融す
るに十分の熱が伝わり溶融は良好に行われるが、シート
状媒体の表面近傍のトナーすなわち下層側トナーには、
かかる樹脂を十分に溶融するだけの熱が与えられず、下
層側トナーの溶融は不十分となり、トナー同士の結着が
得られにくく、またトナー同士の結着は得られたとして
も、トナーとシート状媒体との結着は十分になされない
こととなる。

【０００５】よって、トナー層中あるいはトナーとシー
ト状媒体との間に空気が存在すると、加圧されたときに
その部分で火脹れ状の剥がれ、すなわちいわゆるブリス
ターという現象による定着不良が生じるという問題があ
る。

【０００６】そこで、従来、ブリスターを防止するため
に種々の技術が提案されている。たとえば特開２００１
−４２６６５号公報においては、トナー像がシート状媒
体上に転写される前にシート状媒体表面を予熱すること
で、下層側トナーとシート状媒体の間の結着力を上げよ
うとする技術が提案されている。また特開２００１−２
７８５８号公報においては、ニップ内に圧力分布を持た
せ、ニップ上流側で加圧せずにトナーを溶融し、トナー
とシート状媒体との結着力を得た後に加圧することでブ
リスターを防止しようとする技術が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開２００１
−４２６６５号公報により提案されている技術では、新
たに熱源を設けなくてはならないため、近年において画
像形成装置に省電力化が要求されているにもかかわら
ず、さらに加熱のための電力を要することとなるという
問題がある。また特開２００１−２７８５８号公報によ
り提案されている技術では、ニップ内に圧力分布を持た
せるための構造が複雑となるうえ、シート状媒体の搬送
性も問題となる。

【０００８】本発明は、定着前にトナー像中の空気を追
い出すことでプリスターを防止しかかる問題を解決する
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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、シート状媒体を搬送するシ
ート搬送部材と、このシート搬送部材に当接した加圧部
材とを有し、上記シート搬送部材と上記加圧部材との圧
接領域にシート状媒体を通しトナー像を加熱・溶融して
シート状媒体に定着する定着装置において、上記圧接領
域よりもシート状媒体の搬送方向上流側に、トナー像を
担持したシート状媒体に圧接し、同トナー像と同シート
状媒体とを圧接させる圧接手段を有することを特徴とす
る。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の定
着装置において、上記圧接手段は、シート状媒体の搬送
経路における、シート状媒体の、トナー像を担持した側
の面に対向するよう配設される第１の圧接部材と、シー
ト状媒体の、トナー像を担持した側の反対の面に対向す
るよう配設される第２の圧接部材とを有することを特徴
とする。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項２記載の定
着装置において、第１の圧接部材と第２の圧接部材との
うち、少なくとも第１の圧接部材がローラであることを
特徴とする。

【００１２】請求項４記載の発明は、請求項２又は３記
載の定着装置において、第１の圧接部材と第２の圧接部
材のうち、少なくとも第１の圧接部材はその表層に多孔
質体の層を有することを特徴とする。

【００１３】請求項５記載の発明は、請求項４記載の定
着装置において、上記多孔質体の層の表面の粗さは、
０．０１〜２０μｍであることを特徴とする。

【００１４】請求項６記載の発明は、請求項２ないし５
の何れか１つに記載の定着装置において、第１の圧接部
材と第２の圧接部材とは接離可能であることを特徴とす
る。

【００１５】請求項７記載の発明は、請求項６記載の定
着装置において、第１の圧接部材と第２の圧接部材と
は、カラートナー像を定着するときには圧接状態とな
り、単色トナー像を定着するときには離間状態となるこ
とを特徴とする。

【００１６】請求項８記載の発明は、請求項１ないし７
の何れか１つに記載の定着装置において、上記圧接手段
は、トナー像をシート状媒体に向けて圧接させることを
可能とするための導電性を有することを特徴とする。

【００１７】請求項９記載の発明は、請求項１ないし８
の何れか１つに記載の定着装置において、トナー像を定
着されるシート状媒体を搬送するための無端の定着ベル
トと、上記定着ベルトを巻き掛けられた加熱ローラ及び
定着ローラと、上記定着ベルトを介して上記定着ローラ
に対向して配置される加圧ローラとを具備し、上記シー
ト搬送部材が上記定着ベルトであり、上記加圧部材が加
圧ローラであることを特徴とする。

【００１８】請求項１０記載の発明は、請求項１ないし
８の何れか１つに記載の定着装置において、トナー像を
定着されるシート状媒体を加熱するとともに搬送するた
めの加熱ローラと、この加熱ローラに圧接される加圧ロ
ーラとを具備し、上記シート搬送部材が上記加熱ローラ
であり、上記加圧部材が加圧ローラであることを特徴と
する。

【００１９】請求項１１記載の発明は、請求項１ないし
１０の何れか１つに記載の定着装置を有する画像形成装
置にある。

【００２０】請求項１２記載の発明は、シート状媒体を
搬送するシート搬送部材と、このシート搬送部材に当接
した加圧部材とを有し、上記シート搬送部材と上記加圧
部材との圧接領域にシート状媒体を通しトナー像を加熱
・溶融してシート状媒体に定着する定着装置を有する画
像形成装置において、上記圧接領域よりもシート状媒体
の搬送方向上流側に、トナー像を担持したシート状媒体
に圧接し、同トナー像と同シート状媒体とを圧接させる
圧接手段を有することを特徴とする。

【００２１】請求項１３記載の発明は、請求項１２記載
の画像形成装置において、上記圧接手段は、シート状媒
体の搬送経路における、シート状媒体の、トナー像を担
持した側の面に対向するよう配設される第１の圧接部材
と、シート状媒体の、トナー像を担持した側の反対の面
に対向するよう配設される第２の圧接部材とを有するこ
とを特徴とする。

【００２２】請求項１４記載の発明は、請求項１３記載
の画像形成装置において、第１の圧接部材と第２の圧接
部材とのうち、少なくとも第１の圧接部材がローラであ
ることを特徴とする。

【００２３】請求項１５記載の発明は、請求項１３又は
１４記載の画像形成装置において、第１の圧接部材と第
２の圧接部材のうち、少なくとも第１の圧接部材はその
表層に多孔質体の層を有することを特徴とする。

【００２４】請求項１６記載の発明は、請求項１５記載
の画像形成装置において、上記多孔質体の層の表面の粗
さは、０．０１〜２０μｍであることを特徴とする。

【００２５】請求項１７記載の発明は、請求項１３ない
し１６の何れか１つに記載の画像形成装置において、第
１の圧接部材と第２の圧接部材とは接離可能であること
を特徴とする。

【００２６】請求項１８記載の発明は、請求項１７記載
の画像形成装置において、第１の圧接部材と第２の圧接
部材とは、カラートナー像を定着するときには圧接状態
となり、単色トナー像を定着するときには離間状態とな
ることを特徴とする。

【００２７】請求項１９記載の発明は、請求項１２ない
し１８の何れか１つに記載の画像形成装置において、上
記圧接手段は、トナー像をシート状媒体に向けて圧接さ
せることを可能とするための導電性を有することを特徴
とする。

【００２８】請求項２０記載の発明は、請求項１２ない
し１９の何れか１つに記載の画像形成装置において、ト
ナー像を定着されるシート状媒体を搬送するための無端
の定着ベルトと、上記定着ベルトを巻き掛けられた加熱
ローラ及び定着ローラと、上記定着ベルトを介して上記
定着ローラに対向して配置される加圧ローラとを具備
し、上記シート搬送部材が上記定着ベルトであり、上記
加圧部材が加圧ローラであることを特徴とする。

【００２９】請求項２１記載の発明は、請求項１２ない
し１９の何れか１つに記載の画像形成装置において、ト
ナー像を定着されるシート状媒体を加熱するとともに搬
送するための加熱ローラと、この加熱ローラに圧接され
る加圧ローラとを具備し、上記シート搬送部材が上記加
熱ローラであり、上記加圧部材が加圧ローラであること
を特徴とする。

【００３０】

【実施例】図１に本発明を適用した画像形成装置の概略
を示す。画像形成装置は複写機、ファクシミリ、プリン
タ等周知のものであり、画像形成装置はカラー画像を形
成するものである。画像形成装置２０は、一般にコピー
等に用いられる普通紙と、ＯＨＰシートや、カード、ハ
ガキといった９０Ｋ紙、坪量約１００ｇ／ｍ^２相当以上
の厚紙や、封筒等の、普通紙よりも熱容量が大きないわ
ゆる特殊シートとの何れをもシート状媒体として用いる
ことが可能である。

【００３１】画像形成装置２０は、原稿画像に応じて各
色ごとの画像すなわちトナー像を形成する作像装置２１
Ｃ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１ＢＫと、作像装置２１Ｃ、２
１Ｙ、２１Ｍ、２１ＢＫに対向して配置された、中間転
写体としてのベルト３１及びこれを掛け渡したローラ３
２、３３、３４並びにベルト３１を挟んでローラ３４に
対向して配設されたローラ３５を有する転写装置２２と
を有している。

【００３２】画像形成装置２０はまた、転写装置２２に
おけるローラ３４とローラ３５との対向領域である転写
領域に各種シート状媒体を供給するシート状媒体供給手
段としての給紙カセット２４と、給紙カセット２４から
給紙ローラ３６によって搬送されてきたシート状媒体を
作像装置２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１ＢＫによる作像
のタイミングにあわせて供給するレジストローラ３０と
を有している。

【００３３】画像形成装置２０はまた、転写領域におい
てトナー像を転写されトナー像を担持しているシート状
媒体に圧接し、トナー像とシート状媒体とを圧接させる
圧接手段としての圧接装置４０と、圧接装置４０により
圧接後のシート状媒体の定着を行う定着装置１と、矢印
Ｃで示すように定着装置1から排出される定着後のシー
ト状媒体を積載する図示しないシート積載手段としての
排紙トレイを有している。

【００３４】各作像装置２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１
ＢＫはそれぞれシアン、イエロー、マゼンタ、ブラック
の各色の現像を行うものであり、用いるトナーの色が異
なるが、その構成はほぼ同様であるから、作像装置２１
Ｃの構成を各作像像装置２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１
ＢＫの代表として説明する。作像装置２１Ｃは、静電潜
像担持体としての感光体ドラム２５Ｃ、感光体ドラム２
５Ｃの回転方向Ａにおいて順に配置されている帯電装置
２７Ｃ、現像装置２６Ｃ、クリーニング装置２８Ｃ等を
有し、帯電装置２７Ｃと現像装置２６Ｃとの間で露光光
２９Ｃを受ける周知の構成である。静電潜像担持体はド
ラム状でなく、ベルト状としても良い。

【００３５】図２に示すように、定着装置１は、シート
搬送部材としての加熱ローラである定着ローラ８Ａと、
定着ローラ８Ａに圧接され当接した加圧部材としての加
圧ローラ８Ｂとを有する熱ローラ方式である熱ローラ対
タイプの定着装置である。図２においてシート状媒体を
符号Ｓ、トナー像を符号Ｔで示す。

【００３６】定着ローラ８Ａは、シート状媒体Ｓを加熱
するとともに搬送するものであり、シート状媒体Ｓ上に
担持されているトナー像Ｔと接触する側に配設さてい
る。定着ローラ８Ａは、基体８Ａ１が芯金であり、基体
８Ａ１の内部にはハロゲンランプ製の棒状ヒータ８Ａ２
が配設されている。定着ローラ８Ａの表面温度は棒状ヒ
ータ８Ａ２により１１０〜２２０℃とされるようになっ
ている。

【００３７】加圧ローラ８Ｂは、芯金８Ｂ１の表面に弾
性体層８Ｂ２が積層され、弾性体層８Ｂ２の表面にはフ
ッ素樹脂層からなる図示しない離型層が設けられてい
る。加圧ローラ８Ｂは２０〜１００Ｎの加圧圧力により
定着ローラ８Ａに圧接し、定着ローラ８Ａとの圧接領域
であるニップ３７の幅を２〜１０ｍｍ程度としている。
そして、ニップ３７にシート状媒体Ｓを通してトナー像
Ｔを加熱・溶融してシート状媒体Ｓに定着するようにな
っている。

【００３８】圧接装置４０は、画像形成装置２０内にお
いて定着装置１のニップ８Ｃよりもシート状媒体Ｓの搬
送方向上流側に配設されている。圧接装置４０は、シー
ト状媒体Ｓの搬送経路における、シート状媒体Ｓの、ト
ナー像Ｔを担持した側の面に対向するよう配設された第
１の圧接部材としてのローラ９Ａと、シート状媒体Ｓ
の、トナー像Ｔを担持した側の反対の面に対向するよう
配設された第２の圧接部材としてのローラ９Ｂを有して
いる。

【００３９】ローラ９Ａとローラ９Ｂとは圧接されてお
り、ローラ対をなしている。これらローラ９Ａ、９Ｂ
は、定着装置１におけるシート状媒体Ｓの搬送速度と略
同じ速度でシート状媒体Ｓを定着装置１に向けて搬送す
るようになっている。ローラ９Ａとローラ９Ｂとの圧接
力は定着装置１における定着ローラ８Ａと加圧ローラ８
Ｂとの圧接力より大きくされ、トナー像Ｔをより定着装
置１におけるよりも大きな力でシート状媒体Ｓに圧接さ
せるようになっている。

【００４０】ローラ９Ａ、９Ｂは、導電性を持つよう、
アルミニウム等の金属製とされており、ローラ９Ａ、９
Ｂ相互間の圧接力のみならず、電圧印加手段３８により
加える電界の力でトナー像Ｔをシート状媒体Ｓに向けて
圧接させることを可能としている。ローラ９Ａ、９Ｂに
はそれぞれ、弾性体層や離型層を形成してもよいが、表
層にはそれぞれ、多孔質ＰＴＦＥ等の多孔質の物質の層
９Ａ１、９Ｂ１が形成されている。これによりシート状
媒体が塗工紙のように表層が平滑であるために紙の中か
ら空気が抜けにくい場合でも効率よく空気を吐き出すこ
とができる。

【００４１】ただし、ローラ９Ａはトナー像Ｔ側に配設
されており、画像面に触れるため、画像の平滑性を損な
わない程度の平滑性が必要とされるから、層９Ａ１の表
面粗さは０．１〜２０μｍ程度の範囲とされる。層９Ｂ
１の表面粗さも層９Ａ１と同様に０．１〜２０ｕｍ程度
とすることができる。

【００４２】図３に単位面積当たりのシート状媒体への
トナーの付着量とブリスターの発生との関係を示す。図
３から明らかなように、ブリスターは単位面積当たりの
トナー付着量が多いほど発生しやすい。すなわち、トナ
ー像を構成するトナー層の層厚が厚くなるほどブリスタ
ーが発生しやすい。これは、トナー層の厚さが厚いと、
シート状媒体に近い下層側トナーに熱が伝わりにくくな
るからである。一方、トナー層の厚さは、カラー画像を
形成するときに厚くなる。これは各色のトナー像を重ね
合わせるからである。したがって、ブリスターは、単色
の画像を形成する場合には問題とならないが、カラー画
像を定着する際に発生しやすいことがわかる。

【００４３】図４にローラ９Ａとローラ９Ｂとを接離可
能とするための接離機構４１を示す。接離機構４１は、
ローラ９Ａの回転軸９Ａ２を回転自在に支持する軸受４
２と、軸受４２をローラ９Ａがローラ９Ｂに当接する向
きに付勢するばね４３と、一端が軸９Ａ２に係合し軸４
４を中心として搖動する搖動部材４５と、ばね４６を介
して搖動部材４５の他端に係合したソレノイド４７とを
有している。

【００４４】このような構成により、接離機構４１は、
ソレノイド４７に通電しないときにはばね４３の付勢力
及びローラ９Ａの自重によりローラ９Ａがローラ９Ｂに
当接することを許容しているが、ソレノイド４７に通電
するとばね４３の付勢力に抗して搖動部材４５を軸９Ａ
２が上方に変位するように搖動しローラ９Ａをローラ９
Ｂから離間させる。

【００４５】ソレノイド４７への通電は単色の画像を定
着する場合にのみ行い、カラー画像を定着する場合に
は、ソレノイド４７への通電は行わない。すなわち、図
５に示すように、カラー画像を定着するときにはローラ
９Ａはローラ９Ｂに当接された圧接状態となり、単色画
像を定着するときにはローラ９Ａはローラ９Ｂから離間
された離間状態となる。

【００４６】これにより、ブリスターが発生しやすいカ
ラー画像定着時には、トナー像を形成するトナー層中及
びトナー層とシート状媒体との間に存する空気がローラ
９Ａとローラ９Ｂとの圧接力によって追い出されるた
め、定着装置１による定着を行われてもブリスターが防
止されることとなる。この空気追い出し作用は、電圧印
加手段３８により加える電界の力および層９Ａ１、９Ｂ
１により良好に生じ、ブリスターは良好に防止される。

【００４７】電圧印加手段３８により加える電界の力
は、トナーがローラ９Ａにオフセットすることをも防止
している。なお図４において示されている軸９Ａ２と軸
９Ｂ２とは図２において不図示である。一方ブリスター
の生じない単色画像形成時には、ローラ９Ａとローラ９
Ｂとが離間されるために、シート状媒体は圧接装置４０
により圧接力を受けることなく定着装置１に進入し定着
を行われる。

【００４８】図６に示すように、定着装置１は、トナー
を定着されるシート状媒体を搬送するためのシート搬送
部材としての無端の定着ベルト１７と、定着ベルト１７
を巻き掛けられた加熱ローラ１６及び定着ローラ１５
と、定着ベルト１７を介して定着ローラ１５に対向して
配置され定着ベルト１７に圧接された加圧ローラ１８
と、加熱ローラ１６の内部に備えられたヒータ１９とを
有する、ベルト定着装置であってもよい。図示を省略す
るが、定着装置１は上述した接離機構を有している。な
お図４において示されている軸９Ａ２、軸９Ｂ２にそれ
ぞれ相当する定着ローラ１５の軸、加圧ローラ１８の軸
は何れも図６において不図示である。

【００４９】定着ローラ１５は、芯金５１と、この芯金
５１を被覆する耐熱多孔質のシリコンゴム製の弾性体層
５２と、弾性体層５２の表面に形成され弾性体層５２を
離型剤から隔離するためのフッ素ゴム製の隔離層５３と
を有している。隔離層５３の材質はフッ素ゴムの他、フ
ロロシリコン、テフロン（商品名である。）、ラテック
ス等であっても良い。弾性体層５２は、アスカーＣでロ
ーラゴム硬度３３°の比較的低硬度とされている。

【００５０】弾性体層５２の材質は、熱伝導率が小さく
断熱作用のある耐熱多孔質の弾性体であるから、ベルト
の熱を奪うことを低減し、立上り後の温度落ち込みを小
さくするとともに温度回復のためのプレ回転時間を短縮
している。また、弾性体層５２が比較的低硬度であるた
め、加圧ローラ１８の圧接力が小さくても十分なニップ
幅を得ることができ、比較的低温かつ低圧の条件下でも
良好な定着性能を得ることができる。

【００５１】加圧ローラ１８は、バネなどの図示しない
弾性体により、定着ローラ１５に圧接する向きに付勢さ
れている。加圧ローラ１８は、定着ベルト１７を介して
定着ベルト１７に対向する位置において定着ローラ１５
に当接されており、これにより、加圧ローラ１８が定着
ベルト１７を介して定着ローラ１５に当接する圧接領域
としてのニップ３７が形成されている。ニップ３７の、
定着ベルト１７及び加圧ローラ１８の回転方向上流側に
は、画像形成装置２０本体側すなわち圧接装置４０に向
けて拡開し、圧接装置４０によって搬送されてきた定着
を行われるべきシート状媒体Ｓをニップ３７に向けて案
内するガイド板５４が配設されている。

【００５２】定着ベルト１７は、ニッケル製の基体上に
シリコンゴム製の離型層が形成されたものであり、熱容
量が小さく、熱応答性を良好にされている。基体はポリ
イミド製でもよい。離型層はシリコンゴムの上にフッ素
樹脂系を重ねた構成でもよい。定着ベルト１７は、ホッ
トオフセットを生じない程度に瞬時に加熱され、また、
定着領域において、トナーを十分に溶かして定着させる
のに必要な熱容量を有している。

【００５３】定着ベルト１７に適当な所定の張力を与え
るため、定着ベルト１７の外周面には、図示しないテン
ションローラが弾性的に当接している。定着ベルト１７
は、テンションローラにより、３ｋｇｆ／片側の張力を
与えられている。この張力は、テンションローラの配設
位置を調整することにより設定できる。加熱ローラ１６
と加圧ローラ１８とは、それぞれ薄肉円筒状の芯金から
なり低熱容量化が図られている。

【００５４】加熱ローラ１５の芯金５５は、アルミニウ
ム製であり、芯金表面はアルマイト処理されている。材
質は、比熱が小さく、熱伝導率が大きいものが好まし
く、他にも鉄、銅、ステンレス等の金属を使用すること
ができる。加熱ローラ１５を低熱容量とすることによ
り、定着ベルト１７が回転してもその熱を奪うことが少
なく、定着に悪影響を与えることや立上り時間が長引く
ことが防止されている。さらに連続定着等により温度が
低下してもその回復までの時間が短縮される。

【００５５】加圧ローラ１８は、芯金５７と芯金５７表
面に形成されたシリコンゴムの弾性体層５６とを有して
おり、芯金５７は、鉄製であり、弾性体層５６はシリコ
ンゴム製である。芯金５７の材質は、比熱が小さく、熱
伝導率が大きいものが好ましく、他にもアルミニウム、
銅、ステンレス等の金属を使用することができる。加圧
ローラ１８を低熱容量とすることにより、定着ベルト１
７が回転してもその熱を奪うことが少ない。加圧ローラ
１８は弾性体層５６上に１０μｍ〜３００μｍの離型層
を形成することができる。

【００５６】本実施例は以上の構成により、画像形成装
置２０の電源が投入されると、良好な定着を行うことが
できる状態となって立上りが完了し、画像形成及び定着
が可能な状態となる。フルカラー画像を形成する場合に
ついて説明すると、操作者が画像形成を開始する周知の
操作を行うと、感光体２５Ｃの方向Ａへの回転にともな
い、感光体ドラム２５Ｃは帯電装置２７Ｃより帯電さ
れ、露光光２９Ｃにより原稿画像に応じた静電潜像が形
成され、この静電潜像が現像装置２６Ｃにより現像さ
れ、感光体２５Ｃ上に形成されたトナー像は転写装置２
２のベルト３１上に転写され、矢印Ｂ方向に搬送され
る。転写後に感光体ドラム２５Ｃ上に残留しているトナ
ーがクリーニング装置２８Ｃによって掻き取られること
で感光体ドラム２５Ｃがクリーニングされ、次の帯電に
供される。

【００５７】シアンのトナーが転写されたベルト３１は
矢印Ｂ方向に搬送されつつ、作像装置２１Ｃにおける上
述の作像工程と同様の作像工程を行う作像装置２１Ｙ、
２１Ｍ、２１ＢＫにより順次それぞれイエロー、マゼン
タ、ブラックのトナー像を適宜同期した位置に重ね転写
され、画像形成に必要なすべてのトナー像を転写された
後、ローラ３４とローラ３５との対向領域である転写領
域に搬送されてくるシート状媒体上に転写される。

【００５８】シート状媒体上には層厚の厚いカラーのト
ナー像が担持されているため、接離機構４１は、ソレノ
イド４７に通電せず、ローラ９Ａは、ばね４３の付勢力
及びローラ９Ａの自重によりローラ９Ｂに圧接してい
る。したがってトナー像を形成するトナー層中及びトナ
ー層とシート状媒体との間に存する空気は、ローラ９Ａ
とローラ９Ｂとの圧接力、電圧印加手段３８により加え
る電界の力および層９Ａ１、９Ｂ１により良好に追い出
される。

【００５９】かかる空気の追い出しが行われた後、シー
ト状媒体は、定着装置１に進入し、ニップ３７において
加熱・加圧され、カラーのトナー像がシート状媒体上に
溶融定着される。このとき、上述のように空気の追い出
しが良好に行われているため、ブリスターは生じること
なく定着は良好に行われる。

【００６０】すなわち、トナー像への加熱は、主にトナ
ー像の表面から行われるため、トナー像表面のトナーす
なわち表層側トナーにはトナーを構成する樹脂を溶融す
るに十分の熱が伝わり溶融は良好に行われる一方、シー
ト状媒体の表面近傍のトナーすなわち下層側トナーに
は、かかる樹脂を十分に溶融するだけの熱が与えられに
くいので、下層側トナーの溶融は不十分となり、トナー
同士の結着が得られにくく、またトナー同士の結着は得
られたとしても、トナーとシート状媒体との結着は十分
になされないことがあるが、トナー層中あるいはトナー
とシート状媒体との間に存する空気は追い出されている
ので、加圧されたときにその部分で火脹れ状の剥がれ、
すなわちブリスターは生じることがない。

【００６１】また、層９Ａ１、９Ｂ１の材質及び表面粗
さが上述のように設定されているため、平滑性、光沢性
が良好な定着画像が得られる。定着後のシート状媒体は
矢印Ｃで示すように搬送されて画像形成装置２０外に排
出される。

【００６２】一方、単色の画像を形成する場合について
説明すると、作像装置２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｂ
Ｋの何れかにおいて上述と同様にして感光体ドラム２５
Ｃ、２５Ｙ、２５Ｍ、２５ＢＫの何れかの表面上にトナ
ー像が形成され、上述と同様に、トナー像がベルト２２
に転写され、ベルト２２上のトナー像はシート状媒体上
に転写される。

【００６３】シート状媒体上には層厚の薄い単色のトナ
ー像が担持されているため、接離機構４１において、ソ
レノイド４７に通電され、ばね４３の付勢力に抗してロ
ーラ９Ａがローラ９Ｂから離間させる。したがって、こ
の場合にはカラー画像形成時に行われたような上述した
空気の追い出しは行われないが、単色のトナー像の場合
はシート状媒体の単位面積当たりのトナー付着量が少な
いため、定着装置１において定着が行われる際にブリス
ターが起こることはない。

【００６４】以上のように、画像形成装置２０において
は、単色の画像形成を行う場合のみならずカラーの画像
形成を行う場合においてもブリスターが発生することは
なく、良好な定着を行い、シート状媒体上に良好な画像
を形成することができる。

【００６５】以上本発明を適用した画像形成装置につい
て説明したが、単色の画像を形成する場合においても空
気の追い出しを行ってもよく、この場合には第１、第２
の圧接部材は接離可能でなく常に当接していてよいので
接離機構は必要でない。本実施例の画像形成装置はカラ
ー画像を形成するものであるが、単色の画像を形成する
ものであっても良い。

【００６６】第１、第２の圧接部材のうち、第１の圧接
部材はシート状媒体のトナー像を担持した側の面に当接
するため、トナー像を乱さないようにローラ状をなすこ
とが望ましく、したがって、第１、第２の圧接部材のう
ち、少なくとも第１の圧接部材がローラであることが望
ましく、第２の圧接部材は必ずしもローラ状をなす必要
はなく、平板状であってもよい。

【００６７】第１、第２の圧接部材の表層に備えられる
多孔質体の層については、多孔質体の作用は、主に、シ
ート状媒体のトナー像を担持した面の側から空気の追い
出すときにおける空気の追い出しを良好とすることを狙
っているものであるから、かかる層は、少なくとも第１
の圧接部材に備えられていればよく、第２の圧接部材に
は必ずしも備えられていなくてもよい。

【００６８】上述した実施例においては、圧接手段は画
像形成装置本体に備えられており、定着装置とは別の構
成として説明したが、圧接手段は定着装置に備えられて
いてもよく、定着装置内部に配設されていてもよい。た
だしこの場合においても、圧接手段は、シート状媒体搬
送方向においてシート搬送部材と加圧部材との圧接領域
すなわちニップの上流側に配設すべきことはもちろんで
ある。

【００６９】

【発明の効果】本発明によれば、シート状媒体を搬送す
るシート搬送部材と、このシート搬送部材に当接した加
圧部材とを有し、上記シート搬送部材と上記加圧部材と
の圧接領域にシート状媒体を通しトナー像を加熱・溶融
してシート状媒体に定着する定着装置において、上記圧
接領域よりもシート状媒体の搬送方向上流側に、トナー
像を担持したシート状媒体に圧接し、同トナー像と同シ
ート状媒体とを圧接させる圧接手段を有するので、定着
前にトナー像中及びトナー像とシート状媒体との間に存
する空気を追い出すことでプリスターを防止することが
でき、良好な定着画像を得ることができる定着装置を提
供することができる。

【００７０】圧接手段が、シート状媒体の搬送経路にお
ける、シート状媒体の、トナー像を担持した側の面に対
向するよう配設される第１の圧接部材と、シート状媒体
の、トナー像を担持した側の反対の面に対向するよう配
設される第２の圧接部材とを有することとすれば、第１
の圧接部材と第２の圧接部材とによりシート状媒体の両
面から圧を加えることでトナー像中及びトナー像とシー
ト状媒体との間に存する空気を追い出しブリスターを防
止することができる定着装置を提供することができる。

【００７１】第１の圧接部材と第２の圧接部材とのう
ち、少なくとも第１の圧接部材がローラであることとす
れば、シート状媒体を安定して搬送できるとともに、ト
ナー像に当接する側の圧接部材がローラであるからトナ
ー像を乱すことがなく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ができる。

【００７２】第１の圧接部材と第２の圧接部材のうち、
少なくとも第１の圧接部材はその表層に多孔質体の層を
有することとすれば、圧接部材に空気の逃げ道を形成し
ているので、効率よく空気を吐き出すことができ、ブリ
スターを良好に防止することができる定着装置を提供す
ることができる。

【００７３】多孔質体の層の表面の粗さが、０．０１〜
２０μｍであることとすれば、少なくとも、トナー像側
に配設され画像面に触れる第１の圧接部材の表面が、ト
ナー像の平滑性を損なわない程度の平滑性を有しトナー
像を乱すことを防止しつつ空気の吐き出しを良好に行う
ことができる定着装置を提供することができる。

【００７４】第１の圧接部材と第２の圧接部材とが接離
可能であることとすれば、トナー像の種類に応じて第１
の圧接部材と第２の圧接部材とを接離可能とすることが
できるとともに、待機時に第１の圧接部材と第２の圧接
部材を離間することでこれら圧接部材の経時的な変形を
防止することも可能となる定着装置を提供することがで
きる。

【００７５】第１の圧接部材と第２の圧接部材とが、カ
ラートナー像を定着するときには圧接状態となり、単色
トナー像を定着するときには離間状態となることとすれ
ば、トナー像を構成するトナーの層厚が大きくブリスタ
ーを生じやすいカラートナー像の定着時にのみ第１の圧
接部材と第２の圧接部材とを圧接状態として空気を追い
出しブリスターを防止することができる定着装置を提供
することができる。

【００７６】圧接手段が、トナー像をシート状媒体に向
けて圧接させることを可能とするための導電性を有する
こととすれば、電界の力でトナー像をシート状媒体に向
けて圧接させることができさらに良好に空気を吐き出さ
せることができるとともに、トナー像が圧接手段にオフ
セットすることをも防止することができる定着装置を提
供することができる。

【００７７】トナー像を定着されるシート状媒体を搬送
するための無端の定着ベルトと、定着ベルトを巻き掛け
られた加熱ローラ及び定着ローラと、定着ベルトを介し
て定着ローラに対向して配置される加圧ローラとを具備
し、シート搬送部材が定着ベルトであり、加圧部材が加
圧ローラであることとすれば、上述のように空気の追い
出しを行いブリスターを防止することができ良好な定着
画像を得ることができる熱ローラ対タイプの定着装置を
提供することができる。

【００７８】トナー像を定着されるシート状媒体を加熱
するとともに搬送するための加熱ローラと、この加熱ロ
ーラに圧接される加圧ローラとを具備し、シート搬送部
材が加熱ローラであり、加圧部材が加圧ローラであるこ
ととすれば、上述のように空気の追い出しを行いブリス
ターを防止することができ良好な定着画像を得ることが
できるベルト定着装置を提供することができる。

【００７９】本発明は、請求項１ないし１０の何れか１
つに記載の定着装置を有する画像形成装置にあるので、
上述の各効果を奏する定着装置を有し、良好な画像形成
を行うことができる画像形成装置を提供することができ
る。

【００８０】本発明は、シート状媒体を搬送するシート
搬送部材と、このシート搬送部材に当接した加圧部材と
を有し、上記シート搬送部材と上記加圧部材との圧接領
域にシート状媒体を通しトナー像を加熱・溶融してシー
ト状媒体に定着する定着装置を有する画像形成装置にお
いて、上記圧接領域よりもシート状媒体の搬送方向上流
側に、トナー像を担持したシート状媒体に圧接し、同ト
ナー像と同シート状媒体とを圧接させる圧接手段を有す
るので、定着前にトナー像中及びトナー像とシート状媒
体との間に存する空気を追い出すことでプリスターを防
止することができ、良好な定着画像を得ることができる
から、良好な画像形成を行うことができる画像形成装置
を提供することができる。

【００８１】圧接手段が、シート状媒体の搬送経路にお
ける、シート状媒体の、トナー像を担持した側の面に対
向するよう配設される第１の圧接部材と、シート状媒体
の、トナー像を担持した側の反対の面に対向するよう配
設される第２の圧接部材とを有することとすれば、第１
の圧接部材と第２の圧接部材とによりシート状媒体の両
面から圧を加えることでトナー像中及びトナー像とシー
ト状媒体との間に存する空気を追い出しブリスターを防
止することができる画像形成装置を提供することができ
る。

【００８２】第１の圧接部材と第２の圧接部材とのう
ち、少なくとも第１の圧接部材がローラであることとす
れば、シート状媒体を安定して搬送できるとともに、ト
ナー像に当接する側の圧接部材がローラであるからトナ
ー像を乱すことがなく良好な定着を行うことができる画
像形成装置を提供することができる。

【００８３】第１の圧接部材と第２の圧接部材のうち、
少なくとも第１の圧接部材がその表層に多孔質体の層を
有することとすれば、圧接部材に空気の逃げ道を形成し
ているので、効率よく空気を吐き出すことができ、ブリ
スターを良好に防止することができる画像形成装置を提
供することができる。

【００８４】多孔質体の層の表面の粗さが、０．０１〜
２０μｍであることとすれば、少なくとも、トナー像側
に配設され画像面に触れる第１の圧接部材の表面が、ト
ナー像の平滑性を損なわない程度の平滑性を有しトナー
像を乱すことを防止しつつ空気の吐き出しを良好に行う
ことができる画像形成装置を提供することができる。

【００８５】第１の圧接部材と第２の圧接部材とは接離
可能であることとすれば、トナー像の種類に応じて第１
の圧接部材と第２の圧接部材とを接離可能とすることが
できるとともに、待機時に第１の圧接部材と第２の圧接
部材を離間することでこれら圧接部材の経時的な変形を
防止することも可能となる画像形成装置を提供すること
ができる。

【００８６】第１の圧接部材と第２の圧接部材とが、カ
ラートナー像を定着するときには圧接状態となり、単色
トナー像を定着するときには離間状態となることとすれ
ば、トナー像を構成するトナーの層厚が大きくブリスタ
ーを生じやすいカラートナー像の定着時にのみ第１の圧
接部材と第２の圧接部材とを圧接状態として空気を追い
出しブリスターを防止することができる画像形成装置を
提供することができる。

【００８７】圧接手段が、トナー像をシート状媒体に向
けて圧接させることを可能とするための導電性を有する
こととすれば、電界の力でトナー像をシート状媒体に向
けて圧接させることができさらに良好に空気を吐き出さ
せることができるとともに、トナー像が圧接手段にオフ
セットすることをも防止することができる画像形成装置
を提供することができる。

【００８８】トナー像を定着されるシート状媒体を搬送
するための無端の定着ベルトと、定着ベルトを巻き掛け
られた加熱ローラ及び定着ローラと、定着ベルトを介し
て定着ローラに対向して配置される加圧ローラとを具備
し、シート搬送部材が定着ベルトであり、加圧部材が加
圧ローラであることとすれば、熱ローラ対タイプの定着
装置を有し、上述のように空気の追い出しを行いブリス
ターを防止することができ良好な画像形成を行うことが
できる画像形成装置を提供することができる。

【００８９】トナー像を定着されるシート状媒体を加熱
するとともに搬送するための加熱ローラと、この加熱ロ
ーラに圧接される加圧ローラとを具備し、シート搬送部
材が加熱ローラであり、加圧部材が加圧ローラであるこ
ととすれば、ベルト定着装置を有し、上述のように空気
の追い出しを行いブリスターを防止することができ良好
な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した圧接手段及びこれを有するカ
ラー画像形成装置の概略を示す側面図である。

【図２】図１に示した画像形成装置に備えられた定着装
置及び圧接手段の側視図である。

【図３】シート状媒体の単位面積当りにおけるトナー付
着量とブリスターの発生との相関図である。

【図４】圧接手段に備えられた第１、第２の圧接部材を
接離するための機構を示した側視図である。

【図５】図４に示した機構を駆動するのに使用される制
御フローである。

【図６】図１に示した画像形成装置に備えられた定着装
置の別の例を示す側視図である。

【符号の説明】

１定着装置８Ａシート搬送部材としての加熱ローラ８Ｂ加圧部材としての加圧ローラ９Ａ第１の圧接部材９Ａ１第１の圧接部材の多孔質体の層９Ｂ第２の圧接部材９Ｂ１第２の圧接部材の多孔質体の層１５定着ローラ１６加熱ローラ１７シート搬送部材としての定着ベルト１８加圧部材としての加圧ローラ２０画像形成装置３７シート搬送部材と加圧ローラとの圧接領域４０圧接手段Ｓシート状媒体Ｔトナー像

フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 EA18 ED25 FA28 FA35 2H030 AB02 AD04 AD07 AD08 BB02 BB42 BB63 2H033 AA47 BA11 BA25 BA30 BB01 BB29 BB33 BB34 BB39 CA07 CA39

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シート状媒体を搬送するシート搬送部材
と、このシート搬送部材に当接した加圧部材とを有し、
上記シート搬送部材と上記加圧部材との圧接領域にシー
ト状媒体を通しトナー像を加熱・溶融してシート状媒体
に定着する定着装置において、上記圧接領域よりもシー
ト状媒体の搬送方向上流側に、トナー像を担持したシー
ト状媒体に圧接し、同トナー像と同シート状媒体とを圧
接させる圧接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記載の定着装置において、上記圧
接手段は、シート状媒体の搬送経路における、シート状
媒体の、トナー像を担持した側の面に対向するよう配設
される第１の圧接部材と、シート状媒体の、トナー像を
担持した側の反対の面に対向するよう配設される第２の
圧接部材とを有することを特徴とする定着装置。
【請求項３】請求項２記載の定着装置において、第１の
圧接部材と第２の圧接部材とのうち、少なくとも第１の
圧接部材がローラであることを特徴とする定着装置。
【請求項４】請求項２又は３記載の定着装置において、
第１の圧接部材と第２の圧接部材のうち、少なくとも第
１の圧接部材はその表層に多孔質体の層を有することを
特徴とする定着装置。
【請求項５】請求項４記載の定着装置において、上記多
孔質体の層の表面の粗さは、０．０１〜２０μｍである
ことを特徴とする定着装置。
【請求項６】請求項２ないし５の何れか１つに記載の定
着装置において、第１の圧接部材と第２の圧接部材とは
接離可能であることを特徴とする定着装置。
【請求項７】請求項６記載の定着装置において、第１の
圧接部材と第２の圧接部材とは、カラートナー像を定着
するときには圧接状態となり、単色トナー像を定着する
ときには離間状態となることを特徴とする定着装置。
【請求項８】請求項１ないし７の何れか１つに記載の定
着装置において、上記圧接手段は、トナー像をシート状
媒体に向けて圧接させることを可能とするための導電性
を有す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の何れか１つに記載の定
着装置において、トナー像を定着されるシート状媒体を
搬送するための無端の定着ベルトと、上記定着ベルトを
巻き掛けられた加熱ローラ及び定着ローラと、上記定着
ベルトを介して上記定着ローラに対向して配置される加
圧ローラとを具備し、上記シート搬送部材が上記定着ベ
ルトであり、上記加圧部材が加圧ローラであることを特
徴とする定着装置。
【請求項１０】請求項１ないし８の何れか１つに記載の
定着装置において、トナー像を定着されるシート状媒体
を加熱するとともに搬送するための加熱ローラと、この
加熱ローラに圧接される加圧ローラとを具備し、上記シ
ート搬送部材が上記加熱ローラであり、上記加圧部材が
加圧ローラであることを特徴とする定着装置。
【請求項１１】請求項１ないし１０の何れか１つに記載
の定着装置を有する画像形成装置。
【請求項１２】シート状媒体を搬送するシート搬送部材
と、このシート搬送部材に当接した加圧部材とを有し、
上記シート搬送部材と上記加圧部材との圧接領域にシー
ト状媒体を通しトナー像を加熱・溶融してシート状媒体
に定着する定着装置を有する画像形成装置において、上
記圧接領域よりもシート状媒体の搬送方向上流側に、ト
ナー像を担持したシート状媒体に圧接し、同トナー像と
同シート状媒体とを圧接させる圧接手段を有することを
特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】請求項１２記載の画像形成装置におい
て、上記圧接手段は、シート状媒体の搬送経路におけ
る、シート状媒体の、トナー像を担持した側の面に対向
するよう配設される第１の圧接部材と、シート状媒体
の、トナー像を担持した側の反対の面に対向するよう配
設される第２の圧接部材とを有することを特徴とする画
像形成装置。
【請求項１４】請求項１３記載の画像形成装置におい
て、第１の圧接部材と第２の圧接部材とのうち、少なく
とも第１の圧接部材がローラであることを特徴とする画
像形成装置。
【請求項１５】請求項１３又は１４記載の画像形成装置
において、第１の圧接部材と第２の圧接部材のうち、少
なくとも第１の圧接部材はその表層に多孔質体の層を有
することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】請求項１５記載の画像形成装置におい
て、上記多孔質体の層の表面の粗さは、０．０１〜２０
μｍであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】請求項１３ないし１６の何れか１つに記
載の画像形成装置において、第１の圧接部材と第２の圧
接部材とは接離可能であることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項１８】請求項１７記載の画像形成装置におい
て、第１の圧接部材と第２の圧接部材とは、カラートナ
ー像を定着するときには圧接状態となり、単色トナー像
を定着するときには離間状態となることを特徴とする画
像形成装置。
【請求項１９】請求項１２ないし１８の何れか１つに記
載の画像形成装置において、上記圧接手段は、トナー像
をシート状媒体に向けて圧接させることを可能とするた
めの導電性を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】請求項１２ないし１９の何れか１つに記
載の画像形成装置において、トナー像を定着されるシー
ト状媒体を搬送するための無端の定着ベルトと、上記定
着ベルトを巻き掛けられた加熱ローラ及び定着ローラ
と、上記定着ベルトを介して上記定着ローラに対向して
配置される加圧ローラとを具備し、上記シート搬送部材
が上記定着ベルトであり、上記加圧部材が加圧ローラで
あることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２１】請求項１２ないし１９の何れか１つに記
載の画像形成装置において、トナー像を定着されるシー
ト状媒体を加熱するとともに搬送するための加熱ローラ
と、この加熱ローラに圧接される加圧ローラとを具備
し、上記シート搬送部材が上記加熱ローラであり、上記
加圧部材が加圧ローラであることを特徴とする画像形成
装置。