JP2003295658A

JP2003295658A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003295658A
Application number: JP2002103566A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Katayanagi; 秀敏片柳; Hajime Tanaka; 一田中; Toshiki Hayamizu; 俊樹速水
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2002-04-05
Publication date: 2003-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】熱伝導性が悪い弾性層を有する定着部材とし
てソフトな加熱ローラ又はソフトな加熱ベルトを使用し
た場合にも、転写材端部の温度を低く抑え波打ちを低減
させ、化粧断裁時のノビの切り落としに対して転写材の
揃えと切断処理を円滑で正確にさせる。【解決手段】基材上に耐熱弾性層を設けた加熱部材を
有し、加圧部材との間に転写材を挟持搬送することによ
り転写材上にトナー像を加熱定着する定着装置を装着し
た画像形成装置において、上記加熱部材の転写材の幅方
向端部が接触する表面付近に接触する冷却ローラを設け
たことを特徴とする画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトナー画像の転写材
への定着中に転写材の幅方向（ここで幅方向とは転写材
の搬送方向に対して直角な方向のことを言うし、また、
幅とは転写材に対して直角な長さのことをいう）の端部
に起こる波打ち現象を防止してノビ部の集積断裁を正し
く容易に行えるようにした電子写真方式の画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱定着工程を経た転写材の端部波打ちを
低減する手段としては、特開平８−２０２１９３号のよ
うに転写材端部の温度が下がるように設定されたものが
ある。このようなことを実行することにより波打ちが低
減され紙端部のカットが行い易くなることが知られてい
る。しかしながら、特開平８−２０２１９３号に記載さ
れているような手段は例えば熱伝導性の良い芯金材質で
形成され、表面に離型層として薄い弗素樹脂層が形成さ
れた薄肉のハードな加熱ローラを使用する場合は有効で
あるが、カラー電子写真装置で使用されるような熱伝導
性の悪い弾性層を有するソフトな加熱ローラを使用する
場合は、ハロゲンランプの配熱分布が加熱ローラ表面の
温度分布に反映されにくく、熱定着工程を経た転写材の
端部の波打ちを低減する効果を得ることが難しい状況で
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、熱伝導性が
悪い弾性層を有する定着部材としてソフトな加熱ローラ
又はソフトな加熱ベルトを使用した場合にも、転写材端
部の温度を低く抑え波打ちを低減させ、ノビ部の集積断
裁を正しく容易に行えるようにすることを課題目的にす
るものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的は次の技術手段
（１）〜（１６）項の何れかによって達成される。

【０００５】（１）基材上に耐熱弾性層を設けた加熱
部材を有し、加圧部材との間に転写材を挟持搬送するこ
とにより転写材上にトナー像を加熱定着する定着装置を
装着した画像形成装置において、上記加熱部材の転写材
の幅方向端部が接触する表面付近に接触する冷却ローラ
を設けたことを特徴とする画像形成装置。

【０００６】（２）前記加圧部材が基材上に耐熱弾性
層を設けたものであり、前記加圧部材の転写材の幅方向
端部が接触する表面付近に接触する冷却ローラを設けた
ことを特徴とする（１）項に記載の画像形成装置。

【０００７】（３）前記冷却ローラは前記加熱部材又
は前記加圧部材に対して接離可能であることを特徴とす
る（１）又は（２）項に記載の画像形成装置。

【０００８】（４）前記冷却ローラは複数の転写材幅
に対応できるように複数の転写材幅方向端部領域に対応
する位置に複数設けられ、その内一種類の転写材幅方向
端部領域に対応する冷却ローラのみを画像形成時に選択
された転写材の幅と関連させて当接させることを特徴と
する（１）〜（３）項の何れか１項に記載の画像形成装
置。

【０００９】（５）前記冷却ローラは金属表面に弗素
樹脂層を設けたものであることを特徴とする（１）〜
（４）項の何れか１項に記載の画像形成装置。

【００１０】（６）前記冷却ローラは該冷却ローラ軸
方向に伸びるヒートパイプを金属芯金内に備え、冷却ロ
ーラの端部を冷却する手段を備えることを特徴とする
（５）項に記載の画像形成装置。

【００１１】（７）基材上に耐熱弾性層を設けた加熱
部材を有し、加圧部材との間に転写材を挟持搬送するこ
とにより転写材上にトナーを加熱定着する定着装置を装
着した画像形成装置において、上記加熱部材の表面に接
触する外部加熱ローラを設け、該外部加熱ローラの加熱
源の転写材幅方向の有効発熱長は転写材の幅より小さく
したことを特徴とする画像形成装置。

【００１２】（８）前記加圧部材が基材上に耐熱弾性
層を設けたものであり、前記加圧部材の表面に接触する
外部加熱ローラを設け、該外部加熱ローラの加熱源の転
写材幅方向の有効発熱長は転写材の幅より小さくしたこ
とを特徴とする（７）項に記載の画像形成装置。

【００１３】（９）前記外部加熱ローラは円筒状芯金
表面に弗素樹脂層を設けたものであり、該円筒状芯金の
内側に前記加熱源としてハロゲンランプを設け、ハロゲ
ンランプの有効発熱長を転写材の幅より小さくしたこと
を特徴とする（７）又は（８）項に記載の画像形成装
置。

【００１４】（１０）前記外部加熱ローラは前記加熱
部材又は前記加圧部材に対して接離可能であることを特
徴とする（７）〜（９）項の何れか１項に記載の画像形
成装置。

【００１５】（１１）前記ハロゲンランプは複数の転
写材幅に対応できるようにした異なる有効発熱長を有す
る複数のハロゲンランプであり、その内画像形成時に選
択された転写材の幅に対応して選択された１個のハロゲ
ンランプのみを点灯制御させることを特徴とする（９）
又は（１０）項に記載の画像形成装置。

【００１６】（１２）前記転写材は少なくともＡ３ノ
ビを含むことを特徴とする（１）〜（１１）項の何れか
１項に記載の画像形成装置。

【００１７】（１３）基材上に耐熱弾性層を設けた加
熱部材を有し、加圧部材との間に転写材を挟持搬送する
ことにより転写材上にトナーを加熱定着する定着装置を
装着した画像形成装置において、上記加熱部材の表面に
接触する外部加熱ローラを設け、該外部加熱ローラは、
上記加熱部材のほぼＡ３判の幅が接触する表面の部分の
みに全面接触することを特徴とする画像形成装置。

【００１８】（１４）前記加圧部材が基材上に耐熱弾
性層を設けたものであり、前記加圧部材の表面に接触す
る外部加熱ローラを設け該外部加熱ローラ、前記加圧部
材のほぼＡ３判の幅が接触する表面の部分のみに全面接
触することを特徴とする（１３）項に記載の画像形成装
置。

【００１９】（１５）前記外部加熱ローラは円筒状芯
金表面に弗素樹脂層を設けたものであり、該円筒状芯金
の内側に加熱源としてハロゲンランプを設けたことを特
徴とする（１３）又は（１４）項に記載の画像形成装
置。

【００２０】（１６）前記外部加熱ローラは前記加熱
部材に対して接離可能であることを特徴とする（１３）
〜（１５）項の何れか１項に記載の画像形成装置。

【００２１】（１）、（７）、（１３）項に記載のある
ように転写材幅方向端部相当位置に冷却ローラを設ける
か、有効発熱長が転写材幅より短い加熱源を内臓する外
部加熱ハードローラを設けるか、ほぼ加熱ローラの転写
材幅が接触する領域のみ接触する外部加熱ローラを設け
ることにより、加熱ローラの半径方向の熱伝導が悪くて
も、外部冷却と外部加熱の手段によってソフトな加熱ロ
ーラ表面の温度分布も望ましく制御出来るようになり、
転写材端部の温度を低く抑えて波打ちを低減出来るよう
になった。そして（２）、（８）、（１４）項のように
することにより、加圧部材の表面温度分布も望ましく制
御できるようになり、より波打ちも低減できるようにな
った。また請求項（３）、（１０）、（１６）項のよう
にすることにより加熱部材としての加熱ローラが静止時
の局所的な温度上昇を防ぎ、さらに（４）、（１１）項
のようにすることにより、複数幅の転写材にも対応可能
となる。さらに、（５）、（９）項のようにすることに
より、冷却ローラや外部加熱ローラの表面が汚れる不具
合が発生しなくなる。また（６）項のようにすることに
より、より確実な冷却ができるようになる。

【００２２】

【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。

【００２３】図１は、本発明の画像形成装置の実施の形
態を示す断面構成図である。このカラー画像形成装置
は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもの
で、複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０
Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７と、給紙搬送
手段２１及び定着装置２４とから成る。画像形成装置の
本体Ａの上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが配置さ
れている。

【００２４】イエロー色の画像を形成する画像形成部１
０Ｙは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｙ
の周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像
手段４Ｙ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｙ、
クリーニング手段６Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形
成する画像形成部１０Ｍは、第１の像担持体としてのド
ラム状の感光体１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現
像手段４Ｍ、一次転写手段としての一次転写ローラ５
Ｍ、クリーニング手段６Ｍを有する。シアン色の画像を
形成する画像形成部１０Ｃは、第１の像担持体としての
ドラム状の感光体１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、
現像手段４Ｃ、一次転写手段としての一次転写ローラ５
Ｃ、クリーニング手段６Ｃを有する。黒色画像を形成す
る画像形成部１０Ｋは、第１の像担持体としてのドラム
状の感光体１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手
段４Ｋ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｋ、ク
リーニング手段６Ｋを有する。

【００２５】無端ベルト状中間転写体ユニット７は、複
数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導
電性エンドレスベルト状の第２の像担持体としての無端
ベルト状中間転写体７０を有する。

【００２６】画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０
Ｋより形成された各色の画像は、一次転写ローラ５Ｙ，
５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより、回動する無端ベルト状中間転
写体７０上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が
形成される。給紙カセット２０内に収容された記録媒体
としての転写材Ｐは、給紙手段２１により給紙され、複
数の中間ローラ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ、レジ
ストローラ２３を経て、二次転写手段５Ａに搬送され、
転写材Ｐ上にカラー画像が一括転写される。カラー画像
が転写された転写材Ｐは、定着装置２４により定着処理
され、場合によってはその下流側に設置したカール矯正
手段８０を通って排紙ローラ２５に挟持されて機外の排
紙トレイ２６上に載置される。

【００２７】以上は転写材Ｐの片側への画像形成を行う
状態を説明したものであるが、両面複写の場合は排紙切
換部材１７０が切り替わり、用紙案内部１７７が開放さ
れ、転写材Ｐは破線矢印の方向に搬送される。

【００２８】更に、搬送機構１７８により転写材Ｐは下
方に搬送され、用紙反転部１７９によりスイッチバック
させられ、転写材Ｐの後端部は先端部となって両面複写
用給紙ユニット１３０内に搬送される。

【００２９】転写材Ｐは両面複写用給紙ユニット１３０
に設けられた搬送ガイド１３１を給紙方向に移動し、給
紙ローラ１３２で転写材Ｐを再給紙し、転写材Ｐを搬送
路２２に案内する。

【００３０】このように再び、上述したように二次転写
の位置に転写材Ｐを搬送し、転写材Ｐの裏面にトナー画
像を転写し、定着装置２４で定着した後、排紙トレイ２
６に排紙する。

【００３１】また、二次転写手段５Ａにより転写材Ｐに
カラー画像を転写した後、転写材Ｐを曲率分離した無端
ベルト状中間転写体７０は、クリーニング手段６Ａによ
り残留トナーが除去される。二次転写手段５Ａより定着
側に針状の除電電極を設け（図示せず）除電のための電
圧を印加する場合もある。

【００３２】画像形成処理中、一次転写ローラ５Ｋは常
時、感光体１Ｋに圧接している。他の一次転写ローラ５
Ｙ，５Ｍ，５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対
応する感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに圧接する。

【００３３】二次転写手段５Ａは、ここを転写材Ｐが通
過して二次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間
転写体７０に圧接する。

【００３４】また、装置本体Ａから筐体８を支持レール
８２Ｌ，８２Ｒを介して引き出し可能にしてある。

【００３５】筐体８は、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１
０Ｃ，１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７と
から成る。

【００３６】画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０
Ｋは、垂直方向に縦列配置されている。感光体１Ｙ，１
Ｍ，１Ｃ，１Ｋの図示左側方には無端ベルト状中間転写
体ユニット７が配置されている。無端ベルト状中間転写
体ユニット７は、ローラ７１，７２，７３，７４を巻回
して回動可能な無端ベルト状中間転写体７０、一次転写
ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、及びクリーニング手段
６Ａとから成る。

【００３７】筐体８の引き出し操作により、画像形成部
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、無端ベルト状中間
転写体ユニット７とは、一体となって、本体Ａから引き
出される。

【００３８】筐体８の図示左側の支持レール８２Ｌは、
無端ベルト状中間転写体７０の左方で、定着装置２４の
上方空間部に配置されている。筐体８の図示右側の支持
レール８２Ｒは、最下部の現像手段４Ｋの下方付近に配
置されている。支持レール８２Ｒは、現像手段４Ｙ，４
Ｍ，４Ｃ，４Ｋを筐体８に着脱する動作に支障を来さな
い位置に配置されている。

【００３９】本発明の画像形成装置に組み込まれる定着
装置２４は、図２の正面断面図及び図３の側断面図に示
すように、基材として芯金２４１上に耐熱弾性層２４３
を設け、芯金２４１の内部に加熱源２４２を設けた加熱
部材としての加熱ローラ２４０を有し、該加熱ローラ２
４０と加圧部材としての加圧ローラ２５０との間に転写
材Ｐを挟持搬送することにより転写材Ｐ上にトナー像を
加熱定着するものであり、上記加熱部材としての加熱ロ
ーラ２４０の表面で転写材Ｐの幅方向端部近傍に接触す
る冷却ローラ２９０を設けたことを特徴としている。

【００４０】この冷却ローラ２９０は前記加熱部材とし
ての加熱ローラ２４０に対して必要時にのみ接触するよ
うに接離可能にしてある。

【００４１】図４の正面断面図及び図５の側断面図に示
すように、前記冷却ローラ２９０は複数の冷却ローラ２
９０Ａ，２９０Ｂ，２９０Ｃとして転写材Ｐの各幅に対
応できるように転写材端部領域に対応する加熱部材とし
ての加熱ローラ２４０の所定位置に設けられ、その内一
対の２個の冷却ローラ（図４では２９０Ｂ）のみを選択
された転写材Ｐのサイズ（幅）と関連させて当接させて
いる。但しＡ３ノビ紙のみの端部の波打ちを抑制するよ
うに対応させたものにおいては冷却ローラ２９０は１個
だけで良い（図３）。

【００４２】この場合は冷却ローラを複数設けた場合と
異なり、冷却ローラと加熱ローラの離間が出来るように
しなくても良いが、冷却ローラが加熱ローラに常時接触
することにより不必要な電力消費をしないよう、例えば
コピー動作時以外は自動的に離間させる機構がある方が
望ましい。

【００４３】冷却ローラを当接させる位置はなるべくニ
ップ入口側に近接させた位置であることが望ましい。

【００４４】また、図１３の側断面図に示すように、冷
却ローラ２９０はロール芯金軸の中にヒートパイプを挿
入したものを使用し、端部にフィンを付けて、その部分
をファンなどで冷却すると、より冷却効果が確実に安定
化する。

【００４５】図１４の説明図にも示すように、冷却ロー
ラを使用することによりほぼ加熱ローラの冷却ローラ当
接部のみの温度を低下させることが出来るため、転写材
端部の温度は中央部に対して低く抑えられ端部の波打ち
を抑制することが出来、かつ冷却ローラ当接部より内側
の部分については定着性を確保することが出来る。

【００４６】この効果はカラー画像形成装置であっても
モノクロ画像形成装置であっても有効である。冷却ロー
ラは加熱ローラに従動させても駆動しても良い。

【００４７】図６の正面断面図及び図７の側断面図に示
すように、本発明の画像形成装置に組み込まれる別の定
着装置２４は、基材としての芯金２４１上に耐熱弾性層
２４３を設けた加熱部材を有し、加圧部材としての加圧
ローラ２５０との間に転写材Ｐを挟持搬送することによ
り転写材Ｐ上にトナーを加熱定着するものであり、上記
加熱ローラ２４０の表面に接触する外部加熱ローラ２４
０Ａと該外部加熱ローラ２４０Ａの内部にハロゲンラン
プ２４２Ａとを設け、該ハロゲンランプ２４２Ａの有効
発熱長Ｌは転写材の幅Ｗ（例えばＡ３ノビの紙幅）より
小さくしたことを特徴としている。

【００４８】前記外部加熱ローラ２４０Ａは前記加熱ロ
ーラ２４０に対して接離可能にしてある。

【００４９】また、図８の正面断面図及び図９の側断面
図に示すように、前記ハロゲンランプ２４２Ａは複数の
転写材幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に対応できるようにしたそれ
ぞれ複数の有効発熱長を有するハロゲンランプ２４２Ａ
１，２４２Ａ２，２４２Ａ３であり、その内、転写材Ｐ
のサイズに対応して選択された１個のハロゲンランプの
みを点灯制御させている。但しＡ３ノビ紙のみの端部の
波打ちを抑制するように対応させたものにおいてはハロ
ゲンランプ２４２は１個だけで良い（図７）。

【００５０】このように転写材の幅方向端部の温度が中
央部から続いて一様もしくは中央部の温度より高いと紙
端部に波打ちが起こり端部裁断の後処理に支障となるこ
とが分かっているので本発明ではそれを改善するために
図１２の説明図に示すように、加熱ローラ２４０の端部
の表面温度が中央部の表面温度よりも下がるように、外
部加熱ローラ２４０Ａのハロゲンランプ２４２Ａの長さ
を転写材Ｐの長さより短くし、転写材の端部のノビに当
たる部分の波打ちが無くなることを確認した。これによ
り本発明者は加熱ローラ２４０がソフトなものであって
も、その端部の温度を安定して下げられるような上述の
ような色々な手段を取った。図１２において、転写材の
幅Ｗはハロゲンヒータランプの長さＬよりも大きくなっ
ており、ノビでカットされる部分は加熱ローラの表面温
度の分布曲線の両端の傾斜部のほぼ中間当たりになる。
これによりノビの部分の波打ちは実用上差し支えの無い
程度までに解消された。カットした内側については当然
のことながらトナーの定着性が確保出来る温度低下に抑
制されている。

【００５１】外部加熱ローラ２４０Ａは常時接触させて
いるとスタンバイ時などの加熱ローラ静止時に加熱ロー
ラ２４０が局所的に温度上昇してしまうため、静止時は
外部加熱ローラ２４０Ａを離間させたりハロゲンランプ
２４２Ａを消灯して、その時は加熱ローラ内側のハロゲ
ンランプ２４２にて加熱ローラを予熱しておくようにす
ることが望ましい。

【００５２】図１５の正面断面図及び図１６の側断面図
に示すように、本発明の画像形成装置に組み込まれる別
の定着装置２４は、基材としての芯金２４１上に耐熱弾
性層２４３を設けた加熱部材を有し、加圧部材としての
加圧ローラ２５０との間に転写材Ｐを挟持搬送すること
により転写材Ｐ上にトナーを加熱定着するものであり、
上記加熱ローラ２４０の表面に接触する外部加熱ローラ
２４０Ａと該外部加熱ローラ２４０Ａの内部にハロゲン
ランプ２４２Ａとを設け、該外部加熱ローラ２４０Ａと
加熱ローラ２４０との接触幅ＺはＡ３判の転写材の幅に
ほぼ等しくした。

【００５３】前記外部加熱ローラ２４０Ａは前記加熱ロ
ーラ２４０に対して接離可能にしてある。

【００５４】このように転写材の幅方向端部の温度が中
央部から続いて一様もしくは中央部の温度より高いと紙
端部に波打ちが起こり端部裁断の後処理に支障となるこ
とが分かっているので本発明ではそれを改善するために
図１７の説明図に示すように、加熱ローラ２４０の端部
の表面温度が中央部の表面温度よりも下がるように、外
部加熱ローラ２４０Ａと加熱ローラ２４０との接触する
長さをほぼＡ３判の長さとし、Ａ３ノビ転写材の端部の
ノビに当たる部分の波打ちが無くなることを確認した。
勿論Ａ３判の領域内の定着性は良好に確保されている。

【００５５】以上は加熱部材としてはローラタイプの加
熱ローラ２４０及び加圧ローラ２５０で構成される定着
装置２４について説明したが本発明の定着装置はこれに
限られるものではなく図１０、１１の正面断面図に示す
ように加熱ローラ２４０の代わりにソフトな加熱ベルト
２６０を用いた定着装置２４にも適用可能である。図１
０は内部の加熱源２４２によって加熱ベルト２６０が加
熱されるタイプであり、図１１は外部加熱ローラ２４０
Ａによって加熱されるタイプである。

【００５６】

【実施例】次の実施例においては定着装置の加熱部材と
して加熱ベルトでなく加熱ローラを用いたが、加熱ベル
トを用いた場合も同様な結果が得られた。実施例１図２の正面断面図及び図３の側断面図を用いて実施例１
を説明する。

【００５７】加熱ローラ２４０は芯金２４１上に弾性体
２４３としてシリコーンゴム層を設け、その上に離型層
２４４として弗素樹脂コーティング又はチュービングを
行ったものを用いた。芯金２４１の材質としてはＡ５０
５２、Ａ５０５６、Ａ６０６３、ＳＴＫＭ１１などを用
い、ハロゲンランプからの熱を吸収し易いように芯金内
面におきつも（Ｒ）等の耐熱黒色塗装を行った。シリコ
ーンゴムとしては、ＪＩＳ−Ａ硬度が２０°以下、熱伝
導率が０．３８〜０．８４Ｗ／ｍ・℃、引張強度が０．
８ＭＰａ以上であるものを選択し、ゴム厚を１〜３ｍｍ
程度にした。離型層は、シリコーンゴム上に接着層を介
してＰＦＡチューブを被覆し形成したものか、シリコー
ンゴム上に接着層を介してふっ素ゴム層やふっ素ゴムラ
テックス層を設けさらにＰＦＡ樹脂を塗装焼成し形成し
たものとし、ＰＦＡの層厚は２０〜４０μｍ程度にし
た。芯金内側には加熱源２４２としてハロゲンランプを
固定設置し、加熱ローラ２４０の表面に温度センサを設
け、検知温度でハロゲンランプへの電圧供給を制御し
た。

【００５８】加圧ローラ２５０は芯金２５１上に弾性体
２５３としてシリコーンゴム層を設け、その上に離型層
２５４として弗素樹脂コーティングか又はチュービング
を行ったものを用いた。各層の材質は加熱ローラ２４０
と同じとした。なお、片面に未定着トナーを担持した転
写材Ｐのセルフストリッピング性を確保するため、加熱
ローラの製品硬度≧加圧ローラの製品硬度となるよう
に、加熱ローラのシリコーンゴム厚≦加圧ローラのシリ
コーンゴム厚としている。芯金２５１の内側には加熱源
２５２としてハロゲンランプを固定設置し、加圧ローラ
２５０の表面に温度センサを設け、検知温度でハロゲン
ランプ２５２への電圧供給を制御した。なお加圧ローラ
表面の制御温度は加熱ローラに対して数１０℃以上低く
している。このため加圧ローラの転写材端部には冷却ロ
ーラを設けなくても転写材端部の波打ちは抑制出来た
が、定着性などの観点から加圧ローラの温度を加熱ロー
ラ並にする場合は加圧ローラ側にも図２の破線で示すよ
うな冷却ローラ２９５を設けた方が望ましい。

【００５９】トナーはエステルワックスなどの低融点ワ
ックス入りのスチレンアクリル重合トナー（Ｓｔ−Ａｃ
重合トナー）を用いた。シリコーンオイル塗布は行わな
かった。

【００６０】加熱方式としては、芯金を何らかの方法で
加熱する方式なら何でも良く、ローラ芯金にＳＴＫＭ１
１のような磁性体を使用した場合は誘導加熱方式であっ
ても良いし、芯金内面または外面に抵抗発熱層を形成し
たものを使用しても良い。

【００６１】加熱ローラ２４０又は加圧ローラ２５０の
代わりに、ベルト形状の加熱部材又は加圧部材であって
も良いがここではローラ形状のものを用いた。

【００６２】尚、転写材Ｐとして幅３０５ｍｍ×長さ４
５７ｍｍのＡ３ノビ紙を通紙する場合、転写材Ｐが定着
装置を通過するとき、Ａ３判の印刷用紙の端の切り落と
し領域であるノビの部分が当接する加熱ローラの部分２
箇所付近（約５〜２０ｍｍ幅）のみに当接する形状の、
アルミ材を芯金とし、少なくとも加熱ローラ当接部分の
表面に弗素樹脂をコーティングした、冷却用ローラを設
けた。画像形成装置が中央通紙基準の場合には、通紙基
準センタ位置から約１４８．５ｍｍ位置から約４ｍｍ
（［３０５−２９７］／２＝４ｍｍ）の幅を持つ冷却ロ
ーラがあれば良いことになるが、実際には紙の片寄りば
らつきがあることや、ノビ紙には３２０ｍｍ幅など最大
３３０ｍｍ（この場合は、［３３０−２９７］／２＝１
６．５ｍｍの幅の冷却ローラが必要）程度まで３０５ｍ
ｍ幅以外の紙もあることから、上記したような接触幅の
冷却ローラを使用する。このことは紙端部の温度は低く
抑え、転写材の端部に生ずる波打ちを矯正するものであ
り、その当接は加熱ローラ回転時のみ行うようにその当
接の接離が自動的に制御されているものを使用した。
尚、大判の転写材はプリント済みの転写材を多数枚積層
して化粧断裁を施して前記ノビの部分を切り落として最
終的な仕上げを行うが、前述の波打ちが無くなると転写
材集積時の揃えや断裁カットが容易で正しく行いやすく
なるという利点がある。

【００６３】以上の条件の下で、通紙を行って観察した
が、波打ちは全ての転写材に対して緩和され化粧断裁持
の転写材の揃え作業やカッティングに支障になることは
なく良好な結果を得た。実施例２図６の正面断面図及び図７の側断面図を用いて実施例２
を説明する。

【００６４】加熱ローラ２４０は芯金２４１上に弾性体
２４３としてシリコーンゴム層を設け、その上に離型層
２４４として弗素樹脂コーティング又はチュービングを
行ったものを用いた。芯金２４１の材質としてはＡ５０
５２、Ａ５０５６、Ａ６０６３、ＳＴＫＭ１１などを用
い、ハロゲンランプからの熱を吸収し易いように芯金内
面におきつも（Ｒ）等の耐熱黒色塗装を行った。シリコ
ーンゴムとしては、ＪＩＳ−Ａ硬度が２０°以下、熱伝
導率が０．３８〜０．８４Ｗ／ｍ・℃、引張強度が０．
８ＭＰａ以上であるものを選択し、ゴム厚を１〜３ｍｍ
程度にした。離型層は、シリコーンゴム上に接着層を介
してＰＦＡチューブを被覆し形成したものか、シリコー
ンゴム上に接着層を介してふっ素ゴム層やふっ素ゴムラ
テックス層を設けさらにＰＦＡ樹脂を塗装焼成し形成し
たものとし、ＰＦＡの層厚は２０〜４０μｍ程度にし
た。芯金内側には加熱源２４２としてハロゲンランプを
固着設置し、加熱ローラ２４０の表面に温度センサを設
け、加熱ローラ静止時に検知温度でハロゲンランプへの
電圧供給を制御した。

【００６５】加圧ローラ２５０は芯金２５１上に弾性体
２５３としてシリコーンゴム層を設け、その上に離型層
２５４として弗素樹脂コーティングか又はチュービング
を行ったものを用いた。各層の材質は加熱ローラ２４０
と同じとした。なお、転写材Ｐのセルフストリッピング
性を確保するため、加熱ローラの製品硬度≧加圧ローラ
の製品硬度となるように、加熱ローラのシリコーンゴム
厚≦加圧ローラのシリコーンゴム厚としている。芯金２
５１の内側には加熱源２５２としてハロゲンランプを固
定設置し、加圧ローラ２５０の表面に温度センサを設
け、検知温度でハロゲンランプへの電圧供給を制御し
た。なお加圧ローラ表面の制御温度は加熱ローラに対し
て数１０℃低くしている。このため加圧ローラには外部
加熱ローラを設けなくても転写材端部の波打ちは抑制出
来たが、定着性などの観点から加圧ローラの温度を加熱
ローラ並にする場合は図６の破線で示すように加圧ロー
ラ側にも加熱源２５２Ａをもった外部加熱ローラ２５０
Ａを設けた方が望ましい。

【００６６】トナーは低融点ワックス入りのスチレンア
クリル重合トナー（Ｓｔ−Ａｃ重合トナー）を用いた。
シリコーンオイル塗布は行わなかった。

【００６７】加熱ローラ２４０又は加圧ローラ２５０の
代わりに、ベルト形状の加熱部材又は加圧部材であって
も良いがここではローラ形状のものを用いた。

【００６８】尚、加熱ローラ２４０は外部加熱ローラ２
４０Ａが当接する方式のものを使用した。これも波打ち
解消処理を行うものであり、その当接は加熱ローラ２４
０の回転時のみ行うようにその当接の接離が自動的に制
御されているものを使用した。

【００６９】外部加熱ローラ２４０Ａは薄肉アルミ円筒
芯金上に弗素樹脂コーティングを行ったものであり、外
部加熱ローラ２４０Ａの芯金２４１Ａ内部に加熱源２４
２Ａとしてハロゲンランプが固定して設けられているも
のを用いた。そのハロゲンランプの有効発熱長は、Ａ３
判のノビの領域より５〜２０ｍｍ内側に入った短い長さ
にした。

【００７０】スタンバイ時は加熱ローラ内側のハロゲン
ランプで、コピー時は外部加熱ローラの内側のハロゲン
ランプを通電するようにした。

【００７１】以上の条件の下で、通紙を行って観察した
が、波打ちは全ての転写材に対して緩和され化粧断裁時
の転写材の揃え作業やカッティングに支障になることは
なく良好な結果を得た。実施例３図１５の正面断面図及び図１６の側断面図を用いて実施
例３を説明する。

【００７２】加熱ローラ２４０は芯金２４１上に弾性体
２４３としてシリコーンゴム層を設け、その上に離型層
２４４として弗素樹脂コーティング又はチュービングを
行ったものを用いた。芯金２４１の材質としてはＡ５０
５２、Ａ５０５６、Ａ６０６３、ＳＴＫＭ１１などを用
い、ハロゲンランプからの熱を吸収し易いように芯金内
面におきつも（Ｒ）等の耐熱黒色塗装を行った。シリコ
ーンゴムとしては、ＪＩＳ−Ａ硬度が２０°以下、熱伝
導率が０．３８〜０．８４Ｗ／ｍ・℃、引張強度が０．
８ＭＰａ以上であるものを選択し、ゴム厚を１〜３ｍｍ
程度にした。離型層は、シリコーンゴム上に接着層を介
してＰＦＡチューブを被覆し形成したものか、シリコー
ンゴム上に接着層を介してふっ素ゴム層やふっ素ゴムラ
テックス層を設けさらにＰＦＡ樹脂を塗装焼成し形成し
たものとし、ＰＦＡの層厚は２０〜４０μｍ程度にし
た。芯金内側には加熱源２４２としてハロゲンランプを
固着設置し、加熱ローラ２４０の表面に温度センサを設
け、加熱ローラ静止時に検知温度でハロゲンランプへの
電圧供給を制御した。

【００７３】加圧ローラ２５０は芯金上に弾性体として
シリコーンゴム層を設け、その上に離型層として弗素樹
脂コーティングか又はチュービングを行ったものを用い
た。各層の材質は加熱ローラ２４０と同じとした。な
お、転写材Ｐのセルフストリッピング性を確保するた
め、加熱ローラの製品硬度≧加圧ローラの製品硬度とな
るように、加熱ローラのシリコーンゴム厚≦加圧ローラ
のシリコーンゴム厚としている。芯金２５１の内側には
加熱源２５２としてハロゲンランプを固定設置し、加圧
ローラ２５０の表面に温度センサを設け、検知温度でハ
ロゲンランプへの電圧供給を制御した。なお加圧ローラ
表面の制御温度は加熱ローラに対して数１０℃低くして
いる。このため加圧ローラには外部加熱ローラを設けな
くても転写材端部の波打ちは抑制出来たが、定着性など
の観点から加圧ローラの温度を加熱ローラ並にする場合
は図１５の破線で示すように加圧ローラ側にも加熱源２
５２Ａをもった外部加熱ローラ２５０Ａを設けた方が望
ましい。

【００７４】トナーは低融点ワックス入りのスチレンア
クリル重合トナー（Ｓｔ−Ａｃ重合トナー）を用いた。
シリコーンオイル塗布は行わなかった。

【００７５】加熱ローラ２４０又は加圧ローラ２５０の
代わりに、ベルト形状の加熱部材又は加圧部材であって
も良いがここではローラ形状のものを用いた。

【００７６】尚、加熱ローラ２４０は外部加熱ローラ２
４０Ａが当接する方式のものを使用した。これも波打ち
解消処理を行うものであり、その当接は加熱ローラ２４
０の回転時のみ行うようにその当接の接離が自動的に制
御されているものを使用した。

【００７７】Ａ３判専用の外部加熱ローラ２４０Ａは薄
肉アルミ円筒芯金上にＰＦＡ樹脂コーティング２４４Ａ
を行ったものであり、外部加熱ローラ２４０Ａの芯金内
部に加熱源２４２Ａとしてハロゲンランプが固定して設
けられているものを用いた。

【００７８】外部加熱ローラ２４０Ａは端部が絞り加工
により図１６のような形状をしており、外部加熱ローラ
２４０Ａと加熱ローラ２４０の接触幅はほぼＡ３判幅に
した。

【００７９】スタンバイ時は加熱ローラ内側のハロゲン
ランプで、コピー時は外部加熱ローラの内側のハロゲン
ランプを通電するようにした。

【００８０】以上の条件の下で、通紙を行って観察した
が、波打ちは全ての転写材に対して緩和され化粧断裁時
の転写材の揃え作業やカッティングに支障になることは
なく良好な結果を得た。

【００８１】

【発明の効果】本発明により、熱伝導性が悪い弾性層を
有する定着部材としてソフトな加熱ローラ又はソフトな
加熱ベルトを使用した場合にも、転写材端部の温度を低
く抑え波打ちを低減させることが可能になった。請求項
１、７、１３に記載のあるように転写材端部相当位置に
冷却ローラを設けるか、有効発熱長が転写材幅より短い
加熱源を内臓する外部加熱ハードローラを設けるか、ほ
ぼ加熱ローラの転写材が接触する領域のみに接触する外
部加熱ローラを設けることにより、加熱ローラの半径方
向の熱伝導が悪くても、外部冷却と外部加熱の手段によ
ってソフトな加熱ローラ表面の温度分布も望ましく制御
出来るようになり、転写材端部の温度を低く抑えて波打
ちを低減出来るようになった。そして請求項２、８、１
４のようにすることにより、加圧部材の表面温度分布も
望ましく制御できるようになり、より波打ちも低減でき
るようになった。また請求項３、１０、１６のようにす
ることにより加熱部材としての加熱ローラが静止時の局
所的な温度上昇を防ぎ、さらに請求項４、１１項のよう
にすることにより、複数幅の転写材にも対応可能とな
る。さらに、請求項５、９のようにすることにより、冷
却ローラや外部加熱ローラの表面が汚れる不具合が発生
しなくなる。また請求項６のようにすることにより、よ
り確実な冷却ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】定着装置が組み込まれた本発明の画像形成装置
の実施の形態を示す断面構成図である。

【図２】本発明の画像形成装置に装着される定着装置の
実施の形態の一例を示す正面断面図である。

【図３】本発明の画像形成装置に装着される定着装置の
実施の形態の一例を示す側断面図である。

【図４】本発明の画像形成装置に装着される定着装置の
実施の形態の一例を示す正面断面図である。

【図５】本発明の画像形成装置に装着される定着装置の
実施の形態の一例を示す側断面図である。

【図６】本発明の画像形成装置に装着される定着装置の
実施の形態の一例を示す正面断面図である。

【図７】本発明の画像形成装置に装着される定着装置の
実施の形態の一例を示す側断面図である。

【図８】本発明の画像形成装置に装着される定着装置の
実施の形態の一例を示す正面断面図である。

【図９】本発明の画像形成装置に装着される定着装置の
実施の形態の一例を示す側断面図である。

【図１０】本発明に適用可能な別のタイプのベルト定着
装置の一例を示す正面断面図である。

【図１１】本発明に適用可能な他のタイプのベルト定着
装置の一例を示す正面断面図である。

【図１２】外部加熱ローラを用いたときの加熱ローラの
表面温度の分布とハロゲンランプの長さと転写材の幅と
ノビのカット位置を示す説明図である。

【図１３】ヒートパイプを用いた冷却ローラの側断面図
である。

【図１４】冷却ローラを用いたときの加熱ローラの表面
温度の分布とハロゲンランプの長さと転写材の幅とノビ
のカット位置を示す説明図である。

【図１５】本発明の画像形成装置に装着される定着装置
の実施の形態の一例でＡ３判転写材専用の場合を示す正
面断面図である。

【図１６】本発明の画像形成装置に装着される定着装置
の実施の形態の一例でＡ３判転写材専用の場合を示す側
断面図である。

【図１７】外部加熱ローラを用いたときの加熱ローラの
表面温度の分布とハロゲンランプの長さとＡ３判転写材
専用の幅と表面温度分布の関係を示す説明図である。

【符号の説明】

２４定着装置２４０加熱ローラ２４１，２５１芯金２４２，２５２加熱源（ハロゲンランプ）２４２Ａ，２４２Ａ１，２４２Ａ２，２４２Ａ３ハロ
ゲンランプ（加熱源）２４３，２５３弾性体（耐熱弾性層）２４４，２５４離型層２５０加圧ローラ２６０加熱ベルト２９０，２９０Ａ，２９０Ｂ，２９０Ｃ冷却ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H033 AA03 AA15 BA25 BA26 BA27 BA29 BB12 BB18 BB23 BB30 3K058 AA12 AA61 AA71 AA88 BA18 DA26 GA03 GA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材上に耐熱弾性層を設けた加熱部材を
有し、加圧部材との間に転写材を挟持搬送することによ
り転写材上にトナー像を加熱定着する定着装置を装着し
た画像形成装置において、上記加熱部材の転写材の幅方
向端部が接触する表面付近に接触する冷却ローラを設け
たことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記加圧部材が基材上に耐熱弾性層を設
けたものであり、前記加圧部材の転写材の幅方向端部が
接触する表面付近に接触する冷却ローラを設けたことを
特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記冷却ローラは前記加熱部材又は前記
加圧部材に対して接離可能であることを特徴とする請求
項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記冷却ローラは複数の転写材幅に対応
できるように複数の転写材幅方向端部領域に対応する位
置に複数設けられ、その内一種類の転写材幅方向端部領
域に対応する冷却ローラのみを画像形成時に選択された
転写材の幅と関連させて当接させることを特徴とする請
求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記冷却ローラは金属表面に弗素樹脂層
を設けたものであることを特徴とする請求項１〜４の何
れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記冷却ローラは該冷却ローラ軸方向に
伸びるヒートパイプを金属芯金内に備え、冷却ローラの
端部を冷却する手段を備えることを特徴とする請求項５
に記載の画像形成装置。
【請求項７】基材上に耐熱弾性層を設けた加熱部材を
有し、加圧部材との間に転写材を挟持搬送することによ
り転写材上にトナーを加熱定着する定着装置を装着した
画像形成装置において、上記加熱部材の表面に接触する
外部加熱ローラを設け、該外部加熱ローラの加熱源の転
写材幅方向の有効発熱長は転写材の幅より小さくしたこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】前記加圧部材が基材上に耐熱弾性層を設
けたものであり、前記加圧部材の表面に接触する外部加
熱ローラを設け、該外部加熱ローラの加熱源の転写材幅
方向の有効発熱長は転写材の幅より小さくしたことを特
徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記外部加熱ローラは円筒状芯金表面に
弗素樹脂層を設けたものであり、該円筒状芯金の内側に
前記加熱源としてハロゲンランプを設け、ハロゲンラン
プの有効発熱長を転写材の幅より小さくしたことを特徴
とする請求項７又は８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記外部加熱ローラは前記加熱部材又
は前記加圧部材に対して接離可能であることを特徴とす
る請求項７〜９の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記ハロゲンランプは複数の転写材幅
に対応できるようにした異なる有効発熱長を有する複数
のハロゲンランプであり、その内画像形成時に選択され
た転写材の幅に対応して選択された１個のハロゲンラン
プのみを点灯制御させることを特徴とする請求項９又は
１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記転写材は少なくともＡ３ノビを含
むことを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載
の画像形成装置。
【請求項１３】基材上に耐熱弾性層を設けた加熱部材
を有し、加圧部材との間に転写材を挟持搬送することに
より転写材上にトナーを加熱定着する定着装置を装着し
た画像形成装置において、上記加熱部材の表面に接触す
る外部加熱ローラを設け、該外部加熱ローラは、上記加
熱部材のほぼＡ３判の幅が接触する表面の部分のみに全
面接触することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】前記加圧部材が基材上に耐熱弾性層を
設けたものであり、前記加圧部材の表面に接触する外部
加熱ローラを設け該外部加熱ローラ、前記加圧部材のほ
ぼＡ３判の幅が接触する表面の部分のみに全面接触する
ことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】前記外部加熱ローラは円筒状芯金表面
に弗素樹脂層を設けたものであり、該円筒状芯金の内側
に加熱源としてハロゲンランプを設けたことを特徴とす
る請求項１３又は１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】前記外部加熱ローラは前記加熱部材に
対して接離可能であることを特徴とする請求項１３〜１
５の何れか１項に記載の画像形成装置。