JP2003345151A - 定着装置を有する画像形成装置 - Google Patents

定着装置を有する画像形成装置

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JP2003345151A
JP2003345151A JP2002149089A JP2002149089A JP2003345151A JP 2003345151 A JP2003345151 A JP 2003345151A JP 2002149089 A JP2002149089 A JP 2002149089A JP 2002149089 A JP2002149089 A JP 2002149089A JP 2003345151 A JP2003345151 A JP 2003345151A
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roller
fixing
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roller member
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JP2002149089A
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English (en)
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Yotaro Sato
洋太郎 佐藤
Takenobu Kimura
丈信 木村
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Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着ニップ部とベルトニップ部とを備えた定
着装置における、定着後のトナー画像の光沢度の適正な
設定と光沢度差の解消とを図る定着装置を有する画像形
成装置を提供すること。 【解決手段】 画像形成装置に定着後の光沢レベルを少
なくとも2水準選択できる光沢レベル選択手段を設ける
もので、ベルトニップ部領域の転写材の出口部におい
て、ベルト部材を介して第2のローラ部材に圧接する補
助加圧部材を設けると共に、補助加圧部材に補助加熱手
段を設け、光沢レベル選択手段により選択された光沢レ
ベルに応じて、補助加熱手段による加熱出力の切り換え
を行うことを特徴とする定着装置を有する画像形成装
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、複写機、プリン
タ、FAX等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特
にベルト方式の定着装置を有する画像形成装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、複写機、プリンタ、FAX等の電
子写真方式の画像形成装置においては、画質への要求が
高まり、該画像形成装置の定着装置によって画像の光沢
度を上げる、或いは制御する、という動きが見られてい
る。
【0003】従来より、複写機、プリンタ、FAX等の
電子写真方式の画像形成装置に用いられている定着装置
として、弾性層を有して所定の温度に維持された発熱ゴ
ムローラと、発熱ゴムローラに圧接し、弾性層を有する
加圧ゴムローラとによって、未定着のトナー画像が形成
された転写材を挟持搬送しつつ加熱する熱ローラ定着方
式が多用されている。
【0004】しかしながら、この種の装置では、発熱ゴ
ムローラの熱容量が大きいので、ウォーミングアップ時
間が長くなると共に、弾性層内側の温度が高くなり、発
熱ゴムローラの寿命を短くしていた。
【0005】また、省エネルギー化への要求が高まり、
定着部において、同じ消費電力でなるべく高い定着性を
得られる定着装置の開発が進められたり、高品質化への
要求により、定着部によって画像の光沢度を上げるとい
う動きが見られている。
【0006】また、カラー画像ではベタ面積が大きい画
像が多く、そのベタ画像も黒以外のものが多くて光沢む
らなどが目立つ。上記の発熱ゴムローラ及び加圧ゴムロ
ーラにハードローラを用いる場合は、転写材(記録紙)
やトナー層の凹凸に応じた光沢のむらが生じるため、画
像品位が低下するという問題点があった。
【0007】これらの問題を解決するため、無端状のベ
ルト部材(定着ベルト)を用い、複数のローラ部材によ
り定着ベルトを張架し、また、内部に定着ベルトを加熱
する発熱体を有し、定着ベルトと対向する発熱ローラ
と、定着ベルトを挟んで発熱ローラと対向するローラ部
材(加圧ローラ)とを設け、発熱ローラと加圧ローラと
の間の定着ニップ部と、発熱ローラにより加熱された定
着ベルトと加圧ローラとにより形成されるベルトニップ
部とにて記録紙上のトナー画像(トナー像)を定着する
定着方式を用いた画像形成装置が、特開2001−83
834公報等により開示されている。
【0008】一方、複写機等の高画質化には、トナーの
特性を改善することが必要であり、特に粒径を小粒径化
すると共に、粒度分布がシャープなトナーを用いること
が重要であることが分かってきた。このような小粒径ト
ナーは従来の粉砕造粒法でも粗製トナーを上記粒径範囲
に分級することにより得られるが、分級工程で除かれる
トナーの量が多く、そのため収率が低く、生産性が悪い
という問題があった。そこで、近年懸濁重合法又は乳化
重合法等により重合して得られる重合造粒トナーが開発
され、実用化されようとしており、小粒径トナーを用い
て画像形成を行う方法が、例えば特開平5−12742
0号公報や特開平11−167226号公報にて開示さ
れている。またこのような小粒径トナーを用いる2成分
現像剤としては、トナーとして粒径が7μm以下のトナ
ー粒子が、またこれに対応するキャリアとして、粒径が
70μm以下のキャリア粒子が、良好な現像性が得られ
るものとして通常用いられている。
【0009】また前記定着ベルトを用いた画像形成装置
に再給紙機構(ADU機構)を設け、定着装置により、
転写材の一方の面に転写されたトナー像を定着した後、
一方の面にトナー像が定着された転写材を再給紙機構に
より反転し、再度転写材の他方の面に転写されたトナー
像を定着する両面画像形成方法がとられている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開2001−83834公報等の開示による定着装置で
は、定着ベルトが発熱ローラの周面に巻き付くようにし
てベルトニップ部を形成した技術であり、定着温度が高
いほど、また定着時の圧力が高いほど光沢度は高くなる
が、定着ベルトのベルトニップ部ではローラ対向による
定着ニップ部と比較して圧力が極端に小さいため、ベル
トニップ部を形成したことによる光沢度の向上効果は得
られにくい。さらに、小粒径のトナーを用いる場合は、
トナー層厚が薄く、付着量も小さいため、高光沢の画像
を得ることがより困難になる。またさらに、軟化点が低
く低温で定着可能なトナーを用いる場合にも、圧力の高
いローラニップ部での温度設定が従来トナーよりも低い
ため、同様に低光沢になりやすい。
【0011】即ち、ベルトニップ部では、定着ニップ部
に比べて、圧力が低いと共に、温度も低くなっているこ
とが光沢を得にくい要因となっており、出力する画像に
応じて好みの光沢度に制御する、という要望が高まって
いるが、ベルトニップ部の温度および圧力が一定だと、
光沢度の制御は困難である問題を有する(問題点)。
【0012】また、問題点に加えて、以下の問題が生
じる。 転写材の斤量や厚み(紙厚)が変化すると、同一の
条件で定着を行ってもトナー画像(トナー像)の光沢度
が異なる。この変化は、特に湿度の変化によって著しい
(問題点)。 環境条件、特に湿度が変化すると、同一の条件で定
着を行ってもトナー像の光沢度が異なる(問題点)。 また、両面コピーを行う際、定着装置に転写材を2
度通過させて両面画像を得る装置においては、最初に溶
解されたトナー像が再び定着装置を通過し、1度しか通
過しない面と、2度通過する面とで光沢度が異なってし
まう。この光沢度の表裏差をできるだけ小さくしたいと
いう要望があるが、ベルトニップ部の温度および圧力が
一定だと、定着条件が2度の通過とも同じであるため、
光沢度の差を小さくするのは困難である(問題点)。
【0013】本発明は上記これらの問題点を解決し、定
着ニップ部とベルトニップ部とを備えた定着装置におけ
る、定着後のトナー画像の光沢度の適正な設定と光沢度
差の解消とを図る定着装置を有する画像形成装置を提供
することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的は、無端状のベ
ルト部材と、前記ベルト部材の一方の側端部において前
記ベルト部材を張架する第1のローラ部材と、前記ベル
ト部材を挟んで前記第1のローラ部材と当接する第2の
ローラ部材と、前記ベルト部材の他方の側端部において
前記ベルト部材を張架する第3のローラ部材との少なく
とも複数のローラ部材を備え、前記第1のローラ部材或
いは前記第2のローラ部材の内部に発熱体を設けるもの
で、前記ベルト部材を挟んで前記第1のローラ部材と前
記第2のローラ部材との間に定着ニップ部を形成し、ま
た、前記ベルト部材と前記第2のローラ部材との間にベ
ルトニップ部を形成して、前記定着ニップ部および前記
ベルトニップ部により転写材上のトナー像を定着する定
着装置を有する画像形成装置において、前記画像形成装
置に定着後の光沢レベルを少なくとも2水準選択できる
光沢レベル選択手段を設けるもので、ベルトニップ部領
域の転写材の出口部において、前記ベルト部材を介して
前記第2のローラ部材に圧接する補助加圧部材を設ける
と共に、前記補助加圧部材に補助加熱手段を設け、前記
光沢レベル選択手段により選択された光沢レベルに応じ
て、前記補助加熱手段による加熱出力の切り換えを行う
ことを特徴とする定着装置を有する画像形成装置(第1
の発明)によって達成される。
【0015】また、上記目的は、無端状のベルト部材
と、前記ベルト部材の一方の側端部において前記ベルト
部材を張架する第1のローラ部材と、前記ベルト部材を
挟んで前記第1のローラ部材と当接する第2のローラ部
材と、前記ベルト部材の他方の側端部において前記ベル
ト部材を張架する第3のローラ部材との少なくとも複数
のローラ部材を備え、前記第1のローラ部材或いは前記
第2のローラ部材の内部に発熱体を設けるもので、前記
ベルト部材を挟んで前記第1のローラ部材と前記第2の
ローラ部材との間に定着ニップ部を形成し、また、前記
ベルト部材と前記第2のローラ部材との間にベルトニッ
プ部を形成して、前記定着ニップ部および前記ベルトニ
ップ部により転写材上のトナー像を定着する定着装置を
有する画像形成装置において、前記画像形成装置に、転
写材の斤量を検出する斤量検出手段または転写材の厚み
を検出する転写材厚検出手段を設けるもので、ベルトニ
ップ部領域の転写材の出口部において、前記ベルト部材
を介して前記第2のローラ部材に圧接する補助加圧部材
を設けると共に、前記補助加圧部材に補助加熱手段を設
け、前記斤量検出手段の検出する転写材の斤量または前
記転写材厚検出手段の検出する転写材の厚みに応じて、
前記補助加熱手段による加熱出力の切り換えを行うこと
を特徴とする定着装置を有する画像形成装置(第2の発
明)によって達成される。
【0016】また、上記目的は、無端状のベルト部材
と、前記ベルト部材の一方の側端部において前記ベルト
部材を張架する第1のローラ部材と、前記ベルト部材を
挟んで前記第1のローラ部材と当接する第2のローラ部
材と、前記ベルト部材の他方の側端部において前記ベル
ト部材を張架する第3のローラ部材との少なくとも複数
のローラ部材を備え、前記第1のローラ部材或いは前記
第2のローラ部材の内部に発熱体を設けるもので、前記
ベルト部材を挟んで前記第1のローラ部材と前記第2の
ローラ部材との間に定着ニップ部を形成し、また、前記
ベルト部材と前記第2のローラ部材との間にベルトニッ
プ部を形成して、前記定着ニップ部および前記ベルトニ
ップ部により転写材上のトナー像を定着する定着装置を
有する画像形成装置において、前記画像形成装置に、環
境条件を検出する環境条件検出手段を設けるもので、ベ
ルトニップ部領域の転写材の出口部において、前記ベル
ト部材を介して前記第2のローラ部材に圧接する補助加
圧部材を設けると共に、前記補助加圧部材に補助加熱手
段を設け、前記環境条件検出手段の検出する環境条件に
応じて、前記補助加熱手段による加熱出力の切り換えを
行うことを特徴とする定着装置を有する画像形成装置
(第3の発明)によって達成される。
【0017】また、上記目的は、無端状のベルト部材
と、前記ベルト部材の一方の側端部において前記ベルト
部材を張架する第1のローラ部材と、前記ベルト部材を
挟んで前記第1のローラ部材と当接する第2のローラ部
材と、前記ベルト部材の他方の側端部において前記ベル
ト部材を張架する第3のローラ部材との少なくとも複数
のローラ部材を備え、前記第1のローラ部材或いは前記
第2のローラ部材の内部に発熱体を設けるもので、前記
ベルト部材を挟んで前記第1のローラ部材と前記第2の
ローラ部材との間に定着ニップ部を形成し、また、前記
ベルト部材と前記第2のローラ部材との間にベルトニッ
プ部を形成して、前記定着ニップ部および前記ベルトニ
ップ部により転写材上のトナー像を定着する定着装置を
有する画像形成装置において、前記定着装置に、前記転
写材を2度通過させて転写材の両面のトナー像を定着す
るもので、ベルトニップ部領域の転写材の出口部におい
て、前記ベルト部材を介して前記第2のローラ部材に圧
接する補助加圧部材を設けると共に、前記補助加圧部材
に補助加熱手段を設け、前記転写材の定着装置への1度
目の通過時と、2度目の通過時とで前記補助加熱手段に
よる加熱出力を切り換えるようにしたことを特徴とする
定着装置を有する画像形成装置(第4の発明)によって
達成される。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本願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。
【0019】本発明に係わる定着装置を用いる画像形成
装置の一実施形態の画像形成プロセスおよび各機構につ
いて、図1ないし図6を用いて説明する。図1は、本発
明に係わる定着装置を用いる画像形成装置の一実施形態
を示すカラー画像形成装置の断面構成図であり、図2
は、補助加圧部材を有しベルト部材を用いる定着装置を
示す図であり、図3は、図2の定着装置に設けられる補
助加熱手段を示す図であり、図4は、光沢度レベル検出
センサを示す図であり、図5は、転写材厚検知手段並び
に斤量検出手段を示す図であり、図6は、定着装置の制
御ブロック図である。
【0020】図1において、画像形成装置GSは、画像
形成装置本体GHと画像読取装置YSとから構成され
る。
【0021】画像形成装置本体GHの上部には、自動原
稿送り装置201と原稿画像走査露光装置202から成
る画像読取装置YSが設置されている。自動原稿送り装
置201の原稿台上に載置された原稿Dは搬送手段によ
り搬送され、原稿画像走査露光装置202の光学系によ
り原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイ
メージセンサCCDに読み込まれる。この際、原稿台上
から搬送される原稿Dは、後段において詳述する光沢レ
ベル選択手段として用いられる光沢度レベル検出センサ
PKaにより、原稿画像の光沢度、および原稿画像のモ
ノクロ、カラーの判別や両面画像の判別が行われる。
【0022】ラインイメージセンサCCDにより光電変
換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナロ
グ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処
理等を行った後、画像書き込み部(露光手段)3Y、3
M、3C、3Kに信号を送る。
【0023】自動原稿送り装置201は自動両面原稿搬
送手段を備えている。この自動原稿送り装置201は原
稿載置台上から給送される多数枚の原稿Dの内容を、連
続して一挙に読み取り、記憶手段に蓄積する事が可能で
あるから(電子RDH機能)、複写機能により多数枚の
原稿内容を複写する場合、或いはファクシミリ機能によ
り多数枚の原稿Dを送信する場合等に便利に使用され
る。
【0024】画像形成装置本体GH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、10Kと、ベルト状の中間
転写体としての中間転写ベルト6と、再給紙機構(AD
U機構)を含む給紙搬送手段と、定着手段としての定着
装置17とからなる。
【0025】イエロー(Y)色の画像を形成する画像形
成部10Yは、像形成体としての感光体ドラム1Yと、
感光体ドラム1Yの周囲に配置されたYのトナー像形成
手段としての帯電手段2Y、露光手段3Y、現像装置4
Y及び像形成体クリーニング手段8Yを有する。マゼン
タ(M)色の画像を形成する画像形成部10Mは、像形
成体としての感光体ドラム1Mと、Mのトナー像形成手
段としての帯電手段2M、露光手段3M、現像装置4M
及び像形成体クリーニング手段8Mを有する。シアン
(C)色の画像を形成する画像形成部10Cは、像形成
体としての感光体ドラム1Cと、Cのトナー像形成手段
としての帯電手段2C、露光手段3C、現像装置4C及
び像形成体クリーニング手段8Cを有する。黒(K)色
の画像を形成する画像形成部10Kは、像形成体として
の感光体ドラム1Kと、Kのトナー像形成手段としての
帯電手段2K、露光手段3K、現像装置4K及び像形成
体クリーニング手段8Kを有する。帯電手段2Yと露光
手段3Y、帯電手段2Mと露光手段3M、帯電手段2C
と露光手段3C及び帯電手段2Kと露光手段3Kとは、
潜像形成手段を構成する。現像装置4Y、4M、4C、
4Kによる現像は、使用するトナー極性と同極性(本実
施形態においては負極性)の直流電圧に交流電圧を重畳
した現像バイアスが印加される反転現像にて行われる。
【0026】中間転写ベルト6は、複数のローラにより
巻回され、回動可能に支持されている。
【0027】画像形成プロセスの概要について以下に説
明する。画像形成部10Y、10M、10C及び10K
より形成された各色の画像は、使用するトナーと反対極
性(本実施形態においては正極性)の1次転写転写バイ
アス(不図示)が印加される1次転写手段としての1次
転写ローラ7Y、7M、7C及び7Kにより、回動する
中間転写ベルト6上に逐次転写されて(1次転写)、合
成されたカラー画像(カラートナー像)が形成される。
給紙カセット20A、20B、20C内に収容された記
録紙Pは、給紙カセット20A、20B、20Cにそれ
ぞれ設けられる送り出しローラ21および給紙ローラ2
2Aにより給紙され、搬送ローラ22B、22C、22
D、レジストローラ23等を経て、2次転写手段として
の2次転写ローラ7Aに搬送され、記録紙P上の一方の
面(表面)にカラー画像が一括して転写される(2次転
写)。
【0028】カラー画像が転写された記録紙Pは、定着
装置17により定着処理され、排紙ローラ24に挟持さ
れて機外の排紙トレイ25上に載置される。
【0029】転写後の感光体ドラム1Y、1M、1C、
1Kの周面上に残った転写残トナーは、像形成体クリー
ニング手段8Y、8M、8C、8Kによりクリーニング
され次の画像形成サイクルに入る。
【0030】両面画像形成時には、一方の面(表面)に
画像形成され、定着装置17(或いは定着装置17A)
から排出された記録紙Pは、分岐手段26によりシート
排紙路から分岐され、それぞれ給紙搬送手段を構成す
る、下方の循環通紙路27Aを経て、再給紙機構(AD
U機構)である反転搬送路27Bにより表裏を反転さ
れ、再給紙搬送部27Cを通過して、給紙ローラ22D
において合流する。反転搬送された記録紙Pは、レジス
トローラ23を経て、再度2次転写ローラ7Aに搬送さ
れ、記録紙Pの他方の面(裏面)上にカラー画像(カラ
ートナー像)が一括転写される。カラー画像が転写され
た記録紙Pは、定着装置17により定着処理され、排紙
ローラ24に挟持されて機外の排紙トレイ25上に載置
される。
【0031】一方、2次転写ローラ7Aにより記録紙P
にカラー画像を転写した後、記録紙Pを曲率分離した中
間転写ベルト6は、中間転写体クリーニング手段8Aに
より残留トナーが除去される。
【0032】上記における画像形成の際には、記録紙と
して52.3〜63.9kg/m2(1000枚)程度
の薄紙や64.0〜81.4kg/m2(1000枚)
程度の普通紙や83.0〜130.0kg/m2(10
00枚)程度の厚紙や150.0kg/m2(1000
枚)程度の超厚紙を用い、線速度を80〜350mm/
sec程度とし、環境条件として温度が5〜35℃程
度、湿度が15〜85%程度の設定条件とすることが好
ましい。記録紙の厚み(紙厚)としては0.05〜0.
15mm程度の厚さのものが用いられる。
【0033】また、上記画像形成装置本体GHの内部に
は環境条件として湿度を検出するための手段としての湿
度センサTSが設けられる。また、給紙カセット20
A、20B、20Cから送り出される記録紙Pの斤量を
検出する斤量検出手段としての斤量検出センサPGや記
録紙Pの厚みを検出する転写材厚検知手段としての紙厚
検出センサPHが送り出しローラ21と給紙ローラ22
Aとの間、或いは送り出しローラ21と搬送ローラ22
Bとの間にそれぞれ設けられる。これらのセンサについ
ては、後段において詳述する。
【0034】なお、上記画像形成プロセスにおいてはカ
ラー画像形成にて説明したが、カラー画像形成のみなら
ずモノクロ画像の形成や片面のみの画像形成も行われる
ことは勿論である。
【0035】以上説明した画像形成装置に用いられ2成
分現像剤(現像剤)のトナーとしては、体積平均粒径が
3〜7μmのトナーが用いられる。この体積平均粒径
は、コールターカウンターTA−II、コールターマルチ
サイザー、SLAD1100(島津製作所社製レーザー
回折式粒径測定装置)等を用いて測定することができ
る。コールターカウンターTA−II及びコールターマル
チサイザーではアパーチャー径=100μmのアパーチ
ャーを用いて2.0〜40μmの範囲における粒径分布
を用いて測定されたものを示す。
【0036】体積平均粒径が3μmを下回ると、かぶり
の発生やトナー飛散が起こり易くなる。上限7μmは本
実施の形態が目標とする光沢度の良好な高画質を形成す
ることを可能とする上限である。
【0037】キャリアとしては、体積平均粒径が30〜
70μmで磁化量が2.5〜8.8×10-5wb・m/
kgの磁性粒子からなるキャリアが好ましい。30μm
よりも小粒径のキャリアではキャリア付着が生じ易くな
る。また、70μmよりも粒径の大きなキャリアでは、
均一な濃度の画像が形成されない。
【0038】また以上説明した画像形成装置に用いられ
2成分現像剤(現像剤)のトナーとしては、軟化点が9
0〜130℃であり、結晶性物質および無定形高分子を
含む結着樹脂と、着色剤とを含有し、前記結晶性物質
は、DSC(示差熱量分析装置)による第一の昇温過程
での吸熱ピーク(P1)が50〜130℃にあり、DS
Cによる第一の冷却過程での発熱ピーク(P2)が30
〜110℃にあり、P1≧P2となるような低温定着ト
ナーを用いることが好ましい。
【0039】上記のような熱的特性を有する結晶性物質
をトナーの樹脂成分として含有させることにより、省エ
ネルギー効果や優れたオフセット防止効果(広い定着可
能温度域)および優れた定着性(高い定着率)を発揮さ
せることができる。この定着性の効果を発揮させるため
には、無定形高分子と結晶性物質とが互いに独立した状
態で存在していることが好ましい。すなわち、結晶性物
質はシャープに溶解し、その溶融した状態で無定形高分
子を溶解する作用が働き、結果としてトナー全体の溶融
粘度を下げることができ、定着性を向上することができ
るものである。また、互いに独立して存在することによ
り、高温側での弾性率の低下を抑えることが可能となる
ため、耐オフセット性も損なうことがない。
【0040】吸熱ピーク(P1)が50℃未満に存在す
る場合には、融解温度が低いために、定着性は向上する
ものの、耐オフセット性および保存安定性が低下する。
また、吸熱ピーク(P1)が130℃を超える範囲に存
在する場合には、融解温度が高いために、無定形高分子
との溶解温度が高くなり、結果として定着性の向上を図
ることができない。
【0041】再結晶化の状態を示す発熱ピーク(P2)
が30℃未満に存在する場合には、かなり低い温度まで
冷却しないと再結晶化することができず、そのような物
質は、結晶性が低い状態でトナー中に存在することにな
り、定着性の向上に寄与することができない。また、発
熱ピーク(P2)が110℃を超える範囲に存在する場
合には、再結晶化する温度が高過ぎて、いわゆる溶融温
度も高くなり、低温定着性が損なわれる。
【0042】吸熱ピーク(P1)および発熱ピーク(P
2)は、示差熱量分析装置(DSC)により測定され
る。昇温・冷却条件としては、0℃にて1分間放置した
後、10℃/minの条件で200℃まで昇温し、その
際に測定される最大の吸熱ピークを示す温度をP1とす
る。その後、200℃にて1分間放置後、10℃/mi
nの条件で降温し、その際に測定される最大の発熱ピー
クを示す温度をP2とする。具体的な測定装置として
は、パーキンエルマー社製のDSC・7等を挙げること
ができる。
【0043】結晶性物質の数平均分子量は1500〜1
5000であることが好ましく、更に好ましくは200
0〜10000とされる。1500〜15000の範囲
に数平均分子量を有する結晶性物質によれば、得られる
トナーにおいて、その全体の溶融粘度低下を発揮させる
ための無定形高分子との溶融状態での相溶性が向上さ
れ、より低温側での定着性が向上する。この数平均分子
量が1500未満の場合では、結晶性物質の溶融粘度が
過度に低くなり、却って相溶状態が不均一になりやす
く、定着性を向上することができにくくなる。一方、数
平均分子量が15000を超える場合には、結晶性物質
の溶融に時間がかかり、この場合でも相溶状態が不均一
になるために、定着性の向上効果が低くなってしまう。
【0044】上記の如き低温定着トナーを用いることに
より、省エネルギー化がなされ、且つオフセット現象の
防止が図られて、さらに定着性の確保が図られた画像形
成が成される。
【0045】図2ないし図6によれば、図2に示す本発
明の定着装置17は、無端状のベルト部材としての定着
ベルト27と、定着ベルト27の一方の側端部において
定着ベルト27を張架する第1のローラ部材としての発
熱ローラ17aと、定着ベルト27を挟んで発熱ローラ
17aと当接する第2のローラ部材としての加圧ローラ
17bと、定着ベルト27の他方の側端部において定着
ベルト27を張架する第3のローラ部材としての張架ロ
ーラ17cとの少なくとも複数のローラ部材を備え、ま
たテンションローラ17dによって定着ベルト27にテ
ンションを加えて定着ベルト27を張架し、発熱ローラ
17a或いは加圧ローラ17bの内部に発熱体としての
ハロゲンランプHLaを設けるもので、定着ベルト27
を挟んで発熱ローラ17aと加圧ローラ17bとの間に
定着ニップ部Nbを形成し、また、定着ベルト27と加
圧ローラ17bとの間にベルトニップ部Naを形成し
て、該定着ニップ部Nbおよびベルトニップ部Naを通
して熱と圧力とを加えることにより記録紙P上のトナー
像(或いはカラートナー像)を定着するものである。
【0046】定着ベルト27としては、基体として内径
60〜150mm程度で厚さ20〜80μm程度の、例
えばニッケル電鋳ベルトを用いた金属ベルトの外側(外
周面)に、厚さ30〜200μm程度の絶縁性のシリコ
ンゴムを被覆したものに、離型層として表面に厚さ30
〜50μm程度のフッ素樹脂(PFA)コーティング加
工を施したものを用いる。
【0047】発熱ローラ17aは、例えばアルミ材やス
テンレス材等を用いた、肉厚1〜3mm程度の円筒状の
金属パイプ171aと、該金属パイプ171aの外周面
に例えばシリコン材を用い、厚さ(肉厚)1〜4mm厚
の薄肉で、ゴム硬度が10Hs〜40Hs(JIS、A
ゴム硬度)の軟らかめのゴム層よりなるゴムローラ層1
72aと、ゴムローラ層172aの表面に5〜20μm
程度のフッ素樹脂(PFA)コーティング加工を施した
離型層173aとを形成した、外径30〜60mm程度
の軟らかめのソフトローラとして構成される。ソフトロ
ーラの機能を有する発熱ローラ17aにより重ね合わせ
のカラートナー像のカラートナー像が良好に定着され
る。発熱ローラ17aのゴムローラ層172aは、モノ
クロ画像形成を兼用するものとして、ゴム硬度が30H
s〜60Hs(JIS、Aゴム硬度)程度のものを用い
てもよい。
【0048】加圧ローラ17bは、例えばアルミ材やス
テンレス材等を用いた、肉厚2〜5mm程度の円筒状の
金属パイプ171bと、該金属パイプ171bの外周面
に例えばシリコン材を用い、厚さ(肉厚)1〜3mm厚
の薄肉で、ゴム硬度が30Hs〜60Hs(JIS、A
ゴム硬度)のゴム層よりなるゴムローラ層172bと、
ゴムローラ層172bの表面に5〜20μm程度のフッ
素樹脂(PFA)コーティング加工を施した離型層17
3bとを形成した、外径20〜50mm程度のハードロ
ーラとして構成される。また図に点線で示すように、加
圧ローラ17bの内部に発熱体としてのハロゲンランプ
HLaを設けることも可能である。
【0049】張架ローラ17cは、金属管や金属棒から
なる芯金171cと、該芯金171cの外周に例えばシ
リコンゴム等のゴム部材を用いたゴム層172cと、ゴ
ム層172cの外周面にテフロン(R)チューブ等を被
覆した離型層173cとからなるローラ部材であり、外
径が20〜30mm程度のものが用いられる。
【0050】張架ローラ17cが不図示の定着駆動モー
タにより駆動、回転され、定着ベルト27が回動され
る。定着ベルト27の回動を受けて発熱ローラ17aと
加圧ローラ17bとが従動回転される。
【0051】また、発熱ローラ17aに接触または非接
触の温度センサTS1を設け、発熱ローラ17aの温度
制御を行う。定着温度としては、150〜180℃程度
に設定することが好ましく、また、発熱ローラ17aの
線速度は80〜350mm/sec程度とする。
【0052】上記構成の定着装置17においては、冒頭
にて前述した如く、ベルトニップ部Naでは、定着ニッ
プ部Nbに比べて、圧力が低いと共に、温度も低くなっ
ていることが光沢を得にくい要因となっており、出力す
る画像に応じて好みの光沢度に制御する、という要望が
高まっているが、ベルトニップ部Naの温度および圧力
が一定であると、光沢度の制御が困難であるという問題
を有する(問題点)。
【0053】この記問題を解決するため、図2に示すよ
うに、定着ベルト27と加圧ローラ17bとの間に形成
されるベルトニップ部Na領域の記録紙Pの出口部にお
いて、定着ベルト27を介して加圧ローラ17bに圧接
する補助加圧部材としての補助加圧パッドHPを設け、
記録紙Pが定着ベルト27から分離する際にトナー像
(トナー画像)を補助加圧パッドHPにより押圧する。
これにより、分離後のトナー層表面が平滑になると共
に、圧力の高いベルトニップ部Naでの時間が長くな
り、光沢度が向上する。また、補助加圧パッドHPの先
端部に補助加熱手段(面状発熱体MHa)を有する補助
加圧部材としての補助加圧パッドHPを設け、光沢レベ
ル選択手段として例えば図6に示す操作部での光沢度レ
ベルの選択により、定着後の光沢度レベルの選択を少な
くとも2水準選択できるように予めユーザーが好みに応
じて設定し、選択された光沢レベルに応じて、前記補助
加熱手段による加熱出力の切りの換えを行う。補助加熱
手段としては、例えば図3に示すように、厚さ2〜3m
m程度のゴム層GMaに電源Eに接続されるヒートパイ
プHPpを埋め込んだ面状発熱体MHaが用いられ、電
源Eのon/offにより面状発熱体MHaの温度を光
沢度レベルの選択に応じて、例えば130℃程度とか1
50℃程度とかに保つように設定する。
【0054】補助加圧パッドHPは押圧バネSPaによ
り押圧され、定着ベルト27を挟んで面状発熱体MHa
を加圧ローラ17bに押圧する。
【0055】上記の如く、ベルトニップ部の転写材の出
口部(転写材分離部)にベルト部材(定着ベルト)を介
して第2のローラ部材(加圧ローラ)に圧接する補助加
圧部材を設け、転写材が定着ベルトから分離する際にト
ナー画像(トナー像)を押圧することにより、分離後の
トナー像の表面が平滑になると共に、圧力の高いベルト
ニップ部での時間が長くなり、光沢度が向上する。さら
に補助加圧部材に補助加熱手段を設けることで、定着装
置のベルトニップ部での転写材の分離の際に圧力と同時
に熱も充分に与えることができ、分離後のトナー層表面
がさらに平滑になり光沢度向上の効果がさらに大きくな
ると共に、原稿画像に応じて補助加熱手段の出力を切り
換えるように設定し、即ち、定着後のトナー画像(トナ
ー像)の光沢度を、少なくとも2水準に切り換えられる
ように予めユーザーが好みに応じて光沢レベル選択手段
を設定し、光沢レベル選択手段により選択された光沢レ
ベルに応じて、補助加熱手段による加熱出力の切り換え
を行い、ベルトニップ部の温度を切り換えることによ
り、原稿画像に応じての好みの光沢度を選定することが
可能となった。
【0056】また光沢レベル選択手段として図1にて述
べた光沢度レベル検出センサPKaを用い、原稿画像の
通過の際に、図6に示すように、光沢度レベル検出セン
サPKaにより、原稿画像読み込み時の原稿画像の光沢
度や写真画像/文字画像の比率などの情報から装置本体
で原稿画像の光沢度を自動的に判別し、原稿画像の光沢
度の値に応じて記憶部のROM内に記憶される光沢レベ
ルの参照テーブルを参照して面状発熱体MHaの加熱出
力を切り替え、面状発熱体MHaの温度を切り替えるよ
うに設定することも可能であり、これを用いることによ
り原稿画像に応じての好みの光沢度に設定することが可
能となる。
【0057】高光沢の画像が選択された場合は、面状発
熱体MHaでの出力を大きくし、ベルトニップ部からの
転写材が分離する際の温度を高く設定する。これにより
分離後のトナー像(トナー画像)表面が平滑になり、光
沢度の高い画像が得られる。低光沢の画像が選択された
場合は、面状発熱体MHaでの出力を小さくすることに
より、分離後のトナー像(トナー画像)表面の平滑度が
低くなり光沢度も抑えられる。
【0058】光沢度レベル検出センサPKaとしては、
例えば図4に示すように、発光ダイオードを用いた発光
素子WS1と投影レンズLaとからなる発光器PD1に
対向して、集光レンズLbと受光素子WS2とからなる
受光器PD2を配設したものを用い、原稿Dの通紙時に
発光器PD1と受光器PD2とを作動状態とし、受光素
子WS2に流れる電流の値から使用される原稿Dの光沢
度を測定するようにする。
【0059】また光沢度レベル検出センサPKaをカラ
ー・モノクロ画像センサとして用いることも可能であ
り、光沢度レベル検出センサPKaの検出するカラー画
像かモノクロ画像かの判別により前記光沢レベルの参照
テーブルを参照し、それぞれの画像に対応して面状発熱
体MHaの加熱出力を切り替え、面状発熱体MHaの温
度を切り替えて、定着後の画像を原稿画像のカラー画像
やモノクロ画像に適応した光沢度とすることが可能であ
る。
【0060】また図1にて述べた画像形成の際には、記
録紙の斤量として52.3〜63.9kg/m2(10
00枚)程度の薄紙や64.0〜81.4kg/m
2(1000枚)程度の普通紙や83.0〜130.0
kg/m2(1000枚)程度の厚紙や150.0kg
/m2(1000枚)程度の超厚紙を用い、線速度を8
0〜350m/sec程度とし、環境条件として温度が
5〜35℃程度、湿度が15〜85%程度の設定条件と
することが好ましく、記録紙の厚み(紙厚)としては
0.05〜0.15mm程度の厚さのものが用いられる
が、冒頭の問題点にて述べたように、転写材の厚みや
斤量が変化すると、同一の条件で定着を行ってもトナー
画像(トナー像)の光沢度が異なる。特に環境条件の変
化によって、転写材の厚みや斤量の異なりによる光沢度
差の異なりが大きい。
【0061】この問題点を解決するため、上述したよう
に、定着ベルト27と加圧ローラ17bとの間に形成さ
れるベルトニップ部Na領域の記録紙Pの出口部におい
て、定着ベルト27を介して加圧ローラ17bに圧接す
る補助加圧部材としての補助加圧パッドHPを設け、記
録紙Pが定着ベルト27から分離する際にトナー像(ト
ナー画像)を補助加圧パッドHPにより押圧する。これ
により、分離後のトナー層表面が平滑になると共に、圧
力の高いベルトニップ部Naでの時間が長くなり、光沢
度が向上する。また、補助加圧パッドHPの先端部に定
着ベルト27と摺接する補助加熱手段(面状発熱体MH
a)を有する補助加圧部材としての補助加圧パッドHP
を設けると共に、図1にて述べた画像形成装置に設けら
れ、転写材の斤量を検出する斤量検出手段としての斤量
検出センサPGを用い、図6に示すように、予め装置本
体の湿度(%)と使用される斤量(kg/m2(100
0枚))とに応じた抵抗値(mΩ)を実験的に測定し、
湿度の値と斤量の値とに対する抵抗値の関数式を求め
て、該関数式を予測データとして記憶部のROM内に記
憶しておいたり、或いは関数式から湿度の値と斤量の値
とに対する抵抗値の参照テーブルを予め作成し、該参照
テーブルを記憶部のROM内に格納しておき、画像形成
時の記録紙Pの通過時に、実際に斤量検出センサPGの
検出した抵抗値の検出値に応じて、前記記憶部のROM
内に格納されている参照テーブルの値を参照し、使用さ
れる記録紙Pの斤量の値を決定し、面状発熱体MHaの
加熱出力を切り替え、面状発熱体MHaの温度を切り替
えて、転写材の斤量によって異なるトナー画像(トナー
像)の光沢度差の解消を図る。
【0062】転写材が厚く斤量の大きい記録紙の場合
は、低光沢になりやすいため、面状発熱体MHaでの出
力を大きくし、ベルトニップ部からの記録紙が分離する
際の温度を高く設定する。これにより分離後の記録紙上
のトナー像(トナー画像)表面が平滑になり、記録紙が
薄く斤量の小さい記録紙と同等の光沢度の画像が得られ
る。転写材が薄く斤量の小さい記録紙の場合は、面状発
熱体MHaでの出力を小さくすることにより、分離後の
トナー像(トナー画像)表面の平滑度が低くなり光沢も
抑えられる。
【0063】斤量検出センサPGとしては、例えば図5
に示すように、接地(アース)される金属板KPに対向
して、先端部に細線状の金属性のブラシを設けた導電性
ブラシDBを配設し、記録紙Pの通紙時にスイッチSW
1をon状態として電圧を印加し、その際に測定される
抵抗値により、使用される記録紙Pの斤量を測定する。
【0064】また、上記斤量検出センサPGを転写材厚
検知手段としての紙厚検出センサPH(図1参照)とし
て用い、紙厚検出センサPHにより記録紙Pの厚み(紙
厚)を測定することも可能である。
【0065】具体的には、上述したと同様に、斤量検出
センサPGを転写材の厚み(紙厚)を検出する転写材厚
検知手段としての紙厚検出センサPHとして用い、図6
に示すように、予め装置本体の湿度(%)と使用される
転写材の紙厚(mm)とに応じた抵抗値(mΩ)を実験
的に測定し、湿度の値と紙厚の値とに対する抵抗値の関
数式を求めて、関数式を予測データとして記憶部のRO
M内に記憶しておいたり、或いは関数式から湿度の値と
紙厚の値とに対する抵抗値の参照テーブルを予め作成
し、該参照テーブルを記憶部のROM内に格納してお
き、画像形成時の記録紙の通過時に、実際に紙厚検出セ
ンサPHの検出した抵抗値の検出値に応じて、前記記憶
部のROM内に格納されている参照テーブルの値を参照
し、使用される記録紙の紙厚の値を決定し、面状発熱体
MHaの加熱出力を切り替え、面状発熱体MHaの温度
を切り替えて、転写材の紙厚によって異なるトナー画像
(トナー像)の光沢度差の解消を図る。
【0066】上記の如く、ベルトニップ部の転写材の出
口部(転写材分離部)にベルト部材(定着ベルト)を介
して第2のローラ部材(加圧ローラ)に圧接する補助加
圧部材を設け、転写材が定着ベルトから分離する際にト
ナー画像(トナー像)を押圧することにより、分離後の
トナー像の表面が平滑になると共に、圧力の高いベルト
ニップ部での時間が長くなり、光沢度が向上する。さら
に補助加圧部材に補助加熱手段を設けることで、定着装
置のベルトニップ部での転写材の分離の際に圧力と同時
に熱も充分に与えることができ、分離後のトナー層表面
がさらに平滑になり光沢度向上の効果がさらに大きくな
ると共に、転写材の斤量や厚み(紙厚)に対応して補助
加熱手段の出力を切り換えるように設定し、即ち、斤量
検出手段の検出する転写材の斤量または転写材厚検出手
段の検出する転写材の厚みに応じて、補助加熱手段によ
る加熱出力の切り換えを行って、ベルトニップ部の温度
を切り換えることにより、温湿度の変化に対する光沢度
差をかなり小さくすることを可能とした。
【0067】また同様に、図1にて述べた画像形成の際
には、記録紙の斤量として52.3〜63.9kg/m
2(1000枚)程度の薄紙や64.0〜81.4kg
/m2(1000枚)程度の普通紙や83.0〜13
0.0kg/m2(1000枚)程度の厚紙や150.
0kg/m2(1000枚)程度の超厚紙を用い、線速
度を80〜350m/sec程度とし、環境条件として
温度が5〜35℃程度、湿度が15〜85%程度の設定
条件とすることが好ましく、記録紙の厚み(紙厚)とし
ては0.05〜0.15mm程度の厚さのものが用いら
れるが、冒頭の問題点にて述べたように、環境条件、
特に湿度が変化すると、同一の条件で定着を行ってもト
ナー像の光沢度が異なる。
【0068】この問題点を解決するため、前述したよう
に、定着ベルト27と加圧ローラ17bとの間に形成さ
れるベルトニップ部Na領域の記録紙Pの出口部におい
て、定着ベルト27を介して加圧ローラ17bに圧接す
る補助加圧部材としての補助加圧パッドHPを設け、記
録紙Pが定着ベルト27から分離する際にトナー像(ト
ナー画像)を補助加圧パッドHPにより押圧する。これ
により、分離後のトナー層表面が平滑になると共に、圧
力の高いベルトニップ部Naでの時間が長くなり、光沢
度が向上する。また、補助加圧パッドHPの先端部に補
助加熱手段(面状発熱体MHa)を有する補助加圧部材
としての補助加圧パッドHPを設けると共に、図1にて
述べた画像形成装置に設けられ、機内の環境条件を検出
する環境条件検出手段としての湿度センサTSを用い、
図6に示すように、湿度センサTSの検出値に基づき、
面状発熱体MHaの加熱出力を切り替え、面状発熱体M
Haの温度を切り替えて、機内環境条件によって異なる
トナー画像(トナー像)の光沢度差の解消を図る。
【0069】機内環境湿度が低い場合は、低光沢になり
やすいため、面状発熱体MHaへの出力を大きくし、ベ
ルトニップ部からの記録紙が分離する際の温度を高く設
定する。これにより分離後のトナー層表面が平滑にな
り、機内環境湿度が高い場合と同等の光沢度の画像が得
られる。機内環境湿度が高い場合は、面状発熱体MHa
での出力を小さくすることにより、分離後のトナー層
(トナー画像)表面の平滑度が低くなり光沢も抑えられ
る。
【0070】具体的には、予め記憶部のROM内に、実
験的に求めた湿度の閾値、例えば湿度70%を閾値とし
て格納しておき、実際に検出した湿度センサTSによる
湿度の値がROM内の閾値、例えば70%以上と高くな
った際に、面状発熱体MHaの加熱出力を切り替え、例
えば150℃から180℃へと面状発熱体MHaの温度
を切り替えて、機内環境条件によって異なるトナー画像
(トナー像)の光沢度差の解消を図る。
【0071】上記において、環境条件検出手段として湿
度センサTSを用いて湿度のみを検出し、湿度センサT
Sの検出値に基づき、面状発熱体MHaの加熱出力を切
り替え、面状発熱体MHaの温度を切り替えるようにし
たが、併せて温度を検出する温湿度センサを環境条件検
出手段として用い、上記と同様な方法により、温湿度セ
ンサの検出する温湿度の値に基づき、面状発熱体MHa
の加熱出力を切り替え、面状発熱体MHaの温度を切り
替えて、機内環境条件によって異なるトナー画像(トナ
ー像)の光沢度差の解消を図るようにしてもよい。
【0072】上記の如く、ベルトニップ部の転写材の出
口部(転写材分離部)にベルト部材(定着ベルト)を介
して第2のローラ部材(加圧ローラ)に圧接する補助加
圧部材を設け、転写材が定着ベルトから分離する際にト
ナー画像(トナー像)を押圧することにより、分離後の
トナー像の表面が平滑になると共に、圧力の高いベルト
ニップ部での時間が長くなり、光沢度が向上する。さら
に補助加圧部材に補助加熱手段を設けることで、定着装
置のベルトニップ部での転写材の分離の際に圧力と同時
に熱も充分に与えることができ、分離後のトナー層表面
がさらに平滑になり光沢度向上の効果がさらに大きくな
ると共に、環境条件、特に湿度の変化に対応して補助加
熱手段の出力を切り換えるように設定し、即ち、環境条
件検出手段の検出する環境条件、特に湿度に応じて、補
助加熱手段による加熱出力の切り換えを行って、ベルト
ニップ部の温度を切り換えることにより、湿度の変化に
対する光沢度差をかなり小さくすることを可能とした。
【0073】また冒頭の問題点にて述べたように、両
面コピーを行う際、定着装置に転写材を2度通過させて
両面画像を得る装置においては、最初に溶解されたトナ
ー像が再び定着装置を通過し、1度しか通過しない面
と、2度通過する面とで光沢度が異なってしまう。この
光沢度の表裏差をできるだけ小さくしたいという要望が
あるが、ベルトニップ部の温度および圧力が一定だと、
定着条件が2度の通過とも同じであるため、光沢度の差
を小さくするのは困難である。
【0074】この問題点を解決するため、前述したよう
に、定着ベルト27と加圧ローラ17bとの間に形成さ
れるベルトニップ部Na領域の記録紙Pの出口部におい
て、定着ベルト27を介して加圧ローラ17bに圧接す
る補助加圧部材としての補助加圧パッドHPを設け、記
録紙Pが定着ベルト27から分離する際にトナー像(ト
ナー画像)を補助加圧パッドHPにより押圧する。これ
により、分離後のトナー層表面が平滑になると共に、圧
力の高いベルトニップ部Naでの時間が長くなり、光沢
度が向上する。また、補助加圧パッドHPの先端部に補
助加熱手段(面状発熱体MHa)を有する補助加圧部材
としての補助加圧パッドHPを設けると共に、図1にて
述べた画像形成の際で、図6に示すように、例えば不図
示の操作部にて両面画像形成モードが選択させたときに
は、1度しか通過しない面と、2度通過する面(両面画
像形成時)とで、面状発熱体MHaの加熱出力を切り替
え、面状発熱体MHaの温度を切り替えて、1度しか通
過しない面と、2度通過する面とによって異なる表裏の
トナー画像(トナー像)の光沢度差の解消を図る。
【0075】上記の如く、ベルトニップ部の転写材の出
口部(転写材分離部)にベルト部材(定着ベルト)を介
して第2のローラ部材(加圧ローラ)に圧接する補助加
圧部材を設け、転写材が定着ベルトから分離する際にト
ナー画像(トナー像)を押圧することにより、分離後の
トナー像の表面が平滑になると共に、圧力の高いベルト
ニップ部での時間が長くなり、光沢度が向上する。さら
に補助加圧部材に補助加熱手段を設けることで、定着装
置のベルトニップ部での転写材の分離の際に圧力と同時
に熱も充分に与えることができ、分離後のトナー層表面
がさらに平滑になり光沢度向上の効果がさらに大きくな
ると共に、転写材の1度目の通過時と2度目の通過時と
で補助加熱手段の出力を切り換えるように設定し、即
ち、転写材の定着装置への1度目の通過時と、2度目の
通過時とで補助加熱手段による加熱出力を切り換えるこ
とにより、定着後の画像光沢度の表裏差をかなり小さく
することを可能とした。
【0076】さらに、前記図2にて説明した定着装置1
7において、補助加圧部材としての補助加圧パッドHP
の加圧ローラ17bへの平均圧接圧力をPa(N)、発
熱ローラ17aと加圧ローラ17bとで形成される定着
ニップ部Nbの平均圧接圧力をPa1(N)とすると
き、 0.3・Pa1≦Pa≦0.9・Pa1 と設定することが好ましい。これにより、定着後のトナ
ー画像の光沢度の適正な設定と光沢度差の解消とが図ら
れる。
【0077】
【発明の効果】請求項1または、請求項5ないし9によ
れば、ベルトニップ部の転写材の出口部(転写材分離
部)にベルト部材(定着ベルト)を介して第2のローラ
部材(加圧ローラ)に圧接する補助加圧部材を設け、転
写材が定着ベルトから分離する際にトナー画像(トナー
像)を押圧することにより、分離後のトナー層表面がさ
らに平滑になり光沢度向上の効果が大きくなる。さらに
補助加圧部材に補助加熱手段を設けることで、定着装置
のベルトニップ部での転写材の分離の際に圧力と同時に
熱も充分に与えることができ、分離後のトナー層表面が
さらに平滑になり光沢度向上の効果がさらに大きくなる
と共に、原稿画像に応じて補助加熱手段の出力を切り換
えるように設定し、即ち、定着後のトナー画像(トナー
像)の光沢度を少なくとも2水準に切り換えられるよう
に光沢レベル選択手段を設定し、光沢レベル選択手段に
より選択された光沢レベルに応じて、補助加熱手段によ
る加熱出力の切り換えを行い、ベルトニップ部の温度を
切り換えることにより、原稿画像に応じての好みの光沢
度を選定することが可能となった。
【0078】請求項2または、請求項5ないし9によれ
ば、ベルトニップ部の転写材の出口部(転写材分離部)
にベルト部材(定着ベルト)を介して第2のローラ部材
(加圧ローラ)に圧接する補助加圧部材を設け、転写材
が定着ベルトから分離する際にトナー画像(トナー像)
を押圧することにより、分離後のトナー層表面がさらに
平滑になり光沢度向上の効果が大きくなる。さらに補助
加圧部材に補助加熱手段を設けることで、定着装置のベ
ルトニップ部での転写材の分離の際に圧力と同時に熱も
充分に与えることができ、分離後のトナー層表面がさら
に平滑になり光沢度向上の効果がさらに大きくなると共
に、転写材の斤量や厚み(紙厚)に対応して補助加熱手
段の出力を切り換えるように設定し、即ち、斤量検出手
段の検出する転写材の斤量または転写材厚検出手段の検
出する転写材の厚みに応じて、補助加熱手段による加熱
出力の切り換えを行って、ベルトニップ部の温度を切り
換えることにより、温湿度の変化に対する光沢度差をか
なり小さくすることを可能とした。
【0079】請求項3または、請求項5ないし9によれ
ば、ベルトニップ部の転写材の出口部(転写材分離部)
にベルト部材(定着ベルト)を介して第2のローラ部材
(加圧ローラ)に圧接する補助加圧部材を設け、転写材
が定着ベルトから分離する際にトナー画像(トナー像)
を押圧することにより、分離後のトナー層表面がさらに
平滑になり光沢度向上の効果が大きくなる。さらに補助
加圧部材に補助加熱手段を設けることで、定着装置のベ
ルトニップ部での転写材の分離の際に圧力と同時に熱も
充分に与えることができ、分離後のトナー層表面がさら
に平滑になり光沢度向上の効果がさらに大きくなると共
に、環境条件、特に湿度の変化に対応して補助加熱手段
の出力を切り換えるように設定し、即ち、環境条件検出
手段の検出する環境条件、特に湿度に応じて、補助加熱
手段による加熱出力の切り換えを行って、ベルトニップ
部の温度を切り換えることにより、湿度の変化に対する
光沢度差をかなり小さくすることを可能とした。
【0080】請求項4または、請求項5ないし9によれ
ば、ベルトニップ部の転写材の出口部(転写材分離部)
にベルト部材(定着ベルト)を介して第2のローラ部材
(加圧ローラ)に圧接する補助加圧部材を設け、転写材
が定着ベルトから分離する際にトナー画像(トナー像)
を押圧することにより、分離後のトナー層表面がさらに
平滑になり光沢度向上の効果が大きくなる。さらに補助
加圧部材に補助加熱手段を設けることで、定着装置のベ
ルトニップ部での転写材の分離の際に圧力と同時に熱も
充分に与えることができ、分離後のトナー層表面がさら
に平滑になり光沢度向上の効果がさらに大きくなると共
に、転写材の1度目の通過時と2度目の通過時とで補助
加熱手段の出力を切り換えるように設定し、即ち、転写
材の定着装置への1度目の通過時と、2度目の通過時と
で補助加熱手段による加熱出力を切り換えることによ
り、定着後の画像光沢度の表裏差をかなり小さくするこ
とを可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる定着装置を用いる画像形成装置
の一実施形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図で
ある。
【図2】補助加圧部材を有しベルト部材を用いる定着装
置を示す図である。
【図3】図2の定着装置に設けられる補助加熱手段を示
す図である。
【図4】光沢度レベル検出センサを示す図である。
【図5】転写材厚検知手段並びに斤量検出手段を示す図
である。
【図6】定着装置の制御ブロック図である。
【符号の説明】
1Y,1M,1C,1K 感光体ドラム 2Y,2M,2C,2K 帯電手段 3Y,3M,3C,3K 露光手段 4Y,4M,4C,4K 現像装置 7A 2次転写ローラ 7Y,7M,7C,7K 1次転写ローラ 8A 中間転写体クリーニング手段 8Y,8M,8C,8K 像形成体クリーニング手段 10Y,10M,10C,10K 画像形成部 17 定着装置 17a 発熱ローラ 17b 加圧ローラ 17c 張架ローラ 17d テンションローラ 27 定着ベルト HP 補助加圧パッド HLa ハロゲンランプ MHa 面状発熱体 Na ベルトニップ部 Nb 定着ニップ部 P 記録紙 PG 斤量検出センサ PH 紙厚検出センサ PKa 光沢度レベル検出センサ TS 湿度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 21/00 384 G03G 21/00 384 Fターム(参考) 2H005 EA03 EA05 FB01 2H027 DA12 DA13 DA14 DC02 DE02 DE07 DE09 EA12 EA15 EB06 EC06 EC20 ED25 EE07 EE08 EF09 FA13 FA30 FA35 FB07 FB15 FB19 2H028 BA09 BA16 BB02 BB04 2H033 AA10 AA46 AA47 AA49 BA11 BA25 BA26 BA58 BA59 BB18 BB21 BB23 BB33 BB39 CA04 CA07 CA08 CA11 CA12 CA16 CA30 CA39

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無端状のベルト部材と、 前記ベルト部材の一方の側端部において前記ベルト部材
    を張架する第1のローラ部材と、 前記ベルト部材を挟んで前記第1のローラ部材と当接す
    る第2のローラ部材と、 前記ベルト部材の他方の側端部において前記ベルト部材
    を張架する第3のローラ部材との少なくとも複数のロー
    ラ部材を備え、 前記第1のローラ部材或いは前記第2のローラ部材の内
    部に発熱体を設けるもので、 前記ベルト部材を挟んで前記第1のローラ部材と前記第
    2のローラ部材との間に定着ニップ部を形成し、また、
    前記ベルト部材と前記第2のローラ部材との間にベルト
    ニップ部を形成して、 前記定着ニップ部および前記ベルトニップ部により転写
    材上のトナー像を定着する定着装置を有する画像形成装
    置において、 前記画像形成装置に定着後の光沢レベルを少なくとも2
    水準選択できる光沢レベル選択手段を設けるもので、 ベルトニップ部領域の転写材の出口部において、前記ベ
    ルト部材を介して前記第2のローラ部材に圧接する補助
    加圧部材を設けると共に、 前記補助加圧部材に補助加熱手段を設け、前記光沢レベ
    ル選択手段により選択された光沢レベルに応じて、前記
    補助加熱手段による加熱出力の切り換えを行うことを特
    徴とする定着装置を有する画像形成装置。
  2. 【請求項2】 無端状のベルト部材と、 前記ベルト部材の一方の側端部において前記ベルト部材
    を張架する第1のローラ部材と、 前記ベルト部材を挟んで前記第1のローラ部材と当接す
    る第2のローラ部材と、 前記ベルト部材の他方の側端部において前記ベルト部材
    を張架する第3のローラ部材との少なくとも複数のロー
    ラ部材を備え、 前記第1のローラ部材或いは前記第2のローラ部材の内
    部に発熱体を設けるもので、 前記ベルト部材を挟んで前記第1のローラ部材と前記第
    2のローラ部材との間に定着ニップ部を形成し、また、
    前記ベルト部材と前記第2のローラ部材との間にベルト
    ニップ部を形成して、 前記定着ニップ部および前記ベルトニップ部により転写
    材上のトナー像を定着する定着装置を有する画像形成装
    置において、 前記画像形成装置に、転写材の斤量を検出する斤量検出
    手段または転写材の厚みを検出する転写材厚検出手段を
    設けるもので、 ベルトニップ部領域の転写材の出口部において、前記ベ
    ルト部材を介して前記第2のローラ部材に圧接する補助
    加圧部材を設けると共に、 前記補助加圧部材に補助加熱手段を設け、前記斤量検出
    手段の検出する転写材の斤量または前記転写材厚検出手
    段の検出する転写材の厚みに応じて、前記補助加熱手段
    による加熱出力の切り換えを行うことを特徴とする定着
    装置を有する画像形成装置。
  3. 【請求項3】 無端状のベルト部材と、 前記ベルト部材の一方の側端部において前記ベルト部材
    を張架する第1のローラ部材と、 前記ベルト部材を挟んで前記第1のローラ部材と当接す
    る第2のローラ部材と、 前記ベルト部材の他方の側端部において前記ベルト部材
    を張架する第3のローラ部材との少なくとも複数のロー
    ラ部材を備え、 前記第1のローラ部材或いは前記第2のローラ部材の内
    部に発熱体を設けるもので、 前記ベルト部材を挟んで前記第1のローラ部材と前記第
    2のローラ部材との間に定着ニップ部を形成し、また、
    前記ベルト部材と前記第2のローラ部材との間にベルト
    ニップ部を形成して、 前記定着ニップ部および前記ベルトニップ部により転写
    材上のトナー像を定着する定着装置を有する画像形成装
    置において、 前記画像形成装置に、環境条件を検出する環境条件検出
    手段を設けるもので、 ベルトニップ部領域の転写材の出口部において、前記ベ
    ルト部材を介して前記第2のローラ部材に圧接する補助
    加圧部材を設けると共に、 前記補助加圧部材に補助加熱手段を設け、前記環境条件
    検出手段の検出する環境条件に応じて、前記補助加熱手
    段による加熱出力の切り換えを行うことを特徴とする定
    着装置を有する画像形成装置。
  4. 【請求項4】 無端状のベルト部材と、 前記ベルト部材の一方の側端部において前記ベルト部材
    を張架する第1のローラ部材と、 前記ベルト部材を挟んで前記第1のローラ部材と当接す
    る第2のローラ部材と、 前記ベルト部材の他方の側端部において前記ベルト部材
    を張架する第3のローラ部材との少なくとも複数のロー
    ラ部材を備え、 前記第1のローラ部材或いは前記第2のローラ部材の内
    部に発熱体を設けるもので、 前記ベルト部材を挟んで前記第1のローラ部材と前記第
    2のローラ部材との間に定着ニップ部を形成し、また、
    前記ベルト部材と前記第2のローラ部材との間にベルト
    ニップ部を形成して、 前記定着ニップ部および前記ベルトニップ部により転写
    材上のトナー像を定着する定着装置を有する画像形成装
    置において、 前記定着装置に、前記転写材を2度通過させて転写材の
    両面のトナー像を定着するもので、 ベルトニップ部領域の転写材の出口部において、前記ベ
    ルト部材を介して前記第2のローラ部材に圧接する補助
    加圧部材を設けると共に、 前記補助加圧部材に補助加熱手段を設け、前記転写材の
    定着装置への1度目の通過時と、2度目の通過時とで前
    記補助加熱手段による加熱出力を切り換えるようにした
    ことを特徴とする定着装置を有する画像形成装置。
  5. 【請求項5】 前記補助加圧部材が前記ベルト部材に摺
    接する補助加圧パッドであることを特徴とする請求項1
    〜4の何れか1項に記載の定着装置を有する画像形成装
    置。
  6. 【請求項6】 前記補助加熱手段が面状発熱体であるこ
    とを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の定着
    装置を有する画像形成装置。
  7. 【請求項7】 前記トナー像を形成するトナーは、体積
    平均粒径が3〜7μmであることを特徴とする請求項1
    〜6の何れか1項に記載の定着装置を有する画像形成装
    置。
  8. 【請求項8】 前記トナー像を形成するトナーは、軟化
    点が90〜130℃であることを特徴とする請求項1〜
    7の何れか1項に記載の定着装置を有する画像形成装
    置。
  9. 【請求項9】 前記補助加圧部材の前記第2のローラ部
    材への平均圧接圧力をPa、前記第1のローラ部材と前
    記第2のローラ部材とで形成される定着ニップ部の平均
    圧接圧力をPa1とするとき、 0.3・Pa1≦Pa≦0.9・Pa1 であることを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記
    載の定着装置を有する画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010191380A (ja) * 2009-02-20 2010-09-02 Ricoh Co Ltd 定着装置及びこれを搭載する画像形成装置

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