JP2005258035A

JP2005258035A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005258035A
Application number: JP2004069015A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Echigo; 勝博越後; Takashi Fujita; 貴史藤田; Shigeo Kurotaka; 重夫黒高; Hisashi Kikuchi; 尚志菊地; Satohiko Baba; 聡彦馬場; Yukimichi Someya; 幸通染矢; Hiroyuki Kunii; 博之国井; Atsushi Nakato; 淳中藤; Koji Kami; 浩二上
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-03-11
Filing date: 2004-03-11
Publication date: 2005-09-22

Abstract

【課題】低容量の電源を使用してもカラーの未定着画像を記録媒体に確実に加熱定着でき、定着後の記録媒体が転写部材に巻き付かないようにする。
【解決手段】中間転写ベルト２と転写定着ローラ１３とが接する二次転写位置ＰＯ_２とニップ部ＮＰとの間に、転写定着ローラ１３に転写された未定着画像を加熱するハロゲンヒータ４５及びリフレクタ３２を設け、転写定着ローラ１３上の未定着画像のトナーをニップ部ＮＰに達するまでに溶融させ、ニップ部ＮＰでの加熱温度が低くても定着できるようにする。また、ニップ部ＮＰの転写定着ローラ１３の回動方向下流側に送風ファン２９とノズル３１とを設け、ノズル３１から吐出させたエアーを分離板３０と転写定着ローラ１３との間に吹き付けて、定着後の用紙Ｐが転写定着ローラ１３に巻き付かないようにする。
【選択図】図１

Description

この発明は、像担持体が表面に担持した未定着画像を中間転写体に転写し、その中間転写体上の未定着画像を転写部材に転写して、その転写部材上の未定着画像を定着部材により記録媒体に加熱定着するようにした画像形成装置に関する。

従来、このように転写部材に転写した未定着画像を定着部材により記録媒体に加熱定着するようにした画像形成装置としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。この画像形成装置は、像担持体である感光体（感光媒体）の表面に担持した未定着のトナー画像（未定着画像）を転写部材（転写ローラ）に転写し、その転写部材上の未定着画像を定着部材（定着ローラ）により記録媒体である用紙上に加熱定着するようにしている。
また、画像形成装置の定着装置には、例えば特許文献２に記載されているように、ハロゲンランプを内蔵した定着ローラと加圧ローラとを付勢手段により互いに接触させてその接触部分にニップ部を形成し、そのニップ部の下流側に剥離板を定着ローラに対して非接触状態に設けると共に、その剥離板と定着ローラとの間にヒータにより温めた空気を送り込む送風ファンを設けた定着装置もある。

さらに、カラーの画像形成装置には、例えば特許文献３に記載されているように、複数の感光体上にそれぞれ形成した未定着のトナー像を一次転写位置で中間転写ベルト上に重ね合わせ状態に順次転写し、その中間転写ベルト上の重ね合わせ画像を二次転写位置で一括して用紙上に転写し、それを定着装置で加熱しながら加圧して未定着のトナー像を溶融して用紙に定着させるようにしたものがある。
なお、このような電子写真方式の画像形成装置における定着装置の定着部材としては、ローラ状のものの他に、ベルト状のものが知られている。また、その定着部材に圧接する相手側の加圧部材としては、ローラ状、ベルト状、固定のパッド状のもの等が知られている。

特開２０００−２６７４４９号公報（第３頁、図２）特開２００２−３１１７４０号公報（第３頁、図１）特開２００３−１６２１７４号公報（第５−６頁、図１）

上述したような未定着のトナー像を加熱定着する定着装置では、ニップ部での熱移動は定着部材側に接するトナー表面温度と、記録媒体表面に接するトナーと記録媒体の界面温度が重要であり、前者は光沢などの画質に影響し、後者はトナー画像の記録媒体との密着性に影響を与える。
ところで、特許文献３に記載されているようなカラーの画像形成装置では、定着後の画像が十分な光沢を得るため、一般的に定着部では白黒の画像形成装置に比べ約１．５倍ほどの熱量（記録媒体の加熱も含む）を与えるようにしている。そのため、用紙等の記録媒体が過剰に熱せられると共に、高速で多数枚の画像形成を連続して行った場合には加熱に要する電力が不足し、一般に広く用いられる１００Ｖ／１５Ａの電源では対応できなくなる虞があった。

したがって、例えば特許文献１の構成の定着装置を、カラーの画像形成装置に使用したとすると、このものは転写部材と定着部材とが接するニップ部でのみ未定着のトナー像と記録媒体とを同時に加熱する構成であるため、そのニップ部は非常に高温にまで加熱して定着しなければ十分な光沢のカラー画像は得られないので、一般的な１００Ｖ／１５Ａの電源では対応が難しいということがあった。
また、特許文献２に記載されている定着装置も、ハロゲンランプを内蔵した定着ローラと加圧ローラとのニップ部でのみ未定着のトナー像と記録媒体とを加熱する構成であるため、そのニップ部も非常に高温に加熱しなければ十分光沢のあるカラー画像は得られないので、同様に一般的な１００Ｖ／１５Ａの電源では対応が難しいということがあった。
なお、この特許文献２にはニップ部の下流側に、送風ファンに近接してヒータを設けているが、このヒータはニップ部の下流側の空気を温めて、それをニップ部を通過した後の用紙に吹き付けるものであって、ニップ部の温度を高めるための働きをするものではない。

また、特許文献１に記載されている定着装置のように、未定着のトナー像を転写部材を介して記録媒体に加熱定着させる構成のものでは、記録媒体に薄いものを使用したときには、それがニップ部を通過した後に転写部材に巻き付いてしまい、不都合を生じてしまう虞があった。
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、一般的にオフィス等で使用されている低容量の電源を使用してもカラーの未定着画像を記録媒体に確実に加熱定着して良好な光沢の画像を得ることができると共に、その定着後の記録媒体が転写部材に巻き付いてしまわないようにすることを目的とする。

この発明は上記の目的を達成するため、未定着画像を担持しながら回動する像担持体と、その像担持体上の未定着画像が一次転写位置で転写される回動する中間転写体と、その中間転写体上の未定着画像が二次転写位置で転写される回動する転写部材と、その転写部材に接触してニップ部を形成した状態で回動し、そのニップ部に送り込まれる記録媒体に上記未定着画像を加熱定着させる定着部材とを備えた画像形成装置において、
上記二次転写位置とニップ部との間に上記転写部材に転写された未定着画像を加熱する未定着画像加熱手段を設けると共に、ニップ部の上記転写部材の回動方向下流側にニップ部の方向に向けてエアーを吹き付けるエアー吐出手段を設けたものである。

その画像形成装置において、ニップ部の上記転写部材の回動方向下流側にその転写部材に対して非接触状態にガイド部材を設け、そのガイド部材と上記転写部材との間に上記エアー吐出手段によるエアーをニップ部の方向に向けて吹き付けるようにするとよい。
そして、上記ガイド部材の先端を延長した仮想線が上記転写部材の表面に接する点における接線と上記ガイド部材の一面とがなす角度が鋭角になる位置にそのガイド部材を配置するとよい。
上記エアー吐出手段によるエアーの吹き付けは、記録媒体の先端が上記ニップ部を抜けるタイミングに同期して行い、記録媒体間のタイミングではエアーの吹き付けを行わないようにするとよい。

また、上記エアー吐出手段によるエアーの吹き付けは、記録媒体の最終紙が上記ニップ部を抜けた後に所定時間だけ中間転写体及び転写部材を回動させながら行うようにするとよい。そして、上記転写部材は、複数のローラ間に張架されたベルトで構成すると、より効果的である。
さらに、上記未定着画像は、赤外線吸収剤を含有したトナーで形成されている画像であるようにするとよい。
また、上記エアー吐出手段のエアー吐出部と上記二次転写位置との間に転写部材の表面の温度を検知する温度検知手段を設けると共に、その温度検知手段が検知した検知温度に基づいて上記エアー吐出手段によるエアーの風量又は風速を制御するエアー制御手段を設けて画像形成装置を構成するとよい。

この発明によれば、中間転写体から二次転写位置で転写部材に転写された未定着画像は、転写部材の回動によりニップ部まで移動する間に未定着画像加熱手段により加熱され、その加熱状態でニップ部に至るので、ニップ部のみで未定着画像を加熱する場合に比べてニップ部における加熱温度を低くすることができる。したがって、一般的にオフィス等で使用される低容量の電源を使用しても、良好な光沢のカラー画像を得ることができる。
また、ニップ部の転写部材の回動方向下流側には、エアー吐出手段によりエアーがニップ部の方向に向けて吹き付けられるので、記録媒体に薄紙を使用したときに定着後の記録媒体が転写部材に巻き付こうとしても、それを上記エアーが転写部材から分離するように働くので、定着後の記録媒体の転写部材への巻き付きも防止することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
〔実施例１〕
図１はこの発明の実施例１の画像形成装置が有する定着装置を示す構成図、図２は同じくその定着装置を備えた画像形成装置の主要な構成を示す概略構成図である。
図２に示すカラーの画像形成装置であるタンデム型のカラー複写機は、それぞれ色の異なるイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各未定着のトナー画像（以下、未定着画像ともいう）を担持しながら矢印方向にそれぞれ回転する像担持体であるドラム状の感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂ（以下、特定しない場合には単に感光体３という）を設けている。

また、このカラー複写機は、その感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂ上の各未定着画像が、それぞれ一次転写ローラ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂのある各一次転写位置で重ね合わせ状態に順次転写される矢示Ａ方向に回動する中間転写体である中間転写ベルト２と、その中間転写ベルト２上の未定着画像が図１に明示する二次転写位置ＰＯ_２で転写される矢示Ｂ方向に回転する転写部材である転写定着ローラ１３と、その転写定着ローラ１３に接触してニップ部ＮＰを形成した状態で矢示Ｃ方向に回転し、そのニップ部ＮＰに送り込まれる記録媒体である用紙Ｐに未定着画像を加熱定着させる定着部材である加圧ローラ１４とを備えている。

さらに、このカラー複写機は、二次転写位置ＰＯ_２とニップ部ＮＰとの間に転写定着ローラ１３に転写された未定着画像を加熱する未定着画像加熱手段として機能するハロゲンヒータ４５及びリフレクタ３２を設けると共に、ニップ部ＮＰの転写定着ローラ１３の回動方向下流側にニップ部ＮＰの方向に向けてエアーを吹き付けるエアー吐出手段を設けている。そして、この実施例では、そのエアー吐出手段として、送風ファン２９とノズル３１とが機能する。
また、このカラー複写機は、ニップ部ＮＰの転写定着ローラ１３の回動方向下流側にその転写定着ローラ１３に対して非接触状態にガイド部材である分離板３０を設け、その分離板３０と転写定着ローラ１３との間に、上記エアー吐出手段のノズル３１からのエアーをニップ部ＮＰの方向に向けて吹き付けるようにしている。

さらに、中間転写ベルト２と転写定着ローラ１３との間には、転写定着ローラ１３から中間転写ベルト２への熱放射（熱移動）を抑制するための熱移動抑止部材（断熱プレート）２０を設けている。この熱移動抑止部材２０は、中間転写ベルト２上の未定着画像の転写定着ローラ１３への２次転写を阻害しない位置及び状態で開口部２０ａを設けており、中間転写ベルト２への転写定着ローラ１３からの熱放射を極力抑える。なお、この熱移動抑止部材２０は、定着装置１２の本体に設けるようにしてもよいし、画像形成装置の装置本体側に設けるようにしてもよい。

このカラー複写機は、図２に示したように、装置本体の略中央部に上述した各感光体３や中間転写ベルト２を有する画像形成部を配置し、その画像形成部の下方に用紙Ｐを積載状態で収容する給紙トレイ１６及びその給紙トレイ１６内の用紙Ｐを最上位のものから順に１枚ずつ分離して給紙する給紙コロ１７とを備えた給紙部１を設けている。一方、画像形成部の上方には、光書き込みを行う書き込み装置５及び図示しない画像読取部をそれぞれ設けている。

画像形成部に設けられている中間転写ベルト２の上面には、色分解色と補色関係にある色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー画像を形成する前述した各感光体３が、中間転写ベルト２の転写面（ベルト上面）に沿って所定の間隔を置いて並置されている。
その各感光体３の周りには、帯電装置４と、現像装置６と、一次転写ローラ７と、クリーニング装置８等がそれぞれ配置されている。そして、各現像装置６には、それぞれ対応する色のトナーが収容されている。

中間転写ベルト２は、駆動ローラ９と従動ローラ１０との間に掛け回されて図２の矢示Ａ方向に回動可能であり、従動ローラ１０と対向する位置には、その中間転写ベルト２の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１１を設けている。
また、駆動ローラ９には、中間転写ベルト２を介して定着装置１２の転写定着ローラ１３が対向配置されていて、その転写定着ローラ１３に加圧ローラ１４がバネ２１の押圧力により圧接し、そこにニップ部ＮＰを形成している。

このカラー複写機は、作像動作を開始すると感光体３Ｙの表面が帯電装置４により一様に帯電され、その帯電面に書き込み装置５による光書き込みが画像読取部からの画像情報に基づいて行われ、そこにイエロー色に対応した静電潜像が形成される。
その静電潜像は、イエローのトナーを収容した現像装置６により現像されてトナー像（可視像）となり、そのトナー像は所定のバイアスが印加された１次転写ローラ７Ｙにより中間転写ベルト２上に１次転写される。

同様に、マゼンタ，シアン，ブラックの各色に対応する各感光体３Ｍ，３Ｃ，３Ｂ上にもそれぞれ対応する色のトナー像が形成され、その各色のトナー像が中間転写ベルト２上に順次重ね合わせ状態に一次転写されていく。そして、その一次転写後に各感光体３上に残留したトナーは、各クリーニング装置８により除去される。また、各トナー像の転写後に、各感光体３の電位が図示しない除電ランプにより除電されて初期化され、次の作像工程に備える。
中間転写ベルト２上に重ね合わせ状態に一次転写された合成カラー画像（未定着画像）は、駆動ローラ９に図示しない２次バイアス印加手段からバイアス（ＡＣ、パルスなどの重畳を含む）が印加されることにより、二次転写位置ＰＯ_２で転写定着ローラ１３側に静電気力で２次転写される。

一方、画像形成部の画像形成に合わせた所定のタイミングで給紙部１の給紙コロ１７が回転し、給紙トレイ１６内の用紙Ｐの最上紙から１枚ずつ分離されて給紙される。その給紙された用紙Ｐは、搬送ローラ対１８により停止状態にあるレジストローラ対１９まで搬送されて一旦停止し、そのレジストローラ対１９に先端が突き当てられることにより斜め送り（スキュー）が修正され、その後で転写定着ローラ１３上の未定着画像の先端と一致する正確なタイミングでニップ部ＮＰに向けて送り出される。
そして、その用紙Ｐがニップ部ＮＰに送られると、そこに転写定着ローラ１３上の未定着画像が圧接すると共に加圧されながら加熱され、トナー画像が定着される。そのトナー像が定着された後の用紙Ｐは、排紙トレイ等に排出される。

ところで、定着装置１２の転写定着ローラ１３と加圧ローラ１４は、図１に示したようにアルミニウム等の金属でパイプ状に形成した芯金５３，５４の外側に０．０５〜０．５ｍｍ程度の厚さの弾性層２４，２５を、その外側に１０〜３０μｍのフッ素系樹脂材料であるＰＦＡやＰＴＦＥ等の離型層をコーティングしたり、あるいはそれをチューブ状にしたもので形成した表層２２，２３をそれぞれ設けている。そして、その転写定着ローラ１３及び加圧ローラ（定着ローラとしても機能する）１４の内部には、それら各ローラを加熱するためのハロゲンヒータ１５，１５をそれぞれ設けている。

その転写定着ローラ１３及び加圧ローラ１４の各表面温度は、非画像領域に設けた図示しないサーミスタ等の温度検知手段より検知し、その検知した転写定着ローラ１３及び加圧ローラ１４の各表面温度に応じて、転写定着ローラ１３及び加圧ローラ１４内の各ハロゲンヒータ１５，１５のオン・オフを独立してコントロールし、最適な定着温度にするようにしている。
なお、転写定着ローラ１３は、使用する用紙の長さ分の画像を保持できるようにするため、その外径は使用する用紙の長さを配慮して設定する。

また、転写定着ローラ１３及び加圧ローラ１４は、表層２２，２３の各離型層をカーボン等の導電物質を分散させた導電性のフッ素系樹脂材料で形成し、それで弾性層２４，２５の外側をそれぞれ覆うことで、その各離型層間に転写バイアスを印加可能にすると共に、その印加する転写バイアスを低電圧にすることができ、且つトナー像の用紙上への転写時の飛び散りも抑制することができる。

なお、中間転写ベルト２と転写定着ローラ１３との間に設ける熱移動抑止部材２０は、放射率の低い金属光沢を有する板状のものを使用することが好ましい。特に、２枚の金属シートを微小空隙又は断熱材を挟んで配置すると優れた効果が得られる。また、熱移動抑止部材２０に、例えばノートパソコンのＣＰＵ冷却用に用いられるマイクロヒートパイプ構造を内包する薄板を用いるようにすれば、熱移動抑止部材２０を低温に保ちながら熱移動を抑制することができる。
このように、この実施例のカラー複写機は、熱移動抑止部材２０を設けているので、転写定着ローラ１３が発した熱により中間転写ベルト２の温度が上昇するのを低減することができるので、中間転写ベルト２の熱劣化を抑制することができる。

ところで、このカラー複写機は、前述したように中間転写ベルト２上に重ね合わせ状態（カラー画像の場合）に一次転写した合成の未定着画像を、駆動ローラ９に２次バイアス（ＡＣ、パルスなどの重畳を含む）を印加することにより転写定着ローラ１３側に静電気力で２次転写する。
その転写定着ローラ１３上に転写された未定着画像（図１に黒丸で図示）は、転写定着ローラ１３が図１の矢示Ｂ方向に回転することによりニップ部ＮＰまで移動されるが、その移動中にハロゲンヒータ４５により加熱されて、それが定着に必要な粘度にまで溶融される。そして、その溶融状態になった未定着画像（未定着のトナー像）がニップ部ＮＰに達すると、それにタイミングを合わせて送り込まれた用紙Ｐに未定着画像が圧接し、そのニップ部ＮＰで未定着画像が用紙の所定の位置に加熱定着される。

このように、このカラー複写機では、未定着の合成カラー画像は中間転写ベルト２上からニップ部ＮＰに至るまでの間にハロゲンヒータ４５が発する熱により十分に加熱され、しかもその加熱は用紙を含まない転写定着ローラ１３上の未定着画像（未定着のトナー像）のみを加熱するものであるので、未定着のトナー像と用紙とを同時にニップ部だけの熱で加熱してトナーを溶融定着させる従来の定着方式に比べて、ニップ部ＮＰにおける加熱温度を低くすることができる。

すなわち、実験の結果によれば、転写定着ローラ１３のニップ部ＮＰの表面温度を、１１０〜１２０℃程度の低温にしても十分な定着性と良好な画質が得られた。また、転写定着ローラ１３の内部に設けているハロゲンヒータ１５は、転写定着ローラ１３の表面温度を８０〜１００℃程度に保てるものであれば十分であるので、この実施例によるカラー複写機によれば、一般的にオフィス等で使用される容量の１００Ｖ／１５Ａの電源を使用しても、カラーの未定着画像を用紙に確実に加熱定着することができ、良好な光沢のある画像を得ることができる。

また、上述したようにニップ部ＮＰにおける加熱温度を低くすることができるため、そのニップ部ＮＰで加熱される用紙は過剰に熱せられることがないので、それが過剰に熱せられた際に生じる用紙同士の貼り付きも防止することができる。
さらに、転写定着ローラ１３のニップ部ＮＰにおける低温化が可能となるため、このカラー複写機の電源投入時におけるウォームアップ時間も短くすることができる。したがって、省エネに優れた高画質な画像形成装置となる。

ところで、ニップ部ＮＰで定着工程を完了した直後の用紙上のトナー像は、そのトナーの樹脂成分がまだ粘着性を持つ温度にあるため、それが転写定着ローラ１３の表面に貼り付こうとする接着作用が生じる。この貼り付きは、特に薄手の用紙を使用した場合に起こりやすく、それがニップ部ＮＰを通過した後にそのまま転写定着ローラ１３の表面の曲率に沿って巻き付きやすい。

しかしながら、この実施例によるカラー複写機では、前述したようにニップ部ＮＰの転写定着ローラ１３の回転方向下流側に、送風ファン２９とノズル３１とからなるエアー吐出手段を設けると共に、ニップ部ＮＰの転写定着ローラ１３の回転方向下流側に分離板３０を設け、その分離板３０と転写定着ローラ１３との間に上記エアー吐出手段のノズル３１からのエアーをニップ部ＮＰの方向に向けて吹き付けるようにしているので、薄手の用紙を使用した場合であっても、その用紙が定着後に転写定着ローラ１３の表面に巻き付くのを防止することができる。

すなわち、このカラー複写機では、定着後に特に薄手の用紙が転写定着ローラ１３の表面に巻き付きそうになっても、ノズル３１から分離板３０と転写定着ローラ１３との間に向けてエアーが吐出される。その分離板３０と転写定着ローラ１３の表面との間の微小ギャップを通して用紙Ｐの先端に吹き付けられるエアーの力が定着直後のトナーが転写定着ローラ１３に貼り付く力に打ち勝って、その用紙の先端を転写定着ローラ１３の表面から浮き上がらせる。
それにより、図１に示したように用紙Ｐは、転写定着ローラ１３の表面に巻き付くことなく排紙方向（矢印方向）に搬送されていく。

また、このようにして用紙Ｐの先端に吹き付けられたエアーは、その用紙Ｐ上の溶融したトナーの温度を下げる効果もあるので、そのトナーの粘着力が低下することによってトナー像の転写定着ローラ１３に対する貼り付き力も低下する。したがって、上述した２つの相互作用により、用紙Ｐはその先端が分離板３０と転写定着ローラ１３との間の微小ギャップ部に入り込むことなく排紙方向に搬送されていく。
さらに、ノズル３１から吐出されたエアーは、転写定着ローラ１３のニップ部下流側に吹き付けられることにより、分離板３０を通過した後の転写定着ローラ１３の表面温度を効果的に下げる働きもする。

したがって、転写定着ローラ１３の表面のニップ部ＮＰを通過した部分は転写定着ローラ１３の回転により再び中間転写ベルト２と接する二次転写位置ＰＯ_２に移動するが、その部分は吹き付けられたエアーにより、次の画像形成に不具合を発生させない例えば８０℃度以下、あるいは好ましくは６０℃以下にまで表面温度を下げることができる。
それにより、この実施例のように中間転写ベルト２から転写定着ローラ１３に未定着画像を転写した後に、その未定着画像をニップ部ＮＰで用紙に定着させる構成のものであっても、転写定着ローラ１３が中間転写ベルト２の表面温度を過剰に高めてしまうようなことがないので、中間転写ベルト２が高温になることによって感光体３，現像装置６，クリーニング装置８等を過剰に温めてしまった場合に生じるトナー固着や異常画像の発生を防止することができる。

そして、このようにノズル３１から吐出されたエアーが転写定着ローラ１３の表面温度を下げても、その転写定着ローラ１３の表面温度が低下した部分は二次転写位置ＰＯ_２を過ぎるとハロゲンヒータ４５により転写定着ローラ１３に転写された未定着画像と共に再びトナーを溶融させる温度にまで加熱されるので、次の定着動作に支障を来すことはない。
なお、分離板３０の取付姿勢は、図３に示すように分離板３０の先端を延長した仮想線Ｌが転写定着ローラ１３の表面に接する点Ｐ_３における接線Ｌａと分離板３０の一面３０ａとがなす角度θが鋭角になる位置（好ましくは４５度以下）にするとよい。
そのようにすれば、ノズル３１から吹き付けられて転写定着ローラ１３の表面に当たった後のエアーの速度が遅くならないようにすることができるので、より確実に定着後の用紙の転写定着ローラ１３の表面への巻き付きを防止することができる。

〔実施例２〕
図４はこの発明の実施例２の画像形成装置が有する定着装置を示す図１と同様な構成図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。また、この実施例２において実施例１と異なるのは定着装置だけであり、それ以外の構成は図２と同様であるため、画像形成装置であるカラー複写機全体の図示は省略する。
この実施例２は、実施例１で説明した定着装置に対し、転写部材をローラ３４と定着ローラ１３′との間に張架された転写定着ベルト３３で構成した点のみが異なる。

したがって、この実施例２のカラー複写機では、中間転写ベルト２上の未定着の合成カラー画像（図４に黒丸で図示）を二次転写位置ＰＯ_２で転写定着ベルト３３側に転写し、その転写定着ベルト３３上の未定着画像がベルトの回動によりニップ部ＮＰまで移動する間に、その未定着画像をハロゲンヒータ４５により定着に必要な粘度にまで溶融する。
このように、中間転写ベルト２から未定着画像が転写される転写部材をベルトにすれば、ローラの場合に比べて、より未定着画像（トナー像）をニップ部ＮＰに達するまで長い時間加熱することができるので、高速機にも対応が可能となる。

また、このベルトタイプの転写定着ベルト３３の場合にも、使用する用紙が薄紙であるときには、それが転写定着ベルト３３の表面に貼り付きやすくなるが、この実施例２でも実施例１で説明したものと同様な送風ファン２９とノズル３１とからなるエアー吐出手段を設けているので、そこから吐出させたエアーにより薄紙の転写定着ベルト３３への貼り付きを防止することができる。また、そのエアーにより転写定着ベルト３３の表面の温度を効果的に下げることができる。したがって、実施例１で説明した場合と同様の作用効果を奏する。

そのエアーによる転写定着ベルト３３の表面の冷却は、ベルトの場合には冷却されたベルト部分が二次転写位置ＰＯ_２に達するまでの空走領域が長くなるので、転写部材がローラである場合に比べて冷却された部分の表面温度を中間転写ベルト２に接触するまでに低い温度にすることができる。
そして、この転写定着ベルト３３を使用した定着装置においても、次の画像形成に不具合を発生させないようにするため、転写定着ベルト３３の表面のニップ部ＮＰを通過した部分を、そこが再び中間転写ベルト２と接する二次転写位置ＰＯ_２に移動するまでに、エアーにより８０℃度以下（好ましくは６０℃以下）にまで冷却する。

そして、そのノズル３１から吐出されたエアーにより転写定着ベルト３３の表面温度が低下しても、その部分は二次転写位置ＰＯ_２を過ぎるとハロゲンヒータ４５により転写定着ベルト３３に転写された未定着画像と共に再びトナーが溶融する温度にまで加熱されるので、次の定着動作に支障を来すことはない。
そして、そのハロゲンヒータ４５による未定着画像の加熱時間は、転写部材に転写定着ベルト３３を使用しているためローラ状の転写部材の場合に比べて長くできるので、未定着画像と用紙を同時に加熱する従来の方式に比べてニップ部ＮＰでの加熱温度を低くすることができる。

すなわち、実験結果によれば、転写定着ベルト３３のニップ部ＮＰでの温度を１１０〜１２０℃程度の低温にしても、十分な定着性と良質の画質が得られた。
なお、転写定着ローラ１３′の内部に設けるハロゲンヒータ１５は、転写定着ベルト３３の表面温度を８０〜１００℃程度に加熱維持することができるものであれば十分であるので、この実施例２においても電力仕様は、一般的にオフィス等で使用される容量が１００Ｖ／１５Ａの電源でよい。

そして、この実施例２においても、図５に示すように分離板３０の取付姿勢は、その分離板３０の先端を延長した仮想線Ｌが転写定着ベルト３３の表面に接する点Ｐ_３′における接線Ｌａと分離板３０の一面３０ａとがなす角度θが鋭角になる位置（好ましくは４５度以下）にするとよい。
そのようにすれば、ノズル３１から吹き付けられるエアーの吹き付け速度を効率的に速くすることができるので、より確実に定着後の用紙の転写定着ベルト３３の表面への巻き付きを防止することができる。

〔実施例３〕
図６はこの発明の実施例３の画像形成装置が有する定着装置を示す図１と同様な構成図、図７は同じくその画像形成装置の制御系が行うエアー制御処理を示すフロー図であり、図６において図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
なお、この実施例３において実施例１と異なるのは定着装置におけるエアー制御だけであって、画像形成装置であるカラー複写機全体の構成は図２と同様であるため、その図示を省略する。

この実施例３は、前述した実施例１に対し、送風ファン２９とノズル３１とからなるエアー吐出手段のエアー吐出部（ノズル３１の先端）と二次転写位置ＰＯ_２との間に、転写部材である転写定着ローラ１３の表面の温度を検知する温度検知手段である温度検知器（例えばサーミスタ）３６を設けると共に、その温度検知器３６が検知した検知温度に基づいて上記エアー吐出手段によるエアーの風量又は風速を制御するエアー制御手段として機能する制御装置５０を設けた点のみが異なる。
温度検知器３６は、転写定着ローラ１３の表面に対して接触あるいは非接触状態に設けるが、転写定着ローラ１３の表面の耐久性を考慮すると、ローラ表面を摩耗させない非接触の方が好ましい。

ところで、この実施例３のように転写定着ローラ１３の表面を二次転写位置ＰＯ_２の手前でエアーにより冷却する構成の場合には、１枚だけの通紙や連続通紙といった通紙モードの違いや、使用する紙種の違い、あるいは環境温度の変動等により、転写定着ローラ１３の表面のエアーにより冷却された部分の二次転写位置ＰＯ_２に達した時点での表面温度に変化が生じたりする。
したがって、例えば連続通紙時には、１枚だけの通紙の場合に比べて転写定着ローラ１３の表面の温度が上昇することにより、それに二次転写位置ＰＯ_２で接する中間転写ベルト２の温度が過剰に上昇して良好な画像品質が得られなくなる虞がある。

そこで、この実施例３では、温度検知器３６により転写定着ローラ１３の表面温度をモニタし、その検知温度が画像品質を良好に維持できる所定の温度であるＴ１〜Ｔ２℃の範囲よりも高い場合には、エアー風量又は風速を増加（エアー出力を強）させることにより転写定着ローラ１３の表面温度を所定の温度に維持するようにしている。
また、その検知温度がＴ１〜Ｔ２℃の範囲より低い場合には、エアー風量又は風速を減少（エアー出力を弱）させるように制御する。これは、転写定着ローラ１３の表面温度を所定の温度より過度に冷却し過ぎると、次の転写定着工程でハロゲンヒータ４５の加熱が終了した後にトナー温度が定着に必要な温度まで上昇しなくなって定着不良になるのを防ぐためである。

そして、上記の検知温度がＴ１〜Ｔ２℃の範囲にあるときには、エアーの風量又は風速を所定の中速（エアー出力を中）に制御する。
これら一連の制御は、図６に示した制御装置５０が全て行う。この制御装置５０は、各種判断及び処理機能を有する中央処理装置（ＣＰＵ）と、各処理プログラム及び固定データを格納したＲＯＭと、処理データを格納するデータメモリであるＲＡＭと、入出力回路(Ｉ/Ｏ）とからなるマイクロコンピュータを備えている。
そして、そのマイクロコンピュータは、所定のタイミングで図７に示すエアー制御処理のルーチンを実行する。

すなわち、図７のルーチンがスタートすると、まずステップ１で転写定着ローラ１３及び加圧ローラ１４の回転をそれぞれスタートさせる。次のステップ２では、ハロゲンヒータ１５，４５をそれぞれオンにして、加熱を開始させる。
つづいて、ステップ３で温度検知器３６の検知温度がＴ１未満か否かを判断し、Ｔ１未満でなければステップ４に進むが、Ｔ１未満であればステップ５に進んでノズル３１から吐出させるエアー出力を弱にするように制御する。
そして、次のステップ６で、指示された画像形成（印刷）枚数Ｎの画像形成が完了したか否かを判断し、それが完了するとステップ７へ進んで、そこでハロゲンヒータ１５，４５をオフにして加熱をそれぞれ停止させ、ステップ８でエアー出力をオフ（送風ファン２９を停止）にする。さらに、ステップ９で、転写定着ローラ１３及び加圧ローラ１４の回転を停止させ、この処理を終了する。

また、ステップ３の判断で、検知温度がＴ１未満でなくてステップ４に進んだときには、そこで検知温度が画像品質を良好に維持できる所定の温度であるＴ１〜Ｔ２℃の範囲にあるか否かを判断する。そこで、Ｔ１〜Ｔ２℃の範囲になければステップ１０に進むが、Ｔ１〜Ｔ２℃の範囲にあればステップ１１に進んで、ノズル３１から吐出させるエアー出力を中にするように制御する。そして、その後はステップ６に進んで、前述したステップ６以降の判断及び処理を行う。

さらに、ステップ４の判断で、検知温度がＴ１〜Ｔ２℃の範囲になくてステップ１０に進んだときには、このときは検知温度はＴ２℃を超えているときであるので、そのステップ１０でノズル３１から吐出させるエアー出力を強にするように制御する。そして、その後はステップ６に進んで、前述したステップ６以降の判断及び処理を行う。

このように、この実施例３では、温度検知器３６により転写定着ローラ１３の表面温度をモニタし、その検知温度が画像品質を良好に維持できる所定の温度であるＴ１〜Ｔ２℃の範囲になるようにノズル３１から吐出させるエアーの風量又は風速を制御（この例では強中弱の３段階）するので、例えば連続通紙において通紙モードが切り換えられたり、環境条件の変動等の外乱によって転写定着ローラ１３の表面の定着工程が終了した部分の定着直後の表面温度にバラツキが生じたとしても、転写定着ローラ１３に二次転写位置ＰＯ_２で接する中間転写ベルト２の表面温度をトナー固着等が生じない温度に抑えることができる。したがって、常に良好な画像品質を維持することができる。
なお、この実施例３は、図４及び図５で説明した転写部材がベルトタイプの転写定着ベルト３３である画像形成装置にも同様に適用することができ、それにより同様の作用効果を奏する。

以上、この発明の各実施例について説明したが、実施例１乃至３において、エアー吐出手段を構成するノズル３１からのエアーの吹き付けは、用紙Ｐの先端がニップ部ＮＰを抜けるタイミングに同期して行い、用紙間のタイミング（ニップ部ＮＰに用紙Ｐがないタイミング）ではエアーの吹き付けを行わないようにするとよい。
このようにすれば、用紙Ｐがニップ部ＮＰを通過している間だけエアーの吹き付けが行われるので、そのエアーは転写定着ローラ１３と用紙Ｐにのみ当たり、加圧ローラ１４には当たらなくなるので、加圧ローラ１４の表面温度の低下を防止して定着不良を防止することができる。

また、実施例１乃至３において、エアー吐出手段を構成するノズル３１からのエアーの吹き付けは、用紙Ｐの最終紙がニップ部ＮＰを抜けた後に所定時間だけ中間転写ベルト２及び転写定着ローラ１３を回転させながら行うようにするとよい。
このようにすれば、定着工程の終了後に転写定着ローラ１３が所定の温度まで冷却された後にその転写定着ローラ１３と中間転写ベルト２が停止するので、中間転写ベルト２の局所的な温度上昇を防止することができる。

なお、最終紙がニップ部ＮＰを抜けた後にエアーを吹き付け続ける上記所定時間は、機種ごとに放熱条件が異なるので、機種ごとに実験により求めるとよい。
さらに、各実施例において、未定着画像を形成するために使用するトナーは、赤外線吸収剤を含有したトナーにするとよい。そうすれば、輻射によるトナー直接加熱の比率を向上させることができるので、転写定着ローラ１３及び転写定着ベルト３３の設定温度を下げることができる。その結果、中間転写ベルト２の温度上昇を防止することができる。

この発明は、像担持体上の未定着画像が転写されて回動する中間転写体上の未定着画像が二次転写位置で転写されて回動する転写部材と、その転写部材に接触してニップ部を形成する定着部材とで上記未定着画像を記録媒体に加熱定着させる定着装置を備えた画像形成装置に広く適用することができる。

この発明の実施例１の画像形成装置が有する定着装置を示す構成図である。同じくその定着装置を備えた画像形成装置の主要な構成を示す概略構成図である。同じくその定着装置に設ける分離板の好ましい取付姿勢を説明するための説明図である。この発明の実施例２の画像形成装置が有する定着装置を示す図１と同様な構成図である。同じくその実施例２の定着装置に設ける分離板の好ましい取付姿勢を説明するための説明図である。この発明の実施例３の画像形成装置が有する定着装置を示す図１と同様な構成図である。同じくその画像形成装置の制御系が行うエアー制御処理を示すフロー図である。

符号の説明

２：中間転写ベルト（中間転写体）、３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂ：感光体（像担持体）、７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂ：一次転写ローラ、１３：転写定着ローラ（転写部材）、１４：加圧ローラ（定着部材）、１５，４５：ハロゲンヒータ、２９：送風ファン、３０：分離板（ガイド部材）、３０ａ：一面、３１：ノズル、３２：リフレクタ、３３：転写定着ベルト（転写部材）、３６：温度検知器（温度検知手段）、５０：制御装置（エアー制御手段）、Ｐ：用紙（記録媒体）

Claims

未定着画像を担持しながら回動する像担持体と、該像担持体上の未定着画像が一次転写位置で転写される回動する中間転写体と、該中間転写体上の未定着画像が二次転写位置で転写される回動する転写部材と、該転写部材に接触してニップ部を形成した状態で回動し、そのニップ部に送り込まれる記録媒体に前記未定着画像を加熱定着させる定着部材とを備えた画像形成装置において、
前記二次転写位置と前記ニップ部との間に前記転写部材に転写された未定着画像を加熱する未定着画像加熱手段を設けると共に、前記ニップ部の前記転写部材の回動方向下流側に前記ニップ部の方向に向けてエアーを吹き付けるエアー吐出手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１記載の画像形成装置において、前記ニップ部の前記転写部材の回動方向下流側に該転写部材に対して非接触状態にガイド部材を設け、該ガイド部材と前記転写部材との間に前記エアー吐出手段によるエアーを前記ニップ部の方向に向けて吹き付けるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
前記ガイド部材の先端を延長した仮想線が前記転写部材の表面に接する点における接線と前記ガイド部材の一面とがなす角度が鋭角になる位置に該ガイド部材が配置されていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
前記エアー吐出手段によるエアーの吹き付けは、記録媒体の先端が前記ニップ部を抜けるタイミングに同期して行い、記録媒体間のタイミングではエアーの吹き付けを行わないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記エアー吐出手段によるエアーの吹き付けは、記録媒体の最終紙が前記ニップ部を抜けた後に所定時間だけ前記中間転写体及び転写部材を回動させながら行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記転写部材は、複数のローラ間に張架されたベルトで構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記未定着画像は、赤外線吸収剤を含有したトナーで形成されている画像であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記エアー吐出手段のエアー吐出部と前記二次転写位置との間に前記転写部材の表面の温度を検知する温度検知手段を設けると共に、該温度検知手段が検知した検知温度に基づいて前記エアー吐出手段によるエアーの風量又は風速を制御するエアー制御手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。