JP2006010886A - 定着装置、転写定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ウォームアップ時間が短く、組み付けが容易で、コストを抑え、効率よく定着部材の端部温度上昇を防止できる定着装置とこれを用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 定着装置２１ａは、磁場発生手段８及びハロゲンヒータ９を、それぞれ異なるサイズの記録紙幅を加熱するように配置する。磁場発生手段８を定着ローラ６の大サイズ記録紙の通紙幅領域を発熱させるように、ハロゲンヒータ９を定着ローラ６の小サイズ記録紙の通紙幅領域を加熱するように配置する。励磁コイル８ｂまたはハロゲンヒータ９への通電の切り換えは、記録紙サイズ情報を制御部１５に送り、その記録紙サイズ情報に基づき制御部１５によって行う。記録紙サイズ情報が大サイズ記録紙の場合は、励磁コイル８ｂへ通電し、記録紙サイズ情報が小サイズ記録紙の場合はハロゲンヒータ９へ通電する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置における定着装置に関し、特に定着装置の端部における温度の上昇防止を図ったものに関する。

従来、電子写真の定着装置には、表面が非粘着性の弾性体で内部に加熱源を有する定着ローラと、弾性体で被覆された加圧ローラを設け、適当な圧力を加えて回転する両ローラ間にトナーを転写した記録紙を通過させ、熱と圧力によりトナーを定着させる熱ローラ定着方式が多く使用されている。しかし、この熱ローラ定着方式は定着ローラの熱容量が大きいため、定着ローラを定着に必要な所定の温度にまで加熱昇温させる時間が長目に必要で、そのため装置のウォームアップ時間を長く取っているものが多い。また、定着ローラの温度を維持するために多くの電力を必要とするため、定着装置あるいは画像形成装置全体での消費電力を大幅に増加させている。

そこで近年、これらの問題を解決するため、芯金を薄肉にして定着ローラを低熱容量化した装置構成や、低熱容量のベルト面で記録紙上のトナーを定着するベルト定着方式が開発されている。このような定着部材の低熱容量化は、定着部材を所定の温度に加熱するだけで定着に必要な熱エネルギーが得られるので、ウォームアップ時間を短くできる。

ところが、特にこのような低熱容量の定着部材を用いた定着装置においては、小サイズ記録紙を多数枚連続して通紙した場合、定着部材の非通紙領域である端部温度が上昇して高温になり、定着部材の寿命に影響することがある。また、記録紙端部が中央部に比べて温度が高くなり、光沢度が増すため、記録紙端部と中央部で記録紙に光沢ムラが生じてしまうことがある。さらには非通紙領域が高温度になるので、小サイズ連続通紙直後に大サイズ記録紙へ切り換ると、ホットオフセットや巻き付きジャムが発生することもある。

そこで、これらの問題を解決するため、各種の方法が提案されている。特許文献１に開示されている技術では、定着ローラ（定着回転部材）の軸方向に分割された複数の磁性体コアと、磁性体コアにそれぞれ備えられた励磁コイルとを有し、中央部加熱コイルへの電力供給量に応じて、端部加熱コイルへの電力供給量を制御する制御手段を備えている。

また特許文献２に開示されている技術では、相互に異なるサイズのシートの通紙幅領域における加熱ローラを渦電流によりそれぞれ加熱する第１及び第２の磁場発生手段を有し、通紙されるシートのサイズに対応した磁場発生手段により加熱ローラを加熱している。

さらに特許文献３に開示されている技術では、小サイズ紙に対応する配光分布を有する第１ヒータと、それ以外の端部に対応する配光分布を有する第２ヒータと、大サイズ紙に対応する配光分布を有する第３ヒータを設けており、特許文献４に開示されている技術では、定着ベルトの外側に最大幅で誘導加熱手段を有し、加熱ローラ内に用紙サイズに応じて、独立して制御する２個以上の輻射熱源を有し、特許文献５に開示されている技術では、定着ローラ内にハロゲンヒータを持ち、小サイズ紙対応として、定着ローラ外側に近接して、小サイズ幅の磁石を配置し、渦電流で加熱するようになっている。

特開平１２−２０６８１３号公報 特開２００１−１１７４０１号公報 特開平８−２２０９３２号公報 特開２００３−２２８２４９号公報 特開２００１−２９６７６５号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている技術のように、磁性体コアに励磁コイルを巻くのは手間がかかり、また磁場発生手段は取付けに精度が必要なため、組み付け性が悪い。またこれの磁場発生手段はコストが高く、端部温度上昇対策として磁場発生手段を複数設けると極めてコストアップとなる。特に特許文献１の技術では、磁場発生手段を複数設けているので組み付け性がかなり悪く、またコストアップにもなる。また中央部加熱コイルへの電力供給量に応じて、端部加熱コイルへの電力供給量を制御するので制御回路が複雑となり、さらにコストアップとなる。またコイルを分割するとコイルのつなぎ目で温度ムラが起き、画像に光沢ムラが発生してしまう。

同様に特許文献２の技術では、磁場発生手段を複数設けているため、極めてコストアップとなる。また磁場発生手段はスペースをとるにもかかわらず磁場発生手段を２列配置しているため、定着装置が大型化してしまう。またハロゲンヒータは、ハロゲンヒータ自体の熱容量があるため、電磁誘導発熱に比べて発熱効率が悪く、電磁誘導発熱に対しウォームアップ時間が長くなってしまう。

また特許文献３の技術では、熱源がハロゲンヒータのみなので、電磁誘導発熱を用いた装置に比べて発熱効率が悪く、ウォームアップ時間が長く、特許文献４の技術では、誘導加熱手段と２個以上の輻射熱源とを備えるが、通紙サイズの変化には輻射熱源だけで対応しており、特許文献５の技術では、ハロゲンヒータと磁石とが通紙サイズの変化に関わらない配置となっている。

本発明は、上述した従来の問題点にかんがみ、ウォームアップ時間が短く、組み付けが容易で、コストを抑えることができ、効率よく定着部材の端部温度上昇を防止することができる定着装置とこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る定着装置は、磁場発生手段と、該磁場発生手段の磁界の作用で電磁誘導発熱する定着部材と、該定着部材と相互圧接してニップ部を形成する加圧部材を有し、前記ニップ部に記録紙を通紙して記録紙上の未定着画像を定着する定着装置において、前記電磁誘導発熱で加熱対応する通紙幅サイズとは異なる通紙幅サイズに加熱対応する輻射加熱手段を少なくとも１つ以上有し、電磁誘導による発熱と輻射加熱による発熱とを、通紙する記録紙サイズにより制御手段で独立して制御することを特徴とする。

同請求項２に係るものは、請求項１の定着装置において、電磁誘導による発熱が大サイズ記録紙の加熱に対応し、前記輻射加熱による発熱が小サイズ記録紙の加熱に対応することを特徴とする。

同請求項３に係るものは、請求項１または２の定着装置において、前記磁場発生手段が前記定着部材の外側に位置し、前記輻射熱源が前記定着部材の内側に位置することを特徴とする。

同請求項４に係るものは、請求項１ないし３のいずれかの定着装置において、記録紙上の未定着画像が定着可能である前記定着部材の定着温度を設定し、前記定着部材が該定着温度に昇温する際は電磁誘導発熱により前記定着部材を発熱させ、前記定着部材が前記定着温度に昇温した後の小サイズ記録紙の通紙時は、前記輻射熱源により前記定着部材を加熱することを特徴とする。

同請求項５に係るものは、請求項１ないし３のいずれかの定着装置において、記録紙上の未定着画像が定着可能である前記定着部材の定着温度を設定し、前記定着部材が該定着温度に昇温する際は電磁誘導発熱により前記定着部材を発熱させ、前記定着部材が定着温度に昇温した後の小サイズ記録紙の通紙時も、引き続き電磁誘導発熱により前記定着部材を発熱させ、さらに前記輻射熱源により前記定着部材を加熱することを特徴とする。

同請求項６に係るものは、請求項１ないし５のいずれかの定着装置において、前記定着部材はベルト状部材であり、輻射熱源は前記定着部材の内側に位置することを特徴とする。

同請求項７に係る転写定着装置は、像担持体上に帯電したトナーまたは液体により未定着画像を形成し、該未定着画像を中間転写体に転写し、次に該中間転写体に転写された未定着画像を少なくとも離型層を有する転写定着部材に転写した後、さらに該転写定着部材上で未定着画像を加熱し、記録紙に定着させる転写定着装置において、前記転写定着部材の近傍に、磁場発生手段と、少なくとも１個以上の輻射加熱手段を配し、前記転写定着部材を前記磁場発生手段の磁界の作用で電磁誘導発熱させ、該電磁誘導発熱で加熱対応する通紙幅サイズと前記輻射加熱手段で加熱対応する通紙幅サイズを異ならせ、前記電磁誘導発熱と前記輻射加熱手段を、通紙する記録紙サイズにより制御手段で独立して制御することを特徴とする。

本発明の請求項８に係る画像形成装置は、請求項１ないし６のいずれかの定着装置または請求項７の転写定着装置を備えることを特徴とする。

本発明は、小サイズ連続通紙時の定着部材の端部温度上昇を効果的に防止することができ、磁場発生手段を２個設けて定着部材の端部温度上昇対策とする場合に比べて組み付け性が良く、磁場発生手段を２個設けて定着部材の端部温度上昇対策とする場合に比してコストを低減することができ、しかもウォームアップ時間を短くすることができる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。

まず本発明の実施対象となるカラー画像形成装置の一例での構成を説明する。ここで説明するカラー画像形成装置は、画像読み取り装置１００と画像形成部２００、及び手差し給紙装置３００、給紙部４００等を備えるともに、画像形成部２００には定着装置２１を備え、かつ複数の感光体１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａを同一平面状に配列し、図の矢印方向に回転するものである。感光体１Ａ〜４Ａは、光導電性を有する有機または無機材料で構成されている。

電子写真法を用いたフルカラー画像形成装置としては、色分解重ね合わせ転写方式が一般に使用されている。この方式の画像形成装置では、原稿を青、赤、緑の３色に色分解した画像情報光を各々原稿読取部で読み取り、その各色光の強度レベルをもとにして画像演算処理を行って得られたイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（ＢＫ）の各色で現像すべき書込画像データに基づいて、４つの感光体１Ａ〜４Ａ上に光書込を行い、得られた静電潜像を各感光体１Ａ〜４Ａに対して設けたイエロー、シアン、マゼンタ、黒の現像剤を内蔵する現像器１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂで現像する。

図示の例では、各色分解画像情報はカラー画像形成装置本体の上部に設けた原稿読取部２９で光学的に色分解し、３つのＣＣＤ２０・・で各々読み取り、その出力信号を基に演算処理して得た各色データにより、感光体１Ａ〜４Ａに対設したレーザ書込装置１Ｄ、２Ｄ、３Ｄ、４Ｄにより光書込を行う。

感光体１Ａ〜４Ａは、それぞれ帯電装置１Ｅ、２Ｅ、３Ｅ、４Ｅにより負に帯電させ、光書込の行われた部分を負帯電トナーにより反転現像する。帯電装置には、コロトロン、スコロトロンなど、コロナ放電により電荷を発生させて像担持体表面に散布する方式のものが多く用いられる。現像器の配列は、給紙側から１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂをそれぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒トナー用としており、この順で順次に正のコロナにより重ね転写を行う。転写ベルト２５はポリエステルフイルムなどの誘電体から形成してあり、転写チャージャ１Ｃ、２Ｃ、３Ｃ、４Ｃにより正に帯電させるので、記録紙の分離後に転写ベルト２５を除電装置２６により除電する。除電装置２６は転写ベルト２５の両面からチャージャで負のＡＣコロナ放電を行い、転写ベルト２５の蓄積電荷を中和（除電）して転写ベルト２５を初期化する。また転写ベルト２５の残留トナーはクリーニングユニット２２によりクリーニングする。

分離装置２８は、記録紙の上面からチャージャで負のＡＣコロナ放電を行い、記録紙の蓄積電荷を中和（除電）し、記録紙が転写ベルト２５から分離する際の剥離放電によるトナーのチリを防止する。転写後、記録紙は転写ベルト２５から分離され、定着装置２１でトナー像を定着させ、カラー画像を得る。

以下、図面に基づき本発明の実施例について説明する。

図２に本発明を適用する定着装置２１ａの概略構成図を示す。この定着装置２１ａは、定着ローラ６と加圧ローラ７でニップを形成し、フェライト８ａと励磁コイル８ｂとからなる磁場発生手段８と、輻射熱源であるハロゲンヒータ９を有している。定着ローラ６は、導電性の芯金または芯金の表面に導電性層を有する。定着ローラ６の周囲には、定着ローラ６の温度を検出する温度検出手段１３を配置し、定着ローラ６の温度を一定に保つように温度検出手段１３から出される信号に基づいて、制御部１５によって励磁コイル８ｂ、またはハロゲンヒータ９への通電を制御する。励磁コイル８ｂへの通電においては、制御部１５が励磁回路１４を制御し、励磁コイル８ｂへの電力供給を増減する。そして磁場発生手段８により発生する磁場の中で定着ローラ６の導電層に渦電流が発生し、この渦電流が定着ローラ６の導電層の抵抗によってジュール熱に変換され、定着ローラ６が発熱する。

定着ローラ６は、例えば磁性体ステンレスの芯金を有し、その表面に弾性層としてシリコ−ンゴム層を設け、さらにその上に離型層としてＰＦＡチューブを被覆したものとすることができる。また定着ローラ６としては、磁性体ステンレスの芯金の表面にフッ素樹脂層を設けた構成でも良い。加圧ローラ７は、定着ローラ６と同じ構成とすることができる。

ここで本実施例の定着装置２１ａでは、磁場発生手段８及びハロゲンヒータ９は、それぞれ異なるサイズの記録紙幅を加熱するように配置してある。すなわち図３に示すように、磁場発生手段８を定着ローラ６の大サイズ記録紙の通紙幅領域を発熱させるように配置し、ハロゲンヒータ９を定着ローラ６の小サイズ記録紙の通紙幅領域を加熱するように配置してある。励磁コイル８ｂまたはハロゲンヒータ９への通電の切り換えは、記録紙サイズ情報を制御部１５に送り、その記録紙サイズ情報に基づき制御部１５によって行う。記録紙サイズ情報が大サイズ記録紙の場合は、励磁コイル８ｂへ通電し、記録紙サイズ情報が小サイズ記録紙の場合はハロゲンヒータ９へ通電する。記録紙サイズ情報は、原稿サイズ検知による情報や、データ転送時の原稿ザイズ情報、または選択トレイのサイズ情報から得ることができる。

従って本実施例の定着装置では、異なる記録紙幅サイズに加熱対応する熱源を有し、記録紙幅サイズに対応する熱源で加熱するので、小サイズ記録紙連続通紙時の端部温度上昇を防止できる。既述のように、磁場発生手段８はコイルを巻く手間がかかり、また取付けに精度が必要なため、組み付け性が悪く、しかもコストが高いため、定着部材の端部温度上昇対策として磁場発生手段８を複数設置すると、極めてコストアップとなる。そこで本実施例では、磁場発生手段８は１個とし、端部温度上昇対策としての熱源は輻射熱源を用いるようにして、磁場発生手段８を複数設ける場合に比べて組み付け性を容易にし、コストアップも抑えている。

なお図２では、定着ローラ６の内側にハロゲンヒータ９を配するように示したが、定着ローラ６の外側にハロゲンヒータ９を配置しても良い。また輻射熱源として１個のハロゲンヒータ９で説明したが、記録紙のサイズに応じた輻射熱源を複数設置しても良い。

本発明を適用した定着装置の実施例２について図４により説明する。
本実施例の定着装置２１ｂでは、定着ローラ６の周囲に定着ローラ６の中央部の温度を検出する温度検出手段１３と、定着ローラ６の端部の温度を検出する端部温度検出手段１６を配置し、温度検出手段１３及び端部温度検出手段１６から出される信号に基づいて、制御部１７によって励磁コイル８ｂまたはハロゲンヒータ９への通電を制御する。端部温度検出手段１６は、図３に示すように、小サイズ記録紙通紙領域と大サイズ記録紙通紙領域の間に設置する。上記以外の構成は実施例１の構成と同様であり、実施例１と同様の符号を付して示す。

ここで本実施例の定着装置２１ｂでは、記録紙上の未定着画像が定着可能である定着ローラ６の定着温度と、定着ローラ６の端部上限温度と端部下限温度を設定する。端部上限温度は定着温度より高く設定する。定着ローラ６が定着温度に昇温するまでは、定着ローラ６を磁場発生手段８により電磁誘導発熱させる。定着ローラ６が定着温度に昇温後、小サイズ記録紙の連続通紙時において、端部温度検出手段１６によって検出された定着ローラ６の温度が端部上限温度を超えた場合、励磁コイル８ｂへの通電を止め、ハロゲンヒータ９への通電に切り替える。またその後、端部温度検出手段１６によって検出された定着ローラ６の温度が端部下限温度を下回った場合、ハロゲンヒータ９への通電を止め、励磁コイル８ｂへの通電に切り替える。

従って本実施例の定着装置２１ｂでは、小サイズ記録紙の連続通紙時においても端部温度上昇を防止できる。また実施例１と同様に、磁場発生手段８は１個とし、端部温度上昇対策としての熱源は輻射熱源を用いるので、磁場発生手段８を複数設ける場合に対し、組み付け性を容易にし、コストアップも抑えることができる。また定着ローラ６が定着温度に昇温するまでは、定着ローラ６の加熱効率が高い電磁誘導で発熱させるので、熱源がハロゲンヒータ９のみの場合に対し、ウォームアップ時間を短くできる。

本発明を適用した定着装置の実施例３について図５により説明する。
本実施例の定着装置２１ｃは、定着ローラ３０と、テンションをかける加熱ローラ３１と、加圧ローラ３２を備え、定着ローラ３０と加熱ローラ３１間にエンドレスの定着ベルト１８が張設してある。加圧ローラ３２は、定着ベルト１８を挟んで定着ローラ３０に圧接する。表面に未定着トナー像を担持した記録紙は、定着ベルト１８を介して定着ローラ３０と加圧ローラ３２のニップ部で加熱、加圧され、トナー像を定着される。

定着ベルト１８を挟んで加熱ローラ３１の周囲には、フェライト８ａと励磁コイル８ｂとからなる磁場発生手段８を配置し、また加熱ローラ３１内部には、ハロゲンヒータ１９を備えている。加熱ローラ３１は磁性体ステンレスで導電性を有する。定着ベルト１８の周囲には、定着ベルト１８の温度を検出する温度検出手段１３を配置し、定着ベルト１８の温度を一定に保つように温度検出手段１３から出される信号に基づいて、制御部１５によって励磁コイル８ｂまたはハロゲンヒータ１９への通電を制御する。励磁コイル８ｂへの通電においては、温度検出手段１３から出される信号に基づいて制御部１５が励磁回路１４を制御し、励磁コイル８ｂへの電力供給を増減する。そして磁場発生手段８により発生する磁場の中で加熱ローラ３１導電層に渦電流が発生し、この渦電流が加熱ローラ３１導電層の抵抗によってジュール熱に変換され、加熱ローラ３１が発熱する。

ここで磁場発生手段８及びハロゲンヒータ１９は、先に説明した実施例１、２と同様に、それぞれ異なるサイズの記録紙幅を加熱するように配置し、磁場発生手段８は定着ベルト１８の大サイズ記録紙の通紙幅領域を発熱させ、ハロゲンヒータ１９は定着ベルト１８の小サイズ記録紙の通紙幅領域を加熱する。磁場発生手段８またはハロゲンヒータ９への通電の切り換えは、実施例１と同様である。

また定着ベルト１８の基体には、耐熱性樹脂や、金属から形成されたエンドレスのベルト状基体を用いることができる。耐熱性樹脂の材質としては、ポリイミド、ポリアミドイド、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等を使用し、金属ベルトの材質としては、ニッケル、アルミニウム、鉄等を使用することができる。それらの厚さは、１００μｍ以下の薄肉のものが望ましい。また表面は、記録紙及びトナー像と加圧接触するため離型性が必要であり、かつ耐熱性、耐久性に優れたものが好ましい。そのため、定着ベルト１８の表層は耐熱離型層（フッ素系樹脂、高離型シリコ−ンゴム等を被覆した構成とするとよい。フッ素樹脂は、吹きつけ等により基体表面に塗装し、加熱融着させることにより表面離型層を形成できる。高離型シリコ−ンゴム層は、ゴム硬度２５〜６５度（ＪＩＳ Ａ硬度計）、厚さが１００〜３００ｕｍの範囲が良好な定着姓及び熱応答性を得る条件として望ましい。また定着ベルト１８の別の構成としては、ポリイミド等の耐熱性樹脂の基体にシリコ−ンゴム等の弾性体層を設け、さらにその弾性体層の上にフッ素樹脂、ＰＦＡチューブ等の離型層を設け、ＯＨＰ透明性、均一定着においてより良好な定着画像を得られるようにすることができる。

定着ローラ３０は、アルミニウム芯金の外周に耐熱弾性体、例えば発泡シリコーンゴムや液状シリコーンゴムで構成した弾性層を備えているものとすることができる。加圧ローラ３２は、鉄またはアルミニウムの芯金外周にフッ素系ゴム、シリコーンゴム等の耐熱弾性層と、その上にフッ素系樹脂からなる表面離型層を形成したものとすることができる。加圧ローラ３２の内側には加圧ローラ３２の温度上昇を加速させるため、ハロゲンヒータ等の熱源を設けても良い。定着ローラ３０あるいは加圧ローラ３２は、図示しない駆動手段により駆動する。

従って本実施例の定着装置２１ｃでは、小サイズ記録紙の連続通紙時においても端部温度上昇を防止できる。また実施例１と同様に、磁場発生手段８を複数設ける場合に対し、組み付け性を容易にし、コストアップも抑えることができる。また定着ベルト１８が定着温度に昇温するまでは、加熱効率が高い電磁誘導発熱で熱容量の小さい加熱ローラ３１と定着ベルト１８を加熱するので、ウォームアップ時間をより短くできる。ここで磁場発生手段８及びハロゲンヒータ１９の通電制御は実施例１と同様としたが、定着ベルト１８の端部温度を検出する端部温度検出手段を設け、実施例２の通電制御と同様にしても良い。実施例１と同様な構成要素については、実施例１と同様の符号を付して示してある。

本発明を適用した定着装置の実施例４について図６により説明する。
本実施例の定着装置２１ｄは、定着ベルト３３と定着固定部材３６と加圧ローラ３４を有し、定着固定部材３６は定着ベルト３３を介して加圧ローラ３４に圧接する。定着固定部材３６は、鉄、ステンレス、またはアルミ等の金属材料からなる支持部材３６ａと、シリコーンゴムあるいは発泡シリコーンゴムからなる弾性部材３６ｂと、ガラス繊維樹脂等からなる低摩擦部材シート３６ｃで構成できる。加圧ローラ３４は、芯金の周りに発泡層を有し、その表面をＰＦＡチューブで被覆し、図示しない駆動手段によって回転駆動する。定着ベルト３３の構成は実施例３の定着ベルト１８と同様である。

定着ベルト３３の周囲には、フェライト８ａと励磁コイル８ｂとからなる磁場発生手段８を配置し、また定着ベルト３３内部には、ハロゲンヒータ３５を備えている。定着ベルト３３の周囲には、定着ベルト３３の温度を検出する温度検出手段１３を配置し、実施例１と同様に、制御部１５によって励磁コイル８ｂまたはハロゲンヒータ３５への通電を制御する。

ここで磁場発生手段８及びハロゲンヒータ３５は、実施例１と同様にそれぞれ異なるサイズの記録紙幅を加熱するように配置してあり、磁場発生手段８は定着ベルト３３の大サイズ記録紙の通紙幅領域を発熱させ、ハロゲンヒータ３５は定着ベルト３３の小サイズ記録紙の通紙幅領域を加熱する。磁場発生手段８またはハロゲンヒータ３５への通電の切り換えは、実施例１と同様である。

従って本実施例の定着装置２１ｄでは、小サイズ記録紙の連続通紙時においても端部温度上昇を防止できる。また実施例１と同様に、磁場発生手段８を複数設ける場合に比べて組み付け性を容易にし、コストアップも抑えることができる。また定着ベルト３３が定着温度に昇温するまでは、加熱効率が高い電磁誘導発熱で熱容量の小さい定着ベルト３３のみを加熱するので、ウォームアップ時間をさらに短くできる。ここで磁場発生手段８及びハロゲンヒータ３５の通電制御は実施例１と同様としたが、定着ベルト３３の端部温度を検出する端部温度検出手段を設け、実施例２の通電制御と同様にしても良い。実施例１と同様な構成要素については、実施例１と同様の符号を付して示してある。

本発明を適用した定着装置の実施例５について図７により説明する。
上記各実施例の説明では、帯電−露光−現像−転写−定着からなる電子写真プロセスで説明しているが、トナーを中間転写体から用紙へ転写するのではなく、中間転写体４２から転写定着部材４６に転写する電子写真の変形例でも、本発明が適用できることは明らかである。

二次転写部においては必要に応じて既知の所望の電位差(ＡＣ、パルスなどの重畳を含む)を設け、画像の移動方向を制御する。二次転写部材４３に対し、中間転写体４２を介して転写定着部材４６を設ける。ここで転写定着部材４６に、中間転写体４２上のトナーを転写するためのバイアスを印加することもできる。転写定着部材４６と加圧部材４７のニップ部においても、オフセットを防ぐ手段として電位差を設けても良い。電位差の発生手段はバイアス印加、アース、除電など公知の方法があり、電流制御・電圧制御などが利用可能である。ツェナーダイオードなどを用いて、一定の電位差を保つ方法も有効である。他の構成部品としては、像担持体４０、一次転写部材４１、中間転写体支持部材４４を備えている。

転写定着部材４６の周囲には、フェライト８ａと励磁コイル８ｂとからなる磁場発生手段８を配置し、また転写定着部材４６の内部には、ハロゲンヒータ４８を備えている。転写定着部材４６の周囲には、転写定着部材４６の温度を検出する温度検出手段１３を配置し、実施例１と同様に、制御部１５によって励磁コイル８ｂまたはハロゲンヒータ４８への通電を制御する。

ここで磁場発生手段８及びハロゲンヒータ４８は、実施例１と同様に、それぞれ異なるサイズの記録紙幅を加熱するように配置してあり、磁場発生手段８は転写定着部材４６の大サイズ記録紙の通紙幅領域を発熱させ、ハロゲンヒータ４８は転写定着部材４６の小サイズ記録紙の通紙幅領域を加熱する。磁場発生手段８またはハロゲンヒータ４８への通電の切り換えは、実施例１と同様である。

従って本実施例の定着装置２１ｅでは、小記録紙の連続通紙時においても端部温度上昇を防止できる。また本実施例の転写に関して、二次転写は常に一定の相手部材、すなわち転写定着部材４６に行うので、安定して高画質な画像を得られる。また、トナーの一部は熱で軟化することも、転写時の画像の散りを防ぐため高画質となる。

なお、磁場発生手段８及びハロゲンヒータ４８の通電制御は実施例１と同様としたが、転写定着部材４６の端部温度を検出する端部温度検出手段を設け、実施例２の通電制御と同様にしても良い。実施例１と同様な構成要素については、実施例１と同様の符号を付して示してある。

本実施例の定着及び熱に関して述べると、二次転写部の中間転写体４２への熱移動は、トナーを介して表層のみへ行われるため、中間転写体４２の温度上昇は最小限となる。従って中間転写体４２の温度上昇による問題点も生じにくい。また、トナー加熱時間は十分設定可能であり、用紙を従来と同程度の時間で加熱できる。さらに特筆すべきは、中間転写体４２の加熱時間は最小のまま、トナー加熱時間と用紙加熱時間を各々設定可能である点である。従って、光沢などの画質に重要なトナー加熱時間と、用紙への密着性に重要な用紙加熱時間を自由に設定でき、無駄に用紙を加熱しないことによる省エネルギー化などの環境性能がはじめて達成される。

なお以上の各実施例は、４色カラータンデムの実施例であるが、中間転写体を用いるものであれば、１つの像担持体によるカラー、モノクロ、２色の画像形成でも同様に適用できることが明らかであり、本発明は図示の例には限定されない。

本発明の定着装置を適用するカラー画像形成装置の全体構成図 実施例１の定着装置の構成図 熱源の加熱領域を示した図 実施例２の定着装置の構成図 実施例３の定着装置の構成図 実施例４の定着装置の構成図 実施例５の定着装置の構成図

符号の説明

１００：画像読み取り装置
２００：画像形成部
３００：手差し給紙装置
４００：給紙部
１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａ：感光体
１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ：現像器
１Ｃ、２Ｃ、３Ｃ、４Ｃ：転写チャージャ
１Ｄ、２Ｄ、３Ｄ、４Ｄ：レーザ書込装置
１Ｅ、２Ｅ、３Ｅ、４Ｅ：帯電装置
６：定着ローラ
７：加圧ローラ
８：磁場発生手段
８ａ：フェライト
８ｂ：励磁コイル
９：ハロゲンヒータ
１３：温度検出手段
１４：励磁回路
１５：制御部
１６：端部温度検出手段
１７：制御部
１８：定着ベルト
２０：ＣＣＤ
２１：定着装置
２６：除電装置
２２：クリーニングユニット
２５：転写ベルト
２８：分離装置
２９：原稿読取部
３０：定着ローラ
３１：加熱ローラ
３２：加圧ローラ
３３：定着ベルト
３４：加圧ローラ
３５：ハロゲンヒータ
３６：定着固定部材
３６ａ：支持部材
３６ｂ：弾性部材
３６ｃ：低摩擦部材シート
４０：像担持体
４１：一次転写部材
４２：中間転写体
４３：二次転写部材
４４：中間転写体支持部材
４６：転写定着部材
４７：加圧部材
４８：ハロゲンヒータ

Claims (8)

1. 磁場発生手段と、該磁場発生手段の磁界の作用で電磁誘導発熱する定着部材と、該定着部材と相互圧接してニップ部を形成する加圧部材を有し、前記ニップ部に記録紙を通紙して記録紙上の未定着画像を定着する定着装置において、前記電磁誘導発熱で加熱対応する通紙幅サイズとは異なる通紙幅サイズに加熱対応する輻射加熱手段を少なくとも１つ以上有し、電磁誘導による発熱と輻射加熱による発熱とを、通紙する記録紙サイズにより制御手段で独立して制御することを特徴とする定着装置。
2. 請求項１の定着装置において、電磁誘導による発熱が大サイズ記録紙の加熱に対応し、前記輻射加熱による発熱が小サイズ記録紙の加熱に対応することを特徴とする定着装置。
3. 請求項１または２の定着装置において、前記磁場発生手段が前記定着部材の外側に位置し、前記輻射熱源が前記定着部材の内側に位置することを特徴とする定着装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかの定着装置において、記録紙上の未定着画像が定着可能である前記定着部材の定着温度を設定し、前記定着部材が該定着温度に昇温する際は電磁誘導発熱により前記定着部材を発熱させ、前記定着部材が前記定着温度に昇温した後の小サイズ記録紙の通紙時は、前記輻射熱源により前記定着部材を加熱することを特徴とする定着装置。
5. 請求項１ないし３のいずれかの定着装置において、記録紙上の未定着画像が定着可能である前記定着部材の定着温度を設定し、前記定着部材が該定着温度に昇温する際は電磁誘導発熱により前記定着部材を発熱させ、前記定着部材が定着温度に昇温した後の小サイズ記録紙の通紙時も、引き続き電磁誘導発熱により前記定着部材を発熱させ、さらに前記輻射熱源により前記定着部材を加熱することを特徴とする定着装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかの定着装置において、前記定着部材はベルト状部材であり、輻射熱源は前記定着部材の内側に位置することを特徴とする定着装置。
7. 像担持体上に帯電したトナーまたは液体により未定着画像を形成し、該未定着画像を中間転写体に転写し、次に該中間転写体に転写された未定着画像を少なくとも離型層を有する転写定着部材に転写した後、さらに該転写定着部材上で未定着画像を加熱し、記録紙に定着させる転写定着装置において、前記転写定着部材の近傍に、磁場発生手段と、少なくとも１個以上の輻射加熱手段を配し、前記転写定着部材を前記磁場発生手段の磁界の作用で電磁誘導発熱させ、該電磁誘導発熱で加熱対応する通紙幅サイズと前記輻射加熱手段で加熱対応する通紙幅サイズを異ならせ、前記電磁誘導発熱と前記輻射加熱手段を、通紙する記録紙サイズにより制御手段で独立して制御することを特徴とする転写定着装置。
8. 請求項１ないし６のいずれかの定着装置または請求項７の転写定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
   

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