JP3691026B2

JP3691026B2 - 定着装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP3691026B2
Application number: JP2002110809A
Authority: JP
Inventors: 洋吉永; 元一安井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-04-12
Filing date: 2002-04-12
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2022-04-12
Also published as: US6778804B2; US20030215271A1; JP2003302856A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、記録媒体上に担持された未定着画像を定着する装置及び該定着装置を備えた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、紙などの記録媒体上に転写されて担持されている未定着画像を定着して複写物や印刷出力とすることがある。定着に用いられる装置には１対のローラを対峙させて配置し、一方のローラを加熱ローラとして用い、他方のローラを記録媒体の加圧ローラとして用いる構成がある。この構成では加熱ローラと加圧ローラとの間のニップ部に記録媒体を挟持させて搬送しながら加熱ローラからの熱により、未定着画像を融着させて定着する。
【０００３】
定着に用いられる装置として前記した構成とは別に、ローラとベルトを組み合わせた構成がある。この構成では加熱ローラに代えて、１対のローラに掛け回されたベルトを用い、前記ローラのひとつには加圧ローラが対峙させてある。１対のローラのうちで、加圧ローラと対峙する側のローラと協働してベルトを駆動するローラにはベルトの裏面側から加熱するための熱源が設けられ、加圧ローラにもベルトの表面を加熱するための熱源が設けられている。ベルトはローラに比べて体積が小さく、熱容量が小さいので短時間の温度上昇が可能であり、前記した加熱ローラおよび加圧ローラのみを用いた構成に比べて始動時での温度立ち上がりが早いという利点がある。しかも、加圧ローラで熱源を加えることによりベルトの表裏両面で温度立ち上がりが早められる。
【０００４】
前記ベルトの構成として、各ローラが熱伝導率の高いアルミニウムが用いられる場合、ステンレスをローラ表面に接触する基体とし、その表面にシリコンゴムあるいはフッ素系樹脂からなる離型層からなるベルト体を配置した２層構造がある。
【０００５】
前記の定着装置に離型剤としてのオイルを塗布する装置が具備されている。前記定着ベルトにはローラ状のオイル塗布部材が当接されており、フェルトにオイルを含侵させたオイル供給手段が、該オイル供給手段の使用時間や放置時間により制御された時間だけオイル塗布部材に当接し、定着ベルトに最適な量のオイルを供給する。ここでローラ状のオイル塗布部材はスポンジ状のゴムと金属製の芯金で構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画像形成装置においては、一般にコピー等に用いられる普通紙（以下、普通紙）と、ＯＨＰシートや、カード、はがきといった９０Ｋ紙以上、坪量約１００g/m^２相当以上の厚紙や、封筒等の、用紙よりも熱容量が大きいいわゆる特殊シート（以下、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。ここでシート状媒体上に作像されたトナー像を前記定着装置で定着した場合、オイル塗布部材のスポンジ状ゴムの発泡径がそのままオイルの微少な塗布ムラとなり、特にシート状媒体がＯＨＰシートの場合には、オイルの微少な塗布ムラが透過率のムラとなり、カラー画像形成装置において黄色のベタ部では全体的な色のくすみとなって顕在化するという問題がある。
【０００７】
そこでこの発明は、前記のような従来のものが有する問題点を解決し、オイル塗布部材のスポンジ状ゴムの発泡径に起因する微少な塗布ムラとそれに伴うＯＨＰシートに対する透過率の低下や色のくすみを防止することができ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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、記録媒体に担持された未定着画像を定着する装置であって、加熱部材とそれに対峙する加圧部材とを有し、離型剤供給手段を離型剤塗布部材に対して間欠的に接離させ、離型剤を前記加熱部材に塗布するものであり、前記離型剤塗布部材が発泡体からなる回転体であり、前記離型剤供給手段と前記離型剤塗布部材とのニップ部から、前記離型剤塗布部材と前記加熱部材とのニップ部までの、前記離型剤塗布部材の順回転方向での距離をＡ、前記離型剤塗布部材と前記加熱部材とのニップ部から、前記加熱部材と前記加圧部材とのニップ部までの、前記加熱部材の順回転方向での距離をＢ、前記加熱部材の外周長を距離Ｃ、としたとき、前記離型剤供給手段が前記離型剤塗布部材に接触してから前記記録媒体が前記加熱部材とそれに対峙する加圧部材とのニップ部に進入するまでの所要時間Ｔは、
（距離Ａ＋距離Ｂ＋距離Ｃ）／作像線速≦時間Ｔ
の関係を満足することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、離型剤供給手段は、フェルトにオイルを含侵した構成となっている。請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、加熱部材は、熱源で加熱される加熱ローラと、該ローラと所定間隔をおいて配置された定着ローラと、前記両ローラに掛け回された定着ベルトとを備え、前記定着ローラは加圧ローラと対向当接して連動可能になっている。請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施の形態を図面に従って説明する。図１に示す画像形成装置はフルカラー画像を形成可能な複写機あるいはプリンタに用いられる。画像形成装置には、この他に、受信した画像信号に基づき前記した複写機およびプリンタと同様な画像形成処理が可能なファクシミリ装置がある。尚、画像形成装置には、カラー形成画像を対象とするだけではなく、単一色の画像を対象とする装置ももちろん含まれる。
【００１１】
図１に示す画像形成装置２０は、画像信号に応じて各色毎の画像を形成する作像装置２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１ＢＫと、作像装置２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１ＢＫに対向して配置された転写装置２２と、各作像装置２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１ＢＫと転写装置２２とが対向する転写領域に記録媒体としての各種シート状媒体を供給するシート状媒体供給装置としての給紙カセット２３，２４と、給紙カセット２３，２４から搬送されてきたシート状媒体を作像装置２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１ＢＫによる作像のタイミングに合わせて供給するレジストローラ３０と、転写領域において転写後のシート状媒体の定着を行う定着装置１とを有している。
【００１２】
画像形成装置２０は、一般にコピー等に用いられる普通紙（以下、普通紙）と、ＯＨＰシートや、カード、はがきといった９０Ｋ紙以上、坪量約１００g/m^２相当以上の厚紙や、封筒等の、用紙よりも熱容量が大きいいわゆる特殊シート（以下、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。
各作像装置２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１ＢＫはそれぞれイエロー，マゼンタ，シアン，黒の各色の現像を行うものであり、用いるトナーの色は異なるが、その構成はほぼ同様であるから、以下には作像装置２１Ｙについて代表して説明することとする。作像装置２１Ｙは、静電潜像担持体としての感光体ドラム２５Ｙ、感光体ドラム２５Ｙの回転方向Ａにおいて順に配置されている図示しない帯電装置、現像装置、クリーニング装置等を有し、帯電装置と現像装置の間で図示しない周知のポリゴンミラーを備えた走査手段による露光光２９Ｙ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はなく、ベルト状でも良い。ただし、作像装置２１ＢＫにおける露光光２９ＢＫは２ビームとすることができ、作像装置２１ＢＫは他の作像装置２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃに比して速い作像を行うことが可能となっている。
【００１３】
給紙カセット２３にはＡ４サイズのシート状媒体が、給紙カセット２４にはＡ３サイズのシート状媒体がそれぞれ図の左右方向が長手方向になるように載置されている。転写装置２２は、画像形成装置２０が図の左右方向において小型になるよう斜め方向に配設され、矢印Ｂで示すシート状媒体搬送方向が斜め方向になっている。これにより画像形成装置２０は、図の左右方向における本体２６の幅が、Ａ３サイズのシート状媒体の長手方向の長さよりわずかに長い大きさとなっている。すなわち画像形成装置２０は内部にシート状媒体を収容するために必要最小限の大きさとされることで大幅に小型化されている。本体２６の上部は、定着装置１を通過し、トナー像が定着したシート状媒体を積載するための排紙トレイ２７となっている。
【００１４】
図１において、符号４１，４２はそれぞれ給紙カセット２３，２４からシート状媒体を送り出すピックアップローラを、符号４３はシート状媒体の送りを受け継いで搬送する搬送ローラを、符号４４は給紙カセット２３，２４から搬送されてきたシート状媒体をレジストローラ３０に向けて搬送する搬送ローラを、符号４５は排紙トレイ２７に向け符号４６で示した開口から本体２６外部へシート状媒体を排出する排出ローラを示している。
【００１５】
図２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状定着ベルト２と、定着ベルト２を掛け回された加熱ローラ３および定着ローラ４と、定着ベルト２を介して定着ローラ４に対向して配置された加圧ローラ５と、加熱ローラ３と加圧ローラ５の内部に備えられたヒータ６、７と、加熱ローラ３に対向し当接するように配置され加熱ローラ３の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ８と、定着ベルト２を介して定着ローラ４に対向して配置されたクリーニングローラ３１と、離型剤塗布部材（オイル塗布部材）としての塗布ローラ３２と、塗布ローラ３２に離型剤を供給する離型剤供給手段（オイル供給手段）５０と、ケーシング３３と、ケーシング３３に固設された入り口ガイド１２と、出口ガイド３６と、取っ手３７と、加熱ローラ３、定着ローラ４、定着ベルト２を一体的に支持する支持体３８と、ケーシング３３に対し支持体３８、加圧ローラ５を支持する支持体３９等を有している。
【００１６】
定着ベルト２に適当な所定の張力を与えるため、加熱ローラ３と定着ローラ４とは、ばねなどの図示しない付勢部材により、互いに離間する向きに付勢されている。定着ローラ４は芯金９と、この芯金９を被覆して定着ローラ４の表面をなす耐熱性の弾性体層１０とを有し、芯金９が、その軸１１により、図示しない駆動手段により回転駆動されることで、定着ローラ４が矢印Ｃ方向に回転駆動され、加熱ローラ３の矢印Ｄ方向への従動回転により定着ベルト２が矢印Ｅ方向に駆動され、またこれに従動することで、加圧ローラ５が矢印Ｆ方向に、塗布ローラ３２がＧ方向に回転駆動される。
【００１７】
加圧ローラ５と定着ローラ４とは、支持体３８と支持体３９とがばねなどの図示しない付勢部材により、互いに近接する向きに付勢されることにより、互いに圧接する向きに、１０Ｋｇｆ以上の圧接力で付勢される。加圧ローラ５は、定着ローラ４の軸心を頂点とし定着ローラ４の軸心と加熱ローラ３の軸心、加熱ローラ３の軸心と加圧ローラ５の軸心をそれぞれ結ぶ２本の直線によって挟まれる角が鋭角をなすように定着ローラ４に当接されており、これによりシート状媒体にトナーを定着する定着領域としての、加圧ローラ５が定着ローラ４に対向しない部位で定着ベルト２のみに当接する第１の定着部１５と、加圧ローラ５が定着ベルト２を介して定着ローラ４に当接する第２の定着部１６とが形成される。
【００１８】
ケーシング３３は、転写装置２２に対向する位置に設けられて転写装置２２によって搬送されてくるシート状媒体を受け入れるための開口３４と、第１の定着部１５および第２の定着部１６を挟んで開口３４の反対側に設けられた定着済みのシート状媒体を排出する開口３５とを有している。入り口ガイド１２は、その基部が開口３４の下方においてケーシング３３の外面に固着され、先端が開口３４からケーシング３３の内部に入り込み、第１の定着部１５に向かって伸びている。
【００１９】
定着ベルト２は、ニッケル製の厚さ１００μmの基体上に２００μmの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。定着ベルト２の長さは、同ベルト２が円状をなすときに径が６０mmとなる長さとされている。基体はＳＵＳ製、ポリイミド製でも良く、可撓性を考慮すると厚さは３０〜１５０μm程度であればよい。離型層はシリコンゴムを用いる場合は厚さ５０〜３００μm程度が望ましく、フッ素系樹脂を用いる場合は厚さ１０〜５０μm程度が望ましい。また、離型層はシリコンゴムの上にフッ素系樹脂系を重ねた構成でも良い。定着ベルト２は瞬時に加熱され、かつホットオフセットを生じない程度に、定着領域でベルト表面が自己冷却される特性が望まれるが、他方では、定着領域において、トナーを十分に溶かして定着されるのに必要な熱容量を有していなければならない。定着ベルト２の前記材質およびその厚さはこの条件を満たすものである。自己冷却とは、定着領域の、シート状媒体の未定着画像側に加熱源がないことにより、定着行程に置いてベルトが冷える現象を示す。
【００２０】
定着ベルト２は、加熱ローラ３と定着ローラ４が互いに離間する向きに付勢されていることにより、３Ｋｇｆ/片側の張力を与えられている。この張力は図示しない前記付勢部材の付勢力を調整することにより設定でき。１Ｋｇｆ（９．８Ｎ）〜３Ｋｇｆ（２９．４Ｎ）の範囲で設定することが良好な定着を行う上で好ましい。
【００２１】
加熱ローラ３と加圧ローラ５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。加熱ローラ３の芯金径は２０mm以上３０mm以下、かつ同芯金の肉厚は０．３mm以上２．０mm以下であり、加圧ローラ５の芯金径は３０mm以上５０mm以下、かつ同芯金の肉厚は０．３mm以上１．５mm以下である。これにより加熱ローラ３の熱容量は２６cal/℃以下、加圧ローラ５の熱容量は３６cal/℃以下とされている。
【００２２】
本実施の形態において、加熱ローラ３の芯金はアルミニウム製であり、径を３０mm、肉厚を０．７mmとしている。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。他にもアルミニウム製でローラ径が３０mmの時は肉厚を０．６〜１．４mmの範囲、鉄製でローラ径が２０mmの時は肉厚を０．３〜０．９mmの範囲で設定することができる。径が大きいほど肉厚を薄くするのはローラの軸方向の曲がりを考慮したものである。
【００２３】
これらの肉厚の下限の値は、前記した定着ベルト２の張力による加熱ローラ３の変形を考慮したときの許容値、上限値は所望の立ち上がり時間を得るための許容値を示している。ローラ径を２０mm以上としているのはベルトの張力を確保してローラの軸方向の曲がりが発生しない範囲とするためである。また、ローラ径を２０〜３０mmとするのはシート状媒体搬送速度を２００mm/sec以下とした場合に、連続通紙中も定着ベルト２の温度が定着に必要な一定温度を保つための、２６cal/℃程度の熱容量を得るためである。
【００２４】
このように加熱ローラ３を低熱容量とすることにより、定着ベルト２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ち上がり時間を長引かせる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。ヒータ６は、加熱ローラ３および加熱ローラ３を介して定着ベルト２を加熱するものであり、ヒータ６の温度はサーミスタ８による検知信号として図示しない制御手段に入力され、目標の定着温度と比較され、検知温度が定着温度より低い場合にはヒータ６に通電が行われ、検知温度が定着温度より高い場合にはヒータ６への通電が停止される。このようにサーミスタ８の検知信号がフィードバックされることで定着温度が制御され、定着ベルト２の表面温度は１１０℃以上に保たれる。尚、サーミスタ８は加熱ローラ３の回転による互いの摩耗を減じるように、加熱ローラ３の回転方向に対して鈍角をなすように加熱ローラ３に接している。
【００２５】
定着ローラ４の弾性層はゴム製のゴム層である。その材質は、具体的にはシリコーンスポンジゴム製である。すなわち、発泡体であり、気泡の径は５００μmとされ、特に表面近傍すなわち定着ローラ４周面近傍における径は３００μm以下である。弾性体層１０が発泡体であることにより、定着持におけるその温度低下が抑制される一方、発泡体であるが故に、定着圧が得られず光沢が出ない、表面が粗く光沢ムラが出る、といった不具合が起こり得るが、発泡径を前記のようにしたため、光沢不良や光沢ムラといった不具合は防止されている。また、弾性体層１０の表面に無発泡の１mm程度の層（スキン層）を有しても良い。
【００２６】
弾性体層１０の表面硬度はアスカＣで２０ＨＳ以上としているが、これはスキン層の有無に関わらず、弾性体層が発泡体であることによる表面粗さが画質に影響を与えず、光沢ムラを防止して良好な定着品質を得ることができるからである。定着ローラ４の径は３０mmで、弾性体層１０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、立ち上がり後の温度落ち込みを小さくすると共に、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１０が比較的低硬度であるため、加圧ローラ５と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。
【００２７】
加圧ローラ５の芯金は鉄製であり、径を４０mm、肉厚を１．０mmとしている。
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。他にも鉄製でローラ径が３０mmの時は肉厚を０．４〜１．０mmの範囲、鉄製でローラ径が５０mmの時は肉厚を０．３〜０．８mmの範囲、アルミニウム製でローラ径が３０mmの時は肉厚を１．３〜１．５mmの範囲、アルミニウム製でローラ径が５０mmの時は肉厚を０．６〜１．２mmの範囲で設定することができる。径が大きいほど肉厚を薄くするのはローラの軸方向の曲がりを考慮したものである。
【００２８】
これらの肉厚の下限の値は、定着圧の下限値の相当する０．６Kg/cm^２の面圧による加圧ローラ５の変形を考慮したときの許容値、上限値は所望の立ち上がり時間を得るための許容値を示している。ローラ径を３０mm以上としているのは定着圧を確保してローラの軸方向の曲がりが発生しない範囲とするためである。またローラ径を３０〜５０mmとするのはシート状媒体搬送速度を２００mm/sec以下とした場合に、連続通紙中も定着ベルト２の温度が定着に必要な一定温度を保つための、３６cal/℃程度の熱容量を得るためである。
【００２９】
このように加圧ローラ５を低熱容量とすることにより、定着ベルト２が回転してもその熱を奪うことが少なく、特に本実施の形態においては、加圧ローラ５はヒータ７を有するので、定着ベルト２の温度を低下させて定着に悪影響を与えることや立ち上がり時間を長引かせる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。ヒータ７は、加圧ローラ５の温度を上げ、立ち上げ時間を短縮すると共に、定着の際にはシート状媒体の背面からも熱を供給して安定した定着性能を得るものである。また、加圧ローラ５は芯金上に１０〜３００μmの離型層を形成することができる。ヒータ７は加圧ローラ５をを加熱するものであり、温度はサーミスタ８１による検知信号として図示しない制御手段に入力され、目標の定着温度と比較され、検知温度が定着温度より低い場合にはヒータ７に通電が行われ、検知温度が定着温度より高い場合にはヒータ７への通電が停止される。このようにサーミスタ８１の検知信号がフィードバックされることで定着温度が制御され、加圧ローラ５の表面温度は１１０℃以上に保たれる。尚、サーミスタ８１は加圧ローラ５の回転による互いの摩耗を減じるように、加圧ローラ５の回転方向に対して鈍角をなすように加圧ローラ５に接している。
【００３０】
このように加熱ローラ３および加圧ローラ５を薄肉として低熱容量化できるのは、定着装置１が定着ベルト２を用いるいわゆるベルト定着装置だからである。すなわち定着は、定着部１５，１６という距離的に比較的長い部位によって行われるため、定着圧を減じることができ、加圧ローラ５の強度を下げることができ、また加熱ローラ３は加圧ローラと圧接されないため、薄肉化できる。定着を距離的に比較的長い部位によって行うことは、比較的低温での定着を可能とし、これは立ち上がり時間を短縮することにも寄与している。また、定着ベルト２を用いると、ヒータにより加熱された定着ベルト２が搬送される過程で定着に適当な温度に冷却され、オフセットしにくいという利点もある。ヒータ６，７の出力は電源スイッチ投入時の突入電流、ヒータのオン，オフ時の蛍光灯のちらつき現象を考慮して７００Ｗ以下とされている。
【００３１】
クリーニングローラ３１と塗布ローラ３２とは互いに隣り合う位置に配設されており、クリーニングローラ３１は塗布ローラ３２に対し、定着ベルト２の移動方向における上流側に位置している。クリーニングローラ３１と塗布ローラ３２はともに定着ベルト２に当接している。また、クリーニングローラ３１は矢印Ｈ方向、塗布ローラ３２は矢印Ｇ方向に、図示しない駆動手段により定着ベルト２との対向部で、定着ベルト２と同じ移動方向に、定着ベルト２と等速で移動するように駆動されている。クリーニングローラ３１は定着ベルト２と当接することによりシート状媒体から定着ベルト２に転移したトナーを拭い取り、転写ベルト２の表面をリフレッシュする。塗布ローラ３２は離型剤供給手段５０からシリコンオイルを主成分とした離型剤を定着ベルト２に適当な所定量を塗布する。離型剤供給手段５０は図示しない接離機構で接離制御されることにより、定着ベルト２に適当な所定量を塗布する。
【００３２】
塗布ローラ３２は、芯金である金属軸とシリコンゴムの発泡体から構成されており、接離制御される離型剤供給手段５０から供給された離型剤を定着ベルト２に再供給することによりシート状媒体の最適な離型性を維持している。塗布ローラ３２のシリコンゴムの発泡径によりＯＨＰシートに対する透過率の低下や色のくすみが異なるのは前記の通りである。離型剤供給手段５０は前記接離機構で接離制御され、定着ベルト２に適当な所定量を塗布するが、離型剤供給手段５０はフェルトを媒体として塗布ローラ３２に定着オイルを供給しているため、連続して通紙された時間や放置時間等により、オイル塗布量が２〜１５[mg/A4]の範囲でばらつきを持つ。
【００３３】
図３はシート状媒体が定着ベルト２と加圧ローラ５のニップ部に進入するまでの時間Ｔと距離Ａ，Ｂ，Ｃ、及び作像線速の関係を説明するものである。離型剤供給手段５０と塗布ローラ３２のニップ中心から塗布ローラ３２と定着ベルト２のニップ中心までの距離がＡであり、塗布ローラ３２は図３上では反時計回りに回転するので、距離Ａは塗布ローラ３２の左側である。塗布ローラ３２と定着ベルト２のニップ中心から定着ベルト２と加圧ローラ５とのニップ中心までの距離がＢであり、定着ベルト２は図３上では時計回りに回転するので、距離Ｂは定着ベルト２の右側となる。また、図示はしていないが、定着ベルト２の外周長がＣである。
【００３４】
本実施の形態の作像線速は６０mm/secであり、塗布ローラ３２はφ１４mmで、外周長は４４mm、距離Ａに対する角度は２００°であるので、距離Ａは２４mmである。定着ベルト２はφ６０mmで、外周長は１８８．５mm、定着ローラ４はφ３０mmで、外周長は９４．２mmであり、定着ベルト２の外周長から距離Ｂに該当しない範囲の角度が１７２°＝４５mmであるので、距離Ｂは定着ベルト２の外周長１８８．５mmから４５mmを除いた１４３．５mmとなる。距離Ｃは定着ベルト２の外周長であるから、１８８．５mmである。
【００３５】
離型剤供給手段５０の接離タイミングは、図１の画像形成装置の作像タイミング及び給紙タイミングと対応しており、給紙された転写紙にＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの各ステーションで形成されたトナー像が重ね合わされ、定着装置１で熱定着され、画像として排出される。通常の作像タイミングでは生産性が優先されることが多いため、本画像形成装置においても離型剤供給手段５０と塗布ローラ３２との接触開始から距離Ａ＋距離Ｂだけ定着ベルト２が移動した距離、すなわち２４＋１４３．５＝１６７．５mm（＝２．７９sec）分移動したときに転写紙が定着ベルト２と加圧ローラ５とのニップに進入するタイミングで画像が形成される。これ以前に転写紙が定着ベルト２と加圧ローラ５とのニップに進入した場合には、離型剤の供給不足により転写紙と定着ベルト２の分離不良による用紙ジャムが発生する可能性が高いので、距離Ａ＋距離Ｂの距離分の移動時間は最低限確保されるのが一般的な構成である。
【００３６】
図４に塗布ローラ３２から定着ベルト２へ塗布される離型剤（定着オイル）の初期量を変化させたときの、離型剤供給手段５０と塗布ローラ３２との離間からの定着ベルト２の回転時間とＯＨＰヘイズ度（くすみ度）の関係を示す。塗布ローラ３２上の離型剤の含浸量のムラを防止するため、離型剤供給手段５０と塗布ローラ３２との接触時間を塗布ローラ１周分としているので、図４では横軸を前記の距離Ａ＋距離Ｂに塗布ローラ３２の１周分（φ１４mm＝４４mm）が加算された時間で表している。また、前記した離型剤不足の可能性が高いことから、図４では３．５３sec以下は通紙不可である。
【００３７】
ここで、ＯＨＰは３Ｍ製ＰＰ２２６０、ヘイズ度の測定部はＹｅｌｌｏｅ単色で網点面積率８０％の部分、測定器として日本電色製３００Ａ型濁度計を用いている。
Ａ４×１枚あたりのオイル塗布量は２〜１５mg/A4であるので、離型剤供給手段５０の塗布ばらつきの最悪値を考慮し、２〜２０mg/A4の範囲で、定着ベルト２の回転時間とＯＨＰヘイズ度（くすみ度）の関係を測定した。離型剤の初期塗布量が１０mg/A4以下であれば回転開始から４sec、通常の作像タイミングから０．５sec程度、転写紙の進入を遅らせることによりヘイズ度の規格値３０以下を満足するが、塗布量上限の１５mg/A4では回転開始から約５．７sec、ばらつき最大塗布量の２０mg/A4では回転開始から約６．７secが必要であることがわかる。これは図３で示した
（塗布ローラ１周＋距離Ａ＋距離Ｂ＋距離Ｃ）／作像線速
と等しい。
定着ベルト２上に塗布された離型剤の状態を調べたところ、以下のようなことがわかった。まず回転開始直後は定着ベルト２上に離型剤が塗布ローラ３２の発泡径と同等の面積で、定着ベルト２表面に選択的に塗布されており、特に離型剤の初期塗布量が多い場合には離型剤の部分的な塗布ムラが大きいために、特にＯＨＰシートに対する透過率の低下や色のくすみが顕著に発生する。
【００３８】
次に、定着ベルト２と加圧ローラ５とのニップ通過後は塗布された離型剤が均一にならされる。また、定着ベルト２表面に塗布されていた離型剤の一部は加圧ローラ５に移動し、回収されるので、表面の離型剤の絶対量も低減される。一度、離型剤が均一にならされた定着ベルト２の表面は連続した回転時のような短時間であれば、再度、塗布ローラ３２から発泡径に対応するような離型剤の塗布ムラが発生しても、定着ベルト２の表面には既に薄く均一に離型剤が塗布されており、一周目のように離型剤の部分的な塗布ムラが顕著に発生しないため、ＯＨＰシートに対する透過率の低下や色のくすみが低減され、塗布量が多めであってもＯＨＰヘイズ度（くすみ度）の規格値を外れるようなことはなくなった。
【００３９】
以上、離型剤供給手段５０が塗布ローラ３２に定着オイルを供給した後に、定着ベルト２と加圧ローラ５とのニップを少なくとも一度は通過した範囲で定着を行うことにより、特に離型剤供給手段５０がユーザー交換に適したフェルトにオイルと含侵した構成であっても、塗布ローラ３２のスポンジ状ゴムの発泡径に起因する微少な塗布ムラとそれに伴うＯＨＰシートに対する透過率の低下や色のくすみを防止することが可能となった。また、始動時での温度立ち上がりが早いベルト定着装置に対して具現化することが可能となった。
【００４０】
前記したとおり、定着装置１における定着可能な状態までの最短時間は離型剤供給手段５０が塗布ローラ３２に接触してから、
式＝（距離Ａ＋距離Ｂ）／作像線速
で示される時間であり、具体的には（２４＋１４３．５）／６０＝２．７９secである。これに対し本実施の形態では作像開始までに、
式＝（塗布ローラ１周＋距離Ａ＋距離Ｂ＋距離Ｃ）／作像線速
が必要となり、具体的には（４４＋２４＋１４３．５＋１８８．５）／６０＝６．６７secを要する。
これにより（塗布ローラ１周＋距離Ｃ）／作像線速
分の時間、具体的には３．８８秒間、作像終了までの時間が多くかかることになり、また連続出力時には転写紙の間隔が所定の時間分、余分に必要となるため、更に生産性が低下することになる。
また、本実施の形態はＯＨＰシートに対する透過率の低下や色のくすみを防止することが主とした目的であり、普通紙や厚紙を通紙した場合には生産性を落としてまで本実施の形態を適用する必要性は低い。また、ＯＨＰシートに対しても生産性を優先するユーザーも存在している。そこで、画像形成装置のオペレーションパネル等でユーザーの任意に設定可能とすることにより、生産性と画質の選択が可能となるようにすることもできる。
【００４１】
尚、前記実施の形態では、加熱ローラ３、定着ローラ４、定着ベルト２で加熱部材としたが、これは一例であり、加熱部材としては、そのほかに熱ローラ方式やフィルム加熱方式や電磁誘導加熱方式のような構成のものでもよい。また、離型剤塗布部材として示した塗布ローラ３２も一例であり、発泡体からなる回転体であれば、ほかの任意の構成としてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１〜２記載の発明によれば、離型剤供給手段が離型剤塗布部材に離型剤を供給した後に、加熱部材と加圧部材とのニップを少なくとも一度は通過した範囲で定着を行うことにより、特に離型剤供給手段がユーザー交換に適したフェルトにオイルと含侵した構成であっても、離型剤塗布部材のスポンジ状ゴムの発泡径に起因する微少な塗布ムラとそれに伴うＯＨＰシートに対する透過率の低下や色のくすみを防止することができる。請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明を始動時での温度立ち上がりが早いベルト定着装置に対して具現化することができる。請求項４記載の発明によれば、画像形成装置でも請求項１ないし３のいずれかの定着装置を用いてその実用化を図ることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す、画像形成装置の概略図である。
【図２】同上に用いられる定着装置の概略図である。
【図３】シート状媒体が定着ベルトと加圧ローラのニップ部に進入するまでの時間Ｔと距離Ａ，Ｂ，Ｃ、及び作像線速の関係を説明するための図である。
【図４】オイル初期塗布量を変化させた場合の定着ベルトのプレ回転時間とＯＨＰヘイズ度（くすみ度）の関係を示したグラフである。
【符号の説明】
１定着装置
２定着ベルト
３加熱ローラ
４定着ローラ
５加圧ローラ
６，７ヒータ
２１画像形成装置
２２転写装置
３１クリーニングローラ
３２塗布ローラ（離型剤塗布部材）
５０離型剤供給手段

Claims

記録媒体に担持された未定着画像を定着する装置であって、加熱部材とそれに対峙する加圧部材とを有し、離型剤供給手段を離型剤塗布部材に対して間欠的に接離させ、離型剤を前記加熱部材に塗布するものであり、
前記離型剤塗布部材が発泡体からなる回転体であり、
前記離型剤供給手段と前記離型剤塗布部材とのニップ部から、前記離型剤塗布部材と前記加熱部材とのニップ部までの、前記離型剤塗布部材の順回転方向での距離をＡ、前記離型剤塗布部材と前記加熱部材とのニップ部から、前記加熱部材と前記加圧部材とのニップ部までの、前記加熱部材の順回転方向での距離をＢ、前記加熱部材の外周長を距離Ｃ、としたとき、前記離型剤供給手段が前記離型剤塗布部材に接触してから前記記録媒体が前記加熱部材とそれに対峙する加圧部材とのニップ部に進入するまでの所要時間Ｔは、
（距離Ａ＋距離Ｂ＋距離Ｃ）／作像線速≦時間Ｔ
の関係を満足することを特徴とする定着装置。
離型剤供給手段は、フェルトにオイルを含侵した構成となっている請求項１記載の定着装置。
加熱部材は、熱源で加熱される加熱ローラと、該ローラと所定間隔をおいて配置された定着ローラと、前記両ローラに掛け回された定着ベルトとを備え、前記定着ローラは加圧ローラと対向当接して連動可能になっている請求項１又は２記載の定着装置。
請求項１ないし３のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。