JP7056106B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、内部に加熱源を有するヒートロールと、ヒートロールに対して接触あるいは非接触状態となるバックアップロールからなるヒートロール定着機と、ヒートロールに接近及び離脱旋回可能なプレヒータから構成され、印刷時には、バックアップロールがヒートロールと接触してニップ領域を形成し、かつ、プレヒータの先端をヒートロールに接近するように旋回することにより、用紙はプレヒータ通過後にヒートロール面に巻き付けられ、その後、ヒートロールとバックアップロールのニップ領域に入り、トナーの用紙への定着を行う方式の定着装置が提案されている。

特開平１０－０６３１２５号公報

本発明は、定着装置の上流にプレ加熱装置が離間されて配置されている場合と比較して、グロスの低下を抑制できる定着装置を提供することを目的とする。

第一態様の発明は、トナー像が転写された連続記録媒体が接触され、前記連続記録媒体における前記トナー像が転写された面とは反対側の面から、前記連続記録媒体を加熱しながら搬送する第１加熱部と、
前記第１加熱部における前記連続記録媒体との接触領域の開始位置と終了位置との中央位置よりも、前記連続記録媒体の搬送方向下流側において、前記第１加熱部とニップを形成して前記トナー像を前記連続記録媒体に定着させる第２加熱部と、を備える。

第二態様の発明は、第一態様の発明において、前記第１加熱部は前記第２加熱部よりも高温である。

第三態様の発明は、第一態様又は第二態様の発明において、前記第１加熱部及び前記第２加熱部はそれぞれロールからなり、前記第１加熱部のロール径は前記第２加熱部のロール径より大きい。

第四態様の発明は、第三態様の発明において、前記第２加熱部を外側から加熱する第３加熱部をさらに備える。

第五態様の発明は、第一態様から第四態様のいずれか１態様の発明において、前記第１加熱部の表面は金属である。

第六態様の発明は、第五態様の発明において、前記第２加熱部の表面は弾性体である。

第七態様の発明は、第一態様から第六態様のいずれか１態様の発明において、前記第１加熱部の温度を計測する第１計測部と、
前記第２加熱部の温度を計測する第２計測部と、をさらに備え、
前記第２計測部は、前記第１計測部よりも前記ニップに近い位置にある。

第八態様の発明は、第七態様の発明において、前記第２計測部は、前記連続記録媒体の搬送方向上流側にある。

第九態様の発明は、第一態様から第八態様のいずれか１態様の発明において、前記第１加熱部における前記連続記録媒体の接触範囲を変更する変更部をさらに備える。

第十態様の発明は、連続記録媒体にトナー像を形成する画像形成部と、
本発明の定着装置と、
前記定着装置よりも前記連続記録媒体の搬送方向下流側において、前記連続記録媒体の裏面を最初に冷却する冷却部を備える。

本発明の第一態様の構成によれば、トナー像を定着させる位置の上流にプレ加熱装置が離間されて配置されている場合と比較して、グロスの低下を抑制できる。

本発明の第二態様の構成によれば、第２加熱部が第１加熱部よりも高温である場合と比較して、グロスの低下を抑制できる。

本発明の第三態様の構成によれば、第１加熱部よりも第２加熱部のロール径の方が大きい場合と比較して、同等の加熱距離を確保しつつ、装置の省スペース化を図ることができる。

本発明の第四態様の構成によれば、第２加熱部を外側から加熱しない場合と比較して、生産性を向上できると共に、グロスの低下を抑制できる。

本発明の第五態様の構成によれば、第１加熱部の表面がゴムである場合と比較して、省エネ化を図ることができる。

本発明の第六態様の構成によれば、第２加熱部の表面が金属である場合と比較して、トナー像の定着不良を抑制できる。

本発明の第七態様の構成によれば、第１計測部の方がニップに近い位置にある場合と比較して、トナー像の定着不良を抑制できる。

本発明の第八態様の構成によれば、第２計測部が連続記録媒体の搬送方向下流側にある場合と比較して、トナー像の定着不良を抑制できる。

本発明の第九態様の構成によれば、周辺環境の変化に応じてプレ加熱を適切に行うことができる。

本発明の第十態様の構成によれば、連続記録媒体の表面を最初に冷却する場合と比較して、グロスの低下を抑制できる。

第一実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。 第一実施形態に係るトナー画像形成部の構成を示す概略図である。 第一実施形態に係る定着装置の構成を示す概略図である。 第２加熱ロールの温度とグロスとの関係を示す図である。

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づいて説明する。なお、各図に示す矢印Ｈは鉛直方向であって装置上下方向を示し、矢印Ｗは、水平方向であって装置幅方向を示す。

＜画像形成装置１０の全体構成＞
まず、画像形成装置１０の構成について説明する。図１には、画像形成装置１０を正面側から見た構成が示されている。

画像形成装置１０は、予め搬送経路に配置された連帳紙Ｐを予め定められた搬送方向（図１中の矢印Ｂ方向）へ搬送し、当該連帳紙Ｐに画像を形成する装置である。すなわち、画像形成装置１０の画像形成対象である連帳紙Ｐは、予め搬送経路に配置された状態から搬送される連続記録媒体の一例である。この連帳紙Ｐは、搬送方向に沿って長さを有している。

また、連帳紙Ｐは、例えば、表面が、画像が形成される画像面とされ、裏面が、画像が形成されない非画像面とされている。連帳紙Ｐとしては、例えば、普通紙、樹脂フィルム、金属箔（例えばアルミ箔など）、及び、樹脂フィルムと金属箔とが積層された連続記録媒体などが用いられる。樹脂フィルムと金属箔とが積層された連続記録媒体としては、例えば、画像面及び非画像面の一方の面に金属箔を有し、他方の面に樹脂フィルムを有する連続記録媒体がある。

画像形成装置１０は、具体的には、図１に示されるように、搬送部５０と、画像形成部１２と、定着装置６０と、冷却装置８０と、制御部１００と、を有している。

（搬送部５０）
搬送部５０は、予め搬送経路に配置された連帳紙Ｐを搬送する機能を有する部分である。具体的には、搬送部５０は、図１に示されるように、巻出ロール５１と、巻取ロール５３と、駆動部５５と、巻掛ロール５２、５４、５６と、を有している。

巻出ロール５１は、連帳紙Ｐを巻き出すロールであり、後述の転写部３５（二次転写位置ＮＴ）へ向けて連帳紙Ｐを供給する供給部の一例として機能する。この巻出ロール５１には、連帳紙Ｐの後端側部分（搬送方向の上流側部分）が巻き掛けられている。巻取ロール５３は、連帳紙Ｐを巻き取るロールであり、後述の転写部３５（二次転写位置ＮＴ）から搬送される連帳紙Ｐを回収する回収部として機能する。この巻取ロール５３には、連帳紙Ｐの先端側部分（搬送方向の下流側部分）が巻き掛けられている。

駆動部５５は、巻取ロール５３が連帳紙Ｐを巻き取る方向（図１における反時計周り方向）に巻取ロール５３を回転駆動する。そして、駆動部５５の回転駆動によって巻取ロール５３が連帳紙Ｐを巻き取ることで、連帳紙Ｐが引っ張られて、巻出ロール５１が連帳紙Ｐを巻き出す。このように、駆動部５５の回転駆動によって、巻取ロール５３が連帳紙Ｐを巻き取ると共に、巻出ロール５１が連帳紙Ｐを巻き出すことで、連帳紙Ｐが搬送方向に搬送される。

巻掛ロール５２、５４、５６は、巻出ロール５１と後述の転写部３５（二次転写位置ＮＴ）との間の搬送経路上であって、且つ、巻掛ロール５２、５４、５６の順で搬送方向に沿って配置されている。したがって、巻掛ロール５２は、巻掛ロール５２、５４、５６のうち、巻出ロール５１に最も近い位置に配置されている。また、巻掛ロール５４は、巻掛ロール５２、５６の上側に配置されている。巻掛ロール５２、５６は、外周面が連帳紙Ｐの画像面に接触するように、連帳紙Ｐが巻き掛けられている。巻掛ロール５４は、外周面が連帳紙Ｐの非画像面（図３中のトナー像形成面２Ａと反対側の面２Ｂ）に接触するように、連帳紙Ｐが巻き掛けられている。例えば、巻掛ロール５４は、巻掛ロール５２、５６に対して相対的に位置が変化する構成とされており、連帳紙Ｐの搬送経路を補正するようになっている。

（画像形成部１２）
画像形成部１２は、電子写真方式により連帳紙Ｐに画像を形成する機能を有する部分である。具体的には、画像形成部１２は、トナー像を形成するトナー像形成部２０と、トナー像形成部２０で形成されたトナー像を連帳紙Ｐに転写する転写装置３０と、を有している。

トナー像形成部２０は、色ごとにトナー像を形成するように複数備えられている。この実施形態では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の計４色のトナー像形成部２０が設けられている。図１に示す（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｋ）は、上記各色に対応する構成部分を示している。なお、画像形成装置１０では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）を区別する必要がある場合は、各部材の符号の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付し、各色を区別する必要がない場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する場合がある。

〔トナー像形成部２０〕
各色のトナー像形成部２０は、用いるトナーを除き基本的に同様に構成されている。具体的には、各色のトナー像形成部２０は、図２に示されるように、図２における時計周り方向に回転する感光体ドラム２１（感光体）と、感光体ドラム２１を帯電させる帯電器２２と、帯電器２２によって帯電された感光体ドラム２１を露光して感光体ドラム２１に静電潜像を形成する露光装置２３と、を有している。さらに、各色のトナー像形成部２０は、露光装置２３によって感光体ドラム２１に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置２４と、後述の転写ベルト３１へのトナー像の転写後に感光体ドラム２１の表面に残留したトナーを除去する除去体としてのブレード２５と、を有している。

帯電器２２は、例えば、感光体ドラム２１の表面（感光層）を負極性に帯電させる。負極性に帯電した感光体ドラム２１の表面は、露光装置２３によって露光光Ｌが照射された部分が正極性を呈し、感光体ドラム２１の表面に静電潜像が形成される。そして、現像装置２４内で負極性に摩擦帯電されたトナーが、正極性を呈する静電潜像に付着して静電潜像が現像される。このように、感光体ドラム２１の表面（外周面）にトナー像が形成される。ブレード２５は、感光体ドラム２１の表面に接触して、感光体ドラム２１の表面に残留したトナーを掻き取る。

〔転写装置３０〕
転写装置３０は、各色の感光体ドラム２１のトナー像を、中間転写体としての転写ベルト３１に重畳して一次転写し、重畳されたトナー像を二次転写位置ＮＴ（ニップ部）で連帳紙Ｐに二次転写する。具体的には、転写装置３０は、図１に示されるように、転写ベルト３１と、一次転写ロール３３と、二次転写ロール３４と、を備えている。

［転写ベルト３１］
転写ベルト３１は、図１に示されるように、無端状を成し、複数のロール３２に巻き掛けられて姿勢が決められている。本実施形態では、転写ベルト３１は、正面視で装置幅方向に長い逆鈍角三角形状の姿勢とされている。複数のロール３２のうち、図１に示すロール３２Ｄは、図示しないモータの動力により転写ベルト３１を矢印Ａ方向に回転させる駆動ロールとして機能する。転写ベルト３１は、矢印Ａ方向に回転することで、一次転写された画像を二次転写位置ＮＴへ搬送する。

また、複数のロール３２のうち、図１に示すロール３２Ｔは、転写ベルト３１に張力を付与する張力付与ロールとして機能する。複数のロール３２のうち、図１に示すロール３２Ｂは、二次転写ロール３４の対向ロール３２Ｂとして機能する。対向ロール３２Ｂには、前述の通り逆鈍角三角形状の姿勢とされた転写ベルト３１の鈍角を成す下端側の頂部が巻き掛けられている。この転写ベルト３１は、前述した姿勢で装置幅方向に延びる上辺部において、各色の感光体ドラム２１に下方から接触している。

［一次転写ロール３３］
一次転写ロール３３は、各感光体ドラム２１のトナー像を転写ベルト３１に転写させるロールであり、図１に示されるように、転写ベルト３１の内側に配置されている。各一次転写ロール３３は、転写ベルト３１を挟んで対応する色の感光体ドラム２１に対して対向配置されている。また、一次転写ロール３３と感光体ドラム２１との間には、給電部３７（図２参照）によって、一次転写電圧が印加される。これにより、感光体ドラム２１に形成されたトナー像が、感光体ドラム２１と一次転写ロール３３との間の一次転写位置Ｔ（図２参照）で転写ベルト３１に転写される。

［二次転写ロール３４]
二次転写ロール３４は、転写ベルト３１に重畳されたトナー像を連帳紙Ｐに転写するロールである。二次転写ロール３４は、図１に示されるように、対向ロール３２Ｂとの間に転写ベルト３１を挟むように配置されており、二次転写ロール３４と転写ベルト３１とは予め定められた荷重にて接触している。このように接触している二次転写ロール３４と転写ベルト３１の間が二次転写位置ＮＴ（ニップ部）とされる。この二次転写位置ＮＴには、巻出ロール５１から連帳紙Ｐが供給されるようになっている。二次転写ロール３４は、図１における時計周り方向へ回転駆動される。

また、二次転写ロール３４と対向ロール３２Ｂとの間には、印加部３９によって、二次転写電圧が印加される。これにより、転写ベルト３１に転写されたトナー像と、二次転写位置ＮＴに搬送された連帳紙Ｐとの間に電位差が生じる。すなわち、二次転写位置ＮＴにおいて、連帳紙Ｐとトナー像との間に連帳紙Ｐの厚み方向に沿って電圧が印加される。これにより、転写ベルト３１のトナー像に対して静電力が作用し、二次転写位置ＮＴを通過する連帳紙Ｐに、転写ベルト３１からトナー像が転写される。このように、本実施形態では、二次転写ロール３４及び対向ロール３２Ｂによって、連帳紙Ｐとトナー像との間に連帳紙Ｐの厚み方向に沿って電圧を印加してトナー像を連帳紙Ｐへ転写する転写部３５が構成されている。

（定着装置６０の概要）
定着装置６０は、図１に示されるように、連帳紙Ｐの搬送方向における二次転写位置ＮＴの下流側に配置されている。なお、二次転写位置ＮＴと定着装置６０との間には、連帳紙Ｐを定められた搬送経路に支持する支持ロール５８、５９が配置されている。支持ロール５８、５９は、連帳紙Ｐの移動に従動して回転するようになっている。支持ロール５９は、図示しない移動機構により連帳紙Ｐと交差する方向（矢印Ｈ方向）に移動することで、連帳紙Ｐに張力を付与するようになっている。

定着装置６０は、図３に示されるように、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと反対の面２Ｂに接触する第１加熱ロール６２と、連帳紙Ｐが第１加熱ロール６２と接触する領域の下流側で連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと接触する第２加熱ロール６４と、を備えている。ここで、第１加熱ロール６２は第１加熱部の一例であり、第２加熱ロール６４は第２加熱部の一例である。なお、定着装置６０については、後に詳述する。定着装置６０では、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと反対の面２Ｂから第１加熱ロール６２を接触させることで、連帳紙Ｐ及びトナー像Ｇ（図３参照）を加熱する。さらに、定着装置６０では、第１加熱ロール６２における搬送方向下流側で、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａに第２加熱ロール６４を接触させることで、連帳紙Ｐ及びトナー像Ｇを加熱する。これにより、連帳紙Ｐに形成されたトナー像Ｇを、加熱及び加圧して連帳紙Ｐに定着させる。なお、図３では、連帳紙Ｐに形成されたトナー像Ｇの一部のみを図示している。

（冷却装置８０の概要）
冷却装置８０は、図３に示されるように、連帳紙Ｐの搬送方向における第２加熱ロール６４の下流側で連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと反対の面２Ｂに接触する第１冷却ロール８２を備えている。また、冷却装置８０は、連帳紙Ｐの搬送方向における第１冷却ロール８２の下流側で連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと接触する第２冷却ロール８４を備えている。ここで、冷却装置８０は冷却部の一例である。なお、冷却装置８０については、後に詳述する。冷却装置８０では、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと反対の面２Ｂから第１冷却ロール８２を接触させることで、トナー像形成面２Ａと反対側から連帳紙Ｐ及びトナー像Ｇを冷却する。さらに、第１冷却ロール８２の搬送方向下流側で、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａに第２冷却ロール８４を接触させることで、トナー像形成面２Ａの側から連帳紙Ｐ及びトナー像Ｇを冷却する。

（制御部１００）
制御部１００は、画像形成装置１０の各部の動作を制御する機能を有する部分である。制御部１００には、印加部３９及び駆動部５５を含む画像形成装置１０の各部が接続されている。

＜画像形成動作＞
次に、画像形成装置１０による連帳紙Ｐへの画像形成工程の概要を説明する。

本実施形態では、まず、例えば、画像形成装置１０の使用者の手作業により、連帳紙Ｐが画像形成装置１０の搬送経路に予め配置される。連帳紙Ｐは、例えば、巻出ロール５１より巻き出されて、巻出ロール５１から搬送経路に沿って巻取ロール５３まで配置される。

図１に示す画像形成装置１０では、画像形成指令を受けた制御部１００は、各トナー像形成部２０などを作動させる。図２に示されるように、各色の感光体ドラム２１は、回転されながら帯電器２２によって帯電される。また、制御部１００は、画像信号処理部で画像処理が施された画像データを、各露光装置２３に送る。各露光装置２３は、画像データに応じて各露光光Ｌを出射して、帯電した各感光体ドラム２１に露光する。これにより、各感光体ドラム２１の外周面に静電潜像が形成される。各感光体ドラム２１に形成された静電潜像は、現像装置２４によって現像され、各色の感光体ドラム２１には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像が形成される。

各色の感光体ドラム２１に形成された各色のトナー像は、各一次転写位置Ｔにおいて各色の一次転写ロール３３によって、周回する転写ベルト３１に順次一次転写される。これにより、転写ベルト３１には、４色分のトナー像が重畳されたトナー像が形成される。この重畳されたトナー像は、転写ベルト３１の周回によって二次転写位置ＮＴに搬送される。二次転写位置ＮＴにおいて、転写ベルト３１から重畳されたトナー像Ｇ（図３参照）が連帳紙Ｐに転写される。

トナー像Ｇが二次転写された連帳紙Ｐは、定着装置６０に向けて搬送される。定着装置６０では、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと反対の面２Ｂから第１加熱ロール６２により加熱される。さらに、第１加熱ロール６２の搬送方向下流側で、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａに第２加熱ロール６４が接触されることで、トナー像Ｇが加熱及び加圧されて連帳紙Ｐに定着される。

さらに、定着装置６０の下流側で連帳紙Ｐは、冷却装置８０に向けて搬送される。冷却装置８０では、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと反対の面２Ｂから第１冷却ロール８２により冷却される。さらに、第１冷却ロール８２の搬送方向下流側で、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａに第２冷却ロール８４が接触されることで、トナー像Ｇが冷却される。そして、冷却装置８０の搬送方向下流側で、連帳紙Ｐは巻取ロール５３に巻き取られる。

＜要部構成＞
次に、本実施形態の要部構成について説明する。

（定着装置６０）
図３に示されるように、定着装置６０は、前述のように第１加熱ロール６２と、第２加熱ロール６４と、を備えている。第１加熱ロール６２には、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと反対の面２Ｂが定められた範囲で巻き付けられている（巻き掛けられている）。本実施形態では、第１加熱ロール６２には、例えば、連帳紙Ｐが第１加熱ロール６２の外周面の１／４以上１／２以下の範囲に巻き付けられている。例えば、第１加熱ロール６２への連帳紙Ｐの巻き付け角度は、９０°以上１８０°以下が好ましく、１１０°以上１７０°以下がより好ましく、１２０°以上１６０°以下がさらに好ましい。

第１加熱ロール６２は、一例として、表面が金属により形成された円筒状のロール６２Ａと、ロール６２Ａの内部に配置された加熱源６２Ｂと、を備えている。加熱源６２Ｂは、例えば、単一又は複数のハロゲンランプで構成されている。第１加熱ロール６２の外周面と対向する位置（連帳紙Ｐが通過しない対向部）には、第１加熱ロール６２の温度を計測する第１温度センサ６６が配置されている。ここで、第１温度センサ６６は第１計測部の一例である。制御部１００は、第１温度センサ６６で検出された温度に基づき、第１加熱ロール６２を定められた温度に制御している。例えば、第１温度センサ６６で検出される第１加熱ロール６２の温度は、トナーの溶融温度以上となる７０℃以上２００℃以下に制御されている。なお、第１加熱ロール６２の温度は、使用するトナーに応じて設定すればよい。第１加熱ロール６２は、連帳紙Ｐの移動に従動して回転する構成とされている。

第２加熱ロール６４は、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと反対の面２Ｂに第１加熱ロール６２が接触する領域の開始位置１１０ｓと終了位置１１０ｅとの中央位置１１０ｍよりも、連帳紙Ｐの搬送方向下流側において、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと接触する。これにより、第２加熱ロール６４は、第１加熱ロール６２とニップＮＰを形成している。すなわち、第１加熱ロール６２が連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと反対の面２Ｂに接触する領域は、連帳紙Ｐの搬送方向におけるニップＮＰに対する上流側の範囲が、下流側の範囲よりも広い。ニップＮＰの位置は、連帳紙Ｐが第１加熱ロール６２に巻き付けられる範囲において、上記開始位置１１０ｓから２／３となる位置よりも下流側であることが好ましい。また、上記開始位置１１０ｓから３／４となる位置よりも下流側であることがより好ましい。とくに、ニップＮＰの位置は、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと反対の面２Ｂに第１加熱ロール６２が接触する領域の最下流側の位置、すなわち連帳紙Ｐが第１加熱ロール６２に巻き付けられる範囲の終了位置１１０ｅであることが好ましい。

第２加熱ロール６４は、一例として、表面側が弾性を有する材料で形成された円筒状のロール６４Ａと、ロール６４Ａの内部に配置された加熱源６４Ｂと、を備えている。ロール６４Ａは、例えば、表面がシリコーンゴム等の弾性体で形成されたソフトロールとされている。なお、「弾性体」とは、第１加熱ロール６２と接触した際に、第１加熱ロール６２よりも大きく変形して、ニップＮＰにおける第２加熱ロール６４と連帳紙Ｐとの接触領域を大きくすることが可能な材料である。加熱源６４Ｂは、例えば、単一又は複数のハロゲンランプで構成されている。第２加熱ロール６４の外周面と対向する位置には、第２加熱ロール６４の温度を計測する第２温度センサ６８が配置されている。ここで第２温度センサ６８は第２計測部の一例である。制御部１００は、連帳紙Ｐの種類に応じて異なるものとはなるが、第２温度センサ６８で検出された温度に基づき、第２加熱ロール６４を、第１加熱ロール６２の温度よりも高い定められた温度に制御している。したがって、第２加熱ロール６４は第１加熱ロール６２よりも高温である。第２加熱ロール６４は、連帳紙Ｐの移動に従動して回転する構成とされている。

なお、本実施形態においては、第１加熱ロール６２のロール径は、第２加熱ロール６４のロール径よりも大きい。

また、上記第１加熱ロール６２の表面は金属により形成され、第２加熱ロール６４はソフトロールにより構成されている。このため、第１加熱ロール６２の硬度は第２加熱ロール６４の硬度よりも大きい。また、第１加熱ロール６２の熱伝導率は第２加熱ロール６４の熱伝導率よりも大きい。また、第１加熱ロール６２の熱容量は第２加熱ロール６４の熱容量よりも大きい。

第２温度センサ６８は第１温度センサ６６よりも、第１加熱ロール６２と第２加熱ロール６４とにより形成されるニップＮＰに近い位置にある。とくに、第２温度センサ６８は、ニップＮＰに進入する連帳紙Ｐの搬送方向上流側の位置にある。ここで、「搬送方向上流側の位置」とは、第２加熱ロール６４の回転軸の周囲における、ニップＮＰと第２温度センサ６８の位置とがなす角度が０°よりも大きく１８０°よりも小さいことをいう。ニップＮＰと第２温度センサ６８の位置とがなす角度は１２０°以下が好ましく、９０°以下がより好ましく、３０°以下がさらに好ましい。

また、第２加熱ロール６４の第１加熱ロール６２と反対側の位置には、第２加熱ロール６４に接触する外部加熱ロール７０が配置されている。外部加熱ロール７０は、第３加熱部の一例である。外部加熱ロール７０は、一例として、金属により形成された円筒状のロール７０Ａと、ロール７０Ａの内部に配置されたハロゲンランプ等の加熱源７０Ｂと、を備えている。外部加熱ロール７０の外周面と対向する位置には、第３温度センサ７２が配置されている。制御部１００は、第３温度センサ７２で検出された温度に基づき、外部加熱ロール７０を定められた温度に制御している。外部加熱ロール７０は、第２加熱ロール６４の回転に従動して回転する構成とされている。

また、第２加熱ロール６４の外周面と接触する位置には、第２加熱ロール６４の表面の付着物を除去するクリーニングロール７４が設けられている。クリーニングロール７４の第２加熱ロール６４と反対側には、クリーニングウェブ７６を介してロール７８が接触している。図示を省略するが、クリーニングウェブ７６は、クリーニングロール７４の周方向に沿って新しい面が供給されるように移動する構成とされている。

定着装置６０の出口、すなわち、連帳紙Ｐを介して接触する第１加熱ロール６２と第２加熱ロール６４とのニップＮＰの出口には、剥離部材が設けられていない。言い換えると、定着装置６０の出口には、連帳紙Ｐに接触する爪やバッフルなどの剥離部材は設けられていない。

上述したように、支持ロール５９は図示しない移動機構により矢印Ｈ方向に移動することで、連帳紙Ｐに張力を付与するようになっている。また、支持ロール５９の矢印Ｈ方向への移動により、上記開始位置１１０ｓの位置が変更されて、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと反対の面２Ｂに第１加熱ロール６２が接触する範囲が変更される。具体的には、支持ロール５９を下方に移動することにより、開始位置１１０ｓが連帳紙Ｐの搬送方向上流側へ移動するため、連帳紙Ｐが第１加熱ロール６２に接触する範囲が大きくなる。一方、支持ロール５９を上方に移動することにより、開始位置１１０ｓが連帳紙Ｐの搬送方向下流側へ移動するため、連帳紙Ｐが第１加熱ロール６２に接触する範囲が小さくなる。なお、上記開始位置１１０ｓが変更されても上記終了位置１１０ｅは変更されないが、上記中央位置ｍは変更される。このため、第２加熱ロール６４は、開始位置１１０ｓが連帳紙Ｐの搬送方向の最も下流側に位置した状態で、開始位置１１０ｓと終了位置１１０ｅとの中央位置１１０ｍよりも、連帳紙Ｐの搬送方向下流側において、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと接触するように配置することが好ましい。ここで、支持ロール５９は変更部の一例である。

（冷却装置８０）
図３に示されるように、冷却装置８０は、前述のように第１冷却ロール８２と、第２冷却ロール８４と、を備えている。第１冷却ロール８２は、連帳紙Ｐの搬送方向（矢印Ｂ方向）における定着装置６０の下流側で連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと反対の面２Ｂに接触して、反対側の面２Ｂを最初に冷却する構成とされている。ここで、「最初に冷却する」とは、定着装置６０の下流側で、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと反対の面２Ｂに第１冷却ロール８２が最も早く接触して連帳紙Ｐ及びトナー像Ｇから熱を奪うこと、すなわち、連帳紙Ｐ及びトナー像Ｇを積極的に冷却することをいう。第１冷却ロール８２には、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと反対の面２Ｂが定められた範囲で巻き付けられている（巻き掛けられている）。図示を省略するが、第１冷却ロール８２は、軸方向両側に延在される軸部を備えており、連帳紙Ｐの移動に従動して回転する構成とされている。

図３に示されるように、第２冷却ロール８４は、連帳紙Ｐの搬送方向（矢印Ｂ方向）における第１冷却ロール８２の下流側で連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａに接触して冷却する構成とされている。第２冷却ロール８４には、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａが定められた範囲で巻き付けられている（巻き掛けられている）。図示を省略するが、第２冷却ロール８４は、軸方向両側に延在される軸部を備えており、連帳紙Ｐの移動に従動して回転する構成とされている。

図示を省略するが、第２冷却ロール８４は、一例として、金属等により形成された円筒状のロールを備えており、ロールの内部にダクトが設けられている。第２冷却ロール８４の軸方向の端部には、導入部を介してファンが設けられている。第２冷却ロール８４は、ファンの回転によりダクトの内部に風を流すことで、第２冷却ロール８４に接触する連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａを冷却するようになっている。

第１冷却ロール８２の連帳紙Ｐと接触しない領域と対向する位置には、図示しない冷却装置８０の筐体に複数（本実施形態では２つ）のファン９４が設けられている。また、第２冷却ロール８４の連帳紙Ｐと接触しない領域と対向する位置には、図示しない冷却装置８０の筐体にファン９４が設けられている。そして、複数のファン９４の回転により、第１冷却ロール８２及び第２冷却ロール８４を冷却するようになっている。

また、連帳紙Ｐの搬送方向における第２冷却ロール８４の下流側には、連帳紙Ｐを交差する方向に方向転換させるための複数（本実施形態では３つ）の支持ロール１０２が配置されている。支持ロール１０２は、連帳紙Ｐの移動に従動して回転する構成とされている。本実施形態では、第２冷却ロール８４の下流側の３つの支持ロール１０２により、連帳紙Ｐの搬送経路が冷却装置８０の下部及び定着装置６０の一方の側部を囲むように配置される構成とされている。

＜作用及び効果＞
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

連帳紙Ｐをプレ加熱することなく、トナー像を定着させる第１比較例では、未定着トナー層に内包された空気が逃げ切らずに画像後端でブリスタと呼ばれる爆裂像が発生してしまう。ブリスタは、重ねるトナー層が多いほど顕著となる。一方、定着前にプレ加熱を行う第２比較例では、ブリスタの発生を抑制できる。しかしながら、プレ加熱装置と定着装置とが離間していると、プレ加熱をしてから定着までの間に連続紙が冷えてしまい、その結果、定着温度を上げてもグロスが低下する。

本実施形態の画像形成装置１０では、二次転写位置ＮＴでトナー像Ｇが転写された連帳紙Ｐは、支持ロール５８、５９に支持された状態で定着装置６０に搬送される。定着装置６０では、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと反対の面２Ｂから第１加熱ロール６２を接触させることで、第１加熱ロール６２により連帳紙Ｐ及びトナー像が加熱される。これにより、連帳紙Ｐの未定着のトナー像Ｇ内の空気がトナー像Ｇの表面側から抜けやすくなる。さらに、連帳紙Ｐと第１加熱ロール６２とが接触する範囲の開始位置１１０ｓと終了位置１１０ｅとの中央位置１１０ｍよりも、連帳紙Ｐの搬送方向下流側において、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａに第２加熱ロール６４を接触させることで、第１加熱ロール６２による加熱を維持しつつ、第２加熱ロール６４により連帳紙Ｐ及びトナー像Ｇ（図３参照）が加熱される。これにより、トナー像Ｇ内の空気が抜けた状態で、トナー像Ｇが加熱及び加圧により連帳紙Ｐに定着される。

このように、上記定着装置６０では、第１加熱ロール６２による加熱を維持しつつ、第２加熱ロール６４によりトナー像の定着が行われる。このため、第１加熱ロール６２によるプレ加熱からトナー像の定着までの間に、連帳紙Ｐが冷却されることがない。したがって、定着装置６０の上流にプレ加熱装置が離間されて配置されている場合と比較して、グロスの低下を抑制できる。

ここで、図４は、第１加熱ロール６２の温度が７０℃である場合における、第２加熱ロール６４の温度とグロスとの関係に関する本出願人の実験結果を示す図である。なお、図４において、横軸は第２加熱ロール６４の温度を、縦軸は入射角６０°の場合におけるグロスの測定値を示す。図４において、グロスの目標値は３０から６０の間である。図４に示すように、本実施形態においては、測定したグロスは、いずれも目標値となる。なお、図４に示す実験結果においては、ベタ画像を１００％としたときに、Ｙ、Ｍ及びＣをそれぞれ８０％ずつ積層した画像を使用している。上記定着装置６０においては、第２加熱ロール６４の温度は第１加熱ロール６２よりも高温である。このため、図４に示すように、グロスの低下を抑制できる。

また、上記定着装置６０では、第１加熱ロール６２のロール径は第２加熱ロール６４のロール径より大きい。このため、第１加熱ロール６２及び第２加熱ロール６４のロール径の方が同じ場合と比較して、定着までの第１加熱ロール６２による連続記録媒体の加熱距離を確保することができる。したがって、第１加熱ロール６２よりも第２加熱ロール６４のロール径の方が大きい場合と比較して、同等の加熱距離を確保しつつ、定着装置６０の省スペース化を図ることができる。

また、上記定着装置６０では、第１加熱ロール６２のロール径が大きいと、第１加熱ロール６２の熱容量が大きくなるため、第２加熱ロール６４の熱が第１加熱ロール６２に多く伝達されて、第２加熱ロール６４の温度が下がる。このため、第２加熱ロール６４を外側から加熱する外部加熱ロール７０をさらに有するものとすることにより、第２加熱ロール６４の温度が維持される。したがって、第２加熱ロール６４を外側から加熱しない場合と比較して、短時間で定着準備が完了するため、生産性を向上できると共に、グロスの低下を抑制できる。

また、上記定着装置６０では、第２加熱ロール６４の温度を検出する第２温度センサ６８は、第１加熱ロール６２の温度を検出する第１温度センサ６６よりも、ニップＮＰに近い位置にある。このため、第１温度センサ６６の方がニップＮＰに近い位置にある場合と比較して、ニップＮＰの位置における温度管理の精度を向上できる。したがって、第１温度センサ６６の方がニップＮＰに近い位置にある場合と比較して、トナー像の定着不良を抑制できる。

また、上記定着装置６０では、第２温度センサ６８は、連帳紙Ｐの搬送方向上流側にある。これにより、第２温度センサ６８により、連帳紙Ｐのニップ進入位置の温度が計測される。したがって、第２温度センサ６８が連続記録媒体の搬送方向下流側にある場合と比較して、トナー像の定着不良を抑制できる。

また、上記定着装置６０では、支持ロール５９の矢印Ｈ方向への移動により、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと反対の面２Ｂに第１加熱ロール６２が接触する範囲が変更される。これにより、連帳紙Ｐの第１加熱ロール６２への接触範囲が変更されるため、第１加熱ロール６２による連帳紙Ｐの加熱の程度を制御できる。したがって、周辺環境の変化に応じて、第１加熱ロール６２による連帳紙Ｐのプレ加熱を適切に行うことができる。

また、上記画像形成装置１０では、定着装置６０による定着後に、連帳紙Ｐは冷却装置８０に搬送される。冷却装置８０には、連帳紙Ｐの搬送方向（矢印Ｂ方向）における定着装置６０の下流側で、連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと反対の面２Ｂを最初に冷却する第１冷却ロール８２が設けられている。すなわち、トナー像の定着後、早い段階で連帳紙Ｐのトナー像形成面２Ａと反対の面２Ｂを第１冷却ロール８２により冷却することで、トナー像形成面２Ａを最初に冷却する場合と比較して、グロスの低下を抑制できる。

＜補足説明＞
上記の定着装置６０では、第２加熱ロール６４は第１加熱ロール６２よりも高温であるが、本発明は、この構成に限定するものではない。例えば、連帳紙Ｐの材質等に応じて、第２加熱ロール６４の温度は、第１加熱ロール６２の温度と同一であってもよい。また、第１加熱ロール６２は第２加熱ロールよりも高温であってもよい。

上記の定着装置６０では、第１加熱ロール６２の外径が第２加熱ロール６４の外径より大きいが、本発明は、この構成に限定するものではない。例えば、第１加熱ロール６２の外径が第２加熱ロール６４の外径以下であってもよい。

上記の定着装置６０では、第２加熱ロール６４を外側から加熱する外部加熱ロール７０が配置されているが、本発明は、この構成に限定するものではない。例えば、外部加熱ロール７０を配置しない構成としてもよい。この場合、第２加熱ロール６４の加熱源６４Ｂを構成するハロゲンランプの出力を大きくしたり、ハロゲンランプの数を多くしたりして、第２加熱ロール６４による加熱力をより大きくしてもよい。

上記の定着装置６０では、第１加熱ロール６２の表面を金属により形成しているが、本発明は、この構成に限定されるものではない。例えば、第１加熱ロール６２の表面を金属以外の材料により形成してもよい。

上記の定着装置６０では、第２加熱ロール６４の表面を弾性体により形成しているが、本発明は、この構成に限定されるものではない。例えば、第２加熱ロール６４の表面を弾性体以外の金属等の材料により形成してもよい。

上記の定着装置６０では、第１加熱ロール６２と第２加熱ロール６４とを備えているが、本発明は、この構成に限定するものではない。例えば、定着装置６０は、ロール以外の部材（例えば、ベルトと加熱部材又は加熱部材のみ）を備えた第１加熱部と、ロール以外の部材（例えば、ベルトと加熱部材又は加熱部材のみ）を備えた第２加熱部と、を有する構成でもよい。なお、第１加熱部及び第２加熱部が加熱部材のみを備える場合、連帳紙Ｐは加熱部材上を滑りつつ搬送されて加熱される。この場合においても、第２加熱部は、第１加熱部における連帳紙との接触領域の開始位置と終了位置との中央位置よりも、連帳紙の搬送方向下流側において、第１加熱部とニップを形成してトナー像を連帳紙に定着させる。

上記の画像形成装置１０では、冷却装置８０は、第１冷却ロール８２と第２冷却ロール８４とを備えているが、本発明は、この構成に限定するものではない。例えば、第１冷却ロール８２及び第２冷却ロール８４の構成は変更可能である。また、画像形成装置は、ロール以外の部材（例えば、ベルトと冷却部材）を備えた第１冷却部と、ロール以外の部材（例えば、ベルトと冷却部材）を備えた第２冷却部と、を備える構成でもよい。また、上記の画像形成装置１０では、冷却装置８０を備えない構成を採用することも可能である。

また、上記の画像形成装置１０では、定着装置６０及び冷却装置８０を構成する各部材についても変更が可能である。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態においては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色のトナー像を形成する画像形成装置について説明している。しかしながら、４色未満又は５色以上のトナー像を形成する画像形成装置に対しても、本発明を適用できる。

２Ａ トナー像形成面
２Ｂ トナー像形成面と反対の面
１０ 画像形成装置（画像形成部の一例）
１２ 画像形成部
５９ 支持ローラ（変更部の一例）
６０ 定着装置
６２ 第１加熱ロール（第１加熱部の一例）
６４ 第２加熱ロール（第２加熱部の一例）
６６ 第１温度センサ（第１計測部の一例）
６８ 第２温度センサ（第２計測部の一例）
８０ 冷却装置（冷却部の一例）
８２ 第１冷却ロール
８４ 第２冷却ロール
Ｇ トナー像
Ｐ 連帳紙（連続記録媒体の一例）
１１０ｓ 開始位置
１１０ｅ 終了位置
１１０ｍ 中央位置

Claims (10)

1. トナー像が転写された連続記録媒体が接触され、前記連続記録媒体における前記トナー像が転写された面とは反対側の面から、前記連続記録媒体を加熱しながら搬送する第１加熱部と、
   前記第１加熱部における前記連続記録媒体との接触領域の開始位置と終了位置との中央位置よりも、前記連続記録媒体の搬送方向下流側において、前記第１加熱部とニップを形成して前記トナー像を前記連続記録媒体に定着させる第２加熱部と、を備え、
   前記第１加熱部の表面は金属である定着装置。
2. 前記第２加熱部の表面は弾性体である請求項１に記載の定着装置。
3. 前記第１加熱部の温度を計測する第１計測部と、
   前記第２加熱部の温度を計測する第２計測部と、をさらに備え、
   前記第２計測部は、前記第１計測部よりも前記ニップに近い位置にある請求項１又は２に記載の定着装置。
4. トナー像が転写された連続記録媒体が接触され、前記連続記録媒体における前記トナー像が転写された面とは反対側の面から、前記連続記録媒体を加熱しながら搬送する第１加熱部と、
   前記第１加熱部における前記連続記録媒体との接触領域の開始位置と終了位置との中央位置よりも、前記連続記録媒体の搬送方向下流側において、前記第１加熱部とニップを形成して前記トナー像を前記連続記録媒体に定着させる第２加熱部と、を備え、
   前記第１加熱部の温度を計測する第１計測部と、
   前記第２加熱部の温度を計測する第２計測部と、をさらに備え、
   前記第２計測部は、前記第１計測部よりも前記ニップに近い位置にある定着装置。
5. 前記第２計測部は、前記連続記録媒体の搬送方向上流側にある請求項４に記載の定着装置。
6. 前記第１加熱部における前記連続記録媒体の接触範囲を変更する変更部をさらに備えた請求項１から５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 前記第１加熱部は前記第２加熱部よりも高温である、請求項１から６のいずれか１項に記載の定着装置。
8. 前記第１加熱部及び前記第２加熱部はそれぞれロールからなり、前記第１加熱部のロール径は前記第２加熱部のロール径より大きい請求項１から７のいずれか１項に記載の定着装置。
9. 前記第２加熱部を外側から加熱する第３加熱部をさらに備える請求項８に記載の定着装置。
10. 連続記録媒体にトナー像を形成する画像形成部と、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の定着装置と、
    前記定着装置よりも前記連続記録媒体の搬送方向下流側において、前記連続記録媒体の裏面を最初に冷却する冷却部を備える画像形成装置。

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