JPH06258970A

JPH06258970A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06258970A
Application number: JP4341793A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Tanabe; 健田辺
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-03-04
Filing date: 1993-03-04
Publication date: 1994-09-16

Abstract

(57)【要約】【目的】画像ズレ、特にベタ黒画像のズレを発生させ
ることなく安定した高画質画像を得ることができる画像
形成装置を提供すること（第１発明）。【構成】画像形成装置の定着装置１において、記録材
１２の進行方向に沿って定着ローラ対を２対以上配設
し、該定着ローラ対の定着ローラ２，１６の総加圧力が
記録材１２の進行方向に順次大きくなるよう構成する
（第１発明）。第１発明によれば、記録材１２が進むに
従って、定着ローラ対での総加圧力が順次大きくなるた
め、定着ローラ１２を含む最初の定着ローラ対では記録
材１２上の未定着現像剤像に大きなストレスをかけず、
僅かに定着させ、続いて定着ローラ１６を含む次の定着
ローラ対では総加圧力が大きい状態で更に定着させるこ
ととなり、画像ズレ、特にベタ黒画像のズレを発生させ
ることなく安定した高画質画像を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、レーザビームプリンタ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を採る画像形成装置
では、未定着の現像剤の記録材への定着方式として熱定
着方式が多く使われている。

【０００３】ところで、近年、複写機の普及に伴ってコ
ピーの使用枚数が増加し、加えてオフィスの省力化、自
動化の所謂ＯＡ（オフィスオートメーション）化の進展
によって複写処理スピード（コピースピード）の速い複
写機が要求されてきており、特に、コピースピード５０
枚／分以上の高速機、更には１００枚／分以上の超高速
機が普及するに至っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記高速機
や超高速機における熱定着器には定着性の確保が要求さ
れるため、定着ローラはその肉厚や径が大きくなり、熱
容量も大きくなり、更には、その定着ローラに十分な熱
エネルギーを与えるために大きなワッテージのハロゲン
ヒータが必要であり、ウェイトタイムが長くなったり、
装置の消費電力が大きくなる他、装置も大型化するとい
う問題があった。

【０００５】そして、画像形成装置が大型化すると、そ
のメンテナンスが複雑化し、更には設置スペースやメン
テナンススペースの確保が困難となり、小型でメンテナ
ンスの容易な高速機、超高速機の提案が望まれていた。

【０００６】特に、ウェイトタイムはユーザーにとって
は不要で無駄な時間であり、高速機や超高速機において
定着性を損なうことがなく、ウェイトタイムの短縮が可
能な締着装置の出現が強く望まれていた。

【０００７】又、近年のＯＡ化の進展により、複写機の
機能が多機能化してきており、両面コピーや多重コピー
の機能が多く使われてきている。この両面多重機能は、
高速機や超高速機等には標準的に装備されており、又、
コピースピードが２０〜４０枚／分の中低速機でも標準
装備若しくはオプション対応で装備されている。この両
面・多重コピー動作には、記録材に画像形成させた後に
中間トレイに該記録材を一旦スタックし、その記録材の
裏面若しくは同一面に再度画像形成させて定着を行なう
工程が含まれている。

【０００８】ところで、従来の熱定着方式では、熱と加
圧力によって必ず記録材にカールが発生し、その記録材
のカール方向やカール量は環境や紙種或いはサイズ等で
バラツキが大きく、記録材を中間トレイに収納スタック
させる際に、該記録材がカールで丸まって収納できなか
ったり、先端部が折れたり、搬送途中でジャムしたり、
再給紙の際にカールの影響で２面目の画像形成時に再転
写が発生したり、転写抜けが発生したりして画像品質が
低下することがあった。

【０００９】又、定着器を通過した記録材が機外に排出
されて、ソーターやフィニッシャーやトレイ等に収納さ
れる際にも、カールによって該記録材の収納不良やジャ
ム等が発生することがあった。

【００１０】上述のように、両面多重機能を十分に満足
させることは容易でなく、このため今までに種々のカー
ル防止手段等が考案されているが、何れも十分とは言え
ず、カールの少ない信頼性の高い両面多重機能を装備し
た装置の出現が強く望まれていた。

【００１１】更に、最近では地球環境保護のエコロジー
の立場から、森林資源の確保のために再生紙がコピー紙
として使われ始めてきており、加えて、先の両面多重機
能によって紙の表裏に画像形成が可能なためにコピー紙
を極力減らすことが可能となり、再生紙を使用しての両
面コピーや多重コピーが多く用いられるようになってき
ている。

【００１２】ところが、再生紙はその紙繊維が何回かの
処理工程によってダメージを受け、紙の腰（剛性）が弱
くなっており、更に紙繊維のスキ目方向のバラツキ具合
を示す配向角度が大きく、繊維の方向性が一様でないた
め、通常のコピー紙に比べて、熱定着方式における熱と
加圧力によってカール量が大きく、搬送性が著しく劣る
欠点を有している。加えて、両面多重機能を装備してい
る画像形成装置においては、先に説明したカールに起因
する様々な欠点がより顕著になり、再生紙等を含めたよ
り多くの記録材に対する信頼性のラチチュードを高めた
画像形成装置の出現が強く望まれていた。

【００１３】従って、第１及び第２発明の目的とする処
は、画像ズレ、特にベタ黒画像のズレを発生させること
なく安定した高画質画像を得ることができる画像形成装
置を提供することにある。

【００１４】又、第３及び第４発明の目的とする処は、
記録材のカール発生量を小さく抑えて再生紙等を含めた
各種記録材に対する搬送性のラチチュードを拡大するこ
とができ、特に両面多重機能を含めた信頼性を高めるこ
とができる画像形成装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく第
１発明は、互いに圧接して回転自在に配設した定着ロー
ラと加圧ローラから成る定着ローラ対の間に、未定着現
像剤像を担持する記録材を通して定着を行なう定着装置
を備える画像形成装置において、前記記録材の進行方向
に沿って前記定着ローラ対を２対以上配設し、該定着ロ
ーラ対の総加圧力が記録材の進行方向に沿って順次大き
くなるよう構成したことをその特徴とする。

【００１６】第２発明は、互いに圧接して回転自在に配
設した定着ローラと加圧ローラから成る定着ローラ対の
間に、未定着現像剤像を担持する記録材を通して定着を
行なう定着装置を備える画像形成装置において、前記記
録材の進行方向に沿って前記定着ローラ対を２対以上配
設し、該定着ローラ対の定着ローラの逆クラウン量が進
行方向に沿って順次大きくなるよう構成したことをその
特徴とする。

【００１７】第３発明は、互いに圧接して回転自在に配
設した定着ローラと加圧ローラから成る定着ローラ対の
間に、未定着現像剤像を担持する記録材を通して定着を
行なう定着装置を備える画像形成装置において、前記記
録材の進行方向に沿って前記定着ローラ対を２対以上配
設し、該定着ローラ対の定着ローラの直径が記録材の進
行方向に沿って順次大きくなるよう構成したことをその
特徴とする。

【００１８】第４発明は、互いに圧接して回転自在に配
設した定着ローラと加圧ローラから成る定着ローラ対の
間に、未定着現像剤像を担持する記録材を通して定着を
行なう定着装置を備える画像形成装置において、前記記
録材の進行方向に沿って前記定着ローラ対を２対以上配
設し、該定着ローラ対の定着ローラの熱容量が記録材の
進行方向に沿って順次大きくなるよう構成したことをそ
の特徴とする。

【００１９】

【作用】一般的に定着ローラは記録材のシワ発生防止の
ため逆クラウン形状に成形されており、その逆クラウン
形状と加圧ローラによる総加圧力によって記録材にスト
レスを生じさせてシワの発生を防止するようにしてい
る。

【００２０】又、定着ローラと加圧ローラとを圧接する
総加圧力が大きい（つまり、加圧手段の力が大きい）と
き、加圧ローラを構成するゴムの硬度が大きいとき、或
いはニップ幅が小さいときには、記録材へのストレスの
発生が大きくなって記録材にシワが発生しにくい。

【００２１】ところで、シワ発生の現象は画像ズレの現
象と表裏の関係にある。即ち、加圧手段の力が大きくて
総加圧力が大きいとき、加圧ローラのゴム硬度が大きい
とき、或いはニップ幅が小さいときには、記録材にシワ
が発生しないが、記録材上にストレスがかかることで、
記録材上の未定着現像剤像が乱され、特にベタ黒画像で
はその傾向が顕著となり、画像ズレの原因となる。

【００２２】而して、第１発明によれば、記録材が順次
進むに従って、定着ローラと加圧ローラを互いに圧接す
るための総加圧力が順次大きくなるため、最初の定着ロ
ーラ対では記録材上の未定着現像剤像に大きなストレス
をかけず、僅かに定着させ、続いて次の定着ローラ対で
は総加圧力が更に大きい状態で更に定着させることとな
り、画像ズレ、特にベタ黒画像のズレを発生させること
なく安定した高画質画像を得ることができる。

【００２３】又、第２発明によれば、記録材が順次進む
に従って、定着ローラの逆クラウン量が順次大きくなっ
ていくため、最初の定着ローラ対では記録材上の未定着
現像剤像に大きなストレスをかけないで定着を行なうこ
とができ、続いて次の定着ローラ対では定着ローラの逆
クラウン量が更に大きい状態で定着が行なわれ、この結
果、画像ズレ、特にベタ黒画像のズレを発生させること
なく、安定した高画質画像を得ることができる。

【００２４】ところで、一般的に、熱ローラ定着方式に
おいて、定着した記録材のカール発生の原因の１つに定
着ローラの直径（曲率）が大きく関与しており、通常、
定着ローラ直径が小さくて曲率の大きな定着ローラでは
記録材のカール量は大きく、その逆に定着ローラ直径が
大きくて曲率の小さな定着ローラでは記録材のカール量
は小さい。

【００２５】而して、第３発明によれば、記録材が順次
進むに従って、定着ローラ直径が順次大きくなる（曲率
が順次小さくなる）ため、記録材のカール発生量を小さ
く抑えることができ、その結果、再生紙等を含めた多く
の記録材に対する搬送性のラチチュードを拡大すること
ができ、特に両面多重機能を含めた装置全体の大幅な信
頼性向上を実現することができる。

【００２６】又、一般的に、熱ローラ定着方式において
定着した記録材のカール発生の原因の１つに定着ローラ
の熱容量（具体的には、定着ローラと加圧ローラの少な
くとも一方に内蔵されている熱源の熱容量、又は定着ロ
ーラの肉厚）が大きく関与しており、通常、定着ローラ
の熱容量が大きい場合（つまり、熱源のワッテージが大
きい場合、或いは定着ローラの肉厚が大きい場合）に
は、記録材の受ける熱も大きくなり、熱による紙繊維の
収縮及び熱による現像剤の収縮に伴うバイメタル作用が
働いて記録材のカール量が大きくなる。特に急激な温度
差の熱を与えた場合には、記録材のカール量は通常より
大きくなり、逆に定着ローラの熱容量が小さい場合は、
記録材のカール量が小さくなる。

【００２７】而して、第４発明によれば、記録材が順次
進むに従って、定着ローラの熱容量が順次大きくなるた
め、最初の定着ローラ対において記録材に急激な熱を与
えることがなく、最初の定着ローラ対では記録材に小さ
な熱量が与えられ、次の定着ローラ対では大きな熱量が
順次記録材へ与えられるため、記録材には急激な熱によ
る大きなカールの発生はなく、記録材のカール量を小さ
く抑えることができ、その結果、再生紙等を含めた各種
記録材に対する搬送性のラチチュードを拡大し、特に両
面多重機能を含めた装置全体の大幅な信頼性向上を実現
することができる。

【００２８】

【実施例】

［第１発明］以下に第１発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【００２９】＜第１実施例＞図１は本発明に係る画像形
成装置の定着装置１の断面図であり、該定着装置１は、
図示矢印Ａ方向に回転する定着ローラ２と、該定着ロー
ラ２とのニップを形成するように圧接して配設された加
圧ローラ３を有している。尚、定着ローラ２は、不図示
の軸受で回転自在に支持されている。

【００３０】上記定着ローラ２は、アルミニウムや鉄系
の金属材料で構成されており、その芯金の肉厚はｔ₁ 、
外径はφＤ₁ にそれぞれ設定されている。そして、該定
着ローラ２の表面は、トナーの付着を防止するために、
テフロン（商標）等のフッ素系樹脂でコーティングされ
ている。

【００３１】一方、前記加圧ローラ３は、芯金部３ａと
ゴム部３ｂとで構成されており、その外径はφＤ₁ ’
で、ゴム部３ｂの厚さはｔ₁ ’硬度はＨ_s1にそれぞれ設
定されている。そして、この加圧ローラ３は、回転軸４
を中心として回動する加圧アーム５に不図示の軸受を介
して回転自在に支持されており、該加圧アーム５の他端
は、ネジ６に係合し、定着装置１の枠体１’の一部に形
成された突起１ａとバネ力ｐ₁ を有した加圧バネ７によ
って付勢されている。従って、加圧ローラ３には総加圧
力Ｐ₁ が付与され、該加圧ローラ３は定着ローラ２に圧
接して定着ローラ２との間に幅Ｔ₁ のニップを形成して
いる。

【００３２】又、定着ローラ２と加圧ローラ３には、そ
れぞれ分離爪８，９が設けられており、これらの分離爪
８，９の各一端８ａ，９ａにはバネ１０，１１がそれぞ
れ係合しており、各バネ１０，１１の他端は定着装置１
内の固定端１ｂ，１ｃに係合しており、これによって分
離爪８，９が定着ローラ２と加圧ローラ３にそれぞれ所
定圧で当接している。

【００３３】而して、該定着装置１においては、図１の
右側より紙１２が不図示の搬送部によって左側へ搬送さ
れて来る。尚、紙１２上には未定着現像剤像１３が形成
されている。

【００３４】そして、定着装置１には上記紙１２の搬送
方向に沿って左側に加圧ローラ１５と定着ローラ１６が
配設されている。加圧ローラ１５は図示矢印Ｂ方向に回
転駆動され、該加圧ローラ１５に定着ローラ１６が圧接
して両者間にニップが形成されている。ここで、定着ロ
ーラ１６は、不図示の軸受によって回転自在に支持され
ている。

【００３５】上記加圧ローラ１５は、円筒状の芯金部１
５ａとゴム部１５ｂとで構成されており、その外径はφ
Ｄ₂ ’、ゴム部１５ｂの厚さはｔ₂ ’、ゴム硬度はＨ_s2
にそれぞれ設定されている。そして、この加圧ローラ１
５は、回転軸１７を中心として回動する加圧アーム１８
に不図示の軸受を介して回転自在に支持されており、該
加圧アーム１８の他端はネジ１９に係合し、定着装置１
の枠体１’一部の突起１ｄとバネ力ｐ₂ を有した加圧バ
ネ２０によって付勢されている。従って、加圧ローラ１
５には総加圧力Ｐ₂ が付与され、該加圧ローラ１５は定
着ローラ１６に圧接して定着ローラ１６との間に幅Ｔ₂
のニップを形成している。

【００３６】一方、定着ローラ１６は、前記定着ローラ
２と同様に構成されており、アルミニウムや鉄系の金属
材料で構成され、その芯金の肉厚はｔ₂ 、外径はφＤ₂
に設定されている。

【００３７】又、加圧ローラ１５と定着ローラ１６に
は、それぞれ分離爪２１，２２が設けられており、分離
爪２１，２２の各一端２１ａ，２２ａにはバネ２３，２
４がそれぞれ係合しており、それぞれのバネ２３，２４
の他端は定着装置１内の固定端１ｅ，１ｆに係合してお
り、これによって各分離爪２１，２２は加圧ローラ１
５、定着ローラ１６にそれぞれ所定圧で当接している。

【００３８】更に、定着ローラ２と定着ローラ１６の内
部には、その長手方向に延びるハロゲンヒータ２５，２
６がそれぞれ配設されており、ハロゲンヒータ２５，２
６はそれぞれＷ₁ ，Ｗ₂ のワッテージを有しており、そ
れらで発生する熱が定着ローラ２，１６を介して、図示
矢印Ｃ方向に進行して来る紙１２上の未定着現像剤像１
３に作用し、現像剤像１３が紙１２上に定着される。

【００３９】又、定着ローラ２及び定着ローラ１６に
は、所定量のオイルを含油したウェブ２７がウェブロー
ラ２８，２９を介して当接しており、定着ローラ２，１
６の表面上の残留現像剤はウェブ２７によって除去され
る。ウェブ２７は、供給側２７ａより定量的に送り出さ
れ、巻き取り側２７ｂにより図示Ｄ矢印方向へ巻き取ら
れ、該ウェブ２７によってオフセットの発生が防がれ
る。

【００４０】更に、ハロゲンヒータ２５，２６が設けら
れている定着ローラ２と定着ローラ１６には、それぞれ
の表面上の温度を制御するために、温度検知器であるサ
ーミスタ３０，３１が定着ローラ２，１６に所定圧で当
接せしめられている。

【００４１】一方、定着装置１の枠体１’には、紙１２
を定着ローラ２側へ案内搬送するための入口ガイド３２
がビス３３で取り付けられており、紙１２を定着ローラ
２の側へ当接、進入させることで右側の定着ローラ対
（定着ローラ２と加圧ローラ３）による紙１２のシワの
発生を防いでいる。

【００４２】ここで、定着装置１を備える画像形成装置
を図２に基づいて説明する。尚、図２は画像形成装置要
部の構成図である。

【００４３】図２において、１００は矢印Ｊ方向に回転
する円筒状の潜像担持体である感光ドラムであり、該感
光ドラム１００の上方には一次帯電器１０１が配設され
ている。

【００４４】而して、感光ドラム１００の表面は一次帯
電器１０１によって一様に帯電され、該表面は露光ビー
ム１０２によって露光され、感光ドラム１００の表面上
には静電潜像が形成される。そして、この静電潜像は、
感光ドラム１００の回転方向に順次配設された現像装置
１０３，１０４の何れか又は双方によってトナー像とし
て現像される。尚、一方の現像装置１０３には非磁性の
有彩色トナーが収納されており、他方の現像装置１０４
には磁性の黒色トナーが収納されているため、多色のコ
ピーが可能である。

【００４５】上記トナー像は、感光ドラム１００の回転
に伴って該感光ドラム１００の下方の転写帯電器１０５
が配された転写部に到来する。転写部には、カセットＣ
１，Ｃ２の何れかから選択的に取り出された記録材１２
が搬送路１０６を通って進行し、該記録材１２はレジス
トローラ対１０７によって制御されて感光ドラム１００
上のトナー像とタイミングを合せて搬送され、該記録材
１２上には転写帯電器１０５によってトナー像が転写さ
れる。

【００４６】次に、前記転写帯電器１０５と並んで配設
された分離帯電器１０８によって、転写時に記録材１２
に付与された電荷が除電されて記録材１２は感光ドラム
１００から分離し、定着装置１に搬送されてここでトナ
ー像の定着を受ける。

【００４７】以上のような本画像形成装置において片面
コピーを行なう場合には、図２に実線で示す位置にフラ
ッパＦ１を設定して記録材１２をそのまま矢印Ｅ方向に
搬送して機外に排出すれば良い。

【００４８】一方、両面或いは多重コピーを実行する際
には、フラッパＦ１を図２に二点鎖線で示す位置に設定
し、定着装置１から出た記録材１２を矢印Ｇ方向に搬送
する。そして、両面コピーの場合は更にフラッパＦ２を
図２に実線にて示す位置に設定して該記録材１２を中間
トレイ１１１に一旦収納した後、該中間トレイ１１１か
ら記録材１２を取り出してこれを矢印Ｈに沿って搬送
し、該記録材１２をその第二面が感光ドラム１００に対
向するような向きにして搬送路１０６に再度供給する。
このときまでに感光ドラム１００に形成されているトナ
ー像を前記と同様の手法で記録材１２上に転写し、この
記録材１２が定着装置１を通過するまでにフラッパＦ１
を図２に実線で示す位置に切り換え、定着の終了した記
録材１２を図示矢印Ｅ方向に搬送して機外に排出する。

【００４９】又、記録材１２の片面に多重コピーを行な
場合には、フラッパＦ２を図２に二点鎖線で示す位置に
設定し、第一面コピー終了後に矢印Ｇ方向に進行する記
録材１２をそのまま図示矢印Ｈ方向に進行させてこれを
搬送路１０６に供給し、前記と同様に２回目以降の画像
形成動作を実行すれば良い。

【００５０】ところで、本実施例においては、定着ロー
ラ２側の定着ローラ対での総加圧力Ｐ₁ は、加圧バネ７
のバネ力ｐ₁ によって決定されていてＰ₁ ＝ｐ₁ ＝２０
Ｋｇに設定され、定着ローラ１６側の定着ローラ対での
総加圧力Ｐ₂ は、加圧バネ２０のバネ力ｐ₂ によって決
定されていてＰ₂ ＝ｐ₂ ＝３０Ｋｇに設定されている。

【００５１】従って、本実施例では、定着ローラ対での
総加圧力が記録材１２の進行方向に沿って順次大きくな
るよう構成されており、定着ローラ１６側の定着ローラ
対における総加圧力Ｐ₂ が定着ローラ２側の定着ローラ
対における総加圧力Ｐ₂ よりも大きく（Ｐ₂ ＞Ｐ₁ ）設
定されている。

【００５２】ところで、一般に定着ローラと加圧ローラ
とを圧接する総加圧力が大きい（つまり、加圧手段の力
が大きい）ときには、記録材へのストレスの発生が大き
くなって記録材にシワが発生しにくい。

【００５３】一方、シワ発生の現象は画像ズレの現象と
表裏の関係にある。即ち、加圧手段の力が大きくて総加
圧力が大きいときには、記録材上にストレスがかかるこ
とで、記録材上の未定着現像剤像が乱され、特にベタ黒
画像ではその傾向が顕著となり、画像ズレの原因とな
る。

【００５４】而して、本実施例によれば、前述のように
定着ローラ１６側の定着ローラ対における総加圧力Ｐ₂
が定着ローラ２側の定着ローラ対における総加圧力Ｐ₂
よりも大きく（Ｐ₂ ＞Ｐ₁ ）設定されているため、定着
ローラ２を含む最初の定着ローラ対では記録材１２上の
未定着現像剤像に大きなストレスをかけず、僅かに定着
させ、続いて定着ローラ１６を含む次の定着ローラ対で
は更に大きな加圧力で更に定着させることとなり、画像
ズレ、特にベタ黒画像のズレを発生させることなく安定
した高画質画像を得ることができる。

【００５５】＜第２実施例＞次に、本発明の第２実施例
を同様に図１を用いて説明する。

【００５６】本実施例に係る定着装置１では、加圧ロー
ラ３と加圧ローラ１５のゴム部３ｂ，１５ｂの硬度
Ｈ_s1，Ｈ_s2のみが異なり、その他は前記第１実施例と同
様である。

【００５７】一般的に、ゴム硬度の大きさに比例して総
加圧力も大きくなることが知られている。

【００５８】本実施例では、定着ローラ２側の定着ロー
ラ対での総加圧力Ｐ₁ は加圧ローラ３のゴム部３ｂの硬
度Ｈ_s1によって決定されていてＨ_s1＝４０°であり、定
着ローラ１６側の定着ローラ対での総加圧Ｐ₂ は、加圧
ローラ１５のゴム部１５ｂの硬度Ｈ_s2で決定され、Ｈ_s2
＝５０°（＞Ｈ_s1）であるため、前記第１実施例と同様
に、定着ローラ１６側の定着ローラ対での総加圧力Ｐ₂
が定着ローラ２側の定着ローラ対での総加圧力Ｐ₁ より
も大きく（Ｐ₂ ＞Ｐ₁ ）なる。従って、本実施例におい
ても、第１実施例と同様の効果が得られる。

【００５９】＜第３実施例＞本発明の第３実施例を図３
に従って説明する。

【００６０】本実施例に係る定着装置１においては、加
圧ローラ３と加圧ローラ１５の各ゴム部３ｂ，１５ｂの
肉厚ｔ₁ ’，ｔ₂ ’のみが異なり、その他は第１実施例
に係る定着装置１と同一である。

【００６１】一般的に、ゴムの肉厚が小さい（薄い）
程、見掛けのゴム硬度は大きくなり、ゴムで構成される
加圧ローラの総加圧力も大きくなることが知られてい
る。

【００６２】而して、本実施例では、定着ローラ２側の
定着ローラにおける総加圧力Ｐ₁ は加圧ローラ３のゴム
部３ｂの見掛けの硬度、つまり、ゴム部３ｂの肉厚ｔ
₁ ’によって決定されてｔ₁ ’＝７ｍｍであり、定着ロ
ーラ１６側の定着ローラにおける総加圧力Ｐ₂ は加圧ロ
ーラ１５のゴム部１５ｂの見掛けの硬度、つまり、ゴム
部１５ｂの肉厚ｔ₂ ’によって決定されてｔ₂ ’＝５ｍ
ｍ（＜ｔ₁ ’）に設定されているため、前記第１及び第
２実施例と同様に、定着ローラ１６側の定着ローラ対で
の総加圧力Ｐ₂ が定着ローラ２側の定着ローラ対での総
加圧力Ｐ₁ よりも大きく（Ｐ₂ ＞Ｐ₁ ）なる。従って、
本実施例においても、第１実施例と同様の効果が得られ
る。

【００６３】＜第４実施例＞本発明の第４実施例を図４
に基づいて説明する。

【００６４】本実施例では、定着ローラ２と加圧ローラ
３及び定着ローラ１６と加圧ローラ１５との圧接によっ
て生ずるニップの幅Ｔ₁ ，Ｔ₂ のみ異なり、その他は第
１実施例に係る定着装置１と同一である。

【００６５】一般的に定着ローラ対における定着ローラ
と加圧ローラ間のニップの幅が小さいと、総加圧力は大
きくなることが知られている。

【００６６】而して、本実施例では、定着ローラ２側の
定着ローラ対における総加圧力Ｐ₁はニップ幅Ｔ₁ で決
定されてＴ₁ ＝５ｍｍに設定され、定着ローラ１６側の
定着ローラ対における総加圧力Ｐ₂ はニップ幅Ｔ₂ で決
定されてＴ₂ ＝３ｍｍ（＜Ｔ₁ ）に設定されているた
め、前記第１乃至第３実施例と同様に、定着ローラ１６
側の定着ローラ対での総加圧力Ｐ₂ が定着ローラ２側の
定着ローラ対での総加圧力Ｐ₁ よりも大きく（Ｐ₂ ＞Ｐ
₁ ）なる。従って、本実施例においても、第１実施例と
同様の効果が得られる。［第２発明］以下に第２発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【００６７】本実施例に係る画像形成装置は前記第１発
明の第１実施例に係る定着装置１を備えており、従っ
て、ここでは第１発明に係る定着装置１と異なる点のみ
について述べる。

【００６８】本実施例では、図５に示すように、定着ロ
ーラ２と定着ローラ１６は逆クラウン形状に成形されて
おり、一方の定着ローラ２の両端部の外径φＤ_1bはφ４
０ｍｍに設定されており、該両端部の外径φＤ_1bと中央
部の外径φＤ_1aとの差を該定着ローラ２の逆クラウン量
ａ₁ と定義すると、ａ₁ ＝φＤ_1b−φＤ_1a＝１２５μと
なっている。

【００６９】又、他方の定着ローラ１６の両端部の外径
φＤ_1bはφ４０ｍｍに設定されており、該両端部の外径
φＤ_1bと中央部の外径φＤ_2aとの差を定着ローラ１６の
逆クラウン量ａ₂ と定義すると、ａ₂ ＝φＤ_2b−φＤ_2a
＝１７０μとなっている。

【００７０】従って、本実施例では、定着ローラ２，１
６の逆クラウン量ａ₁ ，ａ₂ が記録材１２の進行方向
（図５の矢印方向）に沿って大きくなる（ａ₂ ＞ａ₁ ）
よう構成されている。このため、定着ローラ２が含まれ
る最初の定着ローラ対では記録材１２上の未定着現像剤
像に大きなストレスをかけないで定着を行なうことがで
き、続いて定着ローラ１６を含む次の定着ローラ対では
定着ローラ１６の逆クラウン量が更に大きい状態で定着
が行なわれ、この結果、画像ズレ、特にベタ黒画像のズ
レを発生させることなく、安定した高画質画像を得るこ
とができる。［第３発明］次に、第３発明の実施例を図６に基づいて
説明する。

【００７１】図６は第３発明の実施例に係る定着装置１
の断面図であり、該定着装置１にお定着ローラ２の加圧
ローラ３で構成される定着ローラ対と加圧ローラ１５と
定着ローラ１６で構成される定着ローラ対の計２対の定
着ローラ対が配設されているが、各定着ローラ対の定着
ローラ２，１６の直径φＤ₁ ，φＤ₂ が記録材１２の搬
送方向（図６の左方向）に沿って大きくなる（φＤ₂ ＞
φＤ₁ ）よう構成されている。具体的には、定着ローラ
２，１６の直径φＤ₁ ，φＤ₂ は、それぞれφＤ₁ ＝φ
３０ｍｍ、φＤ₂ ＝φ４０ｍｍに設定されている。

【００７２】ところで、一般的に熱ローラ定着方式にお
いて、定着した記録材のカール発生の原因の１つに定着
ローラの直径（曲率）が大きく関与しており、通常、定
着ローラ直径が小さくて曲率の大きな定着ローラでは記
録材のカール量は大きく、その逆に定着ローラ直径が大
きくて曲率の小さな定着ローラでは記録材のカール量は
小さい。

【００７３】而して、本実施例によれば、記録材１２が
順次進むに従って、定着ローラ２，１６の直径がφＤ
₁ ，φＤ₂ が順次大きくなる（曲率が順次小さくなる）
ため、記録材１２のカール発生量を小さく抑えることが
でき、その結果、再生紙等を含めた多くの記録材１２に
対する搬送性のラチチュードを拡大することができ、特
に両面多重機能を含めた装置全体の大幅な信頼性向上を
実現することができるという効果が得られる。［第４発明］次に、第４発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【００７４】＜第１実施例＞第４発明の第１実施例を図
７に基づいて説明する。尚、図７は第１実施例に係る定
着装置の断面図であり、本図においては、図１に示した
定着装置と同一要素には同一符号を付している。

【００７５】本実施例では、一方の定着ローラ２には単
一のハロゲンヒータ２５を設け、他方の定着ローラ１６
には２本のハロゲンヒータ２６ａ，２６ｂを設けてい
る。

【００７６】而して、一方の定着ローラ２の総熱容量Ｗ
₁ は単一のハロゲンヒータ２５によって決定され、その
ワッテージＷ₁ は４００Ｗであり、他方の定着ローラ１
６総熱容量Ｗ₂ は２本のハロゲンヒータ２６，２６ｂに
よって決定され、そのワッテージＷ₂ は８００Ｗであ
る。

【００７７】従って、本実施例では、定着ローラ２，１
６の熱容量Ｗ₁ ，Ｗ₂ が記録材１２の進行方向（図７の
左方向）に沿って大きくなる（Ｗ₂ ＞Ｗ₁ ）よう構成さ
れている。

【００７８】ところで、一般的に、熱ローラ定着方式に
おいて定着した記録材のカール発生の原因の１つに定着
ローラの熱容量（具体的には、定着ローラと加圧ローラ
の少なくとも一方に内蔵されている熱源の熱容量、又は
定着ローラの肉厚）が大きく関与しており、通常、定着
ローラの熱容量が大きい場合（つまり、熱源のワッテー
ジが大きい場合、或いは定着ローラの肉厚が大きい場
合）には、記録材の受ける熱も大きくなり、熱による紙
繊維の収縮及び熱による現像剤の収縮に伴うバイメタル
作用が働いて記録材のカール量が大きくなる。特に急激
な温度差の熱を与えた場合には、記録材のカール量は通
常より大きくなり、逆に定着ローラの熱容量が小さい場
合は、記録材のカール量が小さくなる。

【００７９】而して、本実施例によれば、記録材１２が
順次進むに従って、定着ローラ２，１６の熱容量Ｗ₁ ，
Ｗ₂ が順次大きくなるため、定着ローラ２を含む最初の
定着ローラ対において記録材１２に急激な熱を与えるこ
とがなく、最初の定着ローラ対では記録材１２に小さな
熱量が与えられ、次の定着ローラ１６を含む定着ローラ
対では大きな熱量が順次記録材１２へ与えられるため、
記録材１２には急激な熱による大きなカールの発生はな
く、記録材１２のカール量を小さく抑えることができ、
その結果、再生紙等を含めた各種記録材１２に対する搬
送性のラチチュードを拡大し、特に両面多重機能を含め
た装置全体の大幅な信頼性向上を実現することができ
る。

【００８０】＜第２実施例＞次に、第４発明の第２実施
例を図８に基づいて説明する。尚、図８は第２実施例に
係る定着装置の断面図であり、本図においても、図１に
示した定着装置と同一要素には同一符号を付している。

【００８１】本実施例では、定着ローラ２，１６の芯金
の肉厚ｔ₁ ，ｔ₂ が異なっており、一方の定着ローラ２
の芯金の肉厚ｔ₁ は２ｍｍに設定され、他方の定着ロー
ラ１６の芯金の肉厚ｔ₂ は５ｍｍに設定されている。つ
まり、本実施例では、定着ローラ２，１６の芯金の肉厚
ｔ₁ ，ｔ₂ が記録材１２の進行方向（図８の左方向）に
大きく（ｔ₁ ＞ｔ₂ ）なるよう構成されており、従っ
て、前記第１実施例と同様に、定着ローラ２，１６の熱
容量Ｗ₁ ，Ｗ₂ が記録材１２の進行方向（図７の左方
向）に沿って大きくなる（Ｗ₂ ＞Ｗ₁ ）よう構成されて
おり、この結果第１実施例と同様の効果が得られる。

【００８２】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、第１発明に
よれば、記録材が順次進むに従って、定着ローラと加圧
ローラを互いに圧接するための総加圧力が順次大きくな
るため、最初の定着ローラ対では記録材上の未定着現像
剤像に大きなストレスをかけず、僅かに定着させ、続い
て次の定着ローラ対では総加圧力が更に大きい状態で更
に定着させることとなり、画像ズレ、特にベタ黒画像の
ズレを発生させることなく安定した高画質画像を得るこ
とができる。

【００８３】第２発明によれば、記録材が順次進むに従
って、定着ローラの逆クラウン量が順次大きくなってい
くため、最初の定着ローラ対では記録材上の未定着現像
剤像に大きなストレスをかけないで定着を行なうことが
でき、続いて次の定着ローラ対では定着ローラの逆クラ
ウン量が更に大きい状態で定着が行なわれ、この結果、
画像ズレ、特にベタ黒画像のズレを発生させることな
く、安定した高画質画像を得ることができる。

【００８４】第３発明によれば、記録材が順次進むに従
って、その定着ローラ直径が順次大きくなる（曲率が順
次小さくなる）ため、記録材のカール発生量を小さく抑
えることができ、その結果、再生紙等を含めた多くの記
録材対する搬送性のラチチュードを拡大することがで
き、特に両面多重機能を含めた装置全体の大幅な信頼性
向上を実現することができる。

【００８５】第４発明によれば、記録材が順次進むに従
って、定着ローラの熱容量が順次大きくなるため、最初
の定着ローラ対において記録材に急激な熱を与えること
がなく、最初の定着ローラ対では記録材に小さな熱量が
与えられ、次の定着ローラ対では大きな熱量が順次記録
材へ与えられるため、記録材には急激な熱による大きな
カールの発生はなく、記録材のカール量を小さく抑える
ことができ、その結果、再生紙等を含めた各種記録材に
対する搬送性のラチチュードを拡大し、特に両面多重機
能を含めた装置全体の大幅な信頼性向上を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の第１実施例に係る定着装置の断面図
である。

【図２】画像形成装置の構成図である。

【図３】第１発明の第３実施例に係る定着装置の断面図
である。

【図４】第１発明の第４実施例に係る定着装置の断面図
である。

【図５】第２発明に係る定着装置の断面図である。

【図６】第３発明に係る定着装置の断面図である。

【図７】第４発明の第１実施例に係る定着装置の断面図
である。

【図８】第４発明の第２実施例に係る定着装置の断面図
である。

【符号の説明】

１定着装置２，１６定着ローラ３，１５加圧ローラ１２紙（記録材）７，２０加圧バネ（加圧手段）２５ハロゲンヒータ（熱源）２６ａ，２６ｂハロゲンヒータ（熱源）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに圧接して回転自在に配設した定着
ローラと加圧ローラから成る定着ローラ対の間に、未定
着現像剤像を担持する記録材を通して定着を行なう定着
装置を備える画像形成装置において、前記記録材の進行
方向に沿って前記定着ローラ対を２対以上配設し、該定
着ローラ対の総加圧力が記録材の進行方向に沿って順次
大きくなるよう構成したことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】前記各定着ローラ対の加圧ローラは加圧
手段によって定着ローラに圧接され、加圧手段の力が記
録材の進行方向に沿って順次大きくなるよう構成したこ
とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記各定着ローラ対の加圧ローラはゴム
で構成され、該加圧ローラのゴムの硬度が記録材の進行
方向に沿って順次大きくなるよう構成したことを特徴と
する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記各定着ローラ対の加圧ローラはゴム
で構成され、該加圧ローラのゴムの肉厚が記録材の進行
方向に沿って順次小さくなるよう構成したことを特徴と
する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】前記各定着ローラ対の定着ローラと加圧
ローラ間に形成されるニップの幅が記録材の進行方向に
沿って順次小さくなるよう構成したことを特徴とする請
求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】互いに圧接して回転自在に配設した定着
ローラと加圧ローラから成る定着ローラ対の間に、未定
着現像剤像を担持する記録材を通して定着を行なう定着
装置を備える画像形成装置において、前記記録材の進行
方向に沿って前記定着ローラ対を２対以上配設し、該定
着ローラ対の定着ローラの逆クラウン量が進行方向に沿
って順次大きくなるよう構成したことを特徴とする画像
形成装置。
【請求項７】互いに圧接して回転自在に配設した定着
ローラと加圧ローラから成る定着ローラ対の間に、未定
着現像剤像を担持する記録材を通して定着を行なう定着
装置を備える画像形成装置において、前記記録材の進行
方向に沿って前記定着ローラ対を２対以上配設し、該定
着ローラ対の定着ローラの直径が記録材の進行方向に沿
って順次大きくなるよう構成したことを特徴とする画像
形成装置。
【請求項８】互いに圧接して回転自在に配設した定着
ローラと加圧ローラから成る定着ローラ対の間に、未定
着現像剤像を担持する記録材を通して定着を行なう定着
装置を備える画像形成装置において、前記記録材の進行
方向に沿って前記定着ローラ対を２対以上配設し、該定
着ローラ対の定着ローラの熱容量が記録材の進行方向に
沿って順次大きくなるよう構成したことを特徴とする画
像形成装置。
【請求項９】前記定着ローラの熱源の熱容量が記録材
の進行方向に沿って順次大きくなるよう構成したことを
特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記定着ローラの肉厚が記録材の進行
方向に沿って順次大きくなるよう構成したことを特徴と
する請求項１記載の画像形成装置。