JPH09274406A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写媒体に係わらずに安定した剥離機能を維
持しつつ、定着性能を向上させる。 【解決手段】 トナー像を転写した転写媒体を加熱・加
圧して定着する定着装置６０を、円筒状の基体６１ｂの
外周に少なくとも一層の弾性体層６１ｃを被覆すると共
に加熱源６１ｄを内蔵した加熱ロール６１と、加熱ロー
ル６１に圧接して転写媒体７をニップするニップ領域を
形成する加圧ロール６２と、加圧ロール６２を加熱ロー
ル６１の弾性体層６１ｃに対する圧接力を可変とする可
変圧接手段６７と、ニップ領域の下流側に近接して加熱
ロール６１に押接し、当該加熱ロール６１の弾性体層６
１ｃを変形して歪みを生じさせてニップ領域の転写媒体
搬送方向幅を拡大する歪み付与手段６５と、歪み付与手
段６５と加熱ロール６１との押圧力を加圧ロール６２と
は独立して可変とする可変押圧手段６６とから構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機やプリンタ、あるいはファクシミリ等の画像形成装
置に係り、特に像担持体に形成した未定着トナー像を転
写媒体上に転写した後、当該転写媒体を加熱・加圧する
ことで当該転写媒体上に固定するための定着装置を備え
た画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の複写機やプリンター等の画像形
成装置では、感光体ドラム等の像担持体の表面に画像情
報に応じて形成した未定着トナー像を転写媒体（以下、
単に転写用紙ともいう）に静電的に転写し、これを加熱
・加圧して定着することにより、所謂コピーを作成す
る。

【０００３】図１２は本発明が適用される画像形成装置
の一例としてのフルカラー複写機を説明する全体構成図
であって、１０はスキャナー部、２０は画像処理部、３
０は露光光学部（ＲＯＳ光学部）、４０は画像形成部、
５０は転写媒体供給部、６０は定着部である。また、１
０ａはＣＣＤ等の光電変換器、１１ａは源画像である原
稿を載置する原稿台、３０ａはレーザー、３１は光学走
査系、４４は感光体、４４ａは帯電装置、４４ｂはクリ
ーナー装置、４４ｃは除電ランプ、４５はロータリー現
像装置、４６は転写装置、４６ａは転写コロトロン、４
６ｂは剥離コロトロン、４６ｃは除電コロトロン、４６
ｄは転写ドラム、４６ｅは吸着装置、４７はトナーディ
スペンス装置、４８は電位計、５１は転写媒体である転
写用紙を収納する用紙トレイ、５２はピックアップロー
ル、５３は送り出しロール、５４は用紙搬送路、５５は
レジロール、６１は加熱ロール、６２は加圧ロールであ
る。

【０００４】同図において、このフルカラー複写機の構
成は、大きく分けて、原稿を読み取るスキャナー部１
０、読み取った原稿の画像データを処理する画像処理部
２０、処理された画像データに従ってレーザーを駆動し
て感光体４４に光ビームを照射する露光光学部３０、そ
して再現画像を作成する画像形成部４０、転写媒体供給
部５０、定着部６０とからなる。

【０００５】原稿画像の複写を作成する際には、まず、
スキャナー部１０では、原稿台１１ａ上に載置された原
稿を露光ランプで照射し、その反射光をＣＣＤ１０ａで
受け、光電変換してデジタル信号として画像処理部２０
に与える。画像処理部２０は、上記画像に応じたデジタ
ル信号に色変換や階調補正等の画像処理を施して露光光
学部３０に出力する。

【０００６】露光光学部３０は入力した画像信号に従っ
てレーザー３０ａを変調し、走査光学系３１により画像
形成部４０の感光体４４の表面に静電潜像を形成する。
この形式のフルカラー複写機では、最初に黒の画像デー
タをレーザーに印加して黒に対応した静電潜像を形成す
る。感光体４４は上記レーザー光による静電潜像の書込
みに先立って、帯電装置４４ａによってその表面に一様
な静電気が帯電される。

【０００７】レーザー高の走査で感光体４４に形成され
た静電潜像は矢印Ａ方向に回転してロータリー現像装置
４５の位置に達し、ロータリー現像装置４５の矢印Ｂ方
向の回転で上記潜像位置に到来する黒（ブラック：Ｂ
ｋ）の現像器Ｂｋによりトナー現像され、トナー像とし
て顕像化される。現像されたトナー像は感光体４４の回
転で転写コロトロン４６ａの位置において、用紙トレイ
５１からピックアプロール５２と送り出しロール５２で
送り出されて用紙搬送路５４をとおして搬送されてレジ
ロール５５で待機し、転写コロトロン４６ａの位置に上
記トナー像が到来するタイミングで搬入される転写用紙
上に転写される。

【０００８】なお、上記の用紙は、用紙搬送路５４から
吸着装置４６ｅで転写装置４６の転写ドラム４６ｄ上に
巻付けされて転写コロトロン４６ａと感光体４４の対向
位置に搬送される。担持した黒のトナー像を用紙に転写
後、感光体４４はクリーナー装置４４ｂにより残留トナ
ーが除去され、除電ランプ４４ｃで表面の電荷を中和し
て次のイエロー画像の作像のために帯電装置４４ａで一
様な静電荷が帯電される。

【０００９】一様な静電荷が帯電された感光体４４は、
イエロー画像のデータで変調したレーザー光の走査で静
電潜像が形成される。この静電潜像はロータリー現像装
置４５のイエロー現像器Ｙでイエロートナーでトナー現
像されて顕像化される。一方、転写装置４６の転写ドラ
ム４６ｄに吸着されている転写用紙は当該転写ドラム４
６ｄの回転で再び転写コロトロン４６ａの部位に回転し
てくる。

【００１０】転写用紙が転写コロトロン４６ａの部位に
回転してきたとき、感光体４４上に担持されたイエロー
のトナー像は先の黒のトナー像に重ねて転写される。以
下、同様にしてマゼンタ、サイアンの各トナー像の全て
が転写用紙に重ね転写されてフルカラーのトナー像が作
成される。全ての色のトナー像が転写された転写用紙は
剥離コロトロン４６ｂで発生される剥離電界で転写ドラ
ム４６ｄから剥離され、定着部６０に渡されてその加熱
ローラ６１と加圧ローラ６２とを備えた定着装置により
加圧／加熱処理されてトナーが固定され、永久画像とし
て画像形成装置から排出される。

【００１１】なお、ロータリー現像装置にはトナーディ
スペンス装置４７が設置されており、各色のトナーの補
給を行う。上記構成の画像表示装置の定着装置として
は、内部に熱源を備えた加熱ローラとこの加熱ローラに
上記転写媒体を介して圧接し、所謂転写ニップを形成し
て転写媒体に転写された未定着トナー像を構成するトナ
ーを溶融圧着する図示した加圧ローラ、あるいは複数の
ローラ６９ａ，６９ｂ，６０ｃに架張して前記加熱ロー
ラ６１と共に前記ニップ領域を形成する如く圧接すると
共に所定の角度で巻きけた耐熱性ベルトが用いられる。

【００１２】図１３は図１２に示した画像表示装置の定
着部の一例を説明する模式図であって、６１は加熱ロー
ル、６２は加圧ロール、６３は離型剤供給装置、６３ａ
は離型剤塗布材、６３ｂは離型剤容器、６３ｃはフィル
タ、６３ｄは循環ポンプ、６３ｅは受け皿、６４は加熱
ロールクリーナーである。同図において、加熱ロール６
１はロール軸に弾性体を被覆してなり、ロール軸に耐熱
弾性体を被覆した加圧ロール６２とを圧接し、上記両弾
性体の歪みで両者の間に形成されるニップ領域にトナー
像を担持した転写用紙７を通過させることにより、トナ
ーが転写用紙に固定される。

【００１３】加熱ロール６１に被覆した弾性体の歪み量
は加圧ロールに被覆した弾性体のそれより大きく、その
歪みがロールの回転でニップ領域から開放されて元に戻
る瞬間にトナー面と微小なスリップ（マイクロスリッ
プ）を起こし、加熱ロール６１の表面からのトナーの剥
離をアシストする。離型剤供給装置６３は、当該加熱ロ
ール６１の表面に摺接した離型剤塗布材６３ａに離型剤
容器６３ｂからポンプ６３ｄで汲み上げた離型剤を滴下
し、上記離型剤塗布材６３ａから加熱ロール６１の表面
に供給する。

【００１４】なお、余剰の離型剤は受け皿６３ｅで受け
られ、離型剤容器６３ｂに戻される。この離型剤は加熱
ロール６１からの転写用紙７の剥離性を改善するために
供給される。離型剤供給装置は、図示したものに限ら
ず、ゴム製ロールや離型剤を蓄えたスポンジ状のロール
を加熱ロール６１の表面に当接させる方式のものも知ら
れている。

【００１５】近年、この種の画像表示装置は、装置全体
の小型化に伴い低消費電力化が求められている。特に、
定着装置は加熱エネルギー源に必要な電力消費が大きい
ため、この定着装置の低消費電力化が必要となる。その
ためには、より低温にて良好な定着性能を得ることが必
須であり、その具体的な手段としては加熱ロールや加圧
ロールの大径化、低硬度の加圧ロールや加圧ベルトを用
いた加圧部材等により広い定着ニップを形成することが
効果的である。

【００１６】このことは複数色のトナーを用い、加熱ロ
ールの表面を耐熱性の弾性体で被覆したフルカラーの画
像表示装置における定着装置でも同様である。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、フルカラーの
画像表示装置では、多量のトナーにより画像形成するた
め、定着ニップの出口（定着ニップ下流端）において加
熱ロールの表面から転写媒体に定着されたトナーを剥離
することがモノクロの画像表示装置に比べて困難であ
る。

【００１８】すなわち、良好な定着性能と転写媒体上に
定着されたトナー像を加熱ロールから剥離する良好な剥
離性能とを同時に達成することは困難である。そのた
め、従来から、加熱ロールの表面に当接する剥離爪等の
剥離部材や、エアーを用いた剥離手段などが考えられて
いるが、剥離爪では画像に爪跡を残す画質欠陥を招いた
り、加熱ロールの表面を損傷するという問題がある。

【００１９】また、エアーを用いた剥離手段は、その装
置構成が大型化、複雑化することが避けられず、実用性
に乏しい。なお、特開昭５８−１３４６７４号公報に
は、転写用紙の背面に一時的に加圧転接する部材を設
け、加圧ロールの周速度を加熱ロールのそれと僅かに異
ならせるようにした技術が開示されているが、この従来
技術による剥離効果は転写用紙の先端部にしか作用しな
いため、実質的効果は基体できない。

【００２０】表面に弾性体を被覆した加熱ローラを用い
た定着装置（ソフトロールフューザ：ＳＲＦ）では、加
熱ロールと加圧ロールとのニップにより加熱ロールの弾
性体に歪みを形成し、そのニップ開放時のマイクロスリ
ップ効果により剥離をアシストする効果がある。この構
成は剥離効果が高いが、定着機能と剥離機能とを同一の
ニップで両立させているため、それぞれのパラメータを
最適設計することができず、結果として大荷重化、大型
化、さらに様々な転写媒体への対応性が低い。

【００２１】さらに、特開平５−１５０６７９号公報に
開示の従来技術では、幅広いニップが得られる耐熱ベル
ト架張型定着装置のベルト内面に剥離ロールを設けてい
るが、この技術でも定着機能と剥離機能とが各々連携し
ているため、それぞれのパラメータを最適設計すること
ができず、様々な転写媒体への対応性が低いという弱点
があると共に、ベルトのテンションに連動して荷重設定
のバラツキやベルト周長のバラツキ等で互いの機能に悪
影響を及ぼしかねない。

【００２２】このように、画像表示装置、特にフルカラ
ーの画像表示装置では、安定した剥離機能を確保し、か
つ定着性能を向上させることは困難であった。本発明の
目的は、上記従来技術の諸問題を解消し、転写媒体に係
わらずに安定した剥離機能を維持しつつ、定着性能を向
上させた画像表示装置を提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、単層また複数層の弾性体を被覆した加熱
ロールと、この加熱ロールに圧接して定着ニップを形成
するニップ形成手段と、上記定着ニップの下流側近傍に
配設した剛体もしくは加熱ロールの被覆部材より硬度の
大なる弾性体からなる歪み付与手段を加熱ロールに押接
して当該加熱ロールの弾性体に歪みを発生させる。

【００２４】上記ニップ形成部材と歪み発生部材とは各
々独立して加熱ロールに圧接または押接可能とした。以
下、本発明の構成の理解を容易にするために、実施例の
符号を併記して説明する。すなわち、請求項１に記載の
第１の発明は、像担持体に形成したトナー像を転写媒体
に転写後、前記転写媒体を加熱・加圧して前記トナー像
を定着する定着装置を有する画像表示装置において、前
記定着装置６０を、円筒状の基体６１ｂの外周に少なく
とも一層の弾性体層６１ｃを被覆すると共に加熱源６１
ｄを内蔵した加熱ロール６１と、前記加熱ロール６１に
圧接して転写媒体７をニップするニップ領域を形成する
加圧ロール６２と、前記加圧ロール６２を前記加熱ロー
ル６１の弾性体層６１ｃに対する圧接力を可変とする可
変圧接手段６７と、前記ニップ領域の下流側に近接して
前記加熱ロール６１に押接し、当該加熱ロール６１の弾
性体層６１ｃを変形して歪みを生じさせて前記ニップ領
域の転写媒体搬送方向幅を拡大する歪み付与手段６５
と、前記歪み付与手段６５と前記加熱ロール６１との押
圧力を前記加圧ロール６２とは独立して可変とする可変
押圧手段６６とから構成したことを特徴とする。

【００２５】この構成により、加熱ロールロールと加圧
ロールとのニップを用いる定着装置において、転写媒体
の安定した剥離機能を維持しつつ、定着性能を向上させ
ることができる。また、請求項２に記載の第２の発明
は、像担持体に形成したトナー像を転写媒体に転写後、
前記転写媒体を加熱・加圧して前記トナー像を定着する
定着装置を有する画像表示装置であって、前記定着装置
６０は、円筒状の基体６１ｂの外周に少なくとも一層の
弾性体層６１ｃを被覆すると共に加熱源６１ｄを内蔵し
た加熱ロール６１と、複数のロール６９ａ，６９ｂ，６
９ｃに架張して前記加熱ロール６１と共に転写媒体７を
ニップするニップ領域を形成する如く圧接すると共に前
記加熱ロール６１に所定の角度で巻きけた耐熱性ベルト
６９ｄから構成されたベルト装置６９と、前記耐熱性ベ
ルト６９ｄの前記加熱ロール６１の弾性体層６１ｃに対
する前記巻き付け角度を可変とする角度可変手段６７
と、前記ニップ領域の下流側に近接して前記加熱ロール
６１に押接し、当該加熱ロール６１の弾性体層６１ｃを
変形して歪みを生じさせて前記ニップ領域の転写媒体搬
送方向幅を拡大する歪み付与手段６５と、前記歪み付与
手段６５と前記加熱ロール６１との押圧力を前記耐熱性
ベルト装置６９とは独立して可変とする可変押圧手段６
６とから構成されたことを特徴とする。

【００２６】この構成により、加熱ロールロールとベル
ト装置とのニップを用いる定着装置において、転写媒体
の安定した剥離機能を維持しつつ、定着性能を向上させ
ることができる。さらに、請求項３に記載の第３の発明
は、像担持体に形成したトナー像を転写媒体に転写後、
前記転写媒体を加熱・加圧して前記トナー像を定着する
定着装置を有する画像表示装置であって、前記定着装置
６０は、円筒状の基体６１ｂの外周に少なくとも一層の
弾性体層６１ｃを被覆すると共に、加熱源６１ｄを内蔵
した加熱ロール６１と、前記加熱ロール６１に圧接して
転写媒体をニップするニップ領域を形成する加圧ロール
６２と、前記ニップ領域の下流側に近接して前記加熱ロ
ーラ６１に押接し、当該加熱ロール６１の弾性体層６１
ｃを変形して歪みを生じさせて前記ニップ領域の転写媒
体搬送方向幅を拡大する歪み付与手段６５と、前記定着
装置６０の上流に設置して転写媒体の厚みを検出する厚
み検出手段７１と、前記歪み付与手段６５の前記加熱ロ
ール６１との押圧力を前記加圧ロールとは独立して可変
とする可変押圧手段６６と、前記加圧ロール６２の前記
加熱ロール１の弾性体層１ａに対する圧接力を可変とす
る可変圧接手段６７と、前記厚み検出手段７１の検出信
号に基づいて前記可変押圧手段６６と前記可変圧接手段
６７の少なくとも一方を制御する制御手段７２とを備え
たことを特徴とする。

【００２７】この構成により、加熱ロールロールと加圧
ロールとのニップを用いる定着装置において、転写媒体
の厚みが変化した場合も所定の転写ニップを形成でき、
安定した剥離機能を維持しつつ、定着性能を向上させる
ことができる。さらに、請求項４に記載の第４の発明
は、像担持体に形成したトナー像を転写媒体に転写後、
前記転写媒体を加熱・加圧して前記トナー像を定着する
定着装置を有する画像表示装置において、前記定着装置
６０は、円筒状の基体６１ｂの外周に少なくとも一層の
弾性体層６１ｃを被覆すると共に、加熱源６１ｄを内蔵
した加熱ロール６１と、複数のロール６９ａ，６９ｂ，
６９ｃに架張して前記加熱ロール６１と共に前記ニップ
領域を形成する如く圧接すると共に前記加熱ロール６１
に所定の角度で巻きけた耐熱性ベルト６９ｄから構成し
たベルト装置６９と、前記耐熱性ベルト６９ｄの前記加
熱ロール６１の弾性体層６１ｃに対する巻き付け角度を
可変とする角度可変手段６７と、前記ニップ領域の下流
側に近接して前記加熱ロール６１に押接し、当該加熱ロ
ーラ６１の弾性体層６１ｃを変形して歪みを生じさせて
前記ニップ領域の転写媒体搬送方向幅を拡大する歪み付
与手段６５と、前記歪み付与手段６５と前記加熱ロール
６１との押圧力を前記耐熱性ベルト６９ｄとは独立して
可変とする可変押圧手段６７と、前記定着装置６０の上
流に設置して転写媒体の厚みを検出する厚み検出手段７
１と、前記歪み付与手段６５の前記加熱ロール６１との
押圧力を前記耐熱性ベルト６９ｄとは独立して可変とす
る可変押圧手段６６と、前記耐熱性ベルト６９ｄの前記
加熱ロール６１の弾性体層６１ｃに対する巻き付け角度
を可変とする角度可変手段６７と、前記厚み検出手段７
１の検出信号に基づいて前記可変押圧手段６６と前記角
度可変手段６７の少なくとも一方を制御する制御手段７
２とを備えたことを特徴とする。

【００２８】この構成により、加熱ロールロールとベル
ト装置とのニップを用いる定着装置において、転写媒体
の厚みが変化した場合も所定の転写ニップを形成でき、
安定した剥離機能を維持しつつ、定着性能を向上させる
ことができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例の図面を参照して詳細に説明する。図１は本
発明による画像表示装置に備える転写装置の第１実施例
を説明する要部模式図、図２は図１の矢印Ｆ方向から見
た正面図であって、６１は加熱ロール、６１ａは軸、６
１ｂは基体、６１ｃは弾性体層、６１ｄは加熱源、６２
は加圧ロール、６２ａは軸、６２ｂは基体、６２ｃは弾
性体層、６５は歪み付与手段、６６は可変押圧手段、６
７は可変圧接手段、６８は転写媒体ガイド、６９はベル
ト装置、６９ａ，６９ｂ，６９ｃはロールである。

【００３０】図１および図２において、加熱ロール６１
は、軸６１ａで支持される円筒状の基体６１ｂに外部か
らの荷重で比較的容易に弾性変形して歪みを生じる耐熱
性の弾性体層６１ｃが被覆されている。この弾性体層の
材料としては、例えばシリコンゴムやフッ素ゴムが使用
される。なお、本実施例では、弾性体層６１ｃを１層と
してあるが、２層またはそれ以上とすることもできる。

【００３１】この加熱ロール６１には、弾性体層表面の
離型性を保つために、前記図１３で説明したような離型
剤供給装置が設けてあり、定着動作中は常時離型剤が供
給されている。加熱ロール６１に圧接して定着ニップを
形成するニップ形成部材が設けられており、このニップ
形成部材として本実施例では軸６２ａで支持される円筒
形の基体６２ｂに比較的柔らかい（低硬度の）シリコン
ゴムあるいは発泡シリコンゴムを被覆した加圧ロール６
２が用いられている。

【００３２】上記加熱ロール６１と圧接ロール６２の間
に定着ニップが形成され、低荷重で幅（転写部材７の搬
送方向幅）の広い定着ニップを形成できる。しかし、こ
のような低荷重では、加熱ロール６１の弾性体層６１ｃ
の表面に十分な歪みを形成することができないため、加
熱ロール６１の表面と転写媒体７の表面のトナーとの剥
離性は良好とは言えない。

【００３３】そこで、本実施例では、定着ニップの下流
側で、当該定着ニップに極めて近接した位置に歪み付与
手段６５を設置している。この歪み付与手段６５として
は、加熱ロール６１の弾性体層６１ｃよりも硬度の高い
ロールを用いる。例えば、ＳＵＳ等の硬度の高い金属剛
体ロール、あるいは軸に加熱ロール６１の弾性体層６１
ｃよりも高い硬度の弾性体を被覆したロールを用いるこ
とができる。そして、この歪み付与手段６５を構成する
ロールの径は加熱ロール６１の径より小さくしてある。

【００３４】歪み付与手段６５を構成するロールは加熱
ロール６１に押接して従動回転してニップ領域の下流で
当該加熱ロール６１の弾性体層６１ｃを変形させて歪み
をお越し、転写媒体７上のトナーが当該加熱ロール６１
の表面から剥離する効果を助長する。さらに、上記歪み
付与手段６５には、矢印Ｈ方向に回動させて加熱ロール
６１との押接力を調整する可変押圧手段６６が設けられ
ており、この可変押圧手段６６によって加熱ロール６１
の弾性体層６１ｃに十分な歪みを形成する荷重が与えら
れる。

【００３５】また、加圧ロール６２には、当該加圧ロー
ル６２を矢印Ｉ方向に回動させて加熱ロール６１に対し
て圧接させるための荷重を与える可変圧接手段６７が設
けてある。画像表示装置の転写部でトナー像を転写した
転写媒体７は転写媒体ガイド６８に案内されて矢印Ｇ方
向から加熱ロール６１と加圧ロール６２のニップ領域に
搬入される。

【００３６】加熱ロール６１は矢印Ｄ方向に、また加圧
ロール６２は矢印Ｅ方向に回転して転写媒体７をニップ
して加圧すると共に、加熱ロール６１に内蔵した加熱ロ
ール源６１ｄの熱でトナーを加熱して転写媒体７に固定
する。このとき、歪み付与手段６５を加熱ロール６１の
弾性体層６１ｃに押接させることにより、当該弾性体層
６１ｃの上記定着ニップ領域の下流部分を変形させて歪
みを起こさせる。これによって、定着ニップ領域が下流
側に実質的に拡大され、そのマイクロスリップ効果の増
大でトナーと加熱ロール６１の剥離効果が増大する。

【００３７】図３は本発明による画像表示装置に備える
転写装置の第１実施例の作用を説明する転写ニップ領域
の拡大模式図であって、図１と同一符号は同一部分に対
応する。同図において、加圧ロール６２は加熱ロール６
１に対して可変圧接手段６７により矢印Ｅ’方向に圧接
される。この圧接で定着ニップ領域ＮＰ１が形成され
る。

【００３８】一方、歪み付与手段６５は可変押圧手段６
６により、加熱ロール６１に対して矢印Ｊ方向に押接さ
れる。この押接で加熱ロール６１の弾性体層６１ｃに変
形が起こされ、上記定着ニップ領域ＮＰ１の下流側をＮ
Ｐ２まで広げる。このニップ領域の拡大に伴って、上記
マイクロスリップ効果が増大し、安定した剥離機能を維
持しつつ、定着性能を向上させることがきる。

【００３９】図４は本発明による画像表示装置に備える
転写装置の第２実施例を説明する要部模式図、図５は図
４の矢印Ｆ方向から見た正面図であって、６９はベルト
装置、６９ａ，６９ｂ，６９ｃはロール、６９ｄは耐熱
性ベルト、図１、図２と同一符号は同一部分に対応す
る。図４および図５において、加熱ロール６１は、前記
実施例と同様に、軸６１ａで支持される円筒状の基体６
１ｂに外部からの荷重で比較的容易に弾性変形して歪み
を生じる耐熱性の弾性体層６１ｃが被覆されている。

【００４０】また、この加熱ロール６１には、弾性体層
表面の離型性を保つために、前記図１３で説明したよう
な離型剤供給装置が設けてあり、定着動作中は常時離型
剤が供給されている。本実施例では、加熱ロール６１に
圧接して定着ニップを形成するために、複数のロール６
９ａ，６９ｂ，６９ｃに架張した耐熱性ベルト６９ｄか
らなるベルト装置６９が使用されている。

【００４１】このベルト装置６９はロール６９ａを支点
としてロール６９ｃ側が可変圧接装置６７’により矢印
Ｍ方向に揺動して耐熱性ベルト６９ｄが所定の角度で加
熱ロール６１に巻き付くことによって転写ニップを形成
する。上記耐熱性ベルト６９ｄは例えばポリイミド等を
基材とした無端ベルトに転写媒体７の搬送性を良好にす
るための摩擦材料を塗布してなり、加熱ロールロール６
１の所定の角度で巻き付くように可変圧接装置６７で矢
印Ｍ方向に押し付けられ、幅広い定着ニップを形成す
る。

【００４２】画像表示装置の転写部でトナー像を転写し
た転写媒体７は転写媒体ガイド２８に案内されて矢印Ｇ
方向から加熱ロール６１とベルト装置６９の間に形成さ
れたニップ領域に搬入される。加熱ロール６１は矢印Ｄ
方向に、またベルト装置６９は矢印Ｌ方向に回動して転
写媒体７をニップして加圧すると共に、加熱ロール６１
に内蔵した加熱ロール源６１ｄの熱でトナーを加熱して
転写媒体７に固定する。

【００４３】このとき、可変押圧手段６６により歪み付
与手段６５を加熱ロール６１の弾性体層６１ｃに矢印Ｊ
方向に押接させることにより、当該弾性体層６１ｃの上
記定着ニップ領域の下流部分を変形させて歪みを起こさ
せる。これによって、定着ニップ領域が下流側に実質的
に拡大され、そのマイクロスリップ効果の増大でトナー
と加熱ロール６１の剥離効果が増大する。

【００４４】図６は本発明による画像表示装置に備える
転写装置の第２実施例の作用を説明する転写ニップ領域
の拡大模式図であって、図４と同一符号は同一部分に対
応する。同図において、ベルト装置６９は加熱ロール６
１に対して可変圧接手段６７’により矢印Ｌ’方向に圧
接される。この圧接で定着ニップ領域ＮＰ１が形成され
る。

【００４５】一方、歪み付与手段６５は可変押圧手段６
６により、加熱ロール６１に対して矢印Ｊ方向に押接さ
れる。この押接で加熱ロール６１の弾性体層６１ｃに変
形が起こされ、上記定着ニップ領域ＮＰ１の下流側をＮ
Ｐ２まで広げる。このニップ領域の拡大に伴って、上記
マイクロスリップ効果が増大し、安定した剥離機能を維
持しつつ、定着性能を向上させることがきる。

【００４６】図７は本発明による画像表示装置に備える
転写装置の第３実施例を説明する要部模式図であって、
７１は転写媒体の厚みを検出するための厚み検出手段、
７２は制御装置、図１と同一符号は同一部分に対応す
る。本実施例は、前記図１で説明した定着装置に、転写
媒体の厚みに応じて歪み付与手段６５の押接力と加圧ロ
ール６１の圧接力とを制御して最適の転写ニップ領域を
形成するようにしたものである。なお、厚み検出手段７
１は光学的センサーあるいは機械的センサー、電気的セ
ンサー等が使用可能である。

【００４７】同図において、加熱ロール６１と加圧ロー
ル６２で形成される転写ニップの上流に搬入される転写
媒体７の厚みを検出する厚み検出手段７１を設置すると
共に、この厚み検出手段７１の検出信号に基づいて可変
押圧手段６６と可変圧接手段６７を制御する制御手段７
２を設けている。この構成により、厚みの異なる転写媒
体７を用いた場合でも、当該転写媒体の厚みに応じて歪
み付与手段６５の押接力と加圧ロール６１の圧接力とを
制御して最適の転写ニップ領域を形成する。これによっ
て、高画質の画像形成が可能となる。

【００４８】図８は本発明による画像表示装置に備える
転写装置の第４実施例を説明する要部模式図であって、
７１は図７と同様の転写媒体の厚みを検出するための厚
み検出手段、７２’は制御装置、図４と同一符号は同一
部分に対応する。本実施例は、前記図４で説明した定着
装置に、転写媒体の厚みに応じて歪み付与手段６５の押
接力とベルト装置６９の圧接力とを制御して最適の転写
ニップ領域を形成するようにしたものである。

【００４９】同図において、加熱ロール６１とベルト装
置６９で形成される転写ニップの上流に搬入される転写
媒体７の厚みを検出する厚み検出手段７１を設置すると
共に、この厚み検出手段７１の検出信号に基づいて可変
押圧手段６６と可変圧接手段６７’を制御する制御手段
７２’を設けている。この構成により、厚みの異なる転
写媒体７を用いた場合でも、当該転写媒体の厚みに応じ
て歪み付与手段６５の押接力とベルト装置６９の圧接力
とを制御して最適の転写ニップ領域を形成する。これに
よって、高画質の画像形成が可能となる。

【００５０】次に、本発明による画像表示装置における
定着性能と剥離性能の関係について説明する。図９は定
着ニップ幅と最低定着温度の関係の説明図であって、横
軸に定着ニップ幅を、縦軸に最低定着温度を取って示
す。なお、この横軸、縦軸共相対値である。

【００５１】同図において、定着ニップ幅に対する必要
最低定着温度は、転写媒体の厚みが変わっても、定着ニ
ップ幅が広くなる程低くなることを示している。この特
性にしたがって前記した可変押圧手段６６と可変圧接手
段６７，６７’を制御することで良好な転写性能が得ら
れる。図１０は定着ニップ幅と転写媒体に生じるシワ発
生率の関係の説明図であって、横軸に定着ニップ幅を、
縦軸にシワ発生率を取って示す。なお、この横軸、縦軸
共相対値である。

【００５２】同図において、定着ニップ幅に対するシワ
発生率は、転写媒体の厚みが変わっても、定着ニップ幅
が広くなる程高くなることを示している。この特性にし
たがって前記した可変押圧手段６６と可変圧接手段６
７，６７’を制御することで良好な転写性能が得られ
る。図１１はニップ押圧力に対する加熱ロールの弾性体
層の歪量の関係の説明図であって、横軸に定着ニップ押
圧力を、縦軸に加熱ロールの歪量を取って示す。なお、
この横軸、縦軸共相対値である。

【００５３】同図において、実線は従来のロール／ロー
ルタイプ（加熱ロールと加圧ロールを用いたタイプ）の
場合の特性、点線は本発明による独立タイプ（転写機能
と剥離機能を別個にしたタイプ）の特性を示す。同図に
おいて、従来のロール／ロールタイプで必要な歪量は図
の以上であるのに対し、本発明で必要な歪量は図の
以上となる。

【００５４】上記の図９、図１０、図１１に示した定着
特性において、例えば、剥離性能を充分に満足させると
転写媒体のシワを発生させてしまうという相反する特性
があることが分かる。このため、従来の定着ニップと加
熱ロールの歪とを同一のニップで形成する形式では、使
用できる転写媒体の種類に制限がある。

【００５５】本発明では、前記した相反する幾つかの定
着特性に着目し、特に転写機能と剥離機能とを独立させ
ることで、それぞれの特性を満足させるようにしたもの
である。そのため、本発明では、定着ニップ形成部材と
加熱ロールの歪発生手段とを独立に配置したものであ
る。

【００５６】すなわち、本発明は低硬度の加圧ロールあ
るいはベルトにて定着ニップを形成することにより、定
着ニップに圧力を低く押さえて良好な定着性能を得ると
共に、転写媒体のシワの発生を防止できる。また、定着
ニップ領域の下流側直後に独立して設ける歪み発生手段
としてのロールの外径を小さくすることができるため、
前記図１１に示したように、同じ歪みで剥離性能が向上
し、シワの発生も防止される。

【００５７】さらに、定着ニップ形成部材と歪み発生手
段とに、それぞれ独立した圧接手段と押圧手段とを持た
せることで、また、転写媒体の厚みを検出して定着ニッ
プ形成部材と歪み発生手段を制御する構成としたこと
で、例えば厚紙と薄紙といった様々な転写媒体の種類に
応じた最適の定着パラメータを設定でき、常に高品質の
画像表示を行うことができる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
定着ニップ領域の幅を広くできることで低温・低圧の定
着パラメータの設定で剥離性能を損なうことなく定着性
能を向上させることができる。また、多種の転写媒体を
使用可能となり、定着機能と剥離機能のそれぞれについ
て最適設計ができるので画像表示装置の小型化、低コス
ト化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による画像表示装置に備える転写装置
の第１実施例を説明する要部模式図である。

【図２】 図１の矢印Ｆ方向から見た正面図である。

【図３】 本発明による画像表示装置に備える転写装置
の第１実施例の作用を説明する転写ニップ領域の拡大模
式図である。

【図４】 本発明による画像表示装置に備える転写装置
の第２実施例を説明する要部模式図である。

【図５】 図４の矢印Ｆ方向から見た正面図である。

【図６】 本発明による画像表示装置に備える転写装置
の第２実施例の作用を説明する転写ニップ領域の拡大模
式図である。

【図７】 本発明による画像表示装置に備える転写装置
の第３実施例を説明する要部模式図である。

【図８】 本発明による画像表示装置に備える転写装置
の第４実施例を説明する要部模式図である。

【図９】 定着ニップ幅と最低定着温度の関係の説明図
である。

【図１０】 定着ニップ幅と転写媒体に生じるシワ発生
率の関係の説明図である。

【図１１】 ニップ押圧力に対する加熱ロールの弾性体
層の歪量の関係の説明図である。

【図１２】 本発明が適用される画像形成装置の一例と
してのフルカラー複写機を説明する全体構成図である。

【図１３】 図１２に示した画像表示装置の定着部の一
例を説明する模式図である。

【符号の説明】

１０・・・・スキャナー部、１０ａ・・・・ＣＣＤ等の
光電変換器、２０・・・・画像処理部、３０・・・・露
光光学部（ＲＯＳ光学部）、３０ａ・・・・レーザー、
３１・・・・光学走査系、４０・・・・画像形成部、５
０・・・・転写媒体供給部、６０・・・・定着部、１１
ａ・・・・源画像である原稿を載置する原稿台、４４・
・・・感光体、４４ａ・・・・帯電装置、４４ｂ・・・
・クリーナー装置、４４ｃ・・・・除電ランプ、４５・
・・・ロータリー現像装置、４６・・・・転写装置、４
６ａ・・・・転写コロトロン、４６ｂ・・・・剥離コロ
トロン、４６ｃ・・・・除電コロトロン、４６ｄ・・・
・転写ドラム、４６ｅ・・・・吸着装置、４７・・・・
トナーディスペンス装置、４８・・・・電位計、５１・
・・・転写媒体である転写用紙を収納する用紙トレイ、
５２・・・・ピックアップロール、５３・・・・送り出
しロール、５４・・・・用紙搬送路、５５・・・・レジ
ロール、６１・・・・加熱ロール、６２・・・・加圧ロ
ール、６１・・・・加熱ロール、６１ａ・・・・軸、６
１ｂ・・・・基体、６１ｃ・・・・弾性体層、６１ｄ・
・・・加熱源、６２・・・・加圧ロール、６２ａ・・・
・軸、６２ｂ・・・・基体、６２ｃ・・・・弾性体層、
６５・・・・歪み付与手段、６６・・・・可変押圧手
段、６７・・・・可変圧接手段、６８・・・・転写媒体
ガイド、６９はベルト装置、６９ａ，６９ｂ，６９ｃは
ロール、７１・・・・厚み検出手段、７２・・・・制御
装置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体に形成したトナー像を転写媒体
   に転写後、前記転写媒体を加熱・加圧して前記トナー像
   を定着する定着装置を有する画像形成装置であって、 前記定着装置は、円筒状の基体の外周に少なくとも一層
   の弾性体層を被覆すると共に加熱源を内蔵した加熱ロー
   ルと、前記加熱ロールに圧接して転写媒体をニップする
   ニップ領域を形成する加圧ロールと、前記加圧ロールを
   前記加熱ロールの弾性体層に対する圧接力を可変とする
   可変圧接手段と、前記ニップ領域の下流側に近接して前
   記加熱ロールに押接し、当該加熱ロールの弾性体層を変
   形して歪みを生じさせて前記ニップ領域の転写媒体搬送
   方向幅を拡大する歪み付与手段と、前記歪み付与手段と
   前記加熱ロールとの押圧力を前記加圧ロールとは独立し
   て可変とする可変押圧手段とから構成してなることを特
   徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 像担持体に形成したトナー像を転写媒体
   に転写後、前記転写媒体を加熱・加圧して前記トナー像
   を定着する定着装置を有する画像形成装置であって、 前記定着装置は、円筒状の基体の外周に少なくとも一層
   の弾性体層を被覆すると共に加熱源を内蔵した加熱ロー
   ルと、複数のロールに架張して前記加熱ロールと共に転
   写媒体をニップするニップ領域を形成する如く圧接する
   と共に前記加熱ロールに所定の角度で巻きけた耐熱性ベ
   ルトから構成されたベルト装置と、前記耐熱性ベルトの
   前記加熱ロールの弾性体層に対する前記巻き付け角度を
   可変とする角度可変手段と、前記ニップ領域の下流側に
   近接して前記加熱ロールに押接し、当該加熱ロールの弾
   性体層を変形してに歪みを生じさせて前記ニップ領域の
   転写媒体搬送方向幅を拡大する歪み付与手段と、前記歪
   み付与手段と前記加熱ロールとの押圧力を前記耐熱性ベ
   ルト装置とは独立して可変とする可変押圧手段とから構
   成してなることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 像担持体に形成したトナー像を転写媒体
   に転写後、前記転写媒体を加熱・加圧して前記トナー像
   を定着する定着装置を有する画像形成装置であって、 前記定着装置は、円筒状の基体の外周に少なくとも一層
   の弾性体層を被覆すると共に、加熱源を内蔵した加熱ロ
   ールと、前記加熱ロールに圧接して転写媒体をニップす
   るニップ領域を形成する加圧ロールと、 前記ニップ領域の下流側に近接して前記加熱ローラに押
   接し、当該加熱ロールの弾性体層を変形して歪みを生じ
   させて前記ニップ領域の転写媒体搬送方向幅を拡大する
   歪み付与手段と、 前記定着装置の上流に設置して転写媒体の厚みを検出す
   る厚み検出手段と、 前記歪み付与手段の前記加熱ロールとの押圧力を前記加
   圧ロールとは独立して可変とする可変押圧手段と、 前記加圧ロールの前記加熱ロール１の弾性体層に対する
   圧接力を可変とする可変圧接手段と、 前記厚み検出手段の検出信号に基づいて前記可変押圧手
   段と前記可変圧接手段の少なくとも一方を制御する制御
   手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 像担持体に形成したトナー像を転写媒体
   に転写後、前記転写媒体を加熱・加圧して前記トナー像
   を定着する定着装置を有する画像形成装置であって、 前記定着装置は、円筒状の基体の外周に少なくとも一層
   の弾性体層を被覆すると共に、加熱源を内蔵した加熱ロ
   ールと、複数のロールに架張して前記加熱ロールと共に
   前記ニップ領域を形成する如く圧接すると共に前記加熱
   ロールに所定の角度で巻きけた耐熱性ベルトから構成し
   たベルト装置と、前記耐熱性ベルトの前記加熱ロールの
   弾性体層に対する巻き付け角度を可変とする角度可変手
   段と、前記ニップ領域の下流側に近接して前記加熱ロー
   ルに押接し、当該加熱ローラの弾性体層を変形して歪み
   を生じさせて前記ニップ領域の転写媒体搬送方向幅を拡
   大する歪み付与手段と、前記歪み付与手段と前記加熱ロ
   ールとの押圧力を前記耐熱性ベルトとは独立して可変と
   する可変押圧手段と、 前記定着装置の上流に設置して転写媒体の厚みを検出す
   る厚み検出手段と、 前記歪み付与手段の前記加熱ロールとの押圧力を前記耐
   熱性ベルトとは独立して可変とする可変押圧手段と、 前記耐熱性ベルトの前記加熱ロールの弾性体層に対する
   巻き付け角度を可変とする角度可変手段と、 前記厚み検出手段の検出信号に基づいて前記可変押圧手
   段と前記角度可変手段の少なくとも一方を制御する制御
   手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。