JPH10232577A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、単一複写又は連続複写の場合に、
常時安定して高品質な複写画像を実現することができる
カラー画像形成装置に活用せる定着装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 シリコーンゴム層４，１４にて各々被覆
されている定着ローラ２と加圧ローラ１３とを有し、上
記定着ローラ２の内部にはハロゲンヒータ６が設けら
れ、又、上記加圧ローラ１３の内部にはハロゲンヒータ
１７が設けられている定着装置において、上記定着ロー
ラ２の表面を加熱するよう該定着ローラ２の周囲に設け
られたセラミックヒータ１０と、上記加圧ローラ３の表
面を加熱するよう該加圧ローラ１３の周囲に設けられた
セラミックヒータ２１とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱及び圧力により
シート状の転写材に現像剤を定着させる定着装置におい
て、特に、単一複写動作又は連続複写動作により、モノ
カラー及びフルカラーの複写画像を提供することができ
る定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の定着装置として特開昭６３−７５
７７５にて開示されたる定着装置４９が知られている。
尚、図９は、主断面図にて上記定着装置４９の概略構成
を示している。

【０００３】上記定着装置４９には、定着部材としての
定着ローラ５０と、加圧部材としての加圧ローラ５１と
が、各々回動可能に軸支されている。上記定着ローラ５
０は、上記定着装置４９を活用せる画像形成装置（図示
せず）に設けられた駆動手段（図示せず）により、任意
の所定の周速度にて回動するよう設定されている。一
方、上記加圧ローラ５１は、定着時に上記定着ローラ５
０の回動に従動するよう、上記画像形成装置（図示せ
ず）に設けられた加圧手段（図示せず）により上記定着
ローラ５０の下方から該定着ローラ５０へ圧接される。

【０００４】上記定着ローラ５０は、鉄、アルミニウム
等にてロール状に形成された中空の芯金部５２と、該芯
金部５２の外周面を被覆する弾性層としてのシリコーン
ゴム層５３とを備えることにより、加圧ローラ５１への
圧接時に、上記定着ローラ５０と該加圧ローラ５１との
間にて所要の幅のニップ部Ｎが形成される。

【０００５】又、上記芯金部５２の中空部には、定着ロ
ーラ５０を内部から加熱するための加熱手段として、ヒ
ータ５４が設置されており、定着動作に必要な熱が、輻
射熱にて上記ヒータ５４から上記定着ローラ５０へ供給
される。

【０００６】一方、上記加圧ローラ５１は、鉄、アルミ
ニウム等にてロール状に形成された中空の芯金部５５
と、上記芯金部５５の外周面をコーティングする４フッ
化エチレン樹脂層５６とを備えることにより、上記加圧
ローラ５１はハードローラになっている。

【０００７】又、上記芯金部５５の中空部には、加圧ロ
ーラ５１を内部から加熱するための加熱手段として、ヒ
ータ５７が設置されることにより、定着時には、上記加
圧ローラ５１は、圧力に加えて、熱供給によっても、定
着ローラ５０による定着動作を補助する。

【０００８】以上の構成の上記定着装置４９には、定着
ローラ５０及び加圧ローラ５１の各々の表面温度を検知
するための表面温度検知手段としてのサーミスタ５８，
５９が、各々、上記定着ローラ５０及び上記加圧ローラ
５１の各々の表面に当接して設けられている。

【０００９】又、上記定着ローラ５０と加圧ローラ５１
との間に形成されたニップ部Ｎの上流側には、現像剤た
るトナーが転写されている面を上に向けた状態にて上流
側から搬送されてきたシート状の転写材たる記録紙Ｐ
を、上記ニップ部Ｎへ案内する入口ガイド板６０が設置
されている。

【００１０】一方、上記ニップ部Ｎの下流側には、定着
動作の終了時に、記録紙Ｐを加圧ローラ５１から分離す
る分離爪６１と、該加圧ローラ５１から分離された記録
紙Ｐを画像形成装置（図示せず）の外部へ排紙する排紙
ローラ６２とが、各々回動可能に軸支されている。

【００１１】以上の構成の定着装置４９により、以下の
過程にて一連の定着動作が為されていた。

【００１２】上記定着装置４９を備えた画像形成装置
（図示せず）に設けられた転写手段（図示せず）にてト
ナーを転写された記録紙Ｐが、入口ガイド板６０により
ニップ部Ｎへ案内される。

【００１３】上記記録紙Ｐは、ニップ部Ｎに達すると同
時に、定着ローラ５０及び加圧ローラ５１により挟持搬
送されつつ、上記定着ローラ５０と上記加圧ローラ５１
から供給される熱及び該加圧ローラ５１による加圧に
て、トナーが定着される。

【００１４】上記ニップ部Ｎでの定着動作が終了した記
録紙Ｐは、分離爪６１により加圧ローラ５１の表面から
分離された後、排紙ローラ６２にて画像形成装置（図示
せず）の外部に排紙されて、カラーの複写画像がユーザ
ーに提供される。

【００１５】以上の構成の定着装置４９により、記録紙
Ｐ上に二色以上のトナーが二層以上に積層されたときに
も、上述の定着動作にて、上記トナーが上記記録紙Ｐに
定着されていた。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記定
着装置４９においては、定着ローラ５０は熱伝導率の大
きい芯金部５２（例えば、アルミニウム６０６３にて上
記芯金部を形成した場合には、該芯金部５２の有する熱
伝導率の大きさは２５〔℃〕にて０．５２〔ｃａｌ／ｃ
ｍ・ｓｅｃ・Ｋ〕である。）の表面を上記芯金部５２の
熱伝導率に対して著しく小さい熱伝導率を有するシリコ
ーンゴム層５３（熱伝導率の大きさは２５〔℃〕にて〜
１．０×１０^-3〔ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・Ｋ〕であ
る。）にて被覆している構成であるがために、ヒータ５
４により上記定着ローラ５０に供給される輻射熱の量を
迅速にて増加せしめたとしても、供給された熱が上記シ
リコーンゴム層５３にまで熱伝導するのにある程度の時
間を要してしまうために、上記定着ローラ５０の表面温
度を迅速にて上昇させることはできない。

【００１７】つまり、上記定着装置４９により、一枚の
記録紙Ｐに定着動作が為されるときには、例えば、上記
定着装置４９の有するシリコーンゴム層５３の厚みを
２．０〔ｍｍ〕にて形成したときには、ヒータ５４によ
り供給された輻射熱が上記シリコーンゴム層５３の表面
に到達するのに約４〔ｓｅｃ〕の時間を要する。

【００１８】一方、定着動作時での定着ローラ５０の周
速度であるプロセススピードを１１０〔ｍｍ／ｓｅｃ〕
に設定して、サイズがＡ３の記録紙Ｐ（長手方向の長さ
は４２０〔ｍｍ〕である。）に定着動作が為されたとき
には、上記記録紙Ｐの先端部がニップ部Ｎを通過してか
ら上記記録紙Ｐの終端部が上記ニップ部Ｎに到達するま
でに要する時間は約３．８〔ｓｅｃ〕である。

【００１９】このため、上述のごとく設定されている上
記定着装置４９においては、記録紙Ｐへの定着動作の中
途にて、サーミスタ５８が定着ローラ５０の表面温度が
所定値にて設定された表面温度値よりも低下しているの
を検知したと同時にヒータ５４による加熱動作を開始さ
せても、該ヒータ５４により供給された輻射熱がシリコ
ーンゴム層５３の表面に到達する前に上記記録紙Ｐの終
端部がニップ部Ｎを通過してしまう。

【００２０】故に、上記定着装置４９にて定着動作が為
されたときには、定着動作時の定着ローラ５０の表面温
度が低いときに定着動作が為されると画像光沢度は低く
なり、表面温度が高いときに定着動作が為されると画像
光沢度は高くなるという性質を受けて、定着温度の低下
に伴い一枚の記録紙Ｐ上に画像光沢度の異なる領域が複
数存在するという画像光沢度のムラが形成されている複
写画像がユーザーに提供されることがあった。

【００２１】又、上記定着装置４９による定着動作の進
行につれて定着ローラ５０の表面温度が低下するため
に、定着動作の中途にて表面温度が記録紙Ｐにトナーが
定着される際に最適な表面温度である領域よりも低くな
る場合には、上記トナーと上記定着ローラ５０とが互い
に接触する面にて生じる付着力により上記トナーが上記
定着ローラ５０に移行するというコールドオフセット現
象が起きてしまい、上記記録紙Ｐ上に定着されたトナー
像の濃度である印字濃度の薄い複写画像がユーザーに提
供されることがあった。

【００２２】更に、上記定着装置４９にて複数枚の記録
紙Ｐに連続複写動作が為される場合には、定着動作が為
される際に各々の上記記録紙Ｐが定着ローラ５０から熱
伝導にて熱を吸収することにより、上記定着ローラ５０
の表面温度が、連続複写動作が進むにつれて、上述した
原因にて、連続複写動作開始時に設定された所定の表面
温度よりも低下してしまう。

【００２３】図１０は上記定着装置４９のプロセススピ
ードを１１０〔ｓｅｃ〕に設定し、Ａ４サイズの複数枚
の記録紙Ｐが、２０〔枚／分〕のスループットにて連続
複写されたときの、上記定着ローラ５０の表面温度及び
加圧ローラ５１の表面温度の各々の変遷を示している。

【００２４】図１０からも分かるように、加圧ローラ５
１は熱伝導性の高い芯金部５５の表面が熱伝導性の低い
シリコーンゴム等による弾性層にて被覆されていないの
で、上記加圧ローラ５１の表面温度は連続複写動作開始
時に設定された所定の表面温度である１６０〔℃〕に維
持されている。

【００２５】しかし、定着ローラ５０は熱伝導率の良い
芯金部５２の表面がシリコーンゴム層５３にて被覆され
ているために、上記定着ローラ５０の表面温度は、連続
複写動作が進むにつれて１６０〔℃〕から１４０〔℃〕
にまで低下してしまっている。

【００２６】故に、上記定着装置４９にて連続複写動作
が為された場合には、上述した画像光沢度の性質及びコ
ールドオフセット現象の発生を受けることから、複数枚
の記録紙Ｐの全枚数に渡って画像光沢度及び印字濃度が
一様に維持された複写画像をユーザーに提供することが
できなっかった。

【００２７】そこで、定着ローラ５０の熱伝導性を高め
るために、シリコーンゴム層５３の厚みを薄くする方法
や、上記定着ローラ５０から上記シリコーンゴム層５３
を取り除いてしまう方法等が考えられるが、これらの方
法においては、上記定着ローラ５０と加圧ローラ５１と
の間に形成されるニップ部Ｎの幅が十分に形成されない
ので、カラー複写のように複数のトナー層が積層された
記録紙Ｐにはトナーが十分に溶融して混色するのに必要
な熱量を供給できない。

【００２８】又、ヒータ５４に供給される電力を増加さ
せることにより、上記ヒータ５４から定着ローラ５０に
供給される輻射熱の量を増加させる方法も考えられる
が、一般の家庭にて得られる電力は、一般家庭用コンセ
ント等の定格が１００〔Ｖ〕、１５〔Ａ〕であるため
に、上記ヒータ５４に供給される電力値を大きくするこ
とは困難である。

【００２９】そこで、本発明は、単一複写又は連続複写
の場合に、画像光沢度及び印字濃度が安定している高品
質な複写画像を常に実現することができるようカラー画
像形成装置に活用せる定着装置を提供することを目的と
する。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第一の発明
によれば、上記目的は、シート状の転写材の一方の面に
現像剤を熱にて定着する定着部材と、熱による定着動作
が為されている間、上記転写材の他方の面に加圧するよ
う上記定着部材に圧接する加圧部材と、該定着部材及び
該加圧部材を各々の内側から加熱する内部加熱手段とを
有し、上記定着部材及び上記加圧部材のうちの少くとも
該定着部材の表面が弾性層により被覆されている定着装
置において、上記定着部材及び上記加圧部材の各々の表
面を加熱する表面加熱手段と、又は、ニップ部の上流側
に位置した予備加熱位置にて、定着動作が為される前
に、上記転写材及び上記現像剤を予備的に加熱する予備
加熱手段との二つの手段のうちの少くとも一方の手段を
備えていることにより達成される。

【００３１】又、本発明に係る第二の発明によれば、上
記目的は、第一の発明において、二つの手段のうち表面
加熱手段を備えていることにより達成される。

【００３２】更に、本発明に係る第三の発明によれば、
上記目的は、第一の発明において、二つの手段のうち予
備加熱手段を備えていることにより達成される。

【００３３】又、本発明に係る第四の発明によれば、上
記目的は、第一の発明において、表面加熱手段及び予備
加熱手段の両方を備えていることにより達成される。

【００３４】更に、本発明に係る第五の発明によれば、
上記目的は、第一の発明ないし第四の発明のうちの一つ
において、内部加熱手段、表面加熱手段及び予備加熱手
段の各々による加熱動作が、時間分割により為されるこ
とにより達成される。

【００３５】又、本発明に係る第六の発明によれば、上
記目的は、第一の発明ないし第五の発明のうちの一つに
おいて、表面加熱手段又は予備加熱手段のうちの少くと
も一方の手段により為される加熱動作の設定は、定着部
材及び加圧部材の各々の表面温度の変動を検知する表面
温度検知手段に基づいて為されることにより達成され
る。

【００３６】すなわち、本出願に係る第一の発明におい
ては、表面加熱手段による定着部材及び加圧部材の各々
の表面への加熱動作、又は、定着動作の為される前の予
備加熱手段による転写材への加熱動作のうちの少くとも
一方の加熱動作が為されるので、熱伝導にて上記定着部
材及び上記加圧部材の各々の表面から上記転写材に奪わ
れた熱量が、上記外部加熱手段の加熱動作により補われ
る、又は、上記予備加熱手段の加熱動作により抑制され
て、上記定着部材及び上記加圧部材の各々の表面温度
が、定着動作の開始時に内部加熱手段により設定された
表面温度の近傍に維持される。

【００３７】又、本出願に係る第二の発明においては、
表面加熱手段が定着部材及び加圧部材の各々の表面を加
熱するので、定着時に、熱伝導にて上記定着部材及び上
記加圧部材の各々の表面から上記転写材に奪われた熱量
が、上記表面加熱手段の加熱動作により補われて、上記
定着部材及び上記加圧部材の各々の表面温度が、定着動
作の開始時に内部加熱手段により設定された表面温度の
近傍に維持される。

【００３８】更に、本出願に係る第三の発明において
は、定着動作の為される前に、予備加熱手段が、転写材
及び該転写材に担持されている現像剤担持体を予備的に
加熱するので、定着時に、熱伝導にて定着部材及び加圧
部材の各々の表面から上記転写材に奪われる熱量が抑え
られて、上記定着部材及び上記加圧部材の各々の表面温
度が、定着動作の開始時に内部加熱手段により設定され
た表面温度の近傍に維持される。

【００３９】又、本出願に係る第四の発明においては、
表面加熱手段による定着部材及び加圧部材の各々の表面
への加熱動作と、定着動作の為される前の予備加熱手段
による転写材への加熱動作とが為されるので、定着時
に、熱伝導にて上記定着部材及び上記加圧部材の各々の
表面から上記転写材に奪われる熱量が上記予備加熱手段
の加熱動作により抑制され、更に、熱伝導にて上記定着
部材及び上記加圧部材の各々の表面から上記転写材に奪
われた熱量が上記外部加熱手段の加熱動作により補われ
て、上記定着部材及び上記加圧部材の各々の表面温度
が、定着動作の開始時に内部加熱手段により設定された
表面温度に維持される。

【００４０】更に、本出願に係る第五の発明において
は、上記第一の発明ないし上記第四の発明の内部加熱手
段、表面加熱手段及び予備加熱手段の各々による加熱動
作が、時間分割にて為されるので、諸加熱動作に消費さ
れる電力量が最小限度にまで押さえられる。

【００４１】又、本出願に係る第六の発明においては、
表面加熱手段又は予備加熱手段のうちの少くとも一方の
手段により為される加熱動作の設定は、定着部材及び加
圧部材の各々の表面温度の変動を検知する表面温度検知
手段に基づいて為されるので、上記定着部材及び上記加
圧部材の各々の表面温度が、定着動作の開始時にて内部
加熱手段により設定された表面温度に維持される。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００４３】（第一の実施形態）先ず、本発明の第一の
実施形態の定着装置１に関して、図１から図６の図面に
基づいて説明する。

【００４４】上記定着装置１には、図１に示されている
ように、定着部材としての定着ローラ２と、加圧部材と
しての加圧ローラ１３とが、各々回動可能に軸支されて
いる。

【００４５】上記定着ローラ２は、図６に示されてい
る、定着装置１が活用されている画像形成装置２５に設
けられた駆動手段（図示せず）により設定された任意の
所定の周速度にて回動する。

【００４６】一方、上記加圧ローラ１３は、画像形成装
置２５に設けられた加圧手段（図示せず）から所定の加
圧値にて加圧されて、定着ローラ２の下方から該定着ロ
ーラ２に圧接する。よって、定着時には、上記加圧ロー
ラ１３が上記定着ローラ２の回動に従動することとな
る。

【００４７】尚、本実施形態の上記定着装置１では、加
圧ローラ３は定着ローラ２に加圧値５０〔ｋｇ〕にて加
圧するよう設定されており、これにより、上記定着ロー
ラ２と上記加圧ローラ３との間に形成されたニップ部Ｎ
の幅は、約４〔ｍｍ〕〜５〔ｍｍ〕となっている。

【００４８】上記定着ローラ２は、アルミニウム６０６
３（物性値は、２５〔℃〕での熱伝導率０．５２〔ｃａ
ｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・Ｋ〕である。）によりロール状に形
成された芯金部３と、該芯金部３の外周面を導電性シリ
コーンゴム（物性値は、ＪＩＳ−Ａ硬度２０〔°〕、体
積抵抗率〜１０⁵〔Ω・ｃｍ〕、２５〔℃〕での熱伝導
率１．０×１０^-3〔ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・Ｋ〕であ
る。）にて被覆する弾性層としてのシリコーンゴム層４
と、現像剤としてのトナーの離型性を良くするよう、上
記シリコーンゴム層４の外周面を絶縁ＰＦＡチューブに
て被覆する離型層５とを備えている。これにより、圧接
時に、上記定着ローラ２と加圧ローラ１３との間に所要
の幅のニップ部Ｎが形成されることとなる。

【００４９】尚、本実施形態の上記定着装置１において
は、芯金部３は、外径が３８〔Φ〕、厚みが２．５
〔ｔ〕に形成され、又、シリコーンゴム層４及び離型層
５は、各々２．０〔ｔ〕及び５０〔μｍ〕の厚みに形成
されることにより、上記定着ローラ２全体の外径が４０
〔Φ〕に設定されている。

【００５０】又、上記定着ローラ２の有する芯金部３の
中空部には、上記定着ローラ２を内部から加熱するため
の内部加熱手段としてハロゲンヒータ６が設置されてお
り、該ハロゲンヒータ６は、印加電圧１２０〔Ｖ〕によ
り、出力電力値が５５０〔Ｗ〕になるよう設定されてい
る。

【００５１】更に、上記芯金部３には、接地された直流
電源１２から１．５〔ｋＶ〕の電圧が付与されており、
定着時に定着ローラ２及び加圧ローラ３の各々の表面と
記録紙Ｐの表面との摩擦によって上記定着ローラ２の表
面に生じた正電荷と、トナーの有する負電荷との間に働
く静電引力により、上記定着ローラ２の表面に上記トナ
ーが移行する静電オフセットや、この静電オフセットに
よる複写画像の乱れが防止されている。

【００５２】一方、上記定着ローラ２の周囲には、該定
着ローラ２の表面温度を検知するための表面温度検知手
段としてサーミスタ７と、上記定着ローラ２の表面に残
留したトナー等による汚れを除去するクリーニング装置
８と、上記定着ローラ２に巻き付いた記録紙Ｐを該定着
ローラ２から分離させる分離爪９と、該定着ローラ２の
表面を加熱するための表面加熱手段としてセラミックヒ
ータ１０と、上記定着ローラ２の表面が過剰に昇温する
のを防ぐためのサーモスイッチ１１とが、配設されてい
る。

【００５３】上記定着ローラ２の表面を加熱するセラミ
ックヒータ１０は、図１及び図２に示されているよう
に、セラミック基板１０ａと、銀−パラジウム層１０ｂ
と、ガラス層１０ｃと、サーミスタ１０ｄとを備えてい
る。

【００５４】上記セラミックヒータ１０の有するセラミ
ック基板１０ａは、耐熱性と電気絶縁性とを兼ね備え、
且つ、低熱容量のセラミックスにて形成されている。

【００５５】又、上記セラミックヒータ１０の有する銀
−パラジウム層１０ｂは、セラミック基板１０ａの一方
の面である第一面上にて長手方向に平行に配置されてお
り、通電時にジュール熱を生じて対向した定着ローラ２
の表面へ熱を供給する。

【００５６】尚、本実施形態においては、上記銀−パラ
ジウム層１０ｂは、厚みが２０〔μｍ〕にて形成され、
印加電圧１２０〔Ｖ〕により６００〔Ｗ〕の電力値を出
力するよう設定されている。

【００５７】更に、上記セラミックヒータ１０の有する
ガラス層１０ｃは、セラミック基板１０ａの第一面上に
おける銀−パラジウム層１０ｂを除いた残りの領域と、
該銀−パラジウム層１０ｂとをコーティングして保護し
ている。

【００５８】又、上記セラミックヒータ１０の有するサ
ーミスタ１０ｄは、セラミック基板１０ａの他方の面で
ある第二面上に接続されて、上記セラミックヒータ１０
の加熱温度を検知している。

【００５９】一方、上記加圧ローラ１３は、アルミニウ
ム６０６３によりロール状に形成された芯金部１４と、
該芯金部１４の外周面を導電性シリコーンゴムにて被覆
するための弾性層としてシリコーンゴム層１５と、該シ
リコーンゴム層１５の外周面を絶縁ＰＦＡチューブにて
被覆する離型層１６とを備えている。これにより、圧接
時に、定着ローラ２と加圧ローラ１３との間に所要の幅
のニップ部Ｎが形成されることとなる。

【００６０】上記加圧ローラ１３の有する芯金部１４に
は、ダイオード２３（本実施形態においては、降伏電圧
２〔ｋＶ〕、降伏電流１〔μＡ〕の高圧整流ダイオード
が用いられている。）を介して接地されていることによ
り、上記加圧ローラ１３の表面における極性が、トナー
と逆極性になっている。

【００６１】更に、上記加圧ローラ１３の周囲には、該
加圧ローラ１３の表面温度を検知するための表面温度検
知手段としてサーミスタ１８と、上記加圧ローラ１３の
表面に残留したトナー等による汚れを除去するクリーニ
ング装置１９と、上記加圧ローラ１３に巻き付いた記録
紙Ｐを該加圧ローラ１３から分離させる分離爪２０と、
該加圧ローラ１３の表面を加熱するための表面加熱手段
としてセラミックヒータ２１と、上記加圧ローラ１３の
表面が過剰に昇温するのを防ぐためのサーモスイッチ２
２とが、配設されている。

【００６２】尚、本実施形態においては、上記加圧ロー
ラ１３が備えている諸部材の形成値及び設定値は、定着
ローラ２が備えている対応した諸部材の形成値及び設定
値と同様であることから、説明を省略した。

【００６３】以上の構成の上記定着装置１には、ニップ
部Ｎの上流側から搬送されてきた未定着のトナーを担持
している記録紙Ｐを、上記ニップ部Ｎへ案内する定着入
口ガイド２４が設けられてりる。

【００６４】尚、本実施形態においては、表面加熱手段
として上述した構成のセラミックヒータを用いている
が、これに限定されるものではなく、他の形態として、
例えばハロゲンヒータが考えられる。しかし、セラミッ
クヒータと比較して、ハロゲンヒータは、熱を放射状に
輻射して熱供給することから、定着ローラ２及び加圧ロ
ーラ１３の各々の所定領域の表面に所望の熱量を供給す
るためには、熱供給の面から非効率であることから、セ
ラミックヒータの様に一方向に熱を輻射して供給する形
態が、表面加熱手段としては望ましい。

【００６５】次に、本実施形態におけるハロゲンヒータ
６、ハロゲンヒータ１７、セラミックヒータ１０、セラ
ミックヒータ２１の各々の諸加熱動作の制御に関して図
３及び図４に基づいて説明する。

【００６６】図３は、ハロゲンヒータ６、ハロゲンヒー
タ１７、セラミックヒータ１０、セラミックヒータ２１
の各々の諸加熱動作を制御する制御部ｃのブロック図を
示している。

【００６７】上記制御部ｃは、ＡＤ変換器ｃ１，ｃ２，
ｃ３，ｃ４と、制御回路ｃ５と、４進リングカウンタｃ
６と、ＡＮＤ回路ｃ７，ｃ８，ｃ９，ｃ１０とを有して
いる。

【００６８】上記サーミスタ７に接続されているＡＤ変
換器ｃ１は、抵抗Ｒ１（抵抗値１０〔ｋΩ〕）を介して
電圧５．１〔Ｖ〕が印加されている上記サーミスタ７か
ら送信されてきたアナログ信号を、デジタル信号に変換
して制御回路ｃ５に送信するよう設定されている。

【００６９】上記サーミスタ１８に接続されているＡＤ
変換器ｃ２は、抵抗Ｒ２（抵抗値１０〔ｋΩ〕）を介し
て電圧５．１〔Ｖ〕が印加されている上記サーミスタ１
８から送信されてきたアナログ信号を、デジタル信号に
変換して制御回路ｃ５に送信するよう設定されている。

【００７０】上記サーミスタ１０ｄに接続されているＡ
Ｄ変換器ｃ３は、抵抗Ｒ３（抵抗値１０〔ｋΩ〕）を介
して電圧５．１〔Ｖ〕が印加されている上記サーミスタ
１０ｄから送信されてきたアナログ信号を、デジタル信
号に変換して制御回路ｃ５に送信するよう設定されてい
る。

【００７１】上記サーミスタ２１ｄに接続されているＡ
Ｄ変換器ｃ４は、抵抗Ｒ４（抵抗値１０〔ｋΩ〕）を介
して電圧５．１〔Ｖ〕が印加されているサーミスタ２１
ｄから送信されてきたアナログ信号を、デジタル信号に
変換して制御回路ｃ５に送信するよう設定されている。

【００７２】上記ＡＤ変換器ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４と
接続している制御回路ｃ５は、定着ローラ２及び加圧ロ
ーラ１３の各々の表面温度と、セラミックヒータ１０
ｄ，２１ｄの各々の加熱温度とに関する設定値を記録す
るためのメモリ（図示せず）を備えたＣＰＵｃ１１を、
内蔵している。

【００７３】又、上記制御回路ｃ５は、ＣＰＵｃ１１に
記録されている諸設定値よりも低いデジタル信号をＡＤ
変換器ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４の各々から受けると、所
定のＯＮ信号Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４をＡＮＤ回路ｃ
７，ｃ８，ｃ９，ｃ１０の各々に送信すると共に、所定
の基本クロックを４進リングカウンタＣ６に送信するよ
う設定されている。

【００７４】尚、本実施形態においては、上記基本クロ
ックとして、周期５０〔ｍｓｅｃ〕のクロックが使用さ
れている。

【００７５】上記制御回路ｃ５と接続した４進リングカ
ウンタｃ６は、例えばフリップ・フロップ（図示せず）
等を有するリングカウンタ（図示せず）を環状に連結
し、そのうちの一つのリングカウンタ（図示せず）のみ
をＯＮ状態、他のリングカウンタ（図示せず）をＯＦＦ
状態にしておき、ＯＮ状態が次に連結されたリングカウ
ンタ（図示せず）に移行させていくように設定されてい
る。

【００７６】以上の構成の４進リングカウンタｃ６は、
制御回路ｃ５から送信されてきた基本クロックに基づい
て、図４に示されているように、ＯＮ状態の重ならない
四種類のトリガーパルスＹ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４を作り
出して、ＡＮＤ回路ｃ７，ｃ８，ｃ９，ｃ１０の各々に
送信する。

【００７７】上記制御回路ｃ５及び４進リングカウンタ
ｃ６と接続したＡＮＤ回路ｃ７は、該制御回路ｃ５から
送信されてきた所定のＯＮ信号Ｘ１と、上記４進リング
カウンタｃ６から送信されてきたトリガーパルスＹ１と
の論理積を採ることにより時分割パルスＺ１を作り出し
て、ＳＳＲ６ａに送信するよう設定されている。

【００７８】上記制御回路ｃ５及び４進リングカウンタ
ｃ６と接続したＡＮＤ回路ｃ８は、該制御回路ｃ５から
送信されてきた所定のＯＮ信号Ｘ２と、上記４進リング
カウンタｃ６から送信されてきたトリガーパルスＹ２と
の論理積を採ることにより時分割パルスＺ２を作り出し
て、ＳＳＲ１７ａに送信するよう設定されている。

【００７９】上記制御回路ｃ５及び４進リングカウンタ
ｃ６と接続したＡＮＤ回路ｃ９は、該制御回路ｃ５から
送信されてきた所定のＯＮ信号Ｘ３と、上記４進リング
カウンタｃ６から送信されてきたトリガーパルスＹ３と
の論理積を採ることにより時分割パルスＺ３を作り出し
て、ＳＳＲ１０ｅに送信するよう設定されている。

【００８０】上記制御回路ｃ５及び４進リングカウンタ
ｃ６と接続したＡＮＤ回路ｃ１０は、該制御回路ｃ５か
ら送信されてきた所定のＯＮ信号Ｘ４と、上記４進リン
グカウンタｃ６から送信されてきたトリガーパルスＹ４
との論理積を採ることにより時分割パルスＺ４を作り出
して、ＳＳＲ２１ｅに送信するよう設定されている。

【００８１】ここで、上記ＡＮＤ回路ｃ７，ｃ８，ｃ
９，ｃ１０が、ＯＮ信号Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４とトリ
ガーパルスＹ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４との論理積から時分
割パルスＺ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４を作り出す過程につい
て、図４に基づいて説明する。

【００８２】上記サーミスタ７は、定着ローラ２の表面
温度に基づいたアナログ信号をＡＤ変換器ｃ１にてデジ
タル信号に変換させて、制御回路ｃ５に送信している。

【００８３】上記制御回路ｃ５は、サーミスタ７からＡ
Ｄ変換器ｃ１を介して送信されてきたデジタル信号の信
号レベルが、メモリ（図示せず）に記録されている定着
ローラ２の表面温度に関する設定値より低いときに、Ｏ
Ｎ信号Ｘ１をＡＮＤ回路ｃ７に送信する。

【００８４】そして、上述と同様の流れを経て、上記制
御回路ｃ５からＡＮＤ回路ｃ８，ｃ９，ｃ１０へＯＮ信
号Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４が送信される。

【００８５】上記制御回路ｃ５は、上記ＯＮ信号Ｘ１，
Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４を制御回路ｃ５へ送信すると共に、基
本カウンタを４進リングカウンタｃ６へ送信する。

【００８６】上記基本カウンタを受けた４進リングカウ
ンタｃ６は、四つのリングカウンタ（図示せず）のうち
の一つのリングカウンタ（図示せず）にて、上記基本カ
ウンタよりトリガーパルスＹ１を作り出す。

【００８７】ところで、上記４進リングカウンタｃ６で
は、四つのリングカウンタ（図示せず）において、Ｏ
Ｎ、ＯＦＦ状態が四つのリングカウンタ（図示せず）を
次々に移行していくため、任意のリングカウンタ（図示
せず）がＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行すると同時に、
このリングカウンタ（図示せず）に連結されているリン
グカウンタ（図示せず）がＯＦＦ状態からＯＮ状態に立
ち上げられる。

【００８８】故に、上記基本カウンタよりトリガーパル
スＹ１を作り出したリングカウンタ（図示せず）に連結
されているリングカウンタ（図示せず）において、トリ
ガーパルスＹ２が作り出される。以下同様にして、４進
リングカウンタｃ６にて、上記トリガーパルスＹ２から
トリガーパルスＹ３が形成され、該トリガーパルスＹ３
からトリガーパルスＹ４が形成される。

【００８９】以上の流れを経て、上記４進リングカウン
タｃ６がトリガーパルスＹ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４を作り
出してＡＮＤ回路ｃ７，ｃ８，ｃ９，ｃ１０に送信す
る。

【００９０】上記ＡＮＤ回路ｃ７は、制御回路ｃ５から
送信されてきたＯＮ信号Ｘ１と、４進リングカウンタｃ
６から送信されてきたトリガーパルスＹ１との論理積を
採ることにより、時分割パルスＺ１を作り出してＳＳＲ
６ａに送信する。

【００９１】以下同様にして、ＡＮＤ回路ｃ８，ｃ９，
ｃ１０により、ＯＮ信号Ｘ２とトリガーパルスＹ２との
論理積から時分割パルスＺ２が、又、ＯＮ信号Ｘ３とト
リガーパルスＹ３との論理積から時分割パルスＺ３が、
更には、ＯＮ信号Ｘ４とトリガーパルスＹ４との論理積
から時分割パルスＺ４が、各々、作り出されて、ＳＳＲ
１７ａ，ＳＳＲ１０ｅ，ＳＳＲ２１ｅへ送信される。

【００９２】上記時分割パルスＺ１を受けたＳＳＲ６ａ
は、該時分割パルスがＯＮ状態にある間のみ、交流電源
６ｂからハロゲンヒータ６に通電させる。これにより、
ハロゲンヒータ６は、上記時分割パルスＺ１がＯＮ状態
にあるときのみ定着ローラ２に熱を供給することとな
る。

【００９３】以下同様にして、ハロゲンヒータ１７及び
セラミックヒータ１０，２１による加熱動作が、ＳＳＲ
１７ａ，ＳＳＲ１０ｅ，ＳＳＲ２１ｅの各々から交流電
源１７ｂ，１０ｆ，２１ｆへの通電により、制御される
こととなる。

【００９４】以上のようにして、ハロゲンヒータ６，１
７、セラミックヒータ１０，２１の各々による加熱動作
が時分割にて制御されるので、定着装置１における最大
消費電力を最小限に抑えることができた。次に、Ａ４サ
イズ、坪量１２８〔ｇ／ｍ²〕の記録紙Ｐを用いて、上
記定着装置１により為された以下の四実験、すなわち、
実験１から実験４までに関して説明する。尚、定着動作
開始時における定着ローラ２及び加圧ローラ１３の各々
の表面温度は、共に１９０〔℃〕に設定した。

【００９５】

【実験１】 セラミックヒータ１０，２１に加熱動作を
行わせずに、モノカラーにてスループット１２〔枚／
分〕の定着動作が為されたときの定着ローラ２及び加圧
ローラ３の表面温度の降下値の測定。

【００９６】

【実験２】 セラミックヒータ１０，２１に加熱動作を
行わせて、モノカラーにてスループット１２〔枚／分〕
の定着動作が為されたときの定着ローラ２及び加圧ロー
ラ３の表面温度の降下値の測定。

【００９７】

【実験３】 セラミックヒータ１０，２１に加熱動作を
行わせずに、フルカラーにてスループット３〔枚／分〕
の定着動作が為されたときの定着ローラ２及び加圧ロー
ラ３の表面温度の降下値の測定。

【００９８】

【実験４】 セラミックヒータ１０，２１に加熱動作を
行わせて、フルカラーにてスループット３〔枚／分〕の
定着動作が為されたときの定着ローラ２及び加圧ローラ
３の表面温度の降下値の測定。

【００９９】尚、実験１は、従来の定着装置４９により
モノカラー定着動作が為されたものに対応し、又、実験
３は、上記定着装置４９によりフルカラー定着動作が為
されたものに対応している。

【０１００】

【表１】 表１は、実験１から実験４までの各々に対して得られた
定着ローラ２及び加圧ローラ３の各々の表面温度の降下
値を示している。

【０１０１】表１からも分かるように、モノカラー定着
の場合には、実験１と実験２との比較から、セラミック
ヒータ１０，２１の加熱動作により、定着ローラ２で
は、表面温度の降下値が７〔℃〕小さくなり、加圧ロー
ラ１３では、表面温度の降下値が５〔℃〕小さくなると
いう結果が得られた。

【０１０２】又、フルカラー定着の場合には、実験３と
実験４との比較から、セラミックヒータ１０，２１の加
熱動作により、定着ローラ２では、表面温度の降下値が
約６〜７〔℃〕小さくなり、加圧ローラ１３では、表面
温度の降下値が約５〜６〔℃〕小さくなるという結果が
得られた。

【０１０３】以上からも分かるように、本実施形態の定
着装置１に備えられたセラミックヒータ１０，２１の加
熱動作により、モノカラー及びフルカラー定着時におけ
る定着ローラ２及び加圧ローラ１３の各々の表面温度の
降下値が、抑えられるという結果が得られ、これによ
り、コールドオフセットの発生が抑えられて、可視レベ
ルの画像光沢度のムラ及び印字濃度のムラのない高品質
な複写画像を得ることができた。

【０１０４】更に、本実施形態の制御回路ｃ５から４進
リングカウンタｃ６へ、周期等の異なる複数の基本カウ
ンタのうちのいずれか一つの基本カウンタが送信される
よう上記制御回路ｃ５を設定すると共に、サーミスタ
７，１８，１０ｄ，２１ｄの検知に基づいて、上記制御
回路ｃ５が、該制御回路ｃ５から上記４進リングカウン
タｃ６へ送信される基本カウンタを所定時間ごとに設定
するようにしたところ、図５に示されているようなセラ
ミックヒータ１０，２１の加熱動作が実現されて、定着
時における定着ローラ２及び加圧ローラ１３の各々の表
面温度の降下値を約５〔℃〕に小さくすることができ
た。

【０１０５】次に、上記定着装置１を活用せる画像形成
装置２５に関して、図６に基づいて説明する。

【０１０６】上記画像形成装置２５には、回動可能に軸
支されている感光ドラム２６が設けられており、該感光
ドラム２６は、複写動作が為されるときには、上記画像
形成装置２５に設けられている駆動手段（図示せず）に
より駆動されて、時計回りの方向に所定の周速度である
プロセススピードにて回動するよう設定されている。

【０１０７】上記感光ドラム２６の周囲には、該感光ド
ラム２６の表面をコロナ放電にて均一に所定の極性及び
電圧に設定して帯電する帯電器２７と、上記感光ドラム
２６の表面上に上記帯電器２７により付与された電荷に
レーザＬａが露光することにより形成された静電潜像に
マゼンダ、シアン、イエロー、ブラックの各色の現像剤
としてのトナーを付与して各色に対応したトナー像を形
成する現像装置２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｙ，２８Ｂと、画
像形成装置２５に回動可能に軸支されており、上記感光
ドラム２６の回動に従動するよう該感光ドラム２６の下
方から該感光ドラム２６に圧接して上記トナー像を、一
且、担持する、すなわち、中間転写する中間転写ドラム
３０と、該中間転写ドラム３０に担持されることなく上
記感光ドラム２６の表面上に残留したトナー等の汚れを
除去するクリーニング装置４０とが配設されている。

【０１０８】尚、本実施形態においては、現像剤として
用いられているトナーの一例として、物性値として体積
平均粒径約１０〔μｍ〕、固有電荷量約−２５〔μｃ／
ｇ〕を有し非磁性且つ負極性の一成分トナーが用いられ
ている。

【０１０９】上記現像装置２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｙ，２
８Ｂの各々には、トナーを収容しているトナー収容部
（図示せず）から感光ドラム２６上に形成されている上
記静電潜像に上記トナーを担持し搬送して現像するよ
う、現像スリーブ２９Ｍ，２９Ｃ，２９Ｙ，２９Ｂの各
々が上記現像装置２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｙ，２８Ｂの各
々に回動可能に軸支されている。

【０１１０】尚、上記現像装置２８Ｍ，２８Ｃ，２８
Ｙ，２８Ｂは、例えば上記現像装置２８Ｍによる現像動
作が為されている間、感光ドラム２６上に形成されたマ
ゼンダのトナーによるトナー像（顕像）に影響を与えな
いために、上記現像装置２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｙ，２８
Ｂのうちのいずれか一つが現像動作を為している間残り
の装置の現像動作が為されないように設定されている。

【０１１１】上記中間転写ドラム３０は、ロール状に形
成されている芯金部３１と、該芯金部３１の外周面を被
覆する弾性層３２とから構成されており、上記中間転写
ドラム３０は、画像形成装置２５においてＡ３サイズの
記録紙Ｐが繰り返し用いられるため、周長値を上記記録
紙の長手方向に沿った長さよりも若干長い５６５〔ｍ
ｍ〕になるよう外径を１８０〔ｍｍ〕に設定されてい
る。

【０１１２】上記弾性層３２はシリコーンゴム、テフロ
ンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ等
に、カーボン、酸化亜鉛等の金属酸化物を配合し分散す
ることにより体積抵抗率値が１０⁵〜１０¹¹〔Ω・ｃ
ｍ〕の中抵抗の範囲に収まるよう調整されている、シリ
ッドあるいは発泡肉質である層にて厚み８〔ｍｍ〕に形
成されており、上記弾性層３２の有する硬度はアスカー
Ｃ硬度２０〜４０〔°〕の範囲に収められている。

【０１１３】上記中間転写ドラム３０の有する芯金部３
１には、感光ドラム２６から上記中間転写ドラム３０へ
の移行を円滑にするため、上記トナー像の有する極性
（本実施形態に関しては、マイナスである。）とは逆極
性（本実施形態に関しては、プラスである。）のバイア
スを印加するバイアス電源３６（印加電圧値＋２〔ｋ
Ｖ〕〜＋５〔ｋＶ〕）と、上記トナー像の有する極性と
同極性（本実施形態に関しては、マイナスである。）の
バイアスを印加するバイアス電源３７とが電気的に接続
されている。

【０１１４】ここで、本実施形態において、上記弾性層
３２の有する抵抗値を中抵抗の範囲に収めた理由及びこ
れにより得られる利点に関して説明する。

【０１１５】上記感光ドラム２６の表面に形成されたト
ナー像が中間転写ドラム３０の表面に中間転写される際
に、該中間転写ドラム３０の表面は、上記トナー像にて
形成される画像領域（図示せず）とこれ以外の非画像領
域（図示せず）とに分けられる。

【０１１６】上記トナー像は所定の極性を有しているた
め、画像領域（図示せず）の有する電位と非画像領域
（図示せず）の有する電位とは一致しない。故に、感光
ドラム２６と上記非画像領域（図示せず）との電位差が
上記感光ドラム２６と上記画像領域（図示せず）との電
位差よりも大きくなるので、バイアス電源３６から中間
転写ドラム３０に流される電流である中間転写電流は上
記画像領域（図示せず）よりも上記非画像領域（図示せ
ず）により多くの中間転写電流が流れてしまう。

【０１１７】上述した傾向は弾性層３２の有する抵抗値
を中抵抗の範囲よりも低く設定した場合には顕著に見ら
れる。このため、例えば非画像領域（図示せず）に流れ
る中間転写電流値が画像領域（図示せず）に流れる中間
転写電流値の二倍以上になる場合には、感光ドラム２６
と中間転写ドラム３０との間にてバイアス電源３６によ
り形成される電場が上記非画像領域（図示せず）に流れ
る中間転写電流から影響を受けて乱されてトナー像が上
記非画像領域（図示せず）の周辺に「とびちり」が生じ
てしまう。故に、上記弾性層３２の有する抵抗値が中抵
抗の範囲よりも低く設定されている場合は、中間転写動
作には適さない。

【０１１８】又、上記弾性層３２の有する抵抗値を中抵
抗の範囲よりも高く設定した場合には、感光ドラム２６
と中間転写ドラム３０との間にてバイアス電源３６によ
り形成される電場が余りに小さくなるために、上記弾性
層３２の有する抵抗値が中抵抗の範囲よりも高く設定さ
れている場合は、中間転写動作自体が損なわれてしま
う。

【０１１９】以上から、本実施形態においては、上記弾
性層３２の有する抵抗値は１０⁵〜１０¹¹〔Ω・ｃｍ〕
の中抵抗の範囲（好ましくは１０⁷〜１０¹⁰〔Ω・ｃ
ｍ〕の範囲）に収まるよう設定されている理由である。

【０１２０】よって、本実施形態に用いられている弾性
層３２により、バイアス電源３６からのバイアス印加に
対し常時安定して適正な中間転写動作が為されるという
利点が得られた。

【０１２１】以上の構成の中間転写ドラム３０が感光ド
ラム２６に対して所定の加圧値にて圧接することによ
り、上記転写ドラム３０と上記感光ドラム２６との間に
て所定の幅を有する中間転写ニップＮ１が形成されてい
る。

【０１２２】上記中間転写ドラム３０の下方には、上記
中間転写ドラム３０の回動に従動するよう、回動可能に
軸支されている転写ドラム３３が上記中間転写ドラム３
０の下方から該中間転写ドラム３０に圧接して設けられ
ている。

【０１２３】上記転写ドラム３３は、ロール状に形成さ
れた芯金部３４と、中間転写ドラム３０と上記転写ドラ
ム３３との間にて所要の幅を有する転写ニップＮ２が得
られるよう上記芯金部３４の外周面を被覆する中抵抗の
弾性層３５とから構成されている。

【０１２４】以上の構成の転写ドラム３３を設けること
により、記録紙Ｐは転写ニップＮ２にて中間転写ドラム
３０と上記転写ドラム３３とにより挟持搬送されつつ上
記中間転写ドラム３０からトナー像が転写されるよう設
定されている。

【０１２５】尚、本実施形態においては、更に、上記ト
ナー像の以下に示す移行、すなわち、中間転写ドラム３
０から転写ドラム３３への移行と、該転写ドラム３３か
ら記録紙Ｐへの移行とを円滑にするため、上記転写ドラ
ム３３の有する芯金部３４には、上記トナー像の有する
極性とは逆極性（本実施形態に関しては、プラスであ
る。）のバイアスを印加するバイアス電源３８と、上記
トナー像の有する極性とは同極性（本実施形態に関して
は、マイナスである。）のバイアスを印加するバイアス
電源３９とが電気的に接続されている。

【０１２６】以上の構成の画像形成装置２５により、一
連の複写動作が以下の流れにより為される。

【０１２７】上記画像形成装置２５に設けられている画
像読み込み手段（図示せず）が色分解にて読み込んだ原
稿（図示せず）の、例えばマゼンダに対応する、原稿画
像に基づいて、レーザスキャナ（図示せず）等を有する
画像露光手段（図示せず）が感光ドラム２６の表面の帯
電器２７により付与された電荷にレーザＬａを露光し
て、マゼンダに対応した不可視形態の静電潜像を上記感
光ドラム２６の表面上に形成する。

【０１２８】次に、上記感光ドラム２６の表面上の静電
潜像が形成された領域である静電領域が上記感光ドラム
の時計回りの方向への回動により現像装置２８Ｍに対向
した時に、上記感光ドラム２６の表面上に、現像スリー
ブ２９Ｍからマゼンダのトナーが付与されて可視形態の
マゼンダのトナー像の領域であるトナー領域が形成され
る。

【０１２９】更に、上記感光ドラム２６の表面上に形成
されたトナー領域が上記感光ドラムの時計回りの方向へ
の回動により中間転写ニップＮ１に達した時に、中間転
写ドラム３０の有する芯金部３１にバイアス電源３６か
らトナー像の有する極性とは逆極性のバイアスが印加さ
れて上記感光ドラム２６と上記中間転写ドラム３０との
間にて電場が形成されることにより、上記トナー像が上
記中間転写ドラム３０の表面上に中間転写される。

【０１３０】上記中間転写ドラム３０にトナー像を中間
転写し終えた感光ドラム２６の表面上に残留したトナー
等の汚れは、クリーニング装置４０より除去される。

【０１３１】以下、上述と同様の過程により、例えば、
シアン、イエロー、ブラックの順に現像画像の読み込み
動作から各々の色に対応するトナー像の中間転写材ドラ
ム３０への中間転写動作が為されることにより、四色の
トナー像が原稿画像に一致するよう上記中間転写材ドラ
ム３０の表面上に四層にて積層される。

【０１３２】尚、本実施形態においては、上記感光ドラ
ム２６から中間転写ドラム３３への中間転写動作が為さ
れている間、転写ドラム３３の有する芯金部３４がバイ
アス電源３９からトナー像の有する極性と同極性のバイ
アスを印加させて中間転写ドラム３０から上記転写ドラ
ム３３に向かう電場を発生させることにより、上記トナ
ー像が上記中間転写ドラム３０から上記転写ドラム３３
に移行するのを防止している。

【０１３３】一方、ユーザーが複写を希望するサイズの
記録紙Ｐは、画像形成装置２５に設けられている給送カ
セットＫから、上記画像形成装置２５に設けられている
レジストローラＲによる長手方向の向きの修正及び転写
ニップＮ２への搬送時期のタイミング調整等を受けつ
つ、上記転写ニップＮ２へと搬送されてくる。

【０１３４】上記記録紙の搬送動作が為されている間、
転写ドラム３３の有する芯金部３４の電気的な接続はバ
イアス電源３９からバイアス電源３８に切り換わって上
記芯金部３４は上記バイアス電源３８よりトナー像の有
する極性とは逆極性のバイアスを印加される。

【０１３５】尚、本実施形態においては、転写ドラム３
３がバイアス電源３８より印加されるバイアスの絶対値
が、中間転写ドラム３０がバイアス電源３６より印加さ
れるバイアスの絶対値よりも大きくなるよう設定されて
いる。

【０１３６】上記バイアス電源３８にてトナー像の有す
る極性とは逆極性のバイアスの転写ドラム３３への印加
動作が為された後、記録紙が転写ニップＮ２に達する
と、該記録紙Ｐは中間転写ドラム３０と上記転写ドラム
３３とに挟持搬送されると同時に四色のトナーが四層に
て上記中間転写ドラム３０の表面上に積層されたトナー
像の上記中間転写ドラム３０からの転写が為される。

【０１３７】尚、本実施形態においては、上記記録紙Ｐ
への転写動作を為されると、中間転写ドラム３０の有す
る芯金部３１及び転写ドラム３３の有する芯金部３４の
電気的な接続は、各々、バイアス電源３７からバイアス
電源３６及びバイアス電源３８からバイアス電源３９に
切り換えられることにより、上記中間転写ドラム３０は
トナー像の有する極性と同極性のバイアスが、又、上記
転写ドラム３３はトナー像の有する極性とは逆極性のバ
イアスが印加されるよう設定されている。

【０１３８】上述した電気接続の切り換えにて、上記中
間転写ドラム３０の表面上にて転写動作に用いられるこ
となく残留したトナー等の汚れが感光ドラム２６の表面
上に戻されることにより、上記中間転写ドラム３０の表
面は、この汚れがクリーニング装置４０に回収されるこ
とにより、清掃される。

【０１３９】故に、本実施形態の画像形成装置２５にお
いては上述した電気接続の切り換えによる清掃方法が為
されることから、クリーニング装置４０のみを設置する
という簡単な構成により上記中間転写ドラム３０及び転
写ドラム３３の表面の清掃を為すことができるという利
点が得られた。

【０１４０】上記トナー像の転写動作が為された記録紙
Ｐは、カラー画像形成装置２５に設けられている搬送路
Ｒｕを介して定着装置１へと搬送されて、上記トナー像
は定着ローラ２と加圧ローラ１３との熱及び圧力により
為される定着動作にて上記トナー像が溶融し混色されて
定着される。

【０１４１】以上の流れを経た上記記録紙Ｐは画像形成
装置２５の外部に排紙されることで、複写動作が終了す
る。

【０１４２】（第二の実施形態）次に、本発明の第二の
実施形態の定着装置４１に関して図７に基づいて説明す
る。尚、第一の実施形態の定着装置１と共通の部材等は
同符号を付すことにより説明を省略する。

【０１４３】上記定着装置４１においては、予備加熱手
段としてセラミックヒータ４２が定着入口ガイド２４に
設けられており、定着動作が為される前に、上記セラミ
ックヒータ４２により記録紙Ｐ及び該記録紙Ｐ上に担持
されているトナーが、上記定着入口ガイド２４にて予備
的に加熱される。この加熱動作により、定着時に熱伝導
により定着ローラ２及び加圧ローラ１３から上記記録紙
Ｐに吸収される熱量が抑えられて、上記定着ローラ２及
び加圧ローラ１３の各々の表面温度の降下値を抑えるこ
とができる。

【０１４４】尚、上記セラミックヒータ４２の構成は第
一の実施形態におけるセラミックヒータ１０，２１と同
様であるが、上記セラミックヒータ４２に設置されてい
る銀−パラジウム層１０ｂ，２１ｂは、印加電圧１２０
〔Ｖ〕により電力値８００〔Ｗ〕を出力するよう設定さ
れている。

【０１４５】以上の構成の定着装置４１に備えられたセ
ラミックヒータ４２の加熱動作により、定着時に熱伝導
により定着ローラ２及び加圧ローラ１３から上記記録紙
Ｐに吸収される熱量が抑えられて、第一の実施形態にお
いて為された実験と同種の実験を行ったところ、上記定
着ローラ２及び加圧ローラ１３の各々の表面温度の降下
値が、モノカラー定着にて約２０〔℃〕及び１２〔℃〕
に抑えるという結果が得られて、コールドオフセットの
発生が抑えられて、可視レベルの画像光沢度のムラ及び
印字濃度のムラのない高品質な複写画像を得ることがで
きた。

【０１４６】又、本実施形態における定着装置４１は、
セラミックヒータ４２の設置個数及び設置位配等に関し
て、第一の実施形態の定着装置１よりも簡単な構成とな
るという利点を有することもできた。

【０１４７】尚、本実施形態の定着装置４１を活用せる
画像形成装置は、図６に示した画像形成装置２５と同様
の構成であるので、上記画像形成装置の構成及びこれに
よる複写動作の一連の過程は、説明を省略する。

【０１４８】（第三の実施形態）次に、本発明の第三の
実施形態の定着装置４３に関して図８に基づいて説明す
る。尚、第一の実施形態の定着装置１と共通の部材等は
同符号を付すことにより説明を省略しする。

【０１４９】上記定着装置４３には、図８に示されてい
るように、加圧部材としての加圧ローラ１３の回動に従
動するよう定着部材としての定着部４４が上記加圧ロー
ラ１３の上方から該加圧ローラ１３に圧接して設けられ
ている。

【０１５０】上記定着部４４は、内部加熱手段及び表面
加熱手段を兼ねたセラミックヒータ４５と、加圧ローラ
１３の回動に従動しながら上記セラミックヒータ４５の
一方の面である第一面に摺動するよう上記セラミックヒ
ータ４５と上記加圧ローラ１３との間にて挟持されてい
る円筒状に形成されたフィルム４６と、上記セラミック
ヒータ４５を第一面が下方に向いて露呈するよう保持す
る耐熱性のフィルムガイド４７にて構成されており、上
記フィルム４６が上記セラミックヒータ４５の第一面に
摺動するときに、この第一面から熱が供給されるよう設
定されている。

【０１５１】つまり、上記定着装置４３はフィルム４６
がフィルムガイド４７の外側にてルーズに外嵌されてい
る、いわゆる、テンショレスタイプ・加圧ローラ駆動式
によるフィルム加熱方式を用いている形態の定着装置で
ある。

【０１５２】一方、加圧ローラ１３の周囲には、表面加
熱手段としてセラミックヒータ４８が配設されている。

【０１５３】尚、上記セラミックヒータ４５，４８は第
一の実施形態にて説明されたセラミックヒータ１０，２
１と同様の構成であるので上記セラミックヒータ４６の
構成の説明は省略する。

【０１５４】上記フィルム４６は、内側から順に、一般
に３００〔℃〕以上の高温にて連続使用に耐える耐熱性
を有する高分子物質、すなわち、耐熱性高分子であるポ
リイミド等により厚みが４０〔μｍ〕程度にて形成され
ている耐熱層（図示せず）と、この耐熱層（図示せず）
の外周面を第一の実施形態にて説明されたシリコーンゴ
ムにて被覆する弾性層としてのシリコーンゴム層（図示
せず）と、このシリコーンゴム層（図示せず）の外周面
を第一の実施形態にて説明された絶縁ＰＦＡチューブに
て被覆する離型層（図示せず）とが積層することにより
構成されており、上記シリコーンゴム層（図示せず）及
び上記離型層（図示せず）は各々１００〔μｍ〕及び２
０〔μｍ〕の厚みにて形成されている。

【０１５５】上記フィルムガイド４７は定着装置４３の
本体に設けられている固定部材（図示せず）にて上記定
着装置４３に固定されている。

【０１５６】以上の構成の定着装置４３に備えられたセ
ラミックヒータ４５，４８の加熱動作により、定着時に
熱伝導により加圧ローラ１３から上記記録紙Ｐに吸収さ
れる熱量が抑えられて、第一の実施形態において為され
た実験と同種の実験を行ったところ、上記加圧ローラ１
３の表面温度の降下値が約５〔℃〕小さくなるという結
果が得られて、コールドオフセットの発生が抑えられ
て、可視レベルの画像光沢度のムラ及び印字濃度のムラ
のない高品質な複写画像を得ることができた。尚、本実
施形態の定着装置４３を活用せる画像形成装置は、図６
に示した画像形成装置２５と同様の構成であるので、上
記画像形成装置の構成及びこれによる複写動作の一連の
過程は、説明を省略する。

【０１５７】

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第一
の発明によれば、表面加熱手段による定着部材及び加圧
部材の各々の表面への加熱動作、又は、定着動作の為さ
れる前の予備加熱手段による転写材への加熱動作の二つ
の加熱動作のうちの少くとも一方が為されるので、熱伝
導にて上記定着部材及び上記加圧部材の各々の表面から
上記転写材に奪われた熱量が、上記外部加熱手段の加熱
動作により補われる、又は、上記予備加熱手段の加熱動
作により抑制されるて、上記定着部材及び上記加圧部材
の各々の表面温度が、定着動作の開始時に内部加熱手段
により設定された表面温度の近傍に維持されて、コール
ドオフセットの発生を抑えることができることにより、
高品質な複写画像を安定してユーザーに提供することが
できる。

【０１５８】又、本出願に係る第二の発明によれば、表
面加熱手段が定着部材及び加圧部材の各々の表面を加熱
するので、定着時に、熱伝導にて上記定着部材及び上記
加圧部材の各々の表面から上記転写材に奪われた熱量
が、上記表面加熱手段の加熱動作により補われて、上記
定着部材及び上記加圧部材の各々の表面温度が、定着動
作の開始時に内部加熱手段により設定された表面温度の
近傍に維持されて、コールドオフセットの発生を抑える
ことができることにより、高品質な複写画像を安定して
ユーザーに提供することができる。

【０１５９】更に、本出願に係る第三の発明によれば、
定着動作が為される前に、予備加熱手段が転写材を予備
的に加熱するので、定着時に、熱伝導にて上記定着部材
及び上記加圧部材の各々の表面から上記転写材に奪われ
る熱量が抑えられて、上記定着部材及び上記加圧部材の
各々の表面温度が、定着動作の開始時に内部加熱手段に
より設定された表面温度の近傍に維持されて、コールド
オフセットの発生を抑えることができることにより、高
品質な複写画像を安定してユーザーに提供することがで
きる。

【０１６０】又、本出願に係る第四の発明によれば、表
面加熱手段による定着部材及び加圧部材の各々の表面へ
の加熱動作と、定着動作の為される前の予備加熱手段に
よる転写材への加熱動作とが為されるので、定着時に、
熱伝導にて上記定着部材及び上記加圧部材の各々の表面
の各々から上記転写材に奪われる熱量が上記予備加熱手
段の加熱動作により抑制され、更に、熱伝導にて上記定
着部材及び上記加圧部材の各々の表面から上記転写材に
奪われた熱量が上記外部加熱手段の加熱動作により補わ
れて、上記定着部材及び上記加圧部材の各々の表面温度
が、定着動作の開始時に内部加熱手段により設定された
表面温度の近傍に維持されて、コールドオフセットの発
生を抑えることができることにより、高品質な複写画像
を安定してユーザーに提供することができる。

【０１６１】更に、本出願に係る第五の発明によれば、
上記第一の発明ないし上記第四の発明のうちの一つの内
部加熱手段、表面加熱手段及び予備加熱手段の各々によ
る加熱動作が、時分割にて為されるので、諸加熱動作に
て消費される電力量が最小限度にまで抑えられることが
できる。

【０１６２】又、本出願に係る第六の発明によれば、表
面加熱手段又は予備加熱手段のうちの少くとも一方の手
段により為される加熱動作の設定は、定着部材及び加圧
部材の各々の表面温度の変動を検知する表面温度検知手
段に基づいて為されるので、上記定着部材及び上記加圧
部材の各々の表面温度が、定着動作の開始時に内部加熱
手段により設定された表面温度に維持されて、コールド
オフセットの発生を抑えることができることにより、高
品質な複写画像を安定してユーザーに提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における第一の実施形態の定着装置の概
略構成を示す主断面図である。

【図２】本発明における第一の実施形態の定着装置に設
けられたセラミックヒータの斜視図を示している。

【図３】本発明における第一の実施形態の定着装置にお
ける加熱動作を時分割にて制御する制御回路の概略図を
示している。

【図４】図４の制御部による制御動作のタイムチャート
を示した図である。

【図５】定着ローラ及び加圧ローラの各々の表面温度の
変動に基づいた時分割にて為されるセラミックヒータの
加熱動作を示したグラフである。

【図６】本発明における第一の実施形態の定着装置を活
用せる画像形成装置の概略構成を示す主断面図である。

【図７】本発明における第二の実施形態の定着装置の概
略構成を示す主断面図である。

【図８】本発明における第三の実施形態の定着装置の概
略構成を示す主断面図である。

【図９】従来における第一の定着装置を活用せる画像形
成装置の概略構成を示す主断面図である。

【図１０】従来の定着装置にて連続複写動作が為された
場合での定着ローラ及び加圧ローラの各々の表面温度の
変遷を示したグラフである。

【符号の説明】

２ 定着ローラ（定着部材） ４ シリコーンゴム層（弾性層） ６ ハロゲンヒータ（内部加熱手段） ７ サーミスタ（表面温度検知手段） １０ セラミックヒータ（表面加熱手段） １３ 加圧ローラ（加圧部材） １５ シリコーンゴム層（弾性層） １７ ハロゲンヒータ（表面加熱手段） １８ サーミスタ（表面温度検知手段） ２１ セラミックヒータ（表面加熱手段） ４２ セラミックヒータ（予備加熱手段） ４５ セラミックヒータ（内部加熱手段及び表面加熱手
段） ４６ フィルム（定着部材）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート状の転写材の一方の面に現像剤を
   熱にて定着する定着部材と、熱による定着動作が為され
   ている間、上記転写材の他方の面に加圧するよう上記定
   着部材に圧接する加圧部材と、該定着部材及び該加圧部
   材を各々の内側から加熱する内部加熱手段とを有し、上
   記定着部材及び上記加圧部材のうちの少くとも該定着部
   材の表面が弾性層により被覆されている定着装置におい
   て、上記定着部材及び上記加圧部材の各々の表面を加熱
   する表面加熱手段と、又は、ニップ部の上流側に位置し
   た予備加熱位置にて、定着動作が為される前に、上記転
   写材及び上記現像剤を予備的に加熱する予備加熱手段と
   の二つの手段のうちの少くとも一方の手段を備えている
   ことを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 二つの手段のうち表面加熱手段を備えて
   いることとする請求項１に記載の定着装置。
3. 【請求項３】 二つの手段のうち予備加熱手段を備えて
   いることとする請求項１に記載の定着装置。
4. 【請求項４】 表面加熱手段及び予備加熱手段の両方を
   備えていることとする請求項１に記載の定着装置。
5. 【請求項５】 内部加熱手段、表面加熱手段及び予備加
   熱手段の各々による加熱動作が、時間分割により為され
   ることとする請求項１ないし請求項４のうちの１項に記
   載の定着装置。
6. 【請求項６】 表面加熱手段又は予備加熱手段のうちの
   少くとも一方の手段により為される加熱動作の設定は、
   定着部材及び加圧部材の各々の表面温度の変動を検知す
   る表面温度検知手段に基づいて為されることとする請求
   項１ないし請求項５のうちの１項に記載の定着装置。