JPH11174878A - 両面画像定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像のオフセット防止や立ち上げ時間の短縮
という要請を満たしながら、高画像密度や高透気度記録
材を使用する場合であっても、記録材内部の水分の蒸発
に伴う画像欠陥の発生を有効に抑える。 【解決手段】 記録材９の両面画像Ｔ1，Ｔ2を一括して
定着可能な両面画像定着装置において、加熱源内蔵の表
側加熱ロール２ａを含む複数のロール２群に無端状の表
側定着ベルト３が巻き回される表側定着ベルトユニット
１と、加熱源内蔵の裏側加熱ロール５ａを含む複数のロ
ール５群に無端状の裏側定着ベルト６が巻き回され且つ
この裏側定着ベルト６が表側定着ベルト３に対向して接
触配置される裏側定着ベルトユニット４とを備え、表側
定着ベルト３と裏側定着ベルト６との接触域内におい
て、両定着ベルト３，６の移動方向に対し表側加熱ロー
ル２ａと裏側加熱ロール５ａとを偏位配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる定着装
置に係り、特に、記録材の両面画像を一括して定着可能
な両面画像定着装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、両面画像を形成可能な両面画像形
成装置としては、感光体等の潜像担持体が具備された一
つの画像形成部と一つの定着装置とを備え、先ず、潜像
担持体上に形成された第１トナー画像を用紙の第１面に
転写し、定着装置にて定着した後、用紙を反転させて再
給紙し、続いて、潜像担持体上に形成された第２トナー
画像を用紙の第２面に転写し、定着装置で定着する方式
が一般的である。しかしながら、この種の両面画像形成
装置としては、一連の画像形成プロセスの中で、潜像担
持体上での画像形成工程及び定着工程を２回行なうこと
になるので、用紙１枚当たりの生産性が片面記録時の１
／２未満と遅くなるほか、１度目の定着時に用紙がカー
ルを生じ、２度目の転写、定着時の転写不良や紙しわ、
搬送経路中でのジャムが発生しやすいこと、用紙を反転
させて再給紙する際に騒音が生ずるという技術的課題が
ある。更には、片面側の画像は定着部位を２回通過する
ことになるため、用紙の表面画質と他の片面の画質を比
べると、両者では光沢が異なってしまうという技術的課
題もある。

【０００３】このような技術的課題を解決するために、
用紙の両面画像が同時に熱定着される両面画像定着装置
（一対の加熱ロール構成あるいは一対のラジアントフュ
ーザ構成）が既に提案されている（例えば特開平４−３
７１９６９号公報）。このタイプによれば、用紙が定着
部位を２回通過することがなくなるため、上述した技術
的課題は有効に回避される。

【０００４】また、トナーオフセットの防止又は立ち上
げ時間の短縮のために、加熱ロールを含む複数のロール
間に無端状の加熱ベルトが巻き回された加熱ベルトユニ
ットと、複数のロール間に無端状の加圧ベルトが巻き回
され且つ加圧ベルトが加熱ベルトユニットに接触配置さ
れる加圧ベルトユニットとを備え、両ベルトユニットの
接触域に用紙をニップ搬送するようにしたものも既に提
案されている（例えば特開平５−７２９２６号公報，特
開平４−１９５０７７号公報，特開平５−１２７５５１
号公報，特開平２−１６２３８３号公報，特公昭５１−
２９８２５号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た両面画像定着装置にあっては、加熱ロールあるいはラ
ジアントフューザが対向配置されるため、用紙の両面画
像を同一部位で同時に加熱することになる。このとき、
対向する各加熱ロールやラジアントフューザからの加熱
量は、用紙の各面に対する画像を定着する上で十分に確
保されなければならないため、片面だけを加熱するタイ
プや、両面を加熱するが片面側を補助的に加熱するタイ
プに比べて、用紙の定着部位への加熱量が必然的に増大
してしまう。

【０００６】このような状況下において、用紙上の画像
密度（Toner Mas／Area）が低い場合や低透気度用紙
（通気性の高い用紙）を使用する場合には、特には問題
にならないが、用紙上の画像密度が高い場合や高透気度
用紙（通気性の悪い用紙）を使用する場合には、用紙内
部の水分が加熱によって蒸発する際に直ちに外部に逃げ
ず、蒸発した水蒸気が画像を形成するトナー層下面から
気泡となって吹き出るという現象が多発し、この結果、
画像内部に白い粒が点在して見える画像欠陥が生じ易い
という技術的課題が見られる。また、トナーオフセット
の防止や立ち上げ時間の短縮ために、上述した加熱ベル
トユニット及び加圧ベルトユニットからなる定着装置を
利用し、両面画像定着装置を想定するとしても、用紙の
両面画像を同一部位で同時に定着するという観点からす
れば、加熱ベルトユニット側の加熱ロールに対向する加
圧ベルトユニット側のロールを加熱ロールにせざるを得
ず、このような構成の両面画像定着装置を使用する限
り、上述した用紙内部の水分の蒸発に伴う画像欠陥の発
生を抑えることは不可能である。

【０００７】本発明は、以上の技術的課題を解決するた
めになされたものであって、画像のオフセット防止や立
ち上げ時間の短縮という要請を満たしながら、高密度画
像や高透気度記録材を使用する場合であっても、記録材
内部の水分の蒸発に伴う画像欠陥の発生が有効に抑えら
れる両面画像定着装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、例
えば図１に示すように、記録材９の両面画像Ｔ1，Ｔ2を
一括して定着可能な両面画像定着装置において、加熱源
内蔵の表側加熱ロール２ａを含む複数のロール２群に無
端状の表側定着ベルト３が巻き回される表側定着ベルト
ユニット１と、加熱源内蔵の裏側加熱ロール５ａを含む
複数のロール５群に無端状の裏側定着ベルト６が巻き回
され且つこの裏側定着ベルト６が表側定着ベルト３に対
向して接触配置される裏側定着ベルトユニット４とを備
え、表側定着ベルト３と裏側定着ベルト６との接触域内
において、両定着ベルト３，６の移動方向に対し表側加
熱ロール２ａと裏側加熱ロール５ａとを偏位配置したこ
とを特徴とするものである。

【０００９】このような技術的手段において、本願に係
る両面画像定着装置は、記録材９の両面画像を一括して
定着するものであればよく、定着前に記録材９の両面に
画像が形成されるような各種両面画像形成装置の定着デ
バイスとして組込まれる。特に、本願に係る両面画像定
着装置は、高速化を企図したタンデム型両面画像形成装
置に組込む場合に有効である。

【００１０】また、ロール２，５の数については、図１
では二つのものが例示されているが以上であれば適宜選
定して差し支えない。ここで、表側加熱ロール２ａ，裏
側加熱ロール５ａについては少なくとも両定着ベルト
３，６の接触域に面した箇所に一つあればよいが、両定
着ベルト３，６の接触域内であるいは接触域以外の領域
で２以上設けてもよい。尚、各定着ベルトユニット１，
４に加熱ロール２ａ，５ａに加えて補助加熱部材を必要
に応じて付加してもよいことは勿論である。更に、各定
着ベルト３，６の蛇行を有効に防止するという観点から
すれば、表側及び裏側定着ベルトユニット１，４のロー
ル２，５群に各定着ベルト３，６蛇行防止用の蛇行制御
ロールを具備させることが好ましい。

【００１１】更にまた、表側定着ベルト３と裏側定着ベ
ルト６との接触域内に配置された表側及び裏側加熱ロー
ル２ａ，５ａは、両定着ベルト３，６の移動方向に対し
偏位していればよく、相手側の定着ベルトユニット１，
４内の加熱ロール２ａ，５ａ以外のロール２，５に対向
配置されているか否かは問わない。但し、両定着ベルト
３，６の接触域において、各加熱ロール２ａ，５ａの定
着ニップ域を確実に確保するという観点からすれば、各
加熱ロール２ａ，５ａについては、相手側の定着ベルト
ユニット１，４内の加熱ロール２ａ，５ａ以外のロール
２，５に対向配置することが好ましい。また、定着ニッ
プ域を広く確保して定着温度を下げるという観点からす
れば、各加熱ロール２ａ，５ａについては、相手側の定
着ベルトユニット１，４内のロール２，５に対し非対向
配置し、各定着ベルト３，６に対する定着ニップ域を広
げることが好ましい。

【００１２】次に、上述した技術的手段の作用について
説明する。図１において、両面画像Ｔ1，Ｔ2が担持され
た記録材９が両面画像定着装置に突入すると、先ず、記
録材９は、表側加熱ロール２ａによる定着ニップ域を通
過し、しかる後、裏側加熱ロール５ａによる定着ニップ
域を通過する。このとき、表側加熱ロール２ａによる定
着ニップ域で記録材９の片面側（図１では表側）画像Ｔ
1が主として定着処理され、また、裏側加熱ロール５ａ
による定着ニップ域で記録材９の他の片面側（図１では
裏側）画像Ｔ2が主として定着処理される。このような
定着処理過程において、各加熱ロール２ａ，５ａによる
定着ニップ域では、一方の加熱ロール２ａ，５ａからの
熱が主として供給されるため、通過する記録材９に対し
必要以上に過剰な熱が供給されることはない。また、記
録材９の両面画像Ｔ1，Ｔ2は定着が完了するまで、定着
ベルト３，６の接触域に密着しているため、定着ベルト
３，６に対し不必要な画像オフセットが発生することは
ない。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。 ◎実施の形態１ 図２は本発明が適用された両面画像定着装置の実施の形
態１を組込んだ両面画像形成装置の一例を示す説明図で
ある。同図において、この両面画像形成装置は、フルカ
ラー（本実施の形態では、イエロ（Ｙ），マゼンタ
（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ））画像を形成す
るものであり、用紙Ｐの第１面に第１画像を形成する第
１画像形成部２０ａと、用紙Ｐの第２面に第２画像を形
成する第２画像形成部２０ｂと、両画像形成部２０ａ，
２０ｂを通過した用紙Ｐ上の画像を一括して定着する両
面画像定着装置１００とを備えている。

【００１４】本実施の形態において、各画像形成部２０
ａ，２０ｂは、夫々ＹＭＣＫトナー像を形成する第１の
感光ドラム群２１ａ（具体的には２１ａY，２１ａM，２
１ａC，２１ａK）、第２の感光ドラム群２１ｂ（具体的
には２１ｂY，２１ｂM，２１ｂC，２１ｂK）と、第１，
第２の感光ドラム群２１ａ，２１ｂに接触配置される中
間転写ベルト２５ａ，２５ｂと、第１，第２の感光ドラ
ム群２１ａ，２１ｂ上のトナー像Ｔ1，Ｔ2（本実施の形
態では例えば正像）を中間転写ベルト２５ａ，２５ｂに
一次転写する一次転写ロール２６ａ，２６ｂ（具体的に
は２６ａY，２６ａM，２６ａC，２６ａK，２６ｂY，２
６ｂM，２６ｂC，２６ｂK）と、中間転写ベルト２５
ａ，２５ｂ上のトナー像Ｔ1，Ｔ2を用紙Ｐの両面に一括
転写する二次転写装置（本実施の形態では第１、第２画
像形成部２０ａ，２０ｂの共用デバイス）４０と、中間
転写ベルト２５ａ，２５ｂ上の残留トナーをクリーニン
グするベルトクリーナ５０ａ，５０ｂとを備えたもので
ある。そして、第２画像形成部２０ｂの中間転写ベルト
２５ｂの一次転写位置下流側には極性反転コロトロン２
８及び接地された対向ロール（本実施の形態では、後述
する中間転写ベルト２５ｂの保持ロールの一つを兼用）
３３が中間転写ベルト２５ｂを挟んで対向配置されてい
る。尚、第１，第２の感光ドラム群２１ａ，２１ｂの周
囲には、帯電、露光、現像、クリーニングの各電子写真
用デバイス（図示せず）が配設されている。

【００１５】また、本実施の形態において、各中間転写
ベルト２５ａ，２５ｂは適宜数の保持ロール（１つが駆
動ロールで他が従動ロールにて構成）に掛け渡されてお
り、第１，第２の感光ドラム群２１ａ，２１ｂに同期し
て回転するようになっている。そして、中間転写ベルト
２５ａ，２５ｂは、ポリイミド、アクリル、塩化ビニ
ル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂または各種ゴムにカー
ボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させて、その
体積抵抗率が１０⁹〜１０¹⁴Ω・ｃｍとなるように形成
され、その厚みは例えば０．０８ｍｍに設定される。

【００１６】更に、本実施の形態では、二次転写装置４
０は、各中間転写ベルト２５ａ，２５ｂが接触若しくは
近接する領域に対応して配置された保持ロールを二次転
写ロール４０ａ，４０ｂとして構成し、更に、二次転写
ロール４０ａに接触するコンタクトロール４８を設け、
このコンタクトロール４８を介して二次転写ロール４０
ａに転写バイアス４１を印加すると共に、二次転写ロー
ル４０ｂを接地するようにしたものである。ここで、二
次転写ロール４０ａ、４０ｂとしては共に導電性のもの
を用いても転写可能であるが、小サイズの用紙に転写す
る場合、第１、第２の中間転写ベルト２５ａ，２５ｂが
直接接触すると、二次転写ロール４０ａ，４０ｂ間に過
大な電流が流れてしまい、十分な転写電界を形成できず
転写不良が発生したり、中間転写ベルト２５ａ，２５ｂ
を損傷しやすいので、少なくともバイアスを印加するロ
ールは導電性ロールを半導電性あるいは絶縁性の材料で
被覆したものを用いるのが好ましい。

【００１７】本実施の形態では、例えば、二次転写ロー
ル４０ａには、金属シャフトに絶縁性ＥＰＤＭゴムを被
覆すると共に、その表面に導電性ＥＰＤＭゴムの薄層を
被覆し、その表面抵抗を１０⁹Ω／ｃｍ²としたものを使
用した。また、コンタクトロール４８には金属シャフト
を使用した。更に、二次転写ロール４０ｂには、金属シ
ャフトに対しＥＰＤＭゴムにカーボンブラックを分散さ
せたものを被覆し、その表面抵抗を１０⁵Ω・ｃｍとし
たものを使用した。

【００１８】更に、本実施の形態においては、トナーＴ
1，Ｔ2は負帯電トナーを用い、一次転写ロール２６ａY
〜２６ａk，２６ｂY〜２６ｂKにはＹＭＣＫの転写毎に
それぞれ直流電流＋１０μＡを、極性反転コロトロン２
８には直流電流＋３００μＡ、グリッド電圧＋５００Ｖ
を、二次転写ロール４０ａに接するコンタクトロール４
８に直流電圧−２ｋＶを印加した。二次転写ロール４０
ｂは接地した。

【００１９】また、本実施の形態において、両面画像定
着装置１００は、特に図３に示すように、用紙Ｐの表側
に対応して設けられる表側定着ベルトユニット１０１
と、この表側定着ベルトユニット１０１に対向配置され
る裏側定着ベルトユニット１０２とを備えている。表側
定着ベルトユニット１０１は、一対のロール１１１，１
１２間に無端状の表側定着ベルト１１３を巻き回したも
のであり、二次転写装置４０から離れた側に配置された
ロール１１２にのみヒータ１１４を組み込み、このロー
ル１１２を表側加熱ロールとして構成したものである。
一方、裏側定着ベルトユニット１０２は、表側定着ベル
トユニット１０１内のロール１１１，１１２に対向配置
される一対のロール１２１，１２２を有し、この一対の
ロール１２１，１２２間に無端状の裏側定着ベルト１２
３を巻き回したものであり、二次転写装置４０に接近し
た側に配置されたロール１２１にのみヒータ１２４を組
み込み、このロール１２１を裏側加熱ロールとして構成
したものである。尚、ロール１１１，１２２は、加熱ロ
ール１２１，１１２に加圧配置され且つヒータを備えて
いない加圧ロールとして構成される。

【００２０】本実施の形態において、加熱ロール１１
２，１２１は、例えば図３に示すように、外径３０ｍ
ｍ、肉厚２ｍｍのＳＵＳの金属素管を有し、この表面に
Ｓｉ等の耐熱性樹脂層（例えば厚さ２．５ｍｍ，硬度Ｊ
ＩＳ Ａ３５゜）を被覆すると共に、それらの中心部に
例えば４００Ｗのヒータ１１４，１２４を内蔵したもの
である。一方、これらの加熱ロール１１２，１２１と対
向配置される加圧ロール１１１，１２２も、外径３０ｍ
ｍ、肉厚２ｍｍのＳＵＳの金属素管を有している。

【００２１】更に、各定着ベルト１１３，１２３として
は、ポリイミド、ポリエーテルイミド等の耐熱性樹脂フ
ィルムの片面にＳｉ等の耐熱性樹脂層を被覆し、更に、
ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等の離型層をコートしたものが用いら
れる。ここで、本実施の形態では、定着ベルト１１３，
１２３は例えば厚さ３０μｍのポリイミド等のフィルム
に硬度ＪＩＳ Ａ３５゜・厚さ０．１ｍｍのＳｉ、更に
ＰＦＡ等のコート層を２０μｍ被覆したものである。

【００２２】更にまた、定着ベルト１１３，１２３の張
力は１２ｋｇに設定され、定着ベルト１１３，１２３は
ロール１１１，１１２（１２１，１２２）間で接触域を
形成するが、特に、表側加圧ロール１１１裏側加熱ロー
ル１２１との間の入口側ニップ域Ｎ1、及び、表側加熱
ロール１１２と裏側加圧ロール１２２との間の出口側ニ
ップ域Ｎ2はある程度広く（本実施の形態では５ｍｍ程
度）形成され、そのニップ圧は例えば０．４ｋｇ／ｃｍ
²に設定されている。

【００２３】また、定着ベルト１１３，１２３の出口側
ニップ域Ｎ2の下流側にはクリーニングパッド１１５，
１２５が接触配置されており、定着ベルト１１３，１２
３上の残留トナー等をクリーニング除去するようになっ
ている。そしてまた、定着ベルト１１３，１２３の入口
側ニップ域Ｎ1の上流側にはトナー離型性を保つための
オイル供給装置１１６，１２６が付設されている。更
に、各加熱ロール１１２，１２１には温度検知用の温度
センサ１１７，１２７が付設されており、この温度セン
サ１１７，１２７からの検知情報に基づいて図示外の制
御装置で加熱ロール１１２，１２１内のヒータ１１４，
１２４のオンオフ制御が行なわれるようになっている。
尚、本実施の形態では、温度センサ１２７は定着ベルト
１２３上から加熱ロール１２１の温度を検知するように
なっているが、温度センサ１１７と同様に加熱ロール１
２１表面を直接検知してもよいことは勿論である。

【００２４】次に、本実施の形態に係る両面画像形成装
置の作像プロセスについて説明する。第１感光ドラム群
２１ａY，２１ａM，２１ａC，２１ａKからそれぞれ一次
転写ロール２６ａY，２６ａM，２６ａC，２６ａKにより
第１中間転写ベルト２５ａ上にＹＭＣＫの順序で連続し
て第１のトナー像Ｔ1を転写する。同様に、第２感光ド
ラム群２１ｂY，２１ｂM，２１ｂC，２１ｂK上に形成さ
れた第２のトナー像Ｔ2（ＹＭＣＫ）を一次転写ロール
２６ｂY，２６ｂM，２６ｂC，２６ｂKにより第２中間転
写ベルト２５ｂ上に順次転写した後、極性反転コロトロ
ン２８に電圧を印加することで第２のトナー像Ｔ2の極
性を反転する。タイミングを合わせて用紙Ｐを搬送し、
二次転写装置４０で中間転写ベルト２５ａ，２５ｂ上の
トナー像Ｔ1，Ｔ2を用紙Ｐ上に同時に転写した後、両面
画像定着装置１００で用紙Ｐ上の両面トナー像Ｔ1，Ｔ2
を一括定着する。尚、中間転写ベルト２５ａ，２５ｂ上
の残留トナーはベルトクリーナ５０ａ，５０ｂにてクリ
ーニング除去される。

【００２５】ここで、両面画像定着装置１００の作動に
ついて詳述する。未定着トナー像Ｔ1，Ｔ2が担持された
用紙Ｐは両面画像定着装置１００の定着ベルト１１３，
１２３接触域に進入する。このとき、用紙Ｐは先ず入口
側ニップ域Ｎ1を通過するが、図４に示すように、裏側
加熱ロール１２１からの熱Ｑが主として用紙Ｐの第２の
トナー像Ｔ2に与えられる。この後、用紙Ｐは両定着ベ
ルト１１３，１２３の接触域に密着したまま搬送され、
出口側ニップ域Ｎ2に至り、この出口側ニップ域Ｎ2で
は、表側加熱ロール１１２からの熱が主として用紙Ｐの
第１のトナー像Ｔ1に与えられる。そして、用紙Ｐは出
口側ニップ域Ｎ2を通過した後、両面画像定着装置１０
０から排出される。

【００２６】このような動作過程において、今、定着ベ
ルト１１３，１２３の速度を１００／ｓｅｃ．とした場
合、用紙Ｐが入口側ニップ域Ｎ1及び出口側ニップ域Ｎ2
（本実施の形態では５ｍｍ）を通過する時間は５０ｍｓ
ｅｃ．であり、この時間分だけ各ニップ域Ｎ1，Ｎ2にお
ける加熱動作が行なわれ、夫々のトナー像Ｔ1，Ｔ2が定
着される。このとき、各トナー像Ｔ1，Ｔ2が両側から同
時に加熱されることはないため、各ニップ域Ｎ1，Ｎ2に
おいて用紙Ｐが過剰加熱されることはなく、仮に、高密
度画像や高透気度用紙Ｐを使用する場合であっても、用
紙Ｐ内部の水分の蒸発に伴う画像欠陥は全く発生しない
ことが確認された。また、第１のトナー像Ｔ1は入口側
ニップ域Ｎ1を通過した時点では、未だ定着されていな
いが、表側定着ベルト１１３に密着したまま出口側ニッ
プ域Ｎ2に至り、定着されるため、未定着トナー像Ｔ1，
Ｔ2が定着ベルト１１３，１２３側にオフセットされる
ことはない。

【００２７】また、本実施の形態にあっては、定着ベル
ト方式を用いているため、以下のような付随効果もあ
る。例えば、定着ベルト１１３，１２３の熱容量が小さ
いため、ウオームアップ時間が１５ｓｅｃ．程度に短縮
される。また、各ニップ域Ｎ1，Ｎ2のニップ圧が０．４
ｋｇ／ｃｍ²と低圧力であるため、用紙Ｐのしわも発生
し難い。尚、本実施の形態では、オイル供給装置１１
６，１２６を用いているが、定着ベルト１１３，１２３
の離型層材料としてフッ素系樹脂を用いているため、オ
イル供給装置１１６，１２６を用いないようにしてもよ
い。

【００２８】◎実施の形態２ 図５は本発明が適用された両面画像定着装置の実施の形
態２を示す。同図において、両面画像定着装置１００の
基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の
形態１と異なり、表側定着ベルトユニット１０１及び裏
側定着ベルトユニット１０２は、３つのロール１１１，
１１２，１１８又は１２１，１２２，１２８に定着ベル
ト１１３，１２３を巻き回わしたものであり、ロール１
１２，１２１が加熱ロール、ロール１１１，１２２が加
圧ロール、ロール１１８，１２８が定着ベルト１１３，
１２３の蛇行防止用の傾動自在なステアリングロールと
して働くようになっている。本実施の形態において、ス
テアリングロール１１８，１２８としては、例えばＳＵ
Ｓなどの金属管（例えば１０から２５ｍｍ程度）の表面
に所定厚のＳｉなどの保護層を被覆したものが用いられ
る。尚、実施の形態１と同様な構成要素については実施
の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明
を省略する。従って、本実施の形態では、実施の形態１
と略同様な作用を奏するほか、ステアリングロール１１
８，１２８を適宜傾動させることにより、定着ベルト１
１３，１２３の蛇行動作を有効に規制する。

【００２９】◎実施の形態３ 図６は本発明が適用された両面画像定着装置の実施の形
態３を示す。同図において、両面画像定着装置１００
は、実施の形態１と略同様に、一対のロール１３１，１
３２に表側定着ベルト１３３が巻き回された表側定着ベ
ルトユニット１０１と、同じく一対のロール１４１，１
４２に裏側定着ベルト１４３が巻き回された裏側定着ベ
ルトユニット１０２とを備えたものであるが、実施の形
態１と異なり、ロール１３１，１３２のうち入口側のロ
ール１３１が他のロール１３２よりも大径の加熱ロール
（ヒータ１３４内蔵）として構成され、また、ロール１
４１，１４２のうち出口側のロール１４２が他のロール
１４１よりも大径の加熱ロール（ヒータ１４４内蔵）と
して構成され、他のロール１３２，１４１が定着ベルト
１３３，１４３の単なる張架ロールとして構成されてい
る。そして、各加熱ロール１３１，１４２は、用紙Ｐの
搬送方向に対し相互に偏位し、かつ、夫々相手側の定着
ベルト１４３，１３３のうちロール１４１，１４２又は
１３１，１３２から偏位した位置に対向配置されてい
る。

【００３０】従って、本実施の形態では、加熱ロール１
３１，１４２はロールと対向しない定着ベルト１４３，
１３３に対向配置されるため、加熱ロール１３１，１４
２に加圧ロールが対向配置する態様に比べて、加熱ロー
ル１３１，１４２と定着ベルト１３３，１４３との間の
接触ニップ域Ｎ1，Ｎ2が広く確保される。それゆえ、当
該接触ニップ域Ｎ1，Ｎ2から供給される熱量が増加する
ことになり、その分、ヒータ１３４，１４４の定着温度
を下げることが可能である。

【００３１】◎実施の形態４ 図７は本発明が適用された両面画像定着装置の実施の形
態４を示す。同図において、両面画像定着装置１００の
基本的構成は、実施の形態１と異なり、表側定着ベルト
ユニット１０１及び裏側定着ベルトユニット１０２は、
４つのロール１５１，１５２，１５３，１５４又は１６
１，１６２，１６３，１６４に定着ベルト１５５，１６
５を巻き回わしたものであり、ロール１５１，１６１が
入口側ロール（Inlet Roll）、ロール１５２，１６２が
出口側ロール（Exit Roll）、ロール１５３，１６３が
ステアリングロール、ロール１５４（ヒータ１５６内
蔵），１６４（ヒータ１６６内蔵）が加熱ロールとして
機能するようになっている。そして、加熱ロール１５
４，１６４は、入口側ロール１５１，１６１と出口側ロ
ール１５２，１６２との間の接触域の中間部位に配置さ
れ、かつ、用紙Ｐの搬送方向に対し相互に偏位配置され
ている。尚、実施の形態１と同様な構成要素について実
施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説
明を省略する。

【００３２】従って、本実施の形態によれば、未定着ト
ナー像が担持された用紙Ｐは、入口側ロール１５１，１
６１間から両定着ベルト１５５，１６５の接触域に入
り、最初に表側加熱ロール１５４部位を通過した後、裏
側加熱ロール１６４部位を通過し、出口側ロール１５
２，１６２部位で定着ベルト１５５，１６５から剥離さ
れて排出される。このとき、表側加熱ロール１５４部位
で、用紙Ｐの表側トナー像Ｔ1が主として定着され、一
方、裏側加熱ロール１６４部位で、用紙Ｐの裏側トナー
像Ｔ2が主として定着される。

【００３３】尚、図８は実施の形態４の変形形態を示
す。本変形形態は、図７の形態において、各定着ベルト
ユニット１０１，１０２内に加熱ロール１５４，１６４
に対向する加圧ロール１５７，１６７を配置したもので
あり、ニップ域Ｎ1，Ｎ2のニップ圧を高めるようにした
ものである。

【００３４】◎実施の形態５ 図９は本発明が適用された両面画像定着装置の実施の形
態５を示す。同図において、両面画像定着装置１００
は、実施の形態１と異なり、３つのロール１７１〜１７
３に定着ベルト１７４を巻き回した表側定着ベルトユニ
ット１０１と、３つのロール１８１〜１８３に定着ベル
ト１８４を巻き回した裏側定着ベルトユニット１０２と
を備えたものである。本実施の形態において、表側定着
ベルトユニット１０１及び裏側定着ベルトユニット１０
２は、大径の入口側ロール１７１，１８１と小径の出口
側ロール１７２，１８２との間に定着ベルト１７４，１
８４の接触域を形成するようにしたものであり、この定
着ベルト１７４，１８４の接触域の中間部位に小径の中
間ロール１７３，１８３を対向配置するようにしたもの
である。そして、本実施の形態では、表側定着ベルトユ
ニット１０１の中間ロール１７３（ヒータ１７５内
蔵），裏側定着ベルトユニット１０２の入口側ロール１
８１（ヒータ１８５内蔵）が夫々加熱ロールに、また、
表側定着ベルトユニット１０１の入口側ロール１７１，
裏側定着ベルトユニット１０２の中間ロール１８３が加
熱ロール１８１，１７３に対向配置される加圧ロールと
して機能するようになっている。尚、本実施の形態で
は、入口側に位置する加熱ロール１８１とその後段に位
置する加熱ロール１７３とは大きさ、硬度、ヒータ容量
等各種パラメータが相違する可能性があるが、用紙の表
裏面での定着性を等しく保つという観点からすれば、少
なくとも単位面積当たりの熱量については略等しくなる
ように設定されていることが好ましい。

【００３５】従って、本実施の形態にあっても、未定着
トナー像が担持された用紙Ｐは、入口側ロール１７１，
１８１間から両定着ベルト１７４，１８４の接触域に入
り、中間ロール１７３，１８３部位を通過した後、出口
側ロール１７２，１８２部位で定着ベルト１７４，１８
４から剥離されて排出される。このとき、裏側加熱ロー
ル１８１部位で、用紙Ｐの裏側トナー像Ｔ2が主として
定着され、一方、表側加熱ロール１７３部位で、用紙Ｐ
の表側トナー像Ｔ1が主として定着される。

【００３６】◎実施の形態６ 図１０は本発明が適用された両面画像定着装置を組込ん
だ画像形成装置の他の形態を示す。同図において、両面
画像形成装置は、実施の形態１〜５と異なり、第１トナ
ー像を用紙Ｐの第１面に転写する第１画像形成部２０ａ
と、この第１画像形成部２０ａの後段に配設され且つ第
２トナー像を用紙Ｐの第２面に転写する第２画像形成部
２０ｂとを備え、各画像形成部２０ａ，２０ｂとして
は、一つの感光ドラム２０１ａ，２０１ｂの周囲に、帯
電器２０２ａ，２０２ｂ、露光装置２０３ａ，２０３ｂ
（図中では露光ビームに符号を付す）、現像器２０４
ａ，２０４ｂ、転写器２０５ａ，２０５ｂ，用紙剥離除
電器２０６ａ，２０６ｂ、ドラムクリーナ２０７ａ，２
０７ｂを夫々配設し、更に、第２画像形成部２０ｂの後
段に実施の形態１〜５で示すような両面画像定着装置１
００を配設したものである。

【００３７】従って、本実施の形態では、第１画像形成
部２０ａにて用紙Ｐの第１面に第１トナー像を転写し、
次いで、第２画像形成部２０ｂにて用紙Ｐの第２面に第
２トナー像を転写し、しかる後に、両面画像定着装置１
００にて用紙Ｐの両面を一括定着する。尚、本実施の形
態では、各画像形成部２０ａ，２０ｂは単色画像を形成
するものとして開示されているが、各画像形成部２０
ａ，２０ｂをカラー画像を形成可能に構成してもよいこ
とは勿論である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表側定着ベルトユニットと裏側定着ベルトユニットとを
対向配置し、表側定着ベルトと裏側定着ベルトとの接触
域内において、両定着ベルトの移動方向に対し表側加熱
ロールと裏側加熱ロールとを偏位配置したので、記録材
の両面画像を片面ずつ分担して熱定着することが可能に
なり、両面画像を表裏から同時に熱定着する態様で生じ
得る熱定着部が過剰加熱されるという懸念を有効に回避
することができる。このため、高密度画像や高透気度記
録材を使用する場合であっても、過剰加熱によって生ず
る記録材内部の水分の蒸発に伴う画像欠陥を有効に回避
することができる。

【００３９】また、本発明にあっては、表裏の定着ベル
トユニットの定着ベルトの接触域において、未定着画像
を密着搬送するため、画像のオフセットを有効に防止で
き、しかも、熱容量の小さい定着ベルトを用いて未定着
画像の定着処理を行なうため、定着装置の立ち上げ時間
を不必要に遅くするという懸念もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る両面画像定着装置の概要を示す
説明図である。

【図２】 実施の形態１に係る両面画像定着装置が組込
まれた両面画像形成装置の一例を示す説明図である。

【図３】 実施の形態１に係る両面画像定着装置の詳細
を示す説明図である。

【図４】 加熱ロールと加圧ロールとの間のニップ域の
詳細を示す説明図である。

【図５】 実施の形態２に係る両面画像定着装置の詳細
を示す説明図である。

【図６】 実施の形態３に係る両面画像定着装置の詳細
を示す説明図である。

【図７】 実施の形態４に係る両面画像定着装置の詳細
を示す説明図である。

【図８】 実施の形態５に係る両面画像定着装置の詳細
を示す説明図である。

【図９】 実施の形態５に係る両面画像定着装置の変形
形態を示す説明図である。

【図１０】 実施の形態６に係る両面画像定着装置が組
込まれた両面画像形成装置の他の例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１…表側定着ベルトユニット，２…ロール，２ａ…表側
加熱ロール，３…表側定着ベルト，４…裏側定着ベルト
ユニット，５…ロール，５ａ…裏側加熱ロール６…裏側
定着ベルト，９…記録材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗田 篤実 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録材の両面画像を一括して定着可能な
   両面画像定着装置において、 加熱源内蔵の表側加熱ロールを含む複数のロール群に無
   端状の表側定着ベルトが巻き回される表側定着ベルトユ
   ニットと、 加熱源内蔵の裏側加熱ロールを含む複数のロール群に無
   端状の裏側定着ベルトが巻き回され且つこの裏側定着ベ
   ルトが表側定着ベルトに対向して接触配置される裏側定
   着ベルトユニットとを備え、 表側定着ベルトと裏側定着ベルトとの接触域内におい
   て、両定着ベルトの移動方向に対し表側加熱ロールと裏
   側加熱ロールとを偏位配置したことを特徴とする両面画
   像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の両面画像定着装置におい
   て、 表側定着ベルトと裏側定着ベルトとの接触域内に配置さ
   れた表側及び裏側加熱ロールは、相手側の定着ベルトユ
   ニット内のロールに対向配置されていることを特徴とす
   る両面画像定着装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の両面画像定着装置におい
   て、 表側定着ベルトと裏側定着ベルトとの接触域内に配置さ
   れた表側及び裏側加熱ロールは、相手側の定着ベルトユ
   ニット内のロールに対し非対向配置されていることを特
   徴とする両面画像定着装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の両面画像定着装置におい
   て、 表側及び裏側定着ベルトユニットのロール群は各定着ベ
   ルト蛇行防止用の蛇行制御ロールを備えていることを特
   徴とする両面画像定着装置。