JPH11344889A

JPH11344889A - 定着装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH11344889A
Application number: JP15130598A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田; Kunio Shigeta; 邦男重田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1998-06-01
Filing date: 1998-06-01
Publication date: 1999-12-14

Abstract

(57)【要約】【課題】ロール状の熱線定着用回転部材の温度を均一
化すると共に、熱線定着用回転部材の温度変動を防止し
た、瞬時加熱が可能な或いは加熱時間の早いクイックス
タート定着用の熱線を用いた定着装置と、該定着装置を
用い、定着ムラの発生を防止した、瞬時加熱が可能な或
いは加熱時間の早いクイックスタート定着が可能な画像
形成装置とを提供すること。【解決手段】内部に熱線を発光する熱線照射手段を配
する円筒状の透光性基体と、透光性基体の外側に、熱線
吸収層と弾性層とを設けた弾性を有するロール状の熱線
定着用回転部材を設けると共に、熱伝導性を有する金属
性定着用回転部材を熱線定着用回転部材と対向して設け
ることを特徴とする定着装置及び画像形成装置。

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、ＦＡＸ等での定着装置及び画像形成装置に関し、特
に瞬時加熱が可能なクイックスタート定着用の定着装置
及びこれを用いる画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画
像形成装置に用いられる定着装置として、技術的な完成
度が高く安定したものとして熱ローラ定着方式が、低速
機から高速機まで、モノクロ機からフルカラー機まで、
と幅広く採用されている。

【０００３】しかしながら、従来の熱ローラ定着方式の
定着装置では、転写材やトナーを加熱する際に、熱容量
の大きな定着ローラを加熱する必要があるため省エネル
ギー効果が悪く、省エネ面で不利であり、また、プリン
ト時に定着装置を暖めるのに時間がかかりプリント時間
（ウォーミングアップタイム）が長くなってしまうとい
う問題がある。

【０００４】これを解決するためフィルム（熱定着フィ
ルム）を用い、熱ローラを熱定着フィルムという究極の
厚みまで持っていき低熱容量化し、温度制御されたヒー
タ（セラミックヒータ）を熱定着フィルムに直接加圧接
触させることで熱伝導効率を大幅に向上させ、省エネル
ギーとウォーミングアップタイムを殆ど必要としないク
イックスタートとを図ったフィルム定着方式の定着装置
やそれを用いた画像形成装置が提案され、最近用いられ
てきている。

【０００５】また、熱ローラの変形として透光性基体を
定着ローラとして用い、内部に設けたハロゲンランプか
らの熱線をトナーに照射して加熱定着し、ウォーミング
アップタイムを要せずクイックスタートを図った定着方
法が、特開昭５２−１０６７４１号公報、同５７−８２
２４０号公報、同５７−１０２７３６号公報、同５７−
１０２７４１号公報等により開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭５２−１０６７４１号公報等の開示による、ハロゲ
ンランプの熱線を透光性基体を通して照射し、トナーを
加熱定着する方法においては、省エネルギーとウォーミ
ングアップタイムを短縮したクイックスタートとが図ら
れたものの、透光性基体の熱伝導率が悪く定着ローラ
（ロール状の熱線定着用回転部材）の温度が均一化せ
ず、特に通紙される転写材のサイズ毎に、通紙部と非通
紙部との間に温度変動が生じ、定着ムラが発生するとい
う問題が起こる。

【０００７】本発明は上記の問題点を解決し、ロール状
の熱線定着用回転部材の温度を均一化すると共に、熱線
定着用回転部材の温度変動を防止した、瞬時加熱が可能
な或いは加熱時間の早いクイックスタート定着用の熱線
を用いた定着装置を提供することを目的とする。

【０００８】また、本発明は上記の問題点を解決し、熱
線を用いたロール状の熱線定着用回転部材の温度を均一
化すると共に、熱線定着用回転部材の温度変動を防止し
て、定着ムラの発生を防止した、瞬時加熱が可能な或い
は加熱時間の早いクイックスタート定着が可能な画像形
成装置を提供することを他の目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、転写材上の
トナー像を加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定
着装置において、内部に熱線を発光する熱線照射手段を
配する円筒状の透光性基体と、前記透光性基体の外側
に、熱線吸収層と弾性層とを設けた弾性を有するロール
状の熱線定着用回転部材を設けると共に、熱伝導性を有
する金属性定着用回転部材を前記熱線定着用回転部材と
対向して設けることを特徴とする定着装置によって達成
される（第１の発明）。

【００１０】また、上記目的は、像形成体上にトナー像
を形成し、前記トナー像を転写材上に転写した後、前記
転写材上のトナー像を定着する画像形成装置において、
内部に熱線を発光する熱線照射手段を配する円筒状の透
光性基体と、前記透光性基体の外側に、熱線吸収層と弾
性層とを設けた弾性を有するロール状の熱線定着用回転
部材を設けると共に、前記熱線定着用回転部材と対向し
て熱伝導性を有する金属性定着用回転部材を設け、前記
熱線定着用回転部材と前記金属性定着用回転部材とによ
る加熱と加圧とにより、前記転写材上のトナー像を定着
することを特徴とする画像形成装置によって達成される
（第２の発明）。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の
意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の
実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示
すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限
定するものではない。なお以下の実施形態の説明におい
て、転写域において像形成体に対向する側の転写材の面
（上側の面）を表面、転写材の他方の面すなわち中間転
写体に対向する側の転写材の面（下側の面）を裏面とい
い、転写材の表面に転写される画像を表面画像、転写材
の裏面に転写される画像を裏面画像という。

【００１２】本発明にかかわる定着装置及びそれを用い
る画像形成装置の一実施形態の画像形成プロセス及び各
機構について、図１ないし図８を用いて説明する。図１
は、本発明にかかわる定着装置及びそれを用いる画像形
成装置の一実施形態を示すカラー画像形成装置の断面構
成図であり、図２は、図１の画像形成装置におけるトナ
ー像形成状態を示す図であり、図２（Ａ）は、像形成体
に形成した裏面画像を中間転写体上に転写するときのト
ナー像形成状態を示す図であり、図２（Ｂ）は、中間転
写体上の裏面画像と同期して像形成体に表面画像を形成
するときのトナー像形成状態を示す図であり、図２
（Ｃ）は、転写材上への両面画像形成を示す図であり、
図３は、原稿画像読取手段の一例を示す図であり、図４
は、画像形成装置の制御回路ブロック図であり、図５
は、定着装置の第１の例の構造を示す説明図であり、図
６は、ロール状の熱線定着用回転部材の第１の例の拡大
断面構成図であり、図７は、ロール状の熱線定着用回転
部材の熱線吸収層の濃度分布を示す図であり、図８は、
ロール状の熱線定着用回転部材の透光性基体の外径と厚
さとを示す図である。

【００１３】図３及び図４に示すように、原稿画像読取
手段としての原稿画像読取装置５００は、読取装置本体
５０１、原稿ＰＳを収納する原稿収納皿５０５、原稿送
出ローラ５０２、透明なプレート５０３、原稿搬送ロー
ラ５０４、原稿排出皿５０６及び透明なプレート５０３
を挟んで設けられ上下より原稿ＰＳの原稿画像を読取る
ライン状の原稿画像読取センサＰＳ１，ＰＳ２とによっ
て構成され、外部装置や以下に説明するカラー画像形成
装置に組込まれた信号線により制御部に接続される。

【００１４】原稿送出ローラ５０２により送出された原
稿ＰＳが透明なプレート５０３を通過する際に、透明な
プレート５０３を挟んで上下に設けられた原稿画像読取
センサＰＳ１，ＰＳ２により、原稿ＰＳが片面原稿か両
面原稿かの判別（片面、両面判別）と、原稿ＰＳの画像
データの読取とが行われる。

【００１５】本実施形態では上下１組のセンサにより片
面、両面判別と画像データ読取とを行っているが、画像
データの読取と片面、両面判別とにそれぞれ対応した複
数のセンサを設けてもよく、例えばそれぞれ対応した複
数のセンサを用い、片面、両面判別を行った後画像デー
タの読取りを行ってもよい。原稿画像読取センサＰＳ１
或いはＰＳ２により１束の原稿ＰＳの画像データが読取
られ制御部を通してＲＡＭ内に記憶される。

【００１６】上記により、両面画像と判別された場合、
図３にて示す原稿画像読取手段により原稿ＰＳの画像デ
ータが読取られ、図４に示すＲＯＭ内に格納された両面
画像形成プログラムＰ１が制御部を通してＲＡＭ内に読
込まれ制御部により両面画像形成プログラムＰ１が実行
され画像形成プロセスが行われる。

【００１７】図１及び図２によれば、１０は像形成体で
ある感光体ドラム、１１は各色毎の帯電手段であるスコ
ロトロン帯電器、１２は各色毎の画像書込手段である露
光光学系、１３は各色毎の現像手段である現像器、１４
ａは中間転写体である中間転写ベルト、１４ｃは第１及
び第２の転写手段である転写器、１４ｇは第３の転写手
段である裏面転写器、１４ｍは除電手段である除電器、
１５０は転写材帯電手段である紙帯電器、１４ｈは転写
材分離手段である紙分離ＡＣ除電器、１６０は爪部材で
ある分離爪２１０と拍車部材である拍車１６２とを有す
る搬送部、１６９は進入ガイド部材である進入ガイド
板、１７は第１の例の定着装置である。

【００１８】像形成体である感光体ドラム１０は、例え
ば、光学ガラスや透明アクリル樹脂等の透明部材によっ
て形成される円筒状の基体の外周に、透明の導電層、ａ
−Ｓｉ層或いは有機感光層（ＯＰＣ）等の感光層（光導
電層ともいう）を形成したものであり、導電層を接地し
た状態で図１の矢印で示す時計方向に回転される。

【００１９】各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電
器１１、各色毎の画像書込手段である露光光学系１２及
び各色毎の現像手段である現像器１３は、これらを１組
として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）及び黒色（Ｋ）の各色の画像形成プロセス用とし
て４組設けられ、図１の矢印にて示す感光体ドラム１０
の回転方向に対して、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順に配置され
る。

【００２０】各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電
器１１は、それぞれ所定の電位に保持された制御グリッ
ドと例えば鋸歯状電極からなる放電電極１１ａとを有
し、感光体ドラム１０の感光層と対峙して取付けられ、
トナーと同極性のコロナ放電によって帯電作用（本実施
形態においてはマイナス帯電）を行い、感光体ドラム１
０に対し一様な電位を与える。放電電極１１ａとして
は、その他ワイヤ電極や針状電極を用いることも可能で
ある。

【００２１】各色毎の画像書込手段である露光光学系１
２は、感光体ドラム１０上での露光位置が、前述した各
色毎のスコロトロン帯電器１１に対して感光体ドラム１
０の回転方向下流側に位置するようにして感光体ドラム
１０の内部に配置される。それぞれの露光光学系１２
は、ドラム軸と平行に主走査方向に配列された像露光光
の発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）を複数個
アレイ状に並べた線状の露光素子１２ａと、結像素子と
しての光集束性光伝送体（商品名：セルフォックレンズ
アレイ）１２ｂと、不図示のレンズホルダとで構成され
る露光用ユニットであり、保持部材２０に取付けられ
る。保持部材２０には各色毎の露光光学系１２の他に転
写同時露光器１２ｄ及び一様露光器１２ｅが取付けら
れ、一体となって感光体ドラム１０の透光性の基体内部
に収容される。各色毎の露光光学系１２は、別体の画像
読み取り装置によって読み取られメモリに記憶された各
色の画像データに従って感光体ドラム１０の感光層を裏
面から像露光し、感光体ドラム１０上に静電潜像を形成
する。露光素子１２ａとしては、ＬＥＤの他、ＦＬ（蛍
光体発光），ＥＬ（エレクトロルミネッセンス），ＰＬ
（プラズマ放電）等の複数の発光素子をアレイ状に並べ
たものを用いることも可能である。像露光光発光素子の
発光波長は、通常Ｙ，Ｍ，Ｃのトナーに対して透過性の
高い７８０〜９００ｎｍの範囲のものが用いられるが、
本実施形態においては裏面から像露光を行う方式である
ため、カラートナーに対して透過性を十分に有しないこ
れより短い４００〜７８０ｎｍの波長でもよい。像露光
光の多くは感光層で吸収される。

【００２２】各色毎の現像手段である現像器１３は、感
光体ドラム１０の周面に対し所定の間隙を保ち、感光体
ドラム１０の回転方向と順方向に回転する例えば厚み
０．５〜１ｍｍ、外径１５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性
のステンレス或いはアルミ材で形成された現像スリーブ
１３１と、現像ケーシング１３８とを有し、現像ケーシ
ング１３８の内部には、各々イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒色（Ｋ）の一成分或いは二
成分現像剤を収容している。それぞれの現像器１３は不
図示の突き当てコロにより感光体ドラム１０と所定の間
隙、例えば１００〜５００μｍをあけて非接触に保たれ
ており、現像スリーブ１３１に対して直流電圧と交流電
圧を重畳した現像バイアスを印加することにより、非接
触の反転現像を行い、感光体ドラム１０上にトナー像を
形成する。

【００２３】中間転写体である中間転写ベルト１４ａは
体積抵抗率が１０¹⁰〜１０¹⁶Ω・ｃｍ、好ましくは１０
¹²〜１０¹⁵Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変性ポ
リイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロ
エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンア
ロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分
散した厚さ０．１〜１．０ｍｍの半導電性フィルム基体
の外側に、好ましくはトナーフィルミング防止層として
厚さ５〜５０μｍのフッ素コーティングを行った２層構
成のシームレスベルトである。ベルトの基体としては、
この他に、シリコンゴム或いはウレタンゴム等に導電材
料を分散した厚さ０．５〜２．０ｍｍの半導電性ゴムベ
ルトを使用することもできる。中間転写ベルト１４ａ
は、それぞれローラ部材である駆動ローラ１４ｄとアー
スローラ１４ｊと従動ローラ１４ｅとテンションローラ
１４ｉとに内接して張架され、図１の矢印で示す反時計
方向に回転される。従動ローラ１４ｅ、アースローラ１
４ｊ及び駆動ローラ１４ｄは固定して回転され、テンシ
ョンローラ１４ｉは不図示のバネ等の弾力により移動可
能に支持されて回転される。不図示の駆動モータよりの
駆動をうけて駆動ローラ１４ｄが回転され、中間転写ベ
ルト１４ａを駆動して回転させる。中間転写ベルト１４
ａの回転によりアースローラ１４ｊ、従動ローラ１４ｅ
及びテンションローラ１４ｉが従動して回転される。回
転中の中間転写ベルト１４ａのベルト弛みがテンション
ローラ１４ｉにより緊張される。中間転写ベルト１４ａ
が従動ローラ１４ｅに張架される位置に転写材である記
録紙Ｐが供給され、記録紙Ｐが中間転写ベルト１４ａに
よって搬送される。駆動ローラ１４ｄに張架される中間
転写ベルト１４ａの定着装置１７側の端部の曲率部ＫＴ
において中間転写ベルト１４ａから記録紙Ｐが分離され
る。

【００２４】第１及び第２の転写手段である転写器１４
ｃは、中間転写ベルト１４ａを挟んで感光体ドラム１０
に対向して設けられるコロナ放電器であり、中間転写ベ
ルト１４ａと感光体ドラム１０との間に転写域１４ｂを
形成する。転写器１４ｃにはトナーと反対極性（本実施
形態においてはプラス極性）の直流電圧が印加され、感
光体ドラム１０上のトナー像を中間転写ベルト１４ａ上
又は転写材である記録紙Ｐの表面に転写する。

【００２５】第３の転写手段である裏面転写器１４ｇは
好ましくはコロナ放電器により構成され、中間転写ベル
ト１４ａを挟んで接地された導電性のアースローラ１４
ｊに対向して設けられ、トナーと反対極性（本実施形態
においてはプラス極性）の直流電圧が印加され、中間転
写ベルト１４ａ上のトナー像を記録紙Ｐの裏面に転写す
る。

【００２６】除電手段である除電器１４ｍは好ましくは
コロナ放電器により構成され、中間転写ベルト１４ａの
移動方向に対し、第１及び第２の転写手段である転写器
１４ｃの下流側に、転写器１４ｃと並列して設けられ、
トナーと同極性又は逆極性の直流電圧を重畳した交流電
圧が印加され、転写器１４ｃの電圧印加により荷電され
る中間転写ベルト１４ａの電荷を除電する。

【００２７】転写材帯電手段である紙帯電器１５０は好
ましくはコロナ放電器により構成され、中間転写ベルト
１４ａを挟んで従動ローラ１４ｅと対向して設けられ、
トナーと同極性（本実施形態においてはマイナス極性）
の直流電圧が印加され、記録紙Ｐを帯電して中間転写ベ
ルト１４ａに吸着させる。紙帯電器１５０としてはコロ
ナ放電器の他に、中間転写ベルト１４ａに当接及び当接
解除可能な紙帯電ブラシや紙帯電ローラ等を用いること
も可能である。

【００２８】転写材分離手段である紙分離ＡＣ除電器１
４ｈは好ましくはコロナ放電器により構成され、必要に
応じて中間転写ベルト１４ａの定着装置１７側端部に中
間転写ベルト１４ａを挟んで接地された導電性の駆動ロ
ーラ１４ｄに対向して設けられ、必要に応じてトナーと
同極性又は逆極性の直流電圧を重畳した交流電圧が印加
され、中間転写ベルト１４ａにより搬送される記録紙Ｐ
を除電して中間転写ベルト１４ａから分離する。

【００２９】搬送部１６０は爪部材である分離爪２１０
と拍車部材である拍車１６２とを有し、中間転写ベルト
１４ａの定着装置１７側の端部の曲率部ＫＴと定着装置
１７との間に設けられる。搬送部１６０は、定着装置１
７からの熱により、中間転写ベルト１４ａが変形した
り、中間転写ベルト１４ａに担持されるトナー像が融着
気味になって転写しにくくなったり、中間転写ベルト１
４ａ上にトナーが固着したりすることを防止する。

【００３０】爪部材である分離爪２１０は中間転写ベル
ト１４ａの曲率部ＫＴに近接し、中間転写ベルト１４ａ
と所定の間隔、好ましくは０．１〜２．０ｍｍを空けて
支持軸２２１に固定して設けられ、記録紙Ｐが中間転写
ベルト１４ａより分離される際に、中間転写ベルト１４
ａ方向へ曲がって搬送されようとする記録紙Ｐの先端部
を当接させ、記録紙Ｐの分離を補助する。

【００３１】拍車部材である拍車１６２は、周面に複数
の突起部１６２ａを有し、回転支持軸１６５を中心とし
て回転自在に設けられる。拍車１６２は、記録紙Ｐの裏
面側をガイドして記録紙Ｐを搬送し、両面にトナー像を
有する記録紙Ｐの裏面トナー像の乱れを防止するととも
に、記録紙Ｐの定着装置１７への進入方向を一定にしな
がら記録紙Ｐを安定して定着装置１７へと搬送する。

【００３２】分離爪２１０と拍車１６２とは、中間転写
ベルト１４ａの曲率部ＫＴと定着装置１７のニップ部Ｔ
への転写材の入り口部（進入部）とを結ぶ面ＰＬ１（以
降転写材搬送面ＰＬ１という）に対し、感光体ドラム１
０の反対側で転写材搬送面ＰＬ１と接触或いは近接して
配設される。転写材搬送面ＰＬ１の両側に拍車部材であ
る拍車１６２を設けることも可能である。

【００３３】進入ガイド部材である進入ガイド板１６９
は、感光体ドラム１０の反対側で転写材搬送面ＰＬ１と
接触或いは近接して配設され、先端部が記録紙Ｐを案内
して、定着時のしわを防止するよう記録紙Ｐの先端を定
着装置１７のニップ部Ｔに進入させる。

【００３４】第１の例の定着装置１７は表面画像（上面
側の画像）のトナー像を定着するための上側（表面側）
の弾性を有するロール状の熱線定着用回転部材としての
熱線定着ローラ１７ａと、裏面画像（下面側の画像）の
トナー像を定着するための下側（裏面側）の熱伝導性を
有するロール状の金属性定着用回転部材としての金属ロ
ーラ４７ａとにより構成され、弾性を有する熱線定着ロ
ーラ１７ａと金属ローラ４７ａとの間で形成されるニッ
プ部Ｔで記録紙Ｐを挟持し、熱と圧力とを加えることに
より記録紙Ｐ上のトナー像を定着する。熱線定着ローラ
１７ａの内部には、熱線照射手段である熱線照射部材１
７１ｇが設けられる。

【００３５】次に画像形成プロセスを説明する。

【００３６】画像記録のスタートにより不図示の感光体
駆動モータの始動により感光体ドラム１０が図１の矢印
で示す時計方向へ回転され、同時にイエロー（Ｙ）のス
コロトロン帯電器１１の帯電作用により感光体ドラム１
０に電位の付与が開始される。

【００３７】感光体ドラム１０は電位を付与されたあ
と、Ｙの露光光学系１２によって第１の色信号すなわち
Ｙの画像データに対応する電気信号による画像書込が開
始され、感光体ドラム１０の表面に原稿画像のＹの画像
に対応する静電潜像が形成される。

【００３８】前記の潜像はＹの現像器１３により非接触
の状態で反転現像され、感光体ドラム１０上にイエロー
（Ｙ）のトナー像が形成される。

【００３９】次いで感光体ドラム１０は、Ｙのトナー像
の上からマゼンタ（Ｍ）のスコロトロン帯電器１１の帯
電作用により電位が付与され、Ｍの露光光学系１２によ
って第２の色信号すなわちＭの画像データに対応する電
気信号による画像書込が行われ、Ｍの現像器１３による
非接触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）のトナ
ー像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が重ね合わせて形
成される。

【００４０】同様のプロセスにより、シアン（Ｃ）のス
コロトロン帯電器１１、Ｃの露光光学系１２及びＣの現
像器１３によって更に第３の色信号に対応するシアン
（Ｃ）のトナー像が重ね合わせて形成され、更にその上
に黒色（Ｋ）のスコロトロン帯電器１１、Ｋの露光光学
系１２及びＫの現像器１３によって第４の色信号に対応
する黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成さ
れ、感光体ドラム１０の一回転以内にその周面上にイエ
ロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒色
（Ｋ）の４色の重ね合わせカラートナー像が形成される
（トナー像形成手段）。

【００４１】これらＹ，Ｍ，Ｃ及びＫの露光光学系１２
による感光体ドラム１０の感光層に対する画像書込はド
ラムの内部より前述した透光性の基体を通して行われ
る。従って第２、第３及び第４の色信号に対応する画像
の書込は何れも先に形成されたトナー像の影響を全く受
けることなく行われ、第１の色信号に対応する画像と同
等の静電潜像を形成することが可能となる。

【００４２】上記の画像形成プロセスによって像形成体
である感光体ドラム１０上に形成された裏面画像となる
重ね合わせカラートナー像は、転写域１４ｂにおいて、
第１の転写手段としての転写器１４ｃによって、中間転
写体である中間転写ベルト１４ａ上に一括して転写（１
次転写）される（図２（Ａ））。この際、良好な転写が
なされるように、感光体ドラム１０の内部に設けた転写
同時露光器１２ｄによる一様露光が行われるようにして
もよい。

【００４３】転写後の感光体ドラム１０の周面上に残っ
たトナーは感光体ドラムＡＣ除電器１６により除電を受
けた後、像形成体クリーニング手段であるクリーニング
装置１９にいたり、感光体ドラム１０に当接したゴム材
から成るクリーニングブレード１９ａによってクリーニ
ングされ、スクリュウ１９ｂによって不図示の排トナー
容器に回収される。また、感光体ドラム１０の周面は、
例えば発光ダイオードを用いた帯電前の一様露光器１２
ｅによる露光によって先の画像形成における感光体ドラ
ム１０の履歴が解消される。

【００４４】また、転写器１４ｃにより荷電された中間
転写ベルト１４ａの電荷は、転写器１４ｃと並列して設
けられる除電手段である除電器１４ｍにより除電され
る。

【００４５】以上のようにして中間転写ベルト１４ａ上
に裏面画像となる重ね合わせカラートナー像（第２のト
ナー像）が形成された後、感光体ドラム１０上には上記
のカラー画像形成プロセスと同様にして、引続き表面画
像となる重ね合わせカラートナー像（第１のトナー像）
が形成される（図２（Ｂ））。この際、感光体ドラム１
０上に形成される表面画像は、前記感光体ドラム１０上
に形成した裏面画像に対して鏡像となるように画像デー
タが変更される。

【００４６】感光体ドラム１０上への表面画像形成にと
もなって転写材である記録紙Ｐが転写材収納手段である
給紙カセット１５より、送り出しローラ１５ａにより送
り出され、転写材給送手段としてのタイミングローラ１
５ｂへ搬送され、タイミングローラ１５ｂの駆動によっ
て、感光体ドラム１０上に形成される第１のトナー像で
ある表面画像のカラートナー像と、中間転写ベルト１４
ａに担持されている第２のトナー像である裏面画像のカ
ラートナー像との同期がとられて転写域１４ｂへ給送さ
れる。この際、給送される記録紙Ｐは、記録紙Ｐの表面
側に設けられる転写材帯電手段である紙帯電器１５０に
よりトナーと同極性に帯電され、中間転写ベルト１４ａ
に吸着されて転写域１４ｂへ給送される。トナーと同極
性に紙帯電を行うことにより、中間転写ベルト１４ａ上
のトナー像や感光体ドラム１０上のトナー像と引き合う
ことを防止して、トナー像の乱れを防止している。

【００４７】転写域１４ｂではトナーと反対極性（本実
施形態においてはプラス極性）の電圧が印加される第２
の転写手段としての転写器１４ｃによって感光体ドラム
１０上の表面画像が一括して記録紙Ｐの表面に転写（２
次転写）される。このとき、中間転写ベルト１４ａ上の
裏面画像は記録紙Ｐに転写されないで中間転写ベルト１
４ａ上に存在する。第２の転写手段としての転写器１４
ｃによる２次転写の際、良好な転写がなされるように、
転写域１４ｂと対向して感光体ドラム１０の内部に設け
られた、例えば発光ダイオードを用いた転写同時露光器
１２ｄによる一様露光が行われるようにしてもよい。ま
た転写器１４ｃにより荷電された中間転写ベルト１４ａ
の電荷は除電器１４ｍにより除電される。

【００４８】表面にカラートナー像が転写された記録紙
Ｐは、トナーと反対極性（本実施形態においてはプラス
極性）の電圧が印加される第３の転写手段としての裏面
転写器１４ｇへと搬送され、裏面転写器１４ｇにより中
間転写ベルト１４ａの周面上の裏面画像が一括して記録
紙Ｐの裏面に転写（３次転写）される（図２（Ｃ））。

【００４９】両面にカラートナー像が形成された記録紙
Ｐは、中間転写ベルト１４ａの曲率部ＫＴの曲率と、中
間転写ベルト１４ａの端部に必要に応じて設けられる転
写材分離手段としての紙分離ＡＣ除電器１４ｈによる除
電作用と、中間転写ベルト１４ａと所定の間隔を空けて
搬送部１６０に設けられる分離爪２１０とにより、中間
転写ベルト１４ａから分離され、搬送部１６０に設けら
れた拍車１６２及び進入ガイド板１６９を通して安定し
て定着装置１７へと搬送され、進入ガイド板１６９によ
り先端部を定着装置１７のニップ部Ｔに送り込み、表面
画像（上側の画像）のトナー像を定着するための上側に
配置される熱線定着ローラ１７ａと、裏面画像（下側の
画像）のトナー像を定着するための下側に配置される金
属ローラ４７ａとの間のニップ部Ｔで熱と圧力とを加え
られることにより記録紙Ｐ上のトナー像が定着される。
両面画像記録がなされた記録紙Ｐは表裏を反転されて送
られ、排紙ローラ１８により装置外部のトレイへ排出さ
れる。また図１の一点鎖線で示すように、定着装置１７
の出口に不図示の切替部材を設け、表裏を反転させずに
装置外部のトレイへ排出するようにしてもよい。

【００５０】転写後の中間転写ベルト１４ａの周面上に
残ったトナーは、中間転写ベルト１４ａを挟んで従動ロ
ーラ１４ｅに対向して設けられ、支軸１４２を回転支点
として中間転写ベルト１４ａに当接及び当接解除可能な
中間転写体クリーニングブレード１４１を有する中間転
写体クリーニング手段である中間転写体クリーニング装
置１４０によりクリーニングされる。

【００５１】また、転写後の感光体ドラム１０の周面上
に残ったトナーは、感光体ドラムＡＣ除電器１６により
除電を受けた後、クリーニング装置１９によりクリーニ
ングされ、帯電前の一様露光器１２ｅにより先の画像形
成における感光体ドラム１０の履歴が解消されて、次の
画像形成サイクルにはいる。

【００５２】上記の方法を用いることにより、重ね合わ
せカラートナー像を一括転写するので、中間転写ベルト
１４ａ上のカラー画像の色ズレやトナーの散りやこすれ
等が起こりにくく、画像劣化が少ない良好な両面カラー
画像形成がなされる。

【００５３】前記の原稿画像読取装置５００において、
片面画像と判別された場合や両面画像と判別された場合
の、図３にて示す原稿画像読取手段により読取られた原
稿ＰＳの画像データを感光体ドラム１０による表面のみ
の片面画像としてコピーする場合には、図４に示すＲＯ
Ｍ内に格納された像形成体としての感光体ドラム１０に
よる表面の片面画像形成プログラムＰ２が制御部を通し
てＲＡＭ内に読込まれ制御部により表面の片面画像形成
プログラムＰ２が実行され、図１にて説明した感光体ド
ラム１０による表面のみの画像形成プロセスが連続して
行われる。

【００５４】また、片面画像と判別された場合や両面画
像と判別された場合の、図３にて示す原稿画像読取手段
により読取られた原稿ＰＳの画像データを中間転写ベル
ト１４ａによる裏面のみの片面画像としてコピーする場
合には、図４に示すＲＯＭ内に格納された中間転写体と
しての中間転写ベルト１４ａによる裏面の片面画像形成
プログラムＰ３が制御部を通してＲＡＭ内に読込まれ制
御部により裏面の片面画像形成プログラムＰ３が実行さ
れ、図１にて説明した中間転写ベルト１４ａによる裏面
のみの画像形成プロセスが連続して行われる。

【００５５】また、本発明の定着装置及び画像形成装置
の実施形態としてカラー画像形成にて説明したが、本発
明は必ずしもこれに限定されるものでなく、図１及び図
２にて説明したと同様のプロセスによるモノクロの片面
或いは両面の画像形成にも適用されるものである。ま
た、本発明の定着装置及び画像形成装置の実施形態とし
て両面画像形成装置にて説明したが、本発明は必ずしも
これに限定されるものでなく、また、以下に説明する定
着装置も両面定着用として説明するが、これに限定され
るものでなく、片面用の定着装置としても用いられる。

【００５６】図５に示すように、第１の例の定着装置１
７は表面画像（上面側の画像）のトナー像を定着するた
めの上側（表面側）の弾性を有するロール状の熱線定着
用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａと、裏面画像
（下面側の画像）のトナー像を定着するための下側（裏
面側）の熱伝導性を有するロール状の金属性定着用回転
部材としての金属ローラ４７ａとにより構成され、弾性
を有する熱線定着ローラ１７ａと金属ローラ４７ａとの
間で形成されるニップ部Ｔで記録紙Ｐを挟持し、熱と圧
力とを加えることにより記録紙Ｐ上のトナー像を定着す
る。

【００５７】表面画像のトナー像を定着するための熱線
定着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａは、円筒
状の透光性基体１７１ａと、該透光性基体１７１ａの外
側（外周面）に弾性層１７１ｄと熱線吸収層１７１ｂと
離型層１７１ｃとをその順に設け、透光性基体１７１ａ
内部に、例えばハロゲンランプやキセノンランプを用い
た熱線照射手段である熱線照射部材１７１ｇを配したソ
フトローラとして構成される。熱線定着用回転部材とし
ての熱線定着ローラ１７ａは、後述するようにして弾性
の高いソフトローラとして構成される。熱線照射部材１
７１ｇより発光された熱線が熱線吸収層１７１ｂにより
吸収され瞬時加熱が可能なロール状の熱線定着用回転部
材が形成される。

【００５８】また、裏面画像のトナー像を定着するため
の金属性定着用回転部材としての金属ローラ４７ａは、
外周面にテフロンコートを焼き付け或いは塗布等により
施した、例えば鉄材、鋼材等（熱伝導率が（０．１５〜
０．７６）×１０^-3Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋ）を用いた円筒状
の金属パイプ４７２ａで形成し、金属パイプ４７２ａの
内部に、必要に応じてハロゲンヒータ４７１ｃを配した
ハードローラとして構成される。金属性定着用回転部材
としての金属ローラ４７ａは、上述したように熱伝導性
の良好なハードローラとして構成される。

【００５９】上側のソフトローラと下側のハードローラ
との間に上側を凸としたニップ部Ｔが形成されトナー像
の定着が行われる。

【００６０】ＴＳ１は上側の熱線定着ローラ１７ａに取
付けられた温度制御を行うための例えばサーミスタを用
いた温度センサであり、ＴＳ２は下側の金属ローラ４７
ａに取付けられた温度制御を行うための例えばサーミス
タを用いた温度センサである。

【００６１】図６によれば、熱線定着ローラ１７ａの構
成は、図６（ａ）に断面を示すように、円筒状の透光性
基体１７１ａとしては、熱線照射部材１７１ｇよりの赤
外線或いは遠赤外線等の熱線を透過するパイレックスガ
ラス，サファイヤ（Ａｌ₂Ｏ₃），ＣａＦ₂等のセラミッ
ク材（熱伝導率が（５．５〜１９．０）×１０^-3Ｊ／ｃ
ｍ・ｓ・Ｋ）や、ポリイミド，ポリアミド等を使用した
透光性樹脂等（熱伝導率が（２．５〜３．４）×１０^-3
Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋ）を用いる。また、透光性基体１７１
ａを通過させる熱線の波長は０．１〜２０μｍ、好まし
くは０．３〜３μｍであるので、フィラーとして硬度や
熱伝導率の調整剤が加えられるが、粒径が熱線の波長の
１／２、好ましくは１／５以下の、１次、２次粒子を含
めて平均粒径が１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下
の熱線透過性（主として赤外線或いは遠赤外線透過性）
の酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリ
コン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属酸化
物の微粒子を樹脂バインダに分散させたもので透光性基
体１７１ａを形成してもよい。１次、２次粒子を含めて
平均粒径が１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下であ
ることが光散乱を防ぎ、熱線吸収層１７１ｂに到達させ
るのに好ましい。上記の如く、透光性基体１７１ａはあ
まり熱伝導性が良くない。

【００６２】弾性層１７１ｄは、厚さ２〜２０ｍｍ程度
の例えばシリコンゴムを用い、前記熱線（主として赤外
線或いは遠赤外線）を透過する熱線透過性のゴム層（ベ
ース層）で形成される。弾性層１７１ｄとしては高速化
対応のために、ベースゴム（シリコンゴム）にフィラー
としてシリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等の金属酸
化物の粉末を配合させて熱伝導率を向上させる方法がと
られ、熱伝導率が（１．３〜１．６）×１０^-3Ｊ／ｃｍ
・ｓ・Ｋ程度のゴム層とすることが好ましい。熱伝導率
を高めると一般的にゴム硬度が高くなる傾向があり、例
えば通常４０Ｈｓのものが６０Ｈｓ（ＪＩＳ、Ａゴム硬
度）近くまで高くなってしまう。熱線定着用回転部材の
弾性層１７１ｄの大部分はこのベース層で占められてお
り、加圧時の圧縮量はベース層のゴム硬度で決定され
る。弾性層１７１ｄの中間層はオイル膨潤防止のために
耐油層としてフッ素系ゴムが２０〜３００μｍの厚さで
塗られている。弾性層１７１ｄのトップ層のシリコンゴ
ムとしては、ＨＴＶ（ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒ
ｅｖｏｌｃａｎｉｚｉｎｇ）よりも離型性のよいＲＴ
Ｖ（ｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｖｏｌｃａｎ
ｉｚｉｎｇ）やＬＴＶ（ｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒ
ｅｖｏｌｃａｎｉｚｉｎｇ）が中間層並の厚さで被覆
されている。また、弾性層１７１ｄを通過させる熱線の
波長は０．１〜２０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍで
あるので、硬度や熱伝導率の調整剤として、粒径が熱線
の波長の１／２、好ましくは１／５以下の、１次、２次
粒子を含めて平均粒径が１μｍ以下、好ましくは０．１
μｍ以下の熱線透過性（主として赤外線或いは遠赤外線
透過性）の酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、
酸化シリコン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の
金属酸化物の微粒子を樹脂バインダに分散させたもので
弾性層１７１ｄを形成してもよい。１次、２次粒子を含
めて平均粒径が１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下
であることが光散乱を防ぎ、熱線吸収層１７１ｂに到達
させるのに好ましい。弾性層１７１ｄを設けることによ
り、熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａ
が弾性の高いソフトローラとして構成される。

【００６３】熱線吸収層１７１ｂとしては、熱線照射部
材１７１ｇより発光され、透光性基体１７１ａ及び弾性
層１７１ｄを透過した熱線の略１００％にあたる９０〜
１００％、好ましくは９５〜１００％の熱線を熱線吸収
層１７１ｂにより吸収し瞬時加熱が可能な熱線定着用回
転部材を形成するように、樹脂バインダにカーボンブラ
ック、黒鉛、鉄黒（Ｆｅ₃Ｏ₄）や各種フェライト及びそ
の化合物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ（Ｆｅ
₂Ｏ₃）等の粉末を混入した熱線吸収部材を用い、厚さ１
０〜２００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍ厚の該熱
線吸収部材を弾性層１７１ｄの外側（外周面）に吹付け
或いは塗布等により形成する。熱線吸収層１７１ｂでの
熱線吸収率が９０％程度よりも低く、例えば２０〜８０
％程度であると熱線が漏れて、漏れた熱線により熱線定
着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａがモノクロ
画像形成に用いられた場合、フィルミング等により熱線
定着ローラ１７ａの特定位置の表面に黒トナーが付着す
ると漏れた熱線により付着部から発熱が起き、その部分
で更に熱線吸収による発熱が重ねて起こり熱線吸収層１
７１ｂを破損する。またカラー画像形成に用いられた場
合、カラートナーの吸収効率が一般に低く、かつカラー
トナー間に吸収効率の差があることから定着不良となっ
たり、定着ムラとなる。従って、熱線照射部材１７１ｇ
より発光され、弾性層１７１ｄを透過した熱線が熱線定
着ローラ１７ａ内で完全に吸収されるように熱線吸収層
１７１ｂの熱線吸収率を略１００％にあたる９０〜１０
０％、好ましくは９５〜１００％とする。また、熱線吸
収層１７１ｂの厚さが１０μｍ未満で薄いと、熱線吸収
層１７１ｂでの熱線の吸収による加熱速度は速いが、薄
膜による局所的な加熱による熱線吸収層１７１ｂの破損
や強度不足の原因となり、熱線吸収層１７１ｂの厚さが
２００μｍを越えて厚過ぎると、熱伝導不良となった
り、熱容量が大きくなり瞬時加熱が成しにくくなる。熱
線吸収層１７１ｂの熱線吸収率を略１００％にあたる９
０〜１００％、好ましくは９５〜１００％としたり、熱
線吸収層１７１ｂの厚さを１０〜２００μｍ、好ましく
は２０〜１００μｍとすることにより、熱線吸収層１７
１ｂでの局所的な発熱が防止され、均一な発熱が行われ
る。また、熱線吸収層１７１ｂに投光される熱線の波長
は０．１〜２０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍである
ので、フィラーとして硬度や熱伝導率の調整剤が加えら
れるが、粒径が熱線の波長の１／２、好ましくは１／５
以下の、１次、２次粒子を含めて平均粒径が１μｍ以
下、好ましくは０．１μｍ以下の熱線透過性（主として
赤外線或いは遠赤外線透過性）の酸化チタン、酸化アル
ミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウ
ム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子を樹脂バイ
ンダに５〜５０重量％分散させたもので熱線吸収層１７
１ｂを形成してもよい。このようにして、熱線吸収層１
７１ｂは温度がすぐに上がるように熱容量を小さくして
あるので、熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ
１７ａに温度低下が生じ、定着ムラが発生するという問
題を防止する。

【００６４】また熱線吸収層１７１ｂと分離して熱線吸
収層１７１ｂの外側（外周面）に、トナーとの離型性を
良好とするため、厚さ３０〜１００μｍのＰＦＡ（フッ
素樹脂）チューブを被覆したものや、フッ素樹脂（ＰＦ
Ａ又はＰＴＦＥ）塗料を２０〜３０μｍ塗布した離型層
１７１ｃを設ける（分離型）。

【００６５】更に図６（ｂ）に断面を示すように、カー
ボンブラック、黒鉛、鉄黒（Ｆｅ₃Ｏ₄）や各種フェライ
ト及びその化合物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ
（Ｆｅ₂Ｏ₃）等の粉末を混入した熱線吸収部材と、バイ
ンダと離型剤とを兼ねたフッ素樹脂（ＰＦＡ又はＰＴＦ
Ｅ）塗料とを混入して配合し、図６（ａ）にて前述した
熱線吸収層１７１ｂと離型層１７１ｃとを一体として離
型性を有する一体型熱線吸収層１７１Ｂを、透光性基体
１７１ａの外側（外周面）に形成された弾性層１７１ｄ
の外側（外周面）に形成し、弾性を有するロール状の熱
線定着用回転部材を形成する。前述したと同様に、熱線
照射部材１７１ｇより発光され、透光性基体１７１ａ及
び弾性層１７１ｄを透過した熱線が完全に吸収されるよ
うに一体型熱線吸収層１７１Ｂの熱線吸収率を略１００
％にあたる９０〜１００％、好ましくは９５〜１００％
とする。一体型熱線吸収層１７１Ｂでの熱線吸収率が９
０％程度よりも低く、例えば２０〜８０％程度であると
熱線が漏れて、漏れた熱線により熱線定着用回転部材が
モノクロ画像形成に用いられた場合、フィルミング等に
より熱線定着用回転部材の特定位置の表面に黒トナーが
付着すると漏れた熱線により付着部から発熱が起き、そ
の部分で更に熱線吸収による発熱が重ねて起こり一体型
熱線吸収層１７１Ｂを破損する。またカラー画像形成に
用いられた場合、カラートナーの吸収効率が一般に低
く、かつカラートナー間に吸収効率の差があることから
定着不良となったり、定着ムラとなる。従って、熱線照
射部材１７１ｇより発光され、透光性基体１７１ａを透
過した熱線が熱線定着用回転部材内で完全に吸収される
ように一体型熱線吸収層１７１Ｂの熱線吸収率を略１０
０％にあたる９０〜１００％、好ましくは９５〜１００
％とする。また、一体型熱線吸収層１７１Ｂでの局所的
な発熱も防止され、均一な発熱が行われる。また、一体
型熱線吸収層１７１Ｂに投光される熱線の波長は０．１
〜２０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍであるので、フ
ィラーとして硬度や熱伝導率の調整剤が加えられるが、
粒径が熱線の波長の１／２、好ましくは１／５以下の、
１次、２次粒子を含めて平均粒径が１μｍ以下、好まし
くは０．１μｍ以下の熱線透過性（主として赤外線或い
は遠赤外線透過性）の酸化チタン、酸化アルミニウム、
酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウム、炭酸カル
シウム等の金属酸化物の微粒子を樹脂バインダに分散さ
せたもので一体型熱線吸収層１７１Ｂを形成してもよ
い。

【００６６】更に図６（ｃ）に断面を示すように、カー
ボンブラック、黒鉛、鉄黒（Ｆｅ₃Ｏ₄）や各種フェライ
ト及びその化合物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ
（Ｆｅ₂Ｏ₃）等の粉末を混入した熱線吸収部材と、バイ
ンダと離型剤とを兼ねたフッ素樹脂（ＰＦＡ又はＰＴＦ
Ｅ）塗料とを、更にシリコンゴムと混ぜて配合し、弾性
層１７１ｄと図６（ｂ）にて前述した一体型熱線吸収層
１７１Ｂとを一体として熱線吸収層を兼ねた一体型弾性
層１７１Ｄを透光性基体１７１ａの外側（外周面）に形
成し弾性を有するロール状の熱線定着用回転部材を形成
する。前述したと同様に、熱線照射部材１７１ｇより発
光され、透光性基体１７１ａを透過した熱線が熱線定着
用回転部材内で完全に吸収されるように熱線吸収層を兼
ねた一体型弾性層１７１Ｄの熱線吸収率を略１００％に
あたる９０〜１００％、好ましくは９５〜１００％とす
る。一体型弾性層１７１Ｄでの熱線吸収率が９０％程度
よりも低く、例えば２０〜８０％程度であると熱線が漏
れて、漏れた熱線により熱線定着用回転部材がモノクロ
画像形成に用いられた場合、フィルミング等により熱線
定着用回転部材の特定位置の表面に黒トナーが付着する
と漏れた熱線により付着部から発熱が起き、その部分で
更に熱線吸収による発熱が重ねて起こり一体型弾性層１
７１Ｄを破損する。またカラー画像形成に用いられた場
合、カラートナーの吸収効率が一般に低く、かつカラー
トナー間に吸収効率の差があることから定着不良となっ
たり、定着ムラとなる。従って、熱線照射部材１７１ｇ
より発光され、透光性基体１７１ａを透過した熱線が完
全に吸収されるように一体型弾性層１７１Ｄの熱線吸収
率を略１００％にあたる９０〜１００％、好ましくは９
５〜１００％とする。また、一体型弾性層１７１Ｄでの
局所的な発熱も防止され、均一な発熱が行われる。ま
た、一体型弾性層１７１Ｄに投光される熱線の波長は
０．１〜２０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍであるの
で、フィラーとして硬度や熱伝導率の調整剤が加えられ
るが、粒径が熱線の波長の１／２、好ましくは１／５以
下の、１次、２次粒子を含めて平均粒径が１μｍ以下、
好ましくは０．１μｍ以下の熱線透過性（主として赤外
線或いは遠赤外線透過性）の酸化チタン、酸化アルミニ
ウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウム、炭
酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子を樹脂バインダに
分散させたもので一体型弾性層１７１Ｄを形成してもよ
い。

【００６７】図７によれば、ロール状の熱線定着用回転
部材としての熱線定着ローラ１７ａの熱線吸収層１７１
ｂに前述した熱線吸収部材の濃度分布を設けることによ
り、熱線吸収層１７１ｂ内部で熱を発生させることが好
ましい。熱線吸収層１７１ｂの濃度分布はグラフ（イ）
で示すように、内接する弾性層１７１ｄ側の界面を低濃
度とし外周面側に向かって傾斜をつけ順次高くし、外周
面側の手前（熱線吸収層１７１ｂの厚さｔに対し、弾性
層１７１ｄ側から２／３〜４／５程度の位置）で１００
％吸収する濃度となるようにして飽和するようにする。
これにより、熱線吸収層１７１ｂでの熱線の吸収による
発熱分布は、グラフ（ロ）に示すように、熱線吸収層１
７１ｂの中央部近傍に最大値を有し、熱線吸収層１７１
ｂの界面や外周面近傍で最小値をとる放物線状に形成さ
れる。これにより、前記界面での熱線の吸収による発熱
を小さくし、界面での接着層の破損や熱線吸収層１７１
ｂの破損を防止する。また、外周面側の手前（熱線吸収
層１７１ｂの厚さｔに対し、透光性基体１７１ａ側から
２／３〜４／５程度の位置）より外周面までの濃度分布
を飽和するようにし、例えば一体型熱線吸収層１７１Ｂ
や一体型弾性層１７１Ｄを用いた場合、特に、一体型熱
線吸収層１７１Ｂを用いた場合にも、外周表面層が削ら
れても影響の無いようにする。なお点線で示すように、
飽和層を形成してもよい。要するに、十分に内部で吸収
が行われれば外側での濃度の影響はなくなる。削れの影
響も生じない。また、濃度分布に傾斜を設け、傾斜角の
変更により発熱分布を調整することができる。

【００６８】また図８に示すように、ロール状の熱線定
着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａの円筒状の
透光性基体１７１ａの外径φとしては、１５〜６０ｍｍ
のものが用いられ、厚さｔとしては、厚い方が強度の点
で良く、薄い方が熱容量の点で良いが、強度と熱容量と
の関係から、円筒状の透光性基体１７１ａの外径φと厚
さｔとの関係は、０．０５≦ｔ／φ≦０．２０とし、好ましくは０．０７≦ｔ／φ≦０．１４とする。透光性基体１７１ａの外径φが４０ｍｍでは透
光性基体１７１ａの厚さｔは、２ｍｍ≦ｔ≦８ｍｍ、好
ましくは２．８ｍｍ≦ｔ≦５．６ｍｍのものが用いられ
る。透光性基体１７１ａでのｔ／φが０．０５未満では
強度不足となり、ｔ／φが０．２０を越えると熱容量が
大きくなり熱線定着ローラ１７ａの加熱が長引くことに
なる。また、透光性基体といっても材料によっては１〜
２０％程度の熱線を吸収する場合があり、強度の保てる
範囲で薄い方が好ましい。

【００６９】上記の如く、弾性を有する熱線定着ローラ
１７ａと熱伝導性の良い金属ローラ４７ａとの良好な接
触により熱線定着ローラ１７ａと金属ローラ４７ａとの
熱伝達が良好に行われて、表面温度が均一分布とされる
金属ローラ４７ａにより、前述した熱伝導率の悪い透光
性基体１７１ａが用いられる熱線定着ローラ１７ａの表
面の温度ムラを均一化する。また、通紙される転写材の
サイズの異なりにより、通紙部と非通紙部との間に生じ
る温度変動を均一化する。これらにより、定着される転
写材上のトナー像の定着ムラの発生が防止される。

【００７０】上記により、図５にて説明した定着装置１
７を用いることにより定着部（ニップ部）での変形に強
いと共に、瞬時加熱によるクイックスタート定着用の定
着装置が可能となるが、特に図１にて説明した画像形成
装置に用いることにより、使用頻度の多い表面の片面画
像形成の際のトナー像のクイックスタートの瞬時加熱定
着が可能となり、また熱線定着用回転部材での適正なエ
ネルギー消費が行われ、省エネルギー効果が得られる。
また従来の上下ローラに発熱体を用いた定着装置やセラ
ミックヒータを用いたフィルム定着装置に比べ、定着域
でのニップ幅が広く高い定着性能が得られると共に、低
熱容量でウォーミングアップ時間がゼロの定着が可能な
定着装置及び画像形成装置が提供される。

【００７１】定着装置の他の例について図９にて説明す
る。図９は、定着装置の第２の例の構造を示す説明図で
ある。

【００７２】図９に示すように、第２の例の定着装置１
７Ａは第１の例の定着装置１７の熱線定着用回転部材と
金属性定着用回転部材との上下の配置を逆にしたもので
あり、第２の例の定着装置１７Ａは表面画像（上面側の
画像）のトナー像を定着するための上側（表面側）の熱
伝導性を有するロール状の金属性定着用回転部材として
の金属ローラ４７ａと、裏面画像（下面側の画像）のト
ナー像を定着するための下側（裏面側）の弾性を有する
ロール状の熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ
１７ａとにより構成され、金属ローラ４７ａと弾性を有
する熱線定着ローラ１７ａとの間で形成されるニップ部
Ｔで記録紙Ｐを挟持し、熱と圧力とを加えることにより
記録紙Ｐ上のトナー像を定着する。

【００７３】表面画像のトナー像を定着するための金属
性定着用回転部材としての金属ローラ４７ａは、外周面
にテフロンコートを焼き付け或いは塗布等により施し
た、例えば鉄材、鋼材等（熱伝導率が（０．１５〜０．
７６）×１０^-3Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋ）を用いた円筒状の金
属パイプ４７２ａで形成し、金属パイプ４７２ａの内部
に、必要に応じてハロゲンヒータ４７１ｃを配したハー
ドローラとして構成される。金属性定着用回転部材とし
ての金属ローラ４７ａは、上述したように熱伝導性の良
好なハードローラとして構成される。

【００７４】また、裏面画像のトナー像を定着するため
の熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａ
は、円筒状の透光性基体１７１ａと、該透光性基体１７
１ａの外側（外周面）に弾性層１７１ｄと熱線吸収層１
７１ｂと離型層１７１ｃとをその順に設け、透光性基体
１７１ａ内部に、例えばハロゲンランプやキセノンラン
プを用いた熱線照射手段である熱線照射部材１７１ｇを
配したソフトローラとして構成される。熱線照射部材１
７１ｇより発光された熱線が熱線吸収層１７１ｂにより
吸収され瞬時加熱が可能なロール状の熱線定着用回転部
材が形成される。

【００７５】上側のハードローラと下側のソフトローラ
との間に下側を凸としたニップ部Ｔが形成されトナー像
の定着が行われる。

【００７６】ＴＳ１は上側の金属ローラ４７ａに取付け
られた温度制御を行うための例えばサーミスタを用いた
温度センサであり、ＴＳ２は下側の熱線定着ローラ１７
ａに取付けられた温度制御を行うための例えばサーミス
タを用いた温度センサである。

【００７７】熱線定着ローラ１７ａは、図６にて説明し
たと同様な構造であり、弾性層１７１ｄにより、弾性の
高いロール状の熱線定着用回転部材として構成される。
前述した一体型熱線吸収層１７１Ｂや一体型弾性層１７
１Ｄを用いた瞬時加熱用の弾性を有するロール状の熱線
定着用回転部材も下側の熱線定着用回転部材として用い
られる。また図７にて前述したと同様に、熱線吸収層１
７１ｂに熱線吸収部材の濃度分布を設け、熱線吸収層１
７１ｂ内部で熱を発生させることが好ましい。これによ
り、それぞれの透光性基体１７１ａとの界面での熱線の
吸収による発熱を小さくし、界面での接着層の破損や熱
線吸収層１７１ｂや一体型熱線吸収層１７１Ｂや一体型
弾性層１７１Ｄの破損を防止する。また図８にて前述し
たと同様に、外径φとして１５〜６０ｍｍのものが用い
られる円筒状の透光性基体１７１ａの外径φと厚さｔと
の関係も、０．０５≦ｔ／φ≦０．２０とし、好ましくは０．０７≦ｔ／φ≦０．１４とする。透光性基体１７１ａの外径φが４０ｍｍでは透
光性基体１７１ａの厚さｔは、２ｍｍ≦ｔ≦８ｍｍ、好
ましくは２．８ｍｍ≦ｔ≦５．６ｍｍのものが用いられ
る。透光性基体１７１ａでのｔ／φが０．０５未満では
強度不足となり、ｔ／φが０．２０を越えると熱容量が
大きくなり熱線定着ローラ１７ａの加熱が長引くことに
なる。また、透光性基体といっても材料によっては１〜
２０％程度の熱線を吸収する場合があり、強度の保てる
範囲で薄い方が好ましい。

【００７８】上記の如く、弾性を有する熱線定着ローラ
１７ａと熱伝導性の良い金属ローラ４７ａとの良好な接
触により熱線定着ローラ１７ａと金属ローラ４７ａとの
熱伝達が良好に行われて、表面温度が均一分布とされる
金属ローラ４７ａにより、前述した熱伝導率の悪い透光
性基体１７１ａが用いられる熱線定着ローラ１７ａの表
面の温度ムラを均一化する。また、通紙される転写材の
サイズの異なりにより、通紙部と非通紙部との間に生じ
る温度変動を均一化する。これらにより、定着される転
写材上のトナー像の定着ムラの発生が防止される。

【００７９】上記により、図９にて説明した定着装置１
７Ａを用いることにより定着部（ニップ部）での変形に
強いと共に、瞬時加熱によるクイックスタート定着用の
定着装置が可能となるが、特に図１にて説明した画像形
成装置に用いられる或いは場合の裏面の片面画像形成の
際のトナー像のクイックスタートの瞬時加熱定着が可能
となり、また熱線定着用回転部材での適正なエネルギー
消費が行われ、省エネルギー効果が得られる。また従来
の上下ローラに発熱体を用いた定着装置やセラミックヒ
ータを用いたフィルム定着装置に比べ、定着域でのニッ
プ幅が広く高い定着性能が得られると共に、低熱容量で
ウォーミングアップ時間がゼロの定着が可能な定着装置
及び画像形成装置が提供される。

【００８０】

【発明の効果】請求項１又は２によれば、弾性を有する
ロール状の熱線定着用回転部材と熱伝導性の良好な金属
性定着用回転部材との当接により、熱線定着用回転部材
と金属性定着用回転部材の熱伝達が良好に行われて熱線
定着用回転部材の温度が均一化されると共に、熱線定着
用回転部材の温度変動や温度低下が防止された、瞬時加
熱が可能な或いは加熱時間の早いクイックスタート定着
用の熱線を用いた定着装置が提供される。

【００８１】請求項３又は４によれば、弾性を有するロ
ール状の熱線定着用回転部材と熱伝導性の良好な金属性
定着用回転部材との当接により、熱線定着用回転部材と
金属性定着用回転部材の熱伝達が良好に行われて熱線定
着用回転部材の温度が均一化されると共に、熱線定着用
回転部材の温度変動や温度低下が防止されて定着ムラの
発生が防止された、瞬時加熱が可能な或いは加熱時間の
早いクイックスタート定着が可能な画像形成装置が提供
される。

【００８２】特に請求項５によれば、使用頻度の多い表
面のみの画像形成でのトナー像の定着が良好に行われ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかわる定着装置及びそれを用いる画
像形成装置の一実施形態を示すカラー画像形成装置の断
面構成図である。

【図２】図１の画像形成装置におけるトナー像形成状態
を示す図である。

【図３】原稿画像読取手段の一例を示す図である。

【図４】画像形成装置の制御回路ブロック図である。

【図５】定着装置の第１の例の構造を示す説明図であ
る。

【図６】ロール状の熱線定着用回転部材の第１の例の拡
大断面構成図である。

【図７】ロール状の熱線定着用回転部材の熱線吸収層の
濃度分布を示す図である。

【図８】ロール状の熱線定着用回転部材の透光性基体の
外径と厚さとを示す図である。

【図９】定着装置の第２の例の構造を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０感光体ドラム１１スコロトロン帯電器１２露光光学系１３現像器１４ａ中間転写ベルト１４ｃ転写器１４ｇ裏面転写器１７，１７Ａ定着装置１７ａ熱線定着ローラ４７ａ金属ローラ１７１ａ透光性基体１７１Ｂ一体型熱線吸収層１７１ｂ熱線吸収層１７１ｃ離型層１７１Ｄ一体型弾性層１７１ｄ弾性層１７１ｇ熱線照射部材Ｐ記録紙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転写材上のトナー像を加熱と加圧とによ
り前記転写材に固定する定着装置において、内部に熱線を発光する熱線照射手段を配する円筒状の透
光性基体と、前記透光性基体の外側に、熱線吸収層と弾
性層とを設けた弾性を有するロール状の熱線定着用回転
部材を設けると共に、熱伝導性を有する金属性定着用回転部材を前記熱線定着
用回転部材と対向して設けることを特徴とする定着装
置。
【請求項２】前記金属性定着用回転部材は金属ローラ
であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】像形成体上にトナー像を形成し、前記ト
ナー像を転写材上に転写した後、前記転写材上のトナー
像を定着する画像形成装置において、内部に熱線を発光する熱線照射手段を配する円筒状の透
光性基体と、前記透光性基体の外側に、熱線吸収層と弾
性層とを設けた弾性を有するロール状の熱線定着用回転
部材を設けると共に、前記熱線定着用回転部材と対向して熱伝導性を有する金
属性定着用回転部材を設け、前記熱線定着用回転部材と
前記金属性定着用回転部材とによる加熱と加圧とによ
り、前記転写材上のトナー像を定着することを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項４】前記金属性定着用回転部材が金属ローラ
であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装
置。
【請求項５】前記熱線定着用回転部材をトナー像側に
配設することを特徴とする請求項３又は４に記載の画像
形成装置。