(57)【要約】【課題】装置の小型化が可能で、短時間の昇温が可能であり、部材寿命を短くすることなく、搬送部のベルトと記録紙との接触を安定させ、ベルト定着方式において懸念される異常画像である画像ずれを防止できるベルト定着装置およびこのような装置を有する画像形成装置を提供すること。【解決手段】縮径部と大径部とが交互に連設されて凹部が形成されたガイドローラと、該ガイドローラに並設され前記凹部に遊挿される定着体と、前記ガイドローラと前記定着体とを内包する無端状のベルトと、該無端状のベルトに圧接される加圧体とを有する定着装置。【選択図】図１
2010281954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縮径部と大径部とが交互に連設されて凹部が形成されたガイドローラと、
該ガイドローラに並設され前記凹部に遊挿される定着体と、
前記ガイドローラと前記定着体とを内包する無端状のベルトと、
該無端状のベルトに圧接される加圧体と、
を有する定着装置。
【請求項２】
前記定着体は、縮径部と大径部とが交互に連設された凹部を有する第２のローラであり、前記定着ローラの大径部と当該定着体の大径部とがそれぞれ互いの凹部に遊挿され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】
前記定着体は、加圧パッドであり、該加圧パッドの前記端部が前記ガイドローラの凹部に遊挿されるように複数の凸部を有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
さらに前記定着体の下流側に前記ベルトを支承する第３のローラを有することを特徴とする請求項２または３に記載の定着装置。
【請求項５】
さらに前記ベルトを支承する第４のローラを有することを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記第３のローラは前記加圧体と前記定着ベルトを介して圧接されるローラであることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項７】
前記加圧パッド以外のローラのいずれかに加熱手段を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記大径部は定着ベルトの搬送方向に対して傾きを持つことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記加圧体はローラ、平板状または請求項２乃至８のいずれかの前記ガイドローラと前記定着体とを内包する無端状ベルトの構成のものであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
前記加圧体は加熱手段を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１１】
前記ベルトの基材は金属であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載の定着装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に用いられるベルト定着装置、およびこれを有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にフルカラー用の定着装置は白黒用の定着装置とは異なり、複数のカラートナーを十分に溶融させることで発色性を向上させ、定着後の記録シート上のトナー表面を所定の光沢度に調整している。たとえばＯＨＰシートを記録シートとした場合、十分な透過性を得るためにニップ時間を４０〜５０ｍｓ以上確保している。
その場合に、ローラ定着方式により広いニップ幅を確保しようとすると定着ローラや加圧ローラが大径化し、しかも圧力を上げなければならない。このためこれらのローラの強度確保のためにローラ芯金の肉厚や弾性層の肉厚を厚くしなければならず、その結果として立ち上り時間が長くなっていた。
そこで、フルカラー対応の立ち上り時間を短縮できる定着方式として、ベルト定着方式が近年、数多く提案されている（例えば、特許文献１など参照）。ベルト定着方式としては、低熱容量であり、しかも広いニップ幅が確保できるように、定着ベルトを加圧ローラに巻き付ける構成や、加圧ベルトを定着ローラに巻き付ける構成等が知られている。
広いニップ幅を有するベルト定着方式では、記録シートをニップ部で搬送する過程で、トナー画像側にある定着ベルトの線速と非画像側にある加圧ローラの周速度を広いニップ幅全域で完全に一致させることは難しく、一致しない場合の「画像ずれ」の発生が知られている。この原因としては、定着ベルトと記録シート及び記録シートと加圧ローラの界面における摩擦力の差によるスリップ、ニップ内部に曲率を有する場合に発生する線速差、定着ベルトの内部にある駆動ローラや加圧ローラが弾性層を有する場合の弾性層の歪みによる線速差、等の幾つかの原因が挙げられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この画像ずれをベルト定着方式で防止するには、略平面状態によるニップ部を構成し、ベルトを移動させる方式が線速差を防止でき画像ズレを抑制できる。
しかしながら、何らかの原因でベルトと記録紙の線速差が発生した場合、加圧部を通過後はベルトとその対向部材による記録紙への接触は不安定となる。
また、上述したようにベルトと記録紙の接触をより安定にするために加圧部材の圧力を大きくし、またはニップを構成する部材を大きくしてニップ幅を大きくし、記録紙へ加熱溶融したトナーを仮固定させた後にニップ部に通過させることで画像ずれを改善できるが、装置の昇温時間が長く、小型化には不利になる。また、装置の寿命に対しても不利になる。
本発明は、前記した従来の問題点を解決でき、装置の小型化が可能で、短時間の昇温が可能であり、部材寿命を短くすることなく、搬送部のベルトと記録紙との接触を安定させ、ベルト定着方式において懸念される異常画像の「画像ずれ」を防止できるベルト定着装置およびこのような装置を有する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、本発明は、以下の解決手段を有する。
請求項１に記載の発明は、縮径部と大径部とが交互に連設されて凹部が形成されたガイドローラと、該ガイドローラに並設され前記凹部に遊挿される定着体と、前記ガイドローラと前記定着体とを内包する無端状のベルトと、該無端状のベルトに圧接される加圧体と、を有する定着装置。
また請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の定着装置において、前記定着体は、縮径部と大径部とが交互に連設された凹部を有する第２のローラであり、前記定着ローラの大径部と当該定着体の大径部とがそれぞれ互いの凹部に遊挿されることを特徴とする。
また請求項３に記載の発明は、前記請求項１に記載の定着装置において、前記定着体は、加圧パッドであり、該加圧パッドの前記端部が前記ガイドローラの凹部に遊挿されるように複数の凸部を有することを特徴とする。
また請求項４に記載の発明は、前記請求項２または３に記載の定着装置において、さらに前記定着体の下流側に前記ベルトを支承する第３のローラを有することを特徴とする。
また請求項５に記載の発明は、前記請求項４に記載の定着装置において、さらに前記ベルトを支承する第４のローラを有することを特徴とする。
また請求項６に記載の発明は、前記請求項４に記載の定着装置において、前記第３のローラは前記加圧体と前記定着ベルトを介して圧接されるローラであることを特徴とする。
また請求項７に記載の発明は、前記請求項１乃至６のいずれかに記載の定着装置において、前記加圧パッド以外のローラのいずれかに加熱手段を有することを特徴とする。
また請求項８に記載の発明は、前記請求項１乃至７のいずれかに記載の定着装置において、前記大径部は定着ベルトの搬送方向に対して傾きを持つことを特徴とする。
また請求項９に記載の発明は、前記請求項１乃至８のいずれかに記載の定着装置において、前記加圧体はローラ、平板状または前記請求項２乃至８のいずれかの定着ローラの構成のものであることを特徴とする。
また請求項１０に記載の発明は、前記請求項１乃至９のいずれかに記載の定着装置において、前記加圧体は加熱手段を有することを特徴とする。
また請求項１１に記載の発明は、前記請求項１乃至１０のいずれかに記載の定着装置において、前記ベルトの基材は金属であることを特徴とする。
また請求項１２に記載の発明は、前記請求項１乃至１１のいずれかに記載の定着装置を有する画像形成装置。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、ベルト定着装置の定着ベルトに内包されるガイドローラの隣の定着体までの距離が短くできるので、安定して加圧できるため画像ズレを抑制でき、小型化が可能で、加熱部材の熱容量を小さくできる省エネ可能なベルト定着装置およびこのような装置を有する画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の定着装置の配置例を示す断面図である。
【図２】従来の定着装置に用いられる定着ベルトに内包されるローラの配置例を示す図である。
【図３】本発明の定着装置の特徴を示す図であり、定着ベルトに内包される２つのローラが、縮径部と大径部とが交互に連設されて凹部が複数形成されており、それら２つのローラの複数の凹部同士を遊挿して配置される例を示す図である。図中、右の図はガイドローラ２０と次のローラ２１とをベルト側から見た図である。
【図４】本発明の定着装置に用いられる定着ベルトに内包される内包体がローラ（ガイドローラ）と加圧体（加圧パッド）とを有して構成される例であり、この図中、右の図はベルト定着装置の全体構成を示す図であり、左の図は記録紙Ｐ側からガイドローラ２０と固定パッド２７を見たー図である。
【図５】本発明の定着装置において、定着手段である定着ベルトと加圧手段とからなる定着装置の定着手段と加圧手段とが同構成である例を示す図であり、定着手段として図１に示す構成を採用した例を示す図である。
【図６】本発明の定着装置において、定着手段である定着ベルトと加圧手段とからなる定着装置の加圧手段として平板を用いた例を示す図であり、（Ａ）は定着手段として図１に示す定着手段の構成を採用し、（Ｂ）は図４に示す定着手段の構成を採用し、（Ｃ）は図３に示す対のローラによる定着手段の構成を採用した例を示す図である。
【図７】本発明の定着装置において、定着手段と加圧手段の両方にヒータを内包した構成例を示し、（Ａ）は定着手段が図３に示すような２つのローラ対がベルトで内包されて構成されており、そのベルトを加圧する加圧体も２つのローラで構成されている例であり（Ｂ）は図１に示す定着手段（ベルト）と加圧手段（ローラ）との両方に加熱手段を有している図である。
【図８】図３に示す定着装置の連続した加圧部を構成する（ガイドローラとガイドローラに並設され前記凹部に遊挿される定着体）その他の形状の例を示す図である。
【図９】本発明の定着装置を有する画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明のベルト定着装置等を実施形態例により、図面を参照しながら詳細に説明する。
まずベルト定着装置によって、載置されたトナーを記録紙上に定着させる工程について説明する。
図１に示すように、作成されたトナー画像を有する記録紙は、定着装置１１に搬送される。
加圧部材２１（回転ローラ）及び加熱された定着ベルト２２により、記録紙上のトナーは、粘性が低い状態になるまで加熱溶融される。
更に加圧ローラ２５からの加圧力により、溶融したトナー画像は記録紙の繊維中に浸透していく。
その後トナーが冷えて固まったときにトナーと記録紙の繊維同士は強固に固着される。
【０００８】
従来のカラートナーを用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等のＯＡ機器のベルト定着装置においては、定着ベルトとしてトナーに対して離型性が良く、耐熱性と弾性を併せ持ったシリコーンゴムが用いられ、更にシリコーンゴム上に離型性確保と耐久性向上の点から離型剤としてシリコーンオイルが塗布されていた。
またトナーは樹脂母材内部に離型剤としてワックスを内包分散させたオイルレストナーが用いられている。
定着ベルト２２は、ポリイミド等の樹脂や、ＳＵＳ等の金属シートなどの耐熱性と機械的強度を併せ持った基材で構成され、その基材の周囲を、耐熱性と弾性を併せ持ったシリコーンゴム等の材料による被覆層が成型加工される。更にシリコーンゴムの表面層に強度と離型性を併せ持った耐熱性樹脂で離型層が構成される。離型層としては、耐熱性があり、表面エネルギーの小さい材料が使用される。例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＴＦＥ−ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）などの高分子樹脂などが離型層の材料が使用される。
【０００９】
［実施形態１］
図１は、本発明のベルト定着装置の一例の概略構成を示す図である。
定着ベルト２２には、加熱ヒータを内包した加熱ローラ２６と、不図示の駆動源により回転駆動される駆動ローラ２３と、回転ローラ２１と、定着ベルト２２をニップにガイドするガイドローラ２０が内包されている。
加圧ローラ２５は定着ベルト２２を介して駆動ローラ２３、ガイドローラ２０、回転ローラ２１に圧接し、加圧部（ニップ）を構成している。
定着ベルト２２の基材としては、５０〜９０μｍの厚みに成型されたポリイミド等の耐熱性樹脂ベルトや、３０〜５０μｍの厚みのＮｉ電鋳、或いはＳＵＳ等からなる金属ベルトが用いられる。表面にはオイルレストナーとの離型性を確保するためにＰＴＦＥ−ＰＦＡ或いはＰＴＦＥ等からなる耐熱性樹脂離型層を有する。また定着装置として、カラー画像形成装置に用いるベルト定着装置の場合には、種々の表面性の記録シートに対して定着後の画像表面が十分な平滑性を維持するように、基材と離型層の間に弾性層としてシリコーンゴム等の耐熱性ゴム層を１００〜４００μｍ程度の厚みの範囲で適宜設けた構成を採用することができる。
【００１０】
加熱ローラ２６は、アルミ等の熱伝導性の良好な金属製で中空薄肉円筒形状の金属ローラにより構成され、加熱ローラ２６の中には熱源としてのハロゲンヒータを有し、このハロゲンヒータから加熱ローラ２６を介して定着ベルト２２に対して熱を伝達し供給する構成になっている。また加熱ローラ２６の内面には耐熱性の黒色塗装が施されており、ハロゲンヒータからの輻射熱を効率的に受熱し吸収しやすくしている。
定着ベルト２２の表面には不図示のサーミスタなどの温度センサが接触しており、図示しない制御部により定着ベルト２２の表面温度を所定の温度に制御している。
駆動ローラ２３は、アルミや鉄等の金属ローラからなっており、その表面にシリコーンゴム或いは発泡シリコーンゴム等の弾性層（表面弾性層）により成型された構成になっている。弾性層の厚みやゴム硬度は、定着装置の立ち上り時間からの制約から決まる熱容量の仕様と、カラー画像の表面平滑性が不充分な場合に発生する異常画像（梨地画像或いは柚肌画像）を解消するために大きな圧力が必要となる場合には、弾性層の厚みを薄くするとともにゴム硬度を高くしなければならない。駆動ローラ２３のゴム層の厚みは、望ましくは１〜５ｍｍの範囲であり、ゴム硬度はアスカーＣ硬度で５０〜９０Ｈｓの範囲に設計される。立ち上り時間の速い画像形成装置の場合に、一般的に加圧ローラ２５には発泡シリコーンゴム等の熱伝導性の悪い材料が用いられる。
駆動ローラ２３は、加圧ローラ２５に対して所定の食込み量で圧接されており、互いの弾性層でニップを形成している。
【００１１】
加圧ローラ２５は、芯金がアルミや鉄等の金属ローラからなっており、表面には両面時にオイルレストナーとの離型性を確保するためにＰＦＡ或いはＰＴＦＥ等からなる離型層を有する。カラー画像形成装置に用いるベルト定着装置の場合には、種々の表面性の記録シートに対して定着後の画像表面が十分な平滑性を維持するように、加圧ローラ２５の芯金と離型層の間に弾性層として、シリコーンゴム等の耐熱性ゴム層を０．２〜１．０ｍｍの厚みに設けた構成が一般的である。設計仕様としてのゴムの厚みは、立ち上り時間の仕様により熱容量の上限厚み以下にしなければならないため、画質と立ち上り時間の重み付けにより決定される。
本実施形態での例では、加圧ローラ側を加熱する構成としていないが、熱源として加圧ローラ２５にハロゲンヒータを内包するようにしてもよい。
加圧ローラ２５は側板に対して図示しないベアリング等を介して回転支持されるとともに、その回転中心は位置固定され、図示しない本体駆動からのギヤ系列より駆動回転されている。
なおガイドローラ２０、回転ローラ２１も駆動ローラ２３と同様の層構成を有し、前記したのと同様の材質で構成されている。
ガイドローラ２０は、回転により記録紙をニップ部の入口へ導く構成になっている。ニップ部において、駆動ローラ２３の回転駆動によって定着ベルト２２が回転駆動されるが、ガイド部材が回転することにより定着ベルト２２は安定するので、ローラ形状が適している。ガイドが固定であると、負荷が大きくなり、スリップ、負荷トルクの増大、部材の劣化といった問題が発生する。
【００１２】
（発明の概略構成）
図３を用いてガイドローラ２０、回転ローラ２１の構成を説明する。
上述したように、本発明の定着装置１１では、定着ベルト２２の回転方向Ｓにガイドローラ２０、回転ローラ２１を配置している。
図２は従来の定着装置のローラ構成を示し、図３は本発明の定着装置の構成例をそれぞれ示す。それぞれの図の右側にＥ方向からの断面を示している。
図２に示すように、従来の軸方向に連続したローラ形状でニップを構成した場合、その右図で示すように、加圧部（ニップ）は（１）、（２）、（３）の分布となり、加圧ローラ２５に加圧接触しない（２）の部分の加圧は小さく、ベルト２２と記録紙との接触圧が不安定な状態（単にベルトの接触のみ）となる。
このニップ（２）の長さを極力無くす（短くする）ことで加圧状態を改善できる。
しかし、従来のローラのような形状では、ニップ（２）の長さを小さくするにも限度があり、従来のベルト定着装置では、軸間距離は部材の最大径で制約される（図２のｌ２参照）。
【００１３】
ローラ径を小さくすると、ニップ（２）の距離は短くなるがニップ（１）から（３）の長さが短くなり、加熱時間（加熱加圧時間）を満足できなくなる。また、加圧を大きくすると、径が小さいために軸方向で中央部の加圧が小さくなりニップ幅（ニップ部内での圧力）のばらつきが大きくなる問題が発生することになる。
このため本発明では図３に示すように、各ローラを互いに接触させないように互いに加圧部を補完する構成にした。これによって同じローラ径においても、軸間距離を小さくすることが可能になり、ニップ（２）の不安定な領域を小さくできる（図３のｌ１参照）。
また、定着ベルトの剛性を利用することにより補完する間隔を適宜選択でき、安定した圧力分布が可能になる。
定着ベルトとして金属ベルトのような剛性を有する材料を用いることによって、本発明では、記録紙への加圧に係わる圧力分布が安定できるため、この効果は向上することは明らかである。
【００１４】
［他の実施形態（１）〜（４）］
（他の実施形態（１））
図４は上記実施形態の回転ローラ２３の位置に固定部材として固定パッド２７を配置した概略構成図である。
本発明の定着装置に用いられる定着ベルトに内包される内包体がローラ（ガイドローラ）２０と加圧体（固定パッド）２７とを有して構成される例であり、このガイドローラ２０が縮径部と大径部とが交互に連設されて凹部が複数形成され、その複数の凹部に被定着体を圧接する前記加圧体の端部に凸部が複数設けられ、前記内包されるローラの複数の凹部に前記凸部が遊挿して配置される例を示す図である。
本実施形態で用いられる固定パッド２７は、シリコーンゴム或いは発泡シリコーンゴム等の弾性体により構成されており、耐熱性樹脂からなる樹脂ホルダに耐熱性接着剤等により接着されている。定着ベルト２２との接触面には、いずれも図示しない低摩擦化部材を設けた構成としており、摺動抵抗を極力低減するようになっている。
上記した実施形態と同様にガイドローラ２０と固定パッド２７により記録紙の定着に係わるニップ部は互いに補完しあい、加圧ローラ２５との加圧ニップを形成している。
本実施形態では、ガイドローラに遊挿される定着体として固定パッドを採用したので、より長く安定したニップを形成できる。
【００１５】
（他の実施形態（２））
図５は、本発明の定着装置において、定着手段である加熱手段２００と加圧手段２５０とからなる定着装置の加熱手段と加圧手段２５０とが同構成である例を示す図であり、定着手段として図１に示す構成を採用した例を示す図である。
図５に示すように、実施形態１にある定着ベルトの構成を、加圧ローラ２５に代えて設ける構成にしている。ニップを形成するための加熱手段と加圧手段とを同じ構成（ガイドローラと定着体を内包する無端状のベルト体）にしているので加圧ニップ部は略平坦のニップとなる。これによって曲率による定着ベルト２２と記録紙の経路差を抑制できるので画像ずれを防止する効果がある。
【００１６】
（他の実施形態（３））
図６は、定着手段である定着ベルトと加圧手段とからなる定着装置の加圧手段として平板を用いた例を示す図であり、（Ａ）は定着手段として図１に示す定着手段の構成を採用し、（Ｂ）は図４に示す定着手段の構成を採用し、（Ｃ）は図３に示す対のローラによる定着手段の構成を採用した例である。
図６（Ｃ）に示すように、定着ベルトに内包される２本のローラで定着ベルトを構成することで更に装置の小型化が可能で、これにより、熱容量が小さくなり、短時間で加熱できるため省エネの効果がある。
図６にあるように、定着ベルト２２を介して各ローラと対向し、加圧部を形成する部材を平板にすることも目的に効果が得られる。
【００１７】
（他の実施形態（４））
図７は、本発明の定着装置において、定着手段と加圧手段の両方にヒータを内包した構成例を示している。図７（Ａ）は定着手段が図３に示すような２つのローラ対がベルトで内包されて構成されており、そのベルトを加圧する加圧体も２つのローラで構成されている例である。また図７（Ｂ）は図１に示す定着手段（ベルト）と加圧体（ローラ）との両方に加熱手段を有している例図である。
搬送方向に連続した加圧部（ニップ）をそれぞれ補完する構成であれば、効果は得られ、上述した構成に限定されない。
加熱方法、加熱場所はこれに限定されないが、たとえばＩＨ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｅｒ）方式等を選択できる。
上述した定着装置はトナー画像を熱により加熱溶融する方式を説明したが、これに限定せず、軟化した粉体状態の画像を加圧することで記録シートに固着する方式であればよく、たとえばトナーを軟化させる液体を装置に搬送前に塗布する、または加圧部で塗布と同時に加圧する構成としても、その効果は得られる。
【００１８】
［無端状ベルトに内包される加圧部の他の例］
図３およびその説明において、前記した加圧部を構成するローラ（ガイドローラ）の大径部の形状は搬送方向Ｐにそれぞれ平行に配置したが、これに限定されない。
図８に、連続した加圧部を構成する（ガイドローラとガイドローラに並設され前記凹部に遊挿される定着体）その他の形状の例を示す。
図８（１）は搬送方向Ｐに対してガイドローラ２０、回転ローラ２１が軸方向全域に同方向に傾きを有し、断面からみて重なるように配置している。
図８（２）は搬送方向Ｐに対してガイドローラ２０、回転ローラ２１が軸方向全域に逆方向に傾きを有し、断面からみて重なるように配置している。
図８（３）は搬送方向Ｐに対してガイドローラ２０は軸方向の中心からそれぞれの端部へ向かい傾きをもつ、回転ローラ２１は軸の端部から中心へ向かい傾きもち、断面からみて重なるように配置している。
図８（４）は搬送方向Ｐに対してガイドローラ２０、回転ローラ２１ともには軸の中心からそれぞれの端部へ向かい傾きをもち、断面からみて重なるように配置している。
図８（５）は搬送方向Ｐに対してガイドローラ２０は軸方向の中心からそれぞれの端部へ向かい傾きをもつ、回転ローラ２１は搬送方向Ｐと平行にし、断面からみて重なるように配置している。
搬送方向Ｐに対して加圧部材の加圧部が傾きを持つことで、記録シートへの加圧を確実にすることができる、定着ベルト２２と記録シートを確実に加圧することで加熱溶融を安定させ記録シートにトナー画像を固定させ、画像ずれを抑制できる。
また、傾きを持たせることで定着ベルト２２の搬送に対してベルト寄りを規制する効果も得られ、搬送性能を向上できる。
【００１９】
（画像形成装置）
本発明の定着装置を具備する画像形成装置の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。図９は本発明のベルト定着装置を用いたカラー画像形成装置の全体構成の概略を示す図である。なお、画像形成装置は複写機、ファクシミリ、プリンタ等であり、本発明を適用した定着装置を用いることができる画像形成装置であればどのようなものでも良い。
すなわち、図９に示した画像形成装置は、色分解に対応した色の画像を形成可能な感光体を複数備え、各感光体上で形成されたトナー像を中間転写体に重畳転写した画像を記録紙などのシート状の物に対して一括転写することで多色画像を形成可能なカラー複写機を一例として載せたものである。本発明における画像形成装置としては、カラー複写機に限らず、カラープリンタ、ファクシミリ装置および印刷機なども含まれることは勿論であり、白黒トナーを用いた複写機等にも同様に使える技術であることは言うまでもない。
カラー画像形成装置１は、たとえば画像形成部１Ａが縦方向の中央部に位置し、その下方には給紙部１Ｂが、さらに画像形成部１Ａの上方には原稿載置台１Ｃ１を備えた原稿走査部１Ｃが、それぞれ配置されている。画像形成部１Ａには、水平方向に展張面を有する中間転写ベルト２が配置されており、中間転写ベルト２の上位には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。
【００２０】
画像形成部１Ａには、補色関係にある色のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）による画像を担持可能な感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂが中間転写ベルト２の展張面に沿って並置されている。各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂは、それぞれ同じ方向（図８では反時計方向）に回転可能なドラムで構成されており、その周辺には、回転過程において画像形成処理を実行する帯電装置４、書き込み装置５、現像装置６、１次転写装置７、およびクリーニング装置８が配置されている（図８では便宜上、感光体３Ｙを対象として、各装置の符号にＹを付して示してある）。
中間転写ベルト２は、複数のローラ２Ａ〜２Ｃに掛け回されて感光体との対峙位置において同方向に移動可能な構成を備え、展張面を構成するローラ２Ａ、２Ｂとは別のローラ２Ｃは、中間転写ベルト２を挟んで２次転写装置９に対峙している。なお、図８中、符号１０は、中間転写ベルト２を対象とした中間転写ベルトクリーニング装置を示している。
２次転写装置９は、帯電駆動ローラ９Ａおよび従動ローラ９Ｂに掛け回されて２次転写装置９が位置する２次転写位置において中間転写ベルト２と同方向に移動可能な転写ベルト９Ｃを備えており、転写ベルト９Ｃを帯電駆動ローラ９Ａにより帯電させることで中間転写ベルト２に重畳された多色画像あるいは担持されている単一色の画像をシートに転写することができる。
【００２１】
２次転写位置には給紙部１Ｂからシート（記録紙）が給送されるようになっている。給紙部１Ｂは、複数の給紙カセット１Ｂ１と、給紙カセット１Ｂ１から繰り出されるシートの搬送路に配置された複数の搬送ローラ１Ｂ２と、２次転写位置前方に位置するレジストローラ１Ｂ３とを備えている。本実施の形態では、給紙部１Ｂには、給紙トレイ１Ｂ１から繰り出されるシートの搬送路に加えて給紙カセット１Ｂ１内に収容されていない種類のシートを２次転写位置に向け給送できる構成が備えられており、この構成は、画像形成部１Ａの壁面の一部を起倒可能に設けた手差しトレイ１Ａ１と繰り出しコロ１Ａ２とを備えている。給紙カセット１Ｂ１からレジストローラ１Ｂ３に向けたシートの搬送路途中には、手差しトレイ１Ａ１から繰り出されたシートの搬送路が合流し、いずれの搬送路から給送されるシートもレジストローラ１Ｂ３によってレジストタイミングが設定されるようになっている。
書き込み装置５は、原稿走査部１Ｃに有する原稿載置台１Ｃ１上の原稿を走査することにより得られる画像情報あるいは図示しないコンピュータから出力される画像情報により書き込み光が制御されて感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂに対して画像情報に応じた書き込み光を出射して静電潜像を形成するようになっている。
【００２２】
原稿走査部１Ｃには、原稿載置台１Ｃ１上の原稿を露光走査するスキャナ１Ｃ２が備えられており、さらに原稿載置台１Ｃ１の上面には、自動原稿給送装置１Ｃ３が配置されている。自動原稿給送装置１Ｃ３は、原稿載置台１Ｃ１上に繰り出される原稿を反転可能な構成を備え、原稿の表裏各面での走査が行えるようになっている。
書き込み装置５により形成された感光体３上の静電潜像は現像装置６によって可視像処理されてトナー像が形成され、トナー像が中間転写ベルト２に１次転写される。中間転写ベルト２に対して各色毎のトナー像が重畳転写されると、２次転写装置９によりシートに対して一括して２次転写される。トナー像が重畳された２次転写されたシートは、表面に担持している未定着画像を定着装置１１によって定着される。
定着装置１１を通過したシートは、定着装置１１の後方に配置されている搬送路切り換え爪１２によって搬送方向が切り換えられるようになっており、排紙トレイ１３に向けた搬送路と、反転搬送路ＲＰとに搬送方向が選択される。なお、定着装置１１に関しては後で詳しく説明する。
【００２３】
以上のような構成を備えた画像形成装置１では、原稿載置台１Ｃ１上に載置された原稿を露光走査することにより、あるいはコンピュータからの画像情報により、一様帯電された感光体３に対して静電潜像が形成され、静電潜像が現像装置６によって可視像処理された後、トナー像が中間転写ベルト２に１次転写される。中間転写ベルト２に転写されたトナー像は、単一色画像の場合にはそのまま給紙部１Ｂから繰り出されたシートに対して転写され、多色画像の場合には１次転写が繰り返されることにより重畳された後、シートに対して一括して２次転写される。２次転写後のシートは定着装置１１により未定着画像を定着された後、排紙トレイ１３あるいは、反転されて再度レジストローラ１Ｂ３に向けて給送される。
定着装置１１前後の記録シートの動きを詳細に述べると、２次転写部から未定着像を表面に載せた状態で定着装置１１に侵入してきた記録シートは、入口ガイド板２１ａによりやや上方に持ち上げられて、定着ベルト２２を間に介して押圧部材２４と加圧ローラ２５との圧接により構成される定着ニップ部に挟み込まれて、熱と加圧の作用により記録シート上にトナー像が定着される。記録シートは、記録シート上面の未定着像が定着ベルト２２側を向き、記録シート裏面が加圧ローラ２５側を向いた状態で定着ベルト２２と加圧ローラ２５の間で搬送及び定着が行われる。２１ｂは排紙ガイド板である。
【符号の説明】
【００２４】
１  画像形成装置、１１  定着装置、２０  ガイドローラ、２１  回転ローラ、２２  定着ベルト、２３  駆動ローラ、２４  加圧手段パッド、２５  加圧ローラ、２６  加熱ローラ、２７  固定パッド、２８  平板状の加圧体、２９  加熱手段を有する加圧ローラ、２００  加熱手段、２２０  加圧手段のガイドローラ、２２１  加圧手段の回転ローラ、２２３  加圧手段の駆動ローラ、２２６  加圧手段の加熱ローラ、２５０  加圧体（加圧手段）、Ｐ  記録紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開平０９−２１８６０１号公報
【特許文献２】特開２００５−０３１６６０公報
【特許文献３】特開２００２−２５１０８８公報
【特許文献４】特開２００４−０９３７５３公報
【特許文献５】特開２００３−００５５６６公報
【特許文献６】特開２００３−２２８２５３公報
【特許文献７】特開平０９−１３８５９８号公報
【特許文献８】特開２００５−１７３４４８公報
【特許文献９】特開平０５−１２７５５１号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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