(57)【要約】【課題】簡単な構造で、容易、確実に転写材の矯正を行うことの可能な定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】駆動支持ローラ４１上には、矯正ローラ４２が回転軸４２ａ上で回転可能に取り付けられている。矯正ローラ４２の両端の回転軸４２ａの軸受け部４２ｂで押圧するバネ部材４３によって支持駆動ローラ４１に向かって加圧ベルト３７上の転写紙Ｐを押圧するようになっている。従って、駆動支持ローラ４１の回転駆動と共に加圧ベルト３７がＣ方向に移送されると共に、加熱ローラ３０及び矯正ローラ４２が回転され、表面にトナー像を有する転写紙Ｐが加熱ローラ３０で加熱され、加圧ローラ３８による押圧力で加圧されて、トナー像のトナーが溶融、軟化して転写紙Ｐ上にトナー像が固着定着される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナー像が転写された転写材の表面を加熱する加熱手段と、当該転写材を当該加熱手段に対して押圧する加圧手段と、を有して前記加熱手段と前記加圧手段とによって、前記転写材を加熱、加圧して、前記トナー像を転写材上に定着する定着装置において、
前記加圧手段は、前記加熱手段と対向する加圧ローラと前記転写材の搬送方向下流側に配設された支持ローラとに張架された無端状加圧ベルトを備えており、
前記支持ローラ上で転写材を前記無端状加圧ベルトに押圧して転写材のカール変形を矯正する矯正手段を備え、
前記無端状加圧ベルトの硬度をＨ１、前記加熱手段の転写材との当接部の硬度をＨ２、前記矯正手段の転写材との当接部の硬度をＨ３としたときに、Ｈ２＜Ｈ１＜Ｈ３の関係を有するように設定されることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１記載の定着装置において、
前記矯正手段は、前記転写材に対する押圧力を制御する押圧力制御手段を備えていることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項２記載の定着装置において、
前記押圧力制御手段は、前記転写材の材質又は前記定着装置の環境条件に応じて押圧力を変化させるように制御することを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項記載の定着装置において、
前記無端状加圧ベルト表面に転写材を吸着する電荷を当該無端状加圧ベルトに印加する電荷印加手段を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項４記載の定着装置において、
前記電荷印加手段は、前記転写材に前記トナー像が転写される際の転写条件に応じて前記印加電荷を変化させるように制御されることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給して当該静電潜像をトナー像化する画像形成手段と、当該画像形成手段によって形成されたトナー像を転写材表面に転写する転写手段と、当該転写手段によって転写されたトナー像を転写材上に定着する定着装置とを備えた画像形成装置において、
前記定着装置は、請求項１乃至５のいずれか１項記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真法を用いる画像形成装置用定着装置に係り、特に、転写材のカール等の変形を防止することの可能な定着装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を利用した画像形成装置においては、像担持体の表面を帯電装置によって一様に帯電させ、画像情報に基づいて発光するレーザー光、又はＬＥＤ光などの露光装置より露光して、像担持体上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を現像装置のトナーにより顕像化し、転写装置を経て、このトナー像を転写紙等の転写材に転写する。その後、転写材上に形成されたトナー像を定着装置に搬送して、加熱部材と加圧部材との間を通過させて加熱、加圧してトナー像を転写材上に定着するようになっている。
このような定着装置においては、加熱部材と加圧部材との圧接部を通過した転写材が、圧接部の形状や、転写材の持つ性質のためにカール変形し、カール変形したまま排紙されてしまう。その結果、印刷品質を低下させたり、定着後の搬送経路にて、転写材の詰まりを起こしやすくなる等の問題を招く。
これを防止するために、定着後の経路にて、変形を矯正する装置、例えば、特許文献１に記載された矯正装置が一般的に採用されている。また、転写材の材質によっては、基準より定着時の加熱温度を低くしカール変形を抑制しようとするものがあり、さらに、転写材によるカール状態に対応するために、複数のカール矯正装置を設置するものもある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２６１２１１公報
【特許文献２】特許第３０４９６２８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１記載のものでは、定着装置から離隔した位置に矯正装置を配設し、定着装置から繰り出されて搬送される過程において生じる転写材のカール変形を矯正するようにしているので、カール変形している転写材に大きい矯正力を作用させなければならず、矯正装置が大型化するだけでなく、転写材の矯正が不十分になるという問題がある。
また、特許文献２記載のものでは、特許文献１のものと同様に、定着装置から離隔した位置に転写材の両面の変形を矯正する２個の矯正装置を配設するので、カール変形している転写材に大きい矯正力を作用させなければならず、個々の矯正装置が大型化するだけでなく、部品点数を多く必要とし、装置が大型化してコストアップに繋がる問題がある。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、簡単な構造で、容易、確実に転写材の矯正を行うことの可能な定着装置及びこれを備えた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】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、表面にトナー像が転写された転写材の表面を加熱する加熱手段と、当該転写材を当該加熱手段に対して押圧する加圧手段とを有して前記加熱手段と加圧手段とによって、前記転写材を加熱、加圧して、前記トナー像を転写材上に定着する定着装置において、前記加圧手段は、前記加熱手段と対向する加圧ローラと前記転写材の搬送方向下流側に配設された支持ローラとに張架された無端状加圧ベルトを備えており、前記支持ローラ上で転写材を前記無端状加圧ベルトに押圧して転写材のカール変形を矯正する矯正手段を備え、前記無端状加圧ベルトの硬度をＨ１、前記加熱手段の転写材との当接部の硬度をＨ２、前記矯正手段の転写材との当接部の硬度をＨ３としたときに、Ｈ２＜Ｈ１＜Ｈ３の関係を有するように設定されることを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１記載の定着装置において、前記矯正手段は、前記転写材に対する押圧力を制御する押圧力制御手段を備えていることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項２記載の定着装置において、前記押圧力制御手段は、前記転写材の材質又は前記定着装置の環境条件に応じて押圧力を変化させるように制御することを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の定着装置において、前記無端状加圧ベルト表面に転写材を吸着する電荷を当該無端状ベルトに印加する電荷印加手段を備えたことを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項４記載の定着装置において、前記電荷印加手段は、前記転写材に前記トナー像が転写される際の転写条件に応じて前記印加電荷を変化させるように制御されることを特徴とする。
また、請求項６の発明は、像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給して当該静電潜像をトナー像化する画像形成手段と、当該画像形成手段によって形成されたトナー像を転写材表面に転写する転写手段と、当該転写手段によって転写されたトナー像を転写材上に定着する定着装置とを備えた画像形成装置において、前記定着装置は、請求項１乃至５のいずれか１項記載の定着装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、加熱手段と対向する加圧ローラと転写材の搬送方向下流側に配設された支持ローラとに張架された無端加圧状ベルトを備えた加圧手段を使用し、前記支持ローラ上で転写材を前記無端状加圧ベルトに押圧して転写材のカール変形を矯正する矯正手段を備え、前記無端状加圧ベルトの硬度をＨ１、前記加熱手段の転写材との当接部の硬度をＨ２、前記矯正手段の転写材との当接部の硬度をＨ３としたときに、Ｈ２＜Ｈ１＜Ｈ３の関係を有するように設定されることによって、簡単な構造で、容易、確実に転写材の矯正を行うことの可能な定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明者は、定着装置で加熱されることによって発生する転写材のカール変形を矯正することについて検討した結果、カール変形の矯正は、定着装置で表面にトナー像を有する転写材を加熱、加圧した際に、定着装置による予熱が残存する定着処理の初期の段階で、転写材の表面にカール変形を矯正する矯正力を付与することが有効であることを究明した。この究明に基づき、さらに検討の結果、定着装置の加圧手段として、加熱手段に押圧力を付与する加圧ローラと、転写材の搬送方向下流側に支持ローラを配設し、加圧ローラと支持ローラとの間に無端状の加圧ベルトを張架し、さらに、前記支持ローラ上で、転写材の表面を押圧してカール変形を矯正する矯正手段を配設する構造が効果的であることを見出した。
さらに、このような構造の定着装置において、前記無端状加圧ベルトの硬度をＨ１、前記加熱手段の転写材との当接部の硬度をＨ２、前記矯正手段の転写材との当接部の硬度をＨ３としたときに、Ｈ２＜Ｈ１＜Ｈ３の関係を有するように設定すれば、容易かつ確実に転写材のカール変形を矯正することが可能となることを知り、本発明を完成するに至った。以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。
【０００７】
図１は、本発明による一実施形態に係るカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。
本実施形態に係る画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）のトナー画像を形成する画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂを備えている。画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂは、図１に示すように、支持ローラ２１、２２、１４に張架され、これらの支持ローラ２１、２２、１４の１個、例えば、支持ローラ１４の回転駆動力で矢印Ａ方向に移送される無端状の中間転写ベルト２の移送方向に沿って並設され、タンデム型カラー画像形成部を構成している。
また、画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂは、それぞれ、矢印方向に回転する像担持体であるドラム状の感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂを中心として、それぞれの感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂの周囲に、それぞれの感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂの表面を一様に帯電する帯電装置４及びイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）のトナーを収容し、各色のトナーをそれぞれの感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂに供給する現像装置７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂを備えている。また、感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂの上方には、スキャナーやプリンタなどから送信されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の画像情報に基づいた書きこみ画像信号に応じたレーザービームが出力され、レーザー光を回転多面鏡（以下ポリゴンミラー）６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂの光学系を通してそれぞれの感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂに照射する露光装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂが配設されている。
【０００８】
この画像形成装置によってカラー画像を印刷する場合について説明する。
先ず、回転している感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂの各表面をそれぞれの帯電装置４によって一様に帯電する。このように表面を帯電された感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂの各表面に、露光装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂからそれぞれの色画像に基づくレーザー光が照射されて、各色に対応する静電潜像が形成される。この場合に、ポリゴンミラー６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂはモータによって高速で定速回転駆動することにより感光体上での主走査を行なうことができる。静電潜像の書きこみは、制御装置で記録すべき画素単位の位置信号をその画素位置がポリゴンミラーの回転位置と同期するように書きこみＬＤに印加し、画像の濃度でその画素の濃度、データ処理後のトナーの原色であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の画像信号を書き込み信号に応じたレーザー光がオン／オフ制御して行われている。
このようにして、各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂの表面に形成された静電潜像に対して、現像装置７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂからそれぞれの色のトナーが供給されて静電潜像をトナー像化する。本実施形態においては、マイナス帯電トナーを使用した反転現像方式を採用している。
【０００９】
一方、感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂの下方に配設された中間転写ベルト２の裏側に配設された１次転写ロ−ラ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄが中間転写ベルト２に接触し、１次転写ローラ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄにそれぞれ接続された電源３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄによって１次バイアスが印加される。それによって中間転写ベルト２上には、静電的に感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂ上の各色のトナー像が重層されて転写され、４色のトナー像が重層されてカラートナー像が形成される。
このようにしてカラートナー像が形成された中間転写ベルト２は、支持ローラ２１を経由して２次転写ローラ２３に移送される。同時期に設定されたタイミングで図示しない転写紙カセット内の転写材としての転写紙Ｐが２次転写ローラ２３に給紙され、レジストローラ１２のところで一旦停止後、レジストローラ１２によって、転写紙Ｐは中間転写ベルト２からのカラートナー像の転写タイミングに合わせて、２次転写ローラ２３に送られる。２次転写ローラ２３には、電源である２５により電荷が供給され、中間転写ベルト２上のカラートナー像を給紙された転写紙Ｐに一括して転写する。
なお、本実施形態においては、感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂとして、ドラム型の直径３０ｍｍの円筒に、負帯電性のＯＰＣを塗布したドラムを用い、帯電には帯電ローラを用いている。また、現像装置７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂにおいては、キャリアとトナーを攪拌して帯電させる２成分現像方式を用いている。トナーは負極性に帯電され、レーザービームで露光された潜像部分にトナー像を形成する。
【００１０】
１次転写ローラ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄは、金属棒であり感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂの直下よりも中間転写ベルト２の進行方向の下流側にずれて配置されている。またそれぞれのローラ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄには給電で電源を介しそれぞれ高圧電源３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに接続されている。
中間転写ベルト２は、基層、表層の２層構造からなり、全体の厚み１５０μｍにて形成されている。表層は厚みが１０μｍ前後の体積抵抗率が１×１０12Ω・ｃｍの離型性のよいフッ素樹脂のＰＴＥＦを分散した樹脂層で形成され、基層は体積抵抗がのぞましくは１×１０7Ω・ｃｍ〜１×１０9Ω・ｃｍのＮＢＲとＥＰＤＭゴムで形成されている。この中間転写ベルト２の基層の体積抵抗値は少なくとも１０6〜１０11Ω・ｃｍの範囲に設定することによって、４つの感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂでの画像形成を確実に転写し、かつ転写紙Ｐへの画像形成を異常画像のないように行うことができる。
【００１１】
また、２次転写ローラ２３は直径１０ｍｍの芯金に体積抵抗率１×１０8Ω・ｃｍの導電性のゴム層、たとえばクロロプレンゴム、ウレタンゴム、またはエラストマの樹脂などにより形成され、芯金部は給電バネを介して高圧電源２５に接続されている。また２次転写ローラ２３の対向ローラである支持ローラ１４は接地されている。２次転写ローラ２３は中間転写ベルト２にばねにより圧力を付与され、さらにモータからギアを介して駆動力を伝達されることにより回転している。送り出された転写紙Ｐは２次転写ローラ２３に電源より電流が供給されて中間転写ベルト２のカラートナー像を転写する。このようにしてカラートナー像が転写されて２次転写ローラ２３によって移送された転写紙Ｐは定着装置８に送られ、転写しＰの表面に転写されたカラートナー像は、後述するように、転写装置８で加熱、加圧されて転写紙Ｐ上にトナーを定着する。
なお、本実施形態の画像形成装置においては、感光体上のトナー像を中間転写ベルト２を使用し、感光体上のトナー像を１次転写ローラ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄによって、中間転写ベルト２上に転写後、中間転写ベルト２上のトナー像を２次転写ローラ２３によって転写紙Ｐ上にトナー像を転写している。しかしながら、中間転写ベルト２を使用せず、転写ローラ等の転写手段によって、感光体上のトナー像を直接転写紙Ｐ上に転写しても良い。
【００１２】
本発明においては定着装置の構成に特徴を有する。本発明による定着装置の実施形態について図面に基づいて詳細を説明する。
図２は、本発明による第１実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図である。第１実施形態に係る定着装置８は、図２に示すように、転写紙Ｐ上のトナー像を加熱する加熱手段として、中心部に加熱ヒータ３４を備え、回転可能に取り付けられた加熱ローラ３０を備えている。さらに、加圧手段として加熱ローラ３０と対向して回転可能に取り付けられ加圧ローラ３８と、転写紙Ｐの搬送方向Ｂの下流側に配設され、回転駆動する駆動支持ローラ４１とに張架された無端状加圧ベルト３７を備えている。
そして、無端状加圧ベルト３７は、支持駆動ローラ４１の回転駆動によって矢印Ｃ方向に移送されるようになっている。加圧ベルト３７は、加圧ローラ３８の両端の回転軸３８ａの軸受け部３８ｂを押圧するバネ部材４５によって加熱ローラ３０に向かって押圧されている。
また、駆動支持ローラ４１上には、図２に示すように、加圧ベルト３７上に載置される転写紙Ｐの表面を押圧して転写紙Ｐのカール変形を矯正する矯正手段としての矯正ローラ４２が回転軸４２ａ上で回転可能に取り付けられている。そして、矯正ローラ４２の両端の回転軸４２ａの軸受け部４２ｂで押圧するバネ部材４３によって支持駆動ローラ４１に向かって加圧ベルト３７上の転写紙Ｐを押圧するようになっている。従って、駆動支持ローラ４１の回転駆動と共に加圧ベルト３７がＣ方向に移送されると共に、加熱ローラ３０及び矯正ローラ４２が回転され、表面にトナー像を有する転写紙Ｐが加熱ローラ３０で加熱され、加圧ローラ３８による押圧力で加圧されて、トナー像のトナーが溶融、軟化して転写紙Ｐ上にトナー像が固着定着される。
【００１３】
このようにして、転写紙Ｐ上のトナー像が定着されたときに、転写紙Ｐが表面を凹面としてカール変形を起こし易い。本実施形態においては、このような転写紙Ｐのカール変形に対して、加圧ベルト３７のＣ方向への移送と共に、加圧ベルト３７上の転写紙ＰもＢ方向に搬送され、駆動支持ローラ４１と矯正ローラ４２とのニップ部Ｎ２で加圧ベルト３７と共に加圧、挟持され、転写紙Ｐのカール変形が矯正される。
この場合に、加熱ローラ３０の転写紙Ｐと当接する当接部３０ａ（加熱ローラ３０の周面）の硬度をＨ２としたときに、Ｈ２はＪＩＳ−Ａで規定される硬度で２０〜５０、望ましくは２５〜３０に設定されている。加熱ローラ３０は、パイプ状芯金３２の周面に耐熱性を有しかつ離型性のよい樹脂層３１を形成して構成されている。そして、パイプ状芯金３２内には、ヒータ３４を備える。
しかして、樹脂層３１の周面３０ａには、分離爪３５の先端およびサーミスタ３６が接触するように配設されている。また、加熱ローラ３０及び加圧ローラ３８との間のニップ部Ｎ１の転写紙Ｐの進入側には、先端をそのニップ部Ｎ１に向けた入口ガイド３９が配設されている。本実施形態に係る定着装置では、入口ガイド３９で表面に転写トナー像を有する転写紙Ｐを案内し、加熱ローラ３０と加圧ベルト３７間に通して転写紙Ｐ上の転写トナー像を熱と圧力とで定着する。そのとき、サーミスタ３６で加熱ローラ３０の表面温度を検知し、その検知信号を受けて適宜加熱温度を図示しない制御部で制御し、加熱ヒータ３４をオンオフして加熱ローラ３０の表面温度を常に一定に保っている。
【００１４】
なお、ＪＩＳ−Ａで規定される硬度は、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｋ６２５３）で規定する一般ゴムの硬さを測定する硬度で、被測定物の表面に圧子（押針とかインデンタと呼ばれる）を押し込み変形させ、その変形量を測定し、数値化するスプリング式ゴム硬度計を用いた測定の値である。また、この実施形態においては、加熱手段として加熱ローラを使用したが、加熱ローラ３０等のローラ体に限らず、無端状ベルト体或いは、パッド状体であっても良い。
一方、加圧ベルト３７は、前述のように、その内周に、加圧ローラ３８及び駆動支持ローラ４１によって張架されている。そして、この加圧ローラ３８は、その回転軸３８ａの両端を立方体状の軸受部３８ｂで支持され、軸受部３８ｂに付勢ばね４５を取り付け、付勢ばね４５によって加圧ローラ３８及び加圧ベルト３７を加熱ローラ３０に対して押圧する。
加熱ローラ３０に対向している加圧ローラ３８上の加圧ベルト３７の硬度をＨ１とする。この加圧ベルト３７の加熱ローラ３０との当接部の硬度Ｈ１は、加熱ローラ３０の硬度Ｈ２よりも大きく、当接圧を付与することにより、図２で示すように、加熱ローラ３０に食い込み、当接部分（ニップ部Ｎ１）の接触面積が大きくなって定着が十分行われる。また、そのニップ部Ｎ１の形状は加圧ベルト３７と加圧ローラ３８との形状に倣い、転写紙Ｐもその形状に変形される。加圧ベルトの硬度Ｈ１はＪＩＳ−Ａで５０〜８０の硬度を有する。好ましくは、７０〜８０が望ましい。
【００１５】
さらに、矯正ローラ４２は、その当接部４２ｃの硬度をＨ３とし加圧ベルト３７の硬度Ｈ２より大きく、例えば、ＪＩＳ−Ａで７０〜１００の硬度に設定し、図２に示すように、加圧ベルト３７に食い込ませる。矯正ローラ４２としては、回転軸４２ａを構成する芯金上にゴム材料、金属等からなる矯正層４２ｃを形成したものを使用できる。このように転写紙Ｐと圧接する各部材の硬度の関係がＨ２＜Ｈ１＜Ｈ３となるように調整設定されている。このことにより、加熱ローラ３０との部分で加圧ベルト３７と加圧ローラ３８との形状に倣ってカール変形された転写紙Ｐは、加熱ローラ３０からの予熱が残存した状態で、矯正ローラ４２よって逆の方向に押圧される。その結果、加熱ローラ３０とのニップ部Ｎ１でカール変形された転写紙Ｐは、矯正ローラ４２によって矯正変形され、定着装置８から排出されるときにはカール変形が矯正されている状態となる。
この第１実施形態に係る定着装置８の矯正手段としては矯正ローラ４２を使用したが、矯正手段としては、ローラに限らず、パッド部材であっても良い。
【００１６】
次に、本発明による第２実施形態に係る定着装置について、図３に基づいて説明する。
図３は、本発明による第２実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図である。
この第２実施形態に係る定着装置８は、前述の第１実施形態に係る定着装置とは、矯正ローラ４２の押圧力付勢手段を備える点が相違している。この第２実施形態に係る定着装置８においては、転写紙Ｐに対して押圧力を付勢する手段として、第１実施形態におけるバネ部材４３に代えて、カム手段５０を使用している。
即ち、図３に示すように、矯正ローラ４２の軸受け部４２ｂに上方（駆動支持ローラ４１から離反する方向）に押圧する不図示のバネ部材を取り付け、矯正ローラ４２の回転軸４２ａと当接して回転軸４２ａの上方への移動を規制する規制部材５２が矢印Ｄ方向に移動自在に取り付けられている。そして、規制部材５２は、回転軸５１ａを中心として矢印Ｅ方向に回転する回転カム５１のカム面５１ｂと当接するように取り付けられている。従って、回転カム５１が矢印Ｅ方向に回転することによって、規制部材５２が上下方向（Ｄ方向）に移動して、矯正ローラ４２の駆動支持ローラ４１に対する押圧力を変化させることが可能となっている。
さらに、回転カム５１は、回転カム５１を回転駆動する不図示の駆動モータを押圧力制御手段５３によって、転写紙Ｐの厚みや種類等の材質に応じて押圧力を変化させるように、回転カム５１の回転角度を制御するようになっている。それ故、転写紙Ｐの材質等に応じて、適切な押圧力で矯正ローラ４２でカール変形した転写紙Ｐを押圧して確実にカール変形を矯正することが可能となる。
【００１７】
次に、本発明による第３実施形態に係る定着装置について、図４に基づいて説明する。
図４は、本発明による第３実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図である。
この第３実施形態に係る定着装置８は、前述の第１実施形態に係る定着装置とは、加圧ベルト３７に対する転写紙Ｐを吸着する電荷を印加する電荷印加手段を備える点が相違している。この第２実施形態に係る定着装置８においては、駆動支持ローラ４１を金属等の導電性物質で形成し、その回転軸４１ａに電源５４から可変の電圧を印加して、加圧ベルト３７の表面に転写紙Ｐを吸引する電荷を帯電可能となっている。
この電圧としては、例えば、交流電圧にマイナスの電圧を重畳した電圧を使用することができる。このことにより、加熱ローラ３０から排出された転写紙Ｐは、加熱ローラ３０に巻きつくことなく、安定して搬送され、矯正ローラ４２に確実に搬送することができる。
【００１８】
次に、本発明による第４実施形態に係る定着装置について、図５に基づいて説明する。
図５は、本発明による第４実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図である。
この第４実施形態に係る定着装置８は、前述の第３実施形態に係る定着装置を改良したものである。前述の第３実施形態に係る定着装置では、加圧ベルト３７に電源５４から可変電圧を印加して帯電させ、転写紙Ｐを加圧ベルト３７に吸引することによって、転写紙Ｐの搬送を安定化せている。しかしながら、転写紙Ｐは、中間転写ベルト２からトナー像を転写する際に、２次転写ローラ２３によって帯電されている。
この場合に、この転写電圧は、転写紙Ｐの表裏、紙種、紙の大きさなどによって変化するため転写紙Ｐの帯電量が異なってくる。従って、この２次転写ローラ２３による帯電を考慮して、加圧ベルト３７の帯電を行わないと所期の目的を達成できない場合が生じる。そのため、この第４実施形態においては、２次転写ローラ２３に印加される電圧を検出し、この電圧に基づいてＣＰＵ（コンピュータ処理ユニット）で加圧ベルト３７への印加電圧を、可変電源５４を制御することによって、調整、制御するようにしている。このような制御を行うことによって、加圧ベルトへの帯電量が適切に制御され、転写紙Ｐの搬送が確実に安定化することができる。
【００１９】
次に、本発明による第５実施形態に係る定着装置について、図６に基づいて説明する。
図６は、本発明による第５実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図である。
この第５実施形態に係る定着装置８は、前述の第２実施形態に係る押圧力付勢手段と第３実施形態に係る電荷印加手段を併用したものである。この第５実施形態に係る定着装置８においては、定着装置８と２次転写ローラ２３との間に転写紙Ｐの厚みや帯電量を検出するセンサ５６を配設し、このセンサ５６から検出された転写紙Ｐの厚み、種類等の材質及び帯電量を検出し、これらの検出データに基づいて、制御手段５７によってカム手段５０による矯正ローラ４２の押圧力及び、加圧ベルト３７に対する印加電圧を制御するようにしている。従って、転写紙Ｐの材質に応じた適切な矯正ローラ４２による押圧力及び加圧ベルト３７に対する印加電圧を付与することによって、より確実にカール変形を矯正することが可能となる。
なお、この第５実施形態においては、センサ５６として、転写紙Ｐの材質や帯電量を検出するようにしているが、これらの検出のほかに、定着装置８の周辺の温度、湿度等の環境条件を検出し、これらの環境条件に基づいて制御手段５７で矯正ローラ４２の押圧力や加圧ベルト３７の印加電圧を制御するようにしてもよい。
【００２０】
次に、本発明による第６実施形態に係る定着装置について、図７及び図８に基づいて説明する。
図７は、本発明による第２実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図である。図８は、定着装置の加熱温度と転写紙のカール曲率の関係を示すグラフ図である。
この第６実施形態に係る定着装置８は、前述の第５実施形態に係る定着装置とは、矯正ローラ４２の押圧力及び加圧ベルト３７の印加電圧を制御する手段として、予め測定された転写紙Ｐの材質等に対応して得られたカール曲率データ等を格納しているデータベース５８を利用してＣＰＵ５５で制御するものである。
データベース５８には、図８に示すような転写紙Ｐの材質と定着装置の加熱温度を変化させた際の転写紙Ｐのカール曲率のデータが格納されている。従って、定着装置８のサーミスタ３６で検出された加熱ローラ３０の加熱温度及び、センサ５６からの転写紙Ｐ材質等のデータを検出して、データベース５８内に格納されているカール曲率を使用して、より適切に矯正ローラ４２の押圧力及び加圧ベルト３７の印加電圧を制御することが可能となる。
なお、図８中、曲線１は、表面にトナー像を有する転写紙種１の表面のカール曲率、曲線２は表面にトナー像を有する転写紙種２の表面のカール曲率及び曲線３は、表裏両面にトナー像を有する転写紙種１のカール曲率を示している。
【００２１】
以上のように、本発明による実施形態においては、駆動支持ローラ４１及び加圧ローラ３８に張架した加圧ベルト３７を使用し、駆動支持ローラ４１に対向する位置で矯正ローラ４２で加圧ベルト３７上の転写紙Ｐを押圧して転写紙Ｐのカール変形を矯正する構造とするので、簡単な構造で適切に転写紙Ｐのカール変形を矯正することが可能となる。しかも、加圧ベルト３７、加熱ローラ３０及び矯正ローラの硬度関係がＨ２＜Ｈ１＜Ｈ３となるようにそれぞれの硬度が設定されているために、転写紙Ｐのカール変形を適切かつ確実に矯正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による一実施形態に係るカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明による第１実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明による第２実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図である。
【図４】本発明による第３実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図である。
【図５】本発明による第４実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図である。
【図６】本発明による第５実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図である。
【図７】本発明による第６実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図である。
【図８】定着装置の加熱温度と転写紙のカール曲率の関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００２３】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂ  画像形成部、２  中間転写ベルト、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂ  感光体、４  帯電装置、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂ  露光装置、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ  １次転写ローラ、１４、２１、２２  支持ローラ、２３  ２次転写ローラ、２５、５４  電源、３０  加熱ローラ、３４  加熱ヒータ、３６  サーミスタ、３７  加圧ベルト、３８  加圧ローラ、３８ａ  回転軸、３８ｂ  軸受け部、４１  駆動支持ローラ、４１ａ  回転軸、４２  矯正ローラ、４２ａ  回転軸、４２ｂ  軸受け部、４２ｃ  矯正層、４３、４５  バネ部材、５０  カム手段、５１  規制部材、５２  回転カム、５３  押圧力制御手段、５５  ＣＰＵ、５６  センサ、５７  制御手段、５８  データベース
【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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