(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱ローラと従動ローラとの間に張架された無端状の定着ベルトと、従動ローラに対向して設けられた加圧ローラとを具えた定着装置において、前記定着ベルトに圧接する補助ローラを定着ニップ部の入口の上流側であって、加熱ローラと従動ローラとの間に設けるとともに、加熱ローラと加圧ローラに、加熱源を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
加熱ローラと従動ローラとの間に張架された無端状の定着ベルトと、前記従動ローラに対向して設けられた加圧ローラとを具えた定着装置において、前記定着ベルトに接離可能な補助ローラを定着ニップの入口側に設けるとともに、光沢画像モードを選択した際は、該補助ローラを定着ベルトに当接し、非光沢画像モードを選択した際は、該補助ローラを定着ベルトから離間することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
補助ローラが、定着ニップ部の入口の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記加熱ローラの温度を検知する検知手段を、定着ベルト内側において加熱ローラの表面に接触する位置に設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像形成装置におけ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、１対の加熱ローラと加圧ローラとを有し、これらのニップ部において、トナー画像が転写された用紙にトナー画像を定着させるものは周知である。しかしながらこのようなものは、定着のためのニップ時間が短いので、トナーを十分に溶解して用紙に定着させるために必要な熱量（Ｑ）に対して、設定した定着温度でトナーを溶解すると、トナーが急激に昇温して、カラートナーのような低融点のトナーは粘度が大きく低下して、加熱ローラ／トナーの界面においては接着力が凝集力を上回って、ニップ部の出口において、ホットオフセット現象を発生し易いという問題がある。
【０００３】
そこでこのような問題を解消しようということで、一例として特開平６−３１８００１号公報に開示されたようなものが提案され、これはこの出願の発明の実施態様と共通するところがあるので、これを参照して説明することとする。それは加熱ローラ１と従動ローラ２との間に張架された無端状の定着ベルト３と、従動ローラ２に対向して設けられた加圧ローラ４とを具えたものである。
【０００３】
このような定着装置は、加熱ローラ１によって加熱された定着ベルト３を介して、トナーと用紙とを予熱してトナーを予め昇温させて、定着温度を低く設定させることができるとともに、ニップ部の出口で定着ベルト３と分離する用紙上のトナーの温度を抑制することによって、オイルレス又は微量オイル塗布とすることができて、ホットオフセット現象の発生を防止することができるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような定着装置においては、トナーと用紙とを予熱する予熱工程において、定着ベルト３の輻射熱によって予熱することとなるため、定着ベルト３と未定着トナー画像とを十分に接近させる必要があって、用紙の撓み等によって定着ベルト３に未定着トナー画像が接触して、画像乱れが発生し、また予熱効果をだすために予熱工程における用紙搬送経路の長さを長くする必要があって、装置全体が大型になるというような問題がある。
【０００５】
そこでこの発明の目的は、前記のような従来の定着装置のもつ問題を解消し、ホットオフセット現象が発生することがなく、そのためにトナーと用紙とを予熱する予熱工程において、定着ベルトと未定着トナー画像とを十分に接近させる必要がなくて、用紙の撓み等によって定着ベルトに未定着トナー画像が接触して画像乱れが発生するようなことがなく、また予熱工程における用紙搬送経路の長さを長くする必要がなくて、装置全体が大型になるというようなことのない定着装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記のような目的を達成するために、加熱ローラと従動ローラとの間に張架された無端状の定着ベルトと、従動ローラに対向して設けられた加圧ローラとを具えた定着装置において、前記定着ベルトに圧接する補助ローラを定着ニップ部の入口の上流側であって、加熱ローラと従動ローラとの間に設けるとともに、加熱ローラと加圧ローラに、加熱源を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、定着ベルトに接離可能な補助ローラを、定着ニップ部の入口側に設けるとともに、光沢画像モードを選択した際は、該補助ローラを定着ベルトに当接し、非光沢画像モードを選択した際は、該補助ローラを定着ベルトから離間することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の定着装置において、補助ローラが、定着ニップ部の入口の近傍に設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置において、加熱ローラの温度を検知する検知手段を、定着ベルト内側において加熱ローラの表面に接触する位置に設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。各実施形態において、前記従来のものと同様の部分は同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる部分について説明する。
【００１１】
図１に示す第１実施形態は、定着ベルト３に圧接する補助ローラ５を定着ニップ部の入口の上流側に設けるとともに、加熱ローラ１と加圧ローラ４とにそれぞれ加熱源６，７を設けたものであり、８は入口ガイド板、９は搬送ガイド板を示す。
【００１２】
この第１実施形態において、定着作業を行うに際しては、各ローラ１，２，４，５を回動して定着ベルト３を矢印方向に移動するとともに、加熱源６，７をオンする。このような状態の第１実施形態に、図示しない転写装置において帯電、露光、現像、転写工程を経て、未定着トナー画像が転写されたが右方から入口ガイド板８に案内されて、補助ローラ５によって定着ベルト３に当接させられ、搬送ガイド板９に沿って従動ローラ２と加圧ローラ４の間において、定着ベルト３の定着入口と定着出口との間に形成される定着ニップ部において加熱加圧されて、トナー画像が用紙に定着される。
【００１３】
前記の際定着ベルト３は、加熱ローラ１によって加熱されていて、トナーを予熱して昇温させるので、前記定着ニップ部において未定着トナーを十分に溶融して用紙に定着するのに必要な熱量（Ｑ）に対して、定着温度を低く設定することができる。そのため定着ベルト３の定着出口において、定着ベルト／トナーの界面温度が十分に低くなっている。また定着時にトナー画像を定着ベルト３と加圧ローラ４とでその表裏両面から加熱するので、トナーの厚さ方向の温度差をなくして、トナーの過剰溶融の発生を防止する。さらに定着面側に位置する従動ローラ２の内部に加熱源が設けられていないので、定着ニップ部における定着ベルト３の自己冷却作用によって、定着ベルト／トナーの界面温度が低減される。これらのことによってホットオフセットの発生が防止される。
【００１４】
図２に示す第２実施形態は、補助ローラ５を定着ベルト３に接離可能に設け、この補助ローラ５を上動して図面に示す定着ベルト３に当接する位置と、下動して離間する位置との間を移動させる移動手段１０を設けた点で、第１実施形態と相違し他は同様となっている。
【００１５】
このような第２実施形態は、第１実施形態と同様にして定着作動をするものであるが、光沢画像モードを選択した際は、移動手段１０をオフとしてばね１１で補助ローラ５を押し上げて定着ベルト３に当接させ、非光沢画像モードを選択した際は、移動手段１０をオフとして該補助ローラ５を定着ベルトから離間する点で相違する。
【００１６】
前記のようにして、光沢画像モードを選択して補助ローラ５を定着ベルト３に当接させると、凹凸の表面を有する未定着トナーは、充分の熱を受けて溶融定着され、トナーの表面は定着ニップ部内で定着ベルト３の表面精度によって充分な平滑度を形成して、画像の光沢度が高くなってつやのある光沢画像がえられる。つぎに非光沢画像モードを選択して、補助ローラ５を定着ベルト３から離間させると、凹凸の表面を有する未定着トナーは、光沢画像モード時に比べて少ない熱を受けて、トナーの表面が定着ニップ部内で充分に溶融することなく、用紙に定着されて定着ベルト３から剥離されるので、充分な平滑度を形成することができず、画像の光沢度が低くおさえられてつやのない非光沢画像がえられる。
【００１７】
図３，４に示す第３，４実施形態は、補助ローラ５が、定着ニップ部の入口の近傍に設けられている点で、第１，２実施形態と相違し他は同様となっている。
【００１８】
このような第３，４実施形態は、第１，２実施形態と同様にして定着作動をするものであるが、補助ローラ５が、定着ニップ部の入口の近傍に設けられているので、用紙が補助ローラ５を通過した後その剛性によって、定着ベルト３に密着して定着ニップ部の入口に挿入されるので、画像の光沢むらが発生することがない。
【００１９】
図５に示す第５実施形態は、前記の各実施形態において、加熱ローラ１の温度を検出する例えばサーミスタからなる検出手段12を、定着ベルト内側において、加熱ローラ１の表面に接触する位置に設けた点で、各実施形態と相違し他は同様となっている。
【００２０】
このような第５実施形態は、従来のものにおけると同様に加熱ローラ１の温度を検知し、その温度が設定値を超えると加熱ローラ１の温度を調節して、定着ベルト３を適温に保つこととなる。この際定着ベルト３は検出手段１２に接触することがないので、この接触によって摩耗することがない。
【００２１】
【発明の効果】
この発明は上記のようであって、請求項１に記載の発明は、加熱ローラと従動ローラとの間に張架された無端状の定着ベルトと、従動ローラに対向して設けられた加圧ローラとを具えた定着装置において、前記定着ベルトに圧接する補助ローラを定着ニップ部の入口の上流側であって、加熱ローラと従動ローラとの間に設けるとともに、加熱ローラと加圧ローラとに、加熱源を設けたので、ホットオフセット現象が発生することがなく、そのためにトナーと用紙とを予熱する予熱工程において、定着ベルトと未定着トナー画像とを十分に接近させる必要がなくて、用紙の撓み等によって定着ベルトに未定着トナー画像が接触して画像乱れが発生するようなことがなく、また予熱工程における用紙搬送経路の長さを長くする必要がなくて、装置全体が大型になるというようなことがないという効果がある。
【００２２】
また請求項２に記載の発明は、定着ベルトに接離可能な補助ローラを、定着ニップ部の入口側に設けるとともに、光沢画像モードを選択した際は、該補助ローラを定着ベルトに当接し、非光沢画像モードを選択した際は、該補助ローラを定着ベルトから離間するので、補助ローラを定着ベルトに当接させると、未定着トナーが充分の熱を受けて溶融定着され、トナーの表面は定着ニップ部内で定着ベルトの表面精度によって充分な平滑度を形成して、画像の光沢度が高くなってつやのある光沢画像がえられ、補助ローラを定着ベルトから離間させると、未定着トナーは光沢画像モード時に比べて少ない熱を受けて、トナーの表面が定着ニップ部内で充分に溶融することなく、用紙に定着されて定着ベルトから剥離されるので、充分な平滑度を形成することができず、画像の光沢度が低くおさえられてつやのない非光沢画像がえられるという効果がある。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、補助ローラが、定着ニップ部の入口の近傍に設けられていて、用紙が補助ローラを通過した後その剛性によって、定着ベルトに密着して定着ニップ部の入口に挿入されるので、画像の光沢むらが発生することがないという効果がある。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、加熱ローラの温度を検出する検出手段を、定着ベルト内側において、加熱ローラの表面に接触する位置に設けたので、加熱ローラの温度を検知し、その温度が設定値を超えると加熱ローラの温度を調節して、定着ベルトを適温に保つこととなるが、この際定着ベルトは検出手段に接触することがないので摩耗することがないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態の概略正面図である。
【図２】この発明の第２実施形態の概略正面図である。
【図３】この発明の第３実施形態の概略正面図である。
【図４】この発明の第４実施形態の概略正面図である。
【図５】この発明の第５実施形態の要部の概略正面図である。
【符号の説明】
１  加熱ローラ                  ２  従動ローラ
３  定着ベルト                  ４  加圧ローラ
５  補助ローラ                  ６  加熱源
７  加熱源                      ８  入口ガイド板
９  搬送ガイド板                １０  移動手段
１１  ばね                        １２  検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0003593207.tif 000005
【図５】
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