(57)【要約】【課題】定着ベルトを用いた定着装置において、エネルギ消費を少なくするとともに、定着ベルトに生ずる不具合をなくして安定した定着を可能とする。【解決手段】加熱ローラ５０と、搬送ローラ５２と、その搬送ローラと加熱ローラに掛け回して走行することにより記録媒体を加熱しながら搬送するエンドレスの定着ベルト５３と、その定着ベルトを介して加熱ローラに押し当てて定着ニップＮを形成する加圧ローラ５５と、その定着ニップを通して搬送する記録媒体の搬送方向において定着ニップの下流であって搬送ローラの上流で定着ベルトを加熱する、例えば面状の発熱体である加熱体６０とを備え、加熱ローラと加熱体とで５０msec以上加熱する。定着ベルトから浮き上がらないように、その定着ベルトで搬送する記録媒体を押さえる押えベルト５８を備えるとよい。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱ローラと、１または複数の搬送ローラと、その搬送ローラと前記加熱ローラに掛け回して走行することにより記録媒体を加熱しながら搬送するエンドレスの定着ベルトと、その定着ベルトを介して前記加熱ローラに押し当てて定着ニップを形成する加圧部材と、その定着ニップを通して搬送する記録媒体の搬送方向において前記定着ニップの下流であって前記搬送ローラの上流で前記定着ベルトを加熱する加熱体とを備えることを特徴とする、定着装置。
【請求項２】
前記加熱ローラと前記加熱体とで５０msec以上加熱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３】
前記加熱ローラに前記定着ベルトを０．２〜２００mm接触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】
前記加熱体が面状の固定発熱体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５】
前記加熱体がベルト状の回転発熱体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６】
前記定着ベルトから浮き上がらないようにその定着ベルトで搬送する記録媒体を押さえる押えベルトを備えることを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１に記載の定着装置を備えることを特徴とする、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。そのうち特に、帯電・書込み・現像・転写・クリーニングなどを繰り返して像担持体に順次トナー画像を形成し、そのトナー画像を逐次転写して、用紙・ＯＨＰフィルム等の記録媒体に画像を記録する電子写真式の画像形成装置に関する。および、そのような画像形成装置などにおいて、記録媒体上に転写した未定着画像を記録媒体に定着する定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特許第３２７４７６９号公報
従来、電子写真式の画像形成装置では、例えば特許文献１に記載されるように、内部に熱源を有する定着ローラに加圧ローラを押し当てて定着ニップを形成し、その定着ニップに通して画像転写後の記録媒体を搬送しながら、熱と圧力とを加えてその記録媒体上のトナー画像を該記録媒体に定着する熱定着装置を備えるものが主である。
【０００３】
このような定着装置においては、定着ローラおよび加圧ローラは、例えばともに金属パイプの周面にゴム層を設け、内部にハロゲンヒータ等の熱源を備えて構成していた。そして、それら定着ローラおよび加圧ローラの表面温度をサーミスタ等の温度検知手段で検知し、その検知結果に応じてコントローラで熱源をオンオフ制御して一定温度に保持していた。
【０００４】
ところが、このような定着装置では、ローラ同士の押し当てで定着ニップを形成するから、定着ニップ幅を大きくすることができず、加熱時間が短くなり、定着効果を上げるためにはどうしても熱源による加熱温度を高く設定する必要があった。
【０００５】
加熱ローラや加圧ローラのゴム層の硬度を下げたり、ローラ径を大きくしたりして定着ニップ幅を増やし、できる得る限り加熱時間を長くするようにしているが、それにも限界があり、例えばローラ径を大きくすると、熱容量が大きくなり、また放熱面積が増大して加熱温度を高くしなければならなかった。
【０００６】
加熱温度を高くすると、環境温度に対する熱勾配が大きくなり、過剰に放熱したり、加熱する必要のない記録媒体の表面温度まで上昇し、さらには記録媒体の内部までも昇温したりして、トナーの溶融以外にエネルギを無駄に消費することとなった。
【０００７】
【特許文献２】特開平１０-３０７４９６号公報
このため、従来の定着装置の中には、例えば特許文献２に記載されるように、熱源を内蔵しない定着ローラと、熱源を内蔵する加熱ローラとに定着ベルトを掛け回し、その定着ベルトを介して定着ローラに加圧ローラを押し当てるものがある。
【０００８】
このような定着ベルトを用いた定着装置では、加熱時間を長くしてローラを用いた場合より加熱温度を低くすることができ、加熱温度をトナーの定着を行う定着温度より不必要に高く設定する必要がない。よって、環境温度に対する熱勾配を小さくして放熱を少なくし、また記録媒体に対する熱勾配も小さくして記録媒体に与える熱量も少なくし、エネルギの無駄な消費をなくすことができる。
【０００９】
しかしながら、この定着ベルトを用いた定着装置では、加熱温度が低いことから、記録媒体上のトナーの昇温スピードが遅く、記録媒体上のトナーが記録媒体に接触している部分の温度を十分に上げることができず、記録媒体へのトナー付着力が不足して画像ずれを生ずる問題があった。
【００１０】
また、記録媒体を昇温後、次の記録媒体と接触をはじめるまでの間に、定着ベルトの温度が低下し、冷えた定着ベルトが加熱体に接触すると、加熱体に温度勾配を発生して加熱体の表面温度が不均一となり、やはり加熱温度をトナーの定着を行う定着温度よりやや高めに設定する必要があった。
【００１１】
【特許文献３】特開２００１-１６６６１８号公報
このような不具合を解消すべく、定着ベルトを用いた従来の定着装置の中には、例えば特許文献３に記載されるように、加熱体を２段階に設けて、まず第１の加熱体で定着ベルトに余熱を加え、次いで第２の加熱体で加熱定着を行うものがある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような定着装置では、従来、第１の加熱体として面状の固定発熱体を用いているから、定着ベルトが第１の加熱体に接触したとき温度上昇して熱膨張するが、第１の加熱体との摩擦でその熱膨張が妨げられ、定着ベルトにしわが発生するという問題があった。
【００１３】
そこで、この発明の第１の目的は、上述したような定着ベルトを用いた定着装置において、地球環境維持に基づく近年の省エネルギの要求に応えてエネルギ消費を少なくするとともに、定着ベルトに生ずる不具合をなくして安定した定着を可能とすることにある。
【００１４】
この発明の第２の目的は、加熱時間を長くして加熱温度を低くし、加熱温度をトナー定着温度より不必要に高く設定する必要をなくすことにある。
【００１５】
この発明の第３の目的は、定着ベルトに余熱を適度に与えることにある。
【００１６】
この発明の第４の目的は、定着ベルトの走行トルクを低減することにある。
【００１７】
この発明の第５の目的は、定着効果を上げることにある。
【００１８】
この発明の第６の目的は、上記目的を達成した定着装置を備える画像形成装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１に記載の発明は、上述した第１の目的を達成すべく、定着装置にあって、加熱ローラと、１または複数の搬送ローラと、その搬送ローラと加熱ローラに掛け回して走行することにより記録媒体を加熱しながら搬送するエンドレスの定着ベルトと、その定着ベルトを介して加熱ローラに押し当てて定着ニップを形成する加圧部材と、その定着ニップを通して搬送する記録媒体の搬送方向において定着ニップの下流であって搬送ローラの上流で定着ベルトを加熱する加熱体とを備える、ことを特徴とする。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、上述した第２の目的も達成すべく、請求項１に記載の定着装置において、加熱ローラと加熱体とで５０msec以上加熱する、ことを特徴とする。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、上述した第３の目的も達成すべく、同じく請求項１に記載の定着装置において、加熱ローラに定着ベルトを０．２〜２００mm接触する、ことを特徴とする。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、上述した第２の目的も達成すべく、同じく請求項１に記載の定着装置において、加熱体が面状の固定発熱体である、ことを特徴とする。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、上述した第４の目的も達成すべく、同じく請求項１に記載の定着装置において、加熱体がベルト状の回転発熱体である、ことを特徴とする。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、上述した第５の目的も達成すべく、同じく請求項１に記載の定着装置において、定着ベルトから浮き上がらないようにその定着ベルトで搬送する記録媒体を押さえる押えベルトを備える、ことを特徴とする。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、上述した第６の目的を達成すべく、画像形成装置において、請求項１ないし６のいずれか１に記載の定着装置を備える、ことを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図１には、この発明による定着装置を備えたカラー複写機の全体概略構成を示す。
【００２７】
図中符号１００は、複写機本体である。複写機本体１００には、中央に、無端ベルト状の中間転写体１０を、図示例では駆動ローラ１４と第１の従動ローラ１５と第２の従動ローラ１６に掛け回して図中時計まわりに回転搬送可能に設ける。もちろん、別途中間転写体１０の片寄りを調整するローラに掛け回すなど、４つ以上のローラに掛け回すようにしてもよい。なお、中間転写体１０は、図示例ではほぼ水平に張り渡すが、水平ではなく、斜めに傾斜して張り渡すようにしてもよい。
【００２８】
この図示例では、図示省略するが、第２の従動ローラ１６に近接し、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去するベルトクリーニング装置を設ける。
【００２９】
また、駆動ローラ１４と第２の従動ローラ１６間に張り渡した中間転写体１０上には、その搬送方向に沿って、ブラック・イエロ・マゼンタ・シアンの４つの単色作像手段１８を横に並べて配置してタンデム作像装置２０を設ける。タンデム作像装置２０の上には、さらに露光装置２１を設ける。
【００３０】
一方、中間転写体１０の張り渡し領域の下方には、ローラを用いた２次転写装置２２を備える。２次転写装置２２は、第１の従動ローラ１５に押し当てて中間転写体１０上の画像を記録媒体Ｐに転写する。２次転写装置２２の横には、図示例では、２つのローラ２３間に、無端ベルトである搬送ベルト２４を掛け渡して設ける。
【００３１】
搬送ベルト２４の横には、記録媒体Ｐ上の転写画像を定着するこの発明の定着装置２５を設ける。定着装置２５については、詳しくは後述する。
【００３２】
上述した２次転写装置２２には、画像転写後の記録媒体Ｐを搬送する媒体搬送機能も備えている。もちろん、２次転写装置２２として、非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、この媒体搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
【００３３】
さて、このような２次転写装置２２、搬送ベルト２４、および定着装置２５の下方には、用紙・ＯＨＰフィルム等の記録媒体Ｐを収納する媒体収納カセット２８を備える。
【００３４】
ところで、いまこのカラー複写機を用いてコピーをとるときは、スキャナ２００の原稿台３０上に原稿Ｇをセットし、不図示の原稿押えで押さえる。そして、不図示のスタートスイッチを押すと、スキャナ２００を駆動して原稿内容を読み取ることができる。すなわち、ハロゲンランプ等の光源３１で原稿Ｇを照射してその反射光をミラー３２で反射し、レンズ３３を透して集光してＣＣＤ３４に入れ、画像を電気信号に変換する。
【００３５】
また、不図示のスタートスイッチを押すと、同時に不図示の駆動モータで駆動ローラ１４を回転駆動して従動ローラ１５・１６を従動回転し、中間転写体１０を回転搬送する。同時に、個々の単色作像手段１８でその像担持体４０を回転して各像担持体４０上にそれぞれ、ブラック・イエロ・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次重ね１次転写して中間転写体１０上に合成カラー画像を形成する。
【００３６】
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙コロ３５を回転し、媒体収納カセット２８から記録媒体Ｐを繰り出し、給紙路３６に入れてレジストローラ３７に突き当てて止める。
【００３７】
そして、中間転写体１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ３７を回転し、中間転写体１０と２次転写装置２２との間に記録媒体Ｐを送り込み、２次転写装置２２で中間転写体１０上の合成カラー画像を一括して２次転写して記録媒体Ｐ上にカラー画像を形成する。
【００３８】
画像転写後の記録媒体Ｐは、搬送ベルト２４で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、排紙トレイ３８上にスタックする。
【００３９】
一方、画像転写後の中間転写体１０は、不図示のベルトクリーニング装置で、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム作像装置２０による再度の画像形成に備える。
【００４０】
さて、上述したタンデム作像装置２０において、各単色作像手段１８は、詳しくは、ドラム状の像担持体４０のまわりに、帯電装置４１、現像装置４２、１次転写装置４３、クリーニング装置４４、不図示の除電装置などを備えてなる。
【００４１】
図示省略するが、これら単色作像手段１８を構成する部分の全部または一部でプロセスカートリッジを形成し、複写機本体１００に対して一括して着脱自在としてメンテナンス性を向上するようにしてもよい。
【００４２】
単色作像手段１８を構成する部分のうち、帯電装置４１は、図示例では帯電ローラを用い、像担持体４０に接触して電圧を印加することによりその像担持体４０の帯電を行う。
【００４３】
現像装置４２は、図示例では、磁性キャリアと非磁性トナーとよりなる二成分現像剤を使用する。
【００４４】
１次転写装置４３は、ローラ状とし、中間転写体１０を挟んで像担持体４０に押し当てて設ける。別に、ローラ状に限らず、ブラシや非接触のチャージャであってもよい。
【００４５】
クリーニング装置４４は、像担持体４０に接触してクリーニングブレードやクリーニングブラシなどのクリーニング部材を備え、そのクリーニング部材で像担持体４０上の残留トナーを除去する。
【００４６】
不図示の除電装置は、例えばランプであり、光を照射して像担持体４０の表面電位を初期化する。
【００４７】
そして、像担持体４０の回転とともに、まず帯電装置４１で像担持体４０の表面を一様に帯電し、次いでスキャナ２００の読取り内容に応じ、上述した露光装置２１において、レーザやＬＥＤ等による書込み光Ｌをポリゴンミラー４７で反射してさらにミラー４８で反射し、像担持体４０に照射して像担持体４０上に静電潜像を形成する。
【００４８】
その後、現像装置４２によりトナーを付着してその静電潜像を可視像化し、その可視像を１次転写装置４３で中間転写体１０上に転写する。画像転写後の像担持体４０の表面は、クリーニング装置４４で残留トナーを除去して清掃し、除電装置で除電して再度の画像形成に備える。
【００４９】
図２には、上述したカラー複写機に備える定着装置２５の概略構成を示す。
図中符号５０は、加熱ローラである。加熱ローラ５０は、例えばアルミニウム製のパイプを用いてつくり、内部にハロゲンヒータ等の熱源５１を設ける。
【００５０】
符号５２は、搬送ローラである。搬送ローラ５２は、図示例では１つであり、図示省略するが、同軸に駆動ギヤを設け、その駆動ギヤに不図示の駆動モータの駆動力を伝達して時計まわりに回転する。加熱ローラ５０と搬送ローラ５１には、エンドレスの定着ベルト５３を掛け回す。定着ベルト５３には、テンションローラ５４を押し当て、テンションを付与する。
【００５１】
定着ベルト５３は、ポリイミド樹脂などの樹脂を用いたり、ステンレス、ニッケル、銅などの金属を用いたり、ゴムを用いたりしてつくる。そして、加熱ローラ５０に、０．２〜２００mm接触する。０．２mm以下であると、加熱ローラ５０により定着ベルト５３を十分に加熱することができず、２００mmを越えると、定着装置２５が大型化するとともに、放熱面積が大きくなり過ぎて好ましくない。より好ましくは１〜１００mm、さらに好ましくは２〜５０mm、さらにもっと好ましくは５〜４０mmがよい。
【００５２】
定着ベルト５３を介して加熱ローラ５０には、加圧ローラ５５を、コイルスプリング等の付勢部材５６で付勢して押し当て、定着ニップＮを形成する。加圧ローラ５５は、例えば鋼等の金属パイプを用いてつくる。また、搬送ローラ５２には、駆動ローラ５７を近接して設ける。駆動ローラ５７は、図示省略するが、同軸に駆動ギヤを設け、その駆動ギヤに不図示の駆動モータの駆動力を伝達して反時計まわりに回転する。
【００５３】
そして、加圧ローラ５５と駆動ローラ５７とに押えベルト５８を掛け回し、テンションローラ５９でその押えベルト５８にテンションを付与する。押えベルト５８は、耐熱性を有し、強靭性を有する材料を用いてつくる。例えば、ニッケル、ステンレスなどの金属ベルト、ポリイミド系樹脂、ポリベンゾイミダゾール系樹脂等の樹脂ベルトを使うとよい。
【００５４】
ところで、定着ベルト５３の走行方向において、定着ニップＮの下流であって搬送ローラ５２の上流には、内側から定着ベルト５３に接触して加熱体６０を設ける。加熱体６０は、摩擦係数が低く、熱伝導率の高い材料を用いてつくった固定板６１の背面に、面状発熱体６２を貼り付けて構成する。
【００５５】
そして、同一または別個の駆動モータで搬送ローラ５２と駆動ローラ５７とを同時に回転し、定着ベルト５３と押えベルト５８とをともに走行する。画像転写後の記録媒体Ｐは、矢印Ａ方向から定着ニップＮに挿入し、両ベルト５３・５８間を通して搬送する。
【００５６】
このとき、定着ニップＮで熱と圧力とを加えるとともに、加熱体６０で熱を加えて記録媒体Ｐ上の未定着画像を記録媒体Ｐに定着する。両ベルト５３・５８間を通して搬送するときは、定着ベルト５３から浮き上がらないように押えベルト５８で記録媒体Ｐを押さえて定着効果を高める。
【００５７】
押えベルト５８の厚さは、温度応答性をよくするためには、薄い方がよいが、強度的な耐久性を向上するためには、厚い方がよい。この点を考慮し、実際に使用するベルト厚は、１〜３００μｍ、好ましくは２〜２００μｍ、さらに好ましくは５〜１００μｍ、さらにもっと好ましくは１０〜６０μｍとする。
【００５８】
なお、加熱ローラ５０に加圧ローラ５５を押し当てる押し当て力は、小さすぎると、定着効果を低減して画像ずれを生じ、大きすぎると、しわが発生したり、記録媒体Ｐが圧縮されて風合いが変わったりする。よって、２〜２００Ｎが好ましく、より好ましくは５〜１５０Ｎ、さらに好ましくは１０〜１００Ｎ、さらにもっと好ましくは２０〜８０Ｎがよい。
【００５９】
このような定着装置２５を用いて、トータルの加熱時間を８０msec、そのうち定着ニップＮでの加熱時間を１０msecとし、加熱ローラ５０に加圧ローラ５５を押し当てる押し当て力を片側１０Ｎ、熱源５１および面状発熱体６２の設定温度をともに１２０℃として定着試験を行ったところ、ほとんどトナーの脱落がない良好な定着が得られた。
【００６０】
図３には、この発明による定着装置２５の他例を示す。
この図３に示す定着装置２５は、記録媒体Ｐの下面の未定着画像を定着するもので、この例では押えベルトを使用していない。
【００６１】
同様に、トータルの加熱時間を８０msec、そのうち定着ニップＮでの加熱時間を１０msecとし、加熱ローラ５０に加圧ローラ５５を押し当てる押し当て力を片側１０Ｎ、熱源５１および面状発熱体６２の設定温度をともに１２０℃として定着試験を行ったところ、同様にほとんどトナーの脱落がない良好な定着が得られた。つまり、比較的低温で十分な定着効果を得ることができる。
【００６２】
図４には、第１の比較例である定着装置を示す。
【００６３】
この図４に示す定着装置では、図３に示す定着装置２５の加圧ローラ５５に変えて、給紙ローラ６４を定着ローラ５０に押し当てないで設けている。すなわち、加熱ローラ５０で定着ベルト５３をプレ加熱するが、定着ニップを通さないで記録媒体Ｐを加熱体６０でのみ加熱定着するようにしたものである。熱源５１および面状発熱体６２の設定温度をともに１２０℃として定着試験を行ったところ、トナーの脱落がなく定着良好ではあるが、画像ずれが顕著であった。
【００６４】
図５には、第２の比較例である定着装置を示す。
【００６５】
この図５に示す定着装置では、定着ニップＮの下流位置で定着ベルト５３に剥離爪６５を押し当て、定着ニップＮ通過後の記録媒体Ｐを取り出し、加熱体６０による定着効果を調べた。
【００６６】
トータルの加熱時間を１０msec、そのすべてを定着ニップＮでの加熱時間とし、加熱ローラ５０に加圧ローラ５５を押し当てる押し当て力を片側１０Ｎ、熱源５１の設定温度を１２０℃、１３０℃、１４０℃、１５０℃として定着試験を行った。
【００６７】
この結果、熱源５１の設定温度を１２０℃とすると、定着せずコールドオフセットが発生し、１３０℃とすると、コールドオフセットは発生しないが、指で擦るとトナーが脱落した。１４０℃とすると、描画試験機で擦るとかなり削れてトナー脱落が発生した。１５０℃とすると、描画試験機で擦ってもトナー脱落はなく、良好な定着が得られた。この結果から、加熱体６０による加熱を行わなければ、熱源５１の設定温度を１５０℃まで高めなければならないことが判る。
【００６８】
図６には、第３の比較例である定着装置を示す。
【００６９】
この図６に示す定着装置では、加熱体６０による加熱のみで定着を行う。面状発熱体６２の設定温度を１２０℃とすると、描画試験機で擦るとかなり削れてトナー脱落が発生した。１３０℃とすると、描画試験機で擦ってもトナー脱落はなく、良好な定着が得られた。ただし、定着ベルト５３にしわが発生した。図中符号６６は、加熱体６０に押し当てる加圧従動ローラである。６７は、定着ローラ５３を掛け回す、熱源を有しない単なる従動ローラである。
【００７０】
図７には、この発明によるさらに他の定着装置２５の概略構成を示す。
【００７１】
この図７に示す定着装置２５では、図２に示す定着装置２５の加熱体６０として、面状の固定発熱体に変えてベルト状の回転発熱体を用いている。すなわち、２つのローラ６８間に加熱ベルト６９を掛け回し、その加熱ベルト６９内に複数のヒータ７０を並べて備える。
【００７２】
そして、トータルの加熱時間を８０msec、そのうち定着ニップＮでの加熱時間を１０msecとし、加熱ローラ５０に加圧ローラ５５を押し当てる押し当て力を片側１０Ｎ、熱源５１および回転発熱体６２の設定温度をともに１２０℃として定着試験を行ったところ、同様にほとんどトナーの脱落がない良好な定着が得られた。
【００７３】
しかも、この場合には、定着ベルト５３とともに加熱ベルト６９を走行するから、それらの間の摩擦をなくして、定着ベルト５３の走行トルクを２０％低下することができ、また定着ベルト５３の内面に傷が付くことを防止し、定着ベルト５３を安定して搬送することができた。
【００７４】
最後に、内部に熱源を有する定着ローラに加圧ローラを押し当てて定着ニップを形成し、その定着ニップに通して画像転写後の記録媒体を搬送しながら、熱と圧力とを加えてその記録媒体上のトナー画像を該記録媒体に定着する従来のローラ定着装置を用い、加熱ローラに加圧ローラを押し当てる押し当て力を片側１０Ｎとし、定着ニップでの加熱時間を１０msecとし、加熱ローラ内に備える熱源の設定温度を１３０℃、１４０℃、１５０℃、１６０℃として定着試験を行った。
【００７５】
その結果、熱源の設定温度を１３０℃とすると、定着せずコールドオフセットが発生し、１４０℃とすると、コールドオフセットは発生しないが、指で擦るとトナーが脱落した。１５０℃とすると、描画試験機で擦るとかなり削れてトナー脱落が発生した。１６０℃とすると、良好な定着が得られた。この結果から、この発明による定着装置２５を用いれば、熱源の設定温度を約４０℃下げることが可能となったことが判る。
【００７６】
なお、上述した例では、加圧部材として加圧ローラ５５を用いたが、加圧部材は、ローラに限らず、板状のものであってもよい。また、加熱ローラ５０と同様に熱源を内蔵するものであってもよく、熱源を内蔵すると、記録媒体Ｐの熱を奪わず、冬場のように環境温度が低く、記録媒体Ｐが冷えた状態で進入した場合にも安定した定着を行うことができる。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項１に係る発明によれば、加熱ローラと１または複数の搬送ローラとに掛け回して走行することにより記録媒体を加熱しながら搬送するエンドレスの定着ベルトと、定着ニップを通して搬送する記録媒体の搬送方向において定着ニップの下流であって搬送ローラの上流で定着ベルトを加熱する加熱体とを備えるので、加熱を２段階に行い、加熱時間を長くして加熱温度を小さくすることができる。そして、加熱温度を定着温度より不必要に高く設定する必要をなくし、環境温度に対する熱勾配を小さくして放熱を少なくし、また記録媒体に対する熱勾配も小さくして記録媒体に与える熱量も少なくし、エネルギ消費の無駄を無くすことができる。
【００７８】
また、定着ベルトを介して加熱ローラに押し当てて定着ニップを形成する加圧部材と、その定着ニップを通して搬送する記録媒体の搬送方向において定着ニップの下流であって搬送ローラの上流で定着ベルトを加熱する加熱体とを備えるので、記録媒体を昇温後、冷えた定着ベルトを定着ニップで余熱し、加熱体で加熱することにより安定した定着を行うことができる。
【００７９】
さらに、はじめに加熱ローラで定着ベルトに余熱を加えるので、定着ベルトが熱膨張して幅方向に広がろうとする力を逃がし、しわの発生をなくすことができる。
【００８０】
請求項２に係る発明によれば、加熱ローラと加熱体とで５０msec以上加熱するので、請求項１に係る発明の効果に加えて、十分に加熱時間を長くして加熱温度をトナー定着温度より不必要に高く設定する必要をなくし、環境温度に対する熱勾配を小さくして放熱を少なくし、また記録媒体に対する熱勾配も小さくして記録媒体に与える熱量も少なくし、一層エネルギの無駄な消費をなくすことができる。
【００８１】
請求項３に係る発明によれば、請求項１に係る発明の効果に加えて、加熱ローラに定着ベルトを０．２〜２００mm接触するので、大型化したり、エネルギを無駄に消費したりすることなく、定着ベルトに余熱を適度に与えることができる。
【００８２】
請求項４に係る発明によれば、請求項１に係る発明の効果に加えて、加熱体が面状の固定発熱体であるので、加熱時間を長くして加熱温度をトナー定着温度より不必要に高く設定する必要をなくし、環境温度に対する熱勾配を小さくして放熱を少なくし、また記録媒体に対する熱勾配も小さくして記録媒体に与える熱量も少なくし、エネルギの無駄な消費をなくすことができる。
【００８３】
請求項５に係る発明によれば、請求項１に係る発明の効果に加えて、加熱体がベルト状の回転発熱体であるので、加熱体と定着ベルトとの摩擦をなくし、定着ベルトの走行トルクを低減することができる。
【００８４】
請求項６に係る発明によれば、請求項１に係る発明の効果に加えて、定着ベルトから浮き上がらないようにその定着ベルトで搬送する記録媒体を押さえる押えベルトを備えるので、押えベルトで記録媒体を定着ベルトに押さえ付けて定着効果を上げることができる。
【００８５】
請求項７に係る発明によれば、上記各効果を有する定着装置を備えた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】
【図１】この発明による定着装置を備えたカラー複写機の全体概略構成図である。
【図２】そのカラー複写機に備える定着装置の概略構成図である。
【図３】この発明による定着装置の他例の概略構成図である。
【図４】第１の比較例である定着装置の概略構成図である。
【図５】第２の比較例である定着装置の概略構成図である。
【図６】第３の比較例である定着装置の概略構成図である。
【図７】この発明による定着装置のさらに他例の概略構成図である。
【符号の説明】
２５    定着装置
５０    加熱ローラ
５１    熱源
５２    搬送ローラ
５３    定着ベルト
５５    加圧ローラ（加圧部材）
５８    押えベルト
６０    加熱体
Ｐ    記録媒体
Ｎ    定着ニップ
【図１】
2004198469.tif 000003
【図２】
2004198469.tif 000004
【図３】
2004198469.tif 000005
【図４】
2004198469.tif 000006
【図５】
2004198469.tif 000007
【図６】
2004198469.tif 000008
【図７】
2004198469.tif 000009