(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が転写される転写定着部材と、該転写定着部材を加圧してニップ部を形成する加圧部材とを備える転写定着装置において、
前記転写定着部材および前記加圧部材は中空の回転体であり、該回転体の内周部に対して間隙を残して内部に通された押圧部材をそれぞれ有し、前記押圧部材は前記ニップ部で前記転写定着部材および前記加圧部材を介して互いに対向して押圧することを特徴とする転写定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の転写定着装置において、
前記転写定着部材は、金属基体の上に少なくとも弾性層、離型層が積層された構成であることを特徴とする転写定着装置。
【請求項３】
請求項２に記載の転写定着装置において、
前記転写定着部材の前記金属基体を誘導発熱により加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする転写定着装置。
【請求項４】
請求項２に記載の転写定着装置において、
前記転写定着部材の円周外側の表層側から加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする転写定着装置。
【請求項５】
請求項４に記載の転写定着装置において、
前記加熱手段は輻射ヒーターと熱反射部材であること特徴とする転写定着装置。
【請求項６】
請求項４に記載の転写定着装置において、
前記加熱部材は前記転写定着部材の所定の領域を選択的に加熱する手段を有していることを特徴とする転写定着装置。
【請求項７】
請求項６に記載の転写定着装置において、
前記加熱部材はレーザー光照射装置を有することを特徴とする転写定着装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の転写定着装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写定着装置及び該転写定着装置が用いられる複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、複合機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
像担持体上に、帯電した粉末または液体により未定着画像を形成し、続いて該未定着画像を中間転写体に転写し、次に、該中間転写体に転写された未定着画像を転写定着部材に転写した後、さらに該転写定着部材上で未定着画像を加熱し、該転写定着部材と該転写定着部材に対向して圧接された加圧部材により構成される転写定着ニップ部に、シート状媒体を通すことにより、該シート状媒体に像を定着させる技術（所謂、三次転写定着技術）を採用した画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、一般に、電子写真法による画像形成装置における定着装置は記録媒体上に転写された未定着トナーを記録媒体とともに狭持搬送しつつ、加熱している。この際、加熱定着部材としてはローラ・ベルトが知られており、狭持するための相手部材である加圧部材はローラ、ベルト、固定のパッドが知られている。このような定着装置の狭持部分をニップ（或いはニップ部）と呼ぶが、ニップでの熱移動は定着部材側に接するトナー表面温度と記録媒体表面に接するトナー・記録媒体界面温度が重要である。前者は光沢などの画質に重要であり、後者は記録媒体との密着性に重要である。
【０００４】
従来、カラー画像形成装置では光沢を十分に得るために記録媒体も含め、白黒の画像形成装置に比べ１．５倍ほどの熱量を与えていた。そのため、記録媒体も過剰に熱せられ、高速で多数枚の画像形成では加熱電力が不足し、一般に広く用いられる１００Ｖ，１５Ａなどの電源では対応できないと言う課題があった。加えて、過剰に熱せられた記録媒体はユーザーが欲しないばかりか、画像形成装置出口で記録媒体同士が接着されてしまうような不具合も生じていた。
【０００５】
三次転写定着技術においては、転写定着ニップ部に一定以上の面圧がないと像そのものの記録媒体への転写が行われないことが実験的にわかっている。一方、転写定着部材は熱容量が低いほど、ウォームアップが高速になるが、熱容量を下げるために転写定着部材の基体を薄層化すると、荷重をかけてもたわみが生じてしまい、狙いの高い面圧が得られない。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１４５２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、転写定着部材の薄層化による熱容量の低減化、ウォームアップの高速化を可能にしつつ、転写定着ニップ部に転写に十分な一定以上の面圧を得ることのできる転写定着装置および画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を達成するため、請求項１にかかる発明では、トナー像が転写される転写定着部材と、該転写定着部材を加圧してニップ部を形成する加圧部材とを備える転写定着装置において、
前記転写定着部材および前記加圧部材は中空の回転体であり、該回転体の内周部に対して間隙を残して内部に通された押圧部材をそれぞれ有し、前記押圧部材は前記ニップ部で前記転写定着部材および前記加圧部材を介して互いに対向して押圧することとした。請求項２にかかる発明では、請求項１に記載の転写定着装置において、前記転写定着部材は、金属基体の上に少なくとも弾性層、離型層が積層された構成であることとした。請求項３にかかる発明では、請求項２に記載の転写定着装置において、前記転写定着部材の前記金属基体を誘導発熱により加熱する加熱手段を備えた。請求項４にかかる発明では、請求項２に記載の転写定着装置において、前記転写定着部材の円周外側の表層側から加熱する加熱手段を備えた。請求項５にかかる発明では、請求項４に記載の転写定着装置において、前記加熱手段は輻射ヒーターと熱反射部材であることとした。請求項６に記載の発明では、請求項４に記載の転写定着装置において、前記加熱部材は前記転写定着部材の所定の領域を選択的に加熱する手段を有していることとした。請求項７にかかる発明では、請求項６に記載の転写定着装置において、前記加熱部材はレーザー光照射装置を有することとした。請求項８にかかる発明では、請求項１乃至７の何れか１項に記載の転写定着装置を備えた画像形成装置とした。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、薄層化した転写定着部材１または加圧部材２の内側よりそれぞれ別体の押圧部材を設け、ニップ部で高い面圧が生じるように、加圧をバックアップする機能を付与することにより上記課題を解決し、高度な断熱化と低熱容量化の確保と、ニップ部の高面圧化の両立を、より簡便な構成で実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下の実施の形態例では、薄層化した転写定着部材及び、加圧部材の内側より、別体の押圧部材をそれぞれ設け、ニップ部で高い面圧が生じるように、加圧をバックアップする機能を付与することにより上記課題を解決する。すなわち、高度な断熱化と低熱容量化の確保と、ニップ部の高面圧化の両立を、より簡便な構成で実現できる。
［１］第１の例（実施形態例）
図１に第１の例における画像形成装置の全体を示す。図１に基づいて本例における画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の構成及び動作の概要を説明する。カラー複写機２０１は、装置本体中央部に位置する画像形成部２０１Ａと、該画像形成部２０１Ａの下方に位置する給紙部２０１Ｂと、画像形成部２０１Ａの上方に位置する図示しない画像読取部を有している。
【００１１】
画像形成部２０１Ａには、水平方向に延びる転写面を有する中間転写体としての中間転写ベルト２０２が配置されており、該中間転写ベルト２０２の上面には、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。すなわち、補色関係にある色のトナー（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ））による像を担持可能な像担持体としての感光体２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｂが中間転写ベルト２０２の転写面に沿って並置されている。
【００１２】
各感光体２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｂはそれぞれ同じ方向（反時計回り方向）に回転可能なドラムで構成されており、その周りには、回転過程において画像形成処理を実行する帯電装置２０８、光書き込み手段としての書き込み装置２０６、現像装置２０５、１次転写装置２０７、及びクリーニング装置８が配置されている。図中、これら装置を示す各符号に付記しているアルファベットは、各感光体２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｂと同様、トナーの色別に対応している。
【００１３】
各現像装置２０５Ｙ、２０５Ｍ、２０５Ｃ、２０５Ｂには、それぞれのカラートナーが収容されている。中間転写ベルト２０２は、駆動ローラ９と、従動ローラ１０に掛け回されて感光体２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｂとの対峙位置において同方向に移動可能な構成を有している。従動ローラ１０と対向する位置には、中間転写ベルト２０２の表面をクリーニングするクリーニング装置１１が設けられている。
【００１４】
感光体２０４Ｙの表面が帯電装置２０８Ｙにより一様に帯電され、画像読取部からの画像情報に基づいて感光体２０４Ｙ上に静電潜像が形成される。該静電潜像はイエローのトナーを収容した現像装置２０５Ｙによりトナー像として可視像化され、該トナー像は所定のバイアスが印加される１次転写装置２０７Ｙにより中間転写ベルト２０２上に１次転写される。
【００１５】
他の感光体２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｂでもトナーの色が異なるだけで同様の画像形成がなされ、それぞれの色のトナー像が中間転写ベルト２０２上に順に転写されて重ね合わせられる。転写後、各感光体２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｂ上に残留したトナーはクリーニング装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂにより除去され、また、転写後図示しない除電ランプにより感光体２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｂの電位が初期化され、次の作像工程に備えられる。
【００１６】
給紙部２０１Ｂは、記録媒体としてのシート状媒体、その一例としての用紙Ｐを積載収容する給紙トレイ１６と、該給紙トレイ１６内の用紙Ｐを最上のものから順に１枚ずつ分離して給紙する給紙コロ１７と、給紙された用紙Ｐを搬送する搬送ローラ対１８と、搬送されてきた用紙Ｐを一旦停止させて斜めずれを修正するレジストローラ対１９を有している。該レジストローラ対は、その下流側に配置された転写定着部材としての転写定着ローラ１及び加圧部材としての加圧ローラ２上の画像の先端と搬送方向の所定位置とが一致するタイミングでニップＮに向けて送り出す。
【００１７】
駆動ローラ９の近傍には、転写定着装置２０９が設けられている。転写定着装置２０９は、転写定着ローラ１と加圧ローラ２を含む構成である。転写定着ローラ１と加圧ローラ２は互いに対峙して両者の周面が接するように設けられ、ニップ部Ｎを形成している。転写定着ローラ１の内部（内側）には押圧部材としての押圧ローラ３１が通されている。押圧ローラ３１の外径は転写定着ローラ１の内径（内周部）に対して、間隙を残すほどに充分小さい。押圧ローラ３１と加圧ローラ２とは互いにバネなどの不図示の加圧手段によって互いが近づく向きに押圧されている。
【００１８】
転写定着ローラ１は鉄などからなる筒状の金属基体１ａ、この金属基体１ａの外周部を包むシリコーンゴムなどからなる弾性層１ｃ及び該弾性層１ｃを覆うフッ素系樹脂などからなる離型層１ｄにより形成される。金属基体１ａはウォームアップの高速化のために厚さ１ｍｍ以下が望ましい。
【００１９】
弾性層１ｃは一定の表層ユニバーサル硬さを確保するために、厚さの下限は０．１ｍｍ以上が望ましく、ウォームアップの高速化のためには厚さの上限は０．５ｍｍ以下が望ましい。離型層１ｄは一定の表層ユニバーサル硬さを確保するために、厚さは３０μｍ以下が望ましい。
【００２０】
加圧ローラ２は鉄などからなる筒状をした金属基体２ａ、この金属基体１ａの外周部を包むシリコーンゴムなどからなる弾性層２ｃおよび該弾性層１ｃを覆うフッ素系樹脂などからなる離型層２ｄにより形成される。金属基体１ａはウォームアップの高速化のために厚さ１ｍｍ以下が望ましい。弾性層２ｃは一定の表層ユニバーサル硬さを確保するために、厚さの下限は０．１ｍｍ以上が望ましく、ウォームアップの高速化のためには厚さの上限は０．５ｍｍ以下が望ましい。離型層２ｄは一定の表層ユニバーサル硬さを確保するために、厚さは３０μｍ以下が望ましい。
【００２１】
金属基体１ａの内側に構成された押圧ローラ３１は鉄などからなる金属基体３１ａ、ゴムなどからなる弾性層３１ｂにより形成される。金属基体３１ａは高荷重に耐えられるように中実の軸であり、外周に１〜３ｍｍ程度の弾性層３１ｂを設ける。押圧ローラ３１には高荷重がかかるため、表面硬さとしてはＡｓｋｅｒＣ ８０以上の高硬度が望ましい。
【００２２】
押圧ローラ３１は軸方向中央部の外径が０．２ｍｍ〜１ｍｍ程度大きくなるような中央凸状（所謂、太鼓状）のローラとなっている。このため、薄肉の加圧ローラ２に対向して加圧力をかける場合、転写定着ローラ１と加圧ローラ２にたわみを発生させつつ、ニップ上の軸方向端部から中央部まで、均一かつ高面圧の加圧を実現できるようになっている。
【００２３】
転写定着ローラ１の円周外側の表層を加熱する外部加熱手段１４はヒーター３および反射板４により構成される。ハロゲンヒーターなどからなるヒーター３は、転写定着ローラ１の外部近傍でニップ部上流直前の位置に備えられる。ヒーター３からの輻射エネルギーを反射する反射板４がヒーター３を覆うように備えられ、開口部を転写定着ローラ１の表層に向けることにより、定着ローラ１の表層へ熱エネルギーを集中させ、定着ローラ１の表層のみを効率的に加熱することができる。また、転写定着ローラ１の表面温度を測定するための非画像領域に設けられた不図示のサーミスタとそれぞれの表面温度に基づいてヒーター３のオンオフをコントロールする不図示の温度コントローラが設けてあり、温度をコントロールできるようになっている。
【００２４】
感光体１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｂから中間転写ベルト２上に１次転写されたトナー６ａは、不図示の２次バイアス印加手段により駆動ローラ９に印加されるバイアス（ＡＣ、パルスなどの重畳を含む）により転写定着ローラ１に静電気力で２次的に転写される。
【００２５】
図１に示すように、中間転写ベルト２０２と転写定着ローラ１との間には、転写定着ローラ１から中間転写ベルト２０２への熱放射（熱移動）を抑制する熱遮蔽部材又は熱移動抑止部材としての断熱プレート２０が設けられている。断熱プレート２０は、中間転写ベルト２０２から転写定着ローラ１への２次転写を阻害しない状態で中間転写ベルト２０２への熱放射を極力抑えることができるように、開口部を有する形状に形成されており、図示しない転写定着装置本体、画像形成装置本体のいずれの側に設けてもよい。
【００２６】
熱移動抑止部材としては、放射率の低い金属光沢を有する板状のものが好ましく、特に２枚の金属シートを微小空隙又は断熱材を挟んで配置すると優れた効果が得られる。また、ノートパソコンのＣＰＵ冷却用に用いられるマイクロヒートパイプ構造を内包する薄板を用いた場合、熱移動抑止部材を低温に保ち熱移動を抑制することができる。
【００２７】
また、本実施形態では、上下に略平行に張設された中間転写ベルト２０２の下側の張設部であって、中間転写ベルト２０２の転写定着ローラ１に対する転写部（転写定着ローラ１との対向部）と、最も上流側の感光体２０４Ｂに対する転写部との間の任意の部位に中間転写ベルト２０２の熱を奪う冷却部材としての冷却ローラ２１０を設けている。
【００２８】
冷却ローラ２１０は熱伝導率の高い材料で形成されており、中間転写ベルト２０２に接触して回転する。本実施形態では断熱プレート２０と冷却ローラ２１０を同時に設ける構成としたが、いずれか一方を設ける構成としてもよい。本実施形態によれば、中間転写体の温度を低減でき、中間転写体側の熱劣化を抑制できる。また、転写定着部材の設計上の自由度を大きくすることができる。
【００２９】
また、転写定着ローラ１および加圧ローラ２の離型層をカーボン等の導電物質を分散させた導電性のフッ素系樹脂系材料で構成し芯金と接続することで、該離型層間に転写バイアスを印加することが可能となり、転写バイアスを低電圧にでき、かつ、転写時の飛び散りを抑制できる。
【００３０】
次に、動作について説明する。中間転写ベルト２０２上に形成されたトナー６ａは、マイナスに帯電しており、駆動ローラ９側が−０．５ｋＶ〜２ＫＶ、転写定着ローラ１の芯金基体１ａが０Ｖになるようにバイアスが印加されることで、転写定着ローラ１に順次転写される。この際、転写定着ローラ１上のトナー６ｂはヒーター３により所定の温度まで加熱されている。
【００３１】
転写定着ローラ１及び加圧ローラ２は図示しない駆動機構により回転駆動され、未定着画像を形成しているトナー６を担持した記録媒体Ｐが入口ガイドに沿ってニップ内へと搬送されると、記録媒体Ｐはニップ内で熱と圧力を受け、画像が定着される。
【００３２】
このように、転写定着ローラ１上のトナーは加熱手段により予め加熱する過程が十分に得られ、かつ、ニップ部Ｎでは押圧ローラ３１により高面圧をかけることができるので、トナー６と記録媒体Ｐを同時に加熱する従来方式に比べて加熱温度を低くできる。実験の結果、転写定着ローラ１および加圧ローラ２の温度は１１０〜１２０°Ｃの低温でも十分な画質が得られることが確認された。
【００３３】
前述のように、従来のカラー画像形成装置では十分な光沢を得るために用紙による温度低下を考慮して白黒画像形成装置に比べて１．５倍ほどの熱量を与えていた。このため、用紙が必要以上に加熱されていた。
【００３４】
本実施形態では、記録媒体Ｐを考慮せずに十分な光沢を得るための温度を独立に設定できるので、転写定着ローラ１の温度（定着設定温度）を低くできる。また、記録媒体Ｐは狭い幅のニップＮのみで加熱されるので過剰に加熱されないので、省エネ化に寄与する。
【００３５】
また、加熱される転写定着ローラ１は金属基体１ａが薄層であり、熱容量が低く、ウォームアップ時間の短縮化を実現できる。同時に、押圧ローラ３１とはニップ部Ｎのわずかな部分でしか接触しておらず、また、前記したとおり押圧ローラ３１の外径は転写定着ローラ１の内径（内周部）に対して間隙を残すほどに充分小さくかつ、押圧ローラ３１は加圧ローラ２側に押圧されているので、押圧ローラ３１はニップ部Ｎと接触する部位の反対側が金属基体１ａの内周部との間で間隙を有しており、それ以外の大半の部分では、転写定着ローラ１と押圧ローラ３１の間は断熱されている。よって、高度な断熱性を確保しつつ、ニップ部Ｎに対しては押圧ローラ３１による加圧のバックアップにより、ニップＮの高面圧化をも両立することが実現できる。
【００３６】
因みに、公知でない従来の提案技術では、図７に示したように、ニップ部Ｎに一定以上の面圧がないと、転写定着ローラ１上の画像そのものの記録媒体への転写が行われないためローラに強度をもたせるべく転写定着ローラ１および加圧ローラ２は共に、厚い断熱層１ｂ、２ｂを設け、金属基体１ａ、２ａも厚くしている。
【００３７】
一方、転写定着ローラ１は熱容量が低いほど、ウォームアップの高速化に寄与するので、低熱容量化のためには転写定着ローラ１の金属基体１ａを薄層化することが望ましいが、薄層化すると荷重をかけてもたわみが生じてしまい、狙いの高い面圧が得られなかった。
【００３８】
また、ウォームアップの高速化を実現させる手段として、金属基体１ａと弾性層１ｃの間に高度な断熱性を有する断熱層１ｂを有しているが、ニップ部Ｎに狙いの高い面圧を実現するためには、この断熱層１ｂは硬質なものでなければならず、空隙を有するセラミックスなどからなる。しかしながら、金属基体１ａに比べると、強度は劣るため、高面圧を確保するためには技術的困難を要するほか、コスト増の一因ともなっていた。
【００３９】
本実施の形態例では、薄層化した転写定着ローラ１または加圧ローラ２の内側より、別体の押圧部材３１を設け、転写定着ニップ部で高い面圧が生じるように、加圧をバックアップさせる機能を付与することにより上記の公知でない従来の提案技術における懸案を解決した。すなわち、高度な断熱化と低熱容量化の確保と、転写定着ニップの高面圧化の両立を、より簡便な構成で実現した。
【００４０】
インクジェットプリンターの普及により紙表面ににじみ防止のコーティングを施したインクジェット用紙が広く用いられるようになってきており、ここで、問題となるのがこのインクジェット用紙の電子写真装置への誤使用であるが、本実施の形態例の転写定着部材は、従来の定着部材の温度に比べ明らかに低温化できるため、少なくとも巻き付きが発生しないことが可能となり、誤使用時のトラブルを低減することができる。
【００４１】
紙などの記録媒体の過剰加熱を招くことなく、光沢などに優れた高画質な画像形成を可能にすることができる。従来の電子写真方式では、紙裏面からのバイアスによる転写が必要で、紙の吸湿、紙厚、凹凸等により転写品質の一定化が困難、異常画像の発生などが懸念されたが、本発明では常に二次転写（中間転写ベルト２０２から転写定着ローラ１への転写）は吸湿性が少なく抵抗が安定制御された一定の転写定着部材に対して行われるため、転写品質の一定化・向上、異常画像の発生防止が可能となる。
【００４２】
本実施の形態例では、転写定着ローラ１は、金属基体１ａの上に弾性層１ｃ、離型層１ｄが積層された構成である。弾性層１ｃを設けることにより、転写定着部材の表層ユニバーサル硬さを低下させ、転写定着ニップ部での像そのものの記録媒体への転写性を高める。また、離型層１ｄを設けることにより、転写定着部材の表層ユニバーサル硬さは高くなってしまうが、像そのものの離型性を高めることができるので、記録媒体への転写性を高める。
【００４３】
本実施の形態例では、転写定着ローラ１の円周外側の表層を加熱する外部加熱手段１４を備えたので、転写定着ローラ１を加熱する際に、トナーが付着している外側より加熱することにより、より効率的にトナーを加熱させることができる。さらに、外部加熱手段１４は、輻射エネルギーを放射するヒーター（輻射ヒーター）３−１と、該輻射エネルギーを転写定着ローラ１に向けて反射させる反射板（熱反射部材）４を用いているので、ウォームアップ時間が短縮でき、また、加圧ローラ２は低熱容量であり、さらに内部の押圧ローラ３１とはニップ部Ｎのわずかな部分でしか接触していないことによる高い断熱性があるため、いわゆる連続通紙時の温度落ち込みと呼ばれる、転写定着ローラ１表面温度の低下を防ぐことができるし、転写定着ローラ１を外部から加熱する際に、簡便かつ効率良く加熱することができる。
【００４４】
［２］第２の例（参考例）
図２に本例における画像形成装置の要部を示す。画像形成部２０１Ａの構成は前記した第１の例と共通である。転写定着装置２０９において、転写定着ローラ１、加圧ローラ２の厚さ方向の構造は第１の例と同様である。但し、転写定着ローラ１の内側には押圧ローラ３１は無く、該転写定着ローラ１の内側にヒーター３−１が設けられている。
【００４５】
また、加圧ローラ２の内側には、第１の例（図１参照）における押圧ローラ３１と同様の構成の押圧ローラ３１−１が設けられている。押圧ローラ３１は金属基体３２ａおよび弾性層３２ｂを含む構成であるが、これら金属基体３２ａおよび弾性層３２ｂはそれぞれ、第１の例（図１参照）における押圧ローラ３１を構成している金属基体３１ａ、弾性層３２ｂと同じである。転写定着ローラ１と加圧ローラ２は互いに対峙して設けられ、ニップ部Ｎを形成している。押圧ローラ３１−１の外径は転写定着ローラ１の内径（内周部）に対して、間隙を残すほどに充分小さい。
【００４６】
押圧ローラ３１と転写定着ローラ１は互いにバネなどの不図示の加圧手段によって互いが近づく向きに押圧されている。押圧ローラ３１は軸方向中央部の外径が０．２ｍｍ〜１ｍｍ程度大きくなるような中央凸状（所謂、太鼓状）のローラとなっているため、薄肉の転写定着ローラ１に対抗して加圧力をかける場合、転写定着ローラ１と加圧ローラ２にたわみを発生させつつ、ニップ部Ｎ上の軸方向端部から中央部まで、均一かつ高面圧の加圧を実現できるようになっている。
【００４７】
一方、転写定着ローラ１の内部（内側）に通された加熱手段としてのヒーター３―１は、その駆動により転写定着ローラ１を内部より加熱する。転写定着ローラ１は構成上たわみを許容しているため、金属基体１ａの薄層化による低熱容量化が可能であるため、転写定着ローラ１内に熱源を封じ込めた内部からの加熱であってもウォームアップ時間の短縮が可能である。
【００４８】
また、加圧ローラ２も同様に低熱容量であり、さらに内部の押圧ローラ３１−１とはニップ部Ｎのわずかな部分でしか接触していないことによる高い断熱性があるため、所謂、連続通紙時の温度落ち込みと呼ばれる、転写定着ローラ１の表面温度の低下を防ぐことができる。
本例でも、転写定着ローラ１は、金属基体１ａの上に弾性層１ｃ、離型層１ｄが積層された構成であるので前記第１の例で述べたと同様、転写性を高める利点を有する。
【００４９】
［３］第３の例（実施形態例）
図３に本例における画像形成装置の要部を示す。画像形成部２０１Ａの構成は前記した第１の例と共通である。転写定着装置２０９において、転写定着ローラ１、加圧ローラ２のそれぞれの構成は第１、第２の例と同様、中空の回転体である。
【００５０】
本例では、転写定着ローラ１の内部（内側）に前記第１の例と同じように間隙を残して、同じ構成の押圧ローラ３１を設け、かつ、加圧ローラ２の内部（内側）には前記第２の例と同じに間隙を残して、同じ構成の押圧ローラ３２を設けている。
【００５１】
これら押圧ローラ３１、３２の構成は第１、第２の各例で述べたと同様に、鉄などからなる金属基体３１ａ、３２ａや、ゴムなどからなる弾性層３１ｂ、３２ｂにより構成されるが、軸方向の外径は端部から中央部まで一定となっていることが異なる。押圧ローラ３１と押圧ローラ３２は互いにバネなどの不図示の加圧手段によって押圧されており、金属基体３１ａ、３２ａ、弾性層３１ｂ、３２ｂはそれぞれたわみに強い構成になっているため、ニップ部Ｎに高い面圧をかけることができる。
【００５２】
本例では、薄層化した転写定着ローラ１、薄層化した加圧ローラ２の内側より、それぞれ別体の押圧ローラ３１、３２を設け、ニップ部Ｎで高い面圧が生じるように、加圧をバックアップさせる機能を付与することにより、本発明の課題を達成する。なお、転写定着ローラ１の構成は第１の例と同じなので、該構成に関しては同様の利点を有する。また、転写定着ローラ１に付帯して外部加熱手段１４を設けた構成を例示しているので、この点についても、既に述べたと同じ利点を有する。
【００５３】
［４］第４の例（参考例）
図４に本例における画像形成装置の要部を示す。画像形成部２０１Ａの構成は前記した第１の例と共通である。転写定着装置２０９において、転写定着ローラ１、加圧ローラ２のそれぞれの構成は第１〜第３の例と同様、中空の回転体である。
【００５４】
本例は、第２の例（図２）の変形例ともいえる構成であり、転写定着ローラ１の円筒部の構成は第２の例におけると同様であるが、その内部（内側）には何も無く、加圧ローラ２の内部（内側）には第２の例におけると同様の押圧ローラ３１を有する。
【００５５】
転写定着ローラ１の加熱手段に関し、第２の例との対比では、第２の例で転写定着ローラ１の内部（内側）に設けられていたヒーター３−１に代えて、第１の例（図１）における転写定着ローラ１と同様、転写定着ローラ１の円周外側から加熱する加熱手段を設け、この加熱手段として、輻射ヒーターと熱反射部材を含む構成としている。その利点については、第１の例で述べたとおりである。
［５］第５の例（参考例）
図５に本発明の第５の例における画像形成装置の要部を示す。画像形成部２０１Ａの構成は前記した第１の例と共通である。転写定着装置２０９において、転写定着ローラ１、加圧ローラ２のそれぞれの構成は第１〜第３の例と同様、中空の回転体である。
【００５６】
本例は、第２の例（図２）の変形例ともいえる構成であり、転写定着ローラ１の円筒部の構成は第２の例におけると同様であるが、その内部（内側）にはヒーター３−１に代えて金属基体１ａを誘導加熱する加熱手段を設けている。この加熱手段はコイル１６０とコア１７０からなる。コイル１６０に通電することにより金属基体１ａを渦電流により直接的に加熱することで、効率のよい加熱手段を提供する。また、誘導発熱による加熱手段としてコイル１６０、コア１７０を転写定着ローラ１に内包することができるため、小型化が可能となる。
［６］第６の例（参考例）
図６に本発明の第６の例における画像形成装置の要部を示す。画像形成部２０１Ａの構成は前記した第１の例と共通である。転写定着装置２０９において、転写定着ローラ１、加圧ローラ２のそれぞれの構成は第１〜第３の例と同様、中空の回転体である。
【００５７】
本例は、第１の例（図１）或いは第２の例（図２）の変形例ともいえる構成であり、少なくとも転写定着ローラ１の内部（内側）に押圧ローラ３１を有する構成において、該転写定着ローラ１の所定の領域を選択的に加熱する手段を有している点に特徴がある。選択的に加熱可能であるので、転写定着ローラ１上の未定着画像とその近傍領域のみに集中的に加熱を行うことにより、トナー層の定着に必要な熱以外の無駄なエネルギー損失を防ぐことができる。
【００５８】
この選択的に加熱する手段としては、レーザー光照射装置を例示できる。レーザー光照射装置を用いた場合には、転写定着ローラ１上の未定着画像（トナー）とその近傍領域のみに集中的にレーザー光を照射することにより加熱を行うことにより、高エネルギーを短時間で効率よく与えることができトナー層の定着に必要な熱以外の無駄なエネルギー損失を防ぐことができる。また、転写定着ローラ１を予熱させる必要がなく、立ち上がり時間をなくすことができるので、オンデマンドな定着装置を供給することができる。また、レーザーの照射は、形成される静電潜像あるいは未定着画像の情報に基づき、転写定着ローラ１上の未定着画像とその近傍領域のみに集中的に加熱する。レーザーのスポット径が小さいほど、選択的加熱手段としては最適である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態としての画像形成装置の全体構成を説明した図である。
【図２】本発明の参考例としての画像形成装置の要部構成を説明した図である。
【図３】本発明の実施形態としての画像形成装置の要部構成を説明した図である。
【図４】本発明の参考例としての画像形成装置の要部構成を説明した図である。
【図５】本発明の参考例としての画像形成装置の要部構成を説明した図である。
【図６】本発明の参考例としての画像形成装置の要部構成を説明した図である。
【図７】公知でない従来の提案技術としての画像形成装置の要部構成を説明した図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  転写定着ローラ
２  加圧ローラ
３１  押圧ローラ
３１―１  押圧ローラ
【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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