(57)【要約】【課題】  しわやカールを生じさせることがなく、搬送性や定着性が良好で、ウォームアップの短縮が実現され、プリント停止等のトラブルが抑制され、高速適性にも優れた定着装置、およびそれを用いた画像形成方法を提供する。【解決手段】  回転駆動し、弾力性ないし柔軟性を有する加圧ロール７３と、これに当接して、被記録媒体Ｐが挿通されるニップ部Ｎを形成しつつ従動回転する耐熱性エンドレスベルト７１と、平面部Ｈを有し、該平面部Ｈで耐熱性エンドレスベルト７１を内部から押圧し、ニップ部Ｎを略平面状に形作る押圧支持体７２と、耐熱性エンドレスベルト７１の周内に配された熱源７４と、からなる定着装置であって、耐熱性エンドレスベルト７１を、熱源７４からの輻射熱により、直接加熱するとともに、押圧支持体７２を介して熱伝導により加熱することを特徴とする定着装置、およびそれを用いた画像形成方法である。【選択図】  図１
2005338724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動し、弾力性ないし柔軟性を有する加圧ロールと、これに当接して、被記録媒体が挿通されるニップ部を形成しつつ従動回転する耐熱性エンドレスベルトと、平面部を有し、該平面部で前記耐熱性エンドレスベルトを内部から押圧し、前記ニップ部を略平面状に形作る押圧支持体と、前記耐熱性エンドレスベルトの周内に配された熱源と、からなる定着装置であって、
前記耐熱性エンドレスベルトを、前記熱源からの輻射熱により、直接加熱するとともに、前記押圧支持体を介して熱伝導により加熱することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
回転駆動し、弾力性ないし柔軟性を有する加圧ロールと、これに当接して、被記録媒体が挿通されるニップ部を形成しつつ従動回転する耐熱性エンドレスベルトと、平面部を有し、該平面部で前記耐熱性エンドレスベルトを内部から押圧し、前記ニップ部を略平面状に形作る押圧支持体と、前記耐熱性エンドレスベルトの周内に配された熱源と、からなる定着装置であって、
前記押圧支持体が、前記平面部から前記耐熱性エンドレスベルトの進行方向の前後に向けて、前記熱源を取り囲むように延伸し、かつ、前記熱源を基点として、前記平面部の反対側の少なくとも一部が開口して成形されてなることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
前記押圧支持体が、前記熱源を基点として、中心角１８０゜〜３００゜の範囲取り囲むように成形されてなることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記熱源が、前記耐熱性エンドレスベルトの軸中心位置よりも、前記ニップ部に近い位置に配置されてなることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項５】
前記耐熱性エンドレスベルトが、少なくとも熱吸収性層を有していることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項６】
前記熱源における前記ニップ部に面する側とは反対側に、当該側からの輻射熱の全エネルギーのうちの一部を遮断ないし反射する熱半遮蔽部材が配されてなることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項７】
前記熱源が、ガラス製で円筒状のランプ管の略軸心にフィラメントが配されてなるハロゲンランプであり、前記熱半遮蔽部材が、前記ハロゲンランプにおけるランプ管の周面の一部に被覆された膜状の部材であることを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記熱半遮蔽部材が、セラミックスコーティングであることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
前記熱半遮蔽部材としてのセラミックスコーティングが、白色であることを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記ランプ管の周面において、前記フィラメントを基点として、中心角１８０°〜２７０°の範囲が、前記熱半遮蔽部材としての膜状の部材で覆われていることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記押圧支持体における、少なくとも、前記平面部の前記熱源に対向する面が、熱吸収処理されてなることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記熱源が、前記耐熱性エンドレスベルトの周内に複数配されてなることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記加圧ロールが、内部に熱源を有することを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項１４】
前記ニップ部に挿通される被記録媒体が、その両面に未定着像を担持し、これを前記ニップ部に挿通することで、当該両面に担持された未定着像を同時に定着せしめることを特徴とする請求項１３に記載の定着装置。
【請求項１５】
少なくとも、被記録媒体表面に未定着像を形成する画像形成手段と、前記被記録媒体表面に形成された未定着画像を加熱および加圧することで定着する定着手段とを具備する画像形成装置であって、
前記定着手段が、請求項１に記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
少なくとも、被記録媒体表面に未定着像を形成する画像形成手段と、前記被記録媒体表面に形成された未定着画像を加熱および加圧することで定着する定着手段とを具備する画像形成装置であって、
前記定着手段が、請求項２に記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
少なくとも、被記録媒体表面に未定着像を形成する画像形成手段と、前記被記録媒体表面に形成された未定着画像を加熱および加圧することで定着する定着手段とを具備する画像形成装置であって、
前記定着手段が、請求項１３に記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
前記画像形成手段により被記録媒体表面に形成された未定着像の種類に応じて、前記定着手段における定着装置で、前記ニップ部に前記被記録媒体を挿通する際の当該被記録媒体の面の向きを制御するように構成されてなることを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記画像形成手段において、未定着像を前記被記録媒体の両面に形成することを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被記録媒体を加熱および加圧することにより、その表面に担持された未定着像を当該被記録媒体に定着させるための定着装置、およびこの定着装置を備える画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成技術として、印刷速度が速く、印刷版をその都度用意する必要が無いとから簡単であり、種々の画像情報から直接画像を得ることができ、装置も比較的小型であり、フルカラー化も容易であること等、数多くのメリットを有することから、電子写真方式が広く普及している。
電子写真方式を採用した画像形成装置（電子写真装置）は、一般的に、潜像担持体表面に静電潜像を形成し、帯電されたトナーを前記潜像担持体表面に接触させることで、選択的にトナーを付着させてトナー画像を形成し、これを、中間転写体を介して、あるいは介さずに、被記録媒体に転写して、次いで熱および／または圧力等により前記トナーを被記録媒体表面に定着することで、画像を得る。
【０００３】
かかる電子写真装置において、通常定着には、加熱ロールと加圧ロールとが当接してなる２ロール方式の定着装置が用いられ、両者が当接して形成されるニップ部に、未定着トナー画像が表面に形成された被記録媒体を挿通することで、熱および圧力によりトナーを溶融し前記被記録媒体表面に永久画像として定着せしめている。この加熱ロールおよび／または加圧ロールに代えて、エンドレスベルト状の加熱部材、加圧部材を用いることもある。
【０００４】
加熱ロールは、内部にハロゲンランプ等の熱源を有する金属製のコアに、弾性層や離型層を設けてなるものであり、前記熱源により内部から加熱ロール表面を加熱するものである。定着装置においては、省エネルギーの観点や、画像形成装置の使用時にユーザーを待たせないようにする等の観点から、加熱ロール等の加熱部材を瞬時に加熱することができ、待ち時間（ウォームアップタイム）をできる限り少なくすることが望まれている。
【０００５】
従来の定着装置は、中空の定着体たる定着ロール（加熱ロール）と、付勢手段により前記定着ロールに押圧される加圧ロールと、加熱手段たるハロゲンヒータ（定着ヒータ）とを有しており、電源からの電力が前記ハロゲンヒータに供給されることで前記定着ロールが加熱されるようになっている。また、前記定着ロールの表面温度を検知するセンサの出力が温度コントロールに入力され、該温度コントロールによって前記出力に基づきハロゲンヒータがＯＮ／ＯＦＦされて、前記定着ロールは所定の表面温度に維持される。被記録媒体に載った状態の未定着トナーからなる未定着像は、定着ロールおよび加圧ロールのなす定着ニップ内で被記録媒体とともに加熱および加圧され永久定着されることとなる。
【０００６】
従来の中空の円筒形状をした定着ロールは、定着ニップ部の形状を自由な形状に加工することは難しいため、被記録媒体にしわやカールを生じさせたり、搬送性に影響を与えたり、定着性等を向上するための制約を生じさせたり等、多種類の被記録媒体全てに対してこれらを満足させることが困難であった。
例えば、封筒など、２層以上の多層構造となっている被記録媒体においては、定着ロールと加圧ロールとの間のニップ部の形状が平面でなく曲率を有していると、両者の回転速度が同じでも、表面の線速度に微妙な差異が生じてしまい、被記録媒体の上下面で搬送速度にずれが生じてしわが発生したり、定着性や搬送性に影響を与えてしまったりといった不具合を生じてしまう場合がある。特に、プロセススピードを速くしようとすると、上記不具合が生じやすい。
【０００７】
上記課題を解決するため、特許文献１に示される技術が開示されている。これは、内部に熱源を備えた中空パイプと、この中空パイプを加圧する加圧ロールと、前記中空パイプに巻掛けられる耐熱性のエンドレスシートを有し、このエンドレスシートと前記加圧ロールとの間に未定着トナーを担持した記録紙（被記録媒体）を通過させて、加熱加圧定着を行う定着装置であり、前記記録紙の前記未定着トナーを担持した面は、前記エンドレスシートと接し、前記エンドレスシートは、前記記録紙の搬送速度と同速度で回動しており、且つ、前記中空パイプの前記加圧ロールによる押圧位置は、略平面形状である定着装置である。
【０００８】
しかしながら、かかる定着装置にあっては、前記中空パイプ全体を前記ハロゲンヒータによって温めているため、定着に寄与しない、前記中空パイプのニップ部以外の部位をも加熱することになり、定着部材全体を所定の温度まで温度上昇させるのに時間がかかり、ウォームアップの短縮にならないという問題が発生する。
【０００９】
さらに、連続通紙を行った際、前記中空パイプのニップ部においては、熱が前記記録紙に奪われるため、温度低下が発生する。この中空パイプのニップ部温度を所定の温度に維持するためには、前記熱源から加熱を行う必要があるが、前記中空パイプにおける、前記熱源から見てニップ部とは反対側の部分は、熱を奪われることが無いためどんどん高温となってしまう。その結果、当該部分の温度が所定の温度以下となるようにするべく、プリント速度の低下やプリントの停止が必要となってしまう。
【００１０】
【特許文献１】特開平７−２８７４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明は、定着時において被記録媒体の種類によらずしわやカールを生じさせることがなく、搬送性や定着性が良好で、インスタントスタート性に優れ（ウォームアップの短縮が実現され）、プリント停止等のトラブルが抑制され、高速適性にも優れた定着装置、およびそれを用いた画像形成方法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】
【００１２】
上記目的は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明の定着装置は、回転駆動し、弾力性ないし柔軟性を有する加圧ロールと、これに当接して、被記録媒体が挿通されるニップ部を形成しつつ従動回転する耐熱性エンドレスベルトと、平面部を有し、該平面部で前記耐熱性エンドレスベルトを内部から押圧し、前記ニップ部を略平面状に形作る押圧支持体と、前記耐熱性エンドレスベルトの周内に配された熱源と、からなる定着装置であって、
前記耐熱性エンドレスベルトを、前記熱源からの輻射熱により、直接加熱するとともに、前記押圧支持体を介して熱伝導により加熱することを特徴とする（本発明Ａ）。
【００１３】
本発明によれば、被記録媒体が挿通されるニップ部が略平面状に形作られているので、加圧ロールによって十分な加圧力が、耐熱性エンドレスシートに加えられるため、加圧ロールが回転することにより、耐熱性エンドレスシートと記録紙共に同速度で搬送され、紙しわやカールを防止することができる。つまり、前記ニップ部における前記耐熱性エンドレスベルトと前記加圧ロールとの間の線速度に差異が生じることなく、そのため、例えば封筒のような多層構造の被記録媒体の場合にも、しわやカールを生じさせることがなく、搬送性や定着性が良好となる。
【００１４】
また、耐熱性エンドレスベルトを定着部材に用いているため、元々インスタントスタート性に優れているばかりか、前記ニップ部を、前記押圧支持体を介して熱伝導により加熱するとともに、前記ニップ部以外でも前記熱源からの輻射熱により加熱するように構成されているので、前記耐熱性エンドレスベルトの温度低下が抑制され、より高いインスタントスタート性が実現でき、しかも高速適性にも優れている。
【００１５】
本発明の定着装置を実現するための、前記耐熱性エンドレスベルトを、前記熱源からの輻射熱により、直接加熱するとともに、前記押圧支持体を介して熱伝導により加熱する具体的な構成としては、前記押圧支持体が、前記平面部から前記耐熱性エンドレスベルトの進行方向の前後に向けて、前記熱源を取り囲むように延伸し、かつ、前記熱源を基点として、前記平面部の反対側の少なくとも一部が開口して成形されてなるものである（本発明Ｂ）。
【００１６】
かかる構成の定着装置によれば、まず、前記熱源を取り囲む形状に成形されている前記押圧支持体が、前記熱源からの輻射熱により加熱されて、前記平面部で当接する前記耐熱性エンドレスベルトを熱伝導により加熱する。当該箇所は、この定着装置のニップ部に相当するため、前記被記録媒体に効率的に熱を与えることができる。
【００１７】
さらに、前記押圧支持体が、前記熱源を基点として、前記平面部の反対側の少なくとも一部が開口して成形されているため、当該開口部において、前記熱源からの輻射熱は、前記押圧支持体に遮蔽されることなく直接前記耐熱性エンドレスベルトを加熱する。したがって、ニップ部において熱が奪われ、かつ回転動作により前記押圧支持体の平面部から遠ざかることによりさらに冷却されてしまう懸念のある前記耐熱性エンドレスベルトを、前記平面部以外の位置で、前記熱源からの輻射熱により直接加熱することができる。このため、極めて高速適性に優れたものとなる。また、この開口部に前記押圧支持体が存在しないので、前記押圧支持体が過加熱してしまう危険が抑制され、プリント速度の低下やプリントの停止と言ったトラブルが生じにくい、ないしその予防策を講じる必要がない。
【００１８】
前記押圧支持体としては、前記熱源を基点として、中心角１８０゜〜３００゜の範囲取り囲むように成形されてなることが好ましい。定着装置として被記録媒体に直接作用するニップ部への熱を伝達する前記押圧支持体には、多くの熱が輻射されなければならないが、前記押圧支持体の開口部を通して前記耐熱性エンドレスベルトを直接加熱する部位は、前記ニップ部の対極であり、当該箇所については、多くの熱は必要ない。そのため、前記熱源からの輻射熱を有効に前記押圧支持体に与えつつ、前記耐熱性エンドレスベルトを直接加熱するに必要十分な輻射熱を前記開口部から放射させるべく、前記押圧支持体を、上記のように適切に前記熱源を取り囲む形状とすることが好ましい。
【００１９】
同様の観点から、前記熱源としては、前記耐熱性エンドレスベルトの軸中心位置よりも、前記ニップ部に近い位置に配置されることが好ましい。前記ニップ部に近い位置に配置する、すなわち、前記押圧支持体に近づけることで、多くのエネルギーを必要とする前記押圧支持体に、より多くの輻射熱を照射し、逆にエネルギーが少なくてもよい前記耐熱性エンドレスベルトへの輻射熱の直接照射は、遠ざけることで抑え目にして、効率良く前記熱源からの輻射熱が利用される。なお、ここでいう「耐熱性エンドレスベルトの軸中心位置」とは、対象となる耐熱性エンドレスベルトの周の外形が円形・楕円形等軸を有する形状である場合にはその軸を、その他特定の軸を有しない場合には、対象となる耐熱性エンドレスベルトの周の外形の重心を指すものとする。
【００２０】
前記耐熱性エンドレスベルトとしては、少なくとも熱吸収性層を有していることが好ましい。ここで、「熱吸収性層」とは、熱吸収性を高めるように処理された層を言い、例えば、輻射熱を吸収されやすくするべく黒色等に着色されている層を挙げることができる。
前記耐熱性エンドレスベルトが熱吸収性層を有していることで、より少ない輻射熱で短時間でかつ効率的に必要な熱を前記耐熱性エンドレスベルトに与えることができる。
【００２１】
前記熱源における前記ニップ部に面する側とは反対側、つまりは前記押圧支持体の前記開口部側に、当該側からの輻射熱の全エネルギーのうちの一部を遮断ないし反射する熱半遮蔽部材が配されることが望ましい。前記ニップ部に十分なエネルギーの輻射熱を照射するためには、それに応じた出力の熱源が必要となるが、熱源の出力が大きくなってくると、今度は、前記熱源から前記開口部を介して照射される輻射熱が直接前記耐熱性エンドレスベルトを加熱し、過加熱になってしまう場合もある。そこで、その輻射熱の全エネルギーのうちの一部を遮断ないし反射する熱半遮蔽部材を配することで、ニップ部から離れた前記耐熱性エンドレスベルトをソフトに、かつ適切に加熱することが可能となる。
【００２２】
ここで、「熱半遮蔽部材」とは、反射によるか吸収によるかの別は問わず、広く輻射熱の全エネルギーのうちの一部を遮蔽（遮断ないし反射）し得る部材をいう。具体的には、主として輻射熱の全エネルギーのうちの１０〜９０％を遮蔽するものを指す。例えば、輻射熱の全エネルギーの量に対し、約６０％反射する半反射膜を用いたとすると、輻射熱の全エネルギーの約４０％が、前記耐熱性エンドレスベルトの輻射加熱に用いられる。
【００２３】
このことから、前記押圧支持体のニップ部の反対側で、前記耐熱性エンドレスベルトを適切に加熱することができ、当該耐熱性エンドレスベルトを前記熱源からの輻射熱と押圧支持体からの熱伝導とにより加熱し、該耐熱性エンドレスベルトおよび前記押圧支持体のニップ部における温度を、所定の温度に適切にコントロールすることができ、さらには、ウォームアップの短縮化を達成する（インスタントスタート性を実現する）ことができる。
【００２４】
また、熱半遮蔽部材としては、それ自体が輻射熱の全エネルギーのうちの一部を遮蔽し得る、例えば、半透過膜や半反射膜のような部材が一般的である。ただし、それ自体は輻射熱を全反射ないし全吸収するような部材であっても、スリット状や市松模様状等の形状に小窓を開けたり、ルーバー状に配置したりして、もともとの照射面積を減少させる部材であってもよいし、このような形状でかつ半透過膜や半反射膜のような部材であっても構わない。
【００２５】
前記熱源は、ガラス製で円筒状のランプ管の略軸心にフィラメントが配されてなるハロゲンランプであるのが、一般的であり、その場合、前記熱半遮蔽部材としては、前記ハロゲンランプにおけるランプ管の周面の一部に被覆された膜状の部材とすることができる。この場合、当該熱半遮蔽部材（以下、単に「熱半遮蔽膜」という場合がある。）としては、具体的には、セラミックスコーティングとすることができ、それが白色であることが好ましい。
なお、上記熱半遮蔽膜のコーティング量は、前記耐熱性エンドレスベルトの温度上昇と前記押圧支持体のニップ部温度上昇の上昇率により、半反射膜のコーティング量を選択するものであり、押圧支持体材料や厚さ、投入電力などにより決定される。
【００２６】
前記熱源がハロゲンランプで、そのランプ管の周面の一部に膜状の熱半遮蔽部材が被覆されてなる場合には、前記ランプ管の周面において、前記フィラメントを基点として、中心角１８０°〜２７０°の範囲が、前記熱半遮蔽部材としての膜状の部材で覆われていることが好ましい。このように、前記熱源から前記開口部を介して直接前記耐熱性エンドレスベルトに照射される輻射熱のエネルギーのうちの一部を遮蔽し得る熱半遮蔽膜を、上記の如き適切な範囲に配置することで、ニップ部から離れた前記耐熱性エンドレスベルトを過加熱することなく、適切に加熱することができる。
【００２７】
前記押圧支持体における、少なくとも、前記平面部の前記熱源に対向する面には、熱吸収処理がなされていることが好ましい。当該面に熱吸収処理がなされていることで、前記熱源からの熱が当該面に効果的に吸収され、その裏面側の前記平面部から、前記耐熱性エンドレスベルトのニップ部に伝達されることで、ニップ部に効率的に熱を与えることができる。
ここで、「熱吸収処理とは、熱吸収性を高めるように処理することをいい、黒色化処理は当該処理の一形態である。また、既述の「熱吸収性層」の如き層を設けることも当該処理の一形態と言い得る。
【００２８】
また、前記熱源が、前記耐熱性エンドレスベルトの周内に複数配される態様であってもよい。当該構成の定着装置について述べる。例えば、小サイズ紙を考慮して、前記耐熱性エンドレスベルト内部に、熱源として、少なくともフルサイズ用の長尺のハロゲンランプと、小サイズ紙用の尺の短いハロゲンランプの２つを配置し、これを前記押圧支持体で取り囲むように構成する。
【００２９】
本発明の定着装置においては、前記加圧ロールの内部に熱源を有するものとすることも好ましい。前記加圧ロールに独立した熱源を配することで、当該加圧ロール側に定着の機能を持たせること、すなわち、当該加圧ロール側に表面の未定着像側が当接するように被記録媒体をニップ部に挿通させることができる。その結果、例えば、前記ニップ部に挿通される被記録媒体が、その両面に未定着像を担持し、これを前記ニップ部に挿通することで、当該両面に担持された未定着像を同時に定着せしめる定着装置とすることができる。また、前記被記録媒体の片面に形成された未定着像の種類に応じて、当該被記録媒体の挿通面を選択する（例えば、カラー画像ではソフトな前記加圧ロール側に、単色黒トナー画像ではインスタントスタート性等に優れる前記耐熱性エンドレスベルト側に、それぞれ未定着像側が当接するように被記録媒体をニップ部に挿通する等）ことも可能となる。
【００３０】
一方、本発明の画像形成装置は、少なくとも、被記録媒体表面に未定着像を形成する画像形成手段と、前記被記録媒体表面に形成された未定着画像を加熱および加圧することで定着する定着手段とを具備する画像形成装置であって、
前記定着手段が、上記本発明（本発明ＡおよびＢ）の定着装置であることを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の画像形成装置としては、前記定着手段としての定着装置における前記加圧ロールが、内部に熱源を有するものであっても構わない。
この場合、前記画像形成手段により被記録媒体表面に形成された未定着像の種類に応じて、前記定着手段における定着装置で、前記ニップ部に前記被記録媒体を挿通する際の当該被記録媒体の面の向きを制御するように構成されていることも好ましい態様である。当該態様によれば、前記被記録媒体の片面に形成された未定着像の種類に応じて、当該被記録媒体の挿通面を適切に選択される（例えば、カラー画像ではソフトな前記加圧ロール側に、単色黒トナー画像ではインスタントスタート性等に優れる前記耐熱性エンドレスベルト側に、それぞれ未定着像側が当接するように被記録媒体をニップ部に挿通する等）ように制御することが可能となる。
【００３２】
さらに、前記画像形成手段において、未定着像を前記被記録媒体の両面に形成するように構成されていることも好ましい態様である。当該態様によれば、前記被記録媒体の両面に形成された未定着像を、１つの定着装置に一度通すだけで、当該両面に担持された未定着像を同時に定着せしめることができる。すなわち、両面画像形成を高速で実現できるとともに、定着時間を短縮できることから、省エネルギーにも繋がる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、定着時において被記録媒体の種類によらずしわやカールを生じさせることがなく、搬送性や定着性が良好で、インスタントスタート性に優れ（ウォームアップの短縮が実現され）、プリント停止等のトラブルが抑制され、高速適性にも優れた定着装置を実現することができる。
また、本発明によれば、上記優れた特性を有する定着装置を具備した画像形成装置を提供することができるとともに、さらに条件を付加することによって、カラーおよび単色の双方の画像形成に適した画像形成装置や、高速で省エネルギーの簡便な両面画像形成を可能とする画像形成装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、好ましい実施形態を挙げて、本発明の具体的な構成の例を詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の定着装置の一例である第１の実施形態の定着装置を示す模式断面図であり、図２は、かかる定着装置を備える画像形成装置の概略構成図である。
図２に示されるように、この画像形成装置は、大きく画像形成部（画像形成手段）Ｘと定着部（定着手段）Ｙとの２つの構成に分かれている。
【００３５】
画像形成部Ｘは、一様帯電後に像様の光を照射することにより表面に静電電位の差による潜像が形成され、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム（潜像担持体）１を備えており、この周囲に、回転方向（矢印Ｄ方向）に順に、感光体ドラム１の表面を一様に帯電させる帯電ロール（帯電手段）２と、感光体ドラム１に像様の光を照射して表面に静電潜像を形成する像露光器（潜像形成手段）３と、感光体ドラム１表面に形成された潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像（未定着像）を形成する現像器（現像手段）４と、感光体ドラム１と対向し、記録紙（被記録媒体）Ｐを挟んで感光体ドラム１との間に転写バイアス電界を生成する転写ロール（転写手段）５と、トナー像の転写後に感光体ドラム１に残留するトナーを除去するクリーナ（クリーニング部材）６とが設けられて構成される。
【００３６】
そして、感光体ドラム１と転写ロール５との対向部へ、その上流側（図２における右側）から矢印Ｃ方向に、記録紙Ｐが供給されるように、給紙機構が構成されている（不図示）。前記対向部に搬送された記録紙Ｐの表面には、転写ロール５により前記トナー像が、感光体ドラム１から転写される。つまり、画像形成部Ｘにおいて、記録紙（被記録媒体）Ｐ表面にトナー像（未定着像）が形成される。
【００３７】
一方、記録紙Ｐの搬送方向（矢印Ｃ方向）における画像形成部Ｘの下流側に位置する定着部Ｙは、記録紙Ｐ表面に転写されたトナー像を加熱溶融し記録紙Ｐに圧着する定着装置７により構成されている。当該定着装置７が、図１に示される第１の実施形態の定着装置である。
【００３８】
まず、画像形成部Ｘの作動について説明する。
感光体ドラム１は、金属製ドラムの表面に有機感光材料、アモルファスセレン系感光材料、アモルファスシリコン系感光材料等からなる感光体層を形成したものを用いることができる。
帯電ロール２は、ステンレススチール、アルミニウム等の導電性を有する金属のロールに高抵抗材料のコーティングを施したものであり、感光体ドラム１に当接し、従動回転するようになっている。そして、所定の電圧が印加されることにより、帯電ロール２と感光体ドラム１との接触部近傍における微小間隙内で継続的な放電が生じ、感光体ドラム１の表面をほぼ一様に帯電するものである。
【００３９】
像露光器３は、画像信号に基づいて点滅するレーザー光を発生し、これをポリゴンミラーによって感光体ドラム１の主走査方向にスキャンするものであり、これにより感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成するものである。
現像器４は、ブラックのトナーを収容しており、当該トナーを担持した現像ロールを感光体ドラム１と近接・対向させ、感光体ドラム１表面に形成された静電潜像に対応してトナーを転移し、可視化したトナー像（未定着像）を形成する（現像する）ものである。
【００４０】
転写ロール５は、導電性もしくは半導電性のロール状部材からなり、感光体ドラム１との間に転写用バイアス電圧を印加することによって、感光体ドラム１表面のトナー像を記録紙Ｐに転写するものである。
クリーナ６は、感光体ドラム１の表面に圧接されるブレード状の部材であり、感光体ドラム１表面に残留するトナーを掻き取るように除去するものである。なお、クリーニング部材としては、このようなブレード状のものに代えて、ロール状部材によってトナーを掻き取ったり、ブラシによってトナーを掃き出すものであってもよい。
【００４１】
次に、定着部Ｙの作動について、図１に基づいて説明する。
図１に示される本実施形態の定着装置７は、出力５００Ｗ〜１０００Ｗのハロゲンランプ（熱源）７４と、平面部Ｈを含み、これを取り囲むように配された押圧支持体７２と、押圧支持体７２の外周を取り巻くように掛けられる耐熱性の定着ベルト（耐熱性エンドレスベルト）７１と、押圧支持体７２の平面部Ｈの位置で、定着ベルト７１を介して加圧する加圧ロール７３と、を有する。定着ベルト７１と加圧ロール７３との間にはニップ部Ｎが形成され、ここに未定着のトナー像を担持した記録紙Ｐを矢印Ｃ方向に挿通させることで、加熱加圧定着が行われる。
【００４２】
押圧支持体７２は、平面部Ｈとは反対側が開口した状態となっている。ハロゲンランプ７４は、定着ベルト７１の軸中心位置から、ニップ部Ｎに近い方向に７ｍｍだけ偏移した位置に配されており、ニップ部Ｎを主に加熱するように構成さている。ハロゲンランプ７４（より詳しくは、ハロゲンランプ７４内のフィラメント）を基点として、押圧支持体７２は、その周りを中心角２７０°取り囲んだ状態で配置されている。この中心角としては、本発明において、１８０゜〜３００゜の範囲であることが好ましく、２００゜〜２４０゜の範囲であることがより好ましい。
押圧支持体７２は、鉄、アルミなどの耐久性、耐熱性の良い材料を用いる。
【００４３】
図３は、ハロゲンランプ７４の、図１における記録紙Ｐの搬送方向（矢印Ｃ方向）上流側から見た図（正面図）であり、図４は、図３におけるＦ−Ｆ断面を示す拡大断面図である。図３に示されように、ハロゲンランプ７４は、押圧支持体７２の平面部Ｈの背面を加熱する放射部７６と、ニップ部Ｎとは反対側のランプ管外側に形成された白色セラミックスコーティング部（熱半遮蔽部材）７５とからなる。白色セラミックスコーティング部７５には、ランプフィラメントからの光を反射する白色セラミックスがコーティングされている。白色セラミックスコーティング部７５は、ハロゲンランプ７４からの輻射熱を数十パーセント反射するものであり、本実施形態では、輻射熱の全エネルギーのうち、約６０％反射するものを用いている。約６０％を反射する構成としたので、約４０％が、定着ベルト７１の直接的な輻射加熱に用いられる。
【００４４】
なお、本実施形態では、熱半遮蔽部材として白色のセラミックスコーティングを採用しているが、本発明において熱半遮蔽部材は、反射によるか吸収によるかの別は問わず、広く輻射熱の全エネルギーのうちの一部を遮蔽（遮断ないし反射）し得る部材であればよく、具体的には、主として輻射熱の全エネルギーのうちの１０〜９０％を遮蔽するものを指し、好ましくは１０〜５０％、より好ましくは１０〜３０％遮蔽するものである。なお、熱効率の観点から、熱半遮蔽部材としては、白色のもの等輻射熱を反射する性質のものが好ましく、耐熱性や成形性等の観点からセラミックスコーティングが好ましい。
【００４５】
このことから、押圧支持体７２が開口しているニップ部Ｎの反対側で、ハロゲンランプ７４からの輻射熱により、定着ベルト７１を直接加熱することができ、また、押圧支持体７２を介して熱伝導により間接的に加熱することができる。すなわち、定着ベルト７１を、熱が奪われるニップ部では押圧支持体７２からの熱伝導により加熱することができ、そこで熱を奪われた定着ベルト７１はニップ部Ｎから離れた場所でハロゲンランプ７４からの輻射熱により加熱することができ、全体として効率的に定着ベルト７１に熱を与えることができ、定着ベルト７１ベルトおよび押圧支持体７２のニップ部Ｎにおける温度を、所定の温度に容易かつ適切にコントロールすることができる。さらに、効率的に加熱が為されることから、ウォームアップの短縮化を達成することができる。
【００４６】
上記白色セラミックスコーティング部７５は、定着ベルト７１の温度上昇と押圧支持体７２のニップ部Ｎの温度上昇の程度により、そのコーティング量を制御すればよく、押圧支持体７２の材料や厚さ、熱容量、投入電力などにより適宜決定すればよい。
【００４７】
熱源としてのハロゲンランプ７４は、図４に示されように、ガラス製で円筒状のランプ管７０の略軸心にフィラメント７９が配され、かつ、ランプ管７０の周面の一部の領域Ｇ、すなわち白色セラミックスコーティング部７５に、白色セラミックスが被覆されてなるものである。この領域Ｇの範囲としては、本発明においては、フィラメント７９を基点（中心）として、中心角１８０°〜２７０°の範囲となるようにすることが好ましく、中心角２４０°〜２７０°の範囲となるようにすることがより好ましい。この範囲に熱半遮蔽部材を設けることで、ニップ部Ｎに対応する押圧支持体７２の平面部Ｈを積極的に加熱することができ、定着ベルト７１や、押圧支持体７２の平面部Ｈ以外の箇所を過剰に加熱することを防止することができる。本実施形態では、当該中心角２７０°の範囲、白色セラミックスにより被覆されている。
【００４８】
図５に、定着ベルト７１の拡大断面図を示す。図５に示されように、定着ベルト７１は、離型層７７および熱吸収性層７８により構成されている。離型層７７は、厚さ１〜３０μｍ程度（本実施形態では３０μｍ）の離型性かつ耐久性の良い材料（例えば、ポリイミド樹脂やフッ素樹脂。本実施形態ではＰＦＡ）からなる。また、熱吸収性層７８は、厚さ４０μｍ〜８０μｍ程度（本実施形態では８０μｍ）のポリイミド樹脂にカーボンブラックを混ぜ合わせたものである。このように、定着ベルト７１としては、ハロゲンランプ７４からの輻射熱を定着ベルト７１に吸収させやすくするべく、熱吸収性を向上させる処理が為された熱吸収性層を含むことが好ましい。なお、別の例として、ＰＦＡにカーボンブラックを混ぜて、熱吸収性層としてもよい。この場合、当該熱吸収性層のみの単層構造でも、離型性と熱吸収性とを兼ね備える定着ベルトとすることができる。
【００４９】
また、押圧支持体７２は、少なくとも、平面部Ｈのハロゲンランプ７４に対向する面（図１における点線矢印Ｉで示される領域）に、熱吸収処理が施されていることが好ましい。少なくとも当該領域に、黒色化処理等の熱吸収処理が施されていれば、熱源としてのハロゲンランプ７４からの輻射熱を吸収しやすく、熱効率を良好なものとすることができる。
【００５０】
一方、加圧ロール７３は、金属製の芯がねにウレタンフォーム等の弾性の高い材料からなる弾性層を形成してなる、いわゆるソフトロールを用いている。加圧ロール７３がソフトロールであるため、ニップ部Ｎにおいて加圧ロール７３が適切に凹み、ニップ部Ｎの形状が、押圧支持体７２の平面部Ｈの影響を受けて、略平面状となる。
なお、加圧ロール７３の表面性状としては、押圧支持体７２の平面部Ｈとの当接により、略平面状となる程度の弾力性ないし柔軟性を有することが条件であり、目的に応じて各種材料を適宜選択することができる。
【００５１】
押圧支持体７２の平面部Ｈは略平面状であり、加圧ロール７３によって十分な加圧力が、定着ベルト７１に加えられるため、加圧ロール７３が回転することにより、定着ベルト７１および記録紙Ｐが共に搬送され、そのときニップ部Ｎも略平面状に形作られているため、両者の搬送速度（線速度）が略同一となり、紙しわやカールの発生を防止することができる。
このように、本実施形態の定着装置では、ニップ部Ｎにおける定着ベルト７１と加圧ロール７３との間の線速度に差異が生じることなく、そのため、記録紙Ｐに、例えば封筒のような多層構造の被記録媒体を適用した場合にも、しわやカールを生じさせることがなく、搬送性や定着性が良好となる。
【００５２】
また、定着側の定着部材に、定着ベルト（耐熱性エンドレスベルト）７１を用いているため、元々インスタントスタート性に優れているばかりか、ニップ部Ｎを、押圧支持体７２を介して熱伝導により加熱するとともに、ニップ部Ｎ以外でもハロゲンランプ７４からの輻射熱により加熱するように構成されているので、前記耐熱性エンドレスベルトの温度低下が抑制され、より高いインスタントスタート性が実現でき、しかも高速適性にも優れている。
尚、本発明の実施形態では、白黒用定着装置を例に挙げて説明したが、定着ベルトに弾性層を含め、カラー用定着装置として用いても同様の効果が期待できる。
【００５３】
＜第２の実施形態＞
図６は、本発明の定着装置の他の一例である第２の実施形態の定着装置を示す模式断面図である。本実施形態の定着装置は、熱源としてのハロゲンランプを複数の用いた構成である。なお、本実施形態の定着装置は、第１の実施形態と同様の構成の部分を多く含むため、かかる同様の構成の部分には、図６において同一符号を付して、詳細な説明を省略する。また、本実施形態は、第１の実施形態と同様の構成の図１で示される画像形成装置で、定着装置７に代えて適用することが可能であるため、画像形成装置としての図示、および詳細な説明は省略する。
【００５４】
図６に示される本実施形態の定着装置は、２本のハロゲンランプ（熱源）７４−１，７４−２を適用した構成のものである。本発明において、ハロゲンランプ（熱源）を複数適用したい場合には、２本であることには限定されず、必要に応じて３本以上であっても、勿論構わない。本実施形態の定着装置において、熱源は、記録紙Ｐがフルサイズである場合用のハロゲンランプ７４−１と、小サイズ紙である場合用のハロゲンランプ７４−２の２本が定着ベルト７１内で押圧支持体７２に取り囲まれた状態で配置されている。
【００５５】
押圧支持体７２の構成、組成等は、第１の実施形態と同様である。ただし、押圧支持体７２がどの程度ハロゲンランプ（熱源）を取り囲むのが適切であるかを考察する上での基準となるハロゲンランプ（熱源）が、複数本あることから、第１の実施形態で規定した基準をそのまま適用することができない。したがって、熱源が複数ある場合には、それら個々の熱源の中心点を結んだ図形の重心を基点として第１の実施形態の基準を適用する。また、本実施形態のように２本（ハロゲンランプ７４−１，７４−２）の場合には、両者のフィラメント同士を結んだ線分の中心点（本実施形態においては、図６における点Ｊ）を基点とする。
ハロゲンランプ７４−１，７４−２は、定着ベルト７１の軸中心位置から、ニップ部Ｎに近い方向（両者の中心点Ｊが、軸中心位置からニップ部Ｎに近い方向に７ｍｍ）に偏移した位置に配置されている。
【００５６】
定着ベルト７１表面を所定の温度にコントロールするため、定着ベルト７１表面温度を検知する温度検知センサ（図示しない）が、定着ベルト７１の表面近傍であってニップ部Ｎの上流に配され、その検知結果出力が温度コントロールに入力される。この検知結果出力に基づき前記温度コントロールによって、ハロゲンランプ７４−１，７４−２のそれぞれが別個にＯＮ／ＯＦＦ制御され、定着ベルト７１が所定の表面温度に維持される。
【００５７】
また、ハロゲンランプ７４−１，７４−２は、第１の実施形態と同様、図３および図４に示す形状・構造をしており、白色セラミックコーティングが施されていない放射部７６がそれぞれ、ニップ部Ｎの中心に向かうように配置されている。
その他の構成は、第１の実施形態と同一であるため、説明を省略する。また、定着装置の作動や機能、好ましい態様等についても第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
本発明の構成は、以上説明したように、熱源が複数ある定着装置に対しても問題なく適用することができ、同様に優れた効果を実現することができる。
【００５８】
＜第３の実施形態＞
図７は、本発明の定着装置のさらに他の一例である第３実施形態の定着装置を示す模式断面図であり、図８は、かかる定着装置を備える画像形成装置（デジタル複写機）の概略構成図である。
図８に示されるように、この画像形成装置は、大きく画像形成部（画像形成手段）Ｘ’と定着部（定着手段）Ｙ’との２つの構成に分かれている。
【００５９】
画像形成部Ｘ’は、一様帯電後に像様の光を照射することにより表面に静電電位の差による潜像が形成され、矢印Ｌ方向に回転する感光体ドラム（潜像担持体）１１を備えており、光ビーム書き込み装置（潜像形成手段）１３により潜像書込位置において潜像が形成される。感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１の表面を帯電させるためのコロトロン等の帯電ロール（帯電手段）１３が配設されている。また、感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１の回転方向（矢印Ｌ方向）に向けて帯電ロール１２から順に、トナーを収容した現像器（現像手段）１４、記録紙（被記録媒体）Ｐ’および転写搬送ベルト１８を挟んで感光体ドラム１１との間に転写バイアス電界を生成する第一転写器１５、感光体ドラム１１表面の残留電荷を除去するための除電コロトロン（除電器）２６、および感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するためのクリーナ（クリーニング部材）１６、がそれぞれ配設されている。
【００６０】
第一転写器１５は、感光体ドラム１１表面に形成された未定着のトナー像（未定着像）を転写搬送ベルト１８または記録紙Ｐ’の第一面（上面）に転写する第一転写位置に配置されている。
図８に示されるように、転写搬送ベルト１８は、エンドレス状であり、駆動ロール１９および従動ロール２０に回転移動可能に張架されている。駆動ロール１９は、図示しない駆動モータにより回転駆動されるようになっていて、転写搬送ベルト１８を矢印Ｍ方向に回転させる。したがって、転写搬送ベルト１８は、従動ロール２０から駆動ロール１９に向かって移動する上側部分と、その逆方向に移動する下側部分を有している。
【００６１】
転写搬送ベルト１８の上側部分の下流端部（図面上左端）であって、駆動ロール１９に隣接した第二転写位置には、第二転写器２１が配置され、そのさらに下流側に隣接して剥離コロトロン２２が配置されている。また、転写搬送ベルト１８の下側部分には、一対の除電コロトロン２３が、転写搬送ベルト１８を挟み込むように配設され、これにより転写搬送ベルト１８が除電されるようになっている。
【００６２】
給紙トレイ２４から取出された記録紙Ｐ’は、所定のタイミング（光ビーム書き込み装置１３による潜像書込開始時刻に対応するタイミング）で搬送される。転写搬送ベルト１８の上側部分に吸着された記録紙Ｐ’は、矢印Ｍ方向に搬送され、第一転写位置並びに第二転写位置を通り、剥離コロトロン２２で除電される。除電された記録紙Ｐ’は、駆動ロール１９の上端部分で転写搬送ベルト１８から剥離され、定着装置１７が配置された定着位置に搬送される。定着装置１７を通った記録紙Ｐは、排紙ロールにより排紙トレイに排出されるように構成されている。
【００６３】
次に、定着部Ｙ’について、図７に基づいて説明する。なお、本実施形態の定着装置は、第１の実施形態と同様の構成の部分を多く含むため、かかる同様の構成の部分には、図７において同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
本実施形態の定着装置は、図面上、ニップ部Ｎを基準として上方の構成（第一定着部Ｑ）は、第１の実施形態と基本的に同一の構成である。一方、ニップ部Ｎを基準として下方の構成（第二定着部Ｒ）は、第１の実施形態の加圧ロール７３と近似した構成の加熱ロール（加圧ロール）２７よりなるが、当該加熱ロール２７は、その内部にも、出力５００Ｗ〜１０００Ｗのハロゲンランプ（熱源）２５が配置されている点で第１の実施形態の加圧ロール７３と異なっている。
【００６４】
また、加熱ロール２７は、ステンレスやアルミニウム等の中空円筒管の表面に、シリコーンゴムやフッ素ゴム等からなる耐熱性弾性層およびフッ素樹脂等からなる離型層が形成されてなる、いわゆる２ロール型定着装置における定着ロールと同様の構成となっている。
第一定着部Ｑの定着ベルト７１と第二定着部Ｒの加熱ロール２７との間のニップ部Ｎに、未定着のトナー像(未定着像)Ｔ（およびＴ’）を担持した記録紙Ｐ’を挿通させることで、加熱加圧定着が為される。
【００６５】
次に、本実施形態の定着装置を搭載した画像形成装置の作用について、図８を参照して説明する。
（両面記録時の作用）
一般に、画像形成装置のユーザインターフェースには、モード選択スイッチ、コピースタートスイッチ等が設けられている。前記モード選択スイッチにより、両面記録モードを選択してコピースタートスイッチを押すと、画像形成装置は両面記録モードで作動する。本実施形態においても、不図示ではあるが、同様である。
【００６６】
両面記録時には、まず感光体ドラム１１の表面に、片面側に形成すべき画像である第一トナー像（未定着像）が形成される。そして、この第一トナー像は、第一転写器１５により転写搬送ベルト１８の外周面に転写される。この転写搬送ベルト１８の外周面に転写された第一トナー像は、矢印Ｍ方向に進行し、転写搬送ベルト１８の上側部分、次いで下側部分を搬送され、再び第一転写器１５が配された第一転写位置に戻る。
【００６７】
そして、転写搬送ベルト１８の外周面に転写された第一トナー像が再度第一転写器１５位置に戻ってくるタイミングに合わせて、他の片面側に形成すべき画像である第二トナー像が、感光体ドラム１１の表面に形成される。この第二トナー像および既述の第一トナー像が第一転写位置に移動するのにタイミングを合わせて、給紙トレイ２４に収容された記録紙Ｐ’が転写搬送ベルト１８の外周面に給紙され、前記第一トナー像の上から転写搬送ベルト１８の外周面に吸着させて、そのまま第一転写位置に搬送される。
【００６８】
第一転写位置に搬送された記録紙Ｐ’の、転写搬送ベルト１８と当接しない上面側には、第一転写器１５により感光体ドラム１１表面に形成された第二トナー像が転写される。その後、記録紙Ｐ’が矢印Ｍ方向に搬送されて第二転写位置まで行くと、今度は第二転写器２１により転写搬送ベルト１８の外周面に形成された第一トナー像が下面（前記上面の裏面）側に転写される。両面にトナー像が転写された記録紙Ｐ’は、剥離コロトロン２２により転写搬送ベルト１８から剥離され、定着装置１７に搬送される。
【００６９】
定着装置１７に搬送された記録紙Ｐ’には、図７に示されるように、両面にトナー像Ｔ，Ｔ’が形成されている。そのまま矢印Ｍ方向に搬送され、第一定着部Ｑと第二定着部Ｒとの間のニップ部Ｎに挿通されると、第一定着部Ｑ側では、第１の実施形態の場合と同様、記録紙Ｐ’の上面側のトナー像Ｔを加熱加圧して定着する。一方、本実施形態では、第二定着部Ｒ側の加熱ロール２７表面もハロゲンランプ２５により加熱されており、記録紙Ｐ’の下面側のトナー像Ｔ’を加熱加圧して定着する。ｓなわち、本実施形態の定着装置により、両面に未定着像が形成された被記録媒体を、一回の定着動作で両面とも同時に定着することができる。すなわち、両面画像形成を高速で実現できるとともに、定着時間を短縮できることから、省エネルギーにも繋がる。
【００７０】
（片面記録時の作用）
一般に、画像形成装置では、カラー画像を形成できるものであっても、単色（白黒）画像（黒トナー画像）を形成する際には、カラーのモードとは別個のモードとして、ユーザインターフェースに設けられているモード選択スイッチが選択されるようになっている。この画像の種類に応じて前記モード選択スイッチを選択してコピースタートスイッチを押すと、画像形成装置は、当該選択に応じてフルカラーモードあるいは白黒モードのいずれかで作動する。一般の画像形成装置においては、画像形成部における未定着像の形成に対してまでしか、当該モード選択による作用は及ばないが、本実施形態においては、定着部Ｙにまでその作用が及ぶ。
【００７１】
まず、白黒モードが選択された場合には、画像形成部Ｘ’において、記録紙Ｐ’の上面側のトナー像Ｔのみが形成される。そして、定着部Ｙ’に記録紙Ｐ’が搬送される。図９に、記録紙Ｐ’の上面側のみに形成された白黒画像のトナー像Ｔを定着する際の本実施形態の定着装置の模式断面図を示す。この場合には、第二定着部Ｒ側の熱源であるハロゲンランプ２５に通電することなく、加熱ロール２７を加熱させずに、そのままニップ部Ｎに記録紙Ｐ’が挿通される。ニップ部Ｎに挿通された記録紙Ｐ’の上面側のトナー像Ｔは、第一定着部Ｑの定着ベルト７１により加熱加圧定着される。その後、記録紙Ｐ’は、排紙トレイ（不図示）に排出される。
【００７２】
黒トナーのみで形成されるトナー像Ｔは、一般にハードロールの定着装置で定着しても画質的に問題が無く、本実施形態の画像形成装置の場合、ニップ部Ｎで押圧支持体７２に基づく堅い表面性を有するものの、インスタントスタート性や高速適性に優れ、かつ省エネルギーが実現できる第一定着部Ｑ側で定着することができる。
【００７３】
一方、カラーモードが選択された場合には、画像形成部Ｘ’において、記録紙Ｐ’の下面側のトナー像Ｔ’のみが形成される。なお、図８においては、説明の便宜上、記録紙Ｐ’に形成されるトナー１色分の構成しか表されていないが、実際には、３色あるいは４色の感光体ドラム１１が、転写搬送ベルト１８の進行方向（矢印Ｍ方向）に連なった、いわゆるタンデム型画像形成装置や、３色あるいは４色分の現像器１４を備えるロータリー現像器等を備える画像形成装置等、３色あるいは４色のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像が形成できるように構成されている。
【００７４】
下面側のトナー像Ｔ’のみが形成された記録紙Ｐ’は、そのまま矢印Ｍ方向に進行し、定着部Ｙ’に搬送される。図１０に、記録紙Ｐ’の下面側のみに形成されたフルカラー画像のトナー像Ｔ’を定着する際の本実施形態の定着装置の模式断面図を示す。この場合には、第一定着部Ｑ側の熱源であるハロゲンランプ７４に通電することなく、定着ベルト７１を加熱させずに、そのままニップ部Ｎに記録紙Ｐ’が挿通される。ニップ部Ｎに挿通された記録紙Ｐ’の下面側のトナー像Ｔ’は、第二定着部Ｒの加熱ロール２７により加熱加圧定着される。その後、記録紙Ｐ’は、排紙トレイ（不図示）に排出される。
【００７５】
複数色のカラートナーが積層されて形成されるトナー像Ｔ’は、一般に画質上の観点からソフトロールの定着装置で定着するが、本実施形態の画像形成装置の場合、ニップ部Ｎで表面性状が極めて軟らかい加熱ロール２７が当接する第二定着部Ｒ側で定着することができる。
このように、本実施形態の定着装置を用いた画像形成装置によれば、画像形成部Ｘ’により記録紙Ｐ’表面に形成されたトナー像（ＴｏｒＴ’）の種類（フルカラーｏｒ白黒等）に応じて、定着部Ｙにおける定着装置１７で、ニップ部Ｎに記録紙Ｐ’を挿通する際の当該記録紙Ｐ’の面の向きを制御するように構成されており、前記トナー像の種類に応じて適切な定着を実現することができる。
【００７６】
なお、上記例においては、画像の種類に応じて、記録紙Ｐ’に形成するトナー像の面を適宜選択する例を挙げて、片面記録時の作用を説明したが、特に画像の種類に応じてトナー像形成面を制御する構成のみならず、単純に、記録紙Ｐ’のいずれかの面にトナー像を形成し、記録紙Ｐ’のニップ部Ｎへの挿通方向を何ら変更することなく定着したい場合にも、本実施形態の構成は好適である。このとき、特にカラー画像を定着する場合には、第一定着部Ｑと第二定着部Ｒとの間で、定着性の差が大きくない方が好ましい。したがって、その場合、定着ベルトに弾性層を含め、第一定着部Ｑと第二定着部Ｒの双方とも、ニップ部における定着部材の表面性状を軟らかくして、両者間の差異を緩和して、カラー用両面定着装置として用いることができる。勿論、第二定着部Ｒにおける加熱ロール２７に、表面硬度の高い材料を用いてハードロールとし、白黒画像専用の画像形成装置とすることも差し支えない。
【００７７】
このように、本実施形態の画像形成装置は、片面記録時・両面記録時に記録紙Ｐ’の片面または両面のトナー像（未定着像）を、１回定着装置を通過させるだけで定着することができる。
さらに、その他の構成は、第１の実施形態と同様であるため、本実施形態についても、第１の実施形態と同様の効果が期待できる。例えば、記録紙Ｐ’に、例えば封筒のような多層構造の被記録媒体を適用した場合にも、しわやカールを生じさせることがなく、搬送性や定着性が良好となる。また、前記耐熱性エンドレスベルトの温度低下が抑制され、より高いインスタントスタート性が実現でき、しかも高速適性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の定着装置の一例である第１の実施形態の定着装置を示す模式断面図である。
【図２】図１の定着装置を備える画像形成装置の概略構成図である。
【図３】図１の定着装置におけるハロゲンランプ（熱源）の正面図である。
【図４】図３におけるＦ−Ｆ断面を示す拡大断面図である。
【図５】図１の定着装置における定着ベルトの拡大断面図である。
【図６】本発明の定着装置の他の一例である第２の実施形態の定着装置を示す模式断面図である。
【図７】本発明の定着装置のさらに他の一例である第３実施形態の定着装置を示す模式断面図である。
【図８】図７の定着装置を備える画像形成装置の概略構成図である。
【図９】記録紙の上面側のみに形成された白黒画像のトナー像を定着する際の図７の定着装置の模式断面図である。
【図１０】記録紙の下面側のみに形成されたフルカラー画像のトナー像を定着する際の図７の定着装置の模式断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１，１１：感光体ドラム、  ２，１２：帯電ロール、  ３：像露光器、  ４，１４：現像器、  ５：転写ロール、  ６：クリーナ、  ７，１７：定着装置、  １３：光ビーム書き込み装置、  １５：第一転写器、  １８：転写搬送ベルト、  １９：駆動ロール、  ２０：従動ロール、  ２１：第二転写器、  ２２：剥離コロトロン、  ２３：除電コロトロン、  ２４：給紙トレイ、  ２５，７４：ハロゲンランプ（熱源）、  ２７：加熱ロール（加圧ロール）、  ７０：ランプ管、  ７１：定着ベルト（耐熱性エンドレスベルト）、  ７２：押圧支持体、  ７３：加圧ロール、  ７５：白色セラミックスコーティング部、  ７６：放射部、  ７７：離型層、  ７８：熱吸収性層、  ７９：フィラメント
【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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【図１０】
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