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JPH0990787A - ベルト定着装置及びそれを用いた電子写真装置、並びにベルト定着装置の定着方法 - Google Patents

ベルト定着装置及びそれを用いた電子写真装置、並びにベルト定着装置の定着方法

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Publication number
JPH0990787A
JPH0990787A JP7241243A JP24124395A JPH0990787A JP H0990787 A JPH0990787 A JP H0990787A JP 7241243 A JP7241243 A JP 7241243A JP 24124395 A JP24124395 A JP 24124395A JP H0990787 A JPH0990787 A JP H0990787A
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JP
Japan
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belt
fixing
toner
fixing device
roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7241243A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Hiraoka
平岡  力
Junichi Matsuno
順一 松野
Hiromitsu Fukuda
裕光 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP7241243A priority Critical patent/JPH0990787A/ja
Priority to US08/710,507 priority patent/US5778294A/en
Publication of JPH0990787A publication Critical patent/JPH0990787A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
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    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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Abstract

(57)【要約】 【目的】シリコーンオイルが不要で、用紙や定着ベルト
の安定走行が容易に達成できる小型で高画質のベルト定
着装置およびそれを用いたカラー電子写真装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】カラー電子写真装置12は、現像器4により感光
体ベルト上で1色づつトナー像を形成し、転写ドラム5
上で4色のトナー像を重ねてカラー画像を形成した後、
転写ローラ6によって用紙120にカラー画像を転写し、ベ
ルト定着装置1で用紙にカラー画像を定着する。ベルト
定着装置1は、定着ベルト101が加圧ローラ104に巻き付
くよう加熱ローラ102と駆動ローラ103とが常に加圧ロー
ラ104へ当接し、溶融したトナーを冷却した後に、トナ
ーに駆動ローラ103で圧力を加え、トナーを定着ベルト
から剥離する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真技術を利用し
た複写機やプリンタなどの画像形成装置に用いられる定
着方法及び定着装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、カラープリンタやカラー複写機に
用いられている熱定着装置としては、例えば図17に示
すように、内部にヒータ105を有し表面が弾性層で被覆
された2つのロ−ラ、すなわち加熱ロ−ラ102と加圧ロ
−ラ104によって接触部Nを形成し、そこで未定着のト
ナー画像121が形成された用紙120を挟持搬送しつつ定着
する熱ロ−ラ定着方式が広く使用されている。一方、使
用されるトナーは、図19に示すように高温になるにつ
れ弾性が低下し、その動的弾性特性は温度によって、弾
性挙動が支配的なガラス転移領域、粘性と弾性が混在す
るゴム状粘弾性領域、粘性挙動が支配的な流動領域の3
つに分けられる。カラー電子写真装置では、カラートナ
ーの発色性を良くするために、トナーが軟化点温度Tm以
上の流動領域になるよう十分にトナ−を溶融して定着す
る必要があり、その定着過程は、図18に示すように、
接触部Nでトナー121及び用紙120に両ローラの熱量q
1,q2と圧力pとを同時に与えて定着する過程となっ
ている。
【0003】そのため、この種のローラ定着方式では、
軟化点温度Tm以上の温度で液状に溶融したトナーが十分
に凝固しないうちに加熱ローラと分離されるため、トナ
ーの一部が分断して加熱ロ−ラ102へ付着するいわゆる
オフセット現象が生じたり、あるいはトナーの粘性によ
って用紙が加熱ローラヘ巻きついたりするなどの欠点が
ある。そこで通常は、図17のように、加熱ローラ102
の表面にシリコーンオイルを塗布するオイル塗布手段12
3を設けて加熱ローラとトナーとの離型性を確保すると
ともに接触部wの下流側に備えたクリーニング手段122
でオフセットしたトナーを除去することによってオフセ
ットを防止し、さらに剥離爪124により加熱ローラ102へ
の用紙120の巻き付けを防止している。
【0004】しかしながら、シリコーンオイルを塗布す
ることは、定着された用紙にオイルが残るため使用者の
手にオイルが付着したり、オイルの塗布ムラによって定
着画像に欠陥が生じたり、あるいはオイルの揮発によっ
て装置内が汚れるといった問題がある。また、剥離爪を
設けることはローラ表面に傷をつけ、定着画像を劣化さ
せる原因となる。
【0005】そこでこれらの欠点が無いベルト定着方式
が種々提案されている。ベルト定着方式とは、記録媒体
上のトナーをベルトを介して加熱溶融させ、つぎに充分
冷却した後にベルトと剥離させる方式である。そのため
ベルト定着方式は、熱定着ローラ方式とは違い、溶融し
たトナーをすぐに加熱ローラと剥離するのではなく、十
分冷却して用紙に固着させてからベルトと剥離させるた
め、オフセット現象が生じにくいという特徴がある。
【0006】このベルト定着方式における構成を大別す
ると、特開平4−273279号公報に開示のように1
本のベルトに対して1つの加圧ローラによって定着する
構成、特開平2―39057号公報や特開平4―199
170号公報に開示のように1本のベルトに対して2つ
の加圧ローラによって定着する構成、特開平2―190
870号公報や特開平4―199169号公報に開示の
ように2本のベルトの間に用紙を通して定着する構成の
ものがある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ベルト
定着方式では、その構成上、幾つか克服しなければなら
ない問題がある。
【0008】第1点は、未定着のトナー像が形成された
用紙とベルトが接触して分離する間に、トナーを加熱す
る過程、トナーを冷却する過程、トナーとベルトとを剥
離する過程(以下、加熱−冷却−剥離過程と称する)を如
何に確保するかという点である。第2点は、ベルト及び
用紙が弛んだり面外変形を生じることなく、両者が安定
した接触を保ちながら搬送した後、剥離することであ
る。
【0009】先に上げたベルト定着方式では、これらの
点で少なからず問題がある。まず、特開平4−2732
79号公報に開示のものにおいては、用紙の剛性によっ
てベルトと分離する構成となっているため、トナーを加
熱溶融した後、冷却してベルトに対する粘着力を十分に
低下させなければならない。筆者らの実験によれば、1
20℃で溶融したトナーを用紙の剛性のみによってオフ
セットせずにベルトと剥離させるためには、剥離時のベ
ルト温度をトナーのガラス転移点近傍の温度60〜70
℃程度にまで冷却する必要があった。
【0010】したがって、この構成ではファンなどの強
制冷却手段を設けたり、ベルトを長くすることで冷却距
離を確保する必要があり、装置が大型になるといった欠
点がある。また、ベルトを強制冷却により冷やしてトナ
ーと剥離した後、再度ベルトを加熱しなければならず、
そのため熱源の消費電力が大きくなってしまう問題があ
る。
【0011】特開平4―199170号公報に開示のも
のにおいては、剥離時にトナーに圧力を与えて剥離する
ことで、強制冷却をしなくてもオフセットすること無し
にトナーの剥離が容易にできる方法を提案している。し
かし、加熱部と剥離部に加圧部分が独立して2つ存在す
ることになり、用紙が加熱部を通過して剥離部の加圧部
分に突入する際、用紙にたわみやバタツキが生じたりあ
るいはシワが発生し、その結果、画像が乱れたり用紙ジ
ャムが生じるといった問題がある。
【0012】そこで2本のベルトによって用紙を挟持搬
送しながら用紙上のトナーを加熱、冷却し、最後に圧力
を加えてトナーをベルトから剥離する方法が特開平2―
190870号公報に提案されている。この方法では、
用紙を2本のベルトで挟持搬送するため、上述した用紙
の挙動による画像の乱れや用紙ジャムの心配はないが、
反面、対抗した2本のベルトを同時に蛇行することなし
に安定して搬送させなければならない。通常、対抗した
2本のベルトの1本が片方に寄ると、もう片方のベルト
はその反作用により逆方法へ力をうけるため、それぞれ
のベルトは逆方向へ蛇行することになる。したがって、
2本の対抗したベルトを安定して搬送させることは非常
に難しく、そのためには、ベルトを搬送するローラの軸
をベルトの蛇行に合わせて傾けるなど、ベルトの蛇行防
止にかなり大がかりな装置が必要となる。
【0013】以上の点から、本発明では以下のことを目
的とする。
【0014】第1の目的は、トナーの加熱―冷却―剥離
過程を確保し、オイルを用いることなく、トナーのオフ
セットが生じない小型のベルト定着装置を提供すること
である。
【0015】第2の目的は、ベルト及び用紙が弛んだり
面外変形を生じることなく、両者が安定した接触を保ち
剥離することで、それらに起因した画質劣化を防止する
ことである。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する手段
として以下に示すものがある。
【0017】(1)表面が離型剤で被覆された無端状の
定着ベルトと、この定着ベルトを回転支持する複数のベ
ルト搬送ロ−ラと、用紙に熱を付加するための熱源と、
弾性を有し用紙を定着ベルトに押し付ける加圧ローラと
を備えるベルト定着装置において、前記ベルト搬送ロ−
ラは前記定着ベルトを介して加圧ローラの外周に沿って
当接し、前記ベルト搬送ロ−ラの内の用紙搬送方向の進
行方向側に配置したロ−ラは、前記加圧ローラとの押圧
力が加圧ローラに当接する他のベルト搬送ロ−ラの押圧
力より大きくする。
【0018】上記手段において次の態様がある。
【0019】(2)用紙搬送方向の進行方向側に配置し
たベルト搬送ロ−ラは定着ベルトを回転駆動する駆動ロ
ーラである。
【0020】また、上記目的を達成する他の手段として
次のものがある。
【0021】(3)表面が離型剤で被覆された無端状の
定着ベルトと、この定着ベルトを回転支持する複数のベ
ルト搬送ロ−ラと、用紙に熱を付加するための熱源と、
弾性を有し用紙を定着ベルトに押し付ける加圧ローラと
を備えるベルト定着装置において、前記定着ベルトと前
記加圧ローラとは、前記熱源により用紙に付着したトナ
ーを加熱し溶融する第一接触部と、溶融トナーを冷却す
る第二接触部と、前記第一接触部及び前記第二接触部に
おけるトナー及び用紙への押付力より大きい押付力を付
加して接触する第三接触部を有する。
【0022】態様として次のものがある。
【0023】(4)(3)において、加圧ローラと搬送
ベルトを介して接触し第三接触部を形成するベルト搬送
ロ−ラは定着ベルトを回転駆動する駆動ローラである。
【0024】(5)(3)又は(4)において、加圧ロ
ーラと搬送ベルトを介して接触し第一接触部を形成する
ベルト搬送ロ−ラはそのローラ内部に熱源を有する。
【0025】(6)(4)又は(5)において、第二接
触部の加圧ローラ中心との成す角度θcと、第三接触部
の駆動ローラ中心との成す角度θpの比θp/θcは0.
2乃至0.35の範囲からなる。
【0026】(7)(3)乃至(6)のいずれかにおい
て、第二接触部は第三接触部の用紙搬送方向進行側の定
着ベルトとトナーとの剥離部におけるトナーの温度が、
トナーのガラス転移点以上でガラス転移点+15℃の範
囲になるように備える。
【0027】(8)(3)乃至(7)のいずれかにおい
て、第一接触部の定着ベルト温度をトナーの軟化点温度
以上で180℃以下の範囲にする。
【0028】(9)(3)において、第二接触部の定着
ベルトの反加圧ローラ側に定着ベルトに接触する冷却手
段を備える。
【0029】(10)(3)において、第二接触部の定
着ベルトの反加圧ローラ側に定着ベルトを冷却する送風
手段を備える。
【0030】また、上記目的を達成する他の手段として
次のものがある。
【0031】(11)表面が離型剤で被覆された無端状
の定着ベルトと、この定着ベルトを回転支持する複数の
ベルト搬送ロ−ラと、用紙に熱を付加するための熱源
と、弾性を有し用紙を定着ベルトに押し付ける加圧ロー
ラとを備えるベルト定着装置において、前記定着ベルト
と前記加圧ローラとは、前記熱源により用紙に付着した
トナーを加熱し溶融する第一接触部と、溶融トナーを冷
却する第二接触部と、前記第一接触部及び前記第二接触
部におけるトナー及び用紙への押付力より大きい押付力
を前記ベルト搬送ロ−ラにより付加されて接触する第三
接触部を有し、前記第二接触部の加圧ローラ中心との成
す角度θcと、前記第三接触部のベルト搬送ロ−ラ中心
との成す角度θpの比θp/θcは0.2乃至0.35の
範囲からなる。
【0032】更に、上記各手段に対する態様として次の
ものがある。
【0033】(12)(1)、(3)及び(11)のい
ずれかにおいて、定着ベルトはニッケルを90%以上含
有し、用紙と接する面側にシリコーンゴムを被覆したも
のである。
【0034】(13)(4)又は(11)において、加
圧ローラに対して第三の接触部を形成するローラの形状
がローラの長手方向中央部の外径が両端部の外径よりも
大きいクラウン形状とする。
【0035】(14)(4)、(6)及び(11)のい
ずれかにおいて、第三の接触部を形成するローラの定着
ベルト巻付部に、定着ベルト表面をクリーニングするク
リーニング手段を備える。
【0036】(15)(3)、(4)、(8)、
(9)、(10)、(11)のいずれかにおいて、加圧
ローラと搬送ベルトを介して接触し第一接触部を形成す
るベルト搬送ロ−ラに対し定着ベルトの張力付与機構を
備えた (16)(1)乃至(15)のいずれかにおいて、定着
ベルトは内周面の幅方向の両端部あるいは一方の端部に
弾性を有するリブを備えた。
【0037】更に、上記目的を達成する他の手段として
次のものがある。
【0038】(17)表面が離型剤で被覆された無端状
の定着ベルトと、この定着ベルトを回転支持する複数の
ベルト搬送ロ−ラと、用紙に熱を付加するための熱源
と、弾性を有し用紙を定着ベルトに押し付ける加圧ロー
ラとを備え、トナーが付着した用紙を通紙させトナーを
用紙に定着させるベルト定着装置の定着方法において、
前記熱源により用紙に付着したトナーを加熱し溶融する
第一工程と、溶融トナーを冷却する第二工程と、前記第
一工程及び前記第二工程におけるトナー及び用紙への押
付力より大きい押付力を付加して接触する第三工程によ
って用紙にトナーを定着させることを特徴とするベルト
定着装置の定着方法。
【0039】更に、上記目的を達成する他の手段として
次のものがある。
【0040】(18)画像情報に基づくトナー像が形成
された用紙を通紙して、用紙にトナーを定着させる定着
装置を備える電子写真装置において、定着装置は(1)
乃至(16)のいずれかに記載のものを用いる。
【0041】
【作用】ローラ内部に熱源を有するローラ(以下、加熱
ロ−ラと称する)の熱を定着ベルトを介してトナーに与
える第一接触部と、定着ベルトの張力で用紙を加圧ロ−
ラの外周に沿って巻き付けて溶融したトナーを冷却する
第二接触部と、駆動ロ−ラと加圧ロ−ラとの圧接力によ
ってトナーに圧力を加える第三の接触部を形成し、それ
ら3つの接触部に未定着トナー像が形成された用紙を順
次通過させることにより、容易にトナーを加熱−冷却−
剥離することができ、定着装置の小型化が可能となる。
【0042】また、第一接触部の定着ベルト温度をトナ
ーの軟化点温度Tmから180℃の範囲にするとともに、第
三接触部のトナーと剥離する点の定着ベルト温度をトナ
ーのガラス転移点温度Tgから(Tg+15)℃の範囲に設定す
ることにより、オイルを用いなくともオフセットせず、
トナーの発色性が良好な定着ができる。
【0043】定着の過程におけるトナーの状態について
説明する。
【0044】まず、用紙上の未定着トナーは、第一の接
触部に搬送されると、加熱ローラで所定の温度に加熱さ
れた定着ベルトと加圧ローラとによって、熱と圧力を受
けて加熱溶融される。この状態ではトナーが定着ベルト
から軟化点以上の温度で加熱されるため、定着ベルトの
温度及びトナーの定着ベルトと接する面の温度はかなり
高くなっており、トナーの動的弾性率は流動域のかなり
低いものとなっている。
【0045】次に、溶融したトナーは、定着ベルトと接
触しながら、定着ベルトの張力で生じる低圧力のみが作
用する第二の接触部へ搬送される。そこでは、加熱源が
ないため、定着ベルトの温度及び定着ベルトと接するト
ナー表面の温度が低下していく。
【0046】そして第三の接触部に搬送されると、トナ
ーは、定着ベルトの熱が駆動ローラに奪われるためさら
に温度が低下し、駆動ローラと加圧ローラによる圧力を
うけて圧縮される。その後、圧縮されたトナーは、第三
接触部の出口で定着ベルトとの急激な剥離により引張り
を受けるが、動的弾性率がゴム状粘弾性領域にあり、ト
ナーが半溶融状態のためその変化に追従できず、その結
果、定着ベルトに付着することなく定着ベルトとトナー
の剥離が実現できる。
【0047】また、第二接触部を形成する加圧ローラの
角度θcと加圧ローラに対して第三接触部を形成するロ
ーラの角度θpの比(θp/θc)を少なくとも0.2乃至0.
35とすることによって、加熱ローラで加熱され定着ベル
トで加圧ローラ側に押しつけられて加圧ローラ側に巻ぐ
せが付いた用紙を、加圧ローラとは逆側に変形させカー
ル量を小さくできるため用紙が加圧ローラに巻き付くこ
とを防止できる。
【0048】また、加熱ローラに定着ベルトの張力付与
機構を備えるとともに、中央部の外径が両端部の外径よ
りも大きいクラウン形状を有する駆動ローラを第三接触
部に設けて定着ベルトを回転駆動させることにより、第
二接触部で生じる定着ベルトの弛みや熱による面外変形
を防止できる。
【0049】定着ベルトの材質として、Niを90%以
上含有するものを用いることによりベルトの熱による強
度低下を防止することができる。
【0050】
【実施例】本発明の一実施例に係るカラー電子写真装置
について図1〜3を用いて説明する。
【0051】図1は、本発明によるカラー電子写真装置
の構成断面図である。カラー電子写真装置12は、印字信
号に基づいた静電潜像が形成される感光体ベルト3、こ
の感光体ベルト3に静電潜像を形成する光学ユニット2、
感光体ベルト3上のトナー像が転写され、且つこの像を
用紙に転写する転写ドラム5、感光体ベルト3の光学ユニ
ット2による静電潜像形成位置より上流側に位置し感光
体ベルト3を一様に帯電する帯電器11、転写ドラムに用
紙を挟持可能に対向して押圧し用紙にトナー像を転写す
る転写ローラ6からなる転写系と、感光体ベルト3上の各
色毎の静電潜像にトナーを供給し顕像化するイエロー
(Y)現像器41、マゼンタ(M)現像器42、シアン
(C)現像器43、ブラック(K)現像器44からなる現像
系4と、定着ベルト101、加熱ローラ102、駆動ローラ10
3、加圧ローラ104からなりヒータ105と温度検出センサ1
10により一定の温度に維持される定着装置1と、用紙120
を収納する用紙収納部と、用紙収納部の用紙120を取り
出すピックローラ7、用紙120の搬送姿勢を修正するレジ
ストローラ8、排紙ローラ9と定着装置から出た用紙を排
紙ローラに導くためのガイド119からなる用紙搬送系
と、それらを制御する制御部10から構成される。転写ド
ラム5は、帯電器11で一様に帯電する感光体ベルト3と静
電的に接触しており、感光体ベルト3の回転により従動
回転する構成になっている。
【0052】図2にカラー電子写真装置の制御ブロック
回路図を示す。制御部は、定着装置を一定の温度に維持
するための温度制御回路と、用紙を搬送するための用紙
搬送系を制御する給紙搬送制御回路と、感光体ベルトを
回転するための感光体ベルト駆動装置回路と、感光体ベ
ルトの帯電と用紙にトナー像を転写するための転写/帯
電制御回路と、感光体ベルト上に静電潜像を形成するた
めの潜像書き込み制御回路と、トナー像を形成するため
の現像器制御回路との6つの制御回路とマイクロコンピ
ュータから構成され、それぞれの制御回路はマイクロコ
ンピュータからの信号をうけて、図中E11〜E23で示す信
号により、カラー電子写真装置を構成する定着装置、用
紙搬送系、転写系、現像器の各構成要素を動作させてい
る。
【0053】図3にカラー電子写真装置の各構成要素の
タイミングチャートを示す。以下、図1から図3を用い
てカラー電子写真装置の動作について説明する。
【0054】まず、カラー電子写真装置12に電源が投入
されると、定着ベルト101がある一定温度になるよう、
温度検出センサ110の信号E12(LOW:ON,HIGH:OFF)に従っ
てヒータ105が発熱を開始するとともに、定着ベルト101
が信号E13によって回転する。その後、定着ベルトがあ
る温度に達したことを温度検出センサが検知すると定着
ベルトの回転が停止し、定着装置1のウォームアップが
完了する。
【0055】次に、印字命令信号が入ると、カラーの画
像形成が以下の手順によって行なわれる。◆まず、感光
体ベルト3が信号E14によって回転するとともに、帯電器
11が信号E15によって作動し、感光体ベルトが一様に帯
電する。そして光学ユニット2が信号E17により作動し、
まず感光体ベルト3上にイエロー(Y)の静電潜像を形
成する。そして、Y現像器41が信号E18を受けて、Yト
ナーをこの潜像に静電吸着させることによりYのトナー
像をつくる。
【0056】その後、感光体ベルト3上のYトナー像
は、感光体ベルト3のとの静電吸着力により駆動する転
写ドラム5との接触部に搬送され、そこで静電作用によ
り転写ドラム5へ転写される。この操作を信号E19により
マゼンタ(M)、信号E20によりシアン(C)、信号E21
によりブラック(K)のそれぞれのトナーについて行う
ことにより、転写ドラム3上で4色のトナー画像が重ね
合わされ、カラー画像の像形成シーケンスが終了する。
このカラー画像の像形成シーケンス時には、転写ローラ
6は転写ドラム5とは接触しておらず、転写ドラム5から
用紙にトナー画像を転写するときに用紙を介して転写ド
ラム5と接触する。
【0057】一方、用紙120はKトナーの現像が行なわ
れてからΔt時間後に信号E22によりピックローラ7によ
って給紙され、続いて信号E22より若干遅れて発した信
号E23により回転するレジストローラ8によりスキューが
修正されて転写ドラムに搬送される。そして用紙は、先
に述べた像形成シーケンスにより形成されたカラー画像
が転写ローラ6によって転写されて、一定温度に維持さ
れた定着装置1に搬送される。用紙上に転写された未定
着のカラートナーは、そこで定着ベルト101と加圧ロー
ラ104により熱と圧力を受けて用紙上に定着される。そ
の後用紙は屈曲ガイド119に案内されて排紙ローラ9によ
り排出される。
【0058】次に定着装置1について説明する。
【0059】図4に定着装置1の構造断面図を示す。定
着装置1は、定着ベルトを搬送するベルト搬送ローラで
ある内部にヒータ105を有する加熱ローラ102と駆動ロー
ラ103と、これらのベルト搬送ローラによって回転支持
された定着ベルト101と、加圧ローラ104から構成され、
加圧ローラ104が定着ベルト101を介して加熱ローラ102
と駆動ローラ103の両ローラに当接することで接触部N
を形成している。この接触部Nは、駆動ローラ103と加
圧ローラ104の表面に被覆されたシリコーンゴムの弾性
変形により、加圧ローラ104が定着ベルト101を介して加
熱ローラ102に当接する第一の接触部N1、定着ベルト1
01の張力によって定着ベルト101が加圧ローラ104の外周
に沿って巻き付く第二の接触部N2、加圧ローラ104が
定着ベルト101を介して駆動ローラ103に当接する第三の
接触部N3に分けられる。本実施例で用いたローラ径は
夫々、加圧ローラ104が32mm、加熱ローラ102が22m
m、及び駆動ローラ103が18mmである。また、定着ベル
ト101はローラに掛けまわす長さが110mmのものを用
いた。
【0060】駆動ローラ103は図示していないモータが
接続されており、その駆動力によって矢印Aの方向へ回
転する。
【0061】定着ベルト101の表面には、加熱ローラ102
に巻き付く位置に、温度検出センサ110が設けられ、そ
の信号により定着ベルトの温度が一定になるよう、温度
制御回路によってヒータ105の発熱を制御している。未
定着トナー121が形成された用紙120は、案内ガイド118
にガイドされ接触部Nに突入し、そこで一定温度に加熱
された定着ベルト101と加圧ローラ104で挟持搬送されて
定着が行われる。定着ベルト101の駆動ローラ103に巻き
付く部分には、クリーニング手段111が適当な圧力によ
り定着ベルトと接しており、これによって、定着ベルト
101に付着する紙粉若しくは微小な残留トナーを除去す
るとともに、駆動ローラ103の回転駆動力を良好に定着
ベルトへ伝えている。
【0062】第二接触部には冷却手段108として定着ベ
ルトの加圧ローラ104接触面に対し裏側に接触させて熱
伝導性の良いアルミニウムを備えた。この冷却手段108
としては、アルミニウムに変え熱伝導性のよい金属、例
えば銅にしても良い。更にファンによる送風冷却でもよ
いが、定着速度が遅い場合にはローラによる吸熱及び自
然放熱による冷却効果があり、冷却手段が備えなくても
よい。尚、ファンとしてはローラの軸方向のほぼ全域に
送風ができる形式のファン、例えばシロッコファンがよ
い。
【0063】また、用紙120の定着装置への進入、拝紙
が要意図なるように定着装置の用紙搬送方向前後には案
内ガイド108を設けている。
【0064】図5に定着ベルト101の断面図を示す。定
着ベルト101は、ニッケルの電鋳ベルト101aの表面にプ
ライマ層101cを介してシリコーンゴム101bを被覆したシ
ームレスのベルトである。ニッケル電鋳ベルト101aは、
熱による強度低下を抑えるために、少なくとも90%以
上のニッケルを含有するものを用いた。
【0065】定着ベルト101の厚みは、加熱ローラ102の
熱が瞬時にトナー及び用紙に伝わるよう薄いほど良い
が、薄すぎるとベルトにシワや折れあるいは亀裂が発生
するため、強度的にある程度の厚みが必要となる。一例
として、本実施例では厚み40μmのニッケル電鋳ベル
トにゴム硬度30゜Hs、厚み100μmのシリコーン
ゴムを被覆したベルトを用いた。
【0066】なお、定着ベルトの材質としては、ニッケ
ル電鋳ベルトの代わりに、ポリイミドやポリエーテルイ
ミドなどの耐熱樹脂を用いても良いし、シリコーンゴム
の代わりにPTFE(ポリ4フッ化エチレン樹脂)ある
いはPFA(4フッ化エチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体)などのフッ素樹脂を用いても
良い。ただし、ニッケル電鋳ベルトの上にフッ素樹脂を
被覆する場合、200℃以上の焼成過程におけるニッケ
ル電鋳ベルトの熱劣化や割れを防ぐため、ニッケルを9
7%以上にする必要がある。
【0067】次に、本定着装置の定着原理および定着過
程について、図6、図7を用いて説明する。図6は、横
軸が3つの接触部N1、N2、N3を示し、縦軸はその
接触部における4つの物理量すなわち、トナーの受ける
圧力、定着ベルトが受ける熱量、定着ベルトの温度、ト
ナーの動的弾性率の変化を示している。また、図7は各
接触部における未定着トナー121の用紙120への定着過程
の概念図を示している。
【0068】定着は、トナーを3つの接触部N1、N
2、N3に順次通過させて、トナーを加熱した後冷却
し、トナーと定着ベルトを剥離することで行われる。
【0069】まず、用紙120上の未定着トナー121は、第
一の接触部N1に搬送されると、加熱ローラで温度T1に
加熱された定着ベルト101と加圧ローラとによって、熱
量q1と圧力p1を受けて加熱溶融される。この状態ではト
ナーが定着ベルトから軟化点以上の温度T1で加熱される
ため、定着ベルトの温度及びトナーの定着ベルトと接す
る面の温度はかなり高くなっており、トナーの動的弾性
率G1は流動域のかなり低いものとなっている。
【0070】次に、溶融したトナーは、定着ベルトと接
触しながら、定着ベルトの張力で生じる低圧力p2のみが
作用する第二の接触部N2へ搬送される。そこでは、加
熱源がないため、定着ベルトの温度及び定着ベルトと接
するトナー表面の温度が低下していく。そして第三の接
触部N3に搬送されると、トナーは、定着ベルトの熱が
駆動ローラに奪われるためさらに温度が低下し、駆動ロ
ーラと加圧ローラによる圧力p3をうけて圧縮される。そ
の後、圧縮されたトナーは、第三接触部N3の出口で定
着ベルトとの急激な剥離により引張りを受けるが、動的
弾性率G3がゴム状粘弾性領域にあり、トナーが半溶融状
態のためその変化に追従できず、その結果、定着ベルト
に付着することなく定着ベルトとトナーの剥離が実現で
きる。
【0071】したがって、本定着装置ではトナーを軟化
点温度以上に加熱して溶融した後、ゴム状粘弾性領域ま
で冷却するとともに加圧して剥離することが重要とな
る。
【0072】そこで本定着装置におけるトナーの冷却条
件と加圧条件について調べた結果を図8に示す。実験は
ガラス転移点温度Tgと軟化点温度Tmがそれぞれ60℃と10
0℃でバインダ樹脂がポリエステルのカラートナーを用
いた未定着のカラー画像を定着させて行った。なお、カ
ラー画像は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン
(C)、ブラック(K)、レッド(R)、グリーン
(G)、ブルー(B)について、幅10mmの帯状の画像を
形成したものを用いた。
【0073】図8の各点は各定着速度における加熱部と
剥離部のベルト温度T1、T3を示した実験点であり、×印
はオフセットが発生したことを示している。なお、定着
速度23〜70mm/sでは、図4に示した冷却手段108を用い
ずに定着ベルトを自然放熱により冷却した後トナーを12
kPaの圧力で加圧して剥離しており、定着速度10〜15mm/
sではファンによって定着ベルトを冷却した後加圧せず
に剥離している。
【0074】この結果より、オフセットが発生せず良好
な定着が行える領域は図中に示す斜線領域となり、トナ
ーを加圧して剥離することによって剥離温度が高くても
オフセットが発生しないことがわかる。すなわち、トナ
ーを加圧せずに冷却のみによって剥離する場合は、定着
ベルトを少なくとも70℃以下に強制冷却しなければなら
ないのに対して、トナーを加圧して剥離する場合は、定
着ベルトを115℃以下に冷却すればよく、自然冷却によ
る定着ベルトの温度低下でもオフセットが生じない。
【0075】一方、加熱部のベルト温度T1をトナーの軟
化点温度Tm以下にするとトナーの発色性が悪く定着不良
が発生し、剥離温度をガラス転移点温度Tg以下にする
と、トナーが定着ベルトと接着したまま固着するため、
用紙が定着ベルトに巻き付く現象が発生した。
【0076】なお、自然冷却では定着速度が遅いと剥離
部の温度T3が115℃以下でもオフセットが発生してお
り、加熱部のベルト温度T1の上限が約130℃となってい
る。このことは、トナーの粘弾性特性から説明でき、定
着速度が遅いとトナーと定着ベルトとの剥離速度も遅く
なるため、トナーがその剥離による引張り変形に追従で
きるからである。したがって、定着速度をあげる一方、
強制冷却により剥離温度T3を確保することができれば、
加熱部のベルト温度T1がオフセットは発生しないと考え
られる。
【0077】以上のことから、本定着装置では、加熱部
のベルト温度T1をトナーの軟化点温度Tm以上で、定着ベ
ルトが熱劣化を生じない温度180℃以下の範囲に設定す
るとともに、剥離部のベルト温度T3をトナーのガラス転
移点温度Tg以上115℃以下に設定することによって、オ
フセットが生じない良好な定着を行うことができる。
【0078】次に定着ベルトの搬送方法について説明す
る。
【0079】図9に本定着装置の斜視図を示す。加熱ロ
ーラ102は、L型のコーナー部を支点となるピン131によ
り揺動可能に支持されるL型アーム130の一方の端に回
動可能に支持されており、ピン131は側板135に固定され
ている。また、L型アーム130の他方の端には引張りバ
ネ133が取り付けられており、この引張り力により定着
ベルト101に張力が作用する構成になっている。
【0080】加圧ローラ104は側板135に嵌合されたホル
ダ132に回転自由に支持されており、圧縮バネ134の作用
により、加圧ロ−ラ104は加熱ローラと駆動ローラとの
両方へ定着ベルトを介して押圧している。駆動ローラ10
3には図示していないギアを介して駆動モータ125が接続
されており、その駆動力によって定着ベルト101及び用
紙120を矢印の方向へ搬送する。
【0081】定着ベルトは加熱されると熱膨張によって
変形するため、大きな加圧力が作用する第一接触部と第
三接触部(図4)では、その面外変形により、定着ベル
トや用紙にシワが発生する。また、装置のガタに起因す
るローラ軸の傾きによって、定着ベルトの片寄りが発生
する。それゆえ、定着ベルトの熱による面外変形と片寄
りを防止する必要がある。
【0082】図10に加熱ローラ102と駆動ローラ103に
架けられた定着ベルト101の上面図を示す。駆動ローラ1
03は、図11に示すように、中央部の外径D1が両端部
の外径D2よりも大きいクラウン形状になっている。こ
れにより、定着ベルト101の熱膨張による変形はそのク
ラウン形状に沿って両端部方向へ伸ばされ、定着ベルト
の面外変形を防止している。なお、駆動ローラ103のク
ラウン量(D1−D2)を大きくすると、定着ベルトが
クラウン形状に沿えず、そのため定着ベルトの中央部の
みに大きなストレスが作用し、かえって定着ベルトの面
外変形を招くことになる。そこでクラウン量は500μm以
下、好ましくは100〜300μmに設定する必要がある。
【0083】また、図10において、101dは定着ベルト
1の端部に接着されたリブであり、これが加熱ローラ10
2及び駆動ローラ103の端面に接しながら移動すること
で、定着ベルト101の片寄りを防止している。リブ101d
の形状を図12、図13に示す。リブ101dは、定着ベル
トの変形に追従するよう、定着ベルト101の内周面の両
端部の位置に夫々分割して接着されている。
【0084】本実施例では2分割としているが、定着ベ
ルトの周長によっては1箇所あるいは複数の分割でもよ
い。また、リブ101dにはある程度の弾性が必要である。
なぜならリブには、ローラの端面と接触して定着ベルト
の片寄りを規制するための力が作用しており、硬いリブ
ではその片寄り力を吸収できず、その結果、定着ベルト
端部が変形し、定着ベルト自体を傷めてしまうからであ
る。反対にリブの弾性が小さいと、リブがローラの端部
を乗り上げてしまい、定着ベルトの片寄りが規制できな
くなってしまう。
【0085】そこで、リブの硬度はJIS K6301に記載の
硬度試験で、40〜70度が適当である。本実施例で
は、リブ101dを硬度50度のシリコーンゴムとしてい
る。なお、定着ベルトの端部にはその製造過程で生じた
無数の微小な切りかきが存在し、定着ベルトを繰り返し
搬送するとそこから亀裂が発生する。そのため、リブを
定着ベルトの端部に接着することは、定着ベルト端部を
保護し、定着ベルト端部の亀裂を防止する効果がある。
【0086】次に第二接触部と第三接触部の関係につい
て、図14を用いて説明する。◆図14には第二接触部
の加圧ローラ104中心との成す角度θcと第三接触部の駆
動ローラ103中心との成す角度θpを示す。本定着装置で
は、溶融したトナーを第二接触部N2で冷却して半溶融
状態にする必要があり、そのためには第二接触部N2の
距離は長いほどよい。第二接触部N2が短いとトナーは
溶融状態で第三接触部N3に送られるため、定着ベルト
101との剥離時にオフセットが生じるためである。しか
しながら第二接触部N2を長くすると、第二接触部角度
θcも大きくなるため、用紙には加圧ローラ104に巻き付
く方向のカールが発生しやすくなる。
【0087】本実施例のカラー電子写真装置では、図1
に示したように、用紙を屈曲ガイドによって排紙するた
め、加圧ローラへ巻き付く方向のカールは屈曲ガイドと
反対の向きになり、その結果、そのカールによって屈曲
ガイドへの用紙搬送が不安定となり、用紙ジャムが発生
する。
【0088】そこで、駆動ローラ103の弾性層の硬度を
加圧ローラ104の弾性層と同等もしくは加圧ローラ104の
弾性層より硬くして、第三接触部N3で、第二接触部N
2とは反対の向きの接触角度θpを形成し、加圧ローラ1
04へ巻き付く方向の用紙カールを除去する必要がある。
【0089】図15に、第二接触部の角度θcと第三接
触部の角度θpとの関係を表す角度比θp/θcと用紙カ
ール量との関係を、用紙が第一から第三接触部を通過す
るまでの時間をかえて実験した結果を示す。図の横軸は
角度比(θp/θc)であり、縦軸は加圧ローラに巻き付
く方向を負とした用紙カール量を示している。この結果
より、用紙カールは、第二接触部と第三接触部の角度比
(θp/θc)に依存し、0.2≦(θp/θc)≦0.35であ
れば、用紙カール量を±10mm以下になることがわかる。
【0090】本実施例のベルト定着装置では、前述した
理由から、正方向のカールよりもむしろ負の方向のカー
ルが問題となる。カール量が-10mmを越えると用紙が加
圧ローラへ巻き付くジャムが発生するため、本ベルト定
着装置をカラー電子写真装置に用いる場合には、第二接
触部と第三接触部の角度比(θp/θc)を少なくとも0.
2以上とする必要がある。
【0091】なお、正方向のカールも防止するために
は、0.2≦(θp/θc)≦0.35が好ましい。更にカール
量をほぼ0とするにはθp/θcは0.31〜0.33が良い。
【0092】尚、本実施例では定着ベルト101は2個の
ローラにより回転しているが、定着ベルト101と各ロー
ラとの密着性を向上しベルト搬送力を向上させるために
ベルトに外接するローラを、ベルトに対し加圧ローラ10
4とは反対側にベルトを外側から押付けるように配置し
てもよい。さらに、本発明の別の実施例を16図に示
す。◆図16は、ベルト定着装置の断面図であり、前述
の図1に示す実施例のベルト定着装置に置き換えた例で
あり、他の構造は前述のものと同様である。
【0093】定着ベルト101は軸の位置が固定された搬
送ローラ106と駆動ローラ103により張力をかけることな
く回転搬送され、加圧ローラ104により第一接触部N
1、第二接触部N2、第三接触部N3を形成している。
また、定着ベルト101の内側には、ヒータ105、遮蔽板10
7、冷却手段108を配置している。ヒータ105は、温度セ
ンサ110の出力に従って定着ベルト101がある一定温度に
なるように、輻射熱により定着ベルト101と搬送ローラ1
06を加熱する。
【0094】遮蔽板107は、第二接触部N2、冷却手段1
08及び駆動ローラ103が加熱されないようヒータ105の輻
射熱を遮っている。冷却手段108は、第二接触部N2に
おいて定着ベルト101と接触することで、定着ベルト101
の加圧ローラ104に対する弛みを防止するとともに、定
着ベルト101の熱を吸収して定着ベルトを冷却してい
る。
【0095】また、駆動ローラ103側にはクリーニング
手段111が定着ベルト101に押圧し、定着ベルトに付着す
る紙粉及び微小な残留トナーを除去する。本実施例によ
れば、定着ベルト101がヒータ105による直接加熱部分と
搬送ローラ106による間接加熱部分の両方で加熱される
ため、定着速度が高速になっても、十分に定着ベルトを
加熱することができる。したがって、前述の実施例のカ
ラー電子写真装置に比べ高速化できる。
【0096】なお、本実施例では定着ベルト101に対し
張力を加えていないが、ベルト回転方向の駆動ローラ10
3からベルト搬送ローラ106との間のベルトに内接しベル
トに張力を加えるように別の搬送ローラを配置してもよ
い。これによりベルトへ張力を確実に加えることができ
転写性能がより向上する。この場合、追加した搬送ロー
ラを遮蔽板の反駆動ローラ側に配置するとヒータ105に
よりこのローラが加熱されるため、定着速度が高速にな
っても、このローラの蓄熱によりさらに十分に定着ベル
トを加熱することができる。
【0097】
【発明の効果】本発明によれば、トナーの加熱−冷却−
剥離過程が少ない装置構成で確保できる。3つの接触部
を1つの加圧ローラの周囲に連続して形成しているた
め、用紙を安定に搬送できる。
【0098】また、第二接触部を形成する角度θcと第
三接触部を形成する角度θpとの比を所定値に設定する
ことにより用紙の加圧ローラへの巻き付きが防止でき
る。
【0099】また、加熱ローラに定着ベルトの張力付与
機構を備えるとともに、中央部の外径が両端部の外径よ
りも大きいクラウン形状を有する駆動ローラによってベ
ルトを回転駆動させるためベルトの熱による面外変形が
防止でき、安定したベルト走行が実現できる。
【0100】したがって本発明によれば、トナーの加熱
−冷却−剥離過程が少ない装置構成で確保でき、かつオ
イルを用いずに、用紙や定着ベルトの安定走行が容易に
達成できトナーのオフセットの無い小型のベルト定着装
置を得ることができる。
【0101】また、このベルト定着装置を用いることに
より高画質のカラー電子写真装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るカラー電子写真装置の
断面構成図である。
【図2】図1の装置の制御部の構成を示すブロック構成
図である。
【図3】図1の装置の各構成部分の動作タイミングを説
明するタイミングチャートである。
【図4】図1の装置に用いるベルト定着装置の一実施例
の断面構成図である。
【図5】図4のベルト定着装置に用いる定着ベルトの断
面図である。
【図6】図4のベルト定着装置の各接触部における4つ
の物理量の変化を示す図である。
【図7】図4のベルト定着装置の定着過程を説明する図
である。
【図8】図4のベルト定着装置の加熱部のベルト温度と
剥離部のベルト温度の関係を定着速度に対して示した図
である。
【図9】図4のベルト定着装置の斜視図である。
【図10】図4のベルト定着装置の定着ベルトとローラ
との関係を示す上面図である。
【図11】図4のベルト定着装置の駆動ローラの形状を
示す上面図である。
【図12】図4のベルト定着装置の定着ベルトのリブ形
状を示す断面図である。
【図13】図4のベルト定着装置の定着ベルトの端部を
断面表示した上面図である。
【図14】図4のベルト定着装置の第二接触部の角度θ
cと第三接触部の角度θpを説明する断面図である。
【図15】図14に示したθpとθcの比(θp/θc)と用
紙カール量の関係を示す図である。
【図16】本発明に係るベルト定着装置の別の実施例の
断面構成図である。
【図17】従来の定着装置の断面構成及び定着状況を説
明する断面図である。
【図18】従来の定着装置における定着過程を説明する
図である。
【図19】トナーの動的弾性率と温度との関係を示す図
である。
【符号の説明】
1…定着装置、2…光学ユニット、3…感光体ベルト、
4…現像系、5…転写ドラム、6…転写ローラ、7…ピ
ックローラ、8…レジストローラ、9…排紙ローラ、1
0…制御部、11…帯電器、12…カラー電子写真装
置、41…現像器(イエロートナー)、42…現像器
(マゼンタトナー)、43…現像器(シアントナー)、
44…現像器(ブラックトナー)、101…定着ベル
ト、101a…ニッケル電鋳ベルト、101b…シリコ
ーンゴム、101c…プライマ、101d…リブ、10
2…加熱ローラ、103…駆動ローラ、104…加圧ロ
ーラ、105…ヒータ、106…搬送ローラ、107…
遮蔽板、108…冷却手段、110…温度センサ、11
1…クリーニング手段、118…案内ガイド、119…
屈曲ガイド、120…用紙、121…未定着トナー、1
22…クリーニング手段、123…オイル塗布手段、1
24…剥離爪、125…駆動モータ、130…L型アー
ム、131…ピン、132…ホルダ、133…引張りバ
ネ、134…圧縮バネ。

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面が離型剤で被覆された無端状の定着ベ
    ルトと、この定着ベルトを回転支持する複数のベルト搬
    送ロ−ラと、用紙に熱を付加するための熱源と、弾性を
    有し用紙を定着ベルトに押し付ける加圧ローラとを備え
    るベルト定着装置において、前記ベルト搬送ロ−ラは前
    記定着ベルトを介して加圧ローラの外周に沿って当接
    し、前記ベルト搬送ロ−ラの内の用紙搬送方向の進行方
    向側に配置したロ−ラは、前記加圧ローラとの押圧力が
    加圧ローラに当接する他のベルト搬送ロ−ラの押圧力よ
    り大きいことを特徴とするベルト定着装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載のベルト定着装置において、
    前記用紙搬送方向の進行方向側に配置したベルト搬送ロ
    −ラは前記定着ベルトを回転駆動する駆動ローラである
    ことを特徴とするベルト定着装置。
  3. 【請求項3】表面が離型剤で被覆された無端状の定着ベ
    ルトと、この定着ベルトを回転支持する複数のベルト搬
    送ロ−ラと、用紙に熱を付加するための熱源と、弾性を
    有し用紙を定着ベルトに押し付ける加圧ローラとを備え
    るベルト定着装置において、前記定着ベルトと前記加圧
    ローラとは、前記熱源により用紙に付着したトナーを加
    熱し溶融する第一接触部と、溶融トナーを冷却する第二
    接触部と、前記第一接触部及び前記第二接触部における
    トナー及び用紙への押付力より大きい押付力を付加して
    接触する第三接触部を有することを特徴とするベルト定
    着装置。
  4. 【請求項4】請求項3記載のベルト定着装置において、
    前記加圧ローラと搬送ベルトを介して接触し第三接触部
    を形成するベルト搬送ロ−ラは前記定着ベルトを回転駆
    動する駆動ローラであることを特徴とするベルト定着装
    置。
  5. 【請求項5】請求項3又は4に記載のベルト定着装置に
    おいて、前記加圧ローラと搬送ベルトを介して接触し第
    一接触部を形成するベルト搬送ロ−ラはそのローラ内部
    に前記熱源を有することを特徴とするベルト定着装置。
  6. 【請求項6】請求項4又は5に記載のベルト定着装置に
    おいて、前記第二接触部の加圧ローラ中心との成す角度
    θcと、前記第三接触部の駆動ローラ中心との成す角度
    θpの比θp/θcは0.2乃至0.35の範囲からなる
    ことを特徴とするベルト定着装置。
  7. 【請求項7】請求項3乃至6のいずれかに記載のベルト
    定着装置において、前記第二接触部は前記第三接触部の
    用紙搬送方向進行側の定着ベルトとトナーとの剥離部に
    おけるトナーの温度が、トナーのガラス転移点以上でガ
    ラス転移点+15℃の範囲になるように備えることを特
    徴とするベルト定着装置。
  8. 【請求項8】請求項3乃至7のいずれかに記載のベルト
    定着装置において、前記第一接触部の定着ベルト温度を
    トナーの軟化点温度以上で180℃以下の範囲にするこ
    とを特徴とするベルト定着装置。
  9. 【請求項9】請求項3に記載のベルト定着装置におい
    て、前記第二接触部の前記定着ベルトの反加圧ローラ側
    に定着ベルトに接触する冷却手段を備えることを特徴と
    するベルト定着装置。
  10. 【請求項10】請求項3に記載のベルト定着装置におい
    て、前記第二接触部の前記定着ベルトの反加圧ローラ側
    に定着ベルトを冷却する送風手段を備えることを特徴と
    するベルト定着装置。
  11. 【請求項11】表面が離型剤で被覆された無端状の定着
    ベルトと、この定着ベルトを回転支持する複数のベルト
    搬送ロ−ラと、用紙に熱を付加するための熱源と、弾性
    を有し用紙を定着ベルトに押し付ける加圧ローラとを備
    えるベルト定着装置において、前記定着ベルトと前記加
    圧ローラとは、前記熱源により用紙に付着したトナーを
    加熱し溶融する第一接触部と、溶融トナーを冷却する第
    二接触部と、前記第一接触部及び前記第二接触部におけ
    るトナー及び用紙への押付力より大きい押付力を前記ベ
    ルト搬送ロ−ラにより付加されて接触する第三接触部を
    有し、前記第二接触部の加圧ローラ中心との成す角度θ
    cと、前記第三接触部のベルト搬送ロ−ラ中心との成す
    角度θpの比θp/θcは0.2乃至0.35の範囲から
    なることを特徴とするベルト定着装置。
  12. 【請求項12】請求項1、3及び11のいずれかに記載
    のベルト定着装置において、前記定着ベルトはニッケル
    を90%以上含有し、用紙と接する面側にシリコーンゴ
    ムを被覆したものであることを特徴とするベルト定着装
    置。
  13. 【請求項13】請求項4又は11に記載のベルト定着装
    置において、前記加圧ローラに対して第三の接触部を形
    成するローラの形状がローラの長手方向中央部の外径が
    両端部の外径よりも大きいクラウン形状とすることを特
    徴とするベルト定着装置。
  14. 【請求項14】請求項4、6および11のいずれかに記
    載のベルト定着装置において、第三の接触部を形成する
    ローラの定着ベルト巻付部に、定着ベルト表面をクリー
    ニングするクリーニング手段を備えることを特徴とする
    ベルト定着装置。
  15. 【請求項15】請求項3、4、8、9、10、11のい
    ずれかに記載のベルト定着装置において、前記加圧ロー
    ラと搬送ベルトを介して接触し第一接触部を形成するベ
    ルト搬送ロ−ラに対し定着ベルトの張力付与機構を備え
    たことを特徴とするベルト定着装置。
  16. 【請求項16】請求項1乃至15のいずれかに記載のベ
    ルト定着装置において、前記定着ベルトは内周面の幅方
    向の両端部あるいは一方の端部に弾性を有するリブを備
    えたものであることを特徴とするベルト定着装置。
  17. 【請求項17】表面が離型剤で被覆された無端状の定着
    ベルトと、この定着ベルトを回転支持する複数のベルト
    搬送ロ−ラと、用紙に熱を付加するための熱源と、弾性
    を有し用紙を定着ベルトに押し付ける加圧ローラとを備
    え、トナーが付着した用紙を通紙させトナーを用紙に定
    着させるベルト定着装置の定着方法において、前記熱源
    により用紙に付着したトナーを加熱し溶融する第1工程
    と、溶融トナーを冷却する第2工程と、前記第1工程及
    び前記第2工程におけるトナー及び用紙への押付力より
    大きい押付力を付加して接触する第3工程によって用紙
    にトナーを定着させることを特徴とするベルト定着装置
    の定着方法。
  18. 【請求項18】画像情報に基づくトナー像が形成された
    用紙を通紙して、用紙にトナーを定着させる定着装置を
    備える電子写真装置において、前記定着装置は請求項1
    乃至16のいずれかに記載のものを用いることを特徴と
    する電子写真装置。
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