(57)【要約】【課題】  ウェブにより定着用回転体の表面を清掃することのできる手段を具えながら、しかも、定着用回転体の表面が帯電することが抑止されて静電オフセット現象などが発生することのない定着装置および画像形成装置の提供。【解決手段】  定着装置は、トナー像を転写材上に熱定着して可視画像を形成させるための定着用回転体と、これの面をクリーニングする清掃手段とを具え、清掃手段は、元巻き部から送り出された、バックアップローラを介して定着用回転体に押圧されて巻取り部に巻取られる導電性のウェブにより構成されており、前記ウェブまたは前記ウェブに接する導電性部材が、接地電位状態に維持されたもの、またはトナーと逆極性の直流電圧が印加されたものであることを特徴とする。画像形成装置は、この定着装置を具えることを特徴とする。【選択図】  図２
2006243339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を転写材上に熱定着して可視画像を形成させるための定着用回転体と、この定着用回転体の表面をクリーニングするための清掃手段とを具えた定着装置であって、
前記清掃手段は、元巻き部から送り出された、バックアップローラを介して定着用回転体に押圧されて巻取り部に巻取られる導電性のウェブにより構成されており、
前記ウェブまたは前記ウェブに接する導電性部材が、接地電位状態に維持されたもの、またはトナーと逆極性の直流電圧が印加されたものであることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記ウェブまたは前記ウェブに接する導電性部材が、トナーと逆極性の直流電圧が印加されたものであって、
一のジョブにおける可視画像のトナー量に基づいて、当該トナー量が基準トナー量よりも少ない場合に、後続のジョブにおいて前記ウェブまたは前記ウェブに接する導電性部材に印加される直流電圧の大きさが、基準電圧値よりも大きくなるよう調整される電圧調整機構を有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】
導電性のウェブは、その体積抵抗率が１×１０3 〜１×１０7 Ω・ｃｍのものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
ウェブに接する導電性部材の体積抵抗率が１×１０3 〜１×１０7 Ω・ｃｍのものであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の定着装置を具えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式による画像形成装置においては、紙などの転写材の一面に形成されたトナー像を当該転写材に加熱により定着させるために、当該転写材の一面に接する例えば加熱源を具えた加熱ローラなどの一方の定着用回転体と、この一方の定着用回転体に圧接されるよう配置された例えば加圧ローラなどの他方の定着用回転体とを具え、加熱ローラおよび加圧ローラの圧接部によって形成される定着ニップ部において、転写材が挟圧されながら搬送されて当該転写材上に形成された未定着トナー像が加熱により定着される熱ロ−ラ定着式の定着装置が広く用いられている。
【０００３】
従来、このような定着装置による定着処理中に発生する、加熱ローラの表面に転写材からトナーなどが転移して付着するオフセット現象を防止する目的で加熱ローラの表面を清掃する清掃手段を設けることが行われており、このような清掃手段は、例えば、回転自在な元巻き軸に巻回され、この元巻き軸から駆動源によって回転される巻取り軸へと巻取られ、途中においてバックアップローラによって押圧されることによって加熱ローラと接触されて清掃領域を形成し、この清掃領域を構成する部分が常に新しい部分となるように移動されるウェブにより構成され、加熱ローラの表面に付着したトナーなどの付着物を、当該ウェブが摺擦しながら回収して加熱ローラの表面を清掃する機能を有する。
【０００４】
しかしながら、このようにウェブが加熱ローラを摺擦する構成では、加熱ローラの表面が摩擦帯電されることによりトナーを静電吸着してしまう、いわゆる静電オフセット現象が発生することがある。
【０００５】
このような静電オフセット現象の発生に対する解決策として、加熱ローラを定着装置の筐体から電気的に絶縁状態とさせて当該加熱ローラに対してトナーと逆極性の直流電圧を印加することにより、加熱ローラの表面の電荷を除去する定着装置が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
【０００６】
しかしながら、このような定着装置においては、静電オフセット現象を防止するために加熱ローラに例えば５００〜１０００Ｖもの高圧電圧を印加する必要があり、しかも加熱ローラは高速で回転するものであるため、高圧電圧を印加するための高圧電源との接続個所における高い安全性や耐久性などを得ることが困難であり、結局、静電オフセット現象に対する対策としては十分とは言えないのが現状である。
【０００７】
一方、画像形成装置による一のジョブ中において、転写材上のトナーの付着されていない白地領域からは紙粉が発生し、これが加熱ローラに付着して加熱ローラの表面における離型性能が著しく低下することが原因となって静電オフセット現象が発生し、後続のジョブにおける可視画像の形成に対して多大な影響を与えてしまう、という問題もある。
【特許文献１】特開２０００−３２１８９８号公報
【特許文献２】特開２００４−２０５５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、ウェブにより定着用回転体の表面を清掃することのできる清掃手段を具えながら、しかも、定着用回転体の表面が帯電することが抑止され、従って静電オフセット現象などが発生することのない定着装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記の目的に加えて、さらに、転写材上において定着されるべきトナーが付着していない白地領域の大きさにかかわらず、この白地領域に由来する紙粉などの異物およびトナーが定着用回転体に付着することが抑止された定着装置を提供することにある。
また、本発明のさらに他の目的は、上記の定着装置を具えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の定着装置は、トナー像を転写材上に熱定着して可視画像を形成させるための定着用回転体と、この定着用回転体の表面をクリーニングするための清掃手段とを具えた定着装置であって、
前記清掃手段は、元巻き部から送り出された、バックアップローラを介して定着用回転体に押圧されて巻取り部に巻取られる導電性のウェブにより構成されており、
前記ウェブまたは前記ウェブに接する導電性部材が、接地電位状態に維持されたもの、またはトナーと逆極性の直流電圧が印加されたものであることを特徴とする。
【００１０】
本発明の定着装置においては、前記ウェブまたは前記ウェブに接する導電性部材が、トナーと逆極性の直流電圧が印加されたものであって、
一のジョブにおける可視画像のトナー量に基づいて、当該トナー量が基準トナー量よりも少ない場合に、後続のジョブにおいて前記ウェブまたは前記ウェブに接する導電性部材に印加される直流電圧の大きさが、基準電圧値よりも大きくなるよう調整される電圧調整機構を有することが好ましい。
【００１１】
この定着装置において、導電性のウェブは、その体積抵抗率が１×１０3 〜１×１０7 Ω・ｃｍのものであることが好ましく、また、ウェブに接する導電性部材の体積抵抗率が１×１０3 〜１×１０7 Ω・ｃｍのものであることが好ましい。
【００１２】
本発明の画像形成装置は、上記の定着装置を具えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の定着装置によれば、清掃手段のウェブが定着用回転体の表面を摺擦しても、導電性のウェブが接地電位状態に維持されているために帯電することが実質的に防止され、従って、定着用回転体の表面の帯電が抑止されてトナーが不可避的に当該定着用回転体に転移する静電オフセット現象の発生が抑止され、この結果、形成される可視画像において画像欠陥の発生が抑止される。
【００１４】
本発明の定着装置によれば、清掃手段のウェブにトナーと逆極性の直流電圧が積極的に印加されているので、当該ウェブが定着用回転体の表面を摺擦することにより当該ウェブにトナーが静電的に吸着して高効率のトナー除去が達成される。
【００１５】
また、本発明によれば、一のジョブにおいて形成された可視画像のトナー量に基づいて、当該トナー量が基準トナー量よりも少ない場合に、後続のジョブにおいてウェブに印加される直流電圧の設定値の大きさが、基準電圧値よりも大きくなるよう調整される構成により、例えば、転写材上において定着されるべきトナー量が少なくなっても、すなわちトナーが付着していない白地領域が大きくなって、前記一のジョブにおいて定着用回転体の表面に白地領域から主に発生する紙粉が大量に付着されることにより当該定着用回転体の表面がトナーを付着しやすい状態とされたとしても、後続のジョブにおいてウェブに印加される直流電圧の大きさが大きくなるよう調整されるので、これにより、白地領域の大きさにかかわらずトナーが定着用回転体に付着することが抑止され、この結果、形成される可視画像において画像欠陥の発生が抑止される。
【００１６】
本発明の画像形成装置によれば、上記の定着装置を具えているために、形成される可視画像において画像欠陥の発生が抑止され、優れた定着画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の画像形成装置の構成の一例を示す説明図である。
この画像形成装置は、回転される像担持体１０と、各々、この像担持体１０の回転方向に対してこの順に並ぶよう像担持体１０の外周面に沿って配設された、像担持体１０の表面を帯電させる帯電装置１１、像担持体１０の表面を露光することにより静電潜像を形成する露光装置１２、トナーを含む現像剤を用いて静電潜像を顕在化させることによりトナー像を形成する現像器１３、像担持体１０上のトナー像を転写領域において転写材Ｐ上に転写する転写装置１４、像担持体１０に密着した状態にある転写材Ｐを分離させる分離装置１５、および転写領域を通過した像担持体１０上に残留する未転写トナーを除去するゴムブレード１８１よりなる像担持体クリーニング装置１８と、転写領域より搬送される転写材Ｐ上の未定着トナー像を定着させて画像を形成するための定着装置２０とを具えている。
【００１９】
像担持体１０は、ドラム状の金属基体と、この金属基体の外周面に形成された有機光導電性化合物よりなる感光層とにより構成されており、図１において紙面に対して垂直な方向に伸びる状態で配設されている。感光層を構成する樹脂としては、例えばポリカーボネートなどを例示することができる。
この像担持体１０が回転されるときの線速度は、例えば４００〜６００ｍｍ／ｓｅｃの範囲に設定されている。
【００２０】
帯電装置１１は、例えば制御グリッドと帯電極とを有するスコロトロン帯電器よりなり、露光装置１２は、例えばレーザ照射装置よりなる。
【００２１】
現像器１３は、例えばマグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ１３１および像担持体１０とこの現像スリーブ１３１との間にバイアス電圧を印加する電圧印加装置（図示せず）が設けられてなるものである。
【００２２】
転写装置１４は、適正な大きさに制御された転写電流が供給されて転写電界が形成され、この転写電界が作用されることにより、像担持体１０上に形成されたトナー像を転写領域において転写材Ｐに転写させる構成のものであり、例えばコロトロン帯電器よりなるものが用いられる。
【００２３】
分離装置１５は、像担持体１０に密着した状態にある転写材Ｐの電荷を除去することによりこの転写材Ｐを像担持体１０から分離させるものであり、例えばコロトロン帯電器よりなるものが用いられる。
【００２４】
像担持体クリーニング装置１８のゴムブレード１８１は、例えば、ポリウレタンゴムなどの弾性体よりなり、その基端部分が支持部材（図示せず）によって支持されると共に、先端部分が像担持体１０の表面に当接されるよう設けられており、ゴムブレード１８１の基端側から伸びる方向は、当接箇所における像担持体１０の回転による移動方向と反対方向である、いわゆるカウンター方向とされている。
このゴムブレード１８１は、これを構成する弾性体のＪＩＳ  Ａ硬度が６５〜７５°であることが好ましく、また、２５℃で測定された反発弾性係数が４０％以上であることが好ましい。また、ゴムブレード１８１の像担持体１０に対する押圧力は好ましくは１４７〜２９４ｍＮ／ｃｍであり、さらに、ゴムブレード１８１の像担持体１０に対する実効当接角は１０〜２０°に設定されることが好ましい。
【００２５】
定着装置２０は、図２に示すように、筐体２０Ａ内に、転写材Ｐの未定着トナー像が形成された一面（図２においては上面）に接するよう配置された一方の定着用回転体である加熱ローラ２１と、これに圧接されるよう設けられた他方の定着用回転体である加圧ローラ２３とを備えており、この加熱ローラ２１と加圧ローラ２３との圧接部により定着ニップ部Ｎが形成されている。図２において、２９は非接触型の温度検知手段である。
【００２６】
加熱ローラ２１は、図２に示されるように、例えば電磁誘導加熱方式の加熱源Ｈが内部に配置された、例えば鉄などよりなる円筒状の芯金２１ａと、当該芯金２１ａの外周面に形成された被覆層２１ｃとよりなる。この芯金２１ａは、その外径が例えば３５ｍｍとされ、その厚みが例えば０．６ｍｍとされる。
【００２７】
加熱源Ｈは、芯金２１ａの内部において加熱ローラ２１の長さ方向に伸びるよう配置されており、直接の加熱対象である加熱ローラ２１の外周面の温度が設定温度域に維持されるよう、温度検知手段２９によって検知される加熱ローラ２１の表面温度に基づき、図示しない制御手段により、例えば点灯状態がオン−オフ制御される。
【００２８】
被覆層２１ｃは、トナーが付着することを防ぐための離型層としての機能を有する層であって、例えばフッ素樹脂などの離型性樹脂よりなることが好ましく、例えばその厚さは１０〜５０μｍとされる。
この被覆層２１ｃは、具体的に、例えば（１）ディスパージョン状態の離型性樹脂を塗布焼成することにより、厚さ１０〜５０μｍに形成する手段、（２）厚さ１０〜５０μｍに成形された離型性樹脂チューブを被覆接着することによって形成する手段、その他の手段により形成することができる。
【００２９】
加圧ローラ２３としては、例えば鉄などよりなる円筒状の芯金２３ａと、当該芯金２３ａの外周面に形成された、例えばシリコーンゴムなどの弾性体よりなる弾性層２３ｂと、当該弾性層２３ｂの外周面に形成された、例えばフッ素樹脂などよりなる被覆層２３ｃとよりなるソフトローラを用いることができる。
加圧ローラ２３の芯金２３ａは、その外径が例えば３５ｍｍとされ、その厚みが例えば０．６ｍｍとされる。また、弾性層２３ｂの厚さは、例えば７ｍｍとされる。
【００３０】
加圧ローラ２３の被覆層２３ｃは、加熱ローラ２１における被覆層２１ｃと同様の材料によって当該被覆層２１ｃと同様の厚みに形成することができる。
【００３１】
この定着装置２０においては、基本的に、加熱ローラ２１および加圧ローラ２３よりなる定着用回転体は、定着装置２０の筐体２０Ａと電気的に絶縁状態に維持されている。
【００３２】
この定着装置２０には、加熱ローラ２１表面の残留トナーをウェブ３２に転移させることによって加熱ローラ２１の表面を清掃する、導電性のウェブ３２による清掃手段３０が設けられている。
具体的には、定着ニップ部Ｎの上流側の位置において、バックアップローラ３３により加熱ローラ２１に押圧されて清掃領域Ｓを形成し、常に新鮮な面が加熱ローラ２１に供給されるよう、当該加熱ローラ２１の移動方向と逆方向に走行することによって加熱ローラ２１の表面を摺擦する長尺なシート状のウェブ３２と、このウェブ３２の一端を元巻き軸３４Ａに係止し、かつ、当該元巻き軸３４Ａ上にロール体として装着された元巻き部３４と、ウェブ３２の他端を巻取り軸３５Ａに係止して巻取ることにより形成された巻取り部３５とにより構成される。
【００３３】
清掃手段３０の導電性のウェブ３２は、アラミド繊維などの耐熱性の繊維に、導電性のカーボン繊維などが含有されたものにより形成された導電性不織布であって、その体積抵抗率が１×１０3 〜１×１０7 Ω・ｃｍとされている。
このような体積抵抗率を有する不織布を形成するために、全体に対するカーボン繊維の含有量が例えば５ｗｔ％〜２０ｗｔ％とされている。
導電性ウェブ３２の体積抵抗率が１×１０3 Ω・ｃｍ未満であると、導電性不織布に含有されるカーボン繊維の量が過多であることによって、得られるウェブ３２の剛性が大きいものとなって、当該ウェブ３２の耐久性が低いものとなるおそれがあり、一方、導電性ウェブ３２の体積抵抗率が１×１０7 Ω・ｃｍを超えると、得られるウェブ３２において良好な導電性を得ることができず、当該ウェブ３２について加熱ローラ２１に対する高いトナー除去効果を得ることができない。
【００３４】
ウェブ３２を形成するアラミド繊維およびカーボン繊維は、０．８〜１．５デニール、好ましくは０．８〜１．０デニールのものである。また、形成されるウェブ３２の目付量は２０〜３５ｇ／ｍ2 、好ましくは２４〜３０ｇ／ｍ2 である。また、ウェブ３２の厚さは、５０〜７０μｍ、好ましくは６０〜７０μｍである。このような構成のウェブ３２を使用することにより、トナー像を構成するトナーが小粒径の重合トナーであっても、ウェブ３２と加熱ローラ２１との接触領域により形成される清掃領域Ｓにおいて当該トナーがすり抜けてしまうことなどがなく強く保持され、結果として、加熱ローラ２１の表面上においてトナー除去効果が確実に得られる。
【００３５】
清掃手段３０のバックアップローラ３３は、導電性を有するものであり、例えば、肉厚が０．８〜２ｍｍ、好ましくは１ｍｍ、外径が２４ｍｍの、例えばアルミニウムなどよりなる導電性の円筒状のバックアップローラ軸３３Ａと、このバックアップローラ軸３３Ａの外周面上に例えば発泡シリコーン樹脂によりバックアップローラ本体層３３Ｂが形成されて、体積抵抗率が１×１０3 〜１×１０7 Ω・ｃｍの範囲とされてなるものであり、その２５℃におけるアスカーＣ硬度は例えば１０〜４０°である。
バックアップローラ本体層３３Ｂの体積抵抗率は、ウェブ３２の体積抵抗率と同じ大きさとされることが好ましい。
【００３６】
そして、清掃手段３０においては、当該ウェブ３２に接地電位状態に維持された導電性の導電性部材が接触されてウェブ３２が接地電位状態に維持された状態が形成されている。
具体的には、清掃手段３０のバックアップローラ３３のバックアップローラ軸３３Ａが、導電性のベアリングによって定着装置２０の筐体２０Ａの側板（図示せず）に保持されることにより当該筐体２０Ａを介してバックアップローラ軸３３Ａが接地電位状態に維持されており、これにより当該バックアップローラ３３が導電性部材としての機能を有する。この構成により、ウェブ３２と筐体２０Ａとが電気的に導通状態とされているところ、当該筐体２０Ａおよびバックアップローラ軸３３Ａを介してウェブ３２が接地電位状態に維持されている。
【００３７】
清掃手段３０において、元巻き軸３４Ａには、ウェブ３２が弛むことを防止するために逆テンションがかけられており、巻取り軸３５Ａは、駆動源によって時計方向（図２において矢印方向）に回転されている。
【００３８】
また、清掃手段３０においては、駆動手段（図示せず）によって、巻取り軸３５Ａが駆動されて回転されて巻取られることにより、元巻き軸３４Ａに巻回されている状態の導電性ウェブ３２が、ウェブ通路に沿って清掃領域Ｓを通過するよう移動される。
【００３９】
この駆動手段によるウェブ３２の移動速度は、０．０２〜０．０８ｍｍ／ｃｏｐｙの範囲とすることが好ましい。ウェブ３２の移動速度を０．０２ｍｍ／ｃｏｐｙ以上とすることにより、加熱ローラ２１の表面上においてトナーの除去作用が確実に得られ、０．０８ｍｍ／ｃｏｐｙ以下とすることにより、当該ウェブ３２の使用寿命を長くすることができ、これにより、コスト面での利点を得ることができると共に、ウェブ３２として極めて長尺なものを用いる必要性が小さくなることから、当該ウェブ３２の収容スペースを小さくすることができる。
【００４０】
また、バックアップローラ３３は、例えば線速度２２０ｍｍ／ｓｅｃで回転され、さらに、当該バックアップローラ３３は、加熱ローラ２１を１９．６〜９８Ｎの荷重で押圧している。押圧荷重がこの範囲であることで、清掃領域Ｓにおけるバックアップローラ３３と加熱ローラ２１との良好な接触状態が得られる。
【００４１】
清掃領域Ｓの、バックアップローラ３３の周長方向に伸びる長さは、例えば２〜６ｍｍとされる。また、当該清掃領域Ｓにおけるバックアップローラ軸３３Ａの軸方向（図２において紙面に垂直な方向の）の幅は、画像形成に用いられる転写材Ｐの最大幅以上であることが好ましい。
【００４２】
清掃手段３０の元巻き部３４の元巻き軸３４Ａおよび巻取り部３５の巻取り軸３５Ａは、各々、例えば金属製のものとされる。
【００４３】
以上の画像形成装置において用いられるトナーは、例えば、重合性単量体を水系媒体中で重合させて得られる、いわゆる重合トナーとすることができるが、トナーとしては重合トナーであることに限定されるものではなく、例えば粉砕法などによって製造されたものであってもよい。
【００４４】
現像剤としては、例えば、以上のトナーと、スチレン−メタクリレート共重合体で被覆した、平均粒径が６５μｍであるフェライトキャリアを、トナーが５０ｇ、キャリアが９５０ｇとなる割合で混合することにより製造されたものを用いることができる。
【００４５】
以上の画像形成装置においては、次のようにして画像形成動作が行われる。
すなわち、像担持体１０が回転駆動されると、像担持体１０が帯電装置１１によって所定の極性（例えば負極性）に帯電され、次いで、露光装置１２によって露光されて照射個所（露光領域）の電位が低下されることにより静電潜像が像担持体１０上に形成され、現像器１３によって像担持体１０の表面電位と同じ極性（例えば負極性）に帯電されたトナーが像担持体１０の静電潜像に付着して反転現像が行われ、これにより、トナー像が形成される。
【００４６】
このトナー像が転写領域において転写装置１４によって転写材Ｐ上に転写された後、分離装置１５により像担持体１０と密着した状態にある転写材Ｐが分離され、次いで、定着装置２０に搬送され、当該定着装置２０の加熱ローラ２１と加圧ローラ２３とについて、残留トナーが除去されると共に、その表面における電荷が除去された状態の加熱ローラ２１と加圧ローラ２３とにより転写材Ｐが挟圧されながら搬送され、定着ニップ部Ｎにおいて、加熱源Ｈによって加熱された加熱ローラ２１および加圧ローラ２３の熱が転写材Ｐに付与され、転写材Ｐ上のトナー像を加熱により定着する定着処理が行われる。
一方、転写領域を通過して像担持体１０上に残留する未転写トナーは像担持体クリーニング装置１８のゴムブレード１８１によって除去される。
【００４７】
以上のような画像形成装置の画像形成作動中における定着装置２０の清掃手段３０においては、ウェブ３２が、巻取り軸３５Ａにより巻き取られることにより、元巻き軸３４Ａより繰り出され、清掃領域Ｓにおいて、バックアップローラ３３のバックアップローラ軸３３Ａを介して接地電位状態に維持されたウェブ３２によって加熱ローラ２１の表面が摺擦されて加熱ローラ２１に付着された残留トナーが除去されると共に、加熱ローラの表面に不可避的に付与された電荷が除去される。
【００４８】
このような定着装置２０によれば、清掃手段３０のウェブ３２が加熱ローラ２１の表面を摺擦しても、導電性のウェブ３２が接地電位状態に維持されているために帯電することが実質的に防止され、従って、加熱ローラ２１の表面の帯電が抑止されてトナーが不可避的に当該加熱ローラ２１に転移する静電オフセット現象の発生が抑止され、この結果、形成される可視画像において画像欠陥の発生が抑止される。
【００４９】
以上の画像形成装置によれば、上記の定着装置２０を具えているために、形成される可視画像において画像欠陥の発生が抑止され、優れた定着画像を得ることができる。
【００５０】
この実施の形態においては、様々の変更を加えることができる。
例えば、バックアップローラ軸３３Ａが導電性部材としての機能を有することに限定されず、元巻き軸３４Ａおよび巻取り軸３５Ａのいずれかが接地電位状態に維持されて導電性部材としての機能を有してもよく、バックアップローラ軸３３Ａ、元巻き軸３４Ａおよび巻取り軸３５Ａの全てが接地電位状態に維持されて導電性部材としての機能を有してもよい。
【００５１】
また例えば、導電性部材として、接地電位状態に維持された適宜の部材を用いることもできる。
【００５２】
＜第２の実施の形態＞
この実施の形態の画像形成装置は、図３に示されるように、これに具えられた定着装置４０が、導電性部材にトナーと逆極性の直流電圧が印加されることによって導電性のウェブ３２にトナーと逆極性の直流電圧が印加される清掃手段５０を有する構成とされていることの他は、第１の実施の形態における画像形成装置と同様の構成を有するものである。
【００５３】
清掃手段５０は、加熱ローラ２１表面の残留トナーをウェブ３２に転移させることによって加熱ローラ２１の表面を清掃するものであり、具体的には、定着ニップ部Ｎの上流側の位置において、バックアップローラ３３により加熱ローラ２１に押圧されて清掃領域Ｓを形成し、常に新鮮な面が加熱ローラ２１に供給されるよう、当該加熱ローラ２１の移動方向と逆方向に走行することによって加熱ローラ２１の表面を摺擦する長尺なシート状のウェブ３２と、このウェブ３２の一端を元巻き軸３４Ａに係止し、かつ、当該元巻き軸３４Ａ上にロール体として装着された元巻き部３４と、ウェブ３２の他端を巻取り軸３５Ａに係止して巻取ることにより形成された巻取り部３５とにより構成される。
【００５４】
そして、この清掃手段５０においては、ウェブ３２に、トナーと逆極性の直流電圧が印加された導電性部材が接触された状態、または、ウェブ３２にトナーと逆極性の直流電圧が印加された状態が形成されている。
具体的には、バックアップローラ３３のバックアップローラ軸３３Ａに、トナーと逆極性の直流電圧を印加するための直流電源装置５０Ａが接続されてバックアップローラ本体層３３Ｂを介してウェブ３２にトナーと逆極性の直流電圧が印加される構成とされており、これにより、当該バックアップローラ３３が導電性部材としての機能を有する。
【００５５】
この定着装置４０においては、清掃手段５０を構成するウェブ３２、バックアップローラ３３、元巻き部３４および巻取り部３５の各々が、定着装置４０の筐体４０Ａと電気的に絶縁状態とされており、これにより、清掃手段５０と、筐体４０Ａとが電気的に絶縁状態に維持されている。
【００５６】
清掃手段５０のウェブ３２、バックアップローラ３３、元巻き部３４および巻取り部３５は、それぞれ第１の実施の形態における清掃手段３０におけるウェブ３２、バックアップローラ３３、元巻き部３４および巻取り部３５と同様の材料により構成されているものとされる。
【００５７】
以上のような画像形成装置の画像形成作動中における定着装置４０の清掃手段５０においては、ウェブ３２が、巻取り軸３５Ａにより巻き取られることにより、元巻き軸３４Ａより繰り出され、清掃領域Ｓにおいて、トナーと逆極性の直流電圧が印加された状態のウェブ３２によって加熱ローラ２１の表面が摺擦される。
【００５８】
このような定着装置４０によれば、清掃手段５０のウェブ３２にトナーと逆極性の直流電圧が積極的に印加されているので、当該ウェブ３２が加熱ローラ２１の表面を摺擦することにより当該ウェブ３２にトナーが静電的に吸着して高効率のトナー除去が達成される。
【００５９】
＜第３の実施の形態＞
この実施の形態の画像形成装置は、清掃手段５０のウェブ３２に直流電源装置５０Ａから印加される直流電圧について、その大きさを調整するための電圧調整機構が設けられていることの他は、第２の実施の形態における画像形成装置と同様の構成を有するものである。
【００６０】
電圧調整機構は、一のジョブにおける可視画像のトナー量に基づいて、当該トナー量が基準トナー量よりも少ない場合に、後続のジョブにおいて清掃手段３０のウェブ３２に印加される直流電圧の大きさが、基準電圧値よりも大きくなるよう調整される構成のものであり、具体的には、例えば画像形成装置において一のジョブにおける原稿画像のトナー濃度を検知する、例えば光センサなどよりなる濃度センサを具えて原稿画像のトナー濃度を検知することによりトナー量を検出し、検出されたトナー量が予め設定された基準トナー量よりも少ない場合には、後続のジョブにおいてウェブ３２に印加されるべき直流電圧の大きさが、予め設定された基準電圧値よりも大きくなるように、直流電圧の大きさを決定する演算部と、この演算部によって決定されたデータを記憶する記憶部とを具え、後続のジョブにおいて前記記憶部に記憶されたデータに従って、直流電源装置５０Ａによってウェブ３２に印加される直流電圧の大きさを調整するものである。
【００６１】
以上のような画像形成装置の画像形成動作中における定着装置４０の清掃手段５０においては、まず、一のジョブにおける可視画像のトナー量が検知されて演算部において調整されたデータが記憶部に記憶され、そして、後続のジョブにおいて、当該データに従って調整された大きさの直流電圧が直流電源装置５０Ａから印加された状態のウェブ３２によって、加熱ローラ２１が摺擦される。
【００６２】
このような定着装置４０によれば、一のジョブにおいて形成された可視画像のトナー量に基づいて、当該トナー量が基準トナー量よりも少ない場合に、後続のジョブにおいてウェブに印加される直流電圧の設定値の大きさが、基準電圧値よりも大きくなるよう調整される構成により、例えば転写材Ｐ上において定着されるべきトナー量が少なくなっても、すなわちトナーが付着していない白地領域が大きくなって、前記一のジョブにおいて加熱ローラ２１の表面に白地領域から主に発生する紙粉が大量に付着されることにより当該加熱ローラ２１の表面がトナーを付着しやすい状態とされたとしても、後続のジョブにおいてウェブ３２に印加される直流電圧の大きさが大きくなるよう調整されるので、これにより、白地領域の大きさにかかわらずトナーが加熱ローラ２１に付着することが抑止され、この結果、形成される可視画像において画像欠陥の発生が抑止される。
【００６３】
以上の画像形成装置によれば、上記の定着装置４０を具えているために、形成される可視画像において画像欠陥の発生が抑止され、優れた定着画像を得ることができる。
【００６４】
［実験例］
以下に、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明するが、本発明はこの実験例に限定されるものではない。
【００６５】
＜実験例１＞
図１に示される構成に従って画像形成装置を製造した。具体的な構成は以下に示すとおりである。
【００６６】
（１）像担持体としては、フタロシアニン顔料をポリカーボネートに分散させたものからなる厚みが２５μｍの感光層が、外径が１００ｍｍ、軸方向長さが３０２ｍｍ、肉厚が１ｍｍであるアルミニウム製のドラム状金属基体の外周面にて形成されてなる、負帯電特性を有する有機感光体よりなるものを用い、この像担持体が回転されるときの線速度の大きさを２９０ｍｍ／ｓｅｃに設定した。
【００６７】
（２）帯電装置としては、正放電特性を有するスコロトロン帯電器よりなるものを用いた。
（３）露光装置としては、表面標準出力が３ｍＷである半導体レーザ照射装置よりなるものを用いた。
（４）現像器としては、２成分現像方式のものを用いた。
（５）現像剤としては、重量平均粒径が６．５μｍ、形状係数が１．２０である重合トナーが、２質量％の濃度で含有されたものを用いた。
【００６８】
（６）転写装置としては、コロナ放電器よりなるものを用い、供給する転写電流の大きさは、転写材の種類および画像形成動作における環境により、１０〜１５０μＡの範囲で変動するように設定した。
【００６９】
（７）定着装置としては、下記の仕様の清掃手段を具えた、加熱ローラと加圧ローラとにより構成されてなる熱ローラ定着方式のものを用いた。
〔１〕  加熱ローラとしては、鉄製の円筒状の芯金の外周面に、フッ素ゴムとフッ素樹脂の混合ラテックスを塗布焼成したものよりなる接着層を介して厚さ３０μｍのＰＦＡ樹脂よりなる被覆層が、ディスパージョン状態のＰＦＡ樹脂を塗布焼成することにより形成されてなる、外径６５．０ｍｍのものを用いた。この加熱ローラの芯金の内部においては電磁誘導加熱方式の加熱源が内蔵されており、加熱ローラの表面温度が１６０〜２００℃の温度域に維持されている。
〔２〕  加圧ローラとしては、鉄製の円筒状の芯金の外周面に、シリコーンゴムよりなる厚さ１．０ｍｍの弾性層が形成され、この弾性層の表面に、フッ素ゴムとフッ素樹脂の混合ラテックスを塗布焼成したものよりなる接着層を介して最表面に厚さ３０μｍのＰＦＡ樹脂よりなる被覆層が、ディスパージョン状態のＰＦＡ樹脂を塗布焼成することにより形成さてなる、外径５５．０ｍｍのものを用いた。
【００７０】
（８）クリーニング装置としては、ウレタンゴムよりなり、ＪＩＳ  Ａ硬度が７０°、２５℃で測定された反発弾性係数が６８％の板状のゴムブレードからなるものを用い、このゴムブレードの像担持体に対する押圧力を２１５ｍＮ／ｃｍ、像担持体に対する実効当接角を１２°に設定した。
（９）分離装置としては負帯電特性を有するコロトロン帯電器よりなるものを用いた。
【００７１】
（１０）清掃手段としては、以下の構成に従って製造したものを用いた。
〔１〕  ウェブとしては、カーボン繊維が含有された繊維径が８デニールのアラミド繊維により、厚さ７０μｍ、目付け量２７ｇ／ｍ2 、体積抵抗率が１×１０3 Ω・ｃｍの不織布よりなるものを用い、その移動速度を０．０５ｍｍ／ｓｅｃに設定した。
ウェブの電気的接続状態は、バックアップローラ軸を介して接地電位状態に維持される状態とした。
【００７２】
〔２〕  バックアップローラとしては、アルミニウムよりなり、厚さが１ｍｍ、外径が２４ｍｍのバックアップローラ軸の外周面上に、発泡シリコーン樹脂によりバックアップローラ本体層が形成されてその体積抵抗率がウェブと同じであるものを用い、その線速度を２２０ｍｍ／ｓｅｃ、加熱ローラに対する荷重を５０Ｎに設定した。
【００７３】
〔３〕  元巻き軸および巻取り軸としては、絶縁性のベアリングにより定着装置の筐体に保持された鉄製のものを用いた。
〔４〕  清掃領域のバックアップローラの周長方向に伸びる長さが５ｍｍ、軸方向の幅がＡ４の転写材の最大幅となるよう設定した。
【００７４】
このような構成の画像形成装置において、転写材としてＡ４サイズの上質紙を用い非露光領域における像担持体の表面電位を−５０Ｖ、露光領域における像担持体の表面電位を０Ｖに設定し、常温常湿（温度２０℃、湿度５０％）環境下において、１０００枚にわたって実写テストを行い、以下の評価項目に従って評価した。結果を表１に示す。
【００７５】
〔画像異常〕
実写テストにおいて形成された可視画像について、画像異常が全く発生しなかったものを「Ａ」とし、形成された可視画像について、画像異常が観察されたが実用上問題のない程度であるたものを「Ｂ」、形成された可視画像について、画像異常が顕著に発生したものを「Ｃ」として評価した。
〔耐久性〕
実写テスト後、ウェブを目視にて観察し、特に異常が観察されなかったものを「○」、それ以上の使用に耐えないものを「×」として評価した。
【００７６】
＜実験例２〜６、比較実験例１〜６＞
ウェブの体積抵抗率およびウェブの電気的接続状態が、それぞれ表１の通りであることの他は実験例１と同様の画像形成装置を用いて実験例１と同様にして実写テストを行った。結果を表１に示す。
【００７７】
【表１】
2006243339.tif 000003
【００７８】
以上において、実験例１〜６に係る画像形成装置においては、可視画像のいずれにも画像異常が全く発生しておらず、良好な可視画像を得ることができ、しかも、ウェブについて高い耐久性が得られることが判明した。一方、比較実験例１〜６に係る画像形成装置においては、静電オフセット現象に起因すると推察される画像異常が発生し、特に、比較実験例１および比較実験例４に係る、カーボン繊維の含有量が過多であるウェブを使用した画像形成装置においては、ウェブについての耐久性が低いことが判明した。
【００７９】
〈実験例７〜１０〉
ウェブとして、体積抵抗率が１×１０7 Ω・ｃｍのものを用い、ウェブの導電状態が絶縁状態に維持されていることの他は基本的に実験例１と同様の構成を有し、さらに、電圧調整機構を設けて、第１回のジョブにおける可視画像のトナー量に基づいて、当該トナー量が基準トナー量よりも少ない場合に、後続の第２回のジョブにおいて清掃手段のウェブに印加される直流電圧の大きさを、基準電圧値よりも大きくなるよう調整する画像形成装置を用い、非露光領域における像担持体の表面電位を−５０Ｖ、露光領域における像担持体の表面電位を０Ｖに設定し、常温常湿（温度２０℃、湿度５０％）環境下において、転写材として、それぞれ、表２に示される上質紙および再生紙のいずれかを用い、それぞれ、表２に示される黒化率の原稿を使用して１０００枚にわたって画像を形成する第１回ジョブを行い、引き続いて、ウェブに印加されるべき直流電圧の大きさを、第１回ジョブの黒化率に基づいて電圧調整機構によって調整された値とし、１０００枚にわたって画像を形成する第２回ジョブを行う実写テストを行い、画像異常について以下のように評価を行った。結果を表２に示す。
【００８０】
＜比較実験例７〜９＞
電圧調整機構を設けず、第１回のジョブおよび第２回のジョブのどちらにおいても、ウェブに対して＋５００Ｖの直流電圧を印加したことの他は実験例７と同様の画像形成装置を用いて、実験例７と同様に実写テストを行い、画像異常について以下のように評価を行った。結果を表２に示す。
【００８１】
〔評価〕
実写テストにおいて形成された可視画像について、画像異常が全く発生しなかったものを「Ａ」とし、形成された可視画像について、画像異常が観察されたが実用上問題のない程度であるたものを「Ｂ」、形成された可視画像について、画像異常が顕著に発生したものを「Ｃ」として評価した。
【００８２】
【表２】
2006243339.tif 000004
【００８３】
以上において、実験例７〜実験例１０に係る画像形成装置においては、可視画像のいずれにも画像異常が全く発生しておらず、良好な可視画像を得られることが確認された。
一方、比較実験例７〜比較実験例９に係る画像形成装置においては、画像異常が顕著に発生し、特に、比較実験例７および比較実験例８に係る、第１回のジョブにおける黒化率が低く、従って白地領域が大きい可視画像を形成した後の第２回ジョブで形成した可視画像において、画像異常が顕著に発生した。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の画像形成装置の構成の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の定着装置の構成の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の定着装置の構成の他の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０    像担持体
１１    帯電装置
１２    露光装置
１３    現像器
１３１  現像スリーブ
１４    転写装置
１５    分離装置
１８    像担持体クリーニング装置
１８１  ゴムブレード
２０    定着装置
２０Ａ  筐体
２１    加熱ローラ
２１ａ  芯金
２１ｃ  被覆層
２３    加圧ローラ
２３ａ  芯金
２３ｂ  弾性層
２３ｃ  被覆層
２９    温度検知手段
３０    清掃手段
３２    ウェブ
３３    バックアップローラ
３３Ａ  バックアップローラ軸
３３Ｂ  バックアップローラ本体層
３４    元巻き部
３４Ａ  元巻き軸
３５    巻取り部
３５Ａ  巻取り軸
４０    定着装置
４０Ａ  筐体
５０    清掃手段
５０Ａ  直流電源装置
Ｈ      加熱源
Ｎ      定着ニップ部
Ｐ      転写材
Ｓ      清掃領域
【図１】
2006243339.tif 000005
【図２】
2006243339.tif 000006
【図３】
2006243339.tif 000007