(57)【要約】      （修正有）【課題】画像形成装置の小型化に伴う定着装置内の加熱手段の能力縮小および画像形成速度の高速化を行っても、定着手段表面に付着するオフセットトナーを確実に除去し、トナー像の記録媒体への定着時における画像汚れの発生を防止する。【解決手段】定着ローラ５０表面に、第１のクリーニング手段７１と第２のクリーニング手段７２とを含むクリーニング装置７０を配置し、第１のクリーニング手段７１に含まれる第１のウェブ７３と第２のクリーニング手段７２に含まれる第２のウェブ８０とを、第１のウェブ７３の裏面に第２のウェブ８０が接触するように定着ローラ５０表面に圧接させる。【選択図】      図３
2008040279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転駆動可能に設けられて、未定着トナー像を担持する記録媒体を加熱し、該未定着トナー像を構成するトナーを溶融させて記録媒体に定着させる定着手段と、
定着手段に圧接して定着手段との間に圧接部を形成するように設けられて、圧接部に搬送される未定着トナー像を担持する記録媒体を加圧する加圧手段と、
定着手段と加圧手段との圧接部よりも定着手段の回転駆動方向下流側において、定着手段表面に当接するように設けられる第１のクリーニングウェブを備える第１のクリーニング手段と、
第１のクリーニングウェブの定着手段への当接面の反対側の面で第１のクリーニングウェブに当接するように設けられる第２のクリーニングウェブを備える第２のクリーニング手段とを含むことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
第１のクリーニングウェブは送り出しおよび巻取り可能に設けられ、かつ
第２のクリーニングウェブはループ状に回転可能に設けられることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
第２のクリーニングウェブは、
第１のクリーニングウェブとの当接によって付着するトナーが固着しない状態で再度第１のクリーニングウェブに当接するように設けられることを特徴とする請求項１または２記載の定着装置。
【請求項４】
第２のクリーニング手段は、
回転駆動可能に支持され、第１のクリーニングウェブを介して第２のクリーニングウェブを定着手段表面に当接させる圧接ローラと、
回転駆動可能に支持され、第２のクリーニングウェブに張力を付与する中継ローラと、
圧接ローラと中継ローラとによって張架されてループ状の移動経路を形成する無端ベルト状の第２のクリーニングウェブとを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項５】
第１のクリーニング手段は、
第１のクリーニングウェブを送り出す送出ローラと、
定着手段に当接した後の第１のクリーニングウェブを巻き取る巻取りローラと、
定着手段と第２のクリーニングウェブを介して圧接ローラとによって挟持されて定着手段に当接する第１のクリーニングウェブとを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項６】
第２のクリーニングウェブは、
第１のクリーニングウェブよりも厚さが大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項７】
第１のクリーニングウェブおよび第２のクリーニングウェブは、異なるオイルが含浸されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項８】
表面に感光層を有する感光体ドラムと、感光体ドラムの表面を帯電させる帯電手段と、帯電状態にある感光体ドラム表面に画像情報に応じた信号光を照射して静電潜像を形成する露光手段と、感光体ドラム表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、中間転写媒体を介してまたは介することなくトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体上の未定着トナー像を定着させる定着手段と、トナー像の転写後に感光体ドラム表面に残留するトナーを除去するクリーニング手段とを含む画像形成装置において、
定着手段は、
請求項１〜７のいずれか１つの定着装置であ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】
電子写真方式の画像形成装置は、高画質画像を再現性および操作性良くかつ安価に形成できることから、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機などとして汎用される。電子写真方式の画像形成装置は、たとえば、感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを含む。感光体はその表面に画像情報に応じた静電潜像を形成できるローラ状部材である。帯電手段は感光体表面を帯電させる。露光手段は帯電状態にある感光体表面に信号光を照射して静電潜像を形成する。現像手段は感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する。転写手段は感光体表面のトナー像を記録媒体に転写する。定着手段は記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着させて画像を形成する。ここで定着手段としては、定着ローラと加圧ローラとを含む定着装置が一般的に使用される。定着ローラはその内部に加熱手段を有し、記録媒体上の未定着トナー像を構成するトナーを加熱溶融させて記録媒体に定着させるローラ部材である。加圧ローラは定着ローラに圧接するように設けられ、定着ローラによるトナーの加熱溶融の際に、トナーを記録媒体に押し付けることによってトナーの記録媒体への定着を促進する。定着ローラと加圧ローラとの圧接部は定着ニップ部と呼ばれる。未定着トナー像を担持する記録媒体は、記録媒体のトナー像担持面が定着ローラ表面に接触するようにして定着ニップ部に導入され、加熱加圧によって未定着トナー像の定着が行われる。定着ローラ表面には未定着トナー像のトナーまたはオフセットトナーが付着することがある。定着ローラに付着するトナーは、別の記録媒体に定着され、画像汚れなどとして認識される。したがって、定着ローラ表面にトナーが付着するのを防止するかまたは定着ローラ表面に付着するトナーを除去するために、従来から種々の方策が採られる。
【０００３】
従来の定着装置では、トナー付着防止用オイルを含浸させたクリーニングウェブ（以後特に断らない限り単に「ウェブ」と称す）を定着ローラ表面に当接させることによって、定着ローラ表面に付着するトナーを除去するとともに、定着ローラ表面にトナー付着防止用オイルを塗布する。ウェブの利用の具体例としては、たとえば、図５に示す定着装置１００が挙げられる。図５はウェブを利用する定着装置１００の構成を模式的に示す断面図である。定着装置１００は、定着ローラ１０１と、加圧ローラ１０２と、クリーニング装置１０３とを含む。定着ローラ１０１は内部に加熱手段１０１ａ，１０１ｂを有し、矢符１０６の方向に回転駆動可能に設けられる。加圧ローラ１０２は定着ローラ１０１に圧接し、かつ矢符１０７の方向に回転駆動可能に設けられる。定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２との圧接部が定着ニップ部１０８である。トナー像１０５を担持する記録媒体１０４は、トナー像１０５が定着ローラ１０１表面に接するようにして定着ニップ部１０８に導入される。トナー像１０５は定着ニップ部１０８において加熱加圧を受けて記録媒体１０４に定着される。クリーニング装置１０３は、ウェブ１０９と、送出ローラ１１０と、巻取りローラ１１１と、圧接ローラ１１２とを含む。ウェブ１０９にはオイルが含浸される。送出ローラ１１０は回転可能に設けられて、ウェブ１０９を矢符１１３の方向に送り出す。巻取りローラ１１１は回転可能に設けられて、送出ローラ１１０から矢符１１３の方向に送り出され、定着ローラ１０１に当接した後のウェブ１０９を巻き取る。圧接ローラ１１２は回転可能にかつウェブ１０９を介して定着ローラ１０１表面に圧接するように設けられる。したがって、ウェブ１０９は、定着ローラ１０１と圧接ローラ１１２とによって挟持される。定着ローラ１０１とウェブ１０９との圧接部がクリーニングニップ部１１４である。ウェブ１０９は送出ローラ１１０から矢符１１３の方向に送り出され、クリーニングニップ部１１４を通過して巻取りローラ１１１に巻き取られる。ウェブ１０９は、クリーニングニップ部１１４を通過する際に、定着ローラ１０１表面に付着するトナーを除去するとともに、定着ローラ１０１表面にオイルを塗布する。定着装置１００におけるクリーニング装置１０３による定着ローラ１０１表面の清浄化効果は良好である。
【０００４】
ところで、電子写真方式の画像形成装置の汎用化とともに、画像形成装置に課される性能向上要求はますます厳しくなっている。最近では、画像形成装置の小型化が進み、それに伴って、定着ローラおよび加圧ローラに熱量を補給する加熱ヒータも小型化され、必然的にその熱量補給性能は小さくなっている。一方、画像形成装置に対する要求は画像形成速度の高速化にも及び、最近の画像形成装置では、単位時間当りに定着ローラおよび加圧ローラと接触する記録媒体数が増加している。このため、定着ローラおよび加圧ローラから記録媒体に移行する熱量が顕著に多くなるものの、加熱ヒータの熱量補給性能が縮小されているので、定着ローラおよび加圧ローラの表面温度が低下して適正な範囲に維持されない。その結果、トナーのオフセット量が通常よりも増加し、定着ローラを汚染する問題がある。この問題は、ハーフトーンの印字割合が高い画像を大量に複写する際に特に顕著である。クリーニング装置１０３においても、トナーのオフセット量がウェブ１０９のクリーニング能力よりも多い場合が生ずる。その場合、除去できないオフセットトナーは圧接ローラ１１２によって堰き止められ、クリーニングニップ部１１４または該ニップ部１１４の定着ローラ１０１回転方向の下流側地点１１５（以後単に「下流側地点１１５」と称す）に堆積する。画像動作が継続する間は定着ローラが充分に温かいため、オフセットトナーは、クリーニングニップ部１１４または下流側地点１１５に留まる。しかしながら、画像形成動作を終了して一定時間を経過し、画像形成動作を再開する際に、堆積したオフセットトナーがクリーニングニップ部１１４または下流側地点１１５から漏れ出す。漏れ出したオフセットトナーは、記録媒体１０４が定着ニップ部１０８を通過する前の段階で空回転する加圧ローラ１０２表面に移行し、記録媒体１０４のトナー像担持面とは反対面に付着する。反対面に付着するトナーは充分に定着されないので、連続で画像を形成する場合には、次の記録媒体の画像形成面をも汚すことになる。
【０００５】
また、クリーニング装置１０３においては、ウェブ１０９が定着ローラ１０１と１回しか接触しないので、その１回の接触の際に確実にトナーを除去し、オイルを塗布する必要がある。トナー除去能力およびオイル塗布能力を含めたクリーニング能力は、単位時間当たりのウェブ１０９の送り量、ウェブ１０９の厚みなどに相関する。したがって、充分なクリーニングを行うためには、除去すべきトナー量が最も多い、高濃度のハーフトーン画像またはベタ画像にあわせてウェブ１０９の送り速度、厚みなどを決定する必要がある。しかしながら、高濃度のハーフトーン画像またはベタ画像を形成することは極めてまれであり、それに合わせて、ウェブ１０９の送り速度、厚みを決定すると、ウェブ１０９の巻き数増加、送出ローラ１１０および巻取りローラ１１１の径の増大を招き、装置の大型化が避けられない。また、ウェブ１０９が持つ能力を充分に利用しないうちに、ウェブ１０９の交換時期が到来するという問題がある。
【０００６】
このような問題に鑑み、ウェブを２重にして定着ローラ表面に当接させるクリーニング装置が提案される（たとえば、特許文献１参照）。図６は特許文献１のクリーニング装置１２０の構成を模式的に示す断面図である。以後において、ウェブの定着ローラ表面への当接面を「ウェブ表面」、ウェブの定着ローラ表面への当接面の反対面を「ウェブ裏面」という。クリーニング装置１２０は、ウェブ１２１と、送出ローラ１２２と、巻取りローラ１２３と、圧接ローラ１２４とを含む。クリーニング装置１２０によれば、ウェブ１２１はまず送出ローラ１２２から矢符１２５の方向に送り出され、圧接ローラ１２４の外周面に接するように巻回された後、圧接ローラ１２４から送出ローラ１２２に向けて戻される。このウェブ１２１を戻りウェブ１２１という。戻りウェブ１２１は、送出ローラ１２２から新たに送り出されるウェブ１２１の外周に沿って巻回され、再度圧接ローラ１２４に向けて送り出される。すなわち、戻りウェブ１２１はその裏面が新たに送り出されるウェブ１２１表面に接触し、引き続きその表面が定着ローラ１０１表面に接触した後、巻取りローラ１２３に巻き取られて回収される。クリーニング装置１２０では、圧接ローラ１２４が定着ローラ１０１に当接するように設けられる。したがって、クリーニングニップ部１１４では、ウェブ１２１が２重になる。この構成では、大量にオフセットトナーが発生する場合に、定着ローラ１０１に接する側のウェブ１２１だけでは充分に除去しきれないトナーを、圧接ローラ１２４に接する側のウェブ１２１に付着させて除去することを目的とする。しかしながら、この構成では、戻りウェブ１２１が定着ローラ１０１表面に接触する際に、戻りウェブ１２１表面に付着するトナーが定着ローラ１０１表面に再付着し、記録媒体に定着されて画像汚れとして認識されるおそれがある。また、クリーニングニップ部１１４およびその近傍にトナーが堆積するという問題も充分に解消されない。さらに、クリーニングニップ部１１４およびその近傍に堆積するトナーが、動作を終了してから一定時間経過後に動作を再開する場合に、加圧ローラに付着して記録媒体の裏面を汚染する不具合が非常に起こり易いという問題もある。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−８０９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、画像形成装置の小型化に伴う加熱手段の能力縮小および画像形成速度の高速化に対応可能であり、オフセットトナーが大量に発生した場合でも定着手段からオフセットトナーを確実に除去でき、画像汚れなどのない高画質画像を記録媒体に安定的に定着できる定着装置および該定着装置を含む画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、
軸線回りに回転駆動可能に設けられて、未定着トナー像を担持する記録媒体を加熱し、該未定着トナー像を構成するトナーを溶融させて記録媒体に定着させる定着手段と、
定着手段に圧接して定着手段との間に圧接部を形成するように設けられて、圧接部に搬送される未定着トナー像を担持する記録媒体を加圧する加圧手段と、
定着手段と加圧手段との圧接部よりも定着手段の回転駆動方向下流側において、定着手段表面に当接するように設けられる第１のクリーニングウェブを備える第１のクリーニング手段と、
第１のクリーニングウェブの定着手段への当接面の反対側の面で第１のクリーニングウェブに当接するように設けられる第２のクリーニングウェブを備える第２のクリーニング手段とを含むことを特徴とする定着装置である。
【００１０】
また本発明の定着装置は、
第１のクリーニングウェブは送り出しおよび巻取り可能に設けられ、かつ第２のクリーニングウェブはループ状に回転可能に設けられることを特徴とする。
【００１１】
さらに本発明の定着装置は、
第２のクリーニングウェブが、第１のクリーニングウェブとの当接によって付着するトナーが固着しない状態で再度第１のクリーニングウェブに当接するように設けられることを特徴とする。
【００１２】
さらに本発明の定着装置は、
第２のクリーニング手段が、
回転駆動可能に支持され、第１のクリーニングウェブを介して第２のクリーニングウェブを定着手段表面に当接させる圧接ローラと、
回転駆動可能に支持され、第２のクリーニングウェブに張力を付与する中継ローラと、
圧接ローラと中継ローラとによって張架されてループ状の移動経路を形成する無端ベルト状の第２のクリーニングウェブとを含むことを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明の定着装置は、
第１のクリーニング手段が、
第１のクリーニングウェブを送り出す送出ローラと、
定着手段に当接した後の第１のクリーニングウェブを巻き取る巻取りローラと、
定着手段と第２のクリーニングウェブを介して圧接ローラとによって挟持されて定着手段に当接する第１のクリーニングウェブとを含むことを特徴とする。
【００１４】
さらに本発明の定着装置は、
第２のクリーニングウェブが、第１のクリーニングウェブよりも厚さが大きいことを特徴とする。
【００１５】
さらに本発明の定着装置は、
第１のクリーニングウェブおよび第２のクリーニングウェブは、異なるオイルが含浸されることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、
表面に感光層を有する感光体ドラムと、感光体ドラムの表面を帯電させる帯電手段と、帯電状態にある感光体ドラム表面に画像情報に応じた信号光を照射して静電潜像を形成する露光手段と、感光体ドラム表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、中間転写媒体を介してまたは介することなくトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体上の未定着トナー像を定着させる定着手段と、トナー像の転写後に感光体ドラム表面に残留するトナーを除去するクリーニング手段とを含む画像形成装置において、
定着手段が、
前述のいずれか１つの定着装置であることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、定着手段と、加圧手段と、第１のクリーニングウェブ（以後特に断らない限り「第１のウェブ」と称す）を備える第１のクリーニング手段と、第２のクリーニングウェブ（以後特に断らない限り「第２のウェブ」と称す）を備える第２のクリーニング手段とを含み、第１のウェブが定着手段と加圧手段との圧接部よりも定着手段の回転駆動方向下流側において定着手段表面に当接するように設けられ、第２のウェブが第１のウェブの定着手段への当接面とは反対側の面に当接するように設けられる定着装置が提供される。本発明の定着装置においては、従来の定着装置と同様に、定着手段表面に第１のウェブと第２のウェブとを２重にして圧接させるけれども、第２のウェブは第１のウェブの定着手段への当接面とは反対側の面（以後「第１のウェブの裏面」と称す）のみに接触する構成を採る。本発明の現像装置においても、定着ローラ上のオフセットトナー量が多い場合には、第１のウェブと第２のウェブとの協働でオフセットトナーを除去し、第２のウェブにもトナーが付着する。しかしながら、第２のウェブは第１のウェブの裏面のみに当接するので、第１のウェブの定着装置への当接面をトナーによって汚染することがない。このため、第１のウェブはクリーニング能力が低下しない状態で定着手段に当接できる。また、第２のウェブに付着するトナーは、定着手段上のオフセットトナー量が少ない時に、徐々に第１のウェブの裏面に付着して第２のウェブから除去されるので、第２のウェブは繰返し長期にわたって使用できる。したがって、本発明の定着装置によれば、画像形成装置の小型化に伴う加熱手段の能力縮小および画像形成速度の高速化に対応可能であり、オフセットトナーが大量に発生した場合でも定着手段からオフセットトナーを確実に除去でき、画像汚れなどのない高画質画像を記録媒体に安定的に定着できる。
【００１８】
本発明によれば、第１のウェブを送り出しおよび巻取り可能に設け、かつ第２のウェブをループ状に回転可能に設けることによって、本発明の定着装置における基本動作が一層確実に実行される。基本動作とは、主に第１のウェブによって定着ローラ上のオフセットトナーを除去し、第１のウェブのみでは除去しきれない場合には、第２のウェブも協働してトナーを除去するという動作である。特に、第２のウェブをループ状に回転可能に設け、長期耐用部材として構成することによって、従来のクリーニング装置とほとんど変わらないウェブ使用量で本発明の基本動作の実行が可能になる。
【００１９】
本発明によれば、第２のウェブを、第１のウェブひいては定着ローラとの当接により第２のウェブに付着するトナーが固着しない状態で再度第１のウェブに当接するように設けることによって、定着ローラ上のオフセットトナーが大量でない場合には、第２ウェブに付着するトナーが確実に第１のウェブにより除去されるので、第２のウェブを一層長期間にわたって使用できる。
【００２０】
本発明によれば、回転駆動可能に支持され、第１のウェブを介して第２のウェブを定着手段表面に当接させる圧接ローラと、回転駆動可能に支持され、第２のウェブに張力を付与する中継ローラと、圧接ローラと中継ローラとによって張架されてループ状の移動経路を形成する無端ベルト状の第２のウェブとを含む第２のクリーニング手段を用いるのが好ましい。この第２のクリーニング手段を用いることによって、第２のウェブが定着手段の当接面のみで第１のウェブに当接する構成を容易に実現できる。また、第１のウェブと第２のウェブとの協働による定着手段上のトナー除去、第２ウェブに付着するトナーの第１のウェブによる除去などが効率良く行われ、定着手段表面の清浄化効果が非常に高い。
【００２１】
本発明によれば、第１のウェブの送出ローラと、第１のウェブの巻取りローラと、定着手段と第２のウェブを介して圧接ローラとによって挟持されて定着手段に当接する第１のウェブとを含む第１のクリーニング手段を用いるのが好ましい。この第１のクリーニング手段を用いることによって、第２のクリーニング手段の設計変更が容易になり、画像形成装置全体としての設計自由度が顕著に高くなる。画像形成装置の小型化などに特に有利である。
【００２２】
本発明によれば、第２のウェブの厚さを、第１のウェブの厚さよりも大きくすることによって、第２のクリーニング手段の大型化を招くことなく、第２のクリーニング手段のクリーニング性能を向上させ得る。また、第２のウェブに多量のオイルを含浸させ得るので、オイルを定着部材表面に通常よりも多く塗布できる。その結果、トナー像定着時における定着部材表面へのオフセットトナー付着量を減少させることができる。また、定着部材表面に付着するオフセットトナーを一層確実に除去できる。また、多量のオイルの使用が要求される画像形成システム、たとえば、定着ローラ表面がシリコーンゴムやフッ素ゴムで構成されるシステムなどにも適用可能である。
【００２３】
本発明によれば、第１のウェブと第２のウェブに異なる特性を有するオイルを含浸させることによって、２種のオイルの組み合わせによって、定着部材に塗布されるオイルの特性を適宜変更できる。たとえば、定着ローラの少なくとも表面層を構成する材料に対して相対的に親和性が良好なオイルを第１のウェブに含浸させ、安価で定着ローラの少なくとも表面層を構成する材料に対して相対的に親和性が低いオイルを第２のウェブに含浸させれば、比較的安価で適度の親和性を有するオイルを定着ローラ表面に塗布できる。
【００２４】
本発明によれば、本発明の定着装置を含む電子写真方式の画像形成装置が提供される。該画像形成装置によれば、装置の小型化に伴う定着時の加熱手段の加熱能力縮小および画像形成速度の高速化を行っても、画像の定着不良、オフセットトナーの記録媒体への付着による画像汚れの発生、記録媒体の裏面（画像形成面の裏面）の汚れ付着などが防止され、高画質画像を長期的にかつ安定的に形成できる。しかも、装置製造コストの上昇もほとんどない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明の別の実施形態である画像形成装置１の構成を概略的に示す断面図である。図２は、図１に示す画像形成装置１の要部（後述のトナー像形成手段２）の構成を拡大して示す断面図である。図３は、本発明の実施の第１形態である定着装置６の構成を概略的に示す断面図である。画像形成装置１は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色のトナー像を順次重ね合わせて転写するタンデム構成の電子写真方式の画像形成装置である。画像形成装置１は、トナー像形成手段２と、中間転写手段３と、二次転写手段４と、記録媒体供給手段５と、定着装置６と、スキャナ部７とを含む。
【００２６】
トナー像形成手段２は、作像ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂを含む。作像ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂは、後述する中間転写ベルト２１の回転駆動方向（副走査方向）すなわち矢符２７の方向における上流側からこの順番で一列に配置され、デジタル信号などとして入力される各色の画像情報に対応する静電潜像を形成し、該静電潜像に対応する色のトナーを供給し、現像して各色のトナー像を形成する。すなわち、作像ユニット１０ｙはイエローの画像情報に対応するトナー像を形成し、作像ユニット１０ｍはマゼンタの画像情報に対応するトナー像を形成し、作像ユニット１０ｃはシアンの画像情報に対応するトナー像を形成し、作像ユニット１０ｂはブラックの画像情報に対応するトナー像を形成する。作像ユニット１０ｙは、感光体ドラム１１ｙと、帯電ローラ１２ｙと、光走査ユニット１３と、現像装置１４ｙと、ドラムクリーナ１５ｙとを含む。
【００２７】
感光体ドラム１１ｙは、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に支持され、その表面に静電潜像ひいてはトナー像が形成される感光層を有するローラ状部材である。感光体ドラム１１ｙとしては、たとえば、図示しない導電性基体と、導電性基体表面に形成される図示しない感光層とを含むものが挙げられる。導電性基体には、円筒状、円柱状、シート状などの導電性基体を使用でき、その中でも円筒状導電性基体が好ましい。感光層としては、有機感光層、無機感光層などが挙げられる。有機感光層としては、電荷発生物質を含む樹脂層である電荷発生層と、電荷輸送物質を含む樹脂層である電荷輸送層との積層体、１つの樹脂層中に電荷発生物質と電荷輸送物質とを含む樹脂層などが挙げられる。無機感光層としては、酸化亜鉛、セレン、アモルファスシリコンなどから選ばれる１種または２種以上を含む層が挙げられる。導電性基体と感光層との間には、下地層を介在させてもよく、感光層の表面には主に感光層を保護するための表面層（保護層）を設けてもよい。本実施の形態では、接地電位（ＧＮＤ）に接続されるアルミニウム素管（導電性基体）と、アルミニウム素管の表面に形成される厚さ２０μｍの有機感光層とを含む直径３０ｍｍの感光体ドラムを用いる。また、本実施の形態では、感光体ドラム１１ｙは、時計周りの方向に周速度２２５ｍｍ／ｓで回転駆動する。
【００２８】
帯電ローラ１２ｙは、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に支持され、感光体ドラム１１ｙの表面を所定の極性および電位に帯電させるローラ状部材である。帯電ローラ１２ｙには図示しない電源が接続され、該電源から電圧を印加されて放電することによって、感光体ドラム１１ｙ表面を帯電させる。本実施の形態では、帯電ローラ１２ｙに−１２００Ｖの電圧が印加され、感光体ドラム１１ｙ表面は−６００Ｖに帯電する。帯電ローラ１２ｙに代えて、ブラシ型帯電器、チャージャー型帯電器、スコロトロンといったコロナ帯電器などを使用できる。光走査ユニット１３は、帯電状態にある感光体ドラム１１ｙ表面にイエローの画像情報に対応するレーザ光１３ｙを照射し、感光体ドラム１１ｙ表面にイエローの画像情報に対応する静電潜像を形成する。光走査ユニット１３には、半導体レーザなどを使用できる。本実施の形態では、−６００Ｖに帯電した感光体ドラム１１ｙ表面に、露光電位−７０Ｖの静電潜像を形成する。
【００２９】
現像装置１４ｙは、現像ローラ１７ｙと、現像ブレード１８ｙと、現像槽１９ｙと、攪拌ローラ２０ｙ，３０ｙとを含む。現像ローラ１７ｙは、その表面にイエロートナー１６ｙを担持し、現像ローラ１７ｙと感光体ドラム１１ｙとの近接部（現像ニップ部）において、イエロートナー１６ｙを感光体ドラム１１ｙ表面の静電潜像に供給する。現像ローラ１７ｙは現像槽１９ｙに支持され、現像槽１９ｙの感光体ドラム１１ｙを臨む面に形成される開口部からその一部が外方に向けて突出し、感光体ドラム１１ｙ表面に近接し、図示しない固定磁極を内包しかつ軸線回りに回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。現像ローラ１７ｙは、感光体ドラム１１ｙと逆方向に回転駆動する。したがって、現像ニップ部においては、現像ローラ１７ｙと感光体ドラム１１ｙとは同じ方向に回転駆動する。本実施の形態では、現像ローラ１７ｙは、感光体ドラム１１ｙの周速度の１．５倍である３３８ｍｍ／ｓの周速度で回転する。また、現像ローラ１７ｙには図示しない電源が接続され、該電源から直流電圧（現像電圧）が印加される。これによって、現像ローラ１７ｙ表面のイエロートナー１６ｙが静電潜像に円滑に供給される。本実施の形態では、現像ローラ１７ｙには−４２０Ｖの現像電圧が印加される。現像ローラ１７ｙ表面のイエロートナー層が現像ニップ部において感光体ドラム１１ｙと接触し、静電潜像にイエロートナー１６ｙが供給される。現像ブレード１８ｙは、一端が現像槽１９ｙによって支持され、他端が現像ローラ１７ｙ表面に対して間隙を有して離隔するように設けられる板状部材であり、現像ローラ１７ｙ表面に担持されるイエロートナー層を均一化（層規制）する。現像槽１９ｙは前記のように感光体ドラム１１ｙを臨む面に開口部が形成され、内部空間を有する容器状部材である。現像槽１９ｙは、その内部空間に現像ローラ１７ｙと攪拌ローラ２０ｙ，３０ｙとを内蔵し、かつイエロートナー１６ｙを貯留する。現像槽１９ｙには、イエロートナー１６ｙの消費状況に応じて、図示しないトナーカートリッジからイエロートナー１６ｙが補給される。本実施の形態では、現像槽１９ｙ内には予め磁性キャリアが充填される。現像槽１９ｙに補給されるイエロートナー１６ｙはこの磁性キャリアと混合されてイエロー系２成分現像剤の形態で用いられるけれども、それに限定されず、イエロートナー１６ｙのみを含む１成分現像剤の形態でも使用できる。攪拌ローラ２０ｙ，３０ｙは、現像槽１９ｙの内部空間において軸線回りに回転駆動可能に支持されるスクリュー状部材である。攪拌ローラ２０ｙは、現像ローラ１７ｙ表面に圧接するように設けられる。攪拌ローラ２０ｙ，３０ｙは、それぞれの回転駆動によって、図示しないトナーカートリッジから現像槽１９ｙ内に補給されるイエロートナー１６ｙを現像ローラ１７ｙの表面周辺に送給する。現像装置１４ｙによれば、現像槽１９ｙ内の磁性キャリアにイエロートナー１６ｙが付着した形態の現像剤が攪拌ローラ２０ｙ，３０ｙによって現像ローラ１７ｙ表面に供給され、該表面に現像剤層が形成される。この現像剤層は現像ブレード１８ｙによって層厚を均一化された後、現像剤層から電位差などを利用して感光体ドラム１１ｙ表面の静電潜像にイエロートナー１６ｙが選択的に供給され、イエローの画像情報に対応するイエロートナー像が形成される。
【００３０】
ドラムクリーナ１５ｙは、後述のように、感光体ドラム１１ｙ表面のイエロートナー像が中間転写ベルト２１に転写した後に、感光体ドラム１１ｙ表面に残存するイエロートナー１６ｙを除去、回収する。作像ユニット１０ｙによれば、帯電ローラ１２ｙによって帯電状態にある感光体ドラム１１ｙの表面に、光走査ユニット１３からイエローの画像情報に対応する信号光１３ｙを照射して静電潜像を形成し、該静電潜像に現像装置１４ｙからイエロートナー１６ｙを供給して該静電潜像を現像し、イエロートナー像を形成する。このイエロートナー像は、後述のように、感光体ドラム１１ｙの表面に圧接して矢符２９の方向に回転駆動する中間転写ベルト２１に転写される。感光体ドラム１１ｙ表面に残留するイエロートナー１６ｙはドラムクリーナ１５ｙによって除去され、回収される。この画像（トナー像）形成動作は繰返し実行される。作像ユニット１０ｍ，１０ｃ，１０ｂは、イエロートナー１６ｙに代えてマゼンタトナー１６ｍ、シアントナー１６ｃまたはブラックトナー１６ｂを使用する以外は、作像ユニット１０ｙに対応する構造を有するので、同一の参照符号を付し、かつ各参照符号の末尾にマゼンタを示す「ｍ」、シアンを示す「ｃ」およびブラックを示す「ｂ」を付し、説明を省略する。
【００３１】
トナー１６ｙ，１６ｍ，１６ｃ，１６ｂ（以後特に断らない限り「トナー１６」と総称する）は、結着樹脂、着色剤および離型剤を含有する。結着樹脂としてはこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ポリスチレン、スチレンの置換体の単独重合体、スチレン系共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタンなどが挙げられる。結着樹脂は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。これらの結着樹脂の中でも、カラートナー用としては、保存性、耐久性などの点から、軟化点１００〜１５０℃、ガラス転移点５０〜８０℃の結着樹脂が好ましく、前記の軟化点およびガラス転移点を有するポリエステルが特に好ましい。ポリエステルは軟化または溶融状態で高い透明度を示す。結着樹脂がポリエステルである場合、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナー像が重ね合わされた多色トナー像を記録媒体８に定着させると、ポリエステル自体は透明化するので、減法混色によって充分な発色が得られる。着色剤としては、従来から電子写真方式の画像形成に用いられるトナー用顔料および染料を使用できる。顔料としては、たとえば、アゾ系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、イソインドリノン系顔料、イソインドリン系顔料、ジオキサジン系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体系顔料などの有機系顔料、カーボンブラック、酸化チタン、モリブデンレッド、クロムイエロー、チタンイエロー、酸化クロム、ベルリンブルーなどの無機系顔料、アルミニウム粉などの金属粉などが挙げられる。顔料は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。離型剤としては、たとえば、ワックスを使用できる。ワックスとしてはこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、パラフィンワックスなどが挙げられる。トナー１６は、結着樹脂、着色剤および離型剤の他に、帯電制御剤、流動性向上剤、定着促進剤、導電剤などの一般的なトナー用添加剤の１種または２種以上を含有できる。
【００３２】
トナー１６は、着色剤、離型剤などを結着樹脂と溶融混練して粉砕する粉砕法、着色剤、離型剤、結着樹脂のモノマーなどを均一に分散した後、結着樹脂のモノマーを重合させる懸濁重合法、結着樹脂粒子、着色剤、離型剤などを凝集剤によって凝集させ、得られる凝集物の微粒子を加熱する乳化凝集法などの公知の方法に従って製造できる。トナー１６の体積平均粒径は、特に制限されないけれども、好ましくは２〜７μｍである。トナー１６の体積平均粒径が２μｍ未満では、トナー１６の流動性が低下し、現像動作の際に、トナー１６の供給、撹拌および帯電が不充分になり、トナー量の不足、逆極トナーの増加などが起こり、高画質画像が得られないおそれがある。一方、体積平均粒径が７μｍを超えると、中心部分まで軟化し難い大粒径のトナー粒子が多くなるので、画像の記録媒体８への定着性が低下するとともに、画像の発色が悪くなり、特にＯＨＰへの定着の場合には、画像が暗くなる。
【００３３】
本実施の形態では、トナー１６は、顔料以外は次に示す同じ構成を有する。トナー１６は、ガラス転移点６０℃、軟化点１２０℃、体積平均粒径６μｍの負帯電性の絶縁性非磁性トナーである。このトナーを用いて、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製３１０による反射濃度測定値が１．４の画像濃度を得るには、５ｇ／ｍ２のトナー量が必要である。トナー１６は、ガラス転移点６０℃かつ軟化点１２０℃のポリエステル（結着樹脂）、ガラス転移点５０℃かつ軟化点７０℃の低分子ポリエチレンワックス（離型剤）および各色の顔料を含み、ワックス含有量がトナー全量の７重量％、顔料含有率がトナー全量の１２重量％および残部が結着樹脂のポリエステルである。トナー１６に含まれる低分子ポリエチレンワックスは、結着樹脂のポリエステルよりもガラス転移点および軟化点が低いワックスである。
【００３４】
中間転写手段３は、中間転写ベルト２１と、中間転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂと、支持ローラ２３，２４，２５と、ベルトクリーナ２６とを含む。中間転写ベルト２１は、支持ローラ２３，２４，２５の間に張架されてループ状の移動経路を形成する無端ベルト状のトナー像担持体であり、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂとほぼ同じ周速度で矢符２７の方向に回転する。中間転写ベルト２１には、たとえば、厚さ１００μｍのポリイミドフィルムを使用できる。中間転写ベルト２１の材料はポリイミドのみに限定されず、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレンなどの合成樹脂、各種ゴムなどからなるフィルムを使用できる。合成樹脂または各種ゴムからなるフィルム中には、中間転写ベルト２１としての電気抵抗値を調整するために、ファーネスブラック、サーマルブラック、チャネルブラック、グラファイトカーボンなどの導電材が配合される。中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａは、中間転写ベルト２１の回転駆動方向における上流側から、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂにこの順番で圧接する。中間転写ベルト２１の感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂに圧接する位置が、各色トナー像の中間転写位置である。中間転写ベルト２１を介して感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂに対向する位置に、中間転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂが配置される。
【００３５】
中間転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂは、それぞれ、中間転写ベルト２１を介して感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂに対向し、かつ中間転写ベルト２１におけるトナー像担持面２１ａの反対面に圧接し、かつ図示しない駆動手段によりその軸線回りに回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。中間転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂには、たとえば、金属製軸体と、該金属製軸体の表面に被覆される導電性層とを含むローラ状部材が用いられる。軸体は、たとえば、ステンレス鋼などの金属により形成される。軸体の直径は特に制限されないけれども、好ましくは８〜１０ｍｍである。導電性層は、導電性弾性体などにより形成される。導電性弾性体としてはこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、カーボンブラックなどの導電剤を含む、ＥＰＤＭ、発泡ＥＰＤＭ、発泡ウレタンなどが挙げられる。導電性層によって、中間転写ベルト２１に高電圧が均一に印加される。中間転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂには、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂの表面に形成されるトナー像を中間転写ベルト２１上に転写するために、トナーの帯電極性とは逆極性の中間転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂに形成されるイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａに順次重ね合わさって転写され、多色トナー像が形成される。ただし、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの一部のみの画像情報が入力される場合には、作像ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂのうち、入力される画像情報の色に対応する作像ユニットのみにおいてトナー像が形成される。
【００３６】
支持ローラ２３，２４，２５は、図示しない駆動手段によって軸心回りに回転駆動可能に設けられ、中間転写ベルト２１を張架して矢符２７の方向に回転駆動させる。支持ローラ２３，２４，２５には、たとえば、直径３０ｍｍおよび肉厚１ｍｍのアルミニウム製円筒体（パイプ状ローラ）が用いられる。支持ローラ２４は、中間転写ベルト２１を介して後述する２次転写ローラ２８に圧接して２次転写ニップ部を形成し、かつ電気的に接地される。支持ローラ２４は中間転写ベルト２１を張架する機能と共に、中間転写ベルト２１上のトナー像を記録媒体８に２次転写させる機能をも有する。
【００３７】
ベルトクリーナ２６は、中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａ上のトナー像を後述の２次転写定着手段４において記録媒体８に転写した後に、トナー像担持面２１ａ上に残存するトナーを除去する部材であり、中間転写ベルト２１を介して支持ローラ２５に対向するように設けられる。ベルトクリーナ２６は、クリーニングブレード２６ａと、トナー貯留容器２６ｂとを含む。クリーニングブレード２６ａは、図示しない加圧手段により、中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａに圧接し、トナー像担持面２１ａ上の残存トナーなどを掻き取る板状部材である。クリーニングブレード２６ａには、たとえば、弾性を有するゴム材料（たとえば、ウレタンゴム）などからなるブレードを使用できる。トナー貯留容器２６ｂは、クリーニングブレード２６ａに掻き取られるトナーなどを一時的に貯留する。
【００３８】
中間転写手段３によれば、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂ上に形成されるトナー像が、中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａの所定位置に重ね合わされて転写され、トナー像が形成される。このトナー像は、後述するように、２次転写ニップ部において記録媒体８に２次転写される。２次転写後に中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａに残留するトナー、オフセットトナー、紙粉などがベルトクリーナ２６により除去され、トナー像担持面２１ａには再度トナー像が転写される。
【００３９】
２次転写手段４は、支持ローラ２４と、２次転写ローラ２８とを含む。２次転写ローラ２８は、中間転写ベルト２１を介して支持ローラ２４に圧接し、かつ軸線方向に回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。２次転写ローラ２８は、たとえば、金属製軸体と、該金属製軸体の表面に被覆される導電性層とを含む。金属製軸体は、たとえば、ステンレス鋼などの金属により形成される。導電性層は、導電性弾性体などにより形成される。導電性弾性体としてはこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、カーボンブラックなどの導電剤を含む、ＥＰＤＭ、発泡ＥＰＤＭ、発泡ウレタンなどが挙げられる。２次転写ローラ２８には図示しない電源が接続され、トナー１６の帯電極性とは逆の極性を有する高電圧が均一に印加される。支持ローラ２４と中間転写ベルト２１と２次転写ローラ２８との圧接部が２次転写ニップ部である。
【００４０】
２次転写手段４によれば、中間転写ベルト２１上のトナー像が２次転写ニップ部に搬送され、それに同期して後述の記録媒体供給手段５から送給される記録媒体８が２次転写ニップ部に搬送され、２次転写ニップ部においてトナー像と記録媒体８とが重ね合わされ、トナー像が記録媒体８に２次転写される。このようにして、記録媒体８上に未定着トナー像が担持される。未定着トナー像を担持する記録媒体８は、定着装置６に搬送される。
【００４１】
記録媒体供給手段５は、記録媒体カセット４２と、ピックアップローラ４３と、レジストローラ４４ａ，４４ｂとを含む。記録媒体カセット４２は記録媒体８を貯留する。記録媒体８には、たとえば、普通紙、コート紙、カラーコピー専用用紙、ＯＨＰ（オーバーヘッドプロジェクタ）用フィルム、葉書などがある。サイズとしては、Ａ４、Ａ３、Ｂ５、Ｂ４、葉書サイズなどである。ピックアップローラ４３は、記録媒体８を搬送路Ｐに１枚ずつ送給する。レジストローラ４４ａ，４４ｂは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、中間転写ベルト２１上の多色トナー像が転写定着ニップ部に搬送されるのに同期して、転写定着ニップ部に記録媒体８を送給する。記録媒体供給手段６によれば、記録媒体カセット４２内に貯留される記録媒体８が、ピックアップローラ４３によって１枚ずつ搬送路Ｐに送給され、さらに、レジストローラ４４ａ，４４ｂによって転写定着ニップ部に送給される。
【００４２】
定着装置６は、定着ローラ５０と、加圧ローラ６０と、クリーニング装置７０とを含む。定着ローラ５０は、図示しない支持手段によって回転自在に支持され、かつ図示しない駆動手段によって矢符５６の方向に所定の速度で回転するローラ状部材である。定着ローラ５０は、記録媒体８に担持されるトナー像を構成するトナー１６を加熱溶融させて記録媒体８に定着させる。本実施の形態では、定着ローラ５０として、芯金５１と、弾性体層５２と、表面層５３とを含むローラ状部材を使用する。芯金５１を形成する金属には熱伝導率の高い金属を使用でき、たとえば、アルミニウム、鉄などが挙げられる。芯金５１の形状としては、円筒状、円柱状などが挙げられるけれども、芯金５１からの放熱量が少ない円筒状の方が好ましい。弾性体層５２を構成する材料としては、ゴム弾性を有するものであれば特に制限はないけれども、さらに耐熱性にも優れるものが好ましい。このような材料の具体例としては、たとえば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴムなどが挙げられる。これらの中でも、特にゴム弾性に優れるシリコーンゴムが好ましい。表面層５３を構成する材料は、耐熱性および耐久性に優れ、トナー１６との付着力が弱いものであれば特に制限されず、たとえば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素系樹脂材料、フッ素ゴムなどが挙げられる。本実施の形態では、表面層５３は厚さ約３０μｍのＰＦＡ層である。定着ローラ５０の内部には、２個の加熱手段５４が設けられる。これは、画像形成装置１の電源ＯＮから画像形成可能になるまでの立ち上げ時間の短縮、トナー像定着時に記録媒体８に熱が移行することに起因する定着ローラ５０の表面温度の低下などを防止するためである。本実施の形態では、加熱手段５４にはハロゲンランプが用いられる。
【００４３】
加圧ローラ６０は、定着ローラ５０の鉛直方向最下点よりも定着ローラ５０の回転方向下流側において、図示しない加圧機構により定着ローラ５０に圧接された状態で回転自在に設けられるローラ状部材である。定着ローラ５０と加圧ローラ６０との圧接部が定着ニップ部５５である。加圧ローラ６０は定着ローラ５０の回転に従動回転する。加圧ローラ６０は、定着ローラ５０によるトナー像の記録媒体８への加熱定着に際し、溶融状態にあるトナー１６を記録媒体８に対して押圧することによって、トナー像の記録媒体８への定着を促進する。本実施の形態では、加圧ローラ６０として、芯金６１と、弾性体層６２と、表面層６３とを含む径５０ｍｍのローラ状部材を使用する。芯金６１、弾性体層６２および表面層６３を形成する材料としては、それぞれ、定着ローラ５０の芯金５１、弾性体層５２および表面層５３を形成する金属または材料と同じものを使用できる。また、芯金６１の形状も定着ローラ５０と同様である。加圧ローラ６０の内部には、加熱手段６４が設けられる。これは、画像形成装置１の電源ＯＮから画像形成可能になるまでの立ち上げ時間の短縮、トナー像定着時に記録媒体８に熱が移行することに起因する加圧ローラ６０の表面温度の急激な低下などを防止するためである。本実施の形態では、加熱手段６４にはハロゲンランプが用いられる。
【００４４】
定着ローラ５０と加圧ローラ６０とを含む定着機構は、画像形成装置１の全動作を制御する図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）によって制御される。ＣＰＵは、画像形成指示の入力を受けると、定着ローラ５０および加圧ローラ６０の内部に設けられる加熱手段５４，６４に電力を供給する図示しない電源に制御信号を送る。画像形成指示は、画像形成装置１の鉛直方向上面に設けられる図示しない操作パネルまたは画像形成装置１に接続されるコンピュータなどの外部機器から入力される。制御信号を受けた電源は定着ローラ５０および加圧ローラ６０に電力を供給し、加熱手段５４，６４を起動させる。加熱手段５４，６４は、定着ローラ５０および加圧ローラ６０表面がそれぞれの設定温度になるように加熱する。定着ローラ５０および加圧ローラ６０の近傍に設けられる図示しない温度検知センサが設定温度に到達したことを検知し、その検知結果がＣＰＵに入力されると、ＣＰＵは定着ローラ５０を回転駆動させる図示しない駆動手段に制御信号を送り、定着ローラ５０を矢符５５の方向に回転駆動させる。それに伴って加圧ローラ６０が従動回転する。この状態で、未定着トナー像を担持する記録媒体８が２次転写手段４から定着ニップ部に搬送され、該記録媒体８が定着ニップ部を通過する際にトナー像が記録媒体８に定着される。
【００４５】
クリーニング装置７０は、第１のクリーニング手段７１と、第２のクリーニング手段７２とを含み、定着ローラ５０表面に付着するオフセットトナーなどを除去する。
【００４６】
第１のクリーニング手段７１は、第１のウェブ７３と、送出ローラ７４と、中継ローラ７５と、巻取りローラ７６とを含む。第１のウェブ７３は、後述する第２のクリーニング手段７２における圧接ローラ８２によってその表面が定着ローラ５０表面に圧接するように設けられる。第１のウェブ７３と定着ローラ５０との圧接部がクリーニングニップ部７７である。第１のウェブ７３には、たとえば、耐熱性不織布を使用できる。耐熱性不織布としては特に制限されないけれども、たとえば、芳香族ポリアミド繊維と高温で軟化するポリエステル繊維とを含み、適度の柔軟性と機械的強度とを併せ持つ不織布などが挙げられる。このような耐熱性不織布は市販されており、たとえば、ノーメックス（商標名）、ヒメロン（商品名）などが挙げられる。また、第１のウェブ７３の厚さも特に制限されないけれども、好ましくは３０〜１００μｍである。本実施の形態では、厚さ４０μｍの第１のウェブ７３を使用する。また、第１のウェブ７３にはオイルを含浸させることができる。オイルとしてはこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ジメチルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイルなどのシリコーンオイルが挙げられる。本実施の形態では、第１のウェブ７３に、０．０１ｍ２／ｓ（１００００センチストークス、２５℃）程度の粘度を持つシリコーンオイルを含浸させた。送出ローラ７４は軸線回りに従動回転可能に支持され、その表面に第１のウェブ７３を巻回して保持する。中継ローラ７５は軸線回りに従動回転可能に支持され、送出ローラ７４から送り出される第１のウェブ７３に張力を付与する。巻取りローラ７６は、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に設けられ、定着ローラ５０と接触した後の第１のウェブ７３を巻き取る。
【００４７】
第１のクリーニング手段７１によれば、送出ローラ７４から矢符７８の方向に送り出される第１のウェブ７３は、中継ローラ７５および後述の第２のクリーニング手段７２によって張架され、第２のクリーニング手段７２の一部材である圧接ローラ８１によって定着ローラ５０表面に当接した後、定着ローラ５０に部分的に巻回されて搬送方向を矢符７９の方向に変位され、離反位置８４において第２のクリーニング手段７２から離反して搬送方向下流側に設けられる巻取りローラ７６に巻き取られる。第１のクリーニング手段７１の動作は、図示しないＣＰＵによって制御される。ＣＰＵは、所定の枚数の記録媒体８が定着ニップ部５５を通過したことをセンサ、定着ローラ５０の回転回数などによって検知した後、巻取りローラ７６を回転させる図示しない駆動手段（ここでは画像形成装置１の本体内部に設けられるモータ）に制御信号を送る。制御信号を受けた駆動手段は、巻取りローラ７６を回転させて第１のウェブ７３を矢符７９の方向に一定量巻き取る。この巻取りによって送出ローラ７４から矢符７８の方向に送り出され、クリーニングニップ部７７（定着ローラ５０と第１のウェブ７３との圧接部）に到達する第１のウェブ７３は、定着ローラ５０表面に付着するオフセットトナーを取り込むとともに、定着ローラ５０に対してオイルを供給する。なお、巻取りローラ７６によって間欠的に巻取りを行う動作例を示したけれども、それに限定されず、記録媒体８が定着ニップ部５５を通過するタイミングに合わせて連続的に巻取りを行ってもよい。
【００４８】
第２のクリーニング手段７２は、第２のウェブ８０と、圧接ローラ８１と、中継ローラ８２とを含む。第２のウェブ８０は、圧接ローラ８１と中継ローラ８２とによって張架されてループ状の移動経路を形成し、矢符８３の方向に回転駆動可能に設けられる無端ベルト状部材である。第２のウェブ８０は、巻取りローラ７６による第１のウェブ７３の巻取り動作に伴って矢符８３の方向に従動回転する。第２のウェブ８０は、その表面が、中継ローラ８２の周面からクリーニングニップ部８１を経て離反地点８４に至るまでの間、第１のウェブ７３裏面との接触下に回転する。第２のウェブ８０は、第１のウェブ７３裏面に接触するだけであり、第１のウェブ７３表面には接触しない。したがって、第１のウェブ７３表面にトナーなどを付着させることがなく、第１のウェブ７３のクリーニング性能を劣化させることはほとんどない。なお、離反地点８４の位置は、各構成部材の設置位置、設置間隔などを調整することによって任意の位置に変更可能であるけれども、クリーニングニップ部７７に近いほうが好ましい。クリーニングニップ部７７から適度に離れた位置を離反地点８４として設定すると、第２のウェブ８０に付着するトナーが、冷却されることによって、第１のウェブ７３と第２のウェブ８０との間で固化し、２つのウェブ７３，８０を接着させるおそれがある。ウェブ７３，８０が接着すると、それを剥離するのは困難であり、第１のウェブ７３を巻取るためのモータのトルクアップ、ウェブ７３，８０の破損などを生じるので好ましくない。
【００４９】
第２のウェブ８０には、第１のウェブ７３と同様の耐熱不繊布を使用できる。第２のウェブ８０の厚さは第１のウェブ７３と同程度の厚さでもよいが、より多くのオフセットトナーを吸収するという点からは、第１のウェブ７３よりも厚いものが好ましい。第２のウェブ８０にもオイルを含浸させ得る。オイルとしてはこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ジメチルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイルなどのシリコーンオイルが挙げられる。第２のウェブ８０に含浸させるオイルは、第１のウェブ７３に含浸させるオイルと同じものでもよいけれども、異なるものを用いても良い。たとえば、定着ローラ５０の少なくとも表面がフッ素ゴムで構成される場合、第１のウェブ７３にフッ素ゴムとの親和性が良好なアミノ変性シリコーンオイルまたはメルカプト変性シリコーンオイルを含浸させ、第２のウェブ８０に安価なジメチルシリコーンオイルを含浸させてもよい。このようにすれば、２種のオイルの混合物が定着ローラ５０表面に塗布される。２種のオイル混合物は、定着ローラ５０の表面素材に対して比較的良好な親和性を有するとともに、コスト的な面でも有利である。
【００５０】
圧接ローラ８１は、長手方向の両端が図示しない軸受けによって従動回転可能に軸支され、図示しない押圧手段によって第１のウェブ７３および第２のウェブ８０を介して定着ローラ５０表面に圧接するように設けられるローラ状部材である。圧接ローラ８１は、巻取りローラ７６による第１ウェブ７３の巻取り動作時に、第２のウェブ８０とともに従動回転する。圧接ローラ８１と定着ローラ５０との圧接部がクリーニングニップ部７７である。圧接ローラ８１には、たとえば、金属製芯金と、金属製芯金の表面に形成される弾性層とを含むローラ状部材が用いられる。弾性層を構成する弾性材料としては、たとえば、シリコーンゴムなどの耐熱性ゴム、その発泡体などが挙げられる。弾性層の表面硬度は特に制限されないけれども、好ましくは２０°〜３０°（Ａｓｋｅｒ−ｃ、アスカーＣ硬度）である。また、定着ローラ５０への押圧力は、好ましくは３７９３．６Ｐａ（０．０３９ｋｇｆ／ｃｍ２）〜１８９６７．９Ｐａ（０．１９ｋｇｆ／ｃｍ２）である。３７９３．６Ｐａ未満では、オフセットトナーが画像形成装置１の内部に漏出するおそれがある。１８９６７．９Ｐａを超えると、定着ローラ５０の表面層が損傷し易くなり、画像の定着不良などが発生するおそれがある。押圧手段には、たとえば、ばね部材などが用いられる。圧接ローラ８１の長手方向の幅は、画像形成装置１において形成しようとする画像形成領域の最大幅よりも大きくすればよい。また、クリーニングニップ部７７の幅（クリーニングニップ幅）はクリーニング装置７０のクリーニング性能に大きな影響を及ぼすので、適切な範囲に設計するのが好ましい。クリーニングニップ幅は、主に、圧接ローラ８１の定着ローラ５０に対する押圧力、圧接ローラ８１のローラ径などによって決定される。本実施の形態では、圧接ローラ８１の長手方向の幅を画像形成領域よりも長い３１０ｍｍ、ローラ径を２０ｍｍ、定着ニップ幅を５ｍｍとする。
【００５１】
中継ローラ８２は、その軸線回りに従動回転可能に支持され、第２のウェブ８０がループ状の移動経路を矢符８３の方向に回転するように、第２のウェブ８０に張力を付与する。中継ローラ８２は、巻取りローラ７６による第１ウェブ７３の巻取り動作時に、第２のウェブ８０とともに従動回転する。圧接ローラ８１と中継ローラ８２との間隔は、クリーニングニップ部７７においてトナーが付着した第２のウェブ８０が、中継ローラ８２周面において第１のウェブ７３と再接触するまでの間に、第２のウェブ８０に付着したトナーが第２のウェブ８０に固着しないように設定される。これによって、第２のウェブ８０を長期的に使用できる。
【００５２】
第２のクリーニング手段７２によれば、圧接ローラ８１と中継ローラ８２とによって張架される第２ウェブ８０が、第１ウェブ７３の巻取り動作時に従動回転する。そして、ハーフトーン画像の大量印字などによって発生するオフセットトナー量が第１のウェブ７３のクリーニング能力を超えた場合に、第１のウェブ７３を透過するかまたは微小な孔をすり抜けるオフセットトナーを第２のウェブ８０が吸着することによって、定着ローラ５０表面が清浄化される。それと同時に、オフセットトナーの大量発生時には、第１のウェブ７３による定着ローラ５０へのオイル供給量が減少するので、第２のウェブ８０に含浸されるオイルが、第１のウェブ７３を介して定着ローラ５０に供給される。クリーニングニップ部７７においてオフセットトナーが付着した第２のウェブ８０は、オフセットトナーをクリーニングした第２のウェブ８０は、第１のウェブ７３の巻取り動作に伴って離反地点８４まで移動した後、第１のウェブ７３から離反する方向すなわち矢符８３の方向に移動し、中継ローラ８２の周面を経由して再度クリーニングニップ部７７に向う。第２のウェブ８０に付着したオフセットトナーは、オフセットトナーの発生が少ない場合には、中継ローラ８２の周面上から離反地点８４までの間で第１のウェブ７３裏面に移行し、第２のウェブ８０は清浄化されるので、第２のウェブ８０の長期使用が可能になる。クリーニング装置７０によれば、第１のウェブ７３と第２のウェブ８０との協働によって、定着ローラ５０表面が清浄化される。
【００５３】
本実施の形態では、図３に示すクリーニング装置７０を含む定着装置６を用いるけれどもそれに限定されず、第２のウェブ８０が第１のウェブ７３の裏面（定着ローラ５０との圧接面とは反対側の面）のみに接触する構成のクリーニング装置を含む定着装置であれば特に制限なく使用できる。図４は、別形態の定着装置９０の構成を概略的に示す断面図である。定着装置９０は定着装置６に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。定着装置９０は、クリーニング装置９１を含むことを特徴とする。クリーニング装置９１は、第１のクリーニング手段９２と、第２のクリーニング手段７２とを含む。
【００５４】
第１のクリーニング手段９２は、第１のウェブ７３と、送出ローラ７４と、巻取りローラ７６とを含む。第１のウェブ７３は、後述する第２のクリーニング手段７２における圧接ローラ８１によって定着ローラ５０表面に圧接される。第１のウェブ７３と定着ローラ５０との圧接部がクリーニングニップ部７７である。第１のウェブ７３は、圧接ローラ８１の周面上における接触開始地点９３において第２のウェブ８０との接触状態に入り、クリーニングニップ部７７を通過した後、離反地点９４において第２のウェブ８０から離反する。定着ニップ部５５を所定枚数の記録媒体８が通過したことをＣＰＵが検知すると、ＣＰＵは巻取りローラ７６を回転駆動させる図示しない駆動手段（ここでは画像形成装置１本体に配置されるモータ）に制御信号を送り、巻取りローラ７６を回転駆動させ、第１のウェブ７３を一定量巻き取る。巻取りローラ７６による巻取り動作に伴って、送出ローラ７３からクリーニングニップ部７７に向けて矢符９５の方向に送り出され、第２のウェブ８０との接触下にクリーニングニップ部７７を通過する。第１のウェブ７３は、クリーニングニップ部７３において、定着ローラ５０に付着するオフセットトナーを取り込むとともに、その内部に含浸するオイルを定着ローラ５０表面に供給する。さらに第１のウェブ７３は矢符９６の方向に移動し、第２のウェブ８０から離反した後、巻取りローラ７６によって巻き取られる。ここでは、巻取りローラ７６による巻取り動作を間欠的に行う構成を採るけれども、それに限定されず、記録媒体８の定着ニップ部５５の通過に同期して連続的に巻取り動作を実施する構成を採ってもよい。
【００５５】
第２のクリーニング手段７２は、第２のウェブ８０と、圧接ローラ８１と、中継ローラ８２とを含み、中継ローラ８２が圧接ローラ８１を介して定着ローラ５０に対向する位置に設けられる以外は、クリーニング装置７０における第２のクリーニング手段７２と同じ構成である。第２のウェブ８０は、圧接ローラ８１によって第１のウェブ７３を介しかつ第１のウェブ７３の裏面に接触した状態で定着ローラ５０に圧接する。第２のウェブ８０は、巻取りローラ７６による巻取り動作に伴う第１のウェブ７３の矢符９５方向への移動に同期して、矢符９７の方向に従動回転し、定着ローラ５０表面のオフセットトナーを除去する。特に、ハーフトーン画像などの大量印字によって、定着ローラ５０表面に付着するオフセットトナー量が第１のウェブ７３の取り込み許容量を超える場合は、第１のウェブ７３を透過または第１のウェブ７３の微小な孔からすり抜けたオフセットトナーを第２のウェブ８０が取り込む。また、第１のウェブ７３によるオイルの供給量が少ない場合は、第２のウェブ８０に含浸されるオイルが定着ローラ５０に供給される。第２のウェブ８０は、クリーニングニップ部７７を通過した後、中継ローラ８２周面を通過して、接触開始地点９３から第１のウェブ７３と接触状態になってクリーニングニップ部７７へ向かう。本実施の形態では、クリーニングニップ部７７においてオフセットトナーを取り込んだ第２のウェブ８０が、第１のウェブ７３に接触する時間を短く設定しているため、第１のウェブ７３のトナー取り込み能力に余裕があるときのみ、第２のウェブ８０に付着するオフセットトナーを第１のウェブ７３裏面に付着させるクリーニング動作が行われることになる。したがって、第２のウェブ８０を長期に亘って使用することが可能となる。また、本実施の形態では、クリーニング装置９１を定着ローラ５０表面に配置する構成を示したけれども、それに限定されず、加圧ローラ６０または定着ローラ５０と加圧ローラ６０の両方に配置してもよい。
【００５６】
スキャナ部７は、原稿台４１と、光源（不図示）と、ＣＣＤセンサ９とを含む。原稿台４１の上面には、複写すべき原稿が載置される。原稿台４１には透明ガラスなどの透明性材料からなる板状部材が用いられる。光源は、原稿台４１に載置される原稿を照明する。ＣＣＤセンサ９は、光源によって照明される原稿からの反射光を光電変換することで、反射光を画像情報（画像信号）に変換する。ＣＣＤセンサ９は変換部と転送部と出力部とを含み、変換部では反射光である光信号を電気信号に変換し、転送部ではクロックパルスに同期して電気信号を順次出力部へ転送し、出力部では電気信号を電圧信号に変換し、増幅、低インピーダンス化して出力する。このようにして得られたアナログ信号を周知の画像処理を行ってデジタル信号に変換する。スキャナ部７により読み取られる原稿の画像情報は、画像形成装置の全動作を制御する図示しないＣＰＵに送られ、各種画像処理が施された後、メモリに一旦記憶され、出力指示に応じてメモリ内の画像を読出して光走査ユニット１３に転送して記録媒体８である記録紙上に画像を形成させる。
【００５７】
画像形成装置１には、図示しない制御手段が設けられる。制御手段は、たとえば、画像形成装置１の内部空間における上部に設けられ、図示しない、制御部、演算部、記憶部などからなる中央処理装置（ＣＰＵ）を備えるマイクロコンピュータなどによって実現される処理回路を含む。ＣＰＵの記憶部には、画像形成装置１の上面に配置される図示しない操作パネルを介する画像形成命令、画像形成装置１内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検知結果、外部機器からの画像情報などが入力され、入力される各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報など）に基づいて演算部による判定が行われ、演算部の判定結果に応じて制御部から制御信号が送付され、画像形成装置１の全動作が制御される。記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置に電気的に接続可能な電気・電子機器を使用でき、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビ、ビデオレコーダ、ＤＶＤレコーダ、ファクシミリ装置などが挙げられる。制御手段は、前述の処理回路とともに電源を含み、電源は制御手段だけでなく、画像形成装置１内部における各装置にも電力を供給する。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の別の実施形態である画像形成装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の要部の構成を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の実施の第１形態である定着装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図４】別形態の定着装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図５】クリーニングウェブを利用する従来の定着装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図６】特許文献１のクリーニング装置の構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  画像形成装置
２  トナー像形成手段
３  中間転写手段
４  二次転写手段
５  記録媒体供給手段
６，９０  定着装置
７  スキャナ部
８  記録媒体
１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂ  作像ユニット
１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂ  感光体ドラム
１２ｙ，１２ｍ，１２ｃ，１２ｂ  帯電ローラ
１３  光走査ユニット
１４ｙ，１４ｍ，１４ｃ，１４ｂ  現像装置
１５ｙ，１５ｍ，１５ｃ，１５ｂ  ドラムクリーナ
１６，１６ｙ，１６ｍ，１６ｃ，１６ｂ  トナー
２１  中間転写ベルト
２８  ２次転写ローラ
５０  定着ローラ
５４，６４  加熱手段
６０  加圧ローラ
７０，９１  クリーニング装置
７１，９２  第１のクリーニング手段
７２  第２のクリーニング手段
７３  第１のウェブ
７７  クリーニングニップ部
８０  第２のウェブ
【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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