(57)【要約】【課題】  加熱源の駆動時に当該加熱源よりの放射熱によってワックス塗布手段の元巻き部におけるウェブに含浸されたワックスが溶融することなく、従って、ワックスが定着用回転体に期せずして付着する現象が発生することのない定着装置および画像形成装置を提供すること。【解決手段】  定着装置は、トナー像を転写材上に熱定着させるための定着用回転体と加熱源とを具えた定着装置であって、定着用回転体の表面に離型作用を有するワックスを塗布するためのワックス塗布手段が設けられており、ワックス塗布手段は、ワックスが含浸された、元巻き部から送り出されるウェブと、このウェブに接触すると共に定着用回転体に接触しながら回転することにより当該定着用回転体にワックスを塗布するワックス塗布用回転体とを有し、ワックス塗布手段の元巻き部は、前記加熱源の駆動時にワックスの融点温度以下の雰囲気温度となる位置に配置されていることを特徴とする。【選択図】  図１
2005321625.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させるための定着用回転体と加熱源とを具えた定着装置であって、定着用回転体の表面に離型作用を有するワックスを塗布するためのワックス塗布手段が設けられており、
ワックス塗布手段は、ワックスが含浸された、元巻き部から送り出されるウェブと、このウェブに接触すると共に定着用回転体に接触しながら回転することにより当該定着用回転体にワックスを塗布するワックス塗布用回転体とを有し、
ワックス塗布手段の元巻き部は、前記加熱源の駆動時にワックスの融点温度以下の雰囲気温度となる位置に配置されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
ワックスは、その融点が９０℃以上１２０℃以下であるものであ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】
定着用回転体は、厚さが０．２ｍｍ以上の耐熱性の弾性体よりなる耐熱弾性層を有し、前記定着用回転体の最表面には、テトラフルオロエチレン（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体（ＰＴＦＥ）、およびテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体（ＦＥＰ）から選ばれるフッ素樹脂を含有する離型性樹脂よりなるトナー離型層が設けられてい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】
請求項１〜請求項３のいずれか一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他方の定着用回転体とを具えてなる定着装置が広く用いられている。
【０００３】
このような定着装置においては、一方の定着用回転体である定着ローラおよび他方の定着用回転体である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、紙などの転写材が挟圧されながら搬送されて当該転写材に形成された未定着トナー像が加熱により定着される。
而して、このような定着装置による定着処理中には、定着ローラの表面にトナーなどが転写材から移行して付着するオフセット現象が発生し、これに起因して、得られる定着画像に画像汚れが生じてしまうことや、トナー量の多いトナー像が形成された転写材についての定着においては当該転写材が定着ローラに巻きついてしまう問題などがあり、これらの問題を解決するために、従来、定着用回転体にシリコーンオイルを塗布する構成の定着装置が提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献３参照。）。
【０００４】
しかしながら、このような定着装置においては、定着用回転体に塗布されたシリコーンオイルが転写材に移行してしまう結果、転写材においてべたつき感が発生し、得られる定着画像の品質が低いものとなる。
【０００５】
そこで、シリコーンオイルを塗布せずに上記の問題を解決する方法として、トナー像を形成するトナーとして、離型作用を有するワックスが含有されてなるものを用いることが行われている。
離型作用を有するワックスが含有されてなるトナーによれば、定着処理中に付与された熱によってトナーが溶融された際にワックスがトナー樹脂と定着ローラとの間にしみ出すことによりトナー樹脂の定着ローラに対する付着力が低減され、その結果、トナーが定着ローラに移行したり、トナーを多量に担持した転写材が定着ローラに巻きつくことが抑止される。しかしながら、画像表面においてワックスは冷却される際に結晶化して白濁してしまうことがあるが、このような離型作用を有するワックスが含有されてなるトナーを用いて例えば高光沢画像などを得るために定着処理において定着時間を大きくするなどすると、しみ出すワックスの量が過剰量となり、これにより可視画像に光沢ムラが顕著に発生するおそれがある。
【０００６】
そこで、定着用回転体の表面にワックスを塗布するためのワックス塗布手段を独立して設けたものが提案されている（例えば、特許文献４参照。）。しかしながら、このような装置では、加熱源の駆動時に当該加熱源の熱対流によって溶融されたワックスが滴下して、当該定着用回転体の表面に期せずして付着することがあり、この結果、定着用回転体の表面においてワックスが局所的に過剰に存在することとなる。このように、定着用回転体の表面においてワックスについて不均一な塗布状態が形成されていると、同一の転写材においてワックスが不均一に分布し、得られる定着画像において光沢ムラが発生する原因となる。
【特許文献１】特開２００２−２５８６５７号公報
【特許文献２】特開平７−１０４６０２号公報
【特許文献３】特開平９−１６６９３３号公報
【特許文献４】特開平９−７３２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、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、加熱源の駆動時に当該加熱源よりの放射熱によってワックス塗布手段の元巻き部におけるウェブに含浸されたワックスが溶融することなく、従って、ワックスが定着用回転体に期せずして付着する現象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】
【０００８】
本発明の定着装置は、トナー像を転写材上に熱定着させるための定着用回転体と加熱源とを具えた定着装置であって、定着用回転体の表面に離型作用を有するワックスを塗布するためのワックス塗布手段が設けられており、
ワックス塗布手段は、ワックスが含浸された、元巻き部から送り出されるウェブと、このウェブに接触すると共に定着用回転体に接触しながら回転することにより当該定着用回転体にワックスを塗布するワックス塗布用回転体とを有し、
ワックス塗布手段の元巻き部は、前記加熱源の駆動時にワックスの融点温度以下の雰囲気温度となる位置に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の定着装置においては、ワックスは、その融点が９０℃以上１２０℃以下であるものであることが好ましい。
【００１０】
本発明の定着装置においては、定着用回転体は、厚さが０．２ｍｍ以上の耐熱性の弾性体よりなる耐熱弾性層を有し、前記定着用回転体の最表面には、テトラフルオロエチレン（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体（ＰＴＦＥ）、およびテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体（ＦＥＰ）から選ばれるフッ素樹脂を含有する離型性樹脂よりなるトナー離型層が設けられている構成とすることができる。
【００１１】
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】
【００１２】
本発明の定着装置によれば、ワックス塗布手段のウェブが送り出される元巻き部は、加熱源の駆動時に、ウェブに含浸されたワックスの融点温度以下の雰囲気温度となる位置に配置されているために、元巻き部におけるウェブに含有されたワックスが加熱源よりの放射熱によって溶融せず、従ってウェブより定着用回転体の表面にワックスが滴下などによって期せずして付着する現象が発生することがないので、得られる定着画像において光沢ムラなどが発生することを抑止することができる。
【００１３】
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、光沢ムラなどのない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】
【００１４】
以下、本発明について図面を用いて詳細に説明する。  
【００１５】
＜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。
この例における画像形成装置は、カラー画像形成装置であって、画像形成装置本体内に、原稿を光学的に走査して原稿画像を読み取って画像データを形成する画像読取部１１と、当該画像読取部１１よりの画像データに基づいて、各々表面にトナー像が形成される感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋと、この感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋに対してトナー像を形成するための現像装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋと、この現像装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋの各々で形成されたトナー像を、当該感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋを圧接する圧接用ローラ３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋによって一次転写して担持するための中間転写体５１と、当該中間転写体５１の表面に形成された一次転写トナー像を紙などの転写材Ｐの表面に転写する二次転写部３９と、転写材Ｐの表面に転写された二次転写トナー像を加熱により定着させるための定着装置４０と、転写材Ｐを搬送する搬送機構と、可視画像形成が完了した転写材Ｐを排出する排出口１５とを備えてなる。
同図において、３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋの各々は感光体用クリーニング部、５４は中間転写体用クリーニング部であり、１８ａ、１８ｂ、１８ｃは転写材収容カセットである。
【００１６】
感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋは、例えば複数のローラ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄによって移動可能に支持された、図１において矢印方向に循環移動する無端状ベルトよりなる中間転写体５１の直線状の下向部分に沿って、当該中間転写体５１の循環方向に並列配置されており、これらの感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの各々に対応するよう現像装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋが配置されている。
ここで、現像装置３０Ｙによれば黄色のトナー像が形成され、現像装置３０Ｍによればマゼンタ色のトナー像が形成され、現像装置３０Ｃによればシアン色のトナー像が形成され、現像装置３０Ｋによれば黒色のトナー像が形成される。
【００１７】
現像装置３０Ｙには、中間転写体５１と転写位置において順方向（図１において矢印方向）に移動するよう回転する感光体３１Ｙの外周面領域に、その回転方向に沿って、当該感光体３１Ｙを、例えばグリッドとコロナ放電ワイヤによるコロナ放電によって一様に帯電するための帯電器３２Ｙと、一様に帯電した感光体３１Ｙに対して画像読取部１１の画像データに基づいて、例えばレーザーダイオード（図示せず）からレーザー光を放射して露光を行うことにより、その表面に静電荷像を形成する像露光部３３Ｙと、感光体３１Ｙの表面に形成された静電荷像を現像する現像器３４Ｙとが備えられている。
また、他の現像装置３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋも、各々、上記の現像装置３０Ｙと同様の構成を有するものとされている。
【００１８】
このような画像形成装置においては、４つの現像装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋのすべてが作動されることにより、いわゆるフルカラーのカラー画像を形成することができると共に、当該４つの現像装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋのうちの１つである現像装置３０Ｋを選択的に用いることにより、例えば黒色のトナーのみによりモノクロ画像を形成することができる。
【００１９】
定着装置４０は、図２に示すように、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定着ローラ４１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４３とを備えており、この定着ローラ４１と加圧ローラ４３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、４９ａおよび４９ｂは非接触型の温度検知手段である。
この例の定着装置４０においては、定着ローラ４１に例えばハロゲンヒータランプなどよりなる加熱源ＨＬａ１が内蔵されると共に、加圧ローラ４３に例えばハロゲンヒータランプなどよりなる加熱源ＨＬａ２が内蔵されたものである。
【００２０】
定着ローラ４１は、加熱源ＨＬａ１が内部に配置された、例えばアルミニウムなどよりなる円筒状の芯金４１ａと、当該芯金４１ａの外周面に形成された、例えばシリコーンゴムなどよりなる耐熱弾性層４１ｂと、例えば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などよりなる接着層（図示せず）を介して当該耐熱弾性層４１ｂの外周面に形成された被覆層４１ｃとよりなるソフトローラである。
【００２１】
加熱源ＨＬａ１は、芯金４１ａの内部において定着ローラ４１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定着ローラ４１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４９ａによって検知される定着ローラ４１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。
【００２２】
耐熱弾性層４１ｂは、その厚みが０．２〜２．０ｍｍの範囲であることが好ましい。この厚みが０．２ｍｍ以上であることにより、高い画質の定着画像を形成することができ、また、後述するワックス塗布用回転体６３のローラ硬度が大きいものであっても、ウェブ６１に含浸されているワックスが、当該ワックス塗布用回転体６３を介して定着ローラ４１に確実に塗布される。一方、耐熱弾性層４１ｂの厚さが２．０ｍｍ以下であることにより、加熱源ＨＬａ１によって定着ローラ４１の表面を加熱する際の熱応答性を十分に確保することができる。
【００２３】
被覆層４１ｃ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、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体（ＦＥＰ）から選択されるフッ素樹脂を含有する離型性樹脂よりなり、その厚さが２０〜５０μｍであることが好ましい。
この被覆層４１ｃ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２０〜５０μｍに形成する手段、（２）厚さ２０〜５０μｍ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。
【００２４】
被覆層４１ｃがフッ素樹脂を含有する離型性樹脂よりなることにより、その離型作用によってトナーに対する定着ローラ４１の表面離型性が高くなるため、シリコーンオイルなどの離型用オイルを定着ローラ４１に塗布することなく、定着処理中にトナーに由来の付着物が当該定着ローラ４１表面に付着しにくくなると共に、転写材Ｐの定着ローラ４１からの剥離性が高くなる。
被覆層４１ｃの厚さを５０μｍ以下とすることにより、高い画質の定着画像を形成することができ、また、ワックス塗布用回転体６３による定着ローラ４１に対するワックス塗布性能が十分に発揮される。
【００２５】
加圧ローラ４３としては、図２に示すように、加熱源ＨＬａ２が内部に配置された、例えばアルミニウムなどよりなる円筒状の芯金４３ａと、当該芯金４３ａの外周面に形成された、例えばシリコーンゴムなどよりなる耐熱弾性層４３ｂと、当該耐熱弾性層４３ｂ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４３ｃとよりなるソフトローラを用いることができる。
加熱源ＨＬａ２は、芯金４３ａの内部において加圧ローラ４３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圧ローラ４３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４９ｂによって検知される加圧ローラ４３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。
【００２６】
この定着装置４０においては、定着ニップ部Ｎの上流側の位置において、定着ローラ４１と圧接し、当該定着ローラ４１に従動して、あるいは適宜の駆動手段により駆動されて反時計方向（図２において矢印方向）に回転されるワックス塗布用回転体６３が設けられていると共に、当該ワックス塗布用回転体６３の外周面において接触しながら走行するよう長尺なシート状のウェブ６１が設けられており、これらワックス塗布用回転体６３、ウェブ６１およびこのウェブ６１を搬送する搬送手段（図示せず）により、ワックス塗布手段６０が構成されている。
【００２７】
そして、ワックス塗布用回転体６３の表面において、ウェブ６１の張力によって当該ウェブ６１が押接された領域により、ワックス供給領域Ａが形成されている。また、ワックス塗布用回転体６３が定着ローラ４１と接触してワックス塗布領域Ｂが形成されている。
【００２８】
ウェブ６１を搬送する搬送手段は、ワックスが含浸されたウェブ６１が巻きつけられ、ウェブ６１が弛むことを防止するために逆テンションがかけられた元巻き軸６４Ａを有する元巻き部６４と、駆動源によって反時計方向（図２において矢印方向）に回転される巻き取り軸６５Ａを有する巻き取り部６５と、元巻き軸６４Ａから巻き取り軸６５Ａに至るウェブの搬送路上に配置されたテンションローラ６２Ａ、６２Ｂとよりなり、これらの構成部材が、ウェブ６１がテンションローラ６２Ａからテンションローラ６２Ｂに至る経路上においてワックス供給領域Ａが形成され、かつ当該ワックス供給領域Ａにおいて、ウェブ６１の走行方向がワックス塗布用回転体６３の表面の移動方向と逆方向となるよう、配置されている。
【００２９】
而して、定着装置４０においては、ワックス塗布手段６０の元巻き部６４は、加熱源ＨＬａ１および加熱源ＨＬａ２の駆動時にワックスの融点温度以下の雰囲気温度となる位置に配置されている。
具体的には、例えば、定着ローラ４１の回転中心位置における水平面からの仰角θが４５°以上の高熱対流領域α１以外の領域であり、かつ、例えば、加圧ローラ４３の回転中心位置における水平面からの仰角θが４５°以上の高熱対流領域α２以外の領域における、非高熱対流領域βで、定着ローラ４１および加圧ローラ４３から例えば５０ｍｍ以上離れた位置に配置されている。
例えば、加熱源ＨＬａ１および加熱源ＨＬａ２の駆動時に測定される雰囲気温度が、例えば９０℃未満であり、好ましくは８０℃未満である領域である。
この例の定着装置４０においては、定着装置４０内において、定着ローラ４１の４５°斜め下方に加圧ローラ４３が配置されており、定着ローラ４１に対して加圧ローラ４３と反対側にワックス塗布手段６０の元巻き部６４が配置されている。
【００３０】
以上において、ワックス供給領域Ａにおけるワックス塗布用回転体６３の周長方向に伸びる長さは、１０ｍｍ以上であることが好ましい。この長さが過小である場合には、ウェブ６１からワックス塗布用回転体６３に供給されたワックスを定着ローラ４１の表面に確実に塗布することができなくなる。
【００３１】
ワックス塗布領域Ａにおける軸方向の幅は、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。また、ワックス供給領域Ｂにおける軸方向に幅も、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。これにより、どのような種類に転写材に対してもオフセット現象、転写材の巻きつき現象および光沢ムラなどの画像不良を抑止することができる。
【００３２】
ワックス塗布手段６０においては、搬送手段によって、元巻き軸６４Ａに巻回されている状態のウェブ６１が、巻き取り軸６５Ａが駆動されて回転され、テンションローラ６２Ａ、６２Ｂを介して巻き取られることにより、ウェブ搬送路に沿ってワックス供給領域Ａを通過するよう搬送される。
【００３３】
ワックス塗布手段６０のウェブ６１は、離型作用を有するワックスが含浸されたものであり、例えば、芳香族ポリアミドおよび／またはポリエステルを含有する不織布であり、例えば芳香族ポリアミドとポリエステルを４０：６０で合わせることにより作製された厚み７０μｍ、目付け量３０ｇ／ｍ2 のシート状のものであり、好ましくはその表面のベック平滑度が大きい値のものが用いられる。
ウェブ６１は、ワックスを含浸することができる材料であればどのような材料を用いてもよいが、耐熱性の観点から芳香族ポリアミドまたは／およびポリエステルを含有する不織布を用いることが好ましい。
ここに、「ベック平滑度」とは、ベック試験器による平滑度試験（ＪＩＳ  Ｐ  ８１１９）によって測定される平滑値をいう。
【００３４】
ウェブ６１としては、ウェブ６１の巻き取りトルクを小さくするために、上記のような不織布とテトラフルオロエチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂よりなるシートと重ねることにより２層構造とされたものを使用してもよい。
ウェブ６１に含浸させるワックスとしては、例えばパラフィン系ワックス、ポリオレフィン系ワックス、これらの変性物（例えば、酸化物やグラフト処理物）、高級脂肪酸、およびその金属塩、アミドワックス、エステル系ワックスなどの従来公知のワックスを挙げることができるが、例えばポリエチレンワックスを用いることが好ましい。
【００３５】
ワックスの融点は、９０℃以上１２０℃以下であることが好ましい。
ワックスの融点が１２０℃以下程度と低いことにより、定着ローラ４１の温度が約１６０℃以上に保持されていれば、定着ローラ４１とワックス塗布用回転体６３とが接触することから、ワックス供給領域Ａにおける表面温度をワックスの融点よりも高いものとすることができ、ワックス供給領域Ａにおいてワックスの溶融がスムーズに行われるため、ウェブ６１からワックス塗布用回転体６３に対するワックスの供給効率を十分に高いものとすることができる。また、ワックスの融点が９０℃以上であることにより、非高熱対流領域βを確実に確保することができるので、元巻き部６４の配置について、定着装置４０において高い設計の自由度を得ることができる。
【００３６】
搬送手段によるウェブ６１の搬送速度は、０．０４〜０．２０ｍｍ／ｃｏｐｙ（Ａ３用紙縦送り時）の範囲とすることが好ましい。
ウェブ６１の搬送速度を０．０４ｍｍ／ｃｏｐｙ以上とすることにより、ワックス塗布用回転体６３にワックスが確実に塗布され、０．２０ｍｍ／ｃｏｐｙ以下とすることにより、当該ウェブ６１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６１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６１の収容スペースを小さくすることができる。
【００３７】
ワックス塗布手段６０のワックス塗布用回転体６３を構成する材料としては、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よりなる円筒状の芯金に対して被膜形成処理を施し、さらにその表面を研磨処理してなる、例えば厚さ３０μｍの被膜を有し、ビッカース表面硬さＨｖが３５０〜４００ｋｇ／ｍｍ2 であるものを挙げることができる。この例においては、芯金の肉厚は撓みなどが発生しない範囲において薄いものであることが好ましい。芯金の熱伝導性が良く、表面もアルマイト処理などの薄被膜からなるため、ワックスを溶融させるためのワックス塗布用回転体６３の表面温度を迅速に得ることができる。
ここに、「ビッカース表面硬さＨｖ」とは、ＪＩＳ  Ｚ  ２２５１の微小硬さ試験法に則り測定することができる硬度である。具体的には、対面角が１３６度のダイヤモンド正四角錘の圧子を用い、試験面に窪みをつけたときの荷重Ｆ（ｋｇｆ）を、窪みの対角線長さｄ（ｍｍ）から求めた表面積で除した商をいい、下記式（１）で算出できる。但し、式（１）において、ｄは窪みの対角線長さの平均（ｍｍ）である。
式（１）：  表面硬さ（Ｈｖ）＝１．８５４４Ｆ／ｄ2 
【００３８】
ワックス塗布用回転体６３においては、ウェブ６１に含浸されているワックスの一部が溶融した状態でワックス塗布回転体６３に供給されるよう、定着ローラ４１からの熱によって、ワックス供給領域Ａにおける表面温度が、トナーに含有される離型作用を有するワックスの融点より高くなる状態とされている。
【００３９】
このようなワックス塗布用回転体６３においては、その表面粗さＲｚが１．６μｍ以下であることが好ましく、特に１．０μｍ以下であることが好ましい。
ワックスの融点以上の温度が保たれている間は、ワックス塗布回転体６３の表面において、液状のワックスにより液層が形成されており、その層厚は１μｍ以下となることから、表面粗さＲｚを上記のような小さい値にすることにより、より一層均一に定着ローラ４１の表面に対するワックス塗布性能が発揮される。
ここに、「表面粗さＲｚ」とは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９８２における基準長０．８ｍｍの領域中の最も高い山頂から５番目までの山頂の標高の絶対値の平均と、最も低い谷底から５番目までの谷底の標高の絶対値の平均値との和である。
【００４０】
ワックス塗布用回転体６３は、例えば線速度２２０ｍｍ／ｓｅｃで回転される。ワックス塗布用回転体６３がこの線速度で回転されると共にウェブ６１が上記の搬送速度で搬送されることにより、ワックス供給領域Ａにおいて、ワックス塗布用回転体６３の回転およびウェブ６１の搬送走行に伴ってウェブ６１が摺擦され、これにより、当該ウェブ６１に含浸された溶融状態のワックスがワックス塗布用回転体６３に供給される。
【００４１】
ワックス塗布回転体６３は、定着ローラ４１と、１９．６〜９８Ｎの荷重で接触している。荷重が１９．６Ｎ以上であることで、ワックス塗布回転体６３と定着ローラ４１との接触状態が安定となり、９８Ｎ以下であることで、定着ローラ４１の耐熱弾性層４１ｂにおける永久歪みを抑止することができる。
【００４２】
トナーとしては、例えば結着樹脂と着色剤とを含有してなる着色粒子により構成されるものが用いられる。トナーの結着樹脂は特に限定されるものではないが、スチレン系樹脂、スチレンアクリル共重合体樹脂、ポリエステル樹脂などの公知の樹脂を用いることができる。トナーの粒子には、さらに必要に応じて、離型機能を有するワックスを含有することができるが、５重量％以下に抑えることが好ましく、ワックスを含有させることは、通常、不要である。これにより、定着ニップ部Ｎでのトナーへの供給熱量を増加させた場合でもトナーからのワックスのしみ出し量の増加を抑えられるため、画像表面のワックス量増加を抑えることができて、それによる光沢ムラの発生を抑えることができる。
【００４３】
以上のような画像形成装置の動作は次のとおりである。
すべての現像装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋが作動されてカラー画像を形成する場合には、画像読取部１１によって原稿の画像が読み込まれて画像データが得られ、この画像データに基づいて、各々の現像装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋの像露光部３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋにおいて露光を行うことにより、感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの各々の表面に静電荷像が形成され、この静電荷像の現像が現像器３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋで行われることにより異なる色のトナー像が得られる。そして、感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの表面に形成された各々のトナー像を、一次転写部３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋにおいてこの順に循環移動する中間転写体５１の表面に転写することにより一次転写トナー像が重畳形成される。
ここで、一次転写後の感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋは、それぞれ感光体用クリーニング部３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋを通過することにより、表面に残留しているトナーが除去される。
一方、搬送機構により、例えば転写材収容カセット１８ａから転写材Ｐが送り出され、中間転写体５１と同期した状態で二次転写部３９に向けて搬送される。
【００４４】
このようにして中間転写体５１の表面に形成された一次転写トナー像は、二次転写部３９において搬送された転写材Ｐに二次転写される。その後、二次転写トナー像が転写された転写材Ｐは、定着装置４０に向かって搬送され、当該定着装置４０においてトナー像が熱定着されて転写材Ｐに原稿の画像に対応した可視画像が形成される。そして、この可視画像が形成された転写材Ｐは、搬送機構によって搬送されて排出口１５から外部に排出され、これにより、カラー画像が形成される。
また、転写材Ｐが分離された後の中間転写体５１は、中間転写体用クリーニング部５４を通過することにより、表面に残留しているトナーが除去される。
【００４５】
一方、４つの現像装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋのうち１つの現像装置のみが作動されてモノクロ画像を形成する場合には、画像読取部１１によって原稿の画像が読み込まれた画像データに基づいて、現像装置３０Ｋのみにより感光体３１Ｋの表面にトナー像が形成され、一次転写部３５Ｋにおいて一次転写が行われること以外は上述のカラー画像を形成する場合と同様の画像形成プロセスが行われることにより、モノクロ画像が形成される。
【００４６】
以上のような画像形成装置の可視画像形成作動中において、定着装置４０のワックス塗布手段６０においては、ウェブ６１が、巻き取り軸６５Ａにより巻き取られることにより、元巻き軸６４Ａより繰り出され、ワックス供給領域Ａにおいて、ウェブ６１よりワックス塗布用回転体６３に加熱源ＨＬａ１よりの熱により溶融されたワックスが供給され、ワックス塗布領域Ｂにおいて、ワックス塗布用回転体６３により定着ローラ４１の表面にワックスが塗布される。
【００４７】
ウェブ６１のワックスは、元巻き部６４においてはその雰囲気温度が当該ワックスの融点温度以下であって固体状態が維持され、ワックス供給領域Ａにおいて定着ローラ４１の熱によって溶融されて液体状態に変化してワックス塗布回転体６３に供給される。
【００４８】
そして、定着ローラ４１と加圧ローラ４３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、溶融されたワックスがトナーと定着ローラ４１との間に存在することにより、トナーについて定着ローラ４１からの優れた離型性が発揮されてトナーが定着ローラ４１に移行することが抑止された状態で、加熱源ＨＬａ１および加熱源ＨＬａ２によって加熱された定着ローラ４１および加圧ローラ４３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、その後、排出口１５から機外へ搬出される。
【００４９】
このように、定着処理においては、定着ローラ４１の表面において、溶融されたワックスをトナーと定着ローラ４１との間に存在させることにより、トナーについて定着ローラ４１からの優れた離型性が発揮されてトナーが定着ローラ４１のに移行することによる定着画像における画像汚れが抑止される。
【００５０】
而して、ワックス塗布手段６０のウェブ６１が送り出される元巻き部６４は、加熱源ＨＬａ１および加熱源ＨＬａ２の駆動時に、ウェブ６１に含浸されたワックスの融点温度以下の雰囲気温度となる位置に配置されており、このような位置においては、加熱源ＨＬａ１および加熱源ＨＬａ２の熱対流の影響が小さいので、その結果、元巻き部６４におけるウェブ６１に含有されたワックスが加熱源ＨＬａ１および加熱源ＨＬａ２よりの放射熱によって溶融せず、ウェブ６１よりワックスが期せずして滴下することがなく、従って、定着ローラ４１および加圧ローラ４３の表面に付着する現象が発生することがないので、得られる定着画像において光沢ムラなどが発生することを有効に抑止することができる。
【００５１】
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、光沢ムラなどのない優れた定着画像を得ることができる。
【００５２】
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、定着装置４０においては、加圧ローラ４３に加熱源ＨＬａ２が内蔵されることは必須ではなく、例えば定着ローラ４１においてのみ加熱源ＨＬａ１が内蔵される構成とすることができ、このような場合は、加熱源ＨＬａ１を内蔵する定着ローラ４１の駆動時に、ワックスの融点温度以下の雰囲気温度となる位置、具体的には、例えば、定着ローラ４１の回転中心位置における水平面からの仰角θが４５°以上の高熱対流領域α１以外の領域における非高熱対流領域において、例えば定着ローラ４１に対して加圧ローラ４３と反対側における水平方向外方に、ワックス塗布手段６０の元巻き部６４が配置されていればよい。
【００５３】
また、例えば、定着ローラ４１および加圧ローラ４３について定着装置内における位置関係が、図３に示されているように、定着ローラ４１と加圧ローラ４３とが水平に並んで配置されている場合は、ワックス塗布手段６０の元巻き部６４は、加熱源ＨＬａ１および加熱源ＨＬａ２の駆動時にワックスの融点温度以下の雰囲気温度となる位置、具体的には、例えば、定着ローラ４１の回転中心位置における水平面からの仰角θが４５°以上の高熱対流領域α１以外の領域であり、かつ、加圧ローラ４３の回転中心位置における水平面からの仰角θが４５°以上の高熱対流領域α２以外の領域における、非高熱対流領域βにおいて、例えば定着ローラ４１に対して加圧ローラ４３と反対側における斜め下方に配置することができる。
【００５４】
＜第２の実施の形態＞
この例においては、以下の構成を有する定着装置５０を具える。
図４は、本発明の定着装置の構成の更に他の一例を示す説明図である。
この定着装置５０においては、ワックス塗布手段６０におけるワックス塗布用回転体６３が、定着ローラ４１に接触して配置されることなく、加圧ローラ４３に接触して配置され、これにより、ワックス塗布領域Ｂが形成されている。
【００５５】
而して、定着装置５０においては、ワックス塗布手段６０の元巻き部６４は、加熱源ＨＬａ１および加熱源ＨＬａ２の駆動時にワックスの融点温度以下の雰囲気温度となる位置に配置されている。
具体的には、例えば、定着ローラ４１の回転中心位置における水平面からの仰角θが４５°以上の高熱対流領域α１以外であり、かつ、例えば、加圧ローラ４３の回転中心位置における水平面からの仰角θが４５°以上の高熱対流領域α２以外の領域である、非高熱対流領域βで、定着ローラ４１および加圧ローラ４３から例えば５０ｍｍ以上離れた位置に配置されている。
例えば、加熱源ＨＬａ１および加熱源ＨＬａ２の駆動時に測定される雰囲気温度が、例えば９０℃未満であり、好ましくは８０℃未満である領域である。
この例の定着装置５０においては、定着装置５０内において、定着ローラ４１の下方に加圧ローラ４３が配置されており、ワックス塗布手段６０の元巻き部６４は、加圧ローラ４３に対して定着ローラ４１と反対側である当該加圧ローラ４３の下方に配置されている。
【００５６】
そして、画像形成装置の可視画像形成作動中において、定着装置５０のワックス塗布手段６０においては、ウェブ６１が巻き取り軸６５Ａに巻き取られることにより元巻き軸６４Ａより繰り出され、ワックス供給領域Ａにおいてウェブ６１よりワックス塗布用回転体６３に加熱源ＨＬａ２よりの熱により溶融されたワックスが供給され、ワックス塗布領域Ｂにおいて加圧ローラ４３の表面に塗布され、定着ニップ部Ｎにおいて当該ワックスが定着ローラ４１の表面に移行される。
【００５７】
ウェブ６１のワックスは、元巻き部６４においてはその雰囲気温度が当該ワックスの融点温度以下であって、固体状態が維持され、ワックス供給領域Ｂにおいて定着装置の熱によって溶融されて液体状態に変化してワックス塗布用回転体６３の表面に供給される。
【００５８】
この例の画像形成装置においては、ワックス塗布手段６０の元巻き部６４が、加熱源ＨＬａ１および加熱源ＨＬａ２の駆動時にワックスの融点温度以下の雰囲気温度となる位置に配置されているために、第１の実施の形態におけるものと同様の作用、効果を得ることができる。
【００５９】
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、定着装置５０においては、加圧ローラ５３に加熱源ＨＬａ２が内蔵されることは必須ではなく、例えば定着ローラ４１においてのみ加熱源ＨＬａ１が内蔵される構成とすることができ、このような場合は、加熱源ＨＬａ１を内蔵する定着ローラ４１の駆動時に、ワックスの融点温度以下の雰囲気温度となる位置、具体的には、例えば、定着ローラ４１の回転中心位置における水平面からの仰角θが４５°以上の高熱対流領域α１以外の非高熱対流領域において、例えば加圧ローラ４３の下方にワックス塗布手段６０の元巻き部６４が適宜に配置されていればよい。
【００６０】
以上、本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、以上においては、本発明の定着装置をカラー画像形成装置に適用した場合について説明したが、当該定着装置は、これに限定されるものではなく、例えばモノクロ画像形成装置などに適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【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。
【図４】本発明の定着装置の構成の更に他の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１１    画像読取部
１５    排出口
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ    転写材収容カセット
３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ    現像装置
３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ    感光体
３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ    帯電器
３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋ    像露光部
３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ    現像器
３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋ    一次転写部
３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋ    圧接用ローラ
３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋ    感光体用クリーニング部
３９    二次転写部
４０    定着装置
４１    定着ローラ
４１ａ    芯金
４１ｂ    耐熱弾性層
４１ｃ    被覆層
４３    加圧ローラ
４３ａ    芯金
４３ｂ    耐熱弾性層
４３ｃ    被覆層
４９ａ、４９ｂ    温度検知手段
５０    定着装置
５１    中間転写体
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ    ローラ
５４    中間転写体用クリーニング部
６０    ワックス塗布手段
６１    ウェブ
６２Ａ、６２Ｂ    テンションローラ
６３    ワックス塗布用回転体
６４    元巻き部
６４Ａ  元巻き軸
６５    巻き取り部
６５Ａ  巻き取り軸
Ｎ      定着ニップ部
Ｐ      転写材
ＨＬａ  加熱源
【図１】
2005321625.tif 000003
【図２】
2005321625.tif 000004
【図３】
2005321625.tif 000005
【図４】
2005321625.tif 000006