(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着現像剤による画像が形成された記録媒体を、一対の回転体である加熱ローラと加圧ローラとで形成される圧接部に２１０００ｍｍ／分〜２５２００ｍｍ／分の速度で通過させることによって、未定着現像剤を記録媒体上に溶融し固着する定着装置であって、
加熱ローラのシリコーンゴムからなる表面に当接するように設けられ、該表面に付着する現像剤を清掃する第１クリーニング手段と、
加圧ローラのシリコーンゴムからなる表面に当接するように設けられ、該表面に付着する現像剤を清掃するとともに、該表面に対して離型性を促進するオイルを供給する第２クリーニング手段であって、前記定着装置にオイルを供給する唯一の手段である第２クリーニング手段と、
断面形状が楔状であって、楔状の先端部が加熱ローラに当接するように設けられ、加熱ローラと加圧ローラとの圧接部を通過した記録媒体を加熱ローラから剥離させる第１用紙剥離爪と、
断面形状が楔状であって、楔状の先端部が加圧ローラに当接するように設けられ、加熱ローラと加圧ローラとの圧接部を通過した記録媒体を加圧ローラから剥離させる第２用紙剥離爪とを含み、
加圧ローラは、加熱ローラの鉛直方向下方に設けられ、
第１クリーニング手段は、
加熱ローラの表面に当接するように設けられて加熱ローラの表面を清掃する帯状の清掃部材であって、パルプ、コウゾ、またはミツマタを素材とする紙からなる清掃部材と、清掃部材が当接される加熱ローラに対して清掃部材を１．２５ｋｇの押圧荷重で押圧するように設けられる圧接ローラと、予めコイル状に巻きまわされた帯状の清掃部材を送出す送出ローラと、送出ローラから送出されて加熱ローラの表面を清掃した清掃部材を巻取る巻取ローラとを有し、
第１クリーニング手段の帯状の清掃部材は、オイルが含浸されていないオイルレス部材であり、
第２クリーニング手段の、記録媒体１枚あたりのオイル供給量は、０．０１ｍｇ〜０．０２ｍｇであることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
第２クリーニング手段は、
円筒形状を有し、円筒の筒壁を貫通する複数の貫通孔が形成される芯体部材と、
繊維状素材からなり芯体部材の外周面上に層状に設けられる外装部材と、
離型性を促進するオイルであって芯体部材の筒内の空間に収容されるオイルとを含むことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
加熱ローラの温度を検出する温度センサを含み、
第１クリーニング手段は、
加熱ローラの回転方向に関して第１用紙剥離爪と温度センサとの間に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
第２クリーニング手段は、
加圧ローラの回転方向に関して第２用紙剥離爪よりも下流側に配置される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】
電子写真方式で印字画像を形成する画像形成装置であって、前記請求項１〜４のいずれか１つに記載の定着装置を備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、電子写真方式の画像形成装置に好適に用いられる定着装置およびそれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いる画像形成においては、一様な電位に帯電された感光体を画像情報に応じた光で露光して静電潜像を形成し、形成された静電潜像を現像剤で現像して可視像化し、可視像化された画像を記録紙などに転写し、転写された記録紙上の現像剤を定着装置で定着させて堅牢な記録画像を形成する。
【０００３】
このような画像形成に用いられる定着装置は、一般的に、加熱ローラと加圧ローラとで構成され、加熱ローラに対して加圧ローラを圧接させることによって形成される両ローラの接触領域（以後、ニップ部と呼ぶことがある）へ、可視像を形成する現像剤の転写された記録紙を通過させる際、加熱ローラによる加熱と加圧ローラによる加圧とによって、未定着現像剤を溶融し固着するように構成される。
【０００４】
定着装置における定着動作時には、前記両ローラによるニップ部で溶融された現像剤が、記録紙上にすべて固着されずに、その一部がローラの表面に付着する、いわゆるホットオフセットの発生することがある。たとえば加熱ローラに付着した現像剤は、後続して定着される記録紙上の本来白地であるべき部分に転写されて画像欠陥を発生させる。
【０００５】
また、加圧ローラでは、たとえば両面印字のように、搬送される記録紙の裏面にすでに固着している現像剤が、ニップ部を通過するときに熱で再溶融し、その一部が転移し付着することがある。このように加圧ローラに付着した現像剤も画像欠陥の原因となり、また記録紙裏面汚染の原因となる。
【０００６】
定着装置におけるホットオフセットによる画像欠陥は、モノクロ印字の場合、形成画像の白地かぶりまたは記録紙裏面汚れなど許容し得る範囲の欠陥にとどまることもあるけれども、フルカラー印字の場合、所定の色とは異なる色の現像剤が前記両ローラから転写されるので実用上許容し得ない欠陥になることが多い。
【０００７】
このような問題を解決するために、定着装置には、加熱ローラと加圧ローラとの両方または加熱ローラに、ローラの表面をクリーニングするクリーニング手段が設けられる。図６は、従来の定着装置１の構成を簡略化して示す側面から見た断面図である。
【０００８】
定着装置１は、加熱ローラ２と、加圧ローラ３と、加熱ローラ２の温度を検出する温度センサ４と、加熱または加圧ローラ２，３に巻き付く記録媒体であるたとえば記録紙を各ローラから剥離させる第１および第２用紙剥離爪５，６と、加熱および加圧ローラ２，３のクリーニング手段である第１および第２クリーニングローラ７，８とを含んで構成される。
【０００９】
加熱ローラ２は、その内部に熱源であるたとえばヒータ９を有し、ヒータ９の発熱によって加熱昇温される。加熱ローラ２の加熱温度は、温度センサ４による検出出力に応じて不図示の制御部がヒータ９を動作制御することによって調整される。この昇温された加熱ローラ２によって記録紙上の現像剤であるトナーが加熱溶融される。加圧ローラ３は、その回転軸線が加熱ローラ２の回転軸線と平行になり、かつ加熱ローラ２に対して押圧されてニップ部１０を形成するように配置される。加熱ローラ２と加圧ローラ３とで定着ローラを構成する。
【００１０】
第１および第２クリーニングローラ７，８は、回転可能であり、加熱および加圧ローラ２，３（この両ローラを総称して定着ローラと呼ぶことがある）に対してそれぞれ接触しかつ摺動することができるように設けられる。第１および第２クリーニングローラ７，８の回転方向は、加熱および加圧ローラ２，３の回転方向に対して順方向であってもよく、また逆方向であってもよい。
【００１１】
ここで、順方向とは、軸線まわりの回転方向ではなく、接触する両ローラの表面が、当接部において同一方向へ移動するように回転することを意味し、逆方向とは、接触する両ローラの表面が、当接部において反対の方向へ移動、すなわち擦れ違うように回転することを意味する。
【００１２】
第１および第２クリーニングローラ７，８は、互いに回転する加熱および加圧ローラ２，３のそれぞれと摺擦することによって、定着ローラの表面に付着するトナーを除去し清掃（クリーニング）する。しかしながら、加熱および加圧ローラ２，３から除去して第１および第２クリーニングローラ７，８側に付着し堆積したトナーは、第１および第２クリーニングローラ７，８が回転を継続してクリーニング動作を続けるうちに、第１および第２クリーニングローラ７，８から加熱および加圧ローラ２，３側に再付着し、クリーニング効果が得られなくなる。定着装置１において、常に良好なクリーニング効果を得るためには、極めて高い頻度で第１および第２クリーニングローラ７，８を未使用品に交換しなければならないという問題がある。
【００１３】
このような定着装置１は、単位時間あたりに画像形成する記録紙の枚数が少ない、いわゆる低速機に好適に搭載されるものである。定着装置１が低速機に搭載されるとき、画像形成する処理速度が遅く印字用紙の送られる間隔が広いので、記録紙による抜熱の影響が小さく、加熱ローラ２の表面温度は定着に適する設定温度に維持される。したがって、定着ローラ特に加熱ローラ２に付着する残留トナーは、加熱ローラ２の表面で確実に溶融状態となるので、クリーニングローラ７で充分にクリーニングされ、記録紙の汚れ発生が防止される。
【００１４】
しかしながら、事務処理効率向上の要求に伴い画像形成装置にも画像形成処理速度の向上が求められている昨今、画像形成処理速度が１００〜１２０枚／分にも及ぶいわゆる高速機が実用化されるに至っている。単位時間あたりの画像形成処理枚数が多い高速機では、設定された消費電力で昇温された加熱ローラの表面を、多量の記録紙が通過し、抜熱量が多いので、加熱ローラの表面温度が定着に適する設定温度に維持され難い。そのため、高速機に搭載された場合、定着装置１のようなクリーニングローラ方式では、充分なクリーニング効果を得ることができないという問題がある。
【００１５】
このような問題を解決する従来技術に、ウェブシートと呼ばれる帯状の清掃部材を用い、清掃部材を連続的に供給可能にしてクリーニング性能の持続性を図るとともに、定着ローラに対するローラ回転方向の清掃部材の当接長さを長くすることによって、クリーニング効果の向上を図るものがある（特許文献１参照）。
【００１６】
図７は、帯状の清掃部材を用いる従来の定着装置１１の構成を簡略化して示す側面から見た断面図である。定着装置１１は、基本的構成が図６に示す定着装置１に類似するけれども、高速機に対応することができるように構成される。すなわち、記録紙による抜熱に対応して定着ローラを設定温度に維持できるように、加熱ローラ１２にはヒータ２０ａ，２０ｂが２つに増設され、加圧ローラ１３にもヒータ２１が設けられる。したがって、温度センサも、加熱ローラ１２の温度を検出する第１温度センサ１４と、加圧ローラ１３の温度を検出する第２温度センサ１５とが設けられる。さらに、加熱ローラ１２の側に、加熱ローラ１２の回転方向に関して、第１用紙剥離爪１６と第１温度センサ１４との間に帯状の清掃部材を有する第１クリーニング手段１８が設けられ、加圧ローラ１３の側に、加圧ローラ１３の回転方向に関して、第２用紙剥離爪１７と第２温度センサ１５との間に帯状の清掃部材を有する第２クリーニング手段１９が設けられる。
【００１７】
第１および第２クリーニング手段１８，１９は、加熱ローラ１２と加圧ローラ１３との圧接部であるニップ部２２を通過する記録紙２３に関して対称に構成されるので、第１クリーニング手段１８を代表として構成を説明する。
【００１８】
第１クリーニング手段１８は、ウェブシートと呼ばれる帯状の清掃部材２４と、予め巻きまわされた清掃部材２４を送出す送出ローラ２５と、送出ローラ２５から送出される清掃部材２４を巻取る巻取ローラ２６と、送出ローラ２５と巻取ローラ２６との間に清掃部材２４を加熱ローラ１２に対して押圧するように設けられる圧接ローラ２７（ウェブ圧接ローラとも呼ばれる）とを含む構成である。なお、送出ローラ２５と巻取ローラ２６とを駆動させる駆動手段も第１クリーニング手段１８に含まれるけれども、ここでは図示を省略する。
【００１９】
クリーニング手段１８，１９は、巻取ローラ２６および送出ローラ２５と圧接ローラ２７とを回転させずに静止させた状態で清掃部材２４を、矢符２８，２９方向にそれぞれ回転駆動する加熱ローラ１２と加圧ローラ１３と（定着ローラ）に押圧し、定着ローラと清掃部材２４とを摺擦させることによって、定着ローラの外周面に溶融状態で付着したトナーを除去し、除去したトナーをほぼ溶融状態のまま圧接ローラ２７と巻取ローラ２６との間に位置する清掃部材２４と定着ローラの表面とで形成される間隙に貯留する。
【００２０】
前記間隙に貯留されるトナーがある程度の量に達したとき、クリーニング手段１８，１９は、巻取ローラ２６を矢符３０方向に巻取動作させて清掃部材２４を予め定める長さだけ巻取り、トナーを清掃部材２４に付着させた状態で定着ローラの表面から離脱させる。
【００２１】
この清掃部材２４を用いるクリーニング手段１８，１９によれば、清掃部材２４がある程度の量のトナーをクリーニングした時点で、送出ローラ２５から未使用の清掃部材２４を送出してクリーニング能を回復させることができる。したがって、頻繁にクリーニング部材を交換する煩雑さを回避することができる。また、清掃部材２４を圧接ローラ２７で押圧することによって、清掃部材２４が定着ローラに当接する定着ローラ回転方向の長さを長くすることができるので、記録紙の定着頻度が高い高速機においても良好なクリーニング効果を得ることができる。
【００２２】
しかしながら、定着装置１において、また帯状の清掃部材２４を用いる定着装置１１においても、以下のような問題がある。定着装置１，１１における定着ローラに対しては、トナー画像が定着された記録紙のローラからの離型性を促進するために、通常オイルが塗布されている。
【００２３】
定着装置１におけるようなクリーニングローラを用いる場合には、たとえばオイルタンクからポンプアップしてクリーニングローラの表面にオイルを供給し、クリーニングローラの表面から定着ローラ表面にオイルを塗布する方法（たとえば、特許文献２参照）がある。また定着装置１１におけるような帯状の清掃部材を用いる場合には、清掃部材にオイルを予め含浸させ、清掃部材を圧接ローラで定着ローラに対して押圧することによってオイルを定着ローラ表面に塗布する方法（たとえば、特許文献３参照）がある。
【００２４】
定着ローラの表面に塗布されたオイルは、昇温した定着ローラによって加熱されて軟化し、定着ローラの表面に薄膜となって存在し、トナー画像が定着された記録紙のローラからの離型性を促進する。しかしながら、上記いずれのオイル塗布方法をとる場合においても、定着ローラ表面に塗布されるオイルが余剰気味になる「オイル過多現象」が往々にして発生する。たとえば、予めオイルを含浸させた清掃部材を用いる場合、送出ローラから未使用部が送出されて清掃に使用される初期状態では、圧接ローラで定着ローラに押圧されることによって清掃部材から滲出するオイル量が多く、余剰気味になる。
【００２５】
以下、定着ローラ上のオイルが余剰になった場合の状態について、定着装置１１を例に挙げて説明する。図８は、定着装置１１において用紙剥離爪１６，１７の先端部付近にトナーとオイルとの混合物が堆積する状態を説明する図である。
【００２６】
定着ローラ上のオイルが余剰になると、定着ローラ特に加熱ローラ１２で加熱されて溶融したトナーがオイルと混ざり合った混合物となり、極めて滑り性の高い状態になる。したがって、加熱ローラ１２上の残留トナーとオイルとの混合物が、加熱ローラ１２に付着したまま加熱ローラ１２とともに回転移動して、加熱ローラ１２と清掃部材２４との圧接部へ進入しても、混合物に含まれるオイルと清掃部材２４に含浸されるオイルとで滑りを生じてすり抜けてしまうので、混合物を清掃部材２４で除去することができず、クリーニング性能が低下するという現象が発生する。
【００２７】
清掃部材２４と加熱ローラ１２との圧接部をすり抜けた混合物は、さらに加熱ローラ１２とともに回転移動し、加熱ローラ１２と加圧ローラ１３との圧接部（記録紙が存在しないときの圧接部）で一部が加圧ローラ１３側へも移行する。加熱ローラ１２と加圧ローラ１３とにそれぞれ付着したトナーとオイルとの混合物は、加熱および加圧ローラ１２，１３の回転とともに回転移動し、加熱ローラ１２と加圧ローラ１３とに対してそれぞれ設けられる第１および第２用紙剥離爪１６，１７のローラに当接する先端部１６ａ，１７ａによって掻取られ、該先端部１６ａ，１７ａ付近に混合物瘤３１，３２となって堆積する。
【００２８】
画像形成装置の画像形成部においてトナー画像の形成された記録紙２３は、定着装置１１に送られて、ニップ部２２を通過して定着された後、たとえば加熱ローラ１２の外周面に沿う方向にニップ部２２から排出され、第１用紙剥離爪１６によって加熱ローラ１２から剥離される。加熱ローラ１２から剥離された記録紙２３は、さらに第１用紙剥離爪１６に沿って搬送されるけれども、定着ローラのニップ部２２からの排出長さがある程度長くなると、記録紙２３自体の重さによって、記録紙２３の搬送方向の先端部２３ａ付近が鉛直方向下方（矢符３３方向）に落下する。
【００２９】
このとき、記録紙２３の第１用紙剥離爪１６の先端部１６ａ付近に位置する部分は、記録紙２３の先端部２３ａが下方へ落下することの反動で第１用紙剥離爪１６の先端部１６ａに向って移動し、第１用紙剥離爪１６の先端部１６ａ付近に堆積される混合物瘤３１に接触するので、記録紙２３の表面に、小さな点状または点が尾を引いたような彗星状の汚れが形成される。この汚れは、記録紙２３が加圧ローラ１３側に沿って排出される場合にも同様にして形成される。
【００３０】
このように、従来の定着装置では、トナー画像の形成された記録紙の定着ローラからの離型性を促進するために供給されるオイルが供給過多になるとき、溶融トナーとオイルとの混合物が定着ローラ上、特に用紙剥離爪の先端部付近に堆積されて、記録紙上に汚れを発生させるという問題がある。
【００３１】
【特許文献１】特開２００３−１０７９５２号公報
【特許文献２】特開平９−１０６２１０号公報
【特許文献３】特開平９−１０１７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
本発明の目的は、定着ローラに対するオイルの供給量を適正にし、溶融トナーとオイルとの混合物に起因する汚れの発生を防止して、画質の優れた定着画像を生成することのできる定着装置およびそれを備える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】
【００３３】
本発明は、未定着現像剤による画像が形成された記録媒体を、一対の回転体である加熱ローラと加圧ローラとで形成される圧接部に２１０００ｍｍ／分〜２５２００ｍｍ／分の速度で通過させることによって、未定着現像剤を記録媒体上に溶融し固着する定着装置であって、
加熱ローラのシリコーンゴムからなる表面に当接するように設けられ、該表面に付着する現像剤を清掃する第１クリーニング手段と、
加圧ローラのシリコーンゴムからなる表面に当接するように設けられ、該表面に付着する現像剤を清掃するとともに、該表面に対して離型性を促進するオイルを供給する第２クリーニング手段であって、前記定着装置にオイルを供給する唯一の手段である第２クリーニング手段と、
断面形状が楔状であって、楔状の先端部が加熱ローラに当接するように設けられ、加熱ローラと加圧ローラとの圧接部を通過した記録媒体を加熱ローラから剥離させる第１用紙剥離爪と、
断面形状が楔状であって、楔状の先端部が加圧ローラに当接するように設けられ、加熱ローラと加圧ローラとの圧接部を通過した記録媒体を加圧ローラから剥離させる第２用紙剥離爪とを含み、
加圧ローラは、加熱ローラの鉛直方向下方に設けられ、
第１クリーニング手段は、
加熱ローラの表面に当接するように設けられて加熱ローラの表面を清掃する帯状の清掃部材であって、パルプ、コウゾ、またはミツマタを素材とする紙からなる清掃部材と、清掃部材が当接される加熱ローラに対して清掃部材を１．２５ｋｇの押圧荷重で押圧するように設けられる圧接ローラと、予めコイル状に巻きまわされた帯状の清掃部材を送出す送出ローラと、送出ローラから送出されて加熱ローラの表面を清掃した清掃部材を巻取る巻取ローラとを有し、
第１クリーニング手段の帯状の清掃部材は、オイルが含浸されていないオイルレス部材であり、
第２クリーニング手段の、記録媒体１枚あたりのオイル供給量は、０．０１ｍｇ〜０．０２ｍｇであることを特徴とする定着装置である。
【００３５】
また本発明は、第２クリーニング手段は、
円筒形状を有し、円筒の筒壁を貫通する複数の貫通孔が形成される芯体部材と、
繊維状素材からなり芯体部材の外周面上に層状に設けられる外装部材と、
離型性を促進するオイルであって芯体部材の筒内の空間に収容されるオイルとを含むことを特徴とする。
【００３６】
また本発明は、加熱ローラの温度を検出する温度センサを含み、
第１クリーニング手段は、加熱ローラの回転方向に関して第１用紙剥離爪と温度センサとの間に配置されることを特徴とする。
【００３７】
また本発明は、第２クリーニング手段は、加圧ローラの回転方向に関して第２用紙剥離爪よりも下流側に配置されることを特徴とする。
【００３８】
また本発明は、電子写真方式で印字画像を形成する画像形成装置であって、前記いずれかの定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、定着装置には、加熱ローラの表面に当接するように設けられて加熱ローラの表面に付着する現像剤を清掃する第１クリーニング手段と、加圧ローラの表面に当接するように設けられ、加圧ローラの表面に付着する現像剤を清掃するとともに、加圧ローラの表面に対して離型性を促進するオイルを供給する第２クリーニング手段とが設けられる。加熱ローラ側に設けられる第１クリーニング手段からは加熱ローラにオイルを供給することなく、加圧ローラ側に設けられる第２クリーニング手段から加圧ローラにオイルを供給し、定着ローラの一方の加圧ローラ側から限定的に供給されるオイルを両ローラで分け合って使用することによって、記録紙の離型性維持に適正な程度のオイル量のみを供給することができるようになる。したがって、定着ローラ上でオイルが余剰になるというオイル過多現象が発生することを防止できる。このことによって、余剰のオイルと溶融トナーとが混ざり合う混合物の形成も防止されるので、定着ローラ上に残留する溶融トナーが、第１および第２クリーニング手段で確実に除去クリーニングされ、オイルと溶融トナーとの混合物瘤を形成することがなくなるので、定着された記録紙に汚れが発生することを防止できる。
【００４０】
また、第１クリーニング手段は、加熱ローラの表面を清掃する帯状の清掃部材と、清掃部材を加熱ローラに押圧する圧接ローラと、予めコイル状に巻きまわされた帯状の清掃部材を送出す送出ローラと、送出ローラから送出されて加熱ローラの表面を清掃した清掃部材を巻取る巻取ローラとを有するように構成される。このようなクリーニング手段によれば、清掃部材の定着ローラに対する圧接部のローラ回転方向の長さを長くすることができるので、クリーニング効率を向上することができるとともに、清掃部材のクリーニング能が低下すると、未使用の清掃部材を送出してクリーニング能を回復させることができるので、クリーニングに必要な交換部品の交換頻度を低減することができる。
また、第１クリーニング手段の帯状の清掃部材は、オイルが含浸されていないオイルレス部材で構成される。このことによって、加熱ローラには直接オイルが供給されることがなく、加圧ローラ側から供給されるオイルを、加熱ローラと加圧ローラとで分け合って使用することになるので、定着ローラに供給されるオイルが過多になることを確実に防止できる。
【００４１】
また本発明によれば、第１クリーニング手段の帯状の清掃部材は、オイルが含浸されていないオイルレス部材で構成される。このことによって、加熱ローラには直接オイルが供給されることがなく、加圧ローラ側から供給されるオイルを、加熱ローラと加圧ローラとで分け合って使用することになるので、定着ローラに供給されるオイルが過多になることを確実に防止できる。
【００４２】
また本発明によれば、第２クリーニング手段は、円筒形状を有し、円筒の筒壁を貫通する複数の貫通孔が形成される芯体部材と、繊維状素材からなり芯体部材の外周面上に層状に設けられる外装部材と、離型性を促進するオイルであって芯体部材の筒内の空間に収容されるオイルとを含んで構成される。このように構成される第２クリーニング手段では、芯体部材の貫通孔から外装部材にオイルを湧出させ、さらに外装部材を浸透させて加圧ローラの表面にオイルを供給することができる。したがって、芯体部材に形成される貫通孔の孔径および孔数、また外装部材の繊維密度などを調整することによって、加圧ローラに対して供給するオイル量を適正にすることが可能であり、定着ローラに対するオイルの供給量が余剰になることを確実に防止できる。
【００４３】
また本発明によれば、記録媒体を加熱ローラから剥離させる第１用紙剥離爪と、加熱ローラの温度を検出する温度センサとを含み、第１クリーニング手段は、加熱ローラの回転方向に関して第１用紙剥離爪と温度センサとの間に配置される。したがって、加熱ローラは、第１クリーニング手段でクリーニングされた部位が、さらに回転移動して回転方向下流側の温度センサに達するので、清浄な状態で温度センサに接することができる。このことによって、加熱ローラから温度センサにトナーが付着せず、温度センサの汚れが防止できるので、温度センサによる検出温度の精度向上が図れる。
【００４４】
また本発明によれば、記録媒体を加圧ローラから剥離させる第２用紙剥離爪を含み、第２クリーニング手段は、加圧ローラの回転方向に関して第２用紙剥離爪よりも下流側に配置される。このことによって、第２クリーニング手段で供給されるオイルが第２用紙剥離爪に滞留することがなくなるので、搬送剥離される記録紙の先端部へのオイル付着が解消され、画像形成および定着後の記録紙である印字用紙の見栄えが良くなる。
【００４５】
また本発明によれば、画像形成装置が上記いずれかの定着装置を備えるので、汚れのない高品質な画像を長時間にわたって安定的に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
図１は、本発明の実施の一形態である定着装置４０の構成を簡略化して示す側面から見た断面図である。本実施形態の定着装置４０は、前述の図７に示す定着装置１１と類似の構成を有するので、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簡略化、または説明を省略することがある。
【００４７】
本発明の定着装置４０において特徴とするところは、加熱ローラ１２の表面に当接するように設けられ、加熱ローラ１２の表面に付着する現像剤を清掃する第１クリーニング手段４１と、加圧ローラ１３の表面に当接するように設けられ、加圧ローラ１３の表面に付着する現像剤を清掃するとともに、加圧ローラ１３の表面に対して離型性を促進するオイルを供給する第２クリーニング手段４２とを含んで構成されることである。
【００４８】
また、定着装置４０には、不図示であるけれども、加熱ローラ１２に備わる熱源であるヒータ２０ａ，２０ｂおよび加圧ローラ１３に備わる熱源であるヒータ２１に電力を供給するヒータ制御電源、加圧ローラ１３を加熱ローラ１２に対して押圧する押圧手段、加熱ローラ１２および加圧ローラ１３を回転駆動させる駆動手段など、公知の定着装置に備えられるのと同様の各部が備えられる。
【００４９】
定着装置４０は、たとえば電子写真方式の画像形成装置に搭載されて、未定着現像剤による画像が形成された記録媒体であるたとえば記録紙２３を、一対の回転体である加熱ローラ１２と加圧ローラ１３とで形成される圧接部であるニップ部２２に通過させることによって、未定着現像剤を記録紙２３上に溶融し固着することに用いられる。
【００５０】
加熱ローラ１２は、円筒状の芯金部６１と、芯金部６１の外周面上に設けられる弾性表層部６２と、芯金部６１の内部に設けられる上記ヒータ２０ａ，２０ｂとを含んで構成される。芯金部６１は、アルミニウム合金またはステンレス鋼などの金属からなり、弾性表層部６２は、耐熱性を有する弾性体であるたとえばシリコーンゴムなどからなる。加熱ローラ１２は、内部のヒータ２０ａ，２０ｂによって昇温され、その温度が第１温度センサ１４によって検出され、検出温度がヒータ２０ａ，２０ｂに電力供給するヒータ制御電源へ入力され、ヒータ制御電源によって加熱ローラ１２の表面温度が定着設定温度になるように制御される。
【００５１】
加圧ローラ１３は、加熱ローラ１２の軸線と、その軸線が平行になるように、かつ上記の押圧手段によって加熱ローラ１２に対して押圧され、ニップ部２２を形成するようにして設けられる。加圧ローラ１３は、加熱ローラ１２に類似して円筒形状の芯金部６３と、芯金部６３の外周面上に設けられる弾性表層部６４と、芯金部６３の内部に設けられるヒータ２１とを含んで構成される。芯金部６３および弾性表層部６４の素材は、加熱ローラ１２のそれらと同じに構成される。本実施形態の加圧ローラ１３では、加熱ローラ１２と同様に内部にヒータ２１を備える。これは、前述のように印字処理速度が速い画像形成装置に搭載される場合、定着ローラからの抜熱量が多いので、抜熱されて温度低下が生じたとき、早期に設定温度へ復帰させるために加圧ローラ１３にもヒータ２１が設けられているものである。
【００５２】
第１および第２用紙剥離爪１６，１７は、断面形状が略楔状の部材であり、楔状の先端部分１６ａ，１７ａが加熱ローラ１２および加圧ローラ１３にそれぞれ当接するように設けられる。第１および第２用紙剥離爪１６，１７は、加熱ローラ１２と加圧ローラ１３とによって形成されるニップ部２２の近くであって、ニップ部２２に関して加熱ローラ１２および加圧ローラ１３の回転方向下流側にそれぞれ配置され、定着処理されて定着ローラに巻き付いた記録紙を剥離させるように動作する。なお、ニップ部２２を基点とした位置関係において、第１用紙剥離爪１６は、加熱ローラ１２の回転方向（矢符２８方向）に関して第１温度センサ１４よりも上流側に配置され、第２用紙剥離爪１７は、加圧ローラ１３の回転方向（矢符２９方向）に関して第２温度センサ１５よりも回転方向上流側に配置される。
【００５３】
加熱ローラ１２の表面温度を検出する第１温度センサ１４および加圧ローラ１３の表面温度を検出する第２温度センサ１５は、接触式または非接触式いずれかの方式による温度計であり、公知のものを用いることができる。
【００５４】
第１クリーニング手段４１は、加熱ローラ１２の回転方向に関して第１用紙剥離爪１６と第１温度センサ１４との間に配置される。
【００５５】
第１クリーニング手段４１は、加熱ローラ１２の表面に当接するように設けられて加熱ローラ１２の表面を清掃する帯状の清掃部材４３と、清掃部材４３が当接される加熱ローラ１２に対して清掃部材４３を押圧するように設けられる圧接ローラ４４と、予めコイル状に巻きまわされた帯状の清掃部材４３を送出す送出ローラ４５と、送出ローラ４５から送出されて加熱ローラ１２の表面を清掃した清掃部材４３を巻取る巻取ローラ４６と、圧接ローラ４４と巻取ローラ４６との間に清掃部材４３に当接するように設けられる第１ガイドローラ４７と、送出ローラ４５と圧接ローラ４４との間に清掃部材４３に当接するように設けられる第２ガイドローラ４８とを有する構成である。
【００５６】
なお、第１クリーニング手段４１には、圧接ローラ４４を加熱ローラ１２に対して押圧する圧接ローラ押圧手段、第１および第２ガイドローラ４７，４８を清掃部材４３に押圧するガイドローラ押圧手段、巻取ローラ４６および送出ローラ４５を駆動する駆動部が含まれるけれども、図示を省略する。
【００５７】
清掃部材４３（ウェブシートとも呼ぶ）は、加熱ローラ１２に当接するように設けられて加熱ローラ１２の表面を清掃する。清掃部材４３は、帯状の巻取り巻戻し可能な長い部材であり、加熱ローラ１２の表面に溶融状態で付着している現像剤であるトナーを、微細な空間である空気層および／または空気間隙内に含浸（吸引）することができるような構造を有し、定着温度である２００℃程度の温度における耐熱性を備えるものが用いられる。
【００５８】
清掃部材４３としては、パルプを素材とする洋紙、コウゾ、ミツマタ等を素材とする和紙などを用いることができるけれども、好ましくはノーメックスペーパー（商品名）が用いられる。紙、ノーメックスペーパのいずれが用いられるにしても、本発明において特徴とするところは、清掃部材４３にオイルが全く含浸されていないオイルレス部材が用いられることである。
【００５９】
圧接ローラ４４は、加熱ローラ１２に押圧される際にある程度変形し、加熱ローラ１２との間に圧接領域４９（以後、この圧接領域もニップ部４９と呼ぶ）が形成されるように、少なくとも最外層が耐熱性を有する弾性素材によって形成される。圧接ローラ４４は、その軸線が加熱ローラ１２の軸線と平行になるように、かつ加熱ローラ１２との間に介在させる清掃部材４３を、前述の押圧手段によって加熱ローラ１２の表面に押圧するように設けられる。
【００６０】
送出ローラ４５は、リール状の部材であり、予め定める長さの清掃部材４３が巻きまわされている。送出ローラ４５は、不図示の送出ローラ駆動部に接続され、送出ローラ駆動部によって、可逆回転可能にかつ回転速度制御可能に構成され、予めコイル状に巻きまわされた帯状の清掃部材４３を送出すことができる。
【００６１】
巻取ローラ４６は、送出ローラ４５と同様のリール状の部材であり、送出ローラ４５から送出され、圧接ローラ４４で加熱ローラ１２に押圧されてトナーを清掃した清掃部材４３を巻取る。巻取ローラ４６も、不図示の巻取ローラ駆動部に接続され、巻取ローラ駆動部によって、可逆回転可能にかつ回転速度制御可能に構成される。
【００６２】
第１ガイドローラ４７は、圧接ローラ４４と巻取ローラ４６との間に清掃部材４３に当接するように設けられ、第２ガイドローラ４８は、送出ローラ４５と圧接ローラ４４との間に清掃部材４３に当接するように設けられる。第１および第２ガイドローラ４７，４８は、たとえば鉄合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などの熱伝導性に優れる金属製のローラであることが好ましい。第１および第２ガイドローラ４７，４８が熱伝導性に優れる金属から成ることによって、加熱ローラ１２の表面を清掃した清掃部材４３がガイドローラに接して通過する際、清掃部材４３に付着している溶融または軟化状態にあるトナーを、ガイドローラへ伝熱損失させることによって容易に固化することができるからである。
【００６３】
第１および第２ガイドローラ４７，４８は、圧接ローラ４４と巻取ローラ４６との間、また圧接ローラ４４と送出ローラ４５との間に張架される清掃部材４３をさらに張出すことができるような位置に配置される。このように、清掃部材４３がさらに張出されるように第１および第２ガイドローラ４７，４８を配置することによって、清掃部材４３に加えられる張力の安定性が向上し、巻取動作中の清掃部材４３の振動が抑制される。
【００６４】
なお、第１クリーニング手段４１は、第１および第２ガイドローラ４７，４８を有する構成であることが好ましいけれども、これに限定されることなく、第１および第２ガイドローラ４７，４８を有しない構成であってもよい。
【００６５】
以下、第１クリーニング手段４１の動作について簡単に説明する。送出ローラ４５から清掃部材４３を送出し、第２ガイドローラ４８に張架させた後、圧接ローラ４４と加熱ローラ１２との間で形成されるニップ部４９を通過させ、第１ガイドローラ４７に張架させて清掃部材４３の先端部を巻取ローラ４６に噛込ませて巻取る。巻取ローラ４６で清掃部材４３の先端部を巻取るとき、送出ローラ４５にブレーキ機能を発現させることによって、清掃部材４３に張力が加えられる。
【００６６】
清掃部材４３に張力が加えられた状態で巻取ローラ４６の巻取動作も停止し、清掃部材４３が静止した状態で、加熱ローラ１２が回転動作することによって加熱ローラ１２表面と清掃部材４３とが摺接し、清掃部材４３が加熱ローラ１２の表面を清掃する。ある程度のトナーを清掃したとき、巻取ローラ４６が清掃部材４３を巻取る巻取動作を実行する。すなわち巻取ローラ４６は、間欠回転駆動する。なお、このときの清掃部材４３の矢符５０で示す巻取方向は、加熱ローラ１２の矢符２８で示す回転方向と逆方向である。
【００６７】
この間欠回転駆動による１度の巻取機会で、巻取ローラ４６が回転移動する周方向距離すなわち清掃部材４３の移動距離は、加熱ローラ１２に圧接ローラ１３が押圧されて形成されるニップ部４９の周方向距離と同等またはそれ以上に設定される。このように巻取ローラ４６で少なくとも上記ニップ部４９の周方向距離以上、清掃部材４３を巻取ることによって、清掃部材４３の未使用部分を確実にニップ部４９へ送ることができるので、巻取動作ごとに清掃部材４３によるクリーニング能を確実に回復することができる。
【００６８】
さらに、清掃部材４３にはオイルレス部材が用いられ、清掃部材４３から加熱ローラ１２の表面に対してオイルが供給されないので、加熱ローラ１２の表面上には余剰のオイルが存在せず、また清掃部材４３自体の滑りが良くないという状態になる。したがって、加熱ローラ１２上の溶融トナーが、オイルとの混合物を形成することがなく、また、清掃部材４３と加熱ローラ１２とで形成されるニップ部４９に進入したとき、ニップ部４９をすり抜けることなく清掃部材４３によって確実に除去クリーニングされる。
【００６９】
図２は、図１に示す定着装置４０の第２クリーニング手段４２の部分を示す拡大図である。第２クリーニング手段４２は、加圧ローラ１３の回転方向に関して第２用紙剥離爪１７よりも下流側であって、第２温度センサ１５よりも上流側に配置される。
【００７０】
第２クリーニング手段４２は、円筒形状を有し、円筒の筒壁を貫通する複数の貫通孔５１が形成される芯体部材５２と、繊維状素材からなり芯体部材５２の外周面上に層状に設けられる外装部材５３と、離型性を促進するオイル５４であって芯体部材５２の筒内の空間に収容されるオイル５４とを含む。このオイル５４を収容する芯体部材５２と外装部材５３とを、便宜上オイル供給ローラ５５と呼ぶ。
【００７１】
第２クリーニング手段４２には、オイル供給ローラ５５以外にも、オイル供給ローラ５５を加圧ローラ１３に対してして押圧するローラ押圧手段が含まれるけれども、図示を省略する。なお、オイル供給ローラ５５は、駆動部を有して自ら回転する構成であってもよいけれども、本実施形態では加圧ローラ１３に押圧され加圧ローラ１３の回転に従って従動回転するように構成される。
【００７２】
芯体部材５２は、たとえばアルミニウムまたはアルミニウム合金などからなる円筒状部材である。芯体部材５２には、その筒壁に小さな直径の貫通孔５１が複数個形成される。芯体部材５２から外装部材５３に向けて湧出されるオイルの量は、芯体部材５２の筒壁に形成される貫通孔５１の直径、個数、複数個形成される幾何学的配置などを調整することによって、調節される。この芯体部材５２の内部空間に収容され、トナー画像が定着された記録紙２３のローラからの離型性を促進するためのオイル５４としては、たとえばシリコーンオイルが好適に用いられる。
【００７３】
外装部材５３としては、繊維状素材からなる、たとえば羊毛繊維を縮充させてシート状にしたフェルトなどが好適に用いられる。芯体部材５２の貫通孔５１から湧出したオイル５４は、外装部材５３の繊維間を浸透してその外表面に達し、加圧ローラ１３の表面に供給される。したがって、外装部材５３の繊維密度も加圧ローラ１３に対して供給するオイル量の調節因子である。
【００７４】
外装部材５３は、加圧ローラ１３に対するオイル供給手段の一翼を担うとともに、加圧ローラ１３に従って従動回転する際、加圧ローラ１３の表面上の溶融トナーを除去クリーニングする機能をも有する。
【００７５】
加圧ローラ１３に対してオイルを供給する手段は、第２クリーニング手段４２の構成に限定されるものではなく、他の構成がとられてもよい。たとえば、芯体部材の中からオイルを供給するのではなく、オイル供給ローラの外周面に対して、オイルタンクからポンプアップして供給する構成であってもよく、またオイルタンクから毛管現象を利用して供給する構成であってもよい。
【００７６】
図３は定着装置４０に記録紙が通されない場合における加圧ローラ１３に塗布されるオイルの流れを示す図であり、図４は定着装置４０に記録紙が通される場合における加圧ローラ１３に塗布されるオイルの流れを示す図である。
【００７７】
第２クリーニング手段４２によって加圧ローラ１３の表面に供給されたオイルは、定着装置４０に記録紙が通されない場合（この場合を非通紙時と呼ぶ）、ニップ部２２を介して加圧ローラ１３の表面から加熱ローラ１２の表面にも供給され、両ローラ１２，１３の表面にそれぞれオイル膜５６，５７が形成される。ここで、非通紙時とは、ウォームアップ回転時、画像形成の印字中における紙間間隔などである。
【００７８】
定着装置４０では、第１クリーニング手段４１の清掃部材４３がオイルレスであり、第１クリーニング手段４１から加熱ローラ１２に対してオイルが供給されることなく、第２クリーニング手段４２側から加圧ローラ１３に対してのみオイルが供給され、加圧ローラ１３側からのみ供給されるオイルを、加熱ローラ１２と加圧ローラ１３とで分け合って使用することになる。
【００７９】
したがって、加熱ローラと加圧ローラとのそれぞれに対して、加熱ローラと加圧ローラとにそれぞれ設けられるクリーニング手段からオイルを供給する場合に比べて、上記のように本実施形態の定着装置４０では、余剰のオイルが発生することを防止、すなわちオイル過多現象の発生を防止することができる。
【００８０】
さらに、定着装置４０に記録紙が通される場合（この場合を通紙時と呼ぶ）、ニップ部２２を通過する記録紙２３にオイル膜５６，５７から余剰のオイルが吸着されて持ち去られるとともに、加熱ローラ１２上では、溶融トナーに付着するオイルが、オイルレス部材である清掃部材４３に溶融トナーとともに吸着して持ち去られるので、余剰オイル発生の機会が一層確実に排除され、離型性維持にとって適正な程度のオイル量の供給が実現される。
【００８１】
このことによって、余剰のオイルと溶融トナーとが混ざり合う混合物の形成も防止されるので、定着ローラ上に残留する溶融トナーが、第１および第２クリーニング手段４１，４２で滑りを起こすことなく確実に除去クリーニングされ、特に第１および第２用紙剥離爪１６，１７の先端部分１６ａ，１７ａにオイルと溶融トナーとの混合物瘤を形成することがなくなり、トナー画像の定着される記録紙２３に汚れが発生することを防止できる。
【００８２】
図５は、本発明のもう一つの実施形態である画像形成装置７０の構成を簡略化して示す側部断面図である。図５に例示する画像形成装置７０は、パーソナルコンピュータなどの外部装置や画像読取部７１から入力される画像情報に応じて、所定のシート（記録紙）に対して電子写真方式でモノクロ画像を形成することに用いられ、印字処理速度すなわちプロセス速度が速い（たとえばＡ４横換算で１００〜１２０枚／分）、いわゆる高速型の装置である。
【００８３】
画像形成装置７０は、大略、画像読取部７１と、電子写真感光体７２と、電子写真感光体７２のまわりに配置される帯電器７３、露光ユニット７４、現像器７５、転写ユニット７６およびクリーナユニット７７と、本発明の定着装置４０と、用紙搬送路７８と、自動給紙トレイ７９と、手差給紙トレイ８０と、排紙トレイ８１とを含んで構成される。
【００８４】
画像読取部７１は、複写画像を形成する場合の原稿画像情報を読取る部分であり、画像形成装置７０の上部に設けられて、原稿載置＆送り部８５と光走査部８６とを含む。画像読取部７１では、原稿載置＆送り部８５に載置された原稿の画像情報を光走査部８６が走査することによって読取り、読取られた画像情報は不図示の画像処理部へ入力される。
【００８５】
帯電器７３は、電子写真感光体７２の表面を所定の電位に均一に帯電させるための、帯電手段である。帯電器７３には、チャージャー型の帯電器が用いられてもよく、また接触型のローラ型やブラシ型の帯電器が用いられてもよい。
【００８６】
露光ユニット７４には、レーザ照射部および反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）が用いられる。本画像形成装置７０は、高速印字処理を行うために、複数のレーザ光を利用して照射タイミングを高速化できるように２ビーム手法を採用している。露光ユニット７４は、帯電器７３によって均一に帯電された電子写真感光体７２を、画像処理部から出力される画像情報に応じて露光することによって、電子写真感光体７２の表面に、静電潜像を形成する。露光ユニットとしては、ＬＳＵを用いる手法に限定されるものではなく、発光素子をアレイ状に並べたＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いる手法であってもよい。
【００８７】
現像器７５は、電子写真感光体７２上に形成された静電潜像を、現像剤である黒トナーで顕像化するものである。現像器７５は、現像槽８７と、トナープレチャージボックス８８と、トナー補給ボックス８９とを含む。現像槽８７は、電子写真感光体７２にトナーを供給する現像ローラ、現像ローラの外周面に形成されるトナー層の厚みを規制する層厚規制部材、現像槽８７内で現像ローラに対してトナーを供給する撹拌供給ローラなどを含んで構成される。
【００８８】
トナープレチャージボックス８８は、高速型の本画像形成装置の特徴とする部分である。印字処理速度があまり速くない画像形成装置では、トナー補給ボックスから現像槽へ直接にトナーが補給される。しかしながら、高速型の画像形成装置では、画像形成動作時、単位時間あたりのトナー消費量が多いので、トナー補給ボックスから現像槽へ直接にトナーを補給する構成にすると、トナー補給ボックスから現像槽へ補給されるトナーが極めて短い間に現像ローラへと供給されて、トナーを帯電させる時間を充分に確保することができず、画像濃度不良を生じることがある。したがって、高速型の本画像形成装置７０では、トナー補給ボックス８９と、現像槽８７との間に、トナープレチャージボックス８８を設け、トナー補給ボックス８９から一旦トナープレチャージボックス８８へと補給し、トナープレチャージボックス８８でトナーを予備帯電させた後、トナープレチャージボックス８８から現像槽８７へ補給することによって、トナーの帯電不足を生じることなく、高速印字処理の現像に追随できるように構成される。
【００８９】
電子写真感光体７２上で現像されて顕像化されたトナー像は、搬送される記録紙上に転写ユニット７６によって転写される。転写ユニット７６は、駆動および従動ローラと、おおよそ１×１０９〜１×１０１３Ω・ｃｍの範囲の抵抗を有して駆動および従動ローラに架橋される転写ベルトと、転写ベルトを介して電子写真感光体７２に当接するように設けられて転写電界を印加することができる弾性導電性ローラと、転写ベルトの転写領域の下流側に設けられて、搬送される記録用紙が転写領域で印加された電界を除電する除電ローラと、転写ベルトのトナー汚れと転写ベルトの除電を行う転写クリーニングユニットとを含む。転写ユニット７６では、転写ベルトでトナー像が形成された記録紙を搬送しながら、トナー像が有する電荷の極性に対して逆極性の電界を弾性導電性ローラに印加することによって、電子写真感光体７２から記録紙上にトナー像を転写させる。たとえば、トナー像が（−）極性の電荷を有しているとき、転写ユニット７６の印加極性は（＋）極性とする。
【００９０】
電子写真感光体７２の回転方向に関して転写ユニット７６の下流側に設けられるクリーナユニット７７は、転写動作によって電子写真感光体７２から記録紙上へ転写しきれなかったトナー、すなわち残留トナーを、電子写真感光体７２の表面から除去・回収するものである。
【００９１】
転写ユニット７６によってトナー像が転写された記録紙は、定着装置４０へ搬送される。本発明の定着装置４０の構成は、前述の図１〜図４を参照する説明のとおりであり、ここでは説明を省略する。定着装置４０に送り込まれた記録紙は、定着ローラ間のニップ部２２を通過する際、加熱・加圧され、加熱による溶融と、圧接とによって、記録紙上への投鋲作用で未定着トナーが記録紙上に定着される。
【００９２】
自動給紙トレイ７９および手差給紙トレイ８０は、画像形成に使用する記録紙を蓄積し、送出すためのトレイであり、本画像形成装置７０では、装置下部および側壁面に設けられる。画像形成装置７０は、高速印字処理を行うことを目的とするので、自動給紙トレイ７９は、第１〜第３自動給紙トレイ７９ａ，７９ｂ，７９ｃの３種類を備える。装置下部に設けられる自動給紙トレイ７９のうち、第１自動給紙トレイ７９ａは、並列に配置される２つを１組とするカセットで構成され、各カセットには定型たとえばＡ４サイズで最大１５００枚の記録紙を収容することができ、定型サイズの記録紙に対する高速印字処理に追随して記録紙を供給できるようにしている。また画像形成のための給紙は、２つのカセットから交互に給紙できるように制御され、カセットから記録紙を１枚ずつ送出すピックアップローラの動作所要時間に起因する記録紙送出しのタイムロスをカバーする。第１自動給紙トレイ７９ａの下方に設けられる第２自動給紙トレイ７９ｂは、上下に配置される２つのカセットを含み、定型外サイズの記録紙を収容し、供給するユニバーサルカセットである。
【００９３】
装置の側壁面に接して第３自動給紙トレイ７９ｃが設けられる。第３自動給紙トレイ７９ｃは、大容量給紙トレイであり、複数種類のサイズの記録紙のうちいずれかを、多量にたとえば８０００枚程度収容することができる。また装置の側壁面であって、第３自動給紙トレイ７９ｃの上方に、主として不定型サイズの印字等に用いる記録紙を収容し供給する手差しトレイ８０が配置される。
【００９４】
排紙トレイ８１は、装置の手差しトレイ８０と対向する反対側の側面に配置される。なお、排紙トレイ８１に代えて、排紙される記録紙の後処理装置（ステープル、パンチ処理等々）、複数段排紙トレイなどが、設けられるような構成であってもよい。用紙搬送路７８は、各給紙トレイから画像形成するための記録紙を送給するための搬送路であり、また画像形成されて定着された記録紙を排紙トレイ８１まで搬送するための搬送路である。本画像形成装置７０では、詳細を省くけれども、片面／両面印字、一括印字処理枚数の多少などの印字処理条件に応じて、排出される記録紙の排紙形態を、フェイスアップ、フェイスダウンいずれも随意に選択できるように、用紙搬送路７８が切換可能に構成される。
【００９５】
画像形成装置７０における画像形成動作について簡単に説明する。まず画像読取部７１で読取られた原稿の画像情報は不図示の画像処理部へ入力され、階調処理などの画像処理を施された画像情報がメモリに格納される。電子写真感光体７２の表面が帯電器７３によってほぼ一様な電位に帯電され、これにメモリから読出した画像情報に応じた光が露光ユニット７４によって照射され、静電潜像が形成される。
【００９６】
電子写真感光体７２の表面に形成される静電潜像に対して、現像器７５から現像剤のトナーが供給され、トナー像が形成される。電子写真感光体７２の表面に形成されたトナー像は、たとえば自動給紙トレイ７９から画像形成に同期して搬送される記録紙に、転写ユニット７６によって転写され、さらに定着装置４０によって定着されて、排紙トレイ８１に排紙される。
【００９７】
一方、トナー像が転写された後の電子写真感光体７２の表面は、クリーナユニット７７で残留トナーなどが除去され、除電器によって電荷除去を受け、次の画像形成に供される。この一連の操作が繰返し実行されることによって画像が形成される。
【００９８】
この画像形成装置７０によれば、定着装置４０が備えられるので、定着装置４０の定着ローラに対して余剰のオイルが供給されることがない。したがって、定着ローラ上で溶融トナーとオイルとの混合物が形成されることなく、また溶融トナーが第１および第２クリーニング手段４１，４２と定着ローラとのニップ部をすり抜けることなく確実に除去クリーニングされる。このことによって、記録紙汚れの元になる、たとえば用紙剥離爪の先端部に溶融トナーとオイルとの混合物が堆積することもなくなるので、汚れのない高品質な画像を長時間にわたって安定的に形成することができる。
【実施例】
【００９９】
以下本発明の実施例について説明する。
本実施例においては、画像形成装置としてプリンタＡＲ−４５０（シャープ株式会社製）の改造機を準備し、本発明の定着装置４０を搭載する場合と、第２クリーニング手段を有していない定着装置を搭載する場合とについて、画像形成を行い、記録紙上の汚れの状態を評価する試験を行った。第２クリーニング手段を有しない定着装置では、第１クリーニング手段からオイルを供給する場合と、第１クリーニング手段からオイルを供給しない場合とについて画像形成を行った。
【０１００】
本発明の定着装置４０を搭載する場合と、第２クリーニング手段を有していない定着装置を搭載する場合とのそれぞれについて、第１クリーニング手段の設定条件を表１に示す。清掃部材であるウェブシートにオイルを含浸させて加熱ローラにオイルを供給する場合、記録紙１枚あたりのオイル供給量が、０．０５〜０．１ｍｇになるように調整した。第１クリーニング手段における記録紙１枚あたりのオイル供給量は、ウェブシートに対するオイルの含浸量と圧接ローラによるウェブシートの加熱ローラに対する押圧荷重とによって調整される。
【０１０１】
本発明の定着装置４０を搭載する場合の第２クリーニング手段の設定条件は、次のようである。オイル供給ローラ５５の外装部材５３にゴアテックス（商品名）を用い、記録紙１枚あたりのオイル供給量が０．０１〜０．０２ｍｇになるように調整した。第２クリーニング手段４２における記録紙１枚あたりのオイル供給量は、前述のように、芯体部材５２に形成される貫通孔５１の数、孔径、外装部材５３の繊維密度などによって調整される。
【０１０２】
【表１】
0004575878.tif 000002
【０１０３】
画像形成は、次のようにして行った。まず、ＪＩＳ−Ｐ０１３８に規定されるＡ４サイズの記録紙にハーフトーン画像１０００枚を形成した後、画像形成装置を３分間放置した。３分間放置した後、記録紙の通紙間に電子写真感光体の前後回転を伴うシングル通紙のモードで、記録紙５枚に画像形成した。画像形成した５枚のうち、最も汚れの発生し易い１枚目の記録紙を目視観察し、汚れの発生の状態を評価した。評価基準は、以下のようである。
○：汚れ発生なし
△：汚れが発生しているが、標準原稿の記録画像の中で目立たない程度
×：汚れが目立ち、画質上問題あり
【０１０４】
表２に汚れの状態について目視試験した結果を設定条件とともに合わせて示す。記録紙の汚れを目視観察した結果、汚れは用紙剥離爪の先端部で発生しているものが大半であることから、加熱ローラ側に設けられる第１用紙剥離爪の部分に発生する汚れの評価については便宜上「上爪」の汚れで表し、加圧ローラ側に設けられる第２用紙剥離爪の部分に発生する汚れの評価については便宜上「下爪」の汚れで表した。
【０１０５】
さらに、「上爪」、「下爪」のいずれについても、画像形成装置の操作側に配されている用紙剥離爪による汚れの評価についてはフロント（Ｆ）を付記して表し、操作側の反対側である奥側に配されている用紙剥離爪による汚れの評価についてはリア（Ｒ）を付記して表した。本実施例の定着装置では、上爪および下爪ともに、Ｆ側に４個、Ｒ側に４個の合計８個備えられる。したがって、Ｆ側およびＲ側の評価において、目視試験の結果が複数のレベルに分れて表記されることがある。
【０１０６】
また、表２中で、清掃部材の材質については、（アラミド＋ポリエステルシート）をＮで略記し、紙をＰで略記した。
【０１０７】
加熱ローラ側にオイルを含浸させていないオイルレスのウェブシートを用い、加圧ローラ側にオイル供給ローラを用いる本発明の定着装置４０の構成をとる試験番号６および８では、加熱ローラ側および加圧ローラ側のいずれにおいても汚れの発生が防止され良好な画質の定着画像が得られている。
【０１０８】
加熱ローラ側にオイルを含浸させていないオイルレスのウェブシートを用い、加圧ローラ側にオイル供給ローラを用いない試験番号５および７では、加圧ローラ側の下爪による顕著な汚れが発生する。
【０１０９】
加熱ローラ側にオイルを含浸させたウェブシートを用い、加圧ローラ側にオイル供給ローラを用いない試験番号１〜４では、加圧ローラ側の汚れ発生が防止されるけれども、加熱ローラ側に顕著な汚れが発生する。
【０１１０】
加熱ローラ側にオイルを含浸させたウェブシートを用い、加圧ローラ側にオイル供給ローラを用いない場合の試験番号１〜３から、圧接ローラの押圧荷重の増加は、若干汚れの程度を軽減するけれども、汚れの発生を防止するに至らないことが判る。
【０１１１】
なお、試験番号６と８との比較から判るように、ウェブシートの材質である（アラミド＋ポリエステルシート）と紙との間に特に大きな有意差は認められなかった。
【０１１２】
【表２】
0004575878.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の実施の一形態である定着装置４０の構成を簡略化して示す側面から見た断面図である。
【図２】図１に示す定着装置４０の第２クリーニング手段４２の部分を示す拡大図である。
【図３】定着装置４０に記録紙が通紙されない場合における加圧ローラ１３に塗布されるオイルの流れを示す図である。
【図４】定着装置４０に記録紙が通紙される場合における加圧ローラ１３に塗布されるオイルの流れを示す図である。
【図５】本発明のもう一つの実施形態である画像形成装置７０の構成を簡略化して示す側部断面図である。
【図６】従来の定着装置１の構成を簡略化して示す側面から見た断面図である。
【図７】帯状の清掃部材を用いる従来の定着装置１１の構成を簡略化して示す側面から見た断面図である。
【図８】定着装置１１において用紙剥離爪１６，１７の先端部付近にトナーとオイルとの混合物が堆積する状態を説明する図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１１，４０  定着装置  
１２  加熱ローラ
１３  加圧ローラ
１４  第１温度センサ
１５  第２温度センサ
１６  第１の用紙剥離爪
１７  第２の用紙剥離爪
２３  記録紙
４１  第１クリーニング手段
４２  第２クリーニング手段
４３  清掃部材
４４  圧接ローラ
４５  送出ローラ
４６  巻取ローラ
４７  第１ガイドローラ
４８  第２ガイドローラ
５１  貫通孔
５２  芯体部材
５３  外装部材
５４  オイル
７０  画像形成装置
【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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