JP4988880B2 - 定着装置と、これを用いる画像形成装置と定着装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、レーザービームプリンタや複合機等の画像形成装置に用いられる定着装置及びこれを用いる画像形成装置に係り、特に、未定着トナーを溶融して記録媒体に定着させる定着ローラを備えた定着装置及びこれを用いる画像形成装置に関する。

従来、複写機、プリンターなどの電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置として、いわゆる熱ローラ定着方式の定着装置が多く用いられている。
この熱ローラ定着方式の定着装置は、互いに圧接されたローラ対（定着ローラ及び加圧ローラ）を備え、このローラ対の両方のローラあるいはいずれか一方のローラの内部に配置されたハロゲンヒータなどからなる加熱手段によってローラ対を所定の温度（定着温度）に加熱した後、未定着トナー像が形成された記録紙などの記録媒体をローラ対の圧接部（定着ニップ部）に給紙し、圧接部を通過させることで、熱と圧力とによって記録紙にトナー像の定着を行うようになっている。

ところで、カラー画像形成装置に備えられる定着装置においては、定着ローラ表層にシリコーンゴムなどからなる弾性層を設けた弾性ローラを用いることが一般的である。
定着ローラを弾性ローラとすることで、定着ローラ表面が未定着トナー像の凸凹に対応して弾性変形し、トナー像面を覆い包むように接触するため、モノクロに比べてトナー量の多いカラーの未定着トナー像に対して良好に加熱定着を行うことが可能となる。

また、定着ローラとして弾性ローラを用いるカラー画像形成装置は、定着ニップ部での弾性層の歪開放効果によって、モノクロに比べてオフセットしやすいカラートナーに対して離型性を向上することができる。

さらに、前記カラー画像形成装置は、定着ニップ部のニップ形状が定着ローラ側に凸状（所謂、逆ニップ形状）となることから、記録紙の剥離性能を向上させることができ、剥離爪などの剥離手段を用いずとも記録紙の剥離が可能となり（セルフストリッピング）、剥離手段に起因する画像欠陥を解消することができる。

また、近年の高速化に対応したカラー画像形成装置とするためには、カラー画像形成装置に備えられる定着装置は、ニップ幅の広い定着ニップ部が形成されるように構成される必要がある。定着ニップ部のニップ幅を広くする方法としては、定着ローラの弾性層の層厚を厚くすることや、定着ローラ径を大きくするなどの方法が挙げられる。

しかしながら、定着ローラが有する弾性層は、熱伝導性が非常に低いので、定着ローラ内部に加熱手段がある場合、定着ローラの表面温度がプロセス速度の高速化に追従しなくなるという問題が発生する。

一方、定着ローラ径を大きくした場合、定着ローラの表面温度が定着温度に到達するまでのウォームアップ時間が長くなったり、消費電力が増大するといった問題が発生する。

上記従来の問題を解決するために、カラー画像形成装置に備えられる定着装置として、定着ベルトを用いたベルト定着方式の定着装置が開示されている（特許文献１を参照）。

このベルト定着方式の定着装置は、定着ローラ（加圧ローラ）と加熱ローラとの間に懸架される定着ベルトと、定着ベルトを介して定着ローラに対向するように配置される加圧ローラとを含んで構成され、加熱ローラの内部に配置される熱源により定着ベルトを加熱するようになっている。

ベルト定着方式の定着装置では、定着ローラが定着ベルトを介して加圧ローラと圧接する圧接部分に定着ニップ部が形成される。このようなベルト定着方式の定着装置は、熱容量が小さい定着ベルトを加熱するように構成されているので、定着ベルトの表面温度が定着温度に到達するまでのウォームアップ時間を短くすることができる。

また、ベルト定着方式の定着装置は、定着ローラの内部にハロゲンヒータなどの加熱手段を配置する必要がないので、スポンジゴムなどからなる低硬度の弾性層が厚く設けられた定着ローラを使用することができ、広いニップ幅の定着ニップ部が形成可能となる。

このように、ベルト定着方式の定着装置は、立ち上がりの速さが速いので、待機中の予備加熱の不要化、待ち時間の短縮化が可能となり、小型低速機だけでなく大型機、高速機の画像形成装置に備えられている。

ここで、従来の定着装置の一例について図面を参照して詳細に説明する。
図５は従来の定着装置の構成を示す説明図である。

従来の定着装置１５０は、図５に示すように、例えば、定着ローラ１５１及び加圧ローラ１５２に加えてクリーニングウェブ（以下、単に「ウェブ」と称する。）１６１を用いるクリーニング装置１６０を備えている。

定着ローラ１５１は、加熱手段１５１ａ，１５１ｂを備えている。加圧ローラ１５２は、加熱手段１５２ａを備えている。このように構成された定着ローラ１５１と加圧ローラ１５２とを圧接することで定着ニップ１５３が形成される。未定着のトナー像Ｔ０が形成された記録紙３２が、定着ローラ１５１と加圧ローラ１５２との定着ニップ１５３を通過することで、未定着トナーが溶融して記録紙３２に定着される。

クリーニング装置１６０は、ウェブ１６１と、送出しローラ１６２と、巻取りローラ１６３と、圧接ローラ１６４とを備えている。

ウェブ１６１は、トナー付着防止用オイルが含浸されており、定着ローラ１５１表面に当接することにより、定着ローラ１５１表面に付着するトナーを除去するとともに、定着ローラ１５１表面にトナー付着防止用オイルを塗布するようにされている。

送出しローラ１６２は、回転可能に設けられて、ウェブ１６１を送出すように構成されている。巻取りローラ１６３は、回転可能に設けられて、送出しローラ１６２から送出されて定着ローラ１５１に当接した後のウェブ１６１を巻き取るように構成されている。

圧接ローラ１６４は、回転可能に設けられ、且つ、ウェブ１６１を定着ローラ１５１表面に圧接するように設けられている。すなわち、ウェブ１６１は、定着ローラ１５１と圧接ローラ１６４とによって挟持される。そして、定着ローラ１５１とウェブ１６１との圧接部がクリーニングニップ部１６５となる。

従来の定着装置１５０では、ウェブ１６１は、送出しローラ１６２から送出され、クリーニングニップ部１６５を通過して、巻取りローラ１６３に巻き取られる。そして、ウェブ１６１は、クリーニングニップ部１６５を通過する際に、定着ローラ１５１表面に付着するトナーを除去するとともに、定着ローラ１５１表面にオイルを塗布する。
このようにして、定着装置１５０において、クリーニング装置１６０により定着ローラ１５１表面が清浄化されて良好な状態となる。

一方、低熱容量の定着ベルトを用いる定着装置では、定着部材から記録紙に移行する熱量に比べ加熱ヒータからの定着部材への蓄熱性能が小さいため、定着ベルト及び加圧ローラの表面温度が低下して適正な温度範囲に維持されないと、トナーのオフセット量が通常よりも増加し、定着ベルトを汚染する問題が生じやすい。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印字する際に特に顕著である。

また、上記ベルト定着方式を用いて画像形成を行った場合、定着ベルトと加圧ローラの組み合わせにより、定着ベルト表面が帯電し、記録紙からトナーを引きつける現象（いわゆる静電オフセット）が発生することがある。

静電オフセットが発生すると、定着ベルトが一周した後に記録紙上にトナーが再転写して残像として顕在化したり、これを防止するために定着ベルトに接触させた清掃部材（例えば、クリーニングローラ）にトナーが大量に付着することにより、一度、清掃部材に付着したトナーが再度溶解して（溶け出して）定着ベルトに付着し、記録紙を汚損する現象が発生したりすることがある。

更に、定着ベルトの温度に比べて加圧ローラの温度が低いため、定着ベルトに付着したトナー（オフセットトナー）が加圧ローラ表面に移行し、それが剥離爪に付着して記録紙に画像汚れを生じさせるという問題がある。

このように、定着ベルト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。定着ベルトに付着するトナーは、別の記録紙に定着され、画像汚れなどとして認識される。そこで、定着ベルト表面にトナーが付着することを防止するかまたは定着ベルト表面に付着するトナーを除去ために、種々の方策が採られている。

従来技術として、定着装置において、オフセットトナーを除去するために、加圧ローラに微量オイル塗布ローラを当接させ、該オイル塗布ローラに該表面を清掃するクリーニングローラを当接させた定着装置が開示されている（特許文献２を参照）。

その他の例として、加熱部材と、これに圧接された加圧部材と、該加圧部材に対抗して配置されたクリーニング部材とを有し、前記加熱部材と該加圧部材とで形成される圧接ニップ部に、トナー画像を担持した被記録材を導入して挟持搬送させることにより、トナー画像を加熱処理する像加熱装置において、加圧ローラ温度低下によるオフセットトナーをクリーニングするために、加圧ローラよりも表面エネルギーの高い金属ローラを用い、被記録材の種類に対応して、前記クリーニング部材を加圧部材に対し離接させるクリーニング部材離接手段を有する定着装置が開示されている（特許文献３を参照）。

また、トナー像を担持した記録媒体のトナー像側に配置される定着部材と、記録媒体の非トナー像側に配置される加圧部材とを備え、トナー像を担持した記録媒体が定着部材と加圧部材との間を通過するときに、トナー像のトナーを加熱及び加圧することで、トナー像を記録媒体に定着する定着装置であって、定着部材と加圧部材との間の距離を可変する可変機構と、定着部材が加圧部材から離間する位置にあるときに加圧部材に接触して加圧部材をクリーニングするクリーニング部材を備えた定着装置が開示されている（特許文献４を参照）。

特開平１０−３０７４９６号公報 特開２００６−２０１６４０号公報 特開２００１−７５４０２号公報 特開２００８−１２９０８９号公報

しかしながら、特許文献２に開示されるオイル塗布ローラを用いたクリーニング装置では、クリーニングローラに含浸させるオイルの粘度は低粘度（例えば、３００ｃｓ以下）であり、定着ベルトの表層に耐久性に勝るＰＦＡチューブを用いても記録媒体の剥離性に悪影響を与えることは無かったが、クリーニング性能が劣るという問題があった。
また、低粘度のシリコーンオイルを用いているため、高温になった場合の液だれによる装置内部のシリコーンオイル汚染が生じるという課題があった。

また、特許文献３に開示されるクリーニングローラを加圧ローラから離接させる定着装置では、クリーニングローラの汚れが加圧ローラに再転移することを防止するようにしているが、クリーニングローラには低粘度のシリコーンオイルしか含浸させることができないため、上記のごとく液だれによる機内汚染が生じるという課題があった。

一方、クリーニングウェブを用いたクリーニング装置では、クリーニングウェブに含浸させるオイルの粘度は、クリーニングウェブからシリコーンオイルが漏れないようにするために比較的高粘度（例えば、３，０００ｃｓ以上）のシリコーンオイルを使用する必要があった。

この場合、記録媒体が定着ニップ部を通過する前の定着ベルト及び加圧ローラの前回転時に、多量のシリコーンオイルが加圧ローラ表面から定着ベルトに移行する。定着ベルトの表層がＰＦＡチューブで形成されていると、シリコーンオイルによるチューブと記録紙上のトナーとの間の密着力が大きく、記録媒体の剥離性が極端に低下する課題があった。

また、シリコーンオイルが定着ベルト表面に多量に付着すると、シリコーンオイルによる粘着力で記録媒体の剥離性が低下し、定着可能温度範囲が狭くなり、高温オフセットが発生し画像劣化が生じる。

そこで、記録媒体によって定着ベルト表面のシリコーンオイル量を適正にするため、クリーニング部材を加圧ローラから離接する技術が考えられるが、定着ベルト及び加圧ローラ表面のオイル量が適正量になっているか管理することが難しく、また機構が複雑で小型化には対応できない。

また、特許文献４では、定着ベルトと加圧ローラが離間しているときに、加圧ローラにクリーニングローラを接触させることで、画像不良の防止とクリーニングローラの寿命化を図るようにされているが、定着ベルトと加圧ローラの離接は、定着部材の圧力ひずみ対策として使用する圧力解除機構を利用したとしても、クリーニングローラの加圧ローラへの離接機構は、加圧ローラの位置移動に対応するため複雑な構造となりコスト高と定着装置の大型化等の問題がある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、簡単な構成で、記録媒体の定着範囲を維持するとともに、クリーニング用オイルにより装置内を汚染することなく、記録媒体の剥離性を良好にでき、均一で高品位な画像を形成することができる定着装置及びこれを用いる画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するための本発明に係る定着装置及びこれを用いる画像形成装置は、次の通りである。

本発明は、回転自在な定着ローラと加熱ローラとに巻き掛けられて記録媒体上の未定着トナー画像を加熱溶融して前記記録媒体上に定着させる定着ベルトとを備えた定着手段と、前記定着ベルトを介して前記定着ローラと対向する位置で回転自在に設けられて前記記録媒体を前記定着ベルトに押し当てながら搬送する加圧ローラと、前記加圧ローラに接触して前記加圧ローラをクリーニングするシリコーンオイルを含浸させたクリーニング部材を備えたクリーニング手段と、前記定着手段と前記加圧ローラとを接離させる接離手段とを備え、前記クリーニング手段は、前記クリーニング部材に含浸されるシリコーンオイルの粘度が３，０００ｃｓ（センチストークス）以上であって、前記クリーニング部材を送り出す送出し部と、前記クリーニング部材を巻き取る巻取り部と、前記クリーニング部材を介して前記定着ローラ表面に圧接して回転可能な圧接ローラとを備えたユニットで構成され、前記定着装置に対して着脱可能に構成され、前記記録媒体を搬送しながら未定着トナー画像を定着させる定着装置において、前記接離手段を、定着動作の前に行う準備動作における前記定着ベルトと前記加圧ローラとの前回転動作時（例えば、ウォームアップ時）に、前記定着ベルトと前記加圧ローラとを離間させて、前記クリーニング部材のシリコーンオイルが前記加圧ローラから前記定着ベルトへ移行しないようにすることを特徴とするものである。

また、本発明は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記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装置と、前記感光体ドラム表面のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、前記定着装置として、請求項１に記載の定着装置を用いることを特徴とするものである。
また、本発明は、回転自在な定着ローラと加熱ローラとに巻き掛けられて記録媒体上の未定着トナー画像を加熱溶融して前記記録媒体上に定着させる定着ベルトとを備えた定着手段と、前記定着ベルトを介して前記定着ローラと対向する位置で回転自在に設けられて前記記録媒体を前記定着ベルトに押し当てながら搬送する加圧ローラと、前記加圧ローラに接触して前記加圧ローラをクリーニングするシリコーンオイルを含浸させたクリーニング部材を備えたクリーニング手段と、前記定着手段と前記加圧ローラとを接離させる接離手段とを備え、前記クリーニング手段は、前記クリーニング部材に含浸されるシリコーンオイルの粘度が３，０００ｃｓ以上であって、前記クリーニング部材を送り出す送出し部と、前記クリーニング部材を巻き取る巻取り部と、前記クリーニング部材を介して前記定着ローラ表面に圧接して回転可能な圧接ローラとを備えたユニットで構成され、前記定着装置に対して着脱可能に構成され、前記記録媒体を搬送しながら未定着トナー画像を定着させる定着装置の制御方法であって、定着動作の前に行う準備動作における前記定着ベルトと前記加圧ローラとの前回転動作時に、前記定着ベルトと前記加圧ローラとを離間させるステップと、前記離間された加圧ローラに、前記クリーニング手段により前記シリコーンオイルを塗布するステップを備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、回転自在な定着ローラと加熱ローラとに巻き掛けられて記録媒体上の未定着トナー画像を加熱溶融して前記記録媒体上に定着させる定着ベルトとを備えた定着手段と、前記定着ベルトを介して前記定着ローラと対向する位置で回転自在に設けられて前記記録媒体を前記定着ベルトに押し当てながら搬送する加圧ローラと、前記加圧ローラに接触して前記加圧ローラをクリーニングするシリコーンオイルを含浸させたクリーニング部材を備えたクリーニング手段と、前記定着手段と前記加圧ローラとを接離させる接離手段とを備え、前記クリーニング手段は、前記クリーニング部材に含浸されるシリコーンオイルの粘度が３，０００ｃｓ（センチストークス）以上であって、前記クリーニング部材を送り出す送出し部と、前記クリーニング部材を巻き取る巻取り部と、前記クリーニング部材を介して前記定着ローラ表面に圧接して回転可能な圧接ローラとを備えたユニットで構成され、前記定着装置に対して着脱可能に構成され、前記記録媒体を搬送しながら未定着トナー画像を定着させる定着装置において、前記クリーニング部材を、前記シリコーンオイルの粘度が３，０００ｃｓ以上となるようにすることで、定着部材表面のオフセットトナーのクリーニング性能が良好となり、高温になった場合に液垂れなどによる定着装置内汚染を防止できる。
さらに、高粘度のシリコーンオイルは、一度クリーニング部材に吸着したトナーの離散を抑制でき、効率的なクリーニングが可能となる。さらに、前記接離手段を、定着動作の前に行う準備動作における前記定着ベルトと前記加圧ローラとの前回転動作時（例えば、ウォームアップ時）に、前記定着ベルトと前記加圧ローラとを離間させて、前記クリーニング部材のシリコーンオイルが前記加圧ローラから前記定着ベルトへ移行しないようにすることで、簡単な構成で、記録媒体の定着可能範囲を確保して、前記定着ベルト表面へのシリコーンオイルの転写を防止でき、シリコーンオイルの多量付着を防止できるので、記録媒体の剥離性の向上を図り、均一で高品位な画像を得ることができる。

尚、前記クリーニング部材のシリコーンオイルの粘度は、３０，０００ｃｓ以下であることが好ましい。３０，０００ｃｓを超える場合は、シリコーンオイルの染み出し量が少なくなりクリーニング性能に効果が無い。染み出し量を多くするためにウェブの繊維網目を荒くするとウェブの機械的機能であるトナー回収性能が低下する。
また、シリコーンオイルの粘着力が大き過ぎると記録紙の剥離性を阻害するため、定着可能温度範囲が狭くなり、連続印字を行った場合には、定着ローラの温度低下が生じて記録紙が定着ローラに巻きついたり、紙詰まりが発生したり問題となる。

また、本発明によれば、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記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装置と、前記感光体ドラム表面のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、前記定着装置として、請求項１乃至４のうちの何れか一項に記載の定着装置を用いることで、簡単な構成で、記録媒体の定着可能範囲を確保して、前記定着装置を構成する定着ベルト表面へのシリコーンオイルの転写を防止でき、シリコーンオイルの多量付着を防止できるので、記録媒体の剥離性の向上を図り、均一で高品位な画像を得ることができる。
また、本発明によれば、回転自在な定着ローラと加熱ローラとに巻き掛けられて記録媒体上の未定着トナー画像を加熱溶融して前記記録媒体上に定着させる定着ベルトとを備えた定着手段と、前記定着ベルトを介して前記定着ローラと対向する位置で回転自在に設けられて前記記録媒体を前記定着ベルトに押し当てながら搬送する加圧ローラと、前記加圧ローラに接触して前記加圧ローラをクリーニングするシリコーンオイルを含浸させたクリーニング部材を備えたクリーニング手段と、前記定着手段と前記加圧ローラとを接離させる接離手段とを備え、前記クリーニング手段は、前記クリーニング部材に含浸されるシリコーンオイルの粘度が３，０００ｃｓ以上であって、前記クリーニング部材を送り出す送出し部と、前記クリーニング部材を巻き取る巻取り部と、前記クリーニング部材を介して前記定着ローラ表面に圧接して回転可能な圧接ローラとを備えたユニットで構成され、前記定着装置に対して着脱可能に構成され、前記記録媒体を搬送しながら未定着トナー画像を定着させる定着装置の制御方法であって、定着動作の前に行う準備動作における前記定着ベルトと前記加圧ローラとの前回転動作時に、前記定着ベルトと前記加圧ローラとを離間させるステップと、前記離間された加圧ローラに、前記クリーニング手段により前記シリコーンオイルを塗布するステップを備えることで、記録媒体の定着可能範囲を確保して、前記定着ベルト表面へのシリコーンオイルの転写を防止でき、シリコーンオイルの多量付着を防止できるので、記録媒体の剥離性の向上を図り、均一で高品位な画像を得ることができる。

本発明の実施形態に係る定着装置が用いられた画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。 前記定着装置を構成する定着ベルトと加圧ローラとが当接している状態を示す説明図である。 前記定着ベルトと前記加圧ローラとが離間している状態を示す説明図である。 本実施形態の定着装置の実施例と比較例の作用効果を比較した表である。 従来の定着装置の構成を示す説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は発明を実施する形態の一例であって、本発明の実施形態に係る定着装置が用いられた画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。

本実施形態に係る画像形成装置１００は、図１に示すように、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム１０１と、感光体ドラム１０１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装置１０２と、中間転写ベルト１１を介して感光体ドラム１０１表面のトナー像を用紙に転写する二次転写ローラ（転写装置）１４と、転写されたトナー像を用紙に定着させる定着装置１５とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置１００において、定着装置１５として、本発明に係る定着装置の構成を採用したことを特徴とするものである。

まず、本実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置１００は、読み取った原稿の画像データやネットワーク等を介して送信された画像データに基づいて記録紙３２に対して多色及び単色の画像を形成する装置である。

そして、画像形成装置１００は、本実施形態の定着装置１５を備えた場合について、以下に説明する。

画像形成装置１００は、図１に示すように、露光ユニットＥ、当該露光ユニットＥによって潜像が形成される感光体ドラム１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）、現像装置１０２（１０２ａ〜１０２ｄ）、帯電ローラ１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）、クリーニングユニット１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）、中間転写ベルト１１、一次転写ローラ１３（１３ａ〜１３ｄ）、二次転写ローラ１４、定着装置１５、用紙搬送路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３、用紙カセット１６、手差し給紙トレイ１７及び排紙トレイ１８を備えている。

画像形成装置１００は、ブラック（Ｋ）及びカラー画像を色分解して得られる減法混色の３原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色の各色相に対応した画像データを用いて、各色相に対応した画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて画像形成を行う。

各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、同様の構成であり、例えば、ブラック（Ｋ）の画像形成部Ｐａは、感光体ドラム１０１ａ、現像装置１０２ａ、帯電ローラ１０３ａ、一次転写ローラ１３ａ及びクリーニングユニット１０４ａ等から構成される。この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、中間転写ベルト１１の移動方向（副走査方向）に一列に配列されている。

本実施形態の露光装置である露光ユニットＥは、図示しない半導体レーザ、ポリゴンミラー４、第１反射ミラー、第２反射ミラー８等を備えており、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の各色相の画像データによって変調されたレーザビーム等の光ビームのそれぞれを感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれに照射する。各感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の各色相の画像データによる静電潜像を形成する。

本実施形態では、露光ユニットＥは、レーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いる手法のものであるが、発光素子をアレイ状に並べた、例えば、ＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いる手法のものを使用してもよい。

感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄは、露光ユニットＥの上方に配設され、略円筒形状の像担持体であり、不図示の駆動手段と制御手段により所定方向に回転するように制御されている。また、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄは、基材上に光導電層が形成されて構成されている。例えば、アルミニウム等で製作された金属ドラムを基材として、その外周面に、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、セレン（Ｓｅ）や有機光半導体（ＯＰＣ）等の光導電層が薄膜状に形成されている。尚、感光体ドラム１０１の構成は、上述の構成に特に限定されない。

帯電ローラ１０３は、感光体ドラム１０１の表面を所定の電位に均一に帯電させる接触方式の帯電器である。本実施形態では、図１に示すように、帯電器として接触型のローラ型の帯電ローラ１０３を使用しているが、帯電ローラ１０３に代えて、帯電ブラシを用いた接触方式の帯電器、または、帯電ワイヤを用いた非接触方式の帯電器を用いることもできる。

現像装置１０２は、静電潜像が形成された感光体ドラム１０１の表面に現像剤であるトナーを供給し、静電潜像をトナー像に現像する。現像装置１０２ａ〜１０２ｄのそれぞれは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の各色相のトナーを収納しており、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれに形成された各色相の静電潜像を、各色相のトナー像に顕像化する。

クリーニングユニット１０４は、現像・画像転写後における感光体ドラム１０１上の表面に残留したトナーを除去・回収する。

中間転写ベルト１１は、感光体ドラム１０１の上方に配置されており、厚さ１００〜１５０μｍ程度のフィルムで無端状に形成されている。そして、駆動ローラ１１ａと従動ローラ１１ｂとの間に張架されてループ状の移動経路を形成している。

中間転写ベルト１１の外周面は、感光体ドラム１０１ｄ、感光体ドラム１０１ｃ、感光体ドラム１０１ｂ及び感光体ドラム１０１ａにこの順に対向する。

この中間転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対向する位置に、一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄが配置されている。中間転写ベルト１１が感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対向する位置のそれぞれが一次転写位置である。

一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄには、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト１１上に転写するために、トナーの帯電極性と逆極性の一次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１０１ａ〜１０１ｄに形成された各色相のトナー像は、中間転写ベルト１１の外周面に順次重ねて転写され、中間転写ベルト１１の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。

ただし、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の色相の一部のみの画像データが入力された場合には、４つの感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのうち、入力された画像データの色相に対応する一部の感光体ドラム１０１のみにおいて静電潜像及びトナー像の形成が行われる。例えば、モノクロ画像形成時には、ブラックの色相に対応した感光体ドラム１０１ａのみにおいて静電潜像の形成及びトナー像の形成が行われ、中間転写ベルト１１の外周面にはブラックのトナー像のみが転写される。

各一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄは、直径８〜１０ｍｍのステンレスなどの金属を基材とする軸の表面を導電性の弾性材（例えば、ＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）によって被覆して構成されており、導電性の弾性材によって中間転写ベルト１１に均一に高電圧を印加する。本実施形態では、転写電極として一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄを使用しているが、それ以外にブラシなども使用可能である。

各一次転写位置において、中間転写ベルト１１の外周面に転写されたトナー像は、中間転写ベルト１１の回転によって、二次転写ローラ１４との対向位置である二次転写位置に搬送される。

二次転写ローラ１４は、画像形成時において、内周面が駆動ローラ１１ａの周面に接触する中間転写ベルト１１の外周面に所定のニップ圧で圧接されている。

用紙カセット１６または手差し給紙トレイ１７から給紙された記録紙３２が二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間を通過する際に、二次転写ローラ１４にトナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧が印加される。これによって、中間転写ベルト１１の外周面から記録紙３２の表面にトナー像が転写される。

このように、各感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄ上の静電潜像は、各色相に応じたトナーにより顕像化されて、それぞれトナー像となり、これらトナー像は、中間転写ベルト１１上において積層される。その後、積層されたトナー像は、中間転写ベルト１１の回転によって、搬送されて来た用紙と中間転写ベルト１１との接触位置に移動し、この位置に配置されている二次転写ローラ１４によって、中間転写ベルト１１の外周面から記録紙３２上にトナー像が転写される。

なお、感光体ドラム１０１から中間転写ベルト１１に付着したトナーのうち、記録紙３２上に転写されずに中間転写ベルト１１上に残存したトナーは、次工程での混色を防止するために、中間転写ベルトクリーニングユニット１２によって回収される。

中間転写ベルトクリーニングユニット１２には、中間転写ベルト１１に接触するクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられている。このクリーニングブレードが接触する部分の中間転写ベルト１１は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ１１ｂにて支持されている。

トナー像が転写された記録紙３２は、定着装置１５に導入されて、定着ニップ部１５ｅを通過して加熱及び加圧を受ける。これによって、トナー像が、記録紙３２の表面に堅牢に定着する。トナー像が定着した記録紙３２は、排紙ローラ１８ａによって排紙トレイ１８上に排出される。

また、画像形成装置１００には、用紙カセット１６に収納されている記録紙３２を、二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間及び定着装置１５を経由して、排紙トレイ１８に送るための略垂直方向に延びる用紙搬送路Ｐ１が設けられている。

用紙搬送路Ｐ１には、用紙カセット１６内の記録紙３２を一枚ずつ用紙搬送路Ｐ１内に繰り出すピックアップローラ１６ａ、繰り出された記録紙３２を上方に向けて搬送する搬送ローラ１６ｂ、搬送されてきた記録紙３２を所定のタイミングで二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導くレジストローラ１９、記録紙３２を排紙トレイ１８に排出する排紙ローラ１８ａが配置されている。

また、画像形成装置１００の内部には、手差し給紙トレイ１７からレジストローラ１９に至る間に、ピックアップローラ１７ａ及び搬送ローラ１６ｂを配置した用紙搬送路Ｐ２が形成されている。さらに、排紙ローラ１８ａから用紙搬送路Ｐ１におけるレジストローラ１９の上流側に至る間には、用紙搬送路Ｐ３が形成されている。

排紙ローラ１８ａは、正逆両方向に回転自在にされており、記録紙３２の片面に画像を形成する片面画像形成時、及び、記録紙３２の両面に画像を形成する両面画像形成における第２面画像形成時に正転方向に駆動されて記録紙３２を排紙トレイ１８に排出する。

一方、両面画像形成における第１面画像形成時には、排紙ローラ１８ａは、用紙の後端が定着装置１５を通過するまで正転方向に駆動された後、記録紙３２の後端部を挟持した状態で逆転方向に駆動されて記録紙３２を用紙搬送路Ｐ３内に導く。これによって、両面画像形成時に片面のみに画像が形成された記録紙３２は、表裏面及び前後端を反転した状態で用紙搬送路Ｐ１に導かれる。

レジストローラ１９は、用紙カセット１６または手差し給紙トレイ１７から給紙され、または、用紙搬送路Ｐ３を経由して搬送された記録紙３２を、中間転写ベルト１１の回転に同期したタイミングで二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導く。このため、レジストローラ１９は、感光体ドラム１０１や中間転写ベルト１１の動作開始時には回転を停止しており、中間転写ベルト１１の回転に先立って給紙または搬送された記録紙３２は、前端をレジストローラ１９に当接させた状態で用紙搬送路Ｐ１内における移動を停止する。

この後、レジストローラ１９は、二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１とが圧接する位置で、記録紙３２の前端部と中間転写ベルト１１上に形成されたトナー像の前端部とが対向するタイミングで回転を開始する。

なお、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの全てにおいて画像形成が行われるフルカラー画像形成時には、一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄが中間転写ベルト１１を感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの全てに圧接させる。

一方、画像形成部Ｐａのみにおいて、画像形成が行われるモノクロ画像形成時には、一次転写ローラ１３ａのみを中間転写ベルト１１を感光体ドラム１０１ａに圧接させる。

次に、本実施形態に係る特徴的な定着装置１５の構成について図面を参照して詳細に説明する。
図２、図３は本実施形態に係る画像形成装置に搭載される定着装置の構成を示す説明図であって、図２は前記定着装置を構成する定着ベルトと加圧ローラとが当接している状態を示す説明図、図３は前記定着ベルトと前記加圧ローラとが離間している状態を示す説明図である。

本実施形態に係る定着装置１５は、図１に示すように、画像形成装置１００に搭載されている。定着装置１５は、図２に示すように、記録媒体である記録紙３２上に担持されるトナー像Ｔ１を加熱加圧して、記録紙３２上に定着する装置であって、回転自在な定着ローラ１５ａ１と加熱ローラ１５ａ２とに巻き掛けられて記録紙３２上の未定着トナー画像を加熱溶融して記録紙３２上に定着させる定着ベルト１５ａ３とを備えた定着手段１５ａと、定着ベルト１５ａ３を介して定着ローラ１５ａ１と対抗する位置で回転自在に設けられて記録紙３２を定着ベルト１５ａ３に押し当てながら搬送する加圧ローラ１５ｂと、加圧ローラ１５ｂに接触して加圧ローラ１５ｂをクリーニングするシリコーンオイルを含浸させたクリーニング部材としてのクリーニングウェブ（以下、単に「ウェブ」と称する。）１５ｃ１を備えたクリーニングユニット（クリーニング手段）１５ｃと、定着手段１５ａと加圧ローラ１５ｂとを接離させる接離機構（接離手段）１５ｄとを備えて、記録紙３２を搬送しながら未定着トナー画像を定着させるものである。

すなわち、定着装置１５は、加熱ローラ１５ａ２が定着ベルト１５ａ３と接触して該定着ベルト１５ａ３を加熱し、定着ベルト１５ａ３と加圧ローラ１５ｂとで形成する定着ニップ部１５ｅを記録紙３２が所定の定着速度及び複写速度で通過したとき、記録紙３２上に担持されている未定着のトナー像Ｔ１を記録紙３２上に加熱加圧して定着するようにされている。

そして、定着装置１５は、ウェブ１５ｃ１に含浸されたシリコーンオイルの粘度を３，０００ｃｓ以上として、接離機構１５ｄを、定着動作の前に行う準備動作における定着ベルト１５ａ３と加圧ローラ１５ｂとの前回転動作時に、図３に示すように、定着ベルト１５ａ３と加圧ローラ１５ｂとを離間させることを特徴としている。

ここで、前回転とは、定着工程において定着動作が行われる前に、定着装置１５が定着可能な状態となるように（ウォームアップ運転）、定着ベルト１５ａ３と加圧ローラ１５ｂとを回転させることである。

定着ローラ１５ａ１と加熱ローラ１５ａ２とは、定着ローラ１５ａ１の軸線方向に沿って、略平行となるように配置されている。つまり、定着ローラ１５ａ１の軸線と加熱ローラ１５ａ２の軸線とは略平行に設けられている。これによって、定着ローラ１５ａ１と加熱ローラ１５ａ２との間に張架される定着ベルト１５ａ３が回転移動する時に蛇行するのを防止して、定着ベルト１５ａ３の耐久性を長期にわたり維持することができる。

尚、未定着のトナー像Ｔ１は、例えば、非磁性一成分現像剤（非磁性トナー）、非磁性二成分現像剤（非磁性トナー及びキャリア）、磁性現像剤（磁性トナー）などの現像剤（トナー）によって形成される。

また、定着速度とは所謂プロセス速度であり、複写速度とは１分あたりのコピー枚数のことである。また、記録紙３２が定着ニップ部１５ｅを通過するときには、定着ベルト１５ａ３は、記録紙３２のトナー像担持面に当接するようになっている。

加熱ローラ１５ａ２は、アルミや鉄などの金属からなる薄肉中空の円筒状の軸体で形成され、定着ベルト１５ａ３の内側から加熱するためのハロゲンヒータ（熱源）１５ａ４，１５ａ５が内装されて、装置枠等の固定部（図示省略）に枢支されている。

また、定着ベルト１５ａ３を介して加熱ローラ１５ａ２の外側近傍には、サーモスタット１５ａ６と、定着ベルト１５ａ３の表面温度を検出する温度センサ１５ａ７とが配置されている。

定着ローラ１５ａ１は、定着ベルト１５ａ３を介して加圧ローラ１５ｂに圧接することで定着ニップ部１５ｅを形成するとともに、図示しない駆動モータ（駆動手段）により回転軸線まわりに回転方向に回転駆動することによって定着ベルト１５ａ３を搬送する。

この定着ローラ１５ａ１は、直径が３０ｍｍの円柱状の軸体で形成され、その内側から外側に向って順に芯金、弾性層が形成された２層構造からなっている。芯金には、例えば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などの金属あるいはそれらの合金などが用いられる。また、弾性層には、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱性を有するゴム材料が適している。

本実施形態では、定着ローラ１５ａ１が定着ベルト１５ａ３を介して加圧ローラ１５ｂに圧接するときの力は、２１６Ｎ程度である。

加圧ローラ１５ｂは、定着ベルト１５ａ３を介して定着ローラ１５ａ１に対向しかつ圧接し、回転軸線まわりに回転自在に設けられている。この加圧ローラ１５ｂは、定着ローラ１５ａ１の回転に従動して回転方向に回転する。また、加圧ローラ１５ｂは、その内側から外側に向って順に芯金、弾性層、離型層が形成された３層構造からなっている。芯金には、例えば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などの金属あるいはそれらの合金などが用いられる。また、弾性層には、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱性を有するゴム材料が適しており、離型層にはＰＦＡやＰＴＦＥなどのフッ素樹脂が適している。

加圧ローラ１５ｂとして、例えば、ローラ直径が３０ｍｍで、芯金に直径２４ｍｍ（肉厚２ｍｍ）の鉄（ＳＴＫＭ）パイプが用いられ、その外周部に弾性層として厚さが３ｍｍのシリコンソリッドゴムを設け、さらに外側に離型層として厚さが３０μｍのＰＦＡチューブを被覆したローラを用いることができる。

また、加圧ローラ１５ｂの内部には、加圧ローラ１５ｂを加熱するハロゲンヒータ（例えば、定格電力４００Ｗ）１５ｂ１が配置されている。

ハロゲンヒータ１５ｂ１は、図示しない装置制御手段によって電源回路（図示省略）から電力が供給（通電）されることによって発光し、赤外線が放射される。これによって、加圧ローラ１５ｂの内周面が赤外線を吸収して加熱され、加圧ローラ１５ｂ全体が加熱される。なお、上述したハロゲンヒータ１５ｂ１は、加圧ローラ１５ｂの内面より加熱するものであるが、これとは別に外周面加熱用のローラにて、加圧ローラ１５ｂの表面より加熱する方法も構成可能である。

加圧ローラ１５ｂの外周部近傍には、剥離爪１５ｂ２と、サーモスタット１５ｂ３と、加圧ローラ１５ｂの表面温度を検出する温度センサ１５ｂ４とが配置されている。

また、加圧ローラ１５ｂには、定着ローラ１５ａ１と加圧ローラ１５ｂとを接離させる接離機構１５ｄとしてアーム１５ｄ１及びカム１５ｄ２が設けられている。加圧ローラ１５ｂは、アーム１５ｄ１の略中央部で回転可能に保持されている。

アーム１５ｄ１は、一端側１５ｄ１１を固定端として軸支され、他端側１５ｄ１２を自由端としてカム１５ｄ２により揺動可能に設けられている。カム１５ｄ２は、アーム１５ｄ１の他端側１５ｄ１２の図２中下側で当接するとともに回転可能に設けられている。

接離機構１５ｄは、図２、図３に示すように、図示しない加圧モータによりカム１５ｄ２が回転することで、アーム１５ｄ１の一端側１５ｄ１１を支点として他端側１５ｄ１２が揺動運動を行うことで図２中上下方向へ変位するようになっている。

すなわち、アーム１５ｄ１の他端側１５ｄ１２が上方に変位した時は、加圧ローラ１５ｂと定着ベルト１５ａ３とが当接し、下方に変位した時は、加圧ローラ１５ｂと定着ベルト１５ａ３とが離間するようになっている。これにより、アーム１５ｄ１に保持された加圧ローラ１５ｂと定着ベルト１５ａ３との離接動作を可能にしている。

尚、定着ベルト１５ａ３と加圧ローラ１５ｂとを接離させる接離機構の変形例として、定着ローラ１５ａ１及び加圧ローラ１５ｂの圧力ひずみ対策として使用する図示していない圧力解除機構を利用することができる。圧力解除機構を利用することで、アーム１５ｄ１及びカム１５ｄ２を別途設ける必要が無いため安価に実現できる。

また、加圧ローラ１５ｂの近傍には、クリーニング部材として、２５℃での粘度が３，０００ｃｓ以上のシリコーンオイルを含浸させた耐熱性不繊布からなるウェブ１５ｃ１と、送出しローラ１５ｃ２と、巻取りローラ１５ｃ３と、ウェブ１５ｃ１を介して定着ローラ１５ａ１表面に圧接するように回転可能な圧接ローラ１５ｃ４とを備えたクリーニングユニット１５ｃが設けられている。

クリーニングユニット１５ｃは、上述した構成部材が一体的に設けられたユニット構造で構成され、定着装置１５に対して（具体的には加圧ローラ１５ｂに対して）着脱可能に構成されている。

ウェブ１５ｃ１としては、耐熱性不織布であれば特に限定するものではなく、例えば、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、例えば、ノーメックス（登録商標）、ヒメロン（登録商標）などが挙げられる。

また、ウェブ１５ｃ１の厚さも特に限定するものではなく、好ましくは３０〜１００μｍである。本実施形態では、厚み４０μｍのウェブ材を用いた。

また、シリコーンオイルは、２５℃で３，０００ｃｓ以上の高粘度のシリコーンオイルを使用することが好ましく、この分野で使用されているものとして、例えば、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。本実施形態では、２５℃で３，０００ｃｓのシリコーンオイルを含浸させた。

送出しローラ１５ｃ２は、軸線回りに従動回転可能に支持されている。
巻取りローラ１５ｃ３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ている。

送出しローラ１５ｃ２から送出されるウェブ１５ｃ１は、圧接ローラ１５ｃ４によって加圧ローラ１５ｂ表面に当接した後、巻取りローラ１５ｃ３により巻き取られる。

次に、本実施形態の特徴的なクリーニングユニット１５ｃの動作について説明する。
クリーニングユニット１５ｃは、図示しないＣＰＵによって動作制御される。
ＣＰＵは、所定の枚数の記録紙３２が定着ニップ部１５ｅを通過したことを図示しないセンサや定着ローラ１５ａ１の回転数などによって検知した後、巻取りローラ１５ｃ３を回転させる図示しない駆動手段に制御信号を送る。

制御信号を受けた駆動手段は、巻取りローラ１５ｃ３を回転させてウェブ１５ｃ１を一定量巻き取る。この巻き取り動作によって送出しローラ１５ｃ２からウェブ１５ｃ１が送出され、クリーニングニップ部（加圧ローラとウェブとの圧接部）１５ｃ５に到達したウェブ１５ｃ１は、加圧ローラ１５ｂ表面に付着するオフセットトナーを吸着するとともに、加圧ローラ１５ｂに対してオイルを供給する。

尚、本実施形態では、巻取りローラ１５ｃ３によって間欠的に巻き取りを行う動作例を示したが、巻取りローラ１５ｃによるウェブ１５ｃ１の巻き取り動作は、それに限定されるものではなく、記録紙３２が定着ニップ部１５ｅを通過するタイミングに合わせて連続的にウェブ１５ｃ１を巻き取るようにしても良い。

圧接ローラ１５ｃ４は、長手方向（軸線方向）の両端が図示しない軸受けによって従動回転可能に軸受けされ、図示しない押圧手段によってウェブ１５ｃ１を介して加圧ローラ１５ｂ表面に圧接するように設けられるローラ状部材である。そして、圧接ローラ１５ｃ４は、巻取りローラ１５ｃ３によるウェブ１５ｃ１の巻き取り動作時に従動回転するようになっている。この圧接ローラ１５ｃ４と加圧ローラ１５ｂとの圧接部がクリーニングニップ部１５ｃ５である。

圧接ローラ１５ｃ４には、例えば、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部材としては、例えば、シリコーンゴムなどの耐熱性ゴムの発砲体が挙げられる。

尚、圧接ローラ１５ｃ４の弾性層の表面硬度は特に制限されないが、好ましくは２０°〜３０°（Ａｓｋｅｒ−Ｃ、アスカーＣ硬度）である。
また、加圧ローラ１５ｂへの押圧力は、好ましくは３，７９３．６Ｐａ（０．０３９ｋｇｆ／ｃｍ^２）〜１８，９６７．９Ｐａ（０．１９ｋｇｆ／ｃｍ^２）である。

加圧ローラ１５ｂへの押圧力が３，７９３．６Ｐａ未満では、オフセットトナーが画像形成装置１００の内部に漏れ出すおそれがある。一方、加圧ローラ１５ｂへの押圧力が１８，９６７．９Ｐａを超えると、加圧ローラ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。

圧接ローラ１５ｃ４を加圧ローラ１５ｂへ押付ける押圧手段としては、例えば、ばね部材などが用いられる。圧接ローラ１５ｃ４の長手方向（軸線方向）の幅は、画像形成装置１００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ることが好ましい。

また、クリーニングニップ部１５ｃ５の幅（クリーニングニップ幅）は、クリーニングユニット１５ｃのクリーニング性能に大きな影響を及ぼすため、適切な範囲に設計することが好ましい。また、クリーニングニップ幅は、主に、圧接ローラ１５ｃ４の加圧ローラ１５ｂに対する押圧力、圧接ローラ１５ｃ４のローラ径などによって決定される。
本実施形態では、画像形成領域を２９０ｍｍとして、圧接ローラ１５ｃ４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、クリーニングニップ幅を５ｍｍとした。

この場合、図１に示すように、定着ベルト１５ａ３と加圧ローラ１５ｂとが当接している定着動作時は、ウェブ１５ｃ１からのシリコーンオイルがクリーニングに必要な量のシリコーンオイル量になるよう加圧ローラ１５ｂに塗布される。塗布されたシリコーンオイルは記録紙３２に転写されるため、適正量を維持することになる。

一方、転写動作中では塗布されたシリコーンオイルが適正量であっても、定着ベルト１５ａ３と加圧ローラ１５ｂとが常に当接している場合、ウォームアップなどの前回転時には、加圧ローラ１５ｂに塗布されたシリコーンオイルが定着ベルト１５ａ３に転写移行し、多量のシリコーンオイルが定着ベルトに塗布されることになる。その結果、装置内汚染を防止する目的で使用する高粘度のシリコーンオイルの粘性により、記録紙３２の剥離性が低下して、定着可能範囲が狭くなり、画像不良が発生するという問題が生じる。

しかしながら、本実施形態のように、ウォームアップ時などの前回転時に定着ベルト１５ａ３と加圧ローラ１５ｂとを離間させることで、高粘度のシリコーンオイルが定着ベルト１５ａ３に多量に移行するのを防止することができ、記録紙３２の剥離性を維持することが可能となる。

また、クリーニングユニット１５ｃは、定着装置１５に対してユニットとして一体的に着脱可能に設けられている。従って、本実施形態によれば、ウェブ１５ｃ１を含むクリーニングユニット１５ｃが定着装置１５に着脱可能に設計されていることで、ウェブ１５ｃ１の交換が容易になりパーツ・メンテナンス・コストが安価になる。
また、シリコーンオイル汚染が生じた場合、クリーニングユニット１５ｃ内に留めることができるため、定着装置内への汚染拡大を防止できる。

定着ベルト１５ａ３は、加熱ローラ１５ａ２によって所定の温度に加熱され、定着ニップ部１５ｅを通過する未定着のトナー像が形成された記録紙３２を加熱する。この定着ベルト１５ａ３は、無端状のベルトで、加熱ローラ１５ａ２と定着ローラ１５ａ１とによって懸架され、定着ローラ１５ａ１に所定の角度で巻きかかっている。そして、定着ベルト１５ａ３は、定着ローラ１５ａ１の回転時には、定着ローラ１５ａ１に従動して回転方向に回転するようになっている。

この定着ベルト１５ａ３は、ポリイミドなどの耐熱性樹脂あるいはステンレスやニッケルなどの金属材料からなる（可撓性の）中空円筒状の基材の表面に、弾性層として耐熱性及び弾性に優れたエラストマー材料（例えば、シリコンゴム）が形成され、さらにその表面に離型層として耐熱性及び離型性に優れたフッ素樹脂材料（例えば、ＰＦＡやＰＴＦＥなどのフッ素樹脂）が形成された３層構造となっている。

定着ベルト１５ａ３の表層のフッ素樹脂は、チューブにより形成されることが好ましい。被覆材をチューブとすることで、安定した離型性を確保でき、また耐久性、耐擦り傷性が良好であり、長寿命化が可能となる。また、基材のポリイミドにカーボンブラックなどを内添してもよい。これによって、定着ベルト１５ａ３の帯電を防止し、静電オフセットを低減することができる。

温度センサ１５ａ７，１５ｂ４は、例えばサーミスタからなり、定着ベルト１５ａ３、加圧ローラ１５ｂの温度をそれぞれ検知し、この検知結果に基づいて図示しない制御部が加熱ローラ１５ａ２の熱源（ハロゲンヒータ１５ａ４，１５ａ５）、及び加圧ローラ１５ｂの熱源（ハロゲンヒータ１５ｂ１）をそれぞれ制御するようにしている。

また、制御系にトラブルが生じた場合、加熱ローラ１５ａ２及び加圧ローラ１５ｂの熱源が暴走することになり、非常に危険である。これを防止するために、本実施形態では、定着ベルト１５ａ３や加圧ローラ１５ｂの周面近傍に、定着ベルト１５ａ３や加圧ローラ１５ｂの異常昇温を検知して、所定の温度以上になると電源回路を切断するサーモスタット１５ａ６，１５ｂ３などのサーマルプロテクタが配設されている。

次に、本実施形態の定着装置１５における電気的制御を説明する。
定着装置１５では、発熱体側の温度センサ１５ａ７及び加圧ローラ側の温度センサ１５ｂ４によって検出された温度データ、サーマルプロテクタによって検出された定着ベルト１５ａ３、加圧ローラ１５ｂの異常昇温データに基づいて、温度制御手段としての制御回路が、定着ベルト１５ａ３、加圧ローラ１５ｂの表面温度を所定の温度にするように、電源回路を介して、加熱部材を有する発熱部材及びハロゲンヒータ１５ａ４，１５ａ５，１５ｂ１への通電を制御する。

また、制御回路は、駆動モータを制御して、定着ローラ１５ａ１を回転軸線まわりに回転させて、定着ベルト１５ａ３を回転させる。そして、制御回路及び電源回路は、定着装置１５の全動作を制御する装置制御手段によって統括的に制御される。

具体的には、装置制御手段は、画像形成指示の入力を受けると、電源回路に電力供給を指示する制御信号を出力する。ここで、画像形成指示は、画像形成装置１００の鉛直方向上面に設けられる操作パネル（図示省略）または画像形成装置１００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指示であり、この画像形成指示が入力されることによって、定着装置１５は定着処理動作を開始する。

装置制御手段から制御信号が入力された電源回路は、電力制御手段を介して、加熱ローラ１５ａ２及び加圧ローラ１５ｂの熱源（ハロゲンヒータ１５ａ４，１５ａ５，１５ｂ１）に電力を供給して定着ベルト１５ａ３及び加圧ローラ１５ｂを加熱させる。

制御回路は、入力された信号に基づいて、定着ベルト１５ａ３及び加圧ローラ１５ｂの表面温度が所定の定着温度になったと判断すると、圧力解除機構により定着ベルト１５ａ３と加圧ローラ１５ｂとを当接させ、さらに駆動モータを制御して、定着ローラ１５ａ１を回転軸線まわりに回転させて、定着ベルト１５ａ３を回転させる。

このように定着ベルト１５ａ３が回転すると、定着ベルト１５ａ３と加圧ローラ１５ｂとの間に形成される定着ニップ部１５ｅに、未定着のトナー像が形成される記録紙３２が搬送される。このとき、記録紙３２は、未定着のトナー像を担持した面を定着ベルト１５ａ３側に向けて搬送される。そして、記録紙３２上の未定着のトナー像が定着ベルト１５ａ３の外周面に密着したまま挟持搬送されていくことにより、定着ベルト１５ａ３から熱が付与され、また加圧力を受けて記録紙３２の表面に定着される。

次に、本実施形態の定着装置１５の実施例と比較例の作用効果について表を参照して説明する。図４は本実施形態の定着装置の実施例と比較例の作用効果を比較した表である。

図４に示すように、定着装置１５において、定着ベルト１５ａ３の構成、定着ベルト１５ａ３と加圧ローラ１５ｂとの接離状態、ウェブ１５ｃ１に含浸させたシリコーンオイルの粘度、定着範囲（定着温度）の条件を変えて、クリーニング性、装置内汚染に関する作用効果と判定結果を比較した。

（実施例１）
実施例１は、定着ベルト１５ａ３の表層をＰＦＡのチューブで被覆し、定着ベルト１５ａ３と加圧ローラ１５ｂとを離間し、シリコーンオイルの粘度を３，０００ｃｓとし、定着温度を４０℃としたものである。
実施例１によれば、２００ｋ（×１０００）枚以上で画像汚れ、装置内汚染は発生しなかった。

（実施例２）
実施例２は、定着ベルト１５ａ３の表層をＰＦＡでコーティングし、定着ベルト１５ａ３と加圧ローラ１５ｂとを離間し、シリコーンオイルの粘度を３，０００ｃｓとし、定着温度を５０℃としたものである。
実施例２によれば、２００ｋ（×１０００）枚以上で画像汚れ、装置内汚染は発生しなかった。

（比較例１）
比較例１は、定着ベルト１５ａ３の表層をＰＦＡのチューブで被覆し、定着ベルト１５ａ３と加圧ローラ１５ｂとを離間し、シリコーンオイルの粘度を３００ｃｓとし、定着温度を４０℃としたものである。
比較例１によれば、１０ｋ（×１０００）枚以上で画像汚れ、装置内汚染が発生した。

（比較例２）
比較例２は、定着ベルト１５ａ３の表層をＰＦＡのチューブで被覆せずに、定着ベルト１５ａ３と加圧ローラ１５ｂとを当接した状態で、シリコーンオイルの粘度を３，０００ｃｓとし、定着温度を２５℃以下としたものである。
比較例２によれば、５ｋ（×１０００）枚以上で画像汚れが発生し、剥離性不良のため画質不良となった。

上述した実施例１，２及び比較例１，２の結果より、定着装置１５において、定着ベルト１５ａ３と加圧ローラ１５ｂとを離間した状態で、ウェブ１５ｃ１に含浸させるシリコーンオイルの粘度を３，０００ｃｓとすることで、画像汚れ、装置内汚染は発生することなく良好な画質が得られることが解った。

以上のように構成したので、本実施形態によれば、画像形成装置１００における定着装置１５として、加圧ローラ１５ｂに接触して加圧ローラ１５ｂをクリーニングするシリコーンオイルを含浸させたウェブ１５ｃ１を備えたクリーニングユニット１５ｃを備え、ウェブ１５ｃ１のシリコーンオイルの粘度を３，０００ｃｓ以上とするとともに、定着ベルト１５ａ３と加圧ローラ１５ｂとを接離させる接離機構１５ｄを備えて、前回転動作時に、定着ベルト１５ａ３と加圧ローラ１５ｂとを離間させるようにしたので、簡単な構成でクリーニングウェブ１５ｃ１に含浸させた高粘度のシリコーンオイルの定着ベルト１５ａ３への移行を防止して、加圧ローラ１５ｂのクリーニング性の向上を図り、画像汚れが無く、装置内のシリコーンオイルによる汚染を抑制でき、記録紙３２の剥離性を良好に維持することができる。これにより、均一で高品位な画像を記録媒体３２上に形成することができる。

また、本実施形態によれば、クリーニングユニット１５ｃは、余分な熱容量を保有しないため、定着装置１５は、所望の定着温度を得るまでのウォームアップ時間を短くできるので、消費電力を少なくして省エネ化を図った定着装置を実現できる。

尚、本実施形態では、定着手段１５ａと加圧ローラ１５ｂとを接離させる接離手段として、加圧ローラ１５ｂを動作させるアーム１５ｄ１及びカム１５ｄ２を設えた接離機構１５ｄを採用しているが、本発明は、定着手段１５ａと加圧ローラ１５ｂとを接離可能とするものであれば、接離手段の構成に限定されるものではない。

以上、上述した実施形態では、本発明に係る画像形成装置の構成を図１に示すような画像形成装置１００に適用した例について説明したが、加熱手段と加圧ローラを用いる定着装置を備えた画像形成装置であれば、本発明は上述したような構成の画像形成装置に限定されるものではなく、その他の構成による画像形成装置等に展開が可能である。例えば、加熱手段として加熱ローラを直接加圧ローラに押し当てるように構成された画像形成装置にも適用可能である。

以上のように、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１５ 定着装置
１５ａ 定着手段
１５ａ１ 定着ローラ
１５ａ２ 加熱ローラ
１５ａ３ 定着ベルト
１５ｂ 加圧ローラ
１５ｃ クリーニングユニット（クリーニング手段）
１５ｃ１ クリーニングウェブ（クリーニング部材）
１５ｃ２ 送出しローラ（送出し部）
１５ｃ３ 巻取りローラ（巻取り部）
１５ｃ４ 圧接ローラ
１５ｃ５ クリーニングニップ部
１５ｄ 接離機構（接離手段）
１５ｄ１ アーム
１５ｄ２ カム
１５ｅ 定着ニップ部
３２ 記録紙（記録媒体）
１００ 画像形成装置
Ｔ１ トナー像

Claims (3)

1. 回転自在な定着ローラと加熱ローラとに巻き掛けられて記録媒体上の未定着トナー画像を加熱溶融して前記記録媒体上に定着させる定着ベルトとを備えた定着手段と、前記定着ベルトを介して前記定着ローラと対向する位置で回転自在に設けられて前記記録媒体を前記定着ベルトに押し当てながら搬送する加圧ローラと、前記加圧ローラに接触して前記加圧ローラをクリーニングするシリコーンオイルを含浸させたクリーニング部材を備えたクリーニング手段と、前記定着手段と前記加圧ローラとを接離させる接離手段とを備え、前記クリーニング手段は、前記クリーニング部材に含浸されるシリコーンオイルの粘度が３，０００ｃｓ以上であって、前記クリーニング部材を送り出す送出し部と、前記クリーニング部材を巻き取る巻取り部と、前記クリーニング部材を介して前記定着ローラ表面に圧接して回転可能な圧接ローラとを備えたユニットで構成され、前記定着装置に対して着脱可能に構成され、前記記録媒体を搬送しながら未定着トナー画像を定着させる定着装置において、
   前記接離手段は、定着動作の前に行う準備動作における前記定着ベルトと前記加圧ローラとの前回転動作時に、前記定着ベルトと前記加圧ローラとを離間させて、前記クリーニング部材のシリコーンオイルが前記加圧ローラから前記定着ベルトへ移行しないようにすることを特徴とする定着装置。
2. 表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記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装置と、前記感光体ドラム表面のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、
   前記定着装置として、請求項１に記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
3. 回転自在な定着ローラと加熱ローラとに巻き掛けられて記録媒体上の未定着トナー画像を加熱溶融して前記記録媒体上に定着させる定着ベルトとを備えた定着手段と、前記定着ベルトを介して前記定着ローラと対向する位置で回転自在に設けられて前記記録媒体を前記定着ベルトに押し当てながら搬送する加圧ローラと、前記加圧ローラに接触して前記加圧ローラをクリーニングするシリコーンオイルを含浸させたクリーニング部材を備えたクリーニング手段と、前記定着手段と前記加圧ローラとを接離させる接離手段とを備え、前記クリーニング手段は、前記クリーニング部材に含浸されるシリコーンオイルの粘度が３，０００ｃｓ以上であって、前記クリーニング部材を送り出す送出し部と、前記クリーニング部材を巻き取る巻取り部と、前記クリーニング部材を介して前記定着ローラ表面に圧接して回転可能な圧接ローラとを備えたユニットで構成され、前記定着装置に対して着脱可能に構成され、前記記録媒体を搬送しながら未定着トナー画像を定着させる定着装置の制御方法であって、
   定着動作の前に行う準備動作における前記定着ベルトと前記加圧ローラとの前回転動作時に、前記定着ベルトと前記加圧ローラとを離間させるステップと、
   前記離間された加圧ローラに、前記クリーニング手段により前記シリコーンオイルを塗布するステップを備えることを特徴とする定着装置の制御方法。

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