JP2005292568A - 像加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】未定着画像Ｔ１を担持させた記録材Ｐに接して画像を定着する定着部材７１を有す定着器を記録材搬送方向に沿って複数個Ｈ１・Ｈ２配列し、前記記録材Ｐを前記複数の定着器Ｈ１・Ｈ２を順次に通過させて画像定着する定着装置９において、トナーオフセットによる画像不良が起こらず、高画質（高グロス）な画像を維持できる、定着装置を提供する。
【解決手段】個々の定着器Ｈ１・Ｈ２における定着部材７１をクリーニングする能力に関して、記録材搬送方向最上流側の定着器Ｈ１のクリーニング能力が下流側の定着器Ｈ２よりも高いことを特徴とする定着装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において記録材に形成担持させた未定着画像を定着させる像加熱装置に関する。

より詳しくは、記録材上の未定着画像を定着する像加熱体と、像加熱体を清掃する清掃部材と、を有する複数の像加熱手段を備え、記録材搬送方向に対して上流側の像加熱手段により像が加熱された後に下流側の像加熱手段により像の加熱が可能な像加熱装置に関する。

電子写真プロセスを利用した複写機等の画像形成装置は、用紙（記録材）上に転写方式あるいは直接方式で形成された画像（未定着現像剤像）を当該用紙に定着させる定着装置を備える。

近年、この定着装置としては、通紙の高速化や高画質化に伴い、複数の像加熱手段を備えるものが増えてきている（例えば、特許文献１参照）。

これは、記録材上の未定着画像を定着する像加熱体（以下、定着部材と記す）を有する複数の像加熱手段（以下、定着器と記す）を備え、記録材搬送方向に対して上流側の定着器により像が加熱された後に下流側の定着器により像の加熱を行うものである。

複数個の定着器をもつものの特徴としては、記録材搬送方向最上流側の第一の定着器に未定着画像を担持させた記録材を一度通して画像定着させ、この記録材を更に下流側の第二の定着器に通して画像を再定着させるなどの工夫がなされている。一般的には、第一の定着器においてはある程度の定着性を確保し、第二の定着器においては、高画質（高グロス）を目指したものが多い。
特開平６−２５８９７０号公報

しかしながら、複数個の定着器を使用した場合、最上流側（第一）の定着器は主に未定着画像を定着するため、定着器の定着部材に対するオフセット量も多く、ある程度の画像性を維持すれば良く、特に、高グロスを望んでいないため、定着性は弱い場合が多い。そのため、定着部材に対するオフセットトナーの影響が多く、オフセットトナーをしっかり取り除かなければ、次に通紙された画像上に再転写されてしまう。

次に下流側（第二）の定着器においては、一度定着された画像を再定着させるため、定着部材に対するトナーのオフセット量も少なく、オフセットトナーの影響は比較的少なくなる。そのため、クリーニング性としてはあまり良いものを望んでいない。むしろ、第一の定着器と同様のクリーニング能力を確保するためクリーニング能力を上げた場合、第二の定着器においては定着部材の表面に傷をつけやすくなり、そのため画像上、高グロスを形成するため不利になってしまう。

本発明は、このような複数個の定着器を使用した定着装置（像加熱装置）について、トナーオフセットによる画像不良が起こらず、高画質（高グロス）な画像を維持できる、定着装置を提供することを目的とする。

本発明は下記の構成を特徴とする像加熱装置である。

（１）記録材上の未定着画像を定着する像加熱体と、像加熱体を清掃する清掃部材と、を有する複数の像加熱手段を備え、記録材の搬送方向に対して上流側の像加熱手段により像が加熱された後に下流側の像加熱手段により像の加熱が可能な像加熱装置において、上流側の清掃部材の像加熱体への清掃能力は、下流側の像加熱体への清掃能力よりも高いことを特徴とする像加熱装置。

（２）前記複数の像加熱手段のうちで、最上流側の像加熱手段における像加熱体に対する清掃部材の圧力が一番高いことを特徴とする（１）に記載の像加熱装置。

（３）前記複数の像加熱手段のうちで、最上流側の像加熱手段の像加熱体に対する清掃部材がウエブであり、ウエブの送り量が一番多いことを特徴とする（１）に記載の像加熱装置。

（４）前記複数の像加熱手段のうちで、少なくとも１つは像加熱体に対する清掃部材を設けないことを特徴とする（１）〜（３）の何れかに記載の像加熱装置。

即ち上記の構成により、上流側の像加熱手段の清掃部材は未定着画像のトナーオフセットのクリーニングを主とし、上流側の像加熱手段の清掃部材は主に高画質を維持することを可能にできて、トナーオフセットによる画像不良も起こらず、高画質（高グロス）な画像を維持できる。

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。

（１）画像形成装置例
図１は画像形成装置の一例の概略構成模型図である。本例の画像形成装置は転写式電子写真プロセスを用いた、タンデムタイプのカラーレーザプリンタである。

この画像形成装置内には第１、第２、第３、第４の４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが併設され、各々異なった色のトナー像が潜像、現像、転写のプロセスを経て形成される。

各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、それぞれ専用の像担持体、本例では電子写真感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを具備し、各感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に各色のトナー像が形成される。各感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに隣接して中間転写体（中間転写ベルト）１３０が設置され、感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に形成された各色のトナー像が、中間転写体１３０上に１次転写され、２次転写部で記録材Ｐ上に転写される。さらにトナー像が転写された記録材Ｐは、第一の定着装置９Ａと第２の定着装置９Ｂを順次に搬送されて加熱及び加圧によりトナー像が定着されて記録画像形成物として装置外の排紙トレイ１８に排出される。

感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの外周には、それぞれドラム帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１次転写帯電器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ及びクリーナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが設けられ、装置の上方部にはさらにレーザスキャナ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが設置されている。

感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは矢印の反時計方向に回転駆動され、その周面がドラム帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄにより所定の極性・電位に一様に１次帯電される。その各感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの一様帯電面に対してレーザスキャナ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから出力される、画像信号に応じて変調されたレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄによる走査露光がなされて、各感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に画像信号に応じた潜像が形成される。すなわち、レーザスキャナ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、それぞれ、光源装置、ポリゴンミラー等が設置されていて、光源装置から発せられたレーザ光をポリゴンミラーを回転して走査し、その走査光の光束を反射ミラーによって偏向し、ｆθレンズにより感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの母線上に集光して露光することにより、感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に画像信号に応じた潜像が形成される。

現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄには、現像剤としてそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーが供給装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにより所定量充填されている。現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、それぞれ感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上の潜像を現像して、シアントナー像、マゼンタトナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像として可視化する。

中間転写体１３０は３本の並行ローラー１３、１４、１５間に懸回張設したエンドレスベルト部材であり、矢示の時計方向に感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと同じ周速度をもって回転駆動されている。

第１の画像形成部Ｐａの感光ドラム３ａ上に形成担持された上記第一色のイエロートナー画像は、感光ドラム３ａと中間転写体１３０とのニップ部を通過する過程で、中間転写体１３０に印加される１次転写バイアスにより形成される電界と圧力により、中間転写体１３０の外周面に１次転写されていく。

以下、同様に、第２、第３、第４の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの感光ドラム３ｂ、３ｃ、３ｄ上に形成担持された、第２色のマゼンタトナー画像、第３色のシアントナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次に中間転写体１３０上に重畳転写され、中間転写体１３０上に目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。

１１は２次転写ローラーであり、中間転写体１３０を懸回張設させた３本のローラー１３・１４・１５のうちのローラー１４に対して中間転写体１３０を挟ませて圧接させて中間転写体１３０との間に２次転写ニップ部を形成している。

一方、給紙カセット１０から記録材Ｐが１枚分離給紙されて、シートパス１６、シートパス１７、レジストローラー１２、転写前ガイドを通過して中間転写体１３０と２次転写ローラー１１との当接ニップである２次転写ニップ部に所定のタイミングで給送され、同時に２次転写バイアスがバイアス電源からに印加される。これにより、中間転写体１３０上に重畳転写された合成カラートナー画像の記録材Ｐへの一括２次転写がなされる。

２次転写ニップ部にて合成カラートナー画像の転写を受けた記録材Ｐは中間転写体１３０から分離され、像加熱装置である定着装置７に導入されて記録材にトナー像が熱圧定着される。

この定着装置７は、像加熱手段としての定着器を、記録材搬送方向に沿って少なくとも第一の定着器Ｈ１と第二の定着器Ｈ２の複数の定着器を有する定着装置である。この定着装置７については後記の（２）項で詳述する。

１次転写が終了した感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、それぞれのクリーナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにより転写残トナーをクリーニング、除去され、引き続き次の潜像の形成以下に備えられる。

転写ベルト１３０上に残留したトナー及びその他の異物は、転写ベルト１３０の表面にクリーニングウエブ（不織布）１９を当接して、拭い取るようにしている。

両面コピーモードが選択されている場合には、第２の定着器Ｈ２を出た第一面側画像形成済みの記録材Ｐがフラッパ２０により再循環搬送機構側のシートパス２１側に導入され、さらにスイッチバックシートパス２２内に入り、次いで該シートパス２２から引き出されて再搬送シートパス２３に誘導され、該シートパス２３から、シートパス１７、レジストローラー１２、転写前ガイドを通過して中間転写体１３０と２次転写ローラー１１との当接ニップである２次転写ニップ部に表裏反転状態で所定のタイミングで再導入される。これにより、記録材Ｐの第２面側に対して、中間転写体１３０上のトナー画像の２次転写がなされる。２次転写ニップ部にて第２面に対するトナー画像の２次転写を受けた記録材Ｐは中間転写体１３０から分離されて第一と第二の定着器Ｈ１・Ｈ２へ再導入され、トナー画像の定着処理を受けて両面コピーとして装置外の排紙トレイ１８に排出される。

（２）定着装置７
図２は定着装置７の概略構成模型図である。この定着装置７は、像加熱手段としての定着器を、記録材搬送方向に沿って少なくとも第一の定着器Ｈ１と第二の定着器Ｈ２の複数の定着器を有する定着装置である。画像形成部から搬送された未定着トナー像Ｔ１を担持している記録材Ｐは第一の定着器Ｈ１に導入されて第一の定着処理を受け、次いで第二の定着器Ｈ２に導入されて第二の定着処理を受けて定着装置７から排出される。第一の定着器Ｈ１においてはある程度の定着性を確保させ、第二の定着器Ｈ２においては、高画質（高グロス）を確保させている。

本実施例においては、第一の定着器Ｈ１と第二の定着器Ｈ２は共にともに熱ローラー式の定着器である。

即ち、第一及び第二の両定着器Ｈ１・Ｈ２において、７１と７２は、記録材に接して画像を定着する像加熱体としての定着ローラーと加圧体としての加圧ローラーである。定着ローラー７１は金属性パイプの表面にシリーコンゴムおよびフッ素ゴムが被覆されたものであり、加圧ローラー７２は金属ローラーの表面に弾性層のシリーコンゴムが被覆されたものである。定着ローラー７１と加圧ローラー７２はそれぞれ回転自由に軸受支持させて上下並行に且つ圧接させることで両者間に所定幅の定着ニップ部Ｎを形成させて配列してある。定着ローラー７１は不図示の駆動系により矢印の時計方向に回転駆動される。加圧ローラー７２はこの定着ローラー７１の回転に従動して回転する。

７１ａ・７２ａは定着ローラー７１と加圧ローラー７２の内空部にそれぞれ配設した加熱源としてハロゲンヒーターである。７１ｂ・７２ｂは定着ローラー７１と加圧ローラー７２の表面に接触させて、あるいは非接触に対向させて配設した温度検知体としてのサーミスタである。

定着ローラー７１と加圧ローラー７２は回転状態においてハロゲンヒーター７１ａ・７２ａに対して電源部（不図示）から電力供給がなされ、該ハロゲンヒーター７１ａ・７２ａの発熱により該両ローラーが内部加熱される。そして該両ローラー７１・７２の表面温度がそれぞれサーミスタ７１ｂ・７２ｂにより検出され、その検出温度情報が温度制御回路（不図示）に入力する。温度制御回路は各サーミスタ７１ｂ・７２ｂから入力する検知温度情報が、第一及び第二の両定着器Ｈ１・Ｈ２において、定着ローラー７１及び加圧ローラー７２にそれぞれ予め定めた所定の制御温度に維持されるように、電源部からハロゲンヒーター７１ａ・７２ａへの電力供給を制御する。

７３は第一の定着器Ｈ１における定着ローラー７１の清掃手段であるクリーニング装置である。７４は第二の定着器Ｈ２における定着ローラー７１の清掃手段であるクリーニング装置である。本実施例においては該クリーニング装置７３・７４を、第一及び第二の両定着器Ｈ１・Ｈ２において違えたものにしている。すなわち、第一の定着器Ｈ１におけるクリーニング装置７３はウエブ方式（ウエブシステム）のクリーニング装置にしてある。第二の両定着器Ｈ２におけるクリーニング装置７３はパッド方式のクリーニング装置にしてある。このウエブ方式のクリーニング装置７３とパッド方式のクリーニング装置７４については後述する。

そして、上記の第一及び第二の定着器Ｈ１・Ｈ２の定着ローラー７１及び加圧ローラー７２が回転駆動され、且つ定着ローラー７１及び加圧ローラー７２が所定の表面温度に加熱温調されている状態において、第一の定着器Ｈ１に画像形成機構部側（図１）から未定着トナー像Ｔ１を形成担持させた記録材Ｐが送り込まれる。記録材Ｐは搬送方向に対して上流側に位置する第一の定着器Ｈ１の定着ニップ部Ｎで挟持搬送されながら該定着ニップ部Ｎでの熱と圧力によりトナー像の第一の定着処理を受ける。定着ニップ部Ｎを出た記録材Ｐは定着ローラー７１または加圧ローラー５２の面から分離され、搬送ベルト７５やガイド（不図示）により第一の定着器Ｈ１から第二の定着器Ｈ２に送り込まれる。Ｔ２は第一の定着器Ｈ１で定着されたトナー像を示している。記録材Ｐは搬送方向に対して下流側に位置する第二の定着器Ｈ２の定着ニップ部Ｎで挟持搬送されながら該定着ニップ部Ｎでの熱と圧力により第二の定着処理を受ける。定着ニップ部Ｎを出た記録材Ｐは定着ローラー７１または加圧ローラー７２の面から分離されて該第二の定着器Ｈ２から送りだされる。

本実施例において、第一の定着器Ｈ１に具備させたウエブ方式のクリーニング装置７３は、ロール巻きにした帯状の清掃部材であるクリーニングウエブ７３ａを巻きだしローラー７３ｂに支持させ、その自由端部を巻き取りローラー７３ｃに掛止させ、巻きだしローラー７３ｂと巻き取りローラー７３ｃとの間のクリーニングウエブ７３ａ部分を押圧ローラー７３ｄによる押圧力Ｆにより定着ローラー７１の面に押圧接触させることで定着ローラー７１の面を拭掃させて定着ローラー７１面のオフセットトナーを除去するものである。そして、クリーニングウエブ７３ａを巻きだしローラー７３ｂ側から巻き取りローラー７３ｃ側へ少しずつ連続的にあるいは間欠的に繰り出していくことで、押圧ローラー７３ｄ部分において定着ローラー７１の面に圧接してオフセットトナーを拭い取りクリーニング能力の低下した使用済みクリーニングウエブ部分を定着ローラー表面の移動方向とは反対方向に少しずつ更新移動させ、使用済みクリーニングウエブ部分を巻き取りローラー７３ｃに順次巻き取っていくものである。クリーニングウエブ７３ａの定着ローラー７１に対する圧力Ｆは総圧で０．１〜４９Ｎである。また、このウエブの送り速度はＡ４一枚当たり０．０１〜０．５ｍｍ送れば良い。尚、この数値に関しては、トナーＴ１の材質及び、記録材Ｐの材質及び表面性、あるいは、トナーのオフセット量で大きく異なる。

本実施例において、第二の定着器Ｈ２に具備させたパッド方式のクリーニング装置７４は軽圧を目的としたものであり、清掃部材としてパッドホルダー７４ａに不織布パッド７４ｂを保持させたものを用い、不織布パッド７４ｂ部分を定着ローラー７１に接触させ、パッドホルダー７４ａを付勢手段（不図示）の押圧力Ｆで定着ローラー方向に付勢して不織布パッド７４ｂ部分を定着ローラー７１に押し当て状態にしたものである。不織布パッド７４ｂの定着ローラー７１に対する加圧力Ｆは総圧で０．１〜９．８Ｎもあればよい。

このパッド方式のクリーニング装置７４は、固定系でるため、あまり、圧力はかけられず、オフセットトナーが多いときは使用し難い。今回は定着ローラー表面を粗さないのが目的であるため第二の定着器Ｈ２用が主となる。

具体的に、本実施例においては、第一の定着器Ｈ１である熱ローラー式の定着装置（定着温度１７０℃、加圧３５Ｎ／ｃｍ^２、定着速度２００ｍｍ／ｓ）のウエブ式クリーニング装置７３として、ウエブ材質：芳香族ポリアミド樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂を含有する不織布［日本バイリーン社製］、加圧力Ｆ：総圧４９Ｎ、ウエブ送り量：Ａ４一枚当たり０．０５ｍｍの仕様の装置を用いた。

また、第二の定着器Ｈ２である熱ローラー式の定着装置（定着条件は第一の定着器Ｈ１と同じ）のパッド式クリーニング装置７４として、パット上の不織布の材質：芳香族ポリアミド樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂を含有する不織布（日本バイリーン社製）、加圧力Ｆ：１Ｎの仕様の装置を用いた。

上記において、第一の定着器Ｈ１のウエブ式クリーニング装置７３と、第二の定着器Ｈ２のパッド式クリーニング装置７４とでは、定着ローラー７１をクリーニングする能力が、前者の方が後者よりも高い。

ここで、クリーニング能力の判断方法について説明する。本実施例では、定着温度を比較的オフセット量が多くなるように１５０℃に設定して、定着ローラの温度が飽和するまで、暖めておく。そして、この温度でベタ黒画像を連続５０枚定着動作を行う。その後、それぞれのクリーニング装置によりクリーニングされたトナー量を測定することで、クリーニング能力の高低を判断することができる。なお、このクリーニング能力の判断方法は一例にすぎず、定着ローラ温度、及び連続定着枚数に関しては、上記の値に限定されるものではない。

本実施例においては、トナーのオフセットによる画像不良はみられず、また、耐久８０Ｋ行っても高グロス（ＦＦ画像でグロス５０％）画像が安定して出力できた。

ここで、図３は図２の定着装置７について、記録材Ｐを第一の定着器Ｈ１だけを通して定着処理し、第二の定着器Ｈ２を通さずに排紙するモードを選択できるようにしたものである。すなわち、第一と第二の定着器Ｈ１・Ｈ２の間の記録材搬送路にフラッパ７６を配設し、第一と第二の両定着器Ｈ１・Ｈ２を用いた定着モードが選択されると、制御部（不図示）はフラッパ７６を実線示の第一姿勢に切換え保持する。この場合は、第一の定着器Ｈ１を出た記録材Ｐはフラッパ７６の下を通って搬送ベルト７５により第二の定着器Ｈ２に導入される。第一の定着器Ｈ１のみを用いた定着モードが選択されると、制御部（不図示）はフラッパ７６を２点鎖線示の第二姿勢に切換え保持する。この場合は、第一の定着器Ｈ１を出た記録材Ｐはフラッパ７６の前ガイド面により第一と第二の両定着器Ｈ１・Ｈ２の間から第二の定着器Ｈ２に入らずに上方に案内されて排出される。定着器Ｈ２を通過させるか否かは例えば、記録材の厚み、あるいは、グロス等に選択することが可能である。

図４は本実施例の定着装置７の概略構成模型図である。この定着装置７は実施例１の定着装置７（図２）において、第二の定着器Ｈ２のパッド方式クリーニング装置７４を第一の定着器Ｈ１と同様のウエブ方式クリーニング装置７７に変更したものである。７７ａはクリーニングウエブ、７７ｂは巻きだしローラー、７７ｃは巻き取りローラー、７７ｄは押圧ローラーである。

本実施例のように、第一と第二の定着器Ｈ１とＨ２においてクリーニング装置７３・７７として同様なクリーニング方式を用いた場合でも、クリーニング方式の設定条件を変更して、第一と第二の定着器Ｈ１とＨ２のクリーニング能力の差別化が行える。例えば、第一の定着器Ｈ１側のクリーニングウエブの加圧力Ｆを上げ、第二の定着器Ｈ２側のクリーニングウエブの加圧力Ｆを下げることで、クリーニング能力を高低差別化して、定着性と高画質化の両立が行える。同様に、ウエブの送り量を変更させたり、材質を変更させることでも可能である。例えば、材質においては、通常の芳香族系ポリアミドイミドによる不織布を用いたフェルトから構成されているウエブを第二の定着器Ｈ２に用いるのに対し、第一の定着器Ｈ１のウエブは、よりクリーニング能力を高める目的で、電界メッキを施したクリーニング能力の大きいウエブから構成させる工夫も可能である。

具体的に、本実施例においては、第一の定着器Ｈ１のウエブ方式クリーニング装置７３として、ウエブ材質：芳香族ポリアミド樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂を含有する不織布［日本バイリーン社製］、加圧力Ｆ：総圧４９Ｎ、送り量：Ａ４一枚当たり０．０５ｍｍ）の仕様の装置を用いた。

また、第二の定着器Ｈ２のウエブ方式クリーニング装置７７として、ウエブ材質：芳香族ポリアミド樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂を含有する不織布［日本バイリーン社製］、加圧力Ｆ：総圧４９Ｎ、送り量：Ａ４一枚当たり０．０１ｍｍの仕様の装置、すなわちウエブの送り速度を変更した装置を用いた。

上記において、第一の定着器Ｈ１のウエブ式クリーニング装置７３と、第二の定着器Ｈ２のウエブ式クリーニング装置７７とでは、定着ローラー７１をクリーニングする能力が、前者の方が後者よりも高い。

本実施例においては、トナーのオフセットによる画像不良はみられず、また、耐久８０Ｋ行っても高グロス（ＦＦ画像でグロス５０％）画像が安定して出力できた。

本実施例も、上記実施例２の定着装置７（図４）と同様に、第一と第二の定着器Ｈ１とＨ２のクリーニング装置７３・７７としてともにウエブ方式クリーニング装置を用いたものであるが、第一の定着器Ｈ１のウエブ方式クリーニング装置７３として、ウエブ材質：芳香族ポリアミド樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂を含有する不織布［日本バイリーン社製］に酸化チタン５部混入したもの、加圧力Ｆ：総圧２０Ｎ、送り量：Ａ４一枚当たり０．０１ｍｍ）の仕様の装置を用いた。

また、第二の定着器Ｈ２のウエブ方式クリーニング装置７７として、ウエブ材質：芳香族ポリアミド樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂を含有する不織布［日本バイリーン社製］、加圧力Ｆ：総圧２０Ｎ、送り量：Ａ４一枚当たり０．０１ｍｍの仕様の装置を用いた。

上記において、第一の定着器Ｈ１のウエブ式クリーニング装置７３と、第二の定着器Ｈ２のウエブ式クリーニング装置７７とでは、定着ローラー７１をクリーニングする能力が、前者の方が後者よりも高い。

本実施例においては、トナーのオフセットによる画像不良はみられず、また、耐久７０Ｋ行っても高グロス（ＦＦ画像でグロス５０％）画像が安定して出力できた。

トナーや、第一の定着器Ｈ１のクリーニング能力が高く、第二の定着器Ｈ２でのトナーオフセットがない場合には、第二の定着器Ｈ２におけるクリーニング装置を無くすことも可能である。

本実施例はその例である。図５は本実施例の定着装置７の概略構成模型図である。この定着装置７は実施例１の定着装置７（図２）において、第二の定着器Ｈ２はクリーニング装置を無しにしたものである。

本実施例では第一の定着器Ｈ１の定着ニップ部加圧力は７０Ｎ／ｃｍ^２とした。第一の定着器Ｈ１のウエブ方式クリーニング装置７３として、ウエブ材質：芳香族ポリアミド樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂を含有する不織布［日本バイリーン社製］、加圧力Ｆ：総圧４９Ｎ、送り量：Ａ４一枚当たり０．０５ｍｍの仕様の装置を用いた。第二の定着器Ｈ２はクリーニング装置を無しであるから、第一の定着器Ｈ１はクリーニング能力は第二の定着器Ｈ２よりも当然高い。

本実施例においては、トナーのオフセットによる画像不良はみられず、また、耐久１００Ｋ行っても高グロス（ＦＦ画像でグロス５０％）画像が安定して出力できた。

図６は本実施例の定着装置７の概略構成模型図である。この定着装置７は実施例１の定着装置７（図２）において、第二の定着器Ｈ２のパッド方式クリーニング装置７４をローラー式クリーニング装置７８に変更したものである。

第一の定着器Ｈ１のウエブ方式クリーニング装置７３として、ウエブ材質：芳香族ポリアミド樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂を含有する不織布［日本バイリーン社製］、加圧力Ｆ：総圧４９Ｎ、送り量：Ａ４一枚当たり０．０５ｍｍの仕様の装置を用いた。

第二の定着器Ｈ２のローラー式クリーニング装置７８は、クリーニングローラー７８ａとしてフェルト状の耐熱不繊材料材料（芳香族ポリアミド樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂）をローラー形状に巻きつけたものを用い、これを定着ローラー７１に加圧力１０Ｎで圧接させて、カウンター回転させたものである。

本実施例においては、トナーのオフセットによる画像不良はみられず、また、耐久７０Ｋ行っても高グロス（ＦＦ画像でグロス４８％）画像が安定して出力できた。

［比較例１］
上記実施例１において、定着器を第一の定着器Ｈ１のみ使用し、実施例１と同様の実験を行った。その場合、トナーオフセットはあまり起こらないが、低グロス（ＦＦ画像でグロス２０％）にしかならなかった。

［比較例２］
上記実施例２において、第二の定着器Ｈ２におけるクリーニング装置７７を第一の定着器Ｈ１におけるクリーニング装置７３と同じにする以外同様の実験を行った。即ち、第一と第二の定着器Ｈ１・Ｈ２のウエブクリーニング方式は、ウエブ材質：芳香族ポリアミド樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂を含有する不織布［日本バイリーン社製］、加圧力Ｆ：総圧４９Ｎ、送り量：Ａ４一枚当たり０．０５ｍｍ、と同じ仕様である。この場合、トナーのオフセットはなかったが、耐久が進むにすれて高グロスが維持できなくなり、初期は６０％あったグロスが、７０Ｋでグロスが２５％にも落ちた。

［比較例３］
上記実施例２において、第一の定着器Ｈ１におけるクリーニング装置７３を第二の定着器Ｈ２におけるクリーニング装置７７と同じにする以外同様の実験を行った。即ち、第一と第二の定着器Ｈ１・Ｈ２のウエブクリーニング方式は、ウエブ材質：芳香族ポリアミド樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂を含有する不織布［日本バイリーン社製］、加圧力Ｆ：総圧２５Ｎ、送り量：Ａ４一枚当たり０．０１ｍｍ）、と同じ仕様である。この場合、トナーのオフセットが多発し、耐久が進むにすれて画像上に再転写し、画像不良が発生した。

（３）定着器及びクリーニング装置の他の構成例
１）第一または第二、或いは両者の定着器Ｈ１・Ｈ２は、実施例１〜５のような熱ローラー方式の定着器に限られない。例えば、図７に示すようなフィルム式加熱定着方式の定着器を用いてもよい。

８１はエンドレスベルト状の耐熱性の定着フィルムであり、左側の駆動ローラー８２と、右側の従動ローラー８３と、駆動ローラー８２と従動ローラー８３間の下方に配置した加熱体としての低熱容量線状加熱体８４の互いに並行な該３部材８２〜８４間に懸回張設してある。

従動ローラー８３はエンドレスベルト状の定着フィルム８１のテンションローラーを兼ねており、該定着フィルム８１は駆動ローラー８２の時計方向回転駆動に伴ない時計方向に所定の周速度、すなわち不図示の画像形成部側から搬送されてくる未定着トナー像Ｔ１を上面に担持した記録材Ｐの搬送速度と同じ周速度をもってシワや蛇行、速度遅れなく回動駆動される。

８５は加圧部材としての、シリコーンゴム等の離型性の良いゴム弾性層を有する加圧ローラーであり、前記のエンドレスベルト状定着フィルム８１の下行側フィルム部分を挟ませて前記加熱体８４の下面に対して不図示の付勢手段の押圧力Ｆにより例えば総圧３９〜６９Ｎ（４〜７ｋｇ）の当圧接をもって対向圧接させて定着ニップ部Ｎを形成させている。この加圧ローラー８５は記録材Ｐの搬送方向に順方向の反時計方向に回転駆動される。該加圧ローラー８５は本例のものは芯金の外周に同心一体に金型成形等で成形した外径３０ｍｍ、肉厚７ｍｍのシリコーンゴムローラーである。

加熱体８４は定着フィルム８１の面移動方向と交差する方向（フィルムの幅方向）を長手とする低熱容量線状加熱体であり、ヒーター基板８４ａ、通電発熱抵抗体（発熱体）８４ｂ、検温素子８４ｃ等よりなり、ヒーター支持体８４ｄに取付け保持させて固定支持させてある。８６は定着フィルム表面のクリーニング装置である。本例のものはパッド方式であり、駆動ローラー８２の定着フィルム懸回部において定着フィルム表面にクリーニングパッドを圧接させて配設してある。

２）更に最近は、励磁コイルによる磁束で定着ローラーに設けた導電層に渦電流を発生させジュール熱により発熱させる電磁誘導加熱方式の定着器が提案されていることも多くなっている。

図８でその一例についても説明する。定着部材としての定着ローラー９１は、電磁誘導発熱体（加熱体）である導電層９１ａとしての、外径４０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍの鉄製の芯金シリンダである。その表面の離型性を高めるために例えばＰＴＦＥ１０〜５０μｍや、ＰＦＡ１０〜５０μｍの層を設けてもよい。また内側には高熱伝導層９１ｂと低熱伝導層９１ｃを配設してある。

また導電層９１ａを構成させる電磁誘導発熱体の他の材料として、例えば磁性ステンレスのような磁性材料（磁性金属）といった、比較的透磁率μが高く、適当な抵抗率ρを持つ物を用いてもよい。さらに非磁性材料でも、金属などの導電性のある材料は、材料を薄膜にする事などにより使用可能である。

加圧部材としての加圧ローラー９２は外径２０ｍｍの鉄製の芯金の外周に厚さ５ｍｍのＳｉゴムの層と定着ローラー１と同様に表面に離型性を高めるために例えばＰＴＦＥ１０〜５０μｍや、ＰＦＡ１０〜５０μｍの層を設けて、外径は３０ｍｍである。

定着ローラー９１と加圧ローラー９２は回転自在に支持されていて、定着ローラー９１のみを駆動する構成になっている。加圧ローラー９２は定着ローラー９１の表面に圧接して定着ニップ部Ｎを形成し、圧接部（ニップ部）での摩擦力で従動回転する様に配置してある。

また、加圧ローラー９２は定着ローラー９１の回転軸方向にバネなどを用いた不図示の機構によって加圧されている。加圧ローラー９２は約２９４Ｎ（約３０Ｋｇ重）で荷重されており、その場合圧接部Ｎの幅（ニップ幅）は約６ｍｍになる。しかし、都合によっては荷重を変化させてニップ幅を変えてもよい。

温度センサー９３は定着ローラー９１の表面に当接するように配置され、温度センサー９３の検出信号をもとに励磁コイル９４への電力供給を増減させることで、定着ローラー９１の表面温度が所定の一定温度になる様自動制御される。

搬送ガイド９５は、未定着のトナー画像Ｔ１を担持しながら搬送される記録材Ｐを定着ローラー９１と加圧ローラー９２との間の定着ニップ部Ｎへ案内する位置に配置される。

分離爪９６は、定着ローラー９１の表面に当接あるいは近接して配置され、記録材Ｐが定着ニップ部通過後に定着ローラー９１に張り付きぎみなものを分離するためのものである。

外部加熱源である励磁コイル９４は定着ローラー９１の外周に沿って設置され磁性体９７で覆われ、加圧ローラー９２が接触されていない部分全部あるいは一部に設けられる。

磁性体９７はフェライト、パーマロイといった高透磁率で残留磁束密度の低いものが望ましい。

励磁コイル９４には１０〜１００ｋＨｚの交流電流が印加され、機械的精度の許す限り定着ローラー１外周面には接触せず近い方がよい。

また、交流電流によって誘導された磁界は定着ローラー９１の導電層９１ａに過電流を流し、ジュール熱を発生させる。この発熱を増加させるためには励磁コイル９４の巻き数を増やしたり、交流電流の周波数を高くするとよい。

詳細には、励磁コイル９４に１０〜１００ｋＨｚの交流電流を流した時発生する誘導磁界のこの導電層９１ａへの表皮侵入深さが０．５ｍｍ以下にあることが望ましく、６０ｋＨｚの交流電流をコイルに流した時、例えば鉄ならば０．１ｍｍ程度でよく、ニッケルならもっと薄くできる。

このときの導電層９１ａは比透磁率５０以上、かつ体積抵抗率５．０×１０^−８Ω・ｍ以上、かつ厚さ１ｍｍ以下であり、定着ローラー９１の外部に配設された励磁コイルに１０〜１００ｋＨｚの交流電流を流した時発生する誘導磁界のこの導電層への表皮侵入深さが０．５ｍｍ以下であることが望ましく、６０ｋＨｚの交流電流をコイルに流した時、例えば鉄ならば０．１ｍｍ程度でよく、ニッケルならもっと薄くできる。

高熱伝導層９１ｂは熱伝導率２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上（０〜３００℃の時）のものが望ましく、例えばアルミや銅などならば１ｍｍ以上の層厚が良い、低熱伝導層９１ｃは熱伝導率５．０×１０^−２Ｗ／ｍ・Ｋ以下（０〜３００℃の時）のものが望ましい。

９８は定着ローラー表面のクリーニング装置である。本例のものはパッド方式であり、定着ローラー表面にクリーニングパッドを圧接させて配設してある。

３）定着部材用のクリーニング装置も実施例のようなウエブ方式、パッド方式、ローラー式のものに限られない。

例えば、図９に示すようにブレードクリーニング装置も十分考えられる。ここで、ブレードクリーニングについて簡単に説明する。クリーニングブレードＣ１は、長板状の弾性部材６１と、弾性部材６１の一方の長辺を長手方向に沿って覆う断面方形のゴム状部材６２と、ゴム状部材６２のエッジを長手方向全長にわたって被覆するフッ素樹脂系の被覆材６３とを有し、該フッ素樹脂系の被覆材６３で被覆されたエッジ６３ａを、定着ローラー７１表面に当接させてクリーニングニップＮＣを形成している。弾性部材６１は、金属板によって構成している。

また、クリーニング能力を上げるにはクリーニングブレードＣ１の取付角度θは、２０〜６０度に設定し、またクリーニングニップＮＣにおけるクリーニングブレードＣ１の線圧は、１０〜６０／ｃｍに設定している。なお、この線圧を、クリーニングブレードＣ１が剛体であると仮定した場合の進入量に換算すると、０．４〜１．７ｍｍになる。これも、バネ加重などを考えるとこの限りではない。また、クリーニングブレードＣ１を使用した場合、オフセットトナーのクリーニング能力は高いが、ブレードエッジ部６３ａにオフセットトナーが滞留しやすく、定着ローラー表面を傷つけやすいのが特徴である。主に、第一の定着器Ｈ１のクリーニング手段として用いる。

更に、トナーや、第一の定着器のクリーニング能力が高く、第二の定着器でのトナーオフセットがない場合は、第二の定着器におけるクリーニング装置を無くすことも可能である。

上記の各実施例においては像加熱手段として２つの定着器Ｈ１・Ｈ２により定着装置９を構成したけれども３つ以上の定着器を配列して定着装置９を構成することもできる。

実施例１における画像形成装置の一例の概略構成模型図 実施例１における定着装置の概略構成模型図 定着装置の変形構成の模型図 実施例２における定着装置の概略構成模型図 実施例４における定着装置の概略構成模型図 実施例５における定着装置の概略構成模型図 フィルム式加熱定着方式の定着器の一例の概略構成模型図 電磁誘導加熱方式の定着器の一例の概略構成模型図 ブレード方式におけるクリーニング構成の概略図

符号の説明

７１…定着ローラー、７２…加圧ローラー、７３…オフセットトナー用クリーニングシステム（ウエブ方式）、Ｈ１…第一の定着器、Ｈ２…第二の定着器、Ｔ１…未定着トナー、Ｔ２…定着トナー、Ｐ…記録材

Claims (4)

1. 記録材上の未定着画像を定着する像加熱体と、像加熱体を清掃する清掃部材と、を有する複数の像加熱手段を備え、記録材の搬送方向に対して上流側の像加熱手段により像が加熱された後に下流側の像加熱手段により像の加熱が可能な像加熱装置において、
   上流側の清掃部材の像加熱体への清掃能力は、下流側の像加熱体への清掃能力よりも高いことを特徴とする像加熱装置。
2. 前記複数の像加熱手段のうちで、最上流側の像加熱手段における像加熱体に対する清掃部材の圧力が一番高いことを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
3. 前記複数の像加熱手段のうちで、最上流側の像加熱手段の像加熱体に対する清掃部材がウエブであり、ウエブの送り量が一番多いことを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
4. 前記複数の像加熱手段のうちで、少なくとも１つは像加熱体に対する清掃部材を設けないことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の像加熱装置。

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