JP2009271176A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】十分な量のオイルが長期間安定して循環され定着ニップ部を形成する部材に対してオイルが安定的に塗布される定着装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】回動可能に設けられる定着ベルト１２と、定着ベルト１２の下に回動可能に設けられる加圧ローラ１３と、が当接して定着ニップ部Ｎを形成可能に配置され、オイルＯを保持して加圧ローラ１３の下方に設けられ該加圧ローラ１３の一部が浸漬される浸漬槽（サブオイルパン２２ａ１）と、該浸漬槽が収納されるオイル受け（メインオイルパン２２ａ２）と、前記浸漬槽とオイル受けの間に配置され浸漬槽から溢れ出たオイルＯをろ過するオイルフィルタ２２ｆと、を有するオイル塗布装置２２を備える。
【選択図】図１０

Description

本発明は、定着装置及び該定着装置を備える画像形成装置に関し、詳しくは搬送するシート上のトナーを加熱して定着する定着装置及び電子写真方式を用いて形成するトナー画像をシート上に転写した後に定着して画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ装置あるいはこれらの複合機等の前記定着装置を備える画像形成装置に関するものである。

複写機、プリンタ等による電子写真方式の画像形成装置における定着装置では、定着部材等に対してオイルを用いてトナーとの離型性をよくしつつ定着性能を維持している。特に、フルカラー電子写真装置では定着装置にオイルが多く用いられている。

また、昨今ではウォームアップ時間の短縮から定着装置の定着部材に無端状の定着ベルトを用いたものが多く採用されている。例えば、図１に示すように、定着ローラ８４及び加熱ローラ８３に一定のテンションで架け渡された定着ベルト９２と、該定着ベルト９２に対して回転自在に圧接し定着ニップ部Ａを形成する加圧ローラ８５と、を備える構成の定着装置がある（例えば、特許文献１参照。）。

ここでは、定着ベルト９２に対してオイルを塗布するオイル塗布装置としてオイル塗布ローラＲ１が設けられており、不図示のオイル供給部から供給を受けたオイルは回転するオイル塗布ローラＲ１により定着ベルト９２の当接点９５で塗布されるようになっている。そして、定着ベルト９２のオイルが塗布された部分は定着ベルト９２の回動により定着ニップ部Ａへ移動し、トナー画像が転写された記録媒体（転写紙）との離型性に寄与する。ついで、定着ニップ部Ａでは定着ベルト９２のオイルの一部が加圧ローラ８５表面に移っており、加圧ローラ８５の離型性も改善されている。また、加圧ローラ８５における余剰のオイルは加圧ローラ８５の下側にあるオイルパン９６に流れ込み回収されるようになっている。

特開２００３−３０２８５７号公報

このとき従来の画像形成装置では、回収されたオイルをポンプアップして再度オイル塗布装置に供給するオイル循環システムを備えているが、オイルを循環して再使用している間にポンプ汲み上げ量が減少してオイルの供給が不足するようになり、形成される画像品質に悪影響が出る問題が発生した。

本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、十分な量のオイルが長期間安定して循環され定着ニップ部を形成する部材に対してオイルが安定的に塗布される定着装置及び該定着装置を用いる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。
〔１〕 回動可能に設けられる第１ニップ形成部材と、前記第１ニップ形成部材の下に回動可能に設けられる第２ニップ形成部材と、が当接して定着ニップ部を形成可能に配置され、オイルを保持して前記第２ニップ形成部材の下方に設けられ該第２ニップ形成部材の一部が浸漬される浸漬槽と、該浸漬槽が収納されるオイル受けと、前記浸漬槽とオイル受けの間に配置され浸漬槽から溢れ出たオイルをろ過するオイルフィルタと、を有するオイル塗布装置を備える定着装置。
〔２〕 前記オイルフィルタは、第２ニップ形成部材の幅以上の幅をもつシート状のものである前記〔１〕に記載の定着装置。
〔３〕 回動可能に設けられる第１ニップ形成部材と、前記第１ニップ形成部材の下に回動可能に設けられる第２ニップ形成部材と、が当接して定着ニップ部を形成可能に配置され、オイルを保持して前記第２ニップ形成部材の下方に設けられ該第２ニップ形成部材の一部が浸漬される浸漬槽と、該浸漬槽が収納されるオイル受けと、前記浸漬槽とオイル受けの間に配置され浸漬槽から溢れ出たオイルをろ過するオイルフィルタと、を有するオイル塗布装置を備える定着装置と、前記オイルフィルタでろ過されたオイルを再度オイル塗布装置に供給するオイル循環機構と、を備える画像形成装置。

本発明に係る定着装置によれば、浸漬槽が収納されるオイル受けにオイルフィルタを設けるので十分大きなオイルフィルタとすることができ、オイルの固形の不純物をろ過しても長期間オイルフィルタが目詰まりすることがなく、排出されるオイルを再利用に供することができる。さらに、既存のオイル槽にオイルフィルタを設けるので新たにスペースを設ける必要もない。
また、本発明に係る画像形成装置によれば、本発明の定着装置によりすでに不純物が除去されたオイルが排出されるので、そのままオイル循環機構に投入しても、ポンプ汲み上げ量を減少させることなくオイル循環することが可能である。また、これに伴い、定着ニップ部を形成する部材（第１ニップ形成部材、第２ニップ形成部材）に十分な量のオイルを塗布することができ、シートの良好な離型性を確保することができる。

ところで、図１に示す従来の定着装置においては、上側にある定着ベルト９２に塗布されたオイルが定着ニップ部で下側の加圧ローラ８５に転写され、加圧ローラ８５の離型性を確保していた。しかしながら、連続通紙でシートに画像を形成する場合には、シートとシートの間（紙間）でしか加圧ローラ８５にオイルが転写されないためにオイルが不足してしまい、加圧ローラ８５における離型性が劣化する問題があった。

また、シートの搬送速度が３００ｍｍ／ｓ以上、例えば４００ｍｍ／ｓの高線速で画像形成処理を行う場合、定着装置ではシートを水平方向に搬送する横パス方式が採用されるが、その場合、重力の影響、さらには定着ベルト９２と加圧ローラ８５のニップ状態の影響が加わることにより、定着ニップ部の出側ではシートが加圧ローラ８５側に巻き付きやすくなる傾向にあり、より加圧ローラ８５におけるシートの離型性が要求されるようになってきていた。

そこで、図２に示すように、加圧ローラ８５に接触してオイルを塗布するオイル塗布機能部品Ｒ３を設けた定着装置が検討されていたが、この方法では外部からのオイルの供給がないかあったとしても少量であったために微量のオイルしか塗布できず、加圧ローラ８５における離型性は十分なものではなかった。とくに、高線速の画像形成の場合や高画質を得るために表面に薬剤が塗られたコート紙などのオイルを吸収しやすいシートを使用する場合には、加圧ローラ１３側にも十分な量のオイルが必要となるが、図２の方式では対応が困難であった。

また、加圧ローラ８５の幅方向のオイル付着量分布の均一性もよくなかったため、オイルの塗布ムラによる画像品質（光沢）への影響も問題であった。このとき、ブレードなどを当接させてオイル付着量分布の均一化を図ることが考えられるが、もともとのオイル付着量が少ないために、ブレードと加圧ローラ８５との摩擦が非常に大きくなり、加圧ローラ８５がスムーズに回転せずに少し回転しては止まることを繰り返す脈動の問題が発生した（スリップスティックと称する。）。

さらに、オイル供給及び塗布の方式についても、加圧ローラ８５側には制約があった。すなわち、シートのパスに対して上側に配置される定着ベルト９２に対しては該定着ベルト９２上方からオイルを流し落とすようにして大量のオイルを定着ベルト９２に供給することを容易に行うことができるが、加圧ローラ８５はシートのパスに対して下側に配置され、加圧ローラ８５の上方にオイル塗布装置を配置するスペースを確保することは困難であった。
そこで、発明者らは、加圧ローラの下側に比較的スペースを確保しやすいことに着目し、鋭意検討を行い、オイル塗布装置に改良を施した。

以下に、本発明に係る定着装置について説明する。
図３に示すように、本発明に係る定着装置１００は、定着カバー１００ｃの内部に、定着ローラ１１及び加熱ローラ１４に一定のテンションで架け渡された第１ニップ形成部材である定着部材（定着ベルト１２）と、該定着部材（定着ベルト１２）に対して下側で回転自在に圧接し定着ニップ部Ｎを形成する第２ニップ形成部材である加圧部材（加圧ローラ１３）と、前記定着ニップ部Ｎのシート排出側であって先端が定着部材（定着ベルト１２）に近接して配置され該定着部材（定着ベルト１２）へのシートＰの巻き付きを防止する分離爪１６ａと、前記定着ニップ部Ｎのシート排出側であって先端が加圧部材（加圧ローラ１３）に当接して配置され該加圧部材（加圧ローラ１３）へのシートＰの巻き付きを防止する分離爪１６ｂと、クリーニングウェブを押し付けて定着ベルト１２のクリーニングを行うクリーニング機構１７と、を備える。

ここで、定着ベルト１２は、無端ベルトであり、断面構造としては、例えばニッケル、ステンレス、ポリイミドなどの基材にシリコンゴム層などの弾性層を形成した２層構造となっている。また、定着ローラ１１は、金属の芯金にシリコンゴムを有したものである。ウォームアップ時間短縮のため、定着ベルト１２の熱を吸収しにくいように、発泡のシリコンゴムを用いることもある。また、加熱ローラ１４は、アルミ又は鉄の中空ローラで内部にハロゲンヒータなどのヒータ１４ｈからなる熱源を有している。熱源は誘導加熱機構（ＩＨ）でもよい。また、加熱ローラ１４の中空ローラの肉厚部分には複数の中空のパイプがその長手方向が加熱ローラ１４の幅方向とされ、加熱ローラ１４の円周方向に均等に埋め込まれたヒートパイプ１４ａを有する。ヒートパイプ１４ａにより、ヒータ１４ｈからローラ表面への熱伝達が改善され、定着ベルト１２が速く均一に加熱されるようになる。

定着装置１００の駆動の際には、例えば定着ローラ１１の図中時計回り方向の回転駆動により定着ベルト１２がテンションローラ１５の押圧により適切なテンションが付与された状態でシートＰを排出する方向（図３では時計回り方向）に回動し、加圧ローラ１３がつれ回りする。駆動されるローラは定着ローラ１１に限らず加圧ローラ１３や加熱ローラ１４であってもよい。また、定着の際には、定着ベルト１２は、加熱ローラ１４内部に配置されたヒータ１４ｈの発熱によりサーミスタ（不図示）で検出される温度が所定の温度（例えばトナー定着に適する温度）まで加熱される。なお、本発明では、定着部材として、図３に示す定着ベルト１２（無端ベルト）の形態を示したが、これに限定されるものではなく、中空円筒形状のローラ（定着ローラ）としてもよい。

加圧ローラ１３は、通常はアルミ又は鉄等の芯金の上にシリコンゴム等の弾性層が設けられた円筒形状のローラである。また、図示していない加圧脱圧手段により加圧ローラ１３を定着ベルト１２側へ移動させて加圧すること、及び定着ベルト１２から引き離す方向に移動させて脱圧することが可能であり、定着装置１００が駆動するときには該加圧脱圧手段により加圧ローラ１３の定着ベルト１２への押し当てが一定の圧力で定着ベルト１２の方向へ押されることにより行われる。また、定着の際など必要なときに、加圧ローラ１３は、内部に配置されたヒータ１３ｈの発熱により所定の温度まで加熱される。なお、本発明では、加圧部材として、図３に示す加圧ローラ１３（ローラタイプ）の形態を示したが、これに限定されるものではなく、２つのローラに架け渡された無端ベルト状の加圧部材（ベルトタイプ）としてもよい。

定着装置１００では、定着ベルト１２、加圧ローラ１３が回転駆動された状態で、定着ベルト１２の表面は所定の温度まで加熱されており、定着ニップ部Ｎに未定着トナーＴが形成されたシートＰが通され（図中、右側から左側方向への通紙）、定着ニップ部Ｎにおける加圧及び加熱により未定着トナーをシートＰ上に熱融着させて定着を行う。

ついで、トナー定着されたシートＰは定着ニップ部Ｎから排出されるが、このときシートＰが定着ベルト１２あるいは加圧ローラ１３に巻き付いたまま出てくることがある。その対策として、定着ベルト１２にオイルを塗布して離型性を改善するオイル塗布装置２１と、加圧ローラ１３にオイルを塗布して離型性を改善するオイル塗布装置２２を備える。なお、ここで使用されるオイルは、耐熱性かつ不揮発性のオイルが好ましく、例えばシリコーンオイルが挙げられる。また、分離爪１６ａ，１６ｂの先端がシートＰの先頭端部に当接することにより、該シートＰを定着ベルト１２あるいは加圧ローラ１３から分離させるようになっている。定着ニップ部Ｎから排出されたシートＰは、所定の排出経路を通過して定着装置１００から送り出される。
ここまでが定着装置１００の基本構成であり、従来の定着装置の構成と同様である。

図４に、本発明に係る定着装置の要部概略図を示す。
すなわち、本発明に係る定着装置１００は、回動可能に設けられる第１ニップ形成部材（定着部材（定着ベルト１２））と、前記第１ニップ形成部材の下に回動可能に設けられる第２ニップ形成部材（加圧部材（加圧ローラ１３））と、が当接して定着ニップ部（定着ニップ部Ｎ）を形成可能に配置されており、オイル（オイルＯ）を保持して前記第２ニップ形成部材の下方に設けられ該第２ニップ形成部材の一部が浸漬されるオイル槽（オイル槽２２ａ（サブオイルパン２２ａ１））と、該オイル槽よりも第２ニップ形成部材の回動下流側でかつ定着ニップ部の手前に設けられ第２ニップ形成部材のオイル付着量を規制するオイル規制部材（ブレード２２ｂ）と、を有するオイル塗布装置（オイル塗布装置２２）を備える。

ここで、オイル槽２２ａは、オイルＯを保持し加圧ローラ１３の一部が浸漬される浸漬槽であるサブオイルパン２２ａ１と、サブオイルパン２２ａ１全体が収納されるオイル受けであるメインオイルパン２２ａ２とからなる２槽構造であって定着装置１００のカバー１００ｃ内に固定配置されている。このとき、加圧ローラ１３に塗布するオイルＯがオイル塗布装置２２外からサブオイルパン２２ａ１に供給され、該オイルＯがサブオイルパン２２ａ１内に溜められる構造になっている。なお、サブオイルパン２２ａ１は矩形のオイルパンであるが、その長手方向の長さは少なくとも加圧ローラ１３のローラ部分の幅以上とされている。

また、加圧ローラ１３は、ローラ全幅であってローラ径方向の一部がサブオイルパン２２ａ１内に常に装置として支障なく浸漬されるようになっている。すなわち、サブオイルパン２ａ１のオイルの液面は加圧状態の加圧ローラ１３のローラ下端よりも十分高い位置にあり、加圧ローラ１３が脱圧された状態で加圧ローラ１３のローラ下端がサブオイルパン２２ａ１の底面は接触しないようになっている。なお、シートＰが定着ニップ部Ｎを通過するまでにオイルＯが塗布されればいいので、加圧ローラ１３は常にサブオイルパン２２ａ１に浸漬されている必要はなく、例えば加圧ローラ１３が回転を開始すると、該加圧ローラ１３がサブオイルパン２２ａ１に浸漬されるようにしてもよい。

メインオイルパン２２ａ２は、サブオイルパン２２ａ１から溢れたオイルＯを受け止めるオイル受けである。また、メインオイルパン２２ａ２の下部にはオイルＯを回収するオイルタンク（後述）への排出口を有する。

なお、サブオイルパン２２ａ１，メインオイルパン２２ａ２にはともに使用オイルに反応せず、耐熱性がある金属材料またはプラスチックなどを用いるとよい。

また、ブレード２２ｂは、少なくとも加圧ローラ１３の幅と同等以上の幅をもつヘラ状の弾性部材であって、その長手方向が加圧ローラ１３の幅方向表面に常に当接していて加圧ローラ１３におけるオイル付着量を幅方向に均一にしつつ所定量となるように規制する。また、ブレード２２ｂは供給ローラ２１ｅ表面を傷つけないような材料からなるブレードであって、例えばフッ素ゴムで形成されてなる。

ここで、加圧ローラ１３は、表面が使用するオイルＯに対応した材料からなり、例えばコイルＯがシリコーンオイルである場合にはシリコンゴムで形成されている。したがって、オイル槽２２ａのオイルＯ中に加圧ローラ１３が浸漬されると、シリコンゴムが膨潤しつつオイルＯを保持するようになるが、ブレード２２ｂはこの状態の加圧ローラ１３表面に加圧ローラ１３の下側の位置で当接して加圧ローラ１３からオイルＯをこそぎ落とすように作用する。具体的には、ブレード２２ｂは、その先端と加圧ローラ１３の接線とのなす角θが９０度未満の鋭角であって、先端が加圧ローラ１３の回転方向に対向するように配置されており、加圧ローラ１３表面のオイルＯの余剰分をオイル槽２２ａに向けてこそぎ落とすように機能する。これにより、加圧ローラ１３の表面は離型性を確保するのに十分な量のオイルが幅方向に均一となった状態となる。また、加圧ローラ１３における余剰のオイルはオイル槽２２ａに回収されて、再度加圧ローラ１３へのオイル塗布に使用される循環系が構成される。

また、オイル塗布装置２２は、オイル槽２２ａとブレード２２ｂの間に、加圧ローラ１３に接触して加圧ローラ１３の表面をクリーニングするクリーニング部材であるクリーニングフェルト２２ｃを有することが好ましい。また、クリーニングフェルト２２ｃは、例えば耐熱性のオイルとは反応しない繊維（例えば、メタ系アラミド繊維など）からなる圧縮シートであり、微細な固形の不純物を内部に捕獲しつつ、オイルを透過するものである。これにより、加圧ローラ１３の表面においてオイルＯを残しつつオイルＯ中の微細な固形の不純物（例えば、ほこりやシートＰに由来する炭酸カルシウムなど）を除去することが可能である。

また、クリーニングフェルト２２ｃは適当な支持部材で加圧ローラ１３に当接するように支持されているが、該支持部材を、金属材料を板金加工したものとするなど適度にばね特性を付与しておけば、クリーニングフェルト２２ｃを加圧ローラ１３に一定の押圧力で当接し、オイル付着量の調整をすることができる。

以上の構成により、オイル塗布部２２から加圧ローラ１３へのオイル塗布はつぎのように行われる。
（Ｓ１１） まず定着装置１００の駆動が開始されると、定着ベルト１２の回転駆動が始まり、ついで加圧ローラ１３が加圧脱圧手段によって定着ベルト１２に一定の圧力で当接して定着ニップ部Ｎを形成する。これと同時に加圧ローラ１３は定着ベルト１２に回動によりつれ回りを開始する。なお、加圧ローラ１３が駆動回転する構造であってもよい
（Ｓ１２） 加圧ローラ１３が回転を開始すると、オイル槽２２ａ（サブオイルパン２２ａ１）に浸漬されている加圧ローラ１３のローラ表面が、オイルＯが付着した状態で定着ニップ部Ｎ方向に引き上げられる。
（Ｓ１３） ついで、加圧ローラ１３の表面に付着したオイルＯがクリーニングフェルト２２ｃを通過して固形の不純物が取り除かれる。
（Ｓ１４） つぎに、加圧ローラ１３表面のオイルＯの付着がブレード２２ｂにより幅方向に均一になるように規制され、その状態で定着ニップ部Ｎに移動する。

以上のように、本発明では、定着ニップ部Ｎよりも下側にある加圧ローラ１３に対して加圧ローラ１３の下側のスペースを利用して浸漬方式によりオイル塗布を行っており、十分な量のオイルを安定して供給することが可能である。

図５に、オイル塗布装置２２を上からみた図を示す。なお、ブレード２２ｂを省略している。
図５では、オイル槽２２ａのオイル液面をオイル飛散防止部材２２ｄで覆っている状態を示している。詳しくは、オイル槽２２ａのサブオイルパン２２ａ１及びメインオイルパン２２ａ２の液面上であって、加圧ローラ１３の浸漬部分を除く領域をオイル飛散防止部材２２ｄで覆っている。また、クリーニングフェルト２２ｃの下にあたるオイル液面を覆うことは省略してもよい。これにより、加圧ローラ１３の回転やその他の振動などによってオイル槽２２ａのオイル液面からオイルＯが飛散し、周辺装置やシートＰに付着して汚染することを防止することができる。

なおオイル飛散防止部材２２ｄは、例えば例えば耐熱性のオイルとは反応しない繊維（例えば、メタ系アラミド繊維など）からなる圧縮シート（フェルト）が好適である。これを液面に浮かべてもよいし、液面から離して配置してもよい。あるいは、オイル飛散防止部材２２ｄは、オイル液面を覆うように浮かべた複数の球状の部材であってもよい。

なお、ここでは定着装置の上側に第１ニップ形成部材として定着部材（定着ベルト１２）、下側に第２ニップ形成部材として加圧部材（加圧ローラ１３）を配置した構成例を示したが、これに限定されるものではなく、上側に第１ニップ形成部材としてローラタイプの定着部材を配置し、その下に第２ニップ形成部材としてベルトタイプの加圧部材を配置した構成としてもよい。図６に、その構成例を示す。ここでは、上側に回転自在に配置された第１ニップ形成部材である定着ローラ１２ａと、ローラ１２ａの下にローラＲ１１，Ｒ１４，Ｒ１５に回動自在に架け渡された第２ニップ形成部材である加圧ベルト１３ａと、が当接して加圧ベルト１３ａの裏面にある加圧パッドであるバックアップ部材１３ｂにより定着ニップ部Ｎを形成可能に配置されている。この場合は、本発明のオイル塗布装置２１により上側の定着部材（定着ローラ１２ａ）にオイルが塗布され、オイル塗布装置２２により下側の加圧部材（加圧ベルト１３ａ）にオイルが塗布されるようになる。

次に、本発明に係る画像形成装置について説明する。
図７に、本発明に係る画像形成装置であるタンデム型のカラー複写機の構成を示す。
カラー複写機２００は、装置本体中央部に位置する画像形成部２００Ａと、該画像形成部２００Ａの下方に位置する給紙部２００Ｂと、画像形成部２００Ａの上方に位置する図示しない画像読取部を有する高速機であり、画像形成部２００Ａに前述した定着装置１００を組み込んでいる。

画像形成部２００Ａには、水平方向に延びる転写面を有する転写ベルト２１０が配置されており、該転写ベルト２１０の上面には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。すなわち、補色関係にある色のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）による像を担持可能な像担持体としての感光体２０５Ｙ、２０５Ｍ、２０５Ｃ、２０５Ｋが転写ベルト２１０の転写面に沿って並置されている。

各感光体２０５Ｙ、２０５Ｍ、２０５Ｃ、２０５Ｋはそれぞれ同じ方向（反時計回り方向）に回転可能なドラムで構成されており、その周りには、回転過程において画像形成処理を実行する光書き込み装置２０１、帯電装置２０２Ｙ，２０２Ｍ，２０２Ｃ，２０２Ｋ、現像装置２０３Ｙ，２０３Ｍ，２０３Ｃ，２０３Ｋ、１次転写装置２０４Ｙ，２０４Ｍ，２０４Ｃ，２０４Ｋ及びクリーニング装置が配置されている。また、各現像装置２０３Ｙ，２０３Ｍ，２０３Ｃ，２０３Ｋには、それぞれのカラートナーが収容されている。

転写ベルト２１０は、駆動ローラと従動ローラに掛け回されて感光体２０５Ｙ、２０５Ｍ、２０５Ｃ、２０５Ｋとの対峙位置において同方向に移動可能な構成を有している。また、従動ローラの１つであるローラ２１１に対向する位置に転写ローラ２１２が設けられている。また、転写ローラ２１２から定着装置１００までのシートＰの搬送経路は横パスとなっている。

給紙部２００Ｂは、記録媒体としてのシートＰを積載収容する給紙トレイ２２０と、該給紙トレイ２２０内のシートＰを最上のものから順に１枚ずつ分離して、転写ローラ２１２の位置まで搬送する搬送機構を有している。

本発明の画像形成装置２００における画像形成に当たっては、感光体２０５Ｙの表面が帯電装置２０２Ｙにより一様に帯電され、画像読取部からの画像情報に基づいて感光体２０５Ｙ上に静電潜像が形成される。該静電潜像はイエローのトナーを収容した現像装置２０３Ｙによりトナー像として可視像化され、該トナー像は所定のバイアスが印加される１次転写装置２０４Ｙにより転写ベルト２１０上に１次転写される。他の感光体２０５Ｍ、２０５Ｃ、２０５Ｋでもトナーの色が異なるだけで同様の画像形成がなされ、それぞれの色のトナー像が転写ベルト２１０上に静電気力で順に転写されて重ね合わせられる。

つぎに、感光体２０５Ｙ、２０５Ｍ、２０５Ｃ、２０５Ｋから転写ベルト２１０上に１次転写されたトナー像Ｔは、ローラ２１１、転写ローラ２１２により搬送されてきたシートＰに転写される。トナー像Ｔが転写されたシートＰは、さらに定着装置１００まで搬送され、定着ベルト１２と加圧ローラ１３との定着ニップ部Ｎにて定着が行なわれる。定着ベルト１２，加圧ローラ１３にはオイル塗布装置２１，２２によりそれぞれ適当量のオイルが塗布されており、また必要に応じて定着ニップ部Ｎの出側に配置された分離爪１６ａ，１６ｂが機能することから、シートＰは定着ベルト１２，加圧ローラ１３に巻き付くことなく定着ニップ部Ｎの出側に排出される。
ついで、定着ニップ部Ｎから排出されたシートＰは排出経路に沿ってスタッカ２１５へ送り出される。

以上のように、本発明では定着装置１００を有する画像形成装置により、より高度な定着分離機能が得られ、さまざまな紙種(薄紙から厚紙まで)・画像(画像先端余白をより少なくすることが可能)への対応が可能となる。

なお、画像形成装置２００では、定着装置１００に付帯して、定着装置１００で使用されたシートＰの離型性改善のためのオイルを回収するオイルタンク２５１、オイルタンク２５１内のオイルを再度定着装置１００に供給するオイルポンプ２５２などのオイル循環機構を備えている。

図８に、画像形成装置２００に備えられたオイル循環機構の概略構成を示す。
オイル循環機構２５０は、使用するオイルを保持するオイルタンク２５１と、圧電素子を用いたオイルポンプ２５２と、オイルポンプ２５２から定着装置１００のオイル塗布装置２１までをつなぐ搬送経路２５３と、オイル塗布装置２１における余剰オイルを受けるオイル受け２５４と、オイル受け２５４のオイルをオイル塗布装置２２まで搬送するチューブ２５５と、オイル塗布装置２２からオイルタンク２５１までをつなぐ搬送経路２５６と、を備える。なお、オイルタンク２５１，オイルポンプ２５２，搬送経路２５３，２５６は定着装置１００の外部にあり、オイル受け２５４，チューブ２５５は定着装置１００の内部にある。また、オイルタンク２５１は、内部のオイル残量を検知するオイルニアエンドセンサ２５１ａを有する。

画像形成装置２００では、オイル循環機構２５０により、つぎの経路でオイルを循環使用し、オイル塗布装置２１，２２が定着ベルト１２、加圧ローラ１３にオイルを連続して塗布することを可能としている。
すなわち、画像形成処理が開始されると、例えば総量４Ｌほどのシリコーンオイルが貯蔵されたオイルタンク２５１からオイルポンプ２５２が該オイルをポンプアップして搬送経路２５３を経由させてオイル塗布装置２１に３ｇ／ｍｉｎ程度の供給速度で投入する。
つぎに、オイル受け２５４でオイル塗布装置２１における余剰オイルが集められ、チューブ２５５を経由して加圧ローラ１３側のオイル塗布装置２２のサブオイルパン２２ａ１に搬送する。
ついで、オイル塗布装置２２で使用されたオイルについて、搬送経路２５６を経由させてオイルタンク２５１に回収する。

ここで、オイル循環機構２５０では、オイルＯ中に不可避的にほこりやシートＰに由来する炭酸カルシウムなどの固形の不純物が混入してくる。このような固形の不純物が混入したままオイルＯを循環させると、オイル循環経路における他機能部に該不純物が付着して機能不良や画像不良が発生してしまう。そこで、従来のオイル循環機構では、図９に示すように、オイルポンプ２５１のポンプ吸入口にオイルフィルタ２５２ａを設けて、オイルタンク２５１のオイルＯをオイルフィルタ２５２ａでろ過して固形の不純物を除去して汲み上げて、オイル供給経路にこのような不純物が混入しないようにしている。

しかしながら、この方式によるポンプ汲み上げを継続して行っていると、固形の不純物の付着によりオイルフィルタ２５２ａは目詰まりを起こし、ポンプ汲み上げ量が減少し、結果としてオイル供給不足による画像品質の劣化の問題が発生した。
発明者らは、この問題を検討する中でオイルポンプ２５２の小さなポンプ吸入口でろ過しているために、目詰まりしやすいことを把握し、鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。以下、本発明の根幹を成す部分について説明する。

図１０に、本発明に係る画像形成装置の要部構成を示す。
本発明に係る画像形成装置２００は、
（１）回動可能に設けられる第１ニップ形成部材（定着部材（定着ベルト１２））と、前記第１ニップ形成部材の下に回動可能に設けられる第２ニップ形成部材（加圧部材（加圧ローラ１３））と、が当接して定着ニップ部（定着ニップ部Ｎ）を形成可能に配置され、オイル（オイルＯ）を保持して前記第２ニップ形成部材の下方に設けられ該第２ニップ形成部材の一部が浸漬される浸漬槽（サブオイルパン２２ａ１）と、該浸漬槽が収納されるオイル受け（メインオイルパン２２ａ２）と、前記浸漬槽とオイル受けの間に配置され（詳しくはメインオイルパン２２ａ２内であってサブオイルパン２２ａ１よりも下に配置され）浸漬槽から溢れ出たオイルをろ過するオイルフィルタ（オイルフィルタ２２ｆ）と、を有するオイル塗布装置（オイル塗布装置２２）を備える定着装置（定着装置１００）と、
（２）前記オイルフィルタでろ過されたオイルを再度オイル塗布装置（オイル塗布装置２１，２２）に供給するオイル循環機構（オイル循環機構２５０）と、を備える。なお、定着装置１００，オイル循環機構２５０ともに一部構成を省略しているが、定着装置１００は、オイルフィルタ２２ｆ以外は、図３，図４にしめすものと同じであり、オイル循環機構２５０は、図８に示すものと同じである。

ここで、オイルフィルタ２２ｆは、オイルフィルタは、第２ニップ形成部材（加圧部材（加圧ローラ１３））の幅以上の幅をもつシート状のものである。また、オイルフィルタ２２ｆは、例えば耐熱性であってオイルとは反応しない繊維（例えば、メタ系アラミド繊維など）からなる圧縮シートであり、微細な固形の不純物を内部に捕獲しつつ、オイルを透過するものである。これにより、オイル槽２２においてオイルＯを透過させつつオイルＯ中の微細な固形の不純物（例えば、ほこりやシートＰに由来する炭酸カルシウムなど）を除去することが可能である。なおオイルフィルタ２２ｆの材質は、シート状のオイル飛散防止部材２２ｄなど他の部位で使用されているフェルトと同じでもよいが、オイルフィルタ２２ｆはオイルＯをろ過する機能を付与するために、それらよりもメッシュを所定の範囲で小さく（目の粗さを細かく）する必要がある。

以上の構成により、オイルＯは以下の経路で使用されることになる（図８，図１０参照）。
まず、オイル塗布装置２２において使用されたオイルＯ、すなわちサブオイルパン２２ａ１からメインオイルパン２２ａ２に溢れ出たオイルＯは、オイルフィルタ２２ｆによりろ過され、固形の不純物が除去された後に、メインオイルパン２２ａ２の排出口より搬送経路２５６を経由してオイルタンク２５１に注ぎ込まれる。ついで、オイルタンク２５１に溜められたオイルＯは、オイルポンプ２５２により汲み出され、搬送経路２５３を経由してオイル塗布装置２１に供給され、定着ベルト１２へのオイル塗布に使用される。つぎにオイル受け２５４でオイル塗布装置２１における余剰オイルが集められ、オイルＯはチューブ２５５を経由して加圧ローラ１３側のオイル塗布装置２２のサブオイルパン２２ａ１に供給されて、加圧ローラ１３へのオイル塗布に使用される。そして、オイル塗布装置２２で使用されたオイルＯは再度オイルフィルタ２２ｆでろ過され、以降オイルＯはこの循環を繰り返して使用される。

本発明では、オイルポンプ２５２のポンプ吸入口部分に直接にはオイルフィルタを設けていないので、長期間使用してもオイルポンプ２５２の汲み上げ量が減少することはない。また、オイル槽２２ａにおいて、第２ニップ形成部材（加圧ローラ１３）の幅以上の幅をもった十分大きなシート状のオイルフィルタ２２ｆによりサブオイルパン２２ａ１から溢れ出たオイルＯをその都度ろ過するので、長期間使用しても目詰まりすることがなく、オイル供給経路への不純物混入を防止しつつ十分な量のオイルをオイル塗布装置２１，２２へ供給することが可能である。よって、定着ベルト１２、加圧ローラ１３へ不純物のない十分な量のオイルを塗布することができるので、シートＰの良好な離型性及び画像品質を維持することができる。

なお、オイルフィルタ２２ｆを前提として、オイル循環機構２５０の搬送経路２５６のオイルタンク２５１側の端部に補助的にオイルＯをろ過して不純物を除去するオイルフィルタ２５６ａを設けてもよい。これにより、循環されるオイルＯをより不純物が少ない状態で使用することができる。

また、オイルタンク２５１において、タンク内を沈殿槽２５１ｂと供給槽２５１ｃの２つに仕切る仕切り２５１ｄを設け、搬送経路２５６から回収されるオイルＯをまず沈殿槽２５１ｂに入れて固形の不純物を沈殿させた後、仕切り２５１ｄを上から越えてくる上澄みのオイルＯを供給槽２５１ｃに溜めておき、該供給槽２５１ｃからオイルポンプ２５２によりオイルＯを汲み上げるようにするとよい。これにより、沈殿槽２５１ｂでさらに不純物が除かれるので好適である。

また、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

従来の定着装置の構成を示す断面図である。 従来のオイル塗布装置の構成を示す断面図である。 本発明に係る定着装置の構成を示す断面図である。 本発明に係る定着装置におけるオイル塗布装置の構成を示す断面図である。 本発明に係る定着装置におけるオイル塗布装置の構成を示す上面図である。 本発明に係る定着装置における加圧部材、定着部材の別の構成例を示す断面図である。 本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。 図７の画像形成装置におけるオイル循環機構の構成を示す概略図である。 オイルポンプのポンプ吸入口にオイルフィルタを設けオイル循環機構の概略図である。 本発明に係る画像形成装置の要部構成を示す概略図である。

符号の説明

１１，１２ａ，８４ 定着ローラ
１２，９２ 定着ベルト
１３，８５ 加圧ローラ
１３ａ 加圧ベルト
１３ｂ バックアップ部材
１３ｈ，１４ｈ，８６，８７ ヒータ
１４，８３ 加熱ローラ
１４ａ ヒートパイプ
１５ テンションローラ
１６ａ，１６ｂ 分離爪
１７ クリーニング機構
２１，２２ オイル塗布装置
２２ａ オイル槽
２２ａ１ サブオイルパン（浸漬槽）
２２ａ２ メインオイルパン（オイル受け）
２２ｂ ブレード
２２ｃ クリーニングフェルト
２２ｄ オイル飛散防止部材
２２ｆ，２５２ａ，２５６ａ オイルフィルタ
９６ オイルパン
１００ 定着装置
１００ｃ 定着カバー
２００ 画像形成装置
２００Ａ 画像形成部
２００Ｂ 給紙部
２０１ 光書込み装置
２０２Ｙ，２０２Ｃ，２０２Ｍ，２０２Ｋ 帯電装置
２０３Ｙ，２０３Ｍ，２０３Ｃ，２０３Ｋ 現像装置
２０４Ｙ，２０４Ｍ，２０４Ｃ，２０４Ｋ １次転写装置
２０５Ｙ，２０５Ｃ，２０５Ｍ，２０５Ｋ 感光体
２１０ 転写ベルト
２１１ 従動ローラ
２１２ 転写ローラ
２１５ スタッカ
２２０ 給紙トレイ
２５０ オイル循環機構
２５１ オイルタンク
２５１ａ オイルニアエンドセンサ
２５１ｂ 沈殿槽
２５１ｃ 供給槽
２５１ｄ 仕切り
２５２ オイルポンプ
２５３，２５６ 搬送経路
２５４ オイル受け
２５５ チューブ
Ｏ オイル
Ｐ シート（記録媒体）
Ｒ１ 塗布ローラ
Ｒ３ オイル塗布機能部品
Ｒ１１，Ｒ１４，Ｒ１５ ローラ
Ｔ トナー

Claims (3)

1. 回動可能に設けられる第１ニップ形成部材と、前記第１ニップ形成部材の下に回動可能に設けられる第２ニップ形成部材と、が当接して定着ニップ部を形成可能に配置され、
   オイルを保持して前記第２ニップ形成部材の下方に設けられ該第２ニップ形成部材の一部が浸漬される浸漬槽と、該浸漬槽が収納されるオイル受けと、前記浸漬槽とオイル受けの間に配置され浸漬槽から溢れ出たオイルをろ過するオイルフィルタと、を有するオイル塗布装置を備える定着装置。
2. 前記オイルフィルタは、第２ニップ形成部材の幅以上の幅をもつシート状のものである請求項１に記載の定着装置。
3. 回動可能に設けられる第１ニップ形成部材と、前記第１ニップ形成部材の下に回動可能に設けられる第２ニップ形成部材と、が当接して定着ニップ部を形成可能に配置され、
   オイルを保持して前記第２ニップ形成部材の下方に設けられ該第２ニップ形成部材の一部が浸漬される浸漬槽と、該浸漬槽が収納されるオイル受けと、前記浸漬槽とオイル受けの間に配置され浸漬槽から溢れ出たオイルをろ過するオイルフィルタと、を有するオイル塗布装置を備える定着装置と、
   前記オイルフィルタでろ過されたオイルを再度オイル塗布装置に供給するオイル循環機構と、を備える画像形成装置。

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