JP2013050664A - 画像形成装置および定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着部材に付着している付着物の付着むらに起因して生じうる定着画像の質の低下を抑制する。
【解決手段】定着ベルトモジュール６１は、回転可能に設けられた定着ベルト６１０、定着ベルト６１０を内側から加熱する定着ロール６１１を備えている。また、定着ベルトモジュール６１には、定着ベルト６１０を内側から加熱する内部加熱ロール６１２、定着ベルト６１０を外側から加熱する外部加熱ロール６１３、外部加熱ロール６１３の表面をウエブ６１７ａを用いてクリーニングするクリーニング装置６１７が設けられている。「追い刷りモード」の設定を受け付けた場合、ウエブ６１７ａを外部加熱ロール６１３から離間させる。また、ウエブ６１７ａを外部加熱ロール６１３から離間させた後、外部加熱ロール６１３等の温度を予め定められた温度以上に保った状態で、定着ユニット６０の空運転を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置および定着装置に関する。

定着ローラと加熱ローラとに張架された定着ベルトと、定着ベルトの外周面に接触して定着ベルトとの間でニップを形成する加圧ローラとを備え、ニップを通過する用紙を加圧および加熱し、用紙上の画像をこの用紙に定着する定着装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−５５６６号公報

本発明の目的は、定着部材に付着している付着物の付着むらに起因して生じうる定着画像の質の低下を抑制することにある。

請求項１に記載の発明は、記録材に画像を形成する画像形成部と、外周面を有し、回転可能に設けられ、前記画像形成部により画像が形成された記録材のうちの当該画像が形成されている面に接触し、当該画像を当該記録材に定着する定着部材と、回転可能に設けられ、前記定着部材の前記外周面に接触する接触面を外周部に備える回転部材と、前記回転部材の前記接触面に接触配置され、当該接触面に付着した付着物を除去する除去部材と、画像の定着処理がすでに施された定着処理済み記録材のうちの当該画像が載っている面に対して新たな像がさらに形成され当該新たな像が前記定着部材によって当該定着処理済み記録材に定着される場合に、前記除去部材を前記回転部材の前記接触面から離間させる離間手段と、を備える画像形成装置である。

請求項２に記載の発明は、前記回転部材の前記接触面から前記除去部材が離間した後の当該回転部材、および、当該回転部材の当該接触面から当該除去部材が離間した後の前記定着部材を、予め定められた時間、回転させる回転手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項３に記載の発明は、前記回転手段は、前記回転部材の温度を予め定められた温度以上に保った状態で当該回転部材の前記回転を行い、前記定着部材の温度を予め定められた温度以上に保った状態で当該定着部材の前記回転を行うことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置である。
請求項４に記載の発明は、前記新たな像が前記定着部材によって前記定着処理済み記録材に定着された後、前記回転部材の前記接触面から離間した前記除去部材を当該接触面に接触させる接触手段と、前記接触手段が前記除去部材を前記接触面に接触させた後の前記回転部材、および、当該接触手段が当該除去部材を当該接触面に接触させた後の前記定着部材を、予め定められた時間、回転させる回転手段と、を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の画像形成装置である。

請求項５に記載の発明は、外周面を有し、回転可能に設けられ、画像が形成された記録材のうちの当該画像が形成されている面に接触し、当該画像を当該記録材に定着する定着部材と、回転可能に設けられ、前記定着部材の前記外周面に接触する接触面を外周部に備える回転部材と、前記回転部材の前記接触面に接触配置され、当該接触面に付着した付着物を除去する除去部材と、画像の定着処理がすでに施された定着処理済み記録材のうちの当該画像が載っている面に対して形成された新たな像が前記定着部材によって当該定着処理済み記録材に定着される場合に、前記除去部材を前記回転部材の前記接触面から離間させる離間手段と、を備える定着装置である。

請求項１の発明によれば、定着部材に付着している付着物の付着むらに起因して生じうる定着画像の質の低下を抑制することができる。
請求項２の発明によれば、定着部材に付着している付着物が均され付着物の付着むらが減るようになる。
請求項３の発明によれば、定着部材に付着している付着物の流動性を高めることができる。
請求項４の発明によれば、回転部材に付着している付着物が除去されるようになる。
請求項５の発明によれば、定着部材に付着している付着物の付着むらに起因して生じうる定着画像の質の低下を抑制することができる。

本実施の形態に係る画像形成装置の構成例を示した図である。 定着ユニットの構成を説明するための断面構成図である。 「追い刷りモード」時に実行される処理の流れを示したフローチャートである。 画像形成装置にて実行される処理の具体例を示した図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜画像形成装置の説明＞
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１の構成例を示した図である。図１に示す画像形成装置１は、所謂「タンデム型」のカラープリンタであり、筺体２００の内部に、画像データに基づき画像形成を行う画像形成部１０を備えている。また、この画像形成装置１には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを含んで構成された主制御部５０が設けられている。

ここで、主制御部５０は、画像形成装置１の全体の動作制御を行う。また、主制御部５０は、外部機器（例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ））との通信を行うとともに、この外部機器から受信した画像データに対する画像処理を行う。さらに、画像形成装置１には、表示パネルおよび操作ボタンにより構成され、ユーザからの操作入力の受付やユーザに対する各種情報の表示を行うユーザインターフェース（ＵＩ）部９０が設けられている。

＜画像形成部の説明＞
画像形成部１０は、例えば電子写真方式により画像を形成する機能部であって、並列的に配置される６つの画像形成ユニット１１Ｔ,１１Ｐ,１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ（以下、「画像形成ユニット１１」と称する場合もある）を備えている。

各画像形成ユニット１１には、静電潜像が形成され、その後に各色トナー像が形成される感光体ドラム１２が設けられている。また、各画像形成ユニット１１には、感光体ドラム１２の表面を予め定められた電位で帯電する帯電器１３、帯電器１３により帯電された感光体ドラム１２を画像データに基づいて露光する露光器１４が設けられている。また、各画像形成ユニット１１には、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を各色トナーにより現像する現像器１５、転写後の感光体ドラム１２の表面を清掃するクリーナ１６が設けられている。

ここで、各画像形成ユニット１１の現像器１５の各々は、搬送路（不図示）を介し、各色トナーを貯蔵するトナー容器１７Ｔ,１７Ｐ,１７Ｙ,１７Ｍ,１７Ｃ,１７Ｋ（以下、「トナー容器１７」）に接続されている。そして、搬送路中に設けられた補給用スクリュー（不図示）によって、トナー容器１７から現像器１５へ各色のトナーが補給されるようになっている。

ここで、６つの画像形成ユニット１１Ｔ,１１Ｐ,１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋのうちの４つの画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋでは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像が形成される。

ところで、常用色（通常色）であるイエロー、マゼンタ、シアン、黒の四色に加え、この四色では表現が困難または不可能であった特色等の画形材を用いて、用紙Ｐに画像を形成したい場合がある。例えば、特定ユーザ専用のコーポレートカラーのトナー、点字用の発泡トナー、蛍光色トナー、光沢を向上させるトナー、強磁性トナー、あるいは赤外線領域に感度を有する不可視トナー等を用いて用紙Ｐに画像を形成したい場合がある。また、例えば、透明なトナー（クリアトナー）を、用紙Ｐ上に既に形成されたトナー像の上に更に載せることで、用紙Ｐの表面に凹凸を付与することもできる。このため、本実施形態の画像形成装置１では、常備の画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋに加え、特色等の画像形成を可能とする画像形成ユニット１１Ｔ,１１Ｐが更に設けられている。

画像形成部１０についてさらに説明すると、この画像形成部１０には、各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２に形成された各色トナー像が転写される中間転写ベルト２０、各画像形成ユニット１１にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト２０に転写（一次転写）する一次転写ロール２１が設けられている。また、中間転写ベルト２０上に重畳して転写された各色トナー像を記録材の一例としての用紙Ｐに一括転写（二次転写）する二次転写ロール２２が設けられている。

また、画像形成部１０には、用紙Ｐに二次転写された各色トナー像をこの用紙Ｐに定着させる定着ユニット６０が設けられている。また、画像形成部１０には、定着ユニット６０を通過した後の用紙Ｐの曲がり（カール）を矯正するカール矯正ユニット８５が設けられている。なお、本明細書では、二次転写ロール２２が配置され、中間転写ベルト２０上の各色トナー像が用紙Ｐに二次転写される領域を、以下、「二次転写領域Ｔｒ」という。

＜用紙搬送系の説明＞
画像形成部１０には、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する複数（本実施の形態では２個）の用紙収容容器４０Ａ,４０Ｂ、この用紙収容容器４０Ａ,４０Ｂに収容された用紙Ｐを繰り出して搬送する繰出しロール４１Ａ,４１Ｂが設けられている。さらに、用紙収容容器４０Ａからの用紙Ｐを搬送する第１搬送路Ｒ１、用紙収容容器４０Ｂからの用紙Ｐを搬送する第２搬送路Ｒ２が設けられている。

また、画像形成部１０には、筺体２００の外部に設けられ用紙Ｐが積載される用紙積載部２１０、この用紙積載部２１０に積載された用紙Ｐを繰り出して搬送する繰出しロール２２０が設けられている。さらに、用紙積載部２１０からの用紙Ｐを搬送する第３搬送路Ｒ３が設けられている。さらに、画像形成部１０には、用紙収容容器４０Ａ、用紙収容容器４０Ｂ、および、用紙積載部２１０からの用紙Ｐを二次転写領域Ｔｒに向けて搬送する第４搬送路Ｒ４が設けられている。

また、画像形成部１０には、二次転写領域Ｔｒにて各色トナー像が転写された用紙Ｐを、定着ユニット６０およびカール矯正ユニット８５を通過するように搬送する第５搬送路Ｒ５、カール矯正ユニット８５からの用紙Ｐを画像形成装置１の排出部に設けられた用紙積載部（不図示）に向けて搬送する第６搬送路Ｒ６が設けられている。ここで、第１搬送路Ｒ１から第６搬送路Ｒ６には、搬送ロールや搬送ベルトが配置され、送られてくる用紙Ｐを下流側に向けて順次搬送する。

＜両面搬送系の説明＞
画像形成部１０には、両面搬送系として、定着ユニット６０で第１面に各色トナー像が定着された用紙Ｐを一旦保持する中間用紙収容容器４２、カール矯正ユニット８５からの用紙Ｐを中間用紙収容容器４２に向けて搬送する第７搬送路Ｒ７、中間用紙収容容器４２に収容された用紙Ｐを上記の第４搬送路Ｒ４に向けて搬送する第８搬送路Ｒ８が設けられている。さらに、画像形成部１０には、カール矯正ユニット８５の用紙搬送方向下流側に配置され、用紙Ｐの搬送先を、第６搬送路Ｒ６および第７搬送路Ｒ７の何れかに振り分ける振分機構部４３と、中間用紙収容容器４２に収容された用紙Ｐを繰り出して第８搬送路Ｒ８に向けて搬送する繰出しロール４５が設けられている。

＜画像形成動作の説明＞
次に、画像形成装置１の動作説明を行う。本実施形態では、まず、各画像形成ユニット１１にて形成された各色トナー像が、一次転写ロール２１により中間転写ベルト２０上に順に一次転写され、各色トナーが重畳された合成トナー像が中間転写ベルト２０上に形成される。そして、中間転写ベルト２０上の合成トナー像は、中間転写ベルト２０の移動（矢印方向）に伴って二次転写ロール２２が配置された二次転写領域Ｔｒに搬送される。

一方、用紙搬送系では、各画像形成ユニット１１での画像形成の開始タイミングに合わせて繰出しロール４１Ａ、繰出しロール４１Ｂ、繰出しロール２２０の何れかが回転動作し、用紙収容容器４０Ａ、用紙収容容器４０Ｂ、および、用紙積載部２１０の何れかに収容（積載）されている用紙Ｐが繰り出される。繰り出された用紙Ｐは、第１搬送路Ｒ１〜第３搬送路Ｒ３の何れかを経由した後、第４搬送路Ｒ４に沿って搬送され、二次転写領域Ｔｒに到達する。二次転写領域Ｔｒでは、二次転写ロール２２により形成された転写電界によって、中間転写ベルト２０上に保持された合成トナー像が用紙Ｐに一括して転写される。

その後、合成トナー像が転写された用紙Ｐは、中間転写ベルト２０から分離され、第５搬送路Ｒ５に沿って定着ユニット６０へ搬送される。定着ユニット６０へ搬送された用紙Ｐ上の合成トナー像は、定着ユニット６０によって定着処理を受けて用紙Ｐ上に定着される。そして、定着画像が形成された用紙Ｐは、カール矯正ユニット８５にて曲がりが矯正される。その後、カール矯正ユニット８５を通過した用紙Ｐは、振分機構部４３により、片面印刷時には第６搬送路Ｒ６に導かれる。なお、一次転写後に感光体ドラム１２に付着しているトナー、および、二次転写後に中間転写ベルト２０に付着しているトナーは、それぞれクリーナ１６、およびベルトクリーナ２６によって除去される。

一方、両面印刷時には、カール矯正ユニット８５を用紙Ｐが通過した後、この用紙Ｐは、振分機構部４３により第７搬送路Ｒ７に導かれ、中間用紙収容容器４２に向けて搬送される。そして再び、各画像形成ユニット１１による第２面の画像形成の開始タイミングに合わせて繰出しロール４５が回転し、中間用紙収容容器４２から用紙Ｐが繰り出される。繰出しロール４５により繰り出された用紙Ｐは、第８搬送路Ｒ８および第４搬送路Ｒ４に沿って搬送され、二次転写領域Ｔｒに到達する。二次転写領域Ｔｒでは、第１面の場合と同様にして、二次転写ロール２２により形成された転写電界によって、中間転写ベルト２０上に保持された第２面の各色トナー像が用紙Ｐに一括して転写される。

そして、両面にトナー像が転写された用紙Ｐは、第１面の場合と同様に定着ユニット６０にて定着され、カール矯正ユニット８５にて曲がりが矯正される。その後、カール矯正ユニット８５を通過した用紙Ｐは、振分機構部４３により第６搬送路Ｒ６に導かれる。このようにして、画像形成装置１での画像形成処理がプリント枚数分のサイクルだけ繰り返し実行される。

＜定着ユニットの構成の説明＞
次に、本実施の形態の画像形成装置１に設けられた定着ユニット６０について説明する。
図２は、定着ユニット６０の構成を説明するための断面構成図である。本実施形態の定着ユニット６０は、同図に示すように、用紙Ｐを加熱する定着ベルトモジュール６１と、定着ベルトモジュール６１に対して接離自在に構成された加圧ロール６２とで主要部が構成されている。

定着ベルトモジュール６１は、無端状に形成され回転可能に設けられた定着ベルト６１０と、定着ベルト６１０を張架しながら回転動作し、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２とが圧接する領域であるニップ部Ｎにて定着ベルト６１０を内側から加熱する定着ロール６１１とを備えている。また、定着ベルトモジュール６１は、定着ベルト６１０を内側から張架しながら定着ベルト６１０を加熱する内部加熱ロール６１２を有している。また、定着ベルトモジュール６１には、定着ベルト６１０を外側から張架しながら定着ベルト６１０を加熱する外部加熱ロール６１３が設けられている。

また、定着ベルトモジュール６１は、定着ロール６１１と内部加熱ロール６１２との間（ニップ部Ｎの上流側）で定着ベルト６１０を張架する張架ロール６１４と、ニップ部Ｎ内の下流側領域に配置された剥離パッド６４と、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト６１０を張架する張架ロール６１５とを備えている。また、定着ベルトモジュール６１は、外部加熱ロール６１３の表面をクリーニングするクリーニング装置６１７を備えている。

ここで、クリーニング装置６１７は、外部加熱ロール６１３の外周面に接触しこの外周面に付着しているトナー等の除去を行うシート状のウエブ６１７ａを備えている。ここで、除去部材の一例としてのこのウエブ６１７ａは、織物により形成されている。なお本実施形態では、織物によりウエブ６１７ａを形成した場合を説明したが、繊維を編み込んだ編物で形成することもできるし、不織布を用いて形成することもできる。また、このクリーニング装置６１７には、未使用のウエブ６１７ａを巻き取る形で保持しておく保持部６１７ｂが設けられている。また、ウエブ６１７ａを巻き取ることで、保持部６１７ｂから外部加熱ロール６１３へウエブ６１７ａを供給する供給部６１７ｃを備えている。

さらに、クリーニング装置６１７は、保持部６１７ｂと供給部６１７ｃとの間に配置されたウエブ６１７ａを外部加熱ロール６１３に向けて押圧する押圧部材６１７ｄと、押圧部材６１７ｄを外部加熱ロール６１３に接近する方向および離間する方向（図中矢印Ｇ参照）に移動させる移動機構６１７ｅとを備えている。この移動機構６１７ｅは、例えば、モータと、このモータにより回転するカムとにより構成することができる。本実施形態では、押圧部材６１７ｄによって、外部加熱ロール６１３の外周面にウエブ６１７ａが押し当てられる。これより、外部加熱ロール６１３に付着したトナーや、外部加熱ロール６１３に付着したワックス（トナーに含まれていたワックス成分）が除去されるようになる。

一方、定着部材の一例としての定着ベルト６１０は、例えば、ポリイミド樹脂で形成されたベース層と、ベース層の表面側（外周面側）に積層されたシリコーンゴムからなる弾性体層と、さらに弾性体層上に被覆されたＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）からなる離型層とで構成されている。ここで、弾性体層は、特にカラー画像に対する画質向上のために設けられたものである。ここで、定着対象となる用紙Ｐに保持されるトナー像は、粉体である各色トナーが積層して形成されている。そのため、ニップ部Ｎにおいてトナー像の全体に均一に熱を供給するには、用紙Ｐ上のトナー像の凹凸に倣って定着ベルト６１０表面が変形することが好ましい。このため、本実施形態では、定着ベルト６１０に弾性体層を設け、定着ベルト６１０を変形しやすくしている。

定着ロール６１１は、例えばアルミニウムやＳＵＳで形成された円筒状ロールであり、図示しない駆動モータからの回転駆動力を受けて、図中矢印方向に回転する。また本実施形態では、定着ロール６１１の内部に、加熱源としての例えば３本のハロゲンヒータ７１が設けられている。これにより、定着ロール６１１は予め定められた温度（例えば、１５０℃）に加熱される。

なお、本実施形態における定着ユニット６０では、定着ロール６１１が回転駆動を行うことで、定着ベルト６１０が循環移動するようになっている。また、定着ベルト６１０が循環移動を行うことで、この定着ベルト６１０から内部加熱ロール６１２、外部加熱ロール６１３へ回転駆動力が伝達され、内部加熱ロール６１２、外部加熱ロール６１３が回転するようになっている。

内部加熱ロール６１２は、例えばアルミニウムやＳＵＳで形成された円筒状ロールである。そして、内部に配置された加熱源としての例えば４本のハロゲンヒータ７２により、内部加熱ロール６１２は予め定められた温度（例えば、１９０℃）に加熱される。また、本実施形態では、定着ベルト６１０の内側方向から外側方向に向けて、内部加熱ロール６１２の両端部を押圧するバネ部材（不図示）が設けられ、定着ベルト６１０に張力が付与された状態となっている。なお、この張力は、例えば１５ｋｇｆに設定される。

また、本実施形態では、定着ベルト６１０の蛇行（ベルトウォーク）を制御するための機構が設けられている。具体的には、定着ベルト６１０の端部位置（エッジ位置）を検知するベルトエッジ位置検知機構（不図示）、内部加熱ロール６１２の一方の端部を内部加熱ロール６１２の軸方向と直行する方向に変位させる変位機構（不図示）が設けられている。そして、この変位機構は、ベルトエッジ位置検知機構の検知結果に応じて内部加熱ロール６１２の一方の端部を変位させることで、定着ベルト６１０を内部加熱ロール６１２の軸方向に変位させる。これにより、定着ベルト６１０のベルトウォークが制御される。

回転部材の一例としての外部加熱ロール６１３は、例えばアルミニウムやＳＵＳで形成された円筒状ロールである。そして、内部に配置された加熱源としての例えば３本のハロゲンヒータ７３により、外部加熱ロール６１３は予め定められた温度（例えば、１９０℃）に加熱される。なお、本実施形態では、定着ベルト６１０の外周面に外部加熱ロール６１３が接触しており、定着ベルト６１０の外周面に付着したトナーやワックスが外部加熱ロール６１３に転移する。そして本実施形態では、外部加熱ロール６１３に転移したトナーやワックスがクリーニング装置６１７により除去される。付言すると、外部加熱ロール６１３は、定着ベルト６１０の外周面に接触する接触面をその外周部に備えており、定着ベルト６１０の外周面に付着したトナーやワックスがこの接触面に移動する。そして本実施形態では、この接触面上のトナーやワックスがクリーニング装置６１７により除去される。

剥離パッド６４は、例えばＳＵＳ等の金属や樹脂等の剛体で構成された、断面が円弧形状のブロック部材である。ここで、この剥離パッド６４は、加圧ロール６２が定着ベルト６１０を介して定着ロール６１１に圧接される領域（以下、「ロールニップ部Ｎ１」）の下流側にて、定着ロール６１１の軸方向全域に亘って固定配置されている。

また、剥離パッド６４は、定着ベルト６１０の内周面に対向配置され定着ベルト６１０を加圧ロール６２に向けて押圧している。これにより本実施形態では、定着ベルト６１０が屈曲し、定着ベルト６１０の進行方向が急激に変化するようになっている。また、剥離パッド６４は、定着ベルト６１０を介して加圧ロール６２を予め定められた幅領域（例えば、定着ベルト６１０の進行方向に沿って５ｍｍのニップ幅）に亘って予め定められた荷重（例えば、平均１０ｋｇｆ）で均一に押圧するように設置され、ロールニップ部Ｎ１に連なる「剥離パッドニップ部Ｎ２」を形成している。

次に、加圧ロール６２について説明する。本実施形態の加圧ロール６２は、例えば、アルミニウムやＳＵＳからなる円柱状ロールを基体として、基体側から順に、シリコーンゴムからなる弾性層と、ＰＦＡチューブからなる離型層とが積層されて構成されている。そして、加圧ロール６２は、定着ベルトモジュール６１に接離するように配置されている。ここで、加圧ロール６２が定着ベルトモジュール６１に接触（圧接）するように設定された場合には、定着ベルトモジュール６１の定着ロール６１１が矢印方向へ回転するのに伴い、加圧ロール６２は、定着ロール６１１に従動して矢印方向に回転する。

＜定着ユニットの基本動作についての説明＞
次に、本実施の形態の定着ユニット６０の基本動作について説明する。
画像形成装置１の二次転写領域Ｔｒ（図１参照）においてトナー像（未定着トナー像）が静電転写された用紙Ｐは、第５搬送路Ｒ５（図１参照）を経由して定着ユニット６０のニップ部Ｎ（図２参照）まで搬送される。そして、ニップ部Ｎを用紙Ｐが通過する際に、用紙Ｐのうちのトナー像が形成されている面に対して定着ベルト６１０の外周面が押し当てられる。また、用紙Ｐのうちのトナー像が形成されている面とは反対側の面に対して加圧ロール６２が押し当てられる。これにより用紙Ｐは加熱および加圧され、用紙Ｐ上のトナー像が用紙Ｐに定着される。

より詳細に説明すると、ニップ部Ｎを用紙Ｐが通過する際、用紙Ｐの未定着トナー像は、主としてロールニップ部Ｎ１に作用する圧力と熱とにより用紙Ｐに定着される。ここで、本実施の形態の定着ユニット６０では、ロールニップ部Ｎ１に作用する熱は主に定着ベルト６１０によって供給される。ここで、定着ベルト６１０は、定着ロール６１１の内部に配置されたハロゲンヒータ７１から定着ロール６１１を介して供給される熱と、内部加熱ロール６１２の内部に配置されたハロゲンヒータ７２から内部加熱ロール６１２を介して供給される熱と、外部加熱ロール６１３の内部に配置されたハロゲンヒータ７３から外部加熱ロール６１３を介して供給される熱とによって加熱される。

このため本実施形態では、プロセススピードが高速であっても、ロールニップ部Ｎ１における熱量が確保される。付言すると、本実施形態では、定着ロール６１１だけでなく、内部加熱ロール６１２および外部加熱ロール６１３からも定着ベルト６１０に熱が供給されるため、プロセススピードが高速であっても、ロールニップ部Ｎ１における熱量が確保される。

また、本実施の形態の定着ユニット６０では、直接的な加熱部材として機能する定着ベルト６１０は、極めて熱容量を小さく構成することができる。加えて、定着ベルト６１０は、熱供給部材である定着ロール６１１と、内部加熱ロール６１２および外部加熱ロール６１３のそれぞれにおいて広いラップ面積（大きなラップ角度）で接触するように構成されている。そのため、定着ベルト６１０が１回転する短かい期間内に、定着ロール６１１や内部加熱ロール６１２および外部加熱ロール６１３から定着ベルト６１０へ熱が供給されるようになり、定着ベルト６１０を必要な定着温度に短時間で復帰させることが可能となる。それにより、ロールニップ部Ｎ１においては、予め定められた定着温度が維持される。

その結果、本実施の形態の定着ユニット６０では、高速で連続通紙されても定着温度が維持される。また、高速での定着動作の開始時に定着温度が落ち込む現象（所謂「温度ドループ現象」）も生じにくくなる。特に、熱容量の大きな厚紙等に対する定着においても、定着温度が維持されるようになり、また、温度ドループが生じにくくなる。また、紙種に対応させて定着温度を途中で変化（定着温度のアップおよびダウンの双方を含む）させることがあるが、本実施形態の定着ユニット６０では、定着ベルト６１０は熱容量が小さいので、ハロゲンヒータ７１、ハロゲンヒータ７２、ハロゲンヒータ７３の出力調整により、速やかに定着ベルト６１０の温度が変化するようになる。

また、本実施の形態の定着ユニット６０は、定着ロール６１１がアルミニウムやＳＵＳ等で形成されたハードロールであり、加圧ロール６２が弾性層を被覆したソフトロールである。そのため、ロールニップ部Ｎ１では、定着ロール６１１は殆ど撓まず、加圧ロール６２表面が撓むことによって定着ベルト６１０の進行方向に幅を持ったニップ領域が形成されている。このように、ロールニップ部Ｎ１においては、定着ベルト６１０がラップされている側の定着ロール６１１が殆ど変形しない。そのため、定着ベルト６１０は移動速度を一定に維持しながらロールニップ部Ｎ１を通過する。それにより、ロールニップ部Ｎ１において定着ベルト６１０にシワや歪みが生じることが抑制されるので、良質の定着画像が安定的に提供される。

ロールニップ部Ｎ１を通過した後、用紙Ｐは剥離パッドニップ部Ｎ２に搬送される。剥離パッドニップ部Ｎ２は、加圧ロール６２に剥離パッド６４が押圧されて、定着ベルト６１０が加圧ロール６２に圧接するように構成されている。したがって、ロールニップ部Ｎ１では、定着ロール６１１の曲率によって下に凸である湾曲した形状を定着ベルト６１０が有するようになるのに対し、剥離パッドニップ部Ｎ２では、加圧ロール６２の曲率によって上に凸である湾曲した形状を定着ベルト６１０が有するようになる。

そのため、ロールニップ部Ｎ１において定着ロール６１１の曲率のもとで加熱加圧された用紙Ｐは、剥離パッドニップ部Ｎ２において、相反する方向に向いた曲率に進行方向が変化させられる。その際に、用紙Ｐ上のトナー像と定着ベルト６１０表面との間で微小なマイクロスリップが生じる。それによって、トナー像と定着ベルト６１０との付着力が弱められ、用紙Ｐは定着ベルト６１０から剥離され易い状態が形成される。このように、剥離パッドニップ部Ｎ２は、最終の剥離工程で確実に剥離が行なわれるための準備工程にも位置付けられる。

そして、剥離パッドニップ部Ｎ２の出口では、定着ベルト６１０は剥離パッド６４に巻き付くように移動するため、定着ベルト６１０の移動方向はそこで急激に変化する。これにより、剥離パッドニップ部Ｎ２内において定着ベルト６１０との付着力が予め弱められた用紙Ｐは、用紙自身が有している紙のコシによって定着ベルト６１０から分離する。そして、定着ベルト６１０から分離された用紙Ｐは、剥離パッドニップ部Ｎ２の下流側に配置された剥離案内板８３により、その進行方向が導かれる。剥離案内板８３により案内された用紙Ｐは、その後、排紙ガイド７８および排紙ベルト７９によってカール矯正ユニット８５に向けて搬送され、それにより定着ユニット６０での定着処理が完了する。

ところで、本実施形態では、上記のとおり、外部加熱ロール６１３の表面にウエブ６１７ａが押し当てられ、外部加熱ロール６１３に付着したトナーやワックスが除去されるようになっている。ここで、本実施形態では、上記のとおり、外部加熱ロール６１３の表面のクリーニングに、織物で形成したウエブ６１７ａを用いているために、外部加熱ロール６１３の表面に付着しているワックスの付着むらが生じやすくなる。

詳細に説明すると、本実施形態では、外部加熱ロール６１３に付着したワックスがウエブ６１７ａにより除去されるものの、ワックスの除去が完全になされずに、ワックスの一部が、ウエブ６１７ａを通過するようになる。このような状況下においてウエブ６１７ａが織物により形成されていると、ワックスが通過しやすい部分と通過しにくい部分とが生じるようになる。そしてこのように、ワックスが通過しやすい部分と通過しにくい部分とが生じると、外部加熱ロール６１３の表面に付着しているワックスの付着むらが生じようになる。また、このように外部加熱ロール６１３にワックスの付着むらが生じると、外部加熱ロール６１３に接触する定着ベルト６１０においても、ワックスの付着むらが生じるようになる。

ここで、ワックスの付着むらが定着ベルト６１０に生じている状況下において、定着ユニット６０に形成された上記ニップ部Ｎを用紙Ｐが通過すると、用紙Ｐに形成された画像の表面に、光沢むらが生じるおそれがある。より具体的に説明すると、付着むら状態にある上記ワックスが定着ベルト６１０からこの用紙Ｐ上に転移するために、用紙Ｐのトナー像に光沢むらが生じるおそれがある。

さらに詳細に説明すると、本実施形態における画像形成装置１では、「追い刷りモード」というモードが設けられており、トナー像の形成処理が行われた用紙Ｐ（定着済み用紙）に対してトナー像の形成処理が再度行われ、この用紙Ｐが定着ユニット６０を通過することがある。かかる場合に、定着ベルト６１０にてワックスの付着むらが生じていると、むらとなっているワックスが用紙Ｐの上のトナー像（定着済みのトナー像）の上に載り、このトナー像に光沢むらが生じるおそれがある。

なお、この光沢むらは、用紙Ｐ上のトナー像であって定着処理が既に施され硬化しているトナー像に上記むらとなっているワックスが載る場合に生じやすくなる。その一方で、用紙Ｐ上のトナー像であっても、初めて定着ユニット６０を通過し初めて溶融し定着されるトナー像の上に上記ワックスが載る場合には、このトナー像に上記むらとなっているワックスが溶け込むようになり、上記光沢むらは生じにくくなる。

そこで、本実施形態では、上記光沢むらの発生を抑制するため、「追い刷りモード」の設定を受け付けた場合、ウエブ６１７ａを外部加熱ロール６１３から離間させる処理を行うようにしている。また、ウエブ６１７ａを外部加熱ロール６１３から離間させた後、外部加熱ロール６１３等の温度を予め定められた温度以上に保った状態で、定着ユニット６０の空運転を行うようにしている。

付言すると、本実施形態では、同一の用紙Ｐに対する再度のトナー像の形成を行う前に、ウエブ６１７ａを外部加熱ロール６１３から離間させるとともに、定着ユニット６０の空運転を行うようにしている。また、この再度のトナー像の形成を行なっている最中（「追い刷りモード」の最中）は、外部加熱ロール６１３からウエブ６１７ａが離間した状態を維持するようにしている。なお、「追い刷りモード」時には、トナー像を形成済みの用紙Ｐが例えば用紙積載部２１０（図１参照）に積載され、この用紙積載部２１０から画像形成装置１の内部へ用紙Ｐが供給される。

以下、「追い刷りモード」時に実行される処理について詳細に説明する。
図３は、「追い刷りモード」時に実行される処理の流れを示したフローチャートである。
主制御部５０は、まず、追い刷りモードに設定された否かを判断する（ステップ１０１）。より具体的に説明すると、主制御部５０は、ユーザからの入力を監視しており、ユーザから印刷モードの設定に関する入力があった場合に、入力された印刷モードが「追い刷りモード」であるか否かを判断する。

そして、入力された印刷モードが「追い刷りモード」である場合、離間手段の一部として機能する主制御部５０は、ウエブ６１７ａを外部加熱ロール６１３から離間させる（ステップ１０２）。より具体的に説明すると、移動機構６１７ｅ（図２参照）を駆動することで外部加熱ロール６１３から離れる方向に押圧部材６１７ｄを移動させ、ウエブ６１７ａを外部加熱ロール６１３から離間させる。

その後、回転手段としても機能する主制御部５０は、定着ロール６１１を回転させる駆動モータ（不図示）の駆動を行い、予め定められた時間、定着ベルト６１０および外部加熱ロール６１３の回転駆動を行う（ステップ１０３）。なおこのとき、内部加熱ロール６１２なども回転駆動される。またこのとき、主制御部５０は、ハロゲンヒータ７３などのオン、オフを行い、定着ベルト６１０および外部加熱ロール６１３を予め定められた温度以上の温度に維持する。これにより、定着ベルト６１０上のワックスの流動性が高まる。

ここで本実施形態では、ステップ１０３の処理が行われると、流動性が高まった状態のワックスが定着ベルト６１０および外部加熱ロール６１３に付着した状態で、定着ベルト６１０の循環移動、および、外部加熱ロール６１３の回転が行われる。そしてこの場合、定着ベルト６１０上のワックスが均され、ワックスの付着むらが減るようになる。

その後、主制御部５０は、用紙積載部２１０上の用紙Ｐ（トナー像が形成済みの用紙Ｐ）の搬送を開始し、この用紙Ｐに対して新たなトナー像を形成するとともに、トナー像を形成した後、この用紙Ｐを定着ユニット６０に向けて搬送する（ステップ１０４）。付言すると、主制御部５０は、用紙Ｐに対して２回目のトナー像の形成処理を行うとともに、トナー像を形成したこの用紙Ｐを定着ユニット６０へ搬送する。これにより、１回目に形成されたトナー像に上に新たなトナー像が形成される。

なお、上記２回目のトナー像の形成処理のとき、用紙Ｐに予め形成されていたトナー像（１回目のトナー像形成時に形成されたトナー像）の上に、定着ベルト６１０に付着しているワックスが転移するが、この際、このワックスは均されむらが少ない状態となっている。このため、この場合、光沢むらは生じにくくなる。

付言すると、１回目のトナー像の形成時に形成されたトナー像よりも、２回目のトナー像の形成時に形成されるトナー像の方が小さい場合、１回目のトナー像形成時に形成されたトナー像の上に、トナーが載らず、ワックスが直接載る部分が生じる。かかる場合、このワックスが直接載る部分において、光沢むらが生じるおそれがあるが、本実施形態では、上記のとおり、ワックスの付着むらが少ない状態となっており、光沢むらが生じにくい状態となっている。

なお、定着ベルト６１０から用紙Ｐに転移するワックスのうち、２回目に形成された上記トナー像の上に載るワックスは、上記にて説明したとおり、このトナー像に溶け込むようになる。このため、この２回目に形成されたこのトナー像が位置する部分については、光沢むらがそもそも生じにくくなっている。

その後、主制御部５０は、「追い刷りモード」が終了したか否かを判断する（ステップ１０５）。より具体的には、予め定められた枚数の用紙Ｐに対する処理（トナー像形成処理、および、定着処理）が終了したか否かを判断する。そして、接触手段、回転手段として機能する主制御部５０は、「追い刷りモード」が終了したと判断した場合、ウエブ６１７ａを外部加熱ロール６１３に接触させるとともに、予め定められた時間、定着ユニット６０を空回転させ（ステップ１０６）、処理を終了する。

ステップ１０６における処理についてより具体的に説明すると、ステップ１０６では、移動機構６１７ｅを駆動することで押圧部材６１７ｄを外部加熱ロール６１３に向けて進出させウエブ６１７ａを外部加熱ロール６１３に押し当てる。また、不図示のモータで定着ロール６１１を回転駆動させることで、定着ベルト６１０の循環移動、外部加熱ロール６１３の回転を行う。これにより、定着ベルト６１０の表面や外部加熱ロール６１３の表面に残存しているトナーやワックスが、クリーニング装置６１７により除去されるようになる。

なお、ユーザによっては、上記２回目のトナー像の形成処理を行った後、３回目、４回目など更なるトナー像の形成処理を行うことがある（２回以上の追い刷りが行われることがある）。この場合は、追い刷りモードの設定がユーザによりなされる度に、上記にて説明したステップ１０１〜ステップ１０６の処理が実行される。

ここで、図４（画像形成装置１にて実行される処理の具体例を示した図）を参照し上記にて説明した処理をさらに具体的に説明する。なお、図４では、用紙Ｐにトナー像を形成（１回目のトナー像の形成）し、次いで、用紙Ｐに形成されたこのトナー像の上にクリアトナーを用いてさらにトナー像を形成（２回目のトナー像の形成）し、その後、クリアトナーにより形成されたこのトナー像の上にクリアトナーを用いて更にトナー像を形成（３回目のトナー像の形成）する場合を例示する。

付言すると、図４では、追い刷り処理を２回行なう場合を例示する。また本例では、用紙Ｐを１０枚用意し、１０枚の用紙Ｐの各々にトナー像を形成していく場合を例示している。また、本例では、２回目、３回目のトナー像の形成時、クリアトナーによって、用紙Ｐの中央部に矩形状のトナー像を形成する場合を例示している。なお、このように用紙Ｐの中央部にクリアトナーを用いてトナー像を形成すると、この中央部が盛り上がるようになり、用紙Ｐの表面に凹凸が付与されるようになる。

ここで、図４（Ａ）は、１回目のトナー像の形成処理が行われた後の状態を示している。ここで、この１回目のトナー像の形成処理では、既に形成されているトナー像の上に、定着ベルト６１０上のワックスが載るのではなく、定着ベルト６１０上のワックスとトナーとが混じり合った状態で、トナーおよびワックスが溶融するようになる。このため、この場合は、光沢むらが生じにくくなる。

付言すると、図４（Ａ）に示す状態では、「追い刷りモード」の設定が未だなされていないため、ウエブ６１７ａが外部加熱ロール６１３に接触しており、形成されるトナー像に光沢むらが生じうる状況になっているが、１回目のトナー像の形成処理では、上記のとおり、定着ベルト６１０上のワックスとトナーとが混じり合った状態で溶融するようになり、光沢むらが生じにくくなる。

次いで、同図（Ｂ）に示すように、本例では、１回目の追い刷りが行われる。なお、この追い刷りが行われる際には、ユーザによって、印刷モードが「追い刷りモード」に設定される。なお、本実施形態では、「追い刷りモード」に設定される際、「追い刷りモード」に設定するための入力がユーザにより行なわれるが、この入力は、例えばＵＩ９０（図１参照）や外部のＰＣを通じて行なわれる。

ここで、「追い刷りモード」に設定するための入力が主制御部５０にて受け付けられると、上記にて説明したとり、主制御部５０は、ウエブ６１７ａを外部加熱ロール６１３から離間させる。また、定着ユニット６０の空回転を予め定められた時間行なう。これにより、定着ベルト６１０上のワックスが均されるようになる。その後、外部加熱ロール６１３からウエブ６１７ａが離間した状態を維持したまま、クリアトナーを用いてトナー像の形成処理を行う。

ここでこの場合、クリアトナーにより画像が形成される領域の周囲に位置するトナー像は１回目のトナー像の形成処理により形成されたものであり、硬化状態にある。このため、このトナー像にワックスが載ると光沢むらが生じるおそれがあるが、本実施形態では、上記のとおりワックスが均されており、光沢むらが生じにくくなっている。

その後、上記にて説明したステップ１０６の処理が行われる。具体的には、ウエブ６１７ａを外部加熱ロール６１３に押し当てるとともに定着ユニット６０を空回転させる。これにより、定着ベルト６１０の表面や外部加熱ロール６１３の表面に残存しているワックスやトナーが除去される。

なお、ウエブ６１７ａが外部加熱ロール６１３に接触するために、ワックスの上記付着むらが生じる。このため、クリーニング装置６１７自体を設けない構成とし、ウエブ６１７ａがそもそも存在しない構成とすれば、付着むらという不具合が生じにくくなる。ところで、このように、クリーニング装置６１７自体を設けない構成とする場合、ワックスの付着むらに起因した上記不具合の発生は抑制できるものの、定着ベルト６１０や外部加熱ロール６１３へのトナーの堆積等を抑制することは難しくなる。このため、本実施形態では、クリーニング装置６１７を設けた構成としつつ、追い刷りが行われる際に、ウエブ６１７ａを外部加熱ロール６１３から離間させるようにしている。

その後、本例では、同図（Ｃ）に示すように、２回目の追い刷りが行われる。なお、この追い刷りが行われる際にも、ユーザによって、印刷モードが追い刷りモードに設定される。そして、印刷モードが追い刷りモードに設定されると、上記と同様、主制御部５０は、まず、外部加熱ロール６１３からウエブ６１７ａを離間させる。また、主制御部５０は、上記と同様、定着ユニット６０の空回転を予め定められた時間行なう。これにより、定着ベルト６１０の表面に付着しているワックスが均されるようになる。

その後、主制御部５０は、クリアトナーを用いてトナー像の形成処理（２回目の追い刷り）を行う。なお本例では、１回目の追い刷りにより形成された矩形状のトナー像の上に、クリアトナーを用いて矩形状のトナー像をさらに形成する場合を例示している。付言すると、１回目の追い刷りにより形成された矩形状のトナー像にクリアトナーを更に載せる場合を例示している。

ここで、２回目の追い刷り処理（３回目のトナー像の形成処理）が行なわれるとき、１回目の追い刷り処理（２回目のトナー像の形成処理）により形成された矩形状のトナー像の周囲に位置するトナー像は、１回目のトナー像の形成処理により形成されたものであり、硬化状態にある。このため、このトナー像の上に、定着ベルト６１０上のワックスが載ると光沢むらが生じるおそれがあるが、本実施形態では、上記のとおりワックスが均されている。このため、光沢むらは生じにくくなっている。
クリアトナーを用いての上記２回目の追い刷り処理を行なった後は、上記と同様、ウエブ６１７ａを外部加熱ロール６１３に押し当てるとともに定着ユニット６０を空回転させる。これにより、定着ベルト６１０の表面や外部加熱ロール６１３の表面に残存しているワックスやトナーが除去される。

１…画像形成装置、１０…画像形成部、５０…主制御部、６０…定着ユニット、６１０…定着ベルト、６１３…外部加熱ロール、６１７ａ…ウエブ

Claims (5)

1. 記録材に画像を形成する画像形成部と、
   外周面を有し、回転可能に設けられ、前記画像形成部により画像が形成された記録材のうちの当該画像が形成されている面に接触し、当該画像を当該記録材に定着する定着部材と、
   回転可能に設けられ、前記定着部材の前記外周面に接触する接触面を外周部に備える回転部材と、
   前記回転部材の前記接触面に接触配置され、当該接触面に付着した付着物を除去する除去部材と、
   画像の定着処理がすでに施された定着処理済み記録材のうちの当該画像が載っている面に対して新たな像がさらに形成され当該新たな像が前記定着部材によって当該定着処理済み記録材に定着される場合に、前記除去部材を前記回転部材の前記接触面から離間させる離間手段と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記回転部材の前記接触面から前記除去部材が離間した後の当該回転部材、および、当該回転部材の当該接触面から当該除去部材が離間した後の前記定着部材を、予め定められた時間、回転させる回転手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記回転手段は、前記回転部材の温度を予め定められた温度以上に保った状態で当該回転部材の前記回転を行い、前記定着部材の温度を予め定められた温度以上に保った状態で当該定着部材の前記回転を行うことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記新たな像が前記定着部材によって前記定着処理済み記録材に定着された後、前記回転部材の前記接触面から離間した前記除去部材を当該接触面に接触させる接触手段と、
   前記接触手段が前記除去部材を前記接触面に接触させた後の前記回転部材、および、当該接触手段が当該除去部材を当該接触面に接触させた後の前記定着部材を、予め定められた時間、回転させる回転手段と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の画像形成装置。
5. 外周面を有し、回転可能に設けられ、画像が形成された記録材のうちの当該画像が形成されている面に接触し、当該画像を当該記録材に定着する定着部材と、
   回転可能に設けられ、前記定着部材の前記外周面に接触する接触面を外周部に備える回転部材と、
   前記回転部材の前記接触面に接触配置され、当該接触面に付着した付着物を除去する除去部材と、
   画像の定着処理がすでに施された定着処理済み記録材のうちの当該画像が載っている面に対して形成された新たな像が前記定着部材によって当該定着処理済み記録材に定着される場合に、前記除去部材を前記回転部材の前記接触面から離間させる離間手段と、
   を備える定着装置。

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