JP5565294B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー像を構成するトナーを、記録媒体への定着の際に加熱して用紙等の記録媒体に定着することで画像形成を行う画像形成装置であって、かかるトナーを、記録媒体に供給された定着剤を用いて記録媒体への定着に適した状態として、かかる定着を行い画像形成を行う、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。

従来より、トナー像を構成するトナーを、記録媒体への定着の際に加熱して用紙等の記録媒体に定着することで画像形成を行う、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置が広く知られている。この画像形成装置では、トナーを加熱により軟化させて記録媒体上に固定化するものであるため、確実な定着性を得るには、記録媒体に接触する部分のトナーの軟化が十分であることを要する。かかる軟化を十分に行うには、かかるトナー等の加熱を十分に行う必要があるが、このような加熱には多くの電力を必要とする。しかし、昨今、画像形成装置全体の省電力化の要求が高まっている。そこで、画像形成装置全体の消費電力に占める、かかる加熱に要する電力量の割合が比較的大きいことに鑑みれば、この電力量を低減することが望まれる。そのための方策として、記録媒体に対するトナーの定着性を向上する液体を用いる技術が種々提案されている（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献４〕参照）。

たとえば、記録媒体上のトナー像上に、トナーを軟化および／または膨潤させる定着液を塗布する技術が提案されている（たとえば、〔特許文献１〕参照）。このような技術では、熱を用いない定着も可能となるため、従来と比較し大幅な省電力化が図れる。同様に、熱によりトナーを軟化させる必要がなく省エネ化が可能な技術として、中間転写体上にあるトナー像の上から定着液を付与し、トナーを粘着性をもったフィルム状に変化させ、このフィルム化したトナーを自身の粘着性により記録媒体上に転写・定着させる技術が提案されている（たとえば、〔特許文献２〕参照）。

しかし、記録媒体あるいは中間転写体に担持されたトナー像の上から定着液を塗布すると、画像の乱れが生じるという問題がある。この問題に対して、非接触のインクジェット方式のような手段で定着液を塗布することとし、塗布量を記録紙移動方向に徐々に増す技術が提案されているが（たとえば、〔特許文献１〕参照）、粉体であるトナー像に対してインクジェット方式のヘッドで定着液を噴射する場合、定着液の量を減らした場合でも、着弾時に乱したトナーが飛び散り、インクジェットヘッドの吐出口に付着してしまうという不具合がある。そして、トナーが膨潤、溶解する液の吐出口にトナーが付着すると、吐出口の詰まりの原因となる。また、記録媒体に担持されたトナー像の上から定着液を塗布する場合、確実な定着のためにトナーと記録媒体との接触部分に定着液を到達させるには、多くの液を塗布する必要があるが、多くの液を塗布すると、乾燥のための加熱の必要性が生じ、これによって必要電力量、定着所要時間が増加するなどの問題が生じる。

また、定着液を付与してトナーを中間転写体上でフィルム状に変化させて記録媒体に転写する技術では、画像形成が成り立つためには、定着液が加熱せずともトナーのフィルム化に機能する状態となっていることが必須となるが、中間転写体上のトナーに定着液を付与するため、中間転写体と接する画像形成部への定着液の混入が問題となるとともに、この定着液は画像形成装置の使用環境温度においてトナーをフィルム化する機能を示すものなので、機内の他の部材に対して悪影響を及ぼす可能性があるという問題がある。

定着液が画像形成装置の使用環境温度で機能する技術として、トナーとキャリア液を用いた液体現像方式を採用した画像形成装置において、キャリア液と親和性がよい定着液を、記録媒体に予め付与しておき、液体現像で形成したトナー層のトナー間に存在するキャリア液を流すとともに、トナー層を溶解膨潤させて記録媒体に定着する技術が提案されている（たとえば、〔特許文献３〕参照）。この技術では、定着液の付与による画像の乱れが抑制され得るが、定着液がキャリア液に作用する際に画像の乱れが生じる可能性があるとともに、定着液が画像形成装置の使用環境温度で機能するため、機内の他の部材に対して悪影響を及ぼす可能性があるという問題がある。また、かかる技術に関しては、像の転写前に定着液を付与すると、像の転写後に定着液を付与する場合に比べて定着時間が長くなるという認識があるとともに、定着液が液体現像剤と親和性があることが重要であり、液体現像でない現像手段により形成されたトナー像に対しての適用が出来ないとの認識がなされ得る。

記録媒体がトナー像を担持する前に記録媒体に液を塗布するため、液の塗布による画像の乱れが抑制され得るものの、記録媒体に多くの液を塗布することを要し乾燥のための加熱の必要性及びこれによる消費電力量および定着所要時間の増加が予測される技術として、トナージェット、ダイレクトトーニング、トナープロジェクションなどと称される、トナーを記録媒体に対して飛翔、着弾させることによって記録媒体上に画像を直接記録する方式を採用した技術が提案されている（たとえば、〔特許文献４〕参照）。この技術では、トナー着弾前の記録媒体に、トナーに含まれる樹脂を溶解または膨潤させる軟化剤を含む塗布液を塗布することで、直接記録方式での着弾時のトナーの飛び散りを低減し、さらに定着を促進することを狙っている。すなわち、予め記録媒体の表面に軟化剤を含む塗布液を塗布することで、トナーが衝突した時のトナーと印写面との付着力が大きくなり、またトナーが衝突したときの反発力が低減し、トナーの飛び散りが抑制低減され改善されることを狙ったものである。トナーが付着する以前に記録媒体に塗布された塗布液が、記録紙の表面の繊維に吸収された状態となり、水分の吸収により繊維がやわらかくなることで、トナーの着弾時のチリが低減されることを狙ったものであるが、トナーを溶解、膨潤させ定着性に影響をあたえるには、相当量の塗布液がトナーに接触する必要がある。飛翔してきたトナーが記録媒体上に付着するだけでは、記録媒体表面にある極微量の塗布液がトナーに接触するのみであるため、トナー層への塗布液の染み込みが見込めず、トナーの飛び散り低減やのみならず定着性の確保が現実的ではない。またこの技術には、中間転写体に予め液を塗布し、飛翔させたトナーにより作像、記録媒体に接触して転写させる技術も含まれるが、この場合、トナー層への液の染み込みは促されるものの、機内の部材に対して悪影響を及ぼす可能性があるという問題がある。

なお、記録媒体上にトナー像を転写する前に、あらかじめポリエステル樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂等で形成された、定着後に実質的に透明となる塗布粒子を塗布する、粒子塗布装置を用い、塗布粒子により記録媒体へのトナーの転写性を向上させる技術が提案されている（たとえば、〔特許文献５〕参照）。ただし、この塗布粒子はトナーを膨潤・軟化させる機能もつ材料ではなく、また定着の際の省電力化を狙ったものでもない。

このように、定着の際の加熱に要する電力の低減を図るために定着性を向上する液体を用いながら、かかる液体を用いることによる問題すなわち画像の乱れ、乾燥のための消費電力、定着所要時間の増加、機内部材への悪影響の回避を図りつつ、液体現像への適用に限定されずに画像形成を行うことを可能とした技術は未だ提案されていない。

また、以上述べた技術では、かかる液体が、中間転写体、記録媒体の搬送部材、クリーニングブレード等に直接的に、あるいは回り込むようにして間接的に付着し、これらを構成している部材が所定の樹脂によって形成されている場合には、これらの部材がかかる液体の機能により劣化してその機能を果たさなくなり得るという問題がある。

本発明は、トナー像を構成するトナーを、記録媒体に供給された、液体とは異なる定着剤を用いて記録媒体への定着に適した状態とすることで、定着の際の加熱に要する電力の低減を図りながら、定着液を用いることによる、画像の乱れ、乾燥のための消費電力、定着所要時間の増加、機内部材への影響の回避を図りつつ、液体現像に限定されない画像形成を行うことを可能とした、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、トナー像を構成するトナーを膨潤及び軟化させ記録媒体への定着に適した状態にするための可塑剤を含む粉体状の定着剤を、トナー像を担持する前の記録媒体のトナー像の担持面側に供給する定着剤供給手段と、この定着剤供給手段によって前記定着剤を供給された記録媒体に、トナー像担持体上のトナー像を、記録媒体のトナー像の担持面側に、記録媒体上の前記定着剤に接触するように転写する転写手段と、この転写手段によって転写された記録媒体上のトナー像を構成するトナーと前記定着剤とを加熱して同トナーを前記状態にして同トナー像を記録媒体に定着する定着手段とを有する画像形成装置にある。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記可塑剤は、その融点が、画像形成装置を使用する環境温度を超え、前記定着手段の設定温度以下であり、トナーを前記状態とする機能が、前記定着手段によって加熱され同環境温度を超える昇温時に発現することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、前記可塑剤は、前記定着手段によって加熱され記録媒体上のトナー像が記録媒体に定着された状態で透明であることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記定着剤供給手段は、前記定着剤を記録媒体に付着させる付与部材と、この付与部材に前記定着剤を供給する供給手段とを有することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、前記供給手段は、前記定着剤の固形物を有し、前記付与部材は、前記固形物を掻き取って粉体状の前記定着剤とし記録媒体に付着させることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記付着部材は、回転により前記固形物を掻き取るブラシローラであり、前記供給手段は、前記固形物を前記ブラシローラに当接する位置に備えていることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の画像形成装置において、前記定着剤供給手段は、記録媒体への前記定着剤の供給量を調整するために前記ブラシローラの回転速度を制御することを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項６または７記載の画像形成装置において、前記定着剤供給手段は、前記ブラシローラと前記固形物との当接圧を保つための当接圧維持手段を有することを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記定着剤供給手段は、記録媒体に供給された前記定着剤を記録媒体上で均すための定着剤均し手段を有することを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記定着手段は、ローラ状の定着部材を有し、ローラ定着方式によって定着を行うことを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記転写手段によって記録媒体に転写されるトナー像を担持したトナー像担持体は感光体であることを特徴とする。

請求項１２記載の発明は、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記転写手段によって記録媒体に転写されるトナー像を担持したトナー像担持体は感光体に担持されたトナー像を転写される中間転写体であることを特徴とする。

請求項１３記載の発明は、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記転写手段によって記録媒体に転写されるトナー像を担持したトナー像担持体はトナー担持体に担持されたトナーを転写されトナー像を形成される中間転写体であることを特徴とする。

本発明は、トナー像を構成するトナーを膨潤及び軟化させ記録媒体への定着に適した状態にするための可塑剤を含む粉体状の定着剤を、トナー像を担持する前の記録媒体のトナー像の担持面側に供給する定着剤供給手段と、この定着剤供給手段によって前記定着剤を供給された記録媒体に、トナー像担持体上のトナー像を、記録媒体のトナー像の担持面側に、記録媒体上の前記定着剤に接触するように転写する転写手段と、この転写手段によって転写された記録媒体上のトナー像を構成するトナーと前記定着剤とを加熱して同トナーを前記状態にして同トナー像を記録媒体に定着する定着手段とを有する画像形成装置にあるので、液体現像に限定されることなく、粉末状の定着剤を用いることで定着に要する温度を低減し加熱についての省エネルギー化を図りつつ定着性を確保しながら、定着剤を記録媒体に供給することによる画像の乱れ、定着液を用いることによる乾燥のための消費電力、定着所要時間の増加、機内部材への不具合の回避を図ることができる画像形成装置を提供することができる。

前記可塑剤は、その融点が、画像形成装置を使用する環境温度を超え、前記定着手段の設定温度以下であり、トナーを前記状態とする機能が、前記定着手段によって加熱され同環境温度を超える昇温時に発現することとすれば、液体現像に限定されることなく、粉末状の定着剤を用いることで定着に要する温度を低減し加熱についての省エネルギー化を図りつつ定着性を確保しながら、定着剤を記録媒体に供給することによる画像の乱れ、定着液を用いることによる乾燥のための消費電力、定着所要時間の増加、機内部材への不具合の高い精度での回避を図ることができる画像形成装置を提供することができる。

前記定着手段によって加熱され記録媒体上のトナー像が記録媒体に定着された状態で透明であることとすれば、定着された状態で透明であることで画質への影響の防止を図っているとともに、液体現像に限定されることなく、粉末状の定着剤を用いることで定着に要する温度を低減し加熱についての省エネルギー化を図りつつ定着性を確保しながら、定着剤を記録媒体に供給することによる画像の乱れ、定着液を用いることによる乾燥のための消費電力、定着所要時間の増加、機内部材への不具合の回避を図ることができる画像形成装置を提供することができる。

前記定着剤供給手段は、前記定着剤を記録媒体に付着させる付与部材と、この付与部材に前記定着剤を供給する供給手段とを有することとすれば、比較的簡易な構成で定着剤を記録媒体に付着させることができるとともに、液体現像に限定されることなく、粉末状の定着剤を用いることで定着に要する温度を低減し加熱についての省エネルギー化を図りつつ定着性を確保しながら、定着剤を記録媒体に供給することによる画像の乱れ、定着液を用いることによる乾燥のための消費電力、定着所要時間の増加、機内部材への不具合の回避を図ることができる画像形成装置を提供することができる。

前記供給手段は、前記定着剤の固形物を有し、前記付与部材は、前記固形物を掻き取って粉体状の前記定着剤とし記録媒体に付着させることとすれば、比較的簡易且つ小型の構成で定着剤を記録媒体に付着させることができるとともに、液体現像に限定されることなく、粉末状の定着剤を用いることで定着に要する温度を低減し加熱についての省エネルギー化を図りつつ定着性を確保しながら、定着剤を記録媒体に供給することによる画像の乱れ、定着液を用いることによる乾燥のための消費電力、定着所要時間の増加、機内部材への不具合の回避を図ることができる画像形成装置を提供することができる。

前記付着部材は、回転により前記固形物を掻き取るブラシローラであり、前記供給手段は、前記固形物を前記ブラシローラに当接する位置に備えていることとすれば、比較的簡易且つ小型の、汎用性のある構成で定着剤を記録媒体に付着させることができるとともに、液体現像に限定されることなく、粉末状の定着剤を用いることで定着に要する温度を低減し加熱についての省エネルギー化を図りつつ定着性を確保しながら、定着剤を記録媒体に供給することによる画像の乱れ、定着液を用いることによる乾燥のための消費電力、定着所要時間の増加、機内部材への不具合の回避を図ることができる画像形成装置を提供することができる。

前記定着剤供給手段は、記録媒体への前記定着剤の供給量を調整するために前記ブラシローラの回転速度を制御することとすれば、比較的簡易且つ小型の、汎用性のある構成でたとえば紙種や環境等の条件に応じて、適量の定着剤を記録媒体に付着させることができるとともに、液体現像に限定されることなく、粉末状の定着剤を用いることで定着に要する温度を低減し加熱についての省エネルギー化を図りつつ定着性を確保しながら、定着剤を記録媒体に供給することによる画像の乱れ、定着液を用いることによる乾燥のための消費電力、定着所要時間の増加、機内部材への不具合の回避を図ることができる画像形成装置を提供することができる。

前記定着剤供給手段は、前記ブラシローラと前記固形物との当接圧を保つための当接圧維持手段を有することとすれば、比較的簡易且つ小型の、汎用性のある構成で経時的に定着剤を記録媒体に付着させることができるとともに、液体現像に限定されることなく、粉末状の定着剤を用いることで定着に要する温度を低減し加熱についての省エネルギー化を図りつつ定着性を確保しながら、定着剤を記録媒体に供給することによる画像の乱れ、定着液を用いることによる乾燥のための消費電力、定着所要時間の増加、機内部材への不具合の回避を図ることができる画像形成装置を提供することができる。

前記定着剤供給手段は、記録媒体に供給された前記定着剤を記録媒体上で均すための定着剤均し手段を有することとすれば、粉末の定着剤が記録媒体上で均された状態となることで定着剤の機能がムラを低減した状態で発揮されるとともに、液体現像に限定されることなく、粉末状の定着剤を用いることで定着に要する温度を低減し加熱についての省エネルギー化を図りつつ定着性を確保しながら、定着剤を記録媒体に供給することによる画像の乱れ、定着液を用いることによる乾燥のための消費電力、定着所要時間の増加、機内部材への不具合の回避を図ることができる画像形成装置を提供することができる。

前記定着手段は、ローラ状の定着部材を有し、ローラ定着方式によって定着を行うこととすれば、比較的簡易な構成で均一な加熱及びこれによる定着性の向上を図ることができるとともに、液体現像に限定されることなく、粉末状の定着剤を用いることで定着に要する温度を低減し加熱についての省エネルギー化を図りつつ定着性を確保しながら、定着剤を記録媒体に供給することによる画像の乱れ、定着液を用いることによる乾燥のための消費電力、定着所要時間の増加、機内部材への不具合の回避を図ることができる画像形成装置を提供することができる。

前記転写手段によって記録媒体に転写されるトナー像を担持したトナー像担持体は感光体であることとすれば、構造の簡易化及びこれによるコストの抑制を図ることができるとともに、液体現像に限定されることなく、粉末状の定着剤を用いることで定着に要する温度を低減し加熱についての省エネルギー化を図りつつ定着性を確保しながら、定着剤を記録媒体に供給することによる画像の乱れ、定着液を用いることによる乾燥のための消費電力、定着所要時間の増加、機内部材への不具合の回避を図ることができる画像形成装置を提供することができる。

前記転写手段によって記録媒体に転写されるトナー像を担持したトナー像担持体は感光体に担持されたトナー像を転写される中間転写体であることとすれば、感光体及び感光体に当接した他の部材への定着剤の付着及びこれによる不具合の抑制を図ることができるとともに、液体現像に限定されることなく、粉末状の定着剤を用いることで定着に要する温度を低減し加熱についての省エネルギー化を図りつつ定着性を確保しながら、定着剤を記録媒体に供給することによる画像の乱れ、定着液を用いることによる乾燥のための消費電力、定着所要時間の増加、機内部材への不具合の回避を図ることができる画像形成装置を提供することができる。

前記転写手段によって記録媒体に転写されるトナー像を担持したトナー像担持体はトナー担持体に担持されたトナーを転写されトナー像を形成される中間転写体であることとすれば、中間転写体から他の部材への定着剤の付着及びこれによる不具合の抑制を図ることができるとともに、液体現像に限定されることなく、粉末状の定着剤を用いることで定着に要する温度を低減し加熱についての省エネルギー化を図りつつ定着性を確保しながら、定着剤を記録媒体に供給することによる画像の乱れ、定着液を用いることによる乾燥のための消費電力、定着所要時間の増加、機内部材への不具合の回避を図ることができる画像形成装置を提供することができる。

本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。 図１に示した定着装置を制御する制御系の一部のブロック図である。 図１に示した定着液塗布手段の概略構成図である。 図１に示した定着液塗布手段の一部の概略構成図である。 記録媒体に供給された粉体状の定着剤を示した拡大概略正断面図である。 加熱によってトナーを膨潤及び軟化させる機能を発現する可塑剤によって定着下限温度が低下することを示す概念図である 加熱によってトナーを膨潤及び軟化させる機能を発現する可塑剤によってスミア性が向上することを示す実験結果を表した図である。 粉体状の定着剤を供給された記録媒体にトナー像を転写した状態を示した拡大概略正断面図である。 粉体状の定着剤を供給された記録媒体にトナー像を転写した状態で定着を行うときに定着剤が加熱によりトナーを膨潤及び軟化させ定着に適した状態となることを示した概念図である。 本発明を適用した他の構成の画像形成装置の一部の概略正面図である。 本発明を適用した別の構成の画像形成装置の一部の概略正面図である。

図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機であってフルカラーの画像形成を行うことが可能になっているが、他の画像形成装置、すなわち、モノクロ機や、複写機、プリンタ、ファクシミリの単体、あるいは複写機とプリンタとの複合機等他の複合機であっても良い。画像形成装置１００は、プリンタとして用いられる場合には、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。これは画像形成装置１００がファクシミリとして用いられる場合も同様である。

画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをも転写媒体としてのシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能である。画像形成装置１００は、記録媒体である用紙としての記録体である記録材たる転写紙Ｓの両面に画像形成可能な両面画像形成装置でもある。

画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能なドラム状の像担持体としての潜像担持体である感光体たる感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを、転写ベルト１１の張り渡し方向に沿って４連タンデム式に並べて設け平行配設したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式を採用している。

感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、画像形成装置１００のプリンタ部として機能する本体９９の図示しないフレームに回転自在に支持され、中間転写体である転写体たる中間転写ベルトとしてのトナー像担持体である転写ベルト１１の移動方向であって図１において反時計回り方向であるＡ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している。

各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の画像を形成するための作像装置としての画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。

感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、本体９９の内部のほぼ中央部に配設された無端のベルトとして構成されたエンドレスの転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に、その回転軸が互いに平行となるとともに転写ベルト１１の移動方向であるＡ１方向に等間隔の所定のピッチで配列された状態で位置している。

転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、転写紙Ｓに一括転写されるようになっている。よって画像形成装置１００は中間転写方式の画像形成装置となっている。したがって画像形成装置１００はタンデム型間接転写方式の電子写真装置となっている。

転写ベルト１１は、その下側の部分が各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対向しており、この対向した部分である対向位置が、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上のトナー像を転写ベルト１１に転写する１次転写領域としての１次転写部５８を形成している。

転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成されたトナー像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対向する位置に配設された１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。

画像形成装置１００は、本体９９内に、４つの作像装置としての画像形成ステーションである画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの上方に対向して配設され、転写ベルト１１を備えた中間転写装置たる一次転写ユニットとしての中間転写ユニットである転写ベルトユニット１０と、図１における転写ベルト１１の右側において転写ベルト１１に対向して配設された２次転写手段としての転写手段である二次転写ユニットたる２次転写装置５と、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫの下方に対向して配設された潜像形成手段としての光書込みユニットである光学ユニットとしての書き込み装置たる露光装置としての光走査装置８とを有している。

画像形成装置１００はまた、本体９９内の光走査装置８の下方に、転写ベルト１１と２次転写装置５との間の２次転写領域としての２次転写部５７に向けて搬送される転写紙Ｓを多数枚積載可能な給紙ユニットとしての給紙トレイである給紙装置たる給紙手段としてのシート給送装置６１と、シート給送装置６１から搬送されてきた転写紙Ｓを、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、２次転写部５７に向けて繰り出す搬送ローラとしてのレジストローラ対４と、転写紙Ｓの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。

画像形成装置１００はまた、本体９９内に、トナー像を転写された転写紙Ｓに同トナー像すなわち未定着トナー画像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットとしての定着装置６と、レジストローラ対４から２次転写部５７に向けて送り出された転写紙Ｓすなわち２次転写部５７においてトナー像を転写され担持する前の転写紙Ｓに後述するように粉体状の定着剤を供給する定着剤供給手段としての可塑剤塗布ユニットである定着剤供給装置４１と、定着済みの転写紙Ｓを本体９９の外部に排出する排出ローラである排紙ローラ対としての排紙装置である排紙ローラ７と、転写ベルトユニット１０の上方に配設され、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫと、本体９９の上側に配設され排出ローラ７により本体９９の外部に排出された転写紙Ｓを積載する、胴内排紙部によって形成された排紙トレイ１７とを有している。

画像形成装置１００はまた、本体９９の、同図における右側面に取り付けられた両面ユニット５１と、本体９９の上側に位置し原稿を読み取るスキャナとしての画像読取装置である読取装置９８とを有している。

画像形成装置１００はまた、本体９９内に、同図における右側に下方から上方に向けて形成され、その中途部にレジストローラ対４、定着剤供給装置４１、２次転写部５７、定着装置６及び排紙ローラ７が設けられ、シート給送装置６１から繰り出された転写紙Ｓが進入する用紙搬送路８１と、用紙搬送路８１における転写紙Ｓの搬送方向においてレジストローラ対４の上流側で両面ユニット５１から用紙搬送路８１に合流する給紙路８２と、用紙搬送路８１における転写紙Ｓの搬送方向において定着装置６の下流側で用紙搬送路８１から両面ユニット５１に向けて分岐した再給紙搬送路８３とを有している。

画像形成装置１００はまた、本体９９内に、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを回転駆動する図示しない駆動装置と、画像形成装置１００の動作全般を制御する演算部としてのＣＰＵ、記憶手段としての記憶部たるメモリ等を含む制御手段９１と、外部電源から給電され画像形成装置１００に備えられている各構成に給電する図示しない電源ユニットとしての電源と、画像形成装置１００の使用環境を検知する環境検知手段としての環境検知センサとを有している。

画像形成装置１００はまた、本体９９の外面に、画像形成開始指示を行うための図示しないスタートスイッチ、転写紙Ｓの種類である紙種を入力する紙種入力手段としての紙種入力キー等を備え画像形成装置１００の動作、作動態様を指定することが可能となっているとともに、所定の表示を行うための表示手段としての図示しない液晶表示装置を備えた図示しない操作パネルを有している。
図１に示すように、画像形成装置１００は、排紙トレイ１７が本体９９の上方でかつ読取装置９８の下側に位置した胴内排紙型の画像形成装置である。

転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１の他に、１次転写バイアスローラとしての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫと、転写ベルト１１を巻き掛けられ掛けまわした複数のローラとしての、駆動部材である駆動ローラ７２と、張架ローラとしてのクリーニング対向ローラ７４と、駆動ローラ７２及びクリーニング対向ローラ７４とともに転写ベルト１１を張架する支持ローラとしての張架ローラ３３、３４と、転写ベルト１１の外側から転写ベルト１１に当接しクリーニング対向ローラ７４とともに転写ベルト１１に所定の張力を与えるためのテンションローラ７５とを有している。

転写ベルトユニット１０はまた、クリーニング対向ローラ７４に対向する位置において転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１表面をクリーニングする中間転写体クリーニング装置であるベルトクリーニング装置としてのクリーニング装置１３と、駆動ローラ７２を回転駆動する図示しない駆動系としてのベルト駆動装置と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫに１次転写バイアスを印加し１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫとともに一次転写装置をそれぞれ構成する図示しないバイアス印加手段としての電源及びバイアス制御手段とを有している。

クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ３３、３４、テンションローラ７５は、駆動ローラ７２によって回転駆動される転写ベルト１１に連れ回りする従動ローラとなっている。１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫは、転写ベルト１１をその裏面から感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに向けて押圧してそれぞれ１次転写ニップを形成する。この１次転写ニップは、転写ベルト１１の、クリーニング対向ローラ７４と張架ローラ３３との間でほぼ水平に張り渡した部分において形成されている。クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ３３、テンションローラ７５は、１次転写ニップを安定化する機能を有する。

各１次転写ニップには、１次転写バイアスの影響により、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫとの間に１次転写電界が形成される。感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上に形成された各色のトナー像は、この１次転写電界やニップ圧の影響によって転写ベルト１１上に１次転写される。

駆動ローラ７２は、転写ベルト１１を介して２次転写装置５を当接されており、２次転写部５７を形成している。
クリーニング対向ローラ７４は、テンションローラ７５とともに、転写ベルト１１に、転写に適した所定の張力を与える加圧部材としてのテンションローラたる機能を有している。

クリーニング装置１３は、図１において転写ベルトユニット１０の左下方、具体的にはクリーニング対向ローラ７４の下方に配設されている。クリーニング装置１３は、図示を省略するが、クリーニング対向ローラ７４に対向する位置で転写ベルト１１に当接するように配設されたクリーニング部材としてのブラシローラ及びクリーニングブレードと、クリーニング部材をその内部に収容したケースと、図１においてケースの紙面手前側に配設された廃トナー回収ボトルとを有している。

クリーニング装置１３は、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物をクリーニング部材で掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。転写ベルト１１から除去されたかかる異物は廃トナーボトルとしての廃トナー回収ボトルに貯蔵される。廃トナー回収ボトルは前面パネルを開いた状態で図１における紙面手前側に取り出し可能となっており、内部の異物が満杯になったときに新たなものと交換可能になっている。なお、後述するクリーニング装置７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１ＢＫも同様に交換可能な廃トナー回収ボトルを有している。

２次転写装置５は、詳細な図示を省略するが、駆動ローラ７２に対向して配置され転写ベルト１１に当接した転写部材である２次転写ローラと、２次転写ローラを転写ベルト１１に向けて付勢し２次転写ローラと転写ベルト１１との間でニップである２次転写部５７を形成した付勢手段としてのバネとを有している。２次転写ローラは、電源によってトナーと逆極性の電圧が印加され、バネによる転写ベルト１１への圧接のみならず、バイアスによっても転写ベルト１１上のトナー像を転写紙Ｓに転写させる。２次転写ローラは、トナー像を転写された転写紙Ｓを定着装置６へと搬送するシート搬送機能も有している。バネは、２次転写部５７に送り込まれた転写紙Ｓを転写ベルト１１に密着させ、転写ベルト１１上に担持されているトナー像を、転写紙Ｓの、定着剤供給装置４１によって定着剤を供給されている側の面に圧接の態様で接触させながら転写させるために備えられている。

光走査装置８は、図示を省略するが、半導体レーザー等の光源、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、形成すべき画像に対応したデータに基づいて制御手段９１によって光源が発光制御されるとともにポリゴンミラーが回転駆動制御されることで、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫのそれぞれの表面に、レーザー光を走査しながら照射し、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した静電潜像を形成する。

シート給送装置６１は、転写紙Ｓを複数枚重ねた転写紙束の状態で収容するものであり、本体９９の下部において光走査装置８の下方に配設されている。シート給送装置６１は、複数枚の転写紙Ｓを紙束の状態で収容可能な鉛直方向に複数重なるように、本形態では２段に備えられた給紙カセット２５と、各給紙カセット２５に積載された転写紙Ｓのうち最上位の転写紙Ｓの上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ２４と、給紙ローラ２４によって送り出された転写紙Ｓのうちの１枚のみを分離してさらに搬送する図示しない分離ローラと、給紙カセット２５が本体９９に対して開閉されたことを検出する図示しない検出手段としての開閉検知センサとを有しており、給送ローラ２４が所定のタイミングで反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の転写紙Ｓをレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。

シート給送装置２３は、給送ローラ２４が選択的に図中反時計回り方向に回転駆動され、分離ローラが作用することにより、その給紙カセット２５に積載された転写紙Ｓのうち最上位の転写紙Ｓを用紙搬送経路８１に入れてレジストローラ対４に向けて給送し、搬送された転写紙Ｓがレジストローラ対４のローラ間に挟まれた状態で突き当られ止められるようになっている。

両面ユニット５１は、外側面側に配設された手差し給紙装置５３と、手差し給紙装置５３から両面ユニット５１内を横切るように配設された、給紙路８２の一部と、再給紙搬送経路８３を経た転写紙Ｓを給紙路８２に向けて反転して搬送する反転搬送経路２１と、反転搬送経路２１中に配設され転写紙Ｓを給紙路８２に向けて搬送する搬送ローラ２３とを有している。

手差し給紙装置５３は、転写紙Ｓを積載可能な手差し給紙トレイとしての手差しトレイ２７と、手差しトレイ２７に積載された転写紙Ｓのうち最上位の転写紙の上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ２８と、給送ローラ２８により繰り出された転写紙を１枚ずつ分離する図示しない分離ローラとを有している。

手差し給紙装置５３は、給送ローラ２８が図中時計回り方向に回転駆動され、分離ローラが作用することにより、最上位の転写紙Ｓをレジストローラ対４に向けて給送し、搬送された転写紙Ｓがレジストローラ対４のローラ間に挟まれた状態で突き当られ止められるようになっている。

定着装置６は、ローラ状の定着部材としての定着ローラ６５と、定着ローラ６５に圧接し転写紙Ｓを押圧する圧接部である定着部としての定着ニップ６２を形成するためのローラ状の加圧部材としての加圧ローラ６３と、定着ローラ６５の内部に配設され定着ローラ６５を加熱して定着ニップ６２を所定の温度に加熱するための加熱手段としての定着熱源たるハロゲンヒータであるヒータ６６と、定着ローラ６５の外周面に近接して配設され定着ローラ６５の温度を検知する定着部材温度検知手段である温度検知手段としての非接触型のサーミスタ６８とを有している。

定着装置６はまた、図２に示すように、ヒータ６６を駆動する加熱駆動手段としてのＰＷＭ駆動回路９２ａと、後述する温度に設定された定着ローラ６５の目標制御温度とサーミスタ６８により検知された定着ローラ６５の温度との間の温度偏差の情報を基にＰＷＭ駆動回路９２ａを通してヒータ６６への印加電力を単位時間当たりの通電時間（＝ＤＵＴＹ）で制御し定着ローラ６５の温度を制御する加熱駆動制御手段としての定着温度制御手段である温度コントローラとしての定着温度コントローラ９２ｂとを有している。

ＰＷＭ駆動回路９２ａと定着温度コントローラ９２ｂとは、制御手段９１の一機能として実現されている。この点、制御手段９１は、定着温度制御手段として機能する。定着温度制御手段として機能する制御手段９１は、定着ローラ６５の温度制御を行うことで、実質的に、定着ニップ６２の温度制御を行うものである。

定着装置６は、トナー像を担持した転写紙Ｓを定着ニップ６２に挟み込む態様で通し、定着ローラ６５が転写紙Ｓのトナー像を担持した画像面に接触することで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を構成しているトナーを溶融させて圧着し、転写紙Ｓの表面に定着するようになっている。

なお、同図に示されているように定着ニップ６２に進入してくる転写紙Ｓには、すでに、トナーを担持している側の面に、定着剤供給装置４１によって粉体状の定着剤を供給されているが、同図において定着剤の図示は省略している。
定着装置６のその余については後述する。

トナーボトル９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫ内のイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーは、重合トナーであって、図示しない駆動手段によって回転されることでトナーを吐出し、図示しないパイプ等によって構成された搬送経路を経て、所定の補給量だけ、後述するように画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられた現像装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０ＢＫに補給される。

読取装置９８は、詳細な図示を省略するが、原稿を載置するコンタクトガラス、コンタクトガラスに載置された原稿に光を照射する光源及び光源から原稿に照射され反射された光を反射する第１の反射体を備え図１における左右方向に走行する第１走行体、第１走行体の反射体によって反射された光を反射する第２の反射体を備えた第２走行体、第２走行体からの光を結像するための結像レンズ、結像レンズを経た光を受け原稿の内容を読み取る読み取りセンサ等を備えている。

画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫは互いに同様の構成となっている。画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはそれぞれ、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの周囲に、図１中時計方向であるその回転方向Ｂ１に沿って、プロセス手段として、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫと、クリーニング手段としてのクリーニング装置７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１ＢＫと、除電手段としての図示しない除電装置と、ＡＣ帯電を行なう帯電手段としての図示しない帯電ローラを備えた帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫと、トナーと磁性キャリアとを含む２成分現像剤である現像剤により現像を行う現像手段としての現像装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０ＢＫとを有している。

これらは周知の構成であって、たとえば、現像装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０ＢＫは、詳細な図示を省略するが、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対向した現像剤担持体としての現像ローラ、現像剤を搬送しながら撹拌するスクリュー、現像剤中のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサとしてのトナー濃度センサ、トナー濃度センサの出力に応じてトナーボトル９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫ内のトナーを装置本体内に補給するトナー補給手段としてのトナー補給装置等を有し、現像ローラは、装置本体側に固定された磁石と、この磁石の外側に回転自在に支持されたスリーブとを有している。

感光体ドラム２０Ｙ、クリーニング装置７１Ｙ、除電装置、帯電装置７９Ｙ、現像装置８０Ｙは、一体化されてプロセスカートリッジを構成している。感光体ドラム２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの周りの各構成も同様にそれぞれ一体化されてプロセスカートリッジを構成している。これらプロセスカートリッジは、前面パネルを開いた状態で図１における手前側である感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの回転軸方向に着脱可能となっている。このようにプロセスカートリッジ化することは、交換部品として取り扱うことができるため、メンテナンス性が著しく向上し、大変好ましい。

このような構成の画像形成装置１００においては、スタートスイッチの押下等により画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫにおいてそれぞれ次の画像形成プロセスが実行されること等によって、画像形成が行われる。すなわち、カラー画像を形成すべき旨の信号が入力されると、適宜、読取装置９８において原稿の読み取りが行われる等して形成すべき画像に対応したデータが取得され制御手段９１に入力されるとともに、駆動ローラ７２が駆動され、転写ベルト１１、クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ３３、３４、テンションローラ７５が従動回転するとともに、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫがＢ１方向に回転駆動される。

感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、Ｂ１方向への回転に伴い、電源からの電力供給を受けた、帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫの帯電ローラにより表面を一様に帯電され、形成すべき画像に対応したデータに基づいて制御手段９１によって駆動される光走査装置８からのレーザー光の露光走査によりイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した静電潜像を書き込まれて形成され、この静電潜像を現像装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０ＢＫによりイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーにより現像されて顕像化され、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像によって構成された単色画像が形成される。

現像により得られたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像は、順次、電源によってトナーと逆極性の電圧が印加された１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによって、Ａ１方向に回転している転写ベルト１１上の同じ位置に重ねて転写され、転写ベルト１１上には合成カラー画像が形成される。

一方、カラー画像を形成すべき旨の信号の入力に伴い、各給紙カセット２５に対応する給紙ローラ２４、手差しトレイ２７に対応する給送ローラ２８の何れかが選択されて回転駆動され、転写紙Ｓを繰り出すとともに１枚ずつ分離して搬送し、搬送された転写紙Ｓはレジストローラ対４に突き当てられた状態で停止する。両面画像形成の場合は、定着装置６においてその片面に後述のように画像が定着された転写紙Ｓが、反転搬送経路２１を通って表裏反転された状態で、レジストローラ対４に突き当てられた状態で停止する。

転写ベルト１１上に重ね合わされた合成カラー画像が転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴って２次転写部５７まで移動するタイミングに合わせて、レジストローラ対４が回転し、レジストローラ対４の回転によって送り出された転写紙Ｓは、定着剤供給装置４１によって、２次転写部５７でトナー像である合成カラー画像が転写される側の面に定着剤を供給される。

定着剤を供給された転写紙Ｓは、２次転写部５７において、合成カラー画像を、転写ベルト１１に向けて付勢された２次転写ローラによって密着され、ニップ圧、及び電源によって２次転写ローラに印加された、合成カラー画像を構成しているトナーと逆極性の電圧の作用によって転写紙Ｓに２次転写され、記録される。

転写紙Ｓは２次転写装置５およびＡ１方向に回転する転写ベルト１１によって搬送されて定着装置６に送り込まれ、定着装置６において定着ローラ６５と加圧ローラ６３との間の定着部である定着ニップ６２を通過する際、熱と圧力との作用及び後述する定着剤の作用により、担持したトナー像すなわち合成カラー画像を定着される。

定着装置６を通過した、合成カラー画像を定着済みの転写紙Ｓは、排紙ローラ７を経て本体９９外に排出され、本体９９の上部の排紙トレイ１７上にスタックされる。両面画像形成の場合は、片面に定着済みの転写紙Ｓは再給紙経路８３及び反転搬送経路２１を通って再度レジストローラ対４に向けて搬送される。

感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、転写後に残留した転写残トナーをクリーニング装置７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１ＢＫにより除去され、除電装置によって除電され、帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫによる次の帯電に供される。

２次転写を終えた２次転写部５７を通過後の転写ベルト１１は、クリーニング装置１３に備えられたクリーニング部材によってその表面をクリーニングされ、次の転写に備える。

このような画像形成を行うのに用いられる定着剤供給装置４１の構成およびこの定着剤供給装置４１において用いられる定着剤について説明する。
図３又は図４に示すように、定着剤供給装置４１は、定着剤を成型して形成された定着剤の固形物である定着剤バーである可塑剤バーとしてのバー４２と、バー４２に当接し回転によりバー４２を構成している定着剤を掻き取って粉体状とし、用紙搬送経路８１において搬送されている転写紙Ｓに粉体状の定着剤を供給し付着させる付与部材としての塗布ローラである付与ローラたるブラシローラ４３と、用紙搬送経路８１を挟んでブラシローラ４３に対向して配設された対向ローラ４４とを有している。

定着剤供給装置４１はまた、ブラシローラ４３に当接する位置にバー４２を有し、バー４２をブラシローラ４３に当接させ付与ローラ４３に掻き取らせて転写紙Ｓに供給させる供給手段としての定着剤バーユニットである可塑剤バーユニットたる定着剤供給機構４５と、ブラシローラ４３と対向ローラ４４とのニップよりも、用紙搬送経路８１における転写紙Ｓの搬送方向下流側に配設され、転写紙Ｓに供給され付着した定着剤を転写紙Ｓ上で均すための定着剤均し手段としての可塑剤均し機構である均し機構４６とを有している。

定着剤供給装置４１はまた、用紙搬送経路８１における転写紙Ｓの搬送方向に沿うようにブラシローラ４３を回転駆動する付与部材駆動手段としての図示しない供給モータと、制御手段９１の一機能として実現され、供給モータの回転駆動を制御することでブラシローラ４３の回転速度を制御し、定着剤供給装置４１具体的にはブラシローラ４３による転写紙Ｓへの定着剤の供給量である付与量言い換えると塗布量を調整する回転制御手段としての供給量制御手段とを有している。

バー４２は、後述するように所定の可塑剤を少なくとも含む定着剤を、細長い直方体に成型したものである。バー４２の成型の方法としては、固体の可塑剤、定着剤を、粉体にして圧縮成型するか、融解させて成型するかの何れかが好ましい。

バー４２の幅は、転写紙Ｓの横幅以上の長さを有し、主走査方向において、用紙搬送経路８１における転写紙Ｓの通過領域を含むように配設されている。
バー４２の厚みは、副走査方向においてブラシローラ４３の直径以下である必要があるが、定着剤供給機構４５の交換寿命を長くするためには、ブラシローラ４３の直径同等の厚みが望ましい。
バー４２の高さについても、定着剤供給機構４５の交換寿命を長くするために、本体９９のレイアウトの許す範囲で極力大きいことが望ましい。

ブラシローラ４３は、用紙搬送経路８１の、２次転写部５７において転写紙Ｓにトナー像が転写される側に配設されており、定位置で回転し、転写紙Ｓの、同側の面に、定着剤を付与する。

ブラシローラ４３は、ブラシ繊維をパイル地にしたテープを金属製の芯金にスパイラル状に巻き付けたものである。ブラシ繊維は繊維径１０〜５００μｍ程度、ブラシの繊維の長さは１〜１５ｍｍ、ブラシ密度は１平方インチ当たり１万〜３０万本（１平方メートル当たり１．５×１０７〜４．５×１０^８本）のものが好ましい。

ブラシローラ４３は、塗布の均一性やその安定性の面から、極カブラシ密度の高い物を使用することが好ましく、１本の繊維を数本〜数百本の微細な繊維から作ることも好ましい。たとえば、３３３デシテックス＝６．７デシテックス×５０フィラメント（３００デニール＝６デニール×５０フィラメント）のように６．７デシテックス（６デニール）の微細な繊維を５０本束ねて１本の繊維として植毛することも可能である。

ブラシローラ４３は、機械的なストレスを抑制するために、そのブラシ繊維が可撓性をもつことが好ましい。一般的に公知の材料から１種ないし２種以上を選択して使用される。
具体的な材料としては、ポリオレフィン系樹脂（たとえばポリエチレン、ポリプロピレン）；ポリビニル及びポリビニリデン系樹脂（たとえばポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン）；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；スチレン−アクリル酸共重合体；スチレン−ブタジエン樹脂；フッ素樹脂（たとえばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン）；ポリエステル；ナイロン；アクリル；レーヨン；ポリウレタン；ポリカーボネート；フェノール樹脂；アミノ樹脂（たとえば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂）などのうち、可撓性を持つ樹脂を使用可能である。

また、撓みの程度を調整するために、ジエン系ゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレンプロピレンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ヒドリンゴム、ノルボルネンゴム等を複合して用いても良い。

また、ブラシ表面には必要に応じてブラシの表面形状や環境安定性などを安定化することなどを目的として、被覆層を設けても良い。被覆層を構成する成分としては、ブラシ繊維の撓みに応じて変形することが可能な被覆層成分を用いることが好ましく、これらは、可撓性を保持し得る材料であれば、何ら限定される事がなく、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン、アクリル（たとえばポリメチルメタクリレート）、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビリケトン等のポリビニル及びポリビニリデン系樹脂；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；オルガノシロキサン結合からなるシリコーン樹脂またはその変成品（たとえばアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変成品）；パーフルオロアルキルエーテル，ポリフルオロビニル、ポリフルオロビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等の弗素樹脂；ポリアミド；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカーボネート；尿素−ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂；エポキシ樹脂や、これらの複合樹脂等が挙げられる。

対向ローラ４４は、その中心位置がブラシローラ４３の中心位置と同じ高さに配設されている。対向ローラ４４とブラシローラ４３とは、互いに所定の食い込み量で食い込むことでニップを形成している。

対向ローラ４４は、ガラスビーズローラである。具体的に、対向ローラ４４は、ステンレスの芯金にクロロプレンが巻き付いたローラで、直径１００μｍのガラスビーズがその表面にエポキシ系接着剤で固定されている。対向ローラ４４は、搬送性をもたせるため、ガラスビーズローラを採用しているが、搬送性が確保することのできるローラであれば、この限りではない。

定着剤供給機構４５は、バー４２と、バー４２をブラシローラ４３に当接させる態様でブラシローラ４３とバー４２との当接圧を保つための可塑剤バー加圧維持機構としての当接圧維持手段としての当接圧維持機構４７とを有している。

当接圧維持機構４７は、バー４２の底部を保持した可塑剤バー台座である保持部材４８と、保持部材４８を介してバー４２を一定の圧力でブラシローラ４３に押圧する押圧手段としての加圧部材である加圧部４９とを有している。

当接圧維持機構４７は、本体９９側の不動部材Ｆに固定され、バー４２、保持部材４８、加圧部４９を覆うように設けられ、加圧部４９によるバー４２の加圧方向を、バー４２がブラシローラ４３に接離する方向に維持するように、保持部材４８を、かかる方向にスライド自在に支持した、加圧部材支持部材としての加圧部支持部材であるホルダ５０を有する。

加圧部４９は、その基端が保持部材４８に回転自在に支持され、その先端がホルダ５０内部の底面に摺動自在とされた一対の脚４９ａと、各脚４９ａ同士を連結し、各脚４９ａの先端が閉じるように各脚４９ａを付勢した付勢部材としての加圧バネである引張バネたるバネ４９ｂとを有している。よって、加圧部４９は、バネ４９ｂの付勢力により、保持部材４８を押し上げることで、ブラシローラ４３に対するバー４２の加圧力を印加する。

加圧部４９、当接圧維持機構４７、定着剤供給機構４５がこのような構成であることにより、定着剤供給装置４１は、回転するブラシローラ４３によりバー４２から定着剤を掻き取って粉体状とし、ブラシローラ４３と対向ローラ４４とのニップを転写紙Ｓが通過する際に、このニップにおいて、転写紙Ｓの、トナー像を担持する側の面である担持面すなわち画像面に、ブラシローラ４３によって、粉体状の定着剤を、均一に塗布する。
このようにして、定着剤は、トナー像を担持する前の転写紙Ｓの画像面側に予め供給され、均一に塗布され、定着剤の層を形成した状態となる。

図３に示すように、均し機構４６は、用紙搬送経路８１の、２次転写部５７において転写紙Ｓにトナー像が転写される側に配設された均し部材としての均しローラ４６ａと、用紙搬送経路８１を挟んで均しローラ２９に対向するように配設された均し対向部材としての均し対向ローラ４６ｂとを有している。

均し機構４６はまた、均しローラ４６ａと均し対向ローラ４６ｂとを互いに圧接させる図示しない圧接手段と、用紙搬送経路８１における転写紙Ｓの搬送方向に沿うように均しローラ４６ａをプロセス線速で回転駆動する均し部材駆動手段としての図示しないモータとを有している。

均しローラ４６ａは、転写紙Ｓ上の定着剤を押圧することで均す機能を果たすため、表面性のよいローラであることが望ましい。たとえば、均しローラ４６ａとして、無垢のＰＯＭ材をローラ形状に成型し、鏡面処理を施したものが挙げられる。

均しローラ４６ａが表面性のよいローラであっても、可塑剤、定着剤の種類やよく使用する転写紙Ｓの種類によって、そのローラ表面に可塑剤、定着剤ないし紙粉が付着する可能性がある。よって、均し機構４６は、均しローラ４６ａの表面を定常的もしくは定期的に清掃するブレード等の清掃手段を備えていることが好ましい。

均し対向ローラ４６ｂは、ガラスビーズローラである。均し対向ローラ４６ｂは、ステンレスの芯金にクロロプレンが巻き付いたローラで、直径１００μｍのガラスビーズがその表面にエポキシ系接着剤で固定されている。均し対向ローラ４６ｂは、搬送性をもたせるため、ガラスビーズローラを採用しているが、搬送性が確保することのできるローラであれば、この限りではない。

均しローラ４６ａと均し対向ローラ４６ｂとは、それぞれの中心位置が互いに同じ高さに位置するように配設されている。圧接手段は、均しローラ４６ａと均し対向ローラ４６ｂとを互いに所定の食い込み量で食い込ませるようにしてニップを形成している。このニップにて転写紙Ｓ上に付着した定着剤を均す必要があるため、圧接手段は、均しローラ４６ａと均し対向ローラ４６ｂとの、長手方向両端部にてその軸間に所定の圧をかける。可塑剤、定着剤の種類にもよるが、圧接手段は、均しローラ４６ａと均し対向ローラ４６ｂとを１０〜４０Ｎの範囲の定圧で片側ずつ加圧することが好ましい。

均し機構４６がこのような構成であることにより、均しローラ４６ａと均し対向ローラ４６ｂとのニップを通過した転写紙Ｓは、その画像面上において粉体状の定着剤、可塑剤が均され、ブラシローラ４３と対向ローラ４４とのニップを通過する際にブラシローラ４３によって定着剤を供給されたときよりも、図５に示すように、かかる画像面上に隙間なく、より均一に層状に定着剤、可塑剤が分布することとなる。圧接手段によって均しローラ４６ａと均し対向ローラ４６ｂとを互いに圧接することは、転写紙Ｓが凹凸の強いレザック紙や粗悪な紙である場合にも有効で、凹部も含めて均一に可塑剤、定着剤が分布する。

供給量制御手段として機能する制御手段９１は、転写紙Ｓの紙種と、画像形成装置１００の使用環境具体的には温湿度環境に基づいて、ブラシローラ４３の回転速度を制御し、転写紙Ｓへの定着剤の塗布量を調整する。

具体的に、供給量制御手段として機能する制御手段９１は、転写紙Ｓの紙種に応じて、転写紙Ｓへの定着剤の塗布量を決定し、かかる温湿度環境によらず決定された塗布量で定着剤が転写紙Ｓに供給されるように、ブラシローラ４３の回転速度を制御する。

転写紙Ｓの紙種に応じてかかる塗布量を決定することについて説明する。転写紙Ｓがレザック紙や粗悪な紙の場合、転写紙Ｓが普通紙やコート紙に比べて、トナー像を担持する画像形成面に凹凸の程度が強い。そこで、供給量制御手段として機能する制御手段９１は、転写紙Ｓがレザック紙や粗悪な紙のような凹凸のある紙である場合、ブラシローラ４３の線速を、転写紙Ｓが普通紙やコート紙である場合より大きくすることで、ブラシローラ４３のブラシ繊維の転写紙Ｓへの接触回数を増加させ、転写紙Ｓに、凹部も含めて均一に可塑剤、定着剤が塗布させる。紙種の設定は、紙種入力キーを用いてユーザー自身が出力時すなわち画像形成開始指示時に設定するようにしてもよいし、紙種検知センサを設けて紙種を検知することで自動設定されるようにしてもよい。供給量制御手段として機能する制御手段９１は、設定された紙種に基づいて、供給モータの駆動を制御し、ブラシローラ４３の回転速度を制御する。

温湿度環境に応じて塗布量を定量とすることについて説明する。
たとえば、相対湿度をＡ：〜２５、Ｂ：２５〜４０、Ｃ：４０〜６０、Ｄ：６０〜７５、Ｅ：７５〜と区分し、ブラシローラ４３の回転速度を、各区分について、それぞれ紙種によって設定されたブラシローラ４３の回転速度のＡ：１．５、Ｂ：１．２、Ｃ：１、Ｄ：０．９、Ｅ：０．８倍となるよう補正因子を設定し、供給量制御手段として機能する制御手段９１により供給モータの駆動を制御する。このような調整を行うことで、画像形成が行われる温湿度環境によらず可塑剤、定着剤の塗布量が一定に維持される。供給量制御手段として機能する制御手段９１は、温湿度環境に関する情報を環境検知センサから取得する。そのため、環境検知センサは、温湿度を検知可能となっている。ただし、供給量制御手段として機能する制御手段９１は、画像形成装置１００の使用環境に関する情報として、温度又は湿度を用いても良く、この場合、環境検知センサは、温度と湿度との両方でなく、供給量制御手段として機能する制御手段９１において用いられる温度と湿度との何れか一方を検知するものであっても良い。

なお、供給量制御手段として機能する制御手段９１は、転写紙Ｓの種類、かかる温湿度環境の何れかに基づいてかかる塗布量を調整するようにしても良く、たとえば、後者に基づいて調整を行う場合には、ブラシモータ４３の回転速度を、プロセス線速を基準として、上述した区分に対応するように設定する。

かかる塗布量は、このようにして調整されるが、適正な塗布量は、使用される可塑剤、定着剤の種類によって異なるものであり、供給量制御手段として機能する制御手段９１は、ブラシローラ４３の回転速度の決定にあたり、かかる種類を要素としている。また、適正な塗布量は、後述する定着設定温度をも勘案して設定されるものであり、供給量制御手段として機能する制御手段９１は、ブラシローラ４３の回転速度の決定にあたり、定着設定温度を要素としている。このように、かかる塗布量と、かかる種類と、かかる定着設定温度とは、互いに相関しており、定着温度を設定するためには、可塑剤の種類と塗布量とを選定する必要がある。その他、プロセス線速等も相関しているが、塗布量は、概ね８〜８０μｇ／ｃｍ^２であることが好ましく、また、転写紙Ｓへの塗布量は、加圧部４９、当接圧維持機構４７、定着剤供給機構４５およびブラシローラ４３の回転速度が決定された速度に維持されることにより、経時で一定に保たれる。

定着剤について説明する。
定着剤は、２次転写部５７において転写紙Ｓに転写され担持されるトナー像を構成するトナー、具体的にはトナー樹脂を、膨潤及び軟化若しくは溶解させ転写紙Ｓへの定着に適した状態にするための可塑剤を少なくとも含んでいる。

定着剤及び可塑剤は、実使用環境ではトナー、具体的にはトナー樹脂への膨潤及び軟化若しくは溶解の機能を持たず、熱を与えられたときかかる機能を示す固体可塑剤を採用している。熱を与えられたとき、とは、画像形成装置１００においては、定着装置６による定着の際に加熱されたときすなわち定着時に熱が加えられたときであり、画像形成装置１００が使用される一般的な環境温度すなわち常温から４０〜５０℃程度以下の温度を超えたとき、をいう。かかる環境温度は、たとえばオフィスの温度であり、またあるいは、本体９９内における、昇温動作中の定着装置６やその周辺の雰囲気の温度を除く温度である。

そのため、定着剤及び可塑剤の融点は、かかる環境温度を超え、定着装置６の後述する設定温度以下である。そして、定着剤及び可塑剤は、トナー、具体的にはトナー樹脂を膨潤及び軟化若しくは溶解させ転写紙Ｓへの定着に適した状態とする機能が、定着装置６によって加熱されかかる環境温度を超える昇温時に発現するものとなっている。

よって、可塑剤は、たとえば２次転写部５７において転写ベルト１１、２次転写ローラに付着するなど、定着装置６を除く画像形成装置１００の構成に付着しても、その機能が発現せず、かかる構成に付着したことによる機内汚染の不具合が生じることが防止ないし抑制される。

その一方で、定着装置６により加熱され昇温してかかる環境温度を超える昇温時には、上述したように、トナーを膨潤及び軟化若しくは溶解させ転写紙Ｓへの定着に適した状態とする機能が発現する。この機能について図６を用いて説明すると次のとおりである。

図６は、トナーが定着に適した状態となる温度のうちの下限温度すなわち定着下限温度が、可塑剤によって低下することを示す概念図である。同図において、貯蔵弾性率とは、トナーの硬さを示す値であり、貯蔵弾性率が高ければトナーが硬く低ければトナーが柔らかいことを意味する。貯蔵弾性率がＫ以下であれば、トナーが転写紙Ｓに固定され定着が行われ得る状態となる。よって貯蔵弾性率がＫのときの温度が定着下限温度である。また同図において、固体可塑剤とは、画像形成装置１００において使用する定着剤に使用される可塑剤を意味している。この可塑剤は、かかる環境温度において、定着剤とされる前の単体の状態でも、固体であるためである。また同図において、液体可塑剤とは、かかる環境温度において、単体の状態で液体のものを意味している。

同図に示されているように、固体可塑剤が含まれた定着剤がトナーに付与されると、定着下限温度が、定着剤不使用のときの定着下限温度Ｔ２よりも低いＴ１となる。よって、定着ローラ６５の目標制御温度を、定着剤不使用の場合に比べて低く設定することが可能となり、定着装置６、画像形成装置１００の消費電力を低減可能となる。

同図にはまた、同図示の液体可塑剤が、Ｔ１より低い温度、たとえば環境温度に含まれる常温でトナーを軟化等する能力をもつことが示されているとともに、固体可塑剤を含んだ定着剤は、かかる液体可塑剤がトナーを軟化等する機能を持つ温度では機能せず、かかる液体可塑剤を含んだ定着剤と異なり、かかる環境温度では軟化能力をほとんど持たないことが示されている。よって、かりに液体可塑剤を含む定着剤を使用したとすれば、機内汚染を生ずるが、画像形成装置１００では、固体可塑剤を含む定着剤を用いることにより、機内汚染が生じることがない。トナーの貯蔵弾性率を低下させる機能を有する可塑剤が、常温等の環境温度で単体で固体であるか液体であるかが、その可塑剤を定着剤としたときに機内汚染を生じ得るか否かの１つの指針となるため、画像形成装置１００で用いる定着剤を構成する可塑剤は、環境温度で単体で固体であることを選択の１つの基準としている。

定着剤供給装置４１において使用される定着剤に用いられる可塑剤の組成について説明する。後述するように、定着剤は、定着剤供給装置４１によって、粉体の状態で転写紙Ｓに供給され塗布されることから、以下の組成の可塑剤は、定着剤として用いられるときに粉体状をなすものとなっている。

かかる可塑剤としては、分子鎖中にエーテル基を有するポリエーテル骨格を持ったポリマー、いわゆるポリエーテル樹脂や、分子鎖中に水酸基を有するポリオール骨格を持ったポリマー、いわゆるポリオール樹脂が望ましい。また、これらの骨格単独からなるポリマーの他に、アクリル骨格をもったポリマーやエポキシ骨格をもったポリマーとのコポリマー、たとえば、アクリル・ポリエーテル樹脂やエポキシ・ポリエーテル樹脂やアクリル・ポリオール樹脂やエポキシ・ポリオール樹脂であってもかかる粉体状の定着剤を構成し得る。

ポリエーテル骨格を持ったポリマーとしては、エチレンオキサイド基からなるポリオキシエチレン（略記ＰＥＯ）やエチレンオキサイド基からなるポリオキシプロピレン（略記ＰＰＯ）及びエチレンオキサイド基とエチレンオキサイド基の両方を有するポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合体が望ましい。また、ポリオキシエチレンにアルキル基と水酸基を付加したポリオキシエチレンアルキルエーテルも望ましい。

ポリマーの分子量（重量平均分子量Ｍｗ）は、そのポリマーの融点もしくは軟化点が５５℃以上８０℃以下となるように選ぶ。
かかるポリマーのガラス転移温度Ｔｇが５０℃以上の場合、このポリマーの粉体化は、粉砕法やスプレー粒子化法や液中粒子化法などを用いて行う。

具体的な材料としては、ＰＥＯとして分子量Ｍｗが６万から１１万で融点が７０℃の材料（商品名「アルコックスＬ−６、Ｌ−８、Ｌ−１１」（明成化学工業））や分子量１５万から４０万で軟化点が６５℃の材料（商品名「ペオＰＥＯ−１Ｚ」（住友精化））などが挙げられる。

また、別の具体例としては、ＰＥＯとＰＰＯの共重合ポリマーとして、分子量が８０万から１００万で融点が４５℃から５５℃の材料（商品名「アルコックスＥＰ−１０、ＥＰ−２０」（明成化学工業））も望ましい。

かかるポリマーのガラス転移温度Ｔｇが５０℃未満である場合、ポリマーを粉体化しても粉体同士が付着しあって塊を形成する不具合がある。そこで、定着剤は、かかるポリマー粉体表面に疎水性微粒子を被覆した構成とすることが望ましい。このような定着剤の作成方法としては、液中粒子化法にて、液中でポリマーを粒子化し、そのまま液中で微粒子化したポリマー表面に疎水性の微粒子を被覆させる。ポリマー粒子乾燥後、ポリマー粒子表面の疎水性微粒子がポリマー粒子同士の付着を防ぐ働きをする。

具体的な例として、ポリオキシエチレンアルキルエーテルとして、アルキル基がステアリルで、エチレンオキサイド基が１４０モルである材料（商品名「エマルゲン３５０」（花王））などで、この材料を水に溶かし、ｎ−ドデカン中でＷ／Ｏエマルジョン化した後、水を乾燥させ、ｎ−ドデカン中に疎水性シリカ（「ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ−９７２」日本アエロジル）を分散させてポリオキシエチレンアルキルエーテル粒子に被覆させる。

かかるポリマーのガラス転移温度Ｔｇが５０℃未満である場合の粉体同士の付着を防ぐ定着剤の例として、無機材料からなる多孔質粒子にかかるポリマーを含浸させる方法によってこれを構成することも望ましい。多孔質粒子としては、多孔質シリカや多孔質カルシウムなどの微粒子が望ましい。

これらの可塑剤、定着剤は、転写紙Ｓへ供給され、次いでこの転写紙Ｓにトナー像が転写された後、定着装置６によって熱定着が行われた際に、透明になる材料を選ぶことが望ましい。定着後の状態で透明であれば、可塑剤、定着剤を転写紙Ｓに付着させることによって画質に影響を与えることがないからである。ここでいう透明とは、画質に問題を生じない程度に実質的に透明であることを意味するものであって、完全に透明であることのみを意味するものではない。

かかる固体可塑剤を含んだ定着剤を供給され塗布された転写紙Ｓにトナー像を定着させるための加熱温度すなわち定着ローラ６５の目標制御温度について説明する。
かかる定着剤を使用するため、すでに述べたように、定着下限温度が低下するが、定着下限温度は一般に、所定のスミア性を確保する温度に設定される。スミア性は、加熱定着後の記録媒体を擦った際のトナー汚れに関する指標であり、トナー汚れの濃度を表す数値が低いほどトナー汚れの濃度が低くすなわちトナー汚れが少なく定着性が良好であることを示し、後述するようにして得られるスミアＩＤが０．４０以下であれば実使用上許容されるものとされている。したがって、貯蔵弾性率がＫ以下となり、スミアＩＤが０．４０以下となる定着ローラ６５の温度が、定着ローラ６５の目標制御温度とされる。

図７に示すように、画像形成装置１００では、定着剤を不使用の、熱定着のみの定着構成をもつ画像形成装置と比較して、同じ温度条件下でのスミア性が向上している。同図は、トナー像を転写される前に定着剤を予め転写紙Ｓに供給した画像形成装置１００と、熱定着のみの画像形成装置とで、摩擦試験結果であるスミア試験結果を行った場合の比較を示している。定着剤は、可塑剤としてエマルゲン３５０を用いるとともに、これを疎水性微粒子で被覆したものである。

このスミア試験は、スミア試験器（摩擦試験機Ｉ型、ＪＩＳ Ｌ０８２３、摩擦子径：１５φ）を用いて行った。摩擦子に、２５×２５ｍｍ程度の白綿布（ＪＩＳ Ｌ０８０３ 綿３号）を繊維方向が摩擦子の可動方向と水平になるように両面テープで貼り付けた。そして、評価画像を５往復、連続動作にて擦った。評価画像は１００％の全ベタ画像である。白綿布をはがし、画像が付着している摩擦子跡における任意の３箇所の画像濃度を、分光計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製、９３８スペクトロデンシトメータ）を用いて測定し、その平均値をスミアＩＤとした。上述のように、このスミアＩＤが低いほど定着画像を擦ったときのトナーによる汚れが少なく、０．４０以下であれば実使用上許容される。

よって、同図より、画像形成装置１００では、定着ローラ６５の目標制御温度すなわち設定温度が１４５℃でもスミア性が確保され、熱定着のみの画像形成装置では、設定温度を１５５℃としなければスミア性が確保されないことがわかる。

画像形成装置１００では、かかる試験結果を踏まえて、定着温度設定言い換えると目標制御温度を１４５℃としている。この温度は、熱定着のみの画像形成装置における定着下限温度よりも１０℃低く、したがって、画像形成装置１００は、かかる画像形成装置より省電力となり、低環境負荷の画像形成装置となっている。なお、本形態では、上述のように、可塑剤としてエマルゲン３５０を用いるとともに、これを疎水性微粒子で被覆した定着剤を採用しているが、可塑剤の材質を選択することで、スミア性を確保する温度は変更可能であり、定着設定温度はこの限りではない。

画像形成装置１００においてスミア性が向上し、定着設定温度が従来に比べて非常に低い温度とすることが可能となっており、またこのように非常に低い定着設定温度でスミア性を確保した良好な定着、画像形成が可能となっているのは、単に、かかる固体可塑剤を含んだ定着剤を用いているからではなく、かかる定着剤を、図５に示したように、トナー像担持前の転写紙Ｓに予め付着させておき、定着剤が付着した側の転写紙Ｓの面すなわち画像面に、転写ベルト１１上のトナー像を、２次転写装置５により定着剤に接触するように転写し、図８に示すように転写紙Ｓの画像面とトナー像との界面に定着剤を留まらせ、定着剤をかかる画像面とトナー像とによって挟んだ状態としたたうえで、定着装置６において加熱等により定着を行っているためである。この理由を以下説明する。

かかる状態の転写紙Ｓを、定着ニップ６２において加熱すると、図９に示すように、定着剤中の可塑剤が、トナーとともに昇温して融け、トナー中のトナー樹脂に浸透してトナーを膨潤及び軟化若しくは溶解させる機能を発現する。定着ニップ６２においては圧力も加えられるため、トナー層への融けた可塑剤、定着剤の染み込み、すなわち、転写紙Ｓ上に転写されたトナー像を構成する多数のトナーの相互間への毛細管現象による融けた可塑剤、定着剤の染み込みが促され、また軟化したトナーに転写紙Ｓへのアンカー効果が効率的に発生し、トナーが転写紙Ｓに固定される。本形態のようにトナー像の表面側から加熱を行う場合、トナー像の表面に比べて転写紙Ｓとトナー像との界面付近には熱が伝わりにくいが、定着剤は、転写紙Ｓ表面に近いトナーに接触しているので、可塑剤が上述の機能を発揮する温度に達すると同機能が発揮され、定着が高効率に行われる。とくに、本形態では、トナー像側からの加熱を行うため、転写紙Ｓの裏面側からのみの加熱に比べ、転写紙Ｓによる吸熱量が少なく、加熱を要する可塑剤の昇温効率が高くなっていることから、可塑剤の機能が速やかに発揮される。なお、転写紙Ｓの裏面側からの加熱も行うように、すなわち加圧ローラ６３を加熱する加熱手段を併用するようにしても良いが、この場合には省電力化が達成される範囲で転写紙Ｓ側からの加熱を併用するのが好ましい。

このように、画像形成装置１００では、従来の定着設定温度よりも低い温度で機能を発現する定着剤が、転写紙Ｓに予め供給されており、この予め供給されている定着剤が、トナー像の転写の際に、接触転写によって転写紙Ｓ表面側のトナーに効率よく付着するため、従来よりも低い温度で、且つ少ない熱量でとくに転写紙Ｓ表面側のトナーが定着に適した軟化状態となり、良好に定着が行われる。

また、定着剤の供給をトナー像の転写前に行うので、定着剤の供給の際にトナー像を乱すことが無く、良好な定着画像が得られる。さらに、定着剤の機能が、定着のための昇温時に発現するので、かりに定着剤が転写ベルト１１等に付着しても影響を与えることがない。この技術が液体現像への適用に限定されることもない。

なお、定着剤が、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫや転写ベルト１１、さらにはこれらに当接している部材に付着することによる機内汚染は、定着剤が昇温により機能を発現することによるもののみならず、付着自体によっても、たとえば、かかる部材の機能低下や、かかる部材への残留トナーや飛散トナー等の固着といった態様でも生じ得るが、このような機能低下についても、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫや転写ベルト１１上のトナー像に対して定着剤を供給する構成となっていないことにより、抑制ないし防止される。かかる機能低下は、定着液を用いた場合に粘性を持つことにより飛散トナー、地汚れトナー、廃トナーとともにかかる部材に固着することにより、熱を積極的にかけなくてもかかる部材の寿命を低下させることによって発生し得る。しかし、定着剤が粉体状であることにより、表面張力が低いこと等によりかかるトナーと混ぜ合わさることによる固着が生じにくいため、かかる部材に付着しにくくなっていることから、かかる機能低下が生じ難くなっている。

ここで、制御手段９１は、メモリに、トナー像を構成するトナーを膨潤及び軟化させ転写紙Ｓへの定着に適した状態にするための可塑剤を含む粉体状の定着剤を、トナー像を担持する前の転写紙Ｓのトナー像の担持面側に供給する定着剤供給装置４１と、この定着剤供給装置４１によってかかる定着剤を供給された転写紙Ｓに、転写ベルト１１上のトナー像を、転写紙Ｓのトナー像の担持面側に、転写紙Ｓ上のかかる定着剤に接触するように転写する２次転写手段５と、この２次転写手段５によって転写された転写紙Ｓ上のトナー像を構成するトナーとかかる定着剤とを加熱してかかるトナーをかかる状態にしてトナー像を転写紙Ｓに定着する定着装置６とを用いる定着方法、画像形成方法を実行するための定着プログラム、画像形成プログラムを記憶している。この点、制御手段９１ないしメモリは、定着プログラム記憶手段、画像形成プログラム記憶手段として機能している。かかる定着プログラム、画像形成プログラムは、制御手段９１に備えられたメモリのみならず、半導体媒体（たとえば、ＲＯＭ、不揮発性メモリ等）、光媒体（たとえば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ−Ｒ等）、磁気媒体（たとえば、ハードディスク、磁気テープ、フレキシブルディスク等）その他の記憶媒体に記憶可能であり、かかるメモリ、他の記憶媒体は、かかる定着プログラム、画像形成プログラムを記憶した場合に、かかる定着プログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記録媒体、画像形成プログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記録媒体を構成する。

以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

たとえば、本発明を適用した画像形成装置は、タンデム型であっても、上述した間接転写方式でなく、図１０に示すように、直接転写方式を採用可能である。この画像形成装置において、すでに述べた画像形成装置１００、すなわち、４連タンデム中間転写方式を採用し、転写紙Ｓに転写されるトナー像を担持したトナー像担持体として、感光体である感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに担持さえたトナー像を転写される中間転写体である転写ベルト１１を備えた画像形成装置に備えられているのと同様の構成には、画像形成装置１００に備えられている構成に付した符号と同じ符号を付し、また適宜図示を省略し、説明についても適宜省略する。

この直接転写方式、具体的には４連タンデム直接転写方式を採用した画像形成装置において、転写紙Ｓに転写されるトナー像を担持したトナー像担持体は感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫであって、上述の転写ベルト１１に代えて記録媒体搬送体であるシート搬送ベルト１１’を備え、シート搬送ベルト１１’で搬送されている過程の、定着剤供給装置４１によって定着剤を塗布された転写紙Ｓに、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙで形成した各色のトナー像を、転写手段としての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによって順次重ね転写したのち、定着装置６によって定着を行う。

なお、同図に示されている定着剤供給装置４１は、図３および図４に示した定着剤供給装置４１とほぼ同様の構成であって、ブラシローラ４３と対向ローラ４４とが鉛直方向において並設されている。

また、本発明を適用した画像形成装置は、４連タンデム中間転写方式を採用し、中間転写体としての転写ベルト１１を備えている場合であっても、転写ベルト１１は、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫのような感光体でなく、トナー担持体に担持されたトナーを転写されトナー像をその表面に直接形成される構成であっても良い。

このような構成の画像形成装置の例を図１１に示す。この画像形成装置において、すでに述べた画像形成装置１００に備えられているのと同様の構成には、画像形成装置１００に備えられている構成に付した符号と同じ符号を付し、また適宜図示を省略し、説明についても適宜省略する。

この画像形成装置は、トナージェット、ダイレクトトーニング、トナープロジェクションなどと称される、トナーを転写ベルト１１に対して飛翔、着弾させることによって転写ベルト１１上に画像を直接記録する方式を採用したものであり、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫが、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを担持したトナー担持体９３Ｙ、９３Ｍ、９３Ｃ、９３ＢＫを備えトナー担持体９３Ｙ、９３Ｍ、９３Ｃ、９３ＢＫに担持されているトナーを転写ベルト１１に飛翔させるトナー噴射手段９４Ｙ、９４Ｍ、９４Ｃ、９４ＢＫと、トナー噴射手段制御手段９４Ｙ、９４Ｍ、９４Ｃ、９４ＢＫにトナーを飛翔させて転写ベルト１１上に画像を形成する、トナー噴射手段制御手段９４Ｙ、９４Ｍ、９４Ｃ、９４ＢＫから飛翔したトナーを通過させる図示しないトナー通過孔を備えたトナー制御手段９５Ｙ、９５Ｍ、９５Ｃ、９５ＢＫとを有している。
同図に示す画像形成装置に備えられる定着剤供給装置４１は、図３および図４に示した定着剤供給装置４１と同様の構成である。

また、本発明を適用する画像形成装置は、いわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、１つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる１ドラム方式の画像形成装置にも同様に適用することが可能である。

その他、画像形成装置は、近年では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラーのものが多くなってきているが、画像形成装置は、モノカラー画像のみを形成可能なものであっても良い。

現像剤は、二成分現像剤でも一成分現像剤であっても良い。
本発明を適用する画像形成装置に備えられる定着手段は、上述の形態において備えられているローラ定着方式を採用した定着手段でなく、定着部材として無端ベルト状の定着ベルトを備えたベルト定着方式を採用した定着手段であっても良い。ローラ定着方式を採用した定着手段では、比較的簡易な構成で均一な加熱を実現可能であるという利点があり、ベルト定着方式を採用した定着手段では、消費電力が比較的少なくて済むという利点がある。

画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機でなく、これらの単体であっても良いし、その他、複写機とプリンタとの複合機等の他の組み合わせの複合機であっても良い。

本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

５ 転写手段
６ 定着手段
１１ トナー像担持体である中間転写体
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫ 転写手段
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ トナー像担持体である感光体
４１ 定着剤供給手段
４２ 定着剤の固形物
４３ 付与部材、ブラシローラ
４５ 供給手段
４６ 定着剤均し手段
４７ 当接圧維持手段
６５ ローラ状の定着部材
９３Ｙ、９３Ｍ、９３Ｃ、９３ＢＫ トナー担持体
１００ 画像形成装置
Ｓ 記録媒体

特許第４２２４０７６号公報 特許第４３５４１６４号公報 特開２００７−１２１６５２号公報 特開２００９−３９９７７号公報 特開２００２−３５７９８２号公報

Claims (13)

1. トナー像を構成するトナーを膨潤及び軟化させ記録媒体への定着に適した状態にするための可塑剤を含む粉体状の定着剤を、トナー像を担持する前の記録媒体のトナー像の担持面側に供給する定着剤供給手段と、
   この定着剤供給手段によって前記定着剤を供給された記録媒体に、トナー像担持体上のトナー像を、記録媒体のトナー像の担持面側に、記録媒体上の前記定着剤に接触するように転写する転写手段と、
   この転写手段によって転写された記録媒体上のトナー像を構成するトナーと前記定着剤とを加熱して同トナーを前記状態にして同トナー像を記録媒体に定着する定着手段とを有する画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記可塑剤は、その融点が、画像形成装置を使用する環境温度を超え、前記定着手段の設定温度以下であり、トナーを前記状態とする機能が、前記定着手段によって加熱され同環境温度を超える昇温時に発現することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２記載の画像形成装置において、
   前記可塑剤は、前記定着手段によって加熱され記録媒体上のトナー像が記録媒体に定着された状態で透明であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
   前記定着剤供給手段は、前記定着剤を記録媒体に付着させる付与部材と、この付与部材に前記定着剤を供給する供給手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４記載の画像形成装置において、
   前記供給手段は、前記定着剤の固形物を有し、
   前記付与部材は、前記固形物を掻き取って粉体状の前記定着剤とし記録媒体に付着させることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５記載の画像形成装置において、
   前記付着部材は、回転により前記固形物を掻き取るブラシローラであり、
   前記供給手段は、前記固形物を前記ブラシローラに当接する位置に備えていることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６記載の画像形成装置において、
   前記定着剤供給手段は、記録媒体への前記定着剤の供給量を調整するために前記ブラシローラの回転速度を制御することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項６または７記載の画像形成装置において、
   前記定着剤供給手段は、前記ブラシローラと前記固形物との当接圧を保つための当接圧維持手段を有することを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１ないし８のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
   前記定着剤供給手段は、記録媒体に供給された前記定着剤を記録媒体上で均すための定着剤均し手段を有することを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１ないし９のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
    前記定着手段は、ローラ状の定着部材を有し、ローラ定着方式によって定着を行うことを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
    前記転写手段によって記録媒体に転写されるトナー像を担持したトナー像担持体は感光体であることを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
    前記転写手段によって記録媒体に転写されるトナー像を担持したトナー像担持体は感光体に担持されたトナー像を転写される中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。
13. 請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
    前記転写手段によって記録媒体に転写されるトナー像を担持したトナー像担持体はトナー担持体に担持されたトナーを転写されトナー像を形成される中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。

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