(57)【要約】      （修正有）【課題】定着部材に付着したワックスを除去するためのクリーニング部材を備えた定着装置において、定着部材及びクリーニング部材に対する負荷を抑えるとともに、効果的にワックスを除去する。【解決手段】用紙に形成された画像を加熱定着させる定着ローラー１８１、加圧ローラー１８４及び定着ベルト１８３と、定着ベルトに付着したワックスを除去する１９１，１９２，１９３，１９４からなるクリーニング部と、温度検知部１８６と、クリーニング部の清掃性能を制御する制御部と、を備え、制御部は、用紙上の所定の位置を定着ベルトによって加熱する加熱時間を算出し、加熱時間と、温度検知部によって検知された定着ベルトの表面温度と、に基づいて、クリーニング部による清掃性能を制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に形成された画像を加熱定着させる定着部材と、前記定着部材に付着したワックスを除去するクリーニング部材と、前記定着部材の表面温度を検知する温度検知部と、前記クリーニング部材による清掃性能を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
用紙上の所定の位置を前記定着部材によって加熱する加熱時間を算出し、
前記加熱時間と、前記温度検知部によって検知された前記定着部材の表面温度と、に基づいて、前記クリーニング部材による清掃性能を制御する
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着部材は、少なくとも、
第１の軸を中心に回転可能な第１加圧部材と、
前記第１の軸と平行な第２の軸を中心に回転可能であり、前記第１加圧部材に圧接して、用紙を挟持搬送するためのニップ部を形成する第２加圧部材と、を有し、
前記加熱時間は、前記ニップ部において用紙上の所定の位置を挟持するニップ時間であり、
前記制御部は、前記ニップ時間を、前記第１加圧部材又は前記第２加圧部材の表面の進行速度と、前記ニップ部の用紙搬送方向におけるニップ幅と、に基づいて算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記ニップ幅を、前記第１加圧部材又は前記第２加圧部材の継続的な使用量に基づいて算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記定着部材は、前記第２加圧部材に、当該第２加圧部材を前記第１加圧部材に圧接するための荷重を付与する荷重付与機構を有し、
前記制御部は、前記ニップ幅を、前記第１加圧部材の継続的な使用量と、前記荷重付与機構によって前記第２加圧部材に付与される荷重と、に基づいて算出する
ことを特徴する請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着部材は、前記第１加圧部材によって張架される無端状の定着ベルトを有し、
前記クリーニング部材は、前記定着ベルトの表面に当接するクリーニングローラーと、前記クリーニングローラーの表面に当接するクリーニングウェブと、を有し、
前記制御部は、前記ニップ幅を、前記定着ベルトの張力に基づいて算出する
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１の軸と前記第２の軸との間の距離に基づいて、前記定着ベルトの張力を算出する
ことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記定着部材は、前記定着ベルトを引っ張ることで当該定着ベルトに張力を付与するばねを有し、
前記制御部は、前記ばねの長さに基づいて、前記定着ベルトの張力を算出する
ことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記ニップ部を通過した用紙に形成された画像を読み取って得られた画像データを取得し、当該画像データに基づいて、前記ニップ幅を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項９】
前記クリーニング部材は、前記定着部材の表面に当接するクリーニングローラーと、前記クリーニングローラーの表面に当接するクリーニングウェブと、前記クリーニングローラーを加熱する加熱部材を備え、
前記清掃性能は、前記クリーニングローラーの温度によって決定され、
前記制御部は、前記加熱部材を制御して前記クリーニングローラーの温度を制御することにより、前記クリーニング部材による清掃性能を制御する
ことを特徴とする請求項２から８のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記清掃性能は、前記クリーニングローラーの温度、前記クリーニングウェブと前記クリーニングローラーとの間の押圧力及び前記クリーニングウェブの送り量によって決定され、
前記制御部は、前記クリーニングローラーの温度を制御するとともに、前記クリーニングウェブと前記クリーニングローラーとの間の押圧力及び前記クリーニングウェブの送り量のうち、少なくともいずれか一方を制御することにより、前記クリーニング部材による清掃性能を制御する
ことを特徴とする請求項９に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記ニップ部を通過する用紙に形成された画像の画像面積率に基づいて、前記クリーニング部材による清掃性能を制御する
ことを特徴とする請求項２から１０のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記ニップ部を通過する用紙の種類に基づいて、前記クリーニング部材による清掃性能を制御する
ことを特徴とする請求項２から１１のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記制御部は、当該定着装置が装備される画像形成装置の暖機状態に基づいて、前記クリーニング部材による清掃性能を制御する
ことを特徴とする請求項２から１１のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項１４】
用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、
請求項１から１３のいずれか一項に記載の定着装置と、を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
用紙に形成された画像を加熱定着させる定着部材と、前記定着部材に付着したワックスを除去するクリーニング部材と、前記定着部材の表面温度を検知する温度検知部と、を備える画像形成装置のコンピューターを、
用紙上の所定の位置を前記定着部材によって加熱する加熱時間を算出し、
前記加熱時間と、前記温度検知部によって検知された前記定着部材の表面温度と、に基づいて、前記クリーニング部材による清掃性能を制御する制御部
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置、画像形成装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用紙にトナー画像を形成する画像形成装置が用いられている。このような画像形成装置においては、感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー画像を形成し、形成されたトナー画像を用紙に転写し、転写されたトナー画像を定着装置における加熱された定着ローラーと加圧ローラーとで形成されたニップ部を通紙させることで加熱定着させる。
【０００３】
用紙が定着装置におけるニップ部を通過する際には、トナーに含まれるワックスが加熱され、トナーから溶出したワックスが定着ローラーに張架された定着ベルトに付着する。定着ベルトに付着したワックスは、後続する用紙に転移し、画像汚れを発生させる場合がある。このような問題に対処するため、定着ベルトなどの定着部材の表面を清掃するためのクリーニング部材を設けた定着装置が知られている。例えば、クリーニング部材は、クリーニングローラーとクリーニングウェブを備えて構成され、定着ベルトにクリーニングローラーなどの表面離型性の低い部材を当接させて、定着ベルト上のワックスをクリーニングローラーに転移させ、さらにクリーニングローラーにクリーニングウェブを当接させることでクリーニングローラー上のワックスを拭き取る。
【０００４】
定着ベルトへのワックスの付着量は、トナーの加熱量や画像パターンなどによって変動するため、状況に応じてクリーニング部材による清掃性能を調節する必要がある。例えば、クリーニングローラーの加熱量を大きくしたり、クリーニングウェブとクリーニングローラーとの間の面圧を上げたりすることで、清掃性能を向上させることができる。しかし、過剰に高い清掃性能を持たせると、クリーニングローラーの加熱による定着ベルトへの負荷の増加や、クリーニングウェブをクリーニングローラーに押し付けることで緩みが生じ、巻き込み等の不具合が生じるという点で望ましくない。これに対し、特許文献１には、定着ローラーの表面温度の調節値に応じて、清掃性能が適切な値となるように調節する方法が記載されている。また、特許文献２には、画像面積率や環境温度、相対湿度に応じて清掃性能を制御する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１０６２１０号公報
【特許文献２】特開２００８−３０４６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
トナーから溶融するワックスの量は、ニップ時間が長いほどトナーの加熱量が多くなり、トナーから溶融するワックスの量も増加するため、用紙上の所定の位置の加熱時間、即ち定着装置におけるニップ部において用紙が挟持される時間（ニップ時間）によっても変動する。特許文献１及び特許文献２に記載の発明においては、ニップ時間を考慮した清掃性能の制御を行っておらず、トナーの加熱量に応じた適切な清掃性能に設定することが難しかった。
【０００７】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであって、定着部材に付着したワックスを除去するためのクリーニング部材を備えた定着装置において、定着部材及びクリーニング部材に対する負荷を抑えるとともに、効果的にワックスを除去することが可能な定着装置、画像形成装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の定着装置は、
用紙に形成された画像を加熱定着させる定着部材と、前記定着部材に付着したワックスを除去するクリーニング部材と、前記定着部材の表面温度を検知する温度検知部と、前記クリーニング部材による清掃性能を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
用紙上の所定の位置を前記定着部材によって加熱する加熱時間を算出し、
前記加熱時間と、前記温度検知部によって検知された前記定着部材の表面温度と、に基づいて、前記クリーニング部材による清掃性能を制御する
ことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の定着装置において、
前記定着部材は、少なくとも、
第１の軸を中心に回転可能な第１加圧部材と、
前記第１の軸と平行な第２の軸を中心に回転可能であり、前記第１加圧部材に圧接して、用紙を挟持搬送するためのニップ部を形成する第２加圧部材と、を有し、
前記加熱時間は、前記ニップ部において用紙上の所定の位置を挟持するニップ時間であり、
前記制御部は、前記ニップ時間を、前記第１加圧部材又は前記第２加圧部材の表面の進行速度と、前記ニップ部の用紙搬送方向におけるニップ幅と、に基づいて算出する
ことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の定着装置において、
前記制御部は、前記ニップ幅を、前記第１加圧部材又は前記第２加圧部材の継続的な使用量に基づいて算出する
ことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の定着装置において、
前記定着部材は、前記第２加圧部材に、当該第２加圧部材を前記第１加圧部材に圧接するための荷重を付与する荷重付与機構を有し、
前記制御部は、前記ニップ幅を、前記第１加圧部材の継続的な使用量と、前記荷重付与機構によって前記第２加圧部材に付与される荷重と、に基づいて算出する
ことを特徴する。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２から４のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記定着部材は、前記第１加圧部材によって張架される無端状の定着ベルトを有し、
前記クリーニング部材は、前記定着ベルトの表面に当接するクリーニングローラーと、前記クリーニングローラーの表面に当接するクリーニングウェブと、を有し、
前記制御部は、前記ニップ幅を、前記定着ベルトの張力に基づいて算出する
ことを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の定着装置において、
前記制御部は、前記第１の軸と前記第２の軸との間の距離に基づいて、前記定着ベルトの張力を算出する
ことを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の定着装置において、
前記定着部材は、前記定着ベルトを引っ張ることで当該定着ベルトに張力を付与するばねを有し、
前記制御部は、前記ばねの長さに基づいて、前記定着ベルトの張力を算出する
ことを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項２に記載の定着装置において、
前記制御部は、
前記ニップ部を通過した用紙に形成された画像を読み取って得られた画像データを取得し、当該画像データに基づいて、前記ニップ幅を算出する
ことを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項２から８のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記クリーニング部材は、前記定着部材の表面に当接するクリーニングローラーと、前記クリーニングローラーの表面に当接するクリーニングウェブと、前記クリーニングローラーを加熱する加熱部材を備え、
前記清掃性能は、前記クリーニングローラーの温度によって決定され、
前記制御部は、前記加熱部材を制御して前記クリーニングローラーの温度を制御することにより、前記クリーニング部材による清掃性能を制御する
ことを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の定着装置において、
前記清掃性能は、前記クリーニングローラーの温度、前記クリーニングウェブと前記クリーニングローラーとの間の押圧力及び前記クリーニングウェブの送り量によって決定され、
前記制御部は、前記クリーニングローラーの温度を制御するとともに、前記クリーニングウェブと前記クリーニングローラーとの間の押圧力及び前記クリーニングウェブの送り量のうち、少なくともいずれか一方を制御することにより、前記クリーニング部材による清掃性能を制御する
ことを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項２から１０のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記制御部は、前記ニップ部を通過する用紙に形成された画像の画像面積率に基づいて、前記クリーニング部材による清掃性能を制御する
ことを特徴とする。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、請求項２から１１のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記制御部は、前記ニップ部を通過する用紙の種類に基づいて、前記クリーニング部材による清掃性能を制御する
ことを特徴とする。
【００２０】
請求項１３に記載の発明は、請求項２から１１のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記制御部は、当該定着装置が装備される画像形成装置の暖機状態に基づいて、前記クリーニング部材による清掃性能を制御する
ことを特徴とする。
【００２１】
請求項１４に記載の画像形成装置は、
用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、
請求項１から１３のいずれか一項に記載の定着装置と、を備える
ことを特徴とする。
【００２２】
請求項１５に記載のプログラムは、
用紙に形成された画像を加熱定着させる定着部材と、前記定着部材に付着したワックスを除去するクリーニング部材と、前記定着部材の表面温度を検知する温度検知部と、を備える画像形成装置のコンピューターを、
用紙上の所定の位置を前記定着部材によって加熱する加熱時間を算出し、
前記加熱時間と、前記温度検知部によって検知された前記定着部材の表面温度と、に基づいて、前記クリーニング部材による清掃性能を制御する制御部として機能させる
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、定着部材に付着したワックスを除去するためのクリーニング部材を備えた定着装置において、定着部材及びクリーニング部材に対する負荷を抑えるとともに、効果的にワックスを除去することが可能な定着装置、画像形成装置及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を適用した実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明を適用した実施形態に係る画像形成装置の主要な機能構成を示すブロック図である。
【図３】本発明を適用した実施形態に係る画像定着部の概略構成の一例を示す図である。
【図４】クリーニング部の各部の動作と清掃性能との関係を示す図である。
【図５】清掃性能の制御について説明する図である。
【図６Ａ】ニップ時間とワックス量との関係を示す図である。
【図６Ｂ】定着温度とワックス量との関係を示す図である。
【図６Ｃ】ニップ時間及び定着温度と清掃性能との関係を示す図である。
【図７Ａ】継続的使用量とニップ幅との関係を示す図である。
【図７Ｂ】継続的使用量に基づくニップ時間の算出を説明する図である。
【図８Ａ】ベルトテンションに基づくニップ時間の算出を説明する図である。
【図８Ｂ】ベルトテンションに基づくニップ時間の算出を説明する図である。
【図８Ｃ】ベルトテンションに基づくニップ時間の算出を説明する図である。
【図９Ａ】ベルトテンションの算出方法を説明する図である。
【図９Ｂ】ベルトテンションの算出方法を説明する図である。
【図１０】画像の読み取りによるニップ時間の算出を説明する図である。
【図１１】画像面積率に基づく清掃性能の制御を説明する図である。
【図１２】紙種に基づく清掃性能の制御を説明する図である。
【図１３】画像形成装置の暖機状態に基づく清掃性能を説明する図である。
【図１４】画像形成装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１５】画像定着部の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の画像形成装置に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明の実施形態ではカラーの画像形成装置を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばモノクロの画像形成装置に適用することも可能である。
【００２６】
［画像形成装置の構成］
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す図である。図２は、画像形成装置１の主要な機能構成を示すブロック図である。
【００２７】
画像形成装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０２及びＲＯＭ（Read Only Memory）１０３を有する制御部１０、記憶部１１、操作部１２、表示部１３、インターフェース１４、スキャナー１５、画像処理部１６、画像形成部１７、画像定着部１８及び搬送部２０等を備える。制御部１０は、バス２１を介して記憶部１１、操作部１２、表示部１３、インターフェース１４、スキャナー１５、画像処理部１６、画像形成部１７、画像定着部１８及び搬送部２０と接続されている。
【００２８】
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３又は記憶部１１に記憶されている制御用プログラムを読み出して実行し、各種演算処理を行う。
【００２９】
ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。
【００３０】
ＲＯＭ１０３は、ＣＰＵ１０１により実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。なお、ＲＯＭ１０３に代えてＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられてもよい。
【００３１】
これらのＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２及びＲＯＭ１０３を備える制御部１０は、上述の各種制御用プログラムに従って画像形成装置１の各部を統括制御する。例えば、制御部１０は、画像処理部１６に画像データに対する所定の画像処理を行わせて記憶部１１に記憶させる。また、制御部１０は、搬送部２０に用紙を搬送させ、記憶部１１に記憶された画像データに基づいて画像形成部１７により用紙に画像を形成させる。
【００３２】
記憶部１１は、半導体メモリーであるＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶手段により構成され、スキャナー１５により取得された画像データや、インターフェース１４を介して外部から入力された画像データ等が記憶される。なお、これらの画像データ等はＲＡＭ１０２に記憶されてもよい。
また、記憶部１１には、後述する使用量データテーブル１１１、荷重データテーブル１１２、及びベルトテンションデータテーブル１１３が記憶されている。
【００３３】
操作部１２は、操作キーや表示部１３の画面に重ねられて配置されたタッチパネル等の入力デバイスを備え、これらの入力デバイスに対する入力操作を操作信号に変換して制御部１０に出力する。
【００３４】
表示部１３は、ＬＣＤ（Liquid crystal display）等の表示装置を備え、画像形成装置１の状態や、タッチパネルへの入力操作の内容を示す操作画面等を表示する。
【００３５】
インターフェース１４は、外部のコンピューター、他の画像形成装置などとの間でデータの送受信を行う手段であり、例えば、各種シリアルインターフェースのいずれかにより構成される。
【００３６】
スキャナー１５は、用紙に形成された画像を読み取り、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の色成分毎の単色画像データを含む画像データを生成して記憶部１１に記憶させる。
【００３７】
画像処理部１６は、例えば、ラスタライズ処理部、色変換部、階調補正部、ハーフトーン処理部を備え、記憶部１１に記憶された画像データに各種画像処理を施して記憶部１１に記憶させる。
【００３８】
画像形成部１７は、記憶部１１に記憶された画像データに基づき、用紙に画像を形成する。画像形成部１７は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）の色成分に各々対応する４組の露光部１７１、感光体ドラム１７２及び現像部１７３を備えている。また、画像形成部１７は、転写体１７４及び２次転写ローラー１７５を備えている。
【００３９】
露光部１７１は、発光素子としてのＬＤ（Laser Diode）を備えている。露光部１７１は、画像データに基づいてＬＤを駆動し、帯電する感光体ドラム１７２上にレーザー光を照射、露光して感光体ドラム１７２上に静電潜像を形成する。現像部１７３は、露光された感光体ドラム１７２上に帯電する現像ローラーにより所定の色（Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫのいずれか）のトナー（色材）を供給して、感光体ドラム１７２上に形成された静電潜像を現像する。
Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫに対応する４つの感光体ドラム１７２上に各々Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫのトナーで形成された画像（単色画像）は、各感光体ドラム１７２から転写体１７４上に順次重ねられて転写される。これにより、転写体１７４上にＣ、Ｍ、Ｙ及びＫを色成分とするカラー画像が形成される。転写体１７４は、複数の転写体搬送ローラーに巻き回された無端ベルトであり、各転写体搬送ローラーの回転に従って回転する。
２次転写ローラー１７５は、転写体１７４上のカラー画像を、給紙トレイ２２又は外部に設けられる給紙装置から給紙された用紙上に転写する。詳しくは、一対の２次転写ローラー１７５が圧接して形成された転写ニップ部において用紙及び転写体１７４を挟持し、２次転写ローラー１７５に所定の転写電圧が印加されることにより、転写体１７４上においてカラー画像を形成しているトナーが用紙側に引き寄せられて用紙に転写される。
【００４０】
画像定着部１８は、トナーが転写された用紙を加熱及び加圧してトナーを用紙に定着させる定着処理を行う。
図３は、画像定着部１８の構成を示す模式図である。画像定着部１８は、定着ローラー１８１（第１加圧部材）、加熱ローラー１８２、定着ローラー１８１及び加熱ローラー１８２に張架された定着ベルト１８３、定着ベルト１８３を介して定着ローラー１８１に圧着される加圧ローラー１８４（第２加圧部材）、定着ベルト１８３の張力を調整する張力付与機構１８５、温度検知部１８６及びクリーニング部１９を備える。定着ローラー１８１、加熱ローラー１８２、定着ベルト１８３、加圧ローラー１８４及び張力付与機構１８５は定着部材として機能する。
なお、画像定着部１８及び制御部１０により定着装置が構成される。
【００４１】
定着ベルト１８３は、定着ローラー１８１と加熱ローラー１８２とに張架され、定着ローラー１８１及び加圧ローラー１８４は、当該定着ベルト１８３を介して、用紙を挟持して搬送する圧接部としての第１ニップ部ＮＰ１を構成する。なお、第１ニップ部ＮＰ１は、本発明におけるニップ部として機能する。
定着ベルト１８３は、例えば耐熱性のポリイミドからなるフィルム基材の外周面に、シリコーンゴムからなる弾性層と、フッ素系樹脂からなる表面離型層が順に積層した構成を有する。フッ素系樹脂は、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン），ＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体）の何れかを含有、又は好ましくは何れかを主として構成される。これにより、トナー樹脂やトナー粒子に含まれるワックスに対する定着ベルト１８３の表面離型性が向上し、定着時の定着ベルト１８３へのトナー及びワックスの付着を抑制する。
【００４２】
加熱ローラー１８２はアルミニウム等から合成された芯金の外周面に、ＰＦＴＥ等からなる樹脂層が形成された構成を有する。芯金の内部には、回転軸方向に延在する第１ヒーター１８２ａ及び軸１８２ｂを備える。第１ヒーター１８２ａは、制御部１０による制御下で通電することにより発熱し、加熱ローラー１８２の芯金及び樹脂層を介して定着ベルト１８３を加熱する。
なお、加熱ローラー１８２を用いず、電磁誘導加熱（IH：Induction Heating）により定着ベルト１８３を加熱する構成としてもよい。この場合、定着ベルト１８３の基体は、Ｎｉ等の電磁誘導発熱可能な材料で構成されるものとする。
また、加熱ローラー１８２は、定着ローラー１８１とともに定着ベルト１８３を張架し、定着ベルト１８３に張力を付与する。加熱ローラー１８２の軸１８２ｂは上下方向に移動可能に設けられている。
【００４３】
定着ローラー１８１は、定着ベルト１８３を介して加圧ローラー１８４に圧着され、加圧ローラー１８４の回転に伴って軸１８１ａを中心に従動回転する。なお、軸１８１ａは第１の軸として機能する。
加圧ローラー１８４ではなく、定着ベルト１８３の張架により連動する加熱ローラー１８２が、制御部１０による制御下で図示しないモーター等の回転駆動手段により駆動されて回転し、定着ローラー１８１はこれに伴って従動回転するものとしてもよい。
定着ローラー１８１は、鉄等からなる円柱状の芯金の外周面に、シリコーンゴム等からなる弾性層が形成された構成を有する。
【００４４】
加圧ローラー１８４は、図３に示すように、荷重付与機構１８４ｂにより定着ローラー１８１に近づく方向に荷重が付与される。荷重付与機構１８４ｂは、例えば加圧ローラー１８４の軸１８４ａを図中上方向に押し上げることにより、加圧ローラー１８４を、定着ベルト１８３を介して定着ローラー１８１に圧着させる。これによって、加圧ローラー１８４は定着ローラー１８１との間に第１ニップ部ＮＰ１を形成しながら、制御部１０による制御下で図示しないモーター等の回転駆動手段により駆動されて回転する。なお、荷重付与機構１８４ｂは、制御部１０の制御下で加圧ローラー１８４に付与する荷重が調整される。また、加圧ローラー１８４は、定着ローラー１８１の回転に伴って従動回転するものとしてもよく、また、内部にハロゲンランプヒーター等の加熱源が内蔵されていてもよい。
なお、軸１８４ａは、第２の軸として機能する。
【００４５】
なお、加圧ローラー１８４の構成は定着ローラー１８１の構成と同様であり、定着ローラー１８１が有する弾性層と、加圧ローラー１８４が有する弾性層の硬度は略同一である。したがって、定着ローラー１８１と加圧ローラー１８４の間の第１ニップ部ＮＰ１は、用紙搬送方向に略平坦な略フラットニップ形状を有する。
【００４６】
定着ローラー１８１及び加圧ローラー１８４は、用紙Ｍを第１ニップ部ＮＰ１で挟持して、図中Ａで示す搬送方向に搬送しながら用紙Ｍを加熱及び加圧し、用紙Ｍ上のトナーを溶融させて定着させる。第１ヒーター１８２ａは、加熱ローラー１８２を介して定着ベルト１８３の温度が、例えば１８０℃以上２００℃以下の範囲となるように、加熱ローラー１８２を加熱する。
【００４７】
張力付与機構１８５は、ばね１８５ａ、軸支持部材１８５ｂ、及び固定部材１８５ｃを備えて構成され、定着ベルト１８３に張力を付与する。
軸支持部材１８５ｂは、加熱ローラー１８２の軸１８２ｂを支持する。固定部材１８５ｃは画像定着部１８の筐体に固定された部材である。ばね１８５ａは、一端が固定部材１８５ｃに、他端が軸支持部材１８５ｂに接続され、図中Ｂの方向に働く弾性力により、軸支持部材１８５ｂをＡの方向に引っ張る。これにより、加熱ローラー１８２が定着ローラー１８１から遠ざかる方向に引っ張られることで、定着ベルト１８３に張力が付与される。
【００４８】
温度検知部１８６は、定着ベルト１８３の表面の温度を検知可能な温度センサーである。温度検知部１８６は、検知した定着ベルト１８３の表面温度を制御部１０に出力する。なお、本実施形態において「定着温度」とは、定着ベルト１８３の表面温度を意味する。
【００４９】
クリーニング部１９は、クリーニングローラー１９１、巻き取りローラー１９２、押圧ローラー１９３及びクリーニングウェブ１９４を備えて構成される。クリーニング部１９は、定着ベルト１８３の表面に付着したワックスＷを、クリーニングローラー１９１に転移させ、さらにクリーニングローラー１９１上のワックスＷを難燃性不織布からなるクリーニングウェブ１９４で拭き取ることにより、定着ベルト１８３の表面のワックスを清掃除去する機能を有する。
なお、クリーニングローラー１９１、巻き取りローラー１９２、押圧ローラー１９３及びクリーニングウェブ１９４は、クリーニング部材として機能する。
【００５０】
クリーニングローラー１９１は、鉄等からなる円柱状の芯金の外周面に、シリコーンゴム等からなる弾性層が形成された構成を有するローラーである。芯金の内部には、回転軸方向に延在する第２ヒーター１９１ａを備える。第２ヒーター１９１ａは、制御部１０による制御下で通電することにより発熱し、芯金及び弾性層を介して定着ベルト１８３の表面のワックスを加熱する。なお、第２ヒーター１９１ａは、加熱部材として機能する。
クリーニングローラー１９１は、図示しない付勢手段によって定着ベルト１８３の表面に押圧されて第２ニップ部ＮＰ２を形成するとともに、定着ベルト１８３の回転に伴って従動回転する。クリーニングローラー１９１は、その表面に表面離型層を有しない構成であり、定着ベルト１８３よりも離型性が低くなるように構成されることにより、第２ニップ部ＮＰ２との間で定着ベルト１８３の表面に付着したワックスＷをクリーニングローラー１９１の表面に転移させる。
【００５１】
押圧ローラー１９３は、クリーニングウェブ１９４をクリーニングローラー１９１の表面に押圧させるローラーであり、図示しない付勢手段によって、クリーニングローラー１９１に近づく方向に付勢され、クリーニングローラー１９１との間で第３ニップ部ＮＰ３を形成する。なお、押圧ローラー１９３を付勢する付勢手段は、制御部１０の制御下でその付勢力が制御され、これによって、クリーニングウェブ１９４のクリーニングローラー１９１に対する押圧量が制御される。
【００５２】
巻き取りローラー１９２は、回転しながらクリーニングウェブ１９４を巻き取る一対のローラーであり、一対の巻き取りローラー１９２が同期して回転することで、第３ニップ部ＮＰ３においてクリーニングウェブ１９４をクリーニングローラー１９１の表面に摺擦させる。なお、巻き取りローラー１９２は、図示しないモーターに接続され、当該モーターが制御部１０によって制御されることで、巻き取りローラー１９２の回転量が制御される。
【００５３】
クリーニングウェブ１９４は、難燃性不織布からなる長尺状のシートであり、長手方向の両端が、それぞれ巻き取りローラー１９２によって巻き取られるとともに、第３ニップ部ＮＰ３において押圧ローラー１９３によってクリーニングローラー１９１の表面に押圧される。クリーニングローラー１９１が回転すると、クリーニングローラー１９１と接触する第３ニップ部ＮＰ３において、クリーニングローラー１９１の表面上のワックスＷを拭き取る。
【００５４】
搬送部２０は、図１に示すように、用紙を挟持した状態で回転することで用紙を搬送する用紙搬送ローラーを複数備え、所定の搬送経路で用紙を搬送する。搬送部２０は、画像定着部１８により定着処理が行われた用紙の表裏を反転させて２次転写ローラー１７５へ搬送する反転機構２０１を備えている。画像形成装置１では、用紙の両面に画像を形成する場合に反転機構２０１による用紙の表裏の反転が行われて両面に画像が形成された後に用紙が排紙トレイ２３に排出される。用紙の片面にのみ画像を形成する場合には、反転機構２０１による用紙の表裏の反転が行われることなく片面に画像が形成された用紙が排紙トレイ２３に排出される。
【００５５】
［クリーニング部による定着ベルトの清掃］
以下、図面を参照して、本実施形態に係る画像形成装置１における、クリーニング部１９が定着ベルト１８３の表面に付着したワックスを清掃方法について説明する。
クリーニング部１９は、上記したように、第２ニップ部ＮＰ２においてクリーニングローラー１９１が定着ベルト１８３の表面のワックスを転移させるとともに、第３ニップ部ＮＰ３においてクリーニングローラー１９１に転移したワックスを、クリーニングウェブ１９４によって拭き取る。このようにして、クリーニング部１９は、定着ベルト１８３に付着したワックスを清掃除去する。
【００５６】
（１）清掃性能の制御方法
ここで、クリーニング部１９による定着ベルト１８３の表面に付着したワックスの清掃性能は、以下のようにして制御することができる。
【００５７】
クリーニング部１９の清掃性能は、クリーニング部１９を構成する各部の動作条件、例えば、クリーニングローラー１９１の設定温度、第３ニップ部ＮＰ３のニップ幅、及びクリーニングウェブ１９４の送り量の三つの因子に依存する。
【００５８】
クリーニングローラー１９１の設定温度が高いほど、定着ベルト１８３からクリーニングローラー１９１に転移したワックスが溶融しやすくなるため、クリーニングウェブ１９４によるワックスの拭き取りの効率が向上する。
なお、クリーニングローラー１９１の設定温度は、制御部１０によって第２ヒーター１１９１ａを制御することで、変更することが可能である。
【００５９】
また、クリーニングローラー１９１とクリーニングウェブ１９４との接触位置である第３ニップ部ＮＰ３における面圧を高くすることで、第３ニップ部ＮＰ３のクリーニングローラー１９１の周方向における幅が広がり、クリーニングウェブ１９４によってワックスを拭き取れる量が増加する。
なお、第３ニップ部ＮＰ３の幅は、上記した押圧ローラー１９３を付勢する付勢手段の付勢力を制御部１０によって制御することで、変更することが可能である。
【００６０】
また、クリーニングウェブ１９４の送り量、即ち巻き取りローラー１９２を回転させて、クリーニングウェブ１９４のクリーニングローラー１９１に当接する領域を変更することで、ワックスの付着量がより少ない領域をクリーニングローラー１９１に当接させることができ、クリーニングウェブ１９４によるワックスの拭き取りの効率が向上する。
なお、クリーニングウェブ１９４の送り量は、上記した巻き取りローラー１９２を回転駆動するモーターの駆動力を制御部１０によって制御することで、変更することが可能である。
【００６１】
図４は、クリーニング部１９の清掃性能と、クリーニング部１９を構成する各部の動作条件との関係を表す図であり、横軸にクリーニングローラー１９１の設定温度を、縦軸に清掃性能のランクを示している。なお、清掃性能のランクは、清掃性能が高いほど数値が大きくなる。
図４に示すように、クリーニングローラー１９１の設定温度が高く、第３ニップ部ＮＰ３のニップ幅が大きく、クリーニングウェブ１９４の送り量が多いほど、清掃性能が高まることが明らかである。
【００６２】
図５は、清掃性能を多段階に設けた場合の、各段階におけるクリーニング部１９の動作条件の設定方法の例を示した図である。
図５に示すように、例えば、クリーニングローラー１９１の設定温度、第３ニップ部ＮＰ３の幅及びクリーニングウェブ１９４の送り量をそれぞれ３段階設け、これらの組み合わせから最も清掃性能が高くなる条件を「高」、清掃性能が中程度となる条件を「中」、清掃性能が最も低くなる条件を「低」として３段階設けた場合、３段階のうちから、定着ベルト１８３の表面に付着したワックスの量に基づいて、クリーニング部１９及び定着ベルト１８３における負荷を抑えるとともに、効率的にワックスを除去可能な清掃性能を選択することができる。
なお、図５に示す条件はあくまで一例であり、清掃性能の段階は３段階に限定されず、クリーニングローラー１９１の設定温度、第３ニップ部ＮＰ３の幅及びクリーニングウェブ１９４の送り量の値の組み合わせに応じて、これより多くの段階を設けることで、より厳密に清掃性能を制御することができる。
【００６３】
（２）定着ベルト上のワックス量の変動
クリーニング部１９の清掃性能は、定着ベルト１８３に付着するワックス量（以下、付着ワックス量と称する）に応じた清掃性能とすることが望ましいが、付着ワックス量は、以下に示す各条件によって変動する。
以下、付着ワックス量が変動する条件について、図６を参照しながら説明する。
【００６４】
（２−１）ニップ時間及び定着温度による変動
付着ワックス量は、第１ニップ部ＮＰ１において用紙を挟持する時間（以下、ニップ時間と記載する）と、定着温度とによって変動する。なお、ニップ時間は、本発明における加熱時間に相当する。
図６Ａは、第１ニップ部ＮＰ１における用紙のニップ時間と付着ワックス量との関係を表す図であり、横軸にニップ時間を、縦軸に付着ワックス量を規格化した値を示す。なお、図６Ａにおいては、定着温度、画像面積率、紙種、画像形成装置１の暖機状態などのニップ時間以外の条件はすべて共通である。図６Ａに示すように、ニップ時間が増加するのに伴い、付着ワックス量が増加する。これは、用紙が第１ニップ部ＮＰ１を通過する時間が長いほど、用紙に形成されたトナー画像中のワックスの溶融量が増加することとなり、その結果、定着ベルト１８３に多く付着するためである。したがって、図中ワックス量が１．２〜１．４となる状況下では、清掃性能は図５に示した「中」以上が必要となり、１．４以上となる状況下では、清掃性能は「高」以上が必要となる。
【００６５】
また、図６Ｂは定着温度と付着ワックス量との関係を表す図であり、横軸に定着温度を、縦軸に付着ワックス量を規格化した値を示す。なお、図６Ｂにおいては、ニップ時間、画像面積率、紙種、画像形成装置１の暖機状態などのニップ時間以外の条件はすべて共通である。図６Ｂに示すように、定着温度が上昇するほど、付着ワックス量が増加する。これは、定着温度が高いほど、第１ニップ部ＮＰ１において加熱されるトナーに含まれるワックスの溶融量が増加することとなり、その結果、定着ベルト１８３に多くのワックスが付着するためである。したがって、図中ワックス量が１．２〜１．４となる状況下では、清掃性能は図５に示した「中」以上が必要となり、１．４以上となる状況下では、清掃性能は「高」以上が必要となる。
【００６６】
したがって、第１ニップ部ＮＰ１におけるニップ時間が長いほど、また定着温度が高いほど、ワックスを効果的に除去するために、クリーニング部１９による清掃性能を向上させる必要がある。
【００６７】
図６Ｃは、第１ニップ部ＮＰ１におけるニップ時間と定着温度を所定の条件に設定した場合における、画像不良の発生状況を確認した結果を示す。なお、図６Ｃの「ワックス量」は定着ベルト１８３の単位面積当たりの付着ワックス量を表し、「画像不良」の欄において、「〇」はワックスの付着による画像不良が発生しなかったことを、「×」はワックスが付着したことによる画像不良が発生したことを表す。
図６Ｃに示すように、ニップ時間が短く、かつ定着温度の低い条件、即ち付着ワックス量が少ない条件下においては、清掃性能を「低」に設定しても十分にワックスを清掃除去することができるため、画像不良が発生しない。逆に、ニップ時間が長く、かつ定着温度が高い条件、即ち付着ワックス量が多い条件下においては、画像不良を抑制するためには清掃性能を「高」に設定する必要がある。
したがって、ニップ時間と定着温度とに基づいて、清掃性能を適切な条件に設定する必要がある。
【００６８】
ここで、ニップ時間は、第１ニップ部ＮＰ１における定着ローラー１８１の周方向の幅（以下、ニップ幅と記載する）と定着ベルト１８３の表面の進行速度によって求めることができる。
定着ベルト１８３の表面の進行速度は、定着ベルト１８３が加圧ローラー１８４の回転に伴って従動回転することから、予め設定された加圧ローラー１８４の軸１８４ａの回転速度と、加圧ローラー１８４の径に基づいて求めることができる。一方、ニップ幅は、以下の方法により算出することができる。
【００６９】
（２−１−１）経時的使用量に基づくニップ幅の算出
ニップ幅は、定着ローラー１８１の継続的使用量に基づいて算出することができる。
図７Ａは、使用量データテーブル１１１の一例である。定着ローラー１８１の弾性層の硬度は、継続的な使用により低下する。これに伴い、定着ローラー１８１は、ニップ部において加圧ローラー１８４による加圧によって押し上げられる量が大きくなるため、ニップ幅が大きくなる。したがって、図７Ａに示すような継続的な使用量とニップ幅との関係を定めた使用量データテーブル１１１を、予め記憶部１１に記憶しておくことで、定着ローラー１８１の実際の使用状況に基づいてニップ幅を算出することができる。
【００７０】
図７Ｂは、定着ローラー１８１の継続的使用量と、クリーニング部１９における清掃性能との関係を確認した結果を示す図である。なお、図７Ｂにおいては、定着ベルト１８３の表面の進行速度及び定着温度は一定である。また、図７Ｂにおいては、定着ベルト１８３の使用開始時点からの使用量を「使用初期」、「使用中期」、「使用末期」の三段階に分けており、「画像不良」の欄において、「〇」はワックスの付着による画像不良が発生しなかったことを、「×」はワックスが付着したことによる画像不良が発生したことを表す。
図７Ｂに示すように、使用初期においては、ニップ幅が小さいため付着ワックス量が少なく、清掃性能を「低」に設定しても十分にワックスを清掃除去することができるため、画像不良が発生しなかった。逆に、使用末期においては、ニップ幅が大きく付着ワックス量が多いため、画像不良を抑制するためには清掃性能を「高」に設定する必要があった。
【００７１】
また、第１ニップ部ＮＰ１に与えられる荷重を変更する場合、当該荷重に応じてニップ幅を算出することが有効である。
封筒を通紙する場合に、封筒に生じるしわを抑制するためにニップ幅を狭くするなど、通紙性の向上のために加圧ローラー１８４に与える荷重を変更し、ニップ幅を調整する場合がある。具体的には、制御部１０の制御下で、荷重付与機構１８４ｂによって加圧ローラー１８４に付与する荷重を変更することで、加圧ローラー１８４が定着ローラー１８１に押し付けられる量が変わり、ニップ幅が変動する。
このように荷重を調整する場合には、加圧ローラー１８４に与える荷重とニップ幅との関係を定めた荷重データテーブル１１２（図２参照）を予め作成し、記憶部１１に記憶しておくことで、加圧ローラー１８４に実際に与えられる荷重に基づいてニップ幅を算出することができる。この時、上記した使用量データテーブル１１１によって求まるニップ幅の変化量と、荷重データテーブル１１２によって求まるニップ幅の変化量と、を合算することで、最終的なニップ幅を算出することができる。
【００７２】
（２−１−２）ベルトテンションに基づくニップ幅の算出
また、ニップ幅は、定着ベルト１８３のベルトテンションに基づいて算出することができる。
図８は、ニップ幅と定着ベルト１８３のベルトテンションとの関係を説明する図である。図８Ａに示すように、定着ローラー１８１の使用開始時点のような定着ローラー１８１の弾性層の硬度が高いときには、加圧ローラー１８４によって押し上げられる量が小さく、第１ニップ部ＮＰ１の位置は低く保たれる。一方で、使用末期の時点のような、定着ローラー１８１の弾性層の硬度が低いときには、加圧ローラー１８４によって押し上げられる量が大きくなり、第１ニップ部ＮＰ１の位置は相対的に高くなる。これにより、定着ベルト１８３も上へ押し上げられることとなり、定着ベルト１８３のベルトテンションが下がる。
【００７３】
図８Ｂは、定着ベルト１８３とニップ幅との関係を示す図である。図８Ｂに示すように、継続的使用による定着ローラー１８１の硬度低下などに伴ってベルトテンションが小さくなるほど、ニップ幅は大きくなる。
即ち、ニップ幅と定着ベルト１８３のベルトテンションとの間には、相関関係があることから、定着ベルト１８３のベルトテンションを検知することにより、ニップ幅を算出することができる。なお、ニップ幅と定着ベルト１８３のベルトテンションとの対応関係をテーブル化したベルトテンションデータテーブル１１３（図２参照）を予め作成し、記憶部１１によって記憶しておくことで、後述する方法によりベルトテンションを検出すると、ベルトテンションデータテーブル１１３に基づいてニップ幅を算出することができる。
【００７４】
図８Ｃは、定着ベルト１８３のベルトテンションと、クリーニング部１９における清掃性能との関係を確認した結果を示す図である。なお、図８Ｃにおいては、定着ベルト１８３の表面の進行速度及び定着温度は一定である。
図８Ｃに示すように、ベルトテンションが高い条件下においては、ニップ幅が小さいため付着ワックス量が少なく、清掃性能を「低」に設定しても十分にワックスを清掃除去することができるため、画像不良が発生しなかった。逆に、ベルトテンションが低い条件下においては、ニップ幅が大きく付着ワックス量が多いため、画像不良を抑制するためには清掃性能を「高」に設定する必要があった。
【００７５】
以下、定着ベルト１８３のベルトテンションの具体的な検知方法について説明する。
定着ベルト１８３のベルトテンションは、定着ローラー１８１と加圧ローラー１８４の軸間距離を測定することで検知することができる。上記したように、定着ローラー１８１の硬度低下により加圧ローラー１８４の位置が上昇する。したがって、図９に示すように、定着ローラー１８１の軸１８１ｂと、加圧ローラー１８４の軸１８４ａの間の距離を軸間距離Ｌ１とし、例えば二次元レーザー変位計などの軸間距離検知部１８７によって加圧ローラー１８４の軸１８４ａの位置の変動を検出することで、軸間距離Ｌ１の変動を検知することができる。
【００７６】
また、定着ベルト１８３のベルトテンションは、ばね１８５ａの長さＬ２を測定することで、検知することが可能である。定着ベルト１８３のベルトテンションが低下すると、ばね１８５ａが縮み、加熱ローラー１８２の位置が上昇する。したがって、図９Ｂに示すように、例えば二次元レーザー変位計などのばね長検知部１８８によって加圧ローラー１８４の軸１８４ａの位置の変動を検出することで、ばねの長さＬ２の変動を検知することができる。
【００７７】
（２−１−３）画像読取結果に基づくニップ幅の算出
また、用紙に形成された検査画像を、画像形成装置１の下流に配置された画像読取装置によって読み取った結果に基づいて、ニップ幅を算出することができる。画像読取装置は、用紙に光を照射する照明装置（光源）と用紙の反射光の情報を読み取るラインセンサーとを備えたスキャナーを有し、読取位置において、用紙の横幅方向のライン情報を読み取り、出力される検査画像の画像情報（濃度、光沢度）を制御部１０に出力する装置である。
例えば、検査画像として、画像形成部１７によって用紙にベタ画像を形成し、第１ニップ部ＮＰ１において用紙を挟持した状態で一定の時間停止させる。この時、図１０に示すように、第１ニップ部ＮＰ１において挟持された領域Ｒと、その他の領域との間に光沢度及び濃度の差が生じる。そして当該用紙を画像読取装置に搬送し、画像読取装置によって検査画像を読み取り、得られた画像データを画像形成装置１の制御部１０に出力する。制御部１０は、画像データを取得すると、光沢度及び濃度に差が生じている領域Ｒを検知し、用紙搬送方向における領域Ｒの幅を第１ニップ部ＮＰ１の幅として算出する。
なお、画像形成装置１が用紙上の画像を読み取り可能なスキャナーを有している場合は、当該スキャナーによって読み取って得られた画像データを用いて上記制御を行ってもよい。
【００７８】
（２−２）画像面積率による変動
付着ワックス量は、第１ニップ部ＮＰ１を通過する用紙の画像面積率によっても変動する。画像面積率が高い場合には、使用されるトナーに含まれるワックスの量も多くなるため、より多くのワックスが定着ベルトに付着することになるためである。したがって、画像面積率に応じてクリーニング部１９の清掃性能を決定することで、確実に付着ワックスを除去することができる。
図１１は、ニップ時間、定着温度及び画像面積率が所定の条件下における、最適な清掃性能を示した図である。図１１に示すように、ニップ時間及び定着温度の条件に加え、画像面積率が高いほど清掃性能を高くし、画像面積率が低いほど清掃性能を低くすることが好適である。
【００７９】
（２−３）紙種による変動
付着ワックス量は、用紙の種類によっても変動する。例えば、塗工紙の方が非塗工紙に比べて、第１ニップ部ＮＰ１においてトナーが加熱されやすく、ワックスの溶融量が増加するため、定着ベルト１８３に付着するワックスの量も増加する。したがって、紙種に応じてクリーニング部１９の清掃性能を決定することで、確実に付着ワックスを除去することができる。
図１２は、ニップ時間、定着温度及び紙種が所定の条件下における、最適な清掃性能を示した図である。図１２に示すように、ニップ時間及び定着温度の条件に加え、紙種が塗工紙である場合に清掃性能を高くし、非塗工紙である場合に清掃性能を低くすることが好適である。なお、紙種として塗工紙／非塗工紙を例に挙げて説明したが、これに限定されず、これ以外の紙種であってもワックスの付着量が増加する場合には、同様に清掃性能を高くするように制御することが望ましい。
【００８０】
（２−４）画像形成装置の暖機状態による変動
付着ワックス量は、画像形成装置１の暖機状態によっても変動する。画像形成装置１の暖機状態により、画像形成装置１本体から画像定着部１８に奪われる熱の量が変化するため、第１ニップ部ＮＰ１においてトナーに与えられる熱量も変わり、ワックスの溶融量も変動する。即ち、画像形成装置の電源を入れた直後など、画像形成装置１の温度が低い場合に比べ、連続使用により画像形成装置１の温度が上昇している場合には、定着ベルト１８３の温度も上昇するため、第１ニップ部ＮＰ１において多くのワックスが溶融して定着ベルト１８３に付着する。したがって、画像形成装置１の暖機状態に応じてクリーニング部１９の清掃性能を決定することで、確実に付着ワックスを除去することができる。
図１３は、ニップ時間、定着温度及び紙種が所定の条件下における、最適な清掃性能を示した図である。図１３に示すように、ニップ時間及び定着温度の条件に加え、画像形成装置１の温度が高い場合（暖機状態：暖）に清掃性能を高くし、画像形成装置の温度が低い場合（暖機状態：冷）に清掃性能を低くすることが好適である。
【００８１】
［画像形成装置の動作］
以下、図面を参照して、画像形成装置１の動作について説明する。
図１４は、クリーニング部１９の清掃性能を制御する場合における、画像形成装置１の動作を示すフローチャートである。なお、図１４に示す処理は、制御部１０と記憶部１１に記憶されているプログラムとの協働により実現される。
【００８２】
図１４に示すように、制御部１０は、定着温度を検知する（ステップＳ１）。具体的には、温度検知部１８６によって定着ベルト１８３の温度を検知し、制御部１０は当該検知温度を定着温度として認識する。
続いて、制御部１０は、ニップ幅を検知する（ステップＳ２）。具体的には、上記したように、継続的使用量や定着ベルト１８３のベルトテンションを検知すると、使用量データテーブル１１１、荷重データテーブル１１２及びベルトテンションデータテーブル１１３を参照して、ニップ幅を算出する。
【００８３】
続いて、制御部１０は、第１ニップ部ＮＰ１における定着ベルト１８３の表面の進行速度及びニップ幅に基づいて、ニップ時間を算出する（ステップＳ３）。即ち、定着ベルト１８３の表面の進行速度は予め設定された回転速度に基づいて算出可能な固定値であり、ニップ幅はステップＳ２において検知された値を用いて、ニップ幅を進行速度で除算することでニップ時間が算出される。
【００８４】
続いて、制御部１０は、ステップＳ１で検知した定着温度及びステップＳ３で算出したニップ時間に基づいて、清掃性能を設定する（ステップＳ４）。即ち、ニップ幅及び定着温度を予め設定された閾値で処理し、多段階に設定された清掃性能の中からニップ幅及び定着温度に適した清掃性能を選択する。
【００８５】
続いて、制御部１０は、画像面積率、紙種及び画像形成装置１の暖機状態に基づき、清掃性能を調整する（ステップＳ４）。即ち、ステップＳ４において設定した清掃性能を基準として、画像面積率、紙種及び画像形成装置１の暖機状態に基づいて、付着ワックス量が多いと想定される条件下では清掃性能が高くなるように調整し、逆に付着ワックス量が少ないと想定される条件下では清掃性能が低くなるように調整する。
【００８６】
続いて、制御部１０は、クリーニング部１９の動作を制御する（ステップＳ５）。即ち、クリーニングローラー１９１の設定温度、第３ニップ部ＮＰ３の幅、及びクリーニングウェブ１９４の送り量の三つを制御して、ステップＳ４で設定した清掃性能を実現させる。
以上により、クリーニング部１９の清掃性能を制御する場合における、画像形成装置１の動作を終了する。
【００８７】
なお、図１４のフローチャートにおいては、多段階に設定された清掃性能の中から、定着温度及びニップ時間に基づいて選択し、選択された清掃性能を基準として、画像面積率、紙種及び暖機状態に基づいて調整する方法を例に挙げて説明したが、あくまで一例であり、これに限定されない。多段階に設けた清掃性能と、定着温度、ニップ時間、画像面積率、紙種及び暖機状態の全ての条件を対応付けたテーブルを予め作成し、当該テーブルを参照して清掃性能を決定するものとしてもよい。
【００８８】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置１においては、第１ニップ部ＮＰ１及び定着温度に基づいて、清掃性能を制御する。したがって、用紙の加熱時間によって変動する付着ワックス量に応じた清掃性能に設定することができるため、確実にワックスを除去することができる。
【００８９】
また、本実施形態においては、ニップ時間を、第１ニップ部ＮＰ１のニップ幅と定着ベルト１８３の表面の進行速度とに基づいて算出する。さらに、ニップ幅を、定着ローラー１８１及び加圧ローラー１８４の継続的な使用量、荷重付与機構１８４ｂによって付与される荷重、定着ベルト１８３のベルトテンションによって算出する。
したがって、直接測定するのは難しいニップ幅を間接的に算出するため、簡易な方法で本発明を実現することができる。
【００９０】
また、本実施形態においては、定着ベルト１８３のベルトテンションを、定着ローラー１８１と加圧ローラー１８４の軸間距離又はばね１８５ａの長さによって算出する。したがって、ベルトテンションを比較的簡易な方法で特定することができる。
【００９１】
また、本実施形態においては、ニップ幅を、用紙に形成された画像を読み取って得られたデータに基づいて算出する。したがって、画像読取装置のような画像を読み取り可能な機構が存在する場合には、画像データに基づいてニップ幅を精度よく特定することができる。
【００９２】
また、本実施形態においては、清掃性能を、クリーニングローラー１９１の温度、クリーニングウェブ１９４とクリーニングローラー１９１との面圧、及びクリーニングウェブ１９４の送り量の３つの画像形成装置１の動作条件に基づいて制御する。したがって、これらの設定値の組み合わせにより清掃性能を多段階に設定することで、より厳密に清掃性能を制御することができる。
【００９３】
また、上記実施形態においては、用紙に形成された画像面積率、用紙の種類及び画像形成装置１の暖機状態に基づいて清掃性能を制御する。したがって、付着ワックス量の影響を与えるこれらの条件を加味して清掃性能を制御することで、より効果的にワックスを除去することができる。
【００９４】
［他の実施形態］
以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、上記の実施形態は本発明の好適な例であり、これに限定されない。
【００９５】
例えば、上記実施形態においては、定着ベルト１８３が定着ローラー１８１及び加熱ローラー１８２によって張架された画像定着部１８を例に挙げて説明したが、これに限定されない。
図１５に示すように、定着ローラー１８１と、加圧ローラー１８４とによって構成され、定着ベルト１８３を有しない画像定着部１８にも、本発明を適用することは可能である。この場合、クリーニングローラー１９１を定着ローラー１８１の表面に当接し、定着ローラー１８１の表面に付着したワックスを清掃除去することが可能である。
【００９６】
その他、画像形成装置を構成する各装置の細部構成及び各装置の細部動作に関しても、本発明の主旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１  画像形成装置
１０  制御部（定着装置）
１８  画像定着部（定着装置）
１８１  定着ローラー（定着部材；第１加圧部材）
１８１ａ  軸（第１の軸）
１８２  加熱ローラー（定着部材）
１８２ａ  第１ヒーター
１８３  定着ベルト（定着部材）
１８４  加圧ローラー（定着部材；第２加圧部材）
１８４ｂ  荷重付与機構
１８４ａ  軸（第２の軸）
１８５  張力付与機構
１８５ａ  ばね
１８５ｂ  軸支持部材
１８５ｃ  固定部材
１８６  温度検知部
１９  クリーニング部
１９１  クリーニングローラー（クリーニング部材）
１９１ａ  第２ヒーター（加熱部材）
１９２  巻き取りローラー（クリーニング部材）
１９３  押圧ローラー（クリーニング部材）
１９４  クリーニングウェブ（クリーニング部材）
ＮＰ１  第１ニップ部（ニップ部）
ＮＰ２  第２ニップ部
ＮＰ３  第３ニップ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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