(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に未定着トナー像を形成する画像形成部と、
定着回転体と、前記定着回転体とともにニップ部を形成する加圧部材と、前記定着回転体を加熱する加熱部材と、前記加熱部材の温度を検知する温度検知部材と、を有し、前記ニップ部で未定着トナー像を担持する記録材を挟持搬送しつつ前記加熱部材の熱で未定着トナー像を加熱して記録材に定着する定着部と、
を有する画像形成装置において、
前記温度検知部材の検知温度に基づいて求めた前記定着回転体の表面温度と前記加圧部材の表面温度をそれぞれＴｈ、Ｔｐとし、フローテスタを用いて測定した未定着トナー像のトナーの変形終了点をＴｆ２、流出開始点をＴｆ３としたときに、Ｔｈ≦Ｔｆ３、Ｔｆ２≦Ｔｐ≦Ｔｆ３の状態で前記定着回転体を所定時間回転させ、且つ前記定着回転体を所定時間回転させた後に前記ニップ部で記録材を挟持搬送することによって、前記加圧部材の汚れを除去するクリーニングモードを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニングモードにおいて、前記フローテスタを用いて測定した未定着トナー像のトナーの軟化点をＴｓとしたときに、Ｔｓ≦Ｔｈの状態で記録材を前記ニップ部で挟持搬送することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記クリーニングモードにおいて、前記ニップ部で挟持搬送される記録材は前記定着回転体と接する側の面にクリーニング用未定着トナー像を担持していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記クリーニング用未定着トナー像は、記録材搬送方向において少なくとも前記定着回転体の周長以上で、かつ記録材搬送方向と直交する方向の略全域に渡って担持されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記クリーニングモードにおいて、前記定着回転体を所定時間回転させる際の回転速度が、前記ニップ部で未定着トナー像を担持する記録材を挟持搬送しつつ前記加熱部材の熱で未定着トナー像を加熱する際の前記定着回転体の回転速度以上であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記定着回転体を所定時間回転させる際の回転速度が５０ｍｍ／ｓｅｃ以上であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記クリーニングモードにおいて前記定着回転体を所定時間回転させる際の所定時間が１０秒以上であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記クリーニングモードは、前記ニップ部で所定の枚数の記録材が挟持搬送される毎に行われることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記記録材の所定の枚数は１００枚以上であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記定着回転体の表面温度を検知する定着回転体温度検知部材と、前記加圧部材の表面温度を検知する加圧部材温度検知部材のうち少なくとも１つの温度検知部材を備え、前記少なくとも１つの温度検知部材の検知温度が未定着トナー像のトナーの流出開始点Ｔｆ３以下の場合に、前記クリーニングモードにおいて前記定着回転体を所定時間回転させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置には、転写紙、ＯＨＰシート等の記録材に画像形成部で転写された未定着トナー像を記録材に定着させる定着装置が搭載されている。定着装置として、定着ローラと加圧ローラなどを有してなる熱ローラ方式や、定着フィルムと加圧ローラなどを有してなるフィルム加熱方式のものが知られている。このタイプの定着装置は、加熱された定着ローラや定着フィルムなどの定着回転体に加圧ローラなどの加圧部材を圧接させ、未定着トナー像を担持する記録材を定着回転体と加圧部材とで挟持搬送しながら未定着トナー像を加熱溶融して記録材に加熱定着する。定着装置においては、記録材が担持する未定着トナー像のトナーの全てが定着回転体により加熱溶融されて記録材に加熱定着されるのが理想である。
【０００３】
ところが、定着装置では、未定着トナー像の溶けきらないトナー、溶けすぎたトナー等が記録材のトナー像担持面（表面）から定着回転体の外周面（表面）にオフセットすることがある。記録材表面から定着回転体表面にオフセットしたトナーは定着回転体表面の汚れの原因となる。また、記録材表面から定着回転体表面にオフセットしたトナーは、定着回転体表面から加圧部材の外周面（表面）へと転移して加圧部材表面の汚れの原因となる。
【０００４】
定着回転体表面、加圧部材表面へのトナーの付着を防止するため、定着回転体表面や加圧部材表面には、トナーへの離型性を考慮してＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰといったフッ素樹脂を設けるのが一般的である。あるいはＬＴＶ、ＲＴＶといったシリコーンゴムから成る離型層を設けるのが一般的である。しかしながら、前記した離型層の機能のみではトナーの付着を防止することが困難な場合がある。たとえば記録材（転写紙）の填料に炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）が多量に用いられている場合、紙の繊維とともに炭酸カルシウムが定着回転体表面、加圧部材表面に付着し、表面の離型性が低下することでトナーが付着しやすくなる。そして、定着回転体表面、加圧部材表面にトナーが付着すると、表面の離形性はさらに低下する。そのため、紙の繊維や炭酸カルシウム、トナーが益々定着回転体表面、加圧部材表面に付着するという悪循環に陥り、トナー、紙の繊維、炭酸カルシウムが汚れとして定着回転体表面、加圧部材表面に徐々に蓄積することがある。汚れの蓄積量が多くなると、汚れの一部が剥がれたりすることで定着回転体表面や加圧部材表面から記録材表面に汚れが転移し画像不良を発生させることがある。また、定着回転体表面や加圧部材表面に占める汚れの割合が大きくなると、定着回転体や加圧部材への記録材の巻きつきが発生しジャム等の問題に発展することもある。
【０００５】
また、熱ローラ方式やフィルム加熱方式の定着装置では、定着回転体表面よりも加圧部材表面に汚れが蓄積し易い。定着装置では、プリント時に未定着トナー像を記録材に定着させるため、記録材像担持面と接触する定着回転体表面は、トナーの軟化点以上の温度にする。そのため、定着回転体表面に前回プリント時にオフセットして付着したトナーは、次回プリント時に軟化点以上に加熱されるため、次回プリント時に定着ニップに記録材が通紙された際には記録材表面にほぼ吐き出される。また、定着回転体表面から記録材像担持面に吐き出されるトナーに付着する形で、定着回転体表面に付着していた紙の繊維や炭酸カルシウムといった紙粉も記録材上に吐き出される。そのため、定着回転体表面には汚れが蓄積しづらい。
【０００６】
それに対し、加圧部材表面は記録材像担持面とは接触しないため、プリント時においても加圧部材表面の温度は必ずしもトナーの軟化点以上の温度にする必要は無い。また、省エネルギーの観点からも加圧部材表面の温度を必要以上に高くしないことが望ましいため、プリント時の加圧部材表面の温度はトナーの軟化点以下になっていることが多い。そのため、加圧部材表面に付着しているトナーは軟化点以上に加熱されづらく記録材への接着力が小さくなる。そのため、プリント時に定着回転体表面と加圧部材表面との間の定着ニップ部に記録材が通紙（導入）されても、加圧部材表面のトナーは記録材の未定着トナー像非担持面（裏面）に吐き出されづらい。また、加圧部材表面のトナーが記録材裏面に吐き出されづらいため、トナーに付着する形で加圧部材表面の紙粉が記録材裏面に吐き出されることも少ない。そのため、加圧部材表面にはトナーと紙粉が付着したまま残りやすく、加圧部材表面にはトナーと紙粉による汚れが蓄積し易い。
【０００７】
このような加圧部材表面の汚れに対し、特許文献１には、トナー画像を担持していないベタ白の記録材を定着ニップにて挟持し、回転と停止とを繰り返しながら搬送する、クリーニング手段が提案されている。特に、停止時に加圧部材表面の温度をトナーの軟化点以上とし、加圧部材表面の汚れに含まれているトナーを軟化点以上に加熱する。これにより、汚れの記録材に対する接着力を大きくし、記録材上に加圧部材の表面汚れを吐き出させ易くし、加圧部材表面の汚れを効率的に除去することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−０４７５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記定着装置を搭載する画像形成装置に用いられる記録材として、多量の紙粉を含有する転写紙が用いられることがある。この場合、定着装置の加圧部材表面にトナー比率が小さく、紙粉の比率の多い汚れが蓄積することがある。加圧部材表面に付着した汚れに含まれるトナー比率が小さいと、汚れ中のトナーを軟化点以上に加熱して汚れ中のトナーの粘性を大きくしても、汚れ全体としての粘性は小さいままである。そのため、加圧部材表面に付着した汚れの記録材裏面への接着力を十分に得ることができず、加圧部材表面から記録材裏面に汚れが転移し難くなる。トナー比率に比べ紙粉の比率が多い紙粉リッチな汚れが加圧部材表面に蓄積すると、加圧部材表面の離形性が大きく低下するため、定着回転体表面に付着したオフセットトナーが加圧部材表面に多量に転移するようになる。その結果、加圧部材表面には多量のトナーが汚れとして付着し、記録材裏面への汚れ吐き出しや、加圧部材表面への記録材の巻き付きを発生させることがある。
【００１０】
また、加圧部材表面に紙粉リッチな汚れが付着したまま長期間定着装置のメンテナンスを行うことなく定着装置を稼動させると、加圧部材表面の紙粉リッチな汚れとの摺擦によって定着回転体表面が磨耗する。すると、定着回転体表面の離形性が低下したり、定着回転体表面に傷が発生したりすることがある。定着回転体表面の離形性が低下すると、定着回転体表面にトナーがオフセットし易くなる。このオフセットによる画像不良の発生、定着回転体表面への汚れの蓄積、定着回転体表面から加圧部材表面へとトナーが転移することでの加圧部材表面の汚れの蓄積を招く恐れがある。また、未定着トナー像を担持した記録材を定着ニップ部に通紙（導入）した際に、定着回転体表面の傷が未定着トナー像に転写され、画像不良が発生する恐れがある。
【００１１】
本発明の目的は、トナー比率に比べ紙粉比率の多い加圧部材の汚れを記録材を用いて除去できるようにした画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の構成は、記録材に未定着トナー像を形成する画像形成部と、定着回転体と、前記定着回転体とともにニップ部を形成する加圧部材と、前記定着回転体を加熱する加熱部材と、前記加熱部材の温度を検知する温度検知部材と、を有し、前記ニップ部で未定着トナー像を担持する記録材を挟持搬送しつつ前記加熱部材の熱で未定着トナー像を加熱して記録材に定着する定着部と、を有する画像形成装置において、前記温度検知部材の検知温度に基づいて求めた前記定着回転体の表面温度と前記加圧部材の表面温度をそれぞれＴｈ、Ｔｐとし、フローテスタを用いて測定した未定着トナー像のトナーの変形終了点をＴｆ２、流出開始点をＴｆ３としたときに、Ｔｈ≦Ｔｆ３、Ｔｆ２≦Ｔｐ≦Ｔｆ３の状態で前記定着回転体を所定時間回転させ、且つ前記定着回転体を所定時間回転させた後に前記ニップ部で記録材を挟持搬送することによって、前記加圧部材の汚れを除去するクリーニングモードを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、トナー比率に比べ紙粉比率の多い加圧部材の汚れを記録材を用いて除去できるようにした画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は実施例１に係る画像形成装置の一例の概略構成模式図、（ｂ）は定着装置の一例の構成模式図である。
【図２】（ａ）はフローテスタで測定したトナーの変形開始点と変形終了点を表す説明図、（ｂ）はフローテスタで測定したトナーの流出開始点と軟化点と流出終了点を表す説明図である。
【図３】クリーニングモード実行時の加圧ローラ表面の紙粉リッチな汚れの除去過程を表す説明図であって、（ａ）は加圧ローラ表面から紙粉リッチな汚れが定着フィルム表面に転移する過程を表す説明図である。（ｂ）は定着フィルム表面から紙粉リッチな汚れが記録材に転移する過程を表す説明図である。
【図４】クリーニングペーパーの一例を表す図であって、クリーニングペーパーのクリーニング用未定着トナー像パターン側からの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［実施例１］画像形成装置例：図１は本発明に係る画像形成装置の一例の概略構成模式図である。この画像形成装置は電子写真技術を利用して転写紙やＯＨＰシート等の記録材に画像を形成するフルカラーレーザープリンタである。
【００１６】
本実施例に示す画像形成装置は、記録材Ｓに未定着トナー像を形成する画像形成部Ｐと、記録材Ｓに未定着トナー像を加熱定着する定着部（以下、定着装置と記す）Ｆと、画像形成部Ｐ及び定着部Ｆなどを制御する制御部Ｃと、に大別される。画像形成部Ｐは、４つの画像形成ステーションＹＳ，ＭＳ，ＣＳ，ＫＳを備えている。４つの画像形成ステーションＹＳ，ＭＳ，ＣＳ，ＫＳのうち、ＹＳはイエロー（以下Ｙと略記）色の画像を形成する画像形成ステーションである。ＭＳはマゼンタ（以下Ｍと略記）色の画像を形成する画像形成ステーションである。ＣＳはシアン（以下Ｃと略記）色の画像を形成する画像形成ステーションである。ＫＳはブラック（以下Ｋと略記）色の画像を形成する画像形成ステーションである。画像形成ステーションＹＳ，ＭＳ，ＣＳ，ＫＳは、それぞれ、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光体ドラムと記す）１と、帯電手段としての帯電ローラ２を有している。また画像形成ステーションＹＳ，ＭＳ，ＣＳ，ＫＳは、それぞれ、露光手段としての露光装置３と、現像手段としての現像装置４と、一次転写部材としての一次転写ローラ５と、クリーニング手段としてのドラムクリーナー６などを有している。制御部ＣはＣＰＵとＲＯＭやＲＡＭなどのメモリとからなり、メモリには画像形成制御シーケンス、クリーニングモード、画像形成制御シーケンスやクリーニングモードに必要な各種テーブル及びプログラムなどが記憶されている。制御部Ｃはホストコンピュータなどの外部装置（不図示）から出力されるプリント指令に応じて画像形成制御シーケンスを実行し、この画像形成制御シーケンスに従って画像形成部Ｐ及び定着部Ｆなどを制御する。
【００１７】
本実施例の画像形成装置は、画像形成制御シーケンスが実行されると、画像形成ステーションＹＳでは感光体ドラム１が矢印方向に回転される。まず感光体ドラム１の外周面（表面）は帯電ローラ２により所定の極性・電位に一様に帯電される（帯電工程）。そしてこの感光体ドラム１表面の帯電面に対し露光装置３が外部装置から入力した画像情報（画像データ）に応じたレーザ光を照射することによって感光体ドラム１表面の帯電面が露光され静電潜像（静電像）が形成される（露光工程）。この潜像は現像装置４によりＹトナーを用いて顕像化されＹトナー像となる。これにより、感光体ドラム１表面にＹトナー像が形成される（現像工程）。画像形成ステーションＭＳ，ＣＳ，ＫＳにおいても同様の帯電工程、露光工程、現像工程の画像形成プロセスが行なわれる。これにより、画像形成ステーションＭＳの感光体ドラム１表面にＭトナー像が、画像形成ステーションＭＣの感光体ドラム１表面にＣトナー像が、画像形成ステーションＫＳの感光体ドラム１表面にＫトナー像が、それぞれ形成される。画像形成ステーションＹＳ，ＭＳ，ＣＳ，ＫＳの配列方向に沿って設けられているトナー像搬送部材としてのエンドレスの中間転写ベルト７は、駆動ローラ８ａと、従動ローラ８ｂと、二次転写対向ローラ８ｃと、に張架されている。中間転写ベルト７は、各画像形成ステーションＹＳ，ＭＳ，ＣＳ，ＫＳに沿って駆動ローラ８ａにより１２０ｍｍ／ｓｅｃの周速度で矢印方向に回転される。この中間転写ベルト７の外周面（表面）には、中間転写ベルト７を挟んで感光体ドラム１と対向するように配設されている一次転写ローラ５により、各色のトナー像が順次重ね転写される(一次転写工程）。これによって中間転写ベルト７表面に４色のフルカラーの未定着トナー像が担持される。一次転写後に感光体ドラム１表面に残った転写残トナーはドラムクリーナー６によって除去され、感光体ドラム１は次の画像形成に供される。
【００１８】
一方、中間転写ベルト７の下方に設けられている給送カセット９に積載されその状態に収納されている記録材Ｓは、給送ローラ１０によって給送カセット９から一枚ずつ分離給送され、レジストローラ対１１に給送される。レジストローラ対１１は、給送された記録材Ｓを、中間転写ベルト７を挟んで二次転写対向ローラ８ｃと対向するように配設されている二次転写ローラ１２との間の二次転写ニップ部に送り出す。この記録材Ｓは二次転写ニップ部で中間転写ベルト７表面と二次転写対向ローラ８ｃの外周面（表面）とで挟持搬送される。そしてこの搬送過程において中間転写ベルト７表面の未定着トナー像は二次転写ローラ１２によって記録材Ｓに転写されその状態に担持される（二次転写工程）。未定着トナー像を担持した記録材Ｓは、定着装置Ｆの後述する定着ニップ部（ニップ部）Ｎに導入される。そして定着ニップ部Ｎを通過することにより未定着トナー像は熱と圧力を受けて記録材Ｓの面上に加熱定着される。この記録材Ｓは定着装置Ｆから排出ローラ１３へと搬送され、排出ローラ１３によって排出トレイ１４に排出される。二次転写後に中間転写ベルト７表面に残った転写残トナーは像搬送部材クリーニング手段としてのベルトクリーナー１５により除去される。これにより中間転写ベルト７は次の画像形成に供される。
【００１９】
（２）定着装置の構成：図２は定着装置の一例の概略構成模式図である。この定着装置はフィルム加熱方式の定着装置である。定着装置及びこの定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向である。幅とは短手方向の寸法である。記録材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向である。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。長さとは長手方向の寸法である。
【００２０】
本実施例に示す定着装置Ｆは、定着回転体としての定着フィルム２１と、加圧回転体（加圧部材）としての加圧ローラ２２と、加熱部材としてのセラミックヒータ（以下、ヒータ記す）２３などを有している。筒状に形成されている定着フィルム２１の外径は約１８ｍｍである。この定着フィルム２１は、可撓性及び耐熱性を有する外径１８ｍｍの円筒形状のポリイミド基層２１ａを有している。そしてこのポリイミド基層２１ａの外周に厚み約２００μｍのシリコーンゴムで形成された弾性層２２ｂを設け、さらにこの弾性層の外周に厚さ１５μｍのＰＦＡからなる離型層２２ｃを設けている。
【００２１】
定着フィルム２１の内周面（内面）側には、ヒータ２３と、ヒータを支持するヒータホルダ２４と、ヒータホルダを支持するとともにヒータを定着フィルム２１の内周面（内面）に加圧する加圧ステー２５などが配置されている。ヒータ２３は、窒化アルミニウム、アルミナなどの材料により形成された細長い耐熱性のヒータ基板２３ａを有している。このヒータ基板２３ａの表面（定着ニップ部Ｎ側の面）には通電により発熱する通電発熱抵抗層としての抵抗体パターン２３ｂが印刷によってヒータ基板の長手方向に沿って形成してある。この抵抗体パターン２３ｂはヒータ基板２３ａ表面に設けられている保護層としてのガラス層２３ｃによって被覆されている。ヒータ基板２３ａの裏面（定着ニップ部Ｎと反対側の面）には、ヒータ基板２３ａ表面の抵抗体パターン２３ｂの長手方向中央と対応する位置に、温度検知部材としてのサーミスタ２６が配設されている。耐熱性樹脂製のヒータホルダ２４の下面（定着ニップ部Ｎ側の面）の短手方向中央にはヒータホルダ２４の長手方向に沿って溝２４ａが設けられている。このヒータホルダ２４の溝２４ａにはヒータ２３のヒータ基板２３ａがガラス層２３ｃを溝の開口から表出させた状態に固定支持されている。このヒータホルダ２４は、ヒータホルダの長手方向両端部が定着装置Ｆの装置フレーム（不図示）に上下動可能に支持されている。ヒータホルダ２４の上面（定着ニップ部Ｎと反対側の面）に配設されている金属製の加圧ステー２５は、加圧ステーの長手方向両端部が装置フレームに上下動可能に支持されている。
【００２２】
丸軸状に形成されている加圧ローラ２２は、ステンレス製の外径１３ｍｍの芯金２２ａを有している。そしてこの芯金２２ａの外周に厚み約３．５ｍｍのシリコーンゴムで形成された弾性層２２ｂを設け、さらにこの弾性層の外周に厚さ約３０μｍのＰＦＡからなる離型層２２ｃを設けている。この加圧ローラ２２は、加圧ローラ２２表面が定着フィルム２１表面と対向するように定着フィルム２１の下方に配置されている。そして加圧ローラ２２の長手方向両端部が装置フレームに軸受（不図示）を介して回転可能に支持されている。この加圧ローラ２２の長手方向両端部の軸受を加圧ばね（不図示）により定着フィルム２１の径方向に向けて付勢するとともに、加圧ステーの長手方向両端部を加圧ばね（不図示）により加圧ローラ２２の径方向に向けて付勢している。これらの加圧ばねの付勢力により加圧ローラ２２表面が定着フィルム２１を介してヒータ２３のヒータ基板２３ａに加圧される。これにより加圧ローラ２２の弾性層２２ｂをヒータ２３の長手方向に沿って弾性変形させ定着フィルム２１表面と加圧ローラ２２表面との間に所定幅の定着ニップ部Ｎを形成している。
【００２３】
定着装置の加熱定着動作：プリント指令に応じて加圧ローラ２２が矢印方向へ所定の周速度（プロセススピード）で回転される。加圧ローラ２２の回転は定着ニップ部Ｎにおける加圧ローラ２２表面と定着フィルム２１表面との摩擦力によって定着フィルム２１表面に伝わる。これにより定着フィルム２１は、定着フィルム２１内面がヒータ２３のガラス層２３ｃの表面を摺動しながら加圧ローラ２２の回転に追従して矢印方向へ所定の周速度（プロセススピード）で回転する。またプリント指令に応じて通電制御回路としてのトライアック（不図示）がオンされヒータ２３の抵抗体パターン２３ｂへの通電が開始される。これにより抵抗体パターン２３ｂが発熱しヒータ２３は急速に昇温し定着フィルム２１を加熱する。このヒータ２３の温度はサーミスタ２６により検知される。そしてこのサーミスタ２６からの出力信号（以下、サーミスタ検知温度と記す）に基づいてヒータ２３の温度が所定の温調温度(目標温度）を維持するようにトライアックがオン・オフ制御される。本実施例では温調温度を１７０℃に設定している。加圧ローラ２２を回転させ、かつヒータ２３の温度が温調温度に維持されると、未定着トナー画像Ｔを担持した記録材Ｓは定着ニップ部Ｎに導入される。この記録材Ｓは定着ニップ部Ｎで定着フィルム２１と加圧ローラ２２表面とによって挟持されその状態に搬送（挟持搬送）される。そしてこの搬送過程において定着フィルム２１の熱と定着ニップ部Ｎの圧力を受けることによって未定着トナー画像Ｔは記録材Ｓに加熱定着される。未定着トナー画像Ｔが加熱定着された記録材Ｓは定着フィルム２１表面から分離され定着ニップ部Ｎより排出される。
【００２４】
トナーの熱力学的な物性の説明：本実施例ではポリエステルから成る結着樹脂とパラフィンより成る結晶質のワックスより構成されているトナーＡを用いた。トナーＡは、トナーＡの熱力学的な物性として、変形開始点（Ｔｆ１）と、変形終了点（Ｔｆ２）と、流出開始点（Ｔｆ３）と、流出終了点（Ｔｆ４）と、軟化点（Ｔｓ）と、を有している。トナーＡの変形開始点（Ｔｆ１）の温度は約４２℃である。変形終了点（Ｔｆ２）の温度は約６２℃である。流出開始点（Ｔｆ３）の温度は約９３℃である。流出終了点（Ｔｆ４）の温度は約１４１℃である。軟化点（Ｔｓ）の温度は約１１７℃である。
【００２５】
トナーＡの変形開始点（Ｔｆ１）、変形終了点（Ｔｆ２）について説明する。トナーＡの変形開始点（Ｔｆ１）とは、トナーを密閉された容器に入れ、トナーに一定の圧を加えつつトナーの温度を徐々に上昇させた際に、トナーが変形し始める温度のことである。さらにトナーＡの温度を上げることでトナーはさらに変形し続けるが、ある温度でトナーは変形が止まり、それ以上温度を上げてもトナーはほぼ変形しなくなる。そのトナーＡの変形が止まった温度がトナーの変形終了点（Ｔｆ２）である。具体的には以下に示す方法によって測定を行う。まず、トナーＡの真密度を（ρ）ｇ／ｃｍ３としたときに、トナー（０．１６×ρ）ｇを加圧成型器にはかりとり、常温常圧環境下において１９６０Ｎ（２００ｋｇｆ）の荷重で２分間加圧成型し、直径約８ｍｍ、高さ約２ｍｍの円柱状試料を作成する。次に、内径約１０ｍｍ、内壁の高さが２０ｍｍ以上、研磨された底面を有する筒状容器の中央に前記円柱状試料を載せ、さらに、外径約９．９ｍｍ、厚さ１０ｍｍ以上の加圧ジグを前記サンプルに接触させた状態で試料の温度を３５℃に保ち５分間保持する。その後、加圧ジグに９８Ｎ（１０ｋｇｆ）の荷重を与え、昇温速度１℃／分で１２０℃まで円柱状試料を昇温し、試料に接する加圧ジグの変位量を計測する。その時、加圧ジグが変位し始める温度がトナーＡの変形開始点（Ｔｆ１）である。また、トナーＡの変形開始点（Ｔｆ１）より変位し始めた加圧ジグの変位量の増加が止まる温度がトナーの変形終了点（Ｔｆ２）である。
【００２６】
本実施例では、上記測定をフローテスタＣＦＴ―１００Ｄ（島津製作所株式会社製）において行った。測定結果の一例を図２の（ａ）に示す。グラフの縦軸が加圧ジグの変位量（ストローク）、横軸がトナーＡの温度である。図２の（ａ）に示すようにトナーＡの変形開始点（Ｔｆ１）から変形終了点（Ｔｆ２）まで加圧ジグの変位量が急激に大きくなるのは、トナーが変形開始点（Ｔｆ１）から変形終了点（Ｔｆ２）間でトナーの剛性が急激に低下しているからである。トナーＡの剛性が低下するのは、トナーの非晶質成分のガラス転移点が起こっているからである。トナーＡの非晶質成分がガラス転移し始める温度が変形開始点（Ｔｆ１）付近である。トナーＡの非晶質成分のガラス転移がほぼ完全に終了するのが変形終了点（Ｔｆ２）付近である。そして、トナーＡの温度が変形終了点（Ｔｆ２）以上になると、トナーの非晶質成分のガラス転移が終了しているため、トナーの剛性が低下しなくなり、加圧ジグの変位量も増加しなくなる。
【００２７】
トナーＡの流出開始点（Ｔｆ３）、流出終了点（Ｔｆ４）、軟化点（Ｔｓ）について説明する。トナーＡの流出開始点（Ｔｆ３）とは、トナーを底面のみに穴を有しその他の面は密閉された容器に入れ、トナーに一定の圧を加えつつトナーの温度を徐々に上昇させた際に、トナーが容器の底面の穴から流出し始める温度である。さらにトナーＡの温度を上げることで、トナーはさらに流出し続けるが、ある温度でトナーは全て容器から流出する。そのトナーＡが全て容器から流出したときの温度がトナーの流出終了点（Ｔｆ４）である。
具体的には以下に示す方法によって測定を行う。
【００２８】
トナーＡを（０．９６×ρ）ｇ加圧成型器にはかりとり、常温常圧環境下において１９６０Ｎ（２００ｋｇｆ）の荷重で２分間加圧成型し、直径約１０ｍｍ、高さ約１２ｍｍの円柱状試料を調整する。内径約１０ｍｍ、内壁の高さが３０ｍｍ以上であり、研磨された底面を有する筒状容器の底面に、直径１ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの筒状の穴があいた装置を用い、前記円柱状試料をその中央部に載せる。さらに、外径約９．９ｍｍ、厚さ１０ｍｍ以上の加圧ジグを前記サンプルに接触させる。これを４０℃で５分間保持した後、加圧ジグに９８Ｎ（１０ｋｇｆ）の荷重を与え、昇温速度４℃／分で２００℃まで円柱状試料を昇温し、試料に接する加圧ジグの変位量を計測する。筒状容器の底面の穴からトナーＡが流出し、加圧ジグが変位し始める温度がトナーの流出開始点（Ｔｆ３）である。また、トナーが全て筒状容器から流出することで加圧ジグが変位しなくなった点がトナーの流出終了点（Ｔｆ４）である。
【００２９】
本実施例では、上記測定をフローテスタＣＦＴ―１００Ｄ（島津製作所株式会社製）において行った。測定結果の一例を図２の（ｂ）に示す。グラフの縦軸が加圧ジグの変位量(ストローク）、横軸がトナーＡの温度である。図２の（ｂ）に示すようにトナーＡの流出開始点（Ｔｆ３）から流出終了点（Ｔｆ４）まで加圧ジグの変位量が大きくなるのは、トナーの流動性がトナーの流出開始点（Ｔｆ３）以降急激に大きくなっているからである。トナーＡの流動性が大きくなるのは、トナーの結晶質成分の融解が発生しているからである。トナーＡの結晶質成分が融解し始めるのがトナーの流出開始点（Ｔｆ３）付近である。トナーＡの結晶質成分がほぼ融解し終えるのがトナーの流出終了点（Ｔｆ４）付近である。トナーＡの軟化点（Ｔｓ）はトナーの流出開始点（Ｔｆ３）とトナーの流出終了点（Ｔｆ４）のちょうど中間の温度である。トナーＡの結晶質成分がある程度融解し、トナーが流動性を持っている状態にあるため、トナーＡの温度が軟化点（Ｔｓ）以上である時には、トナーは記録材に対し大きな接着力を持つ。
【００３０】
クリーニングモードの説明：まず、サーミスタ検知温度が常温（３０℃以下）になるまで画像形成装置を放置することで、加圧ローラ２２の表面温度を常温にまで冷却する。次に温調温度１００℃、定着フィルム２１の回転速度５０ｍｍ／ｓｅｃにて６０秒間の定着フィルム２の空回転を行う。次に定着フィルム２１の回転速度は５０ｍｍ／ｓｅｃのままで、温調温度を１７０℃に変更し、その直後に記録材の定着ニップ部Ｎへの通紙を行う。この記録材の定着フィルム２１表面と接する側の面には、クリーニング用未定着トナー像を担持させている。図４にクリーニング用未定着トナー像を担持させた記録材の一例を示す。通常の画像形成に用いられる記録材Ｓと区別するために、クリーニング用未定着トナー像を担持させた記録材をクリーニングペーパーＣＰとする。図４に示すように、クリーニング用未定着トナー像ＣＴは、クリーニングペーパーＣＰの記録材搬送方向と直交する短手方向の略全域に渡って担持されている。そしてこのクリーニング用未定着トナー像ＣＴの記録材搬送方向の担持領域は少なくとも定着フィルム２１の周長以上としてある。本実施例では、記録材搬送方向のクリーニングペーパーＣＰ先端よりクリーニングペーパーＣＰ後端側に約５０ｍｍ離れた位置からクリーニングペーパーＣＰ後端側に約１１０ｍｍ離れた位置までの間の領域にクリーニング用未定着トナー像ＣＴを担持させている。クリーニングペーパーＣＰの記録材として、Ａ４サイズ、坪量７５ｇ／ｍ２（商標ＴＡＥＨＡ）を用いた。クリーニングモードにおいてクリーニング用未定着トナー像ＣＴは次のようにして形成される。クリーニングモードが実行されたとき、ＲＯＭに記憶されているクリーニング用画像パターンを展開する。そして上述の画像形成動作（通常の画像形成動作）と同じ動作により、記録材Ｓにクリーニング用未定着トナー像を形成し、クリーニングペーパーを作成する。即ち、画像形成部に設けられている４つの画像形成ステーションのうち所定の１つ以上の画像形成ステーションを用いて、以下の工程を中間転写ベルトの回転に同調して行わせる。即ち、帯電ローラによる帯電工程と、露光装置による露光工程と、現像装置による現像工程と、一次帯電ローラによる一次転写工程を中間転写ベルトの回転に同調して行わせる。これによって中間転写ベルト表面には所定の１つ以上の画像形成ステーションの各色のトナー像が形成される。これにより中間転写ベルト表面に１色以上のトナーを用いてクリーニングに用いる未定着トナー像が担持される。一方、給送カセットからは記録材が給送ローラにより給送される。この記録材はレジストローラにより所定のタイミングで二次転写ニップ部に搬送される。そして二次転写ローラで中間転写ベルト表面のクリーニング用未定着トナー像が記録材に転写され担持される。
【００３１】
クリーニングモードの効果確認手法
クリーニングモードの効果確認手法について説明する。まず、本実施例の画像形成装置、定着装置Ｆ、トナーＡを用いて、低温低湿環境（１５℃１０％）において、記録材搬送速度５０ｍｍ／ｓｅｃ、温調温度１７０℃、にて記録材の通紙を１０００枚行った。記録材はＡ４サイズ、坪量７５ｇ／ｍ２の用紙（商標ＴＡＥＨＡ）を用いた。１０００枚通紙する用紙としてＴＡＥＨＡを用いたのは、ＴＡＥＨＡが加圧ローラ２２表面の紙粉リッチな汚れの発生し易い炭酸カルシウムやタルクといった填料を多分に含むためである。
【００３２】
次に、本実施例のクリーニングモードを実行し、クリーニングモードの定着フィルム２１の空回転実行時における定着ニップ部Ｎ通過直後の定着フィルム２１の表面温度（Ｔｈ）と加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）とを測定した。定着フィルム２１の表面温度（Ｔｈ）と加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）は表面放射温度計（ＨＯＲＩＢＡ、ＩＴ５４０）を用いて測定した。クリーニングモードの実行後、加圧ローラ２２の表面の紙粉リッチな汚れを確認した。また、クリーニングモードの定着フィルム２１の空回転時の温調温度を１１０℃、９０℃、８０℃に設定した場合について、それぞれ上記と同様のクリーニングモードの効果確認を行った。
【００３３】
次に本実施例のクリーニングモードの効果を比較するために必要な比較例１、比較例２、比較例３の各画像形成装置ついて説明する。
（比較例１）：本比較例の画像形成装置は、実施例１の画像形成装置におけるクリーニングモードを実行しない点を除いて、実施例１の画像形成装置と同じ構成としてある。
（比較例２）：本比較例の画像形成装置は、実施例１の画像形成装置におけるクリーニングモードの定着フィルム２１の空回転時の温調温度を７０℃、６０℃、５０℃に変更した点を除いて、実施例１の画像形成装置と同じ構成としてある。そしてこの温調温度７０℃、６０℃、５０℃のそれぞれについてクリーニングモードの効果確認を行った。
（比較例３）：本比較例の画像形成装置は、実施例１の画像形成装置におけるクリーニングモードの定着フィルム２１の空回転時の温調温度を１２０℃、１３０℃、１４０℃に変更した点を除いて、実施例１の画像形成装置と同じ構成としてある。そしてこの温調温度１２０℃、１３０℃、１４０℃のそれぞれについてクリーニングモードの効果確認を行った。
【００３４】
実施例１、比較例１、比較例２、比較例３の各画像形成装置におけるクリーニングモードの効果確認の結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
0005451513.tif 000002
【００３６】
表１に示すように、実施例１では、クリーニングモードの定着フィルム２１の空回転時の温調温度によらず、加圧ローラ２２の表面には紙粉リッチな汚れの付着はほぼ見られなかった。また、実施例１では、クリーニングモード実行中の定着フィルム２１の空回転時の加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）とトナーの変形終了点（Ｔｆ２）、トナーの流出開始点（Ｔｆ３）の関係は、Ｔｆ２≦Ｔｐ≦Ｔｆ３であった。
【００３７】
これに対し、比較例１、比較例２、比較例３では、加圧ローラ２２の表面全域に紙粉リッチな汚れの付着が見られた。また、比較例２では、クリーニングモード実行中の定着フィルム２１の空回転時の加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）とトナーの変形終了点（Ｔｆ２）の関係は、Ｔｐ＜Ｔｆ２であった。また、比較例３では、クリーニングモード実行中の定着フィルム２１の空回転時の加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）とトナーの流出開始点（Ｔｆ３）の関係は、Ｔｆ３＜Ｔｐであった。
【００３８】
実施例１と比較例１の比較により、クリーニングモードを実行することで、加圧ローラ２１の表面に付着した紙粉リッチな汚れが除去されることが分かる。また、実施例１と比較例２、実施例１と比較例３の比較により、次のようなことが分かる。即ち、クリーニングモード実行中の定着フィルムの空回転時の加圧ローラの表面温度（Ｔｐ）とトナーの変形終了点（Ｔｆ２）、トナーの流出開始点（Ｔｆ３）の関係が、Ｔｆ２≦Ｔｐ≦Ｔｆ３であるときのみ、下記の効果が得られることが分かる。即ち、クリーニングモードによって加圧ローラ２２の表面に付着した紙粉リッチな汚れが十分に除去されることが分かる。
【００３９】
クリーニングモードが加圧ローラ２１表面に付着した紙粉リッチな汚れを除去するメカニズムを説明する。加圧ローラ２１表面の紙粉リッチな汚れは、紙の繊維や炭酸カルシウム等の充填材からなる紙粉同士をトナーが接着剤として繋ぎ止めるような構成になっている。フィルム加熱方式の定着装置Ｆは、加圧ローラ２２表面と定着フィルム２１表面との摩擦力により定着フィルム２１を従動回転させる回転駆動方式である。この回転駆動方式では、加圧ローラ２２を回転駆動させて定着フィルム２１を従動回転させた際に、加圧ローラ２２の表面の紙粉リッチな汚れにも摩擦力が働く。
【００４０】
図３において、（ａ）は加圧ローラの表面の紙粉リッチな汚れが定着フィルム表面に転移するメカニズムを表す説明図、（ｂ）は定着フィルム表面に転移した紙粉リッチな汚れがクリーニングペーパーで除去されるメカニズムを表す説明図である。
【００４１】
実施例１のように加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）をトナーの変形終了点（Ｔｆ２）以上、トナーの流出開始点（Ｔｆ３）以下にする。すると、加圧ローラ２２の表面の紙粉リッチな汚れ（以下、汚れと記す）Ｓｔ中のトナーＴａの温度も変形終了点（Ｔｆ２）以上、流出開始点（Ｔｆ３）以下になる。そのため、加圧ローラ２２表面の汚れＳｔ中のトナーＴａはある程度変形し易いが、流動性はほぼ無いような状態になっている。そのような状態で加圧ローラ２２を回転駆動させ、加圧ローラ２２表面の汚れＳｔに摩擦力を加える。すると、汚れ中のトナーＴａの剛性が低いため、汚れの中で紙粉Ｓａと紙粉Ｓａ、紙粉Ｓａと加圧ローラ２２表面を接着しているトナーＴａが摩擦力によって変形し、汚れＳｔ中でのトナーと紙粉の接触面積が減少することがある。トナーＴａと紙粉Ｓａの接着力は、トナーと紙粉の接触面積の大きさに比例するため、トナーと紙粉との接触面積が減少すると、汚れ中の紙粉は、紙粉単独で、もしくはトナーの一部を付着したまま、汚れから脱落する。加圧ローラ２２表面の汚れＳｔから脱落した紙粉Ｓａは、加圧ローラ２２表面の汚れ中のトナーＴａと再度接触しても、汚れ中のトナーの流動性が低くトナーとの接触面積は大きくなりづらいため、加圧ローラ２２表面の汚れに再付着しづらい。そのため、加圧ローラ２２表面の汚れＳｔに再付着しなかった汚れから脱落した紙粉Ｓａの一部は定着フィルム２１の表面に転移し、定着フィルム２１の表面に蓄積される（図３（ａ）参照）。そして、定着フィルム２１の表面に転移した加圧ローラ２２の表面の汚れＳｔは、クリーニングペーパーＣＰを定着ニップ部Ｎに通紙(導入）することで、定着フィルム２１表面からクリーニングペーパーへ転移する。即ち、加圧ローラ２２表面の汚れＳｔは、クリーニングペーパーＣＰのクリーニング用未定着トナー像担持面（以下、表面と記す）へと転移し（図３（ｂ）参照）、定着装置Ｆ外部へと排出される。
【００４２】
それに対して、比較例２のように、加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）がトナーの変形終了点（Ｔｆ２）より低い場合は、汚れ中のトナーの温度もトナーの変形終了点（Ｔｆ２）より低くなる。そのため、加圧ローラ２２表面の汚れ中のトナーは剛性が非常に大きい完全な固体のような状態になっている。そのため、加圧ローラ２２を回転駆動させ、加圧ローラ２２表面の汚れに摩擦力を加えても、加圧ローラ２２表面の汚れ中で紙粉をつなぎとめるトナーが変形することはほとんど無く、紙粉は加圧ローラ２２表面の汚れに強固に固定されたままである。そのため、加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）がトナーの変形終了点（Ｔｆ２）より低い状態で加圧ローラ１を回転駆動させ、加圧ローラ２２表面の汚れに摩擦力を加えても、加圧ローラ２２表面の汚れから紙粉やトナーが脱落することは少ない。そのため、定着フィルム２１側へ加圧ローラ２２表面の汚れが転移することは少ない。そのため、クリーニングモードにおいて、定着フィルム２１の空回転時の加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）がトナーの変形終了点（Ｔｆ２）より低い場合は、クリーニングモードによる加圧ローラ２２の表面の汚れの除去が困難である。
【００４３】
また、比較例３のように、加圧ローラ２２の表面温度がトナーの流出開始点（Ｔｆ３）より高い場合は、加圧ローラ２２表面の汚れ中のトナーの温度がトナーの流出開始点（Ｔｆ３）より高くなる。そのため、汚れ中のトナーは流動性が非常に大きい粘性液体のような状態になっている。そのため、加圧ローラ２２を回転駆動させ、加圧ローラ２２表面の汚れに摩擦力を加えても、汚れ中のトナーは周囲の紙粉を包みこむように変形する。従って、汚れ中のトナーと紙粉の接触面積は減少しづらく、トナーと紙粉の接着力は強固なままであることが多いため、加圧ローラ２２表面の汚れから紙粉やトナーが脱落することは少ない。また、加圧ローラ２２表面の汚れ中のトナーから紙粉が脱落したとしても、脱落した紙粉が加圧ローラ２２表面の汚れ中のトナーと再度接触した際には、汚れ中のトナーの流動性が高いために、脱落した紙粉は汚れ中のトナーに包み込まれる。そのため、汚れ中のトナーに包み込まれた紙粉は加圧ローラ２２表面の汚れに再付着してしまう可能性が高い。そのため、加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）がトナーの流出開始点（Ｔｆ３）より高い状態で加圧ローラ２２を回転駆動させ、加圧ローラ２２表面の汚れに摩擦力を加えても、加圧ローラ２２表面の汚れから紙粉やトナーが脱落することは少ない。また脱落した紙粉についても加圧ローラ２２表面の汚れへの再付着が発生し易いため、定着フィルム２１側へ加圧ローラ２２表面の汚れが転移することは少ない。そのため、クリーニングモードにおいて、定着フィルム２１の空回転時の加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）がトナーの流出開始点（Ｔｆ３）より高い場合は、クリーニングモードによる加圧ローラ２２の表面の汚れの除去が困難である。
【００４４】
実施例１の画像形成装置は、クリーニングモードにおいて、加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）をトナーの流出開始点（Ｔｆ３）以下、変形終了点（Ｔｆ２）以上に制御した状態で定着フィルム２１を所定時間空回転（所定時間回転）させている。そしてその後クリーニングペーパーＣＰを定着ニップ部Ｎに通紙することで、加圧ローラ２２の表面の汚れを除去することができる。
【００４５】
実施例１の画像形成装置のクリーニングモードにおいて、サーミスタ検知温度が常温になるまで待って、定着フィルム２１の空回転を開始したのは以下の理由による。即ち、加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）が確実にトナーの流出開始点（Ｔｆ３）以下になってから、定着フィルム２１の空回転を開始するためである。加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）がトナーの流出開始点（Ｔｆ３）より高いときに定着フィルム２１の空回転を行っても、比較例３の結果で説明したように、加圧ローラ２２表面の汚れは定着フィルム２１の表面へはほぼ転移しない。そのため、加圧ローラ２２の表面の汚れを除去することはできない。
【００４６】
また、定着フィルム２１の表面温度（Ｔｈ）がトナーの流出開始点（Ｔｆ３）以上の場合は、定着フィルム２１の表面に転移した汚れ中のトナーが流出開始点（Ｔｆ３）以上に加熱されるため、加圧ローラ２２表面の汚れに対する接着力が大きくなる。そのため、定着フィルム２１の表面に転移した汚れが加圧ローラ２２表面へと再転移してしまうことが多い。そのため、クリーニングモードにおいて、実施例１のように定着フィルム２１の空回転時は定着フィルム２２の表面温度（Ｔｈ）をトナーの流出開始点（Ｔｆ３）以下にすることが好ましい。
【００４７】
本実施例の画像形成装置では、制御部Ｃが定着ローラ２１の表面温度（Ｔｈ）と加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）をサーミスタ検知温度に基づいて求めている。制御部Ｃでは、サーミスタ検知温度と定着ローラ２１の表面温度（Ｔｈ）との相関性に応じて作成されたテーブル或いは演算式を用いて、サーミスタ検知温度に基づき定着ローラ２１の表面温度（Ｔｈ）を求めている。同様に、サーミスタ検知温度と加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）との相関性に応じて作成されたテーブル或いは演算式を用いて、サーミスタ検知温度に基づき加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）を求めている。
【００４８】
また、クリーニングモードにおいて定着ニップ部Ｎに通紙する記録材にクリーニング用未定着トナー像を担持させなくとも、定着フィルム２１の表面上の汚れはある程度記録材へと転移する。しかし、実施例１のようにクリーニング用未定着トナー像を担持させた方が、クリーニング用未定着トナー像のトナーの接着力によって定着フィルム２１表面の汚れがスムーズに記録材に転移するためより好ましい。また、クリーニングモードにおいて記録材を通紙する際に記録材にクリーニング用未定着トナー像を担持させない場合でも、定着フィルム２１の表面温度（Ｔｈ）をトナーの軟化点（Ｔｓ）以上にした方がよい。定着フィルム２１の表面温度（Ｔｈ）をトナーの軟化点（Ｔｓ）以上にすると、定着フィルム２１表面の汚れ中のトナーの記録材への接着力を上げることができる。そのため、クリーニングモードにおいて記録材を通紙する際には定着フィルム２１の表面温度（Ｔｈ）をトナーの軟化点（Ｔｓ）以上にすることが好ましい。
【００４９】
［実施例２］画像形成装置の他の例を説明する。本実施例において、画像形成装置及び画像形成装置の構成部材について、実施例１と同じ部材には同一符号を付して、再度の説明を省略する。実施例３、実施例４及び実施例５も同様とする。
【００５０】
本実施例に示す画像形成装置は、実施例１の画像形成装置と異なるトナーを用いる点、及びクリーニングモードが異なる点を除いて、実施例１の画像形成装置と同じ構成としてある。
【００５１】
本実施例の画像形成装置で用いるトナーＢは、スチレン−アクリル化合物から成る結着樹脂とパラフィンより成る結晶質のワックスより構成されている。トナーＢの変形開始点（Ｔｆ１）の温度は約５１℃である。変形終了点（Ｔｆ２）の温度は約６７℃である。流出開始点（Ｔｆ３）の温度は約１０８℃である。流出終了点（Ｔｆ４）の温度は約１６２℃である。軟化点（Ｔｓ）は約１３５℃である。
【００５２】
本実施例の画像形成装置におけるクリーニングモードは、定着フィルム２１の空回転時の温調温度を１２０℃、１１０℃、１００℃、９０℃にした点を除いて、実施例１のクリーニングモードと同じである。クリーニングモードの効果確認手法は実施例１と同じである。
【００５３】
以下に、本実施例のクリーニングモードの効果を比較するために必要な比較例４と比較例５のクリーニングモードついて説明する。
（比較例４）：本比較例のクリーニングモードは、実施例１のクリーニングモードの定着フィルム２１の空回転時の温調温度を８０℃、７０℃、６０℃に設定した点を除いて、実施例１と同じである。そしてこの温調温度８０℃、７０℃、６０℃のそれぞれについてクリーニングモードの効果確認を行った。
（比較例５）：本比較例のクリーニングモードは、実施例１のクリーニングモードの定着フィルム２１の空回転時の温調温度を１５０℃、１４０℃、１３０℃に設定した点を除いて、実施例１と同じである。そしてこの温調温度１５０℃、１４０℃、１３０℃のそれぞれについてクリーニングモードの効果確認を行った。実施例２、比較例４、比較例５における各クリーニングモードの効果確認の結果を表２に示す。
【００５４】
【表２】
0005451513.tif 000003
【００５５】
表２に示すように、本実施例２では、クリーニングモード実行中の定着フィルム２１の空回転時の温調温度によらず、加圧ローラ２２の表面には紙粉リッチな汚れの付着はほぼ見られなかった。また、実施例２では、クリーニングモード実行中の定着フィルム２１の空回転時の加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）と、トナーの変形終了温度（Ｔｆ２）と、トナーの流出開始温度（Ｔｆ３）の関係は、Ｔｆ２≦Ｔｐ≦Ｔｆ３であった。
【００５６】
それに対し、比較例４、比較例５では、加圧ローラ２２の表面全域に紙粉リッチな汚れの付着が見られた。また、比較例４では、クリーニングモード実行中の定着フィルム２１の空回転時の加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）とトナーの変形終了点（Ｔｆ２）の関係は、Ｔｐ≦Ｔｆ２であった。また、比較例５では、クリーニングモード実行中の定着フィルム２１の空回転時の加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）とトナーの流出開始点（Ｔｆ３）の関係は、Ｔｆ３＜Ｔｐであった。
【００５７】
実施例２と比較例４、実施例２と比較例５の比較により、トナーＢにおいても、次のようなことが分かる。即ち、クリーニングモード実行中の定着フィルム２１の空回転時の加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）とトナーの変形終了温度（Ｔｆ２）、トナーの流出開始温度（Ｔｆ３）の関係が、Ｔｆ２≦Ｔｐ≦Ｔｆ３であるときのみ、下記の効果が得られることが分かる。即ち、クリーニングモードによって加圧ローラ２２の表面に付着した紙粉リッチな汚れが十分に除去されることが分かる。
【００５８】
［実施例３］画像形成装置の他の例を説明する。本実施例に示す画像形成装置は、実施例１の画像形成装置とクリーニングモードが異なる点を除いて、実施例１の画像形成装置と同じ構成としてある。
【００５９】
本実施例のクリーニングモードは、定着フィルム２１の空回転の速度を実施例１の５０ｍｍ／ｓｅｃから３００ｍｍ／ｓｅｃにアップさせ、定着フィルム２１の空回転時間を実施例１の６０秒から１０秒へと短縮した。つまり、定着フィルム２１を所定時間空回転させる際の回転速度を、定着ニップ部Ｎで未定着トナー像Ｔを担持する記録材Ｓを挟持搬送しつつヒータ２３の熱で未定着トナー像を記録材に加熱定着する際の定着フィルムの回転速度以上としている。この点を除いて、本実施例のクリーニングモードは、実施例１のクリーニングモードと同じにしてある。クリーニングモードの効果確認手法は実施例１と同じである。
【００６０】
以下に、本実施例の結果を比較するために必要な比較例６について説明する。
（比較例６）：本比較例のクリーニングモードでは、実施例１のクリーニングモードにおける定着フィルム２１の空回転の速度を実施例１の５０ｍｍ／ｓｅｃから２５ｍｍ／ｓｅｃへとダウンさせ、定着フィルムの空回転時間は実施例１と同じ６０秒のままとした。この点を除いて、比較例のクリーニングモードは、実施例１のクリーニングモードと同じである。
【００６１】
実施例３と比較例６のクリーニングモードの効果確認の結果について説明する。実施例３では、クリーニングモード実行後は加圧ローラ２２表面にはほぼ紙粉リッチな汚れは見られなかった。それに対して、比較例６では、クリーニングモード実行後でも加圧ローラ２２表面に紙粉リッチな汚れの付着が見られた。
【００６２】
実施例３において、クリーニングモードの定着フィルム２１の空回転時間を短縮しても加圧ローラ２２の表面の紙粉リッチな汚れを除去できたのは、以下の理由による。即ち、定着フィルム２１の回転速度を上げるために、加圧ローラ２２の回転速度を上げたことで、加圧ローラ２２と加圧ローラ２２に対して従動する定着フィルム２１との間に周速差が生まれ易くなる。これにより、加圧ローラ２２の表面の紙粉リッチな汚れに大きな摩擦力が働き易いことと、定着フィルム２２の回転速度を上げたため、単位時間当たりの加圧ローラ２２表面と定着フィルム２１表面との間の定着ニップ部Ｎでの摺動回数が多くなることによる。加圧ローラ２２の表面の紙粉リッチな汚れに大きな摩擦力が働くほど、加圧ローラ２２の表面の紙粉リッチな汚れから紙粉は脱落し易い。また単位時間当たりの加圧ローラ２２表面と定着フィルム２１表面との間の定着ニップ部Ｎでの摺動回数が多くなるほど、加圧ローラ２２の表面の紙粉リッチな汚れから脱落する紙粉の数は増える。そのため、実施例３のようにクリーニングモードの空回転中の定着フィルム２１の回転速度を上げることで、短時間でより多くの加圧ローラ２２表面の紙粉リッチな汚れを定着フィルム２１の表面へと転移させることができる。
【００６３】
本実施例の画像形成装置は、クリーニングモードの定着フィルム２１の空回転の回転速度を上げることで、加圧ローラ２２表面から定着フィルム２１表面への紙粉リッチな汚れの転移効率がアップする。そのため、クリーニングモードに要する時間を短縮しつつ、加圧ローラ２２表面の紙粉リッチな汚れを十分に除去することができる。また、比較例６のように、クリーニングモードにおける定着フィルム２１の回転速度を遅くしすぎると、加圧ローラ２２と加圧ローラ２２に対して従動する定着フィルム２１との間に周速差が生まれづらい。そのため、加圧ローラ２２の表面の紙粉リッチな汚れに摩擦力が働きづらくなり、加圧ローラ２２の表面の紙粉リッチな汚れから紙粉は脱落しづらい。そのため、クリーニングモードの定着フィルム２１の空回転の回転速度は５０ｍｍ／ｓｅｃ以上にすることが好ましい。また、クリーニングモードにおける定着フィルム２１の空回転に必要な時間は、クリーニングモードにおける定着フィルム２１の空回転速度や、クリーニングモードの実行頻度によって変わってくる。しかし、クリーニングモードの実行頻度増加によるユーザビリティの低下を考慮すると、クリーニングモードにおける定着フィルム２１の空回転に必要な時間を１０秒以上にすることが好ましい。
【００６４】
［実施例４］画像形成装置の他の例を説明する。本実施例に示す画像形成装置は、実施例１の画像形成装置とクリーニングモードが異なる点を除いて、実施例１の画像形成装置と同じ構成としてある。
【００６５】
本実施例のクリーニングモードは、実施例１のクリーニングモードにおける定着フィルム２１の空回転の速度を実施例１の５０ｍｍ／ｓｅｃから３００ｍｍ／ｓｅｃにアップさせ、定着フィルム２１の空回転時間を実施例１の６０秒から１０秒へと短縮した。そして定着ニップ部Ｎで所定の枚数の記録材Ｓが挟持搬送される毎にクリーニングモードを実行した。この点を除いて、本実施例のクリーニングモードは、実施例１のクリーニングモードと同じにしてある。
【００６６】
クリーニングモードの効果確認手法：実施例１では１０００枚通紙後にクリーニングモードを実行したが、本実施例では所定の枚数の記録材Ｓとして１００枚通紙毎にクリーニングモードを実行した。そして上記の「１００枚通紙と１００枚通紙後のクリーニングモードの実行」のサイクルを１０回実行することで、合計で１０００枚通紙を行い、１０００枚通紙後の加圧ローラ１の表面の紙粉リッチな汚れを確認した。この点を除いて、クリーニングモードの効果確認手法は実施例１と同じである。
【００６７】
本実施例のクリーニングモードの結果を比較するために必要な比較例７について説明する。
（比較例７）：本比較例のクリーニングモードは、クリーニングモードを１０００枚通紙後にのみ実行し、１０００枚通紙後の加圧ローラ２２の表面の紙粉リッチな汚れを確認した。この点を除いて、実施例４のクリーニングモードと同じである。
【００６８】
実施例４と比較例７のクリーニングモードにおける効果確認の結果について説明する。実施例４では、加圧ローラ２２の表面には紙粉リッチな汚れはほぼ見られなかった。それに対し、比較例６では、本実施例と同様のクリーニングモードを実行しているにも関わらず、加圧ローラ２２の表面には紙粉リッチな汚れが見られた。これは、クリーニングモード実行の頻度が本実施例の方が多いためである。比較例７のように１０００枚通紙後に一回のみクリーニングモードを実行しても加圧ローラ２２の表面の紙粉リッチな汚れは十分にクリーニングできない。しかし、実施例４のように１００枚通紙毎にクリーニングモードを実行することで、クリーニングモードにおける定着フィルム２１の回転時間が短くとも、加圧ローラ２２表面の紙粉リッチな汚れを十分に除去することができる。
【００６９】
クリーニングモードの実行頻度を本実施例よりもさらに増やすことで、クリーニングモードにおける定着フィルム２１の回転時間をさらに短くすることが可能である。しかし、クリーニングモードの回数を増やすことでクリーニングペーパー通紙頻度や、加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）が常温になるまでの冷却待ちの頻度が増えるため、ユーザビィティの低下が著しい。そのため、クリーニングモードの実行頻度は１００枚以上毎が望ましく、また、１００枚以上毎での加圧ローラ２２の表面の紙粉リッチな汚れの除去性能を十分に確保するため、クリーニングモードにおける定着フィルム２１の空回転時間は１０秒以上が望ましい。
【００７０】
［実施例５］画像形成装置の他の例を説明する。本実施例に示す画像形成装置は、実施例１の画像形成装置とクリーニングモードが異なる点を除いて、実施例１の画像形成装置と同じ構成としてある。
【００７１】
本実施例のクリーニングモードでは、サーミスタ検知温度がトナーＡの流出開始点（Ｔｆ３）以下になったタイミングで定着フィルム２１の空回転を開始した。また定着フィルム２１の空回転時の温調温度をトナーＡの流出開始点（Ｔｆ３）である９３℃にした。この点を除いて、本実施例のクリーニングモードは、実施例１のクリーニングモードと同じである。クリーニングモードの効果確認手法は実施例１と同じである。
【００７２】
実施例５では、加圧ローラ２２の表面には紙粉リッチな汚れはほぼ見られなかった。定着装置Ｆにおいては、ヒータ２３から定着フィルム２１へと熱が伝わり、定着フィルム２１から加圧ローラ２２へと熱が伝わる構成になっている。そのため、通紙時のヒータ２３の発熱中は温度の高い順に、ヒータ２３、定着フィルム２１表面、加圧ローラ２２表面になっている。またこの温度の序列は通紙が終了し、ヒータ２３の発熱が終了した後も維持される。そのため、ヒータ２３の温度を検知しているサーミスタ２６のサーミスタ検知温度がトナーの流出開始点以下になった際には、加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）と定着フィルム２の表面温度（Ｔｈ）もトナーＡの流出開始点（Ｔｆ３）以下の温度になっている。
【００７３】
そのため、サーミスタ検知温度がトナーＡの流出開始点（Ｔｆ３）以下になったタイミングで定着フィルム２１の空回転を開始すれば、Ｔｐ＜Ｔｈ３、Ｔｈ＜Ｔｆ３の状態から定着フィルム２１の空回転を開始できる。その上で、定着フィルム２１の空回転時のヒータ２３の温調温度を、Ｔｆ２＜Ｔｐになるように制御すれば、加圧ローラ２２表面の紙粉リッチな汚れを定着フィルム２１の表面へと転移させることができる。
【００７４】
加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）が確実にトナーの流出開始点（Ｔｆ３）以下になったことを検知できる加圧部材温度検知部材が定着装置Ｆに搭載されている場合は、所定のタイミングでクリーニングモードの定着フィルム２１の空回転を実行する。即ち、実施例５のようにサーミスタ等の加圧部材温度検知部材が加圧ローラ２２の表面温度（Ｔｐ）よりもトナーの流出開始点（Ｔｐ）以下になったことを示したタイミングでクリーニングモードの定着フィルム２１の空回転を実行する。これにより、実施例１から実施例４のようにサーミスタ検知温度が常温になるまで待ってから、クリーニングモードの定着フィルム２１の空回転を開始するよりも、クリーニングモードに要する時間が短縮されるため、より好ましい。また、定着フィルム２１の表面温度（Ｔｈ）が確実にトナーの流出開始点Ｔｆ３以下になったことを検知できる定着回転体温度検知部材が定着装置Ｆに搭載されている場合も、所定のタイミングでクリーニングモードの定着フィルム２１の空回転を実行する。即ち、実施例５のようにサーミスタ等の定着回転体温度検知部材が定着フィルム２１の表面温度（Ｔｈ）よりもトナーの流出開始点（Ｔｐ）以下になったことを示したタイミングでクリーニングモードの定着フィルム２１の空回転を実行するようにしてもよい。つまり、実施例５のクリーニングモードは、定着回転体温度検知部材と加圧部材温度検知部材のうち少なくとも１つの温度検知部材の検知温度がトナーの流出開始温度（Ｔｆ３）以下の場合に、定着フィルム２１を所定時間空回転させるようになっている。
【００７５】
[他の実施例]１）定着フィルムの回転に追従して加圧ローラを回転させる定着装置を搭載する画像形成装置にクリーニングモードを適用してもよい。或いは加圧ローラと定着フィルムを独立に回転させる定着装置を搭載する画像形成装置にクリーニングモードを適用してもよい。２）フィルム加熱方式の定着装置に代えて定着ローラ（定着回転体）と加圧ローラ（加圧部材）などを有してなる熱ローラ方式の定着装置を搭載する画像形成装置にクリーニングモードを適用しても同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７６】
２１：定着フィルム、２２：加圧ローラ、２３：セラミックヒータ、２６：サーミスタ、Ｆ：定着装置、Ｎ：定着ニップ部、Ｐ：画像形成部、Ｓ：記録材、Ｔ：未定着トナー像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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