(57)【要約】【課題】  小型で簡単な構成でありながら、オフセットしたトナーによる記録材裏面の汚染を防止した定着装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】  加熱源にて表面が加熱され且つ駆動可能に回転する加熱定着部材１と、この加熱定着部材１に圧接配置され且つ加熱定着部材１との間で記録材８をニップ搬送する加圧定着部材２と、加熱定着部材１に対して直接若しくは間接的に接触する巻き取り可能なクリーニングウェブ７が含まれるクリーニング機構３とを備えた定着装置６において、加熱定着部材１と加圧定着部材２とを接離可能に支持する接離機構４と、加熱定着部材１の回転停止時に両定着部材を離間配置し、加熱定着部材１の回転時には両定着部材を離間配置した状態で加熱定着部材１を複数回空回転した後、加熱定着部材１を回転させたまま両定着部材を接触配置する駆動制御手段５とを備える。【選択図】  図１
2006276295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱源にて表面が加熱され且つ駆動可能に回転する加熱定着部材と、この加熱定着部材に圧接配置され且つ加熱定着部材との間で記録材をニップ搬送する加圧定着部材と、加熱定着部材に対して直接若しくは間接的に接触する巻き取り可能なクリーニングウェブが含まれるクリーニング機構とを備えた定着装置において、
加熱定着部材と加圧定着部材とを接離可能に支持する接離機構と、
加熱定着部材の回転停止時に両定着部材を離間配置し、加熱定着部材の回転時には両定着部材を離間配置した状態で加熱定着部材を複数回空回転した後、加熱定着部材を回転させたまま両定着部材を接触配置する駆動制御手段とを備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１記載の定着装置において、
クリーニング機構は加熱定着部材に対してクリーニングウェブを接触配置することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１記載の定着装置において、
クリーニング機構は加熱定着部材に対してクリーニングロールを接触配置し、このクリーニングロールに対してクリーニングウェブを接触配置することを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１記載の定着装置において、
接離機構は加熱定着部材に対して加圧定着部材を接離することを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１記載の定着装置において、
駆動制御手段は加熱定着部材の空回転数を予め固定設定することを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１記載の定着装置において、
駆動制御手段は加熱定着部材の空回転数を可変設定可能にしたことを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項１記載の定着装置において、
駆動制御手段は両定着部材を接触配置した後に定着ニップ域に記録材を挿通させることを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【請求項９】
請求項８記載の画像形成装置において、
駆動制御手段は定着処理の開始につながる動作信号をトリガーとして加熱定着部材の空回転動作を開始することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９記載の定着装置において、
ユーザーインターフェースの操作信号をトリガーとすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項９記載の定着装置において、
プラテンカバーの解放時の操作信号をトリガーとすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項９記載の定着装置において、
自動原稿送り装置の操作信号をトリガーとすることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置において、記録材上に形成された未定着トナー像を加熱溶融して定着する定着装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用した複写機等の画像形成装置では、例えば静電的に形成したトナーを紙などの記録材に定着固定するために定着装置を用いている。定着装置としては種々なものが提案されているが、加熱された加熱定着ロールとこれに圧接する加圧定着ロールとを備え、これら両定着ロールの圧接ニップ部にトナー像を静電的に担持する記録材を挿通させて当該トナー像を記録材に定着固定するようなものが、熱効率、安全性、小型化等の観点から有効であり、広く実用されている。
この種の定着装置では、加熱定着ロールにトナー像が直接接触するので、定着に際してトナー像を形成するトナーの一部が加熱定着ロールに付着し、この付着トナーが次に到来する記録材に付着して画質の劣化を招来する所謂オフセット現象が発生するという問題が生ずる。
このような問題を解決する手法として、加熱定着ロールの表面をできるだけトナーに対して離型性の良い材料で構成したり、加熱定着ロールの表面にシリコーンオイル等の離型剤を塗布することによって離型性を向上させるようにした態様等が挙げられる。
【０００３】
しかしながら、このように加熱定着ロールの表面の離型性を向上させたとしてもオフセット現象を完全に排除するのは困難である。
そこで、残留トナーを定着装置から除去する手法としてクリーニング装置を設けたものが提案されている。
従来、この種の定着装置のクリーニング装置としては、図１０（ａ）に示すように、ヒーターが内蔵された加熱定着ロール１９１と、この加熱定着ロール１９１に圧接配置される加圧定着ロール１９２と、送り出しロール１９４と巻き取りロール１９５とに張架され、圧接ロール１９６によって前記加熱定着ロール１９１と摺接するように配設された不織布などからなるクリーニングウェブ１９３とを有し、前記クリーニングウェブ１９３を加熱定着ロール１９１との当接面において逆方向に移動させ、加熱定着ロール１９１表面と前記クリーニングウェブ１９３とを摺擦させることによって加熱定着ロール１９１表面をクリーニングする技術が既に提供されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許２９６７２９３号公報（従来の技術及び発明が解決しようとする課題、第１図）
【特許文献２】特許３１２１５６３号公報（発明の実施の形態、図１及び図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この種の態様にあっては、加熱定着ロール１９１が加熱停止状態から回転状態に移る際に、加熱定着ロール１９１とクリーニングウェブ１９３との間に急激なせん断力が作用すると、当該クリーニングウェブ１９３との当接位置付近に固着化している前定着プロセスで回収されるに至らなかったトナーがクリーニングウェブ１９３をすり抜けてしまう。そして、このトナーが加熱定着ロール１９１上を加圧定着ロール１９２との対向部まで搬送され、加熱定着ロール１９１よりも温度の低い加圧定着ロール１９２に転移してしまうと、当該加圧定着ロール１９２上のトナーが到来する記録材の最初の数枚に転移することによって、記録材の裏面を汚してしまうという技術的課題が発生する。
【０００６】
そこで、このような技術的課題題に対し、図１０（ｂ）に示すように、加熱定着ロール２０１側に配設したクリーニング装置のほかに、加圧定着ロール２０２側にもクリーニング装置を配設した先行技術が提案されている（例えば特許文献２参照）。すなわち、送り出しロール２０８と巻き取りロール２０９とに張架し、圧接ロール２１０によって前記加圧定着ロール２０２と摺接するようにクリーニングウェブ２０７を備え、当該クリーニングウェブ２０７によって加圧定着ロール２０２の表面をクリーニングするものである。
しかしながら、この種の態様では、加熱定着ロール２０１及び加圧定着ロール２０２の近傍にクリーニングウェブ２０７を配設するためのスペースが必要になり、装置の大型化や複雑化を招くだけではなく、部品点数が増えることに伴う高価格化などの技術的課題が生ずる。
【０００７】
本発明は、以上の技術的課題を解決するために為されたものであって、小型で簡単な構成でありながら、加熱定着部材に転移したトナーが加圧定着部材に転移することによって記録材の裏面を汚してしまうという事態を防止可能な定着装置及びこれを用いた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明は、図１に示すように、加熱源にて表面が加熱され且つ駆動可能に回転する加熱定着部材１と、この加熱定着部材１に圧接配置され且つ加熱定着部材１との間で記録材８をニップ搬送する加圧定着部材２と、加熱定着部材１に対して直接若しくは間接的に接触する巻き取り可能なクリーニングウェブ７が含まれるクリーニング機構３とを備えた定着装置６において、加熱定着部材１と加圧定着部材２とを接離可能に支持する接離機構４と、加熱定着部材１の回転停止時に両定着部材を離間配置し、加熱定着部材１の回転時には両定着部材を離間配置した状態で加熱定着部材１を複数回空回転した後、加熱定着部材１を回転させたまま両定着部材を接触配置する駆動制御手段５とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
このような技術的手段において、定着装置６は、加熱定着を対象とし、記録材８をニップ搬送する一対の定着部材を有していればよく、その態様はロール対構成のほか、ベルトとロールとの組み合わせであってもよいし、ベルト対構成であってもよい。
また、本発明は白黒などの単色画像の定着に限らず、二色、三色などの複数色画像のほか、フルカラー画像をも対象にする。
ここで、加熱定着部材１の加熱方法としては、内部に熱源を有して自身で加熱を行う態様であってもよいし、また内部に熱源を有して自身で加熱を行うと共に外部加熱部材によって加熱定着部材１を補助的に加熱する態様であってもよいし、内部に熱源を有さずに外部加熱部材にて加熱定着部材１を加熱する態様であってもよい。
更に、クリーニング機構３に用いられるクリーニングウェブ７としては、例えば、ロール等を用いてクリーニングウェブ３を巻き取り可能に配設しクリーニングウェブ３の移動と共に巻き取りを行うようにするものなどが挙げられ、適宜選定して差し支えない。
【００１０】
また、接離機構４は、加圧定着部材２を加熱定着部材１に対して接離可能にするものであれば、カムや弾性部材等を組み合わせたもの等適宜選定して差し支えなく、その方法は問わない。
更に、駆動制御手段５は加熱定着部材１の回転及び停止の駆動制御を行うと共に、接離機構４の駆動制御をも行うものである。
このように、本発明は接離機構４及び駆動制御手段５を備えたことによって、定着装置６の作動開始時に加圧定着部材２と離間配置されている加熱定着部材１を空回転させた後に、加熱定着部材１と接触配置させることができる。これにより、前定着プロセスにて加熱定着部材１表面のクリーニングウェブとの当接位置付近に固着している残留トナーが加熱定着部材１の動き出し時にクリーニングウェブ７をすり抜けてしまったとしても、再度クリーニングウェブ７で回収されるため、加熱定着部材１表面をクリーンな状態に保った上で、加熱定着部材１を加圧定着部材２に接触配置させることができ、加圧定着部材２の表面を汚してしまうような事態を回避することができる。
【００１１】
また、クリーニング機構３の代表的態様としては加熱定着部材１に対してクリーニングウェブ７を接触配置する態様が挙げられる。
更に、クリーニングウェブ７は、例えば弾性ロール等の押圧ロールによって加熱定着部材１に対し圧接すれば、より良好なクリーニング性を得ることができる。
更にまた、加熱定着部材１とクリーニングウェブ７との移動速度については、両者の移動速度差を大きく設定することによって、クリーニング効果を高めることができる。この場合、クリーニングウェブ７の移動速度を加熱定着部材１の移動速度よりも低速とし、かつ、加熱定着部材１からクリーニングウェブ７に回収されるトナーが、クリーニングウェブ７で飽和してふき取りきれなくならない程度に移動速度を選定することが好ましい。
【００１２】
また、クリーニング機構３の他の代表的態様としては加熱定着部材１に対してクリーニングロールを接触配置し、このクリーニングロールに対してクリーニングウェブ７を接触配置する態様が挙げられる。この場合、クリーニングロールとしては、加熱定着部材１に当接し且つ加熱定着部材１の転動に従動回転するものであればよく、金属や樹脂または両者を組み合わせたもの等適宜選定して差し支えないが、クリーニングロール表面の表面自由エネルギーが著しく低い場合は定着部材上のトナーの除去が困難となるため、クリーニングロールの表面自由エネルギーを著しく低下させないようにすることが好ましい。
【００１３】
また、加熱定着部材１と加圧定着部材２とを接離可能にする接離機構４は、加熱定着部材１に対して加圧定着部材２を接離させることが好ましい。本態様において、加熱定着部材１にはクリーニング機構３が接触配設されているため、加熱定着部材１を接離させるよりも加圧定着部材２を接離させる方が容易であるためである。
更にまた、駆動制御手段５は加熱定着部材１の空回転数を予め固定設定してもよい。
この場合、両定着部材を離間した状態で加熱定着部材１を空回転させる回数は多い方が好ましいが、経験則で適宜選定するものとし、例えば、プリント時間とのバランスを考慮すると５回前後が好ましい。
【００１４】
また、駆動制御手段５は加熱定着部材１の空回転数を可変設定可能にすることが好ましい。この場合、例えば用紙の汚れなどの状況に応じて、操作パネルによりクリーニング性を調整可能にすることができるため、より良好なクリーニング性を得ることができる。
【００１５】
更に、駆動制御手段５は両定着部材を接触配置した後に定着ニップ域に記録材８を挿通させることが好ましい。仮に、加熱定着部材１と加圧定着部材２とが離間配置されている状態で記録材８が定着装置内に進入してしまったとすると、定着ニップ域が形成されていないため、記録材８上のトナー像は定着されない。したがって、両定着部材が接触配置された後に記録材８を挿通させるものである。
【００１６】
更に、駆動制御手段５は定着処理の開始につながる動作信号をトリガーとして加熱定着部材１の空回転動作を開始することが好ましい。具体的には、ユーザーインターフェースの操作信号やプラテンカバーの開放時の操作信号のほか、自動原稿送り装置の操作信号をトリガーとしたものが挙げられる。
停止状態にある定着装置６が作動を開始する場合、加熱定着部材１が所定の定着温度に達するまでにある程度の時間を要するほか、加熱定着部材１が空回転するための時間も必要になる。そのため、定着処理の開始につながる動作信号をトリガーとして加熱定着部材１の空回転動作を開始することで、プリント時間の短縮を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る定着装置によれば、クリーニングウェブが含まれるクリーニング機構を備えた態様において、加熱定着部材と加圧定着部材との駆動初期動作を工夫し、前定着プロセスにおいてクリーニングウェブの当接清掃面直前にせき止められていた残留トナーのすり抜け現象を加圧定着部材側に影響しないように処理したので、当該残留トナーが加圧定着部材に転移することを防止できる。
したがって、加熱定着部材表面に付着したトナーが加圧定着部材や記録材に転移してしまうという事態を防止可能とした小型で簡単な構成の定着装置を提供することができる。
また、このような定着装置を用いた画像形成装置によれば、小型で簡単な構成でありながら記録材の汚れを防止できる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す。同図において、本実施の形態の画像形成装置は、カラー画像を形成可能な画像形成ユニット２０を備えた装置本体１０と、装置本体１０の上部にプラテン１５上の原稿を読み取るための画像読取ユニット１１を配設すると共に、その上方にプラテンカバー１３と画像読取ユニット１１に原稿を送るための原稿送り装置１２を配設する一方、装置本体１０の画像形成ユニット２０の下方には、記録材としての用紙を供給する多段の給紙カセット５１〜５３を引き出し可能に配設したものである。
【００１９】
本実施の形態で用いられる画像形成ユニット２０は、例えば電子写真方式を採用したものであって、イエロ（Ｙ色）、マゼンタ（Ｍ色）、シアン（Ｃ色）及びブラック（Ｋ色）の４色の作像ユニット２１（２１ａ〜２１ｄ）を中間転写ベルト３０上に並列配置させた所謂タンデム型の構成となっている。そのため、夫々の作像ユニット２１（２１ａ〜２１ｄ）にて形成された各色のトナー像を中間転写ベルト３０上に順次一次転写させて多重化し、この多重化されたトナー像を二次転写装置３５にて給紙カセット５１〜５３から搬送された用紙上に一括転写させ、定着装置４０に導くようにしたものである。尚、４色の作像ユニット２１の配色はこの順番に限らず、他の順番であっても差し支えない。
【００２０】
本実施の形態における作像ユニット２１（２１ａ〜２１ｄ）は、各色成分トナー像を形成担持する感光体ドラム２２と、この感光体ドラム２２を帯電する帯電ロール等の帯電装置２３、帯電された感光体ドラム２２に潜像を形成するレーザ露光装置２４、感光体ドラム２２上の静電潜像を顕像化する現像装置２５、感光体ドラム２２上のトナー像を中間転写ベルト３０上に一次転写する例えば一次転写ロールからなる一次転写装置２６、感光体ドラム２２上に残留したトナーを清掃するクリーニング装置２７にて構成されている。尚、本実施の形態では、レーザ露光装置２４は、４色の作像ユニット２１全体を一つのレーザ露光装置２４にて露光するようになっている。
【００２１】
また、中間転写ベルト３０は、複数の張架ロール３１〜３３に張架され、例えば張架ロール３１を駆動ロールとして循環搬送されるものであり、例えば二次転写ロールからなる二次転写装置３５が張架ロール３３をバックアップロールとして対向配置されている。更に、この中間転写ベルト３０の張架ロール３２と対向する位置には、中間転写ベルト３０上に残留したトナーを除去するベルトクリーニング装置３６が配設されている。
【００２２】
ここで、本実施の形態における用紙搬送系は次のようになっている。夫々の給紙カセット５１〜５３から略垂直上方に延びる垂直搬送路６１と、この垂直搬送路６１の下流側で、略水平に延びる主搬送路６２と、主搬送路６２の最下流近傍に略Ｙ字状に下方に延びる退避搬送路６３及びこの退避搬送路６３の途中から略水平に延びて垂直搬送路６１まで導く反転搬送路６４とで構成されている。
そして、主搬送路６２には、用紙の位置決め規制を行うレジストロール５４、中間転写ベルト３０上で多重化されたトナー像を一括転写する二次転写装置３５、トナー像が一括転写された用紙を搬送する搬送ベルト５５、トナー像を用紙に定着する定着装置４０及び装置本体１０の側方に設けられ用紙を収容する収容トレイ５７に用紙を排出する排出ロール５６等が設けられている。
尚、これらの搬送路６１〜６４には、用紙の搬送を確実にする搬送ロールや搬送ガイド等の搬送部材が適宜配設されている。
【００２３】
特に、本実施の形態の定着装置４０は、図３のようになっている。同図において、加熱定着ロール７１には、例えばハロゲンヒータ７３が内蔵される金属製の円筒状のコア７４に、シリコーンゴム等の弾性層７６を備え、さらに、この弾性層７６の表面に離型層７８として、例えば、ＰＦＡ樹脂を焼き付けたものを用いている。尚、加熱定着ロール７１としては、これに限らず、例えば白黒プリント専用の場合に弾性層７８を備えない、所謂ハードロールを用いても差し支えない。
一方、加圧定着ロール７２は、金属製の円筒状のコア７５と、このコア７５の表面に形成されたシリコーンゴムからなる弾性層７７と、この弾性層７７の表面に離型層７９として被覆されるＰＦＡ樹脂とで構成されている。
【００２４】
更にまた、上述した両定着ロール７１，７２において、コア７４，７５は、機械的強度を備え、特にコア７４にあっては機械的強度のほかに良好な熱伝導性を備えていればよく、いずれも特に材質に制限なく、アルミニウム、ステンレス、鋼、黄銅等の金属や合金を用いても差し支えない。また、弾性層７６，７７としては、シリコーンゴムに限らず、耐熱性を備えていれば、例えばフッ素系ゴム等も使用できる。更に、この弾性層７６，７７をコア７４，７５の表面に形成する方法も特に制限されず、注入成形法やコーティング法等が採用できる。
更にまた、離型層７８，７９は、耐熱性があり、トナーに対する適度な離型性を備えるものであればよく、例えばフッ素系ゴムやフッ素系樹脂等が使用される。
また、加熱定着ロール７１内部のハロゲンヒータ７３としては、コア７４内部に収容できる形状、構造のものでれば特に制限されず、目的に応じて適宜選定して差し支えない。
同図において、加熱定着ロール７１が矢印Ａ方向に回転し、これに加圧定着ロール７２が従動回転すると共に、圧接して両者間に定着ニップ部を形成する。
【００２５】
更に、本実施の形態において、加熱定着ロール７１にはウェブクリーニング装置８０（クリーニング機構に相当）が接触配置されている。このウェブクリーニング装置８０は、巻き取り自在なクリーニングウェブ８１を有するもので、一方のウェブ供給ロール８２からクリーニングウェブ８１を供給し、他方のウェブ回収ロール８３でクリーニングウェブ８１を回収するようになっており、また加熱定着ロール７１に接触するクリーニングウェブ８１の背面側にはスポンジからなるウェブ押し当てロール８４が配設され、このウェブ押し当てロール８４にてクリーニングウェブ８１を加熱定着ロール７１に押圧するようになっている。
本実施の形態において、クリーニングウェブ８１には、例えば、ポリイミドアミド繊維とポリエステル繊維との混合不織布にシリコーンオイル含浸したものを用いている。
更にまた、当該クリーニングウェブ８１はクリーニングウェブ８１を加熱定着ロール７１との当接面において同方向に移動させ、加熱定着ロール７１表面と前記クリーニングウェブ８１とを摺動させることによって加熱定着ロール７１表面をクリーニングするものである。
また、加熱定着ロール７１の周面には定着ロールに付着した用紙を剥離する剥離爪８７が設けられている。
尚、図３中符号Ｓは、未定着トナー像が転写された用紙を示している。
【００２６】
更に、加圧定着ロール７２の両端には接離機構９０が付設され、加圧定着ロール７２を上下動可能に支持し、加熱定着ロール７１に対して加圧定着ロール７２を接離可能にする。
すなわち、接離機構９０は、加圧定着ロール７２の両端軸を図示外の軸受けを介して支持し且つ一端に揺動点９２を有する揺動自在な支持アーム９１と、一端が支持アーム９１の揺動点９２と同軸に支持される押し上げアーム９３と、支持アーム９１と押し上げアーム９３との揺動自由端側に介在される付勢スプリング９４と、押し上げアーム９３の揺動自由端側の下部に配設される偏心カム９５とを備え、モータ９６に接続される偏心カム９５の回転に伴う偏心量及び付勢スプリング９４の伸縮量に応じて加圧定着ロール７２を上下動可能にするものである。
図４（ａ）は定着装置の回転停止時の状態を示している。このとき、押し上げアーム９３に偏心カム９５の円心部が当接しており、接離機構９０は最も最下点に位置し、すなわち、加熱定着ロール７１に対して加圧定着ロール７２が離間配置している。
次に、定着装置の作動により、モータ９６の駆動によって偏心カム９５が回転し、押し上げアーム９３に偏心カム９５の偏心部が当接すると、押し上げアーム９３が付勢力を介して上へ押し上げることにより、加圧定着ロール７２は加熱定着ロール７１に対して、緩衝しながら且つ所定のニップ圧で接触配置されることになる（図４（ｂ）参照）。
【００２７】
更に、図５に示すように、本実施の形態においては、制御装置１００（駆動制御手段に相当）が各検知信号に基づいて加熱定着部材７１や接離機構９０を制御するものである。すなわち、制御装置１００にはユーザーインターフェース１４の操作信号やプラテンカバー１３の開放時の操作信号のほか、自動原稿送り装置１２の操作信号が入力されるように接続されており、この入力信号に基づいて加熱定着ロール７１のモータ７９及び接離機構９０に対して制御信号を送出可能に接続されているものである。
具体的には、原稿送り装置１２にはセンサ１７が配設され、このセンサ１７が原稿送り装置１２に原稿がセットされたことを検知すると、当該検知信号を送出するものである。
一方、プラテンカバー１３にはスイッチ１８が配設され、このスイッチ１８はプラテンカバー１３の開閉によりスイッチがオンオフするものであり、プラテンカバー１３が開けられるとスイッチがオンになり検知信号として制御装置１００に送出する。
また、ユーザーインターフェース１４のキー操作がされた場合も、同様に検知信号として制御装置１００に送出するものである。
【００２８】
また、加熱定着ロール７１表面の周囲には、加熱定着ロール７１の表面温度の温度検知素子としてのサーミスタ１０１が接触配置され、その検知温度に伴う抵抗値変化により加熱定着ロール７１の表面温度を検知し、この検知情報に基づき制御装置１００がハロゲンヒータ７３に対して、そのオン・オフ制御を行い、加熱定着ロール７１の表面温度が所定値となるように、温度制御されるものである。
【００２９】
次に、本実施の形態に係るカラー画像形成装置の作像プロセスについて説明する。
今、図示外のスタートスイッチがオン操作されると、所定の作像プロセスが実行される。
具体的に述べると、例えば、このカラー画像形成装置をデジタルカラー複写機として構成する場合には、プラテン１５上の原稿を画像読取ユニット１１により読み取り、その読み取り信号を画像信号処理手段によりデジタル画像信号に変換してメモリに一時的に蓄積し、その蓄積されている４色（イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））のデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行わせるようにする。
【００３０】
すなわち、画像信号処理手段から入力される各色のデジタル画像信号に応じて作像ユニット２１を駆動する。そして、各作像ユニット２１では、帯電装置２３により一様に帯電された感光体ドラム２２に前記デジタル信号に応じた静電潜像をレーザ露光装置２４にて夫々書き込ませる。
また、これらの各静電潜像を各色のトナーを収容した現像装置２５により現像して上記各色のトナー像を形成させる。
更に、各感光体ドラム２２上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム２２と中間転写ベルト３０とが接する一次転写位置で一次転写装置２６によって一次転写バイアスが印加され、感光体ドラム２２から中間転写ベルト３０の表面に順次転写される。
また、一次転写後に感光体ドラム２２上に残留するトナーは、ドラムクリーナ２６にてクリーニングされる。
【００３１】
このようにして中間転写ベルト３０に一次転写されたトナー像は中間転写ベルト３０上で重ね合わされ、中間転写ベルト３０の回動に伴って二次転写装置３５へと搬送される。
一方、給紙カセット５１〜５３のいずれかから送り出された用紙は、垂直搬送路６１を進み、主搬送路６２に設けられたレジストロール５４にて位置決め規制された後、二次転写装置３５へと進む。
そして、この二次転写装置３５において、二次転写バイアスが印加され、中間転写ベルト３０上に担持されたトナー像が用紙に一括転写（二次転写）される。
【００３２】
このように、トナー像が転写された用紙は、搬送ベルト５５により定着装置４０へと搬送されトナー像の定着が行われる。そして、定着装置４０によってトナー像が用紙上に定着され、そのまま主搬送路６２を進み、排出ロール５６から収容トレイ５７に排出される。
【００３３】
次に、図６に示すように、本実施の形態に係る定着装置を中心に説明する。
本実施の形態において、ユーザーインターフェース１４のキー操作がされた場合や、原稿送り装置１２に用紙がセットされた場合のほか、プラテンカバー１３が開いたときに、それぞれの検知信号が制御装置１００に送出される。
すると、制御装置１００からの制御信号に基づいてモータ７９が作動し、加熱定着ロール７１と加圧定着ロール７２とが待機時の離間配置された状態のままで加熱定着ロール７１が空回転する。本実施の形態においては、加熱定着ロール７１の空回転は５秒間（約５回転）に設定されている。
このとき、加熱定着ロール７１とウェブクリーニング装置８０との当接位置付近には、前定着プロセスで回収されるに至らなかった残留トナーＴが固着している（図７（ａ）参照）。
そして、加熱定着ロール７１の回転始動時に、この残留トナーＴとクリーニングウェブ８１との間に働く急激なせん断力によって、当該残留トナーＴがクリーニングウェブ８１をすり抜けてしまう。しかし、この残留トナーＴは、加熱定着ロール７１の空回転により再度ウェブ押し当てロール８４まで運ばれ、適宜回収される（図７（ｂ）参照）。
この加熱定着ロール７１の空回転により加熱定着ロール７１の表面が清掃された後に、接離機構９０によって加圧定着ロール７２は上方へ移動し、駆動回転している加熱定着ロール７１に接触配置されることにより従動回転するものである（図７（ｃ）参照）。
【００３４】
次に、この接触配置された両定着ロールに未定着トナーが担持された用紙が進入し、加熱定着ロール７１と加圧定着ロール７２との接触ニップ域を通過するとき、前記未定着トナーは接触ニップ域で受ける熱と圧力により用紙上に定着される。
一方、このとき用紙上に定着できなかったトナーは、加熱定着ロール７１表面に転移する。
【００３５】
更に、加熱定着ロール７１表面に転移したトナーは、前記加熱定着ロール７１の回転に伴って加熱定着ロール７１とウェブクリーニング装置８０との当接面へ移動する。
当該残留トナーＴは、加熱定着ロール７１とウェブ押し当てロール８４に押圧され、当接面において加熱定着ロール７１と同方向に移動するクリーニングウェブ８１との当接面に移動し、該当接面においてクリーニングウェブ８１によってふき取られる。
【００３６】
そして、用紙への定着が終わり、用紙を送出すると、接離機構９０により加圧定着ロール７２が離間配置される。
以上のように、本実施の形態によれば、加圧定着ロール７２と離間配置された状態で加熱定着ロール７１を空回転させることにより、加熱定着ロール７１の回転開始時において残留トナーＴがクリーニングウェブ８１をすり抜けてしまっても、再度クリーニングウェブ８１で回収されるため、当該残留トナーＴが加圧定着ロール７２や用紙に付着してしまう事態を防止することができる。
【００３７】
このような定着装置４０において、加熱定着ロール７１の回転始動時に残留トナーＴがクリーニングウェブ８１をすり抜けてしまうことは、カラープリントが行われるカラーモード、白黒プリントが行われる白黒モード共に発生するが、カラーモードに比べて白黒モードの方が顕著である。これは、高速定着性という観点から白黒モードではカラーモードに比べて加熱定着ロール７１を高温に設定することが多く、加熱定着ロール７１上のクリーニングウェブ８１との当接位置付近に固着している残留トナーＴが溶融してしまい、回転始動時にクリーニングウェブ８１をすり抜け易くなってしまうからである。
したがって、本実施の形態によれば、白黒プリントに対して、より優れた効果を発揮するものである。
尚、本実施の形態においては、カラーモード、白黒モード共に加熱定着ロール７１を空回転させる方式を採用しているが、これに限られることなく、白黒モードのみに本方式を採用するように設定した態様であってもよい。また、本態様は、カラー画像形成装置に限らず、白黒専用の白黒画像形成装置にも適用できる。ここで、白黒画像形成装置の場合には、加熱定着ロール７１として弾性ロールに代えて弾性層を備えないハードロールを用いるようにすればよい。
これらの事項は以下の実施の形態２，３でも同様である。
【００３８】
◎実施の形態２
図８は、本発明が適用された画像形成装置で用いられる実施の形態２の定着装置の概要を示している。本実施の形態は、ウェブクリーニング装置１３０の構成が実施の形態１と異なる。
本実施の形態において、ウェブクリーニング装置１３０はクリーニングロール１３１を備えた構成である。すなわち、加熱定着ロール７１には外部加熱ロールを兼ねるステンレス製のクリーニングロール１３１が接触配置されると共に、加熱定着ロール７１に従動して回転するようになっている。ここで、クリーニングロール１３１にトナーなどの付着物がクリーニングロール１３１を傷つけることを防止するという観点からすれば、クリーニングロール１３１にはステンレスのような硬質な材料が有効である。
更に、このクリーニングロール１３１にクリーニングウェブ１３２が接触配置されると共に、当該クリーニングウェブ１３２をクリーニングロール１３１との当接面において同方向に移動させ、クリーニングロール１３１表面と前記クリーニングウェブ１３２とを摺動させることによって、クリーニングロール１３１を介して加熱定着ロール７１表面をクリーニングするものである。
【００３９】
本態様において、クリーニングロール１３１は、例えばハロゲンランプからなる加熱源１３３を覆うステンレスのコア１３４とから構成され、加熱定着ロール７１のクリーニング及び外部加熱の両方の役割を担っているが、これに限られるものではなく、外部加熱の機能を備えずクリーニング機能のみを有したクリーニングロールを用いても差し支えない。
【００４０】
このウェブクリーニング装置１３０は、一方のウェブ供給ロール１３６からクリーニングウェブ１３２を供給し、他方のウェブ回収ロール１３７でクリーニングウェブ１３２を回収するようになっており、またクリーニングロール１３１に接触するクリーニングウェブ１３２の背面側にはスポンジからなるウェブ押し当てロール１３５を配設し、このウェブ押し当てロール１３５にてクリーニングウェブ１３２をクリーニングロール１３１に押圧するようになっている。
【００４１】
次に、本実施の形態に係る定着装置の作動について説明する。
未定着トナーが担持された用紙の定着時に、用紙上に定着せずに加熱定着ロール７１表面に転移したトナーは、前記加熱定着ロール７１の回転に伴って加熱定着ロール７１とクリーニングロール１３１との当接面へ移動する。
そして、加熱定着ロール７１とクリーニングロール１３１との当接面において、当該トナーが加熱定着ロール７１表面からクリーニングロール１３１表面へ転移する。
【００４２】
次に、クリーニングロール１３１表面に転移したトナーは、前記クリーニングロール１３１の回転に伴ってクリーニングロール１３１とウェブ押し当てロール１３５に押圧され、当接面においてクリーニングロール１３１と同方向に移動するクリーニングウェブ１３２との当接面に移動し、当該当接面においてウェブクリーニング装置１３０のクリーニングウェブ１３２によってふき取られる。
【００４３】
このような作動において、本実施の形態においても、定着プロセスが行われていないときは、加圧定着ロール７２と加熱定着ロール７１とが離間配置されており、クリーニングロール１３１とクリーニング１３２との当接位置付近には前定着プロセスで回収されるに至らなかった残留トナーが溜まっている。
そこで、定着プロセスの前に加熱定着ロール７１が空回転することにより、クリーニングロール１３１がこれに従動し、クリーニングロール１３１とクリーニングウェブ１３２との当接位置付近の残留トナーを回収することができる。
したがって、本実施の形態によれば、加圧定着ロール７２や用紙に当該残留トナーが転移してしまうことなく、実施の形態１と同様の効果を奏するものである。
【００４４】
◎実施の形態３
図９は、本発明が適用された画像形成装置で用いられる実施の形態２の定着装置１２０の概要を示している。本実施の形態は、実施の形態１の定着装置と異なり、ベルトニップ方式を採用したものである。すなわち、加熱源１２２を内蔵し、図示外のモータにて回転駆動される加熱定着ロール１２１と張架ロール１２４とにエンドレスベルト１２３が掛け渡されており、加熱定着ロール１２１との対向部位に加圧定着ロール７２が所定のニップ幅で圧接配置している。
また、このエンドレスベルト１２３に対して張架ロール１２４に対向する部位にはウェブクリーニング装置８０が接触配置されている。
更に、加圧定着ロール７２には接離機構９０が付設され、加圧定着ロール７２が加熱定着ロール１２１との対向部にてエンドレスベルト１２３に対して接離可能としている。
尚、実施の形態１と同様の構成要素には同様の符号を付し、ここではその詳細な説明は省略する。
【００４５】
本実施の形態においても、定着装置の作動開始時に、加圧定着ロール７２と離間配置された状態のまま、ベルトユニット１２５が空回転することにより、エンドレスベルト１２３とクリーニングウェブ８１との当接位置付近に溜まっている前定着プロセスで回収されるに至らなかった残留トナーを回収することができる。
したがって、本実施の形態よれば、加圧定着ロール７２や用紙に残留トナーが転移してしまうことなく、実施の形態１と同様の効果を奏するものである。
【実施例１】
【００４６】
実施例は、実施の形態１に係る定着装置及び制御装置を備えた白黒画像形成装置を用いて、加熱定着ロールの有無と用紙の汚れとの関係について調べたものである。
本実施例においては、加熱定着ロールには外径６５ｍｍのアルミニウム芯金の表面に厚さ３０μｍのＰＦＡ樹脂を粉体塗装後焼き付けたものを用い、加圧定着ロールには厚さ１２ｍｍのシリコーンゴムに３０μｍのＰＦＡ樹脂チューブを被覆したものを用いた。また、加熱定着ロールの表面には、厚さ５０μｍポリイミドアミド繊維とポリエステル繊維とのシリコーンオイル含浸混合不織布からなり且つ背面からスポンジロールにより押圧されるクリーニングウェブが当接している。
【００４７】
本実施例において、まず、未定着画像を出力できるように改造した富士ゼロックス社製DocuCentre1010を用いて、富士ゼロックス社製Green100用紙（Ａ４サイズ）に同一のテキスト画像の未定着画像を形成し、前記定着装置に５０，０００枚通紙／定着した。このようにすることで、加熱定着ロールの表面離型性を劣化させ、定着後の加熱定着ロールに残留トナーが生じやすい定着装置を用意した。次に、未定着画像として全面に４０％ハーフトーン画像を形成した富士ゼロックス社製Green100用紙（Ａ４サイズ）を２０枚用意し、加熱定着ロールを２０５℃に制御し、４２０ｍｍ／ｓのスピードで定着した後、回転及び加熱を停止し、両ロールを離間した。その後、定着装置の加熱定着ロールを再び２０５℃にして１０分後、加熱定着ロールを５秒間回転（約５回転）させた。その後、加圧定着ロールを加熱定着ロールに圧接し、さらに約３秒後、白紙状態の富士ゼロックス社製Green100用紙（Ａ３サイズ）を１枚通紙し、裏面の汚れを確認した。その結果、裏面の汚れは、確認されなかった。
【００４８】
次に比較例として、加熱定着ロールとのニップ部全てがクリーニングウェブの新しい面となるまでウェブを手動で移動させ、前述同様の条件で、未定着画像として全面に４０％ハーフトーン画像を形成した富士ゼロックス社製Green100用紙（Ａ４サイズ）を定着装置に２０枚通紙し、回転、加熱を停止し、両ロールを離間した。その後、定着装置の加熱定着ロールを再び２０５℃に加熱して１０分後、加圧定着ロールを加熱定着ロールに圧接し、その後両定着ロールを圧接した状態で８秒間(約８回転)回転させた後、白紙状態の富士ゼロックス社製Green100用紙（Ａ３サイズ）を１枚通紙し、裏面の汚れを確認した。その結果、裏面に筋上の黒い汚れが確認された。
以上のことから、本件の有効性が確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る定着装置のクリーニング装置の概要を示す説明図である。
【図２】本発明が適用された定着装置のクリーニング装置の実施の形態を示す説明図である。
【図３】実施の形態１の定着装置を示す説明図である。
【図４】実施の形態１に係る接離機構の作動を示す説明図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は実施の形態１で用いられる制御系を示すブロック図である。
【図６】実施の形態１に係る定着制御処理のフローチャート示す説明図である。
【図７】（ａ）（ｂ）（ｃ）は本実施の形態で用いられるクリーニング装置のクリーニング性を模式的に示した説明図である。
【図８】実施の形態２に係る定着装置を示す説明図である。
【図９】実施の形態３に係る定着装置を示す説明図である。である。
【図１０】（ａ）（ｂ）は従来における定着装置のクリーニング装置の夫々異なる一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…加熱定着部材，２…加圧定着部材，３…クリーニング機構，４…接離機構，５…駆動制御機構，６…定着装置，７…クリーニングウェブ，８…記録材
【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６】
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【図７】
2006276295.tif 000009
【図８】
2006276295.tif 000010
【図９】
2006276295.tif 000011
【図１０】
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