(57)【要約】【課題】離型性、昇温性能及び耐久性を所要のとおり確保しながら、無端ベルト１０の表面に付着したトナーの除去を可能にすること。【解決手段】画像形成機は、定着ローラ２と、圧ローラ４と、表面の一部領域が定着ローラ２の表面の一部領域に圧接されることにより定着ローラ２を外部から加熱する無端ベルト１０とを有する定着装置２３０と；定着装置２３０を制御するコントローラとを備えている。無端ベルト１０の表面の離型性及び材質は定着ローラ２の表面の離型性及び材質と実質的に同じである。コントローラは、通常の画像形成時における、少なくとも用紙Ｐが定着装置２３０を通過する間、無端ベルト１０の表面の温度が、定着ローラ２の表面の温度よりも高くなるよう制御する。【選択図】  図１
2005266415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと、定着ローラに圧接された圧ローラと、表面の一部領域が定着ローラの表面の一部領域に圧接されることにより定着ローラを外部から加熱する外部加熱部材とを有する定着装置と；定着装置を制御するコントローラと；を備えた画像形成機において、
外部加熱部材の表面の離型性及び材質は定着ローラの表面の離型性及び材質と実質的に同じであり、コントローラは、通常の画像形成時における、少なくとも用紙が定着装置を通過する間、外部加熱部材の表面の温度が、定着ローラの表面の温度よりも高くなるよう制御する、
ことを特徴とする画像形成機。
【請求項２】
定着ローラと、定着ローラに圧接された圧ローラと、表面の一部領域が定着ローラの表面の一部領域に圧接されることにより定着ローラを外部から加熱する外部加熱部材とを有する定着装置と；定着装置を制御するコントローラと；を備えた画像形成機において、
非画像形成時に用紙が定着装置を通過し得るクリーニングモードが設けられ、コントローラは、外部加熱部材の表面の一部領域が定着ローラの表面の一部領域に圧接されることにより形成されるニップ領域のニップ幅を、通常の画像形成時におけるよりも小さく設定した状態でクリーニングモードを実行する、
ことを特徴とする画像形成機。
【請求項３】
外部加熱部材は、相互に間隔を置いて配置された複数のベルト支持ローラであって、少なくとも1個のベルト支持ローラが、内蔵された加熱手段により加熱されるヒートローラからなる、複数のベルト支持ローラの各々間に巻き掛けられた無端ベルトからなり、無端ベルトの表面の一部領域は定着ローラの表面の一部領域に圧接される、請求項２記載の画像形成機。
【請求項４】
外部加熱部材は、定着ローラの表面に圧接される少なくとも１個のヒートローラからなる、請求項２記載の画像形成機。
【請求項５】
コントローラは、定着装置にジャムが発生すると装置の作動を停止し、ジャム処理終了後、通常の画像形成が行われる前にクリーニングモードを実行する、又は、操作パネルにおいてクリーニングモードが指定されたときにクリーニングモードを実行する、又は、ホストコンピュータからクリーニングモードが指定されたときにクリーニングモードを実行する、請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像形成機。
【請求項６】
外部加熱部材の表面の離型性及び材質は定着ローラの表面の離型性及び材質と実質的に同じである、請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像形成機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙上の未定着トナーを用紙に溶融定着させる定着装置を備えた画像形成機、例えば、静電複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成機、に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成機、例えばカラー画像形成機に装着される定着装置であって、定着ローラを内部からではなく、外部から加熱するよう構成された定着装置はすでに知られている。この種の定着装置の一つの典型例は、定着ローラ（定着部材）と、定着ローラに圧接された圧ローラ（加圧部材）と、定着ローラに圧接されて定着ローラの表面を加熱する外部加熱部材とを備えている（特許文献１及び特許文献２参照）。このような定着装置は、定着ローラの表面を外部加熱部材によって直接加熱するので、連続通紙時における定着ローラの表面温度の低下を防ぐと共に、定着ローラの昇温時間、したがってウォームアップ時間を短縮できる。
【０００３】
ところで、特許文献１に開示された定着装置は、外部加熱部材の表面における離型性が定着ローラの表面の離型性よりも高いことを特徴としている。この定着装置によれば、外部加熱部材の表面にトナーが付着しにくく、例え付着したとしても定着ローラへトナーが移動するので、１枚の通紙により除去することができる。その結果、外部加熱部材の表面にクリーニング部材を当接させることなく、外部加熱部材の表面がトナーで汚れることを防止できる、とされている。
【０００４】
他方、特許文献２に開示された画像形成機は、外部加熱部材の表面温度と定着ローラの表面温度の差が通常の画像形成時における両者の表面温度差より大きい状態（クリーニング可能状態）で定着装置に用紙（転写材）を通じるモード（クリーニングモード）を装置の非画像形成時に実行可能としたことを特徴としている。この画像形成機においても、外部加熱部材の表面に付着したトナーを除去することができる、とされている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された定着装置においては、外部加熱部材の表面における離型性を定着ローラの表面の離型性よりも高くするために、外部加熱部材の表面材質と定着ローラの表面材質とを相違するものに設定しなければならない。その結果、外部加熱部材の表面と定着ローラの表面とが相互に圧接、摺動を繰り返すうちに外部加熱部材の表面又は定着ローラの表面のいずれかのうち強度の弱い方が極端に削れる、あるいは傷が入るなどして、離型性や昇温性能を低下させ、しかも寿命を短くするおそれがある。
【０００６】
また特許文献２に開示された画像形成機においては、クリーニングモード時において、外部加熱部材及び定着ローラの温度制御、及び加熱開始後からの通紙タイミング制御のみによって外部加熱部材の表面温度と定着ローラの表面温度との温度差を通常よりも大きくしなければならないので、通紙できるまでの時間が長くなる、あるいは通紙タイミングが難しい、などの問題がある。
【特許文献１】特開２００３−１１４５８３号公報
【特許文献２】特開２００３−０２９５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、離型性、昇温性能及び耐久性を所要のとおり確保しながら、外部加熱部材の表面に付着したトナーの除去を可能にする、新規な画像形成機を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、複雑な温度制御あるいは通紙タイミング制御を行うことなく、外部加熱部材の表面温度と定着ローラの表面温度との温度差を通常よりも大きくすることを可能にする、新規な画像形成機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一局面によれば、
定着ローラと、定着ローラに圧接された圧ローラと、表面の一部領域が定着ローラの表面の一部領域に圧接されることにより定着ローラを外部から加熱する外部加熱部材とを有する定着装置と；定着装置を制御するコントローラと；を備えた画像形成機において、
外部加熱部材の表面の離型性及び材質は定着ローラの表面の離型性及び材質と実質的に同じであり、コントローラは、通常の画像形成時における、少なくとも用紙が定着装置を通過する間、外部加熱部材の表面の温度が、定着ローラの表面の温度よりも高くなるよう制御する、
ことを特徴とする画像形成機、が提供される。
本発明の他の局面によれば、
定着ローラと、定着ローラに圧接された圧ローラと、表面の一部領域が定着ローラの表面の一部領域に圧接されることにより定着ローラを外部から加熱する外部加熱部材とを有する定着装置と；定着装置を制御するコントローラと；を備えた画像形成機において、
非画像形成時に用紙が定着装置を通過し得るクリーニングモードが設けられ、コントローラは、外部加熱部材の表面の一部領域が定着ローラの表面の一部領域に圧接されることにより形成されるニップ領域のニップ幅を、通常の画像形成時におけるよりも小さく設定した状態でクリーニングモードを実行する、
ことを特徴とする画像形成機、が提供される。
外部加熱部材は、相互に間隔を置いて配置された複数のベルト支持ローラであって、少なくとも1個のベルト支持ローラが、内蔵された加熱手段により加熱されるヒートローラからなる、複数のベルト支持ローラの各々間に巻き掛けられた無端ベルトからなり、無端ベルトの表面の一部領域は定着ローラの表面の一部領域に圧接される、ことが好ましい。
外部加熱部材は、定着ローラの表面に圧接される少なくとも１個のヒートローラからなる、ことが好ましい。
コントローラは、定着装置にジャムが発生すると装置の作動を停止し、ジャム処理終了後、通常の画像形成が行われる前にクリーニングモードを実行する、又は、操作パネルにおいてクリーニングモードが指定されたときにクリーニングモードを実行する、又は、ホストコンピュータからクリーニングモードが指定されたときにクリーニングモードを実行する、ことが好ましい。
外部加熱部材の表面の離型性及び材質は定着ローラの表面の離型性及び材質と実質的に同じである、ことが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に従って構成された画像形成機の好適な実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図４には、本発明に従って構成された、定着装置を備えたタンデム型カラー画像形成機の概略構成断面図が示されている。図示のタンデム型カラー画像形成機は、ほぼ直方体形状の画像形成機本体２００を備えている。画像形成機本体２００内には、ブラック用プロセスユニット２０２、シアン用プロセスユニット２０４、マゼンタ用プロセスユニット２０６及びイエロー用プロセスユニット２０８が、図１において左から右に向かってこの順に配列されている。これらのプロセスユニット２０２、２０４、２０６及び２０８は、それぞれ、感光体ドラム２１０、帯電器２１２、露光手段の一部であるＬＥＤヘッド２１４、現像装置２１６、転写装置２１８、クリーニング装置２２０などの作像エレメントを備えている。なお、図１においては、図示の簡略化のため、上記作像エレメントの符号は、ブラック用プロセスユニット２０２においてのみ付してある。
【００１２】
各プロセスユニット２０２、２０４、２０６及び２０８の現像装置２１６には、それぞれ、対応する色のトナーを補給するためのトナー補給容器１００が装着されている。プロセスユニット２０２、２０４、２０６及び２０８の下側には、搬送ベルト機構２２２が配設され、用紙を担持して矢印の方向に搬送する。なお、本明細書においては、「転写材」を代表して「用紙」と称している。搬送ベルト機構２２２の用紙搬送方向下流側には、定着装置２３０、搬送ローラ２４０及び排出ローラ２４２などが配設されている。画像形成機本体２００の上端であって、排出ローラ２２８の外側には排紙トレイ２４４が配設されている。搬送ベルト機構２２２は、その下方に配置された給紙カセット２２４から送り出された用紙を、プロセスユニット２０８、２０６、２０４及び２０２における感光体ドラム２１０と転写装置２１８との間を通して搬送する。プロセスユニット２０８、２０６、２０４及び２０２において、それぞれ帯電器２１２により一様に帯電された感光体ドラム２１０の表面がＬＥＤヘッド２１４により露光されることにより静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置２１６により現像されてトナー像となる。このトナー像は、転写装置２１８によって、搬送ベルト機構２２２により搬送されてきた用紙に、上流側のプロセスユニット２０８によって形成されたトナー像から順次重ね合わされて転写される。用紙に転写されたカラートナー画像は定着装置２３０を通過する間に用紙に定着され、カラートナー画像が定着された用紙は、搬送ローラ２４０及び排出ローラ２４２により排紙トレイ２４４に排出される。なお、転写されないで感光体ドラム２１０の表面に残留したトナーは、クリーニング装置２２０によって清掃される。
【００１３】
次に、上記画像形成機本体２００内に装着された定着装置２３０について説明する。図１を参照して、定着装置２２６は、定着ローラ２と、定着ローラ２に対し下方から圧接された圧ローラ４と、表面の一部領域が定着ローラ２の表面（外周面）の一部領域に圧接されることにより定着ローラ２を外部から加熱する外部加熱手段とを有している。外部加熱手段は、相互に間隔を置いて配置された複数の、実施形態においては２個のベルト支持ローラ６及び８であって、少なくとも１個のベルト支持ローラ６が、内蔵された加熱手段６Ｈにより加熱されるヒートローラからなる、２個のベルト支持ローラ６及び８の各々間に巻き掛けられた無端ベルト１０からなる。無端ベルト１０の表面（外周面）の一部領域は定着ローラ２の表面の一部領域に圧接され、ニップ領域１０Ｎを形成している。
【００１４】
無端ベルト１０及びベルト支持ローラ６及び８により囲まれた空間内には、ヒートローラであるベルト支持ローラ６の温度制御を行うための制御機器である温度センサ、具体的にはサーミスタ６Ｓが、ベルト支持ローラ６の表面に接触するよう配設されている。定着装置２３０にはまた、定着ローラ２の表面温度を検出するためのサーミスタ２Ｓが、定着ローラ２の表面に接触するよう配設されている。
【００１５】
定着装置２３０は、相互に間隔をおいて配設された一対の側壁を含む図示しないハウジングを備えており、定着ローラ２、圧ローラ４及びヒートローラであるベルト支持ローラ６、及び他のベルト支持ローラ８は、側壁の各々間に回転自在にかつ相互に平行に支持されている。サーミスタ６Ｓ及び２Ｓは、側壁の各々間を延在するよう配設された図示しない支持フレームに取り付けられている。ベルト支持ローラ６及び８は、定着ローラ２の回転方向（図１において時計方向）上流側（図１において左側）及び下流側（図１において右側）において定着ローラ２の表面の外側に間隔をおいて配置されている。定着ローラ２の表面の一部領域に圧接される無端ベルト１０の表面の該一部領域、すなわちニップ領域１０Ｎは、２個のベルト支持ローラ６及び８間に配置される。このような構成に代えて、ベルト支持ローラ６及び／又はベルト支持ローラ８を、定着ローラ２の表面に圧接する他の実施形態もある。
【００１６】
定着ローラ２を軸方向に見て（図１において紙面を表から裏に見て）、定着ローラ２の軸心を通る仮想水平線をｘ軸、定着ローラ２の軸心を通ってｘ軸に直交する仮想鉛直線をｙ軸としたとき、ベルト支持ローラ６は、定着ローラ２の表面に対し、第２象限において定着ローラ２の外側に配置されている。他方、ベルト支持ローラ８は、ベルト支持ローラ６に対し定着ローラ２の回転方向下流側であり、かつ用紙Ｐの搬送方向上流側において、定着ローラ２の表面の外側に間隔をおいて配置されている（定着ローラ２の表面に対し、第１象限における周方向のほぼ中間位置に配置されている）。加熱手段６Ｈは、ヒートローラであるベルト支持ローラ６の中心領域において、上記側壁の各々間に静止状態で支持されている。
【００１７】
定着ローラ２は、駆動源である電動モータＭ１に、図示しないギヤなどの動力伝達機構を介して駆動結合されている。ベルト支持ローラ６及び８は、無端ベルト１０を介して定着ローラ２に従動回転させられるよう構成されている。この構成に代えて、ベルト支持ローラ６及び／又はベルト支持ローラ８を、定着ローラ２に図示しないギヤなどの動力伝達機構を介して駆動結合することによって、定着ローラ２によって回転駆動させる実施形態もある。
【００１８】
定着ローラ２及び圧ローラ４は、それぞれ、金属、例えばＳＵＳあるいは鉄製の心金と、心金を覆う弾性部材であるソリッドのシリコンゴムあるいは発泡シリコンゴムとを備えている。ベルト支持ローラ６及び８は、ＳＵＳあるいはアルミニウムなどの金属製の中空管から構成されている。無端ベルト１０は、ポリイミド樹脂、ＮｉあるいはＳＵＳから形成することができる。定着ローラ２の外部加熱部材である無端ベルト１０の、定着ローラ２の表面（すなわち外周面）に圧接される表面（すなわち無端ベルト１０の外周面）の離型性及び材質は、定着ローラ２の表面の離型性及び材質と実質的に同じであることが重要である。無端ベルト１０の外周面の材質が、定着ローラ２の表面の材質と実質的に同じである、ということは、同じ材料（添加物があれば、その物質も添加量も実質的に同じ）により同じ性質を有するように製造したもの、ということができる。この要件を満足させるため、この実施形態において、ポリイミド樹脂、ＮｉあるいはＳＵＳからなる無端ベルト１０の表面及び定着ローラ２のソリッドのシリコンゴムあるいは発泡シリコンゴムの表面が、それぞれ、相互に実質的に同じ離型性及び材質の合成樹脂、例えば、フッ素樹脂によりコーティングされるか、又は相互に実質的に同じ離型性及び材質のフッ素樹脂からなるチューブにより被覆される。フッ素樹脂としては、例えば、ＰＦＡ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂、ＰＴＦＥ（パーフロロアルキルエーテル）樹脂などを挙げることができるが、特に、ＰＦＡ（添加物なし）が好ましい。
【００１９】
加熱手段６Ｈはハロゲンヒータから構成されているが、他の加熱手段、例えば、電磁誘導加熱用の励磁コイル（ＩＨコイル）から構成してもよい。加熱手段をＩＨコイルから構成した場合には、ＩＨコイルを、ベルト支持ローラ６の表面の一部領域を外側から隙間を置いて覆うよう配置する実施形態もある。
【００２０】
上記画像形成機本体２００内には、定着装置２３０の作動を制御する図示しないコントローラが備えられている。コントローラは、マイクロコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）、制御プログラムを格納するＲＯＭ、演算結果等を格納する読み書き可能なＲＡＭ、タイマ、カウンタ、入力インターフェース及び出力インターフェースなどを備えている。このように構成されたコントローラの入力インターフェースには、サーミスタ６Ｓ及び２Ｓ、その他の検出器、スイッチなどからの検出信号が入力され、出力インターフェースから電動モータＭ１、電動モータＭ２（図２及び図３参照）及び加熱手段６Ｈなどに制御信号を出力する。
【００２１】
通常の画像形成時（すなわち通常の定着作動時）、定着ローラ２が電動モータＭにより図１において時計方向に回転駆動されると、圧ローラ４は反時計方向に従動させられる。同時に無端ベルト１０が定着ローラ２によって図１において反時計方向に従動回転させられるので、ヒートローラであるベルト支持ローラ６と、他のベルト支持ローラ８が無端ベルト１０を介して同じ反時計方向に従動回転させられる。加熱手段６Ｈを構成するハロゲンヒータが通電され、発熱が開始されると、加熱手段６Ｈによる熱は、ヒートローラであるベルト支持ローラ６から無端ベルト１０へ、無端ベルト１０から定着ローラ２に伝達され、定着ローラ２の表面が加熱される。定着ローラ２の表面に伝達された熱は圧ローラ４の表面にも伝達される。片面（上面）にトナーが転写された用紙Ｐが図１において右から左に向かってほぼ水平に搬送され、定着ローラ２及び圧ローラ４のニップ部を通過すると、用紙Ｐの片面に転写された未定着トナーは、定着ローラ２によって用紙Ｐの片面に溶融定着される。
【００２２】
先に述べたように、定着ローラ２の外部加熱部材である無端ベルト１０の表面の離型性及び材質は、定着ローラ２の表面の離型性及び材質と実質的に同じであるで、無端ベルト１０の表面と定着ローラ２の表面とが相互に圧接、摺動を繰り返しても、無端ベルト１０の表面の強度及び定着ローラ２の表面の強度は実質的に同じであるので、いずれかが極端に削れる、あるいは傷が入る、などといった不具合は発生しない。その結果、無端ベルト１０の表面と定着ローラ２の表面の離型性、昇温性能及び耐久性を所要のとおり確保することが可能になる。
【００２３】
本発明においてはまた、コントローラは、通常の画像形成時における、少なくとも用紙が定着装置２３０を通過する間、外部加熱部材である無端ベルト１０の表面の温度が、定着ローラ２の表面の温度よりも高くなるよう制御する。具体的には、定着ローラ２を回転駆動させた状態で、加熱手段６ＨをＯＮして、ヒートローラであるベルト支持ローラ６を加熱し、無端ベルト１０の表面温度（ニップ領域１０Ｎにおける表面温度）が定着ローラ２の表面温度（ニップ領域１０Ｎにおける表面温度）よりも高くなるように制御すればよい。その結果、無端ベルト１０の表面の離型性が、定着ローラ２の表面の離型性と実質的に同じであっても、上記温度差に起因して、定着ローラ２の表面に付着したトナーが無端ベルト１０の表面に付着しにくくなる。また、定着ローラ２の表面に付着したトナーが、無端ベルト１０の表面に移動させられて付着したとしても、上記温度差に起因して、無端ベルト１０の表面に付着したトナーは、定着ローラ２の表面に移動させられる。そして、定着ローラ２の表面に移動させられたトナーは、通常の画像形成時において、定着ローラ２と圧ローラ４とのニップ領域を通過する用紙によりセルフクリーニングされる。このような作用効果は、外部加熱部材が図示しない１個又は複数のヒートローラ（熱ローラ）から構成される他の実施形態においても、実質的に同じように得られるものである。上記作用効果はまた、定着ローラ２及び／又は圧ローラ４に加熱手段が内蔵され、かつ１個又は複数のヒートローラ（熱ローラ）が定着ローラ２の表面に圧接されるよう構成された定着装置においても、実質的に同じように得られるものである。したがって、本発明によれば、無端ベルト１０の表面にクリーニング部材を当接させることなく、無端ベルト１０の表面と定着ローラ２の表面の離型性、昇温性能及び耐久性を所要のとおり確保しながら、外部加熱部材である無端ベルト１０又は図示しないヒートローラの表面に付着したトナーの除去を可能にする。
【００２４】
本発明においてはまた、非画像形成時に用紙が定着装置２３０を通過し得るクリーニングモードが設けられ、コントローラは、無端ベルト１０の表面の一部領域が定着ローラ２の表面の一部領域に圧接されることにより形成されるニップ領域１０Ｎのニップ幅を、通常の画像形成時におけるニップ幅よりも小さく設定した状態でクリーニングモードを実行する。その結果、クリーニングモードの実行時においては、無端ベルト１０から定着ローラ２へ移動する熱量が、通常の画像形成時におけるよりも少なくなるので、無端ベルト１０の表面温度と、定着ローラ２の表面温度の差が、通常の画像形成時におけるよりも大きくなり、セルフクリーニング性能を向上させることが可能になる。すなわち、本発明によれば、先に述べた従来装置におけるような、複雑な温度制御あるいは通紙タイミング制御を行うことなく、無端ベルト１０の表面温度と定着ローラ２の表面温度との温度差を通常よりも大きくすることを可能にする。以下、図２及び図３を参照して更に、具体的構成を説明する。
【００２５】
図２には、無端ベルト１０の表面の一部領域が定着ローラ２の表面の一部領域に圧接されることにより形成されるニップ領域１０Ｎの周方向幅、すなわちニップ幅を変更することができるニップ幅可変手段を備えた定着装置２３０Ａが示されている。定着装置２３０Ａのその他の基本的構成は、図１に示す定着装置２３０と実質的に同じであるので、同一部分は同一符号で示し、説明は省略する。このニップ幅可変手段は、定着ローラ２の回転方向下流側であってニップ領域１０Ｎよりも下流側における定着ローラ２の表面の外側に間隔をおいて配置されベルト支持ローラ８を、定着ローラ２の表面に対し接近又は離隔する方向に変位させることができる１個のベルト支持ローラ変位機構２０から構成されている。
【００２６】
ベルト支持ローラ変位機構２０は、図示しないハウジングに備えられた上記側壁の各々にそれぞれ回動可能に取り付けられかつベルト支持ローラ８の両端部が回転自在に支持された支持部材２２と、支持部材２２の各々を、ベルト支持ローラ８が定着ローラ２の表面に対し接近及び離隔する方向へ変位させることができる駆動手段とを備えている。相互に実質的に同じ構成を有する支持部材２２の各々は、ほぼ台形をなす支持板から構成され、軸２２ａを介して、対応する側壁の内側に回動可能に支持されている。支持部材２２の各々と、対応する側壁との間には、支持部材２２の各々を、ベルト支持ローラ８が定着ローラ２の表面に対し離隔する方向（図２において反時計方向）へ常時付勢する引張コイルばね２４が配設されている。
【００２７】
上記駆動手段は、引張コイルばね２４による、該離隔する方向への回動を阻止するよう、支持部材２２の各々の一側面２２ｓに当接して配置されたカム２６と、カム２６の各々に対応して配設されかつカム２６の各々を回動させるアクチュエータ、実施形態においては、電動モータＭ２とを備えている。支持部材２２の各々は、対応する引張コイルばね２４により図２において反時計方向に常時付勢されるので、支持部材２２の各々の一側面２２ｓは、対応するカム２６のカム面に常時圧接させられている。カム２６の各々は、側壁の各々間に回動可能に支持された軸２６ａに固定されている。軸２６ａの一端は電動モータＭ２の駆動軸に駆動結合されている。電動モータＭ２の回動により、カム２６の各々は、図２において反時計方向に回動させられる。なお、カム２６の各々の軸２６ａ、支持部材２２の各々の軸２２ａ及びベルト支持ローラ８は、定着ローラ２、圧ローラ４及びベルト支持ローラ６と実質的に平行に配置される。
【００２８】
図２に示すベルト支持ローラ変位機構２０の状態は、プリント、コピーなどの通常の画像形成時における状態を示している。カム２６の各々は、軸２６ａからの距離が最も長いカム面が、対応する支持部材２２の一側面２２ｓに当接するよう位置付けられている（通常の画像形成位置）。無端ベルト１０の表面の一部領域が定着ローラ２の表面の一部領域に圧接されることにより形成されるニップ領域１０Ｎのニップ幅は、通常の画像形成時（すなわち通常の定着作動時）に適したニップ幅Ｌｎに予め設定されている。
【００２９】
コントローラは、クリーニングモードの実行に際しては、通常の画像形成時におけるニップ幅Ｌｎよりもニップ幅が小さくなるようにベルト支持ローラ可変機構２０を作動させる。具体的には、電動モータＭ２を回転駆動して、カム２６の各々を図２に示す通常の画像形成位置から、図３に示すクリーニングモード実行位置（すなわちニップ幅短縮位置）まで図２において反時計方向に所定角度回動させる。カム２６の各々は、軸２６ａからの距離が最も短いカム面が、対応する支持部材２２の一側面２２ｓに当接するよう位置付けられる（クリーニングモード実行位置）。支持部材２２の各々は、軸２２ａまわりに図２において反時計方向に所定の角度だけ回動させられる（図３参照）。その結果、図２と図３とを比較することによって容易に理解されるように、ニップ領域１０Ｎのニップ幅Ｌｎが、ニップ幅Ｌｃに短縮させられる。
【００３０】
コントローラは、ニップ領域１０Ｎのニップ幅を、通常の画像形成時におけるニップ幅Ｌｎよりも小さいニップ幅Ｌｃとしてクリーニングモードを実行する。クリーニングモードは、定着ローラ２を電動モータＭ１により回転駆動させると共に、給紙カセット２２４（図４）から送り出した用紙を、プロセスユニット２０８、２０６、２０４及び２０２において画像を形成することなく、定着装置２３０を通過させることにより実行される。該用紙が定着ローラ２と圧ローラ４とのニップ領域を通過するときに、定着ローラ２の表面及び圧ローラ４の表面に付着したトナーが用紙に付着されることにより該表面の各々から除去される。無端ベルト１０の表面に付着したトナーは、上記温度差に起因して、定着ローラ２に移動させられ、更に用紙に付着されることにより除去される。
【００３１】
コントローラによるクリーニングモードの実行は次のとおりである。
（１）定着装置２３０又は２３０Ａにジャムが発生すると装置の作動を停止する。ジャム処理終了後、通常の画像形成が行われる前にクリーニングモードを実行する。
（２）画像形成機本体２００に設けられた図示しない操作パネルにおいて、クリーニングモードが指定されたときにクリーニングモードを実行する。
（３）図示しないホストコンピュータからクリーニングモードが指定されたときにクリーニングモードを実行する。
【００３２】
クリーニングモードを実行した後、コントローラは、電動モータＭ１の駆動を停止して、定着ローラ２、圧ローラ４、ベルト支持ローラ６、無端ベルト１０及びベルト支持ローラ８の回転を停止する。同時にニップ幅可変手段であるベルト支持ローラ可変機構２０を作動させて縮小されたニップ幅Ｌｃ（図３）を、通常の画像形成時におけるニップ幅Ｌｎ（図２）に復帰させる。具体的には、電動モータＭ２を所定の角度だけ同じ方向に回動させてカム２６の各々を、図３に示すクリーニングモード実行位置から、図２に示す通常の画像形成位置まで、図３において反時計方向に回動させる。カム２６の各々は、軸２６ａからの距離が最も長いカム面が、対応する支持部材２２の一側面２２ｓに当接するよう位置付けられる。支持部材２２の各々は、引張コイルばね２４のばね力に抗して、軸２２ａまわりに図３において時計方向に所定の角度だけ回動させられる（図２参照）。その結果、図３と図２とを比較することによって容易に理解されるように、ニップ領域１０Ｎのニップ幅が、図３に示すクリーニングモードの実行時におけるニップ幅Ｌｃから、図２に示す通常の画像形成時におけるニップ幅Ｌｎに復帰させられる。
【００３３】
上記定着装置において、複数のベルト支持ローラ６及び８のうち、１個のベルト支持ローラ８は、定着ローラ２の回転方向下流側において定着ローラ２の表面の外側に間隔をおいて配置され、ベルト幅可変手段は、該１個のベルト支持ローラ８を定着ローラ２の表面に対し接近又は離隔する方向に変位させることができる１個のベルト支持ローラ可変機構２０から構成されているが、ベルト幅可変手段が、定着ローラ２の回転方向上流側において定着ローラ２の表面の外側に間隔をおいて配置され１個のベルト支持ローラ６を定着ローラ２の表面に対し接近又は離隔する方向に変位させることができる１個のベルト支持ローラ可変機構２０から構成する他の実施形態もある。上記二つの実施形態において、１個のベルト支持ローラ可変機構２０により変位されない他方のベルト支持ローラ６又は８を、無端ベルト１０を介して定着ローラ２の表面に圧接させる実施形態もある。
【００３４】
更にはまた、複数のベルト支持ローラのうち、２個のベルト支持ローラ６及び８は、定着ローラ２の回転方向上流側及び下流側において定着ローラ２の表面の外側に間隔をおいて配置され、定着ローラ２の表面の一部領域に圧接される無端ベルト１０の表面の該一部領域は、該２個のベルト支持ローラ６及び８間に配置され、ニップ幅可変手段が、該２個のベルト支持ローラ６及び８の片方及び他方を、それぞれ、定着ローラ２の表面に対し接近又は離隔する方向に変位させることができる２個のベルト支持ローラ変位機構２０から構成される、他の実施形態もある。
【００３５】
本発明による画像形成機に備えられている上記定着装置は、無端ベルト１０の表面の一部領域が定着ローラ２の表面の一部領域に圧接されるよう構成されている。すなわち、定着ローラ２の表面の一部領域に沿って、柔軟性のある無端ベルト１０が圧接されてニップ領域１０Ｎを形成するので、定着ローラ２を加熱するためのニップ幅を従来よりも大幅に増加することができる。その結果、定着ローラ２に対する局部的な負荷を増加することなく、しかも定着ローラ２の耐久性を損なうことなく、定着ローラ２の昇温時間を短縮して定着装置のウォームアップ時間を短縮することができる。
【００３６】
本本発明においては、先に述べたように、非画像形成時に用紙Ｐが定着装置２３０Ａを通過し得るクリーニングモードが設けられ、コントローラは、外部加熱部材である無端ベルト１０の表面の一部領域が定着ローラ２の表面の一部領域に圧接されることにより形成されるニップ領域１０Ｎのニップ幅を、通常の画像形成時におけるよりも小さく設定した状態で（すなわち通常の画像形成時におけるニップ幅Ｌｎよりも小さいニップ幅Ｌｃとした状態で）クリーニングモードを実行するよう構成されている。この構成における外部加熱部材としては、無端ベルト１０に限定されることは無く、定着ローラ２の外周面に圧接される少なくとも１個の図示しないヒートローラであってもよい。加熱手段、例えばハロゲンヒータが内蔵されたヒートローラは、金属製、例えばアルミニウム製の中空管から形成することができる。そしてクリーニングモード時には、ヒートローラを、通常の画像形成時における位置から、定着ローラ２の半径方向外方に若干移動させることにより、定着ローラ２とのニップ幅を少なくすることができる。クリーニングモードが実行された後には、再び、ヒートローラを、通常の画像形成時における位置まで復帰移動させればよい。ヒートローラを、定着ローラ２に対し半径方向に離隔及び接近するよう移動させる機構は、例えば、図２及び図３に示す定着装置２３０Ａに備えられているカム機構を挙げることができるが、もちろんこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による画像形成機に備えられる定着装置の一実施形態を示す構成概略図である。
【図２】本発明による画像形成機に備えられる定着装置の他の実施形態を示す構成概略図である。
【図３】図２に示す定着装置の他の作動態様を示す構成概略図である。
【図４】本発明による画像形成機の構成概略図である。
【符号の説明】
【００３８】
２：定着ローラ
４：圧ローラ
６：ベルト支持ローラ（ヒートローラ）
６Ｈ：加熱手段（ハロゲンヒータ）
８：ベルト支持ローラ
１０：無端ベルト
２０：ベルト支持ローラ変位機構
２２：支持部材
２２ａ：軸
２４：引張コイルばね
２６：カム
２６ａ：軸
３０：コントローラ
２３０、２３０Ａ：定着装置
Ｍ１、Ｍ２：電動モータ
Ｐ：用紙
Ｓ１、Ｓ２：サーミスタ
【図１】
2005266415.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005266415.tif 000006