(57)【要約】  【課題】  定着ベルト表層をクリーニングするローラを導電性とし、高圧電源を用いてトナーの帯電極性と逆極性の電圧をローラに印加することにより、定着ベルト表層に付着しているオフセットトナーのクリーニング性向上させた画像定着装置を提供すること。  【解決手段】  トナーが−成分の極性を持っていると仮定する。−の極性を持つオフセットトナーが無端状の定着ベルト表層に付着した状態で、＋の高圧出力を導電性クリーニングローラ２７に印加すると、＋／−の極性の関係から−の極性を持つオフセットトナーは、＋の極性を持つクリーニングローラ２７に吸着され、無端状の定着ベルト表層がクリーニングされる。また、トナーの極性が＋の場合は、逆に−の高圧出力電圧を印加する構成とする。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと加熱ローラ間に無端状の定着ベルトを張設し、前記無端状の定着ベルトを介して前記定着ローラを押圧する加圧ローラを設けて前記無端状の定着ベルトとローラ間にニップ部を構成した画像定着装置であって、
前記無端状の定着ベルト外側より当接させて配置され、前記無端状の定着ベルト表層のオフセットトナーをクリーニングするクリーニングローラと、
このクリーニングローラに電圧を印加する高圧電源と、
この高圧電源による前記クリーニングローラへの電圧の印加を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記クリーニングローラにトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加するよう前記高圧電源を制御することを特徴とする画像定着装置。
【請求項２】
フルカラーモード、白黒モード、単色モードおよび赤／黒モードの各コピーモードに応じて、前記高圧電源が印加する最適電圧を記憶しておく記憶手段を更に備え、
前記コピーモードのうちいずれかのモードにより、コピーが行われた場合、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されている最適電圧を前記クリーニングローラへの印加するよう前記高圧電源を制御することを特徴とする請求項１記載の画像定着装置。
【請求項３】
前記無端状の定着ベルトの回転運動を検知する検知手段を更に備え、
この検知手段が無端状の定着ベルトの回転運動を検知しているときのみ、前記制御手段が、前記高圧電源が前記クリーニングローラへの印加するよう制御することを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置で用いられる定着装置の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置における定着方式として、少なくとも一方が加熱された１対の定着ローラを圧接し、その間にトナー像を担持する記録材を通過させる熱ローラ定着方式が広く実用化されてきた。しかし、この熱ローラ定着方式では、ウォームアップに時間がかること、消費電力が多いこと、および耐オフセット性に問題があった。そこで、ウォームアップ時間が短く、低温定着性が優れたベルト定着方式が提案され、利用されている。
ところで、このベルト定着方式では、定着ベルト表層に付着したオフセットトナーをクリーニングすることが必要となり、その方法として、定着ベルト表層の外側よりクリーニング用のローラを当接させてクリーニングする技術が、下記の特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平９−２１２０３１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来技術である特許文献１記載のクリーニング方式には以下の問題点がある。
定着ベルト表層の外側にローラを当接させてクリーニングする方式では、オフセットトナーによりクリーニングローラが汚れて劣化していくため、ベルト表層のオフセットトナーのクリーニング性が悪くなってしまう。
また、オフセットトナーのクリーニング性の悪化から、定着ベルト表層に付着した状態にて定着動作を継続すると、画像品質は低下してしまい、さらに定着ベルトも損傷してしまうことがある。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、定着ベルト表層をクリーニングするローラを導電性とし、高圧電源を用いてトナーの帯電極性と逆極性の電圧をローラに印加することにより、定着ベルト表層に付着しているオフセットトナーのクリーニング性向上を図り、且つ画像品質の低下、定着ベルトの損傷を防ぐことができる画像定着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明では、定着ローラと加熱ローラ間に無端状の定着ベルトを張設し、前記無端状の定着ベルトを介して前記定着ローラを押圧する加圧ローラを設けて前記無端状の定着ベルトとローラ間にニップ部を構成した画像定着装置であって、前記無端状の定着ベルト外側より当接させて配置され、前記無端状の定着ベルト表層のオフセットトナーをクリーニングするクリーニングローラと、このクリーニングローラに電圧を印加する高圧電源と、この高圧電源による前記クリーニングローラへの電圧の印加を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記クリーニングローラにトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加するよう前記高圧電源を制御することにより、前記目的を達成する。
【０００６】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、フルカラーモード、白黒モード、単色モードおよび赤／黒モードの各コピーモードに応じて、前記高圧電源が印加する最適電圧を記憶しておく記憶手段を更に備え、前記コピーモードのうちいずれかのモードにより、コピーが行われた場合、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されている最適電圧を前記クリーニングローラへの印加するよう前記高圧電源を制御することを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明では、請求項１または請求項２記載の発明において、前記無端状の定着ベルトの回転運動を検知する検知手段を更に備え、この検知手段が無端状の定着ベルトの回転運動を検知しているときのみ、前記制御手段が、前記高圧電源が前記クリーニングローラへの印加するよう制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の発明では、無端状の定着ベルト表層のオフセットトナーのクリーニング性を向上させることができ、且つ画質の向上、無端状の定着ベルトの劣化を防止することができる。
請求項２記載の発明では、使用されたコピーモードに応じて、電圧を印加するので、過剰な高圧出力を防ぎ、高圧電源制御基板の効率性を向上させることができる。
請求項３記載の発明では、無端状の定着ベルトの動作時のみ電圧を印加するので、無端状の定着ベルト表層を一様にクリーニングし、且つ無端状の定着ベルトの損傷を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施の形態を、図１ないし図４を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の１例として、カラータンデム複写機の全体構成を示した図であり、図２は、無端状の定着ベルトのクリーニングを説明する図である。
この画像形成装置は、露光された原稿からの反射光を光電変換し、信号処理を行うスキャナー部１と、レーザより照射されたレーザー光を、感光体上に投影する書き込み部２と、書き込み部２のレーザー出力のＰＭ、ＰＷＭ変調により潜像を形成する感光体３とを備える。
また、感光体３の表面を一様に帯電させる帯電部４と、潜像を作った感光体３にトナーを付着させる現像部５と、感光体３に付着させたトナー画像を転写紙に転写する転写部（中間転写ベルト）６とを備えている。さらに、これら現像美部５および感光体３廻りの作像は、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｂｋ（ブラック）の４色分を独立で行うタンデム方式を備えている。
また、給紙トレイを本体部７（片面機）と給紙バンク８に、手差し給紙台９を本体部に備えている。また、搬送部から送られてきた用紙に温度と圧を加えて、トナーを用紙上に融着させるベルト定着ユニット５１と、定着ローラ２５、加圧ローラ２６とを備えている。
【００１０】
図２に示すように、加熱ヒータ２０を内蔵する加熱ローラ２４と、定着ヒータ２２を内蔵する定着ローラ２５との間に、無端状の定着ベルト２８を張設し、この無端状の定着ベルト２８を介して下方から定着ローラ２５を押圧する、加圧ヒータ２３内蔵の加圧ローラ２６を設けて、無端状の定着ベルト２８と加圧ローラ２６との間にニップ部を構成している。
また、無端状の定着ベルト２８表層のオフセットトナーをクリーニングするための導電性クリーニングローラ２７を無端状の定着ベルト２８外側より当接させている。さらに、導電性クリーニングローラ２７には、後述する高圧出力が印加可能な高圧端子１２を設けている。この高圧端子１２と導電性クリーニングローラ２７は、導通させた構成とする。
加熱ローラ２４、定着ローラ２５、加圧ローラ２６、導電性クリーニングローラ２７、無端状の定着ベルト２８の回転方向は、図中に示す矢印の方向である。
【００１１】
３０は記録紙、２９は定着前画像(トナー)を示しており、搬送方向は図に示す矢印方向である。また、１１は高圧電源制御基板を示している。この高圧電源制御基板１１の詳細は後述の図３を参照して説明する。
高圧電源制御基板１１の高圧出力端子と、高圧端子１２を高圧用ハーネスにて構成し、高圧電源制御基板１１の高圧出力が高圧端子１２を介してクリーニングローラ２７に印加できる構成となっている。
【００１２】
次に、図３の高圧電源制御基板１１の構成を示したブロック図を参照して、図２に示した高圧電源制御基板１１の制御方法を説明する。
高圧電源制御基板１１の制御部３１は、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）３４に格納されたプログラムやデータに従って、演算機能等を実行するＣＰＵ（中央演算処理装置）３２、このＣＰＵ３２が実行するためのプログラムやデータを格納したＲＯＭ３４、ＣＰＵ３２のワークエリアとして使用されるＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）３６を備えている。
ＲＯＭ３４には、図４に示すような、高圧出力値と高圧出力電圧値の目標値であるＰＷＭ Ｄｕｔｙ比との関係を示す、高圧出力電圧値−ＰＷＭ Ｄｕｔｙデータがテーブル形式または演算式の形態で格納されている。
【００１３】
図４において、横軸はＰＷＭ Ｄｕｔｙ、縦軸は導電性クリーニングローラ２７に印加する高圧出力電圧値を示している。
高圧電源制御基板１１は、低圧から昇圧するための駆動トランス部４４およびトランスを駆動するための駆動制御部４２から構成されている。また、一定の高圧出力電圧値を出力するために、常時高圧出力電圧値をＶ検出し、駆動制御部４２にフィードバックする構成としている。
この高圧電源制御基板１１と駆動制御部４２とのインターフェイスとして、高圧電源制御基板１１の駆動制御用の２４Ｖ、および高圧出力電圧値の目標値であるＰＷＭ信号を備えた構成とし、ＰＷＭ Ｄｕｔｙの値により高圧出力電圧値が決定し、導電性クリーニングローラ２７に印加する高圧出力値を制御可能としている。
【００１４】
次に、導電性クリーニングローラ２７に高圧出力電圧を印加した際のプロセスの具体例を挙げる。
トナーが−成分の極性を持っていると仮定する。−の極性を持つオフセットトナーが無端状の定着ベルト表層に付着した状態で、＋の高圧出力を導電性クリーニングローラ２７に印加すると、＋／−の極性の関係から−の極性を持つオフセットトナーは、＋の極性を持つクリーニングローラ２７に吸着され、無端状の定着ベルト表層がクリーニングされる。また、トナーの極性が＋の場合は、逆に−の高圧出力電圧を印加する構成とする。
【００１５】
カラー画像形成装置においては、コピーモードにてフルカラー、単色、白黒、赤／黒２色モードが存在する。
フルカラーモードにおいては、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの全色のトナーを用いる。単色においては、それぞれユーザが操作部上にて設定したイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックのいずれかまたはその組み合わせのトナーを用いる。白黒においては、ブラックのトナーを用いる。
赤／黒２色モードにおいては、マゼンダ、イエロー、ブラックのトナーを用いる。
以上のことから、設定されたコピーモードにより使用するトナー色も異なり、無端状の定着ベルト表層に付着するオフセットトナー量も異なってくる。
【００１６】
そこで、オフセットトナー量に応じ、導電性クリーニングローラ２７に印加する高圧出力電圧値を可変させる装置を構成する。各コピーモードにおけるオフセットトナー量を想定し、制御部３１に各コピーモードにおける導電性クリーニングローラ２７に印加する高圧出力電圧値のデータを格納する。オフセットトナー量と導電性クリーニングローラ２７に印加する高圧出力電圧値の関係を図４に示してある。
【００１７】
次に、作像プロセスの具体例を挙げる。
フルカラーモードにおいてオフセットトナー量が多く、白黒モードにおいてオフセットトナー量が少ないと仮定する。制御部３１に予め格納される高圧出力値のデータは、フルカラーモード＞白黒となる。そのため、そのデータをＰＷＭ信号で受信した高圧電源制御基板１１から出力される高圧出力値はフルカラーモード＞白黒となる。
以上のことから、各コピーモードにて導電性クリーニングローラ２７に過剰な高圧出力値を印加することなく、高圧電源制御基板１１の効率を向上させることができる。
【００１８】
無端状の定着ベルト２８は、画像形成装置の制約により、作像中のみ回転する構成となっている。そのため、待機時においては無端状の定着ベルト２８は、常時回転しない。
一方、無端状の定着ベルト２８に付着しているオフセットトナーは導電性クリーニングローラ２７前までは、ベルト全体に一様に存在する。そのため、無端状の定着ベルト２８が回転していない状態で、導電性クリーニングローラ２７に高圧出力を印加した場合は、クリーニングローラと当接している無端状の定着ベルト表層箇所はクリーニング可能であるが、その他の無端状の定着ベルト表層はクリーニングが不可能である。
また、無端状の定着ベルト２８が停止している際に導電性クリーニングローラ２７に高圧出力を印加すると、ベルト表層の同一箇所に長時間高圧出力が連続で印加されることになり、無端状の定着ベルト２８の損傷を招くことになる。
そこで、画像シーケンスの作像シーケンスにて、無端状の定着ベルト２８が回転している時のみ、導電性クリーニングローラ２７に高圧出力を印加するプログラムを制御部３１に格納して装置を構成することもできる。
以上の装置を用いることにより、無端状の定着ベルト２８が回転している条件のみ、導電性クリーニングローラ２７に高圧出力を印加可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図２】無端状の定着ベルトのクリーニング方法を説明する図である。
【図３】高圧電源制御基板の構成を示したブロック図である。
【図４】ＰＷＭ Ｄｕｔｙと導電性クリーニングローラに印加する高圧出力電圧値の関係を説明する図でる。
【符号の説明】
【００２０】
１１  高圧電源制御基板
１２  高圧端子
２０  加熱ヒータ
２２  定着ヒータ
２３  加圧ヒータ
２４  加熱ローラ
２５  定着ローラ
２６  加圧ローラ
２７  導電性クリーニングローラ
２８  無端状の定着ベルト
２９  定着前画像(トナー)
３０  記録紙
３１  制御部
３２  ＣＰＵ
３４  ＲＯＭ
３６  ＲＡＭ
【図１】
2005091667.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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