(57)【要約】【課題】コストの増加を抑え、剥離部材の表面を清潔に保ち、記録紙に担持された未定着トナーを安定して定着する定着装置、および、良好な画像を安定して形成する画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】互いに押し合う複数の押圧体からなる、それら複数の押圧体の間を未定着トナーを担持した記録媒体が通過する、その未定着トナーを加熱するとともに加圧してその記録媒体に定着させる定着部と、上記定着部から出てくる記録媒体の表面に接することによってその記録媒体を該定着部の押圧体から剥離する剥離部材と、上記記録媒体に接することで上記剥離部材の表面に付着したトナーを加熱する加熱部と、上記加熱部によって加熱されたトナーを上記剥離部材の表面から拭き取る第１のクリーニング部とを備えたことを特徴とする定着装置、及びこの定着装置を備えた画像形成装置。【選択図】図２
2007240868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに押し合う押圧体の間を未定着トナーを担持した記録媒体が通過し、該未定着トナーを加熱するとともに加圧して該記録媒体に定着させる定着部と、
前記定着部から出てくる記録媒体の表面に接することによって該記録媒体を該定着部の押圧体から剥離する剥離部材と、
前記記録媒体に接することで前記剥離部材の表面に付着したトナーを加熱する加熱部と、
前記加熱部によって加熱されたトナーを前記剥離部材の表面から拭き取る第１のクリーニング部と、
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
互いに押し合う押圧体の間を未定着トナーを担持した記録媒体が通過する、該未定着トナーを加熱するとともに加圧して該記録媒体に定着させる定着部と、
前記定着部から出てくる記録媒体の表面に接することによって該記録媒体を該定着部の押圧体から剥離する剥離部材と、
前記記録媒体の表面に接することで前記剥離部材の表面に付着したトナーを検知するトナー検知部と、
前記トナー検知部がトナーを検知した場合に、前記剥離部材の表面からトナーを拭き取る第２のクリーニング部と、
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
記録媒体上に未定着トナー像を形成するトナー像形成部と、
互いに押し合う押圧体の間を未定着トナーを担持した記録媒体が通過する、該未定着トナーを加熱するとともに加圧して該記録媒体に定着させる定着部と、
前記定着部から出てくる記録媒体の表面に接することによって該記録媒体を該定着部の押圧体から剥離する剥離部材と、
前記記録媒体に接することで前記剥離部材の表面に付着したトナーを加熱する加熱部と、
前記加熱部によって加熱されたトナーを前記剥離部材の表面から拭き取る第１のクリーニング部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
記録媒体上に未定着トナー像を形成するトナー像形成部と、
互いに押し合う押圧体の間を未定着トナーを担持した記録媒体が通過する、該未定着トナーを加熱するとともに加圧して該記録媒体に定着させる定着部と、
前記定着部から出てくる記録媒体の表面に接することによって該記録媒体を該定着部の押圧体から剥離する剥離部材と、
前記記録媒体の表面に接することで前記剥離部材の表面に付着したトナーを検知するトナー検知部と、
前記トナー検知部がトナーを検知した場合に、前記剥離部材の表面からトナーを拭き取る第２のクリーニング部と、
を備えた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、記録シート上に未定着トナーを定着させる定着装置、およびこの定着装置を用いて記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば複写機，プリンタ，ファクシミリに代表される一般的な電子写真方式の画像形成装置では、表面に感光体層を有する像担持体表面を均一に帯電する帯電工程、帯電した像担持体表面に像光を照射することで静電潜像を形成する露光工程、その静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を形成する現像工程、そのトナー画像を記録紙上に転写する転写工程、記録紙上に転写されたトナー画像を定着部が定着する定着工程、転写工程で像担持体上に残留したトナーを除去するクリーニング工程を経て画像が形成される。
【０００３】
上記定着工程においては、定着方式として熱と圧力とを利用した加熱加圧方式が広く用いられている。この加熱加圧方式は、内部に熱源を備えた加熱部材と、この加熱部材に圧接する加圧部材とからなる定着部を用い、この加熱部材と加圧部材とが圧接することで形成されるニップ部に、未定着のトナー画像を担持した記録紙を搬送し、その未定着のトナー画像を加圧加熱して、記録紙上にそのトナー画像を定着する方式である。
【０００４】
しかし、一般的に、加熱されたトナーは弾性及び粘性を有する為、上記加熱加圧方式においては、記録紙が加熱部材の面に沿って曲がった結果、トナー内部に発生した応力によって反発し元の状態に戻ろうとする復元力が生じる。これがトナーの粘着力よりも小さいと、トナー画像が定着された記録紙が定着部から搬出される際に、その記録紙が加熱部材から剥離されずに加熱部材に巻き付いてしまう場合がある。そして、記録紙が加熱部材に巻き付くと、画像形成装置内における記録紙の搬送が止まって記録紙が詰まる現象(以降ジャムという場合がある)が生じる。ジャムが発生すると、画像形成装置の画像形成が中断してしまい、画像形成が再開されるには、ジャムの発生原因となった記録紙を取り除かなければならず手間が掛かってしまう。
【０００５】
このようなジャムを回避するために、定着部における記録紙の通過方向下流の剥離位置に剥離部材（いわゆるバッフル）を配置し、定着部から搬出されるときに記録紙が加熱部材に巻きつこうとしたらその記録紙の表面に剥離部材が当接して、加熱部材から記録紙を剥離するという剥離方法が考案されている。
【０００６】
上記の剥離方法では、記録紙の表面に剥離部材が当接する際に、この剥離部材の表面にトナーが付着し、当接が繰り返し生じるとトナーが堆積し、その堆積したトナーが記録紙や加熱部材に付着してしまう場合がある。このように記録紙や加熱部材にトナーが付着すると、記録紙上のトナー画像が汚れる画像不良の原因となってしまう。
【０００７】
特に、剥離部材を設けたにも関わらず上述したジャムが発生してしまった場合には、ジャムの発生原因となった記録紙に担持されているトナー画像のトナーが剥離部材の表面に多量に付着してしまって、上記の画像不良が生じる。
【０００８】
そこで、ジャムが生じる度に、剥離位置から剥離部材を離間する駆動源と、離間された剥離部材の表面からトナーを拭き取るクリーニング部材とが備えられた定着装置が提案されている（例えば、特許文献１，特許文献２参照。）。
【特許文献１】実開平２−３６８５６号公報
【特許文献２】実開平２−５８２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１，特許文献２で提案された定着装置では、クリーニング部材が剥離部材の表面からトナーを拭き取る際に、トナーが剥離部材の表面に既に固着していて、剥離部材の表面の清掃が不充分となる。一旦固着したトナーでも、その後溶融して画像不良の原因となる場合もあり、また剥離部材にトナーが多量に付着すると剥離能力が低下して前述のようにジャムの原因にもなる。
【００１０】
また、剥離部材の表面をクリーニング部で定期的に高頻度で拭き取るという定着装置も考えられるが、電力消費や、クリーニング部の消耗等によってランニングコストが高騰するという問題があり現実的でない。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑み、画像不良を低コストで長期に亘って回避することができる定着装置、および、良好な画像を安定して形成することができる画像形成装置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】
【００１２】
上記目的を達成する本発明の第１の定着装置は、
互いに押し合う押圧体の間を未定着トナーを担持した記録媒体が通過し、その未定着トナーを加熱するとともに加圧してその記録媒体に定着させる定着部と、
上記定着部から出てくる記録媒体の表面に接することによってその記録媒体をその定着部の押圧体から剥離する剥離部材と、
上記記録媒体に接することで上記剥離部材の表面に付着したトナーを加熱する加熱部と、
上記加熱部によって加熱されたトナーを上記剥離部材の表面から拭き取る第１のクリーニング部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
一般的に、加熱されたトナーは粘性が高く、本発明の第１の定着装置によれば、剥離部材の表面にトナーが堆積し固着していても、加熱部によってそのトナーが加熱され、そのトナーに粘性が持たされた後、第１のクリーニング部によってそのトナーが拭き取られるので、剥離部材の表面が十分に清掃される。従って、本発明の第１の定着装置によれば、剥離部材の表面を清潔に保ち、画像不良を回避することが出来る。また、清掃間隔を充分に空けることで装置の大型化とコストの上昇を抑えることができる。
【００１４】
ここで、本発明の第１の定着装置において、
「上記剥離部材が、上記定着部に近接した剥離位置で上記記録媒体を剥離するものであり、
上記剥離部材を上記定着部から離間させる駆動部を備え、
上記第１のクリーニング部は、上記駆動部によって上記定着部から離間された剥離部材の表面からトナーを拭き取るものである」という形態も望ましい形態である。
【００１５】
剥離部材が加熱部材から記録紙を剥離する適切な剥離位置としては、定着装置の構造上、定着部に近接した位置となる場合が考えられるが、この場合には、剥離位置での清掃が困難で、不充分な清掃となる怖れがある。上記の望ましい形態の第１の定着装置では、定着部に近接した剥離位置に剥離部材が備えられていても、駆動部によって剥離位置から剥離部材が離間されてトナーが拭き取られるので、剥離部材の表面を十分に清掃することが出来る。
【００１６】
また、本発明の第１の定着装置において、
「上記記録媒体の余白の長さを検知する余白検知部を備え、
上記第１のクリーニング部が、上記余白検知部が検知した結果に応じてトナーを拭き取るものである」という形態も望ましい形態である。
【００１７】
剥離部材を用いて加熱部材から記録紙を剥離する場合には、先端余白の長い記録紙よりも先端余白の短い記録紙の方が剥離し難く、剥離部材の表面にトナーが付着し易いので、余白検知部による検知結果に応じてトナーが拭き取られることで剥離部材の表面を効率よく清潔に保つことが出来る。
【００１８】
また、本発明の第１の定着装置において、
「上記記録媒体が複数種類の記録媒体から選択されたものであって、
上記記録媒体の種類を検知する記録媒体種検知部を備え、
上記第１のクリーニング部が、上記記録媒体種検知部が検知した結果に応じて上記加熱部によって加熱されたトナーを拭き取るものである」という形態も望ましい形態である。
【００１９】
剥離部材を用いて、例えば薄い記録紙や柔らかい記録紙を加熱部材から剥離する場合には、厚い記録紙や硬い記録紙を剥離する場合に比べて剥離が難しく、剥離部材の表面にトナーが付着し易いので、媒体種検知部による検知結果に応じてトナーが拭き取られることで、剥離部材の表面を効率良く清潔に保つことが出来る。
【００２０】
上記目的を達成する本発明の第２の定着装置は、
互いに押し合う押圧体からなる、未定着トナーを担持した記録媒体がそれら押圧体の間を通過する、その未定着トナーを加熱するとともに加圧してその記録媒体に定着させる定着部と、
上記定着部から出てくる記録媒体の表面に接することによってその記録媒体をその定着部の押圧体から剥離する剥離部材と、
上記記録媒体の表面に接することで上記剥離部材の表面に付着したトナーを検知するトナー検知部と、
上記トナー検知部がトナーを検知した場合、上記剥離部の表面からトナーを拭き取る第２のクリーニング部と、
を備えたことを特徴とする。
【００２１】
本発明の第２の定着装置によれば、トナー検知部によってトナーが検知された場合にトナーが拭き取られるので、必要に応じた清掃が可能となって、コストの上昇を抑えると共に剥離部材の表面を常に清潔に保つことが出来、画像不良を回避することが出来る。
【００２２】
上記目的を達成する本発明の第１の画像形成装置は、
記録媒体上に未定着トナー像を形成するトナー像形成部と、
互いに押し合う押圧体の間を未定着トナーを担持した記録媒体が通過する、その未定着トナーを加熱するとともに加圧してその記録媒体に定着させる定着部と、
上記定着部から出てくる記録媒体の表面に接することによってその記録媒体を該定着部の押圧体から剥離する剥離部材と、
上記記録媒体に接することで上記剥離部材の表面に付着したトナーを加熱する加熱部と、
上記加熱部によって加熱されたトナーを上記剥離部材の表面から拭き取る第１のクリーニング部と、
を備えたことを特徴とする。
【００２３】
一般的に、加熱されたトナーは粘性が高く、第１の画像形成装置によれば、剥離部材の表面にトナーが堆積し固着していても、加熱部によってそのトナーが加熱され、そのトナーに粘性が持たされた後、第１のクリーニング部によってそのトナーが拭き取られるので、剥離部材の表面が十分に清掃される。従って、本発明の第１の画像形成装置によれば、良好な画像形成を安定して行うことが出来る。
【００２４】
上記目的を達成する本発明の第２の画像形成装置は、
記録媒体上に未定着トナー像を形成するトナー像形成部と、
互いに押し合う押圧体の間を未定着トナーを担持した記録媒体が通過し、その未定着トナーを加熱するとともに加圧してその記録媒体に定着させる定着部と、
上記定着部から出てくる記録媒体の表面に接することによってその記録媒体を該定着部の押圧体から剥離する剥離部材と、
上記記録媒体の表面に接することで上記剥離部材の表面に付着したトナーを検知するトナー検知部と、
上記トナー検知部がトナーを検知した場合に、上記剥離部材の表面からトナーを拭き取る第２のクリーニング部と、
を備えたことを特徴とする。
【００２５】
本発明の第２の画像形成装置によれば、トナー検知部によってトナーが検知された場合にトナーが拭き取られるので、必要に応じた清掃が可能となって、コストの上昇を抑えると共に剥離部材の表面を常に清潔に保つことが出来、画像不良を回避することが出来る。従って、本発明の第２の画像形成装置によれば、良好な画像形成を安定して行うことが出来る。
【００２６】
なお、本発明の第２の定着装置、第１の画像形成装置、および第２の画像形成装置については、ここではその基本形態のみを示すのにとどめるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明の第２の定着装置、第１の画像形成装置、および第２の画像形成装置には、上記の基本形態のみではなく、前述した第１の定着装置の各形態に対応する各種の形態が含まれる。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように、本発明によれば、画像不良の発生を低コストでかつ長期に亘って回避することができる定着装置、および、良好な画像を安定して形成することができる画像形成装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施形態を示す全体構成図である。
【００３０】
図１に示す画像形成装置１０００は、本発明の画像形成装置の一実施形態に相当し、電子写真方式を採用したモノクロの片面出力プリンタである。この画像形成装置１０００には、トレイ１と定着装置１０と画像形成部１００とが備えられている。ここで、定着装置１０は、本発明の定着装置の一実施形態に相当し、画像形成部１００が本発明にいうトナー像形成部の一例に相当する。
【００３１】
画像形成部１００には、電子写真方式用の積層型の感光体であって、図の矢印Ｂ１方向に回転する感光体３、感光体３に接触しながら感光体を帯電する接触型の帯電器２、感光体３に向けてレーザ光を発し、感光体３上に、周囲より電位の高くなった静電潜像を形成する露光部７、静電潜像にモノクロ（ブラック）のトナーを付着させて現像することでトナー像を形成する現像器８、トナー像が形成された感光体３に対して、搬送されてくる記録紙を押圧し、バイアス電圧の印加を受けて感光体３から記録紙上に未定着のトナー像を転写する転写ロール９、感光体３に接触し、未定着のトナー像が転写された後、感光体３に付着したまま残留したトナーをクリーニングするクリーニングブレード３１が備えられている。ここで記録紙は、本発明にいう記録媒体の一例に相当する。
【００３２】
現像器８には、現像剤を表面に担持して図の矢印Ａ１方向に回転する現像スリーブ８１、現像スリーブ８１上に担持された現像剤を削り落として現像スリーブ８１上の現像剤の層厚を調整する、２枚の層厚調整板８２ａ，８２ｂ、現像剤が溜められた容器８３、容器８３内の現像剤を攪拌する２つの攪拌部８４ａ，８４ｂが設けられている。
【００３３】
この画像形成部１００には、ブラックのトナーが蓄えられた不図示のトナーカートリッジが備えられており、このトナーカートリッジにより現像器８にトナーの補給が行われる。また、未定着のトナー像が転写されるために用いられる記録紙は、トレイ１の中に蓄えられ、ユーザから画像形成が指示されると、トレイ１から搬送されて、転写ロール９において未定着のトナー画像が転写され、このトナー画像を担持した記録紙が図の上方向に向かって搬送されていく。図１においては、この時の記録紙搬送路が、上向きの矢印で示す経路として示されており、未定着のトナー画像を担持した記録紙は、この記録紙搬送路を通って図の矢印で示すように第１の定着装置１０へ搬送される。
【００３４】
定着装置１０には、図の矢印Ｂ２方向に回転する加熱部材４１０と、この加熱部材４１０に圧接し、図の矢印Ａ２方向に従動する加圧装置４２０とで構成される定着部４００、この定着部４００における記録紙の通貨方向下流の剥離位置に備えられ、定着部４００から搬出される記録紙の表面に当接し、加熱部材４１０から記録紙を剥離する剥離部材（バッフル）４３０、剥離部材４３０を加熱することでその剥離部材４３０の表面に付着したトナーを加熱する加熱器４４０、および加熱器４４０によって加熱されたトナーを拭き取る、剥離部材４３０を挟んだ一対のクリーニング部材４５０が備えられている。ここで、定着部４００、剥離部材４３０、加熱器４４０が、それぞれ本発明にいう定着部、剥離部材、加熱部の一例に相当する。また、クリーニング部材４５０の対は、本発明にいう第１のクリーニング部の一例および、第２のクリーニング部の一例を兼ねたものを構成している。また、加熱部材４１０および加圧装置４２０のそれぞれが、本発明にいう押圧体の一例に相当する。
【００３５】
定着部４００には、自ら回転する加熱部材４１０と、この加熱部材４１０に従動する加圧装置４２０とが圧接することでニップ部が形成される。そして、定着部４００は、このニップ部に搬送された記録紙に担持された未定着のトナー画像を加圧して加熱することで、記録紙上にトナー画像を定着する。
【００３６】
以下に、図１に示す定着装置１０について図２を用いて詳細に説明する。
【００３７】
図２は、図１に示す定着装置１０の概略断面図である。
【００３８】
図２に示す定着装置１０には、図１にも示した定着部４００、剥離部材４３０、加熱器４４０、クリーニング部材４５０の各要素のほかに、ソレノイド４７１と押しバネ４７２で構成される駆動部４７０、加熱器４４０や駆動部４７０の動作を制御する制御部４６０、記録紙の先端余白の長さを検知する余白センサ４８０、記録紙の種類を検知する用紙種検知部４９０、剥離部材４３０の表面に付着したトナーの有無を検知するトナーセンサ５００が備えられている。
【００３９】
加熱部材４１０は、熱を発生する加熱ヒータ１２と、加熱ヒータ１２を取り囲む筒状体１１０とを有している。加熱ヒータ１２により発生した熱は筒状体１１０に伝わって、この熱が記録紙３５上でのトナー定着に用いられる。この筒状体１１０の内側はアルミニウム製の円筒状の芯金１１１となっており、この芯金１１１の外周に、耐熱ゴムの一種であるシリコンゴムからなる層厚１ｍｍの弾性層１１２が重なっている。このように芯金１１１に弾性層１１２が重なっているという構成は、円筒状の金型内に、芯金１１１と、芯金１１１の外径よりも大きい内径を有する円筒状のフッ素樹脂チューブとを、同芯となるように設置し、芯金１１１とフッ素樹脂チューブとの空隙内にシリコンゴムを注入して成型を行なう注入成型法によって形成される。
【００４０】
この弾性層１１２は、このように注入成型法によって形成された弾性層であるが、コーティング法によって芯金１１１の上に形成された弾性層もこの筒状体１１０の弾性層として採用可能である。
【００４１】
また、弾性層１１２の外面には、トナーを筒状体１１０から離れやすくするために、フッ素樹脂の一種であるテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）からなる層厚２５μｍの離型層１１３が設けられている。
【００４２】
加圧装置４２０は、支持体１４２、スプリング１４３ａ、支持体１４２に取りつけられたベルトガイド１４３、支持体１４２上に装着された弾性体１３１、弾性体１３１の上に被さるシート状部材１３２、これら支持体１４２、スプリング１４３ａ、ベルトガイド１４３、弾性体１３１、シート状部材１３２を取り巻くベルト管状体１４１を有している。
【００４３】
ベルト管状体１４１は、層厚８０μｍのポリイミドの基材１４１ｂの上に、層厚３０μｍのパーフルオロアルコキシフッ素樹脂の離型層１４１ａを設けた２層構成を有する直径３０ｍｍのベルト管状体であり、支持体１４２、スプリング１４３ａ、ベルトガイド１４３、弾性体１３１、シート状部材１３２の周りを回転する。ベルト管状体の内周面（筒状体１１０と接する面とは反対側の面）には、ベルト管状体１４１がスムーズに回転するように潤滑剤が塗布されている。この潤滑剤は、長期間の使用において高い耐熱性を有し、熱によって劣化しにくいヒンダードアミン系の酸化防止剤を含有するシリコーンオイルである。シート状部材１３２は、ベルト管状体と弾性体１３１との間の摺動性を良好にするための部材であり、塗布された潤滑剤を保持する役割も担っている。
【００４４】
このような加熱部材４１０と加圧装置４２０とで構成される定着部４００では、シート状部材１３２が被さった弾性体１３１が、ベルト管状体１４１を筒状体１１０に押し付けることによってニップ部が形成される。このときスプリング１４３ａは、その弾性力により弾性体１３１を、圧力１．５ｋｇ／ｃｍ２で筒状体１１０に向けて押し付け、圧接を維持する役割を果たす。このように、ニップ部を形成した状態で筒状体１１０が図において矢印Ｂ２で示す方向に回転し、加圧装置４２０側では、筒状体１１０の回転駆動力を受けたベルト管状体１４１が、ベルトガイド１４３の周りを図で矢印Ａ２で示す方向に従動回転する。図で矢印Ｃ２で示す方向から定着器１０内に搬送されて来た記録紙３５は筒状体１１０とベルト管状体１４１との間のニップ部を通過し、その際、熱および圧力を受けることで、この記録紙３５上の未定着トナー像３０１の定着が行われる。
【００４５】
剥離部材４３０は、断面形状が三角形で加熱部材４１０と平行して延びた板状の部材であり、定着部４００における記録紙３５の通過方向下流の剥離位置に備えられており、定着部４００から搬出される記録紙３５の表面に当接することで、加熱部材４１０から記録紙３５を剥離する。なお、本発明にいう剥離部材は、例えば長方形や正方形の断面形状を有するものであってもよい。
【００４６】
本実施形態では、剥離部材４３０は金属で構成され、さらに表面がフッ素系の樹脂フィルムによって覆われている。
【００４７】
加熱器４４０は、剥離部材４３０の内部に備えられており、この加熱器４４０が剥離部材４３０全体を加熱することで、剥離部材４３０の表面に付着したトナーも加熱される。
【００４８】
駆動部４７０は、ソレノイド４７１と押しバネ４７２とで構成され、このソレノイド４７１が駆動されると剥離部材４３０がソレノイドの磁力で引っ張られて剥離位置から離間される。また、このソレノイド４７１の駆動が停止されると、押しバネ４７２の弾性力によって剥離部材４３０が押し戻されて元の剥離位置に戻る。
【００４９】
クリーニング部材４５０は、剥離部材４３０の上下に備えられており、各クリーニング部材４５０はバネ４５１の弾性力によって剥離部材４３０に押しつけられている。
【００５０】
上述した加熱器４４０、駆動部４７０、クリーニング部材４５０などが制御部４６０の制御によって協働することで、剥離部材４３０の表面に付着したトナーを清掃するための、以下説明する清掃動作が実現する。
【００５１】
図３は、清掃動作の詳細な経過を示す経過図である。
【００５２】
図３には、剥離部材４３０、加熱器４４０、クリーニング部材４５０、バネ４５１、および駆動部４７０が示されている。
【００５３】
先ず、加熱器４４０によって剥離部材４３０全体が加熱されることで、剥離部材４３０の表面に付着したトナーが加熱されて、そのトナーに粘性が持たされる。次に、ソレノイド４７１が駆動され、剥離部材４３０がソレノイドの磁力で引っ張られて剥離位置から離間される。その際、バネ４５１の弾性力によって剥離部材４３０に押し付けられたクリーニング部材４５０によって、剥離部材４３０の表面に付着したトナーが拭き取られる。そして、ソレノイド４７１の駆動が停止されて押しバネ４７２の弾性力によって剥離部材４３０が押し出されて元の剥離位置に戻される。このように、本実施形態における清掃動作では加熱器４４０でトナーが加熱されてから拭き取られるので剥離部材４３０にトナーが固着している場合であっても確実にトナーが拭きとられる。
【００５４】
ここで、図２に戻り、定着装置１０に備えられた余白センサ４８０、用紙種検知部４９０、およびトナーセンサ５００それぞれの検知結果に応じて、加熱器４４０やクリーニング部材４５０や駆動部４７０を制御する制御部４６０の詳細な説明を行う。
【００５５】
余白センサ４８０は、定着部４００に対して記録紙３５の通過方向上流に備えられ、記録紙３５の搬送経路と直交する方向については、搬送経路の中央と、中央から±７５ｍｍ離れた点との合計３点に配置されている。この余白検知センサ４８０は、定着装置１０へ搬送される記録紙３５の先端と、記録紙３５上に担持された未定着のトナー画像３０１の先端とを検知して、記録紙３５の先端が検知されてからトナー画像３０１の先端が検知されるまでの経過時間を計測する。そして、余白検知センサ４８０は、記録紙３５が搬送される速度と、計測した時間とに基いて、記録紙３５の先端余白の長さを算出し、制御部４６０に送信する。この定着装置１０では、ニップ部から剥離部材４３０の先端までの距離は３ｍｍとなっており、記録紙の余白が３ｍｍ以下の画像であると剥離部材４３０にトナーが付着し易い。
【００５６】
用紙種検知部４９０は、搬送ロール４９１、記録紙接触部４９２、復元力センサ４９３、支持バネ４９４で構成されている。剥離部材４３０によって加熱部材４１０から剥離された記録紙３５が搬送ロール４９１によって屈曲されながら所定のタイミングで停止される。このときの記録紙３５の先端部が達する位置に記録紙接触部４９２が備えられている。復元力センサ４９３は、記録紙接触部４９２が受ける記録紙３５の復元力を支持バネ４９４を通じて受け、その復元力を数値化し、所定の基準値との比較により、定着装置１０に搬送された記録紙が普通紙か薄紙かを判定し、制御部４６０に送信する。
【００５７】
トナーセンサ５００には、反射型フォトセンサが採用されており、光を出力する発光部５０１と、発光部５０１から出力された光を受け取る受光部５０２とで構成される。また、トナーセンサ５００は、剥離部材４３０の表面を検出できる位置に配置されている。具体的には、発光部５０１に備えられた発光素子に一定の電圧を印加して、検知光を剥離部材４３０の表面に向けて出射し、受光部５０２に備えられた受光素子によってその反射光を受光し、光電変換された電圧値と所定の基準値との比較により、剥離部材４３０表面に付着したトナーの有無を判定し、制御４６０に送信する。
【００５８】
制御部４６０は、余白センサ４８０、用紙種検知部４９０、およびトナーセンサ５００が検知した検知結果を受信する。そして、余白センサ４８０によって検知された記録紙の先端余白の長さが所定の長さよりも短い場合や、用紙種検知部４９０によって記録紙が薄紙と判定された場合や、トナーセンサ５００によって付着トナーが有ると判定された場合には、制御部４６０は、加熱器４４０およびソレノイド４７１を稼動させて上述した清掃動作を実行させる。そのため、薄い記録紙や柔らかい記録紙のような復元力の小さい記録紙や先端余白が短い記録紙が定着装置１０に搬送されて、剥離部材４３０の表面にトナーが付着してしまっても、剥離部材４３０の表面が適切なタイミングで清掃される。また、制御部４６０は、定着部４００へ搬送された記録紙数を図１に示した画像形成装置１０００の電源投入後から計測する。そして、画像形成装置１０００の電源投入時および計測した記録紙数が１０００枚の整数倍に達した時点でも、上述した清掃動作を実行させる。
【００５９】
以上説明したように本実施形態の定着装置１０によれば、剥離部材４３０の表面に付着したトナーが、適切な時点で確実に拭き取られる。従って、この定着装置１０によれば、画像不良を低コストで長期に亘って回避することができ、この定着装置１０を用いた画像形成装置１０００は、良好な画像を安定して形成することができる。
【００６０】
以下では、上述した清掃動作によって、剥離部材の表面が十分に清掃され、良好な画像を安定して形成することができることを、具体的な実験データに基づいて説明する。なお、以下に説明する実験では、いずれも、Ａ３サイズの記録紙を使用し、記録紙の搬送は記録紙を縦向きにして行った。記録紙に定着させる原稿画像としてはＫ色のベタ画像を用い、記録紙の先端余白を各条件で変化させた以外には、記録紙の先端から１４８ｍｍの領域（記録紙の搬送方向と交わる方向の両端１０ｍｍは除く）にベタ画像を形成した。
【００６１】
また、余白検知モードがＯＮ状態にある時は、余白センサが１ヶ所以上の計測地点で記録紙の余白を３ｍｍ以下と検知した場合に、毎プリント後に上記の清掃動作を繰り返し実行させた。
【００６２】
また、記録紙が普通紙か薄紙かを検知する薄紙モードがＯＮ状態にあるときは、薄紙と検知された回数が１００回に達する毎に上記の清掃動作を実行させた。なお、普通紙として富士ゼロックス社製のＪ紙（記録紙重量８２ｇｓｍ）、薄紙として同社製のＳＴ紙（記録紙重量５２ｇｓｍ）を使用し、記録紙重量６０ｇｓｍ以下を薄紙と規定した。
【００６３】
さらに、記録紙の種類に関わらず、１０００枚毎に１回、上記の清掃動作を実行させた。
この実験を、以下、１２種の状況下で行った。
（実施例１）記録紙の先端余白を３ｍｍとり、トナーセンサをＯＦＦ状態とし、薄紙モードと余白検知モードともＯＮ状態として普通紙１０００枚を連続出力する。
（実施例２）記録紙の先端余白を３ｍｍとり、トナーセンサをＯＦＦ状態とし、薄紙モードと余白検知モードともＯＮ状態として薄紙１０００枚を連続出力する。
（実施例３）記録紙の先端余白を２ｍｍとり、トナーセンサをＯＦＦ状態とし、薄紙モードと余白検知モードともＯＮ状態として普通紙１０００を連続出力する。
（実施例４）記録紙の先端余白を２ｍｍとり、トナーセンサをＯＦＦ状態とし、薄紙モードと余白検知モードともＯＮ状態として薄紙１０００枚を連続出力する。
（実施例５）記録紙の先端余白を４ｍｍとり、トナーセンサをＯＦＦ状態とし、薄紙モードと余白検知モードともＯＮ状態として普通紙１０００枚を連続出力する。
（実施例６）トナーセンサをＯＦＦ状態とし、薄紙モードと余白検知モードともＯＮ状態として薄紙１０００枚を連続出力する。
（実施例７）記録紙の先端余白を２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍの混合とし、薄紙モードと余白検知モードの双方をＯＦＦ状態として普通紙１０００枚を連続出力する。
（比較例１）記録紙の先端余白を３ｍｍとり、トナーセンサをＯＦＦ状態とし、薄紙モードと余白検知モードをＯＦＦ状態とし、記録紙１０００枚毎の清掃動作も止めて普通紙１０００枚を連続出力する。
（比較例２）記録紙の先端余白を３ｍｍとり、トナーセンサをＯＦＦ状態とし、薄紙モードと余白検知モードをＯＦＦ状態とし、記録紙１０００枚毎の清掃動作も止めて薄紙１０００枚を連続出力する。
（比較例３）記録紙の先端余白を２ｍｍとり、トナーセンサをＯＦＦ状態とし、薄紙モードと余白検知モードをＯＦＦ状態とし、記録紙１０００枚毎の清掃動作も止めて普通紙１０００枚を連続出力する。
（比較例４）記録紙の先端余白を２ｍｍとり、トナーセンサをＯＦＦ状態とし、薄紙モードと余白検知モードをＯＦＦ状態とし、記録紙１０００枚毎の清掃動作も止めて薄紙１０００枚を連続出力する。
（比較例５）記録紙の先端余白を４ｍｍとしトナーセンサをＯＦＦ状態とし、薄紙モードと余白検知モードもＯＦＦ状態とし、記録紙１０００枚毎の清掃動作をトナー加熱なしで実行して普通紙１０００枚を連続出力する。
そして、各状況下における実験を５セット繰り返し、定着装置の汚れを以下のカテゴリーに分けて評価する。
【００６４】
◎  ：記録紙上の汚れおよび剥離部材の汚れが発生せず。
【００６５】
○  ：記録紙上の汚れは発生しなかったが、剥離部材に汚れが発生した。
【００６６】
×  ：記録紙上の汚れ、および剥離部材の汚れが発生した。
【００６７】
××：記録紙上の汚れ、および剥離部材の汚れが発生し、且つ加熱部材への巻き付きが発生し、紙詰まりが発生した。
【００６８】
図４は、出力テストの結果を表す図である。
【００６９】
まず、実施例５と比較例５とを比較すると、いずれも１回のみ清掃動作を実行するが、トナー加熱を伴う実施例５では、剥離部材に汚れが発生したものの記録紙には汚れが発生しなかった。一方、トナー加熱を伴わない比較例５では、剥離部材の表面に汚れが発生し、１０００枚に１枚の記録紙上に汚れが発生した。このことから、加熱器によって剥離部材の表面に付着したトナーを加熱することでトナーの拭き取りが容易となることが確認できた。
【００７０】
また、実施例５で用いられた普通紙に較べてトナー付着や用紙の巻き込みが生じやすい薄紙が用いられた実施例６では、薄紙モードがＯＮ状態であるため用紙種検知部によって薄紙であることが検知され、１０００枚について１０回の清掃動作が実行された。この結果、剥離部材に汚れが発生したものの記録紙には汚れは発生しなかった。これにより、薄紙モードがトナーの適切な拭き取りに有効であることが確認された。
【００７１】
また、実施例１〜実施例４では、先端余白が３ｍｍ、２ｍｍという非常に短い余白で、剥離部材にトナーが付着しやすい条件であるが、余白検知モードがＯＮ状態であるため余白センサが余白の短さを検知し、毎プリント後に清掃動作が実行されるので、結果として記録紙にも剥離部材にも汚れは発生しなかった。これに対し、比較例１〜比較例４では、余白検知モードも薄紙モードもＯＦＦ状態であるため、記録紙が普通紙から薄紙になり余白が３ｍｍから２ｍｍとなるにつれて評価が悪化し、比較例１では１０００枚に１枚の記録紙に汚れが発生し、比較例２および比較例３では１０００枚に２枚の記録紙に汚れが発生し、比較例４では紙詰まりが２回発生した。これにより、余白検知モードがトナーの適切な拭き取りに有効であることも確認された。なお、先端余白が短いときに清掃動作が頻繁に実行されると大きなランニングコストとなりそうであるが、実際には、３ｍｍ、２ｍｍという非常に短い余白の画像が形成されることは希であってランニングコストの上昇は小さいと考えられる。
【００７２】
さらに、余白検知モードも薄紙モードもＯＦＦ状態とし、トナーセンサのみをＯＮ状態とした実施例７では、先端余白が３ｍｍ、２ｍｍのものも混ざっているが、実施例１〜実施例４と同様に、記録紙にも剥離部材にも汚れは発生しなかった。これにより、トナーセンサによる検知の効用が、余白検知モードや薄紙モードの効用と同等以上であることが確認された。
【００７３】
なお、上記説明では、自ら回転する加熱部材と、この加熱部材に従動する加圧装置とからなる定着部が例示されているが、本発明にいう定着部はこれに限られるものではなく、例えば、自ら回転する加圧装置と、この加圧装置に従動する加熱部材とからなる定着装置などであっても良い。
【００７４】
また、上記説明では、ロール状の加熱部材と循環ベルトを備えた加圧装置とからなる定着部が例示されているが、本発明にいう定着部はこれに限られるものではなく、例えば、循環ベルトを備えた加熱装置とロール状の加圧部材とからなる定着部や、双方ともロール状の加圧部材と加熱部材とからなる定着部などであっても良い。
【００７５】
また、上記説明では、本発明をモノクロ出力プリンタに適用した例で説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、カラー出力プリンタに適用されても良い。
【００７６】
また、上記説明では、本発明を片面出力プリンタに適用した例で説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、両面出力プリンタに適用されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】図１に示す定着装置１０の概略断面図である。
【図３】清掃動作の詳細な経過を示す経過図である。
【図４】出力テストの結果を表す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０００  画像形成装置
１        トレイ
１０      定着装置
１００    画像形成部
２        帯電器
３        感光体
３５      記録紙
３０１    トナー像
３１      クリーニングブレード
７        露光部
８        現像器
８１      現像スリーブ
８２ａ，８２ｂ  層厚調整板
８３      容器
８４ａ，８４ｂ  攪拌部
９        転写ロール
１０      定着器
１２      加熱ヒータ
１１０    筒状体
１１１    芯金
１１２    弾性層
１１３    離型層
１３１    弾性体
１３２    シート状部材
１４１    ベルト管状体
１４１ａ  離型層
１４１ｂ  基材
１４２    支持体
１４３    ベルトガイド
１４３ａ  スプリング
４００    定着部
４１０    加熱部材
４２０    加圧装置
４３０    剥離部材
４４０    加熱器
４５０    クリーニング部材
４５１    バネ
４６０    制御部
４７０    駆動部
４７１    ソレノイド
４７２    押しバネ
４８０    余白センサ
４９０    用紙種検知部
４９１    搬送ロール
４９２    記録紙接触部
４９３    復元力センサ
４９４    支持バネ
５００    トナーセンサ
５０１    発光部
５０２    受光部
【図１】
2007240868.tif 000003
【図２】
2007240868.tif 000004
【図３】
2007240868.tif 000005
【図４】
2007240868.tif 000006