JP2003029563A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部加熱手段に回り込んだオフセットトナー
を除去することができる画像形成装置を提供すること。 【構成】 少なくとも未定着現像剤像を担持した転写材
１０５の未定着現像剤担持側に接触し、該転写材１０５
を加熱可能な定着ローラ（定着部材）１００と、転写材
１０５には接触せず定着ローラ１００表面に接触して定
着ローラ１００を加熱する外部加熱ローラ（外部加熱部
材）１０２と、転写材１０５を定着ローラ１００に対し
て押圧する加圧ローラ（加圧部材）１０１とを有する定
着装置を備えた画像形成装置において、前記外部加熱ロ
ーラ１０２と前記定着ローラ１００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）で定着装置に転写材１０５
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する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、定着装置及び画像
形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置としては、電子写真
方式、熱転写方式、インクジェット方式等の種々の方式
が用いられている。このうち、電子写真方式を用いたも
のは、高速、高画質、静粛性の点で他の方式に比べて優
れており、複写機、ページプリンタの像形成エンジンと
して広く採用されている。

【０００３】電子写真方式では静電気的な力を利用し、
トナー粒子による画像を紙等の転写材上に形成する。そ
のトナー像を転写材上に溶融固着させて安定した画像を
得るのが定着装置である。

【０００４】以下に電子写真方式のカラー画像形成装置
を例に挙げ、電子写真方式におけるトナー画像形成原理
と定着装置の従来例について説明する。

【０００５】図１０は電子写真方式を用いたカラー画像
形成装置の概略構成図であり、図に示した方式は、電子
写真方式の中でも中間転写方式として知られている方式
である。

【０００６】先ず、感光ドラム１は矢印方向に回転駆動
され、その表面は帯電器２により−６００Ｖに一様帯電
される。その後、レーザー露光光学系３等による走査光
４により感光ドラム１表面には画像に対応する潜像が形
成される。走査光による露光により形成された潜像部の
電位はおよそ−２００Ｖである。

【０００７】一方、現像剤であるトナーを内包した各色
現像器５（黒），６（マゼンタ）、７（シアン），８
（イエロー）は感光ドラム１近傍のロータ２１に図示の
ように配置されており、ロータが９０度ごとに公転する
ことによって、順次感光ドラム１と対向した現像位置に
配置される。

【０００８】現像ローラ５ａ上には負の極性に帯電され
たトナーが一定量供給されており、又、現像ローラ１２
には不図示の電源により現像バイアスが印加されてい
る。現像バイアスは帯電電位と露光部電位の間の適切な
値に設定することによって、感光ドラム１上の潜像に選
択的にトナーを付着させる現像を行うことができる。

【０００９】このようにして感光ドラム１上に形成され
た単色像は、矢印方向に感光ドラム１とほぼ等速で回転
する中間転写ベルト９上へ順次転写される。１０は転写
ローラであり、電源１９によりプラス極性の転写バイア
ス（２００Ｖ〜７００Ｖ）が印加されている。転写後、
感光ドラム１表面に残留したトナーはクリーナー１７に
より除去される。

【００１０】上記行程は中間転写ベルト９の回転に同期
して各色現像器５〜８について順次行われ、中間転写ベ
ルト９上に４色重ねのカラー像が形成されると、搬送さ
れる転写材１８の背面に２次転写ローラ１１が当接さ
れ、印加されるプラス極性のバイアス（１ｋＶ）により
カラー像は転写材１８上に一括して２次転写される。

【００１１】以上の行程が終了すると、２次転写の残り
のトナーはクリーナー１３により除去され、中間転写ベ
ルト９は不図示の除電帯電器により除電される。除電帯
電器としては、ＡＣコロナ帯電を用いることが多い。
又、除電効率を上げるため、中間転写ベルト９の背面に
電極を設けるのが一般的である。尚、図中でローラ１６
はテンションローラー、１５は駆動ローラ、１２は２次
転写対向ローラである。

【００１２】中間転写ベルト９として、通常、厚さ７０
μｍ〜２００μｍ、体積抵抗率１０ ¹⁰Ωｃｍ〜１０¹⁶Ω
ｃｍ程度のＰＶｄＦ、ポリアミド、ポリイミド、ＰＥ
Ｔ、ポリカーボネート等の樹脂フィルムベルトや０．５
〜２ｍｍ厚程度のゴムの低抵抗な基層の上に厚さ数１０
μｍの離型性の良い高抵抗な樹脂層を設けたゴムベルト
等を用いることができる。

【００１３】転写材上に転写されたフルカラートナー像
は、その後、定着装置２１を通過することによって転写
材上に定着されて装置の出力画像となる。

【００１４】次に、従来例における定着装置の略構成を
図１１に基づいて説明する。

【００１５】定着装置では、温度調整された２本の加熱
ローラ（定着ローラ１００、加圧ローラ１０１）の当接
ニップ１１０を、未定着現像剤像１０４を載せた転写材
１０５が通過できるように構成されている。未定着現像
剤像１０４は、加熱及び加圧されて転写材上に定着され
る。各々のローラ１００，１０１の表面にはサーミスタ
１２０ａ，１２０ｂが接触し、温度調整はサーミスタに
よる検知温度に基づいて行われている。又、各々のロー
ラ１００，１０１は、中央にハロゲンヒータ１０６ａ，
１０６ｂを備えており、ヒータ１０６ａ，１０６ｂの発
する輔射エネルギーをローラ１００，１０１内側のアル
ミ芯金１０７ａ，１０７ｂで吸収して加熱される。

【００１６】アルミ芯金１０７ａ，１０７ｂの周りに厚
さ２ｍｍのシリコンゴムより成る弾性層１０８ａ，１０
８ｂが設けられており、更にその外側のローラ表面には
トナーや紙粉が固着するのを防ぐためＰＦＡ、ＰＴＦＥ
等の離型性の良い樹脂によるコーティング層１０９ａ，
１０９ｂが設けられている。

【００１７】ローラ１００，１０１に弾性層を設けたの
は以下の２つの理由からである。

【００１８】先ず、第１に、比較的小径のローラで十分
な定着ニップを確保するためである。第２は、カラーの
トナー画像を綺麗に定着するためである。弾性層がない
と転写材表面の凹凸や厚みむらが画像の光沢むらとな
り、特にカラー画像では顕著に現れてしまうのである。

【００１９】一方、本従来例のように弾性層を有するロ
ーラの場合、ヒータの輔射を吸収して発熱する部分から
ローラ表面までの距離が遠くなり、以下のような不都合
が生じる。

【００２０】つまり、連続通紙によりローラ表面の熱が
急速に奪われた場合、芯金からの熱伝導による熱供給が
間に合わず、ローラ表面の温度が低下し、定着不良を招
いてしまう。又、表面の温度低下を補うために強い加熱
を行うと、芯金付近のシリコンゴムの温度が高くなり過
ぎて劣化を早めてしまう。このような不都合は、転写材
の供給速度が同じ場合、ローラ径が小さく、弾性層が厚
いほど厳しい。

【００２１】上記の問題を解決するため、定着ローラの
外側に発熱部材（外部加熱部材）を接触させて定着ロー
ラを表面から加熱する方式が提案されている。図１２は
そのような方式の定着装置の構成の一例を示したもので
ある。図１２では定着ローラの表面を直接加熱する加熱
ローラ（外部加熱ローラ）１０３を有している。外部加
熱ローラにより通紙時に定着ローラ表面から奪われた熱
エネルギーを、表面から直接補充することができ、連続
通紙した場合でもローラ表面の温度低下を招きにくい。
尚、図中、１０７ｃは金属ローラ、１０６ｃはヒータで
あり、１２０ｃはサーミスタである。外部加熱部材とし
てはこのようなローラの他に、セラミックヒーター等を
用いることもできる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】定着ニップ内ではトナ
ーは溶融され、次のような力関係が成立している。

【００２３】トナー同士の凝集力＞定着（加圧）ローラ
表面とトナーの接着力トナーと転写材の接着力＞定着
（加圧）ローラ表面とトナーの接着力その結果、トナー
は定着ローラ表面１０９ａに付着せず、転写材上に定着
される。

【００２４】一方、画像形成装置はジャム等の異常を検
知すると装置の動作を停止し、又、安全確保のためにヒ
ータによるローラ加熱を停止する。その際、未定着トナ
ーを乗せた転写材が定着ニップ１１０にあると、ローラ
の温度低下により上記力関係が崩れ、定着・加圧ローラ
表面にトナーが付着（オフセット）する場合がある。
又、ユーザーのジャム処理時にローラにトナーが付着す
ることも十分考えられる。

【００２５】図１１に示した従来例の定着装置の場合、
上記理由で定着ローラと加圧ローラの表面がオフセット
トナーで汚れる場合があるが、装置が通常状態に復帰す
れば、再び前記力関係が成立し、最初の通紙で定着ロー
ラと加圧ローラ上のオフセットトナーは転写材上に再び
定着され、ローラ上から除去することができる。

【００２６】しかし、図１２に示した従来例の定着装置
の場合、ジャム等によるオフセットトナーは、外部加熱
ローラ上にも回り込んでしまい、ジャム後の最初の通紙
においても、転写材に接することのない表面加熱ローラ
上のトナーは、その全てを除去することができない。外
部加熱ローラ上のトナーは、徐々に定着ローラに戻り、
そのたびに転写材上の画像トナーと混ざって定着される
ために大きな問題とされていた。

【００２７】又、前記力関係を保った通常の使用におい
ても、やはり少量のオフセットは免れず、長期の使用に
より外部加熱ローラに汚れが蓄積し、それがあるとき定
着ローラに戻り、画像に混ざって定着される問題もあっ
た。

【００２８】以上の不都合を防ぐため、図１３に示すよ
うに定着ローラや外部加熱ローラに当接するクリーニン
グ部材１１５を設け、オフセットトナーを除去する方法
も提案されているが、装置が大型化及び複雑化するのに
加え、装置ユーザーやメンテナンスのサービスマンがク
リーニング部材を定期的に交換する必要が発生してしま
う。

【００２９】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、外部加熱手段に回り込んだオ
フセットトナーを除去することができる定着装置及び画
像形成装置を提供することにある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、少なくとも未定着現像剤像を担持した転
写材の未定着現像剤担持側に接触し、該転写材を加熱可
能な定着部材と、転写材には接触せず定着部材表面に接
触して定着部材を加熱する外部加熱部材と、転写材を定
着部材に対して押圧する加圧部材とを有する定着装置を
備えた画像形成装置において、前記外部加熱部材と前記
定着部材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
特徴とする。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００３２】＜実施の形態１＞本実施の形態に係る画像
形成装置の概略構成は、図１０に既に示した従来の画像
形成装置の構成と同様であり、重複する説明は略す。こ
こでは、本実施の形態に係る画像形成装置の詳細な構
成、従来例との相違点及び効果について述べる。

【００３３】図１は本実施の形態に係る定着装置の断面
図であり、図示の定着装置では、内側にハロゲンヒータ
１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃを内包した３本の加熱ロ
ーラ（定着ローラ１００、加圧ローラ１０１、外部加熱
ローラ１０２）が図示のように配置され、特にクリーニ
ング部材等は備えていない。定着ローラ１００と加圧ロ
ーラ１０１、定着ローラ１００と外部加熱ローラ１０２
はそれぞれ所定の圧力（各々４０ｋｇｆ、２０ｋｇｆ）
で接触している。

【００３４】又、それぞれのローラ１００，１０１，１
０２はサーミスタ等の温度検知手段１２０ａ，１２０
ｂ，１２０ｃを有しており、不図示のローラ温度制御手
段はサーミスタによる温度検知情報に基づいて各ヒータ
１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃの点灯を制御し、ローラ
１００，１０１，１０２の温度調整を行っている。

【００３５】本実施の形態では、加圧ローラ１０１、定
着ローラ１００の直径は何れもφ４０ｍｍ、外部加熱ロ
ーラ１０２の直径はφ２５ｍｍであり、ローラ長は定着
ローラ１００が２３４ｍｍ、加圧ローラ１０１が２２８
ｍｍ、外部加熱ローラ１０２が２２８とした。又、ハロ
ゲンヒータ１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃには全て発熱
量約５００Ｗのものを使用した。

【００３６】定着ローラ１００と加圧ローラ１０１の各
々は、中空のアルミ製ローラ芯１０７ａ，１０７ｂ（肉
厚約２ｍｍ）の外側に厚さ約２ｍｍのシリコーンゴム弾
性層１０３ａ，１０３ｂを有しており、更にその外側に
は厚さ２０μｍの高離型表層１０８ａ，１０８ｂが設け
られている。シリコーンゴムには、熱伝導性を向上させ
るためにベンガラ、シリカ等の添加剤が加えられてお
り、又、ゴム硬度は８°（テストピース硬度ＪＩＳ
Ａ）に調整されている。又、外部加熱ローラ１０２は、
中空のアルミ製ローラ１０７ｃ表面に、高離型性の材質
より成る厚さ２０μｍのコーティング層１０９ｃを設け
たものである。各々のローラ１００，１０１，１０２の
表層に用いられる高離性の材料としては、ＰＦＡ、ＰＴ
ＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素系樹脂やフッ素ゴム等を用いる
ことができる。

【００３７】通常の画像形成時においては、定着ローラ
１００と加圧ローラ１０１の表面温度は共に約１８０
℃、外部加熱ローラ１０２の表面温度は１８５℃となる
よう温度調整される。そして、定着ローラ１００は不図
示の駆動手段により矢印方向に周速約１２０ｍｍ／ｓで
回転駆動され、他のローラ１０１，１０２は従動回転さ
れる。転写プロセスを終え、図１の上側に未定着トナー
像１０４を保持した転写材１０５は不図示の手段により
矢印方向に搬送されて定着装置に入り、定着ローラ１０
０と加圧ローラ１０１の当接ニップ１１０（約９ｍｍ）
を通過する。ニップ１１０内では転写材１０５が加熱加
圧されて画像の定着が行われる。

【００３８】ここで述べた通常の画像形成時とは、一般
的に良く用いられる坪量６０〜９０ｇ／ｍ² の紙を転写
材として用た場合を指す。

【００３９】本実施の形態に係る画像形成装置は、定着
ローラ１００表面に付着したオフセットトナーが外部加
熱ローラ１０２上に回りこんだ場合、図２及び以下に示
すようなクリーニングモードを実行することによってオ
フセットトナーの除去が可能となっている。

【００４０】つまり、先ず定着装置の駆動が停止した状
態で、外部加熱ローラ１０２と定着ローラ１００が所定
の温度になるよう制御手段により温度調整を行う。この
クリーニングモードにおける温度調整は、外部加熱ロー
ラの表面温度−定着ローラの表面温度の値が通常の画像
形成時における値より大きくなるよう行われる。具体的
に本実施の形態では、定着ローラ１００の（表面）温度
が第１の温度（本実施の形態では１６０℃）、外部加熱
ローラ１０２の表面温度が第２の温度（本実施例では１
９０℃）となるようにした。加圧ローラ１０１の温調は
任意であるが、温度は定着ローラ１００と同じかそれ以
下である方が好ましい。本実施の形態では１５０℃とし
た。

【００４１】所定の温度になった後にローラ１００，１
０１，１０２の駆動を行う。発明者の検討によれば、ト
ナーは温度の高いローラから低いローラに移動し易い傾
向があり、温度差が大きいほどその傾向は強くなる。そ
のため、ローラの回転に伴い外部加熱ローラ１０２上の
オフセットトナーは、徐々に定着ローラ１００上や加圧
ローラ１０１上に移動する。

【００４２】ローラの回転駆動を一定時間（一定回数）
（本実施例では１０秒）行った後、定着装置に転写材を
通し、既に外部加熱ローラ１０２上から定着ローラ１０
０、加圧ローラ１０１上に移ったオフセットトナーを全
て転写材上に定着し、画像形成装置外に排出してクリー
ニングモードを終了する。

【００４３】外部加熱ローラ１０２と定着ローラ１００
の温度差が大きいほどトナー移動を行い易く、外部加熱
ローラ１０２の温度を上げ過ぎるとホットオフセットが
発生し、トナーが外部加熱ローラ１０２上に残ってしま
う。又、定着ローラ１００の温度が低過ぎると、定着ニ
ップ部の温度がトナーの軟化点以下となり、トナーの粘
着力がなくなり、転写材にオフセットトナーを移すこと
ができなくなるため、注意が必要である。

【００４４】例えば、本実施の形態のようにクリーニン
グモードで定着ローラ１００と加圧ローラ１０１の温度
を通常の画像形成時に比べて大幅に下げた場合において
は、通常速度ではオフセットトナーを転写材上に定着し
切れない可能性がある。

【００４５】本実施の形態では、クリーニングモードに
おいてはローラ１００，１０１，１０２の回転速度を通
常の画像形成時より遅く（周速約６０ｍｍ／ｓ）するこ
とによって、定着ローラ１００と加圧ローラ１０１の温
度が低い場合においてもオフセットトナーが転写材上に
定着され易くした。

【００４６】クリーニングモードは、不図示の手段によ
り装置が定着装置内でのジャムを検知した後や、ユーザ
ーが本体のオペレーションパネル（不図示）、或は装置
と接続されているホストコンピュータ（不図示）からク
リーニングモードを指定したとき等の非画像形成時にお
ける任意のタイミングで実行される。

【００４７】以上のように、外部加熱ローラ１０２と定
着ローラ１００の温度差を通常の画像形成時における温
度差より大きく保った状態で転写材を通すクリーニング
モードを設けることによって、オフセットトナーが外部
加熱手段に回り込んだ場合においても、クリーニングモ
ードを実行することによって、オフセットトナーを転写
材上に排出することができ、以後、オフセットトナーに
起因する画像不良野発生を防ぐことができる。

【００４８】＜実施の形態２＞本実施例における画像形
成装置の概略構成は図１０に既に示した。従来例及び第
１の実施例における画像形成装置の構成と同様であり、
重複する説明は省略する。ここでは、本実施の形態に係
る装置の詳細な構成、従来例との相違点及び効果につい
て述べる。

【００４９】本実施の形態に係る定着装置及び画像形成
装置のうち関連部の構成を図３に示す。本実施の形態で
は加圧ローラと外部加熱ローラの代わりに、無端状に成
型した薄膜フィルム１３０ｃ，１３０ｂの内側にセラミ
ックヒータ１３１ｃ，１３１ｂを備えたものを外部加熱
装置及び加圧装置として採用した。

【００５０】本実施の形態における薄膜フィルム１３０
ｃ，１３０ｂは、厚さ５０μｍ、直径φ２４ｍｍのポリ
イミド樹脂から成る基体層と、例えばＰＥＡ等の高離型
材料より成る表面層とを有しており、定着ローラ２００
との当接ニップ部で働く摩擦力により定着ローラ２００
に従勤し、又、セラミックヒータ１３１ｃ，１３１ｂ及
びフィルムガイド１３２ｃ，１３２ｂに摺勤して矢印方
向に回転する。薄膜フィルムの基体層としては他の樹脂
や金属製のものを用いても良い。

【００５１】セラミックヒータ１３１ｃ，１３１ｂは外
部加熱側、加圧側何れも幅８ｍｍ発熱量７００Ｗのもの
を用い、従来公知の加圧手段により各々総圧１５ｋｇの
力で定着ローラ２００ヘ押圧されている。又、セラミッ
クヒータ１３１ｃ，１３１ｂのフィルムとの非当接面に
はサーミスタ１２２ｃ，１２２ｂが備えられており、各
々のヒータ１３１ｃ，１３１ｂの温度がモニターされ
る。

【００５２】一方、定着ローラ２００は外径φ１３ｍ
ｍ、内径φ９ｍｍのアルミ製芯金１４０ａの上に厚さ
３．５ｍｍのシリコーンゴム弾性層１４１ａを設け、更
にその上に離型層として厚さ３０μｍのＰＥＡコート層
１４２ａを設けたものを用いた。定着ローラ２００の温
度はサーミスタ１２１ａによりモニターされる。

【００５３】本実施の形態のような定着装置では、ヒー
タ１２２ｃ，１２２ｂが、熱容量の少ない薄膜フィルム
１３０ｃ，１３０ｂを介して直接定着ローラ２００表面
を加熱するため、より短い時間で定着ローラ２００を所
定の温度に加熱することができ、装置の立ち上がり時間
を短縮することができる。

【００５４】通常の画像形成時においては、先ず、定着
ローラ２００は不図示の駆動手段により矢印方向に周速
約１２０ｍｍ／ｓで回転駆動され、それに伴い加圧装
置、外部加熱装置のフィルムはほぼ同速で従勤回転され
る。定着ローラ２００は外部加熱装置２０２及び加圧装
置２０１によって加熱され、表面の温度が１８０℃とな
るよう温度調整される。本実施の形態のよう定着装置で
は、定着ローラ２００の表面を均一に加熱するため、加
熱、温調は常に定着ローラ２００が駆動されている状態
において行われる。

【００５５】転写プロセスを終え、図中の上側に未定着
トナー像１０４を保持した転写材１０５は不図示の手段
により矢印方向に搬送され定着装置に入り、定着ローラ
２００、加圧装置２０１の当接ニップ１１０（約８ｍ
ｍ）を通過する。ニップ内では転写材１０５が加熱加圧
され画像定着が行われる。

【００５６】本実施の形態では、通常の画像形成時にお
ける外部加熱装置２０２のヒータ、定着ローラ２００の
通常の温度はそれぞれ１９０℃、１８０℃である。

【００５７】本実施の形態に係る画像形成装置において
も、定着ローラ２００表面に付着したオフセットトナー
が外部加熱装置２０２上（フィルム）) に回り込んだ場
合、図４及び以下に示すようなクリーニングモードを実
行することによってオフセットトナーの除去が可能とな
っている。

【００５８】つまり、先ず外部加熱装置２０２及び加圧
装置２０１のヒータ１３１ｃ，１３１ｂにより定着ロー
ラ２００が第１の温度（本実施の形態では１５０℃）と
なるよう温度調整を行う。尚、この場合は温調温度が低
いため、加圧装置２０１のヒータの使用は任意であり、
ＯＦＦでも良い。又、上述の通りこのときも定着ローラ
２００を駆動しながら温度調整を行うが、クリーニング
モードに入った時点で定着ローラ２００の温度が１５０
℃以上あるようならば停止状態で先ずローラを冷却し、
その後、駆動を始めて温度調整を始めても良い。

【００５９】定着ローラ２００が第１の温度に達した
後、外部加熱装置２０２のヒータ温度のみを第２の温度
（本実施の形態では１９０℃）に上げ、ごく短い時間経
過後（本実施の形態では３秒）、定着装置に転写材１０
５を通す。

【００６０】外部加熱装置２０２のヒータ温度はすぐに
第２の温度に達するのに対し、自ら加熱することのない
定着ローラ２００の温度は、ごく短い時間の間は第１の
温度より少し高い程度である。

【００６１】このような状態では、外部加熱装置のヒー
タ温度−定着ローラの表面温度の値が通常の画像形成時
より大きくすることができる。その結果、実施の形態１
で述べたようにオフセットトナーを外部加熱装置２０２
上（フィルム表面）から定着ローラ２００及び加圧装置
２０１上へ移動させることができ、更に通紙によりオフ
セットトナーは転写材１０５上に定着され、装置外に排
出することができる。

【００６２】外部加熱装置２０２のヒータ温度を第２の
温度に上げた際における加圧装置２０１のヒータ温度は
任意であるが、定着ローラ２００の温度を必要以上に上
げないようにするため、定着ローラ２００の温度と同等
かそれ以下（本実施の形態では１５０℃以下）であるこ
とが望ましい。定着ローラ２００の温度以下にした場合
はオフセットトナーが加圧装置２０１により多く集まる
ため、オフセットトナーを外部加熱装置２０２から遠ざ
けることができて好都合である。

【００６３】一方、転写材１０５が定着装置を通過する
際、定着ローラ２００や加圧装置２０１の温度が低いと
オフセットトナーを転写材１０５上に十分定着できない
場合があるが、そのような場合でも定着を確実に行うた
め、転写材１０５が定着装置を通過する間、逆に加圧装
置２０１のヒータ温度を上げても良い。

【００６４】更に、実施の形態１で述べたようにクリー
ニングモードにおける定着ローラ２００の回転速度を通
常の画像形成時より遅く設定しても良い。

【００６５】本実施の形態では定着ローラ２００表面の
温度調整を短い時間で行うことができるため、クリーニ
ングモードに要する時間が実施の形態１に比べて短くな
る利点がある。尚、クリーニングモードを実行するタイ
ミングについては実施の形態１と同様である。

【００６６】以上のように、外部加熱装置２０２のヒー
タ温度と定着ローラ２００表面の温度差を通常の画像形
成時における温度差より大きく保った状態で転写材１０
５を通すクリーニングモードを設けることによって、オ
フセットトナーが外部加熱装置２０２に回り込んだ場合
においても、このクリーニングモードを実行することに
よって、オフセットトナーを転写材１０５上に排出する
ことができ、以後、オフセットトナーに起因する画像不
良の発生を防ぐことができる。

【００６７】＜実施の形態３＞本実施の形態に係る画像
形成装置の概略構成は図１０において既に示した。従来
例及び実施の形態１，２における画像形成装置の構成と
同様であり、重複する説明は省略する。ここでは、本実
施の形態に係る装置の詳細な構成、従来例との相違点及
び効果について述べる。

【００６８】本実施の形態に係る定着装置及び画像形成
装置のうち、関連部の構成を図５に示した。

【００６９】本実施の形態に係る定着装置の構成は実施
の形態２における装置の構成とほぼ同様であるが、定着
ローラ２００のサーミスタ１２１ａを省略した点が異な
っている。その他の外部加熱装置２０２、加圧装置２０
１、定着ローラ２００については実施の形態２と同様の
ものを用いた。

【００７０】本実施の形態で定着ローラ２００のサーミ
スタを省略したのは以下の理由による。

【００７１】つまり、特に実施の形態２でサーミスタと
して定着ローラ２００に接触するものを用いた場合、定
着ローラ２００の表面がサーミスタとの摩擦で削れてし
まうことがあり、又、サーミスタ表面にオフセットトナ
ーや紙粉が蓄積し、それが時々剥れて画像を汚すことが
あったためである。

【００７２】本実施の形態における通常の画像形成時
は、先ず定着ローラ２００は不図示の駆動手段により矢
印方向に周速約１２０ｍｍ／ｓで回転駆動され、それに
伴い加圧装置２０１、外部加熱装置２０２のフィルムは
ほぼ同速で従動回転される。又、外部加熱装置２０２及
び加圧装置２０１のヒータ１３１ｃ，１３１ｂの温度が
共に１９０℃となるよう温度調整される。定着ローラ２
００の表面温度を直接モニターする手段はないが、この
ようにして加熱することにより数１０秒以内で定着ロー
ラ２００の温度は１８０℃付近に落ち着く。

【００７３】転写プロセスを終え、図中の上側に未定着
トナー像１０４を保持した転写材１０５は、不図示の手
段により矢印方向に搬送されて定着装置に入り、定着ロ
ーラ２００と加圧装置２０１の当接ニップ１１０（約８
ｍｍ）を通過する。ニップ内では転写材１０５が加熱加
圧されて画像の定着が行われる。

【００７４】本実施の形態に係る画像形成装置において
定着ローラ２００表面に付着したオフセットトナーが外
部加熱装置２０２上（フィルム１３０ｃ上）に回り込ん
だ場合、図６に示すような実施の形態２とほぼ同様のク
リーニングモードを実行してオフセットトナーの除去を
行うが、以下の点で異なる。

【００７５】つまり、本実施の形態では、クリーニング
モードにおいて定着ローラ２００が第１の温度となるよ
う温度調整を行う際、加圧装置２０１のヒータ１３１ｂ
を用いず、外部加熱装置のヒータ１３１ｃのみを用い、
又、定着ローラ２００の温度モニター用として加圧装置
２０１のサーミスタ１２２ｂを用いる。

【００７６】セラミックヒータ１３１ｃ，１３１ｂと薄
膜フィルム１３０ｃ，１３０ｂの熱容量は定着ローラ２
００に比べ小さいため、加圧装置２０１のヒータ１３１
ｂを動作させなければ、加圧装置２０１のヒータ１３１
ｂの温度は定着ローラ２００の温度に近くなる。つま
り、加圧装置２０１のサーミスタ１２２ｂを定着ローラ
２００の温度モニターに用いることができる。

【００７７】本実施の形態では、クリーニングモードに
おいて先ず定着ローラ２００を駆動しながら加圧装置２
０１のヒータ温度が第３の温度（本実施の形態の場合は
１３０℃）となるよう外部加熱装置２０１のヒータ１３
１ｂにより温度調整を行い、その後は実施の形態２と同
じように外部加熱装置２０１のヒータ温度を第２の温度
（本実施の形態では１８０℃）に上げて定着装置に転写
材１０５を通す。

【００７８】以上のように、本実施の形態によれば、定
着ローラ２００のサーミスタを省略した場合において
も、実施の形態２と同様のクリーニングモードを実施す
ることができ、同様の効果を得ることができる。

【００７９】＜実施の形態４＞本実施の形態では、画像
形成装置及び定着装置の構成は実施の形態２と同様であ
るが、クリーニングモードにおける動作のみが異なって
いる。ここでは、実施の形態２での図３を用いて装置の
説明を行い、又、本実施の形態におけるクリーニングモ
ードを図７に示す。

【００８０】本実施の形態のクリーニングモードでは、
先ず定着ローラ２００が或る第４の温度（本実施の形態
では１２０℃）以下であることを確認する。定着ローラ
２００の温度がそれ以上の場合はヒータを作動させずロ
ーラを冷却する。その後、定着ローラ２００を駆動した
状態で外部加熱装置２０１のヒータ１３１ｃを第２の温
度（本実施の形態では１９０℃）に温度調整する。定着
ローラ２００のサーミスタ１２１ａにより定着ローラ２
００の温度上昇をモニターし、 定着ローラ２００の温度
が第１の温度（本実施の形態では１５０℃）に達したと
きに定着装置に転写材１０５を通す。尚、加圧装置２０
１のヒータ温度は任意であるが、第４の温度以下である
ことが望ましい。

【００８１】以上のようなクリーニングモードを実行す
ることでも実施の形態２と同様の効果を得ることができ
る。

【００８２】＜実施の形態５＞本実施の形態では、画像
形成装置及び定着装置の構成は実施の形態３と同様であ
り、クリーニングモードにおける動作のみが異なってい
る。ここでは、実施の形態３での図５を用いて説明を行
い、又、本実施の形態におけるクリーニングモードを図
８に示す。

【００８３】本実施の形態のクリーニングモードでは、
先ず外部加熱装置２０２と加圧装置２０１の一方若しく
は双方のヒータ１３１ｃ，１３１ｂの温度が或る第５の
温度（本実施の形態では１２０℃）以下であることを確
認する。ヒータ１３１ｃ，１３１ｂの温度がそれ以上の
場合はヒータ１３１ｃ，１３１ｂを作動させず冷却す
る。その後、定着ローラ２００を駆動した状態で外部加
熱装置２０２のヒータ１３１ｃを第２の温度（本実施の
形態では１９０℃）に温度調整する。加圧装置２０１の
ヒータ１３１ｂは動作させず、加圧装置２０１のサーミ
スタ１２２ｂによりヒータ１３１ｂの温度上昇をモニタ
ーし、加圧装置２０１のヒータ温度が第３の温度（本実
施の形態では１４０℃）に達したときに定着装置に転写
材１０５を通す。

【００８４】以上のようなクリーニングモードを実行す
ることでも実施の形態３と同様の効果を得ることができ
る。

【００８５】＜実施の形態６＞本実施の形態では、画像
形成装置及び定着装置の構成は実施の形態３と同様であ
り、クリーニングモードにおける動作のみが異なってい
る。ここでは、実施の形態３での図５を用いて説明を行
い、又、本実施の形態におけるクリーニングモードを図
９に示す。

【００８６】本実施の形態のクリーニングモードでは、
先ず外部加熱装置２０２と加圧装置２０１の一方若しく
は双方のヒータ１３１ｃ，１３１ｂの温度が或る第５の
温度（本実施の形態では１２０℃）以下であることを確
認する。ヒータ１３１ｃ，１３１ｂの温度がそれ以上の
場合はヒータ１３１ｃ，１３１ｂを作動させず冷却す
る。その後、定着ローラ２００を駆動した状態で外部加
熱装置２０２と加圧装置２０１の一方若しくは双方のヒ
ータ１３１ｃ，１３１ｂを第２の温度（本実施の形態で
は１９０℃）に温度調整する。そして、或る一定時間経
過経過した後に定着装置に転写材１０５を通す。

【００８７】以上のようなクリーニングモードを実行す
ることでも実施の形態３と同様の効果を得ることができ
る。

【００８８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、少なくとも未定着現像剤像を担持した転写材の
未定着現像剤担持側に接触し、該転写材を加熱可能な定
着部材と、転写材には接触せず定着部材表面に接触して
定着部材を加熱する外部加熱部材と、転写材を定着部材
に対して押圧する加圧部材とを有する定着装置を備えた
画像形成装置において、前記外部加熱部材と前記定着部
材の表面温度の差が通常の画像形成時における両者の表
面温度差依り大きい状態（クリーニング可能状態）で定
着装置に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ため、外部加熱
手段に回り込んだオフセットトナーを除去することがで
きるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る定着装置の概略構
成を示す断面図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係る定着装置及び画像
形成装置におけるクリーニングモードの動作手順を示す
フローチャートである。

【図３】本発明の実施の形態２に係る定着装置の概略構
成を示す断面図である。

【図４】本発明の実施の形態２に係る定着装置及び画像
形成装置におけるクリーニングモードの動作手順を示す
フローチャートである。

【図５】本発明の実施の形態３に係る定着装置の概略構
成を示す断面図である。

【図６】本発明の実施の形態３に係る定着装置及び画像
形成装置におけるクリーニングモードの動作手順を示す
フローチャートである。

【図７】本発明の実施の形態４に係る定着装置及び画像
形成装置におけるクリーニングモードの動作手順を示す
フローチャートである。

【図８】本発明の実施の形態５に係る定着装置及び画像
形成装置におけるクリーニングモードの動作手順を示す
フローチャートである。

【図９】本発明の実施の形態６に係る定着装置及び画像
形成装置におけるクリーニングモードの動作手順を示す
フローチャートである。

【図１０】従来の画像形成装置の概略構成を示す断面図
である。

【図１１】従来の定着装置の概略構成を示す断面図であ
る。

【図１２】従来の定着装置の概略構成を示す断面図であ
る。

【図１３】従来の定着装置の概略構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】 １００ 定着ローラ（定着部材） １０１ 加圧ローラ（加圧部材） １０２ 外部加熱ローラ（外部加熱部材） １０５ 転写材 １２０ａ〜１２０ｃ 温度検知手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H033 AA08 BA08 BA25 BA26 BA32 BA48 BA59 BB15 BB18 BB23 BB28 BB29 BB34 BB37 BE03 CA07 CA22 CA27 CA32 CA34 CA37 CA40 CA44

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも未定着現像剤像を担持した転
   写材の未定着現像剤担持側に接触し、該転写材を加熱可
   能な定着部材と、転写材には接触せず定着部材表面に接
   触して定着部材を加熱する外部加熱部材と、転写材を定
   着部材に対して押圧する加圧部材とを有する定着装置を
   備えた画像形成装置において、 前記外部加熱部材と前記定着部材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する画像形成装置。
2. 【請求項２】 クリーニングモードにおいて、少なくと
   も定着部材を第１の温度に調整する手段と、外部加熱部
   材を第１の温度より高い第２の温度に調整する手段とを
   有し、両者の温度差を大きく設けることによってクリー
   ニング可能状態とすることを特徴とする請求項１記載の
   画像形成装置。
3. 【請求項３】 クリーニングモードにおいて、先ず定着
   部材を一定温度以下の冷却状態とし、その後、外部加熱
   部材を第２の温度に急加熱することによって、定着部材
   と外部加熱部材の温度差を大きく設けてクリーニング可
   能状態とすることを特徴とする請求項１記載の画像形成
   装置。
4. 【請求項４】 クリーニングモードにおいて、少なくと
   も外部加熱部材を第２の温度に設定した後、加圧部材の
   温度を定着部材の温度より低くすることを特徴とする請
   求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記定着部材に温度検知手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の画像形成
   装置。
6. 【請求項６】 前記加圧部材に温度検知手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の画像形成
   装置。
7. 【請求項７】 クリーニングモードにおいて、加圧部材
   の温度検知手段が定着部材の温度検知手段を兼ねること
   を特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 クリーニングモードにおいて、定着部材
   に転写材を通すタイミングが、外部加熱部材を急加熱し
   た直後であることを特徴とする請求項３〜７の何れかに
   記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 クリーニングモードにおいて、定着部材
   に転写材を通すタイミングが、外部加熱部材を急加熱し
   た後、一定時間経過後であることを特徴とする請求項３
   〜７の何れかに記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 クリーニングモードにおいて、定着部
    材に転写材を通すタイミングが、外部加熱部材を急加熱
    した後、定着部材が所定の温度に達した時点であること
    を特徴とする請求項３〜７の何れかに破砕の画像形成装
    置。
11. 【請求項１１】 クリーニングモードにおいて、定着部
    材に転写材を通すタイミングが、外部加熱部材を急加熱
    した後、加圧部材が所定の温度に達した時点であること
    を特徴とする請求項３〜７の何れかに記載の画像形成装
    置。
12. 【請求項１２】 クリーニングモードの実行タイミング
    は、装置が定着部でのジャム検知を行い、それから復帰
    した後であることを特徴とする請求項１〜１１の何れか
    に記載の画像形成装置。
13. 【請求項１３】 クリーニングモードの実行タイミング
    はユーザーがオペレーションパネルでクリーニングモー
    ドの実行を指定したときであることを特徴とする請求項
    １〜１１の何れかに記載の画像形成装置。
14. 【請求項１４】 クリーニングモードの実行タイミング
    はユーザーがホストコンピュータからクリーニングモー
    ドを指定したときであることをと特徴とする請求項１〜
    １１の何れかに記載の画像形成装置。
15. 【請求項１５】 前記加圧部材を加熱する手段を有し、
    クリーニングモードにおいて転写材を通じるときに加圧
    部材の温度をその前より上げることを特徴とする請求項
    １〜１４の何れかに記載の画像形成装置。
16. 【請求項１６】 クリーニングモードにおいて、定着部
    材の駆動速度を通常の画像形成時より遅くすることを特
    徴とする請求項１〜１５の何れかに記載の画像形成装
    置。
17. 【請求項１７】 前記定着部材は弾性層を有するローラ
    であることを特徴とする請求項１〜１６の何れかに記載
    の画像形成装置
18. 【請求項１８】 前記外部加熱部材はヒータを備えたロ
    ーラであることを特徴とする請求項１〜１７の何れかに
    記載の画像形成装置。
19. 【請求項１９】 前記外部加熱部材はフィルムの内側に
    ヒータを内包したものであることを特徴とする請求項１
    〜１７の何れかに記載の画像形成装置。
20. 【請求項２０】 前記加圧部材は、ローラであることを
    特徴とする請求項１〜１９の何れかに記載の画像形成装
    置。
21. 【請求項２１】 前記加圧部材は、フィルムの内側にヒ
    ータを内包したものであることを特徴とする請求項１〜
    １９の何れかに記載の画像形成装置。
22. 【請求項２２】 請求項１〜２１の何れかに記載の画像
    形成装置に用いられることを特徴とする定着装置。