JP2006201279A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーをクリーニングローラ周面に一様に付着させ、クリーニングローラからのトナーの剥離を防止する。
【解決手段】印字処理のときにクリーニングローラ４８周面に残留トナーが粒状になって偏って付着しても、印字処理が終了し、待機モードに入ると、加熱ローラ４１の表面温度ｔ1をクリーニング温度ｔfまで上昇させ、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２間の熱伝導により加圧ローラ４２の表面温度ｔ2を定着下限温度ｔeを超えるまで上昇させているので、クリーニングローラ４８周面の残留トナーを高温の加圧ローラ４２との回転接触によりに溶融して押し潰し一様な厚みにすることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式あるいは静電記録方式等の画像形成装置に適用される定着装置に関する。

従来、この種の定着装置は、用紙を加熱ローラと加圧ローラ間のニップ領域に挟み込んで、用紙を定着温度に加熱しつつ加圧して、用紙上に形成されたトナー像を定着させるものであり、例えば特許文献１に記載されている。この特許文献１では、定着温度や加圧力等が異なる複数の定着条件を準備しておき、記録材の種類に応じて、各定着条件のうちから適確なものを選択して設定し、これにより記録材の種類にかかわらず、良好な定着性の維持を可能にしている。
特開昭６０−１６９８７６号公報

ところで、近年、画像形成装置に用いられるトナーとしては、樹脂を主成分とし、軟化温度が５０〜７０℃であって、溶融温度が１２０℃前後であるものが使用されている。このため、例えば加熱ローラ表面の定着温度として１６０〜２００℃を設定し、加圧ローラ表面の温度として溶融温度１２０℃以上を設定し、これにより用紙上のトナーが十分に溶融して定着される様にしている。

一方、一般家庭に供給される商用電力は、１５００ワット（１００Ｖ、１５Ａ）を上限とする。従って、定着装置として消費し得る電力は、印字処理工程中の電力で略７００〜９００Ｗが限界であり、これが定着装置での処理に影響を及ぼしている。

そこで、加熱ローラ及び加圧ローラとして、これまでの表層の肉厚が５〜１０ｍｍ程度のものの代わりに、表層の肉厚が０．１５〜２．０ｍｍ程度のアルミニウムや鉄からなるものを適用して、熱伝導性を向上させ、定着装置のウォームアップ時間の短縮化を図っている。

しかしながら、加熱ローラ及び加圧ローラの表層の肉厚を薄くして、定着装置のウォームアップ時間を短縮化しても、定着処理速度や用紙搬送速度が速くなるわけではない。これは、定着装置の消費電力が制限された状態では、用紙上のトナー像を加熱溶融するための熱量も制限されるため、単位時間当たりに定着処理し得る用紙枚数も制限され、定着処理速度並びに用紙搬送速度の上限が自ずと決まるからである。

また、定着処理速度並びに用紙搬送速度の上限を決めておいても、多数の用紙を連続的に定着処理していると、加熱ローラ及び加圧ローラの熱が用紙やトナーに奪われて、加熱ローラ及び加圧ローラの温度が低くなり、用紙上のトナーの加熱が不十分となる。このとき、用紙上のトナーの殆どが該用紙に固着しても、加熱ローラ表面に直接触れるトナーが該加熱ローラに付着し易くなる。そして、この加熱ローラに付着した残留トナーは、該加熱ローラの回転に伴いニップ領域に再び到達するまでに該加熱ローラ表面で溶融し、用紙剥離爪や温度センサ等の周辺部材に付着して、周辺部材を汚したり、加圧ローラに転移する。

このため、クリーニングローラを加熱ローラや加圧ローラに当接して、加熱ローラや加圧ローラの残留トナーをクリーニングローラに転移させて、加熱ローラや加圧ローラをクリーニングしている。

ところが、加熱ローラの温度が低くなったときには、加圧ローラの温度が更に低くなっており、この状態では、加圧ローラの残留トナーがクリーニングローラ周面に一様に付着せず、クリーニングローラ周面に残留トナーが粒状になって偏って付着した。

この様にクリーニングローラ周面に残留トナーが粒状になって偏って付着した場合は、僅かの振動や衝撃により残留トナーがクリーニングローラから剥離して落下し易く、この剥離して落下した残留トナーが用紙や周辺部材を汚した。あるいは、残留トナーがクリーニングローラから加圧ローラに逆転移し、この逆転移した残留トナーが用紙を汚した。

この様な加圧ローラのクリーニングローラの問題点を解決するには、定着装置の温度管理をより細やかに行うことが考えられるものの、従来は、特許文献１の様に定着温度や加圧力等が異なる複数の定着条件を選択的に設定する程度であって、加熱ローラや加圧ローラの温度低下を考慮してはおらず、この問題点を解決するには至らなかった。

そこで、本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、トナーをクリーニングローラ周面に一様に付着させ、クリーニングローラからのトナーの剥離を防止することが可能な定着装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、用紙を加熱ローラと加圧ローラ間のニップ領域に挟み込んで、用紙を定着温度に加熱しつつ加圧して、用紙上に形成されたトナー像を定着させる定着装置において、前記加圧ローラに接するクリーニングローラと、前記加熱ローラの温度を前記定着温度よりも高いクリーニング温度に設定する温度制御手段とを備えている。

また、本発明においては、クリーニング温度は、加熱ローラと加圧ローラ間の熱伝導により該加圧ローラに付着したトナーが溶融する温度であり、かつ該定着装置の耐熱温度よりも低くされている。

更に、本発明においては、温度制御手段は、用紙上のトナー像の定着処理が終了した後に、定着温度からの昇温によりクリーニング温度を設定している。

また、本発明においては、温度制御手段は、用紙上のトナー像の定着処理が終了した後に、この定着装置の待機モードが設定されると、定着温度からの昇温によりクリーニング温度を設定している。

更に、本発明においては、温度制御手段は、用紙上のトナー像の定着処理が終了しても、次の用紙上のトナー像の定着処理があるときにはクリーニング温度を設定しない。

また、本発明においては、クリーニング温度は、加熱ローラと加圧ローラ間の熱伝導により前記加圧ローラの温度が定着下限温度以上になる温度である。

更に、本発明においては、温度制御手段は、この定着装置の省エネルギーモードが設定されると、クリーニング温度の設定制御を中断している。

また、本発明においては、温度制御手段は、クリーニング温度の設定制御に際し、定着処理の要求に応答して該クリーニング温度の設定制御を中断し、定着温度を設定している。

更に、本発明においては、クリーニング温度の設定制御に際し、加熱ローラ及び加圧ローラが回転している。

また、本発明においては、クリーニングローラは、該クリーニングローラに接する加圧ローラに従動回転している。

更に、本発明においては、クリーニングローラの表面の熱伝導率は、該クリーニングローラに接する加圧ローラの表面の熱伝導率よりも高くされている。

本発明の定着装置によれば、加熱ローラの温度を定着温度よりも高いクリーニング温度に設定しているので、加熱ローラからの熱伝導により加圧ローラも高温となる。このため、クリーニングローラ周面に残留トナーが粒状になって偏って付着しても、このクリーニングローラ周面の残留トナーが高温の加圧ローラとの回転接触によりに溶融して押し潰され一様な厚みにされる。これにより、残留トナーがクリーニングローラから剥離し難くなり、この残留トナーが剥離して落下したり加圧ローラに逆転移せず、この残留トナーにより周辺部材や用紙が汚れずに済む。また、加熱ローラの温度を上昇させるだけであるから、加熱ローラのヒータ制御だけでを行えば良く、構成の複雑化やコストの上昇を伴わずに済む。

また、クリーニング温度は、定着装置の耐熱温度よりも低くされているので、このクリーニング温度の設定によりクリーニングローラ、加熱ローラ、及び加圧ローラ等が劣化することはない。

更に、用紙上のトナー像の定着処理が終了した後に、定着温度からの昇温によりクリーニング温度を設定している。このため、定着処理のときにクリーニングローラ周面に残留トナーが粒状になって偏って付着しても、定着処理が終了した後には、クリーニングローラ周面の残留トナーが溶融して押し潰され一様な厚みとなる。

また、用紙上のトナー像の定着処理が終了した後の待機モードのときに、定着温度からの昇温によりクリーニング温度を設定しているので、待機モードを有効に利用することができる。

更に、用紙上のトナー像の定着処理が終了しても、次の用紙上のトナー像の定着処理があるときにはクリーニング温度を設定していない。このため、クリーニング温度の設定が、複数の用紙の連続的な定着処理に影響を及ぼすことはない。

また、クリーニング温度は、加熱ローラと加圧ローラ間の熱伝導により前記加圧ローラの温度が定着下限温度以上になる温度であるため、クリーニングローラ周面の残留トナーが確実に溶融して押し潰され一様な厚みとなる。

また、この定着装置の省エネルギーモードが設定されると、クリーニング温度の設定制御を中断している。このため、高温のクリーニング温度の設定制御が長時間にわたって行われることはなく、高温による周辺部材等の劣化を防止することができ、また安全性を確保することができる。

更に、クリーニング温度の設定制御に際し、定着処理の要求に応答して該クリーニング温度の設定制御を中断し、定着温度を設定しているので、定着処理を速やかに開始することができる。

また、クリーニング温度の設定制御に際し、加熱ローラ及び加圧ローラが回転しているので、クリーニングローラも回転し、加圧ローラの残留トナーがクリーニングローラ周面に一様に転移して付着し、残留トナーがクリーニングローラ周面に押し付けられる。クリーニングローラは、例えば該クリーニングローラに接する加圧ローラに従動回転する。

更に、クリーニングローラの表面の熱伝導率を該クリーニングローラに接する加圧ローラの表面の熱伝導率よりも高くしているので、加圧ローラが加熱されれば、クリーニングローラも速やかに加熱される。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の定着装置の一実施形態を適用した画像形成装置を示す側面図である。また、図２は、この画像形成装置を示す斜視図である。この画像形成装置１では、原稿画像を読取って用紙に印字する複写モード、原稿画像を読取って送信したり、原稿画像を受信して用紙に印字したりするファクシミリモード、及び情報端末装置からネットワークを通じて受信した画像を用紙に印字するプリンタモード等を選択的に行うことができる。この画像形成装置１は、その構成を大別すると、原稿搬送部２、読取り部３、印字部４、用紙搬送部５、給紙部６、及び排紙部７からなる。

次に、複写モードを例に挙げて、画像形成装置１の動作を説明する。

原稿搬送部２では、少なくとも１枚の原稿が原稿セットトレイ１１にセットされると、原稿を１枚ずつ原稿セットトレイ１１から引き出して搬送し、原稿の先端がＰＳローラ１２に達したときに原稿の搬送を一時的に停止して、原稿の先端をＰＳローラ１２と平行にする。そして、印刷部４による画像記録動作と同期を取ってから、ＰＳローラ１２と駆動軸間のクラッチをオンにして、ＰＳローラ１２を回転駆動し、ＰＳローラ１２によって原稿を再搬送して、原稿をプラテンガラス８ａと原稿押え板９間に通過させる。

原稿読取り装置３では、原稿の搬送に際し、第１走査ユニット１５によって原稿を露光し、第１及び第２走査ユニット１５、１６によって原稿からの反射光を結像レンズ１７へと導き、結像レンズ１７によって原稿を光電変換素子（以下ＣＣＤと称する）１８上に結像する。ＣＣＤ１８は、原稿を主走査方向に繰り返し走査して読取り、原稿を示す画像データを出力する。

また、原稿がプラテンガラス８ｂ上に置かれた場合は、第１及び第２走査ユニット１５、１６を相互に所定の速度関係を維持しつつ移動させ、第１走査ユニット１５によってプラテンガラス８ｂ上の原稿を露光し、第１及び第２走査ユニット１５、１６によって原稿からの反射光を結像レンズ１７へと導き、結像レンズ１７によって原稿をＣＣＤ１８上に結像する。

ＣＣＤ１８から出力された画像データは、マイクロコンピュータ等の制御回路により各種の画像処理を施されてから、印刷部４に出力される。

印刷部４は、画像データによって示される原稿を用紙に記録するものであって、感光体ドラム２１、ローラ帯電装置２２、レーザスキャンユニット（以下ＬＳＵと称する）２３、現像装置２４、転写装置２５、クリーニング装置２６、除電装置（図示せず）、及び定着装置２７等を備えている。感光体ドラム２１は、一方向に回転しており、その表面をクリーニング装置２６と除電装置によりクリーニングされてから、その表面をローラ帯電装置２２により均一に帯電される。レーザスキャンユニット２３は、画像データに応じてレーザー光を変調し、このレーザー光によって感光体ドラム２１表面を主走査方向に繰り返し走査して、静電潜像を感光体ドラム２１表面に形成する。現像装置２４は、トナーを感光体ドラム２１表面に供給して、静電潜像を現像し、トナー像を感光体ドラム２１表面に形成する。転写装置２５は、感光体ドラム２１表面のトナー像を用紙搬送部５により搬送されてきた用紙に転写する。定着装置２７は、用紙を加熱及び加圧して、用紙上のトナー像を定着させる。この後、用紙は、用紙搬送部５により排紙トレイ７へと更に搬送されて排出される。

用紙搬送部５は、用紙を搬送するための各ＰＳローラ２８、各搬送ローラ２９、搬送経路３１、反転搬送経路３２、各排紙ローラ３３、及び分岐爪３４等を備えている。搬送経路３１では、用紙を給紙部６から受け取り、用紙の先端が各ＰＳローラ２８に達したときに用紙の搬送を一時的に停止して、用紙の先端を各ＰＳローラ２８と平行にし、この後に用紙を各ＰＳローラ２８により印字部４の転写装置２５へと搬送し、更に用紙を排紙部７へと搬送する。また、用紙の裏面にも画像を記録する場合は、分岐爪３４を回転移動させ、搬送経路３１と反転搬送経路３２の分岐路を切換えてから、用紙を搬送経路３１から反転搬送経路３２へと逆方向に搬送する。反転搬送経路３２では、用紙を搬送経路３１から受け取ると、用紙の表裏を反転させてから、用紙を搬送経路３１の各ＰＳローラ２８へと戻す。これにより、用紙の裏面にも画像が記録される。これらの搬送経路３１、３２には、用紙の通過を検出するための複数の検知スイッチが配置されており、各検知スイッチの検知に基づいて用紙の搬送タイミング等の制御が行われる。

給紙部６は、未使用の用紙を収容して、この未使用の用紙を用紙搬送部５に供給するものであって、給紙カセット３６を備えている。給紙カセット３６には、用紙が積層収容され、半円柱型のピックアップローラ３５により用紙が１枚ずつ引き出されて搬送される。用紙が給紙カセット３６から引き出されてＰＳローラ２８へと搬送される。

ところで、本実施形態の定着装置２７では、図３に示す様に加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２を相互に圧接させた状態でそれぞれ軸支し、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２間に用紙を挟み込むニップ領域Ｎを形成している。また、加熱ローラ４１外周に温度センサ４３を設け、この温度センサ４３によって加熱ローラ４１の表面温度を検出し、この加熱ローラ４１の表面温度を制御部４４に出力している。制御部４４は、加熱ローラ４１の表面温度を入力すると、この加熱ローラ４１の表面温度が所定の温度となる様に加熱ローラ４１内側のヒータ４５の発熱を制御する。

この様な定着装置２７においては、感光体ドラム２１表面のトナー像を転写された用紙を加熱ローラ４１と加圧ローラ４２間のニップ領域Ｎに導き、このニップ領域Ｎで用紙を加熱及び加圧して、用紙上のトナー像を定着させる。

ここで、多数の用紙を連続的に定着処理する場合は、加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２の熱が用紙やトナーに奪われて、加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２の温度が下降し、用紙上のトナーの加熱が不十分となる。このとき、用紙上のトナーの殆どが該用紙に固着しても、加熱ローラ４１表面に直接触れるトナーが該加熱ローラ４１に付着し易くなる。そして、この加熱ローラ４１に付着した残留トナーは、該加熱ローラ４１の回転に伴いニップ領域Ｎに再び到達するまでに該加熱ローラ４１表面で溶融して、温度センサ４３や用紙剥離爪４６等の周辺部材に付着して、周辺部材を汚す。また、この加熱ローラ４１に付着した残留トナーは、ニップ領域Ｎで加圧ローラ４２に転移する。そして、この加圧ローラ４２に転移した残留トナーも、周辺部材を汚す。

このため、図３に示す様に加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２にそれぞれのクリーニングローラ４７、４８を圧接して、加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２表面の残留トナーをそれぞれのクリーニングローラ４７、４８に転移させて除去し、これにより加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２表面をクリーニングしている。

加熱ローラ４１に関しては、多数の用紙の連続的な定着処理により加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２の温度が下降しても、ヒータ４５により加熱ローラ４１が直接加熱されることから、加熱ローラ４１の表面温度がトナー溶融温度以上に維持され、加熱ローラ４１表面の残留トナーが溶融する。このため、クリーニングローラ４７周面に残留トナーが一様の厚みで付着し、クリーニングローラ４７周面の残留トナーが剥離して落下することはない。

しかしながら、加圧ローラ４２は、加熱ローラ４１からの熱伝導により間接的に加熱されるので、その表面温度がトナー溶融温度よりも低くなり、加圧ローラ４２表面の残留トナーが完全に溶融しない。このため、図４に示す様にクリーニングローラ４８周面に残留トナーＴが粒状になって偏って付着することがあり、残留トナーがクリーニングローラ４８から剥離して落下し易くなる。

そこで、本実施形態では、用紙の定着処理が終了した後の待機モードに際し、残留トナーがクリーニングローラ４８周面に一様に付着する様に、加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２の表面温度を格別に制御している。

次に、制御部４４による加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２の表面温度の制御過程を、図５のグラフを参照しつつ説明する。

まず、時点Ｔ0で、画像形成装置１が起動されると、制御部４４は、温度センサ４３によって検出された加熱ローラ４１の表面温度ｔ1を入力し、この加熱ローラ４１の表面温度ｔ1が定着温度ｔc（例えば１８０〜２００℃）となる様に加熱ローラ４１内側のヒータ４５をオンオフ制御する。これにより、加熱ローラ４１の表面温度ｔ1が、常温から上昇して、トナー軟化温度ｔa（例えば５０〜７０℃）及びトナー溶融温度ｔｂ（例えば１１０〜１３０℃）を超え、更に定着温度ｔcまで速やかに上昇し、この定着温度ｔcに維持される。

また、時点Ｔ0より加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２も起動されて回転する。例えば、加熱ローラ４１が回転駆動されて、加圧ローラ４２が従動回転する。そして、各クリーニングローラ４７、４８も従動回転する。このとき、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２間の熱伝導により、加圧ローラ４２の表面温度ｔ2が、常温から上昇して、トナー軟化温度ｔa及びトナー溶融温度ｔbを超え、定着温度ｔcよりも低い温度ｔｄ（例えば１２０〜１５０℃）まで上昇し、この温度ｔｄに維持される。

尚、各クリーニングローラ４７、４８の表面温度も、該各クリーニングローラ４７、４８と加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２間の熱伝導により上昇する。例えば、各クリーニングローラ４７、４８は、表層の肉厚が０．１５〜２．０ｍｍ程度のアルミニウムや鉄からなるものであって、加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２よりも良好な熱伝導性を有しており、加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２からの熱伝導により速やかに加熱される様にされている。

次に、時点Ｔ1で、画像形成装置１による用紙の印字処理が開始されると、制御部４４は、温度センサ４３によって検出された加熱ローラ４１の表面温度ｔ1に基づいて、加熱ローラ４１内側のヒータ４５をオンオフ制御し、加熱ローラ４１の表面温度ｔ1を定着温度ｔcに維持し様とする。

ところが、先に述べた様に多数の用紙を連続的に定着処理した場合は、加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２の熱が用紙やトナーに奪われて、加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２の温度が下降する。例えば、加熱ローラ４１の表面温度ｔ1が定着処理可能な最低限の定着下限温度ｔe（ｔc−（２０〜４０℃））近くまで下降し、加圧ローラ４２の表面温度ｔ2がトナー溶融温度ｔｂよりも低くなる。

この状態でも、加熱ローラ４１の表面温度ｔ1がトナー溶融温度ｔｂよりも未だに高く維持されるので、加熱ローラ４１表面の残留トナーが溶融してクリーニングローラ４７周面に付着する。このため、クリーニングローラ４７周面に残留トナーが一様の厚みで付着し、クリーニングローラ４７周面の残留トナーが剥離して落下することはない。

これに対して加圧ローラ４２の表面温度ｔ2は、トナー溶融温度ｔｂよりも低くなるので、該加圧ローラ４２表面の残留トナーが溶融しないままにクリーニングローラ４８周面に付着する。このため、図４に示す様にクリーニングローラ４８周面に残留トナーＴが粒状になって付着したり偏って付着し、残留トナーＴがクリーニングローラ４８から剥離して落下し易くなる。

そこで、制御部４４は、画像形成装置１による用紙の印字処理が終了して、時点Ｔ2より待機モードに入ると、加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２の回転を継続しつつ、温度センサ４３によって検出された加熱ローラ４１の表面温度ｔ1に基づいて、加熱ローラ４１内側のヒータ４５をオンオフ制御し、加熱ローラ４１の表面温度ｔ1を定着温度ｔcよりも高いクリーニング温度ｔf（ｔc＋（１０〜２０℃））まで上昇させる。このとき、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２間の熱伝導により、加圧ローラ４２の表面温度ｔ2がトナー溶融温度ｔｂ及び定着下限温度ｔeを超えるまで上昇して最も高温となる。そして、クリーニングローラ４８周面の残留トナーは、高温の加圧ローラ４２との回転接触により加熱されて溶融しつつ押し潰され一様な厚みとなる。

ただし、クリーニング温度ｔfは、加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２の耐熱温度ｔg以下に設定して、加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２の寿命が低下しない様にしている。尚、加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２の耐熱温度ｔgばかりではなく、各クリーニングローラ４７、４８や、温度センサ４３及び用紙剥離爪４６等の周辺部材の耐熱温度を考慮して、この耐熱温度以下にクリーニング温度ｔfを設定しても良い。

こうして加熱ローラ４１の表面温度ｔ1がクリーニング温度ｔfまで上昇されるのは一定時間だけであり、この一定時間が経過すると、制御部４４は、温度センサ４３によって検出された加熱ローラ４１の表面温度ｔ1に基づいて、加熱ローラ４１の表面温度ｔ1を定着温度ｔcまで下降させ、この表面温度ｔ1を定着温度ｔcに維持する。

そして、待機モードが終了して、時点Ｔ3より省エネルギーモードに入ると、制御部４４は、加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２の回転を継続しつつ、温度センサ４３によって検出された加熱ローラ４１の表面温度ｔ1に基づいて、加熱ローラ４１内側のヒータ４５をオンオフ制御し、加熱ローラ４１の表面温度ｔ1を省エネルギー温度ｔhまで下降させる。更に、省エネルギーモードが終了して、時点Ｔ4より節電モードに入ると、制御部４４は、加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２の回転を停止し、加熱ローラ４１内側のヒータ４５をオフにして、加熱ローラ４１の加熱を停止する。

この様に本実施形態では、印字処理のときにクリーニングローラ４８周面に残留トナーが粒状になって偏って付着しても、印字処理が終了し、待機モードに入ると、加熱ローラ４１の表面温度ｔ1を定着温度ｔcよりも高いクリーニング温度ｔfまで上昇させ、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２間の熱伝導により加圧ローラ４２の表面温度ｔ2を定着下限温度ｔeを超えるまで上昇させているので、クリーニングローラ４８周面の残留トナーを高温の加圧ローラ４２との回転接触によりに溶融して押し潰し一様な厚みにすることができる。これにより、残留トナーがクリーニングローラ４８から剥離し難くなり、この残留トナーが剥離して落下したり加圧ローラ４１に逆転移せず、この残留トナーにより周辺部材や用紙が汚れずに済む。また、加熱ローラ４１の温度を上昇させるだけであるから、加熱ローラ４１のヒータ制御だけを行えば良く、構成の複雑化やコストの上昇を伴わずに済む。

これに対して従来の定着装置では、図６のグラフに示す様に印字処理が終了し、待機モードに入ると、加熱ローラ４１の表面温度ｔ1が定着温度ｔcに戻されるだけなので、加圧ローラ４２の表面温度ｔ2がトナー溶融温度ｔbを僅かに超えるだけである。このため、クリーニングローラ４８周面の残留トナーが加圧ローラ４２との回転接触によりに溶融して押し潰されることはなく、クリーニングローラ４８周面の残留トナーが粒状で偏ったままとなる。

図７の図表に、本実施形態（図５のグラフ）と従来例（図６のグラフ）とを整理して示す。この図表から明らかな様に本実施形態では、待機モードに際し、加熱ローラ４１の表面温度ｔ1として、定着温度ｔcだけではなく、定着温度ｔcよりも高いクリーニング温度ｔfを設定しているのに対して、従来例では、待機モードに際し、加熱ローラ４１の表面温度ｔ1として、定着温度ｔcだけを設定している。このため、本実施形態では、加圧ローラ４２の表面温度ｔ2を定着下限温度ｔeを超えるまで上昇させて、クリーニングローラ４８周面の残留トナーを高温の加圧ローラ４２との回転接触によりに溶融して押し潰し一様な厚みにすることができるのに対して、従来例では、クリーニングローラ４８周面の残留トナーが加圧ローラ４２との回転接触によりに溶融して押し潰されず、粒状で偏ったままとなる。

尚、図５のグラフには明確に示されていないが、制御部４４は、用紙上のトナー像の定着処理が終了しても、次の用紙上のトナー像の定着処理があるときには、クリーニング温度を設定しない。このため、クリーニング温度の設定が、複数の用紙の連続的な定着処理に影響を及ぼすことはない。

また、制御部４４は、待機モードに際し、加熱ローラ４１の表面温度ｔ1をクリーニング温度ｔfまで上昇させ様としても上昇させることができず、上昇させることができないまま省エネルギーモードに移行したときには、クリーニング温度ｔfの設定制御を中断する。このため、高温のクリーニング温度ｔfの設定制御が長時間にわたって行われることはなく、高温による周辺部材等の劣化を防止することができ、また安全性を確保することができる。

更に、制御部４４は、待機モードに際し、加熱ローラ４１の表面温度ｔ1をクリーニング温度ｔfまで上昇させても、定着処理の要求が生じれば、これに応答してクリーニング温度ｔfの設定制御を中断して、定着温度ｔcを設定し、定着処理の速やかな開始を可能にする。

また、本実施形態におけるトナー軟化温度ｔa、トナー溶融温度ｔb、定着温度ｔc、定着下限温度ｔe、耐熱温度ｔg、及びクリーニング温度ｔf等は一例に過ぎず、トナーの材質や定着装置の特性に応じて適宜に変更し得る。

本発明の定着装置の一実施形態を適用した画像形成装置を示す側面図である。 図１の画像形成装置を示す斜視図である。 図１の画像形成装置における定着装置を示す側面図である。 図３の定着装置におけるクリーニングローラに付着した残留トナーを示す図である。 図３の定着装置における加熱ローラの表面温度及び加圧ローラの表面温度の推移を示すグラフである。 従来の定着装置における加熱ローラの表面温度及び加圧ローラの表面温度の推移を示すグラフである。 本実施形態（図５のグラフ）と従来例（図６のグラフ）とを整理して示す図表である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 原稿搬送部
３ スキャナー部
４ 印字部
６ 給紙部
７ 排紙部
２１ 感光体ドラム
２２ ローラ帯電装置
２３ レーザスキャンユニット
２４ 現像装置
２５ 転写装置
２６ クリーニング装置
４１ 加熱ローラ
４２ 加圧ローラ
４３ 温度センサ
４４ 制御部
４５ ヒータ
４６ 用紙剥離爪
４７、４８ クリーニングローラ

Claims (11)

1. 用紙を加熱ローラと加圧ローラ間のニップ領域に挟み込んで、用紙を定着温度に加熱しつつ加圧して、用紙上に形成されたトナー像を定着させる定着装置において、
   前記加圧ローラに接するクリーニングローラと、
   前記加熱ローラの温度を前記定着温度よりも高いクリーニング温度に設定する温度制御手段と
   を備えることを特徴とする定着装置。
2. クリーニング温度は、加熱ローラと加圧ローラ間の熱伝導により該加圧ローラに付着したトナーが溶融する温度であり、かつ該定着装置の耐熱温度よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 温度制御手段は、用紙上のトナー像の定着処理が終了した後に、定着温度からの昇温によりクリーニング温度を設定することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 温度制御手段は、用紙上のトナー像の定着処理が終了した後に、この定着装置の待機モードが設定されると、定着温度からの昇温によりクリーニング温度を設定することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
5. 温度制御手段は、用紙上のトナー像の定着処理が終了しても、次の用紙上のトナー像の定着処理があるときにはクリーニング温度を設定しないことを特徴とする請求項３又は４に記載の定着装置。
6. クリーニング温度は、加熱ローラと加圧ローラ間の熱伝導により前記加圧ローラの温度が定着下限温度以上になる温度であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
7. 温度制御手段は、この定着装置の省エネルギーモードが設定されると、クリーニング温度の設定制御を中断することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
8. 温度制御手段は、クリーニング温度の設定制御に際し、定着処理の要求に応答して該クリーニング温度の設定制御を中断し、定着温度を設定することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
9. クリーニング温度の設定制御に際し、加熱ローラ及び加圧ローラが回転することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
10. クリーニングローラは、該クリーニングローラに接する加圧ローラに従動回転することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
11. クリーニングローラの表面の熱伝導率は、該クリーニングローラに接する加圧ローラの表面の熱伝導率よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
    
    
    

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