JP2014021337A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分離板に設置される分離板清掃部材を分離板の長手方向へ往復動作することで、分離板の付着トナー、紙粉、キャリア等の異物を清掃除去し、画像汚れや縦スジ等の異常画像の発生を防止する定着装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】加熱手段８３１を有する回転体である定着部材８１と定着部材に加圧される回転体である加圧部材８３とにより形成されるニップ部ｎに、未定着トナーを担持した記録媒体Ｐを搬送して記録媒体にトナー画像を定着する機能を備え、ニップ部から搬送されてくる記録媒体を定着部材から分離する分離板４１を有し、分離板４１の長手方向の一端部に設置される分離板清掃部材４３と、分離板清掃部材を分離板の長手方向へ往復動作させる分離板清掃部材動作機構４４と、分離板清掃部材動作機構を介し分離板清掃部材を所定のタイミングで往復動作制御する制御手段９０と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機などで用いる定着装置及び同定着装置を搭載した画像形成装置に関する。

従来、帯電・書込み・現像・転写・クリーニング・除電等を繰り返して像担持体に順次トナー画像を形成し、そのトナー像をシート・ＯＨＰフィルム等の記録媒体に逐次転写して、この記録媒体に画像を記録する電子写真方式の画像形成装置が知られている。
そのような画像形成装置は、画像転写後の記録媒体を加熱部材と加圧部材間に搬送し、そこを通すことで記録媒体上のトナー画像を定着する熱定着装置を搭載している。

ここで用いる熱定着装置は、画像転写後にトナー像が形成されている記録媒体を、定着ローラもしくは加熱用の定着ベルトを巻き付けた定着ローラと、それに対向する加圧ローラとが形成するニップ部で挟みこみ、熱および圧力を加えてトナー像を記録媒体上に定着させる。
この際、ニップ部においてトナー像の定着が行われた記録媒体が、トナーの接着力により定着ベルトもしくは定着ローラに巻き付き、そのままの状態でニップ部から排出されて分離不良となる状態が発生し易い。

また、両面印刷の際には、逆に、定着加圧ローラ側と対向した記録媒体上のトナー像の接着力により定着加圧ローラ側に記録媒体が巻き付いて分離不良となる場合もある。
これら分離不良に対する解決策の１つとして、ニップ部の出口直後の定着ベルトあるいは定着ローラ、加圧ローラなどの定着部材の表面に、分離爪を当接することにより巻き付いた状態で排出されてくる記録媒体を強制分離させるようにした技術がある。

しかし、この分離爪を用いた場合には、分離爪にて定着部材表面が削られることによる傷（爪跡）が発生し、画像不良を起こす原因となる。
そこで分離爪の替わりに、一般的に分離板が用いられる。
この分離板と前記分離爪とは、分離爪が定着部材表面の画像通紙部に複数個当接させるものであるのに対し、分離板が画像通紙部において定着部材に対して非接触の状態で近接して設置させるという点で異なる。

ところで、この分離板の課題として、経時的にトナー付着および紙粉、キャリア等の異物付着が挙げられる。分離板へのトナー付着が発生した場合は、それが記録媒体を擦り、それが記録媒体の通過時に再転写されて、画像汚れの異常画像が発生する。
そこで、例えば、特許文献１には、先端部が加圧ローラと定着ベルトとのニップ部に近接して配された分離板の通紙面に、離型性に優れたフッ素樹脂などから成る薄膜材であるシート部材を貼り付ける。更に、分離部においてトナーが付着しやすい通紙面のエッジ部までシート部材を貼付により取付けておく。これにより、分離板へのトナー付着防止対策を講じることで、分離板のトナー汚れによる異常画像の発生といった不具合の発生を未然に防ぐ技術を開示する。

更に、特許文献２には、分離板金の記録材側の面に剥離可能なシート部材を複数重ねて設けている。これにより、分離部材（シート部材）が汚れた場合においても、サービスマンが定期的にシート部材を剥がすことによって、分離部材のリフレッシュが可能となる技術を開示する。

特許文献１、２には分離板の通紙面に、離型性に優れたフッ素樹脂などから成る薄膜材であるシート部材を貼り付け、そのシート部材を通紙面のエッジ部にまで張り付けることで、分離板にトナーを付着し難くし、あるいは、複数重ねて設けたシート部材を定期的に剥がすことで分離部材を定期的にリフレッシュしている。
しかし、引用文献１では、分離板にトナーを付着し難くしているだけであり、一旦トナーや紙粉やキャリア等の異物が分離板に付着してしまった場合は、異常画像等の不具合が発生するという問題が解決されていない。

引用文献２では、サービスマンの対応時期以外の時期に、突発的な分離部材の汚れに対応できず、そのような場合には異常画像の発生等の不具合が発生するという問題がある。また、サービスマンが分離部材のシートを定期的に剥がさなければならず、サービスコストの増加に繋がるという問題がある。

本発明は、上述の問題点に着目してなされたもので、目的とするのは、分離板に設置される分離板清掃部材を分離板の長手方向へ往復動作することで、分離板の付着トナー、紙粉、キャリア等の異物を清掃除去し、画像汚れや縦スジ等の異常画像の発生を防止するようにした定着装置及び同定着装置を搭載した画像形成装置を提供することにある。

本発明は前記課題を達成するため以下の構成とした。本発明である定着装置は、加熱手段を有する回転体である定着部材と該定着部材に加圧される回転体である加圧部材とにより形成されるニップ部に、未定着トナーを担持した記録媒体を搬送して該記録媒体にトナー画像を定着する機能を備え、前記ニップ部から搬送されてくる記録媒体を定着部材から分離する分離板を有した定着装置において、前記分離板の長手方向の一端部に設置される分離板清掃部材と、該分離板清掃部材を分離板の長手方向へ往復動作させる分離板清掃部材動作機構と、該分離板清掃部材動作機構を介し前記分離板清掃部材を所定のタイミングで往復動作制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、分離板の一端部に設置される分離板清掃部材が分離板の長手方向へ所定のタイミングで往復動作することで、分離板の付着トナー、紙粉、キャリア等の異物を清掃除去するので、画像汚れや縦スジ等の異常画像の発生を防止することができる。

本発明に係る熱定着装置と同装置を搭載した画像形成装置の概略図である。 図１の画像形成装置に搭載の熱定着装置の機能説明図である。 図１の熱定着装置の概略底面図である。 図１の熱定着装置の概略側面断面図である。 図１の熱定着装置が用いる分離板清掃部材の変形例であり、（ａ）は第１変形例、（ｂ）は第２変形例を示す断面図である。 図１の熱定着装置備えた分離板清掃部材のジョブエンド分離板清掃処理のフローチャートである。 図１の熱定着装置が備えた分離板清掃部材のジャムリカバリ時における分離板清掃処理のフローチャートである。 図１の熱定着装置が備えた分離板清掃強制処理のフローチャートである。 図１の熱定着装置で用いる分離板清掃部材の材質に応じた清掃率―ヤング率特性線図である。 図１の定着装置で用いる分離板清掃部材の２種の材質に応じて異なる分離板清掃率の特性説明図である。 第２実施形態としての熱定着装置の概略底面図である。 図１１の熱定着装置の概略側面図である。

以下、図を参照して本発明の実施形態を説明する。実施形態及び変形例等に亘り、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
本発明の第１実施形態の定着装置としての熱定着装置は、定着部材である定着ローラ８１と、該定着ローラ８１及びヒータ８４１を有する加熱ローラ８４間に張架された定着ベルト８２と、定着ローラ８１に対し定着ベルト８２を介し圧接されるヒータ８３１を有する加圧ローラ８３とを備える。ここでは定着ローラ８１と加圧ローラ８３とを互いに加圧することでニップ部ｎを形成し、このニップ部ｎに未定着トナーを担持した記録媒体Ｐを搬送し、加熱、加圧することで該記録媒体Ｐにトナー画像を定着する機能を備える。しかも、定着ローラ８１または加圧ローラ８３側（２点鎖線で概略的に示す）に配置された分離板４１によってトナーの接着力で巻き付いた記録媒体Ｐをローラ表面側から分離している。このような分離板４１にトナーが付着してしまった場合は、分離板４１の付着トナー等を清掃除去する必要があり、この熱定着装置では、分離板４１の長手方向へ往復動作させる分離板清掃部材４３を備え、これを所定のタイミングで往復動作させることで、分離板４１の付着トナー等を清掃除去して、画像汚れや縦スジ等の異常画像の発生を防止している。

図１には「第１実施形態」としての熱定着装置（定着装置）を搭載した画像形成装置であるカラー複写機Ｍ１の概略構成図を示した。カラー複写機Ｍ１は、記録媒体である記録紙Ｐに画像を形成する画像形成部を成すプリンタ部１、このプリンタ部１に対して記録紙Ｐを供給する給紙装置２００、原稿画像を読み取るスキャナ３００、このスキャナ３００に原稿を自動給紙する原稿自動搬送装置（以下、ＡＤＦという）４００等を備えている。 スキャナ３００ではコンタクトガラス３０１上に載置された図示しない原稿の読取り走査が行われ、これによって原稿の画像が画像信号として読込まれ、このスキャナ３００から受信された画像信号が制御手段９０で所定の画像処理を成され、その出力がプリンタ部１に送信され、画像形成が成される。

カラー複写機Ｍ１の装置本体９９の上部外枠の上向き面には操作指示を入力する選択手段である操作指示設定変更手段９１（オペレーションパネル）が装備される。操作指示設定変更手段９１は装置本体９９の内部に配備の制御手段９０に接続される。これにより、操作指示設定変更手段９１と制御手段９０との間で操作指示の信号の授受が行なわれ、後述の制御、選択指示等が容易になされる。なお、操作指示設定変更手段９１には、後述する分離板清掃動作Ｕ（図３参照）の強制実行ボタンＢ１が設けられている。
プリンタ部１の装置本体９９の側面には、装置本体９９内に給紙する記録紙Ｐを手差しで載置する手差しトレイ２や、装置本体９９内から排出された画像形成済みの記録紙Ｐをスタックする排紙トレイ３が設けられている。
図１に示すように、プリンタ部１の装置本体９９内には、像担持ベルトとしての無端状の中間転写ベルト５１をループ状に張架している転写手段たる中間転写ユニット５０が配設されている。

ここで、中間転写ベルト５１は、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ５２、後述の２次転写ローラ５６との対向部材である２次転写バックアップローラ５３、従動ローラ５４、４つの１次転写ローラ５５Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋによって張架されながら、駆動ローラ５２の回転によって図中時計回り方向に無端移動せしめられる。なお、１次転写ローラの符号の末端に付しているＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋという添字は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック用の部材であることを示している。以下、符号の末端に付しているＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋという添字は、同様である。

中間転写ベルト５１は、駆動ローラ５２、２次転写バックアップローラ５３、従動ローラ５４に対する掛け回し箇所でそれぞれ大きく湾曲していることで、底辺を鉛直方向上側に向ける逆三角形状の姿勢で張架されている。この逆三角形状の底辺にあたるベルト上部張架面は水平方向に延在しており、かかるベルト上部張架面の上方には、４色分のプロセスユニット（画像形成ユニット）１０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋが上部張架面の延在方向に沿って水平方向に並ぶように配設されている。

図１において、４つのプロセスユニット１０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの上方には、光書込ユニット６８が配設されている。光書込ユニット６８は、スキャナ３００によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて制御手段９０からの各色の版のデータを受け、図示しないレーザー制御部によって４つの半導体レーザー（図示せず）を駆動して４つの書込光Ｌを出射する。そして、プロセスユニット１０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの潜像担持体たるドラム状の感光体１１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋをそれぞれ書込光Ｌによって暗中にて走査して、感光体１１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの表面にＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の静電潜像を書き込む。

ここで、プロセスユニット１０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの説明を、代表としてＹ用のプロセスユニット１０Ｙ（図１で左端側に配備）について行う。
Ｙ用のプロセスユニット１０Ｙは、中間転写ベルト５１と当接するドラム状の感光体１１Ｙの周囲に、帯電部材１２Ｙ、除電装置１３Ｙ、ドラムクリーニング装置１４Ｙ、現像装置２０Ｙ等を有し、これらにより感光体１１Ｙ上にＹトナー像が形成されている。なお、これらを共通の保持体たるケーシング２１Ｙで保持しながらプリンタ部１に対して１つのユニットとして一体的に着脱されるようになっている。

プロセスユニット１０の感光体１１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、Ｙ用の１次転写ニップに達することで中間転写ベルト５１上に１次転写される。この１次転写工程を経由した後の感光体１１Ｙの表面には、転写残トナーが付着しており、これがドラムクリーニング装置１４Ｙによってクリーニングされ、更に、感光体１１Ｙ表面は、除電ランプ等からなる除電装置１３Ｙによって除電された後、帯電部材１２Ｙによって再び一様帯電される。
Ｙ用のプロセスユニット１０Ｙについて詳述したが、他色のプロセスユニット（１０Ｃ、Ｍ、Ｋ）は、使用するトナーの色が異なる点の他は、Ｙ用のものと同様の構成になっている。

一方、中間転写ベルト５１を挟むようにして、プロセスユニット１０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと反対の側には、２次転写装置５６が備えられている。

この２次転写装置５６は、中間転写ベルト５１を介して図中中央の２次転写バックアップローラ５３に押し当てられるように配置されて、中間転写ベルト５１上の画像を記録紙に転写する。
２次転写装置５６の排紙側には、２つのローラ７５１間に無端ベルト７６を掛け渡すことによって構成された記録紙搬送装置７５が設置されており、トナー画像転写後の記録紙Ｐを搬送路下流側の定着装置である熱定着装置８０へ搬送するようになっている。この熱定着装置８０では、記録媒体である記録紙Ｐ上の転写トナー画像を加熱、加圧する定着処理が行われる。

図１において、プロセスユニット１０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの感光体ドラム１１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、時計回り方向に無端移動せしめられる中間転写ベルト５１の上部張架面に当接しながら回転してＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の１次転写ニップを形成している。これらＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の１次転写ニップに対し、中間転写ベルト５１を介してその裏側には、上述した１次転写ローラ５５Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋが中間転写ベルト５１の裏面に当接するよう配備されている。そして、これら１次転写ローラ５５Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋには、それぞれ図示しないバイアス供給手段によってトナーの帯電極性とは逆極性の１次転写バイアスが印加されている。
１次転写電界やニップ圧の作用によって中間転写ベルト５１上の書き込み位置に順次重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト５１のおもて面（ループ外周面）には、４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。なお、１次転写ローラ５５Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋに代えて、１次転写バイアスが印加される導電性ブラシや、非接触方式のコロナチャージャなどを採用してもよい。

図１において、装置本体９９の下方の給紙装置２００は、記録紙Ｐを収納する給紙カセット２０１、これらの給紙カセット２０１に収納された記録紙Ｐをカセット外に送り出す給紙ローラ２０２、送り出された記録紙Ｐを一枚ずつ分離する分離ローラ対２０３、分離後の記録紙Ｐを送り出し路２０４に沿って搬送する搬送ローラ対２０５などがそれぞれ複数配設されている。給紙装置２００は、図示のようにプリンタ部１の直下に配設されている。そして、給紙装置２００の給紙カセット２０１から送り出された記録紙Ｐは、送り出し路２０４を経由してプリンタ部１の給紙路７０内に送られる。

プリンタ部１の給紙路７０には、送込手段としてのレジストローラ対７１が配設されており、そのローラ間に挟み込んだ記録紙Ｐを中間転写ベルト５１上の４色トナー像に同期させるタイミングで２次転写ニップＥに送り込む。そして、中間転写ベルト５１上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の影響によって記録紙Ｐに一括２次転写され、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙Ｐは、２次転写ニップＥを通過すると中間転写ベルト５１から離間する。
転写域である２次転写ニップＥの図中左側方には、無端状の紙搬送ベルト７６を複数の張架ローラ７５１によって張架しながら図中反時計回り方向に無端移動させる搬送ベルトユニット７５が配設されている。中間転写ベルト５１から分離した記録紙Ｐは、この紙搬送ベルト７６の上部張架面に受け渡されて、中間転写ベルト５１下方の熱定着装置８０に向けて搬送される。

熱定着装置８０は、ここに搬送された記録紙Ｐを、定着ローラ８１と定着ベルト８２を介して加圧される加圧ローラ８３とで形成している定着ニップｎに挟み込みつつ通過させる。ここで、挟み込まれた記録紙Ｐは加圧されつつ加熱されることでフルカラー画像が表面に定着された上で、熱定着装置８０外に向けて送られる。
図１に示すように、熱定着装置８０の下方には、スイッチバック装置８５が配設されている。熱定着装置８０から排出された記録紙Ｐは、揺動可能な切替爪８６による搬送路切替位置までくると、その時の切替爪８６の揺動停止位置（各切り換え位置）に応じて、排紙ローラ対８７、あるいはスイッチバック装置８５に向けて送られる。そして、排紙ローラ対８７に向けて送られた場合には、機外へと排出された後に、排紙トレイ３上にスタックされる。

一方、スイッチバック装置８５に向けて送られた場合には、スイッチバック装置８５によるスイッチバック搬送によって上下反転せしめられた後、再びレジストローラ対７１に向けて搬送される。そして、２次転写ニップに再び進入して、もう片面にもフルカラー画像が形成される。

なお、プリンタ部１の装置本体９９の側面に設けられた手差しトレイ２上に手差しされた記録紙Ｐは、手差しローラ対７２とを経由した後、レジストローラ対７１に向けて送られる。
次に、第１実施形態における熱定着装置８０について説明を追加する。

図２は第１実施形態における熱定着装置８０の概略構成図である。
この熱定着装置８０は、定着ローラ８１とハロゲンヒータ８４１を有した加熱ローラ８４と、定着ローラ８１及び加熱ローラ８４にわたり張架されると共に定着ローラ８１より回転駆動力を受けて駆動される定着ベルト８２と、定着ベルト８２にテンションを付与するテンションローラ８５と、定着ローラ８１に定着ベルト８２を介し加圧される加圧ローラ８３と、装置本体９９側に一体的に取り付けられた熱定着装置８０の基枠部８０１に支持部材８０２を介して設けられ、先端部がニップ部ｎに近接して配された分離板４１と、分離板４１に付設される分離板清掃手段４２とを備える。

定着ローラ８１は、アルミニウム芯金８１１（内部にハロゲンヒータ８１０を配備してもよい）上に所定厚さのシリコンゴム８１２を被覆し、更に定着ベルト８２が巻き掛けられる。なお、場合により、定着ローラ８１のみで定着ベルトおよび加熱ローラを持たない構成としてもよく、この場合、内部にハロゲンヒータ８１０を必要とする。また熱源がＩＨ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｈｅａｔｉｎｇ の略で誘導加熱という加熱原理）であってもかまわない。
加圧ローラ８３は、内部にハロゲンヒータ８３０を有した中空鉄芯金８３１上に所定厚さの弾性層としてシリコンゴム８３２を被覆し、その外周側が離型層８３３により被覆されている。

なお、ここでは定着ローラ８１に分離板４１を設けたが、図２中に２点鎖線で示すように、加圧ローラ８３側にも同様の分離板４１を設けてもよく、場合により定着ローラ８１側、加圧ローラ８３側のどちらか一方は分離爪の構成とし、構成の簡素化を図ってもよい。
定着ベルト８２は、ＰＩ（ポリイミド）樹脂からなる層厚９０μｍのベース層上に、シリコンゴムなどの弾性層、離型層が順次積層された多層構造の無端ベルトである。この定着ベルト８２の弾性層は、層厚が２００μｍ程度であって、シリコーンゴム、フッ素ゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で形成されている。

定着ベルト８２の離型層は、層厚が２０μｍ程度であって、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等で形成されている。
定着ベルト８２の表層に離型層を設けることにより、トナー（トナー像）に対する離型性（剥離性）が確保されることになる。
一方、加圧ローラ８３は、その両端の軸部８３４（２点鎖線で示した）は加圧手段であるバネ８３５（図２中に２点鎖線で示す）により定着ローラ８１に加圧され、ニップｎを形成するようになっている。

図３に示すように、基枠部８０１に支持部材８０２を介して設けられた分離板４１は定着ベルト８２を巻き掛けた定着ローラ８１に対し並列配備される。その分離板４１の両端は左右の支持部材８０２に当接され、互いに一体結合される。更に、図４に示すように、分離板４１の先端部４１ｂが定着ローラ８１側に近接して配備される。
ところで、分離板４１は、定着ローラ８１側に巻き付き気味に排出されてくる記録紙Ｐを強制的に分離させてガイドする機能を果たし、分離板４１の通紙面４１ａ（図４で下向き面）においては、常に記録紙Ｐが分離板４１に擦りながら通過している。さらに、通紙時において分離板４１は、加熱された定着ベルト８２に接近しているため高温となる。

そのため、分離板４１が板金などで構成され使用されている場合、分離板４１の通紙面５ａには経時にて記録紙Ｐの画像面に載っているトナーが付着してしまう。特に、分離板４１における先端部４１ｂにおいてトナーが付着しやすく、このように付着したトナーは、その後に搬送されてくる別の記録紙Ｐに再転写されてしまい、画像不良を起こす原因となる。
そこで、本発明では分離板４１に対し、分離板清掃手段４２を付設した。

なお、本実施形態では定着ローラ８１側に配置された分離板４１にのみに、分離板清掃手段４２（分離板清掃部材４１と分離板清掃部材動作機構４４）を有しているが、加圧ローラ８３側に分離板を設け、そこに、分離板清掃手段４２を付設していても構わない。

図３、４に示すように、分離板４１に付設された分離板清掃手段４２は、分離板４１の左右一端側（図３では左端）をホームポジションＨＰとして設置される分離板清掃部材４３と、分離板清掃部材４３を分離板４１の長手方向（図３で左右方向）へ往復動作させる分離板清掃部材動作機構４４と、制御手段９０とを備える。
制御手段９０は分離板清掃部材動作機構４４を介し分離板清掃部材４３を所定のタイミングで、分離板４１の長手方向に往復動作し、分離板４１の付着トナーや紙粉、キャリア等の異物を吸着し、清掃除去するという分離板清掃動作Ｕを制御する分離板清掃制御機能部９０１としての機能を有する。

分離板清掃部材４３は分離板４１の一端のホームポジションＨＰに待機し、分離板清掃動作Ｕの際に先端部全域にわたり摺動可能に当接し、摺動により付着トナー等の付着物を除去するもので、連結片４３１を介して後述のスライダ４３２に一体的に連結される。
この分離板清掃部材４３は、その主要部が、図４に示すように、分離板４１の先端部４１ｂの通紙面４１ａに摺接し、しかも、先端部４１ｂの突端面４１ｃをも覆う断面Ｌ字形を成している。これにより、分離板４１の先端部４１ｂの通紙面４１ａと突端面４１ｃとにわたるエッジ部に付着するトナーを除去可能である。

これに代えた変形例として、図５（ａ）に示すように、分離板４１の先端部４１ｂ全体を覆うように、分離板４１の通紙面４１ａと突端面４１ｃと背面４１ｄとをすべて覆う断面Ｕ字形を成す分離板清掃部材４３Ａとして構成してもよい。この場合、分離板４１の先端部４１ｂの通紙面４１ａと突端面４１ｃと背面４１ｄとのすべてに付着するトナー等の付着物を除去でき、より確実に画像汚れや縦スジ等の異常画像の発生を防止できる。
更に、場合により、構成を簡素化し、耐久性を向上させる上で、図５（ｂ）に示すように、単に、分離板４１の通紙面４１ａのみを覆う板状断面を成す分離板清掃部材４３Ｂとして構成してもよい。

分離板清掃部材動作機構４４は、分離板４１の長手方向に沿って並列配備され両端部が一対の支持部材８０２を介して基枠部８０１に支持される断面円柱状のレール４５と、該レール４５に並列配備され支持部材８０２間に枢支される送りねじ棒４６と、軸中心線Ｌｓ回りに送りねじ棒４６を回転する駆動源であるモータ４４１と、レール４５に支持され送りねじ棒４６により送り移動可能であり分離板清掃部材４３に連結片４３１を介し一体的に連結したスライダ４３２とを備える。

ここで分離板清掃部材４３は、通常ホームポジションとして、図３に示すように分離板４１の端部のＨＰに配置されているが、分離板清掃動作の際には、分離板清掃部材動作機構４４が制御手段９０の指示で駆動し、送りねじ棒４６はモータ４４１の回転駆動を受け、スライダ４３２を介して分離板清掃部材４３を分離板４１の長手方向へ往復動作（図３の符号Ｕ）するので、分離板４１の付着トナーや紙粉、キャリア等の異物を吸着し、清掃除去することができ、画像汚れや縦スジ等の異常画像の発生を防止できる。
ここで本発明者は、このように使用される分離板清掃部材４３のヤング率（ＭＰａ：弾性範囲で単位ひずみあたりどれだけ応力が必要かの値を決める定数）の分布域に対応する分離板清掃率の分布域を測定し、図９に示した。

ここで、分離板清掃率とは、一定量トナーを付着させた分離板から一回の清掃動作でどの程度付着トナーを除去できたかを表し、以下の（式−１）からなるものとする。
分離板清掃率［％］＝（清掃動作前の分離板の付着トナー重量［ｍｇ］ − 清掃動作後の分離板の付着トナー重量［ｍｇ］） ／ （清掃動作前の分離板の付着トナー重量［ｍｇ］） ＊ １００ ・・・・・（式−１）
このような分離板清掃率［％］が好ましい高い値となるのは、図９に示したように、清掃部材料が初期の場合のものであるとして、ヤング率（ＭＰａ）が４０００ＭＰａ以下で、所定の耐久性を保持できるものであることが好ましいと推定された。
なお、図９に示すように、ヤング率が５０００ＭＰａ以上の清掃部材料を用いたときは、ほとんど清掃効果が得られていないことが分かる。これは、ヤング率５０００Ｍｐａ以上の清掃部材料を用いた場合では、分離板清掃部材４３と分離板４１間の摺擦時の摩擦力がほとんど得られないためである。
したがって、分離板清掃部材４３の材料は、そのヤング率を５０００ＭＰａ以下の弾性材料とすることで、分離板清掃率［％］が好ましい高い値を維持でき、分離板清掃動作において、分離板清掃部材４３と分離板４１間の摺擦時の摩擦力を確保し、清掃能力を向上させることができる。

このようなヤング率５０００ＭＰａ以下の弾性材料としては、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、１、２−ポリブタジエン、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ネオプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、多硫化ゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムなどのゴム材料や、ポリエチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、１、２−ポリブタジエン系エラストマー、エチレン−酢酸ビニル系エラストマー、ポリ塩化ビニル系エラストマー、天然ゴム系エラストマー、フッ素ゴム系エラストマー、トランス−ポリイソプレン系エラストマー、塩化ポリエチレン系エラストマーなどの熱可塑性エラストマー材料、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタラート、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリカーボネイト、ポリテトラフルオロチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、アクリロトリルブタジエンスチレン樹脂、メタクリル樹脂などの合成樹脂材料などが挙げられる。

そこで、本発明者は、このように使用される分離板清掃部材４３の材料の一例として、代表的な弾性ゴム材料であるエピクロルヒドリンゴムを用いた場合とメラミン樹脂発泡体を用いた場合の分離板清掃率（（式−１）参照）を求め、図１０に示した。図１０のデータは、清掃部材料が使用初期の場合のものである。
図１０に示すように、清掃部材をメラミン樹脂発泡体とした場合、エピクロルヒドリンゴムと比べて約１．４倍、分離板清掃率を更に向上させることができる。これは、メラミン樹脂発泡体は、発泡体に微細な穴が多数空いている構造であり、その穴に付着トナーを効率良く蓄積できるためと見做される。

このような構成の熱定着装置が有する制御装置９０（分離板清掃制御機能部９０１）は、所定のメインルーチン（不図示）の途中で、分離板清掃動作制御の時点となると図６のジョブエンド分離板清掃制御ルーチンに進む。
これに先立ち、制御装置９０では、あらかじめ設定された分離板清掃動作実行閾値（Ａ）と作像枚数によってカウントアップされていく作像枚数カウント（Ｂ）を求め、これを記録する機能を有している。

制御装置９０は、不図示の通紙センサーの通紙信号を検知する毎に作像枚数カウント（Ｂ）値を順次加算処理しており、更に、ジョブエンド時（印刷実行後の終了時、自動オフ時）を確認するとジョブエンド分離板清掃処理ルーチンに割り込み制御処理により達する。

ジョブエンド分離板清掃処理ルーチンに達して、ステップｓ１ではジョブエンド時（印刷実行後の終了時、自動オフ時）を確認し、ステップｓ２に進み、ここで最新の作像枚数カウント（Ｂ）値を読み取る。ステップｓ３に進み、ここで、ジョブエンド時において、分離板清掃動作実行閾値（Ａ）より作像枚数カウント（Ｂ）値が小さい間（Ａ＞Ｂ）は分離清掃動作無し（ステップｓ４）となり、メインルーチン側にリターン（Ｒｅｔｕｒｎ）となる。

再度、ステップｓ３に達し、ここで、ジョブエンド時において、分離板清掃動作実行閾値（Ａ）より作像枚数カウント（Ｂ）値が大きくなっていると（Ａ≦Ｂ）、ステップｓ５、ｓ６に進み、ここで、先ず、分離板清掃部材のホームポジション検知が行われる。その後、モータ駆動により分離板４１を分離板清掃動作Ｕ（図３参照）させ、清掃動作実行となり、分離板清掃動作終了後、ステップｓ７で作像枚数カウント（Ｂ）をゼロクリアし、メインルーチン側にリターン（Ｒｅｔｕｒｎ）となる。

ここでは、規定のジョブエンド時（印刷実行後の終了時、あるいは自動オフ時）に分離板４１の一端部に設置される分離板清掃部材４３が分離板４１の長手方向へ所定のタイミングで往復動作することで、分離板清掃動作Ｕを実行して、分離板４１の付着トナー、紙粉、キャリア等の異物を清掃除去するので、画像汚れや縦スジ等の異常画像の発生を防止することができる。更に、規定のジョブエンド時（印刷実行後の終了時、自動オフ時）に分離板清掃動作Ｕを実行し、作像中には分離板清掃動作を実行しないよう制御するので、作像中のダウンタイムの発生を防止することができる。

更に、ここでは、分離板清掃動作実行閾値（Ａ）を一例として２０００［枚］としており、２０００枚を上回るとジョブエンドとし、このジョブエンドに分離板清掃動作を実行するような設定としている。なお、この（Ａ）値は一例であり、（Ａ）値は分離板の汚れ易さや分離板清掃部材の寿命などのシステム全体を考慮して、可変可能にしている。
なお、ここでは分離板清掃動作実行閾値を作像枚数で規定したが、定着ベルト８２あるいは定着ローラ８１の走行距離等をパラメータとして設定するようにしても構わない。

次に、このようなジョブエンド分離板清掃処理制御を行う制御装置９０（分離板清掃制御機能部９０１）は、同上制御に加えて、次のジャムリカバリ分離板清掃制御を追加して行ってもよい。
このジャム発生時は、ジャム処理の際に未定着トナーが分離板に付着してしまう可能性が高く、ジャム発生直後に分離板清掃動作が実行されることが望ましいことに基づく。
そこで、制御装置９０は、メインルーチン側でジャム発生を検知すると、ジャムリカバリ制御ルーチンのステップａ１に進み、ステップａ１でジャムリカバリ時を確認し、ステップａ２、ａ３に進む。ここでは、先ず、分離板清掃部材４３のホームポジションＨＰの検知が行われる。その後、モータ駆動により分離板清掃部材４３を分離板４１に対し往復動作Ｕ（図３参照）させ、清掃動作実行となり、分離板清掃動作終了後、ステップａ４で作像枚数カウント（Ｂ）をゼロクリアし、メインルーチン側にリターン（Ｒｅｔｕｒｎ）となる。

ここでは、ジャムリカバリ時に分離板清掃動作Ｕを実行するので、ジャムリカバリ処理後の分離板４１へのトナー付着の可能性が高い場合は、分離板清掃動作を実行し、画像汚れ等の異常画像の発生を確実に防止することが有効である。
次に、このようなジョブエンド時分離板清掃処理制御やジャムリカバリ制御を行う制御装置９０（分離板清掃制御機能部９０１）は、これら制御に加えて、次の分離板清掃強制制御を追加して行ってもよい。

ここでは、所定のメインルーチン（不図示）の途中で、ユーザーにより、異常画像の発生が確認された場合に、設定変更手段９１（オペレーションパネル）の強制実行ボタンＢ１がオンされ、これに応じて分離板清掃動作Ｕを強制実行するようにしている。
このような構成の定着装置の制御装置９０は、ユーザーにより、強制実行ボタンＢ１がオンされたのを検知すると、分離板清掃動作Ｕを強制実行する分離板清掃強制制御ルーチンの制御に進む。

ここで、制御装置９０は、使用者が必要に応じ強制実行ボタンＢ１を押した時に、メインルーチンに割り込み制御がなされる。分離板清掃強制実行制御ルーチンのステップｂ１に達すると、分離板清掃強制実行オンを確認し、ステップｂ２、ｂ３に進み、ここで、先ず、分離板清掃部材のホームポジション検知が行われる。その後、モータ駆動により分離板４１を分離板清掃動作Ｕ（図３参照）させ、清掃動作実行となり、分離板清掃動作終了後、ステップｂ４で作像枚数カウント（Ｂ）をゼロクリアし、メインルーチン側にリターン（Ｒｅｔｕｒｎ）となる。
ここでは、使用者が（必要に応じ）強制実行ボタンを押した時に強制実行ボタンＢ１を押し、分離板清掃動作の自動実行を待たずに、分離板清掃動作Ｕの強制実行ができるようにしている。このため、分離板４１のトナー付着、あるいは、紙粉、キャリア等の異物付着に起因する画像汚れ、縦スジ等の異常画像にユーザーが気付いた時点で、直ちに、それらの異常画像の改善ができる。
上述のところで、制御装置９０（分離板清掃制御機能部９０１）は、ジョブエンド時分離板清掃処理制御に追加して、ジャムリカバリ制御や分離板清掃強制制御を行っていたが、場合により、ジャムリカバリ制御や分離板清掃強制制御のいずれか一方のみを行うよう構成してもよく、場合により、ジャムリカバリ制御や分離板清掃強制実行制御を行わず制御構成を簡素化してもよい。

上述のところで、分離板４１に付設されていた分離板清掃手段４２が用いた分離板清掃部材動作機構４４は、送りねじ棒４６をモータ４４１で回転駆動し、送りねじ棒４６の回転によりスライダ４３２を介して分離板清掃部材４３を分離板４１の長手方向へ分離板清掃動作Ｕするとの構成を採っていたが、これに代えて、分離板清掃部材動作機構４４ａが無端ベルトの往復回転により、スライダ４３２を介して分離板清掃手段４２ａを分離板清掃動作Ｕするよう構成してもよく、以下第２実施形態として説明する。

なお、第２実施形態の定着装置は第１実施形態と対比して、分離板清掃部材４３ａが相違する点以外は同一構成を採り、ここでは、分離板清掃部材４３ａを図１１、図１２を用いて説明し、その他の構成部分は重複構成となるため、説明を略す。
図１１、図１２に示すように、分離板４１に付設された分離板清掃手段４２ａは、分離板４１の左右一端側をホームポジションＨＰとして設置される分離板清掃部材４３ａと、分離板清掃部材４３ａを分離板清掃動作Ｕさせる分離板清掃部材動作機構４４ａと、分離板清掃部材動作機構４４ａを介し分離板清掃部材４３ａを所定のタイミングで、分離板清掃動作Ｕするよう往復動制御する制御手段９０ａとを備える。

ここで、分離板清掃部材動作機構４４ａは、定着装置の基枠部８０１に一端が結合され、先端側が定着ベルト８２を巻き掛けた定着ローラ８１の左右端の近傍に対向配備の一対の支持部材８０２と、両支持部材８０２を互いに結合すると共に定着ローラ８１に並列配備の支持部材８０３と、支持部材８０３と所定間隔を保て並列配備されスライダ４３２ａを摺動可能に支持するレール４５と、支持部材８０３の左右端近傍に枢支される一対のギヤ８０４と、一対のギヤ８０４間に巻き掛けられた無端ベルト９４と、支持部材８０３に支持されると共に一方のギヤ８０４を回転駆動する駆動源としてのモータ４４１と、を備える。

分離板清掃部材４３ａは分離板４１の先端部に当接し、摺動により付着トナーを除去する。この分離板清掃部材４３ａは連結片４３１ａを介してスライダ４３２ａと一体的に連結され、スライダ４３２ａを介して無端ベルト９４と一体的に連結されると共にレール４５に摺動可能に支持される。なお、分離板清掃部材４３ａは第１実施形態の分離板清掃部材４３と同様の材質、同様の機能を発揮できる。

ここで分離板清掃部材４３ａは、通常ホームポジションＨＰとして、図１１に示すように分離板４１の端部に配置されているが、分離板清掃動作の際には、分離板清掃部材動作機構４４ａが制御手段９０ａの指示で駆動し、モータ４４１の回転駆動を受け一対のギヤ８０４間に巻き掛けられた無端ベルト９４を往復回転することで、無端ベルト９４と一体のスライダ４３２ａを介して分離板清掃部材４３ａを分離板４１の長手方向へ往復動作（図１０の符号Ｕ）するので、分離板４１の付着トナーや紙粉、キャリア等の異物を吸着し、清掃除去することができ、画像汚れや縦スジ等の異常画像の発生を防止できる。

次に、本実施形態に用いられるトナーについて説明する。
本実施形態における定着装置では、分離板清掃手段４２、４２ａを用い、分離板４１の清掃を行うことで分離板４１のトナー汚れを防止し、画像汚れや縦スジ等の異常画像の発生を防止できるが、これに加え、定着時に記録紙の分離性が不十分で、記録紙Ｐの巻き付きが発生しやすい場合に、トナー汚れも増える点を考慮すると、トナーの離型性の良いものを使用することが好ましい。

そこで、前記課題に対処する上で、本例にて使用されるトナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤を含有するトナーであって、離型剤成分が結着樹脂中に島状に分散され、離型剤の平均分散粒径が０．１〜１．０μｍのものが採用された。このような構成のトナーを用いることにより、トナーの離型性が向上し、記録紙の分離性が良好になり、記録紙の巻き付きが改善し、分離板のトナー汚れを抑制できる。

ここで、本トナーは、離型剤成分が結着樹脂中に島状に分散され、離型剤の平均分散粒径が０．１〜１．０μｍの構成であることから、定着時に適量の離型剤がトナー表面に染み出して、耐オフセット性が優れたものになると見做される。
なお、図１の定着装置を備えた画像形成装置はカラー複写機Ｍ１としたが、カラープリンタや、これらの複合機等にも適用可能であり、同様の効果が得られる。

１ プリンタ部
４１ 分離板
４２，４２ａ 分離板清掃手段
４３ 分離板清掃部材
４３２ スライダ
４４，４４ａ 分離板清掃部材動作機構
４４１ モータ
４６ 送りねじ棒
８０ 熱定着装置（定着装置）
８１ 定着ローラ（定着部材）
８２ 定着ベルト
８３ 加圧ローラ
８３１ ヒータ
８４ 加熱ローラ
９０１ 分離板清掃制御機能部
９１ 操作指示設定変更手段（オペレーションパネル）
ｎ ニップ部
Ｂ１ 強制実行ボタン
Ｍ１ カラー複写機（画像形成装置）
Ｐ 記録媒体
Ｕ 分離板清掃動作

特開２００６−３０９４５号公報 特開２００３−２８０４４０号公報

Claims (9)

1. 加熱手段を有する回転体である定着部材と該定着部材に加圧される回転体である加圧部材とにより形成されるニップ部に、未定着トナーを担持した記録媒体を搬送して該記録媒体にトナー画像を定着する機能を備え、前記ニップ部から搬送されてくる記録媒体を定着部材から分離する分離板を有した定着装置において、
   前記分離板の長手方向の一端部に設置される分離板清掃部材と、該分離板清掃部材を分離板の長手方向へ往復動作させる分離板清掃部材動作機構と、該分離板清掃部材動作機構を介し前記分離板清掃部材を所定のタイミングで往復動作制御する制御手段とを備える定着装置。
2. 請求項１に記載の定着装置において、前記制御手段が規定のジョブエンド時に分離板の一端部に設置される分離板清掃部材を分離板の長手方向へ往復動作することを特徴とする定着装置。
3. 請求項１又は２に記載の定着装置において、前記制御手段がジャムリカバリ時に分離板の端部に設置される分離板清掃部材が分離板の長手方向へ往復動作することを特徴とする定着装置。
4. 請求項１，２又は３に記載の定着装置において、装置本体外壁に設けた操作指示設定変更手段に分離板清掃部材を往復動作させる強制実行ボタンを設けたことを特徴とする定着装置。
5. 請求項１〜４の何れか一つに記載の定着装置において、前記分離板清掃部材の材料がヤング率５０００Ｍｐａ以下の弾性材料で構成されていることを特徴とする定着装置。
6. 請求項１〜５の何れか一つに記載の定着装置において、分離板清掃部材の材料がメラミン樹脂発泡体で構成されていることを特徴とする定着装置。
7. 請求項１〜６の何れか一つに記載の定着装置において、前記分離板清掃部材動作機構が、前記分離板の長手方向に沿って並列配備され両端部が支持部材を介して本体基部に支持されるレールと、該レールに並列配備され前記支持部材に枢支され駆動源により軸中心線回りに回転する送りねじ棒と、前記レールに摺動可能に螺合すると共に前記送りねじ棒の回転により一体的に連結した前記分離板清掃部材を分離板の長手方向へ往復動作させるスライダと、を有したことを特徴とする定着装置。
8. 請求項１〜６の何れか一つに記載の定着装置において、前記分離板清掃部材動作機構が、前記分離板の長手方向に沿って並列配備され両端部が支持部材を介して本体基部に支持されるレールと、前記レールの長手方向両端間を往復移動する無端ベルトと、該無端ベルトを往復移動するよう回転駆動する一対のギヤと、前記レールに摺動可能に螺合すると共に前記無端ベルトに連結し前記分離板清掃部材を分離板の長手方向へ往復動作させるスライダと、を有したことを特徴とする定着装置。
9. 請求項１〜８の何れか一つに記載の定着装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。

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