JP2014052467A - 画像加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエブクリーニング装置のクリーニングウエブと回転体又は搬送回転体の離間／再当接を挟んで実行された最初の画像形成において記録材の裏汚れが発生しにくい画像加熱装置を提供する。
【解決手段】ウエブクリーニング装置１４は、所定の期間ごとに第一送り量０．０２ｍｍで送られて停止状態に保たれたクリーニングウエブ１５を摺擦させて均熱ローラ１３をクリーニングする。接離機構１０７は、ウエブクリーニング装置１４のウエブと均熱ローラ１３を離間させる。制御部１５０は、第一送り量０．０２ｍｍよりも大きな第二送り量２．０ｍｍでウエブを送った後に接離機構１０７がクリーニングウエブ１５と均熱ローラ１３を離間させるようにウエブクリーニング装置１４を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転体にウエブを摺擦させて、記録材から回転体に移転した紙粉を回収するウエブクリーニング装置を備えた画像加熱装置に関し、詳しくはウエブクリーニング装置を回転体から離間させる際のウエブの巻き取り制御に関する。

像担持体に形成したトナー像を直接又は中間転写体を介して記録材に転写し、トナー像が転写された記録材を画像加熱装置の一例である定着装置で加熱加圧して記録材に画像を定着させる画像形成装置が広く用いられている。画像加熱装置は、記録材の画像面に当接する搬送回転体（ローラ部材又はベルト部材）と記録材の裏面に当接する搬送回転体（ローラ部材又はベルト部材）との間に記録材のニップ部が形成される。

画像加熱装置では、記録材の搬送方向に直角な幅方向の全体を均一に加熱するために、記録材の幅よりも広い範囲でニップ部が均等に加熱されている。このため、記録材が連続的にニップ部へ搬送されて記録材幅の領域だけが除熱されると、除熱を受けることなく加熱だけがされる記録材幅の外側の隣接領域のニップ部の温度が上昇していわゆる非通紙部昇温が発生する。

特許文献１には、記録材の裏面に当接する加圧ローラ（搬送回転体）に均熱ローラ（回転体）を当接させた定着装置が示される。ここでは、均熱ローラが非通紙部昇温の発熱を回転軸線方向に熱拡散させて、非通紙部昇温を抑制している。また、均熱ローラに当接させてブラシローラを配置して、記録材から加圧ローラを介して均熱ローラに移転した紙粉を回収して、紙粉の堆積による加圧ローラと均熱ローラの熱交換の効率低下を回避している。

特許文献２には、定着ローラ（搬送回転体）にウエブを摺擦させて紙粉やトナーを回収するウエブクリーニング装置を搭載した定着装置が示される。ここでは、記録材の加熱処理に先立たせて定着ローラにウエブを当接させ、定着ローラの停止に先立たせて定着ローラからウエブを離間させている。

特許文献３には、定着ローラ（搬送回転体）との間で熱交換を行う外部加熱ローラ（回転体）にクリーニングローラを付設した定着装置が示される。

特開２０１１−１７５０４７号公報 特開２０１２−１２８２８６号公報 特開２００５−９９０７０号公報

ブラシローラよりも効率的に均熱ローラの紙粉や溶着トナーを除去するために、均熱ローラにウエブクリーニング装置を付設することが検討された。そして、均熱ローラを加圧ローラに当接させないで画像形成を行う場合や画像形成が長期間にわたって行われない場合を考慮して、均熱ローラを使用しない期間は均熱ローラからウエブクリーニング装置を離間させておくことが検討された。

しかし、紙粉の発生量の多い種類の記録材で画像形成が行われた場合、ウエブクリーニング装置の離間と再当接を挟んで実行された最初の画像形成において記録材の裏汚れが発生し易くなることが判明した。裏汚れは、記録材の搬送方向に直角な方向に直線状に分散したトナーで構成されていた。そして、調査の結果、ウエブクリーニング装置の離間時に、それまでウエブにせき止められていた紙粉とトナーの塊の一部が均熱ローラに移転することが判明した。均熱ローラに移転した線状の紙粉とトナーが加圧ローラに移転して記録材の裏面に線状に付着していることが判明した。

本発明は、ウエブクリーニング装置のクリーニングウエブと回転体又は搬送回転体の離間／再当接を挟んで実行された最初の画像形成において記録材の裏汚れが発生しにくい画像加熱装置を提供することを目的としている。

本発明の画像加熱装置は、記録材に当接して記録材を搬送する搬送回転体と、前記搬送回転体に当接して前記搬送回転体と熱交換を行う回転体と、所定の期間ごとに第一送り量で送られて停止状態に保たれたウエブを前記回転体に摺擦させて前記回転体上をクリーニングするウエブクリーニング装置と、前記ウエブクリーニング装置のウエブと前記回転体を離間させる離間機構と、前記第一送り量よりも大きな第二送り量でウエブを送った後に前記離間機構が前記ウエブクリーニング装置のウエブと前記回転体を離間させるように前記ウエブクリーニング装置を制御する制御手段と、を備えるものである。

本発明の画像加熱装置では、ウエブと回転体の当接部においてウエブにせき止められていた紙粉とトナーの塊の大部分を第二送り量のウエブ送りによってウエブ側に移転させてからウエブと回転体を離間させる。このため、ウエブと回転体の離間に伴って回転体へ移転する紙粉とトナーの量がごくわずかになり、回転体から搬送回転体へ移転して記録材へ付着するトナーが少なくなる。

画像形成装置の構成の説明図である。 定着装置の回転軸線に垂直な断面構成の説明図である。 定着ベルトの断面構造の説明図である。 定着装置の回転軸線方向に平行な垂直断面構成の説明図である。 外側磁性体コアの配置の説明図である。 コア移動機構による加熱範囲の設定の説明図である。 均熱ローラの動作の説明図である。 クリーニングウエブに堆積した紙粉の挙動の説明図である。 実施例１のクリーニングウエブ巻き取り制御の説明図である。 実施例１のクリーニングウエブ巻き取り制御のフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、被清掃回転体とウエブを離間させる前に数ｍｍ以上のウエブ送りを実行する限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。

従って、搬送回転体は、加圧ローラに限らず定着ローラであってもよい。回転体は、均熱ローラに限らず外部加熱ローラであってもよい。搬送回転体は、ローラ部材に限らずローラ部材に支持されたベルト部材であってもよい。画像加熱装置は、トナー像を転写された記録材を加熱処理して記録材にトナー像を定着させる定着装置のみならず、半定着又は定着済みトナー像を加熱処理して画像に所望の表面性を付与する装置及びカール除去装置を含む。

画像形成装置は、モノクロ／フルカラー、枚葉型／記録材搬送型／中間転写型、トナー像形成方式、転写方式の区別無く本発明の像加熱装置を搭載できる。本実施形態では、トナー像の形成／転写／定着に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途の画像形成装置で実施できる。

（１）画像形成装置
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置２００は、中間転写ベルト２６に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。

画像形成部ＰＹでは、感光ドラム２１（Ｙ）にイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト２６に転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム２１（Ｍ）にマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト２６に転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、感光ドラム２１（Ｃ）、２１（Ｋ）にそれぞれシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト２６に転写される。

中間転写ベルト２６は、無端状の樹脂ベルトで構成され、駆動ローラ２７、二次転写対向ローラ２８、テンションローラ２９に張架されて、駆動ローラ２７によって駆動される。記録材Ｐは、記録材カセット３１から給紙ローラ３２により１枚ずつ取り出されてレジストローラ３３で待機する。記録材Ｐは、レジストローラ３３によって二次転写部Ｔ２へ給送されて中間転写ベルト２６からトナー像を転写される。トナー像を転写された記録材Ｐは、定着装置Ａで加熱加圧を受けて表面に画像を定着された後、排出搬送路３６を通じて外部トレイ３７へ排出される。

画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置２３（Ｙ）、２３（Ｍ）、２３（Ｃ）、２３（Ｋ）で用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、実質的に同一に構成される。以下では、画像形成部ＰＹについて説明し、画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫに関する重複した説明を省略する。

画像形成部ＰＹは、感光ドラム２１の周囲に、帯電ローラ２２、露光装置２５、現像装置２３、転写ローラ３０、及びドラムクリーニング装置２４を配置している。帯電ローラ２２は、感光ドラム２１の表面を一様な電位に帯電させる。露光装置２５は、レーザービームを走査して感光ドラム２１に画像の静電像を書き込む。現像装置２３は、静電像にトナーを供給して感光ドラム２１にトナー像を現像する。転写ローラ３０は、直流電圧を印加されて感光ドラム２１のトナー像を中間転写ベルト２６へ転写させる。

（２）画像加熱装置
図２は定着装置の回転軸線に垂直な断面構成の説明図である。図３は定着ベルトの断面構造の説明図である。図４は定着装置の回転軸線方向に平行な垂直断面構成の説明図である。以下の説明において、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向であり、長さとは長手方向の寸法である。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向であり、幅とは短手方向の寸法をいう。

図２に示すように、定着ベルト１は、金属層を有する無端状のベルト部材である。定着ベルト１は、内径が３０ｍｍで、長手方向の長さが３９０ｍｍである。実施例１では、定着ベルト１は、３００ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転する。定着装置Ａは、フルカラーの画像を１分間にＡ４サイズで８０枚、Ａ４Ｒサイズで５８枚定着することが可能である。

図３に示すように、定着ベルト１は、基層１ａの外周に弾性層１ｂを配置し、弾性層１ｂの外周に表面離型層１ｃを配置し、基層１ａの内周に滑性層１ｄを配置して、外径が３０ｍｍである。基層１ａの厚みは、励磁コイル６に流す高周波電流の周波数と基層１ａの金属層の透磁率・導電率に応じて５〜２００μｍの範囲で調整される。

基層１ａは、電気鋳造法によって製造した厚み４０μｍのニッケルの金属層である。基層１ａは、ニッケルのほかに鉄合金や銅、銀などを適宜選択可能である。基層１ａは、樹脂基層に金属を積層して形成してもよい。弾性層１ｂは、定着ベルト１の熱容量を小さくしてウォーミングアップタイムを短縮し、かつカラー画像を定着するときに好適な定着画像を得ることを考慮して、厚み３００μｍの耐熱性シリコンゴム層である。耐熱性シリコンゴム層は、ＪＩＳ−Ａ２０度の硬度を持ち、熱伝導率は０．８Ｗ／ｍＫである。弾性層１ｂは、１００〜１０００μｍの範囲内で厚さを設定するのが好ましい。表面離型層１ｃは、厚み３０μｍのフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）である。滑性層１ｄは、厚さ２０μｍのポリイミド樹脂層であって、定着ベルト１の内面と温度センサＴＨ１との摺動摩擦を低下させる。滑性層１ｄは、１０〜５０μｍのフッ素樹脂やポリイミドなどの樹脂層とすることが好ましい。

図２に示すように、加圧ローラ２は、定着ベルト１の外周と接するように配設されて定着ベルト１との間にニップ部Ｎを形成するローラ部材である。加圧ローラ２は、未定着のトナー像Ｔを担持した記録材Ｐの搬送速度とほぼ同一の周速度で回転駆動される。

加圧ローラ２は、芯金２ａの外周に弾性層２ｂを配置し、弾性層２ｂの外周に離型層２ｃを配置して、外径が３０ｍｍ、長手方向の長さが３５０ｍｍである。

芯金２ａは、長手方向中央部の径が２０ｍｍで両端部の径が１９ｍｍの鉄合金製の中実丸棒である。加圧時に圧力付与部材３が撓んだ状態でニップ部Ｎの長手方向の圧力分布が均一になるように、芯金２ａにテーパー形状をつけている。弾性層２ｂは、シリコンゴム層である。加圧ローラ２の長手方向中央部における弾性層２ｂの硬度は、ＡＳＫ−Ｃ７０°である。離型層２ｃは、厚み３０μｍのフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）である。

加圧の総圧力が６００Ｎのとき、ニップ部Ｎの回転方向の幅は、長手方向の両端部で約９ｍｍ、中央部で約８．５ｍｍである。長手方向の両端部の方が中央部よりもニップ部Ｎの幅が狭いため、記録材Ｐの両端部の搬送速度が中央部よりも少し速くなって紙しわ抑制効果を奏する。

磁気遮蔽コア５は、ステー４の励磁コイル６側に配置されて、誘導加熱によるステー４の温度上昇を防止する磁気遮蔽部材である。磁気遮蔽コア５は、圧力付与部材３の上面に長手方向にわたって配置してある。磁気遮蔽コア５は、励磁コイル６で生じる磁界を遮蔽して圧力付与部材３の発熱を防止する。

接離機構１０５は、定着装置Ａの停止時に、加圧ローラ２を定着ベルト１から離間させて、ニップ部Ｎの圧力を解除する。これにより、加圧ローラ２の弾性層２ｂや定着ベルト１に変形が残ることを防止している。

図４に示すように、圧力付与部材３は、金属製のステー４に保持されて、定着ベルト１と加圧ローラ２との間に押圧力を作用させてニップ部Ｎを形成する。圧力付与部材３は耐熱性樹脂である。

ステー４の両端部は、定着フランジ１０内に挿通して配設される。ステー４は、左右の定着フランジ１０の間に梁状に掛け渡された剛性が高い鉄製の部材である。ステー４は、圧力付与部材３の全長に渡ってほぼ等しい圧力を加える。

ステー４の両端部と装置シャーシ側のバネ受け部材９ａとの間にステー加圧バネ９ｂが縮設される。ステー加圧バネ９ｂは、ステー４に押し下げ力を作用させて、圧力付与部材３に内側面を支持された定着ベルト１の下面と加圧ローラ２の上面との間に所定幅のニップ部Ｎを形成する。

定着フランジ１０は、定着ベルト１の長手方向移動および周方向の形状を規制する規制部材である。定着装置Ａの支持側板１２は、定着フランジ１０を支持し、定着フランジ１０を介して定着ベルト１の長手方向の位置を規制する。定着フランジ１０は、円筒部で定着ベルト１の端部を単純に受け止めて支持しつつ、起立部で回転状態における幅方向への寄りを規制する。これにより、定着装置Ａの構成を簡略化できるという利点がある。

図２に示すように、誘導加熱装置１００は、定着ベルト１の外周面の上面側に所定の隙間を介して対向配置されて、定着ベルト１を誘導加熱する。定着ベルト１と励磁コイル６の間隔は１．５ｍｍに揃えられているため、定着ベルト１は均一に加熱される。

誘導加熱装置１００が、高温になる定着ベルト１の内部ではなく外部に配置されているので、励磁コイル６の温度が高温になりにくい。励磁コイル６の温度が低く保たれるため、励磁コイル６の電気抵抗が上昇せず、高周波電流を流してもジュール発熱による損失が少なくて済む。

励磁コイル６を定着ベルト１の外部に配置したことで、定着ベルト１の小径化（低熱容量化）にも寄与しており、しいては省エネルギー性にも優れている。

定着装置Ａのウォーミングアップタイムは、非常に熱容量が低い構成であるため、例えば励磁コイル６に１５００Ｗ入力すると約１５秒で目標温度である１８０℃に到達できる。また、スタンバイ中の加熱動作が不要であるため、電力消費量を非常に低く抑える事が可能である。

励磁コイル６は、リッツ線を横長・船底状にして定着ベルト１の周面と側面の一部に対向するように巻回してなる。外側磁性体コア７は、励磁コイル６を覆って配置され、励磁コイル６より発生した交流磁束を効率よく定着ベルト１の誘導発熱体に導く役割をする。外側磁性体コア７は、励磁コイル６の磁気回路(磁路)の効率を上げるためと磁気遮蔽のために用いている。外側磁性体コア７の材質は、フェライト等の高透磁率残留磁束密度の低いものを用いている。モールド部材８は、励磁コイル６及び外側磁性体コア７を電気絶縁性の樹脂によって支持する。励磁コイル６は、０．５ｍｍのモールドによって電気絶縁の状態を保ち、モールド表面と定着ベルト１の表面の距離は１．０ｍｍである。

接離機構１０５は、画像形成ジョブの実行が指示されると定着ベルト１と加圧ローラ２とを圧接する。その後、定着モータ１０４は、加圧ローラ２を搬送方向に回転駆動して、定着ベルト１を加圧ローラ２に従動回転させる。定着ベルト１の回転状態において、電源装置１０１は、２０〜５０ｋＨｚの高周波電流を励磁コイル６に印加する。励磁コイル６が発生した交番磁束が外側磁性体コア７に導かれて定着ベルト１に入射して、定着ベルト１の金属層を誘導加熱する。

温度センサＴＨ１は、定着ベルト１の幅方向中央の内側面に当接配設したサーミスタ等の温度検出素子である。温度センサＴＨ１は、すべての記録材サイズにおいて通紙領域に位置する定着ベルト１の中央部分の温度を検知する。温度センサＴＨ１は、圧力付与部材３に弾性支持部材を介して取り付けられており、定着ベルトの当接面が波打つなどの位置変動が生じたとしてもこれに追従して良好な接触状態が維持される。温度センサＴＨ１の検知温度情報は、温度制御部１０２にフィードバックされる。

温度制御部１０２は、温度センサＴＨ１から入力する検知温度情報が所定の目標温度に維持されるように電源装置１０１が励磁コイル６に供給する電力を制御する。温度制御部１０２は、定着ベルト１の表面温度が目標温度の１８０℃で一定に維持されるように、温度センサＴＨ１の検出値に基づいて高周波電流の周波数を変化させて励磁コイル６に入力する電力を制御する。電源装置１０１は、定着ベルト１の温度が目標温度の１８０℃に維持されるように、励磁コイル６に入力する高周波電流の周波数を変化させる。

温度制御部１０２は、定着ベルト１の検出温度が目標温度よりも高い設計温度に達すると、励磁コイル６への通電を遮断する。

誘導加熱装置１００に電力供給がなされて定着ベルト１が目標温度に温度調整された状態で、ニップ部Ｎに、未定着のトナー像Ｔを有する記録材Ｐが給送される。記録材Ｐは、画像面を定着ベルト１側に向けてガイド部材３８で案内されてニップ部Ｎに進入し、定着ベルト１の外周面に密着して定着ベルト１と一緒にニップ部Ｎを挟持搬送される。これにより、主に定着ベルト１の熱が付与されるとともにニップ部Ｎの加圧力を受けて未定着のトナー像Ｔが記録材Ｐの表面に定着される。

（３）コア移動機構
図５は外側磁性体コアの配置の説明図である。図６はコア移動機構による加熱範囲の設定の説明図である。

図５に示すように、励磁コイル６の長手方向の内径は３５２ｍｍ、外径は３９２ｍｍである。外側磁性体コア７は、記録材搬送方向と直交する方向に並んで配置されており、励磁コイル６の巻き中心部と周囲を囲むように構成されている。通紙端部の領域Ｅに位置する外側磁性体コア７は、図４に示すコア移動機構１０６によって移動可能である。一方、通紙中心の領域Ｄに位置する外側磁性体コア７は、誘導加熱装置（１００：図２）のハウジングに固定されている。

種々の記録材サイズ、例えばハガキ、Ａ５、Ｂ４、Ａ４、Ａ３ノビまでの各種サイズの記録材において非通紙部昇温に対応できるように、外側磁性体コア７は、長手方向で複数に分割されている。領域Ｄは、小サイズ記録材の紙幅に対応した通紙領域となっており、領域Ｄと領域Ｅを合わせた全体の長さが大サイズ記録材（Ａ３ノビサイズ）の紙幅に対応した通紙領域となっている。

図４に示すように、外側磁性体コア７の幅は１０ｍｍ、外側磁性体コア７の間隔は１．０ｍｍである。外側磁性体コア７は、少しずつ位相を異ならせたカム列を用いたコア移動機構１０６によって１５ｍｍの振幅で昇降される。

制御部１５０は、加熱処理される記録材のサイズに応じてコア移動機構１０６を作動させ、外側磁性体コア７ごとに励磁コイル６に近い位置と励磁コイル６から遠い位置とのいずれかを設定する。制御部１５０は、記録材の種類を判別して、非通紙領域に位置する外側磁性体コア７をコイル６から離れる方向に移動させる。記録材のサイズに対応して外側磁性体コア７が移動することで、非通紙部昇温が抑制される。

図６の（ａ）に示すように、外側磁性体コア７は、記録材の通紙領域では、励磁コイル６に近付く方向に移動して、定着ベルト１に入射する磁束密度を高めている。図６の（ｂ）に示すように、外側磁性体コア７は、記録材の非通紙領域では、励磁コイル６から離れる方向に移動して、励磁コイル６と外側磁性体コア７の隙間を広げて定着ベルト１に入射する磁束密度を低下させて、定着ベルト１の発熱量を低下させる。

（４）均熱ローラ
図７は均熱ローラの動作の説明図である。定着装置Ａでは、加熱ローラ２の表面温度が所定の定着可能な温度となるまでの立ち上がり時間を短縮するために、加熱回転体を薄肉化して低熱容量化を図り高速昇温させる。薄肉の加熱回転体は、低熱容量のため一層の立上げ時間の短縮が可能である反面、回転軸線方向の搬送方向と直角な幅方向への熱移動が悪くなる。このため、頻繁に発生する最大通紙幅よりも小形サイズの記録材を高速かつ連続で大量に定着処理した場合、非通紙領域における加熱回転体の温度が目標温度よりも上昇して、通紙領域における温度との温度差が大きくなる不都合がある。このため、定着装置Ａでは、図２に示すように、均熱ローラ１３は、加圧ローラ２に接触し、定着ベルト１および加圧ローラ２の表面の回転軸線方向の熱移動を補助して、定着ベルト１および加圧ローラ２の表面温度を均一に近付ける。均熱ローラ１３は、定着ベルト１および加圧ローラ２の回転軸線方向の温度分布ムラを抑制する。

均熱ローラ１３は、アルミニウム、銅など、熱伝導率が１００〜２５０℃で１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であって、熱容量が１００〜２５０℃で３．０［ｋＪ／ｍ^３・Ｋ］以下の材料を用いている。均熱ローラ１３は、軸径が８［ｍｍ］、直径がφ２０［ｍｍ］、長手方向の長さが３００［ｍｍ］、一種類のアルミニウム材料で内部が埋まっている中実ローラである。均熱ローラ１３は、ごみ等の付着を防止するために２０［μｍ］のフッ素コートの表面層を設けている。

図４に示すように、均熱ローラ１３は、定着ベルト１及び加圧ローラ２と平行に配列され、均熱ローラ１３の両端部は、支持側板１２に対して移動可能に付設した軸受部材によって回転自在に支持されている。均熱ローラ１３は、カムを用いた接離機構１０７に駆動されて、加圧ローラ２に対して接離可能である。

図２に示すように、定着ベルト１は矢印Ｙ１方向に回転する。加圧ローラ２はＹ２方向に回転する。制御部１５０は、加圧ローラ２の回転軸線方向の温度分布を均す目的で均熱ローラ１３を押圧させる。定着ベルト１の非通紙部昇温が大きくなってきた場合に、接離機構１０７を作動させて、図７の（ｂ）に示すように、均熱ローラ１３を加圧ローラ２に圧接させる。定着処理の開始当初は、加圧ローラ２の保持する熱量が十分に大きくないので、図７の（ａ）に示すように、均熱ローラ１３を加圧ローラ２から離間させて加圧ローラ２の温度を一定以上に保つ。そして、加圧ローラ２が十分に熱量を保持してから、図７の（ｂ）に示すように、均熱ローラ１３を当接させる。

加圧ローラ２の熱が均熱ローラ１３に沿って移動することにより、加圧ローラ２ひいては定着ベルト１の表面温度の局所的な昇温が緩和される。接離機構１０７によって加圧ローラ２に圧着した均熱ローラ１３は、加圧ローラ２の回転に伴って加圧ローラ２の摩擦力に駆動されて従動回転する。均熱ローラ１３は、圧着時に、加圧ローラ２との間にニップ部を形成して伝熱を行う。

（５）ウエブクリーニング装置
図８はクリーニングウエブに堆積した紙粉の挙動の説明図である。図２に示すように、ウエブクリーニング装置１４は、クリーニングローラ１４ａで支持したクリーニングウエブ１５を均熱ローラ１３に摺擦させて、均熱ローラ１３の表面に付着したトナーや紙粉を清掃する。クリーニングローラ１４ａは、均熱ローラ１３との間に摺擦長さの十分なニップ部を形成するようにスポンジ材料を表面に配置している。クリーニングウエブ１５は、具体的には通常のセルロース材料よりも耐熱性のあるメタン系アラミド繊維でできた不織布を用いている。クリーニングウエブ１５は、アルミパイプの給送ローラ１４ｂに巻いた状態で新品交換され、巻き取り機構１０８を作動させて少しずつ引き出されて、アルミパイプの巻き取りローラ１４ｃに巻き取られる。

ウエブクリーニング装置１４は、不図示のばね機構によって均熱ローラ１３に当接する方向に付勢されている。均熱ローラ１３が加圧ローラ２に対して接離する動作に伴って、均熱ローラ１３はばね機構の付勢力に逆らって、ウエブクリーニング装置１４に対して接離する。

制御部１５０は、均熱ローラ１３が、加圧ローラ２及びウエブクリーニング装置１４に当接している場合、間欠的に巻き取り機構１０８を作動させて、少しずつ巻き取りローラ１４ｃにクリーニングウエブ１５を巻き取る。制御部１５０は、ニップ部ＮをＡ４サイズ横送りの記録材が２枚通過するたびに、クリーニングウエブ１５を給送ローラ１４ｂから０．０２ｍｍ引き出して巻き取りローラ１４ｃに巻き取る。これにより、クリーニングウエブ１５の新しい面が、クリーニングウエブ１５の接触領域の出口に位置する均熱ローラ１３の最もクリーニングされた部分に摺擦する。

図８の（ａ）に示すように、均熱ローラ１３にウエブクリーニング装置１４を当接した状態で紙粉発生量が多い記録材を１０枚以上連続で定着処理した場合、均熱ローラ１３とクリーニングウエブ１５の間に、紙粉とトナーの混ざったものが溜まる。

図８の（ｂ）に示すように、その後、均熱ローラ１３がウエブクリーニング装置１４から離間した場合、線状の紙粉の塊がクリーニングウエブ１５側の紙粉Ｋ１と均熱ローラ１３側の紙粉Ｋ２に分かれることがある。均熱ローラ１３側に付着したトナーの混ざった紙粉Ｋ２は、均熱ローラ１３に付着して連れ回る。均熱ローラ１３に付着したトナーの混ざった紙粉Ｋ２は、次回に均熱ローラ１３が加圧ローラ２に圧着した際に、クリーニングウエブ１５をすり抜けて、加圧ローラ２に移転して、記録材の裏面に付着していわゆる裏汚れ不良となる可能性がある。

（６）実施例１
図９は実施例１のクリーニングウエブ巻き取り制御の説明図である。図１０は実施例１のクリーニングウエブ巻き取り制御のフローチャートである。

図２に示すように、搬送回転体の一例である加圧ローラ２は、記録材に当接して記録材を搬送する。加圧ローラ２は、記録材の画像面を加熱する加熱回転体の一例である定着ベルト１に当接して記録材のニップ部Ｎを形成する。回転体の一例である均熱ローラ１３は、加圧ローラ２に当接して加圧ローラ２と熱交換を行う。均熱ローラ１３は、加圧ローラ２に当接して加圧ローラ２の回転軸線方向に伝熱して加圧ローラ２の表面温度差を緩和する。

ウエブクリーニング装置１４は、所定の期間ごとに第一送り量０．０２ｍｍで送られて停止状態に保たれたクリーニングウエブ１５を、回転体上の一例である均熱ローラ１３上に摺擦させて均熱ローラ１３をクリーニングする。離間機構の一例である接離機構１０７は、ウエブクリーニング装置１４のウエブと均熱ローラ１３を離間させる。

制御手段の一例である制御部１５０は、第一送り量０．０２ｍｍよりも大きな第二送り量２．０ｍｍでウエブを送った後に接離機構１０７がクリーニングウエブ１５と均熱ローラ１３を離間させるようにウエブクリーニング装置１４を制御する。

図９の（ａ）に示すように、実施例１では、均熱ローラ１３をクリーニングウエブ１５に当接させて紙粉の発生量の多い種類の記録材を一定枚数以上定着処理した場合に、均熱ローラ１３に移転する紙粉を減らす処理を行う。均熱ローラ１３が接触し始めるニップ部の入口側に紙粉がせき止められて溜まっていると想定される場合には、通常の送り量０．０２ｍｍよりも桁違いに大きい長さ２ｍｍのクリーニングウエブ１５を巻き取りローラ１４ｃに巻き取らせる。

図９の（ｂ）に示すように、ニップ部の入口側にせき止められて溜まっていた紙粉をクリーニングウエブ１５に載せて搬送して均熱ローラ１３から分離した状態にした後に、クリーニングウエブ１５から均熱ローラ１３を離間させる。

図２を参照して図１０に示すように、制御部１５０は、画像形成ジョブを受信すると（Ｓ１１）、定着ベルト１の温度調整を開始し、定着ベルト１を加熱して所定温度に到達させる（Ｓ１２）。

制御部１５０は、記録材の種類とプリント枚数から非通紙部昇温が発生するか否かを判断する（Ｓ１３）。記録材が厚紙であるとか、連続画像形成枚数が２０枚以上であるとかに該当していれば、非通紙部昇温が発生すると推定されるので（Ｓ１３のＹ）、加圧ローラ２に均熱ローラ１３を当接させて（Ｓ１４）、画像形成を開始する（Ｓ１５）。非通紙部昇温が発生しないと推定される場合は（Ｓ１３のＮ）、均熱ローラ１３を当接させることなく画像形成を開始する（Ｓ１５）。

制御部１５０は、ジョブが終了すると（Ｓ１６のＹ）、画像形成を終了する（Ｓ１７）。均熱ローラ１３が当接している場合（Ｓ１８のＹ）、制御部１５０は、均熱ローラ１３の当接からＡ４サイズ横送り換算で２０００枚以上の画像形成が行われたか否かを判断する（Ｓ１９）。なお、均熱ローラ１３が当接していない場合（Ｓ１８のＮ）、ただちに画像形成ジョブを終了する（Ｓ２２）。

制御部１５０は、Ａ４サイズ横送り換算で２０００枚以上の画像形成が行われた場合（Ｓ１９のＹ）、クリーニングウエブ１５を２ｍｍ送って（Ｓ２０）、その後、均熱ローラ１３を加圧ローラ２から離間させる（Ｓ２１）。Ａ４サイズ横送り換算で２０００枚未満の場合（Ｓ１９のＮ）、直ちに均熱ローラ１３を加圧ローラ２から離間させて（Ｓ２１）、画像形成ジョブを終了する（Ｓ２２）。

実施例１では、均熱ローラ１３がクリーニングウエブ１５に摺擦するニップ部の入口側に紙粉が溜まったと思われるときは、クリーニングウエブ１５から均熱ローラ１３を離間させる前に、一定量のクリーニングウエブ１５を引き出す。ニップ部にたまった紙粉をクリーニングウエブ１５上に運んでから均熱ローラ１３をクリーニングウエブ１５から離間させる。

実施例１では、ジョブ終了後、均熱ローラ１３を加圧ローラ２及びウエブクリーニング装置１４から離間させる前に、クリーニングウエブ１５を２ｍｍ程度送っている。このため、紙粉が、クリーニングウエブ１５に載ったまま、クリーニングウエブ１５の巻き取り方向に移動して、均熱ローラ１３をウエブクリーニング装置１４から離間しても、均熱ローラ１３側に紙粉が残らない。したがって、次に均熱ローラ１３が加圧ローラ２に当接した際に、記録材の裏汚れが発生しない。

（７）実施例２
図２に示すように、実施例２では、記録材の収納部の空気の絶対水分量に応じて、均熱ローラ１３をウエブクリーニング装置１４から離間させる前のクリーニングウエブ１５の巻き取り量を異ならせる。検出手段の一例である温度湿度センサ１０９は、少なくとも湿度を検出する。制御部１５０は、空気中の絶対水分量が少ないほど第二送り量を大きくするように、温度湿度センサ１０９の検出結果に基づいてウエブクリーニング装置１４を制御する。

図１に示すように、画像形装置２００の置かれた環境によって、記録材から出てくる紙粉の量は異なる。図２に示すように、絶対水分量の多い環境の場合、紙は湿り傾向となって、定着処理に伴って記録材から加圧ローラ２へ移転する紙粉量は少なくなる。逆に絶対水分量の少ない環境の場合、紙は乾燥傾向となって記録材から発生する紙粉量は多くなる。

実施例２では、絶対水分量の多い環境の場合、クリーニングウエブ１５の送り量を減らしてクリーニングウエブ１５の消費量を節約する。節約しただけ長期間、クリーニングウエブ１５を新品交換せずに画像形成装置２００を稼働させることができる。

図１に示すように、記録材の収納部に温度湿度センサ１０９を配置した。図２に示すように、制御部１５０は、表１に示すように、温度湿度センサ１０９の出力から空気中の絶対水分量を推定して、クリーニングウエブ１５の引き出し量を決定する。

表１に示すように、制御部１５０は、絶対水分量の少ない環境条件では、絶対水分量の多い環境条件よりもクリーニングウエブ１５の送り量を多くする。

制御部１５０は、中温中湿の環境条件Ｂでは、Ａ４サイズ横送り換算で２０００枚が通紙された場合、ジョブ終了後、均熱ローラ１３をウエブクリーニング装置１４から離間させる前に、２ｍｍ巻き取る。しかし、高温高湿の環境条件Ｂでは、Ａ４サイズ横送り換算で２０００枚が通紙された場合、ジョブ終了後、均熱ローラ１３をウエブクリーニング装置１４から離間させる前に、１ｍｍ巻き取る。また、低温低湿の環境条件Ｃでは、Ａ４サイズ横送り換算で２０００枚が通紙された場合、ジョブ終了後、均熱ローラ１３をウエブクリーニング装置１４から離間させる前に、３ｍｍ巻き取る。

このように大気の絶対水分量が多い環境条件では、クリーニングウエブ１５の消費量を節約しても、それぞれの環境において、記録材の裏汚れは発生しないことが確認された。

実施例２の制御によれば、絶対水分量の多い環境条件において、クリーニングウエブ１５の送り量を少なくするため、クリーニングウエブ１５の交換頻度を下げて、より長く画像形成装置２００を稼働させることができるようになる。

（８）実施例３
図２に示すように、判別手段の一例である制御部１５０は、少なくとも離間前に定着ベルト１と加圧ローラ２のニップ部に給送された記録材の種類を判別する。制御部１５０は、紙粉の発生量の多い種類の記録材ほど第二送り量を大きくするように、記録材の種類の判別結果に基づいてウエブクリーニング装置１４を制御する。

図１に示すように、画像形成装置２００に装填されて画像形成に供される紙の種類によっては、実施例１と同様に２０００枚以上の定着処理を行っても、均熱ローラ１３とクリーニングウエブ１５の間に紙粉が堆積しない場合がある。逆に言えば、市販のコート紙や通常の普通紙の場合、均熱ローラ１３の離間時に均熱ローラ１３に紙粉が付着して記録材の裏汚れに至ることは稀である。しかし、ある種の再生紙や特殊な記録材では、２０００枚未満の数１００枚程度でも、均熱ローラ１３とクリーニングウエブ１５の間に紙粉が相当量に堆積して、離間時の均熱ローラ１３に付着して記録材の裏汚れの問題を引き起こす可能性がある。

そこで、実施例３では、画像形成に使用される記録材の種類に応じて均熱ローラ１３をウエブクリーニング装置１４から離間させる前のクリーニングウエブ１５の巻き取り量を異ならせる。

図２に示すように、制御部１５０は、操作パネルを通じてオペレータが入力した記録材の種類（メーカー及び型番）に基づいて予めデータベース化された紙粉の発生量の多い記録材か否かを判断する。

表２に示すように、制御部１５０は、紙粉の発生量が極めて少ないコート紙Ａに該当している場合、Ａ４サイズ横送り換算で２０００枚以上のジョブ終了後、均熱ローラ１３をウエブクリーニング装置１４から離間させる前に、０．５ｍｍ巻き取る。しかし、紙粉の発生量の少ない普通紙Ｂに該当している場合、Ａ４サイズ横送り換算で２０００枚以上のジョブ終了後、均熱ローラ１３をウエブクリーニング装置１４から離間させる前に、２ｍｍ巻き取る。そして、紙粉の発生量がやや多い再生紙Ｃに該当している場合、Ａ４サイズ横送り換算で２０００枚以上のジョブ終了後、均熱ローラ１３をウエブクリーニング装置１４から離間させる前に、３ｍｍ巻き取る。

そして、このようにクリーニングウエブ１５の消費量を節約しても、それぞれの記録材において、記録材の裏汚れは発生しないことが確認された。

なお、表２では記録材の種類に応じて巻き取り量を変更したが、巻き取り量を一定にして当接から離間までの画像形成枚数を異ならせてもよい。例えば、紙粉の発生量が極めて少ないコート紙Ａに該当している場合、Ａ４サイズ横送り換算で１００００枚以上のジョブ終了後、均熱ローラ１３をウエブクリーニング装置１４から離間させる前に、２．０ｍｍ巻き取る。紙粉の発生量の少ない普通紙Ｂに該当している場合、Ａ４サイズ横送り換算で２０００枚以上のジョブ終了後、均熱ローラ１３をウエブクリーニング装置１４から離間させる前に、２ｍｍ巻き取る。紙粉の発生量がやや多い再生紙Ｃに該当している場合、Ａ４サイズ横送り換算で１０００枚以上のジョブ終了後、均熱ローラ１３をウエブクリーニング装置１４から離間させる前に、２ｍｍ巻き取る。紙粉の発生量が極めて多い記録材Ｄに該当している場合、Ａ４サイズ横送り換算で５００枚以上のジョブ終了後、均熱ローラ１３をウエブクリーニング装置１４から離間させる前に、２ｍｍ巻き取る。そして、それぞれの枚数以下の画像形成では離間時にウエブ送りを実行しないことで、ウエブの消費量を節約する。

（９）実施例４
図２に示すように、実施例１、２、３では、接離機構１０７によって均熱ローラ１３をウエブクリーニング装置１４から接離させる実施形態を説明した。しかし、固定の均熱ローラ１３から各種の接離機構を用いてウエブクリーニング装置１４を接離させる実施形態においても、本発明の離間前の送り量を大きく設定する制御が可能である。

また、特許文献３に示されるように、定着回転体に対して熱交換を行う外部加熱ローラにウエブクリーニング装置を付設し、外部加熱ローラとウエブクリーニング装置を接離させる場合も、本発明の離間前の送り量を大きく設定する制御が可能である。

図２に示すように、搬送回転体の一例である定着ローラ又は加圧ローラは、記録材に当接して記録材を搬送する。ウエブクリーニング装置は、所定の期間ごとに第一送り量で送られて停止状態に保たれたウエブを定着ローラ又は加圧ローラに摺擦させて定着ローラ又は加圧ローラをクリーニングする。離間機構の一例である接離機構は、ウエブクリーニング装置のウエブと定着ローラ又は加圧ローラを離間させる。

そのような場合 制御手段の一例である制御部は、第一送り量よりも大きな第二送り量でウエブを送った後に接離機構がウエブクリーニング装置のウエブを定着ローラ又は加圧ローラから離間させるようにウエブクリーニング装置を制御することが望ましい。

すなわち、特許文献３に示されるように、定着回転体にウエブクリーニング装置を付設し、定着回転体とウエブクリーニング装置を接離させる場合も、本発明の離間前の送り量を大きく設定する制御が可能である。同様に、加圧回転体にウエブクリーニング装置を付設し、加圧回転体とウエブクリーニング装置を接離させる場合も、本発明の離間前の送り量を大きく設定する制御が可能である。

いずれにせよ、所定の回転体にウエブクリーニング装置を付設して、脱着可能に設けられたクリーニングウエブを着状態にして所定の枚数以上連続して加熱処理をした場合には、所定の量だけクリーニングウエブを送ったのちに、両者を離間させる。これによって、次に回転体とクリーニングウエブとが当接した場合の、紙粉による記録材の裏汚れを防止することが可能となる。

１ 定着ベルト、２ 加圧ローラ、３ 圧力付与部材、４ ステー
５ 磁気遮蔽コア、６ 励磁コイル、７ 外側磁性体コア
８ モールド部材、９ａ バネ受け部材、９ｂ ステー加圧バネ
１０ 定着フランジ、１２ 支持側板、１３ 均熱ローラ
１４ ウエブクリーニング装置、１５ クリーニングウエブ
１０７ 接離機構、１０８ 巻き取り機構、１５０ 制御部

Claims (5)

1. 記録材に当接して記録材を搬送する搬送回転体と、
   前記搬送回転体に当接して前記搬送回転体と熱交換を行う回転体と、
   所定の期間ごとに第一送り量で送られて停止状態に保たれたウエブを前記回転体に摺擦させて前記回転体上をクリーニングするウエブクリーニング装置と、
   前記ウエブクリーニング装置のウエブと前記回転体を離間させる離間機構と、
   前記第一送り量よりも大きな第二送り量でウエブを送った後に前記離間機構が前記ウエブクリーニング装置のウエブと前記回転体を離間させるように前記ウエブクリーニング装置を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像加熱装置。
2. 記録材に当接して記録材を搬送する搬送回転体と、
   所定の期間ごとに第一送り量で送られて停止状態に保たれたウエブを前記搬送回転体に摺擦させて前記搬送回転体をクリーニングするウエブクリーニング装置と、
   前記ウエブクリーニング装置のウエブと前記搬送回転体を離間させる離間機構と、
   前記第一送り量よりも大きな第二送り量でウエブを送った後に前記離間機構が前記ウエブクリーニング装置のウエブと前記搬送回転体を離間させるように前記ウエブクリーニング装置を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像加熱装置。
3. 少なくとも湿度を検出する検出手段を備え、
   前記制御手段は、空気中の絶対水分量が少ないほど前記第二送り量を大きくするように、前記検出手段の検出結果に基づいて前記ウエブクリーニング装置を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像加熱装置。
4. 少なくとも離間前に前記搬送回転体に給送された記録材の種類を判別する判別手段を備え、
   前記制御手段は、紙粉の発生量の多い種類の記録材ほど前記第二送り量を大きくするように、前記判別手段の判別結果に基づいて前記ウエブクリーニング装置を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
5. 前記搬送回転体は、記録材の画像面を加熱する加熱回転体に当接して記録材のニップ部を形成し、
   前記回転体は、前記搬送回転体に当接して前記搬送回転体の回転軸線方向に伝熱して前記搬送回転体の表面温度差を緩和する均熱ローラであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像加熱装置。

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