JP6701866B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着回転体対によって形成した定着ニップ部に未定着トナー像付きの記録材を通過させて定着させる定着装置を備えた画像形成装置に関する。画像形成装置には、複写機、プリンター、ファクシミリ及びこれらの機能を複合的に備えた複合機といった各種のものが含まれる。

従来、電子写真方式を採用した画像形成装置は、加熱回転体と加圧回転体とで形成した定着ニップ部に未定着トナー像付きの記録材を通過させて定着させる定着装置を備えている。この種の定着方式では、記録材が定着ニップ部を通過して加熱及び加圧されることによってトナー像が溶融し、当該トナー像が記録材に定着する。

定着装置の中には、加圧回転体に接触して通紙幅方向の温度分布を均一化する均熱回転体と、均熱回転体に接触してこれを清掃する清掃回転体とを備えたものがある（例えば特許文献１等参照）。均熱回転体は、加熱回転体や加圧回転体の温度ムラに起因した定着ムラや紙しわの問題を防止するものである。均熱回転体は加圧回転体に接触しているから、加圧回転体に付着したトナーや紙粉等の残留物が均熱回転体に転移することもある。そこで、清掃回転体が均熱回転体に転移した残留物を取り除く。

特開２０１０−９７０１７号公報

清掃回転体に回収したトナーや紙粉は、清掃回転体の回転速度によってはかき混ぜられて混合物になる。混合物はトナーと紙粉との比率に応じて異なる粘性を呈する。例えば紙粉比率大（トナー比率小）の場合は粘性の低い混合物が生成され、トナー比率大（紙粉比率小）の場合は粘性の高い混合物が生成される。

紙粉比率大の混合物は、粘性が低いために、衝撃等によって清掃回転体から外れて、均熱回転体や加圧回転体に戻り転移することがある。均熱回転体に戻り転移したものは清掃回転体で再回収されるが、加圧回転体に戻り転移したものは、加圧回転体と均熱回転体との間のニップ部で押圧されて加圧回転体に滞留し易い。加圧回転体に滞留した紙粉比率大の混合物は、粘性の低さから定着ニップ部で記録材に付着し難い。また、加圧回転体に滞留した紙粉比率大の混合物は、離型性も悪いため、加圧回転体上で汚れとして成長し易いという問題があった。

一方、トナー比率大の混合物は、粘性が高いために、清掃回転体だけでなく均熱回転体にも固着し易い傾向にある。均熱回転体への混合物の固着量が増えると、清掃回転体での除去能力を凌駕して、混合物が均熱回転体上で汚れとして成長し、接触する一方の定着回転体の表面を傷つけたり、汚れの塊が定着ニップ部に逆流して記録材を汚す、いわゆる吐き出し汚れを発生させたりするという問題があった。

本発明は、上記の問題を解消することを技術的課題としている。

請求項１の発明は、定着回転体対によって形成した定着ニップ部に未定着トナー像付きの記録材を通過させて定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着回転体対のいずれか一方に接触して通紙幅方向の温度分布を均一化する均熱回転体と、前記均熱回転体に接触してこれを清掃する清掃回転体と、前記均熱回転体に転移する紙粉量を検知する紙粉量検知手段と、前記紙粉量検知手段の検知情報に基づき、少なくとも印刷時の前記清掃回転体の回転を制御する回転制御手段とを備えるというものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記均熱回転体に転移するトナー量を検知するトナー量検知手段を更に備え、前記回転制御手段は、前記紙粉量検知手段の検知情報に加えて前記トナー量検知手段の検知情報に基づき前記清掃回転体の回転を制御するというものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記清掃回転体は正逆回転可能に構成しているというものである。

請求項４の発明は、請求項１〜３のうちいずれかに記載の画像形成装置において、前記清掃回転体の回転速度を可変に構成しているというものである。

請求項５の発明は、請求項１〜４のうちいずれかに記載の画像形成装置において、前記紙粉量検知手段は、印刷に供される記録材の紙種の情報に基づき前記均熱回転体に転移する紙粉量を検知するというものである。

請求項６の発明は、請求項１〜４のうちいずれかに記載の画像形成装置において、前記紙粉量検知手段は、印刷に供される記録材の通紙枚数の情報に基づき前記均熱回転体に転移する紙粉量を検知するというものである。

請求項７の発明は、請求項１〜６のうちいずれかに記載の画像形成装置において、前記回転制御手段は、更に、印刷終了後又は所定枚数の印刷実行後に、定着温度を通常よりも高温にして前記定着回転体対を空転させるというものである。

請求項８の発明は、請求項１〜４のうちいずれかに記載の画像形成装置において、前記紙粉量検知手段は、前記記録材を搬送する回転部材に付着した紙粉量を検出するフォトセンサーと、前記回転部材の外周側において前記フォトセンサーよりも回転下流側に配置した清掃ブレード体とを備えるというものである。

請求項９の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記トナー量検知手段は、印字率、使用環境及び定着温度の情報に基づき前記均熱回転体に転移するトナー量を検知するというものである。
請求項１０の発明は、請求項２または９に記載の画像形成装置において、前記回転制御手段は、前記紙粉量検知手段の検知情報および前記トナー量検知手段の検知情報に基づき、前記清掃回転体の回転方向および回転速度を制御するというものである。

本発明によると、定着回転体対のいずれか一方に接触して通紙幅方向の温度分布を均一化する均熱回転体と、前記均熱回転体に接触してこれを清掃する清掃回転体と、前記均熱回転体に転移する紙粉量を検知する紙粉量検知手段と、前記紙粉量検知手段の検知情報に基づき前記清掃回転体の回転を制御する回転制御手段とを備えるから、種々の印刷条件に拘らず、各定着回転体の汚れに起因した画像不良や、均熱回転体に接触した定着回転体表面の破損等を回避でき、汚れの成長を抑制して各回転体の長寿命化を図れる。

第１実施形態に係るプリンターの概略説明図である。 第１実施形態の定着装置を示す断面図である。 第１実施形態における制御部の機能ブロック図である。 第１実施形態の回転設定テーブルである。 第２実施形態に係るプリンターの概略説明図である。 第２実施形態における制御部の機能ブロック図である。 第２実施形態の汚れ診断テーブルである。 第２実施形態の使用環境補正テーブルである。 第２実施形態の定着温度補正テーブルである。 第２実施形態の回転設定テーブルである。

以下に、本発明を具体化した実施形態を図面（図１〜図１０）に基づいて説明する。なお、以下の説明において必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば「左右」「上下」等）を用いる場合は、図１において紙面に直交した方向を正面視とし、これを基準にしている。これらの用語は説明の便宜のために用いたものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

まず、図１を参照しながら、プリンター１の概要を説明する。第１実施形態のプリンター１は、タンデム方式のカラーデジタルプリンター（以下、単にプリンターと記載する）である。図１に示すように、プリンター１は、筐体２内に、画像プロセス装置３、給紙装置４及び定着装置５等を備えている。図示は省略するが、プリンター１は、例えばＬＡＮといったネットワークに接続されていて、操作表示部としての操作パネル４８（図３参照）や外部端末（図示省略）等からの印刷ジョブを受け付けると、当該ジョブに基づいて印刷を実行するように構成されている。

筐体２内の下部に位置する給紙装置４は、記録材Ｐを収容する給紙カセット２１、給紙カセット２１内の記録材Ｐを最上層から繰り出すピックアップローラー２２、繰り出された記録材Ｐを１枚ずつに分離する一対の分離ローラー２３、及び、１枚に分離された記録材Ｐを所定のタイミングにて画像プロセス装置３に搬送する一対のタイミングローラー２４等を備えている。各給紙カセット２１内の記録材Ｐは、ピックアップローラー２２及び分離ローラー２３の回転にて、最上層のものから１枚ずつ搬送経路３０に送り出される。搬送経路３０は、給紙装置４の給紙カセット２１から、タイミングローラー対２４のニップ部、画像プロセス装置３の二次転写ニップ部、及び定着装置５の定着ニップ部３３を経て、筐体２上部にある排出ローラー対２６に至る。

給紙カセット２１内の記録材Ｐは、通紙幅（矢印Ｓ方向と直交する幅寸法）の中央を基準にして、搬送経路３０に向けて矢印Ｓ方向に搬送するセンター基準にセットされる。図示は省略するが、給紙カセット２１内には、給紙前の記録材Ｐをセンター基準に幅寄せする一対の側部規制板を備えている。一対の側部規制板は、通紙幅方向に互いに連動して遠近移動するように構成されている。給紙カセット２１内の記録材Ｐを一対の側部規制板にて通紙幅方向両側から挟持することによって、給紙カセット２１内の記録材Ｐがその規格に拘らずセンター基準にセットされる。従って、画像プロセス装置３での転写処理や、定着装置５での定着処理もセンター基準で実行される。

給紙装置４の上方に位置する画像プロセス装置３は、像担持体の一例である感光体ドラム１３上に形成されたトナー像を記録材Ｐに転写する役割を担うものであり、中間転写体としての中間転写ベルト６、並びに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応する計４つの作像部７等を備えている。

中間転写ベルト６は導電性を有する素材からなる無端状のものであり、像担持体の一例でもある。中間転写ベルト６は、筐体２内の中央部右側に位置する駆動ローラー８と、同
じく中央部左側に位置する従動ローラー９とに巻き掛けられている。中間転写ベルト６のうち駆動ローラー８に巻き掛けられた部分の外側に二次転写ローラー１０が配置されている。主モーター（図示省略）の動力伝達にて駆動ローラー８を図１の反時計方向に回転させることにより、中間転写ベルト６は図１の反時計方向に周回する。

中間転写ベルト６のうち駆動ローラー８に巻き掛けられた部分の外周側には、二次転写ローラー１０が配置されている。二次転写ローラー１０は中間転写ベルト６に当接していて、中間転写ベルト６と二次転写ローラー１０との間（当接部分）が二次転写領域としての二次転写ニップ部になっている。二次転写ローラー１０は、中間転写ベルト６の回転に伴って、又は二次転写ニップ部に挟持搬送される記録材Ｐの移動に伴って、図１の時計方向に回転する。中間転写ベルト６のうち従動ローラー９に巻き掛けられた部分の外周側には、中間転写ベルト６上の未転写トナーを除去する転写ベルトクリーナー１２が配置されている。転写ベルトクリーナー１２は中間転写ベルト６に当接している。

４つの作像部７は、中間転写ベルト６の下方において、図１の左からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順に、中間転写ベルト６に沿って並べて配置されている。図１では説明の便宜上、各作像部７に、再現色に応じて符号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを添えている。各作像部７は、図１の時計方向に回転する像担持体の一例としての感光体ドラム１３を備えている。感光体ドラム１３の周囲には、図１における時計回りの回転方向に沿って順に、帯電装置１４、露光装置１９、現像装置１５、一次転写ローラー１６及び感光体クリーナー１７が配置されている。

感光体ドラム１３は負帯電性のものであり、主モーターからの動力伝達によって図１の時計方向に回転するように構成されている。帯電装置１４は、感光体ドラム１３の表面を一様に帯電させるものである。現像装置１５は、負の極性を呈するトナーを利用して、感光体ドラム１３上に形成された静電潜像を反転現像にて化させるものである。

一次転写ローラー１６は中間転写ベルト６の内周側に位置していて、中間転写ベルト６を挟んで、対応する作像部７の感光体ドラム１３に対峙している。一次転写ローラー１６も、中間転写ベルト６の回転に伴って図１の反時計方向に回転する。中間転写ベルト６と一次転写ローラー１６との間（当接部分）は一次転写領域としての一次転写ニップ部になっている。感光体クリーナー１７は、感光体ドラム１３上に残留する未転写トナーを除去するためのものであり、感光体ドラム１３に当接している。４つの作像部７の下方には露光装置１９が配置されている。露光装置１９は、外部端末等からの画像データに基づき、レーザー光によって各感光体ドラム１３に静電潜像を形成するものである。

中間転写ベルト６の上方には、各作像部７（再現色）に対応したボトル収容部３９が設けられている。ボトル収容部３９内には、各現像装置１５に供給されるトナーを収容するトナーボトル４０が着脱可能に配置されている。なお、図１では説明の便宜上、ボトル収容部３９及びトナーボトル４０にも、再現色に応じて符号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを添えている。

各作像部７において、帯電装置１４にて帯電される感光体ドラム１３に、露光装置１９から画像信号に対応したレーザー光が投射されると、静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置１５から供給されるトナーにて反転現像されて各色のトナー像となる。各感光体ドラム１３上のトナー像は、それぞれ対応した一次転写ニップ部において、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体ドラム１３から中間転写ベルト６の外周面に一次転写されて重ねられる。感光体ドラム１３に残った未転写トナーは感光体クリーナー１７にて掻き取られ、感光体ドラム１３上から取り除かれる。そして、記録材Ｐが二次転写ニップ部を通過する際に、重ね合わせられた４色のトナー像が記録材Ｐに一括して二次転写される。中間転写ベルト６に残った未転写トナーは転写ベルトクリーナー１２にて掻
き取られ、中間転写ベルト６上から取り除かれる。

二次転写ローラー１０の上方に位置する定着装置５は、定着ローラー３１と加圧ローラー３２とを備えている。定着ローラー３１と加圧ローラー３２との当接部分が定着領域である定着ニップ部３３になっている。二次転写ニップ部を通過して未定着トナー像を載せた記録材Ｐは、定着ローラー３１と加圧ローラー３２との間の定着ニップ部３３を通過する際に加熱・加圧され、記録材Ｐ上にトナー像が定着される。定着ニップ部３３を通過後の記録材Ｐは、定着ニップ部３３の下流側に設けられた分離部材３４により定着ローラー３１から分離され、搬送経路３０上を搬送されたのちに排出ローラー対２６の回転にて排紙トレイ２７上に排出される。

筐体２の内部の画像プロセス装置３と給紙装置４との間には、プリンター１の制御全般を司る制御部２８が配置されている。

次に、図２を参照しながら、定着装置５の詳細について説明する。定着装置５は、通紙幅方向に延びて互いに平行な回転軸を有する定着ローラー３１、加圧ローラー３２、均熱回転体である均熱化ローラー４１及び清掃回転体である回転ブラシ４２を備えている。定着ローラー３１、加圧ローラー３２、均熱化ローラー４１及び回転ブラシ４２は、それぞれの軸受部材によって両端部が回転可能に支持されている。加圧ローラー３２は、ばね等の付勢手段によって定着ローラー３１に向けて付勢されている。定着ローラー３１に加圧ローラー３２が押圧されている。

より詳しく説明すると、定着ローラー３１の外周側には無端状の定着ベルト３７が巻き掛けられている。定着ベルト３７は通紙幅方向に長い筒形状のものであり、定着ローラー３１及び自身の張力によって筒形状を保持している。定着ベルト３７は、外側から順に、離型層、弾性を有する弾性層、並びに発熱層を有する構成である。定着ベルト３７の発熱層が後述する加熱部３５の誘導加熱によって加熱される。定着ローラー３１（定着ベルト３７を含む）と加圧ローラー３２との組合せが定着回転体対を構成している。

定着ローラー３１（定着ベルト３７）と加圧ローラー３２との間が定着ニップ部３３になっている。トナー像が転写された記録材Ｐが定着ニップ部３３を通過することによって、トナー像が記録材Ｐに定着する。この場合、記録材Ｐのうちトナー像を転写した面が定着ローラー３１（定着ベルト３７）に接するように、記録材Ｐが搬送される。定着ローラー３１（定着ベルト３７）によってトナー像が加熱されて溶融し記録材Ｐに定着する。

図２においては、定着ローラー３１（定着ベルト３７）及び加圧ローラー３２の回転方向、並びに記録材Ｐの搬送方向をそれぞれ実線の矢印で示している。駆動源である加圧モーター（図示省略）から歯車やベルト等の動力伝達系を経由して、加圧ローラー３２に動力伝達され、加圧ローラー３２が図２の時計方向に回転駆動する。加圧ローラー３２の回転や定着ニップ部３３を通過する記録材Ｐに伴い、定着ローラー３１及び定着ベルト３７が圧接摩擦力によって加圧ローラー３２の回転方向と逆向き（図２の反時計方向）に回転する。

定着ローラー３１（定着ベルト３７）の回転方向において定着ニップ部３３の下流側には、加熱部３５が配置されている。第１実施形態の加熱部３５は、定着ベルト３７の幅方向にわたって巻回された励磁コイル３６を有する磁束発生部であり、誘導加熱によって定着ベルト３７の発熱層を加熱する。励磁コイル３６には、高周波電源（図示省略）から２０〜９０ｋＨｚ、１００〜１５００Ｗの高周波電流が供給される。励磁コイル３６で誘起された磁束によって、定着ベルト３７の発熱層に渦電流が誘起され、発熱層がジュール熱で発熱し、定着ベルト３７が加熱される。図示は省略するが、定着ベルト３７には温度セ
ンサー３８を接触又は近接配置している。温度センサー３８の検出結果に応じて加熱部３５を制御することによって、定着ベルト３７が所定の定着温度に維持される。

加圧ローラー３２の回転方向において定着ニップ部３３の下流側には、加圧ローラー３２の表面に接触して通紙幅方向の温度分布を均一化する均熱化ローラー４１を配置している。均熱化ローラー４１は、ばね等の付勢手段によって加圧ローラー３２に向けて付勢されている。均熱化ローラー４１は、加圧ローラー３２との圧接摩擦力によって加圧ローラー３２の回転方向と逆向き（図２の反時計方向）に回転する。なお、本発明で用いられる均熱化ローラー４１は、定着ローラー３１（定着ベルト３７）及び加圧ローラー３２の少なくとも一方の通紙幅方向の温度分布を均一化する作用を奏するものであればよく、ハロゲンヒーター等の加熱手段やヒートパイプ等の放熱手段を有していてもよい。

均熱化ローラー４１の近傍には、均熱化ローラー４１の表面に接触する回転ブラシ４２を回転可能に設けている。回転ブラシ４２は、専用の駆動源であるブラシモーター４７から歯車やベルト等の動力伝達系を経由して動力伝達され、正逆回転可能になっている。また、回転ブラシ４２の回転速度（ブラシモーター４７の駆動速度）は可変な構成になっている。

次に、図３を参照しながら、制御部２８の詳細について説明する。制御部２８は、主な構成要素として、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）部５１、画像処理部５２、画像メモリー５３、ＣＰＵ５７、ＲＯＭ５８、ＲＡＭ５９、カウンター６０、タイマー６１及びバックアップメモリー６２等を備えている。これら各部５１〜５３，５７〜６２はバス６５を介して相互に通信可能に構成されている。

通信Ｉ／Ｆ部５１は、ＬＡＮカードやＬＡＮボード等のＬＡＮに接続するためのインターフェイスであり、外部からの印刷ジョブのデータを受信して、受信データを画像処理部５２に伝送する。画像処理部５２は、通信Ｉ／Ｆ部５１からの印刷ジョブのデータを各再現色の画像データに変換して画像メモリー５３に出力し、当該画像データを再現色ごとに格納させる。

ＣＰＵ５７は、ＲＯＭ５８から必要なプログラムを読み出して、画像処理部５２での画像データの変換処理や、画像メモリー５３における画像データの書き込み／読み出し、並びに、タイミングを取りつつ画像プロセス装置３や給紙装置４等の動作を制御して、円滑な印刷ジョブを実行する。また、ＣＰＵ５７は、定着装置５の温度を検出する温度センサー３８等からの検出信号を受け付けると共に、駆動源としての各種モーターの回転制御や、ブラシモーター４７の回転制御等を実行する。更に、ＣＰＵ５７は、筐体２の外面側に装着した操作パネル４８の入出力制御も司る。

ＲＯＭ５８には、印刷動作に関する制御プログラム、画像安定化処理、並びにトナー補給処理等に関する制御プログラムのほか、画像安定化処理において形成される各色の基準パターンのデータ等が格納されている。ＲＡＭ５９は、ＣＰＵ５７のワークエリアとして用いられる。カウンター６０は、印刷に供された記録材Ｐの累積枚数（累積印刷枚数）等を計数し、計数した数値をバックアップメモリー６２の所定格納領域に格納させる。

タイマー６１は、内部電池（図示省略）等から電力供給を受けて、各種モーターの駆動時間等を計時する。バックアップメモリー６２は不揮発性の記憶手段であり、累積印刷枚数等が格納される。制御部２８は回転ブラシ４２に対する回転制御手段を構成している。

次に、図４を参照しながら、制御部２８で実行される清掃回転制御の一例について説明する。第１実施形態の清掃回転制御では、均熱化ローラー４１に転移する紙粉量を検知（
推定）し、紙粉量から回転ブラシ４２の回転方向及び回転速度を制御する。この場合、均熱化ローラー４１に転移する紙粉量は、給紙カセット２１内に記録材Ｐを収容した際にユーザーが操作パネル４８から入力しておく。操作パネル４８での入力態様が紙粉量検知手段に相当するものである。印字率は、操作パネル４８や外部端末等からの印刷ジョブからの画像データから求められる。画像データからの印字率算出がトナー量検知手段に相当する。なお、記録材Ｐの紙種に対応した紙粉量を予めバックアップメモリー６２等に記憶させ、ユーザーが選択した紙種に応じて制御部２８が紙粉量を決定するようにしてもよい。

第１実施形態の清掃回転制御において、紙粉量の少ない記録材Ｐに印刷する場合は、印字率の高低に拘らず、バックアップメモリー６２等に記憶させた回転設定テーブル（図４参照）に基づき、ブラシモーター４７の駆動によって、均熱化ローラー４１の回転方向と同じ向き（図２の反時計方向）に回転ブラシ４２を回転させる。回転ブラシ４２の回転速度は、均熱化ローラー４１の回転速度と同程度に設定する（均熱化ローラー４１に対する回転速度比を１．０に設定する）。

均熱化ローラー４１と回転ブラシ４２とのニップ部では、双方の表面が互いに逆方向に移動することになる（ニップ部でのそれぞれの回転方向は互いに逆方向になる）。このため、均熱化ローラー４１に付着しているトナーや紙粉等の残留物は、回転ブラシ４２の摺擦によって確実に掻き取られて剥がれ落ちる。紙粉量の少ない記録材Ｐに印刷する場合は均熱化ローラー４１に転移してくる紙粉自体が少ないから、トナーと紙粉とからなる粘性の低い混合物は生成し難い。従って、トナーと紙粉とが混ざり易い回転ブラシ４２の回転条件であったとしても、加圧ローラー３２の汚れの成長又は汚れ自体を抑制できる。

紙粉量の多い記録材Ｐに印刷する場合は、回転設定テーブル（図４参照）に基づき、ブラシモーター４７の駆動によって、均熱化ローラー４１の回転方向と反対の向き（図２の時計方向）に回転ブラシ４２を回転させる。回転ブラシ４２の回転速度は、均熱化ローラー４１の回転速度よりも速い速度に設定する（均熱化ローラー４１に対する回転速度比を１．１に設定する）。

均熱化ローラー４１と回転ブラシ４２とのニップ部では、双方の表面が互いに順方向に移動することになる（ニップ部でのそれぞれの回転方向は互いに順方向になる）。このため、均熱化ローラー４１から回転ブラシ４２に転移してきたトナーと紙粉とは混ざり難く、トナーと紙粉とからなる粘性の低い混合物は生成し難い。従って、加圧ローラー３２表面に粘性の低い混合物が滞留するのを低減でき、加圧ローラー３２の汚れの成長又は汚れ自体を抑制できる。

例えば紙粉量の多い記録材Ｐに高印字率で印刷する場合は、定着処理によって加圧ローラー３２等に転移するトナー量及び紙粉量は多くなる。加圧ローラー３２等に転移するトナー量は、紙粉量に対して同等か又はそれ以上になる。このため、均熱化ローラー４１から回転ブラシ４２に転移してきたトナーと紙粉とが混ざると、トナーと紙粉とからなる粘性の高い混合物が生成し、均熱化ローラー４１に固着し易くなる。

このような条件下は紙粉量の多い記録材Ｐに印刷する場合に相当するから、前述した通り、回転設定テーブル（図４参照）に基づき、ブラシモーター４７の駆動によって、均熱化ローラー４１の回転方向と反対の向き（図２の時計方向）に回転ブラシ４２を回転させる。回転ブラシ４２の回転速度は、均熱化ローラー４１の回転速度よりも速い速度に設定する（均熱化ローラー４１に対する回転速度比を１．１に設定する）。

しかし、トナー量の多さから粘性の高い混合物が生成し易いため、均熱化ローラー４１に固着した混合物の量が増え、回転ブラシ４２での除去能力を凌駕して、混合物が均熱化
ローラー４１上で汚れとして成長してしまう可能性を否定できない。そこで、紙粉量の多い記録材Ｐに印刷する場合は、印字率の高低に拘らず、印刷終了後に強制クリーニングモードを実行する。

強制クリーニングモードでは、紙粉量の多い記録材Ｐの印刷終了後に、加熱部３５で定着ベルト３７を定着温度（通常印刷時の温度）より高温に設定し、加圧ローラー３２を空転させる。定着ローラー３１及び定着ベルト３７は、加圧ローラー３２に連動して空転する。強制クリーニングモードの実行時間は例えば約１分程度とする。また、先の印刷ジョブと次の印刷ジョブとの間に、強制クリーニングモードを例えば約３０秒程度実行し、累積印刷枚数が所定枚数（例えば３０００枚程度）を超えたら、強制クリーニングモードを例えば約１分間実行するようにしてもよい。

定着回転体対（定着ローラー３１（定着ベルト３７）及び加圧ローラー３２）を高温空転させることによって、加圧ローラー３２の表面温度が急激に上昇し、これに伴い、均熱化ローラー４１の表面温度も上昇する。この状態で回転ブラシ４２は、均熱化ローラー４１の回転方向と反対の向き（図２の時計方向）に回転させる。そうすると、均熱化ローラー４１に付着しているトナーは溶け、一部は加圧ローラー３２に一部は回転ブラシ４２に転移する。回転ブラシ４２に付着したトナーも溶けて、回転ブラシ４２自身の回転や均熱化ローラー４１との接触の衝撃によって剥がれ落ちる。加圧ローラー３２に転移したトナーは、均熱化ローラー４１に再度転移したり、後続の記録材Ｐに付着したりする。後続の記録材Ｐに付着するトナーは、極めて微小な量であり且つ分散しているため、画像不良として認識されるおそれはほぼない。

以上の説明から明らかなように、第１実施形態によると、種々の印刷条件に拘らず、定着ローラー３１（定着ベルト３７を含む）や加圧ローラー３２の汚れに起因した画像不良や、均熱化ローラー４１に接触した加圧ローラー３２表面の破損等を回避でき、汚れの成長を抑制して各ローラー３１，３２，４１や回転ブラシ４２の長寿命化を図れる。

なお、均熱化ローラー４１に転移する紙粉量の多寡は、記録材Ｐの紙種に基づいて決定するに限らず、例えば印刷に供される記録材Ｐの通紙枚数（連続印刷枚数といってもよい）に基づいて決定するようにしてもよい。例えば連続印刷枚数が１００枚以上であれば紙粉量が多い場合に設定し、１００枚未満であれば紙粉量が少ない場合に設定すればよい。

次に、図５〜図１０を参照しながら、第２実施形態の清掃回転体制御のための構造及び制御態様について説明する。なお、第２実施形態において、構成及び作用が第１実施形態と変わらないものには、第１実施形態と同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。第２実施形態の清掃回転制御では、均熱化ローラー４１に転移する紙粉量に加えてトナー量も検知（推定）し、紙粉量とトナー量との関係から回転ブラシ４２の回転方向及び回転速度を制御する。

図５に示すように、記録材Ｐを搬送する回転部材としてのピックアップローラー２２の近傍には、当該ピックアップローラー２２に付着した紙粉量を検出するフォトセンサー４９を配置している。ピックアップローラー２２の外周側においてフォトセンサー４９よりも回転下流側には、ピックアップローラー２２に接触する清掃ブレード体５０を配置している。清掃ブレード体５０は、フォトセンサー４９での紙粉量検出後のピックアップローラー２２表面から紙粉を取り除いて紙粉の累積検出を防止するためのものである。フォトセンサー４９と清掃ブレード体５０とが紙粉量検知手段を構成している。フォトセンサー４９は、制御部２８に電気的に接続している（図６参照）。

第２実施形態の清掃回転制御において、フォトセンサー４９で検出した紙粉量は、バッ
クアップメモリー６２等に記憶させた汚れ診断テーブル（図７参照）に基づき、量の多い順に複数段階（この場合は５段階）にランク分けされる。従って、ユーザーが紙種によって紙粉の多い記録材Ｐなのか否かを判断し操作パネル４８から入力する必要はない。なお、紙粉量検知手段（フォトセンサー４９及び清掃ブレード体５０）は、ピックアップローラー２２の周囲に配置することに限定されるものではない。搬送経路３０のうち記録材Ｐが定着装置に到達するまでの区間で、記録材Ｐに接触する回転部材（例えばタイミングローラー２４等）の周囲に配置すれば足りる。

均熱化ローラー４１に転移するトナー量は、印字率から検知（推定）され、汚れ診断テーブル（図７参照）に基づき、印字率の低い順に複数段階（この場合は５段階）にランク分けされる。印字率は、操作パネル４８や外部端末等からの印刷ジョブからの画像データから求められる。均熱化ローラー４１に転移するトナー量は、印字率を基準として使用環境及び定着温度に左右されるため、使用環境及び定着温度をパラメータにして印字率に補正をかける。

使用環境の補正に関しては、バックアップメモリー６２等に記憶させた使用環境補正テーブル（図８参照）に基づき、基準温度２０℃に対して使用環境の温度変化±１℃当たり印字率±０．５％を加算する。定着温度の補正に関しては、バックアップメモリー６２等に記憶させた定着温度補正テーブル（図９参照）に基づき、定着温度（設定温度）１７０℃に対して温度センサー３８での検出温度との差が−５℃当たり印字率０．２５％を加算する。定着温度（設定温度）１７０℃に対して温度センサー３８での検出温度との差が＋５℃当たり印字率０．２５％を減算する。このように、均熱化ローラー４１に転移するトナー量は、定着回転体対の検出温度が定着温度（設定温度）よりも低い場合に多く発生していると判断する。

汚れ診断テーブル（図７参照）で紙粉量およびトナー量をランク分けしたら、回転設定テーブル（図１０参照）に基づき、回転ブラシ４２の回転方向及び回転速度（均熱化ローラー４１に対する回転速度比）を決定する。第２実施形態では細かいランク分けを行っているので、印刷終了後に、強制クリーニングモードでの高温空転を実行する必要はない。ただし、累積印刷枚数が所定枚数（例えば３０００枚程度）を超えたら、印刷終了後に強制クリーニングモードを実行しても差し支えない。なお、均熱化ローラー４１及び回転ブラシ４２におけるニップ部付近の回転方向を互いに順方向とした上で、回転ブラシ４２の回転速度だけを可変にして清掃回転制御を実行するようにしてもよい。

上記のように、第２実施形態の制御を採用した場合も、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

本発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。例えば、画像形成装置としてプリンターを例に説明したが、これに限らず、複写機、ファクシミリ又はこれらの機能を複合的に備えた複合機等でもよい。また、本発明を適用するにあたり、加熱部３５の他の態様として、誘導加熱以外に、抵抗発熱体やハロゲンヒーターを採用してもよい。定着ローラー３１側に均熱化ローラー４１及び回転ブラシ４２を配置してもよい。その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

Ｐ 記録材
Ｓ 搬送方向
１ プリンター
５ 定着装置
２８ 制御部
３１ 定着ローラー
３２ 加圧ローラー
３３ 定着ニップ部
３５ 加熱部（磁束発生部）
３７ 定着ベルト
４１ 均熱化ローラー
４２ 回転ブラシ
４７ ブラシモーター
４８ 操作パネル
４９ フォトセンサー
５０ 清掃ブレード体

Claims (10)

1. 定着回転体対によって形成した定着ニップ部に未定着トナー像付きの記録材を通過させて定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、
   前記定着回転体対のいずれか一方に接触して通紙幅方向の温度分布を均一化する均熱回転体と、前記均熱回転体に接触してこれを清掃する清掃回転体と、前記均熱回転体に転移する紙粉量を検知する紙粉量検知手段と、前記紙粉量検知手段の検知情報に基づき、少なくとも印刷時の前記清掃回転体の回転を制御する回転制御手段とを備える、
   画像形成装置。
2. 前記均熱回転体に転移するトナー量を検知するトナー量検知手段を更に備え、
   前記回転制御手段は、前記紙粉量検知手段の検知情報に加えて前記トナー量検知手段の検知情報に基づき前記清掃回転体の回転を制御する、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記清掃回転体は正逆回転可能に構成している、
   請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記清掃回転体の回転速度を可変に構成している、
   請求項１〜３のうちいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記紙粉量検知手段は、印刷に供される記録材の紙種の情報に基づき前記均熱回転体に転移する紙粉量を検知する、
   請求項１〜４のうちいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記紙粉量検知手段は、印刷に供される記録材の通紙枚数の情報に基づき前記均熱回転体に転移する紙粉量を検知する、
   請求項１〜４のうちいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記回転制御手段は、更に、印刷終了後又は所定枚数の印刷実行後に、定着温度を通常よりも高温にして前記定着回転体対を空転させる、
   請求項１〜６のうちいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記紙粉量検知手段は、前記記録材を搬送する回転部材に付着した紙粉量を検出するフォトセンサーと、前記回転部材の外周側において前記フォトセンサーよりも回転下流側に配置した清掃ブレード体とを備える、
   請求項１〜４のうちいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記トナー量検知手段は、印字率、使用環境及び定着温度の情報に基づき前記均熱回転体に転移するトナー量を検知する、
   請求項２に記載の画像形成装置。
10. 前記回転制御手段は、前記紙粉量検知手段の検知情報および前記トナー量検知手段の検知情報に基づき、前記清掃回転体の回転方向および回転速度を制御する、
    請求項２または９に記載の画像形成装置。

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