JP7229461B2 - 定着装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、そこに設置される定着装置と、に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置における定着装置において、定着回転体又は加圧回転体の表面に当接するようにクリーニング部材を設置して、その表面をクリーニングする技術が広く知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、そのようなクリーニング部材を用いた定着装置において、クリーニング部材を定着回転体又は加圧回転体に対して接離可能に構成する技術が知られている。

詳しくは、特許文献１における定着装置において、定着回転体（加熱ローラ）には、加圧回転体（加圧ローラ）が圧接していて、シート（記録媒体）が搬送されるニップ部（定着ニップ）が形成されている。そして、ニップ部に搬送されたシート上のトナー像が、定着回転体から受ける熱と、ニップ部の圧力と、によって、シート上に定着されることになる。
また、特許文献１において、定着装置には、加圧回転体に対して接離可能に移動するクリーニングローラ（クリーニング部材）が設置されている。そして、クリーニングローラは、加圧ローラ（加圧回転体）に当接して加圧ローラの表面をクリーニングすることになる。

一方、特許文献１には、クリーニングローラ（クリーニング部材）を用いた定着装置において、温度上昇によるクリーニング部材からのトナーの溶け出しを防止するために、クリーニングローラの表面温度を検知する温度センサの検知結果に基づいて、クリーニング部材を加圧ローラの表面から離間させる技術が開示されている。

従来の定着装置は、クリーニング部材の温度を検知する温度センサを設けても、クリーニング部材の表面がトナーで汚れてしまったときなどには、クリーニング部材の表面温度を正確に検知することができなかった。そのため、温度上昇したクリーニング部材を離間させるべきタイミングを逸してしまい、クリーニング部材の表面に付着したトナーなどの付着物が、定着回転体又は加圧回転体の表面に移動（逆移動）してしまう不具合が生じてしまうことがあった。そして、そのような不具合が生じてしまうと、定着回転体又は加圧回転体の表面が汚れてしまって、定着ニップに搬送されるシートを汚してしまったり、シートに担持された画像の一部が欠損してしまったりしていた。さらに、そのような付着物の逆移動が生じることにより、クリーニング部材の表面に付着した付着物の層が不均一になってしまって、クリーニング部材の回転不良が生じてしまうこともあった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、クリーニング部材の表面に付着した付着物が定着回転体又は加圧回転体の表面に逆移動してしまう不具合が軽減される、定着装置、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明における定着装置は、トナー像を加熱してシートの表面に定着する定着回転体と、前記定着回転体に圧接することでシートが搬送されるニップ部を形成する加圧回転体と、移動手段の動作によって、前記定着回転体又は前記加圧回転体の表面に当接する当接位置と、当該表面から離れる離間位置と、の間を移動可能に構成されたクリーニング部材と、前記クリーニング部材が当接する前記定着回転体又は前記加圧回転体における最大通紙領域内であって最小通紙領域外の表面温度を検知する温度検知手段と、を備え、前記温度検知手段の検知結果が所定値以下であるときには、前記移動手段によって前記クリーニング部材が前記当接位置に移動され、前記温度検知手段の検知結果が前記所定値を超えるときには、前記移動手段によって前記クリーニング部材が前記離間位置に移動されるものである。

本発明によれば、クリーニング部材の表面に付着した付着物が定着回転体又は加圧回転体の表面に逆移動してしまう不具合が軽減される、定着装置、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 定着装置を示す構成図である。 クリーニングローラが離間位置に移動した状態を示す図である。 定着装置の要部を幅方向に示す図である。 定着装置の稼働時におけるクリーニングローラの接離制御を示す図である。 クリーニングローラ上のトナーが加圧ローラに逆移動する状態を示す図である。 小サイズのシートが連続通紙されたときの、クリーニングローラの幅方向の温度分布を示す図である。 クリーニングローラの接離動作の一例を示すタイミングチャートである。 変形例１としての、定着装置の要部を幅方向に示す図である。 変形例２としての、定着装置を示す構成図である。 変形例３としての、定着装置を示す構成図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、画像形成装置１における全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、を示す。
また、７は用紙等のシートＰが収容される給紙部、９はシートＰの搬送タイミングを調整するレジストローラ（タイミングローラ）、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される感光体ドラム、を示す。

また、１２は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面を帯電する帯電部、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に形成される静電潜像を現像する現像部、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に形成されたトナー像をシートＰの表面に重ねて転写する１次転写バイアスローラ、１５は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に残留した未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
また、１６は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像をシートＰ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０はシートＰ上のトナー像（未定着画像）を定着する定着装置、を示す。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作（印刷動作）について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電部１２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面には、帯電電位が形成される。
その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する（露光工程である。）。詳しくは、書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙの表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向、幅方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍの表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃの表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫの表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれ、現像部１３との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に形成された潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように１次転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、１次転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。

そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図１の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、シートＰ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７の表面は、中間転写ベルトクリーニング部１６の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１６に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送されるシートＰは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、シートＰを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送されたシートＰが、搬送経路を通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達したシートＰは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写されたシートＰは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ローラと加圧ローラとのニップ部（定着ニップ）にて、カラー画像（トナー像）がシートＰの表面に定着される（定着工程である。）。
そして、定着工程後のシートＰは、排紙ローラによって、装置本体１の外部に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセス（印刷動作）が完了する。

次に、図２～図８等を用いて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２に示すように、定着装置２０は、定着回転体としての定着ローラ２１、加熱手段としてのヒータ２５、加圧回転体としての加圧ローラ３１、クリーニング部材としてのクリーニングローラ３５、定着ローラ２１用の温度センサ４０、加圧ローラ３１用の温度センサ４１（温度検知手段）、移動機構３８、５２（移動手段）、等で構成されている。

ここで、定着回転体としての定着ローラ２１（定着部材）は、ステンレス鋼などの金属材料からなる中空構造の芯金２１ａ上に、弾性層、離型層が順次積層された多層構造のローラ部材であって、加圧回転体としての加圧ローラ３１に圧接してニップ部（定着ニップ）を形成している。
定着ローラ２１の弾性層は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で形成されている。定着ローラ２１の離型層は、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）等で形成されている。定着ローラ２１の表層に離型層を設けることにより、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保されることになる。定着ローラ２１は、駆動モータ５１によって図２の時計方向に回転駆動される。

中空構造の定着ローラ２１（芯金２１ａ）の内部には加熱手段としてのヒータ２５（熱源）が固設されている。
ヒータ２５（加熱手段）は、ハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置２０の側板に固定されている。そして、画像形成装置本体１のメインスイッチがオンされた状態で、電源部からヒータ２５に電力が供給される。そして、制御部５０により出力制御されたヒータ２５からの輻射熱によって定着ローラ２１が加熱されて、さらに加熱された定着ローラ２１の表面からシートＰ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。
ヒータ２５の出力制御は、定着ローラ２１表面に非接触で対向する温度センサ４０によるローラ表面温度の検知結果に基づいておこなわれる。詳しくは、温度センサ４０（サーモパイル）の検知結果に基づいて定められる通電時間だけ、ヒータ２５に交流電圧が印加される。このようなヒータ２５の出力制御によって、定着ローラ２１の温度（定着温度）を所望の温度（目標制御温度）に調整制御することができる。

また、加圧回転体としての加圧ローラ３１（加圧部材）は、主として、芯金３２と、芯金３２の外周面に接着層を介して形成された弾性層３３と、からなる。加圧ローラ３１の弾性層３３は、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。
そして、加圧ローラ３１は、加圧機構によって定着ローラ２１に圧接する。こうして、加圧ローラ３１と定着ローラ２１との間に、所望のニップ部が形成される。
加圧ローラ３１は、定着ローラ２１の回転にともない、図２の反時計方向に従動回転する。

なお、本実施の形態における定着装置２０には、加圧ローラ３１の表面に付着したトナーや紙粉などの付着物を除去（クリーニング）するクリーニングローラ３５（クリーニング部材）や、加圧ローラ３１に対してクリーニングローラ３５を接離する移動機構３８、５２（移動手段）や、加圧ローラ３１の端部の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ４１、なども設置されているが、これらについては後で詳しく説明する。

上述のように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
装置本体１のメインスイッチが投入されると、ヒータ２５に交流電圧が印加（給電）される。
そして、印刷指令（プリント要求）が入力されると、駆動モータ５１（駆動機構）によって定着ローラ２１の時計方向の回転駆動が開始されて、加圧ローラ３１の反時計方向の従動回転が開始される。その後、給紙部７からシートＰが給送されて、２次転写バイアスローラ１８の位置で、中間転写ベルト１７上のトナー像がシートＰ上に未定着画像として担持される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持されたシートＰは、図２の矢印方向に搬送されて、圧接状態にある定着ローラ２１及び加圧ローラ３１のニップ部に送入される。そして、定着ローラ２１による加熱と、定着ローラ２１及び加圧ローラ３１の押圧力とによって、シートＰの表面にトナー像Ｔが定着される。そして、定着工程後のシートＰは、回転する定着ローラ２１及び加圧ローラ３１によって、ニップ部から矢印方向に送出される。

以下、本実施の形態における定着装置２０（画像形成装置１）において、特徴的な構成・動作について詳しく説明する。
先に図２等を用いて説明したように、定着装置２０には、トナー像を加熱してシートＰの表面に定着する定着回転体としての定着ローラ２１や、定着ローラ２１に圧接することでシートＰが搬送されるニップ部を形成する加圧回転体としての加圧ローラ３１、が設置されている。
そして、本実施の形態における定着装置２０には、クリーニング部材としてのクリーニングローラ３５や、温度検知手段としての温度センサ４１（加圧ローラ３１用の温度センサ）、が設置されている。

図２、図３を参照して、クリーニング部材としてのクリーニングローラ３５は、移動手段としての移動機構３８、５２の動作によって、加圧ローラ３１（加圧回転体）の表面に当接する当接位置（図２の実線で示す位置である。）と、加圧ローラ３１の表面から離れる離間位置（図２の破線で示す位置であって、図３に示す位置である。）と、の間を移動可能に構成されている。

詳しくは、本実施の形態において、クリーニングローラ３５は、金属材料からなるローラ部材であって、アーム部材３８に回転可能に保持されている。クリーニングローラ３５は、加圧ローラ３１の表面に当接して、加圧ローラ３１の表面に付着したトナーや紙粉などの付着物を除去してクリーニングするためのものである。加圧ローラ３１の表面がクリーニングされることで、加圧ローラ３１自体が直接的にクリーニングされるのはもちろんのこと、定着ローラ２１も間接的にクリーニングされて、定着ニップを通過するシートＰがトナーや紙粉などで汚れたり画像の一部が欠損したりする不具合が軽減されることになる。
特に、本実施の形態では、クリーニングローラ３５は、所定方向に回転している加圧ローラ３１に当接した状態のとき加圧ローラ３１とともに回転するため、その回転によってクリーニングローラ３５の表面を入れ替えながら効率的にクリーニングをおこなうことが可能になる。

ここで、アーム部材３８は、支軸３８ａを中心に図２の両矢印方向に搖動可能に、定着装置２０の筐体に保持されている。また、アーム部材３８の支軸３８ａには、正逆双方向回転型のモータ５２がギア列を介して接続されている。
そして、制御部５０による制御によって、モータ５２が正方向に駆動されると、アーム部材３８が支軸３８ａを中心に図２の反時計方向に回動して、図２に示すようにクリーニングローラ３５が加圧ローラ３１に当接することになる（当接位置に移動することになる）。これに対して、制御部５０による制御によって、モータ５２が逆方向に駆動されると、アーム部材３８が支軸３８ａを中心に図２の時計方向に回動して、図３に示すようにクリーニングローラ３５が加圧ローラ３１から離間することになる（離間位置に移動することになる）。
すなわち、モータ５２とアーム部材３８とが、クリーニングローラ３５を移動させる移動手段（移動機構）として機能することになる。

このように移動機構３８、５２を設けて、クリーニングローラ３５を離間可能に構成することで、加圧ローラ３１にクリーニングローラ３５が常時当接するように構成する場合に比べて、加圧ローラ３１とクリーニングローラ３５との圧接部でトナーが固化したり、クリーニングローラ３５が変形してしまったりする不具合が生じにくくなる。
すなわち、定着装置２０が駆動停止した後にも、長時間にわたってクリーニングローラ３５が加圧ローラ３１に圧接し続けてしまうと、その圧接部に位置するトナーがやがて固化してしまったり、その圧接部でクリーニングローラ３５や加圧ローラ３１が変形してしまったりすることになる。これに対して、本実施の形態では、クリーニングローラ３５を離間可能に構成して、駆動停止時に長時間にわたってクリーニングローラ３５が加圧ローラ３１に当接し続けないようにしているため、そのような不具合の発生を抑止することができる。

また、図２～図４を参照して、温度検知手段としての温度センサ４１は、加圧ローラ３１（加圧回転体）の表面温度を検知するものである。
詳しくは、図２、図３に示すように、温度センサ４１は、サーモパイルや非接触式サーミスタなどの非接触式温度センサであって、その検知面が加圧ローラ３１に対向するように装置の筐体に保持されている。
そして、本実施の形態における温度センサ４１（温度検知手段）は、図４に示すように、加圧ローラ３１（クリーニングローラ３５が当接する加圧回転体である。）における最大通紙領域Ｍ内であって最小通紙領域Ｎ外の表面温度を検知する。すなわち、本実施の形態では、加圧ローラ３１の温度を検知する温度センサ４１が、幅方向中央部ではなくて、幅方向端部（図４の領域Ｍの領域内であって、領域Ｎの領域外である。）に設置されている。
ここで、「最大通紙領域Ｍ」とは、画像形成装置１において通紙可能な最大サイズのシートＰにおける幅方向サイズであって、例えば、Ａ４横サイズ（Ａ３縦サイズ）である。また、「最小通紙領域Ｎ」とは、画像形成装置１において通紙可能な最小サイズのシートＰにおける幅方向サイズであって、例えば、葉書サイズである。

そして、本実施の形態における定着装置２０は、クリーニングローラ３５（クリーニング部材）の当接位置（図２の位置である。）から離間位置（図３の位置である。）への移動、又は、クリーニングローラ３５の離間位置から当接位置への移動、を温度センサ４１（温度検知手段）の検知結果（検知温度）に基づいて移動機構３８、５２（移動手段）によっておこなっている。
詳しくは、図５（Ａ）に示すように、定着装置２０の稼働時において、温度センサ４１（温度検知手段）の検知結果（検知温度）が所定値Ａ以下であるときには、制御部５０による制御によって、移動機構３８、５２（移動手段）によってクリーニングローラ３５を当接位置に移動している。これに対して、図５（Ｂ）に示すように、定着装置２０の稼働時において、温度センサ４１の検知結果が所定値Ａを超えるときには、制御部５０による制御によって、移動機構３８、５２によってクリーニングローラ３５を離間位置に移動している。

このように、本実施の形態における定着装置２０には、クリーニングローラ３５（クリーニング部材）の表面温度を直接的に検知する温度センサは設置されていなくて、クリーニングローラ３５が当接する加圧ローラ３１の温度を検知する温度センサ４１の検知結果に基づいてクリーニングローラ３５の接離をおこなっている。
クリーニングローラ３５の温度が大きく上昇して所定温度（以下、適宜に「溶け出し温度」と呼ぶ。）に達してしまうと、図７に示すように、クリーニングローラ３５の表面に付着したトナーなどの付着物Ｔの一部Ｔ´が、加圧ローラ３１の表面に移動（逆移動）してしまう不具合が生じてしまう。そのため、クリーニングローラ３５によるクリーニング性能を良好に維持しつつ、クリーニングローラ３５の表面に付着したトナーなど付着物が加圧ローラ３１の表面に逆移動してしまう不具合を軽減するためには、クリーニングローラ３５の温度を精度良く検知して、その検知温度に基づいてクリーニングローラ３５の接離動作を制御する必要がある。

しかし、クリーニングローラ３５の温度を直接的に検知する温度センサを設けても、図６（Ａ）に示すようにクリーニングローラ３５の表面がトナーＴで汚れてしまったときなどには、クリーニングローラ３５の表面温度を正確に検知することができない。そのため、温度上昇したクリーニングローラ３５を離間させるべきタイミングを逸してしまい、クリーニングローラ３５の表面に付着したトナーなどの付着物が、加圧ローラ３１の表面に逆移動してしまう不具合が生じてしまうことがある。そして、そのような不具合が生じてしまうと、加圧ローラ３１の表面が汚れてしまって、ニップ部に搬送されるシートＰを汚してしまったり、シートＰに担持された画像の一部が欠損してしまったりしてしまう。さらに、そのような付着物の逆移動が生じることにより、クリーニング部ローラ３５表面に付着した付着物の層が不均一になってしまって、クリーニングローラ３５の回転不良が生じてしまうこともある。
これに対して、本実施の形態では、クリーニングローラ３５の表面温度を直接的に検知するのではなくて、クリーニングローラ３５が当接する加圧ローラ３１の表面温度を検知して、その検知温度に基づいてクリーニングローラ３５の接離制御をおこなっている。加圧ローラ３１の表面は、クリーニングローラ３５の表面のように経時で汚れの程度が大きく変化することがほとんどないため、クリーニングローラ３５の表面温度を間接的に精度良く検知することができる。そのため、クリーニングローラ３５上のトナーなど付着物が加圧ローラ３１の表面に逆移動してしまう不具合を軽減することができる。また、本実施の形態では、温度センサ４１として、非接触式温度センサを用いているため、温度センサ４１の表面がトナーなどで汚れて検知精度が低下する不具合も軽減することができる。
なお、上述した所定値Ａ（溶け出し温度）は、加圧ローラ３１の表面からクリーニングローラ３５の表面に移動した付着物（主として、トナーである。）が加圧ローラ３１の表面に逆移動する現象が生じない上限温度（加圧ローラ３１の表面温度）となる。

また、本実施の形態では、加圧ローラ３１の幅方向中央部の温度に基づいてクリーニングローラ３５の接離をおこなっているのではなくて、加圧ローラ３１の幅方向端部（最小通紙領域Ｎ～最大通紙領域Ｍの範囲）の温度に基づいてクリーニングローラ３５の接離をおこなっている。
これは、小サイズＮのシートＰ（例えば、葉書）を連続通紙するときに、クリーニングローラ３５の幅方向の温度分布が、図７に示すように、非通紙領域である幅方向両端部の温度が高くなるためである。このような現象は、加圧ローラ３１や定着ローラ２１の温度分布も同様である。すなわち、通紙領域ではシートＰによって温度が奪われるため温度が低下して、非通紙領域ではシートＰによって温度が奪われないため温度が上昇する。
したがって、図７に示すような温度分布であるときに、加圧ローラ３１の最小通紙領域Ｎ（幅方向中央部）の温度に基づいてクリーニングローラ３５の接離制御をおこなってしまうと、クリーニングローラ３５において過昇温した幅方向端部から加圧ローラ３１に向けてトナーなどの付着物が逆移動してしまう。そして、小サイズのシートＰの通紙が終了して、大サイズのシートＰが通紙されるときに、その大サイズのシートＰに、加圧ローラ３１の端部に逆移動したトナーが付着してしまうことになる。
これに対して、本実施の形態では、加圧ローラ３１の幅方向端部（最小通紙領域Ｎ～最大通紙領域Ｍの範囲）の温度に基づいてクリーニングローラ３５の接離をおこなっているため、クリーニングローラ３５によるクリーニング性能を良好に維持しつつ、クリーニングローラ３５の表面に付着したトナーなど付着物が加圧ローラ３１の表面に逆移動してしまう不具合を軽減することができる。

ここで、本実施の形態において、温度センサ４１（温度検知手段）の検知結果は、ニップ部に搬送されるシートＰの幅方向のサイズと、装置２０の稼働時間（印刷時間）と、のうち少なくとも一方に基づいて補正されるようにすることもできる。
すなわち、温度センサ４１によって検知された加圧ローラ３１の温度が、シートＰの幅方向サイズや印刷時間に基づいて補正されて、その補正された温度が所定値Ａ以下である場合にはクリーニングローラ３５の離間はおこなわずに、その補正された温度が所定値Ａを超える場合にはクリーニングローラ３５の離間をおこなう。
具体的に、シートＰの幅方向サイズが小さいときには、幅方向サイズが大きいときに比べて、先に図７を用いて説明したような幅方向端部の過昇温が生じやすくて、加圧ローラ３１がトナーの逆移動が生じやすくなるため、クリーニングローラ３５を余裕をもって離間させるために、温度センサ４１によって検知された加圧ローラ３１の温度が高目に補正される。なお、シートＰの幅方向サイズは、ユーザーによって操作パネル１００に入力されたシートＰの情報に基づいて検知してもよいし、シートサイズセンサ（シートＰの幅方向サイズを直接的に検知するセンサである。）によって検知してもよい。
また、印刷時間が長いときには、印刷時間が短いときに比べて、先に図７を用いて説明したような幅方向端部の過昇温が生じやすくて、加圧ローラ３１がトナーの逆移動が生じやすくなるため、クリーニングローラ３５を余裕をもって離間させるために、温度センサ４１によって検知された加圧ローラ３１の温度が高目に補正される。なお、印刷時間は、制御部５０に内蔵されたタイマー９０（図２参照）によって検知される。
このような制御をおこなうことで、上述した本発明の効果がさらに発揮されやすくなる。

ここで、図８に示すように、本実施の形態では、ウォーミングアップ時に、クリーニングローラ３５が離間位置に移動されるように制御している。
すなわち、画像形成装置１の主電源がオンされたり、画像形成装置１が待機モード（省エネルギーのためのスリープモードであって、定着装置２０のヒータ２５への電力供給が減ぜられるモードである。）から復帰されたりした直後で、ウォーミングアップ動作がおこなわれるときに、クリーニングローラ３５が離間位置に位置しているように移動機構３８、５２を制御している。
定着装置２０が立ち上げられるときに、クリーニングローラ３５が加圧ローラ３１に当接していると、加圧ローラ３１の熱がクリーニングローラ３５に奪われて立上げ時間が長くなってしまう。これに対して、本実施の形態では、定着装置２０が立上げ時に、クリーニングローラ３５を離間位置に移動しているため、そのような不具合が軽減される。

また、図８に示すように、本実施の形態では、装置２０の稼働が終了したとき、クリーニングローラ３５が離間位置に移動されるように制御している。
すなわち、定着工程が終了すると、印刷動作が終了されて主電源がオフされたり、待機モードに入ったりすることになるが、定着工程の後であって、印刷動作が終了したり待機モードに入る前に、クリーニングローラ３５が離間位置に位置しているように移動機構３８、５２を制御している。
定着装置２０の稼働が終了した後に、クリーニングローラ３５が加圧ローラ３１に当接していると、その当接部に位置するトナーがやがて固化してしまったり、その当接部でクリーニングローラ３５や加圧ローラ３１が変形してしまったりすることになる。これに対して、本実施の形態では、クリーニングローラ３５を離間可能に構成して、駆動停止後にクリーニングローラ３５が加圧ローラ３１に当接し続けないようにしているため、そのような不具合の発生を抑止することができる。

＜変形例１＞
図９は、変形例１としての定着装置２０の要部を幅方向に示す図であって、本実施の形態における図４に対応する図である。
図９に示すように、変形例１における定着装置２０は、クリーニングローラ３５にヒートパイプ３６が内設されている。このような構成により、ヒートパイプ３６の効果によって、クリーニングローラ３５の温度上昇を抑えることができるため、クリーニングローラ３５から加圧ローラ３１にトナー等が逆移動する不具合を軽減することができる。
なお、変形例１では、クリーニングローラ３５の一部をヒートパイプ３６としたが、クリーニングローラ３５の全部をヒートパイプとすることもできる。

＜変形例２＞
図１０は、変形例２としての定着装置２０の要部を示す構成図であて、本実施の形態における図２に対応する図である。
図１０に示すように、変形例２では、クリーニングローラ３５（クリーニング部材）が定着回転体としての定着ローラ２１の表面に当接して定着ローラ２１の表面をクリーニングするように構成されている。このクリーニングローラ３５は、所定方向に回転している定着ローラ２１に当接した状態のとき定着ローラ２１とともに回転する。
そして、変形例２でも、本実施の形態のものと同様に、クリーニングローラ３５の表面温度を直接的に検知する温度センサは設けられておらず、定着ローラ２１の表面温度を検知する温度センサ４０が設けられている。そして、この温度センサ４０は、定着ローラ２１体における最大通紙領域Ｍ内であって最小通紙領域Ｎ外の表面温度を検知する温度検知手段として機能する。
そして、変形例２でも、本実施の形態のものと同様に、クリーニングローラ３５の接離制御が、温度センサ４０の検知結果に基づいておこなわれる。
このように構成した場合には、クリーニングローラ３５によるクリーニング性能を良好に維持しつつ、クリーニングローラ３５の表面に付着した付着物が定着ローラ２１の表面に逆移動してしまう不具合を軽減することができる。

＜変形例３＞
図１１は、変形例３としての定着装置２０を示す構成図であって、本実施の形態における図２に対応する図である。
本実施の形態では、熱ヒータ方式のローラ式定着装置２０に対して本発明を適用したが、本発明が適用される定着装置２０はこのような方式のものに限定されることなく、種々の方式の定着装置に設置することができる。
例えば、図１１（Ａ）に示すように、熱ヒータ方式のベルト式定着装置２０（定着回転体として定着ベルト２２が用いられた定着装置である。）に対しても、本発明を適用することもできる。なお、そのような場合に、定着ベルト２２は、定着補助ローラ２３、加熱ローラ２４、テンションローラなどの複数のローラ部材によって張架・支持されたものとなる。また、定着補助ローラ２３は、定着ベルト２２を介して加圧ローラ３１に圧接してニップ部を形成することになる。さらに、中空構造の加熱ローラ２４の内部に、ヒータ２５が固設されることになる。
また、図１１（Ｂ）に示すように、電磁誘導方式（ＩＨ方式）のローラ式定着装置２０に対しても、本発明を適用することもできる。なお、そのような場合に、定着ローラ２１は、芯金部上に、弾性層、励磁コイルが巻装された誘導加熱部７０によって電磁誘導加熱される発熱層、離型層などが積層されたものとなる。
また、図示は省略するが、抵抗発熱方式のローラ式定着装置に対しても、本発明を適用することもできる。なお、そのような場合に、定着ローラは、芯金部における中空部に抵抗発熱体が当接するように設置され、芯金部上に弾性層や離型層などが積層されたものとなる。
そして、それらのような場合であっても、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施の形態における定着装置２０は、移動機構３８、５２（移動手段）の動作によって、加圧ローラ３１（加圧回転体）の表面に当接する当接位置と、その表面から離れる離間位置と、の間を移動可能に構成されたクリーニングローラ３５（クリーニング部材）が設置されている。また、加圧ローラ３１における最大通紙領域Ｍ内であって最小通紙領域Ｎ外の表面温度を検知する温度センサ４１（温度検知手段）が設置されている。そして、クリーニングローラ３５の当接位置から離間位置への移動、又は、クリーニングローラ３５の離間位置から当接位置への移動、を温度センサ４１の検知結果に基づいて移動機構３８、５２によっておこなっている。
これにより、クリーニングローラ３５の表面に付着した付着物が加圧ローラ３１の表面に逆移動してしまう不具合を軽減することができる。

なお、本実施の形態では、加圧回転体として加圧ローラ３１を用いたが、加圧回転体として加圧ベルトを用いることもできる。
また、本実施の形態における定着装置において、離間位置に移動したクリーニングローラ３５（クリーニング部材）に当接して、クリーニングローラ３５を冷却する冷却部材を設置して、クリーニングローラ３５が高温に達しにくくなるようにすることもできる。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

なお、本願明細書等において、「幅方向」とは、シートの搬送方向に対して直交する方向であるものと定義する。
また、本願明細書等において、「シート」とは、通常の紙（用紙）の他に、コート紙、ラベル紙、ＯＨＰシート、フィルムシート等のシート状の記録媒体のすべてを含むものと定義する。

１ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
２０ 定着装置、
２１ 定着ローラ（定着回転体）、
２５ ヒータ（加熱手段）、
３１ 加圧ローラ（加圧回転体）、
３５ クリーニングローラ（クリーニング部材）、
３８ アーム部材（移動手段）、
４１ 温度センサ（温度検知手段）、
５２ モータ（移動手段）、
Ｐ シート（記録媒体）。

特開２０１６－１４２８４４号公報

Claims (8)

1. トナー像を加熱してシートの表面に定着する定着回転体と、
   前記定着回転体に圧接することでシートが搬送されるニップ部を形成する加圧回転体と、
   移動手段の動作によって、前記定着回転体又は前記加圧回転体の表面に当接する当接位置と、当該表面から離れる離間位置と、の間を移動可能に構成されたクリーニング部材と、
   前記クリーニング部材が当接する前記定着回転体又は前記加圧回転体における最大通紙領域内であって最小通紙領域外の表面温度を検知する温度検知手段と、
   を備え、
   前記温度検知手段の検知結果が所定値以下であるときには、前記移動手段によって前記クリーニング部材が前記当接位置に移動され、
   前記温度検知手段の検知結果が前記所定値を超えるときには、前記移動手段によって前記クリーニング部材が前記離間位置に移動されることを特徴とする定着装置。
2. 前記移動手段は、前記定着回転体又は前記加圧回転体を回転可能に保持して、モータの駆動によって支軸を中心に搖動可能なアーム部材を具備したことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記温度検知手段の検知結果は、前記ニップ部に搬送されるシートの幅方向のサイズと、装置の稼働時間と、のうち少なくとも一方に基づいて補正されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
4. ウォーミングアップ時に、前記クリーニング部材が前記離間位置に移動されることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載の定着装置。
5. 装置の稼働が終了したとき、前記クリーニング部材が前記離間位置に移動されることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれかに記載の定着装置。
6. 前記クリーニング部材は、所定方向に回転している前記定着回転体又は前記加圧回転体に当接した状態のとき前記定着回転体又は前記加圧回転体とともに回転するクリーニングローラであって、
   前記クリーニングローラは、その一部又は全部がヒートパイプであることを特徴とする請求項１～請求項５のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記温度検知手段は、非接触式温度センサであって、
   前記クリーニング部材の表面温度を直接的に検知する温度センサは設置されていないことを特徴とする請求項１～請求項６のいずれかに記載の定着装置。
8. 請求項１～請求項７のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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