JP2002156860A

JP2002156860A - 定着装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2002156860A
Application number: JP2000355616A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Katayanagi; 秀敏片柳; Hajime Tanaka; 一田中; Toshiki Hayamizu; 俊樹速水
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2000-11-22
Publication date: 2002-05-31

Abstract

(57)【要約】【課題】定着装置内を通過する用紙が搬送不良（ジャ
ム）を発生した時に、加熱ローラに付着したトナーが用
紙へ転移する事を防止するとともに、加熱ローラ設定温
度を速やかに変更できる定着装置を提供する。【解決手段】加熱源８１により加熱される加熱ローラ
８２と、加熱ローラ８２に圧接する加圧ローラ８３とか
ら成る定着装置において、加熱ローラ８２の表面に接触
して清掃するクリーニングローラ８４を加熱ローラ８２
に対して接離可能に設け、第１設定温度Ｔ１と、第１設
定温度Ｔ１と異なる第２設定温度Ｔ２とを有し、加熱ロ
ーラ８２表面の設定温度を低く変更する場合に、クリー
ニングローラ８４を加熱ローラ８２に当接させ、一緒に
回転させる定着装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる定着装
置に関し、特に、トナー像を担持した転写材を加熱定着
する加熱ローラ、定着ベルト等の加熱回転体をクリーニ
ングするクリーニングローラを有する定着装置、及び該
定着装置を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ
等の画像形成装置において、加熱溶融性の樹脂等より成
るトナーを担持する被記録材を加熱定着処理する定着装
置には、熱ローラ方式が多く採用されている。

【０００３】熱ローラ方式の定着装置は、内部にハロゲ
ンヒータ等の発熱源を備えた熱伝導性基体上に離型層、
もしくは熱伝導性基体上に耐熱弾性層を被覆し更にその
上に離型層を被覆した加熱ローラと、これに圧接する弾
性を有する加圧ローラとから構成され、この一対のロー
ラの圧接部である定着ニップ部に用紙等の被記録材を通
過させる事により、被記録材に担持されたトナー像を加
熱、定着させるものである。

【０００４】特開平６−３３２３３０号、特開平７−３
０６６０９号各公報には、加熱ローラに加圧ローラを圧
接回転させて、定着加熱ローラの設定温度を低下させる
定着装置が提案されている。

【０００５】しかしながら、加圧ローラ自動圧着解除機
構のない定着装置を有する画像形成装置においては、画
像形成時や待機時にも加圧ローラは加熱ローラに接して
いるので、加圧ローラは常にある程度高い温度に保たれ
ており、加熱ローラに加圧ローラを圧着回転させても加
熱ローラの温度低下時間にはある程度の時間を要し、ユ
ーザーに対して加熱ローラ設定温度変更に伴う待ち時間
が長かった。加圧ローラの熱容量を加熱ローラの熱容量
に対して大きく設定するほど前記待ち時間が短くできる
が、この場合、通常の画像形成時などに加熱ローラ表面
温度低下が大きくなってしまうという問題があった。

【０００６】また、加熱ローラ側にも加圧ローラ側にも
熱源を有し、各ローラの設定温度差が小さい場合には、
加圧ローラの設定温度が加熱ローラの設定温度より低く
ても、加圧ローラの圧着回転による温度低下効果が小さ
い。

【０００７】熱ローラ定着装置を有する画像形成装置に
おいて、加熱ローラ表面を清掃し、画像汚れを生じさせ
ないための手段として、実開平６−２８８６８号明細書
に記載があるようなクリーニングローラを使用する方法
が知られている。この場合、特開平１１−２４２４０１
号公報の定着装置のように、加熱ローラの表面硬度より
もクリーニングローラの表面硬度を低くする方がクリー
ニングローラの加熱ローラに対する密着性が高まりクリ
ーニング性が向上することが知られている。

【０００８】特開平１１−２４２４０１号公報の定着装
置は、クリーニングローラの表面硬度を定着ローラの表
面硬度より低くすると共に、クリーニングローラの回転
を停止させた状態で定着ローラ表面を摺擦させてクリー
ニングするものである。

【０００９】しかしながら、特開平１１−２４２４０１
号公報の定着装置は、加熱ローラとクリーニングローラ
のニップ幅を増大させる事により、クリーニング効率を
高めるために必要な手段であり、加熱ローラ、クリーニ
ングローラの双方とも硬度が低ければ低いほどよいとい
うことになる。定着ニップ中でクリーニングローラ側に
トナーが移行するか否かは表面性により決まるものであ
り、同じニップ幅の条件で比較した場合、加熱ローラと
クリーニングローラの表面性に関する条件が定められな
くては、より効率のよいクリーニング性は得られない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、高温の
定着設定温度からそれより低い設定温度に切り換える際
に、加熱ローラと加圧ローラとを不必要に長時間接触回
転させることなく、且つ、その温度切り換え時の待ち時
間を短縮可能な定着装置を検討し、本発明を完成した。

【００１１】即ち、定着装置内を通過する転写材が搬送
不良（ジャム）を発生した時にのみクリーニングローラ
を加熱ローラに当接させ、転写材に付着したトナーが加
熱ローラへ転移する事を防止するとともに、加熱ローラ
の設定温度の切換が必要な際に、クリーニングローラの
当接を利用して、加熱ローラ表面の温度を低く変更する
事ができる定着装置を提供する。

【００１２】また、厚紙定着用の高温モードから普通紙
定着用の普通紙モードに、加熱ローラ表面の設定温度を
低く変更する場合に、その温度切り換え時の待ち時間を
短縮可能な定着装置を提供する。

【００１３】更に、カラー画像形成用のカラーモードか
ら白黒画像形成用の白黒モードに、加熱ローラ表面の設
定温度を低く変更する場合に、その温度切り換え時の待
ち時間を短縮可能な定着装置を提供する。

【００１４】本発明は上記のような従来の問題点を解決
する定着装置、及び画像形成装置を提供することを目的
とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記の構
成により達成される。

【００１６】（１）加熱源により加熱される加熱回転
体と、前記加熱回転体に圧接する加圧回転体とから成る
定着装置において、前記加熱回転体の表面に接触して清
掃するクリーニングローラを前記加熱回転体に対して接
離可能に設け、前記加熱回転体は、第１設定温度と、該
第１設定温度とは異なる第２設定温度とを有し、前記加
熱回転体表面の設定温度を低く変更する場合に、前記ク
リーニングローラを前記加熱回転体に当接させ、一緒に
回転させることを特徴とする定着装置。

【００１７】（２）加熱源により加熱される加熱回転
体と、前記加熱回転体に圧接する加圧回転体とから成る
定着装置において、前記加熱回転体の表面に接触して清
掃するクリーニングローラを前記加熱回転体に対して接
離可能に設け、前記クリーニングローラを、画像形成直
後に、所定時間前記加熱回転体に当接させ、一緒に回転
させることを特徴とする定着装置。

【００１８】（３）加熱源により加熱される加熱回転
体と、前記加熱回転体に接離可能に当接して一緒に回転
するクリーニングローラとから成る定着装置において、
前記クリーニングローラが前記加熱回転体に接触して回
転する際、前記クリーニングローラの前記加熱回転体の
外周面上での接触距離を、前記加熱回転体の外周長の整
数倍とすることを特徴とする定着装置。

【００１９】（４）加熱源により加熱される少なくと
も１層の弾性層と表面層を有する多層構造の加熱回転体
と、前記加熱回転体に当接して一緒に回転するクリーニ
ングローラとから成る定着装置において、前記クリーニ
ングローラの表面層の硬度を、前記加熱回転体の表面層
の硬度に対して低く設定することを特徴とする定着装
置。

【００２０】（５）加熱源により加熱される少なくと
も１層の弾性層を有する加熱回転体と、前記加熱回転体
に当接して一緒に回転するクリーニングローラとから成
る定着装置において、前記クリーニングローラの表面の
マイクロ硬度を、前記加熱回転体の表面のマイクロ硬度
に対して低く設定することを特徴とする定着装置。

【００２１】（６）前記（１）〜（５）の何れか１項
に記載の定着装置と画像形成手段と用紙搬送手段とを備
えて成ることを特徴とする画像形成装置。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の定着装置、及び画
像形成装置の実施の形態を図を用いて説明する。

【００２３】（画像形成装置の一実施形態）図１は、本
発明に係る定着装置を備えた画像形成装置の一実施形態
を示すカラー画像形成装置の断面構成図である。

【００２４】このカラー画像形成装置は、タンデム型カ
ラー画像形成装置と称せられるもので、縦列配置された
複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ
と、複数のローラにより巻回され回動可能に支持された
半導電性エンドレスベルト状の中間転写体７と、給紙搬
送手段、及び定着装置８とから成る。

【００２５】イエロー色の画像を形成する画像形成部１
０Ｙは、像担持体（感光体）１Ｙの周囲に配置された帯
電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ、一次転写手
段５Ｙ、クリーニング手段６Ｙを有する。マゼンタ色の
画像を形成する画像形成部１０Ｍは、像担持体（感光
体）１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４
Ｍ、一次転写手段５Ｍ、クリーニング手段６Ｍを有す
る。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、像
担持体（感光体）１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、
現像手段４Ｃ、一次転写手段５Ｃ、クリーニング手段６
Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、
像担持体（感光体）１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３
Ｋ、現像手段４Ｋ、一次転写手段５Ｋ、クリーニング手
段６Ｋを有する。

【００２６】画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０
Ｋより形成された各色の画像は、一次転写手段５Ｙ，５
Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより、回動する中間転写体７上に逐次
転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙
カセット２０内に収容された転写材（以下、用紙と称
す）Ｐは、給紙手段２１により給紙され、複数の中間ロ
ーラ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ、レジストローラ
２３を経て、二次転写手段５Ａに搬送され、用紙Ｐ上に
カラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された
用紙Ｐは、定着装置８により定着処理され、排紙ローラ
２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置され
る。

【００２７】両面画像形成時には、第１面に画像形成さ
れ、定着装置８から排出された用紙Ｐは、分岐手段２６
により用紙排紙路から分岐され、下方の反転通紙路２７
Ａ，２７Ｂ，２７Ｃを通過して、中間ローラ２２Ｄにお
いて合流する。反転搬送された用紙Ｐは、レジストロー
ラ２３を経て、二次転写手段５Ａに搬送され、用紙Ｐの
第２面上にカラー画像が一括転写される。カラー画像が
転写された用紙Ｐは、定着装置８により定着処理され、
排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に
載置される。

【００２８】一方、二次転写手段５Ａにより用紙Ｐにカ
ラー画像を転写した後、用紙Ｐを曲率分離した中間転写
体７は、クリーニング手段６Ａにより残留トナーが除去
される。

【００２９】画像形成処理中、一次転写手段５Ｋは常
時、感光体１Ｋに圧接している。他の一次転写手段５
Ｙ，５Ｍ，５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対
応する感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに圧接する。二次転写手
段５Ａは、ここを用紙Ｐが通過して二次転写が行われる
時にのみ、中間転写体７に圧接する。

【００３０】（定着装置の全体構成）図２は本発明の定
着装置の一実施の形態を示す断面図である。

【００３１】定着装置（ローラ定着装置）８は、加熱源
８１、加熱ローラ（加熱回転体）８２、加圧ローラ（加
圧回転体）８３等から成る。加熱ローラ８２の周囲に
は、クリーニングローラ８４、オイル塗布ローラ８５、
クリーニングローラ８６、非接触型の異常温度防止用の
サーモスタットＴＳ１、非接触型の温度センサＴＳ２が
配置されている。

【００３２】加熱源８１には、ハロゲンランプ、誘導加
熱手段等が用いられる。加熱ローラ８２は、熱伝導性基
体（芯金）８２１、熱伝導性基体８２１の外側を被覆す
る耐熱弾性層（以下、弾性層と称す）８２２、更にその
外側を被覆する離型層８２３等により構成されている。

【００３３】加圧ローラ８３は、熱伝導性基体（芯金）
８３１の周囲に、シリコーンゴム等の弾性層８３２と、
更にその外層にフッ素樹脂を被覆する離型層８３３とに
より構成される。Ｎは加圧ローラ８３と加熱ローラ８２
とが圧接する定着ニップ部である。

【００３４】温度センサＴＳ２は、加熱ローラ８２の表
面温度を検知する。温度センサＴＳ２の検出信号により
不図示の制御手段は、加熱ローラ８２の表面温度を所定
温度に制御する。

【００３５】加熱ローラ８２と加圧ローラ８３とが圧接
する定着ニップ部Ｎに用紙Ｐが導入されると、加熱源８
１により加熱された加熱ローラ８２の熱が用紙Ｐに付与
され、用紙Ｐ上のトナー像ｔが加熱定着される。

【００３６】（加熱ローラ）加熱ローラ８２は、熱伝導
性基体８２１、弾性層８２２、離型層８２３から成る直
径２０〜７０ｍｍの円筒体である。円筒状の熱伝導性基
体８２１としては、熱伝導性の良好なアルミニウム材
（Ａ５０５６，Ａ５０５２，Ａ５０８３，Ａ６０６３な
ど）が主として用いられ、非磁性ステンレス鋼材（ＳＴ
ＫＭ１１など）も用いられる。熱伝導性基体８２１は、
所要の機械的強度を有し、厚さ（肉厚）が０．８〜１６
ｍｍ厚の円筒体である。

【００３７】弾性層８２２は、例えばシリコーンゴムや
フッ素ゴム等の合成ゴムで形成される。さらに画像形成
の高速化対応のために、前記合成ゴム中に、フィラーと
してシリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等の金属酸化
物の粉末５〜３０質量％を配合させて熱伝導率を向上さ
せる方法が好ましく、熱伝導率が（２〜２０）×１０ ^-3
Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋ程度の弾性層として形成したものを用
いる。フィラーとして導電性カーボンブラックを用いれ
ば、弾性層８２２の電気抵抗（体積抵抗率）を容易に低
く設定し、加熱ローラ８２の帯電防止に有効である。弾
性層８２２の厚さ（肉厚）は、０．５〜５ｍｍ、好まし
くは１〜３ｍｍ厚である。

【００３８】弾性層８２２の外側（外周面）に、トナー
との離型性を良好とするため、厚さ１５〜７０μｍのＰ
ＦＡ（フッ素樹脂）チューブを被覆したものや、フッ素
樹脂（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、またはＰＦＡとＰＴＦＥとの
混合物）塗料を１５〜７０μｍ塗布したもので、離型層
８２３を設ける。離型層８２３は、トナーとの離型性を
良好とするとともに、弾性層８２２の耐久性を高める。
弾性層８２２の外側にフッ素ゴム層を設けたり、フッ素
ラテックスゴム層を設け、さらにその上層に高離型シリ
コーンゴム層を設けてもよい。

【００３９】図３は、加熱ローラ８２の他の実施の形態
を示す層構成図である。なお、図３に使用されている符
号について、図２と同じ機能を有する部分には、同符号
を付している。また、図２と異なる点を説明する。

【００４０】加熱ローラ８２は、熱伝導性基体８２１に
弾性層８２２を被覆し、更にその上にゴムと樹脂から成
る混合層８２４を有し、更にその上に樹脂層８２５を形
成した４層構成である。

【００４１】熱伝導性基体８２１と弾性層８２２は、前
記と同じ構成である。最外層の樹脂層８２５は、例え
ば、ＰＦＡ等のフッ素樹脂により形成され、厚さ数１０
μｍの薄層である。樹脂層８２５は、前記離型層８２３
と同様にトナーとの離型性を良好とするとともに、弾性
層８２２の耐久性を高める。

【００４２】樹脂層８２５の下層の混合層８２４は、フ
ッ素ゴムとフッ素樹脂とを混合して形成されたものであ
り、厚さ数１０μｍの薄層である。混合層８２４は、弾
性層８２２と樹脂層８２５との接着層として形成される
とともに、加熱ローラ８２が加圧ローラ８３と圧接して
回転する時、樹脂層８２５と弾性層８２２の緩衝材とし
て作用し、樹脂層８２５のクラック発生を防止する。

【００４３】（加圧ローラ（図２参照））上側の加熱ロ
ーラ８２と対をなす下側の円筒状の定着部材としての加
圧ローラ８３は、熱伝導性基体８３１、弾性層８３２、
離型層８３３から成る。加圧ローラ８３の構成部材は、
加熱ローラ８２の構成部材とほぼ同一の材料、特性、寸
法に形成されている。

【００４４】例えばアルミニウム材を用いた熱伝導性基
体８３１と、該熱伝導性基体８３１の外周面に、例えば
シリコーンゴム層或いはフッ素ゴム層やシリコーンゴム
の発泡材を用いたスポンジ状の、厚さ（肉厚）０．５〜
５ｍｍ厚でゴム硬度が０〜４０Ｈｓ（ＪＩＳ、Ａゴム硬
度）のゴム層よりなる弾性層８３２とにより形成された
外径２０〜７０ｍｍ程度のソフトローラとして構成され
る。弾性層８３２の外側（外周面）には、離型性を有す
るＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の耐熱性のフッ素樹脂を被覆した
離型層８３３が形成されている。固定位置に回転可能に
支持された上側の加熱ローラ８２と、バネ付勢されて加
熱ローラ８２に圧接する下側の加圧ローラ８３との間
に、定着ニップ部Ｎが形成されトナー像ｔの定着が行わ
れる。

【００４５】加圧ローラ８３の他の実施の形態として、
図３の加熱ローラ８２の層構成図と同様に、熱伝導性基
体８３１に弾性層８３２を被覆し、更にその上にゴムと
樹脂から成る混合層を、更にその上に樹脂層を積層し
て、４層構成の加圧ローラ８３を形成する。

【００４６】（定着装置の他の実施の形態）図４は、定
着装置の他の実施の形態を示す断面図である。

【００４７】定着装置９は、ハロゲンランプ等の加熱源
９１、回転可能な加熱ローラ９２、圧接して回転する一
対の上加圧ローラ９３Ａと下加圧ローラ９３Ｂ、加熱ロ
ーラ９２と上加圧ローラ９３Ａの各外周面を巻回して回
動可能な加熱定着ベルト（加熱回転体）９０等から構成
されている。

【００４８】定着装置９は、加熱ローラ９２により加熱
された加熱定着ベルト９０を回動させ、回転する一対の
加圧ローラ９３Ａ，９３Ｂ間に用紙Ｐを挟持させて搬送
し、挟持された加熱定着ベルト９０により用紙Ｐ上のト
ナー像ｔを加熱定着する。

【００４９】加熱定着ベルト９０の上部には、加熱定着
ベルト９０にオイルを塗布するオイル塗布ローラ９５、
オイル塗布ローラ９５の表面を清掃するクリーニングロ
ーラ９６が配置されている。

【００５０】上加圧ローラ９３Ａは低硬度の発泡弾性部
材により形成されている。下加圧ローラ９３Ｂはゴム表
層にＰＦＡ等のフッ素樹脂を被覆したものである。加熱
ローラ９２は例えばアルミニウム材のような熱伝導性基
体上にフッ素樹脂層を形成したローラであり、内部に加
熱源９１を有する。加熱定着ベルト９０は、エンドレス
ベルトであり、図２及び図３に示す加熱ローラ８２の層
構成と同様の構成をなし、弾性変形可能である。即ち、
加熱定着ベルト９０は、熱伝導性基体のニッケル電鋳
層、もしくはポリイミドのような耐熱樹脂層上にシリコ
ーンゴム等の弾性層と離型層を被覆した３層構成、又
は、熱伝導性基体、弾性層、混合層、樹脂層から成る４
層構成である。

【００５１】加熱ローラ９２の外周面近傍にはサーモス
タットＴＳ１が配置され、下加圧ローラ９３Ｂの外周面
近傍には温度センサＴＳ２が配置されている。

【００５２】定着ベルト９０の下方には、ガイド板９８
が配置されている。図示しない搬送手段により定着装置
９に搬送される用紙Ｐは、ガイド板９８と定着ベルト９
０との傾斜間隙を通過し、上加圧ローラ９３Ａと下加圧
ローラ９３Ｂとが圧接する定着ニップ部Ｎに送り込まれ
る。

【００５３】用紙Ｐ上に形成されたトナー像ｔは、定着
ニップ部Ｎにおいて、加熱源９１により加熱され、図示
しない駆動手段により回動される加熱ローラ９２により
加熱、溶融されるとともに、上加圧ローラ９３Ａと下加
圧ローラ９３Ｂとにより圧接されて用紙Ｐに定着され
る。

【００５４】（クリーニングローラ）図２に示す定着装
置（ローラ定着装置）８において、クリーニングローラ
８４は、加熱ローラ８２の表面から離間した際に、加熱
ローラ８２の上部に存在しない位置に配置する。このク
リーニングローラ８４の圧接解除に、クリーニングロー
ラ８４を加熱ローラ８２の上部に設けると、クリーニン
グローラ８４が加熱ローラ８２に接触していなくても、
加熱ローラ８２の熱気上昇によるクリーニングローラ８
４の温度上昇が生じる。従って、クリーニングローラ８
４は、加熱ローラ８２の上部を避けた位置に配置する。

【００５５】図４に示す定着装置（ベルト定着装置）９
においても、クリーニングローラ９４を加熱ローラ９２
の上部を避けた位置に配置する。

【００５６】また、クリーニングローラ８４は、金属等
の比較的肉厚の熱伝導性基体８４１上に薄い耐熱樹脂層
８４２を有する構成である（図２参照）。クリーニング
ローラ９４は、金属等の比較的肉厚の熱伝導性基体９４
１上に薄い耐熱樹脂層９４２を有する構成である（図４
参照）。

【００５７】クリーニングローラ８４，９４を比較的熱
容量の大きい部材で構成することにより、温度低下効率
を良くすることができる。また、ジャム処理後の制御時
に温度低下が必要以上に大きくならないよう、加熱ロー
ラ８２とクリーニングローラ８４、加熱定着ベルト９０
とクリーニングローラ９４の各接触時間は、クリーニン
グするのに必要最小限にとどめる方がよい。

【００５８】クリーニングローラ８４表面の耐熱樹脂層
８４２の硬度Ｈ１は、加熱ローラ８２表面の離型層８２
３または樹脂層８２５の硬度Ｈ２に対して低く設定す
る。同様にして、クリーニングローラ９４表面の耐熱樹
脂層９４２の硬度Ｈ１は、加熱定着ベルト９０の表面層
の硬度Ｈ２に対して低く設定する。

【００５９】加熱ローラ８２とクリーニングローラ８４
の表面マイクロ硬度条件もしくは、表面層の硬度条件を
定めることにより、加熱ローラ８２上の残留トナーやそ
の他付着物と、加熱ローラ８２、クリーニングローラ８
４間の接触面積を比較すると、クリーニングローラ８４
の方が大きくなり、よってクリーニングローラ８４とト
ナーの付着力が高まることによってクリーニング性能を
向上させることができる。この際、クリーニングローラ
８４の表面層の接触角を、加熱ローラ８２の表面層の接
触角より小さくなるような材質を設定する事により、ト
ナーなどの付着物のクリーニング性能をより向上させる
ことができる。

【００６０】本発明の定着装置は、オイル塗布を兼ねる
クリーニングローラとそれに当接する第２のクリーニン
グローラを有する系にも適用可能である。

【００６１】（クリーニングローラ８４の制御）図５は
クリーニングローラの制御を示すブロック図である。

【００６２】クリーニングローラ８４は、図示しないラ
ッチソレノイドにより駆動され、常時には破線に示す位
置に停止保持されている。

【００６３】定着装置８内を通過する用紙Ｐが搬送不良
を発生した事がセンサにより検知された時に、制御手段
１００は図示しないラッチソレノイドを駆動して、クリ
ーニングローラ８４を図示しないバネにより付勢して、
加熱ローラ８２の表面に当接させる。クリーニングロー
ラ８４は、回転駆動されている加熱ローラ８２に圧接し
て一緒に回転して、加熱ローラ８２上のトナーをクリー
ニングし、加熱ローラ８２に付着したトナーなどの付着
物が用紙Ｐへ転移する事を防止する。これにより、搬送
不良を発生した用紙Ｐが定着ニップ部Ｎに停滞した際に
加熱ローラ８２にオフセットしたトナーが用紙Ｐを汚す
ことを防止する事ができる。

【００６４】定着装置９においても、用紙Ｐが搬送不良
を発生した事がセンサにより検知された時に、クリーニ
ングローラ９４は、ラッチソレノイドにより駆動され図
示しないバネにより付勢され、加熱定着ベルト９０の表
面に当接して、加熱定着ベルト９０上のトナーをクリー
ニングする。これにより、搬送不良を発生した用紙Ｐが
定着ニップ部Ｎに停滞した際に、加熱定着ベルト９０に
オフセットしたトナーが用紙Ｐを汚す事を防止する。

【００６５】前記制御手段１００には、第１設定温度Ｔ
１と、該第１設定温度Ｔ１と異なる第２設定温度Ｔ２と
が予め設定されていて、加熱ローラ８２の表面の設定温
度を低く変更する場合に、クリーニングローラ８４を加
熱ローラ８２に当接させ、所定回数一緒に回転させる。

【００６６】即ち、第１設定温度Ｔ１が普通紙定着用の
通常モードであり、第２設定温度Ｔ２が厚紙定着用の高
温モードであり、第２設定温度Ｔ２から第１設定温度Ｔ
１に加熱ローラ８２の表面の設定温度を低く変更する場
合に、クリーニングローラ８４を加熱ローラ８２に当接
させ、一緒に回転させて加熱ローラ８２の表面温度を低
下させる。

【００６７】例えば、通常頻繁に使用される５０〜９０
ｇ／ｍ²の用紙Ｐに対応する普通紙モードに対する第１
設定温度Ｔ１として１５０〜１７０℃を選択し、はがき
等の１００〜２００ｇ／ｍ²の用紙Ｐに対応する厚紙モ
ードに対する第２設定温度Ｔ２として１７０〜１９０℃
を選択する。

【００６８】また、白黒モードとカラーモードとを設定
可能なカラー画像形成装置においては、第１設定温度Ｔ
１が白黒画像形成用の白黒モードであり、第２設定温度
Ｔ２がカラー画像形成用のカラーモードである。第２設
定温度Ｔ２から第１設定温度Ｔ１に加熱ローラ８２の表
面の設定温度を低く変更する場合に、クリーニングロー
ラ８４を加熱ローラ８２に当接させ、一緒に回転させて
加熱ローラ８２の表面温度を低下させる。

【００６９】例えば、白黒画像形成の際に使用されるト
ナーの種類等に応じて白黒画像形成モードに対する第１
設定温度Ｔ１として１５０〜１７０℃を選択し、カラー
モードに対する第２設定温度Ｔ２として１７０〜１９０
℃を選択する。

【００７０】即ち、第１設定温度Ｔ１が２値画像定着用
の通常モードであり、第２設定温度Ｔ２が多値（３値以
上）画像定着用の高温モードであり、第２設定温度Ｔ２
から第１設定温度Ｔ１に加熱ローラ８２の表面の設定温
度を低く変更する場合に、クリーニングローラ８４を加
熱ローラ８２に当接させ、一緒に回転させて加熱ローラ
８２の表面温度を低下させる。

【００７１】例えば、第１設定温度Ｔ１として１５０〜
１７０℃を選択し、第２設定温度Ｔ２として１７０〜１
９０℃を選択する。

【００７２】クリーニングローラ８４が加熱ローラ８２
に接触して回転する際、クリーニングローラ８４の加熱
ローラ８２の外周面上での接触距離を、加熱ローラ８２
の外周長の整数倍とする。加熱ローラ８２の表面温度に
むらが出ないように加熱ローラ８２が回転している状態
でクリーニングローラ８４を接触させ、且つ、接触距離
が加熱ローラ８２の外周長の整数倍となるようにするこ
とが望ましい。

【００７３】また、画像形成終了後に用紙Ｐが、排紙セ
ンサＳの検知部を通過した直後にクリーニングローラ８
４を加熱ローラ８２に接触させ、所定時間一緒に回転さ
せることにより、画像形成終了後の加熱ローラ８２の温
度オーバーシュートを抑制することができる。

【００７４】（定着装置の実施例）［実施例１］加熱ローラ８２：アルミ芯金＋シリコーンゴム＋表面Ｐ
ＦＡ樹脂層、円筒型アルミ芯金の内部にハロゲンヒータ
ーを設置、加圧ローラ８３：アルミ芯金＋シリコーンゴム＋表面Ｐ
ＦＡ樹脂層、円筒型アルミ芯金の内部にハロゲンヒータ
ー設置、クリーニングローラ８４：アルミ芯金＋表面弗素ゴム
層、温度検知手段：加熱ローラ８２、加圧ローラ８３に、非
接触型の異常温度防止用のサーモスタットＴＳ１，ＴＳ
３、非接触型の温度センサＴＳ２，ＴＳ４を配置し、そ
の検知出力によりハロゲンヒーターへの通電を制御す
る、自動圧着解除機構：加熱ローラ８２に対して加圧ローラ
８３及びクリーニングローラ８４を自動圧着解除する機
構あり、加熱ローラ設定温度：設定温度１〜１８０℃（通常プロ
セスモード）設定温度２〜１４０℃（低速プロセスモード）加圧ローラ設定温度：設定温度１〜１４０℃（通常プロ
セスモード）設定温度２〜１４０℃（低速プロセスモード）加熱ローラ８２は駆動回転、加圧ローラ８３及びクリー
ニングローラ８４は従動回転又は駆動回転、各モードで
の制御は、以下の通りである。

【００７５】通常の画像形成時に、加圧ローラ８３
のみ加熱ローラ８２に圧着回転させる。

【００７６】ジャム処理直後に、クリーニングロー
ラ８４のみ加熱ローラ８２に圧着回転させる。加熱ロー
ラ８２上でクリーニングローラ８４との接触距離が、加
熱ローラ８２の外周長の２倍（転写紙Ｐ上の最大トナー
付着量が全て加熱ローラ８２へ移行した場合に必要な
量）となった所で圧接を解除する。加熱ローラ８２が設
定温度まで再上昇した所で画像形成動作に移る。

【００７７】設定温度変更（低下する方向）時に、
クリーニングローラ８４、加圧ローラ８３とも加熱ロー
ラ８２に圧着回転させる。加熱ローラ８２と加圧ローラ
８３がともに設定温度になった所で、両ローラ８２，８
３の圧接を解除した後に、画像形成動作に移る。

【００７８】設定温度変更（上昇する方向）時に、
クリーニングローラ８４、加圧ローラ８３とも加熱ロー
ラ８２に圧着させない。加熱ローラ８２、加圧ローラ８
３ともに設定温度になった所で、画像形成動作に移る。

【００７９】［実施例２］加熱ローラ８２：アルミ芯金＋シリコーンゴム＋表面Ｐ
ＦＡ樹脂層、円筒型アルミ芯金の内部にハロゲンヒータ
ー設置、加圧ローラ８３：アルミ芯金＋シリコーンゴム＋表面Ｐ
ＦＡ樹脂層、円筒型アルミ芯金の内部にハロゲンヒータ
ー設置、クリーニングローラ８４：アルミ芯金＋表面弗素ゴム
層、クリーニングローラ８４の表面は、上記表面ＰＦＡ樹脂
層に対して硬度（例えばショアーＤ硬度）が柔らかい弗
素ゴム弾性層とする、温度検知手段：加熱ローラ８２、加圧ローラ８３ともに
表面にサーミスタ温度センサを接触させ、その検知出力
によりハロゲンヒーターへの通電を制御する、［実施例３］加熱ローラ８２：アルミ芯金＋シリコーンゴム２ｍｍ厚
（硬度Ａｓｋｅｒ−Ｃ３０°）＋表面ＰＦＡ樹脂層、円
筒型アルミ芯金の内部にハロゲンヒーター設置、加圧ローラ８３：アルミ芯金＋シリコーンゴム＋表面Ｐ
ＦＡ樹脂層、円筒型アルミ芯金の内部にハロゲンヒータ
ー設置、クリーニングローラ８４：アルミ芯金＋シリコーンゴム
２ｍｍ厚（硬度Ａｓｋｅｒ−Ｃ３０°）＋表面弗素ゴム
層。

【００８０】温度検知手段：加熱ローラ８２、加圧ロー
ラ８３に、非接触型の異常温度防止用のサーモスタット
ＴＳ１，ＴＳ３、非接触型の温度センサＴＳ２，ＴＳ４
を配置し、その検知出力によりハロゲンヒーターへの通
電を制御する、表面硬度：クリーニングローラ８４の表面マイクロ硬度
は、上記の加熱ローラ８２表面マイクロ硬度よりも柔ら
かいものとする。

【００８１】（画像形成装置の他の実施例）本発明のカ
ラー画像形成装置は、図１に示すタンデム型カラー画像
形成装置に限定されるものではなく、複数の像担持体上
に形成されたトナー像ｔを用紙Ｐに直接転写して重ね合
わせトナー像ｔを形成し、定着装置により重ね合わせト
ナー像ｔを定着する方式のカラー画像形成装置にも適用
可能である。

【００８２】また、本発明のカラー画像形成装置は、像
担持体上に順次形成される各色トナー像ｔを重ね合わせ
たのち、転写部で用紙Ｐ上に１回で転写してカラー画像
を形成し、その後、用紙Ｐを像担持体面から剥離し、定
着装置により重ね合わせトナー像ｔを定着する方式のカ
ラー画像形成装置にも適用可能である。なお、本発明は
モノクロ画像形成装置にも適用可能である。

【００８３】

【発明の効果】本発明によれば、定着装置内を通過する
用紙が搬送不良（ジャム）を発生した時にのみ、クリー
ニングローラを加熱回転体表面に当接させ、加熱ローラ
に付着したトナーが用紙へ転移する事を防止するととも
に、加熱回転体表面の温度を速やかに低く変更する事が
できる。

【００８４】また、厚紙定着用の高温モードから普通紙
定着用の普通紙モードに、加熱ローラ表面の設定温度を
低く変更する場合に、その温度切り換え時の待ち時間を
短縮する事が可能である。

【００８５】更に、白黒画像形成用の白黒モードからカ
ラー画像形成用のカラーモードに、加熱ローラ表面の設
定温度を低く変更する場合に、その温度切り換え時の待
ち時間を短縮可能な定着装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る定着装置を備えた画像形成装置の
一実施形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図。

【図２】本発明の定着装置の一実施の形態を示す断面
図。

【図３】加熱ローラの他の実施の形態を示す層構成図。

【図４】定着装置の他の実施の形態を示す断面図。

【図５】クリーニングローラの制御を示すブロック図。

【符号の説明】

８定着装置（ローラ定着装置）９定着装置（ベルト定着装置）１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ画像形成部８１，９１加熱源８２加熱ローラ（加熱回転体）８３加圧ローラ（加圧回転体）８４，８６，９４，９６クリーニングローラ８５，９５オイル塗布ローラ９０加熱定着ベルト（加熱回転体）９２加熱ローラ９３Ａ上加圧ローラ９３Ｂ下加圧ローラ１００制御手段８２１，８３１熱伝導性基体（芯金）８２２，８３２弾性層８２３，８３３離型層８２４混合層８２５樹脂層８４２，９４２耐熱樹脂層８４１，９４１熱伝導性基体Ｎ定着ニップ部Ｐ転写材（用紙）Ｔ１第１設定温度Ｔ２第２設定温度ＴＳ１，ＴＳ３サーモスタットＴＳ２，ＴＳ４温度センサｔトナー像

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱源により加熱される加熱回転体と、
前記加熱回転体に圧接する加圧回転体とから成る定着装
置において、前記加熱回転体の表面に接触して清掃する
クリーニングローラを前記加熱回転体に対して接離可能
に設け、前記加熱回転体は、第１設定温度と、該第１設
定温度とは異なる第２設定温度とを有し、前記加熱回転
体表面の設定温度を低く変更する場合に、前記クリーニ
ングローラを前記加熱回転体に当接させ、一緒に回転さ
せることを特徴とする定着装置。
【請求項２】加熱源により加熱される加熱回転体と、
前記加熱回転体に圧接する加圧回転体とから成る定着装
置において、前記加熱回転体の表面に接触して清掃する
クリーニングローラを前記加熱回転体に対して接離可能
に設け、前記クリーニングローラを、画像形成直後に、
所定時間前記加熱回転体に当接させ、一緒に回転させる
ことを特徴とする定着装置。
【請求項３】前記クリーニングローラは、前記定着装
置内を通過する転写材が搬送不良を発生した時に、前記
加熱回転体に当接することを特徴とする請求項１に記載
の定着装置。
【請求項４】前記第１設定温度が普通紙定着用の通常
モードであり、前記第２設定温度が厚紙定着用の高温モ
ードであり、前記第２設定温度から前記第１設定温度に
前記加熱回転体表面の設定温度を低く変更する場合に、
前記クリーニングローラを前記加熱回転体に当接させ、
一緒に回転させることを特徴とする請求項１または３に
記載の定着装置。
【請求項５】前記第１設定温度がカラー画像形成用の
カラーモードであり、前記第２設定温度が白黒画像形成
用の白黒モードであり、前記第１設定温度から前記第２
設定温度に前記加熱回転体表面の設定温度を低く変更す
る場合に、前記クリーニングローラを前記加熱回転体に
当接させ、一緒に回転させることを特徴とする請求項１
または３に記載の定着装置。
【請求項６】前記第１設定温度が２値画像用のモード
であり、前記第２設定温度が多値画像用のモードであ
り、前記第２設定温度から前記第１設定温度に前記加熱
回転体表面の設定温度を低く変更する場合に、前記クリ
ーニングローラを前記加熱回転体に当接させ、一緒に回
転させることを特徴とする請求項１または３に記載の定
着装置。
【請求項７】前記第１設定温度が第１プロセス速度時
のモードであり、前記第２設定温度が第２プロセス速度
時のモードであり、前記第１プロセス速度が前記第２プ
ロセス速度より遅く、前記第２設定温度から前記第１設
定温度に前記加熱回転体表面の設定温度を低く変更する
場合に、前記クリーニングローラを前記加熱回転体に当
接させ、一緒に回転させることを特徴とする請求項１ま
たは３に記載の定着装置。
【請求項８】前記クリーニングローラは、前記加熱回
転体表面から離間した際に、前記加熱回転体の上部を避
けた位置に配置したことを特徴とする請求項１〜７の何
れか１項に記載の定着装置。
【請求項９】前記加熱回転体が、熱伝導性基体上に弾
性層を被覆しさらにその上に離型層を有する構成であ
り、前記クリーニングローラが金属もしくは熱伝導性基
体上に薄い耐熱樹脂層を有する構成であることを特徴と
する請求項１〜８の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項１０】加熱源により加熱される加熱回転体
と、前記加熱回転体に接離可能に当接して一緒に回転す
るクリーニングローラとから成る定着装置において、前
記クリーニングローラが前記加熱回転体に接触して回転
する際、前記クリーニングローラの前記加熱回転体の外
周面上での接触距離を、前記加熱回転体の外周長の整数
倍とすることを特徴とする定着装置。
【請求項１１】加熱源により加熱される少なくとも１
層の弾性層と表面層を有する多層構造の加熱回転体と、
前記加熱回転体に当接して一緒に回転するクリーニング
ローラとから成る定着装置において、前記クリーニング
ローラの表面層の硬度を、前記加熱回転体の表面層の硬
度に対して低く設定することを特徴とする定着装置。
【請求項１２】加熱源により加熱される少なくとも１
層の弾性層を有する加熱回転体と、前記加熱回転体に当
接して一緒に回転するクリーニングローラとから成る定
着装置において、前記クリーニングローラの表面のマイ
クロ硬度を、前記加熱回転体の表面のマイクロ硬度に対
して低く設定することを特徴とする定着装置。
【請求項１３】前記クリーニングローラの表層の水に
対する接触角が、前記加熱回転体表層の水に対する接触
角より小さいことを特徴とする請求項１１または１２に
記載の定着装置。
【請求項１４】前記クリーニングローラが離型剤を含
浸しない第１のクリーニングローラであり、前記加熱回
転体に当接して回転する離型剤が含浸保持されたオイル
塗布ローラの表面に当接して清掃する離型剤を含浸しな
い第２のクリーニングローラを設けたことを特徴とする
請求項１０〜１３の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項１５】前記加熱回転体が、ローラ形状をなす
加熱ローラであることを特徴とする請求項１〜１４の何
れか１項に記載の定着装置。
【請求項１６】前記加熱回転体が、無端ベルト形状を
なす加熱定着ベルトであることを特徴とする請求項１〜
１５の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項１７】請求項１〜１６の何れか１項に記載の
定着装置と画像形成手段と用紙搬送手段とを備えて成る
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】前記画像形成手段が少なくとも２色以
上の画像を出力可能とすることを特徴とする請求項１７
に記載の画像形成装置。
【請求項１９】前記画像形成手段は、用紙反転搬送手
段により搬送される用紙の両面に画像形成が可能である
ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の画像形成
装置。