JP3984708B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機、レーザビームプリンタ等に使用される定着装置を搭載した画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の複写機、レーザビームプリンタ等の画像形成装置における定着装置としては、熱ローラ方式やオンディマンド方式のものが知られている。
【０００３】
熱ローラ方式の定着装置は、加熱装置を有する一対のローラ（定着ローラと加圧ローラ）を加圧当接させ、このニップ内に紙等の記録材たるシートを通過させることによってシート上のトナーを溶融させて定着させるものである。
【０００４】
上述の一対のローラのうち、シート表面（トナーを担持した側をいう）に接触する定着ローラは、その表面が離型性の良い材料で構成された円筒状のローラであり、内側に配置されたハロゲンヒータ（加熱装置）によってトナーを加熱する。一方、シート裏面に接触する加圧ローラは、芯金上に弾性層を設けて構成され、トナー層に適度な加圧を行う。
【０００５】
ここで、シート表面のトナーは、そのすべてが加熱溶融してシート表面に定着されるのが理想的であるが、溶けきらないコールドオフセット状態のトナー、溶けすぎたホットオフセット状態のトナー、静電的に定着ローラにオフセットしたトナー（以下「トナー汚れ」という）等が存在するとこれらのトナー汚れは、定着ローラと加圧ローラとのうちの離型性の悪い方のローラ表面に付着してしまう。
【０００６】
加圧ローラに比べて定着ローラの離型性の方が低い場合、定着ローラにトナー汚れが付着するが、定着ローラは、画像形成中は常にトナー溶融温度に加熱されているため、トナー汚れは溶融した状態となっており、次のシートがきたときにその表面のトナー像と混ざってシートに移動するため、定着ローラが継続的に汚れているという状態は存在しにくい。しかし、場合によっては、トナー汚れが定着ローラ表面に存在することがあり、そのようなときは画像を汚してしまう可能性がある。
【０００７】
一方、定着ローラに比べて加圧ローラの離型性が低い場合には、一旦、定着ローラにオフセットしたトナー汚れは加圧ローラに移る。加圧ローラは定着ローラと比べて温度が低く、移動したトナー汚れは加圧ローラ上では必ずしも完全に溶融した状態では存在しない。また、加圧ローラにはシート表面のトナー像は接触しないため、トナー汚れがトナー像に持っていかれることは少なく、一旦汚れると汚れが蓄積されていくといった欠点があった。そして、加圧ローラ上にトナー汚れが蓄積されると、加圧ローラの離型性が低下するためシート（特にシートがＯＨＰフィルムの場合）が加圧ローラに巻き付いたり、場合によっては蓄積されたトナー汚れが一気にシート裏面を汚したりするという問題があった。
【０００８】
次に、オンディマンド（Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ）方式の定着装置は、上述の熱ローラ方式のものと比べ、クイックスタート、省電力を可能にしたものである。オンディマンド方式では、熱ローラ方式におけるハロゲンヒータ及び定着ローラに代えて、セラミック等のヒータとポリイミド等の薄いフィルムを用いて定着装置の熱容量を小さくすることにより、クイックスタート、省電力を可能にしている。
【０００９】
このようなオンディマンド方式の定着装置では熱容量が小さくて温度応答性が良いため、定着装置を予熱する必要がなく、きめ細かな温度制御が可能であり、通紙時以外は定着装置への通電をオフすることができるようになった。
【００１０】
しかしながら、オンディマンド方式の定着装置において、上述のような温度制御を行うと加圧ローラは通紙時以外は加熱されないため、熱ローラ方式に比べて温度が上昇しにくく、最大でも１００℃程度にしか昇温しない。このため、定着フィルムにオフセットして加圧ローラに転移したトナー汚れは加圧ローラ上では溶融せずに、加圧ローラ上でほとんど固着した状態で存在する。
【００１１】
このような状態であるため、シートを通紙したとき加圧ローラのトナー汚れはほとんどクリーニングできなかった。トナー汚れは、たとえ、特開平３−５８０７４号公報で開示されているクリーニングペーパー、すなわち、ベタ画像を定着した紙でクリーニングを行っても、除去しきれなかった。場合によっては、クリーニングペーパー上のベタ画像のトナーが加圧ローラ上のトナーに剥ぎ取られて加圧ローラの汚れを促進することもあった。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するための本発明は、記録材にトナー像を形成する画像形成部と、少なくとも一方が回転可能な一対の定着部材及び前記一対の定着部材の間に形成される定着ニップ部を加熱するヒータを有し前記定着ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ記録材上のトナー像を加熱定着する加熱定着手段と、を有し、クリーニング用シートを前記定着ニップ部で挟持搬送して前記回転可能な定着部材をクリーニングするクリーニングモードを有する画像形成装置において、前記クリーニングモードが設定されると、前記定着ニップ部でクリーニング用シートを挟持した状態の搬送と停止が繰り返し行われ、クリーニング用シート停止中には、前記ヒータへ通電して前記定着ニップ部を加熱する加熱期間と前記ヒータへの通電を遮断状態とするまたは前記定着ニップ部の温度が下がるように前記ヒータへ通電する冷却期間があることを特徴とする。
【００８２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００８３】
〈参考例〉
図１に、本発明に係る画像形成装置を示す。なお、同図は、本発明に係る画像形成装置の一例としてのレーザビームプリンタの概略構成を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、記録材のうち通常の定着に使用するのを「記録材Ｐ」といい、定着部材のクリーニングに使用するものを「シートＰ」といって区別するものとする。
【００８４】
まず、同図を参照してレーザビームプリンタ（以下「画像形成装置」という）の構成を説明する。
【００８５】
同図に示すレーザビームプリンタは、像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）１を備えている。感光ドラム１は、装置本体Ｍによって回転自在に支持されており、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピードで回転駆動される。
【００８６】
感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電ローラ（帯電装置）２、露光手段３、現像装置４、転写ローラ（転写装置）５、クリーニング装置６が配設されている。
【００８７】
また、装置本体Ｍの下部には、紙等の記録材Ｐを収納した給紙カセット７が配配されており、記録材Ｐの搬送経路に沿って順に、給紙ローラ１５、搬送ローラ８、トップセンサ９、搬送ガイド１０、本発明に係る定着装置１１、搬送ローラ１２、排紙ローラ１３、排紙トレイ１４が配置されている。
【００８８】
次に、上述構成の画像形成装置の動作を説明する。
【００８９】
駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に回転駆動された感光ドラム１は、帯電ローラ２によって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。
【００９０】
帯電後の感光ドラム１は、その表面に対しレーザ光学系等の露光手段３によって画像情報に基づいた画像露光Ｌがなされ、露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。
【００９１】
静電潜像は、現像装置４によって現像される。現像装置４は、現像ローラ４ａを有し、この現像ローラ４ａに現像バイアスを印加して感光ドラム１上の静電潜像にトナーを付着させトナー像として現像（顕像化）する。
【００９２】
トナー像は、転写ローラ５によって紙等の記録材Ｐに転写される。シートＰは、給紙カセット７に収納されており、給紙ローラ１５によって給紙され、搬送ローラ８によって搬送され、トップセンサ９を介して、感光ドラム１と転写ローラ５との間の転写ニップ部に搬送される。このとき記録材Ｐは、トップセンサ９によって先端が検知され、感光ドラム１上のトナー像と同期がとられる。転写ローラ５には、転写バイアスが印加され、これにより、感光ドラム１上のトナー像が記録材Ｐ上の所定の位置に転写される。
【００９３】
転写によって表面に未定着トナー像を担持した記録材Ｐは、搬送ガイド１０に沿って定着装置１１に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱、加圧されて記録材Ｐ表面に定着される。なお、定着装置１１については後に詳述する。
【００９４】
トナー像定着後の記録材Ｐは、搬送ローラ１２によって搬送され、排紙ローラ１３によって装置本体上面の排紙トレイ１４上に排出される。
【００９５】
一方、トナー像転写後の感光ドラム１は、記録材Ｐに転写されないで表面に残ったトナー（転写残トナー）がクリーニング装置６のクリーニングブレード６ａによって除去され、次の画像形成に供される。
【００９６】
以上の動作を繰り返すことで、次々と画像形成を行うことができる。
【００９７】
次に、図２を参照して、本発明に係る定着装置１１の一例について詳述する。なお、同図は、記録材Ｐの搬送方向（矢印Ｋ方向）に沿った縦断面図である。
【００９８】
同図に示す定着装置１１は、フィルム状の定着回転体である定着フィルム２５と、定着フィルム２５に当接された定着回転体としての加圧ローラ２６と、定着フィルム２５を介してトナーを加熱するセラミックヒータ（ヒータ）２０と、セラミックヒータ２０の温度を制御する温度制御手段２７と、クリーニングに使用する記録材Ｐの搬送を制御する回転制御手段２８とを主要構成部材として構成されている。
【００９９】
セラミックヒータ２０は、抵抗発熱体であり、アルミナ等の耐熱性の基材２０ａ上に例えば印刷によって抵抗体パターン２０ｂを形成し、その表面をガラス層２０ｃで被覆したものであり、記録材Ｐの搬送方向（矢印Ｋ方向）に向かっての左右方向（すなわち、紙面垂直方向）に長く、すなわち、記録材Ｐの幅よりも長く形成されている。セラミックヒータ２０は、装置本体Ｍに取り付けられたヒータホルダ２２によって支持されている。ヒータホルダ２２は、耐熱樹脂によって半円状に形成された部材であり、次の定着フィルム２５の回転をガイドするガイド部材としても作用する。
【０１００】
定着フィルム２５は、熱容量が加圧ローラ２６よりも小さい。定着フィルム２５は、ポリイミド等の耐熱樹脂を円筒状に形成したものであり、表面にフッ素樹脂などの離型層が設けられている。定着フィルム２５は、総厚１００μｍ以下であり、上述のセラミックヒータ２０及びヒータホルダ２２に遊嵌されている。定着フィルム２５は、後述の加圧ローラ２６によってセラミックヒータ２０に押し付けられており、これにより定着フィルム２５の裏面がセラミックヒータ２０の下面に当接されるようになっている。定着フィルム２５は、加圧ローラ２６の矢印Ｒ２６方向の回転により記録材Ｐが矢印Ｋ方向に搬送されるのに伴って矢印Ｒ２５方向に回転されるように構成されている。なお、定着フィルム２５の左右の両端部は、ヒータホルダ２２のガイド部（不図示）によって規制されており、セラミックヒータ２０の長手方向にずれないようになっている。また、定着フィルム２５の内面には、セラミックヒータ２０やヒータホルダ２２との間の摺動抵抗を低減するためにグリースを塗布してある。
【０１０１】
加圧ローラ２６は、金属製の芯金２６ａの外周面に、シリコーンゴム等の弾性を有する耐熱性の離型層２６ｂを設けたものであり、離型層２６ｂの外周面により下方から定着フィルム２５をセラミックヒータ２０に押し付けて、定着フィルム２５との間に定着ニップ部Ｎ（以下単に「ニップＮ」という。）を形成している。このニップＮにおける、加圧ローラ２６の回転方向（すなわち、記録材Ｐの搬送方向）についての幅（ニップ幅）をａとすると、このニップ幅ａは、記録材Ｐ上のトナーを好適に加熱、加圧することができる程度に設定されている。
【０１０２】
回転制御手段２８は、加圧ローラ２６を回転駆動するモータ２９と、モータ２９の回転を制御するＣＰＵ３０とを有する。モータ２９としては、例えばステッピングモータ等を使用することができ、加圧ローラ２６の回転を矢印Ｒ２６方向に連続的に行う外、所定の角度ずつ断続的に行うことも可能である。つまり、加圧ローラ２６の回転と停止とを繰り返しながら、後述のシートＰをステップ送りすることもできる。
【０１０３】
温度制御手段２７は、セラミックヒータ２０の裏面に取り付けられた温度検知手段であるサーミスタ２１と、サーミスタ２１が検出するセラミックヒータ２０の温度に基づいてトライアック２４を制御し、セラミックヒータ２０に対する通電を制御するＣＰＵ２３とを有する。
【０１０４】
上述のように、定着装置１１は、加圧ローラ２６の矢印Ｒ２６方向の回転により未定着トナーを担持している記録材ＰをニップＮにて挟持搬送しつつ、セラミックヒータ２０によってシート上のトナーを加熱する。この際、回転制御手段２８によって加圧ローラ２６の回転を制御することにより、シートＰの送りを適宜に制御することができ、また、温度制御手段２７によってセラミックヒータ２０の温度を適宜に制御することができるものである。
【０１０５】
次に、図３のフローチャートを参照して、定着装置１１のクリーニングについて説明する。なお、定着装置１１において、通常の定着を行うためのモードを「定着モード」、クリーニングを行うためのモードを「クリーニングモード」というものとする。
【０１０６】
まず、スタート状態（Ｓ１）では定着装置１１が待機状態である。この状態で、ユーザがクリーニングが必要であると判断すると、装置本体Ｍの操作パネルやホストコンピュータ（不図示）等からの信号によって画像形成装置をクリーニングモードに切り換える（Ｓ２）。クリーニングモードになった画像形成装置ではクリーニング用のシートＰ（クリーニングに使用するシートＰという意味であり、参考例では、普通の記録材Ｐと同じ。以下適宜「紙」という。）の給紙を開始し（Ｓ３）、１枚の紙を画像形成することなく白紙で定着装置１１に送る。この場合、画像形成して紙上に「クリーニングしました」等の記事を入れて、ユーザに知らせるようにしてもよい。
【０１０７】
ここで、紙の先端がニップＮに到達する時間は、紙の搬送速度と、紙の先端がトップセンサ９を通過した時間とから算出することができ、また、同様にして紙の先端がニップＮを出る時間も算出することができる。なお、この紙の先端がニップＮを出たか否かの検出は、ニップ下流にセンサを配設してこれにより紙先端を検出するようにしてもよい。紙の先端がニップＮを出たことを検出したときは（Ｓ４）、モータ２９を停止して定着フィルム２５と加圧ローラ２６との回転を停止させ、セラミックヒータ２０（以下適宜「ヒータ２０」という）への通電をＯＮし（Ｓ５）、タイマの時間ｔを０にセットして、ニップ内でのヒータ２０による加熱を開始する（Ｓ６、Ｓ７）。
【０１０８】
なお、図３のフローチャートでは、この時点でヒータ２０をＯＮにしているが、それ以前からＯＮにしておき、プリント時より低温で温調して定着フィルム２５の摺動トルクを減らしておいてもよい。これは、定着フィルム２５内面に塗布されているグリースの粘性が温度を上げることで低下することを利用するものである。さらに、加圧ローラ２６の表面についたトナー等の付着物を軟化させてクリーニング用のシートである紙に付きやすくするために、紙がニップＮに入る以前にある程度加圧ローラ２６表面を暖めておくのもよい。この場合は、ヒータ２０をプリント時と同じ高温に維持した状態で、加圧ローラ２６を数回転だけ回転させておく必要がある。
【０１０９】
いずれの場合も、モータ２９の停止（すなわち、定着フィルム２５と加圧ローラ２６との回転の停止）と同時に、タイマのカウントを開始する。タイマの時間ｔが、加圧ローラ２６表面に付着したトナー等を軟化させて紙に付着させることができるまでの時間ｔ１以上の加熱時間を経過したかどうかを見る（Ｓ８）。あるいは、サーミスタ２１が検出するヒータ２０の温度が所定の温度を超えたことで判断してもよい。この所定温度としては、トナーの軟化点又は融点が好ましい。なお、軟化点の測定方法については後述する。こうして一旦、加圧ローラ表面の付着物を軟化させた後に、モータ２９を起動して紙をニップ幅ａ分だけ搬送すると（Ｓ９）、付着物は、加圧ローラ２６表面から剥離して紙の裏面に転移する。
【０１１０】
このように、紙の停止中に加圧ローラ２６表面のトナーを軟化させることで、軟化トナーを紙の凹凸に入り込ませ、紙に付着させることができる。
【０１１１】
上述の、付着物の軟化、紙のニップ幅ａ分の送りを、加圧ローラ２６の１周分について繰り返すことで、加圧ローラ２６表面全体をクリーニングすることができる。
【０１１２】
参考例では、Ｓ９で紙をニップ幅ａ分だけ送った後、モータ２９を停止して加圧ローラ２６及び定着フィルム２５の回転を停止させている（Ｓ１０）。そして、紙の後端がニップＮに入るまではＳ６〜Ｓ１１を繰り返す。
【０１１３】
クリーニングに用いた紙の後端がニップＮに入ると（Ｓ１１）、モータ２９を正規の定速度で回転させ（Ｓ１２）、ニップＮからの排紙が完了したと判断されると（Ｓ１３）、クリーニングモードを終了する（Ｓ１４）。このクリーニングを終了するタイミングは、紙後端がニップＮに入ってからでなくても、加圧ローラ２６表面全面が少なくとも一度はニップＮ中で停止していればよい。
【０１１４】
次に、前述したトナーの軟化点の測定方法を以下に説明する。軟化点とは、下記方法で測定された温度Ｔ0 をいう。もちろん、測定方法は本発明で使用した方法を基に変更することもできる。測定は次のように行った。フローテスターＣＦＴ−５００Ａ型（島津製作所製）を使用し、ダイ（ノズル）の直径０．２mm、厚み１．０mmとして２０kgの押出荷重を加え、初期設定温度７０℃で予熱時間３００秒の後、６℃／分の速度で等速昇温したとき描かれるトナーのプランジャー降下量−温度曲線（以下「軟化Ｓ字曲線」という）を求める。試料となるトナーは１〜３ｇ精製した微粉末を用い、プランジャー断面積は１．０cm2 とした。
【０１１５】
軟化Ｓ字曲線は、普通、図１１に示すようなカーブとなる。等速昇温するに従い、トナーは徐々に加熱され流出が開始される（プランジャー降下Ａ→Ｂ）。さらに昇温すると溶融状態となったトナーは大きく流出し（Ｂ→Ｃ→Ｄ）、プランジャー降下が停止して終了する（Ｄ→Ｅ）。軟化Ｓ字曲線の高さＨは、全流出量を示し、Ｈ／２のＣ点に対応する温度Ｔ0 はその軟化点を示す。
【０１１６】
参考例及び実施の形態１、２、３、４、５では軟化点が約１１０℃であるトナーを使用している。
【０１１７】
次に、参考例の具体例を示す。
【０１１８】
〈具体例１〉
紙の搬送速度が５０mm／秒、加圧ローラ２６の直径が２５mm、加圧ローラ２６の離型層２６ｂのゴム厚が３mm、ニップ幅ａが５mm、トップセンサ９からニップ中心までの距離が１５０mmにそれぞれ設定された画像形成装置の場合を例に説明する。通常のプリント時には、ヒータ２０は、１５０℃から１９０℃の間で制御される。これは、加圧ローラ２６の冷えている状態に対してはヒータ２０を高温に維持し、逆に、加圧ローラ２６が暖まった状態に対してはヒータ２０を低温に制御することで、紙に対する熱供給を一定にするためである。図３のフローチャートに基づいて説明すると、給紙開始後、紙は、その先端がトップセンサ９を通過した後、（１５０＋２．５）／５０秒後にニップＮから出始める（Ｓ４）。
【０１１９】
この時点で、モータ２９を停止させて紙をニップ内で滞留させ、この状態で加熱を開始する。加熱制御温度はトナーの軟化点よりも高温の１９０℃とし、１秒通電後にモータ２９を再度起動して、ニップ幅ａに等しい５mmだけ紙を送る。その後再度モータ２９を停止させる。このような、ニップ幅ａだけ紙を搬送してモータ２９を停止するステップ送りの工程を加圧ローラ２６の１周分以上繰り返す。本具体例１の場合、加圧ローラ２６の外周は７８．５mmであるので、１６回以上のステップ送りが必要となる。
【０１２０】
紙の後端がニップＮに入るとこのステップ送りを終了して、定速で紙を搬送し排紙して停止させた。この方法で、加圧ローラ２６に付着したトナー等の汚れは９０％以上が除去され、しかも残った１０％についても、通常のプリント時に加圧ローラ２６から剥れて紙に付着するということはなく、優れたクリーニング効果を得ることができた。
【０１２１】
〈具体例２〉
具体例２では、紙がニップＮに進入するまでの間に、加圧ローラ２６を暖めておくことでクリーニング性能を向上させるとともに、クリーニング時間を短縮するものである。
【０１２２】
図３のフローチャートに基づいて説明すると、給紙開始後、紙がニップＮに進入する前に、ヒータ２０を１９０℃で制御しておく。トップセンサ９を紙先端を出た後、（１５０＋２．５）／５０秒後に紙の先端がニップＮから出始める（Ｓ４）。
【０１２３】
この時点で、モータ２９を停止させて紙をニップＮ内で滞留させ、この状態で加熱を開始する。加熱制御温度はトナーの軟化点よりも高温の１９０℃とし、０．５秒通電後にモータ２９を再度起動して、５mmだけ紙を搬送してからモータ２９を停止するステップ送りを行う。その後再度ステップ送りの工程を加圧ローラ２６の１周分以上繰り返す。加圧ローラ２６の外周はこの場合７８．５mmであるので、１６回以上の繰り返しが必要となる。紙の後端がニップＮに入るとこのステップ送りを終了して、定速で紙を搬送し排紙して停止させた。
【０１２４】
この方法で、加圧ローラ２６に付着したトナー等の汚れは９３％以上が除去され、しかも残った７％も通常プリント時に紙上に剥がれて出てこないといった優れたクリーニング効果が得られた。
【０１２５】
前述の具体例１では、加圧ローラ２６の１周のクリーニングに、モータ２９の起動と停止時間を加えて約２７秒が必要であったが、本具体例２では、約１９秒でクリーニングできるので、格段に時間が短縮されたといえる。
【０１２６】
〈実施の形態１〉
本実施の形態１は先の参考例に改良を加え、さらにクリーニング性を向上させるものである。本実施の形態で使用されるトナー、画像形成装置、及び定着装置の寸法関係は前述の参考例と同一とする。
【０１２７】
図４のフローチャートを参照して、本実施の形態１における制御を説明する。参考例と違う点は、モータ２９の停止中にヒータ２０への通電をオフする点である。
【０１２８】
まず、スタート状態（Ｓ２１）では定着装置１１が待機状態である。この状態で、ユーザがクリーニングが必要であると判断すると、装置本体Ｍの操作パネルやホストコンピュータ（不図示）等からの信号によって画像形成装置をクリーニングモードに切り換える（Ｓ２２）。クリーニングモードになった画像形成装置ではクリーニング用のシートＰ（紙）の給紙を開始し（Ｓ２３）、１枚の紙を画像形成することなく白紙で定着装置１１に送る。この場合、画像形成して紙上に「クリーニングしました」等の記事を入れて、ユーザに知らせるようにしてもよい。
【０１２９】
ここで、紙の先端がニップＮに到達する時間は、紙の搬送速度と、紙の先端がトップセンサ９を通過した時間とから算出することができ、また、同様にして紙の先端がニップＮを出る時間も算出することができる。なお、この紙の先端がニップＮを出たか否かの検出は、ニップ下流にセンサを配設してこれにより紙先端を検出するようにしてもよい。紙の先端がニップＮを出たことを検出したときは（Ｓ２４）、モータ２９を停止して定着フィルム２５と加圧ローラ２６との回転を停止させ、ヒータ２０への通電をオンし（Ｓ２５）、タイマの時間ｔを０にセットして、ニップ内でのヒータ２０による加熱を開始する（Ｓ２６、Ｓ２７）。
【０１３０】
なお、図４のフローチャートでは、この時点でヒータ２０をオンにしているが、それ以前からオンにしておき、プリント時より低温で温調して定着フィルム２５の摺動トルクを減らしておいてもよい。これは、定着フィルム２５内面に塗布されているグリースの粘性が温度を上げることで低下することを利用するものである。さらに、加圧ローラ２６の表面についたトナー等の付着物を軟化させてクリーニング用のシートである紙に付きやすくするために、紙がニップＮに入る以前にある程度加圧ローラ２６表面を暖めておくのもよい。この場合は、ヒータ２０をプリント時と同じ高温に維持した状態で、加圧ローラ２６を数回転だけ回転させておく必要がある。
【０１３１】
いずれの場合も、モータ２９の停止（すなわち、定着フィルム２５と加圧ローラ２６との回転の停止）と同時に、タイマのカウントを開始する。タイマの時間ｔが、加圧ローラ２６表面に付着したトナー等を軟化させて紙に付着させることができるまでの時間ｔ１以上の加熱時間を経過したかどうかを見る（Ｓ２８）。あるいは、サーミスタ２１の検出するヒータ２０の温度が所定の温度を超えたことで判断してもよい。この所定温度としては、トナーの軟化点又は融点が好ましい。こうして一旦、加圧ローラ表面の付着物を軟化させた後に、ヒータ２０への通電をオフにして非加熱とし（Ｓ２９）、さらに、ヒータ２０の温度が所定の温度よりも低くなるのを待つ。この所定温度としては、トナー温度を軟化点よりも低くする温度であればよく、軟化点でもよい。ここでは、タイマのカウントがあらかじめ定めた時間ｔ２（所定の温度よりも低下する時間）を超えたかどうかで判断するようにしている（Ｓ３０）。なお、サーミスタ２１の検出する温度がトナーの軟化点よりも低い所定温度であるかどうかで判断してもよい。
【０１３２】
こうしてニップ内において加圧ローラ２６の付着物が冷えると、加圧ローラ２６と紙との表面粗さや表面エネルギーの違いに基づき、付着物は、加圧ローラ２６よりも紙に強固に付着する。すなわち軟化前には加圧ローラ２６表面に付着していた付着物は、軟化・冷却後には、加圧ローラ２６よりも紙に強力に付着することになる。ここで、モータ２９を起動して紙をニップ幅ａ分だけ搬送すると（Ｓ３１）、付着物は、加圧ローラ２６表面から剥離して紙の裏面に転移する。
【０１３３】
このように、紙の停止中に加圧ローラ２６表面のトナーを軟化させることで、軟化トナーを紙の凹凸に入り込ませ、紙に付着させることができる。このため、そのまま紙を送ってもよいが、トナーを軟化させた後、冷却してから紙を送った方が一層効果的である。一旦冷却することで、軟化して紙の凹凸に入り込んだトナーを固まらせ確実に紙に付着させてクリーニング効果をあげるとともに、紙に付いた付着物が搬送途中で落下して、障害物となって発生するジャムや、紙折れといった問題をも防止できる。
【０１３４】
上述の、付着物の軟化、冷却、紙のニップ幅ａ分の送りを、加圧ローラ２６の１周分について繰り返すことで、加圧ローラ２６表面全体をクリーニングすることができる。
【０１３５】
本実施の形態では、Ｓ３１で紙をニップ幅ａ分だけ送った後、モータ２９を停止して加圧ローラ２６及び定着フィルム２５の回転を停止させている（Ｓ３２）。そして、紙の後端がニップＮに入るまではＳ２６〜Ｓ３３を繰り返す。
【０１３６】
クリーニングに用いた紙の後端がニップＮに入ると（Ｓ３３）、モータ２９を正規の定速度で回転させ（Ｓ３４）、ニップＮからの排紙が完了したと判断されると（Ｓ３５）、クリーニングモードを終了する（Ｓ３６）。このクリーニングを終了するタイミングは、紙後端がニップＮに入ってからでなくても、加圧ローラ２６表面全面が少なくとも一度はニップＮ中で停止していればよい。
【０１３７】
次に、本実施の形態１の具体例を示す。
【０１３８】
〈具体例１〉
紙の搬送速度が５０mm／秒、加圧ローラ２６の直径が２５mm、加圧ローラ２６の離型層２６ｂのゴム厚が３mm、ニップ幅ａが５mm、トップセンサ９からニップ中心までの距離が１５０mmにそれぞれ設定された画像形成装置の場合を例に説明する。通常のプリント時には、ヒータ２０は、１５０℃から１９０℃の間で制御される。これは、加圧ローラ２６の冷えている状態に対してはヒータ２０を高温に維持し、逆に、加圧ローラ２６が暖まった状態に対してはヒータ２０を低温に制御することで、紙に対する熱供給を一定にするためである。図４のフローチャートに基づいて説明すると、給紙開始後、紙は、その先端がトップセンサ９を通過した後、（１５０＋２．５）／５０秒後にニップＮからで始める（Ｓ２４）。
【０１３９】
この時点で、モータ２９を停止させて紙をニップ内で滞留させ、この状態で加熱を開始する。加熱制御温度はトナーの軟化点よりも高温の１９０℃とし、１秒通電後に通電をオフして加熱を終了し、０．５秒経過後にヒータ温度で１３０℃にまで低下した時点でモータ２９を再度起動して、ニップ幅ａに等しい５mmだけ紙をステップ送りする。その後再度モータ２９を停止させ、加熱と冷却の工程を加圧ローラ２６の１周分以上繰り返す。本具体例１の場合、加圧ローラ２６の外周は７８．５mmであるので、１６回以上のステップ送りが必要となる。
【０１４０】
紙の後端がニップＮに入るとこのステップ送りを終了して、定速で紙を搬送し排紙して停止させた。この方法で、加圧ローラ２６に付着したトナー等の汚れは９５％以上が除去され、しかも残った５％についても、通常のプリント時に加圧ローラ２６から剥れて紙に付着するということはなく、優れたクリーニング効果を得ることができた。
【０１４１】
〈具体例２〉
具体例２では、紙がニップＮに進入するまでの間に、加圧ローラ２６を暖めておくことでクリーニング性能を向上させるとともに、クリーニング時間を短縮するものである。
【０１４２】
図４のフローチャートに基づいて説明すると、給紙開始後、紙がニップＮに進入する前に、ヒータ２０を１９０℃で制御しておく。トップセンサ９を紙先端を出た後、（１５０＋２．５）／５０秒後に紙の先端がニップＮから出始める（Ｓ２４）。
【０１４３】
この時点で、モータ２９を停止させて紙をニップ内で滞留させ、この状態で加熱を開始する。加熱制御温度は１９０℃とし、０．５秒通電後に通電をオフして加熱を終了し、０．５秒経過後にヒータ温度でトナーの軟化点よりも低温の１３０℃にまで低下した時点でモータ２９を再度起動して、５mmだけ紙をステップ送りする。その後再度加熱と冷却の工程を加圧ローラ２６の１周分以上繰り返す。加圧ローラ２６の外周はこの場合７８．５mmであるので、１６回以上の繰り返しが必要となる。紙の後端がニップＮに入るとこのステップ送りを終了して、定速で紙を搬送し排紙して停止させた。
【０１４４】
この方法で、加圧ローラ２６に付着したトナー等の汚れは９８％以上が除去され、しかも残った２％も通常プリント時に紙上に剥がれて出てこないといった優れたクリーニング効果が得られた。
【０１４５】
前述の具体例１では、加圧ローラ２６の１周のクリーニングに、加熱冷却時間２４．０秒にモータ２９の起動と停止時間を加えて約３５秒が必要であったが、本具体例２では、約２７秒でクリーニングできるので、格段に時間が短縮されたといえる。
【０１４６】
〈実施の形態２〉
本実施の形態２は先の参考例及び実施の形態１に改良を加え、さらにクリーニング性を向上させるものである。本実施の形態で使用されるトナー、画像形成装置、及び定着装置の寸法関係は前述の実施の形態１と同一とする。
【０１４７】
図５のフローチャートを参照して、本実施の形態２における制御を説明する。参考例及び実施の形態１との相違点は、加圧ローラ２６の１周全面が少なくとも１度は、ニップＮ中で停止したら、その後、ヒータ２０の制御温度を上昇させる点である。
【０１４８】
まず、スタート状態（Ｓ４１）では定着装置１１が待機状態である。この状態で、ユーザがクリーニングが必要であると判断すると、装置本体Ｍの操作パネルやホストコンピュータ（不図示）等からの信号によって画像形成装置をクリーニングモードに切り換える（Ｓ４２）。クリーニングモードになった画像形成装置では紙の給紙を開始し（Ｓ４３）、１枚の紙を画像形成することなく白紙で定着装置１１に送る。この場合、画像形成して紙上に「クリーニングしました」等の記事を入れて、ユーザに知らせるようにしてもよい。
【０１４９】
ここで、紙の先端がニップＮに到達する時間は、紙の搬送速度と、紙の先端がトップセンサ９を通過した時間とから算出することができ、また、同様にして紙の先端がニップＮを出る時間も算出することができる。なお、この紙の先端がニップＮを出たか否かの検出は、ニップ下流にセンサを配設してこれにより紙先端を検出するようにしてもよい。紙の先端がニップＮを出たことを検出したときは（Ｓ４４）、モータ２９を停止し（Ｓ４５）、ヒータ２０をオンし、タイマの時間ｔを０にセットして、ニップ内でのヒータ２０による加熱を開始する（Ｓ４６、Ｓ４７）。
【０１５０】
なお、図５のフローチャートでは、この時点でヒータ２０をオンにしているが、それ以前からオンにしておき、プリント時より低温で温調して定着フィルム２５の摺動トルクを減らしておいてもよい。これは、定着フィルム２５内面に塗布されているグリースの粘性が温度を上げることで低下することを利用するものである。さらに、加圧ローラ２６の表面についたトナー等の付着物を軟化させてクリーニング用の紙に付きやすくするために、紙がニップＮに入る以前にある程度加圧ローラ２６表面を暖めておくのもよい。この場合は、ヒータ２０をプリント時と同じ高温に維持した状態で、加圧ローラ２６を数回転だけ回転させておく必要がある。
【０１５１】
いずれの場合も、モータ２９の停止と同時に、タイマのカウントを開始する。タイマの時間ｔが、加圧ローラ２６表面に付着したトナー等を軟化させて紙に付着させることができるまでの時間ｔ１以上の加熱時間を経過したかどうかを見る（Ｓ４８）。あるいは、ヒータ２０の温度が所定の温度を超えたことで判断してもよい。こうして一旦、加圧ローラ表面の付着物を軟化させた後に、ヒータ２０をオフにし（Ｓ４９）、さらに、ヒータ２０の温度が所定の温度よりも低下するのを待つ。ここでは、タイマのカウントがあらかじめ定めた時間ｔ２（所定の温度よりも低下する時間）を超えたかどうかで判断するようにしている（Ｓ５０）。なお、サーミスタ２１の検出する温度が所定温度であるかどうかで判断してもよい。
【０１５２】
こうしてニップ内において加圧ローラ２６の付着物が冷却されると、加圧ローラ２６と紙との表面粗さや表面エネルギーの違いに基づき、付着物は、加圧ローラ２６よりも紙に強固に付着される。すなわち軟化前には加圧ローラ２６表面に付着していた付着物は、軟化・冷却後には、加圧ローラ２６よりも紙に強力に付着することになる。ここで、モータ２９を起動して紙をニップ幅ａ分だけ搬送すると（Ｓ５１）、付着物は、加圧ローラ２６表面から剥離して紙の裏面に転移する。
【０１５３】
このように一旦冷却することでクリーニング効果をあげるとともに、紙に付いた付着物が搬送途中で落下して、障害物となって発生するジャムや、紙折れといった問題をも防止できる。
【０１５４】
上述の、付着物の軟化、冷却、紙のニップ幅分のステップ送りを、加圧ローラ２６の１周分について繰り返すことで、加圧ローラ２６表面全体をクリーニングすることができる。
【０１５５】
紙の後端がニップＮを出ていない場合（Ｓ５２、Ｓ５３）には、加圧ローラ２６の１周分（１周分の回転量）のクリーニングが終了すると（Ｓ５４）、さらに制御温度を１０℃上昇させる（Ｓ５５）。そして、Ｓ４６に戻り、再度この温度でクリーニング工程を加圧ローラ１周分（次の１周分の回転量）に対して行う。この場合には、加圧ローラ２６及び加圧ローラ表面に付着している汚れは、前回の１周に比較して、これよりもさらに加熱されるので、前回の１周では取り除くことのできなかった汚れまでクリーニング可能となった。この場合には、複数回、ヒータ２０の温度を上げてもよいが、上げすぎると安全装置が作動するなどの弊害があるので、１周ごとに上げる制御温度の大きさ、何周にわたって温度を上げ続けるか等は、装置構成ごとに決められるものである。
【０１５６】
なお、本実施の形態では、紙をニップ幅ａ分だけ搬送してモータ２９を停止するが、１度のステップ送り分は、ニップ幅ａでなくてもよい。加圧ローラ２６の１周全面が少なくとも１度はニップＮ中で停止した後でヒータ２０の制御の温度を上昇させればよい。
【０１５７】
クリーニングに用いた紙の後端がニップＮに入ると（Ｓ５３）、モータ２９を正規の定速度で回転させて（Ｓ５６）、クリーニングに供された紙が、搬送ローラ１２、排紙ローラ１３を介して排紙トレイ１４上に排出されると、クリーニングが終了したと判断され（Ｓ５７）、クリーニングモードを終了する（Ｓ５８）。これは、紙の後端が簡単に加圧ローラ２６から分離されるようにすることで、紙が後端から加圧ローラ２６に巻き込まれるジャムを防止するためである。
【０１５８】
〈具体例１〉
紙の搬送速度が５０mm／秒、加圧ローラの直径が２５mm、離型層２６ｂのゴム厚が３mm、ニップ幅ａが５mm、トップセンサ９からニップ中心までの距離が１５０mmに設定された画像形成装置の場合を例に説明する。通常のプリント時には、ヒータ２０は、１５０℃から１９０℃の間で制御される。これは、加圧ローラ２６の冷えている状態に対してはヒータ２０を高温に維持し、逆に、加圧ローラ２６が暖まっている状態に対してはヒータ２０を低温に制御することで、紙に対する熱供給を一定にするためである。図５のフローに基づいて説明すると、給紙開始後、トップセンサ９を紙先端が通過した後、（１５０＋２．５）／５０秒後に紙の先端がニップＮから出始める（Ｓ４４）。
【０１５９】
この時点で、モータ２９を停止させて紙をニップ内で滞留させ、この状態で加熱を開始する。加熱制御温度は１９０℃とし、１秒通電後に加熱を終了し、０．５秒経過後にヒータ温度で１３０℃にまで低下した時点でモータ２９を再度起動して、５mmだけ紙をステップ送りする。その後、再度加熱と冷却の工程を加圧ローラ２６の１周分以上繰り返す。加圧ローラ２６の外周はこの場合７８．５mmであるので、１６回以上の繰り返しが必要となる。
【０１６０】
クリーニング用の紙にＡ４サイズの用紙を使用すると、加圧ローラ２６の３．７８周分のクリーニングが可能である。本実施の形態２では、加圧ローラ２６の１周目で１９０℃でクリーニングし、２周目は２００℃、３周目は２１０℃でクリーニングするようにした。なお、残りの０．７８周分は、紙の先端と後端とに振り分けた。
【０１６１】
紙の後端がニップＮに入るとこのステップ送りを終了して、定速で紙を搬送し排紙して停止させた。この方法で、加圧ローラ２６に付着したトナー等の汚れは９９％以上が除去され、しかも残った１％も通常のプリント時に紙に付着することがないといった優れたクリーニング効果が得られた。
【０１６２】
なお、本実施の形態２では、モータ２９の停止中にヒータ２０への通電をオフしているが、参考例のように、ヒータ２０への通電をオフしなくても１周ごとに制御温度を上昇させることでクリーニング効果を高めることができる。
【０１６３】
なお、また、本実施の形態２においても、前述の実施の形態１と同様に、紙がニップ内に入る前に加圧ローラ２６表面を暖めて、付着物を軟化させる工程を入れておいてもよいことはいうまでもない。
【０１６４】
本実施の形態２では加圧ローラ２６の１周ごとに制御温度を上昇させてヒータ２０の単位時間当たりの発熱量を上げているが、１周ごとに加熱量を増やすようにしてもよい。具体的には、１周ごとに温度を上昇させるのではなく、１周ごとに加熱時間を長くするようにしてもよい。
【０１６５】
〈実施の形態３〉
連続通紙などを行って加圧ローラ上のトナー汚れが溶融する温度まで加圧ローラが昇温しているときには、紙をステップ送りすると、紙が先端から加圧ローラに巻き付いてしまうことがある。
【０１６６】
本実施の形態３は、前述の参考例及び実施の形態１、２に改良を加え、紙がローラに巻き付くことを確実に防止できるようにしたものである。
【０１６７】
本実施の形態で使用されるトナー、画像形成装置及び定着装置１１の寸法関係は前述の参考例及び実施の形態１、２と同一である。参考例及び実施の形態１、２との相違点は、紙先端が搬送部材間に挟持されてから最初のモータ停止を行う点である。
【０１６８】
図６のフローチャートに本実施の形態３の制御を示す。
【０１６９】
まず、スタート状態（Ｓ６１）では画像形成装置が待機状態である。この状態で、ユーザがクリーニングが必要であると判断すると、装置本体Ｍの操作パネルやホストコンピュータ等（不図示）からの信号で画像形成装置をクリーニングモードに切り換える（Ｓ６２）。
【０１７０】
クリーニングモードに切り換えられた画像形成装置は、紙の給紙を開始し（Ｓ６３）、１枚の紙を画像形成することなく白紙の状態で定着装置１１に送る。なお、この場合、画像形成することにより紙上に「クリーニングしました」等の記事を入れて、ユーザに知らせるようにしてもよい。
【０１７１】
本実施の形態３においては、紙の先端が定着装置１１下流側の搬送部材対である搬送ローラ対１２（図１参照）に到達した後に、モータ２９を停止する。紙の先端が搬送ローラ対１２に到達する時間は紙の搬送速度とトップセンサ９を通過した時間とから算出することができる。なお、搬送ローラ対１２のすぐ下流側にセンサを設置し、このセンサが紙の先端を検知することにより、紙が搬送ローラ対１２に到達したことを検知するようにしてもよい。
【０１７２】
紙の先端が搬送ローラ対１２に挟まれたかどうかを判断し（Ｓ６４）、挟まれているときには、モータ２９を停止し（Ｓ６５）、ヒータ２０により、ニップ内の加熱を開始する（Ｓ６６）。
【０１７３】
このように、紙の先端が搬送ローラ対１２に挟まれてから、加圧ローラ２６を停止させて付着物をとる作業（クリーニング作業）に入る理由は、搬送ローラ対１２の搬送力によって、クリーニング用の紙先端が加圧ローラ２６に巻き込まれることを防止するためである。
【０１７４】
なお、図６のフローチャートでは、この時点でヒータ２０をオンにしているが、それ以前からオンにしておき、プリント時より低温で温調して定着フィルム２５の摺動トルクを減らしておいてもよい。これは、定着フィルム２５内面に塗布されているグリースの粘性が温度を上げることで低下することを利用するものである。さらに、加圧ローラ２６の表面についたトナー等の付着物を軟化させてクリーニング用の紙に付きやすくするために、紙がニップＮに入る以前にある程度加圧ローラ２６表面を暖めておくのもよい。この場合は、ヒータ２０をプリント時と同じ高温に維持した状態で、加圧ローラ２６を数回転だけ回転させておく必要がある。
【０１７５】
いずれの場合も、モータ２９の停止と同時に、タイマのカウントを開始する（Ｓ６６、６７）。タイマの時間ｔが、加圧ローラ２６表面に付着したトナー等を軟化させて紙に付着させることができるまでの時間ｔ１以上の加熱時間を経過したかどうかを見る（Ｓ６８）。あるいは、ヒータ２０の温度が所定の温度を超えたことで判断してもよい。こうして一旦、加圧ローラ表面の付着物を軟化させた後に、ヒータ２０をオフにし（Ｓ６９）、さらに、ヒータ２０の温度が所定の温度よりも低下するのを待つ。ここでは、タイマのカウントがあらかじめ定めた時間ｔ２（所定の温度よりも低下する時間）を超えたかどうかで判断するようにしている（Ｓ７０）。なお、本実施の形態においても、実施の形態２と同様に、タイマの代わりに、サーミスタ２１の検出温度で判断してもよい。
【０１７６】
こうしてニップ内において加圧ローラ２６の付着物が冷却されると、加圧ローラ２６と紙との表面粗さや表面エネルギーの違いに基づき、付着物は、加圧ローラ２６よりも紙に強固に付着される。すなわち軟化前には加圧ローラ２６表面に付着していた付着物は、軟化・冷却後には、加圧ローラ２６よりも紙に強力に付着することになる。ここで、モータ２９を起動して紙をニップ幅ａ分だけ搬送すると（Ｓ７１）、付着物は、加圧ローラ２６表面から剥離して紙の裏面に転移する。
【０１７７】
このように一旦冷却することでクリーニング効果をあげるとともに、紙に付いた付着物が搬送途中で落下して、障害物となって発生するジャムや、紙折れといった問題をも防止できる。
【０１７８】
上述の、付着物の軟化、冷却、紙のニップ幅分のステップ送りを、加圧ローラ２６の１周分について繰り返すことで（Ｓ７１、Ｓ７２）、加圧ローラ２６表面全体をクリーニングすることができる。
【０１７９】
クリーニングに用いた紙の後端がニップＮに入ると（Ｓ７３）、モータ２９を正規の定速度で回転させ（Ｓ７４）、ニップＮからの排紙が完了したと判断されると（Ｓ７５）、クリーニングモードを終了する（Ｓ７６）。これは、紙の後端が簡単に加圧ローラ２６から分離されるようにすることで、紙が後端から加圧ローラ２６に巻き込まれるジャムを防止するためである。
【０１８０】
〈具体例１〉
紙の搬送速度が５０mm／秒、加圧ローラ２６の直径が２５mm、加圧ローラ２６の離型層２６ｂのゴム厚が３mm、ニップ幅ａが５mm、トップセンサ９から搬送ローラ対１２までの距離が２００mmに設定された画像形成装置の場合を例に説明する。通常のプリント時には、ヒータ２０は、１５０℃から１９０℃の間で制御される。これは、加圧ローラ２６の冷えている状態に対してはヒータ２０を高温に維持し、逆に加圧ローラ２６が暖まっている状態に対しては、ヒータ２０を低温に制御することで、紙に対する熱供給を一定にするためである。図６のフローチャートに基づいて説明すると、給紙開始後、紙の先端がトップセンサ９を通過した後、２００／５０秒後に紙の先端が搬送ローラ対１２に到達する（Ｓ６４）。
【０１８１】
この時点で、モータ２９を停止させて（Ｓ６５）紙をニップ内で滞留させ、この状態で加熱を開始する。加熱制御温度は１９０℃とし、１秒通電後に加熱を終了し、０．５秒経過後にヒータ温度で１３０℃にまで低下した時点でモータ２９を再度起動して、５mmだけ紙をステップ送りする。その後、再度加熱と冷却の工程を加圧ローラ２６の１周分以上繰り返す。加圧ローラ２６の外周はこの場合７８．５mmであるので、１６回以上の繰り返しが必要となる。
【０１８２】
紙の後端がニップに入るとこのステップ送りを終了して、定速で紙を搬送し排紙して停止させた。
【０１８３】
この方法で、加圧ローラ２６に付着したトナー等の汚れは９５％以上が除去され、しかも残った５％についても通常のプリント時に加圧ローラ２６から剥れて紙に付着するといったことがなく、優れたクリーニング効果が得られた。
【０１８４】
また、前述の参考例及び実施の形態１、２においては、加圧ローラ２６表面の汚れが著しい場合には、クリーニング中の紙が加圧ローラ２６表面に巻き付いてジャムが発生するおそれがあるが、本実施の形態３によると、紙の先端が搬送ローラ対１２によって挟持されてからモータ２９が停止するので、このようなおそれはない。
【０１８５】
なお、本実施の形態３では、モータ２９の停止中にヒータ２０の通電をオフしているが、参考例のように、ヒータ２０への通電をオフしなくてもよい。
【０１８６】
なお、また、本実施の形態３においても、前述の参考例及び実施の形態１、２と同様に、紙がニップ内に入る前に加圧ローラ表面を暖めて、あらかじめ付着物を軟化させる工程を入れてもよいのはいうまでもない。
【０１８７】
〈実施の形態４〉
本実施の形態４は、参考例及び実施の形態１、２、３に改良を加え、省電力、かつ短時間で効率よくクリーニングを行えるようにしたものである。参考例及び実施の形態１、２、３のクリーニングモードとの相違点は、ヒータへの通電をオンしているときのヒータの単位時間当たりの発熱量が、加圧ローラの停止中よりも紙がニップに到達する前のほうが小さい点である。
【０１８８】
本実施の形態で使用されるトナー、画像形成装置、及び定着装置１１は、前述の参考例及び実施の形態１、２、３と同様であり、同一符号については、同一又は相当部分を示している。寸法関係は前述の参考例及び実施の形態１、２、３と異なる部分があるため、その部分については適宜記載する。
【０１８９】
図７のフローチャートを参照して、本実施の形態４における制御を説明する。まず、Ｓ１１１のスタート状態では、定着装置１１が待機状態にある。この状態で、ユーザが加圧ローラ２６のクリーニングが必要であると判断すると、操作パネル、又はホストコンピュータ等からの信号で定着装置１１をクリーニングモードに切り換える（Ｓ１１２）。
【０１９０】
クリーニングモードになった定着装置１１は、Ｓ１１３で、給紙部である給紙カセット７からの給紙を開始し、同時にモータ２９をオン、ヒータ２０へ通電をオンして加熱をはじめる。つまり、加圧ローラ２６を暖めながら１枚の紙を白紙で給紙カセット７から給紙する。回転する加圧ローラ２６はニップＮにおいてヒータ２０の発熱を定着フィルム２５を介して受けて予熱される。この場合のヒータ２０の単位時間当たりの発熱量は所定の第１のレベル（第１発熱量）に制御される。
【０１９１】
ヒータ２０の制御温度はトナーの軟化点以上にすることが好ましい。本実施の形態４では、１８０℃である。ヒータ２０の制御温度は加圧ローラ２６の回転を停止しているときのヒータ２０の最高温度よりも低く制御されることが好ましい。
【０１９２】
給紙カセット７から給紙された紙はニップＮに到達し、先端がニップＮにくわえ込まれてニップＮを出て所定の位置まで搬送されると（Ｓ１１４）、モータ２９の駆動が停止されて（Ｓ１１５）、紙搬送が停止される。
【０１９３】
給紙カセット７から給紙された紙がニップＮに到達する時間は、紙の搬送速度とトップセンサ９を通過した時間とから算出され、それから紙先端がニップＮを出て所定の位置まで搬送される時間も算出できる。あるいは、ニップＮよりも下流においたセンサで紙先端を検知してもよい。そして指定の位置まで搬送されたかどうかの判断（Ｓ１１４）でＹＥＳとなると、モータ２９を停止し（Ｓ１１５）、紙搬送を停止するのである。なお、Ｓ１１４は、紙が搬送ローラ対１２間に挟持されているかどうかの判断でもよい。
【０１９４】
Ｓ１１６のヒータ２０のオンは、上記Ｓ１１３における場合よりもニップ内でヒータ２０をさらに発熱させる、すなわち、ヒータ２０の単位時間当たりの発熱量を前記第１のレベルよりも大きい所定の第２のレベル（第２発熱量）に変化させることである。これにより、ニップＮにおいて、紙、加圧ローラ表面の汚染付着物としてのトナーｔａ（図８参照）、加圧ローラ２６の加熱を開始する。
【０１９５】
図９に、外径２０mm（芯金１３mm、アルミ無垢）の加圧ローラ２６と、電力約４００Ｗのヒータ２０とを有し、ニップ幅ａが約４．５mmである定着装置１１を用いて加圧ローラ２６をクリーニングしているときのサーミスタ２１の温度と、加圧ローラ側のトナー温度と、紙側のトナー温度との推移を示す。
【０１９６】
図８にニップＮの拡大模型図を示す。クリーニングモードにおいてモータ２９が停止すると（Ｓ１１５）、加圧ローラ２６は温められているためトナーｔａの加圧ローラ２６に接している部分は軟化状態にある。しかし空気と接しているトナーｔａの表面は加圧ローラ側よりも冷えており、さらに給紙された紙Ｐは常温に近いため紙側のトナーｔａ表面は、紙Ｐに熱をさらに奪われ冷却される。
【０１９７】
ヒータ２０をオンし単位時間当たりの発熱量を増加させ（Ｓ１１６）、サーミスタ２１によって指定加熱温度約２００℃が検知される（Ｓ１１７）まで加熱を続行する。このとき、紙側のトナーｔａは完全に溶けて紙Ｐに浸透し付着するが、加圧ローラ側のトナーｔａは加圧ローラ２６に熱を奪われ、あまり温度上昇はしない（図９参照）。
【０１９８】
サーミスタ２１によって指定加熱温度約２００℃が検知されたら（Ｓ１１７）、ヒータ２０への通電をオフにする（Ｓ１１８）。このヒータ２０のオフによりヒータ２０が降温してニップＮが冷却される。このとき、図９に示すように、紙側のトナーｔａは定着フィルム２５及び紙Ｐの熱容量が小さいため、冷却速度が早く、紙Ｐに固着される。しかし熱容量の大きな加圧ローラ２６側のトナーｔａは軟化状態にある。
【０１９９】
サーミスタ２１によって指定冷却温度約１８０℃が検知されたら（Ｓ１１９）、モータ２９を起動させて紙ＰをニップＮのニップ幅ａ分だけ搬送させる（Ｓ１２０）。なお、指定冷却温度は紙側のトナー温度が、軟化点よりも低くなるようにすることが好ましい。
【０２００】
この紙Ｐのニップ幅ａ分のステップ送りにより、ニップＮに対応している加圧ローラ表面部分のトナーｔａが加圧ローラ表面部分に対応している紙面部分に転移して加圧ローラ表面部分から剥がされて除去される。
【０２０１】
そして、紙Ｐが指定の位置まで搬送（所定の長さ分搬送）され終わるまで、上記のＳ１１５〜Ｓ１２０の動作サイクルが繰り返えされる。この繰り返しにより、加圧ローラ表面のトナーｔａはニップＮのニップ幅領域分ずつ順次紙面に付着して加圧ローラ表面部分から剥がされて除去され、最終的に加圧ローラ表面が全周的にクリーニングされる。
【０２０２】
上記のＳ１１５〜Ｓ１２０の動作サイクルが繰り返されて実行され、紙Ｐが指定の位置まで搬送されると（Ｓ１２１）、モータ２９を正規の一定速度で駆動させて、加圧ローラ２６のクリーニングに使用した紙Ｐを定着装置１１から排出される（Ｓ１２２）。
【０２０３】
排紙が完了したと判断されると、加圧ローラ２６のクリーニングモードを終了する（Ｓ１２３）。
【０２０４】
加圧ローラ２６は熱容量が大きく、紙ＰがニップＮに突入するまでの予熱によって多くの熱を蓄えることが可能である。一方、給紙されてくる紙Ｐは常温に近く、さらに応答性が良いため、図９に示すようにヒータ裏のサーミスタ２１によって決められた温度まで加熱・冷却することが可能である。このことから加圧ローラ２６側のトナーｔａを軟化状態にしたまま紙Ｐ側のトナーｔａを紙Ｐに固着することが可能になる。
【０２０５】
もちろん、定着装置１１の熱容量・ヒータ電力、トナーの軟化点等により、Ｓ１１７とＳ１１９のサーミスタ指定温度等は変化する。
【０２０６】
Ｓ１１３のように、給紙と同時にヒータ２０をオンすることにより、定着フィルム２５の摺動トルクを減らしておくこともできる。これは、定着フィルム内面に塗ったグリースの粘性が温度を上げることで低下することを利用できるからである。しかも熱容量の大きい加圧ローラ２６を予熱することにより、加圧ローラ２６の芯金２６ａから温めておくことが可能である。
【０２０７】
また、Ｓ１１３でのヒータ２０の単位時間当たりの発熱量をＳ１１７でのヒータ２０の単位時間当たりの発熱量よりも低くすることで、予熱における消費電力を抑え、省電力で効率よく、短時間でクリーニングを行うことが可能となる。
【０２０８】
〈実施の形態５〉
本実施の形態５は、実施の形態４を改良したもので、汚れ具合が均一でない加圧ローラを効率よくクリーニングできるようにしたものである。実施の形態４との相違点はステップ送りの幅がニップ幅の半分以下である点である。
【０２０９】
本実施の形態で使用されるトナー、画像形成装置、及び定着装置１１は、前述の実施の形態４と同一である。
【０２１０】
図１０にニップＮの拡大模型図を示す。同図に示すように、加圧ローラ２６に付着しているトナーｔａの濃度は一定ではなく、場所によって異なり、場合によってはニップＮ内で密度が異なることもある。
【０２１１】
この状態でニップＮから排出されるとトナーｔａのほとんどはクリーニングされるが、密度の薄い箇所は紙側のトナーｔａと紙間の付着力とが弱いため、加圧ローラ２６に付着したまま排出されない可能性がある。
【０２１２】
そこで、本実施の形態５では、ステップ送り幅をニップ幅ａの半分以下にしている。このようにすることで、図１０のニップＮの前半のトナーｔａは、加熱により密度をほぼ一定にされた後、ニップＮの後半に移動する。そしてニップＮの後半で再度加熱されることにより紙側の付着物は紙Ｐに浸透し紙Ｐに強固に付着する。
【０２１３】
このように、本実施の形態５のクリーニングモードは、加圧ローラ２６のトナー汚れの具合が不均一であっても、効率よくクリーニングを行うことができるものである。
【０２１４】
なお、実施の形態４、５のクリーニングモードでは画像形成されていない白紙を定着装置１１に送っているが、前述の参考例及び実施の形態１、２、３と同様に白紙に代えて、「クリーニングしました」等のユーザへのコメントが画像形成された紙を定着装置１１へ送ってもよい。
【０２１５】
また、上述の参考例及び実施の形態１、２、３、４、５で説明に用いた寸法、温度、時間はそれぞれ例示であり、実際には、画像形成装置の構成や、トナーの性状等に応じて個別に決定されるものである。
【０２１６】
また、モータ２０によるステップ送りの量も必ずしも、ニップ幅ａに合わせる必要はなく、クリーニング工程の中で加圧ローラ２６を数回転させて加圧ローラ２６の全周面を万遍なくクリーニングできるように分割されていれば、問題ない。
【０２１７】
以上の実施の形態では、白い紙でクリーニングを行っているので、一旦画像形成した紙を再給紙することや、クリーニングペーパーの表裏を確かめて給紙する必要がなく、クリーニング操作が容易である。また、クリーニングの煩雑さをなくすために、１枚の紙の通紙でクリーニングするものであったが、何枚通紙してもよい。さらに、また、よりクリーニング効果をあげるためには、例えば、図１２に示すような先端Ｐ1 、後端Ｐ2 を有する紙（シート）Ｐに、斜めに黒い帯Ｓを印字し、この印字面を加圧ローラ２６側に向けた状態で、定着装置１１のニップＮに矢印Ｋ′方向に通紙しながら、上述のクリーニングモードを使用するとよい。
【０２１８】
また、クリーニングの効果をあげるために、加圧ローラ２６の表層は、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰなどの離型性のよい樹脂性のコート層としたり、同様の樹脂性のチューブで被覆したりして構成することが好ましい。
【０２１９】
また、クリーニング動作中にレーザ光学系を動作させてユーザにクリーニングをしていることを認識させてもよい。これは、クリーニング中にユーザが不要な操作を行うことを防ぐ効果がある。
【０２２０】
上述の参考例及び実施の形態１、２、３、４、５では、定着装置１１として、定着フィルム２５を使用したものについて説明したが、本発明は、この方式の定着装置１１に限らず、従来公知の、図１３に示すような定着ローラ３１と加圧ローラ３２と組み合わせた構成の定着装置に対しても適用することが可能である。
【０２２１】
加圧ローラ３２はシリコーンゴム表層３２１を有する定着回転体であり、定着ローラ３１は芯金３１１と、フッ素系樹脂などからなる離型表層３１２とを有する定着回転体である。定着ローラ３１の内側にはハロゲンヒータＨなどの熱源が設けられている。
【０２２２】
そして、本発明は、加圧ローラ２６、３２との間にニップＮを形成する定着フィルム２５、定着ローラ３１に対しても、加圧ローラ２６、３２と同様のクリーニング効果がある。つまり、加圧ローラ２６、３２をはじめとして定着フィルム２５、定着ローラ３１等の任意の定着回転体にも効果がある。なお、ニップＮを形成する一方が定着回転体であれば、他方は定着回転体に限らず、固定的に配置された圧接部材であってもよいのはもちろんである。このような構成においても、圧接部材に当接された定着回転体の表面に付着したトナーを良好に除去することができる。
【０２２３】
例えば、導電性かつ強磁性の部材に磁力を作用させて誘導電流を発生させ、該部材を発熱させる電磁加熱方式の装置でもよい。
【０２２４】
図１４（ａ）は、このような電磁加熱方式の加熱装置の概略構成図である。
【０２２５】
同図において、１１６は横断面略樋形のフィルム内面ガイドステーであり、液晶ポリマー、フェノール樹脂等で構成され、内側には、芯材（鉄心）１５２ｂに巻線１５２ａを巻き付けて構成した励磁コイル１５２を収納させてある。
【０２２６】
このステー１１６と励磁コイル１５２とのアセンブリに加熱体としての円筒状の定着フィルム１１２をルーズに外嵌させ、この定着フィルム１１２を挟んで加圧ローラ１１３を圧接させている。加圧ローラ１１３は、芯金１１４とその外周面を囲繞する離型層１１５とによって構成されている。
【０２２７】
定着フィルム１１２は、図１４（ｂ）に示すように、ポリイミド・ポリアミドイミド・ＰＥＥＫ・ＰＥＳ・ＰＴＦＥ・ＦＥＰ等の耐熱性樹脂をエンドレス状のフィルムを基層１１２ａとして、その基層１１２ａの外周上に導電層１１２ｂとして、鉄やコバルト、ニッケル、銅、クロム等の金属層を形成している。さらにその導電層１１２ｂの外周面にＰＴＦ・ＰＴＦＥ・ＦＥＰ等のトナー離型の良好な耐熱性樹脂を混合ないし独立で被覆して離型層１１２ｃを形成した３層構成のものである。この例ではフィルム基層１１２ａと導電層１１２ｂを別々の層としたが、フィルムの基層１１２ａそのものを導電層としてもよい。
【０２２８】
この構成によると、加圧ローラ１１３の回転により定着フィルム１１２の回転がなされ、励磁回路から励磁コイル１５２への電圧印加がなされて電磁誘導により定着フィルム１１２の導電層１１２ｂが発熱した状態において、ニップＮに被加熱体としての紙Ｐが導入され、フィルム下面に密着した状態で定着フィルム１１２と一緒にニップＮを通過することで、定着フィルム１１２の熱が紙Ｐに付与され、未定着トナー画像Ｔａが定着処理される。
【０２２９】
また、その他の電磁加熱方式の加熱装置としては、図１４（ｃ）に示すように励磁コイル１５２からの磁束により、平板状の導電性部材（強磁性の金属等）である加熱体１５４を発熱させ、この加熱体１５４に対して定着フィルム１１２を挟んで圧接し、ニップＮを形成した加圧部材１１３を回転駆動させ、ニップＮに導入された紙Ｐを挟持搬送して加熱処理する構成の装置であってもよい。
【０２３０】
また、フィルムの駆動方式が上記形態例のものと異なる以下のようなものでもよい。図１５（ａ）、（ｂ）はそれぞれ他の方式の定着装置を示す概略構成図である。
【０２３１】
（ａ）の定着装置は、発熱体としてのヒータ１１７と駆動ローラ１５５とテンションローラ１５６との３部材間にエンドレスベルト状の定着フィルム１１２を懸回張設し、定着駆動手段Ｍにより駆動ローラ１５５を駆動して定着フィルム１１２を回転駆動させるようにしたものである。なお、加圧ローラ１１３は定着フィルム１１２の回転移動に従動させている。
【０２３２】
（ｂ）の定着装置は、定着フィルム１１２としてロール巻きにした長尺の有端フィルムを用い、これを繰り出し軸１５８からヒータ１１７を経由させて巻き取り軸１５７へ所定の速度で走行移動させるように構成したものである。
【０２３３】
上記図１４の定着装置においては、加圧ローラ１１３の速度を直接代えることにより、また、図１５の定着装置においては、加圧ローラ１１３を従動ローラとした場合、駆動ローラ１５５や巻き取り軸１５７の回転速度を変えて、又はステップ送りして、紙Ｐの通紙速度を変え、加圧ローラ１１３の速度を変えることにより、参考例及び実施の形態１、２、３、４、５と同様の効果が得られる。
【０２３４】
また、前述の実施の形態１、２、３、４、５では、紙Ｐの停止中にヒータ２０への通電をオン・オフさせているが、通電オフの代わりに、ヒータ２０の単位時間当たりの発熱量を下げるようにしてもよい。すなわち、ヒータ２０の単位時間当たりの発熱量を下げることで、付着物を加熱する加熱量を小さくし、軟化した付着物を固まらせてもよい。
【０２３５】
なお、また、前述の実施の形態１、２、３では、タイマでヒータ２０の温度を制御しているが、加圧ローラ２６の表面温度を検知する検知手段を設け、検知した加圧ローラ２６の表面温度に応じてヒータ２０の温度制御を行ってもよい。つまり、加圧ローラ２６の表面温度がトナーの軟化点以上の所定温度になるとヒータ２０への通電をオフし、トナーの軟化点よりも低い所定温度になるとニップ分送るようにしてもよい。
【０２３６】
また、前述の参考例及び実施の形態１、２、３、４、５では、ユーザが必要であると判断した場合にクリーニングを行うようになっているが、所定枚数の画像を記録材Ｐに定着する毎に自動的にクリーニングモードに切り替わるようにしてもよい。
【０２３７】
また、近年、紙に含まれているＣａＣＯ3 や、紙粉とトナーとの混合物が加圧ローラなどの定着回転体に付着してローラの離型性を阻害してしまうことがあるが、本発明はＣａＣＯ3 や、紙粉とトナーとの混合物のクリーニングにも効果的である。すなわち、本発明により、長期にわたってジャムや画像汚れのない画像形成装置を提供することが可能となるのである。
【０２３８】
また、紙送りの停止中に、複数回、付着物の軟化と固化とを繰り返すように加熱量を変化させてもよい。
【０２３９】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ等）から構成されるシステムの１部として適用しても、１つの機器（例えば複写機、ファクシミリ装置）からなる装置の１部に適用してもよい。
【０２４０】
また、本発明は上記実施の形態を実現するための装置及び方法のみに限定されるものではなく、上記システム又は装置内のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に、上記実施の形態を実現するためのソフトウエアのプログラムコードを供給し、このプログラムコードに従って上記システムあるいは装置のコンピュータが上記各種デバイスを動作させることにより上記実施の形態を実現する場合も本発明の範疇に含まれる。
【０２４１】
また、この場合、前記ソフトウエアのプログラムコード自体が上記実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、具体的には上記プログラムコードを格納した記憶媒体は本発明の範疇に含まれる。
【０２４２】
この様なプログラムコードを格納する記録媒体としては、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【０２４３】
また、上記コンピュータが、供給されたプログラムコードのみに従って各種デバイスを制御することにより、上記実施の形態の機能が実現される場合だけではなく、上記プログラムコードがコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）、あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して上記実施の形態が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の範疇に含まれる。
【０２４４】
さらに、この供給されたプログラムコードが、コンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能格納ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上記実施の形態が実現される場合も本発明の範疇に含まれる。
【０２４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、定着回転体表面がニップを通過中に、その表面に付着している付着物（例えばトナー）の軟化及び固化とが起きるため、軟化及び固化されたトナーがクリーニング用のシートに付着し、その状態でニップからでていくので、定着回転体表面を簡単な構成で良好にクリーニングすることができる。
【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概略構成を示す縦断面図。
【図２】 本発明に係る定着装置の構成を示す縦断面図。
【図３】 参考例のクリーニング動作を示すフローチャート。
【図４】 実施の形態１のクリーニング動作を示すフローチャート。
【図５】 実施の形態２のクリーニング動作を示すフローチャート。
【図６】 実施の形態３のクリーニング動作を示すフローチャート。
【図７】 実施の形態４のクリーニング動作を示すフローチャート。
【図８】 実施の形態４を説明するためのニップの拡大模型図。
【図９】 実施の形態４のニップの温度推移を示す図。
【図１０】 実施の形態５を説明するためのニップの拡大模型図。
【図１１】 トナーの軟化点を説明するための図。
【図１２】 クリーニングに使用するシートの印字パターンを示す図。
【図１３】 本発明に係る定着装置の他の構成例を示す概略断面図。
【図１４】 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明に係る定着装置の別の構成例を示す概略断面図。
【図１５】 （ａ）、（ｂ）は、本発明に係る定着装置のさらに別の構成例を示す概略断面図。
【符号の説明】
１ 像担持体（感光ドラム）
９ トップセンサ
１１ 定着装置
１２ 搬送ローラ対
２０ 加熱手段（セラミックヒータ）
２１ サーミスタ
２３ ＣＰＵ
２４ トライアック
２５ 定着部材（定着フィルム）
２６ 定着部材（加圧ローラ）
２７ 温度制御手段
２８ 回転制御手段
２９ モータ
３０ ＣＰＵ
Ｎ ニップ
Ｐ 記録材、クリーニング用のシート
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機、レーザビームプリンタ等に使用される定着装置を搭載した画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の複写機、レーザビームプリンタ等の画像形成装置における定着装置としては、熱ローラ方式やオンディマンド方式のものが知られている。
【０００３】
熱ローラ方式の定着装置は、加熱装置を有する一対のローラ（定着ローラと加圧ローラ）を加圧当接させ、このニップ内に紙等の記録材たるシートを通過させることによってシート上のトナーを溶融させて定着させるものである。
【０００４】
上述の一対のローラのうち、シート表面（トナーを担持した側をいう）に接触する定着ローラは、その表面が離型性の良い材料で構成された円筒状のローラであり、内側に配置されたハロゲンヒータ（加熱装置）によってトナーを加熱する。一方、シート裏面に接触する加圧ローラは、芯金上に弾性層を設けて構成され、トナー層に適度な加圧を行う。
【０００５】
ここで、シート表面のトナーは、そのすべてが加熱溶融してシート表面に定着されるのが理想的であるが、溶けきらないコールドオフセット状態のトナー、溶けすぎたホットオフセット状態のトナー、静電的に定着ローラにオフセットしたトナー（以下「トナー汚れ」という）等が存在するとこれらのトナー汚れは、定着ローラと加圧ローラとのうちの離型性の悪い方のローラ表面に付着してしまう。
【０００６】
加圧ローラに比べて定着ローラの離型性の方が低い場合、定着ローラにトナー汚れが付着するが、定着ローラは、画像形成中は常にトナー溶融温度に加熱されているため、トナー汚れは溶融した状態となっており、次のシートがきたときにその表面のトナー像と混ざってシートに移動するため、定着ローラが継続的に汚れているという状態は存在しにくい。しかし、場合によっては、トナー汚れが定着ローラ表面に存在することがあり、そのようなときは画像を汚してしまう可能性がある。
【０００７】
一方、定着ローラに比べて加圧ローラの離型性が低い場合には、一旦、定着ローラにオフセットしたトナー汚れは加圧ローラに移る。加圧ローラは定着ローラと比べて温度が低く、移動したトナー汚れは加圧ローラ上では必ずしも完全に溶融した状態では存在しない。また、加圧ローラにはシート表面のトナー像は接触しないため、トナー汚れがトナー像に持っていかれることは少なく、一旦汚れると汚れが蓄積されていくといった欠点があった。そして、加圧ローラ上にトナー汚れが蓄積されると、加圧ローラの離型性が低下するためシート（特にシートがＯＨＰフィルムの場合）が加圧ローラに巻き付いたり、場合によっては蓄積されたトナー汚れが一気にシート裏面を汚したりするという問題があった。
【０００８】
次に、オンディマンド（Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ）方式の定着装置は、上述の熱ローラ方式のものと比べ、クイックスタート、省電力を可能にしたものである。オンディマンド方式では、熱ローラ方式におけるハロゲンヒータ及び定着ローラに代えて、セラミック等のヒータとポリイミド等の薄いフィルムを用いて定着装置の熱容量を小さくすることにより、クイックスタート、省電力を可能にしている。
【０００９】
このようなオンディマンド方式の定着装置では熱容量が小さくて温度応答性が良いため、定着装置を予熱する必要がなく、きめ細かな温度制御が可能であり、通紙時以外は定着装置への通電をオフすることができるようになった。
【００１０】
しかしながら、オンディマンド方式の定着装置において、上述のような温度制御を行うと加圧ローラは通紙時以外は加熱されないため、熱ローラ方式に比べて温度が上昇しにくく、最大でも１００℃程度にしか昇温しない。このため、定着フィルムにオフセットして加圧ローラに転移したトナー汚れは加圧ローラ上では溶融せずに、加圧ローラ上でほとんど固着した状態で存在する。
【００１１】
このような状態であるため、シートを通紙したとき加圧ローラのトナー汚れはほとんどクリーニングできなかった。トナー汚れは、たとえ、特開平３−５８０７４号公報で開示されているクリーニングペーパー、すなわち、ベタ画像を定着した紙でクリーニングを行っても、除去しきれなかった。場合によっては、クリーニングペーパー上のベタ画像のトナーが加圧ローラ上のトナーに剥ぎ取られて加圧ローラの汚れを促進することもあった。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するための本発明は、記録材にトナー像を形成する画像形成部と、少なくとも一方が回転可能な一対の定着部材及び前記一対の定着部材の間に形成される定着ニップ部を加熱するヒータを有し前記定着ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ記録材上のトナー像を加熱定着する加熱定着手段と、を有し、クリーニング用シートを前記定着ニップ部で挟持搬送して前記回転可能な定着部材をクリーニングするクリーニングモードを有する画像形成装置において、前記クリーニングモードが設定されると、前記定着ニップ部でクリーニング用シートを挟持した状態の搬送と停止が繰り返し行われ、クリーニング用シート停止中には、前記ヒータへ通電して前記定着ニップ部を加熱する加熱期間と前記ヒータへの通電を遮断状態とするまたは前記定着ニップ部の温度が下がるように前記ヒータへ通電する冷却期間があることを特徴とする。
【００８２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００８３】
〈参考例〉
図１に、本発明に係る画像形成装置を示す。なお、同図は、本発明に係る画像形成装置の一例としてのレーザビームプリンタの概略構成を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、記録材のうち通常の定着に使用するのを「記録材Ｐ」といい、定着部材のクリーニングに使用するものを「シートＰ」といって区別するものとする。
【００８４】
まず、同図を参照してレーザビームプリンタ（以下「画像形成装置」という）の構成を説明する。
【００８５】
同図に示すレーザビームプリンタは、像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）１を備えている。感光ドラム１は、装置本体Ｍによって回転自在に支持されており、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピードで回転駆動される。
【００８６】
感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電ローラ（帯電装置）２、露光手段３、現像装置４、転写ローラ（転写装置）５、クリーニング装置６が配設されている。
【００８７】
また、装置本体Ｍの下部には、紙等の記録材Ｐを収納した給紙カセット７が配配されており、記録材Ｐの搬送経路に沿って順に、給紙ローラ１５、搬送ローラ８、トップセンサ９、搬送ガイド１０、本発明に係る定着装置１１、搬送ローラ１２、排紙ローラ１３、排紙トレイ１４が配置されている。
【００８８】
次に、上述構成の画像形成装置の動作を説明する。
【００８９】
駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に回転駆動された感光ドラム１は、帯電ローラ２によって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。
【００９０】
帯電後の感光ドラム１は、その表面に対しレーザ光学系等の露光手段３によって画像情報に基づいた画像露光Ｌがなされ、露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。
【００９１】
静電潜像は、現像装置４によって現像される。現像装置４は、現像ローラ４ａを有し、この現像ローラ４ａに現像バイアスを印加して感光ドラム１上の静電潜像にトナーを付着させトナー像として現像（顕像化）する。
【００９２】
トナー像は、転写ローラ５によって紙等の記録材Ｐに転写される。シートＰは、給紙カセット７に収納されており、給紙ローラ１５によって給紙され、搬送ローラ８によって搬送され、トップセンサ９を介して、感光ドラム１と転写ローラ５との間の転写ニップ部に搬送される。このとき記録材Ｐは、トップセンサ９によって先端が検知され、感光ドラム１上のトナー像と同期がとられる。転写ローラ５には、転写バイアスが印加され、これにより、感光ドラム１上のトナー像が記録材Ｐ上の所定の位置に転写される。
【００９３】
転写によって表面に未定着トナー像を担持した記録材Ｐは、搬送ガイド１０に沿って定着装置１１に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱、加圧されて記録材Ｐ表面に定着される。なお、定着装置１１については後に詳述する。
【００９４】
トナー像定着後の記録材Ｐは、搬送ローラ１２によって搬送され、排紙ローラ１３によって装置本体上面の排紙トレイ１４上に排出される。
【００９５】
一方、トナー像転写後の感光ドラム１は、記録材Ｐに転写されないで表面に残ったトナー（転写残トナー）がクリーニング装置６のクリーニングブレード６ａによって除去され、次の画像形成に供される。
【００９６】
以上の動作を繰り返すことで、次々と画像形成を行うことができる。
【００９７】
次に、図２を参照して、本発明に係る定着装置１１の一例について詳述する。なお、同図は、記録材Ｐの搬送方向（矢印Ｋ方向）に沿った縦断面図である。
【００９８】
同図に示す定着装置１１は、フィルム状の定着回転体である定着フィルム２５と、定着フィルム２５に当接された定着回転体としての加圧ローラ２６と、定着フィルム２５を介してトナーを加熱するセラミックヒータ（ヒータ）２０と、セラミックヒータ２０の温度を制御する温度制御手段２７と、クリーニングに使用する記録材Ｐの搬送を制御する回転制御手段２８とを主要構成部材として構成されている。
【００９９】
セラミックヒータ２０は、抵抗発熱体であり、アルミナ等の耐熱性の基材２０ａ上に例えば印刷によって抵抗体パターン２０ｂを形成し、その表面をガラス層２０ｃで被覆したものであり、記録材Ｐの搬送方向（矢印Ｋ方向）に向かっての左右方向（すなわち、紙面垂直方向）に長く、すなわち、記録材Ｐの幅よりも長く形成されている。セラミックヒータ２０は、装置本体Ｍに取り付けられたヒータホルダ２２によって支持されている。ヒータホルダ２２は、耐熱樹脂によって半円状に形成された部材であり、次の定着フィルム２５の回転をガイドするガイド部材としても作用する。
【０１００】
定着フィルム２５は、熱容量が加圧ローラ２６よりも小さい。定着フィルム２５は、ポリイミド等の耐熱樹脂を円筒状に形成したものであり、表面にフッ素樹脂などの離型層が設けられている。定着フィルム２５は、総厚１００μｍ以下であり、上述のセラミックヒータ２０及びヒータホルダ２２に遊嵌されている。定着フィルム２５は、後述の加圧ローラ２６によってセラミックヒータ２０に押し付けられており、これにより定着フィルム２５の裏面がセラミックヒータ２０の下面に当接されるようになっている。定着フィルム２５は、加圧ローラ２６の矢印Ｒ２６方向の回転により記録材Ｐが矢印Ｋ方向に搬送されるのに伴って矢印Ｒ２５方向に回転されるように構成されている。なお、定着フィルム２５の左右の両端部は、ヒータホルダ２２のガイド部（不図示）によって規制されており、セラミックヒータ２０の長手方向にずれないようになっている。また、定着フィルム２５の内面には、セラミックヒータ２０やヒータホルダ２２との間の摺動抵抗を低減するためにグリースを塗布してある。
【０１０１】
加圧ローラ２６は、金属製の芯金２６ａの外周面に、シリコーンゴム等の弾性を有する耐熱性の離型層２６ｂを設けたものであり、離型層２６ｂの外周面により下方から定着フィルム２５をセラミックヒータ２０に押し付けて、定着フィルム２５との間に定着ニップ部Ｎ（以下単に「ニップＮ」という。）を形成している。このニップＮにおける、加圧ローラ２６の回転方向（すなわち、記録材Ｐの搬送方向）についての幅（ニップ幅）をａとすると、このニップ幅ａは、記録材Ｐ上のトナーを好適に加熱、加圧することができる程度に設定されている。
【０１０２】
回転制御手段２８は、加圧ローラ２６を回転駆動するモータ２９と、モータ２９の回転を制御するＣＰＵ３０とを有する。モータ２９としては、例えばステッピングモータ等を使用することができ、加圧ローラ２６の回転を矢印Ｒ２６方向に連続的に行う外、所定の角度ずつ断続的に行うことも可能である。つまり、加圧ローラ２６の回転と停止とを繰り返しながら、後述のシートＰをステップ送りすることもできる。
【０１０３】
温度制御手段２７は、セラミックヒータ２０の裏面に取り付けられた温度検知手段であるサーミスタ２１と、サーミスタ２１が検出するセラミックヒータ２０の温度に基づいてトライアック２４を制御し、セラミックヒータ２０に対する通電を制御するＣＰＵ２３とを有する。
【０１０４】
上述のように、定着装置１１は、加圧ローラ２６の矢印Ｒ２６方向の回転により未定着トナーを担持している記録材ＰをニップＮにて挟持搬送しつつ、セラミックヒータ２０によってシート上のトナーを加熱する。この際、回転制御手段２８によって加圧ローラ２６の回転を制御することにより、シートＰの送りを適宜に制御することができ、また、温度制御手段２７によってセラミックヒータ２０の温度を適宜に制御することができるものである。
【０１０５】
次に、図３のフローチャートを参照して、定着装置１１のクリーニングについて説明する。なお、定着装置１１において、通常の定着を行うためのモードを「定着モード」、クリーニングを行うためのモードを「クリーニングモード」というものとする。
【０１０６】
まず、スタート状態（Ｓ１）では定着装置１１が待機状態である。この状態で、ユーザがクリーニングが必要であると判断すると、装置本体Ｍの操作パネルやホストコンピュータ（不図示）等からの信号によって画像形成装置をクリーニングモードに切り換える（Ｓ２）。クリーニングモードになった画像形成装置ではクリーニング用のシートＰ（クリーニングに使用するシートＰという意味であり、参考例では、普通の記録材Ｐと同じ。以下適宜「紙」という。）の給紙を開始し（Ｓ３）、１枚の紙を画像形成することなく白紙で定着装置１１に送る。この場合、画像形成して紙上に「クリーニングしました」等の記事を入れて、ユーザに知らせるようにしてもよい。
【０１０７】
ここで、紙の先端がニップＮに到達する時間は、紙の搬送速度と、紙の先端がトップセンサ９を通過した時間とから算出することができ、また、同様にして紙の先端がニップＮを出る時間も算出することができる。なお、この紙の先端がニップＮを出たか否かの検出は、ニップ下流にセンサを配設してこれにより紙先端を検出するようにしてもよい。紙の先端がニップＮを出たことを検出したときは（Ｓ４）、モータ２９を停止して定着フィルム２５と加圧ローラ２６との回転を停止させ、セラミックヒータ２０（以下適宜「ヒータ２０」という）への通電をＯＮし（Ｓ５）、タイマの時間ｔを０にセットして、ニップ内でのヒータ２０による加熱を開始する（Ｓ６、Ｓ７）。
【０１０８】
なお、図３のフローチャートでは、この時点でヒータ２０をＯＮにしているが、それ以前からＯＮにしておき、プリント時より低温で温調して定着フィルム２５の摺動トルクを減らしておいてもよい。これは、定着フィルム２５内面に塗布されているグリースの粘性が温度を上げることで低下することを利用するものである。さらに、加圧ローラ２６の表面についたトナー等の付着物を軟化させてクリーニング用のシートである紙に付きやすくするために、紙がニップＮに入る以前にある程度加圧ローラ２６表面を暖めておくのもよい。この場合は、ヒータ２０をプリント時と同じ高温に維持した状態で、加圧ローラ２６を数回転だけ回転させておく必要がある。
【０１０９】
いずれの場合も、モータ２９の停止（すなわち、定着フィルム２５と加圧ローラ２６との回転の停止）と同時に、タイマのカウントを開始する。タイマの時間ｔが、加圧ローラ２６表面に付着したトナー等を軟化させて紙に付着させることができるまでの時間ｔ１以上の加熱時間を経過したかどうかを見る（Ｓ８）。あるいは、サーミスタ２１が検出するヒータ２０の温度が所定の温度を超えたことで判断してもよい。この所定温度としては、トナーの軟化点又は融点が好ましい。なお、軟化点の測定方法については後述する。こうして一旦、加圧ローラ表面の付着物を軟化させた後に、モータ２９を起動して紙をニップ幅ａ分だけ搬送すると（Ｓ９）、付着物は、加圧ローラ２６表面から剥離して紙の裏面に転移する。
【０１１０】
このように、紙の停止中に加圧ローラ２６表面のトナーを軟化させることで、軟化トナーを紙の凹凸に入り込ませ、紙に付着させることができる。
【０１１１】
上述の、付着物の軟化、紙のニップ幅ａ分の送りを、加圧ローラ２６の１周分について繰り返すことで、加圧ローラ２６表面全体をクリーニングすることができる。
【０１１２】
参考例では、Ｓ９で紙をニップ幅ａ分だけ送った後、モータ２９を停止して加圧ローラ２６及び定着フィルム２５の回転を停止させている（Ｓ１０）。そして、紙の後端がニップＮに入るまではＳ６〜Ｓ１１を繰り返す。
【０１１３】
クリーニングに用いた紙の後端がニップＮに入ると（Ｓ１１）、モータ２９を正規の定速度で回転させ（Ｓ１２）、ニップＮからの排紙が完了したと判断されると（Ｓ１３）、クリーニングモードを終了する（Ｓ１４）。このクリーニングを終了するタイミングは、紙後端がニップＮに入ってからでなくても、加圧ローラ２６表面全面が少なくとも一度はニップＮ中で停止していればよい。
【０１１４】
次に、前述したトナーの軟化点の測定方法を以下に説明する。軟化点とは、下記方法で測定された温度Ｔ0 をいう。もちろん、測定方法は本発明で使用した方法を基に変更することもできる。測定は次のように行った。フローテスターＣＦＴ−５００Ａ型（島津製作所製）を使用し、ダイ（ノズル）の直径０．２mm、厚み１．０mmとして２０kgの押出荷重を加え、初期設定温度７０℃で予熱時間３００秒の後、６℃／分の速度で等速昇温したとき描かれるトナーのプランジャー降下量−温度曲線（以下「軟化Ｓ字曲線」という）を求める。試料となるトナーは１〜３ｇ精製した微粉末を用い、プランジャー断面積は１．０cm2 とした。
【０１１５】
軟化Ｓ字曲線は、普通、図１１に示すようなカーブとなる。等速昇温するに従い、トナーは徐々に加熱され流出が開始される（プランジャー降下Ａ→Ｂ）。さらに昇温すると溶融状態となったトナーは大きく流出し（Ｂ→Ｃ→Ｄ）、プランジャー降下が停止して終了する（Ｄ→Ｅ）。軟化Ｓ字曲線の高さＨは、全流出量を示し、Ｈ／２のＣ点に対応する温度Ｔ0 はその軟化点を示す。
【０１１６】
参考例及び実施の形態１、２、３、４、５では軟化点が約１１０℃であるトナーを使用している。
【０１１７】
次に、参考例の具体例を示す。
【０１１８】
〈具体例１〉
紙の搬送速度が５０mm／秒、加圧ローラ２６の直径が２５mm、加圧ローラ２６の離型層２６ｂのゴム厚が３mm、ニップ幅ａが５mm、トップセンサ９からニップ中心までの距離が１５０mmにそれぞれ設定された画像形成装置の場合を例に説明する。通常のプリント時には、ヒータ２０は、１５０℃から１９０℃の間で制御される。これは、加圧ローラ２６の冷えている状態に対してはヒータ２０を高温に維持し、逆に、加圧ローラ２６が暖まった状態に対してはヒータ２０を低温に制御することで、紙に対する熱供給を一定にするためである。図３のフローチャートに基づいて説明すると、給紙開始後、紙は、その先端がトップセンサ９を通過した後、（１５０＋２．５）／５０秒後にニップＮから出始める（Ｓ４）。
【０１１９】
この時点で、モータ２９を停止させて紙をニップ内で滞留させ、この状態で加熱を開始する。加熱制御温度はトナーの軟化点よりも高温の１９０℃とし、１秒通電後にモータ２９を再度起動して、ニップ幅ａに等しい５mmだけ紙を送る。その後再度モータ２９を停止させる。このような、ニップ幅ａだけ紙を搬送してモータ２９を停止するステップ送りの工程を加圧ローラ２６の１周分以上繰り返す。本具体例１の場合、加圧ローラ２６の外周は７８．５mmであるので、１６回以上のステップ送りが必要となる。
【０１２０】
紙の後端がニップＮに入るとこのステップ送りを終了して、定速で紙を搬送し排紙して停止させた。この方法で、加圧ローラ２６に付着したトナー等の汚れは９０％以上が除去され、しかも残った１０％についても、通常のプリント時に加圧ローラ２６から剥れて紙に付着するということはなく、優れたクリーニング効果を得ることができた。
【０１２１】
〈具体例２〉
具体例２では、紙がニップＮに進入するまでの間に、加圧ローラ２６を暖めておくことでクリーニング性能を向上させるとともに、クリーニング時間を短縮するものである。
【０１２２】
図３のフローチャートに基づいて説明すると、給紙開始後、紙がニップＮに進入する前に、ヒータ２０を１９０℃で制御しておく。トップセンサ９を紙先端を出た後、（１５０＋２．５）／５０秒後に紙の先端がニップＮから出始める（Ｓ４）。
【０１２３】
この時点で、モータ２９を停止させて紙をニップＮ内で滞留させ、この状態で加熱を開始する。加熱制御温度はトナーの軟化点よりも高温の１９０℃とし、０．５秒通電後にモータ２９を再度起動して、５mmだけ紙を搬送してからモータ２９を停止するステップ送りを行う。その後再度ステップ送りの工程を加圧ローラ２６の１周分以上繰り返す。加圧ローラ２６の外周はこの場合７８．５mmであるので、１６回以上の繰り返しが必要となる。紙の後端がニップＮに入るとこのステップ送りを終了して、定速で紙を搬送し排紙して停止させた。
【０１２４】
この方法で、加圧ローラ２６に付着したトナー等の汚れは９３％以上が除去され、しかも残った７％も通常プリント時に紙上に剥がれて出てこないといった優れたクリーニング効果が得られた。
【０１２５】
前述の具体例１では、加圧ローラ２６の１周のクリーニングに、モータ２９の起動と停止時間を加えて約２７秒が必要であったが、本具体例２では、約１９秒でクリーニングできるので、格段に時間が短縮されたといえる。
【０１２６】
〈実施の形態１〉
本実施の形態１は先の参考例に改良を加え、さらにクリーニング性を向上させるものである。本実施の形態で使用されるトナー、画像形成装置、及び定着装置の寸法関係は前述の参考例と同一とする。
【０１２７】
図４のフローチャートを参照して、本実施の形態１における制御を説明する。参考例と違う点は、モータ２９の停止中にヒータ２０への通電をオフする点である。
【０１２８】
まず、スタート状態（Ｓ２１）では定着装置１１が待機状態である。この状態で、ユーザがクリーニングが必要であると判断すると、装置本体Ｍの操作パネルやホストコンピュータ（不図示）等からの信号によって画像形成装置をクリーニングモードに切り換える（Ｓ２２）。クリーニングモードになった画像形成装置ではクリーニング用のシートＰ（紙）の給紙を開始し（Ｓ２３）、１枚の紙を画像形成することなく白紙で定着装置１１に送る。この場合、画像形成して紙上に「クリーニングしました」等の記事を入れて、ユーザに知らせるようにしてもよい。
【０１２９】
ここで、紙の先端がニップＮに到達する時間は、紙の搬送速度と、紙の先端がトップセンサ９を通過した時間とから算出することができ、また、同様にして紙の先端がニップＮを出る時間も算出することができる。なお、この紙の先端がニップＮを出たか否かの検出は、ニップ下流にセンサを配設してこれにより紙先端を検出するようにしてもよい。紙の先端がニップＮを出たことを検出したときは（Ｓ２４）、モータ２９を停止して定着フィルム２５と加圧ローラ２６との回転を停止させ、ヒータ２０への通電をオンし（Ｓ２５）、タイマの時間ｔを０にセットして、ニップ内でのヒータ２０による加熱を開始する（Ｓ２６、Ｓ２７）。
【０１３０】
なお、図４のフローチャートでは、この時点でヒータ２０をオンにしているが、それ以前からオンにしておき、プリント時より低温で温調して定着フィルム２５の摺動トルクを減らしておいてもよい。これは、定着フィルム２５内面に塗布されているグリースの粘性が温度を上げることで低下することを利用するものである。さらに、加圧ローラ２６の表面についたトナー等の付着物を軟化させてクリーニング用のシートである紙に付きやすくするために、紙がニップＮに入る以前にある程度加圧ローラ２６表面を暖めておくのもよい。この場合は、ヒータ２０をプリント時と同じ高温に維持した状態で、加圧ローラ２６を数回転だけ回転させておく必要がある。
【０１３１】
いずれの場合も、モータ２９の停止（すなわち、定着フィルム２５と加圧ローラ２６との回転の停止）と同時に、タイマのカウントを開始する。タイマの時間ｔが、加圧ローラ２６表面に付着したトナー等を軟化させて紙に付着させることができるまでの時間ｔ１以上の加熱時間を経過したかどうかを見る（Ｓ２８）。あるいは、サーミスタ２１の検出するヒータ２０の温度が所定の温度を超えたことで判断してもよい。この所定温度としては、トナーの軟化点又は融点が好ましい。こうして一旦、加圧ローラ表面の付着物を軟化させた後に、ヒータ２０への通電をオフにして非加熱とし（Ｓ２９）、さらに、ヒータ２０の温度が所定の温度よりも低くなるのを待つ。この所定温度としては、トナー温度を軟化点よりも低くする温度であればよく、軟化点でもよい。ここでは、タイマのカウントがあらかじめ定めた時間ｔ２（所定の温度よりも低下する時間）を超えたかどうかで判断するようにしている（Ｓ３０）。なお、サーミスタ２１の検出する温度がトナーの軟化点よりも低い所定温度であるかどうかで判断してもよい。
【０１３２】
こうしてニップ内において加圧ローラ２６の付着物が冷えると、加圧ローラ２６と紙との表面粗さや表面エネルギーの違いに基づき、付着物は、加圧ローラ２６よりも紙に強固に付着する。すなわち軟化前には加圧ローラ２６表面に付着していた付着物は、軟化・冷却後には、加圧ローラ２６よりも紙に強力に付着することになる。ここで、モータ２９を起動して紙をニップ幅ａ分だけ搬送すると（Ｓ３１）、付着物は、加圧ローラ２６表面から剥離して紙の裏面に転移する。
【０１３３】
このように、紙の停止中に加圧ローラ２６表面のトナーを軟化させることで、軟化トナーを紙の凹凸に入り込ませ、紙に付着させることができる。このため、そのまま紙を送ってもよいが、トナーを軟化させた後、冷却してから紙を送った方が一層効果的である。一旦冷却することで、軟化して紙の凹凸に入り込んだトナーを固まらせ確実に紙に付着させてクリーニング効果をあげるとともに、紙に付いた付着物が搬送途中で落下して、障害物となって発生するジャムや、紙折れといった問題をも防止できる。
【０１３４】
上述の、付着物の軟化、冷却、紙のニップ幅ａ分の送りを、加圧ローラ２６の１周分について繰り返すことで、加圧ローラ２６表面全体をクリーニングすることができる。
【０１３５】
本実施の形態では、Ｓ３１で紙をニップ幅ａ分だけ送った後、モータ２９を停止して加圧ローラ２６及び定着フィルム２５の回転を停止させている（Ｓ３２）。そして、紙の後端がニップＮに入るまではＳ２６〜Ｓ３３を繰り返す。
【０１３６】
クリーニングに用いた紙の後端がニップＮに入ると（Ｓ３３）、モータ２９を正規の定速度で回転させ（Ｓ３４）、ニップＮからの排紙が完了したと判断されると（Ｓ３５）、クリーニングモードを終了する（Ｓ３６）。このクリーニングを終了するタイミングは、紙後端がニップＮに入ってからでなくても、加圧ローラ２６表面全面が少なくとも一度はニップＮ中で停止していればよい。
【０１３７】
次に、本実施の形態１の具体例を示す。
【０１３８】
〈具体例１〉
紙の搬送速度が５０mm／秒、加圧ローラ２６の直径が２５mm、加圧ローラ２６の離型層２６ｂのゴム厚が３mm、ニップ幅ａが５mm、トップセンサ９からニップ中心までの距離が１５０mmにそれぞれ設定された画像形成装置の場合を例に説明する。通常のプリント時には、ヒータ２０は、１５０℃から１９０℃の間で制御される。これは、加圧ローラ２６の冷えている状態に対してはヒータ２０を高温に維持し、逆に、加圧ローラ２６が暖まった状態に対してはヒータ２０を低温に制御することで、紙に対する熱供給を一定にするためである。図４のフローチャートに基づいて説明すると、給紙開始後、紙は、その先端がトップセンサ９を通過した後、（１５０＋２．５）／５０秒後にニップＮからで始める（Ｓ２４）。
【０１３９】
この時点で、モータ２９を停止させて紙をニップ内で滞留させ、この状態で加熱を開始する。加熱制御温度はトナーの軟化点よりも高温の１９０℃とし、１秒通電後に通電をオフして加熱を終了し、０．５秒経過後にヒータ温度で１３０℃にまで低下した時点でモータ２９を再度起動して、ニップ幅ａに等しい５mmだけ紙をステップ送りする。その後再度モータ２９を停止させ、加熱と冷却の工程を加圧ローラ２６の１周分以上繰り返す。本具体例１の場合、加圧ローラ２６の外周は７８．５mmであるので、１６回以上のステップ送りが必要となる。
【０１４０】
紙の後端がニップＮに入るとこのステップ送りを終了して、定速で紙を搬送し排紙して停止させた。この方法で、加圧ローラ２６に付着したトナー等の汚れは９５％以上が除去され、しかも残った５％についても、通常のプリント時に加圧ローラ２６から剥れて紙に付着するということはなく、優れたクリーニング効果を得ることができた。
【０１４１】
〈具体例２〉
具体例２では、紙がニップＮに進入するまでの間に、加圧ローラ２６を暖めておくことでクリーニング性能を向上させるとともに、クリーニング時間を短縮するものである。
【０１４２】
図４のフローチャートに基づいて説明すると、給紙開始後、紙がニップＮに進入する前に、ヒータ２０を１９０℃で制御しておく。トップセンサ９を紙先端を出た後、（１５０＋２．５）／５０秒後に紙の先端がニップＮから出始める（Ｓ２４）。
【０１４３】
この時点で、モータ２９を停止させて紙をニップ内で滞留させ、この状態で加熱を開始する。加熱制御温度は１９０℃とし、０．５秒通電後に通電をオフして加熱を終了し、０．５秒経過後にヒータ温度でトナーの軟化点よりも低温の１３０℃にまで低下した時点でモータ２９を再度起動して、５mmだけ紙をステップ送りする。その後再度加熱と冷却の工程を加圧ローラ２６の１周分以上繰り返す。加圧ローラ２６の外周はこの場合７８．５mmであるので、１６回以上の繰り返しが必要となる。紙の後端がニップＮに入るとこのステップ送りを終了して、定速で紙を搬送し排紙して停止させた。
【０１４４】
この方法で、加圧ローラ２６に付着したトナー等の汚れは９８％以上が除去され、しかも残った２％も通常プリント時に紙上に剥がれて出てこないといった優れたクリーニング効果が得られた。
【０１４５】
前述の具体例１では、加圧ローラ２６の１周のクリーニングに、加熱冷却時間２４．０秒にモータ２９の起動と停止時間を加えて約３５秒が必要であったが、本具体例２では、約２７秒でクリーニングできるので、格段に時間が短縮されたといえる。
【０１４６】
〈実施の形態２〉
本実施の形態２は先の参考例及び実施の形態１に改良を加え、さらにクリーニング性を向上させるものである。本実施の形態で使用されるトナー、画像形成装置、及び定着装置の寸法関係は前述の実施の形態１と同一とする。
【０１４７】
図５のフローチャートを参照して、本実施の形態２における制御を説明する。参考例及び実施の形態１との相違点は、加圧ローラ２６の１周全面が少なくとも１度は、ニップＮ中で停止したら、その後、ヒータ２０の制御温度を上昇させる点である。
【０１４８】
まず、スタート状態（Ｓ４１）では定着装置１１が待機状態である。この状態で、ユーザがクリーニングが必要であると判断すると、装置本体Ｍの操作パネルやホストコンピュータ（不図示）等からの信号によって画像形成装置をクリーニングモードに切り換える（Ｓ４２）。クリーニングモードになった画像形成装置では紙の給紙を開始し（Ｓ４３）、１枚の紙を画像形成することなく白紙で定着装置１１に送る。この場合、画像形成して紙上に「クリーニングしました」等の記事を入れて、ユーザに知らせるようにしてもよい。
【０１４９】
ここで、紙の先端がニップＮに到達する時間は、紙の搬送速度と、紙の先端がトップセンサ９を通過した時間とから算出することができ、また、同様にして紙の先端がニップＮを出る時間も算出することができる。なお、この紙の先端がニップＮを出たか否かの検出は、ニップ下流にセンサを配設してこれにより紙先端を検出するようにしてもよい。紙の先端がニップＮを出たことを検出したときは（Ｓ４４）、モータ２９を停止し（Ｓ４５）、ヒータ２０をオンし、タイマの時間ｔを０にセットして、ニップ内でのヒータ２０による加熱を開始する（Ｓ４６、Ｓ４７）。
【０１５０】
なお、図５のフローチャートでは、この時点でヒータ２０をオンにしているが、それ以前からオンにしておき、プリント時より低温で温調して定着フィルム２５の摺動トルクを減らしておいてもよい。これは、定着フィルム２５内面に塗布されているグリースの粘性が温度を上げることで低下することを利用するものである。さらに、加圧ローラ２６の表面についたトナー等の付着物を軟化させてクリーニング用の紙に付きやすくするために、紙がニップＮに入る以前にある程度加圧ローラ２６表面を暖めておくのもよい。この場合は、ヒータ２０をプリント時と同じ高温に維持した状態で、加圧ローラ２６を数回転だけ回転させておく必要がある。
【０１５１】
いずれの場合も、モータ２９の停止と同時に、タイマのカウントを開始する。タイマの時間ｔが、加圧ローラ２６表面に付着したトナー等を軟化させて紙に付着させることができるまでの時間ｔ１以上の加熱時間を経過したかどうかを見る（Ｓ４８）。あるいは、ヒータ２０の温度が所定の温度を超えたことで判断してもよい。こうして一旦、加圧ローラ表面の付着物を軟化させた後に、ヒータ２０をオフにし（Ｓ４９）、さらに、ヒータ２０の温度が所定の温度よりも低下するのを待つ。ここでは、タイマのカウントがあらかじめ定めた時間ｔ２（所定の温度よりも低下する時間）を超えたかどうかで判断するようにしている（Ｓ５０）。なお、サーミスタ２１の検出する温度が所定温度であるかどうかで判断してもよい。
【０１５２】
こうしてニップ内において加圧ローラ２６の付着物が冷却されると、加圧ローラ２６と紙との表面粗さや表面エネルギーの違いに基づき、付着物は、加圧ローラ２６よりも紙に強固に付着される。すなわち軟化前には加圧ローラ２６表面に付着していた付着物は、軟化・冷却後には、加圧ローラ２６よりも紙に強力に付着することになる。ここで、モータ２９を起動して紙をニップ幅ａ分だけ搬送すると（Ｓ５１）、付着物は、加圧ローラ２６表面から剥離して紙の裏面に転移する。
【０１５３】
このように一旦冷却することでクリーニング効果をあげるとともに、紙に付いた付着物が搬送途中で落下して、障害物となって発生するジャムや、紙折れといった問題をも防止できる。
【０１５４】
上述の、付着物の軟化、冷却、紙のニップ幅分のステップ送りを、加圧ローラ２６の１周分について繰り返すことで、加圧ローラ２６表面全体をクリーニングすることができる。
【０１５５】
紙の後端がニップＮを出ていない場合（Ｓ５２、Ｓ５３）には、加圧ローラ２６の１周分（１周分の回転量）のクリーニングが終了すると（Ｓ５４）、さらに制御温度を１０℃上昇させる（Ｓ５５）。そして、Ｓ４６に戻り、再度この温度でクリーニング工程を加圧ローラ１周分（次の１周分の回転量）に対して行う。この場合には、加圧ローラ２６及び加圧ローラ表面に付着している汚れは、前回の１周に比較して、これよりもさらに加熱されるので、前回の１周では取り除くことのできなかった汚れまでクリーニング可能となった。この場合には、複数回、ヒータ２０の温度を上げてもよいが、上げすぎると安全装置が作動するなどの弊害があるので、１周ごとに上げる制御温度の大きさ、何周にわたって温度を上げ続けるか等は、装置構成ごとに決められるものである。
【０１５６】
なお、本実施の形態では、紙をニップ幅ａ分だけ搬送してモータ２９を停止するが、１度のステップ送り分は、ニップ幅ａでなくてもよい。加圧ローラ２６の１周全面が少なくとも１度はニップＮ中で停止した後でヒータ２０の制御の温度を上昇させればよい。
【０１５７】
クリーニングに用いた紙の後端がニップＮに入ると（Ｓ５３）、モータ２９を正規の定速度で回転させて（Ｓ５６）、クリーニングに供された紙が、搬送ローラ１２、排紙ローラ１３を介して排紙トレイ１４上に排出されると、クリーニングが終了したと判断され（Ｓ５７）、クリーニングモードを終了する（Ｓ５８）。これは、紙の後端が簡単に加圧ローラ２６から分離されるようにすることで、紙が後端から加圧ローラ２６に巻き込まれるジャムを防止するためである。
【０１５８】
〈具体例１〉
紙の搬送速度が５０mm／秒、加圧ローラの直径が２５mm、離型層２６ｂのゴム厚が３mm、ニップ幅ａが５mm、トップセンサ９からニップ中心までの距離が１５０mmに設定された画像形成装置の場合を例に説明する。通常のプリント時には、ヒータ２０は、１５０℃から１９０℃の間で制御される。これは、加圧ローラ２６の冷えている状態に対してはヒータ２０を高温に維持し、逆に、加圧ローラ２６が暖まっている状態に対してはヒータ２０を低温に制御することで、紙に対する熱供給を一定にするためである。図５のフローに基づいて説明すると、給紙開始後、トップセンサ９を紙先端が通過した後、（１５０＋２．５）／５０秒後に紙の先端がニップＮから出始める（Ｓ４４）。
【０１５９】
この時点で、モータ２９を停止させて紙をニップ内で滞留させ、この状態で加熱を開始する。加熱制御温度は１９０℃とし、１秒通電後に加熱を終了し、０．５秒経過後にヒータ温度で１３０℃にまで低下した時点でモータ２９を再度起動して、５mmだけ紙をステップ送りする。その後、再度加熱と冷却の工程を加圧ローラ２６の１周分以上繰り返す。加圧ローラ２６の外周はこの場合７８．５mmであるので、１６回以上の繰り返しが必要となる。
【０１６０】
クリーニング用の紙にＡ４サイズの用紙を使用すると、加圧ローラ２６の３．７８周分のクリーニングが可能である。本実施の形態２では、加圧ローラ２６の１周目で１９０℃でクリーニングし、２周目は２００℃、３周目は２１０℃でクリーニングするようにした。なお、残りの０．７８周分は、紙の先端と後端とに振り分けた。
【０１６１】
紙の後端がニップＮに入るとこのステップ送りを終了して、定速で紙を搬送し排紙して停止させた。この方法で、加圧ローラ２６に付着したトナー等の汚れは９９％以上が除去され、しかも残った１％も通常のプリント時に紙に付着することがないといった優れたクリーニング効果が得られた。
【０１６２】
なお、本実施の形態２では、モータ２９の停止中にヒータ２０への通電をオフしているが、参考例のように、ヒータ２０への通電をオフしなくても１周ごとに制御温度を上昇させることでクリーニング効果を高めることができる。
【０１６３】
なお、また、本実施の形態２においても、前述の実施の形態１と同様に、紙がニップ内に入る前に加圧ローラ２６表面を暖めて、付着物を軟化させる工程を入れておいてもよいことはいうまでもない。
【０１６４】
本実施の形態２では加圧ローラ２６の１周ごとに制御温度を上昇させてヒータ２０の単位時間当たりの発熱量を上げているが、１周ごとに加熱量を増やすようにしてもよい。具体的には、１周ごとに温度を上昇させるのではなく、１周ごとに加熱時間を長くするようにしてもよい。
【０１６５】
〈実施の形態３〉
連続通紙などを行って加圧ローラ上のトナー汚れが溶融する温度まで加圧ローラが昇温しているときには、紙をステップ送りすると、紙が先端から加圧ローラに巻き付いてしまうことがある。
【０１６６】
本実施の形態３は、前述の参考例及び実施の形態１、２に改良を加え、紙がローラに巻き付くことを確実に防止できるようにしたものである。
【０１６７】
本実施の形態で使用されるトナー、画像形成装置及び定着装置１１の寸法関係は前述の参考例及び実施の形態１、２と同一である。参考例及び実施の形態１、２との相違点は、紙先端が搬送部材間に挟持されてから最初のモータ停止を行う点である。
【０１６８】
図６のフローチャートに本実施の形態３の制御を示す。
【０１６９】
まず、スタート状態（Ｓ６１）では画像形成装置が待機状態である。この状態で、ユーザがクリーニングが必要であると判断すると、装置本体Ｍの操作パネルやホストコンピュータ等（不図示）からの信号で画像形成装置をクリーニングモードに切り換える（Ｓ６２）。
【０１７０】
クリーニングモードに切り換えられた画像形成装置は、紙の給紙を開始し（Ｓ６３）、１枚の紙を画像形成することなく白紙の状態で定着装置１１に送る。なお、この場合、画像形成することにより紙上に「クリーニングしました」等の記事を入れて、ユーザに知らせるようにしてもよい。
【０１７１】
本実施の形態３においては、紙の先端が定着装置１１下流側の搬送部材対である搬送ローラ対１２（図１参照）に到達した後に、モータ２９を停止する。紙の先端が搬送ローラ対１２に到達する時間は紙の搬送速度とトップセンサ９を通過した時間とから算出することができる。なお、搬送ローラ対１２のすぐ下流側にセンサを設置し、このセンサが紙の先端を検知することにより、紙が搬送ローラ対１２に到達したことを検知するようにしてもよい。
【０１７２】
紙の先端が搬送ローラ対１２に挟まれたかどうかを判断し（Ｓ６４）、挟まれているときには、モータ２９を停止し（Ｓ６５）、ヒータ２０により、ニップ内の加熱を開始する（Ｓ６６）。
【０１７３】
このように、紙の先端が搬送ローラ対１２に挟まれてから、加圧ローラ２６を停止させて付着物をとる作業（クリーニング作業）に入る理由は、搬送ローラ対１２の搬送力によって、クリーニング用の紙先端が加圧ローラ２６に巻き込まれることを防止するためである。
【０１７４】
なお、図６のフローチャートでは、この時点でヒータ２０をオンにしているが、それ以前からオンにしておき、プリント時より低温で温調して定着フィルム２５の摺動トルクを減らしておいてもよい。これは、定着フィルム２５内面に塗布されているグリースの粘性が温度を上げることで低下することを利用するものである。さらに、加圧ローラ２６の表面についたトナー等の付着物を軟化させてクリーニング用の紙に付きやすくするために、紙がニップＮに入る以前にある程度加圧ローラ２６表面を暖めておくのもよい。この場合は、ヒータ２０をプリント時と同じ高温に維持した状態で、加圧ローラ２６を数回転だけ回転させておく必要がある。
【０１７５】
いずれの場合も、モータ２９の停止と同時に、タイマのカウントを開始する（Ｓ６６、６７）。タイマの時間ｔが、加圧ローラ２６表面に付着したトナー等を軟化させて紙に付着させることができるまでの時間ｔ１以上の加熱時間を経過したかどうかを見る（Ｓ６８）。あるいは、ヒータ２０の温度が所定の温度を超えたことで判断してもよい。こうして一旦、加圧ローラ表面の付着物を軟化させた後に、ヒータ２０をオフにし（Ｓ６９）、さらに、ヒータ２０の温度が所定の温度よりも低下するのを待つ。ここでは、タイマのカウントがあらかじめ定めた時間ｔ２（所定の温度よりも低下する時間）を超えたかどうかで判断するようにしている（Ｓ７０）。なお、本実施の形態においても、実施の形態２と同様に、タイマの代わりに、サーミスタ２１の検出温度で判断してもよい。
【０１７６】
こうしてニップ内において加圧ローラ２６の付着物が冷却されると、加圧ローラ２６と紙との表面粗さや表面エネルギーの違いに基づき、付着物は、加圧ローラ２６よりも紙に強固に付着される。すなわち軟化前には加圧ローラ２６表面に付着していた付着物は、軟化・冷却後には、加圧ローラ２６よりも紙に強力に付着することになる。ここで、モータ２９を起動して紙をニップ幅ａ分だけ搬送すると（Ｓ７１）、付着物は、加圧ローラ２６表面から剥離して紙の裏面に転移する。
【０１７７】
このように一旦冷却することでクリーニング効果をあげるとともに、紙に付いた付着物が搬送途中で落下して、障害物となって発生するジャムや、紙折れといった問題をも防止できる。
【０１７８】
上述の、付着物の軟化、冷却、紙のニップ幅分のステップ送りを、加圧ローラ２６の１周分について繰り返すことで（Ｓ７１、Ｓ７２）、加圧ローラ２６表面全体をクリーニングすることができる。
【０１７９】
クリーニングに用いた紙の後端がニップＮに入ると（Ｓ７３）、モータ２９を正規の定速度で回転させ（Ｓ７４）、ニップＮからの排紙が完了したと判断されると（Ｓ７５）、クリーニングモードを終了する（Ｓ７６）。これは、紙の後端が簡単に加圧ローラ２６から分離されるようにすることで、紙が後端から加圧ローラ２６に巻き込まれるジャムを防止するためである。
【０１８０】
〈具体例１〉
紙の搬送速度が５０mm／秒、加圧ローラ２６の直径が２５mm、加圧ローラ２６の離型層２６ｂのゴム厚が３mm、ニップ幅ａが５mm、トップセンサ９から搬送ローラ対１２までの距離が２００mmに設定された画像形成装置の場合を例に説明する。通常のプリント時には、ヒータ２０は、１５０℃から１９０℃の間で制御される。これは、加圧ローラ２６の冷えている状態に対してはヒータ２０を高温に維持し、逆に加圧ローラ２６が暖まっている状態に対しては、ヒータ２０を低温に制御することで、紙に対する熱供給を一定にするためである。図６のフローチャートに基づいて説明すると、給紙開始後、紙の先端がトップセンサ９を通過した後、２００／５０秒後に紙の先端が搬送ローラ対１２に到達する（Ｓ６４）。
【０１８１】
この時点で、モータ２９を停止させて（Ｓ６５）紙をニップ内で滞留させ、この状態で加熱を開始する。加熱制御温度は１９０℃とし、１秒通電後に加熱を終了し、０．５秒経過後にヒータ温度で１３０℃にまで低下した時点でモータ２９を再度起動して、５mmだけ紙をステップ送りする。その後、再度加熱と冷却の工程を加圧ローラ２６の１周分以上繰り返す。加圧ローラ２６の外周はこの場合７８．５mmであるので、１６回以上の繰り返しが必要となる。
【０１８２】
紙の後端がニップに入るとこのステップ送りを終了して、定速で紙を搬送し排紙して停止させた。
【０１８３】
この方法で、加圧ローラ２６に付着したトナー等の汚れは９５％以上が除去され、しかも残った５％についても通常のプリント時に加圧ローラ２６から剥れて紙に付着するといったことがなく、優れたクリーニング効果が得られた。
【０１８４】
また、前述の参考例及び実施の形態１、２においては、加圧ローラ２６表面の汚れが著しい場合には、クリーニング中の紙が加圧ローラ２６表面に巻き付いてジャムが発生するおそれがあるが、本実施の形態３によると、紙の先端が搬送ローラ対１２によって挟持されてからモータ２９が停止するので、このようなおそれはない。
【０１８５】
なお、本実施の形態３では、モータ２９の停止中にヒータ２０の通電をオフしているが、参考例のように、ヒータ２０への通電をオフしなくてもよい。
【０１８６】
なお、また、本実施の形態３においても、前述の参考例及び実施の形態１、２と同様に、紙がニップ内に入る前に加圧ローラ表面を暖めて、あらかじめ付着物を軟化させる工程を入れてもよいのはいうまでもない。
【０１８７】
〈実施の形態４〉
本実施の形態４は、参考例及び実施の形態１、２、３に改良を加え、省電力、かつ短時間で効率よくクリーニングを行えるようにしたものである。参考例及び実施の形態１、２、３のクリーニングモードとの相違点は、ヒータへの通電をオンしているときのヒータの単位時間当たりの発熱量が、加圧ローラの停止中よりも紙がニップに到達する前のほうが小さい点である。
【０１８８】
本実施の形態で使用されるトナー、画像形成装置、及び定着装置１１は、前述の参考例及び実施の形態１、２、３と同様であり、同一符号については、同一又は相当部分を示している。寸法関係は前述の参考例及び実施の形態１、２、３と異なる部分があるため、その部分については適宜記載する。
【０１８９】
図７のフローチャートを参照して、本実施の形態４における制御を説明する。まず、Ｓ１１１のスタート状態では、定着装置１１が待機状態にある。この状態で、ユーザが加圧ローラ２６のクリーニングが必要であると判断すると、操作パネル、又はホストコンピュータ等からの信号で定着装置１１をクリーニングモードに切り換える（Ｓ１１２）。
【０１９０】
クリーニングモードになった定着装置１１は、Ｓ１１３で、給紙部である給紙カセット７からの給紙を開始し、同時にモータ２９をオン、ヒータ２０へ通電をオンして加熱をはじめる。つまり、加圧ローラ２６を暖めながら１枚の紙を白紙で給紙カセット７から給紙する。回転する加圧ローラ２６はニップＮにおいてヒータ２０の発熱を定着フィルム２５を介して受けて予熱される。この場合のヒータ２０の単位時間当たりの発熱量は所定の第１のレベル（第１発熱量）に制御される。
【０１９１】
ヒータ２０の制御温度はトナーの軟化点以上にすることが好ましい。本実施の形態４では、１８０℃である。ヒータ２０の制御温度は加圧ローラ２６の回転を停止しているときのヒータ２０の最高温度よりも低く制御されることが好ましい。
【０１９２】
給紙カセット７から給紙された紙はニップＮに到達し、先端がニップＮにくわえ込まれてニップＮを出て所定の位置まで搬送されると（Ｓ１１４）、モータ２９の駆動が停止されて（Ｓ１１５）、紙搬送が停止される。
【０１９３】
給紙カセット７から給紙された紙がニップＮに到達する時間は、紙の搬送速度とトップセンサ９を通過した時間とから算出され、それから紙先端がニップＮを出て所定の位置まで搬送される時間も算出できる。あるいは、ニップＮよりも下流においたセンサで紙先端を検知してもよい。そして指定の位置まで搬送されたかどうかの判断（Ｓ１１４）でＹＥＳとなると、モータ２９を停止し（Ｓ１１５）、紙搬送を停止するのである。なお、Ｓ１１４は、紙が搬送ローラ対１２間に挟持されているかどうかの判断でもよい。
【０１９４】
Ｓ１１６のヒータ２０のオンは、上記Ｓ１１３における場合よりもニップ内でヒータ２０をさらに発熱させる、すなわち、ヒータ２０の単位時間当たりの発熱量を前記第１のレベルよりも大きい所定の第２のレベル（第２発熱量）に変化させることである。これにより、ニップＮにおいて、紙、加圧ローラ表面の汚染付着物としてのトナーｔａ（図８参照）、加圧ローラ２６の加熱を開始する。
【０１９５】
図９に、外径２０mm（芯金１３mm、アルミ無垢）の加圧ローラ２６と、電力約４００Ｗのヒータ２０とを有し、ニップ幅ａが約４．５mmである定着装置１１を用いて加圧ローラ２６をクリーニングしているときのサーミスタ２１の温度と、加圧ローラ側のトナー温度と、紙側のトナー温度との推移を示す。
【０１９６】
図８にニップＮの拡大模型図を示す。クリーニングモードにおいてモータ２９が停止すると（Ｓ１１５）、加圧ローラ２６は温められているためトナーｔａの加圧ローラ２６に接している部分は軟化状態にある。しかし空気と接しているトナーｔａの表面は加圧ローラ側よりも冷えており、さらに給紙された紙Ｐは常温に近いため紙側のトナーｔａ表面は、紙Ｐに熱をさらに奪われ冷却される。
【０１９７】
ヒータ２０をオンし単位時間当たりの発熱量を増加させ（Ｓ１１６）、サーミスタ２１によって指定加熱温度約２００℃が検知される（Ｓ１１７）まで加熱を続行する。このとき、紙側のトナーｔａは完全に溶けて紙Ｐに浸透し付着するが、加圧ローラ側のトナーｔａは加圧ローラ２６に熱を奪われ、あまり温度上昇はしない（図９参照）。
【０１９８】
サーミスタ２１によって指定加熱温度約２００℃が検知されたら（Ｓ１１７）、ヒータ２０への通電をオフにする（Ｓ１１８）。このヒータ２０のオフによりヒータ２０が降温してニップＮが冷却される。このとき、図９に示すように、紙側のトナーｔａは定着フィルム２５及び紙Ｐの熱容量が小さいため、冷却速度が早く、紙Ｐに固着される。しかし熱容量の大きな加圧ローラ２６側のトナーｔａは軟化状態にある。
【０１９９】
サーミスタ２１によって指定冷却温度約１８０℃が検知されたら（Ｓ１１９）、モータ２９を起動させて紙ＰをニップＮのニップ幅ａ分だけ搬送させる（Ｓ１２０）。なお、指定冷却温度は紙側のトナー温度が、軟化点よりも低くなるようにすることが好ましい。
【０２００】
この紙Ｐのニップ幅ａ分のステップ送りにより、ニップＮに対応している加圧ローラ表面部分のトナーｔａが加圧ローラ表面部分に対応している紙面部分に転移して加圧ローラ表面部分から剥がされて除去される。
【０２０１】
そして、紙Ｐが指定の位置まで搬送（所定の長さ分搬送）され終わるまで、上記のＳ１１５〜Ｓ１２０の動作サイクルが繰り返えされる。この繰り返しにより、加圧ローラ表面のトナーｔａはニップＮのニップ幅領域分ずつ順次紙面に付着して加圧ローラ表面部分から剥がされて除去され、最終的に加圧ローラ表面が全周的にクリーニングされる。
【０２０２】
上記のＳ１１５〜Ｓ１２０の動作サイクルが繰り返されて実行され、紙Ｐが指定の位置まで搬送されると（Ｓ１２１）、モータ２９を正規の一定速度で駆動させて、加圧ローラ２６のクリーニングに使用した紙Ｐを定着装置１１から排出される（Ｓ１２２）。
【０２０３】
排紙が完了したと判断されると、加圧ローラ２６のクリーニングモードを終了する（Ｓ１２３）。
【０２０４】
加圧ローラ２６は熱容量が大きく、紙ＰがニップＮに突入するまでの予熱によって多くの熱を蓄えることが可能である。一方、給紙されてくる紙Ｐは常温に近く、さらに応答性が良いため、図９に示すようにヒータ裏のサーミスタ２１によって決められた温度まで加熱・冷却することが可能である。このことから加圧ローラ２６側のトナーｔａを軟化状態にしたまま紙Ｐ側のトナーｔａを紙Ｐに固着することが可能になる。
【０２０５】
もちろん、定着装置１１の熱容量・ヒータ電力、トナーの軟化点等により、Ｓ１１７とＳ１１９のサーミスタ指定温度等は変化する。
【０２０６】
Ｓ１１３のように、給紙と同時にヒータ２０をオンすることにより、定着フィルム２５の摺動トルクを減らしておくこともできる。これは、定着フィルム内面に塗ったグリースの粘性が温度を上げることで低下することを利用できるからである。しかも熱容量の大きい加圧ローラ２６を予熱することにより、加圧ローラ２６の芯金２６ａから温めておくことが可能である。
【０２０７】
また、Ｓ１１３でのヒータ２０の単位時間当たりの発熱量をＳ１１７でのヒータ２０の単位時間当たりの発熱量よりも低くすることで、予熱における消費電力を抑え、省電力で効率よく、短時間でクリーニングを行うことが可能となる。
【０２０８】
〈実施の形態５〉
本実施の形態５は、実施の形態４を改良したもので、汚れ具合が均一でない加圧ローラを効率よくクリーニングできるようにしたものである。実施の形態４との相違点はステップ送りの幅がニップ幅の半分以下である点である。
【０２０９】
本実施の形態で使用されるトナー、画像形成装置、及び定着装置１１は、前述の実施の形態４と同一である。
【０２１０】
図１０にニップＮの拡大模型図を示す。同図に示すように、加圧ローラ２６に付着しているトナーｔａの濃度は一定ではなく、場所によって異なり、場合によってはニップＮ内で密度が異なることもある。
【０２１１】
この状態でニップＮから排出されるとトナーｔａのほとんどはクリーニングされるが、密度の薄い箇所は紙側のトナーｔａと紙間の付着力とが弱いため、加圧ローラ２６に付着したまま排出されない可能性がある。
【０２１２】
そこで、本実施の形態５では、ステップ送り幅をニップ幅ａの半分以下にしている。このようにすることで、図１０のニップＮの前半のトナーｔａは、加熱により密度をほぼ一定にされた後、ニップＮの後半に移動する。そしてニップＮの後半で再度加熱されることにより紙側の付着物は紙Ｐに浸透し紙Ｐに強固に付着する。
【０２１３】
このように、本実施の形態５のクリーニングモードは、加圧ローラ２６のトナー汚れの具合が不均一であっても、効率よくクリーニングを行うことができるものである。
【０２１４】
なお、実施の形態４、５のクリーニングモードでは画像形成されていない白紙を定着装置１１に送っているが、前述の参考例及び実施の形態１、２、３と同様に白紙に代えて、「クリーニングしました」等のユーザへのコメントが画像形成された紙を定着装置１１へ送ってもよい。
【０２１５】
また、上述の参考例及び実施の形態１、２、３、４、５で説明に用いた寸法、温度、時間はそれぞれ例示であり、実際には、画像形成装置の構成や、トナーの性状等に応じて個別に決定されるものである。
【０２１６】
また、モータ２０によるステップ送りの量も必ずしも、ニップ幅ａに合わせる必要はなく、クリーニング工程の中で加圧ローラ２６を数回転させて加圧ローラ２６の全周面を万遍なくクリーニングできるように分割されていれば、問題ない。
【０２１７】
以上の実施の形態では、白い紙でクリーニングを行っているので、一旦画像形成した紙を再給紙することや、クリーニングペーパーの表裏を確かめて給紙する必要がなく、クリーニング操作が容易である。また、クリーニングの煩雑さをなくすために、１枚の紙の通紙でクリーニングするものであったが、何枚通紙してもよい。さらに、また、よりクリーニング効果をあげるためには、例えば、図１２に示すような先端Ｐ1 、後端Ｐ2 を有する紙（シート）Ｐに、斜めに黒い帯Ｓを印字し、この印字面を加圧ローラ２６側に向けた状態で、定着装置１１のニップＮに矢印Ｋ′方向に通紙しながら、上述のクリーニングモードを使用するとよい。
【０２１８】
また、クリーニングの効果をあげるために、加圧ローラ２６の表層は、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰなどの離型性のよい樹脂性のコート層としたり、同様の樹脂性のチューブで被覆したりして構成することが好ましい。
【０２１９】
また、クリーニング動作中にレーザ光学系を動作させてユーザにクリーニングをしていることを認識させてもよい。これは、クリーニング中にユーザが不要な操作を行うことを防ぐ効果がある。
【０２２０】
上述の参考例及び実施の形態１、２、３、４、５では、定着装置１１として、定着フィルム２５を使用したものについて説明したが、本発明は、この方式の定着装置１１に限らず、従来公知の、図１３に示すような定着ローラ３１と加圧ローラ３２と組み合わせた構成の定着装置に対しても適用することが可能である。
【０２２１】
加圧ローラ３２はシリコーンゴム表層３２１を有する定着回転体であり、定着ローラ３１は芯金３１１と、フッ素系樹脂などからなる離型表層３１２とを有する定着回転体である。定着ローラ３１の内側にはハロゲンヒータＨなどの熱源が設けられている。
【０２２２】
そして、本発明は、加圧ローラ２６、３２との間にニップＮを形成する定着フィルム２５、定着ローラ３１に対しても、加圧ローラ２６、３２と同様のクリーニング効果がある。つまり、加圧ローラ２６、３２をはじめとして定着フィルム２５、定着ローラ３１等の任意の定着回転体にも効果がある。なお、ニップＮを形成する一方が定着回転体であれば、他方は定着回転体に限らず、固定的に配置された圧接部材であってもよいのはもちろんである。このような構成においても、圧接部材に当接された定着回転体の表面に付着したトナーを良好に除去することができる。
【０２２３】
例えば、導電性かつ強磁性の部材に磁力を作用させて誘導電流を発生させ、該部材を発熱させる電磁加熱方式の装置でもよい。
【０２２４】
図１４（ａ）は、このような電磁加熱方式の加熱装置の概略構成図である。
【０２２５】
同図において、１１６は横断面略樋形のフィルム内面ガイドステーであり、液晶ポリマー、フェノール樹脂等で構成され、内側には、芯材（鉄心）１５２ｂに巻線１５２ａを巻き付けて構成した励磁コイル１５２を収納させてある。
【０２２６】
このステー１１６と励磁コイル１５２とのアセンブリに加熱体としての円筒状の定着フィルム１１２をルーズに外嵌させ、この定着フィルム１１２を挟んで加圧ローラ１１３を圧接させている。加圧ローラ１１３は、芯金１１４とその外周面を囲繞する離型層１１５とによって構成されている。
【０２２７】
定着フィルム１１２は、図１４（ｂ）に示すように、ポリイミド・ポリアミドイミド・ＰＥＥＫ・ＰＥＳ・ＰＴＦＥ・ＦＥＰ等の耐熱性樹脂をエンドレス状のフィルムを基層１１２ａとして、その基層１１２ａの外周上に導電層１１２ｂとして、鉄やコバルト、ニッケル、銅、クロム等の金属層を形成している。さらにその導電層１１２ｂの外周面にＰＴＦ・ＰＴＦＥ・ＦＥＰ等のトナー離型の良好な耐熱性樹脂を混合ないし独立で被覆して離型層１１２ｃを形成した３層構成のものである。この例ではフィルム基層１１２ａと導電層１１２ｂを別々の層としたが、フィルムの基層１１２ａそのものを導電層としてもよい。
【０２２８】
この構成によると、加圧ローラ１１３の回転により定着フィルム１１２の回転がなされ、励磁回路から励磁コイル１５２への電圧印加がなされて電磁誘導により定着フィルム１１２の導電層１１２ｂが発熱した状態において、ニップＮに被加熱体としての紙Ｐが導入され、フィルム下面に密着した状態で定着フィルム１１２と一緒にニップＮを通過することで、定着フィルム１１２の熱が紙Ｐに付与され、未定着トナー画像Ｔａが定着処理される。
【０２２９】
また、その他の電磁加熱方式の加熱装置としては、図１４（ｃ）に示すように励磁コイル１５２からの磁束により、平板状の導電性部材（強磁性の金属等）である加熱体１５４を発熱させ、この加熱体１５４に対して定着フィルム１１２を挟んで圧接し、ニップＮを形成した加圧部材１１３を回転駆動させ、ニップＮに導入された紙Ｐを挟持搬送して加熱処理する構成の装置であってもよい。
【０２３０】
また、フィルムの駆動方式が上記形態例のものと異なる以下のようなものでもよい。図１５（ａ）、（ｂ）はそれぞれ他の方式の定着装置を示す概略構成図である。
【０２３１】
（ａ）の定着装置は、発熱体としてのヒータ１１７と駆動ローラ１５５とテンションローラ１５６との３部材間にエンドレスベルト状の定着フィルム１１２を懸回張設し、定着駆動手段Ｍにより駆動ローラ１５５を駆動して定着フィルム１１２を回転駆動させるようにしたものである。なお、加圧ローラ１１３は定着フィルム１１２の回転移動に従動させている。
【０２３２】
（ｂ）の定着装置は、定着フィルム１１２としてロール巻きにした長尺の有端フィルムを用い、これを繰り出し軸１５８からヒータ１１７を経由させて巻き取り軸１５７へ所定の速度で走行移動させるように構成したものである。
【０２３３】
上記図１４の定着装置においては、加圧ローラ１１３の速度を直接代えることにより、また、図１５の定着装置においては、加圧ローラ１１３を従動ローラとした場合、駆動ローラ１５５や巻き取り軸１５７の回転速度を変えて、又はステップ送りして、紙Ｐの通紙速度を変え、加圧ローラ１１３の速度を変えることにより、参考例及び実施の形態１、２、３、４、５と同様の効果が得られる。
【０２３４】
また、前述の実施の形態１、２、３、４、５では、紙Ｐの停止中にヒータ２０への通電をオン・オフさせているが、通電オフの代わりに、ヒータ２０の単位時間当たりの発熱量を下げるようにしてもよい。すなわち、ヒータ２０の単位時間当たりの発熱量を下げることで、付着物を加熱する加熱量を小さくし、軟化した付着物を固まらせてもよい。
【０２３５】
なお、また、前述の実施の形態１、２、３では、タイマでヒータ２０の温度を制御しているが、加圧ローラ２６の表面温度を検知する検知手段を設け、検知した加圧ローラ２６の表面温度に応じてヒータ２０の温度制御を行ってもよい。つまり、加圧ローラ２６の表面温度がトナーの軟化点以上の所定温度になるとヒータ２０への通電をオフし、トナーの軟化点よりも低い所定温度になるとニップ分送るようにしてもよい。
【０２３６】
また、前述の参考例及び実施の形態１、２、３、４、５では、ユーザが必要であると判断した場合にクリーニングを行うようになっているが、所定枚数の画像を記録材Ｐに定着する毎に自動的にクリーニングモードに切り替わるようにしてもよい。
【０２３７】
また、近年、紙に含まれているＣａＣＯ3 や、紙粉とトナーとの混合物が加圧ローラなどの定着回転体に付着してローラの離型性を阻害してしまうことがあるが、本発明はＣａＣＯ3 や、紙粉とトナーとの混合物のクリーニングにも効果的である。すなわち、本発明により、長期にわたってジャムや画像汚れのない画像形成装置を提供することが可能となるのである。
【０２３８】
また、紙送りの停止中に、複数回、付着物の軟化と固化とを繰り返すように加熱量を変化させてもよい。
【０２３９】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ等）から構成されるシステムの１部として適用しても、１つの機器（例えば複写機、ファクシミリ装置）からなる装置の１部に適用してもよい。
【０２４０】
また、本発明は上記実施の形態を実現するための装置及び方法のみに限定されるものではなく、上記システム又は装置内のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に、上記実施の形態を実現するためのソフトウエアのプログラムコードを供給し、このプログラムコードに従って上記システムあるいは装置のコンピュータが上記各種デバイスを動作させることにより上記実施の形態を実現する場合も本発明の範疇に含まれる。
【０２４１】
また、この場合、前記ソフトウエアのプログラムコード自体が上記実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、具体的には上記プログラムコードを格納した記憶媒体は本発明の範疇に含まれる。
【０２４２】
この様なプログラムコードを格納する記録媒体としては、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【０２４３】
また、上記コンピュータが、供給されたプログラムコードのみに従って各種デバイスを制御することにより、上記実施の形態の機能が実現される場合だけではなく、上記プログラムコードがコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）、あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して上記実施の形態が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の範疇に含まれる。
【０２４４】
さらに、この供給されたプログラムコードが、コンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能格納ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上記実施の形態が実現される場合も本発明の範疇に含まれる。
【０２４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、定着回転体表面がニップを通過中に、その表面に付着している付着物（例えばトナー）の軟化及び固化とが起きるため、軟化及び固化されたトナーがクリーニング用のシートに付着し、その状態でニップからでていくので、定着回転体表面を簡単な構成で良好にクリーニングすることができる。
【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概略構成を示す縦断面図。
【図２】 本発明に係る定着装置の構成を示す縦断面図。
【図３】 参考例のクリーニング動作を示すフローチャート。
【図４】 実施の形態１のクリーニング動作を示すフローチャート。
【図５】 実施の形態２のクリーニング動作を示すフローチャート。
【図６】 実施の形態３のクリーニング動作を示すフローチャート。
【図７】 実施の形態４のクリーニング動作を示すフローチャート。
【図８】 実施の形態４を説明するためのニップの拡大模型図。
【図９】 実施の形態４のニップの温度推移を示す図。
【図１０】 実施の形態５を説明するためのニップの拡大模型図。
【図１１】 トナーの軟化点を説明するための図。
【図１２】 クリーニングに使用するシートの印字パターンを示す図。
【図１３】 本発明に係る定着装置の他の構成例を示す概略断面図。
【図１４】 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明に係る定着装置の別の構成例を示す概略断面図。
【図１５】 （ａ）、（ｂ）は、本発明に係る定着装置のさらに別の構成例を示す概略断面図。
【符号の説明】
１ 像担持体（感光ドラム）
９ トップセンサ
１１ 定着装置
１２ 搬送ローラ対
２０ 加熱手段（セラミックヒータ）
２１ サーミスタ
２３ ＣＰＵ
２４ トライアック
２５ 定着部材（定着フィルム）
２６ 定着部材（加圧ローラ）
２７ 温度制御手段
２８ 回転制御手段
２９ モータ
３０ ＣＰＵ
Ｎ ニップ
Ｐ 記録材、クリーニング用のシート
Claims (6)
- 記録材にトナー像を形成する画像形成部と、少なくとも一方が回転可能な一対の定着部材及び前記一対の定着部材の間に形成される定着ニップ部を加熱するヒータを有し前記定着ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ記録材上のトナー像を加熱定着する加熱定着手段と、を有し、クリーニング用シートを前記定着ニップ部で挟持搬送して前記回転可能な定着部材をクリーニングするクリーニングモードを有する画像形成装置において、
前記クリーニングモードが設定されると、前記定着ニップ部でクリーニング用シートを挟持した状態の搬送と停止が繰り返し行われ、クリーニング用シート停止中には、前記ヒータへ通電して前記定着ニップ部を加熱する加熱期間と前記ヒータへの通電を遮断状態とするまたは前記定着ニップ部の温度が下がるように前記ヒータへ通電する冷却期間があることを特徴とする画像形成装置。 - 前記加熱期間における前記定着ニップ部内の前記回転可能な定着部材の表面温度は前記トナーの軟化点以上に達することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記クリーニングモード時に、前記回転可能な定着部材の全周面は、停止した状態で前記シートと少なくとも１回は接触することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記定着ニップ部でクリーニング用シートを挟持した状態の搬送と停止の繰り返しが少なくとも前記回転可能な定着部材の一周分行われると、その後の前記加熱期間では前記定着ニップ部の温度が一周目より高くなるように前記ヒータを制御することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
- 前記一対の定着部材は筒状の定着フィルムと前記定着フィルムの外面と接触する加圧ローラであり、前記ヒータは前記定着フィルムの内面に接触し前記加圧ローラと共に前記定着フィルムを介して前記定着ニップ部を形成していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 記録材にトナー像を形成する画像形成部と、少なくとも一方が回転可能な一対の定着部材及び前記一対の定着部材の間に形成される定着ニップ部を加熱するように前記定着部材の一方を発熱させる励磁コイルを有し前記定着ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ記録材上のトナー像を加熱定着する加熱定着手段と、を有し、クリーニング用シートを前記定着ニップ部で挟持搬送して前記回転可能な定着部材をクリーニングするクリーニングモードを有する画像形成装置において、
前記クリーニングモードが設定されると、前記定着ニップ部でクリーニング用シートを挟持した状態の搬送と停止が繰り返し行われ、クリーニング用シート停止中には、前記励磁コイルへ通電して前記定着ニップ部を加熱する加熱期間と前記励磁コイルへの通電を遮断状態とするまたは前記定着ニップ部の温度が下がるように前記励磁コイルへ通電する冷却期間があることを特徴とする画像形成装置。
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