JP4593839B2

JP4593839B2 - 画像形成装置

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Inventors: 慶明佐藤; 健彦鈴木
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置としては、電子写真方式、熱転写方式、インクジェット方式等の種々の方式が用いられている。このうち、電子写真方式を用いたものは、高速、高画質、静粛性の点で他の方式に比べて優れており、複写機、ページプリンタの像形成エンジンとして広く採用されている。
【０００３】
電子写真方式では静電気的な力を利用し、トナー粒子による画像を紙等の転写材上に形成する。そのトナー像を転写材上に溶融固着させて安定した画像を得るのが定着装置である。
【０００４】
以下に電子写真方式のカラー画像形成装置を例に挙げ、電子写真方式におけるトナー画像形成原理と定着装置の従来例について説明する。
【０００５】
図１０は電子写真方式を用いたカラー画像形成装置の概略構成図であり、図に示した方式は、電子写真方式の中でも中間転写方式として知られている方式である。
【０００６】
先ず、感光ドラム１は矢印方向に回転駆動され、その表面は帯電器２により−６００Ｖに一様帯電される。その後、レーザー露光光学系３等による走査光４により感光ドラム１表面には画像に対応する潜像が形成される。走査光による露光により形成された潜像部の電位はおよそ−２００Ｖである。
【０００７】
一方、現像剤であるトナーを内包した各色現像器５（黒），６（マゼンタ）、７（シアン），８（イエロー）は感光ドラム１近傍のロータ２１に図示のように配置されており、ロータが９０度ごとに公転することによって、順次感光ドラム１と対向した現像位置に配置される。
【０００８】
現像ローラ５ａ上には負の極性に帯電されたトナーが一定量供給されており、又、現像ローラ１２には不図示の電源により現像バイアスが印加されている。現像バイアスは帯電電位と露光部電位の間の適切な値に設定することによって、感光ドラム１上の潜像に選択的にトナーを付着させる現像を行うことができる。
【０００９】
このようにして感光ドラム１上に形成された単色像は、矢印方向に感光ドラム１とほぼ等速で回転する中間転写ベルト９上へ順次転写される。１０は転写ローラであり、電源１９によりプラス極性の転写バイアス（２００Ｖ〜７００Ｖ）が印加されている。転写後、感光ドラム１表面に残留したトナーはクリーナー１７により除去される。
【００１０】
上記行程は中間転写ベルト９の回転に同期して各色現像器５〜８について順次行われ、中間転写ベルト９上に４色重ねのカラー像が形成されると、搬送される転写材１８の背面に２次転写ローラ１１が当接され、印加されるプラス極性のバイアス（１ｋＶ）によりカラー像は転写材１８上に一括して２次転写される。
【００１１】
以上の行程が終了すると、２次転写の残りのトナーはクリーナー１３により除去され、中間転写ベルト９は不図示の除電帯電器により除電される。除電帯電器としては、ＡＣコロナ帯電を用いることが多い。又、除電効率を上げるため、中間転写ベルト９の背面に電極を設けるのが一般的である。尚、図中でローラ１６はテンションローラー、１５は駆動ローラ、１２は２次転写対向ローラである。
【００１２】
中間転写ベルト９として、通常、厚さ７０μｍ〜２００μｍ、体積抵抗率１０¹⁰Ωｃｍ〜１０¹⁶Ωｃｍ程度のＰＶｄＦ、ポリアミド、ポリイミド、ＰＥＴ、ポリカーボネート等の樹脂フィルムベルトや０．５〜２ｍｍ厚程度のゴムの低抵抗な基層の上に厚さ数１０μｍの離型性の良い高抵抗な樹脂層を設けたゴムベルト等を用いることができる。
【００１３】
転写材上に転写されたフルカラートナー像は、その後、定着装置２１を通過することによって転写材上に定着されて装置の出力画像となる。
【００１４】
次に、従来例における定着装置の略構成を図１１に基づいて説明する。
【００１５】
定着装置では、温度調整された２本の加熱ローラ（定着ローラ１００、加圧ローラ１０１）の当接ニップ１１０を、未定着現像剤像１０４を載せた転写材１０５が通過できるように構成されている。未定着現像剤像１０４は、加熱及び加圧されて転写材上に定着される。各々のローラ１００，１０１の表面にはサーミスタ１２０ａ，１２０ｂが接触し、温度調整はサーミスタによる検知温度に基づいて行われている。又、各々のローラ１００，１０１は、中央にハロゲンヒータ１０６ａ，１０６ｂを備えており、ヒータ１０６ａ，１０６ｂの発する輔射エネルギーをローラ１００，１０１内側のアルミ芯金１０７ａ，１０７ｂで吸収して加熱される。
【００１６】
アルミ芯金１０７ａ，１０７ｂの周りに厚さ２ｍｍのシリコンゴムより成る弾性層１０８ａ，１０８ｂが設けられており、更にその外側のローラ表面にはトナーや紙粉が固着するのを防ぐためＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の離型性の良い樹脂によるコーティング層１０９ａ，１０９ｂが設けられている。
【００１７】
ローラ１００，１０１に弾性層を設けたのは以下の２つの理由からである。
【００１８】
先ず、第１に、比較的小径のローラで十分な定着ニップを確保するためである。第２は、カラーのトナー画像を綺麗に定着するためである。弾性層がないと転写材表面の凹凸や厚みむらが画像の光沢むらとなり、特にカラー画像では顕著に現れてしまうのである。
【００１９】
一方、本従来例のように弾性層を有するローラの場合、ヒータの輔射を吸収して発熱する部分からローラ表面までの距離が遠くなり、以下のような不都合が生じる。
【００２０】
つまり、連続通紙によりローラ表面の熱が急速に奪われた場合、芯金からの熱伝導による熱供給が間に合わず、ローラ表面の温度が低下し、定着不良を招いてしまう。又、表面の温度低下を補うために強い加熱を行うと、芯金付近のシリコンゴムの温度が高くなり過ぎて劣化を早めてしまう。このような不都合は、転写材の供給速度が同じ場合、ローラ径が小さく、弾性層が厚いほど厳しい。
【００２１】
上記の問題を解決するため、定着ローラの外側に発熱部材（外部加熱部材）を接触させて定着ローラを表面から加熱する方式が提案されている。図１２はそのような方式の定着装置の構成の一例を示したものである。図１２では定着ローラの表面を直接加熱する加熱ローラ（外部加熱ローラ）１０３を有している。外部加熱ローラにより通紙時に定着ローラ表面から奪われた熱エネルギーを、表面から直接補充することができ、連続通紙した場合でもローラ表面の温度低下を招きにくい。尚、図中、１０７ｃは金属ローラ、１０６ｃはヒータであり、１２０ｃはサーミスタである。外部加熱部材としてはこのようなローラの他に、セラミックヒーター等を用いることもできる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
定着ニップ内ではトナーは溶融され、次のような力関係が成立している。
【００２３】
トナー同士の凝集力＞定着（加圧）ローラ表面とトナーの接着力
トナーと転写材の接着力＞定着（加圧）ローラ表面とトナーの接着力
その結果、トナーは定着ローラ表面１０９ａに付着せず、転写材上に定着される。
【００２４】
一方、画像形成装置はジャム等の異常を検知すると装置の動作を停止し、又、安全確保のためにヒータによるローラ加熱を停止する。その際、未定着トナーを乗せた転写材が定着ニップ１１０にあると、ローラの温度低下により上記力関係が崩れ、定着・加圧ローラ表面にトナーが付着（オフセット）する場合がある。又、ユーザーのジャム処理時にローラにトナーが付着することも十分考えられる。
【００２５】
図１１に示した従来例の定着装置の場合、上記理由で定着ローラと加圧ローラの表面がオフセットトナーで汚れる場合があるが、装置が通常状態に復帰すれば、再び前記力関係が成立し、最初の通紙で定着ローラと加圧ローラ上のオフセットトナーは転写材上に再び定着され、ローラ上から除去することができる。
【００２６】
しかし、図１２に示した従来例の定着装置の場合、ジャム等によるオフセットトナーは、外部加熱ローラ上にも回り込んでしまい、ジャム後の最初の通紙においても、転写材に接することのない表面加熱ローラ上のトナーは、その全てを除去することができない。外部加熱ローラ上のトナーは、徐々に定着ローラに戻り、そのたびに転写材上の画像トナーと混ざって定着されるために大きな問題とされていた。
【００２７】
又、前記力関係を保った通常の使用においても、やはり少量のオフセットは免れず、長期の使用により外部加熱ローラに汚れが蓄積し、それがあるとき定着ローラに戻り、画像に混ざって定着される問題もあった。
【００２８】
以上の不都合を防ぐため、図１３に示すように定着ローラや外部加熱ローラに当接するクリーニング部材１１５を設け、オフセットトナーを除去する方法も提案されているが、装置が大型化及び複雑化するのに加え、装置ユーザーやメンテナンスのサービスマンがクリーニング部材を定期的に交換する必要が発生してしまう。
【００２９】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、外部加熱手段に回り込んだオフセットトナーを除去することができる画像形成装置を提供することにある。
【００３０】
【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、転写材に未定着トナー像を形成する画像形成部と、定着ローラと、前記定着ローラの表面に接触する回転体を有し前記定着ローラを加熱する外部加熱手段と、前記定着ローラに接触し前記定着ローラと共に定着ニップ部を形成する加圧手段と、を有し、前記定着ニップ部で未定着トナー像を担持する転写材を挟持搬送しつつ転写材上に未定着トナー像を加熱定着する定着部と、を有する画像形成装置において、転写材を前記定着ニップ部で搬送することにより前記定着ローラから転写材にトナーを転移させてトナーを除去するクリーニングモードを有し、前記クリーニングモードでは、前記外部加熱手段と前記定着ローラ表面の温度差が通常の画像形成時よりも大きくなるように設定され、前記外部加熱手段と前記定着ローラ表面がこの温度差となっているタイミングで転写材を前記定着ニップ部で搬送することを特徴とする。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３２】
＜実施の形態１＞
本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成は、図１０に既に示した従来の画像形成装置の構成と同様であり、重複する説明は略す。ここでは、本実施の形態に係る画像形成装置の詳細な構成、従来例との相違点及び効果について述べる。
【００３３】
図１は本実施の形態に係る定着装置の断面図であり、図示の定着装置では、内側にハロゲンヒータ１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃを内包した３本の加熱ローラ（定着ローラ１００、加圧ローラ１０１、外部加熱ローラ１０２）が図示のように配置され、特にクリーニング部材等は備えていない。定着ローラ１００と加圧ローラ１０１、定着ローラ１００と外部加熱ローラ１０２はそれぞれ所定の圧力（各々４０ｋｇｆ、２０ｋｇｆ）で接触している。
【００３４】
又、それぞれのローラ１００，１０１，１０２はサーミスタ等の温度検知手段１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃを有しており、不図示のローラ温度制御手段はサーミスタによる温度検知情報に基づいて各ヒータ１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃの点灯を制御し、ローラ１００，１０１，１０２の温度調整を行っている。
【００３５】
本実施の形態では、加圧ローラ１０１、定着ローラ１００の直径は何れもφ４０ｍｍ、外部加熱ローラ１０２の直径はφ２５ｍｍであり、ローラ長は定着ローラ１００が２３４ｍｍ、加圧ローラ１０１が２２８ｍｍ、外部加熱ローラ１０２が２２８とした。又、ハロゲンヒータ１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃには全て発熱量約５００Ｗのものを使用した。
【００３６】
定着ローラ１００と加圧ローラ１０１の各々は、中空のアルミ製ローラ芯１０７ａ，１０７ｂ（肉厚約２ｍｍ）の外側に厚さ約２ｍｍのシリコーンゴム弾性層１０３ａ，１０３ｂを有しており、更にその外側には厚さ２０μｍの高離型表層１０８ａ，１０８ｂが設けられている。シリコーンゴムには、熱伝導性を向上させるためにベンガラ、シリカ等の添加剤が加えられており、又、ゴム硬度は８°（テストピース硬度ＪＩＳＡ）に調整されている。又、外部加熱ローラ１０２は、中空のアルミ製ローラ１０７ｃ表面に、高離型性の材質より成る厚さ２０μｍのコーティング層１０９ｃを設けたものである。各々のローラ１００，１０１，１０２の表層に用いられる高離性の材料としては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素系樹脂やフッ素ゴム等を用いることができる。
【００３７】
通常の画像形成時においては、定着ローラ１００と加圧ローラ１０１の表面温度は共に約１８０℃、外部加熱ローラ１０２の表面温度は１８５℃となるよう温度調整される。そして、定着ローラ１００は不図示の駆動手段により矢印方向に周速約１２０ｍｍ／ｓで回転駆動され、他のローラ１０１，１０２は従動回転される。転写プロセスを終え、図１の上側に未定着トナー像１０４を保持した転写材１０５は不図示の手段により矢印方向に搬送されて定着装置に入り、定着ローラ１００と加圧ローラ１０１の当接ニップ１１０（約９ｍｍ）を通過する。ニップ１１０内では転写材１０５が加熱加圧されて画像の定着が行われる。
【００３８】
ここで述べた通常の画像形成時とは、一般的に良く用いられる坪量６０〜９０ｇ／ｍ² の紙を転写材として用た場合を指す。
【００３９】
本実施の形態に係る画像形成装置は、定着ローラ１００表面に付着したオフセットトナーが外部加熱ローラ１０２上に回りこんだ場合、図２及び以下に示すようなクリーニングモードを実行することによってオフセットトナーの除去が可能となっている。
【００４０】
つまり、先ず定着装置の駆動が停止した状態で、外部加熱ローラ１０２と定着ローラ１００が所定の温度になるよう制御手段により温度調整を行う。このクリーニングモードにおける温度調整は、
外部加熱ローラの表面温度−定着ローラの表面温度
の値が通常の画像形成時における値より大きくなるよう行われる。具体的に本実施の形態では、定着ローラ１００の（表面）温度が第１の温度（本実施の形態では１６０℃）、外部加熱ローラ１０２の表面温度が第２の温度（本実施例では１９０℃）となるようにした。加圧ローラ１０１の温調は任意であるが、温度は定着ローラ１００と同じかそれ以下である方が好ましい。本実施の形態では１５０℃とした。
【００４１】
所定の温度になった後にローラ１００，１０１，１０２の駆動を行う。発明者の検討によれば、トナーは温度の高いローラから低いローラに移動し易い傾向があり、温度差が大きいほどその傾向は強くなる。そのため、ローラの回転に伴い外部加熱ローラ１０２上のオフセットトナーは、徐々に定着ローラ１００上や加圧ローラ１０１上に移動する。
【００４２】
ローラの回転駆動を一定時間（一定回数）（本実施例では１０秒）行った後、定着装置に転写材を通し、既に外部加熱ローラ１０２上から定着ローラ１００、加圧ローラ１０１上に移ったオフセットトナーを全て転写材上に定着し、画像形成装置外に排出してクリーニングモードを終了する。
【００４３】
外部加熱ローラ１０２と定着ローラ１００の温度差が大きいほどトナー移動を行い易く、外部加熱ローラ１０２の温度を上げ過ぎるとホットオフセットが発生し、トナーが外部加熱ローラ１０２上に残ってしまう。又、定着ローラ１００の温度が低過ぎると、定着ニップ部の温度がトナーの軟化点以下となり、トナーの粘着力がなくなり、転写材にオフセットトナーを移すことができなくなるため、注意が必要である。
【００４４】
例えば、本実施の形態のようにクリーニングモードで定着ローラ１００と加圧ローラ１０１の温度を通常の画像形成時に比べて大幅に下げた場合においては、通常速度ではオフセットトナーを転写材上に定着し切れない可能性がある。
【００４５】
本実施の形態では、クリーニングモードにおいてはローラ１００，１０１，１０２の回転速度を通常の画像形成時より遅く（周速約６０ｍｍ／ｓ）することによって、定着ローラ１００と加圧ローラ１０１の温度が低い場合においてもオフセットトナーが転写材上に定着され易くした。
【００４６】
クリーニングモードは、不図示の手段により装置が定着装置内でのジャムを検知した後や、ユーザーが本体のオペレーションパネル（不図示）、或は装置と接続されているホストコンピュータ（不図示）からクリーニングモードを指定したとき等の非画像形成時における任意のタイミングで実行される。
【００４７】
以上のように、外部加熱ローラ１０２と定着ローラ１００の温度差を通常の画像形成時における温度差より大きく保った状態で転写材を通すクリーニングモードを設けることによって、オフセットトナーが外部加熱手段に回り込んだ場合においても、クリーニングモードを実行することによって、オフセットトナーを転写材上に排出することができ、以後、オフセットトナーに起因する画像不良野発生を防ぐことができる。
【００４８】
＜実施の形態２＞
本実施例における画像形成装置の概略構成は図１０に既に示した。従来例及び第１の実施例における画像形成装置の構成と同様であり、重複する説明は省略する。ここでは、本実施の形態に係る装置の詳細な構成、従来例との相違点及び効果について述べる。
【００４９】
本実施の形態に係る定着装置及び画像形成装置のうち関連部の構成を図３に示す。本実施の形態では加圧ローラと外部加熱ローラの代わりに、無端状に成型した薄膜フィルム１３０ｃ，１３０ｂの内側にセラミックヒータ１３１ｃ，１３１ｂを備えたものを外部加熱装置及び加圧装置として採用した。
【００５０】
本実施の形態における薄膜フィルム１３０ｃ，１３０ｂは、厚さ５０μｍ、直径φ２４ｍｍのポリイミド樹脂から成る基体層と、例えばＰＥＡ等の高離型材料より成る表面層とを有しており、定着ローラ２００との当接ニップ部で働く摩擦力により定着ローラ２００に従勤し、又、セラミックヒータ１３１ｃ，１３１ｂ及びフィルムガイド１３２ｃ，１３２ｂに摺勤して矢印方向に回転する。薄膜フィルムの基体層としては他の樹脂や金属製のものを用いても良い。
【００５１】
セラミックヒータ１３１ｃ，１３１ｂは外部加熱側、加圧側何れも幅８ｍｍ発熱量７００Ｗのものを用い、従来公知の加圧手段により各々総圧１５ｋｇの力で定着ローラ２００ヘ押圧されている。又、セラミックヒータ１３１ｃ，１３１ｂのフィルムとの非当接面にはサーミスタ１２２ｃ，１２２ｂが備えられており、各々のヒータ１３１ｃ，１３１ｂの温度がモニターされる。
【００５２】
一方、定着ローラ２００は外径φ１３ｍｍ、内径φ９ｍｍのアルミ製芯金１４０ａの上に厚さ３．５ｍｍのシリコーンゴム弾性層１４１ａを設け、更にその上に離型層として厚さ３０μｍのＰＥＡコート層１４２ａを設けたものを用いた。定着ローラ２００の温度はサーミスタ１２１ａによりモニターされる。
【００５３】
本実施の形態のような定着装置では、ヒータ１２２ｃ，１２２ｂが、熱容量の少ない薄膜フィルム１３０ｃ，１３０ｂを介して直接定着ローラ２００表面を加熱するため、より短い時間で定着ローラ２００を所定の温度に加熱することができ、装置の立ち上がり時間を短縮することができる。
【００５４】
通常の画像形成時においては、先ず、定着ローラ２００は不図示の駆動手段により矢印方向に周速約１２０ｍｍ／ｓで回転駆動され、それに伴い加圧装置、外部加熱装置のフィルムはほぼ同速で従勤回転される。定着ローラ２００は外部加熱装置２０２及び加圧装置２０１によって加熱され、表面の温度が１８０℃となるよう温度調整される。本実施の形態のよう定着装置では、定着ローラ２００の表面を均一に加熱するため、加熱、温調は常に定着ローラ２００が駆動されている状態において行われる。
【００５５】
転写プロセスを終え、図中の上側に未定着トナー像１０４を保持した転写材１０５は不図示の手段により矢印方向に搬送され定着装置に入り、定着ローラ２００、加圧装置２０１の当接ニップ１１０（約８ｍｍ）を通過する。ニップ内では転写材１０５が加熱加圧され画像定着が行われる。
【００５６】
本実施の形態では、通常の画像形成時における外部加熱装置２０２のヒータ、定着ローラ２００の通常の温度はそれぞれ１９０℃、１８０℃である。
【００５７】
本実施の形態に係る画像形成装置においても、定着ローラ２００表面に付着したオフセットトナーが外部加熱装置２０２上（フィルム）) に回り込んだ場合、図４及び以下に示すようなクリーニングモードを実行することによってオフセットトナーの除去が可能となっている。
【００５８】
つまり、先ず外部加熱装置２０２及び加圧装置２０１のヒータ１３１ｃ，１３１ｂにより定着ローラ２００が第１の温度（本実施の形態では１５０℃）となるよう温度調整を行う。尚、この場合は温調温度が低いため、加圧装置２０１のヒータの使用は任意であり、ＯＦＦでも良い。又、上述の通りこのときも定着ローラ２００を駆動しながら温度調整を行うが、クリーニングモードに入った時点で定着ローラ２００の温度が１５０℃以上あるようならば停止状態で先ずローラを冷却し、その後、駆動を始めて温度調整を始めても良い。
【００５９】
定着ローラ２００が第１の温度に達した後、外部加熱装置２０２のヒータ温度のみを第２の温度（本実施の形態では１９０℃）に上げ、ごく短い時間経過後（本実施の形態では３秒）、定着装置に転写材１０５を通す。
【００６０】
外部加熱装置２０２のヒータ温度はすぐに第２の温度に達するのに対し、自ら加熱することのない定着ローラ２００の温度は、ごく短い時間の間は第１の温度より少し高い程度である。
【００６１】
このような状態では、
外部加熱装置のヒータ温度−定着ローラの表面温度
の値が通常の画像形成時より大きくすることができる。その結果、実施の形態１で述べたようにオフセットトナーを外部加熱装置２０２上（フィルム表面）から定着ローラ２００及び加圧装置２０１上へ移動させることができ、更に通紙によりオフセットトナーは転写材１０５上に定着され、装置外に排出することができる。
【００６２】
外部加熱装置２０２のヒータ温度を第２の温度に上げた際における加圧装置２０１のヒータ温度は任意であるが、定着ローラ２００の温度を必要以上に上げないようにするため、定着ローラ２００の温度と同等かそれ以下（本実施の形態では１５０℃以下）であることが望ましい。定着ローラ２００の温度以下にした場合はオフセットトナーが加圧装置２０１により多く集まるため、オフセットトナーを外部加熱装置２０２から遠ざけることができて好都合である。
【００６３】
一方、転写材１０５が定着装置を通過する際、定着ローラ２００や加圧装置２０１の温度が低いとオフセットトナーを転写材１０５上に十分定着できない場合があるが、そのような場合でも定着を確実に行うため、転写材１０５が定着装置を通過する間、逆に加圧装置２０１のヒータ温度を上げても良い。
【００６４】
更に、実施の形態１で述べたようにクリーニングモードにおける定着ローラ２００の回転速度を通常の画像形成時より遅く設定しても良い。
【００６５】
本実施の形態では定着ローラ２００表面の温度調整を短い時間で行うことができるため、クリーニングモードに要する時間が実施の形態１に比べて短くなる利点がある。尚、クリーニングモードを実行するタイミングについては実施の形態１と同様である。
【００６６】
以上のように、外部加熱装置２０２のヒータ温度と定着ローラ２００表面の温度差を通常の画像形成時における温度差より大きく保った状態で転写材１０５を通すクリーニングモードを設けることによって、オフセットトナーが外部加熱装置２０２に回り込んだ場合においても、このクリーニングモードを実行することによって、オフセットトナーを転写材１０５上に排出することができ、以後、オフセットトナーに起因する画像不良の発生を防ぐことができる。
【００６７】
＜実施の形態３＞
本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成は図１０において既に示した。従来例及び実施の形態１，２における画像形成装置の構成と同様であり、重複する説明は省略する。ここでは、本実施の形態に係る装置の詳細な構成、従来例との相違点及び効果について述べる。
【００６８】
本実施の形態に係る定着装置及び画像形成装置のうち、関連部の構成を図５に示した。
【００６９】
本実施の形態に係る定着装置の構成は実施の形態２における装置の構成とほぼ同様であるが、定着ローラ２００のサーミスタ１２１ａを省略した点が異なっている。その他の外部加熱装置２０２、加圧装置２０１、定着ローラ２００については実施の形態２と同様のものを用いた。
【００７０】
本実施の形態で定着ローラ２００のサーミスタを省略したのは以下の理由による。
【００７１】
つまり、特に実施の形態２でサーミスタとして定着ローラ２００に接触するものを用いた場合、定着ローラ２００の表面がサーミスタとの摩擦で削れてしまうことがあり、又、サーミスタ表面にオフセットトナーや紙粉が蓄積し、それが時々剥れて画像を汚すことがあったためである。
【００７２】
本実施の形態における通常の画像形成時は、先ず定着ローラ２００は不図示の駆動手段により矢印方向に周速約１２０ｍｍ／ｓで回転駆動され、それに伴い加圧装置２０１、外部加熱装置２０２のフィルムはほぼ同速で従動回転される。又、外部加熱装置２０２及び加圧装置２０１のヒータ１３１ｃ，１３１ｂの温度が共に１９０℃となるよう温度調整される。定着ローラ２００の表面温度を直接モニターする手段はないが、このようにして加熱することにより数１０秒以内で定着ローラ２００の温度は１８０℃付近に落ち着く。
【００７３】
転写プロセスを終え、図中の上側に未定着トナー像１０４を保持した転写材１０５は、不図示の手段により矢印方向に搬送されて定着装置に入り、定着ローラ２００と加圧装置２０１の当接ニップ１１０（約８ｍｍ）を通過する。ニップ内では転写材１０５が加熱加圧されて画像の定着が行われる。
【００７４】
本実施の形態に係る画像形成装置において定着ローラ２００表面に付着したオフセットトナーが外部加熱装置２０２上（フィルム１３０ｃ上）に回り込んだ場合、図６に示すような実施の形態２とほぼ同様のクリーニングモードを実行してオフセットトナーの除去を行うが、以下の点で異なる。
【００７５】
つまり、本実施の形態では、クリーニングモードにおいて定着ローラ２００が第１の温度となるよう温度調整を行う際、加圧装置２０１のヒータ１３１ｂを用いず、外部加熱装置のヒータ１３１ｃのみを用い、又、定着ローラ２００の温度モニター用として加圧装置２０１のサーミスタ１２２ｂを用いる。
【００７６】
セラミックヒータ１３１ｃ，１３１ｂと薄膜フィルム１３０ｃ，１３０ｂの熱容量は定着ローラ２００に比べ小さいため、加圧装置２０１のヒータ１３１ｂを動作させなければ、加圧装置２０１のヒータ１３１ｂの温度は定着ローラ２００の温度に近くなる。つまり、加圧装置２０１のサーミスタ１２２ｂを定着ローラ２００の温度モニターに用いることができる。
【００７７】
本実施の形態では、クリーニングモードにおいて先ず定着ローラ２００を駆動しながら加圧装置２０１のヒータ温度が第３の温度（本実施の形態の場合は１３０℃）となるよう外部加熱装置２０１のヒータ１３１ｂにより温度調整を行い、その後は実施の形態２と同じように外部加熱装置２０１のヒータ温度を第２の温度（本実施の形態では１８０℃）に上げて定着装置に転写材１０５を通す。
【００７８】
以上のように、本実施の形態によれば、定着ローラ２００のサーミスタを省略した場合においても、実施の形態２と同様のクリーニングモードを実施することができ、同様の効果を得ることができる。
【００７９】
＜実施の形態４＞
本実施の形態では、画像形成装置及び定着装置の構成は実施の形態２と同様であるが、クリーニングモードにおける動作のみが異なっている。ここでは、実施の形態２での図３を用いて装置の説明を行い、又、本実施の形態におけるクリーニングモードを図７に示す。
【００８０】
本実施の形態のクリーニングモードでは、先ず定着ローラ２００が或る第４の温度（本実施の形態では１２０℃）以下であることを確認する。定着ローラ２００の温度がそれ以上の場合はヒータを作動させずローラを冷却する。その後、定着ローラ２００を駆動した状態で外部加熱装置２０１のヒータ１３１ｃを第２の温度（本実施の形態では１９０℃）に温度調整する。定着ローラ２００のサーミスタ１２１ａにより定着ローラ２００の温度上昇をモニターし、定着ローラ２００の温度が第１の温度（本実施の形態では１５０℃）に達したときに定着装置に転写材１０５を通す。尚、加圧装置２０１のヒータ温度は任意であるが、第４の温度以下であることが望ましい。
【００８１】
以上のようなクリーニングモードを実行することでも実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
【００８２】
＜実施の形態５＞
本実施の形態では、画像形成装置及び定着装置の構成は実施の形態３と同様であり、クリーニングモードにおける動作のみが異なっている。ここでは、実施の形態３での図５を用いて説明を行い、又、本実施の形態におけるクリーニングモードを図８に示す。
【００８３】
本実施の形態のクリーニングモードでは、先ず外部加熱装置２０２と加圧装置２０１の一方若しくは双方のヒータ１３１ｃ，１３１ｂの温度が或る第５の温度（本実施の形態では１２０℃）以下であることを確認する。ヒータ１３１ｃ，１３１ｂの温度がそれ以上の場合はヒータ１３１ｃ，１３１ｂを作動させず冷却する。その後、定着ローラ２００を駆動した状態で外部加熱装置２０２のヒータ１３１ｃを第２の温度（本実施の形態では１９０℃）に温度調整する。加圧装置２０１のヒータ１３１ｂは動作させず、加圧装置２０１のサーミスタ１２２ｂによりヒータ１３１ｂの温度上昇をモニターし、加圧装置２０１のヒータ温度が第３の温度（本実施の形態では１４０℃）に達したときに定着装置に転写材１０５を通す。
【００８４】
以上のようなクリーニングモードを実行することでも実施の形態３と同様の効果を得ることができる。
【００８５】
＜実施の形態６＞
本実施の形態では、画像形成装置及び定着装置の構成は実施の形態３と同様であり、クリーニングモードにおける動作のみが異なっている。ここでは、実施の形態３での図５を用いて説明を行い、又、本実施の形態におけるクリーニングモードを図９に示す。
【００８６】
本実施の形態のクリーニングモードでは、先ず外部加熱装置２０２と加圧装置２０１の一方若しくは双方のヒータ１３１ｃ，１３１ｂの温度が或る第５の温度（本実施の形態では１２０℃）以下であることを確認する。ヒータ１３１ｃ，１３１ｂの温度がそれ以上の場合はヒータ１３１ｃ，１３１ｂを作動させず冷却する。その後、定着ローラ２００を駆動した状態で外部加熱装置２０２と加圧装置２０１の一方若しくは双方のヒータ１３１ｃ，１３１ｂを第２の温度（本実施の形態では１９０℃）に温度調整する。そして、或る一定時間経過経過した後に定着装置に転写材１０５を通す。
【００８７】
以上のようなクリーニングモードを実行することでも実施の形態３と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、少なくとも未定着現像剤像を担持した転写材の未定着現像剤担持側に接触し、該転写材を加熱可能な定着部材と、転写材には接触せず定着部材表面に接触して定着部材を加熱する外部加熱部材と、転写材を定着部材に対して押圧する加圧部材とを有する定着装置を備えた画像形成装置において、前記外部加熱部材と前記定着部材の表面温度の差が通常の画像形成時における両者の表面温度差依り大きい状態（クリーニング可能状態）で定着装置に転写材を通じるモード（クリーニングモード）を装置の非画像形成時に実行可能としたため、外部加熱手段に回り込んだオフセットトナーを除去することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る定着装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る定着装置及び画像形成装置におけるクリーニングモードの動作手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態２に係る定着装置の概略構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る定着装置及び画像形成装置におけるクリーニングモードの動作手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態３に係る定着装置の概略構成を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る定着装置及び画像形成装置におけるクリーニングモードの動作手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態４に係る定着装置及び画像形成装置におけるクリーニングモードの動作手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態５に係る定着装置及び画像形成装置におけるクリーニングモードの動作手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態６に係る定着装置及び画像形成装置におけるクリーニングモードの動作手順を示すフローチャートである。
【図１０】従来の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図１１】従来の定着装置の概略構成を示す断面図である。
【図１２】従来の定着装置の概略構成を示す断面図である。
【図１３】従来の定着装置の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１００定着ローラ（定着部材）
１０１加圧ローラ（加圧部材）
１０２外部加熱ローラ（外部加熱部材）
１０５転写材
１２０ａ〜１２０ｃ温度検知手段

Claims

転写材に未定着トナー像を形成する画像形成部と、定着ローラと、前記定着ローラの表面に接触する回転体を有し前記定着ローラを加熱する外部加熱手段と、前記定着ローラに接触し前記定着ローラと共に定着ニップ部を形成する加圧手段と、を有し、前記定着ニップ部で未定着トナー像を担持する転写材を挟持搬送しつつ転写材上に未定着トナー像を加熱定着する定着部と、を有する画像形成装置において、
転写材を前記定着ニップ部で搬送することにより前記定着ローラから転写材にトナーを転移させてトナーを除去するクリーニングモードを有し、前記クリーニングモードでは、前記外部加熱手段と前記定着ローラ表面の温度差が通常の画像形成時よりも大きくなるように設定され、前記外部加熱手段と前記定着ローラ表面がこの温度差となっているタイミングで転写材を前記定着ニップ部で搬送することを特徴とする画像形成装置。
前記外部加熱手段は、前記回転体の内部に前記回転体内周面に対して非接触であるヒータを有し、前記クリーニングモードでは前記回転体の表面温度と前記定着ローラの温度差を通常の画像形成時よりも大きく設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記外部加熱手段は、前記回転体の内部に前記回転体内周面に対して接触するヒータを有し、前記クリーニングモードでは前記ヒータの温度と前記定着ローラの温度差を通常の画像形成時よりも大きく設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。