JP6604340B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

例えば、特許文献１には、加熱源を有する回転体と、該回転体表面と圧接部を形成する加圧部材とを有し、前記圧接部に記録材を狭持搬送させ、該記録材表面に静電的に付着形成されたトナー像を該記録材上に熱定着させる定着装置が開示されている。また、前記定着装置には、前記回転体表面を前記トナーと同極性に帯電する帯電手段（コロトロン帯電器）が設けられている。そして、前記定着装置は、前記帯電手段を設けることにより静電オフセットの発生を抑制している。

特開２０００−３０５３８８号公報

ところで、特許文献１の定着装置では、例えば、回転体と加圧部材とでトナー像が形成された媒体を加熱、加圧して、前記トナー像を前記媒体に定着する際に前記媒体から生じる不純物（例えば、トナー、トナーを構成する材料、これらから生じるガス等）が帯電手段に付着する場合がある。その結果、帯電手段による回転体（の軸方向）への放電が不均一になって、長期的に見ると放電状態が不安定となる虞がある。そして、これに伴う定着不良が発生する虞がある。

本発明は、静電オフセットの発生を抑制するために第１回転体をトナーと同極性に帯電させる帯電部による放電状態を長期的に安定させることができる定着装置の提供を目的とする。

本発明の第１の定着装置は、筒状とされ、回転しながらトナー像が形成された媒体を定められた加熱温度で加熱する第１回転体と、筒状とされ、回転しながら前記第１回転体とで媒体を挟んで、前記第１回転体とで媒体を加圧する第２回転体と、前記第１回転体が媒体を加熱する熱を前記第１回転体に付与する第１熱付与部と、前記第１回転体に対向して配置され、前記第１回転体を帯電させる帯電部であって、放電電極及び前記放電電極とで電界を形成する補助電極を有し、前記電界が形成されている状態で前記放電電極に放電させて前記第１回転体をトナーと同極性に帯電させる帯電部と、前記放電電極の温度が前記加熱温度よりも高温となる熱を前記放電電極に付与する第２熱付与部と、非定着動作時の定められた期間に、前記第２熱付与部を制御して、前記放電電極の温度が前記加熱温度よりも高温となる熱を前記放電電極に付与させる熱付与モードを実行する制御部と、を備えている。

本発明の第２の定着装置は、さらに、前記制御部は、前記熱付与モードを実行する場合に、前記帯電部を制御して、前記放電電極と前記補助電極との間に定着動作時と逆向きの電界を形成させる。

本発明の第３の定着装置は、さらに、前記熱付与モードを実行する場合に、前記第１回転体又は前記第２回転体を制御して、前記第１回転体及び前記第２回転体を回転させる。

本発明の第４の定着装置は、さらに、前記第２熱付与部は、前記第１熱付与部とされ、
前記制御部は、前熱付与モードを実行する場合に、前記第１熱付与部を制御して、前記第１熱付与部に前記第１回転体の温度が前記加熱温度よりも高温になる熱を前記第１回転体に付与させて前記放電電極の温度を前記加熱温度よりも高温させる。

本発明の第１の画像形成装置は、媒体にトナー像を形成する形成部と、前記定着装置であって、前記形成部により前記媒体に形成されたトナー像を前記媒体に定着する定着装置と、を備えている。

本発明の第２の画像形成装置は、さらに、前記制御部に前記熱付与モードを実行させるためのユーザーインターフェイスを備えている。

本発明の定着装置は、静電オフセットの発生を抑制するために第１回転体をトナーと同極性に帯電させる帯電部による放電状態を長期的に安定させることができる。また、本発明の画像形成装置は、帯電部による放電状態の不安定に伴う画像形成不良を抑制することができる。

本発明を実施するための形態（以下、本実施形態という。）の画像形成装置を正面側から見た概略図である。 本実施形態の画像形成装置を構成する制御部と、画像形成装置を構成する各構成要素との関係を示すブロック図である。 本実施形態の画像形成装置を構成する定着装置を正面側から見た概略図（横断面図）である。 本実施形態の定着装置を構成する加熱ベルトの部分断面図である。 本実施形態の定着装置を構成するコロナ帯電装置及び電源並びに制御部における、定着動作時の関係を示す概略図である。 本実施形態の定着装置を正面側から見た図（横断面図）であって、定着動作時における、加熱ベルトの帯電分布を示す模式図である。 本実施形態の定着装置を構成するコロナ帯電装置及び電源並びに制御部における、非定着動作時に実行されるクリーニングモード時の関係を示す概略図である。 本実施形態の定着装置を構成するコロナ帯電装置の放電電極の一部の概略図である。 本実施形態のクリーニングモードの制御フローを示すフロー図である。 第１変形例の画像形成装置を構成する定着装置を正面側から見た概略図（横断面図）である。 第２変形例のクリーニングモードの制御フローを示すフロー図である。 第３変形例のクリーニングモードの制御フローを示すフロー図である。 第４変形例のクリーニングモードの制御フローを示すフロー図である。 第５変形例のクリーニングモードの制御フローを示すフロー図である。

≪概要≫
以下、本実施形態の画像形成装置１０（図１参照）の全体構成及び画像形成装置１０による画像形成動作、本実施形態の要部である定着装置６０（図３参照）の構成及び定着装置６０の動作、本実施形態の効果並びに変形例について、これらの記載順で説明する。

本明細書では、図中における矢印Ｆｒ及び矢印Ｒｒで示す方向をそれぞれ装置奥行き方向手前側及び奥側、矢印Ｒ及び矢印Ｌで示す方向をそれぞれ装置幅方向右側及び左側、矢印Ｕ及び矢印Ｌｏで示す方向をそれぞれ装置高さ方向上側及び下側とする。また、本明細書では、画像形成装置１０を装置奥行き方向手前側から見た側を画像形成装置１０の正面側として説明する。

≪画像形成装置の構成≫
以下、本実施形態の画像形成装置１０について図１を参照しながら説明する。画像形成装置１０は、給紙カセット２０と、トナー像形成部３０と、転写装置４０と、搬送装置５０と、定着装置６０と、入力装置ＵＩ(ユーザーインターフェイスの一例)と、制御部ＣＵと、を含んで構成される電子写真方式の装置とされている。

給紙カセット２０は、媒体Ｓを収容する機能を有する。

トナー像形成部３０は、帯電、露光、現像の各工程を行って、後述するベルトＴＢに保持させるトナー像を形成する機能を有する。トナー像形成部３０は、それぞれ異なる色（Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック））のトナー像を形成する単色ユニット３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋで構成されている。各単色ユニット３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋは、それぞれ、感光体ＰＣと、帯電装置３２と、露光装置３４と、現像装置３６と、クリーニング装置３８と、を備えている。

感光体ＰＣは、ドラム状とされ、露光装置３４により形成される潜像を担持しながら駆動源（図示省略）により駆動されて正面側から見て時計回りに回転するようになっている。帯電装置３２は、電源（図示省略）から電圧を印加されて、感光体ＰＣを帯電させる機能を有する。現像装置３６は、トナー（図示省略）を用いて露光装置３４により感光体ＰＣに形成された潜像をトナー像として現像する機能を有する。クリーニング装置３８は、感光体ＰＣに残留した残留トナー（ベルトＴＢへのトナー像の転写後に転写されずに感光体ＰＣに付着したまま残ったトナー）を感光体ＰＣから除去する機能を有する。なお、本実施形態では、トナー像を構成するトナー（図示省略）の平均帯電量は、一例として、正極性とされている。

トナー像形成部３０を構成する感光体ＰＣ以外の各構成要素は、正面側から見て、感光体ＰＣの周りに、帯電装置３２、現像装置３６、除電装置（図示省略）、クリーニング装置３８の順で時計回りに配置されている。露光装置３４は、感光体ＰＣにおける帯電装置３２と現像装置３６との間で潜像を形成するようになっている。なお、図１では、単色ユニット３１Ｙ以外の単色ユニット３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋを構成する各構成要素の符号が省略されている。

転写装置４０は、無端状のベルトＴＢを有し、図１における矢印Ｘ方向に周回するベルトＴＢに、トナー像形成部３０により形成されたトナー像を１次転写させて、ベルトＴＢに保持されたナー像を媒体Ｓに２次転写させる機能を有する。なお、本実施形態では、トナー像形成部３０と転写装置４０との組み合わせを、形成部３０Ａという。そうすると、形成部３０Ａは、媒体Ｓにトナー像を形成する機能を有するといえる。

搬送装置５０は、給紙カセット２０に収容されている媒体Ｓを搬送経路（図１中の二点差線Ｐ）に沿って搬送する機能を有する。なお、図１における矢印Ｙは、媒体Ｓの搬送方向を意味する。

定着装置６０は、転写装置４０により媒体Ｓに２次転写されたトナー像、すなわち、形成部３０Ａにより媒体Ｓに形成されたトナー像を媒体Ｓに定着する機能を有する。定着装置６０について、後述する。

入力装置ＵＩは、ユーザーが画像形成装置１０を使用する際の操作パネルとされている。なお、入力装置ＵＩの具体的な使い方の一例については、定着装置６０の動作の説明の中で説明する。

制御部ＣＵは、画像形成装置１０を構成する各構成要素を制御する機能を有する（図２参照）。制御部ＣＵの機能については、後述する画像形成装置１０による画像形成動作及び定着装置６０の動作の説明の中で説明する。

＜画像形成動作＞
次に、本実施形態の画像形成装置１０による画像形成動作について図１及び図２を参照しながら説明する。

外部装置（図２参照）から画像データを受け取った制御部ＣＵは、画像形成装置１０の各構成要素を作動させる。

トナー像形成部３０が作動されると、各単色ユニット３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋでは、帯電装置３２が感光体ＰＣを帯電し、露光装置３４が感光体ＰＣを露光し（感光体ＰＣに潜像を形成し）、現像装置３６が感光体ＰＣの潜像をトナー像として現像する。その結果、各感光体ＰＣにトナー像が形成される。

次いで、転写装置４０及び搬送装置５０が作動されると、トナー像形成部３０により形成されたトナー像がベルトＴＢに１次転写される。また、ベルトＴＢに１次転写されたトナー像が２次転写位置（図１中の符号Ｚの位置参照）に到達するタイミングに合わせて給紙カセット２０に収容されている媒体Ｓが搬送装置５０により２次転写位置に搬送され、ベルトＴＢのトナー像が媒体Ｓに２次転写される。トナー像が２次転写された媒体Ｓは、搬送装置５０により定着装置６０に向けて搬送される。

次いで、定着装置６０が作動され、トナー像が２次転写された（形成部３０Ａにより媒体Ｓにトナー像が形成された）媒体Ｓが定着装置６０に搬送されると、媒体Ｓのトナー像が媒体Ｓに定着される（媒体Ｓに画像が形成される）。

そして、トナー像が定着された媒体Ｓは、搬送装置５０により画像形成装置１０の外に排出されて、画像形成動作が終了する。

≪要部（定着装置）の構成≫
次に、本実施形態の要部である定着装置６０の構成について図３〜図８（主に図３）を参照しながら詳しく説明する。

定着装置６０は、図３に示されるように、加熱ベルト６１（第１回転体の一例）と、加圧ローラー６２（第２回転体の一例）と、熱源６３（第１熱付与部及び第２熱付与部の一例）と、湾曲部材６４と、温度センサー６６と、コロナ帯電装置６８（帯電部の一例）と、ハウジング（図示省略）と、一対の側板（図示省略）と、を含んで構成されている。加熱ベルト６１、加圧ローラー６２及び熱源６３を構成する後述する本体６３Ａは、それぞれ長尺とされており、互いにそれらの長手方向を装置奥行き方向に沿わせた状態で、一対の側板に位置決めされている。そして、定着装置６０は、長尺とされており、その長手方向を装置奥行き方向に沿わせた状態で、画像形成装置１０の本体に取り付けられている。なお、定着装置６０を構成するハウジング以外の構成要素は、ハウジング内に収容されている。

＜加熱ベルト＞
加熱ベルト６１は、形成部３０Ａにより媒体Ｓに形成されたトナー像（を構成するトナー）及び媒体Ｓを回転しながら定められた加熱温度で加熱する機能を有する。加熱ベルト６１は、図３に示されるように、筒状のベルト、すなわち、無端状のベルトとされている。なお、定められた加熱温度は、一例として、１６０℃とされている。

加熱ベルト６１は、後述する熱源６３により熱を付与されつつ、加圧ローラー６２により従動されて回転するようになっている。ここで、図３における矢印Ａは加熱ベルト６１の周回方向を示している。そして、加熱ベルト６１は、搬送装置５０により搬送されるトナー像が形成された媒体Ｓを、後述するニップＮにおいて加圧ローラー６２とで挟んで加圧するようになっている。その結果、加熱ベルト６１は、回転しながらトナー像が形成された媒体Ｓに接触して、媒体Ｓを加熱し、加圧ローラー６２とで媒体Ｓを加圧して、媒体Ｓにトナー像を定着させるようになっている。

ここで、加熱ベルト６１は、一例として、以下のような層構成とされている。すなわち、加熱ベルト６１は、図４に示されるように、発熱層６１Ａと、弾性層６１Ｂと、離型層６１Ｃとで構成される３層構造とされている。発熱層６１Ａは、一例として金属製の層とされ、その内側の面が加熱ベルト６１の内周面を構成している。そして、後述する熱源６３の本体６３Ａからの輻射熱を吸収して発熱する機能を有している。弾性層６１Ｂは、発熱層６１Ａの外周面を全周に亘って被覆している。弾性層６１Ｂは、一例として、弾性を有する絶縁性のＰＦＡ（フッ素系樹脂）で形成されている。そして、弾性層６１Ｂは、加熱ベルト６１を弾性変形させ易くする機能を有している。離型層６１Ｃは、一例として、フッ素系樹脂で形成された絶縁性の層とされ、弾性層６１Ｂの外周面を全周に亘って被覆している。そして、離型層６１Ｃは、定着動作時にトナーが接触した場合にトナーが付着し難くする機能を有している。なお、本実施形態の加熱ベルト６１（の離型層６１Ｃ）は、媒体Ｓとの接触により負極性に帯電され易い性質を有する。そのため、本実施形態のトナー（平均帯電量が正極性とされるトナー）を用いた場合、加熱ベルト６１には、媒体Ｓに形成されたトナーが付着してオフセットを発生し得る傾向にあるといえる。なお、発熱層６１Ａは、画像形成装置１０の本体のフレーム（図示省略）に接続されることで接地されている。

加熱ベルト６１の両端の部分にはフランジ（図示省略）が嵌め込まれており、加熱ベルト６１は各フランジに接着されて固定されている。そして、各フランジは、それぞれに嵌め込まれたシャフト（図示省略）を介して一対の側板に回転可能に支持されている。

＜加圧ローラー＞
加圧ローラー６２は、形成部３０Ａにより媒体Ｓに形成されたトナー像（を構成するトナー）及び媒体Ｓを、加熱ベルト６１とともに挟みながら加圧する機能を有する。加圧ローラー６２は、図３に示されるように、装置奥行き方向から見て、加熱ベルト６１の右側に配置されている。また、加圧ローラー６２が加熱ベルト６１とでニップＮを形成している状態（図３参照）では、加圧ローラー６２は、その左側の部分で加熱ベルトにおける右側の部分を凹ませた状態で加熱ベルト６１に接触している。そして、前述のニップＮとは、加熱ベルト６１と加圧ローラー６２とにより形成される、加熱ベルト６１と加圧ローラー６２との接触部分を意味する。なお、加圧ローラー６２は、駆動源（図示省略）により駆動されて回転するようになっている。ここで、図３における矢印Ｂは、加圧ローラー６２の回転方向を示している。

＜熱源＞
熱源６３は、加熱ベルト６１が媒体Ｓを加熱するための熱を加熱ベルト６１に付与する機能を有する。熱源６３は、図３に示されるように、本体６３Ａと、電源６３Ｂと、を含んで構成されている。本体６３Ａは、一例として、棒状のフィラメント式ランプとされている。本体６３Ａは、加熱ベルト６１の長手方向に沿った状態で加熱ベルト６１の内側に配置されている。本体６３Ａは、加熱ベルト６１の内周に対向している。電源６３Ｂは、加熱ベルト６１の外側に配置されている。電源６３Ｂは、制御部ＣＵに制御されて、本体６３Ａを発熱させるための電力を本体６３Ａに供給する機能を有する。その結果、本体６３Ａは、定着動作時において、加熱ベルト６１の温度が前述の定められた加熱温度となるように、加熱ベルト６１に熱を付与するようになっている。また、本体６３Ａは、後述する非定着動作時に実行されるクリーニングモード（熱付与モードの一例）時において、加熱ベルト６１の温度が定められた加熱温度よりも高温になる（ための）熱を加熱ベルト６１に付与させて放電電極７２の温度を加熱温度よりも高温させるようになっている。なお、クリーニングモード時における加熱ベルト６１の温度は、一例として、１８０℃とされている。

＜湾曲部材＞
湾曲部材６４は、加圧ローラー６２とで加熱ベルト６１を挟むことで加熱ベルト６１と加圧ローラー６２とにニップＮを形成させる機能を有する。湾曲部材６４は、図３に示されるように、加熱ベルト６１を挟んで加圧ローラー６２の反対側に配置されて、加熱ベルト６１の内周に接触している。また、湾曲部材６４における加熱ベルト６１の内周に接触する部分は、加圧ローラー６２に向けて湾曲状に凹んでいる。なお、湾曲部材６４は、前述の一対の側板に位置決めされている。

＜温度センサー＞
温度センサー６６は、加熱ベルト６１の温度を検知する機能を有する。温度センサー６６は、一例として、加熱ベルト６１の外周に対向して配置されている。なお、温度センサー６６に検知された温度（温度に関するデータ）は、定められた周期で制御部ＣＵに送信されるようになっている。

＜コロナ帯電装置＞
コロナ帯電装置６８は、放電して加熱ベルト６１（の離型層６１Ｃ）をトナー（の平均帯電量）と同極性、すなわち、正極性に帯電させる機能を有する。コロナ帯電装置６８は、図３、図５及び図７に示されるように、帯電装置本体７０（帯電部の他の一例）と、電源ＰＳとを含んで構成されている。そして、コロナ帯電装置６８（の帯電装置本体７０）は、一例として、加熱ベルト６１の下側に配置されて、加熱ベルト６１の外周に対向している。なお、後述する電源ＰＳの接地端子は、画像形成装置１０の本体のフレーム（図示省略）に接続されて接地されている。

帯電装置本体７０は、図３、図５及び図７に示されるように、放電電極７２と、押さえ部材７４と、シールド７６（補助電極の一例）と、を含んで構成されている。放電電極７２は、図８に示されるように、一例として、長尺状の金属板とされ、その短手方向の一端側が鋸歯形状の部材とされている。押さえ部材７４は、長尺状の絶縁部材とされ、その短手方向の一端側で放電電極７２における鋸歯形状側と反対側の部分を挟んで放電電極７２を支持している。シールド７６は、長尺状の金属製のケースとされ、その短手方向の一端側が開口している。シールド７６は、放電電極７２とで電界を形成するようになっている。また、シールド７６内には、押さえ部材７４が固定されている。電源ＰＳは、放電電極７２とシールド７６との間に電圧を印加して、放電電極７２とシールド７６との間に電界を形成される機能を有する。また、電源ＰＳは、切替スイッチ（図示省略）を切り替えることで、両極性（正極性及び負極性）の電圧を出力可能とされている。

コロナ帯電装置６８は、図５及び図７に示されるように、電源ＰＳの出力端子に放電電極７２が接続され、接地端子にシールド７６が接続された状態で、当該出力端子に直流電圧を印加することで、放電電極７２を放電させるように構成されている。そして、コロナ帯電装置６８は、定着動作時には放電電極７２に正極性の電圧を印加して、放電電極７２から正極性のコロナイオンを放電させるようになっている。その結果、コロナ帯電装置６８は、定着動作時において加熱ベルト６１を正極性に帯電させるようになっている。これに対して、コロナ帯電装置６８は、後述する非定着動作時に実行されるクリーニングモード時には放電電極７２に負極性の電圧を印加して、放電電極７２から負極性のコロナイオンを放電させるようになっている。すなわち、クリーニングモード時において、制御部ＣＵに制御されるコロナ帯電装置６８は、放電電極７２とシールド７６との間に定着動作時と逆向きの電界を形成させるようになっている。

≪定着装置の動作≫
次に、本実施形態の定着装置６０の動作について、定着動作と、非定着動作時に実行されるクリーニングモード（熱付与モード）時の動作とに分けて説明する。

＜定着動作＞
本実施形態の定着動作については、図２、図３、図５及び図６を参照しつつ説明する。まず、外部装置（図示省略）から画像データを受け取った制御部ＣＵは、定着装置６０に定着動作を行うためのリモート信号を送信する（図２参照）。そして、制御部ＣＵは、加圧ローラー６２の駆動源（図示省略）を駆動させることにより加圧ローラー６２を回転させる。これに伴い、加熱ベルト６１が加圧ローラー６２に従動して回転される。また、制御部ＣＵは、熱源６３の電源６３Ｂを作動させて、本体６３Ａを発熱させるための電力を本体６３Ａに供給させる。これに伴い、発熱する本体６３Ａからの熱（輻射熱）が付与された加熱ベルト６１は加熱される。この場合、加熱ベルト６１の温度は、温度センサー６６により定められた周期で検知される。温度センサー６６により検知された温度（温度に関するデータ）は、定められた周期で制御部ＣＵに送信される（図２及び図３参照）。そして、制御部ＣＵは、温度センサー６６により検知される温度が定められた加熱温度になるように、電源６３Ｂが本体６３Ａに供給する電力を電源６３Ｂに調整させる。

次いで、制御部ＣＵは、コロナ帯電装置６８を作動させる。具体的には、制御部ＣＵは、電源ＰＳから放電電極７２に定められた正極性の直流電圧（図５中のＶｄｃ）を印加させる。これに伴い、放電電極７２とシールド７６との間には、当該正極性の直流電圧、帯電装置本体７０の構造、加熱ベルト６１との離間距離等に起因した電界が形成される。この結果、コロナ帯電装置６８（又は帯電装置本体７０）は、放電電極７２とシールド７６との間に上記電界が形成されている状態で、放電電極７２を放電させて加熱ベルト６１を正極性、すなわち、トナー（の平均帯電量）の極性と同極性に帯電させる（図６参照）。

そして、形成部３０Ａによりトナー像が形成されたすべての媒体ＳがニップＮを通過すると、制御部ＣＵは、加圧ローラー６２の駆動源、熱源６３の電源６３Ｂ、コロナ帯電装置６８の電源ＰＳ及び温度センサー６６を停止させて、定着動作を終了する。

なお、図６は、定着動作時において、加圧ローラー６２に従動して回転している加熱ベルト６１の各部の帯電分布を示している。符号ＭＰが指す部分（白い部分）は加熱ベルト６１における負極性に帯電している部分、符号ＰＰが指す部分（黒い部分）は加熱ベルト６１における正極性に帯電している部分、符号ＭＰＰが指す部分（灰色の部分）は加熱ベルト６１における正極性に帯電している部分が負極性に帯電している部分を示している。図６に示される帯電分布のように、加熱ベルト６１におけるニップＮを通過した部分は媒体Ｓとの接触等により元の状態よりも正極性側に帯電されるが、その後、当該部分が加熱ベルト６１の回転に伴い帯電装置本体７０に対向する位置まで移動すると、当該部分には放電電極７２が放電する正極性のイオン（図６中の符号ｅ^＋）が付着する。その結果、加熱ベルト６１には符号ＰＰの部分、正極性に帯電している部分が形成される。

＜クリーニングモード時の動作＞
次に、本実施形態のクリーニングモード時の動作（以下、クリーニング動作という。）については、図２、図３、図７及び図９を参照しつつ説明する。なお、本実施形態のクリーニング動作は、一例として、非定着動作時（定着装置６０が定着動作を実行していない期間）に実行される。具体的には、以下のとおりである。

ユーザーが入力装置ＵＩから「クリーニングモードを実行するためのボタン（図示省略）」を押すと、制御部ＣＵは、定着装置６０にクリーニング動作を行うためのリモート信号を送信する。そして、当該リモート信号を受信した制御部ＣＵは、受信後に定着装置６０が定着動作を実行していないことを確認して、図９に示されるクリーニング動作の制御フローに従い、定着装置６０にクリーニング動作を実行させる。なお、本実施形態におけるクリーニング動作を行う期間は、非定着動作時の定められた期間の一例である。

次いで、制御部ＣＵは、加圧ローラー６２の駆動源（図示省略）を作動させる（図９のステップＳ１０参照）。これに伴い、加圧ローラー６２は回転し、加熱ベルト６１は加圧ローラー６２に従動して回転される（図３参照）。

次いで、制御部ＣＵは、熱源６３の電源６３Ｂを作動させて、本体６３Ａを発熱させるための電力を本体６３Ａに供給させる。これに伴い、発熱する本体６３Ａからの熱（輻射熱）が付与された加熱ベルト６１は加熱される。この場合、加熱ベルト６１の温度は、温度センサー６６により定められた周期で検知される。温度センサー６６により検知された温度（温度に関するデータ）は、定められた周期で制御部ＣＵに送信される（図２及び図３参照）。そして、制御部ＣＵは、コロナ帯電装置６８（帯電装置本体７０）の放電電極７８の温度が上記加熱温度（本実施形態の場合は一例として１６０℃）よりも高温（一例として１８０℃）となるように、熱源６３により加熱ベルト６１に熱を付与し、加熱ベルト６１を介して放電電極７２に熱を付与させる（放電電極７２を１８０℃に加熱させた状態にする）。

なお、本実施形態では、制御部ＣＵは、放電電極７２に上記高温（一例として１８０℃）に相当する熱が付与されていることを、図８における判断ステップＳ３０において肯定判断をした場合と擬制する。すなわち、制御部ＣＵは、判断ステップＳ３０において、温度センサー６６により加熱ベルト６１の温度が１８０℃以上になっているかを判断する。仮に、制御部ＣＵが判断ステップＳ３０において否定判断をした場合、制御部ＣＵは、ステップＳ４０において熱源６３の電源６３Ｂの出力を定められた量大きくして再度判断ステップＳ３０を行う。そのため、本実施形態のクリーニング動作の制御フローでは、制御部ＣＵが判断ステップＳ３０で肯定判断しない限り、判断ステップＳ３０とステップＳ４０とが繰り返される。

判断ステップＳ３０で肯定判断をした制御部ＣＵ、ステップＳ５０において、コロナ帯電装置６８の電源ＰＳにより放電電極７２に負極性の電圧を印加して（図７参照）、放電電極７２から負極性のコロナイオンを放電させる。

そして、制御部ＣＵは、ステップＳ５０において放電電極７２への逆極性（負極性）の電圧の印加開始から定められた期間の経過後に、加圧ローラー６２の駆動源、熱源６３の電源６３Ｂ、コロナ帯電装置６８の電源ＰＳ及び温度センサー６６を停止させて、クリーニング動作を終了する。

≪効果≫
次に、本実施形態の効果について図面を参照しながら説明する。

＜第１の効果＞
例えば、前述のクリーニング動作を実行すること以外は本実施形態と同様の構成の定着装置（図示省略）の場合（以下、比較形態の場合）、トナー像が形成された媒体ＳがニップＮを通過する際に媒体Ｓから生じる不純物がコロナ帯電装置６８（帯電装置本体７０）の放電電極７２に付着する場合がある。その結果、コロナ帯電装置６８による加熱ベルト６１（の軸方向）への放電が不純物の付着に伴い不均一になって、長期的に見ると放電状態が不安定となる虞がある。また、これに伴う定着不良が発生する虞がある。

これに対して、本実施形態の定着装置６０は、前述のクリーニング動作において、定められた期間、放電電極７２が前述の加熱温度よりも高温となる熱を付与される（図９の判断ステップＳ３０で肯定判断をした場合を参照）。すなわち、本実施形態の定着装置６０は、前述のクリーニング動作において、定められた期間、放電電極７２が加熱温度よりも高温に加熱される。その結果、定着動作に伴い放電電極７２に固化した状態で付着していた不純物は、放電電極７２から気化され易い（除去され易い）。

したがって、本実施形態の定着装置６０は、上記比較形態の定着装置に比べて、静電オフセットの発生を抑制するために加熱ベルト６１をトナーと同極性に帯電させるコロナ帯電装置６８（又は帯電装置本体７０）による放電状態（放電電極７２の長手方向に亘る放電の均一性）を長期的に安定させることができる。また、本実施形態の画像形成装置１０は、コロナ帯電装置６８による放電状態の不安定に伴う画像形成不良を抑制することができる。

＜第２の効果＞
また、本実施形態では、制御部ＣＵは、クリーニング動作を実行する場合に、放電電極７２が前述の加熱温度よりも高温となる熱を付与されたうえで、コロナ帯電装置６８を制御して、放電電極７２とシールド７６との間に定着動作時と逆向きの電界を形成させる（図９のステップＳ５０及び図７参照）。そのため、放電電極７２に付着していた不純物のうち負極性の不純物は、上記逆向きの電界及び自己の帯電量等に起因する力を受けて放電電極７２から脱離し易い。

したがって、本実施形態の定着装置６０は、クリーニング動作の実行の際に放電電極７２とシールド７６との間に定着動作時と逆向きの電界を形成させない場合に比べて、静電オフセットの発生を抑制するために加熱ベルト６１をトナーと同極性に帯電させるコロナ帯電装置６８（又は帯電装置本体７０）による放電状態を長期的に安定させることができる。

＜第３の効果＞
また、本実施形態では、制御部ＣＵは、クリーニング動作を実行する場合に、放電電極７２が前述の加熱温度よりも高温となる熱を付与されたうえで、加圧ローラー６２の駆動源（図示省略）を制御して、加圧ローラー６２を回転させる（図９のステップＳ１０参照）。これに伴い、加熱ベルト６１も回転される。そのため、放電電極７２から気化した不純物（ガス状の不純物）は、加熱ベルト６１の回転に伴い発生する空気流に巻き込まれ易い。

したがって、本実施形態の定着装置６０は、クリーニング動作の実行の際に加熱ベルト６１を回転させない場合に比べて、静電オフセットの発生を抑制するために加熱ベルト６１をトナーと同極性に帯電させるコロナ帯電装置６８（又は帯電装置本体７０）による放電状態を長期的に安定させることができる。

＜第４の効果＞
また、本実施形態では、熱源６３は、加熱ベルト６１に加熱ベルト６１が定着動作時に用いる熱を付与する機能以外に、クリーニング動作時に放電電極７２に熱を付与する機能も有する（図３参照）。そのため、本実施形態の定着装置６０では、クリーニング動作時に放電電極７２に熱を付与するために熱源６３とは別の熱源が不要となる。

したがって、本実施形態の定着装置６０は、クリーニング動作時に放電電極７２に熱を付与するために熱源６３とは別の熱源を備えた場合に比べて、小型化又は低コスト化できる。これに伴い、本実施形態の画像形成装置１０は、小型化又は低コスト化できる。

＜第５の効果＞
また、本実施形態では、ユーザーが入力装置ＵＩ（図１参照）から「クリーニングモードを実行するためのボタン（図示省略）」を押すことで、クリーニング動作が実行される。

したがって、本実施形態の画像形成装置１０は、ユーザーによる入力装置ＵＩからの入力（実行命令）によりクリーニング動作が実行可能に構成されていない場合と異なり、ユーザーが必要と判断した場合にクリーニング動作が実行できる。

以上のとおり、本発明について前述の実施形態を一例として説明したが、本発明の技術的範囲は前述の実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の技術的範囲には、下記のような形態も含まれる。

例えば、本実施形態では、制御部ＣＵは定着装置６０の構成要素ではないとした。しかしながら、制御部ＣＵにおける定着装置６０を制御する部分を、定着装置６０の一部として捉えてもよい。

また、本実施形態では、第１回転体の一例を加熱ベルト６１、第２回転体の一例を加圧ローラー６２として説明した。しかしながら、回転しながら媒体Ｓを加熱する機能を有すれば、第１回転体の一例は加熱ベルト６１でなくてもよい。例えば、第１回転体の一例は、ローラー（加熱ローラー）でもよい。また、回転しながら第１回転体とでニップＮを形成しニップＮを通過する媒体Ｓを第１回転体とで加圧する機能を有すれば、第２回転体の一例は加圧ローラー６２でなくてもよい。例えば、第２回転体の一例は、無端ベルトであってもよい。

また、本実施形態では、加熱ベルト６１は、その内部に配置されている熱源６３の本体６３Ａにより熱を付与されるとして説明した。しかしながら、加熱ベルト６１に熱を付与することができれば、熱源６３の本体６３Ａは、加熱ベルト６１の外部に配置されていてもよい。この場合、本体６３Ａは、棒状のフィラメント式ランプではなく、例えば、誘導コイル（図示省略）であってもよい。

また、本実施形態では、コロナ帯電装置６８の放電電極７２が鋸歯形状の部材であるとして説明した（図８参照）。しかしながら、放電電極７２が放電する機能を有すれば、これらは鋸歯形状の部材でなくてもよい。例えば、単なる長尺の平板状の部材、ワイヤー、列を成して並ぶ複数の針電極を並べた部材であってもよい（図示省略）。

また、本実施形態では、熱源６３が、加熱ベルト６１に加熱ベルト６１が定着動作時に用いる熱を付与する機能以外に、クリーニング動作時に放電電極７２に熱を付与する機能も有するとして説明した（図３参照）。しかしながら、図１０の変形例（第１変形例）の定着装置６０Ａのように、熱源６３Ｃをさらに備えた構成とし、クリーニング動作時に熱源６３に換えて熱源６３Ｃ（第２熱付与部材の他の一例）を作動させて放電電極７２を加熱するようにしてもよい。本変例の場合、本実施形態における前述の第４の効果を奏することはないが、前述の第１〜第３及び第５の効果を奏する点で有効である。

また、本実施形態では、ユーザーによる入力装置ＵＩ（図１参照）からの入力（実行命令）によりクリーニング動作が実行されるとして説明した。しかしながら、図１１の変形例（第２変形例）のように、本実施形態のクリーニング動作の制御フロー（図９参照）のステップＳ１０の前に、前回クリーニング動作を行ってから媒体Ｓが定められた印字枚数（例えば、Ａ４サイズ相当の媒体Ｓが５００枚）印字されたかを判断する判断ステップＳ５を行うことで、自動的にクリーニング動作を行うようにしてもよい。本変形例の場合、図１１の制御フローにおける「スタート」は、画像形成装置１０が初期設定されて使用開始された時点を意味する。すなわち、本変形例のクリーニング動作の制御フローは、例えば、画像形成装置１０の使用開始から使用停止まで半永久的に実行される。なお、本実施形態の画像形成装置１０は、自動的にクリーニング動作が実行される点で有効である。

また、本実施形態では、クリーニング動作時に、加熱ベルト６１を回転させるとして説明した（図９のステップＳ１０参照）。しかしながら、図１２の変形例（第３変形例）のように、本実施形態のクリーニング動作の制御フロー（図９参照）のステップＳ１０を行わないようにしてもよい。本変例の場合、本実施形態における前述の第３の効果を奏することはないが、前述の第１、第２、第４及び第５の効果を奏する点で有効である。

また、本実施形態では、クリーニング動作時に、放電電極７２とシールド７６との間に定着動作時と逆向きの電界を形成させるとして説明した（図９のステップＳ５０及び図７参照）。しかしながら、図１３の変形例（第４変形例）のように、本実施形態のクリーニング動作の制御フロー（図９参照）のステップＳ５０を行わないようにしてもよい。本変例の場合、本実施形態における前述の第２の効果を奏することはないが、前述の第１及び第３〜第５の効果を奏する点で有効である。

また、本実施形態では、クリーニング動作時に、放電電極７２とシールド７６との間に定着動作時と逆向きの電界を形成させるとして説明した（図９のステップＳ５０及び図７参照）。しかしながら、図１４の変形例（第５変形例）のように、本実施形態のクリーニング動作の制御フロー（図９参照）のステップＳ５０に換えて、ステップＳ５０Ａとして、定められた期間、放電電極７２に交流電圧を印加するようにしてもよい。本変例の場合、放電電極７２に付着していた不純物のうち正極性の不純物は定着動作時と同極性の電界等に起因する力を受けて放電電極７２から脱離し易く、負極性の不純物は前述のとおり定着動作時と逆極性の電界等に起因する力を受けて放電電極７２から脱離し易い。したがって、本変形例の場合、本実施形態における前述の第１〜５の効果のみならず、放電電極７２に付着していた不純物のうち正極性の不純物も除去し易い点で有効である。

１０ 画像形成装置
３０Ａ 形成部
６０ 定着装置
６１ 加熱ベルト（第１回転体の一例）
６２ 加圧ローラー（第２回転体の一例）
６３ 熱源（第１熱付与部材の一例、第２熱付与部材の一例）
６３Ｃ 熱源（第２熱付与部材の他の一例）
６８ コロナ帯電装置（帯電部の一例）
７０ 帯電装置本体（帯電部の他の一例）
７２ 放電電極
７６ シールド（補助電極の一例）
ＣＵ 制御部
Ｓ 媒体
ＵＩ 入力装置（ユーザーインターフェイスの一例）

Claims (6)

1. 筒状とされ、回転しながらトナー像が形成された媒体を定められた加熱温度で加熱する第１回転体と、
   筒状とされ、回転しながら前記第１回転体とで媒体を挟んで、前記第１回転体とで媒体を加圧する第２回転体と、
   前記第１回転体が媒体を加熱する熱を前記第１回転体に付与する第１熱付与部と、
   前記第１回転体に対向して配置され、前記第１回転体を帯電させる帯電部であって、放電電極及び前記放電電極とで電界を形成する補助電極を有し、前記電界が形成されている状態で前記放電電極に放電させて前記第１回転体をトナーと同極性に帯電させる帯電部と、
   前記放電電極の温度が前記加熱温度よりも高温となる熱を前記放電電極に付与する第２熱付与部と、
   非定着動作時の定められた期間に、前記第２熱付与部を制御して、前記放電電極の温度が前記加熱温度よりも高温となる熱を前記放電電極に付与させる熱付与モードを実行する制御部と、
   を備えた定着装置。
2. 前記制御部は、前記熱付与モードを実行する場合に、前記帯電部を制御して、前記放電電極と前記補助電極との間に定着動作時と逆向きの電界を形成させる、
   請求項１に記載の定着装置。
3. 前記制御部は、前記熱付与モードを実行する場合に、前記第１回転体又は前記第２回転体を制御して、前記第１回転体及び前記第２回転体を回転させる、
   請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記第２熱付与部は、前記第１熱付与部とされ、
   前記制御部は、前熱付与モードを実行する場合に、前記第１熱付与部を制御して、前記第１熱付与部に前記第１回転体の温度が前記加熱温度よりも高温になる熱を前記第１回転体に付与させて前記放電電極の温度を前記加熱温度よりも高温させる、
   請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置。
5. 媒体にトナー像を形成する形成部と、
   請求項１〜４の何れか１項に記載の定着装置であって、前記形成部により前記媒体に形成されたトナー像を前記媒体に定着する定着装置と、
   を備えた画像形成装置。
6. 前記制御部に前記熱付与モードを実行させるためのユーザーインターフェイス、
   を備えた請求項５に記載の画像形成装置。

Images