JPH11119581A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】加圧ローラーのトナーによる汚れを原因とする
転写材の斑点状汚れを防止し、常に良好な定着画像が得
られる画像形成装置を提供する。 【解決手段】像担持体上のトナー画像を転写材Ｐ上に転
写する画像形成手段により転写材Ｐ上に形成されたトナ
ー画像Ｔを定着させる定着装置として、発熱部材２０ｂ
に対向して配置される加圧部材２８と、発熱部材２０ｂ
と加圧部材２８との間に挟持された定着フィルム２５
と、加圧部材２８に対向して配置されたローラ状のクリ
ーニング部材３３と、クリーニング部材３３の回転を制
御する回転制御手段とを有する画像形成装置において、
クリーニング部材３３をクリーニング工程中の所定の期
間軸方向に往復移動させるレシプロ手段５０を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機、レーザービ
ームプリンター等の画像形成装置に係り、さらに詳しく
はトナー画像を転写材に定着する定着フィルムを有する
定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の画像形成装置には、帯電
手段で一様に帯電した像担持体表面に原稿画像あるいは
コンピューターから入力した画像信号に対応した画像露
光を照射し、該像担持体表面上に静電潜像を形成し、該
静電潜像を現像手段でトナー像に現像し、該トナー像を
転写手段で転写材に転写し、定着手段で該転写材上のト
ナー像を該転写材上に定着して出力する電子写真方式の
複写機やプリンターがある。

【０００３】転写材上のトナー像を転写材に定着する定
着装置として、発熱部材に耐熱性の定着フィルムを摺接
させ、該定着フィルムを介して該発熱部材に加圧部材を
圧接させることにより、定着フィルムの移動と共に該圧
接部で挟持搬送する転写材に、定着フィルムを介して発
熱部材から熱エネルギーを与えるフィルム定着方式の定
着装置が用いられている。

【０００４】このフィルム定着方式の定着装置の一例を
図４に示す。図４において、２０は支持体としてのステ
ー２１に支持された発熱部材たるヒーターであり、ヒー
ター２０には、耐熱性の高い材料を離型性のよい材料で
被覆したエンドレスベルト状の定着フィルム２５が、ヒ
ーター２０と略平行に配設された駆動ローラー２６及び
従動ローラー２７との間に懸回張設されて摺接するよう
に配設されている。

【０００５】また、ヒーター２０の下面には、定着フィ
ルム２５を挟むように加圧部材としての加圧ローラー２
８が、付勢手段によって例えば総圧力５ｋｇ重程度の当
接圧で対向圧接しており、該加圧ローラー２８は、シリ
コーンゴム等の離型性の良いゴム弾性層を有してヒータ
ー２０との間に定着ニップＮを形成している。

【０００６】そして、駆動ローラー２６が回転駆動手段
としての駆動モーターＭにより矢印の方向に回転駆動す
ると、テンションローラーを兼ねる従動ローラー２７に
より所定のテンションを与えられた定着フィルム２５
は、矢印ａの方向に所定の周速度で回転し、この定着フ
ィルム２５の回転走行に伴い加圧ローラー２８も反時計
方向に従動回転し、転写材Ｐを挟持搬送するようになっ
ている。

【０００７】従って、トナー像Ｔを転写された後の転写
材Ｐが、転写材供給手段（図示せず）によりこの定着装
置に順次送り込まれ、定着ニップＮに突入すると、該転
写材Ｐは定着フィルム２５及び加圧ローラー２８の回転
に伴って挟持搬送されると共に、ヒーター２０が発する
熱エネルギーを付与され、転写材Ｐ上のトナー像Ｔが転
写材Ｐに定着される。

【０００８】この種のフィルム定着方式の定着装置で
は、発熱部材としてのヒーター２０、及び該ヒーター２
０の熱エネルギーを転写材Ｐに伝導する部材としての定
着フィルム２５を低熱容量化できるため省電力化、ウエ
イトタイムの短縮化（クイックスタート性）が可能にな
る利点があった。

【０００９】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、前
記した従来の技術には以下に説明するような問題点が発
生する場合があった。

【００１０】トナー像Ｔが定着ニップＮを通過する際
に、微量のトナーが転写材Ｐから定着フィルム２５に転
移する、いわゆるオフセット現象が発生する。このオフ
セットしたトナーの一部は、定着フィルム２５が一周し
た後に再び転写材Ｐの後端に転移するか、定着フィルム
２５に残留して、次に定着ニップＮを通過する次の転写
材Ｐに転写される。これら転写材Ｐに転写されたトナー
はきわめて微量であるため、実用上まったく問題となら
ない。

【００１１】ところが上記のオフセットトナーの一部
は、加圧ローラー２８に転移する。加圧ローラー２８上
に一旦トナーが付着すると、その部分は表面エネルギー
が著しく低下し、さらにトナーが付着し易くなる。その
結果、加圧ローラー２８上に島状あるいは面状にトナー
の薄層が形成される。このトナーの薄層の加圧ローラー
２８への付着力は、加圧ローラー２８の表面温度が低い
（とくにトナーのガラス転移温度より低い）場合に弱く
なる。

【００１２】この種のフィルム定着装置の場合、装置が
待機常態にある場合、ヒーター２０への通電は行なわな
い。従って加圧ローラー２８も通常室温程度、少なくと
もガラス転移温度以下に保たれている。その状態で定着
動作を開始すると、定着ニップＮにおいて定着フィルム
２５の表面は急速に昇温する。転写材Ｐが定着ニップＮ
に達する前に、加圧ローラー２８表面に弱い力で付着し
たトナー層の表面が軟化し、定着フィルム２５と密着す
る。すると、前記トナー層の一部は加圧ローラー２８か
ら剥離し、定着フィルム２５に転移する。転移したトナ
ーはその後すぐに定着ニップＮに到達し通過してゆく転
写材Ｐに順次熱転写される。その結果、転写材Ｐの表面
には斑点状の汚れが発生する。

【００１３】このような加圧ローラー２８のトナー汚れ
に起因する転写材Ｐの斑点状汚れを防止するために、図
４に示すようにアルミ等の熱伝導のよく、表面エネルギ
ーの高い金属から成るローラー３３を設ける例が知られ
ている。

【００１４】しかしながら、通常の使用においてローラ
ー３３の表面温度はトナーのガラス転移温度以上にはな
らないため、ローラー３３に接触した加圧ローラー２８
上のトナーが軟化変形せず、ローラー３３へのトナーの
回収効率が悪かった。

【００１５】これに対し、所定の枚数の定着動作を行う
ごとに、少なくとも前記クリーニング部材と加圧部材を
所定の時間回転せしめる。加圧部材クリーニング工程を
設けることにより、ローラー３３の表面温度をトナーの
ガラス転移温度以上に上昇させ、ローラー３３に接触し
た加圧ローラー２８上のトナーを軟化変形させローラー
３３へのトナー回収効率を高める様にしている。

【００１６】しかしながら、この方法によると、ローラ
ー３３上の軟化したトナーは加圧ローラーとの当接部に
おいて回転しながら押しつぶされるために、ローラー３
３周方向の軟化トナーと凝集しやすい。そのため長期の
使用後、ローラー３３上に周方向に縞状のトナー溜りが
形成されてしまい、その凹部では加圧ローラー２８から
トナーを回収する能力が極端に低下してしまう。

【００１７】本出願に係る発明の目的は、加圧ローラー
のトナーによる汚れを原因とする転写材の斑点状汚れを
防止し、常に良好な定着画像が得られる画像形成装置を
提供しようとするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本出願に係る発明の目的
を実現する第１の構成は、像担持体上のトナー画像を転
写材上に転写する画像形成手段と、該画像形成手段によ
り前記転写材上に形成されたトナー画像を定着させる定
着装置とを有し、前記定着装置は、発熱部材に対向して
配置される加圧部材と、前記発熱部材と加圧部材との間
に挟持された定着フィルムと、前記加圧部材に対向して
配置されたローラ状のクリーニング部材と、前記クリー
ニング部材の回転を制御する回転制御手段とを有する画
像形成装置において、前記クリーニング部材をクリーニ
ング工程中の所定の期間軸方向に往復移動させるレシプ
ロ手段を有するものである。

【００１９】本出願に係る発明の目的を実現する第２の
構成は、前記クリーニング工程中の少なくとも一部の期
間は、前記クリーニング部材の表面温度が、前記トナー
像を形成するトナーのガラス転移温度以上となるように
したものである。

【００２０】本出願に係る発明の目的を実現する第３の
構成は、像担持体上のトナー画像を転写材上に転写する
画像形成手段と、該画像形成手段により前記転写材上に
形成されたトナー画像を定着させる定着装置とを有し、
前記定着装置は、発熱部材に対向して配置される加圧部
材と、前記発熱部材と加圧部材との間に挟持された定着
フィルムと、前記加圧部材に対向して配置されたローラ
状のクリーニング部材と、前記クリーニング部材の回転
を制御する回転制御手段とを有する画像形成装置におい
て、前記クリーニング部材をクリーニング工程中の所定
の期間軸方向に往復移動させるレシプロ手段と、前記ク
リーニング部材の表面温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段が所定の温度範囲を検知したときに、
前記レシプロ手段を動作させるようにしたものである。

【００２１】上記した第１の構成は、所定の枚数毎に、
前記クリーニング部材と加圧部材を所定の時間回転させ
るとともに、前記クリーニング部材をその軸方向に往復
移動させて前記クリーニング部材により加圧部材をクリ
ーニングすると共に、前記クリーニング部材上に均一に
トナーを付着させることにより、加圧ローラーのトナー
汚れに起因する画像汚れが防止できる。

【００２２】上記した第２の構成は、前記加圧部材クリ
ーニング工程中の少なくとも一部の期間は、前記クリー
ニング部材の表面温度が、前記トナー像を形成するトナ
ーのガラス転移温度以上とし、その期間において前記ク
リーニング部材を軸方向に往復移動させることにより、
加圧ローラーのトナー汚れに起因する画像汚れが防止で
きる。

【００２３】上記した第３の構成では、前記クリーニン
グ部材の表面温度を検知する手段により検知された温度
により、前記クリーニング部材をレシプロさせることに
より、加圧ローラーのトナー汚れに起因する画像汚れが
防止できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）図１、図２は本発明の第１の実施
の形態を示す。

【００２５】図１は本発明の第１の実施の形態の画像形
成装置を示す概略構成図である。

【００２６】図１において、１０は像担持体としてのド
ラム型の電子写真感光体（以下“感光ドラム”と称す）
であり、感光ドラム１０は、例えばＯＰＣ感光ドラムな
どがある。

【００２７】この感光ドラム１０の上方には、帯電手段
としての一次帯電装置１１が配設されている。この一次
帯電装置１１は、画像形成時に、感光ドラム１０の表面
を一様に帯電するもので、帯電された感光ドラム１０の
表面には、画像露光装置１２からの原稿画像などの画像
信号に対応した画像露光光Ｌが照射されることになり、
これにより静電潜像が形成される。そして、現像装置１
３は、感光ドラム１０上の静電潜像を現像してトナー像
を形成するものである。

【００２８】本実施の形態で使用されるトナーは、体積
平均粒径約７μｍの１成分ネガトナーであり、結着樹脂
は主にポリエステルである。このトナーのガラス転移温
度（Ｔｇ）は約６０℃で、軟化温度あるいは定着可能温
度（Ｔｍ）は約１３０℃である。

【００２９】転写手段である転写帯電装置１４は、感光
ドラム１０上のトナー画像を転写材としての転写紙Ｐへ
転写するもので、感光ドラム上のトナー画像が転写され
た後の転写紙Ｐは、転写材搬送装置３２により定着装置
１９へと搬送され、この定着装置１９においてトナー画
像が定着され、出力画像として形成して排出される。な
お、感光ドラム１０、一次帯電装置１１、現像装置１３
及び転写帯電装置１４により画像形成装置手段を構成し
ている。

【００３０】ところで、本実施の形態の画像形成装置に
おける定着装置１９は、図２に示すようにフィルム定着
方式の定着装置であり、耐熱性の高い材料で形成された
エンドレスベルト状の定着フィルム２５は、支持体（不
図示）に支持された発熱部材であるヒーター２０に摺接
するように、ヒーター２０と、駆動ローラー２６と、従
動ローラー２７との間に懸回張設されている。

【００３１】また、上記ヒーター２０の下面には、定着
フィルム２５を介在させて加圧部材としての加圧ローラ
ー２８が、不図示の付勢手段によって例えば総圧力５ｋ
ｇ重程度の当接圧で対向圧接されている。加圧ローラー
２８は、シリコーンゴム等の離型性の良いゴム弾性層、
ないしはさらにその表面にシリコーンゴムよりもさらに
離型性のよいＰＦＡ，ＰＴＦＥ，ＦＥＰ等の、フッ素樹
脂層を有しており、ヒーター２０に圧接することにより
定着ニップを形成している。加圧ローラー２８の外径は
２０ｍｍないしは３０ｍｍである。

【００３２】そして、駆動ローラー２６が回転駆動手段
としての駆動モーターＭにより時計方向に回転駆動する
と、テンションローラーを兼ねる従動ローラー２７によ
り所定のテンションを与えられた定着フィルム２５は、
時計回り方向に所定の周速度で回転し、この定着フィル
ム２５の周回走行に伴い加圧ローラー２８も反時計回り
方向に従動回転し、これにより転写材Ｐは、定着フィル
ム２５と加圧ローラー２８との間に挟持されながら搬送
されることになる。

【００３３】駆動モーターＭは、後述する加圧ローラー
クリーニングモード選択スイッチ３１により選択した検
知信号により所定のタイミングで回転することが可能と
なっている。

【００３４】このように周回される定着フィルム２５
は、繰り返してトナー像の加熱定着に供されることにな
るから、耐熱性、離型性、耐摩耗性に優れたフィルム
で、かつ一般的には総厚１００μｍ以下、好ましくは４
０μｍ以下の薄肉のものを使用する。例えば、ポリイミ
ド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ等の耐熱樹脂の単層、
あるいはこれらの耐熱樹脂の表面を、ＰＦＡ，ＰＴＦ
Ｅ，ＦＥＰ等の、フッ素樹脂層複合層で被覆したフィル
ムを使用すると良い。周長は３０ないし６０ｍｍであ
る。

【００３５】また、ヒーター２０は厚み１．０ｍｍ、幅
１０．０ｍｍ、長さ３５０ｍｍの良熱伝導体、例えば、
アルミナ、窒化アルミニウム等の基板２０ｃ上に電気抵
抗材料２０ｂを幅２．５ｍｍ、長さ３００ｍｍに塗工し
たものであり、この電気抵抗材料２０ｂに通電すること
で熱エネルギーを発生させるようにしている。

【００３６】さらに、上記ヒーター２０の基板２０ａの
背面には温度検知手段としての温度センサー２０ｄが装
着されており、この温度センサー２０ｄには、画像形成
動作の実行中にヒーター２０の基板が所定の設定温度で
（温調温度）になるように、この温度センサーにより検
知した温度に応じて、ヒーター２０へ供給する電力を制
御する通電制御手段である通電制御部３０が接続されて
いる。また、この通電制御部３０は、ヒーター２０へ供
給する電力を制御している。

【００３７】また、制御部２９により、後述する加圧ロ
ーラクリーニング工程において、通電制御部３０と駆動
モーターＭの動作と同期をとりながら、加圧ローラクリ
ーニングモード選択スイッチ３１により選択した検知信
号により所定の温調温度で所定の時間、ヒーター２０を
温調することが可能となっている。

【００３８】加圧ローラー２８の下部には、アルミ製の
ローラ３３が、不図示の付勢手段によってたとえば総圧
力５００ｇ重ないしは２ｋｇ重の当接比で対向圧接して
いる。ローラー３３の外径は１０ｍｍである。

【００３９】またローラー３３はクリーニング工程にお
いて制御部２９からの命令により作動するレシプロ機構
により、軸方向にレシプロ動作（軸方向への往復動作）
可能となっている。

【００４０】本実施の形態におけるレシプロ装置を図５
に示す。

【００４１】ローラ３３は定着装置の筐体に固定的に配
置されている軸受け５１、５２により支持されている。
また、軸受け５１とローラの間には加圧羽根５３が配置
されており、ローラ３３は図５中矢印ａ方向に加圧され
ている。

【００４２】ローラ３３の他端には（ｂ）、（ｃ）に示
す偏心カム５４を配置し、その円周上にローラ３３の軸
端を当接させている。また（ｄ）に示すように、偏心カ
ム５４を回転駆動する駆動モータ５５は制御部２９から
の指示を受けた電源５６によって電圧を供給され駆動可
能となっている。

【００４３】クリーニング工程の所定期間、制御部２９
からの指示により電源５６から電圧を供給されたモータ
５５によって偏心カム５４が回転すると、偏心カム５４
に軸端を当接させているローラ３３は、偏心カム５４の
カム面をなす外周によって加圧され、図５の（ｂ）に示
す位置からｂ方向へ移動する。さらに偏心カム５４が回
転すると、他端の軸に配置された加圧バネ５３により図
５の（ａ）に示すように、矢印ａ方向に加圧されて移動
する。

【００４４】このようにして、制御部２９の指示により
ローラ３３をレシプロ動作するものであるが、本発明は
この方式に限定されるものではない。

【００４５】ローラー３３が装着されていない従来例の
場合、ヒーター２０の長さより巾の狭い転写材を連続し
て処理した場合に、転写材が通過しない場所でヒータ２
０及びヒータ２０に対向する部分の定着フィルム２５や
加圧ローラー２８の温度が著しく高くなり、部品の熱損
傷を引き起こすいわゆる端部昇温という現象が発生す
る。

【００４６】ローラー３３が装着されている本実施の形
態の場合、加圧ローラー２８の回転に伴って時計回り方
向にローラー３３は従動回転する。その結果、ローラー
３３の熱伝導がよいため、ローラー３３と圧接している
加圧ローラー２８の軸方向温度分布は均一化される。す
ると、加圧ローラー２８のみならずヒーター２０や定着
フィルム２５の長手方向温度分布を均一化でき、上記の
ような端部昇温という現象は発生しない。すなわちロー
ラー３３は定着器の端部昇温防止部材の役割を果たす。

【００４７】また、このローラー３３は表面エネルギー
が加圧ローラー２８の表面と比べて高いため、加圧ロー
ラー表面に付着したトナーを回収する能力もある。した
がってローラー３３は加圧ローラークリーニング部材の
役割も果たす。

【００４８】特に、ローラー３３の表面温度が、本実施
の形態で使用するトナーのガラス転移温度である６０℃
以上、好ましくはガラス転移温度より１０℃以上、さら
に好ましくはガラス転移温度より２０℃以上高い温度ま
で昇温した場合、ローラー３３に接触したトナーが変形
しローラー３３にしっかりと密着する。したがって、ロ
ーラー３３の表面を上記のごとく６０℃ないしは８０℃
以上に保った状態で所定の時間加圧ローラー２８と対向
圧接しつつ回転させると、加圧ローラー２８のトナー汚
れが回収できる。

【００４９】また、ローラー３３の表面温度がガラス転
移点より高くトナーが軟化した状態においては、ローラ
ー３３上でのトナー凝集が生じる。通常回転のみの場合
は回転周方向への凝集が主となるが、クリーニング工程
におけるローラー３３のレシプロ動作（軸方向への往復
移動動作）により、軸方向への凝集も促進され、その結
果凹凸の少ない均一なトナー付着状態を形成できる。

【００５０】本実施の形態における加圧ローラークリー
ニング工程を以下に説明する。定着装置１９により定着
処理した転写紙の枚数をカウントする不図示のカウンタ
に記録された枚数が所定の値になった時、所定のタイミ
ングで所定の時間、駆動モータＭにより定着フィルム２
５及び加圧ローラ２８を周回走行あるいは回転させなが
ら、通電制御部３０によってヒーター２０を温調する。
またこれに同期させ、ローラー３３をレシプロ動作させ
る。

【００５１】加圧ローラークリーニングモード選択スイ
ッチ３１により、加圧ローラークリーニング工程の実施
の有無、実施されるタイミング、加圧ローラークリーニ
ング工程が行われてから次の加圧ローラークリーニング
工程が行われるまでの間隔、一回の加圧ローラークリー
ニング工程の実施時間、加圧ローラークリーニング工程
におけるヒーター２０の温調条件、が選択できる。

【００５２】・加圧ローラークリーニング工程有無につ
いては、「あり」と「なし」。

【００５３】・実施されるタイミングについては、定着
動作が始まる直前（前回転時）か終わった直後（後回転
時）。

【００５４】・前記間隔・実施時間・前記ヒーター２０
の温調条件については、任意に設定できる。ただし、本
実施の形態では、下記の通りの固定値にあらかじめ設定
されている。

【００５５】・加圧ローラークリーニング工程有無：あ
り。

【００５６】・実施されるタイミング：定着動作が終わ
った直後（後回転時）。

【００５７】・加圧ローラークリーニング工程が行われ
てから次の加圧ローラークリーニング工程が行われるま
での間隔：１０００枚。

【００５８】・一回の加圧ローラークリーニング工程の
実施時間：６０秒。

【００５９】・加圧ローラークリーニング工程における
ヒーター２０の温調条件：２３０℃一定。

【００６０】本実施の形態の画像形成装置において、転
写紙として、Ａ４サイズの定着性の悪い紙（たとえば填
量の多い紙、厚紙、地合いの悪い紙）を用い、５％の画
像比率を有する画像を５分間に１枚の間欠的なモードで
出力を続けた場合、ローラー３３の飽和温度は約３５℃
であった（室温１５℃の場合）。このようなモードで画
像を出力すると、前述のように、転写紙上のトナーの一
部が定着フィルム２５を介して加圧ローラー２８に転移
する。しかしながら、ローラー３３の温度がトナーのガ
ラス転移温度より低いため、加圧ローラ２８上のトナー
はほとんどローラー３３へは回収されない。

【００６１】ローラー３３は、ヒーター２０から定着フ
ィルム２５を及び加圧ローラー２８を介在して加熱され
ることで、約３０秒でＴｇまで達し、４０秒でＴｇ＋１
０℃、５０秒でＴｇ＋２０℃、そして６０秒でＴｇ＋３
０℃である９０℃まで昇温する。加圧ローラークリーニ
ング工程中にローラー３３表面がＴｇ以上に保たれる時
間は約３０秒である。転写紙１０００枚出力する間に加
圧ローラー２８は若干トナーにより汚れるが、上記の加
圧ローラークリーニング工程実施により加圧ローラー２
８上のトナーは略すべてローラー３３に回収される。

【００６２】従って加圧ローラー２８の表面にトナーの
薄層が形成されることがない。

【００６３】従来の装置例として、上記構成、条件にお
けるレシプロ動作を行わない定着装置を説明する。１万
枚乃至は１０万枚までは画像汚れがまったく発生してい
ないが、１５万枚程度画像出力すると、ローラー３３上
に回収したトナーの凹凸が大きくなる。すると実効的に
加圧ローラー２８とローラー３３の接触面積が低下し、
かつローラー３３への熱伝達効率が低下する。

【００６４】その結果加圧ローラー２８の表面に若干量
のトナーが残留するようになり、かつローラー３３に回
収したトナーのローラー３３への結着力も低下する。た
だしこの時点での画像汚れは実用上問題のないレベルで
ある。

【００６５】ただし、３０万枚まで出力すると、さらに
ローラー３３表面に堆積したトナーの凹凸が大きくな
り、加圧ローラー２８とローラー３３の接触面積が低下
するため、加圧ローラー２８表面の残留トナーが増大
し、ローラー３３に回収したトナーのローラー３３への
結着力もさらに低下した。

【００６６】この状態で長時間休止した後に画像を出力
すると、ローラー３３に回収されていたトナーが、前回
転中に定着フィルム２５を介してヒーター２０によりガ
ラス転移温度より約２０℃乃至は６０℃高い温度まで昇
温してトナーに対する付着力の上がった加圧ローラー２
８により剥ぎ取られる現象が発生する。このトナーが、
加圧ローラー２８表面に元々残留するトナーと共に定着
装置１９の前回転時に定着フィルム２５に付着し、許容
できないレベルの画像汚れが発生した。

【００６７】一方、本発明を実施した、レシプロ動作を
行う定着装置における現象を説明する。

【００６８】レシプロ動作を行うこと以外は全く前記従
来例と同様である。

【００６９】画像の出力開始から、１万枚乃至は１５万
枚までは画像汚れがまったく発生しなかった。またロー
ラー３３上の凹凸もほとんど生じていない。

【００７０】さらに継続すると、約２５万枚時点におい
て、トナー層の厚みが平均で５００μｍとなった。また
表面の凹凸が目立ってきている。この時、加圧ローラー
２８上の汚れは完全には取りきれず、わずかに画像汚れ
が発生した。しかしながら十分に実用的なレベルであっ
た。

【００７１】さらに継続すると、約４５万枚時点におい
て、クリーニング工程直前にローラー３３表面に付着し
ていた付着力の弱いトナーが剥がれ、加圧ローラー２８
を介して定着フィルム２５に転移し、許容できない画像
汚れが生じてしまった。

【００７２】これはローラー３３上のトナー層厚が増し
てローラー全体の熱容量が増したため温度上昇が緩やか
になったことと、表面に凹凸が生じてきたために実効的
な熱伝導効率が低下したことにより、表層のトナーの付
着力が低下し、かつその状態で軸方向へのレシプロ動作
を行ったためにトナーが脱落したと思われる。

【００７３】しかしながら、上記従来例と比較すると長
期にわたる加圧ローラのクリーニング効果が維持でき、
画像汚れの発生を抑えることができた。

【００７４】（第２の実施の形態）図３は本発明の第２
の実施の形態を示す。

【００７５】図３は本実施の形態の画像形成装置におけ
る定着装置１９の概略断面図である。第１の実施の形態
の画像形成装置における定着装置１９の構成に加え、ロ
ーラー３３に接触あるいは近接配置した第２の温度セン
サー３４を設ける。第２の温度センサー３４は制御装置
２９に接続される。

【００７６】その他の構成は、図１に示す第１の実施の
形態の画像形成装置と同一構成のものを用いるため、定
着装置１９以外の画像形成装置の構成説明は省略する。

【００７７】本実施の形態の画像形成装置では、非接触
の第２の温度センサー３４の検知温度が所定の温度Ｔｃ
（たとえばトナーのガラス転移温度より１０℃高い７０
℃）以上のときにレシプロ制御手段５０によりローラー
のレシプロ動作が開始されるように制御装置２９により
コントロールされている。この温度Ｔｃは、第２の加圧
ローラークリーニングモード選択スイッチ３７で変更可
能である。本例では７５℃に設定してある。

【００７８】まず、第２の温度センサーの検知温度によ
らず、クリーニング工程開始と同時にレシプロ動作を開
始した場合の例を説明する。

【００７９】Ａ４サイズの定着性の悪い紙（例えば填量
の多い紙、厚紙、地合いの悪い紙）を用い、５％の画像
比率を有する画像を１分間に１枚の間欠的なモードで出
力を続けた場合、ローラ３３の飽和温度は約５５℃であ
った（室温２３℃の場合）。前述のように、転写紙上の
トナーの一部が定着フィルム２５を介して加圧ローラー
２８に転移する。しかしながら、画像形成動作時にはヒ
ーターに温調がかかり、ローラ表面の温度はガラス転移
点を超えるため、加圧ローラーからトナーは僅かにロー
ラー３３に移る。しかしローラー３３は十分な温度を維
持しないため、ローラー３３上のトナーは凸状に付着す
る。付着したトナーの粒と、ローラー３３の接触面積は
小さく付着力は極めて小さい。

【００８０】さらに続けて画像形成を繰り返すと、ロー
ラー３３上のトナーによってできた凸部にさらにトナー
が付着し、穂立ち状にトナーが積み重なる。ローラー３
３の温度はあまり上昇しないため、トナーはローラー３
３上に広がらず、付着トナーはローラー３３の径方向に
伸びるように成長していく。

【００８１】この状態で約１０万枚作像後のクリーニン
グ工程において、ローラー表面がトナーの軟化点に達す
る以前にレシプロ動作が開始されるため、前述したロー
ラー上の穂立ちが折れるようにして脱落する。これが加
圧ローラーを介して定着フィルムに付着し、クリーニン
グ工程後の画像汚れを生じさせてしまった。

【００８２】これに対し、クリーニング工程開始後にロ
ーラー上のトナーを十分軟化させる温度Ｔｃ＝７５℃を
検知し、それとともに制御装置２９からの命令によりレ
シプロ装置５０を作動させローラー３３のレシプロを開
始すると、レシプロが始まるときには既にトナーが軟化
しているため上記のような脱落は生じない。そればかり
か隣り合う穂立ち間での結合が生じ、またトナーが十分
軟化しているためローラとの接触面積が大きくなるので
ローラー上での十分な付着力が得られた。

【００８３】この条件で継続すると、４０万枚の時点に
おいてもクリーニング工程時のトナー脱落が生じること
がなく、画像汚れが発生しなかった。

【００８４】（第３の実施の形態）また画像形成動作を
連続的に行う場合、ローラー３３の温度はトナーのガラ
ス転移点よりも高い温度になる。例えば連続２００枚通
紙した場合、表面の温度は１００℃であった。また連続
５００枚通紙の場合、表面温度は１４０℃に達した（い
ずれも２３℃環境）。前述したように本実施の形態で使
用されているトナーのガラス転移点は約６０℃、軟化温
度は約１３０℃なので、このような場合は、ローラー上
のトナーは十分に軟化している。

【００８５】このような条件で画像形成を頻繁に行う場
合、特にクリーニング工程を設けることなく、通常画像
形成において第２の温度センサーが検知する温度に応じ
てローラーのレシプロ動作を行うとよい。そうすること
により、ユーザが非操作時にあたかも装置が動作してい
るかのような錯覚を起こさせることがなくなり、操作性
が向上する。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、加圧ローラークリーニング工程時にクリー
ニング部材をレシプロさせ、均一にトナーを付着させる
ことにより、加圧ローラーのトナー汚れに起因する画像
汚れを防止できた。

【００８７】また、請求項２記載の発明によれば、前記
加圧部材クリーニング工程中の少なくとも一部の期間
は、加圧ローラークリーニング部材の温度をトナーのガ
ラス転移温度以上まで昇温させ、レシプロ動作を行うの
で、加圧ローラーのトナー汚れに起因する画像汚れが防
止できた。

【００８８】また、請求項３の発明によれば、前記クリ
ーニング部材の表面温度を検知し、トナーのガラス転移
点に達してから前記クリーニング部材をレシプロさせる
ことにより、レシプロ開始時のトナー脱落による画像汚
れが防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における画像形成装置を示
す概略構成図である。

【図２】フィルム定着方式の定着装置の一例の断面図で
ある。

【図３】フィルム定着方式の定着装置の一例の断面図で
ある。

【図４】従来装置の定着装置断面図である。

【図５】（ａ）〜（ｄ）は第１の実施の形態のレシプロ
機構を示す図である。

【符号の説明】

１０ 像担持体（感光ドラム） １１ 一次帯電装置 １２ 画像露光装置 １３ 現像装置 １４ 転写帯電装置 １９ 定着装置 ２０ 発熱部材（ヒーター） ２５ 定着フィルム ２６ 駆動ローラー ２７ 従動ローラー ２８ 加圧部材（加圧ローラー） ３０ 通電制御手段 ３３ ローラー ５０ レシプロ装置 Ｐ 転写材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上のトナー画像を転写材上に転
   写する画像形成手段と、該画像形成手段により前記転写
   材上に形成されたトナー画像を定着させる定着装置とを
   有し、前記定着装置は、発熱部材に対向して配置される
   加圧部材と、前記発熱部材と加圧部材との間に挟持され
   た定着フィルムと、前記加圧部材に対向して配置された
   ローラ状のクリーニング部材と、前記クリーニング部材
   の回転を制御する回転制御手段とを有する画像形成装置
   において、 前記クリーニング部材をクリーニング工程中の所定の期
   間軸方向に往復移動させるレシプロ手段を有することを
   特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記クリーニング工程中の少なくとも一
   部の期間は、前記クリーニング部材の表面温度が、前記
   トナー像を形成するトナーのガラス転移温度以上となる
   ようにしたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 像担持体上のトナー画像を転写材上に転
   写する画像形成手段と、該画像形成手段により前記転写
   材上に形成されたトナー画像を定着させる定着装置とを
   有し、前記定着装置は、発熱部材に対向して配置される
   加圧部材と、前記発熱部材と加圧部材との間に挟持され
   た定着フィルムと、前記加圧部材に対向して配置された
   ローラ状のクリーニング部材と、前記クリーニング部材
   の回転を制御する回転制御手段とを有する画像形成装置
   において、 前記クリーニング部材をクリーニング工程中の所定の期
   間軸方向に往復移動させるレシプロ手段と、前記クリー
   ニング部材の表面温度を検知する温度検知手段と、前記
   温度検知手段が所定の温度範囲を検知したときに、前記
   レシプロ手段を動作させることを特徴とする画像形成装
   置。