特開 2023-73090 定着装置及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023073090

(43)【公開日】2023-05-25

(54)【発明の名称】定着装置及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20230518BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 525

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021185916

(22)【出願日】2021-11-15

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100098626

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 壽

(72)【発明者】

【氏名】氏家 大照

【テーマコード（参考）】

2H033

【Ｆターム（参考）】

2H033BA11

2H033BA12

2H033BA31

2H033BA49

2H033BA51

2H033BA55

2H033BA56

2H033BA57

2H033BB04

2H033BB05

2H033BB06

2H033BB12

2H033BB29

2H033BB30

2H033BB33

2H033BE00

2H033BE03

2H033BE06

2H033CA02

2H033CA07

2H033CA45

(57)【要約】

【課題】定着回転体の外周面に付着する付着物をより多く除去する。
【解決手段】定着回転体４１，４２，４３の外周面を摺擦して該外周面に付着する付着物Ｗを除去する除去部材４６を有し、加熱される該定着回転体の外周面を記録材Ｐに接触させて画像を該記録材に定着させる定着装置４０であって、前記除去部材は、前記定着回転体の温度が定着時温度よりも低い所定温度を超える場合、該定着回転体が該所定温度以下になってから、前記定着回転体の外周面に付着する付着物を除去する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

定着回転体の外周面を摺擦して該外周面に付着する付着物を除去する除去部材を有し、加熱される該定着回転体の外周面を記録材に接触させて画像を該記録材に定着させる定着装置であって、
前記除去部材は、前記定着回転体の温度が定着時温度よりも低い所定温度を超える場合、該定着回転体が該所定温度以下になってから、前記定着回転体の外周面に付着する付着物を除去することを特徴とする定着装置。

【請求項2】

請求項１に記載の定着装置において、
前記除去部材は、前記定着回転体の外周面に対して接離可能に構成されており、前記定着回転体の温度が前記所定温度を超える場合、該定着回転体が該所定温度以下になってから、前記定着回転体の外周面に当接して付着物を除去することを特徴とする定着装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の定着装置において、
前記所定温度は、前記定着回転体の温度が定着時温度である時に液体である除去対象の付着物が凝固する温度であることを特徴とする定着装置。

【請求項4】

請求項３に記載の定着装置において、
前記所定温度は、６０℃以下の温度であることを特徴とする定着装置。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置において、
前記定着回転体の外周面を冷却する冷却手段を有することを特徴とする定着装置。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着装置において、
前記除去部材は、前記定着回転体の外周面を摺擦するように回転する摺擦回転体であることを特徴とする定着装置。

【請求項7】

請求項６に記載の定着装置において、
前記摺擦回転体は、前記定着回転体の外周面に連れ回る方向へ該定着回転体の線速よりも速い線速で回転駆動することを特徴とする定着装置。

【請求項8】

請求項６又は７に記載の定着装置において、
前記摺擦回転体の外周面は、表面粗さＲｚが４０［μｍ］以上であることを特徴とする定着装置。

【請求項9】

請求項６乃至８のいずれか１項に記載の定着装置において、
前記摺擦回転体の表層の下層には弾性層が設けられていることを特徴とする定着装置。

【請求項10】

請求項１乃至９のいずれか１項に記載の定着装置において、
前記除去部材は、電源投入時又は待機状態からの復帰時に、前記定着回転体の温度が定着時温度よりも低い所定温度を超える場合、該定着回転体が該所定温度以下になってから、前記定着回転体の外周面に付着する付着物を除去することを特徴とする定着装置。

【請求項11】

請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、定着回転体の外周面を摺擦して該外周面に付着する付着物を除去する除去部材を有し、加熱される該定着回転体の外周面を記録材に接触させて画像を該記録材に定着させる定着装置が知られている。

【0003】

特許文献１には、加熱定着ローラ（定着回転体）の外周面に付着したワックス（トナー中に分散含有されるワックスが定着時に溶融して付着したもの）を清掃ウェブ（除去部材）で除去する構成を備えた定着装置が開示されている。この定着装置では、効率よくワックスを除去する目的で、加熱定着ローラの外周面の温度がワックスの融点以上の温度に保たれているときに、液体状態であるワックスを清掃ウェブによって拭き取る。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところが、従来の定着装置では、定着回転体の外周面に付着するワックス等の付着物を除去しきれないという課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上述した課題を解決するために、本発明は、定着回転体の外周面を摺擦して該外周面に付着する付着物を除去する除去部材を有し、加熱される該定着回転体の外周面を記録材に接触させて画像を該記録材に定着させる定着装置であって、前記除去部材は、前記定着回転体の温度が定着時温度よりも低い所定温度を超える場合、該定着回転体が該所定温度以下になってから、前記定着回転体の外周面に付着する付着物を除去することを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、定着回転体の外周面に付着する付着物をより多く除去することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態におけるプリンタの一例を示す概略構成図。

【図2】同プリンタにおける定着装置の概略構成を示す、定着ローラ及び加熱ローラのローラ軸に対して直交する方向の断面図。

【図3】同定着装置の概略構成を示す、定着ローラ及び加熱ローラのローラ軸に対して直交する方向の断面図。

【図4】光沢残像が発生した用紙上の画像の例を示す説明図。

【図5】用紙上のトナーのワックス成分が定着ベルト上に付着する様子を示す説明図。

【図6】実施形態における、定着ベルトの外周面から付着物を除去するリフレッシュモードの制御の流れを示すフローチャート。

【図7】実施形態における定着装置の一変形例を示す概略構成図。

【図8】実施形態における定着装置による光沢残像の抑制効果を確認した効果確認試験の結果を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明を画像形成装置の定着装置に適用した一実施形態について説明する。
図１は、実施形態における画像形成装置としての電子写真方式のプリンタの一例を示す概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態のプリンタ１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を作像するための４つの作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋを備えている。このプリンタ１００は、これら４つの作像ユニット２を、像担持体としての中間転写ベルト６１に対してその無端移動方向に沿って並べて配置した、いわゆるタンデム型の構成になっている。

【0009】

プリンタ１００は、給紙路３０、転写前搬送路３１、手差し給紙路３２、手差しトレイ３３、レジストローラ対３４、搬送ベルトユニット３５、定着装置４０、搬送切替装置５０、排紙路５１、排紙ローラ対５２、排紙トレイ５３等を備える。更には、２つの光書込ユニット１ＹＭ，１ＣＫ、一次転写ユニット６０、二次転写ユニット７８、第一給紙カセット１０１、第二給紙カセット１０２等を備えている。

【0010】

４つの作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、潜像担持体であるドラム状の感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋをそれぞれ有している。また、第一給紙カセット１０１及び第二給紙カセット１０２は、それぞれ内部にシートである用紙Ｐの束を収容している。そして、第一給送ローラ１０１ａまたは第二給送ローラ１０２ａの回転駆動により、用紙束における一番上の用紙Ｐを給紙路３０に向けて送り出す。

【0011】

プリンタ１００の筐体における図１中の右側面には、手差しトレイ３３が筐体に対して開閉可能に配設されており、筐体に対して開いた状態でトレイ上面に用紙束が手差しされる。手差しされた用紙束における一番上の用紙Ｐは、手差しトレイ３３の送出ローラによって手差し給紙路３２を介して給紙路３０に向けて送り出される。

【0012】

２つの光書込ユニット１ＹＭ，１ＣＫは、それぞれ、レーザーダイオード、ポリゴンミラー、各種レンズなどを有している。そして、プリンタ１００の外部装置であるスキャナによって読み取られた画像情報や、パーソナルコンピュータから送られてくる画像情報に基づいて、レーザーダイオードを駆動し、作像ユニットの感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋを光走査する。具体的には、作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは、駆動手段によってそれぞれ図１中の反時計回り方向に回転駆動される。

【0013】

第一光書込ユニット１ＹＭは、駆動中のイエロー用感光体３Ｙ及びマゼンタ用感光体３Ｍに対して、レーザー光をそれぞれ回転軸線方向に偏向されながら照射することで、光走査処理を行う。これにより、イエロー用感光体３Ｙ及びマゼンタ用感光体３Ｍには、イエローの画像情報及びマゼンタの画像情報に基づいた静電潜像がそれぞれ形成される。
第二光書込ユニット１ＣＫは、駆動中のシアン用感光体３Ｃ及びブラック用感光体３Ｋに対して、レーザー光をそれぞれ回転軸線方向に偏向されながら照射することで、光走査処理を行う。これにより、シアン用感光体３Ｃ及びブラック用感光体３Ｋには、シアンの画像情報及びブラックの画像情報に基づいた静電潜像がそれぞれ形成される。

【0014】

作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、それぞれ、感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと、その周囲に配設される各種機器とを一つのユニットとして共通の支持体に支持した状態で、それらがプリンタ１００の筐体に対して一体的に着脱されるものである。作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、互いに使用するトナーの色が異なる点の他は同様の構成になっている。よって、以下の説明では、使用するトナーの色を示すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを適宜省略して説明する。

【0015】

作像ユニット２は、感光体３のほか、これの表面に形成された静電潜像をトナー像に現像するための現像装置４を有している。また、作像ユニット２は、回転駆動される感光体３の表面に対して一様帯電処理を施す帯電装置５も有する。さらに、作像ユニット２は、後述する各色に対応した一次転写ニップを通過した後の感光体３表面に付着している転写残トナーをクリーニングするドラムクリーニング装置６なども有している。

【0016】

感光体３は、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材を塗布することによって感光層を形成したドラム状のものである。ドラム状のものに代えて、無端ベルト状のものを用いてもよい。

【0017】

現像装置４は、非磁性パイプからなる回転可能な現像スリーブと、これの中空内にスリーブに対して連れ回らないように配設されたマグネットローラとを具備している。そして、マグネットローラの発する磁力によって現像スリーブの表面に担持した磁性キャリアと非磁性の各色トナーとを含有する二成分現像剤（以下、単に現像剤という）により、感光体３上の静電潜像を現像する。

【0018】

各色の現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに対しては、各色のトナー補給装置により、各色のトナーボトル１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋ内の各色トナーが適宜補給される。現像装置４内にはトナー濃度検知手段としてのトナー濃度センサが設けられている。トナー濃度センサは磁性体であるキャリアに起因する現像剤の透磁率を検出するものである。制御部は、各色のトナー濃度センサからの出力値と、トナー濃度目標値であるセンサからの出力目標値との比較に基づいて、各色のトナー補給装置の駆動を制御する。これにより、現像剤のトナー濃度を一定範囲内（例えば４［ｗｔ％］～９［ｗｔ％］）にしている。

【0019】

ドラムクリーニング装置６は、感光体３に当接させたポリウレタンゴム製のクリーニングブレードによって感光体３の表面から転写残トナーを掻き取る方式のものである。かかる方式のものに代えて、他の方式のものを用いてもよい。クリーニング性を高める目的で、ドラムクリーニング装置６は、クリーニングブレードに加えて、回転自在なファーブラシも感光体３に当接させている。このファーブラシは、固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取って微粉末にしながら感光体３の表面に塗布する役割も兼ねている。

【0020】

感光体３の上方には、除電ランプが配設されており、この除電ランプも作像ユニット２の一部になっている。除電ランプは、ドラムクリーニング装置６との対向部を通過した後の感光体３の表面を光照射によって除電する。除電された感光体３の表面は、帯電装置５によって一様に帯電された後、上述した光書込ユニット１による光走査が施される。帯電装置５は、電源から帯電バイアスの供給を受けながら回転駆動するものである。かかる方式のものに代えて、感光体３に対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ方式のものを採用してもよい。

【0021】

４つの作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの下方には、一次転写ユニット６０が配設されている。この一次転写ユニット６０は、複数のローラ６３、６７、６８、６９，７０によって張架されている中間転写ベルト６１を備える。そして、一次転写ユニット６０は、中間転写ベルト６１を、感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに当接させながら、何れか１つのローラの回転駆動によって図１中の時計回り方向（矢印Ａ方向）に無端移動させる。これにより、感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと中間転写ベルト６１とが当接する各色用の一次転写ニップが形成されている。

【0022】

各色用の一次転写ニップの近傍では、ベルトループ内側に配設された一次転写ローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋによって中間転写ベルト６１を感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに向けて押圧している。４つの一次転写ローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋには、それぞれ一次転写電源によって一次転写バイアスが印加されている。これにより、各色用の一次転写ニップには、感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト６１に向けて静電移動させる一次転写電界が形成されている。

【0023】

中間転写ベルト６１の図１中の時計回り方向の無端移動に伴って各色用の一次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト６１の外周面には、Ｙトナー像、Ｍトナー像、Ｃトナー像及びＫトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト６１の外周面には４色重ね合わせトナー像が形成される。

【0024】

中間転写ベルト６１の図１中の下方には、二次転写ユニット７８が配設されている。この二次転写ユニット７８は、無端状の二次転写ベルト７７、接地従動ローラ７２、二次転写駆動ローラ７１、二次ベルトクリーニング装置７６、トナー付着量検知センサ６４などを有している。二次転写ベルト７７は、その内周面側に配設された接地従動ローラ７２と、二次転写駆動ローラ７１とによってテンション張架されながら、二次転写駆動ローラ７１の回転駆動に伴って図１中の反時計回り方向（矢印Ｂ方向）に無端移動される。

【0025】

二次転写ユニット７８の二次転写ベルト７７は、自らの接地従動ローラ７２に対する掛け回し箇所を、一次転写ユニット６０の中間転写ベルト６１における二次転写バイアスローラ６８に対する掛け回し箇所に当接させて二次転写ニップを形成している。中間転写ベルト６１の内周面側の二次転写バイアスローラ６８には二次転写電源から出力される二次転写バイアスが印加されるのに対し、二次転写ベルト７７の内周面側の接地従動ローラ７２は接地されている。これにより、二次転写ニップ内に二次転写電界が形成される。

【0026】

二次転写ニップの図１中の右方には、レジストローラ対３４が配設されており、ローラ間に挟み込んだ用紙Ｐを、中間転写ベルト６１上の４色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングで二次転写ニップに送り出す。二次転写ニップ内では、中間転写ベルト６１上の４色重ね合わせトナー像が二次転写電界やニップ圧の影響によって用紙Ｐに一括二次転写され、用紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。

【0027】

二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト６１の外周面には、二次転写残トナーが付着している。この二次転写残トナーは、一次転写ユニット６０の中間転写ベルトクリーニング装置７５によって中間転写ベルト６１の表面から除去される。

【0028】

二次転写ニップを通過した用紙Ｐは、中間転写ベルト６１や二次転写ベルト７７から離間して、搬送ベルトユニット３５に受け渡される。この搬送ベルトユニット３５は、無端状の搬送ベルト３６を搬送駆動ローラ３７と搬送従動ローラ３８とによって張架しながら、搬送駆動ローラ３７の回転駆動によって図１中の反時計回り方向（矢印Ｃ方向）に無端移動される。そして、二次転写ニップから受け渡された用紙Ｐを搬送ベルト３６の上部張架面に保持しながら、搬送ベルト３６の無端移動に伴って搬送し、用紙Ｐを定着装置４０に受け渡す。

【0029】

定着装置４０内に送られた用紙Ｐは、無端状の定着ベルト４１と加圧ローラ４４との当接によって形成される定着ニップに挟み込まれる。そして、加圧や加熱などの作用により、用紙Ｐの表面にトナー像が定着される。

【0030】

二次転写ニップで第一面にトナー像が転写され、かつ、定着装置４０でその第一面にトナー像が定着された用紙Ｐは、搬送切替装置５０に向けて送り出される。プリンタ１００では、搬送切替装置５０、再送路５４、スイッチバック路５５及びスイッチバック後搬送路５６等により、再送手段が構成されている。搬送切替装置５０は、定着装置４０から受け取った用紙Ｐのその後の搬送先を、排紙路５１と、再送路５４とで切り替える。

【0031】

具体的には、用紙Ｐの第一面だけに対して画像を形成する片面モードのプリントジョブの実行時には、搬送先を排紙路５１に設定する。これにより、第一面だけに画像が形成された用紙Ｐを、排紙路５１経由で排紙ローラ対５２に送って、機外の排紙トレイ５３上に排紙する。また、用紙Ｐの両面に対してそれぞれ画像を形成する両面モードのプリントジョブの実行時において、両面にそれぞれ画像が定着された用紙Ｐを定着装置４０から受け取ったときにも、搬送先を排紙路５１に設定する。これにより、両面に画像が形成された用紙Ｐを、機外の排紙トレイ５３上に排紙する。

【0032】

一方、両面モードのプリントジョブの実行時において、第一面だけに画像が定着された用紙Ｐを定着装置４０から受け取ったときには、搬送先を再送路５４に設定する。再送路５４には、スイッチバック路５５が繋がっており、再送路５４に送られた用紙Ｐはこのスイッチバック路５５に進入する。そして、用紙Ｐの搬送方向の全領域がスイッチバック路５５に進入すると、用紙Ｐの搬送方向が逆転されて、用紙Ｐがスイッチバックする。

【0033】

スイッチバック路５５には、再送路５４の他に、スイッチバック後搬送路５６が繋がっており、スイッチバックした用紙Ｐは、このスイッチバック後搬送路５６に進入する。このとき、用紙Ｐの上下が反転する。そして、上下反転した用紙Ｐは、スイッチバック後搬送路５６と、上述した給紙路３０とを経由して、二次転写ニップに再送される。二次転写ニップで第二面にもトナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置４０を経由して第二面にトナー像が定着させられた後、搬送切替装置５０と、排紙路５１と排紙ローラ対５２とを経由して、排紙トレイ５３上に排紙される。

【0034】

図２及び図３は、本実施形態における定着装置４０の概略構成を示す、定着ローラ４２及び加熱ローラ４３のローラ軸に対して直交する方向の断面図である。

【0035】

図２及び図３に示す定着装置４０は、用紙Ｐの未定着トナー像が形成された表面に接触する定着ベルト４１を備える。定着ベルト４１は、定着ベルト駆動ローラである定着ローラ４２と、定着ベルト従動ローラである加熱ローラ４３とに張架され、定着ローラ４２及び加熱ローラ４３とともに定着回転体を構成する。定着ローラ４２が図２及び図３中の時計回り方向（矢印Ｄ方向）に回転駆動することで、定着ベルト４１が図２及び図３中の時計回り方向に回転走行する。

【0036】

定着ベルト４１は、例えば、ＰＩ（ポリイミド）樹脂からなる所定の層厚のベース層上に、シリコーンゴムなどの弾性層、離型層が順次積層された多層構造の無端ベルトである。定着ベルト４１の弾性層は、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で形成される。また、定着ベルト４１の離型層は、例えば、ＰＦＡ（４フッ化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）等で形成されている。定着ベルト４１の表層に離型層を設けることにより、トナー（トナー像）に対する離型性（剥離性）が確保されることになる。

【0037】

定着ベルト４１は、具体例としては、ベース層としてＰＩ層、弾性層としてシリコーンゴム層、離型層としてＰＦＡ樹脂層を用い、各層厚はＰＩ層：８０μｍ、シリコーンゴム層３５０μｍ、ＰＦＡ樹脂層２０μｍ等で構成される。

【0038】

加熱ローラ４３は、加熱体である定着ヒータ４５を内蔵する回転体からなる加熱部材であり、定着ローラ４２は、回転体からなり、加熱ローラ４３とともに定着ベルト４１を張架する定着ニップ形成部材である。定着ヒータ４５により加熱ローラ４３が加熱され、加熱ローラ４３によって定着ベルト４１が加熱される。

【0039】

加熱ローラ４３は、例えば、金属材料からなる薄肉の円筒体であって、その円筒体の内部に定着ヒータ４５が固設される。定着ヒータ４５としては、例えば、ハロゲンヒータやカーボンヒータ等を用いることができる。また、定着ヒータ４５の両端部は、定着装置４０の筺体に固定されている。また、定着ヒータ４５は、加熱ローラ４３を外部から加熱する誘導加熱手段（ＩＨ加熱手段）であっても良い。

【0040】

定着ローラ４２は、熱源を有しておらず、例えば、金属（鉄やアルミ）などの剛性の高い芯材（芯金）を、シリコーンゴムなどの厚い弾性層で覆ったものである。

【0041】

定着装置４０は、定着ローラ４２の下方に加圧ローラ４４を備える。加圧ローラ４４は、定着ローラ４２に対して定着ベルト４１を挟んで対峙するように設けられており、加圧機構により定着ベルト４１を介して定着ローラ４２に加圧される。定着ローラ４２が駆動機構によって回転駆動されることにより定着ベルト４１が回転し、加圧ローラ４４は、定着ベルト４１に連れ回って図２及び図３中の反時計回り方向（矢印Ｅ方向）に回転する。

【0042】

加圧ローラ４４は、例えば、定着ローラ４２と同様に、ＳＵＳ３０４等の芯金上に、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性層が形成されたローラ部材である。また、円筒体の内部には熱源として加圧ヒータを設けてもよい。

【0043】

定着ベルト４１の表面温度は、温度検知手段としての温度センサ４９によって検知される。制御部４００は、温度制御手段として機能し、温度センサ４９の出力値に基づいて定着ベルト４１の表面温度が目標温度になるように定着ヒータ４５を制御する。定着ヒータ４５の制御には、ＯＮ／ＯＦＦ制御またはＰＩＤ制御等を用いる。なお、温度センサの設置位置および設置数は本実施形態のものに限られることはなく、加圧ローラ４４の温度を検知する温度センサや、定着ローラ４２の温度を検知する温度センサ等を設けるとともに、これに基づいて定着ヒータ４５の制御をしてもよい。

【0044】

未定着トナー像を担持した用紙Ｐは、入口ガイド板４９ａに沿って、図２中の矢印αで示すように定着装置４０に搬入され、定着ベルト４１と加圧ローラ４４とが定着ベルト４１を介して形成する定着ニップを通過する。目標温度に制御されている定着ベルト４１と加圧ローラ４４とで形成される定着ニップでは、用紙Ｐ上のトナー像が溶融され、用紙Ｐに定着される。定着ニップを通過した用紙Ｐは、定着ニップ出口で定着分離板４９ｂ及び加圧分離爪４９ｃにより定着ベルト４１及び加圧ローラ４４から分離され、搬送切替装置５０内の搬送経路及び排紙路５１を通り、プリンタ１００本体の外に送り出される。

【0045】

また、図２及び図３に示すように、定着装置４０は、加圧ローラ４４の表面を清掃する加圧ローラクリーニング装置１１０を備える。加圧ローラクリーニング装置１１０は、帯状清掃部材である清掃ウェブ１１と、ウェブ保持軸１１ｂと、ウェブ巻取軸１１ａと、ウェブ当接ローラ１１ｃとを備える。清掃ウェブ１１の一端はウェブ巻取軸１１ａに固定され、他端はウェブ保持軸１１ｂに固定され、清掃ウェブ１１のウェブ巻取軸１１ａとウェブ保持軸１１ｂとの間の部分がウェブ当接ローラ１１ｃによって加圧ローラ４４の表面に押し付けられる。

【0046】

ウェブ巻取軸１１ａが図２中の矢印Ｇ１方向に回転駆動することで清掃ウェブ１１を巻き取り、清掃ウェブ１１の加圧ローラ４４と接触して清掃に使用された部分が図２中の矢印Ｇ２方向に移動し、未使用の部分が加圧ローラ４４と接触する。清掃ウェブ１１の未使用の部分はウェブ保持軸１１ｂに巻きつけられている。そして、清掃ウェブ１１が図２中の矢印Ｇ２方向に移動することで引っ張られ、ウェブ保持軸１１ｂが図２中の矢印Ｇ３方向に回転し、清掃ウェブ１１の未使用の部分が加圧ローラ４４との接触部に向けて繰り出される。清掃部材として清掃ウェブ１１を用いたクリーニング手段で加圧ローラ４４の表面を清掃することで、加圧ローラ４４に対して清掃部材の付着物の無い部分を用いて清掃し続けることが可能となる。よって、加圧ローラ４４の表面に付着物が無い状態を維持することが可能となる。

【0047】

次に、定着ベルト４１の外周面に付着する付着物の除去方法について説明する。
定着ベルト４１の外周面には、用紙Ｐ上のトナー中に分散含有されているワックスが定着時に溶融して付着する。このようなワックスが定着ベルト４１の外周面に付着したままだと、以後に定着処理される用紙Ｐ上の画像に、光沢残像と呼ばれる光沢ムラが発生する。詳しくは、例えば、ベタ画像部（高い画像濃度でトナーが付着した部分）と低画像濃度部又は余白部（低い画像濃度でトナーが付着した部分又はトナーが付着していない部分）とが混在する画像を定着する場合がある。この場合、ベタ画像部と低画像濃度部又は余白部との間で、定着ベルト４１上に付着するワックスの量が異なる。そのため、この定着ベルト４１がそのまま以後の定着処理に使用されると、ワックス量の多い定着ベルト部分に接触した画像部分と、ワックス量の少ない定着ベルト部分に接触した画像部分との間で、画像光沢の違いが出る光沢残像が発生する。

【0048】

図４は、光沢残像が発生した用紙Ｐ上の画像の例を示す説明図である。
図５は、用紙Ｐ上のトナーＴｄのワックス成分（ワックスＷ）が定着ベルト４１上に付着する様子を示す説明図である。
図４に示す画像は、一部の余白部Ｐｗ以外は一様なベタ画像部Ｐｄとなっている画像例において、光沢残像が発生したものを示している。なお、矢印αは用紙Ｐの搬送方向を示し、長さＬは用紙搬送方向における定着ベルト４１の一周分の長さを示している。

【0049】

用紙Ｐが定着装置４０に通紙されると、ベタ画像部Ｐｄが定着される際に、図５に示すように、そのベタ画像部を形成するトナーＴｄのワックス成分（ワックスＷ）が定着ベルト４１上に付着する。したがって、例えば、図４に示す画像例の場合、用紙搬送方向上流側のベタ画像部Ｐｄ（トナーＴｄ）のワックスＷが定着ベルト４１に付着し、このワックスＷが定着ベルトの回転で再び定着ニップに到達すると、同じ用紙Ｐの下流側のベタ画像部Ｐｄに付着する。

【0050】

一方、余白部Ｐｗが定着される際には、その余白部Ｐｗに対応する定着ベルト４１上にはワックスＷが付着しない。そのため、例えば、図４に示す画像例の場合、余白部Ｐｗに対応する定着ベルト４１の箇所にはワックスＷが付着しない。したがって、この箇所が定着ベルト４１の回転に伴って再び定着ニップに到達して同じ用紙Ｐの搬送方向下流側のベタ画像部Ｐｄ上に接触したとき、そのベタ画像部Ｐｄの当該接触部分ＰｕにはワックスＷが付着しない。

【0051】

その結果、用紙Ｐ上の搬送方向下流側の部分では、図４に示すように、ベタ画像部Ｐｄの中に、ワックスＷの付着量が相対的に少ない部分Ｐｕと、ワックスＷの付着量が相対的に多い部分（Ｐｕ以外のベタ画像部Ｐｄ）との間で光沢ムラが発生する。

【0052】

なお、定着ベルト４１上に付着したワックスＷは一定の熱量を与えることにより揮発するが、定着後から次の定着までの時間は印刷速度に依存するため、特に高速機であるほど熱量の供給が難しい。また、印刷速度を変えずに、定着後から次の定着までの時間を長くするためには定着ベルト４１の周長を長くする必要が生じるが、これは、定着装置４０の大型化に繋がるため好ましくない。

【0053】

そのため、従来、このような光沢残像のように、定着ベルト４１上に付着するワックスＷ等の付着物によって生じ得る不具合を抑制するため、定着ベルト４１の外周面を摺擦して当該外周面に付着する付着物を除去する除去部材を備えた定着装置が存在する。しかしながら、従来の定着装置では、除去対象の付着物（ワックスＷ等）が液体状態になるほど高温のままの定着ベルト４１に対し、除去部材を摺擦して当該付着物を除去していた。この場合、液体状態である付着物が除去部材をすり抜けやすく、付着物を除去部材で除去しきれないことが判明した。

【0054】

そこで、本実施形態においては、定着ベルト４１の温度が所定温度を超える場合、定着ベルト４１が当該所定温度以下になってから、定着ベルト４１の外周面に付着する付着物（ワックスＷ等）を除去する。ここでいう「所定温度」は、定着時温度では液体状態となる除去対象の付着物が凝固する温度（凝固点以下の任意の温度）に設定され、少なくとも、定着時温度よりも低い温度に設定される。

【0055】

これにより、本実施形態では、除去対象の付着物（ワックスＷ等）が定着時温度の時には液体状態になる場合でも、その付着物が凝固するのを待ってから、当該付着物を除去部材によって除去することができる。これにより、凝固した状態（固化した状態）の付着物を、定着ベルト４１の外周面から除去部材で削り取る又は掻き取るようにして、除去することができるようになる。固化した状態の付着物を除去部材で削り取る又は掻き取る方法は、液体状態の付着物を拭き取る方法よりも、付着物が除去部材をすり抜けにくく、定着ベルト４１の外周面から付着物をより多く除去することが可能である。

【0056】

以下、本実施形態における、定着ベルト４１の外周面からワックスＷ等を除去するリフレッシュモードについて、説明する。
本実施形態の定着装置４０には、定着ベルト４１の表面を摺擦する除去部材としての回転体であるリフレッシュローラ４６が備わっている。リフレッシュローラ４６は、金属製の芯金の周囲に表面層である研磨層を有する研磨ローラである。研磨層は、表面粗さ（十点平均粗さＲｚ）が４０［μｍ］以上であるのが好ましい。リフレッシュローラ４６は、ローラブラケット４７に回転可能に支持され、モータ４６ａによって定着ベルト４１の連れ回り方向（図３中の矢印Ｆ方向）へ回転駆動することができる。

【0057】

制御部４００がリフレッシュモードを実行する場合、リフレッシュローラ４６は、図３に示すように定着ベルト４１の外周面に当接した状態で、定着ベルト４１に対して所定の相対速度をもって回転駆動される。これにより、定着ベルト４１の外周面がリフレッシュローラ４６によって摺擦され、研磨される。この研磨により、定着ベルト４１の外周面上に付着したワックスＷ等の付着物が除去され、光沢残像の発生を抑制することができる。

【0058】

本実施形態のリフレッシュローラ４６は、定着ローラ４２に巻き付いた定着ベルト４１の部分に当接するように設けられている。これにより、リフレッシュローラ４６が定着ベルト４１を加圧する加圧力を定着ローラ４２で受けることができ、リフレッシュローラ４６を高い当接圧で定着ベルト４１に当接させることができる。よって、定着ベルト４１を高い摺擦力でリフレッシュローラ４６により摺擦することができる。

【0059】

本実施形態において、リフレッシュローラ４６を支持するローラブラケット４７は、回動軸４７ａを中心に回動自在に支持されている。ローラブラケット４７は、回動軸４７ａを中心に図２中時計回り方向に付勢手段により付勢されており、この付勢力によって偏心カム４８のカム面に当接され、位置決めされる。

【0060】

偏心カム４８は、制御部４００によって制御されるモータ４８ａによって回転駆動され、偏心カム４８の回転位置は制御部４００によって制御される。画像形成動作中（少なくとも定着ニップを用紙Ｐが通過している時）には、偏心カム４８が図２に示す回転位置に回転され、ローラブラケット４７が図２に示す回動位置をとり、リフレッシュローラ４６が定着ベルト４１から離間した状態に配置される。

【0061】

一方、リフレッシュモードを実行する際には（例えば、電源投入時、待機状態からの復帰時など）、制御部４００により偏心カム４８が図３に示す回転位置に回転され、ローラブラケット４７が図３に示す回動位置をとり。これにより、リフレッシュローラ４６が定着ベルト４１に当接した状態に配置される。そして、制御部４００は、定着ベルト４１の外周面を研磨してワックスＷ等の付着物を除去するリフレッシュモードを実行することで、定着ベルト４１上のワックス等の付着物を除去する。

【0062】

図６は、本実施形態における、定着ベルト４１の外周面からワックスＷ等を除去するリフレッシュモードの制御の流れを示すフローチャートである。
本実施形態において、電源投入時や待機状態からの復帰時、あるいは、印刷ジョブ終了時などのリフレッシュモード実行タイミングが到来すると、制御部４００は、まず、温度センサ４９により検知される定着ベルト４１の温度（定着温度）を取得する（Ｓ１）。そして、制御部４００は、取得した定着温度が所定温度以下であるか否かを判断する（Ｓ２）。なお、このとき、リフレッシュローラ４６は定着ベルト４１から離間している。

【0063】

本実施形態における所定温度は、除去対象の付着物が定着時温度（定着処理時の目標温度）では液体状態となるワックスＷであるので、このワックスＷが凝固する温度に設定される。この所定温度は、６０℃以下であるのが好ましい。

【0064】

取得した定着温度が所定温度以下である場合（Ｓ２のＹｅｓ）、制御部４００は、リフレッシュモードを実行し（Ｓ６）、リフレッシュローラ４６を定着ベルト４１の外周面に当接させ、定着ベルト４１に対して所定の相対速度をもって回転駆動させる。これにより、定着ベルト４１の外周面がリフレッシュローラ４６によって摺擦され、研磨される結果、定着ベルト４１の外周面上に付着したワックスＷ等の付着物が除去され、光沢残像の発生が抑制される。

【0065】

一方、取得した定着温度が所定温度を超える場合（Ｓ２のＮｏ）、制御部４００は、定着温度が所定温度以下になってから、リフレッシュモードを実行する。このとき、制御部４００は、例えば、定着ヒータ４５等の熱源を停止させた状態で定着温度が所定温度以下になるまで待機してから、リフレッシュモードを実行してもよい。ただし、この場合、定着温度が所定温度以下になるまでの時間が長くかかってしまう。

【0066】

そのため、例えば、定着ヒータ４５等の熱源を停止させた状態で定着ベルト４１を空回転させるなどして、定着ベルト４１を冷却し、定着温度が所定温度以下になるまでの時間を短縮するのが好ましい。

【0067】

また、定着温度が所定温度以下になるまでの時間を更に短縮するため、図７に示すように、定着ベルト４１の外周面を冷却する冷却手段としての冷却部材８０を設けてもよい。図７に示す冷却部材８０は、定着ベルト４１の外周面に対向する所定の位置に非接触で設けられている。冷却部材８０としては、例えばファン（送風手段）を用いることが好ましいが、これに限られるものではなく、定着ベルト４１の外周面を冷却して当該外周面上のワックスＷを凝固あるいは固化（固体化）できるものであれば、その他の冷却手段を用いてもよい。

【0068】

また、冷却部材８０は、図７に示すように、定着ベルト４１の回転方向において、定着ニップの出口から温度センサ４９による検知位置までの間で、定着ベルト４１を冷却するように配置するのが好ましい。仮に、冷却部材８０が定着ベルト４１の回転方向において温度センサ４９よりも下流側に設けられると、冷却された定着ベルト部分が温度センサ４９によって検知されるまでの時間が長くなり、リフレッシュモードの実行開始が遅れるからである。

【0069】

また、冷却部材８０は、図７に示すように、定着ベルト４１の回転方向においてリフレッシュローラ４６よりも上流側に設けるのが好ましい。この場合、冷却部材８０によって冷却された直後の定着ベルト４１上のワックスＷをリフレッシュローラ４６で除去できるので、より安定して固化した状態のワックスＷをリフレッシュローラ４６で除去できる。すなわち、仮に、冷却部材８０が定着ベルト４１の回転方向においてリフレッシュローラ４６よりも下流側に設けられると、冷却された定着ベルト部分がリフレッシュローラ４６による研磨位置まで到達するまでに時間がかかる。そのため、その間に高温雰囲気に晒されて定着ベルト４１の温度が上昇し、固化が不十分な状態のワックスＷをリフレッシュローラ４６で除去することになり、十分な除去効果が得られないおそれがある。

【0070】

次に、本実施形態における定着装置４０による光沢残像の抑制効果を確認した効果確認試験の結果について説明する。
図８は、本実施形態における定着装置４０による光沢残像の抑制効果を確認した効果確認試験の結果を示すグラフである。

【0071】

図８に示すグラフは、定着時温度の状態（熱間状態）でリフレッシュモードを実行した比較例と、所定温度（６０℃）まで冷却された状態（冷間状態）でリフレッシュモードを実行した実施形態との比較結果である。本効果確認試験では、所定のテスト画像について画像形成を行い、リフレッシュモード時におけるリフレッシュローラ４６の当接時間（研磨時間）を振ったときの光沢残像ランクを、比較例及び実施形態のそれぞれで評価した。光沢残像ランクは、ランクの数値が大きいほど、光沢残像が少ないものである。

【0072】

比較例のように熱間状態でリフレッシュローラ４６による研磨を行った場合には、図８に示すように、研磨時間が２分ではランク１、研磨時間が４分ではランク２であり、研磨時間が６分になるとランク３になった。しかしながら、研磨時間を８分以上かけてもランク３以上の評価を得ることはできなかった。これは、例えば、リフレッシュローラ４６による研磨時にワックスＷが液体状態であるため、ワックスＷがリフレッシュローラ４６の当接位置をすり抜けやすいことが原因であると考えられる。また、例えば、ワックスＷが潤滑剤の役割を果たしてしまってリフレッシュローラ４６による摺擦、研磨効果が損なわれたことも原因であると考えられる。

【0073】

一方、実施形態のように冷間状態でリフレッシュローラ４６による研磨を行った場合には、図８に示すように、研磨時間が２分の時点ですでにランク５の最高評価が得られ、その後は研磨時間を長くしてもランク５の評価が維持された。これは、リフレッシュローラ４６による研磨時のワックスＷが固体の状態になったため、ワックスＷがリフレッシュローラ４６の当接位置をすり抜けにくくなり、リフレッシュローラ４６の研磨でワックスＷを削り取る又は掻き取ることができたためだと考えられる。また、ワックスＷによる潤滑剤の役割が低下してリフレッシュローラ４６による摺擦、研磨効果が損なわれずに済んだ結果、リフレッシュローラ４６の研磨でワックスＷを削り取る又は掻き取ることができたためだと考えられる。

【0074】

本実施形態によれば、熱間状態でリフレッシュローラ４６による研磨を行う場合よりも、光沢残像を抑制できる。更には、より短時間で光沢残像を抑制できるため、リフレッシュローラ４６の摺擦による定着ベルト４１の劣化が抑制され、定着ベルト４１の長寿命化を果たすこともできる。

【0075】

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［第１態様］
第１態様は、定着回転体（例えば、定着ベルト４１、定着ローラ４２及び加熱ローラ４３）の外周面を摺擦して該外周面に付着する付着物を除去する除去部材（例えばリフレッシュローラ４６）を有し、加熱される該定着回転体の外周面を記録材（例えば用紙Ｐ）に接触させて画像を該記録材に定着させる定着装置４０であって、前記除去部材は、前記定着回転体の温度が定着時温度よりも低い所定温度を超える場合、該定着回転体が該所定温度以下になってから、前記定着回転体の外周面に付着する付着物（例えばワックスＷ）を除去することを特徴とするものである。
ワックス等の除去対象の付着物が液体状態になる定着回転体の高温時に清掃ウェブ等の除去部材により付着物を除去する従来の方法では、付着物を除去部材で除去しきれないことが判明した。これは、液体状態である付着物が除去部材をすり抜けやすいことや、液体状態である付着物が潤滑剤の役割を果たしてしまって除去部材による摺擦、研磨効果が損なわれること、などが原因であると考えられる。
そこで、本態様においては、定着回転体の温度が所定温度を超える場合、定着回転体が当該所定温度（定着時温度よりも低い温度）以下になってから、定着回転体の外周面に付着する付着物が除去される。これによれば、当該所定温度として、定着時温度では液体状態となる除去対象の付着物が凝固する温度（当該付着物の凝固点以下である任意の温度）に設定することで、凝固した状態（固化した状態）の付着物を定着回転体の外周面から除去部材で削り取る又は掻き取るように除去することが可能となる。固化した状態の付着物を除去部材で削り取る又は掻き取る方法は、液体状態の付着物を拭き取る方法よりも、上述した効果確認試験の結果のとおり、定着回転体の外周面から付着物をより多く除去することが可能である。

【0076】

［第２態様］
第２態様は、第１態様において、前記除去部材は、前記定着回転体の外周面に対して接離可能に構成されており、前記定着回転体の温度が前記所定温度を超える場合、該定着回転体が該所定温度以下になってから、前記定着回転体の外周面に当接して付着物を除去することを特徴とするものである。
これによれば、定着回転体の外周面を除去部材で摺擦して付着物を除去する処理（リフレッシュモード）を実行していない時に、除去部材を定着回転体から離間させておくことができる。これにより、除去部材により定着回転体を不必要に摺擦することが避けられ、定着回転体の長寿命化を図ることができる。

【0077】

［第３態様］
第３態様は、第１又は第２態様において、前記所定温度は、前記定着回転体の温度が定着時温度である時に液体である除去対象の付着物（例えばワックスＷ）が凝固する温度であることを特徴とするものである。
これによれば、このような除去対象の付着物を、定着回転体の外周面から、より多く除去することができる。

【0078】

［第４態様］
第４態様は、第３態様において、前記所定温度は、６０℃以下の温度であることを特徴とするものである。
これによれば、定着回転体の外周面に付着するトナーのワックス成分を、定着回転体の外周面から、より多く除去することができる。

【0079】

［第５態様］
第５態様は、第１乃至第４態様のいずれかにおいて、前記定着回転体の外周面を冷却する冷却手段（例えば冷却部材８０）を有することを特徴とするものである。
これによれば、より短時間で定着回転体の外周面温度を所定温度以下まで下げることができるので、定着回転体の外周面に付着する付着物をより迅速に除去することができる。

【0080】

［第６態様］
第６態様は、第１乃至第５態様のいずれかにおいて、前記除去部材は、前記定着回転体の外周面を摺擦するように回転する摺擦回転体（例えばリフレッシュローラ４６）であることを特徴とするものである。
これによれば、定着回転体の外周面に付着する付着物を簡易な構成で摺擦して除去することができる。

【0081】

［第７態様］
第７態様は、第６態様において、前記摺擦回転体は、前記定着回転体の外周面に連れ回る方向へ該定着回転体の線速よりも速い線速で回転駆動することを特徴とするものである。
これによれば、定着回転体の外周面に付着する付着物を簡易な構成で摺擦して除去することができる。

【0082】

［第８態様］
第８態様は、第６又は第７態様において、前記摺擦回転体の外周面は、表面粗さＲｚが４０［μｍ］以上であることを特徴とするものである。
これによれば、定着回転体の外周面に付着する付着物を適切に除去することができる。

【0083】

［第９態様］
第９態様は、第６乃至第８態様のいずれかにおいて、前記摺擦回転体の表層の下層には弾性層が設けられていることを特徴とするものである。
これによれば、定着回転体の外周面に付着する付着物を適切に除去することができる。

【0084】

［第１０態様］
第１０態様は、第１乃至第９態様のいずれかにおいて、前記除去部材は、電源投入時又は待機状態からの復帰時に、前記定着回転体の温度が定着時温度よりも低い所定温度を超える場合、該定着回転体が該所定温度以下になってから、前記定着回転体の外周面に付着する付着物を除去することを特徴とするものである。
これによれば、電源投入時又は待機状態からの復帰時に、定着回転体の外周面に付着する付着物を除去部材によって除去することができる。

【0085】

［第１１態様］
第１１態様は、画像形成装置（例えばプリンタ１００）であって、第１乃至１０態様のいずれかの定着装置を備えることを特徴とするものである。
定着回転体の外周面に付着する付着物によって生じ得る不具合が抑制された画像形成装置を提供することができる。

【符号の説明】

【0086】

１ ：光書込ユニット
２ ：作像ユニット
３ ：感光体
４ ：現像装置
５ ：帯電装置
６ ：ドラムクリーニング装置
４０ ：定着装置
４１ ：定着ベルト
４２ ：定着ローラ
４３ ：加熱ローラ
４４ ：加圧ローラ
４５ ：定着ヒータ
４６ ：リフレッシュローラ
４６ａ ：モータ
４７ ：ローラブラケット
４７ａ ：回動軸
４８ ：偏心カム
４８ａ ：モータ
４９ ：温度センサ
４９ａ ：入口ガイド板
４９ｂ ：定着分離板
４９ｃ ：加圧分離爪
６０ ：一次転写ユニット
６１ ：中間転写ベルト
６２ ：一次転写ローラ
６８ ：二次転写バイアスローラ
７１ ：二次転写駆動ローラ
７５ ：中間転写ベルトクリーニング装置
７６ ：二次ベルトクリーニング装置
７７ ：二次転写ベルト
７８ ：二次転写ユニット
８０ ：冷却部材
１００ ：プリンタ
４００ ：制御部

【先行技術文献】

【特許文献】

【0087】

【特許文献1】特開２００７－０４７４５０号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】