特許 7532818 定着装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-05

(45)【発行日】2024-08-14

(54)【発明の名称】定着装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20240806BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 525

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020042675

(22)【出願日】2020-03-12

(65)【公開番号】P2020190714

(43)【公開日】2020-11-26

【審査請求日】2023-02-24

(31)【優先権主張番号】P 2019094796

(32)【優先日】2019-05-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005496

【氏名又は名称】富士フイルムビジネスイノベーション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137752

【弁理士】

【氏名又は名称】亀井 岳行

(74)【代理人】

【識別番号】100085040

【弁理士】

【氏名又は名称】小泉 雅裕

(74)【代理人】

【識別番号】100108925

【弁理士】

【氏名又は名称】青谷 一雄

(74)【代理人】

【識別番号】100087343

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 智廣

(72)【発明者】

【氏名】永田 靖

(72)【発明者】

【氏名】後藤 康孝

【審査官】山下 清隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－０５７９８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０５１５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１６４７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－３２８４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０３５８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５１３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０６０９４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転する第１加圧部と、
前記第１加圧部に圧接してトナー層をシート状媒体に定着するニップ部を形成する第２加圧部と、
前記第１又は第２加圧部の少なくとも一方を加熱する加熱部と、
前記第１又は第２加圧部の少なくとも一方の表面に接触して清掃する第１清掃部と、
を備え、
前記第１清掃部が接触する前記第１又は第２加圧部の表面温度を定着時より高い温度に維持する制御を行って回転する高温回転動作を行った後、前記ニップ部に清掃材を通過させ、
前記清掃材の通過時、前記第１清掃部が接触する前記第１又は第２加圧部の表面温度は、前記高温回転動作時の温度より低い温度を維持する制御を行う定着装置。

【請求項2】

前記定着時より高い温度は、前記第１清掃部により清掃されるトナーの凝集力が、前記第１清掃部が接触する前記第１又は第２加圧部に対する前記トナーの付着力より小さくなる温度である請求項１に記載の定着装置。

【請求項3】

前記高温回転動作時の回転速度は、前記定着時の最も速い速度より遅い速度である請求項２に記載の定着装置。

【請求項4】

前記高温回転動作時、前記第１清掃部が接触する前記第１又は第２加圧部の表面温度は、前記第１及び第２加圧部の回転方向と交差する方向に沿った最大サイズの前記シート状媒体が通過する領域にわたり前記定着時より高い温度とされる請求項１に記載の定着装置。

【請求項5】

前記高温回転動作後、前記第１清掃部が接触する前記第１又は第２加圧部の表面温度が前記高温回転動作時より低下した後に前記清掃材を通過させる請求項４に記載の定着装置。

【請求項6】

前記清掃材の通過後、前記第１清掃部が接触する前記第１又は第２加圧部を、前記高温回転動作時より低い温度に維持する制御を行って回転させる低温回転動作を行う請求項１に記載の定着装置。

【請求項7】

前記第１清掃部に接触して清掃する第２清掃部を更に備え、
前記第１清掃部の表面はゴム材料からなり、前記第２清掃部の表面は金属材料からなる請求項１に記載の定着装置。

【請求項8】

前記定着時における前記第１加圧部、前記第２加圧部、前記第１清掃部及び前記第２清掃部に対するトナーの付着力は、
第２清掃部＞第１清掃部＞第１、第２加圧部
の関係を満たす請求項７に記載の定着装置。

【請求項9】

前記トナー層で構成されたトナー像を記録媒体に定着する請求項１に記載の定着装置。

【請求項10】

前記第１加圧部はロール状部材であり、その内側に前記加熱部を備え、
前記第２加圧部は無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を内側から保持する保持部材とを備え、
前記第１清掃部は前記第１加圧部の表面に接触して清掃する請求項１に記載の定着装置。

【請求項11】

前記第１加圧部は無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を内側から押圧する押圧部材と、前記加熱部を備え、
前記第２加圧部はロール状部材であり、
前記加熱部は前記ベルト部材を挟んでニップ部に面し、
前記第１清掃部は前記第１加圧部の表面に接触して清掃する請求項１に記載の定着装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、定着装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、定着装置は、加熱手段又は加圧手段の少なくとも一方に付着したトナー等の付着物を清掃する清掃手段を備える。定着装置は、清掃手段が清掃した回収トナー等の付着物が許容保持量を超えると、回収トナー等が清掃手段から加熱手段又は加圧手段に再転移して、プリント汚れが発生する。そこで、かかる技術的課題に関連する技術としては、特許文献１乃至３等に開示されたものが既に提案されている。

【0003】

特許文献１は、定着ニップ部に転写材を一定枚数通過させた後、画像形成を行なう温度にて回転体の空回転を行ない、さらにクリーニング材を定着ニップ部に自動的に通過させ、クリーニング回転体に付着したトナーを回収するよう構成したものである。

【0004】

特許文献２は、クリーニングモードを設定すると、一枚のクリーニングシートがニップ部を通過する期間で、複数種類のクリーニング動作を行うよう構成したものである。

【0005】

特許文献３は、温度検知部材の検知温度に基づいて求めた定着回転体の表面温度と加圧部材の表面温度をそれぞれＴｈ、Ｔｐとし、フローテスタを用いて測定した未定着トナー像のトナーの変形終了点をＴｆ２、流出開始点をＴｆ３としたときに、Ｔｈ≦Ｔｆ３、Ｔｆ２≦Ｔｐ≦Ｔｆ３の状態で定着回転体を所定時間回転させ、且つ定着回転体を所定時間回転させた後にニップ部で記録材を挟持搬送することによって、加圧部材の汚れを除去するクリーニングモードを有するよう構成したものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００３－０５７９８５号公報

【文献】特開２０１１－２３２６８９号公報

【文献】特開２０１１－２３２６９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

この発明の目的は、クリーニング空回転時の温度がトナー定着時の温度以下である場合に比べ、清掃部が保持する回収トナーの除去性を向上させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

請求項１に記載された発明は、回転する第１加圧部と、
前記第１加圧部に圧接してトナー層をシート状媒体に定着するニップ部を形成する第２加圧部と、
前記第１又は第２加圧部の少なくとも一方を加熱する加熱部と、
前記第１又は第２加圧部の少なくとも一方の表面に接触して清掃する第１清掃部と、
を備え、
前記第１清掃部が接触する前記第１又は第２加圧部の表面温度を定着時より高い温度に維持する制御を行って回転する高温回転動作を行った後、前記ニップ部に清掃材を通過させ、
前記清掃材の通過時、前記第１清掃部が接触する前記第１又は第２加圧部の表面温度は、前記高温回転動作時の温度より低い温度を維持する制御を行う定着装置である。

【0009】

請求項２に記載された発明は、前記定着時より高い温度は、前記第１清掃部により清掃されるトナーの凝集力が、前記第１清掃部が接触する前記第１又は第２加圧部に対する前記トナーの付着力より小さくなる温度である請求項１に記載の定着装置である。

【0010】

請求項３に記載された発明は、前記高温回転動作時の回転速度は、前記定着時の最も速い速度より遅い速度である請求項２に記載の定着装置である。

【0011】

請求項４に記載された発明は、前記高温回転動作時、前記第１清掃部が接触する前記第１又は第２加圧部の表面温度は、前記第１及び第２加圧部の回転方向と交差する方向に沿った最大サイズの前記シート状媒体が通過する領域にわたり前記定着時より高い温度とされる請求項１に記載の定着装置である。

【0013】

請求項５に記載された発明は、前記高温回転動作後、前記第１清掃部が接触する前記第１又は第２加圧部の表面温度が前記高温回転動作時より低下した後に前記清掃材を通過させる請求項４に記載の定着装置である。

【0014】

請求項６に記載された発明は、前記清掃材の通過後、前記第１清掃部が接触する前記第１又は第２加圧部を、前記高温回転動作時より低い温度に維持する制御を行って回転させる低温回転動作を行う請求項１に記載の定着装置である。

【0015】

請求項７に記載された発明は、前記第１清掃部に接触して清掃する第２清掃部を更に備え、
前記第１清掃部の表面はゴム材料からなり、前記第２清掃部の表面は金属材料からなる請求項１に記載の定着装置である。

【0016】

請求項８に記載された発明は、前記定着時における前記第１加圧部、前記第２加圧部、前記第１清掃部及び前記第２清掃部に対するトナーの付着力は、
第２清掃部＞第１清掃部＞第１、第２加圧部
の関係を満たす請求項７に記載の定着装置である。

【0017】

請求項９に記載された発明は、前記トナー層で構成されたトナー像を記録媒体に定着する請求項１に記載の定着装置である。
請求項１０に記載された発明は、前記第１加圧部はロール状部材であり、その内側に前記加熱部を備え、
前記第２加圧部は無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を内側から保持する保持部材とを備え、
前記第１清掃部は前記第１加圧部の表面に接触して清掃する請求項１に記載の定着装置である。
請求項１１に記載された発明は、前記第１加圧部は無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を内側から押圧する押圧部材と、前記加熱部を備え、
前記第２加圧部はロール状部材であり、
前記加熱部は前記ベルト部材を挟んでニップ部に面し、
前記第１清掃部は前記第１加圧部の表面に接触して清掃する請求項１に記載の定着装置である。

【発明の効果】

【0018】

請求項１に記載された発明によれば、クリーニング空回転時の温度がトナー定着時の温度以下である場合に比べ、清掃部が保持する回収トナーの除去性を向上させることができる。また、清掃材の通過時、第１清掃部が接触する第１又は第２加圧部の表面温度は、高温回転動作時の温度と同等である場合に比べ、第１又は第２加圧部に逆転移させた回収トナーが再度第１清掃部へ転移するのを抑制できる。

【0019】

請求項２に記載された発明によれば、定着時より高い温度は、第１清掃部により清掃された回収トナーの凝集力が、第１清掃部が接触する第１又は第２加圧部に対するトナーの付着力以上となる温度である場合に比べ、清掃部が保持する回収トナーを第１清掃部が接触する第１又は第２加圧部に確実に転移させることができる。

【0020】

請求項３に記載された発明によれば、高温回転動作時の回転速度は、定着時の最も速い速度と同等である場合に比べ、清掃部が保持する回収トナーの除去性を向上できる。

【0021】

請求項４に記載された発明によれば、高温回転動作時、第１清掃部が接触する第１又は第２加圧部の表面温度は、最大サイズの記録媒体が通過する領域より狭い領域が定着時より高い温度とされる場合に比べ、最大サイズのシート状媒体が通過する領域の全域にわたり回収トナーを第１又は第２加圧部に転移させやすくなる。

【0023】

請求項５に記載された発明によれば、高温回転動作後、第１清掃部が接触する第１又は第２加圧部の表面温度が高温回転動作時と同等であるときに清掃材を通過させた場合に比べ、第１又は第２加圧部に逆転移させた回収トナーを清掃材に確実に付着させることができる。

【0024】

請求項６に記載された発明によれば、清掃材の通過後、第１清掃部が接触する第１又は第２加圧部を、高温回転動作時と同等の温度で回転させる場合に比べ、第１又は第２加圧部に逆転移した回収トナーがそのまま残留することを抑制できる。

【0025】

請求項７に記載された発明によれば、第１清掃部に接触して清掃する第２清掃部を備えない場合に比較して、第１清掃部により清掃した回収トナーが第１又は第２加圧部へ逆転移するのを抑制できる。

【0026】

請求項８に記載された発明によれば、定着時における前記第１加圧部、第２加圧部、第１清掃部及び第２清掃部に対するトナーの付着力は、
第２清掃部＞第１清掃部＞第１、第２加圧部
の関係を満たさない場合に比べ、回収トナーを第２清掃部に確実に転移させ回収できる。

【0027】

請求項９に記載された発明によれば、クリーニング空回転時の温度がトナー像定着時の温度以下である場合に比べ、清掃部が保持する回収トナーの除去性を向上させることができる。
請求項１０及び１１に記載された発明によれば、クリーニング空回転時の温度がトナー定着時の温度以下である場合に比べ、清掃部が保持する回収トナーの除去性を向上させることができる。また、清掃材の通過時、第１清掃部が接触する第１又は第２加圧部の表面温度は、高温回転動作時の温度と同等である場合に比べ、第１又は第２加圧部に逆転移させた回収トナーが再度第１清掃部へ転移するのを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】この発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置を示す概略構成図である。

【図2】トナーを示す模式図である。

【図3】この発明の実施の形態１に係る定着装置を示す断面構成図である。

【図4】清掃装置を示す断面構成図である。

【図5】加熱ロール、清掃ロール及び回収ロールの濡れ性の指標を示すグラフである。

【図6】従来の清掃装置の動作を示す構成図である。

【図7】加熱ロール、清掃ロール及び回収ロールの表面に対するトナーの付着力、トナー凝集力と温度との関係を示すグラフである。

【図8】トナーの付着力を測定する測定原理を示す模式図である。

【図9】トナーの付着力を測定する測定原理を示す模式図である。

【図10】トナーの粘度を測定する測定装置を示す模式図である。

【図11】回収トナーを回収するための原理を示す説明図である。

【図12】加熱ロール及び清掃ロールの表面に対するトナーの付着状態を示す説明図である。

【図13】加熱ロール及び清掃ロールの表面に対するトナーの付着状態を示す説明図である。

【図14】加熱ロール及び清掃ロールの表面に対するトナーの付着状態を示す説明図である。

【図15】この発明の実施の形態１に係る定着装置の作用を示す構成図である。

【図16】この発明の実施の形態２に係る定着装置の要部を示す構成図である。

【図17】この発明の実施の形態３に係る定着装置を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

【0030】

[実施の形態１]
図１は、実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置の全体の概略を示している。なお、図中、矢印Ｘは水平方向に沿った幅方向を、Ｙは水平方向に沿った奥行方向を、Ｚは鉛直方向をそれぞれ示している。

【0031】

＜画像形成装置の全体の構成＞
画像形成装置１は、例えばカラープリンタとして構成されたものである。この画像形成装置１は、図１に示されるように、現像剤を構成するトナーで現像されるトナー像を形成する複数の作像装置１０と、各作像装置１０で形成されたトナー像をそれぞれ保持して最終的に記録媒体の一例としての記録用紙５に二次転写する二次転写位置まで搬送する中間転写装置２０と、中間転写装置２０の二次転写位置に供給すべき所要の記録用紙５を収容して搬送する給紙装置５０と、中間転写装置２０で二次転写された記録用紙５上のトナー像を定着させる本実施の形態に係る定着装置４０等を備えている。符号１ａは、支持構造部材や外装カバー等で形成される装置本体を示している。なお、本実施の形態における記録媒体は、一例として、シート状の形状を有するシート状媒体である。また、トナー像は、トナーで構成された層であるトナー層の一例である。

【0032】

この実施の形態１では、複数の作像装置１０と中間転写装置２０が、記録媒体にトナー像を形成する画像形成部を構成している。なお、画像形成部は、単一の作像装置を備え、中間転写装置を介さず作像装置から記録媒体にトナー像を直接形成するように構成しても良い。

【0033】

作像装置１０は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像をそれぞれ専用に形成する４つの作像装置１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋで構成されている。これらの４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、装置本体１ａの内部空間において水平方向Ｘに対して傾斜した状態で１列に配置されている。

【0034】

各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図１に示されるように、回転する像保持手段の一例としての感光体ドラム１１を備えており、この感光体ドラム１１の周囲に、次のような各装置が主に配置されている。主な装置とは、感光体ドラム１１の像形成が可能な周面（像保持面）を所要の電位に帯電させる帯電装置１２と、感光体ドラム１１の帯電された周面に画像の情報（信号）に基づく光を照射して電位差のある（各色用の）静電潜像を形成する静電潜像形成手段の一例としての露光装置１３と、その静電潜像を対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像剤のトナーで現像してトナー像にする現像手段の一例としての現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、その各トナー像を中間転写装置２０に転写する一次転写手段の一例としての一次転写装置１５と、一次転写後における感光体ドラム１１の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物を取り除いて清掃する清掃手段の一例としてのドラムクリーニング装置１６等である。なお、感光体ドラム１１や帯電装置１２等を示す符号は、イエロー（Ｙ）の作像装置１０Ｙにのみ付し、他の作像装置１０（Ｍ，Ｃ，Ｋ）では省略している。

【0035】

感光体ドラム１１は、接地処理される円筒状又は円柱状の基材の周面に感光材料からなる光導電性層（感光層）を有する像保持面を形成したものである。この感光体ドラム１１は、図示しない駆動装置から駆動力が伝達されて矢印Ａで示す方向に回転するよう支持されている。

【0036】

帯電装置１２は、感光体ドラム１１に接触した状態で配置される接触型の帯電ロールで構成される。帯電装置１２には帯電用電圧が供給される。帯電用電圧としては、現像装置１４が反転現像を行うものである場合、その現像装置１４から供給されるトナーの帯電極性と同じ極性の電圧又は電流が供給される。帯電装置１２の背面側には、帯電装置１２の表面を清掃するクリーニングロール１２１が接触した状態で配置されている。

【0037】

露光装置１３は、感光体ドラム１１の軸方向に沿って配列された複数の発光素子としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）により感光体ドラム１１に画像情報に応じた光を照射して静電潜像を形成するＬＥＤプリントヘッド等からなるものである。露光装置１３には、潜像形成時になると、画像形成装置１に任意の手段で入力される画像の情報（信号）が送信される。なお、露光装置１３としては、画像形成装置１に入力される画像の情報に応じて構成されるレーザ光を、帯電された後の感光体ドラム１１の周面に対して照射して静電潜像を形成するものを用いても良い。

【0038】

現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はいずれも、図１に示されるように、開口部と現像剤の収容室が形成された筐体１４０の内部に、現像剤を保持して感光体ドラム１１と向き合う現像領域まで搬送する現像ロール１４１と、現像剤を撹拌しながら現像ロール１４１を通過させるよう搬送するスクリューオーガー等の撹拌搬送部材１４２，１４３と、現像ロール１４１に保持される現像剤の量（層厚）を規制する層厚規制部材１４４などを配置して構成されたものである。この現像装置１４には、その現像ロール１４１と感光体ドラム１１の間に現像用電圧が図示しない電源装置から供給される。また、現像ロール１４１や撹拌搬送部材１４２，１４３は、図示しない駆動装置からの駆動力が伝達されて所要の方向に回転する。さらに、上記４色の現像剤（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）としては、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が使用される。

【0039】

イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色のトナーＴ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）としては、例えば、図２に示されるように、内部に粒状の色材３０１や低融点の合成樹脂３０２、あるいは潤滑剤などを分散させた通常の熱溶融性樹脂３０３を有し、その外周を通常の熱溶融性樹脂３０４で被覆し、外周面に帯電性や清掃性などを調整する機能性微粒子からなる外添剤３０５を添加したＥＡ（Emulsion Aggregation：乳化重合）トナーが用いられる。低融点の合成樹脂３０２や通常の熱溶融性樹脂３０３，３０４としては、例えば、ポリエステル樹脂が用いられる。ＥＡトナーＴは、数平均粒子径が約３～５μｍ程度であり、略球形状に形成されている。潤滑剤としては、例えば、ステアリン酸、ラウリン酸、リシノール酸、オクチル酸などの脂肪酸と、リチウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛などの金属との化合物である脂肪酸金属塩が用いられる。

【0040】

一次転写装置１５は、図１に示されるように、一次転写位置において感光体ドラム１１の周面に中間転写ベルト２１を介して接触し回転するとともに一次転写用電圧が供給される一次転写ロールを備えた接触型の転写装置である。一次転写用電圧としては、トナーの帯電極性と逆の極性を示す直流の電圧が図示しない電源装置から供給される。

【0041】

ドラムクリーニング装置１６は、容器状の本体１６０の内部に配置されて残留トナー等の付着物を取り除いて清掃するクリーニングブレード１６１と、クリーニングブレード１６１で取り除いたトナー等の付着物を回収して図示しない回収システムに送り出すよう搬送するスクリューオーガー等の送出部材１６２などで構成されている。

【0042】

中間転写装置２０は、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の上方の位置に存在するよう配置される。この中間転写装置２０は、感光体ドラム１１と一次転写装置１５（一次転写ロール）の間となる一次転写位置を通過しながら矢印Ｂで示す方向に循環移動する中間転写手段の一例としての中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１をその内周から所望の状態に保持して循環移動可能に支持する複数のベルト支持ロール２２～２５と、ベルト支持ロール２５に支持されている中間転写ベルト２１の外周面（像保持面）側に配置されて中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に二次転写させる二次転写装置３０と、二次転写装置３０を通過した後に中間転写ベルト２１の外周面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルトクリーニング装置２６とで主に構成されている。

【0043】

中間転写ベルト２１としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等の合成樹脂にカーボンブラック等の抵抗調整剤などを分散させた材料で製作される無端状のベルトが使用される。また、ベルト支持ロール２２は駆動ロールとして構成され、ベルト支持ロール２３は中間転写ベルト２１の走行位置を保持する面出しロールとして構成され、ベルト支持ロール２４は張力付与ロールとして構成され、ベルト支持ロール２５は二次転写のバックアップロールとして構成されている。

【0044】

二次転写装置３０は、中間転写装置２０におけるベルト支持ロール２５に支持されている中間転写ベルト２１の外周面部分である二次転写位置において回転する二次転写ロール３１を備えている。二次転写ロール３１又は中間転写装置２０のベルト支持ロール２５には、トナーの帯電極性と逆極性又は同極性を示す直流の電圧が二次転写用電圧として供給される。

【0045】

定着装置４０は、表面温度が予め定められた温度に保持されるよう加熱手段によって加熱される第１加圧部の一例としての加熱ロール４１と、この加熱ロール４１に所要の圧力で接触して回転する第２加圧部の一例としての加圧ベルト４２などを配置して構成されたものである。この定着装置４０では、加熱ロール４１と加圧ベルト４２が接触する接触部が未定着トナー像を記録用紙５に定着する所要の定着処理（加熱及び加圧）を行う定着ニップ部Ｎとなる。なお、定着装置４０については、後に詳述する。

【0046】

給紙装置５０は、作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方の位置に存在するよう配置される。この給紙装置５０は、所望のサイズ、種類等の記録用紙５を積載板５１上に積載した状態で収容する単数（又は複数）の用紙収容体５２と、用紙収容体５２から記録用紙５を１枚ずつ送り出す送出装置５３とで主に構成されている。用紙収容体５２は、例えば、装置本体１ａの正面（使用者が操作時に向き合う側面）側に引き出すことができるよう取り付けられている。

【0047】

また、画像形成装置１は、装置本体１ａの一側面（図示例では右側面）に記録用紙５を手差しで給紙する手差し給紙装置７０を備えている。手差し給紙装置７０は、装置本体１ａに対して開閉可能に装着され所望の記録用紙５を積載した状態で収容する手差しトレイ７１と、手差しトレイ７１から記録用紙５を１枚ずつ送り出す送出装置７２等で構成されている。手差し給紙装置７０は、画像を形成する所望の記録用紙５以外に、後述するように清掃材の一例としての記録用紙５を給紙する際などに使用される。

【0048】

記録用紙５としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙やトレーシングペーパー等の薄紙、あるいは合成樹脂（ＰＥＴなど）製の透明なフィルム状の媒体からなるＯＨＰシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録用紙５の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等の坪量が相対的に大きい所謂厚紙なども好適に使用することができる。また、記録用紙５としては、表面に凹凸が形成されたエンボス紙などが用いられる。

【0049】

給紙装置５０と二次転写装置３０との間には、給紙装置５０から送り出される記録用紙５を二次転写位置まで搬送する単数（又は複数）の用紙搬送ロール対５４や搬送ガイド材５５，５６で構成される給紙搬送路５７が設けられている。また、手差し給紙装置７０と用紙搬送ロール対５４との間には、搬送ガイド材５５ａが設けられている。給紙搬送路５７において二次転写位置の直前の位置に配置される用紙搬送ロール対５４は、例えば記録用紙５の搬送時期を調整するロール（レジストロール）として構成される。

【0050】

また、二次転写装置３０と定着装置４０との間には、二次転写装置３０から送り出される記録用紙５を定着装置４０まで搬送する搬送ガイド材５８等で構成される用紙搬送路５９が設けられている。

【0051】

定着装置４０の下流側には、定着装置４０によりトナー像が定着された記録用紙５を、装置本体１ａの上部に配置された用紙排出部６０に排出するための用紙搬送ロール対６１及び用紙排出ロール対６２や搬送ガイド材６３，６４等を備えた排出搬送路６５が設けられている。

【0052】

図１中、符号１００は、画像形成装置１の動作を統括的に制御する制御手段の一例としての制御装置を示している。制御装置１００は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、あるいはこれらＣＰＵやＲＯＭ等を接続するバス、通信インターフェイスなどを備えて構成されている。

【0053】

＜画像形成装置の基本的な動作＞
以下、画像形成装置１による基本的な画像形成動作について説明する。

【0054】

ここでは、前記４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を使用して、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像を形成するときの画像形成動作について説明する。なお、４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のうち、いずれか１つ以上の作像装置１０を使用して単色又は複数色のトナー像を組み合わせた画像を形成するときの画像形成動作も基本的には同様である。

【0055】

画像形成装置１は、画像形成動作（プリント）の要求の指令情報を受けると、制御装置１００の制御によって、４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、中間転写装置２０、二次転写装置３０、定着装置４０等が始動する。

【0056】

そして、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）においては、まず各感光体ドラム１１が矢印Ａで示す方向に回転し、各帯電装置１２が各感光体ドラム１１の表面を所要の極性（実施の形態１ではマイナス極性）及び電位に帯電させる。続いて、露光装置１３が、帯電後の感光体ドラム１１の表面に対し、画像形成装置１に入力される画像の情報を各色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に変換して得られる画像の信号に基づいて発光される光を照射し、その表面に所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。

【0057】

続いて、各現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性（マイナス極性）に帯電された対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーをそれぞれ供給して静電的に付着させて現像を行う。この現像により、各感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像は、その対応する色のトナーでそれぞれ現像された４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像として顕像化される。

【0058】

続いて、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が一次転写位置まで搬送されると、一次転写装置１５が、その各色のトナー像を中間転写装置２０の矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１に対して順番に重ね合わせるような状態で一次転写させる。

【0059】

また、一次転写が終了した各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）では、ドラムクリーニング装置１６が付着物を掻き取るように除去して感光体ドラム１１の表面を清掃する。これにより、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は次の作像動作が可能な状態となる。

【0060】

続いて、中間転写装置２０では、中間転写ベルト２１の回転により一次転写されたトナー像を保持して二次転写位置まで搬送する。一方、給紙装置５０では、作像動作に合わせて所要の記録用紙５を給紙搬送路５７に送り出す。給紙搬送路５７では、レジストロールとしての用紙搬送ロール対５４が記録用紙５を転写時期に合わせて二次転写位置に送り出して供給する。

【0061】

二次転写位置においては、二次転写ロール３１が、中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に一括して二次転写させる。また、二次転写が終了した後の中間転写装置２０では、ベルトクリーニング装置２６が、二次転写後の中間転写ベルト２１の表面に残留したトナー等の付着物を取り除いて清掃する。

【0062】

続いて、トナー像が二次転写された記録用紙５は、中間転写ベルト２１と二次転写ロール３１から剥離された後に用紙搬送路５９に沿って定着装置４０まで搬送される。定着装置４０では、回転する加熱ロール４１と加圧ベルト４２との間の定着ニップ部Ｎに二次転写後の未定着のトナー像を保持した記録用紙５を導入して通過させることにより、必要な定着処理（加熱及び加圧）を行い未定着のトナー像を記録用紙５に定着させる。定着が終了した後の記録用紙５は、排出搬送路６５を介して用紙排出ロール対６２により、装置本体１ａの上部に設けられた用紙排出部６０に排出される。

【0063】

以上の動作により、４色のトナーＴ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）からなるトナー像を組み合わせて形成されるフルカラー画像が出力される。

【0064】

＜定着装置の構成＞
この実施の形態１に係る定着装置４０は、所謂フリーベルトニップ方式の定着装置である。定着装置４０は、図３に示されるように、大別して、回転する第１加圧部の一例としての加熱ロール４１と、加熱ロール４１に圧接して未定着トナー像Ｔｉを記録用紙５に定着する定着ニップ部Ｎを形成する第２加圧部の一例としての無端状のベルトからなる加圧ベルト４２と、加圧ベルト４２の内部に配置され、加圧ベルト４２を加熱ロール４１の表面に圧接させる圧接部の一例としての圧接部材４４と、圧接部材４４を保持する保持部の一例としての保持部材４５と、加圧ベルト４２と圧接部材４４の間に介在されて摺動抵抗を低減するシート部の一例としての摺動シート４６と、加圧ベルト４２の内周面に付与される潤滑剤を保持する潤滑剤保持部の一例としてのフェルト部材４７を備えている。

【0065】

加熱ロール４１は、ステンレスやアルミニウム、あるいは鉄（薄肉高張力鋼管）等の金属からなる円筒形状の芯金４１１と、芯金４１１の外周に被覆された耐熱性を有するシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体からなる弾性体層４１２と、弾性体層４１２の表面に薄く被覆されたパーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）やポリテトラフロオロエチレン（ＰＴＦＥ）等からなる離型層４１３を有している。この実施の形態１では、加熱ロール４１の離型層４１３としてパーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）を用いている。加熱ロール４１の内部には、加熱部（加熱源）の一例として２本のハロゲンランプ４１４ａ，４１４ｂが配置されている。２本のハロゲンランプ４１４ａ，４１４ｂは、例えば、記録用紙５の搬送方向と交差する方向に沿ったサイズに応じて適宜使用される。

【0066】

加熱ロール４１は、その軸方向に沿った両端部が定着装置４０の図示しないフレームに軸受部材（図示せず）を介して回転可能に支持されている。また、加熱ロール４１は、その軸方向に沿った一端部に取り付けられた駆動ギアを介して図示しない駆動装置によって矢印Ｃ方向に沿って所要の速度で回転駆動される。加熱ロール４１の回転速度、すなわち定着速度は、記録用紙５の坪量などに応じて高速、中速、低速など複数の速度に設定可能である。この実施の形態１では、加熱ロール４１の回転速度として一種類の定着速度のみが設定されている。なお、加圧ベルト４２は、加熱ロール４１の外周面に圧接された状態で加熱ロール４１の回転に伴って略同一の速度で従動回転する。

【0067】

加熱ロール４１は、その表面温度が温度検出手段の一例としての非接触式の温度センサ４３１によって検知される。加熱ロール４１は、温度センサ４３１の検知結果に基づいてハロゲンランプ４１４ａ，４１４ｂへの通電を図示しないトライアック等を用いた温度制御回路によって制御することにより、その表面が所要の定着温度（例えば、１７０℃～１９０℃）となるよう加熱される。

【0068】

この実施の形態１では、定着時における加熱ロール４１の表面温度として、薄紙用の定着温度である１７０℃と、普通紙用の定着温度である１８０℃と、厚紙用の定着温度である１９０℃の複数（３種類）の温度が設定されている。ここで、普通紙とは、坪量が５２ｇ／ｍ^２以上１０５ｇ／ｍ^２以下の用紙をいい、厚紙とは、坪量が１０５ｇ／ｍ^２を超え且つ３５０ｇ／ｍ^２以下の用紙をいい、薄紙とは、坪量が５２ｇ／ｍ^２未満の用紙をいう。但し、記録用紙５の薄紙、普通紙及び厚紙の区分は、上記坪量に限定されるものではなく、他の坪量に基づいて区分されるものであっても勿論良い。

【0069】

一方、加圧ベルト４２は、図３に示されるように、薄肉円筒形の可撓性を有する無端状ベルトとして構成されている。加圧ベルト４２は、基材層と、基材層の表面に被覆された弾性体層と、弾性体層の表面に被覆された離型層とを備える。また、加圧ベルト４２は、基材層と、基材層の表面に直接被覆された離型層とから構成しても良い。基材層は、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の耐熱性を有する合成樹脂や、ステンレス、ニッケル、銅等の金属によって形成される。弾性体層は、耐熱性を有するシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体からなる。離型層は、加熱ロール４１と同様に、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）やポリテトラフロオロエチレン（ＰＴＦＥ）等によって形成される。この実施の形態１では、加圧ベルト４２の図示しない離型層として、加熱ロール４１と同様にパーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）を用いている。加圧ベルト４２は、例えば、その厚さが５０～２００μｍ程度に設定可能である。

【0070】

加圧ベルト４２は、その長手方向（軸方向）に沿った両端部が図示しない案内部材によって回転可能に支持されている。

【0071】

加圧ベルト４２の内部には、圧接部材４４が配置されている。圧接部材４４は、加圧ベルト４２を加熱ロール４１の表面に向けて圧接させることにより、加熱ロール４１と加圧ベルト４２の間に定着ニップ部Ｎを形成する加圧パッドからなる。

【0072】

圧接部材４４は、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性を有する弾性体から断面矩形の細長い直方体状に形成されている。圧接部材４４は、加熱ロール４１の中心Ｏを通る中心線に沿って加圧ベルト４２を加熱ロール４１の外周面に圧接させるよう配置されている。圧接部材４４の裏面には、例えば、ステンレス等の薄い金属板からなる細長い矩形状の図示しない板材が接着等の手段により固着される。

【0073】

一方、保持部材４５は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性及び剛性を有する合成樹脂、あるいは鉄やアルミニウム、ステンレス等の金属を材料として形成することができる。

【0074】

保持部材４５は、図３に示されるように、断面略台形の細長い直方体状に形成されている。保持部材４５の加熱ロール４１と対向する面には、圧接部材４４を取り付けるための凹部４５１が設けられている。

【0075】

保持部材４５は、その全体を必ずしも同一の部材で構成する必要はなく、圧接部材４４を保持する部材と、当該圧接部材４４を保持する部材を加熱ロール４１の外周面に押圧させる部材など、複数の部材を組み合わせて構成しても良い。

【0076】

また、保持部材４５は、その断面形状が略台形に限定されるものではなく、加圧ベルト４２を回転（周回移動）可能に保持する任意の断面形状に形成することができる。保持部材４５は、加圧ベルト４２を回転可能に保持するため、当該加圧ベルト４２の内周面に摺動シート４６を介して一部（下端面）４５５が接触するよう配置されている。

【0077】

摺動シート４６は、細長い平面矩形状のシートからなる。摺動シート４６としては、例えば、ポリテトラフロオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂からなる基層と、基層の表面又は表裏両面に積層されたアラミド繊維等からなる織物や編物等からなる組織を備えたものが用いられる。また、摺動シート４６としては、ポリテトラフロオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂からなる基層のみで構成したものを用いても良い。摺動シート４６は、その厚さが１００～２００μｍ程度に設定可能である。

【0078】

摺動シート４６は、加圧ベルト４２の回転方向に沿った上流側の端部に設けられた図示しない複数の係合孔を介して、保持部材４５の段差部４５３に背面側へ向けて設けられた複数の凸部４５２に係止されている。また、摺動シート４６は、加圧ベルト４２の回転方向に沿った下流側の端部が、定着ニップ部Ｎを通過して保持部材４５の上端部に沿った位置まで延在されている。

【0079】

また、保持部材４５の定着ニップ部Ｎと反対側に位置する端部には、図３に示されるように、フェルト部材４７を取り付けるための平坦面からなる装着部４５４が設けられている。装着部４５４には、図示しない耐熱性を有する両面テープによる粘着や接着剤による接着等の手段によりフェルト部材４７が取り付けられている。フェルト部材４７には、加圧ベルト４２の内周面に塗布された状態で供給するための潤滑剤が所要量（例えば、３ｇ程度）予め含浸されている。潤滑剤としては、粘度が１００～３５０ｃＳのアミノ変性シリコーンオイル等が用いられる。潤滑剤は、予めフェルト部材４７に含浸させることで、加圧ベルト４２の内周面に塗布供給されるが、これに限定されるものではなく、初期的に加圧ベルト４２の内周面に塗布した状態で供給しても良い。

【0080】

加熱ロール４１の表面には、当該加熱ロール４１の表面に付着したトナーや記録用紙５の紙粉等を除去する清掃装置８０が配置されている。清掃装置８０は、加熱ロール４１の表面に所要の押圧力で接触する第１清掃部の一例としての清掃ロール８１と、清掃ロール８１の表面に所要の押圧力で接触する第２清掃部の一例としての回収ロール８２とを備えている。清掃ロール８１は、加熱ロール４１の外周面において、定着ニップ部Ｎ側に近い図中の下端部近傍に配置されている。ただし、清掃ロール８１の位置は、定着ニップ部Ｎ側に近い下端部に限定されるものではなく、加熱ロール４１の外周面における他の位置に配置しても勿論良い。

【0081】

清掃ロール８１は、図４に示されるように、ステンレスや鉄、アルミニウム等からなる円柱形状の金属製芯金８１１の外周に、シリコーンゴムやフッ素ゴム等からなるゴム材料からなる被覆層８１２を所要の厚さとなるよう被覆して構成されている。この実施の形態１では、清掃ロール８１の被覆層８１２としてシリコーンゴムを用いている。

【0082】

また、回収ロール８２は、ステンレスや鉄、アルミニウム等の金属あるいはフェノール樹脂等の合成樹脂などからなる中実円柱形状に形成されている。回収ロール８２の外周面８２ａは、トナーの回収性及び保持性を向上させるため、ブラスト加工等により粗面化処理が施されて予め定められた表面粗さを有している。この実施の形態１では、回収ロール８２として外周面８２ａにブラスト加工を施したステンレスからなる中実円柱形状の部材を用いている。なお、回収ロール８２の外径は、清掃ロール８１より小さく設定されている。但し、回収ロール８２の外径は、清掃ロール８１と同等か又は清掃ロール８１より大きく設定しても良い。

【0083】

加熱ロール４１、清掃ロール８１及び回収ロール８２は、図５に示されるように、その表面の濡れ性が加熱ロール＞清掃ロール＞回収ロールの順に良くなるよう設定されている。すなわち、加熱ロール４１は、その表面の濡れ性が最も悪い。加熱ロール４１、清掃ロール８１及び回収ロール８２の表面の濡れ性は、表面自由エネルギーの大きさを示す指標であり、濡れ性が良い（表面自由エネルギーが大きい）程、トナーに対する付着力が大きい。したがって、加熱ロール４１、清掃ロール８１及び回収ロール８２のうち、トナーに対する付着力は回収ロール８２が最も大きく、次に清掃ロール８１が大きく、加熱ロール４１のトナーに対する付着力が最も小さい。そのため、加熱ロール４１の表面に付着したトナーは、より付着力の大きい清掃ロール８１へと転移し、清掃ロール８１に転移したトナーは、最終的に最も付着力の大きい回収ロール８２へと転移して回収され蓄積される。

【0084】

加熱ロール４１、清掃ロール８１及び回収ロール８２の表面の濡れ性を水の接触角で示せば、加熱ロール４１の表面層である離型層４１３を構成するパーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）は、約１０９度、清掃ロール８１の被覆層８１２を構成するシリコーンゴムは、約８０～９０度、回収ロール８２を形成するステンレスは、約８０度である。回収ロール８２は、ステンレスからなることに加えて、その外周面８２ａにブラスト処理が施されており更に濡れ性が向上している（水の接触角が小さい）。因みに、回収ロール８２の材料として使用可能なアルミニウムは、水の接触角が約４．６度と非常に小さく濡れ性に優れている。

【0085】

ところで、定着装置４０では、図３に示されるように、定着動作時、未定着トナー像Ｔｉを保持した記録用紙５が定着ニップ部Ｎを通過することにより定着処理が行われる。その際、記録用紙５に保持された未定着トナー像Ｔｉは、定着ニップ部Ｎにおいて加熱ロール４１の表面と接触する。しかし、未定着トナー像Ｔｉを構成するトナーのうち、加熱ロール４１の表面に転移（オフセット）するトナーは、記録用紙５に対する付着力が圧倒的に大きいため、略ゼロであるか転移したとしても極僅かである。

【0086】

仮に、加熱ロール４１の表面にトナーが転移したとしても、加熱ロール４１の表面に転移したトナーは、加熱ロール４１の回転に伴って清掃ロール８１が接触する清掃位置へと移動する。加熱ロール４１の表面に転移したトナーは、清掃位置において加熱ロール４１の表面から清掃ロール８１へと移行することで清掃（除去）される。清掃ロール８１の表面へと移行したトナーは、回収ロール８２と接触する回収位置において、清掃ロール８１の表面から回収ロール８２へと移行し回収される。回収ロール８２により回収された回収トナーは、そのまま回収ロール８２の外周面に付着した状態で保持される。

【0087】

このように、定着装置４０では、通常の定着動作時、加熱ロール４１の外周面に転移するトナーの量は略ゼロであるか極僅かである。そのため、定着装置４０を長期間使用した場合においても清掃装置８０の清掃ロール８１及び回収ロール８２で清掃され回収される回収トナーの総量は、それ程多くない。したがって、加熱ロール４１に配設された清掃装置８０は、清掃ロール８１及び回収ロール８２を交換することなく、定着装置４０が寿命に達するまで使用することが可能である。

【0088】

しかしながら、定着装置４０では、記録用紙５の外周縁にわたってフルカラーなどの画像を形成する所謂縁なしプリントを連続して実行する場合など、図６（ａ）に示されるように、記録用紙５の外縁部から加熱ロール４１の表面にトナーが付着し易い傾向がある。これは、記録用紙５の外縁部以外の領域では、トナー像の周囲にも他のトナー像が存在するため、隣接するトナー像同士に吸着力が作用して加熱ロール４１の表面にトナー像のトナーが付着し難い。これに対して、記録用紙５の外縁部では、当該外縁部のトナー像の外側に他のトナー像が存在しないため、隣接するトナー像同士の吸着力が作用せず、外縁部以外の領域に比べて加熱ロール４１の表面にトナー像のトナーが付着し易い。加熱ロール４１の表面に付着したトナーＴｃは、清掃ロール８１によって清掃された後、清掃ロール８１の表面から回収ロール８２へと移行して回収される。その際、清掃ロール８１によって一度に清掃しきれなかったトナーＴｃは、加熱ロール４１の表面に残留する。尚、ここで、縁なしプリントとは、記録用紙５の外周端にわたりトナー像を形成する場合に限らず、記録用紙５の外周端より内側に僅かな隙間を残してトナー像を形成する場合をも含むものである。

【0089】

そのため、回収ロール８２の表面には、図６（ｂ）に示されるように、加熱ロール４１の表面から除去されたトナーＴｃが清掃ロール８１を介して徐々に蓄積される。そして、記録用紙５に縁なしプリントの画像を多数枚定着した場合など、回収ロール８２の表面に蓄積された回収トナーＴｃの量が当該回収ロール８２が保持可能な許容量を超えると、図６（ｃ）に示されるように、回収トナーＴｃの一部が清掃ロール８１へと逆転移して清掃ロール８１の外周面に蓄積され始める。

【0090】

さらに、縁なしプリントを行う記録用紙５の数が累積的に増加し、清掃ロール８１の外周面に蓄積される回収トナーＴｃの量が許容量を超えると、図６（ｃ）に示されるように、清掃ロール８１の外周面に保持された回収トナーＴｃの一部が加熱ロール４１の表面へと逆転移し始める。

【0091】

加熱ロール４１の表面へと逆転移した回収トナーＴｃは、その後に定着処理を受ける記録用紙５上に転移したり、加圧ベルト４２に移行した後に記録用紙５の裏面に転移して画像汚れとなって現れる。その結果、定着装置４０は、清掃装置８０が清掃機能を果たすことができず寿命となり、定着装置４０の全体を新たなものと交換する必要が生じる。

【0092】

また、定着装置４０では、上述した縁なしプリント以外にも、記録用紙５の搬送不良である所謂ジャム（紙詰まり）が発生した場合など、記録用紙５上の未定着トナー像Ｔｉを構成するトナーＴが加熱ロール４１の表面に多量に付着する場合がある。

【0093】

更に説明すると、定着装置４０の定着ニップ部Ｎにおいて、未定着トナー像Ｔｉを保持する記録用紙５のジャムが発生した場合には、通常、図示しないニップ解除機構を操作して加熱ロール４１と加圧ベルト４２の圧接状態を解除した状態で、定着ニップ部Ｎにおいてジャムが発生した記録用紙５の除去が行われる。この場合は、未定着トナー像Ｔｉを保持した記録用紙５が加熱ロール４１の表面に接触しないか、接触しても弱い力で接触するため、記録用紙５上に保持された未定着トナー像ＴｉのトナーＴが加熱ロール４１の表面に多量に付着することはない。

【0094】

しかし、ユーザーによっては、定着装置４０の定着ニップ部Ｎにおいて記録用紙５のジャムが発生した際、加熱ロール４１と加圧ベルト４２の圧接状態を解除せずに、装置本体１ａの用紙排出ロール対６２側から記録用紙５の先端を把持して引き抜くことにより、ジャムが発生した記録用紙５の除去を行う場合がある。

【0095】

すると、記録用紙５上に保持された未定着トナー像Ｔｉを構成するトナーＴは、記録用紙５を引き抜く際に記録用紙５の移動と共に加熱ロール４１が回転し当該加熱ロール４１の表面に大量に付着する。加熱ロール４１の表面に大量に付着したトナーＴｃは、そのまま清掃位置において清掃ロール８１により清掃されて清掃ロール８１の表面に転移する。そして、清掃ロール８１の表面に転移した大量のトナーは、回収ロール８２によって回収され、当該回収ロール８２の表面に保持される。

【0096】

上述したように、加熱ロール４１と加圧ベルト４２の圧接状態を解除せずに、記録用紙５の除去が行われると、加熱ロール４１の表面に付着するトナーの量は、一度でも多量となる。そして、回収ロール８２の表面に蓄積された回収トナーＴｃの量が当該回収ロール８２が保持可能な許容量を超えると、回収トナーＴｃの一部が清掃ロール８１の外周面へと逆転移して清掃ロール８１の外周面に蓄積され始め、清掃ロール８１の外周面に蓄積される回収トナーＴｃの量が許容量を超えると、図６（ｃ）に示されるように、清掃ロール８１の外周面に保持された回収トナーＴｃの一部が加熱ロール４１の表面へと逆転移しはじめ、定着装置４０が寿命となる。

【0097】

さらに、定着装置４０では、記録用紙５として表面に凹凸を有するエンボス紙が使用される場合がある。エンボス紙は、平坦な普通紙と異なり、定着装置４０の定着ニップ部Ｎを通過する際に表面の凹部で十分な定着圧力及び熱を未定着トナー像Ｔｉに作用させることが困難である。そのため、エンボス紙は、未定着トナー像Ｔｉを構成するトナーＴが加熱ロール４１の表面に付着し易く、清掃ロール８１で回収されるトナーの量が普通紙と比べて大幅に多い。

【0098】

このように、定着装置４０では、記録用紙５としてエンボス紙が多く使用されると、未定着トナー像ＴｉのトナーＴｃが加熱ロール４１の表面に付着し易く、清掃ロール８１で回収される回収トナーＴｃが大量となり、清掃ロール８１及び回収ロール８２に保持される回収トナーＴｃの量が許容量を超える場合がある。

【0099】

いずれの場合も、従来の定着装置４０は、清掃ロール８１及び回収ロール８２から回収トナーＴｃを除去する手段を有していないため、清掃ロール８１及び回収ロール８２が寿命に達すると、定着装置４０を新たなものと交換せざるを得なかった。

【0100】

そこで、この実施の形態１に係る定着装置４０は、清掃ロール８１及び回収ロール８２が保持する回収トナーＴｃの除去性を向上させ、清掃ロール８１及び回収ロール８２に付着した回収トナーＴｃが許容量に達するような場合であっても、清掃ロール８１及び回収ロール８２に付着した回収トナーＴｃを除去して、清掃ロール８１及び回収ロール８２を継続して使用可能となるよう構成したものである。

【0101】

本発明者等は、清掃ロール８１及び回収ロール８２に付着した回収トナーＴｃを除去することができる条件を明らかにするため、清掃ロール８１及び回収ロール８２に付着した回収トナーＴｃ自体が凝集しようとする力、つまり清掃ロール８１及び回収ロール８２に付着した回収トナーＴｃ同士が凝集して清掃ロール８１及び回収ロール８２に付着したままの状態を維持しようとする凝集力と、加熱ロール４１、清掃ロール８１及び回収ロール８２のそれぞれの表面にトナーが付着する付着力が、温度によってどのように変化するかを考察した。

【0102】

その結果、加熱ロール４１、清掃ロール８１及び回収ロール８２の温度によっては、清掃ロール８１及び回収ロール８２の外周面に付着した回収トナーＴｃが凝集しようとする凝集力より、加熱ロール４１の外周面に対する回収トナーＴｃの付着力が大きくなり、回収トナーＴｃを清掃ロール８１及び回収ロール８２から加熱ロール４１へと逆に転移させ、清掃ロール８１及び回収ロール８２に付着した回収トナーＴｃを除去可能であることを見出した。

【0103】

図７は、横軸に温度をとり、縦軸に回収トナーの凝集力Ｆｔｎと、加熱ロール４１、清掃ロール８１及び回収ロール８２のそれぞれの表面に対するトナーの付着力Ｆｈｒ，Ｆｃｌｎ，Ｆｓｐｔを測定した結果を示すグラフである。回収トナーと新しいトナーとは、回収トナーに記録用紙５の紙粉等が混合している可能性があり、厳密には組成が異なるが、ここでは、回収トナーとして新しいトナーそのものを用いた。なお、新しいトナーとしては、富士ゼロックス社製のＥＡ－Ｅｃｏトナーを使用した。

【0104】

加熱ロール４１は、その表面である離型層４１３がパーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）からなり、清掃ロール８１は、その被覆層８１２がシリコーンゴムからなり、回収ロール８２は、その外周面８２ａがブラスト加工されたステンレスからなるものとした。

【0105】

加熱ロール４１、清掃ロール８１及び回収ロール８２のそれぞれの表面に対するトナーの付着力は、タッキング試験機を用いて測定した。タッキング試験機としては、株式会社レスカ製のＴＡＣ－１０００を用いた。タッキング試験機は、図８に示されるように、付着力を測定する対象であるトナーをステージＳの表面に予め定められた量だけ載せ、このステージＳ上に載せられたトナーの表面に、加熱ロール４１、清掃ロール８１及び回収ロール８２の各表面と同一の素材からなる下端面を有するプローブＰを一定の力で圧接させた後、プローブＰを引き上げるのに要する付着力（ｋＰａ）の最大値を測定したものである。

【0106】

なお、加熱ロール４１、清掃ロール８１及び回収ロール８２のそれぞれの表面に対するトナーの付着力が回収トナーの凝集力Ｆｔｎより大きい場合は、図９に示されるように、トナーがプローブＰから剥離せずに、凝集したトナーの凝集力Ｆｔｎが限界に達してトナーが分離する。したがって、タッキング試験機を用いて図８の状態から図９の状態へ移行する温度を測定することにより、図７において、加熱ロール４１、清掃ロール８１及び回収ロール８２の各表面に対するトナーの付着力と回収トナーの凝集力Ｆｔｎが等しくなる温度を求めることが可能となる。

【0107】

付着力の測定は、実験室の環境下（温度２０℃、相対湿度５０％）において、プローブＰ及びステージＳの温度を室温から約２２０℃の範囲にわたり変化させて行った。

【0108】

また、回収トナーの凝集力は、次のようにして測定した。

【0109】

トナーの凝集力とは、トナーが流れるときの内部抵抗である。トナーの凝集力は、トナーの流動性の基準となる。流動化するトナーの凝集力は、トナーの粘度を測定することにより求めた。

【0110】

トナーの粘度を測定する測定装置としては、高化式フローテスターＣＦＴ－５００Ｃ（株式会社島津製作所製）を用いた。トナーの粘度の測定は、図１０に示されるように、流動化するトナーを通過させるダイスＤの細孔の直径を０．５ｍｍ、ダイスＤの細孔の長さを１．０ｍｍ、シリンダＣｙの加圧荷重を０．９８ＭＰａ（１０Ｋｇ／ｃｍ^２）、プレヒート時間を５分、昇温速度を１．０℃／分、測定温度間隔を１．０℃、測定開始温度を６５℃とした条件下で、１．１ｇのトナーを秤量し、これを高化式フローテスターＣＦＴ－５００Ｃにセットし、溶融流出させることによりトナーの粘度を測定した。因みに、トナーを主として構成するポリスチレン樹脂の融点は、約２２５～２７６℃である。尚、トナーの粘度の単位は、ｋＰａ・ｓである。

【0111】

タッキング試験機を用いて測定したトナーの付着力と高化式フローテスターを用いて測定したトナーの粘度を図７に示されるように比較可能とするためには、例えば、上述したように、タッキング試験機を用いて図８の状態から図９の状態へ移行する温度を測定すれば良い。

【0112】

図７から明らかなように、加熱ロール４１、清掃ロール８１及び回収ロール８２の表面に対する回収トナーＴｃの付着力Ｆｈｒ、Ｆｃｌｎ、Ｆｓｐｔは、室温からの温度上昇に伴って急激に増加した後に略一定の値に達し、その後温度が上昇しても略一定の値を維持する。

【0113】

これら加熱ロール４１、清掃ロール８１及び回収ロール８２の表面に対する回収トナーＴｃの付着力Ｆｈｒ、Ｆｃｌｎ、Ｆｓｐｔは、トナーの回収性を考慮して、回収ロール８２が最も大きく、次に清掃ロール８１が大きく、加熱ロール４１が最も小さくなるよう設定されている（Ｆｈｒ＜Ｆｃｌｎ＜Ｆｓｐｔ）。

【0114】

また、図７から明らかなように、回収トナーＴｃの凝集力Ｆｔｎは、温度の上昇とともに回収トナーＴｃの付着力Ｆｈｒ、Ｆｃｌｎ、Ｆｓｐｔと同様に急激に増加し、所要の温度（ガラス転移温度近傍）でピークに達した後、温度に反比例するように減少する。

【0115】

これらの加熱ロール４１、清掃ロール８１及び回収ロール８２の表面に対する回収トナーの付着力Ｆｈｒ、Ｆｃｌｎ、Ｆｓｐｔと、回収トナーＴｃの凝集力Ｆｔｎを比較すると、図７に示されるように、温度の上昇に伴って、付着力Ｆｈｒ、Ｆｃｌｎ、Ｆｓｐｔと凝集力Ｆｔｎが略同時に急激に増加した後、最初に加熱ロール４１の表面に対するトナーの付着力Ｆｈｒが略一定の値に達し、次に清掃ロール８１の表面に対するトナーの付着力Ｆｃｌｎが略一定の値に達し、最後に回収ロール８２の表面に対するトナーの付着力Ｆｓｐｔが略一定の値に達し、最後に回収トナーＴｃの凝集力Ｆｔｎがピークに達する。

【0116】

その後、回収トナーＴｃの凝集力Ｆｔｎは、温度の上昇とともに急激に減少し、最初に回収ロール８２の表面に対するトナーの付着力Ｆｓｐｔを下回り、次に清掃ロール８１の表面に対するトナーの付着力Ｆｃｌｎを下回った後、最後に加熱ロール４１の表面に対するトナーの付着力Ｆｈｒより小さくなる。

【0117】

ここで、図７において、温度Ｔ１は回収トナーＴｃの凝集力Ｆｔｎを示す曲線が加熱ロール４１の表面に対するトナーの付着力Ｆｈｒを示す線と交差する（等しくなる）温度、温度Ｔ２は回収トナーの凝集力Ｆｔｎを示す曲線が回収ロール８２の表面に対するトナーの付着力Ｆｓｐｔを示す線と交差する温度、温度Ｔ３は回収トナーの凝集力Ｆｔｎを示す曲線が回収ロール８２の表面に対するトナーの付着力Ｆｓｐｔを示す線と交差する温度、温度Ｔ４は回収トナーの凝集力Ｆｔｎを示す曲線が清掃ロール８１の表面に対するトナーの付着力Ｆｃｌｎを示す線と交差する温度、温度Ｔ５は、回収トナーの凝集力Ｆｔｎを示す曲線が加熱ロール４１の表面に対するトナーの付着力Ｆｈｒを示す線と交差する温度をそれぞれ示している。

【0118】

温度Ｔ１～温度Ｔ５までの温度領域が、加熱ロール４１の表面に付着したトナーＴｃを清掃ロール８１及び回収ロール８２によって除去するクリーニング機能が成立する温度範囲を示している。

【0119】

定着装置４０の定着温度は、例えば、温度Ｔ２と温度Ｔ３の間に位置する温度Ｔ６から、温度Ｔ４と温度Ｔ５の間に位置する温度Ｔ７の範囲で適宜設定される。

【0120】

図７において、温度Ｔ１以下の温度領域Ｉでは、加熱ロール４１の表面に対するトナーの付着力Ｆｈｒと、清掃ロール８１の表面に対するトナーの付着力Ｆｃｌｎとが略同等であるため、加熱ロール４１の表面に付着したトナーＴｃは、図１１に示されるように、清掃位置において、清掃ロール８１の表面へと移行せずに、加熱ロール４１の表面に付着し続けるので、トナーの清掃を行うことができない。

【0121】

次に、温度Ｔ１～温度Ｔ２の温度領域IIでは、加熱ロール４１の表面に対するトナーの付着力Ｆｈｒより、清掃ロール８１の表面に対するトナーの付着力Ｆｃｌｎが大きくなり（Ｆｈｒ＜Ｆｃｌｎ）、加熱ロール４１の表面に付着したトナーＴｃは、清掃位置において、清掃ロール８１の表面へと移行しトナーの清掃が可能となる。

【0122】

同様に、温度Ｔ２～温度Ｔ４の温度領域IIIでは、清掃ロール８１の表面に対するトナーの付着力Ｆｃｌｎより、回収ロール８２の表面に対するトナーの付着力Ｆｓｐｔが大きくなり（Ｆｃｌｎ＜Ｆｓｐｔ）、しかも清掃ロール８１の表面に対するトナーの付着力Ｆｃｌｎより、回収トナーの凝集力Ｆｔｎの方が大きいため、清掃ロール８１の表面に付着した回収トナーＴｃは、回収ロール８２の表面へと転移し、当該回収ロール８２の表面に留まり続ける。

【0123】

更に、温度Ｔ４～温度Ｔ５の温度領域IIでは、加熱ロール４１の表面に対するトナーの付着力Ｆｈｒより、清掃ロール８１の表面に対するトナーの付着力Ｆｃｌｎが大きくなり（Ｆｈｒ＜Ｆｃｌｎ）、しかも回収トナーの凝集力Ｆｔｎより、清掃ロール８１の表面に対するトナーの付着力Ｆｃｌｎが大きいため（Ｆｔｎ＜Ｆｃｌｎ）、加熱ロール４１の表面に付着したトナーＴｃは、清掃位置において、清掃ロール８１の表面へと移行しトナーの清掃が可能となる。

【0124】

これに対して、温度Ｔ５より高い温度領域IVでは、回収トナーの凝集力Ｆｔｎより、清掃ロール８１の表面に対するトナーの付着力Ｆｃｌｎが大きく、しかも回収トナーの凝集力Ｆｔｎより、加熱ロール４１の表面に対するトナーの付着力Ｆｈｒが大きいため（Ｆｔｎ＜Ｆｈｒ）、回収ロール８２の表面に付着した回収トナーＴｃのうち、清掃ロール８１の表面と接触する回収トナーＴｃは、当該回収トナーＴｃの凝集力Ｆｔｎより、清掃ロール８１の表面に対するトナーの付着力Ｆｃｌｎが勝り、清掃ロール８１の表面へと移行する。

【0125】

同様に、温度Ｔ５より高い温度領域IVでは、清掃ロール８１の表面に付着した回収トナーＴｃのうち、加熱ロール４１の表面と接触する回収トナーＴｃは、当該回収トナーの凝集力Ｆｔｎより、加熱ロール４１の表面に対するトナーの付着力Ｆｈｒが勝り（Ｆｔｎ＜Ｆｈｒ）、加熱ロール４１の表面へと移行する。

【0126】

その結果、加熱ロール４１、清掃ロール８１及び回収ロール８２の温度を温度Ｔ５より高い温度領域IVに設定することにより、回収ロール８２に保持された回収トナーＴｃを清掃ロール８１の表面へと移行させ、清掃ロール８１の表面に移行した回収トナーＴｃを加熱ロール４１の表面へと移行させることが可能となる。ここで、温度Ｔ５より高い温度領域IVの温度は、例えば、２１０℃に設定される。

【0127】

なお、図１１では、加熱ロール４１と清掃ロール８１と回収ロール８２の間に、便宜上、各ロールに付着した回収トナーＴｃの存在を明確化するため間隙が形成されているが、各ロールは、互いに接触するよう配置されていることは勿論である。

【0128】

更に説明すると、清掃ロール８１の表面に保持された回収トナーＴｃには、図１２に示されるように、清掃ロール８１の表面に対する付着力Ｆｃｌｎと、加熱ロール４１の表面に対する付着力Ｆｈｒと、回収トナー自体が凝集しようとする凝集力Ｆｔｎが働いていると考えられる。ここでは、便宜上、清掃ロール８１の表面に保持された回収トナーＴｃが二層である場合について図示しているが、清掃ロール８１の表面に保持された回収トナーＴｃが三層以上であっても同様である。

【0129】

次に、清掃ロール８１の表面に対する回収トナーＴｃの付着力Ｆｃｌｎが回収トナーＴｃの凝集力Ｆｔｎよりも大きく、且つ加熱ロール４１の表面に対する回収トナーＴｃの付着力Ｆｈｒよりも大きい場合（Ｆｃｌｎ＞Ｆｔｎ、且つＦｃｌｎ＞Ｆｈｒ）、清掃ロール８１の表面に保持された回収トナーＴｃは、図１２に示されるように、清掃位置において、加熱ロール４１の表面と接触した後も清掃ロール８１の表面に付着し続ける。

【0130】

一方、加熱ロール４１の表面に対する回収トナーＴｃの付着力Ｆｈｒが回収トナーＴｃの凝集力Ｆｔｎよりも大きく、且つ清掃ロール８１の表面に対する回収トナーＴｃの付着力Ｆｃｌｎよりも小さい場合（Ｆｈｒ＞Ｆｔｎ、且つＦｃｌｎ＞Ｆｈｒ）、清掃ロール８１の表面に保持された回収トナーＴｃのうち最上層のトナーのみが、図１３に示されるように、清掃位置において、加熱ロール４１の表面と接触した際に、加熱ロール４１の表面へと逆転移する。

【0131】

さらに、加熱ロール４１の表面に対する回収トナーＴｃの付着力Ｆｈｒが回収トナーＴｃの凝集力Ｆｔｎよりも大きく、且つ清掃ロール８１の表面に対する回収トナーの付着力Ｆｃｌｎよりも大きい場合（Ｆｈｒ＞Ｆｔｎ、且つＦｈｒ＞Ｆｃｌｎ）、清掃ロール８１の表面に保持された回収トナーＴｃは、図１４に示されるように、清掃位置において、加熱ロール４１の表面と接触した際に、そのすべてが加熱ロール４１の表面へと逆転移することになる。

【0132】

このように、加熱ロール４１の内部に配置されたハロゲンランプ４１４ａ，４１４ｂによって加熱ロール４１を加熱し、加熱ロール４１からの熱伝導によって清掃ロール８１及び回収ロール８２の表面温度、更には加熱ロール４１、清掃ロール８１及び回収ロール８２の表面に付着した回収トナーＴｃの温度を変化させることにより、清掃ロール８１及び回収ロール８２の表面に付着した回収トナーＴｃを加熱ロール４１へと転移させ、その後、定着ニップ部Ｎに清掃材としての普通紙からなる記録用紙５を通過させる清掃動作を行うことで、清掃ロール８１及び回収ロール８２の表面に付着した回収トナーＴｃを除去することが可能となる。

【0133】

なお、回収トナーＴｃは、外添剤３０５の剥離や記録用紙５の材質によっては紙粉の混入等がみられるものの、基本的な物性は新規のトナーＴと同様である。また、回収トナーＴｃは、記録用紙５の紙粉の混入量が多い場合、凝集力や付着力等の物性に変化がみられ、紙粉の混入量が増加するに伴って凝集力や付着力も増加する傾向にあることが本発明者等により明らかとなっている。

【0134】

回収トナーの凝集力Ｆｔｎは、トナーを構成する合成樹脂等の成分にもよるが、トナーを構成する合成樹脂等の成分が異なった場合でも、図７に示されるものと同じ挙動を示す。

【0135】

その結果、画像形成装置１で使用されるトナーＴの種類が異なり、定着装置４０の構成が異なる場合であっても、加熱ロール４１の表面温度を回収トナーＴｃの凝集力Ｆｔｎが加熱ロール４１に対するトナーの付着力Ｆｈｒを下回る温度より高い温度に設定することで、清掃ロール８１及び回収ロール８２の外周面に付着した回収トナーＴｃが加熱ロール４１の表面に逆転移する（吐き出される）。

【0136】

この実施の形態１では、回収トナーＴｃの凝集力Ｆｔｎが加熱ロール４１に対するトナーの付着力Ｆｈｒを下回る温度より高い温度として、例えば、加熱ロール４１の表面温度を２１０℃に設定している。ただし、加熱ロール４１の表面温度は、２１０℃に限定されるものではない。加熱ロール４１の表面温度は、回収トナーの凝集力Ｆｔｎが加熱ロール４１に対するトナーの付着力Ｆｈｒを下回る温度より高い温度であれば良く、２０５℃、２１５℃、２２０℃等に設定しても良い。但し、加熱ロール４１の表面温度が２３０℃以上の温度であると、加熱ロール４１や加圧ベルト４２、あるいは定着装置４０を構成する他の部材に経時的に熱的な損傷を与える虞れがあり、２２０℃以下であることが望ましい。

【0137】

＜定着装置の動作＞
この実施の形態１に係る定着装置４０では、清掃装置８０が保持可能な回収トナーの許容量を超える可能性があると判断される予め定められた条件を満たすとき、清掃装置８０が清掃した回収トナーを吐き出させて清掃装置８０を再度使用可能な状態に復帰させるリカバリー（吐き出し）モードが実行される。なお、リカバリーモードは、予め定められた条件を満たしたときであって、前の画像形成動作が終了した後又は次の画像形成動作を開始する前に実行される。

【0138】

制御装置１００は、リカバリーモードを実行するタイミングか否かを判別する。リカバリーモードを実行するタイミングとしては、例えば、記録用紙５のジャムが定着装置４０において発生した場合、縁なしプリントが累積的に予め定められた枚数以上の記録用紙５に対して実行された場合、あるいはエンボス紙に対して累積的に予め定められた枚数以上にわたり定着動作を実行された場合などに設定される。リカバリーモードは、これらに限定されるものではなく、他の条件を満たす場合に実行しても良い。なお、制御装置１００は、記録用紙５の種類及び記録用紙５の累積的な枚数を判別し計数する機能等を有している。

【0139】

制御装置１００は、記録用紙５の搬送不良であるジャムが発生すると、記録用紙５のジャムが発生した領域が定着装置４０の領域であるか否かを判別する。ここで、ジャムが発生した領域が定着装置４０の領域であるか否かは、未定着トナー像Ｔｉを保持した記録用紙５が定着装置４０の定着ニップ部Ｎに位置するか否かによって判別される。

【0140】

制御装置１００は、リカバリーモードを実行するタイミングであると判別すると、次のようなリカバリー動作を実行する。

【0141】

リカバリーモードにおいて制御装置１００は、図３に示されるように、加熱ロール４１のハロゲンランプ４１４ａ，４１４ｂに通電して加熱ロール４１の表面温度が所要の温度（例えば、２１０℃）に達するように加熱する。その際、加熱ロール４１は、通常の回転速度で回転駆動される。

【0142】

制御装置１００は、図１５（ａ）に示されるように、加熱ロール４１の表面温度が所要の温度（例えば、２１０℃）に達したと判別すると、加熱ロール４１を予め定められた時間（例えば、１～２分間程度）だけ通常の回転速度での回転駆動を継続する。この高温回転動作時、加熱ロール４１の表面温度は、当該加熱ロール４１の回転方向と交差する方向に沿った最大サイズの記録用紙５が通過する全領域にわたり定着時より高い温度とされるのが望ましいが、必ずしも全領域である必要はなく、当該加熱ロール４１の回転方向と交差する方向の一部が定着時より高い温度となっていれば良い。

【0143】

このとき、定着装置４０では、加熱ロール４１の表面温度が所要の温度（例えば、２１０℃）に達したとき、加熱ロール４１の表面に接触する清掃ロール８１及び清掃ロール８１に接触する回収ロール８２も熱伝導によって加熱ロール４１の表面温度と同じ温度（例えば、２１０℃）に加熱される。

【0144】

すると、回収ロール８２及び清掃ロール８１の表面に保持された回収トナーＴｃは、図７に示されるように、加熱ロール４１、清掃ロール８１及び回収ロール８２の表面に対する回収トナーＴｃの付着力Ｆｈｒ，Ｆｃｌｎ，Ｆｓｐｔよりも回収トナーの凝集力Ｆｔｎの方が小さくなる。

【0145】

その結果、回収ロール８２の表面に保持された回収トナーＴｃは、清掃ロール８１の表面へと転移し、清掃ロール８１の表面へと転移した回収トナーＴｃは、加熱ロール４１の表面へと逆転移する。したがって、加熱ロール４１を所要の時間にわたり回転駆動する間に、回収ロール８２及び清掃ロール８１の表面に保持された回収トナーＴｃは、加熱ロール４１の表面へと逆転移する。

【0146】

このとき、清掃ロール８１の表面に対する回収トナーＴｃの付着力Ｆｃｌｎは、図７に示されるように、回収トナーの凝集力Ｆｔｎより大きい。そのため、清掃ロール８１の表面には、図１５（ａ）に示されるように、回収トナーＴｃの付着力Ｆｃｌｎによって薄層（１～２層程度）の回収トナーＴｃが残留する。

【0147】

その後、制御装置１００は、加熱ロール４１のハロゲンランプ４１４ａ，４１４ｂへの通電を制御し、加熱ロール４１の表面温度が通常の定着温度（例えば、１７０～１９０℃）となるよう低下させる。

【0148】

制御装置１００は、図１５（ｂ）に示されるように、加熱ロール４１の表面温度が通常の定着温度（例えば、１７０～１９０℃）となったと判別すると、給紙装置５０から複数枚（例えば、５枚程度）の記録用紙５を自動的に給紙するか、図示しない操作表示部にメッセージを表示して、ユーザーに複数枚（例えば、５枚程度）の記録用紙５を手差し給紙装置７０から給紙するように促して、定着装置４０の定着ニップ部Ｎを通過させる清掃動作を実行する。

【0149】

この清掃動作により、図１５（ｂ）に示されるように、加熱ロール４１の表面へと逆転移した回収トナーＴｃは、定着ニップ部Ｎにおいて、複数枚の記録用紙５上に付着して加熱ロール４１の表面が清掃される。

【0150】

ここで、加熱ロール４１の表面温度が通常の定着温度（例えば、１７０～１９０℃）に設定されるのは、加熱ロール４１の表面温度を通常の定着温度より低い温度に切り替えると、回収ロール８２の表面に対する回収トナーＴｃの付着力Ｆｓｐｔが、回収トナーの凝集力Ｆｔｎより大きくなり、清掃ロール８１の表面に薄層に付着した回収トナーＴｃが回収ロール８２へ移行してしまうのを防止するためである。

【0151】

その後、制御装置１００は、加熱ロール４１のハロゲンランプ４１４ａ，４１４ｂへの通電を制御し、加熱ロール４１の表面温度が通常の定着温度より低い低温（例えば、１４０℃程度）となるよう低下させる。この低温は、図７において、回収トナーの凝集力Ｆｔｎが回収ロール８２の表面に対する回収トナーＴｃの付着力Ｆｓｐｔより大きくなる温度である。

【0152】

制御装置１００は、図１５（ｃ）に示されるように、加熱ロール４１の表面温度が通常の定着温度より低い低温（例えば、１４０℃程度）に達したと判別すると、加熱ロール４１を高温回転時より長い予め定められた時間（例えば、２分間程度）だけ通常の回転速度での回転駆動を継続する。この低温回転時、加熱ロール４１の表面温度は、当該加熱ロール４１の回転方向と交差する方向に沿った最大サイズの記録用紙５が通過する全領域にわたり定着時より低い温度とされるのが望ましいが、必ずしも全領域である必要はなく、当該加熱ロール４１の回転方向と交差する方向の一部が定着時より低い温度となっていれば良い。

【0153】

すると、加熱ロール４１及び清掃ロール８１の表面に残留した回収トナーＴｃが加熱ロール４１から清掃ロール８１へ、更に清掃ロール８１から回収ロール８２へと転移し、回収ロール８２へと転移した回収トナーＴｃは、回収トナーＴｃの外周面に保持される。

【0154】

このとき、加熱ロール４１及び清掃ロール８１の表面に残留した回収トナーＴｃは、極僅かであり、清掃ロール８１から回収ロール８２へとすべて転移した後、回収ロール８２の外周面に転移したトナーの付着力Ｆｓｐｔ及び凝集力Ｆｔｎによって回収ロール８２の外周面に保持され、清掃ロール８１へ移行することはない。

【0155】

このように、上記実施の形態１に係る定着装置４０によれば、リカバリーモードの空回転時の温度が画像定着時の温度以下である場合に比べ、清掃ロール８１及び回収ロール８２が保持する回収トナーＴｃの除去性を向上させることができ、定着装置４０を継続して使用することが可能となる。

【0156】

[実施の形態２]
図１６は、実施の形態２に係る定着装置を示すものである。この実施の形態２に係る定着装置では、清掃装置が加熱ロールのみではなく、加圧ベルトに対しても設けられている。

【0157】

すなわち、この実施の形態２に係る定着装置４０では、図１６に示されるように、加圧ベルト４２の外周面に第２の清掃装置９０が設けられている。第２の清掃装置９０は、加圧ベルト４２の表面に所要の押圧力で接触する第１清掃部の一例としての清掃ロール９１と、清掃ロール９１の表面に所要の押圧力で接触する第２清掃部の一例としての回収ロール９２とを備えている。清掃ロール９１は、加圧ベルト４２の外周面において、定着ニップ部Ｎ側に近い図中の下端部近傍に配置されている。

【0158】

清掃ロール９１及び回収ロール９２は、清掃ロール８１及び回収ロール８２と同様に構成されている。

【0159】

また、清掃ロール９１が圧接する加圧ベルト４２の裏面には、フェルト等からなる弾性材料４８が設けられている。

【0160】

このように、加圧ベルト４２に対して第２の清掃装置９０を設けることにより、加圧ベルト４２の表面に付着したトナー等を加熱ロール４１に一旦転移させてから、加熱ロール４１の清掃装置８０によって除去することなく、加圧ベルト４２の第２の清掃装置９０によって直ちに除去することができる。

【0161】

その他の構成及び作用は、前記実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

【0162】

[実施の形態３]
図１７は、実施の形態３に係る定着装置を示すものである。この実施の形態３に係る定着装置４０では、第１の加圧部として加熱ベルトを用い、第２の加圧部として加圧ロールを用いるように構成したものである。

【0163】

すなわち、この実施の形態３に係る定着装置４０は、図１７に示されるように、無端状のベルトの一例として加熱ベルト２０１と、加圧ロール２０２を備えている。加熱ベルト２０１には、清掃装置８０が設けられている。

【0164】

加熱ベルト２０１の内部には、加熱部２０３を有する押圧部材２０４が配置されている。加熱ベルト２０１は、押圧部材２０４によって押圧されることで加圧ロール２０２との間に定着ニップ部Ｎを形成している。

【0165】

その他の構成及び作用は、前記実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

【0166】

なお、前記実施の形態では、画像形成部が複数の作像装置と中間転写装置を備えたフルカラーの画像形成装置について説明したが、これに限定されるものではなく、単一の作像装置を有するモノクロの画像形成装置についても同様に適用することができることは勿論である。

【0167】

また、前記実施の形態では、第１の加圧部としてロール又はベルトを用い、第２の加圧部としてベルト又はロールを用いた場合について説明したが、第１及び第２の加圧部としてベルトを用い、或いは第１及び第２の加圧部としてロールを用いても良い。

【0168】

さらに、前記実施の形態では、第１の加圧部に加熱部を設けた場合について説明したが、第１及び第２の加圧部の双方に加熱部を設けても良い。

【0169】

また、前記実施の形態では、電子写真方式の画像形成装置における定着装置を例に説明したが、これ以外の装置に適用してもよい。すなわち、電子写真方式以外によってシート状媒体表面に形成されたトナー像を定着する定着装置に適用してもよい。

【0170】

例えば、前記実施の形態における現像剤（トナー）を塗装用粉体として利用することで、粉体塗装装置を構成してもよい。具体的には、前記実施の形態における現像装置１４を静電粉体塗装ヘッドとして利用し、この粉体塗装ヘッドに近接させて導電性のシート状媒体を搬送させる。粉体塗装ヘッドと導電性のシート状媒体との間にバイアス電圧を印加することで、帯電した塗装用粉体であるトナーがシート状媒体上に塗布される。その後、シート状媒体を前記実施の形態において開示した定着装置で加圧及び加熱すれば、シート状媒体表面が塗装される。

【0171】

以上のように、本発明に適用されるシート状媒体には、画像等が記録された記録媒体に限定されず、塗装など電子写真方式以外の手段によってトナー層が形成される媒体も含むものである。

【符号の説明】

【0172】

１…画像形成装置
４０…定着装置
４１…加熱ロール
４２…加圧ベルト
８０…清掃装置
８１…清掃ロール
８２…回収ロール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】