JP2010249971A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着ローラを加熱する加熱部材上に蓄積した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。
【解決手段】定着装置をクリーニングするクリーニングモードを有し、クリーニングモードが設定されると、シートに所定の未定着トナー像を形成して定着装置へ搬送し、定着ニップ部Ｎ１でシート上のトナーを定着ローラ３０上へ転移させ、定着ローラ３０上に転移させたトナーを、前記フィルム１６に接触させた後、前記定着ニップ部Ｎ１で、前記定着ローラ３０上のトナーをシートに転移させることを特徴とする。
【選択図】図１１

Description

本発明は、電子写真方式の複写機、レーザービームプリンタなどに使用される定着装置を搭載した画像形成装置に関する。

複写機やプリンタに使用する加熱定着装置として、外部加熱方式の定着装置が提案されている。

この定着装置は、定着ローラと、定着ローラと共にシート搬送ニップ部を形成する加圧ローラと、定着ローラの外周面を加熱する加熱ローラや、エンドレスベルトを外嵌したセラミックヒータなどの回転可能な加熱部材と、を有している。このような定着装置は、定着性を確保するためのニップ幅を得るために定着ローラが弾性層を有しており、また定着ローラ表面を素早く定着可能温度に昇温させるために定着ローラ表面側から定着ローラを加熱している。

上述した定着ローラ表面を外部から加熱する定着装置は、外部加熱部材の汚れが課題であった。

外部加熱部材を有する定着装置の場合、ジャム等によるオフセットトナーは、外部加熱部材にも回りこんでしまう場合がある。その場合、ジャム後の最初の通紙においても、シートに直接接触しない外部加熱ローラ上のトナーは、そのすべてを除去することができない。そのため、外部加熱ローラ上に残留したトナーは、不定期に定着ローラに戻り、そのたびにシート上の画像を汚してしまうという不具合が生じていた。

以上の不都合を防ぐために、外部加熱部材の離型性を、定着ローラの離型性よりも高くする定着装置の提案がなされている（特許文献１）。

トナーと定着ローラとの接着力が、トナーと外部加熱部材との接着力を上回るために、外部加熱部材にまで回りこんだトナーは、外部加熱部材には付着せず、定着ローラ上に留まって、シートに定着して排出することができる。

特開２００４-１５７５２

しかしながら、上記従来技術のように、外部加熱部材の離型性を、定着ローラの離型性よりも高くしても、外部加熱部材にトナーなどが蓄積してしまう場合がある。

シートを加熱定着する際には、シートに含まれる紙粉や充填剤などが、微量ながら定着ローラに付着し、回りこんで外部加熱部材にも接触する。外部加熱部材の離型性を、定着ローラの離型性よりも高くしても、紙粉や充填剤などは、静電的、機械的に外部加熱部材に付着してしまう。外部加熱部材に付着した紙粉に、外部加熱部材に回りこんできたトナーが付着すると、トナーと紙粉が混ざり合い、粘着性を失って、離型性だけでは外部加熱部材から定着ローラへ移らなくなり、外部加熱部材上に蓄積してしまう。

上記のようにして外部加熱ローラ上に蓄積した残留トナーは、不定期に定着ローラに戻り、そのたびにシート上の画像を汚してしまうという不具合が生じてしまっていた。

本発明は上述の課題に鑑み成されたものであり、その目的は、定着ローラを加熱する加熱部材上に蓄積した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ものである。

上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、シートに未定着トナー像を形成する画像形成部と、定着ローラと該定着ローラとともに定着ニップ部を形成するバックアップ部材と、前記定着ローラの表面に接触して前記定着ローラを加熱する回転可能な加熱部材とを有する定着装置と、を有し、前記定着ニップ部で未定着トナー像をシートに加熱定着した後、装置外に出力する画像形成装置において、前記定着装置をクリーニング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が設定されると、シートに所定の未定着トナー像を形成して前記定着装置へ搬送し、前記定着ニップ部でシート上のトナーを前記定着ローラ上へ転移させ、前記定着ローラ上に転移させたトナーを、前記加熱部材に接触させた後、前記定着ニップ部で、前記定着ローラ上のトナーをシートに転移させることを特徴とする。

本発明にあっては、加熱部材により定着ローラを加熱する定着装置において、加熱部材に蓄積したトナーなどの付着物を、一時的に定着ローラに付着させ、クリーニング用のシートに付着させて排出させる。これにより、クリーニング部材などを設けることなく、加熱部材上に蓄積したトナーなどの付着物をクリーニングすることができる。

本発明の実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る定着装置の構成を示す断面図である。 セラミックヒータの概略構成を示す断面図である。 セラミックヒータ及びその周辺手段における接続関係を示すブロック図である。 定着ニップにおけるホットオフセット現象を説明する模式図である。 第１実施形態におけるクリーニング動作を示すフローチャートである。 第１実施形態におけるトナーの動きなどを模式的に表したタイムチャートである。 第１実施形態におけるクリーニング用画像パターンの一例を示す図である。 第１実施形態におけるクリーニング用画像パターンの変更例を示す図である。 フィルム上のコンタミトナーを定着ローラへ転移させる工程を説明する模式図である。 定着ローラ上のコンタミトナーをシートに転移させる工程を説明する模式図である。 第１実施形態において、クリーニング終了後のシートの様子を示す図である。 一般的なトナーの温度と溶融粘度の関係を示す図 第２実施形態におけるクリーニング動作を示すフローチャートである。 第２実施形態におけるトナーの動きなどを模式的に表したタイムチャートである。 第３実施形態におけるクリーニング用画像パターンを示す図である。 第３実施形態におけるクリーニング動作を示すフローチャートである。 第３実施形態におけるトナーの動きなどを模式的に表したタイムチャートである。 第４実施形態におけるクリーニング用画像パターンを示す図である。 第４実施形態におけるクリーニング動作を示すフローチャートである。 第４実施形態におけるシート通紙時のトナーの動きなどを模式的に表したタイムチャートである。 第４実施形態におけるシート通紙時のトナーの動きなどを模式的に表したタイムチャートである。 第５実施形態におけるクリーニング動作を示すフローチャートである。 第５実施形態におけるシートの１面目でのトナーの動きなどを模式的に表したタイムチャートである。 第５実施形態におけるシートの２面目でのトナーの動きなどを模式的に表したタイムチャートである。 第６実施形態におけるクリーニング動作を示すフローチャートである。

次に本発明の実施形態に係る画像形成装置ついて図面を参照して説明する。

〔第１実施形態〕
図１は本発明の第１実施形態に係る画像形成装置、すなわち定着装置を備えた画像形成装置の模式図である。なお、同図は、本発明に係る画像形成装置の一例としてのレーザビームプリンタの概略構成を示す縦断面図である。

［画像形成装置の全体構成］
レーザプリンタ本体１０１（以下、本体１０１とする）は、シートＰを収納する給送カセット１０２を有し、給送カセット１０２からシートＰを繰り出す給送ローラ１０５等が設けられている。

また、給送ローラ１０５の下流にはレーザスキャナ部１０７からのレーザ光に基づいてシートＰ上に未定着トナー像を形成する画像形成部１０８が設けられている。つまり、本実施形態のレーザプリンタにおいては、このレーザスキャナ部１０７と画像形成部１０８により画像形成手段が構成されている。そして、上記画像形成部１０８は、電子写真プロセスに必要な、感光ドラム１１７、帯電ローラ１１９、現像器１２０、一次転写ローラ１２４、二次転写ローラ１２１、クリーナ１２２、中間転写体１２３等から構成されている。

［定着装置］
次に、プリンタに備えられた定着装置１０９に関して、図２を参照して説明する。尚、図２は定着装置１０９の構成を示す模式的断面図である。

定着装置１０９は、加圧体であり加熱体でもある円柱状若しくは略円柱状の回転自在な定着ローラ３０と、加圧体たる円柱状若しくは略円柱状の回転自在な加圧ローラ１７とによってシートＰをニップ搬送する間に加熱、加圧してトナー像を定着する。また、定着ローラ３０の表面に接触して定着ローラ３０を加熱する回転可能な加熱部材としての無端帯状のフィルム１６及びセラミックヒータ１５が設けられている。すなわち、定着ローラ３０は定着体たるフィルム１６を介して加熱手段たるセラミックヒータ１５から熱印加される。また、セラミックヒータ１５による加熱温度は、温度検知体たるサーミスタ感温検知センサ１８（以下、サーミスタ１８と略称する）によって検知される。

セラミックヒータ１５と、定着ローラ３０は、フィルム１６を介して不図示の加圧手段により圧接され、加熱部材当接部Ｎ２を形成し、また定着ローラ３０と、加圧ローラ１７は、不図示の加圧手段により圧接され、定着ニップ部Ｎ１を形成する。

定着装置１０９に備えられたセラミックヒータ１５は、定着装置１０９の本体に取り付けられたホルダ１９にて支持されている。

また、セラミックヒータ１５は、図３に示すように、アルミナ、窒化アルミ等のセラミックを主成分とする薄板状の基板１５Ａに一方の面に銀、パラジウム等を主成分とした発熱抵抗体１５Ｂが設けられている。基板１５Ａの他方の面にサーミスタ１８が当接して配置され、前記一方の面が、フィルム１６との摺接等から保護されるようガラス又はフッ素樹脂、ポリイミド等の耐熱樹脂を主成分とする保護層１５Ｃにてコートされている。尚、図３は、セラミックヒータ１５の概略構成を示す一部透視図である。

セラミックヒータ１５を構成する発熱抵抗体１５Ｂは、図４に示すように、トライアック２０を介して商用電源２１から通電を受けるようになっている。商用電源２１からの通電を受けた発熱抵抗体１５Ｂが発熱することによりセラミックヒータ１５による加熱が行われることとなる。

定着装置１０９に備えられたフィルム１６は、図２に示すように、その内周長がホルダ１９の外周長より所定長長く採られている。これにより、ホルダ１９に無張力にて外嵌されていると共に、定着装置１０９の本体の外部に設けられた駆動機構（図示せず）により回転駆動されている定着ローラ３０の回転に従動しながらホルダ１９により規定方向にガイドされるようになっている。

また、フィルム１６は、ポリイミドを主成分とする無端帯状体の外周面にＰＦＡを主成分とする無端帯状体を被覆するという二層構造が採用されている。

定着装置１０９に備えられた定着ローラ３０は、鉄、ＳＵＳ、アルミニウム等からなる円柱状若しくは略円柱状の回転自在な芯金３０Ａの外周面に、シリコーンゴム等を主成分とする弾性層３０Ｂが形成されている。そして、定着ローラ３０の最外層には、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ又はＦＥＰ等などを主成分とする離型層３０Ｃを形成されている。駆動機構から芯金３０Ａのローラ軸線方向に対する端部に駆動力を受けることにより回転駆動されるようになっている。

定着装置１０９に備えられたバックアップ部材としての加圧ローラ１７は、アルミニウム等を主成分とする円柱状若しくは略円柱状の回転自在な芯金１７Ａの外周面に、シリコーンゴム等を主成分とする弾性層１７Ｂが形成されている。そして、加圧ローラ１７の最外層には、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ又はＦＥＰ等などを主成分とする離型層１７Ｃが形成されており、回転駆動されている定着ローラ３０の回転に従動回転するようになっている。

ここで、定着装置及び画像形成装置の動作を図１及び図４を参照して説明する。本体１０１は、不図示のコントローラにプリント信号を受け取ると、
定着ローラ３０は駆動回転され、フィルム１６および加圧ローラ１７も合わせて従動回転される。

セラミックヒータ１５には通電が開始され、サーミスタ１８で検知されたセラミックヒータ１５の温度が所定の目標温度となるよう制御される。

定着ローラ３０表面は、フィルムを介してセラミックヒータ１５から加熱されて、所定の温度まで昇温する。セラミックヒータ１５の温度よりも、フィルム１６の表面温度は低くなり、定着ローラ３０表面温度はさらに低くなり、加圧ローラ１７表面温度は、さらに低くなる。セラミックヒータ１５から加熱している構成上、セラミックヒータが通電している間は、この関係は常に保たれる。

定着装置が冷えた状態から使用した場合、これらの部材間の温度差は大きくなり、定着装置が十分熱くなった状態では、小さくなる。

所定のタイミングで、給送カセット１０２から給送ローラ１０５によって給送されたシートＰは、レジストローラ対１０６によって画像形成部１０８に送られる。

画像形成部１０８によって未定着トナー画像を転写されたシートＰは、定着装置１０９の定着ニップ部Ｎ１へ導入される。

（ホットオフセット）
定着ニップ部Ｎ１に導入されたシートＰは、フィルム１６を介してセラミックヒータ１５から加熱された定着ローラ３０と加圧ローラ１７の間で挟持搬送されながら、前記未定着像が溶融してシートＰ上に半永久着される。定着ニップ部Ｎ１で定着されたシートＰは、排出ローラ１１１，１４０を経て、装置外の排出トレイ１１２に排出される。

ここで、定着ニップ部Ｎ１において、シート上のトナーに過剰な熱量を与えた場合、シートＰの溶けすぎたトナーが定着ローラ３０に転移する「ホットオフセット」といわれる現象が発生する。

図５に示すように、溶けすぎて凝集力が小さくなったトナーは、シートＰ上に層を成しているトナーのうち、シートＰに接している部分と、定着ローラ３０と接している部分に分かれて、それぞれに付着しようとする。その結果、トナー像の一部はシートＰ上に定着され、一部は定着ローラ３０に転移する。「ホットオフセット」が発生すると、定着ローラに転移したトナーが、１周した後にシートＰに再転位し、画像不良となってしまう。

また逆に、定着ニップ部Ｎ１において、シートＰ上のトナー像に与える熱量が十分でない場合、トナーが溶融しきらず、シートへの定着不足を起こす。定着装置から排出されたシートＰからトナー画像がはがれ、画像不良となり、ユーザの手を汚したりする。

通常動作時の定着モードにおいては、「ホットオフセット」が発生する熱量Ｑｈより小さく、定着不足が発生する熱量Ｑｌよりも大きい、適切な熱量を与えられるように目標温度に設定する。これにより、シートＰ上のトナーに適正な熱量Ｑｎを与えてシートＰ上に画像不良なくトナーを定着させる。

ホットオフセットや定着不足が発生しない熱量Ｑｎ、目標温度は、シートＰ上のトナーの量、トナーの種類によって異なる。また、シートＰの坪量、表面性によって、シートＰとの界面の溶け方が変わる。また、画像形成装置の置かれた環境によっても異なる。そのため、例えば使用するシートＰの種類、トナー像、環境に応じて、目標温度を切り替え、適正な熱量Ｑｎを与えることができるようする。

上記説明したように、通常の定着モードにおいては、ホットオフセットが発生しないように温度制御を行っている。しかし、例えば、画像形成装置にとって適切でないシートＰが使用されたりして、ホットオフセットが発生してしまった場合、定着ローラ３０へ付着したトナーは、フィルム１６側へも回り込んでしまう可能性がある。

そのため、本実施形態における、フィルム１６の離型層のトナーに対する離型性は、定着ローラ３０の離型層３０Ｃよりも良いことが望ましい。

離型性の調整方法としては、例えば、離型層の主成分たるＰＴＦＥ、ＰＦＡ又はＦＥＰ等の離型性の良い材料に、無機フィラーなどの離型性の悪い材料を分散し、化学的に離型性を調整する方法が挙げられる。また製膜条件などを変更し、離型層の表面粗さを変えても良い。

ここでいう各離型層のトナーに対する離型性とは、定着装置が十分熱まった状態で、ホットオフセット領域まで溶融したトナーの付着しやすさで定義している。

（トナーの離型性の試験方法）
次にトナーに対する離型性の試験方法を示す。定着装置のヒータ１５を所定の目標温度に立ち上げ、定着ローラ３０、加圧ローラ１７を回転させる。このときの目標温度は、定着ニップ部Ｎ１において、シートＰ上のトナーに、ホットオフセットを発生させる温度とする。この状態で５分間維持し、定着装置をウォームアップする。

定着装置が十分熱くなった状態で、ヒータ１５の通電と、定着ローラ３０、加圧ローラ１７の駆動を一時停止し、定着装置が熱いうちに、定着ニップ部Ｎ１と、加熱部材当接部Ｎ２に未定着のトナーを挟む。この一時停止時間は、好ましくは１０秒以内、長くとも３０秒以内が望ましい。再びヒータを通電し、定着ローラ３０、加圧ローラ１７を回転させると、定着ニップ部Ｎ１に挟まっていたトナーが、定着ローラ３０か、加圧ローラ１７に移動する。また、加熱部材当接部Ｎ２に挟まっていたトナーが定着ローラ３０か、フィルム１６に移動する。ここで、トナーがより多く移動し、より多く付着した部材を相対的に離型性が悪い部材としている。

一般的に、トナーは表面エネルギーが小さく、表面粗さが少ない物体に付着しにくい。また、２物体間に挟まれたトナーは、温度の低い物体の方へ移動する傾向がある。温度の低い物体に接触しているトナーの溶融粘度は上がり、粘着力が増すためである。

上記離型性試験で求められた離型性とは、２物体間の材料と、温度によって変わっていくる。

ただし、上記離型性試験は、定着装置を長時間ウォームアップし、平衡状態に近くなった状態で行っており、部材間の温度差が小さい状態で評価している。本実施形態におけるクリーニングモードや、通常の定着動作などでは、長時間のウォームアップは行わない。フィルム１６、定着ローラ３０、加圧ローラ１７の表面温度の差は、上記離型性試験時よりも大きくなる。上記離型性試験において、定着ローラ３０よりもフィルム１６の離型性が良かった場合、クリーニングモードや、通常の定着動作などの動作中では、さらに、定着ローラ３０よりもフィルム１６の離型性が良い状態となる。

（クリーニングモード）
次に図６のフローチャートと、図７のタイムチャートを参照して、定着装置のクリーニングについて説明する。なお、図６は画像形成装置の動作を示したフローチャートである。また、図７はシートＰ、定着ローラ３０、フィルム１６上のトナーの動きと、定着ローラ３０温度の変化を模式的に示したタイムチャートである。

なお、定着装置１０９において、通常の定着を行うためのモードを「定着モード」、クリーニングを行うためのモードを「クリーニングモード」とする。

クリーニングモードは、連続的に行われる以下の３つの工程からなる。

１）シートＰ上の未定着トナーを定着ローラ３０に転移させるまでの第１の工程。

２）定着ローラ３０上のトナーで、フィルム１６のトナーをクリーニングする第２の工程。

３）定着ローラ３０上のトナーをシートＰ上に転移させ、定着させる第３の工程。

以上の工程を経て、シートＰ上にフィルム１６のトナーを転移させて排出する。次に各工程を具体的に説明する。

（第１の工程）
まず、シートＰ上の未定着トナーを定着ローラ３０に転移させるまでの工程の説明を行う。

画像形成装置が待機状態において、ユーザがクリーニングが必要と判断すると、装置本体１０１の操作パネルや、不図示のホストコンピュータからの信号によって、画像形成装置をクリーニングモードに切り替える（ステップ１−ａ）。なお、装置本体１０１が、プリント枚数をカウントし、所定の枚数に達したらクリーニングが必要と判断し、自動的にクリーニングモードへ移行しても良い。

次に、クリーニングモードが開始されると、定着装置１０９におけるセラミックヒータ１５の目標温度が、クリーニングモード用の目標温度に設定される。また、クリーニングモード用のプロセススピードに設定される（ステップ１−ｂ）。

所定のプロセススピードと、目標温度で、定着ローラ３０の駆動が開始され、セラミックヒータ１５に通電される（ステップ１−ｃ）。本実施形態における、クリーニングモードでは、故意に「ホットオフセット」が発生するような目標温度、または、プロセススピードに設定する。

定着モードの場合よりも目標温度を高くし、定着モードの場合に与える熱量（第１の熱量）Ｑｎよりも大きい、ホットオフセットが起こる熱量（第２の熱量）ＱｈをシートＰ上のトナーに与える。定着モードと同様に、シートＰの種類、環境などに応じて、目標温度を切り替え、条件が変わってもホットオフセットが発生するように制御するのが望ましい。または、クリーニングモードで使えるシートＰの種類を限定しても良い。

クリーニングモードでは、クリーニングモード用のプロセススピードに切り替え、シートＰ上のトナーにホットオフセットが発生する熱量Ｑｈを与えることができるよう制御しても良い。同じ目標温度でも、プロセススピードが遅ければ、定着ニップ部Ｎ１において、定着ローラ３０から、シートＰ上のトナーに熱伝達する時間が長くなり、与える熱量が多くなる。

クリーニングに使用するシートＰは、画像形成装置で通紙可能なシートサイズのうち、最大の横幅であることが望ましい。ここで言うシートＰの横幅とは、シートＰの搬送方向と直交する方向でのシート幅を指す。または、この画像形成装置でこれまでに使用してきたシート以上に横幅があることが好ましい。これまで通紙してきたシート横幅にわたってフィルム１６に付着物がついている可能性があるためである。

次に、画像形成装置は、画像形成動作を開始し、給送カセット１０２から給送ローラ１０５によってシートＰが給送され、画像形成部１０８へ送られる（ステップ１−ｄ）。そして、画像形成部１０８によって、シートＰに、クリーニングモード用の画像が形成される（ステップ１−ｅ）。なお、図８に、クリーニング用画像パターンの一例の模式図を示す。

クリーニング用画像は、クリーニングに使用するシートＰに形成できる最大の横幅で、フィルム１６の外周長以上の搬送方向長さで、印字率５０％〜３００％、好ましくは、印字率７０％〜２００％のベタ画像を形成する。

ここで言う印字率とは、単に印字されている部分と印字されていない部分との比率ではなく、各ドットごとの濃度を含めた比率を表すものである。これは、画像形成装置に描画させる画像データ上で、画像を形成している面積あたりにおける全画素数に対する露光を実行する画素数を百分率で示した値（（露光を実行した画素数／全画素数）×１００）である。あるいはパルス幅変調（ＰＷＭ）により調整した画素毎の濃度（トナー付着量）の積算値によって表される値である。

なお、画素毎の濃度は、ＰＷＭにより例えば２５６階調を再現する画像形成装置の場合には、ｘ／２５６等という分数または当該分数を百分率に換算した値で表せる。例えば、単色のベタ画像を印字率１００％として、例えば、ベタに対して光学濃度が５０％の場合は印字率５０％、青（マゼンタのベタ画像とシアンのベタ画像の重なり部分）等の二次色ベタ画像を２００％等として定義する。

印字率５０％未満だとシートＰ上でトナーが覆う面積の方が少なくなり、定着ローラ表面に付着させることができるトナー量も少なくなる。トナー量が少ないと、定着ローラ表面に付着したトナーの粘着力よりも、定着ローラ表面の離型性が上回って、クリーニングが難しくなる。一方、印字率が３００％以上であると、シートＰ上のトナー量が多すぎ、ホットオフセットを発生させることが難しくなる。

シートＰ先端には、定着ニップ部Ｎ１から排出ローラ１１１の距離以上のトナーを載せない余白部を作り、排出ローラ１１１へシート先端が入ってから、オフセットさせるトナー画像部分が、定着ニップ部Ｎ１に突入するようにするのが望ましい。これにより、シートＰの定着ローラ３０への巻きつきを防ぐことができる。シートＰ後端には、定着ローラ３０の外周分以上のトナーを載せない余白部を作る。

図９のように、未定着画像を斜めに形成しても良い。定着ニップ部Ｎ１において、画像が少しずつオフセットしていくので、シート幅方向全域でオフセットするよりも粘着力が弱まり、シートＰの定着ローラ３０への巻きつきが、より発生しにくくなる。

上記の未定着トナー画像を載せたシートＰが、定着装置１０９に導入される（ステップ１−ｆ）。

シートＰ上の未定着トナー画像部が、定着ニップ部Ｎ１に到達する。そして、シートＰ上の未定着トナーの一部が、定着ニップ部Ｎ１において、「ホットオフセット」を起こし、定着ローラ３０に転移する（ステップ１−ｇ）。以下、定着ローラ３０上に転移したトナーを、オフセットトナーＴｏと呼ぶ。

（第２の工程）
次に、定着ローラ３０上のオフセットトナーＴｏで、フィルム１６に付着していたトナー（以下、コンタミトナーＴｃと呼ぶ）をクリーニングする工程の説明を行う。

定着ローラ３０上に転移したオフセットトナーＴｏは、定着ローラ３０の回転に伴い、加熱部材当接部Ｎ２に達し、フィルム１６に接触する。図１０に示すように、加熱部材当接部Ｎ２において、オフセットトナーＴｏの粘着力によって、フィルム１６に付着していたコンタミトナーＴｃは定着ローラ３０に転移する（ステップ２−ａ）。なお、図１０は工程２における定着装置の様子を示した模式断面図である。

ここで、フィルム１６に付着していたコンタミトナーＴｃを定着ローラ３０に転移させるメカニズムについて説明する。

フィルム１６に付着しているコンタミトナーＴｃは、トナー樹脂に、シートＰに含まれる紙繊維や、炭酸カルシウム、タルクなどの無機物からなる填料（充填剤）などの紙粉が混ざり合ったもので、熱を加えても軟化しにくく、粘着性も低い。

これらの紙粉は、シートＰを加熱定着する際に、シートＰから脱落し、定着ローラ３０に付着し、加熱部材当接部Ｎ２において、加熱フィルムに接触する。フィルムの離型性を、定着ローラの離型性よりも高くしても、紙粉などは、静電的、機械的にフィルム１６に付着してしまう。この無機物からなる微量な紙粉に、微量のトナーが付着し、フィルム１６上でコンタミトナーＴｃとなる。

コンタミトナーＴｃには、フィルム１６表面に固まって固着してしまっているものと、固まってはいないが粘着性のない状態となり、フィルム１６にも粘着しないが、定着ローラ３０にも強く粘着しないため、フィルム１６上に残ってしまっているものとがある。

強く固着してしまったものは、容易にフィルム１６から脱落することはなく、画像に問題を起こすことはない。弱くフィルム１６上に付着し、留まっているものは、不定期に定着ローラ３０上へ吐き出され、画像不良となってしまう。

本実施形態におけるクリーニングモードは、この弱く付着したコンタミトナーＴｃを除去できる。

紙粉などが少ないオフセットしたばかりのオフセットトナーＴｏは粘着力が十分あり、加熱部材当接部Ｎ２においては、離型性の高いフィルム１６よりも、相対的に離型性の低い定着ローラ３０側に強く粘着し、定着ローラ３０上に維持される。そして、フィルム１６に弱く付いているだけのコンタミトナーＴｃを、定着ローラ３０表面に粘着力で移動できる。

加熱部材当接部Ｎ２において、定着ローラ３０よりも、フィルム１６の離型性が高ければ、大半のオフセットトナーＴｏが定着ローラ３０に維持される。

ただし、オフセットトナーＴｏの凝集力が低いため、オフセットトナーＴｏの一部がフィルム１６に付着してしまう場合がある。フィルム１６と定着ローラ３０の離型性の差が小さい場合などに発生しやすい。このような場合、フィルム１６へ付着したオフセットトナーＴｏは、フィルム１６の回転とともに再び加熱当接部Ｎ２に到達して、定着ローラ３０と接触し、フィルム１６へ付着したオフセットトナーＴｏの大半は、定着ローラ３０へ戻ってくる。そして、さらに次に、定着ローラ３０とフィルム１６が接触した時に、残りのオフセットトナーＴｏの大半も戻ってくる。このようにして、フィルム１６に付着したオフセットトナーＴｏは、最終的に、ほぼ全てが定着ローラへ戻ってくる。

（第３の工程）
次に、定着ローラ３０上のトナーをシートＰ上に転移させ、定着させる工程を説明する。

図１１は、工程２における定着装置の様子を示した模式断面図である。図１１に示すように、定着ローラ３０に付着したオフセットトナーＴｏとコンタミトナーＴｃは、定着ローラ３０の回転に伴い、再び定着ニップ部Ｎ１に達し、シートＰに接触する。定着ニップ部Ｎ１において、シートＰにオフセットトナーＴｏとコンタミトナーＴｃがシートＰ上に定着される（ステップ３−ａ）。

コンタミトナーＴｃが多い場合や、シートＰの表面性が悪い場合、定着ローラ３０上にあったオフセットトナーＴｏと、コンタミトナーＴｃが、定着ニップ部Ｎ１において定着しきれず、一部が定着ローラ３０上に残ったまま定着ニップを通過してしまう場合がある。

定着ローラ３０に残ったトナーは、そのまま定着ローラ３０とともに回転し、加熱部材当接部Ｎ２に再び到達する。しかし、定着ローラ３０よりもフィルム１６の離型性は高いため、定着ローラ３０上にあったオフセットトナーＴｏがフィルム１６に移ることはほとんどない。移ったとしても、定着ローラ３０が数周する間に、定着ローラ３０へ戻ってくる。またコンタミトナーＴｃも定着ローラ３０上のオフセットトナーＴｏに粘着しているため、フィルム１６に移ることはほとんどない。定着ローラ３０上に残ったトナーは、定着ローラ３０とともに回転して、また定着ニップ部Ｎ１へ戻り、シートＰに定着される。一度に全て定着できなくても、定着ローラが数周する間に、徐々にシートＰに定着される。

排出ローラ１１１，１４０を経て、排出トレイ１１２に排出される。この一連の動作により、フィルム１６に付着していたコンタミトナーＴｃは、定着ローラ３０を経て、シートＰに転移されて排出される（ステップ３−ｂ）。そして、駆動、ヒータ通電を停止し、クリーニングモードを終了する（ステップ３−ｃ）。

以上説明した各ステップは、順次開始されるが、各ステップが始まってから終了するまで時間がかかるため、各ステップは部分的に重複する。例えば、定着ニップ部Ｎ１において、ステップ１−ｇが終わる前に、加熱部材当接部Ｎ２ではステップ２−ａが始まる。未定着画像の長さが、定着ローラ３０の外周長以上であれば、定着ニップ部Ｎ１においてステップ１−ｇが終わる前に、同じく定着ニップ部Ｎ１ではステップ３−ａが始まる。

この場合、シートＰ上の未定着トナーはホットオフセットして、定着ローラ３０に転移し、同時に、すでに定着ローラ３０上にあったオフセットトナーＴｏとコンタミトナーＴｃは、シートＰに定着する。定着ローラ３０上のコンタミトナーＴｃを全てシートＰに定着させることは難しくなるが、定着ローラ３０上に残ってしまったコンタミトナーＴｃは、前述したように、次の周回以降で定着できる。

（実験結果）
本実施形態における定着装置の効果を実験により確認した結果を以下に示す。

実験に用いた画像形成装置は、プロセススピードが９０ｍｍ/ｓで、１４枚／分のフルカラープリント出力が可能なレーザービームプリンタである。

実験に用いた本実施形態における定着装置の構成を示す。セラミックヒータ１５は、厚み１.０ｍｍ幅７.０ｍｍのアルミナからなる基板１５Ａ上に、銀とパラジウムからなる厚み１０μｍ、幅４.０ｍｍの発熱抵抗体１５Ｂを備えたもので、保護層１５Ｃとして厚み６０μｍのガラス層で覆われている。フィルム１６は、内径２０ｍｍ、厚み３０μｍのポリイミド樹脂からなるフィルム基層上に、厚み２０μｍのＰＦＡ樹脂からなる離型層を備えている。

定着ローラ３０は、アルミ製の外径１４ｍｍの芯金３０Ａ上に、厚み３.０ｍｍの熱伝導率０.２ Ｗ／ｍ・Ｋのシリコーンゴムからなる弾性層３０Ｂを形成し、最外層に厚み２０μｍのＰＦＡ樹脂からなる離型層３０Ｃを設けている。

加圧ローラ１７は、アルミ製の外径１４ｍｍの芯金１７Ａ上に、厚み３.０ｍｍの熱伝導率０.２ Ｗ／ｍ・Ｋのシリコーンゴムからなる弾性層１７Ｂを形成し、最外層に厚み２０μｍのＰＦＡ樹脂からなる離型層１７Ｃを設けている
セラミックヒータ１５は、加圧力１０ｋｇで定着ローラ３０に圧接され、幅５.０ｍｍの加熱部材当接部Ｎ２を形成する。加圧ローラ１７は、加圧力１５ｋｇで定着ローラ３０に圧接され、幅６.０ｍｍの定着ニップ部Ｎ１を形成する。

定着ニップの搬送方向下流側６０ｍｍの位置には、排出ローラ対１１１が設けられ、定着ニップを通過したシートは、排出ローラ対１１１に送られ、排出される。

本実験における画像形成装置は、例えば、坪量８０ｇ/ｍ²の紙を定着させる定着モードにおいて、画像形成装置が気温１５℃環境に置かれた場合のフルカラープリントでは、セラミックヒータ１５は、目標温度１８０〜２００℃で制御される。定着ローラ３０や、加圧ローラ１７が冷えた状態ではセラミックヒータ１５の目標温度を高く、暖まっている状態ではセラミックヒータ１５の目標温度を低く設定する。この目標温度設定で、定着不足もホットオフセットもすることなく定着できる。

この画像形成装置を用い、気温１５℃、湿度１５％の環境下において、一般的なレーザビームプリンタ（以下、ＬＢＰ）印刷シート、坪量８０ｇ/ｍ²、Ａ４サイズ紙を用い、印字率５％の文字画像を１００００枚プリントした。このとき、プリントされたシート表面に付着物がつくようになった。定着装置内部を観察したところ、フィルム１６にコンタミトナーＴｃなどの付着物が付着していた。

上記フィルム１６のコンタミトナーＴｃを、クリーニングモードによって、クリーニングする試験を行った。

クリーニングシートＰとしては、フューレット・パッカード（ＨＰ）社製ＬＢＰ印刷用グロス紙、ＨＰ Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ Ｐａｐｅｒ、坪量１３０ｇ/ｍ²、Ｌｅｔｔｅｒ（幅２１６ｍｍ縦２７９ｍｍ）サイズ紙を使用した。平滑なグロス紙は、定着ローラと密着しやすく、定着ローラに付着させたオフセットトナーＴｏやコンタミトナーＴｃの回収がしやすい。

上記ＨＰ Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ Ｐａｐｅｒを通常の定着モードで使用する場合は、坪量１３０ｇ/ｍ²のグロス紙用の定着モードが選択され、プロセススピード４５ｍｍ/ｓにおいて、セラミックヒータ１５は、目標温度１８０〜２００℃で制御される。これにより、定着不足もホットオフセットもすることなく定着できる。

クリーニングモードが開始されると、プロセススピードを、４５ｍｍ/ｓに設定して画像形成装置の画像形成動作を開始し、定着装置の定着ローラ３０の駆動も開始され、セラミックヒータ１５は、目標温度２００〜２２０℃で制御される。定着モード時と同様に、定着ローラ３０や、加圧ローラ１７が冷えた状態ではセラミックヒータ１５の目標温度を高く、暖まっている状態ではセラミックヒータ１５の目標温度を低く設定する。坪量１３０ｇ/ｍ²シートＰ上のトナーに過剰な熱量を与え、ホットオフセットを発生させるために、定着モードよりも、セラミックヒータ１５の目標温度も高くしている。

シートＰを給送し、画像形成部ではクリーニングモード用の未定着トナー画像を形成し、セラミックヒータ１５の通電開始から２０秒後には、定着装置の定着ニップ部Ｎ１へ搬入する。

このときフィルム１６の温度は１９０〜２１０℃、定着ローラ３０の温度は１８０〜２００℃、加圧ローラ１７の温度は１００〜１２０℃に立ち上がる。

クリーニングモード用の画像は図８と同様である。紙先端から７０ｍｍまでは余白部として印字せず、紙先端７０ｍｍから１４０ｍｍまで、ブラックトナー単色の印字率１００％のベタ画像を幅２００ｍｍで形成し、紙先端１４０ｍｍから紙後端までを余白とした。このときのベタ画像部のトナー載り量は、５.０ｇ/ｍ²であった。

すなわち、定着ローラ３０への紙の巻きつきを防ぐために、紙が排出ローラ１１１へ到達するまでを余白とし、フィルム１６の一周分の長さでオフセットさせる画像を形成し、その下流をオフセットさせたトナーを吐き出させる領域とした。

クリーニングモードの後、定着装置からは、図１２のようになった紙が排出された。紙先端７０ｍｍから１４０ｍｍのブラックトナーのベタ画像部はホットオフセットを起こし、オフセットトナーＴｏは紙先端１３３〜２０３ｍｍ、定着ローラ３０が１周した後の位置に、フィルム１６に付着していたコンタミトナーＴｃと共に定着されている。オフセットトナーＴｏは、紙先端２０３〜２６６ｍｍの定着ローラ２周後の位置にも微量に付着し、紙先端２６６ｍｍから紙後端までの定着ローラ３周後の位置には、ほとんど見えなくなった。

このクリーニングモードの結果、フィルム１６に付着していたコンタミトナーＴｃなどの付着物のうち、固着していないものは除去できた。また、残りの付着物も、定着モードにおける通常プリント時には、紙上に剥がれて出てこないといった優れたクリーニング効果が得られた。

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係る装置について説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態では、シートＰが定着装置を通過する途中で、目標温調やプロセススピードを切り替え、シートＰ上のオフセットトナーＴｏ発生用の画像が、定着ニップ部Ｎ１を通っている間は、ホットオフセットが発生する熱量Ｑｈを与える。そして、シートＰ上のオフセット発生用の画像が定着ニップ部Ｎ１を通過した後は、ホットオフセットが発生しない前記熱量Ｑｈよりも小さい第３の熱量を与えるものである。なお、本実施形態では第３の熱量として定着モードと同様の熱量Ｑｎを与えるものである。

定着ローラ３０へオフセットトナーＴｏを付着させる手段として、トナーに過剰な熱量Ｑｈを与え、ホットオフセットをさせているが、溶け過ぎたオフセットトナーＴｏは凝集力、粘着力が弱くなる。

図１３に、一般的な、トナーの温度と溶融粘度の関係を示す。トナーに過剰な熱量を与え、トナー温度が上がると、溶融粘度が下がり、トナーの凝集力、粘着力が弱くなる傾向がある。

工程１が終了した後、トナーに与える熱量は、適性な熱量に戻した方が、オフセットトナーＴｏの凝集力、粘着力は強くなり、工程２でのフィルム１６をクリーニングする能力が上がり、工程３でシートＰへ定着され、回収されやすくなる。

本実施形態におけるクリーニングモードを、図１４のフローチャートと、図１５のタイムチャートを用いて説明する。なお、図１４は、本実施形態の画像形成装置の動作を示したフローチャートである。図１５は、シートＰ、定着ローラ３０、フィルム１６上のトナーの動きと、定着ローラ３０温度の変化を模式的に示したタイムチャートである。

クリーニングモード開始する（ステップ１−ａ）。次に、目標温度、プロセススピード設定する。これは、シートＰ上のトナーにホットオフセットを発生させる熱量Ｑｈを与える温度と、そのプロセススピードとする（ステップ１−ｂ）。

次に各部材の駆動とヒータ通電を開始する。これにより、定着ローラ温度は所定の温度へ立ち上がる（ステップ１−ｃ）。

次にシートＰを給送し（ステップ１−ｄ）、シートＰ上にクリーニング用の未定着画像を形成する（ステップ１−ｅ）。このシートＰを定着装置へ搬送する（ステップ１−ｆ）。シートＰ上の未定着画像は、定着ニップ部Ｎ１へ到達し、オフセットトナーＴｏとなり、定着ローラ３０上へ転移する（ステップ１−ｇ）。

シートＰ上のオフセット発生用の画像が定着ニップ部Ｎ１を通過した後、ヒータ１５の目標温度を変更する（ステップ１−ｈ）。これにより、定着ローラ３０の温度も変更される。シートＰに、定着モードと同等の熱量Ｑｎを与える温度とする。

次に、定着ローラの回転に伴い、オフセットトナーは加熱部材当接部Ｎ２に到達し、フィルム１６と接触し、コンタミトナーＴｃを定着ローラ上へ転移させる（ステップ２−ａ）。

次に、定着ローラの回転に伴い、コンタミトナーＴｃとオフセットトナーＴｏは定着ニップ部Ｎ１に到達し、シートＰ上に定着され（ステップ３−ａ）、シートＰは排出される（ステップ３−ｂ）。さらに、ヒータ通電ＯＦＦ、画像形成装置停止してクリーニングモードが終了する（ステップ３−ｃ）。

ここで、ステップ１−ｈのタイミングは、シートＰ上の未定着画像が定着ニップ部Ｎ１を通過した後としたため、未定着画像の長さによっては、ステップ２−ａが始まるタイミングや、ステップ３−ａが始まるタイミングよりも遅くなる。この場合、工程２の途中からフィルム１６をクリーニングする能力が上がり、工程３の途中からコンタミトナーＴｃをシートＰへ定着させやすくなる。

工程２や工程３の途中までステップ１−ｈが行われないことになるが、工程２と工程３は、ステップ１−ｈが行われなくても第１実施形態と同様には機能する。

ステップ１−ｈのタイミングを、未定着画像の長さに関わらず、シートＰの未定着画像が定着ニップ部Ｎ１へ到達し、フィルム１６の外周長分通過した後、としても良い。フィルム１６の外周長分のオフセットトナーＴｏを、定着ローラ３０に付着させ、残りの未定着画像は普通にシートＰ上に定着させる。

工程１で定着ローラ３０にオフセットトナーＴｏを付着させる期間は、最低限のフィルム１６の外周１周分だけになるが、工程２でのフィルム１６をクリーニングする能力が上がる期間、工程３でのシートＰへ定着されやすくなる期間が長くできる。シートＰの平滑性が不十分であり、定着ローラ３０上のオフセットトナーＴｏやコンタミトナーＴｃが十分に回収できない懸念がある場合などは、前記のタイミングでステップ１−ｈを行ったほうが良い。

（実験結果）
本実施形態における定着装置の効果を実験により確認した。実験に用いた画像形成装置および定着装置は、第１実施形態と同様である。

第１実施形態と同様にフィルム１６に付着したコンタミトナーＴｃのクリーニング性能をテストした。

本実施形態のクリーニングシートＰとしては、Ｃａｎｏｎ社製ＬＢＰ印刷用普通紙、ＣＬＣ８０ｇ紙、坪量８２ｇ/ｍ²、Ａ４（幅２１０ｍｍ縦２９７ｍｍ）サイズを使用した。カラープリント用の普通紙であるＣＬＣ８０ｇ紙は、グロス紙に比べれば平滑性は劣るものの、普通紙としては平滑性が高い。本実施形態のクリーニングモードでは、定着ローラ３０のオフセットトナーＴｏをシートＰに回収させやすいため、高価なグロス紙を使用する必要がなく、平滑な普通紙でクリーニングできる。このＣＬＣ８０ｇ紙を通常の定着モードで使用する場合は、坪量８０ｇ/ｍ²の普通紙用の定着モードが選択され、プロセススピード９０ｍｍ/ｓにおいて、セラミックヒータ１５は、目標温度１８０〜２００℃で制御され、定着不足もホットオフセットもすることなく定着できる。

クリーニングモードが開始されると、プロセススピードを、定着モードの半分である４５ｍｍ/ｓとして、画像形成装置の画像形成動作を開始する。そして、定着装置の定着ローラ３０の駆動も開始され、セラミックヒータ１５は、ホットオフセットが発生する目標温度２００〜２２０℃で制御される。

シートＰを給送し、画像形成部ではクリーニングモード用の未定着トナー画像を形成し、セラミックヒータ１５の通電開始から２０秒後には、定着装置の定着ニップ部Ｎ１へ搬入する。

このときフィルム１６の温度は１９０〜２１０℃、定着ローラの温度は１８０〜２００℃、加圧ローラの温度は１００〜１２０℃に立ち上がる。クリーニングモード用の画像は、第１実施形態と同様である。

本実施形態では、紙先端から１４０ｍｍの位置、すなわちホットオフセット発生用の画像部分までが定着ニップ部Ｎ１を通過すると、プロセススピードは４５ｍｍ/ｓのまま、セラミックヒータ１５の目標温度を１６０〜１８０℃に変更する。これは、プロセススピード４５ｍｍ/ｓにおいて、紙上のトナーに適切な熱量を与え、定着不足も、ホットオフセットが発生しない温度である。

このときフィルム１６の温度は１５０〜１７０℃、定着ローラの温度は１４０〜１６０℃、加圧ローラの温度は７０〜９０℃となる。

このクリーニングモードの結果、フィルム１６に付着していたコンタミトナーなどの付着物のうち、固着していないものは除去でき、残りの付着物も、定着モードにおける通常プリント時には、紙上に剥がれて出てこないといった優れたクリーニング効果が得られた。

本実施形態では、クリーニングシートＰとして、平滑な普通紙を用いたが、定着ローラ表面に付着させたオフセットトナーＴｏとコンタミトナーを、シートＰ表面に定着させて、すべて回収することができた。

〔第３実施形態〕
次に第３実施形態に係る装置について説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態のクリーニング用画像には、シートの先端側にホットオフセットを発生させる画像を形成し、定着ローラ上のトナーが転移するシート部分であるシートの後端側にはオフセットトナーＴｏを回収する画像を形成する。

図１６に、クリーニング用画像パターンの一例の模式図を示す。シート先端側には、定着ニップ部Ｎ１から排出ローラ１１１の距離以上のトナーを載せない余白部を作る。そしてフィルム１６の外周長以上の長さで、印字率５０％〜３００％、好ましくは、印字率７０％〜２００％のベタ画像を形成し、オフセット発生用の画像とする。シート後端側には、フィルム１６の外周長以上の長さで、印字率５０％以上、好ましくは、印字率１００％以上のベタ画像を形成し、オフセットトナーＴｏ回収用画像とする。

本実施形態では、シートＰが定着装置を通過する途中で、目標温調やプロセススピードを切り替えるものである。具体的には、シートＰ上のオフセットトナーＴｏ発生用の画像が、定着ニップ部Ｎ１通っている間は、ホットオフセットが発生する熱量Ｑｈを与える。そして、シートＰ上のオフセット発生用の画像が定着ニップ部Ｎ１を通過した後は、ホットオフセットが発生しない定着モードと同様の熱量Ｑｎを与える。

シートＰ上のオフセットトナーＴｏ回収用のトナー画像が定着ニップ部Ｎ１を通っている間は、ホットオフセットが発生しない定着モードと同様の熱量Ｑｎが与えられている。オフセットトナーＴｏ回収用画像は、シートＰ上に定着させられると同時に、画像のトナーの粘着力によって、定着ローラ３０に付着したオフセットトナーＴｏやコンタミトナーＴｃを剥ぎ取り、クリーニングシートＰに回収しやすくする。回収用画像の印字率は高いほど、トナーの粘着性が増し、クリーニングシートＰへの回収が容易になる。

ここで、本実施形態におけるクリーニングモードを、図１７のフローチャートと、図１８のタイムチャートを用いて説明する。なお、図１７は、本実施形態の画像形成装置の動作を示したフローチャートである。図１８は、シートＰ、定着ローラ３０、フィルム１６上のトナーの動きと、定着ローラ３０温度の変化を模式的に示したタイムチャートである。

クリーニングモード開始し（ステップ１−ａ）、目標温度、プロセススピード設定する。この温度、スピードは、シートＰ上のトナーに、ホットオフセットを発生させる熱量Ｑｈを与える温度と、プロセススピードとする（ステップ１−ｂ）。

各部材の駆動とヒータ通電を開始する。定着ローラ温度は所定の温度へ立ち上がり（ステップ１−ｃ）、シートＰを給送して（ステップ１−ｄ）、このシートＰ上にクリーニング用のオフセットトナーＴｏ発生用と回収用の未定着画像を形成する（ステップ１−ｅ）。

シートＰを定着装置へ搬送し、シートＰ上の未定着画像が定着ニップ部Ｎ１へ到達すると（ステップ１−ｆ）、オフセットトナーＴｏとなり、定着ローラ３０上へ転移する（ステップ１−ｇ）。

シートＰ上のオフセット発生用の画像が定着ニップ部Ｎ１を通過した後、ヒータ１５の目標温度を変更し、定着ローラ３０の温度も変更される。シートＰに、定着モードと同等の熱量Ｑｎを与える温度とする（ステップ１−ｈ）。

次に、定着ローラの回転に伴い、オフセットトナーＴｏは加熱部材当接部Ｎ２に到達し、フィルム１６と接触し、コンタミトナーＴｃを定着ローラ上へ転移させる（ステップ２−ａ）。

定着ローラの回転に伴い、コンタミトナーＴｃとオフセットトナーＴｏは定着ニップ部Ｎ１に到達し、シートＰ上に定着される（ステップ３−ａ）。そして、シートＰ上の回収用画像が定着ニップ部Ｎ１へ到達し、コンタミトナーＴｃとオフセットトナーＴｏはシートＰ上に回収用画像とともに定着され（ステップ３−ｂ）、シートＰは排出される（ステップ３−ｃ）。さらに、ヒータ通電ＯＦＦ、画像形成装置停止。クリーニングモード終了（ステップ３−ｄ）。

（実験結果）
本実施形態における定着装置の効果を実験により確認した。実験に用いた画像形成装置および定着装置は、第１実施形態と同様である。第１実施形態と同様にフィルム１６に付着したコンタミトナーのクリーニング性能をテストした。

クリーニングモードが開始されると、プロセススピードを、定着モードの半分である４５ｍｍ/ｓとして、画像形成装置の画像形成動作を開始し、定着装置の定着ローラ３０の駆動も開始され、セラミックヒータ１５は、目標温度２００〜２２０℃で制御される。

本実験では、北京造紙一廠製ＬＢＰ印刷シート、三一牌、坪量８０ｇ/ｍ²、Ａ４サイズ紙をクリーニングシートとして使用した。今回のクリーニングシートは、カラープリント専用でもない、普通ＬＢＰ印刷シートで、特別な平滑性は有していないが、シート後端に回収用画像があるために、良好にクリーニングを行うことができる。

シートＰを給送し、画像形成部ではクリーニングモード用の未定着トナー画像を形成し、ヒータ１５の通電開始から２０秒後には、定着装置の定着ニップ部Ｎ１へシートＰを搬入する。

このときフィルム１６の温度は１９０〜２１０℃、定着ローラの温度は１８０〜２００℃、加圧ローラの温度は１００〜１２０℃に立ち上がる。

クリーニングモード用の画像は、紙先端から７０ｍｍまでは余白部として印字せず、紙先端７０ｍｍから１４０ｍｍまで、ブラックトナー単色の印字率１００％のベタ画像を幅２００ｍｍで形成した。また、紙先端１４０ｍｍから２１０ｍｍまでは印字しないベタ白部とし、紙先端２１０ｍｍから紙後端まで、シアントナーとマゼンダトナー二次色の印字率２００％ベタ画像を幅２１０ｍｍで形成した。

紙先端から、紙先端より７０ｍｍまでは、オフセットトナーＴｏ発生用画像であり、紙先端より１４０ｍｍから２１０ｍｍまでは、オフセットトナーＴｏ回収用画像である。

紙先端より７０ｍｍから１４０ｍｍまでは、定着装置の温度が切り替わる期間を見込んで、ベタ白部としている。この領域でも定着ローラ３０に付着したオフセットトナーＴｏも回収される。

本実施形態では、紙先端から１４０ｍｍの位置までが定着ニップ部Ｎ１を通過すると、プロセススピードは４５ｍｍ/ｓのまま、セラミックヒータ１５の目標温度を１６０〜１８０℃に変更する。これは、プロセススピード４５ｍｍ/ｓにおいて、紙上のトナーに適切な熱量を与え、定着不足も、ホットオフセットが発生しない温度である。

定着モード時と同様に、定着ローラ３０や、加圧ローラ１７が冷えた状態ではセラミックヒータ１５の目標温度を高く、暖まっている状態ではセラミックヒータ１５の目標温度を低く設定する。セラミックヒータ１５の温度、および定着ローラ３０の温度は、紙先端より２１０ｍｍ位置が、定着ニップ部Ｎ１到達するまでに切り替わり、オフセットトナー回収用画像をホットオフセットさせることなく定着させる。

このときフィルム１６の温度は１５０〜１７０℃、定着ローラの温度は１４０〜１６０℃、加圧ローラの温度は７０〜９０℃となる。

このクリーニングモードの結果、
フィルム１６に付着していたコンタミトナーなどの付着物のうち、固着していないものは除去でき、残りの付着物も、定着モードにおける通常プリント時には、紙上に剥がれて出てこないといった優れたクリーニング効果が得られた。

本実施形態では、クリーニングシートＰとして、特に平滑ではない普通紙を用いたが、定着ローラ表面に付着させたオフセットトナーＴｏとコンタミトナーを、シートＰ表面に定着させて、すべて回収することができた。

〔第４実施形態〕
次に第４実施形態に係る装置について説明する。本実施形態の装置の基本構成も前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態では、オフセット発生用のシートＰ１と、オフセットトナーＴｏ回収用のシートＰ２を用いて、クリーニングを行う。

１枚目のオフセットトナーＴｏ発生用のシートＰ１に、オフセットトナーＴｏ発生用の画像を形成し、定着ニップ部Ｎ１に搬送し、ホットオフセットが発生する熱量Ｑｈを与え、定着ローラ３０上にトナーを付着させた後、目標温度やプロセススピードを切り替える。

オフセット回収用の画像を形成したオフセットトナーＴｏ回収用シートＰ２を定着ニップ部Ｎ１に搬送する。そして、定着不足もホットオフセットも発生しない定着モードと同様の熱量ＱｎをシートＰ２上のトナーに与え、定着ローラに付着させたオフセットトナーＴｏやコンタミトナーＴｃを回収する。

シートＰ１が定着ニップ部Ｎ２を抜けてから、シートＰ２が定着ニップ部Ｎ２に導入されるまでに、定着ローラ３０および、フィルム１６、加圧ローラ１７が複数回回転するのが望ましい。

本実施形態における、バックアップ部材である加圧ローラ１７の離型層のトナーに対する離型性は、定着ローラ３０の離型層３０Ｃよりも良いことが望ましい。

離型性の試験方法は、第１実施形態と同様である。本実施形態のクリーニングモードは、定着装置が十分に熱くなり、定着ローラ３０と、加圧ローラ１７の温度差が比較的小さくなるように、セラミックヒータ１５に通電を開始してから、シートＰ１を通紙するまでの期間を長くとることが望ましい。

シートＰ１が定着ニップ部Ｎ１をぬけてからＰ２が通紙されるまでの期間で、定着ローラ３０上のトナーが加圧ローラ１７へ移動するのを防ぐためである。

本実施形態におけるクリーニングモード用の画像について図１９（ａ）、図１９（ｂ）を用いて説明する。

オフセット発生用のシートＰ１には、シートＰ１先端に、定着ニップ部Ｎ１から排出ローラ１１１の距離以上のトナーを載せない余白部を作る。さらに、余白部に続いてフィルム１６の外周長以上の長さで、印字率５０％〜３００％、好ましくは、印字率７０％〜２００％のベタ画像を、シートＰ最後端まで形成し、オフセット発生用の画像とする。

シートＰ最後端でオフセットしたトナーは、次のシートＰ２が定着ニップ部Ｎ１に導入されるまで、定着ローラ３０上でクリーニングを行う。

オフセット回収用シートＰ２には、シート先端に、定着ニップ部Ｎ１から排出ローラ１１１の距離以上のトナーを載せない余白部を作る。次に、フィルム１６の外周長以上の長さで、印字率５０％以上、好ましくは、印字率１００％以上のベタ画像を形成し、オフセットトナーＴｏ回収用画像とする。

本実施形態のクリーニングモードでは、定着ローラ３０上のオフセットトナーＴｏを、加熱部材当接部Ｎ２を複数回通過させることができ、フィルム１６のクリーニング効果を高めることができる。また、定着ローラ３０上のオフセットトナーを、定着ニップ部Ｎ１において、加圧ローラ１７に接触させ、加圧ローラ１７に付着したコンタミトナーも回収することができる。

本実施形態におけるクリーニングモードを、図２０のフローチャートと、図２１、図２２のタイムチャートを用いて説明する。なお、図２０は、本実施形態の画像形成装置の動作を示したフローチャートである。図２１、図２２は、シートＰ１、シートＰ２、定着ローラ３０、フィルム１６、加圧ローラ１７上のトナーの動きと、定着ローラ３０温度の変化を模式的に示したタイムチャートである。図２１にはシートＰ１が定着装置に通紙されて排出され、シートＰ２が通紙されるまでの期間を示し、図２２には、シートＰ２が定着装置に通紙され、排出されるまでの期間を示している。

クリーニングモード開始し（ステップ１−ａ）、目標温度、プロセススピード設定する（ステップ１−ｂ）。前記温度、スピードは、シートＰ１上のトナーに、ホットオフセットを発生させる熱量Ｑｈを与える温度と、プロセススピードとする。

各部材の駆動とヒータ通電を開始し（ステップ１−ｃ）、定着ローラ温度が所定の温度へ立ち上がると、シートＰ１を給送し（ステップ１−ｄ）、シートＰ１上にクリーニング用の未定着画像を形成する（ステップ１−ｅ）。

画像が転写されたシートＰ１を定着装置へ搬送する（ステップ１−ｆ）。シートＰ１上のオフセット発生用の未定着画像は、定着ニップ部Ｎ１へ到達し、オフセットトナーＴｏとなり、定着ローラ３０上へ転移する（ステップ１−ｇ）。

次に、定着ローラの回転に伴い、オフセットトナーＴｏは加熱部材当接部Ｎ２に到達し、フィルム１６と接触し、コンタミトナーＴｃを定着ローラ上へ転移させる（ステップ２−ａ）。

定着ローラの回転に伴い、コンタミトナーＴｃとオフセットトナーＴｏは再び、定着ニップ部Ｎ１に到達する。

コンタミトナーＴｃとオフセットトナーＴｏの一部は、シートＰ１上に定着され、残りは、シートＰ上のオフセット発生用の未定着画像から新たに発生したオフセットトナーＴｏと共に、定着ローラ３０上に留まる。シートＰ１が定着ニップ部Ｎ１を通過した後には、少なくとも、シートＰ１の最後端に形成された未定着画像からオフセットしたオフセットトナーＴｏが、定着ローラ３０上に付着している。

シートＰ１が定着ニップ部Ｎ１を通過すると（ステップ２−ｂ）、ヒータ１５の目標温度を変更する（ステップ２−ｃ）。これにより、定着ローラ３０の温度も変更される。なお、前記温度はシートＰ２に、定着モードと同等の熱量Ｑｎを与える温度とする。

定着ローラの回転に伴い、オフセットトナーＴｏは定着ニップ部Ｎ１に到達し、加圧ローラ１７と接触し、加圧ローラ１７に付着していたコンタミトナーＴｃを定着ローラ上へ転移させる（ステップ２−ｄ）。

シートＰ２が定着装置へ搬送されるまで、定着ローラ３０上のオフセットトナーＴｏは、定着ローラ３０表面とともに回転し、加熱部Ｎ１と定着ニップ部Ｎ２に繰り返し接触して、それぞれのクリーニングを行う。フィルム１６と加圧ローラ１７の離型層は、定着ローラ３０の離型層よりも離型性を高くしているため、オフセットトナーＴｏは、定着ローラ３０表面に留まりながらクリーニングを行う。

加圧ローラ１７の温度を十分に高くできなかった場合など、定着ローラ３０上のオフセットトナーＴｏなどの一部が、加圧ローラ１７へ移ってしまう場合もあるが、ステップ３-ａ以降の工程で、加圧ローラ１７側からシートＰ２の裏へ定着させて排出できる。

シートＰ１が排出されてから、シートＰ２が定着装置へ搬送されるまでの期間で、フィルム１６をクリーニングする効果は薄れるが、シートＰ１通紙中にフィルム１６からクリーニングしたコンタミトナーＴｃは排出できる。

加圧ローラ１７へ付着したオフセットトナーＴｏの粘着力で、加圧ローラ１７へ付着していたコンタミトナーＴｃも、ステップ３-ａ以降の工程によって、シートＰ２の裏へ定着させて、排出することができる。

次にシートＰ２を給送する（ステップ３−ａ）。シートＰ２上に回収用の未定着画像形成が形成される（ステップ３−ｂ）。このシートＰ２を定着装置に搬送する（ステップ３−ｃ）。

定着ローラ上のコンタミトナーＴｃとオフセットトナーＴｏは定着ニップ部Ｎ１にて、シートＰ２上に定着される（ステップ３−ｄ）。

（ステップ３−ｅ）シートＰ２上の回収用画像が定着ニップ部Ｎ１へ到達し、コンタミトナーＴｃとオフセットトナーＴｏはシートＰ２上に回収用画像とともに定着される。

このシートＰ２を排出し（ステップ３−ｆ）、ヒータ通電ＯＦＦ、画像形成装置停止。クリーニングモード終了する（ステップ３−ｇ）。

（実験結果）
本実施形態における定着装置の効果を実験により確認した。実験に用いた画像形成装置および定着装置は、第１実施形態と同様である。

第１実施形態と同様にフィルム１６に付着したコンタミトナーのクリーニング性能と、加圧ローラ１７に付着したコンタミトナーのクリーニング性能をテストした。

クリーニングモードが開始されると、プロセススピードを、定着モードの半分である４５ｍｍ/ｓとして、画像形成装置の画像形成動作を開始し、定着装置の定着ローラ３０の駆動も開始され、セラミックヒータ１５は、目標温度２００〜２２０℃で制御される。

セラミックヒータ１５に通電を開始してから、シートＰ１の給送を行うまで所定時間待機し、ヒータ１５の通電開始から１０秒〜５分後に、定着装置の定着ニップ部Ｎ１へシートＰを搬入する。

定着装置が冷えた状態からクリーニングモードを始めた場合は長くし、熱い状態から始めた場合は短くする。このときフィルム１６の温度は１９０〜２１０℃、定着ローラの温度は１８０〜２００℃、加圧ローラの温度は１４０〜１５０℃に立ち上がる。

オフセットトナーＴｏ発生用のクリーニングシートＰ１として、北京造紙一廠製ＬＢＰ印刷シート、三一牌、坪量８０ｇ/ｍ²、Ａ４サイズ紙を給送し、画像形成部ではクリーニングモード用の未定着トナー画像を形成し、定着装置の定着ニップ部Ｎ１へ搬入する。クリーニングモード用の画像は、紙先端から７０ｍｍまでは余白部として印字せず、紙先端７０ｍｍから紙後端まで、ブラックトナー単色の印字率１００％のベタ画像を幅２００ｍｍで形成したものである。定着ニップ部Ｎ１で、シートＰ１上のトナーは、ホットオフセットを起こし、オフセットトナーＴｏが定着ローラ３０に転移する。

シートＰ１が定着ニップ部Ｎ１を通過すると、
プロセススピードは９０ｍｍ/ｓに変更し、セラミックヒータ１５の目標温度を１８０〜２００℃に変更する。これは、プロセススピード９０ｍｍ/ｓにおいて、紙上のトナーに適切な熱量を与え、定着不足も、ホットオフセットが発生しない温度である。定着モード時と同様に、定着ローラ３０や、加圧ローラ１７が冷えた状態ではセラミックヒータ１５の目標温度を高く、暖まっている状態ではセラミックヒータ１５の目標温度を低く設定する。

このときフィルム１６の温度は１７０〜１９０℃、定着ローラの温度は１６０〜１８０℃、加圧ローラの温度は９０〜１１０℃となる。

フィルム１６にコンタミトナーが溜まると、フィルム１６から剥がれたコンタミトナーが、定着ローラ３０に付着し、さらに転移して加圧ローラ１７に付着することがある。また、加圧ローラ１７自体にコンタミトナーが蓄積することがある。

クリーニングシートＰ１が定着ニップ部Ｎ１を通過してから、クリーニングシートＰ２が定着ニップ部Ｎ２に導入されるまでには、定着ローラ３０、加圧ローラ１７、フィルム１６を５回転させる。この期間に、フィルム１６および加圧ローラ１７に付着したコンタミトナーを、定着ローラ３０へ転移させることができる。

次に、オフセットトナー回収用クリーニングシートＰ２として、北京造紙一廠製ＬＢＰ印刷シート、三一牌、坪量８０ｇ/ｍ²、Ａ４サイズ紙を給送し、画像形成部ではクリーニングモード用の未定着トナー画像を形成し、定着装置の定着ニップ部Ｎ１へ搬入する。クリーニングモード用の画像は、紙先端から７０ｍｍまでは余白部として印字せず、紙先端７０ｍｍから紙後端まで、シアントナーとマゼンダトナー二次色の印字率２００％ベタ画像を幅２００ｍｍで形成したものである。

定着ニップ部Ｎ１において、シートＰ２上のオフセットトナーＴｏ回収用画像を、ホットオフセットさせることなく定着させつつ、定着ローラ上のオフセットトナーＴｏとコンタミトナーをシートＰ２に回収する。

このクリーニングモードの結果、フィルム１６に付着していたコンタミトナーなどの付着物のうち、固着していないものは除去できた。残りの付着物も、定着モードにおける通常プリント時には、紙上に剥がれて出てこないといった優れたクリーニング効果が得られた。また、加圧ローラ１７に付着していたコンタミトナーのうち、固着していないものは除去することができた。

〔第５実施形態〕
次に第５実施形態に係る装置について説明する。本実施形態の装置の基本構成も前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

前述した第４実施形態では、シートの両面に画像形成可能な画像形成装置においてオフセット発生用のシートＰ１と、オフセットトナーＴｏ回収用のシートＰ２を用いて、クリーニングを行った。本実施形態では、オフセット発生用のシートＰの１面目に、定着ローラ３０にオフセットトナーＴｏを付着させる。そして、排出されたシートＰを反転させ、２面目にオフセットトナーＴｏ回収用の画像を形成する。すなわち、同じシートＰで、定着ローラ３０上のオフセットトナーとコンタミトナーを回収するものである。

シートＰに、画像形成部にてオフセットトナーＴｏ発生用の画像を形成し、定着ニップ部Ｎ１に搬送し、ホットオフセットが発生する熱量Ｑｈを与え、定着ローラ３０上にトナーを付着させた後、目標温度やプロセススピードを切り替える。このとき、オフセット発生用の未定着トナーは、一部はオフセットし、残りのトナーは「残りのトナー画像」として、シートＰ上に定着される。シートＰはオフセットトナーＴｏを定着ローラ３０に付着させた後、定着装置から排出されるが、画像形成装置が備えた自動両面機構によって、または、ユーザが手動で反転させ、「残りのトナー画像」面を裏にして、シートＰを再び画像形成部に搬送する。

画像形成部にて、シートＰの２面目にオフセット回収用の画像を形成する。このシートを定着ニップ部Ｎ１に搬送し、定着不足もホットオフセットも発生しない定着モードと同様の熱量ＱｎをシートＰ上のトナーに与え、オフセット回収用の画像を定着させながら、定着ローラに付着させたオフセットトナーＴｏやコンタミトナーを回収する。このときシートＰの１面目に定着されていた「残りのトナー画像」は、加圧ローラ１７側へ接触し、定着ニップ部Ｎ１において溶けて、粘着し、加圧ローラ１７のコンタミトナーをクリーニングする。

第４実施形態と同様に、シートＰ１が定着ニップ部Ｎ２を抜けてから、シートＰ２が定着ニップ部Ｎ２に導入されるまでに、定着ローラ３０および、フィルム１６、加圧ローラ１７が複数回回転するのが望ましい。

本実施形態では、効果の高いクリーニングを１枚のシートで完結させることができ、また、加圧ローラ１７も、より効果的にクリーニングできる。

本実施形態におけるクリーニングモードを、図２３のフローチャートと、図２４、図２５のタイムチャートを用いて説明する。図２３は、本実施形態の画像形成装置の動作を示したフローチャートである。図２４、図２５は、シートＰ、定着ローラ３０、フィルム１６、加圧ローラ１７上のトナーの動きと、定着ローラ３０温度の変化を模式的に示したタイムチャートである。

図２４にはシートＰの１面目が定着装置に通紙されて排出され、シートＰの２面目が通紙されるまでの期間を示し、図２５には、シートＰの２面目が定着装置に通紙され、排出されるまでの期間を示している。

クリーニングモード開始し（ステップ１−ａ）、目標温度、プロセススピード設定する（ステップ１−ｂ）。前記温度、スピードはシートＰ上のトナーに、ホットオフセットを発生させる熱量Ｑｈを与える温度と、プロセススピードとする。

各部材の駆動とヒータ通電を開始する。定着ローラ温度は所定の温度へ立ち上がると（ステップ１−ｃ）、シートＰを給送し（ステップ１−ｄ）、シートＰ上にクリーニング用の未定着画像を形成する（ステップ１−ｅ）。

このシートＰを定着装置へ搬送する（ステップ１−ｆ）。シートＰ上のオフセット発生用の未定着画像は、定着ニップ部Ｎ１へ到達し、オフセットトナーＴｏとなり、定着ローラ３０上へ転移する。オフセットしなかったトナーはシートＰに定着される（ステップ１−ｇ）。以後、これを、残り画像と呼ぶ。

次に、定着ローラの回転に伴い、オフセットトナーＴｏは加熱部材当接部Ｎ２に到達し、フィルム１６と接触し、コンタミトナーＴｃを定着ローラ上へ転移させる（ステップ２−ａ）。

定着ローラの回転に伴い、コンタミトナーＴｃとオフセットトナーＴｏは再び、定着ニップ部Ｎ１に到達する。

コンタミトナーＴｃとオフセットトナーＴｏの一部は、シートＰ上に定着され、残りは、シートＰ上のオフセット発生用の未定着画像から新たに発生したオフセットトナーＴｏと共に、定着ローラ３０上に留まる。シートＰが定着ニップ部Ｎ１を通過した後には、少なくとも、シートＰの最後端に形成された未定着画像からオフセットしたオフセットトナーＴｏが、定着ローラ３０上に付着している。

シートＰには、前述した残り画像と、オフセットトナーＴｏ、コンタミトナーＴｃなどが付着している。

シートＰが定着ニップ部Ｎ１を通過すると（ステップ２−ｂ）、ヒータ１５の目標温度を変更し、定着ローラ３０の温度も変更される（ステップ２−ｃ）。このときの温度はシートＰに、定着モードと同等の熱量Ｑｎを与える温度とする。

定着ローラの回転に伴い、オフセットトナーＴｏは定着ニップ部Ｎ１に到達し、加圧ローラ１７と接触し、コンタミトナーＴｃを定着ローラ上へ転移させる（ステップ２−ｄ）。

シートＰ２が定着装置へ搬送されるまで、定着ローラ３０上のオフセットトナーＴｏは、定着ローラ３０表面とともに回転し、加熱部Ｎ１と定着ニップ部Ｎ２に繰り返し接触して、それぞれのクリーニングを行う。フィルム１６と加圧ローラ１７の離型層は、定着ローラ３０の離型層よりも離型性を高くしているため、オフセットトナーＴｏは、定着ローラ３０表面に留まりながらクリーニングを行う。

第４実施形態と同様に、仮に、定着ローラ３０に付着したオフセットトナーＴｏが、加圧ローラ１７へ移ってしまっても、加圧ローラ１７側から排出できる。

上記シートＰを、自動両面機構により反転し、再給送する（ステップ３−ａ）。そして、シートＰの２面目に回収用の未定着画像を形成し（ステップ３−ｂ）、このシートＰを定着装置に搬送する（ステップ３−ｃ）。

定着ローラ上のコンタミトナーＴｃとオフセットトナーＴｏは定着ニップ部Ｎ１にて、シートＰの２面目上に定着される（ステップ３−ｄ）。シートＰ上の回収用画像が定着ニップ部Ｎ１へ到達し、コンタミトナーＴｃとオフセットトナーＴｏはシートＰの２面目上に回収用画像とともに定着される（ステップ３−ｅ）。

シートＰの１面目に定着されていた残り画像などが定着ニップ部Ｎ１へ到達し、加圧ローラ１７と接触し、加圧ローラ１７上のコンタミトナーＴｃをクリーニングする（ステップ３−ｆ）。

上記シートＰを排出し（ステップ３−ｇ）、ヒータ通電ＯＦＦ、画像形成装置停止。クリーニングモード終了する（ステップ３−ｈ）。

（実験結果）
本実施形態における定着装置の効果を実験により確認した。実験に用いた画像形成装置および定着装置は、第１実施形態と同様であるが、自動両面機構を備え、シートの１面目を定着した後、自動的に反転させ、再び画像形成部へ導入し、２面目に印字することができる。

第１実施形態と同様にフィルム１６に付着したコンタミトナーのクリーニング性能と、加圧ローラ１７に付着したコンタミトナーのクリーニング性能をテストした。

クリーニングモードが開始されると、プロセススピードを、定着モードの半分である４５ｍｍ/ｓとして、画像形成装置の画像形成動作を開始し、定着装置の定着ローラ３０の駆動も開始され、セラミックヒータ１５は、目標温度２００〜２２０℃で制御される。

セラミックヒータ１５に通電を開始してから、シートＰ１の給送を行うまで所定時間待機し、ヒータ１５の通電開始から１０秒〜５分後に、定着装置の定着ニップ部Ｎ１へシートＰを搬入する。

定着装置が冷えた状態からクリーニングモードを始めた場合は長くし、熱い状態から始めた場合は短くする。このときフィルム１６の温度は１９０〜２１０℃、定着ローラの温度は１８０〜２００℃、加圧ローラの温度は１４０〜１５０℃に立ち上がる。

オフセットトナーＴｏ発生用のクリーニングシートＰ１として、北京造紙一廠製ＬＢＰ印刷シート、三一牌、坪量８０ｇ/ｍ²、Ａ４サイズ紙を給送し、画像形成部ではクリーニングモード用の未定着トナー画像を形成し、定着装置の定着ニップ部Ｎ１へ搬入する。クリーニングモード用の画像は、紙先端から７０ｍｍまでは余白部として印字せず、紙先端７０ｍｍから紙後端まで、ブラックトナー単色の印字率１００％のベタ画像を幅２００ｍｍで形成したものである。定着ニップ部Ｎ１で、シートＰ１上のトナーは、ホットオフセットを起こし、オフセットトナーＴｏが定着ローラ３０に転移する。

シートＰ１が定着ニップ部Ｎ１を通過すると、
プロセススピードは９０ｍｍ/ｓに変更し、セラミックヒータ１５の目標温度を１８０〜２００℃に変更する。これは、プロセススピード９０ｍｍ/ｓにおいて、紙上のトナーに適切な熱量を与え、定着不足も、ホットオフセットが発生しない温度である。定着モード時と同様に、定着ローラ３０や、加圧ローラ１７が冷えた状態ではセラミックヒータ１５の目標温度を高く、暖まっている状態ではセラミックヒータ１５の目標温度を低く設定する。このときフィルム１６の温度は１７０〜１９０℃、定着ローラの温度は１６０〜１８０℃、加圧ローラの温度は９０〜１１０℃となる。

画像形成装置から排出されたシートＰ１は、自動両面機構により反転され、再び画像形成部へ送られる。

画像形成部では回収用の未定着トナー画像を形成し、定着装置の定着ニップ部Ｎ１へ搬入する。クリーニングモード用の画像は、紙先端から７０ｍｍまでは余白部として印字せず、紙先端７０ｍｍから紙後端まで、シアントナーとマゼンダトナー二次色の印字率２００％ベタ画像を幅２００ｍｍで形成したものである。

このクリーニングモードの結果、フィルム１６に付着していたコンタミトナーなどの付着物のうち、固着していないものは除去でき、残りの付着物も、定着モードにおける通常プリント時には、紙上に剥がれて出てこないといった優れたクリーニング効果が得られた。

また、加圧ローラ１７に付着していたコンタミトナーも除去することができた。

〔第６実施形態〕
次に第６実施形態に係る装置について説明する。本実施形態の装置の基本構成も前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態では定着装置において、クリーニングシートＰをステップ送りしながら、クリーニングを行うものである。

これを具体的に説明すると、クリーニングモードが開始されると、定着装置１０９におけるセラミックヒータ１５の目標温度が、クリーニングモード用の目標温度に設定される。所定のプロセススピードと、目標温度で、定着ローラ３０の駆動が開始され、セラミックヒータ１５に通電される。

画像形成装置は、画像形成動作を開始し、給送カセット１０２から給送ローラ１０５によって給送されたシートＰには、画像形成部１０８によって、クリーニングモード用の画像を形成される。クリーニングモード用の画像は、第１実施形態と同様である。

シートＰの未定着画像が、所定量、定着ニップ部Ｎ１に侵入すると、定着ローラは回転を停止し、所定の期間停止した後、定着ニップ部Ｎ１の幅分回転してシートＰを搬送し、再び停止する。回転と停止を繰り返しながら、シートＰをステップ送りし、シートＰ後端が定着ニップ部Ｎ１に近づいたら、定着ローラ３０を回転させて、シートＰを排出する。

定着ローラ３０は、停止中に、シートＰ上のトナーにホットオフセットが発生する熱量を与え、シートＰ上の未定着トナーを定着ローラへホットオフセットさせ、転移させる。

定着ローラ３０上のオフセットトナーＴｏは、停止、回転を繰り返しながら、加熱部材当接部Ｎ２を通り、フィルム１６のコンタミトナーを定着ローラ３０へ転移させる。さらに、回転、停止を繰り返しながら、定着ローラ上のオフセットトナーＴｏとコンタミトナーは、定着ニップ部Ｎ１に到達し、シートＰ上に定着されて回収される。

本実施形態では、ステップ送りをすることにより、定着ニップ部Ｎ１における定着ローラ３０とシートＰの接触時間および、加熱部材当接部Ｎ２における定着ローラ３０とフィルム１６の接触時間、が長く取れる。

フィルム１６から定着ローラ３０へのコンタミトナーの転移、定着ローラ３０に付着したオフセットトナーとコンタミトナーのシートＰへの回収がしやすくなり、よりクリーニング効果が高まる。

また、加圧ローラ１７にコンタミトナーが付着していた場合には、加圧ローラ１７上のコンタミトナーを、長い時間をかけて溶融させ、シートＰの裏面に融着させてクリーニングすることができる。

本実験におけるクリーニングモードを、図２６のフローチャートを用いて説明する。

クリーニングモード開始し（ステップ１−ａ）、目標温度、プロセススピード設定する（ステップ１−ｂ）。また、各部材の駆動とヒータ通電を開始することで定着ローラ温度は所定の温度へ立ち上がる（ステップ１−ｃ）。

次に、シートＰを給送し（ステップ１−ｄ）、シートＰ上にクリーニング用の未定着画像を形成する（ステップ１−ｅ）。このシートＰを定着装置へ搬送する（ステップ１−ｆ）。

シートＰ上の未定着画像が定着ニップ部Ｎ１を通過するときに（ステップ１−ｇ）、ステップ送り開始する（ステップ１−ｈ）。すなわち、定着ローラ３０は回転を停止し、所定の期間Ｔｓ停止した後、定着ニップ部Ｎ１の幅分にあたる時間Ｔｄ回転してシートＰを搬送し、再び停止する。回転と停止を繰り返しながら、シートＰをステップ送りする。

シートＰ上の未定着画像が定着ニップ部Ｎ１において、オフセットトナーＴｏとなり、定着ローラ３０上へ転移する（ステップ１−ｉ）。そして、定着ローラの回転に伴い、オフセットトナーは加熱部材当接部Ｎ２に到達し、フィルム１６と接触し、コンタミトナーＴｃを定着ローラ上へ転移させる（ステップ２−ａ）。

定着ローラの回転に伴い、コンタミトナーＴｃとオフセットトナーＴｏは定着ニップ部Ｎ１に到達し、シートＰ上に定着される（ステップ３−ａ）。

次にシートＰ後端が定着ニップ部Ｎ１に近づき、シートＰの所定の位置が定着ニップ部Ｎ１を通過したら、シートＰが排出されるまで定着ローラ３０を回転させ（ステップ３−ｂ）、シートＰを排出する（ステップ３−ｃ）。そして、ヒータ通電ＯＦＦ、画像形成装置停止し（ステップ３−ｄ）、クリーニングモードを終了する。

（実験結果）
本実施形態における定着装置の効果を実験により確認した。実験に用いた画像形成装置および定着装置は、第１実施形態と同様である。

第１実施形態と同様にフィルム１６に付着したコンタミトナーのクリーニング性能をテストした。

クリーニングモードが開始されると、画像形成装置の画像形成動作を開始し、定着装置の定着ローラ３０の駆動も開始され、セラミックヒータ１５は、目標温度２００℃で制御される。本実施形態のクリーニングシートＰとしては、北京造紙一廠製ＬＢＰ印刷シート、三一牌、坪量８０ｇ/ｍ²、Ａ４サイズ紙を使用した。シートＰに、画像形成部ではクリーニングモード用の未定着トナー画像を形成し、定着装置の定着ニップ部Ｎ１へ搬入する。クリーニングモード用の画像は、第１実施形態と同様である。

本実施形態では、紙先端から７６ｍｍの位置、すなわちホットオフセット発生用の画像が、定着ニップ部Ｎ１に入ったタイミングで、定着ローラ３０の回転を停止する。３秒間停止した後に、定着ニップ部Ｎ１の幅６ｍｍ分回転してシートＰを送り、再び停止する。これを２４回繰り返して、シートＰ先端から２２０ｍｍの位置までシートＰを送った後、定着ローラを回転させ、シートＰを排出する。

このクリーニングモードの結果、フィルム１６に付着していたコンタミトナーなどの付着物のうち、固着していないものは除去でき、残りの付着物も、定着モードにおける通常プリント時には、紙上に剥がれて出てこないといった優れたクリーニング効果が得られた。また、加圧ローラ１７に付着していたコンタミトナーも除去することができた。

Ｎ１ …定着ニップ
Ｎ２ …加熱部材当接部
１０８ …画像形成部
１０９ …定着装置
１６ …フィルム
１７ …加圧ローラ
３０ …定着ローラ

Claims (11)

1. シートに未定着トナー像を形成する画像形成部と、定着ローラと該定着ローラとともに定着ニップ部を形成するバックアップ部材と、前記定着ローラの表面に接触して前記定着ローラを加熱する回転可能な加熱部材とを有する定着装置と、を有し、前記定着ニップ部で未定着トナー像をシートに加熱定着した後、装置外に出力する画像形成装置において、
   前記定着装置をクリーニング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が設定されると、シートに所定の未定着トナー像を形成して前記定着装置へ搬送し、前記定着ニップ部でシート上のトナーを前記定着ローラ上へ転移させ、
   前記定着ローラ上に転移させたトナーを、前記加熱部材に接触させた後、
   前記定着ニップ部で、前記定着ローラ上のトナーをシートに転移させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記クリーニングモードにおいて、
   前記定着ローラ上へ転移されるシート上の未定着トナー像は、
   印字率５０％〜３００％で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 通常動作時は、前記定着ニップ部でシート上の未定着トナーに第１の熱量を与え、
   前記クリーニングモードが設定されると、
   シートに所定の未定着トナー像を形成して前記定着装置へ搬送し、
   前記定着ニップ部でシート上のトナーに、前記第１の熱量より大きい第２の熱量を与え、前記定着ローラへ転移させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記加熱部材のトナーに対する離型性は、前記定着ローラのトナーに対する離型性よりも良いことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記クリーニングモードにおいて、
   シートに所定の未定着トナー像を形成して前記定着装置へ搬送し、
   前記定着ニップ部でシート上のトナーに前記第２の熱量を与えて、前記定着ローラへ転移させ、
   転移させたトナーを、前記加熱部材に接触させた後、
   前記定着ニップ部で定着ローラ上のトナーに、前記第２の熱量より小さい第３の熱量を与え、前記定着ローラ上のトナーをシートに転移させることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記クリーニングモードにおいて、
   前記定着ローラ上のトナーをシートに転移させる際に、前記定着ローラ上のトナーが転移するシート部分には、回収用の所定のトナー像が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記クリーニングモードにおいて、
   前記回収用のトナー像は、回転可能な前記加熱部材の外周長以上の長さで、印字率５０％以上で形成されていることを特徴とする請求項６画像形成装置
8. 前記クリーニングモードにおいて、
   シート上の未定着トナーを定着ローラ上に転移させ、定着ローラ上のトナーを転移させる動作は、１枚のシートで行われることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記クリーニングモードにおいて、
   シート上の未定着トナーを定着ローラ上に転移させる動作と、定着ローラ上のトナーを転移させる動作は、別のシートで行われることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記バックアップ部材のトナーに対する離型性は、前記定着ローラのトナーに対する離型性よりも良いことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記画像形成装置は、シートの両面に画像形成可能であり、
    シートの１面目に形成した未定着トナー像を前記定着ローラへ転移させ、
    前記定着ローラ上のトナーを、反転させたシートの２面目へ転移させることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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