(57)【要約】【課題】定着ローラの汚れ位置を分散してクリーニングウェブの巻取り量を節約する画像形成装置を提供すること。【解決手段】画像形成装置は、紙搬送部において紙搬送方向と垂直方向の紙位置を任意に変更する手段と定着ローラの汚れ量を元にクリーニングウェブの巻取り量を制御する定着クリーニング装置とを備え、定着ローラの幅と、書き込む画像を区分けする手段と通過位置ごとのそれぞれの合計画素数と、画像の区分け範囲ごとの画素数を元に紙位置をずらす幅を算定する手段を備える。【選択図】図１
2010217776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙搬送部において紙搬送方向と垂直方向の紙位置を任意に変更する紙位置変更手段と、画像形成部において書き込み開始位置を任意に変更する書き込み開始位置変更手段と、定着ローラの汚れ量を元にクリーニングウェブの巻取り量を制御する定着クリーニング装置とを備える画像形成装置であって、
前記定着ローラの幅を区分けし、これから紙に書き込む画像を紙搬送方向に垂直な方向に区分けする幅区分け手段と、
過去に既に定着ローラを通過して書き込んだ前記幅区分け手段により区分けした通過位置ごとのそれぞれの合計画素数を保持する記憶部と、
前記通過位置ごとのそれぞれの合計画素数と、これから紙に書き込む前記幅区分け手段により区分けした画像の区分け範囲ごとの画素数を元に紙位置をずらす幅を算定し紙位置を決定するずらし幅算定手段と、
前記ずらし幅算定手段により算定されたずらし位置に基づき前記紙位置変更手段および前記開始位置変更手段を制御する位置制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記幅算定手段は、ジョブ毎に紙位置を決定する場合は、前記画像の区分け範囲ごとの画素数をジョブの合計値とすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記幅算定手段は、前記通過位置ごとのそれぞれの合計画素数に、前記画像の区分け範囲ごとの画素数を加算した後の最大値が最も小さくなるようなずらし方を選択し、紙位置をずらす幅を算定し紙位置を決定することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
給紙トレイを複数持ち、該給紙トレイ別に同サイズの紙を異なる向きに格納して給紙し、
前記これから書き込む画像の画素データを元にいずれの給紙トレイから紙搬送するかを決定して紙の向きを選択することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
ユーザー操作部において、前記紙搬送位置を決定する制御により定着汚れ位置を分散化する機能の使用または不使用を選択することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写媒体上に画像の形成を行う画像形成装置の定着ローラの汚れ位置を分散する技術に関連する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置のクリーニングウェブ装置は、定着ローラに付着したトナー、帯電粒子、転写媒体からの紙粉、炭酸カルシウム等を除去し、かつクリーニングウェブに含浸されたオイルを定着ローラに塗布する。
【０００３】
クリーニングウェブの巻取り量を節約して使用することができれば、クリーニングウェブを無駄なく使用して使用寿命を伸ばすことができ、クリーニングウェブの交換タイミングを遅らせて交換回数を減らすことができる。
【０００４】
特許文献１には、転写材上に帯電粒子が多く付着する条件、すなわち画像比率が小さい時はクリーニングウェブを巻き取る量を多くし、転写材上に帯電粒子付着が多くない時、すなわち画像比率が大きい時はクリーニングウェブを巻取る量を少なくする方法が開示されている。
すなわち、帯電粒子を用いた画像形成装置の場合、帯電装置から吐き出された帯電粒子が像担持体上に多く存在することになる。この排出された帯電粒子はトナーと逆極性のため、現像領域を通過した段階で像担持体非画像域に帯電粒子が多く存在することになり、転写時には転写材の非画像域に帯電粒子が付着しやすくなる。
このため定着手段を通過する転写材上に付着した帯電粒子の量が多いほど定着装置にこの帯電粒子が蓄積しやすくなる。クリーニングウェブを装備した定着装置の場合、帯電粒子はクリーニングウェブと定着ローラのニップ部で蓄積する。
そして、帯電粒子が蓄積すると定着部材の磨耗による耐久性低下、あるいは定着効率低下といった問題が起きるので、特許文献１では上記の方法でこの問題を回避しようとする。
【０００５】
また、特許文献２には、以下のような技術が開示されている。画像形成装置の紙搬送路を搬送される紙の搬送方向と平行な端面を位置決め規制することで、搬送方向と垂直方向の紙位置を任意に変更し、紙位置に合わせて画像形成部における書き込み位置を変更し、紙位置と書き込み開始位置を順次またはランダムに変更する。これにより、紙のセンターや紙端部の通過位置を集中させないようにし、紙端部の通過位置が常に同じ位置となる場合等における定着ローラ等の表面剥離による早期交換の問題を防止する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１の方法は、定着ローラの汚れ位置を分散することで、クリーニングウェブの巻取り量を節約してクリーニングウェブの交換回数を減らすという観点のものではなく、画像比率等に応じてクリーニングウェブを巻取る量を調節するに過ぎない。
【０００７】
また、上述の特許文献２の方法は、クリーニングウェブの巻取り量を節約するものではなく、単に紙端部の通過位置の頻度が大きい場合の定着ローラ等の表面剥離の問題を回避する技術である。
【０００８】
また、数点の濃度平均値からクリーニングウェブの巻取り量を決定する方法もあるが、この方法では、画像が一部に集中した場合には、十分に汚れを除去できない可能性がある。
さらに、上記の濃度平均値ではなく、濃度最大値に基づいて決定する方法の場合、十分に汚れを除去することはできるが、画像が一部に集中した場合には一部の汚れを除去するためにクリーニングウェブを大量に巻き取ることになり、クリーニングウェブの交換時期が早まってしまう問題がある。
【０００９】
本発明は上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、その目的は、定着ローラの汚れ位置を分散してクリーニングウェブの巻取り量を節約する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、紙搬送部において紙搬送方向と垂直方向の紙位置を任意に変更する紙位置変更手段と、画像形成部において書き込み開始位置を任意に変更する書き込み開始位置変更手段と、定着ローラの汚れ量を元にクリーニングウェブの巻取り量を制御する定着クリーニング装置とを備える画像形成装置であって、定着ローラの幅を区分けし、これから紙に書き込む画像を紙搬送方向に垂直な方向に区分けする幅区分け手段と、過去に既に定着ローラを通過して書き込んだ幅区分け手段により区分けした通過位置ごとのそれぞれの合計画素数を保持する記憶部と、通過位置ごとのそれぞれの合計画素数と、これから紙に書き込む幅区分け手段により区分けした画像の区分け範囲ごとの画素数を元に紙位置をずらす幅を算定し紙位置を決定するずらし幅算定手段と、ずらし幅算定手段により算定されたずらし位置に基づき紙位置変更手段および開始位置変更手段を制御する位置制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、幅算定手段は、ジョブ毎に紙位置を決定する場合は、画像の区分け範囲ごとの画素数をジョブの合計値とすることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、幅算定手段は、通過位置ごとのそれぞれの合計画素数に、画像の区分け範囲ごとの画素数を加算した後の最大値が最も小さくなるようなずらし方を選択し、紙位置をずらす幅を算定し紙位置を決定することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、給紙トレイを複数持ち、該給紙トレイ別に同サイズの紙を異なる向きに格納して給紙し、これから書き込む画像の画素データを元にいずれの給紙トレイから紙搬送するかを決定して紙の向きを選択することを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、ユーザー操作部において、紙搬送位置を決定する制御により定着汚れ位置を分散化する機能の使用または不使用を選択することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
定着ローラの汚れ位置を分散してクリーニングウェブの巻取り量を節約する画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態における画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明のクリーニングウェブ装置の概略断面拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態の画像形成装置の機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態で紙位置が可変とされることを説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態の紙位置および書き込み開始位置をずらすことを説明する図である。
【図６】本発明の紙位置を決定する処理動作のフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態における幅の区分けを示す図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるずらし幅算定を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施の形態について以下に説明する。
【００１８】
図１は本実施の形態における画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
画像形成装置は、紙を積層保持する紙収納部としての給紙トレイ２を備える給送装置１と、紙上に電子写真方式で画像形成を行う画像形成部であるプリンタエンジン３と、画像形成後の紙が排紙される排紙スタッカ４とを備える。また、画像形成装置は、図示しない装置全体の制御を司るＣＰＵおよびデータの記憶媒体を備える。
【００１９】
プリンタエンジン３には、形成した画像を紙上に定着する定着装置６がある。
定着装置６には定着ローラ１６と加圧ローラ１７と、定着ローラ１６上部にはクリーニングウェブ装置１８が設けられる。クリーニングウェブ装置１８の詳細については後述する。
【００２０】
画像形成装置には、給送装置１から、プリンタエンジン３を経由して、排紙スタッカ４に至る紙の搬送経路５が形成される。
【００２１】
搬送経路５のうち給送装置１の給紙トレイ２からプリンタエンジン３までが紙搬送路７である。
【００２２】
給送装置１の給紙トレイ２の紙搬送方向の下流側には、積層保持された紙を取り出すピックアップローラ８や取り出した紙を一枚ずつに分離する分離ローラ９などが設けられ、紙搬送路７に対して紙を給送する。
【００２３】
紙搬送路７上には、紙の端部を検出する紙端部検出センサ１０、第１搬送モータで駆動されて紙を搬送する第１搬送ローラ１１、紙をプリンタエンジン３へ送るように第２搬送モータで駆動されて紙を搬送する第２搬送ローラ１２、レジストセンサ１３、および、レジストセンサ１３により検出した紙をプリンタエンジン３へ送り出すタイミングをプリンタエンジン２での画像形成動作に同期させるレジストレーション動作を行うレジストローラ１４等の搬送手段が配置されている。
【００２４】
なお、上記のピックアップローラ８、分離ローラ９などによって給紙される紙は、一旦、紙の位置決め規制をするジョガー１５に搬送される。そして、紙はジョガー１５で紙搬送方向と垂直の方向にずらされ、再び紙搬送路７に対して紙が給送される。その後、上記のとおり紙搬送路７を通り、プリンタエンジン３で画像形成され、排紙スタッカ４に排紙される。
【００２５】
図２は、図１に示したクリーニングウェブ装置１８の概略断面拡大図である。
クリーニングウェブ装置１８は、定着ローラ１６に付着したトナー等を除去してクリーニングウェブに含浸されたオイルを定着ローラ１６に塗布する。
【００２６】
図２を参照すると、クリーニングウェブ装置１８は、クリーニングウェブ送出ローラ２０と、クリーニングウェブ１９を定着ローラ１６に押し当てるクリーニングウェブ押圧ローラ２１と、クリーニングウェブ巻取ローラ２２とを備えている。クリーニングウェブ１９はオイルを含浸した不織布の表面を例えばポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン等の不透油耐熱性フィルムで被覆して構成される。クリーニングウェブ１９の未使用部分はクリーニングウェブ送出ローラ２０に、使用済み部分はクリーニングウェブ巻取ローラ２２にそれぞれ巻回されている。
【００２７】
上記構成において、通常のコピー動作等の場合には定着ローラ１６が矢印方向に回転駆動され、同時にクリーニングウェブ巻取ローラ２２が矢印方向に回転駆動され、使用済みのクリーニングウェブ１９をクリーニングウェブ巻取ローラ２２に巻き取るとともに、クリーニングウェブ送出ローラ２０からは未使用のクリーニングウェブ１９が送り出され、未使用のクリーニングウェブ１９が矢印方向に回転するクリーニングウェブ押圧ローラ２１にて定着ローラ１６表面に押圧される。このようにクリーニングウェブ１９が定着ローラ１６表面に押し当てられると、含浸されたオイルが定着ローラ１６表面に塗布されるとともに定着ローラ１６表面に付着したトナー、帯電粒子、紙からの紙粉、炭酸カルシウム等が定着ローラ１６表面から除去される。
【００２８】
クリーニングウェブ装置１８は、定着ローラ１６の汚れ量を元にクリーニングウェブ１９の巻取り量を制御する。
【００２９】
図３は、本実施の形態の画像形成装置の機能ブロック図である。
幅区分け部３１と、ずらし幅算定部３２と、位置制御部３３と、画素数更新部３４と、記憶部３５とを含む。幅区分け部３１と、ずらし幅算定部３２と、紙位置制御部３３と、画素数更新部３４はＣＰＵによって実現され、記憶部３５は、記憶媒体によって実現されて良い。
幅区分け部３１は、定着ローラ１６の幅を区分けし、これから紙に書き込む画像も同様に紙搬送方向に垂直な方向に区分けする機能を有している。
ずらし幅算定部３２は、記憶部３５で保持している画素数の和と書き込む画像の画素数を元に、ずらし幅を算定して紙位置を決定する機能を有している。
位置制御部３３は、ずらし幅算定部３２で決定された紙位置となるようにジョガー１５、等を制御したり、書き込み開始位置変更部を制御する機能を有している。
画素数更新部３４は、画像の書き込み後に記憶部３５で保持している画素数の和を更新する機能を有している。
記憶部３５は、定着ローラ１６のそれぞれの位置で過去に既に書き込んだ画素数の和のデータを保持する機能を有している。
【００３０】
図４（ａ）に紙を一枚ずつずらした場合の一例、また図４（ｂ）にジョブ毎にずらした場合の一例を示す。
ここでは、一回のジョブで紙三枚の印刷を行ったものとする。
ジョガー１５により、図４に示すように紙位置が可変とされる。
【００３１】
図５に示すように、紙位置を紙搬送方向と垂直の方向にずらした場合、書き込み開始位置も同様にずらす。すなわち、紙位置をCだけずらした場合、書き込み開始位置もCだけずらす。画像形成を行う画像形成部であるプリンタエンジン３において書き込み開始位置を任意に変更することができる書き込み開始位置変更部が設けられる。
【００３２】
したがって、後述するように紙位置および書き込み開始位置を適切に制御することにより、定着ローラ１６の特定の位置への画像書き込みの集中が避けられ、定着ローラ１６の汚れを分散化することができる。
【００３３】
本実施の形態における紙位置を決定する処理動作は、図６のフローチャートを参照すると、まず、幅区分け部３１は、定着ローラ１６の幅を区分けし、そして、幅区分け部３１は、これから紙に書き込む画像も同様に紙搬送方向に垂直な方向に区分けする（Ｓ６０１）。
図７に示すように、定着ローラ１６の幅をサイズaで６区分に区分けしたとき、これから書き込む画像の紙搬送方向に垂直な面を、同様のサイズaで４区分に区分けできたとする。定着ローラ１６の幅はa×６であり、それに対する書き込む画像の幅はa×4であるから、図７に示すように定着ローラ１６の幅内で任意にずらすことが可能である。ここでは、サイズaを１ブロックとみなして、１ブロックごとにずらすものとする。
【００３４】
ずらし幅算定部３２は、記憶部３５で保持している定着ローラ１６のそれぞれの位置で過去に既に書き込んだ画素数の和と、これから書き込む画像の画素数を元に、ずらし幅を算定して紙位置を決定する（Ｓ６０２）。
記憶部３５で保持している定着ローラ１６のそれぞれの位置で過去に既に書き込んだ画素数の和の一例を図８に示す。図８を参照すると、過去に既に定着ローラ１６を通過して書き込んだ合計画素数は、区分けした通過位置ごとにそれぞれＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６とすると、Ｘ１=１００，０００、Ｘ２=１，０００，０００、Ｘ３=６００，０００、Ｘ４=７００，０００、Ｘ５=１０，０００、Ｘ６=１５，０００である。
一方、これから紙に書き込む画素数を、紙の区分け範囲ごとにＹ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４とすると、Ｙ１=５，０００、Ｙ２=２，０００、Ｙ３=１０，０００、Ｙ４=９，０００である。ずらし幅算定部３２によりこれらの値が取得されて良い。
これから紙に書き込む画像を書き込んだ後のＸ１〜Ｘ６の合計画素数、すなわち、Ｘ１〜Ｘ６の過去に既に定着ローラ１６を通過して書き込んだ合計画素数に、Ｙ１〜Ｙ４のこれから紙に書き込む画素数を加算した後のＸ１〜Ｘ６の合計画素数の最大値が最も小さくなるようなずらし方を選択し、紙位置を決める。
すなわち図８の値では、Ｘ１〜Ｘ６の過去に既に定着ローラ１６を通過して書き込んだ合計画素数のうちＸ２=１，０００，０００が最大であり、次に大きいＸ４=７００，０００との差が、Ｙ１〜Ｙ４の最大値の１０，０００より大きいので、これから紙に書き込む画像を書き込んだ後のＸ２が最小となるように、Ｘ３〜Ｘ６の位置を通過するように紙位置を決定する。
このようにすれば、定着ローラ１６の特定の位置、すなわちここではＸ２ブロックへの画像書き込みの集中が避けられ、定着ローラ１６の汚れを分散化することができる。これによって、クリーニングウェブ１９の巻取り量を抑えることが可能となる。
なお、ジョブ毎に紙位置を決定する場合は、Ｙ１〜Ｙ４を、紙一枚分に書き込む画像の画素ではなく、ジョブの合計値とすればよい。
【００３５】
位置制御部３３は、ずらし幅算定部３２で決定された紙位置となるようにジョガー１５等を制御するとともに、書き込み開始位置変更部を制御して紙位置をずらした分、書き込み開始位置もずらす（Ｓ６０３）。
【００３６】
画素数更新部３４は、画像の書き込み後に記憶部３５で保持している画素数の和を更新する（Ｓ６０４）。上記の数値例を用いると、Ｘ１およびＸ２は、加算されないのでそのままの値であるが、Ｘ３は、６００，０００にＹ１の５，０００が加算されて６０５，０００と更新される。Ｘ４〜Ｘ６もＸ３と同様に更新される。
【００３７】
本発明の他の実施の形態として、給送装置１の給紙トレイ２を複数持ち、同サイズの紙をタテ、ヨコの２つの向きに給紙可能であり、これから紙に書き込む画像の画素データを元に、複数の給紙トレイ２のいずれの給紙トレイ２から紙搬送するかを決定して紙の向きを選択可能としてもよい。これにより、書き込み画像を元に紙搬送の縦横方向を選択し、書き込み開始位置を分散化させることで、定着ローラ１６の汚れ位置を分散化することができ、定着ローラ１６の汚れを十分に除去した場合にもクリーニングウェブ１９の巻取り量をより抑え、使用量を減少させることができる。
【００３８】
また、画像形成装置のユーザー操作部等において、機能の使用または不使用を選択する機構が設けられても良い。ジョブごとに排紙位置を変更したり、あるいは紙の縦横方向が異なる場合があり、排紙位置や方向が揃っていることが必要な場合等には、クリーニングウェブ１９の長寿命化と、どちらを優先させるかをユーザーによる設定で選択することができることが好ましいからである。
【００３９】
なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更実施が可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１    給送装置
２    給紙トレイ
３    プリンタエンジン
４    排紙スタッカ
５    搬送経路
６    定着装置
７    紙搬送路
８    ピックアップローラ
９    分離ローラ
１０    紙端部検出センサ
１１    第１搬送ローラ
１２    第２搬送ローラ
１３    レジストセンサ
１４    レジストローラ
１５    ジョガー
１６    定着ローラ
１７    加圧ローラ
１８    クリーニングウェブ装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４１】
【特許文献１】特開２００３−２３３２６５号公報
【特許文献２】特開２００３−２６３０９０号公報
【図１】
2010217776.tif 000003
【図２】
2010217776.tif 000004
【図３】
2010217776.tif 000005
【図４】
2010217776.tif 000006
【図５】
2010217776.tif 000007
【図６】
2010217776.tif 000008
【図７】
2010217776.tif 000009
【図８】
2010217776.tif 000010