(57)【要約】【課題】供給電流の制限によって定着温度の低下が発生し得る画像形成装置において、より効果的な定着手段のクリーニングが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置に供給されている電流を検知する電流検知手段の検知量が所定値を超えることで電流制限手段が定着手段に供給可能な最大電流を制限している状態において、トナー画像の記録材への加熱定着後に定着手段に残留する残留物の堆積度合いが、所定の堆積度合いに達したか否かを判定する判定手段を有し、前記判定手段が前記所定の堆積度合いに達したと判定したら、前記定着手段のクリーニング制御シーケンスを実行することを特徴とする。【選択図】図１
2014119567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材にトナー画像を形成する画像形成手段と、
記録材に形成されたトナー画像を記録材に加熱定着する定着手段と、
前記定着手段の温度を検知する温度検知手段と、
前記定着手段の温度が制御目標温度に維持されるように前記定着手段に流れる電流を制御する温度制御手段と、
画像形成装置に供給されている電流を検知する電流検知手段と、
前記定着手段に供給可能な最大電流を制限する電流制限手段と、
を有する画像形成装置において、
前記電流検知手段の検知量が所定値を超えることで前記電流制限手段が前記定着手段に供給可能な最大電流を制限している状態において、トナー画像の記録材への加熱定着後に前記定着手段に残留する残留物の堆積度合いが、所定の堆積度合いに達したか否かを判定する判定手段を有し、
前記判定手段が前記所定の堆積度合いに達したと判定したら、前記定着手段のクリーニング制御シーケンスを実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着手段が複数の記録材を連続的に加熱定着する場合において、前記温度検知手段の検知温度が前記制御目標温度から所定の温度まで低下する間に、前記定着手段を通過した記録材の数、記録材が前記定着手段を通過する時間、前記定着手段を通過する記録材における通過方向の長さ、又は、前記定着手段を通過する記録材におけるトナー像の面積、のうち少なくとも１つを積算する積算手段を有し、
前記判定手段は、前記積算手段の積算値が所定の値を超えたときに、前記所定の堆積度合いに達したと判定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記定着手段による複数の記録材に対する加熱定着が終了し、かつ前記積算値が所定の値を超えている場合に、前記所定の堆積度合いに達したと判定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記積算手段は、前記温度検知手段の検知温度が前記制御目標温度から低下してから再び前記制御目標温度まで増加したときに、前記積算値を所定の値だけ減算することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記温度検知手段の検知温度が前記制御目標温度よりも低い所定の温度よりも低下したときに、前記所定の堆積度合いに達したと判定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記クリーニング制御シーケンスにおいて、前記画像形成手段が形成した所定のトナー画像を前記定着手段で記録材に加熱定着させて作成するクリーニングシートであって、加熱しながら前記定着手段を通過させることで前記定着手段をクリーニングすることが可能なクリーニングシートを作成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記クリーニングシートの作成において、前記温度検知手段の検知温度が前記制御目標温度よりも低下している場合には、前記検知温度の前記制御目標温度からの低下量に応じて、前記所定のトナー画像の単位面積あたりのトナー量を変更することを特徴とする請求項６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、本発明は記録材上に画像を形成するカラー画像形成装置に関し、特に、商用電源から画像形成装置に流入する電流量を検知する電流検知回路を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用する画像形成装置であるレーザプリンタに用いられる定着装置の一例として、熱ローラ方式の定着装置が知られている。熱ローラ方式の定着装置は、ヒータなどの熱源を内包または外部に備える定着ローラと、この定着ローラと接触してニップ部（定着ニップ部）を形成する加圧ローラからなる。未定着トナー画像を担持する記録材はトナー画像担持面を定着ローラ側に向けてニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これにより記録材上のトナー画像は記録材に加熱定着される。
上記定着装置においては、画像形成装置の使用に伴い少なからず未定着トナー画像のトナーや記録材としての記録紙の紙紛などが定着ローラあるいは加圧ローラの外周面（表面）に付着して定着ローラあるいは加圧ローラ表面が汚れることがある。これは定着不足による熱的オフセットなどが原因となって発生するものである。特に加圧ローラ表面にトナーや紙粉が付着すると、記録材の裏汚れが発生したり、ひどい場合には記録材が巻きついたりする可能性がある。
こうした問題を解決するため、クリーニングシートで定着ローラや加圧ローラの表面の汚れをクリーニングする画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、クリーニング専用のトナーパターンを形成した記録材をクリーニングシートとして作成する。そして、クリーニング対象とする定着ローラまたは加圧ローラにトナーパターンが接触する向きでクリーニングシートを画像形成装置に再給紙し、定着装置を通過させることで、定着ローラまたは加圧ローラの表面の汚れをクリーニングする。
ここで、特許文献１では、クリーニング用として記録材に形成されるトナーパターンの単位面積あたりのトナー量を、記録材の材質に関わる種類に応じて変更し、クリーニングシートのクリーニング性能の向上を図ることが提案されている。
一方、近年、画像形成装置の高速化に伴い、画像形成装置に使用するモータが高速化／大型化し、画像形成装置の消費電流が増加している。また、オフィス文書のカラー化が進み、カラーレーザプリンタが多く生産されている。カラーレーザプリンタは、複数の画像形成を同時に行うためモータの使用個数が多く、更に、複数のトナー像を記録材に定着させる必要があるため定着装置が消費する電流も大きい。更に、画像形成装置の高機能化に伴い、種々のオプション装置が装着されるようになってきている。例えば、複数の記録材サイズに対応するための給紙オプション装置、排出された記録材を所定枚数毎に仕分けやステイプルする排紙オプション装置、原稿のコピーや電子ファイル化を行うための自動紙送り機構付きイメージスキャナ等のオプション装置である。その結果、画像形成装置の消費電流は益々増加する傾向にある。
これら機器の消費する電流の上限の一つの目安は、商用電源で供給可能な最大電流、言い換えれば、定格電流（例えば１５Ａ＝１５００Ｗ／１００Ｖ）であり、画像形成装置の消費電流が商用電源の定格電流を超えないように設計する必要がある。そこで、従来の画像形成装置では、例えば、画像形成装置への流入電流を検知する電流検知装置を設け、商用電源の定格電流を超えないように定着装置に流す電流を制限することがなされている。しかし、定着装置に流す電流を制限すると、消費電流が足りなくなるため、徐々に定着装置の温度は低下し、所望の定着性を確保できなくなる。
これに対し、特許文献２では、定着装置へ流す電流が制限されている状態で定着装置の温度が制御目標温度より低い所定温度を下回った場合、定着装置へ搬送される記録材の搬送間隔を拡大させ、定着性を確保させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−７５７９６号公報
【特許文献２】特開２００８−２９２９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
定着装置に流す電流が制限され始めてから、定着装置の温度が制御目標温度より低い所定温度を下回るまでの期間において、目視可能なレベルの定着不良は発生しないが、記録材上の一部のトナーは定着不十分となる可能性がある。その結果、定着ローラ又は加圧ローラ表面が汚れる可能性がある。こうした定着ローラ又は加圧ローラ表面の汚れは、定着ローラ又は加圧ローラ表面での蓄積限界を超えるとニップ部で記録材上へ吐出され、記録材上の画像を汚損する原因となり得る。また、定着ローラ又は加圧ローラ表面の汚れをきっかけとして、記録材が定着ローラ又は加圧ローラ表面に巻付きやすくなり、定着装置でのジャムや定着ローラ又は加圧ローラの破損を引き起こす恐れがある。
【０００５】
本発明の目的は、供給電流の制限によって定着温度の低下が発生し得る画像形成装置において、より効果的な定着手段のクリーニングが可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材にトナー画像を形成する画像形成手段と、
記録材に形成されたトナー画像を記録材に加熱定着する定着手段と、
前記定着手段の温度を検知する温度検知手段と、
前記定着手段の温度が制御目標温度に維持されるように前記定着手段への電流の印加を制御する温度制御手段と、
画像形成装置に供給されている電流を検知する電流検知手段と、
前記定着手段に供給可能な最大電流を制限する電流制限手段と、
を有する画像形成装置において、
前記電流検知手段の検知量が所定値を超えることで前記電流制限手段が前記定着手段に供給可能な最大電流を制限している状態において、トナー画像の記録材への加熱定着後に前記定着手段に残留する残留物の堆積度合いが、所定の堆積度合いに達したか否かを判定する判定手段を有し、
前記判定手段が前記所定の堆積度合いに達したと判定したら、前記定着手段のクリーニング制御シーケンスを実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、供給電流の制限によって定着温度の低下が発生し得る画像形成装置において、より効果的な定着手段のクリーニングが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１における画像形成動作のフローチャート
【図２】本発明の実施例に係る画像形成装置の構成を示す図
【図３】本発明の実施例における定着装置の構成を示す図
【図４】本発明の実施例に係る画像形成装置の回路図
【図５】本発明の実施例における定着装置の温度制御を説明する図
【図６】本発明の実施例１における電流抑制動作を説明する図
【図７】本発明の実施例におけるクリーニングシートを示す図
【図８】本発明の実施例２における画像形成動作のフローチャート
【図９】本発明の実施例３における電流抑制動作を説明する図
【図１０】本発明の実施例３における画像形成動作のフローチャート
【図１１】本発明の実施例４における定着電流抑制時の定着温度波形を示す図
【図１２】本発明の実施例４における画像形成動作のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１０】
（実施例１）
［１．画像形成装置の全体構成］
まず、本発明の実施例１に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図２は、実施例１に係る画像形成装置（オプション装置付きのディジタルカラー複写機）の構成を示す図である。本実施例の画像形成装置は、１８０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードでＡ４サイズ紙を３０ｐｐｍで出力する能力をもつ。また、本実施例の画像形成装置は定格電圧１００Ｖ〜１２７Ｖで使用されるものである。
【００１１】
図２において、４０１は画像形成装置、４０２は記録材３２を収納する給紙カセット、４０４は給紙カセット４０２から記録材３２を繰り出すピックアップローラ、４０５はピックアップローラ４０４によって繰り出された記録材３２を搬送する給紙ローラである。４０６は給紙ローラ４０５と対をなし記録材３２の重送を防止するためのリタードローラ、４０７はレジストローラ対である。
【００１２】
４０９は静電吸着搬送転写ベルト（以下ＥＴＢ：ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｂｅｌｔと記す）であり、記録材３２を静電吸着させて搬送する。
４１０Ｙ，４１０Ｍ、４１０Ｃ、４１０Ｋはプロセスカートリッジである。４１０Ｙはイエロー色のプロセスカートリッジ、４１０Ｍはマゼンタ色のプロセスカートリッジ、４１０Ｃはシアン色のプロセスカートリッジ、４１０Ｋはブラック色のプロセスカートリッジである。ここで、図２に示す各構成の符号におけるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した構成であることを示しており、区別して説明する必要があるなど場合を除き、以下の説明では適宜省略する。
【００１３】
各プロセスカートリッジ４１０は、それぞれ、感光ドラム３０５と、感光ドラム３０５上の各色のトナー（現像剤）を除去するクリーニング装置３０６と、帯電ローラ３０３と、現像ローラ３０２と、トナー格納容器４１１とを備えている。各プロセスカートリッジ４１０は、画像形成装置４０１に対しそれぞれ着脱可能となっている。トナーとしては、少なくともバインダ、着色剤、荷電制御剤から構成される。本実施例ではバインダ樹脂としてスチレンアクリル系樹脂を使用する。
【００１４】
４２０はスキャナユニットであり、各色のプロセスカートリッジ４１０に対応して設けられている。スキャナユニット４２０は、概略、レーザユニット４２１、ポリゴンミラー４２２、スキャナモータ４２３、結像レンズ群４２４により構成されている。レーザユニット４２１は、後述するビデオコントローラ４４０から送出される各画像信号に基づいて変調されたレーザ光を発光する。ポリゴンミラー４２２は、各レーザユニット４２０からのレーザ光を各感光ドラム３０５上に走査する。
【００１５】
４３０は感光ドラム３０５上の各色のトナー（トナー画像）を、ＥＴＢ４０９によって搬送される記録材３２に転写させる転写ローラである。４３１は定着装置（定着手段）であり、内部に加熱用のヒータであるハロゲンランプ４３２を備えた定着ローラ４３３と加圧ローラ４３４、定着ローラ４３３からの記録材３２を搬送するための定着排紙ローラ対４３５により構成されている。４６０は記録材３２の両面に画像形成を行う際に記録材の搬送方向を反転させる両面反転ローラであり、４６１は反転した記録材３２が搬送される両面プリント用搬送路である。
【００１６】
４５１、４５２、４５３はＤＣブラシレスモータであり、４５１はプロセスカートリッジ４１０を駆動するメインモータ、４５２はＥＴＢを駆動するＥＴＢモータ、４５３は定着装置を駆動する定着モータである。尚、メインモータ４５１は４色分存在し、プロセスカートリッジ４１０Ｙ、４１０Ｍ、４１０Ｃ、４１０Ｋに対して、ＤＣブラシレスモータ４５１Ｙ、４５１Ｍ、４５１Ｃ、４５１Ｋが対応している。
【００１７】
２０１は画像形成装置４０１の制御部であるＤＣコントローラであり、マイクロコンピュータ２０７、および各種入出力制御回路（不図示）等で構成されている。ここで、マイクロコンピュータ２０７は、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリとＣＰＵとからなる。メモリには、記録材３２上に画像を形成するための画像形成制御シーケンスや、定着装置４３１をクリーニングするためのクリーニング制御シーケンスなどが記憶されている。
２０２は低圧電源回路であり、１次ＡＣ電流を平滑後に降圧し、各ＤＣブラシレスモータ４５１、４５２、４５３や、ＤＣコントローラ２０１などに電力を供給する。
【００１８】
４４０はビデオコントローラであり、パーソナルコンピュータ等のホストコンピュータ４４１から送出される画像データを受け取ると、この画像データをビットマップデータに展開し、画像形成用の画像信号を生成する。
３２３は記録材に光を照射し、記録材の透過光量から記録材の坪量を判別する坪量判別装置である。３２４は画像形成装置の周囲温度を検知する温度検知センサ（温度検知手段）である。
６５１は異なる記録材に対応するためのオプション装置である給紙ユニットであり、記録材３２を収納する給紙カセット６５２、給紙カセット６５２から記録材３２を繰り出すピックアップローラ６５４を有する。
【００１９】
８０１は画像形成装置４０１から排出された記録材を所定枚数毎に排紙トレイにソートするオプション装置である排紙ユニットであり、搬送ローラ対８０４、８０５を駆動するモータ８０２と、排紙トレイ８０６を昇降動作させるモータ８０３とを有する。
７０１は画像形成装置４０１から排出された記録材をオプション装置である排紙ユニット８０１に搬送するオプション装置である搬送ユニットであり、搬送ローラ対７０３、７０４を駆動するモータ７０２を有する。
９０１は原稿搬送部９３０と原稿読み込み部９３１とからなるオプション装置であるイメージスキャナである。９０２は原稿９３２を搬送する原稿搬送モータ、９０４は露光ユニット、９０５は露光装置、９０６はミラー、９０３は露光ユニット９０４を水平移動させるスキャナ駆動モータ、９０７は反射装置、９０８、９０９はミラーである。９１０は受光装置、９４０はイメージスキャナ９０１の動作を制御するとともに、受光装置９１０で受光した信号を画像データ化するイメージスキャナコントローラユニットである。
【００２０】
［２．定着装置の構成］
図３は定着装置４３１の一例の構成を示す図である。この定着装置４３１は熱ローラ方式の定着装置である。以下の説明において、定着装置およびこの定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向である。
【００２１】
定着装置４３１は、加熱手段としてのハロゲンランプ４３２と、定着部材としての定着ローラ４３３および加圧ローラ４３４と、を有する。ハロゲンランプ４３２と、定着ローラ４３３と、加圧ローラ４３４は何れも長手方向に細長い部材である。
【００２２】
定着ローラ４３３は、アルミニウムやステンレス製の円筒形状の中空芯金４３３ａを有する。この中空芯金４３３ａの外周面上にはシリコーンゴム等を薄肉に形成した弾性層４３３ｂが形成されている。さらにその弾性層４３３ｂの外周面上には離型性に優れた性能を示すポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）あるいはパーフルオロアルコキシテトラフルオロエチレン共重合体（ＰＦＡ）よりなる離型層４３３ｃが形成されている。この定着ローラ４３３は、中空芯金４３３ａの長手方向両端部が装置フレーム（不図示）に回転自在に保持されている。
【００２３】
定着ローラ４３３の中空芯金４３３ａの内部にはハロゲンランプ４３２が配設されている。このハロゲンランプ４３２は、ハロゲンランプ４３２の長手方向両端部が装置フレームに保持されている。このハロゲンランプ４３２に対して不図示の電源から通電してハロゲンランプ４３２を発熱させ、ハロゲンランプ４３２の輻射熱により中空芯金４３３ａの内部から中空芯金４３３ａ、弾性層４３３ｂ、離型層４３３ｃを介して定着ローラ４３３の外周面（表面）を加熱する。
【００２４】
加圧ローラ４３４は、アルミニウムやステンレス製の丸軸状の芯金４３４ａを有する。この芯金４３４ａの外周面上にはシリコーンゴムや発泡シリコーンゴム等を厚肉に形成した弾性層４３４ｂが形成されている。さらにその弾性層４３４ｂの外周面上には最外層としてＰＴＦＥやＰＦＡよりなる離型層４３４ｃが形成されている。この加圧ローラ４３４は、定着ローラ４３３に対して略並行に配設され芯金４３４ａの長手方向両端部を装置フレームに回転自在に保持させている。そして加圧ローラ４３４は、加圧ローラ４３４の芯金４３４ａの長手方向両端部を加圧バネなどの加圧手段（不図示）により定着ローラ４３３の軸方向へ付勢して加圧ローラ４３４の外周面（表面）を定着ローラ４３３表面に加圧状態に接触させている。その加圧ローラ４３４は、加圧手段による加圧力により弾性層４３４ｂが定着ローラ４３３表面の長手方向に沿って弾性変形し加圧ローラ４３４表面と定着ローラ４３３表面との間に所定幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成している。定着モータ４５３を駆動して加圧ローラ４３４を回転させ定着ローラ４３３を従動回転させる構成となっている。
【００２５】
［３．画像形成動作］
まず、ホストコンピュータ４４１からビデオコントローラ４４０に画像データが送信される。ビデオコントローラ４４０は、ＤＣコントローラ２０１に画像形成の開始を指示するＰＲＩＮＴ信号を送信するとともに、受信した画像データをビットマップデータに変換する。ＰＲＩＮＴ信号を受信したＤＣコントローラ２０１は、所定のタイミングで各種モータ４２３、４５１、４５２、４５３の駆動を開始するとともに、各種ローラ４０４、４０５、４０６を駆動して給紙カセット４０２から記録材３２を繰り出す。その後、坪量判別装置３２３で記録材３２の厚みを判別し、記録材に応じた画像形成速度及び画像形成条件を選択する。記録材３２の判別結果により画像形成速度の変更が必要な場合はメインモータ４５１、ＥＴＢモータ４５２、定着モータ４５３の回転速度を変更する。
また、温度検知センサ３２４で画像形成装置４０１の周囲温度（環境温度）を検知し、検知結果に応じて選択した画像形成条件の補正を行う。記録材３２は、レジストローラ対４０７まで搬送して一旦停止する。
【００２６】
一方、各感光ドラム３０５を、各帯電ローラ３０３により所定極性で一様な電位に帯電する。本実施例では、感光ドラム３０５表面は正極性に帯電される。次に、ビットマップ
データに依存した画像信号に応じて各レーザユニット４２１をＯＮ／ＯＦＦ制御する。各レーザユニット４２１から出射するレーザ光はポリゴンミラー４２２、結像レンズ群４２４を介して各感光ドラム３０５に照射される。これにより各感光ドラム３０５に画像データに応じた静電画像がそれぞれ形成される。そして現像バイアス電源（不図示）より各現像ローラ３０２に印加される現像バイアスを、帯電電位と潜像（露光部）電位の間の適切な値に設定することで、負極性に帯電されたトナーが現像ローラ３０２から感光ドラム３０５表面の静電潜像に選択的に付着する。これにより静電潜像の現像が行われる。
【００２７】
その後、レジストローラ対４０７で一旦停止していた記録材３２を、上記トナー像形成動作に応じた所定のタイミングでＥＴＢ４０９に再給紙する。そして、各感光ドラム３０５表面に現像された単色トナー画像は、感光ドラム３０５の回転に同調して、ＥＴＢ４０９上で略等速で移動する記録材３２へそれぞれ転写される。すなわち、各感光ドラム３０５と対応する各転写ローラ４３０に対して、トナーと逆極性の転写バイアスが印加される。これにより各感光ドラム３０５表面から各色のトナー画像が順次記録材３２表面に重なるように転写される。これによって記録材３２上にカラートナー画像が担持される。
【００２８】
以上のように、感光ドラム３０５、帯電ローラ３０３、レーザユニット４２１、現像ローラ３０２、転写ローラ４３０等、記録材上にトナー画像を形成するための構成を画像形成部（画像形成手段）と称することにする。
【００２９】
記録材３２上に形成されたカラートナー像は定着装置４３１に搬送され、所定温度に加熱された定着ローラ４３３と加圧ローラ４３４によって加熱、加圧（圧力をかける）されることで記録材３２に定着される。その後、記録材３２は、定着排紙ローラ対４３５により画像形成装置４０１外に排出される。排出された記録材３２は、搬送ユニット７０１を経由して排紙ユニット８０１に搬送される。排紙ユニット８０１では、所定枚数毎に記録材３２が排紙トレイ８０６に排出される。
【００３０】
［４．イメージスキャナの動作］
次にイメージスキャナ９０１の動作について説明する。原稿搬送部９３０に原稿９３２をセット後、コピーモードか、読み取りデータを電子ファイル化するだけのスキャナモードかを不図示の操作パネルより選択する。
【００３１】
コピーモードを選択した場合、原稿搬送モータ９０２により所定のタイミングで原稿９３２を原稿読み込み部９３１に搬送する。そして、スキャナ駆動モータ９０３により露光ユニット９０４を水平移動させ露光装置９０５の光を原稿９３２に照射する。原稿からの反射光はミラー９０６、および反射装置９０７内のミラー９０８、９０９を経由して受光装置９１０で受光され、受光信号はイメージスキャナコントローラユニット９４０に送信される。イメージスキャナコントローラユニット９４０は受信した信号を画像データ化し、ビデオコントローラ４４０に送信する。その後は、ホストコンピュータ４４１からの画像形成と同様の動作で記録材に画像形成を行う。
【００３２】
一方、スキャナモードを選択した場合、イメージスキャナコントローラユニット９４０は受信した信号を所定のファイル形式で電子ファイル化し、ビデオコントローラ４４０経由でホストコンピュータ４４１に送信する。スキャナモードの場合、記録材への画像形成は実行しない。尚、通常、イメージスキャナの動作は、カラーレーザプリンタ４０１の画像形成動作とは独立に動作する。
【００３３】
［５．画像形成装置の回路］
図４は本実施例の画像形成装置の回路図である。
２０２は低圧電源、５０１はインレット、５０２は商用電源からのノイズおよび低圧電
源からのノイズを除去するＡＣフィルタ、５０３はメインスイッチ、５０４はダイオードブリッジ、５０５は２４Ｖを生成するコンバータ、５０６はコンバータ制御回路である。５０７はダイオード、５０８はコンデンサ、５０９は定電圧制御回路、５１０はフォトカプラ、５１１は２４Ｖから３Ｖを生成するＤＣ／ＤＣコンバータ、５１２はカレントトランス、５１３は抵抗である。５１４は商用電源から画像形成装置への入力電流を検知する電流検知回路（電流検知手段）、５１５はゼロクロス検知回路である。
【００３４】
５２１は画像形成装置のドアと連動して開閉するインタロックスイッチ、５２２はリレー、５２３はトライアック、５２４、５２５、５２７は抵抗、５２６はフォトトライアックカプラ、５２８はトランジスタである。また、４３１は定着装置、４３３は定着ローラ、４３４は加圧ローラ、４３２は加熱ヒータ、５２９はサーモスイッチ、５３０は定着ローラ４３３の温度を検知するサーミスタ、５３１は抵抗、５８１はコンデンサである。
【００３５】
＜回路動作＞
メインスイッチ５０３がＯＮされると、インレット５０１およびＡＣフィルタ５０２を介して商用電流が流れ、ダイオードブリッジ５０４とコンデンサ５８１で全波整流される。そして、コンバータ制御回路５０６によりコンバータ５０５がスイッチングされ、コンバータ５０５の２次側に脈流電流が励起される。脈流電流はダイオード５０７およびコンデンサ５０８により整流される。整流後の電圧を定電圧制御部５０９が検知し、一定電圧（本実施例では２４Ｖ）になるようにフォトカプラ５１０を介してコンバータ制御回路５０６を制御する。整流された２４Ｖ電圧は、ＤＣブラシレスモータ４５１等に供給されるとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１１に供給され３Ｖが生成される。生成された３ＶはＤＣコントローラ２０１に供給され、画像形成装置４０１の制御に使用される。
【００３６】
［６．定着装置の温度制御］
図５を参照して、定着装置の温度制御動作について説明する。図５は定着装置に流れる定着電流波形について、通常動作時と定着電流制限時を分けて説明した図である。まず、サーミスタ５３０による定着装置４３１の温度検知方法について説明する。ＤＣコントローラ２０１はサーミスタ５３０と抵抗５３１の分圧電圧をＡ／Ｄポート１を介して検知する。サーミスタ５３０は温度の上昇とともに抵抗値が低下する特性をもっており、ＤＣコントローラ２０１はＡ／Ｄポート１の分圧電圧より定着ローラ４３３の温度を検出する。
【００３７】
＜通常動作時の温度制御動作＞
定着装置４３１内のハロゲンランプ４３２には、リレー５２２、トライアック５２３およびサーモスイッチ５２９を介して商用電源が供給される。ＤＣコントローラ２０１は、ゼロクロス検知回路５１５を介して、商用電源の正負が切り替わるタイミング、いわゆるゼロクロスを検知し、内部ゼロクロス信号を生成する。そして、ゼロクロスを検知してから所定時間後（以降ＴＯＦＦ）にＯＮ／ＯＦＦポート１よりトライアックＯＮ信号を出力し、トランジスタ５２８をＯＮする。トランジスタ５２８がＯＮすると、抵抗５２７を介してフォトトライアックカプラ５２６に電流が流れフォトトライアックカプラ５２６がＯＮする。フォトトライアックカプラ５２６がＯＮすると抵抗５２４、５２５を介してトライアック５２３にゲート電流が流れ、トライアック５２３がＯＮし、加熱ヒータ４３２に電流が流れ発熱する。そして、トライアック５２３はゲート電流がゼロ、すなわち次のゼロクロスのタイミングでＯＦＦする。ＤＣコントローラ２０１は時間ＴＯＦＦを制御することで、定着ローラ４３３を所定温度に制御する。
【００３８】
＜定着装置へ供給可能な電流量が制限された場合の温度制御動作＞
まず、カレントトランス５１２および抵抗５１３で画像形成装置４０１に流れる１次総電流を電流−電圧変換する。次に、電流−電圧変換した結果を電流検知回路５１４で実効値演算し、結果をＤＣコントローラ２０１のＡ／Ｄポート２に出力する。ＤＣコントロー
ラ２０１はＡ／Ｄポート２の電圧値に基づいて、１次総電流を検出する。検出した１次総電流（検知量）が所定電流値Ｉｌｉｍｉｔを超えると、超えた電流値に応じてＯＮ／ＯＦＦポート１から出力するトライアックＯＮ信号を遅延（Δｔ）させる。遅延時間Δｔの設定方法については後述する。トライアックＯＮ信号をΔｔ遅延させると、定着電流波形は、図５の定着電流制限時のような波形になる。その結果、定着電流制限を行っていない時に流れる定着電流よりも定着電流（最大電流）を制限し、１次総電流をＩｌｉｍｉｔ以下にする。
【００３９】
続いて、図６を用いて、電流抑制を行った場合の１次総電流波形と定着装置の温度波形について説明する。図６は、本実施例における電流抑制動作を説明する図である。ｔ１で画像形成を開始すると、定着装置４３１の加熱を開始するとともに、メインモータ４５１、ＥＴＢモータ４５２、定着モータ４５３等のモータの駆動を開始する。ｔ２で定着装置の温度がＴａに到達すると画像形成を開始し、所定のタイミングで給紙カセット４０２から給紙間隔Ｔｓ１で記録紙３２を給紙する。画像形成中は定着装置の温度が制御目標温度Ｔｆを維持するように制御する。しかし、ｔ３で１次総電流がＩｌｉｍｉｔを超えてしまう場合は、図５で示した手法で定着電流を制限し、１次総電流がＩｌｉｍｉｔを超えないように制御を行う（第１段階の調整動作）。ただし、定着電流の最大値が制限されるため、定着装置の温度は徐々に低下し、ｔ４で定着装置の温度が所定温度Ｔｂ（定常時の目標温度Ｔｆより所定値だけ低い温度Ｔｂ）以下となってしまう。そこで、定着装置の温度がＴｆに上昇するまで画像形成を一時停止するとともに、以降の給紙間隔をＴｓ２に広げる（第２段階の調整動作）。給紙間隔を延長することで、紙間時に定着装置の温度を上昇させることが可能となり、定着電流が抑制された状況においても定着装置の温度低下が低減できる。この第２段階の調整動作は、定着装置の温度がＴｂ以下に降下する度に給紙間隔を時間Ｔｓａずつ広げるものである。ここで、本実施例においては、Ｔｓ１＝０．３５ｓｅｃ、Ｔｓ２＝０．７０ｓｅｃ、Ｔｓａ＝０．３５ｓｅｃに設定している。
【００４０】
本実施例では電流制限後に１次総電流がＩｌｉｍｉｔをΔＩｐ上回らないように遅延時間△ｔを設定している。ここで、ΔＩｐは図６においてｔ３での１次総電流とＩｌｉｍｉｔとの差分のことである。
【００４１】
［７．定着装置のクリーニング動作］
次に、本実施例における定着装置４３１のクリーニング動作について説明する。本実施例に係る画像形成装置においては、前述した通常のプリント動作の他に、定着装置４３１の定着ローラ４３３あるいは加圧ローラ４３４に付着した汚れを除去するために実行するクリーニング制御シーケンスを有している。実行されたクリーニング制御シーケンスにより、定着ローラ４３３あるいは加圧ローラ４３４に付着した汚れを除去し、画像不良を軽減する。尚、クリーニング制御シーケンスは、画像形成装置により実行要求された場合、あるいは、ユーザにより実行要求された場合に実行される。
【００４２】
本実施例においては、マイクロコンピュータ２０７がクリーニング動作の指示を受けると、クリーニング制御シーケンスを実行する。クリーニング制御シーケンスが実行されると、まずＲＯＭに記憶されているクリーニング用画像パターンを展開する。そして上述の画像形成動作と同じ動作により、記録材３２上にクリーニング用のトナー画像パターンを設けさせ、記録材３２をクリーニングシートとして作成する。すなわち、所定の１つ以上の画像形成部について、帯電ローラ３０３による帯電工程と、レーザユニット４２１による露光工程と、現像ローラ３０２による現像工程と、転写ローラ４３０による転写工程をＥＴＢ４０９上の記録材３２の移動に同調して行なわせる。これによって記録材３２表面には所定の１つ以上の画像形成部の各色のトナー画像が順次重ねて形成される。これにより記録材３２表面上には１色以上のトナーを用いてクリーニングに用いる未定着のトナー画像パターンＣが担持される。図７は記録材３２上に担持された未定着のトナー画像パタ
ーンＣを表わす説明図である。
【００４３】
また、マイクロコンピュータ２０７は、トライアック５３２をオンしハロゲンランプ４３２に対し通電して定着ローラ４３３表面を定着温度に加熱するとともに、定着モータ４５３を駆動して加圧ローラ４３４を回転させ定着ローラ４３３を従動回転させる。そして未定着のトナー画像パターンＣを担持する記録材３２は定着装置４３１のニップ部Ｎに導入されニップ部Ｎで定着ローラ４３３と加圧ローラ４３４とによって挟持搬送される。これによりトナー画像パターンＣは記録材３２上に加熱定着され、記録材３２上にトナー画像パターンＣが形成される。ここで、トナー画像パターンＣを記録材３２上に定着不良を発生させずに加熱定着するために、プロセススピードを例えば９０ｍｍ／ｓｅｃあるいは６０ｍｍ／ｓｅｃに低下させてもよい。その後ニップ部Ｎを出た記録材３２は定着排紙ローラ対４３５により画像形成装置４０１外に排出される。排出された記録材３２は、搬送ユニット７０１を経由して排紙ユニット８０１に搬送され、排紙ユニット８０１において、記録材３２が排紙トレイ８０６に排出される。そして、記録材３２のトナー画像パターンＣ側の面がクリーニング対象とする定着ローラ４３３と接触する向きとなるように表裏を決めて、記録材３２を給紙カセット４０２に再セットし、定着装置４３１のニップ部Ｎに再給紙させる。あるいは記録材３２のトナー画像パターンＣ側の面がクリーニング対象とする加圧ローラ４３４と接触する向きとなるように表裏を決めて、記録材３２を給紙カセット４０２に再セットし、定着装置４３１のニップ部Ｎに再給紙させる。以下、記録材３２と区別するためにクリーニングシートの符号をＣＰとする。
【００４４】
熱ローラ方式の定着装置では、一般的に、内部に加熱用のハロゲンランプ４３２を備えた定着ローラ４３３に対して、加圧ローラ４３４の表面温度は相対的に低くなるため、加圧ローラ表面４３４にトナーや紙粉の汚れを発生しやすい。そこでトナー画像パターンＣが加圧ローラ４３４と接触する向きでクリーニングシートＣＰを再給紙することにより、加圧ローラ４３４表面の汚れをクリーニングすることができる。
【００４５】
また加圧ローラ４３４をクリーニング対象とする場合には、反転ローラ４６０を用いて両面プリント用搬送路４６１にクリーニングシートＣＰを導入させ、そのシートＣＰを表裏反転させてニップ部Ｎに再給紙してもよい。このようにすることで、ユーザの手を煩わすことなく、自動的に加圧ローラ４３４をクリーニングすることができる。
【００４６】
トナー画像パターンＣを形成したクリーニングシートＣＰを再給紙することによって、定着ローラ４３３表面或いは加圧ローラ４３４表面をクリーニングできる理由としては、定着されたトナー画像パターンＣのトナー像がニップ部Ｎで再加熱されて溶融する。それにより、溶融したトナー画像パターンＣは粘性を持って紙粉などを吸着するためと、溶融したトナー画像パターンＣは汚れトナーと親和性がよいので、汚れトナーを吸着しやすいためと考えられる。こうしてトナー画像パターンＣを形成したクリーニングシートＣＰを、クリーニング対象の定着ローラ４３３又は加圧ローラ４３４にトナーが接触する向きで再給紙することにより、定着ローラ４３３表面又は加圧ローラ４３４表面をクリーニングすることができる。つまり、記録材上のトナー画像パターン面をクリーニング対象とする定着部材に接触させて記録材を搬送することにより定着部材をクリーニングできる。
【００４７】
トナー画像パターンＣは、図７に示すようなベタ塗り画像である。ベタ塗り画像の記録材搬送方向の長さＬは、クリーニングの対象となる回転体すなわち定着ローラ４３３あるいは加圧ローラ４３４の１周分以上に設定される。本実施例では、ベタ塗り画像の記録材搬送方向の長さＬは加圧ローラ４３４の１周分以上の長さに設定されている。これはクリーニング対象の加圧ローラ４３４の表面上に、ベタ塗り画像によってクリーニングできない非クリーニング域を残さないためである。またベタ塗り画像の記録材搬送方向と直交する方向の長さＷは、給紙される記録材３２の記録材搬送方向と直交する方向の長さよりも
狭い範囲で、給紙される記録材３２に印字可能な最大範囲に設定する。これはクリーニング対象の加圧ローラ４３４の長手方向に対して、可能な限り広い範囲でのクリーニングを行うためである。
【００４８】
［８．定着装置クリーニング動作のタイミング］
図１は、本実施例における画像形成動作を説明するフローチャートである。以下に、定着装置４３１をクリーニングするタイミングについて、図１を用いて説明する。
【００４９】
画像形成が開始されると、まずＳ１０１で前述の手法により定着ローラ４３３の加熱を開始する。そして、Ｓ１０２でメインモータ４５１、ＥＴＢモータ４５２、定着モータ４５３等のモータの駆動を開始する。その後、Ｓ１０３で定着ローラの温度を検知するサーミスタ５３０の検知温度がＴａに到達したかを判断し、Ｔａに到達したらＳ１０４で画像形成を開始し、所定のタイミングで給紙カセット４０２から給紙間隔Ｔｓ１で記録材３２を給紙する。画像形成中は定着装置の温度が制御目標温度Ｔｆを維持するように定着装置へ流す電流を制御する。本実施例では、温度Ｔａをプリント中の定着装置の制御目標温度Ｔｆより低い温度に設定しているが、温度Ｔａを制御目標温度Ｔｆと同じ温度に設定してもよく、適宜設定すればよい。
【００５０】
続いて、Ｓ１０５では定着電流が制限されているか否かを判断する。Ｓ１０５で定着電流が制限されていないと判断された場合は、Ｓ１０６で印字が終了するまで画像形成を継続する。一方、Ｓ１０５で定着電流が制限されていると判断された場合は、Ｓ１０７で定着装置の温度（サーミスタ５３０の検知温度）をモニタし、定着装置の温度が所定温度Ｔｂ（＜Ｔｆ）より高いか判断する。
【００５１】
Ｓ１０７で定着装置の温度が所定温度Ｔｂ以下であると判断された場合、Ｓ１０９で画像形成が継続するか否かを判断し、最後の画像形成である場合（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）はそのまま画像形成を終了する。次の画像形成が継続する場合（Ｓ１０９：Ｎｏ）は、Ｓ１１０で定着装置の温度がＴｆに上昇するまで画像形成を一時停止し、Ｓ１１１で以降の給紙間隔を現在の給紙間隔よりもＴｓａ延長する。これにより給紙間隔がＴｓ１からＴｓ２（＝Ｔｓ１＋Ｔｓａ）に変更される。そして、Ｓ１０４で画像形成を継続する。言い換えると、定着装置に搬送される記録材の搬送間隔が拡大する。給紙間隔を延長することで、紙間時に定着装置の温度を上昇させることが可能となり、定着電流が抑制された状況においても定着装置の温度低下が低減できる。
【００５２】
給紙間隔を延長した後も定着装置の温度がＴｂ以下となった場合は、Ｓ１１１を経て給紙間隔をＴｓａずつ延長しながら画像形成を継続する。一方、Ｓ１０７で定着装置の温度がＴｂよりも高いと判断された場合、Ｓ１０７１に進み、給紙間隔がＴｓ１であるか否かを判断する。
【００５３】
Ｓ１０７１において給紙間隔がＴｓ１であると判断された場合には、Ｓ１０７２で画像形成を行った記録材の枚数の累積値Ｎｃを更新する。ここで、Ｎｃとは、定着電流が制限され始めてから、定着装置４３１の温度がＴｂまで徐々に低下する間に画像形成動作が行われる記録材枚数の累積値である。すなわち、Ｎｃは、記録材上に目視可能なレベルの定着不良は発生しないが、記録材上の一部の定着不十分なトナーにより定着ローラあるいは加圧ローラ表面が汚れる状況下で通紙される記録材の累積値を示している。Ｓ１０７２の処理を終えたら、Ｓ１０８へ進む。
【００５４】
一方、Ｓ１０７１において給紙間隔がＴｓ１ではない場合には、Ｓ１０８へ進む。Ｓ１０８では画像形成を継続するか否かを判断し、画像形成を継続する場合はＳ１０４で画像形成を継続する。Ｓ１０８で最後の画像形成であると判断された場合は、Ｓ１０８１に進
みＮｃが所定値Ａ以上であるか否かを判断する。Ｎｃが所定値Ａよりも小さい場合は、画像形成を終了する。
【００５５】
Ｎｃが所定値Ａ以上である場合は、Ｓ１０８２でクリーニング制御シーケンスを実行する。このとき、操作パネル又はホストコンピュータを介してユーザにクリーニング制御シーケンスを実行するように促し、ユーザがクリーニング制御シーケンスの実行要求を出すことにより、クリーニング制御シーケンスを実行しても良い。あるいは、画像形成装置が自動的にクリーニング制御シーケンスを実行しても良い。但し、画像形成装置が自動的にクリーニング動作を行う場合は、加圧ローラ４３４のクリーニングをする場合に限られる。クリーニング制御シーケンスが実行された後は、Ｓ１０８３でＮｃ＝０に更新される。
【００５６】
本実施例では、制御部２０１が、本発明における判定手段、積算手段として機能する。制御部２０１は、累積値Ｎｃ（積算値）が所定値Ａ以上である場合、トナー画像の加熱定着後、記録材３２が通過した後に定着装置４３１に残留するトナーや紙片等の残留物の堆積度合いが、所定の堆積度合いに達したと判定する。
【００５７】
本実施例では、クリーニング制御シーケンスの実行を連続通紙の１ジョブ（複数の記録材に対して連続的に画像形成を行う処理の一単位）が終了した後に行うようにした。その理由は、１ジョブ中にクリーニング制御シーケンスが実行されると、ジョブが中断することになり、結果として画像形成終了までのユーザの待ち時間を長くすることになる。したがって、ユーザビリティの観点で好ましくない。これに伴い、所定値Ａは、連続通紙の１ジョブ中に定着ローラあるいは加圧ローラ上に蓄積した汚れが記録材上に吐出されることが無いように設定している。その値は、給紙カセット４０２あるいは給紙カセット６５２の最大給紙量５００枚を連続通紙しても定着ローラあるいは加圧ローラ上の汚れが記録材に吐出されることが無い値に設定している。
【００５８】
また、本実施例では、クリーニング制御シーケンスを実行するタイミングを、定着ニップ部Ｎに搬送される記録材３２の枚数の累積値によって定めたが、これに限られるものではない。定着ニップ部Ｎに搬送される記録材３２の搬送方向（通過方向）の長さの累積値によって定めることもできるし、定着電流が制限されてから定着装置４３１の温度がＴｂに低下するまでの時間（記録材３２の通過時間）の累積値によって定めることもできる。あるいは、記録材３２に画像形成されるトナー画像の面積の累積値によって定めても良いし、定着装置４３１の温度がＴｆを下回った分の時間積分値によって定めても良い。
【００５９】
以上説明したように、本実施例によれば、商用電源から画像形成装置への入力電流が定格電流を超えないように定着装置に流す電流が制限された場合に発生する定着ローラあるいは加圧ローラの汚れを抑制することができる。
【００６０】
（実施例２）
本発明の実施例２に係る画像形成装置について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成および動作は、実施例１に係る画像形成装置と同じである。したがって、実施例１に係る画像形成装置と同一またはそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略し、本実施例にて特徴的な点について説明する。ここで説明しない事項については、実施例１と同様である。
【００６１】
本実施例は、定着装置クリーニング動作のタイミングが実施例１とは異なる。実施例１では、ユーザビリティの観点から、連続通紙の１ジョブが終了した後にクリーニング動作を実行するようにした。また、これに伴い、連続通紙の１ジョブ中に定着ローラ又は加圧ローラ上に蓄積した汚れが記録材上に吐出されることが無いように所定値Ａを設定した。
【００６２】
しかしながら、近年のプリンタには給紙オプション装置を装着できるようになっており、最大で３０００枚程度の連続ジョブも可能である。そのため、所定値Ａの値によっては、ジョブ中に定着ローラあるいは加圧ローラが汚れ、記録材に汚れが吐出する可能性がある。一方で、３０００枚程度の連続ジョブ中に定着ローラあるいは加圧ローラ上の汚れが記録材に吐出されることが無いようにするには、所定値Ａの値を小さくする必要がある。ところが、所定値Ａをあまり小さくすると、クリーニング制御シーケンスの実行頻度が増えてしまい、トナーの消費量が増加したり、ユーザを待たせる時間が増加したりしてしまう。本実施例はこのような場合に用いると好適である。すなわち、本実施例では、定着電流が制限され始めてから定着装置４３１の温度がＴｂまで徐々に低下する間に画像形成動作が行われる記録材枚数の累積値Ｎｃが、所定値Ｂを上回った時点で、定着装置のクリーニング動作を行う。
【００６３】
図８のフローチャートを用いて、定着装置４３１をクリーニングするタイミングについて説明する。図８は本実施例における画像形成動作を説明するフローチャートである。なお、図８のフローチャートにおけるステップＳ２０１〜Ｓ２１１については、それぞれ図１のＳ１０１〜Ｓ１１１と同様の処理を行うので、詳しい説明は省略する。
【００６４】
画像形成が開始され、定着電流が制限されている状況において、Ｓ２０７で、定着装置の温度がＴｂよりも高いと判断された場合、Ｓ２０７１に進み、給紙間隔がＴｓ１であるか否かを判断する。Ｓ２０７１において給紙間隔がＴｓ１ではないと判断された場合には、Ｓ２０８へ進む。
【００６５】
一方、Ｓ２０７１において給紙間隔がＴｓ１である場合には、Ｓ２０７２に進みＮｃを更新する。ここで、Ｎｃとは、定着電流が制限され始めてから、定着装置４３１の温度がＴｂまで徐々に低下する間に画像形成動作が行われる記録材枚数の累積値である。すなわち、Ｎｃは、記録材上に目視可能なレベルの定着不良は発生しないが、記録材上の一部の定着不十分なトナーにより定着ローラあるいは加圧ローラ表面が汚れる状況下で通紙される記録材の累積値を示している。
【００６６】
続いて、Ｓ２０７３において、Ｎｃが所定値Ｂ以上であるか否かを判断する。Ｎｃが所定値Ｂよりも小さい場合は、Ｓ２０８に進む。Ｎｃが所定値Ｂ以上である場合は、クリーニング制御シーケンスを実行する。クリーニング制御シーケンスが実行された後は、Ｓ２０７５でＮｃ＝０に更新される。
【００６７】
本実施例では、クリーニング制御シーケンスを実行するタイミングを、定着ニップ部Ｎに搬送される記録材３２の枚数の累積値によって定めたが、これに限られるものではない。定着ニップ部Ｎに搬送される記録材３２の搬送方向の長さの累積値によって定めることもできるし、定着電流が制限されてから定着装置４３１の温度がＴｂに低下するまでの時間の累積値によって定めることもできる。あるいは、記録材３２に画像形成されるトナー画像の面積の累積値によって定めても良いし、定着装置４３１の温度がＴｆを下回った分の時間積分値によって定めても良い。
【００６８】
以上説明したように、本実施例によれば、商用電源から画像形成装置への入力電流が定格電流を超えないように定着装置４３１に流す電流が制限された場合に発生する定着ローラあるいは加圧ローラの汚れを抑制することができる。さらに、連続通紙の１ジョブ中において、定着ローラあるいは加圧ローラ上に蓄積した汚れが記録材上に吐出されるリスクを低減することができ、クリーニング制御シーケンスの実行頻度の増加を抑制できる。
【００６９】
（実施例３）
本発明の実施例３に係る画像形成装置について説明する。本実施例の画像形成装置の基
本的な構成および動作は、実施例２に係る画像形成装置と同じである。したがって、実施例２に係る画像形成装置と同一またはそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略し、本実施例にて特徴的な点について説明する。ここで説明しない事項については、上記実施例と同様である。
【００７０】
本実施例では、定着装置クリーニング動作のタイミングが実施例２と同じであるが、定着電流が制限され始めてから定着装置４３１の温度がＴｂまで徐々に低下する間に画像形成動作が行われる記録材枚数の累積値Ｎｃの算出方法が実施例２とは異なる。
【００７１】
図９は、定着電流抑制を行った場合の１次総電流波形と定着装置の温度波形を示した図である。図９は、図６と同様の図であるので、重複する点について詳しい説明は省略するが、ｔ５で定着装置４３１の温度がＴｆに復帰している点が図６とは異なる。給紙間隔を延長することで、紙間時に定着装置の温度を上昇させることが可能となり、図９のように定着装置４３１の温度をＴｆに復帰させることが可能となる場合がある。このように、図９において定着装置４３１の温度がＴｆに復帰するｔ５以降では、定着ローラ４３３あるいは加圧ローラ４３４に付着したトナー汚れが溶融し、目視できないレベルのトナー汚れが記録材３２上に少しずつ吐出される。そして、定着ローラ４３３あるいは加圧ローラ４３４の汚れが徐々に減少する。
【００７２】
そこで、本実施例では、図９のように、定着電流が制限されている下で定着装置の温度がＴｆに復帰した場合、累積値ＮｃからＴｆに復帰後に通紙された記録材の枚数に定数αを乗じた値を減算する。
【００７３】
図１０を用いて、定着装置４３１をクリーニングするタイミングを決定する累積値Ｎｃの算出方法を説明する。図１０は本実施例における画像形成動作を説明するフローチャートである。なお、図１０のフローチャートにおけるステップＳ３０１〜Ｓ３１１、Ｓ３０７１〜Ｓ３０７５は、それぞれ図９のＳ２０１〜Ｓ２１１、Ｓ２０７１〜Ｓ２０７５と同様の処理を行うので、詳しい説明は省略する。
【００７４】
本実施例では、Ｓ３０７１において給紙間隔がＴｓ１ではないと判断された場合、Ｓ３０７６において定着装置の温度がＴｆに復帰したか否かを判断する。Ｓ３０７６において定着装置の温度がＴｆに復帰した場合は、Ｓ３０７７において累積値Ｎｃから定数αを減算する。その後、Ｓ３０８に進み、処理を続ける。
【００７５】
ここで、定数αは、定着電流が制限され始めてから定着装置４３１の温度が低下している間に発生する定着ローラ４３３又は加圧ローラ４３４の汚れが、定着装置４３１の温度がＴｆに復帰した後に記録材３２上に吐出される量から決定される。一般的に、定着電流が制限され始めてから定着装置４３１の温度が低下している間に発生する定着ローラ４３３又は加圧ローラ４３４の汚れ全てが、定着装置４３１の温度がＴｆに復帰した後の記録材３２上に吐出されることはない。本実施例では、定数α＝０．２５に設定している。
【００７６】
以上説明したように、本実施例によれば、商用電源から画像形成装置への入力電流が定格電流を超えないように定着装置４３１に流す電流が制限された場合に発生する定着ローラ４３３あるいは加圧ローラ４３４の汚れを抑制することができる。その上、累積値Ｎｃを算出する過程において、Ｎｃを減算する処理を設けるので、所定値Ｂを超えるタイミングを遅くすることが可能となる。その結果、定着装置クリーニング動作の頻度を低減することが可能となり、むだの少ない効率的・効果的なクリーニングが可能となる。
【００７７】
（実施例４）
本発明の実施例４に係る画像形成装置について説明する。本実施例の画像形成装置の基
本的な構成および動作は、実施例１に係る画像形成装置と同じである。したがって、実施例１に係る画像形成装置と同一またはそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略し、本実施例において特徴的な点について説明する。ここで説明しない事項については、上記実施例と同様である。
【００７８】
本実施例において実施例１と異なるのは以下の点である。
・連続画像形成中に定着電流が制限され、定着装置の温度が所定温度Ｔｂを下回っても、給紙間隔を拡大させないモードを有する。
・ユーザにより上記モードが選択され、定着装置の温度が所定温度Ｔｂを下回った場合、最後の画像形成が終了後にクリーニング動作を実行する。
・ユーザにより上記モードが選択され、定着装置の温度が所定温度Ｔｂを下回った場合、定着装置の低下した温度（温度の低下量）に応じて、クリーニング動作で使用するクリーニングシートＣＰ上の単位面積あたりのトナー量を変更する。
【００７９】
ところで、連続画像形成中に定着電流が制限され、定着装置の温度がＴｂを下回っても給紙間隔を拡大させない場合においては、記録材３２へのトナーの定着が不十分となってしまう。一方で、１分間にプリントできる記録材の枚数は保たれる。そのため、ある程度定着が不十分でも早くプリントしたいユーザに対しては、上記のような給紙間隔を拡大させないモードを有する方がよい。しかしながら、定着装置の温度がＴｂを下回っても給紙間隔を拡大させない場合、記録材３２へのトナーの定着は不十分であるので、定着ローラ４３３あるいは加圧ローラ４３４にトナーが付着し汚れる。また、定着装置の温度低下が大きい場合は、定着ローラ４３３あるいは加圧ローラ４３４に付着するトナー量はさらに多くなる。
【００８０】
本実施例は、このような場合に発生する定着ローラ４３３あるいは加圧ローラ４３４のトナー汚れを抑制する方法を示したものである。
【００８１】
図１１は、本実施例において、連続画像形成中に定着電流が制限された場合の定着装置温度の波形を示した図である。定着電流が制限されると、定着装置の温度は低下し始め、最終的にある温度付近に落ち着く。図１１において、定着装置の温度の最小値をＴｍｉｎとする。本実施例では、Ｔｍｉｎの値に応じて、図７のクリーニングシートＣＰ上の単位面積あたりのトナー量を変更する。
【００８２】
クリーニングシートＣＰ上の単位面積あたりのトナー量は、具体的には表１のように決定する。尚、本実施例の画像形成装置に用いられるトナーの真比重は１．１であり、クリーニングシートＣＰに形成されるトナー画像パターンは図７の通りで、Ｌ＝８ｃｍ、Ｗ＝２０ｃｍとしている。トナー画像パターンの面積が一定なので、トナー総量が異なるということは単位面積あたりのトナー量が異なることに相当する。
【００８３】
【表１】
2014119567.tif 000003
【００８４】
ここで、本実施例においては、Ｔｆ＝１８０℃、Ｔｂ＝１７６℃、Ｔ１＝１７３℃、Ｔ２＝１７０℃に設定している。
【００８５】
次に、図１２を用いて、本実施例における定着装置のクリーニング制御シーケンスが実
行されるまでのプロセスを説明する。ここで、図１２は本実施例における画像形成動作を説明するフローチャートである。以下、定着装置の温度を表す変数としてＴを用いる。
【００８６】
画像形成が開始されると、まずＳ４０１で前述の手法により定着ローラ４３３の加熱を開始し、Ｓ４０２でメインモータ４５１、ＥＴＢモータ４５２、定着モータ４５３等のモータの駆動を開始する。Ｓ４０３で定着ローラの温度を検知するサーミスタ５３０の検知温度がＴａに到達したかを判断し、Ｔａに到達したらＳ４０４でＴｍｉｎの初期値としてＴｆを設定する。その後、Ｓ４０５で画像形成を開始し、所定のタイミングで給紙カセット４０２から記録材３２を給紙する。画像形成中は定着装置の温度が制御目標温度Ｔｆを維持するように定着装置へ流す電流を制御する。
【００８７】
Ｓ４０６で定着電流が制限されているかを判断し、定着電流が制限されていなければＳ４０７で印字が終了するまで画像形成を継続する。一方、Ｓ４０６で定着電流が制限されていれば、Ｓ４０８で定着装置の温度Ｔをモニタし、定着装置の温度ＴがＴｂよりも低いか否かを判断する。定着装置の温度がＴｂ以上の場合はＳ４１３で画像形成を継続するか否かを判断し、最後の画像形成の場合はそのまま画像形成を終了する。画像形成を継続する場合は、Ｓ４０５に進んで画像形成を継続する。
【００８８】
一方、Ｓ４０８で定着装置の温度ＴがＴｂよりも低い場合は、Ｓ４０９において、定着装置の温度ＴがＴｍｉｎよりも低いか否かを判断する。Ｓ４０９において、定着装置の温度ＴがＴｍｉｎよりも低い場合は、Ｓ４１０で、このときの定着装置の温度ＴをＴｍｉｎとして更新し、定着装置の温度ＴがＴｍｉｎ以上であれば、Ｔｍｉｎの値は更新しない。続いてＳ４１１において画像形成終了か否かを判断し、画像形成を継続するのであれば、Ｓ４０５で画像形成を継続する。一方、画像形成を終了する場合はＳ４１２でクリーニング動作を実行する。
【００８９】
Ｓ４０９において、定着装置の温度ＴがＴｍｉｎ以上の場合はＳ４１１で画像形成を継続するか否かを判断し、画像形成を終了する場合はＳ４１２でクリーニング動作を実行する。画像形成を継続する場合は、Ｓ４０５に進んで画像形成を継続する。
【００９０】
以上説明したように、本実施例によれば、連続画像形成中に定着電流が制限され、定着装置の温度がＴｂを下回っても給紙間隔を拡大させない場合において、上記実施例と同様の効果を得ることができる。すなわち、記録材３２へのトナーの定着が不十分となってしまうことで発生する定着ローラ４３３あるいは加圧ローラ４３４の汚れを抑制することができる。
【００９１】
上記各実施例は、可能な限り互いに組み合わせた構成を採用することができる。
【符号の説明】
【００９２】
３２…記録材、Ｃ…クリーニングパターン、４０１…画像形成装置、４３１…定着装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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