(57)【要約】      （修正有）【課題】ニップ部に残留したトナーが出力される用紙を汚さないようにする。【解決手段】清掃ニップ部を形成する圧接ローラ１３６と、予め巻きまわされた状態で提供される清掃部材１３３を送り出す送出ローラ１３２と、送出ローラ部から送り出され、前記清掃ニップ部１３９を通過した後の清掃部材を巻取る巻取ローラ１３７と、定着機能を前記画像形成前に起動させ前記画像形成後に停止させ、かつ、清掃部材の巻取りの停動および巻取り量を制御する制御部とを備え、前記制御部は、定着機能を停止させる前の直近のページが定着された後、かつ、次に定着機能を起動させる前の期間である非定着期間中に、前記清掃部材を巻き取って前記清掃ニップ部の清掃部材を入れ替えるように制御する定着装置。【選択図】図２
2008225236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一連のページの画像形成を行う画像形成装置に用いられ、一対の回転体である定着ローラによって未定着現像剤を溶融し記録媒体上に固着させる定着機能を提供する定着装置であって、
少なくともいずれか一方の定着ローラに当接しその周面を清掃する帯状の清掃部材と、
前記周面に当接する清掃部材を介して定着ローラを押圧し、清掃部材が定着ローラに押圧される領域である清掃ニップ部を形成する圧接ローラと、
予め巻きまわされた状態で提供される前記清掃部材を送り出す送出ローラと、
送出ローラ部から送り出され、前記清掃ニップ部を通過した後の清掃部材を巻取る巻取ローラと、
定着機能を前記画像形成前に起動させ前記画像形成後に停止させ、かつ、清掃部材の巻取りの停動および巻取り量を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、定着機能を停止させる前の直近のページが定着された後、かつ、次に定着機能を起動させる前の期間である非定着期間中に、前記清掃部材を巻き取って前記清掃ニップ部の清掃部材を入れ替えるように制御することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記制御部は、画像形成されたページの定着を行う期間中に清掃部材の巻取りを行い、かつ、前記直近のページから遡って所定数のページを対象に印字量を算出し、算出された印字量が所定量を超える場合に限り非定着期間中に清掃部材を巻き取り、前記印字量が所定量を超えない場合は非定着期間中に清掃部材を巻き取らないように制御する請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記所定数のページは、清掃部材が前記清掃ニップ部の長さだけ巻き取られる間に定着されるページである請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
前記画像形成装置は、画像形成を行う各ページの印字率を提供する機能を有し、
前記制御部は、印字量の算出対象である各ページの印字率を取得し、取得した印字率およびサイズから記録媒体に転写されるトナーの量をページごとに算出し、算出された値の合計を印字量とする請求項２記載の定着装置。
【請求項５】
前記画像形成装置は、画像形成を行う各ページの印字率を提供する機能を有し、
前記制御部は、印字量の算出対象である各ページの印字率を取得し、取得した印字率およびサイズから記録媒体に転写されるトナーの量をページごとに算出し、所定印字率以上のページの数を前記印字量とする請求項２記載の定着装置。
【請求項６】
非定着期間中に清掃部材を巻き取る巻取り量は、前記清掃ニップ部の長さに対応する長さである請求項１記載の定着装置。
【請求項７】
前記制御部は、巻きまわされた状態で提供される清掃部材の初期の半径と、提供された清掃部材を巻取ローラが巻き取る初期の半径と、清掃部材の平均の厚さと、巻取りローラまたは送出ローラの初期からの回転角度の累積値とに基づいて、前記巻取り量を制御する請求項６記載の定着装置。
【請求項８】
前記巻取ローラを巻取り方向へ所定の速度で回転させる駆動部をさらに備え、
前記制御部は、駆動部が巻取ローラを回転させる時間制御することにより前記巻取り量を制御する請求項７記載の定着装置。
【請求項９】
前記巻取ローラをスリップ可能に回転させて清掃部材にテンションを付与するテンション機構と、
前記送出ローラの回転に制動力を付与しあるいは解除し得る制動部とをさらに備え、
前記制御部は、前記制動部が制動力を付与しあるいは解除するタイミングを変えて前記巻取り量を制御する請求項７記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一つに記載の定着装置を備えてなる画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、定着装置およびそれを備えてなる画像形成装置に関する。より詳細には、前記定着装置はウェブクリーニング方式の清掃部を備える。
【背景技術】
【０００２】
定着ローラの表面に残留するトナーを低減するための機構として、ウェブクリーニング方式のものが知られている。さらに、印字率に応じて清掃部材（クリーニングウェブ）の移動量を変更することで定着ローラの表面の汚れ度合いに応じて清掃部材の移動量を最適化する定着クリーニング装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−５３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
クリーニングウェブを用いた定着クリーニング装置を発明者が検討したところ、一連のページの画像形成処理終了後、次回の画像形成処理を開始したときに、用紙汚れが発生するという問題があることが判明した。
【０００４】
さらにこの問題を検討したところ、次のことが分かった。一連のページ（１ページを含む、以下同じ）の画像形成処理が継続している間は定着ローラの表面が高温状態である。清掃部材（クリーニングウェブ）と定着ローラとが圧接している領域（清掃ニップ部）にトナーが残留しても、残留トナーは溶融状態にあって定着ローラ表面との付着力が弱い。そのため、残留トナーは、定着ローラの回転によりその表面が移動しても、清掃ニップ部に留まっている。即ち、溶融状態にあるトナーの清掃部材への付着力は、定着ローラ表面への付着力よりも強い。
【０００５】
しかし、一連のページの画像形成処理が完了した後、次回の画像形成の開始指示が所定時間以上ない場合、画像形成装置の制御装置は、消費電力を低減するために定着ローラを熱するヒータへの電力供給を停止する。定着ローラの表面温度は次第に低下する。画像形成処理が終了したとき清掃ニップ部にトナーが残留していると、残留したトナーが定着ローラの表面上で固化する。固化したトナーは、次回の画像形成処理で印字用紙に付着して出力され、用紙汚れとなる。用紙汚れは、清掃ニップ部に残留するトナーが固化することが原因であること判明した。
【０００６】
従来の定着クリーニング装置は、画像形成処理中に十分なクリーニングを行うことを目的としているが、画像形成処理完了後、清掃ニップ部に残留するトナーが固化する問題に対する解決策は示されていない。
【０００７】
この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、画像形成処理完了後、トナーが清掃ニップ部に残留することを防ぎ、残留したトナーがその後に出力される用紙を汚さないようにする手法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、一連のページの画像形成を行う画像形成装置に用いられ、一対の回転体である定着ローラによって未定着現像剤を溶融し記録媒体上に固着させる定着機能を提供する定着装置であって、少なくともいずれか一方の定着ローラに当接しその周面を清掃する帯状の清掃部材と、前記周面に当接する清掃部材を介して定着ローラを押圧し、清掃部材が定着ローラに押圧される領域である清掃ニップ部を形成する圧接ローラと、予め巻きまわされた状態で提供される前記清掃部材を送り出す送出ローラと、送出ローラ部から送り出され、前記清掃ニップ部を通過した後の清掃部材を巻取る巻取ローラと、定着機能を前記画像形成前に起動させ前記画像形成後に停止させ、かつ、清掃部材の巻取りの停動および巻取り量を制御する制御部とを備え、前記制御部は、定着機能を停止させる前の直近のページが定着された後、かつ、次に定着機能を起動させる前の期間である非定着期間中に、前記清掃部材を巻き取って前記清掃ニップ部の清掃部材を入れ替えるように制御することを特徴とする定着装置を提供する。
【０００９】
また、この発明は、前記定着装置を備えてなる画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の定着装置において、前記制御部は、定着機能を停止させる前の直近のページが定着された後、かつ、次に定着機能を起動させる前の期間である非定着期間中に、前記清掃部材を巻き取って前記清掃ニップ部の清掃部材を入れ替えるように制御するので、画像形成処理完了後、トナーが清掃ニップ部に残留することを防ぎ、残留したトナーがその後に出力される用紙を汚さないようにすることができる。
【００１１】
ここで、定着機能を起動させるとは、具体的には記録部材にトナーを定着させ得る温度に定着ローラの温度を制御し、定着ローラを回転させることをいう。また、定着機能を停止させるとは、少なくとも、定着ローラの回転を停止させることをいう。さらに、消費電力を節約するため、トナーを定着させ得る温度よりも低い温度に定着ローラの温度を制御するか、あるいは定着ローラを加熱するヒータへの通電を遮断してもよい。
【００１２】
非定着期間中に清掃部材を巻き取るタイミングの好ましい一例は、一連のページの画像形成のうち、最終ページの画像が記録部材に転写され、定着ローラを通過したときである。別の好ましい例は、画像形成の終了後、定着ローラの回転を停止させた直後である。さらに別の好ましい例は、定着ローラの制御温度を、トナーを定着させ得るモードから省電力のモードに切り替えるときである。
【００１３】
以下、この発明の好ましい実施形態について説明する。
前記制御部は、画像形成されたページの定着を行う期間中に清掃部材の巻取りを行い、かつ、前記直近のページから遡って所定数のページを対象に印字量を算出し、算出された印字量が所定量を超える場合に限り非定着期間中に清掃部材を巻き取り、前記印字量が所定量を超えない場合は非定着期間中に清掃部材を巻き取らないように制御してもよい。このようにすれば、直近のページから遡って所定数のページを対象とする印字量に基づいて清掃ニップ部の汚れの程度を推測し、汚れの程度に応じて非定着期間中に清掃部材を巻き取るか否かを決定することができる。換言すれば、清掃ニップ部の汚れが許容範囲内であると推測される場合は清掃部材を巻き取らないようにし、清掃部材の使用を節約することができる。
【００１４】
さらに、前記所定数のページは、清掃部材が前記清掃ニップ部の長さだけ巻き取られる間に定着されるページであってもよい。あるいは、清掃部材が前記清掃ニップ部の長さだけ巻き取られる間に画像形成されるページであってもよい。
【００１５】
また、前記画像形成装置は、画像形成を行う各ページの印字率を提供する機能を有し、前記制御部は、印字量の算出対象である各ページの印字率を取得し、取得した印字率およびサイズから記録媒体に転写されるトナーの量をページごとに算出し、算出された値の合計を印字量としてもよい。このようにして算出された印字量に基づいて、清掃ニップ部の汚れの程度を推測することができる。
【００１６】
あるいは、前記画像形成装置は、画像形成を行う各ページの印字率を提供する機能を有し、前記制御部は、印字量の算出対象である各ページの印字率を取得し、取得した印字率およびサイズから記録媒体に転写されるトナーの量をページごとに算出し、所定印字率以上のページの数を前記印字量としてもよい。このようにして算出された印字量に基づいて、清掃ニップ部の汚れの程度を推測することができる。
【００１７】
さらにまた、非定着期間中に清掃部材を巻き取る巻取り量は、前記清掃ニップ部の長さに対応する長さであってもよい。
【００１８】
前記制御部は、巻きまわされた状態で提供される清掃部材の初期の半径と、提供された清掃部材を巻取ローラが巻き取る初期の半径と、清掃部材の平均の厚さと、巻取りローラまたは送出ローラの初期からの回転角度の累積値とに基づいて、前記巻取り量を制御してもよい。
【００１９】
さらに、前記巻取ローラを巻取り方向へ所定の速度で回転させる駆動部をさらに備え、前記制御部は、駆動部が巻取ローラを回転させる時間制御することにより前記巻取り量を制御してもよい。
【００２０】
あるいは、前記巻取ローラをスリップ可能に回転させて清掃部材にテンションを付与するテンション機構と、前記送出ローラの回転に制動力を付与しあるいは解除し得る制動部とをさらに備え、
前記制御部は、前記制動部が制動力を付与しあるいは解除するタイミングを変えて前記巻取り量を制御してもよい。
ここで示した種々の好ましい実施形態は、それら複数を組み合わせることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。
【００２２】
定着装置の構成
図２は、本発明の定着装置の構成を模式的に示す説明図である。
図２に示されるように、定着ユニット２７は、１対の加熱ローラ１２３と加圧ローラ１２４とを備える。加熱ローラ１２３と加圧ローラ１２４との圧接箇所に定着ニップ部１２７が形成されている。
【００２３】
加熱ローラ１２３は、金属製の芯金の周面に弾性層が設けられた構成を有し、内部にハロゲンヒータランプからなるメインヒータ１２８とサブヒータ１２９を備えている。加熱ローラ１２３の周囲には非接触式のサーミスタからなる温度検出器１３０が設けられ、メインヒータ１２８とサブヒータ１２９によって表面温度が１６０〜２００℃の範囲となるように制御されている。
【００２４】
また、加熱ローラ１２３の周囲には、加熱ローラ１２３の外周面に付着した残留トナーを拭い取るウェブシート方式のクリーニングユニット１３１が設けられている。
クリーニングユニット１３１はウェブシート送出ローラ１３２、ウェブシート送出ローラ１３２から送り出されたウェブシート１３３に所定のテンションを加えるテンションローラ１３４、ウェブシート１３３を加熱ローラ２３の外周面に圧接させる圧接ローラ１３６、使用済みのウェブシートを巻き取る巻取ローラ１３７とから主に構成されている。
【００２５】
クリーニングユニット１３１は所定の交換サイクルに従って交換される定期交換部品である。
一方、加圧ローラ１２４も、加熱ローラ１２３と同様、金属製の芯金の周面に弾性層が設けられた構成を有し、内部にハロゲンヒータランプからなる加圧ローラ用ヒータ１３８を備える。
【００２６】
また、加熱ローラ１２３の外周面には剥離爪１３５Ａが、加圧ローラ１２４の外周面には剥離爪１３５Ｂがそれぞれ当接しており、定着処理を受けた記録用紙が加熱ローラ１２３や加圧ローラ１２４に巻き付かないように配慮されている。
【００２７】
ウェブシートの巻取り
図３は、ウェブシートの巻取り機構を模式的に示す説明図である。以下、図３を参照しながら、制御部２４０による巻取ローラ１３７の巻取り制御について説明する。
【００２８】
定着ユニット２７に設けられる巻取ローラ１３７および送出ローラ１３２は、軸の半径がｒである。新たなクリーニングユニット１３１が装着された初期状態では、送出ローラ１３２に未使用状態のウェブシートが巻きまわされており、最も外周側から送り出される清掃部材の半径は、Ｒ１である。巻取りローラ１３７には、ウェブシートの一端が固定されているが、ウェブシートが巻き取られるときの半径は、実質的に軸部の半径ｒに等しい。ウェブシート１３３の厚さは均一であり、その厚さをｔとする。この条件下で、１回の巻き取り動作で巻取りローラ１３７に巻き取る巻取り量、即ち、送出ローラ１３２からの送り出し量をＬ （≧Ｌｎ ）とする。初期状態で、第１回目（ｎ ＝１ ）の巻取り（送出し）動作で巻取り量Ｌを巻取る際に回転する巻取ローラ１３７の回転角度θは、次の式で与えられる。
【００２９】
θ＝３６０ 度×Ｌ／（２ πｒ ）
一方、送出ローラ１３２は、巻取ローラ１３７の回転に従動して回転する。送出ローラ１３２は、巻取ローラ１３７が周方向に移動した距離（巻取り量Ｌ ）と同じ距離（送出量Ｌ ）だけ周方向に移動する。その回転角度θ１は、次の式で与えられる。
θ１ ＝３６０ 度×Ｌ ／（２ πＲ１ ）
【００３０】
次に、第ｎ回目の巻取りにおける巻取りローラ１３７の回転角度と送出ローラ１３２の回転角度について説明する。図４は、第ｎ回目の巻取りを行うときの巻取りローラ１３７と送出ローラ１３２の様子を示す説明図である。図４で、ウェブシート１３３が送出ローラ１３２から送り出されるときの半径はＲ２であり、巻取ローラ１３７に巻き取られるときの半径はＲ３である。第ｎ回目の巻取り動作における巻取りローラの回転角度θ３および送出ローラ１３２の回転角度θ２は、巻取り（送出し）の実行回数ｎの関数として定めることができる。
【００３１】
仮に、初期状態において巻取ローラ１３７が巻取り量Ｌだけウェブシートを巻取ったときの送出ローラ１３２の回転角度が、θ１＝６０度とする。すると、巻取り（送出し）を回数ｎ＝６回実行することによって送出ローラ１３２が１回転し、ウェブシート１３３が１周分だけ送出された状態になるので、巻取ローラ１３７の半径は、初期値ｒから［ｒ ＋ｔ・２ πＲ１ ／（２ πｒ ）］に増加する。一方、送出ローラ１３２の半径は、初期値Ｒ１から（Ｒ１ −ｔ ）に減少する。
【００３２】
同様にして、任意の第ｎ回目における巻取ローラ１３７の半径Ｒ３を巻取り（送出し）の実行回数ｎの関数Ｆ（ｎ）として求めることができる。また、送出ローラ１３２の半径Ｒ２も、巻取り（送出し）の実行回数ｎの関数ｆ（ｎ ）として求めることができる。
【００３３】
巻取ローラ１３７の半径Ｒ３が求まることによって、巻取り量Ｌを巻取りするために必要な巻取ローラ１３７の回転角度θ３は次の式で与えられる。
θ３＝３６０ 度×Ｌ ／（２ πＲ３ ）
このように半径Ｒ３が巻取りの実行回数ｎの関数として与えられるので、回転角度θ３も実行回数ｎの関数として得られる。また巻取ローラ１３７に従動して回転角度が定まる。
【００３４】
送出ローラ１３５についても、その半径Ｒ２および回転角度θ２が巻取り（送出し）の実行回数ｎの関数として与えられる。巻取りローラの回転角度θ２は、次の式で与えられる。
θ２＝３６０ 度×Ｌ ／（２ πＲ２ ）
制御部２４０は、巻取ローラ駆動部２４５を構成するモータを所定の速度で等速度回転させる。回転角度とモータの駆動時間とは比例する。制御部２４０は、計時部２４６によって巻取りローラの駆動時間を計時し、その回転角度を制御する。即ち、巻取ローラ１３７が所望の回転角度θ３になるような時間でモータを駆動し、巻取りローラ１３７の回転角度を制御する。メモリ２４２には、テーブルデータが格納されている。その内容は、巻取ローラ１３７について、実行回数ｎと、回転角度および該角度だけ回転させるための所要回転時間に関するテーブルデータである。
【実施例】
【００３５】
ウェブシート巻取り動作の制御手順
この発明に係るウェブシートの巻取り制御の手順を説明する。図６は、この発明に係るウェブシートの巻取り制御の手順を示すフローチャートである。
【００３６】
巻取り制御の概要は以下のとおりである。制御部２４０は、画像形成の期間中は、6ページ分印刷するごとにウェブシート１３３を0.5ｍｍ送るよう制御している。印刷終了後、直近（印刷終了直前）のページにおける印字率が所定値を超える場合に、清掃部材（ウェブシート１３３）と加熱ローラ１２３とのニップ分（清掃ニップ部１３９）の長さ(7mm)、ウェブシート１３３を送る。具体的には、印刷終了後に、印刷終了直前における所定ページ数（84ページ）の印字ページのうち、各ページにおける印字率（1ページの全画素における黒画素の占める割合）が所定値（５０％）以上のページが所定ページ数（10ページ）以上であった場合、クリーニングウェブ１３３と加熱ローラ１２３とのニップ（清掃ニップ部１３９）分の長さ(7mm)だけ、ウェブシート１３３を送るよう制御する。
【００３７】
印刷終了直前における所定ページ数を84ページとした理由は次のとおりである。通常印刷時に6ページ分印刷するごとにウェブシート１３３を0.5ｍｍ送るため、清掃ニップ部１３９分の長さ7mmは、印刷ページ84ページ分における送り量に相当する。（７（ｍｍ）÷0.5（ｍｍ）×6(枚)＝84）即ち、印刷完了直前の84ページ(ニップ分７ｍｍ)で送り出したウェブシートで拭き残しのトナーが残留していた場合、現在のニップ領域にそのトナーが残留している可能性が高い。
【００３８】
以下、図6のフローに沿って制御の手順を詳説する。制御部２４０は、画像形成装置１００の図示しないコピースタートボタンが押下された操作、もしくは画像形成装置１００と図示しない通信線を介して接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）からの印刷データ受信を待つ。いずれかが受信された場合、それを印刷開始指示として認識する。印刷は、１以上のページ（一連のページ）からなる印刷ジョブとして処理される。印刷開始指示がなされると（ステップS11のYes）画像形成部１０３の初期化動作を開始する。即ち、画像形成プロセスを起動させる（ステップS13）。また、初期化動作には、定着ユニット２７の定着機能の起動、即ち、トナーを定着させ得る温度への温度制御も含まれる。さらに、制御部２４０は、加熱ローラ、加圧ローラの回転を開始するようモータ２４３を駆動制御する。
【００３９】
制御部２４０は、画像形成プロセスの起動完了および定着機能の起動完了を待つ（ステップS17）。起動が完了したら、制御部２４０は、１ページ分の印刷（画像形成）を行う（ステップS19）。そして、ページカウンタを１プラスする（ステップS21）。ページカウンタは、定着を通過した用紙のページ数をカウントするものである。なお、制御部２４０は、新品ウェブシートが定着装置に装着されたとき、ページカウンタ及び巻き取り回数ｎをリセットする。さらに、ページカウンタの値が６ページになったか否かを判定する（ステップS23）、６ページに達していない場合、ルーチンは後述するステップS29へ進む。一方、ページカウンタが６ページに達した場合（ステップS23のＹ）、制御部２４０は、ページカウンタをリセットし（ステップS25）。ウェブシートの巻取り動作を行う。前記巻取り動作において、制御部２４０は、初期状態からの送り出し回数ｎから送り量の累計長さに基づきテーブルを参照して巻取ローラ１３７の回転角度θ３を算出し、巻取ローラ駆動部245が巻取ローラ１３７をθ３だけ回転させるように制御する（ステップS27）。このようにして、ウェブシート１３３を０．５mmだけ巻き取らせる。この巻取り量は、巻取り動作の１回分に相当する。そして巻取り動作の回数ｎに１を加算して記憶する。
【００４０】
次に制御部２４０は、ステップS29において、最終ページまで印刷されたかどうかをチェックする。印刷が完了していなければ（ステップS29のNo）、ルーチンは前述したステップS19へ戻り、次のページの印刷を行う。このようにして、最終のページに達するまで、各ページの印刷を繰り返す。
【００４１】
最終ページまでの印刷が完了したら（ステップS29のYes）、直近の所定ページ数（８４ページ分）の印字率を計算し（ステップS33）、印字率５０％以上のページが１０ページ以上有るか否かを判定する（ステップS35）。判定結果がYesであれば（ステップS35のYes）、制御部２４０は、初期状態からの送り出し回数ｎから送り量の累計長さでテーブルを参照し、巻取ローラ１３７の回転角度θ３を算出する。そして、巻取ローラ駆動部245を駆動し、巻取ローラ１３７がθ３だけ回転するように制御する。ここで、制御部２４０は、ウェブシート１３３が清掃ニップ部１３９の長さ分である７ｍｍ搬送されるように制御する。この場合、送り出し回数は１４回分（７ｍｍ÷１回分０．５ｍｍ）に相当する。そして送り出し回数ｎに１４を加算して記憶する。
【００４２】
その後、制御部２４０は、画像形成プロセスを停止させる。また、定着機能を停止させる（ステップS31）。即ち、定着ローラの回転を停止するようモータ２４３の駆動を停止する。一方、前記ステップS35で、印字率５０％以上が１０ページ未満（ステップS35のNo）であれば、ウェブシートの巻取りを行わずに画像形成プロセスを停止させる。また、定着機能を停止させる。このようにして、一つの印刷ジョブが終了する。
【００４３】
印字量算出の変形例
印字量の算出方法の変形例について説明する。
図６のフローチャートでは、印字率の計算対象は、画像形成が終了したときの直近の所定ページであったが、各印刷ジョブを構成するページを、印刷完了の後にステップS33で算出する印字率の計算対象としてもよい。
【００４４】
さらに、直近の所定のページ数（図６では８４ページ分）中の黒画素数の累計を求め、求めた値を印字量としてもよい。これらの変形例を組み合わせると、４つの算出方法が考えられる。即ち、
算出方法１：累計印字画素数
一連の画像形成処理中の黒画素の数を計数して、一連の全画像形成処理中に形成された黒画素数を累計し累計印字画素数を算出して、累計印字画素数が所定値を超えた場合、ニップ部に新たな清掃部材を移動させる算出法。
【００４５】
算出方法２：一連の画像形成完了前の所定枚数での累計黒画素数
一連の画像形成処理完了前の所定枚数（例:８４枚）中の黒画素の数を計数して、所定枚数中の黒画素数を累計し累計印字画素数を算出して、累計印字画素数が所定値を超えた場合、ニップ部に新たな清掃部材を移動させる算出法。
【００４６】
算出方法３：印字率ピーク値１
一連の画像形成処理中の各頁の印字率を算出して、印字率が所定値を超える頁が１枚以上存在したとき、ニップ部に新たな清掃部材を移動させる算出法。
【００４７】
算出方法４：印字率ピーク値２
一連の画像形成処理完了前の所定枚数（例:８４枚）中における各頁の印字率を算出して、印字率が所定値を超える頁が１枚以上存在したとき、ニップ部に新たな清掃部材を移動させる算出法。
である。
【００４８】
ウェブシート巻取り制御の変形例
ウェブシートの巻取り制御の変形例を図７に示す。
図７で、巻取ローラ駆動部２４５は、巻取りローラ１３７を常に一定の速度で回転させるように駆動する。ただし、巻取りローラ駆動部２４５と巻取りローラ１３７との間にはスリップ機構が設けられている。送出ローラ１３２は、巻取りローラ１３７の回転に伴ってウェブシート１３３が巻き取られるのにつれて回転する従動ローラである。送出ローラ１３２の軸部には、軸に当接し得るようにブレーキパッド２５０が配置されており。ブレーキパッド２５０は、ソレノイド２４９のプランジャーと係合している。
【００４９】
ブレーキパッド２５０は、軸部に当接するように付勢されているが、ソレノイド２４９を励磁することにより軸部から離れる。ウェブシートを静止させるときは、ブレーキパッドを送出ローラ１３２に接触させておく。これによって、送出ローラ１３２の回転に制動力がかかり、ウェブシートは巻取りローラ１３７からのテンションを受けた状態で静止する。巻取りローラもスリップ機構の作用で停止する。ソレノイド２４９が励磁されると、送出ローラ１３２が回転し、ウェブシート１３３が、巻き取られる。制御部２４０は、ソレノイドのオン（励磁）およびオフを制御する。
ソレノイドの励磁時間を制御することにより、ウェブシート１３３の巻取り量を制御することができる。
【００５０】
画像形成装置の全体構成
図１は、本発明に係る駆動制御方法を実施する画像形成装置の一実施形態の全体構成を示す概略図である。
図１に示す画像形成装置１００は、本実施の形態では、電子写真方式の画像形成プロセスによって画像を形成するものであり、回転体である像担持体（ここでは感光体ドラム）２１と、感光体ドラム２１表面を帯電させるための帯電器２２と、感光体ドラム２１上に静電潜像を形成するための露光装置（ここでは光書込みユニット）２３と、前記静電潜像を現像剤によって現像して感光体ドラム２１上にトナー像を形成するための現像器２４と、感光体ドラム２１上のトナー像をシート（例えば、記録用紙やＯＨＰ等のシート状の記録媒体）に転写する転写装置（ここでは転写ユニット）２５と、シート上の転写画像を該シートに定着するための定着装置（ここでは定着ユニット）２７と、転写装置２５によって転写されずに感光体ドラム２１表面に残った残留トナーを除去するためのクリーニング装置（ここではクリーニングユニット）２６と、感光体ドラム２１表面に残った残留電荷を除電するための除電装置（図示省略）とを備えている。
【００５１】
詳しくは、この画像形成装置１００は、原稿から読取られた画像データを取得し、或いは、外部から受信した画像データを取得し、この画像データによって示されるモノクロ画像をシートに形成するものであり、その構成を大別すると、原稿搬送部（ＡＤＦ）１０１、画像読取り部１０２、画像形成部１０３、シート搬送部１０４、及び給紙部１０５からなる。
【００５２】
原稿搬送部１０１では、少なくとも１枚の原稿が原稿セットトレイ１１にセットされると、原稿を１枚ずつ原稿セットトレイ１１から引き出して搬送し、この原稿を画像読取り部１０２の原稿読取り窓１０２ａに導いて通過させ、この原稿を排紙トレイ１２に排出する。
原稿読取り窓１０２ａの上方には、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）１３を配設している。このＣＩＳ１３は、原稿読取り窓１０２ａを原稿が通過する際に、原稿裏面の画像を主走査方向に繰り返し読取り、原稿裏面の画像を示す画像データを出力する。
【００５３】
また、画像読取り部１０２は、原稿が原稿読取り窓１０２ａを通過する際に、第１走査ユニット１５のランプによって原稿表面を露光し、第１及び第２走査ユニット１５，１６のミラーによって原稿表面からの反射光を結像レンズ１７へと導き、結像レンズ１７によって原稿表面の画像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）１８上に結像する。ＣＣＤ１８は、原稿表面の画像を主走査方向に繰り返し読取り、原稿表面の画像を示す画像データを出力する。
【００５４】
更に、原稿が画像読取り部１０２上面のプラテンガラス上に置かれた場合は、第１及び第２走査ユニット１５，１６を相互に所定の速度関係を維持しつつ移動させ、第１走査ユニット１５によってプラテンガラス上の原稿表面を露光し、第１及び第２走査ユニット１５、１６によって原稿表面からの反射光を結像レンズ１７へと導き、結像レンズ１７によって原稿表面の画像をＣＣＤ１８上に結像する。
【００５５】
ＣＩＳ１３もしくはＣＣＤ１８から出力された画像データは、画像処理手段２４８により各種の画像処理を施されてから、画像形成部１０３に出力される。
画像形成部１０３は、画像データによって示される原稿画像をシートに記録するものであって、既述の感光体ドラム２１、帯電器２２、光書込みユニット２３、現像器２４、転写ユニット２５、クリーニングユニット２６、及び定着ユニット２７等を備えている。
【００５６】
感光体ドラム２１は、表面が所定方向（図中矢印Ａ方向）に移動し、その表面がクリーニングユニット２６によりクリーニングされ、該クリーニングされた表面を帯電器２２により均一に帯電される。帯電器２２は、チャージャー型のものであっても、感光体ドラム２１に接触するローラ型やブラシ型のものであっても良い。
光書込みユニット２３は、２つのレーザ照射部２８ａ，２８ｂ、及び２つのミラー群２９ａ，２９ｂを備えるレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。この光書込みユニット２３では、画像データを入力して、この画像データに応じたレーザ光を各レーザ照射部２８ａ，２８ｂからそれぞれ出射し、これらのレーザ光を各ミラー群２９ａ，２９ｂを介して感光体ドラム２１に照射して、均一に帯電された感光体ドラム２１表面を露光し、感光体ドラム２１表面に静電潜像を形成する。
【００５７】
この光書込みユニット２３は、高速画像形成処理に対応するために２つのレーザ照射部２８ａ，２８ｂを備えた２ビーム方式を採用して、照射タイミングの高速化に伴う負担を軽減している。
尚、光書込ユニット２３として、レーザスキャニングユニットの代わりに、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ書き込みヘッドやＬＥＤ書き込みヘッドを用いることもできる。
【００５８】
現像器２４は、トナーを感光体ドラム２１表面に供給して、静電潜像を現像し、トナー像を感光体ドラム２１表面に形成する。転写ユニット２５は、感光体ドラム２１表面のトナー像をシート搬送部１０４により搬送されてきたシートに転写する。定着ユニット２７は、シートを加熱及び加圧して、シート上のトナー像を定着させる。この後、シートは、シート搬送部１０４により排紙トレイ４７へと更に搬送されて排出される。また、クリーニングユニット２６は、現像、転写後に感光体ドラム２１の表面に残留したトナーを除去して回収する。
【００５９】
ここで、転写ユニット２５は、転写ベルト３１、駆動ローラ３２、従動ローラ３３、及び弾性導電性ローラ３４等を備えており、転写ベルト３１を該各ローラ３２〜３４と他のローラに張架して回転させている。転写ベルト３１は、所定の抵抗値（例えば、１×１０9〜１×１０13Ω／ｃｍ）を有しており、その表面に載せられたシートを搬送する。弾性導電性ローラ３４は、転写ベルト３１を介して感光体ドラム２１表面に押し付けられており、転写ベルト３１上のシートを感光体ドラム２１表面に押し付ける。この弾性導電性ローラ３４には、感光体ドラム２１表面のトナー像の電荷とは逆極性の電界が印加されており、この逆極性の電界により感光体ドラム２１表面のトナー像が転写ベルト３１上のシートに転写される。例えば、トナー像が（−）極性の電荷を有している場合は、弾性導電性ローラ３４に印加されている電界の極性が（＋）極性にされる。
【００６０】
定着ユニット２７は、回転体である一対の定着ローラ（ここでは加熱ローラ１２３及び加圧ローラ１２４）を備えている。加熱ローラ１２３内部には、該加熱ローラ１２３表面を所定温度（定着温度：概ね１６０〜２００℃）に設定するための熱源を設けている。また、加熱ローラ１２３に対して加圧ローラ１２４が所定圧で圧接されるように、加圧ローラ１２４の両端に図示しない加圧部材を配置している。加熱ローラ１２３と加圧ローラ１２４間の圧接部（定着ニップ部と称される）にシートが搬送されて来ると、各ローラ３５，３６によりシートが搬送されつつ、シート上の未定着トナー像が加熱溶融され加圧されて、トナー像がシート上に定着される。
【００６１】
シート搬送部１０４は、シートを搬送するための複数対の搬送ローラ４１、一対のレジストローラ４２、搬送経路４３、反転搬送経路４４、複数の分岐爪４５、及び一対の排紙ローラ４６等を備えている。
【００６２】
搬送経路４３では、シートを給紙部１０５から受け取り、シートの先端がレジストローラ４２に達するまで該シートを搬送する。このときレジストローラ４２を一時的に停止させているので、シートの先端がレジストローラ４２に達して当接し、シートが撓む。この撓んだシートの弾性力により該シートの先端をレジストローラ４２と平行に揃える。この後、レジストローラ４２の回転を開始して、レジストローラ４２によりシートを画像形成部１０３の転写ユニット２５へと搬送し、更に排紙ローラ４６によりシートを排紙トレイ４７へと搬送する。
【００６３】
レジストローラ４２の停止及び回転は、レジストローラ４２と駆動軸間のクラッチをオン状態およびオフ状態に切り替えたり、レジストローラ４２の駆動源であるモータをオンオフに切り替えてなされる。
また、シートの裏面にも画像を記録する場合は、複数の分岐爪４５を回転させて、搬送経路４３と反転搬送経路４４の分岐路を切り替え、反転搬送経路４４でシートの表裏を反転させてから、シートを、反転搬送経路４４を介して搬送経路４３のレジストローラ４２へと戻す。これにより、シートの裏面にも画像が記録される。
【００６４】
搬送経路４３及び反転搬送経路４４においては、シートの位置等を検出するシート検出センサーを各所に配置し、各センサーにより検出されたシートの位置に基づいて搬送ローラやレジストローラを駆動制御して、シートの搬送及び位置決めを行っている。
給紙部１０５は、複数の給紙トレイ５１を備えている。各給紙トレイ５１は、シートを蓄積しておくためのトレイであり、画像形成装置１００の下方に設けられている。また、各給紙トレイ５１は、シートを一枚ずつ引き出すためのピックアップローラ等を備えており、引き出したシートをシート搬送部１０４の搬送経路４３へと送り出す。
【００６５】
本実施形態の画像形成装置１００は高速画像形成処理を行うため、連続して搬送されるシート間の間隔が狭く（例えば、５０ｍｍ程度の間隔に狭く）なっている。また、本実施形態の画像形成装置１００は高速画像形成処理を目的としているため、各給紙トレイ５１には、定型サイズのシートを５００〜１５００枚収納可能な容積を確保している。
【００６６】
また、画像形成装置１００の側面には、複数種のシートを多量に収納可能な大容量給紙カセット（ＬＣＣ）５２、及び主として不定型サイズのシートを供給するための手差しトレイ５３を設けている。
排紙トレイ４７は、手差しトレイ５３とは反対側の側面に配置されている。この排紙トレイ４７に代えて、排紙シートの後処理装置（ステープル、パンチ処理等々）や、複数段の排紙トレイをオプションとして配置することも可能な構成となっている。
【００６７】
定着機能の制御に係る構成
図５は、図２の定着装置の定着機能の制御に係る構成要素を示すブロック図である。
【００６８】
制御部２４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２４１と、記憶部２４２とを備えている。記憶部２４２は、各種制御プログラムや必要な関数を記憶しており、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含んでいる。
【００６９】
制御部２４０は、ＣＰＵ２４１によって、各種制御プログラムを記憶部２４２から読み出し、該読み出した制御プログラムが実行されることで、定着機能の制御を行う。なお、制御部２４０は、図２の定着装置のみでなく、図１の画像形成装置１００の全体の動作を制御するように構成されていてもよい。その場合、制御部２４０は、画像形成装置１００の画像形成に係るプロセス制御をさらに行う。制御部２４０が、図２の定着装置の制御のみを行う場合は、画像形成装置１００の全体の動作を制御する制御部と通信を行って定着部の制御を行ってもよい。以下の説明では、制御部２４０が、画像形成装置１００の全体の動作を制御するものとする。
【００７０】
図５で、モータ２４３は、加熱ローラ１２３及び加圧ローラ１２４を回転駆動する駆動源である。
【００７１】
また加熱ローラ、加圧ローラの表面温度調整が可能なように温度検出器１３０が制御部２４０に接続される。
ヒータ１２８，１２９，１３８は、それぞれのドライバを介して制御部２４０に接続される。制御部２４０は、ヒータへの通電のオンおよびオフを制御する。なお、ヒータ１２８，１２９，１３８への通電のオンおよびオフはそれぞれ独立して実施可能である。
【００７２】
巻取ローラ駆動部２４５は巻取ローラ１３７を駆動するためのモータである。
計時部２４６は巻取ローラ駆動部２４５の駆動時間を計測して所定の長さだけウェブシート１３３を送り出す。
【００７３】
印字率計算手段２４７は、１ページあたりの印字率を計算する手段であり、画像処理装置２４８がレーザ照射部２８ａ，２８ｂにレーザ点灯信号を出力する出力部に接続され、１ページあたりの黒画素の数を計数して、１ページあたりの全画素数における黒画素の比率を制御部２４０に出力する。制御部２４０は、例えば、ＲＡＭ内に所定ページ数分（少なくとも８４ページ分）の印字率を記憶する。ここで、画像形成が行われたページのうち直近の８４ページ分の印字率を記憶するため、印字率を新しく記録する際には、最も遠い過去の印字率が記憶されている場所を消去し、上書きする。
【００７４】
前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明に係る駆動制御方法を実施する画像形成装置の一実施形態の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の定着装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図３】この発明の実施形態として、ウェブシートの巻取り機構を模式的に示す説明図である。
【図４】この発明の実施形態として、第ｎ回目の巻取りを行うときの巻取りローラと送出ローラの様子を示す説明図である。
【図５】図２に示すこの発明の定着装置の定着機能の制御に係る構成要素を示すブロック図である。
【図６】この発明に係るウェブシートの巻取り制御の手順を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施形態として、ウェブシートの巻き取り制御の変形例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７６】
２７    定着ユニット
１２３    加熱ローラ
１２４    加圧ローラ
１３１    クリーニングユニット
１３２    送出ローラ
１３３    ウェブシート
１３６    圧接ローラ
１３７    巻取りローラ
【図１】
2008225236.tif 000003
【図２】
2008225236.tif 000004
【図３】
2008225236.tif 000005
【図４】
2008225236.tif 000006
【図５】
2008225236.tif 000007
【図６】
2008225236.tif 000008
【図７】
2008225236.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月15日(2008.5.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に用いられ、定着ローラによってトナーを溶融し記録媒体上に固着させる定着機能を提供する定着装置であって、
前記定着ローラに当接しその周面を清掃する帯状の清掃部材と、
前記周面に当接する清掃部材を介して定着ローラを押圧し、清掃部材が定着ローラに押圧される領域である清掃ニップ部を形成する圧接ローラと、
予め巻きまわされた状態で提供される前記清掃部材を送り出す送出ローラと、
送出ローラ部から送り出され、前記清掃ニップ部を通過した後の清掃部材を巻取る巻取ローラと、
前記画像形成装置による画像形成前に前記定着機能を起動させ、前記画像形成後に停止させ、かつ、巻取りローラおよび／または送出ローラを回転および停止させて清掃部材の巻取り量を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記画像形成を終了する直前に画像形成されたページから遡って所定数のページを対象に印字量を算出し、算出された印字量が所定量以上の場合、前記画像形成が終了してから次に定着機能を起動させるまでの非定着期間中に巻取りローラに前記清掃部材を巻き取らせ、前記印字量が所定量未満の場合、前記非定着期間中に前記清掃部材を巻き取らせないように制御することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記画像形成中に巻取りローラをさらに回転させ、
前記所定数のページは、前記画像形成中に清掃部材が前記清掃ニップ部の長さだけ巻き取られる間に定着されるページの数に等しい請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
非定着期間中に清掃部材を巻き取る巻取り量は、前記清掃ニップ部の長さに対応する長さである請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記制御部は、予め巻きまわされた状態で提供される清掃部材の初期の半径と、提供された清掃部材を巻取ローラが巻き取る初期の半径と、清掃部材の平均の厚さと、巻取りローラまたは送出ローラの初期からの回転角度の累積値とに基づいて、前記巻取り量を制御する請求項３記載の定着装置。
【請求項５】
前記巻取ローラを巻取り方向へ所定の速度で回転させる駆動部をさらに備え、
前記制御部は、巻取ローラが駆動部により回転させられる時間を制御することにより前記巻取り量を制御する請求項４記載の定着装置。
【請求項６】
前記巻取ローラをスリップ可能に回転させて清掃部材にテンションを付与するテンション機構と、
前記送出ローラの回転に制動力を付与しあるいは解除し得る制動部とをさらに備え、
前記制御部は、前記制動部が制動力を付与しあるいは解除するタイミングを変えて前記巻取り量を制御する請求項４記載の定着装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一つに記載の定着装置を備えてなる画像形成装置。
【請求項８】
画像形成がなされる各ページの印字率を前記定着装置の制御部に提供する印字率提供部をさらに備え、
前記制御部は、印字量の算出対象である各ページの印字率を取得し、取得した各ページの印字率およびそのページのサイズから記録媒体に固着されるトナーの量をページごとに算出し、算出された量の合計を前記印字量とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
画像形成がなされる各ページの印字率を前記定着装置の制御部に提供する印字率提供部をさらに備え、
前記制御部は、印字量の算出対象である各ページの印字率を取得し、取得された印字率が所定値以上のページの数を前記印字量とする請求項７記載の画像形成装置。