(57)【要約】【課題】新たに部材を設けることなく、加熱ロールの温度を検出する能力が低下することを防止する。【解決手段】制御装置７６は、定着装置３６が許容する温度範囲内でヒータ９０，８８を介して加熱ロール８２を昇温し、温度センサ１０４と加熱ロール８２との間に堆積する現像剤を溶融し、溶融した現像剤を加熱ロール８２に転移させる。次に、制御装置７６は、加熱ロール８２に転移させた現像剤を加熱ロール８２から加圧ロール８４に転移させる。そして、制御装置７６は、搬送路２８などを介して記録媒体をニップ部１００に向けて搬送し、加圧ロール８４に転移させた現像剤を記録媒体の裏面に転移させ、排出ロールなどを介して、現像剤を転移させた記録媒体を排出口から排出する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に転写された現像剤像を加熱する加熱ロールの温度を該加熱ロールに接触する温度センサにより検出し、検出した温度が所定の温度になるまでの所要時間を測定し、測定した所要時間に基づいて、前記温度センサと前記加熱ロールとの間に堆積する現像剤の状態を判定する現像剤堆積状態の判定方法。
【請求項２】
記録媒体に転写された現像剤像を加熱する加熱ロールの温度を接触して検出する温度センサと、前記加熱ロールとの間に堆積した現像剤を溶融するように、前記加熱ロールの温度を上昇させるよう制御し、溶融した現像剤を前記加熱ロールに転移させることにより、前記温度センサと前記加熱ロールとの間から除去する堆積現像剤の除去方法。
【請求項３】
前記加熱ロールに転移させた現像剤を、前記加熱ロールに圧接された加圧ロールに転移し、前記加圧ロールに転移させた現像剤をさらに記録媒体に転移させるように、記録媒体を搬送する請求項２記載の堆積現像剤の除去方法。
【請求項４】
記録媒体に転写された現像剤像を加熱する加熱ロールを具備し、記録媒体に現像剤像を定着させる定着手段と、前記加熱ロールに接触して前記加熱ロールの温度を検出する温度センサと、この温度センサの検出結果が所定の温度になるまでの所要時間を測定する測定手段と、この測定手段の測定結果に基づいて、前記温度センサと前記加熱ロールとの間に堆積する現像剤の状態を判定する判定手段とを有する画像形成装置。
【請求項５】
前記温度センサと前記加熱ロールとの間に現像剤が堆積していると前記判定手段が判定した場合に、堆積している現像剤を溶融するように、前記加熱ロールの温度を上昇させるよう制御する制御手段をさらに有する請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段が前記加熱ロールの温度を上昇させた回数を計数する計数手段と、この計数手段の計数結果及び前記判定手段の判定結果に基づく情報を出力する出力手段をさらに有する請求項５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、現像剤堆積状態の判定方法、堆積現像剤の除去方法及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の定着装置において、トナー像を加熱して用紙に定着させる加熱ロールの温度をサーミスタによって検出するものが知られている。サーミスタは、加熱ロールに接触して温度を検出するので、加熱ロールに残存するトナーが堆積してしまうと、温度検出能力が鈍化してしまう。特許文献１は、定着されずに定着ローラ上に残存したトナーをクリーニングブレードで掻き取り、サーミスタが定着ローラに接触する位置から外れた位置に掻き取ったトナーを移動させる定着装置を開示する。
【０００３】
【特許文献１】特開平２０００−１８１２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、新たに部材を設けることなく、加熱ロールの温度を検出する能力が低下することを防止することができる現像剤堆積状態の判定方法、堆積現像剤の除去方法及び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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴とするところは、記録媒体に転写された現像剤像を加熱する加熱ロールの温度を該加熱ロールに接触する温度センサにより検出し、検出した温度が所定の温度になるまでの所要時間を測定し、測定した所要時間に基づいて、前記温度センサと前記加熱ロールとの間に堆積する現像剤の状態を判定する現像剤堆積状態の判定方法にある。温度センサと加熱ロールとの間に現像剤が堆積すると、加熱ロールの温度上昇に対して温度センサが検出する温度の変化が小さくなるので、現像剤が堆積していない場合に比べて、温度センサが所定の温度を検出するまでの所要時間が長くなる。したがって、温度センサが所定の温度を検出するまでの所要時間に基づいて、堆積する現像剤の状態を判定することができるので、加熱ロールの温度を検出する能力が低下することを作業者が防止することが可能になる。
【０００６】
また、本発明の第２の特徴とするところは、記録媒体に転写された現像剤像を加熱する加熱ロールの温度を接触して検出する温度センサと、前記加熱ロールとの間に堆積した現像剤を溶融するように、前記加熱ロールの温度を上昇させるよう制御し、溶融した現像剤を前記加熱ロールに転移させることにより、前記温度センサと前記加熱ロールとの間から除去する堆積現像剤の除去方法にある。
【０００７】
好適には、前記加熱ロールに転移させた現像剤を、前記加熱ロールに圧接された加圧ロールに転移し、前記加圧ロールに転移させた現像剤をさらに記録媒体に転移させるように、記録媒体を搬送する。したがって、通常の印刷動作により、溶融した現像剤を記録媒体に転移させて排出することができるので、新たに部材を設けることなく、加熱ロールの温度を検出する能力が低下することを防止することができる。
【０００８】
また、本発明の第３の特徴とするところは、記録媒体に転写された現像剤像を加熱する加熱ロールを具備し、記録媒体に現像剤像を定着させる定着手段と、前記加熱ロールに接触して前記加熱ロールの温度を検出する温度センサと、この温度センサの検出結果が所定の温度になるまでの所要時間を測定する測定手段と、この測定手段の測定結果に基づいて、前記温度センサと前記加熱ロールとの間に堆積する現像剤の状態を判定する判定手段とを有する画像形成装置にある。
【０００９】
好適には、前記温度センサと前記加熱ロールとの間に現像剤が堆積していると前記判定手段が判定した場合に、堆積している現像剤を溶融するように、前記加熱ロールの温度を上昇させるよう制御する制御手段をさらに有する。
【００１０】
また、好適には、前記制御手段が前記加熱ロールの温度を上昇させた回数を計数する計数手段と、この計数手段の計数結果及び前記判定手段の判定結果に基づく情報を出力する出力手段をさらに有する。例えば、加熱ロールの温度を上昇させた回数が所定回数に達しても、温度センサの検出結果が所定の温度になるまでの所要時間が短縮されない場合、出力手段は、加熱ロール等の交換を促す情報を出力するようにされてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、新たに部材を設けることなく、加熱ロールの温度を検出する能力が低下することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成手段１４が搭載され、この画像形成装置本体１２の上部に排出部１６が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部に例えば２段の記録媒体供給装置１８，１８が配置されている。
【００１３】
それぞれの記録媒体供給装置１８，１８は、記録媒体供給装置本体２０と、用紙などの記録媒体が積載される記録媒体カセット２２とを有する。記録媒体カセット２２の奥端近傍上部にはピックアップロール２３が配置され、このピックアップロール２３の前方にフィードロール２４及びリタードロール２６が配置されている。フィードロール２４は、図示しない駆動部によって駆動され、記録媒体を搬送路２８に向けて送り出すように回転する。リタードロール２６は、フィードロール２４に対して圧接され、フィードロール２４の回転に従動可能にされており、フィードロール２４とともに記録媒体を１枚ずつ送り出すように回転する。
【００１４】
搬送路２８は、下段の記録媒体供給装置１８のフィードロール２４から排出ロール３０近傍の排出口までの記録媒体通路であり、この搬送路２８は、画像形成装置本体１２の正面（図１の左側面）近傍にあって、下段の記録媒体供給装置１８のフィードロール２４から後述する定着装置３６まで略垂直に形成されている部分を有する。この搬送路２８の定着装置３６の上流側に後述する転写装置４２と像担持体４４が配置され、転写装置４２と像担持体４４の上流側にレジストローラ３８が配置されている。
【００１５】
したがって、記録媒体供給装置１８，１８の記録媒体カセット２２からピックアップロール２３により送り出された記録媒体は、リタードロール２６及びフィードロール２４の協働により捌かれて最上部の記録媒体のみ搬送路２８に導かれ、レジストローラ３８により一次停止され、タイミングをとって後述する転写装置４２と像担持体４４との間に形成される転写ニップ部４３を通って現像剤像が転写され、この転写された現像剤像が定着装置３６により定着され、排出ロール３０により排出口から排出部１６へ排出される。
【００１６】
両面印刷の場合は、反転路に戻される。即ち、搬送路２８の排出ロール３０の手前は二股に分かれ、その分かれた部分に切換装置６４が設けられていると共に、分けられた部分からレジストローラ３８まで戻る反転路６６が形成されている。この反転路６６には搬送ローラ６８ａ〜６８ｃが設けられており、両面印刷の場合には、切換装置６４が反転路６６を開く側に切り換えられ、排出ロール３０に記録媒体の後端手前がかかる時点で排出ロール３０が反転し、記録媒体が反転路６６に導かれ、レジストローラ３８、転写装置４２と像担持体４４及び定着装置３６を通って排出部１６へ排出されるものである。
【００１７】
像形成手段１４は、例えば電子写真方式のもので、像担持体４４と、この像担持体４４を圧接によって一様帯電する帯電ロール４６と、この帯電ロール４６により帯電された像担持体４４に、光により潜像を書き込む光書込み装置４８と、この光書込み装置４８により形成された像担持体４４の潜像をトナーなどの現像剤により可視化する現像装置５０と、この現像装置５０による現像剤像を記録媒体に転写する例えば転写ロールからなる転写装置４２と、像担持体４４に残存する現像剤をクリーニングするクリーニング装置５２と、転写装置４２により転写された記録媒体上の現像剤像を記録媒体に定着させる定着装置３６とから構成されている。光書込み装置４８は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、前述した記録媒体供給装置１８，１８と平行で画像形成装置本体１２の手前側近傍に配置され、現像装置５０内を横切って像担持体４４を露光する。クリーニング装置５２は、像担持体４４に接触するクリーニング部材としてのクリーニングブレード５４と、このクリーニングブレード５４で掻き落とされた現像剤を収納する現像剤回収部５６とを有する。なお、この実施形態においては、光書込み装置４８として走査型のレーザ露光装置を用いたが、他の実施形態としてＬＥＤや面発光レーザ等を用いることができる。
【００１８】
プロセスカートリッジ６０は、像担持体４４、帯電ロール４６、現像装置５０及びクリーニング装置５２を一体化したものである。また、プロセスカートリッジ６０は、像担持体４４、帯電ロール４６及びクリーニング装置５２が配置された像担持体ユニット６２と現像装置５０とに着脱自在に分けられている。
【００１９】
また、画像形成装置１０は、表示装置及びキーボードなどを含むユーザインタフェース装置（ＵＩ装置）７０、ＨＤＤ・ＣＤ装置などの記憶装置７２、通信装置７４及び制御装置７６などを有する。制御装置７６は、タイマなどを有するＣＰＵ７７及びメモリ７８などを含み、画像形成装置１０を構成する各部を制御する。
つまり、画像形成装置１０は、コンピュータとしての機能を含み、記憶媒体７９又は通信装置７４を介して受け入れたプログラムを実行することにより、印刷などの処理を行う。
【００２０】
次に、定着装置３６について詳述する。
図３において、定着装置３６の構成が示されている。定着装置３６は、ユニット化され、ユニット本体８０を有しており、ユニット本体８０内に加熱ロール８２と加圧ロール８４とを有する。
【００２１】
加熱ロール８２は、円筒状のコア８６と、このコア８６の表面側に被覆された離型層８８とを有し、制御装置７６の制御に応じて、図示しない駆動部の駆動力によって回転する。コア８６を形成する材料は、例えば鉄またはアルミニウムなどである。離型層８８は、絶縁性の材料、例えば絶縁性パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）によって形成されており、膜厚が例えば３０〜１００μｍとなるようにしてある。
【００２２】
加熱ロール８２内には例えばランプからなるヒータ９０，９２が配置されている。ヒータ９０は、例えば加熱ロール８２の中央部分を加熱するようにされており、ヒータ９２は、例えば加熱ロール８２の両端部分を加熱するようにされている（図４参照）。また、ヒータ９０，９２は、制御装置７６の制御により、後述する温度センサ１０４の検出温度が所定の印刷可能温度（設定温度）になるまで加熱ロール８２を加熱する。
【００２３】
加圧ロール８４は、例えばステンレス又は鉄などからなる回転軸９４と、この回転軸９４を軸として回転し、肉厚が例えば６〜８ｍｍのシリコンスポンジなどからなる耐熱弾性体層９６と、この耐熱弾性体層９６の表面を覆う被覆層９８とを有する。被覆層９８は、導電性の材料、例えば導電性ＰＦＡからなり、膜厚が例えば３０〜１００μｍとなるようにしてある。なお、加圧ロール８４は、加熱ロール８２に圧接されて、加熱ロール８２の回転に従動して回転する。
【００２４】
加熱ロール８２及び加圧ロール８４は、ニップ部１００を通過する記録媒体に転写された現像剤像を熱と圧力とによって記録媒体に定着させる定着手段を構成する。ニップ部１００を挟んで上下方向には、上述した搬送路２８が構成され、記録媒体が下から上へ搬送される。ニップ部１００の下流側近傍には、剥離爪１０２が設けられている。この剥離爪１０２は、加熱ロール８２の表面を傷付けない程度の弱い力で加熱ロール８２側に付勢され、該剥離爪１０２の先端が加熱ロール８２の表面に圧接し、加熱ロール８２に巻き付こうとする記録媒体を剥がすようになっている。
【００２５】
また、ニップ部１００の上流側近傍には、例えばサーミスタなど温度センサ１０４が設けられている。温度センサ１０４は、図４に示すように、例えば加熱ロール８２の略中央近傍に配置され、加熱ロール８２に接触して加熱ロール８２の温度を検出し、制御装置７６に対して出力する。
【００２６】
温度センサ１０４が加熱ロール８２に接触して温度を検出するので、画像形成装置１０が印刷を繰り返すと、ニップ部１００において記録媒体に定着されずに加熱ロール８２に付着した現像剤は、図５に示すように、温度センサ１０４と加熱ロール８２との間に堆積する。
【００２７】
図６において、温度センサ１０４の検出温度に対する温度センサ１０４と加熱ロール８２との間に堆積した現像剤の影響が示されている。図６に示すように、温度センサ１０４と加熱ロール８２との間に現像剤が堆積していない場合（例えば初期状態）、加熱ロール８２は、印刷準備を開始するためのプリント信号の発生から基準昇温時間の経過後に印刷可能温度（設定温度）になるようにされている。ここで、温度センサ１０４が検出する温度は、加熱ロール８２の実際の温度と略一致している。
【００２８】
一方、温度センサ１０４と加熱ロール８２との間に現像剤が堆積している場合、温度センサ１０４の温度を検出する能力が現像剤の影響により低下し、加熱ロール８２の実際の温度が印刷可能温度に達しても、温度センサ１０４が検出する温度は印刷可能温度に達しない。上述したように、ヒータ９０，８８は、温度センサ１０４の検出温度が印刷可能温度になるまで加熱ロール８２を加熱する。つまり、温度センサ１０４と加熱ロール８２との間に現像剤が堆積すると、温度センサ１０４の検出する温度が印刷可能温度に達するまでの昇温所要時間に、基準昇温時間に対する時間差（時間差ｔ）が生じ、加熱ロール８２は印刷可能温度よりも高い温度になるまで加熱される。
【００２９】
次に、温度センサ１０４と加熱ロール８２との間に堆積する現像剤の状態を制御装置７６が判定する処理について説明する。
図７は、温度センサ１０４と加熱ロール８２との間に堆積する現像剤の状態を制御装置７６が判定する処理（Ｓ１０）を示すフローチャートである。
図７に示すように、ステップ１００（Ｓ１００）において、制御装置７６は、温度センサ１０４を介して加熱ロール８２の温度の検出を開始する。
【００３０】
ステップ１０２（Ｓ１０２）において、制御装置７６は、加熱ロール８２の温度が印刷可能温度になるまでの昇温所要時間を測定する。
【００３１】
ステップ１０４（Ｓ１０４）において、制御装置７６は、昇温所要時間を基準昇温時間と比較し、現像剤堆積状態を判定する。例えば、制御装置７６は、昇温所要時間と基準昇温時間との差である時間差ｔが所定値以上になった場合、堆積している現像剤の量が温度センサ１０４の温度検出能力の低下を生じさせる量に達していると判定する。つまり、制御装置７６は、時間差ｔの大きさに応じて、温度センサ１０４と加熱ロール８２との間に堆積する現像剤が除去すべき量に達しているか否かを判定する。
【００３２】
次に、温度センサ１０４と加熱ロール８２との間に堆積する現像剤が除去すべき量に達している場合に、制御装置７６が現像剤を除去するために行う制御処理について説明する。
図８は、温度センサ１０４と加熱ロール８２との間に堆積する現像剤が除去すべき量に達している場合に、制御装置７６が現像剤を除去するために行う制御処理（Ｓ２０）を示すフローチャートである。
【００３３】
図８に示すように、ステップ２００（Ｓ２００）において、制御装置７６は、定着装置３６が許容する温度範囲内でヒータ９０，８８を介して加熱ロール８２を昇温し、温度センサ１０４と加熱ロール８２との間に堆積する現像剤を溶融する。
なお、図４に示したように、温度センサ１０４が加熱ロール８２の略中央近傍に配置されているので、Ｓ２００においては、ヒータ８８をオフにしていてもよい。
【００３４】
ステップ２０２（Ｓ２０２）において、制御装置７６は、加熱ロール８２を回転させるように図示しない駆動部を制御することにより、図９（Ａ）に示すように、温度センサ１０４と加熱ロール８２との間の溶融した現像剤を加熱ロール８２に転移させる。
【００３５】
ステップ２０４（Ｓ２０４）において、制御装置７６は、加熱ロール８２に転移させた現像剤を、図９（Ｂ）に示すように、加熱ロール８２から加熱ロール８２に従動する加圧ロール８４に転移させる。なお、Ｓ２０４までの処理を所定回数繰り返すようにしてもよい。
【００３６】
ステップ２０６（Ｓ２０６）において、制御装置７６は、搬送路２８などを介して記録媒体をニップ部１００に向けて搬送し、図９（Ｃ）に示すように、加圧ロール８４に転移させた現像剤を記録媒体の裏面に転移させる。
【００３７】
ステップ２０８（Ｓ２０８）において、制御装置７６は、排出ロール３０などを介して、現像剤を転移させた記録媒体を排出口から排出部１６へ排出する。
【００３８】
このように、画像形成装置１０は、温度センサ１０４と加熱ロール８２との間に堆積する現像剤が除去すべき量に達しているか否かを判定し、除去すべき量に達している現像剤を溶融して排出することができる。
したがって、温度センサ１０４と加熱ロール８２との間に現像剤が堆積することを防止するために、新たに部材を設ける必要がなく、加熱ロール８２に付着した現像剤を掻き取るためのスクレーパなどによって加熱ロール８２の磨耗が促進されることがない。また、温度センサ１０４の温度検出能力が低下することを防止することができるので、加熱ロール８２が必要な印刷可能温度以上に加熱された状態で、画像形成装置１０が画像を形成することを防止することができる。
【００３９】
制御装置７６は、Ｓ２０の処理を行った回数をカウントし、カウントした回数が所定回数を超えても時間差ｔが所定値以下にならない場合には、定着装置３６を交換する必要がある旨をＵＩ装置７０を介して出力するようにされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す構成図である。
【図３】定着装置の構成を示す断面図である。
【図４】加熱ロールと温度センサと位置関係を示す模式図である。
【図５】温度センサと加熱ロールとの間に堆積した現像剤の状態を示す拡大図である。
【図６】温度センサの検出温度に対する温度センサと加熱ロールとの間に堆積した現像剤の影響を示すグラフである。
【図７】温度センサと加熱ロールとの間に堆積する現像剤の状態を制御装置が判定する処理（Ｓ１０）を示すフローチャートである。
【図８】温度センサと加熱ロールとの間に堆積する現像剤が除去すべき量に達している場合に、制御装置が現像剤を除去するために行う制御処理（Ｓ２０）を示すフローチャートである。
【図９】制御装置の制御に応じて、定着装置が温度センサと加熱ロールとの間に堆積する現像剤を除去する過程を示す断面図であって、（Ａ）は現像剤が加熱ロールに転移した状態を示し、（Ｂ）は現像剤が加圧ロールに転移した状態を示し、（Ｃ）は現像剤が記録媒体に転移した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  画像形成装置
１２  画像形成装置本体
１４  像形成手段
２８  搬送路
３６    定着装置
７０  ＵＩ装置
７６  制御装置
８２    加熱ロール
８４    加圧ロール
９０，９２    ヒータ
１００    ニップ部
１０４    温度センサ
【図１】
2008040392.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008040392.tif 000007
【図６】
2008040392.tif 000008
【図７】
2008040392.tif 000009
【図８】
2008040392.tif 000010
【図９】
2008040392.tif 000011