(57)【要約】【課題】プリント動作開始時に加熱定着手段９のクリーニング手段について所定のクリーニング時間を設けることによるプリント時間の増加を回避しつつ、加熱ローラ９ａの周囲の分離爪９ｄに堆積したトナーによる転写紙Ｐの汚れを抑えることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】図示しない手差しトレイへの紙セット操作など、操作者によってプリント命令に先行して実施される所定の先行操作を検知する先行操作検知手段を設け、これによる検知結果に基づいてプリント命令に先行して加熱定着手段９のクリーニング手段（加熱ローラ９ａの駆動など）を開始する先行駆動開始制御を実施させるように、制御部を構成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録体に可視像を形成する可視像形成手段と、該可視像を該記録体上に加熱定着せしめる加熱定着手段と、該加熱定着手段の駆動を制御する定着制御手段とを備え、且つ、記録体の可視像形成面に密着しながら該可視像形成面上の可視像を加熱する密着加熱部材と、該密着加熱部材に付着した像形成物質をクリーニングするクリーニング手段とを該加熱定着手段に有する画像形成装置において、
操作者によって画像形成開始命令に先行して実施される所定の先行操作を検知する先行操作検知手段を設け、該先行操作検知手段による検知結果に基づいて該画像形成開始命令に先行して上記クリーニング手段の駆動を開始する先行駆動開始制御を実施させるように、上記定着制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記先行駆動開始制御を実施してから、予め定められた基準時間が経過しても上記画像形成開始命令がなされない場合に上記クリーニング手段の先行駆動を停止する先行駆動停止制御を実施させるように、上記定着制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
上記密着加熱部材の表面温度を検知する表面温度検知手段を設け、上記先行操作検知手段による検知結果に加えて、該表面温度検知手段による検知結果にも基づいて上記先行駆動開始制御を実施させるように、上記定着制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
上記密着加熱部材の熱源を発熱させた状態で上記画像形成開始命令を受信しない期間が所定値以上になった場合に該発熱を停止させるか、あるいは該熱源の発熱量を低減させて省エネルギー化を図る省エネ制御と、上記先行操作検知手段による検知結果に基づいて該発熱を開始させるか、あるいは発熱量を増加させて該熱源の発熱能力を再起させる発熱再起制御とを実施させるように、上記定着制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項２、３又は４の画像形成装置において、
上記基準時間の値を変更する基準時間変更制御を実施させるように、上記定着制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２、３、４又は５の画像形成装置において、
上記先行操作検知手段によって所定時間内に複数回の上記先行操作が検知された場合に、上記クリーニング手段の先行駆動開始と先行駆動停止との組合せを、その検知回数よりも少ない回数で実施させるように、上記定着制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項２、３、４、５又は６の画像形成装置において、
所定数の上記記録体に上記可視像が形成される毎に、上記先行駆動開始制御を実施させるように、上記定着制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６又は７の画像形成装置であって、
上記像形成物質としてトナーを用い、且つ、使用に適した該トナーとして、重合法によって製造されたものが指定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６又は７の画像形成装置であって、
上記像形成物質として重合法によって製造されたトナーを用い、且つ、該トナーを収容しているトナー収容手段を上記可視像形成手段に有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転写紙等の記録体の可視像形成面に密着しながら、その可視像形成面上の可視像を加熱する密着加熱部材と、これに付着したトナー等の像形成物質をクリーニングするクリーニング手段とを有する加熱定着手段を用いる画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の画像形成装置は、例えば、次のような構成を備えている。即ち、密着加熱部材たる加熱ローラと、これに押圧される加圧ローラとによって形成した定着ニップに記録体たる転写紙を挟み込んで、その転写紙に可視像たるトナー像を加熱定着させる。そして、転写紙表面からこれに密着した加熱ローラ表面に転移したオフセットトナーによって後続の転写紙を汚してしまうことを抑えるべく、クリーニングローラ等を有するクリーニング手段によって加熱ローラ表面をクリーニングする。
【０００３】
しかしながら、プリント動作中に加熱ローラのクリーニングを行っただけでは、必ずしも十分なクリーニング成果が得られるとは限らず、場合によってはオフセットトナーによる汚れを発生させてしまうことがある。特に、転写紙１枚あたりのプリント時間が比較的長く、且つ、連続プリント動作時における紙間設定が比較的短い画像形成装置においては、プリント動作中だけで十分なクリーニング成果が得ることが困難である。また、炭酸カルシウムを比較的多く含む転写紙は、含まないものに比べてオフセットトナーを発生させ易いため、かかる転写紙が用いられる場合にも、プリント動作中だけで十分なクリーニング成果が得ることが困難になる。
【０００４】
そこで、プリント動作終了直後や待機時など、プリント動作が行われていないときにクリーニング手段を駆動させて、加熱ローラをより確実にクリーニングするようにした画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１に記載のもの）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１１２２７９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者は、プリント動作終了直後のクリーニングを行っても、オフセットトナーによる汚れを発生させてしまうといった事態に遭遇した。そして、そのクリーニング時間をより長く設定して更に確実なクリーニングを試みたが、それでもなお、オフセットトナーによる汚れを引き起こすことがあった。
【０００７】
そこで、かかる汚れを発生させる原因について鋭意研究したところ、次のようなことがわかった。即ち、上記定着ニップを通過した転写紙は、加熱に伴って軟化したトナーを加熱ローラとの間に挟み込んでいることから、加熱ローラ表面から剥がれ難くなっている。このため、加熱定着装置には、定着ニップを通過した転写紙を加熱ローラから分離するための分離爪を設けるのが一般的である。オフセットトナーの大半はクリーニング手段によってクリーニングされるが、クリーニングされないでこの分離爪上に付着するものも出てくる。このように付着したトナーがある程度の量まで堆積すると、分離爪から加熱ローラに落下することがある。特に、この落下は、加熱定着装置の駆動開始時に起こる僅かな振動に伴って発生し易くなることがわかった。また、加熱定着装置の駆動が終了してから、次の駆動が開始するまでの期間が長くなるほど、堆積したトナー（以下、堆積トナーという）が動的粘弾性を低下させて加熱定着装置の駆動開始時に落下し易くなることもわかった。更には、近年の高速プリント化に起因して、駆動開始時に落下した堆積トナーが完全にクリーニングされる前に、トナー像形成後の転写紙が定着ニップに進入してしまうことで、堆積トナーによる汚れが起こっていたこともわかった。このような汚れについては、プリント動作終了直後のクリーニング時間をいくら増加させても、その発生を抑えることはできない。一方、プリント動作の開始直後に、所定のクリーニング時間を経てからトナー像の形成を開始させればその発生を抑えることはできるが、このようにすると、１枚目のプリント時間を長くして、近年の高速プリント化に逆行することになる。
【０００８】
なお、これまで、密着加熱部材として加熱ローラを用いた場合に生ずる堆積トナーによる汚れについて説明したが、加熱ベルトなどといった他の密着加熱部材を用いた場合でも、同様の汚れが生じ得る。また、分離爪上の堆積トナーによる汚れについて説明したが、分離爪に限らず、密着加熱部材の周囲の部材に堆積したトナーであれば、同様の汚れを生じ得る。
【０００９】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、次のような画像形成装置を提供することである。即ち、画像形成動作開始時に所定のクリーニング時間を設けることによる画像形成時間の増加を回避しつつ、密着加熱部材の周囲の部材に堆積したトナー等の像形成物質による記録体の汚れを抑えることができる画像形成装置である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、記録体に可視像を形成する可視像形成手段と、該可視像を該記録体上に加熱定着せしめる加熱定着手段と、該加熱定着手段の駆動を制御する定着制御手段とを備え、且つ、記録体の可視像形成面に密着しながら該可視像形成面上の可視像を加熱する密着加熱部材と、該密着加熱部材に付着した像形成物質をクリーニングするクリーニング手段とを該加熱定着手段に有する画像形成装置において、
操作者によって画像形成開始命令に先行して実施される所定の先行操作を検知する先行操作検知手段を設け、該先行操作検知手段による検知結果に基づいて該画像形成開始命令に先行して上記クリーニング手段の駆動を開始する先行駆動開始制御を実施させるように、上記定着制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記先行駆動開始制御を実施してから、予め定められた基準時間が経過しても上記画像形成開始命令がなされない場合に上記クリーニング手段の先行駆動を停止する先行駆動停止制御を実施させるように、上記定着制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記密着加熱部材の表面温度を検知する表面温度検知手段を設け、上記先行操作検知手段による検知結果に加えて、該表面温度検知手段による検知結果にも基づいて上記先行駆動開始制御を実施させるように、上記定着制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記密着加熱部材の熱源を発熱させた状態で上記画像形成開始命令を受信しない期間が所定値以上になった場合に該発熱を停止させるか、あるいは該熱源の発熱量を低減させて省エネルギー化を図る省エネ制御と、上記先行操作検知手段による検知結果に基づいて該発熱を開始させるか、あるいは発熱量を増加させて該熱源の発熱能力を再起させる発熱再起制御とを実施させるように、上記定着制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項２、３又は４の画像形成装置において、上記基準時間の値を変更する基準時間変更制御を実施させるように、上記定着制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項２、３、４又は５の画像形成装置において、上記先行操作検知手段によって所定時間内に複数回の上記先行操作が検知された場合に、上記クリーニング手段の先行駆動開始と先行駆動停止との組合せを、その検知回数よりも少ない回数で実施させるように、上記定着制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項２、３、４、５又は６の画像形成装置において、所定数の上記記録体に上記可視像が形成される毎に、上記先行駆動開始制御を実施させるように、上記定着制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６又は７の画像形成装置であって、上記像形成物質としてトナーを用い、且つ、使用に適した該トナーとして、重合法によって製造されたものが指定されていることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６又は７の画像形成装置であって、上記像形成物質として重合法によって製造されたトナーを用い、且つ、該トナーを収容しているトナー収容手段を上記可視像形成手段に有することを特徴とするものである。
【００１１】
これらの発明においては、操作者によって装置準備のための先行操作が行われると、操作者による画像形成開始命令がなされる前に、加熱定着手段のクリーニング手段の先行駆動を開始する。そして、この先行駆動の際に、それに伴って発生する振動によって密着加熱部材の周囲の部材に堆積した像形成物質の密着加熱部材への落下を促しながら、落下した像形成物質のクリーニングを開始する。かかる構成では、画像形成動作開始時に所定のクリーニング時間を設けることなく、密着加熱部材の周囲の部材に堆積した像形成物質による記録体の汚れを抑えることが可能である。よって、かかるクリーニング時間を設けることによる画像形成時間の増加を回避しつつ、密着加熱部材の周囲の部材に堆積した像形成物質による記録体の汚れを抑えることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した画像形成装置の一実施形態として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）について説明する。
まず、図１を参照しながら、このプリンタの基本的な構成について説明する。同図において、このプリンタは、潜像担持体たるドラム状の感光体１の周囲に、帯電手段２、現像手段４、転写ユニット５、ドラムクリーニング手段６、除電手段７などを備えている。また、転写ユニット５の側方に、レジストローラ対８や加熱定着手段９を備えている。また、図示しない露光手段や給紙手段も備えている。
【００１３】
上記感光体１は、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられる。上記帯電手段２は、このように回転する感光体１の表面を一様に帯電せしめる。上記露光手段は、パーソナルコンピュータ（以下、パソコンという）等から送られてくる画像信号に基づいてレーザ光Ｌを走査して、一様帯電後の感光体１の表面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、感光体１の回転に伴って上記現像手段４との対向領域である現像領域まで搬送される。
【００１４】
上記現像手段４は、トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を収容する収容部４ａ、この内部の二成分現像剤を攪拌する攪拌パドル４ｂ、現像ロール４ｃ、規制ブレード４ｄ、Ｔセンサ４ｅ等を備えている。収容部４ａ内では、二成分現像剤が攪拌パドル４ｂによって攪拌されるのに伴って、磁性キャリアとの摩擦によるトナー帯電が促される。現像ロール４ｃは、非磁性パイプと、これに連れ回らないように内包されるマグネットローラとを有しており、現像手段ケーシングに設けられた開口からパイプ周面の一部を露出させて感光体１に対面させるように配設されている。攪拌パドル４ｂによって攪拌搬送される二成分現像剤を、マグネットローラの発する磁力によって非磁性パイプ表面に担持する。担持された二成分現像剤は、図示しない駆動手段によって回転駆動される非磁性パイプとともに連れ回りながら、パイプ表面と所定の間隙を保持するように配設された規制ブレード４ｄによってパイプ上の層厚が規制される。そして、感光体１との対面位置である現像領域まで搬送される。非磁性パイプには図示しない電源によって現像バイアスが印加されている。この印加により、現像領域では、非磁性パイプと感光体１の静電潜像との間において、トナーをパイプ側からドラム側に静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、非磁性パイプと感光体１の非画像部（非潜像部分）との間において、トナーをドラム側からパイプ側に静電移動させる非現像ポテンシャルが作用する。よって、現像領域まで搬送された二成分現像剤は、トナーを感光体１の静電潜像だけに付着させて、静電潜像をトナー像に現像する。この現像の後、非磁性パイプとの連れ回りに伴って現像領域を通過した二成分現像剤は、現像手段のケーシング内に進入して収容部４ａに戻される。
【００１５】
上記攪拌パドル４ｂの図中左側方には、Ｔセンサ４ｅが配設されており、収容部４ａ内の二成分現像剤の透磁率に応じた信号を図示しない制御部に出力する。二成分現像剤のトナー濃度は、透磁率と相関するため、Ｔセンサ４ｅは結果として二成分現像剤のトナー濃度を検知していることになる。上記制御部は、Ｔセンサ４ｅからの出力信号を、所定の目標値に近づけるように図示しないトナー補給手段を適宜動作させて、適量のトナーを現像手段４の収容部４ａ内に補給する。この補給により、現像手段４内において現像に伴ってトナー濃度を低下させた二成分現像剤のトナー濃度が回復する。但し、二成分現像剤の透磁率が湿度等の環境変化や二成分現像剤の嵩変化などによって変動するため、制御部は上記目標値を適宜補正する。具体的には、所定のタイミングで感光体１上に形成せしめた基準トナー像の画像濃度に応じて、上記目標値を補正する。この画像濃度については、例えば基準トナー像の光反射率を検知する反射型フォトセンサからの出力などによって把握される。
【００１６】
上記転写ユニット５は、２つの張架ローラ５ａと、転写ローラ５ｂとによって無端状の紙搬送ベルト５ｃを張架しながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によってそれを図中時計回りに無端移動せしめる。また、図示しない接離機構を有しており、これによって紙搬送ベルト５ｃを感光体１に接離させる。紙搬送ベルト５ｃと感光体１との当接によって形成された転写ニップの出口付近では、紙搬送ベルト５ｃの裏面（ループ内面）に上記転写ローラ５ｂが当接している。この転写ローラ５には、図示しない電源によってトナーとは逆極性の転写バイアスが印加されており、これによって転写ニップには転写電界が形成される。
【００１７】
一方、図示しない給紙手段は、記録体たる転写紙Ｐを所定のタイミングで送り出して上記レジストローラ対８のローラ間に挟み込ませる。このレジストローラ対８は、ローラ間挟み込んだ転写紙Ｐを感光体１上で現像された上述のトナー像に重ね合わせ得るタイミングで上記転写ニップに向けて送り出す。この送り出しによって転写ニップに進入した転写紙Ｐは、そのおもて面（図中上側の面）が感光体１上のトナー像と重ね合わされる。そして、上述の転写電界やニップ圧の影響により、トナー像が感光体１表面からそのおもて面に静電転写せしめられた後、転写ニップを出る。次いで、紙搬送ベルト５ｃの無端移動に伴って加熱定着手段９に向けて搬送される。
【００１８】
上記加熱定着手段９は、内部に熱源たるハロゲンランプ等のヒータを有する加熱ローラ９ａ、これに向けて図示しないバネによって押圧される加圧ローラ９ｂ、これに当接しながら回転するクリーニングローラ９ｃ、分離爪９ｄなどを備えている。また、加熱ローラ９ａの表面温度を検知する表面温度検知手段９ｅも備えている。回転体たる加熱ローラ９ａは、鉄やアルミニウム等からなる芯金の外面に、四フッ化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（ＰＦＡ）やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等からなる表面層が被覆されている。この表面層により、トナーとの離型性が向上せしめられている。回転体たる加圧ローラ９ｂは、鉄やステンレス等からなる芯金の外面に、シリコーンスポンジなどの弾性層が積層され、更にこの上に、カーボン等の導電粒子を微量に含有するフッ素樹脂等からなる表面層が被覆されている。この表面層により、トナーとの離型性が向上せしめられているが、加熱ローラ９ａの表面層よりは離型性が劣るようになっている。回転体たるクリーニングローラ９ｃは、アルミニウムや鉄等の金属からなる。そして、その表面におけるトナーとの離型性が、加圧ローラ９ｂの表面層よりも劣るようになっている。
【００１９】
上記表面温度検知手段９ｅは、加熱ローラ９ａの表面温度に応じた信号を図示しないヒータ電源に出力する。ヒータ電源は、この信号に基づいて加熱ローラ９ａの内部のヒータに対する電源供給量を調整する。これにより、加熱ローラ９ａの表面温度が所定範囲内に維持される。
【００２０】
上記加熱ローラ９ａは、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられる。加圧ローラ９ｂは、加熱ローラ９ａに当接して定着ニップを形成しながら、加熱ローラ９ａの回転に伴って従動回転する。加熱定着手段９内に送り込まれた転写紙Ｐは、そのおもて面を加熱ローラ９ａに密着させるように定着ニップに挟み込まれる。そして、加熱ローラ９ａによる加熱やニップ圧の影響により、そのおもて面にトナー像が定着せしめられる。そして、定着ニップを通過して分離爪９ｄによって加熱ローラ９ａから分離された後、機外へと排出される。
【００２１】
上記定着ニップで加熱ローラ９ａ表面に転移してしまった若干量のオフセットトナーは、定着ニップで加熱ローラ９ａ表面から加圧ローラ９ｂ表面に転移した後、更にクリーニングローラ９ｃ表面に転移する。このような一連の転移が可能になるのは、表面のトナー離型性が加熱ローラ９ａ、加圧ローラ９ｂ、クリーニングローラ９ｃの順で優れているからである。クリーニングローラ９ｃ表面には図示しないクリーニングブレードが当接しており、クリーニングローラ９ｃ表面に転移したオフセットトナーは、これによって掻き取り除去される。かかる構成の加熱定着手段９においては、加熱ローラ９ａを回転させないと、その表面のオフセットトナーをクリーニングすることができない。また、上述のような一連のトナー転移が起こらなかったり、クリーニングブレードによる掻き取り除去が行われなかったりしても、オフセットトナーが最終的にクリーニングされなくなる。よって、加熱ローラ９ａの回転駆動手段、加圧ローラ９ｂ、クリーニングローラ９ｃ、クリーニングブレード等により、加熱ローラ９ａ表面のオフセットトナーをクリーニングするクリーニング手段が構成されている。
【００２２】
上記転写ニップを通過した後の感光体１表面には、転写紙Ｐに転写されずに残ってしまった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、感光体１の表面移動に伴って上記ドラムクリーニング手段６との対向領域を通過する際に、クリーニングブレードによって機械的に掻き取り除去される。このようにしてクリーニングされた感光体１表面は、上記除電手段７との対向位置で除電されて次の画像形成プロセスに備えられる。
【００２３】
上記転写ニップにおいては、感光体１表面に付着した転写残トナーが転写ユニット５の紙搬送ベルト５ｃに転移してベルト表面を汚してしまうことがある。このように転移した転写残トナーは、転写ユニット５のクリーニングブレード５ｄによってベルト表面から掻き取り除去される。
【００２４】
以上の基本的な構成を備える本プリンタでは、感光体１、帯電手段２、上記露光手段、現像手段４、転写ユニット５、除電手段７等により、記録体たる転写紙Ｐの表面に可視像たるトナー像を形成する可視像形成手段が構成されている。また、内部に二成分現像剤を収容している現像手段４は、トナー収容手段として機能している。なお、現像手段４として、二成分現像方式のものを用いた例について説明したが、トナーだけからなる一成分現像方式によるものを用いてもよい。また、帯電手段２として、帯電部材たる帯電ローラを接触させて感光体１を一様帯電せしめる接触方式ものを示したが、コロトロンやスコロトロンを用いる帯電チャージャ等の非接触方式のものを用いてもよい。また、ドラムクリーニング手段６として、クリーニングブレードによる掻き取り方式のものでなく、バイアス方式のものを用いてもよい。また、転写ユニット５の転写手段として、ベルト方式のものでなく、ローラ方式のものや、転写チャージャ等による非接触方式のものを用いてもよい。また、除電手段７として、除電ランプ方式のものを示したが、他の方式のものでもよい。
【００２５】
次に、本実施形態に係るプリンタの特徴的な構成について説明する。
図２は、本プリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を有する制御部１００は、プリンタ全体の制御を司るものである。この制御部１００には、ドラム駆動手段３、帯電手段４、転写ユニット６、ドラムクリーニング手段７、除電手段８、加熱定着手段９、ヒータ電源１０などが接続されている。また、操作表示手段１１、給紙カセット検知手段１２、手差しトレイ準備検知手段１３、紙検知手段１４、開閉扉検知手段１５、画像情報受信手段１６なども接続されている。
【００２６】
上記ドラム駆動手段３は、図１に示したドラム状の感光体１を回転駆動させるものである。また、上記ヒータ電源１０は、図１に示した加熱定着手段９の表面温度検知手段９ｅからの検知信号に基づいて加熱ローラ９ａ内部のヒータへの電源供給量を調整するものである。この調整によって加熱ローラ９ａの表面温度が所定範囲に維持されるのである。なお、表面温度検知手段９ｅから出力される検知信号は、ヒータ電源１０だけでなく、制御部１００にも送られるようになっている。
【００２７】
上記操作表示手段１１は、タッチパネル等から構成され、操作者に対して文字情報等を表示する表示部と、操作者による情報入力を受け付ける複数のキー部とを有している。操作者は、この操作表示手段のキー部にキー入力することにより、プリント制御に用いられる各種パラメーターを変更することができる。例えば、現像バイアス値、画像濃度値、画質優先モード選択、プリント速度優先モード選択などといったパラメーターである。
【００２８】
上記給紙カセット検知手段１２は、上述の給紙手段の一部を構成する図示しない給紙カセットを検知するものである。この給紙カセットは、プリンタ本体に対して着脱可能に構成され、その内部に収容している転写紙束の一番上の転写紙Ｐを所定のタイミングで上記レジストローラ対８に向けて送り出す。給紙カセット検知手段１２は、例えば、プリンタ本体に装着された給紙カセットによって押下スイッチが押下されることによって装着位置にある給紙カセットを検知する。あるいは、例えば装着位置にある給紙カセットを反射型フォトセンサや透過型フォトセンサによる受光量に基づいて検知する。これら検知信号を制御部１００が受信しているときには、給紙カセットがプリンタ本体の装着位置に納まっていることになる。一方、これら検知信号が出力されなくなった場合には、給紙カセットがプリンタ本体から取り外されていることになる。
【００２９】
上記手差しトレイ準備検知手段１３は、フォトセンサや押下スイッチ等から構成され、上述の給紙手段の一部を構成する図示しない手差しトレイが準備されたことを検知するものである。この手差しトレイは、プリンタ筐体に対して開閉あるいは折り畳み可能に構成され、開かれるあるいは広げられることによってスタンバイ可能になり、手差しトレイ準備検知手段１３によって検知される。操作者は、転写紙Ｐとして、例えば厚紙や光沢紙などといった使用頻度の比較的低いものを一時的に使用する場合には、上記給紙カセットを着脱するという面倒な作業を行わずに、準備した手差しトレイ上にその転写紙Ｐを載置する。載置された転写紙Ｐは、給紙カセット内の転写紙Ｐと同様にして、上記転写ニップに向けて１枚ずつ送り出される。
【００３０】
上記紙検知手段１１は、フォトセンサ等から構成され、上記手差しトレイ上にセットされた転写紙Ｐを検知するものである。
【００３１】
上記開閉扉検知手段１５は、フォトセンサや押下スイッチ等から構成され、プリンタ筺体に設けられた図示しない開閉扉を、その閉位置で検知するものである。この開閉扉は、プリンタ筐体内のメンテナンス操作が行われる際に開放される。例えば、現像手段４の交換や、上述のトナー補給手段に対するトナーのセット操作などといったメンテナンス操作である。
【００３２】
上記画像情報受信手段１６は、外部のパソコンから送られてくる画像情報を受信して、上記制御部に送るものである。この画像情報には、当然ながら画像形成開始命令たるプリント命令の情報も含まれるため、画像情報受信手段は外部からの画像形成開始命令を受け付ける画像形成開始命令受付手段として機能している。
【００３３】
図２に示した操作表示手段１１、給紙カセット検知手段１２、手差しトレイ準備検知手段１３、紙検知手段１４、開閉扉検知手段１５は、何れも制御部１００との組合せによって先行操作検知手段として機能し得る。この先行操作検知手段とは、操作者によって行われる先行操作を検知する手段のことである。例えば、操作者は、何らかのパラメーターを変更してからプリントアウトを行う場合がある。このようなときは、操作表示手段１１に対するキー入力操作が先行操作となる。また例えば、上記給紙カセット内を入れ替えて転写紙Ｐのサイズを変更すべく給紙カセットの着脱操作が行われてからプリントアウトが行われる場合には、その着脱操作が先行操作となる。当然ながら、上記手差しトレイの準備操作や、トレイへの転写紙載置操作も先行操作となる。また、プリンタ筐体内のメンテナンス操作後にプリントアウトが行われる場合には、上記開閉扉の開閉操作が先行操作となる。そこで、本プリンタは、キー入力操作、給紙カセット着脱操作、手差しトレイ準備操作、手差しトレイへの転写紙セット操作、及び開閉扉の開閉操作を検知したら、それを先行操作とみなすように構成されている。よって、本プリンタでは、操作表示手段１１、給紙カセット検知手段１２、手差しトレイ準備検知手段１３、紙検知手段１４、開閉扉検知手段１５が、それぞれ上記制御部１００との組合せによって先行操作検知手段として機能している。
【００３４】
本実施形態では、画像形成装置としてプリンタの一例について説明しているが、複写機の場合には、原稿読取手段たるスキャナの上部に設けられた原稿押さえ板の開閉操作なども先行操作となる。また、スキャナに原稿を自動給紙する原稿自動給紙手段（ＡＤＦ）に対する原稿のセット操作も先行操作となる。よって、原稿押さえ板の検知手段や、ＡＤＦにセットされた原稿を検知する原稿検知手段も、上記制御部１００との組合せによって先行操作検知手段として機能する。プリンタ、複写機などにかかわらず、画像形成装置に設けられた何らかの部材を動かす操作を検知する手段であれば、先行操作検知手段として機能し得る。なお、複写機の場合には、コピースタートボタンが画像形成開始命令受付手段として機能することになる。
【００３５】
上記加熱定着手段９の加熱ローラ９ａのヒータに対する電源供給が開始されてから、加熱ローラ９ａの表面が設定値に昇温するまでの期間は、一般にウオーミングアップと呼ばれている。このウオーミングアップ中に操作者からのプリント命令に基づいてプリント動作が行われると、定着温度不足による定着不良が発生してしまう。このため、電子写真方式の画像形成装置は、ウオーミングアップ中にプリント命令がなされた場合には、ウオーミングアップを完了させてからプリント動作を開始するように構成されるのが一般的である。また、プリント動作を停止させる毎に上記ヒータへの電源供給を停止してしまうと、プリント命令毎にウオーミングアップを行って操作者の待ち時間を過剰に増やしてしまう。そこで、基本的には、上記ヒータへの電源供給を停止しないで待機するように構成される。但し、このような待機を例えば数時間といった長い期間に渡って行うと、エネルギーの無駄なエネルギー消費が深刻になってくる。このため、上記ヒータへの電源供給を停止しないでプリント命令を待機している期間が予め定められた設定値以上になった場合には、それ以降、電源供給を停止して待機するための、省エネ制御を行うことが多い。本プリンタも、かかる省エネ制御を行うようになっている。
【００３６】
図３は、定着制御手段たる上記制御部１００によって実施される省エネ制御の制御フローの一例を示すフローチャートである。この省エネ制御が開始された後、プリント動作がＯＮからＯＦＦに切り替わると（ステップ１でＹ：以下、ステップをＳと記す）、待機フラグがセットされてから（Ｓ２）、待機時間Ｔａについての計時処理がスタートする（Ｓ３）。そして、待機時間Ｔａについて予め定められた閾値以上になったか否かが判断され（Ｓ４）、閾値以上でない場合には（Ｓ４でＮ）、操作者からのプリント命令の有無が判断される（Ｓ６）。また、閾値以上である場合には（Ｓ４でＹ）、上記ヒータ電源１０から上記ヒータへの電源供給がＯＦＦされてから（Ｓ５）、プリント命令の有無が判断される（Ｓ６）。
【００３７】
このとき、プリント命令がなかった場合には（Ｓ６でＮ）、制御フローが上記Ｓ４にループして、Ｓ４〜Ｓ６までのフローが繰り返される。一方、プリント命令があった場合には（Ｓ６でＹ）、待機時間Ｔａについての計時処理が終了した後、上記Ｓ２でセットされた待機フラグが解除される。そして、制御フローが上記Ｓ１にリターンする。
【００３８】
かかる省エネ制御では、待機時間Ｔａが予め定められた閾値以上になると、上記Ｓ５にて上記ヒータへの電源供給がＯＦＦされ、それ以降、省エネモードで操作者からのプリント命令が待機される。なお、上記ヒータへの電源供給を完全にＯＦＦしてしまう省エネ制御について説明したが、完全にＯＦＦしないで、供給量を低減してもよい。
【００３９】
図４は、上記制御部１００によって実施される先行駆動制御の制御フローの一例を示すフローチャートである。この先行駆動制御がスタートした後、上記省エネ制御で待機フラグがセットされると（Ｓ２でＹ）、先行操作の検知の有無が判断される（Ｓ２）。そして、先行操作が検知されなかった場合には（Ｓ２でＮ）、プリント命令の有無に応じて、制御フローがＳ２にループするか（Ｓ３でＮ）、あるいはプリント命令に基づくプリント動作処理が実行される（Ｓ３でＹ）。一方、先行操作が検知された場合には（Ｓ２でＹ）、上記ヒータ電源１０についてＯＦＦされているか否か、即ち、省エネ待機モードになっているか否かが判断される（Ｓ４）。そして、省エネ待機モードである場合は（Ｓ４でＹ）、上記ヒータ電源１０がＯＮされてから、後述のＳ６に進む。また、省エネ待機モードでない場合には、そのままＳ６に進む。よって、Ｓ２〜Ｓ５のフローにより、先行操作が検知されるか、あるいはプリント命令がなされるまで待機された後、後者の場合にはプリント動作処理が実行され、後者の場合には後述のＳ６に進むことになる。但し、このとき省エネ待機モーである場合には、上記ヒータ電源１０がＯＮされてからＳ６に進む。
【００４０】
Ｓ６においては、上記表面温度検知手段９ｅからの出力信号に基づいて、上記加熱ローラ９ａの表面温度について、予め定められた閾値を下回っているか否かが判断される（Ｓ６）。そして、下回っている場合には（Ｓ６でＹ）、操作者からのプリント命令の有無に応じて、制御フローがＳ６にループするか（Ｓ７でＮ）、あるいはプリント命令に基づくプリント動作処理が実行される（Ｓ７でＹ）。一方、下回っていない場合には（Ｓ６でＮ）、上記加熱定着手段９のクリーニング手段の先行駆動が開始される。この先行駆動とは、操作者からのプリント命令に先立って、加熱定着手段９の加熱ローラ９ａの回転駆動を開始させることである。このとき、上記Ｓ５によってヒータ電源１０が必ずＯＮされている。また、上記Ｓ６によって加熱ローラ９ａの表面温度について閾値を下回っていないことが確認されている。よって、加熱ローラ９ａ表面のオフセットトナーが確実に軟化せしめられてクリーニングされる。
【００４１】
上記先行駆動が開始されると、直ちに先行駆動時間Ｔｂについての計時処理がスタートした後（Ｓ９）、プリント命令の有無について判断される（Ｓ１０）。そして、プリント命令があった場合には（Ｓ１０でＹ）、まだ先行駆動の完了を待たずに先行駆動時間Ｔｂについての計時処理が終了した後（Ｓ１１）、プリント命令に基づくプリント動作処理が実行される。一方、プリント命令が無かった場合には（Ｓ１０でＮ）、予め定められた基準時間が経過した後に、先行駆動時間Ｔｂについての計時処理の終了と、先行駆動停止とが行われる（Ｓ１０、Ｓ１２〜１４）。そして、制御フローが上記Ｓ１にリターンする。
【００４２】
かかる先行駆動制御では、その制御フロー内において、先行操作検知手段による検知結果に基づいてプリント命令に先行して加熱定着手段９のクリーニング手段の駆動を開始する先行駆動開始制御が行われている（Ｓ２〜Ｓ８）。また、先行駆動開始制御を実施してから、予め定められた基準時間が経過してもプリント命令がなされない場合に加熱定着手段９のクリーニング手段の先行駆動を停止する先行駆動停止制御も実施されている（Ｓ９〜Ｓ１４）。また、先行操作検知手段による検知結果に基づいて上記ヒータの発熱を開始させる発熱再起制御も実施されている（Ｓ２〜Ｓ５）。なお、上記先行駆動開始制御は、上記表面温度検知手段９ｅによる検知結果に基づいて実施されている。
【００４３】
以上の構成の本プリンタにおいては、操作者によってプリント準備のための先行操作が行われると、操作者によるプリント命令がなされる前に、加熱定着手段９のクリーニング手段の先行駆動が開始される。そして、この先行駆動の際に、加熱ローラ９ａの周囲の部材である上記分離爪９ｄに堆積したトナーの加熱ローラ９ａへの落下を促しながら、落下したトナーのクリーニングを開始する。このことにより、プリント動作開始時に所定のクリーニング時間を設けることなく、分離爪９ｄに堆積したトナーによる転写紙Ｐの汚れを抑えることが可能になる。
【００４４】
また、上述の先行駆動停止制御により、先行駆動開始後に予め定められた基準時間が経過してもプリント命令がなされない場合に加熱定着手段９のクリーニング手段の先行駆動が停止される。よって、操作者によって行われた先行操作の後に速やかにプリント命令がなされなかった場合に、それがなされるまで長期間に渡って先行駆動させ続けるといった事態を回避することができる。
【００４５】
また、上述の先行駆動開始制御を上記表面温度検知手段９ｅによる検知結果に基づいて実施している。このことにより、省エネモードやその他の理由によって上記加熱ローラ９ａの表面を十分に昇温させていない状態で先行駆動を行うことによる加熱ローラ９ａのクリーニング不良を回避することができる。
【００４６】
また、上記省エネ制御を実施することで、上記ヒータを発熱させた状態で長期間に渡ってプリント命令を待機することによる無駄なエネルギー消費を抑えることができる。また、上記発熱再起制御を実施することで、省エネモード時に上記ヒータを発熱させないままに先行駆動を開始してしまうことによる上記加熱ローラ９ａのクリーニング不良を回避することができる。更には、プリント命令を待たずに上記ヒータの発熱を開始して、いち早く省エネモードからウオーミングアップに移行することで、ウオーミングアップ完了のタイミングを早めて操作者の待ち時間を短縮することもできる。
【００４７】
［実験例］
本発明者は、かかる構成のプリンタを試作して、各種パラメータを次に列記するように設定した。
・感光体１の線速（表面移動速度）：２３０［ｍｍ／ｓｅｃ］
・定着ニップ幅（定着ニップの紙送り方向の長さ）：６〜７［ｍｍ］
・ヒータ電源ＯＮ時における加熱ローラ９ａの表面温度：１７５［℃］
・クリーニングローラ９ｃの直径：１０［ｍｍ］
【００４８】
このプリンタを用いて、紙面に対する画像面積率が１０［％］となるテスト画像を１０００枚のＡ４サイズ転写紙に対して連続でプリントアウトした。そして、プリンタを１０分程度放置した後、１０枚の連続プリントアウトを実施する旨の情報を上記操作表示手段１１にキー入力してから（先行操作）、同様のテスト画像を１０枚のＡ４サイズ転写紙に連続してプリントアウトした。すると、これら１０枚のプリントアウト紙は何れもトナー汚れがなく、良好な画像品質となった。なお、先行操作が開始された時点から、プリント命令がなされて転写紙Ｐが上記定着ニップに送られるまでの平均時間は、概ね１０［秒］程度であると思われる。これに対し、本プリンタにおいて、先行駆動開始から、これに伴って上記分離爪９ｄから落下したトナーを完全にクリーニングするまでの時間は９［秒］である。よって、省エネモードでない通常モードの待機期間中であれば、堆積トナーの落下によるトナー汚れを抑えることができる。
【００４９】
［比較例］
実験例と同様にして１０００枚の連続プリントアウトを行った後、プリンタを１０分程度放置した。そして、先行操作を実施しないままに、テスト画像を１０枚の転写紙Ｐに連続してプリントアウトした。すると、１枚目のプリントアウト紙にトナー汚れが発生してしまった。このとき、プリント命令を開始した時点から、１枚目の転写紙が上記定着ニップに進入するまでの時間は５［秒］であった。
【００５０】
次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した各実施例のプリンタについて説明する。
［実施例１］
本実施例１に係るプリンタは、上記先行駆動制御の上記Ｓ１２で参照する基準時間を、上記操作表示手段１１に対するキー入力操作による入力値に変更できるようになっている。上記制御部１００がこの入力値を、それまでの基準時間に上書きして記憶するのである。よって、操作者は、キー入力操作によって先行駆動の実施時間を変更することができる。かかる構成では、例えば連続プリントアウトを頻繁に行うときや、転写紙Ｐとして炭酸カルシウムを多く含むものを用いるときなど、上記分離爪９ｅへのトナー堆積性に応じて、その堆積トナーに対するクリーニング性能を変更することができる。
【００５１】
［実施例２］
上述の先行駆動が終了した後は、上記分離爪９ｅからの堆積トナー落下の可能性が低くなる。このため、その後、プリント命令がなされないで再び先行操作が行われた場合に、再び先行駆動を実施する必要性も低くなる。但し、上述したように、堆積トナーはその放置時間が長くなるほど動的粘弾性率を低下させて落下性を高めるため、前回の先行駆動停止から比較的長時間経過している場合には、先行駆動を実施した方がよい。これらの事情に鑑みて、本実施例２に係るプリンタは、例えば数十秒から数分といった所定時間内に複数回の先行操作を検知した場合には、先行駆動開始と先行駆動停止との組合せを、その検知回数よりも少ない回数で実施するようになっている。より詳しくは、その組合せを１回だけ行うようになっている。かかる構成では、プリント命令を待機している間に先行駆動開始と停止とを過剰に繰り返してしまうことによる加熱定着手段９の劣化を回避することができる。
【００５２】
［実施例３］
本実施例３に係るプリンタにおいては、プリント命令を待機する待機モードを行う毎に先行駆動を行うのではなく、所定枚数の転写紙Ｐに対するプリントアウトが行われる毎に、待機モードでの先行駆動を行うようになっている。かかる構成では、待機モードを行う毎に先行駆動を行うことによる加熱定着手段９の劣化を回避しつつ、堆積トナーがある程度の量に達したと予想される毎に先行駆動を実施してその堆積トナーの落下による転写紙Ｐの汚れを抑えることができる。
【００５３】
［実施例４］
画像形成に用いるトナーとしては、重合法によるものや、粉砕法によるものが知られている。前者のトナーの方が、粒径が小さく、粒径分布がシャープで、且つ平均円形度が高いことから、高品質の画像を形成し得ることが知られている。そこで、本実施例４に係るプリンタにおいては、使用に適したトナーとして、重合法によるものを採用すべき旨をユーザーに対して指定している。よって、指定したトナーが用いられる限り、粉砕法によるトナーが用いられる場合に比べて、高品質の画像を形成することができる。なお、その指定については、例えば、重合法によるトナーをプリンタとともに梱包して出荷することによって行えばよい。また例えば、そのトナーの製品番号や商品名などを、プリンタ本体やこの取扱説明書などに明記することによって行ってもよい。また例えば、ユーザーに対して書面や電子データ等をもって上記製品番号や商品名などを通知することによって行ってもよい。また例えば、トナーをトナー収容手段たる上述のトナー補給装置にセットした状態でプリンタ本体を出荷することによって行ってもよい。
【００５４】
重合法によるトナーは、粉砕法によるものに比べて、貯蔵弾性率が低く、より低温で軟化することから、加熱定着装置９の駆動開始時に落下し易くなる。しかし、本プリンタでは、先行駆動を行うことで、このような重合法によるトナーを用いても、駆動開始時の堆積トナーの落下による転写紙Ｐの汚れを有効に抑えることができる。
【００５５】
以上、実施形態や各実施例のプリンタにおいては、先行駆動開始制御を実施してから、予め定められた基準時間が経過しても画像形成開始命令たるプリント命令がなされない場合に、加熱定着手段９のクリーニング手段の先行駆動を停止する先行駆動停止制御を実施させるように、定着制御手段たる制御部１００を構成している。よって、操作者によって行われた先行操作の後に速やかにプリント命令がなされなかった場合に、それがなされるまで長期間に渡って先行駆動させ続けるといった事態を回避することができる。
【００５６】
また、密着加熱部材たる加熱ローラ９ａの表面温度を検知する表面温度検知手段９ｅを設け、これによる検知結果に基づいて上記先行駆動開始制御を実施させるように、制御部１００を構成している。よって、省エネモードやその他の理由によって上記加熱ローラ９ａの表面を十分に昇温させていない状態で先行駆動を行うことによる加熱ローラ９ａのクリーニング不良を回避することができる。
【００５７】
また、加熱ローラ９ａの熱源たるヒータを発熱させた状態でプリント命令を受信しない期間が所定値以上になった場合にその発熱を停止させる省エネ制御と、先行操作検知手段による検知結果に基づいてその発熱を開始させて発熱能力を再起させる発熱再起制御とを実施させるように、制御部１００を構成している。よって、上記ヒータを発熱させた状態で長期間に渡ってプリント命令を待機することによる無駄なエネルギー消費を抑えることができる。また、省エネモード時に上記ヒータを発熱させないままに先行駆動を開始してしまうことによる上記加熱ローラ９ａのクリーニング不良を回避することができる。更には、プリント命令を待たずに上記ヒータの発熱を開始して、いち早く省エネモードからウオーミングアップに移行することで、ウオーミングアップ完了のタイミングを早めて操作者の待ち時間を短縮することもできる。
【００５８】
また、実施例１に係るプリンタにおいては、必要に応じて上記先行駆動制御のＳ１２で参照する基準時間の値を変更する基準時間変更制御を実施させるように、制御部１００を構成している。よって、例えば連続プリントアウトを頻繁に行うときや、転写紙Ｐとして炭酸カルシウムを多く含むものを用いるときなど、上記分離爪９ｅへのトナー堆積性に応じて、その堆積トナーに対するクリーニング性能を変更することができる。
【００５９】
また、実施例２に係るプリンタにおいては、所定時間内に複数回の記先行操作が検知された場合に、加熱定着手段９のクリーニング手段の先行駆動開始と先行駆動停止との組合せを、その検知回数よりも少ない回数で実施させるように、制御部１００を構成している。よって、プリント命令を待機している間に先行駆動開始と停止とを過剰に繰り返してしまうことによる加熱定着手段９の劣化を回避することができる。
【００６０】
また、実施例３に係るプリンタにおいては、所定枚数の転写紙Ｐに対するプリントアウトが行われる毎に、上記先行駆動開始制御を実施させるように、制御部１００を構成している。よって、待機モードを行う毎に先行駆動を行うことによる加熱定着手段９の劣化を回避しつつ、堆積トナーがある程度の量に達したと予想される毎に先行駆動を実施してその堆積トナーの落下による転写紙Ｐの汚れを抑えることができる。
【００６１】
また、実施例４に係るプリンタにおいては、使用に適したトナーとして、重合法によって製造されたものを指定している。よって、指定したトナーが用いられる限り、粉砕法によるトナーが用いられる場合に比べて、高品質の画像を形成することができる。また、先行駆動を行うことで、分離爪９ｄから落下し易い重合法によるトナーを用いても、駆動開始時の堆積トナーの落下による転写紙Ｐの汚れを有効に抑えることができる。
【００６２】
【発明の効果】
請求項１乃至９の発明によれば、画像形成動作開始時に所定のクリーニング時間を設けることによる画像形成時間の増加を回避しつつ、密着加熱部材の周囲の部材に堆積したトナー等の像形成物質による記録体の汚れを抑えることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】同プリンタの電気回路の一部を示すブロック図。
【図３】同プリンタの制御部によって実施される省エネ制御の制御フローの一例を示すフローチャート。
【図４】同制御部によって実施される先行駆動制御の制御フローの一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
Ｐ          転写紙（記録体）
１          感光体（可視像形成手段の一部）
２          帯電手段（可視像形成手段の一部）
３          ドラム駆動手段（可視像形成手段の一部）
４          現像手段（可視像形成手段の一部）
５          転写ユニット（可視像形成手段の一部）
８          除電手段（可視像形成手段の一部）
９          加熱定着手段
９ａ        加熱ローラ（密着加熱部材）
９ｂ        加圧ローラ（クリーニング手段の一部）
９ｃ        クリーニングローラ（クリーニング手段の一部）
９ｅ        表面温度検知手段
１１        操作表示部（先行操作検知手段の一部）
１２        紙カセット検知手段（先行操作検知手段の一部）
１３        手差しトレイ準備検知手段（先行操作検知手段の一部）
１４        紙検知手段（先行操作検知手段の一部）
１５        開閉扉検知手段（先行操作検知手段の一部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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