(57)【要約】【課題】画像形成装置に用いられる熱定着装置においては、トナーが加熱ローラに付着するオフセット現象が生ずる。オフセットトナーは加圧ローラに転写させ、さらにクリーニングローラで取り除いている。新規トナー補給時に摩擦帯電のため現像装置を駆動するとき、熱定着装置にも駆動をかけると、ヒータに通電した加熱状態ではオフセットトナーが再融解し加圧ローラ、加熱ローラに付着して次の画像形成において転写紙を汚してしまう。ヒータに通電しない冷却状態では温度センサ等に付着しているトナーが加熱ローラ表面を傷つける。【解決手段】通常の画像形成動作のときは、メインモータ５００が感光体ユニット８と熱定着装置２２を駆動し、給紙現像モータ５０１が現像装置１２を駆動する。トナー補給、あるいは現像剤交換のときは、定着クラッチ５０２を切って、メインモータ５００から熱定着装置２２への駆動力伝達を遮断する。【選択図】    図１
2004271731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体上の静電潜像をトナーで顕像化する現像装置と、該現像装置にトナーを供給するトナー補給装置と、前記像担持体上の顕像化されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、該転写後の記録媒体を通して熱により該記録媒体上のトナー像を該記録媒体に定着させる熱定着装置とを有する画像形成装置において、前記像担持体と前記現像装置が駆動されるとき、前記熱定着装置を選択的に駆動、または停止するよう制御する制御部を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御部は、前記画像形成装置の状況が、前記熱定着装置を停止すべく予め設定されている所定の条件に合致したときは、前記熱定着装置の駆動を停止するよう制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、前記現像装置は、最初に融解する時の温度より、再融解の時の温度の方が低くなる性質を有するトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、前記現像装置は、コア・シェル構造を有し、外殻が高分子樹脂、内部が低分子樹脂で構成される重合トナーを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記所定の条件は、前記画像形成装置を初めて使用開始する場合であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２ないし５のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記所定の条件は、前記現像装置にトナーを補給する場合であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項２ないし６のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記所定の条件は、前記現像装置内の現像剤を交換した場合であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項２ないし７のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記トナー像の濃度を検知する像濃度検知手段をさらに有し、前記所定の条件は、前記像濃度検知手段が像濃度低下を検知した場合であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記トナー補給装置にはトナーボトルが着脱自在に取り付けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記像担持体と前記熱定着装置は同一駆動源から駆動され、該駆動源から前記熱定着装置に至る駆動系にクラッチを介在させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記像担持体と前記熱定着装置は互いに異なる駆動源により駆動されることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。特に、電子写真式の画像形成装置における熱定着装置の、トナー逆転写防止技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真式の画像形成装置では、内部に熱源を有する加熱ローラ等の加熱部材に加圧ローラ等の加圧部材を押し当て、それらの間に画像転写後の記録媒体を通してその記録媒体を搬送しながら、その記録媒体上のトナー画像を定着する熱定着装置を備えるものが主である。
この種の熱定着装置では、記録媒体上のトナーが加熱部材に付着する、いわゆるオフセットと呼ばれる現象を生ずることがある。このようなオフセットを生ずると、オフセットしたトナーが加圧部材にも付着し、それら加熱部材および加圧部材から記録媒体に逆転写して記録媒体を汚すことが知られている。
【０００３】
このようなオフセットを防止すべく、従来の熱定着装置では、例えば加熱部材の表面にフッ素コートなどを施していた。しかし、環境条件や記録媒体の種類などによって、オフセットを完全に防止することは難しく、やはり逆転写を生ずる問題があった。
そこで、従来の熱定着装置では、加熱部材や加圧部材に接触してクリーニングローラ等のクリーニング部材を設け、加熱部材や加圧部材に付着したトナーを除去するものがある。すなわち、表面離型性を向上した加熱部材や加圧部材に対して無垢の金属材料でつくったクリーニング部材を押し当てることにより、表面離型性の差からトナーを除去するものがあった。
【０００４】
図５は本発明を適用しうる画像形成装置の１例の概要を示す図である。
同図において符号１００は複写機本体、２００は画像読み取り装置、３００はシートバンク、４００は自動原稿搬送装置をそれぞれ示す。その他の符号は以後の説明中で直接引用する。
以下、同図を用いて画像形成動作の流れを簡単に説明する。
【０００５】
複写機装置本体１００は、その上に画像読取装置２００を取り付け、シートバンク３００上に載置してなる。また、画像読取装置２００の上には、背面側を支点に上下に開閉自在に自動原稿搬送装置４００を取り付けてなる。
複写機装置本体１００には、内部に、全体の制御を司る制御部１、および感光体ユニット８を設ける。
感光体ユニット８には、像担持体としてドラム状の感光体１０を設ける。この感光体１０のまわりには、図中左側に配置する帯電装置１１から、感光体１０の回転方向（反時計方向）Ａに順に、下側に現像装置１２、右側に転写装置１３、上側にクリーニング装置１４を配置してなる。
【０００６】
そのうち、現像装置１２では、トナーとして、重合法により製造した重合トナーを用い、その重合トナーを現像ローラを用いて付着して感光体１０上の静電潜像を可視像化する。
また、転写装置１３は、上下のローラ１５、１６の間に転写ベルト１７を掛け回して構成し、その転写ベルト１７を転写位置Ｂで感光体１０の周面に押し当ててなる。
図５中帯電装置１１およびクリーニング装置１４の左側に設けるものは、現像装置１２に新しいトナーを補給するトナー補給装置２０である。トナー補給装置２０には、後述のトナーボトルが着脱自在に取り付けられている。
【０００７】
複写機装置本体１００の内部には、シートバンク３００の後述するシートカセット６１から送り出したシートＳを転写位置Ｂを経てスタック位置まで下方から上方へと搬送するシート搬送装置Ｃを備える。シート搬送装置Ｃは、供給路Ｒ１、手差し供給路Ｒ２、およびシート搬送路Ｒを有してなる。そのシート搬送路Ｒには、感光体１０の上流位置にレジストローラ２１を設ける。また、感光体１０の下流位置には、熱定着装置２２を設ける。詳しくは後述する熱定着装置２２には、加熱ローラ（加熱部材）３０と加圧ローラ（加圧部材）３２を設ける。
熱定着装置２２のさらに下流には、排出分岐爪３４、排出ローラ３５、第１加圧ローラ３６、第２加圧ローラ３７、腰付ローラ３８を設ける。そして、その先に、画像形成済みのシートＳをスタックする排出スタック部（排出位置）３９を設けてなる。
【０００８】
複写機装置本体１００には、図中右側面に、スイッチバック装置４２を設けてなる。そのスイッチバック装置４２は、シート搬送路Ｒの排出分岐爪３４位置から分岐し、一対のスイッチバックローラ４３を備えるスイッチバック位置４４まで導く反転路Ｒ３と、スイッチバック位置４４から、再びシート搬送路Ｒのレジストローラ２１まで導く再搬送路Ｒ４とを有するシート搬送装置Ｄを備える。そのシート搬送装置Ｄには、シートを搬送する複数のシート搬送ローラ６６を備えてなる。
現像装置１２の図中左側には、レーザ書込装置４７を備える。レーザ書込装置４７には、不図示のレーザ光源、走査用の回転多面鏡４８、ポリゴンモータ４９、ｆθレンズ等の走査光学系５０などを設けてなる。
【０００９】
画像読取装置２００には、光源５３、複数のミラー５４、結像用光学レンズ５５、ＣＣＤ等のイメージセンサ５６などを設ける。そして、上面にはコンタクトガラス５７を備えてなる。コンタクトガラス５７の上の自動原稿搬送装置４００には、原稿の載置位置に不図示の原稿セット台を設けるとともに、排出位置に不図示の原稿スタック台を設ける。また、原稿シートを、原稿セット台から画像読取装置２００のコンタクトガラス５７上の読取位置を経て原稿スタック台まで搬送する不図示の原稿搬送路を有するシート搬送装置を備える。そのシート搬送装置には、原稿シートを搬送する不図示のシート搬送ローラを複数備えてなる。
【００１０】
シートバンク３００には、内部に、記録媒体であるシート、ＯＨＰフィルム等のシートＳを収納するシートカセット６１を多段に備える。各シートカセット６１には、それぞれ対応して呼出ローラ６２、供給ローラ６３、分離ローラ６４を設ける。多段に備えるシートカセット６１の図中右側に、装置本体１００のシート搬送路Ｒへと通じる上述した供給路Ｒ１を形成する。供給路Ｒ１にも、シートＳを搬送するいくつかのシート搬送ローラ６６（シート搬送回転体）を備える。複写機装置本体１００には、図中右側面に、手差し供給部６８を設ける。その手差し供給部６８に、手差しトレイ６７を開閉自在に設けるとともに、その手差しトレイ６７上にセットした手差しシートを、シート搬送路Ｒへと導く上述した手差し供給路Ｒ２を備える。その手差しトレイ６７にも同様に、呼出ローラ６２、供給ローラ６３、分離ローラ６４を設ける。
【００１１】
このような複写装置の熱定着装置２２には、以下に述べるような問題がある。
図６は熱定着装置におけるオフセットトナーを説明するための図である。
同図において符号３１は加熱用のヒータ、３３はクリーニングローラ、Ｔｏはオフセットトナーをそれぞれ示す。
通常の画像出力では、シートから加熱ローラ３０に静電オフセットなどで付着したトナーは加熱ローラ３０と加圧ローラ３２の接触するニップ部で加圧ローラ３２に転写される。加圧ローラ３２に付着したトナーは、加圧ローラ３２とクリーニングローラ３３とのニップ部でクリーニングローラ３３に回収される。このような流れで加熱ローラ３０に付着したトナーはクリーニングローラ３３に回収されて、１５万枚コピーでクリーニングローラに６ｇ程度のトナーが回収される。
【００１２】
図７は熱定着装置における溶け出しトナーを説明するための図である。
同図において符号Ｔｍは溶け出しトナーを示す。
従来の均一な樹脂で構成されていた粉砕トナーでは、図６のようにクリーニングローラ３３にトナーが付着した状態で、記録紙を通紙させないで、ヒータ３１を制御させて熱定着装置を回転させても問題は無かった。これは樹脂が均一であるため定着工程前後でのトナーの融ける温度が変わらないためである。
【００１３】
ところが、コア・シェル構造を持つ重合トナーを用いた場合、定着時には外殻の高分子樹脂を溶かすための熱が必要であるが、一度定着工程を経たトナーはコア・シェル構造が崩れ、再融解のときは比較的低い温度で融ける低分子量樹脂の温度特性が支配的となり、定着設定温度よりも低い温度で融ける傾向がある。
図８は従来のトナーとコア・シェル構造のトナーの違いを模式的に示す図である。同図（ａ）は従来の粉砕型トナー、（ｂ）はコア・シェル型トナーをそれぞれ示す図である。
このために、図６のようにクリーニングローラ３３にトナーが付着した状態で、記録紙を通紙させないで、ヒータ３１を制御させ（所定の通電をさせ）て熱定着装置を回転させると、クリーニングローラ３３から回収したトナーが再融解温度を超えて溶け出してＴｍとなり、逆に加圧ローラ３２や加熱ローラ３０に再付着してしまう。この状態で画像を出力させると溶け出していたトナーが記録紙に付着して記録紙の表裏を汚す問題が発生していた。
【００１４】
ヒータ制御させないで、熱定着装置が冷えている状態で加熱ローラ３０を回転させると、加熱ローラ３０に接触している温度センサや分離爪に付着してしまったトナーが、固まった状態で擦り付けられるので、加熱ローラ３０の表面コーティングを削り取ってしまうという問題が発生する。
【００１５】
図９は図５に示す画像形成装置に用いられている従来の各駆動系の構成を分解して示した図である。
同図において符号１０は感光体、１１は帯電装置、１２は現像装置、１３は転写装置、１４はクリーニング装置、２２は熱定着装置、５００は感光体駆動源としてのメインモータ、５０１は現像装置等の駆動源としての給紙現像モータをそれぞれ示す。
駆動源としては感光体ユニット８や、転写装置１３、熱定着装置２２を駆動するメインモータ５００と、給紙系、および現像装置１２を駆動する給紙現像モータ５０１の２系統がある。ただし、給紙現像モータ５０１を省略して、その駆動をメインモータ５００から受ける構成にする場合もある。
【００１６】
図１０はトナーボトルを示す図である。
同図において符号２３はトナーボトル、２４はトナーボトルを駆動するボトル駆動源をそれぞれ示す。矢印Ａはトナーボトルの装着方向、Ｂはトナーボトルの回転方向をそれぞれ示す。
トナーボトル２３はトナー補給装置２０に対しボトル部分がほぼ水平になるように設置され、ボトルの底の部分にある係合突起２３ａに、ボトル駆動源２４の係合凹部２４ａが噛み合うよう矢印Ａ方向に組み合わせる。ボトル駆動源はトナーボトルを矢印Ｂ方向に回転させるように構成されている。
【００１７】
トナーボトルの外周には、ボトルの内側に突出した螺旋状の溝２３ｂが、ボトルのほぼ全長に亘って形成されている。この溝２３ｂによって、ボトル内のトナーはボトルのＢ方向への回転と共に、ボトル底部からボトル首部方向へ、すなわち、図１０では右から左方向へ移動していく。ボトル首部に至ったトナーは、図１０では隠れている口部から現像装置へ向けて排出される。
【００１８】
トナー補給装置２０に装着されているトナーボトル２３が空になったとき、新しいトナーボトル２３を取り付けてトナーの補給を再開することになるが、このとき、現像装置１２、および感光体ユニット８を駆動させながら行っている。これは、トナーボトルから現像装置１２に供給されたトナーを適正な帯電量に摩擦帯電させるためであり、正常な画像を作るためには不可欠な動作である。この摩擦帯電が不足すると未帯電トナーが多量に現像器内に入り込み地汚れを起こしてしまう。
【００１９】
図９に示すように感光体ユニット８を駆動させると、同時に熱定着装置２２も駆動を受けてしまい、加熱ローラ３０、加圧ローラ３２、クリーニングローラ３３も同時に回転してしまう。このとき、通紙は行っていないので、前述のように、加熱ローラ３０のヒータ３１に通電すれば溶け出しトナーの問題が起こり、通電しなければ加熱ローラ３０表面の損傷の問題が起こる。
【００２０】
トナーの溶け出しが加圧ローラ両端部に起こりやすいことに着目して、両端近傍の加熱を低めに抑え、クリーニングローラの長さを加圧ローラの長さより長くした例がある（例えば、特許文献１  参照。）。あるいはトナーの再融解を防ぐためクリーニングローラを空冷する例がある（例えば、特許文献２  参照。）。さらに、温度センサを具備したクリーニングローラを２組用意し、トナーの再融解温度にならないうちに動作状態のクリーニングローラを交代させる方法が提案されている（例えば、特許文献３  参照。）。
これらはいずれも、従来の粉砕型トナー、すなわち、定着温度とトナーの再融解温度が異ならないトナーに対応するための技術であって、コア・シェル型トナーのように、定着温度とトナー再融解温度が異なるタイプのトナーには対応できていない。
【００２１】
【特許文献１】
特開２０００−１９４２２３号公報（第４頁、第３図）
【特許文献２】
特開２００２−１２３１１９号公報（第４頁、第３図）
【特許文献３】
特開２００２−３１８５００号公報（第３頁、第１、２図）
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
図８（ｂ）に示すようなコア・シェル型のトナーを用いても、トナーボトル交換時に溶け出しトナーが発生という弊害が発生しない定着装置を提供する。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
像担持体と、該像担持体上の静電潜像をトナーで顕像化する現像装置と、該現像装置にトナーを供給するトナー補給装置と、前記像担持体上の顕像化されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、該転写後の記録媒体を通して熱により該記録媒体上のトナー像を該記録媒体に定着させる熱定着装置とを有する画像形成装置において、前記像担持体と前記現像装置が駆動されるとき、前記熱定着装置を選択的に駆動、または停止するよう制御する制御部を備えることを特徴とする。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御部は、前記画像形成装置の状況が、前記熱定着装置を停止すべく予め設定されている所定の条件に合致したときは、前記熱定着装置の駆動を停止するよう制御することを特徴とする。
【００２４】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の画像形成装置において、前記現像装置は、最初に融解する時の温度より、再融解の時の温度の方が低くなる性質を有するトナーを用いることを特徴とする。
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の画像形成装置において、前記現像装置は、コア・シェル構造を有し、外殻が高分子樹脂、内部が低分子樹脂で構成される重合トナーを用いることを特徴とする。
請求項５に記載の発明では、請求項２ないし４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記所定の条件は、前記画像形成装置を初めて使用開始する場合であることを特徴とする。
【００２５】
請求項６に記載の発明では、請求項２ないし５のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記所定の条件は、前記現像装置にトナーを補給する場合であることを特徴とする。
請求項７に記載の発明では、請求項２ないし６のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記所定の条件は、前記現像装置内の現像剤を交換した場合であることを特徴とする。
請求項８に記載の発明では、請求項２ないし７のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記トナー像の濃度を検知する像濃度検知手段をさらに有し、前記所定の条件は、前記像濃度検知手段が像濃度低下を検知した場合であることを特徴とする。
【００２６】
請求項９に記載の発明では、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記トナー補給装置にはトナーボトルが着脱自在に取り付けられていることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明では、請求項１ないし９のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記像担持体と前記熱定着装置は同一駆動源から駆動され、該駆動源から前記熱定着装置に至る駆動系にクラッチを介在させることを特徴とする。
請求項１１に記載の発明では、請求項１ないし９のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記像担持体と前記熱定着装置は互いに異なる駆動源により駆動されることを特徴とする。
【００２７】
【実施形態】
以下に実施形態に従って本発明を説明する。
図１は本発明の実施形態による駆動系を示す図である。
同図において符号５０２は定着クラッチである。
本発明は図５に示す複写装置において、従来の駆動系を図１に示す駆動系で置き換えて構成する。この構成では感光体や現像装置を動作させる場合に、必要に応じて熱定着装置の動作を止めることができる。
【００２８】
この複写機を用いてコピーをとるときの動作の流れを、図５を参照しながら説明する。
不図示のメインスイッチをオンするとともに、自動原稿搬送装置４００の原稿セット台に原稿をセットする。ブック原稿のような場合には、自動原稿搬送装置４００を開いて画像読取装置２００のコンタクトガラス５７上に直接原稿をセットし、自動原稿搬送装置４００を閉じてそれで押える。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、自動原稿搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿をシート搬送ローラにより原稿搬送路を通して、コンタクトガラス５７上へと移動してから画像読取装置２００を駆動し、原稿内容を読み取って原稿スタック台上に排出する。一方、コンタクトガラス５７上に直接原稿をセットしたときは、直ちに画像読取装置２００を駆動する。
【００２９】
画像読取装置２００を駆動すると、画像読取装置２００は、光源５３をコンタクトガラス５７に沿って移動するとともに、光源５３からの光をコンタクトガラス５７上の原稿面で反射し、その反射光を複数のミラー５４で反射し、結像用光学レンズ５５を経て、イメージセンサ５６に入れ、そのイメージセンサ５６で原稿内容を読み取る。
このとき同時に、メインモータ１００で感光体１０を回転し、まず図示例では帯電ローラを用いた帯電装置１１で表面を一様に帯電し、次いで上述の画像読取装置２００で読み取った原稿内容に応じてレーザ光を照射してレーザ書込装置４７で書込みを行い、感光体１０の表面に静電潜像を形成し、そののち現像装置１２でトナーを付着させてその静電潜像を顕像化する。
【００３０】
スタートスイッチを押したとき同時に、シートバンク３００中に多段に備える複数のシートカセット６１中の選択サイズに対応するシートカセット６１内から呼出ローラ６２により記録媒体としてのシートＳを送り出し、続く供給ローラ６３、分離ローラ６４で１枚ずつ分離して搬送しながら供給路Ｒ１に入れ、シート搬送ローラ６６で搬送してシート搬送路Ｒへと導き、レジストローラ２１に突き当てて止める。そして、上述した感光体１０の可視像化したトナー画像の移動にタイミングを合わせてレジストローラ２１を回転し、感光体１０の右側へと送り込む。
または、手差し給紙部６８の手差しトレイ６７を開けて、その手差しトレイ６７上にセットした手差しシートを呼出ローラ６２により送り出し、続く供給ローラ６３、分離ローラ６４で１枚ずつ分離して搬送しながら手差し供給路Ｒ２に入れ、シート搬送ローラ６６で搬送してシート搬送路Ｒへと導き、同じくレジストローラ２１で感光体１０の回転にタイミングを合わせて感光体１０の右側へと送り込む。
【００３１】
それから、感光体１０の右側へと送り込んだシートＳに、図示例では転写装置１３により転写位置Ｂで感光体１０上のトナー像を転写して画像を形成する。画像転写後の感光体１０上の残留トナーはクリーニング装置１４で除去して清掃し、不図示の除電装置で感光体１０上の残留電位を除去して帯電装置１１からはじまる次の画像形成に備える。
【００３２】
一方、画像転写後のシートＳは、転写ベルト１７で搬送されて熱定着装置２２に入り、加熱ローラ３０と加圧ローラ３２間に通して搬送されながら、それらにより熱と圧力を加えられてシートＳ上のトナー画像が定着される。その後、排出ローラ３５、第１加圧ローラ３６、第２加圧ローラ３７、腰付ローラ３８により、シートに腰をつけられて、排出スタック部３９上に排出されてそこにスタックされる。
【００３３】
なお、シートＳの両面に画像を転写する場合、排出分岐爪３４を切り替える。そして、表面にトナー画像を転写したシートを、シート搬送路Ｒから反転路Ｒ３に入れ、シート搬送ローラ６６で搬送してスイッチバック位置４４へ入れ、スイッチバックローラ４３でスイッチバックすることにより再搬送路Ｒ４に入れて反転し、シート搬送ローラ６６で搬送して再びシート搬送路Ｒに導き、前述と同様にしてシートの裏面にも画像を転写、定着する。
このように、通常の画像形成の場合は、感光体１０と熱定着装置２２は連動して動作を行って何ら差し支えない。
【００３４】
ここでトナーボトル交換の場合について説明する。
画像形成に伴って、現像装置１２内のトナーは消費されていくが、通常の画像形成動作中は、トナー補給装置２０から常時少量ずつのトナーが補給されているので、特に問題は起こらない。
トナーボトルが空になった場合は、現像装置内のトナーが不足してくるので、その状態を図示しないセンサで検出しトナーボトル交換の指示を出す。
新品のトナーボトルへの交換時において前述のように、新規トナーの帯電量確保のため特別な動作が必要になる。
【００３５】
すなわち、現像装置に未帯電のトナーが含まれると正しい画像形成が行われないので、トナーが現像装置に供給されたらただちに必要量の帯電をさせておく。トナーボトルを交換したときは、不足分のトナーを一度に補給するため、新規トナーが大量に補給された場合は、通常の画像形成動作とは別に、トナー帯電のために現像装置を駆動させる。
このとき、現像ローラと感光体の対向部分には、現像のための現像剤の穂立ちがあり、感光体の表面を現像剤の穂が摺擦するように構成されているので、もし、感光体が停止したままであると、現像ローラに対向した感光体上の同一部分を現像剤の穂が摺擦し続けることとなり、感光体が部分的に傷ついてしまう。それを避けるため、感光体も現像装置が回転している間回転させておく必要がある。
【００３６】
従来の装置として説明した図９の駆動系では、このとき、熱定着装置２２も動作してしまったが、本実施形態では、このようなトナーボトル交換のように、予め定めてある所定の条件に状況が合致したときは、クラッチ５０２を切って、感光体ユニットの駆動に伴う定着装置への駆動力伝達が遮断されるように制御する。これにより、この時点では熱定着装置が停止しているので、ヒータ３１への通電は行っても、行わなくても、前述したような弊害が起こらない。省エネルギのためにはヒータ３１への通電は行わない方がよい。
【００３７】
図２は図１に示す実施形態に用いる制御部を説明するための図である。
制御部１はＣＰＵを含むコントロールボードからなる。オペレータからの指示は操作盤を介して制御部１に入力される。通常の画像形成であれば、メインモータ、給紙現像モータ等各モータその他の装置に所定の指示を出して画像形成動作を行う。
【００３８】
現像装置に設置されたトナー濃度センサからのトナー不足情報により、トナー補給制御を行う。トナー補給が行われると、トナーに対し所定の帯電量を確保するため現像剤の撹拌を行う。この動作が画像形成中に行われれば特に問題はないが、画像形成終了直前直後などの場合は現像装置の駆動を継続することになる。そのときは、画像形成終了と同時に、感光体と同一駆動源から駆動される熱定着装置に対し、熱定着装置に至る駆動系に介在する定着クラッチを切って、熱定着装置の動作を止める。像担持体と現像装置は共に動作を続け、所定の撹拌が済めば両者ともに停止する。画像形成していないときでも、トナーボトルが空になったことが分かった場合はトナーボトル交換が行われる。このときはトナーボトルから新しいトナーの供給が強制的に行われるので、メインモータと給紙現像モータを共に回すことになる。それと同時に、定着クラッチを切って、駆動力が熱定着装置に伝わらないように制御する。
【００３９】
図３は本発明の他の実施形態の駆動系を示す図である。
同図において符号５０３は定着排紙モータを示す。
先の実施形態では定着クラッチ５０２の接続の入・切で熱定着装置２２の動作の駆動、停止を切り換えたが、本実施形態では、定着モータ５０３のオン、オフで熱定着装置２２の動作の駆動、停止を切り換える。その他の動作については先の実施形態と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００４０】
図４は図３に示す実施形態に用いる制御部を説明するための図である。
図２と異なるところは、定着クラッチの代わりに定着モータが制御部１に接続されている点である。したがって通常の画像形成動作においては、メインモータと、給紙現像モータの他に、定着モータも駆動する。図２における説明中、「定着クラッチを切る」とした部分を、「定着モータを停止させる」と置き換えれば本実施形態の説明になる。
【００４１】
これまで、トナーボトルの交換を例にとって説明してきたが、いわゆるトナーカートリッジを用いる場合でも、本発明の適用は実質的に同じである。また、２成分系現像装置における現像剤の交換時においても、トナーとの撹拌、および帯電が必要になるので、図１、３に示す駆動系を用いて、現像装置と感光体ユニットを動作させながら、一時的に熱定着装置を停止させる制御が有効である。新規現像剤は通常所定量のトナーと予め混合してあるので、この場合はトナー補給は必要なく、単に帯電のための撹拌を行えばよい。
また、複写装置を初めて使用開始するときも、画像形成以前に、準備段階として現像装置を駆動させる必要があり、同様に、本発明の駆動系制御が有効になる。初めての使用開始に当たっては種々の初期設定を行うので、初めての使用開始であることを制御部に認識させることは簡単にできる。
これらの条件も所定の条件として予め制御部に設定しておき、状況が所定の条件のいずれかに合致したときは、熱定着装置の駆動を停止させる制御を行う。
【００４２】
トナーボトルが空になっていないときでも、環境条件が大きく変わったときなど、画像濃度が所望の濃度より極端に薄くなるような場合がある。画像濃度をチェックしている像濃度検知手段としてのＰセンサが、このような像濃度低下の状態を検出したとき、トナー濃度センサがトナー不足を検出していなければ、湿度等によって帯電量が足りなくなっている場合と考えられる。このような場合、強制的にトナーを補給したり、摩擦帯電を多目に行ったりすることで、画像濃度を回復させることができる。その場合でも、これを所定の条件として設定しておき、本発明の駆動系による制御を用いれば、前述のような弊害が起こらない。
本発明はコア・シェル型の重合トナーを用いる画像形成装置に用いれば、最もその効果を発揮できるが、従来の粉砕型のトナーを用いる画像形成装置であっても、特許文献１ないし３にも示されているように、オフセットトナーの再融解の問題は発生するので、本発明を適用すれば効果が期待できる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、トナー補給や、現像剤交換など、通常の画像形成とは別に現像装置を駆動させる場合、熱定着装置の駆動を停止させるので、トナーの再融解による画像汚れや、加熱ローラ表面の損傷などの弊害が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による駆動系を示す図である。
【図２】図１に示す実施形態に用いる制御部を説明するための図である。
【図３】本発明の他の実施形態の駆動系を示す図である。
【図４】図３に示す実施形態に用いる制御部を説明するための図である。
【図５】本発明を適用しうる画像形成装置の１例の概要を示す図である。
【図６】熱定着装置におけるオフセットトナーを説明するための図である。
【図７】熱定着装置における溶け出しトナーを説明するための図である。
【図８】従来のトナーとコア・シェル構造のトナーの違いを模式的に示す図である。
【図９】図５に示す画像形成装置に用いられている従来の各駆動系の構成を分解して示した図である。
【図１０】トナーボトルを示す図である。
【符号の説明】
１      制御部
８      感光体ユニット
１０      感光体
１２      現像装置
１３      転写装置
２０      トナー補給装置
２２      熱定着装置
３０      加熱ローラ
３１      ヒータ
３２      加圧ローラ
３３      クリーニングローラ
５００      メインモータ
５０１      給紙現像モータ
５０２      定着クラッチ
５０３      定着モータ
【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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