(57)【要約】【課題】定着器の清掃機構を備えていなくとも、定着器の汚れによる印字画質の低下を防止できる電子写真装置を提供すること。【解決手段】本発明のフルカラー電子写真装置は、定着器で生じた紙詰まりを検知する手段を有し、定着器で紙詰まりを生じた場合、その紙詰まり用紙をユーザーが取り除いた後、ユーザーの印字データとは別に１枚以上の用紙を清掃用紙として、自動的に定着器へ通紙して、該紙詰まりによって生じた、ヒートローラへ付着したトナー取り除く。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を形成するための光学装置と、帯電装置と、感光装置と、該潜像を現像する現像装置と、転写機構と、着色粒子と接して該着色粒子を溶融し、印字媒体である用紙に定着させるヒートローラを備えた定着器とを具備した電子写真装置において、
該定着器が、定着器で生じた用紙詰まりを検知する用紙詰まり検知手段を備えていて、定着器で紙詰まりを生じた場合、前記用紙詰まり検知手段の信号を受け印字を停止し、紙詰まり用紙をユーザーが前記定着器から取り除いた後、ユーザーの印字データとは別に１枚または複数枚の用紙を自動的に定着器へ通紙して、紙詰まりによって生じた、ヒートローラへ付着したトナーを前記用紙に転移させることを特徴とする電子写真装置。
【請求項２】
潜像を形成するための光学装置と、帯電装置と、感光装置と、該潜像を現像する現像装置と、転写機構と、着色粒子に接して該着色粒子を溶融し、印字媒体である用紙上に定着させるヒートローラを備えた定着器とを具備した電子写真装置において、
該定着器のヒートローラ表面へ付着したトナーを検知する汚れ検知手段を備えていて、該汚れ検知手段が出力するヒートローラ表面がトナー付着で汚れの検知信号を受けて、ユーザーの印字データとは別に１枚または複数枚の用紙を自動的に定着器へ通紙して、前記ヒートローラへ付着したトナーを前記用紙に転移させることを特徴とする電子写真装置。
【請求項３】
潜像を形成するための光学装置と、帯電装置と、感光装置と、該潜像を現像する現像装置と、転写機構と、着色粒子に接して該着色粒子を溶融し、印字媒体である用紙上に定着させるヒートローラを備えた定着器とを具備した電子写真装置において、
該電子写真装置が、前記定着器に用紙を通紙させるための入力手段を有し、ユーザーが該入力手段を用いて、印字データとは別に１枚または複数枚の用紙を定着器へ通紙して、前記ヒートローラへ付着したトナーを該用紙に転移させることを特徴とする電子写真装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の電子写真装置において、用紙を通紙する際の定着器の用紙搬送速度が通常の用紙搬送速度の３０％〜９０％の速度になることを特徴とする電子写真装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の電子写真装置において、用紙を通紙する際のヒートローラの荷重が通常の荷重より１０％〜５０％増大することを特徴とする電子写真装置。
【請求項６】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の電子写真装置において、前記用紙を通紙する際に、該用紙が定着器で挟持された状態で停止し、少なくとも１回は定着器で反転搬送した後、正転して、該用紙を搬送することを特徴とする電子写真装置。
【請求項７】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の電子写真装置において、前記用紙を通紙する際に、一度定着器を通紙した用紙を、両面印字ユニットを介して用紙の表裏を反転し、再度前記定着器に搬送して、通紙を行うことを特徴とする電子写真装置。
【請求項８】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の電子写真装置において、排出された前記用紙に清掃用用紙である旨を印字することを特徴とする電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置に係り、特に定着器のトナー汚れを清掃する手段を備えた画質が高い電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術のフルカラー電子写真装置では、印字媒体である用紙にトナー像が転写された後、トナー画像を転写した用紙は搬送されて定着器のヒートローラとバックアップローラの間を通過し、トナー像が熱溶解して用紙に定着される。図２に、従来技術のフルカラー電子写真装置の定着器１４の主断面を示す。定着器１４は、ヒートローラ１９ａと、ヒートローラ１９ａに圧接するバックアップローラ２０と、ヒートローラ１９ａに圧接する清掃機構２２と、該ヒートローラ１９ａにオイルを供給するオイルボトル２１とを備えている。オイルボトル２１から供給されたオイルは、ヒートローラ１９ａの表面に供給され、ここには示していないトナー像が転写された用紙が、定着器１４に搬送されてヒートローラ１９ａとバックアップローラ２０の間を通過するときにトナーが溶融し、用紙に定着される。この時、用紙に定着されずにヒートローラ１９ａ上に残ったトナーは、清掃機構２２によって除去し、定着器１４の清掃を行う。
【０００３】
また、特開２００２−７２７４８号公報には、現像器のトナー量が減少したときにクリーニングモードに移って、クリーニング用紙を定着器に送る単色プリンタが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記図２に示す従来技術のフルカラー電子写真装置では、紙詰まりが生じた場合は、トナーは除去しきれず、用紙汚れ、ヒートローラ傷による定着器の寿命低下が生じるという問題があった。さらに、従来技術のフルカラー電子写真装置では、トナーのオイル含有率が低いため、用紙を剥離するためにヒートローラの表面には随時オイルが供給されており、トナー画像を載せた用紙がヒートローラを通過した際に、トナーは全てが用紙には定着されず、ヒートローラの表面には少量のトナーが残る。そのため、次に搬送されてくる用紙に前記残留トナーが定着され、印字画像に汚れが生じる。そのため従来技術では、ヒートローラに接触する清掃機構を配置して、常に前記残留トナーを除去する必要があった。また、前記清掃機構自体も印字枚数の増加に従い清掃能力が徐々に低下するため、定期的に交換する煩わしさがあった。
【０００５】
この問題は近年開発されたオイルレストナーでは、オイル含有率が高いため用紙の剥離性が増し、剥離のためのオイルも必要としない。しかし、残留トナーが皆無となることは無いため、印字枚数の増加に従い定着器のヒートローラには、残留トナーが蓄積され、印字画像に汚れが発生する。
【０００６】
また、定着器のヒートローラのトナー汚れは、定着器で用紙詰まりが発生したときに著しい。用紙詰まりの発生頻度は少ないが、用紙の電子写真装置への挿入の仕方や、使用環境等ユーザーにより、さまざまな条件下で使用されるため、皆無にできない。用紙詰まりが発生した際には多量の残留トナーが定着器のヒートローラへ付着するため、清掃手段がなければ、定着器ごと交換しなければない。
【０００７】
前記特開２００２−７２７４８号公報に記載の従来技術では、現像器のトナー残量と定着器のヒートロールのトナー汚れとが必ずしも対応しない問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、上記問題を解決し、定着器の清掃機構を備えていなくとも、定着器の汚れによる印字画質の低下を防止できる電子写真装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のフルカラー電子写真装置は、定着器で生じた紙詰まりを検知する手段を有し、定着器で紙詰まりを生じた場合、その紙詰まり用紙をユーザーが取り除いた後、ユーザーの印字データとは別に１枚以上の用紙を清掃用紙として、自動的に定着器へ通紙して、該紙詰まりによって生じた、ヒートローラへ付着したトナー取り除く。
【００１０】
本発明のフルカラー電子写真装置は、定着器のヒートローラ表面へ付着したトナーを検知する、汚れ検知手段を有し、該汚れ検知手段によって、ヒートローラ表面がトナー付着で汚れたことを検知した場合、ユーザーの印字データとは別に１枚以上の清掃用紙を自動的に定着器へ通紙して、ヒートローラへ付着したトナーを該清掃用紙に転移させる。
【００１１】
本発明のフルカラー電子写真装置は、ユーザーもしくは、あらかじめ設定した印字枚数毎にユーザーの印字データとは別に１枚以上の清掃用紙を自動的に定着器へ通紙して、ヒートローラへ付着したトナーを該清掃用紙に転移させる。
【００１２】
本発明のフルカラー電子写真装置は、清掃用紙を通紙させるための入力手段を有し、ユーザーが該入力手段により、印字データとは別に１枚以上の清掃用紙を自動的に定着器へ通紙して、ヒートローラへ付着したトナーを清掃用紙に転移させる。
【００１３】
以上本発明のフルカラー電子写真装置により、常にヒートローラ表面を清掃させることができる。その結果、従来技術のように定着器の清掃機構を備えていなくとも、定着器のトナー汚れによる画質の低下を防止でき、長寿命でメンテナンスフリーの電子写真装置を提供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。図１に、本実施例のフルカラープリンタである電子写真装置の主断面を示す。電子写真装置本体１６は、黒，イエロー，マゼンタ，シアンの４色のトナーを内蔵した現像器１〜現像器４と、光学ユニット５と、帯電器８と、感光ベルト９と、中間転写体である転写ドラム１０と、レジストローラ１１と、転写ローラ１２と、除電器１３と、定着器１４と、排紙ローラ１５と、給紙カセット６とを備えている。
【００１５】
電子写真装置本体１６の動作について説明する。図１には示していないホストからの印字開始信号により、帯電器８は感光ベルト９を一様に帯電する。光学ユニット５はホストから送られて来る印字データによって、感光ベルト９の上に潜像を描く。描かれた潜像は、現像器１〜現像器４の何れか一つにより現像され、感光ベルト９の上に現像器の中のトナーを塗布する。感光ベルト９はここには示さない駆動源によって、回転し、転写ドラム１０の上に、感光ベルト９上のトナー像を転写する。フルカラー印字の場合には、前記４色の現像器を切り替えながら、この工程を４回くり返す。転写ドラム１０上には、複数色のトナーによる可視像が形成され、所望のフルカラートナー像の転写が終了する時点、あるいは事前に、給紙カセット６から、用紙７が給紙ローラ１７によって引き出され、レジストローラ１１のところで待機する。転写ドラム１０上に形成した可視像の位置が、用紙上への転写位置と合致するタイミングを見計らって、レジストローラ１１の所に待機していた用紙は再び搬送を開始し、転写ローラ１２の所で可視像を用紙側に転写する。除電器１３により、用紙を転写ドラム１０から剥離し、定着器１４によって、トナーを用紙に定着し、排紙トレー１８側に排出する。
【００１６】
次に定着プロセスについて詳しく説明する。図３は、本発明による定着器２３の主断面を示したものである。定着器２３は、ヒートローラ１９ｂと、該ヒートローラ１９ｂに圧接する加圧ベルト２４とを備えている。また用紙の出口近傍に紙詰まりを検知する手段である紙詰まり検知センサー２５と、ヒートローラ１９ｂ近傍に、該ヒートローラ１９ｂの汚れを検知する手段である汚れ検知センサー２６とが配置されている。なお、本実施例では、紙詰まり検知センサー２５と、汚れ検知センサー２６の両方を用いたが、どちらか一方の検知手段であってもかまわない。ここで、上記紙詰まり汚れ検知センサー２６には、ヒートローラ１９ｂの表面反射率を電気信号に変換する半導体光センサーを用いることができる。この汚れ検知センサー２６は１個でもよいが、複数個をヒートローラ１９ｂの回転軸と平行な方向に沿って配置しても良い。好ましくは２個の汚れ検知センサー２６をヒートローラ１９ｂの右半分中央部と左半分中央部とに配置すればよい。さらに好ましくは３個の汚れ検知センサー２６をヒートローラ１９ｂの両端部と中央部とに配置すればよい。
【００１７】
紙詰まりが発生した場合の定着器の清掃プロセスを、図３と、図４とを用いて説明する。紙詰まりが発生すると、紙詰まり検知センサー２５が検知し検知信号をホストやプリンタコントローラへ送信する。この信号を受けて、ホストあるいはプリンタコントローラが、印字を停止し、紙詰まりで印字停止の旨をプリンタ本体の表示装置やホストのディスプレイ画面に表示する。次にユーザーが、紙詰まりの用紙を取り除くと、紙詰まり検知センサー２５が紙詰まりの用紙の有無を検知して、用紙が無ければ、ここには示していないホストからの信号により、ユーザーの印字データとは別に、自動的に装置内から用紙を搬送し、清掃用紙２７を定着器２３へ通紙する。
【００１８】
清掃用紙２７は、ヒートローラ１９ｂと接触して、ヒートローラ１９ｂに付着した残留トナー２８を転移し、定着器２３から排出される。この時、定着器のヒートローラ１９ｂの温度は通常の印字モードよりも５℃〜２０℃、好ましくは５℃〜１０℃高くしている。なぜなら、ヒートローラ１９ｂへ付着した残留トナー２８は、十分溶融された状態ほど清掃用紙２７に転移され易いが、温度を高くしすぎると、電子写真装置自体の温度上昇が大きくなり好ましくないからである。
【００１９】
なお、温度を高くしないで効率良く用紙に転移させる別の手段としては、次の三つの方法があり、いずれの方法を用いてもかまわない。一つは、定着器２３の回転速度を通常の印字モードよりも遅くする方法である。ヒートローラ１９ｂに付着している残留トナー２８は、清掃用紙２７の搬送速度が遅いほど清掃用紙２７との接触時間が長くなり、清掃用紙２７に転移され易いが、反面、遅すぎると、清掃用紙２７が、排出されるまでの時間がかかりすぎ、ユーザーに負担を与える結果となる。そこで定着器２３の回転速度を遅くする場合は、通常の印字モードの３０％〜９０％の搬送速度、好ましくは５０％〜７０％の搬送速度が適している。
【００２０】
二つめは、定着器２３のヒートローラ１９ｂと加圧ベルト２４との荷重を、通常の印字モードよりも増大させる方法である。荷重を増大させるとヒートローラ１９ｂと、清掃用紙２７との接触面積が増し、その結果、清掃用紙２７へ残留トナー２８が転移され易くなる。しかしながら、荷重を増大させすぎると、定着器２３の回転負荷が増大し、異音が発生するので、荷重を増大させる場合は、通常荷重の１０％〜５０％を新たに加えるか、好ましくは１０％〜２０％を新たに加えればよい。
【００２１】
三つめは、通紙する際、清掃用紙２７を定着器２３に挟持された状態で停止し、少なくとも１回、定着器２３を反転した後、正転して清掃用紙２７を搬送する方法である。この方法によれば清掃用紙２７を、複数回繰り返しヒートローラ１９ｂと接触させることで、清掃回数が増える。本実施例では、清掃用紙２７の通紙時間がかからず、温度のみの制御で機構が簡単な、一つめの温度を上げる方法とした。
【００２２】
次に、汚れ検知手段によって、ヒートローラ表面がトナー付着で汚れを検知した場合の定着器の清掃プロセスについて図３と、図５とを用いて説明する。定着器２３の紙詰まりの有無にかかわらず、汚れ検知センサー２６が、ヒートローラ１９ｂ表面の残留トナー２８による汚れを検知すると、ここには示していないホストからの信号により、ユーザーの印字データとは別に、清掃用紙２７が自動的に定着器２３へ通紙され、ヒートローラ１９ｂに付着した残留トナー２８を清掃用紙２７によって、定着器の清掃を行う。
【００２３】
すなわち、汚れ検知センサー２６の検知信号を用いると、定着器の紙詰まりが無くとも、ヒートローラ１９ｂへ徐々に蓄積される残留トナー２８が検知できるため、常にヒートローラ１９ｂ表面が清掃されることになる。
【００２４】
次に両面印字ユニットを用いた場合の定着器の清掃プロセスについて図６により説明する。図６は、電子写真装置本体１６に両面印字ユニット２９を装着した状態の説明図である。上述した、紙詰まりが発生した場合もしくは、汚れ検知手段によって、ヒートローラ１９ｂの汚れを検知した際、ここには示していないホストからの信号により、ユーザーの印字データとは別に搬送された清掃用紙２７は、一度定着器を通過することで、定着器２３のヒートローラ１９ｂに付着したトナーを清掃したあと、排紙されずに再び、両面印字ユニット２９へ搬送される。両面印字ユニット２９内を通過した清掃用紙２７は、印字面が表裏逆になり、再び、レジストローラ１１，転写ローラ１２を通り、定着器２３へ搬送されて再度、定着器２３のヒートローラ１９ｂに付着した残留トナーを清掃し、排紙される。すなわち、清掃回数が二倍となり、その結果、１枚の用紙で、より確実で経済的に定着器の清掃を行うことができる。
【００２５】
また、上述した、定着器の紙詰まりの有無や、汚れ検知手段にかかわらずに、清掃用紙を用いて、定着器の清掃を行う別の方法には、次の二つの方法があり、いずれの方法を用いてもかまわない。
【００２６】
一つは、ここには示していないセンサーにより、印字枚数を検出して、ユーザーが事前に設定もしくは、あらかじめ設定した印字枚数毎にユーザーの印字データとは別に少なくとも１枚以上の清掃用紙を自動的に定着器へ通紙させる方法である。
【００２７】
二つめは、印字画像に汚れがあると判断したユーザーが任意に、印字データとは別に少なくとも１枚以上の清掃用紙を自動的に定着器へ通紙させることができる入力手段を備える。例えば、図７に示すような入力ボタン３０を押すことで、清掃用紙が定着器へ自動的に通紙され、定着器を清掃する。
【００２８】
また、図８に示すように、清掃用紙２７が清掃用である旨を残留トナー２８と一緒に印字し、ユーザーに知らせてもよい。図８では、用紙が清掃用である旨を日本語で印字してあるが、英語等の多国語を印字することや、一枚に複数の言語で、印字したり、例えば箒と塵取りの絵文字などのシンボルを印字しても良い。
【００２９】
以上説明したように、本実施例によれば、定着器のヒートローラ表面を清掃した状態に保持できるので、定着器の清掃機構を備えていなくとも、定着器のトナー汚れによる画質の低下を防止でき、長寿命でメンテナンスフリーのフルカラー電子写真装置を提供できる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、定着器の定期消耗部品である清掃機構がないので、電子写真装置が小型になり、くわえて、定期消耗部品の交換作業も無くなり、使い勝手の良い電子写真装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のフルカラー電子写真装置の断面説明図である。
【図２】従来技術の定着器の断面説明図である。
【図３】実施例のフルカラー電子写真装置の定着器の断面説明図である。
【図４】実施例の紙詰まり処理のフロー図である。
【図５】実施例の汚れ検知処理プロセスのフロー図である。
【図６】実施例の両面印字ユニット付き電子写真装置の断面説明図である。
【図７】本実施例のフルカラー電子写真装置の斜視図である。
【図８】本実施例のフルカラー電子写真装置が出力する清掃用紙の説明図である。
【符号の説明】
１，２，３，４…現像器、５…光学ユニット、６…給紙カセット、７…用紙、８…帯電器、９…感光ベルト、１０…転写ドラム、１１…レジストローラ、１２…転写ローラ、１３…除電器、１４…定着器、１５…排紙ローラ、１６…電子写真装置本体、１７…給紙ローラ、１８…排紙トレー、１９ａ，１９ｂ…ヒートローラ、２０…バックアップローラ、２１…オイルボトル、２２…清掃機構、２３…本発明による定着器、２４…加圧ベルト、２５…紙詰まり検知センサー、２６…汚れ検知センサー、２７…清掃用紙、２８…残留トナー、２９…両面印字ユニット、３０…ボタン。
【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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