(57)【要約】【課題】定着装置の加熱部材及び加圧部材には、トナー等の異物が付着、蓄積し、画像汚れや裏面汚れの原因となるが、従来のクリーニング手段では十分なクリーニングを行うことが困難であった。【解決手段】クリーニングシートを用いて加熱部材及び加圧部材をクリーニングするクリーニングモードにおいて、画像形成時よりも低速でクリーニングシートを定着ニップに通紙する。【選択図】        図２
2005003784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部材と加圧部材とで定着ニップを形成し、該定着ニップを通過させて、未定着トナーを担持する記録媒体を搬送することにより、記録媒体にトナー像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、
前記加熱部材又は前記加圧部材のいずれかを駆動する定着装置駆動手段及び該定着装置駆動手段を制御する制御手段を有し、該制御手段は、前記定着ニップにクリーニングシートを通過させるクリーニングモードにおける通紙速度を、印字モードにおける通紙速度よりも低くするような前記定着装置駆動手段の制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着装置における記録媒体のジャム処理完了時に、前記クリーニングモードの設定を確認するための表示を行う表示手段及び前記クリーニングモードを設定する設定手段を有し、前記制御手段は、前記設定手段をとおして前記クリーニングモードが設定されたときに、前記制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
トナー像担持体及び該トナー像担持体から記録媒体にトナー像を転写する転写手段を有し、該転写手段を通過した記録媒体を前記定着装置に導入する前記画像形成装置において、
前記転写手段は、前記クリーニングモードにおいて、前記定着装置における通紙速度よりも低い速度で記録媒体を搬送することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体と前記転写手段との間に記録媒体を供給するレジスト搬送手段を有し、該レジスト搬送手段は、前記転写手段における記録媒体の搬送速度よりも低い搬送速度で記録媒体を搬送することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、電子写真方式の画像形成装置における定着技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置では、未定着のトナー像を記録媒体に定着する定着装置として、加熱ローラ、加熱ベルト等の加熱部材と、加圧ローラ、加圧ベルト等の加圧部材とで形成した定着ニップに記録媒体を通すことにより、トナー像を加熱溶融して定着するものが一般に用いられている。
【０００３】
接触加熱装置と呼ばれるこのような定着装置は、小型で高速定着性能を有することから一般に使用されているが、加熱部材又は加圧部材に付着又は蓄積したトナー等による画像汚れ、裏面汚れが生ずる場合があり、その対策について種々提案されている。
【０００４】
一般的な対策としては、加熱部材又は加圧部材にシリコンオイル等の離型性オイルを塗布しつつクリーニング部材でクリーニングするものがあるが、ジャム処理時に付着するトナーによる汚れや記録媒体に含まれる炭酸カルシウムに起因する汚れ等に対してはクリーニング効果に限界があり不十分である。
【０００５】
他にクリーニングシートを用いて前記した汚れを防止する方法がある。この方法は、白紙又はベタ黒紙を定着ニップに通紙することにより、クリーニングを行うものである。
【０００６】
たとえば、特許文献１では、加熱部材と加圧部材間に電圧を印加することにより、帯電性の付着物である炭酸カルシウムをクリーニングすることが提案されている。しかしながら、この方法では、電源等の電圧印加手段が付加されるためにコストが増加するという問題があり、また、非帯電性の付着物に対するクリーニング効果が低いために、クリーニングが不完全であるという問題がある。
【０００７】
特許文献２では、黒ベタ画像を形成したクリーニングシートを用いてクリーニングすることが提案されている。この方法は、汚れの大半がトナーに起因することに着目し、ベタ黒画像に付着物を吸着させるものであり、かなりのクリーニング効果が得られれるが、なお不十分であった。また、この方法では、トナー消費量が大きくなりランニングコストが高くなるという問題がある。更に、この方法では、ベタ黒画像を形成した面を加圧部材側にしてクリーニングシートを定着装置において通紙するために、ベタ黒画像を形成する操作と、画像形成したクリーニングシートを給紙部にセットする操作からなる２段階操作が必要になり操作がやっかいであるという問題がある。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２２２１６号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開２００３−４３８４５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、定着装置において発生する画像汚れや裏面汚れに対する従来の対策技術における前記のような問題を解決することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の目的は、下記の発明により達成される。
【００１２】
１．加熱部材と加圧部材とで定着ニップを形成し、該定着ニップを通過させて、未定着トナーを担持する記録媒体を搬送することにより、記録媒体にトナー像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、
前記加熱部材又は前記加圧部材のいずれかを駆動する定着装置駆動手段及び該定着装置駆動手段を制御する制御手段を有し、該制御手段は、前記定着ニップにクリーニングシートを通過させるクリーニングモードにおける通紙速度を、印字モードにおける通紙速度よりも低くするような前記定着装置駆動手段の制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【００１３】
２．前記定着装置における記録媒体のジャム処理完了時に、前記クリーニングモードの設定を確認するための表示を行う表示手段及び前記クリーニングモードを設定する設定手段を有し、前記制御手段は、前記設定手段をとおして前記クリーニングモードが設定されたときに、前記制御を行うことを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
【００１４】
３．トナー像担持体及び該トナー像担持体から記録媒体にトナー像を転写する転写手段を有し、該転写手段を通過した記録媒体を前記定着装置に導入する前記画像形成装置において、
前記転写手段は、前記クリーニングモードにおいて、前記定着装置における通紙速度よりも低い速度で記録媒体を搬送することを特徴とする前記１又は前記２に記載の画像形成装置。
【００１５】
４．前記像担持体と前記転写手段との間に記録媒体を供給するレジスト搬送手段を有し、該レジスト搬送手段は、前記転写手段における記録媒体の搬送速度よりも低い搬送速度で記録媒体を搬送することを特徴とする前記３に記載の画像形成装置。
【００１６】
【発明の実施の形態】
〈画像形成装置の構成〉
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図である。
【００１７】
イエロートナー像を形成する感光体１、マゼンタトナー像を形成する感光体２、シアントナー像を形成する感光体３、黒トナー像を形成する感光体４の周囲には、それぞれ、帯電装置５、露光装置９、現像装置１３及びクリーニング装置１７からなるＹ画像形成手段、帯電装置６、露光装置１０、現像装置１４及びクリーニング装置１８からなるＭ画像形成手段、帯電装置７、露光装置１１、現像装置１５及びクリーニング装置１９からなるＣ画像形成手段並びに、帯電装置８、露光装置１２、現像装置１６及びクリーニング装置２０からなるＫ画像形成手段が配置される。
【００１８】
感光体１〜４は像担持体としての無端ベルトからなる中間転写体２１に対向して配置され、感光体１〜４上に形成されたトナー像は、感光体１〜４と中間転写体２１との接触位置に配置された転写ローラ及びバイアス電源からなる１次転写装置２２〜２５により中間転写体２１に転写される。
【００１９】
中間転写体２１の下端位置は、バックアップローラ２７に張架されており、バックアップローラ２７は転写ローラ及びバイアス電源からなり、転写手段としての２次転写装置２６に対向して配置される。
【００２０】
記録媒体Ｐはカセット又はトレイからなる収納部３０に収納されている。収納部３０は３個の収納部３０ａ、３０ｂ、３０ｃからなり、記録媒体Ｐはこれら収納部３０ａ、３０ｂ、３０ｃから選択的に搬出され、中間転写体２１と２次転写装置２６間の転写位置に供給される。
【００２１】
記録媒体Ｐの搬送系は、給紙路３１、レジストローラ３２，定着装置３５、切替ガイド３６、排紙ローラ４０及び排紙トレイ４１からなり、切替ガイド３６から分岐した裏面用搬送系は、分岐路３７、反転部３８及び再給紙路３９からなり、定着装置３５を通過した記録媒体Ｐは切替ガイド３６により案内されて、分岐路３７を下方に走行し、反転部３８においてスイッチバックして再給紙路３９を経てレジストローラ３２に供給される。
【００２２】
感光体１〜４の矢印で示す回転により、周知の電子写真プロセスによりＹ画像形成手段、Ｍ画像形成手段、Ｃ画像形成手段及びＫ画像形成手段によりトナー像が形成される。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ画像形成手段による画像形成は、制御手段（図示せず）により、タイミング制御されて行われ、１次転写装置２２〜２５により中間転写体２１に転写されたトナー像は重畳されて１個のフルカラートナー像を形成する。
【００２３】
感光体１〜４には、負帯電性のＯＰＣ感光体が用いられ、現像装置１３〜１６は負に帯電したトナーを用いて露光部にトナーを付着させる反転現像を行い、感光体１〜４上にトナー像を形成する。
【００２４】
収納部３０から搬出された記録媒体Ｐはレジスト搬送手段としてのレジストローラ３２により、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ画像形成手段の画像形成と同期を取って、中間転写体２１と２次転写装置２６間の転写位置に搬送され、転写位置において、２次転写装置２６に印加された転写バイアスにより中間転写体２１上のフルカラートナー像が記録媒体Ｐに転写される。
【００２５】
フルカラートナー像が転写された記録媒体Ｐは定着装置３５に導入される。
定着装置３５は加熱部材としての加熱ローラ３５ａ及び加圧部材としての加圧ローラ３５ｂからなり、通過する記録媒体Ｐ上のフルカラートナー像を加熱ローラ３５ａで加熱して、フルカラートナー像が定着される。
【００２６】
加熱部材としては、加熱ローラ３５ａの他に加熱ベルトを用いることも可能であり、加熱部材自身を発熱体とするもの又は加熱部材を発熱体で加熱するもの等周知の加熱部材を用いることができる。
【００２７】
加圧部材としては、加圧ローラ３５ｂの他にベルトからなる加圧部材を用いることができる。
【００２８】
定着装置３５を通過した記録媒体Ｐは、切替ガイド３６及び排紙路４０を経て排紙トレイ４１に排紙される。
【００２９】
両面画像形成においては、表面に画像形成された記録媒体Ｐは、切替ガイド３６により分岐路３７に案内され、反転部３８においてスイッチバックすることにより表裏反転し、再給紙路３９からレジストローラ３２に供給される。
【００３０】
記録媒体Ｐはレジストローラ３２により転写位置に供給され、フルカラートナー像（裏面画像）の転写を受け、定着装置３５において定着処理され、切替ガイド３６、排紙路４０を経て排紙トレイ４１に排紙される。
【００３１】
図２は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成のブロック図である。
【００３２】
画像読取手段１００は原稿を読み取り画像データを生成する。通信インターフェースは外部機器から画像データを受信する。
【００３３】
画像読取手段１００又は通信インターフェース１０１からの画像データは画像処理手段１０３で処理されて、たとえば、８ビットの画像データに変換される。
【００３４】
画像形成手段１０５は図１におけるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ画像形成手段や中間転写体２１の駆動手段を含み、記録媒体Ｐに画像を形成するものである。制御手段１０４は全体を制御する制御手段であり、記録媒体Ｐの所定位置に画像が形成されるように、画像処理手段１０３からの画像データに対する画像形成手段１０５の同期制御を行う。
【００３５】
１０２は操作表示部であり、キーボード及びタッチパネルで構成され、操作手段１０２ａ及び表示手段１０２ｂを有し、装置の状態表示や各種のメッセージ表示を行うとともに、枚数、倍率、濃度等の画像形成条件を設定することができる。
【００３６】
定着装置駆動手段１０６、２次転写装置駆動手段１０７、レジストローラ駆動手段１０８及び給紙駆動手段１０９はそれぞれモータからなり、制御手段１０４により制御された速度で作動し、記録媒体Ｐ及びクリーニングシートＣＰは、後に説明するように制御手段１０４により制御された速度で搬送される。
〈クリーニングモード〉
本発明の実施の形態に係る画像形成装置は以下に説明するようなクリーニングモードを有する。
【００３７】
クリーニングモードは、定着装置３５のクリーニング、特に、加熱部材（加熱ローラ３５ａ）及び加圧部材（加圧ローラ３５ｂ）のクリーニングを行うモードである。
【００３８】
加熱ローラ３５ａ及び加圧ローラ３５ｂには、定着処理量（具体的には定着処理枚数）の増加に従って、トナーや紙粉の付着による汚れ現れる。また、記録媒体のジャム処理時には、記録媒体から飛散したトナーが付着して汚れが発生する。
【００３９】
このような加熱ローラ３５ａ及び加圧ローラ３５ｂの汚れに対して、本発明の実施の形態では、加熱ローラ３５ａと加圧ローラ３５ｂにより形成される定着ニップ間にクリーニングシートＣＰを通紙し、通紙の際に、クリーニングシートＣＰの搬送速度を画像形成時におけるよりも低い値に設定することにより、クリーニング効果を上げて、加熱ローラ３５ａ、加圧ローラ３５ｂの汚れ、ひいては、記録媒体Ｐの表面汚れ及び裏面汚れを防止している。
【００４０】
すなわち、クリーニングモードにおいて、制御手段１０４は、定着装置３５を駆動する定着装置駆動手段１０６、２次転写装置２６を駆動する転写装置駆動手段１０７、レジストローラ３２を駆動するレジストローラ駆動手段１０８、給紙駆動手段１０９、画像形成手段１０５の作動速度及び搬送系における搬送速度を画像形成時における速度よりも低速とするように制御する。
【００４１】
以下に、ジャム処理時を例に、クリーニングモードについて主として図３、４を用いて説明する。図３、４は図２における制御手段１０４が行う制御のフローチャートである。
【００４２】
プリント命令を待って（Ｓ１）画像データを取り込み（Ｓ２）、画像形成を開始する（Ｓ３以下）。
【００４３】
画像形成はステップＳ３〜Ｓ６の設定に基づいて行われる。
すなわち、画像形成手段１０５における感光体１〜４や中間転写体２１を２２０ｍｍ／ｓで作動させて（Ｓ３）、２次転写装置２６、レジストローラ３３、定着装置３５（加熱ローラ３５ａ）をそれぞれ２２０ｍｍ／ｓで作動させ、指定された収納部から給紙して、記録媒体Ｐに画像を形成する（Ｓ３〜Ｓ７）。
【００４４】
枚数等の設定された画像形成条件により決まる予定時間内に画像形成が完了すれば（Ｓ８のｙｅｓ）制御は終了するが、予定時間内に完了しないときは（Ｓ８のｎｏ）、ジャムと判断してジャム処理を行う（Ｓ９）。
【００４５】
ステップＳ９のジャム処理は、画像形成手段１０５、定着装置駆動手段１０６、転写装置駆動手段１０７、レジストローラ駆動手段１０８、給紙手段１０９等を停止する処理である。
【００４６】
ステップＳ９の後にオペレータにより行われるジャム解除は記録媒体Ｐの搬送系に配置された紙センサにより検知される。たとえば、定着ジャムは定着装置３５内に設けられた紙センサ３５ｃにより検知される。
【００４７】
ジャムが解除されない限り、装置の作動は開始しないが（Ｓ９Ａのｎｏ）、解除された場合にはステップＳ９Ｂに移行し（Ｓ９Ａのｙｅｓ）、定着ジャム以外のジャムの完了時には（Ｓ９Ｂのｎｏ）、ステップＳ３に戻って画像形成を再開する。定着ジャムの完了時には（Ｓ９Ｂのｙｅｓ）、ステップＳ１０以下のクリーニングモードに移行する。
【００４８】
ステップＳ１０において、表示手段１０２ｂにクリーニングモードの設定画面が表示され、ステップＳ１１において、クリーニングシートＣＰを給紙する収納部３０の設定画面が表示される。該設定画面は、クリーニングシートの有無表示部、使用するクリーニングシートの枚数設定ボタン及びクリーニングモード開始ボタン等を有する。
【００４９】
クリーニングシートＣＰには印字のない普通紙紙が使用されるが、たとえば、Ａ３サイズやＡ４サイズ（搬送幅方向を長辺とする）のように、最大幅の普通紙が使用される。
【００５０】
クリーニングモードがオペレータにより設定されない場合には（Ｓ１２のｎｏ）待機状態を継続するが、設定された場合には（Ｓ１２のｙｅｓ）、感光体１〜４や中間転写体２１等の線速度及び２次点転写装置２６の線速度が１１０ｍｍ／ｓとなるように、画像形成手段１０５及び２次転写手段駆動手段１０７を作動させる。そして、レジストローラ３３の線速度が感光体１〜４や中間転写体２６等の線速度よりも若干遅い１０８ｍｍ／ｓとなるように、レジストローラ駆動手段１０８を作動させる（Ｓ１５）。さらに、加熱ローラ３５ａ及び加圧ローラ３５ｂの線速度が感光体１〜４や中間転写体２６の線速度よりも若干早い１１３ｍｍ／ｓとなるように、定着装置駆動手段１０６を作動させる（Ｓ１６）。
【００５１】
ステップＳ１３からＳ１６により各部を指定の速度で回転させた後に、収納部３０ａ〜３０ｃのうちの指定収納部から給紙を行う（Ｓ１７）。
【００５２】
このように、クリーニングモードにおいては、クリーニングシートＣＰの搬送速度を画像形成時時に記録媒体Ｐの搬送速度よりも低くすることにより、定着ニップにおいて、加熱ローラ３５ａ及び加圧ローラ３５ｂに付着している異物に対して剥離力を作用させる時間が十分に確保される結果、これら部材の十分なクリーニングが行われる。
【００５３】
さらに、搬送系において、下流ほど搬送速度を高く設定することにより、２次転写装置２６及び定着装置３５において、クリーニングシートＣＰを引っ張る力を作用させつつ搬送が行われる。その結果、２次転写装置２６においては、中間転写体２１に付着しているトナー等の異物をクリーニングシートＣＰに擦り付け作用が働き、定着装置３５においては、加熱ローラ３５ａ及び加圧ローラ３５ｂに付着したトナー等の異物をクリーニングシートＣＰに擦り付ける作用が働いて、異物が良好にクリーニングされる。
【００５４】
クリーニングモードにおいては、数枚のクリーニングシートＣＰを通紙させることが可能であり、ステップＳ１０においては、通紙枚数を設定することができる。
【００５５】
前記のように、搬送速度を画像形成時より低く設定することにより、クリーニングシートＣＰの枚数を少なくすることが可能になり。紙の消費量を節約することができる。更に、搬送系における下流ほど搬送速度を高く設定することにより、設定枚数が少なくなり、紙の消費量が節約される。
【００５６】
ステップＳ１３〜Ｓ１６で各部材の作動速度を設定した後に、ステップＳ１７において、クリーニングシートＣＰの給紙を行い、排紙センサ（図示せず）により排紙を検知し（Ｓ１８）、設定した枚数のクリーニングシートＣＰの通紙が完了したら（Ｓ１９のｙｅｓ）、ステップＳ２に戻る。
【００５７】
図３に示すクリーニングモードの実施により加熱ローラ３５ａ及び加圧ローラ３５ｂの表面が良好にクリーニングされ、記録媒体の表面汚れ及び裏面汚れがなくなった。
【００５８】
一方、クリーニングモードにおいて、画像形成時と同一の搬送速度でクリーニングシートＣＰを搬送した比較実験ではジャム時に、加熱ローラ３５ａや加圧ローラ３５ｂに付着したトナー等の異物のクリーニングが不完全なために、記録媒体の表面汚れ、裏面汚れが発生した。
【００５９】
ジャム処理時のクリーニングモードについて説明したが、クリーニングモードは、ジャム処理完了時のみでなく実施される。
【００６０】
たとえば、所定枚数の画像形成毎に定期的にクリーニングモードを実施してもよい。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１〜４のいずれかの発明により、クリーニングシートを通紙して、加熱部材又は加圧部材のクリーニングを行うクリーニングモードにおいて、クリーニングシートの搬送を画像形成時よりも低速としているので、高いクリーニング効果が得られ、ジャム発生時や、長期間の作動時に発生する記録媒体の表面汚れ、裏面汚れが良好に防止される。
【００６２】
請求項３又は請求項４の発明により、クリーニングモードにおいて、搬送系の下流ほど搬送速度を高くしているので、中間転写体や定着装置の加熱部材、加圧部材等に付着しているトナーが擦り取られて、高いクリーニング効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成のブロック図である。
【図３】制御手段が行う制御のフローチャートである。
【図４】制御手段が行う制御のフローチャートである。
【符号の説明】
１〜４  感光体
５〜８  帯電装置
９〜１２  露光装置
１３〜１６、２８  クリーニング装置
２１  中間転写体
２２〜２５  １次転写装置
２６  ２次転写装置
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ  収納部
３５  定着装置
３５ａ  加熱ローラ
３５ｂ  加圧ローラ
１００  画像読取手段
１０１  通信インターフェース
１０２  操作表示部
１０３  画像処理手段
１０４  制御手段
１０５  画像形成手段
１０６  定着装置駆動手段
１０７  転写装置駆動手段
１０８  レジストローラ駆動手段
１０９  給紙手段
Ｐ  記録媒体
ＣＰ  クリーニングシート
【図１】
2005003784.tif 000003
【図２】
2005003784.tif 000004
【図３】
2005003784.tif 000005
【図４】
2005003784.tif 000006