(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の定着フィルムと、前記定着フィルムの内周面に接触するヒータと、前記定着フィルムの外周面に接触しており前記定着フィルムを介して前記ヒータと共に定着ニップ部を形成する加圧ローラと、を有し、前記定着ニップ部に記録材を通紙して記録材上のトナー画像を記録材に加熱定着する定着手段を有し、記録材を前記定着ニップ部にくわえ込ませて停止させ、前記定着ニップ部の加熱、冷却、記録材を次のクリーニング位置へステップ搬送する制御を１ステップとして、これを複数回繰り返して実行することにより、前記加圧ローラ周面の汚れを順次記録材に転移させて除去するクリーニングモードを有する画像形成装置において、
前記記録材にメッセージ印字領域を設け、クリーニングモード実施時に前記メッセージ印字領域にクリーニング中であることを示す印字を行い、前記メッセージ印字領域の搬送方向後端部が画像形成装置外に出た後に前記ステップ搬送によるクリーニング動作を開始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】
本発明は電子写真式プリンタ、複写機、及び、静電記録装置などの画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の複写機、プリンタ等の多くは定着手段として熱効率、安全性が良好な接触加熱型の熱ローラ定着方式や、省エネルギータイプのフィルム加熱方式を採用している。
【０００３】
フィルム加熱方式の定着装置は例えば特開昭６３−３１３１８２号公報、特開平２−１５７８７８、４−４４０７５〜４４０８３、４−２０４９８０〜２０４９８４号公報等に提案されており、発熱体に加熱用回転体である耐熱性フィルム（定着フィルム）を加圧用回転体（弾性ローラ）で密着させて摺動搬送させ、該耐熱性フィルムを挟んで加熱体と加圧部材とで形成される圧接ニップ部に、未定着画像を担持した転写材を導入して耐熱フィルムと一緒に搬送させ該耐熱性フィルムを介して付与される加熱体からの熱と圧接ニップ部の加圧力によって、未定着画像を転写材上に永久画像として定着させる装置である。
【０００４】
これら加熱定着装置では、記録材上の未定着画像を加熱加圧して記録材上に定着させる。このとき、記録紙上の未定着トナー全てが記録紙上に定着すればよいのだが、実際には定着フィルム又は定着ローラ側に付着して残るいわゆるオフセットトナーがある。オフセットには、融けきれずに残るコールドオフセット、融けすぎて残るホットオフセット、静電気的作用で残る静電オフセットなど、さまざまな原因によるものがある。いずれにしてもオフセットしたトナーの一部は紙に戻るが、残されたトナーは紙間で加圧ローラに転移する。これは定着フィルム又は定着ローラよりも加圧ローラのほうが温度が低く離型性に劣るからである。加圧ローラはトナー汚れがたまりにくいように表面をＰＦＡなどでコートしたりするが、それでも徐々にトナー汚れがたまっていく。加圧ローラに蓄積されたトナー汚れはある時一度にトナーカス状の汚れとなって記録材に付着して排出され問題となったり、記録材である紙やＯＨＰシートが加圧ローラに巻き付く原因となり問題である。
【０００５】
これらの汚れを取るために特開平２−１６０２７６号公報で紹介されているように片面にベタ黒を印字した紙を加圧ローラ側に印字面を向けて通紙することで加圧ローラの汚れをクリーニングする方法が紹介されている。
【０００６】
また、フィルム型の定着装置では加熱、冷却、加圧ローラの次のクリーニング部分へのステップ搬送する制御を１ステップとして、これを複数回繰り返して実行することにより、加圧部材周面の汚れを順次クリーニング紙に転移させて除去するクリーニングモードを有する装置が発売されている。
これらのクリーニング方法はたとえ加圧ローラが汚れてしまっても汚れを除去することができるので非常に有効な手段である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ステップ搬送によるクリーニングでは、クリーニング実行中、記録材の搬送と停止が繰り返されるので、通常搬送速度に比べ非常にゆっくりとした速度になる。このためクリーニング中であることをユーザーに示さないと、ユーザーはプリンタが故障したと間違う可能性がある。
【０００８】
また、クリーニングを行った場合、クリーニング紙も排紙トレイに通常の印字物と同様に排出されるので、一般の印字物とクリーニング紙が混ざるという問題があった。
【０００９】
そこで本発明は、ステップ搬送による不規則な搬送を開始しても、ユーザーに装置の故障と間違われる可能性を低減できる画像形成装置に関する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置は、上記課題を解決するために下記の構成を特徴とするものである。
【００１１】
筒状の定着フィルムと、前記定着フィルムの内周面に接触するヒータと、前記定着フィルムの外周面に接触しており前記定着フィルムを介して前記ヒータと共に定着ニップ部を形成する加圧ローラと、を有し、前記定着ニップ部に記録材を通紙して記録材上のトナー画像を記録材に加熱定着する定着手段を有し、記録材を前記定着ニップ部にくわえ込ませて停止させ、前記定着ニップ部の加熱、冷却、記録材を次のクリーニング位置へステップ搬送する制御を１ステップとして、これを複数回繰り返して実行することにより、前記加圧ローラ周面の汚れを順次記録材に転移させて除去するクリーニングモードを有する画像形成装置において、前記記録材にメッセージ印字領域を設け、クリーニングモード実施時に前記メッセージ印字領域にクリーニング中であることを示す印字を行い、前記メッセージ印字領域の搬送方向後端部が画像形成装置外に出た後に前記ステップ搬送によるクリーニング動作を開始することを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
〈作  用〉
上記の構成によれば、記録材上にメッセージ印字領域を設け、クリーニング中であることを示す印字を行うことにより、クリーニングに用いた記録材と一般の印字物とが混ざっても容易に区別することができる。またクリーニング実行中であることをユーザーに示すことができるので、ステップ搬送による非常にゆっくりとした紙搬送速度となっても、装置の故障と間違われることを防止できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（参考例１）
図１は参考例１の画像形成装置の略断面図である。
【００２１】
図１において、１は像担持体たる感光ドラムであり、ＯＰＣ等の感光材料をアルミニウムやニッケル等のシリンダ状の基板上に形成して構成されている。感光ドラム１の表面は、帯電器としての帯電ローラ２によって一様に帯電される。次にレーザービーム３を画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御して走査露光がなされ、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置４で現像され、可視化される。現像方法としては、ジャンピング現像法等が用いられ、イメージ露光と反転現像との組み合わせで用いられることが多い。
【００２２】
記録材（紙）Ｐはカセット２６から給紙ローラ２２によって取り出され、レジストローラ２４に送られる。該紙Ｐはレジストローラ２４によって、感光ドラム１表面に形成されたトナー像と同期を取り感光ドラム１と転写ローラ５とで形成される転写ニップ部ｍに供給される。転写ニップ部ｍにおいて、感光ドラム１上のトナー像は不図示の電源による転写バイアスの作用で紙Ｐに転写される。トナー像を保持した紙Ｐは、定着装置（定着手段）６へ搬送され、定着装置６のニップ部Ｎで加熱・加圧されてトナー像Ｔが紙Ｐ上に定着され、該定着装置通過後、搬送ローラ２７及び排紙ローラ２８により機外へ排出される。一方、転写後に感光ドラム１上に残留した転写残留トナーは、クリーニング装置７により感光ドラム１表面より除去される。
【００２３】
図２に参考例１の画像形成装置に適用する定着装置の一例として、フィルム加熱定着装置の概略断面図を示す。以下、構成ならびに動作について説明する。
【００２４】
図２において、１０は加熱用部材としてのエンドレスベルト状の耐熱フィルム（定着フィルム）であり、半円弧状のフィルムガイド部材（ステイ）１３に対して周長に余裕を持たせた形で外嵌している。
【００２５】
フィルム１０は熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、膜厚を総厚１００μｍ以下、本実施形態では６０μｍとした。耐熱性・離型性・強度・耐久性等のあるＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＰＳ等の単層フィルム、或いはポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ等のフィルム表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等を離型層としてコーティングした複合層フィルムである。
【００２６】
１２はセラミックヒーターであり、セラミック基板上に発熱ペーストを印刷した発熱体、発熱体の保護と絶縁性を確保するためのガラスコーティング層を順次形成したものであり、ヒーター１２上の発熱体へ電力制御されたＡＣ電流を流すことにより発熱させる。セラミック基板の裏には該ヒータ１２の温度を検知するチップサーミスタ１４が接着してあり、温調回路３２が該チップサーミスタ１４の検知温度に基づいてヒーター駆動手段３３を制御し、ヒーター１２への電力制御を行いヒーター温度を目標温度（プリント温度）に保つ構成となっている。１１は加圧部材としての加圧ローラであり、芯金上にシリコーンゴム等の耐熱性ゴムを成形した弾性層、或いはシリコーンゴムからなる弾性層を構成した回転体で、前記弾性体上にはＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂から成る耐熱離型層を形成しても良い。加圧ローラ１１は不図示のバネにより加熱用部材としての定着フィルム１０に圧接され、駆動回路３１に制御されるモーターＭにより回転駆動されており、紙Ｐと定着フィルム１０はこの加圧ローラ１１の回転によって搬送および従動回転される構成となっている。
【００２７】
画像形成装置がプリント信号を受けると、プリント前の準備段階である前回転動作が始まる。このとき定着装置６のヒーターに通電を開始し定着装置６を立ち上げる。
【００２８】
本参考例１では約５秒の立ち上げ時間で定着装置６は１７０℃まで立ち上げられ、このタイミングに合わせるように前述の諸画像形成動作が行われて、未定着画像Ｔがのった紙Ｐが定着装置６に搬送（通紙）される。該紙Ｐが定着ニップ部（加熱ニップ部）Ｎに搬送される間に、定着装置６は更に温度を上昇させ、プリント中の定着温調温度１９０℃まで達し、記録材上の画像を加熱する定着動作が行われる。
【００２９】
未定着のトナー画像Ｔは定着装置６の加熱部（フィルム１０、ステイ１３及びセラミックヒーター１２）と加圧ローラ１１により形成された圧接ニップ部Ｎ内で加熱加圧され紙Ｐ上に定着され、定着後の紙Ｐは機外へ排出される。
【００３０】
このような画像形成装置を用い、多量のプリントを行うと、加圧ローラ表面（加圧ローラ周面）にトナー汚れが付着してくる。例えば紙Ｐとしてボンド紙と呼ばれる表面のざらついた定着性の悪い紙を、連続して２万枚プリントしたところ、加圧ローラにトナー汚れが付着した。加圧ローラ１１は一度表面にトナーが付着すると表面の離型性が損なわれ加速的にトナー汚れが付着していく。
【００３１】
そこで本参考例１ではこれを防止するために１万枚毎にプリンタエンジンのクリーニング制御部３０が自動的にステップ搬送によるクリーニングを行うようにしている。これによりトナー汚れが加圧ローラ１１に付着する前にクリーニングを実施するので、加圧ローラ汚れによる問題発生を未然に防ぐことができる。
【００３２】
本参考例１では、クリーニング制御部３０の枚数カウンタにより画像形成を行った枚数をカウントし、使用開始又は前回のクリーニングからの積算枚数が所定の枚数（本例では1万枚）に達した場合に、駆動回路３１や温調回路３２等を制御してクリーニングモードを自動的に実施する。
【００３３】
該クリーニングモードが実施されると、クリーニング動作に先立ち、まず紙先端から３０ｍｍまでの部分にクリーニング紙（クリーニングに使用された記録材）であることの印字が行われる。図３にこのときのクリーニング紙を示した。該印字を行うために、プリンタは通常の印字動作と同様に、帯電、現像、転写などの各高圧バイアスを順次立ち上げ、感光ドラム上に印字し、クリーニング紙先端所定位置に転写した。
【００３４】
定着装置６も通常プリントと同様に立ち上げて、クリーニング紙先端部に印字されたメッセージ領域の印字を定着した。
【００３５】
そして紙先端が定着ニップ部Ｎから３０ｍｍでた部分で、紙搬送、定着温調をいったんｏｆｆし、それ以降はクリーニング動作に切り替えた。紙先端が定着ニップ部Ｎから３０ｍｍでるタイミングは定着ニップ下流の排紙センサーがｏｎしてから所定時間で検知した。
【００３６】
該クリーニング動作は、図３に示すように、まず紙Ｐの搬送を停止（図３（ａ））して１秒間１８０℃で温調してニップ部Ｎに位置した加圧ローラ上のトナー汚れＴａを溶融させ、該紙Ｐを停止させたままヒータ１２による加熱をｏｆｆして１秒間自然冷却しトナー汚れＴａが紙Ｐに固着（図３（ｂ））した後、紙Ｐを５０ミリ秒間搬送することで次のクリーニング位置へステップ搬送（紙搬送用のモーターを瞬間だけ回す）させ、トナー汚れＴａを加圧ローラ表面から剥ぎ取ると共に、加圧ローラ上の次のクリーニング部分１１ａをニップ部Ｎに位置させる（図３（ｃ））。これを１ステップとして所要回数繰り返す。即ち、記録材を加熱ニップ部にくわえ込ませて、加熱ニップ部の加熱、冷却、記録材を次のクリーニング位置へステップ搬送する制御を１ステップとして、これを複数回繰り返して実行することにより、加圧部材周面の汚れを順次記録材に転移させて除去するクリーニングモードを有する。
【００３７】
本参考例１では、紙搬送用のモーターを５０ミリ秒間ｏｎすると約５ｍｍ紙搬送される。定着ニップ幅は６〜７ｍｍであるので、このステップ動作を繰り返すことで、加圧ローラ上を隙間なく順にクリーニングしていくことができる。
【００３８】
本参考例１での加圧ローラ外径はφ２４で一周約７６ｍｍである。ステップ動作は３２回行うので、ステップ搬送される距離は約１６０ｍｍであり、加圧ローラを２周分クリーニングすることができる。そのあとは再び通常の紙搬送スピードでクリーニング紙Ｐを排出しクリーニングモード（クリーニング動作）を終了する。
【００３９】
ステップ搬送によるクリーニングは、紙搬送を停止した状態で加熱するので、加圧ローラ１１に付着したトナー汚れＴａが完全に溶融する。また、加圧ローラ１１から溶融したトナー汚れＴａはクリーニング紙Ｐに付着した状態で冷却され、固着してから搬送される。このようにトナー汚れＴａを一旦完全に溶融させてクリーニング紙Ｐに付着させるため、該紙Ｐは単なる白紙で十分クリーニング効果があり、従来例のように加圧ローラ面側にトナー画像を設けなくても良い。加圧ローラ１１のトナー汚れＴａはクリーニング紙Ｐの印字面とは反対面に付着してクリーニングされる。
【００４０】
従来のステップ搬送によらないプリント時と同様の通常搬送速度による加圧ローラクリーニングや、搬送速度を遅くしたクリーニングでは、加圧ローラ上の付着トナーを完全に溶融することができないので、加圧ローラ面側にトナー像を形成するなどの補助手段を設けなければ十分なクリーニング効果が得られなかった。しかしこのトナー像は印字面と反対側に必要なので、両面プリントが可能な画像形成装置でなければ自動的にクリーニングを実施することは不可能であった。
【００４１】
即ち、ステップ搬送によってクリーニングを行う構成としたため、自動的なクリーニングが可能となった。しかし、所定枚数になった時点で、突然プリンタがクリーニング動作を開始すると、ユーザーが違和感を感じたり、プリンタが故障したと勘違いする懸念があった。
【００４２】
そこで本本参考例１ではクリーニング紙先端部にメッセージを印字する印字領域を設け、クリーニング動作中であることがユーザーに示されるので、ユーザーがプリンタの故障と間違えることなくクリーニングを実施することが可能となった。また、このとき用いたクリーニングペーパーが一般の印字物と容易に区別できるようになった。
【００４３】
（参考例２）
本参考例２では、クリーニングモード実施時に、上記メッセージ印字領域に印字を行ったあとの後回転動作が終了してから、ステップ搬送クリーニング動作を開始することを特徴としている。
【００４４】
この他の構成は参考例１と同様であるので再度の説明は省略する。図５に本参考例２の画像形成装置の感光ドラム周りの配置図を示す。感光ドラム１の外径はφ３０ｍｍである。転写ローラ５から帯電ローラ２までは１６５°の角度があり、感光ドラム上での距離Ｌ２は約４３．２ｍｍである。また転写部ｍから定着ニップ部Ｎまでの距離Ｌ３は１００ｍｍである。
【００４５】
前記参考例１でも説明したが本参考例２でも、クリーニング紙の印字領域に印字するために、通常のプリントと同様に帯電、現像、転写の各高圧バイアスを立ち上げる。
【００４６】
本参考例２でのクリーニング紙先端印字領域Ｌ１は３０ｍｍとした。先端３０ｍｍが転写部ｍを過ぎるまでは通常の印字動作と同様であるが、クリーニング紙先端印字領域Ｌｌの印字終了後は、各バイアスを順次ｏｆｆする必要がある。
【００４７】
感光ドラム１は表面電位を０Ｖにして終了しないと、ドラム上にメモリーができ次の画像形成のときに画像不良となって現れることがある。特に一様なハーフトーン画像などでメモリーは発生しやすい。
【００４８】
次にこの各高圧バイアスをｏｆｆする後回転の手順を説明する。
【００４９】
印字領域の後端部（紙先端より距離Ｌｌの部分）Ｐａに相当するドラム上の部位が、帯電部ｐを過ぎた時点で帯電バイアスをｏｆｆし、帯電器２にはその後ＡＣバイアスのみ印加してドラムの除電動作を行う。
【００５０】
印字領域の後端部Ｐａに相当するドラム上の部位が、現像装置４を過ぎた時点で現像バイアスをｏｆｆする。
【００５１】
そして印字領域の後端部に相当するドラム上の部位が転写部ｍを過ぎた時点で転写バイアスをｏｆｆする。ただし、この瞬間では転写部ｍから帯電部ｐまでの間のドラム上は転写バイアスを受けた状態になっているので、転写部ｍから帯電部ｐまで距離Ｌ２、即ち１６５°感光ドラム１を回転し、転写バイアスを受けたドラム部位が帯電器２で除電されてから帯電器２の除電バイアスをｏｆｆする。ここで後回転は完了する。
【００５２】
これより以降は、感光ドラム周りの帯電、露光、現像、転写、ドラムクリーニングの各プロセスは終了しており、すぐにステップ動作が開始できる状態にある。
【００５３】
一方、印字領域が定着されるまで定着装置６は通常の印字動作と同様の温調制御で動作させる必要がある。したがって、紙先端から印字領域終端部Ｌｌまでの部分が定着ニップ部Ｎを通過するまではステップ搬送は開始しない。
【００５４】
この紙先端から印字領域後端部Ｐａまでの部分がニップ部Ｎを通過するのは、該端部Ｌ１が転写部ｍを通過したのち、距離Ｌ３だけ搬送されたときである。該距離がＬ２＜Ｌ３であれば、定着ニップ部Ｎを該端部Ｐａが通過する前に後回転を終了しているので、該端部Ｐａ通過後すぐにステップ搬送に切り替える。
【００５５】
本参考例２では、距離Ｌ２が約４３．２ｍｍで、距離Ｌ３が１００ｍｍであるので、該端部Ｐａが定着ニップを通過したときは後回転動作が終了していることになるのですぐにステップ搬送動作を開始する。
【００５６】
なお、本形態ではＬ２＜Ｌ３の例を示したが、Ｌ２＞Ｌ３である場合は、該端部Ｐａが定着ニップ部Ｎを通過したときは後回転動作が終了していないので、後回転が終了するまでそのまま通常速度で紙搬送を行いその後ステップ搬送を行うようにする。
【００５７】
以上説明したように、クリーニング実施時に、上記メッセージ印字領域に印字を行ったあとの後回転動作が終了してから、ステップ搬送クリーニング動作を開始することにより、画像不良を発生させることなくクリーニング動作を実行することができる。
【００５８】
（実施例）
図６は、本発明を適用した複写機の概略構成図である。前述の参考例１、２と同一の要素には同符番を付して再度の説明を省略している。
【００５９】
本実施例に示す複写機では、原稿Ｏの画像情報を読取部Ｓで読みとってプリント信号に変換し、前述の参考例１、２と同様に、帯電、露光、現像、転写、ドラムクリーニング等の各プロセスを経て画像形成を行い、画像形成後の記録材は機外の排紙トレイ２９上に排紙され、画像面を上側にして積載される。
【００６０】
本実施例においても、前述の参考例１、２と同様に所定の画像形成枚数で自動的にクリーニングモードを実施するように構成している。また、操作部（不図示）からの操作により、任意にクリーニングモードを実施しても良い。
【００６１】
これにより本実施例においても、クリーニングに使用された記録材（クリーニング紙）と一般の画像形成を行った記録材とが容易に区別できる。またクリーニング中に装置の故障と間違うことを防止できる。
【００６２】
なお、定着ニップ部Ｎから機外までの距離をＬ４とし、クリーニングモード実施時に印字領域後端部（メッセージ印字領域の搬送方向後端部）Ｐａ（図４参照）がニップ部Ｎを通過してから距離Ｌ４以上、通常の速度で紙搬送したのち、クリーニング動作を開始するようにしても良い。これによればクリーニング紙Ｐをステップ搬送するときには、すでに印字領域が機外（装置外）に達しているので、早いタイミングでユーザーにクリーニング中であることを知らせることができる。この場合、参考例２で示した制御は、Ｌ２＜Ｌ３＋Ｌ４であれば、印字領域後端部Ｐａが機外に達した後すぐにステップ搬送に切り替え、Ｌ２＞Ｌ３＋Ｌ４であれば、後回転が終了するまでそのまま通常速度で紙搬送を行いその後ステップ搬送を行うようにする。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ステップ搬送による不規則な搬送を開始しても、ユーザーに装置の故障と間違われる可能性を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例１の画像形成装置の概略図
【図２】  定着装置の要部説明図
【図３】  クリーニングペーパーの説明図
【図４】  クリーニング動作の説明図
【図５】  参考例２の画像形成装置の要部説明図
【図６】  実施例の画像形成装置の構成例を示した概略図
【符号の説明】
１     感光ドラム
２     帯電ローラ（帯電器）
３     レーザービーム
４     現像装置
５     転写ローラ
６     定着装置
７     クリーニング装置
１０   定着フィルム
１１   加圧ローラ
１２   セラミックヒーター
１３   ステイ
１４   チップサーミスタ
Ｎ     ニップ部
Ｐ     記録材
【図１】
0004280386.tif 000002
【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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