JP2003330305A

JP2003330305A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003330305A
Application number: JP2002134067A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Matsumoto; 浩孝松本
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2002-05-09
Filing date: 2002-05-09
Publication date: 2003-11-19
Also published as: US20050042003A1; US6804488B2; US7228097B2; US20030210936A1

Abstract

(57)【要約】【目的】静電写真プロセスを用いて画像を形成する画像
形成装置において、画像形成装置が動作不能となること
を抑止可能にクリーニング機構を動作させることのでき
る定着装置を提供する。【解決手段】この発明の定着装置は、不要なトナーを回
収できるウエブ２１の終端部までの長さが所定の長さよ
りも短くなった時点で、ウエブの交換を促す報知機構を
有する。また、ウエブが交換されるまでの間、ウエブの
未使用部を回収部２３に移動する程度を所定の比率で低
減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、トナーを用いる
複写装置やプリンタ装置等に用いられ、トナー像を被転
写媒体に定着する定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスを用いた複写装置に組
み込まれる定着装置は、被転写媒体上に形成されたトナ
ーを加熱して溶融させ、被転写媒体にトナーを固着す
る。

【０００３】定着装置に利用可能なトナーを加熱する方
法としては、フィラメントランプを点灯させて得られる
放射熱を用いる方法やフラッシュランプを用いるフラッ
シュ定着方式等が広く知られている。なお、近年、発熱
源として、誘導加熱装置を用いた定着装置も実用化され
ている。

【０００４】また、多くの場合、内部にヒータをセット
した熱（定着）ローラと、熱ローラの外周の一点で熱ロ
ーラに対して所定の圧力で押し付けられる加圧ローラと
が用いられる。この構造によれば、発熱源からの熱を効
率よくトナーに供給するとともに溶融したトナーを被転
写媒体に固着させるための圧力を被転写媒体とトナーに
提供することが容易である。

【０００５】ところで、複写装置やプリンタ装置で利用
されるトナーの多くは、顔料または染料を熱溶融性の樹
脂でコーティングし、粒状あるいは粉体としたものであ
る。従って、多くの場合、定着装置のうちの溶融された
状態のトナーと接する部分には、被転写媒体に固着され
なかったトナーが残る。このため、熱ローラに残存した
トナーを回収するクリーニング装置が付加されている定
着装置も、多く実用化されている。

【０００６】熱ローラのクリーニングする方法として、
熱ローラの外周面にフェルトを接触させたり、熱ローラ
にトナーが付着することを抑止するオイルを供給するこ
とが知られている。なお、フェルトを用いる場合、熱ロ
ーラと接する部分にトナーが固着することから、フェル
トをローラ状として、一箇所にトナーが固着することを
抑止する方式が実用化されている。

【０００７】その一方で、ローラ状としたフェルトを用
いても、複写装置やプリンタ装置の画像形成速度が向上
されたこと、および複写装置あるいはプリンタ装置のメ
インテナンスサイクルが長期化されていることに起因し
て、メインテナンスサイクルの間に、トナーを回収可能
な量が低下して画像不良が発生することが知られてい
る。また、多くのトナーが固着された状態のフェルト
を、長時間熱ローラに押し付けることにより、熱ローラ
の表面に傷がつくという問題も生じている。

【０００８】このため、フェルトをウエブ状として、画
像形成回数の累計（所定時間経過）に併せて、熱ローラ
と接触するフェルトの位置を変化させる［ずらす］、ウ
エブクリーニング方式が実用化されている。

【０００９】ウエブ状としたフェルトを用いることで、
トナーが付着したウエブを順次巻き取る構造とすれば、
メインテナンスサイクルに併せてウエブの量を設定する
ことで、クリーニング装置の交換時期を設定できる。な
お、ウエブには、熱ローラにトナーが付着することを抑
止するオイルが塗布されることもある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウエブ
状のフェルトを用いた場合であっても、定着装置に組み
込まれるウエブの量には、メインテナンスサイクルの他
にも、装置内のスペース等の要因により、当然、終端部
（巻き取り長さ）がある。

【００１１】このため、クリーニング装置のウエブがな
くなった場合、そのままで画像形成動作を継続すると、
熱ローラの汚れが急速に増大し、最悪の場合には、熱ロ
ーラ表面が傷つき、利用不能（要交換）となる場合があ
る。熱ローラを交換するためには、多くの時間とコスト
が要求される問題がある。

【００１２】なお、ウエブがなくなった時点で複写装置
またはプリンタ装置を停止すれば、熱ローラの表面に傷
をつけることなく、サービスマンが新しいウエブを装着
するのみで複写装置またはプリンタ装置は、再び利用可
能であるが、サービスマンが新しいウエブを装着するま
での間、複写装置またはプリンタ装置が利用できない問
題は解消されない。

【００１３】この発明の目的は、クリーニング機構のあ
る定着装置を用いた画像形成装置が動作不能となること
を抑止可能に、クリーニング機構を動作させることので
きる画像形成装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明は、中空円筒状
または無端ベルト状に形成され、上記円筒の周面および
上記ベルトのベルト面が所定の速度で移動可能であり、
熱溶融性の物質および上記熱溶融性の物質を保持してい
る基材に所定の熱を供給可能な加熱対象物と、前記加熱
対象物の上記円筒の周面および上記ベルトのベルト面が
所定の速度で移動されることにより自身の周面が上記円
筒の周面および上記ベルトのベルト面に追従して移動可
能で、前記加熱対象物との間に上記熱溶融性物質と上記
基材とを介在させた状態で、前記加熱対象物に所定の圧
力を提供する圧力提供機構と、前記加熱対象物を昇温可
能にセットされ、前記加熱対象物自身が発熱することを
可能とする加熱対象物加熱機構と、前記加熱対象物の上
記円筒の周面および上記ベルトのベルト面に所定の圧力
で接触され、上記円筒の周面および上記ベルトのベルト
面付着した上記熱溶融性の物質を回収可能な熱溶融性部
材回収部材と、前記熱溶融性部材回収部材に所定量の上
記熱溶融性部材が吸着された時点で、前記熱溶融性部材
回収部材が前記加熱対象物の上記円筒の周面および上記
ベルトのベルト面に所定の圧力で接触される領域を所定
量移動可能な熱溶融性部材回収部材更新機構と、前記熱
溶融性部材回収部材が前記加熱対象物の上記円筒の周面
および上記ベルトのベルト面に接触される領域を所定の
タイミングで移動させる熱溶融性部材回収部材更新機構
制御装置と、前記熱溶融性部材回収部材の終端部および
その近傍を検知可能な終端部検知機構と、を有し、前記
終端部検知機構により前記熱溶融性部材回収部材の残り
が前記熱溶融性部材回収部材の終端部まで所定量に達し
たことが検知された時点で、前記熱溶融性部材回収部材
更新機構制御装置による前記熱溶融性部材回収部材更新
機構の動作タイミングを所定の比率で減速することを特
徴とする定着装置を提供するものである。

【００１５】またこの発明は、装置の動作状態および所
定のメッセージを表示可能な表示部と、静電像を保持可
能な感光体と、この感光体に形成された静電像にトナー
を供給して可視化する現像装置と、前記感光体に形成さ
れた静電像に前記現像装置によりトナーが供給されて形
成されたトナー像を、被転写媒体に転写する転写装置
と、被転写媒体上のトナー像であるトナーに所定の熱を
提供可能な加熱部材と、加熱部材からの熱により溶融し
たトナーを被転写媒体に固定するために加熱部材に対し
て所定の圧力を提供可能な加圧部材と、加熱部材を昇温
するための昇温機構と、加熱部材の表面に付着したトナ
ーを回収するウエブクリーニング機構と、を有し、被転
写媒体に転写されたトナー像に熱と圧力を加えて、トナ
ー像を被転写媒体に固定する定着装置と、を有し、前記
定着装置のウエブクリーニング機構は、加熱部材の表面
と接触されるウエブと、加熱部材の表面と所定時間接触
されることで所定量のトナーが付着したウエブを回収す
るウエブ回収機構と、ウエブの残量を検出するウエブ残
量検出機構と、ウエブ回収機構を所定のタイミングで動
作させるウエブ回収機構駆動装置と、を含み、ウエブ残
量検出機構によりウエブの残量が所定量以下になった時
点で前記表示部に所定のメッセージを表示させるための
表示指示が可能で、ウエブ残量検出機構によりウエブの
残量が所定量以下になった時点でウエブ回収機構駆動装
置によるウエブ回収機構を動作させるタイミングを、所
定の比率で低減可能であることを特徴とする画像形成装
置を提供するものである。

【００１６】さらにこの発明は、加熱ローラのクリーニ
ング機構としてウエブクリーニング機構を具備した画像
形成装置において、ウエブがなくなったことを検知でき
る機構と、ウエブの残量を検知する機構と、条件によっ
てウエブ送り量を変化させる制御機構と、ウエブの交換
を促す警告を報知可能な報知機構と、を有することを特
徴とする画像形成装置を提供するものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、この発明の
実施の形態が適用される画像形成装置の一例として、デ
ジタル複写装置を説明する概略図である。

【００１８】図１に示すように、デジタル複写装置（画
像形成装置）１０１は、複写対象の画像を光の明暗とし
て捕らえて光電変換し、画像データを生成する画像読取
装置（スキャナ）１０２と、スキャナ１０２もしくは外
部から供給される画像データに対応する画像を形成して
被転写媒体である用紙Ｐに定着する画像形成部１０３と
を有する。なお、スキャナ１０２には、スキャナ１０２
の詳述しない読み取り面（原稿テーブル）に、複写対象
を密着させるためのカバーとして機能する自動原稿送り
装置（ＡＤＦ）１０４が一体的に設けられている。ま
た、ＡＤＦ１０４は、周知の通り、複写対象がシート状
である場合、１枚毎にＡＤＦ１０４を原稿テーブルに対
して開閉して複写対象を原稿テーブルに押しつける工程
をなくし、スキャナ１０２による複写対象の画像の読み
取り動作と連動して、複写対象を、順次入れ換えること
ができる。

【００１９】画像形成部１０３は、所定の電位が与えら
れた状態で光が照射されることで、光が照射された領域
の電位が変化し、その電位の変化を静電像として所定時
間の間保持できる感光体が外周面に形成された円筒状の
感光体ドラム１０５を有している。

【００２０】感光体ドラム１０５には、スキャナ１０２
または外部装置から供給される画像データに対応して光
強度が変化されたレーザビームを出力可能な露光装置１
０６により、出力すべき画像の情報が露光される。これ
により、感光体ドラム１０５の外周面に、静電像すなわ
ち画像データに対応した電位変化として、画像が形成さ
れる。

【００２１】感光体ドラム１０５に形成された画像は、
現像装置１０７によりトナーが選択的に供給されること
で可視化される。

【００２２】現像装置１０７によりトナーが供給される
ことで現像された感光体ドラム１０５上のトナーの集合
体すなわちトナー像は、詳述しない転写装置から転写の
ための電圧が供給されることで、以下に説明する工程で
転写位置に給送された用紙Ｐに、転写される。なお、用
紙Ｐは、転写位置においてトナー像が転写されるため
に、ピックアップローラ１０９によりカセット１０８か
ら１枚ずつ取り出され、感光体ドラム１０５とカセット
１０８との間に定義される搬送路１１０を、予めアライ
ニングローラ１１１まで搬送される。アライニングロー
ラ１１１まで搬送された用紙Ｐは、感光体ドラム１０５
に形成されたトナー像との位置を整合するためにアライ
ニングローラ１１１が所定タイミングで回転されること
で、感光体１０５上のトナー像と位置が整合されて、転
写位置に供給される。

【００２３】転写装置により用紙Ｐに転写されたトナー
像は、用紙Ｐが移動されることで、定着装置１に搬送さ
れる。用紙Ｐ上のトナーは、定着装置１から供給される
熱によりトナーが溶融されると同時に所定の圧力が加え
られることで、用紙Ｐに定着される。

【００２４】用紙Ｐに転写されたトナー像は、定着装置
１により熱と圧力が加えられることで溶融し、定着装置
により提供される圧力で、用紙Ｐに固定（定着）され
る。

【００２５】定着装置１でトナー像が定着された用紙Ｐ
は、排紙ローラ１１２により、用紙カセット１０８とス
キャナ１０２との間に定義されている空間である排紙ト
レイ１１３に排出され、順に積層される。なお、排出ト
レイ１１３に排出された印字出力（用紙）の枚数は、排
出カウンタ１１４によりカウントされる。

【００２６】図２および図３は、図１に示した画像形成
装置に利用される定着装置の一例を説明する概略図であ
る。なお、図３は、図２に示した定着装置１に一体的に
組み込まれるウエブ方式のクリーナを詳細に説明してい
る。また、図２および図３では、加熱機構に誘導加熱方
式を用いた定着装置を例に説明するが、加熱機構は、い
かなる方式であっても構わないことはいうまでもない。

【００２７】定着装置１は、直径が概ね６０ｍｍの加熱
（定着）ローラ２と直径が概ね６０ｍｍの加圧（プレ
ス）ローラ３とからなる。

【００２８】加熱ローラ２は、厚さが２ｍｍ程度の金属
製、この例では鉄製の中空円筒体である。加熱ローラ２
の表面には、四フッ化エチレン樹脂等、に代表されるフ
ッ素樹脂が所定の厚さ堆積された図示しない離型層が形
成されている。加熱ローラ２のローラ材質としては、ス
テンレス鋼、鉄、ニッケル、アルミニウム、あるいはス
テンレス鋼とアルミニウムとの合金等が利用可能であ
る。加熱ローラ２の長さは、本願の実施の形態では、概
ね３４０ｍｍである。なお、加熱ローラ２の代わりに、
耐熱性の高い樹脂フィルムの表面に金属を所定厚さ堆積
させたシート体を無端ベルト状とした金属フィルムを用
いることもできる。

【００２９】加圧ローラ３は、所定の直径の回転軸の周
囲に、所定の厚さのシリコンゴム、もしくはフッ素ゴム
等が被覆された弾性ローラである。加圧ローラ３の長さ
は、概ね３２０ｍｍである。

【００３０】加圧ローラ３は、加熱ローラ２の軸線と概
ね平行で、加圧機構４により、加熱ローラ２の軸線に対
して所定の圧力で圧接されている。これにより、加熱ロ
ーラ３の外周面の一部が弾性変形し、両ローラ間に所定
のニップが定義される。加熱ローラ２に代えて金属フィ
ルムを用いた場合には、ニップは、フィルム側に形成さ
れる場合もある。

【００３１】加熱ローラ２は、定着モータ１２３（図４
参照）あるいは感光体ドラム１０５を回転させるドラム
モータ１２１（図４参照）により、概ね一定の速度で、
矢印の方向に回転される。

【００３２】加圧ローラ３は、加熱ローラ２が回転され
ることで、加熱ローラ２とともに一定の速度で回転され
る、加圧機構４により所定の圧力で加熱ローラ２に接触
されているので。

【００３３】加熱ローラ２の周上であって、加熱ローラ
２と加圧ローラ３とのニップ（接触点）よりもローラ２
が回転される方向の下流側で、かつニップの近傍の所定
位置には、ニップを通過される用紙Ｐを加熱ローラ２か
ら剥離させる剥離爪５が位置されている。

【００３４】加熱ローラ２の周囲には、ローラ２が回転
される方向に沿うとともに、剥離爪５から離れる方向に
順に、ウエブクリーニング機構６およびサーミスタ７が
配置されている。

【００３５】ウエブクリーニング機構６は、加熱ローラ
２上にオフセットされたトナーや被転写材である用紙か
らの紙粉等を除去（クリーニング）するとともに、加熱
ローラ２の離型層にトナーが固着されることを低減する
ために離型剤（例えば、シリコーンオイル）を塗布する
ために利用される。サーミスタ７は、ローラ２の表面の
温度を検出するために利用される。なお、サーミスタ７
は、ローラ２の円周上の任意の位置（断面方向から見た
ときの位相が設定される必要がない）に設けることがで
きる。また、サーミスタは、２以上設けられてもよい。

【００３６】加圧ローラ３の外周面には、加圧ローラ３
の周面の温度検知をするサーミスタ８、加圧ローラ３の
周面に、例えばシリコーンオイルの離型剤を塗布するオ
イルローラ９および加圧ローラ３の周面に付着したトナ
ー等を除去するクリーニングローラ１０が設けられてい
る。

【００３７】加熱ローラ２の内側には、ローラ２の材質
に、渦電流を発生させる励磁コイル１１が配置されてい
る。励磁コイル１１は、例えばＡ４サイズの用紙が、短
辺がローラ２の軸線と平行になるように搬送される際
に、ローラ２の外周面と接する幅を加熱できる長さに形
成されている。

【００３８】励磁コイル１１は、線径が、例えば０．５
ｍｍの銅線材を耐熱性のポリアミドイミドにより相互に
絶縁した線材を複数本、この例では１６本束ねたリッツ
線により形成される。励磁コイル１１をリッツ線で形成
することで、高周波交流電流が線材を流れる際に生じる
表皮効果の浸透深さよりも各線材の線径を小さくするこ
とができ、高周波電流を有効に流すことができる。

【００３９】励磁コイル１１はまた、耐熱性が高く、高
い絶縁性を示す、エンジニアリングプラスチックやセラ
ミックで形成されたコイル保持体１２に巻き付けられた
空芯コイルである。コイル保持体１２には、例えばＰＥ
ＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）材、フェノール
材、または不飽和ポリエステル等が利用可能である。

【００４０】また、励磁コイル１１を形成する線材の巻
き付け方法は、任意の巻き付け方法が利用可能であり、
図２に示した例では、コイル保持体１２の形状を特徴づ
けることで、平面コイルを加熱ローラ２の内周に沿わせ
た形状である。

【００４１】次に、図３を用いて、ウエブクリーニング
機構の一例を説明する。

【００４２】ウエブクリーニング機構６は、加熱ローラ
２の高温、例えば２２０℃に耐える化学繊維を、例えば
フェルト状のシート体としたウエブ２１が所定長さ巻き
付けられたウエブ供給体２２と、ウエブ２１を所定量ず
つ巻き取るウエブ回収体２３とを有している。また、ウ
エブ２１には、予め離型剤であるシリコーンオイルが所
定量吸着されている。なお、ウエブ２１の厚さは、例え
ば５４μｍである。

【００４３】ウエブ供給体２２とウエブ回収体２３の間
には、ウエブ供給体２２からウエブ回収体２３に掛け渡
されたウエブ２１を、加熱ローラ２の周面に所定圧力で
接触させる押圧ローラ２４が位置されている。

【００４４】従って、加熱ローラ２の周面の任意の領域
は、加熱ローラ２が回転されることで、常時ウエブ２１
と接触される。これにより、加熱ローラ２の周面には、
所定量のシリコーンオイルが供給されるとともに、オイ
ルの薄層が形成される。

【００４５】なお、押圧ローラ２４は、例えば硬度が３
０°、外径が２０ｍｍのスポンジ状である。また、押圧
ローラ２４は、以下に説明する駆動機構によりウエブ２
１がウエブ回収体２３に回収される際のウエブ２１の移
動に従動して、僅かずつ回転される。これにより、加圧
ローラ３にウエブ２１を押し付ける際の圧力でローラ２
４が弾性変形することが、防止される。

【００４６】ウエブ回収体２３は、ウエブモータ１２５
（図４参照）により回転される、例えばギヤ列やベルト
とホイールセット等からなる回転伝達機構２５により、
所定のタイミングで、所定量ずつ回転される。なお、ウ
エブ２１が一回に移動される量、以下ウエブ送り量と示
す、は、図２に示した定着装置すなわち図１に示したデ
ジタル複写装置１０１では、画像形成回数１０回（印字
出力が１０枚）毎に、０．３ｍｍに設定されている。

【００４７】図４は、図２および図３に示した定着装置
ならびにウエブクリーニング機構を動作させるための制
御回路の一例を説明する概略図である。

【００４８】定着装置１の加熱ローラ２の内部には、前
に説明した通り、加熱ローラ２自身の金属材料に渦電流
を生じさせて発熱させるための励磁コイル１１が収容さ
れている。励磁コイル１１には、励磁コイル１１に所定
の周波数の高周波出力を供給する励磁ユニット３１が接
続されている。

【００４９】励磁ユニット３１は、励磁コイル１１の両
端に供給する所定の周波数の高周波出力を出力可能なス
イッチング回路３２とスイッチング回路３２に所定の周
波数の高周波出力を出力させるための制御信号を供給す
る駆動制御部３３を含む。

【００５０】スイッチング回路３２には、商用電源を受
電した交流電圧を整流して直流電圧を供給する整流回路
１３１から、直流電圧が供給される。なお、駆動制御部
３３の動作電源には、励磁コイル１１の出力が変化され
ることにより、スイッチング回路３２を経由して戻され
る電圧の変化の影響を抑止するため、整流回路１３１か
ら出力される整流出力を定電圧回路１３２で定電圧化し
た電圧が利用される。

【００５１】駆動制御部３３は、インタフェース１５０
を通じて、画像形成部１０３側の主制御装置１５１と接
続されている。なお、駆動制御部３３は、加熱ローラ２
の外周面の温度を検知した検知出力であるサーミスタ７
の出力と加圧ローラ３の外周面の温度を検知した検知出
力であるサーミスタ８の出力のそれぞれと、画像形成部
１０３側の主制御装置１５１から入力される制御信号に
応じて、スイッチング回路３２が出力すべき周波数を求
め、スイッチング回路３２が出力すべき高周波出力の周
波数を設定する。

【００５２】画像形成部１０３側の主制御装置１５１に
は、以下に説明するモータを所定の回転数（速度）で回
転させるモータ駆動回路１６１が接続されている。

【００５３】例えば、図１に示した複写装置１０１に
は、感光体ドラム１０５を所定回転数で回転させるドラ
ムモータ１２１、定着装置１の加熱ローラ２を回転させ
る定着モータ１２３およびウエブクリーニング機構６の
ウエブ回収体２３を回転させるウエブモータ１２５等が
組み込まれている。

【００５４】すなわち、主制御装置１５１により任意の
モータの回転が指示されることで、モータ駆動回路１６
１から対応するモータに、所定数のモータ駆動パルスが
供給される。なお、定着モータ１２３が省略され、ドラ
ムモータ１２１の回転が加熱ローラ２に伝達されること
もある。

【００５５】主制御装置１５１には、ウエブ２１を移動
させるタイミング（条件）と個々の条件に対応するウエ
ブ送り量すなわちウエブ回収体２３が回転される量が、
任意に変更可能に、供給される。また、ウエブ２１を移
動させるタイミング（条件）は、例えばＲＯＭ１５２に
記憶させることで、必要に応じて、変更可能である。な
お、ＲＯＭ１５２に記憶されているウエブ送り量は、例
えば主制御装置１５１に接続された制御パネル１４１を
用いて変更することもできる。

【００５６】また、主制御装置１５１は、ＲＯＭ１５２
に記憶されているウエブ２１の長さと画像形成の累計を
計数するカウンタ１５３のカウント値とを比較して、ウ
エブ２１の残りの長さが所定の長さよりも短くなったと
推測した場合に、操作パネル１４１の表示部１４２に、
例えば「ウエブ２１の交換を促すメッセージ」を表示さ
せることができる。

【００５７】以下、本発明の特徴であるウエブ送り量の
制御について詳細に説明する。

【００５８】例えば、図７に曲線ｂで示すように、一般
的なウエブクリーニング機構付きの定着装置において
は、ウエブ送り量は、通紙枚数（画像形成回数）が累積
されている間、概ね一定である。なお、ウエブの長さ
は、多くの場合、定着装置に要求されるライフ（交換サ
イクル）よりも僅かに長い間利用可能な長さに設定され
ている。すなわち、定着装置がライフ（交換サイクル）
を越えて正常に動作している場合であっても、ウエブが
終端に達した時点で、定着装置およびウエブの交換（メ
インテナンス）が必要となる。この場合、ウエブ、もし
くは定着装置を交換するまでの間、画像形成装置による
画像形成（印字出力）を停止しなければならない。

【００５９】なお、ウエブが終端に達したとしても、定
着装置が動作可能である場合には、そのまま画像形成を
継続することも可能であるが、図８に曲線ｂで示すよう
に、用紙に出力された画像の汚れが加速度的に増加する
ことが知られている。また、その場合、図９に曲線ｂで
示すように、画像形成が継続されている間じゅう進行す
る加熱ローラ２の表面の離型層の摩耗の程度も、ウエブ
が終端部に達した時点で、急速に進行する問題がある。

【００６０】このような背景に基づいて、本願発明で
は、図５に示す通り、ウエブの長さと複写装置１０１に
よる画像形成の累計とから、ウエブが終端部に近づいた
ことが検知された時点で、ウエブ送り量を変化させるこ
とを特徴としている。

【００６１】例えば、図２に示した定着装置１のライフ
（交換サイクル）が、所定の大きさの画像の画像形成の
累計で５０万回であるとき、図５に示すように５０万回
までは、ウエブ送り量を一定値、この実施の形態では、
画像形成１０回毎に、０．３ｍｍとする（通常制御）。
なお、ウエブ２１には、５０万回の画像形成が可能な長
さに加えて最大で数％の余裕分が与えられていることは
いうまでもない。

【００６２】画像形成回数は、例えばカウンタ１５３が
カウントしたカウント値を、主制御装置１５１で参照す
ることで、取得される。なお、画像形成回数の他にも、
排出トレイ１１３に排出された用紙Ｐをカウントした排
出カウンタ１１４のカウント値や定着装置１の加熱ロー
ラあるいは加圧ローラが回転された時間またはドラムモ
ータ１２１が回転された時間の累計等に代表される複写
装置１０１の累計動作時間に対応される任意の数値が利
用可能である。また、ウエブモータ１２５またはウエブ
回収体２３に、図示しないが、ウエブ２１が巻き取られ
た量を、直接、計測する巻き取りウエブカウンタを設
け、クリーニングに利用されたウエブ２１の長さを直接
計測してもよい。なお、ウエブ供給体２２に巻き付けら
れて残っているウエブ２１の厚さ（巻き取り直径）を検
知してウエブ２１の残量をチェックしてもよい。

【００６３】画像形成の累計が５０万回を越えると、ま
たは上述したいずれかの検知方法によりウエブの残量が
少なくなったことがチェックされると、図５に示すよう
に、ウエブ送り量は、例えば画像形成が２０回繰り返さ
れる毎に０．３ｍｍに、変更される（減速制御）。同時
に、主制御装置１５１の制御に基づいて、操作パネル１
４１の表示部１４２に「定着装置のメインテナンス（ウ
エブ交換）時期が近づいている」ことをユーザに報知す
るメッセージが表示される。なお、定着装置のメインテ
ナンス（ウエブ交換）時期を報知する方法は、ユーザに
時期を報知可能であればいかなる方法でも良く、例えば
操作パネル１４１の任意の位置にＬＥＤ表示機構が設け
られ、そのＬＥＤ表示機構が点灯されてもよい。

【００６４】すなわち、この発明の実施の形態では、定
着装置１のライフ（交換サイクル）を越えた時点で、定
着装置１の加熱ローラ２の表面をクリーニングするウエ
ブの残りがある場合には、複写装置１０１による画像形
成動作を完全に停止することなく、クリーニング機構の
ウエブが補給（交換）されるまでの間または定着装置が
メインテナンスされるまでの間も、所定の条件下では、
画像出力を可能とするものである。従って、クリーニン
グ機構のウエブ２１の残量が少なくなったことを理由に
複写装置１０１が突然停止されることが抑止されるの
で、ユーザが全く画像を出力できない事態が生じること
を最小限に抑えることができる。

【００６５】なお、クリーニング機構６のウエブ２１の
残量が完全に「０」となった場合には、そのまま画像形
成を継続すると定着装置１の加熱ローラ２の表面の離型
層が急速に摩耗することから、主制御装置１５１の制御
により、画像形成動作が停止される。同時に、操作パネ
ル１４１の表示部１４２に「定着装置のクリーニング機
構のウエブを交換する」ことを要求するメッセージが表
示される。この場合、複写装置１０１による画像形成
は、実質的に停止されるが、「定着装置のメインテナン
ス（ウエブ交換）時期が近づいている」ことを報知する
メッセージが表示された時点で、予めサービスマンに連
絡が取られることで、ユーザが全く画像を出力できない
事態が生じたとしても、その時間は、最小限に留まる。

【００６６】図６は、図５に説明したウエブ送り制御を
より詳細に説明するフローチャートである。

【００６７】図６に示される通り、複写装置１０１がウ
ォームアップされている待機状態で画像形成が指示され
ると（Ｓ１）、周知の画像形成工程により用紙に画像が
出力され（Ｓ２）、カウンタ１５３がカウントアップさ
れる（Ｓ３）。

【００６８】次に、ウエブ２１が終端に達しているか否
かがチェックされ（Ｓ４）、ウエブ２１が既に終端に達
している場合には（Ｓ４−ＹＥＳ）、以降の画像形成が
停止されるとともに「定着装置のクリーニング機構のウ
エブを交換する」ことを要求するメッセージが操作パネ
ル１４１の表示部１４２に表示される（Ｓ５）。

【００６９】ステップＳ４で、ウエブ２１が終端に達し
ていないことが検知された場合（Ｓ４−ＮＯ）、カウン
タ１５３のカウント値が５０万に達したか否かが判定さ
れる（Ｓ６）。

【００７０】ステップＳ６でカウント値が５０万以下で
ある場合（Ｓ６−ＹＥＳ）は、前に説明した通常制御の
ウエブ送り量（０．３ｍｍ／１０画像形成）で、ウエブ
２１が巻き取られる（Ｓ７）。

【００７１】ステップＳ６でカウント値が５０万を越え
たことが検知された場合（Ｓ６−ＮＯ）、前に説明した
減速制御のウエブ送り量（０．３ｍｍ／２０画像形成）
で、ウエブ２１が巻き取られる。また、「定着装置のウ
エブが交換時期である」こと報知するメッセージが、表
示部１４２に表示される（Ｓ８）。

【００７２】なお、既に説明したが、ウエブ２１を交換
すべき時期が迫っていること、すなわちウエブ２１の残
量が僅かであることが検知されたとしても、直ちに画像
形成が停止されることはない。すなわち、ウエブ２１の
残量が少なくなった時点で、ウエブ送り量を減速制御と
しても、定着装置１の加熱ローラ２の表面にトナーが付
着する可能性の低い画像については、実用上支障のない
画質を維持できることから、画像形成を完全に停止させ
ることに比較して、ユーザが受ける実害を低減できる。
なお、加熱ローラ２の表面にトナーが付着する可能性の
低い画像としては、例えば画像（印字出力）が存在する
比率を白紙と比較した画像占有率が所定の大きさよりも
小さい文字のみの画像等である。

【００７３】図７は、この発明の実施の形態である定着
装置のウエブ送り制御を、一般的なウエブクリーニング
機構付きの定着装置におけるウエブ送り量と比較した概
略図である。

【００７４】図７に示されるように、周知のウエブクリ
ーニング機構付の定着装置におけるウエブ送り量は、曲
線ｂで示される通り、通紙枚数（画像形成回数）が累積
されている間、概ね一定である。

【００７５】これに対して、この発明の実施の形態で
は、図５および図６を用いて前に説明したが、曲線ａで
示すように、ウエブの終端が迫っていることが検知され
た時点で、ウエブ送り制御を、「通常制御」から、ウエ
ブ送り量が通常制御に比較して１／２である「減速制
御」に変更している。なお、同時に、表示部に「定着装
置のメインテナンス（ウエブ交換）時期が近づいてい
る」ことをユーザに報知するメッセージが表示される。

【００７６】従って、図８に曲線ａで示す通り、ウエブ
送り制御を「減速制御」に変更した時点で、画質、特に
画像汚れの程度は幾分劣化するが、その劣化の程度は、
前に説明した通り、画像占有率が所定の大きさよりも小
さい文字のみの画像に関しては、実用上支障のない程度
に維持できる（比較のため、周知の通常制御のみの例を
曲線ｂで示す）。

【００７７】また、図９に曲線ａで示す通り、曲線ｂで
示されている周知のウエブ送り制御でウエブ送り量を一
定量に維持したままウエブが終端に達すると、加熱ロー
ラ２の表面の剥離層の摩耗が急速に進行するに比較し
て、加熱ローラ２の表面が摩耗する程度が抑制される。

【００７８】このように、ウエブクリーニング機構付き
の定着装置において、定着装置本体のライフに対するウ
エブクリーニング機構のウエブの長さの余裕分で加熱ロ
ーラがクリーニングされる時点で、ウエブ送り量を通常
制御に比較して１／２の送り量とし、さらにウエブ交換
を促すことで、ウエブの残りがなくなった時点で全く画
像形成ができなくなったり、加熱ローラが急激に摩耗す
ることが抑止される。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、クリーニング機構のウエブの残りが少なくなった時
点で画像形成が停止されることがなく、しかも画像占有
率が所定の大きさよりも小さい文字のみの画像に関して
は、実用上支障のない程度に画質を維持できるので、ユ
ーザを、画像形成が全くできない状態に陥らせることな
くメインテナンスサイクルの間で、通常のメインテナン
スが可能である。従って、メインテナンスサイクルを越
えて画像形成装置が引き続き利用されたとしても、ユー
ザに不利益をもたらすことが実質的に抑止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の定着装置が組み込まれる画像形成装
置の一例を説明する概略図。

【図２】図１に示した画像形成装置に利用可能な定着装
置の一例を説明する概略図。

【図３】図２に示した定着装置に用いられるウエブクリ
ーニング機構の一例を説明する概略図。

【図４】図２および図３に示した定着装置および図１に
示した画像形成装置の制御系を説明する概略ブロック
図。

【図５】ウエブの長さと複写装置による画像形成の累計
からウエブ送り量を変化させる制御の一例を説明する概
略図。

【図６】図５に説明したウエブ送り制御をより詳細に説
明するフローチャート。

【図７】図５および図６に示したウエブ送り制御を適用
することで、ウエブの残りが少なくなった時点で、画像
形成が停止されることがなく、しかも画像占有率が所定
の大きさよりも小さい文字のみの画像に関しては、実用
上支障のない程度に画質を維持できることを説明する概
略図。

【図８】図５および図６に示したウエブ送り制御を適用
することで、ウエブの残りが少なくなった時点で、画像
形成が停止されることがなく、しかも画像占有率が所定
の大きさよりも小さい文字のみの画像に関しては、実用
上支障のない程度に画質を維持できることを説明する概
略図。

【図９】図５および図６に示したウエブ送り制御を適用
することで、ウエブの残りが少なくなった時点で、画像
形成が停止されることがなく、しかも加熱ローラの表面
の離型層が不所望に摩耗しないことを説明する概略図。

【符号の説明】

１・・・定着装置、２・・・加熱ローラ、６・・・ウエブクリーニング機構、２１・・・ウエブ、２２・・・ウエブ供給体、２３・・・ウエブ回収体、２５・・・回転伝達機構、１０１・・・複写装置、１２５・・・ウエブモータ、１４１・・・操作パネル、１４２・・・表示部、１５０・・・インタフェース、１５１・・・主制御装置、１５３・・・カウンタ、１６１・・・モータ駆動回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松本浩孝静岡県三島市南町６番78号東芝テック画像情報システム株式会社内Ｆターム(参考） 2H027 DA07 DA45 DE07 DE09 ED25 EE04 EE07 EF09 GA47 GB03 GB10 HB02 HB16 2H033 AA08 BA11 BA51 BA55 BA57 BB00 BE06 CA19 CA26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中空円筒状または無端ベルト状に形成さ
れ、上記円筒の周面および上記ベルトのベルト面が所定
の速度で移動可能であり、熱溶融性の物質および上記熱
溶融性の物質を保持している基材に所定の熱を供給可能
な加熱対象物と、前記加熱対象物の上記円筒の周面および上記ベルトのベ
ルト面が所定の速度で移動されることにより自身の周面
が上記円筒の周面および上記ベルトのベルト面に追従し
て移動可能で、前記加熱対象物との間に上記熱溶融性物
質と上記基材とを介在させた状態で、前記加熱対象物に
所定の圧力を提供する圧力提供機構と、前記加熱対象物を昇温可能にセットされ、前記加熱対象
物自身が発熱することを可能とする加熱対象物加熱機構
と、前記加熱対象物の上記円筒の周面および上記ベルトのベ
ルト面に所定の圧力で接触され、上記円筒の周面および
上記ベルトのベルト面付着した上記熱溶融性の物質を回
収可能な熱溶融性部材回収部材と、前記熱溶融性部材回収部材に所定量の上記熱溶融性部材
が吸着された時点で、前記熱溶融性部材回収部材が前記
加熱対象物の上記円筒の周面および上記ベルトのベルト
面に所定の圧力で接触される領域を所定量移動可能な熱
溶融性部材回収部材更新機構と、前記熱溶融性部材回収部材が前記加熱対象物の上記円筒
の周面および上記ベルトのベルト面に接触される領域を
所定のタイミングで移動させる熱溶融性部材回収部材更
新機構制御装置と、前記熱溶融性部材回収部材の終端部およびその近傍を検
知可能な終端部検知機構と、を有し、前記終端部検知機構により前記熱溶融性部材回収部材の
残りが前記熱溶融性部材回収部材の終端部まで所定量に
達したことが検知された時点で、前記熱溶融性部材回収
部材更新機構制御装置による前記熱溶融性部材回収部材
更新機構の動作タイミングを所定の比率で減速すること
を特徴とする定着装置。
【請求項２】前記熱溶融性部材回収部材更新機構制御装
置による前記熱溶融性部材回収部材更新機構の動作タイ
ミングが減速される程度は、被転写媒体に占める出力さ
れた画像情報の割合が所定の所定の割合よりも少ない画
像形成が継続された場合にのみ、画像不具合を生じにく
い前記熱溶融性部材回収部材の送り量を設定可能な比率
であることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】前記熱溶融性部材回収部材更新機構制御装
置による前記熱溶融性部材回収部材更新機構の動作タイ
ミングが減速される程度は、前記加熱対象物の表面が摩
耗する程度を、画像不具合を生じにくい程度に維持可能
な前記熱溶融性部材回収部材の送り量を設定可能な比率
であることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項４】装置の動作状態および所定のメッセージを
表示可能な表示部と、静電像を保持可能な感光体と、この感光体に形成された静電像にトナーを供給して可視
化する現像装置と、前記感光体に形成された静電像に前記現像装置によりト
ナーが供給されて形成されたトナー像を、被転写媒体に
転写する転写装置と、被転写媒体上のトナー像であるトナーに所定の熱を提供
可能な加熱部材と、加熱部材からの熱により溶融したト
ナーを被転写媒体に固定するために加熱部材に対して所
定の圧力を提供可能な加圧部材と、加熱部材を昇温する
ための昇温機構と、加熱部材の表面に付着したトナーを
回収するウエブクリーニング機構と、を有し、被転写媒
体に転写されたトナー像に熱と圧力を加えて、トナー像
を被転写媒体に固定する定着装置と、を有し、前記定着装置のウエブクリーニング機構は、加熱部材の表面と接触されるウエブと、加熱部材の表面と所定時間接触されることで所定量のト
ナーが付着したウエブを回収するウエブ回収機構と、ウエブの残量を検出するウエブ残量検出機構と、ウエブ回収機構を所定のタイミングで動作させるウエブ
回収機構駆動装置と、を含み、ウエブ残量検出機構によりウエブの残量が所定量以下に
なった時点で前記表示部に所定のメッセージを表示させ
るための表示指示が可能で、ウエブ残量検出機構によりウエブの残量が所定量以下に
なった時点でウエブ回収機構駆動装置によるウエブ回収
機構を動作させるタイミングを、所定の比率で低減可能
であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】上記ウエブ回収機構駆動装置により上記ウ
エブ回収機構が動作されるタイミングは、上記ウエブの
残量が少なくなった時点で、被転写媒体に占める出力さ
れた画像情報の割合が所定の所定の割合よりも少ない画
像形成が継続された場合にのみ、画像不具合を生じにく
いウエブ送り量を設定可能であることを特徴とする請求
項４記載の画像形成装置。
【請求項６】加熱ローラのクリーニング機構としてウエ
ブクリーニング機構を具備した画像形成装置において、ウエブがなくなったことを検知できる機構と、ウエブの残量を検知する機構と、条件によってウエブ送り量を変化させる制御機構と、ウエブの交換を促す警告を報知可能な報知機構と、を有
することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】ウエブの残量が少なくなった時点で、基準
のウエブ送り量よりもウエブ送り量を少なくする制御が
可能で、同時にまたは所定のタイミングで、ウエブの交
換を促す警告を前記報知機構に出力可能であることを特
徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】ウエブの残量が少なくなった時点で、被転
写媒体に占める出力された画像情報の割合が所定の割合
よりも少ない画像形成が継続された場合にのみ、画像不
具合を生じにくいウエブ送り量を設定することを特徴と
する請求項６記載の画像形成装置。
【請求項９】ウエブの残量がなくなった時点で、ウエブ
送りを停止するとともに、ウエブを交換しなければなら
ないことを前記報知機構に出力させることを特徴とする
請求項６記載の画像形成装置。