JP2009251434A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録材上に形成したトナー画像パターンを用いて定着部材のクリーニングを行なうカラー画像形成装置において、トナー画像パターンの形成によって特定色のトナーのみが消費されることを防止するようにする。
【解決手段】
定着部材２２，２３のクリーニングモードを有し、クリーニングモード実行時には、記録材Ｐ上にクリーニング用のトナー画像パターンＣを形成すると共に、この記録材上のトナー画像パターン面をクリーニング対象とする定着部材に面して記録材を搬送することにより定着部材のクリーニングを行なうカラー画像形成装置において、前記クリーニングモード実行時のクリーニング用のトナー画像パターンに用いるトナーは、複数色のトナーから選択可能であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録材上にカラー画像を形成するカラー画像形成装置に関する。

電子写真式の複写機やプリンタ等の画像形成装置は、像担持体としての感光体ドラムが担持するトナー画像を転写手段により記録材に転写する。そしてその記録材を定着装置(定着器）により加熱及び加圧することにより未定着のトナー画像を記録材に加熱定着している。

上記定着装置として、熱ローラ方式の定着装置が知られている。熱ローラ方式の定着装置は、ヒータなどの熱源を内包または外部に備える定着ローラと、この定着ローラと接触してニップ部(定着ニップ部）を形成する加圧ローラからなる（以下定着ローラと加圧ローラを合わせて構成ローラと称す）。未定着トナー画像を担持する記録材はトナー画像担持面を定着ローラ側に向けてニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これにより記録材上のトナー画像は記録材に加熱定着される。

上記の定着装置においては、画像形成装置の使用に伴い少なからず未定着トナー画像のトナーや記録材としての記録紙の紙紛などが定着ローラの外周面（表面）に付着して定着ローラ表面が汚れる。これは記録材や構成ローラの帯電に起因する静電オフセット、定着過多または定着不足による熱的オフセット、記録材ジャム処理時の未定着トナーの構成ローラ表面への付着、表面強度の低い記録材からの紙紛の脱落、などこれら原因によって発生するものである。こうした構成ローラ表面の汚れは、構成ローラ表面での蓄積限界を超えるとニップ部で記録材上へ吐出され、記録材上の画像を汚損することとなる。また構成ローラ表面の汚れをきっかけとして、記録材が構成ローラ表面に巻付きやすくなり、定着装置でのジャムや構成ローラの破損を引き起こす恐れがある。

こうした問題を解決するため、本出願人は構成ローラ表面の汚れをクリーニングできるようにした画像形成装置を提案している（特許文献１）。この画像形成装置では、クリーニング専用のトナーパターンを形成させた記録材をクリーニングシートとして作成する。そしてそのクリーニングシートのトナーパターンをクリーニング対象とする構成ローラ側に向けて、クリーニングシートとしての記録材を画像形成装置に再給紙することによって、構成ローラ表面の汚れをクリーニングする。

また、上記の定着装置において、炭酸カルシウムを含有する記録材をニップ部に連続して通紙（導入）した場合、炭酸カルシウムが加圧ローラの外周面（表面）に付着し加熱定着後のトナー画像に光沢度ムラが発生することがある。

そこで、特許文献２には、記録材の両面にフルカラープリントを行なうことにより、加圧ローラ表面に付着した炭酸カルシウムを除去する方法も提案されている。
特許第２６５１２３２号公報 特開平１０−１１１６１９号公報

上記、従来の画像形成装置に用いられるクリーニング用のトナー画像パターンは、１種類に固定されており、これに用いられるトナーも通常、単色のブラックトナーである。これはモノクロプリンタでもフルカラープリンタでも同様である。

しかしながら、フルカラープリンタにおいて固定したパターンでかつ常に同一色でクリーニングトナー画像パターンを形成し続けた場合、４色のトナーの内、特定の１色の消費量だけが多くなってしまう。すなわち、クリーニングトナー画像パターンの形成に用いられるトナーのみが早く無くなってしまう。

クリーニング動作はユーザーがマニュアルで行なう他に、所定枚数通紙ごとに自動で両面プリントして行なうこともできるため、ユーザーが意識していないうちに特定色のトナーの消費ばかりが進むことになる場合も有り得る。これはユーザビリティの観点から好ましくない。

また、構成ローラへのトナーや紙粉の蓄積は通紙するほど多くなる。構成ローラへのトナーや紙粉の汚れが多くなりすぎると、クリーニングを行っても１回のクリーニング動作で構成ローラ表面上の汚れを完全に除去することはできない。

したがって構成ローラを定期的にクリーニングをすることが好ましいが、ユーザーによってクリーニングの頻度は異なる。このため、クリーニングの頻度の少ないユーザーはクリーニングを行っても構成ローラの汚れが十分には除去できず、記録材上への汚れの吐出しや記録材の巻付きといった問題を発生してしまう場合もある。

本発明の目的は、記録材上に形成したトナー画像パターンを用いて定着部材のクリーニングを行なうカラー画像形成装置において、トナー画像パターンの形成によって特定色のトナーのみが消費されることを防止するようにする。

上記目的を達成するための構成は、定着部材のクリーニングモードを有し、クリーニングモード実行時には、記録材上にクリーニング用のトナー画像パターンを形成すると共に、この記録材上のトナー画像パターン面をクリーニング対象とする定着部材に面して記録材を搬送することにより定着部材のクリーニングを行なうカラー画像形成装置において、前記クリーニングモード実行時のクリーニング用のトナー画像パターンに用いるトナーは、複数色のトナーから選択可能であることを特徴とする。

本発明によれば、記録材上に形成したトナー画像パターンを用いて定着部材のクリーニングを行なうカラー画像形成装置において、トナー画像パターンの形成によって特定色のトナーのみが消費されることを防止することができる。

本発明を図面に基づいて説明する。

[実施例１]
（１）カラー画像形成装置例
図１は実施例１に係るカラー画像形成装置の一例の構成模型図である。このカラー画像形成装置は、電子写真方式を用いて、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のトナー像を重ね合わせることでフルカラー画像を得る、フルカラーレーザープリンタである。

本実施例に示すカラー画像形成装置は、記録材Ｐの搬送手段３０と、略直線状に上下方向へ配列されている４つの画像形成ステーション３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋと、加熱定着装置２０と、制御手段としての制御部１００と、を有する。

制御部１００は、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリとＣＰＵとからなる。メモリには、記録材Ｐ上に画像を形成するための画像形成制御シーケンスや、加熱定着装置２０をクリーニングするためのクリーニング制御シーケンスなどが記憶されている。

４つの画像形成ステーション３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋのうち、３１Ｙはイエロー（以下Ｙと略記）色の画像を形成するイエロー画像形成ステーションである。３１Ｃはシアン（以下Ｃと略記）色の画像を形成するシアン画像形成ステーションである。３１Ｍはマゼンタ（以下Ｍと略記）色の画像を形成するマゼンタ画像形成ステーションである。３１Ｋはブラック（以下Ｋと略記）色の画像を形成するブラック画像形成ステーションである。

各画像形成ステーション３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋは、ドラム型の像担持体としての電子写真感光体（以下、感光体ドラムと記す）１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと、帯電手段としての帯電ローラ３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋを有している。また、各画像形成ステーション３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋは、現像手段としての現像装置２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋと、クリーニング手段としてのクリーニング器４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋを有している。

感光体ドラム１Ｙと帯電ローラ３Ｙと現像装置２Ｙとクリーニング器４Ｙは１つのフレーム(枠体）に収納されてイエローカートリッジＹとして構成されている。また、感光体ドラム１Ｃと帯電ローラ３Ｃと現像装置２Ｃとクリーニング器４Ｃも１つのフレーム(枠体）に収納されてシアンカートリッジＣとして構成されている。また、感光体ドラム１Ｍと帯電ローラ３Ｍと現像装置２Ｍとクリーニング器４Ｍも１つのフレーム(枠体）に収納されてマゼンタカートリッジＭとして構成されている。また、感光体ドラム１Ｋと帯電ローラ３Ｋと現像装置２Ｋとクリーニング器４Ｋも１つのフレーム(枠体）に収納されてブラックカートリッジＫとして構成されている。そして、イエローカートリッジＹの現像装置２Ｙにはイエロートナーが、シアンカートリッジＣの現像装置２Ｃにはシアントナーが、それぞれ収納されている。また、マゼンタカートリッジＭの現像装置２Ｍにはマゼンタトナーが、ブラックカートリッジＫの現像装置２Ｋにはブラックトナーが、それぞれ収納されている。

５は露光手段としてのレーザー走査露光装置（以下、露光装置と記す）である。この露光装置５は、各カートリッジＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋと対応して設けられ、対応する各カートリッジＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに露光を行なうことによって静電潜像を形成する。

６はエンドレスベルト状の像担持体としての中間転写ベルト（中間転写体）である。中間転写ベルト６は、画像形成ステーション３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋの配列方向に沿って設けられている。この中間転写ベルト６は、駆動ローラ７とテンションローラ８と２次転写対向ローラ１４の３つのローラに張架されている。そしてその中間転写ベルト６は、駆動ローラ７の駆動により各画像形成ステーション３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋの感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに沿って矢印方向に周回移動する。

中間転写ベルト６の外周面(表面)に感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ表面のトナー像を転写する１次転写手段としては、１次転写ローラ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋを用いている。１次転写ローラ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋは、中間転写ベルト６を挟んで感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと対向するように配設されている。

１５は中間転写ベルト６用のクリーニング手段としての回収ローラ１５である。回収ローラ１５は二次転写ローラ１３とイエロー画像形成ステーション３１Ｙとの間において中間転写ベルト６と対向するように設けられている。

搬送手段３０は、給送ローラ１１と、レジストローラ１２と、排出ローラ２４と、反転ローラ２６と、両面プリント用搬送路２７などを有する。

制御部１００は、ホストコンピュータ等の外部装置（不図示）からプリント信号を入力すると画像形成制御シーケンスを実行する。画像形成制御シーケンスが実行されると、まず感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを矢印方向に回転する。そしてその感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの外周面（表面）を帯電ローラ３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋにより所定の極性・電位に一様に帯電する。本実施例では感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ表面は正極性に帯電される。そしてその感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ表面の帯電面に対し露光装置５より外部装置から出力される画像データに基づいたレーザー光を走査露光する。これにより感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ表面の帯電面に画像データに応じた静電潜像が形成される。現像装置２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋは、それぞれ現像バイアス電源（不図示）より現像ローラ２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋに印加される現像バイアスを、帯電電位と潜像（露光部）電位の間の適切な値に設定することで、負極性に帯電されたトナーを得る。そしてその負極性に帯電されたトナーが現像ローラ２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋから感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ表面の静電潜像に選択的に付着されることにより、その静電潜像の現像が行われる。

各現像装置２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋによって感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ表面に現像された単色トナー画像は、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの回転と同期して、略等速で回転する中間転写ベルト６の外周面（表面）へ転写される。即ち、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと対応する１次転写ローラ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋに対して、第１の転写バイアス電源Ｖ１Ｙ，Ｖ１Ｃ，Ｖ１Ｍ，Ｖ１Ｋより、トナーと逆極性の正極性の転写バイアスが印加される。これにより感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ表面から各色のトナー画像が中間転写ベルト６表面に重なるように１次転写される。これによって中間転写ベルト６表面にカラートナー画像が担持される。

トナー画像の１次転写後に感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ表面に残った転写残トナーは、クリーニング器４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋに設けられているクリーニング部材４１Ｙ，４１Ｃ，４１Ｍ，４１Ｋにより除去される。そしてそのクリーニング部材４１Ｙ，４１Ｃ，４１Ｍ，４１Ｋによって除去された転写残トナーは、クリーニング器４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋの有する廃トナー容器（不図示）に回収される。本実施例においてはクリーニング部材として、ウレタンブレードにより作製したクリーニングブレードを用いている。

上記のように、帯電ローラによる帯電工程と、露光装置による露光工程と、現像器による現像工程と、一次転写ローラ９による一次転写工程を中間転写ベルト６の回転に同調して、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対して行う。これによって、中間転写ベルト６表面に各色のトナー画像を順次重ねて形成していく。

一方、記録材供給部となる記録材カセット１０にセットされている記録材Ｐは、給送ローラ１１により給送される。その記録材Ｐは、レジストローラ１２の直後に設けられているトップセンサＳ１により先端が検知される。レジストローラ１２は、トップセンサＳ１による記録材先端の検知に応じて中間転写ベルト６表面の画像位置とタイミングを合わせ記録材Ｐを中間転写ベルト６と２次転写手段としての２次転写ローラ１３との間の転写ニップ部Ｔｎに搬送する。転写ニップ部Ｔｎは、２次転写ローラ１３を２次転写対向ローラ１４と対向する位置で中間転写ベルト６表面に接触させるように配置することによって、中間転写ベルト６と２次転写ローラ１３との間に形成されている。

本実施例の画像形成装置における記録材Ｐの搬送速度は、最も早い速度で１８０ｍｍ/秒である。また本実施例の画像形成装置は、他に搬送速度を遅くするモードをもっている。これは記録材Ｐの種類によって、遅い搬送速度で通紙した方が記録材の用途に適したパフォーマンスを得られるものがあるためである。例えば光沢紙のような記録材では、遅い搬送速度で通紙する方がより光沢が高くなる傾向がある。光沢紙を使うユーザーの目的を鑑みると、たとえ搬送速度が低下するデメリットがあっても高い光沢を得る方を優先することが考えられ、このような観点で搬送速度を遅くするモードを数種類もつ構成としている。搬送速度を遅くしたモードは例えば最速モードの１／２速、１／３速等をもっている。

中間転写ベルト６表面上に担持されたカラートナー画像は、２次転写ローラ１３に、第２の転写バイアス電源Ｖ２より、トナーと逆極性のバイアスが印加されることによって記録材Ｐ上に一括転写（２次転写)される。

記録材Ｐ上に転写されたカラートナー画像Ｔは、定着手段としての加熱定着装置（定着器）２０のニップ部（定着ニップ部）Ｎに導入され熱と圧力を受けることによって記録材Ｐ上に加熱定着される。加熱定着装置（以下、定着装置と記す）２０のニップ部Ｎを出た記録材Ｐは排紙ローラ対２４により排出トレイ２５上に排出される。

カラートナー画像Ｔの転写後に中間転写ベルト６表面に残った転写残トナーは、第３の転写バイアス電源Ｖ３より正極性のバイアスを印加された回収ローラ１５の外周面（表面）に静電回収され蓄積される。さらに所定のページ分の２次転写動作終了後に画像形成動作を中断させた上で、回収ローラ１５に転写バイアス電源Ｖ３より負極性のバイアスが印加される。これにより、回収ローラ１５表面に蓄積されている転写残トナーは回収ローラ１５表面から中間転写ベルト６表面に静電放出される。このとき同時にイエロー画像形成ステーション３１Ｙの感光体ドラム１Ｙと中間転写ベルト６との間の１次転写部に、中間転写ベルト６表面の転写残トナーが中間転写ベルト６表面から感光体ドラム１Ｙ表面へ逆転写されるような電界を形成する。例えば感光体ドラム１Ｙ表面を−１００Ｖとし、転写ローラ９Ｙに転写バイアス電源Ｖ１Ｙより−３００Ｖの転写バイアスを印加して、中間転写ベルト６表面の転写残トナーを感光体ドラム１Ｙ表面へ逆転写させる。感光体ドラム１Ｙ表面へ逆転写された転写残トナーは最終的には感光体ドラム１Ｙ表面からクリーニング部材４２Ｙによって除去され、廃トナー容器に回収される。

（２）定着装置
図２は定着装置２０の一例の横断側面模型図である。この定着装置２０は熱ローラ方式の定着装置である。

以下の説明において、定着装置及びこの定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向である。幅とは短手方向の寸法である。

定着装置２０は、加熱手段としてのハロゲンランプ２１と、定着部材としての定着ローラ２２及び加圧ローラ２３と、を有する。ハロゲンランプ２１と、定着ローラ２２と、加圧ローラ２３は何れも長手方向に細長い部材である。

定着ローラ２２は、アルミニウムやステンレス製の円筒形状の中空芯金２２ａを有する。この中空芯金２２ａの外周面上にはシリコーンゴム等を薄肉に形成した弾性層２２ｂが形成されている。さらにその弾性層２２ｂの外周面上には離型性に優れた性能を示すポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシテトラフルオロエチレン共重合体（ＰＦＡ）よりなる離型層２２ｃが形成されている。この定着ローラ２２は、中空芯金２２ａの長手方向両端部が装置フレーム(不図示）に回転自在に保持されている。

定着ローラ２２の中空芯金２２ａの内部にはハロゲンランプ２１が配設されている。このハロゲンランプ２１は、ハロゲンランプ２１の長手方向両端部が装置フレームに保持されている。このハロゲンランプ２１に対して不図示の電源から通電してハロゲンランプ２１を発熱させ、ハロゲンランプ２１の輻射熱により中空芯金２２ａの内部から中空芯金２２ａ、弾性層２２ｂ、離型層２２ｃを介して定着ローラ２２の外周面（表面）を加熱する。

加圧ローラ２３は、アルミニウムやステンレス製の丸軸状の芯金２３ａを有する。この芯金２３ａの外周面上にはシリコーンゴムや発泡シリコーンゴム等を厚肉に形成した弾性層２３ｂが形成されている。さらにその弾性層２３ｂの外周面上には最外層としてＰＴＦＥやＰＦＡよりなる離型層２３ｃが形成されている。この加圧ローラ２３は、定着ローラ２２に対して略並行に配設され芯金２３ａの長手方向両端部を装置フレームに回転自在に保持させている。そして加圧ローラ２３は、加圧ローラ２３の芯金２３ａの長手方向両端部を加圧バネなどの加圧手段（不図示）により定着ローラ２２の軸方向へ付勢して加圧ローラ２３の外周面（表面）を定着ローラ２２表面に加圧状態に接触させている。その加圧ローラ２３は、加圧手段による加圧力により弾性層２３ｂが定着ローラ２２表面の長手方向に沿って弾性変形し加圧ローラ２３表面と定着ローラ２２表面との間に所定幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成している。

（３）定着装置の加熱定着動作
制御部１００は、プリント信号の入力に応じて加圧ローラ２３の芯金２３ａの一端部に設けられている駆動ギア（不図示）を駆動源としての定着モータＭ（図２）により回転駆動して加圧ローラ２３を矢印方向へ回転する。この加圧ローラ２３の回転によりニップ部Ｎにおいて加圧ローラ２３表面と定着ローラ２２表面との摩擦力により定着ローラ２２に回転力が作用する。その回転力により定着ローラ２２は矢印方向へ加圧ローラ２３と略同じ周速度で従動回転する。

また制御部１００は、通電制御手段としてのトライアック（不図示）をオンする。これにより電源（不図示）からハロゲンランプ２１に対して通電される。ハロゲンランプ２１は通電されることにより輻射熱を発し定着ローラ２２の中空芯金２２ａを加熱する。その中空芯金２２ａの熱が弾性層２２ｂを通じて離型層２２ｃに伝わることによって定着ローラ２２表面は昇温する。その定着ローラ２２表面の温度は定着ローラ２２表面と接触又は非接触となるように配されたサーミスタ等の温度検知手段Ｓにより検知される。制御部１００は温度検知手段Ｓの出力信号(温度検知信号）を取り込みその出力信号に基づいてトライアックによりハロゲンランプ２１に通電する電力を制御することによって定着ローラ２２表面の温度を所定の定着温度（目標温度）に維持する。本実施例では定着温度を１９０℃に維持するようにしてある。

定着ローラ２２の表面温度が定着温度に維持され、かつ加圧ローラ２３の回転による定着ローラ２２の回転周速度が定常化した状態において、未定着のカラートナー画像Ｔを担持する記録材Ｐがニップ部Ｎに導入される。そしてその記録材Ｐがニップ部Ｎで定着ローラ２２表面と加圧ローラ２３表面とにより挟持搬送され定着ローラ２２表面の熱とニップ部Ｎの圧力を受けることによってカラートナー画像Ｔは記録材Ｐ上に加熱定着される。

（４）クリーニングモードの説明
制御部１００は、外部装置又は画像形成装置の操作パネル（不図示）などからクリーニングモードの指示を受けると、クリーニング制御シーケンスを実行する。クリーニング制御シーケンスが実行されると、まずＲＯＭに記憶されているクリーニング用画像パターンを展開する。そして上述の画像形成動作と同じ動作により、記録材Ｐ上にクリーニング用のトナー画像パターンを設けさせ、記録材Ｐをクリーニングシートとして作成する。即ち、所定の２つ以上の画像形成ステーションについて、帯電ローラによる帯電工程と、露光装置による露光工程と、現像器による現像工程と、一次転写ローラ９による一次転写工程を中間転写ベルト６の回転に同調して行なわせる。これによって中間転写ベルト６表面には所定の２つ以上の画像形成ステーションの各色のトナー画像が順次重ねて形成される。これにより中間転写ベルト６表面上には２色以上のトナーを用いてクリーニングに用いる未定着のトナー画像パターンが担持される。一方、記録材カセット１０からは記録材Ｐが給送ローラ１１により給送される。その記録材Ｐは、レジストローラ１２によりトップセンサＳ１による記録材先端の検知に応じて中間転写ベルト６表面の画像位置とタイミングが合わされ転写ニップ部Ｔｎに搬送される。そして２次転写ローラ１３は転写バイアス電源Ｖ２より転写バイアスが印加されることにより中間転写ベルト６表面の未定着のトナー画像パターンＣ（図３参照）が記録材Ｐ上に転写され担持される。図３は記録材Ｐ上に担持された未定着のトナー画像パターンＣを表わす説明図である。

また、制御部１００は、トライアックをオンしハロゲンランプ２１に対し通電して定着ローラ２２表面を定着温度に加熱するとともに、定着モータＭを駆動して加圧ローラ２３を回転させ定着ローラ２２を従動回転させる。そして未定着のトナー画像パターンＣを担持する記録材Ｐは定着装置２０のニップ部Ｎに導入されニップ部Ｎで定着ローラ２２と加圧ローラ２３とによって挟持搬送される。これによりトナー画像パターンＣは記録材Ｐ上に加熱定着され、記録材Ｐ上にトナー画像パターンＣが形成される。そしてニップ部Ｎを出た記録材Ｐは排紙ローラ対２４により排出トレイ２５上に排出される。その記録材Ｐを用いて定着装置２０をクリーニングする場合には、記録材Ｐのトナー画像パターンＣ側の面をクリーニング対象とする定着ローラ２２側に向けて、その記録材Ｐを搬送手段３０により定着装置２０のニップ部Ｎに再給紙させる。或いは記録材Ｐのトナー画像パターンＣ側の面をクリーニング対象とする加圧ローラ２３側に向けて、その記録材Ｐを搬送手段３０により定着装置２０のニップ部Ｎに再給紙させる。以下、記録材Ｐと区別するためクリーニングシートの符号をＣＰとする。

本実施例の画像形成装置においては、トナー画像パターンＣを形成して一度画像形成装置外に排出されたクリーニングシートＣＰを、画像形成装置の使用者により記録材カセット１０に再セットして再給紙を行なう。ここで、定着ローラ２２をクリーニング対象とするときには、トナー画像パターンＣを下に向け記録材カセット１０にクリーニングシートＣＰをセットする。加圧ローラ２３をクリーニング対象とするときには、トナー画像パターンＣを上に向け記録材カセット１０にクリーニングシートＣＰをセットする。クリーニングシートＣＰのセット方法は、搬送手段３０の構成によって異なるため、使用者がトナー画像パターンＣをどちらに向けてクリーニングシートＣＰを再セットすればよいか判断できるようにする必要がある。そのためには、トナー画像パターンＣと共にクリーニングシートＣＰ上にセット方向の情報を印字して示すことが望ましい。

また両面印刷機能を用いる場合、加圧ローラ２３をクリーニング対象とする時には、排出トレイ２５近傍の反転ローラ２６を用いてクリーニングシートＣＰを両面プリント用搬送路２７に導入させ、そのシートＣＰを表裏反転させてニップ部Ｎに再給紙する。

両面印刷機能で定着ローラ２２をクリーニング対象とする時には、排出トレイ２５近傍の反転ローラ２６を用いてクリーニングシートＣＰを両面プリント用搬送路２７に導入させ、そのシートＣＰを表裏反転させてニップ部Ｎに再給紙する。そしてこのシートＣＰのトナー画像パターンＣが定着ローラ２２表面側にくるようにしてそのシートＣＰを両面プリント用搬送路２７に導入させ、シートＣＰを表裏反転させてニップ部Ｎに再給紙する。この場合、記録材Ｐは定着ニップを３回通ることになる。

熱ローラ方式の定着装置では、一般的に、内部に加熱用のハロゲンヒータ２１を備えた定着ローラ２２に対して、加圧ローラ２３の表面温度は相対的に低くなるため、加圧ローラ表面２３にトナーや紙粉の汚れを発生しやすい。そこでトナー画像パターンＣを加圧ローラ２３側に向けてクリーニングシートＣＰを再給紙することにより、加圧ローラ２３表面の汚れをクリーニングすることができる。

トナー画像パターンＣを形成したクリーニングシートＣＰを再給紙することによって、定着ローラ２２表面或いは加圧ローラ２３表面をクリーニングできる理由としては、定着されたトナー画像パターンＣのトナー像がニップ部Ｎで再加熱されて溶融する。それにより、溶融したトナー画像パターンＣは粘性を持って紙粉などを吸着するためと、溶融したトナー画像パターンＣは汚れトナーと親和性がよいので、汚れトナーを吸着しやすいためと考えられる。こうしてトナー画像パターンＣを形成したクリーニングシートＣＰを、クリーニング対象の定着ローラ２２或いは加圧ローラ２３に向け再給紙することにより、定着ローラ２２表面或いは加圧ローラ２３表面をクリーニングすることができる。つまり、記録材上のトナー画像パターン面をクリーニング対象とする定着部材に面して記録材を搬送することにより定着部材をクリーニングできる。

なお、クリーニングモード実行時は画像形成装置の記録材搬送速度を最も早い速度よりも遅くすることが好ましい。
これは記録材Ｐ上のトナー画像パターン面をクリーニング対象とする定着部材に面して搬送させるとき、遅い記録材搬送速度で搬送を行なうと、定着ローラ２２表面を同じ温度に制御した場合でも、記録材Ｐの定着装置２０から受ける熱量が増加する。そのため、トナー画像パターンＣのトナーや定着部材上の汚れトナーの溶融が進み、より高いクリーニング効果を得ることができるためである。本実施例では、クリーニングモード実行時の記録材Ｐの搬送速度は最速モードの１／３速に設定してある。

また、クリーニングモードの実行は、ユーザーが任意のタイミングで行なうマニュアルクリーニングの他に、所定枚数毎に装置が自動的にクリーニングを行なうオートクリーニングも設定することができる。

これは、画像形成装置内のフラッシュメモリ等の記憶媒体（不図示）を用い、画像形成装置に通紙された記録材の枚数をカウントしておき、あらかじめ設定された通紙枚数に達するごとに、装置が自動的にクリーニングモードを実行するものである。

オートクリーニングの実行頻度はプリセットしておいてもよいし、ユーザーがクリーニングを行ないたい枚数を指定して設定することもできる。オートクリーニングはユーザーにとって無意識な状態で動作するため、ユーザーがオートクリーニングの実行可否をあらかじめオン・オフできるようにすることが好ましい。

図３はクリーニングシートＣＰの担持するトナー画像パターンＣを表わす図である。

トナー画像パターンＣは、図３に示すようなベタ塗り画像である。ベタ塗り画像の記録材搬送方向の長さＬは、クリーニングの対象となる回転体即ち定着ローラ２２或いは加圧ローラ２３の１周分以上に設定される。本実施例では、ベタ塗り画像の記録材搬送方向の長さＬは加圧ローラ２３の１周分以上の長さに設定されている。これはクリーニング対象の加圧ローラ２３の表面上に、ベタ塗り画像によってクリーニングできない非クリーニング域を残さないためである。またベタ塗り画像の記録材搬送方向と直交する幅方向の長さＷは、給紙される記録材Ｐの記録材搬送方向と直交する幅よりも狭い範囲で、給紙される記録材Ｐに印字可能な最大範囲に設定する。これはクリーニング対象の加圧ローラ２３の長手方向に対して、可能な限り広い範囲でのクリーニングを行うためである。

ここで、従来の画像形成装置では、トナー画像パターン形成時の記録材Ｐ上のトナーは常に特定色に固定されていた。例えば単色のブラックで画像パターンが作られていると、その後もずっと同じトナーで固定されてトナー画像パターンが形成されていた。

これに対して本実施例の画像形成装置は、トナー画像パターン形成に用いられるトナーをクリーニングモードの実行回数に応じて変化させている。

すなわち、クリーニングモードが実行される毎に、トナー画像パターンに使うトナーをブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色で順番に変えていく。

本実施例での画像形成装置の具体的な動作を以下に示す。

まず画像形成装置において最初にクリーニングモードが実行されると、図３に示すトナー画像パターンＣをブラックトナーを用いて形成する。この時、装置におけるクリーニングモードの実行回数が１カウント加算され、そのカウント値が画像形成装置内のフラッシュメモリ等の記憶媒体（不図示）に記録される。クリーニングモードはマニュアルクリーニングでもオートクリーニングでも同様に、実行回数に応じてカウントが加算される。カウント値はクリーニングの実行によって加算されるため、初期値をゼロとしている。このため、最初のクリーニング実行時はゼロ、クリーニングが実行されたところで１となる。

ブラックトナーを用いてクリーニングモードが実行された後、次にクリーニングモードが実行される時にはトナー画像パターンＣをイエロートナーで形成し、クリーニングモードの実行回数が１カウント加算される。この時、トナー画像パターンＣ自体は図３に示したものと全く同じで、それを形成するトナーだけがイエローになっている。

そして次のクリーニングモードの実行時にはマゼンタトナーを、その次のクリーニングモードではシアントナーを用いてトナー画像パターンＣを形成する。

シアントナーを用いてクリーニングモードが実行された次のタイミングでは、再びブラックトナーで形成されたトナー画像パターンＣでクリーニングモードが行われる。以降、ブラック→イエロー→マゼンタ→シアンの順で循環してクリーニングモードの実行ごとに使用するトナーを変えていく。これを制御テーブル(以下テーブルと記す）としてまとめると表１のようになる。

また、トナー画像パターンＣとして図３のパターンは単色であるが、これを２色以上のトナーを用いてトナー画像パターンＣを形成してもよい。

図４は２色のトナーを用いるトナー画像パターンＣを表わした図である。

例えば図４に示すように２色のトナーを用い、ベタ塗り画像の記録材搬送方向の長さＬのうち前半部をトナー１、後半部をトナー２という具合に、異なる２色のトナーを用いてトナー画像パターンＣを形成してもよい。トナー画像パターンＣはベタ塗り画像なためトナー消費量が大きいが、これを複数色でまかなうとクリーニング時に使う１色あたりのトナー量を減らすことができ、より特定色のトナーが早く消費される減少を軽減できる。

図３のトナー画像パターンＣの場合、例えば最初のクリーニング実行時に前半部をブラック、後半部をマゼンタのトナーで形成したパターンとする。そして次のクリーニングの時には前半部をイエロー、後半部をシアンのトナーを使い、この組み合わせを交替で繰り返すようにすればよい。すなわち、ブラック＆マゼンタ→イエロー＆シアンで循環して使うようにすればよい。

本実施例のクリーニングモードで使うトナーの順番は、これに限定するものではなく、任意に設定できるものである。また画像パターンについて図柄自体は固定してトナーのみを変えていたが、トナーごとに異なる画像パターンを用いてもよい。つまり、クリーニングモード実行時のクリーニング用のトナー画像パターンに用いるトナーは、複数色のトナーから選択可能である。

上述のように使うトナーを固定せずに順番に４色を満遍なく使うようにすれば、従来のような特定色のトナーだけでクリーニング画像パターンを形成した場合のような、特定色のトナーの消費量だけが多くなることはない。すなわち、ユーザーにとって特定色のトナーだけが早く無くなり、補給頻度が高くなるといった問題を無くすことができる。

[実施例２]
カラー画像形成装置の他の例を説明する。

本実施例に示すカラー画像形成装置は、クリーニングモード実行時にトナー画像パターンＣを２色以上のトナーを重ねて形成する。さらに好ましくは、その時のトナー量は、画像形成制御シーケンスを実行して記録材Ｐにカラー画像を形成する通常の画像形成時に１色のトナーで記録材Ｐ上へ単位面積当たりに形成できる最大トナー量を超える範囲に設定する。

実施例１のトナー画像パターンＣは、２色を用いる場合でも異なるトナーが重なっているわけではなく、いわゆる一次色のみで構成されていた。

これに対して、本実施例は２色以上のトナーを重ねた、いわゆる二次色によって画像パターンを構成している。２色以上のトナーを重ねた場合、１色のトナーのみよりも単位面積当たりのトナー量を増すことができる。２色以上のトナーを重ねたトナー画像パターンＣを用いることにより、クリーニングの効果を高めることができる。これはトナー量を増加することで、クリーニング対象とする定着部材表面上の大小さまざまな大きさの汚れに対して追従しやすくなり、そのトナー量による包み込み効果が働くためと考えられる。

またトナー量の増加により、クリーニングシートＣＰとなる記録材Ｐの面の凹凸に関わらずトナー画像パターンＣの表面を平滑にできる。そのため、定着部材表面に密着しやすくなり、クリーニングシートＣＰとなる記録材Ｐの種類によらず高いクリーニング効果を得ることができる。

本実施例に示すカラー画像形成装置は、クリーニングモード実行時に、記録材Ｐ上に２色以上のトナーを重ねてトナー画像パターンＣを形成する点を除いて、実施例１の画像形成装置と同じ構成としてある。本実施例では、実施例１の画像形成装置と同じ部材・部分に同一符号を付して再度の説明を省略する。実施例３、実施例４についても同様とする。

本実施例のトナー画像パターンＣは図３に示すトナー画像パターンと同じである。ただし、上述のように本実施例では２色以上のトナーを重ねてトナー画像パターンＣを形成している。

まず、クリーニングモードが実行されると、ブラックとマゼンタのトナーを重ねた二次色によって図３に示すようなトナー画像パターンＣが記録材Ｐ上に形成される。ここで、ブラックとマゼンタのトナーは１色時のベタ塗り画像をそのまま重ねるため、１色時のべた塗り画像のトナー量を１００％とすると、２００％のトナー量の画像となる。そして、トナー画像パターンＣを形成したクリーニングシートＣＰを定着装置２０のニップ部Ｎに再給紙して、定着ローラ２２表面もしくは加圧ローラ２３表面のクリーニングを行なうことは前述のとおりである。この時、クリーニングモードの実行によってカウントが１加算されるのは実施例１と同じである。

そして次のタイミングでクリーニングモードが実行されると、今度はイエローとシアンのトナーを重ねた二次色によって図３に示すようなトナー画像パターンＣを記録材Ｐ上に形成する。そしてこのトナー画像パターンＣを形成したクリーニングシートＣＰを定着装置２０のニップ部Ｎに再給紙して、定着ローラ２２表面もしくは加圧ローラ２３表面のクリーニングを行なう。

以降、クリーニングモードの実行回数のカウントが上がる毎に、ブラックとマゼンタの二次色、イエローとシアンの二次色の順番で交互に使用するトナーを変更する。これをテーブルとしてまとめたものを表２に示す。

本実施例では、二次色を作る組み合わせをブラックとマゼンタ、イエローとシアンとしているが、特にこの組み合わせに限定するものではない。

また本実施例では、１００％の２色を重ねた２００％の二次色でトナー画像パターンＣを形成しているが、そのトナー画像パターンＣのトナー量も任意に設定することができる。

例えば、１色を１００％、もう１色を５０％のハーフトーンにして、トータル１５０％のトナー量でトナー画像パターンＣを作ることもできる。この場合、クリーニングの実行回数に応じて使うトナーの組み合わせは例えば表３のようなテーブルとすればよい。

或いは、３色以上を重ねてトナー画像パターンＣを形成してもよい。３色の場合、３色全て１００％を重ねて３００％のトナー量としてもよいし、３色トータルで１５０％としてもよい。３色でトナー量が１５０％の場合のクリーニング実行回数ごとのトナーの組み合わせは例えば表４のようなテーブルにすればよい。

４色を重ねる場合において、全色を同じ割合で使う場合は特にテーブルは必要ないが、各色で使うトナー量の比率を異ならせテーブルで各色トナー量を制御してもよい。

以上説明したように、本実施例の画像形成装置によれば、トナー画像パターンＣを２色以上のトナーを重ねて形成することで、トナー量を増してクリーニング効率を高めることができる。また、使用するトナーをクリーニング実行回数ごとに異ならせることで、特定色のトナー消費量が多くなることを防止することができる。

本実施例では、トナー画像パターンＣのトナー量を単色の１００％以上としているが、１回のクリーニング時での各色の消費量を少なくするために数色を重ねてトータルで１００％、もしくは１００％以下のトナー量として使うことも可能である。

[実施例３]
前記実施例２ではクリーニングモード実行時に使用するトナーはあらかじめ決められたテーブルに従っていたが、本実施例ではトナー残量に応じてクリーニングモード実行時に使用するトナーを決定する。

実際の画像形成装置ではユーザーの使用状況によって各色のトナーの消費量に差が出る場合が多い。例えば、テキスト画像ばかりをプリントするユーザーではブラックの消費量が多く、またカラー画像を出力するユーザーでも、画像によっては偏った色ばかりが使われる可能性も高い。

このような条件で、実施例１、２のようにクリーニング実行時に使用するトナーを決まったテーブルにしたがって選択していると、残量の少ないトナーをクリーニングモードで使ってしまい、さらに残量を減らしてしまう。これはユーザビリティの観点からして、トナー補給の頻度を高めてしまうことになり、好ましいことではない。

本実施例ではこの問題を解消するため、トナー残量を検知し、もっとも使用量が少ない、すなわち残量の多いトナーを優先してクリーニングモードで使用する。

本実施例に示すカラー画像形成装置は、複数色のトナーのトナー残量もしくはトナー残率の情報に基づいて、クリーニングモード実行時のトナー画像パターンＣに用いるトナーを選択する点を除いて、実施例１のカラー画像形成装置と同じ構成としてある。本実施例でのトナー画像パターンＣは実施例２と同様に図３に示すパターンを２色のトナーを重ねて二次色として形成するものを用いる。

装置の初期状態から最初に、すなわちクリーニング実行回数カウントが０の場合には、トナー残量に差がないことから実施例２と同様にブラックとマゼンタを用いてトナー画像パターンＣを形成する。そしてそのトナー画像パターンＣを形成したクリーニングシートＣＰを定着装置２０のニップ部Ｎに再給紙することで定着ローラ２２表面もしくは加圧ローラ２３表面のクリーニングを行なう。

そして次回、２回目以降にクリーニングモードが実行されると、まず、トナー残量の検知を行なう。トナー残量検知の方法としては、光学式、アンテナ式等種々のものが知られているが、本実施例では光学式のトナー残量検知を行なう。

図５に基づいて、本実施例の画像形成装置におけるトナー残量検知方法を説明する。

図５は本実施例の画像形成装置のトナー残量検知装置の一例の説明図である。

トナー残量検知装置は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のカートリッジＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの現像装置２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋと対応して設けられている。

３５は各色のカートリッジＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの現像装置２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋにおいて、トナーＴを充填した現像器である。現像器３５の対向する一対の側壁３５ａ，３５ｂには、対向する位置に、透明な検知窓３２ａ・３３ａを一対設けている。

一方の検知窓３２ａの外側近傍に、例えばＬＥＤのような発光素子３０ａを配置し、もう一方の検知窓３３ａの外側近傍には、例えばフォトダイオードのような光電変換素子を受光素子３１ａとして配置し、この受光素子３１ａは検知回路３４に接続される。

発光素子３０ａから発せられた光は、２つの検知窓３２ａ・３３ａを介して受光素子３１ａへ届くが、トナーＴ残量が多い場合、すなわち２つの検知窓より高い位置にトナーがある場合には、受光素子３１ａに届かない。そのため、受光素子３１ａによって検知される検知電流はほとんどない。一方、トナー消費によって２つの検知窓３２ａ・３３ａよりトナー高さが低くなった場合には、発光素子３０ａから発せられた光は、受光素子３１ａに多く届くため電流として検知することができ、結果トナー残量を検知することができる。

また上記検知窓３２ａ・３３ａ、発光素子３０ａ及び受光素子３１ａに対して、トナー消費によるトナー高さ減少方向下流に、検知窓３２ｂ・３３ｂ、発光素子３０ｂ及び受光素子３１ｂを設け、上記手法と同様にトナー残量を検知する。これにより検知窓３２ａ・３３ａではトナー残量の多い場合、検知窓３２ｂ・３３ｂではトナー残量の少ない場合、それぞれ２つの条件でのトナー残量を直接検知することができる。

更に現像器のデフォルトの充填量をトナー残量の初期値とする。そしてその初期値から検知窓３２ａ・３３ａ部でトナー残量検知するまでの間は、画像形成装置にプリント指示される画像情報のピクセルカウントを行なってトナー消費量を算出する。また検知窓３２ａ・３３ａ部から検知窓３２ｂ・３３ｂ部でトナー残量検知するまでの間も、画像形成装置にプリント指示される画像情報のピクセルカウントを行なってトナー消費量を算出する。また検知窓３２ｂ・３３ｂ部から完全なトナー無となる間も、画像形成装置にプリント指示される画像情報のピクセルカウントを行なってトナー消費量を算出する。これにより、任意の時点でのトナー残量を算出することができる。

以上のようなトナー残量検知の結果に応じて、次にトナー画像パターンＣに使用するトナーを決定する。トナー残量は、トナーによってデフォルトの充填量が異なる場合もあるため、トナー残量の絶対値ではなくトナー残量の現在値を初期値で割ったトナー残率で計算する。無論、デフォルトの充填量が同じ、もしくは充填量の違いを無視しても構わないような場合にはトナー残量の絶対値で判定しても構わない。

残量検知の結果、各色のトナー残率にばらつきがなくほとんど同じ場合には、実施例２と同様のクリーニング実行回数カウントに応じて順番に異なるトナーを選択する。例えば表２のようなテーブルにしたがってトナーを選択してやればよい。

各色のトナー残率に差がある場合には、一番残率の多いトナーをトナー画像パターンＣの形成に使用する。本実施例では２色のトナーを用いるため、残率の多い順にトナーの色数を２色選択してトナー画像パターンＣを形成する。

例えばトナー残率がイエロー、マゼンタ、ブラック、シアンの順に多い場合、イエローとマゼンタを用いることになる。そして、トナー画像パターンＣが記録材Ｐ上に形成されると、クリーニングモードの実行回数カウントが１加算される。そしてそのトナー画像パターンＣを形成したクリーニングシートＣＰを定着装置２０のニップ部Ｎに再給紙して定着ローラ２２表面もしくは加圧ローラ２３表面のクリーニングを行なうのは前記実施例２と同様である。

そして以降も、クリーニングモードの実行ごとにトナー残量検知を行う。そして、トナー残率に差がある場合は残率の多い順に、トナー残率に差がない場合にはクリーニング実行回数カウント値に応じて表２のテーブルで決定されたトナーを用いてトナー画像パターンＣを形成する。

ところで、トナー残率を単純に計算した場合、新しく補給されたばかりのトナーが当然高い値になる。しかし補給直後でトナーの残率が高いからといって、単純にそのトナーをトナー画像パターンＣのトナーに使うことは好ましくない。これは補給されたトナーは、それだけ使われているが故に消費量が多い可能性も高いからである。

したがって、トナー残量検知の他にトナーの補給回数もカウントしておき、トナー画像パターンＣのトナーには補給回数の少ないトナーを優先して使うことが好ましい。

具体的な選択動作を以下に説明する。

トナー画像パターンＣは上記実施例２と同様に図３に示すパターンを２色のトナーを重ねて二次色として形成するものを用いる。

クリーニングモードが実行されると、まず装置内のフラッシュメモリ等の記憶媒体に記録されたトナーの補給回数のデータを参照し、補給回数の少ない順に優先順位をつける。例えば各色の補給回数が、イエロー３回、マゼンタ２回、シアン３回、ブラック４回の場合、トナー選択の優先順位はマゼンタが１位、イエローとシアンが同順位で２位、ブラックが４位となる。この補給回数による優先順位はトナー残量検知による優先順位よりも優先される。

次にトナー残量検知を行い、その結果、トナー残率がブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順に高い場合、トナー画像パターンＣに用いられるトナーは以下のように選択される。

まず補給回数の一番少ないマゼンタが選択される。そして、次に補給回数が少なく同順位のイエローとシアンのうち、トナー残率の多いイエローが選択される。ブラックはトナー残率が最も高いが、補給回数が一番多いため選択されることはない。

このようにトナーを選択することでユーザーの補給頻度の高いトナーを誤ってトナー画像パターンＣに用いるトナーとして選択してしまうことがなくなる。

また、実施例１、２のような固定されたテーブルでトナーを選択する方法と、トナー残量検知を組み合わせることもできる。例えば、基本的には実施例１、２のようなテーブルでトナーを選択しながら、残量検知の結果、テーブルで選択されたトナーが少ない時には、それに代えて残量の多いトナーを使用するといった方法である。この場合にはトナー残率よりはトナー残量の絶対値を用いる方が好ましい。

また、例えば全色のトナー残量が少ない時には、もともと単色で形成する画像を複数色でまかなうこともできる。例えば、単色１００％のトナー画像パターンＣを形成する際に全色のトナー残量が少ない時には、４色を各２５％ずつ用いてもよい。

以上、本実施例のように、トナー残量もしくはトナー残率に基づいて、トナー画像パターンＣに用いるトナーを選択することで、特定色のトナーの消費量が高くなる問題をさらに軽減できる。

[実施例４]
定着ローラ２２表面もしくは加圧ローラ２３表面の汚れはクリーニングが行われない状態でニップ部Ｎに未定着トナー画像Ｔを担持する記録材Ｐの通紙（導入）が続けられると、トナー等の蓄積によって悪化していく。このため、オートクリーニングが設定されず、ユーザーがマニュアルでクリーニングモードを実行する場合等、クリーニングのタイミングがばらつく場合には、汚れ具合のばらつきもより顕著になる。またオートクリーニングを設定していても、設定しているクリーニング頻度（クリーニング間隔）によって汚れ具合は異なる。他に未定着トナー画像Ｔを担持する記録材Ｐのニップ部Ｎへの通紙枚数が増すほど定着ローラ２２表面もしくは加圧ローラ２３表面の劣化によって汚れやすくなる傾向もある。

この課題に対して、本実施例ではクリーニングモードを実行する時の定着ローラ２２表面もしくは加圧ローラ２３表面の汚れ具合が異なる場合に、汚れ具合に応じてトナー画像パターンＣを変更する。すなわち、汚れが多いと想定される場合には、より強固に汚れを除去するトナー画像パターンＣを用い、汚れが少ない場合にはそれに応じたトナー画像パターンＣを設定する。

本実施例に示すカラー画像形成装置は、クリーニングモードの実行間隔に応じて、クリーニング用のトナー画像パターンＣに用いるトナーのトナー量を決定する点を除いて、実施例１のカラー画像形成装置と同じ構成としてある。本実施例のトナー画像パターンＣについてトナー画像パターンＣ自体は図３と同様の図柄である。ただし、本実施例では２色以上のトナーを重ねる等の方法で、トナー量を可変としている。

本実施例では、画像形成装置が最初に動作を始めてから、すなわち１枚目のプリントが行われてからの通紙枚数を常時カウントし、装置内のフラッシュメモリ等の記憶媒体に記録する。また、クリーニングモードが実行されると、その時の通紙枚数カウントも記録される。

クリーニングモードが実行された場合の動作は以下のようになる。クリーニングモードが実行されると、まず前回のクリーニングモード実行時のカウント値を参照し、前回から今回までの通紙枚数カウント値を計算する。最初にクリーニングモードが実行された時には、装置の使用開始からここまでのカウント値を参照する。このカウント値によって、次に表５のテーブルを参照し、クリーニング用のトナー画像パターンＣのトナー量を決定する。

定着ローラ２２表面もしくは加圧ローラ２３表面の汚れは未定着トナー画像Ｔを担持する記録材Ｐのニップ部Ｎへの通紙枚数が増すほど蓄積して多くなる。これとは逆に前回のクリーニングから今回のクリーニングまで通紙枚数が少ない場合には、定着ローラ２２表面もしくは加圧ローラ２３表面の汚れはそれほど多くない。したがって、トナー画像パターンＣのトナー量が少なくても定着ローラ２２表面もしくは加圧ローラ２３ローラ表面の汚れを除去することができる。

これに対して、クリーニングの頻度が少なく、通紙枚数が多い場合には定着ローラ２２表面もしくは加圧ローラ２３ローラ表面へのトナーの蓄積等の汚れは多いと想定される。このため、トナー画像パターンＣのトナー量を増してクリーニング能力を増し、より強固にクリーニングを行なう。このように、クリーニングモードの実行間隔に応じてトナー画像パターンＣのトナー量を変更することで、クリーニングに必要なトナー量を適宜設定でき、それほど多くのトナー量が必要ない時に無駄にトナーを消費することがない。

上記のようにトナー量が決定されたら、次にトナーの補給回数とトナー残量検知を行い、使用するトナーを決定する。トナー選択の方法は実施例３と同様であり、補給回数とトナー残率で優先順位をつけ使用するトナーを選択する。この時、表５で設定されるトナー量の内、５０％、１００％は単色で、２００％は二次色、３００％は三次色を用いる。４００％の場合はトナー選択の余地はなく４色全色が使われる。ただし使用するトナー数はこれに限定するものではなく、例えば１００％に２種類のトナーを５０％ずつ用い、二次色で構成する等してもよい。

そして、トナー画像パターンＣの形成されたクリーニングシートＣＰを定着装置２０のニップ部Ｎに再給紙して定着ローラ２２表面もしくは加圧ローラ２３表面のクリーニングを行なうのは前記実施例２と同様である。

本実施例ではトナー画像パターンＣに用いるトナーについてトナー残量検知の結果に応じて選択する場合を記載したが、もちろん、実施例１、２のようにあらかじめ決められたテーブルに基づいてトナーを選択することも可能である。その場合、各トナー量の設定毎に異なるトナー選択テーブルをもつことになる。表５にしたがう場合、５０％、１００％、２００％、３００％のテーブルをもち、クリーニングモードの実行間隔によってトナー量が選択された後、そのトナー量に応じたテーブルを参照して、トナーを選択することになる。

ところで、クリーニングモードの実行間隔とは別に、定着ローラ２２表面もしくは加圧ローラ２３表面は未定着トナー画像Ｔを担持する記録材Ｐのニップ部Ｎへの通紙枚数が多くなるほど、ローラ自体の劣化が進み、汚れがつきやすくなるという問題がある。このため、画像形成装置のトータルの通紙枚数カウントが増すほど、クリーニングを強化することが好ましい。この問題に対して、上記のクリーニングモードの実行間隔に応じてトナー量を変更する制御の他に、画像形成装置への記録材Ｐの通紙枚数に応じてもトナー画像パターンＣを変更する制御を加えればよい。具体的には、表６のテーブルを用い、通紙枚数に応じて使用するトナー量を増してやる。

すなわち、クリーニングモードの実行間隔に応じて表５で選択されたトナー量に対して、装置へのトータル通紙枚数カウントによって表６で決定された係数をかけてやり、最終的にトナー画像パターンＣに用いるトナー量を決定する。例えば、装置のトータル通紙枚数が７５０００枚で、クリーニングモードの実行間隔が３００枚の場合、選択されるトナー量は１００％×１．５で１５０％となる。なお、増加係数をかけた結果４００％を超える場合にはトナー量は４００％に設定される。

この増加係数によって本実施例ではトナー量の種類には５０％、１００％、２００％、３００％、４００％の他に、７５％、１５０％が加わる。したがって、７５％と１５０％の時に使用するトナーの数をあらかじめ決めておく必要がある。ここでは、７５％は単色、１５０％は１色を１００％、もう１色を５０％とした二次色で構成する。使用するトナーはトナー残率に基づくが、特に１５０％の場合、もっともトナー残率が高いトナーを１００％、次にトナー残率が高いトナーを５０％として使用する。

このように画像形成装置への記録材Ｐの通紙枚数に応じて定着ローラ２２表面もしくは加圧ローラ２３表面の劣化具合も予測しトナー量を制御することで、より効果的なクリーニングを行なうことができる。

本実施例では画像形成装置の総通紙枚数をカウントしているが、定着装置２０が交換可能な場合は、交換ごとに定着装置２０への総通紙枚数をカウントするようにすればよい。

本実施例によれば、クリーニングモードの実行間隔から予測した定着ローラ２２表面もしくは加圧ローラ２３表面の汚れ状態に応じてトナー画像パターンＣに用いるトナーのトナー量を変更する。これにより、無駄なトナー消費を抑えつつ、必要な時にはクリーニング能力を高めることが可能となった。

実施例１に係るカラー画像形成装置の一例の構成模型図 定着装置の一例の横断側面模型図 記録材上に担持されたクリーニング用画像パターンを表わす説明図 トナー画像パターンの他の例を表わす説明図であって、２色のトナーを用いるトナー画像パターンの説明図 実施例３に係るカラー画像形成装置のトナー残量検知装置の一例の説明図

符号の説明

２２：定着ローラ、２３：加圧ローラ、Ｃ：トナー画像パターン、Ｐ：記録材

Claims (8)

1. 定着部材のクリーニングモードを有し、クリーニングモード実行時には、記録材上にクリーニング用のトナー画像パターンを形成すると共に、この記録材上のトナー画像パターン面をクリーニング対象とする定着部材に面して記録材を搬送することにより定着部材のクリーニングを行なうカラー画像形成装置において、
   前記クリーニングモード実行時のクリーニング用のトナー画像パターンに用いるトナーは、複数色のトナーから選択可能であることを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 前記複数色のトナーから選択されるトナーは、前記クリーニングモードの実行回数に応じて決定されることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
3. 前記複数色のトナーのトナー残量もしくはトナー残率の情報に基づいて、前記クリーニングモード実行時のクリーニング用のトナー画像パターンに用いるトナーを選択することを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
4. 前記クリーニングモード実行時のクリーニング用のトナー画像パターンは、１色または複数色のトナーによって形成されるとともに、前記トナー画像パターンに用いるトナーの色数を選択可能であることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
5. 前記クリーニングモード実行時のクリーニング用のトナー画像パターンは、１色または複数色のトナーによって形成されるとともに、前記トナー画像パターンに用いるトナーのトナー量を選択可能であることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
6. 前記複数色のトナーから選択されるトナーは、前記クリーニングモードの実行間隔に応じて決定されることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
7. 前記複数色のトナーから選択されるトナーのトナー量は、前記クリーニングモードの実行間隔に応じて決定されることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
8. 前記複数色のトナーから選択されるトナーのトナー量は、前記カラー画像形成装置もしくは前記定着部材への総通紙枚数に応じて決定されることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。