JP2010139881A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】余白無し印字が可能な画像形成装置において、記録材汚れや画像光沢ムラを防止する。
【解決手段】定着ローラや加圧ローラに対し当接離間可能なクリーニングローラ、及びそれ接する二次的なクリーニング部材(パッド)を備えた画像形成装置において、印字動作開始前にクリーニングローラを定着ローラや加圧ローラに当接させ、所定時間だけ待機させる制御を行う。
【選択図】図7
【解決手段】定着ローラや加圧ローラに対し当接離間可能なクリーニングローラ、及びそれ接する二次的なクリーニング部材(パッド)を備えた画像形成装置において、印字動作開始前にクリーニングローラを定着ローラや加圧ローラに当接させ、所定時間だけ待機させる制御を行う。
【選択図】図7
Description
本発明は、例えば電子写真方式にて像担持体上に形成した現像剤像(トナー像)を記録材に転写し、その後定着することによって記録材上に永久画像を得る、例えば複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
像担持体としての感光ドラム表面に形成した現像剤像(トナー像)を、紙等の記録材に転写し、定着する工程を含む周知の電子写真方式の画像形成装置において、次のように構成したものが実用化されている。まず、感光ドラムとこれに圧接する転写ローラ等の転写部材との間の当接部に形成された転写部位に記録材を通過させ、このタイミングに合わせて転写部材に転写電圧を印加する。そして、この印加転写電圧によって形成される電界の作用で感光ドラム表面のトナー像を記録材に転移させる。さらに、加熱、温調された定着部材と加圧部材との間の当接部に形成された定着部位に記録材を導き、トナー像を記録材上に定着させる。
カラー画像形成装置としては、複数個の像担持体を1列に並べて、各像担持体で順次トナー像を形成し、そのトナー像を記録材に直接あるいは中間転写体を介して転写し、定着する装置構成が一般的である。
また、近年のプリンタ需要の多様化から、特にカラー画像形成装置において、余白無し印字に対する要望が高まっている。余白無し印字とは、従来は一回り大きな記録材上に印刷後にその余白をカットしていた作業を簡略化するために、予め記録材上の周囲に余白マージンを作らず、記録材全面に画像印刷を行うことをいうものである。
図13を用いて、余白無し印字に対応している電子写真方式のフルカラー画像形成装置の一例を簡単に説明する。
画像形成装置は、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)の4色の画像形成部(画像形成ステーション110)110a,110b,110c,110dを備えている。そして、各ステーションは像担持体として感光体ドラム111(111a〜111d)を有する。
以下に、画像形成動作について説明する。なお、以下の説明においては、各画像形成ステーション110a,110b,110c,110dのうち1つの画像形成ステーションについて説明するものとし、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)を表すa〜dの符号は省略する。
まず、各ステーションの感光体ドラム111の表面が一次帯電ローラ112により一様に帯電される。そして、レーザ露光器113により原稿を色分解した画像露光が施され、感光体ドラム11の表面に原稿の分解色と対応した静電潜像が形成され、静電潜像が現像器114によりマイナストナーを用いて現像される。これにより、感光体ドラム111の表面に各色のトナー像が形成される。
感光体ドラム111上の各色のトナー像は、中間転写ベルト101上に一次転写電源の一次転写電圧を印加する電源116から一次転写電圧が印加された転写手段としての一次転写ローラ115により順次重ね合わされて一次転写される。尚、転写後の感光体ドラム111は、表面に付着している転写残トナーがドラムクリーナ117によって除去され、
次の画像形成に供される。
次の画像形成に供される。
その後、中間転写ベルト101上の4色のトナー像は、中間転写ベルト101に搬送された記録材Pに、二次転写電源121から二次転写電圧が印加された二次転写ローラ102により一括して二次転写される。そして、二次転写が終了した記録材Pは、定着器103に搬送され、定着ローラ130と加圧ローラ131により加圧及び加熱され、4色のトナーが溶融混色され記録材P上に定着し、記録材Pにフルカラー画像が形成される。
一方、二次転写を終了した中間転写ベルト101は、ベルトクリーナ104によって表面に残留した転写残トナーが除去される。
本画像形成装置において記録材Pに余白無し印字を行う場合には、記録材Pに対する印字領域を決定するマスク領域を、記録材Pの先端部、後端部、左端部、右端部について各々所定の長さの幅を有する塗り足し領域の分だけ記録材Pよりも大きな領域としている。
そして、塗り足し領域の部分までを含めた画像を感光ドラム上に形成し、これを記録材Pに転写して余白無し印字を達成している。
このような方法で画像形成を行うことで、次のようなばらつきが生じたとしても、常に記録材P上に良好な余白無し印字を行うことができる。それは、記録材Pが二次転写ニップ部を通過する際の、中間転写ベルト101上画像と記録材Pの相対位置関係に関する搬送方向(画像形成装置のプロセス方向)とこれと垂直な方向(画像形成装置の走査方向)のばらつきである。また、記録材P寸法に関するプロセス方向と走査方向のばらつきである。
また、二次転写時に記録材Pより外側にある塗り足し領域のトナーの一部は、二次転写ローラ102に付着することになるが、この付着トナーは、記録材Pの裏汚れの原因となり得る。このため、二次転写ローラ102に当接している二次転写ローラクリーナ122で除去される。
一方、二次転写部において二次転写工程を終えた記録材P上には、表面のみならず、端部を取り囲む周囲四辺部の紙こば面の一部にもトナーが転写されている。この記録材Pが、定着器103内に進入する際、定着ニップ部において、紙こば面上のトナーが未定着のままとなり、定着ローラ130及び加圧ローラ131表面上にオフセットする現象が発生する。このオフセットトナーが各ローラ表面に付着すると、記録材Pの表面及び裏面の汚れを引き起こす。
図14を用いて、余白無し印字に対応している定着器の一例を簡単に説明する。
温度センサ130a,131aにより表面温度が所定値となるように加熱制御された定着ローラ130及び加圧ローラ131の表面には、それぞれクリーニング手段であるクリーニングローラ132,133が当接されている。そして、これらを用い、両ローラ表面に付着したトナーが回収される。
さらに、クリーニングローラ132,133の表面には、二次的なクリーニング手段としてのクリーニングパッド134,135が設置されている。これは、例えば特許文献1に記載された構成と同様の構成である。すなわち、二次的なクリーニング手段(クリーニングパッド)が、回転しているクリーニングローラと摺動することで、クリーニングローラ上に付着したトナーを剥ぎ取って吸収し、クリーニングローラ上のトナー付着量を抑制するためのものである。
これにより、クリーニングローラ上に一度回収したトナーが、再び定着ローラや加圧ローラ上に逆流し記録材の汚れを引き起こす現象を防止することができる。なお、クリーニングパッドの代わりに、シート形状やブレード形状の部材が二次クリーニング手段に用いられることもある。
特開2005−62801号公報
ところで、上記構成の定着器を採用した画像形成装置においては、印字動作時のクリーニングローラの温度に依存して、以下のように問題が生じることが懸念される。
上記構成の画像形成装置を用いて余白無し印字動作を継続した場合、定着ローラ及び加圧ローラからクリーニングローラ上に転移したトナーは、クリーニングパッドにより摺動回収され、徐々にクリーニングパッドの厚み方向に浸透する。
しかしながら、一部のトナーは、クリーニングローラとクリーニングパッド内の当接部に形成されるニップ内に蓄積してしまう。このトナーは、クリーニングローラ温度が低温となった際に、ニップ内で固着した状態となり、クリーニングローラの回転性を妨げるブレーキ力となる。
このように、クリーニングローラの回転負荷が増大した状態で印字動作が行われると、クリーニングローラの回転動作が不安定化し、回転スリップなどが生じる。その結果、定着ローラ、加圧ローラ表面のトナーの回収不良や、クリーニングローラとクリーニングパッドとの間のニップ部に蓄積したトナーの剥がれ落ち、などによる記録材汚れを引き起こす。
また、印字動作中に前記回転スリップが持続すると、定着ローラや加圧ローラ表面上に摺擦傷が生じ、記録材上の定着画像に光沢ムラが発生することになる。
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、余白無し印字が可能な画像形成装置において、記録材汚れや画像光沢ムラを防止することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明にあっては、
加熱回転体と、
前記加熱回転体に対して当接離間可能に設けられ、前記加熱回転体に付着したトナーを回収する1次クリーニング手段と、
前記1次クリーニング手段に付着したトナーを回収する2次クリーニング手段と、
を有する定着手段を備え、
画像形成手段の画像形成動作により記録材に未定着トナー像を形成させた後、前記定着手段により前記記録材上の未定着トナー像を前記記録材に定着する画像形成装置であって、
前記1次クリーニング手段を前記加熱回転体に当接させた状態で、前記定着手段により前記記録材上の未定着トナー像を前記記録材に定着する第1モードと、
前記1次クリーニング手段を前記加熱回転体から離間させた状態で、前記定着手段により前記記録材上の未定着トナー像を前記記録材に定着する第2モードと、
を有する画像形成装置において、
前記1次クリーニング手段の当接離間動作を制御する制御手段であって、
前記画像形成手段により画像形成動作が行われ、前記定着手段により前記第1モードで定
着動作が行われる場合、画像形成動作の開始前に前記1次クリーニング手段を前記加熱回転体に当接させ、前記1次クリーニング手段を前記加熱回転体に当接させてから予め設定された当接時間が経過した後に画像形成動作が行われるように制御する制御手段を備えることを特徴とする。
加熱回転体と、
前記加熱回転体に対して当接離間可能に設けられ、前記加熱回転体に付着したトナーを回収する1次クリーニング手段と、
前記1次クリーニング手段に付着したトナーを回収する2次クリーニング手段と、
を有する定着手段を備え、
画像形成手段の画像形成動作により記録材に未定着トナー像を形成させた後、前記定着手段により前記記録材上の未定着トナー像を前記記録材に定着する画像形成装置であって、
前記1次クリーニング手段を前記加熱回転体に当接させた状態で、前記定着手段により前記記録材上の未定着トナー像を前記記録材に定着する第1モードと、
前記1次クリーニング手段を前記加熱回転体から離間させた状態で、前記定着手段により前記記録材上の未定着トナー像を前記記録材に定着する第2モードと、
を有する画像形成装置において、
前記1次クリーニング手段の当接離間動作を制御する制御手段であって、
前記画像形成手段により画像形成動作が行われ、前記定着手段により前記第1モードで定
着動作が行われる場合、画像形成動作の開始前に前記1次クリーニング手段を前記加熱回転体に当接させ、前記1次クリーニング手段を前記加熱回転体に当接させてから予め設定された当接時間が経過した後に画像形成動作が行われるように制御する制御手段を備えることを特徴とする。
本発明によれば、記録材汚れや画像光沢ムラを防止することが可能となる。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
図1は、本発明の実施例1に係る画像形成装置Aの概略構成を示す断面図である。
画像形成装置Aにおいて、使用可能な記録材の最大サイズはA3用紙、プロセススピードは117mm/秒である。A4横送りの印字速度としては、24枚/分が可能である。
画像形成装置Aは、記録材Pに対して、余白無し画像の印字を行うための余白無し印字モード(第1モード)と、通常の余白有り画像の印字を行うための余白有り印字モード(第2モード)と、による画像形成を行う機能を備えている。
<画像形成装置の構成と動作について>
本実施例に係る画像形成装置Aは、4ドラム、中間転写方式のフルカラープリンタに構成されている。
本実施例に係る画像形成装置Aは、4ドラム、中間転写方式のフルカラープリンタに構成されている。
図1に示すように、画像形成装置Aは、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)の4色の画像形成部(画像形成ステーション10)10a,10b,10c,10dを有している。さらに、中間転写体としての中間転写ベルト1を含む転写装置、及び、定着手段としての定着器3を有する。ここで、画像形成ステーション10及び転写装置は、画像形成手段に相当する。
各画像形成ステーション10a,10b,10c,10dは画像形成ユニットに構成され、それぞれ像担持体としての感光体ドラム(ドラム状電子写真感光体)11a,11b,11c,11dが矢印方向に回転可能に設置されている。
この感光体ドラム11a,11b,11c,11dの外周表面上に、それぞれ感光体ドラム表面を一様に帯電する一次帯電ローラ12a,12b,12c,12dが配置されている。そして、一次帯電ローラにより帯電された感光体ドラム表面に対して、画像信号に対応して変調されたレーザ光を露光するレーザ露光器13a,13b,13c,13dが、一次帯電ローラに対して感光体ドラム回転方向下流側に配置されている。
さらにレーザ露光器より感光体ドラム回転方向下流側に、レーザ露光により形成された感光体ドラム表面上の各色の静電潜像を、対応する色のイエロー,マゼンタ,シアン,ブラックのトナーを用いて現像する現像器14a,14b,14c,14dが配置される。
感光体ドラム11a,11b,11c,11dの中間転写ベルト1を挟んだ位置(転写位置)には、感光体ドラムとともに一次転写部を形成する一次転写ローラ15a,15b
,15c,15dが対向設置されている。この一次転写ローラ15a,15b,15c,15dには、一次転写電源としてそれぞれ一次転写電源16a,16b,16c,16dが接続され、それぞれ可変な一次転写電圧Vy,Vm,Vc,Vkが印加される。
,15c,15dが対向設置されている。この一次転写ローラ15a,15b,15c,15dには、一次転写電源としてそれぞれ一次転写電源16a,16b,16c,16dが接続され、それぞれ可変な一次転写電圧Vy,Vm,Vc,Vkが印加される。
中間転写ベルト1は、駆動ローラ1a,テンションローラ1b,二次転写対向ローラ1cの3本のローラに張架して設置され、各画像形成ステーション10a〜10dを縦貫して、感光体ドラム11a〜11dに接触配置されている。中間転写ベルト1は、駆動ローラ1aにより図1に示す矢印方向に回転駆動される。
感光体ドラム11a,11b,11c,11dの一次転写ローラ15a,15b,15c,15dの下流側には,ドラムクリーナ17a,17b,17c,17dが設置されている。また、中間転写ベルト1の表面には、ベルトクリーナ4が配置されている。
以上のように構成された画像形成装置の画像形成動作について、イエローの画像形成ステーション10aを例にして説明する。
イエローステーション10aの感光体ドラム11aは、アルミニウムの円筒体表面に光導電層を形成してなっており、図1に示す矢印方向へ回転する過程で、次のような動作が行われる。
まず、一次帯電ローラ12aにより表面を一様にマイナス帯電(帯電電位=−600V)される。次いで、レーザ露光器13aにより画像露光が行われ(露光後の表面電位=−200V)、感光体ドラム11aの表面に原稿のイエロー画像成分と対応した静電潜像が形成される。この潜像は、現像器14aによりマイナス帯電したイエロートナーを用いて現像され、潜像がイエロートナー像として可視化される。
得られたイエロートナー像は、一次転写ローラ15aに一次転写電源16aから一次転写電圧を印加することによって、中間転写ベルト1上に一次転写される。転写後の感光体ドラム11aは、表面に付着している転写残トナーがドラムクリーナ17aによって除去され、次の画像形成に供される。
以上の画像形成動作を、各画像形成ステーション10a〜10dにおいて所定のタイミングを持って行い、感光体ドラム11a〜11d上のトナー像をそれぞれの一次転写部で中間転写ベルト1上に順次重ねて一次転写する。
フルカラーモードの場合は、中間転写ベルト1に対してイエロー,マゼンタ,シアン,ブラックの順でトナー像が順次転写され、単色や2〜3色モードの場合は、必要な色のトナー像が上記と同じ順で転写される。その後、中間転写ベルト1上の4色のトナー像は、中間転写ベルト1の図1に示す矢印方向の回動に伴い、二次転写ローラ2が中間転写ベルト1を挟んで、接地された二次転写対向ローラ1cと当接することにより構成された二次転写部に移動される。
そして、給送ローラ9により所定のタイミングをもって供給された記録材P上に、二次転写ローラ2に二次転写電源21から二次転写電圧が印加されることにより一括して二次転写される。二次転写ニップ部を通過した未定着トナー像を載せた記録材Pは、定着器3へと搬送され、加熱・加圧されて永久定着像となる。また、定着器3から排出された記録材Pは、装置外の排出トレイ8に排出される。
図2は、記録材カセット5について説明するための概略図である。
記録材Pは、記録材カセット5内に一対の長手位置規制板52により、次に示す複数の部材に対して、長手方向(軸方向、走査方向)の中心が整列されて蓄積されている。すなわち、感光体ドラム11a〜11d、中間転写ベルト1、定着ローラ30、加圧ローラ31、及びクリーニングローラ32,33と、長手方向の中心が整列されて蓄積されている。
これにより、記録材カセット5から搬送された記録材Pは、感光体ドラム11a〜11d、中間転写ベルト1、定着ローラ30、加圧ローラ31及びクリーニングローラ32,33と、長手方向中心が整列した状態で二次転写ニップ部、定着ニップ部に挿通される。
つまり、本実施例の画像形成装置は、いわゆる中央基準構成となっている。ピックアップローラ対51により記録材カセット5から取り出された記録材Pは、給送装置6の搬送ローラ61と、給送ローラ9により、中間転写ベルト1上のトナー像に同期した所定のタイミングで二次転写部に挿通される。ここで、定着ローラ30、及び加圧ローラ31は、加熱回転体に相当する。また、クリーニングローラ32,33はそれぞれ定着ローラ30、加圧ローラ31に対して当接離間可能に設けられ、定着ローラ30、加圧ローラ31に付着したトナーをそれぞれ回収する1次クリーニング手段に相当する。
<画像形成装置の構成部品について>
本実施例では、感光体ドラム11(11a〜11d)に直径30.6mmの負帯電性のOPCドラムを用いている。そして、一次帯電ローラ12(12a〜12d)にDC成分にAC成分を重畳した帯電電圧を印加して、環境を問わず、感光体ドラム11の表面を約−600Vに一様に帯電している。
本実施例では、感光体ドラム11(11a〜11d)に直径30.6mmの負帯電性のOPCドラムを用いている。そして、一次帯電ローラ12(12a〜12d)にDC成分にAC成分を重畳した帯電電圧を印加して、環境を問わず、感光体ドラム11の表面を約−600Vに一様に帯電している。
レーザ露光器13(13a〜13d)は、波長760nmの近赤外レーザダイオードと、感光体ドラム11にレーザ光を走査するポリゴンミラーとを有し、感光体ドラム11の表面電位を露光部で−200Vに低下して、これを画像部とする静電潜像を形成する。
現像器14(14a〜14d)は、非磁性トナー(非磁性1成分現像剤)を用いた現像方式の現像器であり、非磁性トナーとしてワックスを含んだコア/シェル構造の粒径6μmの重合トナーを使用している。そして、このトナーを塗布ローラによって現像スリーブの表面にコーティングして担持させ、現像スリーブの回転に伴い弾性ブレードでトナー層厚を規制して、感光体ドラム11と対向した現像部へ搬送している。そして、現像スリーブに印加したDC成分にAC成分を重畳した現像電圧によって、現像スリーブ上のトナーを感光体ドラム11(11a〜11d)上の静電潜像の露光部に付着させ、潜像を反転現像する。
一次転写ローラ15(15a〜15d)は,直径8mmの芯金上にEPDMの導電ゴム層を長手方向にわたり被覆して、直径16mmに形成したもので、それぞれの芯金が給電バネを介して一次転写電源16(16a〜16d)に接続されている。一次転写ローラ15のローラ硬度はアスカーC(ASKER−C)で35°であり、その抵抗値は1×106Ωである。
二次転写ローラ2は、直径14.0mmのアルミ製芯金と層厚4mmのシリコンゴム層と表層である層厚100μmのフッ素樹脂層で構成される外径22.1mmのローラである。そして、二次転写ローラ2は、シリコンゴムとフッ素樹脂を抵抗調整することでローラ抵抗値を1×108Ωとしている。二次転写ローラ55の硬度は45°(ASKER−C)である。この二次転写ローラ2も、芯金が給電バネを介して二次転写電源21に接続されている。
二次転写ローラクリーナ22としてはウレタンゴムブレードが用いられている。
駆動ローラ1a,テンションローラ1b,二次転写対向ローラ1cは、いずれも直径32mmのアルミニウム製導電ローラからなり、芯金部が給電バネを介して接地されている。
中間転写ベルト1は、カーボン分散により抵抗調整したポリイミド樹脂製の単層シームレスの無端ベルトであり、厚さ75μm、周長1115mmの寸法を有している。JIS−K6911に準拠し、電極とベルト表面との良好な接触性を得るために、導電性ゴムを電極として使用した上で、中間転写ベルトの体積抵抗率ρv、表面抵抗率ρsを測定すると、100Vを10秒印加時にρv=5×108Ωcmの値が得られる。この測定には、Advantest社製R8340超高抵抗計を用いている。
3本のローラ1a,1b,1cに張架された中間転写ベルト1のテンションは6kgf(58.8N)であり、駆動ローラ1a,テンションローラ1b間の距離は500mmである。そして、各画像形成ステーション10(10a〜10d)の感光体ドラム11(11a〜11d)と一次転写ローラ15(15a〜15d)とで構成される一次転写部は、ローラ1a,1b間の中間転写ベルト1上に均等間隔で配置されている。
各一次転写ローラ15は両端に設けられたバネにより、中間転写ベルト1の裏面に8.5Nの圧力で当接されている。
定着ローラ30は、外径46mm、厚み2mmの鉄の芯金上に、耐熱性を有しかつ硬度の低い厚み2mmのシリコンゴム弾性層を設け、更にその上に厚み50μmのPFA樹脂層を設けており、また、内部はハロゲンヒータによって加熱されるようになっている。
定着ローラ30の温度は、表面に対向して配置される温度センサ30a(サーモパイル)によって表面温度を検知され、温度制御回路がヒータを断続的に作動させることにより、前記表面温度が所定の温度(180℃程度)となるよう制御される。
一方、定着ローラ30に圧接し回転する加圧ローラ31は、外径44mm、厚み2mmの鉄の芯金上に、耐熱性を有しかつ硬度の低い厚み2mmのシリコンゴム弾性層を設け、更にその上に厚み50μmのPFA樹脂層を設けた構造をなしている。本加圧ローラも、内部はハロゲンヒータによって加熱されるようになっている。ここで、PFAはテトラフルオロエチレン パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体である。
加圧ローラ31の温度も、表面に対向して配置される温度センサ31a(サーモパイル)により表面温度を検知され、温度制御回路がヒータを断続的に作動させることにより、前記表面温度が所定の温度(定着ローラと同様に180℃程度)となるよう制御される。加圧ローラ31は両端に設けられたバネにより、定着ローラ30に対して980Nの圧力で当接されている。ここで、温度センサ30a,31aは、温度検知手段に相当する。
<余白無し印字モードの印字動作について>
図3は、記録材Pに対する塗り足し領域について説明するための概略図である。
図4は、紙コバトナーの付着状態を示す概略図である。図5は、定着ローラと加圧ローラ上へのオフセットトナーについて示す概略図である。
図3は、記録材Pに対する塗り足し領域について説明するための概略図である。
図4は、紙コバトナーの付着状態を示す概略図である。図5は、定着ローラと加圧ローラ上へのオフセットトナーについて示す概略図である。
本画像形成装置において記録材Pに余白無し印字モードで印字を行う場合には、通常の余白有り印字モードで印字を行う場合に記録材P内の印字領域を規定するマスク領域Eが、次のような領域とされる。すなわち、図3に示したように記録材Pの先端部、後端部、
左端部、右端部について各々2mmの幅を有する塗り足し領域Bの分だけ記録材Pよりも大きな領域とされる。そして、塗り足し領域Bの画像部分までを含めた画像を感光体ドラム上に形成し、これを中間転写ベルト1を介して、記録材P上に転写して余白無し印字画像を得る。
左端部、右端部について各々2mmの幅を有する塗り足し領域Bの分だけ記録材Pよりも大きな領域とされる。そして、塗り足し領域Bの画像部分までを含めた画像を感光体ドラム上に形成し、これを中間転写ベルト1を介して、記録材P上に転写して余白無し印字画像を得る。
なお、二次転写時に記録材Pより外側にある塗り足し領域のトナーの一部は、二次転写ローラ2上に付着することになる。この付着トナーは、二次転写ローラ2に当接している二次転写ローラクリーナ22で除去される。
一方で、二次転写部において二次転写工程を終えた記録材P上には、図4に示したように、表面のみならず、端部を取り囲む周囲四辺の裁断面部分である紙こば面Paの一部に対してもトナーtが転写されている。この記録材Pが定着器3内に進入した際、図5に示したように、定着ニップ部において紙こば面上のトナーtaが未定着のままとなり、定着ローラ30及び加圧ローラ31の表面上にオフセットする現象が発生する。このオフセットトナーが定着ローラ及び加圧ローラ表面に付着すると、記録材Pの表面及び裏面の汚れを引き起こす。
<定着器クリーニング機構について>
図6は、本実施例に係る画像形成装置Aにおける定着器3の概略構成を示す断面図である。ここで、図6(a)はクリーニングローラ32,33がそれぞれ定着ローラ30、加圧ローラ31に当接している状態を示しており、同図(b)はクリーニングローラ32,33がそれぞれ定着ローラ30、加圧ローラ31から離間している状態を示している。以下、本実施例の定着器3について説明する。
図6は、本実施例に係る画像形成装置Aにおける定着器3の概略構成を示す断面図である。ここで、図6(a)はクリーニングローラ32,33がそれぞれ定着ローラ30、加圧ローラ31に当接している状態を示しており、同図(b)はクリーニングローラ32,33がそれぞれ定着ローラ30、加圧ローラ31から離間している状態を示している。以下、本実施例の定着器3について説明する。
定着ローラ30及び加圧ローラ31には、それぞれクリーニングローラ32及び33が当接離間可能に配置されており、余白無し印字モードによる印字動作時は、これらを定着ローラ、加圧ローラに当接させ、両ローラ表面に付着したトナーが回収される。さらに、クリーニングローラ32,33の表面には、2次クリーニング手段として、それぞれクリーニングパッド34,35が当接されている。クリーニングパッド34,35は、クリーニングローラ上のトナーを剥ぎ取って回収し、クリーニングローラ上のトナー付着量を抑制し、クリーニングローラ上のトナーが定着ローラや加圧ローラに逆流して、記録材の汚れを引き起こすのを防止するためである。
ここで、上述したように、余白無し印字モードによる印字動作時は、定着ローラ30及び加圧ローラ31には、それぞれクリーニングローラ32,33が当接して配置されている。これに対して、余白有り印字モードによる印字動作時は、クリーニングローラ32,33が、定着ローラ30及び加圧ローラ31に対してそれぞれ離間して配置されている。
クリーニングローラ32,33は、アルミニウムパイプ製の金属ローラである。パイプ厚みは2mm、外径は15mmである。それぞれ定着ローラ30と加圧ローラ31に対して、98Nの圧力で当接可能である。
クリーニングパッド34,35は、2デニールのポリアミド繊維より成る、厚み3mm、目付け量750g/m2の不織布である。それぞれ定着ローラ30と加圧ローラ31に対して、侵入量0.3mmの固定方式で当接されている。
かくして、4色のトナー像が転写、定着された余白無しのフルカラー画像が記録材P上に得られる。
ここで、定着器3の動作機構について、詳細に説明する。
クリーニングローラ32,33は、定着ローラ30と加圧ローラ31との間で形成される定着ニップに対し、両ローラ周面上の回転方向下流側の位置に配置されている。それぞれアルミパイプ両端に圧入された支軸用フランジによって、フレーム32a,33aに回転可能に支持されると共に、両フレームの一端を定着器フレームに設けられた軸32c,33cに対して回転可能に設置されている。フレーム32a,33aのレバー部は、定着器フレームに固定された圧縮バネ32b,33bにより付勢され、フレーム32a,33aを介して、クリーニングローラ32,33を定着ローラ30、加圧ローラ31へ当接可能である。両クリーニングローラは、当接時、それぞれ定着ローラ30、加圧ローラ31より駆動力を得て、従動式で回転する(図6(a))。
フレーム32a,33aの圧縮バネ32b,33bと反対側には、定着器フレームに支持され回転可能なカム32d,33dが設置されている。カム32d,33dが回転すると、フレーム32a,33aが押し上げられ、クリーニングローラ32,33の定着ローラ、加圧ローラへの当接が解除され、離間が可能となる(図6(b))。
ここで、クリーニングローラ32,33の当接離間動作は、画像形成装置に備えられた制御手段としてのプリンタコントローラ内のCPUによって制御される。なお、クリーニングパッド34,35は、フレーム32a,33aに固定されており、クリーニングローラの上記当接離間動作に影響されず、所定の侵入量でクリーニングローラに当接されている。
<定着器の動作制御について>
次に、本実施例に示す画像形成装置の特徴である、定着器3の動作制御について説明する。図7は、定着器3の動作制御を説明するためのフローチャートである。
次に、本実施例に示す画像形成装置の特徴である、定着器3の動作制御について説明する。図7は、定着器3の動作制御を説明するためのフローチャートである。
本制御は、画像形成装置に備えられた制御手段としてのプリンタコントローラ内のCPUによって実行される。
Step1:画像形成装置がスタンバイレディ状態のとき、クリーニングローラ32,33は離間状態(図6(b)参照)となっている。
Step2:プリント信号を受信するまで、スタンバイレディ状態が継続される。
Step3:プリント信号を受信すると、その信号が余白無し印字モード指定か、余白有り印字モード指定かに応じて、異なる制御が行われる。
Step4:余白無し印字モード指定の場合、まずクリーニングローラ当接待機時間(当接時間)E[s]が決定される。これは、余白無し印字動作の開始前であって、クリーニングローラ32,33が離間状態から当接状態へ移行した際に、クリーニングローラ32,33を当接状態で停止、保持する時間であって、予め設定されている当接時間に相当する。本実施例の画像形成装置においては、E=100秒とされている。
Step5:クリーニングローラ32,33が定着ローラ30、加圧ローラ31に当接される(図6(a)参照)。
Step6:Step4で決定されたクリーニングローラ当接待機時間Eの間、定着ローラ30、加圧ローラ31、及び各クリーニングローラ32,33は未回転のまま保持される。
Step7:当接待機時間Eが経過した後は、定着ローラ30、加圧ローラ31が回転を開始し、またこれらの当接された各クリーニングローラ32,33も回転を始め、余白無し印字動作が実施される。
Step8:余白無し印字動作が完了すると、定着ローラ30、加圧ローラ31から、各クリーニングローラ32,33が離間される。
Step9:一方、余白有り印字モード指定の場合、クリーニングローラ32,33は定着ローラ30、加圧ローラ31から離間された状態のまま、定着ローラ30、加圧ローラ31のみが回転動作を始め、余白有り印字動作が実施される。
Step10:余白無し印字動作、或いは余白有り印字動作が完了すると、再びStep1のスタンバイレディ状態に戻る。
また、図8は、上記制御が行われる際の画像形成装置の動作上のタイミングチャートである。
図8(a)は、余白無し印字動作を行う際のものである。
スタンバイレディ状態において、余白無し印字モード指定のプリント信号が受信されると(プリント信号:受信待ち→受信)、直ちにクリーニングローラ32,33が定着ローラ30、加圧ローラ31に当接される。(クリーニングローラ:離間→当接、スタンバイレディ:YES→NO)
そして、クリーニングローラ当接待機時間Eの間、この当接状態が保持される。
次に、クリーニングローラ当接待機時間Eが完了すると、余白無し印字動作が開始され(印字動作:未実施→実施)、帯電、露光、現像、1次転写、2次転写、定着動作が実施され、記録材上に余白無しの定着画像が得られる。
余白無し印字動作が完了すると再びクリーニングローラ32,33が離間され(クリーニングローラ:当接→離間)、画像形成装置は再び、スタンバイレディ状態となる。
一方、図8(b)は、余白有り印字動作を行う際のものである。
スタンバイレディ状態において、余白有り印字モード指定のプリント信号が受信されると(プリント信号:受信待ち→受信)、直ちに、余白有り印字動作が開始される(印字動作:未実施→実施)。これにより、帯電、露光、現像、1次転写、2次転写、定着動作が実施され、記録材上に余白有りの定着画像が得られる。
余白有り印字動作が完了すると、画像形成装置は再び、スタンバイレディ状態となる(スタンバイレディ:NO→YES)。
なお、余白有り印字動作が行われる際は、クリーニングローラ32,33は当接状態へは移行せず、離間状態のままである。
ここで、図8(a),(b)において、余白無し印字モードのプリント信号が入力した時の定着ローラ30(加圧ローラ31)の温度と、余白有り印字モードのプリント信号が入力した時の定着ローラ30(加圧ローラ31)の温度とは同じである。このように、プリント信号が入力してから印字動作開始までの時間が、余白無し印字動作時(図8(a)
)と、余白有り印字動作時(図8(b))とで異なっている。すなわち、プリント信号入力時の定着ローラ30(加圧ローラ31)の温度が同じ場合、余白無し印字動作時(図8(a))における記録材への印字動作開始(画像形成動作開始)タイミングは、余白有り印字動作時(図8(b))よりも遅くなっている。
)と、余白有り印字動作時(図8(b))とで異なっている。すなわち、プリント信号入力時の定着ローラ30(加圧ローラ31)の温度が同じ場合、余白無し印字動作時(図8(a))における記録材への印字動作開始(画像形成動作開始)タイミングは、余白有り印字動作時(図8(b))よりも遅くなっている。
<クリーニングローラの当接待機時間について>
ここで、本実施例の画像形成装置におけるクリーニングローラ32,33の当接待機時間について、説明する。
ここで、本実施例の画像形成装置におけるクリーニングローラ32,33の当接待機時間について、説明する。
図9は、本実施例の画像形成装置において、スタンバイレディ状態で定着ローラ30から離間した状態にあるクリーニングローラ32が定着ローラ30に当接された際に生じる、クリーニングローラ32の温度変化を、実験的に求め、プロットしたグラフである。実験では、クリーニングローラ温度を、温度検知素子(サーミスタ)をクリーニングローラ表面に接するように配置して測定した。
図9中の時間0秒以前において、クリーニングローラ32は定着ローラ30から離間した状態(スタンバイレディ状態)にある。表面温度が180℃となるよう温調制御された定着ローラ30と加圧ローラ31の影響で定着器全体が昇温しており、両クリーニングローラ温度も約120℃付近となっている。
時間0秒にクリーニングローラ32が定着ローラ30に当接されると、定着ローラ表面からクリーニングローラ表面へと直接に熱が供給され、徐々にクリーニングローラ温度が上昇する。そして、約100秒後に130℃付近の温度に到達する。
なお、本画像形成装置におけるクリーニングローラ32はアルミパイプ製であり、熱容量が十分に小さいため、クリーニングローラ32が定着ローラ30から得た熱はクリーニングローラ全体にすぐに行き渡る。そして、クリーニングローラ32とクリーニングパッド34間のニップ部の温度も同様に約130℃付近まで上昇する。本画像形成装置で使用されるトナーは、本温度付近で溶融する性質を持ち、ニップ内に蓄積したトナーの状態は、固着状態から、溶融した状態へと変化する。
一方、加圧ローラ31にクリーニングローラ33を当接した際の温度変化も同様であり、130℃付近の温度で、加圧ローラ31側のクリーニングローラ33とクリーニングパッド35間のニップ部の蓄積トナーも同様の状態変化を示す。
以上のように本実施例では、スタンバイレディ状態で余白無し印字モード指定のプリント信号が受信された際、印字動作を開始する前に、予めクリーニングローラ32,33を定着ローラ30及び加圧ローラ31に当接し、約100秒程度の待機時間を設けている。このことで、クリーニングローラ32,33とクリーニングパッド34,35との間それぞれのニップ温度を約130℃に上昇させることができるので、ニップ部の蓄積トナーを溶融させることができる。これにより、クリーニングローラ32,33の回転負荷を低減することができ、クリーニングローラ32,33の良好な回転性を確保できるようになる。
以上説明したように、本実施例によれば、定着ローラや加圧ローラに対し当接離間可能なクリーニングローラ、及びそれに接する二次的なクリーニング部材(パッド等)を備えた画像形成装置において、次のような効果を得ることができる。
すなわち、印字動作開始前にクリーニングローラを定着ローラや加圧ローラに当接し所定時間だけ待機させる制御を行うことで、クリーニングローラと二次的クリーニング手段
との間のニップ部に蓄積したトナーを溶融することができる。これにより、クリーニングローラの回転負荷を低減することができ、画像形成動作時におけるクリーニングローラの良好な回転性を確保できる。したがって、記録材の汚れや画像の光沢ムラなどのない定着画像が得られるようになる。
との間のニップ部に蓄積したトナーを溶融することができる。これにより、クリーニングローラの回転負荷を低減することができ、画像形成動作時におけるクリーニングローラの良好な回転性を確保できる。したがって、記録材の汚れや画像の光沢ムラなどのない定着画像が得られるようになる。
なお、本実施例の画像形成装置においては、クリーニングローラ32,33は、定着ローラ30や加圧ローラ31に対し従動方式で当接し、クリーニングローラ表面が定着ローラや加圧ローラ表面から駆動力を得て回転する方式であった。しかしながら、これに限るものではなく、クリーニングローラの回転安定性をより高めるために、クリーニングローラ端部に駆動用ギアなどを設けて直接に駆動を取る構成も考えられる。このような構成においても、上述の制御を行うことで、クリーニングローラの回転負荷を低減し、クリーニングローラの更に良好な回転安定性を得て、記録材の汚れや画像の光沢ムラなどのない定着画像が、確実に得られるようになる。
また、本実施例においては、定着ローラ30、加圧ローラ31に対してそれぞれ、クリーニングローラ32,33が設けられていたが、これに限るものではない。すなわち、クリーニングローラは、定着ローラ30と加圧ローラ31とのうち少なくともいずれか一方に設けられるものであればよい。
また、本実施例の画像形成装置において、クリーニングローラ32,33の当接待機時間は100秒とされている。しかしながら、画像形成装置構成、定着器構成、トナーの性質等によって、クリーニングローラと二次的クリーニング手段との間のニップ部に蓄積するトナーの量や状態は変化し、系によってトナーを溶融するために必要な時間が異なることは言うまでもない。但し、何れの系においても、一般的なトナーの熱特性を考慮すると、固着状態にあるトナーを溶融状態へと変化させるために、最低でも10秒程度の当接待機時間を設ける必要がある、と言える。なお、ある一つの画像形成装置に限定した系で、装置の状態に応じて、随時クリーニングローラの当接待機時間を変更する制御方法に関しては、実施例2以降で述べる。
以下、本発明の実施例2に係る画像形成装置について説明する。本実施例に係る画像形成装置は、実施例1の画像形成装置と同様の構成を有する。また、画像形成装置の動作や構成部品等も、実施例1の画像形成装置と同様であるため、実施例1と同様の構成部品については同一の符号を付して、その説明は省略する。
本実施例の画像形成装置においては、実施例1で述べた機能に加え、さらに、次のような機能を備えることを特徴としている。すなわち、本実施例の画像形成装置では、電源が入力されてからの経過時間を記憶する電源入力時間記憶手段を備え、その時間情報などを元に、余白無し印字動作開始前のクリーニングローラの当接待機時間E[s]を変更可能とする機能を備えている。ここで、本実施例において、画像形成装置に備えられたプリンタコントローラは、計測手段及び記憶手段に相当する。
本実施例に示す画像形成装置の定着器の動作制御は、実施例1におけるものと同様であり、図7に示すフローチャート、図8に示すタイミングチャートに従う。但し、図7に示すフローチャート内のStep4におけるクリーニングローラ当接待機時間E[s]は、本実施例の画像形成装置においては固定値でなく、変更(制御)可能な値である。
本実施例においては、画像形成装置に備えられたプリンタコントローラ内のCPUによって画像形成装置の電源が入力されてからの経過時間T[s]がカウントされ、プリンタコントローラ内にある記録(記憶)媒体としてのメモリに格納される。ここで、メモリと
しては、RAMや書き換え可能なROM等が挙げられる。
しては、RAMや書き換え可能なROM等が挙げられる。
また、画像形成装置の電源が入力された時点における定着ローラ30及び加圧ローラ31の温度値I[℃]も、同メモリ内に格納される。
そして、図7に示すStep2,3において、余白無し印字モード指定のプリント信号を受信すると、Step4において、次のようにしてクリーニングローラ当接待機時間E[s]が決定される。すなわち、Step4において、メモリ内に格納された電源入力経過時間Tと、電源入力時の定着(加圧)ローラ温度I[℃]を参照し、クリーニングローラ当接待機時間E[s]が決定される。
図10は、本実施例の画像形成装置において設定されている、電源入力時定着(加圧)ローラ温度I[℃]、電源入力経過時間T[s]及びクリーニングローラ当接待機時間E[s]の関係を示す図である。これらの関係も、プリンタコントローラ内のメモリに記憶されており、電源入力経過時間Tと、電源入力時の定着(加圧)ローラ温度I[℃]に基づいて、クリーニングローラ当接待機時間E[s]が決定(導出)される。また、図10には、参考値として、画像形成装置のスタンバイレディ状態におけるクリーニングローラ温度を併記している。
以下、上記関係が設定されている理由について説明する。
本実施例の画像形成装置においては、画像形成装置の電源が入力されると、定着ローラ30と加圧ローラ31の目標温度180℃をターゲットとし、定着器3のウォームアップ制御が行われる。このとき、電源入力経過時間と共に、定着器全体が昇温し、定着器内に配置されたクリーニングローラ温度も徐々に上昇する。
電源入力時の定着ローラ30及び加圧ローラ31の温度が120℃未満の状態において、電源が入力された場合、電源入力経過時間として180秒が経過すると、定着器3のウォームアップ制御が完了し、画像形成装置はスタンバイレディ状態となる。ここで、電源入力時の定着ローラ30及び加圧ローラ31の温度が120℃未満の状態とは、電源未入力のまま画像形成装置が長時間放置され、定着器3が冷めている場合などが挙げられる。
このあと定着器3の昇温は継続し、やがて電源入力経過時間が600秒程度で、飽和温度状態に達する。
一方、電源入力時の定着ローラ30及び加圧ローラ31の温度が120℃以上の状態において、電源が入力された場合、電源入力経過時間60秒で、定着器3のウォームアップ制御が完了し、画像形成装置はスタンバイレディ状態となる。ここで、電源入力時の定着ローラ30及び加圧ローラ31の温度が120℃以上の状態とは、画像形成装置の電源が未入力となって短時間内に再入力され定着器3がまだ温かい場合などが挙げられる。
このあと定着器3の昇温が継続し、電源入力経過時間が480秒程度で、飽和温度状態に達する。
まず、電源入力時の定着ローラ30及び加圧ローラ31の温度が120℃未満の場合について述べる。本実施例においては、定着ローラ30及び加圧ローラ31のいずれか一つの温度でも120℃未満であれば、この条件に相当するものとしている。
電源入力経過時間Tが600[s]以上のとき、画像形成装置はスタンバイレディ状態にあり、定着器3は、昇温を終えた飽和温度状態にある。このときのクリーニングローラ
温度は約120℃程度である。この状態で余白無し印字指定のプリント信号が受信されると、実施例1と同様に、クリーニングローラ当接待機時間Eは100[s]に設定される。
温度は約120℃程度である。この状態で余白無し印字指定のプリント信号が受信されると、実施例1と同様に、クリーニングローラ当接待機時間Eは100[s]に設定される。
実施例1で説明したように、180℃に温調制御された定着ローラ30、加圧ローラ31にクリーニングローラ32,33が当接すると、クリーニングローラ温度が100秒間で約130℃付近まで上昇する。これにより、印字動作時にクリーニングローラの良好な回転性が得られるようになる。
一方、電源入力経過時間Tが600[s]未満の場合には、100秒とは異なる当接待機時間Eが設定される。
電源入力経過時間Tが180[s]未満の場合、定着器3はまだウォームアップ中であり、定着ローラ30、加圧ローラ31共にその目標温度である180℃には達していない。このとき、画像形成装置はスタンバイレディ状態にはなく、プリント信号を受信せず、印字動作が行われることもない。
電源入力経過時間Tが180[s]以上300[s]未満の場合、定着器3はウォームアップを完了し、定着ローラ30、加圧ローラ31共に目標温度180℃に達し、画像形成装置はスタンバイレディ状態にある。しかし、定着器全体はまだ飽和温度に達せず、昇温過程にあり、クリーニングローラ温度も約100℃程度に留まっている。このとき、クリーニングローラ温度を約130℃に上昇させ、良好な回転性が得られるようにするためには、クリーニングローラ当接待機時間E[s]として180秒が必要となる。
また、電源入力経過時間Tが300[s]以上600[s]未満の場合も、画像形成装置はスタンバイレディ状態にあるものの、定着器全体は昇温過程にあり、クリーニングローラ温度は約110℃程度に留まる。このとき、クリーニングローラ温度を約130℃に上昇させるためには、クリーニングローラ当接待機時間Eとして160秒が必要となる。
一方、電源入力時の定着ローラ30及び加圧ローラ31の温度が120℃以上の場合について述べる。本実施例においては、定着ローラ30及び加圧ローラ31の両者の温度が120℃以上である時、この条件に相当するものとしている。
上述の120℃未満の場合に比べ、電源入力時点の定着器3が温かく、クリーニングローラ温度も高いため、同じ電源入力経過時間Tでも、クリーニングローラ当接待機時間Eが短くなる傾向がある。
電源入力経過時間Tが480[s]以上のとき、クリーニングローラ当接待機時間Eは100[s]に設定される。
電源入力経過時間Tが60[s]未満の場合、画像形成装置はスタンバイレディ状態にはない。
電源入力経過時間Tが60[s]以上180[s]未満の場合、クリーニングローラ当接待機時間E[s]は180秒に設定される。
電源入力経過時間Tが180[s]以上480[s]未満の場合、クリーニングローラ当接待機時間Eは160秒に設定される。
以上説明したように、本実施例では、定着ローラや加圧ローラに対し当接離間可能なク
リーニングローラと、クリーニングローラに接する二次的なクリーニング部材(パッド等)とを備えた画像形成装置において、次のような制御を行っている。
リーニングローラと、クリーニングローラに接する二次的なクリーニング部材(パッド等)とを備えた画像形成装置において、次のような制御を行っている。
すなわち、印字動作開始前にクリーニングローラを定着ローラや加圧ローラに当接して待機させ、当接待機時間を、画像形成装置の電源が入力された時点の定着ローラや加圧ローラ温度と、画像形成装置の電源が入力されてからの経過時間に応じて変更している。このような制御を行うことにより、画像形成装置の昇温状態に依らず、クリーニングローラの良好な回転性を確保し、記録材の汚れや画像の光沢ムラなどが生じない定着画像が得られるようになる。
なお、本実施例においては、当接待機時間を、画像形成装置の電源が入力された時点の定着ローラや加圧ローラ温度と、画像形成装置の電源が入力されてからの経過時間に応じて変更させていたが、これに限るものではない。すなわち、当接待機時間を、画像形成装置の電源が入力された時点の定着ローラや加圧ローラ温度と、画像形成装置の電源が入力されてからの経過時間とのうちいずれか一方に応じて変更させるものであってもよい。このような制御によっても、クリーニングローラの良好な回転性を確保し、記録材の汚れや画像の光沢ムラなどが生じない定着画像が得られるようになる。
以下、本発明の実施例3に係る画像形成装置について説明する。本実施例に係る画像形成装置は、実施例1の画像形成装置と同様の構成を有する。また、画像形成装置の動作や構成部品等も、実施例1の画像形成装置と同様であるため、実施例1と同様の構成部品については同一の符号を付して、その説明は省略する。
実施例2の画像形成装置では、画像形成装置の電源が入力されてからの経過時間と、そのときのクリーニングローラ温度に関する経験上の相関関係に基づき、印字動作開始時の最適な当接待機時間を予測して決定する制御が採用されていた。しかしながら、電源入力経過時間だけでなく、画像形成装置への電源入力電圧や、画像形成装置の設置環境(気温等)の変化によっても、クリーニングローラ温度は変動し得るため、より精度の高い制御が望ましい。
本実施例の画像形成装置においては、これを実現すべく、定着器内のクリーニングローラ上に新たにサーミスタを設置し、その温度検知情報を元に余白無し印字動作時のクリーニングローラの当接待機時間Eが変更される制御方式を採用している。
図11は、本実施例の画像形成装置における定着器の概略構成を示す断面図である。図11(a)はクリーニングローラ当接状態、図11(b)は離間状態を示す図である。
クリーニングローラ32,33には、それぞれの表面温度を検知可能な温度検知手段としてのサーミスタ32e,33eがそれぞれ接触配置されている。サーミスタ32e,33eは、フレーム32a,33aに固定されており、クリーニングローラ32,33の当接離間動作に影響されず、一定加重でクリーニングローラ32,33に当接されている。それ以外の構成は、実施例1の構成と同様である。
クリーニングローラ32,33には、それぞれの表面温度を検知可能な温度検知手段としてのサーミスタ32e,33eがそれぞれ接触配置されている。サーミスタ32e,33eは、フレーム32a,33aに固定されており、クリーニングローラ32,33の当接離間動作に影響されず、一定加重でクリーニングローラ32,33に当接されている。それ以外の構成は、実施例1の構成と同様である。
図12は、本実施例に示す画像形成装置の定着器3の動作制御について説明するためのフローチャートである。動作上のタイミングチャートは図8と同様である。
図12のフローチャートについて説明する。
Step1:画像形成装置がスタンバイレディ状態のとき、クリーニングローラ32,33は離間状態(図11(b)参照)となっている。
Step2:プリント信号を受信するまで、スタンバイレディ状態が継続される。
Step3:プリント信号を受信すると、その信号が余白無し印字モード指定か、余白有り印字モード指定かに応じて、異なる制御が行われる。
Step4:余白無し印字モード指定の場合、クリーニングローラ32,33が定着ローラ30、加圧ローラ31に当接される(図11(a)参照)。
Step5:サーミスタ32e,33eにより、クリーニングローラ温度Dが検知される。
Step6:クリーニングローラ温度Dが130℃以上の場合、Step7に進む。しかし、130℃未満の場合(本実施例においては、定着ローラ30及び加圧ローラ31のいずれか一つの温度でも130℃未満であるときとしている)、Step5に戻り、再度クリーニングローラ温度Dが検知される。このように、130℃未満の場合には、クリーニングローラ温度Dが130℃以上となるまで検知が繰り返される当接待機ループに入る。このとき、定着ローラ30、加圧ローラ31、及び各クリーニングローラ32,33は未回転のまま保持される。
Step7:クリーニングローラ温度Dが130℃以上となると、定着ローラ30、加圧ローラ31が回転を開始し、またこれらに当接された各クリーニングローラ32,33も回転を始め、余白無し印字動作が実施される。ここで、クリーニングローラ温度Dが130℃以上とは、本実施例においては、定着ローラ30及び加圧ローラ31の両者の温度が130℃以上である時としている。
Step8:余白無し印字動作が完了すると、定着ローラ30、加圧ローラ31から、各クリーニングローラ32,33が離間される。
Step9:一方、余白有り印字モード指定の場合、クリーニングローラ32,33は定着ローラ30、加圧ローラ31から離間された状態のまま、定着ローラ30、加圧ローラ31のみが回転動作を始め、余白有り印字動作が実施される。
Step10:余白無し印字動作、或いは余白有り印字動作が完了すると、再びStep1のスタンバイレディ状態に戻る。
以上のように、クリーニングローラ温度Dが130[℃]以上の場合には、クリーニングローラ32,33を当接させ直ちに印字動作を行うことで、クリーニングローラ32,33の良好な回転性が得られる。これは、クリーニングローラ温度Dが130[℃]以上の場合、クリーニングローラ32,33とクリーニングパッド34,35との間それぞれのニップ部の蓄積トナーは、すでに溶融しているためである。これは、例えば、前回印字動作を終えた直後など、定着器3の昇温状態が通常の飽和温度よりも更に高い状態にある場合には、クリーニングローラ温度が既に130℃を上回っていることがあり、このような場合に適用される。
一方、クリーニングローラ温度Dが130℃未満である場合は、クリーニングローラ32,33を定着ローラ30及び加圧ローラ31に当接し、余白無し指定の印字動作開始前にクリーニングローラ32,33を当接待機させている。そして、クリーニングローラ温度を約130℃まで上昇させてから印字動作を実施することで、クリーニングローラ32,33の良好な回転性が確保できるようになる。
以上説明したように、本実施例では、上述した実施例1の構成に対して、更にクリーニングローラ温度を検知する検知手段を備えたものである。そして、印字動作開始前にクリーニングローラを定着ローラや加圧ローラに当接して待機させ、クリーニングローラ温度が所定温度以上(トナーの軟化温度以上)となった場合に画像形成動作を実施するように制御している。
これにより、画像形成装置の電源入力電圧や設置環境の変化に依らず、クリーニングローラの良好な回転性を確保し、記録材の汚れや画像の光沢ムラなどが生じない定着画像を得ることが可能となる。
3 定着器
10 画像形成ステーション
11 感光体ドラム
30 定着ローラ
31 加圧ローラ
32,33 クリーニングローラ
34,35 クリーニングパッド
10 画像形成ステーション
11 感光体ドラム
30 定着ローラ
31 加圧ローラ
32,33 クリーニングローラ
34,35 クリーニングパッド
Claims (3)
- 加熱回転体と、
前記加熱回転体に対して当接離間可能に設けられ、前記加熱回転体に付着したトナーを回収する1次クリーニング手段と、
前記1次クリーニング手段に付着したトナーを回収する2次クリーニング手段と、
を有する定着手段を備え、
画像形成手段の画像形成動作により記録材に未定着トナー像を形成させた後、前記定着手段により前記記録材上の未定着トナー像を前記記録材に定着する画像形成装置であって、
前記1次クリーニング手段を前記加熱回転体に当接させた状態で、前記定着手段により前記記録材上の未定着トナー像を前記記録材に定着する第1モードと、
前記1次クリーニング手段を前記加熱回転体から離間させた状態で、前記定着手段により前記記録材上の未定着トナー像を前記記録材に定着する第2モードと、
を有する画像形成装置において、
前記1次クリーニング手段の当接離間動作を制御する制御手段であって、
前記画像形成手段により画像形成動作が行われ、前記定着手段により前記第1モードで定着動作が行われる場合、画像形成動作の開始前に前記1次クリーニング手段を前記加熱回転体に当接させ、前記1次クリーニング手段を前記加熱回転体に当接させてから予め設定された当接時間が経過した後に画像形成動作が行われるように制御する制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 画像形成装置の電源が入力されてからの経過時間を計測する計測手段、及び、前記加熱回転体の温度を検知する温度検知手段のうち少なくともいずれかを備え、
画像形成装置の電源が入力されてからの経過時間、及び、画像形成装置の電源が入力された際に前記温度検知手段により検知された前記加熱回転体の温度のうち少なくともいずれかと、前記当接時間との関係が記憶手段により予め記憶されており、
前記制御手段は、前記計測手段により計測された時間、及び画像形成装置の電源が入力された際に前記温度検知手段により検知された温度のうち少なくともいずれかに基づいて、前記記憶手段から前記当接時間を導出することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 加熱回転体と、
前記加熱回転体に対して当接離間可能に設けられ、前記加熱回転体に付着したトナーを回収する1次クリーニング手段と、
前記1次クリーニング手段に付着したトナーを回収する2次クリーニング手段と、
を有する定着手段を備え、
画像形成手段の画像形成動作により記録材に未定着トナー像を形成させた後、前記定着手段により前記記録材上の未定着トナー像を前記記録材に定着する画像形成装置であって、
前記1次クリーニング手段を前記加熱回転体に当接させた状態で、前記定着手段により前記記録材上の未定着トナー像を前記記録材に定着する第1モードと、
前記1次クリーニング手段を前記加熱回転体から離間させた状態で、前記定着手段により前記記録材上の未定着トナー像を前記記録材に定着する第2モードと、
を有する画像形成装置において、
前記1次クリーニング手段の温度を検知する温度検知手段と、
前記1次クリーニング手段の当接離間動作を制御する制御手段であって、
前記画像形成手段により画像形成動作が行われ、前記定着手段により前記第1モードで定着動作が行われる場合、画像形成動作の開始前に前記1次クリーニング手段を前記加熱回転体に当接させ、前記1次クリーニング手段を前記加熱回転体に当接させた状態で前記温
度検知手段により検知された温度がトナーの軟化温度以上となった場合に画像形成動作が行われるように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008317463A JP2010139881A (ja) | 2008-12-12 | 2008-12-12 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008317463A JP2010139881A (ja) | 2008-12-12 | 2008-12-12 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010139881A true JP2010139881A (ja) | 2010-06-24 |
Family
ID=42350059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008317463A Withdrawn JP2010139881A (ja) | 2008-12-12 | 2008-12-12 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010139881A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016218398A (ja) * | 2015-05-26 | 2016-12-22 | 株式会社リコー | 定着装置および画像形成装置 |
JP6108022B1 (ja) * | 2016-10-21 | 2017-04-05 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置及び情報処理プログラム |
JP2018066986A (ja) * | 2017-10-12 | 2018-04-26 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置及び情報処理プログラム |
-
2008
- 2008-12-12 JP JP2008317463A patent/JP2010139881A/ja not_active Withdrawn
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JP6108022B1 (ja) * | 2016-10-21 | 2017-04-05 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置及び情報処理プログラム |
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