JP2010286546A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着部に清掃部材を設置し、余白無し印字時に転写材先端及び後端断面部から定着部材にオフセットするトナーによる画像不良を防止し、且つ清掃部材の当接タイミングを限定し清掃部材自身の長寿命化を実現する。
【解決手段】当接離間可能な清掃手段を有する定着部において、余白無し印字が実行された場合には、転写材先端又は後端断面部のオフセットトナーが清掃手段の当接位置に到達するタイミングで当接させ、また転写材の先端と後端の間は清掃手段を離間させる。
【選択図】図７

Description

本発明は、例えばレーザプリンタや複写機など電子写真技術を採用した画像形成装置において、特に、トナーを加熱溶融し転写材へ定着する定着手段の定着部材表面を清掃する清掃手段の制御に関する。

従来から、電子写真方式を用いて転写材上に画像を形成する画像形成装置において、転写材の全域に画像を形成する余白無し印字機能を有する画像形成装置が知られている。
たとえば、特許文献１には、像担持体や中間転写体上に転写材よりも大きなトナー像を形成し、トナー像を転写材の全域に転写し、転写材上のトナー像を定着装置の定着ニップ部で狭持搬送して転写材上へ定着するようになっている。
ここで、定着装置の定着ニップ部においては、転写材を狭持搬送する際に、定着ニップ部を形成する定着部材（定着ローラ、定着フィルム、加圧ローラ他）にトナー付着が発生し、付着したトナーが転写材を汚してしまうことがある。

この問題を、図２（ａ）（ｂ）を参照して模式的に説明する。
図２（ａ）は、余白無し印字時において、トナー像を像担持体や中間転写体から転写材上へ転写後の転写材１１の画像面１１ａ、先端あるいは後端の断面部１１ｂを示す模式図である。
余白無し印字では、トナー１１ｔは、画像を形成すべき転写材１１の画像面１１ａだけでなく、転写材１１の先端あるいは後端の断面部１１ｂにも付着してしまう場合がある。

このような場合、図２（ｂ）に示すように、定着プロセスにおいて、転写材１１の断面部１１ｂに付着したトナー１１ｔは、定着ニップ部内、又は定着ニップ部周辺で定着部材である加熱ローラ３１、加圧ローラ３２に付着する。その後、加熱ローラ３１、加圧ローラ３２に付着したトナー１１ｔは、加熱ローラ３１及び加圧ローラ３２の１周後又は数周後に転写材１１上へ再付着（オフセット）し、結果として転写材を汚してしまう。図２（Ｃ）は、加熱ローラ３１に付着したトナー１１ｔのオフセットに起因して生じたトナー汚れの例である。転写材１１の先端から、加熱ローラ３１の一周分（Ｌ）の間隔で、トナー１１ｔによるトナー汚れが生じている。

このような余白無し印字時の定着装置のトナー汚れによる画像不良を回避するため、従来から、例えば特許文献２のように、定着ニップ部を構成する定着部材を清掃する清掃部材が設けられていた。清掃部材は、たとえばアルミ無垢のクリーニングローラや耐熱性繊維から成るフェルト状のクリーニングパッド等によって構成され、それを定着部材に押し当てて定着部材に付着するトナーや紙粉等の汚れを回収して清掃するものである。

特許文献２は、清掃部材を定着部材に当接し続けるもので、このようにすれば、余白無し印字時の転写材断面部に付着したトナー汚れを防止することができる。
しかし、清掃部材が回収可能なトナー量には限界があり、回収可能なトナー量が飽和した場合、清掃能力が低下し、定着部材に汚れが残ってしまう。また、清掃部材が汚れを吐き出して定着部材を汚染し、良好な清掃性能を確保することができなくなるという問題が生じる。従って、定着部に清掃手段を設置する場合、清掃手段を清掃回収可能なトナー飽和領域内で使いこなすことが非常に重要な課題となっている。

このようなトナー飽和の課題を解決する方法として、たとえば、特許文献３には、清掃部材が定着部材に当接するタイミングを限定し、清掃手段が回収するトナー量を低減する
技術が開示されている。
具体的には、転写材の通紙中のタイミングにおいて、清掃部材を定着部材から離間させ、転写材の通紙中以外のタイミングにおいて清掃部材を定着部材に対して当接させている。これにより、転写材の通紙中において定着部材に付着するトナー汚れは、清掃部材には回収されず、通紙している転写材自身に回収（セルフクリーニング）される。

清掃部材は、転写材によるセルフクリーニング後に定着部材に付着しているトナー汚れを清掃することになるため、転写材の通紙中においても当接している場合と比較して、清掃部材が回収するトナー量を低減することができる。従って、清掃部材が清掃回収可能なトナー飽和領域に到達するタイミングを遅らせることができ、清掃手段の長寿命化、ランニングコストの低減を図ることができる。

特開２００７−１９９３８９号公報 特開２００７−３０４１８０号公報 特開平５−２２４５５５号公報

しかしながら、この特許文献３では、通紙中において清掃部材を定着部材から離間させているため、余白無し印字時の転写材断面部に付着したトナーのオフセットに起因するトナー汚れを防止することができない。すなわち、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、加熱ローラ３１、加圧ローラ３２に付着したトナー１１ｔが、一周して転写材に再付着（オフセット）するまでの間に、各ローラを清掃することは不可能である。その結果、転写材１１を汚し画像不良を発生させてしまう可能性がある。

特に、余白無し印字時に、転写材の先端又は後端の断面部１１ｂに付着したトナー１１ｔが定着部材である加熱ローラ３１に付着した場合、図２（ｃ）のように、転写材１１上において、横筋状の画像不良となって現れる。そのため、下地の画像によっては目立ち易く、品位を落としてしまうという問題がある。

一方、特許文献２のように、通紙中において清掃部材を定着部材に当接し続けるものでは、余白無し印字時の転写材断面部に付着したトナー汚れを防止することができる。しかし、特許文献３において説明したような転写材自身によるセルフクリーニングの機会を失ってしまうため、清掃部材によるトナー回収量が大きくなる。さらに、トナー飽和領域まで到達するタイミングが早くなり、清掃部材の寿命短期化につながってしまう。

本発明は、上記した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、余白無し印字時の転写材の断面部に付着したトナーに起因する定着部材上のトナー汚れの清掃が可能で、かつ転写材のセルフクリーニング機能も利用することにより、清掃手段の長寿命化を図ることができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、転写材上にトナー像を形成する画像形成手段と、前記トナー像を転写材上に加熱定着する定着ニップを形成する一対の定着部材を有する定着手段と、前記一対の定着部材の少なく共一方に接離可能で定着部材に当接して定着部材表面のトナーを清掃する清掃手段と、該清掃手段の前記定着部材に対する接離状態を制御する定着清掃制御手段と、を備え、
前記画像形成手段は転写材の搬送方向先端と後端の少なくともいずれか一方に余白無し
印字が実行される余白無し印字機能を有する画像形成装置において、
前記定着清掃制御手段は、余白無し印字機能が実行された場合に、転写材の搬送方向先端と後端の少なくともいずれか一方の転写材断面部に相当する定着部材上の断面部相当位置が、前記清掃手段の当接位置に到達するタイミングで前記清掃手段を定着部材に当接させ、断面部相当位置が清掃手段の当接位置を通過した後に前記清掃手段を定着部材から離間させるように、前記清掃手段の前記定着部材に対する接離状態を制御することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、余白無し印字時の転写材の断面部に付着したトナー汚れを除去し、画像不良を防止することが可能となる。さらに、清掃手段のトナー回収量が低減され、長寿命化を実現することができる。

本発明が適用される画像形成装置の一例を示す全体構成図。 余白無し印字におけるトナー汚れの説明図。 余白無し印字における転写材、マスク領域、塗り足し領域の関係図。 図１の画像形成装置の定着部の基本構成図。 図４の定着部の動作機構を示す図。 実施例１に係る定着部の動作制御を説明するためのフローチャート。 実施例１に係る定着部の動作制御タイミングのタイミングチャート。 実施例２に係る定着部の動作制御を説明するためのフローチャート。 実施例２に係る定着部の動作制御タイミングのタイミングチャート。 実施例３に係る画像形成装置の一例を示す図。 実施例３に係る定着部の動作制御を説明するためのフローチャート。 実施例３に係る定着部の動作制御タイミングのタイミングチャート。

以下に図示の実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の定着部が適用されるカラー画像形成装置の全体構成を示している。
この画像形成装置は、転写材１１上にトナー像を形成する画像形成手段としての画像形成部と、トナー像を転写材１１上に加熱定着する定着手段としての定着部３０とを備えている。

画像形成部はカラー画像を形成するもので、画像処理部が変換した露光時間に基づいて点灯させる露光光により静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して単色トナー像を形成し、この単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成する。この多色トナー像を、給紙部２１から給紙された転写材１１へ転写し、その転写材１１上の多色トナー像を、定着部３０で定着させるものである。

画像形成部は、現像色分並置したステーション毎の感光ドラム（２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ）と、注入帯電器（２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ）と、スキャナ部（２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ）とを有する。また、トナーカートリッジ（２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ）、現像部（２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ）、１次転写ローラ２７、中間転写体２８及び２次転写ローラ２９を備えている。さらに、２次転写ローラ２９を清掃する二次転写ローラ清掃部材１００及び中間転写体２８を清掃する中間転写体清掃部材４０を備えている。

給紙部２１から定着部３０までの搬送系は、レジストローラ５１、レジ前センサ５２及
び排紙ローラ６１によって構成される。
画像形成部、給紙部２１、定着部３０及び搬送系の動作制御は、ＣＰＵ２００により行われる。転写材１１の搬送速度Ｖは、たとえば、２００ｍｍ／ｓｅｃ程度に設定される。
感光ドラム（感光体）２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成され、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転する。駆動モータは、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。

画像形成部の注入帯電器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋは、一次帯電手段であり、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の感光ドラムを帯電させる。各注入帯電器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋには、スリーブ２３ＹＳ、２３ＭＳ、２３ＣＳ、２３ＫＳが備えられている。
感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋへの露光光は、スキャナ部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋから送られ、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの表面を選択的に露光する。これにより、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ上に静電潜像が形成されるように構成されている。

現像部としては、前記静電潜像を可視化するために、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像を行う４個の現像器２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋを備える。各現像器２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋには、現像スリーブ２６ＹＳ、２６ＭＳ、２６ＣＳ、２６ＫＳが設けられている。また、不図示の電源から、現像スリーブ２６ＹＳ、２６ＭＳ、２６ＣＳ、２６ＫＳと、それに対応する感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ間には、現像バイアスが印加されている。各々の現像器２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋは脱着可能に取り付けられている。

中間転写体２８は、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに接触しており、カラー画像形成時に時計周り方向に回転し、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの回転に伴って回転し、単色トナー像が転写される。また、不図示の電源から、１次転写ローラ２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋと、それに対応する感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ間には、１次転写バイアスが印加されている。

給紙部２１には、給紙カセット２１ａ又は給紙トレイ２１ｂがあり、転写材１１が収容されている。この転写材１１は給紙ローラ２０により搬送され、レジストローラ５１に到達する。転写材１１の位置は、レジ前センサ５２によって検知される。レジ前センサ５２は、レジストローラ前に配置されている。
レジ前センサ５２は、ＬＥＤ及びその反射光を検知する光検知素子によって構成される。転写材１１がレジ前センサ５２近傍に到達すると、ＬＥＤによる反射光が発生するためＯｎと検知し、転写材１１がレジ前センサ５２近傍に無く反射光検知が無い状態では、Ｏｆｆと検知する。画像形成時には、レジ前センサ５２によって、中間転写体２８上の多色トナー像が２次転写ローラ２９に到達するタイミングに合わせて、所定時間、転写材１１の搬送を停止させる。転写材１１がレジストローラ５１から２次転写ローラ２９に到達する。

２次転写ローラ２９は中間転写体２８と接触して、転写材１１を狭持搬送し、転写材１１に中間転写体２８上の多色トナー像を転写し、定着部３０へ搬送する。２次転写ローラ２９は、転写材１１上に多色トナー像を転写している間、２９ａの位置で転写材１１に当接し、印字処理後は２９ｂの位置に離間する。また不図示の電源から、２次転写ローラ２９と中間転写体２８間には２次転写バイアスが印加されている。２次転写ローラ清掃部材１００は２次転写ローラ２９の汚れを掻き落として清掃するためのものであり、ウレタンゴムブレードによって構成されている。

定着部３０は、トナー像を転写材上に加熱定着する定着ニップを形成する一対の定着部材である定着ローラ３１と、加圧ローラ３２とを有しており、転写材１１を搬送させながら、転写された多色トナー像を溶融定着させるものである。定着ローラ３１は転写材１１を加熱するもので、加圧ローラ３２は転写材１１を定着ローラ３１に圧接させるものである。多色トナー像を保持した転写材１１は、定着ローラ３１と加圧ローラ３２により熱および圧力を加えられ、トナーが表面に定着されるとともに、排紙ローラ６１へ搬送される。
排紙ローラ６１は、転写材１１を不図示の排紙トレイに排出し、画像形成部は一連の画像形成動作を終了する。

次に、本実施形態に係わる余白有り印字モード、及び余白無し印字モードの印字動作を説明する。
本画像形成装置において、転写材１１に余白有り印字モードを行う場合には、図３（ａ）に示すように、転写材１１の印字領域を規定するマスク領域Ｅが転写材１１の領域Ｐよりも小さい領域として設定される。従って、感光ドラム２２上には転写材１１よりも小さい領域の画像が形成され、これを中間転写体２８を介して転写材１１上に転写して余白有り画像を得る。

また、転写材１１に余白無し印字モードを行う場合には、図３（ｂ）に示すように、転写材１１のマスク領域Ｅは、塗り足し領域Ｂの分だけ転写材１１の領域Ｐよりも大きい領域として設定される。塗り足し領域Ｂは、画像の先端部、後端部、左端部、右端部について各々ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２の幅を有する。従って、感光ドラム２２上には、転写材１１よりも大きく、塗り足し領域Ｂの画像部分まで含めたマスク領域Ｅの画像が形成され、これを中間転写体２８を介して転写材１１上に転写して余白無し画像を得る。ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２は、たとえば２ｍｍ程度である。
なお、２次転写時に転写材１１より外側にある塗り足し領域のトナーの一部は、２次転写ローラ２９上に付着することになる。この付着トナーは、２次転写ローラ２９に当接している２次転写ローラ清掃部材１００で除去される。

一方で、２次転写部において２次転写工程を終えた転写材１１上には、図２（ａ）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断面部の一部に対してもトナーが転写されている。
この転写材１１が、定着部３０内に進入した際、図２（ｂ）に示したように、定着ニップ部において、転写材の断面部上のトナーが未定着のままとなり、定着ローラ３１及び加圧ローラ３２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３１及び加圧ローラ３２表面に付着すると、図２（ｃ）のように転写材１１の表面及び裏面の汚れを引き起こす。特に、転写材先端及び後端の断面部に付着したトナーによるオフセットトナーは、横筋状の画像不良となって現れるため目立ちやすい。

本実施例では、転写材先端及び後端の断面部に付着したトナーによるオフセットトナーを清掃することによって、画像不良を防止し、且つ、転写材自身によるセルフクリーニングを可能としている。
ここで、本実施例の画像形成装置における定着部３０について、詳細に説明する。図４は、定着部の基本構成を示す。
すなわち、定着部３０は、上記したように一対の定着部材である定着ローラ３１と加圧ローラ３２とを有している。そして、これら一対の定着部材の少なくとも一方、この例では定着ローラ３１と加圧ローラ３２それぞれを清掃するための清掃手段であるクリーニングローラ３５，３６が設けられている。クリーニングローラ３５，３６は、それぞれ定着
ローラ３１と加圧ローラ３２に対して接離可能に設けられ、定着部材表面である定着ローラ３１、加圧ローラ３２の表面に当接することでトナーを清掃回収する。

定着ローラ３１は、基層としての中空の芯金３１ａ上に、弾性層が被覆されている。たとえば、芯金３１ａは２．０ｍｍ厚のＦｅ(鉄）製で、シリコーンゴムが２ｍｍ被覆され
ている。また、最表層にはトナーの離型層として、５０μｍのフッ素樹脂が被覆されている。また、定着ローラ３１の外径は３５ｍｍである。
加圧ローラ３２は、定着ローラ３１と同様の構成であり、基層として中空で２．０ｍｍ厚のＦｅ芯金３１ａ上に、弾性層としてシリコーンゴムが２ｍｍ被覆されている。また、最表層には、トナーの離型層として５０μｍのフッ素樹脂が被覆されている。加圧ローラ３２の外径は、定着ローラ３１と同様に３５ｍｍである。加圧ローラ３２は、不図示のバネ及び支持部材により、定着ローラ３１に対して所定の加圧力で加圧され、転写材１１上へトナーを加熱溶融するための定着ニップＮを形成している。

定着ローラ３１及び加圧ローラ３２は中空形状で、その内部にはハロゲンヒータ等のヒータ３３，３４が設定されている。これらのヒータ３３及び３４は、それぞれ定着ローラ３１及び加圧ローラ３２を加熱するためのものである。定着ローラ３１及び加圧ローラ３２の表面温度は、それぞれ非接触温度検知手段であるサーモパイル７３，７４により検知される。サーモパイル７３，７４はローラ表面に対向して配置され、サーモパイル７３、７４により検知されたデータは、ＣＰＵ２００によりＡ／Ｄ変換される。ＣＰＵ２００は、その温度検知結果を基に、ハロゲンヒータ３３、３４のＯＮ／ＯＦＦを決定し、定着ローラ３１及び加圧ローラ３２の表面温度が所定の温度（約１８０℃）に保たれるように温度制御する。

また、清掃手段としてのクリーニングローラ３５、３６は、Ａｌパイプ上にアラミド樹脂繊維によって形成される厚み２ｍｍの不織布を被覆しており、外径はそれぞれ９ｍｍである。後述する所定のタイミングで、それぞれ定着ローラ３１又は加圧ローラ３２に対して所定の加圧力で当接し、ローラ上のトナー汚れを吸着して清掃する。
ここで、定着部３０の動作機構について、図５を用いて詳細に説明する。
加圧ローラ３２は、定着ローラ３１に対して従動する。定着ローラ３１及び加圧ローラ３２は、画像形成装置本体から定着ローラ３１端部に配置されているギア（不図示）によって駆動力を得て共に回転している。

クリーニングローラ３５、３６は、定着ローラ３１、加圧ローラ３２が形成する定着ニップＮに対し、両ローラ周面上の下流側の位置に配置されており、定着ニップＮからの周回距離は同一に設定されている。また、クリーニングローラ３５、３６は、それぞれＡｌ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７２、８２に回転可能に支持される。両フレーム７２，８２の一端は、定着部フレーム８０に設けられた軸７１、８１に対して回転可能に設置されている。この軸７１，８１を中心に各フレーム７２，８２を回転することにより、クリーニングローラ３５，３６が、定着ローラ３１及び加圧ローラ３２に接離するようになっている。

そして、各クリーニングローラ３５，３６の接離状態は、定着清掃制御手段の一部を構成するカム７４，８４によって制御されるようになっている。
カム７４，８４は、定着部フレーム８０に回転可能に支持され、フレーム７２，８２に設けられたレバー７２ａ，８２ａに当接している。カム７４，８４が所定の位置まで回転すると、各クリーニングローラ３５，３６を支持するフレーム７２、８２のレバー部７２ａ，８２ａは、定着部フレーム８０に固定された圧縮バネ７３、８３により付勢される(
図中反時計方向）。この付勢力により、フレーム７２、８２を介して、クリーニングローラ３５、３６は、定着ローラ３１、加圧ローラ３２へ当接する（図５（ａ）参照）。
３５ａ、３６ａは、クリーニングローラ３５、３６の当接ポジションを示す。
両クリーニングローラ３５、３６は、当接位置において、それぞれ定着ローラ３１、加圧ローラ３２より駆動力を得て、従動式で回転する（図５（ａ））。

また、カム７４、８４が所定の離間位置まで回転すると、フレーム７２、８２が押し上げられ、クリーニングローラ３５、３６の定着ローラ３１、加圧ローラ３２への当接が解除され、離間が可能となる。３５ｂ、３６ｂは、クリーニングローラ３５、３６の離間ポジションを示す（図５（ｂ））。
このカム７４，８４は、不図示のモータ等のカム駆動機構によって回転駆動されるもので、ＣＰＵ２００によってその接離タイミングが制御される。
この接離タイミングの制御は、余白無し印字機能が実行された場合に、転写材の先端及び後端の転写材断面部である断面部に相当する定着部材上である定着ローラ３１、加圧ローラ３２上の断面部相当位置に基づいてなされる。すなわち、断面部相当位置が、クリーニングローラ３５，３６の当接位置に到達するタイミングで、クリーニングローラ３５，３６を定着ローラ３１、加圧ローラ３２に当接させる。さらに、断面部相当位置がクリーニングローラ３５，３６の当接位置を通過した後にクリーニングローラ３５，３６を定着ローラ３１、加圧ローラ３２から離間させるように、クリーニングローラ３５，３６の接離状態を制御する。

次に、この定着部３０の動作制御について、図６及び図７を用いて詳細に説明する。 図６は、本実施例における定着部３０の動作制御を示すフローチャートである。本制御は、ＣＰＵ２００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３５、３６は離間状態（図５（ｂ））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、ＣＰＵ２００はクリーニングローラ設定時間ｔａ、ｔｂ、ｔｃを設定する。ｔａ、ｔｂ、ｔｃの説明については、図７を用いて後述する。
Ｓｔｅｐ５：本実施例における画像形成装置の余白無し印字動作が実行される。
Ｓｔｅｐ６：本実施例における画像形成装置の余白有り印字動作が実行される。この場合、クリーニングローラ３５，３６は定着ローラ、加圧ローラに対して常時離間状態である。
Ｓｔｅｐ７：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。

図７は、本実施例における画像形成装置本体と定着部３０の動作制御関係を示すタイミングチャートである。
ｉのタイミングでは、プリント信号を受信するまで画像形成装置はスタンバイ状態にあり、クリーニングローラ３５、３６は離間状態にある。
ｉのタイミングで、画像形成装置中のＣＰＵ２００がプリント信号を受信し、余白無し印字モードが設定されていた場合（図７（ａ））、ｉｉのタイミングで画像形成装置は余白無し印字動作を実施する。

ここで、ｉｉｉのタイミングで、クリーニングローラ３５、３６は、図６のｓｔｅｐ４に示したｔａ、ｔｂ、ｔｃにより、動作タイミングにより当接／離間動作が制御されることにより、転写材先端及び後端のオフセットトナーをクリーニングする。ここで時間ｔａ、ｔｃは予めＣＰＵ２００内のＲＯＭに記憶された定数である。
時間ｔａは、プリント信号を受信してからクリーニングローラ３５、３６が当接動作を実施するまでの時間である。この時間ｔａは、定着ローラ３１又は加圧ローラ３２に付着した転写材先端のトナー汚れがクリーニングローラ３５、３６の当接位置に到達する時間であり、クリーニングローラ３５、３６は１度目の当接状態へ移行する。

また、時間ｔｂは、転写材１１の搬送方向の長さと搬送速度に基づいて算出された搬送時間である。クリーニングローラ３５、３６は、定着ローラ３１又は加圧ローラ３２に付着した転写材後端のトナー汚れが、クリーニングローラ３５、３６の当接位置に到達する時間ｔａ＋ｔｂで、２度目の当接状態へ移行する。
また、時間ｔｃは、クリーニングローラ３５、３６の当接時間を示し、時間ｔｃ経過後、クリーニングローラ３５、３６は離間状態へ戻る。
また、ｉの画像形成装置中のＣＰＵ２００がプリント信号を受信し、余白有り印字モードが設定されていた場合（図７（ｂ））、ｉｉの画像形成装置は余白無し印字動作を実施する。図６のＳｔｅｐ６で記述したように、クリーニングローラ３５、３６は、定着ローラ３１、加圧ローラ３２に対して常時離間状態である。

次に、表１は、比較として従来例１，２及び本実施例における、表中、項目１）〜５）の内容の性能比較を示す。
従来例１は、クリーナレスシステムとしての比較例である。また、従来例２は本実施例においてクリーニングローラを常時当接した場合の結果、実施例１は本実施例である。本実施例１において、ｔａ＝０．５ｓｅｃ、ｔｂ＝０．５ｓｅｃ（転写材長１００ｍｍ、搬送速度２００ｍｍ／ｓｅｃより）、ｔｃ＝０．１ｓｅｃである。
表中、項目２）及び４）は、転写材１枚当たりの各クリーニングローラへのトナー付着量の実測値を示す。これは本実施例において、塗り足し領域に単位面積当たりのトナー量１．２ｍｇ／ｃｍ^２を用いた場合の結果である。
また、項目３）及び５）は、２）及び４）の実測値と、本実施例におけるクリーニングローラのクリーニング容量（クリーニングローラが回収可能なトナー量）を基に算出した、クリーニングローラの耐久寿命枚数である。

余白無し印字時の転写材先端・後端オフセットトナーによる画像不良発生の有無の項目１）に関して記述する。従来例１の場合、清掃手段であるクリーニングローラが搭載されていないため、画像不良が発生してしまう。しかし、従来例２及び実施例１の場合は、清掃手段であるクリーニングローラを搭載し、トナー汚れを除去できるため、画像不良は発生しない。
また、各クリーニングローラへのトナー付着量（項目２）及び４））に関して、実施例１の方が、従来例２よりも小さい。実施例１は、クリーニングローラの当接タイミングを限定し、紙中のトナー汚れに関しては転写材のセルフクリーニングを併用したものである。これにより、従来例２のように、清掃手段であるクリーニングローラを常時当接する場合よりも、トナー回収量を低減していることを示す。この結果、各クリーニングローラの
耐久寿命枚数（項目３）及び５））に関して、実施例１は従来例２よりも大幅に大きく、クリーニングローラの長寿命化を実現できていることがわかる。

以上説明したように、本実施例に係る定着部のクリーニングローラによるクリーニング制御を行うことによって、余白無し印字時の転写材先端及び後端断面部に付着したオフセットトナーによる画像不良（オフセット）を防止することができる。これにより、良好な画像を得ることが出来る。
また、クリーニングローラ３５，３６は転写材先端及び後端を除くトナー汚れに関して、定着ローラ３１、加圧ローラ３２から離間し、トナー汚れを転写材自身でセルフクリーニングする。そのため、クリーニングローラ３５，３６へのトナー付着を低減することが可能となる。従って、従来の余白無し印字機能を有する画像形成装置における定着部の清掃手段と比較して、トナー飽和領域まで到達するタイミングを遅くすることができる。その結果、長寿命化、交換サイクルの低減を実現することが可能となる。

次に、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。
本実施例における画像形成装置の構成は、実施例１と同様であるため説明を省略する。
本実施例において特徴的であり、且つ実施例１と異なる点は、定着部３０の動作制御にあり、本実施例ではクリーニングローラ３５，３６の当接／離間タイミングの精度向上のため、転写材検知手段としてのレジ前センサ５２の検知結果を用いている。このレジ前センサ５２は転写材搬送路において、定着部までの間に設けられている。すなわち、レジ前センサ５２により転写材の通過タイミングを検知し、検知結果に基づいてクリーニングローラ３５，３６の当接タイミングを決定する。

以下、実施例２に係る画像形成装置の定着部３０の動作制御について、図８及び図９を用いて説明する。
図８は本実施例における定着部３０の動作制御を示すフローチャートである。本制御も、制御部であるＣＰＵ２００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３５、３６は離間状態（図５（ｂ））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、ＣＰＵ２００はクリーニングローラ設定時間ｔｃ、ｔｒを設定する。ｔｃは、実施例１と同様であり、ｔｒは、ＣＰＵ２００内のＲＯＭに記憶されている定数である。このｔｃは、レジ前センサ５２から定着部３０のクリーニングローラ３５、３６の当接位置までの搬送方向の長さに基づいて決定された搬送時間である。
Ｓｔｅｐ５：本実施例２における画像形成装置の余白無し印字動作が実行される。
Ｓｔｅｐ６：印字動作実行後、給紙部２１から転写材１１が給紙され、レジ前センサ５２がＯｎとなったタイミングＴｘ１を検知する。

Ｓｔｅｐ７：タイミングＴｘ１からから時間ｔｒ後のタイミングをＴｘ２とする。
Ｓｔｅｐ８：印字動作実行後、給紙部２１から転写材１１が給紙され、レジ前センサ５２が一度Ｏｎとなった後、再びＯｆｆとなるタイミングＴｙ１を検知する。
Ｓｔｅｐ９：タイミングＴｙ１からから時間ｔｒ後のタイミングをＴｙ２とする。
Ｓｔｅｐ１０：本実施例における画像形成装置の余白有り印字動作が実行される。この場合、クリーニングローラは、定着ローラ、加圧ローラに対して常時離間状態である。
Ｓｔｅｐ１１：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。

図９は、本実施例２における画像形成装置本体と定着部３０の動作制御関係を示すタイミングチャートである。
タイミング１では、プリント信号を受信するまで画像形成装置はスタンバイ状態にあり、クリーニングローラ３５、３６は離間状態にある。
このタイミング１において、画像形成装置中のＣＰＵ２００がプリント信号を受信し、余白無し印字モードが設定されていた場合（図９（ａ））、タイミング２として、画像形成装置は余白無し印字動作を実施する。ここで、タイミング３において、クリーニングローラ３５、３６は、図８のＳｔｅｐ４〜Ｓｔｅｐ９に示した動作タイミングにより、当接／離間動作が制御される。これにより、レジ前センサ５２の検知結果を元に、クリーニングローラ３５、３６の当接タイミングを決定し、転写材先端及び後端のオフセットトナーをクリーニングする。

また、タイミング１において、画像形成装置中のＣＰＵ２００がプリント信号を受信し、余白有り印字モードが設定されていた場合（図９（ｂ））、タイミング２で、画像形成装置は余白無し印字動作を実施する。図８のＳｔｅｐ１０で記述したように、クリーニングローラ３５、３６は定着ローラ３１、加圧ローラ３２に対して常時離間状態である。

表２は、実施例１及び実施例２における、転写材１１を１００００枚通紙当たりの画像不良発生率を示す。これは、転写材先端及び後端断面部のオフセットトナーによるトナー汚れのみを画像不良としてカウントしたものである。なお、本実施例において、ｔｃ＝０．１ｓｅｃ、ｔｒ＝０．４ ｓｅｃである。

表２より、実施例２は実施例１よりも画像不良発生率が低下していることがわかる。これはレジ前センサ５２を用いて転写材の先端及び後端検知を行うことにより、クリーニングローラ３５，３６の定着ローラ３１、加圧ローラ３２に対する当接タイミングを、より高い精度で実施できていることによる。
本実施例２では、レジ前センサ５２の検知結果によって、クリーニングローラ３５，３６によるクリーニング制御を行うことによって、実施例１より確実且つ正確に定着ローラ３１、加圧ローラ３２のクリーニングを実施できる。その結果、転写材先端及び後端断面部のオフセットトナーによる画像不良を防ぐ効果を得ることができる。

次に、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３における画像形成装置の構成は、図１０に示すように、実施例１及び実施例２と概して同様であるが、定着前センサ５３を有する点で異なる。定着前センサ５３は定着部３０の前、すなわち定着部前に配置される。
定着前センサ５３は、ＬＥＤ及びその反射光を検知する光検知素子によって構成され、転写材１１が定着前センサ５３近傍に到達すると、ＬＥＤによる反射光が発生するためＯｎと検知する。また、転写材１１が定着前センサ５３近傍に無く、反射光検知が無い状態ではＯｆｆと検知する。
本実施例において特徴的であり、且つ実施例１及び実施例２と異なる点は、定着部３０の動作制御にある。本実施例３では、クリーニングローラの当接／離間タイミングの精度向上のため、定着前センサ５３の検知結果を用いている。

以下、実施例３に係る画像形成装置における定着部３０の動作制御について、図１１及び図１２を用いて説明する。
図１１は、本実施例３における定着部３０の動作制御を示す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ＣＰＵ２００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３５、３６は離間状態（図５（ｂ））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、ＣＰＵ２００はクリーニングローラ設定時間ｔｃ、ｔｆを設定する。ｔｃは実施例１、実施例２と同様である。ｔｆは、ＣＰＵ２００内のＲＯＭに記憶されている定数であり、定着前センサ５３から定着部３０のクリーニングローラ３５、３６の当接位置までの搬送方向の長さに基づいて決定された搬送時間である。

Ｓｔｅｐ５：本実施例における画像形成装置の余白無し印字動作が実行される。
Ｓｔｅｐ６：印字動作実行後、給紙部２１から転写材１１が給紙され、定着前センサ５３がＯｎとなったタイミングＴ’ｘ１を検知する。
Ｓｔｅｐ７：タイミングＴ’ｘ１からから時間ｔｆ後のタイミングをＴ’ｘ２とする。
Ｓｔｅｐ８：印字動作実行後、給紙部２１から転写材１１が給紙され、定着前センサ５３が一度Ｏｎとなった後、再びＯｆｆとなるタイミングＴ’ｙ１を検知する。
Ｓｔｅｐ９：タイミングＴ’ｙ１からから時間ｔｆ後のタイミングをＴ’ｙ２とする。
Ｓｔｅｐ１０：一方、余白有り印字モード指定の場合、クリーニングローラ３５，３６は定着ローラ３１、加圧ローラ３２から離間状態のまま、定着ローラ３１、加圧ローラ３２のみが回転動作を始め、余白有り印字動作が実行される。
Ｓｔｅｐ１１：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。

図１２は、本実施例における画像形成装置本体と定着部３０の動作制御関係を示すタイミングチャートである。
タイミングｉで、プリント信号を受信するまで、画像形成装置はスタンバイ状態にあり、クリーニングローラ３５、３６は離間状態にある。
タイミングｉで、画像形成装置中のＣＰＵ２００がプリント信号を受信し、余白無し印字モードが設定されていた場合（図１２（ａ））、タイミングｉｉにおいて、画像形成装置は余白無し印字動作を実施する。ここでタイミングｉｉｉにおいて、クリーニングローラ３５、３６は、図８のＳｔｅｐ４〜Ｓｔｅｐ９に示した動作タイミングにより、当接／離間動作が制御される。このことにより、定着前センサ５３の検知結果を元に、クリーニングローラ３５、３６の当接タイミングを決定し、転写材先端及び後端のオフセットトナーをクリーニングする。

また、タイミングｉで、画像形成装置中のＣＰＵ２００がプリント信号を受信し、余白有り印字モードが設定されていた場合（図１２（ｂ））、タイミングｉｉで、画像形成装置は余白無し印字動作を実施する。図１１のＳｔｅｐ１０で記述したように、クリーニングローラ３５、３６は定着ローラ３１、加圧ローラ３２に対して常時離間状態である。
表３は、実施例１、実施例２及び実施例３における、転写材１１を１００００枚通紙当たりの画像不良発生率を示す。これは、表２と同様に、転写材先端及び後端断面部のオフ
セットトナーによる汚れのみを画像不良としてカウントしたものである。なお、本実施例においては、ｔｃ＝０．１ｓｅｃ、ｔｆ＝０．１ｓｅｃである。

表３より、実施例３は、実施例１及び実施例２よりも画像不良発生率が低下していることがわかる。本実施例においては、定着部３０の直前に設置されている定着前センサ５３を用い、転写材の先端及び後端検知を行った。これにより、実施例１におけるプリント信号を基準とした制御や、実施例２におけるレジ前センサ５２を基準とした制御と比較して、クリーニングローラ３５，３６の定着部材に対する当接タイミングをより良い精度で制御できる。

以上説明したように、本実施例３では、定着前センサ５３の検知結果により、クリーニングローラ３５，３６のクリーニング制御を行った。その結果、実施例１及び２より確実且つ正確に定着部材のクリーニングを実施でき、転写材先端及び後端断面部のオフセットトナーによる画像不良を防ぐ効果を得ることができる。
なお、余白無し印字機能として、上記各実施例では、転写材の搬送方向先端と後端の両方に余白無し印字が実行される場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、転写材の搬送方向先端側のみ、あるいは後端側のみが余白無し印字とする場合も含まれる。
また、上記各実施例では、定着ローラ３１と加圧ローラ３２の両方をクリーニングローラ３５，３６により清掃しているが、定着ローラ３１と加圧ローラ３２の一方のみに接離するクリーニングローラを設け、一方のローラ表面のみを清掃するようにしてもよい。

１１ 転写材
２２ 感光ドラム
３０ 定着部
３１ 定着ローラ(定着部材）
３２ 加圧ローラ(定着部材）
３５ クリーニングローラ(清掃手段）
５２ レジ前センサ
５３ 定着前センサ
Ｎ 定着ニップ
ｔａ クリーニングローラ設定時間
ｔｂ 時間
ｔｃ クリーニングローラ設定時間
ｔｆ 時間
ｔｒ 時間
Ｔｘ１ タイミング
Ｔｙ１ タイミング

Claims (4)

1. 転写材上にトナー像を形成する画像形成手段と、
   前記トナー像を転写材上に加熱定着する定着ニップを形成する一対の定着部材を有する定着手段と、
   前記一対の定着部材の少なくとも一方に接離可能で定着部材に当接して定着部材表面のトナーを清掃する清掃手段と、
   該清掃手段の前記定着部材に対する接離状態を制御する定着清掃制御手段と、を備え、
   前記画像形成手段は転写材の搬送方向先端と後端の少なくともいずれか一方に余白無し印字が実行される余白無し印字機能を有する画像形成装置において、
   前記定着清掃制御手段は、余白無し印字機能が実行された場合に、転写材の搬送方向先端と後端の少なくともいずれか一方の転写材断面部に相当する定着部材上の断面部相当位置が、前記清掃手段の当接位置に到達するタイミングで前記清掃手段を定着部材に当接させ、断面部相当位置が清掃手段の当接位置を通過した後に前記清掃手段を定着部材から離間させるように、前記清掃手段の前記定着部材に対する接離状態を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写材の搬送路において、前記定着手段までの間に前記転写材の通過タイミングを検知する転写材検知手段を有し、
   前記転写材検知手段の検知結果に基づいて前記清掃手段の当接タイミングを決定する請求項1に記載の画像形成装置。
3. 前記転写材検知手段は、レジストローラ前のレジ前センサである請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記転写材検知手段は、定着部前の定着前センサである請求項２に記載の画像形成装置。

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