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Description
本発明は、画像形成装置及び画像加熱装置に関する。
シートにトナー画像を転写した後に画像加熱装置の一例である定着装置で加熱加圧してシートに画像を定着させる画像形成装置が広く用いられている。定着装置は、ウェブクリーニング装置を設けて回転体である定着ローラ(あるいは回収ローラ)をクリーニングしている場合がある(特許文献1、2)。ウェブクリーニング装置は、長尺のクリーニングウェブの移動方向の一部分を回転体に摺擦させて回転体に付着したトナーをクリーニングする。
ウェブクリーニング装置は、回転体から移転したトナーや溶融トナーをクリーニングウェブの繊維組織内に保持するため、長尺のクリーニングウェブを長手方向へ移動させて回転体に対する摺擦位置を少しずつずらして使用される。したがって、クリーニングウェブの始端から使用を開始して終端に至ると、それ以上は正常なクリーニング性能を継続できなくなる。
そこで、クリーニングウェブの終端領域に切り欠き部を形成して、ウェブクリーニング装置に配置したセンサで切り欠き部を検出させている。トナー画像を担持したシートの画像加熱処理の累積に伴ってセンサが切り欠き部を検出すると、それ以上の画像加熱処理(画像形成処理)を禁止して、画像加熱装置の操作パネルにクリーニングウェブの交換要求を出力させている。そして、クリーニングウェブが交換されると、画像加熱処理の禁止を解除している。
クリーニングウェブの交換時には画像加熱処理が中断され、定着装置の冷却と再加熱のための待ち時間が発生して画像加熱装置にダウンタイムが発生する。また、連続した画像加熱処理が画像加熱処理の禁止によって中断されると、クリーニングウェブの交換を待って残りの画像加熱処理を終了させる必要がある。
そこで、クリーニングウェブの終端から少し離れた位置に切り欠き部を形成し、センサが切り欠き部を検出した後も画像加熱処理をしばらく継続可能にすることが提案された。画像加熱処理の累積に伴ってセンサが切り欠き部を検出すると画像形成装置の操作パネルやパソコンにクリーニングウェブの交換要求を表示させる一方で、その後も所定枚数を限度として画像加熱処理の継続を許可する。そして、センサが切り欠き部を検出した後の画像加熱処理枚数が所定枚数に達した段階で画像加熱処理を禁止させることにより、緊急の画像加熱処理は、クリーニングウェブの交換前に済ませることができるようにしている。
しかし、センサが切り欠き部を検出した段階で直ちに画像加熱処理を禁止しない場合、所定枚数を限度とした画像加熱処理の途中で誤操作等により所定枚数の規制が解除されて所定枚数を超えた画像加熱処理が実行される余地が発生する。そして、センサが切り欠き部を検出した後に所定枚数の限度を超えた画像加熱処理が行われると、クリーニングウェブが終端に達して正常なクリーニング性能が失われて、出力画像にトナー汚れが発生することがある。
本発明は、画像形成処理を適切に禁止できる構成を提供することを目的としている。
本発明は、回転体と、前記回転体に付着したトナーを清掃位置にて除去するウェブと、画像形成処理を所定回数行う毎に前記ウェブの未使用部分を前記清掃位置へ送り込む機構と、前記ウェブに当接する当接部と、前記ウェブの移動方向の異なる位置に形成され、前記当接部の変位を許す複数の変位部と、前記当接部が前記変位部で変位したことを検出する検出部と、前記検出部の出力に応じて前記ウェブの交換を報知する報知部と、前記当接部が前記変位部で変位してから実行される画像形成処理の回数を計数する第1の計数部と、前記第1の計数部により計数された回数が禁止回数に到達したことに伴い画像形成処理を禁止する禁止部と、前記当接部が前記ウェブの表面に当接復帰してから実行される画像形成処理の回数を計数する第2の計数部と、を有し、前記第2の計数部により計数された回数が所定回数未満のときに前記検出部が前記当接部の変位を検出した場合は、前記禁止部により画像形成処理を禁止させ、前記第2の計数部により計数された回数が前記所定回数以上のときに前記検出部が前記当接部の変位を検出した場合は、前記報知部により前記ウェブの交換を報知することを特徴とする画像形成装置にある。
本発明によれば、画像形成処理を適切に禁止できる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
<実施例1>
(画像形成装置)
図1は画像形成装置の構成の説明図である。図1に示すように、画像形成装置100は、中間転写ベルト130に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdを配置したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
(画像形成装置)
図1は画像形成装置の構成の説明図である。図1に示すように、画像形成装置100は、中間転写ベルト130に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdを配置したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
画像形成部Paでは、感光ドラム3aにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト130に転写される。画像形成部Pbでは、感光ドラム3bにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト130に転写される。画像形成部Pc、Pdでは、それぞれ感光ドラム3c、3dにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト130に転写される。
中間転写ベルト130に転写された四色のトナー像は、二次転写部T2へ搬送されてシートPへ二次転写される。分離ローラ16は、シートカセット10から引き出したシートPを1枚ずつに分離して、レジストローラ12へ送り出す。レジストローラ12は、中間転写ベルト130のトナー像にタイミングを合わせてシートPを二次転写部T2へ送り込む。四色のトナー像を二次転写されたシートPは、定着装置9で加熱処理されて表面にトナー像を定着された後に排出トレイ163へ排出される。トナー像は、シートPの四辺に一定の余白部を残して形成される。
両面印刷の場合、定着装置9で第一面にトナー像を定着されたシートPが反転パスに導かれ、スイッチバックして先頭と後端を入れ替えるように表裏を反転させた後に、再びレジストローラ12へ給送される。そして、二次転写部T2で第二面にもトナー像を転写されて定着装置9でトナー像を定着された後に排出トレイ163へ排出される。
(画像形成部)
画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdは、現像装置1a、1b、1c、1dで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部Paについて説明し、他の画像形成部Pb、Pc、Pdに関する重複した説明を省略する。
画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdは、現像装置1a、1b、1c、1dで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部Paについて説明し、他の画像形成部Pb、Pc、Pdに関する重複した説明を省略する。
画像形成部Paは、感光ドラム3aを囲んで、帯電装置2a、露光装置La、現像装置1a、転写ローラ24a、ドラムクリーニング装置4aを配置している。感光ドラム3aは、アルミニウム製シリンダの外周面に感光層を形成しており、所定のプロセススピードで矢印方向に回転する。
帯電装置2aは、感光ドラム3aを一様な負極性の電位に帯電させる。露光装置Laは、各色の画像を展開した走査線画像信号をON−OFF変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、感光ドラム3aに静電像を書き込む。現像装置1aは、トナーを感光ドラム3aに移転させて静電像をトナー像に現像する。トナーカートリッジEaは、画像形成によって消費されたトナー量に見合った量のトナーを現像装置1aに供給する。
転写ローラ24aは、中間転写ベルト130を押圧して、感光ドラム3aと中間転写ベルト130の間に転写部を形成する。転写ローラ24aに正極性の直流電圧が印加されることにより、感光ドラム3aに担持された負極性のトナー像が中間転写ベルト130へ転写される。
中間転写ベルト130は、テンションローラ15、二次転写内ローラ14、及び駆動ローラ13に掛け渡して支持され、駆動ローラ13に駆動されて矢印A方向に回転する。二次転写外ローラ11は、二次転写内ローラ14に支持された中間転写ベルト130に当接して二次転写部T2を形成する。二次転写外ローラ11に正極性の直流電圧が印加されることで、二次転写部T2を通過するシートPへ中間転写ベルト130上のトナー像が移転する。
ドラムクリーニング装置4aは、感光ドラム3aにクリーニングブレードを摺擦させて感光ドラム3a上の転写残トナーを回収する。ベルトクリーニング装置22は、中間転写ベルト130にクリーニングウェブ(61)を摺擦させて中間転写ベルト130上の転写残トナーを回収する。
現像装置1aは、離型剤としてのパラフィン、もしくはポリオレフィンからなるワックスや、シリコーンオイルを含有(内包)しているトナーを使用する。具体的には、粉砕トナーの内部にワックス成分と顔料が微分散されたトナーを用いている。なお、現像装置1aは、このようなワックス成分を含有した重合トナーを用いてもよい。以下の説明では、離型剤としてワックスを例に説明するが、離型剤としてシリコーンオイルを使用する場合も同様である。定着部の一例である定着装置9は、離型剤を含有したトナーを用いてシートP上に形成されたトナー像を加熱、加圧することによりシートPに定着する。
(定着装置)
図2は定着装置の構成の説明図である。図2に示すように、定着装置9は、シートのトナー画像担持面を加熱処理する。シート上に転写された未定着トナー像Tは、定着ローラ40と加圧ローラ41の加熱ニップによって挟持搬送されてシート上に定着される。定着ローラ40及び加圧ローラ41は、それぞれの一方の軸端に固定された歯車が不図示の歯車機構によって相互に連結され、不図示の駆動系によって一体に回転駆動されることにより、それぞれ矢印R40、R41方向に回転する。定着装置9は、加圧ローラ41を総圧力約784N(約80kg)で定着ローラ40に圧接して、シートPのニップ部Nを形成する。
図2は定着装置の構成の説明図である。図2に示すように、定着装置9は、シートのトナー画像担持面を加熱処理する。シート上に転写された未定着トナー像Tは、定着ローラ40と加圧ローラ41の加熱ニップによって挟持搬送されてシート上に定着される。定着ローラ40及び加圧ローラ41は、それぞれの一方の軸端に固定された歯車が不図示の歯車機構によって相互に連結され、不図示の駆動系によって一体に回転駆動されることにより、それぞれ矢印R40、R41方向に回転する。定着装置9は、加圧ローラ41を総圧力約784N(約80kg)で定着ローラ40に圧接して、シートPのニップ部Nを形成する。
定着ローラ40は、両端部がボールベアリングで支持されて回転自在である。定着ローラ40は、アルミニウム製円筒の芯金40bの外周面に厚さ3mmの弾性層40cを配置して直径60mmに構成されている。弾性層40cの下層は、HTV(高温加硫型)シリコンゴム層であり、HTVシリコンゴム層の外周面に、画像面に接触させる耐熱弾性層40dとしてのRTV(室温加硫型)シリコンゴム層が配置されている。定着ローラ40の回転中心には、定着ローラ40を内側から加熱するためのハロゲンヒータ40aが非回転に配置される。
加圧ローラ41は、両端がボールベアリングで支持されて回転自在である。加圧ローラ41は、アルミニウム製円筒の芯金41bの外周面に厚さ1mmの弾性層41cを配置して直径60mmに構成されている。弾性層41cの下層は、HTVシリコンゴム層であり、HTVシリコンゴム層の外周面に離型層41dとしてのフッ素樹脂層が配置されている。加圧ローラ41の回転中心には、加圧ローラ41を内側から加熱するためのハロゲンヒータ41aが非回転に配置される。
上述した層構成の定着ローラ40と加圧ローラ41とを組み合わせることによって、シャープメルトトナーに対する離型性をより一層高めている。また、両面画像を定着させるために、定着ローラ40だけでなく加圧ローラ41の表面にも、トナー離型効果の高いRTVまたはLTV(低温加硫型)シリコンゴムを用いている。
定着ローラ40の表面に当接させてサーミスタ42aが配置される。温度調整回路50は、サーミスタ42aによって検出される定着ローラ40の表面温度が目標温度(約165℃)に収束するようにハロゲンヒータ40aへの供給電力を調整する。加圧ローラ41の表面に当接させてサーミスタ42bが配置される。温度調整回路50は、サーミスタ42bによって検出される加圧ローラ41の表面温度が目標温度(約140℃)に収束するようにハロゲンヒータ41aへの供給電力を調整する。
シートP上のトナー像を溶融させるために最適な熱量はシートPの厚みや単位面積当たり重量(坪量)により異なるため、制御部110は、シートPの種類に応じて定着ローラ40の温度調整の目標温度を変更する。しかし、目標温度を変更してから定着ローラ40の表面温度が目標温度に収束するまでに時間を要するため、大きな熱量を必要とするシートPに合わせて目標温度を高めに設定して、多くの種類のシートPを同一の目標温度で加熱処理している。この場合、熱量をあまり必要としないシートPに対しては熱量過多となり、溶融したトナーがシートPから定着ローラ40へ移転するホットオフセット現象が生じ易くなる。
そのため、定着装置9では、加熱回転体の一例である定着ローラ40にウェブクリーニング装置60を付設して、定着ローラ40に移転したトナーをクリーニングしている。回転体又は回収回転体の一例である回収ローラ62を定着ローラ40に当接回転するように設置し、ウェブクリーニング装置60は、回収ローラ62にクリーニングウェブ61を摺擦させている。回収ローラ62は、回収ローラ62を介してクリーニングウェブ61に接触するため、クリーニングウェブ61やクリーニングウェブ61に拘束された異物の摺擦によって定着ローラ40が傷付いて画像にスジが形成される問題が解決されている。
(ウェブクリーニング装置)
図3はウェブクリーニング装置の構成の説明図である。図3に示すように、ウェブクリーニング装置60は、不織布からなるシート状のクリーニングウェブ61と、クリーニングウェブ61を回収ローラ62へ押圧するためのウェブローラ63(第3のローラ)とを有する。ウェブクリーニング装置60は、ユニット回転支持部90aを中心に回動して、回収ローラ62に対するクリーニングウェブ61の当接と離間とを切り替え可能である。ウェブクリーニング装置60は、ユニット加圧バネ96によって着脱カム91に押し当てられている。側板90は、各ローラの両端部に設置されて各ローラを回転自在に支持している。
図3はウェブクリーニング装置の構成の説明図である。図3に示すように、ウェブクリーニング装置60は、不織布からなるシート状のクリーニングウェブ61と、クリーニングウェブ61を回収ローラ62へ押圧するためのウェブローラ63(第3のローラ)とを有する。ウェブクリーニング装置60は、ユニット回転支持部90aを中心に回動して、回収ローラ62に対するクリーニングウェブ61の当接と離間とを切り替え可能である。ウェブクリーニング装置60は、ユニット加圧バネ96によって着脱カム91に押し当てられている。側板90は、各ローラの両端部に設置されて各ローラを回転自在に支持している。
制御部110は、着脱カム91の回転によって、回収ローラ62に対するクリーニングウェブ61の当接と離間とを切り替える。制御部110は、ウェブローラ63を当接した状態で、定着ローラ40を回転駆動させて、回収ローラ62上の定着ローラ40から回収したトナーをクリーニングウェブ61により清掃する。制御部110は、モータ111を作動させて、回収ローラ62と接したクリーニングウェブ61を矢印59の方向に徐々に巻き取る。これにより、クリーニングウェブ61が部分的にトナーで飽和する前に、新しい未使用の部分が回収ローラ62と当接して回収ローラ62をクリーニングする。
新品のクリーニングウェブ61はロール状態でウェブ供給軸61a(第1のローラ)に装着される。クリーニングウェブ61の終端部は、ウェブ供給軸61aを中心にして回転自在であり、クリーニングウェブ61のロールは、外側からのクリーニングウェブ61の引き出しに伴って従動回転する。クリーニングウェブ61の始端部は、ウェブ巻き取り軸61b(第2のローラ)に係合している。ウェブ巻き取り軸61bの一端にクリーニングウェブ61を巻き取るためのモータ111が設置されている。
ウェブローラ63は、回収ローラ62に当接したときに、たわみを抑制するため、剛性の高い金属(SUS303)のシャフトを中心に配置している。ウェブローラ63は、回収ローラ62とのニップ幅を広く確保してクリーニング能力を上げるため、たわみ易く、耐熱性を有したφ30mmシリコーンスポンジをシャフトの上に巻いている。ウェブローラ63は、シリコーンスポンジの表面に厚み100μmのPFAチューブを被覆してトナー付着を防止している。
ウェブローラ63の端部63aは、回転可能、かつ、側板90の長丸穴90bにスライド可能に支持されている。長丸穴90bによるスライド方向は、ウェブローラ63と回収ローラ62の接線に対して垂直な方向である。ウェブローラ端部63aは、側板90に固定されたウェブローラ加圧バネ92によって加圧されている。
回収ローラ62は、外径φ20mmのSUS303の円柱部材である。トナーがシートPから剥がされ定着ローラ40にオフセットした場合、オフセットトナーは、回収ローラ62に回収された後にクリーニングウェブ61に回収される。回収ローラ62は、画像形成時以外にも定着ローラ40表面に、付着物を回収する目的で常時当接されている。
回収ローラ62は、定着ローラ40の回転に伴って定着ローラ40に従動回転する。回収ローラ62は、定着ローラ40方向へ移動可能に支持されたボールベアリングで両端を支持されて回転自在である。回収ローラ62は、回収ローラ加圧バネ93と、回収ローラ加圧アーム94と、回収ローラ加圧カム95によって定着ローラ40に向かって加圧される。回収ローラ加圧バネ93の一端は、回収ローラ62端部に固定され、回収ローラ加圧バネ93の他端は回収ローラ加圧アーム94に固定されている。回収ローラ加圧カム95が回転すると、回収ローラ加圧アーム94が回動軸94aを中心に回動して、回収ローラ加圧バネ93の作動長を変化させることにより、定着ローラ40に対する回収ローラ62の加圧力が可変に設定される。定着ローラ40に対する回収ローラ62の加圧力可変の範囲は、0Nから80Nである。
以上説明したように、ウェブの一例であるクリーニングウェブ61は、回転体の一例である回収ローラ62に付着したトナーを清掃位置にて除去する。クリーニングウェブ61の移動方向の異なる位置に複数の変位部及び凹部の一例である移動方向に配列した切り欠き部69a、69bが形成されている。機構の一例である回収ローラ62は、画像加熱処理(画像形成処理)を所定回数行う毎にクリーニングウェブ61の未使用部分を清掃位置に供給する(送り込む)。
(クリーニングウェブの新品交換)
ところで、連続的な加熱処理の途中に、クリーニングウェブ61が無くなった場合、直ちに加熱処理を禁止してクリーニングウェブ61の新品交換を行わせることが望ましい。しかし、クリーニングウェブ61の新品交換は、定着装置9の冷却待ち時間及び加熱待ち時間等を含むため、画像形成装置100の大きなダウンタイムとなる。また、大量の加熱処理を実行している最後の段階でクリーニングウェブ61が無くなった場合、その時点で直ちに加熱処理を中断させると、残りの加熱処理を終了したいユーザーの要望にそぐわない。
ところで、連続的な加熱処理の途中に、クリーニングウェブ61が無くなった場合、直ちに加熱処理を禁止してクリーニングウェブ61の新品交換を行わせることが望ましい。しかし、クリーニングウェブ61の新品交換は、定着装置9の冷却待ち時間及び加熱待ち時間等を含むため、画像形成装置100の大きなダウンタイムとなる。また、大量の加熱処理を実行している最後の段階でクリーニングウェブ61が無くなった場合、その時点で直ちに加熱処理を中断させると、残りの加熱処理を終了したいユーザーの要望にそぐわない。
そのため、定着装置9では、クリーニングウェブ61の残量が多少残っている時点で、「クリーニングウェブ61の残量が少なくなり、もうすぐ交換する必要がある」という勧告を操作パネル(112:図4)に表示してユーザーの注意を喚起している。そして、その後も加熱処理を継続させて、残りの加熱処理を終了したいユーザーの要望を満たしている。
しかし、クリーニングウェブ61の残量が無くなる直前には、「クリーニングウェブ61の残量が無いので、直ちに交換してください」という警告を操作パネル(112:図4)に表示して、加熱処理を禁止している。クリーニングウェブ61の残量が無い状態で加熱処理が継続されると、クリーニングウェブ61で回収ローラ62をクリーニングできなくなって、定着ローラ40に連れ回るトナー汚れが増えてシートPに付着し、出力画像の品質が低下するからである。
(クリーニングウェブ残量検知)
図4はクリーニングウェブの残量検知方法の説明図である。図5は切り欠き部センサの動作の説明図である。図6はクリーニングウェブの終端検知シーケンスの説明図である。
図4はクリーニングウェブの残量検知方法の説明図である。図5は切り欠き部センサの動作の説明図である。図6はクリーニングウェブの終端検知シーケンスの説明図である。
図4に示すように、クリーニングウェブ61は、移動方向の上流側に第1の切り欠き部69aを設け、さらに上流側に第2の切り欠き部69bを設けている。切り欠き部69a、69bは、クリーニングウェブ61の同一側のエッジに配列している。検出部の一例である切り欠きセンサ7は、クリーニングウェブ61の移動経路に配置されて、切り欠き部69aの後に切り欠き部69bを検出可能である。
機構の一例であるモータ111は、クリーニングウェブ61をシートの加熱処理の累積に伴う所定割合で移動方向へ移動させる。制御部110は、画像形成の累積に伴って所定の割合でモータ111を作動させて、クリーニングウェブ61を徐々に矢印59方向に巻き取る。即ち、モータ111は、画像形成処理を所定回数行う毎にウェブ巻き取り軸61bを所定時間駆動する。A4サイズ横送りのシートPの1枚当たりのウェブの送り量は0.5mm/枚としている。なお、10枚の画像形成ごとにモータ111を作動させてクリーニングウェブ61を5mm送ってもよい。
クリーニングウェブ61には2か所の切り欠き部69a、69bを形成している。クリーニングウェブ61の移動に伴って切り欠き部69a、69bを検知するために、側板90に切り欠きセンサ7が配置されている。切り欠きセンサ7は、クリーニングウェブ61にフラグ70を当接させている。当接部の一例であるフラグ70は、付勢部の一例であるウェブフラグバネ71に付勢されて、当接圧50gにてクリーニングウェブ61に当接する。
図5に示すように、切り欠きセンサ7は、フラグ70の回動位置をフォトセンサ72により検出する。検出部の一例であるフォトセンサ72は、当接部の一例であるフラグ70が切り欠き部69a、69bにおいて変位したことを検出する。
切り欠き部69a、69bの位置で、クリーニングウェブ61に支持されていたフラグ70が落ちて、フラグ70とリンクしたフォトセンサ72によって切り欠き部69a、69bが検出される。フラグ70がシートPの切り欠き部69a、69bに落ちると、フォトセンサ72が透光状態(OFF)から遮光状態(ON)へ移行する。制御部110は、フォトセンサ72がOFFからONに変化すると切り欠き部69a、69bへ到達したことを認識して、クリーニングウェブ61の残量を評価する。
図4に示すように、クリーニングウェブ61の始端から一番目の切り欠き部69aまでの距離は5000mmである。シートPの1枚当たり送り量は0.5mm/枚のため、クリーニングウェブ61の新品交換後、約10000枚加熱処理すると、一番目の切り欠き部69aが検出される。クリーニングウェブ61が完全に無くなるよりも加熱処理170枚分前の位置に1つ目の切り欠き部69aを形成し、クリーニングウェブ61が完全に無くなる20枚分前の位置に2つ目の切り欠き部69bを形成している。クリーニングウェブ61の一番目の切り欠き部69aから二番目の切り欠き部69bまでの距離は75mmである。シートPの1枚当たり送り量は0.5mm/枚のため、一番目の切り欠き部69aが検出されても約150枚のシートPを加熱処理可能である。
クリーニングウェブ61の二番目の切り欠き部69bが切り欠きセンサ7によって検出されるタイミングは、クリーニングウェブ61の終端の直前である。このため、比較例の制御では、制御部110は、二番目の切り欠き部69bが切り欠きセンサ7によって検出されると、それ以降はシートPの加熱処理を禁止する。
図6の(a)に示すように、クリーニングウェブ61の始端から一番目の切り欠き部69aまで、クリーニングウェブ61に支持されてフラグ70は、フォトセンサ72を透光状態に保つ。図6の(b)に示すように、クリーニングウェブ61の一番目の切り欠き部69aがフラグ70に達すると、フラグ70が切り欠き部69aに落ちて、フォトセンサ72が透光状態(OFF)から遮光状態(ON)へ移行する。制御部110は、フォトセンサ72がOFFからONに変化すると、操作パネル(112:図4)にクリーニングウェブ61の交換要求を表示させて、100枚を限度として継続中の加熱処理を終了させることを許可する。
このため、図6の(c)に示すように、一番目の切り欠き部69aでフラグ70が落ちた状態でも、100枚を限度とするシートPの加熱処理が実行される。そして、制御部110は、フォトセンサ72がONの状態でシートPの加熱処理が100枚実行されるとシートPの加熱処理を禁止する。
(比較例の制御)
図6の(d)に示すように、フォトセンサ72がONの状態でシートPの加熱処理が100枚実行されるまでの間に、誤操作等がされてフラグ70がクリーニングウェブ61上に戻される可能性がある。そして、フラグ70がクリーニングウェブ61上に戻された場合と、クリーニングウェブ61が新品交換された場合とでフォトセンサ72の制御部110に対する入力信号は同一である。
図6の(d)に示すように、フォトセンサ72がONの状態でシートPの加熱処理が100枚実行されるまでの間に、誤操作等がされてフラグ70がクリーニングウェブ61上に戻される可能性がある。そして、フラグ70がクリーニングウェブ61上に戻された場合と、クリーニングウェブ61が新品交換された場合とでフォトセンサ72の制御部110に対する入力信号は同一である。
このため、比較例の制御では、制御部110は、クリーニングウェブ61が新品交換されたと判断して、操作パネル(112:図4)の「クリーニングウェブ61の交換要求」を取り消す。同時に、「一番目の切り欠き部69aの検出後に100枚」の規制も解除する。これにより、制御部110は、フォトセンサ72が一番目の切り欠き部69aを検出した後のシートPの加熱処理累積枚数が100枚に達しても、シートPの加熱処理を禁止できなくなる。「一番目の切り欠き部69aの検出後に100枚」の限度を越えて加熱処理が継続されると、クリーニングウェブ61が終端に達してロックし、トナーが大量に付着した状態で回収ローラ62を摺擦する状態になる。このとき、クリーニングウェブ61から回収ローラ62へトナーが移転してシートP上の画像に定着されて画像汚れを発生する可能性がある。
これに対して、図6の(e)に示すように、実施例1では、そのような事態に陥る前に、二番目の切り欠き部69bで再びフラグ70が落ちて、フォトセンサ72が透光状態(OFF)から遮光状態(ON)へ移行する。すると、制御部110は、クリーニングウェブ61が実は新品交換されていないことを認識して、画像形成を禁止し、同時に操作パネル(112:図4)に「異常動作のエラー」を表示する。なお、「異常動作のエラー」の代わりに「クリーニングウェブ61の交換要求」を表示してもよい。
(実施例1の制御)
図7はクリーニングウェブの終端検知制御のフローチャートである。実施例1では、フラグ70がクリーニングウェブ61上に戻された際に、クリーニングウェブ61が新品交換されたのか、ユーザーがフラグを戻したのかを判断するために、カウンタN2を用いて加熱処理累積量を測定する。カウンタN2が通常のクリーニングウェブ61寿命に相当する10000枚をカウントする以前に再びフラグ70がクリーニングウェブ61下へ落ちた場合、「ユーザーがフラグを戻した」と判断してシートPの加熱処理を直ちに停止させる。これにより、クリーニングウェブ61が終端に達する前にクリーニングウェブ61の移動を確実に停止させることができる。
図7はクリーニングウェブの終端検知制御のフローチャートである。実施例1では、フラグ70がクリーニングウェブ61上に戻された際に、クリーニングウェブ61が新品交換されたのか、ユーザーがフラグを戻したのかを判断するために、カウンタN2を用いて加熱処理累積量を測定する。カウンタN2が通常のクリーニングウェブ61寿命に相当する10000枚をカウントする以前に再びフラグ70がクリーニングウェブ61下へ落ちた場合、「ユーザーがフラグを戻した」と判断してシートPの加熱処理を直ちに停止させる。これにより、クリーニングウェブ61が終端に達する前にクリーニングウェブ61の移動を確実に停止させることができる。
図4を参照して図7に示すように、制御部110は、連続画像形成中にフォトセンサ72が透光から遮光に変わると(S301のYES)、「クリーニングウェブ残量少の警告」を出して(S302)、カウンタN1をスタートする(S303)。第1の計数部の一例であるカウンタN1は、フラグ70が変位してから実行される画像加熱処理(画像形成処理)の回数を計数する。
「クリーニングウェブ残量少の警告」は、「もうすぐクリーニングウェブ61が無くなる」という警告メッセージである。また、カウンタN1は、「クリーニングウェブ残量少の警告」状態で100枚(A4サイズ)の加熱処理が可能になるように、閾値を100とした。報知部の一例である操作パネル112は、フラグ70が変位したことに応じてクリーニングウェブ61の交換を報知する。
制御部110は、その後、フォトセンサ72の遮光状態がずっと続いて(S304のNO)、カウンタN1が100に到達すると(S305のYES)、「クリーニングウェブ交換指示」を表示させて連続画像形成を一時停止する(S306)。禁止部の一例である制御部110は、カウンタN1により計数された回数が禁止回数の一例である100枚に到達したことに伴い画像加熱処理(画像形成処理)を禁止する。
制御部110は、「クリーニングウェブ残量少の警告」が出てから、カウンタN1が100に到達する前にフォトセンサ72が遮光から透光に変化した場合(S304のYES)、カウンタN2をスタートさせる(S307)。カウンタN2は、フラグ70がクリーニングウェブ61上に戻された際に、「クリーニングウェブの新品交換」か、「ユーザーによる誤操作の規制解除」か、を判断するために、その後の加熱処理の累積枚数をカウントする。第2の計数部の一例であるカウンタN2は、フラグ70がクリーニングウェブ61に当接復帰してから実行される画像加熱処理(画像形成処理)の回数を計数する。
制御部110は、その後、フォトセンサ72が透過から遮光に切り替わった時(S308のYES)、カウンタN2が10000枚未満であれば(S309のYES)、「ユーザーによる誤操作の規制解除」と判断して、加熱処理(画像形成処理)を禁止する(S310)。制御部110は、カウンタN2により計数された回数が所定回数未満又は所定累積量未満の一例である10000枚未満にてフラグ70が切り欠き部69a、69bを通して変位したことが検出された場合、画像加熱処理(画像形成処理)を禁止させる。
制御部110は、フォトセンサ72が透過から遮光に切り替わった時(S308のYES)、カウンタN2が10000枚以上の場合(S309のNO)、「クリーニングウェブの新品交換がされていた」と判断する。そして、カウンタN1をスタートさせて(S303)、一番目の切り欠き部69aの検出を待機する(S304のYES)。制御部110は、カウンタN2により計数された回数が所定回数以上又は所定累積量以上の一例である10000枚以上にてフラグ70が切り欠き部69a、69bを通して変位した場合、操作パネル112にクリーニングウェブ61の交換を報知する。
(実施例1の効果)
実施例1では、禁止部の一例である制御部110は、切り欠きセンサ7が切り欠き部69aを検出すると、検出後の加熱処理の累積量が第一累積量の一例である100枚に達した段階で画像加熱処理を禁止する。100枚は、切り欠き部69a、69b間の距離よりも短い累積送り量に対応している。また、その後、制御部110は、切り欠きセンサ7が切り欠き部69bを検出すると、検出後の加熱処理の累積量が第一累積量よりも少ない第二累積量の一例である0枚に達した段階で加熱処理を禁止する。
実施例1では、禁止部の一例である制御部110は、切り欠きセンサ7が切り欠き部69aを検出すると、検出後の加熱処理の累積量が第一累積量の一例である100枚に達した段階で画像加熱処理を禁止する。100枚は、切り欠き部69a、69b間の距離よりも短い累積送り量に対応している。また、その後、制御部110は、切り欠きセンサ7が切り欠き部69bを検出すると、検出後の加熱処理の累積量が第一累積量よりも少ない第二累積量の一例である0枚に達した段階で加熱処理を禁止する。
実施例1では、第二累積量は、0であるため、直ちに加熱処理が禁止される。そして、第一累積量は、クリーニングウェブ61が切り欠き部69aから切り欠き部69bまでの距離だけ移動する加熱処理の累積量よりも小さいため、切り欠き部69bがフラグ70を超えるほどクリーニングウェブ61が引き出される心配が無い。
実施例1では、交換要求部の一例である制御部110は、切り欠きセンサ7が切り欠き部69aを検出したとき、及び切り欠きセンサ7が切り欠き部69bを検出したときに、操作パネル112にクリーニングウェブ61の交換を要求する表示を出力させる。このため、オペレータは、画像形成を継続しつつクリーニングウェブ61の交換作業を準備できる。
実施例1では、1つ目の切り欠き部69aは、「残量が少なくなり、もうすぐクリーニングウェブ61が無くなる」という警告を操作パネル112に表示するために使用する。2つ目の切り欠き部69bは、通常は使用されない。しかし、1つ目の切り欠き部69aでフラグ70が落ちた後にユーザーが誤操作をしてフラグ70をクリーニングウェブ61上に移動させた場合、2つ目の切り欠き部69bを用いて「クリーニングウェブの至急交換」の警告を操作パネル112に表示する。したがって、通常の使用方法とは異なるユーザーの想定外の行動がされた場合においても、クリーニングウェブ61が終端まで引き出されることを防止して、定着ローラ40のクリーニング性能を確保できる。ユーザーが想定外の行動を行っても、部品破損を引き起こしにくくなり、ランニングコスト低下やユーザビリティ向上が実現する。また、ダウンタイムをできる限り縮小して、生産性を高めることができる。クリーニングウェブ61で定着ローラ40を清掃して高画質高生産の画像形成装置を提供できる。
<実施例2>
実施例2の定着装置は、実施例1と同様に、図2に示すように構成されて図1に示す画像形成装置に搭載されている。図3に示すウェブクリーニング装置を搭載し、図4に示すように、制御部110は、切り欠きセンサ7がクリーニングウェブ61上の切り欠き部69a、69bを検出して、画像形成の継続と禁止を制御する。
実施例2の定着装置は、実施例1と同様に、図2に示すように構成されて図1に示す画像形成装置に搭載されている。図3に示すウェブクリーニング装置を搭載し、図4に示すように、制御部110は、切り欠きセンサ7がクリーニングウェブ61上の切り欠き部69a、69bを検出して、画像形成の継続と禁止を制御する。
ただし、実施例2では、制御部110は、切り欠きセンサ7がクリーニングウェブ61上の切り欠き部69a又は69bを検出してから次に切り欠き部69a又は69bが検出されるまでのクリーニングウェブ61の移動累積量を測定する。そして、測定した移動累積量に応じて画像形成の継続と禁止を制御する。
図3に示すように、ウェブローラ63には、ウェブローラ63の回転角度1度ごとにON/OFFして出力信号を反転させるロータリエンコーダが設けられている。制御部110は、ロータリエンコーダの出力パルスをカウントして、切り欠き部(69b又は69a)が検出されてから次の切り欠き部(69b又は69a)が検出されるまでのウェブローラ63の回転量(≒クリーニングウェブ61の送出長さの累積値)を求める。そして、クリーニングウェブ61の送出長さの累積値が150mmを超えている場合は、クリーニングウェブ61が交換されて、新たな切り欠き部69aが検出されたと判断して100枚の画像形成の継続を許可する。しかし、送出長さの累積値が150mm以下の場合は、切り欠き部69bが検出されたと判断して画像形成を直ちに禁止する。
<実施例3>
実施例3の定着装置は、図2に示す実施例1の定着装置9から回収ローラ62が取り外され、図3に示すウェブクリーニング装置60は、定着ローラ40に対してクリーニングウェブ61を直接摺擦させて定着ローラ40に付着したトナーをクリーニングする。
実施例3の定着装置は、図2に示す実施例1の定着装置9から回収ローラ62が取り外され、図3に示すウェブクリーニング装置60は、定着ローラ40に対してクリーニングウェブ61を直接摺擦させて定着ローラ40に付着したトナーをクリーニングする。
このように、定着ローラ40に直接、クリーニングウェブ61を摺擦させる場合でも、図4に示すように、切り欠き部69a、69bを設けたクリーニングウェブ61と切り欠きセンサ7と制御部110とを用いて実施例1と同様な制御を実行することができる。切り欠き部(69b又は69a)が検出されてから次の切り欠き部(69b又は69a)が検出されるまでの画像形成枚数が10000枚を超えていれば画像形成を禁止することなく100枚の追加の画像形成を許可する。しかし、この枚数が10000枚未満の場合には、切り欠き部69bが検知されたと判断して直ちに画像形成を禁止する。
なお、実施例1、2、3では、定着装置9に内蔵されたウェブクリーニング装置60における実施形態を説明した。しかし、同様な制御は、クリーニングウェブの終了を確実に検出する目的で、図1に示すように、中間転写ベルト130の転写残トナーをクリーニングするベルトクリーニング装置22においても実施可能である。
<変形例>
本発明は、実施の形態1〜3の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が無い限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
本発明は、実施の形態1〜3の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が無い限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
例えば、図4に示す切り欠き部を有するウェブは、短冊状のシートを形成してから縁を半円形にカット(切る)するウェブの実施形態には限定されない。短冊状のシートを成形すると同時にその縁に切り取ることなく半円形の凹所が形成されるウェブの実施形態でもよい。つまり、切り欠き部における「切り欠き」は「幅方向に食い込んだ凹部」という意味であって、「カット(切る)」を必ずしも意味しない。
図4に示すウェブの巻き取り間隔は、「画像加熱処理を所定回数行う毎」、すなわち画像出力の1枚間隔でも、2枚間隔でもよい。また、ウェブを巻き取るタイミングは、厳密には画像と画像の間隔(いわゆる紙間)でなくても構わない。
図7のフローチャートにおいて、「ウェブの交換を報知する」方法は、プリンタ(複写機)の操作部に設けられた液晶表示部に「文字表示」させる例には限らない。操作者に交換を促すための信号を、報知する機器(表示部、スピーカーなど)に出力するという「報知部」の役割を満たす限りにおいて種々変形可能である。プリンタ(表示部がない)とネットワーク接続された入力端末の画像表示部、パーソナルコンピュータに接続されたモニター等に「表示」させる例でも良い。更に、映像には限らず、スピーカーから「音(音声)」で「ウェブの交換」を知らせる例や、「ウェブの交換」を意味する赤ランプを点滅させる例でもよい。
また、「報知部」に表示させるメッセージについて、「ウェブが無くなる」といった例の他に、「ウェブを交換して下さい」といった例でも良い。操作者に交換を促すことを示唆するものであれば「残り○○○枚で装置がストップします」などでも良い。
また、図4に示す「フラグが、ウェブの上面に(付勢されて)当接し、切り欠き69a、69bの位置でウェブから下方へ落下する(離れる)」例には限らない。図4とは逆に、「フラグが、ウェブの下面に上方へ付勢されて当接し、切り欠き69a、69bの位置でウェブから上方へ抜けて離れる」例でもよい。
また、図7のフローチャートにおいて、ジョブストップ、エラーストップとは、「画像形成(画像加熱処理)を禁止する」意味である。「画像形成(画像加熱処理)を禁止する」とは、もし、ジョブ中なら該当時点でジョブを中断することであり、スタンバイ中ならジョブを受付けてもジョブを実行しないことである。
1a、1b、1c、1d 現像装置
2a、2b、2c、2d 帯電装置
3a、3b、3c、3d 感光ドラム
4a、4b、4c、4d ドラムクリーニング装置
9 定着装置、10 シートカセット、11 二次転写外ローラ
14 二次転写内ローラ、22 ベルトクリーニング装置
40 定着ローラ、41 加圧ローラ
40a、41a ヒータ、60 ウェブクリーニング装置
61 クリーニングウェブ、62 回収ローラ、63 ウェブローラ
69a、69b 切り欠き、70 フラグ、72 フォトセンサ
Pa、Pb、Pc、Pd 画像形成部、P シート
2a、2b、2c、2d 帯電装置
3a、3b、3c、3d 感光ドラム
4a、4b、4c、4d ドラムクリーニング装置
9 定着装置、10 シートカセット、11 二次転写外ローラ
14 二次転写内ローラ、22 ベルトクリーニング装置
40 定着ローラ、41 加圧ローラ
40a、41a ヒータ、60 ウェブクリーニング装置
61 クリーニングウェブ、62 回収ローラ、63 ウェブローラ
69a、69b 切り欠き、70 フラグ、72 フォトセンサ
Pa、Pb、Pc、Pd 画像形成部、P シート
Claims (11)
- 回転体と、
前記回転体に付着したトナーを清掃位置にて除去するウェブと、
画像形成処理を所定回数行う毎に前記ウェブの未使用部分を前記清掃位置へ送り込む機構と、
前記ウェブに当接する当接部と、
前記ウェブの移動方向の異なる位置に形成され、前記当接部の変位を許す複数の変位部と、
前記当接部が前記変位部で変位したことを検出する検出部と、
前記検出部の出力に応じて前記ウェブの交換を報知する報知部と、
前記当接部が前記変位部で変位してから実行される画像形成処理の回数を計数する第1の計数部と、
前記第1の計数部により計数された回数が禁止回数に到達したことに伴い画像形成処理を禁止する禁止部と、
前記当接部が前記ウェブの表面に当接復帰してから実行される画像形成処理の回数を計数する第2の計数部と、を有し、
前記第2の計数部により計数された回数が所定回数未満のときに前記検出部が前記当接部の変位を検出した場合は、前記禁止部により画像形成処理を禁止させ、
前記第2の計数部により計数された回数が前記所定回数以上のときに前記検出部が前記当接部の変位を検出した場合は、前記報知部により前記ウェブの交換を報知することを特徴とする画像形成装置。 - シートにトナー像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部によりシートに形成されたトナー像を定着する定着部と、
前記定着部に設けられた回転体と、
前記回転体に付着したトナーを清掃位置にて除去するウェブと、
画像形成処理を所定回数行う毎に前記ウェブの未使用部分を前記清掃位置へ送り込む機構と、
前記ウェブの表面に当接する当接部と、
前記ウェブの移動方向の異なる位置に形成され、前記当接部の変位を許す複数の変位部と、
前記当接部が前記変位部で変位したことを検出する検出部と、
前記検出部の出力に応じて前記ウェブの交換を報知する報知部と、
前記当接部が前記変位部で変位してから実行される画像形成処理の回数を計数する第1の計数部と、
前記第1の計数部により計数された回数が禁止回数に到達したことに伴い画像形成処理を禁止させる禁止部と、
前記当接部が前記ウェブの表面に当接復帰してから実行される画像形成処理の回数を計数する第2の計数部と、を有し、
前記第2の計数部により計数された回数が所定回数未満のときに前記検出部が前記当接部の変位を検出した場合は、前記禁止部により画像形成処理を禁止させ、
前記第2の計数部により計数された回数が前記所定回数以上のときに前記検出部が前記当接部の変位を検出した場合は、前記報知部により前記ウェブの交換を報知することを特徴とする画像形成装置。 - 前記定着部は、シート上のトナー像を加熱する加熱回転体を有し、前記回転体は前記加熱回転体に従動回転しながら前記加熱回転体に付着したトナーを回収する、
ことを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記機構は、前記ウェブが巻かれた第1のローラと、前記ウェブを巻き取る第2のローラと、前記ウェブを前記清掃位置にて前記回転体に向けて押圧する第3のローラと、を有し、画像形成処理を所定回数行う毎に前記第2のローラを所定時間駆動する、
ことを特徴とする、請求項1ないし3のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記ウェブと前記機構は、前記画像形成装置の本体に対し一体的に着脱可能である、
ことを特徴とする、請求項1ないし4のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記当接部を前記ウェブの表面に向けて付勢する付勢部を更に有する、
ことを特徴とする、請求項1ないし5のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記複数の変位部は、前記ウェブの一側端に形成された凹部である、
ことを特徴とする、請求項1ないし6うちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記報知部は、前記ウェブの交換を促す旨を表示する表示部を有する、
ことを特徴とする、請求項1ないし7のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - シート上のトナー像を加熱する画像加熱装置であって、
回転体と、
移動可能に配置され、移動方向に配列した複数の切り欠き部を有し、前記回転体に付着したトナーを清掃位置にて除去するウェブと、
画像加熱処理の累積に伴って所定割合で前記ウェブの未使用部分を前記清掃位置に移動させる機構と、
前記ウェブの移動経路に配置され、前記ウェブの移動に伴って前記複数の切り欠き部を検出する検出部と、
前記検出部が1つの前記切り欠き部を検出してから次に前記切り欠き部を検出するまでの画像加熱処理の累積量が所定累積量以上であれば画像加熱処理を継続し、前記検出部が1つの前記切り欠き部を検出してから次に前記切り欠き部を検出するまでの画像加熱処理の累積量が前記所定累積量未満であれば画像加熱処理を禁止する禁止部と、を備えることを特徴とする画像加熱装置。 - 前記検出部が1つの前記切り欠き部を検出してから次に前記切り欠き部を検出するまでの画像加熱処理の累積量が前記所定累積量以上であれば前記ウェブの交換を要求する出力を実行する交換要求部を備えることを特徴とする請求項9に記載の画像加熱装置。
- シート上のトナー像を加熱する画像加熱装置であって、
回転体と、
移動可能に配置され、移動方向の上流側に第1の切り欠き部を有し、前記第1の切り欠き部よりも移動方向の上流側に第2の切り欠き部を有し、前記回転体に付着したトナーを清掃位置にて除去するウェブと、
画像加熱処理の累積に伴って所定割合で前記ウェブの未使用部分を前記清掃位置に移動させる機構と、
前記ウェブの移動経路に配置され、前記ウェブの移動に伴って前記第1の切り欠き部を検出した後に前記第2の切り欠き部を検出する検出部と、
前記検出部が前記第1の切り欠き部を検出すると検出後の画像加熱処理の累積量が第1累積量に達した段階で加熱処理を禁止し、前記検出部が前記第2の切り欠き部を検出すると検出後の画像加熱処理の累積量が前記第1累積量よりも少ない第2累積量に達した段階で画像加熱処理を禁止する禁止部と、を備えることを特徴とする画像加熱装置。
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