JP2019120862A

JP2019120862A - 画像形成装置およびクリーニング方法

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Publication number: JP2019120862A
Application number: JP2018001798A
Authority: JP
Inventors: 恵亮前山; Keisuke Maeyama
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2018-01-10
Filing date: 2018-01-10
Publication date: 2019-07-22
Anticipated expiration: 2038-01-10
Also published as: JP6787349B2

Abstract

【課題】コストを抑制しつつ加熱ローラーに付着したトナーを適切にクリーニングする。【解決手段】画像形成装置が、媒体Ｓを搬送方向下流側に搬送するように正回転しながら媒体上のトナーを加熱する加熱ローラー２４と、正回転しながら加熱ローラー２４に圧接して加圧領域Ｎを形成し、搬送方向下流側に向かって加圧領域Ｎを通過する媒体Ｓ上のトナーを加圧する加圧ローラー２５と、加熱ローラー２４上に付着したトナーである未定着トナーを検知するトナー検知センサーと、加熱ローラー２４および加圧ローラー２５の回転を制御する制御装置と、を備える。トナー検知センサーが加熱ローラー２４上の未定着トナーを検知すると、制御装置は、加熱ローラー２４および加圧ローラー２５を逆回転させて媒体Ｓを搬送方向上流側に向けて搬送し、加圧領域Ｎを通過する媒体に未定着トナーを定着させることにより加熱ローラー２４をクリーニングする。【選択図】図６

Description

本発明は、加熱ローラーおよび加圧ローラーを備えた画像形成装置およびそのクリーニング方法に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、感光体ドラムから転写されたトナーを印刷紙等の媒体上に定着させる定着装置を有している。定着装置は、例えば、トナーを加熱する加熱ローラーとトナーを加圧する加圧ローラーとを有する。

定着装置によるトナー定着動作において、定着不良に起因して媒体上のトナーがローラー側に付着する現象（オフセット現象）が生じる場合がある。例えば、高温オフセット（ホットオフセット）現象においては、媒体上のトナーが加熱ローラーによって過剰に加熱されて凝集力が低下することにより、加熱ローラー側にトナーが付着する。オフセットにより生じた未定着トナーは媒体等の汚れの原因になるので、適切に検知され除去される必要がある。

特許文献１の印字定着不良自動検知装置は、装置内の定着部から排出された印刷紙の表面に吸着ローラーを接触させ、その吸着ローラーに付着したトナーの量を測定することができる。印字定着不良自動検知装置は、測定結果に基づいて定着状態の良否を判定し、判定結果に基づいてオペレーターへの通報や印刷動作の停止を行う。

特開平１０−２０７３０３号公報

ところが、定着部の後段に吸着ローラーを設ける特許文献１の技術では、画像形成装置が大型化する他、画像形成装置の製造コストも増大してしまうという課題がある。

以上の事情を考慮して、本発明は、コストを抑制しつつ、加熱ローラーに付着したトナーを適切にクリーニングすることを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、媒体を搬送方向下流側に搬送するように正回転しながら前記媒体上のトナーを加熱する加熱ローラーと、正回転しながら前記加熱ローラーに圧接して加圧領域を形成し、前記搬送方向下流側に向かって前記加圧領域を通過する前記媒体上の前記トナーを加圧する加圧ローラーと、前記加熱ローラー上に付着した前記トナーである未定着トナーを検知するトナー検知センサーと、前記加熱ローラーおよび前記加圧ローラーの回転を制御する制御装置と、を備え、前記トナー検知センサーが前記加熱ローラー上の前記未定着トナーを検知すると、前記制御装置は、前記加熱ローラーおよび前記加圧ローラーを逆回転させて前記媒体を搬送方向上流側に向けて搬送し、前記加圧領域を通過する前記媒体に前記未定着トナーを定着させることにより前記加熱ローラーをクリーニングする。

好適には、前記トナー検知センサーは、前記加圧領域の前記搬送方向下流側に前記加熱ローラーに対向して設けられ、前記加熱ローラーの回転軸方向の長さ以上の長さを有する検知部を備えるラインセンサーであり、前記トナー検知センサーが前記未定着トナーを検知すると、前記制御装置は、前記未定着トナーを検知した時点から前記加熱ローラーが１回転するのに要する時間以内に前記加熱ローラーおよび前記加圧ローラーの正回転を停止させ、停止後に前記加熱ローラーおよび前記加圧ローラーを逆回転させる。

好適には、上記した画像形成装置が前記媒体を搬送する複数の搬送ローラーを備え、前記制御装置は、前記トナー検知センサーが前記未定着トナーを検知すると、複数の前記搬送ローラーのうち少なくとも前記加圧領域の前記搬送方向上流側に位置する搬送ローラーの回転を停止し、停止後に前記加熱ローラーおよび前記加圧ローラーを逆回転させて前記媒体を前記搬送方向上流側に向けて搬送し、前記加熱ローラーおよび前記加圧ローラーが１回逆回転した後に、前記加熱ローラーおよび前記加圧ローラーを正回転させて前記媒体を前記搬送方向下流側に向けて搬送し、前記加熱ローラーが１回正回転する間に前記トナー検知センサーが前記未定着トナーを検知しなかった場合にクリーニングが正常に完了したと判定し、停止している前記搬送ローラーの回転を再開させる。

好適には、前記制御装置は、前記加熱ローラーが１回正回転する間に前記トナー検知センサーが前記未定着トナーを検知した場合にクリーニングが正常に完了しなかったと判定し、再度、前記加熱ローラーおよび前記加圧ローラーを逆回転させてクリーニングする。

好適には、前記制御装置は、前記加熱ローラーおよび前記加圧ローラーの逆回転および正回転によるクリーニングの回数が閾値以上となった場合に一連のクリーニング処理を強制的に終了し、前記媒体を排出するように前記加熱ローラー、前記加圧ローラー、および前記搬送ローラーを制御する。

本発明に係るクリーニング方法は、媒体を搬送方向下流側に搬送するように正回転する加熱ローラーによって、前記媒体上のトナーを加熱すると共に、正回転しながら前記加熱ローラーに圧接して加圧領域を形成する加圧ローラーによって、前記搬送方向下流側に向かって前記加圧領域を通過する前記媒体上の前記トナーを加圧することと、前記加熱ローラー上の未定着トナーが検知されると、前記加熱ローラーおよび前記加圧ローラーを逆回転させて前記媒体を搬送方向上流側に向けて搬送し、前記加圧領域を通過する前記媒体に前記未定着トナーを定着させることにより前記加熱ローラーをクリーニングすることと、を備える。

本発明によれば、コストを抑制しつつ、加熱ローラーに付着したトナーを適切にクリーニングすることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す概略図である。本発明の一実施形態に係る定着装置を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る制御装置を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係るクリーニング動作を示すフローチャートである。本発明の一実施形態に係るクリーニング動作を示すフローチャートである。本発明の一実施形態に係るクリーニング動作を説明する模式図である。

１．画像形成装置の全体構成
本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の全体的な構成について、図１を参照しながら説明する。画像形成装置１は、例えば、カラープリント機能、コピー機能、およびファ
ックス機能等を複合的に備える複合機である。

図１は画像形成装置１を示す概略図（正面図）である。図１における紙面手前側が画像形成装置１の前後方向である。以下の説明において、「搬送方向」はシートＳ（媒体）が搬送される方向を指す。「上流」および「下流」ならびにこれらに類する用語は、シートＳの搬送方向における「上流」および「下流」ならびにこれらに類する概念を指す。

画像形成装置１は箱型形状の装置本体２を備える。装置本体２の下部には普通紙等のシートＳを収容する給紙カセット３が着脱可能に設けられ、装置本体２の上部には排紙トレイ４が設けられる。なお、媒体の一例としてのシートＳは紙製に限定されず、樹脂製であってもよい。

装置本体２の中央部には中間転写ベルト６が複数のローラー間に架設され、中間転写ベルト６の下方にはレーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光装置７が配置される。中間転写ベルト６の下側には４つの画像形成部８がトナー（現像剤）の色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色）ごとに設けられる。各画像形成部８には感光体ドラム９が回転可能に設けられ、感光体ドラム９の周囲には帯電器１０と現像器１１と一次転写部１２とクリーニング装置１３と除電器１４とが一次転写のプロセス順に配置される。現像器１１の上方には各画像形成部８に対応するトナーコンテナ１５がトナーの色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色）ごとに設けられる。

装置本体２の一側（図１の右側）にシートＳの搬送路１６が設けられる。搬送路１６の上流端に給紙部１７が設けられ、搬送路１６の中間部であって中間転写ベルト６の一端に二次転写部１８が設けられ、搬送路１６の下流部に定着装置１９が設けられ、搬送路１６の下流端に排紙口２０が設けられる。

装置本体２の搬送路１６に沿って、シートＳを搬送する複数の搬送ローラー２１が設けられる。搬送ローラー２１は駆動モーター４４によって回転駆動され、シートＳを下流方向に搬送する正回転およびシートＳを上流方向に搬送する逆回転のいずれをも成し得るように構成される。以下、説明の便宜上、定着装置１９よりも搬送方向上流側に位置する搬送ローラー２１を上流側搬送ローラー２１Ｕと称し、定着装置１９よりも搬送方向下流側に位置する搬送ローラー２１を下流側搬送ローラー２１Ｄと称する。上流側搬送ローラー２１Ｕは給紙部１７の搬送ローラーおよび二次転写部１８の搬送ローラーを含む。

装置本体２は画像形成装置１内の各要素を制御可能な制御装置２２を備える。制御装置２２の詳細は後述される。また、画像形成装置１は、画像形成装置１の状態を表示する表示部２３を装置本体２の上面（または側面）に備える。表示部２３はタッチパネルやディスプレイ等で構成され、例えば、定着装置１９にて生じた定着不良に関する情報を表示する。表示部２３は、スタートキー、ストップ／クリアキー、テンキー等の画像形成装置１を操作する操作キーを備えてもよい。

２．画像形成動作の概略
次いで、上記した構成を備える画像形成装置１の画像形成動作について概略的に説明する。画像形成装置１は、ネットワーク等を介して接続された外部のコンピューター等から画像データが入力され印刷開始の指示がなされると、以下のように画像形成動作を実行する。

まず、帯電器１０が感光体ドラム９の表面を帯電させる。露光装置７は、画像データに対応するレーザー光（矢印Ｐ）を出射して感光体ドラム９の表面に静電潜像を形成する。現像器１１は、トナーコンテナ１５から供給されるトナーを用いて、感光体ドラム９上に担持された静電潜像をトナー像に現像する。一次転写部１２は、トナー像を中間転写ベルト６の表面に一次転写する。以上の動作を各画像形成部８が順次繰り返すことによって、中間転写ベルト６上にフルカラーのトナー像が形成される。なお、感光体ドラム９上に残留したトナーはクリーニング装置１３によって除去され、感光体ドラム９上に残留した電化は除電器１４によって除去される。

他方、給紙部１７によって給紙カセット３または不図示の手差しトレイから取り出されたシートＳが、上記した画像形成動作と同期して搬送ローラー２１によって二次転写部１８へと搬送される。二次転写部１８は、中間転写ベルト６上のフルカラーのトナー像をシートＳに二次転写する。トナー像が二次転写されたシートＳは、搬送路１６の下流側へと搬送されて定着装置１９に進入する。定着装置１９はトナー像をシートＳに定着させ、トナー像が定着したシートＳは、搬送ローラー２１によって排紙口２０から排紙トレイ４に排出される。

３．定着装置
次いで、図２を参照して、本実施形態の定着装置１９の構成について説明する。図２は定着装置１９の斜視図である。図２における紙面手前側が定着装置１９の前後方向であり、紙面左側が搬送方向下流側であり、紙面右側が搬送方向上流側である。

図２に示すように、定着装置１９は、加熱ローラー２４と加圧ローラー２５とラインセンサー（トナー検知センサー）２６とヒーター２７と温度センサー２８とを備えている。図２において、加熱ローラー２４の下側に加圧ローラー２５が設けられる。加圧ローラー２５は加熱ローラー２４に圧接し、加熱ローラー２４との間に定着ニップＮ（加圧領域）を形成する。定着ニップＮの搬送方向下流側に、加熱ローラー２４に対向するようにラインセンサー２６が設けられる。

図２に示すように、加熱ローラー２４は前後方向に長い略円筒状を成している。加熱ローラー２４は、例えば、円筒状の芯金と、芯金の外周面に接着層を介して設けられた離型層とを有する。加熱ローラー２４には、加熱ローラー２４の内周面に対して輻射熱を放射するヒーター２７が内蔵されている。ヒーター２７は、例えば、通電により発熱するハロゲンランプであり、加熱ローラー２４を加熱する。なお、ＩＨヒーターのような別種の熱源がヒーター２７として採用されてもよい。

加熱ローラー２４は駆動モーター４４によって回転駆動される。図２に示すように、加熱ローラー２４は正面視で時計回り方向に回転するように構成される。以上のように加熱ローラー２４が回転することによりシートＳが搬送方向下流側に搬送される。加熱ローラー２４に関し、以上の回転動作を「正回転」と称する。加熱ローラー２４は、シートＳを搬送するように正回転しながら、シートＳ上のトナーを加熱する。

図２に示すように、加圧ローラー２５は前後方向に長い略円筒状を成している。加圧ローラー２５は、例えば、円筒状の芯金と、芯金の外周面に設けられた弾性層と、弾性層の外周面に接着層を介して設けられた離型層とを有する。加熱ローラー２４の回転軸と加圧ローラー２５の回転軸は平行となるように配置される。

加圧ローラー２５は駆動モーター４４によって回転駆動される。図２に示すように、加圧ローラー２５は正面視で反時計回り方向に回転するように構成される。以上のように加圧ローラー２５が回転することによりシートＳが搬送方向下流側に搬送される。加圧ローラー２５に関し、以上の回転動作を「正回転」と称する。加圧ローラー２５は、正回転しながら加熱ローラー２４に圧接して定着ニップＮを形成し、搬送方向下流側に向かって定着ニップＮを通過するシートＳ上のトナーを加圧する。

ラインセンサー２６は加熱ローラー２４上に付着したトナーである未定着トナーを検知する光学センサーである。ラインセンサー２６は、加熱ローラー２４の回転軸方向（前後方向）の長さ以上の長さを有する検知部を有し、加熱ローラー２４の回転軸と平行に設けられる。ラインセンサー２６は加熱ローラー２４の回転軸方向の全域にわたって１ラインの検知動作を実行可能である。

ラインセンサー２６は定着装置１９内（定着ユニット内）の雰囲気温度（連続印字中において１００℃〜１５０℃）に適合する。必要に応じて、ラインセンサー２６が装着箇所の温度に耐久できるように熱設計されると好適である。また、誤検知の頻度を抑制するために、ラインセンサー２６にチャタリング除去対策が為されていると好適である。

温度センサー２８は加熱ローラー２４の温度を検知するサーミスターであり、図２に示すように加熱ローラー２４に接触するように配置される。なお、非接触型の温度検知素子が温度センサー２８として採用されてもよい。温度センサー２８の出力は制御装置２２に供給される。

なお、定着装置１９の前段（定着ニップＮの搬送方向上流側）に搬送センサー２９が設けられる。搬送センサー２９は、定着装置１９（定着ニップＮ）に進入するシートＳを検知する。搬送センサー２９からの出力は制御装置２２に供給される。

４．制御装置
次いで、図３を参照しながら、画像形成装置１に備えられ、画像形成装置１の各部を制御する制御装置２２について説明する。図３は、制御装置２２の電気的構成を示すブロック図である。

図３に示すように、制御装置２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリー等の記憶装置で構成されたメモリー４１と、要素間の信号伝送に用いられるバス４２と、他装置との入出力の接点となるインターフェイス４３と、を備える。

ＣＰＵ４０は、制御プログラムおよび制御用データに基づいて演算処理を実行する。メモリー４１は、ＣＰＵ４０による各部の制御処理に用いられる制御プログラム、制御用データ、その他種々のパラメーター等を記憶する他、ＣＰＵ４０の演算結果を一時的に記憶する。バス４２は、ＣＰＵ４０とメモリー４１とインターフェイス４３とを相互に接続する。インターフェイス４３には、駆動モーター４４、表示部２３、ラインセンサー２６、ヒーター２７、温度センサー２８、搬送センサー２９等が電気的に接続されている。

制御装置２２は、１個以上の駆動モーター４４、ラインセンサー２６、および搬送センサー２９と接続される。制御装置２２は、駆動モーター４４を駆動して種々のローラー（搬送ローラー２１、加熱ローラー２４、加圧ローラー２５等）を回転させることにより、シートＳを搬送する。詳細については後述するが、制御装置２２は、ラインセンサー２６の出力および搬送センサー２９からの出力に応じて種々のローラーの回転を制御する。

なお、画像形成装置１に１個の駆動モーター４４が設けられその動力が駆動ギアを通じて複数のローラーに伝達されてもよいし、画像形成装置１内の種々のローラー毎に複数の駆動モーター４４が設けられてもよい。また、駆動ギアを通じて１個以上のローラーを各々が駆動する複数の駆動モーター４４が設けられてもよい。すなわち、制御装置２２が各ローラーを個別に制御可能な任意の構成が採用可能である。

制御装置２２は表示部２３と接続される。制御装置２２は、種々の情報を表示させる表に表示部２３を制御すると共に、表示部２３に対する操作によって生成された種々の指示信号を受信し、指示信号に従って各部の制御を実行する。

制御装置２２はヒーター２７および温度センサー２８と接続される。制御装置２２は、温度センサー２８から供給される信号が示す加熱ローラー２４の温度に基づいて、ヒーター２７による加熱ローラー２４に対する加熱を制御する。

５．加熱ローラーのクリーニング
図４ないし図６を参照して、本実施形態による加熱ローラー２４のクリーニング動作について説明する。図４および図５は本実施形態によるクリーニング動作のフローチャートであり、図６は本実施形態のクリーニング動作の説明のための模式図である。図４および図５のフローチャート内のステップ番号が、図６の対応箇所にも付される。

概略的には、ラインセンサー２６が加熱ローラー２４上の未定着トナーを検知すると、制御装置２２が加熱ローラー２４および加圧ローラー２５を逆回転させてシートＳを上流側に向けて搬送する。定着ニップＮを通過するシートＳに未定着トナーが定着されることにより、加熱ローラー２４がクリーニングされる。

制御装置２２は、搬送センサー２９がシートＳを検知すると（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、未定着トナーの検知を開始するようにラインセンサー２６を稼働させる（ステップＳ１２０）。ラインセンサー２６の稼働継続時間は、シートＳが搬送される線速度[ppm]に基づいて、シートＳが定着ニップＮを通過している時間と等しく設定されると好適である。なお、ステップＳ１１０のシート検知ループを実行せず、制御装置２２がラインセンサー２６を常時稼働させる構成も採用可能である。

制御装置２２は、ラインセンサー２６が未定着トナーを検知すると（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、未定着トナーを検知した時点から加熱ローラー２４が１回転するのに要する時間以内に、加熱ローラー２４および加圧ローラー２５の正回転を停止させる（ステップＳ１５０）。好適には、ステップＳ１５０において、制御装置２２が搬送ローラー２１の回転を停止するように駆動モーター４４を制御する。なお、制御装置２２は、複数の搬送ローラー２１のうち上流側搬送ローラー２１Ｕの回転を停止し、下流側搬送ローラー２１Ｄの回転を継続させてもよい。

他方、制御装置２２は、ラインセンサー２６が未定着トナーを検知しないと（ステップＳ１３０：ＮＯ）、シートＳの終端を検知したか否かを判定する（ステップＳ１４０）。シートＳの終端が検知された場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、制御装置２２は、動作を終了する。シートＳの終端が検知されない場合（Ｓ１４０：ＮＯ）、制御装置２２は、再度、未定着トナーが検出されたかの判定（Ｓ１３０）を実行する。

ステップＳ１５０の動作によって加熱ローラー２４および加圧ローラー２５が停止した後、制御装置２２は、加熱ローラー２４および加圧ローラー２５を逆回転させて、シートＳを搬送方向上流側に搬送する（ステップＳ１６０）。なお、加熱ローラー２４および加圧ローラー２５が停止した時すでにシートＳが定着ニップＮを通過していた場合は、制御装置２２が搬送ローラー２１も逆回転させてそのシートＳを定着ニップＮに導くと好適である。

ステップＳ１６０に次いで、制御装置２２は、加熱ローラー２４が１回逆回転したか否かを判定するループに入る（ステップＳ１７０：ＮＯ）。加熱ローラー２４が逆回転を１回完了すると（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、制御装置２２は、加熱ローラー２４および加圧ローラー２５の逆回転を停止させる（ステップＳ１８０）。

次いで、制御装置２２は、加熱ローラー２４および加圧ローラー２５を再び正回転させて、シートＳを搬送方向下流側に搬送する（ステップＳ１９０）。制御装置２２は、加熱ローラー２４が１回正回転したか否かを判定するループに入る（ステップＳ２００）。

加熱ローラー２４が１回正回転する間に、制御装置２２は、ラインセンサー２６が加熱ローラー２４上の未定着トナーを検知したか否かを判定し続ける。加熱ローラー２４が１回正回転する間に未定着トナーが検出された場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、制御装置２２はクリーニングが正常に完了しなかったと判定し、再度、加熱ローラー２４および加圧ローラー２５を逆回転させてクリーニングを行う。

より具体的には、制御装置２２は、まず、温度センサー２８が検知する加熱ローラー２４の温度が所定の適正温度以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２０）。加熱ローラー２４の温度が低いと未定着トナーをシートＳに効率良く定着させることができないからである。適正温度未満である場合（Ｓ２２０：ＮＯ）、制御装置２２は、ヒーター２７を制御して加熱ローラー２４を加熱させる（ステップＳ２３０）。他方、適正温度以上である場合（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、制御装置２２は、処理をステップＳ１５０に戻し、再度のクリーニング動作を実行する。

なお、制御装置２２は、ステップＳ２１０にてクリーニングが正常に完了しなかったと判定した後、クリーニングの回数が閾値（例えば、５回）以上となった場合に、図４および図５に示される一連のクリーニング処理を強制的に終了してもよい。この場合、制御装置２２は、クリーニングに用いられたシートＳを排出するように、加熱ローラー２４、加圧ローラー２５、および搬送ローラー２１を制御する。また、この場合、制御装置２２が、クリーニング処理が正常に完了しなかった旨とクリーニングに用いられたシートＳのページ番号とを表示部２３に表示させると好適である。

他方、加熱ローラー２４が１回正回転する間に未定着トナーが検出されなかった場合（Ｓ２００：ＹＥＳ）、制御装置２２は、クリーニングが正常に完了したと判定し、加熱ローラー２４および加圧ローラー２５の正回転を停止させる（ステップＳ２４０）。

次いで、制御装置２２は、温度センサー２８が検知する加熱ローラー２４の温度が所定の適正温度以上であるか否かを判定する（ステップＳ２５０）。適正温度未満である場合（Ｓ２５０：ＮＯ）、制御装置２２は、ヒーター２７を制御して加熱ローラー２４を加熱させる（ステップＳ２６０）。他方、適正温度以上である場合（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、制御装置２２は、停止している搬送ローラー２１（上流側搬送ローラー２１Ｕ）の回転を再開させ、印字動作を再開する（ステップＳ２７０）。

なお、ステップＳ２５０およびＳ２６０の処理は省略可能である。すなわち、制御装置２２は、ステップＳ２４０の後すぐに処理をステップＳ２７０に進めてもよい。

制御装置２２は、印字動作の再開と並行して、クリーニング処理に用いられたシートＳが該当するページ番号を表示部２３に表示させると好適である。印字を指示したユーザーが、クリーニング処理に用いられたため印字不良が生じている可能性のあるページを知ることができるからである。

６．本実施形態の効果
以上のように、本実施形態に係る画像形成装置１において、ラインセンサー２６が加熱ローラー２４上の未定着トナーを検知すると、制御装置２２が加熱ローラー２４および加圧ローラー２５を逆回転させてシートＳを上流側に向けて搬送する。そして、定着ニップＮを通過するシートＳに未定着トナーが定着されることにより、加熱ローラー２４がクリーニングされる。

以上の構成によれば、印字中に未定着トナーが検知された場合に、印字中のシートＳを用いて加熱ローラー２４がクリーニングされるので、クリーニングウェブ等の別途の構成を設けて加熱ローラー２４を定期的にクリーニングする構成と比較して、コストを抑えつつ必要なクリーニングを実行することが可能である上、印字中にリアルタイムに未定着トナーに対応することが可能である。

また、クリーニングウェブによるクリーニングの際には加熱ローラー２４を冷却する必要があるが、以上の構成によれば加熱ローラー２４を冷却する必要がなく、したがって低温状態からの加熱ローラー２４の再加熱も不要であるので、画像形成装置１の消費エネルギーを低減させることが可能である。また、加熱ローラー２４の汚れを検知する以上の構成によれば、感光体ドラム９の周辺にトナー検知センサーを配置する構成と比較して、より効果的に加熱ローラー２４／加圧ローラー２５の汚れや未定着トナーが付着したシートＳの排出を防止することが可能である。

特に、ラインセンサー２６が、定着ニップＮの搬送方向下流側に加熱ローラー２４に対向して設けられ、加熱ローラー２４の回転軸方向の長さ以上の長さを有する検知部を備える構成によれば、加熱ローラー２４の回転軸方向にわたって一度に未定着トナーの有無を判別できるので、加熱ローラー２４上に移動式の検知センサーを設ける構成と比較して、より精度よく未定着トナーを検知することが可能である。

また、ラインセンサー２６が未定着トナーを検知すると、制御装置２２が、未定着トナーを検知した時点から加熱ローラー２４が１回転するのに要する時間以内に加熱ローラー２４および加圧ローラー２５の正回転を停止させ、停止後に加熱ローラー２４および加圧ローラー２５を逆回転させる構成によれば、未定着トナーが検知されて加熱ローラー２４が１回転するまでに回転が停止するので、加熱ローラー２４上の未定着トナーがさらに加圧ローラー２５にまで付着してしまう状況が回避される。

特に、画像形成装置１が媒体を搬送する複数の搬送ローラー２１を備え、ラインセンサー２６が未定着トナーを検知すると、制御装置２２が、複数の搬送ローラー２１のうち少なくとも上流側搬送ローラー２１Ｕの回転を停止し、停止後に加熱ローラー２４および加圧ローラー２５を逆回転させてシートＳを搬送方向上流側に向けて搬送し、加熱ローラー２４および加圧ローラー２５が１回逆回転した後に、加熱ローラー２４および加圧ローラー２５を正回転させてシートＳを搬送方向下流側に向けて搬送する構成によれば、上流側搬送ローラー２１Ｕの回転が停止してからクリーニング動作が実行されるので、クリーニングに用いられるシートＳと、給紙カセット３から定着装置１９に向けて搬送されている別のシートＳとの干渉が回避される。

また、加熱ローラー２４が１回正回転する間にラインセンサー２６が未定着トナーを検知しなかった場合にクリーニングが正常に完了したと判定し、停止している搬送ローラー３２の回転を再開させる構成によれば、未定着トナーによる加熱ローラー２４の汚れが解消された後に印字動作が再開される。

特に、加熱ローラー２４が１回正回転する間にラインセンサー２６が未定着トナーを検知した場合にクリーニングが正常に完了しなかったと判定し、再度、加熱ローラー２４および加圧ローラー２５を逆回転させてクリーニングする構成によれば、１回のクリーニング処理で未定着トナーが除去されなかった場合でも、加熱ローラー２４および加圧ローラー２５の逆回転／正回転を繰り返してクリーニング処理が実行される。そのため、より確実に未定着トナーを除去することが可能である。

特に、加熱ローラー２４および加圧ローラー２５の逆回転および正回転によるクリーニングの回数が閾値以上となった場合に一連のクリーニング処理を強制的に終了し、シートＳを排出するように加熱ローラー２４、加圧ローラー２５、および搬送ローラー２１を制御する構成によれば、クリーニングが完了しないままクリーニング動作が実行され続ける状況が回避される。

また、以上の本実施形態の構成によれば、上記した技術的効果を奏する画像形成装置１のクリーニング方法が実現される。

７．変形例

上記した実施形態では、複合機である画像形成装置１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、モノクロプリンター、カラープリンター、複写機、ファクシミリ、等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用してもよい。

１画像形成装置
２１搬送ローラー
２２制御装置
２４加熱ローラー
２５加圧ローラー
２６ラインセンサー（トナー検知センサー）
Ｎ定着ニップ（加圧領域）
Ｓシート（媒体）

Claims

媒体を搬送方向下流側に搬送するように正回転しながら前記媒体上のトナーを加熱する加熱ローラーと、
正回転しながら前記加熱ローラーに圧接して加圧領域を形成し、前記搬送方向下流側に向かって前記加圧領域を通過する前記媒体上の前記トナーを加圧する加圧ローラーと、
前記加熱ローラー上に付着した前記トナーである未定着トナーを検知するトナー検知センサーと、
前記加熱ローラーおよび前記加圧ローラーの回転を制御する制御装置と、を備え、
前記トナー検知センサーが前記加熱ローラー上の前記未定着トナーを検知すると、前記制御装置は、前記加熱ローラーおよび前記加圧ローラーを逆回転させて前記媒体を搬送方向上流側に向けて搬送し、前記加圧領域を通過する前記媒体に前記未定着トナーを定着させることにより前記加熱ローラーをクリーニングする、ことを特徴とする画像形成装置。
前記トナー検知センサーは、前記加圧領域の前記搬送方向下流側に前記加熱ローラーに対向して設けられ、前記加熱ローラーの回転軸方向の長さ以上の長さを有する検知部を備えるラインセンサーであり、
前記トナー検知センサーが前記未定着トナーを検知すると、前記制御装置は、前記未定着トナーを検知した時点から前記加熱ローラーが１回転するのに要する時間以内に前記加熱ローラーおよび前記加圧ローラーの正回転を停止させ、停止後に前記加熱ローラーおよび前記加圧ローラーを逆回転させる、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記媒体を搬送する複数の搬送ローラーを備え、
前記制御装置は、
前記トナー検知センサーが前記未定着トナーを検知すると、複数の前記搬送ローラーのうち少なくとも前記加圧領域の前記搬送方向上流側に位置する搬送ローラーの回転を停止し、停止後に前記加熱ローラーおよび前記加圧ローラーを逆回転させて前記媒体を前記搬送方向上流側に向けて搬送し、
前記加熱ローラーおよび前記加圧ローラーが１回逆回転した後に、前記加熱ローラーおよび前記加圧ローラーを正回転させて前記媒体を前記搬送方向下流側に向けて搬送し、
前記加熱ローラーが１回正回転する間に前記トナー検知センサーが前記未定着トナーを検知しなかった場合にクリーニングが正常に完了したと判定し、停止している前記搬送ローラーの回転を再開させる、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
前記制御装置は、前記加熱ローラーが１回正回転する間に前記トナー検知センサーが前記未定着トナーを検知した場合にクリーニングが正常に完了しなかったと判定し、再度、前記加熱ローラーおよび前記加圧ローラーを逆回転させてクリーニングする、ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記制御装置は、前記加熱ローラーおよび前記加圧ローラーの逆回転および正回転によるクリーニングの回数が閾値以上となった場合に一連のクリーニング処理を強制的に終了し、前記媒体を排出するように前記加熱ローラー、前記加圧ローラー、および前記搬送ローラーを制御する、ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
媒体を搬送方向下流側に搬送するように正回転する加熱ローラーによって、前記媒体上のトナーを加熱すると共に、正回転しながら前記加熱ローラーに圧接して加圧領域を形成する加圧ローラーによって、前記搬送方向下流側に向かって前記加圧領域を通過する前記媒体上の前記トナーを加圧することと、
前記加熱ローラー上の未定着トナーが検知されると、前記加熱ローラーおよび前記加圧ローラーを逆回転させて前記媒体を搬送方向上流側に向けて搬送し、前記加圧領域を通過する前記媒体に前記未定着トナーを定着させることにより前記加熱ローラーをクリーニングすることと、を備えることを特徴とするクリーニング方法。