JP2020118897A

JP2020118897A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2020118897A
Application number: JP2019011396A
Authority: JP
Inventors: 勇人根岸; Yuto Negishi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2020-08-06

Abstract

【課題】像加熱装置のクリーニングに対してユーザビリティーの向上を図る画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】制御部４１で判断した設置されている装置の環境温湿度とメモリ部４３の汚れフラグカウンタ２０１のカウント部によりカウントされた値が環境毎に設定した所定の値に達している場合、制御部４１は、クリーニング実施直前の加熱フィルム１５上に付着したオフセットトナーＴｘ量を予測し、画像形成開始直前に定着クリーニング制御を自動実行する。そして、自動実施を停止させた状態で手動実施を可能とする。【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置は、加熱部材を有する定着部材（像加熱装置）と定着部材を押圧する加圧部材と、を有し、熱と圧で搬送される記録材上に形成された画像を加熱着する。加熱工程時に定着部材や加圧部材に付着したトナーをクリーニングする構成として、汚れを予測して自動的に画像が形成されない記録材を給紙して、定着部材や加圧部材のトナーをクリーニングする構成が挙げられる（引用文献１）。

特開２００１−２５５７８２号公報

しかしながら、汚れを予測して自動でクリーニングする場合には、定着部材や加圧部材の温度が低い状態でクリーニングを行うとクリーニング効果を高められるため、クリーニング動作を行った後にユーザーが入力した画像形成ジョブが実行される。一方で、ユーザーの使用状況によっては、画像形成ジョブの出力を優先してクリーニング待機時間を削減したいといった要望がある。それに対応して自動クリーニングをＯＦＦにした場合であっても、簡易に定着装置のクリーニングを行える構成が要求される。

そこで、本発明は、像加熱装置のクリーニングに対してユーザビリティーの向上を図る画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、記録材にトナー像を形成する画像形成部と、記録材に形成されたトナー像を加熱する像加熱部材と、前記像加熱部材を圧し、記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧部材と、を有する画像形成装置において、画像形成ジョブが入力されると画像形成ジョブを実行する前に予め設定された画像が形成された記録材を前記ニップ部に搬送して前記像加熱部材をクリーニングする動作を出力された画像の画像比率に基づいて実行する第一クリーニングモードと、操作者の指示に基づいて予め設定された画像が形成された記録材を前記ニップ部に搬送して前記像加熱部材をクリーニングする動作を実行する第二クリーニングモードと、を実行可能な制御部と、前記第一クリーニングモードの実行を停止させて前記第二クリーニングモードの実行を可能とする入力部と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、記録材にトナー像を形成する画像形成部と、記録材に形成されたトナー像を加熱する像加熱部材と、前記像加熱部材を圧し、記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧部材と、を有する画像形成装置において、画像形成ジョブが入力されると画像形成ジョブを実行する前に予め設定された第一の画像比率の画像が形成された記録材を前記ニップ部に搬送して前記像加熱部材をクリーニングする動作を出力された画像の画像比率に基づいて実行する第一クリーニングモードと、前記第一の画像比率よりも小さい第二の画像比率の画像が形成された記録材を前記ニップ部に搬送して前記像加熱部材をクリーニングする動作を操作者の指示に基づいて実行する第二クリーニングモードと、を実行可能な制御部と、前記第一クリーニングモードの実行を停止させて前記第二クリーニングモードの実行を可能とする入力部と、を有することを特徴とする。

さらに、本発明は、記録材にトナー像を形成する画像形成部と、記録材に形成されたトナー像を加熱する像加熱部材と、前記像加熱部材を圧し、記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧部材と、を有する画像形成装置において、画像形成ジョブが入力されると画像形成ジョブを実行する前に予め設定された画像が形成された記録材を前記ニップ部に搬送して前記像加熱部材をクリーニングする動作を出力された画像の画像比率に基づいて実行する第一クリーニングモードと、画像が形成されない記録材を前記ニップ部に搬送して前記像加熱部材をクリーニングする動作を操作者の指示に基づいて実行する第二クリーニングモードと、を実行可能な制御部と、前記第一クリーニングモードの実行を停止させて前記第二クリーニングモードの実行を可能とする入力部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、像加熱装置のクリーニングに対してユーザビリティーを向上させることができる。

定着クリーニング制御に関するフローチャートである。画像形成装置１００の一例を示す概略断面図である。画像処理制御に係る構成を示すブロック図である。濃度信号値の検知方法を説明する図である。定着装置１４の一例を示す断面図である。加熱ヒータ１６の目標温度と定着性の関係を説明する図である。加熱ニップ部Ｎ２の説明に関し、加熱ニップ部Ｎ２を３分割した様子を示す図である。ＹＭＣＫの濃度信号値の総和（％）と加熱フィルム１５表面の汚れ濃度ΔＤの関係を示した図である。通紙枚数と加熱フィルム１５表面の汚れ濃度ΔＤの関係を示した図である。定着装置１４の前回転温度調整制御を開始した場合の加熱フィルム１５と定着ローラ１８の表面温度の関係を説明する図である。定着クリーニング制御に係る構成を示すブロック図である。検知エリアサイズと加熱フィルム１５表面の汚れ濃度ΔＤの関係を示す図である。検知エリアの分割の一例について説明する図である。濃度信号値、エリア検知処理の検知に関するフローチャートである。定着クリーニング制御のクリーニング画像の一例について説明する図である。定着クリーニング制御の画像パターン切替えに係る構成を示すブロック図である。定着クリーニング制御の『自動実施』と『手動実施』でクリーニング画像を切り替えることに関するフローチャートである。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。ただし、この実施形態に記載される構成はあくまで例示であり、本発明を実施形態に記載されたものだけに限定するものではない。

〔実施例１〕
＜画像形成装置１００について＞
画像形成装置１００の全体構成及び動作について説明する。

本実施例の画像形成装置１００は、後述する外部加熱方式の定着装置１４を備えた画像形成装置１００である。図２には、画像形成装置１００の一例として、４色の画像形成部を有するフルカラーの電子写真方式の画像形成装置１００を示す。画像形成装置１００としては、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、および、これらの複数の機能を備える複合機などであってもよい。記録材Ｐは、画像形成装置１００によってトナー像（画像）が形成される媒体である。記録材Ｐの具体例として、普通紙、厚紙、オーバーヘッドプロジェクター用シートなどがある。尚、便宜上、記録材（シート）Ｐの扱いを、通紙、給紙、排紙など紙に纏わる用語を用いて説明するが記録材は紙に限定されるものではない。

本実施例における画像形成装置１００には、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４つの色に対応する４つの画像形成部（ステーション）が一列に配列されている。それぞれのステーションにて形成されたトナー画像が、各ステーションから中間転写ベルト９に順次転写される。

次の画像形成部について説明する。本実施例では、各色の画像形成部は、トナーの色を除いて共通の構成である。ます、画像形成部は、像担持体としてドラム型の電子写真感光体１（感光ドラム）を備えている。

感光ドラム１の周面には、回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿って順に、帯電手段としての帯電器２、露光手段としての露光装置３、現像手段としての現像装置４、クリーニング手段としてのクリーニング装置７、前露光手段としての前露光器８が配置されている。現像装置４には、感光ドラム１へ現像剤を供給する現像ローラ５が配置されている。

矢印Ｒ３方向に回転する中間転写ベルト９の内側には、中間転写ベルト９を介して各ステーションの感光ドラム１と対向する１次転写ローラ１０が設けられている。さらに、２次転写部の内側ローラ１１と２次転写部の外側ローラ１２は、中間転写ベルト９を介して押圧対向している。２次転写部の外側ローラ１２は、矢印Ｒ４方向に回転する。定着装置１４については後述する。

＜画像処理について＞
次にジョブが入力されてから記録材Ｐに画像形成されるまでの画像処理工程の概要について図３のブロック図を用いて説明する。

ジョブ（画像形成ジョブ、印刷ジョブ）とは、画像データ（画像形成信号）、指定された記録材Ｐの種類、坪量、紙サイズ、枚数、部数、レイアウト、後処理などの印刷条件情報が付加された画像形成指示（画像形成命令）のことである。

図３において入力画像処理部４２には、接続されている外部のパーソナルコンピュータ等から画像データが入力される。入力画像処理部４２と接続する制御部４１は、入力された画像データに基づき、出力画像処理部４４で画像形成が可能な指示信号へ変換し、画像信号をプリンタ部４５へ送ることにより画像形成部にトナー画像を形成させる。

尚、画像形成装置１００は、ＬＡＮケーブル（通信回線）（不図示）等を介して外部のパーソナルコンピュータ（不図示）と接続可能な構成であり、接続されている外部のパーソナルコンピュータから画像データが入力可能である。また、画像形成装置１００に、載置された原稿を読み取る読み取り装置（不図示）を設け、読み取り装置が読み取った画像データが入力画像処理部４２に入力される構成としてもよい。

出力画像処理部４４に入力される画像データは、例えば、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、及びＢ（ブルー）の３つの色成分のデータ（以下、ＲＧＢ画像データと称する。）で構成される。出力画像処理部４４は、入力されたＲＧＢ画像データをＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）及びＫ（ブラック）の４つの色成分のデータで構成される画像データに変換される。このＹ、Ｍ、Ｃ及びＫの４つの色成分で構成される画像データは、それぞれの画素について各色の色成分が濃度として表される。例えば、モノクロの画像データにおいて、ある画素がブラックである場合はＫ成分の濃度信号値が１００％、ある画素が薄いグレーである場合はＫ成分の濃度信号値が２０％という具合である。

出力画像処理部４４は、ＹＭＣＫ画像データをプリンタ部４５に出力する。プリンタ部４５は、出力画像処理部４４から入力されたＹＭＣＫ画像データに対応するトナー画像を形成するように、画像形成装置１００を制御する。

＜画像解析制御における濃度信号値検知処理について＞
本実施例では、１画素あたりのＹ、Ｍ、Ｃ、及びＫの各色成分の濃度を、単色での最大濃度を１００％とするときの１画素あたりの各色成分の濃度［％］で表す。即ち、本実施例では、出力画像処理部４４は、１画素あたりの単色での最大濃度を１００％とし、画素毎に各色成分の濃度信号値［％］で構成されるデータ（以下、ＹＭＣＫ画像データと称する。）に変換する。

図４に示すのは、ＹＭＣＫの画像濃度信号の検知方法について説明する図である。出力画像処理部４４は、ＹＭＣＫ画像データを所定の領域ごとに分析し、各所定の領域がＹＭＣＫの濃度信号値の総和（％）を解析している。

例えば、図４では左上端部を基準位置とし、測定パッチｎ（＝１画素分の大きさ）を主走査方向に１画素ずつずらしながら、各測定パッチにおけるＹＭＣＫの濃度信号値の総和（％）を検知する。測定パッチｎの主走査方向の位置をＸ、測定パッチｎの副走査方向の位置をＹとする。

尚、本実施例では画素数単位で検知しているが、測定パッチｎの大きさは装置に応じて適宜設定すればよい。例えば図４における１画素を複数組み合わせた大きさを１つの測定パッチｎとしてもよい。

尚、以下では、画像形成部が画像形成すべき画像データの色の濃度に関する説明において、出力画像処理部４４により生成されるＹＭＣＫ画像データが示す濃度信号値（％）を用いて説明する。また、ＹＭＣＫの濃度信号値の総和とは、１画素あたりの各色成分の濃度信号値［％］の合計したものである。尚、ＹＭＣＫ画像データの生成方法は一例であってこれに限定されるものではない。

また、本実施例では、記録材Ｐへのトナーの載り量を制御するために、出力画像処理部４４は、ＹＭＣＫ画像データにおける１画素あたりの４つの色成分の濃度信号値の総和が最大２００％になるように、ＹＭＣＫ画像データに変換する。すなわち、ＹＭＣＫ画像データでの濃度信号値の総和が２００％となる時、記録材Ｐに担持させるトナーの量が最大となる。

＜外部加熱方式の定着装置１４について＞
次に、本実施例の定着装置（像加熱装置）１４について、図５を用いて説明する。

本実施例の定着装置１４は、一対の画像加熱部材である定着ローラ１８と加圧ローラ１９を有する。定着ローラ１８表面を定着ローラ１８の外部から加熱する外部加熱方式の構成である。外部加熱方式の構成では、定着ローラ１８を表面から加熱するので、消費電力を抑えつつ、定着ローラ１８の表面を素早く目標温度に到達させることができる。

定着ローラ１８は、記録材を挟持搬送するニップ部Ｎ１にて記録材Ｐが担持する未定着のトナー画像Ｔと接触する回転体であり、定着ニップ部Ｎ１にて未定着のトナー画像Ｔを加熱する。定着ローラ１８は、内側から金属製のローラ、弾性層としてのゴム層、表面に離型層が設けられており、定着ローラ１８の直径は、例えば、１８ｍｍである。

像加熱部材である定着ローラ１８は、駆動源としてのモータ（不図示）と接続しており、モータによって回転する。定着ローラ１８の外周面には、像加熱部材である加圧ローラ１９（加圧部材）が対向しており、定着ローラ１８と協働してその間で定着ニップ部Ｎ１を形成している。加圧ローラ１９は、内側から金属製のローラ、弾性層としてのゴム層、表面に離型層が設けられているローラであり、定着ローラ１８に従動回転する。尚、加圧部材としては、内側にバックアップ部材を有するフィルムであってもよい。バックアップ部材は、フィルムと定着ローラ１８が定着ニップ部Ｎ１を形成するように、フィルムを支持する部材である。加圧部材をフィルムとし、バックアップ部材を金属製とすることで、ニップ部Ｎ１の長手方向（定着ローラ１８の回転軸方向）の熱伝導率が良くすることができる。これにより、例えば、Ａ３サイズの通紙が可能な定着装置１４において、Ｂ５サイズやＡ５サイズのような小サイズの記録材Ｐを連続で通紙する場合にも、定着ローラ１８の長手方向の熱の分布を均すことができる。すなわち、このような場合に、定着ローラ１８の非通紙部昇温を抑制することができる。また、定着ローラ１８の外表面には、厚み１００μｍのポリイミド樹脂製の回転可能な加熱フィルム１５が当接している。加熱フィルム１５は、定着ローラ１８と加熱ニップ部Ｎ２を形成しており、定着ローラ１８により従動回転する。加熱フィルム１５の内側には、加熱源としての面状の加熱ヒータ１６（ヒータと称する）が設けられている。本実施例のヒータ１６は、セラミックヒータである。ヒータ１６は、加熱ニップ部Ｎ２を形成されている領域で加熱フィルム１５の内周面に接触するように設けられている。ヒータ１６は、加熱ニップ部Ｎ２にて加熱フィルム１５を介して定着ローラ１８の表面を外部加熱する。また、ヒータ１６は、位置ズレやヒータ１６の割れを防止するために、ヒータホルダー１７に保持されている。また、ヒータ１６のヒータホルダー側（加熱フィルム１５と接触していない側）に設けられている温度検知センサ２０はサーミスタであり、ヒータ１６のヒータホルダー側の面に接触している。このサーミスタ２０から検知したヒータ１６の発熱温度を目標となる定着温調温度を保つようにヒータ１６の投入入力電圧を調整して制御している。このように、本実施例では、定着ローラ１８は、フィルムとヒータを有する外部加熱ユニットによって定着ローラの外面から加熱される構成である。

定着装置１４は、外部加熱手段であるヒータ１６からの熱エネルギーを、定着ローラ１８を介して未定着のトナー画像Ｔを担持する記録材Ｐに付与し、未定着のトナー画像Ｔを加熱する。

すなわち、未定着のトナー画像Ｔが転写された記録材Ｐが定着ニップ部Ｎ１に搬送されると、定着ローラ１８の表面の熱は、未定着のトナー画像Ｔと記録材Ｐに伝わり、記録材Ｐの表面に定着トナー画像Ｔ２として定着される。

＜定着装置１４の温度調整制御について＞
次に、定着装置１４における定着ローラ１８の温度調整制御について、図６を用いて説明する。ヒータ１６は、制御部４１と電気的に接続しており、制御部（ヒータ制御部）４１によってその通電が制御される。制御部４１は、画像形成を実行せずにジョブ（画像形成信号）の入力を待つ待機状態（スタンバイ状態）において、ジョブの入力を受け付けると、ヒータ１６の通電をオンにし、定着ローラ１８の表面が目標温度となるようにヒータ１６の入力電圧を制御する。制御部４１は、ヒータ１６に接触している温度検知部材であるサーミスタ２０と電気的に接続しており、このサーミスタ２０の検知結果に基づいて、ヒータ１６の入力電圧を制御する。定着ローラ１８の表面が目標温度となるようにヒータ１６を制御（温度調整制御）している。尚、制御部４１はヒータ１６の通電のオン、オフを繰り返すことにより温度調整制御するとしてもよい。また、入力済みのジョブに対応する定着処理が全て終了したら、制御部４１はヒータ１６への通電をオフし、待機状態へと移行する。

図６は、ヒータ１６の目標温度と、その目標温度により定着ニップ部Ｎ１にてトナーが加熱される温度（すなわち、定着ニップ部Ｎ１での定着ローラ１８の表面温度）の関係を示している。

ここで、ヒータ１６の目標温度とは、ヒータ１６に接触しているサーミスタ２０が検知する温度である。尚、図５に示す値は、一例であり、これに限定されるものではない。定着ローラ１８の目標温度は、記録材Ｐに載り得る未定着のトナー画像Ｔのトナー量が最大のときに定着に必要な熱量が不足しない温度を採用している。上述したように、本実施例の画像形成装置１００では、ＹＭＣＫの濃度信号値の総和２００％がトナーの載り量が最大値となる。図６に示す例では、ヒータ１６の目標温度が１８０℃未満のとき、定着ニップ部Ｎ１での定着ローラ１８の表面温度は１００℃未満という低い温度となる。このとき、定着ニップ部Ｎ１にてトナー画像Ｔに十分な熱量が与えられないので、トナーが溶ききれずに記録材Ｐに定着しない恐れがある。すなわち、定着不良が発生する恐れがある。また、図６に示す例では、ヒータ１６の目標温度が２３０℃以上のとき、定着ニップ部Ｎ１での定着ローラ１８の表面温度が１３０℃以上という高い温度になる。このとき、定着ニップ部Ｎ１にてトナー画像Ｔに過剰な熱量が供給されるため、トナーを溶かしすぎてしまう。これにより、定着ニップ部Ｎ１を通過したトナーが、記録材Ｐではなく定着ローラ１８の表面側に付着してしまう恐れがある。そして、定着ローラ１８の表面に付着したトナーが、定着ローラ１８が１周した以降に記録材Ｐの画像面に汚れとして転移する恐れがある（ホットオフセットによる画像不良）。そこで、本実施例の定着装置１４では、定着不良およびホットオフセットによる画像不良を発生させずに、定着性が確保できる温度領域（図６における通常定着領域。ヒータ１６の目標温度でいうと、１８０℃以上２３０℃未満）で温度調整制御を行う。

＜加熱フィルム１５が汚れるメカニズムについて＞
本実施例の外部加熱式の定着装置１４は定着ローラ１８が蓄熱されている状態で記録材Ｐへの定着処理を繰り返すと、定着ローラ１８にオフセットしたオフセットトナーＴｘが加熱フィルム１５に転移し、加熱フィルム１５にトナー汚れが蓄積する場合がある。

以下では、加熱フィルム１５の表面に汚れが溜まるメカニズムについて、図７と表１を用いて説明する。まず、定着ローラ１８へのトナーのオフセットについて説明する。

上述したように、定着装置１４では、制御部４１により、最大のトナー載り量（すわなち、ＹＭＣＫの濃度信号値の総和＝２００％）での定着性が確保される温度領域で温度調整制御を行っている。そのため、記録材Ｐのある領域において、トナーの載り量が少ない画像（例えば、濃度の低いハーフトーン画像）が形成された場合、その画像に対しては過定着気味となる。上述したホットオフセットによる画像不良ほどではないが、ホットオフセットと同様の原理でトナーがわずかに定着ローラ１８の表面へ付着してしまう（図５におけるオフセットトナーＴｘ）。

次に、定着ローラ１８に付着したオフセットトナーＴｘが加熱フィルム１５に転移するメカニズムについて図７を用いて説明する。

図７は図５の定着装置１４において、加熱フィルム１５と定着ローラ１８の加熱ニップ部Ｎ２を拡大した図である。尚、図７において加圧ローラ１９は省略されている。

説明のために、加熱ニップ部Ｎ２を図７に示すように３つの位置（上流側ニップ部Ｎ３、中央ニップ部Ｎ４、下流側ニップ部Ｎ５）に分割する。加熱フィルム１５の回転方向において、加熱ニップ部Ｎ２の上流側に位置する点を上流側ニップ部Ｎ３、加熱ニップ部Ｎ２の中央に位置する点を中央ニップ部Ｎ４、中央ニップ部Ｎ４の下流側に位置する点を下流側ニップ部Ｎ５と称する。

表１は、連続通紙に伴い定着ローラ１８が蓄熱された場合を示す一例として、定着装置１４に記録材Ｐを５０枚連続通紙した場合の各ニップ部での、加熱フィルム１５の表面温度と定着ローラ１８の表面温度を示したものである。

本実施例の加熱フィルム１５は、定着ローラ１８のように弾性層を有しない。且つ、膜厚が薄いので放熱性が非常に高く、ほとんど蓄熱されない。一方、定着ローラ１８は、蓄熱層（ゴム層）を有しており、連続通紙に伴い蓄熱される。そのため、上流側ニップ部Ｎ３において、加熱フィルム１５の表面温度は８０℃となり、上流側ニップ部Ｎ３における定着ローラ１８の表面温度が１１０℃になっているのに比べて、加熱フィルム１５の方が表面温度の低い状態になる。

中央ニップ部Ｎ４では、ヒータ１６が加熱フィルム１５の内面を接触しているので、ヒータ１６により急速に加熱される。したがって、加熱フィルム１５の表面は、目標の温調温度である１２０℃に達する。中央ニップ部Ｎ４における加熱フィルム１５の表面温度が１２０℃となるとき、加熱フィルム１５を介してヒータ１６からの熱を受ける定着ローラ１８の表面温度は、１１６℃になる。尚、定着ローラ１８表面も加熱フィルム１５を介して加熱されるので瞬間的には１２０℃近くまで温度上昇し得るが、定着ローラ１８の蓄熱層に表面の熱を奪われるため、定着ローラ１８の表面は１１６℃付近までしか上昇しない。ただし、記録材Ｐの通紙枚数が増えるに連れて定着ローラ１８の蓄熱量も増えるため、連続通紙を続けるにつれて、中央ニップ部Ｎ４での定着ローラ１８の表面温度は１２０℃に到達する。

下流側ニップ部Ｎ５では、ヒータ１６の発熱体から離れるため、放熱性が高い加熱フィルム１５の表面温度は、１１０℃まで瞬時に下がってしまう。一方、定着ローラ１８は、蓄熱層があるために放熱量が少なく、下流側ニップ部Ｎ５でもその表面温度は１１４℃までしかは下がらない。すなわち、下流側ニップ部Ｎ５では、定着ローラ１８の表面温度よりも加熱フィルム１５の表面温度の方が低くなる。

検証検討で定着ローラ１８に付着したオフセットトナーＴｘは、定着ローラ１８よりも表面温度が低いローラやフィルムに接触すると、表面温度が低い側へと移動する傾向がある。

そのため、下流側ニップ部Ｎ５において、定着ローラ１８に付着したオフセットトナーＴｘが、より表面温度の低い加熱フィルム１５の表面へと移動してしまう。

表１に示した温度関係では、中央ニップ部Ｎ４では加熱フィルム１５の表面温度よりも定着ローラ１８の表面温度の方が低い。したがって、表１に示した温度関係では下流側ニップ部Ｎ５にて加熱フィルム１５の表面に移動したオフセットトナーＴｘは、中央ニップ部Ｎ４にて、その一部が再び定着ローラ１８に転移する。

しかしながら、上述したように、連続通紙を続けるにつれて、定着ローラ１８が蓄熱されることにより中央ニップ部Ｎ４での定着ローラ１８の表面温度は１２０℃に到達する。そのため、連続通紙を続けると、中央ニップ部Ｎ４では加熱フィルム１５の表面に付着したオフセットトナーＴｘが再び定着ローラ１８に転移するという現象が起こりにくくなる。また、定着ローラ１８の蓄熱が進むと、下流側ニップ部Ｎ５での加熱フィルム１５と定着ローラ１８との温度差も大きくなるため、より加熱フィルム１５側にオフセットトナーＴｘが転移しやすくなる。

以上のように、定着装置１４に記録材Ｐが連続通紙される枚数が増えることで定着ローラ１８の表面温度が上がる。これにより、定着ローラ１８に付着したオフセットトナーＴｘが加熱フィルム１５側に転移しやすくなるため、加熱フィルム１５がオフセットトナーＴｘを溜め続けてしまう。

＜濃度信号値の総和（％）と加熱フィルム１５の汚れ濃度ΔＤについて＞
ここで、ＹＭＣＫの濃度信号値と加熱フィルム１５上のオフセットトナーＴｘの付着量の関係について図８を用いて説明する。

前記で説明したように、定着ローラ１８の表面温度が上昇し続け、加熱フィルム１５＜定着ローラ１８の表面温度の関係になることで、加熱フィルム１５上にオフセットトナーＴｘが付着してしまう。このオフセットトナーＴｘの付着量は、出力される単位面積当たりのＹＭＣＫ画像の濃度信号値の総和（単位面積当たりのＹＭＣＫのフルカラー画像の画像比率）（％）によって変動する。なお、本実施例では、単位面積は１ｍｍ×１ｍｍとした。

図８は印刷される画像のＹＭＣＫの濃度信号値の総和（％）と加熱フィルム１５上に付着しているオフセットトナーＴｘによる汚れ濃度ΔＤの関係を示している。

汚れ濃度ΔＤは、オフセットトナーＴｘの付着していない加熱フィルム１５表面の反射濃度Ｄｘを基準とし、オフセットトナーＴｘにより汚れた加熱フィルム１５表面の反射濃度Ｄｙの濃度差分の値を汚れ濃度ΔＤ（＝トナー汚れ付着度）としている。反射濃度とは、加熱フィルム１５の表面の色の濃度であり、市販の測定器にて測定できる。

図８は、本実施例の構成において、ＹＭＣＫの単位面積当たりの濃度信号値の総和（％）の画像に対応する未定着のトナー画像が形成された記録材Ｐを１２０枚連続通紙する際の加熱フィルム１５表面の汚れ濃度ΔＤを示している。この検討では、記録材一面に亘って所定のＹＭＣＫの濃度信号値の総和となる画像をおのおの記録材に形成して検討を行った。本実施例の構成では、ＹＭＣＫの濃度信号値の総和が３０〜５０％のときに汚れ濃度ΔＤが０．１５以上と高めの値になり、ＹＭＣＫの濃度信号値の総和が４０％前後に汚れのピークがある。

図９に示すのは、加熱フィルム１５に汚れが溜まりやすいＹＭＣＫの濃度信号値の総和４０％の画像において、画像形成回数と加熱フィルム１５表面の汚れ濃度ΔＤとの関係を示す図である。

ＹＭＣＫの濃度信号値の総和４０％画像を１０枚刻みで１２０回まで画像形成した結果によれば、８５回までは汚れ濃度ΔＤが０．１５未満である。すなわち、現状の吐き出し制御で８５回までは画像形成されても、加熱フィルム１５に蓄積したオフセットトナーＴｘの量は成果物を汚すことは無く、吐き出し制御で記録材Ｐに吐き出されたオフセットトナーＴｘは視認されないレベルである。しかし、ＹＭＣＫの濃度信号値の総和４０％の画像が８６回以上画像形成され定着されると、汚れ濃度ΔＤが０．１５以上となる。すなわち、ＹＭＣＫの濃度信号値の総和（％）が２０〜６０％の濃度域で通紙され、加熱フィルム１５上の汚れ濃度ΔＤが０．１５以上になった状態で印刷が終了し、次の印刷で記録材Ｐの裏面にオフセットトナーＴｘを吐き出した場合には、記録材Ｐの汚れとして認識できてしまうレベルになってしまう。

尚、１２０枚連続通紙を濃度信号値が３０％以下の場合にはオフセットしても異常画像として認識されないレベルで、加熱フィルム１５上に汚れトナーが溜まる程度となる。また、濃度信号値が６０％を超えてくると、トナー同士の接触面積が増え、結合力が上がるためにオフセットしなくなる傾向がある。

＜成果物へのトナー汚れの発生について＞
次に、加熱フィルム１５の表面に蓄積したオフセットトナーＴｘにより、成果物にトナー汚れが付着するメカニズムについて図１０を用いて説明する。

上述したように、この成果物へのトナー汚れの付着は、加熱フィルム１５の表面にオフセットトナーＴｘが蓄積している状態で印刷ジョブが終了し、次のジョブが入力されて前回転制御を開始した際に発生する恐れがある。

より具体的には、加熱フィルム１５の表面にオフセットトナーＴｘが蓄積している場合において、画像形成装置１００にジョブが入力されたとき、加熱フィルム１５と定着ローラ１８の表面温度差が大きくなる前回転制御が開始され、当該ジョブの１枚目の裏面にトナー汚れが付着する恐れがある。

例えば、図１０において、Ｃ１に示すのは、定着温度調整制御を開始されてサーミスタ２０の検知温度が目標温調温度の２３０℃に向かって昇温していく推移である。

環境センサ２５の検知結果とサーミスタ２０の検知温度が同様の温度の場合、目標温度まで到達するためには１００％の投入電力をヒータ１６に通電することで、数秒で目標温度の２３０℃まで到達する。

Ｃ２に示すのは、定着温度調整制御を開始したヒータ１６の発熱の影響を受け、加熱フィルム１５の表面温度が昇温していく推移、Ｃ３に示すのは、加熱フィルム１５を介して定着ローラ１８の表面温度が昇温していく推移を示している。

加熱フィルム１５の表面温度Ｃ２と定着ローラ１８の表面温度Ｃ３は、加熱ニップ部Ｎ２での表面温度である。温度調整制御が開始される前は、ヒータ１６はオフ状態であり、温度：２５℃、湿度：５０％の環境に馴染んでいるため、加熱フィルム１５と定着ローラ１８の表面温度は共に約２５℃である。温度調整制御が開始されると加熱フィルム１５は熱容量が小さいため、加熱ニップ部Ｎ２ではヒータ１６からの熱を受けて素早く昇温する。

一方、定着ローラ１８では蓄熱層や芯金に熱が伝わるので、定着ローラ１８の表面温度Ｃ３は加熱フィルム１５と比べてゆっくりと上昇する。ヒータ１６が目標温調温度である２３０℃へ向けて加熱し始めると、加熱フィルム１５の表面温度Ｃ２が１２０℃に達するとき、定着ローラ１８の表面温度Ｃ３は１０５℃までしか上昇しない。

制御部４１は、待機状態でジョブが投入されたことに応じて、ヒータ１６をオンにし、温度調整制御を開始する。待機状態におけるジョブの投入から、ジョブの１枚目が出力されるまでの時間を短縮するために、制御部４１は、加熱フィルム１５が１２０℃に達するタイミングで当該ジョブの１枚目の記録材Ｐの先端が定着ニップ部Ｎ１に突入するように記録材Ｐを搬送する。

定着装置１４が温度：２５℃、湿度：５０％の環境で温度調整制御を開始する場合、温度調整制御が開始されてから記録材Ｐの先端が定着ニップ部Ｎ１に突入するまでの間に亘って定着ローラ１８の表面温度Ｃ３は、加熱フィルム１５の表面温度Ｃ２よりも低い。

ゆえに、図１０に示す状況で温度調整制御を開始する前の時点で既に加熱フィルム１５にオフセットトナーＴｘが転移していた場合、加熱フィルム１５の表面に蓄積したオフセットトナーＴｘは、定着温度への立ち上げの間に定着ローラ１８の表面へと移動する。

表２は、図１０に示す状況下で定着装置１４の温度調整制御を行った場合において、１枚目の記録材Ｐの先端が定着ニップ部Ｎ１に到達した際の加熱ニップ部Ｎ２の各ニップ部での加熱フィルム１５及び定着ローラ１８の表面温度を示したものである。

表２において、上流側ニップ部Ｎ３の位置ではまだヒータ１６に到達していないので、加熱フィルム１５の表面温度Ｃ２が８０℃である。また、上流側ニップ部Ｎ３の位置では定着ローラ１８の表面温度Ｃ３は６６℃である。したがって、加熱フィルム１５の表面に付着しているオフセットトナーＴｘは、定着ローラ１８の表面に転移する。

中央ニップ部Ｎ４の位置では、加熱フィルム１５の表面温度Ｃ２が目標温調温度である１２０℃になる。一方、冷めた状態から温度調整制御を開始する場合、定着ローラ１８の表面温度Ｃ３が１０５℃までしか上昇しない。ここでも定着ローラ１８の表面温度Ｃ３が加熱フィルム１５の表面温度Ｃ２よりも低いため、加熱フィルム１５の表面に付着しているオフセットトナーＴｘは定着ローラ１８の表面へと移動する。

下流側ニップ部Ｎ５の位置では、加熱フィルム１５はヒータ１６と接触していない領域なので、加熱フィルム１５の表面温度Ｃ２が１１０℃まで低下する。一方、定着ローラ１８の表面温度Ｃ３は１０３℃程度に低下する。ここでも定着ローラ１８の表面温度Ｃ３が加熱フィルム１５の表面温度Ｃ２よりも低いため、加熱フィルム１５の表面に付着しているオフセットトナーＴｘは定着ローラ１８の表面へと移動する。また、加圧ローラ１９は内部にヒータ１６を有しておらず、また放熱させている面積が定着ニップ分多いため、定着ローラ１８と同じか定着ローラ１８よりも低い表面温度となる。温度調整制御において、定着ローラ１８と加圧ローラ１９は当接している。したがって、温度調整制御が開始されてから定着ニップ部Ｎ１に記録材Ｐが到達するまでの間に加熱フィルム１５から定着ローラ１８へ移動したオフセットトナーＴｘは、定着ローラ１８から加圧ローラ１９へと移動する。

尚、図１０で示すように、記録材Ｐが定着ニップ部Ｎ１に通紙され始めると、通紙により定着ローラ１８の表面の熱が記録材Ｐに奪われるので、定着ローラ１８の表面温度は、一時的に１０５℃から低下する。ただし、記録材Ｐに供給する熱量が不足するほどではない。

さらに連続通紙を続けると、連続通紙中の紙間でヒータ１６から受けた熱が蓄熱層（ゴム層）に蓄熱される。やがて、加熱ニップ部Ｎ２での加熱フィルム１５と定着ローラ１８との温度関係は、表１のようになる。

表１の例と共に前項で述べたように、連続通紙に伴い定着ローラ１８が蓄熱された状態では、下流側ニップ部Ｎ５における加熱フィルム１５と定着ローラ１８の表面温度の関係は、加熱フィルム１５＜定着ローラ１８である。そのため、定着処理時に定着ローラ１８に付着したホットオフセットトナーＴｘは、加熱フィルム１５へと移動する。そして、加熱フィルム１５に溜まり続ける。

しかしながら、図１０及び表２の例と共に本項で述べたように、記録材Ｐの定着処理を開始した場合、加熱フィルム１５と定着ローラ１８の表面温度の関係は、次のようになる。

すなわち、下流側ニップ部Ｎ５において、加熱フィルム１５＞定着ローラ１８になる。また、定着ニップ部Ｎ１において、定着ローラ１８＞加圧ローラ１９になる。そのため、加熱フィルム１５に蓄積していたオフセットトナーＴｘが、定着ローラ１８側に移動する。そして、定着ローラ１８側に移動したオフセットトナーＴｘが加圧ローラ１９に転移する。そのタイミングで記録材Ｐが定着ニップ部Ｎ１に到達すると、記録材Ｐの裏面（即ち、加圧ローラ１９と接触する側の面）にオフセットトナーＴｘが付着してしまう。

＜本発明における自動定着クリーニング制御について＞
ここで、本実施例で実施する定着装置１４の自動定着クリーニング制御について説明する。

まず、ヒータ１６の目標温度について説明する。自動定着クリーニング制御中のヒータ１６の目標温度は、２３０℃に設定される。一方で、ユーザーが出力する通常画像時のヒータ１６の目標温度は、２１０℃に設定される。このように、自動定着クリーニング制御時のヒータ１６の温度は通常画像形成時のヒータ１６の温度よりも高く設定されている。なお、後述する手動定着クリーニング制御中のヒータ１６の目標温度は、自動定着クリーニング制御中のヒータ１６の目標温度と同じである。

上述したように、オフセットトナーＴｘは表面温度が低いローラへ移動する性質を持つ。

この性質を利用し、加熱ニップ部Ｎ２（特に下流側ニップ部Ｎ５）での表面温度の関係を加熱フィルム１５＞定着ローラ１８の状態にすることで、加熱フィルム１５の表面に溜まったオフセットトナーＴｘを定着ローラ１８に移動させることができる。

また、前記で述べたように、加圧ローラ１９との表面温度に関しては定着ローラ１８が必ず高い関係になるため、定着ローラ１８側へオフセットトナーＴｘを移動すれば、加圧ローラ１９にオフセットトナーＴｘが移動する。オフセットトナーＴｘが移動した加圧ローラ１９へ移動したタイミングで記録材Ｐを通紙させることで、記録材Ｐをクリーニング部材として加圧ローラ１９からオフセットトナーＴｘを吐き出すクリーニングを実施したい。

そこで、本実施例の定着クリーニング制御では、画像診断結果と画像形成回数に応じて、成果物に汚れが発生するタイミングを予測し、印刷ジョブ前に自動定着クリーニング（第一クリーニングモード）を実施する。

より具体的には、画像解析結果から通紙１枚当たりの濃度信号値の総和（％）を検知する。そして、その結果から濃度信号値の総和が閾値である２０〜６０％の画像部を有する画像形成された回数をカウント（積算）する。そのカウント値が所定閾値以上で印刷が終了した場合、次の印刷ジョブが入力されてこのジョブを実行する前にクリーニングする記録材Ｐを通紙し、定着装置１４のクリーニングを実施する。

図１１に示すのは、加熱フィルム１５上のオフセットトナーＴｘ、すなわち汚れ具合を予測するための制御に係る構成を示したブロック図である。

本実施例の定着クリーニング制御の実施タイミングはメモリ部４３に格納されている、汚れフラグカウンタ（カウント部、積算部）２０１にカウント値に応じて、次ジョブの最初の画像形成前に定着クリーニング制御を割り込ませて実施する。

オフセットトナーＴｘによる定着装置１４の汚れを予測する方法について説明する。制御部４１から出力画像処理部４４へ送られたＲＧＢ画像データから、ＹＭＣＫ画像データへ変換したときのＹＭＣＫ濃度信号値の総和（％）が２０〜６０％の範囲内か解析し、該当した場合には画像解析結果として制御部４１から汚れフラグカウンタ２０１へ＋１カウントする。

また、ＹＭＣＫ濃度信号値の総和（％）が２０〜６０％の範囲内に該当した所定エリアがあった場合、画像解析結果として制御部４１から汚れフラグカウンタ２０１へ＋１カウントする。

この汚れフラグカウンタ２０１のカウント値を次ジョブ印刷開始前に読み込み、その結果に応じて画像形成前に定着クリーニング制御を行う。そして、加熱フィルム１５と定着ローラ１８の表面温度関係を加熱フィルム１５＞定着ローラ１８にさせて加熱フィルム１５の表面に溜まったオフセットトナーＴｘをクリーニングすることが可能となり、正常な状態を保つことが可能になる。

本実施例における濃度信号値の閾値については、汚れ発生閾値を超えていなくてもユーザー（操作者）の使用方法に影響を受ける場合があるため、加熱フィルム１５の汚れ具合にマージンを持って２０〜６０％を閾値とした。

本実施例では次の印刷開始時に成果物が汚れるような状態で印刷が終了したと判断した場合、クリーニング効果のある前回転制御時にクリーニング用記録材Ｐを通紙することで、成果物への汚れ発生を抑制することが可能となる。

汚れても問題なく使用できるユーザーで記録材Ｐを使用したくないという場合もある。それに対応して、本実施例の画像形成装置は自動クリーニングモードの実行をＯＦＦし、操作部からの入力により手動で動作する定着クリーニングモード（第二クリーニングモード）を有する。画像形成装置に画像形成信号を入力するための操作部を有する場合には、定着クリーニングモードの実行の入力ボタン（入力部）は、画像形成装置からユーザーが希望する画像を出力するコピーボタン等の入力ボタンとは異なるものである。また、外部から画像形成信号を入力する場合には、定着クリーニングモードの実行の入力ボタン（入力部）は、ユーザーが希望する画像を出力する出力ボタンと異なる。

尚、これらの値は一例であり、装置の構成に応じて適宜設定すれば良い。定着クリーニングモードの実行の画像形成装置への入力は、ユーザーが希望する画像を出力する入力とは異なる。すなわち、定着クリーニングモードの実行信号が入力されると画像形成装置は定着クリーニングモードを実行する。

＜画像の印字エリアと加熱フィルム１５の汚れ濃度ΔＤについて＞
濃度信号値の総和（％）と加熱フィルム１５の汚れ濃度ΔＤについて説明したように、画像形成された濃度信号値の総和によってオフセットトナーＴｘが加熱フィルム１５の表面に付着しやすい条件を説明した。

図９でも説明したように、本実施例の定着構成だと加熱フィルム１５汚れは濃度信号値の総和が２６〜５０％付近の画像が連続印刷されると、汚れ発生閾値を超えて加熱フィルム１５が汚れる。この検証の中で搬送方向（以下、副走査方向という）に続く印字エリアの長さによっても汚れ具合に影響があることがわかった。

図１２に示すのは、印字エリアの長さと加熱フィルム１５表面の汚れ濃度ΔＤとの関係を示した図である。

図１２の点αは例として１枚の記録材Ｐにおいて、画像の濃度信号値が４０％固定で印字され、印字エリア長さが記録材Ｐの搬送方向において８０ｍｍとなる画像データに基づき、画像形成を連続４０枚繰り返した場合の汚れ濃度ΔＤを示す。

図１２の横軸は、４０枚連続の画像形成に用いる画像データとして、１枚の記録材ＰにおいてＹＭＣＫの濃度信号値の総和が４０％の画像が印字されているエリアの長さの違いを示す。なお、主走査方向の長さは１ｍｍに固定して検証した結果である。尚、図に示す値は一例であって、これに限定されるものではない。

例えば、図１２に示す点αでは、記録材Ｐの搬送方向にＹＭＣＫの濃度信号値の総和が４０％の画像が８０ｍｍ以上連続で続く画像データに基づいて繰り返し画像形成処理を行うと、汚れ濃度ΔＤが０．１５以上となる。加熱フィルム１５の汚れ濃度ΔＤが０．１５以上の場合とは、定着装置１４が冷えた状態から画像形成を開始すると、最初の記録材Ｐに付着するオフセットトナーＴｘが人の目で認識できるレベルである。

そこで、制御部４１は、出力画像処理部４４より生成されるＹＭＣＫ画像データのＹＭＣＫ濃度信号値の総和が所定の濃度範囲である画像（以下では、画像Ｄと称する。）が記録材Ｐの搬送方向に所定の長さ以上続くデータである場合には、汚れフラグカウンタ２０１へ１カウント加算する。汚れフラグが加算するということは、即ち、当該画像データに対応するトナー画像が形成された記録材Ｐの定着処理により、加熱フィルム１５にオフセットトナーＴｘが転移する恐れがあることを示す。

本実施例では、所定の長さは、一例として８０ｍｍとする。尚、これらの値は一例であり、装置の構成に応じて適宜設定すればよい。

図１３に示すのは画像Ｄの検知エリアおよびエリア分割された場合の一例を示す図である。

（ａ）に示すのは本実施例で検知対象としたいエリアを示した図である。画像Ｄにおける濃度信号値の総和が２０〜６０％で搬送方向に対して８０ｍｍ以上続いている場合は検知対象としている。また、（ｃ）に示すように１枚の記録材Ｐにおいて画像Ｄが分割されている場合にも、搬送方向の累積で所定の長さ（本例では、８０ｍｍ）以上、画像Ｄが印字される場合には、加熱フィルム１５の表面にオフセットトナーＴｘが蓄積しやすい。例えば、図１３（ｃ）に示すように、記録材Ｐの搬送方向において、画像Ｄが２０ｍｍ、その後に余白があり、画像Ｄが６０ｍｍ続いた場合にも、加熱フィルム１５の表面にオフセットトナーＴｘが溜まる。すなわち、本実施例では、制御部４１は、図１３（ａ）に示すように画像Ｄが記録材Ｐの搬送方向（主走査方向）に連続して８０ｍｍ以上印字されている場合は検知対象とする。また、図１３（ｃ）に示すように、記録材Ｐの１枚中に画像Ｄが記録材Ｐの搬送方向に複数に分割されて形成される場合であっても、搬送方向と直交する幅方向（副走査方向）の位置が同じである同一線上に合計８０ｍｍ以上印字されている場合は検知対象とする。一方、図１３（ｂ）に示すように画像Ｄが記録材Ｐの搬送方向に連続して６０ｍｍしか連続して印字されておらず、幅方向における位置が同じである同一線上に位置する画像Ｄを１枚の記録材Ｐの中で累積しても８０ｍｍに満たない場合は検知対象から外す。

尚、本実施例の画像解析について説明したように画素単位で検知しているが、検知エリアの大きさは装置に応じて適宜設定すればよい。

また、検知途中でも検知対象に該当した場合には、画像処理工程の短縮や負荷軽減を目的として、画像解析を終了しても問題はない。

＜画像データの分析フローについて＞
図１４は、画像形成装置１００に入力された画像データにおいて、画像データにＹＭＣＫ濃度信号値の総和が２０〜６０％に該当する画像があるか否かを検知するフローを示すものである。

画像形成装置１００の外部に設けられたパーソナルコンピュータ等から画像形成装置１００にジョブが投入されると、入力画像処理部４２が入力されたＲＧＢ画像データ（ＲＧＢ信号での画像データ）を読み込む（Ｓｔｅｐ１１）。

Ｓｔｅｐ１２では、出力画像処理部４４が、Ｓｔｅｐ１１で読み込んだＲＧＢ画像データをＹＭＣＫ画像データ（ＹＭＣＫ信号での画像データ）に変換する。変換されたＹＭＣＫ画像データは、制御部４１に出力される。

Ｓｔｅｐ１３では、制御部４１が、読み出すべきＹＭＣＫ画像データの副走査方向の位置Ｘを、基準位置となる副走査＝１に決定する。

Ｓｔｅｐ１４では、制御部４１が、読み出すべきＹＭＣＫ画像データの主走査方向の位置Ｙを、基準位置となる主走査＝１に決定する。

Ｓｔｅｐ１５では、制御部４１は、ＹＭＣＫ画像データにおけるｎ［主走査］［副走査］の位置でのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのそれぞれの濃度信号値を読み込み、ＹＭＣＫの総和の濃度信号値を算出する。本実施例では、Ｓｔｅｐ１３、Ｓｔｅｐ１４で主走査＝１の位置、副走査＝１の位置を読み込み開始位置としている。読み込み開始位置では、制御部４１は、図４で示す左上端部の濃度信号値を読み込んでいる。

Ｓｔｅｐ１６では、Ｓｔｅｐ１５で取得したＹＭＣＫの総和の濃度信号値をＹＭＣＫ画像データにおけるｎ［主走査］［副走査］の位置と対応付けて、一時的にメモリ４３の記憶領域に記憶させる。

Ｓｔｅｐ１７では、制御部４１は、主走査方向においてＹＭＣＫ画像データの画像端部まで読み込みが到達したか判断している。読み込みが完了していない場合、制御部４１は、Ｓｔｅｐ１８に移行する。読み込みが完了している場合、制御部４１は、Ｓｔｅｐ１９に移行する。

Ｓｔｅｐ１８では、制御部４１は、主走査に１を加算する。加算後にＳｔｅｐ１５に戻すことで、主走査方向の端部に到達するまで濃度信号値を読み込む位置を１画素ずつ主走査方向にずらしながら、濃度信号を読み込むことが可能となる。

Ｓｔｅｐ１９では、制御部４１は、副走査方向においてＹＭＣＫ画像データの画像端部まで読み込みが到達したか判断している。読み込みが完了していない場合、制御部４１は、Ｓｔｅｐ２０に移行する。読み込みが完了している場合、制御部４１は、Ｓｔｅｐ２１に移行する。

Ｓｔｅｐ２０では、制御部４１は、副走査に１を加算する。加算後にＳｔｅｐ１４に戻すことで、濃度信号値を読み込む位置を副走査方向に１画素分移動し、副走査方向に１画素分移動した位置での濃度信号値を主走査方向における左端部から読み始めることが可能となる。

Ｓｔｅｐ２１では、制御部４１は、１ページ分のＹＭＣＫ画像データにおいて、主走査方向におけるいずれかの位置Ｘにおいて、ＹＭＣＫの総和の濃度信号値が２０〜６０％の領域があるか否かを判断している。１ページ分のＹＭＣＫ画像データにおけるＹＭＣＫの総和の濃度信号値の分布は、Ｓｔｅｐ１３〜Ｓｔｅｐ２０のループの中で、Ｓｔｅｐ１６にてメモリ部４３に記憶されている。主走査方向におけるいずれかの位置Ｘにおいて、ＹＭＣＫの総和の濃度信号値が２０〜６０％の領域がある場合、制御部４１は、Ｓｔｅｐ２２に移行する。主走査方向におけるいずれの位置にも、ＹＭＣＫの総和の濃度信号値が２０〜６０％の領域がない場合、制御部４１は、Ｓｔｅｐ２６に移行する。

Ｓｔｅｐ２２では、制御部４１は、入力された画像データに対応する画像形成処理を実行することにより加熱フィルム１５に汚れが蓄積すると判断し、汚れフラグをＯＮにする。

Ｓｔｅｐ２３では、制御部４１は、メモリ部４３上でＳｔｅｐ２２にて汚れフラグＯＮになった回数をカウントしている汚れフラグカウンタ２０１の値に１を加算する。

Ｓｔｅｐ２４では、制御部４１は、ＹＭＣＫの総和の濃度信号値が２０〜６０％の領域が副走査方向Ｙに累積印字エリアが８０ｍｍ以上あるか否かを判断している。

濃度信号値２０〜６０％の領域が副走査方向に対し、累積印字エリアが８０ｍｍ以上だった場合、制御部４１は、Ｓｔｅｐ２５に移行する。副走査方向における累積エリアが８０ｍｍ以下の場合には、制御部４１は、Ｓｔｅｐ２７に移行する。

Ｓｔｅｐ２５では、制御部４１は、入力された画像データに対応する画像形成処理を実行することにより加熱フィルム１５に汚れが蓄積すると判断し、汚れフラグをＯＮにする。

Ｓｔｅｐ２６では、制御部４１は、メモリ部４３上でＳｔｅｐ２５にて汚れフラグＯＮになった回数をカウントしている汚れフラグカウンタ２０１の値に１を加算する。

Ｓｔｅｐ２７では、制御部４１は、入力されたジョブに対して、最後のページまで分析が終了したか否かを判断する。最後のページまで分制した場合は、制御部４１は、Ｓｔｅｐ２８に移行する。最後のページまで分析していない場合は、制御部４１は、Ｓｔｅｐ１１に戻り、次のページの分析を行う。

Ｓｔｅｐ２８では、Ｓｔｅｐ２３、およびＳｔｅｐ２６にてカウントした値をメモリ部４３へ保存する。

＜自動定着クリーニング制御に関するフローチャート＞
図１に示すのは、制御部４１が汚れフラグカウンタ２０１のカウント値から自動定着クリーニング制御の実施を決定するための制御を示すフローチャートである。

まず、待機状態において制御部がジョブの入力を受け付けたことに応じて、図のフローチャートに示す制御が開始される。

待機状態とは、画像形成を実行せずにジョブの入力を待つ状態である。

例えば、予約済みのジョブがすべて終了した後、画像形成装置１００は待ち状態となる。

Ｓｔｅｐ３１では、制御部４１は、汚れフラグカウンタ２０１のカウント値を読み込む。

Ｓｔｅｐ３２では、制御部４１は、環境センサ２５の温湿度検知結果と汚れフラグカウンタ２０１のカウント値を比較し、汚れフラグカウンタ２０１のカウント値が環境別の汚れ閾値よりも値が大きいか判断する。

例えば、汚れフラグカウンタ２０１のカウント値が６０カウント以上である場合には定着クリーニングが必要となるため、カウント値が閾値以上の場合はＳｔｅｐ３３へ移行する。

反対にカウント値が閾値未満の場合はＳｔｅｐ３７へ移行する。

Ｓｔｅｐ３３はＳｔｅｐ３２で判断された汚れフラグカウンタ２０１のカウント値が閾値以上と判断された場合、制御部４１は、定着クリーニング制御の設定が『手動実施』に設定されているか否かを判断する。『自動実施』に設定されている場合、Ｓｔｅｐ３５へ移行する。『手動実施』に設定されている場合、Ｓｔｅｐ３４へ移行する。

Ｓｔｅｐ３４では、Ｓｔｅｐ３３にて定着クリーニング制御が『手動実施』に設定されている場合に、操作部で定着クリーニング制御の実施を必要とし、『定着クリーニング制御を実施しますか？』という問いに『はい』を選択したか否かを判断する。『はい』を選択された場合にはＳｔｅｐ３５へ移行、『いいえ』や選択をスキップさせた場合等にはＳｔｅｐ３７へ移行する。

Ｓｔｅｐ３５では、Ｓｔｅｐ３３の判断で『自動実施』に設定されている場合、およびＳｔｅｐ３４で『定着クリーニング制御を実施しますか？』という問いに『はい』を選択した場合に定着クリーニング制御を画像形成開始前に実施する。

Ｓｔｅｐ３６では、定着クリーニング制御終了後に汚れが除去されるため、それに伴いメモリ部４３の汚れフラグカウンタ２０１のカウント値をリセットする。

Ｓｔｅｐ３７では、加熱フィルム１５が汚れていない状態、もしくは定着クリーニング制御が終了した状態で画像形成を開始する。

Ｓｔｅｐ３８では、画像形成を終了する。

以上のように、定着クリーニング制御を次ジョブの画像形成開始前に実施することで、オフセットトナーＴｘの移動性質を利用し、定着ローラ１８を介しての加熱フィルム１５の表面に溜まったオフセットトナーＴｘを記録材Ｐへ移動させることが可能になる。

クリーニングで使用した記録材Ｐを排紙トレー２３へ排出後、次ジョブの画像形成を開始することで、１枚目に汚れが発生することを抑制することが可能と共に、加熱フィルム１５の表面のクリーニング効果を保つことが可能である。

以上のように、画像解析制御による予測によって、画像形成開始前に定着クリーニング制御を実施することで、クリーニング能力を発揮できる状態を保つことが可能となる。

従来技術では、通紙条件によって汚れが発生するタイミングを予測できないため、記録材Ｐを使用した定着クリーニング制御をクリーニングが必要のないタイミングで実施してしまう。また、汚れが発生したタイミングで加熱フィルム１５上の汚れは除去されてしまっているため、クリーニングの意味をなさず、記録材Ｐや無駄なトナーを使用してしまうことを抑制することが出来る。

〔実施例２〕
実施例１では汚れフラグカウンタ２０１のカウント値から定着クリーニング制御の実施タイミングを予測して実施した。

実施例２では定着クリーニング制御を実施した際、記録材Ｐに形成するクリーニング画像を『自動実施』と『手動実施』で切り替える。

尚、以下では実施例１と同様の構成部分については、同一の符号を付すことにより詳細な説明を省略し、実施例１と異なる部分についてのみ説明する。

＜定着クリーニング画像について＞
次に定着クリーニング制御のクリーニング画像パターンについて、図１５を用いて説明する。

図１５に示すのは、定着クリーニング実施時に図に示す定着クリーニング制御実施時に記録材Ｐへ形成する画像パターンの一例である。

本実施例の画像形成装置１００では、Ｎｏ．１のクリーニング画像をクリーニング用記録材Ｐに印字し、定着クリーニング制御を実施していた。

図１６のＮｏ．１に示すクリーニング画像はＫのべた画像の帯を形成している。帯画像にすることで、トナーＴ２層で定着フィルム１８表面に固着した異物を、トナーＴ２の付着力を利用して除去する目的がある。また、帯びをＶ字パターンにすることでトナーＴ２の付着力の影響で定着ローラ１８へ記録材Ｐが巻付いてしまうことを防止している。尚、本実施例のクリーニング画像は一例であり、且つＶ字の帯びとしているが、画像クリーニング制御は装置に応じて適宜設定すればよい。

実施例１の外部加熱構成の定着装置１４の場合、クリーニング画像に関わらず加熱フィルム１５＞定着ローラ１８の表面温度関係になる次ジョブの画像形成前に定着クリーニング制御を割り込ませることで、オフセットトナーを記録材を介して除去することが可能である。そのため、画像パターンが形成されていなくてもクリーニングが可能である。

しかし、次ジョブの画像形成開始前に定着クリーニング制御を実施することで、加熱フィルム１５や定着ローラ１８に付着したオフセットトナーＴｘを除去できる。しかし、『自動実施』の場合には強制的に定着クリーニング制御が実施されるため、クリーニング用記録材Ｐに何も画像形成せずに出力するとユーザーは自動実施のはずが実施されていないと認識されてしまう可能性がある。また、定着クリーニング用記録材Ｐがユーザーの成果物に紛れ込む可能性がある。

『手動実施』時には定着クリーニング制御をしていると認識して実施しているため、画像パターンを形成しなくても定着クリーニング用記録材Ｐとユーザーは認識しているため、画像形成した場合には不要なトナーＴを使用してしまうこととなる。

そこで、本実施例では、定着クリーニング用の記録材Ｐに画像形成する画像パターンを『自動実施』と『手動実施』時で切り替える。すなわち、手動実施の場合には画像を形成せず、自動実施の場合には画像パターンを形成する。或いは、手動実施の場合の画像パターン（記録材一枚当たりの画像比率）は、自動実施の場合の画像パターン（記録材一枚当たりの画像比率）よりも小さくする。手動実施するための入力部は、画像形成装置に画像形成信号を入力するための操作部を有する場合には、画像形成装置からユーザーが希望する画像を出力するコピーボタン等の入力ボタンとは異なるものである。また、外部から画像形成信号を入力する場合には、定着クリーニングモードの実行の入力ボタン（入力部）は、ユーザーが希望する画像を出力する出力ボタンと異なる。

図１５に示すように、『自動実施』の場合は定着クリーニングを実施した認識させたいため、Ｎｏ．１のパターンや、Ｎｏ．２の文字パターンを形成する。いずれも記録材一枚当たりの画像比率が３０％以上のクリーニング画像で出力する。

画像形成して記録材Ｐを排出することで、定着クリーニング制御を実施したことと、定着クリーニング用の記録材Ｐを排出したことをユーザーに認識してもらうことが可能となる。

また、『手動実施』の場合は定着クリーニングを実施したタイミング、および定着クリーニング用記録材Ｐの存在を認識させる必要が無い。そのため、Ｎｏ．３のようにクリーニング画像のパターンを形成しない（白紙）、もしくはＮｏ．４などといった記録材一枚当たりの画像比率が２０％未満のクリーニング画像で出力する。画像比率２０％以下であればオフセットトナーＴｘが付着しても汚れ発生に対する影響はない。また、トナーを無駄に消費してしまうことも抑制することが可能となる。

尚、本実施例のクリーニング画像について説明したように４パターンを一例しているが、これに限るものではない。また、画像クリーニング制御は装置に応じて適宜設定すればよい。

＜制御に係る構成＞
図１６に示すのは、クリーニング画像を『自動実施』と『手動実施』で切り替える定着クリーニング制御に係る構成を示したブロック図である。

制御部４１は汚れフラグカウンタ２０１のカウント値に応じて、定着クリーニング制御が必要か判断する。必要と判断された場合は定着クリーニング制御が『自動実施』と『手動実施』どちらに設定されているか判断する。定着クリーニング制御の設定が『自動実施』と判断された場合には、定着クリーニング制御で使用する画像データをメモリ部４３の自動実施画像データ２０２を読み込み、出力処理部４４へ送付されて記録材Ｐへ画像形成させる。

定着クリーニング制御の設定が『手動実施』と判断され、且つ『定着クリーニング制御を実施しますか？』という問いにユーザーが『はい』を選択し、定着クリーニング制御を実施すると判断した場合には、定着クリーニング制御で使用する画像データをメモリ部４３の手動実施画像データ２０３を読み込み、出力処理部４４へ送付されて記録材Ｐへ画像形成させる。ここで、『自動実施』のＯＮとＯＦＦの選択は、操作部に設けられた選択部で行うことができる。

定着クリーニング制御の『自動設定』、または『手動設定』に応じて定着クリーニング制御の画像パターンを切り替えることで、『自動設定』では出力物にクリーニング用記録材Ｐが混載することなく、もし混載しても識別することが可能となる。

『手動設定』ではユーザーの判断で定着クリーニング制御を実施するため、出力物にクリーニング用記録材Ｐが混載してもユーザーは気付く。そのため画像形成しない、もしくは低濃度で印字することで無駄なトナー消費を抑制することが可能となる。

＜画像パターンを切り替える定着クリーニング制御フローについて＞
図１７に示すのは、定着クリーニング制御を実施する際、『自動実施』と『手動実施』の実施に応じてクリーニング画像パターンを決定するための制御を示すフローチャートである。

まず、待機状態において制御部がジョブの入力を受け付けたことに応じて、図１のフローチャートに示す制御が開始される。

Ｓｔｅｐ５１では、制御部４１は、汚れフラグカウンタ２０１のカウント値を読み込む。

Ｓｔｅｐ５２では、制御部４１は、Ｓｔｅｐ５１で読み込んだ汚れフラグカウンタ２０１のカウント値を汚れ閾値と比較し、汚れフラグカウンタ２０１のカウント値が汚れ閾値よりも値が大きいか判断する。

例えば、汚れフラグカウンタ２０１のカウント値が６０カウント以上である場合には定着クリーニングが必要となるため、カウント値が閾値以上の場合はＳｔｅｐ５３へ移行する。

反対にカウント値が閾値未満の場合はＳｔｅｐ５９へ移行する。

Ｓｔｅｐ５３はＳｔｅｐ５２で判断された汚れフラグカウンタ２０１のカウント値が閾値以上と判断された場合、制御部４１は、定着クリーニング制御の設定が『手動実施』に設定されているか否かを判断する。『自動実施』に設定されている場合、Ｓｔｅｐ５５へ移行する。『手動実施』に設定されている場合、Ｓｔｅｐ５４へ移行する。

Ｓｔｅｐ５４ではＳｔｅｐ５３にて定着クリーニング制御が『手動実施』に設定されている場合に、操作部で定着クリーニング制御の実施を必要とし、『定着クリーニング制御を実施しますか？』という問いに『はい』を選択したか否かを判断する。『はい』を選択された場合にはＳｔｅｐ５６へ移行、『いいえ』や選択をスキップさせた場合等にはＳｔｅｐ５９へ移行する。

Ｓｔｅｐ５５では、Ｓｔｅｐ５３にて『自動実施』に設定されている場合に定着クリーニング制御の画像データをメモリ部４３に格納している自動実施画像データ２０２を読み込む。

本実施例では、図１５に示す一例のＮｏ．１、もしくはＮｏ．２の画像を読み込む。

Ｓｔｅｐ５６では、Ｓｔｅｐ５４にて操作部で定着クリーニング制御の実施を必要とし、『定着クリーニング制御を実施しますか？』という問いに『はい』を選択された場合、定着クリーニング制御の画像データをメモリ部４３に格納している手動実施画像データ２０３を読み込む。

本実施例では、図１５に示す一例のＮｏ．３、もしくはＮｏ．４の画像を読み込む。

Ｓｔｅｐ５７では、Ｓｔｅｐ５５、またはＳｔｅｐ５６で読み込んだ定着クリーニング用の画像データに伴い、定着クリーニング制御を実施する。

Ｓｔｅｐ５８では、定着クリーニング制御終了後に汚れが除去されるため、それに伴いメモリ部４３の汚れフラグカウンタ２０１のカウント値をリセットする。

Ｓｔｅｐ５９では、加熱フィルム１５が汚れていない状態、もしくは定着クリーニング制御が終了した状態で画像形成を開始する。

Ｓｔｅｐ６０では、画像形成を終了する。

以上、述べてきたように、記録材Ｐに画像形成する画像パターンを『自動実施』と『手動実施』で切り替えることで、『自動実施』時はクリーニング用記録材Ｐが強制的に出力されて印刷物に紛れ込んでもユーザーは認識することが可能となる。

また、『手動実施』時は定着クリーニング制御をユーザーの任意で実施するため、クリーニング用記録材Ｐを認識している状態である。

そのため、クリーニング用記録材Ｐと認識させる必要が無いため、トナー消費の少ない画像パターン、もしくは白紙で定着クリーニング制御を実施することで、無駄なトナー消費を削減することが可能となる。

なお、上記の実施例では、『自動実施』を停止した状態で『手動実施』を実行する構成であったが、『自動実施』を実行可能状態で『手動実施』を実行可能とする構成であってもいい。

１４定着装置
１５加熱回転体（加熱フィルム）
１６加熱ヒータ
１７ヒータホルダー
１８定着ローラ
１９加圧ローラ
２０温度検知センサ（サーミスタ）
１００画像形成装置
２００枚数カウンタ
２０１汚れフラグカウンタ
２０２自動定着クリーニング用画像データ
２０３手動定着クリーニング用画像データ
Ｐ記録材

Claims

記録材にトナー像を形成する画像形成部と、記録材に形成されたトナー像を加熱する像加熱部材と、前記像加熱部材を圧し、記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧部材と、を有する画像形成装置において、
画像形成ジョブが入力されると画像形成ジョブを実行する前に予め設定された画像が形成された記録材を前記ニップ部に搬送して前記像加熱部材をクリーニングする動作を出力された画像の画像比率に基づいて実行する第一クリーニングモードと、操作者の指示に基づいて予め設定された画像が形成された記録材を前記ニップ部に搬送して前記像加熱部材をクリーニングする動作を実行する第二クリーニングモードと、を実行可能な制御部と、
前記第一クリーニングモードの実行を停止させて前記第二クリーニングモードの実行を可能とする入力部と、を有することを特徴とする画像形成装置。
記録材にトナー像を形成する画像形成部と、記録材に形成されたトナー像を加熱する像加熱部材と、前記像加熱部材を圧し、記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧部材と、を有する画像形成装置において、
画像形成ジョブが入力されると画像形成ジョブを実行する前に予め設定された第一の画像比率の画像が形成された記録材を前記ニップ部に搬送して前記像加熱部材をクリーニングする動作を出力された画像の画像比率に基づいて実行する第一クリーニングモードと、前記第一の画像比率よりも小さい第二の画像比率の画像が形成された記録材を前記ニップ部に搬送して前記像加熱部材をクリーニングする動作を操作者の指示に基づいて実行する第二クリーニングモードと、を実行可能な制御部と、
前記第一クリーニングモードの実行を停止させて前記第二クリーニングモードの実行を可能とする入力部と、を有することを特徴とする画像形成装置。
記録材にトナー像を形成する画像形成部と、記録材に形成されたトナー像を加熱する像加熱部材と、前記像加熱部材を圧し、記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧部材と、を有する画像形成装置において、
画像形成ジョブが入力されると画像形成ジョブを実行する前に予め設定された画像が形成された記録材を前記ニップ部に搬送して前記像加熱部材をクリーニングする動作を出力された画像の画像比率に基づいて実行する第一クリーニングモードと、画像が形成されない記録材を前記ニップ部に搬送して前記像加熱部材をクリーニングする動作を操作者の指示に基づいて実行する第二クリーニングモードと、を実行可能な制御部と、
前記第一クリーニングモードの実行を停止させて前記第二クリーニングモードの実行を可能とする入力部と、を有することを特徴とする画像形成装置。
前記制御部は、所定の画像比率の画像部をカウントし、カウントされた値が所定に達したら、次に入力された画像形成ジョブを実行する前に第一クリーニングモードを実行することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
回転可能なフィルムとヒータを有する加熱ユニットを有し、前記像加熱部材の外面に前記フィルムを当接させて、前記像加熱部材を加熱することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
画像形成装置を操作する操作部を有し、前記操作部は前記第一クリーニングモードの実行と停止を選択する選択部と、前記第二クリーニングモードを実行する入力部と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。