JP4802709B2

JP4802709B2 - 定着装置、画像形成装置

Info

Publication number: JP4802709B2
Application number: JP2005380222A
Authority: JP
Inventors: 憲一官林
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2025-12-28
Also published as: JP2007178936A

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成方法及びプログラムに関する。

従来より、電子写真方式を採用した画像形成装置としては、紙などの記録媒体に転写されたトナー像をヒートローラと加圧ローラなどの搬送体により挟持して搬送しながら熱圧する定着手段が採用されている（例えば特許文献１）。こうした画像形成装置においては、ヒートローラの後段側に冷却装置を配置することにより、溶融させたトナーを冷却させることでこのヒートローラ等へのトナーの付着を抑制して記録媒体がヒートローラから剥がれやすくしている。
特開平４−２７３２７９号

上記特許文献１では、記録媒体上に定着されるトナーのヒートローラへの付着防止についての試みに留まっている。しかしながら、例えば、記録媒体の縁近傍まで画像が存在する場合など、定着手段によって加熱されることで記録媒体端縁近傍のトナーが記録媒体外へはみだしてしまうこともある。はみだしてしまったトナーは、定着先である記録媒体上に存在するトナーに比較してヒートローラやプレスローラに極めて付着されやすい状態となっているとともに、付着可能性のあるトナー量としても記録媒体上にあるトナーよりも多くなっている。このように画像を記録媒体の端縁近傍まで形成したときに発生する可能性のある、記録媒体外に膨出してしまったトナーを定着手段から除去することについては一切検討されていない。

そこで、本発明は、こうした課題を解決するためになされたものであり、定着時において記録媒体外の領域に膨出してしまったトナーを定着手段から効果的に除去することができる画像形成装置、画像形成方法及びプログラムを提供することを一つの目的とする。また、本発明は、定着手段の劣化を抑制しつつ記録媒体外に膨出してしまったトナーを定着手段から効果的に除去することができる画像形成装置、画像形成方法及びプログラムを提供することを他の一つの目的とする。

本発明は、上記した課題の少なくとも一つを解決するものとして、以下の手段を採った。

本発明の記録媒体に画像を形成する画像形成装置は、
表面にトナー像が転写された記録媒体を熱圧して前記トナー像を前記記録媒体の表面に定着させる定着手段と、
前記定着手段の前記記録媒体に当接される表面上の前記記録媒体の輪郭より外側に膨出する輪郭外領域に付着するトナーを除去可能なトナー除去手段と、
を備えることを手段としている。

この画像形成装置によれば、定着手段によるトナーの定着動作によって、定着手段の所定の表面上の記録媒体の輪郭外領域にトナーがはみ出した場合であっても、前記トナー除去手段によって除去されるため、輪郭外領域に付着し残留したトナーによる悪影響が回避又は抑制できる。

この画像形成装置においては、前記トナー除去手段は、前記輪郭外領域に付着するトナーを選択的に除去可能な手段であることが好ましい。こうすることで、トナー除去による定着手段の劣化などの悪影響を抑制できる。

また、この画像形成装置においては、前記定着手段は、前記トナー像が転写された記録媒体を挟持して搬送しつつ熱圧する少なくとも一対の搬送体を有しており、前記トナー除去手段は、前記輪郭外領域のうち前記搬送方向に沿う前記記録媒体の側方領域に付着するトナーを除去可能な第一のトナー除去手段と、前記輪郭外領域のうち前記搬送方向における前記記録媒体の前方端及び/又は後方端に沿う端部領域に付着するトナーを除去可能な第二のトナー除去手段と、を備えていてもよい。こうすることで、記録媒体の搬送方向に対応して前記輪郭外領域の所定部位のトナーを効果的に除去できる。

さらに、この画像形成装置においては、前記定着手段は、前記トナー像が転写された記録媒体を挟持して搬送しつつ熱圧する少なくとも一対の搬送体を有しており、前記トナー除去手段は、前記一対の搬送体のそれぞれに対して備えられていてもよい。輪郭外領域にはみ出たトナーは、前記一対の搬送体の双方に付着しうる。このため、これらの双方にトナー除去手段を設けることで、残留トナーによる悪影響を確実に回避又は抑制できる。

さらにまた、この画像形成装置においては、前記定着手段は、前記記録媒体の加熱されたトナーを冷却する冷却手段を備えることができる。トナーが冷却されることで、輪郭外領域から除去しやすくすることができ、これにより、定着手段から排出直後であっても容易にトナーを除去することができる。

また、この画像形成装置においては、前記冷却手段は、前記記録媒体に当接して前記トナーに熱を供給する熱源回転体の後段に従動可能に連結され前記熱源回転体より温度の低い低温回転体を有するものとしてもよい。こうすることで、特に冷却手段を備えることなく効果的にトナーを冷却することができる。この画像形成装置においては、前記定着手段は、前記記録媒体に当接して前記熱源回転体に前記記録媒体を圧接させる圧接回転体の後段に従動可能に連結され前記熱源回転体より温度の低い低温回転体を有しているとしてもよい。こうすることで、定着時において記録媒体を安定して搬送できるとともにトナーが効果的に冷却されるため、確実に輪郭外領域のトナーを除去することができる。

さらに、この画像形成装置においては、前記トナー除去手段は、前記輪郭外領域上のトナーを除去可能な第一の配置及び前記輪郭外領域上のトナーを除去不可能な第二の配置のそれぞれに変位可能な手段とすることができる。こうすることで、輪郭外領域のトナーを除去したいときにのみトナー除去手段を第一の配置に変位させればよいため、トナー除去による定着手段への悪影響を回避又は抑制できる。

この画像形成装置においては、前記記録媒体に形成される画像情報に基づいて前記トナー除去手段の前記輪郭外領域に対する前記第一の配置及び前記第二の配置について位置制御をする制御手段を備えることができる。記録媒体に形成する画像情報に基づいてトナー除去手段の位置を制御することで、輪郭外領域にトナーが付着する可能性があるときには、確実にトナー除去手段を作動させてトナーを除去することができる。また、輪郭外領域にトナーが付着する可能性がないときには、トナー除去手段を作動させなくてもよい。このため、適時にトナー除去手段を作動させ、輪郭外領域のトナーを効率的に除去するともにトナー除去手段による定着手段への悪影響を回避又は抑制できる。

この画像形成装置においては、前記制御手段は、前記記録媒体における余白領域が所定量以下のときに前記トナー除去手段を前記第一の配置に変位させるよう制御する手段とすることもできる。余白領域に基づいてトナー除去手段の配置を制御することにより、確実に輪郭外領域に付着したトナーを除去することができる。

また、この画像形成装置においては、前記定着手段は、前記トナー像が転写された記録媒体を挟持して搬送しつつ熱圧する少なくとも一対の搬送体を有しており、前記トナー除去手段は、前記輪郭外領域のうち前記搬送方向に沿う前記記録媒体の側方領域に付着するトナーを除去可能な第一のトナー除去手段及び／又は前記輪郭外領域のうち前記搬送方向における前方端及び／又は後方端に沿う端部領域に付着するトナーを除去可能な第二のトナー除去手段を備えており、前記制御手段は、前記記録媒体に形成される画像情報に基づいて前記第一のトナー除去手段及び／又は前記第二のトナー除去手段をこれらのトナー除去手段が担当すべき前記輪郭外領域に対して前記第一の配置を取らせるよう制御する手段とすることができる。こうすることで、輪郭外領域の搬送方向に対して所定の位置にある領域に対して効果的にトナー除去がなされる。

さらに、この画像形成装置においては、前記第一のトナー除去手段を備え、前記制御手段は、前記記録媒体のサイズに応じて、前記側方領域に前記第一のトナー除去手段を移動させるよう制御する手段としてもよい。こうすることで、記録媒体のサイズに応じて側方領域に付着したトナーを確実に除去でき、しかもトナー除去手段の定着手段への悪影響を抑制できる。

さらにまた、この画像形成装置においては、前記第二のトナー除去手段を備え、前記制御手段は、前記記録媒体のサイズに応じて、前記端部領域において前記第二のトナー除去手段に前記第一の配置を取らせるよう制御する手段としてもよい。こうすることで、記録媒体のサイズに応じて端部領域に付着したトナーを確実に除去でき、しかもトナー除去手段の定着手段への悪影響を抑制できる。

本発明の記録媒体に画像を形成する画像形成方法は、
表面にトナー像が転写された記録媒体を熱圧して前記トナー像を前記記録媒体の表面に定着させる定着するステップと、
前記定着ステップにおいて前記記録媒体に当接表面上の前記記録媒体の輪郭及び該輪郭より外側に膨出する輪郭外領域に付着するトナーを除去するステップと、
を備えることを手段とする。

この画像形成方法によれば定着ステップにおいて所定の表面上の記録媒体の輪郭外領域にトナーがはみ出した場合であっても、トナー除去ステップにより除去されるため、輪郭外領域に付着し残留したトナーによる悪影響が回避又は抑制できる。

本発明の画像形成プログラムは、
前記画像形成方法に記載の各ステップを一又は二以上のコンピュータに実行させることを手段とする。

このプログラムによれば、上記した画像形成方法によって得られる効果を得ることができる。なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体（例えば、ハードディスク、ＲＯＭ、ＦＤ、ＣＤ、ＤＶＤ、チップ）などに記録されていてもよいし、伝送媒体（インターネットやＬＡＮなどの通信網）を介してあるコンピュータから他のコンピュータに配信されたものであってもよいし、その他どのような形態で授受されたものであってもよい。また、このプログラムは、プリンタドライバプログラムとすることもできる。

次に、本発明について実施形態を挙げて説明する。本実施形態は、カラーレーザプリンタ２０である本発明の画像形成装置、画像形成方法及びプログラムに関している。図１は本発明の一実施形態であるカラーレーザプリンタ２０（以下、単にプリンタ２０という。）の概略構成を示すブロック図であり、図２はプリンタ２０の概略構成を示す図であり、図３は定着ユニット２９の概略構成を示す構成図であり、図４は、定着ユニット２９におけるベルト８６の展開図である。図１に示すように、プリンタ２０は、ＬＡＮ（Local Area Network）１０に接続され、プリンタ２０に印刷ジョブなどの実行指令を出力する印刷ジョブ送信装置としての、複数台のクライアントコンピュータ（以下、単にクライアントという）１２ａ〜１２ｃとを備えている。プリンタ２０は、ネットワークプリンタとして機能するように図示しないＬＡＮボードを備えている。

図２に示すように、プリンタ２０は、単一感光体方式と中間転写方式とを採用したフルカラーの電子写真方式の画像形成装置として構成されており、図２に例示するように、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色に色分解された各色の画像を帯電された感光体２１上にレーザを照射して静電潜像として形成する露光器２２と、装着された各色のトナーカートリッジ３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｙ、３２Ｋから供給される各色のトナーを用いて感光体２１上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器２３と、感光体２１上に現像された各色のトナー像を転写ベルト２４に重ねて転写してカラートナー像を形成する一次転写ユニット２５と、用紙カセット２６から用紙を搬送する搬送ユニット２７と、搬送された用紙に転写ベルト２４に形成されたカラートナー像を転写する二次転写ユニット２８と、転写されたカラートナー像を用紙に融着定着させて排紙する定着ユニット２９と、ユーザへの各種表示やユーザからの入力操作を行うディスプレイ４０と、プリンタ２０全体の動作を制御するコントローラ６０とを備えている。

コントローラ６０は、図１に示すように、ＣＰＵ６１やＲＡＭ６２，ＲＯＭ６３，ＥＥＰＲＯＭ６４等を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、各種センサ（例えば、定着ユニット２９の定着ローラー温度など）による検出値やその他の入力信号（例えば、クライアントからの印刷ジョブ送信信号など）が図示しないインターフェースを介して入力され、これらの入力信号に基づいて、露光器駆動制御部７１や現像器駆動制御部７２、一次転写ユニット駆動制御部７３、二次転写ユニット駆動制御部７４、定着ユニット駆動制御部７５、搬送ユニット駆動制御部７６などを介して、露光器２２や現像器２３，一次転写ユニット２５，二次転写ユニット２８、定着ユニット２９、搬送ユニット２７を制御するようになっている。

ＲＯＭ６３は、プリンタ２０の各部を制御して印刷ジョブを実行するプログラムのほか、プリンタ２０において、後述する定着ユニット２９による定着動作に関連してトナー除去処理を実行するためのプログラムが格納された領域を備えている。

図３に示すように、プリンタ２０の定着ユニット２９には、ヒートローラユニット８０と加圧ローラユニット９０とを備えている。ヒートローラユニット８０は、内側に図示しない熱媒体を備え、用紙Ｐ上のトナー像と当接され、フッ素樹脂などによって処理された弾性層８４を備えるヒートローラ８２と、このヒートローラ８２の用紙Ｐ搬送方向の後段側にベルト８６を介して従動可能に連結される従動ローラ８８とを備えている。加圧ローラユニット９０は、ヒートローラ８２の弾性層８４よりも柔らかい弾性層９４を備え、ヒートローラ８２に用紙Ｐを圧接する加圧ローラ９２と、この加圧ローラ９２の後段側にベルト９６を介して従動可能に連結される従動ローラ９８とを備えている。

ここで、ベルト８６は、特に限定しないが、耐熱性を有するとともに熱伝導性が良好な材質であることが好ましく、例えば、ニッケル電鋳ベルト、ポリイミドやポリエーテルイミドなどの耐熱樹脂などを用いることができる。また、こうしたベルト８６については適宜、樹脂等によって被覆されていてもよく、例えば、シリコーンゴムやＰＴＦＥなどのフッ素樹脂が用いられる。

ヒートローラユニット８０と加圧ローラユニット９０とは、対向状に配置され、図示しないモータによってヒートローラ８２が回転駆動されることにより、加圧ローラ９２、ベルト８６、９６及び従動ローラ８８、９８が従動して回転され、用紙Ｐをベルト８６、９６間に挟持した状態で搬送できるようになっている。

定着ユニット２９の後端にある従動ローラ８８のほか、加圧ローラ９２、従動ローラ９８は、加熱媒体を備えず常温であるためヒートローラ８２よりも温度が低くなっている。このため、ヒートローラ８２により一旦加熱溶融されたトナーＴは、従動ローラ８８、９８に到達する間自然冷却され、従動ローラ８８に到達して定着ユニット２９から排出されるときには、トナーＴが冷却され固化されてベルト８６に付着したトナーＴは剥がれやすい状態となる。

また、従動ローラ８８、９８はそれぞれヒートローラ８２及び加圧ローラ９２よりも小径の回転体となっている。このため、ベルト８６、９６に付着したトナーＴはその曲率により剥離させやすい状態となっている。

プリンタ２０は、図３及び図４に示すように、そのヒートローラユニット８０にトナー除去ブレードユニット１００を備えている。ブレードユニット１００は、定着時に用紙Ｐの輪郭より外の側領域（輪郭外領域）にはみ出たためにベルト８６表面に付着したトナーＴを掻き取るためのものである。たとえば、縁なし印刷を行う場合、用紙Ｐの縁に付着したトナーが定着ユニット９２において加熱溶融されると、トナーＴは、用紙Ｐの輪郭外領域Ａにはみ出して、図４に示すようにベルト８６表面に付着する可能性がある。ブレードユニット１００は、おおよそベルト８６の全幅にわたって形成されているが、用紙Ｐの輪郭外領域Ａのうち、搬送方向に対して前方端縁及び後方端縁に沿う領域Ａ２に対応する前後端用ブレード１０２と、用紙Ｐの左右側端縁に沿う領域Ａ１に対応する一対の側端縁用ブレード１０４ａ、１０４ｂとを備えている。

ブレードユニット１００は、従動ローラ８８、９８による挟持状態から用紙Ｐが解放される解放点Ｒよりも後方側においてベルト８６表面近傍に配置されるとともに、前後端用ブレード１０２の両側に側端縁用ブレード１０４ａ、１０４ｂが配置されている。前後端用ブレード１０２と、側端用ブレード１０４ａ、１０４ｂとは別々に固定されているとともに、側端縁用ブレード１０４ａ、１０４ｂは、ベルト８６の幅方向に沿ってスライド移動可能に支持されている。側端様ブレード１０４ａ、１０４ｂのスライド移動機構は特に図示しないが、例えば、ベルト８６を横架するように設けたレール体と、該レール体にスライド移動可能に嵌合し、ブレード１０４ａ、１０４ｂの基部近傍に設けられる嵌合部と、ブレード１０４ａ、１０４ｂとを駆動可能なモータ部とを備える構成としてもよい。当業者は、必要に応じこうしたスライド移動機構を容易に構築することができる。

また、これらのブレード１０２、１０４ａ、１０４ｂの先端側にあってベルト８６上のトナーＴを掻き取るブレード部１０３、１０５ａ、１０５ｂは、適度な弾性変形性を備え先細り状の断面形状を有している。さらに、これらのブレード１０２、１０４ａ、１０４ｂは、これらのブレード部１０３、１０５ａ、１０５ｂがベルト８６上のトナーＴに接触して掻き取るトナー除去位置と、トナーＴには接触せず掻き取りもしない待機位置とのそれぞれの位置を確保できる可動式に形成されており、こうした前後端用ブレード１０２と側端用ブレード１０４ａ、１０４ｂとは、ＣＰＵ６１によってそれぞれ別個に駆動制御されるようになっている。

さらに、ヒートローラユニット８０の上流側には、用紙Ｐの到達を検出する用紙検出センサ１１０が配置されている。この検出センサ１１０は接触式のマイクロスイッチセンサであり、用紙Ｐが到達してセンサに接触すると検出信号をＣＰＵ６１に対して出力するようになっている。

次に、こうして構成された本実施形態のプリンタ２０の動作、特に、用紙Ｐ全体に対して画像を形成する縁なし印刷を実行した場合の定着ユニット２９におけるトナーＴの除去動作について説明する。図５には、プリンタ２０がクライアント１２ａから受け取った印刷ジョブの処理ルーチンのフローチャートの一例を示し、図６には、この印刷処理ルーチンにおけるトナー除去処理ルーチンのフローチャートの一例を示す。コントローラ６０のＣＰＵ６１は、ＬＡＮ１０を介して接続されたコンピュータ１２ａ〜１２ｃのいずれかから印刷ジョブを受信したとき、図５に示す印刷処理ルーチンを実行する。

この印刷処理ルーチンが開始されると、コントローラ２０のＣＰＵ２１は、ビットマップイメージに展開して各色に色分解して出力用データを作成し（ステップＳ１００）、続いて、今回印刷を行うページの余白Ｍが所定量Ｍｔｈより少ないかどうかを判定する（ステップＳ１１０）。余白量Ｍｔｈは、トナーＴが定着動作により用紙Ｐからはみ出さないとされる用紙Ｐからの距離である。余白量ＭがＭｔｈより少ない場合には、トナー除去フラグＦｔに値「１」をセットする（ステップＳ１２０）。ここで、トナー除去フラグＦｔとは、トナー除去動作を実行するかどうかを表示するフラグであり、値「１」のときには、トナー除去動作を実行することを表し、値「ゼロ」のときにはトナー除去動作を行わないことを表す。

次に、ＣＰＵ６１は、ビットマップイメージに基づいて用紙Ｐに画像を印刷する一連の処理、すなわち、給紙、一次転写、二次転写、定着及び排紙の各ステップ（ステップＳ１３０〜ステップＳ１７０）を実行する。ここで、トナー除去処理ルーチンについて図６に基づいて説明する。トナー除去処理ルーチンは、印刷処理ルーチンの実行に伴ってＣＰＵ６１により実行される。トナー除去処理ルーチンでは、まず、トナー除去フラグＦｔが値「１」であるかどうかを監視する（ステップＳ２００）。Ｆｔが値「１」であるときには、さらに用紙検出センサ２００が用紙Ｐを定着ユニット２９を検出したかどうかを監視する（ステップＳ２１０）。用紙Ｐの到達を検出したら、所定時間ｔ１の経過を監視する（ステップＳ２２０）。ここで所定時間ｔ１は、印刷ジョブにかかる用紙Ｐのサイズと用紙Ｐの搬送スピードから用紙Ｐの先端が検出センサ２００を通過後、ベルト８６上の領域Ａ１がブレード１０２、１０４ａ、１０４ｂに配置位置まで到達するまでに要する時間である。所定時間ｔ１は、用紙Ｐのサイズと印刷条件（高速印刷か否かあるいはモノクロやカラーか）によって予め設定されている。

ＣＰＵ６１が所定時間ｔ１の経過を検出したら、ＣＰＵ６１は、ブレード１０２、１０４ａ、１０４ｂをそれぞれ駆動可能に連結されたソレノイドに制御信号を出力し、ブレード１０２、１０４ａ、１０４ｂのブレード部１０３、１０５ａ、１０５ｂをベルト８６上に付着したトナーＴを除去位置に駆動する。これにより、ブレード部１０３、１０５ａ、１０５ｂの先端は、ベルト８６表面に当接される（必ずしも当接されなくてもよい）。これにより、ブレード部１０３は図４に示す領域Ａ２に付着したトナーＴを掻き取り可能となり、ブレード部１０５ａ、１０５ｂは、領域Ａ１に付着したトナーＴを掻き取り可能となる。なお、ＣＰＵ６１は、ブレード１０４ａ、１０４ｂは、ブレード部１０３、１０５ａ、１０５ｂがトナー除去位置に駆動される直前に用紙Ｐのサイズ（幅）に応じた領域Ａ２にブレード部１０ａ、１０５ｂが当接するようにベルト８６の幅方向にスライド移動させるよう、ブレード１０２、１０４ａ、１０４ｂのスライド移動機構を制御する。

次に、ＣＰＵ６１は予め設定された所定時間ｔ２の経過を監視する（ステップＳ２４０）。ＣＰＵ６１は予め設定された所定時間ｔ２の経過を検出したら、ブレード１０２を待機位置に駆動する（ステップＳ２５０）。所定時間ｔ２は、所定時間ｔ１に対して、ブレード１０２によりベルト８６の領域Ａ１の前端側領域に付着したトナーＴを除去するのに十分な時間として設定されたブレード１０２をトナー除去位置にホールドする時間を加えた時間である。すなわち、用紙Ｐの先端がセンサ２００を通過した後、ベルト８６の領域Ａ１の前端側がブレード１２０のトナー除去位置を通過するのに要する時間でもある。こうすることで、領域Ａ１に付着したトナーＴを除去するのに必要な時間だけベルト８６に対してブレード１０２のブレード部１０３が当接されることになり、不要にブレード部１０３がベルト８６に当接されてベルト８６が劣化するのを抑制できる。

なお、ブレード１０４ａ、１０４ｂは、そのまま所定期間ｔ４が経過するまでトナー除去位置に配置され、ベルト８６上の領域Ａ２のトナーＴを除去する。

次に、ＣＰＵ６１は、予め設定された所定時間ｔ３の到来を監視する（ステップＳ２６０）。ここで所定時間ｔ３は、用紙Ｐが用紙センサ２００を通過後、ベルト８６の領域Ａ１の後端側がブレード１０２の配置位置まで到達するのに要する時間である。ＣＰＵ６１が所定時間ｔ３の到来を検出したら、ＣＰＵ６１は再びブレード１０２をトナー除去位置に駆動する（ステップＳ２７０）。これにより、領域Ａ１の後端側に付着したトナーＴを除去するのに必要な時間だけベルト８６に対してブレード１０２のブレード部１０３が当接されることになり、不要にブレード部１０３がベルト８６に当接されてベルト８６が劣化するのを抑制できる。

さらに、ＣＰＵ６１は所定時間ｔ４が経過したかどうかを監視する（ステップＳ２８０）。ここで所定時間ｔ４は、所定時間ｔ３に対して、ブレード１０２によりベルト８６の領域Ａ１の後端側領域に付着したトナーＴを除去するのに十分な時間として設定されるブレード１０２のトナー除去位置へのホールド時間を加えた時間である。すなわち、用紙Ｐの先端がセンサ２００を通過した後、ベルト８６の領域Ａ１の後端側がブレード１２０のトナー除去位置を通過するのに要する時間でもある。

ＣＰＵ６１が所定時間ｔ４の経過を検出したら、ブレード１０２、１０４ａ、１０４ｂのブレード部１０３、１０５a、１０５ｂの全てを待機位置に駆動する（ステップＳ２９０）。

こうした印刷処理ルーチンにおける定着ステップ（ステップＳ１６０）の開始とほぼ同時に開始され、定着ステップ（ステップＳ１６０）の完了後速やかに完了する。そして、トナー処理除去ルーチンが実行完了されるタイミングで印刷ジョブ処理ルーチンにおいては排紙ステップ（ステップＳ１７０）が実行され、トナー除去フラグＦｔが値「０」に設定される（ステップＳ１８０）。そして、次ページがあるかどうかを判断し（ステップS１９０）、次ページがある場合には、ステップＳ１００〜ステップＳ１８０を繰り返し、次ページがないときには、印刷ジョブ処理ルーチンを終了する。

以上説明した本実施形態においては、トナー処理除去ルーチンを実行するコントローラ６０のＣＰＵ６１が本発明の制御手段に相当し、ヒートローラユニット８０を含む定着ユニット２９が本発明の定着手段に相当し、ブレード１０２、１０４ａ、１０４ｂがトナー除去手段に相当し、ブレード１０２が第一のトナー除去手段に相当し、ブレード１０４ａ、１０４ｂが第二のトナー除去手段に相当する。

本実施形態のプリンタ２０によれば、定着ユニット２９において用紙Ｐが当接されるベルト８６表面上の用紙Ｐの輪郭外領域Ａのトナーを除去するブレード１０２、１０４ａ、１０４ｂを備えているため、用紙Ｐ上に転写されたトナーが定着動作により溶融軟化して用紙Ｐ外へはみ出してしまうようなときであっても、ベルト８６表面へ付着したトナーＴを容易に除去することができ、ベルト８６上の残留トナーＴが次ページに再付着することを抑制できる。また、ベルト８６等の劣化も抑制できる。

特に、プリンタ２０においては、前後端用ブレード１０２と２つの側端用ブレード１０４ａ、１０４ｂとを備えている。このため、輪郭外領域Ａに付着したトナーＴを効果的に除去可能となっている。すなわち、ブレードユニット１００を前後端用と側端用とに分離したことで、それぞれについて異なるタイミングで位置制御できるとともに、用紙Ｐのサイズに併せて必要な箇所にのみ側端用ブレードを位置させることができるようになっている。また、ベルト８６の幅方向に一体のブレードでは、輪郭外領域Ａの両側端に付着してしまったトナーＴを同等にまた確実に除去するのは困難であったが、それぞれの端部に分離することで、それぞれの領域のトナーＴの付着状況に応じたトナーＴの除去処理が可能となっている。

さらに、プリンタ２０においては、ブレード部１０３、１０５ａ、１０５ｂは、トナー除去位置と待機位置とをそれぞれ採ることができるようになっており、その位置がＣＰＵ６１により制御されているため、必要な領域に必要な時間だけＣＰＵ６１によりブレード部１０３、１０５ａ、１０５ｂによってトナー除去位置に配置される。このため、トナーＴの除去によりベルト８６が劣化しないように、また、ブレード部１０３、１０５ａ、１０５ｂが劣化しないようになっている。

このように、ベルト８６の輪郭外領域Ａに付着するトナーＴを位置的にも時間的にも選択的に除去可能となっているため、確実にトナーＴを除去することができる。

また、プリンタ２０においては、ブレード１０２、１０４ａ、１０４ｂを従動ローラ８８上のベルト８６に対して設けているため、定着ユニット２９から用紙Ｐの先端が排出された後、比較的早い段階でトナー除去手段がベルト８６に対してトナー除去位置に配置されることになるが、ベルト８６や従動ローラ８８等によりトナーＴが冷却されているとともに、従動ローラ８８の周面に対応する曲面上でブレード部１０３、１０５ａ、１０５ｂがトナーＴに接触されるため、トナーＴが除去されやすくなっている。なお、従動ローラ８８上のベルト８６に対してトナー除去手段を設けることでトナー除去手段は、用紙Ｐの従動ローラ８８からの剥離手段としても機能させることができる。

また、プリンタ２０においては、定着ユニット２９は、用紙Ｐを挟持して搬送しつつ熱圧するヒートローラユニット８０と加圧ローラユニット９０と対向状に備えており、ヒートローラユニット８０のヒートローラ８２、ベルト８６及び従動ローラ８８と、加圧ローラユニット９０の加圧ローラ９２、ベルト９６及び従動ローラ９８とはそれぞれ対を形成しているため、安定的に用紙Ｐを熱圧し、搬送することができる。さらに、従動ローラ８８、９８はいずれも加熱されない低温化回転体であり、定着ユニット２９における加圧もしくは搬送手段として機能する一方、冷却手段としても機能する。このため、従動ローラ８８、９８の存在する定着ユニット２９の後端に到達させることで、一旦加熱されたトナーＴは冷却され、ベルト８６上に付着したトナーＴははがれやすくなっている。

また、プリンタ２０のＣＰＵ６１は、上記のように、ブレード１０２、１０４ａ、１０４ｂの位置制御を行うことができるようになっている。このため、容易にかつ確実にトナーＴを除去することができる。プリンタ２０のＣＰＵ６１は、ブレード１０２、１０４a、１０４bの位置制御を、印刷ジョブに係るページの画像情報に基づいて行うことができる。本実施形態では、ＣＰＵ６１は、余白量Ｍに基づいてトナー除去動作を行うか否かを判定し、該判定結果に基づいてブレード１０２、１０４a、１０４bの位置を制御している。こうすることで、余白量ＭがＭｔｈ以下であってトナー除去動作が必要なとき以外は、ブレード１０２、１０４ａ、１０４ｂはベルト８６に対して当接することもないため、ベルト８６やブレード部１０３、１０５ａ、１０５ｂの劣化を抑制でき、長期にわたって良好なトナー除去性能を維持することができる。

また、ＣＰＵ６１は、用紙Ｐのサイズなどの画像情報に基づいてどのタイミングでブレード１０２、１０４a、１０４bをトナー除去位置に配置するか又は待機位置に配置するかを制御することができる。すなわち、ＣＰＵ６１は、ブレード１０２については、用紙Ｐのサイズに基づいてトナー除去位置と待機位置との位置を所定のタイミングで変化させる時間的制御を実施できるし、ブレード１０４ａ、１０４ｂについては、用紙Ｐのサイズに基づいて、トナー除去位置と待機位置との時間的制御及び用紙Ｐの幅に対応させるための位置制御を実施できる。このため、用紙Ｐのサイズに応じて適切にベルト８６上のトナーＴを除去することができる。

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得る。すなわち、本実施形態では、トナー除去手段としてブレード１０２、１０４a、１０４bを用いたが、これに限定するものではなく、ベルト８６などの定着ユニット２９の構成要素表面に付着したトナーＴを除去できるものであればよい。したがって、トナー除去手段は、輪郭外領域Ａの前後端領域Ａ１と側方端領域Ａ２との双方に付着したトナーＴを除去できるものであってもよい。また、トナー除去手段としては、ブレードに替えて、ブラシ体、不織布を含む織成体、編成体、櫛状体などを用いることもできる。さらに、単に、回転する定着ユニット２９の構成要素の輪郭外領域Ａに付着するトナーに当接してトナーＴを該領域から除去するものに限定しないで、こうしたトナー除去手段を輪郭外領域Ａに対して振動させて当接させたり、用紙Ｐの幅方向にスライド移動させることによってより積極的にトナーＴを除去するものであってもよい。例えば、本実施形態におけるブレード１０２、１０４ａ、１０４ｂを小刻みに振動させてベルト８６に当接させるようにしてもよいし、ブレード１０４a、１０４bをスライド移動させながらベルト８６に当接させてもよい。さらに、輪郭外領域Ａにガス（特に常温のあるいは冷却したエアなど）を噴出してトナーＴを除去するものであってもよいし、また、輪郭外領域Ａを有する構成要素に振動を付与してトナーＴを振り落とすものであってもよい。こうした各種のトナー除去手段を２種類以上組み合わせたものであってもよい。

また、本実施形態では、トナー除去手段をベルト８６に対して設けるものとしたが、これに限定するものではない。用紙Ｐと当接する表面を有する定着ユニット２９の構成要素であれば用紙Ｐからはみ出たトナーＴが付着する輪郭外領域Ａが形成されうる。例えば、上記実施形態においては、用紙Ｐからはみ出たトナーＴは、加圧ローラユニット９０のベルト９６表面に付着する可能性がある。このため、トナー除去手段をベルト９６に対して設けることもできる。あるいはベルト８６、９６の双方にトナー除去手段を設けてもよい。さらに、トナー除去手段が設けられるのはベルト８６、９６に限定されないで、定着手段において用紙Ｐからはみ出たトナーＴが接触される可能性のある部位であれば設けることができる。すなわち、例えば、ベルト８６、９６を用いないでヒートローラ８２や加圧ローラ９２で定着手段が構成される場合には、ヒートローラ８２や加圧ローラ９２などの表面に用紙Ｔからはみ出たトナーＴが付着されるため、これらの表面のいずれかあるいは双方にトナー除去手段を備えることができる。

本実施形態では、トナー除去手段を、従動ローラ８８上のベルト８６に対して設けるものとしたが、これに限定するものではない。従動ローラ８８から離れたベルト８６に対して設けることもできる。こうすることで、トナーＴが確実に冷却された状態でトナーＴを除去できる。

さらに、本実施形態では、定着手段として、それぞれベルト８６、９６を介して従動回転するローラ８８、９８を備えるヒートローラ８２と加圧ローラ９２とを用いたが、これに限定するものではなく、上記したように従動ローラやベルトを有しない構成であってもよいし、ヒートローラ８２にのみベルト８６及び従動ローラ８８を備える構成であってもよい。また、本実施形態では、定着手段として、用紙Ｐを挟持して反応しつつ熱圧する定着ユニット２９を採用したが、これに限定するものではなく、各種の熱圧手段を採用することができる。

さらにまた、本実施形態では、ヒートローラ８２に従動する従動ローラ８８などを含む構成がトナーＴの冷却手段であるとしたが、冷却手段はこれに限定するものではなく、ファン、シート状等の放熱体、液体などの冷媒を用いた冷却など強制冷却手段を含むその他の冷却手段を採用できる。こうした冷却手段は、ヒートローラ８２の後段に設けることができる。

本実施形態では、用紙Ｐに形成される用紙Ｐのサイズや余白量Ｍに基づいてトナー除去手段であるブレードの位置について各種の制御を実行するものとしたが、他の画像情報に基づいて制御を実行するようにしてもよい。あるいは、用紙Ｐにおけるトナー付着量（特に、用紙Ｐの周縁部分におけるトナー付着量）に基づいてトナー除去手段を制御するようにしてもよい。余白量ＭがＭｔｈ以上であっても、周縁部分のトナー付着量が多い場合には、用紙Ｐの輪郭外領域にはみ出す可能性もあるからである。また、本実施形態では、用紙Ｐの輪郭外領域に付着したトナーＴを選択的に除去するものとしたが、これに限定するものではなく、用紙Ｐの輪郭内領域に付着したトナーＴを除去するように構成させることができる。例えば、ブレード１０２を継続してベルト８６などのトナー付着面に当接させることで輪郭内領域のトナーＴも容易に除去できる。また、ブレード１０２、１０４a、１０４bを用いることでベルト８６全体に付着したトナーやごみなどの付着物を除去することができる。こうしたトナー除去手段の利用は、印刷ジョブの実行時のほか、定着ユニットのクリーニング時において有用である。

本実施形態では、画像形成装置として、単一感光体方式と中間転写方式を採用したプリンタについて説明したが、色毎に感光体，現像器を持つタンデム方式等の他の構成のプリンタであってもよく、さらに、カラーレーザプリンタに限定されず、モノクロレーザプリンタ、インクジェットプリンタなど従来公知の各種方式のプリンタであってもよい。さらに、画像形成装置は、画像形成機能を有していればどういった製品形態であってもよく、コピー機、ファクシミリ装置、複合機等であってもよい。

本実施形態では、本発明の一実施形態である画像形成装置について主として説明したが、以上の説明により、本発明のほかの実施形態である、使用実績情報管理方法、消耗品ユニットの使用実績情報管理プログラム、画像形成装置の消耗品ユニット、画像形成装置の消耗品ユニットの使用実績情報管理システムの形態として実施することができる。

プリンタ２０の概略構成を示すブロック図。プリンタ２０の概略構成を示す図。定着ユニットの概略構成を示す構成図。輪郭外領域についての説明図。印刷処理ルーチンのフローチャートの一例を示す図。トナー除去処理ルーチンのフローチャートの一例を示す図。

符号の説明

１０ＬＡＮ、１２ａ〜１２ｃクライアントコンピュータ、２０カラーレーザープリンタ、２１感光体、２２露光器、２３現像器、２４転写ベルト、２５一次転写ユニット、２６用紙カセット、２７搬送ユニット、２８二次転写ユニット、２９定着ユニット、３０可動接続部、３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋトナーカートリッジ、４０ディスプレイ、６０コントローラ、６１ＣＰＵ、６２ＲＡＭ、６３ＲＯＭ、６４ＥＥＰＲＯＭ、７１露光樹駆動制御部、７２現像器駆動制御部、７３一次転写ユニット駆動制御部、７４二次転写ユニット駆動制御部、７５定着ユニット駆動制御部、７６搬送ユニット駆動制御部、８０ヒートローラユニット、８２ヒートローラ、８６ベルト、８８従動ローラ、９０加圧ローラユニット、９２加圧ローラ、９６ベルト、９８従動ローラ、１００ブレードユニット、１０２前後端用ブレード、１０３前後端用ブレードのブレード部、１０４ａ、１０４ｂ側方用ブレード、１０５ａ、１０５ｂ側方用ブレードのブレード部、１１０検出センサ。

Claims

ヒートローラと加圧ローラとを備え、搬送される記録媒体の表面にトナーを定着する定着手段と、
前記記録媒体と当接する前記定着手段の構成部材から前記記録媒体が解放される解放点よりも前記記録媒体の搬送方向の下流側の位置に配置されるトナー除去手段と、
を備え、
前記トナー除去手段は、前記記録媒体と当接する前記定着手段の構成部材の表面において前記記録媒体の輪郭よりも外側に付着する付着トナーのうち、前記記録媒体の輪郭よりも側方に付着する付着トナーを主に除去する第一のトナー除去手段と、前記記録媒体の輪郭よりも前記記録媒体の搬送方向の前方端および／または後方端に付着する付着トナーを除去する第二のトナー除去手段と、を有し、前記第一のトナー除去手段と前記第二のトナー除去手段とがそれぞれ個別に駆動制御される、
定着装置。
前記定着手段は、さらに、前記ヒートローラよりも小径の回転体と、該回転体と前記ヒートローラとに張架されるベルトと、を備え、
前記トナー除去手段は、前記回転体上の前記ベルトに対して設けられる、
請求項１に記載の定着装置。
前記第一のトナー除去手段は、前記記録媒体のサイズに応じて、前記記録媒体の搬送方向と直行する前記定着手段の構成部材の幅方向に移動可能である、請求項１または２に記載の定着装置。
前記トナー除去手段は、前記付着トナーを除去する第一の配置および前記付着トナーを除去しない第二の配置のそれぞれに変位する、請求項１ないし３いずれか１項に記載の定着装置。
前記第一のトナー除去手段と前記第二のトナー除去手段とは、それぞれ先端側が弾性変形性を備え先細り状の断面形状を有するブレードである、請求項１ないし４いずれか１項に記載の定着装置。
請求項１ないし５いずれか１項に記載の定着装置と、
前記トナー除去手段によるトナー除去処理を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記付着トナーの付着状況に応じて、前記第一のトナー除去手段による前記トナー除去処理と、前記第二のトナー除去手段による前記トナー除去処理とを、それぞれ個別に制御する、
画像形成装置。
前記制御手段は、前記記録媒体のサイズや前記記録媒体における余白量を含む画像情報あるいは前記記録媒体における前記付着トナーの付着量に基づいて前記トナー除去処理を制御する、請求項６に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第一のトナー除去手段と前記第二のトナー除去手段とによる前記トナー除去処理と、前記第一のトナー除去手段のみによる前記トナー除去処理と、を個別に制御する、請求項６または７に記載の画像形成装置。