JP6544973B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真技術を用いた複写機やプリンタ等の画像形成装置に関する。

電子写真技術を用いた複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載される定着装置として、定着ローラを外周面から加熱する構成を有するものが知られている。この定着装置は、定着ローラと、定着ローラと接触して定着ローラを加熱する加熱回転体と、定着ローラと接触してニップ部を形成する加圧ローラと、を有するものが一般的である。このニップ部でトナー像が形成された記録材を搬送しつつ加熱して記録材にトナー像を定着する。この定着装置の加熱回転体としては、筒状のフィルムとフィルムの内面に接触するヒータとを有するものや、ハロゲンヒータを内包した加熱ローラを有するものなどがある。

ところで、この定着装置は、記録材上のトナーの一部が定着ローラ外周面に転移するオフセットという現象が発生する場合がある。ここでは、オフセットしたトナーをオフセットトナーと記す。オフセットトナーは定着ローラの回転に伴い加熱回転体の表面に転移して加熱回転体の表面に蓄積する場合がある。蓄積したトナーは塊となって不定期に定着ローラ３０表面に戻り記録材上のトナー像を汚す場合がある。

そこで、特許文献１には、記録材上のトナーに対する外部加熱部材としての加熱部材（加熱回転体）の非粘着性を定着ローラへの非粘着性よりも高くする定着装置が開示されている。この定着装置では、オフセットトナーと定着ローラとの粘着力が、オフセットトナーと加熱部材との粘着力を上回るため、定着ローラのオフセットトナーは加熱部材には付着せずに定着ローラ表面上に留まりやすくなる。これにより定着ローラ表面上のオフセットトナーを定着ローラの回転に伴い記録材に定着させて排出する事ができる。

特開２００３−１１４５８３号公報

しかしながら、外部加熱部材の非粘着性と定着ローラ表面の非粘着性に差をもたせるだけでは十分でない場合があり、オフセットトナーが外部加熱部材に付着するという課題がある。そこで、外部加熱部材に付着したオフセットトナーをクリーニングすることができる画像形成装置が求められている。

上記課題を解決するための本願発明は、記録材に未定着トナー像を形成する画像形成部と、ローラと、前記ローラの外面に接触し前記ローラを加熱する加熱回転体を有する加熱ユニットと、前記ローラの前記外面のうち前記加熱回転体が接触する領域と異なる領域に接触しニップ部を形成するバックアップ部材と、を有し、前記ニップ部で前記未定着トナー像が形成された記録材を搬送しながら加熱して前記未定着トナー像を記録材に定着する定着処理を行う定着部と、前記加熱ユニットの温度を検知する温度検知部と、前記温度検知部の検知温度が目標温度になるように前記加熱ユニットに供給する電力を制御する制御部と、を備える画像形成装置において、プリントジョブの実行指示が入ると、記録材に前記未定着トナー像を形成する第１の工程、前記定着処理を行う第２の工程、の後に、前記定着部をクリーニングする第３の工程を実行し、前記第３の工程は、前記目標温度を前記第２の工程よりも高い温度に設定しつつ前記ニップ部に記録材が無い状態で前記ローラ及び前記加熱回転体を回転させる工程であって、前記第２の工程に続けて実行され、前記第２の工程における定着処理枚数が所定枚数より多い場合は、少ない場合よりも、前記第３の工程における前記目標温度を高くする、又は前記第３の工程における前記ローラ及び前記加熱回転体の回転時間を長くする、のうち少なくとも一方を行うことを特徴とする。

本発明によると、外部加熱部材に付着したオフセットトナーをクリーニングすることができる。

実施例１に係る画像形成装置の横断面図 実施例１に係る定着装置の横断面図 実施例１に係るヒータの横断面図 実施例１に係るヒータへ電力を供給する電力制御系を示す図 実施例１に係る定着装置におけるコンタミネーショントナーの移動経路を示す図 実験１の手順（３）（４）における濃度測定位置を示す図 （ａ）クリーニング工程における目標温度と記録材上のトナー濃度との関係を示す図、（ｂ）クリーニング工程における目標温度と加熱フィルム上のトナー濃度との関係を示す図 （ａ）クリーニング工程における空回転時間と記録材上のトナー濃度との関係を示す図、（ｂ）クリーニング工程における空回転時間と加熱フィルム上のトナー濃度との関係を示す図 加熱ニップにおいて加熱フィルム１６上のコンタミネーショントナーが剥離し定着ローラへ移動する経路を示す図 （ａ）定着処理工程の完了からクリーニング工程の開始までの時間と記録材上のトナー濃度との関係を示す図、（ｂ）定着処理工程の完了からクリーニング工程の開始までの時間と加熱フィルム上のトナー濃度との関係を示す図 定着処理工程完了からの経過時間と各部部材の表面温度との関係を示す図 （ａ）プリント後の経過時間と各部材の表面温度との関係を示す図、（ｂ）プリント後の経過時間と各部部材の表面温度との関係を示す図 実施例１に係るクリーニング工程の実施の有無を決定するシーケンスのフローチャート。 積算プリント枚数に応じて、クリーニング工程の実施の有無を決定するフローチャート。 クリーニング工程のＺｏｎｅを決定するシーケンスのフローチャート 画像データ処理を説明するためのフローチャート。 画像データ入力から露光出力までのフローチャート プリントジョブのプリント枚数と濃度情報とからクリーニング工程のＺｏｎｅを決定するフローチャート。 実施例１に係る画像形成工程、定着工程、クリーニング工程のタイミングチャート

〔実施例１〕
（１）画像形成装置
本発明に係る画像形成装置について説明する。図１は本実施例にて用いた画像形成装置Ｐを示したもので、記録材Ｓの搬送経路３と、この搬送経路３に対して略鉛直方向へ略直線状に配列された４つの画像形成ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと、を備えている。４つの画像形成ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋのうち、３Ｙはイエロー（以下Ｙと略記）色の画像を形成する画像形成ステーションである。３Ｍはマゼンタ（以下Ｍと略記）色の画像を形成する画像形成ステーションである。３Ｃはシアン（以下Ｃと略記）色の画像を形成する画像形成ステーションである。３Ｋはブラック（以下Ｋと略記）色の画像を形成する画像形成ステーションである。

各画像形成ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光体ドラムと記す）４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、帯電手段としての帯電ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを有している。また、各画像形成ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、露光手段としての露光装置６と、現像手段としての現像装置７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋと、クリーニング手段としてのクリーニング装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋを有している。ビデオコントローラ３００は、ホストコンピュータなどの外部装置（不図示）から画像情報を受信すると、制御部３１にプリント信号を送信し、画像形成動作が開始する。画像形成に際し、画像形成ステーション３Ｙでは感光体ドラム４Ｙが矢印方向に回転される。まず感光体ドラム４Ｙの外周面（表面）は帯電ローラ５Ｙにより一様に帯電され、その感光体ドラム４Ｙ表面の帯電面に露光装置６により画像データに応じたレーザ光が照射されることによって露光され静電潜像が形成される。その潜像は現像装置７ＹによりＹトナーを用いて顕像化されＹトナー像となる。これにより、感光体ドラム４Ｙ表面にＹトナー像が形成される。画像形成ステーション３Ｍ、３Ｃ、３Ｋにおいても同様の画像形成プロセスが行なわれる。これにより、感光体ドラム４Ｍ表面にＭトナー像が、感光体ドラム４Ｃ表面にＣトナー像が、感光体ドラム４Ｋ表面にＫトナー像が、それぞれ形成される。

画像形成ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの配列方向に沿って設けられているエンドレスの中間転写ベルト９は、駆動ローラ９ａと、従動ローラ９ｂと、従動ローラ９ｃとに張架されている。駆動ローラ９ａは、図１中矢印方向に回転する。これにより、中間転写ベルト９は、各画像形成ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに沿って１００ｍｍ／ｓｅｃのスピードで回転移動される。この中間転写ベルト９の外周面（表面）には、中間転写ベルト９を挟んで感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと対向配置されている一次転写手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにより、各色のトナー像が順次重ね転写される。これによって、中間転写ベルト９表面に４色のフルカラートナー像が形成される。

一次転写後に感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ表面に残った転写残トナーは、クリーニング装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋに設けられている不図示のクリーニングブレードにより除去される。これにより感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは次の画像形成に備える。

画像形成装置Ｐ下部に設けられた給送カセット１１に積載収納されている記録材Ｓは、給送ローラ１２によって給送カセット１１から一枚ずつ分離給送され、レジストレーションローラ対１３に給送される。レジストレーションローラ対１３は、搬送された記録材Ｓを、中間転写ベルト９と二次転写ローラ１４との間の転写ニップ部に送り出す。二次転写ローラ１４は、中間転写ベルト９を挟んで従動ローラ９ｂと対向するように配置される。二次転写ローラ１４には、記録材Ｓが転写ニップ部を通過する際に不図示の高圧電源からバイアスが印加される。これにより転写ニップ部を通過する記録材Ｓに中間転写ベルト９表面からフルカラーのトナー像が二次転写される。以後、記録材にトナー像が転写されるまでの工程を転写工程（第１の工程）とする。ここで、以後、記録材Ｓにトナー像を形成する構成を画像形成部と記す。

画像形成部でトナー像が形成された記録材Ｓは定着装置Ｆ１に搬送される。その記録材Ｓは、定着装置Ｆ１を通過することにより加熱及び加圧され、そのトナー像が記録材Ｓ上に加熱定着される。そしてその記録材Ｓは、定着装置Ｆ１から画像形成装置（プリンタ）Ｐ外部の排出トレイ２５へ排出される。以後、記録材にトナー像が定着される工程を定着処理工程（第２の工程）とする。

二次転写後に中間転写ベルト９表面に残った転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置２６により除去される。これにより中間転写ベルト９は次の画像形成に備える。

レジストレーションローラ対１３近傍に設けられたトップセンサー４０と、定着装置Ｆ１と排紙トレイ１５の間に設けられた排紙センサー４１によって、記録材Ｓの動きを検知できる。連続したプリントにおいて、先行する記録材Ｓと、後に続く記録材Ｓの間隔（紙間）は、トップセンサー４０を記録材Ｓが通過する間隔から推定できる。また、記録材Ｓが定着装置Ｆ１へ到達するタイミング、排出されるタイミングは、トップセンサー４０を記録材Ｓが通過したタイミングと、記録材Ｓの送り速度から推定できる。排紙センサー４１によって、記録材Ｓが、定着装置Ｆ１から排出トレイへ排出された事が確認できる。

（２）定着装置（定着部）
以下の説明において、定着装置及び定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向である。長さとは長手方向の寸法である。幅とは短手方向の寸法である。

図２は本実施例に係る定着装置Ｆ１の概略構成を表す模式断面図である。図３は本実施例に係る定着装置Ｆ１に用いられるセラミックヒータ１５（以下、ヒータと記す）の概略構成を表す模式断面図である。図４はヒータ１５と電力制御系とを表す説明図である。この定着装置Ｆ１は外部加熱方式の定着装置である。本実施例に示す定着装置Ｆ１は、定着回転体としての定着ローラ（ローラ）３０と、加熱部材としての加熱ユニット１０と、バックアップ部材としての加圧ユニット５０などを有している。定着ローラ３０は長手方向に長い部材である。

定着ローラ３０は、鉄、ＳＵＳ、アルミニウム等の金属材料からなる丸軸状の芯金３０Ａを有している。そしてこの芯金３０Ａの外周面上にシリコーンゴムなどを主成分とする弾性層３０Ｂが形成され、この弾性層３０Ｂの外周面上にＰＴＦＥ、ＰＦＡ又はＦＥＰなどを主成分とする離型層３０Ｃが形成されている。この定着ローラ３０は、芯金３０Ａの長手方向の両端部が装置フレーム（不図示）の長手方向両側の側板（不図示）に軸受（不図示）を介して回転可能に支持されている。

加熱ユニット１０は、加熱源としてのヒータ１５と、加熱回転体としての筒状の加熱フィルム１６と、第１の支持部材としての加熱フィルムガイド１９などを有している。加熱ユニット１０は、定着ローラ３０の外面に接触して定着ローラ３０を加熱するためのものである。加熱フィルムガイド１９は、液晶ポリマー等の耐熱性材料を用いて横断面が略凹字形状になるように形成されている。そして加熱フィルムガイド１９の長手方向の両端部が装置フレームの長手方向両側の側板に支持されている。ヒータ１５は加熱フィルムガイド１９の長手方向に沿って加熱フィルムガイド１９の平坦面に設けられた溝１９Ａに支持され、ヒータ１５を支持させた加熱フィルムガイド１９に加熱フィルム１６をルーズに外嵌させている。ヒータ１５と、加熱フィルム１６と、加熱フィルムガイド１９は、何れも長手方向に長い部材である。

ヒータ１５の横断面図を図３に示してヒータ１５の構成について説明する。ヒータ１５は、アルミナ、窒化アルミ等のセラミックを主成分とする薄板状のヒータ基板１５Ａを有している。このヒータ基板１５Ａの加熱フィルム１６側の基板面には、銀、パラジウム等を主成分とした発熱抵抗体１５Ｂがヒータ基板１５Ａの長手方向に沿って設けられている。またこの基板面には、ガラス又はフッ素樹脂、ポリイミド等の耐熱樹脂を主成分とする保護層１５Ｃが発熱抵抗体１５Ｂを覆うように設けられている。

加熱フィルム１６は、加熱フィルム１６の内周長が加熱フィルムガイド１９の外周長よりも所定の長さ長くなるように形成され、加熱フィルムガイド１９に無張力にてルーズに外嵌されている。加熱フィルム１６の層構成として、ポリイミドを主成分とする無端帯状のフィルム基層の外周面を、ＰＦＡを主成分とする無端帯状の表面層により被覆するという二層構造が採用されている。

この加熱ユニット１０は定着ローラ３０の図２における上方で定着ローラ３０と並列に配置されている。そして加熱フィルムガイド１９の長手方向の両端部を加圧バネ（不図示）によって定着ローラ３０に対して押圧する。これによって、ヒータ１５が加熱フィルム１６を介して定着ローラ３０の外面に押圧されて、ヒータ１５は加熱フィルム１６を介して定着ローラ３０と共に加熱ニップ部Ｎ２を形成する。

加圧ユニット５０は、加圧回転体としての筒状の加圧フィルム５１と、第２の支持部材としての加圧フィルムガイド５２と、を有している。加圧フィルムガイド５２は、液晶ポリマー等の耐熱性材料を用いて横断面が略凹字形状になるように形成されている。そして加圧フィルムガイド５２の長手方向の両端部が装置フレームの長手方向両側の側板に支持されている。そして、この加圧フィルムガイド５２に加圧フィルム５１をルーズに外嵌させている。加圧フィルム５１と、加圧フィルムガイド５２は、何れも長手方向に長い部材である。

加圧フィルム５１は、加圧フィルム５１の内周長が加圧フィルムガイド５２の外周長より所定の長さ長くなるように形成され、加圧フィルムガイド５２に無張力にてルーズに外嵌されている。加圧フィルム５１の層構成として、ポリイミドを主成分とする無端帯状のフィルム基層の外周面を、ＰＦＡを主成分とする無端帯状の表面層により被覆するという二層構造が採用されている。

この加圧ユニット５０は定着ローラ３０の図２における下方で定着ローラ３０と並列に配置されている。そして加圧フィルムガイド５２の長手方向の両端部を加圧バネ（不図示）によって定着ローラ３０の母線方向と直交する方向へ付勢して、加圧フィルムガイド５２の平坦面５２Ａで加圧フィルム５１を定着ローラ３０表面に加圧状態に接触（当接）させている。これにより定着ローラ３０の弾性層３０Ｂが加圧フィルムガイド５２の平坦面５２Ａと対応する位置で潰れて弾性変形し、定着ローラ３０表面と加圧フィルム５１の外周面（表面）とで所定幅のニップ部Ｎ１が形成される。従って定着ローラ３０は加圧フィルム５１と共にニップ部Ｎ１を形成する。

定着装置Ｆ１の定着処理工程（第２の工程）の動作について図２及び図４を参照しながら説明する。制御部（不図示）は、プリント指令に応じて実行される画像形成シーケンスに従い駆動源としての駆動モータ（不図示）を回転駆動する。この駆動モータの出力軸の回転は所定のギア列（不図示）を介して定着ローラ３０の芯金３０Ａに伝達される。これにより定着ローラ３０は矢印方向へ所定の周速度（プロセススピード）で回転する。定着ローラ３０の回転はニップ部Ｎ１において定着ローラ３０表面と加圧フィルム５１表面との摩擦力によって加圧フィルム５１に伝わる。これにより加圧フィルム５１は加圧フィルム５１の内周面（内面）が加圧フィルムホルダ５２の平坦面５２Ａと接触しながら定着ローラ３０の回転に追従して矢印方向へ回転する。また定着ローラ３０の回転は加熱ニップ部Ｎ２において定着ローラ３０表面と加熱フィルム１６表面との摩擦力によって加熱フィルム１６に伝わる。これにより加熱フィルム１６は加熱フィルム１６の内周面（内面）がヒータ１５の保護層１５Ｃの外表面と接触しながら定着ローラ３０の回転に追従して矢印方向へ回転する。

また、図４に示すＣＰＵ２３は、画像形成シーケンスに従い通電制御部としてのトライアック２０をオンする。トライアック２０はＡＣ電源２１から印加される電力を制御しヒータ１５の発熱抵抗体１５Ｂへの電力供給を開始する。この電力供給により発熱抵抗体１５Ｂが発熱してヒータ１５は急速に昇温し加熱フィルム１６を加熱する。ヒータ１５の温度はヒータ基板１５Ａの加熱フィルムガイド１９側の基板面に設けられた温度検知部としてのサーミスタ１８により検知される。ＣＰＵ２３は、サーミスタ１８からの出力信号（温度検知信号）をＡ／Ｄ変換回路２２を介して取り込み、この出力信号に基づいてヒータ１５を所定の定着温度（目標温度）に維持するようにトライアック２０を制御する。これによりヒータ１５は所定の温度に温調される。

回転している定着ローラ３０表面は加熱ニップ部Ｎ２でヒータ１５により加熱フィルム１６を介して加熱される。これにより定着ローラ３０表面には記録材Ｓが担持する未定着のトナー像Ｔをニップ部Ｎ１で加熱定着するために必要十分な熱量が与えられる。駆動モータを回転駆動し、かつヒータ１５を制御している状態において、未定着のトナー像Ｔを担持した記録材Ｓを記録材Ｓのトナー像が担持された面が定着ローラに対向する向きでニップ部Ｎ１に導入される。この記録材Ｓはニップ部Ｎ１で定着ローラ３０表面と加圧フィルム５１表面とにより挟持されつつ搬送される。この搬送過程においてトナー像Ｔが定着ローラ３０表面で加熱されて溶融すると共にこの溶融したトナー像Ｔにニップ部Ｎ１によるニップ圧が印加され、これによりトナー像Ｔは記録材Ｓの面上に定着される。この工程が定着処理工程である。

上述の定着処理工程において、ニップ部Ｎ１にて、記録材Ｓ上のトナー像Ｔを定着する際に、記録材Ｓ上のトナーの一部が定着ローラ３０外周面（表面）に転移するオフセットという現象が発生する。定着ローラ３０表面に付着したオフセットトナーは定着ローラ３０の回転に伴い加熱ニップ部Ｎ２で加熱フィルム１６表面に接触し、加熱フィルム１６表面にも付着する。

また、記録材Ｓに含まれる紙繊維や、炭酸カルシウム、タルクなどの無機物からなる填料（充填剤）などの紙粉が脱落して定着ローラ３０表面に付着し、加熱フィルム１６表面にも転移する。加熱フィルム１６上のトナーと紙粉は混ざって、加熱フィルム上に蓄積する（図５参照）。この加熱フィルムに付着、蓄積したトナーを、以後、コンタミネーショントナーＴｃと呼ぶ。コンタミネーショントナーＴｃは加熱フィルム１６表面の非粘着性を低下させ、コンタミネーショントナーＴｃはトナーや紙紛を集めてさらに成長する。加熱フィルム１６表面に蓄積したコンタミネーショントナーＴｃは、不定期に大きな塊となって定着ローラ３０表面へ移動し記録材Ｓへ転移して画像不良を発生させる。

次に、加熱フィルム１６に蓄積したコンタミネーショントナーＴｃのクリーニングに関する実験として、実験１、実験２、実験３を行った。

（実験１）
本実施例にて説明した画像形成装置および定着装置Ｆ１で実験を行い、加熱フィルム１６上に蓄積したコンタミネーショントナーＴｃが、記録材Ｓ上に吐き出される条件を確認した。実験に用いた画像形成装置のプロセススピードは１００ｍｍ／ｓで、先行する記録材Ｓと次の記録材Ｓの間隔（紙間）は３０ｍｍである。定着装置Ｆ１は、本実施例にて用いた定着装置Ｆ１で、定着処理中のヒータ１５の目標温度は２００℃（Ｔ１）である。実験は以下の手順で行った。

（手順（１））画像形成装置および定着装置Ｆ１で、２５０枚の記録材を連続的にプリントするプリントジョブを実行する。

（手順（２））最後の記録材Ｓが定着ニップから排出されて排紙センサーが最後の記録材の通過を検知すると、定着処理工程を終了する。その後、ヒータ１５の検知温度を所定の目標温度に維持しつつ定着ローラ３０を駆動し、加熱フィルム１６及び加圧フィルム５１を回転させる。記録材Ｓを定着ニップで搬送していない状態で定着ローラ３０を回転させる事を以後、空回転と呼称する。空回転を５秒間実行した後にヒータ１５への電力供給を停止し、定着ローラ３０の回転を停止する。以後、この工程をクリーニング工程と記す。

後に記載するメカニズムにより、加熱フィルム１６に付着したトナーが定着ローラ３０へ転移し、加熱フィルム１６上から除去される。

以後、この排紙センサーがプリントジョブの最後の記録材の通過を検知してから、ヒータ１５への電力供給が停止されるまでに行われる工程をクリーニング工程と呼称する。

（手順（３））コンタミネーショントナーの吐き出しを確認するために、描画をせず、トナーを載せない記録材Ｓを１枚プリントする。

（手順（４））プリント後、記録材Ｓ上に吐き出されたコンタミネーショントナーの濃度を、濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製 Ｘ−Ｒｉｔｅ５０４測定モードＳｔａｔｕｓ−Ｉ）で測定する。

（手順（５））手順（４）終了後、定着装置Ｆ１から加熱フィルム１６を取り出し、加熱フィルム１６上に残っているコンタミネーショントナーの量を測定する。

コンタミネーショントナーの付着した加熱フィルム１６表面にセロハン粘着テープ（ニチバンＣＴ−１８）を貼った後、コンタミネーショントナーを剥ぎ取る。セロハン粘着テープに付着したコンタミネーショントナーを、濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製 Ｘ−Ｒｉｔｅ５０４測定モードＳｔａｔｕｓ−Ｉ）で測定する。手順（１）において、プリントした画像Ｔは、Ｙｅｌｌｏｗトナー（Ｙトナー）、Ｍａｇｅｎｔａトナー（Ｍトナー）、Ｃｙａｎトナー（Ｃトナー）、Ｂｌａｃｋトナー（Ｋトナー）それぞれで、１２ポイント文字を７行ずつ印字したテキストパターンである。印字率としては各色１％となる。余白は、上下左右５ｍｍに設定した。実験には、一般的なＬＢＰ印刷用紙、坪量８０ｇ／ｍ^２、Ａ４（幅２１０ｍｍ縦２９７ｍｍ）サイズ紙を用いた。

手順（２）のクリーニング工程における目標温度を振って実験を行った。目標温度は、定着処理工程と同じ２００℃と、定着処理工程よりも高い２１０℃、２２０℃、２３０℃の条件で、実験を行った。手順（３）終了後、プリントされた記録材Ｓには、図６のようにトナーが付着していた。手順（４）では、記録材Ｓに付着したトナーを複数点測定し、濃度の最も濃い部分を測定している。

上記手順で行った実験の結果を図７に示す。図７（ａ）は、実験手順（４）で測定した記録材Ｓ上の吐き出し量を示したグラフである。グラフの横軸はクリーニング工程における定着装置Ｆ１の目標温度、縦軸はクリーニング工程に記録材Ｓ上に付着したトナーの濃度である。実線は記録材Ｓの表側の濃度測定結果、点線は記録材Ｓの裏側の濃度測定結果である。ここでは、目標温度が高いほど、記録材Ｓ上に付着したトナー濃度は濃くなった。特に記録材Ｓの裏側のトナー濃度はその傾向が強い。

図７（ｂ）は、手順（５）で測定した加熱フィルム１６上に付着していたトナーの濃度測定値を示したグラフである。グラフの横軸はクリーニング工程における目標温度、縦軸は、クリーニング工程の終了後に残った加熱フィルム１６上のトナー濃度である。目標温度が高いほど、加熱フィルム１６上に残っているトナー濃度は薄くなった。本実施例では、クリーニング工程における目標温度を定着処理工程よりも高い２３０℃（Ｔ２）にする。

（実験２）
実験１と同じ画像形成装置および定着装置Ｆ１を用いて、手順（２）で行ったクリーニング工程の時間を振って実験を行った。目標温度は２３０℃に固定し、空回転時間を０秒、５秒、１０秒の条件で実験を行った。これ以外の実験手順は実験１と同じである。尚、ここで言う空回転時間０秒は、空回転を行わないことを意味する。

実験２の実験結果を図８に示す。図８（ａ）は、実験２の手順（４）で測定した記録材Ｓに付着したトナーの濃度を示したグラフである。グラフの横軸はクリーニング工程の空回転時間、縦軸は、クリーニング工程の終了後に記録材Ｓ上に付着したトナーの濃度である。実線は記録材Ｓの表面の濃度測定結果、点線は記録材Ｓの裏面の濃度測定結果である。図８（ｂ）は、実験２の手順（５）で測定した加熱フィルム１６上に付着していたトナーの濃度測定値を示したグラフである。グラフの横軸はクリーニング工程の空回転時間、縦軸は、クリーニング工程後に残った加熱フィルム１６上のトナー濃度である。

図８（ａ）及び図８（ｂ）によると、クリーニング工程の時間が長いほど、記録材Ｓ上のトナー濃度は濃くなり、加熱フィルム１６上に残留するトナー濃度は薄くなる。これは、記録材Ｓへ付着したトナーの濃度が増加する分だけ加熱フィルム１６へ付着するトナーの濃度が低下しているのである。手順（１）の連続プリントによって、加熱フィルム１６上に蓄積したコンタミネーショントナーが、手順（２）のクリーニング工程によって、定着ローラ３０や、加圧フィルム５１へ転移し、次回のプリント時に記録材Ｓに定着される。以上述べたことから、クリーニング工程において、目標温度が高く空回転時間が長いほど、加熱フィルム１６のクリーニング効果が大きいことがわかる。

次に、クリーニング工程によって、加熱フィルム１６表面上のコンタミネーショントナーが、定着ローラ３０の表面に転移し、さらに加圧フィルム５１の表面へ転移するメカニズムを図９を参照して説明する。樹脂を主成分とするトナーは、熱を与えると軟化して、接触している部材に対して付着しやすくなるが、さらに温度を上げると溶融し、トナー同士の凝集力が低下して、接触している部材から剥がれやすくなる。

加熱フィルム１６表面に付着していたコンタミネーショントナーは、加熱フィルム１６の回転に伴い、加熱ニップＮ２へ到達する。加熱ニップＮ２において、加熱フィルム１６との定着ローラ３０の両方に挟まれ、加熱フィルム１６側から加熱される。加熱ニップＮ２において、加熱フィルム１６によってコンタミネーショントナーが過剰な熱を加えられ、過度に溶融すると、界面で凝集破壊しやすくなり、コンタミネーショントナーが加熱フィルム１６から剥離しやすくなる。定着ローラ３０とコンタミネーショントナーとの接触面においても、コンタミネーショントナーが加熱されると、軟化して定着ローラ３０へ密着する。加熱フィルム１６表面とコンタミネーショントナーとの界面では、定着ローラ３０表面とコンタミネーショントナーとの界面に比べてコンタミネーショントナーが溶融し、凝集力も低くなる。界面でのトナーの凝集力の差によって、コンタミネーショントナーは温度が高い側から低い側へ転移する。加熱フィルム１６表面の温度と、定着ローラ３０表面の温度に温度差が大きいほど、転移しやすくなる。同様のメカニズムで、定着ローラ３０上に転移したコンタミネーショントナーは、さらに温度の低い加圧フィルム５１へ転移する。転移したコンタミネーショントナーＴｃは、定着ローラ３０から記録材Ｓ表面へ、加圧フィルム５１から記録材Ｓ裏面に転移し、汚れトナーとして定着される。

クリーニング工程だけでなく定着処理工程においても加熱フィルム１６の表面上で溶けるトナーは、加熱フィルム１６から定着ローラ３０を経由して排出される。ただし、加熱フィルム１６表面に付着しているコンタミネーショントナーは、加熱フィルム１６表面で加熱されるうちに、ワックス成分や低分子量分が揮発し、記録材Ｓ上のトナーＴよりも溶けにくくなり、高い融点を有するようになる。

コンタミネーショントナーは、定着処理時におけるヒータ１５の目標温度では溶融し難くなり加熱フィルム１６上に蓄積する場合がある。クリーニング工程において定着処理工程よりも高い目標温度に設定しなるべく長い時間加熱フィルム１６上に蓄積したコンタミネーショントナーに大きい熱量を与える事ができる。定着処理工程を完了した直後においては、加熱フィルム１６上にコンタミネーショントナーが蓄積する場合がある。しかしながら、クリーニング工程において定着処理工程よりも大きい熱量をコンタミネーショントナーに与えてトナー同士の凝集力を低下させコンタミネーショントナーを加熱フィルム１６上から剥離しやすくすることができる。クリーニング工程の目標温度は、定着処理工程の目標温度よりも高く、これらの温度の差分が大きい程クリーニング効果は大きい。ただし、定着ローラ３０の表層や加熱フィルム１６の表層の劣化し、コンタミネーショントナーが固着する可能性があるため、クリーニング工程の目標温度は、これらの部材の耐熱温度以下に設定することが好ましい。

（実験３）
実験１及び実験２のおけるクリーニング工程をプリントジョブに組み込んだ本実施例の構成と、プリントジョブを完了した後にクリーニング動作を行う比較例の構成と、で加熱フィルム１６のクリーニング効果を比較するために実験３を行った。

本実施例は、一つのプリントジョブが、画像形成工程と、定着処理工程と、クリーニング工程と、を有し、クリーニング工程は定着処理工程に続けて実行される。これによって、定着処理工程の完了タイミング（排紙センサー４１が最後の記録材の通過を検知するタイミング）からクリーニング工程が開始されるまでの経過時間を短くできる。本実施例では、定着処理工程の完了と同時にクリーニング工程が開始されるので、経過時間は０秒である。

本実施例における画像形成工程、定着処理工程、クリーニング工程のタイミングチャートを図１９に示す。

画像形成工程は、未定着トナー像が感光ドラム４から中間転写ベルト９へ転写される一次転写と、中間転写ベルト９から記録材へ転写される二次転写と、が完了するまでの工程である。

定着処理工程は、最初の記録材の先端が定着ニップ部Ｎ１に突入してからプリントジョブの最後の記録材の後端が排紙センサー４１を通過したことが検知されるまでの工程である。定着処理工程においては、定着ローラ３０を駆動するモータＭが駆動され、ヒータ１５へ電力が供給されている。更に、定着処理工程においては、サーミスタ１８の検知温度が定着処理中の目標温度（Ｔ１）になるようにヒータ１５に電力が供給される。モータＭの駆動とヒータ１５への電力供給は、プリントジョブの最初の記録材の先端が定着ニップ部Ｎ１に突入する前に開始される。

クリーニング工程の開始タイミングは、プリントジョブの最後の記録材の後端が排紙センサー４１を通過したことが検知されたタイミングである。クリーニング工程の開始と同時に目標温度が定着処理中の目標温度（Ｔ１）よりも高いクリーニング時の目標温度（Ｔ２）に変更されてクリーニング工程が開始される。クリーニング工程は、ヒータ１５への電力供給が停止された時点で完了する。

一方、比較例は、一つのプリントジョブが画像形成工程と、定着処理工程と、を有し、定着処理工程を終えた後にヒータ１５への電力供給を停止した状態で定着ローラ３０を空回転してからプリントジョブを完了する。そして、クリーニング工程は、プリントジョブを完了した後に実行される。以後、比較例のようにプリントジョブを完了してから実行するクリーニング工程を本実施例のプリントジョブに組み込まれたクリーニング工程と区別するためにクリーニング動作と記す。また、比較例は、実施例と比較するために、排紙センサー４１が直前のプリントジョブの最後の記録材Ｓの通過を検知したタイミングを基準タイミングとしてクリーニング動作が開始されるタイミングを規定する。比較例１は、その基準タイミングからクリーニング動作が開始されるタイミングまでの経過時間を１８０秒とする。比較例２は、その経過時間を６００秒とする。本実施例、比較例１、比較例２はいずれもクリーニング工程（動作）の目標温度は２３０℃、空回転時間は５秒とした。

実験３の結果について図１０を参照しながら説明する。図１０（ａ）は、実験３の手順（４）で測定した記録材Ｓ上に付着していたトナーの濃度を示したグラフである。グラフの横軸はクリーニング工程もしくは動作が開始されるまでの経過時間、縦軸はクリーニング工程もしくは動作の完了後の記録材Ｓ上に付着したトナーの濃度である。図１０（ａ）における実線は記録材Ｓの表面の濃度測定結果、点線は記録材Ｓの裏面の濃度測定結果である。図１０（ｂ）は、実験３の手順（５）で測定した加熱フィルム１６上に付着していたトナーの濃度測定値を示したグラフである。グラフの横軸はクリーニング工程もしくは動作が開始されるまでの経過時間、縦軸は、クリーニングシーケンス後に残っていた加熱フィルム１６上のトナー濃度である。

図１０（ａ）によると、加熱フィルム１６から記録材Ｓへ吐き出されたコンタミネーショントナーの量は、クリーニング工程もしくは動作を開始するまでの経過時間が短いほど多く、本実施例が最も多い。更に、図１０（ｂ）によると、経過時間が短いほど加熱フィルム１６上のトナー濃度は低く、本実施例が最も低いことがわかる。つまり、本実施例が最も加熱フィルム１６のクリーニング効果が大きいことを示している。

次に、本実施例のクリーニング効果が比較例１及び２よりも大きくなるメカニズムを説明するために、本実施例、比較例１、比較例２の加熱フィルム１６、定着ローラ３０、加圧フィルム５１の定着処理工程を終えた後の各々の表面の温度推移を測定した。本実施例、比較例１、比較例２における加熱フィルム１６、定着ローラ３０、加圧フィルム５１の温度推移を各々、図１１、図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示す。図１１、図１２（ａ）、図１２（ｂ）における横軸は定着処理工程の完了時を０とした場合の経過時間、縦軸は温度を示し、実線、破線、点線は各々、加熱フィルム１６、定着ローラ３０、加圧フィルム５１の表面温度を示す。

図１１によると、定着ニップＮ２で記録材を搬送している定着処理工程においては、定着ローラ３０表面の温度が低下していることがわかる。これは、定着ローラ３０の表面の熱が記録材Ｓに奪われているためである。一方、加熱フィルム１６はヒータ１５の検知温度が目標温度になるようにヒータ１５が制御されているので表面の温度はほとんど低下しない。従って、本実施例のように定着処理工程の完了後に続けてクリーニング工程が開始される場合、加熱フィルム１６表面と定着ローラ３０表面との温度差が大きい状態からクリーニング工程が開始されることになる。その結果、クリーニング工程の期間（５秒）において、加熱フィルム１６の表面と定着ローラ３０の表面との温度差が大きい時間が長くなる。

一方、比較例１及び２は、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、定着処理工程を完了した後にヒータ１５への電力供給が停止されて定着ローラ３０を所定時間回転した後にプリントジョブが完了し、その後にクリーニング動作を行う。従って、定着処理工程の完了後にヒータ１５への電力供給が停止されている期間に加熱フィルム１６の表面温度は定着ローラ３０の表面温度と共に低下する（比較例１の経過時間０〜１８０秒の期間及び比較例２の０〜６００秒の期間）。更に、その期間において、加熱フィルム１６の熱は定着ローラ３０に奪われて加熱フィルム１６の表面と定着ローラ３０の表面との温度差が徐々に小さくなる。クリーニング動作の開始は、その温度差が小さくなった状態から開始されるので、クリーニング動作の期間（５秒）のうち加熱フィルム１６が目標とする温度に維持される時間は本実施例よりも短くなる。経過時間の長い比較例２の方が比較例１よりも加熱フィルム１６が目標温度に維持される時間は短い。

尚、比較例１及び２において、加熱フィルム１６を目標とする温度に維持し、加熱フィルム１６の表面と定着ローラ３０の表面との温度差が大きい状態を十分に確保するためには、クリーニング動作の時間を長くすれば良い。しかしながら、クリーニング動作の時間が長くなるとダウンタイムが長くなるので、ユーザビリティの悪化を招く。

（実験４）
本実施例のクリーニングシーケンスの効果を確認する実験を行った。実験条件として、プロセススピードは１００ｍｍ／ｓで、先行する記録材Ｓと後続の記録材Ｓとの搬送間隔は３０ｍｍである。定着処理工程における目標温度は２００℃である。クリーニング工程は、目標温度を２３０℃に設定してヒータ１５に電力を供給しつつ定着ローラ３０を５秒間空回転させた。クリーニング工程を終了した後、ヒータ１５への電力供給を停止して３秒間空回転させてからプリントジョブを終了した。

気温１５℃、湿度１５％の環境下において、１０枚の連続的なプリントを行うプリントジョブを、合計３０Ｋ枚に達するまで繰り返した。上記プリントジョブを終了した後、ヒータ１５への電力供給及び定着ローラ３０の駆動を停止する待機時間１０秒を経て、再び上記プリントジョブを実行することを繰り返す。プリントする画像Ｔは、Ｙトナー、Ｍトナー、Ｃトナー、Ｂｋトナーをそれぞれ、１２ポイント文字を２０行ずつ印字したテキストパターンである。印字率としては各色１％となる。

本実施例としての画像形成装置として、クリーニングシーケンスを行う画像形成装置Ａと、比較例としての画像形成装置として、クリーニングシーケンスを行わない画像形成装置Ｂとを用意した。

本実施例のクリーニングシーケンスを行った画像形成装置Ａでは、３００００枚プリントを行っても、加熱フィルム１６表面にコンタミネーショントナーＴｃは付着しなかった。

比較例のクリーニングシーケンスを行わなかった画像形成装置Ｂでは、３０００枚プリントしたところで、プリントされた記録材Ｓの定着トナー像に、定着不良がみられるようになった。定着装置内部を観察したところ、加熱フィルム１６表面にコンタミネーショントナーが付着していた。

そこで、本実施例は、プリントジョブにクリーニング工程を組み込むことによって、定着処理工程の完了から加熱フィルム１６の温度が高い状態で早期にクリーニング工程に移行することができる。その結果、クリーニング効果の大きい状態（加熱フィルム１６の表面と定着ローラ３０の表面との温度差が大きい状態）が早期に得られる。以上述べたことから、本実施例は、加熱フィルム１６のクリーニングの時間を短縮しつつクリーニング効果を大きくすることができるという効果を奏する。

尚、定着装置Ｆ１の構成は、本実施例で示した構成に限定されない。例えば、外部加熱部は、ハロゲンヒータを内包するフィルムやローラでもよい。また、加圧部材は、芯金と、ゴム層を有するローラであっても良い。

次に、クリーニング工程の実施によってダウンタイムが生じてしまうことを削減するためのシーケンスについて説明する。本実施例のクリーニング工程は、ユーザビリティを優先するために条件によってクリーニング工程を実施しない場合を設定している。このシーケンスについて図１４のフローチャートを用いて説明する。プリントジョブをスタート（Ｓ１０１）し、最後の記録材が排紙センサー通過する（Ｓ１０４）までに新たなプリントジョブ信号を受信しない場合は、クリーニング工程を実行して（Ｓ１０５）、プリントジョブを終了する（Ｓ１０６）。最後の記録材が排紙センサー通過する（Ｓ１０４）までに新たなプリントジョブを受信した場合は、クリーニング工程を実施することなく現在のプリントジョブを完了して、その後に新たなプリントジョブを実行する（Ｓ１０３）。一方、新たなプリントジョブ信号を受信しなかった場合は、クリーニング工程を実行（Ｓ１０５）してプリントジョブを終了する（Ｓ１０６）。クリーニング工程の実施頻度が少ない場合、加熱フィルム１６上に一時的に溜まるコンタミネーショントナーが多くなるものの、クリーニング工程を実行することによるダウンタイムを減らす事ができる。

次に、プリントジョブにおけるクリーニング工程の有無を、定着部で定着処理した記録材の枚数を積算した積算プリント枚数が所定枚数に達するか否かに応じて決定するシーケンスについて説明する。図１４のフローチャートを用いて説明する。プリントジョブを開始（Ｓ２０１）し、直前のプリントジョブまでの積算プリン枚数Ｚｓを取得して、今回のプリントジョブのプリント枚数を加算する（Ｓ２０２）。プリントジョブの最後の記録材が排紙センサー４１を通過するまでに新たなプリントジョブ信号を受信しない場合は、積算カウントＺｓと閾値Ｘｓとを比較する（Ｓ２０３）。そこで、積算カウントＺｓが閾値Ｘｓよりも大きい場合は、クリーニング工程を実行して積算カウントＺｓをリセットし、プリントジョブを終了する（Ｓ２０４、Ｓ２０５）。積算カウントＺｓが閾値Ｘｓよりも小さい場合は、クリーニング工程を実行することなくプリントジョブを終了する（Ｓ２０５）。積算プリント枚数が所定枚数に達しない間は、プリントジョブの中に組み込まれたクリーニング工程が実施されないので、ダウンタイムが削減され、ユーザビリティが良化する。

上記クリーニングシーケンスの効果確認のための実験を行った。実験に用いた画像形成装置は実験４と同様である。本実施例としての画像形成装置として、定期的にクリーニング動作を行う画像形成装置Ｃを用意した。画像形成装置Ｃでは、積算カウントが２５０枚を超えるとクリーニングシーケンスを行う。プリントジョブとしてとして目標温度を２４０℃、空回転を１０秒間の行うクリーニング工程を実行し、クリーニング工程の終了後にヒータ１５の電力供給をＯＦＦしてから１５秒後に、定着装置Ｆ１の回転駆動を停止して終了する。１０枚の記録材を連続的にプリントするプリントジョブを、記録材の枚数が合計３００００枚に達するまで繰り返した。本実施例における画像形成装置であり、定期的にクリーニングシーケンスを行った画像形成装置Ｃでは、３００００枚プリントを行っても、加熱フィルム１６表面にコンタミネーショントナーは付着しなかった。

尚、クリーニングを優先する場合は、本実施例によらず全てのプリントジョブでクリーニング工程を実施しても良い。

〔実施例２〕
本発明が適用される画像形成装置の基本構成は、実施例１のものと同じであるため、実施例１のものには同一符号を付し、説明を省略する。

本実施例における画像形成装置は、プリントジョブにおいて連続的にプリントする記録材の枚数（定着処理枚数）に応じて、クリーニング工程の目標温度及び時間を変更することを特徴とする。本実施例の画像形成装置は、プリントジョブにおいて連続してプリントする記録材の枚数を取得する取得部を有する。表１に、プリントジョブの連続的にプリントする記録材の枚数毎にＺｏｎｅ１〜４に分けられており、各々のＺｏｎｅにおけるクリーニング工程の目標温度及びクリーニング時間を記載した。本実施例の定着処理工程における目標温度は２００℃である。Ｚｏｎｅ１〜４のいずれも目標温度は定着処理工程における目標温度よりも高い。

本実施例では、プリントジョブが連続的にプリントする記録材の枚数が少ないＺｏｎｅ１である場合は、その他のＺｏｎｅよりもクリーニング工程の時間を短く、目標温度を低く、設定する。プリントジョブがＺｏｎｅ１よりも連続してプリントする記録材の枚数が多いＺｏｎｅ２である場合は、Ｚｏｎｅ１よりもクリーニング工程の時間を長く、目標温度を高く、設定する。更に、プリントジョブが連続的にプリントする記録材の枚数がＺｏｎｅ２よりも多いＺｏｎｅ３である場合は、Ｚｏｎｅ２よりもクリーニング工程の時間を長く、目標温度を高く、設定する。Ｚｏｎｅ１〜３は、連続してプリントする記録材の枚数が多い程、クリーニング工程の時間が長く及び目標温度が高くなっている。本実施例では、１０枚、２０枚、４０枚を閾値枚数としている。

次に、連続的にプリントする記録材の枚数がＺｏｎｅ３よりも多いＺｏｎｅ４のプリントジョブについて説明する。Ｚｏｎｅ４のプリントジョブは、このＺｏｎｅ４のプリントジョブが連続的に繰り返される回数に応じて、次の２つのクリーニング工程を切り替える。一つは、プリント画質を優先するクリーニング工程である第１のクリーニング工程（Ｚｏｎｅ４−Ａ）であり、もう一つは、コンタミネーショントナーの排出を優先するクリーニング工程である第２のクリーニング工程（Ｚｏｎｅ４−Ｂ）である。

第１のクリーニング工程は、通常のプリントの定着処理工程において、記録材Ｓに少量ずつコンタミネーショントナーを転移させることで、大量のコンタミネーショントナーが記録材Ｓに転移して画質を悪化させることを抑制することを目的とする。よって、第１のクリーニング工程は、Ｚｏｎｅ３のクリーニング工程よりも目標温度を低くしてコンタミネーショントナーの転移する量を減らしている。Ｚｏｎｅ４のプリントジョブが連続２回繰り返されるまでは第１のクリーニング工程を実行する。第１のクリーニング工程は、コンタミネーショントナーが少量ずつしか排出できないものの、画質悪化を抑制し、クリーニング用に記録材Ｓを使用しないというメリットがある。

第２のクリーニング工程は、加熱フィルム１６に蓄積していたコンタミネーショントナーを最大限に記録材Ｓに転移させて、加熱フィルム１６のクリーニング効果を最大限にすることを目的とする。よって、加熱フィルム１６のクリーニング効果を最大限に高めるために、Ｚｏｎｅ３よりもクリーニング時間を長く目標温度も高くする。プリントの画質はクリーニング用に記録材Ｓを使用するので課題にならない。第２のクリーニング工程は、Ｚｏｎｅ４のプリントジョブが３回以上繰り返された場合において実行される。つまり、これ以上加熱フィルム１６にコンタミネーショントナーが蓄積すると大きな塊となって記録材に落下し画質を悪化させてしまうことが想定される場合に実行する。この第２のクリーニング工程は、実行する頻繁が高いと記録材Ｓを浪費し且つダウンタイムを増加させることになるため、定期的に行うもしくはユーザーの指示があった時に行う。第２のクリーニング工程は、第１のクリーニング工程で排出できるコンタミネーショントナーの量よりも蓄積する方が多い場合など、加熱フィルム１６に蓄積したコンタミネーショントナーが減らない場合に有効である。

図１５に、実施例２のクリーニングシーケンスのフローチャートを示して説明する。
プリントジョブが開始（Ｓ３０１）され、取得部でプリントジョブの記録材の枚数に関する情報及びＺｏｎｅ４の連続繰り返し数Ｚｆの値を取得する（Ｓ３０２）。取得した記録材の枚数の情報に応じてクリーニング工程のＺｏｎｅをＺｏｎｅ１〜４のいずれかに決定する（Ｓ３０３）。Ｚｏｎｅ４であるかどうかを判断（Ｓ３０４）し、Ｚｏｎｅ４である場合は、Ｚｆが２以下であるかどうかを判断（Ｓ３０６）する。そして、Ｚｆが２以下である時は第１のクリーニングに決定し、Ｓ３０２で取得したＺｆに１を加算する（Ｓ３０７）。Ｚｆが２以下でない時は第２のクリーニングに決定し、Ｓ３０２で取得したＺｆをリセットするためにＺｆを０にする（Ｓ３０８）。Ｓ３０４において、Ｚｏｎｅ４でない場合は、Ｓ３０２で取得したＺｆを０にする。そして、プリントジョブの最後の記録材がニップ部を通過した後に決定されたＺｏｎｅのクリーニング工程を実行（Ｓ３１０）し、プリントジョブを終える（Ｓ３１１）。

本実施例のクリーニングシーケンスの効果を確認するための実験を行った。実験に用いた画像形成装置は実験１と同じである。クリーニングシーケンスについては、表１と同じである。

一つのプリントジョブ当たりの記録材の枚数が１０枚、２０枚、３０枚、５０枚、１００枚の５つの条件と、一つのプリントジョブ当たり１００枚のプリントジョブを３回繰り返す条件と、で実験を行った。プリントする画像Ｔは、各色の最大トナー量を１００％とした場合で、各色１５％、合計６０％を全面に印字したものである。上下左右５ｍｍを余白とした。各条件でプリントを終えた後、コンタミネーショントナーの排出を確認するために、トナー像を形成せずに白紙を１枚プリントする。実験には、一般的なＬＢＰ印刷用紙、坪量８０ｇ／ｍ^２、Ａ４（幅２１０ｍｍ縦２９７ｍｍ）サイズ紙を用いた。プリント後、記録材Ｓ上に排出されたトナーの濃度を、濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製 Ｘ−Ｒｉｔｅ５０４測定モードＳｔａｔｕｓ−Ｉ）で測定した結果を表２に示す。

記録材Ｓ上に排出されたトナーの濃度が、０．２０以下であれば、排出されたトナーは目視ではほとんど認識できないので。プリント画質に影響が少ないといえる。

本実施例では、１０枚、２０枚、４０枚、１００枚×１回の各条件では、記録材Ｓ上に排出されたトナーは目視ではほとんど認識できないレベルであった。次に、１００枚×３回の条件は、記録材Ｓ上には多くのコンタミネーショントナーが排出された。この条件は、コンタミネーショントナーの排出を優先しており、記録材Ｓをクリーニング用として使用としているため画質についての課題は生じない。

次に、以下の手順で定着装置Ｆ１から加熱フィルム１６を取り出し、加熱フィルム１６上に残っているコンタミネーショントナーの量を測定した。コンタミネーショントナーの付着した加熱フィルム１６表面にセロハン粘着テープ（ニチバンＣＴ−１８）を貼った後、コンタミネーショントナーを剥ぎ取る。セロハン粘着テープに付着したコンタミネーショントナーを、濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製 Ｘ−Ｒｉｔｅ５０４測定モードＳｔａｔｕｓ−Ｉ）で測定した結果を表３に示す。

１０枚、２０枚、４０枚では、加熱フィルム１６に残っていたコンタミネーショントナーの濃度は、０．１以下であった。毎回のクリーニングシーケンスでコンタミネーショントナーを排出する事ができている。１００枚×１回の条件では、画質優先のクリーニングシーケンスを行っており、加熱フィルム１６には多くのコンタミネーショントナーが残っていた。連続的な１００枚のプリントジョブが繰り返されると、加熱フィルム１６上にコンタミネーショントナーが蓄積するが、これが３回繰り返されると、１００枚×３回の条件のクリーニングシーケンスが実行される。１００枚×３回の条件では、加熱フィルム１６に残っていたコンタミネーショントナーの濃度は、０．１以下であり、加熱フィルム１６は十分にクリーニングされていることがわかる。

以上説明したように、１０枚、２０枚、４０枚、１００枚×１回の条件においては、連続的に複数の記録材をプリントする場合に、加熱フィルム１６に蓄積したオフセットトナー量に応じた温度や時間に設定したクリーニング工程を実行する。これによって、プリントの画質を低下させることを抑制しつつ加熱フィルム１６をクリーニングできる。また、定着部へ過度な熱的ダメージの回避や電力削減にも貢献することができる。更に、１００枚×３回の条件におけるクリーニング工程は、クリーニング能力を最大限に向上させることで、加熱フィルム１６に蓄積した大量のコンタミトナーに対応することできる。１００枚×３回の条件におけるクリーニング工程は、コンタミトナーが大きな塊となって記録材に落下して画像不良を発生させることを抑制することができるのである。

〔実施例３〕
（１）本実施例の特徴
本発明が適用される画像形成装置の基本構成は、実施例２のものと同じであるため、実施例１のものと同一もしくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。本実施例の特徴は、プリントするトナー画像の濃度に応じて、クリーニング工程の温度、時間を変更することである。定着ローラ３０へのオフセットが発生しやすく、加熱フィルム１６にコンタミネーショントナーが蓄積しやすい印刷濃度が中間調領域の画像が大量に連続プリントされた場合には、クリーニング工程の温度を低く時間を短くする。

（画像処理部）
画像処理部としてのビデオコントローラ３００について、図１６を用いて説明する。ビデオコントローラ３００は、ＣＰＵバス３０１を介して相互に接続されたホストインタフェース部３０２、画像形成装置インタフェース部３０３、ＲＯＭ３０４、ＲＡＭ３０５、及びＣＰＵ３０６等の各デバイスを備えている。ＣＰＵバス３０１は、アドレス、データ、コントロールバスを含む。

ホストインタフェース部３０２は、ネットワークを介してホストコンピュータ等のデータ送信装置と双方向に通信接続する機能を有する。画像形成装置インタフェース部３０３は、画像形成装置Ｐと双方向に通信接続する機能を有する。

ＲＯＭ３０４は、後述する画像データ処理や、その他の処理を実行するための制御プログラムコードを保持する。ＲＡＭ３０５は、画像形成装置インタフェース部３０３で受信した画像データをレンダリングした結果のビットマップデータや画像濃度情報を保持したり、一時的なバッファエリアや各種処理ステータスを保持したりするためのメモリである。ＣＰＵ３０６は、ＲＯＭ３０４に保持された制御プログラムコードに基づいて、ＣＰＵバス７３０１に接続された各デバイスを制御する。

画像データ処理について説明する。図１７に画像データ処理フローを示す。ホストコンピュータからは画像情報として画像データとともに、記録材のサイズ、動作モード等のコマンドが送られてくる（Ｓ１０）。画像データがカラー画像に関するものである場合には、ＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）データによる色情報の形式となっており、それぞれの色情報が本装置で再現可能なデバイスＲＧＢデータに割り付けられ変換される（Ｓ１１）。続いて画像データの色情報は、デバイスＲＧＢデータからデバイスＹＭＣＫ（イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック）データに変換される（Ｓ１２）。このＹＭＣＫデータは、各色の画像形成ステーションのレーザーが全点灯した場合に記録材上に得られるトナー量に対する、トナー量の比を表すものと定義され、０〜１００％の幅を持つ。データ値０％とは、レーザーが全消灯され、トナー量が０となる場合である。ここでは、ＹＭＣＫデータに対して、各色の露光量と実際に使用されるトナー量との関係を示す階調テーブルを用いて、ＹＭＣＫ各色の露光量が算出される。

画像濃度はＹＭＣＫデータから計算され、たとえば、あるピクセルにおける画像データが、Ｙ＝５０％、Ｍ＝７０％、Ｃ＝２０％、Ｋ＝０％である場合には、画像濃度は１４０％（＝５０＋７０＋２０＋０）となる。その後、各ピクセルに対して、各色の露光量を実際に用いる露光パターンに変換し（処理Ｓ１４）、露光出力となる（Ｓ１５）。

次に、本実施例におけるクリーニング工程の決定方法について説明する。図１８は、プリントジョブの記録材の連続プリント枚数と、その記録材毎の濃度情報と、に応じてクリーニング工程の有無を決定するフローチャートである。画像形成装置がプリントジョブを受信し、画像形成が開始される（Ｓ４０１）。連続プリントカウントＺｃをリセットし、Ｚｏｎｅ４の連続繰り返し数Ｚｆを取得する（Ｓ４０２）。ビデオコントローラ３００は、画像情報を受信しつつ記録材１ページ毎に制御部３１に画像信号を送信する（、（Ｓ４０３）。画像情報の各ピクセルを検知して濃度情報を取得し、画像濃度が２０〜８０％の範囲にあるピクセルがあるかどうかを検知する（Ｓ４０４）。画像濃度が２０〜８０％の範囲であるピクセルがない場合は、制御部３１は、連続プリントカウントＺｃを１加算する（Ｓ４０５）。

画像濃度が２０〜８０％の範囲にあるピクセルがある場合は、制御部３１は、連続プリントカウントを２加算する（Ｓ４０６）。そして、プリントジョブの全ての記録材の画像信号が制御部３１に送られて画像信号がない場合、連続プリントカウントＺｃの値に応じてクリーニング工程のＺｏｎｅを決定する（Ｓ４０７）。これ以降のシーケンス（Ｓ４０８〜４１５）は、実施例２の図１５におけるシーケンス（Ｓ３０４〜３１１）と同じであるので説明を省略する。

本実施例における画像形成装置は、プリントジョブにおける記録材の連続プリント枚数だけでなく、各々の記録材の濃度情報も加味してクリーニング工程のＺｏｎｅを決定する。これによって、実施例２よりも更に加熱フィルム１６に蓄積しているトナー量に適したクリーニング工程を選択し実行することができる。

Claims (5)

1. 記録材に未定着トナー像を形成する画像形成部と、
   ローラと、前記ローラの外面に接触し前記ローラを加熱する加熱回転体を有する加熱ユニットと、前記ローラの前記外面のうち前記加熱回転体が接触する領域と異なる領域に接触しニップ部を形成するバックアップ部材と、を有し、前記ニップ部で前記未定着トナー像が形成された記録材を搬送しながら加熱して前記未定着トナー像を記録材に定着する定着処理を行う定着部と、
   前記加熱ユニットの温度を検知する温度検知部と、
   前記温度検知部の検知温度が目標温度になるように前記加熱ユニットに供給する電力を制御する制御部と、
   を備える画像形成装置において、
   プリントジョブの実行指示が入ると、記録材に前記未定着トナー像を形成する第１の工程、前記定着処理を行う第２の工程、の後に、前記定着部をクリーニングする第３の工程を実行し、
   前記第３の工程は、前記目標温度を前記第２の工程よりも高い温度に設定しつつ前記ニップ部に記録材が無い状態で前記ローラ及び前記加熱回転体を回転させる工程であって、前記第２の工程に続けて実行され、
   前記第２の工程における定着処理枚数が所定枚数より多い場合は、少ない場合よりも、前記第３の工程における前記目標温度を高くする、又は前記第３の工程における前記ローラ及び前記加熱回転体の回転時間を長くする、のうち少なくとも一方を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記加熱ユニットに供給する電力を停止することなく前記第２の工程から前記第３の工程に移行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第２の工程における定着処理枚数が前記所定枚数よりも枚数が多い閾値枚数を超える場合は、前記閾値枚数を超えず且つ前記所定枚数を超える場合よりも、前記第３の工程における前記目標温度を低くする、もしくは、前記第３の工程における前記ローラ及び前記加熱回転体を回転させる時間を短くする、のうち少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
4. 前記定着部が新品の時からカウントした積算プリント枚数に応じて前記第３の工程の有無が決定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記加熱ユニットは、前記加熱回転体である筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触するヒータと、を有し、前記ヒータは前記フィルムを介して前記ローラに向けて押圧されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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