JP6611598B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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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は、記録材に形成された未定着トナー像を記録材に定着する定着器(定着部)が設けられている。より高品質な成果物を得るために、定着する記録材のサイズや種類に応じて使用目的の異なる定着器を入れ替えて使用する方法が知られている。特許文献1では、この方法において、画像形成しようとする記録材に対応しない定着装置が装着されている場合に、定着装置の交換を促すメッセージ表示する構成が開示されている。
特開2008−58365公報
特許文献1のように、1台の画像形成装置に対して使用可能な複数の定着器を用意し、複数の定着器のいずれか1つを画像形成装置に装着して使用する場合、画像形成装置に装着されない定着器はユーザーによって画像形成装置の機外で一時的に保管される。この場合、ユーザーの保管環境によっては、定着器内の定着部材(回転体)の表面にゴミ(例えば、繊維くずなどの埃)が付着する恐れがある。埃が付着した状態の定着器を用いて定着処理を実行すると、定着処理と共に記録紙上の画像にゴミが付着してしまう恐れがある。
そこで、このような定着器が装着された場合には定着部材をクリーニングすることが求められるが、定着器が装着される度に毎回クリーニングする構成にしてしまうとクリーニングに伴い無駄な電力消費に繋がる恐れがある。例えば、エアーを吹きつけてクリーニングする方法を採用する場合には、エアポンプの動作に電力を要する。また例えば、通常は定着部材から離間させているクリーニング部材を、定着部材に当接させてクリーニングする方法を採用する場合には、クリーニング処理の実行に伴いその当接動作及びクリーニング処理後の離間動作に電力を要する。
そこで、本発明は、使用目的の異なる定着器を入れ替えて使用する方法において、画像形成装置の本体外に保管されていた定着部により成果物の画質が悪化することを抑制しつつ、クリーニング処理に伴う電力消費を抑制することを目的とする。
上記の目的を達成するために、第1の発明は、
記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
記録材に未定着の画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成装置の本体に着脱可能に設けられ、前記画像形成部により形成された未定着の画像を記録材に定着処理するとき記録材の未定着の画像が形成された面に接する回転体と、前記本体から取り外された時刻を示す取り外し時刻を記憶する記憶部と、を有する定着部と、
前記定着部が前記本体に装着されたことに応じて、前記記憶部が記憶する前記取り外し時刻を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記取り外し時刻からの経過時間が所定の時間以上である場合、前記定着部が前記本体に装着されてから定着処理を開始するまでに前記回転体の表面の付着物をクリーニングするクリーニング処理を実行する実行部と、
を有し、
前記実行部は、前記経過時間が前記所定の時間未満である場合、前記定着部が前記本体に装着されてから定着処理を開始するまでに前記クリーニング処理を実行させないことを特徴とするものである。
また、第2の発明は、
記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
記録材に未定着の画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成装置の本体に着脱可能な定着部であって、前記画像形成部により形成された未定着の画像を記録材に定着処理するとき記録材の未定着の画像が形成された面に接する回転体と、前記本体に前記定着部と交換可能に装着できる他の定着部と識別する識別情報を示す識別部と、を有する定着部と、
前記定着部が前記本体から取り外された時刻を示す取り外し時刻を前記定着部の前記識別情報と対応させて記憶する記憶部と、
前記定着部が前記本体に装着されたことに応じて、前記本体に装着されている前記定着部の前記識別部から前記識別情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記識別情報と対応付けて前記記憶部が記憶する前記取り外し時刻からの経過時間が所定の時間以上である場合、前記定着部が前記本体に装着されてから定着処理を開始するまでに前記回転体の表面の付着物をクリーニングするクリーニング処理を実行する実行部と、
を有し、
前記実行部は、前記経過時間が前記所定の時間未満である場合、前記定着部が前記本体に装着されてから定着処理を開始するまでに前記クリーニング処理を実行させないことを特徴とするものである。
本発明に依れば、使用目的の異なる定着器を入れ替えて使用する方法において、画像形成装置の本体外に保管されていた定着部により成果物の画質が悪化することを抑制しつつ、クリーニング処理に伴う電力消費を抑制することができる。
画像形成装置の概略構成の一例を示す断面図。 定着器の概略構成の一例を示す断面図。 エアー清掃機構の一例を示す図。 エアー清掃機構のノズル部分の拡大図。 エアー清掃機構と定着部材の配置の一例を説明する図。 画像形成装置の制御構成の一例を示すブロック図。 用途が異なる定着器の種類の一例を示す図。 用途が異なる定着器の種類一例を示す図。 定着器が取り外される場合の制御を示すフローチャート。 定着器が装着された場合の制御を示すフローチャート。
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ている構成要素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〕
<画像形成装置の構成>
図1は画像形成装置の概略構成の一例を示す断面図である。画像形成装置100は電子写真方式により、記録材Pに画像を形成する。図1に示す画像形成装置100は、その筐体(本体)101の内部に、画像形成部と定着部を有する。
画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdは、潜像、現像、転写のプロセスを経て、各々異なった色(例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像を中間転写体20上に形成する。中間転写体20上に形成されたトナー像は、2次転写ローラ(2次転写部)11により記録材P上に転写される。トナー像が転写された記録材Pは、定着器9に搬送され、定着部として機能する定着器9で加熱及び加圧によりトナー像を記録材P上に定着された後、出力物として排紙トレイ103(筐体101外)に排出される。以下、その詳細について説明する。
画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdは、それぞれ専用の像担持体、本例では感光ドラム3a、3b、3c、3dを具備し、各感光ドラム3a、3b、3c、3d上に各色のトナー像を形成する。各感光ドラム3a、3b、3c、3dに隣接して中間転写体20が設置される。感光ドラム3a、3b、3c、3d上に形成された各色のトナー像が、1次転写ローラ(1次転写部)6a、6b、6c、6dにより中間転写体20上に1次転写される。
感光ドラム3a、3b、3c、3dは、図中の矢印の方向に回転し、帯電、露光、現像、転写、クリーニングのプロセスを繰り返す。感光ドラム3a、3b、3c、3dの外周には、それぞれ帯電器2a、2b、2c、2d、現像器1a、1b、1c、1d、1次転写ローラ6a、6b、6c、6d及びクリーナ4a、4b、4c、4dが設けられている。また、画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdには、帯電器2a、2b、2c、2dにより帯電された感光ドラム3a、3b、3c、3dを露光するレーザースキャナ5a、5b、5c、5dが設置されている。
レーザースキャナ5a、5b、5c、5d内には図示しない光源装置とポリゴンミラーが設けられている。光源装置から発せられたレーザー光をポリゴンミラーが回転することで走査し、その走査光の光束を反射ミラーによって偏向し、図示しないfθレンズにより感光ドラム3a、3b、3c、3dの母線上に集光して露光する。レーザースキャナ5a、5b、5c、5dは、CPU(Central Processing Unit)81からの信号に応じて露光する。これにより、CPU81に入力された原稿画像に対応する潜像が、感光ドラム3a、3b、3c、3d上に形成される。
現像器1a、1b、1c、1dには、現像剤としてそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが、図示しない供給装置により所定量充填されている。現像器1a、1b、1c、1dは、それぞれ感光ドラム3a、3b、3c、3d上の潜像を現像して、各色のトナー像として可視化する。
中間転写体20は図中の矢印の方向に感光ドラム3a、3b、3c、3dと同じ周速度をもって回転駆動されている。感光ドラム3a上に形成されたトナー像は、感光ドラム3aと中間転写体20とのニップ部を通過する過程で、1次転写ローラ6aに印加される1次転写バイアスにより形成される電界と圧力により、中間転写体20の外周面に一次転写される。尚、感光ドラム3b、3c、3dについても同様である。
感光ドラム3a、3b、3c、3d上で一次転写が終了後に残った転写残トナーは、それぞれのクリーナ4a、4b、4c、4dによりクリーニングされる。
中間転写体20上に重畳して転写されたトナー像は、2次転写ローラ11に印加される2次転写バイアスにより、中間転写体20から記録材Pへトナー画像が転写される。尚、二次転写後に中間転写体20上に残留したトナーは、中間転写体20の表面に当接するように設けられているクリーニングウェブ(不織布)30により、クリーニングされる。記録材Pは給紙カセット10からレジストローラ12へと搬送される。レジストローラ12は、中間転写体20上のトナー画像が2次転写部に到達するタイミングに合わせて、記録材Pを中間転写体20と2次転写ローラ11との当接ニップに給送する。
二次転写部にてトナー像(未定着)が形成された記録材Pは、定着器9に搬送され、定着器9で加熱及び加圧によりトナー像を記録材P上に定着される。
両面印刷の場合は、定着器9で第1面のトナー像が定着された後、フラッパー110により反転パス111に導かれる。その後、記録材Pは反転ローラ112により反転されて両面パス113へと導かれる。そして再び記録材Pはレジストローラ12、中間転写体20と2次転写ローラ11との当接ニップを通過し、第2面(第1面の裏面)にトナー像が転写され定着器9で第2面に形成された画像が定着される。
片面印刷において第1面の画像が定着された記録材P、及び、両面印刷において第2面の画像が定着された記録材Pは、フラッパー110により排紙トレイ103に導かれ、成果物として機外に排出される。
ここで、記録材Pとは、画像形成装置100によって画像が形成されるものであって、たとえば紙やOHP用シート等が挙げられる。
操作パネル(操作部)95は、操作者に情報を表示する表示部として機能するモニタ94と、操作者が情報や指示を入力する入力部として機能する操作キー93を備える(図6)。尚、操作パネル95はタッチパネル方式とし、表示部が入力部を兼ねる構成としても良い。操作者は、操作パネル95を介して画像形成開始の指令を出すだけでなく、画像の画質設定や給紙カセット10にセットする記録材Pの情報入力を行うことができる。CPU81は、操作パネル95を介して入力された情報に基づいて、画像形成条件を決定し、決定した条件で画像形成を実行させる。
また、開閉部としての前扉102は、画像形成装置100の筐体101の開口部に設けられている扉である。操作者が、定着器9を筐体101内の装着部に装着したり、筐体101内の装着部から定着器9を取り外したりする場合には、前扉102を開放することで、筐体101内の定着器の9の装着部にアクセスできる。
また、画像形成装置100は、前扉102が閉じられた状態であることを検知するためのセンサとして、開閉センサ(光学センサ)97(図6)を備える。開閉センサ97とCPU81は開閉検知部として機能する。前扉102には突起(不図示)が設けてあり、前扉102が閉じられることにより画像形成装置100の筐体101の受け部(不図示)に突起が差し込まれる。CPU81は、突起の受け部への差し込みに伴い開閉センサ97が出す信号を基に、前扉102が閉じられたことを検知する。一方、開閉センサ97からの信号が出力されていないときは、CPU81は前扉102が開いていることを検知する。尚、開閉検知部の構成は次の構成としても良い。すなわち、前扉102が開いたことに伴い開閉センサ97が出す信号を基にCPU81が前扉102の開放を検知し、一方、開閉センサ97からの信号が出力されていないときは、CPU81は前扉102が閉じていることを検知する構成としてもよい。
図2は、定着器の概略構成の一例を示す断面図である。記録材P上に二次転写された未定着のトナー像Tは、定着ローラ(回転体)40と、加圧ローラ41が形成する加熱ニップ部Nによって挟持搬送されて記録材Pに定着される。ここで、定着ローラ(回転体)40は、記録材Pの未定着のトナー像Tを有する面と接する側のローラである。定着器9は、加圧ローラ41を総圧力784N(約80kg)で定着ローラ40に圧接して、加熱ニップ部Nを形成する。
定着ローラ40は、アルミニウム製の円筒である芯金40bの外周面に、厚さ3mmの弾性層40c、そしてその外周面に画像面に接触させる50μmの離型層40dを有し、直径80mmに構成されている。弾性層40cはHTV(高温加硫型)シリコンゴム層であり、離型層40dは四フッ化エチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体(以下、PFA)を主材料としたチューブである。
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と、その外周面に離型層41dを有し、直径60mmに構成されている。定着ローラ40と同様に、弾性層41cはHTVシリコンゴム層であり、その離型層41dはPFAチューブである。
定着ローラ40と加圧ローラ41の回転中心には各ローラを内側より加熱するためのヒータ40aと41aが非回転に配置される。本例においては、ヒータ40aには定格電力1200Wのハロゲンヒータ、ヒータ41aには定格電力400Wのハロゲンヒータを採用した。ヒータ40aと41aのON/OFFは、定着器9に設けられているヒータ制御部90(図6)が制御する。また温度検知素子であるサーミスタ42aと42bは、それぞれ、定着ローラ40と加圧ローラ41の表面温度を検知する。温度検知部89(図6)は、サーミスタ42a、42bの出力をCPU81に伝達する。CPU81は、温度検知部89から取得したサーミスタ42a、42bの出力結果を基に、定着ローラ40と加圧ローラ41がそれぞれ目標温度を維持するように、ヒータ制御部90に指示を出す。
さらに、定着ローラ40と加圧ローラ41は、それぞれ両端がボールベアリングで支持されており、回転自在である。定着ローラ40は、駆動手段であるモータ92(図6)の駆動により図2中の矢印の方向に回転する。また、加圧ローラ41は定着ローラ40に従動回転し、図2中の矢印の方向に回転する。モータ92の駆動は、定着器9に設けられているモータ制御部91(図6)が制御する。モータ制御部91は、CPU81により制御される。また、加圧ローラ41は、着脱機構96(図6)により定着ローラ40に対して着脱可能となっている。
また、定着器9には、メモリ15が設けられている。
<エアー清掃機構>
画像形成装置100は、定着ローラ40に対してエアーを吹きつけることにより、定着ローラ40上の付着物(例えば、埃)を清掃するエアー清掃機構(エアー吹きつけ部材)50を有する。エアーを吹きつける構成では、清掃機構が定着ローラ40の表面に非接触で清掃できるので、清掃による定着ローラ40への傷の発生を防止することができる。本例では、エアポンプ58と電磁弁56を組み合わせ、吹き出し口として、複数の穴(開口部)54を空けたエアノズル53を用いる構成とした。図4は、エアー清掃機構の一例を示す図である。
エアポンプ58は高圧のエアーを発生させるコンプレッサである。エアポンプ58が発生させた高圧のエアーはエアー配管57を介して電磁弁56に導かれる。電磁弁56は、エアー配管57とエアー配管55の間のエアフローを遮断又は開放する弁である。電磁弁56が開放されている場合のみエアノズル53からエアーが吐出されるので、電磁弁56は、エアノズル53からエアーの吐出のON/OFFを制御するスイッチの機能を果たす。
エアノズル53の端部には定着側カプラ59aが設けられている。定着側カプラ59aは、定着器9の筐体101への装着に伴い、エアー配管55の端部に設けられた本体側カプラ59bと接続されるように構成されている。
定着器9が筐体101に装着された状態で、電磁弁56を開放すると、エアポンプ58から供給される高圧エアーは、エアー配管55を通り、定着器9内に設けられているエアノズル53に導入され、エアノズル53の内部に均等に圧力がかかる。そして、エアノズル53に設けられた複数の穴54から、エアーが噴射される。このとき、電磁弁56を開放し続けると、穴54から噴射されるエアーの吐出圧は時間の経過とともに減少するため、CPU81が電磁弁56の開閉を制御することにより、エアーの吐出圧が一定の範囲内を保つように制御する。つまり、エアーの噴射は断続的に行われる。
また、エアノズル53は、耐熱性、耐圧性に優れた金属製の円筒形のパイプ材である。エアノズル53の下流端部は、金属内でも比較的硬度が低く、展延性の高いアルミ材が用いられ、エアーの漏れ防止のために潰し加工がされている。エアノズル53に張り合わせ箇所を設けず、下流端を平坦に潰して封止することにより、エアー漏れを防止することができる。これにより、エアー清掃機構50は、安定した吐出圧で定着ローラ40にエアーを吐出することができる。
図4は、エアー清掃機構のノズル部分の拡大図である。穴54の直径mは1mmであり、隣り合う穴54の間隔nは5mmである。エアポンプ58が供給できるエアーの流量には限界があるため、穴54からの流出する流量がエアポンプ58の供給する流量を超えてしまうと、風圧が低下し、清掃不良が発生する恐れがある。そこで、エアノズル53に設ける穴54の個数は、エアノズル53に設けられた全ての穴54が吐出する総流量がエアポンプ58の供給流量を超えない数である。また、定着ローラ40と穴(開口部)54とのギャップl(図5)は3mmである。図5は、エアー清掃機構と定着部材の配置の一例を説明する図であり、定着ローラ40の断面を示している。
尚、本例では、エアー清掃機構50の構成は上述のものに限らない。例えば、空気や窒素のボンベを利用して高圧エアーを設けてエアーを供給する構成としてもよい。また、エアーの供給部としての送風ファンと、送風ファンからのエアーを定着ローラ40の表面に送る送気ダクトとを用いる構成としても良い。
<制御に係る構成>
図6は、画像形成装置の制御構成の一例を示すブロック図である。CPU81は、画像形成装置100に装着されている定着器9の各制御部(温度検知部89、ヒータ制御部90、モータ制御部91)と、定着器9の着脱機構96と、定着器9のメモリ15と電気的に接続されている。また、CPU81は、給紙カセット10、画像形成部Pa、Pb、Pc、Pd、開閉センサ97、エアポンプ58、電磁弁56、I/F部85、時計86、コントローラ87、画像処理部84と電気的に接続されている。また、CPU81は、ROM(Read Only Memory)83、RAM(Random Access Memory)82と電気的に接続されている。
さらにCPU81は、I/F部85を介して、操作パネル95とも電気的に接続されている。尚、I/F部85は、画像形成装置100外のパーソナルコンピュータなどの外部端末と接続可能な構成としても良い。
印刷条件や原稿画像のデータなどの画像情報88は、例えば画像形成装置100とネットワークを介して接続しているパーソナルコンピュータや画像形成装置100と接続されているスキャナーユニット等から、コントローラ87を通じてCPU81へ送られる。CPU81は、コントローラ87を通じて受け取った画像情報88を、画像処理部84で画像処理し、処理したデータに基づいて画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdや定着器9等を制御してトナー像を記録紙Pに形成する画像形成処理を実行する。
また、画像形成装置100は、時計86を有しており、CPU81は時刻情報を取得する。
ROM83には、画像処理部84、操作パネル95、定着器9等、CPU81がCPU81と電気的に接続されている各部を制御するためのプログラムが格納されている。RAM82は、CPU81がプログラムを実行する際のワークエリアとして用いられる。
<定着器の載せ替えシステム>
次に、定着器9の載せ替えについて説明をする。近年、様々な顧客のニーズにより、画像形成する記録材の種類が多様化している。例えば、封筒や坪量の高い用紙などである。より高品質な成果物を得るために、使用目的の異なる複数の定着器を用意し、印刷する記録材Pの種類やユーザーの好みに応じて、定着器を入れ替えて使用する方法が提案されている。この方法を本例では、定着器の載せ替えシステムと称する。使用する記録材Pに対応した設定の定着器を載せ替えて画像形成装置100を運用することで、1台の画像形成装置100でより多くの種類の記録材Pへの対応が可能となる。
図7は、用途が異なる定着器の種類の一例を示す図である。例えば、用途の異なる定着器として、定着器A,定着器B、定着器Cを用意し、記録材Pの種類に応じて使い分ける。
定着器Aは、より一般的な記録材Pの種類に広く対応している。この定着器Aを通常用とする。通常のオフィスで比較的多く使用される64〜80gsm程度の用紙の4〜5倍もある用紙を通紙する場合、定着器Aでは、定着温度を数10℃上げても熱量が不足する恐れがある。また、厚い記録材Pはニップ部での圧力が大きくかかり、また記録材P通過域と非通過域での圧力差が大きいので、定着ローラ40や加圧ローラ41に対してのストレスが大きくなる。このため、部材表面の劣化や消耗が早まる恐れがある。
そこで、定着器Bでは、厚い記録材Pの定着に重きをおき、定着ニップ幅を広げ、圧力を分散させる構成にする。この定着器Bを厚紙用とする。ただし、この設定の場合、厚みが薄い記録材Pに対して、シワや光沢ムラが発生しやすくなる恐れがある。
また、封筒に良好に定着したい場合は、ニップ部分の圧力を封筒に適した圧力(定着器Aと比較して圧力を半分程度)に調整された定着器Cを用いる。圧力を小さくすることで、封筒へのストレスを軽減し、シワや光沢ムラを抑制できる。これを封筒用とする。この場合、通常の記録材Pや特に熱量の必要な厚い記録材Pに対しては、トナーが用紙に定着せずに定着ローラ側にオフセットするコールドオフセットや、十分にトナーが融解せずに表面性が粗くなることによる光沢性の低下などの弊害が生じる恐れがある。
また、図8は、用途が異なる定着器の種類の一例を示す図である。定着器の使い分けの別の例として、記録材Pの搬送方向に垂直な方向の記録材のサイズ(これを、幅サイズと称する。)に応じた使い分けがある。
同じ幅サイズの記録材Pをニップ部Nに繰り返し通過させると、定着ローラ40や加圧ローラ41上の長手方向(記録材Pの搬送方向に垂直な方向)の表面粗さの不均一が生じる。具体的には、同じ幅サイズの記録材Pをニップ部Nに繰り返し通過させると、記録材Pの搬送方向に垂直な方向の記録材Pの端部(以下、コバ部と称する)との接触により定着ローラ40や加圧ローラ41の表面に傷がついてしまう。また記録材Pの通過域では定着ローラ40や加圧ローラ41に記録材Pが接触することで、定着ローラ40や加圧ローラ41の表面が均されていく。また、記録材Pの非通過域では、定着ローラ40と加圧ローラ41が当接して駆動するため、記録材Pによる影響を受けない。この状態で、繰り返し通過させた記録材Pよりも幅サイズが大きい記録材Pに定着処理を行った場合、定着ローラ40や加圧ローラ41の表面性の不均一が記録材P上のトナー画像に反映され、光沢ムラとして視認されてしまう恐れがある。そこで、記録材Pの幅サイズ毎の定着器を用意し、印刷する記録材の幅サイズに応じて交換して運用することで、上述した光沢ムラを抑制することができる。
通常は定着器Aを使用する。ユーザーが成果物の光沢性に特に気を使う場合には、操作者は定着器Aから専用の定着器Dや定着器Eに交換する。例えば、ユーザーが、2面はがきサイズの記録材Pへの印刷と、A3ノビの画像の印刷と、の両方扱う場合、200mm幅の2面はがきには定着器D(ここでは小サイズ用、とする。)を用い、A3ノビの印刷の場合には定着器E(大サイズ用、とする。)を用いる。これにより、定着ローラ40や加圧ローラ41の表面の表面性が異なる部分が記録材Pのトナー画像に接触することなく定着ができるため、光沢ムラを抑制した成果物を得ることができる。
<定着器の載せ替えシステムにおけるクリーニング処理>
定着器の載せ替えシステムでは、用途の異なる定着器を複数用意し、そのうちの1つを定着器9として用いる。以下では、便宜上、定着器9として使用される定着器の例として定着器Aと定着器Bの2つが用いられる場合を例として説明する。操作者は、用途に応じて、定着器9として定着器Aを使用したり、定着器Aを画像形成装置100から取り出して、定着器9として定着器Bを装着して使用したり、定着器Bを画像形成装置100から取り出して再び定着器Aを装着して使用したりする。
この定着器の載せ替えシステムでは、定着器Bが定着器9として画像形成装置100に装着されている間、画像形成装置100で使用されない定着器Aは、ユーザーにより画像形成装置100の機外(筐体101外)で保管される。このとき、ユーザーの保管環境によっては、定着器A内の部材にゴミ(例えば、繊維くずなどの埃)が付着してしまう恐れがある。その後、再び定着器Aが画像形成装置100に装着され、定着器9として使用される。この場合において、特に定着器A内の部材である定着ローラ40の表面にゴミが付着した状態で定着処理を実行してしまうと、定着処理と共に記録紙上の画像にゴミが付着してしまう恐れがある。つまり、成果物の画質が悪化してしまう恐れがある。
そこで、本例の画像形成装置100では、画像形成装置100の機外(筐体101外)で保管された定着器の定着ローラ40の表面のゴミ(付着物)を清掃する清掃部材として、エアー清掃機構50を備えている。画像形成装置100は、定着ローラ40の表面にゴミが付着している恐れがある定着器が定着器9として装着された場合には、定着器9が記録材Pへの定着処理を開始する前に、定着ローラ40の表面のゴミを清掃する処理(クリーニング処理)を実行する。
一方で、定着器9が定着器Aに載せ替えられた場合であっても、定着器Aの未装着時間が短い場合には、機外での保管時間が短く、定着器Aの定着ローラ40の表面にゴミが付着している可能性はほとんどない。そこで、画像形成装置100への未装着時間が短い定着器Aが画像形成装置100に装着された場合には、クリーニング処理を実行させない。これによりクリーニング処理のためにエアー清掃機構50のエアポンプ58の動作や電磁弁56の切り替えを行う必要がないので、クリーニング処理の実行に伴う電力消費を抑制できる。
そこで、本例の定着器9(つまり、定着器9として使用される定着器A、Bのそれぞれ)は、情報を記憶する記憶部としてのメモリ15を有する。メモリ15に、定着器9が画像形成装置100から取り外された時刻を示す情報を保持させる。具体的には、CPU(記録部)81は、ユーザーにより画像形成装置100に装着されている定着器9が取り出される直前に、画像形成装置100に装着されている定着器9のメモリ15に取り外し時刻としての時刻情報を記録する。
定着器9が画像形成装置100に再度装着された場合、画像形成装置100に装着された定着器9が取り外されていた時間が所定の時間以上である場合には、定着器9が定着処理を開始する前にクリーニング処理を実行させる。一方、画像形成装置100に装着された定着器9が取り外されていた時間が所定の時間未満である場合には、クリーニング処理を実行することなく定着器9は定着処理を開始する。具体的には、CPU(取得部)81は画像形成装置100に装着された定着器9のメモリ15が記憶する取り外し時刻の情報を取得する。CPU81は、メモリ15から取得した取り外し時刻と、現在時刻を示す時計86とから、定着器9が取り外されてからの経過時間を取得する。
<制御フロー>
以下では、本例の画像形成装置100における定着器9の載せ替え前後の制御の詳細について説明する。尚、図9、図10に示すフローチャートは、実行部として機能するCPU81が、ROM83に記憶された制御プログラムに基づいて画像形成装置100の各種機構の動作を制御することにより行われる。
図9は、定着器が取り外される場合の制御を示すフローチャートである。画像形成装置100に装着する定着器9を定着器Aから定着器Bに入れ替える場合、操作者は前扉102を開けて、既に画像形成装置100に装着されている定着器Aを取り出す。前扉102が開放されてから実際に定着器Aが筐体101内の装着部から取り出されるまでには、タイムラグがある。
そこで、CPU81は、前扉102が開放されたことをトリガーとして(S101)、開放直後(取り出しにより定着器AとCPU81の接続が切れるまでの間)に、定着器Aのメモリ15に時刻情報を記録する(S102)。前扉102の開放は、開閉センサ97が検知する。また、本例では、CPU81が記録する時刻は、開閉センサ97が前扉102の開放を検知したときに時計86が出力する時刻である。
画像形成装置100に装着する定着器9を定着器Aから定着器Bに入れ替える場合、操作者は前扉102を開けて、既に画像形成装置100に装着されている定着器Aを取り出した後、定着器Bを画像形成装置100に装着し、前扉102を閉じる。
定着器Bが画像形成装置100に装着され、前扉102が閉じられた後、画像形成装置100は、画像形成処理を開始可能な状態(スタンバイ状態)にする準備であるウォームアップ動作をする。スタンバイ状態とは、画像形成装置100が画像形成処理を開始可能な状態であって、操作者からの印刷命令(印刷ジョブ)を待っている状態の期間を指す。このウォームアップ動作の1つとして定着器9の定着ローラ40及び加圧ローラ41を目標温度に加熱する温度調整制御が実行される。ウォームアップ動作における定着器9の目標温度は、スタンバイ状態での待機温度である。ヒータ41a、42aが定着ローラ40や加圧ローラ41の加熱し、定着ローラ40の表面温度をトナー融解可能な状態まで上昇させる。
尚、ウォームアップ動作中に印刷予約が入った場合、CPU81は、ウォームアップ動作における定着ローラ40や加圧ローラ41の目標温度は、予約された印刷ジョブを実行するための温度としてもよい。
図10は、定着器が装着された場合の制御を示すフローチャートである。
まず、CPU81は、定着器9が画像形成装置100に装着される(S301)と、定着器9のメモリ15が記憶する時刻情報を読み出す(S302)。ここでCPU81が読み出す時刻情報は、定着器9が前回取り外された時に記録された時刻情報である(図9 S102参照)。また、CPU81は、画像形成装置100に定着器9が装着されることで定着器9のメモリ15にアクセスできるようになる。CPU81は、開閉センサ97により前扉102が閉じられたことを検知したことに伴い、メモリ15にアクセスする。これより第一定着器150が装着されているかを確認する。CPU81はメモリ15にアクセスできなれば、定着器9は装着されていないと判定する。尚、定着器9が装着されているか否かの判定(確認)方法はこれに限らず、例えば、画像形成装置100と定着器9との間の導通状態あるいは非導通状態を検知することにより判定する構成としてもよい。
次に、CPU81は、S302でメモリ15から取得した取り外し時刻からの経過時間が所定の時間以上か否かを判定する(S303)。CPU81は、メモリ15から取得した取り外し時刻と、現在時刻を示す時計86とから、定着器9が取り外されてからの経過時間を取得できる。判定の基準となる所定の時間は、ROM83又はRAM82に予め格納されている。
CPU81は、取り外し時刻からの経過時間が所定の時間以上であれば(S303 Yes)、定着ローラ40の表面のゴミ(付着物)を清掃する処理(クリーニング処理)が必要であると判定する。CPU81は、定着ローラ40のヒータ40aと、加圧ローラ41のヒータ41aをONにし、温度調整制御を開始する(S304)。
CPU81は、エアポンプ58の動作を開始させる(S305)。エアー配管57には、高圧のエアーが満たされる。CPU81は、定着ローラ40のモータ92を駆動させ、定着ローラ40の回転を開始する(S306)。例えば、定着ローラ40の回転時の定着ローラ40の表面上の速度は、300mm/sである。尚、定着ローラ40の回転は、定着ローラ40や加圧ローラ41が所定の温度に達するのを待ってから開始するとしても良い。
CPU81は、電磁弁56を開放してエアポンプからエアノズル53へと圧搾エアーを供給し、定着ローラ40へ圧搾エアーを噴出させる(S307)。これにより、定着ローラ40の表面のゴミ(付着物)を清掃する。ここで、定着ローラ40を回転させながらエアーを吹きつけるのは、定着ローラ40の全周面を清掃するためである。定着ローラ40が回転を開始してから、所定の時間が経過するまで、断続的にエアーの吹きつけを行う(S308)。S308において、CPU81は、所定の時間が経過すると、エアーの吹きつけを終了(つまり、クリーニング処理を終了)して、S309の処理へ移行する。所定の時間は、定着ローラ40の表面のゴミ(付着物)の清掃に十分な時間を予め設定しておく。CPU81は、クリーニング処理において、所定の時間を計測するタイマーとしても機能する。
一方、S303において、CPU81は、取り外し時刻からの経過時間が所定の時間未満である場合は(S303 No)、定着ローラ40へのゴミの付着がないと判定し、クリーニング処理を実行させない。つまり、CPU81は、定着ローラ40へのエアーの吹きつけを実行しない。CPU81は、定着ローラ40のヒータ40aと、加圧ローラ41のヒータ41aをONにし、温度調整制御を開始し(S310)、S309の処理へ移行する。
S309において、CPU81は、定着ローラ40と加圧ローラ41の両方が各々の目標温度に到達したことを検知すると、定着器9のウォームアップ動作を終了し、スタンバイ状態へ移行する。本例において、目標温度とは、スタンバイ状態での待機温度であり、例えば、定着ローラ40が180℃、加圧ローラ41が100℃である。尚、この値は一例であり、これに限定されるものではない。尚、ウォームアップ動作中に印刷予約が入った場合、CPU81は、スタンバイ状態へ移行せず、印刷を開始するとしてもよい。この場合、目標温度は予約された印刷ジョブを実行するための温度である。
以上のように、取り外し時刻から所定の時間以上が経過した定着器9が装着された場合、CPU81は、スタンバイ状態に移行する前(又は印刷ジョブを開始する前)に定着ローラ40のクリーニング処理を実行させる。つまり、画像形成装置100の筐体101外にしばらく保管された定着器9は、再度装着されてから定着処理を開始する前に定着ローラ40のクリーニング処理が実行される。これにより、画像形成装置100から取り出され、保管された定着器9の定着ローラ40に付着したゴミにより成果物の画質が悪化することを抑制することができる。
また、取り外し時刻から所定の時間未満しか経過していない定着器9が装着された場合、CPU81は、スタンバイ状態に移行する前(又は印刷ジョブを開始する前)に定着ローラ40のクリーニング処理を実行させない。これにより、画像形成装置100から一旦取り出された定着器であっても、定着ローラ40にゴミが付着している可能性の低い定着器9に対してはクリーニング処理を実行しないので、クリーニング処理に伴う電力消費を抑制できる。
〔実施例2〕
実施例1では、クリーニング処理を実行する部材としてエアー清掃機構50を設ける構成としたが、エアー清掃機構50は、エアー分離の機能を兼ねる構成としても良い。すなわち、エアー清掃機構50は、記録材Pへの定着処理の実行中にもエアーを吹く。具体的には、エアー清掃機構50は、定着処理の実行中において、定着器9が定着処理する記録材Pがニップ部を通過後に、定着ローラ40に巻きつかないように、ニップ部を通過する記録材Pを定着ローラ40から分離させるエアーを吹きつける。
〔実施例3〕
以上の実施例1、2では、エアー清掃機構50を設け、定着ローラ40に対してエアーを吹きつけることにより、定着ローラ40上の付着物を清掃する構成としたが、クリーニング処理を実行する方法はこれに限らない。
例えば、不織布からなるクリーニングウェブを設け、クリーニングウェブが定着ローラ40の表面を摺擦して付着物を拭き取る構成としても良い。具体的には、未使用のクリーニングウェブをスタックする供給ローラと、供給ローラから供給されるクリーニングウェブを断続的に巻き取る巻き取りローラと、回転自在に設けられ、クリーニングウェブを定着ローラ40に押し付ける押圧ローラと、を備える。巻き取りローラは、駆動源としてのソレノイドを有しており、供給ローラは、巻き取りローラに従動してクリーニングウェブを供給する。この場合、クリーニング処理の実行時には、ソレノイドを駆動させる電力が必要となる。
また、例えば、エアー清掃機構50の代わりにゴムローラやブラシ等を設け、定着ローラ40の表面を摺擦することで付着物を清掃する構成としても良い。この場合、ゴムローラやブラシは、通常時は定着ローラ40に対して離間した状態とし、クリーニング処理の実行に伴い、電力供給を得て定着ローラ40に当接させる。
〔実施例4〕
以上の実施例1〜3では、定着器9が取り外される場合に、前扉102が開放されたことをトリガーとして、CPU81が定着器9のメモリ15に取り外し時刻を記録する構成としたが、取り外し時刻を記録するトリガーは、これに限らない。
例えば、定着器9の装着部に、定着器9を取り出す際に操作者により解除されるロック機構を設け、ロック機構が解除されたことをトリガーとして、CPU81が定着器9のメモリ15に取り外し時刻を記録するとしてもよい。
また例えば、定着器9の交換直前に操作者に操作パネル95を操作させる構成とし、操作パネル95において定着器の交換を実行することを示す入力がされたことをトリガーとして、CPU81が定着器9のメモリ15に取り外し時刻を記録するとしてもよい。
〔実施例5〕
以上の実施例1〜4では、定着器9が取り外される場合にCPU81が定着器9のメモリ15に取り外し時刻を記録する構成とし、取り外し時刻からの経過時間に応じてクリーニング処理を実行するか否かを決定する構成とした。しかしながら、クリーニング処理を実行するか否かを決める経過時間の起点は、定着器9のメモリ15への最新の更新時刻であってもよい。
具体的には、CPU81は、画像形成装置100の通電時(スタンバイ状態等を含む)に、一定以上の頻度でメモリ15にアクセスし、更新時刻を記録する。CPU81は、定着器9が装着された場合、メモリ15に記録されている更新時刻を取得し、その時刻からの経過時間に応じてクリーニング処理を実行するか否かを決定する。つまり、クリーニング処理を実行するか否かを決める経過時間の起点は、前扉102の開放のように定着器9の交換に伴うトリガーに応じてCPU81が記録する時刻情報でなくてもよい。尚、更新時刻には、CPU81がメモリ15にアクセスした記録であるアクセスログも含まれるものとし、メモリ15内の更新時刻以外の情報が更新されていない場合を含む。
〔実施例6〕
以上の実施例1〜5では、画像形成装置100に装着された定着器9が取り外されていた時間が所定の時間未満である場合には、クリーニング処理を実行することなく定着器9は定着処理を開始する構成としたが、例外処理を実行する構成としても良い。
例えば、定着器9が画像形成装置100に装着されたままの状態であっても、画像形成装置100の電源がOFFされている時間(T1)が長い場合には、電源ONに伴うイニシャライズ動作の一環としてエアー清掃機構50を動作させるとしてもよい。
この構成の場合、実施例1で示すクリーニング処理を実行するか否かの判定基準となる取り外し時刻からの経過時間(T3)は、T3<T1として設定することが望ましい。画像形成装置100外の環境はユーザーによって異なるため、画像形成装置100内よりも、短時間で定着ローラ40の表面にゴミが付着してしまう恐れがある為である。
また例えば、定着器9が画像形成装置100に装着された状態であっても定着器9のヒータへの通電がOFFされている時間(T2)が長い場合には、イニシャライズ動作の一環としてエアー清掃機構50を動作させるとしてもよい。この構成の場合にも、実施例1で示すクリーニング処理を実行するか否かの判定基準となる取り外し時刻からの経過時間(T3)は、T3<T2として設定することが望ましい。
尚、本例では、実施例1に適用する場合を例に説明したが、その他の実施例に適用する場合についても同様である。
〔実施例7〕
以上の実施例1〜6では、定着器9にメモリ15を設け、メモリ15に取り外し時刻を示す情報を記録する構成としたが、取り外し時刻を保持する場所は、定着器9のメモリ15に限らない。
例えば、画像形成装置100に設けられたRAM82に定着器9の識別情報と対応付けて取り外し時刻を保持させる構成としても良い。つまり、RAM82が取り外し時刻を記憶する記憶部として機能する。具体的には、定着器9のメモリ15は、画像形成装置100の装着部に入れ替えて(交換可能に)装着できる他の定着器と区別するために定着器のID(識別情報)を保持しており(例えば、定着器A、定着器Bなど)、識別部として機能する。
CPU81は、定着器9が画像形成装置100に装着されている間に、定着器9のIDをメモリ15から取得する。CPU81は、定着器9が取り外される場合に、前扉102が開放されたことをトリガーとして、取り外し時刻を取り外される定着器9のIDと対応付けてRAM82記録する。そして、定着器9が再度画像形成装置100に装着された場合、CPU81は、定着器9のメモリ15が保持するIDを取得し、対応する取り外し時刻の情報をRAM82から取得する。
尚、本例の構成の場合、定着器9のIDを示す識別部は、メモリ15に限らない。例えば、識別情報を示すために互いに異なる抵抗値を示す抵抗体であってもよい。この場合、画像形成装置100は、装着されている定着器9の識別部としての抵抗体が示す抵抗値を検出する手段を有する。また、例えば、識別部は、識別情報を示すために定着器ごとにON状態のスイッチの位置が異なるディップスイッチであってもよい。
本例の構成においても、画像形成装置100から取り出されて保管された定着器9の定着ローラ40に付着したゴミにより成果物の画質が悪化することを抑制するという効果が得られる。また、画像形成装置100から一旦取り出された定着器であっても、定着ローラ40にゴミが付着している可能性の低い定着器9に対してはクリーニング処理を実行しないので、クリーニング処理に伴う電力消費を抑制できる。
〔実施例8〕
以上の実施例1〜7では、画像形成装置100は、定着部を1つだけ有する(定着器9)構成としたが、1台の画像形成装置100内に複数の定着部を有する構成としてもよい。この場合においても、各定着部は実施例1で説明した定着部と同様の構成とする。
〔実施例9〕
以上の実施例1〜8では、画像形成装置100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する画像形成部Pa,Pb、Pc,Pdを有するカラーの画像形成装置を例に説明したが、単色の画像形成装置であってもよい。例えば、ブラックのトナー画像を形成するモノクロの画像形成装置などである。
〔実施例10〕
以上の実施例1〜9では、画像形成装置100は、中間転写体20を有する中間転写方式の構成としたが、直接転写方式の構成としてもよい。つまり、画像形成装置100は、中間転写体20を有さず、画像形成部Pa,Pb、Pc,Pdは、各色のトナー像を直接、記録材Pに転写する。これにより、記録材Pにトナー像(未定着)を形成する。
〔実施例11〕
以上の実施例1〜10では、定着器9は、定着ローラ40と加圧ローラ41がニップ部Nを形成する構成としたが、定着ベルト(回転体)及び/又は加圧ベルトを用いる構成としてもよい。
9 定着器
15 メモリ
40 定着ローラ
50 エアー清掃機構
81 CPU
82 RAM
83 ROM
86 時計
100 画像形成装置
101 筐体
P 記録材
Pa、Pb、Pc、Pd 画像形成部

Claims (12)

  1. 記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
    記録材に未定着の画像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成装置の本体に着脱可能に設けられ、前記画像形成部により形成された未定着の画像を記録材に定着処理するとき記録材の未定着の画像が形成された面に接する回転体と、前記本体から取り外された時刻を示す取り外し時刻を記憶する記憶部と、を有する定着部と、
    前記定着部が前記本体に装着されたことに応じて、前記記憶部が記憶する前記取り外し時刻を取得する取得部と、
    前記取得部が取得した前記取り外し時刻からの経過時間が所定の時間以上である場合、前記定着部が前記本体に装着されてから定着処理を開始するまでに前記回転体の表面の付着物をクリーニングするクリーニング処理を実行する実行部と、
    を有し、
    前記実行部は、前記経過時間が前記所定の時間未満である場合、前記定着部が前記本体に装着されてから定着処理を開始するまでに前記クリーニング処理を実行させないことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記定着部を前記本体から取り出すための開口部を開閉する開閉部を有し、
    前記取り外し時刻は、前記開閉部が開放されたことに応じて記録される時刻であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記定着部を前記本体から取り出すための開口部を開閉する開閉部を有し、
    前記取得部は、前記開閉部が閉じられたことに応じて前記取り外し時刻を取得することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  4. 前記本体に前記定着部が装着されたことを検知する検知部を有し、
    前記取得部は、前記検知部が前記定着部の装着を検知したことに応じて前記取り外し時刻を取得する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。
  5. 前記クリーニング処理において前記回転体の表面にエアーを吹きつけるエアー吹きつけ部を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記定着部は、前記回転体とニップ部を形成する他の回転体と、を有し、
    前記エアー吹きつけ部材は、前記定着部による定着処理の実行中において、前記ニップ部を通過する記録材を前記回転体から分離させるエアーを吹きつける部材であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  7. 記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
    記録材に未定着の画像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成装置の本体に着脱可能な定着部であって、前記画像形成部により形成された未定着の画像を記録材に定着処理するとき記録材の未定着の画像が形成された面に接する回転体と、前記本体に前記定着部と交換可能に装着できる他の定着部と識別する識別情報を示す識別部と、を有する定着部と、
    前記定着部が前記本体から取り外された時刻を示す取り外し時刻を前記定着部の前記識別情報と対応させて記憶する記憶部と、
    前記定着部が前記本体に装着されたことに応じて、前記本体に装着されている前記定着部の前記識別部から前記識別情報を取得する取得部と、
    前記取得部が取得した前記識別情報と対応付けて前記記憶部が記憶する前記取り外し時刻からの経過時間が所定の時間以上である場合、前記定着部が前記本体に装着されてから定着処理を開始するまでに前記回転体の表面の付着物をクリーニングするクリーニング処理を実行する実行部と、
    を有し、
    前記実行部は、前記経過時間が前記所定の時間未満である場合、前記定着部が前記本体に装着されてから定着処理を開始するまでに前記クリーニング処理を実行させないことを特徴とする画像形成装置。
  8. 前記定着部を前記本体から取り出すための開口部を開閉する開閉部を有し、
    前記取り外し時刻は、前記開閉部が開放されたことに応じて記録される時刻であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記定着部を前記本体から取り出すための開口部を開閉する開閉部を有し、
    前記取得部は、前記開閉部が閉じられたことに応じて前記識別情報を取得することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
  10. 前記本体に前記定着部が装着されたことを検知する検知部を有し、
    前記取得部は、前記検知部が前記定着部の装着を検知したことに応じて前記識別情報を取得することを特徴とする請求項7又は8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  11. 前記クリーニング処理において前記回転体の表面にエアーを吹きつけるエアー吹きつけ部を有することを特徴とする請求項7乃至10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  12. 前記定着部は、前記回転体とニップ部を形成する他の回転体と、を有し、
    前記エアー吹きつけ部材は、前記定着部による定着処理の実行中において、前記ニップ部を通過する記録材を前記回転体から分離させるエアーを吹きつける部材であることを特徴とする請求項7乃至11のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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