JP6766586B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。

複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録媒体（以下、用紙ともいう）に転写して画像を担持させ、圧力および熱等を用いる定着装置によって記録媒体上の未定着トナー像を定着する過程により成立している。

定着装置としては、様々な方式のものが提案されており、例えば、加圧ローラ（加圧部材）に対向配置される定着ローラと、定着ローラと熱源を有する加熱ローラとの間に張架される無端状の定着ベルト（定着部材）とを備え、加圧ローラと定着ベルトとの圧接によって形成されたニップ部にて、定着ベルトを介して加熱ローラの熱を記録媒体に与えることで、未定着トナー像を記録媒体に加圧し、定着させるベルト定着方式が知られている。

また、定着装置において、記録媒体へ定着し切れずに定着部材や加圧部材へ転移したトナーを、シート状のクリーニングウェブ（以下、ウェブともいう）の一部を定着部材や加圧部材へ圧接させることで清掃する清掃手段（クリーニング手段）を備えることが知られている（例えば、特許文献１）。定着装置への通紙動作中、ウェブは定期的に新たな面へ送られることにより、清掃能力が維持される。以下、ウェブが圧接している定着部材、加圧部材を被清掃部材という。

ベルト定着方式の定着装置では、定着ローラは熱源を備えていないため、待機時などの定着装置の非通紙時において、定着駆動を停止し続けると、定着ローラが自然放熱により温度低下していく。すると定着ベルトは、加熱ローラで加熱されていても定着ローラに吸熱されてしまうことで温度低下してしまい、所定の定着温度を維持することができず、ウォームアップ動作が必要となる。必要以上の温度低下を防ぐため、待機時においても定着装置を定期的に加熱、駆動させる温度維持回転制御を実行し、すぐに印刷動作可能な状態を保つことが知られている。

しかしながら、温度維持回転制御を実行すると、圧接しているウェブにより被清掃部材の表面が摺擦され、磨耗粉が発生することがある。そして、長時間待機状態が続くと、被清掃部材とウェブ間に形成されるニップ（ウェブニップという）には磨耗粉が蓄積され、一定以上の量が溜まるとウェブニップをすり抜け被清掃部材を汚してしまうおそれがある。この状態から、その後通紙を行うと、磨耗粉が記録媒体へ転移されてしまい、異常画像が発生するおそれがある。

この点について、特許文献２に開示されるように、ウェブを被清掃部材から離間させる離間機構を備え、非通紙時において、ウェブを被清掃部材から離間させることが考えられる。

しかしながら、特許文献２のように、ウェブを被清掃部材から離間させる離間機構を備えるようにすると、清掃手段の構成が複雑化し、コストも上がってしまう。

そこで本発明は、簡易な構成で画像品質を良好に保つことができる定着装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、定着ローラと、熱源により加熱される加熱ローラと、少なくとも前記定着ローラと前記加熱ローラとに張架される定着ベルトと、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接してニップ部を形成する加圧ローラと、前記定着ベルトまたは前記加圧ローラを被清掃部材として、該被清掃部材に常時当接するように配置されるクリーニングウェブと、該クリーニングウェブを変位させて、該クリーニングウェブの前記被清掃部材への当接位置を変化させるウェブ駆動部と、前記定着ベルトの駆動および前記ウェブ駆動部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記定着ベルトが非駆動である待機状態において、所定のタイミングで前記定着ベルトを駆動させる温度維持回転制御を行うとともに、該温度維持回転制御の実施状況に応じて、所定のタイミングで、前記ウェブ駆動部を制御して前記クリーニングウェブの前記被清掃部材への当接位置を変化させる待機時クリーニング制御を行うものである。

本発明によれば、簡易な構成で画像品質を良好に保つことができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。 本発明に係る定着装置の一実施形態を示す概略構成図である。 定着装置および画像形成装置の機能ブロック図である。 温度維持回転制御のフローチャート（１）である。 待機時クリーニング制御のフローチャート（１）である。 待機時クリーニング制御のフローチャート（２）である。 待機時クリーニング制御のフローチャート（３）である。 温度維持回転制御のフローチャート（２）である。

以下、本発明に係る構成を図１から図８に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。

（画像形成装置）
本発明に係る画像形成装置の一実施形態について図１を参照して説明する。図１は画像形成装置１００を示す概略構成図である。

図１において、読み取りユニット１２は圧板上に置かれた原稿をスキャンするために設けられており、原稿を載置するコンタクトガラス２０と光学走査系で構成されている。光学走査系は、露光ランプ１３、第１ミラー１４、第２ミラー１７、第３ミラー１８、レンズ１５、ＣＣＤイメージセンサ１６等で構成されている。ＣＣＤイメージセンサ１６によって原稿画像が読み取られ、電気信号に変換されて処理される。

シート原稿を自動的に読み取るためのシート原稿自動読み取り装置Ａにおいて、原稿台Ｂに置かれた原稿は給送ローラＣによって原稿読み取りセンサＧの位置に送り込まれる。原稿はそのまま一定の速度で原稿読み取りセンサＧを通過し、このとき原稿の表面側の画像が原稿読み取りセンサＧによって読み取られる。読み取られた画像データは画像処理（各種補正、圧縮等）を行った後に順次、画像メモリに蓄えられる。

書き込みユニット４９はレーザ出力ユニット１９、結像レンズ２１、ミラー２２で構成され、書き込みユニット４９から出力されるレーザ光が画像作像系の感光体３０に照射される。

感光体３０に作像された画像を印刷する手順はおおよそ以下の通りである。第１トレイ２３、第２トレイ２４、第３トレイ２５に積載された用紙は、各々第１給紙装置２６、第２給紙装置２７、第３給紙装置２８によって給紙され、縦搬送ユニット２９によって感光体３０の手前位置まで搬送される。

画像メモリ上の画像データは書き込みユニット４９からのレーザ光によって感光体３０上に書き込まれ、現像ユニット３５を通過することによってトナー像が形成される。用紙はトナー像の移動に合わせて感光体３０の回転と等速で搬送ベルト３１によって搬送されながら、感光体３０上のトナー像が転写される。その後、定着装置１にて画像を定着させ、排紙ユニット３２によって排紙トレイ３３に排出される。

両面に画像を作像する場合は、各トレイ２３〜２５から給紙され、かつ作像された用紙を反転経路切り換え爪を切り換える。これにより用紙を排紙トレイ３３側に導かないで、両面入口搬送路３８に搬送し、両面搬送ユニット３６内に設けてある反転ユニット３７に導き、スイッチバック搬送路４１にいったん収納される。戻し搬送手段により逆方向（再給紙方向）に繰り出され、反転排紙切り換え爪により下方に導かれ反転し、その下方に設けられた両面中間搬送路４３に送られる。そして、駆動源（モータ）に接続された中間搬送手段４０、両面出口搬送手段４２により、再度、縦搬送ユニット２９に送られて、裏面に画像を印刷された後に排紙される。

また、用紙を反転して排出する場合、上記反転ユニット３７でスイッチバック反転した用紙を排紙反転切り換え爪により、両面中間搬送路４３を通さずに反転排紙搬送路３９に送り出して、再び排紙ユニット３２に戻し本体外に排出する。

本体から排紙される用紙は排紙先切り換え爪により本体の排紙トレイ３３、フィニッシャ４４のどちらかに排紙される。フィニッシャ４４に排紙された用紙はパンチ穴処理をするためのパンチユニット４８を通り、ステープル処理をするために、いったんスタックトレイ４５にスタックされる。

すべての用紙がスタックトレイに溜められた後、この用紙束はステープラユニット４６により綴じられて排出トレイ４７に排出される。

（定着装置）
本発明に係る定着装置の一実施形態について図２を参照して説明する。図２は定着装置１を示す概略構成図である。

定着装置１は、制御部１０と、加熱ローラ５１と、定着ローラ５２と、加熱ローラ５１および定着ローラ５２に張架される定着ベルト５３と、定着ローラ５２を押圧して定着ベルト５３との間にニップ部を形成する加圧ローラ５５と、クリーニングウェブ５８などを備えるクリーニング手段と、温度センサ６０（温度検知手段）等を備えている。また、加熱ローラ５１は、熱源としての加熱ローラ用ヒータ５０、加圧ローラ５５は、熱源としての加圧ローラ用ヒータ５４をそれぞれ内部に有している。加熱ローラ５１と定着ローラ５２の回転動作により加熱ローラ５１から定着ベルト５３が周方向に渡って全面加熱される。

定着装置１は、定着ローラ５２と加圧ローラ５５との圧接によって形成される定着ベルト５３と加圧ローラ５５とのニップ部にトナー像Ｔを担持した記録媒体Ｐを通紙して加熱定着を行うものである。なお、加熱ローラ５１、定着ローラ５２及び加圧ローラ５５は、定着装置１の筐体の長手方向に回転可能に軸支され、各ローラの駆動手段等は、筐体に固定保持されている。

ニップ部を通紙した記録媒体Ｐは、定着ローラ５２側または加圧ローラ５５側に配置された分離手段（分離板、分離爪など）によって先端部が分離されて、次工程に排出される。

加熱ローラ５１は、例えば、金属材料からなる薄肉の円筒体であって、その円筒体の内部に加熱ローラ用ヒータ５０が固設されている。加熱ローラ用ヒータ５０としては、例えば、ハロゲンヒータやカーボンヒータ等を用いることができる。また、加熱ローラ用ヒータ５０の両端部は、定着装置１の筺体に固定されている。

定着ローラ５２は、熱源を有しておらず、金属（鉄やアルミ）などの剛性の高い芯材（芯金）を、シリコーンゴムなどの厚い弾性層で覆ったものである。

定着ベルト５３は、定着ローラ５２と加熱ローラ５１の周囲に掛けまわされ、加熱ローラ５１および定着ローラ５２に密着している。このように構成した定着ベルト５３に、定着ローラ５２に対応する箇所に加圧ローラ５５を押し当てることで、ニップ部を構成する。

定着ベルト５３は、例えば、ＰＩ（ポリイミド）樹脂からなる層厚が例えば９０μｍのベース層上に、シリコーンゴムなどの弾性層、離型層が順次積層された多層構造の無端ベルトである。

定着ベルト５３の弾性層は、例えば、層厚が２００μｍ程度であって、シリコーンゴム、フッ素ゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で形成されている。定着ベルト５３の離型層は、例えば、層厚が２０μｍ程度であって、ＰＦＡ（４フッ化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）等で形成されている。また、定着ベルト５３の表層に離型層を設けることにより、トナー（トナー像）に対する離型性（剥離性）が確保されることになる。

また、定着ベルト５３は、例えば、厚さ９０μｍの耐熱樹脂の無端フィルムであるＰＩベルトで構成され、表層には、ＰＦＡ（４フッ化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）などのオフセット防止剤がコーティングされている。

加圧ローラ５５は、例えば、ＳＵＳ３０４等の芯金上に、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性層が形成されたローラ部材である。また、円筒体の内部には熱源としての加圧ローラ用ヒータ５４が固設されている。

定着ローラ５２と加圧ローラ５５とは、対向して配置されるゴムローラであり、加圧ローラ５５が定着ベルト５３を介して定着ローラ５２の中心方向に加圧されることにより、加圧ローラ５５と定着ベルト５３との間でニップ部が形成される。また、加圧ローラ５５の定着ローラ５２側への押圧力（加圧力）を制御することにより、ニップ幅の大きさを制御することが可能である。また、定着装置１の待機状態等において、加圧ローラ５５を定着ローラ５２に対し、離間可能とすることも好ましい。

加圧ローラ５５には、クリーニング手段が設けられている。クリーニング手段は、クリーニングウェブ５８、押圧ローラ５７、供給部５９、および巻き取りローラ５６を備えている。加圧ローラ５５にはスポンジ状の弾性のある押圧ローラ５７により、化学合成繊維やセルロース等からなるクリーニングウェブ５８が圧接されており、トナー像Ｔの定着時に定着ベルト５３へ付着してしまった微量のオフセットトナーが、加圧ローラ５５へ移動し、このクリーニングウェブ５８でかきとられる。

クリーニングウェブ５８の供給部５９は、軸芯へ未使用のクリーニングウェブ５８が巻きつけられており、押圧ローラ５７と加圧ローラ５５間を通り、巻き取りローラ５６へつながっている。巻き取りローラ５６は、その駆動手段であるウェブ駆動モータ６１の駆動により回転する。巻き取りローラ５６が所定のタイミングでウェブ駆動モータ６１の駆動により巻き取り動作を行うことで、クリーニングウェブ５８は供給部５９から新たな面へ更新することができる。

本実施形態では、クリーニング手段を加圧ローラ５５側に設け、クリーニングウェブ５８は加圧ローラ５５へ圧接しているが、クリーニング手段を定着ベルト５３側に設け、クリーニングウェブ５８が定着ベルト５３へ圧接する構成でも良い。また、クリーニング手段の構成は、クリーニングウェブ５８を被清掃部材に当接させて、当接位置を変化させるものであれば、図２の例に限られるものではない。

加熱ローラ用ヒータ５０は、画像形成装置１００の電源部（交流電源）により出力制御され、この加熱ローラ用ヒータ５０からの輻射熱によって加熱ローラ５１が加熱される。さらに加熱ローラ５１によって加熱された定着ベルト５３の表面から記録媒体Ｐ上の未定着トナー像Ｔに熱が加えられる。また、加圧ローラ用ヒータ５４も同様に、画像形成装置１００の電源部（交流電源）により出力制御され、この加圧ローラ用ヒータ５４からの輻射熱によって加圧ローラ５５が加熱される。

加熱ローラ用ヒータ５０および加圧ローラ用ヒータ５４の出力制御は、定着ベルト５３の任意の位置の表面に対向する位置に接触または非接触で設けられるサーモパイル等の温度センサ６０による表面温度の検出結果に基づいてなされる。本実施形態では、温度センサ６０は、定着ローラ５２に対向する位置において、定着ベルト５３に非接触で設けられている。なお、定着装置１における温度センサの設置は、これに限られるものではなく、他の位置に温度センサを設けてもよい。例えば、加圧ローラ５５の任意の位置の表面に対向する位置にも、接触または非接触で温度センサを設けておき、加圧ローラ用ヒータ５４の出力制御は、この加圧ローラ用の温度センサの検出結果に基づいてなされるものであってもよい。

図３は、画像形成装置１００および定着装置１の機能ブロック図である。なお、制御部１０は、定着装置１の制御部であっても、画像形成装置１００の制御部が制御部１０を兼ねるものであってもよい。

制御部１０は、例えば、演算部としてのＣＰＵ７０、記憶部としてのＲＡＭ７１やＲＯＭ７２、入出力インターフェース７３等がバスを介して接続されている。

制御部１０は、定着駆動モータ６２を制御して定着ベルト５３の駆動を制御する。定着駆動モータ６２は、例えば、定着ローラ５２を回転駆動させるモータであるが、これに限られるものではない。また、ウェブ駆動モータ６１を制御してクリーニング手段（クリーニングウェブ５８）の駆動を制御する。また、温度センサ６０の検出結果に基づく各ヒータ５０，５４の制御、操作パネル６３からの入力受付、表示制御、等、画像形成装置１００および定着装置１の各部を制御する。

なお、各記憶部へ必要な情報をどのように記憶させておくかは特に限定されるものではないが、例えば、ＲＡＭ７１には、クリーニングウェブ５８の使用率や、後述する温度維持回転累積値カウンタ、待機時クリーニング動作累積カウンタ、等が一時記憶される。また、ＲＯＭ７２には、クリーニングウェブ５８の使用率に対するウェブ駆動モータ６１の駆動時間テーブル、ＰＩＤ制御のパラメータ、目標温度や、後述する、温度維持回転制御の実施可否の判定の閾値、待機時クリーニング動作閾値Ｓａ、待機時クリーニング動作累積カウンタの閾値Ｓｂ，Ｓｃ、温度維持回転時間の設定値、変更量Ｒｒ、および最低回転時間Ｔｒ、省エネモード移行時間の設定値、変更量Ｒｅ、および最低移行時間Ｔｅ、等が記憶される。

［温度維持回転制御（１）］
定着装置１が実行する温度維持回転制御の一例を説明する。図４は、温度維持回転制御の第一の実施形態を示すフローチャートである。

定着装置１が非通紙時などの待機状態（Ｓ１０１）である場合、温度センサ６０により、定着ローラ５２上の定着ベルト５３の表面温度を継続的に検出している（Ｓ１０２）。

検出温度が、所定の閾値（例えば、１００℃）以下になったことを検出した場合（Ｓ１０３：Ｙ）、所定時間（例えば、３０ｓｅｃ）の温度維持回転制御を実行する（Ｓ１０４）。温度維持回転制御の実行後は、Ｓ１０２へ戻る。

温度維持回転制御は、加熱ローラ用ヒータ５０を点灯させた状態で加熱ローラ５１、定着ローラ５２、加圧ローラ５５、定着ベルト５３を駆動させる。加熱ローラ用ヒータ５０の点灯は、温度センサ６０やその他の温度センサ値によるＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential Controller）制御により、定着ベルト５３が所定温度（例えば、１６０℃）を維持するように制御される。

この温度維持回転制御により、定着ローラ５２が定着ベルト５３を介して加熱され、適切な温度以上に保たれる。

しかしながら、図４に示したような温度維持回転制御を実施することで、その駆動時において、圧接しているウェブ５８により被清掃部材の表面が摺擦され、磨耗粉が発生することがあり、ウェブニップに磨耗粉が蓄積されることで、被清掃部材を汚してしまうおそれがある。

そこで、本実施形態に係る定着装置（定着装置１）は、定着ローラ（定着ローラ５２）と、熱源（加熱ローラ用ヒータ５０）により加熱される加熱ローラ（加熱ローラ５１）と、少なくとも定着ローラと加熱ローラとに張架される定着ベルト（定着ベルト５３）と、定着ベルトを介して定着ローラに圧接してニップ部を形成する加圧ローラ（加圧ローラ５５）と、定着ベルトまたは加圧ローラを被清掃部材として、該被清掃部材に常時当接するように配置されるクリーニングウェブ（クリーニングウェブ５８）と、該クリーニングウェブを変位させて、該クリーニングウェブの被清掃部材への当接位置を変化させるウェブ駆動部（巻き取りローラ５６、ウェブ駆動モータ６１）と、定着ベルトの駆動およびウェブ駆動部を制御する制御部（制御部１０）と、を備え、制御部は、定着ベルトが非駆動である待機状態において、所定のタイミングで定着ベルトを駆動させる温度維持回転制御を行うとともに、該温度維持回転制御の実施状況に応じて、所定のタイミングで、ウェブ駆動部を制御してクリーニングウェブの被清掃部材への当接位置を変化させる待機時クリーニング制御を行うものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。

［待機時クリーニング制御（１）］
図５は、待機時クリーニング制御の第一の実施形態を示すフローチャートである。上述したように、待機状態において所定の条件を満たすことで温度維持回転制御が開始される（Ｓ２０１）。次いで、温度維持回転累積値が待機時クリーニング動作閾値Ｓａ以上となっているか判定する（Ｓ２０２）。

ここで、「温度維持回転累積値」は、例えば、温度維持回転制御の駆動時間（例えば、ウェブ駆動モータ６１の駆動時間）の累積値である。また、温度維持回転制御の駆動量（例えば、ウェブ駆動モータ６１の駆動量）の累積値を用いてもよい。また、「待機時クリーニング動作閾値Ｓａ」は予め設定された閾値であり、画像形成装置１００の操作パネル６３などの入力装置などから任意に変更可能とすることも好ましい。

温度維持回転累積値が、待機時クリーニング動作閾値Ｓａ以上となっている場合（Ｓ２０２：Ｙ）は、所定時間（Ｔａ秒）ウェブ駆動モータ６１を動作させ、クリーニングウェブ５８の巻き取りを実施する（Ｓ２０３）。これを待機時クリーニング動作と呼ぶ。

次いで、温度維持回転累積値に、今回の動作１回分の値を加算する（Ｓ２０４）。例えば、温度維持回転累積値が駆動時間の累積値である場合、このカウンタに３０ｓｅｃを加算する。

一方、温度維持回転累積値が、待機時クリーニング動作閾値Ｓａ未満である場合（Ｓ２０２：Ｎ）は、待機時クリーニング動作は実施せず、温度維持回転累積値の加算処理を実行する（Ｓ２０４）。

この待機時クリーニング制御の第一の実施形態によれば、温度維持回転制御の駆動時間や駆動量を累積カウントし、その結果が一定値以上となった場合に、ウェブを巻き取る待機時クリーニング動作を実施することで、ウェブと被清掃部材の摺擦に起因する異常画像を防止して、画像品質を保つことができる。このとき、ウェブと被清掃部材との離間機構を設ける必要がないため、簡易かつ低コストで、画像品質を保つことができる。

［待機時クリーニング制御（２）］
以下、本発明に係る定着装置１が実施する待機時クリーニング制御の他の好ましい実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の点についての説明は適宜省略する。

第二の実施形態では、印刷動作時のクリーニングウェブ５８の巻き取り動作（印刷動作時クリーニング動作と呼ぶ）と、上述した待機時クリーニング動作の動作時間について説明する。

印刷動作中において、印刷を繰り返すと微量のオフセットトナーがクリーニングウェブ５８に回収され、その量が許容値を超えるとクリーニングウェブ５８からトナーがすり抜けてしまい、記録媒体Ｐが汚れてしまうおそれがある。このため、印刷動作中は所定時間が経過するごとにクリーニングウェブ５８を巻き取り、加圧ローラ５５への接触面をリフレッシュする印刷動作時クリーニング動作が実施される。

このとき、クリーニングウェブ５８の供給部５９の残量が多い時期（初期状態）と、残量の少ない時期（経時状態）では、巻き取りローラ５６のローラ径が変化する。すなわち、巻き取りローラ５６のローラ径は、経時状態の方が多くのクリーニングウェブ５８を巻き取った状態であるためローラ径が大きい。よって、ウェブ駆動モータ６１の回転数が一定の場合、経時状態の方が、クリーニングウェブ５８の巻き取り量が多くなる。

このため、印刷動作時クリーニング動作では、クリーニングウェブ５８の巻取り量が所望の巻取り量（巻取り量Ｗ１とする）となるよう、ウェブ駆動モータ６１の駆動時間を初期状態から経時状態にかけて徐々に短くなるように制御される。

一方、待機時クリーニング動作は、回収する対象物が磨耗粉であり、細かな粒子であることから、印刷中に溶融してトナー同士が固着したオフセットトナーよりもクリーニングウェブ５８からのすり抜けが発生しやすい。このため、待機時クリーニング動作における所望の巻取り量（巻き取り量Ｗ２）は、Ｗ２＞Ｗ１を満たすように、巻取り動作を実施することが好ましい。

また、待機時クリーニング動作時の巻き取り量Ｗ２の適正な上限設定としては、押圧ローラ５７と加圧ローラ５５により形成されるニップ（ウェブニップ）のニップ幅をＷ３とした場合、それに１回当たりの巻き取り量をマージンとして付加し、Ｗ２≦Ｗ３＋Ｗ１とすることが好ましい。

これにより、クリーニングウェブ５８と加圧ローラ５５の接触面を完全にリフレッシュすることができる。また、加圧ローラ５５と接触するクリーニングウェブ５８のウェブ面が全て新たな面となるため、Ｗ３＋Ｗ１以上巻き取りをしても異常画像防止への効果は薄い。このため、これを上限とすることで無駄なクリーニングウェブ５８の消費を回避することができる。

この待機時クリーニング制御の第二の実施形態によれば、待機時クリーニング動作の駆動時間または駆動量を、印刷動作時クリーニング動作の駆動時間または駆動量よりも多く設定することで、細かな磨耗粉の付着しているウェブ面を確実にリフレッシュして、磨耗粉による異常画像を防止することができる。

［待機時クリーニング制御（３）］
図６は、待機時クリーニング制御の第三の実施形態を示すフローチャートである。上述の待機時クリーニング動作が実施された時（Ｓ３０１、図５のＳ２０３）、待機時クリーニング動作累積カウンタに１回分の動作情報を加算する（Ｓ３０２）。ここでの１回分の動作情報とは、例えば、待機時クリーニング動作の実施回数、駆動時間、駆動量、等である。ここでは、実施回数を例に説明する。

次いで、待機時クリーニング動作累積カウンタの値が、所定の値（閾値Ｓｂ）以上であるか否かを判定する（Ｓ３０３）。動作情報が実施回数である場合、所定回数以上実行されたかどうかを判断する。

待機時クリーニング動作累積カウンタの値が閾値Ｓｂ以上である場合（Ｓ３０３：Ｙ）、温度維持回転制御の実行時間（温度維持回転時間という）の設定値を、「現在の設定値−Ｒｒ秒」とし、現在設定されている時間よりも短く調整する（Ｓ３０４）。なお、Ｒｒは、例えば５秒などと設定し、現在の温度維持回転時間が３０秒である場合、調整後の温度維持回転時間は２５秒となる。なお、本実施形態では、現在の設定値をＲｒ秒分減じることで、温度維持回転時間を減らしているが、「現在の設定値×係数」として所定の割合で温度維持回転時間を減らしてもよい。

このように、温度維持回転時間を短くすることにより、クリーニングウェブ５８と加圧ローラ５５の摺擦時間が減少するため、加圧ローラ５５の磨耗を低減することが可能となる。

温度維持回転時間の調整後、調整後の温度維持回転時間が、温度維持回転制御の最低回転時間Ｔｒを下回っていないかを判断する（Ｓ３０５）。ここでＴｒは温度維持回転制御により、定着ローラ５２が適切な温度に保たれるために、最低限必要な回転時間である。

調整後の温度維持回転時間が、最低回転時間Ｔｒを下回っている場合（Ｓ３０５：Ｙ）は、温度維持回転時間をＴｒに再調整する（Ｓ３０６）。調整後の温度維持回転時間が、最低回転時間Ｔｒを超えている場合（Ｓ３０５：Ｎ）、およびＴｒへの再調整（Ｓ３０６）の後、待機時クリーニング動作累積カウンタの値をリセットする（Ｓ３０７）。

一方、待機時クリーニング動作累積カウンタの値が閾値Ｓｂ未満である場合（Ｓ３０３：Ｎ）は、そのまま終了となる。なお、ＲｒやＳｂなどの各設定値は画像形成装置１００の操作パネル６３などの入力装置などから任意に変更可能とすることも好ましい。

第三の実施形態では、連続して待機時クリーニング動作が実行される、すなわち、長時間に亘って待機状態に置かれる使用条件であることを検出した場合には、温度維持回転時間を短縮している。このため、待機時クリーニング動作累積カウンタの値≧閾値Ｓｂの条件を満たす前に、印刷動作中のウェブ巻取り動作が実行された場合、待機時クリーニング動作累積カウンタの値はリセットされる。

この待機時クリーニング制御の第三の実施形態によれば、待機時クリーニング動作が連続して行われる条件を検知した場合に、温度維持回転制御の駆動時間または駆動量を現在値よりも少なく調整することで、ウェブと被清掃部材の摺擦時間を減少させて、被清掃部材の磨耗を低減し、異常画像の発生を抑制することができる。また、待機時クリーニング動作の頻度も抑えられるため、ウェブの寿命を延長することができ、ウェブの交換による保守コスト低減や省資源化を図ることができる。

［待機時クリーニング制御（４）］
図７は、待機時クリーニング制御の第四の実施形態を示すフローチャートである。上述の待機時クリーニング動作が実施された時（Ｓ４０１、図５のＳ２０３）、待機時クリーニング動作累積カウンタに１回分の動作情報を加算する（Ｓ４０２）。ここでの１回分の動作情報とは、例えば、待機時クリーニング動作の実施回数、駆動時間、駆動量、等である。ここでは、実施回数を例に説明する。

次いで、待機時クリーニング動作累積カウンタの値が、所定の値（閾値Ｓｃ）以上であるか否かを判定する（Ｓ４０３）。動作情報が実施回数である場合は、所定回数以上実行されたかどうかを判断する。

待機時クリーニング動作累積カウンタの値が閾値Ｓｃ以上である場合（Ｓ４０３：Ｙ）、省エネモード移行時間の設定値を、「現在の設定値−Ｒｅ分」とし、現在設定されている時間よりも短く調整する（Ｓ４０４）。なお、省エネモードとは、機器の消費電力を低減するために定着装置使用電力を抑制するなどの制御を行う状態であり、省エネモードでは温度維持回転制御は実施されない。また、Ｒｅは、例えば１５分などと設定し、現在の省エネモード移行時間が６０分である場合、調整後の省エネモード移行時間は４５分となる。なお、本実施形態では、現在の設定値をＲｅ分減じることで、省エネモード移行時間を減らしているが、「現在の設定値×係数」として所定の割合で省エネモード移行時間を減らしてもよい。

このように、省エネモード移行時間を短くすることにより、クリーニングウェブ５８と加圧ローラ５５の摺擦時間が減少するため、加圧ローラ５５の磨耗を低減することが可能となる。

省エネモード移行時間の調整後、調整後の省エネモード移行時間が、最低移行時間Ｔｅを下回っていないかを判断する（Ｓ４０５）。ここでＴｅは磨耗粉による異常画像が発生することを確実に防止できる時間であることに加え、ユーザの利便性を向上するために設定可能な最長の時間とすることが好ましい。例えば、省エネモード移行時間を１分とすれば異常画像は発生しないが、頻繁に省エネモードに入り、印刷前に都度ウォームアップ動作が行われ、利便性が低下してしまう。このため、異常画像の発生しない最長の時間、例えば、その時間が３０分の場合、３０分を最低移行時間Ｔｅとする。

調整後の省エネモード移行時間が、最低移行時間Ｔｅを下回っている場合（Ｓ４０５：Ｙ）は、省エネモード移行時間をＴｅに再調整する（Ｓ４０６）。調整後の省エネモード移行時間が、最低移行時間Ｔｅを超えている場合（Ｓ４０５：Ｎ）、およびＴｅへの再調整（Ｓ４０６）の後、待機時クリーニング動作累積カウンタの値をリセットする（Ｓ４０７）。

一方、待機時クリーニング動作累積カウンタの値が閾値Ｓｃ未満である場合（Ｓ４０３：Ｎ）は、そのまま終了となる。なお、Ｒｅや閾値Ｓｃなどの各設定値は画像形成装置１００の操作パネル６３などの入力装置などから任意に変更可能とすることも好ましい。

第四の実施形態では、連続して待機時クリーニング動作が実行される、すなわち、長時間に亘って待機状態に置かれる使用条件であることを検出した場合には、長時間待機状態とならないよう省エネモード移行時間を短縮している。このため、待機時クリーニング動作累積カウンタの値≧閾値Ｓｃの条件を満たす前に、印刷動作中のウェブ巻取り動作が実行された場合、待機時クリーニング動作累積カウンタの値はリセットされる。

なお、省エネモード移行時間はユーザが自由に設定可能な項目であるため、省エネモード移行時間を変更したくないユーザがいることも想定される。このため、省エネモード移行時間の調整制御の要否は、ユーザが操作パネル６３から設定可能とすることが好ましい。また、省エネモード移行時間の調整条件を満たし、設定値の変更がされる際に、変更の可否を確認メッセージとして操作パネル６３に表示し、ユーザに可否を選択可能とするようにしてもよい。また、本実施形態において、第三の実施形態で説明した制御を併せて実行するようにしてもよい。

この待機時クリーニング制御の第四の実施形態によれば、待機時クリーニング動作が連続して行われる条件を検知した場合に、省エネモード移行時間を現在値よりも短く調整することで、温度維持回転制御が実施される頻度が減少するため、被清掃部材の磨耗を低減し、異常画像の発生を抑制することができる。また、待機時クリーニング動作の頻度も抑えられるため、ウェブの寿命を延長することができ、ウェブの交換による保守コスト低減や省資源化を図ることができる。

［温度維持回転制御（２）］
図４の温度維持回転制御では、温度センサ６０により、定着ローラ５２上の定着ベルト５３の表面温度を継続的に検出し、その検出温度が、所定の閾値以下になった場合に温度維持回転制御を実行することについて説明した。

温度維持回転制御の他の例について説明する。図８は、温度維持回転制御の第二の実施形態を示すフローチャートである。

定着装置１が非通紙時などの待機状態（Ｓ５０１）である場合、定着装置１が非駆動である時間をカウントする（Ｓ５０２）。

定着装置１の非駆動時間が所定時間（例えば、３００ｓｅｃ）を超えた場合（Ｓ５０３：Ｙ）、所定時間（例えば、３０ｓｅｃ）の温度維持回転制御を実行する（Ｓ５０４）。温度維持回転制御の実行後は、Ｓ５０２へ戻る。なお、温度維持回転制御や制御時のヒータの点灯制御は、図４の場合と同様である。また、温度維持回転制御の開始を判定する非駆動時間の閾値（３００ｓｅｃ）や、温度維持回転時間（３０ｓｅｃ）は、操作パネル６３等から変更可能とすることも好ましい。上述した第一〜第四の実施形態の待機時クリーニング制御の前提となる温度維持回転制御は、図４および図８のいずれの方式であってもよい。

この温度維持回転制御によれば、定着装置１が非駆動である時間をカウントし、その累積時間に基づいて温度維持回転制御を実施することで、定着ローラ５２の温度を所望の温度以上に保つことができる。

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに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において種々変形実施可能である。

１ 定着装置
１０ 制御部
１２ 読み取りユニット
１３ 露光ランプ
１４ 第１ミラー
１５ レンズ
１６ ＣＣＤイメージセンサ
１７ 第２ミラー
１８ 第３ミラー
１９ レーザ出力ユニット
２０ コンタクトガラス
２１ 結像レンズ
２２ ミラー
２３ 第１トレイ
２４ 第２トレイ
２５ 第３トレイ
２６ 第１給紙装置
２７ 第２給紙装置
２８ 第３給紙装置
２９ 縦搬送ユニット
３０ 感光体
３１ 搬送ベルト
３２ 排紙ユニット
３３ 排紙トレイ
３５ 現像ユニット
３６ 両面搬送ユニット
３７ 反転ユニット
３８ 両面入口搬送路
３９ 反転排紙搬送路
４０ 中間搬送手段
４１ スイッチバック搬送路
４２ 両面出口搬送手段
４３ 両面中間搬送路
４４ フィニッシャ
４５ スタックトレイ
４６ ステープラユニット
４７ 排出トレイ
４８ パンチユニット
４９ 書き込みユニット
５０ 加熱ローラ用ヒータ
５１ 加熱ローラ
５２ 定着ローラ
５３ 定着ベルト
５４ 加圧ローラ用ヒータ
５５ 加圧ローラ
５６ 巻き取りローラ
５７ 押圧ローラ
５８ クリーニングウェブ
５９ 供給部
６０ 温度センサ
６１ ウェブ駆動モータ
６２ 定着駆動モータ
６３ 操作パネル
７０ ＣＰＵ
７１ ＲＡＭ
７２ ＲＯＭ
７３ 入出力インターフェース
１００ 画像形成装置
Ａ シート原稿自動読み取り装置
Ｂ 原稿台
Ｃ 給送ローラ
Ｇ 原稿読み取りセンサ
Ｐ 記録媒体
Ｔ トナー像

特開２０１２− ５８３５６号公報 特許第３９３６５０１号公報

Claims (6)

1. 定着ローラと、
   熱源により加熱される加熱ローラと、
   少なくとも前記定着ローラと前記加熱ローラとに張架される定着ベルトと、
   前記定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接してニップ部を形成する加圧ローラと、
   前記定着ベルトまたは前記加圧ローラを被清掃部材として、該被清掃部材に常時当接するように配置されるクリーニングウェブと、
   該クリーニングウェブを変位させて、該クリーニングウェブの前記被清掃部材への当接位置を変化させるウェブ駆動部と、
   前記定着ベルトの駆動および前記ウェブ駆動部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記定着ベルトが非駆動である待機状態において、
   所定のタイミングで前記定着ベルトを駆動させる温度維持回転制御を行うとともに、
   該温度維持回転制御の実施状況に応じて、前記ウェブ駆動部を制御して前記クリーニングウェブの前記被清掃部材への当接位置を変化させる待機時クリーニング制御を行い、前記待機状態での前記待機時クリーニング制御における前記ウェブ駆動部の駆動時間または駆動量を、通紙中のクリーニング制御における前記ウェブ駆動部の駆動時間または駆動量よりも大きくすることを特徴とする定着装置。
2. 前記制御部は、
   通紙がなされず前記待機時クリーニング制御が連続して実行される場合において、所定の長時間に亘って待機状態におかれる使用条件であることが検出された場合に、前記温度維持回転制御の駆動時間または駆動量を低減させることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記制御部は、
   通紙がなされず前記待機時クリーニング制御が連続して実行される場合において、所定の長時間に亘って待機状態におかれる使用条件であることが検出された場合に、省エネモード移行時間を短くすることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
4. 前記定着ローラに前記定着ベルトが張架された位置に接触または非接触に設けられた温度検知手段を備え、
   前記制御部は、
   前記温度検知手段の検知結果に応じて、前記温度維持回転制御の実行可否を決定することを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の定着装置。
5. 前記制御部は、
   前記待機状態での該定着装置の非駆動時間を測定し、該非駆動時間に応じて、前記温度維持回転制御の実行可否を決定することを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の定着装置。
6. 請求項１から５までのいずれかに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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