JP2020177113A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像の定着に用いられる部材のクリーニングに用いられるトナーの消費量を低減する。【解決手段】画像形成装置（１００）において、シートを搬送する搬送手段（４００）と、シートに画像を形成する画像形成手段（２３０）と、シートを挟持した状態で回転する回転体対（３２，３１）と、シート上のトナー像を加熱する発熱体（３３）とを有し、トナー像をシートに定着させる定着手段（３０）と、シートの画像を読み取る読取手段（４４）と、クリーニング処理を実行する制御手段（１００Ａ）とを備え、第１パターン画像が形成されたシートを用いて回転体対の付着物をクリーニングし、ニップ部通過後のシートの第１パターン画像によって特定される領域において付着物の付着箇所を検出し、検出結果に応じて第１パターン画像よりも小さい第２パターン画像を、次回のクリーニング動作に用いるシートに形成する。【選択図】図１

Description

本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。

電子写真方式や静電記録方式の画像形成装置では、従来、感光体や中間転写体などの像担持体に形成されたトナー像が用紙に転写される。用紙に転写されたトナー像は、加圧及び加熱されて用紙に定着された後、最終印刷物として画像形成装置の本体から排出される。このような画像形成装置として、用紙の表面に画像を形成した後に、装置内で用紙を反転させ、用紙の裏面に対しても画像を形成できる両面印刷機構を有しているものが一般的となっている。また、両面印刷機構として、スイッチバック機構を採用することで省スペース化を実現した画像形成装置が主流となっている。

ところで、これらの画像形成装置では、印刷枚数が多くなると、定着工程を行う加圧ローラ等にトナーや紙粉等が付着して、用紙に形成される画像の品質不良が発生することがある。これに対して、特許文献１では、加圧ローラに付着したトナーや紙粉などを除去するクリーニングを行う画像形成装置が開示されている。特許文献１では、高印字率のパターンが形成された用紙を作成し、パターン形成面が加圧ローラ側と当接するように用紙を搬送して、トナーや紙粉を用紙に付着させてクリーニングを行っている。

特開２０１３−１０９３７７号公報

印刷枚数や紙種によって、トナーや紙粉の付着による加圧ローラの汚れ度合いは異なる。例えば、加圧ローラの汚れ度合いが大きい場合、１回のクリーニングでは、汚れを十分に除去することが出来ないおそれがある。このような場合、再度クリーニングを行うこととなるが、従来は、１回目と同じパターンが形成された用紙によって２回目のクリーニングを行っていた。そのため、クリーニングが不要な箇所にも高印字率のパターン画像が印刷され、無駄なトナーを消費してしまうといった課題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、画像の定着に用いられる部材のクリーニングに用いられるトナーの消費量を低減することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、画像形成装置において、シートを搬送する搬送手段と、シートにトナー像を付着させて画像を形成する画像形成手段と、シートを挟持した状態で回転する回転体対と、シート上のトナー像を加熱する発熱体とを有し、前記画像形成手段により付着されたトナー像をシートに定着させる定着手段と、シートの画像を読み取る読取手段と、前記回転体対をクリーニングするクリーニング処理を実行する制御手段と、を備え、前記制御手段は、クリーニング処理を開始すると、所定のパターン画像が形成されたクリーニングシートを前記回転体対のニップ部に向かって通過させ、前記回転体対の付着物を当該クリーニングシートに付着させるクリーニング動作を実行し、第１パターン画像が形成された第１クリーニングシートを用いるクリーニング動作において、前記ニップ部を通過した後の前記第１クリーニングシートの画像データを前記読取手段に読み取らせ、前記読取手段が読み取った画像データのうち、前記第１パターン画像によって特定される領域において前記付着物が付着した付着箇所を検出し、検出結果に応じて、前記画像形成手段に、前記付着箇所を含み、かつ、前記第１パターン画像よりも小さい第２パターン画像を、次回のクリーニング動作に用いるシートに対して形成させる、ことを特徴とする。

本発明によれば、加圧ローラのクリーニングに用いられるトナーの消費量を低減することができる。

実施例１に係る画像形成装置の概略断面図。 実施例１に係る定着器の概略断面図。 実施例１に係る画像形成装置の制御ブロック図。 実施例１に係る１回目のクリーニング動作で用いられるクリーニングシートを示す図。 （ａ）実施例１に係るクリーニング後のクリーニングシートの一例を示す図、（ｂ）読取画像における明度分布と加圧ローラの長手方向の位置との関係を示す図、（ｃ）加圧ローラの長手方向における汚染トナーの付着位置を示す図。 （ａ）実施例１に係る加圧ローラにおける汚染トナーの分布図、（ｂ）２回目のクリーニング動作におけるクリーニングパターンの一例を示す図。 実施例１に係るクリーニング処理の実行手順を示すフローチャート。 実施例１に係る画像形成装置の他の形態を示す概略断面図。 実施例２に係る１回目のクリーニング動作で用いられるクリーニングシートを示す図。 実施例２に係るクリーニング後のクリーニングシートの一例を示す図。 実施例２に係る加圧ローラにおける汚染トナーの分布図。 実施例２に係る２回目のクリーニング動作におけるクリーニングパターンの一例を示す図。 実施例３に係るクリーニング処理の実行手順を示すフローチャート。

以下、本発明を実施するための例示的な形態について図面を参照して説明する。

＜実施例１＞
まず、本開示の実施例１に係る画像形成装置の全体構成の概略について説明する。図１は、本実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。本実施例に係る画像形成装置は、電子写真方式の画像形成手段２３０を備えるプリンタ１００であって、着脱可能な画像形成部であるプロセスステーション（プロセスカートリッジ）５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを備える。４個のプロセスカートリッジ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、それぞれが、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナー（現像剤）による画像を形成する点で相違するものの、画像形成に係る構造は同一である。したがって、以下の説明においては、プロセスカートリッジ５Ｙを例に挙げて説明を行う。プロセスカートリッジ５Ｙは、トナーが収容されるトナー容器２３Ｙ、感光体１Ｙ、帯電ローラ２Ｙ、現像ローラ３Ｙ、感光体１Ｙ表面の不要なトナーを除去するクリーニングブレード４Ｙ、不要なトナーが収容される廃トナー容器２４Ｙを有する。プロセスカートリッジ５Ｙの下方に配置された露光装置７Ｙは、画像データに応じた画像信号に基づき感光体１Ｙを露光する。

感光体１Ｙはドラム状の回転可能な部材であって、感光体１Ｙの表面は、回転過程で帯電ローラ２Ｙにより所定の極性及び所定の電位に一様に帯電される。帯電された感光体１Ｙは、露光装置７Ｙにより露光され、感光体１Ｙの表面には、イエローの色成分像に対応した静電潜像が形成される。帯電ローラ２Ｙは、感光体１Ｙの回転に伴って従動回転する。感光体１Ｙ上に形成された静電潜像は、現像ローラ３Ｙにより現像される。現像ローラ３Ｙには、トナー容器２３Ｙからイエローのトナーが供給され、現像ローラ３Ｙによって感光体１Ｙ上の静電潜像に対応したイエローのトナー像が現像される。トナー容器２３Ｙに収容されたトナーは、負に帯電した非磁性一成分トナーであり、静電潜像の現像は、非磁性一成分接触現像方式によって行われる。また、現像ローラ３Ｙには不図示の電源により電圧が印加されており、この電圧により現像が行われる。

中間転写ベルトユニットは、中間転写ベルト８、駆動ローラ９、二次転写対向ローラ１０、ベルト用クリーニングブレード２１、ベルト用トナーボックス２２から構成される。また中間転写ベルトユニットには、中間転写ベルト８の内側であって感光体１Ｙに対向する位置に一次転写ローラ６Ｙが設けられている。駆動ローラ９は不図示のモータによって回転し、駆動ローラ９の回転に伴って、中間転写ベルト８が図１中の矢印Ａ方向に回動される。また、中間転写ベルト８の回動に伴って二次転写対向ローラ１０が従動回転する。感光体１Ｙは、図１中の矢印方向に回転する。一次転写ローラ６Ｙには、不図示の電源により正極性の一次転写バイアスが印加される。この電圧により、感光体１Ｙ上のトナー像は、順次、中間転写ベルト８上に一次転写され、ＹＭＣＫの４色のトナー像が重畳された状態で二次転写ローラ１１まで搬送される。感光体１Ｙのクリーニングブレード４Ｙは、感光体１Ｙに圧接して設けられ、中間転写ベルト８に一次転写されずに感光体１Ｙ表面に残った残留トナー及びその他の感光体１Ｙ上の残留物を除去する。また、ベルト用クリーニングブレード２１は、駆動ローラ９に張架された中間転写ベルト８に圧接して設けられている。ベルト用クリーニングブレード２１は、後述する二次転写においてシートＰに二次転写されずに中間転写ベルト８表面に残った残留トナー及びその他の中間転写ベルト８上の残留物を除去する。本実施例においては、画像形成部及び中間転写ベルトユニットが協働して画像形成手段２３０として機能する。

給搬送装置１２は、シートＰが収納された給送カセット１３からシートＰを給送する給送ローラ１４と、給送されたシートＰを搬送路５０に向けて搬送する搬送ローラ対１５とを有する。そして、給搬送装置１２から搬送されたシートＰは、レジストレーションローラ対１６によって二次転写ローラ１１に搬送される。二次転写ローラ１１には、不図示の電源により電圧が印加されている。そして、中間転写ベルト８からシートＰへの二次転写過程において、二次転写ローラ１１に正極性のバイアスを印加することにより、搬送されたシートＰに、中間転写ベルト８上のトナー像が転写される。トナー像が転写されたシートＰは、定着手段３０に搬送される。定着手段３０は、定着ヒータ３３と定着ヒータ３３の温度を測定するサーミスタ３３１を内蔵した定着フィルム３１と、定着フィルム３１に圧接可能に設けられた加圧ローラ３２を備えたフィルム加熱方式の定着器である。定着フィルム３１と加圧ローラ３２とによって形成される定着ニップ部Ｎを通過することにより、シートＰが加熱及び加圧され、シートＰにトナー像が定着される。トナー像が定着されたシートＰは、排出ローラ対２０によって、プリンタ１００の機外へ排出される。プリンタ１００は、シートＰの両面に対して画像形成可能であり、また、両面印刷の際にシートＰが通過する両面搬送路５１上に画像読取手段４４を備える。画像読取手段４４には、シートＰのスキャン画像を取得するスキャン機能が実装されている。

シートＰの両面に対して画像形成を行う場合、定着手段３０を通過したシートＰの後端が両面フラッパ４０を通過した後で、両面フラッパ４０のポジションが両面搬送路５１の方向に切り替えられる。また、排出ローラ対２０の回転方向を決定する不図示の反転クラッチにより、排出ローラ対２０の回転方向が両面搬送路５１の方向に切り替えられる。これにより、シートＰの搬送方向が反転され、シートＰは排出ローラ対２０から両面搬送路５１に搬送される反転搬送動作が行われる。両面搬送路５１では、シートＰが、両面搬送ローラ対４１と本体合流ローラ対４３によってレジストレーションローラ対１６まで搬送される。レジストレーションローラ対１６以降は、シートＰの表面に画像形成を行うときと同一の処理が実行され、シートＰは定着手段３０を通過後、プリンタ１００の機外へ排出される。本実施例においては、給搬送装置１２、両面フラッパ４０、排出ローラ対２０、両面搬送ローラ対４１、本体合流ローラ対４３、レジストレーションローラ対１６が協働してシート搬送手段４００として機能する。

画像読取手段４４は、不図示の発光素子とＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）などの受光素子を有し、シートＰに対して加圧ローラ３２の長手方向全域をスキャンすることができる。画像読取手段４４は、両面搬送路５１を搬送されるシートＰの画像を時系列のデジタル画素信号として光電読み取りする。画像読取手段４４によって読み取られたデジタル画素信号は、記憶手段１４０（図３参照）にスキャン画像データとして記憶される。画像読取手段４４によってシートＰの表面をスキャンする時は、前述したシートＰの両面に対して画像形成を行う場合と同様に、まず、両面搬送路５１へシートＰを搬送する。そして、シートＰが両面搬送ローラ対４１を通過したタイミングで、画像読取手段４４によってシートＰの表面の読み取りが開始される。なお、シートＰが両面搬送路５１に搬送されると、シートＰに画像が形成されたときとは、搬送方向の上下が入れ替わることとなる。したがって、画像読取手段４４が読み取ったシートＰの画像は、シートＰに画像が形成されたときとはシートＰの搬送方向の上流と下流とが入れ替わったものとなる。画像読み取りが完了したシートＰは、再度、搬送路５０を搬送され、排出ローラ対２０によってプリンタ１００の機外に排出される。

次に、プリンタ１００に搭載されている定着手段３０の全体構成の概略を説明する。図２は定着手段３０の概略断面図である。図２においては、説明の便宜上、定着手段３０の配設状態を、図１中に記載されたものに対し右方向に９０度回転させて示している。定着手段３０は、定着フィルム３１と、加圧ローラ３２と、定着ヒータ３３と、ヒータホルダ３４と、加圧ステー３５と、入り口ガイド３６とを有する。定着フィルム３１は、基層３１１の外周面上に弾性層３１２と表層３１３が積層され、エンドレスのフィルム状に形成された部材である。弾性層３１２は、シートＰに対するトナーＴの定着性の向上や光沢度の均一化を目的として、シリコーンゴムなどの耐熱性を有する弾性材料で構成される。表層３１３は、シートＰとの分離性向上、及び、トナーＴの層が分断して生じるオフセット現象の抑制を目的として、フッ素樹脂等の耐熱性を有する離型性の良い材料で構成される。表層３１３の厚みは、定着手段３０を通過するシートＰの累計の枚数（通紙枚数）の増加に伴い減少していく。したがって、表層３１３は、所定の通紙枚数のシートＰが通過できるように、あらかじめ設定された寿命を全う出来る厚みに設計される。

加圧ローラ３２は、芯軸部３２１と、少なくとも１層以上の弾性層３２２と、表層３２３とを有する。弾性層３２２は、定着ニップ部Ｎの幅を確保するために、シリコーンゴムあるいはフッ素ゴムなどの耐熱性を有する弾性材料で構成される。表層３２３は、トナーＴや紙粉などの付着物による汚れを防止するために、フッ素樹脂等の耐熱性を有する離型性の良い材料で構成される。本実施例では、加圧ローラ３２は、外径２５ｍｍを採用しているため、加圧ローラ３２の外周長、すなわち、加圧ローラ３２の円周の長さは、１周当たりおよそ７８．５ｍｍである。定着ヒータ３３は、定着フィルム３１の内周面と接触しながら定着フィルム３１を急速加熱する板状の発熱体である。定着ヒータ３３の温度は、定着ヒータ３３の基板裏面に当接された状態で設けられている温度検知手段としてのサーミスタ３３１により検知される。そして、後述する定着制御手段１２２（図３）により、サーミスタ３３１の検知信号に基づいて定着ヒータ３３が所定の目標温度になるように不図示の通電発熱抵抗層への通電が制御される。ヒータホルダ３４は、定着ヒータ３３を保持している。加圧ステー３５は、剛性を有する部材で構成され、不図示の加圧手段から受けた加圧力を、ヒータホルダ３４を介して加圧ローラ３２に付与する。この加圧力により、定着フィルム３１と加圧ローラ３２とによって形成される回転体対の間に所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。

次に、定着手段３０における定着プロセスについて説明する。加圧ローラ３２は、不図示の駆動手段によって、矢印Ｒ１方向に回転駆動される。そして、定着フィルム３１は、加圧ローラ３２の回転に伴い、矢印Ｒ２方向に従動回転する。定着ヒータ３３は、サーミスタ３３１の検知信号に基づいて急速昇温され、定着フィルム３１を加熱する。定着ヒータ３３が所定の目標温度に制御された状態において、シートＰが入り口ガイド３６に沿って定着ニップ部Ｎに案内され、定着フィルム３１と加圧ローラ３２とにより挟持された状態で矢印Ｄ方向に搬送される。定着フィルム３１と加圧ローラ３２とによる搬送過程において、シートＰには熱と圧力が加えられて、未定着のトナーＴが定着される。

プリンタ１００において画像形成動作を繰り返すことにより、定着手段３０の通紙枚数が増えると、加圧ローラ３２に対してトナーＴや紙粉等の付着物が付着していく場合がある。本実施例における汚染トナーは、トナーＴや紙粉等の加圧ローラ３２の付着物である。一般的に、加圧ローラ３２の表面温度は、定着フィルム３１よりも相対的に低くなるため、定着手段３０を通過するシートＰのトナーＴや紙粉等が付着しやすいためである。加圧ローラ３２の汚染トナーの付着量が多くなると、シートＰが定着ニップ部Ｎを搬送される過程で、加圧ローラ３２から汚染トナーが分離してシートＰに付着し、汚染トナーによる画像不良が発生する場合がある。汚染トナーの量が更に多くなると、シートＰが加圧ローラ３２から分離しづらくなり、この結果、シートＰが加圧ローラ３２に巻付く、いわゆる巻付きジャムが発生する場合がある。

これに対して、シートによる巻きつきジャムの発生の防止を目的として、シートを定着ニップ部に圧接通過させて加圧ローラに付着した汚染トナーを取り除く、いわゆるクリーニングが従来から行われている。従来のクリーニングにおいては、高印字率の画像パターンが形成されたクリーニング用のシート（以後、「クリーニングシート」という）を予め作成しておき、クリーニングシートを定着ニップ部に圧接通過させる。これにより、クリーニングシートによって加圧ローラの汚染トナーが吸着されることで、加圧ローラのクリーニングを行っていた。しかしながら、従来、汚染トナーが十分に除去されたかどうかは、出力されたクリーニングシートを、プリンタのユーザが目視によって確認した上で操作を行い、次回以降のクリーニングを行うかどうかを判断していた。従来においては、クリーニングシートを目視にて確認するという工程をユーザに強いていたために、クリーニングの生産性が低下するという問題があった。また、２回目以降のクリーニングを行う際にも１回目と同様の画像パターンが形成されたクリーニングシートを作成していたため、トナーを大量に消費するという問題も発生していた。

このような問題に対して、本実施例では、制御手段１００Ａが、クリーニングシートに対する汚染トナーの付着状況に基づいて、次回以降のクリーニング動作の要否を判断する。次に、図３を参照して本実施例に係るプリンタ１００全体の動作を制御する制御手段１００Ａの構成について説明する。制御手段１００Ａは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤなどのハードウェアを有して構成される。制御手段１００Ａは、ジョブ制御手段１１０、プリンタ制御手段１２０、画像信号処理手段１３０、記憶手段１４０、ネットワーク制御手段１５０を含む。制御手段１００Ａ、及び、ジョブ制御手段１１０、プリンタ制御手段１２０、画像信号処理手段１３０、ネットワーク制御手段１５０は、ＲＯＭやＨＤＤからＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される。

ジョブ制御手段１１０は、プリンタ１００が実行する画像形成処理やクリーニング処理などの実行を統括的に制御する。また、ジョブ制御手段１１０は、画像形成ジョブ実行に際し、設定される情報である印刷条件情報を取得する条件情報取得手段１１１を含む。条件情報取得手段１１１は、印刷条件情報として、例えば、印刷ページ数や両面印刷の要否等を取得し、これらの情報に基づいて通紙枚数を算出する。

プリンタ制御手段１２０は、画像読取制御手段１２１、定着制御手段１２２、搬送制御手段１２３、画像形成制御手段１２４を含み、ジョブ制御手段１１０からの実行命令を取得して、プリンタ１００において画像形成やクリーニングを行う各部を制御する。画像読取制御手段１２１は、クリーニング処理の実行命令に従って、シートＰが両面搬送ローラ対４１を通過したタイミングで、画像読取手段４４にシートＰの読取を実行させる。クリーニング処理において、画像読取手段４４によって読み取られたシートＰの画像は、ジョブ制御手段１１０に入力され、ジョブ制御手段１１０によって記憶手段１４０に記憶される。定着制御手段１２２は、定着手段３０による定着動作を制御する。具体的には、シートＰにトナー像を定着させる際、定着制御手段１２２は、定着フィルム３１と加圧ローラ３２とを当接させ、定着ヒータ３３を昇温させる（図２参照）。また、定着制御手段１２２は、サーミスタ３３１（図２）の検知信号に基づいて定着ヒータ３３が所定の目標温度になるように不図示の通電発熱抵抗層への通電を制御する。搬送制御手段１２３は、シート搬送手段４００によるシートＰの搬送を制御する。具体的に、搬送制御手段１２３は、シートＰの搬送位置や、両面フラッパ４０のポジション切り替え、排出ローラ対２０の回転方向の制御等を実行する。画像形成制御手段１２４は、画像形成手段２３０による画像形成動作を制御する。

画像信号処理手段１３０は、画像分析手段１３１、画像描画手段１３２を含み、画像読取手段４４によって読み取られた画像の分析や、画像形成手段２３０に形成させる画像を生成する。画像分析手段１３１は、画像読取手段４４によって読み取られたクリーニングシートの画像を分析し、クリーニングシートの画像に汚染トナーの画像が含まれているか否かを判定する。画像描画手段１３２は、本実施例におけるパターン画像であるクリーニングパターンを生成する。画像形成手段２３０は、シートにクリーニングパターンを形成して、クリーニングシートを作成する。また、画像分析手段１３１によって汚染トナーの画像が含まれていると判定された場合、画像描画手段１３２は、次回のクリーニング動作に用いるクリーニングシートに生成する。このとき、画像描画手段１３２は、汚染トナーと判定された画像の領域が含まれるように次回のクリーニング動作に用いるクリーニングパターンを生成する。

記憶手段１４０は、ＨＤＤなどの不揮発性の記憶領域であって、画像形成ジョブの情報や、クリーニング処理の情報などを記憶する。ネットワーク制御手段１５０は、プリンタ１００のＩ／Ｆ７０を介してネットワークに接続し、ネットワークを介して情報処理端末との画像情報やデバイス情報の送受信を実行する。本実施例に係る制御手段１００Ａはこのような構成により、クリーニングシートによる汚染トナーの吸着状況に基づいて、次回以降のクリーニング動作の要否を判断する。次に、本実施例に係るクリーニング処理の流れについて、図４から図７を参照して説明する。

まず、画像分析手段１３１による汚染トナーの有無を判定する方法について説明する。図４は、クリーニングパターンＴＴ１が形成されたクリーニングシートＰＰ１の一例を示す図である。クリーニングシートＰＰ１は、クリーニング処理の実行に際し、１回目のクリーニング動作で用いられるクリーニングシートである。本実施例における第１クリーニングシートは、１回目のクリーニング動作で用いられるクリーニングシートであり、第１パターン画像は、１回目のクリーニング動作で用いられるクリーニングシートに形成されるクリーニングパターンである。図４に示すように、クリーニングパターンＴＴ１は、加圧ローラ３２に対するクリーニングシートＰＰ１の巻きつきを防ぐ目的で、平行四辺形に形成されている。汚染トナーは、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナーが混ざりあったプロセスブラックとなることが多い。これに対して本実施例では、クリーニングパターンＴＴ１として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）から成るレッド（Ｒ）のベタ画像を印刷している。なお、クリーニングパターンＴＴ１の画像の色は、レッド（Ｒ）に限られないものの、ブラック（Ｋ）の単色や、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）を混色させたプロセスブラックは避ける方が望ましい。

また、シート搬送方向に直交する幅方向の各位置におけるクリーニングパターンＴＴ１の長さＬ１は、加圧ローラ３２の円周以上の長さに相当する７８．５ｍｍとしている。また、加圧ローラ３２の長手方向にクリーニングパターンＴＴ１が当接するように、シートＰに対して印刷可能な全幅にクリーニングパターンＴＴ１が形成されている。このようなクリーニングパターンＴＴ１の形状により、加圧ローラ３２の周面全体に対してクリーニングを行うことができる。

図５（ａ）は、クリーニング後のクリーニングシートの一例を示す図、図５（ｂ）及び（ｃ）は、汚染トナーの検出結果の一例を示す図である。ここでは、１回目のクリーニング動作実施後のクリーニングシートＰＰ１を図５（ａ）に例示して説明を行う。以後、説明のために、加圧ローラ３２に対するクリーニング前のクリーニングシートの画像データを「前画像データ」、クリーニング後のクリーニングシートの画像データを「後画像データ」とする。画像分析手段１３１は、クリーニングパターンＴＴ１が印刷されている領域を後画像データから絞り込んだ後、絞り込んだ領域、すなわち、クリーニングパターンＴＴ１が印刷されている領域をデジタル画素信号から明度情報に変換する。なお、明度以外にも、ＲＧＢ色情報、色相、彩度、濃度ヒストグラム、色度、カラーコードなどの情報に変換してもよい。

図５（ｂ）は、クリーニングシートＰＰ１の一端を原点にとり、図５（ａ）の実線Ａ−Ａ´を検知位置としたときの後画像データにおける明度分布と、加圧ローラ３２の長手方向の位置と、の関係を例示した図である。本実施例では、後画像データにおける汚染トナーの付着箇所を「付着箇所ＤＴ」とする（図５、図６参照）。本実施例における第１画像データが加圧ローラ３２に対するクリーニング前のクリーニングシートの画像データであり、第２画像データが加圧ローラ３２に対するクリーニング後のクリーニングシートの画像データである。

まず、画像分析手段１３１は、前画像データのクリーニングパターンＴＴ１の明度情報に基づいて、付着箇所ＤＴの有無を判定するための明度の閾値を決定する。次に、画像分析手段１３１は、後画像データにおいてクリーニングパターンＴＴ１によって特定される領域の明度情報が閾値以上又は閾値以下のいずれかであるかを判定する。このとき、画像分析手段１３１は、明度情報が閾値以下の箇所を、汚染トナーが付着した付着箇所ＤＴであると判定し、明度情報が閾値以上の箇所を、汚染トナーが付着していない箇所であると判定する。したがって、画像分析手段１３１が付着箇所ＤＴを検出する範囲は、クリーニングパターンＴＴ１が印刷された領域、換言すると、後画像データにおいてクリーニングパターンＴＴ１によって特定される領域である。

図５（ｃ）は、図５（ａ）の加圧ローラ３２の長手方向における汚染トナーの付着位置の分布を示す図である。図５（ｃ）では、図５（ｂ）の情報に基づいて、付着箇所ＤＴである位置は１、付着箇所ＤＴではない位置を０として、加圧ローラ３２の長手方向の汚染トナーの付着箇所ＤＴの分布を表している。画像分析手段１３１は、図５（ａ）の実線Ａ−Ａ´からクリーニングパターンＴＴ１の搬送方向全幅にわたって検知位置を移動させ、明度情報が閾値以上又は閾値以下のいずれかであるかを判定する。これにより、画像分析手段１３１は、クリーニングパターンＴＴ１が印刷された全域に対して明度情報が閾値以上又は閾値以下のいずれかであるかを判定することができる。そして、画像分析手段１３１は、判定結果に基づいて、クリーニングパターンＴＴ１の搬送方向の長さ分だけ付着箇所ＤＴの分布を積算して、加圧ローラ３２の長手方向における汚染トナーの付着度合いを判断する（図６（ａ）参照）。

図６（ａ）は、加圧ローラ３２の長手方向における汚染トナーの付着度合いを示す図である。図６（ａ）に示す図は、クリーニングパターンＴＴ１の搬送方向の長さ分だけ付着箇所ＤＴの分布を積算して得ることができる。図６（ａ）においては、加圧ローラ３２の長手方向の位置であって、クリーニングシートＰＰ１の長手方向のどの位置に付着箇所ＤＴが有るかを判断できる。図６（ａ）において、付着箇所ＤＴとして検知された位置に相当する加圧ローラ３２の長手方向の位置には、汚染トナーが付着している可能性があるため、再度クリーニング動作をする必要がある。

再度クリーニング動作を行う場合、本実施例では、トナーの消費量を削減してクリーニングパターンを形成する。次に、再度クリーニング動作を行う際に、画像描画手段１３２によってクリーニングパターンＴＴ２を作成するときの方法について説明する。画像描画手段１３２は、図６（ａ）の付着箇所ＤＴの分布の情報に基づいて、クリーニングパターンＴＴ２を作成する。本実施例に係る第２パターン画像とは、２回目のクリーニング動作で用いられるクリーニングシートに形成されるクリーニングパターンである。ここで、画像描画手段１３２は、必要な部分にのみクリーニングパターンＴＴ１と同じ画像成分を有するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）から成るレッド（Ｒ）のベタ画像を印刷してクリーニングパターンＴＴ２Ａ〜Ｃを作成する。すなわち、クリーニング不要な部分にはトナーが印刷されないようにして、クリーニングパターンＴＴ２Ａ〜Ｃが作成される。このように、２回目のクリーニング動作で用いられるクリーニングシートには、１回目のクリーニング動作後、汚染トナーが残留している可能性のある箇所にのみ１回目のクリーニングパターンと同じ画像成分を有するクリーニングパターンが形成される。したがって、トナーの消費量を削減することが可能となる。

図６（ｂ）は、２回目のクリーニング動作で用いられるクリーニングシートに形成されたクリーニングパターンＴＴ２Ａ〜Ｃを示す図である。クリーニングパターンＴＴ２Ａ〜Ｃは、図６（ａ）において、付着箇所ＤＴがあると判定された加圧ローラ３２の長手方向の位置に対応するように形成される。また、シート搬送方向に直交する幅方向の各位置におけるクリーニングパターンＴＴ２Ａ〜Ｃのシート搬送方向の長さは、クリーニングパターンＴＴ１と同じ長さである。クリーニングパターンＴＴ２Ａ〜Ｃは、それぞれ、付着箇所ＤＴが発生している部分の加圧ローラ３２の長手方向の位置及び、シート搬送方向（図６（ｂ）の矢印Ｄ）に直交する幅方向における付着箇所ＤＴの端部から所定の長さＳの領域に形成される。付着箇所ＤＴの端部から所定の長さＳの領域を設けることにより、搬送時に幅方向におけるクリーニングシートの位置ずれが発生した場合であっても、クリーニングパターンＴＴ２が加圧ローラ３２に付着した汚染トナーの位置を通過することが可能となる。なお、本実施例では、所定の長さＳを、シート搬送方向に直交する幅方向における付着箇所ＤＴの端部から５ｍｍとしているが、所定の長さＳは５ｍｍに限定されるものではなく搬送精度に応じて変更してもよい。また、図６（ｂ）では、付着箇所ＤＴが発生している箇所を黒枠で囲んで表示しているものの、実際のクリーニングパターンＴＴ２には、これらの黒枠は表示されない。

次に、本実施例に係るクリーニング処理の流れについて説明する。図７は、本実施例に係るクリーニング処理の実行手順を示すフローチャートである。本処理は、プリンタ１００に対して加圧ローラ３２のクリーニングを実行するクリーニング処理の実行命令がジョブ制御手段１１０に入力されたことをトリガーとして開始される。クリーニング処理の実行命令は、ユーザが操作するプリンタ１００のオペレーションパネル（不図示）や、ネットワークを介して接続された情報処理端末から入力される。クリーニング処理の実行命令が入力されると、ジョブ制御手段１１０は、１回目のクリーニング動作に用いるクリーニングシートＰＰ１を作成する（Ｓ７０１）。

なお、本実施例におけるクリーニング動作とは、クリーニングシートを作成し、クリーニングを行った上でクリーニングシートの画像データを読み取り、画像分析を行って付着箇所ＤＴの有無を判定するまでの一連の動作のことを指す。また、本実施例におけるクリーニング処理とは、クリーニング処理の実行命令がジョブ制御手段１１０に入力されたことをトリガーとして開始され、図７に示す一連の動作が終了するまでの一連の動作のことを指す。クリーニングシートＰＰ１を作成するにあたり、ジョブ制御手段１１０は、画像描画手段１３２に図４に示すようなクリーニングパターンＴＴ１を作成するための画像パターンを生成させる。なお、図４において、矢印Ｄで示される方向が、クリーニングパターンＴＴ１定着時のシート搬送方向であり、矢印Ｒで示される方向が、画像読取手段４４によってクリーニングシートＰＰ１に対する画像読み取りが行われる方向である。

ここでは、クリーニングシートＰＰ１はＡ４サイズのシートであると仮定して説明を行う。クリーニングパターンＴＴ１が形成されたクリーニングシートＰＰ１は、定着手段３０で加熱及び加圧された後、反転搬送動作によって両面搬送路５１側に導かれる。クリーニングシートＰＰ１に対しては、両面搬送路５１において、両面搬送ローラ対４１を通過したタイミングで、画像読取手段４４による画像読取が開始される（Ｓ７０２）。このとき、クリーニングシートＰＰ１は、クリーニングパターンＴＴ１が形成された面が画像読取手段４４に対向するように両面搬送路５１内を搬送される。Ｓ７０２では、加圧ローラ３２に対するクリーニング前のクリーニングシートＰＰ１の画像データが読み取られる。

画像読取手段４４によって画像データが読み取られたクリーニングシートＰＰ１は、本体合流ローラ対４３により、レジストレーションローラ対１６まで搬送される。レジストレーションローラ対１６を通過後、クリーニングシートＰＰ１は、クリーニングパターンＴＴ１が形成された面が加圧ローラ３２側になった状態で定着ニップ部Ｎを通過することで、加圧ローラ３２のクリーニングを行う（Ｓ７０３）。Ｓ７０３の実行に際し、定着制御手段１２２は、クリーニングパターンＴＴ１形成時よりも速度を減速し、かつ、高温でクリーニングシートＰＰ１が定着ニップ部Ｎを通過するように、定着手段３０を制御する。加圧ローラ３２に汚染トナーが付着している場合、クリーニングシートＰＰ１に汚染トナーを付着させることで加圧ローラ３２の汚染トナーを除去することができる。なお、加圧ローラ３２に汚染トナーが付着していない場合、又は、汚染トナーの付着度合いが軽微な場合、汚染トナーはクリーニングシートＰＰ１に付着しない。

定着ニップ部Ｎの通過後、クリーニングシートＰＰ１は、反転搬送動作によって両面搬送路５１に導かれる。加圧ローラ３２のクリーニングから１回目の反転搬送動作時には、クリーニングパターンＴＴ１が形成された面が画像読取手段４４とは対向しないように両面搬送路５１をクリーニングシートＰＰ１が搬送される。そのため、反転搬送されたクリーニングシートＰＰ１は、両面搬送ローラ対４１と本体合流ローラ対４３によってレジストレーションローラ対１６まで搬送された後、定着手段３０を通過し、反転搬送動作によって両面搬送路５１に導かれる。このとき、クリーニングパターンＴＴ１が形成された面が画像読取手段４４とは対向するように両面搬送路５１をクリーニングシートＰＰ１が搬送される。そして、両面搬送ローラ対４１を通過したタイミングで、画像読取手段４４による画像読取が開始される（Ｓ７０４）。

Ｓ７０４では、加圧ローラ３２に対するクリーニング後のクリーニングシートＰＰ１の画像データが読み取られる。次に、画像分析手段１３１は、前画像データ及び後画像データを、それぞれ、クリーニングパターンＴＴ１が形成された領域に絞り込み、デジタル画素信号から明度情報に変換する。そして、画像分析手段１３１は、図５（ａ〜ｃ）から図６（ａ）にて説明したように、画像分析を行って（Ｓ７０５）、加圧ローラ３２に対する汚染トナーの付着の有無を判定する（Ｓ７０６）。

Ｓ７０６において、画像分析手段１３１は、後画像データの明度情報において前画像データの明度情報から変化した箇所がある場合に、後画像データに汚染トナーの付着箇所ＤＴが有ると判定する。画像分析手段１３１によって後画像データに付着箇所ＤＴが有ると判定された場合（Ｓ７０６／Ｙ）、ジョブ制御手段１１０は、次回のクリーニング動作を行う必要ありと判定する。ジョブ制御手段１１０は、画像分析手段１３１の分析結果に基づいて、加圧ローラ３２の長手方向のどの位置に汚染トナーが付着しているかを把握し、画像描画手段１３２に次回のクリーニング動作に用いるクリーニングシートＰＰ２を作成させる。画像描画手段１３２は、付着箇所ＤＴの領域を含むようにクリーニングシートＰＰ２に形成されるクリーニングパターンＴＴ２Ａ〜Ｃ（図６（ｂ）参照）を生成する。画像形成制御手段１２４は、画像描画手段１３２によって生成されたクリーニングパターンＴＴ２Ａ〜Ｃが形成されるように画像形成手段２３０にクリーニングシートＰＰ２を作成させる（Ｓ７０７）。Ｓ７０７の処理の後、ジョブ制御手段１１０は、再度Ｓ７０２からの一連の動作を実行する。

Ｓ７０５において、画像分析手段１３１は、後画像データの明度情報に前画像データの明度情報から変化した箇所がない場合に、後画像データには付着箇所ＤＴがないと判定する。画像分析手段１３１によって後画像データには付着箇所ＤＴがないと判定された場合（Ｓ７０６／Ｎ）、ジョブ制御手段１１０は、次回のクリーニング動作を行う必要なしと判断し、クリーニング処理を終了する。なお、画像読取手段４４で読み取られたクリーニングシートＰＰ１は、搬送路５０を搬送され、排出ローラ対２０によって、プリンタ１００の機外へと排出される。

本実施例では、画像読取手段４４として、両面搬送路５１でシートの画像を読み取る位置に配置した構成で説明を行った。しかし、画像読取手段４４の個数は１個に限定されるものではなく、図８に示す様に、画像読取手段４４及び第２画像読取手段４５を設ける構成としてもよい。このような構成により、Ｓ７０３において加圧ローラ３２のクリーニングを行った後、１回の反転搬送動作によってクリーニング後のクリーニングシートＰＰ１の画像読み取りを行うことができ、反転搬送動作の回数を削減することができる。

また、本実施例では、前画像データと後画像データとを比較して後画像データにおける付着箇所ＤＴの有無を判定した。しかし、以下に示すような画像分析方法によって付着箇所ＤＴの有無を判定する場合には、後画像データのみで付着箇所ＤＴの有無を判定可能であるため、必ずしも前画像データを必要としない。例えば、第１の方法として、画像分析手段１３１は、クリーニングパターンＴＴ１を形成するために画像形成手段２３０で用いられるＣＭＹＫデータをＲＧＢデータに変換する。そして、変換して得られたＲＧＢデータに基づいて付着箇所ＤＴの有無を判定するための明度の閾値を設定し、図５（ａ〜ｃ）及び図６（ａ）で説明したようにして付着箇所ＤＴの有無を判定してもよい。また、第２の方法として、画像分析手段１３１は、後画像データのうち、クリーニングパターンＴＴ１によって特定される領域において、周波数の変化を測定する。そして、予め定めた閾値以上の周波数変化が測定された箇所を汚染トナーの境界として検知し、汚染トナーの境界内の領域を付着箇所ＤＴと判定することによって付着箇所ＤＴの有無を判定することができる。

さらに、本実施例では、クリーニングパターンとしてシートに形成される画像がベタ画像であるクリーニングシートを例に説明を行った。しかし、ベタ画像以外にも、シート搬送方向に直交する幅方向の各位置におけるクリーニングパターンの長さを、加圧ローラ３２の円周以上の長さに相当する７８．５ｍｍとして、平行四辺形の枠線をクリーニングパターンとして形成してもよい。このとき、加圧ローラ３２の長手方向に枠線内のクリーニングシートが当接するように、シートＰに対して印刷可能な全幅に枠線が印刷される。クリーニングパターンを枠線とすることで、クリーニング処理実行に際し消費されるトナーの量をさらに削減することが可能となる。なお、クリーニングパターンとして枠線を用いる場合、画像分析手段１３１は、前画像データ及び後画像データにおいて、枠線の内部の領域をクリーニングパターンが印刷されている領域として、デジタル画素信号から明度情報に変換する。

加えて、本実施例では、１度クリーニング動作に用いられたクリーニングシートはプリンタ１００の機外に排出される構成を例に説明を行った。例えば、クリーニングシートとして用いられたシートが裏抜けしにくいシートであるときには、１回目のクリーニング動作で用いたシートの裏面に、２回目のクリーニング動作で用いるクリーニングパターンを形成してもよい。このようにすることで、クリーニング動作に用いられるクリーニングシートの枚数を削減することが可能となる。

そして、本実施例では、Ａ４サイズのシートを用いてクリーニング動作を行う例について説明を行った。しかし、長手方向における加圧ローラのサイズに好適なサイズのシートを用いてクリーニング動作を行ってもよい。このとき、シート搬送方向に直交する幅方向の各位置におけるクリーニングパターンの長さを、加圧ローラ３２の円周の一周分に相当する７８．５ｍｍとする。なお、シート搬送方向に直交する幅方向の各位置におけるクリーニングパターンの長さは、加圧ローラ３２の円周以上の長さであってもよい。また、加圧ローラの長手方向の長さを、シート搬送方向に直交する幅方向におけるクリーニングパターンの幅の長さとすることで、加圧ローラの周面全体に対してクリーニングを行うことができる。

また、定着手段３０において加圧ローラ３２に代わるものとして、シートを加圧する加圧フィルムを有するプリンタに対して、本実施例を適用することができる。さらに、本実施例の説明においては、加圧ローラ３２に対するクリーニングを例に説明を行ったが、クリーニングパターンＴＴ１が定着フィルム３１に当接するようにクリーニングシートＰＰ１を搬送するようにしてもよい。このような場合、定着フィルム３１に対しても本実施例と同様にしてクリーニングを行うことができる。

＜実施例２＞
次に、本開示の実施例２について説明する。本実施例に係るプリンタ１００の構成は実施例１と同じであるため、重複する説明を省略する。また、本実施例に係るクリーニング処理においては、クリーニングパターン及び汚染トナーの有無判定を行う対象範囲が、実施例１と異なるため、実施例１と同じ動作を行う箇所については重複する説明を省略する。

まず、本実施例に係るクリーニングパターンであるクリーニングパターンＴＴ３について説明する。図９は、本実施例に係るクリーニング処理において、１回目のクリーニング動作で用いられるクリーニングシートＰＰ３の一例を示す図である。図９に示すように、実施例１と同様に、加圧ローラ３２に対するクリーニングシートＰＰ３の巻きつきを防ぐ目的で、クリーニングパターンＴＴ３は、平行四辺形に形成されている。また、クリーニングパターンＴＴ３の画像の色として、本実施例では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）から成るレッド（Ｒ）のベタ画像を印刷している。クリーニングパターンＴＴ３の画像の色としてはレッド（Ｒ）に限られないものの、ブラック（Ｋ）の単色や、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）を混色させたプロセスブラックは避ける方が望ましい。また、シート搬送方向に直交する幅方向の各位置におけるクリーニングパターンＴＴ３の長さＬ２は、加圧ローラ３２の円周の２周分、すなわち、円周の２倍以上に相当する１５８ｍｍとしている。また、加圧ローラ３２の長手方向にクリーニングパターンＴＴ３が当接するように、シートＰに対して印刷可能な全幅にクリーニングパターンＴＴ３が形成されている。このようなクリーニングパターンＴＴ３の形状により、加圧ローラ３２の周面全体に対し、２周分のクリーニングを行うことができる。

本実施例では、画像分析手段１３１による汚染トナーの有無を判定する方法及び画像描画手段１３２による２回目のクリーニング動作に用いるクリーニングパターンの作成方法は、実施例１と同じである。図１０は、クリーニング動作後のクリーニングシートＰＰ３の加圧ローラ汚れの一例を示した図である。図１０中、破線で囲った箇所が、クリーニングパターンＴＴ３の搬送方向における加圧ローラ３２の２周目部分である。すなわち、クリーニングパターンＴＴ３を２分割したと仮定した場合、図１０中、破線で囲っていない箇所が、クリーニングシートＰＰ３が定着手段３０を通過する前半部分である。また、図１０中、破線で囲った箇所が、クリーニングシートＰＰ３が定着手段３０を通過する後半部分である。

本実施例においても実施例１と同様に、画像分析手段１３１は、画像読取手段４４で読み取った前画像データのクリーニングパターンＴＴ３の明度情報に基づいて付着箇所ＤＴの有無を判定するための明度の閾値を決定する。そして、画像分析手段１３１は、実施例１と同様に後画像データにおいてクリーニングパターンＴＴ３によって特定される領域の明度情報が閾値以上又は閾値以下のいずれかであるかを判定する。このとき、画像分析手段１３１は、明度情報が閾値以下である箇所を付着箇所ＤＴ、明度情報が閾値以上である箇所を汚染トナーが付着していない箇所であると判定する。

次に、画像分析手段１３１は、実施例１と同様に、第３クリーニングパターンＴＴ３の搬送方向全幅にわたって検知位置を移動させ、明度情報が閾値以上又は閾値以下のいずれかであるかを判定した結果を積算する。このようにして、第３クリーニングパターンＴＴ３の搬送方向の長さ分だけ付着箇所ＤＴの分布を積算して、加圧ローラ３２の長手方向における汚染トナーの付着度合いを判断する（図１１参照）。図１１は、本実施例に係る加圧ローラ３２の長手方向における汚染トナーの付着度合いを示す図である。本実施例では、クリーニングパターンＴＴ３のうち、加圧ローラ３２の２周目以降が当接する領域において付着箇所ＤＴの有無を判定し、加圧ローラ３２の１周目が当接する領域については付着箇所ＤＴの有無を判定しない。図１０において、付着箇所ＤＴとして検知された位置に相当する加圧ローラ３２の長手方向の位置には、汚染トナーが付着している可能性があるため、再度クリーニング動作をする必要がある。このとき、シートの搬送方向に直交する幅方向において、１周目の領域（破線で囲われていない箇所）に付着箇所ＤＴがあっても、２周目の領域（破線で囲った箇所）において、１周目において付着箇所ＤＴがあった位置に付着箇所ＤＴがないことがある。このような場合、加圧ローラ３２の汚染トナーは、クリーニングシートＰＰ３の１周目の領域によりクリーニングされたと判断することができる。したがって、Ｓ７０６で画像分析手段１３１によって、２周目の領域に付着箇所ＤＴが発生していないと判定された場合、ジョブ制御手段１１０は、クリーニング処理を終了することができる（図７参照）。これにより、クリーニング処理に用いられるシートの削減や、クリーニング時間の短縮を図る事ができる。

Ｓ７０６で、画像分析手段１３１によって、２周目の領域に付着箇所ＤＴが発生していると判定された場合、画像描画手段１３２は、図１１の付着箇所ＤＴの分布の情報に基づいて、クリーニングパターンＴＴ４を作成する（Ｓ７０７：図７参照）。図１２は、本実施例に係る２回目のクリーニング動作で用いられるクリーニングシートに形成されたクリーニングパターンＴＴ４を示す図である。本実施例においては、必要な部分にのみクリーニングパターンＴＴ３と同じ画像成分を有するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）から成るレッド（Ｒ）のベタ画像を印刷してクリーニングパターンＴＴ４を作成する。すなわち、クリーニング不要な部分にはトナーが印刷されないようにして、クリーニングパターンＴＴ４が作成される。このようにすることで、トナーの消費量を削減することができる。クリーニングパターンＴＴ４は、付着箇所ＤＴが発生している部分の加圧ローラ３２の長手方向の位置及びシート搬送方向（図１２：矢印Ｄ）に直交する幅方向における付着箇所ＤＴの端部から所定の長さＳの領域に形成される。また、シート搬送方向に直交する幅方向の各位置におけるクリーニングパターンＴＴ４のシート搬送方向の長さは、クリーニングパターンＴＴ３と同じ長さである。このように、付着箇所ＤＴの端部から所定の長さＳの領域を設けることにより、搬送時に幅方向におけるクリーニングシートの位置ずれが発生した場合であっても、クリーニングパターンＴＴ４が加圧ローラ汚れの位置を通過することが可能となる。また、２回目のクリーニング動作で用いられるクリーニングシートには、１回目のクリーニング動作後、汚染トナーが残留している可能性のある箇所にのみ１回目のクリーニングパターンと同じ画像情報を有するクリーニングパターンが形成される。したがって、トナーの消費量を削減することが可能となる。

また、位置関係を示すため、図１２においては、クリーニングシートＰＰ３が定着手段３０を通過するときに加圧ローラ３２の２周目のクリーニングが行われる領域において付着箇所ＤＴが発生している箇所を黒枠で囲んで表示している。しかし、実際のクリーニングパターンＴＴ４には、これらの黒枠は表示されない。以上説明したように、本実施例では、クリーニングを加圧ローラ３２の２周以上できる大きさにクリーニングパターンＴＴ３及びクリーニングパターンＴＴ４を形成する。これにより、クリーニングパターンＴＴ３の内、加圧ローラ２周目以降の範囲において汚染トナーの検知することができるため、クリーニングに用いるシートの削減や、クリーニング時間の短縮が可能となる。

＜実施例３＞
次に、本開示の実施例３について説明する。本実施例に係るプリンタ１００の構成は実施例１と同じであるため、重複する説明を省略する。本実施例は、加圧ローラ３２に対する汚染トナーの付着状況を予測し、次回のクリーニング処理を実行するタイミングを決定する。また、本実施例における画像分析手段１３１による汚染トナーの有無を判定する方法及び画像描画手段１３２による２回目のクリーニング動作に用いるクリーニングパターンの作成方法は、実施例１と同じである。

実施例１及び実施例２においては、クリーニングシートに付着する汚染トナーがなくなるまで、繰り返しクリーニング動作を行うことによって、加圧ローラ３２の汚染トナーに起因する画像不良を回避している。ところで、紙種によってシートに含まれる紙粉の種類や量、シートに対するトナーの定着状態が変化し、さらには、定着手段３０の通紙枚数によっても加圧ローラ３２の表面状態が変化する。これにより、加圧ローラ３２に付着する汚染トナーの蓄積状況は、定着手段３０の通紙枚数や紙種によって異なることとなる。しかしながら、同一の構成を持つプリンタにおいて、例えば、モノクロ印刷のみを実行する、又は、Ａ４のシートに対してのみ印刷を実行するなど、使用状況が似ている場合が起こりうる。このような場合、同一構成のプリンタにおいて使用状況が似ているときには、汚染トナーの蓄積状況などの加圧ローラ３２に対する汚染トナーの挙動も似ることとなる。

そこで、本実施例では、次回のクリーニング処理を実行するまでの通紙枚数を、クリーニング動作を繰り返した回数に応じて増減する。これにより、例えば、加圧ローラ３２に汚染トナーが付着しておらずクリーニング動作が１回目で終了した場合は、クリーニング処理を行う必要がなかったと判断することができる。そこで、クリーニング動作が１回目で終了した場合には、次回クリーニング処理を実行するまでの定着手段３０の通紙枚数を増やしてもよいと推測できる。一方、クリーニング動作を繰り返した回数が２回以上の場合においては、次回クリーニング処理を実行するまでの定着手段３０の通紙枚数を減らすことで、画像不良が発生する前にクリーニング処理を実行することが可能となる。また、クリーニング動作の繰り返し回数が多い程、加圧ローラ３２にたくさんの汚染トナーが付着していると考えることができる。そのため、本実施例では、クリーニング動作の繰り返し回数が多い程、次回クリーニング処理の実行までの定着手段３０の通紙枚数を減らすようにする。すなわち、加圧ローラ３２に対する汚染トナーの付着度合いに応じて次回のクリーニング処理を実行するまでの定着手段３０の通紙枚数を増減させることで、最適なタイミングでクリーニング処理を行うことができる。

次に、本実施例に係るクリーニング処理の流れについて図１３を参照して説明する。図１３は、本実施例に係るクリーニング処理の流れを示すフローチャートである。本実施例では、１回のクリーニング処理実行時におけるクリーニング動作の繰り返し回数をカウントし、クリーニング動作の繰り返しカウントｋに応じて、次回のクリーニング処理実施までの定着手段３０の通紙枚数を決定することを特徴とする。本処理は、プリンタ１００に対して加圧ローラ３２のクリーニングを実行するクリーニング処理の実行命令がジョブ制御手段１１０に入力されたことをトリガーとして開始される。クリーニング処理の実行命令が入力されると、ジョブ制御手段１１０は、１回目のクリーニング動作に用いるクリーニングシートＰＰ１を作成する（Ｓ７１１）。また、ジョブ制御手段１１０は、クリーニング動作の繰り返しカウントｋの初期値として、ｋ＝１をセットする（Ｓ７１２）。

クリーニングシートＰＰ１を作成するにあたり、ジョブ制御手段１１０は、画像描画手段１３２にクリーニングパターンＴＴ１（図４参照）を作成するための画像パターンを生成させる。クリーニングパターンＴＴ１が形成されたクリーニングシートＰＰ１（図４参照）は、定着手段３０で加熱及び加圧された後、反転搬送動作によって両面搬送路５１側に導かれる。クリーニングシートＰＰ１に対しては、両面搬送路５１において、両面搬送ローラ対４１を通過したタイミングで、画像読取手段４４による画像読取が開始される（Ｓ７１３）。このとき、クリーニングシートＰＰ１は、クリーニングパターンＴＴ１が形成された面が画像読取手段４４に対向するように両面搬送路５１内を搬送される。Ｓ７１３では、加圧ローラ３２に対するクリーニング前のクリーニングシートＰＰ１の画像データ（前画像データ）が読み取られる。

画像読取手段４４によって画像データが読み取られたクリーニングシートＰＰ１は、本体合流ローラ対４３により、レジストレーションローラ対１６まで搬送される。レジストレーションローラ対１６を通過後、クリーニングシートＰＰ１は、クリーニングパターンＴＴ１が形成された面が加圧ローラ３２側になった状態で定着ニップ部Ｎを通過することで、加圧ローラ３２のクリーニングを行う（Ｓ７１４）。Ｓ７１４の実行に際し、定着制御手段１２２は、クリーニングパターンＴＴ１形成時よりも低速かつ高温でクリーニングシートＰＰ１が定着ニップ部Ｎを通過するように、定着手段３０を制御する。定着ニップ部Ｎの通過後、クリーニングシートＰＰ１に対しては、反転搬送動作が繰り返し行われ、クリーニングパターンＴＴ１が形成された面が画像読取手段４４とは対向するように両面搬送路５１をクリーニングシートＰＰ１が搬送される。そして、両面搬送ローラ対４１を通過したタイミングで、画像読取手段４４による画像読取が開始される（Ｓ７１５）。

Ｓ７１５では、加圧ローラ３２に対するクリーニング後のクリーニングシートＰＰ１の画像データ（後画像データ）が読み取られる。次に、画像分析手段１３１は、実施例１及び実施例２と同様、図５（ａ〜ｃ）から図６（ａ）にて説明したように、画像分析を行って（Ｓ７１６）、加圧ローラ３２に対する汚染トナーの付着の有無を判定する（Ｓ７１７）。Ｓ７１７において、画像分析手段１３１は、実施例１及び実施例２と同様に、後画像データの明度情報において前画像データの明度情報から変化した箇所がある場合に、後画像データに汚染トナーの付着箇所ＤＴが有ると判定する。

画像分析手段１３１によって後画像データに付着箇所ＤＴが有ると判定された場合（Ｓ７１７／Ｙ）、ジョブ制御手段１１０は、次回のクリーニング動作を行う必要ありと判定する。ジョブ制御手段１１０は、画像分析手段１３１の分析結果に基づいて、画像描画手段１３２に次回のクリーニング動作に用いるクリーニングシートＰＰ２を作成させる。画像描画手段１３２は、付着箇所ＤＴの領域を含むようにクリーニングシートＰＰ２に形成されるクリーニングパターンＴＴ２Ａ〜Ｃ（図６（ｂ）参照）を生成する。画像形成制御手段１２４は、画像描画手段１３２によって生成されたクリーニングパターンＴＴ２Ａ〜Ｃが形成されるように画像形成手段２３０にクリーニングシートＰＰ２を作成させる（Ｓ７１８）。ジョブ制御手段１１０は、クリーニングシートＰＰ２が作成されると、繰り返しカウントｋを１インクリメントする（Ｓ７１９）。Ｓ７１９の処理の後、ジョブ制御手段１１０は、再度Ｓ７１３からの一連の動作を実行する。

Ｓ７１７において、画像分析手段１３１は、後画像データの見度情報に前画像データの明度情報から変化した箇所がない場合に、後画像データには付着箇所ＤＴがないと判定する。画像分析手段１３１によって後画像データには付着箇所ＤＴがないと判定された場合（Ｓ７１７／Ｎ）、ジョブ制御手段１１０は、次回のクリーニング動作を行う必要なしと判断する。ジョブ制御手段１１０は、クリーニング動作を行う必要なしと判断すると、繰り返しカウントｋの値を記憶手段１４０に記憶し、クリーニング処理を終了する。なお、画像読取手段４４で読み取られたクリーニングシートＰＰ１は、搬送路５０を搬送され、排出ローラ対２０によって、プリンタ１００の機外へと排出される。このように、本実施例に係るクリーニング処理においては、クリーニング処理を１回実行するにあたり、クリーニング動作を何回繰り返したかが記録される。

表１は、クリーニング動作の繰り返しカウントｋ及び次回クリーニング処理実行までの定着手段３０の通紙枚数ｎ´の設定情報を示す表である。表１に示す繰り返しカウントｋと次回クリーニング処理実行までの定着手段３０の通紙枚数ｎ´との関係を示すデータテーブルは、予め記憶手段１４０に記憶されている。

表１において、ｎ´は、前回のクリーニング処理実行から今回のクリーニング処理実行までの定着手段３０の通紙枚数である。本実施例において、ジョブ制御手段１１０は、表１のデータテーブルに基づいて次回のクリーニング処理実行までに、定着手段３０を通過させるシートの枚数（通紙枚数ｎ´）を決定する。そして、画像形成処理実行にあたり、条件情報取得手段１１１に、印刷ページ数や両面印刷の要否等の情報を取得させ、ジョブ制御手段１１０は、これらの情報に基づいて定着手段３０の通紙枚数がｎ´に到達したか否か判断する。ジョブ制御手段１１０は、定着手段３０の通紙枚数がｎ´に到達したと判断したときに、図１３において説明したようにしてクリーニング処理を実行する。本実施例では、プリンタ１００における初回のクリーニング処理の実行までの定着手段３０の通紙枚数ｎの値、すなわち、ｎの初期値をｎ＝５０００として説明を行う。

ｎ＝５０００のとき、前回のクリーニング処理実行時におけるクリーニング動作の繰り返しカウントｋが１回の場合（ｋ＝１）、次回クリーニング処理実行までの通紙枚数ｎ´は、５０００＋５０００／２＝７５００枚となる。また、クリーニング動作の繰り返しカウントｋが２回の場合（ｋ＝１）、次回クリーニング処理実行までの通紙枚数ｎ´は、５０００−５０００／４＝３７５０枚となる。さらに、クリーニング動作の繰り返しカウントｋが３回の場合（ｋ＝１）、次回クリーニング処理実行までの通紙枚数ｎ´は、５０００−５０００／３≒３３３３枚となる。そして、クリーニング動作の繰り返しカウントｋが４回の場合（ｋ＝１）、次回クリーニング処理実行までの通紙枚数ｎ´は、５０００−５０００／２＝２５００枚となる。このように、本実施例においては、クリーニング動作の繰り返し回数が多いほど、次回クリーニング処理を実行するまでの通紙枚数が減らされることとなる。なお、通紙枚数が割り切れない場合は小数点以下を繰り上げて通紙枚数を算出する。また、プリンタ１００に対して初めてクリーニング処理を実行するまでの定着手段３０の通紙枚数がｎの初期値となるものの、初期値として予め定めた値を用いてもよい。

なお、定着手段３０の通紙枚数がｎ´に到達する前に、画像不良が発生した場合には、ユーザの操作入力に基づいてクリーニング処理を実行してもよい。このとき、ｎの初期値はユーザがクリーニング処理の実行するための操作を行った時点における定着手段３０の通紙枚数とする。また、繰り返しカウントｋと次回クリーニング処理実行までの通紙枚数ｎ´との関係は、表１に示す設定に限られず、通紙枚数ｎ´の増減を重みづけするように設定してもよい。

以上説明したように、本実施例では、加圧ローラ３２に対する汚染トナーの付着状況に応じてクリーニング動作を実行し、次回クリーニング処理を行うために設定される定着手段３０の通紙枚数をクリーニング動作の繰り返し回数に応じて増減させる。このようにすることで、本実施例では、加圧ローラ３２に対するクリーニング処理を自動化し、最適なタイミングで加圧ローラ３２の汚染トナーを除去することが可能となる。

１００ プリンタ（画像形成装置）／４００ 搬送手段／２３０ 画像形成手段／３０ 定着手段／４４，４５ 読取手段／Ｎ 定着ニップ部（ニップ部）／Ｐ シート／Ｔ トナー（トナー像）／３２ 加圧ローラ，３１ 定着フィルム（回転体対）／３３ 定着ヒータ（発熱体）／ＴＴ１，ＴＴ３ クリーニングパターン（第１パターン画像）／ＰＰ１，ＰＰ３ クリーニングシート（第１クリーニングシート）／ＤＴ 付着箇所／１００Ａ 制御手段

Claims (6)

1. シートを搬送する搬送手段と、
   シートにトナー像を付着させて画像を形成する画像形成手段と、
   シートを挟持した状態で回転する回転体対と、シート上のトナー像を加熱する発熱体とを有し、前記画像形成手段により付着されたトナー像をシートに定着させる定着手段と、
   シートの画像を読み取る読取手段と、
   前記回転体対をクリーニングするクリーニング処理を実行する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   クリーニング処理を開始すると、所定のパターン画像が形成されたクリーニングシートを前記回転体対のニップ部に向かって通過させ、前記回転体対の付着物を当該クリーニングシートに付着させるクリーニング動作を実行し、
   第１パターン画像が形成された第１クリーニングシートを用いるクリーニング動作において、前記ニップ部を通過した後の前記第１クリーニングシートの画像データを前記読取手段に読み取らせ、
   前記読取手段が読み取った画像データのうち、前記第１パターン画像によって特定される領域において前記付着物が付着した付着箇所を検出し、
   検出結果に応じて、前記画像形成手段に、前記付着箇所を含み、かつ、前記第１パターン画像よりも小さい第２パターン画像を、次回のクリーニング動作に用いるシートに対して形成させる、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. シート搬送方向に直交する幅方向の各位置における前記第１パターン画像のシート搬送方向の長さは、前記回転体対の円周以上の長さであって、
   前記幅方向の各位置における前記第２パターン画像のシート搬送方向の長さは、前記第１パターン画像の長さと同じである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記第１クリーニングシートを用いるクリーニング動作において、前記ニップ部を通過する前の前記第１クリーニングシートの画像データである第１画像データと、前記ニップ部を通過した後の前記第１クリーニングシートの画像データである第２画像データと、を前記読取手段に読み取らせ、前記第１画像データと前記第２画像データとを比較して、前記第２画像データにおいて、前記第１パターン画像によって特定される領域において前記付着箇所を検出する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. シート搬送方向に直交する幅方向の各位置における前記第１パターン画像のシート搬送方向の長さは、前記回転体対の円周の２倍以上であって、
   前記制御手段は、
   前記第１パターン画像によって特定される箇所を、前記ニップ部を先に通過する前半部分と、前記ニップ部を後に通過する後半部分とに２分割し、前記後半部分の画像データにおいて前記付着箇所を検出する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記回転体対によって搬送されたシートの枚数に応じて、クリーニング処理を実行し、１度のクリーニング処理におけるクリーニング動作の繰り返し回数が多いほど、次回のクリーニング処理を実行するまでの前記シートの枚数を少なくする、
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記クリーニング動作において、前記第１パターン画像を前記第１クリーニングシートに定着させるときよりも、前記第１パターン画像が形成された前記第１クリーニングシートを前記クリーニング動作において前記ニップ部に通過させる際の前記発熱体の温度を高くし、かつ、前記回転体対の回転を減速させる、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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