JP2011123333A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着部材の表面に生じる傷跡や筋跡に起因する画像不良の発生を、ユーザからの操作入力がなくても抑制することができる画像形成装置を得る。
【解決手段】画像形成工程が終了すると、終了した画像形成工程で画像が形成されたシート部材Ｐに関する情報として、用紙長、用紙幅、及び坪量を取得する（３００）。そして、取得した用紙長、用紙幅、坪量に基づいて、ベルトダメージ量を算出し（３０２）、ベルトダメージ累積量を更新する（３０４）。そして、更新されたベルトダメージ累積量が、閾値以上であるか否かを判定し（３０６）、ベルトダメージ累積量が、閾値以上である場合、表面調整動作を行うときの条件を満たしたと判断し、定着ベルトの表面調整動作を行うように指示する（３０８）。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来より、回転駆動する定着部材と、前記定着部材を押圧しつつ当該定着部材に従動回転し、当該定着部材との間に記録材が通過するニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材に接触しつつ当該定着部材の表面形状を調整する表面形状調整部材と、前記表面形状調整部材の表面温度が前記定着部材の表面温度より高温になるように加熱する加熱手段と、を有する定着装置が知られている（特許文献１）。

特開２００９−２２９７９２号公報

本発明は、定着部材の表面に生じる傷跡や筋跡に起因する画像不良の発生を、ユーザからの操作入力がなくても抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明に係る画像形成装置は、回転駆動して、現像剤を記録媒体に定着させる定着部材と、前記定着部材に押し付けされつつ当該定着部材に従動回転し、当該定着部材との間で前記記録媒体に圧力を加える加圧部材と、予め定められた条件が満たされたときに、前記定着部材に接触しつつ当該定着部材の表面形状を調整する表面形状調整部材と、を含んで構成されている。

また、請求項２記載の発明に係る画像形成装置は、上記請求項１記載の発明に係る画像形成装置において、前記条件を、前記定着部材と前記加圧部材との間を通過した前記記録媒体の通過方向の長さの累積値に関する条件としたものである。

また、請求項３記載の発明は、上記請求項１記載の発明に係る画像形成装置において、前記条件を、前記定着部材と前記加圧部材との間を通過した前記記録媒体の通過方向の長さに、前記記録媒体の幅及び坪量の少なくとも一方に応じた重み係数を乗算した値の累積値に関する条件としたものである。

また、請求項４記載の発明は、上記請求項１〜請求項３の何れか１項記載の発明に係る画像形成装置において、前記表面形状調整部材は、前記定着部材の表面形状の表面粗さを接触前に比べて粗くする。

以上説明したように、請求項１記載の画像形成装置によれば、定着部材の表面に生じる傷跡や筋跡に起因する画像不良の発生を、ユーザからの操作入力がなくても抑制することができる、という効果が得られる。

また、請求項２記載の画像形成装置によれば、定着部材と加圧部材との間を通過した記録媒体の通過方向の長さの累積値に関する条件に応じて、定着部材の表面状態の調整をしない場合と比較して、定着部材の表面に生じる傷跡や筋跡に起因する画像不良の発生を効率良く抑制することができる、という効果が得られる。

また、請求項３記載の画像形成装置によれば、定着部材と加圧部材との間を通過した記録媒体の通過方向の長さに、記録媒体の幅又は坪量に応じた重み付けした値の累積値に関する条件に応じて、定着部材の表面状態の調整をしない場合と比較して、定着部材の表面に生じる傷跡や筋跡に起因する画像不良の発生を効率良く抑制することができる、という効果が得られる。

また、請求項４に係る発明によれば、定着部材の表面状態の調整により、画像の表面の拡散光が増加し、画像光沢ムラを低減することができる、という効果が得られる。

本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成図である。 本発明の第１の実施の形態に係る画像形成ユニットの構成図である。 本発明の第１の実施の形態に係る定着ユニットの構成図である。 本発明の第１の実施の形態に係る表面調整ロールの構成図である。 本発明の第１の実施の形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る制御部の表面調整制御処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例について説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１０は、カラー画像又は白黒画像を形成するものであり、正面視で左側に配置された第１処理部１０Ａと、第１処理部１０Ａと着脱可能とされ右側に配置された第２処理部１０Ｂとを有している。第１処理部１０Ａ及び第２処理部１０Ｂは、筐体１１を有している。

第２処理部１０Ｂの内部であって鉛直方向上側には、コンピュータから送られてくる画像データに画像処理を施す画像データ処理部を含み、画像形成装置１０の各部の駆動制御を行う制御部１３が設けられている。また、制御部１３の下側には、電源ユニット２３０が設けられている。電源ユニット２３０は、外部から取り込んだ交流電流を直流電流に変えて、画像形成装置１０の各部へ給電を行っている。

一方、第１処理部１０Ａの内部であって鉛直方向上側には、第１特別色（Ｖ）、第２特別色（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各トナーを収容するトナーカートリッジ１４Ｖ、１４Ｗ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋが水平方向に並んで設けられている。なお、第１特別色及び第２特別色には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック以外の特別色（透明を含む）から選択される。また、以後の説明では、Ｖ、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを区別する場合は、数字の後にＶ、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかの英字を付して説明し、Ｖ、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを区別しない場合は、Ｖ、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。

トナーカートリッジ１４の下側には、各色のトナーに対応する６つの画像形成ユニット１６が、各トナーカートリッジ１４と対応して水平方向に並んで設けられ、各トナーカートリッジ１４の下側には、画像形成ユニット１６毎に露光ユニット４０が設けられている。露光ユニット４０は、前述した制御部１３から画像処理を施された画像データを受け取り、半導体レーザ（図示省略）を色材階調データに応じて変調して、これらの半導体レーザから露光光Ｌを出射するように構成されている。詳細には、後述する感光体１８（図２参照）の表面に各色に対応した露光光Ｌを照射して感光体１８上に静電潜像を形成するようになっている。

図２に示すように、画像形成ユニット１６は、矢印Ａ（図２の時計回り）方向に回転駆動される感光体１８を備えている。そして、感光体１８の周囲には、感光体１８を帯電するコロナ放電方式（非接触帯電方式）のスコロトロン帯電器２０と、露光ユニット４０によって出射された露光光Ｌにより感光体１８上に形成された静電潜像を各色の現像剤（トナー）で現像する現像装置２２と、転写後の感光体１８の表面をクリーニングするクリーニングブレード２４と、転写後の感光体１８の表面に光を照射して除電を行うイレーズランプ２６が設けられている。そして、スコロトロン帯電器２０、現像装置２２、クリーニングブレード２４、イレーズランプ２６は、感光体１８の表面と対向して、感光体１８の回転方向上流側から下流側へ向けてこの順番で配置されている。

また、現像装置２２は、画像形成ユニット１６の側方（本実施形態では紙面右側）に配置され、トナーを含んだ現像剤Ｇが充填された現像剤収容部材２２Ａと、現像剤収容部材２２Ａに充填されたトナーを感光体１８の表面に移動させる現像ロール２２Ｂとを含んで構成されている。そして、現像剤収容部材２２Ａは、トナーカートリッジ１４（図１参照）とトナー供給路（図示省略）を通して接続されており、トナーカートリッジ１４からトナーが供給されるようになっている。

図１に示すように、各画像形成ユニット１６の下側には、転写部３２が設けられている。転写部３２は、各感光体１８と接触する無端状の中間転写ベルト３４と、中間転写ベルト３４の内側に配置され、各感光体１８上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト３４に多重転写させる６つの１次転写部材としての１次転写ロール３６とを含んで構成されている。中間転写ベルト３４は、図示しないモータで駆動される駆動ロール３８と、中間転写ベルト３４の張力を調整する張力付与ロール４１と、後述する２次転写ロール６２と対向配置された支持ロール４２と、複数個の支持ロール４４とに巻き掛けられており、駆動ロール３８により、図１の矢印Ｂ方向（反時計回り方向）に循環移動されるようになっている。

詳細には、各１次転写ロール３６は、中間転写ベルト３４を挟んでそれぞれの各画像形成ユニット１６の感光体１８と対向配置されている。また、１次転写ロール３６は、給電ユニット（図示省略）によって、トナー極性とは逆極性の転写バイアス電圧が印加されるようになっている。この構成により感光体１８上に形成されたトナー画像が中間転写ベルト３４に転写されるようになっている。また、駆動ロール３８と中間転写ベルト３４を挟んで反対側には、先端部が中間転写ベルト３４と接触するクリーニングブレード４６が設けられおり、このクリーニングブレード４６は、循環移動する中間転写ベルト３４上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。

一方、転写部３２の下方で第１処理部１０Ａの下側には、記録媒体の一例としてのシート部材Ｐが収納される大型の給紙カセット４８が水平方向に並んで２個設けられており、シート部材Ｐが大量に収納可能とされている。なお、２個の給紙カセット４８は、同様の構成とされているため、一方の給紙カセット４８について説明し、他方の給紙カセット４８については説明を省略する。

給紙カセット４８は、第１処理部１０Ａから引き出し自在とされており、給紙カセット４８を第１処理部１０Ａから引き出すと、給紙カセット４８内に設けられシート部材Ｐが載せられるボトムプレート５０が、図示せぬ制御手段の指示によって下降するようになっている。ボトムプレート５０が下降することで、ユーザがシート部材Ｐを補充可能となっている。また、給紙カセット４８を第１処理部１０Ａに取り付けると、ボトムプレート５０が、制御手段の指示によって上昇する。給紙カセット４８の一端側の上方には、給紙カセット４８からシート部材Ｐを搬送経路６０へ送り出す送出ロール５２が設けられており、上昇するボトムプレート５０に載せられた最上位のシート部材Ｐと送出ロール５２が接触するようになっている。さらに、送出ロール５２のシート部材搬送方向下流側（以下単に「下流側」という）には、シート部材Ｐの重送を防止する分離ロール５６が設けられ、分離ロール５６の下流側には、シート部材Ｐを搬送方向下流側に搬送する複数個の搬送ロール５４が設けられている。

給紙カセット４８の上側に設けられる搬送経路６０は、給紙カセット４８から送出されたシート部材Ｐを第１折返部６０Ａで反対側（図示の左側）に折り返し、さらに、第２折返部６０Ｂで反対側（図示の右側）に折り返して、２次転写ロール６２と支持ロール４２で挟まれた転写位置Ｔに向けて延びるようになっている。

第２折返部６０Ｂと転写位置Ｔとで挟まれる部位には、搬送されるシート部材Ｐの傾き等を修正するアライナー（図示省略）が設けられており、このアライナーと転写位置Ｔとで挟まれる部位には、中間転写ベルト３４上のトナー画像の移動タイミングとシート部材Ｐの搬送タイミングを合わせるための位置合せロール６４が設けられている。

また、２次転写ロール６２は、給電ユニット（図示省略）によって、トナー極性とは逆極性の転写バイアス電圧が印加されるようになっている。この構成により中間転写ベルト３４上に多重転写された各色のトナー画像が、２次転写ロール６２によって搬送経路６０に沿って搬送されてきたシート部材Ｐに２次転写される構成となっている。さらに、搬送経路６０の第２折返部６０Ｂへ合流するように、第１処理部１０Ａの側面から延びる予備経路６６が設けられており、第１処理部１０Ａに隣接して配置された外付けの大容量集積部（図示省略）から送出されたシート部材Ｐが、予備経路６６を通って搬送経路６０に入り込めるようになっている。

一方、転写位置Ｔの下流側には、トナー画像が転写されたシート部材Ｐを第２処理部１０Ｂに向けて搬送する複数個の搬送装置７０が設けられている。搬送装置７０は、図示しない駆動ロールと従動ロールに巻き掛けられる複数本のベルト部材が備えられており、駆動ロールを回転駆動させてベルト部材を回転させることで、シート部材Ｐを下流側に向けて搬送するようになっている。

搬送装置７０の下流側は、第１処理部１０Ａから第２処理部１０Ｂへ延びており、搬送装置７０によって送り出されたシート部材Ｐが、第２処理部１０Ｂに設けられた搬送装置８０によって受取られ、さらに下流側に搬送されるようになっている。また、搬送装置８０の下流側には、シート部材Ｐの表面に転写されたトナー画像をシート部材Ｐに熱と圧力で定着させる定着装置の一例としての定着ユニット８２が設けられている。そして、定着ユニット８２の上方には、断熱構造１００が設けられている。

図３に示すように、定着ユニット８２は、定着ベルト８４を備える定着ベルトモジュール８６と、定着ベルトモジュール８６に圧接配置された加圧ロール８８とで構成されている。定着ベルトモジュール８６と加圧ロール８８との間で、通過するシート部材Ｐを加圧加熱してトナー画像を定着させるニップ部Ｎが形成されている。

定着ベルトモジュール８６は、無端状の定着ベルト８４と、加圧ロール８８側で定着ベルト８４を張架しながらモータ（図示省略）の回転力で回転駆動する加熱ロール８９と、加熱ロール８９と異なる位置で内側から定着ベルト８４を張架する支持ロール９０とを備えている。また、定着ベルト８４の外側に配置されてその周回経路を規定する支持ロール９２と、加熱ロール８９から支持ロール９０までの定着ベルト８４の姿勢を矯正する姿勢矯正ロール９４とを備えている。

さらに、定着ベルトモジュール８６と加圧ロール８８とが圧接する領域であるニップ部Ｎ内の下流側領域で且つ定着ベルト８４の内側には、加熱ロール８９の近傍位置に配置され加熱ロール８９の外周面から定着ベルト８４を剥離する剥離パッド９６と、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト８４が張架される支持ロール９８とが設けられている。

さらに、ニップ部Ｎの上流側において、定着ベルトモジュール８６の定着ベルト８４に接触し、かつ、押し付けられた状態で、定着ベルト８４の表面を予め定められた表面粗さＲａに調整する表面調整ロール９９が設けられている。

加熱ロール８９は、アルミニウムからなる円筒状の芯金の表面の金属磨耗を防止する保護層として、芯金表面に厚さ２００μｍのフッ素樹脂皮膜が形成されたハードロールである。さらに、加熱ロール８９の内部には、加熱手段としてハロゲンヒータ１０２が設けられている。また、支持ロール９０は、アルミニウムで形成された円筒状ロールであり、内部には加熱源としてハロゲンヒータ１０４が配設されており、定着ベルト８４を内面側から加熱するようになっている。さらに、支持ロール９０の両端部には定着ベルト８４を外側に押圧するバネ部材（図示省略）が配設されている。

支持ロール９２は、アルミニウムで形成された円筒状ロールであり、支持ロール９２の表面には厚さ２０μｍのフッ素樹脂からなる離型層が形成されている。この離型層は、定着ベルト８４の外周面からの僅かなオフセットトナーや紙粉が支持ロール９２に堆積するのを防止するために形成されるものである。この支持ロール９２の内部には、加熱手段としてのハロゲンヒータ１０６が配設されており、定着ベルト８４を外周面側から加熱するようになっている。つまり、本実施形態では、加熱ロール８９と支持ロール９０及び支持ロール９２とによって、定着ベルト８４が加熱される構成となっている。

姿勢矯正ロール９４は、アルミニウムで形成された円柱状ロールであり、姿勢矯正ロール９４の近傍には、定着ベルト８４の端部位置を測定する端部位置測定機構（図示省略）が配置されている。そして、姿勢矯正ロール９４には、端部位置測定機構の測定結果に応じて定着ベルト８４の軸方向における当り位置を変位させる軸変位機構（図示省略）が配設され、定着ベルト８４の蛇行を制御するように構成されている。

また、剥離パッド９６は、一例として、鉄系の金属や樹脂等の剛体で形成された加熱ロール８９と対応する長さを有するブロック状の部材である。剥離パッド９６の断面形状は、加熱ロール８９に面する湾曲した内側面９６Ａと、定着ベルト８４を加圧ロール８８に向けて押圧する押圧面９６Ｂと、押圧面９６Ｂに対して決められた角度を有して定着ベルト８４を屈曲させる外側面９６Ｃとを備えて構成される略円弧状を呈している。詳細には、押圧面９６Ｂと外側面９６Ｃから構成される角部Ｕは、加圧ロール８８によって角部Ｕに押し付けられた定着ベルト８４を屈曲させ、角部Ｕをシート部材Ｐの先端が通過する際に、シート部材Ｐの先端と定着ベルト８４を剥離させるようになっている。

一方、加圧ロール８８は、アルミニウムからなる円柱状ロール８８Ａを基体として、基体側から順に、シリコーンゴムからなる弾性層８８Ｂと、膜厚１００μｍのフッ素系樹脂からなる剥離層とが積層された構成となっている。また、加圧ロール８８は、回転自在に支持されると共に、図示しないスプリング等の付勢手段によって定着ベルト８４が加熱ロール８９に巻き回された部位に圧接されて設けられている。これにより、定着ベルトモジュール８６の加熱ロール８９が矢印Ｃ方向へ回転移動するのに伴って、加熱ロール８９に従動して矢印Ｅ方向に回転移動するようになっている。

表面調整ロール９９は、例えば外径３０ｍｍの円筒状ロールであり、加熱ロール８９に対し定着ベルト８４を挟んで対向する位置に設けられている。表面調整ロール９９の詳細は後述する。表面調整ロール９９の周辺には、表面調整ロール９９を、定着ベルト８４に対し接近又は離間させる方向に移動させる移動機構９９Ａが設けられており、移動機構９９Ａが備えるモータ（図示省略）の駆動より、表面調整ロール９９を、定着ベルト８４に対し接近又は離間させる方向に移動させる。また、移動機構９９Ａは、表面調整ロール９９を、定着ベルト８４に接触させた状態で、更に接近させる方向にモータを駆動させることにより、表面調整ロール９９は、定着ベルト８４の表面に押し付けられた状態となる。

図１に示すように、定着ユニット８２の下流側には、定着ユニット８２から送出されたシート部材Ｐを下流側へ搬送する搬送装置１０８が設けられ、搬送装置１０８の下流側には、定着ユニット８２によって加熱されたシート部材Ｐを冷却する冷却ユニット１１０が設けられている。冷却ユニット１１０は、搬送経路６０を挟んで上側にシート部材Ｐの熱を吸収する吸収装置１１２が設けられ、下側には、搬送されるシート部材Ｐを吸収装置１１２に押し付ける押付装置１１４が設けられている。また、冷却ユニット１１０の下流側には、シート部材Ｐの反りを矯正するデカール処理ユニット１４０が設けられている。

吸収装置１１２には、シート部材Ｐと接触し、シート部材Ｐの熱を吸収する無端状の吸収ベルト１１６が設けられており、吸収ベルト１１６を支持する複数個の支持ロール１１８と、吸収ベルト１１６へ駆動力を伝達する駆動ロール１２０が、吸収ベルト１１６の内側に設けられている。さらに、吸収ベルト１１６の内側には、吸収ベルト１１６と面状に接触して吸収ベルト１１６が吸収した熱を放熱させるアルミニウム材料で形成されたヒートシンク１２２が設けられている。

押付装置１１４には、シート部材Ｐと接触し、シート部材Ｐを吸収装置１１２へ押し付ける無端状の押付ベルト１３０と、押付ベルト１３０が張架されると共に回転可能に支持される複数個の支持ロール１３２が設けられている。これらの構成により、シート部材Ｐの熱が奪われ、シート部材Ｐが冷却されるようになっている。

デカール処理ユニット１４０の下流には、片面に画像が形成されたシート部材Ｐを第２処理部１０Ｂの側面に取り付けられた排出部１９６に排出する排出ロール１９８が設けられている。ここで、シート部材Ｐの両面に画像を形成させる場合は、デカール処理ユニット１４０の下流に設けられた反転ユニット２００へシート部材Ｐが搬送される。

反転ユニット２００には、反転経路２０２が設けられている。反転経路２０２には、搬送経路６０から分岐する分岐パス２０２Ａと、分岐パス２０２Ａに沿って搬送されるシート部材Ｐを第１処理部１０Ａ側に向けて搬送する用紙搬送パス２０２Ｂと、用紙搬送パス２０２Ｂに沿って搬送されるシート部材Ｐを逆方向に向けて折返してスイッチバック搬送させ表裏を反転させる反転パス２０２Ｃとが設けられている。この構成により、反転パス２０２Ｃでスイッチバック搬送されたシート部材Ｐは、第１処理部１０Ａに向けて搬送され、さらに、給紙カセット４８の上方に設けられた搬送経路６０に入り込み、転写位置Ｔへ再度送り込まれるようになっている。

次に、表面形状調整部材の一例である表面調整ロール９９について説明する。

図４は、本実施の形態における表面調整ロール９９の構造を説明する断面図である。図４に示すように、表面調整ロール９９は、金属製の円筒状ロールからなる基体９９Ｂと、定着ベルト８４に接触する表面調整層９９Ｄとを有している。

基体９９Ｂは、例えば、外径３０ｍｍのステンレス（ＳＵＳ）で形成された円柱状ロールである。

表面調整ロール９９の表面調整層９９Ｄの実施の形態としては、フッ素樹脂及び平均粒径２μｍ以上５０μｍ以下の範囲の無機粒子を含み、プライマー層９９Ｃを介して基体９９Ｂの表面に固着されているものが挙げられる。

表面調整層９９Ｄがフッ素樹脂及び平均粒径２μｍ以上５０μｍ以下の範囲の無機粒子を含むことにより、無機粒子の種類に応じて、定着ベルト８４の表面が研磨されたり、定着ベルト８４の表面に無機粒子の粒径に相当する凹凸形状が付与されたりする。そして、定着ベルト８４の表面が予め定められた表面粗さＲａの範囲に調整されることにより、定着動作の際に生じる定着ベルト８４の表面に生じる傷跡や筋跡に起因する画像不良の発生が低減される。

このとき、定着ベルト８４の表面は、表面粗さＲａ０．０５μｍ以上０．２μｍ以下の範囲、特に０．１μｍ以上０．１５μｍ以下の範囲に調整されることが好ましい。

この場合、表面調整層９９Ｄに含まれるフッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）；テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロプロピルビニルエーテル共重合体等のテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等が挙げられる。さらに、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロ三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等が挙げられる。

これらのフッ素樹脂の中でも、特に耐熱性、機械特性等の面から、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）等のテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）が好適に用いられる。

表面調整層９９Ｄにフッ素樹脂が含まれることにより、表面調整ロール９９の表面にトナーが付着することが防止される。

表面調整層９９Ｄに含まれる無機粒子を構成する無機化合物としては、例えば、炭化ケイ素、硫酸バリウム、酸化アルミニウム、グラファイト、硫酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化アンチモン、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、硫化亜鉛、亜鉛、鉛、ニッケル、アルミニウム、銅、鉄、ステンレス、ベントナイト、モンモリロナイト、合成雲母等が挙げられる。これらの中でも、炭化ケイ素、硫酸バリウム、酸化アルミニウム等が好ましく、特に酸化アルミニウムが好ましい。

無機粒子の平均粒径は、好ましくは２μｍ以上であり、５０μｍ以下である。無機粒子の平均粒径が過度に小さいと、定着ベルトの表面に付与する形状が小径となるため、表面粗さを変えにくくなる傾向がある。また、平均粒径が過度に大きいと、定着ベルトの表面に付与する形状が大径となるため、表面粗さを変えにくくなる傾向がある。

無機粒子の形状は、球状、棒状、針状、繊維状等が挙げられ、中でも球状が好ましい。

表面調整層９９Ｄの厚さは、使用する無機粒子の大きさに対して、通常半分以上、２／３以下が好ましい。表面調整層９９Ｄの厚さが過度に薄いと、無機粒子が脱落する傾向がある。また、表面調整層９９Ｄの厚さが過度に厚いと、無機粒子の表面に出ている高さが小さくなるので、表面調整能力が低下する傾向がある。

プライマー層９９Ｃは、基体９９Ｂに表面調整層９９Ｄを被覆接着する接着層としての役割を有するものである。プライマー層９９Ｃを構成する材料としては、例えば、付加反応型シリコーンゴム、シランカップリング剤、エポキシ系接着剤等が挙げられる。

これらの化合物を用いてプライマー層９９Ｃを形成することにより、基体９９Ｂと表面調整層９９Ｄとが接着される。

また、表面調整層９９Ｄの他の実施形態として、前述した基体９９Ｂの表面にブラスト処理を施すことにより凹凸形状を形成し、これにフッ素樹脂を被覆することにより調製されたものが挙げられる。

この場合、予め定められた荷重をかけて表面調整ロール９９を定着ベルト８４の表面に接触させることにより、表面調整ロール９９の表面に形成された凹凸形状が型押しされ、定着ベルト８４の表面に凹凸形状が付与される。そして、定着ベルト８４の表面が予め定められた表面粗さＲａの範囲に調整され、定着ベルト８４の表面に生じる傷跡や筋跡に起因する画像不良の発生を低減させる。

図５は、制御部１３の構成を示す図である。

制御部１３は、画像形成装置１０の全体の制御を司るＣＰＵ１５０を備える。ＣＰＵ１５０は、ＲＯＭ１５２、ＲＡＭ１５４、ハードディスク記憶装置１５６、画像データ入力部１５８、操作表示部１６０、画像形成制御部１６２、及び画像データ処理部１６４の各々と、コントロールバスやデータバス等のバス１６６を介して接続される。

ＲＯＭ１５２は、画像形成装置１０を制御するための制御プログラムを記憶する。ＲＡＭ１５４は、種々のデータ等を処理するためのワークスペースとして用いられる。ハードディスク記憶装置１５６は、画像データや画像形成に関する種々のデータ等を記憶する。

画像データ入力部１５８は、パソコン等から画像データの入力を受け付ける。入力された画像データは、ハードディスク記憶装置１５６に送信される。

操作表示部１６０は、操作機能と表示機能とが一体化されたタッチパネルの他、ユーザが各種操作を行うための操作ボタンを含んで構成される。操作表示部１６０は、シート部材Ｐへの画像形成の開始等の操作を受け付け、画像形成装置１０の制御の状態等をユーザに報知する。

画像形成制御部１６２は、画像データに基づいてシート部材Ｐに画像を形成するために、画像形成ユニット１６Ｋ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｗ、１６Ｖの駆動、及び各種ロール等のモータ（図示省略）の駆動を制御する。また、画像形成制御部１６２は、給紙カセット４８に設けられた用紙サイズ検知センサ（図示省略）や、予め設定された用紙情報を含む画像形成設定情報から、シート部材Ｐの大きさや重量に関する情報（例えば、シート部材Ｐの搬送方向の長さである用紙長、用紙幅、坪量など）を取得して、シート部材Ｐに対する画像形成制御を行う。

画像データ処理部１６４は、ハードディスク記憶装置１５６に記憶された画像データに対して、各色の色材階調データへの変換などの画像処理を行う。

次に、本実施形態の作用について説明する。

まず、画像形成装置１０の画像形成工程について説明する。

図１に示すように、画像形成装置１０の各ユニットが作動状態になると、制御部１３で画像処理が施された画像データは、各色の色材階調データに変換され、露光ユニット４０に順次出力される。各露光ユニット４０では、各色の色材階調データに応じて各露光光Ｌを出射して、スコロトロン帯電器２０（図２参照）によって帯電した各感光体１８に走査露光を行い、静電潜像が形成される。そして、感光体１８（図２参照）上に形成された静電潜像は、現像装置２２によってそれぞれ第１特別色（Ｖ）、第２特別色（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像（現像剤像）として顕在化され現像が行われる。

続いて、各画像形成ユニット１６Ｖ、１６Ｗ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋの感光体１８上に順次形成された各色のトナー画像は、６つの１次転写ロール３６Ｖ、３６Ｗ、３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋによって中間転写ベルト３４上に順次多重転写される。そして、中間転写ベルト３４上に多重転写された各色のトナー画像は、２次転写ロール６２によって、給紙カセット４８から搬送されてきたシート部材Ｐ上に２次転写される。トナー画像が転写されたシート部材Ｐは、搬送装置７０によって第２処理部１０Ｂの内部に設けられた定着ユニット８２に向けて搬送される。

続いて、シート部材Ｐ上の各色のトナー画像が定着ユニット８２により加熱、加圧されることでシート部材Ｐに定着される。さらに、トナー画像が定着されたシート部材Ｐは、冷却ユニット１１０を通過して冷却された後、デカール処理ユニット１４０に送り込まれ、シート部材Ｐに生じた反りが矯正される。そして、反りが矯正されたシート部材Ｐは、排出ロール１９８によって排出部１９６に排出される。

一方、画像が形成されていない非画像面に画像を形成させる場合（両面印刷の場合）は、切替部材（図示省略）によってシート部材Ｐを反転ユニット２００に送り出す。反転ユニット２００へ送り出されたシート部材Ｐは、反転経路２０２を通過して反転され、給紙カセット４８の上方に設けられた搬送経路６０に送り込まれて、前述した手順で裏面にトナー画像が形成される。

上記のシート部材Ｐに対する画像形成工程が終了すると、制御部１３のＣＰＵ１５０により、図６に示す表面調整制御処理ルーチンが実行される。

まず、ステップ３００において、終了した画像形成工程で画像が形成されたシート部材Ｐに関する情報として、用紙長、用紙幅、及び坪量を、画像形成制御部１６２から取得する。

そして、ステップ３０２において、上記ステップ３００で取得した用紙長、用紙幅、坪量に基づいて、以下の（１）式に従って、定着ベルト８４へ与えるダメージ量を表わすベルトダメージ量を算出する。
（ベルトダメージ量）
＝（用紙長）＊｛（用紙幅補正係数）＋（坪量補正係数）｝／２
・・・（１）
ただし、用紙幅補正係数は、用紙幅による定着ベルト８４へのベルトダメージ度合いに応じた重み係数であり、用紙幅に応じて予め定められている。坪量補正係数は、坪量による定着ベルト８４へのベルトダメージ度合いに応じた重み係数であり、坪量に応じて予め定められている。

次のステップ３０４では、前回までのベルトダメージ量を累積したベルトダメージ累積量に、上記ステップ３０２で算出したベルトダメージ量を加算して、ベルトダメージ累積量を更新する。なお、複数のシート部材Ｐに対して連続して画像形成工程が行われていた場合には、シート部材Ｐの枚数分のベルトダメージ量を、ベルトダメージ累積量に加算する。

そして、ステップ３０６において、上記ステップ３０４で更新されたベルトダメージ累積量が、閾値以上であるか否かを判定し、ベルトダメージ累積量が、閾値未満である場合には、表面調整動作を行うときの条件を満たしていないと判断して、表面調整制御処理ルーチンを終了する。なお、ベルトダメージ累積量が閾値以上であることが、予め定められた条件の一例である。

一方、上記ステップ３０６で、ベルトダメージ累積量が、閾値以上である場合、表面調整動作を行うときの条件を満たしたと判断し、ステップ３０８において、画像形成制御部１６２に対し、表面調整動作を行うように指示する。

このとき、画像形成制御部１６２では、表面調整ロール９９を、定着ベルト８４へ接近させる方向に、移動機構９９Ａのモータを駆動させて、表面調整ロール９９を、定着ベルト８４に接触させた状態とする。また、画像形成制御部１６２は、加熱ロール８９、支持ロール９０、及び支持ロール９２に対する各モータを駆動させて、定着ベルト８４を回転させる。画像形成制御部１６２は、更に、表面調整ロール９９を、定着ベルト８４へ接近させる方向に、移動機構９９Ａのモータを駆動させて、表面調整ロール９９を、定着ベルト８４に対して押圧した状態とし、予め設定された時間だけ、表面調整ロール９９を、定着ベルト８４に対して押圧させた状態を継続する。

当該押圧状態では、表面調整ロール９９と加熱ロール８９とで定着ベルト８４を挟み、定着ベルト８４の回転に応じて表面調整ロール９９が矢印Ｆ方向（図３参照）に従動回転する。表面調整ロール９９が定着ベルト８４の回転に伴い従動回転することにより、定着ベルト８４の表面に生じる用紙突入傷に類似する形状の凹凸が、定着ベルト８４の表面に付与される。

当該押圧状態が、予め設定された時間だけ経過すると、画像形成制御部１６２では、表面調整ロール９９を、定着ベルト８４から離間させる方向に、移動機構９９Ａのモータを駆動させて、表面調整ロール９９を、定着ベルト８４に接触していない状態とする。

そして、ステップ３１０において、ベルトダメージ累積量をリセットして、表面調整制御処理ルーチンを終了する。

以上説明したように、第１の実施の形態に係る画像形成装置によれば、予め定められた条件が満たされたときに、定着ベルトに対する表面調整動作を行うように制御することにより、定着ベルトの表面に生じる傷跡や筋跡に起因する画像不良の発生が、ユーザからの操作入力がなくても抑制される。

また、定着ベルトと加圧ロールとの間を通過したシート部材の用紙長に、用紙幅及び坪量に応じた重み付けしたベルトダメージ量を累積したベルトダメージ累積量に関する条件が満たされたときに、定着ベルトに対する表面調整動作を行うように制御することにより、定着ベルトの表面に生じる傷跡や筋跡に起因する画像不良の発生が効率良く抑制される。

次に第２の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態に係る画像形成装置は、第１の実施の形態と同様の構成となるため、同一符号を付して説明を省略する。

第２の実施の形態では、ユーザの選択に応じて、シート部材Ｐに対する画像形成工程が行われていない状態となる期間、表面調整ロールを定着ベルトに接触させるようにしている点が、第１の実施の形態と異なっている。

第２の実施の形態に係る画像形成装置では、シート部材Ｐに対する画像形成工程が行われていない状態となる期間、表面調整ロールを定着ベルトに接触させるモードにするか否かが、ユーザによって選択される。

以下、シート部材Ｐに対する画像形成工程が行われていない状態となる期間、表面調整ロールを定着ベルトに接触させるモードが選択されている場合について説明する。画像形成装置では、上記のシート部材Ｐに対する画像形成工程が終了すると、画像形成制御部１６２によって、表面調整ロール９９を、定着ベルト８４へ接近させる方向に、移動機構９９Ａのモータを駆動させて、表面調整ロール９９を、定着ベルト８４に接触させた状態とする。また、シート部材Ｐに対する画像形成工程が開始されるときに、画像形成制御部１６２によって、表面調整ロール９９を、定着ベルト８４から離間させる方向に、移動機構９９Ａのモータを駆動させて、表面調整ロール９９を、定着ベルト８４に接触させていない状態とする。

また、シート部材Ｐに対する画像形成工程が終了すると、制御部１３のＣＰＵ１５０により、第１の実施の形態と同様に、表面調整制御処理ルーチンが実行される。

ここで、上記ステップ３０６で、ベルトダメージ累積量が、閾値以上であると判断され、上記ステップ３０８で、画像形成制御部１６２に対して、表面調整動作が指示される。

表面調整ロール９９は、定着ベルト８４に接触している状態となっているため、画像形成制御部１６２は、更に、表面調整ロール９９を、定着ベルト８４へ接近させる方向に、移動機構９９Ａのモータを駆動させて、表面調整ロール９９を、定着ベルト８４に対して押圧した状態とし、予め設定された時間だけ、表面調整ロール９９を、定着ベルト８４に対して押圧させた状態を継続する。

当該押圧状態が、予め設定された時間だけ経過すると、画像形成制御部１６２では、移動機構９９Ａのモータの駆動を停止させて、表面調整ロール９９を、定着ベルト８４に対して押圧させた状態を終了し、表面調整ロール９９を、定着ベルト８４に接触させた状態を継続させる。

シート部材Ｐに対する画像形成工程が行われていない状態となる期間、表面調整ロールを定着ベルトに接触させるモードが選択されていない場合については、上記第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。

なお、上記第１の実施の形態〜第２の実施の形態では、定着ユニットを通過したシート部材の用紙長に、用紙幅及び坪量に応じた重み係数を乗算した値の累積量が、閾値以上であることを条件に、表面調整動作を行う場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、定着ユニットを通過したシート部材の用紙長の累積量が、閾値以上であることを条件に、表面調整動作を行うようにしてもよい。

また、画像形成工程が終了したときに、制御部が、当該画像形成工程のシート部材の用紙情報を取得して、ベルトダメージ累積量を更新する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、シート部材が、定着ユニットを通過する毎に、制御部が、当該シート部材の用紙情報を取得して、ベルトダメージ量を算出し、ベルトダメージ累積量を更新するようにしてもよい。

また、画像形成工程が終了する毎に、ベルトダメージ量を演算する場合を例に説明したがこれに限定されるものではない。用紙長、用紙幅、及び坪量に応じて予め求められたベルトダメージ量をメモリに記憶しておき、終了した画像形成工程のシート部材の用紙長、用紙幅、及び坪量に対応するベルトダメージ量を取得するようにしてもよい。

１０ 画像形成装置
１３ 制御部
１６ 画像形成ユニット
８２ 定着ユニット
８６ 定着ベルトモジュール
８８ 加圧ロール
８９ 加熱ロール
９９ 表面調整ロール
９９Ａ 移動機構
９９Ｂ 基体
９９Ｄ 表面調整層
１６２ 画像形成制御部
Ｐ シート部材

Claims (4)

1. 回転駆動して、現像剤を記録媒体に定着させる定着部材と、
   前記定着部材に押し付けされつつ当該定着部材に従動回転し、当該定着部材との間で前記記録媒体に圧力を加える加圧部材と、
   予め定められた条件が満たされたときに、前記定着部材に接触しつつ当該定着部材の表面形状を調整する表面形状調整部材と、
   を含む画像形成装置。
2. 前記条件を、前記定着部材と前記加圧部材との間を通過した前記記録媒体の通過方向の長さの累積値に関する条件とした請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記条件を、前記定着部材と前記加圧部材との間を通過した前記記録媒体の通過方向の長さに、前記記録媒体の幅及び坪量の少なくとも一方に応じた重み係数を乗算した値の累積値に関する条件とした請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記表面形状調整部材は、前記定着部材の表面形状の表面粗さを接触前に比べて粗くする請求項１〜請求項３の何れか１項記載の画像形成装置。

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