JP2013109089A - 像加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録材のジャムが発生しても、加熱部材から摺擦部材へトナーが移転することを阻止して、摺擦部材の本来の性能を高く保ち、出力画像の光沢ムラを有効に解消して、出力画像の品質を高く維持できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】リフレッシュローラ５５は、定着ローラ５１に対して接離可能に配置され、接離機構５０によって定着ローラ５１に当接及び離間する。制御部１４１は、記録材の巻き付きジャムが発生するまでは、予め設定された１００枚ごとの摺擦時期にリフレッシュローラ５５を定着ローラ５１に当接させて定着ローラ５１の表面を研磨する。しかし、記録材の巻き付きジャムの発生から次の摺擦時期までの画像形成がＹ枚に満たない場合は、残り枚数にＹ枚を加算した画像形成を実行した後にリフレッシュローラ５５による定着ローラ５１の研磨を実行させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、摺擦部材を加熱部材に当接させて加熱部材の表面状態を回復可能な画像形成装置、詳しくは記録材のジャムが発生して加熱部材にトナーが付着した際に、加熱部材から摺擦部材へトナーを移転させないための制御に関する。

トナー像を形成して記録材に転写し、トナー像が転写された記録材を定着装置で加熱加圧して画像を記録材に定着させる画像形成装置が広く用いられている。定着装置は、記録材の画像面を加熱する加熱部材（ベルト部材又はローラ部材）に加圧部材（ベルト部材又はローラ部材）を当接させて加熱ニップを形成して、トナー像が転写された記録材を加熱ニップにより挟持搬送する。

図３を参照して説明すると、定着装置（９）では、搬送方向から見た記録材の左右のエッジが加熱部材（５１）の搬送幅方向の二か所を集中して通過するため、加熱部材（５１）の搬送幅方向の二か所に微細な擦り傷が付く問題がある。出力画像に高い光沢度を付与するために、加熱部材（５１）の弾性層の表面は、樹脂コートがされて鏡面状に仕上げられている。このため、加熱部材（５１）の搬送幅方向の二か所に形成される表面の微細な擦り傷が溶融された画像面に転写されると、画像の光沢ムラとして目立つ。

そこで、特許文献１では、ローラ状の摺擦部材（５５）を加熱部材（５１）に対して接離可能に配置し、規定枚数（例えば５００枚）の画像形成ごとに、摺擦部材（５５）を当接させて加熱部材（５１）の表面状態を回復させている。摺擦部材（５５）によって加熱部材（５１）の表面全体に微細な擦り傷を形成することで、加熱部材（５１）の搬送幅方向の二か所に集中した微細な擦り傷を目立たなくして、出力画像の光沢ムラを解消している。

特開２００８−４０３６５号公報

画像形成装置（１００）では、種々の要因が重なると、定着装置（９）の加熱ニップ（Ｎ）に記録材を位置させた状態で記録材のジャムが発生する場合がある。記録材のジャムが発生すると自動的に記録材の搬送停止がされ、加熱部材（５１）の加熱も停止されて、ユーザーによるジャム処理の待ち状態へ移行する。

しかし、加熱ニップ（Ｎ）に記録材を位置させた状態で搬送停止、加熱停止がされると、記録材のトナーの一部が加熱部材（５１）へ移転して固着する場合がある。そして、ユーザーがジャム処理を実行して画像形成が再開された直後に、偶然、摺擦部材（５５）による加熱部材（５１）の摺擦が実行されると、加熱された加熱部材（５１）から冷えた摺擦部材（５５）にトナーが移転して固着する場合がある。

摺擦部材（５５）のトナーが固着した部分は表面状態を回復させる機能を喪失するため、その後の摺擦では、加熱部材（５１）に新たな表面状態のムラを形成してしまう。そのため、出力画像の光沢ムラを解消できないばかりか、出力画像の品質が一段と低下することになる。

本発明は、記録材のジャムが発生しても、加熱部材から摺擦部材へトナーが移転することを阻止して、表面状態を回復させる機能を高く保ち、出力画像の光沢ムラを有効に解消して、出力画像の品質を高く維持できる画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明の画像形成装置は、トナー像を形成して記録材に転写する画像形成部と、記録材の画像面を加熱する加熱部材と、前記加熱部材に当接して記録材の加熱ニップを形成する加圧部材と、前記加熱部材に対して接離可能に配置された摺擦部材とを備え、前記摺擦部材を前記加熱部材に当接させて前記加熱部材の表面を摺擦可能なものである。そして、前記加熱ニップに記録材が位置する状態での記録材の搬送停止を検知可能な検知手段と、前記検知手段の出力に基づき、前記搬送停止の後、所定枚数以上の画像形成を実行するまで前記摺擦部材による前記加熱部材の摺擦を禁止する禁止手段とを備える。

本発明の画像形成装置では、記録材のジャムが発生すると、摺擦部材による加熱部材の摺擦を先送りして、ひとまず加熱部材に付着したトナーが摺擦部材へ移転しないようにする。その後、所定枚数の画像形成が実行される間に、加熱部材に付着したトナーが記録材や付設されている場合にはクリーニング装置に移転して無くなるため、摺擦部材による加熱部材の摺擦を実行しても摺擦部材にトナーは固着しない。

したがって、記録材のジャムが発生しても、加熱部材から摺擦部材へトナーが移転することを阻止して、摺擦部材における表面状態を回復させる機能を高く保ち、その後も出力画像の光沢ムラを有効に解消して、出力画像の品質を高く維持できる。

画像形成装置の構成の説明図である。 画像形成装置の制御系のブロック図である。 定着装置の軸垂直断面の構成の説明図である。 実施例１のリフレッシュ制御のフローチャートである。 リフレッシュモードの実行時期の説明図である。 実施例２のリフレッシュ制御のフローチャートである。 リフレッシュモードの実行時期の説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、定着装置で記録材のジャムが発生すると、摺擦部材による加熱部材の摺擦が先送りされる限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。

従って、摺擦部材を加熱部材に接離させ得る画像形成装置であれば、加熱部材及び加圧部材はベルト部材であってもローラ部材であってもよい。加熱部材の加熱方式は、ランプヒータに限らず、誘導加熱、抵抗加熱、輻射加熱、ヒートパイプ等でもよい。画像形成装置は、帯電方式、露光方式、現像方式、タンデム型／１ドラム型、中間転写型／記録材搬送型／枚葉搬送型の区別無く実施できる。本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。

＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図２は画像形成装置の制御系のブロック図である。

図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト１３０に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。

画像形成部Ｐａでは、感光ドラム３ａにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト１３０に転写される。画像形成部Ｐｂでは、感光ドラム３ｂにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト１３０に転写される。画像形成部Ｐｃ、Ｐｄでは、感光ドラム３ｃ、３ｄにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト１３０に転写される。

中間転写ベルト１３０に担持された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ一括二次転写される。記録材Ｐは、記録材カセット１０からピックアップローラ７によって引き出され、分離ローラ６で１枚ずつに分離してレジストローラ１２へ給送される。レジストローラ１２は、中間転写ベルト１３０のトナー像にタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２へ記録材Ｐを送り込む。

四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、中間転写ベルト１３０から曲率分離して定着装置９へ送り込まれる。定着装置９は、トナー像を担持した記録材Ｐを加熱加圧して、記録材Ｐの表面に画像を定着させる。その後、記録材Ｐが機体外へ排出される。

画像形成装置１００は、プロセススピード３８０ｍｍ／ｓｅｃにて給紙〜画像形成〜定着〜排紙の動作を繰り返すことで、連続的なプリントが可能であり、Ａ４サイズ横送りにて、毎分８０枚のプリントを出力することができる。

図２に示すように、制御部１４１は、各ユニットの動作を監視、制御しつつ、各ユニット間の命令系統を統括することで、画像形成装置１００全体の動作を取りまとめて、画像形成を実行する。

操作部１４２は、ユーザーが画像形成装置１００にアクセスするためのインターフェースであって、ユーザーは、操作部１４２を通じて、プリントジョブ情報（坪量等の記録材情報、濃度等の画像情報、プリント枚数等）の基本的な設定が可能である。

画像形成装置１００は、連続的に記録材の種類を切り替えてプリントする「混載ジョブ」を実行可能である。「混載ジョブ」によって、例えば、厚紙の表紙と薄紙の文書とコート紙の写真からなる冊子を１冊ごとにプリント可能である。ユーザーは、操作部１４２を通じて、記録材の種類ごとの定着装置９の温度設定等、混載ジョブの詳細設定を行うことができる。

＜画像形成部＞
図１に示すように、画像形成部の一例である中間転写ベルト１３０は、トナー像を形成して記録材に転写する。画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、それぞれの現像装置１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄで用いるトナーの色が異なる以外は、実質的に同一に構成される。そのため、以下では、構成部材に付した符号末尾のａ、ｂ、ｃ、ｄを除いて、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを一般的に画像形成部Ｐとして説明する。

画像形成部Ｐは、感光ドラム３を囲んで、帯電ローラ２、露光装置５、現像装置１、転写ローラ２４、ドラムクリーニング装置４を配置している。感光ドラム３は、アルミニウム製シリンダの外周面に光半導体の感光層が形成され、所定のプロセススピードで矢印方向に回転する。

帯電ローラ２は、感光ドラム３を一様な負極性の暗部電位ＶＤに帯電させる。露光装置５は、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム３の表面に画像の静電像を書き込む。現像装置１は、トナーを感光ドラム３に供給して静電像をトナー像に現像する。

転写ローラ２４は、中間転写ベルト１３０を押圧して、感光ドラム３と中間転写ベルト１３０との間に転写部を形成する。転写ローラ２４に直流電圧が印加されることにより、感光ドラム３に担持されたトナー像が、中間転写ベルト１３０へ転写される。ドラムクリーニング装置４は、感光ドラム３にクリーニングブレードを摺擦させて、転写部を通過した感光ドラム３の表面に付着した転写残トナーを回収する。

＜二次転写部＞
図１に示すように、中間転写ベルト１３０は、テンションローラ１５、対向ローラ１４、及び駆動ローラ１３に掛け渡して支持され、駆動ローラ１３に駆動されて矢印Ｒ２方向に回転する。二次転写部Ｔ２は、対向ローラ１４に支持された中間転写ベルト１３０に二次転写ローラ１１を当接して構成される。二次転写ローラ１１に直流電圧が印加されることで、中間転写ベルト１３０に担持されたトナー像は、二次転写部Ｔ２を搬送される記録材Ｐへ二次転写される。ベルトクリーニング装置１９は、中間転写ベルト１３０の表面にクリーニングウエブ（不織布）を当接させてトナーや紙粉を除去する。

制御部１４１は、連続画像形成時の画像間隔（紙間）及び画像形成ジョブの終了後に、二次転写ローラクリーニング制御を実行する。二次転写ローラクリーニング制御では、トナー電荷と同極性の直流電圧を所定時間、二次転写ローラ１１に印加することで、二次転写ローラ１１に付着した飛散トナーやかぶりトナーを中間転写ベルト１３０に戻す。これにより、二次転写ローラ１１の転写性能の低下や記録材の裏汚れを防止している。

＜定着装置＞
図３は定着装置の軸垂直断面の構成の説明図である。定着装置を含む像加熱装置は、一般的に、加熱制御された加熱部材と対向する加圧部材とによって記録材の加熱ニップを形成し、加熱ニップによりトナー像を担持した記録材を挟持搬送することで、熱と圧力により加熱処理されたトナー画像を得る。加熱部材は、三層構造をしている。ローラ芯金やベルト基層となるＡｌ、ＳＵＳ、Ｎｉ等の金属層の上に、多くはシリコンゴムによって形成される弾性層を配置している。弾性層の表面にはトナーの離形性を確保するために、ＰＦＡやＰＴＦＥに代表されるフッ素樹脂系のチューブやコーティングによって形成される離型層を有している。

図３に示すように、加熱部材の一例である定着ローラ５１は、記録材Ｐの画像面を加熱する。加圧部材の一例である加圧ローラ５２は、定着ローラ５１に当接して記録材の加熱ニップＮを形成する。

定着装置９は、トナーの融点以上の温度に温調制御された定着ローラ５１に加圧ローラ５２を圧接して加熱ニップＮを形成して、トナー像を担持した記録材を挟持搬送する。記録材Ｐは、図中右から左方向に定着装置９を通過し、画像面側の定着ローラ５１と非画像面側の加圧ローラ５２の加熱ニップＮによって搬送される過程で加熱及び加圧を受けて、トナー像を表面に定着される。

定着ローラ５１は、外径φ１８．５ｍｍの軟鋼円筒材料の芯金５１ａの外周に、０．７５ｍｍ厚でＪＩＳ−Ａ硬度１５°（１ｋｇ加重）のシリコンゴムの弾性層５１ｂを配置している。弾性層５１ｂの表面は、厚み３０μｍのＰＦＡチューブの離型層５１ｃによって被覆されている。定着ローラ５１は、全域φ２０ｍｍのストレート形状に形成され、両端部の軸は、定着装置９の側板に設けた軸受により回転自在に保持される。定着ローラ５１は、定着ローラ駆動モータ２０３によって回転駆動される。

加圧ローラ５２は、外径φ１８ｍｍの軟鋼円筒材料の芯金５２ａの外周に、１ｍｍ厚でＪＩＳ−Ａ硬度２０°（１ｋｇ加重）のシリコンゴムの弾性層５２ｂを配置している。弾性層５２ｂの表面は、厚み３０μｍのＰＦＡチューブの離型層５２ｃによって被覆されている。加圧ローラ５２の両端部の軸は、不図示の支持部材によって回転自在に保持され、支持部材は、加圧バネ６７によって総圧約５００Ｎで定着ローラ５１に向かって加圧されている。加圧ローラ５２は、定着ローラ５１に当接して従動回転する。

定着装置９で記録材のジャムが発生した場合、加圧解除カム６４をハンドル６６にて手動操作することで、加熱ニップＮを開放して、上流側又は下流側へジャム記録材を引き出すことができる。

定着ローラ５１の内部には、ランプヒータ（ハロゲンヒータ）２０５が配設されている。定着ローラ５１の回転軸線方向中央の加熱ニップＮ出口側の表面に接触させて、温度センサ（サーミスタ）２１０が配設されている。

温度制御部２００は、温度センサ２１０の出力に基づいてランプヒータ２０５に対する電力供給を制御することにより、温度センサ２１０によって検出される定着ローラ５１の表面温度を所定の目標温度に調整している。

定着装置９は、加熱ニップＮを形成する加熱部材及び加圧部材がいずれもローラを採用している。しかし、加熱部材及び加圧部材は、少なくとも一方をシームレスベルトで構成してもよい。

定着装置９は、定着部材の加熱にランプヒータ２０５を採用している。しかし、定着ローラ５１の内部又は外部に励磁コイルを配置し、定着ローラの金属部を電磁誘導加熱してもよい。

＜リフレッシュローラ＞
図３に示すように、摺擦部材の一例であるリフレッシュローラ５５は、定着ローラ５１に対して接離可能に配置され、接離機構５０によって定着ローラ５１に当接及び離間する。リフレッシュローラ５５は、定着ローラ５１に当接して定着ローラ５１の表面を摺擦可能である。

定着装置９の加熱ニップＮに同一サイズの記録材を連続通紙すると、定着ローラ５１の離型層を形成するフッ素樹脂層の一部が局部的に荒れてしまう。記録材のカット紙が作られる際に、カット紙両端部（紙コバ）には、数μｍ〜十数μｍ程度のエッジ（紙バリ）が生じる。紙コバの紙バリが定着ローラ５１の同一箇所に連続的に高温状態で圧接されることにより、フッ素樹脂層の表面状態が変化して数μｍ程度の凹凸が付いてしまう。

その結果、その後さらに大型で幅広の記録材を通紙すると、表層の荒れた部分が出力画像上に光沢スジとして現れてしまう。この現象は、連続通紙する記録材の紙バリが大きい程、あるいは坪量が大きい程、より顕著に現れ、光沢度の高いコート紙では、画像面の光沢スジが一層目立つ。近年開発が進められている低融点トナーも、出力画像の光沢度が高まる傾向のため、光沢スジが目立ち易くなる一因である。

そこで、定着装置９では、紙コバ傷による光沢スジを軽減させる技術として、リフレッシュローラ５５を採用している。リフレッシュローラ５５は、定着ローラ５１の加圧ローラ５２とは対極する位置に配置している。

リフレッシュローラ５５は、表面に砥粒を接着した表面改質部材である。リフレッシュローラ５５は、中央部の外径がφ１２ｍｍのステンレス製パイプ材料の表面に酸化アルミニウム系の砥粒材を接着した研磨ローラである。リフレッシュローラ５５の表面粗さとしてはＲｚ１５〜２０μｍ程度であり、これより表面が荒れていると定着ローラ５１表面を深く傷付けてしまい、画像に影響がでてしまうので好ましくない。なお、研磨粒子は、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化鉄、酸化クロム等やそれらの化合物の砥粒材によって代替できる。

リフレッシュローラ５５の両端部は、それぞれ回動軸５８周りに回動自在な一対のアーム５６から加圧バネ５７を介して支持される。一対の加圧カム５４がアーム５６を回動させることによって、リフレッシュローラ５５の定着ローラ５１表面への圧接及び離間が制御される。圧接時のリフレッシュローラ５５に作用する加圧バネ５７の総圧は、約１０Ｎに設定している。

リフレッシュローラ駆動モータ２０４は、リフレッシュローラ５５を回転駆動する。リフレッシュローラ加圧離間モータ２０２は、加圧カム５４を回転させて接離機構５０を作動させる。

制御部１４１は、通常、記録材の種類、記録材サイズ、使用環境に応じた所定枚数のプリント出力毎に、リフレッシュローラ５５を定着ローラ５１に加圧して駆動を実行する。制御部１４１は、リフレッシュローラ駆動モータ２０４とリフレッシュローラ加圧離間モータ２０２を制御して、リフレッシュローラ５５を定着ローラ５１の表面に、所定時期あるいは任意のタイミングで、所定圧力にて当接して周速比を持って回転させる。制御部１４１は、所定枚数のプリント出力毎に、リフレッシュローラ５５を当接させて、定着ローラ５１の表面の摺擦動作を行うことで、プリント画質の安定効果とリフレッシュローラ５５の耐久性との両立を図る。

リフレッシュローラ５５は、所定の圧力で定着ローラ５１に圧接して、周速比をもって回転することで、定着ローラ５１の離型層５１ｃを実質的に削り取らずに細かい傷を付け、「紙コバの摺擦傷」による出力画像の光沢スジを目立ちにくくする。リフレッシュローラ５５は、定着ローラ５１の表層を荒らして、前述したような効果を得るために表面を改質する。リフレッシュローラ５５は、定着ローラ５１の表面に細かい傷を付けて表面状態を均一に荒らすことにより、プリント画像面の光沢スジを目立ち難くする。

ここでは、効果的に定着ローラ５１表面を荒らすために、リフレッシュローラ５５の表面の周速度は７６０ｍｍ／ｓｅｃ、定着ローラ５１表面の周速度は３８０ｍｍ／ｓｅｃに設定している。リフレッシュローラ５５は、周速比２００％で定着ローラ５１のリフレッシュ動作を行う。

ここでは、定着ローラ駆動モータ２０３、リフレッシュローラ駆動モータ２０４、及びリフレッシュローラ加圧離間モータ２０２は、各々独立して駆動制御される。しかし、定着ローラ駆動モータ２０３の出力を分割して、それぞれ周速比を持たせてギア連結させ、クラッチを介して、加圧カム５４及びリフレッシュローラ５５を駆動する構成を採用してもよい。クラッチを制御して接離機構５０とリフレッシュローラ５５の回転を制御する。

＜記録材ジャム時のトナー付着＞
リフレッシュローラ５５による定着ローラ５１の表層改質の直前に記録材が定着ローラ５１に巻き付いて記録材のジャムが発生した際には、定着ローラ５１に記録材のトナーが一部付着することがある。ユーザー又は自動処理によるジャム処理がされる過程で定着ローラ５１の表面にトナー汚れが付着することがある。トナー汚れした状態のままで、ジャム復帰後にリフレッシュローラ５５による定着ローラ５１の表層改質の動作が行われることがある。このとき、リフレッシュローラ５５にトナー汚れが転移して、定着ローラ５１の表面を均一に荒らす効果が得られなくなると、画像不良に至ってしまうことがある。そのため、リフレッシュローラ５５の交換を必要とする状況に陥ってしまう可能性がある。

そこで、特許文献１に示されるように、リフレッシュローラ５５にブラシクリーニング装置を付設して、リフレッシュローラ５５に付着した異物を除去することが提案された。しかし、ブラシクリーニング装置は、通常のプリント動作において軽微に発生するトナー汚れや紙粉汚れ程度なら除去できても、ジャム処理時に固着した多量のトナー汚れまでは除去できない。定着ローラ５１に設けられたリフレッシュローラ５５にブラシクリーニング装置を付設した構成では、このような課題がある。

そこで、以下の実施例では、ジャム処理によるトナー汚れがリフレッシュローラ５５に付着しないように、リフレッシュローラ５５の動作シーケンスを最適化し、定着装置９の寿命期間を通じて安定した画像が得られるようにした。

＜実施例１＞
図４は実施例１のリフレッシュ制御のフローチャートである。図５はリフレッシュモードの実行時期の説明図である。図５中、（ａ）は巻き付きジャムが発生しない場合、（ｂ）は巻き付きジャムが発生した場合である。

図３に示すように、検知手段の一例であるジャム検知センサ２０６は、加熱ニップＮに記録材が位置する状態での記録材の搬送停止の一例である巻き付きジャムを検知可能である。禁止手段の一例である制御部１４１は、ジャム検知センサ２０６の出力に基づき、巻き付きジャムの発生後、所定枚数以上（Ｙ枚以上）の画像形成を実行するまでリフレッシュローラ５５による定着ローラ５１の摺擦を禁止する。

制御部１４１は、巻き付きジャムの発生までは、予め設定された摺擦時期にリフレッシュローラ５５を定着ローラ５１に当接させて定着ローラ５１の表面を研磨する。制御部１４１は、巻き付きジャムの発生から摺擦時期までの画像形成が所定枚数（Ｙ枚）に満たない場合は、少なくとも所定枚数（Ｙ枚）の画像形成を実行した後にリフレッシュローラ５５による定着ローラ５１の摺擦を実行させる。

リフレッシュローラ５５による定着ローラ５１の摺擦は、研磨の実行後にリセットされて、単位の画像形成ごとにカウントアップされるカウンタのカウント値Ｘが所定値Ａに達した時に実行される。巻き付きジャムが発生すると、カウント値Ｘから所定数Ｙが引き算される。

図２を参照して図４に示すように、制御部１４１は、プリントジョブが開始されると（Ｓ１）、画像形成動作と記録材搬送動作を繰り返して（Ｓ２〜Ｓ６）、全ての動作が正常に完了すると（Ｓ６のＮ）、画像形成ジョブを終了する（Ｓ７）。リフレッシュローラ５５は、通常時は、定着ローラ５１から離間した停止状態で待機している。

制御部１４１は、画像形成ジョブの途中、ジャム検知センサ２０６による巻き付きジャムの発生の検知（Ｓ３のＹ）がなければ、連続通紙動作（Ｓ４〜Ｓ６）と定期的なリフレッシュシーケンス動作（Ｓ１０〜Ｓ１２）を実行する。制御部１４１は、搬送方向長さＡ４サイズ横送り（２１６ｍｍ以下のスモール紙換算）１枚を１として累積画像形成枚数がＡ枚に到達した時に、Ｂ秒のリフレッシュモードを実行する。Ａ３サイズでは１枚につき２がカウントされ、Ａ３ノビサイズでは１枚につき３カウントがされる。枚数（Ａ枚）と動作時間（Ｂ秒）は、固定値としてもよいが、特許文献１に示されるように、使用環境や記録材の種類、サイズによって重み付けをした変数としてもよい。

制御部１４１は、記録材Ｐが定着装置９を正常に通過するごとにリフレッシュカウンタを（Ｘ＝Ｘ＋１）にカウントアップする（Ｓ４）。制御部１４１は、リフレッシュカウンタが所定枚数Ａ枚に到達すると（Ｓ５のＹ）、リフレッシュローラ５５を作動させて定着ローラ５１のリフレッシュ動作を実行する（Ｓ１０）。

リフレッシュモード時、定着ローラ５１の回転速度は通常の画像形成時と同一のプロセススピード３８０ｍｍ／ｓｅｃを維持する。リフレッシュモード時、リフレッシュローラ５５は、リフレッシュローラ駆動モータ２０４によって７６０ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転した状態で、リフレッシュローラ加圧離間モータ２０２によって定着ローラ５１の表面に加圧される。リフレッシュ動作は、定着ローラ５１の表面粗さを均一化（Ｒｚ０.５〜０.６）して、紙コバの摺擦傷によるプリント画像の光沢ムラを軽減する。

制御部１４１は、固定時間Ｂ秒をダウンカウントして（Ｓ１２）、固定時間Ｂ秒が経過すると（Ｓ１１のＹ）、逆の順序でリフレッシュモードを終了して次の記録材搬送動作に備える（Ｓ６）。

図５の（ａ）に示すように、巻き付きジャムが発生しない正常動作時は、リフレッシュカウンタがカウントアップされて、累積の画像形成枚数が１００枚に達するとリフレッシュモードが実行される（Ｓ１０〜Ｓ１２）。リフレッシュモードが実行されると（Ｓ１１のＹ）、リフレッシュカウンタが０にリセットされる（Ｓ１３）。実施例１では、リフレッシュモード実施累積枚数Ａ＝１００枚、リフレッシュ動作時間Ｂ＝１０秒とした。

ところで、画像形成ジョブの実行中にジャム検知センサ２０６によって巻き付きジャムが検知されることがある（Ｓ３のＹ）。図３に示すように、定着装置９の加熱ニップＮの直後の記録材Ｐの搬送路には、定着ローラ５１への記録材の巻き付きを検知するためのジャム検知センサ２０６が配置されている。

制御部１４１は、記録材Ｐの通過によるジャム検知センサ２０６からのＯＮ−ＯＦＦ信号をモニターして、記録材Ｐの先端位置が本来到達すべきタイミングから所定時間遅延した場合に、巻き付きジャムの発生と判断する。そして、記録材の搬送を停止し、定着ローラ５１の加熱も停止する。

制御部１４１は、操作部１４２を通じてユーザーに巻き付きジャムの発生を通告してジャム記録材の除去を促す。操作部１４２にメッセージを表示することで、ユーザーにジャム処理を促す。

制御部１４１は、リフレッシュカウンタのカウント値Ｘを、所定枚数Ｙだけ減少させる（Ｘ＝Ｘ−Ｙ）（Ｓ８）。これは、ジャム処理時に（Ｓ９）、記録材Ｐ上の未定着トナーが定着ローラ５１に付着する場合があるため、ジャム処理直後に（Ｓ９のＹ）リフレッシュモードが実行されることを避けるためである。直後にリフレッシュモードが実行されると、リフレッシュローラ５５にトナー汚れが転移してその後ずっと摺擦効果が得られなくなる。

図５の（ｂ）に示すように、画像形成ジョブの実行中に巻き付きジャムが発生した場合には、１回につき１０枚分リフレッシュカウンタを減少させるため、リフレッシュモード実施間隔は（１００＋１０×Ｎ 枚：Ｎジャム発生回数）となる。実施例１では、巻き付きジャム発生時のリフレッシュカウンタ減少枚数Ｙ＝１０枚とした。

画像形成装置１００において、実施例１のリフレッシュカウンタによるリフレッシュモードを実行させ、定着装置９の寿命枚数（スモール紙換算：３０万枚）を通じて、１０００枚の画像形成ごとに意図的に巻き付きジャムを発生させた。しかし、巻き付きジャムのジャム処理後も画像不良やトナー汚れを発生することは無く、リフレッシュモードにおいては、本来の目的である定着ローラ５１表層の均一摺擦効果、紙コバの摺擦傷による光沢ムラの抑制効果を確認できた。実施例１のリフレッシュ制御によれば、巻き付きジャムの発生直後にトナーによるリフレッシュローラ５５のトナー汚れが発生しないため、定着装置９の寿命期間を通じて、安定した画像が得られる。

＜実施例２＞
図６は実施例２のリフレッシュ制御のフローチャートである。図７はリフレッシュモードの実行時期の説明図である。図７中、（ａ）は画像比率が高い巻き付きジャムが発生した場合、（ｂ）は画像比率が低い巻き付きジャムが発生した場合である。

実施例１では、巻き付きジャム発生時のリフレッシュカウンタ減少枚数Ｙを１０枚の固定値としたのに対して、実施例２では、リフレッシュカウンタ減少枚数Ｙを、巻き付きジャム発生時の画像のトナー量に応じた変動値とした。図４のフローチャートと図６のフローチャートの違いはステップＳ８とステップＳ８’の違いである。実施例１と実施例２のその他のステップのシーケンス動作は同一であるため、図６中、図４と同一のステップには図４と同一の符号を付して重複する説明を省略する。

図３に示すように、推定手段の一例である制御部１４１は、画像形成ごとのトナー使用量を推定可能である。制御部１４１は、制御部１４１の推定出力に基づき、搬送停止に係る記録材のトナー載り量が多いほど所定枚数（Ｙｄ枚）を増やす。

リフレッシュローラ５５による定着ローラ５１の摺擦は、研磨の実行後にリセットされて、単位の画像形成ごとにカウントアップされるカウンタのカウント値Ｘが所定値Ａに達した時に実行される。巻き付きジャムが発生すると、カウント値Ｘから、巻き付きジャムに係る画像の画像比率が高いほど大きな所定数Ｙｄが引き算される。

図２を参照して図６に示すように、制御部１４１は、画像形成ジョブの実行中にジャム検知センサ２０６によって巻き付きジャムが検知されると（Ｓ３のＹ）、記録材の搬送及び定着ローラ５１の加熱を停止する。そして、表示部１４２を通じてユーザーに巻き付きジャムの発生を通告してジャム記録材の除去を促す（Ｓ８’）。

制御部１４１は、リフレッシュカウンタ減少枚数（Ｙｄ）をジャム発生時の画像比率に応じた変数とする。画像比率とは、画像形成中に制御部１４１にて計算している画像信号積算値のことで、１枚あたりのトナー使用量と比例関係にある。ここで言う画像比率は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像比率を加算した最高２００％の値である。

画像比率が高いとジャム処理時にトナー汚れが多く発生する可能性があり、汚れが解消するまでに多くの通紙が必要となる。よって、実施例２では巻き付きジャムを引き起こした記録材の画像の画像比率に応じて、画像比率が多い場合にはより多くリフレッシュカウンタ値を減少させる。

画像比率は、プリント画像に使用された各色トナーの消費量を求めて、消費しただけのトナーを各色の現像装置に補給するために、画像１枚ごとに計算されて、次の画像の形成時に補給されるトナー量に反映されている。制御部１４１は、定着装置９へ搬送される記録材ごとに、その画像形成のために画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄで消費された合計のトナー量が多いほど、定着ローラ５１に付着するトナー量が多いとみなして、リフレッシュカウンタ減少枚数（Ｙｄ）を大きくする。

実施例２では、画像比率３０％以上の時にＹｄ＝１５枚、画像比率３０％未満の時にＹｄ＝５枚とした。このように制御することで、リフレッシュローラ５５へのトナー汚れを発生させることなく最大の摺擦効果が得られ、実施例１の場合に比べてより一層の紙コバ摺擦傷の光沢スジ抑制と定着装置９の寿命との最適化が図れる。

図７の（ａ）に示すように、画像比率が３０％以上の高Ｄｕｔｙ画像の記録材で巻き付きジャムが発生した場合、１回につき１５枚分リフレッシュカウンタを減少させる。このため、リフレッシュモード実施間隔は、正常時の１００枚から（１００＋１５）＝１１５枚に延びる。

図７の（ｂ）に示すように、画像比率が３０％未満の低Ｄｕｔｙ画像の記録材で巻き付きジャムが発生した場合、１回につき５枚分リフレッシュカウンタを減少させるため、リフレッシュモード実施間隔は、正常時の１００枚から（１００＋５）＝１０５枚に延びる。

実施例２のリフレッシュ制御によれば、リフレッシュカウンタを用いて、巻き付きジャム発生時のリフレッシュカウンタを画像比率に応じた枚数分減少させるので、リフレッシュローラ５５への不要なトナー付着を確実に回避できる。そのため、定着装置９の設計寿命を通じて、画像不良等の不具合を発生することなく、定着ローラ５１の表層の均一摺擦効果、紙コバ摺擦傷に起因する出力画像の光沢ムラの抑制効果を確認できた。

＜実施例３＞
実施例１、２では、加熱部材と加圧部材がいずれもローラであるローラ式定着装置を説明した。これに対して、実施例３では、加熱部材と加圧部材のうちいずれか一方または両方ともに、エンドレスベルトとその内部に配設されるローラにより定着ニップを形成するベルト式定着装置である。

実施例１、２では、画像形成装置として、画像形成部が中間転写ベルトに並設しているタンデム式中間転写カラープリンタを例示したが、画像形成装置はこれに限定されるものではない。１つの像担持体に順次各色トナー像を形成して中間転写体上に転写する１ドラム式中間転写カラープリンタや、中間転写体を備えずに像担持体から直接記録材に各色トナー像を転写するタンデム式直接転写カラープリンタ等であってもよい。さらに、プリンタでなく複写機やファクシミリ等の他の画像形成装置であってもよい。

１ 現像装置、２ 帯電ローラ、３ 感光ドラム、４ ドラムクリーニング装置
６ 分離ローラ、７ ピックアップローラ、９ 定着装置
１０ 記録材カセット、１１ 二次転写ローラ、１２ レジストローラ
１３ 駆動ローラ、１４ 対向ローラ、１５ テンションローラ
１９ ベルトクリーニング装置、２４ 転写ローラ
５０ 接離機構、５１ 定着ローラ、５２ 加圧ローラ、５４ 加圧カム
５５ リフレッシュローラ、１３０ 中間転写ベルト
１４１ 制御部、１４２ 操作部、２０２ リフレッシュローラ加圧離間モータ
２０３ 定着ローラ駆動モータ、２０４ リフレッシュローラ駆動モータ
２０５ ランプヒータ、２０６ ジャム検知センサ
Ｐ 記録材、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ 画像形成部

本発明は、摺擦部材を加熱部材に当接させて加熱部材の表面状態を回復可能な像加熱装置、詳しくは記録材のジャムが発生して加熱部材にトナーが付着した際に、加熱部材から摺擦部材へトナーを移転させないための制御に関する。

定着装置（９）では、種々の要因が重なると、定着装置（９）の加熱ニップ（Ｎ）に記録材を位置させた状態で記録材のジャムが発生する場合がある。記録材のジャムが発生すると自動的に記録材の搬送停止がされ、加熱部材（５１）の加熱も停止されて、ユーザーによるジャム処理の待ち状態へ移行する。

本発明は、記録材のジャムが発生しても、加熱部材から摺擦部材へトナーが移転することを阻止して、表面状態を回復させる機能を高く保ち、出力画像の光沢ムラを有効に解消して、出力画像の品質を高く維持できる像加熱装置を提供することを目的としている。

本発明の像加熱装置は、記録材上のトナー像をニップで加熱する回転可能な加熱部材と、前記加熱部材と前記ニップを形成するニップ形成部材と、記録材の前記ニップでのジャムを検知するための検知手段と、前記検知手段が記録材のジャムを検知すると、前記加熱部材による像加熱動作を中断して、ジャム処理後に像加熱動作を再開する制御部と、前記加熱部材表面を摺擦するための摺擦部材と、前記摺擦部材を、前記加熱部材から離間した位置から、前記加熱部材表面を摺擦する位置へ移動することが可能な移動機構と、前記所定の条件に達すると、前記摺擦部材を前記摺擦する位置へ動かす動作を実行する実行部と、を備え、記録材上のトナー像を加熱するものである。そして、前記実行部は、ジャム処理後に所定枚数の記録材が前記ニップを通過するまでの期間中に前記所定の条件に達した場合、前記動作を前記期間後に遅らせて実行する。

本発明の像加熱装置では、記録材のジャムが発生すると、摺擦部材による加熱部材の摺擦を先送りして、ひとまず加熱部材に付着したトナーが摺擦部材へ移転しないようにする。その後、所定枚数の画像形成が実行される間に、加熱部材に付着したトナーが記録材や付設されている場合にはクリーニング装置に移転して無くなるため、摺擦部材による加熱部材の摺擦を実行しても摺擦部材にトナーは固着しない。

図３に示すように、加熱部材の一例である定着ローラ５１は、記録材Ｐの画像面を加熱する。ニップ形成部材の一例である加圧ローラ５２は、定着ローラ５１に当接して記録材の加熱ニップＮを形成する。

＜リフレッシュローラ＞
図３に示すように、摺擦部材の一例であるリフレッシュローラ５５は、定着ローラ５１に対して接離可能に配置され、移動機構の一例である接離機構５０によって定着ローラ５１に当接及び離間する。リフレッシュローラ５５は、定着ローラ５１に当接して定着ローラ５１の表面を摺擦可能である。

図３に示すように、検知手段の一例であるジャム検知センサ２０６は、加熱ニップＮに記録材が位置する状態での記録材の搬送停止がされる巻き付きジャムを検知可能である。制御部及び実行部の一例である制御部１４１は、ジャム検知センサ２０６の出力に基づき、巻き付きジャムの発生後、所定枚数以上（Ｙ枚以上）の画像形成を実行するまでリフレッシュローラ５５による定着ローラ５１の摺擦を禁止する。

図３に示すように、実行部の一例である制御部１４１は、画像形成ごとのトナー使用量を推定可能である。制御部１４１は、画像比率に基づくトナー使用量の推定結果に基づき、搬送停止に係る記録材のトナー載り量が多いほど所定枚数（Ｙｄ枚）を増やす。

Claims (5)

1. トナー像を形成して記録材に転写する画像形成部と、記録材の画像面を加熱する加熱部材と、前記加熱部材に当接して記録材の加熱ニップを形成する加圧部材と、前記加熱部材に対して接離可能に配置された摺擦部材と、を備え、
   前記摺擦部材を前記加熱部材に当接させて前記加熱部材の表面を摺擦可能な画像形成装置において、
   前記加熱ニップに記録材が位置する状態での記録材の搬送停止を検知可能な検知手段と、
   前記検知手段の出力に基づき、前記搬送停止の後、所定枚数以上の画像形成を実行するまで前記摺擦部材による前記加熱部材の摺擦を禁止する禁止手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記禁止手段は、前記搬送停止までは、予め設定された摺擦時期に前記摺擦部材を前記加熱部材に当接させて前記加熱部材の表面を摺擦させ、
   前記搬送停止から前記摺擦時期までの画像形成が前記所定枚数に満たない場合は、前記所定枚数の画像形成を実行した後に前記摺擦部材による前記加熱部材の摺擦を実行させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 画像形成ごとのトナー使用量を推定可能な推定手段を備え、
   前記禁止手段は、前記推定手段の出力に基づき、前記搬送停止に係る記録材のトナー載り量が多いほど前記所定枚数を増やすことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記摺擦部材による前記加熱部材の摺擦は、摺擦の実行後にリセットされて、単位の画像形成ごとにカウントアップされるカウンタのカウント値Ｘが所定値Ａに達した時に実行され、
   前記搬送停止が発生すると、前記カウント値Ｘから所定数Ｙが引き算されることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
5. 前記摺擦部材による前記加熱部材の摺擦は、摺擦の実行後にリセットされて、単位の画像形成ごとにカウントアップされるカウンタのカウント値Ｘが所定値Ａに達した時に実行され、
   前記搬送停止が発生すると、前記カウント値Ｘから、前記搬送停止に係る画像の画像比率が高いほど大きな所定数Ｙが引き算されることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。

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