JP2015087738A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】不要な研磨動作を行わず、必要時のみ研磨動作を行うことで、研磨性を長期にわたって維持できる定着装置を提供する。
【解決手段】定着部材２６の表面状態を検出する検出手段３３と、定着部材２６の表面を摺擦して研磨する研磨手段３４と、研磨手段３４を定着部材２６に当接または離間させるよう制御する制御手段と、を備え、制御手段は、定着部材２６の回転による送り方向に直交する方向における、記録媒体のエッジ部が通過する領域での検出手段３３による検出結果を少なくとも用いて制御を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転体である定着部材を用いて、用紙に画像を定着させる定着装置および画像形成装置に関する。
なお、本明細書における用紙は、例えば普通紙、各種のコート紙、葉書等の厚紙、ＯＨＰフィルム等の各種フィルムなど、各種のシート状記録媒体を含むこととする。

従来から、定着部材の表面を研磨することにより、好適な定着ができる表面状態を回復させる研磨部材が知られている。こうした研磨部材として、定着部材の近くに設けられた分離爪による傷を目立たなくさせるもの（例えば、特許文献１参照）や、記録媒体のエッジ部に発生する定着部材の表面荒れを回復させるもの（例えば、特許文献２参照）が知られている。特許文献２に記載の発明は、記録媒体の通紙枚数をカウントし、所定の枚数となるタイミングでジョブ終了後に研磨動作を実施するものである。

さらに、こうした研磨部材による研磨動作の制御として、記録媒体の通紙枚数をカウントし、所定の枚数となるタイミングでジョブ終了後に研磨動作を実施するものが知られている（例えば、特許文献３参照）。

また、定着された記録媒体の枚数と、定着が予定されている枚数とが所定枚数を超えるか否かにより、研磨動作をするかしないかを決定するものが知られている（例えば、特許文献４参照）。

しかしながら、上述した特許文献１のような分離爪による傷は、記録媒体のエッジ部が通過する領域とは異なる位置であり、特許文献２についても、研磨動作の制御についてまで考慮されたものではなかった。

また、特許文献３，４のように研磨動作の制御を行うとしても、記録媒体のエッジ部に起因する定着部材の表面荒れは、用紙の銘柄や裁断状態などによって発生レベルが大きく異なる。特に記録媒体のエッジ部のバリ高さの大きな用紙では顕著となる傾向がある一方、エッジ部のバリがほとんど無い用紙においては、エッジ部に起因する画像不良の発生レベルは軽微であり、画像不良として顕在化する通紙枚数も前者と同一ではない。このため、所定の間隔で研磨動作を実施する場合、実質研磨動作不要な場合においても、研磨動作が実施され、結果的に研磨部材の寿命を短縮させてしまうことがある。また、定着部材の表面状態が荒れることで画像不良として顕在化する通紙枚数も、記録媒体の種類によって大きく異なることとなる。

このため、通紙枚数に応じて研磨動作を実施する場合、実質的に研磨動作が不要な場合においても研磨動作が実施され、結果的に研磨部材の寿命を短縮させてしまうおそれがあった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、不要な研磨動作を行わず、必要時のみ研磨動作を行うことで、研磨性を長期にわたって維持できることを目的とする。

かかる目的を達成するために、請求項１に係る発明は、回転体である定着部材を用いて記録媒体に画像の定着を行う定着装置であって、定着部材の表面状態を検出する検出手段と、定着部材の表面を摺擦して研磨する研磨手段と、研磨手段を定着部材に当接または離間させるよう制御する制御手段と、を備え、制御手段は、定着部材の回転による送り方向に直交する方向における、記録媒体のエッジ部が通過する領域での検出手段による検出結果を少なくとも用いて制御を行うことを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、不要な研磨動作を行わず、必要時のみ研磨動作を行うことで、研磨性を長期にわたって維持できる。

本発明の実施形態としての画像形成装置本体１００の一例を示す概略構成図である。 本実施形態１における定着装置２５の構成を概略的に示す図である。 本実施形態の定着装置２５による動作例を示すフローチャートである。 定着ベルト２６の表面状態例と入射光、反射光の例を示す図である。 差分値Ｖ３と印刷ジョブの実行タイミングとの関係例を示す図である。 他の実施形態の定着装置２５による動作例を示すフローチャートである。 本発明を適用する画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。 本実施形態２における定着装置２５の構成を概略的に示す図である。 定着ベルト２６の表面状態例と入射光、反射光の例を示す図である。 差分値Ｖ３と印刷ジョブの実行タイミングとの関係例を示す図である。 他の実施形態の定着装置２５による動作例を示すフローチャートである。 本実施形態２における動作例を示すフローチャートである。

＜実施形態１＞
次に、本発明に係る定着装置を適用した一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
本発明の実施形態は、例えばプリンタ、複写機、ファックス等、トナーを用いて画像形成を行う画像形成装置に用いられ、用紙に形成されたトナー画像を定着する定着装置に関するものである。

図１は、本実施形態の画像形成装置本体１００の一例を示す概略構成図である。
本実施形態の画像形成装置本体１００は、タンデム型中間転写式であり、給紙トレイ４４を有する給紙テーブル２００を下部に備える。

また、画像形成装置本体１００の内部には、複数の画像形成手段１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが並設されたタンデム型中間転写式のタンデム型画像形成部２０が設けられている。これらの符号に付けた添え字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色をそれぞれ示している。

画像形成装置本体１００には、中央付近に、無端ベルト状の中間転写体（以下、中間転写ベルト）１０が設けられている。この中間転写ベルト１０は、複数のローラ１４、１５、１５’、１６等に掛け回されて支持され、図１中の時計回りに回転搬送可能とする。

図１の構成例では、こうした支持ローラの１つである二次転写対向ローラ１６の左に、中間転写ベルト用のクリーニング装置１７を設けている。クリーニング装置１７は画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する。

支持ローラ１４と支持ローラ１５間に張り渡した中間転写ベルト１０の上部には、その搬送方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成手段１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋが配置される。符号は以下、１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のように略記する。

こうして、４つの画像形成手段１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が横に並べて配置され、上述のようにタンデム型画像形成部２０を構成する。このタンデム型画像形成部２０の各画像形成手段１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー画像を担持する像担持体としての感光体ドラム４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を有している。

そして、このタンデム型画像形成部２０の上部には、図１に示すように２つの露光装置２１が設けられている。各露光装置２１はそれぞれ２つの画像形成手段（１８Ｙと１８Ｍ、１８Ｃと１８Ｋ）に対応して設けられる。各露光装置２１は、例えば半導体レーザ、半導体レーザアレイ、あるいはマルチビーム光源等の光源装置と、カップリング光学系と、ポリゴンミラー等による共通の光偏向器と、２系統の走査結像光学系等で構成される光走査方式の露光装置である。各露光装置２１は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報に応じて、各感光体ドラム４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に露光を行い、静電潜像を形成する。

また、各画像形成手段１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の周囲には、次の部材が設けられている。それは露光に先立って各感光体ドラムを均一に帯電する帯電装置と、露光によって形成された静電潜像を各色のトナーで現像する現像装置と、感光体ドラム上の転写残トナーを除去する感光体用クリーニング装置とである。

さらに、各感光体ドラム４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）から中間転写ベルト１０にトナー画像を転写する一次転写位置には、一次転写ローラ６２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が設けられている。一次転写ローラ６２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、中間転写ベルト１０を間に挟んで各感光体ドラム４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対向するように設けられ、一次転写手段の構成要素となる。

中間転写ベルト１０を支持する複数の支持ローラのうち、支持ローラ１４は中間転写ベルト１０を回転駆動する駆動ローラであり、例えばギヤ、プーリ、ベルト等、図示しない駆動伝達機構を介してモータと接続されている。また、ブラックの単色画像を中間転写ベルト１０上に形成する場合には、図示しない移動機構により、この支持ローラ１４以外の支持ローラ１５、１５’を移動させて、感光体ドラム４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を中間転写ベルト１０から離間させることが可能である。

中間転写ベルト１０を挟んでタンデム型画像形成部２０と反対の側には、二次転写装置２２を備えている。この二次転写装置２２は、図１の例では、二次転写対向ローラ１６に二次転写ローラ１６’を押し当てて転写電界を印加することで、中間転写ベルト１０上の画像をシート状記録媒体としての用紙に転写する。

また、二次転写装置２２の横には、用紙上の転写画像を定着する定着装置２５を備える。定着装置２５は、図２に示すように、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当ててニップ部を構成し、トナー画像の用紙への定着を行う。定着ベルト２６は、２つの支持ローラに掛け回されており、少なくとも一方のローラには、例えばヒータ、ランプ、あるいは電磁誘導式の加熱装置等による図示しない加熱手段が設けられている。図２の例では、２つの支持ローラを、加熱手段を備えた加熱ローラ３２と、定着ローラ３１として示す。定着ベルト２６は、この定着ローラ３１により加圧ローラ２７に押圧されることで、上述したニップ部を構成する。

二次転写装置２２で画像が転写された用紙は、２つのローラ２３に支持された搬送ベルト２４により、定着装置２５へと搬送される。もちろん、搬送ベルト２４の部分は、固定されたガイド部材でも良く、また、搬送ローラや搬送コロ等でも良い。

さらに図１の例では、このような二次転写装置２２および定着装置２５の下部に、上述したタンデム型画像形成部２０と平行に、用紙の両面に画像を記録すべく用紙を反転して搬送するシート反転装置２８を備えている。

次に、本実施形態における主要な特徴について、図面を参照して詳細に説明する。

まず、第１の特徴について説明する。
図２に、本実施形態における定着装置２５の構成を概略的に示す。

本実施形態における定着装置２５は、図２に示すように、定着ベルト２６周りの構成として、光学センサ３３と、研磨部材３４と、クリーニングウェブ３５とを備える。

光学センサ３３は、定着ベルト２６の回転による送り方向に直交する方向における、用紙の通過領域、および用紙のエッジ部が通過する領域のそれぞれについて、定着ベルト２６の表面状態を検出する。用紙のエッジ部が通過する領域は、上述のように画像形成されて定着装置２５に搬送される用紙における、定着ベルト２６の回転による送り方向に直交する方向のサイズにより定まる。

研磨部材３４は、定着ベルト２６に当接されることにより、定着ベルト２６表面を摺擦して研磨する研磨手段として機能する。このことにより、例えば定着ベルト２６表面に傷が発生している場合であっても、定着ベルト２６の表面状態を定着に好適な状態に回復させる。研磨部材３４は、不図示の移動手段により定着ベルト２６に対して当接または離間した位置となるよう、位置を切替可能となっている。この不図示の移動手段による当接または離間させる制御は、画像形成装置本体１００における不図示の制御部により行われる。

クリーニングウェブ３５は、定着ベルト２６表面に残留する残留トナーを除去する。

このように、定着ベルト２６周りの構成として、研磨部材３４よりもベルトの回転による送り方向の下流位置に、定着ベルト２６の表面状態を検知する検出手段としての光学センサ３３が設けられる。光学センサ３３は、定着ベルトの用紙エッジが通過する領域と、通紙領域とのそれぞれについて表面状態の検出ができ、定着ベルト２６の表面荒れを検出する。

次に、本実施形態の定着装置２５による動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。

まず、不図示の制御部は、定着ベルト２６表面における用紙のエッジ部が通過する領域についての光学センサ３３のセンサ出力Ｖ１と、用紙の通過領域である通紙領域のセンサ出力Ｖ２と、をそれぞれ検出する（ステップＳ１，Ｓ２）。

そして、Ｖ１、Ｖ２の差分値Ｖ３を下記のように定める。
Ｖ３＝｜Ｖ２−Ｖ１｜
この差分値Ｖ３が所定の閾値Ｘ１以下である場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、不図示の制御部は、研磨部材３４を定着ベルト２６表面から離間した状態にさせるよう制御する（ステップＳ４）。すなわち、定着ベルト２６表面における荒れの補修を保留とするよう制御する。

差分値Ｖ３が所定の閾値Ｘ１を上回る場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、不図示の制御部は、画像形成装置本体１００で画像形成した記録媒体のサイズを判定する（ステップＳ５）。そして、この記録媒体のサイズに応じて、所定時間の間、研磨部材３４を定着ベルト２６表面に当接または離間させる制御を行う。ここで判定対象となる記録媒体のサイズは、定着ベルト２６の回転による送り方向に直交する方向における用紙幅である。

記録媒体のサイズは、不図示の操作部で操作入力された内容に基づいて定めてもよく、自動検出する構成であってもよい。こうして操作入力または自動検出された記録媒体のサイズにより、上述のように画像形成されて定着装置２５に搬送される用紙における、定着ベルト２６の回転による送り方向に直交する方向の用紙幅が定まる。

上述したステップＳ３でＶ３が所定の閾値Ｘ１を上回り、かつ次通紙の記録媒体のサイズが、ステップＳ１でエッジ検出に用いた記録媒体サイズよりも大きい場合、記録媒体の定着装置通過前に研磨部材３４の当接を開始させる（ステップＳ７）。

研磨部材３４を当接させる場合、不図示の制御部は、上述した差分値Ｖ３が閾値Ｘ２をさらに上回るか否かにより、研磨部材３４を定着ベルト２６に当接させる時間を、予め定められた複数の時間の中から選択する選択制御を行う（ステップＳ８）。閾値Ｘ２はＸ１より大きい値として予め定められる。

このため、差分値Ｖ３が閾値Ｘ２を上回る場合（ステップＳ９；Ｙｅｓ）、研磨部材３４を定着ベルト２６に当接させる時間を研磨時間Ｔ１とする（ステップＳ１０）。差分値Ｖ３が閾値Ｘ２以下である場合（ステップＳ９；Ｎｏ）、研磨部材３４を定着ベルト２６に当接させる時間を、Ｔ１よりも短い研磨時間Ｔ２とする（ステップＳ１１）。上述のように、閾値Ｘ１，Ｘ２、研磨時間Ｔ１，Ｔ２それぞれの関係は下記のようになる。
閾値Ｘ２＞閾値Ｘ１
研磨時間Ｔ１＞Ｔ２

また、上述したステップＳ３でＶ３が所定の閾値Ｘ１を上回り、かつ次通紙の記録媒体のサイズが、ステップＳ１でエッジ検出に用いた記録媒体サイズ以下の場合、記録媒体の定着装置通過前に研磨部材３４の当接を行わず、離間した状態とする（ステップＳ４）。すなわち、定着ベルト２６表面における荒れの補修を保留とするよう制御する。

以上のように、本実施形態は、記録媒体の通紙により発生する定着部材表面の荒れを修復させることのできる研磨部材を備えた定着装置において、該研磨部材の研磨性を長期にわたり維持できるようにするものである。

このため、本実施形態の定着装置２５は、少なくとも一方に加熱定着手段を備える定着部材である定着ベルト２６と、該定着ベルト２６に相接する回転体である加圧ローラ２７によってニップ部を形成する。そして、未定着トナー像を担持する記録媒体をこのニップ部で挟持搬送することで未定着トナーを溶融定着する。

この定着装置２５は、研磨部材３４と、検出部である光学センサ３３を備える。研磨部材３４は、定着部材の表面を摺擦して研磨することで、定着に適した表面状態を回復することができる。検出部である光学センサ３３は、定着部材の記録媒体のエッジ部が通過する領域の表面状態を検出することができる。

また、制御部は、検出部の検出結果に応じて、定着部材への当接・離間状態を選択する。かつ、エッジ部の表面検出を行った記録媒体のサイズ以下のサイズ通過時には研磨部材を当接させない。さらに、研磨部材を当接させる場合、検出結果に応じて定着部材への当接時間を選択可能とする。

このように、定着部材の回転による送り方向に直交する方向における、記録媒体のエッジ部が通過する領域での光学センサ３３による検出結果を少なくとも用いて動作制御を行うことにより、不要な研磨動作を行わないようにすることができる。このため、研磨部材３４による研磨動作を必要時のみに実行することができ、研磨性を長期にわたって維持できる。

また、定着部材の表面状態をフィードバックし、次の印刷ジョブで定着部材の表面荒れによる画像不良の発生が予測される場合には予め研磨動作を実施しておき、次のジョブに備えることができる。

次に、第２の特徴について説明する。
本実施形態の定着装置２５は、第２の特徴として、定着ベルト２６の表面状態を検出する検出部として、その検出部からの発光に対する反射光を検出する光学センサ３３を用いている。そして、この光学センサ３３が、定着ベルト２６の回転による送り方向に直交する方向における、記録媒体の通過領域、および記録媒体のエッジ部が通過する領域の両方を検出できる構成となっている。

図４に、用紙のエッジ部が通過する領域、および用紙の通過領域である通紙領域のそれぞれについての定着ベルト２６の表面状態例を示す。
光学センサ３３は、発光による入射光に対する反射光を検出するため、用紙のエッジ部が通過する領域における検出結果は、図４（ａ）に示す反射光を検出したセンサ出力Ｖ１となる。また、通紙領域における検出結果は、図４（ｂ）に示す反射光を検出したセンサ出力Ｖ２となる。

用紙エッジに起因する画像不良は、用紙のエッジ部により定着ベルト表面が荒らされ、通紙領域とエッジ部でその表面状態が異なることにより、エッジ部と通紙領域とで光沢が変化することにより発生するものである。したがって、検出部である光学センサの発光に対する反射光の強度により定着ベルト表面の荒れを検出することができる。

このように、制御部が、記録媒体の通過領域、および記録媒体のエッジ部が通過する領域のそれぞれについての検出結果を比較し、かつ上述のように記録媒体のサイズに応じて、研磨部材の定着部材への当接・離間の制御を行う。このため、精度の高いエッジ検出が可能となる。このため、必要時のみ研磨を行うことが可能になり、研磨部材３４の研磨性を長期にわたり維持することができる。

次に、第３の特徴について説明する。
本実施形態の定着装置２５は、第３の特徴として、図３ステップＳ３のように、定着ベルトの用紙エッジ部のセンサ出力Ｖ１と通紙領域のセンサ出力Ｖ２との差分値Ｖ３を演算する。このことにより、画像不良を引き起こし得る定着ベルトの表面状態を確実に捉えることができる。

図５に、差分値Ｖ３と、画像形成装置本体１００による印刷ジョブの実行タイミングとの関係例について示す。本実施形態では、図５に示すように、検出される差分値Ｖ３が所定の閾値を上回る場合に、印刷を一旦停止させて研磨部材３４を定着ベルト２６に当接させ、定着ベルト２６の表面状態を回復させる。

本実施形態では、図３により上述のように、検出時に閾値Ｘ１を上回っているか否かが研磨部材３４の当接または離間の判定に用いられ、検出時にさらに閾値Ｘ２を上回っているか否かが当接時間の選択制御に用いられる。このため、図５では閾値Ｘ１を上回るか否かの例について示すが、閾値Ｘ２をさらに上回るか否かにより、図５に示す当接時間がＴ１またはＴ２に選択されることとなる。

このように、差分値Ｖ３が所定の閾値Ｘ１を上回る場合かつ記録媒体のサイズに応じて、所定時間の間、研磨部材３４を定着部材に当接させることのできる制御部を備える。このため、必要時のみ研磨を行うことが可能になり、研磨部材３４の研磨性を長期にわたり維持することができる。

次に、第４の特徴について説明する。
本実施形態の定着装置２５は、第４の特徴として、図３ステップＳ６で差分値Ｖ３が所定の閾値Ｘ１を上回り、かつ次通紙の記録媒体のサイズが、エッジ検出記録媒体のサイズよりも大きい場合、記録媒体の定着装置通過前に研磨部材の当接を行う。

このように、本実施形態では、定着部材の回転による送り方向に直交する方向、すなわち用紙幅方向における次通紙の記録媒体のサイズと、通紙中である記録媒体の用紙幅方向におけるサイズとを比較する。そして、次通紙の記録媒体の用紙幅方向におけるサイズの方が大きい場合、この通紙中である記録媒体が定着ベルト２６と加圧ローラ２７によるニップ部を通過完了するよりも前に、研磨部材３４を定着ベルト２６に当接開始させる。

このため、必要時のみ研磨を行うことが可能になり、研磨部材３４の研磨性を長期にわたり維持することができる。

次に、第５の特徴について説明する。
本実施形態の定着装置２５は、第５の特徴として、図３ステップＳ６で差分値Ｖ３が所定の閾値Ｘ１を上回り、かつ次通紙の記録媒体のサイズが、エッジ検出記録媒体のサイズ以下である場合、研磨部材３４を定着ベルト２６から離間した状態とさせる。

このように、本実施形態では、定着部材の回転による送り方向に直交する方向、すなわち用紙幅方向における次通紙の記録媒体のサイズと、通紙中である記録媒体の用紙幅方向におけるサイズとを比較する。そして、次通紙の記録媒体の用紙幅方向におけるサイズが、通紙中である記録媒体の用紙幅方向におけるサイズ以下である場合、研磨部材３４を定着ベルト２６に当接させず、定着ベルト２６から離間した状態とさせる。

このため、必要時のみ研磨を行うことが可能になり、研磨部材３４の研磨性を長期にわたり維持することができる。

また、上述した本実施形態による定着装置２５を備えた画像形成装置本体１００によれば、上述した第１〜第５の特徴による各効果が得られる画像形成装置本体１００を提供することができる。

〔他の実施形態１〕
次に、他の実施形態１について説明する。他の実施形態は、上述した図３ステップＳ８，Ｓ９での研磨時間選択で最も長い研磨時間が選択された場合、センサによる検出からの制御動作を繰り返すことで、研磨時間を延長可能としたものである。上述した実施形態と同様のものについては説明を省略する。

他の実施形態１による動作例を、図６のフローチャートを参照して説明する。
上述した図３ステップＳ９で差分値Ｖ３が閾値Ｘ２を上回る場合（ステップＳ９；Ｙｅｓ）、不図示の制御部は、上述のようにまず研磨時間Ｔ１を設定し、研磨部材３４を定着ベルト２６に当接させる（ステップＳ１０）。そして研磨部材３４が研磨時間Ｔ１の間、定着ベルト２６に当接された後、研磨部材３４を定着ベルト２６に当接させた状態のままでステップＳ１からの動作を繰り返す。すなわち、ステップＳ１〜Ｓ３でのセンサ出力に基づく閾値Ｘ１との比較を繰り返す。この繰り返し動作により、差分値Ｖ３が所定の閾値Ｘ１以下となっていれば（ステップＳ３；Ｎｏ）、上述のように研磨部材３４を定着ベルト２６表面から離間した状態にさせる（ステップＳ４）。

繰り返し動作によっても、差分値Ｖ３が所定の閾値Ｘ１を上回る場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、研磨部材３４を定着ベルト２６に当接させる時間をそのまま延長する。すなわち、繰り返し動作による差分値Ｖ３が閾値Ｘ２を上回る場合（ステップＳ９；Ｙｅｓ）、研磨部材３４を定着ベルト２６に当接させる時間をＴ１延長し（ステップＳ１０）、ステップＳ１からの動作をさらに繰り返す。繰り返し動作による差分値Ｖ３が閾値Ｘ２以下である場合（ステップＳ９；Ｎｏ）、研磨部材３４を定着ベルト２６に当接させる時間を、Ｔ１よりも短い時間Ｔ２だけ延長した後、研磨部材３４を定着ベルト２６表面から離間した状態にさせる（ステップＳ１１）。

こうして研磨部材３４を定着ベルト２６に当接させる時間をＴ１ずつ延長し、研磨時間の合計が予め定められた閾値Ｘ３を上回る場合（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、研磨部材３４を定着ベルト２６表面から離間した状態にし、研磨を停止させる（ステップＳ２２）。そしてユーザに研磨部材３４を交換させるよう、交換が必要である旨と、交換手順などを不図示の表示部に表示する（ステップＳ２３）。この表示部は、例えばタッチパネルによる操作表示部等により実現できる。こうして研磨時間の合計が予め定められた閾値Ｘ３を上回る場合に、研磨部材３４を交換するよう報知することにより、上述した制御部や表示部が報知手段として機能する。

以上のように、他の実施形態１は下記の特徴を有する。
第６の特徴として、用紙エッジ部と通紙領域の両方を検出することができる光学センサ３３の検出結果に応じて、研磨時間の延長、停止を可能としている。
このように、研磨時間をＴ１ずつ延長する度に、光学センサ３３の検出結果に応じて研磨時間の延長、停止ができるため、定着ベルトへの最適研磨が可能となる。

また、研磨時間延長後のＶ３が所定の閾値Ｘ１を上回る場合に、研磨時間をさらに延長することにより、より精度の高いエッジ検出が可能、かつ記録媒体の通紙により発生する定着部材表面の荒れによる光沢スジ等の不具合の発生をさらに低減することが可能となる。

また、第７の特徴として、研磨時間延長後のＶ３が所定の閾値Ｘ１を上回る場合に、閾値Ｘ１以下になるまで研磨時間を延長していくことにより、定着部材表面の荒れによる光沢スジ等の不具合の発生を未然に防ぐことが可能となる。

また、第８の特徴として、一定時間研磨を行っても研磨時間延長後のＶ３が所定の閾値Ｘ１以下にならない場合、研磨を停止する。このことにより、研磨部材３４の研磨機能が低下した場合においても、無駄な研磨時間を費やすことを防ぐことが可能となる。

また、第９の特徴として、研磨を停止させた場合、停止後に研磨部材の交換を表示等により報知する。報知するための手法は、表示に限定されず、音声などであってもよい。
このことにより、研磨部材３４の研磨機能が低下した場合に、交換すべき旨をユーザに報知することが可能となる。

また、上述した他の実施形態１による定着装置２５を備えた画像形成装置本体１００によれば、上述した第６〜第９の特徴による各効果が得られる画像形成装置本体１００を提供することができる。

なお、上述した各実施形態は本発明の好適な実施形態であり、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々変形して実施することが可能である。

例えば、上述した実施形態では、定着ベルト２６の送り方向に直交する方向における用紙のエッジによる荒れを検出し、研磨部材３４による研磨動作を必要時のみに実行するようにしているが、送り方向についても検出による制御を行うようにしてもよい。
この場合、まず、光学センサ３３の検出結果に基づいて、送り方向における荒れの位置を検出する。荒れの位置の検出は上述した実施形態と同様に、光学センサ３３の検出結果の変化が所定の閾値を上回るか否かにより行うことができる。そして、例えばＡ３ジョブからＡ４ジョブへの切り替え時に、通紙するＡ４用紙間の距離を調整することで、検出された送り方向の荒れの位置を定着に使用せずに済むようにジョブ側でタイミングを制御する。あるいは、通紙するＡ４用紙間の距離を調整せずとも主要な用紙サイズに合わせてベルト周長が規定されているようにしてもよい。
このような構成で制御部が制御を行うことにより、センターフィード方式での定着ベルト２６の送り方向における表面荒れについても、研磨部材３４による不要な研磨動作を省略することができる。

また、上述した実施形態における光学センサ３３は、用紙幅方向において、用紙幅全域、又は、使用する用紙幅に応じた位置に対向するように配置する。または、主要な用紙サイズの端部に対応する位置に、単数、又は複数個のセンサを配置することでも良い。若しくは、図示しない移動手段により、用紙のエッジ付近を検出可能なように、例えば、幅方向に移動させる構成でもよい。

また、上述した実施形態は、トナー画像の用紙への定着を行う定着部材が定着ベルト２６であるベルト式の定着装置について説明したが、この形式に限定されるものではない。例えば、定着ローラを定着部材として用いるローラ式の定着装置であっても、上述した実施形態は同様に実現することができる。

〔他の実施形態２〕
以下、図面により他の実施形態２について説明する。
図７は、本発明を適用する画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。同図において符号１００は画像形成装置としてのタンデム型中間転写式の画像形成装置本体、２００は画像形成装置本体１００を載せる給紙テーブルをそれぞれ示している。
また、画像形成装置本体１００の内部には複数の画像形成手段１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが並設されたタンデム型中間転写式の画像形成部（以下、タンデム型画像形成部と言う）２０が設けられている。上記の符号に付けた添え字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色をそれぞれ示している。画像形成装置本体１００には、中央付近に、無端ベルト状の中間転写体（以下、中間転写ベルトと言う）１０が設けられている。この中間転写ベルト１０は、複数の支持ローラ１４、１５、１５’、１６等に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。

この図示例では、支持ローラ１６の左に、中間転写ベルト用のクリーニング装置１７を設けている。クリーニング装置１７は画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する。
支持ローラ１４と支持ローラ１５との間に張り渡した中間転写ベルト１０上には、その搬送方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成手段１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが配置されている。画像形成手段１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ（以下、１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のように略記する）を横に並べて配置してタンデム型画像形成部２０を構成する。このタンデム型画像形成部２０の各画像形成手段１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー画像を担持する像担持体としての感光体ドラム２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を有している。

そして、このタンデム型画像形成部２０の上には、図７に示すように２つの露光装置４が設けられている。各露光装置４はそれぞれ２つの画像形成手段（１Ｙと１Ｍ、１Ｃと１Ｋ）に対応している。例えば２つの光源装置（半導体レーザ、半導体レーザアレイ、あるいはマルチビーム光源等）とカップリング光学系、共通の光偏向器（ポリゴンミラー等）、２系統の走査結像光学系等で構成される光走査方式の露光装置である。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報に応じて各感光体ドラム２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に露光を行い、静電潜像を形成する。

また、各画像形成手段１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の周囲には、上記の露光に先立って各感光体ドラムを均一に帯電する帯電装置３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が設けられている。また、上記の露光装置４によって形成された静電潜像を各色のトナーで現像する現像装置５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、感光体ドラム上の転写残トナーを除去する感光体用クリーニング装置７（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が設けられている。各感光体ドラム２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）から中間転写ベルト１０にトナー画像を転写する一次転写位置には、次の部材が設けられている。中間転写ベルト１０を間に挟んで各感光体ドラム２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対向するように一次転写手段の構成要素としての一次転写ローラ６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が設けられている。

中間転写ベルト１０を支持する複数の支持ローラのうち、支持ローラ１４は中間転写ベルト１０を回転駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動伝達機構（ギヤ、プーリ、ベルト等）を介してモータと接続されている。ブラックの単色画像を中間転写ベルト１０上に形成する場合、図示しない移動機構により、駆動ローラ１４以外の支持ローラ１５、１５’を移動させ、Ｙ，Ｍ，Ｃの感光体ドラム２（Ｙ，Ｍ）を中間転写ベルト１０から離間させることが可能である。

中間転写ベルト１０を挟んでタンデム型画像形成部２０と反対の側には、二次転写装置２２を備えている。この二次転写装置２２は、図示の例では、二次転写対向ローラ１６に二次転写ローラ１６’を押し当てて転写電界を印加することで中間転写ベルト１０上の画像を記録媒体としてのシート状の用紙に転写する。

また、二次転写装置２２の横には、用紙上の転写画像を定着する定着装置２５を設けている。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。定着ベルト２６は２つの支持ローラに掛け回されており、少なくとも一方のローラには図示しない加熱手段（ヒータ、ランプ、あるいは電磁誘導式の加熱装置等）が設けられている。

二次転写装置２２で画像が転写された転写紙Ｓは、２つのローラ２３に支持された搬送ベルト２４により上記定着装置２５へと搬送される。もちろん、搬送ベルト２４の部分は、固定されたガイド部材でも良く、また、搬送ローラや搬送コロ等でも良い。
なお、図示の例では、このような二次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム型画像形成部２０と平行に、転写紙Ｓの両面に画像を記録すべく転写紙Ｓを反転して搬送するシート反転装置２８を備えている。

次に本実施形態２を特徴ごとに説明する。
第１０の特徴として、検出装置は、検出部からの発光に対する定着部材からの反射光を検出することのできる光学センサであり、光学センサは用紙エッジ部と通紙領域の両方を検出することができる。それらの検出結果に応じて、研磨部材の定着部材へ当接、及び研磨回転速度を選択する制御部を設け、かつ研磨前の検出結果と研磨後の検出結果に応じて、研磨回転速度の切り替えを可能とする。

研磨部材としては、対象を研磨できればよく、鑢のような表面性状であればよい。
また、「表面性」は表面の平滑性、「表面荒れ」は用紙のエッジで削られていない表面部Ａに対し、用紙のエッジで削られた表面部Ｂが、相対的に「荒れて」いるか否かである。
本発明の特徴部である研磨部材は図８に示されるように定着ベルト表面に研磨部材が当接するよう構成されている。さらにその下流位置には定着ベルトの表面性を検知することのできる検出部が備えられている。この検出部は、定着ベルトの用紙エッジが通過する領域と、通紙領域とを検知することができ、定着ベルトの表面荒れを検出する。かつ印刷時の記録媒体のサイズに応じて、定着部材への当接・離間状態、及び研磨時間を選択する制御部を設けている。
用紙エッジに起因する画像不良は、用紙のエッジ部により定着ベルト表面が荒らされ、通紙部とエッジ部とでその表面状態が異なることにより、エッジ部と通紙部とで光沢が変化することにより発生するものである。したがって、検出部である光学センサの発光に対する反射光の強度により定着ベルト表面の荒れを検出することができる（図９参照）。画像形成装置は定着部材への当接・離間状態、及び研磨時間を選択する制御部を設けている。光学センサの検出結果に応じて、研磨部材の定着部材へ当接、及び研磨時間を選択する制御部を設け、かつ研磨前の検出結果と研磨後の検出結果に応じて、研磨回転速度の切り替え可能としている。
このことにより、検出結果かつに応じて、研磨部材の定着部材へ当接、及び研磨時間を選択する制御部を設け、かつ研磨前の検出結果と研磨後の検出結果に応じて、研磨回転速度の切り替えを可能とすることにより、定着ベルトへの最適研磨が可能となる。

また、第１１の特徴として、光学センサの記録媒体エッジ部の検出結果をＶ１、通紙部の検出結果をＶ２としたときの差分値をＶ３＝|Ｖ２−Ｖ１|とする。Ｖ３が所定の閾値を上回る場合かつ記録媒体のサイズに応じて、研磨部材を定着部材に当接、及び研磨時間を選択する制御部を設け、研磨後Ｖ３が所定の閾値を上回らない場合は研磨回転速度を速くする。
このことにより、研磨後のＶ３が所定の閾値を上回る場合、研磨回転速度を速くすることにより、より精度の高いエッジ検出が可能、かつ記録媒体の通紙により発生する定着部材表面の荒れによる光沢スジ等の不具合の発生を低減することが可能となる。

すなわち、図１０、１１にて定着ベルトの用紙エッジ部の光センサの出力であるＶ１と通紙部の光センサ出力である検出結果Ｖ２との差分値Ｖ３を演算することにより、画像不良を引き起こし得る定着ベルトの表面状態を確実に捉えることができる。かつ印刷時の記録媒体のサイズに応じて、定着部材への当接・離間状態及び研磨時間を選択する制御部を設けている。
研磨後のＶ３が所定の閾値を上回る場合、研磨回転速度を速くする。
ここで、図１１について述べる。
図１１は動作のフローチャートの一例である。
画像形成が開始すると、ベルトエッジ部表面センサ出力としてのＶ１を検出する（ステップＳ３１）。
ベルト通紙部表面センサ出力としてのＶ２を検出する（ステップＳ３２）。
差分値Ｖ３であるＶ１−Ｖ２が閾値より大きいか否か判断する（ステップＳ３３）。
Ｖ３＞閾値である場合（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）、記録媒体サイズ判定する（ステップＳ３４）。
記録媒体サイズ＞エッジ検出記録媒体サイズか否か判断する（ステップＳ３５）。記録媒体サイズがエッジ検出記録媒体サイズより大きい場合（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、画像形成部に摩擦部材当接し、ステップＳ３８に進む（ステップＳ３６）。
差分差Ｖ３＞閾値ではない場合（ステップＳ３３：Ｎｏ）、及び記録媒体サイズ＞エッジ検出記録媒体サイズではない場合（ステップＳ３５：Ｎｏ）、摺擦部材離間状態となる（ステップＳ３７）。
差分値Ｖ３＞閾値２か否か判断する（ステップＳ３９）。差分値Ｖ３＞閾値２の場合（ステップＳ３９：Ｙｅｓ）、研磨回転速度Ｋ１（Ｋ１＞Ｋ２）とする（ステップＳ４０）。差分値Ｖ３＞閾値２でない場合（ステップＳ３９：Ｎｏ）、研磨回転速度Ｋ２とする。

また、第１２の特徴として、Ｖ３が所定の閾値を上回らない場合は研磨回転速度を速くし、閾値以下になるまで研磨を行う。
このことにより、研磨後のＶ３が所定の閾値を上回らない場合は研磨回転速度を速くし、閾値以下になるまで研磨を行うことにより、定着部材表面の荒れによる光沢スジ等の不具合の発生を未然に防ぐことが可能となる。

また、第１３の特徴として、一定時間研磨を行っても閾値以下にならない場合は、研磨を停止する。
このことにより、回転速度に速い研磨を行っても閾値以下にならない場合は、研磨を停止することにより、研磨部材の研磨機能が低下した場合においても、無駄な研磨時間を費やすことを防ぐことが可能となる。

また、第１４の特徴として、研磨停止後、研磨部材の交換を装置から表示する。
このことにより、研磨停止後、研磨部材の交換を装置から表示することにより、研磨部材の研磨機能が低下した場合に交換時期を知らせることが可能となる。

〔他の実施形態３〕
以下、図面により他の実施形態３について説明する。
図１２は、本実施形態２における動作例を示すフローチャートである。
画像形成がスタートすると、ベルトエッジ部表面センサの出力Ｖ１を検出する（ステップＳ５１）。
ベルト通紙部表面センサの出力Ｖ２を検出する（ステップＳ５２）。
Ｖ３＝Ｖ１−Ｖ２が閾値より大きいか否かを判別し（ステップＳ５３）、Ｖ３＝Ｖ１−Ｖ２＞閾値の場合（ステップＳ５３／ＹＥＳ）、画像形成記録体サイズを判定する（ステップＳ５４）。画像形成記録体サイズ＞エッジ検出記録体サイズか否かを判定する（ステップＳ５５）。画像形成記録体サイズ＞エッジ検出記録体サイズの場合（ステップＳ５５／ＹＥＳ）、画像形成前に摺接部材を当接し（ステップＳ５６）、Ｖ３が閾値より大きいか否かの結果による定着ベルト回転速度選択（回転速度Ｋ１：ステップＳ５７）。
Ｖ３＞閾値でない場合（ステップＳ５３／ＮＯ）、及び画像形成記録体サイズ＞エッジ検出記録体サイズでない場合（ステップＳ５５／ＮＯ）、摺擦部材離間状態となる（ステップＳ６０）。
Ｖ３＞閾値か否かを判定する（ステップＳ５８）。Ｖ３＞閾値である場合（ステップＳ５８／ＹＥＳ）、定着ベルト回転速度をＫ２（Ｋ２＜Ｋ１）とし（ステップＳ５９）、Ｖ３＞閾値でない場合（ステップＳ５８／ＮＯ）、定着ベルト回転速度をＫ１とする（ステップＳ６１）。

尚、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。

１００ 画像形成装置本体
２５ 定着装置
２６ 定着ベルト
２７ 加圧ローラ
３１ 定着ローラ
３２ 加熱ローラ
３３ 光学センサ
３４ 研磨部材
３５ クリーニングウェブ

特開２００６−３１７８８１号公報 特開２００８−４０３６４号公報 特開２００９−２３７２５０号公報 特開２０１１−１７５０６５号公報

Claims (11)

1. 回転体である定着部材を用いて記録媒体に画像の定着を行う定着装置であって、
   前記定着部材の表面状態を検出する検出手段と、
   前記定着部材の表面を摺擦して研磨する研磨手段と、
   前記研磨手段を前記定着部材に当接または離間させるよう制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記定着部材の回転による送り方向に直交する方向における、前記記録媒体のエッジ部が通過する領域での前記検出手段による検出結果を少なくとも用いて制御を行うことを特徴とする定着装置。
2. 回転体である定着部材を用いて記録媒体に画像の定着を行う定着装置であって、
   前記定着部材の表面状態を検出する検出手段と、
   前記定着部材の表面を摺擦して研磨する研磨手段と、
   前記研磨手段を前記定着部材に当接または離間させるよう制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、研磨前の検出結果と研磨後の検出結果とに応じて、研磨時の定着部材の回転速度を切り替えることを特徴とする定着装置。
3. 前記制御手段は、前記定着部材の回転による送り方向に直交する方向における、前記記録媒体のエッジ部が通過する領域での前記検出手段による検出結果を少なくとも用いて、前記研磨手段を前記定着部材に当接させる時間を、予め定められた複数の時間の中から選択するか、または前記研磨手段の研磨回転速度を選択する選択制御を行うことを特徴とする請求項１または２記載の定着装置。
4. 前記制御手段は、前記予め定められた複数の時間の内、最も長い時間が選択された場合、前記研磨手段を前記定着部材に当接させた状態で前記検出手段による検出を繰り返し行い、前記研磨手段を前記定着部材に当接させる時間を該検出結果に応じて延長させるか、または光学センサの記録媒体エッジ部の検出結果をＶ１、通紙部の検出結果をＶ２としたときの差分値をＶ３＝|Ｖ２−Ｖ１|とし、Ｖ３が所定の閾値を上回る場合かつ記録媒体のサイズに応じて、研磨部材を定着部材に当接、及び研磨時間を選択する制御部を設け、研磨後Ｖ３が所定の閾値を上回らない場合は研磨回転速度を速くする制御を行うことを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載の定着装置。
5. 前記制御手段は、前記研磨手段を前記定着部材に当接させた時間の合計が所定時間を上回る場合、前記研磨手段を前記定着部材から離間した状態とさせるか、または、Ｖ３が所定の閾値を上回らない場合は研磨回転速度を速くし、閾値以下になるまで研磨を行い、一定時間研磨を行っても閾値以下にならない場合は、研磨を停止し、研磨停止後、研磨部材の交換を装置から表示することを特徴とする請求項１から４の何れか１記載の定着装置。
6. 前記研磨手段を交換するよう報知する報知手段を備え、
   前記制御手段は、前記研磨手段を前記定着部材に当接させた時間の合計が所定時間を上回る場合、前記報知手段により前記研磨手段を交換するよう報知することを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載の定着装置。
7. 前記検出手段は、前記定着部材の回転による送り方向に直交する方向における、前記記録媒体の通過領域、および前記記録媒体のエッジ部が通過する領域を少なくとも含む領域について、前記定着部材の表面状態を検出し、
   前記制御手段は、前記検出手段による前記記録媒体の通過領域における検出結果と、前記記録媒体のエッジ部が通過する領域における検出結果と、を比較することにより、前記記録媒体のエッジ部が通過する領域での前記検出手段による検出結果に応じた制御を行うことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の定着装置。
8. 前記制御手段は、前記検出手段による前記記録媒体の通過領域における検出結果と、前記記録媒体のエッジ部が通過する領域における検出結果と、の差分が所定の閾値以下である場合、前記研磨手段を前記定着部材から離間した状態とさせることを特徴とする請求項１から７の何れか１項記載の定着装置。
9. 前記制御手段は、前記検出手段による前記記録媒体の通過領域における検出結果と、前記記録媒体のエッジ部が通過する領域における検出結果と、の差分が所定の閾値を上回り、かつ、前記定着部材の回転による送り方向に直交する方向における次通紙の記録媒体のサイズが、通紙中である記録媒体のサイズよりも大きい場合、該通紙中である記録媒体が前記定着装置を通過完了するよりも前に前記研磨手段を当接開始させることを特徴とする請求項１から８の何れか１項記載の定着装置。
10. 前記制御手段は、前記検出手段による前記記録媒体の通過領域における検出結果と、前記記録媒体のエッジ部が通過する領域における検出結果と、の差分が所定の閾値を上回り、かつ、前記定着部材の回転による送り方向に直交する方向における次通紙の記録媒体のサイズが、通紙中である記録媒体のサイズ以下である場合、前記研磨手段を前記定着部材から離間した状態とさせることを特徴とする請求項６から８の何れか１項に記載の定着装置。
11. 請求項１から１０の何れか１項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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