JP2016206299A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着部材の表面状態を適切に回復させて、異常画像を抑制する。
【解決手段】ヒータ２５により加熱される定着ベルト２４と、該定着ベルト２４の少なくとも一部を押圧可能に配置され、定着ベルト２４との間にニップ部を形成する加圧ローラ２３と、を備え、ニップ部に未定着トナー像Ｔを担持した記録媒体Ｐを搬送して、未定着トナー像Ｔを記録媒体Ｐに定着する定着装置２０において、定着ベルト２４の表面を摺擦する摺擦部材３０と、所定の条件を満たした後、所定時間に亘り、摺擦部材３０により第１摺擦動作を実行させる制御手段３５と、を有し、制御手段３５は、第１摺擦動作に加えて、所定の条件を満たすよりも早期のタイミングで、所定時間以下の時間に亘り第２摺擦動作を実行させる。
【選択図】図２

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材（記録媒体、用紙、記録紙ともいう）に転写して画像を担持させ、圧力や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、加圧ローラに対向配置される定着ローラと、定着ローラと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。

このような定着装置では、記録材がニップ部に搬送されることで記録材のエッジ部により定着部材の表面が荒らされることがあり、記録材を大量に通紙された後には、その荒れた部分（以下、荒れ、表面荒れという）がスジ状になり画像上に光沢スジとなって現れ、異常画像となるおそれがある。

これに対し、定着部材の表面を摺擦、研磨することにより、スジ状の荒れを軽減して、定着部材の表面状態を回復させる研磨部材が知られている。

研磨部材を備えた定着装置として、例えば、特許文献１には、無端状定着ベルトと、該無端状定着ベルトに圧接して転写紙上のトナーを定着するニップ部を形成する加圧ローラと、無端状定着ベルトの表面に接触し該無端状定着ベルトへの転写紙の巻き付きを防止する分離手段と、無端状定着ベルトの表面を研磨する研磨手段とを具備する定着装置が開示されている。

また、研磨部材による研磨動作の制御として、特許文献２には、記録材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定着装置が開示されている。

ところで、記録材のエッジ部による定着部材の表面への荒れの形成されやすさは、記録材の裁断状態によって左右される。すなわち、記録材の裁断時に記録材のエッジ部にはバリが生じるが、エッジ部にバリが立つような（バリが大きい）裁断をされた場合、そのエッジ部のバリによって定着部材に形成される荒れの状態が変わってくる。

エッジ部のバリが立っているような記録材（以下、エッジ不利紙という）が通紙された場合には荒れはひどくなり、エッジ部のバリが小さいような記録材が通紙された場合には荒れは形成されにくい。

特許文献３には、シートの種類、すなわちバリ高さに応じた実行間隔で摺擦モードを実行することで、不必要な摺擦モードの実行を回避しつつ、出力画像の光沢ムラを阻止するようにした画像加熱装置が開示されている。

なお、記録材のエッジ部のバリによる定着部材の表面への荒れの形成を防ぐために、エッジ部のバリを取り去るバリ取り装置も提案されているが、バリ取り装置を用いてもバリを完全に失くすことは難しく、また、コストが膨大にかかってしまう。

また、近年、商業用印刷の分野では、高速化、かつ高画質化が進んでおり、また様々な記録材に対応することが要求されている。このため、例えば、透明フィルムのような記録材でかつエッジ部のバリが立っているような特殊な記録材を通紙された場合には、定着部材への荒れが形成されやすい。また、高速で通紙されることによっても、定着部材への荒れが形成されやすくなる。

上記のように、エッジ不利紙やバリの大きい特殊紙を通紙すること、また、定着装置の高速化によっても、定着部材の表面が荒れやすくなってしまっていた。そして、定着部材の表面粗さが非常に粗くなってから摺擦動作を実行しても、表面状態を十分に回復させることができなかった。また、表面状態を十分に回復させるためには長時間の摺擦動作となってしまっていた。

特許文献３では、シートの種類に応じた実行間隔で摺擦モードを実行しているが、摺擦動作の実行タイミングおよび実行時間には、検討の余地が残されていた。

そこで本発明は、定着部材の表面状態を適切に回復させて、異常画像を抑制する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、加熱手段により加熱される定着部材と、該定着部材の少なくとも一部を押圧可能に配置され、前記定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、を備え、前記ニップ部に未定着トナー像を担持した記録材を搬送して、該未定着トナー像を前記記録材に定着する定着装置において、前記定着部材の表面を摺擦する摺擦部材と、所定の条件を満たした後、所定時間に亘り、前記摺擦部材により第１摺擦動作を実行させる制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記第１摺擦動作に加えて、前記所定の条件を満たすよりも早期のタイミングで、前記所定時間以下の時間に亘り第２摺擦動作を実行させるものである。

本発明によれば、定着部材の表面状態を適切に回復させて、異常画像を抑制することができる。

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。 普通紙、普通紙（不利紙）、特殊紙の各記録材を通紙したときの通紙枚数とベルト表面粗さとの関係を示すグラフである。 定着速度が異なる場合における通紙枚数とベルト表面粗さとの関係を示すグラフである。 本実施形態に係る定着装置による摺擦動作の説明図であって、積算の通紙枚数とベルト表面粗さとの関係を示すグラフである。 定着装置の他の例を示す概略構成図（１）である。 定着装置の他の例を示す概略構成図（２）である。

以下、本発明に係る構成を図１から図７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。画像形成装置としては、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実施形態が挙げられ、記録媒体である用紙に形成されたトナー画像（未定着画像）を定着する定着装置を備えるものである。

図１は、本実施形態の画像形成装置本体１００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１１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である。

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の中間転写ベルト１０の回転方向下流側に、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１１を構成する。このタンデム型画像形成部１１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１１の上部には、図１に示すように２つの露光装置１２が設けられている。各露光装置１２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ている。各露光装置１２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１２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。この他、バックアップローラ６３も支持するローラとして設けられている。

中間転写ベルト１０を挟んでタンデム型画像形成部１１と反対の側には、二次転写装置１３を備えている。この二次転写装置１３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の記録媒体としての用紙に転写する。

また、二次転写装置１３の横には、用紙上の転写画像を定着する定着装置２０を備える。二次転写装置１３で画像が転写された用紙は、２つのローラ３７に支持された搬送ベルト３８により、定着装置２０へと搬送される。もちろん、搬送ベルト３８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１３および定着装置２０の下部に、上述したタンデム型画像形成部１１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３９を備えている。

また、用紙の搬送はつぎのように行われる。まず、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つが選択的に回転され、ペーパバンク４３に多段に設けられた給紙トレイ４４の１つから用紙を繰り出す。その繰り出された用紙は、分離ローラ４５で１枚ずつに分離されて給紙路４６に導入され、搬送ローラ対４７で搬送されるとともに、画像形成装置本体１００内の給紙路４８に導かれた後、位置決めローラ（レジストローラ）対４９に突き当てられて止められる。

また、手差しトレイ５１を用いる場合には、給紙ローラ５０が回転され、手差しトレイ５１上の用紙が繰り出されるとともに、繰り出された用紙は、分離ローラ５２で１枚ずつ分離された後、手差し給紙路５３に導入され、同様にして位置決めローラ対４９に突き当てられて止められる。

その後、中間転写ベルト１０上のフルカラーのトナー画像形成にタイミングを合わせて位置決めローラ対４９が回転され、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ１６’との間の二次転写位置に用紙が送り込まれる。そして、中間転写ベルト１０上のフルカラーのトナー画像が用紙上に一括転写される。

そのトナー画像が転写された用紙は、搬送ベルト３８によって搬送されて定着装置２０へ送り込まれ、その定着装置２０で熱と圧力とが加えられて転写されたトナー画像が定着された後、排出ローラ５６により排紙トレイ５７上に排出されてスタックされる。

両面コピーの場合、片面に画像が定着された用紙は、シート反転装置３９に導入されて反転された後、再び二次転写位置へ導かれ、裏面にも画像が転写され、定着装置２０で定着された後、排出ローラ５６によって排紙トレイ５７上に排出される。

（定着装置）
本実施形態に係る定着装置は、加熱手段（加熱ローラ２１のヒータ２５）により加熱される定着部材（定着ベルト２４）と、該定着部材の少なくとも一部を押圧可能に配置され、定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材（加圧ローラ２３）と、を備え、ニップ部に未定着トナー像（未定着トナー像Ｔ）を担持した記録材（記録媒体Ｐ）を搬送して、該未定着トナー像を記録材に定着する定着装置（定着装置２０）において、定着部材の表面を摺擦する摺擦部材（摺擦部材３０）と、所定の条件を満たした後、所定時間に亘り、摺擦部材により第１摺擦動作を実行させる制御手段（制御手段３５）と、を有し、制御手段は、第１摺擦動作（通常の摺擦動作）に加えて、所定の条件を満たすよりも早期のタイミングで、所定時間以下の時間に亘り第２摺擦動作（追加の摺擦動作）を実行させるものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。

図２は、定着装置２０の一例を示しており、定着ローラ２２の軸方向での概略断面図である。

定着装置２０は、加熱ローラ２１と、定着ローラ２２と、加熱ローラ２１、定着ローラ２２およびテンションローラ２７に張架される定着ベルト２４と、定着ローラ２２を押圧して定着ローラ２２との間にニップ部を形成する加圧ローラ２３等を備えている。また、加熱ローラ２１は、熱源としてのヒータ２５、加圧ローラ２３は、熱源としてのヒータ２６をそれぞれ内部に有している。

定着装置２０は、定着ローラ２２と加圧ローラ２３との圧接によって形成される定着ベルト２４と加圧ローラ２３とのニップ部に未定着トナー像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２１、定着ローラ２２及び加圧ローラ２３は、定着装置２０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２２側に配置された分離板２８または加圧ローラ２３側に配置された分離板２９によって先端部が分離されて、次工程に排出される。なお、定着ローラ２２側、加圧ローラ２３側にそれぞれ配置される分離部材としての分離板２８、２９は、板状の部材に限られるものではなく、分離爪を用いるようにしても良い。

加熱ローラ２１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は熱源としてのヒータ２５が固設されている。ヒータ２５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、ヒータ２５の両端部は、定着装置２０の筺体に固定されている。また、ヒータ２５は、加熱ローラ２１を外部から加熱する誘導加熱手段（ＩＨ加熱手段）であっても良い。

ヒータ２５は、装置本体の電源部（交流電源）により出力制御され、このヒータ２５からの輻射熱によって加熱ローラ２１が加熱される。さらに加熱ローラ２１によって加熱された定着ベルト２４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。ヒータ２５の出力制御は、定着ベルト２４の表面に対向する位置に設けられるサーモパイル等の温度センサ３１によるベルト表面温度の検知結果に基づいてなされる。温度センサの設置位置および設置数はこれに限られるものではなく、加圧ローラ２３の温度を検知する温度センサや、定着ローラ２２の温度を検知する温度センサ等を設けるとともに、これに基づいてヒータ２５，２６の制御をしてもよい。

定着ベルト２４は、定着ローラ２２と加熱ローラ２１の周囲に掛けまわされ、加熱ローラ２１および定着ローラ２２に密着している。このように構成した定着ベルト２４に、定着ローラ２２に対応する箇所に加圧ローラ２３を押し当てることで、定着ニップ部を構成する。

定着ベルト２４は、例えば、ＰＩ（ポリイミド）樹脂からなる層厚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２４の弾性層は、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２４の離型層は、層厚が２０μｍ程度であって、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバ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。定着ベルト２４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２４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フッ化エチレンバ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。

定着ローラ２２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。

加圧ローラ２３は、定着ローラ２２と同様に、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ヒータ２６が固設されている。なお、ヒータ２６を有さない構成としても良い。

定着ローラ２２と加圧ローラ２３とは、対向して配置されるゴムローラであり、加圧ローラ２３が定着ベルト２４を介して定着ローラ２２の中心方向に加圧されることにより、加圧ローラ２３と定着ベルト２４との間でニップ部が形成される。

また、制御手段３５は定着装置２０の各種制御を実行するコントローラである。制御手段３５は、定着ローラ２２を駆動させる駆動手段を制御して、定着ローラ２２を時計回り方向に回転駆動させる。定着ローラ２２の回転により、定着ローラ２２に圧接する加圧ローラ２３および定着ベルト２４が同速で連れ回り回転する。

また、定着ベルト２４の外周面に、所定の圧力で定着ベルト２４に押し付けられ、定着ベルト２４の回転に連れて回転する摺擦部材３０を備えている。

摺擦部材３０は、定着ベルト２４に付勢されることにより、定着ベルト２４の表面を摺擦して研磨し、定着ベルト２４の表面性を回復させて、定着に適した表面状態とする。摺擦部材３０は、例えば、金属の芯金に所定の粗さを有する表層を有し、表層は、例えば数１０μｍオーダの凹凸形状を有しており、その表面粗さは定着ベルト２４の表面粗さより大きい。

摺擦部材３０は、定着ベルト２４の表面の搬送方向に直交する方向（軸方向）の全域に亘って、その表面状態を改質することができることが好ましい。このとき、摺擦部材３０を軸方向の全域に設けるようにしてもよいし、所定長さの摺擦部材３０に軸方向に移動可能な駆動手段を備えるようにし、軸方向の所望の位置に移動可能とすることで、軸方向の全域に亘って、その表面状態を改質するようにしてもよい。なお、通紙する記録媒体Ｐの幅に応じて少なくともエッジ部の通過領域について表面状態を改質することができるように設けられていてもよい。

摺擦部材３０は、制御手段３５にて制御される駆動手段を備えており、定着ベルト２４の回転方向と順方向もしくは逆方向に、定着ベルト２４と所定の線速差をつけて回転駆動される。また、定着ベルト２４に対して離間可能であることが好ましい。

テンションローラ２７は、２つのローラ部材に張架された定着ベルト２４に一定のテンションを与える役割を有し、例えば、円筒形のアルミ管で形成される。なお、図２の例では、テンションローラ２７は、定着ベルト２４の内周側に設けられているが、定着ベルト２４の外周側に設けられるものであってもよい。

なお、定着ベルト２４表面に残留する残留トナーを除去するクリーニング手段を定着ベルト２４の周囲に設けることも好ましい。また、図２に示す定着装置２０は、以下に説明する摺擦制御を実行可能な定着装置の一例であって、定着装置２０の構成はこれに限られるものではない。

（摺擦制御）
次に、本実施形態に係る定着装置２０による摺擦制御について説明する。この摺擦制御は、定着装置２０の制御手段３５（コントローラ）により実行される。コントローラは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェース等を包含するマイクロコンピュータから構成される。なお、本実施形態では、制御手段３５は、定着装置２０に設ける構成としているがこれに限られず、画像形成装置本体１００内に設ける構成としてもよい。

エッジ不利紙には、普通紙でバリの高さの厳しいもの（普通紙（不利紙）と称す）や硬度の高い透明メディアのような特殊紙などの種類がある。

図３は、普通紙、普通紙（不利紙）、特殊紙の各記録材を通紙したときの通紙枚数と定着ベルト２４の表面粗さ（ベルト表面粗さ）との関係を示すグラフである。

図３に示すように、記録材の種類とベルト表面粗さには相関があり、通紙される記録材によって通紙枚数を重ねる毎にベルト表面粗さの推移が変化する。図３に示すように、特殊紙、普通紙（不利紙）、普通紙の順に荒れやすいといえる。

図４は、定着速度（線速）が異なる場合における通紙枚数とベルト表面粗さとの関係を示すグラフである。

図４に示すように、定着速度とベルト表面粗さには相関があり、定着速度が速い装置で一定枚数を通紙されると早期の段階でベルト表面粗さが粗くなってしまう。

そして、表面粗さが非常に粗くなってから摺擦部材３０による摺擦動作を実行しても、少ない動作時間では研磨が不十分であり定着ベルト２４の表面状態を十分に回復させることができず、画像上の光沢スジが残ってしまう場合がある。また、１回の摺擦動作を長くとることは、不要な摺擦動作の増大につながるため好ましくない。

そこで、本実施形態に係る定着装置２０では、定着ベルト２４の表面の粗さが回復困難な粗さになる前に、少ない時間で摺擦動作を実行することで異常画像の発生を防ぐものである。

定着装置２０は、通常、所定の通紙枚数（通紙枚数Ｎ１とする）ごとに所定時間（摺擦動作時間Ｓ１）に亘り摺擦部材３０により摺擦動作（通常の摺擦動作（第１摺擦動作））が実行される。本実施形態に係る定着装置２０では、これに加えて、通紙枚数Ｎ１よりも少ない通紙枚数（通紙枚数Ｎ２とする）毎に、かつ摺擦動作時間Ｓ１以下の所定時間（摺擦動作時間Ｓ２）で摺擦動作（追加の摺擦動作（第２摺擦動作））を実行するものである。

図５は、本実施形態に係る定着装置２０による摺擦動作の説明図であって、積算の通紙枚数とベルト表面粗さとの関係を示すグラフである。

図５において、■で示す（１）は、通紙枚数Ｎ１ごとに摺擦動作時間Ｓ１の通常の摺擦動作を実行した場合を示している。また、▲で示す（２）は、（１）の通常の摺擦動作に加えて、通紙枚数Ｎ２（Ｎ２＜Ｎ１）ごとに摺擦動作時間Ｓ２（Ｓ２≦Ｓ１）の追加の摺擦動作を実行した場合を示している。さらに、●で示す（３）は、（１）の通常の摺擦動作に加えて、通紙枚数Ｎ３（Ｎ３＜Ｎ２＜Ｎ１）ごとに摺擦動作時間Ｓ３（Ｓ３≦Ｓ１）の追加の摺擦動作を実行した場合を示している。なお、（１）の通常の摺擦動作に加えて、（２），（３）の双方の追加の摺擦動作を実行してもよい。

図５に示すように、少ない摺擦時間での摺擦動作を行った（２），（３）の例では、通紙枚数Ｎ１に達するときに、ベルト表面粗さが（１）の場合よりも良好となっているため、通紙枚数Ｎ１での摺擦動作時間Ｓ１の通常の摺擦動作実行後、より好適に表面状態を回復させることが可能となっている。

このように、予め設定された所定の通紙枚数ごとに所定の摺擦動作時間に亘り通常の摺擦動作を実行することに加えて、これよりも短い間隔で通常の摺擦動作以下の時間で追加の摺擦動作を実行することで、回復困難な表面状態になるのを防ぐことが可能となる。

＜制御例１＞
次に、本実施形態に係る定着装置２０の第１の制御例を説明する。ここで、記録材のサイズ（紙幅）ごとにエッジ部の位置は異なるため、記録材の紙幅毎に積算の通紙枚数（以下、積算枚数とも称す）をカウントし、そのカウンタがある閾値を越えた場合に摺擦動作を実行することが好ましい。

表１は紙幅区分毎の積算枚数のカウンタの例である。ここでは、紙幅区分を５つ設けている。ケース１〜５はある時点でのカウンタの値を示している。

また、表２は摺擦動作を開始する通紙枚数の閾値（Ｌ）とそれぞれの摺擦動作時間の例を記す。すなわち、積算枚数が１００００枚（閾値Ｌ１）ごとにＳ１時間の摺擦動作を実行するとともに、積算枚数が４０００枚（閾値Ｌ２）ごとにＳ２時間（Ｓ２≦Ｓ１）の摺擦動作を実行することを示している。

ケース１では、紙幅区分４が閾値Ｌ２を超えている。すなわち、Ｓ２時間の摺擦動作が１回実行されている。

なお、摺擦動作の実行タイミングは、カウンタの値が閾値Ｌ１またはＬ２を超えた後の所定のタイミングで摺擦動作を実行することが好ましい。この時の所定のタイミングとしては、ジョブの通紙後（ジョブ間）とすることが好ましい。通紙後すぐに次のジョブが送られてくることがなければ、摺擦動作が入ることによる生産性の低下を軽減することができる。

ケース２では、いずれの紙幅区分も閾値Ｌ１，Ｌ２を超えていないため、まだ摺擦動作は実行されていない。

ケース３では、紙幅区分２および５で閾値Ｌ２を超えている。このため各紙幅区分での積算枚数がＬ２を超えた各タイミングでＳ２時間の摺擦動作が実行されている（合計２回）。

ケース４では、紙幅区分２で閾値Ｌ１およびＬ２を超えている。この場合は、Ｓ２時間の摺擦動作が２回、Ｓ１時間の摺擦動作が１回実行されている。

ケース５では、紙幅区分３で閾値Ｌ１およびＬ２を超えているとともに、紙幅区分５でも閾値Ｌ２を超えている。この場合は、Ｓ２時間の摺擦動作が３回、Ｓ１時間の摺擦動作が１回実行されている。

なお、紙幅毎に積算枚数をカウントする場合であって、摺擦部材３０を軸方向に移動可能とした場合は、摺擦部材３０を軸方向に適宜移動させて、少なくとも該当する紙幅区分のエッジ部の周辺位置について摺擦動作を実行すればよい。

また、各摺擦動作での摺擦時間Ｓ１，Ｓ２は、制御手段３５に記憶されており、この値は、ユーザが任意に設定、変更可能であることも好ましい。

例えば、予め設定された摺擦時間では十分に表面荒れによる光沢スジの異常画像が解消できない場合に、ユーザによって摺擦時間を長く設定変更することで、最適な研磨時間に設定することが可能となる。一方、表面荒れのつきにくい記録材を主に使用する場合であれば、摺擦時間を短く設定変更することで、摺擦部材３０と定着ベルト２４の寿命を延ばすことも可能になる。

＜制御例２＞
次に、本実施形態に係る定着装置２０の第２の制御例を説明する。すでに述べたように、記録材のエッジ部に起因する定着ベルト２４の表面荒れは、記録材のバリ高さに大きく影響される。

このため、制御例１で説明した通紙幅に加えて、または、これに替えて記録材の種別を考慮して、摺擦動作を実行することが好ましい。

制御例２では、通紙枚数を積算する際にバリ量に応じた重みづけを行うことで、より好適な摺擦動作を実行するようにしている。すなわち、バリ高さが高い用紙を通紙する際に重みを重くする、例えば、バリ高さが高い用紙では通紙カウント数をｎ倍にして、より短時間で摺擦動作が入るように制御するものである。逆に、バリ高さが低い用紙を通紙する際に重みを軽くし、例えば、通紙カウントを１／ｎ倍とすることにより、摺擦動作間隔を長くして、不要な摺擦動作を減らして、摺擦部材３０と定着ベルト２４の寿命を延ばすようにしてもよい。

表３は、記録材ごとに、バリ高さを示す重み付け係数である用紙エッジ率（％）を設定しておき、用紙エッジ率を積算枚数のカウントに反映させた場合のカウント例を示している。なお、制御例２でも紙幅区分を設け用紙幅ごとにカウントしているが、紙幅区分を設けないようにしてもよい。

ここでは、積算枚数のカウント結果を、次式（１）により算出している。
積算枚数＝実際の通紙枚数（ジョブ枚数）×用紙エッジ率（％）・・・（１）

例えば、表３の１行目のジョブ情報は、紙幅区分２で用紙エッジ率が１５０％である用紙銘柄を１５０枚通紙した場合である。この場合は、積算枚数は、上記式（１）より、実際の通紙枚数１５０枚に、１．５（１５０％）の重みづけをして、２２５枚とする。したがって、紙幅区分２の積算枚数を２２５枚とする。

同様に、２行目のジョブ情報では、実際の通紙枚数１５００枚に、２（２００％）の重みづけをして、３０００枚と算出している。また、５行目のジョブ情報のように、用紙エッジ率１００（％）の場合は、重みづけはされず、そのまま３００枚と算出している。積算枚数による摺擦動作の実行は、制御例１と同様である。

このように、記録材の種別（銘柄）の特性によって、バリ高さを考慮した重みづけを実施することで、より好適に定着ベルト２４の荒れを考慮した摺擦動作が可能となる。

なお、記録材の種別（銘柄）毎の用紙エッジ率は、制御手段３５に記憶されており、この値は、ユーザが任意に追加、変更可能とすることが好ましい。これにより新しい記録材にも対応することができる。

以上説明した本実施形態に係る定着装置によれば、定着部材の摺擦動作を適切なタイミングおよび実行時間で行うこと、具体的には、予め設定された所定の通紙枚数ごとに所定の摺擦動作時間に亘り通常の摺擦動作を実行することに加えて、これよりも短い間隔で通常の摺擦動作以下の時間で追加の摺擦動作を実行することで、記録材のエッジ部のバリの厳しい不利紙や特殊紙を一定量通紙された際や高速で一定量通紙された際のダメージの大きい荒れに対しても、定着部材の表面状態を適切に回復させることができる。よって、光沢スジの発生を抑え、異常画像を抑制することができる。

（その他の構成例）
以下、本発明に係る定着装置の他の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。

図６は、定着装置２０の他の例を示しており、定着ローラ２２の軸方向での概略断面図である。図２の例において、摺擦部材３０は定着ベルト２４を挟んで定着ローラ２２に対向する位置に設けていたが、摺擦部材３０の定着ベルト２４の外周における設置位置はこれに限られるものではない。例えば、図６に示すように、定着ベルト２４を挟んで摺擦部材３０に対向する位置に対向ローラ３３を設けることも好ましい。これにより良好な研磨性能を得ることができる。

また、図７は、定着装置２０の他の例を示しており、定着ローラ２２の軸方向での概略断面図である。

ここで、定着装置２０の通紙枚数のカウントは、画像形成装置本体１００側でのカウントに基づくものであってもよいが、図７に示す例のように、記録媒体Ｐの搬送路に通紙センサ３２を配置し、ニップ部に進入する記録媒体Ｐを検知した出力により通過枚数を算出してもよい。なお、通紙センサ３２の配置位置は図７の例に限定されず、ニップ部の下流側や、その他の記録媒体Ｐの搬送経路上の位置であってもよい。

また、図７に示すように、摺擦部材３０として、表面の粗さが異なる２以上の性能の異なる摺擦部材３０ａ，３０ｂ（図７では２つ）を設けることも好ましい。摺擦部材３０ａ，３０ｂはそれぞれ定着ベルト２４に対して、圧接および離間可能に設けられており、制御手段３５によりいずれかの摺擦部材３０が選択されて摺擦動作が実行される。例えば、通常の摺擦動作では摺擦部材３０ａを、追加の摺擦動作では摺擦部材３０ｂを使用する等とすることができる。

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。

１０ 中間転写ベルト
１１ タンデム型画像形成部
１２ 露光装置
１３ 二次転写装置
１４ 支持ローラ
１５ 支持ローラ
１５’ 支持ローラ
１６ 二次転写対向ローラ
１６’ 二次転写ローラ
１７ クリーニング装置
１８ 画像形成手段
２０ 定着装置
２１ 加熱ローラ
２２ 定着ローラ
２３ 加圧ローラ
２４ 定着ベルト
２５ ヒータ
２６ ヒータ
２７ テンションローラ
２８ 分離板
２９ 分離板
３０，３０ａ，３０ｂ 摺擦部材
３１ 温度センサ
３２ 通紙センサ
３３ 対向ローラ
３５ 制御手段
３７ ローラ
３８ 搬送ベルト
３９ シート反転装置
４０ 感光体ドラム
４２ 給紙ローラ
４３ ペーパバンク
４４ 給紙トレイ
４５ 分離ローラ
４６ 給紙路
４７ 搬送ローラ対
４８ 給紙路
４９ 位置決めローラ対
５０ 給紙ローラ
５１ 手差しトレイ
５２ 分離ローラ
５３ 手差し給紙路
５６ 排出ローラ
５７ 排紙トレイ
６２ 一次転写ローラ
６３ バックアップローラ
１００ 画像形成装置本体
２００ 給紙テーブル
Ｔ 未定着トナー像
Ｐ 記録媒体

特開２００６−３１７８８１号公報 特開２００９−２３７２５０号公報 特開２０１５− １８０３４号公報

Claims (9)

1. 加熱手段により加熱される定着部材と、
   該定着部材の少なくとも一部を押圧可能に配置され、前記定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、を備え、
   前記ニップ部に未定着トナー像を担持した記録材を搬送して、該未定着トナー像を前記記録材に定着する定着装置において、
   前記定着部材の表面を摺擦する摺擦部材と、
   所定の条件を満たした後、所定時間に亘り、前記摺擦部材により第１摺擦動作を実行させる制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、
   前記第１摺擦動作に加えて、前記所定の条件を満たすよりも早期のタイミングで、前記所定時間以下の時間に亘り第２摺擦動作を実行させることを特徴とする定着装置。
2. 前記制御手段は、前記第１摺擦動作および前記第２摺擦動作をジョブ間に実行させることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記第１摺擦動作を実行させる前記所定の条件は、前記記録材の通紙枚数が所定枚数となることであり、
   前記第２摺擦動作を実行させる前記早期のタイミングは、前記記録材の通紙枚数が前記所定枚数未満の所定枚数となった後であ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. 前記制御手段は、前記記録材の幅毎の通紙枚数をカウントして、
   幅毎の通紙枚数に基づいて前記第１摺擦動作および前記第２摺擦動作を実行させることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記制御手段は、前記記録材の通紙枚数をカウントする際に、前記記録材の種別に応じた重み付け係数を乗じて通紙枚数をカウントすることを特徴とする請求項３または４に記載の定着装置。
6. 前記重み付け係数を任意に設定可能としたことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
7. 前記制御手段は、異なるタイミングおよび異なる実行時間で２以上の前記第２摺擦動作を実行させることを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載の定着装置。
8. 前記第１摺擦動作および前記第２摺擦動作の少なくとも一方の時間を、任意に設定可能としたことを特徴とする請求項１から７までのいずれかに記載の定着装置。
9. 請求項１から８までのいずれか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。