JP2017106966A - 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の正確な検知により必要時のみ表面性回復動作を行うことができ、表面性回復を長期にわたって実現可能な定着装置を提供する。【解決手段】回転体である定着部材２６を備え、未定着画像を有する記録媒体に定着部材２６を回転しながら接触させて当該記録媒体に画像を定着させる定着装置であって、定着部材２６の表面状態を検出可能な検出手段３３と、定着部材２６の表面状態を回復させる表面性回復手段３４と、定着部材２６及び表面性回復手段３４の表面性回復動作を制御する制御手段３９とをさらに備え、表面性回復動作３４は、検出手段３３による検出が行われる前に定着部材３６の表面状態を回復させる第一の表面性回復動作と、検出手段３３による検出が行われた後に定着部材２６の表面状態を回復させる第二の表面性回復動作とを有する定着装置。【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、またはそれらの複合機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、像担持体の表面に静電潜像を形成し、該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に転写して画像を担持させ、定着装置によって記録材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。このような定着装置において、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に回復させる研磨部材（表面性回復手段）が知られている。

こうした研磨部材のうち、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１参照）が知られており、また研磨部材による研磨動作（表面性回復動作）の制御として、記録媒体（用紙）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（表面性回復動作）を実施するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、表面性回復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（記録媒体）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、所定の間隔で表面回復動作を実施する場合、実質的には回復動作が不要な場合においても、回復動作が実施され、結果的に表面性回復手段である研磨部材の寿命を短縮させてしまうことがある。

これに対し、定着部材の表面の状態をセンサー等で検知し、検知結果に応じて表面性回復動作を制御する方法が考えられる。

しかしながら、定着部材の表面には記録媒体から生じた紙粉等の汚れなどが付着していることがあり、これらの汚れが表面荒れの誤検出を招くことがある。

そこで本発明は、定着部材の表面状態の正確な検知により必要時のみ表面性回復動作を行うことができ、表面性回復を長期にわたって実現可能な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、回転体である定着部材を備え、未定着画像を有する記録媒体に前記定着部材を回転しながら接触させて当該記録媒体に画像を定着させる定着装置であって、前記定着部材の表面状態を検出可能な検出手段と、前記定着部材の表面状態を回復させる表面性回復手段と、前記定着部材及び前記表面性回復手段の表面性回復動作を制御する制御手段とをさらに備え、前記表面性回復動作は、前記検出手段による検出が行われる前に前記定着部材の表面状態を回復させる第一の表面性回復動作と、前記検出手段による検出が行われた後に前記定着部材の表面状態を回復させる第二の表面性回復動作とを有することを特徴とする定着装置である。

本発明によれば、定着部材の表面状態の正確な検知により必要時のみ表面性回復動作を行うことができ、表面性回復を長期にわたって実現可能な定着装置を提供することができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施の形態における構成を示す概略図である。 本発明に係る定着装置の一実施の形態における構成を示す概略図である。 定着部材の表面状態の例と入射光、反射光の例を示す図である。 検出手段による検出結果の差分値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。 本発明に係る定着装置の一実施形態における動作例を示すフローチャートである。 本発明に係る定着装置の一実施形態における動作例を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る定着装置及び画像形成装置について、図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

［画像形成装置］
まず、本発明に係る画像形成装置の一実施の形態について図１に基づき説明する。
本発明に係る画像形成装置は、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ている。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、例えばギア、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の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についての詳細は後述するが、図２及び図６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、複数のローラに掛け回されており、少なくとも一つのローラには、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。

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、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２４によって搬送されて定着装置２５へ送り込まれ、その定着装置２５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２８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２５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］
本発明の定着装置は、回転体である定着部材を備え、未定着画像を有する記録媒体に前記定着部材を回転しながら接触させて当該記録媒体に画像を定着させる定着装置であって、前記定着部材の表面状態を検出可能な検出手段と、前記定着部材の表面状態を回復させる表面性回復手段と、前記定着部材及び前記表面性回復手段の表面性回復動作を制御する制御手段とをさらに備える。
前記表面性回復動作は、前記検出手段による検出が行われる前に前記定着部材の表面状態を回復させる第一の表面性回復動作と、前記検出手段による検出が行われた後に前記定着部材の表面状態を回復させる第二の表面性回復動作とを有する。
本発明に係る定着装置について図２（Ａ）及び（Ｂ）に基づき説明する。

［第１の実施形態］
図２（Ａ）に第１の実施形態にかかる定着装置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（Ａ）に示すように、定着部材である回転可能に設けられた定着ベルト２６周りの構成として、検出手段の一部を構成する光学センサー３３と、表面性回復手段３４と、制御手段としての制御部２９とを備える。

なお、本実施の形態の定着ベルト２６は、加圧ローラ２７に接して設けられ、且つ、２つの支持ローラに張架され回転可能に設けられており、該２つの支持ローラは加熱手段を備えた加熱ローラ３２と、定着ローラ３１とからなるが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、本発明に係る定着装置においては、加熱ローラ３２に代えて定着ローラ３１が加熱手段を備えていてもよく、加圧ローラ２７が加熱手段を備えていてもよく、その他、定着部材が所望の定着能を発揮し得る構成であれば何ら制限はない。
本実施の形態では、加熱手段を備えた加熱ローラ３２による加熱で所望の温度となった定着ベルト２６と、これに接して設けられた加圧ローラ２７とでニップ部を形成し、未定着画像を備えた記録媒体（以下、「用紙」ともいう）が該ニップ部を挟持搬送されることで画像が定着される。

表面性回復手段は、表面の粗さが異なる複数の研磨部材を有し、選択された研磨部材を定着部材の表面に対して接離可能、かつ当接状態における当接圧力を変化可能に備えている。以下、「表面性回復手段」を「研磨部材」ともいう。
研磨部材３４は、定着ベルト２６表面の搬送方向に直交する方向の全域に亘って、その表面状態（表面性）を定着に適した表面状態となるように回復させる。

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し、定着ベルト２６の表面性を回復させる。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、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。

前記移動手段により研磨部材３４を当接または離間させる制御は、定着装置２５における制御部２９により行われる。なお、制御部２９は画像形成装置本体１００に設けられる画像形成装置の制御部であってもよい。

研磨部材３４は回転可能に設けられ、速度Ｌで図２（Ａ）中における反時計回りに回転制御され、この速度Ｌは制御部２９によって可変である。また、定着部材である定着ベルト２６は速度Ｋで図２（Ａ）中における時計回りに回転制御され、この速度Ｌは制御部２９によって可変である。

また、本実施の形態では定着ベルト２６の表面状態を検出する検出手段として、発光部と、該発光部からの発光に対する定着部材２６からの反射光を検出する光学センサー３３とを有する。
光学センサー３３は、用紙のエッジ部が通過する領域及び非エッジ部が通過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に搬送される用紙のサイズ（定着ベルト２６の回転による用紙の送り方向に直交する方向の用紙のサイズ）により定まる。

図３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。
光学センサー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３（Ａ）に示す反射光を検出したセンサー出力Ｖ１となる。また、通紙領域（非エッジ部）における検出結果は、図３（Ｂ）に示す反射光を検出したセンサー出力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２６の表面が荒らされ、通紙領域とエッジ部で定着ベルト２６の表面状態が異なることにより、エッジ部に接した定着画像部と通紙領域に接した定着画像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、光学センサー３３は発光に対する反射光の強度により定着ベルト２６の表面の荒れを検出することができる。

クリーニング手段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よりも定着ベルト２６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部としての光学センサー３３が設けられる。光学センサー３３は、定着ベルト２６の用紙エッジ（エッジ部）が通過する領域と、通紙領域（非エッジ部が通過する領域）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。

制御部２９は、定着ベルト２６及び研磨部材３４の表面性回復動作を制御する。
表面性回復動作は、光学センサー３３による検出が行われる前に定着ベルト２６の表面状態を回復させる第一の表面性回復動作と、光学センサー３３による検出が行われた後に定着ベルトの表面状態を回復させる第二の表面性回復動作とを有する。
制御部２９は、第一の表面性回復動作の動作条件を用紙の種類、または研磨部材３４の動作履歴に基づき決定し、第二の表面性回復動作の動作条件を光学センサー３３の検出結果に基づき決定する。

そのため、制御部２９には、定着装置２５に送られる用紙についての情報が送られる。具体的には、紙粉が発生しやすい用紙であるか否かを判断する情報（用紙の種類、用紙サイズなど）の情報が入力される。該情報は、画像形成装置が紙種を認識した結果であってもよく、ユーザからの入力であってもよい。
また、制御部２９では、研磨部材３４の動作時間及び回転速度から動作積算値が算出される。

［第２の実施形態］
図２（Ｂ）に第２の実施形態にかかる定着装置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（Ｂ）に示すように、加熱ローラ３２、定着ベルト２６、定着ローラ３１、加圧ローラ２７、テンションローラ３７、分離板３８、搬送ローラ対３９、クリーニング手段３５を備え、定着ベルト２６周りの構成として、検出手段の一部を構成する光学センサー３３と、表面性回復手段である研磨部材３４とを備える。
研磨部材３４は、定着ベルト２６表面の搬送方向に直交する方向の全域に亘って、その表面状態を変更する。
なお、図２（Ｂ）では２つの研磨部材（３４ａ、３４ｂ）を有する態様を示しているが、研磨部材の数はこれに限定されない。

また、定着ベルト２６を挟んで定着ローラ３１と加圧ローラ２７とが圧接されて形成される定着ニップの下流側（用紙搬送方向）に排紙センサー３６が配置されている。この排紙センサー３６で、定着ニップから排出されてくる用紙Ｐを検知した出力により通過枚数を算出することができる。なお、用紙の通過枚数を検出するセンサーの配置はこれに限定されず、定着ニップ前や定着装置入口、あるいは用紙搬送経路の適宜な位置に配置可能である。

加圧ローラ２７及び加熱ローラ３２の内部には、定着装置の熱源として、ハロゲンランプ等の定着ヒータ２７ａ、３２ａが配設されている。なお、熱源としてはハロゲンヒータに限らず、ＩＨ方式の加熱手段や抵抗発熱体、カーボンヒータ等を採用可能である。
これらが図示しない定着装置筐体内に配置されている。

加熱ローラ３２、定着ローラ３１及び加圧ローラ２７は、定着装置筐体の長手方向に延設され、筐体に対して回転可能に軸支されている。定着ローラ３１を回転駆動させる駆動手段（図示せず）及び定着ヒータ２７ａ、３２ａは定着装置筐体に固定保持されている。

加圧ローラ２７は図示しない加圧機構により定着ベルト２６を挟んで定着ローラ３１に圧接されるが、ジャム処理時等には定着ベルト２６への圧接を解除する（脱圧する）ことができるようになっている。

定着ベルト２６は、厚さ９０μｍのＰＩ（ポリイミド）層で形成される無端ベルトであって、外周表面にＰＦＡ膜等のオフセット防止剤がコーティングされたものである。定着ベルト２６は加熱ローラ３２と定着ローラ３１に掛け回され、加熱ローラ３２によって加熱される。

定着ローラ３１及び加圧ローラ２７は対向して配置されるゴムローラであり、加圧ローラ２７が定着ベルト２６を介して定着ローラ３１の中心方向に加圧されることにより、加圧ローラ２７と定着ベルト２６との間でニップ部（定着ニップ）が形成される。定着ニップの用紙搬送方向の上流側には定着前ガイド４１が配置される。テンションローラ３７は、定着ベルト２６にテンションを与えるものであり、本例では円筒形をしたアルミ管で形成される。

定着ローラ３１の駆動手段はモータと減速ギア列を有し、定着ローラ３１にギア接続され、該定着ローラ３１を図中矢印で示す方向に回転駆動する。定着ローラ３１の回転により、定着ローラ３１に圧接する加圧ローラ２７および定着ベルト２６が、同速で従動回転される。

加熱ローラ３２の内部に配設された定着ヒータ３２ａからの熱が、加熱ローラ３２を介して定着ベルト２６に伝わり、定着ベルト２６が加熱される。加圧ローラ２７と定着ベルト２６の互いの逆回転により、トナー像Ｔを担持する用紙Ｐをニップ部で加熱及び加圧し、トナーを溶融させながら搬送する。本実施形態の定着装置においては、トナー像Ｔを担持する用紙Ｐは、図中の矢印方向に搬送され、用紙Ｐ上のトナー像Ｔがニップ部で加熱溶融されることによって、トナー像Ｔが定着される。その後、用紙Ｐは、ニップ出口後の分離板３８により定着ベルト２６から用紙Ｐが剥離され、用紙搬送方向下流側に配された搬送ローラ対３９により、定着装置外に排出される。

クリーニング手段３５は、定着ベルト２６表面に残留するトナーを除去する。例えば、芳香族ポリアミド系不織布に離型剤であるシリコンオイルを含浸させたクリーニングウェブと、新品ウェブが巻かれている供給ローラ、使用済みウェブを回収する巻き取りローラ、及び押圧ローラ等から構成される。

図２（Ｂ）に示す定着装置２５において、表面性回復手段は表面の粗さが異なる複数の研磨部材３４を有し、選択された研磨部材３４が定着ベルト２６の表面に対して接離可能、かつ当接状態における当接圧力を変化可能に設けられている。
表面性回復手段は、検出された定着ベルト２６の表面状態（傷レベル）に関する情報に応じて、複数装備された研磨部材３４のいずれか１つが選択され、制御部２９により定着ベルト２６表面への摺擦が制御される。記録媒体の通紙により傷ついた定着ベルト２６の傷レベルに応じて、複数装備された粗さの異なる研磨部材３４の中で最適なものが選択される。

表面性回復手段は、研磨部材３４を定着ベルト２６に対して接離させる（図中矢印で示す方向に移動させる）メカ構成を有する。メカ機構としては、例えば、回転カムを駆動モータにより駆動する構成が挙げられる。

研磨部材３４は、金属の芯金に所定の粗さを有する表層を有するものである。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２６の表面粗さより大きい。研磨部材３４を定着ベルト２６の表面に接触させて回転させると、摺擦により定着ベルト２６の表面は粗らされて表面部分が削られ、表面性が回復された面が露呈する。

検出手段は、定着ベルト２６の表面における搬送方向と交わる方向に、複数の光スポットを照射し、各光スポットにおける反射光を光学センサー３３が受光して検知し、複数の検知結果に基づいて定着部材表面の表面情報を検出するものである。
定着ベルト２６の表面における搬送方向と交わる方向に、複数の光スポットを照射し、各光スポットにおける反射光を受光して検知反射型光学検知装置と、複数の検知結果に基づいて定着部材表面の表面情報を検出する表面情報検出部とを有する。
図２（Ｂ）に示す態様においては、反射型光学検知装置としての反射型の光学センサー３３と表面情報検出部とにより構成される。表面情報検出部は、光学センサーに３３接続され、画像形成装置内に配置され、光学センサー３３からの検知信号を受けて定着ベルト２６の表面状態を表面情報として検出する。

制御部２９は、定着ベルト２６及び研磨部材３４の表面性回復動作を制御する。
表面性回復動作は、光学センサー３３による検出が行われる前に定着ベルト２６の表面状態を回復させる第一の表面性回復動作と、光学センサー３３による検出が行われた後に定着ベルトの表面状態を回復させる第二の表面性回復動作とを有する。
制御部２９は、第一の表面性回復動作の動作条件を用紙の種類、または研磨部材３４の動作履歴に基づき決定し、第二の表面性回復動作の動作条件を光学センサー３３の検出結果に基づき決定する。

そのため、制御部２９には、定着装置２５に送られる用紙についての情報が送られる。具体的には、紙粉が発生しやすい用紙であるか否かを判断する情報（用紙の種類、用紙サイズなど）の情報が入力される。
また、制御部２９は、研磨部材３４の動作時間及び回転速度から動作積算値を算出する。

上述のように、光学センサー３３による検出を行う直前に第一の表面性回復動作を行うことにより、定着ベルト２６上の紙粉等を研磨部材３４で除去することができ、光学センサー３３による傷の誤検出を防止する。

〔表面性回復動作〕
表面性回復動作の動作条件は、表面性回復手段が定着部材の表面状態を回復させる表面性回復時間を含み、制御手段は、表面性回復手段の動作時間を変更可能である。
また、表面性回復動作の動作条件は、表面性回復手段の回転速度及び定着部材の回転速度を含み、制御手段は、表面性回復手段の回転速度及び定着部材の回転速度を変更可能である。

第一の表面性回復動作において、記録媒体の種類に基づき動作条件を決定する場合、記録媒体の紙粉の発生しやすさが基準となる。
例えば、紙粉を発生しにくい種類の記録媒体を「紙種Ａ」、紙粉を発生しやすい種類の記録媒体を「紙種Ｂ」とする場合、紙種Ａと認識された場合の動作条件を表面性回復時間Ｔ１、表面性回復手段の回転速度Ｌ１、定着部材の回転速度Ｋ１で表し、紙種Ｂと認識された場合の動作条件を表面性回復時間Ｔ２、表面性回復手段の回転速度Ｌ２、定着部材の回転速度Ｋ２で表したとき、Ｔ１≦Ｔ２、Ｌ１≦Ｌ２、Ｋ１≧Ｋ２の関係となる。

なお、紙粉を発生しにくい種類の記録媒体としては、例えば、シートの両面に塗工層が設けられた両面コート紙等が挙げられ、紙粉を発生しやすい種類の記録媒体としては、例えば、片面コート紙、再生紙等が挙げられる。

一方、第一の表面性回復動作において、表面性回復手段の表面状態（劣化状態）に基づき動作条件を決定する場合、表面性回復手段の動作履歴、具体的には表面性回復手段の動作時間及び回転速度から算出された動作積算値が基準となる。
例えば、動作積算値Ｓを基準とした場合、Ｓ以下である場合の動作条件を表面性回復時間Ｔ１、表面性回復手段の回転速度Ｌ１、定着部材の回転速度Ｋ１で表し、Ｓを超える場合の動作条件を表面性回復時間Ｔ２、表面性回復手段の回転速度Ｌ２、定着部材の回転速度Ｋ２で表したとき、Ｔ１≦Ｔ２、Ｌ１≦Ｌ２、Ｋ１≧Ｋ２の関係となる。

第二の表面性回復動作は、検出手段の記録媒体のエッジ部における検出結果をＶ１、検出手段の記録媒体の非エッジ部における検出結果をＶ２としたとき、差分値Ｖ３＝｜Ｖ２−Ｖ１｜が所定の閾値を上回る場合に実行される。

図４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４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。

このように、差分値Ｖ３が所定の閾値を上回る場合のみ、第二の表面性回復動作を実行する制御を行うため、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。
従って本実施形態によれば、差分値Ｖ３算出の根拠となる検出手段による検出において、誤検知を防止することができ、かつＶ３を算出することにより、画像不良を引き起こし得る定着ベルト２６の表面状態を確実に捉えることができ、安定した精度の表面性回復が可能となる。

［表面性回復動作：動作例（１）］
本実施形態の定着装置２５における表面性回復動作の動作例（１）について、図５のフローチャートを参照して説明する。
本動作例（１）は、第一の表面性回復動作の動作条件を記録媒体の種類に基づき決定し、第二の表面性回復動作の動作条件を検出手段の検出結果に基づき決定する。

表面性回復の開始（ステップＳ１）にあたり、制御部２９は記録媒体の種類を認識する（ステップＳ２）。
次いで、記録媒体の種類は紙粉を発生しやすい種類であるか（ＹＥＳ）、紙粉を発生しにくい種類であるか（ＮＯ）を判定する（ステップＳ３）。

ステップＳ２における判定結果に基づき、制御部２９は、研磨部材３４を定着ベルト２６表面に当接させ、第一の表面性回復動作を実行する。
ステップＳ２でＮＯである場合（記録媒体が紙粉を発生しにくい種類である場合）、制御部２９は、表面性回復時間、即ち、研磨部材３４の当接の時間がＴ１、表面性回復手段である研磨部材３４の回転速度がＬ１、定着部材である定着ベルト２６の回転速度がＫ１となるように制御する（ステップＳ４）。
ステップＳ２でＹＥＳである場合（記録媒体が紙粉を発生しやすい種類である場合）、制御部２９は、表面性回復時間、即ち、研磨部材３４の当接の時間がＴ２、表面性回復手段である研磨部材３４の回転速度がＬ２、定着部材である定着ベルト２６の回転速度がＫ２となるように制御する（ステップＳ５）。

なお、ステップＳ４における表面性回復動作条件とステップＳ５における表面性回復動作条件とを比較すると、Ｔ１≦Ｔ２、Ｌ１≦Ｌ２、Ｋ１≧Ｋ２となっている。

第一の表面性回復動作を実行した後、制御部２９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ー３３の出力値Ｖ１と、用紙の通過領域である通紙領域の出力値Ｖ２とをそれぞれ検出する（ステップＳ６，Ｓ７）。

Ｖ１、Ｖ２の差分値Ｖ３を下記のように定める。
Ｖ３＝｜Ｖ２−Ｖ１｜
そして、差分値Ｖ３が所定の閾値を上回るか（ＹＥＳ）、所定の閾値以下であるか（ＮＯ）を判定する（ステップＳ８）。

差分値Ｖ３が所定の閾値を上回る場合、制御部２９は、所定時間の間、研磨部材３４を定着ベルト２６表面に当接させ、第二の表面性回復動作を実行する（ステップＳ９）。
このステップＳ９における第二の表面性回復の実行の際には、表面性回復時間、即ち、研磨部材３４の当接の時間がＴ、表面性回復手段である研磨部材３４の回転速度がＬ、定着部材である定着ベルト２６の回転速度がＫとなるように制御部２９が制御する。

なお、第二の表面性回復動作における動作条件の値（Ｔ、Ｌ、Ｋ）は、一定の値であってもよいが、所定の条件に応じて適宜設定される値であってもよい。
例えば、記録媒体の通過枚数、記録媒体の種類、記録媒体の走行距離、表面性回復手段の動作積算値等について基準値を設けておき、該基準値を超える場合と超えない場合についてそれぞれ設定された動作条件の値に応じて研磨部材３４と定着ベルト２６が制御される態様とすることができる。

一方、差分値Ｖ３が所定の閾値以下である場合、制御部２９は、研磨部材３４を定着ベルト２６表面から離間した状態とする（ステップＳ１０）。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。

そして、表面性回復の一連の動作を終了する。

以上のように本動作例では、第一の表面性回復動作の動作条件を記録媒体の種類に基づき決定することとし、第一の表面性回復動作条件の切り替えを可能とすることで定着ベルト２６の紙粉付着状況に応じたセンサー検出前紙粉除去が可能となる。
これにより光学センサー３３による定着ベルト２６の表面状態の正確な検出が可能となり、適切な表面性回復動作を行うことができ、研磨部材３４の研磨性を長期にわたり維持できる。そして、優れた定着品質（画像表面の光沢性）を長期にわたり得ることができる。

［表面性回復動作：動作例（２）］
本実施形態の定着装置２５における表面性回復動作の動作例（２）について、図６のフローチャートを参照して説明する。
本動作例（２）は、第一の表面性回復動作の動作条件を表面性回復手段の動作履歴に基づき決定し、第二の表面性回復動作の動作条件を検出手段の検出結果に基づき決定する。

表面性回復の開始（ステップＳ１１）にあたり、制御部２９は表面性回復手段の動作積算値を算出する（ステップＳ１２）。
次いで、動作積算値が所定の値Ｓ以下であるか（ＹＥＳ）、Ｓを上回る値であるか（ＮＯ）を判定する（ステップＳ１３）。

ステップＳ２における判定結果に基づき、制御部２９は、研磨部材３４を定着ベルト２６表面に当接させ、第一の表面性回復動作を実行する。
ステップＳ２でＹＥＳである場合（動作積算値が所定の値Ｓ以下である場合）、制御部２９は、表面性回復時間、即ち、研磨部材３４の当接の時間がＴ１、表面性回復手段である研磨部材３４の回転速度がＬ１、定着部材である定着ベルト２６の回転速度がＫ１となるように制御する（ステップＳ１４）。
ステップＳ２でＮＯである場合（動作積算値が所定の値Ｓを上回る場合）、制御部２９は、表面性回復時間、即ち、研磨部材３４の当接の時間がＴ２、表面性回復手段である研磨部材３４の回転速度がＬ２、定着部材である定着ベルト２６の回転速度がＫ２となるように制御する（ステップＳ１５）。

なお、ステップＳ１４における表面性回復動作条件とステップＳ１５における表面性回復動作条件とを比較すると、Ｔ１≦Ｔ２、Ｌ１≦Ｌ２、Ｋ１≧Ｋ２となっている。

第一の表面性回復動作を実行した後、制御部２９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ー３３の出力値Ｖ１と、用紙の通過領域である通紙領域の出力値Ｖ２とをそれぞれ検出する（ステップＳ１６，Ｓ１７）。

Ｖ１、Ｖ２の差分値Ｖ３を下記のように定める。
Ｖ３＝｜Ｖ２−Ｖ１｜
そして、差分値Ｖ３が所定の閾値を上回るか（ＹＥＳ）、所定の閾値以下であるか（ＮＯ）を判定する（ステップＳ１８）。

差分値Ｖ３が所定の閾値を上回る場合、制御部２９は、所定時間の間、研磨部材３４を定着ベルト２６表面に当接させ、第二の表面性回復動作を実行する（ステップＳ１９）。
このステップＳ９における第二の表面性回復の実行の際には、表面性回復時間、即ち、研磨部材３４の当接の時間がＴ、表面性回復手段である研磨部材３４の回転速度がＬ、定着部材である定着ベルト２６の回転速度がＫとなるように制御部２９が制御する。

なお、第二の表面性回復動作における動作条件の値（Ｔ、Ｌ、Ｋ）は、一定の値であってもよいが、所定の条件に応じて適宜設定される値であってもよい。
例えば、記録媒体の通過枚数、記録媒体の走行距離、表面性回復手段の動作積算値等について基準値を設けておき、該基準値を超える場合と超えない場合についてそれぞれ設定された動作条件の値に応じて研磨部材３４と定着ベルト２６が制御される態様とすることができる。

一方、差分値Ｖ３が所定の閾値以下である場合、制御部２９は、研磨部材３４を定着ベルト２６表面から離間した状態とする（ステップＳ２０）。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。

そして、表面性回復の一連の動作を終了する。

以上のように本動作例では、第一の表面性回復動作の動作条件を表面性回復手段の動作積算値に基づき決定することとし、第一の表面性回復動作条件の切り替えを可能とすることで表面性回復手段の表面状態（劣化状態）に応じたセンサー検出前クリーニングが可能となる。
これにより光学センサー３３による定着ベルト２６の表面状態の正確な検出が可能となり、適切な表面性回復動作を行うことができ、研磨部材３４の研磨性を長期にわたり維持できる。そして、優れた定着品質（画像表面の光沢性）を長期にわたり得ることができる。

なお、本発明に係る定着装置における表面性回復動作条件は必ずしも上記の組み合わせに限られるものではなく、表面性回復時間Ｔ、研磨部材３４の回転速度Ｌ及び定着ベルト２６の回転速度Ｋから選ばれる任意の組み合わせ、または研磨部材３４の当接圧の大小、等、他の条件を含むものの任意の組み合わせであってもよい。

すなわち、表面回復動作条件と制御手段による制御の組合せとしては、以下の例が挙げられる。
（１）表面性回復動作条件は、表面性回復手段の表面性回復の動作時間を含み、制御手段は、表面性回復手段の表面性回復の動作時間を変更可能。
（２）表面性回復動作条件は、表面性回復手段の表面性回復の動作速度、及び定着部材の回転速度を含み、制御手段は、表面性回復手段の表面性回復の動作速度、及び定着部材の回転速度を変更可能。
（３）表面性回復動作条件は、表面性回復手段の表面性回復の動作時間、及び当接圧力を含み、制御手段は、表面性回復手段の表面性回復の動作時間、及び当接圧力を変更可能。

２５ 定着装置
２６ 定着ベルト
２７ 加圧ローラ
２９ 制御部
３１ 定着ローラ
３２ 加熱ローラ
３３ 検出手段（光学センサー）
３４ 表面性回復手段（研磨部材）
３５ クリーニング手段
１００ 画像形成装置本体
２００ 給紙テーブル

特開２００８―４０３６４号公報 特開２００９―２３７２５０号公報

Claims (10)

1. 回転体である定着部材を備え、未定着画像を有する記録媒体に前記定着部材を回転しながら接触させて当該記録媒体に画像を定着させる定着装置であって、
   前記定着部材の表面状態を検出可能な検出手段と、前記定着部材の表面状態を回復させる表面性回復手段と、前記定着部材及び前記表面性回復手段の表面性回復動作を制御する制御手段とをさらに備え、
   前記表面性回復動作は、前記検出手段による検出が行われる前に前記定着部材の表面状態を回復させる第一の表面性回復動作と、前記検出手段による検出が行われた後に前記定着部材の表面状態を回復させる第二の表面性回復動作とを有することを特徴とする定着装置。
2. 前記制御手段は、第一の表面性回復動作の動作条件を前記記録媒体の種類に基づき決定し、第二の表面性回復動作の動作条件を前記検出手段の検出結果に基づき決定することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記制御手段は、第一の表面性回復動作の動作条件を前記表面性回復手段の動作履歴に基づき決定し、第二の表面性回復動作の動作条件を前記検出手段の検出結果に基づき決定することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 前記表面性回復手段の動作履歴は、前記表面性回復手段の動作時間及び回転速度から算出された動作積算値であることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記検出手段は、発光部と、該発光部からの発光に対する前記定着部材からの反射光を検出する光学センサーと、を有し、前記光学センサーは、前記記録媒体のエッジ部が通過する領域及び非エッジ部が通過領域をそれぞれ検出可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の定着装置。
6. 前記表面性回復手段は、表面の粗さが異なる複数の研磨部材を有し、選択された前記研磨部材を前記定着部材の表面に対して接離可能、かつ当接状態における当接圧力を変化可能に備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記表面性回復動作の動作条件は、前記表面性回復手段が前記定着部材の表面状態を回復させる表面性回復時間を含み、前記制御手段は、前記表面性回復手段の動作時間を変更可能であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の定着装置。
8. 前記表面性回復動作の動作条件は、前記表面性回復手段の回転速度及び前記定着部材の回転速度を含み、前記制御手段は、前記表面性回復手段の回転速度及び前記定着部材の回転速度を変更可能であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の定着装置。
9. 前記検出手段の前記記録媒体のエッジ部における検出結果をＶ１、前記検出手段の前記記録媒体の非エッジ部における検出結果をＶ２としたとき、差分値Ｖ３＝｜Ｖ２−Ｖ１｜が所定の閾値を上回る場合に、第二の表面性回復動作を実行することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の定着装置。
10. 請求項１から９のいずれかに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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