JP4981376B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真プロセス・静電記録プロセス・磁気記録プロセス等を用いた、複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置に関するものである。

電子写真画像形成装置は、転写方式或いは直接方式の電子写真画像形成手段により、紙等の記録材上に現像剤像としての未定着トナー像を形成した後、定着手段により、該トナー像を記録材面に固着画像として定着させている。

定着手段には様々な方式が提案されているが、定着性の点で、トナー像を加熱・加圧して定着させる熱圧定着方式の定着装置が一般的である。

そのような定着装置としては、ローラ対定着装置が多く用いられている。この定着装置は、加熱定着手段としての定着ローラと、この定着ローラと圧接して定着ニップ部を形成する加圧手段としての弾性加圧ローラを有している。一般的な定着ローラは、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属の中空芯金の外周に、シリコンゴム等の弾性層と、フッ素樹脂の離型層を順次に形成したもので、内部に加熱源としてハロゲンランプが配置されている。定着ローラはハロゲンランプにより加熱され、表面が所定の定着温度に維持されるように温度制御手段で温調される。そして、上記の両ローラを回転させ、定着ニップ部に未定着トナー像を担持させた記録材を導入して挟持搬送させることで、トナー像を定着ローラの熱とニップ圧で記録材面に熱圧定着させるものである。

このような定着装置をもつ画像形成装置においては、記録材（用紙）として、ＳＫ紙などの紙のエッジ（側端部）が鋭いものを通すと、このような記録材のエッジに対応した定着ローラの箇所に傷（以下、紙コバと呼ぶ）が付いてしまう。この紙コバが軽微なレベルのときに、より幅（記録材の搬送方向と直交する方向の長さ）の大きい記録材を通せば目立たなくなるが、同一幅サイズの記録材を数１００枚連続して通した後に、幅の大きい記録材を通すと、紙コバに起因した画像劣化が生じてしまう。

そこで、特許文献１に記載の装置では、定着ローラ表面を常時研磨する研磨ローラを設け、定着ローラ表面に残留したトナーや紙紛等の異物や定着ローラ表面の傷を取り除く構成としている。このように、定着ローラを常時研磨する構成では、定着ローラを必要以上に研磨してしまい、定着ローラの寿命が低下する恐れがある。

そこで、特許文献２に記載の装置では、研磨ローラにより常時研磨を行うのではなく、予め設定された間隔毎に研磨ローラを定着ローラに当接させて、定着ローラ表面上の異物を取り除く動作を行っている。
特開平４−３１９９８０号公報 特開平１０−２０７２８０号公報

しかしながら、定着ローラ上から異物や傷などを取り除く制御を自動的に等間隔で行っても、ユーザの使用条件によっては、定着ローラの異物や傷跡が画像に顕れてしまう場合がある。例えば、画像形成装置において使用が推奨されている記録材以外の、例えば、エッジ部がケバ立っているような記録材を頻繁に使用するユーザの場合である。つまり、予め設定された間隔ごとに定着ローラの傷を解消するだけでは、その途中で定着ローラ表面の傷の影響により画像劣化が生じてしまう恐れがある。

一方、このような問題に対処するため定着ローラの研磨動作の頻度を多くすると、装置において使用が推奨されている記録材を主に使用するユーザにとっては、定着ローラを必要以上に研磨することになってしまい定着ローラの寿命が低下してしまう。つまり、この対処方法では解決策とはなり得ない。

そこで、本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされたものである。その目的とするところは、画像加熱手段の回復動作を操作者の様々な使用状況に対応して実行することが可能な画像形成装置を提供することである。

上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、記録材に画像を形成する画像形成手段と、記録材上の画像をニップ部にて加熱する画像加熱手段と、この画像加熱手段の表面性を回復させる回復手段と、記録材が前記ニップ部を通過する回数をカウントするカウント手段と、操作者からの指示に基づき前記回復手段の回復動作を実行させるための実行手段と、前記実行手段による回復動作時間を調整可能とする調整手段と、を有する画像形成装置において、前記調整手段は、前回に行われた回復動作からの記録材のニップ部の通過回数が大きくなると回復動作の最大動作時間を大きくするように前記通過回数に応じて最大動作時間を設定することを特徴とする。

本発明によれば、画像加熱手段の回復動作を操作者の様々な使用状況に対応して実行することが可能となる。

＜画像形成部＞
図１は本実施例における画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、複写機機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能を有する複合機能機であり、画像形成機構部Ａ、イメージリーダ部Ｂ、原稿給送装置Ｃ、フィニシャＤを備えている。画像形成機構部Ａは、レーザビーム走査露光方式の転写式電子写真プロセス機構である。１００は画像形成装置を統括制御するコントローラ（制御回路部・制御基板）である。１０１はパーソナルコンピュータ・イメージリーダ・ファクシミリ装置等の外部入力機器（外部ホスト装置）であり、コントローラ１００と入力インターフェース１０２を介して接続してある。

本例では、記録材に画像（未定着画像）を形成するための機器を総称して画像形成手段と呼び、この画像形成手段を構成する各種機器の詳細を以下に説明する。

原稿給送装置Ｃは、セットされた原稿Ｏを先頭頁から順に１枚ずつ、湾曲したパスを介してイメージリーダ部Ｂのプラテンガラス２１上に画像面下向きで給送し、プラテンガラス２１上を左から右へ搬送し、排紙トレイ２２へ排出する。

このときイメージリーダ部Ｂのリーダスキャナユニット２３はプラテンガラス２１の下側において所定の定位置に保持された状態にあり、プラテンガラス２１上を通過していく原稿の下向き面の画像を順次に流し読み方式で光電読み取りする。すなわち、ユニット２３はプラテンガラス２１上を通過していく原稿の下向き面をプラテンガラス２１を介してランプ２４の光で照明する。その照明光の原稿面からの反射光をミラー２５、２６、２７、レンズ２８を介してイメージセンサ２９に導いて結像し、原稿画像を光電読み取りする。イメージセンサ２９による原稿画像の光電読み取りは光学系移動方式で行うこともできる。これは、原稿給送装置Ｃにより原稿をプラテンガラス２１上に搬送して一旦停止させ、ユニット２４、およびミラー２６、２７をプラテンガラス２１の下面に沿って左から右へ移動させることで、原稿画像を光電読み取りするものである。

イメージセンサ２９により読み取った原稿画像の電気的信号はコントローラ１００で画像処理が施されて露光制御部（レーザスキャナ）３０へ送られる。露光制御部３０は画像処理が施された原稿画像の電気的信号に対応して変調されたレーザ光Ｌを出力する。

３１は像担持体としてドラム型電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）であり、矢印の時計方向に所定の速度にて回転駆動される。

感光ドラム１は回転状態において帯電器３２により所定の極性・電位の一様帯電処理を受け、次いでその帯電処理面に上記の露光制御部３０より出力されるレーザ光Ｌによる走査露光を受ける。

これにより、感光ドラム３１面に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。そしてその静電潜像は現像器３３によりトナー像として現像される。

感光ドラム３１上に形成されたトナー像は、転写部３４において、該転写部３４に、第１または第２の給紙カセット３６・３７、手差し給紙部３８、両面搬送パス３９、のいずれかから給送されたシート状の記録材Ｓに転写される。

転写部３４においてトナー像が転写された記録材Ｓは感光ドラム３１の面から分離され、定着装置４０へ導入されてトナー像の定着処理を受ける。

記録材分離後の感光ドラム１の面はクリーニング器３５により転写残トナーや紙粉等の残留付着物の除去を受けて清掃されて繰り返して作像に供される。

定着装置４０を通過した記録材は、片面画像形成モードの場合には、フラッパ４１により一旦パス４２に導き、シートの後端がフラッパ４１を抜けた後に記録材をスイッチバックさせてフラッパ４１により排出ローラ４３へ導く。これにより、記録材は画像形成された面を下向きの状態（フェイスダウン）で排出ローラ４３によりプリンタ部ＡからフィニシャＤ側に排出される。

尚、手差し給紙部３８からＯＨＰシートなどの硬い記録材を供給して画像形成を行うモードのときには、パス４２に導くことなく、即ち、定着装置４０を出た該記録材をフラッパ４１の上側を通過せて画像形成面を上向きの状態（フェイスアップ）で排出ローラ４３から排出させる。

また、記録材の両面に画像形成する両面印刷モードの場合には、定着装置４０にて１面目に定着処理が行われた記録材をフラッパ４１の上側を通過せて排出ローラ４３へ導き、該記録材の後端がフラッパ４１を抜けた直後に該記録材をスイッチバックし、フラッパ４１によりパス４２から両面搬送パス３９へ導く。

そしてこの両面搬送パス３９から再び転写部３４へ表裏反転状態で給送することで、２面目に対するトナー像の転写を行わせ、再び定着装置４０に導入して２面目に対するトナー像の定着処理を行わせる。

以後は上記した片面画像形成モードの場合と同様の排紙経路で両面画像形成済みの記録材が排出ローラ４３によりプリンタ部ＡからフィニシャＤ側に排出される。

フィニッシャＤではシフト処理、綴じ処理、穴あけ等の処理等を行う。また、フィニシャＤ上には、インサータＥが設けられており、表紙、合紙等をフィニシャＤに給送する。また整合板４４はシフトソートなど記録材をずらして出力する場合に搬送方向と垂直な角度に移動してトレイ４５上の奥又は手前に記録材を排出する。

以上は複写機モードの場合である。プリンタモード或いはファクシミリ受信モードの場合は、外部入力機器１０１からコントローラ１００に画像情報信号が入力する。コントローラ１００は、その画像情報信号を露光制御部３０に出力して、画像形成装置をプリンタ或いはファクシミリ受信装置として作像動作させる。また、ファクシミリ送信モードの場合は、コントローラ１００は、リーダ部Ｂで光電読取りした原稿画像情報を相手方ファクシミリ受信装置１０１へ送信する。

＜操作パネル＞
次に、操作者により各種モードなどを設定するための操作部としての操作パネルについて説明する。図２は画像形成装置に設けられた操作パネル６０の構成を示す図である。

４００は複写開始を指示するコピースタートキーである。４０１は標準モードに戻すためのリセットキーである。４０２はガイダンス機能を使用するときに押下するガイダンスキーである。４０３は設定枚数等の数値を入力するテンキーである。４０４は数値をクリアするクリアキーである。４０５は連続コピー中にコピーを停止させるストップキーである。４０６はステープルモード、製本モードあるいは両面プリント設定等の各種モードの設定やプリンタの状態を表示する液晶表示部およびタッチパネルである。４０７は連続コピー中あるいはファックスやプリンタとして使用中に割り込んで緊急コピーをとるための割り込みキーである。４０８は個人別や部門別にコピー枚数を管理するための暗証キーである。４０９は画像形成装置本体の電源をＯＮ／ＯＦＦするためのソフトスイッチである。４１０は画像形成装置の機能を変更するときに使用する機能キーである。４１１は、オートカセットチェンジのＯＮ／ＯＦＦや省エネモードに入るまでの設定時間の変更など、予めユーザが項目を設定するユーザモードに入るためのユーザモードキーである。

４５０と４５１は、後述する、定着装置４０における定着ローラの表面性を回復（復帰、修復、改善、良化）させる動作モードの設定キーである。キー４５０が、その回復動作をユーザがマニュアルで指示するための「リフレッツシュ」キーである。キー４５１が、回復レベルをユーザがマニュアルで指示するための「レベル設定」キーである。４５２は両面印刷を行うための「両面」キーである。

＜定着装置４０＞
図３はベルト着状態時の定着装置４０の概略構成図である。図４はベルト脱状態時の定着装置４０の概略構成図である。図５は定着装置４０の制御系統のブロック図である。この定着装置４０はベルト方式の熱圧定着装置である。

１は画像加熱手段としての定着ローラ（第一の回転体）である。この定着ローラ１は、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属の中空芯金３に、シリコンゴム等の弾性層４を被覆し、更にその表層に離型層としてフッ素樹脂コート層５を被覆している。定着ローラ１の内部には、加熱源であるハロゲンランプ６が配置されている。定着ローラ１はその両端部を軸受部材を介して定着装置筐体の奥側と手前側の側板（不図示）間に回転自由に支持させて配設してある。

７は定着ローラ１の表面温度を検知する検温手段としてのサーミスタであり、通紙領域幅中央部に対応する定着ローラ表面部分に接触させて配設してある。

８は定着ローラ１の下側に配設したベルトユニットである。このベルトユニット８は、ユニット枠体８ａと、このユニット枠体８ａの奥側と手前側の側板８ｂ（手前側の側板は不図示）間に互いに並行に回転自在に軸受支持させて配設した、ベルト張架部材としての３本のローラ１３・１４・１５を有する。また、この３本のローラ１３・１４・１５間に掛け回した無端状の加圧ベルト（第二の回転体）１０と、加圧ベルト１０の内側に配設した加圧パッド部材１１を有する。加圧ベルト１０はポリイミド等の耐熱性樹脂材料を無端ベルト状に成形したものである。

そして、ユニット枠体８ａの奥側と手前側の側板８ｂをそれぞれ定着装置筐体の奥側と手前側の側板に枢支させている。これにより、ベルトユニット８を定着装置筐体の奥側と手前側の側板間において枢軸部８ｃを中心に定着ローラ１に対して上下方向に揺動自由に支持させて配設してある。

上記３本のローラ１３・１４・１５のうち、ローラ１３は記録材入口側ローラ、ローラ１４は加圧ベルト１０に張りを与えるテンションローラ、ローラ１５は記録材分離ローラである。

加圧パッド部材１１はアルミニウムをブロック状にしたものである。この加圧パッド部材１１は、ユニット枠体８ａの奥側と手前側の側板８ｂに設けたバネ受け座１７との間に設けた押し上げバネ１８により、記録材入口側ローラ１３と分離ローラ１５との間の加圧ベルト部分の内面に押圧接触状態にさせている。

１１９は加圧ベルト着脱機構であり、例えば、電磁ソレノイド−プランジャ機構、カム機構、レバー機構等で構成することができる。この加圧ベルト着脱機構１１９は、コントローラ１００の制御回路部１０９により駆動部１１５が制御されて、ベルトユニット８を枢軸部８ｃを中心に定着ローラ１に対して上下揺動させる。

図３は、この加圧ベルト着脱機構１１９によりベルトユニット８が枢軸部８ｃを中心に定着ローラ１に対して上げ回動されている「ベルト着状態」時を示している。この状態においては、ローラ１５と加圧パッド部材１１が定着ローラ１に対して加圧ベルト１０を挟んで圧接する。これにより、加圧ベルト１０が定着ローラ１に対して記録材搬送方向において幅広に接して定着ニップ部Ｎが形成される。

図４は、加圧ベルト着脱機構１１９によりベルトユニット８が枢軸部８ｃを中心に定着ローラ１から下げ回動された「ベルト脱状態」時を示している。この状態においては、ローラ１５と圧パッド部材１１が定着ローラ１から逃げて、加圧ベルト１０が定着ローラ１から離間した状態になる。

コントローラ１００は、画像形成装置の画像形成動作中においては、定着装置４０を図３のベルト着状態に保持する。それ以外の時には、定着装置４０を図４のベルト脱状態に保持する。定着装置４０の非稼動時にはベルト脱状態に保持することにより、定着ローラ１とベルトユニット８との間に不要な圧力がかかるのを防止して部材の損耗を防ぐことができる。画像形成動作中においても、記録材の間隔が空き、定着ニップ部Ｎに記録材が通過しない時も、定着装置４０をベルト脱状態に制御することにより、加圧ベルト１０の熱損をより低減化することができる。

記録材Ｓ上の未定着トナー像ｔの定着処理は、図３のように、定着装置４０がベルト着状態に切換えられて定着ローラ１と加圧ベルト１０との間に定着ニップ部Ｎが形成された状態においてなされる。

すなわち、定着ローラ１は、定着モータ制御回路部１０８により制御される定着モータ１１４によって図３の矢印の時計方向に所定の速度にて回転駆動される。加圧ベルト１０はこの定着ローラ１の回転駆動に伴い矢印の反時計方向に従動回転する。

定着ローラ１の加熱源であるハロゲンランプ６に給電部１１３から電力供給がなされて定着ローラ１が該ハロゲンランプ６からの輻射熱により内部から加熱される。そして、この定着ローラ１の表面温度がサーミスタ７により検知され、その検知温度が電気信号として温調回路部１０７に入力する。温調回路部１０７はサーミスタ７から入力された定着ローラの温度に対応した電気信号が所定の温度に対応する電気信号に維持されるように給電部１１２からハロゲンランプ６への電力供給を制御して定着ローラ１の表面温度を所定の定着温度に温調する。

而して、定着ローラ１が回転駆動され、それに伴い加圧ベルト１０も従動回転し、定着ローラ１がハロゲンランプ６により加熱されて所定の定着温度に温調された状態において、定着装置４０に転写部３４側から未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｓが導入される。記録材Ｓは定着ニップ部Ｎに進入して挟持搬送されていく。この挟持搬送過程で、記録材Ｓの未定着トナー像面（記録材上の画像）が定着ローラ１の表面に密着してトナー像が定着ローラ１の熱で加熱され、記録材面に加熱加圧定着される。記録材Ｓは定着ニップ部Ｎのシート出口部において定着ローラ１の弾性層４に対するローラ１５の食い込みにより定着ローラ１の表面より分離されて排出搬送されていく。

１９は加圧ベルト１０を冷却するための冷却ファンである。この冷却ファン１９は、ファン制御回路部１０８によりオン−オフ制御されるファンモータ１１８により回転-停止駆動される。

２０は画像加熱手段としての定着ローラ１の表面性を回復（復帰、修復、改善、良化）させて定着性能を改善する回復手段としての荒し用ローラ（以下、リフレッシュローラと記す）である。リフレッシュローラ２０は、金属製のローラ（芯金）上にゴム層の中間層、ゴム層の上に研磨粒子を有する表層から構成される。

このリフレッシュローラ２０は、着脱機構１２０により、定着ローラ１に対して当接した状態と、離間した状態とに切り換えられる。また、リフレッシュローラ２０は、モータ１１７により定着ローラ１と同じ速度で駆動される。着脱機構１２０は、例えば、電磁ソレノイド−プランジャ機構、カム機構、レバー機構等で構成することができる。この機構１２０の駆動部１１６が制御回路部１１０で制御されて、リフレッシュローラ２０が定着ローラ１に対して当接された状態と離間した状態とに切り換えられる。また、モータ１１７は制御回路部１１１によりオン−オフ制御、速度制御される。

次に図５を用いて、操作者の指示に基づきリフレッシュ動作を実行させるための実行手段としてのコントローラ１００について説明する。なお、後述するように、コントローラ１００は予め設定されたタイミングにリフレッシュ動作を自動的に実行するための自動実行手段としても機能する。この自動実行タイミングは、後述するように、装置の使用履歴（前回の回復動作の時期：前回のリフレッシュ動作後に画像が形成された記録材の累積枚数や、前回のリフレッシュ動作からの経過時間）に応じて決定される。具体的には、この自動実行タイミングは後述するように少なくとも画像形成回数に応じて決定される。つまり、リフレッシュ動作の自動制御は定期的に実施される構成となっている。

このコントローラ１００は、中央演算処理装置である制御手段（ＣＰＵ）１０３、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１０４、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０５、出力ポート、及び、入力ポートを備えている。ＲＯＭ１０４には制御用プログラムが格納されており、ＲＡＭ１０５には入力データや作業用データが格納されている。カウンタ１０６には、後述するが、プリント積算枚数が格納されている。ＣＰＵ４０は、これにバスを介して、温調回路１０７、定着モータ制御回路１０８、加圧ベルト着脱機構制御回路１０９、リフレッシュローラ着脱機構制御回路１１０、リフレッシュローラモータ制御回路１１１、ファンモータ制御回路１１２等が接続されている。

そして、ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１に格納された制御プログラムにしたがって、後述する、リフレッシュローラ２０による定着ローラ１の定着性能改善動作制御を実行する。

また、コントローラ１００には、入力インターフェース１０２を介して、操作部６０が接続されており、ユーザの指示により操作部６０からのレベル設定および開始指示をＣＰＵ１０３へ伝達し、設定値保存および、定着性能改善動作制御を開始することができる。

また、コントローラ１００には、入力インターフェース１０２を介して、ＰＣ等の外部入力機器１０１も接続可能であり、外部入力機器１０１からのレベル設定および定着性能改善動作制御の開始の指示も可能である。

＜定着性能改善動作制御＞
次に、画像加熱手段としての定着ローラ１の表面性を回復（復帰、修復、改善、良化とも呼ぶ）させて定着性能を改善する回復手段としてのリフレッシュローラ２０による定着ローラ定着性能改善動作制御（以下、リフレッシュ動作制御と記す）について説明する。

リフレッシュローラ２０は常時は図３のように着脱機構１２０により定着ローラ１から離された状態に保持されている。また、回転もオフにされている。

コントローラ１００は、カウンタ１０６で、定着装置４０を通過した記録材Ｓの通紙枚数をカウントしている。そして、リフレッシュ動作の自動制御モードにおいては、計測手段としてのカウンタ１０６の積算カウント数がある所定枚数（例えば１０００枚）に到達したときに、リフレッシュローラ２０を定着ローラ１の表面に当接させるように、着脱機構１２０を制御する。また、モータ１１７をオンに制御してリフレッシュローラ２０を回転駆動させる。この時、定着装置４０がベルト着状態にあるときは、着脱機構１１９をベルト脱状態に切り換えるように制御する。定着ローラ１は回転駆動状態にする。

コントローラ１００は、このように、加圧ベルト１０を定着ローラ１より離間させた状態で、定着ローラ１とリフレッシュローラ２０を接触させて所定の設定時間（例えば１８０秒間）回転させる。これにより、定着ローラ１の表面上の傷を取り除くリフレッシュ動作を行い、定着性能を改善する。リフレッシュ動作を設定時間実行した後は、コントローラ１００によりリフレッシュローラ２０を定着ローラ１から離間させ、またリフレッシュローラ２０の回転をオフにするように制御する。

ここで、本実施例における、リフレッシュ動作を行う前後の定着ローラ１の表面状態の具体例を説明する。

一般的に複写機等で使用される記録材としての紙は、製造過程で鋭利なカッターで裁断される。そのときに、用紙の端部（縁）には裁断跡としてバリが生じてしまう。このようなバリが、定着ローラ１と加圧ベルト１０ではさみこまれると、定着ローラ１の表面に微小な穴が生じる。この微小な穴は同一幅サイズの紙を連続して通紙されると、定着ローラの紙幅方向の両端部に深い溝状の跡になって現れる。この状態で、連続通紙した紙幅サイズより幅の大きいサイズ紙の定着処理を行うと、定着ローラ表面の溝状の跡を写像した凹凸が形成されてしまう。凹凸部は溝状跡部以外と比べてグロスが低くなり、その凹凸が連続的に続くことによって、グロスの低い部分が連続的に形成される。グロスの低い部分が連続的に形成されることによって、画像スジとなって顕在化される。

この定着ローラ表面状態を回復（復帰、修復、改善、良化とも呼ぶ）させるために、定着ローラ上に形成された溝状の表面状態とそれ以外の表面状態とを均す動作を行う。すなわち、様々なサイズの記録材の通紙条件や耐久状況を通して、定着ローラの表面の凹凸状態を長手方向において均す処理を施す動作がリフレッシュ動作である。

このリフレッシュ動作を行う前後の定着ローラ表面の状態を図６を用いて説明する。（ａ）はリフレッシュ動作前の定着ローラ表面の状態を示した図である。使用初期の定着ローラの表面粗さはＲｚ０．１μｍ〜０．３μｍ程度とされている。これに対し、定着ローラの記録材通紙部では紙自体のアタックにより、定着ローラ表層が徐々に粗らされて、表面粗さがＲｚ１．０μｍ程度まで徐々に大きくなっていく（＃１の部分）。

記録材両側部のエッジ部には紙のバリがあるため、より定着ローラに対してアタックが大きく、表面粗さがＲｚ１．０〜２．０μｍ程度まで徐々に大きくなっていく（＃３の部分）。

非通紙部では、記録材の通過がなく、定着ローラ表層は対向の加圧部材に当接しながら表面粗さＲｚ１．０μｍ程度まで通紙域に比べてゆっくりと表面粗さが大きくなっていく（＃２の部分）。

そして、（ｂ）がリフレッシュ動作を行った後の定着ローラ表面の状態を示した図である。定着ローラ１に対するリフレッシュローラ２０の当接によって、定着ローラの表面に、無数の摺擦傷を生じさせ、定着ローラの表層は、表面粗さＲｚが０．５μｍ以上２．０μｍ以下になる。このように定着ローラ１の表面の記録材が通過可能な領域に微小な摺擦傷を生じさせ、紙コバを起因とする画像劣化を視認不能とさせることで、グロスムラの無い画像を提供することが可能になる。

そして、上記のリフレッシュ動作を、所定の制御基準に基いて自動的に実行する自動制御モードと、操作者からの指示にも基づき実行可能なマニュアル制御モードを具備させている。以下、図７〜１２を用いて、上記のリフレッシュ動作制御に関してより詳細に説明する。

図７は、マニュアル制御モードの実行のために、ユーザが図２の操作パネル（操作部）６０における「リフレッシュ」キー４５０（リフレッシュ動作のユーザ起動手段）を押下（タッチ）したときの液晶表示部およびタッチパネル４０６に表示される画面である。

「開始」キー５０１を押下することで、リフレッシュ動作制御を開始する。「キャンセル」キー５０２は、リフレッシュ動作制御開始を中止して、元の設定画面に戻るキーである。「開始」キー５０１を押下すると、前記のように、デフォルト時間１８０秒の間リフレッシュローラ２１および定着ローラ１を回転させて、リフレッシュ動作制御を行う。

図８はユーザが図２の「レベル設定」キー４５１を押下したときの液晶表示部およびタッチパネル４０６に表示される画面（リフレッシュ動作時間のユーザ入力手段）である。

「＋」キー６０１および「−」キー６０２で動作レベルを増減させる。設定された値は表示部６０３に表示される。またそれに同期してポインタ６０４が移動する。「キャンセル」キー６０５はリフレッシュ動作制御レベル設定を中止して元の設定画面に戻るキーである。「ＯＫ」キー６０６を押下することにより、リフレッシュ動作レベルが、不図示の不揮発性メモリに記憶される。レベル設定範囲は表示部６１０に表示される。また本実施例においては、レベル設定は時間設定として扱っており、１レベルあたり、リフレッシュ動作制御時間を３０秒増減する。

このときの制御フローを図９Ａ・図９Ｂのフローチャートを用いて説明する。

まず、Ｓ２０１でジョブ開始の指示があるかどうか判断する。ジョブ開始の場合は、Ｓ２１０でプリントジョブを実行し、プリントした枚数（プリントカウンタ）をカウントアップする。ジョブ終了後にＳ２１１でカウンタ領域に保存されているプリントカウンタ値がリフレッシュ動作の自動制御モードを開始するプリントカウンタ（本実施例では、１０００枚）に到達したかどうか判断する。ここで、カウンタ１０６によるカウントアップは前回リフレッシュ動作を行ってからの枚数である。到達していた場合には、Ｓ２２２に示すように自動制御モードでのリフレッシュ動作を実行する。このとき、不揮発性メモリに記憶されている動作時間を読み出して、制御時間を決定する。Ｓ２２３でリフレッシュ動作時間が経過したかどうかを判断して、経過した場合にはリフレッシュ動作制御を終了し、プリントカウンタをすべてクリアする（Ｓ２２４）。

次に、ジョブ開始指示がない場合には、「リフレッシュ」キー４５０（回復手段の回復動作を指示するためのキー）が押されたかどうか判断する（Ｓ２０２）。「リフレッシュ」キー４５０が押された場合には、ユーザによりマニュアル制御モードが指示されたのであり、図７に示すリフレッシュ動作開始画面を表示する（Ｓ２２０）。ここで「開始」キー５０１が押下された場合（Ｓ２２１）にはＳ２２２〜Ｓ２２４に示すリフレッシュ動作制御を行う。「キャンセル」キー５０２が押下されると（Ｓ２２２）、元の画面（図２）に戻る。

また、ジョブ開始および「リフレッシュ」キー４５０の押下もない場合には、「レベル設定」キー４５１が押されたかどうかを判断する（Ｓ２０３）。「レベル設定」キー４５１が押された場合には、Ｓ２３０で図８に示すリフレッシュ動作の動作レベル設定画面を表示する。

本実施例は±５の範囲でレベル設定が可能である。また上記の通り、１レベルあたり３０秒間リフレッシュ時間を増減し、デフォルト（０レベル）の場合は１８０秒間リフレッシュ動作を行う。各キーの説明は図８の説明の通りである。そして「ＯＫ」キー６０６が押されると（Ｓ２３１）、不図示の不揮発性メモリにリフレッシュ動作制御時間として記憶する（Ｓ２３３）。「キャンセル」キー６０５が押された場合には（Ｓ２３２）、不揮発性メモリには記憶せず、元の画面（図２）に戻る。そして、画像形成装置の電源がＯＦＦされるまで、一連の動作を繰り返すことが可能である（Ｓ２０４）。

本実施例では、設定レベルとして１レベルあたり３０秒間リフレッシュ動作時間を増減させている。リフレッシュローラ２０を当接させて回転させる時間が長いほど（回転数が多いほど）、傷による画像への影響を軽減させることができる。しかし、レベルを上昇させることにより、リフレッシュ動作時間を長なってしまうため、ユーザがリフレッシュ動作レベル（時間）を調節できるようにした。

また、本実施例は、設定レベルとして１レベルあたり３０秒単位の時間で扱っているが、１レベルの単位は時間に限らない。例えば、１レベルあたり、リフレッシュローラ２０の回転速度を増減させても良いし、定着ローラ１の表面へのリフレッシュローラ２０の押し付け圧を増減させても良い。

リフレッシュローラ２１の回転速度を増減する場合には１レベルあたり、定着ローラ１の回転速度に対してリフレッシュローラ２０の回転速度を１％増減させて定着ローラ１と周速差をつけて動作するようにする。また、回転方向は定着ローラ１と同方向でも逆方向でもかまわない。

押し付け圧を増減する場合には、例えば着脱機構１２０がレバー機構である場合には、レバーの動作時間を１００ｍｓ増減することによって、リフレッシュローラ２０と定着ローラ１との距離が増減し、定着ローラ１への押し付け圧を増減させることができる。

また、本実施例の１レベルあたりの動作条件を上記のいずれか１つを選択してもよいし、複数組み合わせても良い。

上記のように、コントローラは、操作パネル６０にて指示されたレベル設定に応じてリフレッシュ動作の動作条件を変更する。その動作条件は、動作時間、当接圧、回転速度のうち少なくとも１つを含む。

上記実施例１の装置構成によれば、ユーザの使用環境に合わせてマニュアルでリフレッシュ動作を実行できる。ユーザの使用環境とは、前回リフレッシュ動作してから現在までに通紙された記録材枚数、連続通紙した記録材サイズ、マテリアル等である。紙コバの状態をユーザが判断して、リフレッシュ動作時間を設定できる。

このように、定着ローラ１の表面性を回復させる回復動作について、自動動作＋ユーザ手動動作＋動作時間の設定を可能にすることにより、自動動作で定着ローラ１上から異物や傷などを取り除く制御を行っても消えない場合に、ユーザが消せる。したがって、画像不良の発生を防止すると共に、定着装置の寿命を引き伸ばすことが可能である。

実施例２について説明する。本実施例２における主たる装置構成は実施例１と同様なので再度の説明は省略する。

図１０Ａ・図１０Ｂは本実施例２で行うリフレッシュ動作制御を示すフローチャートである。

まず、Ｓ１０１でジョブ開始の指示があるかどうか判断する。ジョブ開始の場合は、Ｓ１１０でプリントジョブを実行し、プリントした枚数（プリントカウンタ）をカウントアップする。このとき、カウントアップは、図１１のテーブルように、通紙された記録材Ｓの幅サイズ（主走査サイズ）ごとにカウンタ領域（Ａ〜Ｅ）を用意してカウントアップする。例えば、記録材ＳがＡ４サイズで１５枚プリントした場合には、カウンタ領域Ｅのカウンタを＋１５カウントアップし、記録材ＳがＢ５Ｒサイズで２０枚プリントした場合には、カウンタ領域Ｂのカウンタを＋２０カウントアップする。つまり、カウンタ領域Ａ〜Ｅには、それぞれの主走査サイズごとに、プリントした枚数が保存される。

ジョブ終了後にＳ１１１で主走査サイズごとに分けられたカウンタ領域に保存されているプリントカウンタ値（Ａ〜Ｅ）がリフレッシュ動作の自動制御モードを開始するプリントカウント（本実施例は１０００枚）に到達したかどうか判断する。ここで、カウンタによるカウントアップは前回リフレッシュ動作を行ってからの枚数である。どれか１つの主走査サイズでのカウンタ値が１０００に到達していた場合には、Ｓ１１２に示すようにリフレッシュ動作制御を実行する。このとき、不揮発性メモリに記憶されている動作時間を読み出して、制御時間を決定する。このときの制御時間は、後述するユーザが設定したリフレッシュ時間と、通紙枚数から計算されたリフレッシュ時間を比較して長い方の時間でリフレッシュ動作を行うことができる（または、ユーザ設定時間を優先することができる）。Ｓ１１３でリフレッシュ動作時間が経過したかどうかを判断して、経過した場合にはリフレッシュ動作制御を終了し、Ａ〜Ｅのプリントカウンタをすべてクリアする（Ｓ１１４）。

次に、ジョブ開始指示がない場合には、「リフレッシュ」キー４５０が押されたかどうか判断する（Ｓ１０２）。「リフレッシュ」キー４５０が押された場合には、ユーザによりマニュアル制御モードが指示されたのであり、現在のカウンタ領域のうち、最大になるプリントカウンタを取得し、所定枚数以下（本実施例では１００枚）であるかどうかを判断する（Ｓ１２０）。所定枚数以下の場合には、連続でリフレッシュ動作制御を行うと定着寿命を縮めてしまう可能性があるので、リフレッシュ動作開始を禁止する。このとき図１２に示すように、「※実行の必要がありません※」と表示し、「開始」キー５０１を押下できないように網掛けして表示する（Ｓ１２５）。すなわち、コントローラは、定着ニップ部Ｎを通過した記録材の枚数（記録材のニップ部の通過回数）に応じて、マニュアル制御モードにおけるリフレッシュ動作を指示するためのキーを無効とする。ここで「キャンセル」キー５０２が押されれば、元の画面（図２）に戻る（Ｓ１２６）。

プリンタカウンタが所定枚数以上であれば、リフレッシュ動作を許可し、図７に示す表示を行う。即ち、「開始」キー５０１を有効とする。「開始」キー５０１が押下された場合（Ｓ１２２）には、Ｓ１１２〜Ｓ１１４に示すリフレッシュ動作制御を行う。「キャンセル」キー５０２が押下されると（Ｓ１２３）、元の画面（図２）に戻る。

また、ジョブ開始および「リフレッシュ」キー４５０の押下もない場合には、「レベル設定」キー４５１が押されたかどうかを判断する（Ｓ１０３）。「レベル設定」キー４５１が押された場合には、Ｓ１３０で現在のカウンタ領域のうち、最小と最大になるプリントカウンタを読み込み、カウンタ１０６からリフレッシュ動作の動作レベル（時間）について設定可能な範囲を計算する。

本実施例ではレベルとは時間として扱う。計算方法は、（（最大＋最小）÷２）のカウンタ値の１枚あたりを２００ｍｓとして時間を計算する。設定範囲は、それを０レベルとしてマイナス方向範囲を（最小―平均）／１００、プラス方向を（最大―平均）／１００として表示する。例えば、最大７００、最小１００の場合は、デフォルトのリフレッシュ動作時間（回復動作時間：調整レベル０）は、（７００＋１００）／２＊２００ｍｓ＝８０秒となる。このときレベル設定範囲は図１３のように最小値（最小動作時間）は（１００−４００）／１００＝−３、最大値（最大動作時間）は（７００−４００）／１００＝＋３となり、設定範囲は−３〜＋３になる。計算された設定可能範囲と共に、図１３に示すように、設定画面を表示する（Ｓ１３１）。設定可能範囲は図１３の６１０，６３０に示すメッセージによりユーザに通知する。各キーの説明は図８の説明の通りである。そして「ＯＫ」キー６０６が押されると（Ｓ１３２）、不図示の不揮発性メモリにリフレッシュ動作制御時間として記憶する（Ｓ１３４）。

このように、ユーザによるリフレッシュ動作の実行開始およびリフレッシュ動作時間の設定を可能とする。これとともに、前回リフレッシュ動作を行ってからのプリント枚数に応じて、ユーザによるリフレッシュ動作実行許可／禁止およびリフレッシュ動作時間の設定範囲を決定する。

すなわち、コントローラは、上記のように、リフレッシュレベル（回復レベル）の選択し得る範囲を装置の使用履歴に応じて変更する。装置の使用履歴は、前回のリフレッシュ動作の期間、定着ニップ部を通過した記録材の枚数の少なくとも１つを含む。

「キャンセル」キー６０５が押された場合には（Ｓ１３３）、不揮発性メモリには記憶せず、元の画面（図２）に戻る。そして、電源がＯＦＦされるまで、一連の動作を繰り返すことが可能である（Ｓ１０４）。

上記実施例２の装置構成によれば、ユーザの使用条件／状況に対応してマニュアルでリフレッシュ動作を実行できる。紙コバによる画像劣化の状態をユーザが判断して、リフレッシュ動作時間を設定（増減）することができる。また、リフレッシュ動作を自動的に実行した直後のような場合、ユーザによるリフレッシュ動作の実行を禁止するように、コントローラ１００によりリフレッシュキー４５０を無効化すると好ましい。また、ユーザが設定できるリフレッシュ動作時間を変えることができる（設定できる時間の範囲を可変にすることができる）。ユーザが設定したリフレッシュ時間と、通紙枚数から計算されたリフレッシュ時間を比較して長い方の時間でリフレッシュ動作を行うことができる（または、ユーザ設定時間を優先することができる）。ユーザがリフレッシュ動作を実行した場合には、次の自動制御モードでリフレッシュ動作を行うまでの記録材通紙枚数をリセットすることができる。

このように、定着ローラ１の表面性を回復させる回復動作について、自動動作＋ユーザ手動動作＋動作時間の設定を可能にすることにより、自動動作で定着ローラ１上から異物や傷などを取り除く制御を行っても消えない場合に、ユーザが消せる。したがって、画像不良の発生を防止すると共に、定着装置の寿命を引き伸ばすことが可能である。

また、実施例１および実施例２において、自動制御モードでリフレッシュ動作を行う条件として、プリントした枚数が所定枚数に到達することを用いているが、これに限らない。例えば、プリントされる画像の画素数（ビデオカウント）の累積値をカウントし、このカウント値が設定値（例えば５０万カウント）に到達した際にリフレッシュ動作を自動実行する構成としても構わない。また、特定のマテリアル（例えば、前述の推奨紙以外の用紙や再生紙、厚紙、ＯＨＴ等）の通紙枚数の累積値をカウントしこのカウント値が設定枚数に到達した際にリフレッシュ動作を自動実行する構成としても構わない。また、画像形成ジョブ中に定着ローラ１の温度が所定温度（例えば１３０℃以下）になった際にリフレッシュ動作を自動実行する構成としても構わない。、また、リフレッシュ動作を自動的に実行させるタイミングを決定する条件として、上述した条件のうちいずれか１つを用いる構成としても良いし、また、複数の条件を組み合わせて用いる構成としても良い。

実施例１・２の定着装置２０において、リフレッシュローラ２０は定着ローラ１に当接して従動回転させてもよい。また、画像加熱手段１の表面性を回復（復帰、修復、改善、良化）させる回復手段２０は、回転ローラ体に限られず、パッド、ブレード、ウエブの形態のものにすることもできる。

実施例１と２における定着装置２０は、画像加熱手段が定着ローラであり、加圧部材が加圧ベルトである、ベルト方式の熱圧定着装置であるけれども、これに限定されるものではない。画像加熱手段が定着ローラであり、加圧部材が加圧ローラである、ローラ対熱圧定着装置、画像加熱手段が定着ベルトであり、加圧部材が加圧ローラまたは加圧ベルトである、ベルト方式の熱圧定着装置であってもよい。画像加熱手段である定着ローラまたは定着ベルトの加熱手段は、ハロゲンランプに限られず、セラミックヒータによる接触加熱、電磁誘導加熱、高周波加熱など任意である。画像加熱手段を外部から加熱する方式であってもよい。

また、以上においては、画像加熱手段として、記録材に形成された未定着トナー画像を定着する定着装置を例に説明したが、次のような構成であっても構わない。例えば、画像加熱装置が、記録材に既に定着されたトナー画像を再度加熱することにより画像の光沢度を向上させる光沢向上装置である場合でも構わない。

実施例１における画像形成装置の概略図 操作パネルの平面図 ベルト着状態時の定着装置の概略図 ベルト脱状態時の定着装置の概略図 定着装置の制御系統のブロック図 リフレッシュ動作前と後の定着ローラの表面状態を説明するための模式図 リフレッシュ動作制御開始を指示するタッチパネル画面表示の説明図 リフレッシュ動作制御時間を設定するタッチパネル画面表示の説明図 リフレッシュ動作制御フローチャート リフレッシュ動作制御フローチャート 実施例２におけるリフレッシュ動作制御フローチャート 実施例２におけるリフレッシュ動作制御フローチャート カウントアップ用テーブル リフレッシュ動作制御開始を指示するタッチパネル画面表示の説明図 リフレッシュ動作制御時間を設定するタッチパネル画面表示の説明図

符号の説明

１・・定着ローラ、６・・ハロゲンランプ、７・・サーミスタ、１０・・加圧ベルト、１１・・加圧部材、１９・・加圧ベルト冷却ファン、２０・・リフレッシュローラ

Claims (2)

1. 記録材に画像を形成する画像形成手段と、記録材上の画像をニップ部にて加熱する画像加熱手段と、この画像加熱手段の表面性を回復させる回復手段と、記録材が前記ニップ部を通過する回数をカウントするカウント手段と、操作者からの指示に基づき前記回復手段の回復動作を実行させるための実行手段と、前記実行手段による回復動作時間を調整可能とする調整手段と、を有する画像形成装置において、
   前記調整手段は、前回に行われた回復動作からの記録材のニップ部の通過回数が大きくなると回復動作の最大動作時間を大きくするように前記通過回数に応じて最大動作時間を設定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前回に行われた回復動作からの記録材のニップ部の通過回数が大きくなると回復動作の最小動作時間を大きくするように前記通過回数に応じて最小動作時間を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

Images