JP6186889B2 - 画像形成装置および表面回復方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置および表面回復方法に関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体（像担持体）へ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。

このようにトナー像を定着させる定着装置としては、定着ローラーや定着ベルト等の定着面側部材と、定着面側部材に圧接される加圧ローラーや加圧ベルト等の裏面側支持部材とによって形成された定着ニップで、トナー像が転写された用紙を通紙しながら、加熱および加圧する熱定着方式の定着装置がある。

ところで、定着ニップに用紙を通紙すると、定着面側部材の表面に、通紙による傷、紙粉、オフセットトナー等の汚れが生じて、定着面側部材の表面が徐々に荒れてくる。定着面側部材の表面に生じる傷の大きな原因としては、用紙の両端部に沿って存在するバリがある。バリは、鋭利なカッターを用いて用紙を裁断する際に、カッターの裁断跡として生じるものである。バリを有する用紙が定着面側部材を通過すると、用紙が通過する方向と平行な用紙の両端部に存在するバリによって、定着面側部材の表面に紙エッジ傷が発生するという問題が知られている。そして、この紙エッジ傷が発生している部分よりも画像形成範囲が大きな用紙に対して画像を形成する際に、紙エッジ傷により用紙幅方向に均一な定着処理が施されず、定着後の画像に光沢ムラが発生する。図１に示すように、用紙４００に形成された画像４１０において、紙エッジ傷に起因する縦スジ状の光沢ムラ４２０，４３０が用紙４００の搬送方向に沿って発生する。

上記問題に対して、特許文献１には、ニップ部において定着部材（定着面側部材）と加圧部材（裏面側支持部材）とに速度差を設けて双方の部材を摺擦させることで、定着部材や加圧部材の表面のクリーニングを行う技術が開示されている。特許文献２には、定着ローラ（定着面側部材）の表面性を回復させて定着性能を改善する回復手段（リフレッシュローラ）を設けた技術が開示されている。

特開２０１０−２１７４６６号公報 特開２００８−２０７９０号公報

ところで、同一サイズの用紙が連続して定着ニップに通紙されると、定着面側部材の表面に加えて裏面側支持部材の表面においても、用紙の両端部が接する位置（すなわち、バリが通過する位置）に紙エッジ傷が発生する場合があった。この場合、特許文献１に記載の技術を適用しても、定着面側部材および裏面側支持部材の表面において互いに対向する場所が荒らされているため、紙エッジ傷が発生した当該定着面側部材および裏面側支持部材の表面を十分に回復させることはできず、ひいては定着面側部材の表面に発生した紙エッジ傷に起因する光沢ムラの発生を十分に防止できない。また、特許文献２に記載の技術を適用すれば、定着面側部材の表面性を回復させた後に裏面側支持部材の表面性を回復させることができるものの、定着面側部材の表面性を回復させるための専用手段を新たに設ける必要があるため、定着装置の大型化およびコストアップを招いてしまうという別の問題が発生してしまう。

本発明は、コストアップを招くことなく、同一サイズの用紙が連続して定着ニップに通紙されたときに定着面側部材及び裏面側支持部材に発生する紙エッジ傷を効率よく修復でき、紙エッジ傷に起因する光沢ムラの発生を確実に防止することが可能な画像形成装置および表面回復方法を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、
トナー像が形成された用紙の定着面側に配置される定着面側部材と、
前記定着面側部材に圧接された状態において前記用紙を狭持して搬送する定着ニップを形成する裏面側支持部材と、
前記定着面側部材に対して前記裏面側支持部材を圧接または離間させる圧接離間部と、
前記定着面側部材および前記裏面側支持部材の少なくとも一方を前記用紙の搬送方向に直交する用紙幅方向に移動させる移動部と、
前記圧接離間部を制御して前記定着面側部材に対して前記裏面側支持部材が離間した状態で、前記定着面側部材及び前記裏面側支持部材のうち少なくとも一方の部材を前記用紙の搬送方向及び前記用紙幅方向に平行な面内で回動させることにより、前記用紙幅方向における前記定着面側部材と前記裏面側支持部材との相対位置が異なるように前記移動部を動作させ、前記定着面側部材に対して前記裏面側支持部材が圧接した状態で両者を異なる周速度で回転させることにより、両者の表面状態を回復させる制御部と、
を備えることを特徴とする。

本発明に係る表面回復方法は、
トナー像が形成された用紙の定着面側に配置される定着面側部材と、
前記定着面側部材に圧接された状態において前記用紙を狭持して搬送する定着ニップを形成する裏面側支持部材と、
前記定着面側部材に対して前記裏面側支持部材を圧接または離間させる圧接離間部と、
を備える画像形成装置における前記定着面側部材及び前記裏面側支持部材の表面回復方法であって、
前記圧接離間部を制御して前記定着面側部材に対して前記裏面側支持部材が離間した状態で、前記定着面側部材及び前記裏面側支持部材のうち少なくとも一方の部材を前記用紙の搬送方向、及び、前記用紙の搬送方向に直交する用紙幅方向に平行な面内で回動させることにより、前記用紙幅方向における前記定着面側部材と前記裏面側支持部材との相対位置が異なるように、前記定着面側部材および前記裏面側支持部材の少なくとも一方を前記用紙幅方向に移動させる第１のステップと、
前記定着面側部材に対して前記裏面側支持部材を圧接させる第２のステップと、
前記定着面側部材と前記裏面側支持部材とを異なる周速度で回転させる第３のステップと、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、同一サイズの用紙が連続して定着ニップに通紙されることにより定着面側部材および裏面側支持部材の表面に紙エッジ傷が発生した場合、定着面側部材の表面上の紙エッジ傷は、裏面側支持部材の表面上のうち紙エッジ傷が発生していない部分により均されて修復される一方、裏面側支持部材の表面上の紙エッジ傷は、定着面側部材の表面上のうち紙エッジ傷が発生していない部分により均されて修復される。よって、その後、画像形成範囲が大きな用紙に対して画像を形成する際に、紙エッジ傷により用紙幅方向に均一な定着処理が施されず、定着後の画像に光沢ムラが発生することを防止することができる。また、定着面側部材および裏面側支持部材の表面に発生した紙エッジ傷を修復するための専用手段を新たに設けていないため、定着装置の大型化およびコストアップを招くことがない。以上より、コストアップを招くことなく、同一サイズの用紙が連続して定着ニップに通紙されたときに定着面側部材及び裏面側支持部材に発生する紙エッジ傷を効率よく修復でき、紙エッジ傷に起因する光沢ムラの発生を確実に防止することが可能な画像形成装置および表面回復方法を提供することができる。

従来技術の問題点（紙エッジ傷に起因する光沢ムラの発生）を説明する図である。 本実施の形態における画像形成装置の縦断面図である。 本実施の形態における画像形成装置の制御ブロック図である。 本実施の形態における定着部の縦断面図である。 本実施の形態における定着ベルトの移動機構を示す図である。 用紙の通紙時における定着面側部材および裏面側支持部材の位置関係を示す図である。 表面回復動作時における定着面側部材および裏面側支持部材の位置関係を示す図である。 表面回復動作前における定着面側部材の紙エッジ傷を示す図である。 表面回復動作後における定着面側部材の紙エッジ傷を示す図である。 本実施の形態における画像形成装置の表面回復動作を示すフローチャートである。

以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
［画像形成装置１の構成］
図２は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図３は、実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す。図２、３に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に転写（一次転写）し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓに転写（二次転写）することにより、画像を形成する。

また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

図３に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、及び制御部１００を備える。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データ（例えば、過去のプリント履歴など）が参照される。過去のプリント履歴は、画像形成装置１を使用して今までに行われた画像形成履歴情報であり、例えばプリント日時、プリント枚数、プリント処理に用いられた用紙Ｓの用紙サイズ、プリント操作を行ったアプリケーション名、及び文書ファイル名等を含む。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピュータ）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図２では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。

感光体ドラム４１３は、例えばドラム径が８０［ｍｍ］のアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

制御部１００が感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３は一定の周速度で回転する。

帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成されることとなる。

現像装置４１２は、例えば二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ｂ（以下「バックアップローラー４２３Ｂ」と称する）に対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙の裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用してもよい。

定着部６０は、用紙Ｓの定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ、及び加熱源６０Ｃ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。

定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。また、定着器Ｆには、エアを吹き付けることにより、定着面側部材又は裏面側支持部材から用紙Ｓを分離させるエア分離ユニットが配置されていてもよい。定着部６０の詳細については後述する。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、及び搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類ごとに収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対を有する。

給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。

［定着部６０の構成］
次に、図４を参照し、定着部６０の構成について説明する。図４は、定着部６０の構成を概略的に示す図である。

上側定着部６０Ａは、定着面側部材である無端状の定着ベルト２１０ａ、加熱ローラー２１０ｂ及び定着ローラー２１０ｃを有する（ベルト加熱方式）。定着ベルト２１０ａは、加熱ローラー２１０ｂと定着ローラー２１０ｃとに所定のベルト張力（例えば、４０［Ｎ］）で張架されている。

定着ベルト２１０ａは、例えば、厚さ７０［μｍ］のＰＩ（ポリイミド）からなる基体の外周面を弾性層として厚さ２００［μｍ］の耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ３０［°］）で被覆し、さらに、表層に厚さ３０［μｍ］の耐熱性樹脂であるＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）のコーティングをしてなる。定着ベルト２１０ａは、加圧ローラー２１０ｄとともに、定着ニップＮＰを形成する。

定着ベルト２１０ａは、トナー像が形成された用紙Ｓに接触して、当該トナー像を用紙Ｓに定着温度（例えば、１６０〜２００［℃］）で加熱定着する。ここで、定着温度とは、用紙Ｓ上のトナーを溶融するのに必要な熱量を供給しうる温度であり、画像形成される用紙Ｓの紙種等によって異なる。

加熱ローラー２１０ｂは、定着ベルト２１０ａを加熱する。加熱ローラー２１０ｂは、定着ベルト２１０ａを加熱する加熱源６０Ｃ（ハロゲンヒーター）を内蔵している。加熱ローラー２１０ｂは、例えば、アルミニウム等から形成された円筒状の芯金における外周面をＰＴＦＥでコーティングした樹脂層で被覆されている。

加熱源６０Ｃの温度は、制御部１００によって制御される。加熱源６０Ｃによって加熱ローラー２１０ｂが加熱され、その結果、定着ベルト２１０ａが加熱される。

定着ローラー２１０ｃは、例えば、鉄等の金属から形成された中実の芯金を、弾性層として厚さ１０〜２０［ｍｍ］の耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ５［°］）で被覆し、さらに、厚さ３０［μｍ］の低摩擦で耐熱性樹脂であるＰＴＦＥでコーティングした樹脂層で被覆したものである。定着ローラー２１０ｃの駆動制御（例えば、回転のオン／オフ、周速度等）は、制御部１００によって行われる。第１回転駆動部８０は、制御部１００からの制御命令を受けて、定着ローラー２１０ｃを矢印Ｂ方向（時計回り方向）に回転させる。定着ローラー２１０ｃが回転することにより、定着ベルト２１０ａおよび加熱ローラー２１０ｂは、矢印Ｃ方向（時計回り方向）および矢印Ｄ方向（時計回り方向）に従動回転する。

下側定着部６０Ｂは、裏面側支持部材である加圧ローラー２１０ｄを有する（ローラー加圧方式）。加圧ローラー２１０ｄは、アルミニウム等から形成された円筒状の芯金の外周面を、弾性層として厚さ１〜５［ｍｍ］の耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ３０［°］）で被覆し、さらに、厚さ３０〜１００［μｍ］のＰＦＡチューブの樹脂層で被覆したものである。加圧ローラー２１０ｄの駆動制御（例えば、回転のオン／オフ、周速度等）は、制御部１００によって行われる。第２回転駆動部８５は、制御部１００からの制御命令を受けて、加圧ローラー２１０ｄを矢印Ｅ方向（反時計回り方向）に回転させる。加圧ローラー２１０ｄは、定着ベルト２１０ａを介して定着ローラー２１０ｃに所定の定着荷重（例えば、１０００［Ｎ］）で圧接される。このようにして、定着ベルト２１０ａと加圧ローラー２１０ｄとの間には、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップＮＰが形成される。

加圧ローラー２１０ｄの回転軸端部２１０ｅには、押圧ばね２３０および回転可能なスライドカム２２０を介して第４駆動部９５が接続されている。第４駆動部９５は、制御部１００からの制御命令を受けて、スライドカム２２０を軸２２２中心で回転させる。第４駆動部９５がスライドカム２２０を回転させることによって、押圧ばね２３０は、加圧ローラー２１０ｄを矢印Ｆ方向に付勢する。スライドカム２２０の回転位置に応じて、加圧ローラー２１０ｄは、定着ベルト２１０ａに対して圧接または離間される。定着ベルト２１０ａに対して加圧ローラー２１０ｄが圧接状態にある場合、スライドカム２２０の回転位置に応じて、定着ベルト２１０ａと加圧ローラー２１０ｄとの間に加わる定着荷重は変化する。

すなわち、第４駆動部９５、スライドカム２２０および押圧ばね２３０は、定着ベルト２１０ａに対して加圧ローラー２１０ｄを圧接または離間させる圧接離間部として機能する。

定着部６０における定着速度は、例えば、１００〜５００［ｍｍ／ｓ］である。ここで、定着速度とは、定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄの周速度に等しく、定着ベルト２１０ａと加圧ローラー２１０ｄとによって形成される定着ニップＮＰを、用紙Ｓが通過する速度である。

次に、図５を参照し、定着ベルト２１０ａを用紙Ｓの搬送方向に直交する用紙幅方向に移動させる移動部について説明する。図５は、定着ベルト２１０ａを図４における矢印Ｇ方向から見た図である。

図５に示すように、定着ベルト２１０ａを張架する加熱ローラー２１０ｂの一方の軸端２５０は、画像形成装置１の操作部２２側（手前側）の反対側（奥側）において、定着部６０を収容する筐体部材２６０に設けられたピボット軸受ＰＢにて軸支されている。また、加熱ローラー２１０ｂの他方の軸端２８０には、スライドカム２４５と、スライドカム２４５を回転駆動させる第３回転駆動部９０（モーター）と、加熱ローラー２１０ｂの軸にスライドカム２４５を常時押圧するための引っ張りばね２７０とが設けられている。第３回転駆動部９０は、筐体部材２６０に固定されている。

第３回転駆動部９０は、制御部１００からの制御命令を受けて、スライドカム２４５を回転駆動させる。スライドカム２４５の回転位置に応じて、加熱ローラー２１０ｂの軸端２８０は、矢印Ｘ１方向又は矢印Ｘ２方向に移動する。図５では、加熱ローラー２１０ｂの軸端２８０が位置Ｐ１に位置している状態と、位置Ｐ２に位置している状態とを重ねて示している。加熱ローラー２１０ｂの軸端２８０が位置Ｐ１から位置Ｐ２まで移動した場合、加熱ローラー２１０ｂに張架される定着ベルト２１０ａは、矢印Ｙ１方向にデフォルト位置から移動する。デフォルト位置は、定着ニップＮＰに用紙Ｓが通紙される場合において予め設定されている、用紙幅方向における定着ベルト２１０ａの基準位置である。一方、加熱ローラー２１０ｂの軸端２８０が位置Ｐ２から位置Ｐ１まで移動した場合、定着ベルト２１０ａは、矢印Ｙ２方向に移動してデフォルト位置に戻る。このようにスライドカム２４５の回転位置を調整することによって、定着ベルト２１０ａを用紙幅方向に移動させることができる。

すなわち、第３駆動部９０およびスライドカム２４５は、定着ベルト２１０ａを用紙幅方向に移動させる移動部として機能する。

次に、図６を参照し、本実施の形態で解決する問題について説明する。すなわち、図６に示すように、同一サイズの用紙Ｓが連続して定着ニップＮＰに通紙されると、定着ベルト２１０ａの表面に加えて加圧ローラー２１０ｄの表面においても、用紙Ｓの両端部が接する位置に紙エッジ傷が発生する。そして、定着ベルト２１０ａの表面に発生した紙エッジ傷に起因する光沢ムラが発生する。

図６において、３００，３２０は、Ａ３サイズの用紙Ｓが連続して定着ニップＮＰに通紙されることにより、定着ベルト２１０ａの表面に発生した紙エッジ傷である。３１０，３３０は、Ａ３サイズの用紙Ｓが連続して定着ニップＮＰに通紙されることにより、加圧ローラー２１０ｄの表面に発生した紙エッジ傷である。３５０，３７０は、Ｂ３サイズの用紙Ｓが連続して定着ニップＮＰに通紙されることにより、定着ベルト２１０ａの表面に発生した紙エッジ傷である。３６０，３８０は、Ｂ３サイズの用紙Ｓが連続して定着ニップＮＰに通紙されることにより、加圧ローラー２１０ｄの表面に発生した紙エッジ傷である。図６から明らかなように、定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄの表面において互いに対向する場所に紙エッジ傷が発生している。そのため、定着ベルト２１０ａと加圧ローラー２１０ｄとに周速差を設けて回転駆動させることにより双方を摺擦させても、紙エッジ傷３００〜３８０を均して定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄの表面を十分に回復させることができない。

そこで、本実施の形態では、図７に示すように、用紙幅方向における定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄの相対位置が異なるように定着ベルト２１０ａを用紙幅方向に移動させることによって、用紙幅方向において定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄの表面の異なる位置に紙エッジ傷３００〜３８０が位置するようにしている。この状態で、定着ベルト２１０ａと加圧ローラー２１０ｄとに周速差を設けて回転駆動させることにより双方を摺擦させる。その結果、定着ベルト２１０ａの表面上に発生した紙エッジ傷３００，３２０，３５０，３７０（図８の紙エッジ傷３００を参照）は、加圧ローラー２１０ｄの表面上のうち紙エッジ傷３１０，３３０，３６０，３８０が発生していない部分により均されて修復される（図９の紙エッジ傷３００を参照）。その一方、加圧ローラー２１０ｄの表面上に発生した紙エッジ傷３１０，３３０，３６０，３８０は、定着ベルト２１０ａの表面上のうち紙エッジ傷３１０，３３０，３６０，３８０が発生していない部分により均されて修復される。よって、その後、画像形成範囲が大きな用紙Ｓに対して画像を形成する際に、定着ベルト２１０ａの表面上に発生した紙エッジ傷３００，３２０，３５０，３７０により用紙幅方向に不均一な定着処理が施されることなく、定着後の画像に光沢ムラが発生することを防止することができる。

［画像形成装置１の表面回復動作］
次に、図１０のフローチャートを参照し、本実施の形態における画像形成装置１の表面回復処理を説明する。なお、図１０に示す表面回復処理は、例えば、制御部１００が、外部の装置から送信された印刷ジョブを受け付けることに伴い開始される。

まず、制御部１００は、定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄの表面を回復させる必要があるか否かについて判定する（ステップＳ１００）。本実施の形態では、制御部１００は、画像形成装置１のプリント状況、より具体的には同一サイズの用紙Ｓを用いた累積プリント数が所定枚数（例えば、数千枚）以上である場合、定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄの表面を回復させる必要があると判定する。一方、当該累積プリント数が所定枚数未満である場合、制御部１００は、定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄの表面を回復させる必要がないと判定する。

ステップＳ１００の判定の結果、定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄの表面を回復させる必要がない場合（ステップＳ１００、ＮＯ）、処理はステップＳ２２０に遷移する。一方、定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄの表面を回復させる必要がある場合（ステップＳ１００、ＹＥＳ）、制御部１００は、第３回転駆動部９０を制御し、加熱ローラー２１０ｂの軸端２８０を移動させることにより、用紙幅方向における定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄの相対位置が異なるように、定着ベルト２１０ａを用紙幅方向に移動させる（ステップＳ１２０）。これにより、同一サイズの用紙の端部により定着ベルト２１０ａ及び加圧ローラー２１０ｄに発生する紙エッジ傷同士は対向しなくなる。

このとき、制御部１００は、記憶部７２に記憶されるプリント履歴に含まれる用紙サイズに基づいて、紙エッジ傷が形成される位置を特定し、用紙幅方向において定着ニップＮＰに通紙された用紙Ｓの端部位置と接した定着ベルト２１０ａの位置と、当該端部位置と接した加圧ローラー２１０ｄの位置とが対向しないように、定着ベルト２１０ａを用紙幅方向に移動させるのが好ましい。例えば、前回の表面回復処理以降のプリント処理に用いられた用紙Ｓの用紙サイズがＡ５サイズおよびＢ４サイズである場合、制御部１００は、Ａ５サイズの用紙の端部により定着ベルト２１０ａに発生する紙エッジ傷が、Ｂ４サイズの用紙の端部により加圧ローラー２１０ｄに発生する紙エッジ傷とが対向しないように、また、Ｂ４サイズの用紙の端部により定着ベルト２１０ａに発生する紙エッジ傷が、Ａ５サイズの用紙の端部により加圧ローラー２１０ｄに発生する紙エッジ傷とが対向しないように、定着ベルト２１０ａを用紙幅方向に移動させる。これにより、その後、画像形成範囲が大きな用紙Ｓに対して画像を形成する際に、紙エッジ傷により用紙幅方向に不均一な定着処理が施されることなく、定着後の画像に光沢ムラが発生することを防止することができる。

次に、制御部１００は、第４駆動部９５を制御し、定着ベルト２１０ａに対して加圧ローラー２１０ｄを圧接させる（ステップＳ１４０）。

次に、制御部１００は、定着ベルト２１０ａと加圧ローラー２１０ｄとの間に周速差（例えば、５０［ｍｍ／ｓｅｃ］）を設け、定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄを所定時間（例えば、１２０［秒］）回転駆動させることによって、定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄを摺擦させる（ステップＳ１６０）。その際、制御部１００は、定着ベルト２１０ａと加圧ローラー２１０ｄとの間に加わる定着荷重が、定着ニップＮＰに用紙Ｓが通紙されるときより減少するように、スライドカム２２０（図４を参照）の回転位置を調整することが好ましい。定着ベルト２１０ａに対して加圧ローラー２１０ｄを圧接させた状態において定着ベルト２１０ａと加圧ローラー２１０ｄとの間に周速差を設けて定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄを回転駆動させる場合に、定着ベルト２１０ａと加圧ローラー２１０ｄとの間に過大な摩擦力が発生することを防止し、定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄをそれぞれ円滑に回転駆動させるためである。

定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄを回転駆動させる際、定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄのうち周長が長い方（本実施の形態では、定着ベルト２１０ａ）の周速度を、他方（本実施の形態では、加圧ローラー２１０ｄ）の周速度よりも速く設定することが好ましい。同一サイズの用紙Ｓが連続して定着ニップＮＰに通紙された場合、周長がより長い定着ベルト２１０ａの表面には、加圧ローラー２１０ｄの表面よりも長い紙エッジ傷が発生する。そのため、定着ベルト２１０ａの周速度を速く設定することにより、定着ベルト２１０ａの表面に発生した紙エッジ傷の修復時間、ひいては定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄの両方に発生した紙エッジ傷の修復時間を短縮できるからである。

次に、制御部１００は、第４駆動部９５を制御し、定着ベルト２１０ａに対する加圧ローラー２１０ｄの圧接を解除する（ステップＳ１８０）。次に、制御部１００は、第３回転駆動部９０を制御し、加熱ローラー２１０ｂの軸端２８０を移動させることにより、定着ベルト２１０ａを用紙幅方向のデフォルト位置に戻す（ステップＳ２００）。その後、処理はステップＳ２２０に遷移する。

ステップＳ２２０では、制御部１００は、画像形成処理を開始（再開を含む）する。最後に、制御部１００は、一連の画像形成処理が終了したか否かについて判定する（ステップＳ２４０）。一連の画像形成処理とは、画像形成を指示する信号（例えば印刷ジョブ）により設定された枚数だけ画像形成を行う処理である。この判定の結果、一連の画像形成処理が終了した場合（ステップＳ２４０、ＹＥＳ）、画像形成装置１は図１０における処理を終了する。一方、一連の画像形成処理が終了していない場合（ステップＳ２４０、ＮＯ）、ステップＳ１００の処理の前に戻る。なお、印刷ジョブの実行中に表面回復動作（ステップＳ１２０〜２００）が行われる場合、印刷ジョブは中断され、表面回復動作の終了後、再開される（ステップＳ２２０）。

［本実施の形態における効果］
以上詳しく説明したように、本実施の形態では、トナー像が形成された用紙Ｓの定着面側に配置される定着ベルト２１０ａと、定着ベルト２１０ａに圧接された状態において用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップＮＰを形成する加圧ローラー２１０ｄと、定着ベルト２１０ａに対して加圧ローラー２１０ｄを圧接または離間させる圧接離間部と、定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄの少なくとも一方を用紙Ｓの搬送方向に直交する用紙幅方向に移動させる移動部と、用紙幅方向における定着ベルト２１０ａと加圧ローラー２１０ｄとの相対位置が異なるように移動部を動作させ、定着ベルト２１０ａと加圧ローラー２１０ｄとが当接した状態で両者を異なる周速度で回転させることにより、両者の表面状態を回復させる制御部１００とを備える。

このように構成した本実施の形態によれば、同一サイズの用紙Ｓが連続して定着ニップＮＰに通紙されることにより定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄの表面に紙エッジ傷が発生した場合、定着ベルト２１０ａの表面上に発生した紙エッジ傷は、加圧ローラー２１０ｄの表面上のうち紙エッジ傷が発生していない部分により均されて修復される一方、加圧ローラー２１０ｄの表面上に発生した紙エッジ傷は、定着ベルト２１０ａの表面上のうち紙エッジ傷が発生していない部分により均されて修復される。よって、その後、画像形成範囲が大きな用紙Ｓに対して画像を形成する際に、定着ベルト２１０ａの表面上に発生した紙エッジ傷により用紙幅方向に不均一な定着処理が施されることなく、定着後の画像に光沢ムラが発生することを防止することができる。また、定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄの表面に発生した紙エッジ傷を修復するための専用手段を新たに設けていないため、定着装置の大型化およびコストアップを招くことがない。以上より、コストアップを招くことなく、同一サイズの用紙Ｓが連続して定着ニップＮＰに通紙されたときに定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄに発生する紙エッジ傷を効率よく修復でき、紙エッジ傷に起因する光沢ムラの発生を確実に防止することができる。

［変形例］
なお、上記実施の形態では、定着ベルト２１０ａと加圧ローラー２１０ｄとの間に周速差を設けて定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄを回転駆動させる場合、定着ベルト２１０ａを用紙幅方向に移動させる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上側定着部６０Ａに定着面側部材としての定着ローラー２１０ｃを有するローラー加熱方式を適用してもよいし、下側定着部６０Ｂに裏面側支持部材としての加圧ベルトを有するベルト加圧方式を適用してもよい。また、定着面側部材と裏面側支持部材に生じた紙エッジ傷が対向しない状態となればよいので、定着面側部材又は裏面側支持部材の何れか一方を移動させるだけでもよいし、両方を移動させてもよい。

また、上記実施の形態において、用紙幅方向における定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄの相対位置が異なるように、定着ベルト２１０ａを用紙幅方向に移動させた後、定着ベルト２１０ａと加圧ローラー２１０ｄとの間に周速差を設けて定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄを回転駆動させている最中に、定着ベルト２１０ａを用紙幅方向に揺動、すなわち用紙幅方向の一方向（例えば、図５のＹ１方向）と当該用紙幅方向の他方向（例えば、図５のＹ２方向）とに移動させる往復運動を行っても良い。この構成により、定着ベルト２１０ａの表面上の紙エッジ傷が、加圧ローラー２１０ｄの表面上のうち紙エッジ傷が発生していない部分を広く使って修復される一方、加圧ローラー２１０ｄの表面上の紙エッジ傷が、定着ベルト２１０ａの表面上のうち紙エッジ傷が発生していない部分を広く使って修復される。したがって、定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄの両方に発生した紙エッジ傷はより短い時間で均されることとなり、当該紙エッジ傷の修復時間を短縮することができる。

また、上記実施の形態では、定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄの表面回復動作を、制御部１００が、外部の装置から送信された印刷ジョブを受け付けた場合に実行する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、操作部２２においてユーザーによる表面回復動作の実行操作が受け付けられた場合または、画像形成装置１００の電源がオンにされた場合に、定着ベルト２１０ａおよび加圧ローラー２１０ｄの表面回復動作を行っても良い。

１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
２０ 操作表示部
２１ 表示部
２２ 操作部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
５０ 用紙搬送部
６０ 定着部
７１ 通信部
７２ 記憶部
８０ 第１回転駆動部
８５ 第２回転駆動部
９０ 第３回転駆動部
９５ 第４回転駆動部
１００ 制御部
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
２１０ａ 定着ベルト
２１０ｄ 加圧ローラー
２２０，２４５ スライドカム
２３０ 押圧ばね
ＮＰ 定着ニップ

Claims (9)

1. トナー像が形成された用紙の定着面側に配置される定着面側部材と、
   前記定着面側部材に圧接された状態において前記用紙を狭持して搬送する定着ニップを形成する裏面側支持部材と、
   前記定着面側部材に対して前記裏面側支持部材を圧接または離間させる圧接離間部と、
   前記定着面側部材および前記裏面側支持部材の少なくとも一方を前記用紙の搬送方向に直交する用紙幅方向に移動させる移動部と、
   前記圧接離間部を制御して前記定着面側部材に対して前記裏面側支持部材が離間した状態で、前記定着面側部材及び前記裏面側支持部材のうち少なくとも一方の部材を前記用紙の搬送方向及び前記用紙幅方向に平行な面内で回動させることにより、前記用紙幅方向における前記定着面側部材と前記裏面側支持部材との相対位置が異なるように前記移動部を動作させ、前記定着面側部材に対して前記裏面側支持部材が圧接した状態で両者を異なる周速度で回転させることにより、両者の表面状態を回復させる制御部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記定着ニップに通紙された用紙の用紙幅方向端部によって前記定着面側部材及び前記裏面側支持部材に形成される紙エッジ傷が重ならないように前記移動部を動作させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 用紙サイズを含む過去のプリント履歴を記憶する記憶部を備え、
   前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記プリント履歴に基づいて、前記紙エッジ傷が形成される位置を特定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記定着面側部材および前記裏面側支持部材の少なくとも一方が前記用紙幅方向に揺動するように前記移動部を動作させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記定着面側部材および前記裏面側支持部材のうち周長が長い方の周速度を、他方の周速度よりも速く設定することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記定着面側部材および前記裏面側支持部材の少なくとも一方は、無端状ベルトであることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記定着ニップにおける定着荷重が、通紙時の定着荷重よりも小さくなるように前記圧接離間部を制御することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、同一サイズの用紙を用いた累積プリント数が所定枚数以上である場合、前記定着面側部材及び前記裏面側支持部材の表面状態を回復させる処理を行うことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. トナー像が形成された用紙の定着面側に配置される定着面側部材と、
   前記定着面側部材に圧接された状態において前記用紙を狭持して搬送する定着ニップを形成する裏面側支持部材と、
   前記定着面側部材に対して前記裏面側支持部材を圧接または離間させる圧接離間部と、
   を備える画像形成装置における前記定着面側部材及び前記裏面側支持部材の表面回復方法であって、
   前記圧接離間部を制御して前記定着面側部材に対して前記裏面側支持部材が離間した状態で、前記定着面側部材及び前記裏面側支持部材のうち少なくとも一方の部材を前記用紙の搬送方向、及び、前記用紙の搬送方向に直交する用紙幅方向に平行な面内で回動させることにより、前記用紙幅方向における前記定着面側部材と前記裏面側支持部材との相対位置が異なるように、前記定着面側部材および前記裏面側支持部材の少なくとも一方を前記用紙幅方向に移動させる第１のステップと、
   前記定着面側部材に対して前記裏面側支持部材を圧接させる第２のステップと、
   前記定着面側部材と前記裏面側支持部材とを異なる周速度で回転させる第３のステップと、
   を有することを特徴とする表面回復方法。

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