JP6682296B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式等を用いて記録材上に画像を形成する画像形成装置に関し、特に、複写機、プリンタ、ＦＡＸ、或いは、これら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた画像形成装置においては、一般に、帯電装置、露光装置、現像装置等からなるトナー像形成手段により感光ドラム、中間転写体等の像担持体上にトナー像を形成する。そして、このトナー像を、転写手段により紙等の記録材に転写し、定着装置によって定着させる。

定着装置は、一般には、加熱制御された定着ローラや定着ベルト等の定着部材と、対向する加圧部材によって定着ニップ（ニップ部）を形成し、このニップ部にトナー像を担持した記録材を挟持搬送することで、熱と圧力により定着画像を得るようにしている。

また、特にカラー画像形成装置においては、前述した定着部材は３層構造をしている。具体的には、ローラ芯金やベルト基層となるＡｌ、ＳＵＳ、Ｎｉ等の金属層と、その上に、多くはシリコーンゴムによって形成される弾性層と、を備える。更に、表面にはトナーの離形性を確保するためにＰＦＡやＰＴＦＥに代表されるフッ素樹脂系のチューブやコーティングによって形成される表層を有している。

ここで、定着装置のニップ部に同一サイズの紙（記録材）が連続通紙されると、フッ素樹脂層である定着部材表層の紙端部と連続的に接触する部位が局所的に荒れてしまうといった課題がある。すなわち、カット紙が作られる際に生じる紙端部（以下「紙コバ」という）の紙バリ（数μｍ〜十数μｍ程度）が定着部材表層の同一箇所に連続的に高温状態で圧接される。更に、非通紙部昇温により定着部材の弾性層が膨張し端部領域の定着部材表面の回転速度と紙の搬送速度とに速度差が生じることによって、定着部材の表面が摺擦され、紙の両端部に相当する位置の表面状態が変化し、周囲よりも荒れた状態になる。

この状態において長手幅の広い紙を通紙すると、局所的に表層の荒れた部分が画像光沢スジ（以下「紙コバ光沢スジ」という）として現れ、画像品位を低下させる要因となってしまう。この現象は、連続通紙する紙のバリが大きい程、あるいは厚みが大きく剛度（硬さ）が高い程、表面状態が荒れる速度が速い。また、同じ表面状態（荒れ状態）であっても、画像上の光沢スジの見え方として、紙表面の光沢度の高いコート紙ほど、画像光沢が高まる傾向にあるため、より目立ちやすい傾向にある。

そこで、従来、この紙コバ光沢スジを軽減させる技術として、特許文献１に挙げられるものがある。これは、定着部材外周部に、表面に凹凸のある表面改質部材を当接し定着部材表面とは周速差をつけて駆動することにより、定着部材表面を一様に微研磨して細かな傷をつけることで、前述した紙コバ光沢スジを目立ちにくくするといったものである。

特開２０１３-１０９０８９号公報

しかしながら、特許文献１で使用されるような、定着部材の表面改質部材の制御では、次のような課題がある。特許文献１では、表面改質部材の動作カウンタを設け、積算通紙枚数が増えるにつれてカウンタを増加させ、プリント終了後の後回転中に、カウンタ値が所定の閾値を超過している場合に表面改質部材動作を実行するようにしている。即ち、紙コバ部の定着部材表面粗さが一定のレベルを超えないように、定期枚数毎に制御実行する考え方である。

ところが前述したように、紙コバ部の定着部材粗さが同じであっても、通紙する紙の種類（光沢度や平滑度）によってコバ部画像光沢スジの見え方が異なることがある。一般には、光沢度や平滑度の高い紙の方が光沢スジは視覚的に目立ち易い。そのため、ある中光沢コート紙の画質にとって最適な制御条件（実行閾値）にしていても、高光沢コート紙をプリントしたときには画像光沢スジが顕在化してしまう課題がある。

また、このようなケースに備えて制御条件を変更できるようにしていたとしても、例えば厳しい紙種に合わせて制御条件を最適にした結果、制御実行頻度が多くなり、枚数あたりの表面改質部材の動作時間（摺擦時間）が増えてしまう。また、定着部材表面の研磨粉による表面改質部材の目詰まり等による性能低下を招いてしまったり、不要な摺擦動作により定着部材表層側の摩耗が促進され、定着部材の寿命低下や別の画像不良を引き起こしてしまったりする。

本発明の目的は、画像品位の向上（紙コバ光沢スジの発生レベルを抑える）と、表面改質部材および定着部材の長寿命化との両立を図ることができる画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る画像形成装置は、定着部材と加圧部材とで形成するニップ部にトナー像を担持した記録材を挟持搬送して画像定着する定着装置と、前記定着部材の外周面に接離可能に配置され、前記定着部材の表面を摺擦する摺擦部材と、操作部または入力装置により設定される記録材に関する情報を記憶する記録材情報記憶部と、前記定着装置を通過した記録材の情報を記憶する記録材履歴記憶部と、を備える画像形成装置であって、前回の画像形成ジョブの画像形成終了後の後回転中に、前記記録材履歴記憶部の情報に基づき前記摺擦部材が前記定着部材の表面を摺擦する摺擦動作を実行する第１のモードと、今回の画像形成ジョブの画像形成開始前の前回転中に、前記記録材履歴記憶部の情報および前記記録材情報記憶部による記録材情報に基づき前記摺擦動作を実行する第２のモードと、を実行可能であることを特徴とする。

本発明によれば、画像品位の向上（紙コバ光沢スジの発生レベルを抑える）と、表面改質部材および定着部材の長寿命化との両立を図ることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の断面図。 本発明の実施形態に係る画像形成装置のブロック図。 本発明の実施形態に係る画像形成装置における定着装置の断面図。 通紙に伴う定着部材表面粗さ推移を示す説明図。 リフレッシュ制御による定着部材表面粗さ推移を示す説明図。 比較例１に係るリフレッシュ動作カウンタ推移図。 比較例２に係るリフレッシュ動作カウンタ推移図。 比較例２に係るリフレッシュ動作時間の説明図。 比較例２に係るフローチャート図。 本発明の実施形態に係るリフレッシュ動作カウンタ推移図。 本発明の実施形態に係るリフレッシュ動作時間の説明図。 本発明の実施形態に係るフローチャート図。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

《実施形態》
（画像形成装置）
本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図１を基に説明する。図１に示す画像形成装置内には第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが並設され、各々異なった色のトナー像が潜像、現像、転写のプロセスを経て形成される。画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、それぞれ専用の像担持体、本実施形態では電子写真感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを具備し、各感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に各色のトナー像が形成される。

各感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに隣接して中間転写体１３０が設置され、感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に形成された各色のトナー像が中間転写体１３０上に１次転写され、２次転写部で記録材Ｐ上に転写される。更に、トナー像が転写された記録材Ｐは、定着部９で加熱及び加圧によりトナー像を定着した後、記録画像として装置外に排出される。

なお、本実施形態では、記録材として記録紙を説明するが、本発明における記録材は紙に限定されるものではない。一般に、記録材とは、画像形成装置によってトナー像が形成されるシート状の部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、ＯＨＰシート、光沢紙等が含まれる。

感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの外周には、それぞれドラム帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１次転写帯電器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ及びクリーナー４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが設けられる。そして、装置の上方部には更に図示しない光源装置及びポリゴンミラーが設置されている。

光源装置から発せられたレーザー光をポリゴンミラーを回転して走査し、その走査光の光束を反射ミラーによって偏向し、ｆθレンズにより感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの母線上に集光して露光する。これにより、感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に画像信号に応じた潜像が形成される。

現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄには、現像剤としてそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナーが図示しない供給装置により所定量充填されている。現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、それぞれ感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上の潜像を現像して、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像として可視化する。

中間転写体１３０は、矢示の方向に感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄとほぼ同じ周速度をもって回転駆動されている。本実施形態の画像形成装置では、プロセススピードが３００ｍｍ／ｓｅｃである。

感光ドラム３ａ上に形成担持された第１色のイエロートナー画像は、感光ドラム３ａと中間転写体１３０のニップ部を通過する過程で、中間転写体１３０に印加される１次転写バイアスにより形成される電界と圧力によって、中間転写体１３０に中間転写される。以下、同様に第２色のマゼンタトナー画像、第３色のシアントナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次中間転写体１３０上に重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。

１１は２次転写ローラで、中間転写体１３０に対応し平行に軸受させて下面部に接触させて配設してある。２次転写ローラ１１には、２次転写バイアス源によって所望の２次転写バイアスが印加されている。

給紙カセット１０からレジストローラ１２、転写前ガイドを通過して中間転写体１３０と２次転写ローラ１１との当接ニップに、所定のタイミングで記録材Ｐが給送される。中間転写体１３０上に重畳転写された合成カラートナー画像の記録材Ｐへの転写と同時に、２次転写バイアスがバイアス電源に印加される。この２次転写バイアスにより、中間転写体１３０から記録材Ｐへ合成カラートナー画像が転写される。

記録材へのトナー像転写時の２次転写バイアスは、トナー電荷とは逆極性であり、環境
（装置周囲の温湿度）及び記録材種類（坪量、表面性）に応じて最適に設定されるように、制御部１４１にて制御している。また、連続通紙時の紙間時、及びジョブ終了後には２次転写ローラクリーニング制御をしており、トナー電荷と同極性の２次転写バイアスを所定時間２次転写ローラに印加する。これにより、２次転写ローラに付着した飛散トナーやかぶりトナーを中間転写体１３０側に戻し、転写性能の劣化や記録材の裏汚れを防止している。

一次転写が終了した感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、それぞれのクリーナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにより転写残トナーをクリーニングすることで、引き続き次の潜像の形成に備えられる。尚、中間転写体１３０上に残留したトナー及び紙粉等の異物は、転写ベルト１３０の表面にクリーニングウエブ（不織布）１９を当接させて拭い取るように除去している。そして、トナー画像の転写を受けた記録材Ｐは、定着部９へ順次導入され、転写材に熱と圧力を加えることで定着され、排紙部７３より出力物として画像形成装置機外へ排出される。

以上説明したように、給紙〜画像形成〜定着〜排紙の動作を繰り返すことで連続的なプリントが可能であり、本実施形態の画像形成装置ではＡ４サイズ毎分７０枚を出力することができる。

また、本実施形態の画像形成装置には、図２に示すように、ＣＰＵ等に代表される制御部１４１と、ユーザーが装置にアクセスするためのインターフェースとなる操作部１４２が設けられている。操作部１４２やＰＣ等の外部入力装置１４３からは、画像形成するための各種条件（濃度や色味等の画質条件、印字する記録材の表面性やサイズ等の記録材情報、搬送速度や片面印字/両面印字設定等の搬送条件、等）を設定することができる。

これらの入力された画像形成条件は、制御部１４１と情報の伝達を行うメモリの中で一時的に保存することができ、中でも次ジョブの記録材情報を含めた記録材設定情報履歴は記録材情報保管部（記録材情報記憶部）１４４で一定の期間保管（記憶）することができる。

また、通過記録材情報履歴（記録材履歴記憶部）１４５では、後述する定着ローラ５１の表面改質手段であるリフレッシュローラ５５の制御を行うための通紙カウンタ７ａを管理し、所定のタイミングで制御部１４１との情報伝達を行う。そして、制御部１４１内で記録材情報保管部１４４の情報に基づく動作閾値との比較判定を行うことで、リフレッシュ動作の有無や動作時間を決定するための役割を果たしている。その他、制御部１４１では画像形成装置内各所の動作を監視、制御しつつ、各ユニット間の命令系統を統括することで、画像形成装置全体の動作を取りまとめている。

（定着装置）
図３は、本実施形態における画像形成装置における定着装置９の断面図である。記録材Ｐは図中右から左方向に通過し、定着ニップ部で加熱及び加圧されることで、トナー画像が定着される。この定着装置９は、画像定着するための定着部材としての定着ローラ５１を駆動回転し、総圧約５００Ｎにて従動加圧される対向部材としての加圧ローラ５２によって、記録材Ｐが挟持搬送される定着ニップ部を形成している。

定着ローラ５１は、外径φ１８.５のＦｅ製芯金の上に０.７５ｍｍ厚のゴム硬度１５°（ＪＩＳ−Ａ１ｋｇ加重）のシリコーンゴム弾性層を保持し、ローラの外径寸法としては全域φ２０のストレート形状をしている。定着ローラ５１の両端部の軸は定着装置９の側板に回転自在に保持している。一方、加圧ローラ５２は、外径φ１８ｍｍのストレート形状Ｆｅ製円筒芯金上に一律１．０ｍｍ厚のゴム硬度２０°（ＪＩＳ−Ａ１ｋｇ加重）のシリコーンゴム弾性層を保持し、最上部には離型性層としての厚み３０μｍのＰＦＡチューブが被覆されている。

加圧ローラ５２の両端部は、支持部材によって回転自在に保持されており、その支持部材を加圧バネによって定着ローラ５１の軸中心方向に付勢することで、定着ニップを形成している。また、定着ローラ５１の内部には加熱手段としてのハロゲンヒータ２０５を有している。制御部１４１と、定着ローラ５１の外周面に設けられた不図示の温度検知手段によって、定着ローラ５１の表面は所定の温調温度に制御している。また、別の加熱手段としては、定着ローラ５１の内外部に励磁コイルを配置し、定着ローラの金属部を電磁誘導加熱するようにしてもよい。

定着ローラ５１の表面状態を一定に保つためのリフレッシュローラ５５は、図示するように、定着ローラ５１外周の、加圧ローラ５２とは対極する位置に配置している。本実施形態では、中央外径φ１２のＳＵＳ製ローラの表面に酸化アルミニウム系の砥粒材を接着したものを用いた。その他の摺擦部材としては、酸化ケイ素や酸化チタン、酸化鉄、酸化クロム、等を接着したローラや、摺擦材がなくＳＵＳ表面をブラスト処理して凹凸をつけたものでも代替できる。

リフレッシュローラ５５の表面粗さとしてはＲｚ１０〜２０μｍ程度が好ましく、これより表面が荒れていると定着ローラ５１表面を深く傷付けてしまい、画像に影響がでてしまうことが分かっている。リフレッシュローラ５５の効果としては、所定の圧力で定着ローラ５１に圧接させ、周速差を付けて回転駆動させることで、定着ローラ５１の表層に細かい傷を付け、紙コバ光沢スジを目立ちにくくすることができる。

リフレッシュローラ加圧離間制御２０２は、加圧バネとカムによって、定着ローラ５１表面への圧接及び離間を制御する。本実施形態のリフレッシュローラ圧は、総圧約４０Ｎに設定した。定着ローラ５１の外周部に接離可能なリフレッシュローラ５５は、通常は離間位置にて待機し、必要時に圧接して定着ローラ５１表面の摺擦動作を行うように制御する。

本実施形態では、前述した周速差を付けるために、定着ローラ駆動手段２０３とリフレッシュローラ駆動手段２０４とは、各々別のモータによって独立駆動制御するようにしている。または、別の駆動方法として、周速比を持たせてギア連結させ、クラッチによりリフレッシュローラ５５駆動を切り替えるようにしてもよい。本実施形態の画像形成装置では、効果的に定着ローラ５１表面を荒らすために、リフレッシュローラ表面のプロセススピードは６００ｍｍ／ｓｅｃとする。そして、定着ローラ５１表面のプロセススピードは３００ｍｍ／ｓｅｃと、周速比２００％の速さでリフレッシュ動作を行うようにしている。

（リフレッシュ制御）
まず、紙コバ光沢スジが発生する原理を説明する。図４に示すグラフは、本実施形態で使用した定着装置９における、普通紙（８０ｇ紙・Ａ４サイズ）の通紙枚数と定着ローラ５１の表層の表面粗さＲａの推移を示す。実線は紙コバ部が通過する部位の表面粗さ推移であり、点線は非コバ部（通紙域）における推移である。本実施形態の定着ローラ５１の表層であるＰＦＡチューブは、初期の表面粗さＲａが約０．０５であるのに対し、非コバ部では通紙が進むとＲａ０．１程度に落ち着く。

一方で、紙コバ部におけるその推移は、前述したとおり、紙バリや紙と定着部材表面との周速差によって荒らされ、本実施形態の定着装置９では、Ｒａ０．７を超える程度になる。この状態において、同一サイズ紙を通紙し続ける限りでは紙コバ光沢スジが発生することはないが、例えば１３＊１９ｉｎｃｈ等のラージサイズ紙を通紙すると、以下のような問題を生ずる。即ち、連続通紙していたＡ４紙の紙コバ位置に対応する定着部材表面のトナー画像面への追従性が劣化し、紙コバ光沢スジが顕在化する。

更に、紙コバ光沢スジは画像光沢の局所的な変化であるため、ラージサイズ紙そのものの紙光沢度の影響を受け易い。例えば、本実施形態では、図４に示すとおり、ＭＤ−１グロス計６０°測定にて紙グロス値約３５°である中光沢コート紙では、定着部材表面粗さＲａが約０．５以上で光沢スジが顕在化する。そして、紙グロス約５０°の高光沢コート紙においては、約０．３以上でも発生する。

また、本実施形態の定着装置９では、表層部材の表面粗さが初期から推移してＲａ０．３程度になるＡ４サイズ通紙枚数をＡ、０．５程度になる通紙枚数をＢとすると、設定した定着条件や搬送条件によっても異なるが、おおよそ以下のようになる。即ち、Ａ≒３０００枚、Ｂ≒６０００枚（８０ｇ普通紙・Ａ４サイズ）であることが確認できている。

ここで、図５は、リフレッシュ制御動作時間と紙コバ部の定着部材表面粗さ低減効果との関係を示したグラフである。Ｒａ０．６程度のコバ部表面粗さ（中光沢紙でも紙コバ光沢スジが発生するレベルである）が、リフレッシュローラ５５によるリフレッシュ制御を約６０秒実行することで、コバ部表面粗さがＲａ０．１程度に低下する。その結果、画像上の光沢スジの見え方も軽減することが確認できている。

本実施形態の自動リフレッシュ動作制御における一般紙に対する初期設定では、光沢スジを軽減させるためにリフレッシュ動作直後のコバ部表面粗さがＲａ０．１０〜０．１５程度にするように設定している。但し、実際には、光沢スジの見え方はコバ部の表面粗さの差だけで決まるものではなく、コバ部とその周囲との部材表面状態の差によって視覚的暈に認識されるものである。このため、測定できないレベルでの、定着部材表面のコバ部／非コバ部の境界部を微量に研磨することによる光沢スジの鮮明さをぼかす効果もある。

（比較例１におけるリフレッシュ動作）
以下、本実施形態におけるリフレッシュ動作を説明する前に、比較例１として従来のリフレッシュ動作（プリント終了時に必要に応じてリフレッシュ動作を実行する従来型のリフレッシュ制御による動作）のフローを図６を用いて説明する。

先ず、このリフレッシュシーケンスとして、搬送方向長さ２１６ｍｍ以下のスモールサイズ換算通紙枚数を蓄積して格納するリフレッシュ動作カウンタ（摺擦部材カウンタ）の出力（通過記録材履歴情報）が増加するようにする。そして、プリント終了時に、その積算動作カウンタ値が所定の動作閾値よりも大きい場合に、リフレッシュ動作を実行する。また、その動作閾値は一定値であり、操作部１４２から設定変更ができる。図６（ａ）の動作カウンタ推移は、動作閾値が初期値Ｂであるときのリフレッシュ動作実行タイミングを示す。また、図６（ｂ）の動作カウンタ推移は、動作閾値が初期値Ａであるときのリフレッシュ動作実行タイミングを示す。

図６で、閾値Ｂは前述した中光沢紙画質にとって必要な動作閾値であり、また閾値Ａはコバ部光沢スジの目立つ高光沢紙に必要な閾値である。また、両者はＡ＜Ｂの関係を成す。

図６（ａ）において、カウンタ推移線上の黒プロット部はプリント終了タイミングであり、このときに制御部１４１にてリフレッシュ要否判定を行い、動作カウンタ値が閾値Ｂを超えているとき（Ｒ２、Ｒ４）にリフレッシュ動作を実行する。リフレッシュ動作が実行されると、動作カウンタをリセットする。

ところがこの初期設定シーケンスでは、次にプリントされる紙種が分からないため、条件によって紙コバ光沢スジが発生してしまうことがある。例えば、Ｒ５のプリント終了タイミングでは、動作カウンタが閾値Ｂを超えていないためリフレッシュ動作は実行されない。しかし、その後に高光沢紙が通紙されると、紙コバ部の部材表面は閾値Ａを超える状態であるため、光沢スジが発生する虞がある。従来型のシーケンスでは、このようなことが発生し得るため、その度に、操作部１４２から実行できるリフレッシュ手動シーケンスの操作やプリントのやり直し等のオフライン作業が発生してしまう。

そこで、このようなオフライン作業を避けるために、従来型シーケンスでは、単一の動作閾値を任意に設定できるようにしていることがある。例えば、ユーザーの使用条件として、通常は普通紙と中光沢紙、稀に高光沢紙を利用するケースにおいては、全てを賄う単一の動作閾値として画質に厳しい高光沢紙に最適なリフレッシュ動作閾値Ａを設定しておくことが必要となる。

図６（ｂ）は、図６（ａ）と同一プリント条件で、動作閾値を初期値ＢからＡに変更したときの、リフレッシュカウンタ推移とリフレッシュ動作実行タイミングを示す。その結果、図６（ａ）では（Ｒ２、Ｒ４）の２回リフレッシュ動作が実行されていたのに対し、図６（ｂ）では（Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５）と４回のタイミングでリフレッシュ動作が実行される。図６（ｂ）においては、稀に使用される高光沢紙でも紙コバ光沢スジは発生しないものの、リフレッシュ実行回数が同一期間で図６（ａ）に対し２倍に増えることになる。

このような図６（ｂ）に示すリフレッシュ動作条件で、長期間プリントを続けると、リフレッシュローラ５５表面の目詰まりが速く進行し、リフレッシュ効果の性能低下を招く。その結果として、画像品位低下による寿命到達が早期に訪れてしまうといった課題があった。

（比較例２におけるリフレッシュ動作）
これに対し、比較例２では、上記課題の解決を図るために、画像形成ジョブ開始前の前回転中に、画像形成される記録材情報に基づきリフレッシュ動作を実行するシーケンスを採用した。更には、前回の画像形成ジョブと今回の画像形成ジョブの記録材情報に基づき、前回ジョブに対し今回ジョブで記録材の長手サイズが大きくなる場合に限って、リフレッシュ動作の実行の有無を決定するシーケンスを採用した。

更には、リフレッシュ動作カウンタの出力および画像形成される今回ジョブの記録材情報に基づきリフレッシュ動作を実行するシーケンスを採用した。更には、リフレッシュ動作カウンタの出力に基づきリフレッシュ動作の実行時間を決定するシーケンスを採用した。

ここで、「ジョブ開始前の前回転」とは、制御部１４１が操作部１４２や入力装置１４３から画像形成信号を受け付けてから「画像形成ジョブ」が開始されるまでの期間のことをいう。また、「ジョブ終了後の後回転」とは、「画像形成ジョブ」が完了してから、装置内の各ユニットが終了処理行う期間であり、すぐに次のジョブを実行できない期間をいう。

「画像形成ジョブ」とは、前述した感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ及び中間転写体１３０が駆動を開始してから、ジョブ最終記録材が装置から排出されるまでの期間のことである。装置の状態としては、「前回転期間」「画像形成ジョブ期間」「後回転期間」のほか、ジョブを開始する準備が整っている状態である「スタンバイ期間」と、ＪＡＭやエラーや扉ＯＰＥＮ等の処置が必要な状態である「停止期間」とに大別される。

図７は、比較例２のシーケンスのリフレッシュ動作カウンタの出力の推移を示す。白抜きプロットはプリント開始タイミングを示し、記録材情報保管部１４４の情報から、今回の画像形成ジョブの記録材の長手サイズが前回の画像形成ジョブよりも大きくなる場合に限り、制御部１４１にてリフレッシュ動作判定を行う。

また、リフレッシュ動作判定の動作閾値は、次にプリントされる記録材（今回の画像形成ジョブの記録材）の種類によって選択するようにし、比較例２においては、高光沢紙では閾値Ａ、その他の用紙では閾値Ｂを選択するようにした。判定は、上述した比較例１と同様に、リフレッシュ動作カウンタのカウンタ値が判定閾値を超える場合にリフレッシュ動作を実行する。

図７において、記録材種類をＮａ＝高光沢紙、Ｎｂ＝中光沢紙、Ｎｃ＝普通紙とし、プリント開始タイミング（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５）からの通紙記録材を（Ｎｂ、Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃ、Ｎａ）の順とした。ここで、通紙記録材の長手サイズを（小、大、小、中、大）の順とした。

比較例２では、上述したように前回ジョブに対し今回ジョブで記録材の長手サイズが大きくなる場合に限って、リフレッシュ動作の実行の有無を決定するシーケンスを採用するため、実行の有無判断は（なし、あり、なし、あり、あり）となる。

そして、画像形成される今回ジョブの記録材情報に基づきリフレッシュ動作を実行するシーケンスを採用するため、リフレッシュ動作判定閾値は（Ｂ、Ａ、Ｂ、Ｂ、Ａ）の順となり、実際のリフレッシュ動作実行は（なし、あり、なし、あり、あり）となる。即ち、リフレッシュ動作は（Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５）の計３回実行されることになる。

更に比較例２では、上述したようにリフレッシュ動作が実行される際の動作時間（実行時間）を、リフレッシュ動作カウンタの値（出力）によって決めるようにする。図８は、比較例２のリフレッシュ動作時間を示している。

図５で説明したように、リフレッシュ動作時間に応じて定着部材の表面粗さの回復率が変わってくるため、紙コバ部の部材表面粗さと相関のとれる値であるリフレッシュ動作カウンタ値から現在の状態を想定し、必要なリフレッシュ動作時間を定めている。比較例２では、図８に示すように最大６０秒で３水準の時間設定（２０秒、４０秒、６０秒）となるようにしている。この結果、図７に示すように、リフレッシュ動作タイミング（Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５）におけるリフレッシュ動作時間（４０秒、６０秒、４０秒）となる。

（フローチャート）
図９は、比較例２の画像形成ジョブとリフレッシュ制御を示すフローチャートである。今回のプリントジョブを受け付けると（ステップＳ１）、装置内部の各ユニットの高圧立上げや駆動制御開始、または通紙される記録材に応じた定着部の温調制御開始、等の前回転動作を開始する（ステップＳ２）。

次に制御部１４１では、記録材情報保管部１４４からの情報により、前回ジョブの記録材と今回開始するジョブの記録材の情報を比較する。これは、長手サイズが大きくなる方向に切り替わる場合には、紙コバ光沢スジが発生する可能性があり、この場合に限って、リフレッシュ動作の要否判定を実施する（ステップＳ３）。

例えば、Ａ４Ｒサイズ（２１０ｍｍ幅）通紙からＡ３サイズ（２９７ｍｍ）通紙への切換え時は、２９７ｍｍ＞２１０ｍｍであるため、リフレッシュ動作要と判断する。リフレッシュ動作要と判断すると、リフレッシュ動作判定のための判定閾値を、次に通紙される
（今回ジョブにおける）記録材情報から定める（ステップＳ４）。そして、この判定閾値と、通過記録材情報履歴１４５に保存されているリフレッシュ動作カウンタ値との比較により、リフレッシュ動作要否（動作有無）の判定を行う（ステップＳ５）。

リフレッシュ動作が必要と判断した場合は、リフレッシュカウンタ値と図８のテーブルに基づき、リフレッシュ動作時間を決定した上でリフレッシュ動作カウンタを０にリセットする（ステップＳ６）。このようにして、動作時間（実行時間）が経過するまで前述したリフレッシュシーケンス動作を実行する（ステップＳ７）。リフレッシュ動作が終了すると、準備動作をしていた各ユニットは、通常の画像形成動作と記録材搬送動作を開始し、記録材への画像形成動作が繰り返される（ステップＳ８〜Ｓ１０）。

ここで、比較例２では、図２に示すように記録材がニップ部を通過するごとにカウントアップする通紙カウンタ７ａと、通紙カウンタの出力とリフレッシュ動作の実行とに基づき出力されるリフレッシュ動作カウンタ１４１ａと、が設けられている。

そして、定着装置９のニップ部を記録材が通過する毎に、リフレッシュ動作カウンタの値を加算するようにする。このとき、比較例２では、通過した搬送距離がカウンタ値と比例するように、搬送方向長さ２１６ｍｍ以下のスモールサイズ換算通紙枚数をリフレッシュ動作カウンタに加算するようにしている（ステップＳ９）。即ち、Ａ４やＬＴＲサイズ紙であれば１枚通過あたりのカウンタ増加量は１であり、Ａ３や１３＊１９ｉｎｃｈサイズでは１枚当たりの増加量が２となる。

こうして連続通紙が進み、後続紙なしと判定すると（ステップＳ１０）、各ユニットは動作終了処理を行い、プリントジョブを終了する（ステップＳ１１）。

通紙によって加算したリフレッシュ動作カウンタ値や、今回通紙した記録材情報は、装置に備わるメモリ内の通過記録材履歴管理部１４５や記録材情報保管部１４４で、装置の電源が落とされても消去されることのないように保存（記憶）される。そして、次に実行するジョブでの制御判定に利用される。

（比較例２の効果）
以上説明したように、比較例２によれば、記録材情報とリフレッシュ動作カウンタ値とを利用したプリント前回転時のリフレッシュ制御によって、リフレッシュ動作時間を、通紙履歴と使用する記録材に応じた最適な時間にすることができる。このため、画像品位の安定した向上と、定着部材とリフレッシュ部材の長寿命化と、の両立を図ることができる。

《実施形態》
本実施形態では、今回の画像形成ジョブのプリント開始時の前回転中のリフレッシュ動作（第２のモード、第２の動作モード）に加えて、前回の画像形成ジョブの画像形成終了後の後回転中にリフレッシュ動作（第１のモード、第１の動作モード）を実行可能である。比較例２では、次の記録材（今回ジョブの記録材）の記録材情報に応じた必要な動作時間だけのリフレッシュ動作を実行した。その結果、図７に示したように最大６０秒の前回転中のリフレッシュ動作が入る。これに対し、本実施形態では、前回転中のリフレッシュ動作時間を短縮することができる（以下に詳述するが、図１０に示すように最大４０秒の前回転中のリフレッシュ動作となる）。

図１０は、本実施形態のリフレッシュ動作カウンタの出力の推移である。黒プロットは前回ジョブのプリント終了タイミングを示し、白抜きプロットは今回ジョブのプリント開始タイミングを示す。リフレッシュ動作閾値は、比較例２と同様の閾値Ａ、Ｂに加えて、プリント終了時のリフレッシュ制御用に、閾値Ｃ（Ｃ＞Ｂ＞Ａ）を追加した。また図１１は、ジョブ前リフレッシュ及びジョブ後リフレッシュの動作時間を示している。

ジョブ前リフレッシュ動作時間は比較例２と同様であり（但し、前回ジョブ後リフレッシュ動作が無い場合である）、閾値Ｃにて動作判定するジョブ後リフレッシュは一律２０秒の動作時間とした。

本実施形態では、前回ジョブ後リフレッシュ動作（第１のモード）が有る場合、リフレッシュ動作カウンタの出力に基づき第１のモードにおいてリフレッシュ動作の実行時間を第１の実行時間として決定する（図１１（ａ））。そして、第２のモードにおいてリフレッシュ動作の実行時間を、所定量減算したリフレッシュ動作カウンタの値に対応した実行時間（第２の実行時間）として決定する。

図１０において、図７と同様に、記録材種類をＮａ＝高光沢紙、Ｎｂ＝中光沢紙、Ｎｃ＝普通紙とし、プリント開始タイミング（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５）からの通紙記録材を（Ｎｂ、Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃ、Ｎａ）の順とした。ここで、通紙記録材の長手サイズを（小、大、小、中、大）の順とした。

第１のモードにおけるリフレッシュ動作は、図１１（ａ）に基づき、（なし、なし、なし、あり、なし）となり、第１のモードにおけるリフレッシュ動作時間（実行時間）は（０秒、０秒、０秒、２０秒、０秒）となる。そして、第２のモードにおけるリフレッシュ動作は、所定量減算したリフレッシュ動作カウンタの値（図１１（ｂ））に基づき、（なし、あり、なし、あり、あり）となり、リフレッシュ動作時間（実行時間）は（０秒、４０秒、０秒、４０秒、４０秒）となる。

（フローチャート）
図１２は、本実施形態の画像形成ジョブとジョブ前後のリフレッシュ制御フローを示す。（ステップＳ１〜Ｓ９）による比較例２と同様のジョブ前リフレッシュ動作（第２のモード）に加えて、ジョブ後リフレッシュ動作（第１のモード）がある。即ち、前回の画像形成ジョブ終了後には、（ステップＳ１２〜Ｓ１４）のジョブ後リフレッシュ判定および制御を行う。

ジョブ後リフレッシュ動作判定閾値は、ジョブの記録材情報とは関係なく閾値Ｃ（固定値）としている。そして、ジョブ実行によって更新された通過記録材情報履歴１４５のリフレッシュ動作カウンタ値との比較を行うことで、ジョブ後リフレッシュ動作の要否判定を行う（ステップＳ１２）。

ジョブ後リフレッシュ動作が必要と判断した場合は、一律２０秒間（図１１（ａ））のジョブ後リフレッシュ動作を実行し（ステップＳ１３〜Ｓ１４）、リフレッシュ動作カウンタの値を所定量減算する。これは、一律２０秒間のリフレッシュ動作では定着部材表面状態が理想的に非コバ部とは一様にならないためで、本実施形態では、「カウンタ値Ｘ＝Ｘ−Ｃ／３」の減算量とした。

このように、閾値Ｃを超えた場合には前回の画像形成ジョブ後のリフレッシュ動作を実行した上で、次回ジョブ（今回の画像形成ジョブ）開始時には、記録材情報に基づき、不足分がある場合にはジョブ前リフレッシュ動作制御にて補う（ステップＣ３〜Ｃ７）。

本実施形態のようにジョブ前後のリフレッシュ動作を併用したシーケンスにすることで、図１０では、第１の実施形態と同一のプリント条件でありながら、ジョブ前リフレッシュ動作タイミング（Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５）時のリフレッシュ動作時間の短縮化が図れる。そして、第１の実施形態と同様の画質安定性と部材の長寿命化との両立を図りつつ、ジョブ前リフレッシュ動作時間の短縮が図れるため、よりユーザビリティ性の高い定着装置、画像形成装置の提供が可能となる。

（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

（変形例１）
上述した比較例２において、制御部は、前回ジョブに対し今回ジョブで記録材の長手サイズが大きくなる場合に限って、リフレッシュ動作の実行の有無を判断したが、この条件を外すことも可能である。即ち、前回ジョブに対し今回ジョブで記録材の長手サイズが大きくならない場合についても、リフレッシュ動作の実行の有無を判断するようにしても良い。

また、逆に、上述した実施形態において、制御部は、前回ジョブに対し今回ジョブで記録材の長手サイズが大きくなる場合に限って、第１のモードにおけるリフレッシュ動作の実行の有無を判断するという条件を課すことも可能である。

（変形例２）
上述した実施形態では、リフレッシュ動作の実行の有無を判断するための閾値が各画像形成ジョブにおける記録材の種類として記録材の光沢度に応じて変わるようにしたが、記録材の平滑度に応じて変わるようにしても良い。

（変形例３）
上述した実施形態において、普通紙や中光沢紙等の一般紙の画質維持に必要なだけの短い時間のリフレッシュシーケンスは第１のモードで実行しておき、厳しい記録材に対する不足時間の補填を第２のモードで実行しても良い。

また、実施形態による動作時間短縮効果がでるのは、頻繁に記録材種類やサイズが切り替わることが前提となっている。このため、ユーザーの使用方法に応じて、比較例２のリフレッシュ動作と実施形態のリフレッシュ動作を操作部１４１から選択できるようにしてもよい。叉は、記録材情報保管部１４４による過去の使用記録材履歴から、操作部１４１にてリフレッシュ制御パターンを自動選択することもできる。

（変形例４）
上述した実施形態では、リフレッシュ動作カウンタの出力に基づき第１のモードにおいてリフレッシュ動作の実行時間を第１の実行時間（２０秒）として決定し、Ｃ／３だけ減算したリフレッシュ動作カウンタの値に対応して第２のモードを実行した。本発明はこれに限られず、上述した第１のモードの実行後に以下のように第２のモードを実行することもできる。即ち、第１のモードにおけるリフレッシュ動作の実行が無い場合の第２のモードにおけるリフレッシュ動作の実行時間（図１１（ｂ））から第１の実行時間（２０秒）を減算した実行時間を第２の実行時間として決定することもできる。

（変形例５）
上述した実施形態において、第１のモードによるリフレッシュ動作を先に定めたが、第２のモードによるリフレッシュ動作を先に定めるようにしても良い。この場合、比較例２と同様に第２のモードによるリフレッシュ動作を先に定めることができる。例えば、記録材の光沢度に基づく動作判断閾値による判定によってリフレッシュ動作の実行時間を決定することができる。

（変形例６）
上述した実施形態では、回転体および加圧体としての加圧ローラが定着部材を加圧する場合を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、加圧体としてでなく対向体としての回転体が定着部材から加圧される場合にも同様に適用できる。

（変形例７）
上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する定着装置を例に説明したが、本発明は、これに限らず、画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置（この場合も定着装置と呼ぶ）にも同様に適用可能である。

５１・・定着ローラ、５２・・加圧ローラ、５５・・リフレッシュローラ、１４１・・制御部、Ｐ・・記録材

Claims (5)

1. 定着部材と加圧部材とで形成するニップ部にトナー像を担持した記録材を挟持搬送して画像定着する定着装置と、
   前記定着部材の外周面に接離可能に配置され、前記定着部材の表面を摺擦する摺擦部材と、
   操作部または入力装置により設定される記録材に関する情報を記憶する記録材情報記憶部と、
   前記定着装置を通過した記録材の情報を記憶する記録材履歴記憶部と、
   を備える画像形成装置であって、
   前回の画像形成ジョブの画像形成終了後の後回転中に、前記記録材履歴記憶部の情報に基づき前記摺擦部材が前記定着部材の表面を摺擦する摺擦動作を実行する第１のモードと、
   今回の画像形成ジョブの画像形成開始前の前回転中に、前記記録材履歴記憶部の情報および前記記録材情報記憶部による記録材情報に基づき前記摺擦動作を実行する第２のモードと、
   を実行可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１のモードは、前記記録材履歴記憶部の情報に基づく摺擦部材カウンタの出力と、第１の摺擦動作判断閾値とによる判定によって摺擦動作有無と摺擦動作時間を決定し、
   前記第２のモードは、前記記録材履歴記憶部の情報に基づく前記摺擦部材カウンタの出力と、前記記録材情報記憶部による前回ジョブと今回ジョブの記録材情報とに基づく第２の摺擦動作判断閾値とによる判定によって摺擦動作有無と摺擦動作時間を決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。
3. 今回の画像形成ジョブで搬送される記録材が、記録材の搬送方向と直交する幅方向の長さが所定長さよりも大きい場合に前記第２のモードを実行し、前記幅方向の長さが所定長さよりも小さい場合には前記第２のモードを実行しないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 今回の画像形成ジョブで搬送される記録材が、光沢度が所定値よりも大きい場合に、前記第２のモードを実行し、前記光沢度が所定値よりも小さい場合には、前記第２のモードを実行しないことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 定着部材と加圧部材とで形成するニップ部にトナー像を担持した記録材を挟持搬送して画像定着する定着装置と、
   前記定着部材の外周面に接離可能に配置され、前記定着部材の表面を摺擦する摺擦部材と、
   前記定着装置を通過した記録材の情報を記憶する記録材履歴記憶部と、
   を備える画像形成装置であって、
   前記記録材履歴記憶部に基づき画像形成終了後の後回転中に前記摺擦部材が前記定着部材の表面を摺擦する摺擦動作を実行した画像形成ジョブの次に、所定の光沢度を有し、記録材の搬送方向と直交する幅方向の長さが所定長さより大きいコート紙に画像を形成する画像形成ジョブが入力された場合には、前記記録材履歴記憶部の情報に基づき、画像形成ジョブの画像形成開始前の前回転中に前記摺擦動作を実行可能であることを特徴とする画像形成装置。