JP6840500B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、レーザービームプリンタ等の定着装置を有する画像形成装置に関するものである。

近年、電子写真技術を用いた画像形成装置に於いて、トナー像を形成する記録媒体としての記録材（以下、用紙または紙と記す）は材質や表面性、サイズなど多岐にわたり、そのため用紙が接触する部材に発生する問題も多く存在する。例えば、定型サイズＢ４の用紙を連続通紙すると、その搬送方向に対して並行な用紙のエッジ部により、定着部材の表層が他の部分よりも荒らされる。この後にＢ４サイズよりも通紙幅が広いサイズ、例えば定型サイズでＡ３の用紙を通紙すると、Ｂ４サイズ用紙のエッジ部に当る部分で、他の部分と光沢性の異なるスジ画像として顕在化する。

また、用紙に添加された填料による問題も発生する。例えば、用紙の白色度のコントロールや中性化のために入れられている炭酸カルシウムは硬く、特に重質炭酸カルシウムはその形状が不均一且つ異型であるために、定着部材の表層を粗し、離型性を低下させる。その状態の定着部材にトナーが付着すると、徐々にトナーが汚れとして定着部材表層に付着・蓄積し、且つ用紙の細かいくず（紙粉）と一緒になり、定着部材から容易に除去できなくなる。

その状態になると汚れの付着部とそうでない部分で表層の状態が異なり、光沢ムラとして画像に顕在化したり、程度がひどいものでは汚れの一部が画像上へ再付着し、画像汚れとして顕在化したりする問題が発生した。

これら問題に対して、特許文献１にあるような定着部材表層を研磨する研磨部材を用いて、定着部材表層をリフレッシュしたり、定着部材表層の汚れを除去したりする手段が提案されている。

特開２００８−２０７９０号公報

しかしながら、研磨部材は定着部材表層を研磨するため、研磨することによる研磨カスが発生する。この研磨カスは、研磨時間が短い場合は発生量も少ないため画像などへの影響も無いが、研磨時間が長くなると研磨カスも増えてしまい、研磨後の画像形成に於いて、定着部材から画像に転移し画像汚れとなる場合がある。

さらには、発生した研磨カスは定着部材の表層から定着部材に当接する他の部材表層に転移し、残留する。そのため、定着部材表層の研磨カスが画像へ全て付着した後も、定着部材に当接する部材から研磨カスが転移されるためにそれらが除去されるまで、画像汚れが発生し続ける事象が生じる。

本発明は上記先行技術の更なる改善に係り、その目的とするところは、研磨カスによる画像汚れを発生させることなく画像形成を行うことができる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、記録材にトナー像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により記録材に形成されたトナー像を定着する一対の回転体を備えた定着部と、前記回転体に対して当接離間可能であり、前記回転体の表面を摺擦する摺擦回転体と、前記摺擦回転体のリフレッシュの実行を操作者により指示するための指示部と、前記指示部で前記リフレッシュの実行が入力されると、前記摺擦回転体を前記回転体に当接させて前記回転体を所定期間回転させる摺擦処理を行った後に、前記摺擦回転体を前記回転体から離間させ、引き続き、前記画像形成部により所定のトナー像が形成された所定幅サイズの記録材を前記定着部へ導入する清掃処理を実行する実行部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、研磨カスによる画像汚れを発生させることなく画像形成を行うことができる。

実施例１の画像形成装置におけるマニュアルモードとしてのリフレッシュ動作のフローチャート 当該リフレッシュ動作の実行のためのユーザーインターフェース画面の例を示す図 実施例１における画像形成装置の構成概略図 当該画像形成装置における定着装置の構成概略図 制御系統のブロック図 リフレッシュローラの構成概略図 実施例２における定着装置の要部の構成概略図 実施例２の画像形成装置におけるマニュアルモードとしてのリフレッシュ動作のフローチャート 当該リフレッシュ動作の実行のためのユーザーインターフェース画面の例を示す図（その１） 同上図（その２）

以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施例は本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例の構成のみに限定されるものではない。

《実施例１》
＜画像形成装置＞
図３は実施例における画像形成装置１の構成略図である。この画像形成装置１は電子写真プロセスを用いたタンデム方式−中間転写方式の４色フルカラーのレーザープリンタである。即ち、画像形成装置１はパーソナルコンピュータやイメージリーダ等の外部ホスト装置２００から制御回路（制御部：以下、ＣＰＵと記す）１００に入力される電気的画像信号に基づいて記録材Ｐにトナー画像形成を行う。記録材はトナー像（トナー画像）を形成し得る記録媒体である。以下、用紙または紙と記す。

ＣＰＵ１００は外部ホスト装置２００や操作部Ｓとの間で各種の電気的情報の授受を行うと共に、画像形成装置１の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。ＣＰＵ１００は入力された情報を記憶し、記憶した情報により、画像形成条件を決定し画像形成時に所定の条件で画像形成を行う。

操作部Ｓはユーザー（操作者）が表示部（液晶ディスプレイ）ＳＡと操作キー部ＳＢを用いて、画像形成開始指令を出すだけでなく、画像の画質設定や給紙カセット１２にセットする用紙Ｐの情報入力を行うことができる。操作部Ｓの表示部ＳＡは画像形成装置１の状態やエラー、ジャムなどの情報など各種メッセージを表示することができる。

画像形成装置１において、用紙Ｐにトナー画像を形成する画像形成部２は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成するための４つの画像形成ステーション３Ｙ・３Ｍ・３Ｃ・３Ｋを有する。各画像形成ステーションは、それぞれ、像担持体としての感光ドラム（以下、ドラムと記す）４と、ドラム４に作用するプロセス手段としての帯電部材５、レーザースキャナ６、現像器７、一次転写部材８、クリーナ９を備えている。

更に、画像形成部２は、各ドラム４から一次転写部材８により所定に重畳して転写したＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の合成カラートナー像を担持しつつ搬送する中間転写ベルト１０と、このベルト１０から用紙Ｐへトナー像を転写する二次転写部材１１を有する。以上の画像形成部２の画像形成プロセスや動作は周知であるから詳細な説明は割愛する。

給紙カセット１２に収容されている用紙Ｐは給紙ローラ１３によって１枚ずつ繰り出される。そして、搬送パス１４を通り、レジストローラ１５、転写前ガイド１６を通過してベルト１０と二次転写部材１１との当接部である二次転写ニップ部に所定のタイミングで導入される。これによりベルト１０から用紙Ｐへ合成カラートナー像が転写される。二次転写ニップ部を通った用紙Ｐは定着部を構成する定着装置Ｆに送られてトナー像の熱圧定着を受ける。定着装置Ｆを通った用紙Ｐは、片面印刷モードの場合は、搬送パス１７を通り、排出トレイ１８に排出される。

両面印刷モードの場合は、定着装置Ｆを通った片面印刷済みの用紙Ｐがフラッパー１９により反転パス２０に導かれ、反転ローラ２１により反転（スイッチバック）されて両面パス２２へと導かれる。そして、再び搬送パス１４を通り二次転写ニップ部に導入されて２面目に対するトナー像の転写がなされる。以後は、片面印刷モードの場合と同様に、定着装置Ｆ、搬送パス１７の経路を通って両面印刷物として排出トレイ１８に排出される。

＜定着装置＞
図４は本実施例における定着装置Ｆの拡大横断面模式図である。図５は主として定着装置Ｆの制御系統のブロック図である。この定着装置Ｆは熱ローラ対方式、外部加熱方式である。定着装置Ｆは、トナー像Ｔを担持して導入された用紙Ｐを定着ニップ部Ｎにて挟持搬送してトナー像Ｔを熱圧定着する一対の回転体としての定着ローラ（加熱回転体、加熱部材）４０及び加圧ローラ（加圧回転体、加圧部材）４１とのローラ対を有する。

また、定着装置Ｆは、定着ローラ４０を外部から加熱するための外部加熱ベルトユニット（外部加熱装置）８０を有する。また、定着ローラ４０の外面を清掃する定着ローラクリーニング機構（クリーニング装置）６０を有する。また、定着ローラ４０を摺擦することにより定着ローラ４０の表面性を実質回復させるリフレッシュローラ（第１の摺擦回転体、第１の研磨部材）５０を有する。

（１）定着ローラと加圧ローラ
本実施例における定着ローラ４０は、アルミニウム製円筒の芯金４０ｂの外周面に厚さ３ｍｍの弾性層４０ｃを配置した、直径８０ｍｍの中空ローラである。弾性層４０ｃはＨＴＶ（高温加硫型）シリコンゴム層であり、その外周面に、画像面に接触させる離型層４０ｄたる四フッ化エチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体（以下、ＰＦＡ）を主材料としたチューブで被覆されている。

加圧ローラ４１は、アルミニウム製円筒の芯金４１ｂの外周面に厚さ１ｍｍの弾性層４１ｃを配置した直径６０ｍｍの中空ローラである。弾性層４１ｃは定着ローラ４０と同様に、ＨＴＶシリコンゴム層であり、その表層は離型層４１ｄたるＰＦＡチューブで被覆されている。加圧ローラ４１の外径形状は、用紙Ｐのしわを防止するために長手の中央部の外径より端部の外径が４０μｍ大きい逆クラウンの形状にしている。

定着ローラ４０は両端部がそれぞれ定着装置のフレーム３０の対向側板間にボールベアリング（不図示）を介して回転可能に支持されて定置配設されている。定着ローラ４０の内部の回転中心部には、定着ローラ４０を内側から加熱するための定格電力１２００Ｗのハロゲンヒータ４０ａが非回転に配置されている。

加圧ローラ４１は定着ローラ４０に対して実質平行に配置されて、両端部がそれぞれフレーム３０の対向側板間にボールベアリング（不図示）を介して回転可能に支持されて配設されている。加圧ローラ４１の内部の回転中心部には、加圧ローラ４１を内側から加熱するための定格電力４００Ｗのハロゲンヒータ４１ａが非回転に配置されている。

加圧ローラ４１の両端部のボールベアリングはフレーム３０の対向側板に対してそれぞれ定着ローラ４０に向かう方向にスライド移動する自由度をもって配設されており、かつ、付勢部材（不図示）により定着ローラ４０の方向に移動付勢されている。これにより、加圧ローラ４１が定着ローラ４０に対して弾性層４０ｃ・４１ｃの弾性に抗して所定の押圧力で圧接して、両ローラ４０・４１間に用紙Ｐの搬送方向ａに関して所定幅の定着ニップ部（加熱ニップ部）Ｎが形成されている。本実施例においては加圧ローラ４１を定着ローラ４０に対して総圧力約７８４Ｎ（約８０ｋｇ）で圧接させている。

定着ローラ４０と加圧ローラ４１は、それぞれの一方の軸端に固定された歯車（不図示）が歯車機構（不図示）によって相互に連結されており、ＣＰＵ１００で制御される駆動部（モータ）１０２から駆動力の伝達を受ける。これにより、定着ローラ４０及び加圧ローラ４１が用紙Ｐをニップ部Ｎにて挟持搬送する方向にそれぞれ矢印Ｒ４０とＲ４１の方向に所定の周速度で回転駆動される。

また、定着ローラ４０と加圧ローラ４１のハロゲンヒータ４０ａと４１ａはそれぞれ電源部１０３・１０４から電力供給を受けて発熱する。この発熱により定着ローラ４０と加圧ローラ４１がそれぞれ内部から加熱されて表面温度が上昇する。

定着ローラ４０と加圧ローラ４１にはそれぞれのローラの表面温度を検出するサーミスタ（温度検知素子）４２aと４２ｂが配設されている。そして、各サーミスタ４２a・４２ｂで検出される温度情報がＣＰＵ１００に入力する。ＣＰＵ１００は入力する温度情報に基づいて定着ローラ４０と加圧ローラ４１の表面温度がそれぞれ所定の温度に収束して温調されるように電源部１０３・１０４からハロゲンヒータ４０ａ・４１ａに対する供給電力を調整する。

（２）外部加熱ベルトユニット
外部加熱ベルトユニット（以下、ベルトユニットと記す）８０は用紙Ｐが定着ニップ部Ｎより奪う熱に対して、定着ローラ４０の内部のヒータ４０ａと加圧ローラ４１の内部のヒータ４１ａで熱供給が足りない分の熱量を補うためのものである。ベルトユニット８０は定着ローラ４０の表面温度を所定の温度以上に維持する機能を持つ。ベルトユニット８０の外部加熱ベルト８０ｅは定着ローラ４０と幅広のニップを形成して熱の移動量を多くするために設けられている。

本実施例におけるベルトユニット８０は、それぞれ内部に定格電力１５００Ｗのハロゲンヒータ８０ｃ・８０ｄが配設された第１及び第２の支持ローラ８０ａ・８０ｂを有する。また、このローラ間に懸架された無端状の外部加熱ベルト（以下、ベルトと記す）８０ｅを有する。第１及び第２の支持ローラ８０ａ・８０ｂは両端部がユニットフレーム（不図示）にボールベアリングを介して回転可能に支持されており、加熱ベルト８０ｅを回転可能に支持している。

ベルトユニット８０はＣＰＵ１００で制御される着脱機構Ｍ８０により定着ローラ４０に対して押圧された着位置と定着ローラ４０から離された脱位置とに移動可能である。そして、ＣＰＵ１００により着脱機構Ｍ８０を制御することにより任意に着脱することができる。着脱機構Ｍ８０の具体的な構成は図には省略したけれども、電磁ソレノイド−プランジャ機構、カム機構、レバー機構、ラック−ピニオン機構など適宜のシフト機構等で構成し得る。

ベルトユニット８０は定着ローラ４０に着した状態で押圧されることでベルト８０ｅが第１及び第２の支持ローラ８０ａ・８０ｂ間において定着ローラ４０の外面に対してローラ曲率に倣って腹当てに幅広に当接して密着する。そして、ベルト８０ｅと第１及び第２の支持ローラ８０ａ・８０ｂが定着ローラ４０の回転に伴い従動して回転する。

第１及び第２の支持ローラ８０ａ・８０ｂはそれぞれハロゲンヒータ８０ｃ・８０ｄに対して電源部１０５・１０６から電力供給がなされることで内部加熱される。そして、ベルトユニット８０が定着ローラ４０に着した状態時においてその熱が第１及び第２の支持ローラ８０ａ・８０ｂを介して、加熱ベルト８０ｅ、定着ローラ４０の表面の順に伝わり、定着ローラ表面温度の低下が防止される。

ベルト８０ｅの温度は、第１の支持ローラ８０ａのベルト懸回部においてベルト表面に当接させて配設したサーミスタ８１ａと、第２の支持ローラ８０ｂのベルト懸回部においてベルト表面に当接させて配設したサーミスタ８１ｂによって検出される。各サーミスタ８１ａと８１ｂで検出される温度情報がＣＰＵ１００に入力する。ＣＰＵ１００は入力する検出温度情報に基づいてベルト８０ｅの表面温度が所定の目標温度に収束して温調されるように電源部１０５・１０６からハロゲンヒータ８０ｃ・８０ｄへの供給電力を調整する。

ベルトユニット８０が定着ローラ４０に着状態となり、ベルト８０ｅが定着ローラ４０からの駆動で回転を開始すると、ＣＰＵ１００はハロゲンヒータ８０ｃ・８０ｄを次のように制御する。即ち、ＣＰＵ１００はベルト８０ｅと定着ローラ４０が形成するニップ部の回転方向上流に位置するサーミスタ８１ａのみの出力値に応じて、ハロゲンヒータ８０ｃと８０ｄをＯＮ／ＯＦＦ制御する。ただし、ＣＰＵ１００はサーミスタ８１ｂの出力も常にモニタし続けている。

ベルト８０ｅの目標温度は定着ローラ４０の目標温度よりも所定に高く設定してある。そのため、定着ローラ４０の表面温度がニップ部Ｎにおける用紙Ｐとの接触により降下することに対してレスポンス（熱の応答精度）良くベルト８０ｅから定着ローラ４０に熱が供給される。

（３）定着ローラクリーニング機構
定着ローラクリーニング機構（以下、クリーニング機構と記す）６０は回収ローラ（クリーニングローラ）６２を有する。回収ローラ６２は、ニップ部Ｎに導入された用紙Ｐからトナーが剥がされて定着ローラ４０の表面にオフセットした場合、そのオフセットトナーを回収する回収回転体である。

本実施例において、この回収ローラ６２は外径φ２０ｍｍのアルミの中空ローラであり、表層にはテトラヘデラルアモルファスカーボンがコートされている。これは定着ローラ４０の表層のＰＦＡチューブとの離型性と回収ローラ６２からトナーを清掃除去しやすさを考慮したものである。定着ローラ４０上からトナーを回収するにあたっては定着ローラ４０の表層のＰＦＡチューブよりも低離型性をもち、且つ後述するクリーニングウェブ６１で清掃除去されやすくするためのものである。

回収ローラ６２は、ニップ部Ｎよりも定着ローラ４０の回転方向下流側であってベルトユニット８０の着位置よりも定着ローラ４０の回転方向上流側において、定着ローラ４０に実質平行に定着ローラ４０に当接して配置されている。回収ローラ６２の両端部がそれぞれフレーム３０の対向側板間にボールベアリング（不図示）を介して回転可能に支持されて配設されている。

回収ローラ６２の両端部のボールベアリングはフレーム３０の対向側板にそれぞれ定着ローラ４０に向かう方向にスライド移動する自由度をもって配設されている。これにより、本実施例においては、回収ローラ６２は後述するクリーニングウェブ６１が脱の状態では自重による約１０Ｎの押圧力をもって定着ローラ４０に当接している。

回収ローラ６２は定着ローラ４０の回転に従動して回転して定着ローラ表面のオフセットトナー（トナーの他にも紙粉などの定着ローラの表面付着物も含む）が回収ローラ６２の表面に付着（転移）して回収される。回収ローラ６２は画像形成装置の画像形成時以外にも定着ローラ４０の表面付着物を回収する目的で定着ローラ４０に常時当接されている。

回収ローラ６２の表面に付着して回収されたトナーはクリーニングウェブ（クリーニングシート：以下、ウェブと記す）６１が清掃する。ウェブ６１はロール巻きにされた長尺有端の不織布であり、繰り出し軸６４に装填されて支持されている。そして、ウェブ６１の先端部側をウェブローラ６３に掛け回してから巻き取り軸６５に係止させてある。

ウェブローラ６３はウェブ６１を介して回収ローラ４１に当接する弾性ローラである。このウェブローラ６３はＣＰＵ１００で制御される着脱機構Ｍ６３によりウェブ６１を介して回収ローラ４１に対して押圧された着位置と回収ローラ４１から離された脱位置とに移動可能である。ウェブローラ６３はＣＰＵ１００により着脱機構Ｍ６３を制御することにより任意に着脱することができる。着脱機構Ｍ６３の具体的な構成は図には省略したけれども、電磁ソレノイド−プランジャ機構、カム機構、レバー機構、ラック−ピニオン機構など適宜のシフト機構等で構成し得る。

本実施例においては、ウェブローラ６３は着状態でウェブ６１を介して回収ローラ４１に対して４０Ｎの押圧力で当接する。従って、回収ローラ４１はウェブローラ６３の着状態ではこの押圧力４０Ｎと前記の自重による押圧力１０Ｎとの合計５０Ｎの押圧力をもって定着ローラ４０に対して押圧される。

巻き取り軸６５の一端側にはウェブ６１を巻き取るための駆動部１０７が設置されている。ＣＰＵ１００により駆動部１０７が駆動されることにより巻き取り軸６５がウェブ巻き取り方向に回転駆動される。これにより、ウェブ繰り出し軸６４側のロール巻きのウェブ６１がウェブローラ６３を経由して巻き取り軸６５側に少しずつ矢印ｂの方向に移動して巻き取られていく。

即ち、ＣＰＵ１００は駆動部１０７により巻き取り軸６５を所定の制御タイミングで所定の回転角だけ間欠的に回転駆動してウェブ６１を繰り出し軸６４側から巻き取り軸６５側に所定量ずつ間欠的に徐々に巻き取る。ウェブローラ６３はウェブ６１の巻き取り移動と一緒に回転する。

回収ローラ６２に対してウェブローラ６３をウェブ６１を介して当接させた状態で、定着ローラ４０を回転駆動させることによって、回収ローラ６２が回転して定着ローラ４０のクリーニングがなされる。そして、ウェブ６１により回収ローラ６２上にある定着ローラ４０から回収したトナーを清掃する。ウェブ６１のウェブローラ６３に接する面は上記のウェブ巻き取り移動により少しずつ更新されてトナー付着のない新しい表面が供給される。

（４）リフレッシュローラ
リフレッシュローラ５０は定着ローラ４０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粗し用ローラであり、定着ローラ４０の表層に摺擦処理を行い定着ローラ４０の表面性を実質回復させるものである。ＣＰＵ１００は、このリフレッシュローラ５０による定着ローラ４０の表層のリフレッシュ動作（表面性回復動作）を実行可能である。

リフレッシュローラ５０はクリーニング機構６０の回収ローラ６２とベルトユニット８０の着位置との間に配設されている。リフレッシュローラ５０はＣＰＵ１００で制御される着脱機構Ｍ５０により定着ローラ４０に対して押圧された着位置と定着ローラ４０から離された脱位置とに移動可能である。リフレッシュローラ５０はＣＰＵ１００により着脱機構Ｍ５０を制御することにより任意に着脱することができる。着脱機構Ｍ５０の具体的な構成は図には省略したけれども、電磁ソレノイド−プランジャ機構、カム機構、レバー機構、ラック−ピニオン機構など適宜のシフト機構等で構成し得る。

リフレッシュローラ５０による定着ローラ４０のリフレッシュ動作は、回転駆動されている定着ローラ４０に対してリフレッシュローラ５０を当接させる。且つリフレッシュローラ５０を定着ローラ４０と周速差をもって回転駆動して定着ローラ４０を摺擦することにより実行される。

リフレッシュローラ５０の回転駆動はＣＰＵ１００で制御される駆動機構１０８によりなされる。本実施例においては、リフレッシュローラ５０を定着ローラ４０との接触部において定着ローラ４０の回転方向と逆方向に所定の周速で回転させて定着ローラ４０と周速差をもたせている。順方向に所定の周速で回転させて定着ローラ４０と周速差をもたせることもできる。

上記のリフレッシュ動作は、通常は、オートモード（自動モード｝としてＣＰＵ１００により予め設定されたタイミングにて自動的に実行される。この自動実行のタイミングはメモリ１０１に記憶されている装置の使用履歴（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用紙の累積枚数（カウンタのカウント値）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。

また、上記のリフレッシュ動作は、マニュアルモード（手動モード）としてユーザー（操作者）が操作部Ｓからリフレッシュ動作の指示を出した場合にも実行される。即ち、ユーザーが操作部Ｓにより上記のリフレッシュ動作の実行を適時に指示することが可能である。

ＣＰＵ１００はその指示に基づいて着脱機構Ｍ５０を動作させてリフレッシュローラ５０を脱位置から定着ローラ４０へ接触させる着位置に移動させる。且つ、駆動機構１０８を駆動させてリフレッシュローラ５０を定着ローラ４０の回転方向とは逆の方向に所定の周速度で回転させる。これにより定着ローラ４０のリフレッシュ動作が所定時間について実行される。このマニュアルモードとしてのリフレッシュ動作については次の（５）項において詳述する。

図６はリフレッシュローラ５０の拡大横断面模式図と表層付近の部分的な拡大模式図である。リフレッシュローラ５０は、外径１２ｍｍのＳＵＳ３０４（ステンレススチール）の芯金（基材）５３上に、接着層（中間層）５４を介して、研磨材としての砥粒を密に接着して形成した研磨層（表層）５５を設けたものである。

リフレッシュローラ５０の表層の摺擦層を構成する研磨材５５としては、酸化アルミニウム、水酸化酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化セリウム、酸化チタン、ジルコニア、リチウムシリケートが挙げられる。また、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化鉄、酸化クロム、酸化アンチモン、ダイヤモンド等が挙げられる。また、これらの混合物の何れかの砥粒を接着層５４で接着処理したもの等が挙げられる。

本実施例では、研磨材５５として、アルミナ（酸化アルミニウム）系（「アランダム」又は「モランダム」とも称される）のものを用いた。アルミナ系は最も幅広く用いられる砥粒で、加圧ローラ４１に比べて十分硬度が高く、鋭角形状のため切削性に優れており、本実施例における研磨材５５として好適である。また、粒径は５μｍ以上２０μｍ以下の粒子構成される、５μｍ以上２０μｍ以下の厚さを有する層である。この構成がリフレッシュ効果と、定着ローラ表面性の両立ができる範囲であった。

（５）リフレッシュ動作
前述の通り、リフレッシュ動作にはオートモードとマニュアルモードとがある。オートモードは用紙が所定の枚数を定着装置Ｆを通過した場合に自動で行われる動作である。マニュアルモードはユーザーの指示により実行される動作である。オートモードは、用紙のエッジ部により粗らされた定着ローラ４０の表層を修復することを主目的としたリフレッシュ動作である。マニュアルモードは、定着ローラ４０に付着した汚れが出力された画像に汚れなどが付着した場合に、定着ローラ４０の汚れを適時に清掃除去することを主目的としたリフレッシュ動作である。

オートモードのリフレッシュ動作は用紙が定着装置を通過した枚数に応じて、自動でリフレッシュ動作が行われ、短時間のリフレッシュ動作で定着ローラ４０の表層が回復するため、本実施例では最短で５秒、最長で３０秒程度の動作時間の設定である。

マニュアルモードのリフレッシュ動作は、ユーザーが画像への汚れ付着を確認した際に、またはメンテナンス時などに定着ローラ表層に汚れが付着していることを確認した際に実行される動作である。定着ローラ４０の表層４０ｂに付着した汚れは固着しているため、除去するためには長時間のリフレッシュ動作が必要なる。本実施例では２分の動作時間の設定としている。

図１は本実施例におけるマニュアルモードとしてのリフレッシュ動作、即ち、ユーザーの指示によるリフレッシュ動作のフローチャートである。図２は操作部（指示部）Ｓの表示部ＳＡに表示される、当該リフレッシュ動作の実行のためのユーザーインターフェース画面である。

ユーザーは画像への汚れ付着、または定着ローラ４０の表層に汚れが付着していることを確認したら、操作部Ｓの操作により定着装置Ｆのリフレッシュを選択して指示する（Ｓ１００）。この選択指示によりＣＰＵ１００は操作部Ｓの表示部ＳＡに図２の（ａ）のリフレッシュ実行画面を表示する（Ｓ１０１）。この画面はマニュアルモードとしてのリフレッシュ動作を実行させるためのユーザーインターフェース（ＵＩ）画面（操作画面）である。

ＣＰＵ（実行部）１００はこの画面表示の際に、給紙カセット（給紙部）１２に所定幅サイズの用紙Ｓがセットされているか否かを検知手段（不図示）により確認する（Ｓ１０２）。その所定幅サイズの用紙Ｓは装置に使用可能な最大幅サイズの用紙が望ましい。本実施例では最大幅サイズ用紙はＡ３サイズ用紙（縦送り）としている。所定幅サイズの用紙Ｓとして最大幅サイズ用紙が望ましい理由は後述する。

所定幅サイズの用紙がセットされていなければ、ＣＰＵ１００は図２の（ａ）の画面の「実行（開始）」ボタン９１を押せない様にロックし、且つ給紙カセット１２に所定幅サイズ用紙のセットを促すようメッセージ９３を表示する（Ｓ１０３）。即ち、ＣＰＵ１００は定着部を清掃するための用紙が載置されるまで指示部を無効化する、もしくは用紙が載置されるまで前指示部での実行指示を無効とする。

ＣＰＵ１００は、ステップＳ１０２において、給紙カセット１２に所定幅サイズ用紙のセットが確認できた場合は、図２の（ａ）の「実行」ボタン９１を押すことを可能にし（Ｓ１０４）、「実行」ボタン９１が押されるまで待機する（Ｓ１０５）。「実行」ボタン９１が押されたら、ＣＰＵ１００は定着ローラ４０のリフレッシュ動作の実行に入る。

このリフレッシュ動作において、ＣＰＵ１００は駆動部１０２により定着ローラ４０と加圧ローラ４１を所定の回転速度で回転駆動させている。また電源部１０３・１０４からハロゲンヒータ４０ａ・４１ａに通電して定着ローラ４０と加圧ローラ４１をそれぞれ所定の温度に加熱して温調している。また、ＣＰＵ１００は着脱機構Ｍ８０を制御してベルトユニット８０を脱位置に移動させて定着ローラ４０から離間させている。また、ＣＰＵ１００は着脱機構Ｍ６３を制御してウェブローラ６３を、ウェブ６１を介して回収ローラ４１に対して押圧された着位置に移動させている。

この状態において、ＣＰＵ１００は着脱機構Ｍ５０を制御してリフレッシュローラ５０を脱位置から着位置に移動させて定着ローラ４０に当接させる。また、ＣＰＵ１００は駆動部１０８を駆動させてリフレッシュローラ５０を定着ローラ４０と周速差をもって回転駆動する（Ｓ１０６）。

これにより、リフレッシュローラ５０による定着ローラ４０の表層のリフレッシュ動作（摺擦処理）が実行される。ＣＰＵ１００はこのリフレッシュ動作の開始と同時に、図２の（ｂ）のＵＩ画面のように、実行ボタン９１を暗転させ、且つリフレッシュ実行中であることを示すメッセージ９４を表示する（Ｓ１０７）。また、ＣＰＵ１００は自身のタイマー機構部を利用しリフレッシュローラ５０が当接されている時間を計測する。

その計測時間が所定時間、本実施例では２分が経過したら（Ｓ１０８）、ＣＰＵ１００は着脱機構Ｍ５０を制御してリフレッシュローラ５０を着位置から脱位置に移動させて定着ローラ４０から離間させる。また、ＣＰＵ１００は駆動部１０８の駆動を停止させてリフレッシュローラ５０の回転を停止させる（Ｓ１０９）。これにより、リフレッシュローラ５０による定着ローラ４０の摺擦処理が終了する。その後もＣＰＵ１００は定着ローラ４０と加圧ローラ４１の回転駆動と加熱して温調は実行する。

上記のリフレッシュ動作中に定着ローラ４０の表面上に固着した汚れは、リフレッシュローラ５０により定着ローラ４０の表面上から削り取られる。そして、その研磨カスの一部は回収ローラ４１に回収されてウェブ６１により清掃除去される。しかし、この段階ではまだ研磨カスの一部が定着ローラ４０の表面上に滞在する。

そこで、ＣＰＵ１００は、リフレッシュローラ５０による定着ローラ４０の摺擦処理を実行した後の連続動作（一連動作）として画像形成部２の給紙カセット（給紙部）１２からニップ部Ｎに用紙Ｐを送る用紙給送動作（記録材給送動作）を実行する。

リフレッシュローラ５０による定着ローラ４０の摺擦処理の後に定着ローラ４０に残る研磨カスおよび加圧ローラ４１の表面に転移した研磨カスは研磨直後であればニップ部Ｎに送られて挟持搬送される用紙Ｐに吸着して除去される。即ち、ここでニップ部Ｎに送られる用紙Ｐは清掃用の用紙として機能する。これにより、その後の画像形成時に研磨カスによる画像汚れを発生させないことを実現したものである。

リフレッシュローラ５０による定着ローラ４０の摺擦処理は装置に使用可能な最大幅サイズ用紙の通過幅に対応する幅領域についてなされ、研磨カスはこの幅領域に残り得る。そこで、上記の清掃用としてニップ部Ｎに送る用紙は当該幅領域をカバーするために装置に使用可能な最大幅サイズ用紙であることが望ましい。また、上記の研磨カスのより効果的な除去のために上記の用紙給送動作においてニップ部Ｎに所定枚数の用紙を連続で送ることが好ましい。

また、上記の用紙給送動作において清掃用としてニップ部Ｎに送る用紙は白紙でもクリーニング効果はあるが、より汚れを用紙に吸着させるためには当該用紙にはクリーニング用画像（ベタ画像等の所定パターンのトナー像）を形成した方が良い。それはトナーがニップ部Ｎで汚れ（研磨カス）に対して吸着材の役割を担い、定着ローラ４０上に滞在する汚れをより効果的に用紙側に吸着させるためである。

本実施例においては、上記の用紙給送動作において、ＣＰＵ１００は画像形成部２を画像形成動させて上記の清掃用としてのＡ３サイズ用紙Ｐに対してリフレッシュ後のクリーニング用画像の画像形成を行う（Ｓ１１０）。そのクリーニング用画像の形成は用紙Ｐの定着ローラ４０と接触する側の面になされる。即ち、片面印刷モードにて画像形成が実行される。そして、当該用紙を７枚連続で送るように設定している。ＣＰＵ１００はこのＡ３サイズ７枚分の画像形成を実行して当該用紙をニップ部Ｎに連続で送ったら（Ｓ１１１）、マニュアルモードとしてのリフレッシュ動作を終了する（Ｓ１１２）。

本実施例では、定着ローラ４０を研磨清掃した後に発生する研磨カスを研磨清掃後に画像形成された用紙を定着装置Ｆへ送ることで用紙に吸着除去させることで、その後の画像形成時に研磨カスによる画像汚れを発生させないことを実現した。

本実施例では、画像形成枚数をＡ３サイズ用紙で７枚としたが、汚れ除去能力によって画像形成枚数を増減させてよい。図２の表示画面において「キャンセル」ボタン９２が押されると、ＣＰＵ１００は定着装置Ｆのリフレッシュの選択を解消する、あるいは実行中のリフレッシュ動作を中止する。

上記の実施例１の画像形成装置の構成をまとめると次のとおりである。用紙Ｐにトナー像を形成する画像形成部２と、画像形成部２により用紙Ｐに形成されたトナー像を定着する一対の回転体４０・４１を備えた定着部Ｆと、前記回転体の表面を摺擦するリフレッシュローラ５０を有する。また、リフレッシュローラ５０による摺擦処理の実行を操作者により指示するための指示部Ｓを有する。また、指示部Ｓでの指示に基づいて、前記摺擦処理を実行させるとともに、引き続き、画像形成部２により用紙Ｐに所定のトナー像を形成しこれを定着部Ｆへ導入させる清掃処理を実行させる実行部１００を有する。

《実施例２》
本実施例２は実施例１の定着装置Ｆに、更に、図７のように、加圧ローラ４１の表層についても摺擦処理を行いその表面性を実質回復させる摺擦回転体（第２の摺擦回転体、第２の研磨部材）としてのリフレッシュローラ７０を具備させている。これ以外の定着装置構成は実施例１の定着装置Ｆと同じであるから再度の説明は省略する。また、画像形成装置の構成も実施例１の画像形成装置と同じである。また、リフレッシュローラ７０の構成も実施例１におけるリフレッシュローラ５０（図６）と同じである。

リフレッシュローラ７０はＣＰＵ１００で制御される着脱機構Ｍ７０（図５）により加圧ローラ４１に対して押圧された着位置と加圧ローラ４１から離された脱位置とに移動可能である。リフレッシュローラ７０はＣＰＵ１００により着脱機構Ｍ７０を制御することにより任意に着脱することができる。着脱機構Ｍ７０の具体的な構成は図には省略したけれども、電磁ソレノイド−プランジャ機構、カム機構、レバー機構、ラック−ピニオン機構など適宜のシフト機構等で構成し得る。

リフレッシュローラ７０による加圧ローラ４１のリフレッシュ動作は、リフレッシュローラ５０による定着ローラ４０のリフレッシュ動作の場合と同様である。即ち、回転駆動されている加圧ローラ４１に対してリフレッシュローラ７０を当接させ、且つリフレッシュローラ７０を加圧ローラ４１と周速差をもって回転駆動して加圧ローラ４１を摺擦することにより実行される。リフレッシュローラ７０の回転駆動はＣＰＵ１００で制御される駆動機構１０８（図５）によりなされる。

図８は本実施例２におけるマニュアルモードとしてのリフレッシュ動作、即ち、ユーザーの指示によるリフレッシュ動作のフローチャートである。図９は操作部Ｓに表示部ＳＡに表示される、当該リフレッシュ動作の実行のためのＵＩ画面である。

本実施例２においては、ユーザーは操作部Ｓによりリフレッシュ動作のマニュアルモードとして、第１のモードと、第２のモードと、第３のモードの中の１つのモードを選択してその実行を指示することが可能である。

第１のモードは実施例１と同様に定着ローラ４０についてリフレッシュローラ５０によるリフレッシュ動作を実行するためのモードである。第２のモードは加圧ローラ４１についてリフレッシュローラ７０によるリフレッシュ動作を実行するためのモードである。第３のモードは定着ローラ４０と加圧ローラ４１の両方についてリフレッシュローラ５０と同７０によるリフレッシュ動作を実行するためのモードである。

ユーザーは画像への汚れ付着、または定着ローラ４０や加圧ローラ４１の表層に汚れが付着していることを確認したら、操作部Ｓの操作により定着装置Ｆのリフレッシュを選択する（Ｓ２００）。この選択に基づいてＣＰＵ１００は操作部Ｓの表示部ＳＡに図９−１の（ａ）のＵＩ画面、即ちリフレッシュする箇所を選択するリフレッシュ種類選択画面を表示する（Ｓ２０１）。

当該画面において、９５は定着ローラ４０（第１の回転体、一方の回転体）のリフレッシュを選択するボタン（第１のモード選択ボタン）である。９６は加圧ローラ４１（第２の回転体、他方の回転体）のリフレッシュを選択するボタン（第２のモード選択ボタン）である。９７は定着ローラ４０と加圧ローラ４１の両方のリフレッシュを選択するボタン（第３のモード選択ボタン）である。

ＣＰＵ１００はこの画面表示の際に、実施例１の場合と同様に、給紙カセット（給紙部）１２に所定幅サイズ（本実施例においてもＡ３サイズ用紙）の用紙Ｓがセットされているか否かを検知手段により確認する（Ｓ２０２）。セットされていなければ当該用紙のセットを促すメッセージ９３を表示し、当該用紙がセットされているかを監視し（Ｓ２０２）、当該用紙がセットされるまでは選択ボタン９５〜９７の選択を禁止する（Ｓ２０３）。

当該用紙がセットされていることが確認できたらＣＰＵ１００は選択ボタン９５〜９７の選択を可能にする。ユーザーはその選択ボタン９５〜９７によりリフレッシュする箇所を選択ことができる（Ｓ２０４）。

ＣＰＵ１００は選択されたリフレッシュ箇所に応じて操作部Ｓの表示部ＳＡに図９−１の（ｂ）、又は図９−２の（ａ）または（ｂ）の画面表示をする。図９−１の（ｂ）は選択ボタン９５が押されたときの定着ローラ４０のリフレッシュＵＩ表示である（Ｓ２０５）。図９−２の（ａ）は選択ボタン９６が押されたときの加圧ローラ４１のリフレッシュＵＩ表示である（Ｓ２１４）。図９−２の（ｂ）は選択ボタン９７が押されたときの定着ローラ４０および加圧ローラ４１の両ローラのリフレッシュＵＩ表示である（Ｓ２２３）。

（１）第１のモード
図９−１の（ｂ）の定着ローラ４０のリフレッシュＵＩ表示においてユーザーが「実行」ボタン９１を押すことで、定着ローラ４０のリフレッシュ（第１のモード）が開始される（Ｓ２０６、Ｓ２０７）。そして、Ｓ２０８〜Ｓ２１３の動作シーケンスがなされて定着ローラ４０のリフレッシュ動作が終了する（Ｓ２３２）。Ｓ２０８〜Ｓ２１３、Ｓ２３２の動作シーケンスは、実施例１の図１におけるＳ１０６〜Ｓ１１２の動作シーケンスと同じである。

Ｓ２１２における清掃用の用紙に対するクリーニング用画像の形成は用紙Ｐの定着ローラ４０と接触する側の面のみになされる。即ち、片面印刷モードにて画像形成が実行される。

この第１のモードにおいては加圧ローラ４１に対するリフレッシュローラ７０は脱位置に保持されている。即ち、リフレッシュローラ７０は加圧ローラ４１から離間されていて加圧ローラ４１のリフレッシュは行われない。

（２）第２のモード
図９−２の（ａ）の加圧ローラ４１のリフレッシュＵＩ表示においてユーザーが「実行」ボタン９１を押すことで、加圧ローラ４１のリフレッシュ（第２のモード）が開始される（Ｓ２１５、Ｓ２１６）。そして、Ｓ２１７〜Ｓ２２２の動作シーケンスがなされて加圧ローラ４１のリフレッシュ動作が終了する（Ｓ２３２）。このＳ２１７〜Ｓ２２２、Ｓ２３２の動作シーケンスはリフレッシュの対象が定着ローラ４０から加圧ローラ４１に変更されただけであり第１のモードと動作内容は同様である。

ただし、Ｓ２２１における清掃用の用紙に対するクリーニング用画像の形成は用紙Ｐの加圧ローラ４０と接触する側の面（二面目）のみになされる。この場合は、片面印刷モードにて画像形成が実行され、定着装置Ｆを出た片面印刷済みの用紙が両面印刷モードの場合と同様に反転パス２０と両面パス２２を経由して反転されて二次転写ニップ部を通り定着装置Ｆに送られる。二次転写ニップ部では用紙に対するトナー像の形成は行われない。

この第２のモードにおいては定着ローラ４０に対するリフレッシュローラ５０は脱位置に保持されている。即ち、リフレッシュローラ５０は定着ローラ４０から離間されていて定着ローラ４０のリフレッシュは行われない。

（３）第３のモード
図９−２の（ｂ）の定着ローラ４０と加圧ローラ４１のリフレッシュＵＩ表示においてユーザーが「実行」ボタン９１を押すことで、定着ローラ４０と加圧ローラ４１の両方のローラのリフレッシュ（第３のモード）が開始される（Ｓ２２４、Ｓ２２５）。そして、Ｓ２２６〜Ｓ２３１の動作シーケンスがなされて定着ローラ４０と加圧ローラ４１のリフレッシュ動作が終了する（Ｓ２３２）。

Ｓ２３０における清掃用の用紙に対するクリーニング用画像の形成は用紙Ｐの定着ローラ４０と接触する側の面と加圧ローラ４１と接触する側の面との両面になされる。即ち、両面印刷モードにて画像形成が実行される。

本実施例では研磨清掃されたローラにより画像を形成する用紙面を切り替えたが、常に用紙の両面に画像形成しても同様の効果は得られる。

なお、定着部の第１の回転体４０と第２の回転体４１、また摺擦回転体５０・７０は実施例のローラ形態のものに限られない。エンドレスベルト形態のものにすることもできる。

１・・画像形成装置、２・・画像形成部、Ｆ・・定着装置、４０・・第１の回転体（定着ローラ）、４１・・第２の回転体（加圧ローラ）、Ｎ・・ニップ部（定着ニップ部）、５０・７０・・摺擦回転体、１００・・制御部、Ｓ・・操作部、Ｐ・・記録材、Ｔ・・トナー像

Claims (5)

1. 記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部により記録材に形成されたトナー像を定着する一対の回転体を備えた定着部と、
   前記回転体に対して当接離間可能であり、前記回転体の表面を摺擦する摺擦回転体と、
   前記摺擦回転体のリフレッシュの実行を操作者により指示するための指示部と、
   前記指示部で前記リフレッシュの実行が入力されると、前記摺擦回転体を前記回転体に当接させて前記回転体を所定期間回転させる摺擦処理を行った後に、前記摺擦回転体を前記回転体から離間させ、引き続き、前記画像形成部により所定のトナー像が形成された所定幅サイズの記録材を前記定着部へ導入する清掃処理を実行する実行部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記指示部は、前記一対の回転体の何れか一方もしくは両方について前記摺擦処理の実行を指示することが可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記実行部は前記所定のトナー像を形成した所定枚数の記録材を前記定着部へ連続で送ることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記所定のトナー像は、前記記録材の前記一対の回転体の一方と接触する側の面、または他方と接触する側の面、もしくは両方と接触する両面に形成されることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 情報を表示する表示部を有し、前記リフレッシュの実行の入力を行う際に、前記定着部を清掃するための所定幅の記録材が載置されていない場合には前記所定幅の記録材を載置するように操作者へ促すメッセージが前記表示部に表示されることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の画像形成装置。