JP2006227479A - 樹脂被覆ローラ表面の平滑化装置及び平滑化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂被覆ローラに当接痕を発生させずに確実に平滑化する平滑化装置を提供する。
【解決手段】樹脂被覆ローラの表面をその樹脂の軟化温度又は溶融温度よりも高い第１温度Ｔ０に加熱し、樹脂被覆ローラの表面より表面粗さが小さい押し当て部材の表面を第１温度Ｔ０よりも高い第２温度Ｔ１に加熱した押し当て部材の表面を前記加熱した樹脂被覆ローラの表面に押し当てながら移動させて前記樹脂被覆ローラを平滑にする樹脂被覆ローラの平滑化装置において、前記表面温度検出手段が検出した温度が、第１温度Ｔ０よりも低いが前記樹脂を軟化又は溶融させない第３温度Ｔに降下したときに前記押し当て部材を前記樹脂被覆ローラの表面に当接手段にて当接させ、該押し当て部材を前記第２温度Ｔ１となるように加熱手段によって加熱し、該押し当て部材を前記樹脂被覆ローラの表面に押し当てながら前記樹脂被覆ローラを平滑にするように移動手段によって移動させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば、電子写真複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置において、転写紙上の未定着像を定着するために用いられる定着ローラ等の樹脂被覆ローラの平滑化装置及び平滑化方法に関し、表面がフッ素樹脂等の熱可塑性樹脂で被覆されたローラの表面を平滑化させる樹脂被覆ローラ表面の平滑化装置及び平滑化方法に関する。

従来、被平滑ローラに対して、加熱押圧ローラを使ってローラを平滑化するものとしては、折り目の有るフッ素樹脂チューブを被覆した定着、加圧部材の表面に、加熱した部材を押し当てることにより、折れ目部の凹凸を平滑にする定着装置（特許文献１参照）や、折り目凹凸を有するフッ素樹脂チューブの表面に、加熱した表面平滑部材を押し当てることにより、かかる折れ目部の凹凸を平滑化する定着装置（特許文献２参照）等が知られている。しかし、これらの従来技術は、製品に組み込まれたローラのチューブの折り目などの凹凸を平滑にするものであり、ローラに被覆された樹脂被覆層を平滑化するものが要望されていた。

図６は、従来の電子写真方式の画像形成装置において用いられる加熱定着ローラの断面図及びその一部拡大図である。図６に示すように、従来の加熱定着ローラ９は、芯金９ｃ上にプライマ層９ｂ及び樹脂被覆層である離型層９ａを順次有している。離型層９ａは、好ましくは、予め、プライマ層９ｂを形成した芯金９ｃに熱可塑性樹脂を被覆することにより形成される。このような熱可塑性樹脂としては、トナーに対する離型性、トナー定着温度（通常１８０〜２００℃）での連続耐久性等が要求されるので、フッ素樹脂等の離型性樹脂が用いられている。前記フッ素樹脂としてポリテトラフルオロエチレン共重合（ＰＴＦＥ）が用いられているが、最近では、テトラフルオロエチレン−ポリエチレンフルオロビニルエーレル共重合（ＰＦＡ）の方が加工性がよいので、ＰＦＡが主に定着ローラ用の離型層の材料として使用されている。

このようなフッ素樹脂等の離型性樹脂で構成される離型層９ａの表面は、トナーに対する離型性を有していなければならないので、十点平均粗さ（Ｒｚ）：１〜３μｍ、及び、うねり：２〜４μｍ程度の平滑性が要求される。

そこで、従来においては、加熱定着ローラ９の軸方向へ移動可能にすると共に、回転自在になるように構成した押圧ローラ（図示せず）を加熱定着ローラ９における離型層９ａに押接し連れ回り回転させながら軸方向に移動して、離型層９ａを押潰すことによって、離型層９ａの表面の平滑性を向上させる方法（バニッシュ工法）が採用されていた。

従来、このようなバニッシュ工法を適用して平滑な加熱定着ローラ９を製造するには、前記した押圧ローラに加える加圧力を２０〜６０ｋｇｆにする必要があった。加熱定着ローラ９における芯金９ｃの肉厚が１〜２ｍｍ以上であれば、加熱定着ローラ９に前記２０〜６０ｋｇｆの加圧力を加えたとしても、加圧による加熱定着ローラ９の変形量は、芯金９ｃの弾性変形範囲内にすることが可能であるので、何ら問題はなかった。
特開２００１−１０９２９５号公報 特開２００１−１４２３３３号公報

上述したように、押圧ローラ（押し当て部材に相当）に加える圧力を小さくすることによって、押圧ローラの変形を抑制させることも可能であるが、押圧ローラに加える圧力を小さくした場合、加熱定着ローラの平滑度もその圧力に比例して低下してしまうという、二律背反の関係があった。そこで、本出願人は、樹脂被覆ローラをローラ表層材料の溶融又は軟化温度以上に熱すると共に、押圧ローラを前記温度以上の温度で当接すると共に、樹脂被覆ローラと押圧ローラの当接部の温度をローラの表面温度を測定する温度センサで計測し、温度制御を掛けるようにすることで、押圧ローラの押圧力を小さくしても樹脂層の平滑度が低下しないようにしてきた。

しかしながら、上述した樹脂被覆ローラであるワークの加熱温度よりも押圧ローラの表面温度を高く設定して加工を行うため、押圧ローラをワークの表面に当接させる際に、当接痕が発生してしまうと、樹脂被覆ローラの表面における平滑化の妨げになってしまうという問題が新たに発生することが分かった。特に複数の押圧ローラを使用する場合には、その当接痕が複数発生することから、薄肉の樹脂被覆ローラの表面を確実に平滑化するためにも、その問題を解決する必要があった。

よって本発明は、上述した問題点に鑑み、薄肉の樹脂被覆ローラの表面に当接痕を発生させることなく確実に平滑化することができる樹脂被覆ローラの平滑化装置及び平滑化方法を提供することを課題としている。

上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項１記載の発明は、芯金上に熱可塑性の樹脂被覆層を有する樹脂被覆ローラの表面を、その樹脂の軟化温度又は溶融温度よりも高い第１温度に加熱し、そして、前記樹脂被覆ローラの表面より表面粗さが小さい押し当て部材の表面を前記第１温度よりも高い第２温度に加熱して、前記加熱した押し当て部材の表面を前記加熱した樹脂被覆ローラの表面に押し当てながら移動させることにより、前記樹脂被覆ローラを平滑にする樹脂被覆ローラの平滑化装置において、（イ）前記押し当て部材の表面の温度を検出する表面温度検出手段と、（ロ）前記表面温度検出手段が検出した温度が、前記第１温度よりも低いが前記樹脂を軟化又は溶融させない第３温度に降下したときに前記押し当て部材を前記樹脂被覆ローラの表面に当接させる当接手段と、（ハ）前記当接手段が当接させた押し当て部材を前記第２温度となるように加熱する加熱手段と、（ニ）前記加熱手段が加熱した前記押し当て部材を前記樹脂被覆ローラの表面に押し当てながら前記樹脂被覆ローラを平滑にするように移動させる移動手段と、を有することを特徴とする。

上記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明は、請求項１に記載の樹脂被覆ローラの平滑化装置において、前記押し当て部材を複数個設けると共に、該押し当て部材の各々に対応して予め定められた前記樹脂被覆ローラの加工領域を前記押し当て部材が移動するように前記移動手段を設け、そして、前記当接手段が前記加工領域以外の表面に前記押し当て部材を当接するようにするようにし、かつ、前記加熱手段によって前記第２温度に加熱した前記押し当て部材が前記加工領域に進入するように、前記移動手段の各々による移動を制御する制御手段をさらに設けたことを特徴とする。

上記課題を解決するためになされた請求項３記載の発明は、請求項２に記載の樹脂被覆ローラの平滑化装置において、前記加工領域を前記樹脂被覆ローラの中央部から軸方向の一方側端部及び他方側端部までとし、そして、前記移動手段の各々が、前記押し当て部材を前記樹脂被覆ローラの中央部近傍から前記加工領域に侵入させて、互いに逆方向に前記一方側端部又は他方側端部まで移動させるようにしたことを特徴とする。

上記課題を解決するためになされた請求項４記載の発明は、請求項２又は３に記載の樹脂被覆ローラの平滑化装置において、前記移動手段が、前記押し当て部材の各々を同一速度で横送りさせるようにしたことを特徴とする。

上記課題を解決するためになされた請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の樹脂被覆ローラの平滑化装置において、前記押し当て部材を前記樹脂被覆ローラの全長よりも幅狭かつ軸方向に曲率を有する形状に形成し、そして、前記移動手段が、前記押し当て部材を前記樹脂被覆ローラの表面に押し当てながら前記樹脂被覆ローラの軸方向に横送りするように前記押し当て部材を移動させることを特徴とする。

上記課題を解決するためになされた請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載の樹脂被覆ローラの平滑化装置において、（ホ）前記樹脂被覆ローラと前記押し当て部材とが当接する当接箇所における当接箇所温度を検出する当接箇所温度検出手段と、（ヘ）前記当接箇所温度検出手段が検出した当接箇所温度に基づいて、前記当接箇所における前記樹脂被覆ローラの表面温度が前記第１温度から変化しないように、前記樹脂被覆ローラの加熱を制御する加熱制御手段と、をさらに設けたことを特徴とする。

上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項７記載の発明は、芯金上に熱可塑性の樹脂被覆層を有する樹脂被覆ローラの表面を、その樹脂の軟化温度又は溶融温度よりも高い第１温度に加熱し、そして、前記樹脂被覆ローラの表面より表面粗さが小さい押し当て部材の表面を前記第１温度よりも高い第２温度に加熱して、前記加熱した押し当て部材の表面を前記加熱した樹脂被覆ローラの表面に押し当てながら移動させることにより、前記樹脂被覆ローラを平滑にする樹脂被覆ローラの平滑化方法において、前記押し当て部材の表面が、前記第１温度よりも低いが前記樹脂を軟化又は溶融させない第３温度に降下したときに、前記押し当て部材を前記樹脂被覆ローラの表面に押し当て、その状態で前記押し当て部材を前記第２温度となるように加熱した後、前記加熱した押し当て部材を前記樹脂被覆ローラの表面に押し当てながら移動させて前記樹脂被覆ローラを平滑にすることを特徴とする。

以上説明したように請求項１、７に記載した本発明によれば、押し当て部材の表面が第３温度に降下した押し当て部材を樹脂被覆ローラの表面に押し当て、その状態で押し当て部材を第２温度となるように加熱した後に、押し当て部材を樹脂被覆ローラの表面に押し当てながら移動させて樹脂被覆ローラを平滑にするようにしたことから、押し当て部材の表面温度を高く設定して平滑を行う場合であっても、樹脂被覆ローラの表面に押し当て部材の当接痕が発生することなく、押し当て部材に加える圧力を小さくしても平滑度を低下させることなく、樹脂被覆ローラを平滑にすることができる。

請求項２、３に記載の発明によれば、押し当て部材に対応した樹脂被覆ローラにおける加工領域に、その押し当て部材が第２温度に加熱された後に進入するように移動を制御するようにしたことから、押し当て部材の表面温度を高く設定して平滑を行う場合であっても、樹脂被覆ローラの表面に複数の押し当て部材の当接痕が発生することなく、押し当て部材の各々に加える圧力を小さくしても平滑度を低下させることなく、樹脂被覆ローラを平滑にする加工スピードを速くすることができる。

請求項４に記載の発明によれば、複数の押し当て部材を同一速度で横送りするようにしたことから、加工時間の短縮を図ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、曲率を有する形状に押し当て部材を形成するようにしたことから、押し付け部材を樹脂被覆ローラの表面に対して真っ直ぐ当てることが可能となり、押し付け部材と樹脂被覆ローラとの接触面積が小さい状態で横送り加工等が可能となるため、様々な樹脂被覆ローラの形状に対応する適応範囲を広げることができる。

請求項６に記載の発明によれば、樹脂被覆ローラと押し当て部材との当接箇所温度を検出して樹脂被覆ローラの表面温度が第１温度から変化しないように樹脂被覆ローラの加熱を制御するようにしたことから、樹脂被覆ローラの河口部の温度を一定に保つことができるので、薄肉芯金を用いた樹脂被覆ローラであってもより均一な平滑面を得ることが可能になる。

以下、本発明に係る樹脂被覆ローラの平滑化装置における一実施の形態を、図１〜図５の図面を参照して説明する。なお、従来の技術のところで説明したものと同一あるいは相当する部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

ここで、図１は本発明に係る一実施形態における平滑化装置の概略側面図であり、図２は同樹脂被覆ローラの平滑化装置の概略構成を示す図である。

本発明の一実施形態に係る樹脂被覆ローラの平滑化装置は図１及び図２に示すように、ローラ形状の樹脂被覆ローラ９と、樹脂被覆ローラ９に対し押付け部材である平滑ローラ１５によって加圧力を与える加圧アクチュエータ１と、加圧アクチュエータ１をアクチュエータテーブル１０上に強固に保持するための加圧アクチュエータ保持具２と、樹脂被覆ローラ９の表面温度を微小径スポット、例えば５ｍｍ以下で検出するための非接触温度センサである非接触温度計７と、非接触温度計７を取付けベース１４上に不動に保持するための温度計保持具３，６と、樹脂被覆ローラ９の表面に当接して表面を平滑にするための押し当て部材である平滑ローラ１５と、平滑ローラ１５を回転自在に支持する押し当て部材支持具である平滑ローラ支持具５および平滑ローラ支持具５を取付けベース１４上に保持する押し当て部材保持具である平滑ローラ保持具４と、平滑ローラ１５に対して樹脂被覆ローラ９の軸方向に横送りであるトラバース送りを与えるためにアクチュエータテーブル１０を樹脂被覆ローラ９の軸方向に移動するアクチュエータ１１と、アクチュエータ１１の可動部であるアクチュエータテーブル１０と、平滑ローラ１５を樹脂被覆ローラ９の径方向に直動可動自在にするための直動ガイド１３およびその取付けベース１４と、押し当て部全体を積載するためのベース１２と、を備えて構成される。

なお、符号１６はベース１２上に固定された温度センサであり、加工開始直前まで温度センサ１６により樹脂被覆ローラ９の表面温度が計測され、樹脂被覆ローラ９の表面温度が加工開始直前の所定温度まで昇温される。加工開始に際して樹脂被覆ローラ９の表面温度を計測する温度計が温度センサ１６から非接触温度計である非接触温度センサ７に切り換えられる。

図１に示すように、この樹脂被覆ローラ９の平滑化装置は、中空円筒状の芯金９ｃに少なくとも１層以上の樹脂被覆層を有するワークである樹脂被覆ローラ９に押圧しながら樹脂被覆ローラ９の表面を平滑にする、樹脂被覆ローラ９の表面より表面粗さが小さい押し当て部材である平滑ローラ１５と、樹脂被覆ローラ９の長さ方向に配置して樹脂被覆ローラ９に備える樹脂被覆層の表面をその樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に加熱する発熱体である加熱ヒータ２１とを備えている。

なお、本実施形態において、請求項中の第１温度に相当する前記高い温度は、上述した樹脂被覆ローラ９の表面を形成する離型層９ａの軟化温度又は溶融温度以上の値が設定されるものであり、離型層９ａの材質によって変化する。

前記樹脂被覆ローラ９は、その芯金９ｃの両端が中空チャック２０により回転自在に支持されて回転駆動力が伝達される。

平滑ローラ１５は、略円柱形状に形成されると共に、樹脂被覆ローラ９と連れ周り回動可能なものとされている。略円柱形状に形成された平滑ローラ１５の回動により、樹脂被覆ローラ９の表面を精度よく平滑化させることが可能になる。

図２に示すように、略円柱形状の平滑ローラ１５は、樹脂被覆ローラ９０のローラ全長よりも幅狭かつ軸方向に曲率を有し略太鼓状に形成されている。また、平滑ローラ１５は、樹脂被覆ローラ９と連れ周り回動されつつ、樹脂被覆ローラ９の軸方向に横送り可能とされている。平滑ローラ１５と樹脂被覆ローラ９との接触面積が小さい状態で、横送り加工することが可能になるので、平滑ローラ１５を樹脂被覆ローラ９の表面に対して真っ直ぐ当てることができるため、様々な樹脂被覆ローラ９の形状に対する適応範囲が広げられる。

前記加熱ヒータ２１は、樹脂被覆ローラ９の芯金９ｃの内部に設けられ、本実施形態では、２本の赤外線ヒータから構成されている。この２本の赤外線ヒータは各々の両端をヒータ支持体１７，１９で支持され、電極１８を介して通電される。

前記電極１８には加熱ヒータ２１へ供給する電力を適正値に制御する制御装置２４を介して加熱ヒータ２１に電力を供給するための電源２５が接続されている。

また、樹脂被覆ローラ９の外周面の近くには、ローラ表面温度を非接触で測定する温度センサ７が配置されている。

樹脂被覆ローラ９にはその外周面に当接して樹脂被覆ローラ９より幅狭の平滑ローラ（押し当て部材）１５が配置され、この平滑ローラ１５は押し当て部材保持具である平滑ローラ支持体４により回転自在に支持されている。そして、この平滑ローラ支持体４を介して平滑ローラ１５に加圧力を与える加圧アクチュエータ１が設けられている。

さらに、平滑ローラ１５の中空部には平滑ローラ１５の内面に接触しないように、好ましくは平滑ローラ１５の中心軸に沿って加熱ヒータ２２、例えば赤外線ヒータが配置されている。この加熱ヒータ２２はヒータ支持体２３に支持され、加熱ヒータ２２へ供給する電力を適正値、即ち平滑ローラ１５の表面温度を所定の値に制御する電源制御装置２６を介して加熱ヒータ２２に電力を供給するための電源２７が設けられている。加工時の平滑ローラ１５の表面温度は加工される樹脂被覆ローラ９の表面温度より高い方が加工性が良い。

前記平滑ローラ１５の外周面の近傍には、図１に示すように、接触式温度センサ８が設けられている。この接触式温度センサ８は、平滑ローラ１５の外周面の温度を示す温度情報を出力する。

樹脂被覆ローラ９の表面温度を計測する非接触温度センサ７は、平滑ローラ１５の軸方向の中央部に配置され、アクチュエータ１１の駆動によりアクチュエータテーブル１０とともに樹脂被覆ローラ９の軸方向にトラバース送りされるので、平滑加工時に平滑ローラ１５が当接されている箇所の加工温度を計測できるようになっている。この加工温度の測定を微小径スポットの非接触温度センサ７で測定するようにした理由は、樹脂被覆ローラ９の周方向の温度はほぼ均一であるが、平滑加工時に悪影響のある樹脂被覆ローラ９の軸方向の温度測定の測定解像度を上げるためである。

樹脂被覆ローラ９の加工面全面に渡って均一な平滑面を得るには、樹脂被覆ローラ９と平滑ローラ１５との当接箇所の温度を加工開始から加工終了までの間一定に保つことが必要である。

そのため、本発明では加工部の温度を非接触温度センサ（当接箇所温度検出手段）７で検出しつつ、その測定結果に基づいて、電源制御装置２４で加工部の表面温度が一定になるように、加熱ヒータ２１に供給する電力を最適にするようにしてある。よって、本実施形態では、この電源制御装置２４が、請求項中の加熱制御手段として機能している。

前記樹脂被覆ローラ９の断面構造は、例えば図６に示した加熱定着ローラ９と同様であり、芯金９ｃにプライマ層９ｂ、離型層９ａを順次積層している。また、樹脂被覆層が複数層あってもよく、この場合にも表面層が離型層９ａであればよい。

上述した平滑化装置はさらに、加圧アクチュエータ１、アクチュエータ１１、電源制御装置２４，２６等に接続されて各種制御を指示する制御装置３０を備えている。この制御装置３０は、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ）等を有し、このＣＰＵ等が予め定められたプログラムを実行することで前記指示を行う構成となっている。

制御装置３０はさらに、接触式温度センサ８を接続しており、この接触式温度センサ８が出力する温度情報を取り込み、この温度情報に基づいて平滑ローラ１５の表面温度を検出することが可能な構成となっている。そして、制御装置３０からの指示に応じて、加圧アクチュエータ１は平滑ローラ１５を樹脂被覆ローラ９の表面に当接させ、また、アクチュエータ１１はアクチュエータテーブル１０を樹脂被覆ローラ９の軸方向に移動させることで、平滑ローラ１５を軸方向に移動させる。

ここで、図３は本発明の平滑化装置が有する平滑ローラの実施形態における移動例を示す図であり、図４は図３の平滑ローラの位置と温度との関係の一例を示す図である。

上述した構成の平滑化装置において、図３及び図４に示すように、２つの平滑ローラ１５Ａ，Ｂを用いて樹脂被覆ローラ９の表面を平滑にする場合、樹脂被覆ローラ９の中央位置９Ｃからその右側端部９Ｒまでを加工領域Ｅ１とし、中央位置９Ｃからその左側端部９Ｌまでを加工領域Ｅ２としている。

加工領域Ｅ１を加工する平滑ローラ１５Ａは、中央位置９Ｃから左側端部９Ｌに向かって所定距離ずれた第１当接位置ＰＡで樹脂被覆ローラ９の表面に当接する。また、加工領域Ｅ２を加工する平滑ローラ１５Ｂは、中央位置９Ｃから右側端部９Ｒに向かって所定距離ずれた第２当接位置ＰＢで樹脂被覆ローラ９の表面に当接する。

平滑ローラ１５Ａ，Ｂは、樹脂被覆ローラ９の離型層９ａの溶融軟化温度Ｔ０よりも低い温度Ｔのときに、それぞれ第１当接位置ＰＡ、第２当接位置ＰＢで当接される。なお、このときの温度Ｔは平滑ローラ１５Ａ，Ｂを前記溶融軟化温度Ｔ０の近傍まで加熱した状態で当接すれば、加工温度Ｔ１までの加熱時間を短くすることができるが、加熱しないで当接させるなど種々異なる形態とすることができる。

また、樹脂被覆ローラ９の表面に当接された平滑ローラ１５Ａ，Ｂは、溶融軟化温度Ｔ０よりも高く設定された加工温度Ｔ１まで加熱ヒータ２２によって加熱される。なお、本実施形態では、加工温度Ｔ１を溶融軟化温度Ｔ０よりも約２０度以上高くなるように設定しているが、樹脂被覆ローラ９の被覆が平滑ローラ１５Ａ，Ｂとの摩擦力で剥がれない温度であればよく、離型層９ａの構成材料等に適した温度が設定される。

加工温度Ｔ１に加熱された平滑ローラ１５Ａは、当接位置ＰＡから前記右側端部９Ｒに向かって樹脂被覆ローラ９の表面に押し当てられながら移動されることで、前記加工領域Ｅ１を平滑にする。また、平滑ローラ１５Ｂは、当接位置ＰＢから前記左側端部９Ｌに向かって樹脂被覆ローラ９の表面に押し当てられながら移動されることで、前記加工領域Ｅ２を平滑にする。

次に、図３及び図４に示す構成に対して制御装置３０が行う本発明に係る処理概要の一例を図５の図面を参照して以下に説明する。なお、図５は図２の制御装置３０が実行する本発明に係る平滑化処理の一例を示すフローチャートである。そして、制御装置３０においては、平滑化処理をＣＰＵ等に実行させるプログラムをその記憶媒体に記憶している。

平滑化処理が実行されると、図５に示すステップＳ１１（表面温度検出手段）において、接触式温度センサ８が出力する温度情報を取り込み、この温度情報に基づいて平滑ローラ１５Ａ，Ｂの各温度Ｔ（表面温度）を検出して記憶装置（図示せず）に記憶し、その後ステップＳ１２進む。

ステップＳ１２において、検出した前記温度Ｔが予め定められた溶融軟化温度Ｔ０よりも低いか否かを判定する。前記温度Ｔが溶融軟化温度Ｔ０よりも小さくないと判定されると（Ｓ１２でＮ）、ステップＳ１１に戻り、この判定処理を繰り返すことで、前記温度Ｔが溶融軟化温度Ｔ０より小さくなるのを待つ。なお、このときに前記温度Ｔの異常を警告するようにしても差し支えない。一方、前記温度Ｔが溶融軟化温度Ｔ０よりも小さいと判定されると（Ｓ１２でＹ）、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３において、平滑ローラ１５Ａ，Ｂの樹脂被覆ローラ９の当接位置ＰＡ，ＰＢに対する当接を加圧アクチュエータ１及びアクチュエータ１１に指示することで、平滑ローラ１５Ａ，Ｂはアクチュエータ１１によって当接位置ＰＡ，ＰＢに対応した位置まで移動されると、加圧アクチュエータ１によって樹脂被覆ローラ９の表面に当接され、その後ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４において、平滑ローラ１５Ａ，Ｂの加工温度Ｔ１までの加熱を加熱ヒータ２２に指示することで、加熱ヒータ２２によって平滑ローラ１５Ａ，Ｂの加熱が介しされ、その後ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５において、ステップＳ１１とと同様に、接触式温度センサ８が出力する温度情報を取り込み、この温度情報に基づいて平滑ローラ１５Ａ，Ｂの各温度Ｔ（表面温度）を検出して記憶装置（図示せず）に記憶し、その後ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６において、検出した前記温度Ｔが予め定められた加工温度Ｔ１になったか否かを判定する。前記温度Ｔが加工温度Ｔ１になっていないと判定されると（Ｓ１６でＮ）、ステップＳ１５に戻り、この判定処理を繰り返すことで、前記温度Ｔが加工温度Ｔ１になるのを待つ。一方、前記温度Ｔが加工温度Ｔ１になったと判定されると（Ｓ１６でＹ）、ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１７において、平滑ローラ１５Ａ，Ｂの同一速度での移動（横送り）をアクチュエータ１１に指示することで、アクチュエータ１１によって平滑ローラ１５Ａ，Ｂがそれぞれの加工領域ＥＡ１，２を移動されて、処理を終了する。

よって、以上の説明からも明らかなように本実施形態では、平滑化ローラ１５Ａ，Ｂを移動するアクチュエータ１１が請求項中の移動手段に相当し、また、アクチュエータ１１の移動を制御する制御装置３０が請求項中の制御手段として機能している。

次に、上述した構成の平滑化装置１の本発明に係る動作の一例を、図３及び図４の図面を参照して以下に説明する。

平滑化装置１は、まず、平滑ローラ１５Ａ，Ｂの表面温度を示す温度Ｔを検出し、この温度Ｔが溶融軟化温度Ｔ０よりも低いと、平滑ローラ１５Ａ，Ｂを樹脂被覆ローラ９の表面における当接位置ＰＡ，ＰＢにて当接させる。その後、平滑ローラ１５Ａ，Ｂを加工し、その温度Ｔが加工温度Ｔ１まで上昇すると、各加工領域Ｅ１，Ｅ２を平滑化するように、平滑ローラ１５Ａを当接位置Ｅ１から樹脂被覆ローラ９の右側端部９Ｒに向かって移動させると共に、平滑ローラ１５Ｂを当接位置Ｅ２からその左側端部９Ｌに向かって移動させる。

そして、樹脂被覆ローラ９の表面における温度を非接触温度センサ７で検出しつつ、損その測定結果に基づいて樹脂被覆ローラ９の表面温度が一定になるように、加熱ヒータ２１に供給する電力が最適となるように電源制御装置２４によって制御される。この結果、樹脂被覆ローラ９の加工領域Ｅ１，２は前面に渡って均一な平滑面に加工される。

以上説明したように本発明の平滑化装置１によれば、平滑ローラ（押し当て部材）１５Ａ，Ｂの表面が溶融軟化温度Ｔ０より低い温度（第３温度）に降下した平滑ローラ１５Ａ，Ｂを樹脂被覆ローラ９の表面に押し当て、その状態で平滑ローラ１５Ａ，Ｂを加工温度（第２温度）Ｔ１となるように加熱した後に、平滑ローラ１５Ａ，Ｂを樹脂被覆ローラ９の表面に押し当てながら移動させて樹脂被覆ローラ９を平滑にするようにしたことから、平滑ローラ１５Ａ，Ｂの表面温度を高く設定して平滑を行う場合であっても、樹脂被覆ローラ９の表面に平滑ローラ１５Ａ，Ｂの当接痕が発生することなく、平滑ローラ１５Ａ，Ｂに加える圧力を小さくしても平滑度を低下させることなく、樹脂被覆ローラ９を平滑にすることができる。

また、樹脂被覆ローラ９の加熱温度と平滑ローラ１５Ａ，Ｂの温度が異なるように設定して囲うする場合、当接ローラ１５Ａ，Ｂが当接されている樹脂被覆ローラ９の表面温度は、平滑ローラ１５Ａ，Ｂから樹脂被覆ローラ９に熱が移動して温度が高くなる方向に変動するが、本実施形態では樹脂被覆ローラ９の加工領域Ｅ１，２の温度を一定に保つことができるので、より均一な平滑面を得ることができる。

さらに、平滑ローラ１５Ａ，Ｂに対応した樹脂被覆ローラ９における加工領域Ｅ１，２に、その平滑ローラ１５Ａ，Ｂが加工温度（第２温度）Ｔ１に加熱された後に進入するように移動を制御するようにしたことから、平滑ローラ１５Ａ，Ｂの表面温度を高く設定して平滑を行う場合であっても、樹脂被覆ローラ９の表面に複数の当接痕が発生することなく、平滑ローラ１５Ａ，Ｂの各々に加える圧力を小さくしても平滑度を低下させることなく、樹脂被覆ローラ９を平滑にする加工スピードを速くすることができる。

この樹脂被覆ローラ９の平滑化装置１によれば、樹脂被覆層の表面が平滑化されているので、薄肉化した芯金９ａ表面の樹脂被覆層の平滑性に優れている樹脂被覆ローラ９を得ることができる。また、樹脂被覆層の表面層を離型層とすることにより、消費電力を少なくするために薄肉化した芯金表面の離型層の平滑性に優れている加熱定着ローラを得ることができる。

なお、上述した本最良の形態では、平滑ローラ１５Ａ，Ｂをそれぞれの当接位置ＰＡ，ＰＢから樹脂被覆ローラ９の端部に向かう場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、複数の平滑ローラ１５を同一方向に同一速度でトラバース送りする形態、２つの平滑ローラ１５の加工開始箇所を樹脂被覆ローラ９の同一端部にして２つの平滑ローラ１５を他端部まで移動させる形態、複数の平滑ローラ１５を互いに逆方向に同一速度でトラバース送りする形態など種々異なる形態とすることができる。

本発明に係る一実施形態における平滑化装置の概略側面図である。 本発明に係る一実施形態における平滑化装置の概略構成を示す図である。 平滑化装置が有する平滑ローラの実施形態における移動例を示す図である。 図３の平滑ローラの位置と温度との関係の一例を示す図である。 図２の制御装置が実行する本発明に係る平滑化処理の一例を示すフローチャートである。 樹脂被覆ローラの断面図及びその一部拡大図である。

符号の説明

１ 加圧アクチュエータ
２ 加圧アクチュエータ保持具
３ 温度センサ保持具
４ 平滑ローラ保持具（押し当て部材保持具）
５ 平滑ローラ支持具（押し当て部材支持具）
６ 温度センサ保持具
７ 非接触温度センサ（温度計）
８ 接触式温度センサ
９ 樹脂被覆ローラ
９ａ 離型層
９ｂ プライマ層
９ｃ 芯金
１０ アクチュエータテーブル
１１ アクチュエータ
１２ ベース
１３ 直動ガイド
１４ 取付けベース
１５ 平滑ローラ（押し当て部材）
１６ 固定側温度センサ
１７ ヒータ支持体
１８ 電極
１９ ヒータ支持体
２０ 中空チャック
２１ 加熱ヒータ
２２ 加熱ヒータ
２３ ヒータ支持体
２４ 電源制御装置
２５ 電源
２６ 電源制御装置
２７ 電源
９０ 樹脂被覆ローラ

Claims (7)

1. 芯金上に熱可塑性の樹脂被覆層を有する樹脂被覆ローラの表面をその樹脂の軟化温度又は溶融温度よりも高い第１温度に加熱し、そして、前記樹脂被覆ローラの表面より表面粗さが小さい押し当て部材の表面を前記第１温度よりも高い第２温度に加熱して、前記加熱した押し当て部材の表面を前記加熱した樹脂被覆ローラの表面に押し当てながら移動させることにより、前記樹脂被覆ローラを平滑にする樹脂被覆ローラの平滑化装置において、
   （イ）前記押し当て部材の表面の温度を検出する表面温度検出手段と、
   （ロ）前記表面温度検出手段が検出した温度が、前記第１温度よりも低いが前記樹脂を軟化又は溶融させない第３温度に降下したときに前記押し当て部材を前記樹脂被覆ローラの表面に当接させる当接手段と、
   （ハ）前記当接手段が当接させた押し当て部材を前記第２温度となるように加熱する加熱手段と、
   （ニ）前記加熱手段が加熱した前記押し当て部材を前記樹脂被覆ローラの表面に押し当てながら前記樹脂被覆ローラを平滑にするように移動させる移動手段と、
   を有することを特徴とする樹脂被覆ローラの平滑化装置。
2. 前記押し当て部材を複数個設けると共に、該押し当て部材の各々に対応して予め定められた前記樹脂被覆ローラの加工領域を前記押し当て部材が移動するように前記移動手段を設け、そして、前記当接手段が前記加工領域以外の表面に前記押し当て部材を当接するようにするようにし、かつ、前記加熱手段によって前記第２温度に加熱した前記押し当て部材が前記加工領域に進入するように、前記移動手段の各々による移動を制御する制御手段をさらに設けたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂被覆ローラの平滑化装置。
3. 前記加工領域を前記樹脂被覆ローラの中央部から軸方向の一方側端部及び他方側端部までとし、そして、前記移動手段の各々が、前記押し当て部材を前記樹脂被覆ローラの中央部近傍から前記加工領域に侵入させて、互いに逆方向に前記一方側端部又は他方側端部まで移動させるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の樹脂被覆ローラの平滑化装置。
4. 前記移動手段が、前記押し当て部材の各々を同一速度で横送りさせるようにしたことを特徴とする請求項２又は３に記載の樹脂被覆ローラの平滑化装置。
5. 前記押し当て部材を前記樹脂被覆ローラの全長よりも幅狭かつ軸方向に曲率を有する形状に形成し、そして、前記移動手段が、前記押し当て部材を前記樹脂被覆ローラの表面に押し当てながら前記樹脂被覆ローラの軸方向に横送りするように前記押し当て部材を移動させることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の樹脂被覆ローラの平滑化装置。
6. （ホ）前記樹脂被覆ローラと前記押し当て部材とが当接する当接箇所における当接箇所温度を検出する当接箇所温度検出手段と、
   （ヘ）前記当接箇所温度検出手段が検出した当接箇所温度に基づいて、前記当接箇所における前記樹脂被覆ローラの表面温度が前記第１温度から変化しないように、前記樹脂被覆ローラの加熱を制御する加熱制御手段と、
   をさらに設けたことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の樹脂被覆ローラの平滑化装置。
7. 芯金上に熱可塑性の樹脂被覆層を有する樹脂被覆ローラの表面を、その樹脂の軟化温度又は溶融温度よりも高い第１温度に加熱し、そして、前記樹脂被覆ローラの表面より表面粗さが小さい押し当て部材の表面を前記第１温度よりも高い第２温度に加熱して、前記加熱した押し当て部材の表面を前記加熱した樹脂被覆ローラの表面に押し当てながら移動させることにより、前記樹脂被覆ローラを平滑にする樹脂被覆ローラの平滑化方法において、
   前記押し当て部材の表面が、前記第１温度よりも低いが前記樹脂を軟化又は溶融させない第３温度に降下したときに、前記押し当て部材を前記樹脂被覆ローラの表面に押し当て、その状態で前記押し当て部材を前記第２温度となるように加熱した後、前記加熱した押し当て部材を前記樹脂被覆ローラの表面に押し当てながら移動させて前記樹脂被覆ローラを平滑にすることを特徴とする樹脂被覆ローラの平滑化方法。

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