JP2015197631A - 像加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転体の表面に発生した傷の修復機能が優れている像加熱装置の提供。【解決手段】回転体７１の表面に接触する摺擦部材７３３と、回転体の表面と摺擦部材の接触により形成される摺擦部Ｎ３に設けられておりフッ素樹脂層のフッ素樹脂よりも固い粒子７４１と、を有する。修復モードでは、摺動装置７３を回転体の軸方向に往復運動させることにより、摺擦部Ｎ３中で、フィルム７３３に付着している削り粒子７４１が、磨耗しながら移動して、少なくとも回転体とフィルム７３３の１つの部材の表層を削ることで削り粉を生成、前記削り粉を回転体表面に溶着させることにより、回転体表面の傷を修復する。【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に搭載する定着装置（定着器）として用いれば好適な像加熱装置に関する。

電子写真式の複写機やプリンタに搭載する定着装置として、一般的に、記録材上のトナー画像にローラやベルトを接触させて加熱する接触式の定着装置が採用されている。

ところで、上記の定着装置では、定着ローラの外周面（表面）が、ニップ部で記録材を挟持搬送することで受けるダメージや、記録材が紙である場合に付着する紙粉、オフセットトナーなどの汚れにより、徐々に荒れてくるという問題がある。

定着ローラの表面の状態（形状）を変化させる要因で最も顕著なものは、紙の裁断時に生じる両端部のバリである。一般的に、紙の裁断は鋭利なカッターで行なわれるが、その時の裁断跡として紙のバリが生じてしまう。紙のバリの大きさは、紙種によって異なるが、大きなものでは数μｍ〜十数μｍ程度である。

図１７に紙のバリを説明する模式図を示す。図１８に定着ローラに発生した紙コバ傷を説明する模式図を示す。

未定着トナー画像を記録材に加熱定着する定着工程において、紙のバリが定着ローラと加圧ローラとに挟み込まれると、定着ローラ表面に微小な傷が生じる。このとき、ニップ部に同一のサイズの紙種が連続的に導入されると、定着ローラの紙の両端部（以下「コバ部」という）の通過位置に、定着ローラの周方向に沿った傷（紙コバ傷）が発生する（図１７参照）。それにより、定着ローラの紙コバ傷の部分は、紙コバ部が発生しない部分と比べて、定着ローラ表面の凹凸が大きくなる。

そして、ニップ部に連続的に導入した紙種よりも幅の広いサイズの紙種を導入した場合に、トナー画像上にグロスムラが生じる（図１８参照）。つまり、定着ローラ表面の紙コバ傷の凹凸が、定着工程が行われることによって、トナー画像表面に転写されてしまう。この凹凸が転写されたトナー画像は、紙コバ部以外に対応する定着ローラ上の位置で定着工程が行われた画像と比べてグロスが低くなる。そして、トナー画像上で、その凹凸が記録材の搬送方向に帯状に続くことによって、グロスの低い部分が記録材の搬送方向に帯状に形成され、グロスムラとなって顕在化される（図１８参照）。

特許文献１には、回転研磨部材を用いて、定着ローラの表面を回転方向に研磨して表面粗さを均一にすることで傷を目立たなくする方法が開示されている。特許文献２には、摺擦部材を定着ローラの回転方向に対して交差する方向に摺擦することで離型層を引き延ばして、深い傷を覆うことで画像品位の低下を抑制する技術が開示されている。

特開２０１２−１７３３８３号公報 特開２００９−１５１２３１号公報

本発明の目的は、回転体の表面に発生した傷の修復機能が優れている像加熱装置を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明に係る像加熱装置の構成は、表面にフッ素樹脂層を有し画像を担持する記録材を挟持搬送するニップ部を形成するための回転体を有し、前記ニップ部で記録材上の画像を加熱する像加熱装置において、前記回転体の表面に接触する摺擦部材と、前記回転体の表面と前記摺擦部材の接触により形成される摺擦部に設けられており前記フッ素樹脂層のフッ素樹脂よりも固い粒子と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、回転体の表面に発生した傷の修復機能が優れている像加熱装置を提供できる。

実施例１に係る定着装置の定着動作モード時の断面図 定着装置の制御ブロック図 定着装置の修復モード時の断面図 定着装置における摺動装置と摺擦部の断面図 摺動装置のセラミックヒータの断面図 摺動装置のフィルムの断面図 摺動装置を往復運動させるスライド機構を説明する図 摺擦部中で定着ローラ表面が受ける力を説明する図 削り粒子による定着ローラ表層傷の修復過程を説明する図 定着ローラ表層傷の修復後の状態を比較した図 画像形成装置の断面図 実施例２に係る定着装置の制御ブロック図 定着装置の修復モード時の断面図 実施例３に係る定着装置の制御ブロック図 定着装置の修復モードにおける削り粒子供給動作時の断面図 定着装置の修復モードにおける傷修復動作時の断面図 紙のバリを説明する模式図 コバ部傷を説明する模式図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の好適な実施形態は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明は以下の実施例により限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内において他の公知の構成に置き換えることは可能である。

［実施例１］
（１）画像形成装置１０
図１１を参照して、本発明に係る像加熱装置を定着装置として搭載する画像形成装置を説明する。図１１は電子写真記録技術を用いた画像形成装置（本実施例ではモノクロプリンタ）１０の一例の模式断面図である。

画像形成装置１０において、普通紙、光沢紙、ＯＨＰシートなどの記録材Ｐにトナー画像を形成する画像形成部９は、像担持体としての感光体ドラム１と、帯電部材２と、レーザスキャナ３と、現像器４と、を有する。更に、画像形成部９は、感光体ドラム１をクリーニングするクリーナ６と、転写部材５と、を有する。以上の画像形成部９の動作は周知であるので詳細な説明は割愛する。

記録材Ｐは不図示のローラの回転によって感光体ドラム１と転写部材５とで形成された転写ニップ部Ｔに搬送される。感光体ドラム１の外周面（表面）に離型剤を含むトナーを用いて形成されたトナー画像は転写ニップ部Ｔにおいて記録材Ｐ上に転写される。記録材Ｐ上に転写された未定着トナー画像を担持した記録材Ｐは定着装置（定着部）７に送られ、そのトナー画像は定着装置で記録材に加熱定着される。定着装置７を出た記録材Ｐは不図示のローラの回転によってトレイに排出される。

（２）定着装置７
図１は本実施例に係る定着装置７の定着動作モード時の模式断面図である。図２は定着装置７の制御ブロック図である。図３は定着装置７の修復モード時の模式断面図である。本実施例に示す定着装置７は、定着ローラ７１の外周面（表面）にオイルを塗布しないオイルレス定着方式の装置である。

定着装置７は、ニップ部Ｎを形成するための回転体として、定着ローラ７１と、加圧ローラ７８と、を有する。更に、定着装置７は、クリーニング装置７２と、摺動装置７３と、ハロゲンヒータ７５と、温度検知素子７６と、を有する。

また、定着装置７は、定着動作モードの他に、修復モードを有する。ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ６１には、定着動作モード６１１と、修復モード６１２が記憶されている。ＣＰＵからなる制御部６０は、プリント指令を入力すると定着動作モード６１１を実行し、修復指令を入力すると修復モード６１２を実行する。

定着動作モード６１１では、記録材Ｐが担持する未定着トナー画像Ｔを記録材上に定着する加熱定着処理動作を行う。修復モード６１２では、定着ローラ７１の表面に発生した傷（表層傷ともいう）を修復する修復処理動作を行う。

定着ローラ７１は、外径略φ６８ｍｍのアルミニウム製の中空芯金７１ａと、この芯金上に形成された弾性層７１ｂと、この弾性層上に形成された離型層７１ｃと、を有する。定着ローラ７１の外径はφ７０ｍｍである。

弾性層７１ｂは、ゴム硬度２０°（ＪＩＳ−Ａ１ｋｇ加重）のシリコーンゴムを１．０ｍｍの厚みに成形したものである。離型層７１ｃは、厚み５０μｍ厚のフッ素樹脂チューブ（フッ素樹脂層）を弾性層７１ｂ上に被覆したものである。フッ素樹脂チューブはＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）で構成されている。この定着ローラ７１は、芯金７１ａの両端部（不図示）が軸受を介して定着装置７のフレーム(不図示)に回転可能に保持されている。

定着ローラ７１の芯金７１ａの内部に配置されたハロゲンヒータ７５は、ハロゲンヒータの両端部が上述のフレームに保持されている。

加圧ローラ７８は、外径略φ４８ｍｍのアルミニウム製の中空芯金７８ａと、この芯金上に形成された弾性層７８ｂと、この弾性層上に形成された離型層７８ｃと、を有する。加圧ローラ７８の外径はφ５０ｍｍである。図１では、便宜上、定着ローラ７１と加圧ローラ７８を同じ外径に表わしている。

弾性層７８ｂは、ゴム硬度２０°（ＪＩＳ−Ａ１ｋｇ加重）のシリコーンゴムを１．０ｍｍの厚みに成形したものである。離型層７８ｃは、厚み１００μｍのフッ素樹脂チューブ（フッ素樹脂層）を弾性層７８ｂ上に被覆したものである。このフッ素樹脂チューブはＰＦＡで構成されている。

この加圧ローラ７８は、芯金７８ａの両端部７８ａ１が上述のフレームに軸受７８１を介して定着ローラ７１の径方向に移動可能に保持されている。軸受７８１は加圧バネ７７で定着ローラ７１に近接する方向（図１中矢印Ａ２方向）へ加圧され、加圧ローラ７８表面を定着ローラ７１表面が当接させることにより、加圧ローラ表面と定着ローラ表面とで所定幅のニップ部Ｎ１（図１参照）を形成している。

本実施例では、加圧ローラ７８を定着ローラ７１に対し７８４Ｎ（８０ｋｇｆ）で加圧することにより、加圧ローラ表面と定着ローラ表面とで幅約７ｍｍのニップ部Ｎ１を形成している。

クリーニング装置７２は、繊維状のクリーニングウェブ７２１と、弾性ローラ７２２と、供給ローラ７２３と、巻き取りローラ７２４と、これらのローラを回転可能に保持するフレーム７２Ｆと、を有する。供給ローラ７２３にはクリーニングウェブ７２１が巻かれており、このクリーニングウェブ７２１は弾性ローラ７２２を介して巻き取りローラ７２４によって巻き取られる。

フレーム７２Ｆは、上述のフレームに定着ローラ７１の径方向に移動可能に保持され、加圧バネ７２６で定着ローラ７１に接近する方向（図１中矢印Ａ３方向）へ加圧されている。この加圧バネ７２６の加圧力により弾性ローラ７２２でクリーニングウェブ７２１の表面を定着ローラ７１の表面に当接させることにより、クリーニングウェブ表面と定着ローラ表面とで所定幅のクリーニング部Ｎ２（図１参照）を形成している。

（３）定着動作モード６１１
図１、図２を参照して、定着動作モード６１１について説明する。制御部６０はモータＭ１を駆動して、定着ローラ７１を矢印Ｒ１方向へ回転させる。定着ローラ７１の回転速度は定着ローラの表面移動速度が２３０ｍｍ／ｓｅｃになるように設定されている。この定着ローラ７１の回転によって加圧ローラ７８は定着ローラの回転に追従して矢印Ｒ２方向へ回転する。

次に、ニップ部Ｎ１とクリーニング部Ｎ２との間で定着ローラ表面と非接触に配置されたサーミスタ等の温度検知素子７６がモニターする定着ローラ表面の検知温度を取り込む。そして、その検知温度に基づき第１の温度制御回路８１を駆動することによって電源（不図示）からハロゲンヒータ７５に供給する電力を制御する。これにより、定着ローラ７１の表面温度が所定の定着温度（目標温度）に維持される。本実施例では、定着温度を１８０℃となるように設定している。

次に、モータＭ２を駆動して、巻き取りローラ７２４を回転させる。巻き取りローラ７２４の回転によってクリーニングウェブ７２１は、供給ローラ７２３から定着ローラ７１の回転方向とは逆方向に引き出され、弾性ローラ７２２で定着ローラ表面に押圧されつつ巻き取りローラ７２４に巻き取られる。

未定着トナー画像Ｔを担持する記録材Ｐはニップ部Ｎ１で挟持搬送されながら定着ローラ７１表面と加圧ローラ７８表面とで加熱され、これによりトナー画像は記録材上に加熱定着される。ニップ部Ｎ１において定着ローラ７１表面に付着した記録材Ｐの紙粉やオフセットトナー等の異物はクリーニング部Ｎ２でクリーニングウェブ７２１により除去される。

（４）摺動装置７３
定着ローラ７１表面と摺擦部Ｎ３を形成する摺動装置７３について説明する。図４は摺動装置７３の断面図である。図５は摺動装置７３のセラミックヒータ７３２の断面図である。図６は摺動装置７３のフィルム７３３の断面図である。図７は摺動装置７３を定着ローラ７１の軸方向に往復運動させるスライド機構（移動手段）８０を説明する図である。

図４に示すように、摺動装置７３は、ヒータホルダー７３０と、温度検知素子７３１と、セラミックヒータ（加熱源）７３２と、フィルム（摺擦部材）７３３と、フィルム押え（固定部材）７３９と、を有する。セラミックヒータ７３２はヒータホルダー（以下、ホルダーという）７３０の定着ローラ７１側の表面に保持されており、このセラミックヒータを定着ローラ側から覆うようにフィルム７３３が装着されている。

この摺動装置７３は、搬送方向ａと直交する方向に関して、上述のフレームにホルダー７３０の両端部が定着ローラの径方向に移動可能に保持され、修復モードの際に加圧バネ７９でホルダーが定着ローラに接近する方向（図３中矢印Ａ１方向）へ加圧される。これによりフィルム７３３表面を定着ローラ７１表面に当接させて、フィルム表面と定着ローラ表面とで所定幅の摺擦部Ｎ３（図３参照）を形成する。

また、摺動装置７３は、定着動作モードの際に制御部６０により駆動されるソレノイドＳＬ３のプランジャ（不図示）でホルダー７３０が加圧バネ７９の加圧力に抗して定着ローラ７１表面から離れる方向（矢印Ａ１方向とは反対方向）へ移動される。これによりフィルム７３３は定着ローラ７１から離間される（図１参照）。

セラミックヒータ７３２は、搬送方向ａと直交する方向に関して、ホルダー７３０の定着ローラ７１側の表面に形成された凹部７３０ａ（図４参照）に保持されている。このセラミックヒータ７３２は細長い基板７３４（図５参照）を有する。この基板７３４の定着ローラ７１側の表面には、搬送方向ａと直交する方向に沿って発熱抵抗体７３５が形成され、更にその発熱抵抗体を覆うように保護層７３６が形成されている。

基板７３４は、アルミナや窒化アルミ等の絶縁性のセラミックス基板、或いはポリイミド、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂基板である。発熱抵抗体７３５は、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ_２、Ｔａ_２Ｎ等の材料のペーストを、基板の表面にスクリーン印刷し、その後焼成したものである。この発熱抵抗体７３５は、厚み１０μｍ程度、幅１〜５ｍｍ程度、長さ３００ｍｍ程度の線状の形態を有する。保護層７３６は、厚さ５０μｍのガラスで形成されている。

ホルダー７３０は、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂により形成されている。ホルダー７３０の熱伝導率が低いほど定着ローラ７１表面の加熱に対する熱効率が高くなるため、ホルダーの材料として熱伝導率の低い材料を用いることが望ましい。

セラミックヒータ７３２の定着ローラ７１とは反対側の裏面には、セラミックヒータを温度制御する目的、またはセラミックヒータの異常昇温を監視する目的で、サーミスタ等の温度検知素子７３１（図４参照）が配置されている。

図４に示すように、フィルム７３３は、セラミックヒータ７３２の保護層７３６を覆うようにホルダー７３０に装着され、フィルムの搬送方向ａ側の端部がフィルム押え７３９でホルダーに固定されている。フィルム７３３は定着ローラ７１表面を削るための部材であり、フィルムの定着ローラ側の表面には削り粒子７４１が予め塗布されて付着している。定着ローラ７１表面に発生した傷の修復過程で、フィルム７３３に付着している削り粒子７４１の量が減少し、修復効果が減少していく。その場合、フィルム７３３を交換することで、傷の修復効果が維持できる。

フィルム７３３を交換する場合、ホルダー７３０からフィルム押え７３９を取り外し、削り粒子７４１の量が減少したフィルム７３３をホルダーから取り外す。そして、新品のフィルム７３３をホルダー７３０に装着し、そのフィルムをフィルム押え７３９でホルダーに固定すればよい。

ホルダー７３０のセラミックヒータ７３２よりも定着ローラ７１の回転方向下流側には、摺擦部Ｎ３内に削り粒子７４１を保持できるようにするため、定着ローラ表面に向けて突出する凸型の突起７３０ｂが搬送方向ａと直交する方向に沿って形成してある。

突起７３０ｂの高さは、セラミックヒータ７３２の保護層７３６の表面７３６ａ（図４参照）から０．１〜１．０ｍｍ高いことが望ましい。突起７３０ｂの幅は０．１〜３．０ｍｍが望ましい。また、突起７３０ｂの横断面形状は箱型・三角型・半円型など任意の形状とすることが可能である。本実施例では、突起７３０ｂの形状を箱型とした。この突起７３０ｂは、高さ０．５ｍｍ、幅２．０ｍｍである。

図６に示すように、フィルム７３３は、基層７３７と、その基層の外周に形成された摺動層７３８と、を有する。摺動層７３８は、定着ローラ７１表面との摺擦による摩擦力を低減させるために設けられている。摺動層７３８の材料は、摺動性に優れたＰＦＡの他に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂を用いると良い。また、摺動層７３８の厚さは１００〜３００μｍ程度が好ましい。

基層７３７は、摺擦部Ｎ３でフィルム７３３表面と定着ローラ７１表面との動摩擦力によるフィルムの破れを防止するために設けられている。基層７３７の材料は、ニッケル、ＳＵＳ等の金属製の電鋳あるいは、ポリイミドなどの耐熱性樹脂を用いると良い。基層７３７の厚さは、５０〜１５０μｍ程度が好ましい。

本実施例では、フィルム７３３として、厚さ７５μｍのポリイミド層からなる基層７３７を有し、その基層の外周に摺動層７３８として２００μｍのＰＦＡ層を被覆したものを用いている。

図７に示すように、スライド機構８０は、加圧バネ８０１と、カム８０２と、モータＭ３と、を有する。加圧バネ８０１は、搬送方向ａと直交する方向に関して、ホルダー７３０の片側の端部７３０ｃを図中矢印Ａ４方向即ち当該端部とは反対側の端部７３０ｄに向けて加圧している。一方、ホルダー７３０の反対側の端部７３０ｄにはカム８０２のカム面が接触している。

制御部６０によりモータＭ３が駆動され、このモータでカム８０２のカム軸８０３を回転することによってカム８０２を矢印Ｒ３方向へ回転させる。これにより、摺動装置７３は定着ローラ７１の図中矢印Ａ５にて示す軸方向に往復運動する。

（５）修復モード６１２
図３に示すように、修復モードでは、先ず、加圧ローラ７８表面に付着した異物が定着ローラ７１表面に付着しないように、定着ローラと加圧ローラが離間される。その状態で、定着ローラ７１を回転させて、クリーニング装置７２のクリーニングウェブ７２１で定着ローラ表面に付着している異物を除去した後、クリーニング装置を定着ローラから離間させる。

その後、摺動装置７３のフィルム７３３を定着ローラ７１に当接させて摺擦部Ｎ３を形成し、その状態で摺動装置７３を定着ローラ７１の軸方向に往復運動させる。これにより、摺擦部Ｎ３中で、フィルム７３３に付着している削り粒子７４１が、磨耗しながら移動して、少なくとも定着ローラ７１とフィルム７３３の１つの部材の表層を削ることで削り粉７１ｃ１（図４参照）を生成する。そして、この削り粉７１ｃ１を定着ローラ７１表面に溶着させることにより、定着ローラ表面の傷を修復する。

本実施例の修復モードにおいても、定着ローラ７１の表面移動速度が２３０ｍｍ／ｓｅｃで、定着ローラ７１の表面温度が１８０℃になるように設定されている。

図１、図２、図３、図７を参照して、修復モードについて更に詳しく説明する。制御部６０によりソレノイドＳＬ１が駆動（オン）されると、このソレノイドはプランジャ（不図示）で加圧ローラ７８の軸受７８１を加圧バネ７７の加圧力に抗して図１中矢印Ａ２方向とは反対方向に移動する。これにより、加圧ローラ７８は定着ローラ７１から離間される（図３参照）。

更に、モータＭ１が駆動されると、このモータの駆動により定着ローラ７１は矢印Ｒ１方向へ表面移動速度が２３０ｍｍ／ｓｅｃで回転される。次に、モータＭ２が駆動されると、このモータの駆動により巻き取りローラ７２４が回転される。これにより、供給ローラ７２３からクリーニングウェブ７２１が引き出され、クリーニング部Ｎ２で定着ローラ７１表面に付着している紙粉やオフセットトナー等の異物が除去される。

更に、ソレノイドＳＬ２が駆動（オン）されると、このソレノイドはプランジャ（不図示）でクリーニング装置７２のフレーム７２Ｆを加圧バネ７２６の加圧力に抗して図１中矢印Ａ３方向とは反対方向に移動する。これにより、クリーニングウェブ７２１は定着ローラ７１から離間される（図３参照）。

更に、ソレノイドＳＬ３が駆動（オフ）されると、摺動装置７３のホルダー７３０が加圧バネ７９で定着ローラ７１に接近する方向（図３中矢印Ａ１方向）へ加圧され、フィルム７３３の表面が定着ローラ７１の表面に当接する。フィルム７３３表面が定着ローラ７１表面に接触した際に、セラミックヒータ７３２の保護層７３６とホルダー７３０の突起７３０ｂとでフィルム７３３内面が押圧され、フィルム表面を定着ローラ７１表面に加圧する。これにより、フィルム表面と定着ローラ表面とで所定幅の摺擦部Ｎ３が形成される。

本実施例では、加圧バネ７９でホルダー７３０を３９．２Ｎ（４ｋｇｆ）の力で加圧することにより、幅約５ｍｍの摺擦部Ｎ３を形成している。

本実施例の定着装置７では、摺動装置を定着ローラの軸方向に往復運動できるようにするため、ホルダー７３０に定着ローラの軸方向と平行なガイド溝（不図示）を形成し、そのガイド溝にソレノイドＳＬ３のプランジャをスライド可能に保持させている。ガイド溝の長さは摺動装置７３の後述するスライド量Ｗ（図７参照）よりも長くなっている。つまり、摺動装置７３は定着ローラ７１の軸方向にスライド量Ｗと等しい距離移動できるようになっている。ここで、定着ローラ７１の軸方向とは、定着ローラの回転方向Ｒ１と交差する方向をいう。

更に、モータＭ１の駆動によりカム８０２が回転する。このカム８０２の回転により摺動装置７３を定着ローラ７１の軸方向に往復運動させる。図７において７９ａは摺動装置７３の移動に伴いホルダー７３０上を転動するコロであり、加圧バネ７９はコロ７９ａを介してホルダー７３０を矢印Ａ１方向に加圧している。

摺動装置７３の往復運動により、摺擦部Ｎ３中で、フィルム７３３表面の削り粒子７４１が定着ローラ７１の表層である離型層７１ｃを擦りながら移動する。これにより、削り粒子７４１が定着ローラ７１の離型層７１ｃを削り、摺擦部Ｎ３に定着ローラ７１の離型層７１ｃの削り粉７１ｃ１が生成される（図４参照）。

また、摺擦部Ｎ３中で、フィルム７３３表面の削り粒子７４１が移動中にフィルム表面から離脱して定着ローラ７１の離型層７１ｃとフィルム７３３の表層である摺動層７３８を削ることもある。この場合、摺動部Ｎ３には離型層７１ｃと摺動層７３８の削り粉７１ｃ１が生成される。

次に、制御部６０は、温度検知素子７６の温度を取り込み、その検知温度に基づき第１の温度制御回路８１を駆動することによって電源（不図示）からハロゲンヒータ７５に供給する電力を制御する。また、制御部６０は、温度検知素子７３１の検知温度を取り込み、その検知温度に基づき第２の温度制御回路８２を駆動することによって電源からセラミックヒータ７３５の抵抗発熱体７３５に供給する電力を制御する。

本実施例では、定着ローラ７１の表面温度が１８０℃になるように、ハロゲンヒータ７５、及びセラミックヒータ７３５に供給する電力を制御している。

摺擦部Ｎ３の削り粉７１ｃ１は、ハロゲンヒータ７３５で加熱された定着ローラ７１の熱とセラミックヒータ７３５で加熱されたフィルム７３３の熱を受けて溶融し、更に摺擦部Ｎ３の圧を受けて、定着ローラ７１表面に溶着する。これにより、定着ローラ７１表面の傷は修復される。

（６）削り粒子７４１の特性
削り粒子７４１は、少なくとも定着ローラ７１の離型層（以下、表層という）７１ｃを削るものであるため、ローラのフッ素樹脂層のフッ素樹脂よりも固い粒子であることが望まれる。

本実施例では、前述の様に、表層７１ｃ，７３８の材料として、記録材Ｐ上のトナーとの離型性に優れたフッ素樹脂を使用している。そのため、削り粒子７４１の材料としては、フッ素樹脂よりも硬く、高温でも軟らかくならない粒子を使用することが好ましい。削り粒子７４１の材料として、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）等が挙げられる。

定着ローラ７１の表面に発生した傷（以下、表層傷という）の修復工程において、定着ローラ７１の熱により、削り粒子７４１が軟らかくなると、摺擦部Ｎ３で表層７１ｃ，７３８が削れにくくなり、定着ローラの表層傷を修復することが困難になる。少なくとも、修復工程において、削り粒子７４１の硬度は、定着ローラ７１の表面温度に加熱されても、表層７１ｃ，７３８よりも硬くなければならない。

削り粒子７４１の粒径が大きすぎると、修復工程において、摺擦部Ｎ３で削り粒子が定着ローラ７１の表層７１ｃを大きく削ってしまい、当該表層に新たな大きな傷が発生して、表層傷を修復することが困難になる。一方、削り粒子７４１の粒径が小さすぎると、摺擦部Ｎ３で削り粒子７４１の流動性が低下して削り粒子が凝集するため、摺動部の長手方向で削り粒子の分布量にムラが発生し、定着ローラ７１表面に削りムラが発生する。このことから、削り粒子７４１の粒径は、０．１〜１０μｍ程度が好ましい。

本実施例では、定着ローラ７１の表層７１ｃにＰＦＡチューブを用いているので、削り粒子７４１としても、温度特性、硬度等を考慮して、無機粒子を用いることが好ましい。本実施例では、削り粒子７４１として、関東ロームの粉体（ＪＩＳ試験用粉体１の８種）を用いた。この削り粒子７４１は、主に二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）であり、粒径は、２〜７μｍ程度であった。

（７）定着ローラ７１の表層傷の修復過程、及び表層傷の修復効果の説明
本実施例の定着装置７は、摺動装置７３を定着ローラ７１に対して往復運動させる機能を有していることが特徴の１つでもある。

スライド機構８０のカム８０２の回転による摺動装置７３のスライド量Ｗは１ｍｍ程度で摺動部Ｎ３において削り粉７１ｃ１を形成する効果を得ることができる。しかしながら、スライド量Ｗは大きい方がその効果は大きい。そこで、本実施例では、スライド量Ｗを３ｍｍとした。

また、摺動装置７３の往復の周期は、定着ローラ７１の回転周期と重なってしまうと、摺擦部Ｎ３においてフィルム７３３が定着ローラ表面の同じ箇所を摺擦してしまう。そのため、定着ローラの表層７１ｃに傷が発生やすくなり、その傷の修復効果が大幅に減少することになる。従って、少なくとも摺動装置７３の一往復の周期と定着ローラの回転周期とは同期させてはならない。本実施例では、定着ローラ７１の回転周期が約０．９５６秒（表面移動速度２３０ｍｍ／ｓｅｃ）に対して、摺動装置７３が往復運動する周期を６．００秒とした。

図８は摺擦部Ｎ３中で定着ローラ７１表面が受ける力を説明する図である。図８では、摺擦部Ｎ３の位置を明示するため、摺動装置７３を破線にて表わしている。

図８に示されるように、定着ローラ７１は図中矢印Ｒ１方向に回転しているため、フィルム７３３の表層７３８又は削り粒子７４１を介して、フィルムから受ける定着ローラ７１表面の力としては、回転方向とは逆向きの動摩擦力Ｆｒを受ける。さらに、摺動装置７３が定着ローラ７１の軸方向に往復運動しているため、その往復運動の動摩擦力Ｆｓを受ける。図８では、摺動装置７３が図中矢印Ａ４方向に移動中の場合に定着ローラ７１の表面が受ける動摩擦力Ｆｓを示した。上記２つの動摩擦力Ｆｒ，Ｆｓの合力として摺擦部Ｎ３の定着ローラ７１表面は、動摩擦力Ｆ１を受けることなる。

図４に示されるように、定着ローラ７１の表層傷の修復過程では、摺擦部Ｎ３において、フィルム７３３の摺動層７３８から離脱した削り粒子７４１は、定着ローラ７１の回転により、セラミックヒータ７３２よりも下流側に徐々に移動する。そして、その削り粒子７４１は、ホルダー７３０の突起７３０ｂで堰き止められる。定着ローラ７１の表層傷の修復が繰り返し行われると、突起７３０ｂで堰き止められた削り粒子７４１は、定着ローラ７１の回転に伴い突起と定着ローラ表面との間から徐々にすり抜けて、減少していく。それにより、修復効果が減少した時がフィルム７３３の交換時期である。

図９の（ａ）〜（ｃ）を用いて、定着ローラ７１の表層傷を修復する過程を説明する。図９では、摺擦部Ｎ３の削り粒子７４１の溜まる部分（中央部）で、その削り粒子によって生じた定着ローラ７１の表層７１ｃとフィルム７３３の表層７３８の削り粉７１ｃ１が定着ローラ７１表面に溶着し、定着ローラの表層傷を修復する過程を示している。

図９において、（ａ）は、定着ローラ７１の表層傷の修復前の摺擦部Ｎ３の削り粒子７４１の溜まる部分を示した模式断面図である。（ｂ）と（ｃ）は上述の方法で、定着ローラ７１の表層傷の修復開始１分後と表層傷の修復開始２分後の摺擦部Ｎ３の削り粒子７４１の溜まる部分を示した模式断面図である。

（ａ）に示すように、表層傷の修復前の定着ローラ７１の表層７１ｃには、紙コバ傷による凹み傷（以下、傷という）が存在している。

（ｂ）に示すように、表層傷の修復開始１分後は、摺擦部Ｎ３で、削り粒子７４１が、定着ローラ７１の表層７１ｃとフィルム７３の表層７３８を削ることにより、傷の凹みが小さくなるとともに、ＰＦＡ樹脂の削り粉７１ｃ１が形成される。そして、前述の図８で説明した動摩擦力Ｆ１と摺擦部Ｎ３の熱と圧により、その削り粉７１ｃ１が傷を覆うように溶着して、引き延ばされる。摺擦部Ｎ３において、削り粉７１ｃ１は、セラミックヒータ７３２と定着ローラ７１のハロゲンヒータ７５による加熱だけでなく、前述の動摩擦力Ｆ１の摩擦熱が加わり、定着ローラの表層７１ｃ上に溶着される。

そして、（ｃ）に示すように、表層傷の修復開始２分後は、削り粉７１ｃ１が、定着ローラ７１表面の傷をほぼ覆い、修復が完了する。

上記のように定着ローラ７１表面に溶着した削り粉７１ｃ１の離型層が、定着ローラ表面の傷の上を覆うことで、記録材に定着されたトナー画像上の画像障害（紙コバ傷のスジ等）が見えなくなる。この削り粉７１ｃ１の離型層が、定着ローラ７１表面の傷の上を、傷が見えなくなるまですべて覆いつくすことができなくても、傷の上を所々覆うことができれば、記録材に定着されたトナー画像上の傷は見えなくなる効果がある。

上述のように、削り粉７１ｃ１が定着ローラ７１表面の傷を覆うように溶着して、引き延ばされる効果を得るためには、摺動部Ｎ３中で定着ローラ表面にかかる動摩擦力がある程度必要である。

まず、定着ローラ７１表面にかかる動摩擦力Ｆ１は、本実施例では前述したように、定着ローラ７１とフィルム７３３が直接又は削り粒子７４１を介して、摺擦することによって発生する。一般的に、動摩擦力は、速度によらず一定で、垂直加重に比例するので、動摩擦力Ｆ１は、定着ローラ７１の表面移動速度に影響しないが、摺擦部Ｎ３の面圧ピーク値に影響を受ける。

本実施例では、摺擦部Ｎ３の面圧ピーク値を０．２５ＭＰａにしている。効果的に定着ローラ７１表面に付着した削り粉７１ｃ１を溶着する動摩擦力Ｆ１を得るために、摺擦部Ｎ３の面圧ピーク値は０．１ＭＰａ以上であることが好ましい。

定着ローラ７１表面の傷の修復時間は、修復時の定着ローラ７１の表面移動速度に影響を受ける。定着ローラ７１の表面移動速度が速いほど、単位時間当たりに定着ローラ７１とフィルム７３３の摺擦した面積が増加するので、修復時間は、短くなる。しかし、定着ローラ７１の表面移動速度を速くしすぎると、摺擦部Ｎ３中で、定着ローラ７１の表面にある削り粒子７４１と削り粉７１ｃ１が、定着ローラ７１表面から飛ばされる弊害が生じる。

上記のことから、定着ローラ７１の表面移動速度は、５０〜５００ｍｍ／ｓｅｃ程度が好ましい。本実施例においては、定着ローラ７１が、表面移動速度２３０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動している。

前述したように、記録材のコバ部によって発生した定着ローラ７１表面の傷部は、画像定着時に記録材上の定着画像に転写される。特に光沢を必要とする光沢紙を使用した場合に、光沢を出すためにトナーを十分に溶融するため、定着ローラ７１表面の連続した微小な傷部が転写されやすく、定着画像にグロスムラが発生し、画像スジが目立ちやすい傾向にある。

図１０の（ａ）、（ｂ）は、本実施例において、摺動装置７３の往復運動を停止して、紙コバ傷の修復を行った時と、摺動装置７３を往復運動させて、紙コバ傷の修復を行った時で、定着ローラ７１表面を比較したものである。本実施例で、紙コバ傷の修復を行うと、図１０の（ａ）と（ｂ）に示すように、摺擦部Ｎ３で、削り粒子７４１が、定着ローラ７１の表層７１ｃを削ることにより、定着ローラ７１の表層には、新たに回転方向に細かな傷が発生する。

図１０の（ａ）は、本実施例の定着装置７において、摺動装置７３の往復運動を停止して、回転方向の紙コバ傷の修復を行った時の定着ローラ７１表面の模式図である。

摺動装置７３の往復運動を停止すると、定着ローラ７１とフィルム７３３とが回転方向のみで摺動する。すると、図１０の（ａ）に示すように、定着ローラ７１の表層７１ｃに溶着した削り粉７１ｃ１は、摺擦部Ｎ３で、定着ローラ７１表面にかかる動摩擦力Ｆｒにより、定着ローラ７１の回転方向にのみ引き延ばされて、定着ローラの長手方向に引き延ばされない。

そのため、定着ローラ７１の回転方向の紙コバ傷と削り粒子７４１による新たな傷に対して、削り粉７１ｃ１で十分に覆うことができず、紙コバ傷がほとんど修復されないまま、新たな傷が発生し、定着画像上に新たな細かな縦スジも発生してしまう。

一方、図１０の（ｂ）は、本実施例の定着装置７において、摺動装置７３を往復運動させて、紙コバ傷の修復を行った時の定着ローラ７１表面の模式図である。

摺動装置７３を往復運動させると、前述したように、フィルム７３３が定着ローラ７１の軸方向に往復運動するため、定着ローラ７１の表面が受ける動摩擦力は、定着ローラ７１の回転方向以外に、定着ローラ７１の長手方向の成分を持つことができる。したがって、図１０の（ｂ）に示すように、定着ローラ７１の表層７１ｃに溶着した削り粉７１ｃ１は、摺擦部Ｎ３で、定着ローラ７１の回転方向以外に、定着ローラ７１の長手方向にも引き延ばされる。

そのため、定着ローラ７１の回転方向の紙コバ傷と削り粒子７４１のよる新たな傷に対して、削り粉７１ｃ１が覆うことができ、これらの傷を修復することができる。その結果、これらの傷が断続的に途切れるため、定着画像上に縦スジとして現れない効果が得られる。

ここで、定着ローラ７１の表面粗さの差ΔＲｚと定着画像のグロスムラによる画像スジの関係を調べた。定着ローラ７１の表面粗さＲｚは、菱化システム社製マイクロマップにより測定した。定着ローラ７１の表面粗さの差ΔＲｚは、定着ローラの長手位置を変えて数点測定し、その最大値と最小値の最大差分から求めた。

その結果、定着ローラ７１の表面粗さの差ΔＲｚが、約０．７μｍ以上になると、光沢紙のみならず、光沢を必要としない普通紙においても、画像の印字率によっては画像スジが見えてしまう場合があった。ΔＲｚが０．３μｍ以下であれば、普通紙、光沢紙両方とも、定着画像に画像スジが目立たなかった。よって、定着画像のグロスムラによる画像スジが見えないためには、定着ローラ７１の表面粗さの差ΔＲｚを０．３μｍ以下に抑える必要がある。

本実施例の定着装置７を搭載したプリンタにおいて、連続プリント耐久試験を行い、修復モードを実施した時と実施しなかった時を比較した。修復モードは、通紙１００枚程度につき、１回で、２分間行った。

連続プリント耐久試験では、同一サイズの厚紙で、印字率５％の画像を１０００枚印字して、その後の定着ローラ７１の傷の確認を行った。定着ローラ７１の傷の確認は、表面粗さ計（菱化システム社製マイクロマップ）による傷の深さの測定と、連続通紙で使用した紙よりも、幅の広いサイズの光沢紙と普通紙を用いて、１７階調のトナー画像の画像スジの有無で確認した。

本実施例の修復モードを実施しなかった定着ローラ７１は、紙コバにより１０００枚印字の時点で、定着ローラ表面粗さの差ΔＲｚが０．７μｍより大きくなり、普通紙及び光沢紙上に画像スジが確認された。

しかし、本実施例の修復モードを実施した定着ローラ７１は、削り粒子７４１により生成された削り粉７１ｃ１が、紙コバ部によって生じた定着ローラ７１表面の連続した微小な傷を覆うように溶着して、引き延ばされる。そのため、上述の修復効果により、１０００枚まで印字しても、ΔＲｚが、０．３μｍ以下に抑えることができた。そのため、普通紙上だけでなく、光沢紙上においても画像スジが発生しなかった。

本実施例の定着装置７によれば、摺擦部Ｎ３でフィルム７３３が定着ローラ７１の回転方向に対し軸方向に移動し、フィルムの削り粒子７４１でフィルムと定着ローラの少なくとも一方の表層７３８，７１ｃを削ることによって削り粉７１ｃ１が生成される。そして、この削り粉７１ｃ１は、フィルム７３３の移動により定着ローラ７１表面の傷を覆うように引き延ばされて定着ローラ表面に溶着され、定着ローラ表面の傷が修復される。

これにより、定着ローラ７１の耐久寿命が短くなる弊害を抑制しつつ定着ローラ表面に発生した紙コバ部の傷によるグロスムラの画像障害の発生を抑制できるという作用効果を奏する。

［実施例２］
定着装置７の他の例を説明する。本実施例の定着装置７に関し、実施例１の定着装置７と同じ部材・部分には同一符号を付して、再度の説明を省略する。

（１）定着装置７
本実施例に示す定着装置７は、定着ローラ７１に削り粒子７４１を供給する削り粒子供給装置（供給手段）７４を有する点に特徴がある。修復モード６１２では、削り粒子７４１を削り粒子供給装置（以下、供給装置という）７４で定着ローラ７１表面に供給しながら、定着ローラの傷の修復が行われる。このため、摺動装置７３のフィルム７３３として、削り粒子７４１を塗布していないものが用いられる。

図１２は本実施例に係る定着装置７の制御ブロック図である。図１３は定着装置７の修復モード実行時の模式断面図である。

（２）削り粒子供給装置７４
図１３に示すように、供給装置７４は、削り粒子７４１と、削り粒子供給ローラ（供給部材）７４２と、攪拌ブラシローラ７４３と、収納容器（容器）７４４と、ブレード（規制部材）７４５と、を有する。

削り粒子７４１は収納容器７４４に収納されている。収納容器７４４の内部に配置された攪拌ブラシローラ（以下、ブラシローラという）７４３は、搬送方向ａと直交する方向に関して、後述の芯金７４３ｂの両端部が収納容器に回転可能に保持されている。収納容器７４４の内部と外部に跨るように配置された削り粒子供給ローラ（以下、供給ローラという）７４２は、搬送方向ａと直交する方向に関して、後述の芯金７４２ａの両端部が収納容器に回転可能に保持されている。

この供給装置７４は、上述のフレームに収納容器７４４が定着ローラ７１の径方向に移動可能に保持され、修復モードの際に加圧バネ７４９で収納容器が定着ローラに接近する方向（図１３中矢印Ａ６方向）へ加圧される。これにより供給ローラ７４２の表面を定着ローラ７１の表面に当接させて、供給ローラ表面と定着ローラ表面とで所定幅の供給部Ｎ４を形成する。

また、供給装置７４は、定着動作モードの際に制御部６０により駆動されるソレノイドＳＬ４のプランジャ（不図示）で収納容器７４４が加圧バネ７４９の加圧力に抗して定着ローラ７１表面から離れる方向（矢印Ａ６方向とは反対方向）へ移動される。これにより供給ローラ７４２は定着ローラ７１から離間される。図１３では、粒子供給ローラ７４２表面が定着ローラ７１表面から離れた位置を一点鎖線にて示している。

（２）修復モード６１２
図１２、図１３を参照して、本実施例の定着装置７の修復モードについて説明する。先ず、加圧ローラ７８に付着した異物が定着ローラ７１表面に付着しないように、定着ローラ７１と加圧ローラ７８が離間される。その状態で、定着ローラ７１が回転して、クリーニング装置７２のクリーニングウェブ７２１で定着ローラ表面に付着している異物が除去される。

その後、供給装置７４の供給ローラ７４２と摺動装置７３のフィルム７３３が定着ローラ７１表面に当接される。そして、供給装置７４から定着ローラ７１表面に削り粒子７４１が供給され、この削り粒子は定着ローラ７１の回転によって摺擦部Ｎ３に供給される。

そして、摺動装置７３が定着ローラ７１の軸方向に往復運動することによって、摺擦部Ｎ３で定着ローラ表面の削り粉７１c１が定着ローラ表面上に溶着し引き延ばされ、定着ローラ表面の傷が修復される。

本実施例の修復モード６１２においても、定着ローラ７１の表面移動速度が２３０ｍｍ／ｓｅｃで、定着ローラ７１の表面温度が１８０℃になるように設定されている。

図１３を参照して、修復モード時の供給装置７４による削り粒子７４１の供給動作について説明する。制御部６０によりモータＭ４が駆動されることによってブラシローラ７４３が図１２中矢印Ｒ４方向へ表面移動速度１００ｍｍ／ｓｅｃで回転される。このブラシローラ７４３により収納容器７４４内の削り粒子７４１が、供給ローラ７４２表面に供給される。その後、供給ローラ７４２が定着ローラ７１の回転に追従して矢印Ｒ３方向に回転することにより、供給ローラ表面上の削り粒子７４１が、定着ローラ７１の表面に供給される。

本実施例においては、定着ローラ７１が、表面移動速度２３０ｍｍ／ｓｅｃで回転しているので、供給ローラ７４２もこれと同等の表面移動速度で回転する。ブラシローラ７４３の有する後述のファーブラシ７４３ａが供給ローラ７４２表面に当接して矢印Ｒ４方向に表面移動速度１００ｍｍ／ｓｅｃで回転することにより、供給ローラ７４２表面に削り粒子７４１が供給される。その後、供給ローラ７４２が定着ローラ７１の回転に追従して矢印Ｒ５方向に回転することにより、供給部Ｎ４を介して定着ローラ７１表面に削り粒子７４１が供給される。

供給ローラ７４２は以下の部材から構成される。図１３に示されるように、基本的には、ＳＵＳやアルミ等の金属製の丸軸状の芯金７４２ａの外周面にブラスト処理等の表面粗し処理を行なった後、弾性層７４２ｂを形成している。芯金７４２ａは、搬送方向ａと直交する方向に関して、両端部が収納容器７４４に軸受を介して回転可能に保持されている。

弾性層７４２ｂは、熱容量や熱伝導率が大きいと、定着ローラ７１の表面から受ける熱が供給ローラ７４２内部へ吸収されてしまい、定着ローラ７１の温度が低下する。そのため、弾性層７４２ｂの材料として、できるだけ低熱容量で熱伝導率が低く、断熱効果の高い材料が望ましい。弾性層７４２ｂに使用する断熱性の高い材料の一例としては、シリコーンゴムを発泡したスポンジゴムや、シリコーンゴム内に中空のフィラーを分散させた気泡ゴムなどを好適に用いることができる。

また、供給ローラ７４２の外径は、より小さい方が熱容量を抑えられて、定着ローラ７１の熱が逃げにくくなるが、小さくし過ぎると供給部Ｎ４の幅が狭くなる。すると、供給ローラ７４２表面と定着ローラ７１表面との接触不足により、削り粒子供給ローラ７４２から定着ローラ７１に削り粒子７４１が供給されにくくなるため、適度な径が必要である。弾性層７４２ｂの肉厚に関しても、薄過ぎれば金属製の芯金７４２ａに熱が逃げやすくなるため、適度な厚みが必要である。

以上を考慮して、本実施例では、肉厚が２ｍｍのスポンジ状の発泡シリコーンゴムを用いて弾性層７４２ｂを形成し、この弾性層の外周面に離型層７４２ｃとしてＰＦＡ層を形成した。削り粒子供給ローラ７４２の外径はφ３０ｍｍとした。

離型層７４２ｃの材料には、耐久性の優れる厚さ５０μｍのＰＦＡチューブを用いた。離型層７４２ｃの材料は、ＰＦＡの他に、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂を用いても良い。あるいは、離型層７４２ｃは、弾性層７４２ｂの外周面にＧＬＳラテックスコーティングを施したものであっても良い。

供給ローラ７４２の表面硬度が低ければ、軽圧でも一定幅の供給部Ｎ４を得られるが、供給ローラの表面硬度が低すぎると、供給ローラの耐久性が低下する。そこで、本実施例では、供給ローラ７４２の表面硬度をＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度（４．９Ｎ荷重）で４０〜４５°とした。

供給ローラ７４２は、供給ローラ表面が定着ローラ７１表面に対して最大３９．２Ｎ（最大４ｋｇｆ）の圧で加圧され、所定幅の供給部Ｎ４を形成している。この供給ローラ７４２表面の定着ローラ７１表面に対する加圧（当接圧）を制御することにより、定着ローラ７１への削り粒子７４１の供給量を任意に調整できる。

撹拌ブラシローラ７４３は、搬送方向ａと直交する方向に関して、供給ローラ７４２全体に渡って接触している。このブラシローラ７４３は、図１３中矢印Ｒ４方向に回転することにより、供給ローラ７４２表面上に削り粒子７４１が供給される。

このブラシローラ７４３は、繊維を基布に折り込みパイル状にしてなるファーブラシ７４３ａを芯金７４３ｂに巻き付け固定して作製されている。ファーブラシ７４３ａの繊維密度は基布上の折り込み密度で５００本／ｍｍ^２程度のもので、ファーブラシの毛足の長さ（自由長）は３ｍｍである。

上記の撹拌ブラシローラ７４３は、芯金７４３ｂの長手方向両端部が前述のフレームに軸受（不図示）を介して回転可能に支持されている。

ブレード７４５は、供給ローラ７４２表面に供給された削り粒子７４１を規制する役目と、収納容器７４４内の削り粒子７４１の漏れを防止する役目を兼ねるものである。このブレード７４５は、供給ローラ７４２表面と軽く接触するように、収納容器７４４に固定配置してある。

収納容器７４４内に蓄える削り粒子７４１は、収納容器７４４と、ブレード７４５と、供給ローラ７４２と、で囲われる実質的に密閉された収納容器内の空間部内に収容された状態に保持されることで、収納容器外への漏れが防止される。

本実施例の定着装置７は、供給装置７４で定着ローラ７１表面に削り粒子７４１を供給する構成であるため、摺動部Ｎ３では、実施例１の定着装置７に比べ、削り粒子７４１が減少しない。そのため、摺動装置７３のフィルム７３３は、耐久劣化等が発生するまで、交換しなくてよいというメリットがある。

本実施例の定着装置７によれば、供給装置７４から供給部Ｎ４を通じて削り粒子７４１が定着ローラ７１表面に供給され、その削り粒子は定着ローラの回転によって摺擦部Ｎ３に供給される。この摺擦部Ｎ３でフィルム７３３が定着ローラ７１の回転方向に対し軸方向に移動し、フィルムの削り粒子７４１でフィルムと定着ローラの少なくとも一方の表層７３８，７１ｃを削ることによって削り粉７１ｃ１が生成される。よって、本実施例の定着装置７においても、実施例１の定着装置７と同様の作用効果を得ることができる。

［実施例３］
定着装置７の他の例を説明する。本実施例の定着装置７に関し、実施例１、実施例２の定着装置７と同じ部材・部分には同一符号を付して、再度の説明を省略する。

（１）定着装置７
本実施例に示す定着装置７は、前述の実施例２の定着装置７の摺動装置７３を取り除き、その摺動装置の代わりに供給装置７４を往復運動させて、定着ローラ７１表面の傷を修復する点に特徴がある。供給装置７４では、削り粒子供給ローラ７４２に代えて、削り粒子摺擦ローラ（摺擦部材）７４２を用いている。

図１４は定着装置７の制御ブロック図である。図１５は定着装置７の修復モードにおける削り粒子７４１の供給動作時の模式断面図である。図１６は定着装置７の修復モードにおける定着ローラ７１の表層傷の修復動作時の模式断面図である。

（２）修復モード６１２
本実施例の定着装置７の修復モード６１２は、削り粒子７４１の供給動作と、この供給動作後に行われる定着ローラ７１表面の傷修復動作の、２つの動作を有する。

削り粒子７４１の供給動作時では、制御部６０によりモータＭ１の駆動が停止されることによって、定着ローラ７１の回転を停止している。また、ソレノイドＳＬ１とソレノイドＳＬ４が駆動（オフ）されることによって、加圧ローラ７８と供給装置７４は定着ローラ７１表面から離間される（図１５参照）。

図１５に示すように、供給装置７４では、制御部６０により駆動されたモータＭ４によりブラシローラ７４３が矢印Ｒ４方向に表面移動速度５０ｍｍ／ｓｅｃで回転される。このブラシローラ７４３の回転によって収納容器７４４内の削り粒子７４１が削り粒子摺擦ローラ（以下、摺擦ローラという）７４７表面に供給される。一方、摺擦ローラ７４７は制御部６０により駆動されたモータＭ５によって矢印Ｒ５方向に表面移動速度６０ｍｍ／ｓｅｃで回転される。これにより、摺擦ローラ７４７表面に削り粒子７４１が均一に付着され、摺擦ローラはその削り粒子を保持する。

定着ローラ７１表面の傷修復動作時では、モータＭ４とモータＭ５の駆動が停止されることによって、ブラシローラ７４３と摺擦ローラ７４７の回転を停止させている(図１６参照)。更に、ソレノイドＳＬ４が駆動（オフ）されることによって、摺擦ローラ７４７表面と定着ローラ７１表面とで摺擦部Ｎ５が形成される。更に、モータＭ１が駆動されることによって、定着ローラ７１は矢印Ｒ１方向に表面移動速度２３０ｍｍ／ｓｅｃで回転される。

モータＭ５の駆動を停止しただけでは、摺擦ローラ７４７は定着ローラ７１の回転に追従して回転してしまう可能性がある。そこで、本実施例では、ローラ７４７は、加圧バネ７４９で定着ローラ７１表面に加圧されると、ローラ７４７のギヤが、定着ローラ７１の支持体に固定されているギヤ状の回り止めとかみ合う。それにより、定着ローラ７１の回転によるローラ７４７の追従回転を防止し、摺擦部Ｎ５で摺擦ローラ７４７表面と定着ローラ７１表面との間に削り粒子７４１を留めておくことができる。

摺擦部Ｎ５中で、摺擦ローラ７４７表面に付着している削り粒子７４１が、定着ローラ７１の回転によって磨耗しながら移動して、少なくとも定着ローラ７１と摺擦ローラ７４７の１つの部材の表層を削ることで削り粉７１ｃ１を生成する。

摺擦ローラ７４７は、図１６に示すように、アルミニウム製の中空芯金７４７ａ上に、弾性層７４７ｂとして、ゴム硬度２０°（ＪＩＳ−Ａ１ｋｇ加重）のシリコーンゴムを厚さ１．０ｍｍで成形している。そして、その弾性層７４７ｂ上に、摺動層（表層）７４７ｃとして、厚さ２００μｍのＰＦＡ樹脂を被覆したものである。摺擦ローラ７４７の外径はφ３０ｍｍである。

摺擦ローラ７４７の摺動層７４７ｃは、定着ローラ７１表面との摺擦による摩擦力を低減させるためのものである。摺動層７４７ｃの材料は、摺動性に優れたＰＦＡの他に、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂を用いると良い。

また、摺擦ローラ７４７は、中空芯金７４７ａの内部にハロゲンヒータ（加熱源）７４６を有し、摺擦ローラ表面と非接触に配置されたサーミスタ等の温度検知素子７４８と第２の温度制御回路８２によって所定の温度に温調される。この摺擦ローラ７４７は、加圧バネ７４９で定着ローラ７１表面に３９．２Ｎ（４ｋｇｆ）の力で加圧され、摺擦ローラ７４７表面と定着ローラ７１表面とで摺擦部Ｎ５を形成している。

ここで、制御部６０は温度検知素子７６の温度を取り込み、その検知温度に基づき第１の温度制御回路８１を駆動することによって電源（不図示）からハロゲンヒータ７５に供給する電力を制御する。また、制御部６０は温度検知素子７４８がモニターする供給ローラ７４７表面の検知温度を取り込み、その検知温度に基づき第２の温度制御回路８２を駆動することによって電源からハロゲンヒータ７４６に供給する電力を制御する。

本実施例の修復モードでも、実施例１と同様、定着ローラ７１の表面移動速度が２３０ｍｍ／ｓｅｃで、定着ローラ７１と供給ローラ７４７の表面温度が１８０℃になるように設定されている。

摺擦部Ｎ５中の削り粒７１ｃ１は、ハロゲンヒータ７５で加熱された定着ローラ７１の熱とハロゲンヒータ７４６で加熱された供給ローラ７４７の熱を受けて溶融し、更に供給部の圧を受けて、定着ローラ７１表面に溶着する。これにより、定着ローラ７１表面の傷は修復される。

修復モード６１２の定着ローラ７１表面の傷修復動作時において、実施例１で説明したスライド機構８０を用いて、定着ローラ７１の軸方向に供給装置７４を往復運動させてもよい。この供給装置７４の往復運動により、摺擦部Ｎ５中で、削り粒７１ｃ１が定着ローラ７１表面の傷を覆うように引き延ばされて定着ローラ表面に溶着され、定着ローラ表面の傷が修復される。よって、本実施例の定着装置７においても、実施例２の定着装置７と同様の作用効果を得ることができる。

実施例１の定着装置７では、削り粒子７４１の供給と定着ローラ７１表面の傷の修復が同時に行われていた。本実施例の定着装置７では、削り粒子７４１の供給と定着ローラ７１表面の傷の修復が分離して行われる。そのため、実施例１の定着装置７と比べて、定着ローラ７１表面の傷の修復に必要な時間は長くなる。しかし、摺動装置７３が不要となるので、定着装置７の全体のコストと大きさの点で、本実施例の定着装置７は実施例１よりも利点がある。つまり、本実施例の定着装置７は、実施例１の定着装置７に比べ安価に作製でき、且つ小型化できるという利点がある。

［他の実施例］
実施例１、実施例２の定着装置７では、定着ローラ７１を固定し、摺動装置７３を往復運動させる構成を説明した。これとは逆に、摺動装置７３を固定し、定着ローラ７１を往復運動させる構成としてもよい。或いは、摺動装置７３と定着ローラ７１の双方を逆方向に往復運動させる構成としてもよい。つまり、定着ローラ７１と摺動装置７３を相対的に移動させる構成としてよい。定着ローラ７１を往復運動させる構成として、実施例１で説明したスライド機構８０を用いることができる。

実施例１、実施例２の定着装置７において、加圧ローラ７８の芯金７８ａの内部にヒータ（加熱源）を配置し、このヒータで加圧ローラを加熱しつつ摺動装置７３のフィルム７３３で加圧ローラ７８表面を摺擦する構成としてもよい。これにより、加圧ローラ表面に発生した傷を修復することができる。

また、摺動装置７３のフィルム７３３で定着ローラ７１の表面を摺擦し、この摺動装置７３と同じ構成の他の摺動装置（不図示）のフィルムで上記の加圧ローラ７８表面を摺擦する構成としてもよい。これにより、定着ローラ表面に発生した傷と、加圧ローラ表面に発生した傷を修復することできる。つまり、定着ローラ７１と加圧ローラ７８の少なくとも一つの部材を摺動装置７３のフィルム７３３で摺擦する構成としてよい。

実施例３の定着装置７では、定着ローラ７１を固定し、供給装置７４を往復運動させる構成を説明した。これとは逆に、供給装置７４を固定し、定着ローラ７１を往復運動させる構成としてもよい。或いは、供給装置７４と定着ローラ７１の双方を逆方向に往復運動させる構成としてもよい。つまり、定着ローラ７１と供給装置７４を相対的に移動させる構成としてよい。定着ローラ７１を往復運動させる構成として、実施例１で説明したスライド機構８０を用いることができる。

実施例３の定着装置７において、加圧ローラ７８の芯金７８ａの内部にヒータ（加熱源）を配置し、このヒータで加圧ローラを加熱しつつ供給装置７４の摺擦ローラ７４７で加圧ローラ７８表面を摺擦する構成としてもよい。これにより、加圧ローラ表面に発生した傷を修復することができる。

また、供給装置７４の摺擦ローラ７４７で定着ローラ７１の表面を摺擦し、この供給装置７４と同じ構成の他の供給装置（不図示）の摺擦ローラで上記の加圧ローラ７８表面を摺擦する構成としてもよい。これにより、定着ローラ表面に発生した傷と、加圧ローラ表面に発生した傷を修復することができる。つまり、定着ローラ７１と加圧ローラ７８の少なくとも一つの部材を供給装置７４の摺擦ローラ７４７で摺擦する構成としてよい。

実施例１乃至実施例３では、定着ローラ７１に対して加圧ローラ７８、クリーニング装置７２、摺動装置７３、供給装置７４を当接及び離間させる当接・離間機構（当接・離間手段）として、ソレノイドＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３，ＳＬ４を用いている。当接・離間機構はソレノイドに限られずモータとカムとからなるカム機構を用いてもよい。

本発明に係る像加熱装置は実施例１乃至実施例３のような定着装置７としての使用に限られない。記録材に一旦定着された画像（定着済み画像）或いは仮定着された画像（半定着画像）の光沢度などを改質する装置としても有効に使用できる。

７：定着装置、７１：定着ローラ、７８：加圧ローラ、７１ｃ，７８ｃ：フッ素樹脂チューブ、７３３：フィルム、７４：削り粒子供給装置、７４１：削り粒子、７４４：収納容器、７４７：削り粒子供給ローラ、８０：スライド機構、Ｎ１：ニップ部、Ｎ３，Ｎ５：摺擦部、Ｐ：記録材

Claims (5)

1. 表面にフッ素樹脂層を有し画像を担持する記録材を挟持搬送するニップ部を形成するための回転体を有し、前記ニップ部で記録材上の画像を加熱する像加熱装置において、
   前記回転体の表面に接触する摺擦部材と、前記回転体の表面と前記摺擦部材の接触により形成される摺擦部に設けられており前記フッ素樹脂層のフッ素樹脂よりも固い粒子と、を有することを特徴とする像加熱装置。
2. 前記摺擦部に、前記粒子を供給する供給手段を有することを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
3. 前記供給手段は、前記粒子を収納する容器と、前記容器に収納された前記粒子を前記摺擦部に供給する供給部材と、を有することを特徴とする請求項２に記載の像加熱装置。
4. 前記供給手段は、前記粒子を収納する容器を有し、前記容器に収納された前記粒子を前記摺擦部材に供給することで前記摺擦部に前記粒子を供給することを特徴とする請求項２に記載の像加熱装置。
5. 前記回転体と前記摺擦部材が接触した状態で前記回転体と前記摺擦部材が前記回転体の回転方向と交差する方向へ相対的に移動するように、前記回転体と前記摺擦部材の少なくとも一方を移動させる移動手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の像加熱装置。