JP6620469B2 - 研磨部材、定着装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、研磨部材、定着装置、及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、ブラスト処理した金属芯金上に、フッ素樹脂を被覆することで表面に凹凸を設けた外部加熱ローラを、定着ローラ表面に対して周速差を設けて回転させて接触させることで、定着ローラ表面を均一に粗面化し、通紙による定着ローラ表面のグロス差（光沢差）を解消する画像形成装置が開示されている。
特許文献２には、金属芯金（ＳＵＳ）上に接着層を介してアルミナ系の平均粒径３μｍ〜１６μｍの砥粒を付着させた荒しローラを備え、この荒しローラにより定着部材表面についた紙こば傷等を均一に荒らすことで光沢ムラを解消する画像加熱装置が開示されている。
特許文献３には、周回して記録媒体を搬送しながら、記録媒体に形成された画像を加熱して画像を記録媒体に定着する加熱体と、加熱体に対して周速度差をもって加熱体の周回方向にならって順回転し、加熱体の外周面を擦りながら外周面の凹凸を低減する低減部材と、加熱体を低減部材に対して低減部材の回転軸方向へ相対移動させる移動手段と、を備える定着装置が開示されている。

特開２００８−０９６７２８号公報 特開２００９−２８８２８５号公報 特開２０１３−１３４４８４号公報

本発明の課題は、ブラスト処理した芯体上に、接着層を介して非球状の無機粒子及びフッ素樹脂を含む表面層を設けた場合に比べ、被研磨部材表面への傷の発生を抑制する研磨部材を提供することである。

上記課題は、以下の手段により解決される。

＜１＞に係る発明は、
芯体と、前記芯体上に設けられ、球状の無機粒子及びフッ素樹脂を含む表面層と、を有し、被研磨部材の表面を研磨する研磨部材。

＜２＞に係る発明は、
定着部材と、
前記定着部材の外周面を加圧すると共に、未定着のトナー画像が表面に形成された記録媒体を前記定着部材と共に挟み込む加圧部材と、
＜１＞に記載の研磨部材であって、前記被研磨部材として前記定着部材の表面を研磨する研磨部材と、
を備える定着装置。

＜３＞に係る発明は、
記録媒体にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部によって前記記録媒体に形成された前記トナー画像を、前記記録媒体に定着させる＜２＞に記載の定着装置と、
を備える画像形成装置。

＜１＞に係る発明によれば、ブラスト処理した芯体上に、接着層を介して非球状の無機粒子及びフッ素樹脂を含む表面層を設けた場合に比べ、被研磨部材表面への傷の発生を抑制する研磨部材が提供される。
＜２＞に係る発明によれば、ブラスト処理した芯体上に、接着層を介して非球状の無機粒子及びフッ素樹脂を含む表面層を設けた研磨部材を適用した場合に比べ、定着部材表面の傷に起因した画像欠陥を抑制する定着装置が提供される。
＜３＞に係る発明によれば、ブラスト処理した芯体上に、接着層を介して非球状の無機粒子及びフッ素樹脂を含む表面層を設けた研磨部材を適用した場合に比べ、定着部材表面の傷に起因した画像欠陥を抑制する画像形成装置が提供される。

本実施形態に係る研磨部材の構成を示す概略断面図である。 本実施形態に係る研磨部材の構成を示す概略要部拡大図である。 本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。 本実施形態に係る画像形成ユニットの構成を示す概略図である。 本実施形態に係る定着装置の構成を示す概略図である。

以下、本発明の一例である実施形態について詳細に説明する。

＜研磨部材＞
図１Ａは、本実施形態に係る研磨部材の構成を示す概略断面図である。図１Ｂは、本実施形態に係る研磨部材の構成を示す概略要部拡大図である。

図１Ａ、図１Ｂに示すように、本実施形態に係る研磨部材９３は、芯体９３１と、前記芯体９３１上に設けられ、球状の無機粒子９３２Ａ及びフッ素樹脂９３２Ｂを含む表面層９３２と、を有し、被研磨部材の表面を研磨する研磨部材である。
本実施形態では、被研磨部材を、定着装置に備えられる定着部材に適用した例について説明する。

ここで、電子写真方式の画像形成装置の高画質化に伴い、定着部材表面の光沢差が画像欠陥として検出されることがある。この定着部材表面の光沢差は、記録媒体（以下、用紙）が、定着部材と加圧部材との間を通過して用紙にトナー像が定着される際に、用紙と定着部材表面が互いに擦られ、定着部材表面の通紙部、非通紙部、及び用紙端部の各箇所で表面粗さ（粗度）が異なることにより生じると考えられる。そして、表面粗さが上記箇所で異なる定着部材表面に、例えば光沢差を生じさせた用紙よりも大きい用紙を通過させたときに、定着部材表面の光沢差が画像上に現れやすくなり、これが画像欠陥として検出されると考えられる。
一方、定着部材表面の光沢差を回復させるために、表面に凹凸を設けたロール部材を定着部材表面と接触させて、定着部材表面を研磨する研磨部材が提案されている。
ロール部材（研磨部材）の表面に凹凸を設ける方法としては、ブラスト処理した芯体上にフッ素樹脂層を被覆する方法、芯体上に接着剤を介してアルミナ系粒子を分散させた表面層を設ける方法が提案されている。
しかし、上記方法で得られる研磨部材は、表面の凹凸の高さが不均一になりやすく、かつ凹凸形状も不定形で鋭利な角が存在しやすくなる。よって、これらの研磨部材を用いて定着部材表面を研磨しても、定着部材表面の光沢差を回復できるものの、今度は定着部材表面に傷が発生しやすくなる。この結果、定着部材表面の傷に起因した画像欠陥が生じやすくなる。
これに対し、本実施形態に係る研磨部材では、離型性に優れたフッ素樹脂中に、強度及び耐熱性が良好な無機粒子のうち、粒子形状が球状である無機粒子を含有させた表面層を採用する。これにより、定着部材表面を研磨する際に、定着部材表面への傷の発生が抑制される。また、定着部材表面の光沢差も回復される。

この理由は定かではないが、以下の理由によるものと考えられる。
本実施形態では、上述のように、フッ素樹脂中に球状の無機粒子を含有させた表面層を採用することで、表面層の形状は、無機粒子の形状（球状）が反映された凹凸形状となる（図１Ｂ参照）。つまり、表面層の形状は、に示すように、凹凸形状の頂部が曲面状となる。また、無機粒子の形状（球状）が反映された凹凸形状となることで、表面層の凹凸の高さのバラツキも低減される。なお、図１Ｂ中、９３２は表面層を示し、９３２Ａは無機粒子を示し、９３２Ｂはフッ素樹脂を示す。
よって、本実施形態に係る研磨部材９３を用いて、定着部材表面を研磨することで、定着部材表面の光沢差が回復されると共に、定着部材表面への傷の発生が抑制されることとなる。また、定着部材表面への傷の発生が抑制されるため、定着部材表面の傷に起因した画像欠陥も抑制される。

なお、上記例では、被研磨部材を、定着装置に備えられる定着部材（例えば定着ベルト、定着ロール）に適用した例について説明したが、これに限定されない。本実施形態に係る被研磨部材は、画像形成装置用の被研磨部材として、以下の研磨対象物を研磨する用途にも適用することができる。
研磨対象物としては、例えば、感光体、転写ベルトが挙げられる。本実施形態に係る被研磨部材を、これらの研磨対象物を研磨する用途に適用した場合であっても、上記と同様の理由により、被研磨部材表面への傷の発生が抑制される。

以下、本実施形態に係る研磨部材の詳細について説明する。以下では、符号を省略して説明する。
本実施形態に係る研磨部材は、芯体と、前記芯体上に設けられる表面層と、を有する。なお、本実施形態に係る研磨部材は、目的に応じて、芯体と表面層との間に弾性層等の中間層を少なくとも１層以上有していてもよい。

（芯体）
芯体としては、例えば、ニッケル、アルミニウム、ステンレス、銅等の金属製の基材；ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリベンゾイミダゾール等の樹脂製の基材；が挙げられる。
また、芯体の形状は、特に限定されないが、円筒状、好ましい。

（表面層）
表面層は、球状の無機粒子と、フッ素樹脂とを含む。また、表面層は、必要に応じて、添加剤を含んでもよい。

−無機粒子−
本実施形態における無機粒子は、球状の無機粒子である。本実施形態における「球状」とは、被研磨部材表面への傷の発生を抑制する観点から、下記に示す形状係数ＳＦ１にて、１００以上１２０以下（好ましくは１１０以下）であるものを指す。
なお、形状係数ＳＦ１は、下記式により求められる。
式：ＳＦ１＝（ＭＬ^２／Ａ）×（π／４）×１００
上記式中、ＭＬは無機粒子の絶対最大長、Ａは無機粒子の投影面積を各々示す。
具体的には、形状係数ＳＦ１は、主に顕微鏡画像又は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を画像解析装置を用いて解析することによって数値化され、以下のようにして算出される。すなわち、スライドガラス表面に散布した無機粒子の光学顕微鏡像をビデオカメラによりルーゼックス画像解析装置に取り込み、１００個の無機粒子の最大長と投影面積を求め、上記式によって計算し、その平均値を求めることにより得られる。

球状の無機粒子は、充填剤用途として入手可能なものであればよく、非中空（中実）であっても、中空であってもよい。ここで、中空とは、無機粒子の内部に中空構造を持つものをいう。
非中空の無機粒子としては、酸化ケイ素（ガラスビーズ）、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化セリウム、酸化バリウム、酸化カルシウム、酸化カリウム、酸化ナトリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ホウ素、ケイ酸カルシウム、チタン酸カリウム、窒化アルミニウム、ケイ酸塩、酸化アルミニウム、アミノケイ酸ガラス、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化銅、酸化鉄、酸化クロム、リチウムシリケート、酸化アンチモン、などが挙げられる。
中空の無機粒子としては、酸化ケイ素、ケイ酸塩、酸化アルミニウム、アミノケイ酸ガラス、酸化ジルコニウム、カーボン等が挙げられる。

球状の無機粒子の中でも、強度の観点から、非中空の無機粒子が好ましい。非中空の無機粒子の中でも、被研磨部材表面への傷の発生を抑制する観点から、酸化ケイ素（ガラスビーズ）、酸化アルミニウムが好ましい。
上記球状の無機粒子は、１種単独で使用してもよいし、２種以上併用してもよい。

球状の無機粒子の体積平均粒径は、被研磨部材表面への傷の発生を抑制する観点から、５μｍ以上２０μｍ以下が好ましく、７μｍ以上２０μｍ以下がより好ましく、１０μｍ以上２０μｍ以下がさらに好ましい。
球状の無機粒子の体積平均粒径を５μｍ以上とすることで、被研磨部材を研磨する際に、研磨効果が発現されやすくなり、被研磨部材の光沢差が回復されやすくなる。また、球状の無機粒子の体積平均粒径を２０μｍ以下とすることで、被研磨部材を研磨する際に、被研磨部材表面に傷が発生しにくくなる。これにより、被研磨部材表面の傷に起因した画像欠陥も発生しにくくなる。

球状の無機粒子の体積平均粒径Ｄ５０ｖは、以下に示す方法により測定される。
球状の無機粒子の一次粒子１００個を走査型電子顕微鏡ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）装置（（株）日立製作所製：Ｓ−４１００）により観察して画像を撮影し、この画像を画像解析装置（ＬＵＺＥＸＩＩＩ、（株）ニレコ製）に取り込み、一次粒子の画像解析によって粒子ごとの最長径、最短径を測定し、この中間値から円相当径を測定する。得られた円相当径の累積頻度における５０％径（Ｄ５０ｖ）を球状の無機粒子の体積平均粒径Ｄ５０ｖとする。なお、電子顕微鏡は１視野中に球状の無機粒子が１０個以上５０個以下程度写るように倍率が調整され、複数視野の観察を合わせて一次粒子の円相当径が求められる。

球状の無機粒子の含有量は、表面層全体の体積に対して、被研磨部材表面への傷の発生を抑制する観点から、体積基準の含有率で１０体積％以上４５体積％以下が好ましく、１５体積％以上４０体積％以下がより好ましく、２５体積％以上３５体積％以下がさらに好ましい。
なお、球状の無機粒子の含有量は、フッ素樹脂と無機粒子の比重に基づき、表面層の比重の実測値から計算で算出する。

−フッ素樹脂−
フッ素樹脂としては、例えば、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（ＰＦＡ）、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）、ポリエチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロ三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、フッ化ビニル（ＰＶＦ）、又はこれらの変性体等が挙げられる。
これらの中でも、被研磨部材表面への粒子の付着又は固着を抑制する観点から、ＰＦＡ、ＰＴＦＥが好ましい。

−添加剤−
添加剤としては、例えば、シリカ、カーボン等の周知の添加剤が挙げられる。

表面層の厚さは、製法上とコストの観点から、１０μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、１５μｍ以上４０μｍ以下がより好ましく、２０μｍ以上３０μｍ以下がさらに好ましい。

（研磨部材の製造方法）
研磨部材は、芯体上に表面層を形成することで得られる。
表面層は、予め調製した表面層形成用塗布液を芯体上に塗布して形成する方法（塗布法）；芯体の周りに管状体（チューブ）を被覆する方法；等公知の方法で形成される。

例えば塗布法で表面層を形成する場合、研磨部材は以下の工程を経て製造される。
まず、芯体を準備する。次に、フッ素樹脂ディスパージョン液と、球状の無機粒子と、必要に応じて添加剤とを混合して表面層形成用塗布液を調製する。そして、表面層形成用塗布液を、芯体上に塗布して塗膜を形成する。その後、塗膜を加熱して表面層を形成する。以上の工程を経て研磨部材が得られる。
なお、表面層形成用塗布液を芯体上に塗布する方法としては、例えば浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等が適用される。

また、例えば芯体の周りに管状体（チューブ）を被覆する方法で表面層を形成する場合、研磨部材は以下の工程を経て製造される。
まず、フッ素樹脂と、球状の無機粒子と、必要に応じて添加剤とを混練してペレット状組成物を作製する。次に、このペレット状組成物を押出成形法、射出成形法等の公知の方法により管状体（チューブ）に成形した後、管状体を接着剤が付与された芯体の周りに被覆する。その後、必要に応じて加熱することで表面層を形成する。以上の工程を経て研磨部材が得られる。

以上に説明した研磨部材の製造工程では、公知の方法を適用して芯体と表面層との間に弾性層等の中間層を少なくとも１層以上形成する工程を設けてもよい。

＜画像形成装置＞
本実施形態に係る画像形成装置について説明する。以下では、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。

まず、本実施形態に係る画像形成装置の構成を説明する。図２は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
本実施形態に係る画像形成装置１０は、カラー画像又は白黒画像を形成する装置であり、図２に示されるように、画像形成装置１０の水平方向一側（図２における左側）部分を構成する第１筐体１０Ａと、第１筐体１０Ａに分割可能に接続され画像形成装置１０の水平方向他側（図２における右側）部分を構成する第２筐体１０Ｂと、を備えている。

第２筐体１０Ｂの上部には、コンピュータ等の外部装置から送られてくる画像データに画像処理を施す画像信号処理部１３、及び画像データを制御する制御部２３０が設けられている。

一方、第１筐体１０Ａの上部には、第１特別色（Ｖ）、第２特別色（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各トナーを収容するトナーカートリッジ１４Ｖ、１４Ｗ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋが水平方向に沿って交換可能に設けられている。

なお、第１特別色及び第２特別色としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック以外の色（透明を含む）から適宜選択される。また、以後の説明では、各構成部品について第１特別色（Ｖ）、第２特別色（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）を区別する場合は、符号の後にＶ、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかを付して説明し、第１特別色（Ｖ）、第２特別色（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）を区別しない場合は、Ｖ、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。

トナーカートリッジ１４の下側には、画像を形成する画像形成ユニット１６が、各トナーカートリッジ１４と対応するように水平方向に沿って複数設けられている。本実施形態では、複数の画像形成ユニット１６は、各色のトナーに対応する６つで構成されている。各トナーカートリッジ１４と各画像形成ユニット１６との間には、露光ユニット４０が画像形成ユニット１６毎に設けられている。

各露光ユニット４０は、前述した画像信号処理部１３によって画像処理を施された画像データを画像信号処理部１３から受け取り、この画像データに応じて変調した露光光Ｌ（図３参照）を後述の各感光体１８（図３参照）へ照射するように構成されている。

各画像形成ユニット１６は、図３に示されるように、一方向（図３における時計回り方向）に回転駆動される感光体１８を備えている。各感光体１８の周囲には、感光体１８を帯電する帯電装置の一例としてのコロナ放電方式（非接触帯電方式）のスコロトロン帯電器２０と、スコロトロン帯電器２０によって帯電された感光体１８に対して露光ユニット４０から露光光Ｌが照射されることで形成された静電潜像をトナーを含む現像剤で現像する現像装置２２と、転写後の感光体１８に残留する現像剤を除去する除去部材の一例としてのブレード２４と、転写後の感光体１８に光を照射して除電を行う除電装置２６と、が設けられている。

各スコロトロン帯電器２０、各現像装置２２、各ブレード２４、各除電装置２６は、各感光体１８の表面と対向して、各感光体１８の回転方向上流側から下流側へ向けてこの順番で配置されている。

各現像装置２２は、トナーを含んだ現像剤Ｇを収容する現像剤収容部材２２Ａと、現像剤収容部材２２Ａに収容された現像剤Ｇを感光体１８に供給する現像ロール２２Ｂを含んで構成されている。各現像剤収容部材２２Ａは、各トナーカートリッジ１４（図２参照）とトナー供給路（図示省略）を通して接続されており、各トナーカートリッジ１４からトナーが供給されるようになっている。

図２に示されるように、画像形成ユニット１６の下側には、各画像形成ユニット１６で形成されたトナー画像を記録媒体Ｐ（例えば用紙）へ転写する転写部３２が設けられている。転写部３２は、環状の転写体の一例としての中間転写ベルト３４と、各画像形成ユニット１６の感光体１８で形成されたトナー画像を中間転写ベルト３４へ転写する転写部材の一例としての第１転写ロール３６と、中間転写ベルト３４のトナー画像を記録媒体Ｐへ転写する転写部材の一例としての第２転写ロール６２と、を備えている。

第１転写ロール３６は、図３に示されるように、中間転写ベルト３４を挟んで各画像形成ユニット１６の感光体１８と対向する位置にそれぞれ設けられている。第１転写ロール３６は、給電ユニット（図示省略）によって、トナー極性とは逆極性の転写バイアス電圧が印加されるようになっている。この構成により、予め定められた第１転写位置Ｔ１において、感光体１８に形成されたトナー画像が中間転写ベルト３４に転写されるようになっている。第１転写位置Ｔ１は、具体的には、中間転写ベルト３４と感光体１８とが接触する接触位置である。

中間転写ベルト３４は、図２に示されるように、図示しないモータで駆動される駆動ロール３８と、中間転写ベルト３４へ張力を付与する張力付与ロール４１と、第２転写ロール６２に対向して配置された対向ロール４２と、複数の支持ロール４４と、に巻き掛けられている。駆動ロール３８が回転することにより、中間転写ベルト３４は、一方向（図２における反時計回り方向）に循環移動されるように構成されている。第１転写位置Ｔ１（図３参照）で中間転写ベルト３４に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト３４が循環
移動することで、予め定められた第２転写位置Ｔ２に搬送されるようになっている。

第２転写ロール６２は、給電部（図示省略）によって、トナー極性とは逆極性の転写バイアス電圧が印加されるようになっている。この転写バイアス電圧の印加により、第２転写ロール６２は、中間転写ベルト３４が第２転写位置Ｔ２に搬送したトナー画像を第２転写位置Ｔ２で記録媒体Ｐへ転写する構成とされている。
以上のように、本実施形態では、画像を形成する各画像形成ユニット１６及び、各画像形成ユニット１６で形成されたトナー画像を記録媒体Ｐへ転写する転写部３２が、記録媒体に画像を形成する画像形成部の一例として機能する。

転写部３２の下方には、用紙等の記録媒体が収容される記録媒体収容部４８が水平方向に沿って２個設けられている。各記録媒体収容部４８は、第１筐体１０Ａから引き出し自在とされている。各記録媒体収容部４８の一端側（図２における右側）の上方には、各記録媒体収容部４８から記録媒体Ｐを搬送経路６０へ送り出す送出ロール５２が設けられている。

各記録媒体収容部４８内には、記録媒体Ｐが載せられる底板５０が設けられている。この底板５０は、記録媒体収容部４８が第１筐体１０Ａから引き出されると、図示せぬ制御手段の指示によって下降するようになっている。底板５０が下降することで、ユーザーが記録媒体Ｐを補充する空間が記録媒体収容部４８に形成される。

第１筐体１０Ａから引き出された記録媒体収容部４８を第１筐体１０Ａに装着すると、底板５０が、制御手段の指示によって上昇するようになっている。底板５０が上昇することで、底板５０に載せられた最上位の記録媒体Ｐと送出ロール５２とが接触するようになっている。

送出ロール５２の記録媒体搬送方向下流側（以下、単に「下流側」という場合がある）には、記録媒体収容部４８から重なって送り出された記録媒体Ｐを一枚ずつに分離する分離ロール５６が設けられている。分離ロール５６の下流側には、記録媒体Ｐを搬送方向下流側に搬送する複数の搬送ロール５４が設けられている。

記録媒体収容部４８と転写部３２との間に設けられる搬送経路６０は、記録媒体収容部４８から送り出された記録媒体Ｐを第１折返部６０Ａで図２における左側に折り返し、さらに、第２折返部６０Ｂで図２における右側に折り返すように、第２転写ロール６２と対向ロール４２との間の第２転写位置Ｔ２へ延びている。第２転写位置Ｔ２の搬送方向上流側には、中間転写ベルト３４上のトナー画像の移動タイミングと記録媒体Ｐの搬送タイミングを合わせるための搬送ロール（レジロール）６４が設けられている。

搬送経路６０の第２折返部６０Ｂへ合流するように、第１筐体１０Ａの側面から延びる予備経路６６が設けられている。第１筐体１０Ａに隣接して配置される記録媒体収容部（図示省略）から送り出された記録媒体Ｐが予備経路６６を通って搬送経路６０に入り込むようになっている。

第２転写位置Ｔ２の下流側には、トナー画像が転写された記録媒体Ｐを第２筐体１０Ｂに向けて搬送する複数の搬送ベルト７０が第１筐体１０Ａに設けられ、搬送ベルト７０に搬送された記録媒体Ｐを下流側に搬送する搬送ベルト８０が第２筐体１０Ｂに設けられている。

複数の搬送ベルト７０及び搬送ベルト８０のそれぞれは、環状に形成されており、一対の巻掛ロール７２に巻き掛けられている。一対の巻掛ロール７２は、記録媒体Ｐの搬送方向上流側と下流側とにそれぞれ配置されており、一方が回転駆動することにより、搬送ベルト７０（搬送ベルト８０）を一方向（図２における時計回り方向）に循環移動させる。

搬送ベルト８０の下流側には、記録媒体Ｐに転写されたトナー画像を加熱して記録媒体Ｐに定着させる定着装置８２が設けられている。なお、定着装置８２の具体的な構成については、後述する。

定着装置８２の下流側には、定着装置８２から送り出された記録媒体Ｐを下流側へ搬送する搬送ベルト１０８が設けられている。搬送ベルト１０８は、搬送ベルト７０と同様に構成されている。

搬送ベルト１０８の下流側には、定着装置８２によって加熱された記録媒体Ｐを搬送すると共にその記録媒体Ｐを冷却する冷却装置１００が設けられている。冷却装置１００の下流側には、記録媒体Ｐを挟んで搬送し、記録媒体Ｐの湾曲（カール）を矯正する矯正装置１７０が設けられている。

矯正装置１７０の下流側には、記録媒体Ｐに定着されたトナー画像のトナー濃度欠陥、画像欠陥、画像位置欠陥等を検出する検出装置１８０が設けられている。検出装置１８０では、光源から記録媒体Ｐへ出射され、記録媒体Ｐによって上方に反射された反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ等の検出素子で検出することにより、トナー濃度欠陥、画像欠陥、画像位置欠陥等を検出するようになっている。

検出装置１８０の下流側には、片面に画像が形成された記録媒体Ｐを第２筐体１０Ｂの側面に取り付けられた排出部１９６に排出する排出ロール１９８が設けられている。

一方、両面に画像を形成させる場合は、検出装置１８０から送出された記録媒体Ｐは、検出装置１８０の下流側に設けられた反転経路２０２に搬送されるようになっている。反転経路２０２には、搬送経路６０から分岐する分岐経路２０２Ａと、分岐経路２０２Ａに沿って搬送される記録媒体Ｐを第１筐体１０Ａ側に向けて搬送する搬送経路２０２Ｂと、搬送経路２０２Ｂに沿って搬送される記録媒体Ｐを逆方向に向けて折返して、反転搬送（スイッチバック搬送）させて表裏を反転させる反転経路２０２Ｃが設けられている。

この構成により、反転経路２０２Ｃで反転搬送された記録媒体Ｐは、第１筐体１０Ａに向けて搬送され、さらに、記録媒体収容部４８の上方に設けられた搬送経路６０に入り込み、第２転写位置Ｔ２へ再度送り込まれるようになっている。

（画像形成装置の画像形成工程）
次に、画像形成装置１０の画像形成工程について説明する。

画像信号処理部１３で画像処理が施された画像データが、各露光ユニット４０に送られる。各露光ユニット４０では、画像データに応じて各露光光Ｌを出射して、スコロトロン帯電器２０によって帯電した各感光体１８に露光し、静電潜像が形成される。感光体１８に形成された静電潜像は、現像装置２２によって現像され、第１特別色（Ｖ）、第２特別色（Ｗ）、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が形成される。

各画像形成ユニット１６Ｖ、１６Ｗ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋの感光体１８に形成された各色のトナー画像は、６つの第１転写ロール３６Ｖ、３６Ｗ、３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋによって中間転写ベルト３４に順次多重転写される。中間転写ベルト３４に多重転写された各色のトナー画像は、第２転写ロール６２によって、記録媒体収容部４８から搬送されてきた記録媒体Ｐ上に二次転写される。

トナー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルト７０によって第２筐体１０Ｂの内部に設けられた定着装置８２に向けて搬送される。記録媒体Ｐ上の各色のトナー画像が定着装置８２により加熱・加圧されることで記録媒体Ｐに定着する。

さらに、トナー画像が定着された記録媒体Ｐは、冷却装置１００を通過して冷却された後、矯正装置１７０に送り込まれ、記録媒体Ｐに生じた湾曲が矯正される。湾曲が矯正された記録媒体Ｐは、検出装置１８０によって画像欠陥等が検出された後、排出ロール１９８によって排出部１９６に排出される。

一方、画像が形成されていない非画像面に画像を形成させる場合（両面印刷の場合）は、検出装置１８０を通過後に、記録媒体Ｐが反転経路２０２で反転され、記録媒体収容部４８の上方に設けられた搬送経路６０に送り込まれて、前述した手順で裏面にトナー画像が形成される。

＜定着装置＞
次に、本実施形態に係る定着装置８２の具体的な構成について説明する。図４は、本実施形態に係る定着装置８２の構成を示す概略図である。なお、図４は、研磨ロール９３（研磨部材の一例）により定着ベルト８４の表面の研磨が実施されている状態を示している。通常の状態、つまり、定着ベルト８４の表面の研磨が実施されていないときは、研磨ロール９３と定着ベルト８４とは離間して配置されている。研磨ロールの作用については後述する。

図４に示されるように、定着装置８２は、定着ベルト８４（被研磨部材の一例）を備える定着ベルトモジュール８６と、定着ベルトモジュール８６に押し付けられるように配置され、例えば基材層８８Ａ及び弾性層８８Ｂを備える加圧ロール８８と、を有して構成されている。定着ベルト８４（定着ベルトモジュール８６）と加圧ロール８８との間には、定着ベルト８４（定着ベルトモジュール８６）と加圧ロール８８とが接触するニップ部（接触部）Ｎが形成されている。このニップ部Ｎを記録媒体Ｐが通過する際に、加圧ロール８８及び定着ベルト８４によって記録媒体Ｐが加圧及び加熱されることで、記録媒体Ｐにトナー画像が定着されるようになっている。

定着ベルトモジュール８６は、周回して記録媒体Ｐを搬送しながら記録媒体Ｐに形成されたトナー画像を加熱して当該トナー画像を記録媒体Ｐに定着する加熱体の一例としての無端状の定着ベルト８４と、加圧ロール８８側で定着ベルト８４が巻き掛けられてモータ（図示省略）の回転力で回転駆動する定着ロール８９と、定着ベルト８４の内周側における定着ロール８９とは異なる位置に配置され定着ベルト８４が巻き掛けられた内部加熱ロール９０と、を備えている。

また、定着ベルトモジュール８６は、定着ベルト８４の外周側に配置されてその周回経路を規定する外部加熱ロール９２と、定着ロール８９から内部加熱ロール９０までの定着ベルト８４の内周面に巻き掛けられている支持ロール９４と、を備えている。なお、本実施形態では、定着ベルト８４の内周側には、定着ベルト８４を挟んで外部加熱ロール９２に対して対向配置された対向ロール９１が設けられている。
さらに、定着ベルトモジュール８６は、定着ベルト８４の外周側に配置されて定着ベルト８４の表面の研磨を実施する研磨ロール９３を備えている。研磨ロール９３は、定着ベルト８４を研磨するとき、定着ベルト８４を挟んで支持ロール９４に対向して配置される。
研磨ロール９３は、長手方向（軸方向）両端部に設けられた支持部材（図示省略）によって回転可能に支持されており、駆動手段としてのモータ９９によって回転駆動されるようになっている。研磨ロール９３により、定着ベルト８４の表面の研磨が実施されるとき、研磨ロール９３の長手方向両端部の支持部材が加圧手段としての加圧バネ（図示省略）によってそれぞれ加圧されることによって、研磨ロール９３は定着ベルト８４に予め定められた圧力で加圧される。これにより、研磨ロール９３と定着ベルト８４との間に、それぞれの表面移動方向において予め定められた幅の接触部（ニップ部）９３Ｎが形成される。

また、本実施形態では、内部加熱ロール９０が定着ベルト８４の蛇行調整を行うステアリングロールを兼ねている。具体的に、内部加熱ロール９０は、以下のように、定着ベルト８４の蛇行調整を行う。すなわち、内部加熱ロール９０は、軸方向一端部を軸方向他端部に対して径方向に移動させて、軸方向に沿った角度を変更することで、定着ベルト８４をその周回方向と交差する幅方向に移動させている。従って、内部加熱ロール９０は、定着ベルト８４を研磨ロール９３に対して当該研磨ロール９３の回転軸方向へ相対移動させる機能も担う。

また、図４に示されるように、定着ロール８９、内部加熱ロール９０、及び外部加熱ロール９２の内部には、加熱源の一例としての複数のハロゲンランプ８９Ａ、９０Ａ、９２Ａが設けられている。そして、定着ロール８９と内部加熱ロール９０とが定着ベルト８４の内周面８４Ｃに接触して定着ベルト８４を内側から加熱し、外部加熱ロール９２が定着ベルト８４の外周面８４Ｂに接触し定着ベルト８４を外側から加熱する構成となっている。

定着ベルトモジュール８６を構成する定着ベルト８４と加圧ロール８８とが押し付けられた領域であるニップ部Ｎの下流側領域で且つ定着ベルト８４の内側には、定着ロール８９の近傍位置に配置され定着ロール８９の外周面から定着ベルト８４を剥離する剥離パッド９６と、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト８４が巻き掛けられる支持ロール９８と、が設けられている。

剥離パッド９６は、一例として、鉄系の金属や樹脂等の剛体で形成された定着ロール８９と対応する軸方向長さを有するブロック状の部材である。剥離パッド９６の断面形状は、定着ロール８９に面する湾曲した内側面９６Ａと、定着ベルト８４を加圧ロール８８に向けて押圧する押圧面９６Ｂと、押圧面９６Ｂに対して決められた角度を有して定着ベルト８４を屈曲させる外側面９６Ｃとを備えて構成される略円弧状を呈している。詳細には、押圧面９６Ｂと外側面９６Ｃから構成される角部Ｕは、加圧ロール８８によって角部Ｕに押し付けられた定着ベルト８４を屈曲させ、角部Ｕを記録媒体Ｐの先端が通過する際に、記録媒体Ｐの先端と定着ベルト８４を剥離させる。

（定着装置の定着処理工程）
次に、定着装置８２の定着処理工程について説明する。
第２転写位置Ｔ２（図２参照）でトナー画像が転写された記録媒体Ｐが、図４に示されるように、搬送ベルト８０（図２参照）によってニップ部Ｎに導入される。

定着ロール８９は、モータなどの駆動源（不図示）からの駆動力を受けて、回転している。また、定着ベルト８４は、定着ロール８９が回転するのに伴い、従動して矢印Ｃ方向に周回している。更に、加圧ロール８８も、定着ベルト８４の回転に従動して矢印Ｅ方向に回転する。

ニップ部Ｎに導入された記録媒体Ｐは、この回転している定着ベルト８４及び加圧ロール８８により下流方向に搬送されて行く。記録媒体Ｐは、このニップ部Ｎにおいて定着ベルト８４及び加圧ロール８８から加圧、及び加熱作用を受ける。この結果、記録媒体Ｐに対しトナー画像の定着がなされる。なお、記録媒体Ｐへの加熱は、定着ロール８９、内部加熱ロール９０、及び外部加熱ロール９２によって加熱される定着ベルト８４により行われる。

ニップ部Ｎを通過した定着ベルト８４は、剥離パッド９６の押圧面９６Ｂと外側面９６Ｃから構成される角部Ｕに押し付けられ屈曲する。そして、この角部Ｕを記録媒体Ｐの先端が通過する際に、記録媒体Ｐの所謂「コシ」によって定着ベルト８４から剥離する。

（研磨ロールの作用）
次に、研磨ロール９３の作用について説明する。
研磨ロール９３による定着ベルト８４の表面の研磨は、特定のタイミングで実施することが好ましい。例えば、記録媒体の搬送枚数が予め定められた枚数に達したとき（例えば通常のＡ４サイズのコピー用紙の場合、通紙枚数５００枚程度）；定着ベルト８４の表面に光沢差が検出されたとき；画像上に定着ベルト８４の表面の光沢差に起因した画像欠陥が検出されたとき；に実施することが好ましい。
定着ベルト８４の表面の研磨は、例えば上記研磨のタイミングとなったときに制御手段（図示省略）により実施される。具体的に、制御手段により定着ベルト８４と離間して配置されていた研磨ロール９３が、図４に示されるように定着ベルト８４に接触し予め定められた圧力で加圧され、研磨ロール９３と定着ベルト８４との間に上述した接触部（ニップ部）９３Ｎを形成する。次いで、研磨ロール９３がモータ９９によって回転駆動され、定着ベルト８４の表面の研磨が実施される。なお、研磨の実施は、公知の検出手段（例えば、通紙枚数検知センサ、グロスメーター）による信号に基づいて自動的に行われるように制御されていてもよいし、使用者が、例えば操作パネルを操作することで行ってもよい。
また、研磨ロール９３により定着ベルト８４の表面を研磨する際、研磨ロール９３は、定着ベルト８４に対して周速度差をもって回転することが好ましい。研磨ロール９３の周速度は、定着ベルト８４に対し、定着ベルト表面への傷の発生を抑制する観点から、５０％以上９５％以下が好ましい。
また、研磨ロール９３の回転方向は、定着ベルト８４の周回方向にならって順回転させても逆回転させてもよいが、定着ベルト表面への傷の発生を抑制する観点から、順回転させることが好ましい（図４参照）。

ここで、定着ベルト８４の表面を研磨するとは、記録媒体Ｐの通過によって荒れた定着ベルト８４の表面と荒れていない表面の両方を研磨して、定着ベルト８４の表面粗さを均一に近い状態まで揃えることである。これにより、定着ベルト８４の表面の光沢差が回復されると共に、定着ベルト８４の表面の光沢差に起因した画像欠陥も抑制される。
さらに、本実施形態に係る研磨ロール９３は、図１Ａ、図１Ｂに示すように、その表面が、フッ素樹脂９３２Ｂ中に球状の無機粒子９３２Ａを含有させた表面層９３２で構成されるため、表面層９３２の形状は凹凸形状の頂部が曲面状である。加えて、表面層９３２の形状は無機粒子９３２Ａの形状（球状）が反映された凹凸形状であるため、凹凸の高さのバラツキも低減される。
よって、本実施形態に係る研磨ロール９３を用いて定着ベルト８４の表面を研磨することで、定着ベルト８４の表面の光沢差が回復されるだけでなく、研磨ロール９３による定着ベルト８４の表面への傷の発生も抑制される。これにより、定着ベルト８４の表面の光沢差に起因した画像欠陥、及び、研磨ロール９３による定着ベルト８４の表面への傷に起因した画像欠陥が共に抑制される。

（変形例）
上記実施形態では、被研磨部材として定着ベルト８４を備えた定着装置８２について説明したが、被研磨部材として定着ロールを備えた定着装置の構成であってもよい。この場合、上述した定着ベルト８４の表面の研磨と同様の方法により、定着ロールの表面の研磨が実施される。
なお、この定着ロールを備えた定着装置は、ロールニップ方式と呼ばれ、各種画像形成装置に搭載され広く利用されている。

本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成しても良い。

以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。なお、文中、特に断りがない限り、「部」とは「質量部」を意味する。

＜実施例１＞
（研磨ロール（１）の作製）
ＳＵＳ３０４を材質とする外径３０ｍｍ、長さ４００ｍｍの円筒の芯金を用意した。
別途、球状の無機材料として形状係数ＳＦ１が１０５のガラスビーズ（ポッターズバロティーニ社製：品番ＥＪ−１２００、体積平均粒径１８μｍ）を５０部と、フッ素樹脂としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ディスパージョン（三井・デュポンフロロケミカル社製：品番３１−ＪＲ、ＰＴＦＥ含有率６０ｗｔ％）を１６７部を混合し、表面層形成用塗布液を調製した。
この表面層形成用塗布液を、上記芯金上に膜厚が３０μｍとなるように塗布し、３７０℃、３０分加熱して表面層を形成した。これにより、研磨部材としての研磨ロール（１）を得た。
なお、表面層中における無機材料の体積基準の含有率は、既述の方法により算出したところ、３０体積％であった。以下の球状の無機材料の体積基準の含有率についても同様の方法で算出した。

＜実施例２〜８、比較例１＞
表１に従って、表面層形成用塗布液の組成において、無機材料の種類、量（体積基準の含有率）、形状係数及び体積平均粒径、フッ素樹脂の種類と量、溶剤の種類、量、表面層の厚さを変更した以外は、実施例１の研磨ロール（１）と同様にして、各例の研磨ロールを得た。

＜参考例＞
（研磨ロール（Ｃ１）の作製）
ＳＵＳ３０４を材質とする外径３０ｍｍ、長さ４００ｍｍの円筒の芯金を用意し、その芯金の外周面を、ブラスト処理により表面粗さＲａが５μｍとなるまで粗面化した。
別途、フッ素樹脂としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ディスパージョン（三井・デュポンフロロケミカル社製：品番３１−ＪＲ、ＰＴＦＥ含有率６０ｗｔ％）を使用して、表面を粗面化した芯金上に膜厚が３０μｍとなるように塗布し、３７０℃、３０分加熱して表面層を形成した。これにより、参考例の研磨ロール（Ｃ１）を得た。
なお、芯金の表面粗さＲａ（算術平均粗さＲａ）は、ＪＩＳ−Ｂ０６０１（１９９４年）に準拠して測定した。

［評価]
各例で作製した研磨ロールを図４に示す構成の定着装置８２に装着し、この定着装置８２が搭載された画像形成装置の改造機（富士ゼロックス社製）を用いて画像欠陥評価を行った。画像欠陥評価は、以下の要領で画像を出力した後、研磨ロール９３で定着ベルト８４の表面を研磨することで行った。
（画像欠陥評価）
まず、２３℃／６５％ＲＨ環境下で、Ａ４サイズ用紙に画像密度５％の画像を５０００枚連続出力した後に、Ａ３サイズ用紙に画像密度２４０％のプロセスブラックベタ画像を１枚出力した。そして、このＡ３サイズ用紙の画像上に、Ａ４サイズ用紙の用紙端部に相当する部分に定着ベルト表面の光沢差に起因した画像欠陥（筋状欠陥）が下記評価基準にてＧ４（×）で発生していることを視認により確認した。
その後、実施例１で作製した研磨ロール（１）を定着ベルトに圧力５００ｇ／ｃｍで加圧して設置した。次いで、研磨ロール（１）の周速度を１７３ｍｍ／秒、定着ベルトの周速度を２０４ｍｍ／秒として周速度差を設け、定着ベルトの周回方向にならって順回転させながら、５分間、研磨ロール（１）を回転駆動させて定着ベルトの表面を研磨した。
その後、定着ベルトから、研磨ロールを離間させた。次いで、Ａ３サイズ用紙に画像密度２４０％のプロセスブラックベタ画像を１枚出力し、このＡ３サイズ用紙の画像上に、定着ベルト表面の光沢差に起因した画像欠陥（筋状欠陥）が発生しているか否かを以下の基準に従い視認により観察した。さらに、研磨ロール（１）による定着ベルト表面への傷に起因した画像欠陥が発生しているか否かを以下の基準に従い視認により観察した。
その後、実施例２〜８、比較例１、参考例で作製した各研磨ロールについても、実施例１の研磨ロール（１）を用いた場合と同様の方法で画像欠陥評価を行った。結果を表１に示す。

−定着ベルト表面の光沢差に起因した画像欠陥(筋状欠陥)の評価基準−
Ｇ１（◎）：確認されず
Ｇ２（○）：光を反射させると、うっすらと筋が見える
Ｇ３（△）：画像をそのまま視認して、うっすらと筋が見える
Ｇ４（×）：画像をそのまま視認して、筋が見える

−研磨ロールによる定着ベルト表面への傷に起因した画像欠陥の評価基準−
Ｇ１（◎）：確認されず
Ｇ２（○）：光を反射させると、うっすらと筋が見える
Ｇ３（△）：画像を正面から視認して、うっすらと筋が見える
Ｇ４（×）：画像を正面から視認して、複数のはっきりとした筋が見える

以下、表中の略称について示す。
粒径Ｄ_５０：無機材料の体積平均粒径
含有量（体積％）：表面層中における体積基準の無機材料の含有率

上記結果から、本実施例は、比較例に比べ、研磨ロールによる定着ベルト表面への傷に起因した画像欠陥が共に抑制されたことがわかる。

１０ 画像形成装置
１６ 画像形成ユニット
３２ 転写部
８２ 定着装置
８４ 定着ベルト（被研磨部材の一例）
９０ 内部加熱ロール
９３ 研磨ロール（研磨部材の一例）
９３１ 芯体
９３２ 表面層
９３２Ａ 球状の無機粒子
９３２Ｂ フッ素樹脂

Claims (5)

1. 芯体と、前記芯体上に設けられ、球状の無機粒子及びフッ素樹脂を含む表面層と、を有し、
   前記球状の無機粒子が酸化ケイ素を含む
   電子写真用定着部材の表面研磨用研磨部材。
2. 前記球状の無機粒子の体積平均粒子径が、５μｍ以上２０μｍ以下である請求項１に記載の研磨部材。
3. 前記球状の無機粒子の含有量が、表面層全体の体積に対して１０体積％以上４５体積％以下である請求項１又は請求項２に記載の研磨部材。
4. 定着部材と、
   前記定着部材の外周面を加圧すると共に、未定着のトナー画像が表面に形成された記録媒体を前記定着部材と共に挟み込む加圧部材と、
   請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の研磨部材と、
   を備える定着装置。
5. 記録媒体にトナー画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部によって前記記録媒体に形成された前記トナー画像を、前記記録媒体に定着させる請求項４に記載の定着装置と、
   を備える画像形成装置。