JP6912880B2 - 定着装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置において用紙が当接する当接面を研磨する技術に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、当該方式で形成されたトナー像が用紙に転写された後、定着装置において用紙へのトナー像の定着が行われる。定着装置では、定着ローラや定着ベルト等の定着部材に、加圧ローラが圧接した状態で設けられている。そして、用紙が定着部材と加圧ローラとの間を通過することにより、適度な熱と適度な圧力とが用紙に加えられ、その結果としてトナー像が用紙に定着する。

定着装置では、定着部材と加圧ローラとの間を用紙が通過するとき、トナー像が転写されている用紙の面が定着部材の表面に接触することになる。このため、定着部材の表面は、当該表面にトナーが付着し難くなる様に、ＰＦＡ等のフッ素樹脂を主成分として含む樹脂層で形成されることが多い。

特開２００９−３００６６６号公報

一般的に、用紙のエッジには、裁断時に発生するバリが存在している。そして、定着装置では、用紙が定着部材と加圧ローラとの間を通過するとき、当該用紙は、定着部材の表面に当接すると共に、加圧ローラの作用により定着部材の表面（当接面）に押し付けられる。しかし、ＰＦＡ等のフッ素樹脂では、定着部材の表面を構成する上記樹脂層の硬度を高めることが困難である。このため、定着部材の表面に用紙が押し付けられると、当該表面には、主に幅方向における用紙のエッジに沿って、バリに起因した溝状の窪みが形成され易い。

この様な窪みが定着部材の表面に形成されると、定着時に窪みにトナーが入り込み、定着後のトナー像には窪みに沿ったスジ（溝にトナー像が入り込むことで形成された隆起）が形成され易くなる。この様に定着部材の表面（当接面）に窪みが形成されると、定着過程でトナー像の画質が低下してしまうことになる。

例えば、特許文献１には、研磨シートを用いて定着部材の表面を研磨することにより、上記窪みを除去する技術が開示されている。又、特許文献１には、研磨シートの巻取り機構が開示されている。しかし、この技術では、研磨シートの巻取り易さについては何ら考慮されていない。又、研磨シートの耐熱性が考慮されておらず、定着装置が生じる熱により研磨シートに摩耗や溶融等の不具合が生じる虞がある。その様な不具合が研磨シートに生じてしまうと、窪みを効率良く除去することが困難になる。

そこで本発明の目的は、定着装置において、定着部材の表面に生じた窪みを効率良く除去する技術を提供することである。

本発明に係る研磨機構は、定着装置において用紙が当接する定着部材の当接面を研磨する機構であって、不織布に研磨粒子が付着した研磨シートと、研磨シートを定着部材の当接面に押圧する押圧部と、を備える。

上記研磨機構によれば、不織布は、その構成上、強度や伸び等について方向性を持たず、従って、ロール状に巻き易いといった特性を有する。よって、巻取り機構等を用いて研磨シートを巻き取ることが可能になる。

上記研磨シートにおいて、研磨粒子の粒径は０．５μｍ以上２μｍ以下であることが好ましい。この様に研磨粒子の粒径を小さくすることにより、定着部材の当接面に研磨痕が残り難くなる。

上記研磨シートにおいて、不織布は、アラミド繊維及びポリエステル繊維の少なくとも何れか一方から形成されていることが好ましい。これにより、不織布に耐熱性を持たせることができ、その結果、定着装置において研磨シートが加熱された場合であっても、熱による不織布の摩耗や溶融を防止することができる。

上記研磨機構において、研磨実行時における定着部材の当接面の温度は、当該当接面を構成する樹脂のガラス転移点温度以上であって、且つ、定着実行時における定着部材の当接面の温度より低い温度であることが好ましい。これにより、定着部材の当接面において、好ましい研磨状態を得ることができる。

上記研磨機構は、定着部材の当接面の幅方向において押圧部を揺動させる揺動機構を更に備えていることが好ましい。揺動機構は、研磨シートを、当接面の幅方向において押圧部と共に揺動させてもよい。これにより、定着部材の当接面において、より好ましい研磨状態を得ることができる。

定着部材が定着ベルトであって、当該定着ベルトの外周面が当接面である場合、研磨機構は、当接面に対する押圧部の押圧力を定着ベルトの内周面側で受ける受け部を更に備えていることが好ましい。これにより、定着ベルトの外周面に研磨シートが押し当てられたときの定着ベルトの撓みを防止することができる。

上記研磨機構は、位置変更機構を更に備えていることが好ましい。ここで、位置変更機構は、当接面の幅方向において押圧部を移動させることにより、押圧部による当接面上の押圧位置を変更することが可能である。これにより、当接面の幅方向における用紙のエッジが通過する位置に、押圧部を移動させることが可能になる。

本発明に係る定着装置は、用紙に転写されたトナー像を当該用紙に定着させる装置であって、定着時に用紙が当接する当接面を有する定着部材と、定着部材の当接面の研磨に適用される上記研磨機構と、を備える。

本発明に係る画像形成装置は、電子写真方式で形成されたトナー像を用紙に転写する転写装置と、用紙へのトナー像の定着に適用される上記定着装置と、を備える。

本発明によれば、定着装置において、定着部材の表面に生じた窪みを効率良く除去することが可能になる。

第１実施形態に係る画像形成装置の要部を示した概念図である。 画像形成装置の構成を示したブロック図である。 （Ａ）画像形成装置が備える定着装置を示した概念図であり、（Ｂ）図３（Ａ）に示される矢印Ｄ１の方向から定着装置を見たときの概念図である。 （Ａ）（Ｂ）第２実施形態における定着装置の２つの例を示した概念図である。 （Ａ）第３実施形態における定着装置を示した概念図、及び（Ｂ）その変形例を示した概念図である。 第４実施形態における定着装置を示した概念図である。 第５実施形態における定着装置の要部を示した概念図である。 第５実施形態において定着装置が備える研磨機構の押圧機構を示した斜視図である。 第５実施形態における押圧機構の変形例を示した概念図である。

［１］第１実施形態
［１−１］画像形成装置の構成
図１は、第１実施形態に係る画像形成装置の要部を示した概念図である。又、図２は、画像形成装置の構成を示したブロック図である。本実施形態の画像形成装置は、画像データに基づき電子写真方式の画像形成処理を行うことにより、用紙Ｚへの画像印刷を行うものである。具体的には、画像形成装置は、その要部として、４つの主プロセス装置１と、一次転写装置２と、二次転写装置３と、定着装置４と、を備える。

＜主プロセス装置＞
本実施形態の画像形成装置では、使用する色空間としてＣＭＹＫ空間が採用されている。そして、４つの主プロセス装置１は、ＣＭＹＫ空間を構成する４色（シアン、マゼンダ、イエロー、ブラック）のトナー像をそれぞれ形成する。尚、使用する色空間に応じて、主プロセス装置１の設置数が変更されてもよい。例えば、モノクロの画像形成装置の場合、主プロセス装置１は１つとなる。

主プロセス装置１の各々は、感光体ドラム１１と、帯電部１２と、露光部１３と、現像部１４と、クリーニング部１５とを、有する。

感光体ドラム１１は、静電潜像担持体である。帯電部１２は、感光体ドラム１１を、その周面の電位が所定電位となる様に帯電させる。露光部１３は、帯電された感光体ドラム１１の周面にレーザＬを照射することにより、画像データに応じた静電潜像を形成する。

現像部１４は、感光体ドラム１１の周面に形成された静電潜像を顕像化させてトナー像を形成する。具体的には、現像部１４は、現像ローラにバイアス（現像バイアス）を印加することにより、現像ローラの周面に付着しているトナーを、現像位置にて感光体ドラム１１の周面へ移動させる。これにより、静電潜像が顕像化されて、トナー像が形成される。形成されたトナー像は、感光体ドラム１１の回転より、中間転写ベルト２１への転写（一次転写）が実行される位置まで搬送される。

クリーニング部１５は、一次転写後に感光体ドラム１１の周面に残留したトナー及びその他の付着物（埃など）を除去する。これにより、次の画像形成処理の準備が行われる。

＜一次転写装置＞
一次転写装置２は、中間転写ベルト２１と、４つの一次転写ローラ２２と、を有する。中間転写ベルト２１は、その外周面が４つの感光体ドラム１１の何れとも対向する様に、駆動ローラ２１１と支持ローラ２１２とにループ状に張架されている。４つの一次転写ローラ２２は、中間転写ベルト２１を間に介在させて４つの感光体ドラム１１のそれぞれと対向する位置に１つずつ設けられている。一次転写ローラ２２の各々は、これと対向する感光体ドラム１１に担持されているトナー像を中間転写ベルト２１に転写する。具体的には、一次転写ローラ２２は、対向する感光体ドラム１１との間に電位差を生じることにより、トナー像を構成しているトナーに静電気力を生じさせ、その静電気力を利用してトナー像を中間転写ベルト２１へ移動させる。

４つの主プロセス装置１のそれぞれで形成された４色のトナー像は、互いにずれることがない様に中間転写ベルト２１の同じ領域に転写される。これにより、４色のトナー像が重なり合い、中間転写ベルト２１には、フルカラーのトナー像が形成される。このフルカラーのトナー像は、中間転写ベルト２１の周回により、用紙Ｚへの転写（二次転写）が実行される位置まで搬送される。

＜二次転写装置＞
二次転写装置３は、中間転写ベルト２１に担持されているフルカラーのトナー像を用紙Ｚに転写する二次転写ローラ３１を有する。具体的には、二次転写ローラ３１は、駆動ローラ２１１との間に電位差を生じることにより、トナー像を構成しているトナーに静電気力を生じさせ、その静電気力を利用してトナー像を用紙Ｚへ移動させる。

［１−２］定着装置の構成
図３（Ａ）は、定着装置４を示した概念図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示される矢印Ｄ１の方向から定着装置４を見たときの概念図である。図３（Ａ）に示される様に、定着装置４は、定着機構５と、研磨機構６と、を備える。

＜定着機構＞
定着機構５は、用紙Ｚに転写されたトナー像を当該用紙Ｚに定着させる。定着機構５は、定着ローラ５１（特許請求の範囲に記載の「定着部材」に相当）と、加圧ローラ５２と、を備える。定着ローラ５１は、自身の外周面５１ｂの温度をヒータ等の加熱部（不図示）により上昇させることが可能である。加圧ローラ５２は、その回転軸５２ａが定着ローラ５１の回転軸５１ａと平行に配されると共に、定着位置Ｐｆにて定着ローラ５１に圧接した状態で設けられている。そして、用紙Ｚが定着位置Ｐｆ（即ち、定着ローラ５１と加圧ローラ５２との間）を通過するとき、当該用紙Ｚは、定着ローラ５１に当接すると共に、加圧ローラ５２の作用により定着ローラ５１の外周面５１ｂ（当接面）に押し付けられる。従って、定着位置Ｐｆを通過する用紙Ｚには、適度な熱と適度な圧力とが加えられ、その結果として用紙Ｚにトナー像が定着する。

定着ローラ５１の外周面５１ｂは、当該外周面５１ｂにトナーが付着し難くなる様に、ＰＦＡ等のフッ素樹脂を主成分として含む樹脂層５１３で形成されている。具体的には、定着ローラ５１は、基材となる金属ローラ５１１と、当該金属ローラ５１１の外周面に形成されたゴム層５１２と、当該ゴム層５１２の外周面に形成された樹脂層５１３と、から構成されている。尚、樹脂層５１３は、ゴム層５１２の外周面に、フッ素樹脂を用いたコーティング処理を施すことにより形成されたものであってもよいし、フッ素樹脂から形成されたチューブを巻き付けて固着させることで形成されたものであってもよい。

定着ローラ５１がこの様な構成であるため、定着位置Ｐｆにおいて定着ローラ５１の外周面５１ｂに用紙Ｚが押し付けられると、当該外周面５１ｂには、主に幅方向における用紙Ｚのエッジに沿って、バリに起因した溝状の窪みが形成され易い。即ち、外周面５１ｂには、定着ローラ５１の回転方向に延びた溝が形成され易い。

この様な窪みは、幅や深さが数ミクロン程度のものである。しかし、窪みが定着ローラ５１の外周面５１ｂに形成されると、定着時に窪みにトナーが入り込み、定着後のトナー像には窪みに沿ったスジ（溝にトナー像が入り込むことで形成された隆起）が形成され易くなる。従って、定着ローラ５１の外周面５１ｂに窪みが形成されると、定着過程でトナー像の画質が低下してしまうことになる。そして、この様な画質の低下は、サイズが異なる複数種の用紙Ｚを使用することが可能な画像形成装置において、特に生じ易くなる。そこで、本実施形態では、以下に説明する研磨機構６により、定着ローラ５１の耐久性を考慮して窪みが効率良く除去される。

＜研磨機構＞
研磨機構６は、定着機構５において用紙Ｚが当接する定着ローラ５１（定着部材）の外周面５１ｂ（当接面）を研磨する。具体的には、研磨機構６は、研磨シート６１と、押圧機構６２と、巻取り機構６３と、を備える（図３（Ａ）参照）。

研磨シート６１は、不織布に研磨粒子が付着したシートである。本実施形態では、研磨シート６１は、長尺状のシートであり、巻き芯にロール状に巻き付けられている。不織布は、その構成上、強度や伸び等について方向性を持たず、従って、ロール状に巻き易いといった特性を有する。よって、本実施形態の研磨シート６１によれば、巻取り機構６３を用いた巻取りが可能である。

研磨シート６１は、後述する押圧機構６２により、定着ローラ５１の外周面５１ｂ（当接面）に押圧されることで、当該外周面５１ｂの研磨に用いられる。このため、研磨シート６１は、定着ローラ５１によって加熱され易い。よって、研磨シート６１の不織布には、熱による摩耗や溶融が生じることがない様に、耐熱性を持った繊維が用いられることが好ましい。一例として、不織布は、アラミド繊維及びポリエステル繊維の少なくとも何れか一方から形成されていることが好ましい。

研磨シート６１において、研磨粒子には、例えばアルミナや二酸化ケイ素等の粒子が用いられる。又、研磨粒子の粒径は０．５μｍ以上２μｍ以下であることが好ましい。この様に研磨粒子の粒径を小さくすることにより、研磨対象の表面（本実施形態では、定着ローラ５１の外周面５１ｂ）に研磨痕が残り難くなる。尚、研磨粒子の粒径が大きいと、研磨対象の表面に研磨痕が残り、定着過程においてトナー像の画質が低下する原因となる虞がある。又、研磨対象（本実施形態では、定着ローラ５１）が過剰に研削され、研磨対象の寿命が短くなる虞がある。本実施形態の様に研磨粒子の粒径を小さくすることで、これらの問題を解消することができる。

押圧機構６２は、押圧ローラ６２１（特許請求の範囲に記載の「押圧部」に相当）と、付勢部６２２と、を有する。押圧ローラ６２１は、回転軸６２１ａを有する従動ローラである。又、回転軸６２１ａは、その両端部が押圧ローラ６２１の両端面のそれぞれから突出しており、付勢部６２２は、突出した回転軸６２１ａの両端部を定着ローラ５１の外周面５１ｂ（当接面）へ向けて付勢する（図３（Ｂ）参照）。これにより、押圧ローラ６２１は、付勢部６２２により、定着ローラ５１の外周面５１ｂ（当接面）に適度な圧力で押し当てられる。本実施形態において、付勢部６２２は、圧縮バネである。尚、付勢部６２２には、圧縮バネに限定されない種々の付勢手段を用いることができる。

又、押圧機構６２は、付勢部６２２の上下動や後述するテンションローラ６３３による研磨シート６１のテンション調整により、定着ローラ５１の外周面５１ｂへの押圧ローラ６２１の押当てと、当該外周面５１ｂからの押圧ローラ６２１の離間と、を選択的に実行することが可能である。尚、押圧ローラ６２１の押当てと離間は、押圧ローラ６２１の回転軸６２１ａを上下動させることで実行されてもよい。

研磨シート６１は、押圧ローラ６２１と定着ローラ５１との間に通される。従って、研磨シート６１は、押圧ローラ６２１により、定着ローラ５１の外周面５１ｂ（当接面）に適度な圧力で押し当てられる。これにより、研磨シート６１による外周面５１ｂの研磨が可能になる。

巻取り機構６３は、繰出しローラ６３１と、巻取りローラ６３２と、テンションローラ６３３と、を有する。繰出しローラ６３１には、これを中心軸として研磨シート６１のロールが取り付けられる。そして、当該ロールから繰り出された研磨シート６１は、押圧ローラ６２１に張架された状態で、巻取りローラ６３２に巻き付けられている。又、研磨シート６１は、テンションローラ６３３により適度なテンションに保たれている。そして、巻取りローラ６３２は、モータ等の駆動部（不図示）による回転駆動が可能であり、巻取りローラ６３２の回転により、研磨シート６１の未使用部分が繰出しローラ６３１から繰り出されると共に、研磨シート６１の使用済み部分が巻取りローラ６３２に巻き取られる。

本実施形態では、押圧ローラ６２１及び研磨シート６１は、定着ローラ５１の回転軸５１ａに沿う軸方向Ｄ２（定着ローラ５１の幅方向）についてのそれぞれの幅Ｗ１及びＷ２が、軸方向Ｄ２についての当該定着ローラ５１の幅Ｗ３と同等か、又は当該幅Ｗ３より大きい（図３（Ｂ）参照）。そして、定着ローラ５１の外周面５１ｂにおいて、軸方向Ｄ２についての一端から他端に亘る全域に研磨シート６１が押し当てられる様に、押圧ローラ６２１及び研磨シート６１は配されている。

上記研磨機構６によれば、定着ローラ５１の外周面５１ｂに研磨シート６１を押し当てた状態で当該定着ローラ５１を回転させることにより、定着ローラ５１の外周面５１ｂ全域が、研磨シート６１によって研磨されることになる。これにより、外周面５１ｂに存在する窪みの深さが徐々に浅くなる。そして、研磨によって窪みを消滅させることにより、定着後のトナー像にスジが生じるといった画質の低下を防止することができる。或いは、研磨により、窪みの深さを、定着後のトナー像においてスジが目立たなくなる深さにすることにより、画質の低下を防止することができる。

そして、本実施形態では、研磨粒子として粒径の小さいもの（０．５μｍ以上２μｍ以下）が用いられているため、定着ローラ５１の外周面５１ｂに研磨痕が残り難い。又、定着ローラ５１が過剰に研削されることがなく、定着ローラ５１の寿命が極端に短くなることがない。即ち、本実施形態の研磨機構６によれば、定着装置４において、定着ローラ５１の耐久性を考慮して窪みを効率良く除去することができる。

又、上記研磨機構６によれば、研磨シート６１の巻取りが可能であるため、研磨の実行後、或いは、定期的に、研磨シート６１に対する所定長さ分の巻取りを実行することにより、定着ローラ５１の外周面５１ｂへの押当て位置に研磨シート６１の未使用部分を移動させることができる。よって、研磨機構６の研磨能力を維持することができる。

［１−３］定着装置の制御
定着装置４において、研磨実行時には、研磨温度Ｔｐと研磨時間ｔｐとが、画像形成装置が備える制御部７（図２参照）によって制御されることが好ましい。本実施形態において、研磨温度Ｔｐは、研磨実行時における定着ローラ５１の外周面５１ｂの温度である。

下掲の表１は、研磨温度Ｔｐ及び研磨時間ｔｐと研磨状態との関係について、本発明者により得られたデータである。尚、表１では、研磨状態として、研磨後の定着ローラ５１の外周面５１ｂを直接確認することに代えて、定着後のトナー像を確認したときにスジがどの程度生じていたかが記号で示されている。具体的には、スジがない場合が〇記号で示され、概ねスジがない場合が△記号で示され、スジが生じた場合が×記号又は●記号で示されている。そして、スジが生じた場合には、研磨実行後の定着ローラ５１の外周面５１ｂを本発明者が直接確認した。その結果として、表１では、研磨はできているが不十分であった場合が×記号で示され、殆ど研磨できなかった場合が●記号で示されている。

表１に示された結果に基づき、次のように考えることができる。即ち、研磨温度Ｔｐが７０℃以上に設定されることにより、ＰＦＡ等のフッ素樹脂を主成分として含む樹脂層５１３が柔らかくなり、その結果として、研磨が容易になったと考えられる。例えば、ＰＦＡは、ガラス転移点温度が７５℃程度であり、ガラス転移点温度付近から柔らかくなり始める。よって、研磨温度Ｔｐは、樹脂層５１３に主成分として含まれる樹脂（即ち、定着ローラ５１の外周面５１ｂを構成する樹脂）のガラス転移点温度以上であることが好ましく、具体的には７０℃以上であることが好ましい。

又、研磨温度Ｔｐが１３０℃以下に設定されることにより、樹脂層５１３は柔らかくなり過ぎることがなく、その結果として、樹脂層５１３が、研磨対象として好ましい状態（適度に柔らかい状態）で維持されたと考えられる。例えば、研磨温度Ｔｐが１３０℃より高い温度に設定された場合には、樹脂層５１３が柔らかくなり過ぎてしまい、研磨が、定着ローラ５１の外周面５１ｂを荒らしてしまう虞がある。又、樹脂層５１３が適度に柔らかくなることで、研磨の際に窪みが修復され易くなったと考えられる。

定着実行時における定着ローラ５１の外周面５１ｂの温度（以下、「定着温度」と呼ぶ）は、１４０℃以上２００℃以下の温度範囲内に設定されることが好ましい。このため、定着実行時の温度で研磨が実行されたとすれば、上述した様に樹脂層５１３は、研磨対象とするには柔らかくなり過ぎてしまい、用紙のエッジで外周面５１ｂに窪みが形成されるのと同様、研磨により外周面５１ｂが荒れてしまうことになる。よって、研磨温度Ｔｐは、少なくとも定着温度（好ましくは下限値）より低い温度であることが好ましく、具体的には１３０℃以下であることが好ましい。

従って、研磨温度Ｔｐは、定着ローラ５１の外周面５１ｂを構成する樹脂のガラス転移点温度以上であって、且つ、定着温度（好ましくは下限値）より低い温度であることが好ましく、具体的には７０℃以上１３０℃以下の温度範囲内であることが好ましい。そして、研磨温度Ｔｐが７０℃以上１００℃以下の温度範囲内に設定され、且つ、研磨時間ｔｐが９０秒以上１８０秒以下の時間に設定されることが、特に好ましい。

［２］第２実施形態
第２実施形態として、研磨機構６は、定着ローラ５１の軸方向Ｄ２（幅方向）において押圧ローラ６２１を揺動させる揺動機構６４を更に備えていてもよい。

図４（Ａ）は、第２実施形態における定着装置４の一例を示した概念図である。図４（Ａ）の例では、揺動機構６４は、研磨シート６１を、押圧ローラ６２１と共に揺動させる。具体的には、揺動機構６４は、支持部６４１と、カム部６４２と、付勢部６４３と、を有する。

支持部６４１は、軸方向Ｄ２において押圧ローラ６２１及び巻取り機構６３の両側に配された側部６４１Ａ及び６４１Ｂを有する。そして、当該側部６４１Ａ及び６４１Ｂに各種ローラの回転軸が支持されることにより、押圧ローラ６２１及び巻取り機構６３が支持部６４１に支持されている。

カム部６４２は、支持部６４１の側部６４１Ａに外側から当接した状態で配されている。そして、付勢部６４３は、軸方向Ｄ２において支持部６４１をカム部６４２へ向けて付勢する。本実施形態において、カム部６４２は、側部６４１Ａとの当接面が楕円状を呈したものである。又、付勢部６４３は、圧縮バネであり、支持部６４１の側部６４１Ｂの外面に設けられている。尚、カム部６４２の形状は、楕円状に限らず、支持部６４１をどのように揺動させるかに応じて適宜変更することが可能である。又、付勢部６４３には、圧縮バネに限定されない種々の付勢手段を用いることができる。更に、付勢部６４３の設置位置は、付勢部６４３として用いる付勢手段に応じて、適宜変更することができる。

図４（Ａ）の例によれば、研磨実行時にカム部６４２を回転させることにより、研磨シート６１を、軸方向Ｄ２において押圧ローラ６２１と共に揺動させることができる。

従って、定着ローラ５１の外周面５１ｂの全域に対して研磨が施される場合（図３（Ｂ）参照）、外周面５１ｂに対して研磨シート６１を押し当てる力に、軸方向Ｄ２におけるバラツキがあったとしても、そのバラツキを平均化することができる。よって、外周面５１ｂにおける研磨状態にバラツキが生じ難くなる。即ち、定着ローラ５１の外周面５１ｂにおいて、より好ましい研磨状態を得ることができる。

図４（Ｂ）は、第２実施形態における定着装置４の他の例を示した概念図である。図４（Ｂ）の例では、揺動機構６４は、研磨シート６１を揺動させずに押圧ローラ６２１を揺動させるものであり、支持部６４１の側部６４１Ａ及び６４１Ｂに対し、押圧ローラ６２１の回転軸６２１ａが、軸方向Ｄ２において移動可能に支持されている。

カム部６４２は、側部６４１Ａの外側において回転軸６２１ａの端面６２１ｃに当接している。そして、付勢部６４３は、圧縮コイルバネであり、支持部６４１の内側において、押圧ローラ６２１と側部６４１Ｂとの間に回転軸６２１ａを取り巻く様に配されている。これにより、付勢部６４３は、軸方向Ｄ２において押圧ローラ６２１をカム部６４２へ向けて付勢している。本実施形態において、カム部６４２は、側部６４１Ａとの当接面が楕円状を呈したものである。尚、カム部６４２の形状は、楕円状に限らず、支持部６４１をどのように揺動させるかに応じて適宜変更することが可能である。又、付勢部６４３に引張コイルバネを用い、これを、支持部６４１の内側において、押圧ローラ６２１と側部６４１Ａとの間に回転軸６２１ａを取り巻く様に配してもよい。

図４（Ｂ）の例によれば、研磨実行時にカム部６４２を回転させることにより、研磨シート６１を揺動させずに押圧ローラ６２１を軸方向Ｄ２において揺動させることができる。よって、図４（Ａ）の例と同様、定着ローラ５１の外周面５１ｂにおいて、より好ましい研磨状態を得ることができる。

［３］第３実施形態
図５（Ａ）は、第３実施形態における定着装置４を示した概念図である。図５（Ａ）に示される様に、第１及び第２実施形態で説明した研磨機構６は、以下に説明する構成を持った定着機構５に適用されてもよい。

本実施形態において、定着機構５は、加熱ローラ５３と、駆動ローラ５４と、定着ベルト５５（特許請求の範囲に記載の「定着部材」に相当）と、加圧ローラ５６と、を備える。加熱ローラ５３は、自身の外周面５３ｂの温度をヒータ等の加熱部（不図示）により上昇させることが可能である。駆動ローラ５４は、その回転軸５４ａが加熱ローラ５３の回転軸５３ａと平行に配されており、モータ等の駆動部（不図示）による回転駆動が可能である。定着ベルト５５は、加熱ローラ５３と駆動ローラ５４とにループ状に張架されている。

従って、定着ベルト５５は、駆動ローラ５４の回転に伴う周回時において、加熱ローラ５３の外周面５３ｂ上を、これに密着した状態で通過する。これにより、定着ベルト５５は、加熱ローラ５３の外周面５３ｂ上において加熱ローラ５３から熱が伝搬され、その結果として加熱される。そして、加熱された定着ベルト５５の周回により、以下に説明する定着位置Ｐｆにおいて用紙Ｚ及びトナーが適度に加熱される。

定着ベルト５５の周回経路における駆動ローラ５４上の位置に、用紙Ｚへのトナー像の定着が実行される定着位置Ｐｆが設けられている。そして、加圧ローラ５６は、その回転軸５６ａが駆動ローラ５４の回転軸５４ａと平行に配されると共に、定着位置Ｐｆにて定着ベルト５５に圧接した状態で設けられている。そして、用紙Ｚが定着位置Ｐｆ（即ち、定着ベルト５５と加圧ローラ５６との間）を通過するとき、当該用紙Ｚは、定着ベルト５５に当接すると共に、加圧ローラ５６の作用により定着ベルト５５の外周面５５ｂ（当接面）に押し付けられる。従って、定着位置Ｐｆを通過する用紙Ｚには、適度な熱と共に適度な圧力が加えられ、その結果として用紙Ｚにトナー像が定着する。

定着ベルト５５の外周面５５ｂは、当該外周面５５ｂにトナーが付着し難くなる様に、ＰＦＡ等のフッ素樹脂を主成分として含む樹脂層で形成されている。尚、樹脂層は、基材となる無端ベルトの外周面に、フッ素樹脂を用いたコーティング処理を施すことにより形成されたものであってもよいし、フッ素樹脂から形成されたチューブを巻き付けて固着させることで形成されたものであってもよい。

定着ベルト５５がこの様な構成であるため、定着位置Ｐｆにおいて定着ベルト５５の外周面５５ｂに用紙Ｚが押し付けられると、当該外周面５５ｂには、主に幅方向における用紙Ｚのエッジに沿って、バリに起因した溝状の窪みが形成され易い。

この様な窪みが定着ベルト５５の外周面５５ｂに形成されると、定着時に窪みにトナーが入り込み、定着後のトナー像には窪みに沿ったスジ（溝にトナー像が入り込むことで形成された隆起）が形成され易くなる。この様に定着ベルト５５の外周面５５ｂに窪みが形成されると、定着過程でトナー像の画質が低下してしまうことになる。

そこで、本実施形態では、研磨機構６により、定着ベルト５５の耐久性を考慮して窪みを効率良く除去する。具体的には、定着ベルト５５の外周面５５ｂに研磨シート６１を押し当てた状態で当該定着ベルト５５を回転させることにより、定着ベルト５５の外周面５５ｂ全域が、研磨シート６１によって研磨されることになる。これにより、外周面５５ｂに存在する窪みの深さが徐々に浅くなる。そして、研磨によって窪みを消滅させることにより、定着後のトナー像にスジが生じるといった画質の低下を防止することができる。或いは、研磨により、窪みの深さを、定着後のトナー像においてスジが目立たなくなる深さにすることにより、画質の低下を防止することができる。

図５（Ｂ）は、第３実施形態における定着装置４の変形例を示した概念図である。図５（Ｂ）に示される様に、研磨機構６は、定着ベルト５５の外周面５５ｂ（当接面）に対する押圧ローラ６２１の押圧力を、定着ベルト５５の内周面側で受ける受け部６５を更に備えていてもよい。本実施形態では、受け部６５として、バックアップローラが用いられている。これにより、定着ベルト５５の外周面５５ｂに研磨シート６１が押し当てられたときの定着ベルト５５の撓みを防止することができる。従って、定着ベルト５５の撓みによって生じ得る研磨能力の低下を防止することができる。

［４］第４実施形態
図６は、第４実施形態における定着装置４を示した概念図である。図６に示される様に、第１〜第３実施形態で説明した研磨機構６において、幅方向（軸方向Ｄ２）における用紙Ｚの両エッジが通過する位置の各々に対応させて押圧ローラ６２１が設けられ、各押圧ローラ６２１には、これと同等の幅を持った研磨シート６１が巻取り可能に張架されてもよい。

これにより、定着ローラ５１の外周面５１ｂ又は定着ベルト５５の外周面５５ｂにおいて、用紙Ｚのエッジが通過する位置に対して部分的に研磨を施すことが可能になる。

又、本実施形態の定着装置４において、第３実施形態で説明した揺動機構６４が適用されることにより、研磨シート６１が押し当てられる位置を揺動させることが可能になる。よって、用紙Ｚのエッジが通過する位置に形成された窪みの周囲において、表面を滑らかにすることができる。

［５］第５実施形態
図７は、第５実施形態における定着装置４の要部を示した概念図である。又、図８は、当該定着装置４が備える研磨機構６の押圧機構８０を示した斜視図である。本実施形態では、押圧機構８０に位置変更機構が構築されている。図８に示される様に、押圧機構８０は、ベース部８１と、シャフト８２と、駆動ローラ８３と、従動ローラ８４と、無端ベルト８５と、２つの可動部８６Ａ及び８６Ｂと、２つの押圧板８７Ａ及び８７Ｂ（特許請求の範囲に記載の「押圧部」に相当）と、付勢部８８Ａ及び８８Ｂと、を備える。

ベース部８１は、その長手方向Ｄ３が定着ベルト５５の幅方向に一致する様に配置されると共に、第１主面８１ａを、定着ベルト５５の外周面５５ｂ側へ向けて配置されている（図７参照）。又、ベース部８１の第１主面８１ａ上には、当該第１主面８１ａに沿って長手方向Ｄ３に延在したシャフト８２が配されている。

第１主面８１ａとは反対側に位置するベース部８１の第２主面８１ｂには、長手方向Ｄ３における両端部に、駆動ローラ８３及び従動ローラ８４がそれぞれ軸支されている。そして、無端ベルト８５が、駆動ローラ８３と従動ローラ８４とに張架されている。又、駆動ローラ８３及び従動ローラ８４は、ローラ径が同じものであり、これらに張架された無端ベルト８５に形成される２つの直線部８５１及び８５２の延在方向がベース部８１の長手方向Ｄ３と一致する様に、ベース部８１の第２主面８１ｂに配されている。

ベース部８１には、これを貫通する２つのスリット８１０Ａ及び８１０Ｂが形成されている。スリット８１０Ａ及び８１０Ｂは、無端ベルト８５の直線部８５１（又は８５２）に沿って一列に並んで形成されており、それぞれの延在方向がベース部８１の長手方向Ｄ３に一致している。

具体的には、スリット８１０Ａは、定着ベルト５５の外周面５５ｂ上をサイズが異なる複数種の用紙Ｚが通過するときに、それらの片側のエッジが通過する位置を横切る様に、形成されている。そして、長手方向Ｄ３におけるスリット８１０Ａの幅が、後述する可動部８６Ａの可動域となる。同様に、スリット８１０Ｂは、定着ベルト５５の外周面５５ｂ上をサイズが異なる複数種の用紙Ｚが通過するときに、それらのもう一方の片側のエッジが通過する位置を横切る様に、形成されている。そして、長手方向Ｄ３におけるスリット８１０Ｂの幅が、後述する可動部８６Ｂの可動域となる。

尚、スリット８１０Ａ及び８１０Ｂは、互いに繋がったものであってもよい。又、スリット８１０Ａが無端ベルト８５の直線部８５１に沿って形成され、スリット８１０Ｂが無端ベルト８５の直線部８５２に沿って形成されてもよい。

可動部８６Ａ及び８６Ｂは、ベース部８１の第１主面８１ａ上に配されており、何れにもシャフト８２が貫通すると共に当該シャフト８２に沿って摺動可能である。即ち、可動部８６Ａ及び８６Ｂの移動が、ベース部８１の長手方向Ｄ３に規制されている。そして、可動部８６Ａは、無端ベルト８５の直線部８５１を把持する把持部８６０Ａにより、スリット８１０Ａを通じて無端ベルト８５の直線部８５１に固定されている。又、可動部８６Ｂは、無端ベルト８５の直線部８５２を把持する把持部８６０Ｂにより、スリット８１０Ｂを通じて無端ベルト８５の直線部８５２に固定されている。

よって、図８において、無端ベルト８５を右回り（時計回り）に周回させることにより、可動部８６Ａ及び８６Ｂは、互いに近づく方向へ移動する。一方、無端ベルト８５を左回り（反時計回り）に周回させることにより、可動部８６Ａ及び８６Ｂは、互いに離れる方向へ移動する。即ち、可動部８６Ａ及び８６Ｂは、無端ベルト８５の周回に応じて互いに連動する。

押圧板８７Ａは、可動部８６Ａに取り付けられている。具体的には、押圧板８７Ａは、その先端部８７Ａａを定着ベルト５５の外周面５５ｂの方へ向けた状態で（図７参照）、可動部８６Ａに摺動可能に取り付けられている。又、付勢部８８Ａが、可動部８６Ａに設けられており、押圧板８７Ａを、定着ベルト５５の外周面５５ｂの方へ付勢している。具体的には、付勢部８８Ａは圧縮バネであり、可動部８６Ａに設けられた突起部８６１Ａと押圧板８７Ａの基端部８７Ａｂとの間に付勢部８８Ａが設けられている。これにより、押圧板８７Ａは、付勢部８８Ａにより、定着ベルト５５の外周面５５ｂに適度な圧力で押し当てられる。尚、付勢部８８Ａには、圧縮バネに限定されない種々の付勢手段を用いることができる。

押圧板８７Ｂは、可動部８６Ｂに取り付けられている。具体的には、押圧板８７Ｂは、その先端部８７Ｂａを定着ベルト５５の外周面５５ｂの方へ向けた状態で、可動部８６Ｂに摺動可能に取り付けられている。又、付勢部８８Ｂが、可動部８６Ｂに設けられており、押圧板８７Ｂを、定着ベルト５５の外周面５５ｂの方へ付勢している。具体的には、付勢部８８Ｂは圧縮バネであり、可動部８６Ｂに設けられた突起部８６１Ｂと押圧板８７Ｂの基端部８７Ｂｂとの間に付勢部８８Ｂが設けられている。これにより、押圧板８７Ｂは、付勢部８８Ｂにより、定着ベルト５５の外周面５５ｂに適度な圧力で押し当てられる。尚、付勢部８８Ｂには、圧縮バネに限定されない種々の付勢手段を用いることができる。

又、押圧機構８０は、その全体を上下動させることが可能であり、定着ベルト５５の外周面５５ｂへの押圧板８７Ａ及び８７Ｂの押当てと、当該外周面５５ｂからの押圧板８７Ａ及び８７Ｂの離間と、を選択的に実行することが可能である。

研磨シート６１は、押圧板８７Ａ及び８７Ｂと定着ベルト５５との間に通される（図７参照）。従って、研磨シート６１は、押圧板８７Ａ及び８７Ｂにより、定着ベルト５５の外周面５５ｂ（当接面）に適度な圧力で押し当てられる。これにより、研磨シート６１による外周面５５ｂの研磨が可能になる。

上記押圧機構８０によれば、無端ベルト８５を右回り又は左回りに周回させることにより、定着ベルト５５の幅方向において押圧板８７Ａ及び８７Ｂを移動させることができる。具体的には、無端ベルト８５を右回りに周回させることにより、押圧板８７Ａ及び８７Ｂを互いに近づく方向へ移動させることができる。一方、無端ベルト８５を左回りに周回させることにより、押圧板８７Ａ及び８７Ｂを互いに離れる方向へ移動させることができる。即ち、押圧板８７Ａ及び８７Ｂは、無端ベルト８５の周回に応じて互いに連動する。

よって、上記押圧機構８０によれば、無端ベルト８５を右回り又は左回りに周回させることにより、押圧板８７Ａ及び８７Ｂによる定着ベルト５５の外周面５５ｂ上の押圧位置を変更することができる。具体的には、定着ベルト５５の幅方向における用紙Ｚの両エッジが通過する位置のそれぞれに、押圧板８７Ａ及び８７Ｂを移動させることができる。

よって、本実施形態の研磨機構６によれば、定着ベルト５５の外周面５５ｂに研磨シート６１を押し当てた状態で当該定着ベルト５５を回転させることにより、押圧板８７Ａ及び８７Ｂによる外周面５５ｂ上の押圧領域が、研磨シート６１によって研磨されることになる。これにより、外周面５１ｂに存在する窪み及びその周囲が、その表面が滑らかになる様に研磨され、その結果として、窪みの深さが徐々に浅くなる。そして、研磨によって窪みを消滅させることにより、定着後のトナー像にスジが生じるといった画質の低下を防止することができる。或いは、研磨により、窪みの深さを、定着後のトナー像においてスジが目立たなくなる深さにすることにより、画質の低下を防止することができる。

尚、定着ベルト５５の幅方向における外周面５５ｂの平滑性を維持するべく、用紙Ｚのエッジが通過する位置とは別の位置に押圧板８７Ａ及び８７Ｂを移動させることにより、当該別の位置を定期的に研磨してもよい。

図９は、第５実施形態における押圧機構８０の変形例を示した概念図である。図９に示される様に、押圧機構８０において、互いに独立に周回させることが可能な２つの無端ベルト８５Ａ及び８５Ｂを設け、それぞれに可動部８６Ａ及び８６Ｂを介して押圧板８７Ａ及び８７Ｂを取り付けてもよい。これにより、押圧板８７Ａ及び８７Ｂの移動を、互いに独立に制御することができる。よって、押圧板８７Ａ及び８７Ｂによる押圧位置を、より精度良く調整することができる。

尚、位置変更機構は、押圧機構８０に含まれた上記構成に限らず、種々の変形が可能である。又、第５実施形態で説明した研磨機構６は、定着ベルト５５の外周面５５ｂに対する研磨に限らず、定着ローラ５１の外周面５１ｂに対する研磨にも適用することができる。

［６］他の実施形態
上記実施形態で説明した研磨機構６は、押圧部（押圧ローラ６２１や押圧板８７Ａ及び８７Ｂ等）を３つ以上有した構成を備えていてもよい。

又、上記実施形態で説明した画像形成装置の各部構成は、カラー複合機、カラー複写機、カラープリンタ等、種々の画像形成装置に適用することができる。更には、上述した各部構成は、カラー画像を対象とした画像形成装置に限らず、モノクロの画像を対象とした画像形成装置にも適用することができる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。更に、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 主プロセス装置
２ 一次転写装置
３ 二次転写装置
４ 定着装置
５ 定着機構
６ 研磨機構
７ 制御部
１１ 感光体ドラム
１２ 帯電部
１３ 露光部
１４ 現像部
１５ クリーニング部
２１ 中間転写ベルト
２２ 一次転写ローラ
３１ 二次転写ローラ
５１ 定着ローラ
５２ 加圧ローラ
５３ 加熱ローラ
５４ 駆動ローラ
５５ 定着ベルト
５６ 加圧ローラ
５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、５６ａ 回転軸
５１ｂ、５３ｂ、５５ｂ 外周面
６１ 研磨シート
６２ 押圧機構
６３ 巻取り機構
６４ 揺動機構
６５ 受け部
８０ 押圧機構
８１ ベース部
８１ａ 第１主面
８１ｂ 第２主面
８２ シャフト
８３ 駆動ローラ
８４ 従動ローラ
８５、８５Ａ、８５Ｂ 無端ベルト
８６Ａ、８６Ｂ 可動部
８７Ａ、８７Ｂ 押圧板
８７Ａａ、８７Ｂａ 先端部
８７Ａｂ、８７Ｂｂ 基端部
８８Ａ、８８Ｂ 付勢部
２１１ 駆動ローラ
２１２ 支持ローラ
５１１ 金属ローラ
５１２ ゴム層
５１３ 樹脂層
６２１ 押圧ローラ
６２１ａ 回転軸
６２１ｃ 端面
６２２ 付勢部
６３１ 繰出しローラ
６３２ 巻取りローラ
６３３ テンションローラ
６４１ 支持部
６４１Ａ、６４１Ｂ 側部
６４２ カム部
６４３ 付勢部
８１０Ａ、８１０Ｂ スリット
８５１、８５２ 直線部
８６０Ａ、８６０Ｂ 把持部
８６１Ａ、８６１Ｂ 突起部
Ｌ レーザ
Ｚ 用紙
Ｄ１ 矢印
Ｄ２ 軸方向
Ｄ３ 長手方向
Ｐｆ 定着位置
Ｔｐ 研磨温度
ｔｐ 研磨時間
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３ 幅

Claims (8)

1. 用紙に転写されたトナー像を当該用紙に定着させる定着装置であって、
   定着時に前記用紙が当接する当接面を有する定着部材と、
   前記定着部材の前記当接面の研磨に適用される研磨機構と、
   を備え、
   前記研磨機構は、
   不織布に研磨粒子が付着した研磨シートと、
   前記研磨シートを前記当接面に押圧する押圧部と、
   を備え、
   研磨実行時における前記当接面の温度は、当該当接面を構成する樹脂のガラス転移点温度以上であって、且つ、定着実行時における前記当接面の温度より低い温度である、
   定着装置。
2. 前記研磨シートにおいて、前記研磨粒子の粒径は０．５μｍ以上２μｍ以下である、請求項１に記載の定着装置。
3. 前記研磨シートにおいて、前記不織布は、アラミド繊維及びポリエステル繊維の少なくとも何れか一方から形成されている、請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記当接面の幅方向において前記押圧部を揺動させる揺動機構を更に備える、請求項１〜３の何れかに記載の定着装置。
5. 前記揺動機構は、前記研磨シートを、前記当接面の幅方向において前記押圧部と共に揺動させる、請求項４に記載の定着装置。
6. 前記定着部材は定着ベルトであって、当該定着ベルトの外周面が前記当接面であり、
   前記当接面に対する前記押圧部の押圧力を前記定着ベルトの内周面側で受ける受け部を更に備える、請求項１〜５の何れかに記載の定着装置。
7. 前記当接面の幅方向において前記押圧部を移動させることにより、前記押圧部による前記当接面上の押圧位置を変更することが可能な位置変更機構を更に備える、請求項１〜６の何れかに記載の定着装置。
8. 電子写真方式で形成されたトナー像を用紙に転写する転写装置と、
   前記用紙への前記トナー像の定着に適用される、請求項１〜７の何れかに記載の定着装置と、
   を備える、画像形成装置。

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