(57)【要約】【課題】フリーベルト方式の定着装置において、定着ベルトが回転していない状態で粗し部材を定着ベルトに当接させる画像形成装置の提供。【解決手段】制御部は、停止状態にある定着ベルトに対し、粗し部材を離間位置から当接位置へ移動させる（Ｓ６）。制御部は、粗し部材を当接位置に移動した以降に定着ベルトを回転させる（Ｓ７）。制御部は、粗し部材を当接位置に移動させてから所定時間が経過した場合（Ｓ８のＹＥＳ）に、粗し部材を当接位置から離間位置へ移動させる（Ｓ９）。このように、定着ベルトが停止状態であるときに、粗し部材を離間位置から当接位置に移動させ、粗し部材が当接位置に移動された以降に定着ベルトを回転させる。こうして粗し部材を停止状態の定着ベルトに当接させた場合、回転中の定着ベルトに当接させた場合のようにベルト端部に大きな力がかからず、定着ベルトの端部が破損する虞がない。【選択図】図６
2020112586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材にトナー像を形成する画像形成ユニットと、記録材に形成されたトナー像を記録材に定着させる定着装置とを備えた画像形成装置であって、
無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトの表面に当接し前記定着ベルトとの間に記録材にトナー像を定着させるための定着ニップ部を形成すると共に、前記定着ベルトを回転駆動する駆動回転体と、
前記定着ベルトの回転方向に交差する幅方向の両端部に設けられ、前記定着ベルトの前記幅方向の端部が突き当たることで、前記定着ベルトの前記幅方向の移動を規制する規制部材と、
前記定着ベルトの表面に当接して表面を粗くするための粗し部材と、
前記粗し部材を前記定着ベルトの表面に当接した当接位置と、前記定着ベルトの表面から離間した離間位置とに移動可能な接離機構と、
前記定着ベルトが停止状態であるときに前記粗し部材を前記離間位置から前記当接位置に移動させ、前記粗し部材が前記当接位置に移動された以降に前記駆動回転体を駆動して前記定着ベルトを回転させる粗しモードを実行可能な制御手段と、を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着ベルトを加熱する加熱部材と、
前記定着ベルトの温度を検出するための検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記粗しモードの実行時、前記定着ベルトの温度が第一温度である場合に、前記粗し部材を前記定着ベルトの表面に当接させてから第一時間が経過したタイミングで前記当接位置から前記離間位置に移動させ、前記定着ベルトの温度が前記第一温度よりも高い第二温度である場合に、前記粗し部材を前記定着ベルトの表面に当接させてから前記第一時間よりも短い第二時間が経過したタイミングで前記当接位置から前記離間位置に移動させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記粗しモードの実行時、前記定着ベルトを回転させた状態で前記加熱部材により前記定着ベルトの温度が所定温度になるまで前記定着ベルトを加熱し、その後に前記定着ベルトを停止してから、前記粗し部材を前記離間位置から前記当接位置に移動させる、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定着ベルトを加熱する加熱部材と、
前記定着ベルトの温度を検出するための検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記粗しモードの実行時、前記粗し部材を前記当接位置に移動した後に前記駆動回転体を駆動し、前記定着ベルトを回転させた状態で前記加熱部材により前記定着ベルトの温度が所定温度になるまで前記定着ベルトを加熱させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記粗しモードの実行時、前記所定温度が第一温度である場合に、前記粗し部材を前記定着ベルトの温度が前記第一温度に達してから第一時間が経過したタイミングで前記当接位置から前記離間位置に移動させ、前記所定温度が前記第一温度よりも高い第二温度である場合に、前記粗し部材を前記定着ベルトの温度が前記第二温度に達してから前記第一時間よりも短い第二時間が経過したタイミングで前記当接位置から前記離間位置に移動させる、
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記粗し部材は、前記当接位置で前記定着ベルトの回転方向と同じ方向に回転可能に設けられ、
前記駆動回転体を駆動する駆動源と、
前記駆動源に連結自在に設けられ、前記駆動源に連結されることにより前記粗し部材を回転可能な駆動伝達部材とを備え、
前記駆動伝達部材は、前記粗し部材が前記当接位置にある場合に前記駆動源と連結され、前記粗し部材が前記離間位置にある場合に前記駆動源と切断される、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記粗し部材が前記当接位置にあるときに前記粗し部材と前記定着ベルトを挟むように前記定着ベルトの内側に固定配置され、前記粗し部材が前記当接位置にある場合には前記定着ベルトに摺動され、前記粗し部材が前記離間位置にある場合には前記定着ベルトに摺動されない摺動部材を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの電子写真技術を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、未定着のトナー像が形成された記録材に対し熱と圧力を加えることにより、記録材にトナー像を定着させる定着装置を備えている。定着装置として、回転する無端状の定着ベルトと、定着ベルトの内周面に当接して定着ベルトを加熱するヒータと、定着ベルトに外部から当接するローラ（加圧ローラと呼ぶ）とを備えたフリーベルト方式のものが用いられている（特許文献１）。こうした定着装置の場合、加圧ローラ側に定着ベルトが押圧されることにより定着ベルトと加圧ローラとの間に形成される定着ニップ部を、記録材が加圧及び加熱された状態で挟持搬送されて、記録材にトナー像が定着される。なお、定着ベルトは回転に伴い回転方向に交差する幅方向へ寄り移動し得る。そのため、定着ベルトの幅方向両端部には、定着ベルトが幅方向に寄り移動したときに定着ベルトの端部を受け止め、定着ベルトの移動を規制する規制部材が設けられている。
【０００３】
定着ベルトは記録材からのトナー付着を防止すべく、その表層がＰＦＡやＰＴＦＥなどの比較的に離型性の良い軟質性樹脂等で形成されている。それ故、定着ベルトの表面は、断裁時に生じた記録材端部の切り口（所謂、紙コバ）によって回転方向（周方向）に傷がつきやすい。ベルト表面の傷は、定着後の記録材にスジ状の画像不良を生じさせる原因となる。そこで、定着ローラ構成の場合であるが、ローラ表面の粗さを均一にして紙コバによる傷の影響を低減するために、従来ではローラ表面に粗し部材を当接させ、この粗し部材によってローラ表面を粗くするものが提案されている（特許文献２）。特許文献２に記載の装置では非定着処理時に、回転中の定着ローラに対し、粗し部材がローラ表面に当接しない離間位置からローラ表面に当接する当接位置へと移動されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１６１８６４号公報
【特許文献２】特開２００７−１９９５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記した定着ベルト構成の場合にも定着ローラ構成の場合と同様に、粗し部材を用いてベルト表面を粗くするとよい。その際には定着ベルトの寿命を延ばすために、粗し部材を非定着処理時にベルト表面に当接させ、定着処理時にベルト表面から離間させるとよい。しかしながら、フリーベルト方式の定着装置の場合、定着ベルトが規制部材により移動規制されるが故に、粗し部材をベルト表面に当接させる際に定着ベルトが回転中であると、定着ベルトに破れなどの破損を生じさせる虞があった。これは、粗し部材が回転中の定着ベルトに当接すると、定着ベルトに粗し部材との当接箇所で瞬間的に強い力がかかってしまい、定着ベルトにねじれが生じるなどするからである。そこで、定着ベルト構成の場合に、定着ベルトが回転していない状態で粗し部材を当接させることが従来から望まれていたが、未だそのようなものは提案されていない。
【０００６】
本発明は上述の問題に鑑みてなされたもので、フリーベルト方式の定着装置である場合に、定着ベルトが回転していない状態でベルト表面を粗くするための粗し部材を定着ベルトの表面に当接させることができる画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、記録材にトナー像を形成する画像形成ユニットと、記録材に形成されたトナー像を記録材に定着させる定着装置とを備えた画像形成装置であって、無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトの表面に当接し前記定着ベルトとの間に記録材にトナー像を定着させるための定着ニップ部を形成すると共に、前記定着ベルトを回転駆動する駆動回転体と、前記定着ベルトの回転方向に交差する幅方向の両端部に設けられ、前記定着ベルトの前記幅方向の端部が突き当たることで、前記定着ベルトの前記幅方向の移動を規制する規制部材と、前記定着ベルトの表面に当接して表面を粗くするための粗し部材と、前記粗し部材を前記定着ベルトの表面に当接した当接位置と、前記定着ベルトの表面から離間した離間位置とに移動可能な接離機構と、前記定着ベルトが停止状態であるときに前記粗し部材を前記離間位置から前記当接位置に移動させ、前記粗し部材が前記当接位置に移動された以降に前記駆動回転体を駆動して前記定着ベルトを回転させる粗しモードを実行可能な制御手段と、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フリーベルト方式の定着装置である場合に、定着ベルトが回転していない状態でベルト表面を粗くするための粗し部材を定着ベルトの表面に当接させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の画像形成装置の構成を示す概略図。
【図２】本実施形態の定着装置を示す断面図。
【図３】粗し部材の接離機構と回転機構を示す斜視図。
【図４】接離機構を示す断面図。
【図５】接離機構の動作について説明するための図であり、（ａ）は粗し部材が当接位置にある場合、（ｂ）は粗し部材が離間位置にある場合。
【図６】第一実施形態のベルト表面粗し処理を示すフローチャート。
【図７】第二実施形態のベルト表面粗し処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第１実施形態］
＜画像形成装置＞
第１実施形態について説明する。まず、本実施形態の画像形成装置について、図１を用いて説明する。図１に示す画像形成装置１００は、装置本体１００ａ内に４色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを中間転写ベルト８に対向させて配置した、中間転写タンデム方式のカラー画像形成装置である。本実施形態の場合、後述する画像形成部ＰＹ〜ＰＫ、一次転写ローラ５Ｙ〜５Ｋ、中間転写ベルト８、二次転写内ローラ６６、二次転写外ローラ６７により、記録材Ｓにトナー像を形成する画像形成ユニット５００が構成されている。記録材Ｓとしては、例えば、転写シート、エレクトロファックスシート、静電記録紙、ＯＨＰシート、印刷用紙、フォーマット紙などのシート材が挙げられる。
【００１１】
画像形成装置１００の記録材の搬送プロセスについて説明する。記録材Ｓは、カセット６２内に積載される形で収納されており、給紙ローラ６３により画像形成タイミングに合わせて１枚ずつ搬送パス６４に給紙される。なお、不図示の手差しトレイや記録材載置装置などに積載された記録材Ｓが１枚ずつ搬送パス６４に給紙されてもよい。記録材Ｓは搬送パス６４の途中に配置されたレジストローラ６５へ搬送されると、レジストローラ６５により記録材Ｓの斜行補正やタイミング補正が行われた後に二次転写部Ｔ２へと送られる。二次転写部Ｔ２は、対向する二次転写内ローラ６６及び二次転写外ローラ６７により形成される転写ニップ部である。二次転写部Ｔ２では記録材Ｓが挟持搬送されて、二次転写外ローラ６７に対し二次転写電圧が印加されることにより、トナー像が中間転写ベルト８から記録材Ｓへ二次転写される。
【００１２】
上記した二次転写部Ｔ２までの記録材Ｓの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部Ｔ２まで送られて来る画像の形成プロセスについて説明する。まず、画像形成部ＰＹ〜ＰＫについて説明する。ただし、画像形成部ＰＹ〜ＰＫは、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外、ほぼ同一に構成される。そこで、以下では代表してイエローの画像形成部ＰＹを例に説明し、その他の画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫについては説明を省略する。
【００１３】
＜画像形成部＞
図１に示すように、画像形成部ＰＹは、感光ドラム１Ｙを囲んで、帯電装置２Ｙ、現像装置４Ｙ、一次転写ローラ５Ｙ、及びドラムクリーニング装置６Ｙが配置されている。像担持体としての感光ドラム１Ｙは、装置本体１００ａに回転可能に支持されたドラム状の電子写真感光体であって、不図示のモータにより図１において反時計回り（図中矢印Ｒ１方向）に回転される。回転された感光ドラム１Ｙの表面は、帯電装置２Ｙにより予め表面を一様に帯電され、その後、画像情報の信号に基づいて駆動される露光装置３によって静電潜像が形成される。次に、感光ドラム１Ｙ上に形成された静電潜像は、現像装置４Ｙによるトナー現像を経て可視像化される。その後、一次転写ローラ５Ｙにより所定の加圧力及び一次転写電圧が与えられ、感光ドラム１Ｙ上に形成されたトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。即ち、一次転写ローラ５Ｙは、中間転写ベルト８を挟んで感光ドラム１Ｙに対向配置され、感光ドラム１Ｙと中間転写ベルト８との間にトナー像の一次転写部Ｔ１を形成する。一次転写部Ｔ１では、一次転写ローラ５Ｙに一次転写電圧が印加されることで、トナー像が感光ドラム１Ｙから中間転写ベルト８へ一次転写される。一次転写後の感光ドラム１Ｙ上に僅かに残る転写残トナーは、ドラムクリーニング装置６Ｙにより除去され、再び次の作像プロセスに備える。
【００１４】
上述の画像形成部ＰＹ〜ＰＫにより処理される各色の作像プロセスは、中間転写ベルト８上に一次転写された中間転写ベルト８の回転方向上流側の色のトナー像上に順次重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト８上に形成され、二次転写部Ｔ２へと搬送され得る。二次転写部Ｔ２を通過した後の転写残トナーは、転写クリーナ装置１１によって中間転写ベルト８から除去される。
【００１５】
以上、それぞれ説明した搬送プロセス及び作像プロセスをもって、二次転写部Ｔ２において記録材Ｓとフルカラートナー像のタイミングが一致し、中間転写ベルト８から記録材Ｓにトナー像が二次転写される。その後、画像形成ユニット５００によりトナー像が形成された記録材Ｓは定着装置３０へと搬送され、定着装置３０により加圧及び加熱されることにより、トナー像が記録材Ｓ上に溶融固着される。定着装置３０によりトナー像が定着された記録材Ｓは、排紙ローラ６９により排紙トレイ６０１上に排出される。
【００１６】
＜定着装置＞
次に、本実施形態の定着装置３０について、図２を用いて説明する。本実施形態の定着装置３０は、フリーベルト方式の定着装置である。図２に示すように、本実施形態の定着装置３０は、ベルトユニット１０１と、加圧ローラ１０２と、粗し部材１２０とを備えている。加圧ローラ１０２は、装置本体に回転自在に設けられる。また、加圧ローラ１０２はベルトユニット１０１に対し並行に配置され、ベルトユニット１０１の定着ベルト１０３に当接して、定着ベルト１０３を加圧し得るように配置されている。本実施形態の場合、ベルトユニット１０１は定着ベルト１０３が加圧ローラ１０２に当接し加圧される加圧位置と、定着ベルト１０３が加圧ローラ１０２から離間し加圧されない非加圧位置とに移動可能である。ベルトユニット１０１が移動できるように、ベルトユニット１０１は不図示の加圧モータによって揺動される加圧レバー１１２に支持されている。
【００１７】
加圧レバー１１２は加圧バネ１１３により回転中心軸１１１を回動中心に揺動可能に設けられており、ベルトユニット１０１は加圧レバー１１２の揺動に応じて加圧ローラ１０２に対し変位する。ベルトユニット１０１が加圧ローラ１０２に対し接近し当接することにより、定着ベルト１０３は加圧される。こうして定着ベルト１０３と加圧ローラ１０２とを加圧させることにより、定着ベルト１０３と加圧ローラ１０２との間で記録材Ｓを加圧した状態で通過させてトナー像を加熱定着可能な定着ニップ部Ｎが形成される。
【００１８】
なお、加圧ローラ１０２としては、例えば金属製の回転軸（芯金）の外周にシリコーンゴム、フッ素ゴム、フッ素樹脂等の弾性層を有するものや、弾性層の外周にさらにＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂からなる離型層を有するものなどを用いてよい。本実施形態では、回転軸径が「φ１５ｍｍ」、アスカー硬度「６４°」のシリコーンゴムを用いた厚み「５ｍｍ」の弾性層と、ＰＦＡチューブを用いた厚み「５０μｍ」の離型層とを有する、外径が「約φ２５ｍｍ」の加圧ローラ１０２を用いた。
【００１９】
加圧ローラ１０２は、駆動源としての駆動モータＭ１に駆動されることによって回転し得る。定着ベルト１０３と加圧ローラ１０２との間に定着ニップ部Ｎが形成されている場合、この定着ニップ部Ｎで生じる摩擦力によって、加圧ローラ１０２の回転力が定着ベルト１０３に伝達される。こうして、定着ベルト１０３は駆動回転体としての加圧ローラ１０２により回転駆動される（所謂、加圧ローラ駆動方式）。記録材Ｓは、これら回転する加圧ローラ１０２と定着ベルト１０３とにより定着ニップ部Ｎを挟持搬送される。なお、定着ベルト１０３と加圧ローラ１０２とを加圧させていない状態では、定着ベルト１０３と加圧ローラ１０２との間に定着ニップ部Ｎが形成されず、加圧ローラ１０２の回転力が定着ベルト１０３に伝達されない。
【００２０】
＜ベルトユニット＞
図２に示すように、ベルトユニット１０１は、無端状（筒状）に形成され可撓性を有する定着ベルト１０３と、定着ベルト１０３を回転方向に交差する幅方向（加圧ローラ１０２の回転軸線方向）の両端部で保持するフランジ１０５とを有する。定着ベルト１０３は、ベルトユニット１０１に着脱可能に設けられている。定着ベルト１０３としては、高熱伝導率で低熱容量の弾性層を有する、例えば樹脂製の樹脂ベルト、あるいはステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属ベルトを基層として、その外周に弾性層、離型層等を有する複合層構造体のベルトなどを用いてよい。本実施形態では、ＳＵＳ製の基層と、熱伝導率「約１．０Ｗ／ｍ・Ｋ」のシリコーンゴムを用いた厚み「２５０μｍ」程度の弾性層と、ＰＦＡチューブを用いた厚み「３０μｍ」の離型層とを有する、定着ベルト１０３を用いた。なお、離型層は離型性の高いシート又はコート層であることが好ましく、例えばＰＦＡやＰＴＦＥなどのフッ素樹脂を用いることができる。また、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミドアミド等に代表される耐熱性の高いシート状部材を基層とし、その上に導電層、さらにその上に表面離型層を積層したものでもよい。なお、本明細書で言う定着ベルト１０３とは、薄肉のフィルム状のベルトを含む。
【００２１】
本実施形態の場合、定着ベルト１０３の幅方向の両端部には、フランジ１０５が外嵌されている。規制部材としてのフランジ１０５は、定着ベルト１０３が幅方向に寄り移動したときに、定着ベルト１０３の幅方向端部を受け止めて定着ベルト１０３の幅方向への移動を規制する。言い換えれば、定着ベルト１０３は加圧ローラ１０２により回転しながら幅方向に寄り移動した場合に、幅方向の一方の端部がフランジ１０５に突き当たることで、それ以上の寄り移動が規制される。即ち、加圧ローラ１０２と定着ベルト１０３とは、加圧ローラ１０２やベルトユニット１０１の取り付け誤差などによって、僅かに並行からずれた状態に配置される場合がある。その場合に、定着ベルト１０３は回転する加圧ローラ１０２により回転しながら幅方向に寄り移動し得る。そこで、加圧ローラ１０２による定着ベルト１０３の寄り移動を抑制すべく、フランジ１０５が定着ベルト１０３の幅方向両端部に外嵌されている。
【００２２】
また、ベルトユニット１０１は、ステイ１０６、押圧パッド１０７、バックアップ部材１２１を有し、これらは定着ベルト１０３の内側に配置されている。ステイ１０６は定着ベルト１０３に沿って幅方向に延びる例えば金属製の剛性部材であり、加圧ローラ１０２側で押圧パッド１０７を支持する。本実施形態では、ステイ１０６に支持された押圧パッド１０７によって、定着ベルト１０３が内周面側から加圧ローラ１０２に向けて押圧されることで、より確実に定着ニップ部Ｎを形成できるようにしている。なお、押圧パッド１０７は、例えば、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＬＣＰ樹脂等の絶縁性及び耐熱性の良い材料により形成される。
【００２３】
押圧パッド１０７は例えば長手方向（定着ベルト１０３の幅方向）に延びるモールド成形品であり、加熱部材としてのヒータ１０４を保持可能に形成されている。即ち、押圧パッド１０７にはステイ１０６と反対側に、ヒータ１０４を嵌合して保持可能な嵌め込み溝（不図示）が長手方向に沿って延びた形状に形成されている。押圧パッド１０７に保持されたヒータ１０４は定着ベルト１０３の内周面に当接して、定着ベルト１０３を加熱する。ヒータ１０４は例えば通電発熱抵抗体層を有する薄板状のセラミック基板を有し、通電発熱抵抗体層に対する通電により温度調整可能なセラミックヒータなどである。なお、定着ベルト１０３の内周面には、ヒータ１０４に対し定着ベルト１０３を滑らかに摺動させるために潤滑剤が塗布されている。潤滑剤としては、例えばシリコーンオイル等を用いるのが好ましい。
【００２４】
本実施形態では定着ベルト１０３の表面温度を管理するために、ヒータ１０４の温度を検出する温度センサ２００がベルトユニット１０１に設けられている。本実施形態では、例えばサーミスタセンサなどの接触型の温度センサ２００を採用している。本実施形態の場合、検出手段としての温度センサ２００は一部が押圧パッド１０７からヒータ１０４側に露出するようにして、押圧パッド１０７の長手方向（加圧ローラ１０２の回転軸線方向）の複数箇所に温度センサ２００がそれぞれ取り付けられる。本実施形態の場合、温度センサ２００により実質的に定着ベルト１０３の表面温度が検出される。なお、温度センサ２００は、例えば定着ベルト１０３の幅方向の少なくとも中央部と端部に配置されるのが好ましい。
【００２５】
摺動部材としてのバックアップ部材１２１は、後述する粗し部材１２０が当接位置にある場合に定着ベルト１０３に摺動され、粗し部材１２０が離間位置にある場合に定着ベルト１０３に摺動されない。即ち、バックアップ部材１２１は、後述する接離機構４００（図３参照）により移動される粗し部材１２０が定着ベルト１０３と当接する当接位置にある場合に、粗し部材１２０と定着ベルト１０３を挟むように定着ベルト１０３の内側に固定配置されている。定着ベルト１０３は粗し部材１２０が当接されることに応じてバックアップ部材１２１側に押圧され、内周面がバックアップ部材１２１に当接される。これにより、粗し部材１２０によるベルト表面の粗し動作が適切に行われ得る。また、バックアップ部材１２１は、粗し部材１２０が定着ベルト１０３から離間した離間位置にある場合に、定着ベルト１０３の内周面との間に隙間が空くように配置されている。粗し部材１２０により押圧されていた定着ベルト１０３は粗し部材１２０が離間されることに応じて粗し部材１２０側に反発し、内周面がバックアップ部材１２１から離れる。これにより、粗し部材１２０が離間されている場合には、バックアップ部材１２１が定着ベルト１０３の内周面に塗布されている潤滑剤をかきとってしまわないようにしている。なお、バックアップ部材１２１は、液晶ポリマーなどの耐熱樹脂、もしくはスポンジやシリコーンゴムなどの柔軟なゴム材料により形成されたものを用いてよい。
【００２６】
粗し部材１２０は、ベルト表面の粗さを均一にして紙コバによる傷の影響を低減すべく、定着ベルトの表面に当接して表面を粗くするために設けられる。粗し部材１２０は、例えば外径「１２ｍｍ」のＳＵＳの芯金上に、接着層を介して摺擦材としての砥粒を密に接着することで凹凸に形成した摺擦層を表層に有するローラである。本実施形態では摺擦材として、平均粒径が「約１２μｍ」であるホワイトアランダム（ＷＡ）を用いた。摺擦材として、平均粒径が「５μｍ以上２０μｍ以下」である、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、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、及びこれらの混合物の何れかの砥粒を用いてもよい。なお、砥粒の粒径は、走査型電子顕微鏡Ｓ−４５００（日立製作所（株）製）を用いてランダムに１００個以上抽出した砥粒を、画像処理解析装置Ｌｕｚｅｘ３（ニレコ（株）製）を用いて個数平均粒径を算出することで得られる。
【００２７】
＜接離機構＞
粗し部材１２０は、定着ベルト１０３の表面に当接した当接位置と、定着ベルトの表面から離間した離間位置とに移動可能に設けられている。粗し部材１２０は当接位置にあるときに、定着ベルト１０３と摺動してベルト表面を粗くし得る。粗し部材１２０を当接位置と離間位置とに移動させるために、本実施形態の定着装置３０は接離機構４００を備えている。接離機構４００について、図３乃至図５（ｂ）を用いて説明する。
【００２８】
図３に示すように、接離機構４００は、粗し部材軸受１２６と、フレーム１１５に設置された固定軸１２８に回転可能に支持された支持アーム１２９と、同様に固定軸１２８に回転可能に支持された加圧アーム１２７とを有する。粗し部材１２０は、支持アーム１２９に対し、粗し部材軸受１２６を介して回転可能に支持されている。そして、図４に示すように、これら支持アーム１２９と加圧アーム１２７との間には、加圧バネ１３０が設けられている。また、加圧アーム１２７には、一端がフレーム１１５（図３参照）に支持された離間バネ１３１の他端が接続されている。離間バネ１３１は、加圧アーム１２７を粗し部材カム１２３側へと付勢する、例えばねじりコイルバネである。
【００２９】
図３に示すように、フレーム１１５には粗し部材カム軸１２２が支持されており、この粗し部材カム軸１２２の両端には、粗し部材カム１２３と粗し部材カムギア１２４が固定されている。不図示のカム駆動用モータが動作されると、カム駆動用モータに接続された駆動列によって、粗し部材カムギア１２４を介して粗し部材カム軸１２２が回転されるので、粗し部材カム１２３が回転する。センサ１２５を用いて粗し部材カム１２３を所望の回転角度で停止させることで、粗し部材１２０は当接位置と離間位置とに位置づけられる。
【００３０】
粗し部材１２０を当接位置に移動させる当接動作と、粗し部材１２０を離間位置に移動させる離間動作について、図４乃至図５（ｂ）を用いて説明する。まず、粗し部材１２０を当接位置に移動させる当接動作について説明する。粗し部材カム１２３が反時計方向に回転すると、加圧アーム１２７が粗し部材カム１２３によって押し下げられ、図４の図中矢印Ａ方向に回転する。加圧アーム１２７が押し下げられると、加圧バネ１３０によって支持アーム１２９が押し下げられ、同じく図４の図中矢印Ａの方向に回転しはじめる。支持アーム１２９に支持された粗し部材１２０はやがてバックアップ部材１２１に突き当たり、所定の当接力で押し当てられた状態で停止する。このようにして、図５（ａ）に示すように、粗し部材１２０は当接位置に移動して定着ベルト１０３に対し加圧された状態となる。
【００３１】
続いて、粗し部材１２０を離間位置に移動させる離間動作について説明する。粗し部材カム１２３を時計方向に回転させると、離間バネ１３１からの付勢力により加圧アーム１２７が図４の図中矢印Ａ方向とは逆方向に回転を始める。すると、図４の図中矢印Ｂ部において加圧アーム１２７が支持アーム１２９を押すため、支持アーム１２９も加圧アーム１２７に連動して同一方向へ回転する。これにより、図５（ｂ）に示すように、粗し部材１２０が定着ベルト１０３から退避するようにして離間位置に移動する。このように、粗し部材１２０は粗し部材カム１２３の回転に従って昇降されることによって、図５（ａ）に示す当接位置と、図５（ｂ）に示す離間位置とを移動される。
【００３２】
本実施形態の場合、粗し部材１２０は当接位置にある場合に、定着ベルト１０３の回転方向と同じ方向に回転駆動され得る。即ち、図３に示すように、粗し部材１２０の同軸上には粗し部材ギア１３２が接続され、加圧ローラ１０２には加圧ローラギア１０８が接続されている。接離機構４００による粗し部材１２０の離間位置から当接位置への移動に伴い、粗し部材ギア１３２が粗し部材１２０と共に移動し、加圧ローラギア１０８と連結されているギア１３３に連結される。これにより、加圧ローラ１０２を駆動する駆動モータＭ１（図２参照）の駆動が加圧ローラギア１０８とギア１３３とを介して粗し部材ギア１３２へと伝達されて、粗し部材１２０は回転する。本実施形態の場合、粗し部材１２０は加圧ローラ１０２に従動回転する定着ベルト１０３に対し、定着ベルト１０３の回転速度よりも速い回転速度（例えば速度比１０５〜１１５％）で回転される。そうなるように、駆動モータＭ１に連結自在に設けられ、駆動モータＭ１に連結されることにより粗し部材１２０を回転可能な駆動伝達部材としての粗し部材ギア１３２と加圧ローラギア１０８とギア１３３のギア比が決められている。他方、接離機構４００による粗し部材１２０の当接位置から離間位置への移動に伴い、上記した粗し部材ギア１３２と加圧ローラギア１０８との連結が解除される。こうして駆動モータＭ１と切断されて、駆動モータＭ１の駆動が粗し部材ギア１３２に伝達されなくなり、粗し部材１２０は停止する。
【００３３】
＜制御部＞
図１に示すように、画像形成装置１００は制御部３００を備えている。制御手段としての制御部３００は図示を省略したが、画像形成動作などの本画像形成装置１００の各種制御を行う例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）とメモリとを有する。メモリはＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などにより構成され、画像形成装置１００を制御するための各種プログラムや、テーブル等の各種データが記憶されている。ＣＰＵはメモリに記憶されている画像形成ジョブ（プログラム）を実行可能であり、画像形成を行うよう画像形成装置１００を動作させ得る。また、本実施形態の場合、ＣＰＵはメモリに記憶されている「ベルト表面粗し処理（プログラム）」（後述する図６参照）を実行可能であり、ベルト表面を粗くすべく画像形成装置１００を動作可能である。「ベルト表面粗し処理」の実行時、制御部３００は入出力インタフェースを介して、例えば図２に示したヒータ１０４、駆動モータＭ１、図３に示した接離機構４００などを制御し得る。また、制御部３００は例えば画像形成した記録材Ｓの累計枚数をカウントするカウンタ機能や、経過時間を計測する計時機能などとして機能し、これら累計枚数や経過時間などをメモリに記憶させ得る。なお、メモリは各種プログラムの実行に伴う演算処理結果などを一時的に記憶し得る。
【００３４】
上述のように、定着ベルト１０３は、定着時に加熱により溶融されたトナーが付着しないように、表層がＰＦＡやＰＴＦＥなどの比較的に離型性の良い軟質性樹脂を用いて形成されている。それ故、画像形成した記録材Ｓの累計枚数が嵩んでいくと、記録材Ｓの紙コバにより、ベルト表面には回転方向（周方向）に傷がつきやすい。ベルト表面の傷は、定着後の記録材にスジ状の画像不良を生じさせる原因となる。そこで、ベルト表面の粗さを均一にして紙コバによる傷の影響を低減すべく、定着ベルト１０３に当接して表面を粗くする粗し部材１２０が設けられている。
【００３５】
しかしながら、フリーベルト方式の定着装置３０の場合、既に述べたように、定着ベルト１０３の回転中は、定着ベルト１０３のどちらか一方の端部がフランジ１０５に接触し続け、定着ベルト１０３の端部は接触に伴う応力を常に受け続け得る。この場合、粗し部材１２０が定着ベルト１０３に当接すると、定着ベルト１０３の端部にかかる応力が急に大きくなり、それに伴って定着ベルト１０３の端部が破損するという懸念がある。そこで、本実施形態では、粗し部材１２０を非回転状態の定着ベルト１０３へ当接させるようにしている。以下、説明する。
【００３６】
＜ベルト表面粗し処理＞
第１実施形態のベルト表面粗し処理について、図１乃至図３を参照しながら図６を用いて説明する。本実施形態のベルト表面粗し処理（粗しモード）は、例えば装置本体の電源投入時、あるいは画像形成した記録材Ｓの累計枚数が所定枚数（例えば１０００枚）に到達する度に、制御部３００によって開始される。
【００３７】
図６に示すように、制御部３００は、定着ベルト１０３が加圧ローラ１０２から離間し加圧されない非加圧位置にある場合、不図示の加圧モータにより加圧レバー１１２を駆動して定着ベルト１０３を非加圧位置から加圧位置に移動させる（Ｓ１）。例えば、装置本体の電源投入時においては、定着ベルト１０３は非加圧位置にあり停止状態である。なお、定着ベルト１０３が既に加圧位置にある場合、制御部３００はその状態を維持させる。そして、制御部３００は、温度センサ２００の検出結果を取得し、この検出結果に基づき定着ベルト１０３の表面温度が所定温度（目標温度、例えば１００〜１５０℃）未満であるか否かを判定する（Ｓ２）。定着ベルト１０３の表面温度が所定温度以上である場合（Ｓ２のＮＯ）、制御部３００はステップＳ５の処理へジャンプする。
【００３８】
定着ベルト１０３の表面温度が所定温度未満である場合（Ｓ２のＹＥＳ）、制御部３００は駆動モータＭ１を駆動して加圧ローラ１０２を回転させることにより定着ベルト１０３を回転させると共に、ヒータ１０４により定着ベルト１０３を加熱させる（Ｓ３）。制御部３００は、定着ベルト１０３の表面温度が所定温度（例えば１００〜１５０℃）に到達するまで、ヒータ１０４による定着ベルト１０３の加熱を続ける（Ｓ４のＮＯ）。定着ベルト１０３の表面温度が所定温度以上である場合（Ｓ４のＹＥＳ）、制御部３００はヒータ１０４による定着ベルト１０３の加熱を停止させると共に、駆動モータＭ１を停止して加圧ローラ１０２を介した定着ベルト１０３の回転を停止させる（Ｓ５）。
【００３９】
そして、制御部３００は、表面温度が所定温度以上であり且つ停止状態にある定着ベルト１０３に対し、接離機構４００を動作して粗し部材１２０を離間位置から当接位置へ移動させる（Ｓ６）。制御部３００は、粗し部材１２０を当接位置に移動した以降に、駆動モータＭ１を駆動して加圧ローラ１０２を介し定着ベルト１０３を回転させると共に、ヒータ１０４により定着ベルト１０３を加熱させる（Ｓ７）。この際には、上述したように駆動モータＭ１の駆動が加圧ローラギア１０８とギア１３３とを介して粗し部材ギア１３２へと伝達されるので、当接位置にある粗し部材１２０が回転する。そして、ここで再度ヒータ１０４により定着ベルト１０３を加熱するのは、粗し部材１２０による温度低下を抑制し定着ベルト１０３の表面温度を所定温度に維持することで、粗し部材１２０により定着ベルト１０３表面を効率的に粗くさせるためである。
【００４０】
制御部３００は、粗し部材１２０を当接位置に移動させてから所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ８）。所定時間が経過した場合（Ｓ８のＹＥＳ）、制御部３００は接離機構４００を動作して粗し部材１２０を当接位置から離間位置へ移動させて（Ｓ９）、ベルト表面粗し処理を終了する。
【００４１】
本実施形態の場合、粗し部材１２０を定着ベルト１０３に当接させてから離間するまでの着時間（Ｓ８の所定時間）は、定着ベルト１０３の目標温度（Ｓ４の所定温度）の高さによって異ならせるのが好ましい。即ち、定着ベルト１０３の目標温度が高いほど、粗し部材１２０は定着ベルト１０３表面を粗し易い。それ故、例えば、定着ベルト１０３の目標温度が第一温度である場合には、粗し部材１２０が定着ベルト１０３に当接してから第一時間が経過したタイミングで、粗し部材１２０を当接位置から離間位置に移動させる。定着ベルト１０３の目標温度が第一温度よりも高い第二温度である場合には、粗し部材１２０が定着ベルト１０３に当接してから第一時間よりも短い第二時間が経過したタイミングで、粗し部材１２０を当接位置から離間位置に移動させるとよい。こうすることにより、粗しモードにかかる時間を短縮でき、もって画像形成装置のダウンタイムが減り、装置を効率的に運用することができるようになる。
【００４２】
以上のように、本実施形態では、定着ベルト１０３が停止状態であるときに、ベルト表面を粗くするための粗し部材１２０を離間位置から当接位置に移動させ、粗し部材１２０が当接位置に移動された以降に定着ベルト１０３を回転させている。このように粗し部材１２０を停止状態の定着ベルト１０３に当接させた場合には、回転中の定着ベルト１０３に当接させた場合のようにベルト端部に大きな力がかからないので、定着ベルト１０３の端部が破損する虞がない。即ち、粗し部材１２０を当接位置まで移動した以降に定着ベルト１０３を回転させた場合には、定着ベルト１０３には粗し部材１２０による当接力が安定して付された状態にあり、定着ベルト１０３の端部にかかる応力が急に大きくなることがない。それ故、本実施形態では、定着ベルト１０３の端部の破損を抑制できる。
【００４３】
［第２実施形態］
上述した第１実施形態のベルト表面粗し処理では、定着ベルト１０３を目標温度に加熱してから、粗し部材１２０を離間位置から当接位置に移動させるようにしたが、これに限らない。粗し部材１２０を離間位置から当接位置に移動させてから、定着ベルト１０３を目標温度に加熱してもよい。以下、第２実施形態のベルト表面粗し処理について、図１乃至図３を参照しながら図７を用いて説明する。なお、図７に示した第２実施形態では、図６に示した第１実施形態のベルト表面粗し処理と同様の処理に同じ符号を付し、それらの処理については簡単に説明する。
【００４４】
図７に示すように、制御部３００は、定着ベルト１０３が加圧ローラ１０２から離間し加圧されない非加圧位置にある場合、定着ベルト１０３を非加圧位置から加圧位置に移動させる（Ｓ１）。この際に、加圧ローラ１０２が回転していれば、制御部３００は駆動モータＭ１を停止して加圧ローラ１０２の回転を停止させる。つまり、定着ベルト１０３を停止状態にしておく。そして、制御部３００は、停止状態にある定着ベルト１０３に対し、接離機構４００を動作して粗し部材１２０を離間位置から当接位置へ移動させる（Ｓ６）。
【００４５】
制御部３００は、粗し部材１２０を当接位置に移動した以降に、駆動モータＭ１を駆動して加圧ローラ１０２を介し定着ベルト１０３を回転させると共に、ヒータ１０４により定着ベルト１０３を加熱させる（Ｓ７）。この際には、上述したようにして、当接位置にある粗し部材１２０が回転する。制御部３００は、定着ベルト１０３の表面温度が所定温度（例えば１００〜１５０℃）に到達するまで、ヒータ１０４による定着ベルト１０３の加熱を続ける（Ｓ４のＮＯ）。他方、定着ベルト１０３の表面温度が所定温度に到達した場合（Ｓ４のＹＥＳ）、制御部３００は、粗し部材１２０を当接位置に移動させてから所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ８）。所定時間が経過した場合（Ｓ８のＹＥＳ）、制御部３００は接離機構４００を動作して粗し部材１２０を当接位置から離間位置へ移動させて（Ｓ９）、ベルト表面粗し処理を終了する。
【００４６】
本実施形態の場合、粗し部材１２０を定着ベルト１０３に当接させてから離間するまでの時間（Ｓ８の所定時間）は、定着ベルト１０３の表面温度が目標温度（Ｓ４の所定温度）に到達するまでにかかる時間の長さによって異ならせるとよい。例えば、所定温度が第一温度である場合には、粗し部材１２０を定着ベルト１０３の表面温度が第一温度に達してから第一時間が経過したタイミングで当接位置から離間位置に移動させる。所定温度が第一温度よりも高い第二温度である場合には、粗し部材１２０を定着ベルト１０３の表面温度が第二温度に達してから第一時間よりも短い第二時間が経過したタイミングで当接位置から離間位置に移動させる。こうすると、定着ベルト１０３を温調しながら粗し部材１２０により定着ベルト１０３の表面が粗くできるので、従来よりも粗しモードにかかる時間を短縮できる。
【００４７】
以上のように、本実施形態においても、定着ベルト１０３が停止状態であるときに、ベルト表面を粗くするための粗し部材１２０を離間位置から当接位置に移動させ、粗し部材１２０が当接位置に移動された以降に定着ベルト１０３を回転させている。それ故、本実施形態でも、定着ベルト１０３の端部の破損を抑制できる、という上述した第１実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態の場合、特に定着ベルト１０３が冷えた状態である場合に（例えば電源投入時）、従来よりも粗しモードにかかる時間を短縮できる。
【００４８】
［他の実施形態］
なお、上述した実施形態では、定着ベルト１０３を所定温度に到達させたがこれに限らない。定着ベルト１０３を所定温度に到達させずに（つまり温調することなく）、粗し部材１２０を予め決めた時間に亘って定着ベルト１０３に当接させてもよい。ただし、上述したように、所定温度に到達させた定着ベルト１０３を粗し部材１２０によって粗くする方が、定着ベルト１０３の表面を十分に粗くすることができるので好ましい。この場合、定着ベルト１０３の温調を行うのか否かを、ユーザが選択できるようにしてよい。
【００４９】
なお、上述した実施形態では、各色の感光ドラム１Ｙ〜１Ｋから中間転写ベルト８に各色のトナー像を一次転写した後に、記録材Ｓに各色の複合トナー像を一括して二次転写する構成の画像形成装置を説明したが、これに限らない。例えば、感光ドラムとの間でニップ部が形成された搬送ベルトに搬送される記録材に対し、感光ドラムと搬送ベルトを挟んで対向配置された転写ローラへの転写電圧の印加により、感光ドラム上のトナー像を直接転写する直接転写方式の画像形成装置であってよい。
【符号の説明】
【００５０】
３０…定着装置、１００…画像形成装置、１０２…駆動回転体（加圧ローラ）、１０３…定着ベルト、１０４…加熱部材（ヒータ）、１０５…規制部材（フランジ）、１０８…駆動伝達部材（加圧ローラギア）、１２０…粗し部材、１２１…摺動部材（バックアップ部材）、１３２…駆動伝達部材（粗し部材ギア）、１３３…駆動伝達部材（ギア）、２００…検出手段（温度センサ）、３００…制御手段（制御部）、４００…接離機構、５００…画像形成ユニット、Ｍ１…駆動源（駆動モータ）、Ｎ…定着ニップ部、Ｓ…記録材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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