(57)【要約】【課題】トナー像側回転部材の表面の光沢度の低下を抑制しつつも、研磨時間を短縮することができる研磨ローラ、そのような研磨ローラを有する定着装置、及び画像形成装置を提供する。【解決手段】互いに圧接した状態で回転し、未定着トナー像を保持した記録材を圧接部に受け入れて加熱及び加圧することにより前記未定着トナー像を前記記録材に定着する定着ベルトと加圧ローラとを有する定着装置に設けられ、前記未定着トナー像が接する定着ベルトの表面を研磨する研磨ローラ３１において、定着ベルトの表面を研磨したときの単位時間当たりの研磨能力が互いに異なる第１研磨面３１ａ及び第２研磨面３１ｂが、周面の、円周方向について互いに異なる複数の領域に形成されている。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに圧接した状態で回転し、未定着トナー像を保持した記録材を圧接部に受け入れて加熱及び加圧することにより前記未定着トナー像を前記記録材に定着する一対の定着用回転部材を有する定着装置に設けられ、前記一対の定着用回転部材のうち、前記未定着トナー像が接するトナー像側回転部材の表面を研磨する研磨ローラにおいて、
前記トナー像側回転部材の表面を研磨したときの単位時間当たりの研磨能力が互いに異なる複数の研磨面が、周面の、円周方向について互いに異なる複数の領域に形成されていることを特徴とする研磨ローラ。
【請求項２】
前記周面は、前記研磨ローラの回転軸からの距離が互いに異なる複数の領域を有しており、
前記複数の研磨面のうち前記研磨能力が相対的に高い第１研磨面が、前記複数の領域のうち前記回転軸に相対的に近い領域に形成され、前記研磨能力が相対的に低い第２研磨面が、前記複数の領域のうち前記回転軸から相対的に遠い領域に形成されていることを特徴とする請求項１記載の研磨ローラ。
【請求項３】
前記複数の研磨面それぞれが砥粒で形成されたものであり、前記複数の研磨面相互間では、前記砥粒の粒度が異なっていることを特徴とする請求項１又は２記載の研磨ローラ。
【請求項４】
前記複数の研磨面それぞれが砥粒で形成されたものであり、前記複数の研磨面相互間では、前記砥粒の硬さが異なっていることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の研磨ローラ。
【請求項５】
前記複数の研磨面のうち前記研磨能力が相対的に高い第１研磨面が、前記複数の領域のうちの２つ以上の領域それぞれに形成されていることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の研磨ローラ。
【請求項６】
互いに圧接した状態で回転し、未定着トナー像を保持した記録材を圧接部に受け入れて加熱及び加圧することにより前記未定着トナー像を前記記録材に定着する一対の定着用回転部材と、
前記一対の定着用回転部材のうち、前記未定着トナー像が接するトナー像側回転部材の表面を、請求項１から５のうちいずれか1項記載の研磨ローラで研磨する研磨機構と、
前記研磨ローラの前記複数の研磨面のうち、前記研磨能力が相対的に高い第１研磨面で前記トナー像側回転部材の表面を研磨させた後、前記第１研磨面は前記トナー像側回転部材の表面に接触させずに前記研磨能力が相対的に低い第２研磨面で前記トナー像側回転部材の表面を研磨させるように前記研磨機構を制御する研磨制御手段と、
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項７】
前記研磨ローラが、請求項２記載の研磨ローラであり、
前記研磨制御手段が、前記トナー像側回転部材の表面を前記第１研磨面で研磨させる際には、回転中の前記トナー像側回転部材の表面に非回転状態の前記研磨ローラの前記第１研磨面を接触させ、前記トナー像側回転部材の表面を前記第２研磨面で研磨させる際には、回転状態の前記研磨ローラについて、前記第１研磨面は前記トナー像側回転部材の表面に接触させずに前記第２研磨面を前記トナー像側回転部材の表面に接触させるように前記研磨機構を制御する手段であることを特徴とする請求項６記載の定着装置。
【請求項８】
前記研磨機構が、前記研磨ローラを前記トナー像側回転部材の表面に向かって押圧する押圧部材と、前記トナー像側回転部材の表面を前記第２研磨面で研磨する際の、前記研磨ローラの、前記第２研磨面が前記トナー像側回転部材の表面に接触する位置を超えた、前記押圧部材の押圧による移動を抑制するダンパと、を備えることを特徴とする請求項７記載の定着装置。
【請求項９】
前記研磨機構が、前記研磨ローラを前記トナー像側回転部材の表面に向かって押圧する押圧部材と、前記トナー像側回転部材の表面を前記第２研磨面で研磨する際の、前記研磨ローラの、前記第２研磨面が前記トナー像側回転部材の表面に接触する位置を超えた、前記押圧部材の押圧による移動を禁止するストッパとを有していることを特徴とする請求項７記載の定着装置。
【請求項１０】
記録材上に未定着トナー像を形成する像形成部と、
互いに圧接した状態で回転し、未定着トナー像を保持した記録材を圧接部に受け入れて加熱及び加圧することにより前記未定着トナー像を前記記録材に定着する一対の定着用回転部材、及び、前記一対の定着用回転部材のうち、前記未定着トナー像が接するトナー像側回転部材の表面を、請求項１から５のうちいずれか1項記載の研磨ローラで研磨する研磨機構、を有する定着装置と、
前記研磨ローラの前記複数の研磨面のうち、前記研磨能力が相対的に高い第１研磨面で前記トナー像側回転部材の表面を研磨させた後、前記第１研磨面は前記トナー像側回転部材の表面に接触させずに前記研磨能力が相対的に低い第２研磨面で前記トナー像側回転部材の表面を研磨させるように前記研磨機構を制御する研磨制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置において未定着トナー像が接するトナー像側回転部材の表面を研磨する研磨ローラ、そのような研磨ローラを有する定着装置、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いたレーザープリンタやカラー画像複写機等の画像形成装置においては、一般に、パソコンや画像入力装置から入力された画像データに基づいて静電潜像が形成され、トナーで現像された後に用紙等の記録材に転写される。そして、その転写されたトナー像が定着装置での加熱及び加圧によって記録材に定着される。
【０００３】
定着装置の多くは、互いに圧接した状態で回転し、未定着トナー像を保持した記録材を圧接部に受け入れて加熱及び加圧することにより未定着トナー像を記録材に定着する一対の定着用回転部材を備えている。ここで、この一対の定着用回転部材の圧接部を、あるサイズの記録材が連続して通過すると、定着用回転部材において記録材のエッジが接触する箇所にスジ状の痕が付いてしまうことがある。記録材のエッジには、その記録材の製造時に裁断によるいわゆるバリが生じていることがあり、上記のスジ状の痕は、多くの場合、このバリが定着用回転部材の表面を傷付けてしまうことに起因している。そして、一対の定着用回転部材のうち未定着トナー像が接する、例えば定着ベルト等といったトナー像側回転部材の表面にこのような痕が付いている場合、次のような事態が生じることがある。即ち、このような痕の原因となった記録材よりも幅広の記録材が定着されるときに、その痕がトナー像に写ってしまい画質が低下してしまうことがある。
【０００４】
そこで、トナー像側回転部材の表面を研磨する研磨ローラを定着装置に設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、研磨ローラによる研磨時間は、画像形成装置における画像形成についての生産性の観点から短いほど好ましい。研磨ローラは、その周面の研磨面が砥粒で形成されている。そして、上記の研磨時間の短縮のための１つの方法として、研磨面をなるべく粒度の大きな砥粒で形成することで、その研磨面で研磨したときの単位時間当たりの研磨能力を高くすることが考えられる。また、この研磨能力を高くする方法の別例としては、研磨面をなるべく硬い材質の砥粒で形成することも挙げられる。しかしながら、研磨面を形成する砥粒の粒度が大きいほど、あるいは、この砥粒の材質が硬いほど、研磨後の定着用回転部材の表面の光沢度は低下してしまう。トナー像側回転部材の表面の光沢度の低下は、定着後のトナー像の光沢度の低下を招いてしまう。
【０００６】
本発明は、トナー像側回転部材の表面の光沢度の低下を抑制しつつも、研磨時間を短縮することができる研磨ローラ、そのような研磨ローラを有する定着装置、及び画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、請求項１に係る発明は、
互いに圧接した状態で回転し、未定着トナー像を保持した記録材を圧接部に受け入れて加熱及び加圧することにより前記未定着トナー像を前記記録材に定着する一対の定着用回転部材を有する定着装置に設けられ、前記一対の定着用回転部材のうち、前記未定着トナー像が接するトナー像側回転部材の表面を研磨する研磨ローラにおいて、
前記トナー像側回転部材の表面を研磨したときの単位時間当たりの研磨能力が互いに異なる複数の研磨面が、周面の、円周方向について互いに異なる複数の領域に形成されていることを特徴とする研磨ローラ。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明の研磨ローラは、トナー像側回転部材の表面を研磨したときの単位時間当たりの研磨能力が互いに異なる複数の研磨面が、周面の、円周方向について互いに異なる複数の領域に形成されているものである。この研磨ローラによれば、研磨能力が相対的に高い研磨面にトナー像側回転部材の表面を研磨させた後、研磨能力が相対的に低い研磨面にトナー像側回転部材の表面を研磨させるといった研磨が可能となる。研磨能力が相対的に高い研磨面での研磨は、この研磨ローラによる研磨時間の短縮に寄与する。そして、この研磨に続いて行われる、研磨能力が相対的に低い研磨面での研磨は、研磨後のトナー像側回転部材の表面における光沢度低下の抑制に寄与する。つまり、請求項１に係る発明の研磨ローラによれば、１本の研磨ローラで、トナー像側回転部材の表面の光沢度の低下を抑制しつつも、研磨時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】３つの実施形態に共通の、画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置に搭載された定着装置の構成を示す図である。
【図３】定着ベルトと加圧ローラとの圧接部を通過する記録材を、図2中の矢印Ｅ方向から、加圧ローラの図示を省略して示す図である。
【図４】傷が付いた定着ベルトを示す模式図である。
【図５】傷が付いた定着ベルトにおける、その傷が付いている領域の拡大写真である。
【図６】定着ベルトに付いたスジ状の痕を示す模式図である。
【図７】定着ベルトの表面についたスジ状の痕が、幅広の記録材のトナー像に写った様子を模式的に表す図である。
【図８】トナー像に写ったスジ状の痕の拡大写真である。
【図９】研磨によってスジ状の痕の程度が抑えられた様子を示す拡大写真である。
【図１０】砥粒の粒度の変化に対する、研磨能力及び光沢度それぞれの変化を示すグラフである。
【図１１】第１実施形態の研磨ローラを示す側面図である。
【図１２】図１１に示されている研磨ローラの、回転軸に直交する切断面に沿った断面図である。
【図１３】第１実施形態の研磨機構を示す図である。
【図１４】研磨ローラの、定着ベルトの表面を研磨する際の動きを示す図である。
【図１５】２つの実験用研磨ローラそれぞれについて、研磨時間と、研磨後のベタ画像に現れる白スジのランクとの関係を表すグラフである。
【図１６】第２実施形態の研磨機構を示す図である。
【図１７】第３実施形態の研磨ローラを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。尚、ここでは、第１〜第３の３つの実施形態について説明するが、これら３つの実施形態は、定着装置に搭載される後述の研磨ローラと研磨機構以外は共通な構成となっている。そこで、以下では、３つの実施形態について、まず、共通の構成について説明し、その後に、相違点である研磨ローラと研磨機構とについて説明する。
【００１１】
（全体構成）
図１は、３つの実施形態に共通の、画像形成装置の全体構成を示す図である。
【００１２】
図１の画像形成装置１は、フルカラープリンタである。画像形成装置１の下部には、二段の給紙部１２が配置されており、その上方には像形成部１３が配置されている。また、この画像形成装置１は、像形成部１３等の動作を制御する制御部１ａを備えている。
【００１３】
画像形成装置１は、一般にコピー等に用いられる普通紙、並びに、ＯＨＰシート、カード、ハガキといった９０Ｋ紙、及び坪量約１００ｇ／ｍ2相当以上の厚紙や封筒等の普通紙よりも熱容量が大きな特殊シートのいずれをも記録材Ｓとして用いることが可能である。
【００１４】
像形成部１３には、給紙側を下に、排紙側を上とするように傾斜して配置された転写ベルト装置１４が設けられている。転写ベルト装置１４は、複数の張架ローラ群に巻き回された無端状の転写ベルト１４ａを有しており、その１つの張架ローラが駆動源によって駆動されることで、転写ベルト１４ａが循環移動するようになっている。
【００１５】
転写ベルト１４ａの上部には、転写ベルト１４ａの移動方向上流側から順に、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｂｋ）用の４つの作像ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋが並列配置されている。また、前記転写ベルト１４ａの移動方向下流側には定着装置２が配置されている。図１の画像形成装置１は、このように作像ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋが並列配置されたいわゆるタンデムタイプのカラープリンタとなっている。
【００１６】
各作像ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋには、それぞれ、像担持体としての感光体１６が設けられており、この感光体１６は図示しない駆動手段によって、図中時計回りに回転するようになっている。感光体１６の周りには、帯電手段としての帯電ローラ１７、レーザ光を用いた露光による書込みを行う光書込み部１８、現像装置１９、クリーニング装置２０が配置されている。
【００１７】
画像形成装置１では、まず、マゼンタの作像ユニット１５Ｍにおいて、感光体１６が帯電ローラ１７によって帯電され、光書込み部１８からのレーザ光による露光によって感光体１６に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像が現像装置１９によってトナーで現像されてマゼンタのトナー像として可視化されるようになっている。一方、給紙部１２からは、所定の記録材Ｓが転写ベルト１４ａ上に給送され、記録材Ｓは、転写ベルト１４ａの移動により感光体１６に対向する転写位置に至るようになっている。そして、この転写位置において、転写ベルト１４ａの裏側に設けられた転写ローラ１４ｂの作用により、マゼンタのトナー像が記録材Ｓに転写されるようになっている。
【００１８】
同様に、他の作像ユニット１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋにおいてもトナー像が形成され、これらのトナー像は、転写ベルト１４ａにより搬送される記録材Ｓ上に順次重ねて転写されるようになっている。
【００１９】
像形成部１３が、本発明にいう像形成部の一例に相当する。尚、ここでは、像形成部の一例として、感光体１６から記録材Ｓにトナー像が直接転写される形態が例示されている。しかしながら、像形成部はこの形態に限るものではなく、例えば、感光体１６から中間転写ベルト等の中間転写体にトナー像が転写され、記録材Ｓには、この中間転写体からトナー像が転写されるといった形態であってもよい。この場合、当該中間転写体は、本発明にいう像形成部の一部に相当する。
【００２０】
全ての作像ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋでの転写が終了した記録材Ｓは、定着装置２に送られ、記録材Ｓ上に付着しているトナーを熱により溶融させつつ、加圧により記録材Ｓ上に定着させるようになっている。定着後の記録材Ｓは、不図示の排出口から排出される。
【００２１】
尚、ここでは、本発明の画像形成装置の一例として、タンデムタイプのカラープリンタが例示されている。しかしながら、本発明の画像形成装置は、タンデムタイプのカラープリンタに限るものではない。本発明の画像形成装置は、例えばロータリータイプ等といったタンデムタイプ以外のタイプのものであってもよく、モノクロプリンタであってもよい。また、本発明の画像形成装置は、複写機やファクシミリ等といったプリンタ以外の画像形成装置であってもよい。
【００２２】
（定着装置）
次に、図１の画像形成装置１に搭載された定着装置について、３つの実施形態に共通の構成について説明する。
【００２３】
図２は、図１の画像形成装置に搭載された定着装置の構成を示す図である。
【００２４】
図２の定着装置２は、無端状の定着ベルト２１と加圧ローラ２２を有している。定着ベルト２１は、内部に熱源を有する複数の張架ローラ２３ａ，２３ｂに巻き回されている。
【００２５】
定着ベルト２１は、シリコーンゴム製であり、表層に、記録材Ｓや加圧ローラ２２の付着を抑えるための離型層として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）等のフッ素樹脂がコーティングされている。加圧ローラ２２は、１つの張架ローラ２３ａに、間に定着ベルト２１を挟んで押圧されており、その結果、加圧ローラ２２と定着ベルト２１は互いに圧接している。この加圧ローラ２２は、不図示の駆動源によって回転駆動され、図中の矢印Ａ方向に回転する。そして、定着ベルト２１が、この加圧ローラ２２の回転に従動して図中の矢印Ｂ方向に循環移動する。定着ベルト２１と加圧ローラ２２とが、本発明にいう一対の定着用回転部材の一例に相当する。また、定着ベルト２１が、本発明にいうトナー像側回転部材の一例に相当する。
【００２６】
図１の像形成部１３でトナー像が転写された記録材Ｓは、この定着装置２に、図２中の右側から矢印Ｃ方向に送られてくる。この記録材Ｓは、定着ベルト２１の動きに従って移動し、定着ベルト２１と加圧ローラ２２との圧接部Ｄを通過する。
【００２７】
図３は、定着ベルトと加圧ローラとの圧接部を通過する記録材を、図2中の矢印Ｅ方向から、加圧ローラの図示を省略して示す図である。
【００２８】
この図３では、定着ベルト２１と加圧ローラ２２との圧接部Ｄが点線で示されている。未定着のトナー像を保持する記録材Ｓは、この圧接部Ｄを、図２にも示されている矢印Ｃ方向に通過する。そして、この圧接部Ｄにおいて、未定着のトナー像が、定着ベルト２１からの熱と、加圧ローラ２２からの圧力により、記録材Ｓに定着される。
【００２９】
ここで、記録材Ｓのエッジには、その記録材Ｓの製造時における裁断により、いわゆるバリが生じていることがある。そして、圧接部Ｄを、あるサイズの記録材が通過すると、定着ベルト２１や加圧ローラ２２において当該記録材のエッジが接触する箇所に、上記のバリにより傷が付いてしまうことがある。特に、未定着トナー像が接する、定着ベルト２１の表面に付いた傷は、定着後のトナー像の画質に影響を与えるおそれがある。
【００３０】
以下、図２の定着装置２の説明から一旦離れて、定着ベルトの傷と、その傷による画質への影響について説明する。
【００３１】
図４は、傷が付いた定着ベルトを示す模式図である。また、図５は、傷が付いた定着ベルトにおける、その傷が付いている領域の拡大写真である。図５のパート（ａ）には、図２に示されている定着ベルト２１と同等な構成を有する定着ベルト２１１における、傷が付いている領域の拡大写真が比較のために示されている。パート（ｂ）には、傷が付いている領域の拡大写真が示されている。これらの拡大写真は、株式会社キーエンス製のレーザマイクロスコープで撮影されたものである。
【００３２】
上述したように定着ベルト２１１の表面には、記録材Ｓ１のエッジのバリによって細かな傷が付くことがある。そして、記録材の通過が連続して行われると、各記録材のエッジのバリによって付けられた傷が集まって、図４や図５のパート（ｂ）の拡大写真に示されるようにスジ状の痕Ｆとなることがある。
【００３３】
図６は、定着ベルトに付いたスジ状の痕を示す模式図である。
【００３４】
スジ状の痕Ｆは、図２示されている圧接部Ｄと同等な圧接部Ｄ１を矢印Ｃ方向に通過する記録材Ｓ１の、進行方向と平行な２本のエッジに沿って付けられる。このため、このスジ状の痕Ｆは、図６に示されるように、記録材Ｓ１の、進行方向と直交する幅と略同じ幅Ｗの間隔を空けて２本付けられることとなる。
【００３５】
定着ベルト２１１の表面にこのような痕Ｆが付いている場合、この痕Ｆの原因となった記録材Ｓ１よりも幅広の記録材が定着されるときに、その痕Ｆがトナー像に写ってしまい画質が低下してしまうことがある。
【００３６】
図７は、定着ベルトの表面についたスジ状の痕が、幅広の記録材のトナー像に写った様子を模式的に表す図である。また、図８は、トナー像に写ったスジ状の痕の拡大写真である。図７では、幅広の記録材Ｓ２に定着された、トナー像の一例としてのベタ画像Ｂｉに、スジ状の痕Ｆｉが形成された様子が示されており、図８には、このベタ画像Ｂｉ上のスジ状の痕Ｆｉの拡大写真が示されている。
【００３７】
定着ベルト２１の表面における、スジ状の痕Ｆの箇所では周辺の箇所よりも光沢度が低い。このため、このような定着ベルト２１１に触れて定着を受けたトナー像では、このスジ状の痕Ｆが触れた箇所の光沢度が周辺の箇所の光沢度よりも低くなり、その光沢度の低くなった箇所が、図７や図８に示されているようなスジ状の痕Ｆｉとなる。つまり、定着ベルト２１１の表面に付いたスジ状の痕Ｆは、定着後のトナー像の画質を低下させてしまう。
【００３８】
具体的には、例えば、Ａ４サイズの記録材が、その長手方向を進行方向として連続して圧接部を通過する際に、短手方向の幅だけ離れた２本のスジ状の痕が進行方向に平行に付いてしまうことがある。その後、例えばＡ３サイズの記録材や、短手方向を進行方向として搬送されてきたＡ４サイズの記録材Ｓが定着されると、上記の２本のスジ状の痕がトナー像に写ってしまうことがある。
【００３９】
以上で、定着ベルトの傷と画質への影響についての説明を終了し、図２の定着装置２の定着装置についての説明に戻る。
【００４０】
図２の定着装置２には、定着ベルト２１の幅と略同じ長さの研磨ローラ３で定着ベルト２１の表面を研磨する研磨機構４が設けられている。研磨ローラ３は、通常は定着ベルト２１の表面から離間している。この研磨機構４の動作は、図１に示されている制御部１ａによって制御されている。
【００４１】
図１の画像形成装置１では、画像形成に使われた記録材について、サイズ及び搬送方向を表す記録材種類と、各記録材種類毎の枚数が制御部１ａにおいて記録される。そして、この制御部１ａによって、Ａ４サイズで長手方向を進行方向として搬送された記録材の枚数が１万枚に達したか否かが判断される。制御部１ａが、その枚数が１万枚に達したと判断すると、その制御部１ａからの指示により、研磨機構４は、研磨ローラ３で定着ベルト２１の表面を後述するように研磨する。
【００４２】
尚、ここでは、研磨ローラ３が定着ベルト２１の表面を研磨するタイミングとして、Ａ４サイズで長手方向を進行方向として搬送された記録材の枚数が１万枚に達するときが例示されている。しかしながら、この研磨のタイミングはこれに限るものではない。研磨のタイミングは、例えば上記のような記録材の枚数が、１万枚以上又は以下の、所定枚数に達するときであってもよい。また、研磨のタイミングは、Ａ４サイズとＡ３サイズの記録材の合計枚数が所定枚数に達するときであってもよく、Ｂ５サイズ等の他のサイズの記録材の枚数が所定枚数に達するときであってもよい。また、研磨のタイミングは、所定サイズで、例えば厚紙等といった所定種類の記録材の枚数が所定枚数に達するときであってもよい。あるいは、研磨のタイミングは、記録材のサイズや種類に係わりなく、枚数が所定枚数に達するときであってもよい。さらに、定着ベルト２１の表面の許容以上のスジ状の痕を検知するセンサを設け、このセンサによりスジ状の痕が検知されたタイミングを研磨のタイミングとしてもよい。このように、研磨のタイミングは、設計段階で定められたどのようなタイミングであってもよい。
【００４３】
また、図２では、研磨ローラ３が、定着ベルト２１の当該図面上の上方に配置されている。しかしながら、図２に示される研磨ローラ３の位置はあくまでも例示であって、研磨ローラ３の位置は、この図２に示される位置に限られるものではない。研磨ローラ３の位置は、定着ベルト２１の下方や右側方や左側方であってもよく、定着ベルト２１の表面を研磨できる位置であれば何れの位置であってもよい。
【００４４】
また、ここでは、本発明の定着装置の一例として、定着ベルトと加圧ローラとが互いに圧接した形態の定着装置が例示されている。しかしながら、本発明の定着装置は、この形態に限るものではなく、例えば加熱ローラと加圧ローラとの２つのローラが互いに圧接した形態のものであってもよい。
【００４５】
以上で、第１〜３の３つの実施形態における共通の構成についての説明を終了するが、３つの実施形態における相違点についての説明に移る前に、定着ベルトの表面を研磨するときの一般的な問題点について説明する。
【００４６】
図９は、研磨によってスジ状の痕の程度が抑えられた様子を示す拡大写真である。図９のパート（ａ）には、図２の定着ベルト２１と同等な定着ベルト２１１の表面に付いたスジ状の痕の拡大写真が示されている。また、パート（ｂ）には、研磨によって程度が抑えられたスジ状の痕の拡大写真が示されている。
【００４７】
研磨に用いられる研磨ローラは、一般的に、周面に、砥粒で研磨面が形成されている。研磨時には、この研磨ローラの研磨面が定着ベルト２１１の表面を摺擦する。これにより、上記のスジ状の痕自体が削られるとともに、このスジ状の痕に細かな研磨痕が重畳される。その結果、定着ベルト２１１の表面におけるスジ状の痕と周辺部分との表面状態の差異が図９のパート（ｂ）に示されるように小さくなりこのスジ状の痕の程度が抑えられる。
【００４８】
ここで、研磨ローラによる研磨時間は、画像形成装置における画像形成についての生産性の観点から短いほど好ましい。そして、上記の研磨時間の短縮のための１つの方法として、研磨面をなるべく粒度の大きな砥粒で形成することで、その研磨面で研磨したときの単位時間当たりの研磨量、即ち単位時間当たりの研磨能力を高くすることが挙げられる。また、この研磨能力を高くする方法の別例としては、研磨面をなるべく硬い材質の砥粒で形成することも挙げられる。しかしながら、研磨面を形成する砥粒の粒度が大きいほど、あるいは、この砥粒の材質が硬いほど、定着ベルト２１１の表面の光沢度は低下してしまう。
【００４９】
図１０は、砥粒の粒度の変化に対する、研磨能力及び光沢度それぞれの変化を示すグラフである。
【００５０】
この図１０に示されているグラフＧ１では、横軸に砥粒の粒度が示され、図中右側の縦軸に研磨能力が示され、図中左側の縦軸に光沢度が示されている。そして、砥粒の粒度の変化に対する研磨能力の変化が△印を結ぶ点線Ｌ１で示され、砥粒の粒度の変化に対する光沢度の変化が○印を結ぶ実線Ｌ２で示されている。点線Ｌ１から分かるように、砥粒の粒度が大きいほど研磨能力は高くなる。一方、実線Ｌ２から分かるように、砥粒の粒度が大きいほど定着ベルト２１１の表面の光沢度は低下する。この光沢度の低下は、砥粒の粒度が大きいほど研磨時の研磨痕が深くなるためである。また、ここでは図示されていないが、砥粒の材質が硬いほど研磨能力は高くなるが光沢度は逆に低下する。この光沢度の低下も、砥粒の材質が硬いほど研磨時の研磨痕が深くなるためである。
【００５１】
そして、定着ベルト２１１の表面の光沢度の低下は、定着後のトナー像の光沢度の低下を招いてしまう。このため、研磨ローラには、定着ベルト２１１の表面の光沢度の低下を抑制しつつも、研磨能力を高くして研磨時間を短縮することが求められる。
【００５２】
以上で、定着ベルトの表面を研磨するときの一般的な問題点についての説明を終了し、以下、３つの実施形態の相違点である研磨ローラと研磨機構について説明する。
【００５３】
まず、第１実施形態の研磨ローラについて説明する。
【００５４】
図１１は、第１実施形態の研磨ローラを示す側面図である。
【００５５】
この図１１に示される研磨ローラ３１は、第１研磨面３１ａと第２研磨面３１ｂとの２つの研磨面が、周面の、円周方向について互いに異なる２つの領域に形成された構造を有している。
【００５６】
具体的には、この第１実施形態では、研磨ローラ３１は、周面の一部が幅方向の一端から他端にかけて面取りされて平坦となった形状を有している。第１研磨面３１ａは、この平坦となった領域に形成され、第２研磨面３１ｂは他の領域に形成されている。そして、第１研磨面３１ａの方が、第２研磨面３１ｂよりも、同一条件で研磨したときの単位時間当たりの研磨能力の高い研磨面となっている。ここで、平坦な領域に形成された第１研磨面３１ａと、他の曲面状の領域に形成された第２研磨面３１ｂとでは、定着ベルト２１に対する接触面積等といった研磨条件が異なっている。
【００５７】
上記にいう「同一条件で研磨したとき」とは、仮に、研磨面を構成する砥粒以外の、次のような研磨条件を同一として研磨したと仮定したときを意味する。研磨条件としては、研磨時間、研磨ローラの中心軸から研磨面までの距離、定着ベルト２１に対する接触面積、研磨時に研磨ローラを回転させるか停止させるかといった動作条件、周辺温度や周辺湿度等が挙げられる。
【００５８】
また、「平坦」とは、本実施例では「平面」として説明するが、完全な平面に限られず、例えば、周面の他の曲面状の領域に対し、ローラ断面の曲率が相対的に小さいものも含む。
【００５９】
また、研磨ローラ３１は、その両端から、この研磨ローラ３１が後述の研磨機構に回転可能に支持されるための軸３１ｃが突出している。本実施形態では、研磨ローラ３１は、両端の軸３１ｃを除いた長さが３３８ｍｍ、第２研磨面３１ｂにおける直径が１４ｍｍのとなっている。第１研磨面３１ａ及び第２研磨面３１ｂが、本発明にいう複数の研磨面の一例に相当する。また、第１研磨面３１ａが、本発明にいう第１研磨面の一例に相当し、第２研磨面３１ｂが、本発明にいう第２研磨面の一例に相当する。
【００６０】
図１２は、図１１に示されている研磨ローラの、回転軸に直交する切断面に沿った断面図である。
【００６１】
研磨ローラ３１は、芯金３１１と、第１砥粒層３１２と、第２砥粒層３１３とを有している。芯金３１１は、ＳＵＳ３０３のステンレスで形成されている。そして、その形状が、周面の一部が一端から他端にかけて面取りされて平坦となった形状を有している。また、芯金３１１は、その両端から上記の軸３１ａ（図１１参照）が突出している。尚、芯金３１１の材質は、ＳＵＳ３０３に限るものではなく、例えばＳＵＳ３０３以外のステンレスやアルミニウム等の他の金属であってもよく、さらには金属以外の材料であってもよい。
【００６２】
ここで、芯金３１１における平坦な領域３１１ａは、中心角θが３０度〜６０度となる領域であることが好ましい。本実施形態では、この中心角θは３０度となっている。
【００６３】
第１砥粒層３１２は、図１２に示されるように、芯金３１１における平坦な領域３１１ａよりも若干内側となる領域に形成されている。この第１砥粒層３１２の形成領域３１１ｂは、芯金３１１における平坦な領域３１１ａと他の領域との境界からの距離ｔが０．３ｍｍ〜０．６ｍｍとなる領域であることが好ましい。本実施形態では、この距離ｔが０．３ｍｍとなっている。そして、第２砥粒層３１３が、芯金３１１の、平坦な領域３１１ａ以外の曲面と、この平坦な領域３１１ａの、上記の境界から距離ｔだけ内側に入るまでの領域に形成されている。
【００６４】
第１及び第２の砥粒層３１２，３１３は、いずれも砥粒がシリコーンゴムをバインダとして層状に固められたものである。これらの砥粒層３１２，３１３は、その層厚が０．１ｍｍとなっている。尚、層厚は、この値に限られるものではなく、他の値の層厚であってもよい。
【００６５】
また、これらの砥粒層３１２，３１３を形成する砥粒としては、ダイヤモンド砥粒、グリーンカーボン砥粒等の炭化ケイ素系砥粒、及び、アルミナ砥粒やホワイトアルミナ砥粒等のアルミナ系砥粒が挙げられる。
【００６６】
ここで、第１砥粒層３１２の砥粒は、上記の砥粒の中では、相対的に硬いダイヤモンド砥粒や炭化ケイ素系砥粒であることが好ましい。また、第１砥粒層３１２の砥粒は、例えば電気抵抗法で測定された粒度が＃６００〜＃１２００の砥粒であることが好ましい。本実施形態では、第１砥粒層３１２の砥粒は、一例として株式会社フジミインコーポレーテッド製で、電気抵抗法による粒度が＃６００のグリーンカーボン砥粒となっている。また、第１砥粒層３１２のバインダは、一例として東レ・ダウコーニング株式会社製のシリコーンゴムＤＹ３５−７００２となっている。
【００６７】
一方、第２砥粒層３１３の砥粒は、上記の砥粒の中では、相対的に軟らかいアルミナ系砥粒であることが好ましい。また、第２砥粒層３１３の砥粒は、例えば電気抵抗法で測定された粒度が上述した第１砥粒層３１２の砥粒の粒度よりも大きい、＃２０００〜＃３０００の砥粒であることが好ましい。本実施形態では、第２砥粒層３１３の砥粒は、一例として株式会社フジミインコーポレーテッド製で、電気抵抗法による粒度が＃２０００のホワイトアルミナ砥粒となっている。また、第２砥粒層３１３のバインダは、一例として、上記の第１砥粒層３１２のバインダと同じ東レ・ダウコーニング株式会社製のシリコーンゴムＤＹ３５−７００２となっている。
【００６８】
この研磨ローラ３１では、芯金３１１における中心角θが３０度の平坦な領域３１１ａに層厚０．１ｍｍで形成された第１砥粒層３１２の外表面である第１研磨面３１ａは、第２砥粒層３１３の外表面である直径が１４ｍｍの第２研磨面３１ｂよりも中心軸に近い。本実施形態では、この第１研磨面３１ａと第２研磨面３１ｂとの、中心軸からの距離の差ｄが０．２４ｍｍとなっている。尚、本発明にいう研磨ローラの寸法は、これらの寸法に限られるものではなく、他の寸法であってもよい。
【００６９】
なお、第１研磨面及び第２研磨面は、芯金３１１の形状に左右されず、研磨ローラの砥粒とバインダ等による研磨面形成後に「平坦」及び曲面形状となっていればよい。例えば、第１研磨面３１ａは上記した「平坦」よりも断面形状で「凹部」となるように窪ませ、砥粒とバインダとで第１研磨面を「平坦」状に形成しても勿論構わない。
【００７０】
次に、この研磨ローラ３１で定着ベルト２１の表面を研磨する、第１実施形態の研磨機構について説明する。
【００７１】
図１３は、第１実施形態の研磨機構を示す図である。
【００７２】
この図１３に示されている研磨機構４１は、研磨ローラ接離機構４１１と、研磨ローラ回転押圧機構４１２とを備えている。この研磨機構４１が、本発明にいう研磨機構の一例に相当する。また、この研磨機構４１の動作は、図１に示されている制御部１ａによって制御される。この制御部１ａが、本発明にいう研磨制御手段の一例に相当する。
【００７３】
研磨ローラ接離機構４１１は、接離用バネ４１１ａと接離用カム４１１ｂとを備えている。接離用バネ４１１ａは、研磨ローラ３１を、研磨ローラ回転押圧機構４１２ごと、図１に示されている画像形成装置１のフレーム１ａに矢印Ｇ方向に引きつけている。
【００７４】
本実施形態では、図１の制御部１ａが、Ａ４サイズで長手方向を進行方向として搬送された記録材の枚数が１万枚に達したと判断するまでは、接離用カム４１１ｂが、図１３中で点線で示す姿勢となっている。このため、制御部１ａが上記判断をするまでは、接離用バネ４１１ａによって研磨ローラ３１が定着ベルト２１の表面から離されている。そして、制御部１ａが上記判断をすると、この制御部１ａの指示を受けて不図示のモータが接離用カム４１１ｂを、図１３中で実線で示す姿勢へと回転させる。これにより、研磨ローラ３１が定着ベルト２１の表面に接触する。
【００７５】
研磨ローラ回転押圧機構４１２は、機構用フレーム４１２ａと、２つのガイドフレーム４１２ｂ，４１２ｃと、２つの軸受４１２ｄ，４１２ｅと、モータ固定部４１２ｆと、研磨ローラ用モータ４１２ｇと、２つの押圧用バネ４１２ｈと、２つの油圧ダンパ４１２ｉとを備えている。機構用フレーム４１２ａには、研磨ローラ３１の両端の軸３１ｃそれぞれに対応した位置にガイドフレーム４１２ｂ，４１２ｃが１つずつ固定されている。この機構用フレーム４１２ａが、上記の研磨ローラ接離機構４１１によって画像形成装置１のフレーム１ａに支持されている。
【００７６】
各ガイドフレーム４１２ｂ，４１２ｃには、研磨ローラ３１の各軸３１ｃを回転自在に支持する軸受４１２ｄ，４１２ｅが１つずつ、矢印Ｈ方向にスライド移動自在に嵌め込まれている。図１３中で左側のガイドフレーム４１２ｂに嵌め込まれた左側の軸受４１２ｄにはモータ固定部４１２ｆが取り付けられている。そして、このモータ固定部４１２ｆに研磨ローラ用モータ４１２ｇが固定されている。この研磨ローラ用モータ４１２ｇは、その回転軸が、研磨ローラ３１の、左側の軸受４１２ｄに支持されている軸３１ｃに連結されている。
【００７７】
各軸受４１２ｄ，４１２ｅと機構用フレーム４１２ａとの間には、２つの押圧用バネ４１２ｈが１つずつ配置されている。各押圧用バネ４１２ｈは、各軸受４１２ｄ，４１２ｅを介して研磨ローラ３１の各軸３１ａを矢印Ｉ方向に付勢している。研磨ローラ接離機構４１１の接離用カム４１１ｂが図１３中に実線で示されている姿勢に回転したときには、これら２つの押圧用バネ４１２ｈが、研磨ローラ３１を定着ベルト２１の表面に押圧する。本実施形態では、押圧用バネ４１２ｈは、約１．２Ｎ／ｃｍの圧力で、研磨ローラ３を定着ベルト２１の表面に押圧するバネとなっている。押圧用バネ４１２ｈが、本発明にいう押圧部材の一例に相当する。
【００７８】
また、各軸受４１２ｄ，４１２ｅと、各ガイドフレーム４１２ｂ，４１２ｃにおける、図１３中で下側の部分との間には、各軸受４１２ｄ，４１２ｅの矢印Ｉ方向への後述するような移動を抑制する２つの油圧ダンパ４１２ｉが１つずつ配置されている。油圧ダンパ４１２ｉが、本発明にいうダンパの一例に相当する。
【００７９】
尚、本発明にいうダンパは、油圧ダンパに限るものではなく、油以外の粘性液体が封入されたダンパであってもよく、あるいは、樹脂の圧縮変形を利用したダンパ等であってもよい。
【００８０】
研磨機構４１は、研磨ローラ接離機構４１１の接離用カム４１１ｂが図１３中に実線で示されている姿勢に、図１の制御部１ａの指示を受けて回転するときには、まず、第１研磨面３１ａ（図１１参照）で定着ベルト２１の表面を研磨する。その後、研磨機構４１は、制御部１ａの指示を受けて、第１研磨面３１は定着ベルト２１の表面に接触させずに第２研磨面３１ｂ（図１１参照）で定着ベルト２１の表面を研磨する。
【００８１】
図１４は、研磨ローラの、定着ベルトの表面を研磨する際の動きを示す図である。図１４のパート（ａ）には、第１研磨面３１ａによる研磨動作が示され、パート（ｂ）には、第２研磨面３１ｂによる研磨動作が示されている。
【００８２】
本実施形態では、図１３に示されている接離用カム４１１ｂがこの図１３中に実線で示されている姿勢に回転するときに、まず、図１の制御部１ａの指示を受けて研磨ローラ用モータ４１２ｇが、研磨ローラ３１を、次のように回転させる。即ち、研磨ローラ用モータ４１２ｇは、研磨ローラ３１を、図１４のパート（ａ）に示されているように、第１研磨面３１ａが定着ベルト２１の表面の方を向いた姿勢となるまで回転させる。本実施形態では、第１研磨面３１ａが定着ベルト２１の表面の方を向いた姿勢となるときの、研磨ローラ用モータ４１２ｇの回転角度が制御部１ａに記憶されている。また、この研磨ローラ用モータ４１２ｇには、この研磨ローラ用モータ４１２ｇの回転角度を検知するセンサが取り付けられている。接離用カム４１１ｂが上記姿勢に回転するときには、制御部１ａにおいて、その時点でセンサで検知された回転角度と上記のように記憶されている回転角度との差が算出される。そして、制御部１ａが、その差の分だけ研磨ローラ用モータ４１２ｇを回転させる。これにより、研磨ローラ３１の第１研磨面３１ａが定着ベルト２１の表面に向けられる。その後、制御部１ａは、研磨ローラ用モータ４１２ｇの回転を停止する。このとき定着ベルト２１は、図２にも示されている矢印Ｂ方向に循環移動している。この結果、移動中の定着ベルト２１の表面に非回転状態の研磨ローラ３１の第１研磨面３１ａが約１．２Ｎ／ｃｍの圧力で押しつけられる。この第１研磨面３１ａによって定着ベルト２１の表面が研磨されることとなる。本実施形態では、第１研磨面３１ａを定着ベルト２１の表面に向けた後の研磨ローラ用モータ４１２ｇの回転停止時間が１．５分に設定されている。つまり、本実施形態では、非回転状態の研磨ローラ３１の第１研磨面３１ａによる研磨が１．５分間実行される。これにより、仮に定着ベルト２１の表面に上記のスジ状の痕が付いていたとしても、この痕を含む表面全体が、その痕が許容範囲内となるまで研磨される。
【００８３】
この１．５分が経過すると、図１の制御部１ａは、研磨ローラ用モータ４１２ｇに研磨ローラ３１を回転させる。このときの研磨ローラ３１を回転方向は、図１４のパート（ｂ）に矢印Ｊで示されているように、定着ベルト２１の移動方向に対する順方向となる。また、このときの研磨ローラ３１の周速度は、定着ベルト２１の移動速度の約５〜６倍となっている。
【００８４】
尚、研磨ローラ３１の回転方向は、本実施形態のような順方向に限らず、定着ベルト２１の移動方向に対する逆方向であってもよい。また、本実施形態では、順方向に回転する研磨ローラ３１の周速度として、定着ベルト２１の移動速度の約５〜６倍が例示されている。しかしながら、この周速度はこれに限るものではなく、定着ベルト２１に対して相対的に速度差が生じるような速度であればどのような速度であってもよい。
【００８５】
ここで、研磨ローラ３１の回転中には、第１研磨面３１ａが定着ベルト２１の表面の方を向くときがある。ここで、図１２を参照して説明したように、第１研磨面３１ａは第２研磨面３１ｂよりも図１２中の差ｄだけ中心軸に近い。研磨ローラ３１の回転中は、基本的には第２研磨面３１ｂが定着ベルト２１の表面に接する。そして、第１研磨面３１ａが定着ベルト２１の表面の方を向くときには、図１３中の押圧用バネ４１２ｈによって、上記の差ｄを埋める付勢力が一瞬だけ掛かる。
【００８６】
ここで、本実施形態では、各軸受４１２ｄ，４１２ｅと、各ガイドフレーム４１２ｂ，４１２ｃにおける、図１３中で下側の部分との間には油圧ダンパ４１２ｉが配置されている。油圧ダンパ４１２ｉは、この油圧ダンパ４１２ｉを押し縮めようとする力がある程度の時間続くときにはこの力によって縮む。
【００８７】
非回転状態の研磨ローラ３１の第１研磨面３１ａが定着ベルト２１の表面に向けられるときには、油圧ダンパ４１２ｉが縮むだけの時間的な余裕があるので、油圧ダンパ４１２ｉが縮んで第１研磨面３１ａが定着ベルト２１の表面に押しつけられる。
【００８８】
一方、研磨ローラ３１の回転中に瞬間的に第１研磨面３１ａが定着ベルト２１の表面に向けられるときには、第１研磨面３１ａが定着ベルト２１の表面に接するまで油圧ダンパ４１２ｉが縮むには時間が短すぎる。このため、研磨ローラ３１の、第２研磨面３１ｂが定着ベルト２１の表面に接触する位置を超えた、押圧用バネ４１２ｈの押圧による移動が抑制される。その結果、第１研磨面３１ａは非接触のまま定着ベルト２１の表面上を通過する。これにより、研磨ローラ３１の回転中には、第１研磨面３１ａが非接触のまま、第２研磨面３１ｂが定着ベルト２１の表面を研磨する。本実施形態では、この研磨ローラ３１の回転が２分間続けられる。
【００８９】
第２研磨面３１ｂを有する第２砥粒層３１３の砥粒は、上記のように、第１研磨面３１ａを有する第１砥粒層３１２の砥粒よりも粒度が小さく、かつ軟らかい＃２０００のホワイトアルミナ砥粒となっている。このため、第１研磨面３１ａによって、スジ状の痕についての研磨によって定着ベルト２１の表面に付けられた研磨痕が、研磨ローラ３１の上記の２分間の回転により第２研磨面３１ｂによって研磨される。この研磨により、定着ベルト２１の表面の光沢度の低下が抑制される。
【００９０】
本実施形態では、定着ベルト２１の表面の光沢度の、許容できる低下レベルが、新品の定着ベルト２１の表面の光沢度の５％以下となっている。尚、光沢度の測定には、コニカミノルタオプティクス株式会社製の光沢計ＧＭ−６０Ｐｉｕｓが用いられている。上記の第２研磨面３１ｂによる研磨時間である２分は、この定着ベルト２１の表面の光沢度の低下レベルが上記の許容レベルに達するまでに要する研磨時間である。
【００９１】
尚、本実施形態では、図１２を参照して説明したように、第１砥粒層３１２が、芯金３１１の芯金３１１における平坦な領域３１１ａよりも距離ｔだけ内側となる領域に形成されている。しかしながら、本発明の研磨ローラは、この形態に限るものではない。本発明の研磨ローラは、例えば上記の平坦な領域３１１ａの全域に亘って第１砥粒層３１２が形成された形態であってもよい。ただし、この場合、第２研磨面３１ｂでの研磨時に、芯金３１１における平坦な領域３１１ａと他の領域との境界で角となる部分に形成された第１研磨面３１ａの一部が、一瞬ではあるが定着ベルト２１の表面に接する可能性がある。すると、その接触による光沢度の低下を見込んで、第２研磨面３１ｂでの研磨時間を若干ではあるが長めに設定する必要が出てくる可能性がある。本実施形態では、上記の境界を避けて第１砥粒層３１２が形成されているので、光沢度の低下抑制のための研磨が第２研磨面３１ｂのみで行われる。これにより、上記の平坦な領域３１１ａの全域に亘って第１砥粒層３１２が形成される場合と比較して、第２研磨面３１ｂでの研磨時間の短縮が図られている。
【００９２】
次に、本実施形態の研磨ローラ３１によれば、第２研磨面３１ｂによる２分間の研磨を含めても、研磨時間が短縮されることについて説明する。以下では、この研磨時間の短縮について、次のような２本の実験用研磨ローラを使った実験に基づいて説明する。
【００９３】
第１の実験用研磨ローラは、両端の軸を除いた長さが３３８ｍｍで直径が１４ｍｍの単純な円柱形状を有し、芯金の周面に、＃１５００のホワイトアルミナ砥粒で一様な砥粒層が形成されたものである。芯金は、ＳＵＳ３０３で形成され、両端の軸を除いた長さが３３８ｍｍ、直径が１３．８ｍｍのものを用いた。砥粒層を構成する砥粒は、株式会社フジミインコーポレーテッド製のホワイトアルミナ砥粒で、電気抵抗法による粒度が＃１５００のものを用いた。また、砥粒層を構成するバインダは、東レ・ダウコーニング株式会社製のシリコーンゴムＤＹ３５−７００２を用いた。この砥粒層は、その層厚が０．１ｍｍとなっている。
【００９４】
第２の実験用研磨ローラは、図１１及び図１２に示されている第１実施形態の研磨ローラ３１と、第１砥粒層を形成する砥粒の材質以外は寸法等が全て同等なものを用いた。第２の実験用研磨ローラでは、上記の第１の実験用研磨ローラとの比較のために、第１砥粒層を形成する砥粒が、株式会社フジミインコーポレーテッド製のホワイトアルミナ砥粒となっている。ただし、この第１砥粒層を形成する砥粒の粒度は、第１実施形態の研磨ローラ３１の第１砥粒層３１２の砥粒の粒度と同じ＃６００となっている。
【００９５】
実験では、図１に示されている画像形成装置１と同等な画像形成装置を用い、まず、定着装置から研磨ローラを外した状態で、Ａ４サイズの記録材を３０万枚、長手方向を搬送方向として送り込んで、連続して所定のテスト画像の形成を行った。その後、Ａ３サイズの記録材にシアン色のベタ画像を形成し、そのベタ画像に現れる白スジの程度について、所定の限度見本との目視比較による評価を行った。限度見本としては、ランク５、ランク４．５、ランク４．０、ランク３．５、ランク２．０、ランク１．０、ランク０の５つのランクの限度見本を用いた。ランク５は、スジ状の痕が付く前の定着ベルトを使ったときのベタ画像に相当するランクである。ランク４．５は、ほとんど見えない程度の白スジに相当するランクである。ランク４．０は、薄く見える程度の白スジに相当するランクである。ランク３．５は、はっきりと見える程度の白スジに相当するランクである。ランク２．０は、研磨を全く行わずに１万枚の定着を行ったときのベタ画像に現れる白スジに相当するランクである。ランク１．０は、研磨を全く行わずに１０万枚の定着を行ったときのベタ画像に現れる白スジに相当するランクである。ランク０は、研磨を全く行わずに３０万枚の定着を行ったときのベタ画像に現れる白スジに相当するランクである。従って、ここでの実験で、上記のように３０万枚の記録材についてテスト画像の形成が行われた段階での白スジの程度はランク０である。
【００９６】
次に、第１の実験用研磨ローラを定着装置に取付け、１．５分間の研磨、Ａ３サイズの記録材へのベタ画像の形成、及び白スジの程度の評価を１セットとして、５セット繰り返した。ただし、この第１の実験用研磨ローラを用いた研磨は、回転状態の第１の実験用研磨ローラを定着ベルトの表面に１．５分間接触させることで行われた。
【００９７】
続いて、第１の実験用研磨ローラを外し、定着装置の定着ベルトを新品と交換した後、Ａ４サイズの記録材を３０万枚、長手方向を搬送方向として送り込んで、連続して所定のテスト画像の形成を行った。そして、Ａ３サイズの記録材へのベタ画像の形成、及び白スジの程度の評価を行った。さらに、今度は、第２の実験用研磨ローラを定着装置に取付け、１．５分間の研磨、Ａ３サイズの記録材へのベタ画像の形成、及び白スジの程度の評価を１セットとして、５セット繰り返した。この第２の実験用研磨ローラを用いた研磨は、非回転状態の第２の実験用研磨ローラの第１砥粒層を定着ベルトの表面に１．５分間接触させることで行われた。
【００９８】
図１５は、２つの実験用研磨ローラそれぞれについて、研磨時間と、研磨後のベタ画像に現れる白スジのランクとの関係を表すグラフである。
【００９９】
この図１５のグラフＧ２では、横軸に研磨時間がとられ、縦軸に白スジのランクがとられている。そして、第１の実験用研磨ローラについての研磨時間と白スジのランクとの関係が、◇印を結ぶ第１の実線Ｌ３で示されている。また、第２の実験用研磨ローラについての研磨時間と白スジのランクとの関係が、□印を結ぶ第２の実線Ｌ４で示されている。また、図１５のグラフＧ２には、許容できる白スジのランクとして、ランク４．５を表す第３の実線Ｌ５も示されている。
【０１００】
第１の実線Ｌ３から分かるように、粒度が＃１５００のホワイトアルミナ砥粒で研磨面が形成された第１の実験用研磨ローラでは、白スジのランクが許容レベルであるランク４．５に達するまで６分の時間を要する。一方、材質が同じホワイトアルミナであっても、粒度が＃６００の第２の実験用研磨ローラでは、第２の実線Ｌ４から分かるように、ランク４．５に達するまで１．５分で済んでいる。
【０１０１】
上述した第１実施形態の第１砥粒層３１２は、この第２の実験用研磨ローラの第１砥粒層の砥粒よりも硬いグリーンカーボン砥粒で形成されている。つまり、この本実施形態の第１砥粒層３１２における第１研磨面３１ａで研磨するときの研磨能力は、この第２の実験用研磨ローラの第１砥粒層における第１研磨面で研磨するときの研磨能力よりも高くなる。従って、本実施形態の第１砥粒層３１２での研磨によってランク４．５に達するまでの研磨時間は１．５分以下となる。本実施形態では、この第１砥粒層３１２での研磨時間が多少の余裕を見込んで１．５分に設定されている。
【０１０２】
本実施形態の研磨ローラ３１では、第１研磨面３１ａの研磨に続いて、第２砥粒層３１３における第２研磨面３１ｂでの研磨が行われ、第１研磨面３１ａの研磨による光沢度の低下が抑制される。そして、上述したように、第２研磨面３１ｂでの研磨で、光沢度の低下を許容レベルにまで抑制するのに要する時間が、本実施形態では２分となっている。従って、この第２研磨面３１ｂによる２分間の研磨を含めても、本実施形態の研磨ローラ３１による研磨時間は、３．５分となる。つまり、本実施形態の研磨ローラ３１によれば、上記の第１の実験用研磨ローラ等に比べて研磨時間が６０％程度に短縮されることとなる。
【０１０３】
このように、本実施形態の研磨ローラ３１によれば、１本の研磨ローラ３１で、例えば上記の第１の実験用研磨ローラ等に比べて、定着ベルト２１の表面の光沢度の低下を抑制しつつも、研磨時間を短縮することができる。
【０１０４】
尚、本実施形態では、非回転状態の研磨ローラ３１の第１研磨面３１ａで定着ベルト２１の表面を研磨した後、回転状態の研磨ローラ３１の第２研磨面３１ｂで定着ベルト２１の表面を研磨している。この研磨は、図１２に示されているように、第１研磨面３１ａが、第２研磨面３１ｂよりも差ｄだけ中心軸に近くなっていること利用したものである。しかしながら、本発明にいう研磨ローラは、研磨能力が互いに異なる複数の研磨面が、単純な円筒又は円柱状のローラの周面の、円周方向について互いに異なる複数の領域に形成されたものであっても良い。この場合、各研磨面での研磨は、例えば次のような手順で行われることとなる。即ち、一方の研磨面を定着ベルト２１の表面に接触させて研磨ローラを揺動させ、その後、もう一方の研磨面を定着ベルト２１の表面に接触させて研磨ローラを揺動させるといった手順で行われることとなる。
【０１０５】
本実施形態では、第１研磨面３１ａと第２研磨面３１ｂとで中心軸からの距離に差をつけていることで、研磨ローラ３１の回転／非回転という、研磨ローラの揺動という上記の動作に比べて簡単な動作での研磨が可能となっている。
【０１０６】
また、本実施形態では、研磨ローラの形状の一例として、周面の一部が一端から他端にかけて面取りされて平坦となった形状が示されている。しかしながら、研磨ローラの形状は、これに限るものでない。研磨ローラの形状は、例えば、回転軸に直交する断面が半円となった半円柱形状であってもよい。また、研磨能力が高い第１研磨面が形成される領域が平坦な領域でなくてもよく、例えば、外周側に凸の凸曲面等であってもよい。ただし、この場合、研磨能力が低い第２研磨面での研磨時に第１研磨面を定着ベルト２１の表面に接触させないための機構上の工夫、あるいは形状の工夫が必要となる。機構上の工夫としては、研磨時の研磨ローラの動きを上記のような揺動とすること等が挙げられる。形状の工夫としては、上記の凸曲面における突出量を、研磨ローラの回転時に第１研磨面を定着ベルト２１の表面に接触しない程度に抑えること等が挙げられる。
【０１０７】
また、本実施形態では、第１研磨面３１ａを有する第１砥粒層３１２と第２研磨面３１ｂを有する第２砥粒層３１３とで、砥粒の粒度が異なっている。これにより、砥粒の粒度が大きい第１研磨面３１ａでスジ状の痕を研磨し、その後に、砥粒の粒度が小さい第１研磨面３１ａで光沢度の低下を抑制するという複数段階の研磨が実現される。
【０１０８】
また、本実施形態では、第１砥粒層３１２と第２砥粒層３１３とで、砥粒の硬さも異なっている。これによっても、砥粒が硬い第１研磨面３１ａでスジ状の痕を研磨し、その後に、砥粒が軟らかい第１研磨面３１ａで光沢度の低下を抑制するという複数段階の研磨が実現されている。
【０１０９】
尚、本実施形態では、第１砥粒層３１２と第２砥粒層３１３とで、砥粒の粒度と硬さの両方が異なっている。具体的には、第１砥粒層３１２の砥粒が＃６００のグリーンカーボン砥粒であり、第２砥粒層３１３の砥粒が＃２０００のホワイトアルミナ砥粒となっている。しかしながら、本発明の研磨ローラは、これに限るものではなく、例えば、複数の研磨面が、砥粒の粒度と硬さの一方のみが異なっているという形態であってもよい。例えば、本実施形態の変形例として次のような形態が挙げられる。即ち、第１砥粒層３１２の砥粒が＃６００のホワイトアルミナ砥粒であり、第２砥粒層３１３の砥粒が＃２０００のホワイトアルミナ砥粒となった形態等が挙げられる。
【０１１０】
また、本実施形態では、光沢度の低下を抑制するために第２研磨面３１ｂで研磨する際に、粒度の大きな第１研磨面３１ａが定着ベルト２１の表面に触れないように、油圧ダンパ４１２ｉが設けられている。本実施形態では、第１研磨面３１ａを定着ベルト２１の表面に触れさせないための、例えば後述のカムを用いた機構等に比べると簡単な、油圧ダンパ４１２ｉを用いた構造でこのような動作制御が実現されている。
【０１１１】
次に、第２実施形態について説明する。尚、この第２実施形態は、研磨機構を除いて、上述の第１実施形態と同等な形態である。以下では、第２実施形態について、第１実施形態との相違点に注目して説明し、同一点については説明を割愛する。また、以下では、研磨ローラとしては、図１１及び図１２に示されている第１実施形態の研磨ローラ３１を参照する。
【０１１２】
図１６は、第２実施形態の研磨機構を示す図である。この図１６のパート（ａ）には、光沢度の低下抑制のために行う第２研磨面３１ｂでの研磨時の研磨機構４２が示されている。また、図１６のパート（ｂ）には、スジ状の痕を研磨するために行う第１研磨面３１ａでの研磨時の研磨機構４２が示されている。尚、この図１６では、図１３に示されている第１実施形態の研磨機構４１の構成要素と同等な構成要素については、この図１３と同じ符号が付されている。そして、以下では、これら同等な構成要素についての重複説明を省略する。また、この図１６には、研磨機構４２における、図１３の第１実施形態の研磨機構４１の右側の側面に相当する側面が示されている。研磨機構４２における左右の構造の違いは、右側に研磨ローラ用モータが設けられている点のみであり、この点については図１３に示されている構造と同様である。このため、以下では、第２実施形態の研磨機構４２について、図１６に示す右側の側面構造を代表例として説明する。
【０１１３】
この図１６に示されているように、第２実施形態の研磨機構４２では、軸受４１２ｅと、ガイドフレーム４１２ｃにおける、図１６中で下側の部分との間に、楕円形状のカム４２１が配置されている。このカム４１２は、押圧用バネ４１２ｈの付勢による軸受４１２ｅの矢印Ｉ方向への移動を後述のように規制する。この楕円形状のカム４２１が、本発明にいうストッパの一例に相当する。
【０１１４】
第１研磨面３１ａでの研磨時には、カム４２１が、図１６のパート（ｂ）に示されているように、短軸が矢印Ｉ方向に揃う姿勢となる。この短軸の長さは、第１研磨面３１ａの定着ベルト２１の表面への接触を妨げない長さとなっている。
【０１１５】
また、第２研磨面３１ｂでの研磨時には、カム４２１が、図１６のパート（ａ）に示されているように、長軸が矢印Ｉ方向に揃う姿勢となる。そして、本実施形態では、この長軸の長さが、軸受４１２ｅ、即ち研磨ローラ３１の、第２研磨面３１ｂが定着ベルト２１の表面に接触する位置を超えた矢印Ｉ方向の移動を禁止する長さとなっている。即ち、カム４２１は、第２研磨面３１ｂでの研磨時には研磨ローラ３１のこのような移動を禁止するストッパの役割を果たす。これにより、回転状態の研磨ローラ３１の第２研磨面３１ｂでの研磨時に、第１研磨面３１ａの定着ベルト２１の表面への接触が回避される。
【０１１６】
上述した第１実施形態では、このような回避が、図１３に示されている油圧ダンパ４１２ｉによって行われる。ここで、一般的に油圧ダンパは周囲温度が高くなり過ぎると内部の油の粘性が低下し、ダンパとしての性能が低下するおそれがある。このため、油圧ダンパは、その設置位置が、あまり温度上昇が高くない場所に限定されがちである。
【０１１７】
これに対し、第２実施形態におけるカム４２１を用いた研磨機構４２は、油圧ダンパを用いた第１実施形態の研磨機構４１に比べると複雑にはなるが、周囲温度の制約を受けない分設置位置についての自由度が高い。また、この第２実施形態の研磨機構４２を用いても、図１１や図１２に示されている研磨ローラ３１を使って、定着ベルト２１の表面の光沢度の低下を抑制しつつも、研磨時間を短縮することができることは言うまでもない。
【０１１８】
次に、第３実施形態について説明する。尚、この第３実施形態は、研磨ローラを除いて、上述の第１実施形態と同等な形態である。以下では、第３実施形態について、第１実施形態との相違点に注目して説明し、同一点については説明を割愛する。
【０１１９】
図１７は、第３実施形態の研磨ローラを示す図である。
【０１２０】
この図１７に示されている研磨ローラ３２は、スジ状の痕を研磨するために使われる第１研磨面３２ａが２箇所に設けられている。この第１研磨面３２ａが２箇所に設けられていることが、本発明にいう「第１研磨面が、前記複数の領域のうちの２つ以上の領域それぞれに形成されていること」の一例に相当する。
【０１２１】
この研磨ローラ３２の芯金３２１は、ＳＵＳ３０３のステンレスで形成されており、その形状が、周面の２箇所が面取りされて平坦となった形状を有している。そして、これら２箇所の平坦な領域３２１ａそれぞれの若干内側となる領域に、図１２に示されている第１実施形態における第１砥粒層３１２と同様の第１砥粒層３２２が形成されている。また、他の領域に、図１２に示されている第１実施形態における第２砥粒層３１３と同様の第２砥粒層３２３が形成されている。
【０１２２】
本実施形態では、研磨ロール３２での研磨が行われる毎に、２つの第１研磨面３２ａのうちの１つが交互に選択されて研磨に用いられる。即ち、ある回の研磨で一方の第１研磨面３２ａが使われ、次回の研磨では他方の第１研磨面３２ａが使われる。これにより、１つの第１研磨面３２ａに研磨によって加わる負荷が軽減される。延いては、研磨ロール３２の寿命が、例えば第１研磨面の１つしか有していない研磨ロールに比べて長くなることとなる。
【０１２３】
尚、２つの第１研磨面３２ａのから１つの第１研磨面３２ａの選択方法は、上記のような、研磨ロール３２での研磨が行われる毎の交互の選択に限られるものではない。第１研磨面３２ａの選択方法は、例えば、研磨ロール３２での研磨が所定回数行われる毎に２つの第１研磨面３２ａのうちの１つが交互に選択されるという方法であってもよい。
【０１２４】
また、ここまでに説明した第１〜第３の３つの実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の研磨ローラの構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１２５】
１      画像形成装置
１ａ    制御部（研磨制御部の一例）
２      定着装置
３，３１，３２    研磨ローラ（研磨ローラの一例）
４，４１，４２    研磨機構（研磨機構の一例）
１３    像形成部（像形成部の一例）
２１    定着ベルト（定着用回転部材及びトナー像側回転部材の一例）
２２    加圧ローラ（定着用回転部材の一例）
３１ａ，３２ａ    第１研磨面（第１研磨面の一例）
３１ｂ            第２研磨面（第２研磨面の一例）
４１２ｈ          押圧用バネ（押圧部材の一例）
４１２ｉ          油圧ダンパ（ダンパの一例）
４２１            カム（ストッパの一例）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２６】
【特許文献１】特開２００８−４０３６４号公報
【特許文献２】特開２００８−４０３６５号公報
【図１】
2014170181.tif 000003
【図２】
2014170181.tif 000004
【図３】
2014170181.tif 000005
【図４】
2014170181.tif 000006
【図６】
2014170181.tif 000007
【図７】
2014170181.tif 000008
【図１０】
2014170181.tif 000009
【図１１】
2014170181.tif 000010
【図１２】
2014170181.tif 000011
【図１３】
2014170181.tif 000012
【図１４】
2014170181.tif 000013
【図１５】
2014170181.tif 000014
【図１６】
2014170181.tif 000015
【図１７】
2014170181.tif 000016
【図５】
2014170181.tif 000017
【図８】
2014170181.tif 000018
【図９】
2014170181.tif 000019