(57)【要約】【課題】リフレッシュローラ５１による表面摺擦処理により定着ローラ５１の表面性を実質回復させる構成の画像加熱装置において、リフレッシュ動作を複数回繰り返した後にも、リフレッシュローラ表層全域において、摺擦材の間に異物が堆積することを防止し、リフレッシュローラ表層の粗さを維持することを可能にする。【解決手段】リフレッシュローラ５１の研磨カスや異物の付着が多い長手方向端部において、エアーノズル５３のノズル穴５４の穴径について、エアーノズル５３の長手方向中央部に位置するノズル穴５４よりも長手方向端部に位置するノズル穴５４を大にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上のトナー像をニップ部にて加熱する第１及び第２の回転体と、
前記第１及び第２の回転体の少なくとも一方の回転体を摺擦することにより当該回転体の表面性を実質回復させる摺擦回転体と、
前記摺擦回転体の軸線方向の異なる位置に向けてエアーを吹き付ける複数の開口部が長手に沿って間隔をあけて複数個配設されている管状部材と、を有し、
前記開口部の穴径は前記管状部材の長手方向中央部に位置する開口部よりも長手方向端部に位置する開口部の方が大であることを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記管状部材を前記摺擦回転体の軸線方向に往復移動させる移動機構を有することを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
前記移動機構は所定の速度と所定のストロークをもって前記管状部材を往復移動させる移させることを特徴とする請求項２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記摺擦回転体を前記回転体に当接させて摺擦することにより表面性を実質回復させる表面改質動作モードと、前記管状部材を前記移動機構で往復移動させながら前記摺擦回転体に向けてエアーを吹き付けるエアークリーニングモードと、を同時に実行することを特徴とする請求項２または３に記載の画像加熱装置。
【請求項５】
前記ニップ部に記録材が存在するタイミングには、前記表面改質動作モードおよび前記エアークリーニングモードを実行しないことを特徴とする請求項４に記載の画像加熱装置。
【請求項６】
前記エアークリーニングモードの実行時における前記摺擦回転体に対するエアーの吹き付けを断続的に行うことを特徴とする請求項４または５に記載の画像加熱装置。
【請求項７】
前記摺擦回転体は、少なくとも、記録材上の未加熱トナー像が接触する回転体の側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項８】
記録材にトナー像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により記録材に形成されたトナー像を加熱する請求項１ないし７のいずれか一項に記載の画像加熱装置と、を有する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、記録材上のトナー像を加熱する画像加熱装置およびそれを搭載した画像形成装置に関する。
【０００２】
画像加熱装置としては、記録材に形成された未定着のトナー像を固着像として定着する定着装置や、記録材に半定着（仮定着）又は定着済みのトナー像を再加熱することにより画像の表面光沢を調整する光沢度調整装置（画像改質装置）が挙げられる。記録材はトナー像を形成し得るシート状の記録媒体（以下、用紙または紙と記す）である。
【０００３】
画像加熱装置は、電子写真プロセス等を利用して、用紙に未定着トナー像を転写方式または直接方式で形成し、それを定着してハードコピーを得る、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に搭載され得る。
【背景技術】
【０００４】
便宜上、定着部材として定着ローラを用いた定着装置を例にして説明する。近年、上記のような画像形成装置に対して、高速化、高画質化、カラー化、省エネルギー化等が要求されている。また、厚紙やラフ紙、エンボス紙、コート紙等の様々な用紙に対応できるマルチメディア対応性、及び高い生産性（単位時間当たりのプリント枚数）も要求されている。
【０００５】
従って、例えばコート紙のような高光沢の用紙に対して、従来よりも更に高グロスで高画質な画像を追求することも求められる。高グロスで高画質の画像の形成のためには、定着ローラの表面上を所望の状態に安定的に維持するかが、これまで以上に重要になってきている。
【０００６】
しかしながら、従来、定着ローラの表面が通紙によるアタックや、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。又、トナーの溶融性が向上すると、定着ローラの表面の細かい凹凸が画像として顕在化し易くなることがある。
【０００７】
即ち、用紙との摺擦や、定着装置外からの異物の混入等によって、定着ローラの表面に微小な凹凸が発生すると、トナーの溶融性が高い場合には、定着ローラの表面の形状がトナー層へと反映されて定着され易くなる。このような性質を写像性と呼ぶ。例えば、このようにトナーの溶融性の向上などにより写像性が高まる傾向にあることから、高グロスで高画質の画像の形成のためには、定着ローラの表面上を所望の状態に安定的に維持するかが、これまで以上に重要になってきている。
【０００８】
特許文献１では、定着ローラ表層の荒れ方の差により生じる画像光沢ムラを、定着ローラ上に細かい摺擦傷を重ねる摺擦回転体（以下、リフレッシュローラと記す）を用いることで、画像上に見えにくくしている。さらに、特許文献２では、リフレッシュローラに接触して清掃する清掃部材を設け、清掃部材のトナーに対しての親和性をリフレッシュローラよりも高くしている。メンテナンスフリーの清掃方法として、リフレッシュローラにエアーを吹き付け、異物の堆積を防止するエアー清掃が提案されている。
【０００９】
これらの摺擦部材の構成により、定着ローラの表面性を維持することで、画像上光沢スジの問題が大きく改善する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−４０３６４号公報
【特許文献２】特開２００８−４０３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述のリフレッシュローラ構成を用いると、定着ローラの表層の粗さを保つことが可能となるが、同時に、定着ローラ表層に対して摺擦を繰り返すために、リフレッシュローラの表層にも徐々に異物が付着し、表面性が変わっていく課題が生じる。これを防止するための清掃方法として、リフレッシュローラにエアーを吹き付け、異物の堆積を防止するエアー清掃が提案されており、これにより、安定したリフレッシュ動作が可能になり、長期にわたる定着ローラの表面性維持が可能となっている。
【００１２】
しかし、定着ローラに発生する傷は、紙コバなどでダメージを受けることが多いため、ローラ端部に傷が発生することが多い。そのため、リフレッシュローラの圧分布は長手方向端部のほうが高圧に設定し、定着ローラ端部での研磨能力を向上させていることが多い。よって、リフレッシュローラの長手方向端部に異物が付着しやすくなり、耐久が進んでいくと、リフレッシュローラの中央と端部で研磨能力に差がうまれてしまう。研磨能力に差がでると、定着ローラ表層にムラが発生し、画像不良となる。
【００１３】
本発明は、リフレッシュ動作を複数回繰り返した後にも摺擦回転体の表層の粗さを維持させて長期にわたる画像加熱用の回転体の表面性維持を可能とし当該回転体の高寿命化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、記録材上のトナー像をニップ部にて加熱する第１及び第２の回転体と、前記第１及び第２の回転体の少なくとも一方の回転体を摺擦することにより当該回転体の表面性を実質回復させる摺擦回転体と、前記摺擦回転体の軸線方向の異なる位置に向けてエアーを吹き付ける複数の開口部が長手に沿って間隔をあけて複数個配設されている管状部材と、を有し、前記開口部の穴径は前記管状部材の長手方向中央部に位置する開口部よりも長手方向端部に位置する開口部の方が大であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、リフレッシュ動作を複数回繰り返した後にも摺擦回転体の表層の粗さを維持させて長期にわたる画像加熱用回転体の表面性維持を可能とし当該回転体の高寿命化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】リフレッツシュローラをエアー清掃する機構の構成を説明する模式図である。
【図２】実施例の画像形成装置の構成模式図である。
【図３】搭載されている定着装置の構成模式図である。
【図４】定着装置の制御系統のブロック図である。
【図５】エアー清掃圧力に対する清掃能力を示した図である。
【図６】リフレッツシュローラに対するエアーノズルの配置位置関係の説明図である。
【図７】エアーノズルのレシプロ機構の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明にかかる画像加熱装置としての定着装置と、この定着装置を備えた画像形成装置とを図面に則して説明する。実施例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、本発明はこの実施例により限定されるものではない。本実施例で取り上げる数値は、参考数値であって、本発明を限定するものではない。
【００１８】
《実施例１》
＜画像形成装置＞
図２は本発明に従う画像加熱装置を第１の定着装置Ｆ１と第２の定着装置Ｆ２として搭載したタンデム定着方式の画像形成装置１の一例としての、インライン方式−中間転写方式のカラー電子写真プリンタである。このプリンタ構成は公知に属するのでその説明は簡単にとどめる。
【００１９】
２は画像形成部であり、４つの作像ユニットＵ（ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫ）を有する。各作像ユニットＵは、それぞれ、感光ドラム３、帯電器４、レーザースキャナ５、現像器６、一次転写帯電器７、クリーナ８等を有している。なお、図の煩雑をさけるために、作像ユニットＵＹ以外の作像ユニットＵＭ・ＵＣ・ＵＫにおけるそれらの機器に対する符号の記載は省略した。
【００２０】
各作像ユニットＵは、それぞれ、ドラム３に対して、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、ブラック（Ｋ）色のトナー像を形成する。そして、各作像ユニットＵのドラム３から中間転写ベルト９に対して上記４色のトナー像が順次に所定に重畳されて一次転写される。これによりベルト９上にフルカラーのトナー像が形成される。
【００２１】
使用するトナーは、離型剤としてのパラフィン、もしくはポリオレフィンからなるワックスや、シリコーンオイルを含有（内包）している、シャープメルトトナーである。具体的には、本実施例では粉砕トナーの内部にワックス成分と顔料が微分散されたトナーを用いている。なお、このようなワックス成分を含有した重合トナーを用いる構成としても構わない。以下の説明では、離型剤としてワックスを例に説明するが、上述したように離型剤としてシリコーンオイルを使用する場合であっても同様である。
【００２２】
ベルト９上に形成されたトナー像がベルト９と二次転写ローラ１０との圧接部である二次転写ニップ部において用紙（記録材）Ｐに対して二次転写される。用紙Ｐは給紙カセット１１から一枚分離給紙され、レジストローラ対１３を含む搬送パス１２により二次転写ニップ部に対して所定の制御タイミングで導入される。これにより用紙Ｐに対してベルト９上のトナー像が順次に二次転写される。
【００２３】
そして、二次転写ニップ部を通った用紙Ｐが第１の定着装置（以下、第１の定着器と記す）Ｆ１に導入されてトナー像の熱圧定着を受ける。その用紙が更に第２の定着装置（以下、第２の定着器と記す）Ｆ２に導入される。第２の定着器Ｆ２では第１の定着器Ｆ１で定着された画像の光沢性を上げるために、さらに、熱と圧力を加えている。第２の定着器Ｆ２を出た用紙Ｐは、片面印刷モードの場合は、搬送パス１４を通り、排出トレイ１５に排出される。
【００２４】
両面印刷モードの場合は、第２の定着器Ｆ２を出た片面印刷済みの用紙Ｐがフラッパー１６により反転パス１９に導かれスイッチバック搬送されて両面パス２０へと導かれる。そして、両面パス２０から再び搬送パス１２を通り二次転写ニップ部に導入されて２面目に対するトナー像の二次転写を受ける。以後は、片面印刷モードの場合と同様に、第１の定着器Ｆ１、第２の定着器Ｆ２、搬送パス１４の経路を通って両面印刷物として排出トレイ１５に排出される。
【００２５】
＜定着器＞
第１の定着器Ｆ１と第２の定着器Ｆ２は上述した離型剤を含有したトナーを用いて用紙上（記録材上）に形成されたトナー像を加熱、加圧することにより定着するようになっている。ただし、本実施例の画像形成装置１においては、第２の定着器Ｆ２は、第１の定着器Ｆ１で定着されているトナー像をさらに熱と圧力を加えて画像の光沢性を上げるための光沢度調整装置として搭載されている。本実施例の画像形成装置１において第１の定着器Ｆ１と第２の定着器Ｆ２は同構成としているので、以下は、図３の定着器の構成模式図と、図４の制御系統のブロック図を参照して第１の定着器Ｆ１を代表して説明する。
【００２６】
定着器Ｆ１（Ｆ２）は熱ローラ対方式であり、トナー像Ｔを担持して導入された用紙Ｐを定着ニップ部Ｎにて挟持搬送してトナー像を加熱する第１及び第２の回転体としての定着ローラ（加熱部材）４０と加圧ローラ（加圧部材）４１とのローラ対を有する。加圧ローラ４１を総圧力約７８４Ｎ（約８０ｋｇ）で定着ローラ４０に圧接して定着ニップ部Ｎを形成する。
【００２７】
定着ローラ４０は、アルミニウム製円筒の芯金４０ｂの外周面に厚さ３ｍｍの弾性層４０ｃを配置して直径６０ｍｍに構成されている。弾性層４０ｃの下層は、ＨＴＶ（高温加硫型）シリコンゴム層であり、ＨＴＶシリコンゴム層の外周面に、画像面に接触させる耐熱弾性層としてのＲＴＶ（室温加硫型）シリコンゴム層が配置されている。
【００２８】
加圧ローラ４１は、アルミニウム製円筒の芯金４１ｂの外周面に厚さ１ｍｍの弾性層４１ｃを配置して直径６０ｍｍに構成されている。弾性層の下層は、ＨＴＶシリコンゴム層であり、ＨＴＶシリコンゴム層の外周面にフッ素樹脂層４ｄが配置されている。
【００２９】
上述した層構成の定着ローラ４０と加圧ローラ４１とを組み合わせることによって、シャープメルトトナーに対する離型性をより一層高めている。また、両面画像を定着させるために、定着ローラ４０だけでなく加圧ローラ４１の表面にも、トナー離型効果の高いＲＴＶまたはＬＴＶ（低温加硫型）シリコンゴムを用いている。
【００３０】
定着ローラ４０：「アルミニウム製円筒の芯金」４０ｂ＋「弾性層（下層：ＨＴＶシリコンゴム層＋上層：ＲＴＶシリコンゴム層）」４０ｃ＋「フッ素樹脂層」４０ｄ
加圧ローラ４１：「アルミニウム製円筒の芯金」４１ｂ＋「弾性層（下層：ＨＴＶシリコンゴム層＋上層：ＲＴＶシリコンゴム層）」４１ｃ＋「フッ素樹脂層」４１ｄ
定着ローラ４０の回転中心には、定着ローラ４０を内側から加熱するためのハロゲンヒータ４０ａが非回転に配置される。加圧ローラ４１の回転中心には、加圧ローラ４１を内側から加熱するためのハロゲンヒータ４１ａが非回転に配置される。
【００３１】
定着ローラ４０及び加圧ローラ４１は、それぞれ両端部がボールベアリング（不図示）を介して装置フレーム３０の対向側板間に回転自在に支持されている。定着ローラ４０及び加圧ローラ４１は、それぞれの一方の軸端に固定された歯車が不図示の歯車機構によって相互に連結されており、制御部１００（図４）で制御される駆動部（モータ）１０２から駆動力を受ける。これにより、定着ローラ４０と加圧ローラ４１が用紙Ｐをニップ部Ｎにて挟持搬送するであるそれぞれ矢印Ｒ４０とＲ４１の方向に所定の周速度で回転駆動される。
【００３２】
ハロゲンヒータ４０ａと４１ａはそれぞれ電源部１０２・１０３から電力供給を受けて発熱する。この発熱により定着ローラ４０と加圧ローラ４１がそれぞれ内部から加熱されて表面温度が上昇する。定着ローラ４０と加圧ローラ４１にはそれぞれのローラの表面温度を検出するサーミスタ（温度検知素子）４２aと４２ｂが配設されている。そして、各サーミスタ４２a・４２ｂで検出される温度情報が制御部１００に入力する。
【００３３】
制御部１００はその入力温度情報に基づいて、定着ローラ４０の表面温度が所定の温度（約１６５℃）、加圧ローラ４１の表面温度が所定の温度（約１４０℃）、に収束するようにハロゲンヒータ４０ａ・４１ａに対する供給電力を調整する。
【００３４】
なお、図には省略したけれども、定着器Ｆ１（Ｆ２）は定着ローラ４０を外部からも加熱する外部加熱ユニットを有している。また、定着ローラ４０の外面を清掃するクリーニングユニットを有している。また、図４において、外部ホスト装置２００はパソコン、イメージリーダー、ファクシミリ等の外部機器であり、制御部１００はこの装置２００から入力する画像情報に基づいて画像形成シーケンス制御を実行する。
【００３５】
＜紙コバ傷＞
ここで、後述する定着ローラ４０のリフレッシュ動作（表面性回復動作：表面改質動作モード）の目的に関わる、紙コバ傷について説明する。
【００３６】
用紙Ｐのコバ部では、紙を切断するときに発生するバリがある。そのため、コバ部に対応する領域では、より定着ローラ４０に対してアタックが大きく、この領域の定着ローラ４０の表面粗さＲｚは１．０μｍ〜２．０μｍ程度まで徐々に大きくなっていく。紙のバリは、大判からの裁断工程で、裁断する刃が磨耗して切れ味が低下したときなどに発生し易い。対して、定着ローラ４０のコバ部以外の領域では、初期状態からの表面粗さ変化量が少なく、定着ローラ４０の長手方向で、コバ部と非コバ部での粗さの差が生じることになる。
【００３７】
次に、定着ローラ４０の表面状態と画像上のグロスムラに関して説明する。未定着トナー像（未加熱トナー像）を用紙Ｐに定着する時、定着器Ｆ１は、用紙Ｐに圧力及び熱を与える。このとき、定着ローラ４０の微小な表面状態が定着後のトナー像の表面に転写される。定着ローラ４０上の表面状態が異なると、それに対応してトナー像上に表面状態の差が生じ、その結果、画像上の光沢ムラ（グロスムラ）が生じる。
【００３８】
従って、特に、高画質を要求される高光沢のコート紙等に画像を定着するような場合には、定着ローラ４０のコバ部に対応する位置（荒れた位置）に低光沢のスジが付くことで、画像上にグロスムラが生じる。
【００３９】
＜摺擦部材＞
５１は定着ローラ４０の外面を摺擦することにより定着ローラ４０の表面性を実質回復させる摺擦回転体（摺擦部材、研磨部材）としてのリフレッシュローラである。リフレッシュローラ５１は定着ローラ４０の表面性を回復（復帰、修復、改善、良化）させて定着性能を改善する回復手段としての粗し用ローラであり、定着ローラ４０の表層に摺擦処理を行い定着ローラ４０の表面性を実質回復させるものである。
【００４０】
本実施例においてフレッシュローラ５１には特許文献１に示された構成のリフレッシュローラと同等の構成のものを用いた。リフレッシュローラ５１は、外径１２ｍｍのＳＵＳ３０４（ステンレススチール）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して形成した摺擦層を設けたものである。本実施例では摺擦材として、平均粒径が約１２μｍであるホワイトアランダム（ＷＡ）を用いた。
【００４１】
他にも摺擦材として、平均粒径が５μｍ以上２０μｍ以下の、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、炭化ケイ素が挙げられる。また、酸化鉄、酸化クロム、酸化アンチモン、ダイヤモンドが挙げられる。及びこれらの混合物の何れかの砥粒を接着層で接着処理したもの等が挙げられる。
【００４２】
ここで、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により得ることができる。
【００４３】
リフレッシュローラ５１は制御部１００で制御される着脱機構Ｍ５１（図４）により定着ローラ４０に対して押圧された着位置と定着ローラ４０から離された脱位置とに移動可能である。リフレッシュローラ５１は制御部１００により着脱機構Ｍ５１を制御することにより任意に着脱することができる。着脱機構Ｍ５１の具体的な構成は図には省略したけれども、電磁ソレノイド−プランジャ機構、カム機構、レバー機構、ラック−ピニオン機構など適宜のシフト機構で構成し得る。
【００４４】
リフレッシュローラ５１による定着ローラ４０のリフレッシュ動作は、回転駆動されている定着ローラ４０に対してリフレッシュローラ５１を当接させる。且つリフレッシュローラ５１を定着ローラ４０と周速差をもって回転駆動して定着ローラ４０を摺擦することにより実行される。リフレッシュローラ５１の回転駆動は制御部１００で制御される駆動機構１０５によりなされる。
【００４５】
より具体的に、本実施例においては、リフレッシュローラ５１はリフレッシュ動作時に着脱機構Ｍ５１により脱位置から着位置に移動され、長手方向両端部でバネによって総圧３０Ｎで加圧される。また、リフレッシュローラ５１は駆動機構１０５により定着ローラ４０との接触部において定着ローラ４０の回転に対して順方向に所定の周速で回転させて定着ローラ４０と周速差をもたせている。
【００４６】
本実施例においては、定着ローラ４０の周速度が１００ｍｍ／ｓ、リフレッシュローラ５１の周速度が４００ｍｍ／ｓの設定である。定着ローラ４０の表面に対してリフレッシュローラ５１が３００ｍｍ／ｓの速度差を持って摺擦することで表面を改質している。
【００４７】
＜エアー清掃＞
リフレッシュローラ５１は定着ローラ４０のリフレッシュ動作の実行に伴いその表層に徐々に異物が付着し、表面性が変わっていく課題が生じる。そこで、本実施例では、リフレッシュローラ５１の清掃方法としてエアー吹き付け機構５２を配設している。即ち、リフレッシュローラ５１にエアーを吹き付け、異物の堆積を防止するエアー清掃を行うようにしている（エアークリーニングモード）。
【００４８】
本実施例ではそのエアー吹き付け機構５２を、図１のように、エアーポンプ５８と、電磁弁５６と、リフレッシュローラ５１を清掃するためのエアーを吹き付ける清掃部材としてのエアーノズル（管状部材）５３を組み合わせた構成にした。即ち、エアーポンプ５８で発生させた高圧エアーを、電磁弁５６を配したエアー配管（気体流路）５７・５５を介して、エアーノズル５３に供給する構成である。
【００４９】
エアーポンプ５８はエアー供給部（気体供給部）としてのコンプレッサー（気体を所定の圧力に圧縮する圧縮部）である。電磁弁５６は、エアーポンプ５８からのエアーのＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチであり、エアーノズル５３のノズル穴５４からのエアーの噴射と噴射停止を制御できる。即ち、電磁弁５６は、エアーポンプ５８のエアーを開放するか否かを切替える切替え部である。
【００５０】
エアーノズル５３はリフレッシュローラ５１にエアーを吹き付けるためのノズル穴（開口部）５４を具備させた中空パイプ部材（管状部材：エアーダクト）である。エアーノズル５３はリフレッシュローラ５１の長さにほぼ対応した長さを有しており、長手に沿って所定の一定間隔でエアー吹き出し口としてのノズル穴５４が一列に設けられている。即ち、エアーノズル５３はリフレッシュローラ５１の軸線方向の異なる位置に向けてエアーを吹き付ける複数の開口部であるノズル穴５４を備えている。
【００５１】
エアーノズル５３はリフレッシュ動作のために定着ローラ４０に当接された状態のリフレッシュローラ５１に対してノズル穴５４側をリフレッシュローラに対向させてリフレッシュローラ５１に近接させて平行に配設されている。
【００５２】
制御部１００は、エアーポンプ５８で高圧のエアーを発生させ、それをエアー配管５７から電磁弁５６に導く。そして制御部１００により電磁弁５６が開かれること、配管５６を介してエアーノズル５３の一方端側から中空内に高圧エアーが供給される。これにより、各ノズル穴５４からリフレッシュローラ５１に向ってエアーが噴出してリフレッシュローラ５１の全長域に対するエアー吹き付けがなされる。図１、図３において、Ａはエアーノズル５３の各ノズル穴５４からリフレッシュローラ５１への噴出エアーを示している。
【００５３】
エアー噴射によるリフレッシュローラ５１の清掃能力は、ある程度のエアー圧力が加わらなければ砥粒の間に詰まった異物を取り除くことができない。実験測定の結果では、図５に示すように、リフレッシュローラ表面に吹きつけられる風圧が５ｋＰａ以上のところで、清掃能力が発揮され、定着ローラ４０のコバ部に付いた紙コバ傷の粗さを解消することができた。この効果を出すために必要なリフレッシュローラ５１の粗さＲｚは、約４〜５μｍ以上であった。
【００５４】
本実施例においては、エアーノズル５３には複数のノズル穴５４として２０個のノズル穴５４が長手に沿って間隔ｎ：８ｍｍをあけて配設されている。なお、図１には模式図として便宜上１０個のノズル穴５４を描いてある。
【００５５】
その複数個のノズル穴５４の穴径は、エアーノズル５３の長手方向中央部に位置する６個のノズル穴５４については穴径ｄ１＝１ｍｍとしている。そして、長手方向端部に位置するそれぞれ１２個ずつのノズル穴５４についてそれよりも大である穴径ｄ２＝１．４ｍｍにしている。なお、図１には模式図として便宜上１０個のノズル穴５４の内の長手方向両端部の２個ずつのノズル穴５４を長手方向中央部の６個のノズル穴５４よりも穴径を大きく描いてある。
【００５６】
即ち、エアーノズル５３の長手に沿う複数個のノズル穴５４の穴径はエアーノズルの長手中央部に位置するノズル穴５４よりも長手端部に位置するノズル穴５４の方が大（ｄ１＜ｄ２）であることを特徴としている。
【００５７】
リフレッシュローラ５１の全長領域を実質均一にエアー清掃するには、流量を可能な限り上げるのが理想的だが、実際には一度に吹付けできるエアー流量に限りがある。限られた流量を効果的に用いるために、研磨カスが詰りやすいリフレッシュローラ５１の端部側には高い流量を吹付け、その分中央部を絞って流量を節約する。リフレッシュローラ５１の中央部と端部での研磨カスの詰りやすさに従い、流量設定を行い、リフレッシュローラ全長領域で実質均一なエアー清掃をおこなうのである。つまり、リフレッシュローラ５１の端部に対する流量を中央部より大きく設定することにより、リフレッシュローラ全面に均一な清掃が可能となる。
【００５８】
これによって、長手方向端部での研磨能力を向上させたリフレッシュローラ構成において、端部での異物がより多く発生した場合においても、十分なエアー清掃能力を発揮する。リフレッシュ動作を複数回繰り返した後にも、リフレッシュローラ表層の摺擦材の間に異物が堆積することを防止し、リフレッシュローラ表層の粗さを維持することが可能となる。
【００５９】
ノズル穴３４の穴径をただ単にエアーノズル全域で大きくすると、増設前と同等のエアー圧を維持させるには、増やした穴面積分の風量をアップする必要がある。しかしながら、エアーポンプ５８の風量は有限であるため、エアーノズルの穴面積をこれ以上増やすことは難しい。よって、エアーノズル５３の中央部と端部でノズル穴５４の穴径を差別化する。これによって、より清掃能力が必要なリフレッシュローラ端部に大きな風穴を配置し、風量の問題を解決しつつ、端部での清掃能力を向上させた。
【００６０】
エアーポンプ５８は０．１５ＭＰａに設定することにより、電磁弁５６の閉口時に配管５７の内圧が０．１５ＭＰａとなる。配管５７の内圧が０．１５ＭＰａに達した時点で、電磁弁５６を開口する。高圧のエアーは減衰しながら配管５５を通過し、エアーノズル５３に到達し、ノズル穴５４から放出される。このとき、１つのノズル穴５４からリフレッシュローラ５１の表面に吹きつけられるエアー圧力は５ｋＰａである。
【００６１】
また、使用したエアーポンプ５８の特性で、エアーを吹き続けると、圧力が低下する。しかし、エアーの吹き付けを間欠動作にすることで、圧力の高いエアーを噴射可能にしている。間欠吹付け動作に関しては、電磁弁５６のＯＮ・ＯＦＦにより制御をおこなう。例えば、約１秒解放、約１秒停止の繰り返し動作を行う。
【００６２】
配管５５は、１５０℃程度の高温になることから耐熱性のあるフッ素ゴム製の内径φ８、長さ８００ｍｍを使用し、配管５７は、常温で使用するのでポリウレタン製の内径φ８、長さ１５００ｍｍを使用している。リフレッシュローラ５１とエアーノズル５３のノズル穴５４の開口とのギャップｌ（図６）は３ｍｍとし、風圧測定も３ｍｍのギャップを設けおこなっている。
【００６３】
＜エアーノズルレシプロ機構＞
エアーポンプ５８が供給できる流量には限界があり、ノズル穴５４からの流量がエアーポンプを超えてしまうと、風圧が低下し、清掃不良が発生する。そのため流量を節約するために、ノズル穴５４の個数を減らしノズル穴間ピッチｎを拡大すると、エアーノズル５３のノズル穴５４の直下の清掃能力は高いが、隣接するノズル穴５４の中間地点は汚れが吹き溜まりやすくなり、清掃にムラができる。これにより、定着ローラ５１の表面粗さにムラができ画像弊害となる。
【００６４】
そこで、リフレッシュローラ５１による定着ローラ４０のリフレッシュ動作時においてエアーノズル５３を制御部１００で制御されるレシプロ機構（移動機構：スライド駆動構成）７０（図７）によりリフレッシュローラ５１の軸線方向に往復移動させる。レシプロ機構７０は所定の速度と所定のストロークをもってエアーノズル５３をエアーノズル５３に平行に往復移動させる。本実施例ではレシプロ機構７０がエアーノズル５３をリフレッシュローラ５１の長手方向に穴ピッチ分動かしながら、エアー吹き付けをおこなう。
【００６５】
この構成によりリフレッシュローラ５１の全域を均一に清掃することができ、定着ローラ５１の表面粗さのムラに起因する画像弊害を解消することができる。
【００６６】
図７に本実施例におけるエアーノズル５３のレシプロ機構７０を示す。エアーノズル５３はガイド部材（不図示）によりリフレッシュローラ５１の軸線方向に往復移動可能に支持されている。ＤＣモータＭ７０が回転駆動することにより、モータＭ７０に取り付けられたウォームギア７３を介し、カムとギアが一体型になったカムギア７１を回転駆動させる。エアーノズル５３の端部に設置されたレシプロ当接板７２は、バネによってカムギア７１に押し付けられて当接している。
【００６７】
カムギア７１の回転によって、当接しているレシプロ当接板７２及びエアーノズル５３がリフレッシュローラ５１の軸線方向に往復移動（スライド動作）する。エアーノズル５３の長手に沿って配設されている複数のノズル穴５４の間隔ｎを本実施例においては８ｍｍに設定していることから、エアーノズル５３の駆動距離が８ｍｍ必要となり、カムギア７１の変位も８ｍｍに設定する。エアーノズル５３のスライド速度は４ｍｍ／ｓとする。
【００６８】
この構成と動作により、長手方向端部での研磨能力を向上させたリフレッシュローラ構成において、リフレッシュローラ端部での異物がより多く発生した場合においても、十分なエアー清掃能力を発揮する。そして、リフレッシュ動作を複数回繰り返した後にも、リフレッシュローラ表層の摺擦材の間に異物が堆積することを防止し、リフレッシュローラ表層の粗さを維持することが可能となる。これにより、長期にわたる定着ローラ４０の表面性維持が可能となり、定着ローラ４０の高寿命化を実現できる。
【００６９】
非接触のエアー清掃機構を設けることで、汚れが堆積せずに、メンテナンスフリーの構成を実現できる。さらに定着ローラ４０の表面性を保つことで、成果物（画像形成物）の品位の向上が期待でき、安定した連続プリント動作を可能にする。
【００７０】
＜リフレッシュ動作＞
リフレッシュローラ５１による定着ローラ４０のリフレッシュ動作は、通常は、オートモード（自動実行シーケンスモード）として制御部１００により予め設定されたタイミングにて所定の時間自動的に実行される。
【００７１】
この自動実行のタイミングはメモリ１０１（図４）に記憶されている装置の使用履歴に応じて決定される。装置の使用履歴は前回の回復動作の時期：前回のリフレッシュ動作後に画像が形成された用紙の累積枚数（カウンタのカウント値）や、前回のリフレッシュ動作からの経過時間などに応じて決定される。具体的には、自動実行タイミングは少なくとも画像形成回数に応じて決定される。つまり、リフレッシュ動作のオートモードは定期的に実施される構成となっている。
【００７２】
また、上記のリフレッシュ動作は、マニュアルモード（手動実行シーケンスモード）としてユーザー（操作者）が操作部Ｓ（図４）からリフレッシュ動作の指示を出した場合にも所定の時間実行される。即ち、ユーザーが操作部Ｓにより上記のリフレッシュ動作の実行を適時に指示することが可能である。
【００７３】
そして、制御部１００はリフレッシュ動作のオートモードの場合もマニュアルモードの場合もエアーノズル５３によりリフレッシュローラ５１に向けてエアーを吹き付けるエアークリーニングモードを同時に実行する。あるいは、エアーノズル５３をレシプロ機構７０で往復移動させながらリフレッシュローラ５１に向けてエアーを吹き付けるエアークリーニングモードを同時に実行する。ニップ部Ｎに用紙Ｐが存在するタイミングには、上記のリフレッシュ動作およびエアークリーニングモードを実行しない。
【００７４】
エアークリーニングモードの実行時におけるリフレッシュローラ５１に対するエアーの吹き付けは連続的または断続的に行うことができる。
【００７５】
上記のリフレッシュ動作およびエアークリーニングモードは第２の定着器Ｆ２の定着ローラ４０に対しても同様の機構と動作にてなされる。
【００７６】
《実施例２》
実施例１のように定着ローラ４０だけでなく、定着ローラ４０及び加圧ローラ４１の少なくとも一方に対して実施例１と同様の機構構成を具備させてリフレッシュ動作およびエアークリーニングモードを実行させることができる。これにより実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
定着器Ｆ１・Ｆ２において、ニップ部Ｎを形成する第１および第２の回転体は実施例のように両者共にローラ部材の組み合わせ構成の他、ローラ部材とエンドレスベルト部材との組み合わせ構成とすることもできる。また、エンドレスベルト部材とエンドレスベルト部材との組み合わせ構成とすることもできる。摺擦回転体５１は一つの回転体に対して複数個配設する構成とすることもできる。エアーには空気以外にも窒素ガス、炭酸ガスなど他の気体も含むものとする。
【００７８】
プリンタを例に説明した画像形成装置は、フルカラーの画像を形成する画像形成装置に限られず、モノクロの画像を形成する画像形成装置でもよい。また画像形成装置は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、複写機、ＦＡＸ、及び、これらの機能を複数備えた複合機等、種々の用途で実施できる。
【符号の説明】
【００７９】
Ｆ１（Ｆ２）・・画像加熱装置（定着器）、４０・・第１の回転体（定着ローラ）、４１・・第２の回転体（加圧ローラ）、Ｎ・・ニップ部、Ｐ・・記録材、Ｔ・・トナー像、５１・・摺擦回転体（リフレッシュローラ）、５３・・管状部材（エアーノズル、エアーダクト）、５４・・複数の開口部（ノズル穴）
【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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