(57)【要約】【課題】粗しローラ４００の表面の清掃能力向上【解決手段】清掃ローラ４１５を粗しローラ４００の揺動方向と略直交する方向に付勢し、かつ粗しローラ４００に常時当接するように配置することで、粗しローラ４００の離接動作によって粗しローラ４００と清掃ローラ４１５に周速差を生じさせることができる。それにより、砥粒の間に詰まった微細な異物を除去する能力が向上し、定着部材１０５の表層の表面粗さを一定の状態に維持するために必要な粗しローラ４００の表面粗さを維持することができる。【選択図】図１
2015219450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上のトナー像を加熱する加熱回転体と、
前記加熱回転体の表面を摺擦する摺擦回転体と、
前記加熱回転体に対し前記摺擦回転体を接離させる接離機構と、
摺擦処理時に前記摺擦回転体を回転駆動する駆動機構であって、前記摺擦回転体が前記加熱回転体から離間するのに伴い前記摺擦回転体への駆動伝達を遮断する駆動機構と、
前記摺擦回転体の接離動作に依らず前記摺擦回転体に接触するように前記接離機構とは独立して設けられ前記摺擦回転体に従動回転しながら前記摺擦回転体を清掃する清掃回転体と、
前記摺擦回転体が前記加熱回転体から離間するのに伴い慣性回転する際に、前記摺擦回転体と前記清掃回転体が互いに周速差をもって回転するように前記清掃回転体に回転負荷を付与する負荷付与手段と、
を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記負荷付与手段は、前記清掃回転体を前記摺擦回転体に向けて付勢する付勢部材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】
前記負荷付与手段は、前記清掃回転体の重量を前記摺擦回転体よりも大きくするための錘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４】
前記負荷付与手段は、前記清掃回転体の同軸上に所定の負荷を付与するトルクリミッタ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５】
前記清掃回転体はブラシローラであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項６】
前記加熱回転体との間で記録材を挟持搬送するためのニップ部を形成するニップ形成部材を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項７】
記録材にトナー像を形成する画像形成部と、記録材に形成されたトナー像を加熱する請求項１乃至６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、複合機、複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装置に定着装置として搭載して適切な画像加熱装置、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式等を利用した画像形成装置において、トナーによって記録材上に形成された画像を記録材に定着させるために、画像加熱装置である定着装置が用いられる。定着装置としては、加熱回転体であるローラ、もしくはベルト状の定着部材と、加圧回転体であるローラ、もしくはベルト状の加圧部材を用いた定着装置が一般的に用いられている。
【０００３】
又、近年では、離型剤を含むトナーからなる未定着画像を定着するオイルレス定着方式が広く用いられている。これに応じて、加熱回転体は、シリコーンゴムやフッ素ゴムからなる弾性層と、この弾性層上に設けられた表層である離型層を有するものが広く用いられている。離型層は、一般にフッ素樹脂等の離型性に優れた材料から成るチューブやコーティングで形成される。
【０００４】
オイルレス定着方式は、定着ローラに離型剤としてシリコーンオイル等を塗布するようになっているオイル定着方式と比較して、オイルスジ等による画像の光沢ムラ（グロスムラ）が発生し難い点で有利である。又、近年では、溶融性をより高めたトナーの開発が盛んに行なわれている。
【０００５】
トナーの溶融性を高めることによって、トナーが定着装置によって均一、良好に溶けるようになる。これによって、定着後のトナー層が、より均一、平滑に形成される結果、画像のグロス（光沢度）が向上する。従って、例えば上記オイルレス定着方式によれば、コート紙のような高光沢の記録材に対して、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が可能である。
【０００６】
しかしながらこのような画像形成装置では、定着処理や加熱処理を重ねるごとに定着部材の表面性状が部分的に劣化し、定着部材の劣化した表面性状がそのまま定着画像の表面に写し取られて、画像面の均一な光沢状態が得られなくなるという問題がある。
【０００７】
上記課題を解決するために特許文献１に開示されているように、定着部材の表層に対して摺擦回転体である粗しローラを当接させることで、定着部材表層の表面粗さを一定の状態に維持する技術が提案されている。粗しローラが定着部材の表層を粗すと、粗しローラの表面には定着部材の表層に溶融している微量のトナーや紙紛、定着部材の表層を形成するチューブカスが付着する。これらが付着すると粗しローラの表面性状が劣化し、定着部材表層の表面粗さを一定の状態に維持する所期の効果が発揮されなくなることがある。
【０００８】
その対策として、特許文献１のように、シリコーンゴムやフッ素ゴムなどの耐熱性のある弾性体から成る弾性層を表層に用いた清掃回転体である清掃ローラを粗し部材に当接させ、表面を清掃する技術が実用化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−０４０３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
一方、本発明者等の検討により、清掃ローラを粗しローラに当接させ表面を清掃する構成において、以下のような知見を得た。
【００１１】
定着部材の表層の表面粗さを一定の状態に維持するためには、粗しローラの表面粗さを所定の値に維持する必要がある。上述する清掃ローラ構成は、粗しローラを揺動させる部材と同一部材に清掃ローラを配置し、粗しローラに対し従動回転することで表面の清掃を行う。しかしながら、清掃ローラが従動回転する構成では、粗しローラと清掃ローラの周速差が無いため、砥粒の間に詰まった微細な異物を除去する効果に限界がある。そのため、使用条件によっては定着部材表層の表面粗さを一定の状態に維持するために必要な粗しローラの表面粗さを維持することができないことがあることが分かった。
【００１２】
本発明は上記の先行技術を更に発展させたものである。その目的とするところは、清掃回転体による摺擦回転体の清掃能力を向上させて、加熱回転体の表層の表面粗さを一定の状態に維持するために必要な摺擦回転体の表面粗さを維持することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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加熱する加熱回転体と、前記加熱回転体の表面を摺擦する摺擦回転体と、前記加熱回転体に対し前記摺擦回転体を接離させる接離機構と、摺擦処理時に前記摺擦回転体を回転駆動する駆動機構であって、前記摺擦回転体が前記加熱回転体から離間するのに伴い前記摺擦回転体への駆動伝達を遮断する駆動機構と、前記摺擦回転体の接離動作に依らず前記摺擦回転体に接触するように前記接離機構とは独立して設けられ前記摺擦回転体に従動回転しながら前記摺擦回転体を清掃する清掃回転体と、前記摺擦回転体が前記加熱回転体から離間するのに伴い慣性回転する際に、前記摺擦回転体と前記清掃回転体が互いに周速差をもって回転するように前記清掃回転体に回転負荷を付与する負荷付与手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、加熱回転体に対する摺擦回転体の離接動作によって摺擦回転体と清掃回転体に周速差を生じさせることができる。それにより、摺擦回転体について砥粒の間に詰まった微細な異物を除去する能力が向上し、加熱回転体の表層の表面粗さを一定の状態に維持するために必要な摺擦回転体の表面粗さを維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例の定着装置（ニップ形成状態時）の横断面図
【図２】実施例の画像形成装置の断面図
【図３】定着装置の斜視図
【図４】定着装置（ニップ解除状態時）の横断面図
【図５】ベルトテンション機構を説明した図
【図６】定着ニップ形成動作を説明するフローチャートとブロック図
【図７】粗しローラを離接させる駆動機構を説明した図
【図８】粗しローラを回転させる駆動機構を説明した図
【図９】粗しローラの離間状態を説明した図
【図１０】粗し動作を行う加圧状態の説明をした図
【図１１】粗しローラの粗し動作を説明するフローチャートとブロック図
【図１２】清掃ローラの構成を詳細に説明した図
【図１３】粗しローラと清掃ローラの位置関係を説明した図
【図１４】清掃ローラを説明した図
【図１５】実施例２の清掃ローラの構成を説明した図
【図１６】実施例３の清掃ローラの構成を説明した図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［実施例１］
（１）画像形成部
はじめに、画像形成装置の一例の全体構成について、図２を用いて説明する。その後、画像加熱装置である定着装置について詳細に説明する。
【００１７】
本例の画像形成装置１は、電子写真方式を採用したレーザビームプリンタである。本実施形態では、カラー電子写真プリンタを単に「プリンタ」という。１０はプリンタ制御部（ＣＰＵ）であり、パソコン等の外部機器２３からインターフェイス２２を介して画像情報が入力する。２４はプリンタ操作部であり、プリンタ制御部１０との間で情報の授受をする。
【００１８】
プリンタ１は、Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の各色のトナー像を形成する画像形成部Ｕ（ＵＹ，ＵＭ，ＵＣ，ＵＫ）を備えている。各画像形成部Ｕにおいて、感光ドラム２は、帯電ローラ３によってあらかじめ帯電される。その後、感光ドラム２は、レーザスキャナ４によって、潜像を形成されている。潜像は、現像器５によってトナー像になる。
【００１９】
各画像形成部Ｕにおける感光ドラム２のトナー像は、中間転写ユニット７における像担持体である例えば中間転写ベルト８に一次転写ローラ６によって順次に重畳されて転写される。これにより、中間転写ユニット７上に未定着のカラートナー像が合成形成される。中間転写ベルト８はローラ１１〜１３間に懸回張設されて循環移動される。
【００２０】
一方、第１または第２の給紙カセット１５または１６に収容されている、記録媒体であるシート状の記録材（以下、用紙と記す）Ｓは、給紙機構の動作により１枚毎分離給送され、搬送路１７をＶの方向に通ってレジストローラ対１８に送られる。レジストローラ対１８は、用紙Ｓを一旦受け止めて、用紙が斜行している場合、真っ直ぐに直す。そして、レジストローラ対１８は、中間転写ベルト８上のトナー像と同期を取って、用紙Ｓを中間転写ベルト８と二次転写ローラ１４との間に搬送する。
【００２１】
中間転写ベルト８上のトナー像は、二次転写ローラ１４によって用紙Ｓに転写される。トナー像の転写を受けた用紙Ｓは搬送路１９を通って定着装置１００へ導入され、定着装置１００において加熱、加圧されることによって、未定着トナー像の定着を受ける。そして、定着装置１００を出た用紙Ｓがカラー画像形成物として排出ローラ対２０によって排出トレイ２１へと搬送排出される。
【００２２】
（２）定着装置
（２−１）基本構成
次に、定着装置１００の構成について詳細に説明する。図１、４は定着装置の横断面図、図３は定着装置１００の斜視図である。図５は定着装置１００におけるベルトテンション機構を説明した図である。
【００２３】
１０５は用紙上（記録材上）のトナー像を加熱する加熱回転体としての定着ベルトであり、用紙のトナー像担持面に接してトナー像を加熱する。１７０はこの定着ベルトの加熱源としてのＩＨヒータ（磁束発生手段）である。
【００２４】
ＩＨヒータ１７０は、励磁コイルと磁性体コアとそれらを保持するホルダから構成され、定着ベルト１０５の上部表層近傍に設けられている。励磁コイルは交流電流によって交流磁束を発生し、交流磁束はコア磁性体に導かれて誘導発熱体である定着ベルト１０５に渦電流を発生させる。その渦電流は誘導発熱体の固有抵抗によってジュール熱を発生させる。コイルに供給される交流電流は定着ベルト１０５の表層温度を検知するためのサーミスタ２２０からの温度情報をもとに定着ベルト１０５の表面温度が１５０℃程度に制御される。
【００２５】
１２０は定着ベルト１０５と用紙Ｓを挟持搬送する定着ニップ部（ニップ部）Ｕを形成するニップ形成部材としての加圧ベルトである。加圧ベルト１２０は、２個の支持ローラすなわち加圧ローラ１２１とベルトテンションを付与する機能を有するテンションローラ１２２に循環回転可能に、且つ、所定の張力（例えば２００Ｎ）で掛け渡されている。
【００２６】
ここで本実施の形態において、加圧ベルト１２０としては耐熱性を具備したものであれば適宜選定して差し支えない。例えば厚さ５０μｍ、幅３８０ｍｍ、周長２００ｍｍのニッケル金属層に例えば厚さ３００μｍのシリコーンゴムをコーティングし、表層にＰＦＡチューブを被覆したものが用いられる。
【００２７】
加圧ローラ１２１は、例えば中実ステンレスによって外径がφ２０に形成された加圧ベルト１２０を懸架するローラで、加圧ベルト１２０と定着ベルト１０５で形成するニップ域の出口側に配設されている。加圧ローラ１２１の搬送方向上流側には、例えばシリコーンゴムで形成された加圧パッド１２５が加圧ベルト１２０内側に接触するように配置されている。
【００２８】
テンションローラ１２２は例えばステンレスによって外径がφ２０、内径φ１８程度に形成された中空ローラであり、ベルト張架ローラとして働く。テンションローラ１２２の両端部１２２ａは軸受１５８によって支持され、テンションバネ１２７によって２００Ｎのテンションをベルトに掛けている。
【００２９】
定着ベルト１０５は、２個の支持ローラすなわち駆動ローラ１３１とベルトテンションを付与する機能を有するテンションローラ１３２に循環回転可能に掛け渡されている。テンションローラ１３２は例えばステンレスによって外径がφ２０、内径φ１８程度に形成された中空ローラであり、ベルト張架ローラとして働く。テンションローラ１３２の両端部１３２ａは軸受１５３によって支持され、テンションバネ１５６によって２００Ｎのテンションをベルトに掛けている。
【００３０】
定着ベルト１０５としては、ＩＨヒータ１７０により発熱させられるとともに耐熱性を具備したものであれば適宜選定して差し支えない。例えば厚さ７５μｍ、幅３８０ｍｍ、周長２００ｍｍのニッケル金属層もしくはステンレス層などの磁性金属層に例えば厚さ３００μｍのシリコーンゴムをコーティングし、表層にＰＦＡチューブを被覆したものが用いられる。
【００３１】
駆動ローラ１３１は例えば中実ステンレスによって外径がφ１８に形成された芯金表層に耐熱シリコーンゴム弾性層を一体成型により形成したローラである。駆動ローラ１３１は、定着ベルト１０５と加圧ベルト１２０とのニップ域の出口側に配設され、加圧ローラ１２１の圧接により弾性層が所定量弾性的に歪ませられるものである。
【００３２】
駆動ローラ１３１の搬送方向上流側には、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ材）で形成されたパッドステー１３７が定着ベルト１０５内側に接触するように配置されている。
【００３３】
テンションローラ１３２は例えばステンレスによって外径がφ２０、内径φ１８程度に形成された中空ローラであり、定着ベルト１０５の移動方向に直交する幅方向の蛇行を調整するテンションローラとして働くとともに、ベルト張架ローラとしても働く。
【００３４】
４００は定着ベルト１０５の表面を摺擦する摺擦回転体としての粗しローラである。粗しローラ４００はφ１２ｍｍのステンレス製の芯金の表面に接着層を介して砥粒を密に接着してある。砥粒は、画像の目標光沢度に合わせて、番手（粒度）が＃１０００〜＃４０００のものを用いるのが好ましい。
【００３５】
砥粒の平均粒径は、番手（粒度）が＃１０００の場合は約１６μｍ、＃４０００番手の場合は約３μｍである。砥粒は、アルミナ系（通称「アランダム」または「モランダム」とも称される）である。アルミナ系は、工業的に最も幅広く用いられる砥粒で、定着ベルト１０５の表面に比べて各段に硬度が高く、粒子が鋭角形状のため研磨性に優れている。本実施例では、番手（粒度）が＃２０００の砥粒（平均粒径が７μｍ）を用いており、その表面粗さ（Ｒａ）は２．０〜４．０μｍ、凸凹の平均間隔（Ｓｍ）は約１０〜２０μｍである。
【００３６】
尚、本実施例では、粗しローラ４００としてステンレス製の芯金に接着層を介して砥粒を密に接着したものについて述べた。これに限らず、粗しローラ４００はステンレス製の芯金表面をブラスト加工等により所望の表面性状に処理されたものであっても良い。
【００３７】
４１５は粗しローラ４００のを清掃する清掃回転体としての清掃ローラである。清掃ローラ４１５は図１２、図１４に示すように、φ６ｍｍの金属製（ステンレスや鉄＋めっき）の芯金４１９の表面に繊維束を植毛したパイルブラシ４１７を巻き付けた、外径約φ１０ｍｍのブラシローラである。
【００３８】
本実施例では、パイルブラシ４１７のパイル糸は線径２ｄ（約φ１４μｍ）のポリイミド繊維を使用し、その繊維束をアラミド繊維の基布４１８に編み込んでパイルブラシ４１７の原反を作成している。そして、パイルブラシ４１７の原反を所定巾にカットしたものを芯金４１９に巻き付けながらシリコーン接着剤で接着することで、清掃ローラ４１５としてのブラシローラの形状に加工している。
【００３９】
駆動モータ３０１（図３）は定着装置１００の外部に配置され、駆動ローラ１３１の軸１３１ａ（図５）上に固定された駆動入力ギア３１０に対して駆動を入力し、定着ベルト１０５を回転させる。上フレーム３０５は、駆動ローラ１３１を回転可能に支持するとともに、パッドステー１３７の端部を保持し、ベースフレーム３０３に固定されている。下フレーム３０６は、加圧ローラ１２１を回転可能に支持するとともに加圧パッド１２５の端部を保持し、ベースフレーム３０３に設けられたヒンジ軸３０４により回動可能に支持されている。
【００４０】
ベースフレーム３０３には加圧カム軸３０７が取り付けられ、その両端には加圧カム３０８が設けられている。また加圧カム軸３０７の軸上には加圧ギア３０９（図３）が固定されており、加圧モータ３０２の駆動で加圧カム３０８を所定量回転させることで、下フレーム３０６を図１で示す加圧位置と図４で示す離間位置に回動する。
【００４１】
下フレーム３０６には加圧位置で加圧フレーム３１２を加圧するための加圧バネ３１１が設けられている。加圧バネ３１１は、下フレーム３０６が加圧位置に移動した際、定着ベルト１０５内の駆動ローラ１３１とパッドステー１３７に対し、加圧ベルト１２０内の加圧ローラ１２１と加圧パッド１２５を所定の圧（例えば４００Ｎ）で押圧する。それによって定着ニップＵを形成する。
【００４２】
次に、定着ニップ形成動作について説明する。図６は定着ニップ形成動作を説明するフローチャートとブロック図である。加圧命令がプリンタ制御部（以下、ＣＰＵと記す）１０より為されると＜Ｓ６−１＞、モータドライバ１１により加圧モータ３０２はＣＷ方向にＮ回転する＜Ｓ６−２＞。それにより、加圧カム３０８が所定量回転して下フレーム３０６を上昇させ、加圧フレーム３１２に支持された加圧パッド１２５と加圧ローラ１２１が加圧位置に移動する＜Ｓ６−３＞。この移動により、定着ベルト１０５と加圧ベルト１２０が圧接して定着ニップＵを形成する＜Ｓ６−４＞。
【００４３】
同様に、ＣＰＵ１０より離間命令が為されると＜Ｓ６−５＞、同様に加圧モータ３０２がＣＣＷ方向にＲ回転する＜Ｓ６−６＞。それにより、加圧カム３０８が所定量回転して下フレーム３０６を下降させ、加圧フレーム３１２に支持された加圧パッド１２５と加圧ローラ１２１が離間位置に移動する＜Ｓ６−７＞。定着ベルト１０５と加圧ベルト１２０が離間して定着ニップＵが解除される＜Ｓ６−８＞。
【００４４】
プリンタ１の画像形成動作時には、定着装置１００は図１のように定着ベルト１０５と加圧ベルト１２０が圧接して定着ニップＵを形成している。そして、駆動ローラ１３１の駆動により定着ベルト１０５と加圧ベルト１２０が矢印の方向に回転駆動されている。定着ベルト１０５はＩＨヒータ１７０により所定の定着温度に立ち上げられて温調されている。この状態において画像形成部側から未定着トナー像を担持した用紙Ｓが定着装置１００に入口側から導入されてニップ部Ｕで挟持搬送される。
【００４５】
用紙Ｓはニップ部Ｕで挟持搬送される過程で定着ベルト１０５の熱で加熱され、またニップ圧で、未定着トナー像の定着を受ける。そして、定着装置１００を出た用紙Ｓが前述のように排出ローラ対２０によって排出トレイ２１へと搬送排出される。
【００４６】
（２−２）粗し機構
次に、定着ベルト１０５の表面性回復を行う粗し機構について図７〜図１０を参照して説明する。図７は粗しローラ４００を離接させる離接機構を説明した図、図８は粗しローラ４００を回転させる駆動機構を説明した図である。図９は粗しローラ４００の離間状態を説明した図、図１０は粗し動作を行う加圧位置の説明をした図である。
【００４７】
ＲＦカム４０７は、ＲＦカム軸４０８の両端に固定されている。ＲＦカム軸４０８には、ＲＦ着脱ギア４０９が固定されており、ＲＦ加圧モータ４１０の回転により、ＲＦモータギア４１１、４２１、４２２を介してＲＦカム軸４０８を回転させる。そしてセンサフラグ４２３とセンサ４２４によってＲＦカム４０７の位相を制御する。
【００４８】
粗しローラ４００は、上フレーム３０５上の固定軸１４２に回転可能に支持された支持アーム４０１に対し軸受を介して回転可能に支持されている。支持アーム４０１が、定着ベルト１０５に対し粗しローラ４００を接離させる接離機構である。また、固定軸１４２には加圧アーム４０２が回転可能に支持されており、支持アーム４０１と加圧アーム４０２の間には加圧バネ４０４が設けられている。
【００４９】
加圧アーム４０２には、他端が上フレーム３０５に保持された離間ばね４０５が設けられている。離間バネ４０５は加圧アーム４０２をＲＦカム４０７側へと付勢することで、加圧アーム４０２を連動して回転させる。それにより粗しローラ４００はＲＦカム４０７の回転に従って昇降することが可能となり、粗しローラ４００を粗しニップＲを形成する加圧位置と離間位置に移動することができる。
【００５０】
粗しローラ４００の同軸上には駆動ギア４１３が設けられており、駆動ローラ１３１の同軸上には駆動ギア４１２が設けられている。ＲＦカム４０７の回転により粗しローラ４００が加圧位置に移動すると、駆動ギア４１２と４１３がかみ合い、駆動ローラ１３１の駆動が伝達されて粗しローラ４００が回転する。
【００５１】
次に、粗しローラ４００の離間位置と離間状態について図９を参照して説明する。後述するシーケンスに従いＲＦカム４０７が所定の位相まで回転すると、支持アーム４０１と加圧アーム４０２は加圧バネ４０４の力でお互いに離れる方向に移動する。そして、加圧アーム４０２は支持アーム４０１のストッパー部４０３に突き当たり位置が規制された状態で保持され、離間ばね４０５の付勢力で上方に移動する。このとき、駆動ギア４１２と４１３も離間しており、画像形成装置の作像時に定着ベルト１０５を駆動しても、粗しローラ４００には駆動が伝達されない状態となる。
上記の駆動ギア４１２と４１３が定着ベルト１０５の摺擦処理時に粗しローラ４００を回転駆動する駆動機構であって、粗しローラ４００が定着ベルト１０５から離間するのに伴い粗しローラ４００への駆動伝達を遮断する駆動機構である。
【００５２】
次に、粗し動作を行う加圧位置について図１０を参照して説明する。後述するシーケンスに従いＲＦカム４０７が加圧位置まで回転を始めると、まず、粗しローラ４００が定着ベルト１０５に接触する。本実施例においては、粗しローラ４００は駆動ローラ１３１の定着ベルト懸回部の上側において駆動ローラ１３１をバックアップ部材として定着ベルト１０５の表面に対してベルト幅全域に渡って接触する。
【００５３】
更にＲＦカム４０７が回転していくと、加圧アーム４０２が支持アーム４０１側へと押し込まれ、加圧バネ４０４が所定の付勢力で粗しローラ４００を付勢して粗しニップを形成する。本実施例での粗しニップ形成時には定着ベルト１０５は１５０Ｎの力で圧接されるように設定されている。
【００５４】
この圧接する動作で、粗しローラ４００が圧接する。同時に、駆動ローラ１３１の同軸上に配置された駆動ギア４１２と粗しローラ４００の同軸上に配置された駆動ギア４１３が噛み合い、粗しローラ４００は定着ベルト１０５との接触ニップ部において定着ベルト１０５の回転方向とが逆方向に回転する。そして、表面に研磨層を備えた粗しローラ４００が、定着ベルト１０５の表面との接触ニップ部において定着ベルト１０５に対してウィズ方向（表面が同一方向へ移動する方向）に所定の周速差を持って回転する。これにより、定着ベルト１０５の表面を一様に、所望の粗さに粗す。
【００５５】
この際、周速差が小さいと、所望の粗さに対して、小さい表面粗さとなってしまう。そのため、本実施例においては、粗しローラ駆動ギア４１２、４１３を１．３：１の比率とし、駆動モータ回転数が３０００ｒｐｍ時において、周速差が９０ｍｍ／ｓとなるようにしている。以上の条件で定着ベルト１０５を粗しローラ４００を粗すことで、定着ベルト１０５表層をＲｚ０．５〜１．０程度にすることが可能となる。前述した粗さで定着された画像は、定着ベルト１０５の表層粗さが画像不良として現れず、且つ適正な光沢を有した画像とすることができる。
【００５６】
次に、上述した離間位置、加圧位置の一連の動作について説明する。図１１は粗しローラ４００の粗し動作を説明するフローチャートとブロック図である。本実施例の構成を用いると、前述した一連の動作は定着ニップＵの形成・解除に関わらず動作させることが可能である。但し定着ニップＵの形成中に動作させると、ギア噛み合いによる振動や、駆動モータ３０１への負荷増が懸念されるため、本実施例では定着ニップＵを解除した状態で動作する。
【００５７】
まず、定着ニップＵが解除されていると判断され、ＣＰＵ１０より加圧命令が為されると、モータドライバ１２によりＲＦ加圧モータ４１０はＣＷ方向に所定量回転する＜Ｓ１０−１＞。そうすると、前述した駆動列を介してＲＦカム４０７が所定量回転し、支持アーム４０１に支持された粗しローラ４００を加圧位置に移動させて粗しニップＲを形成する＜Ｓ１０−２＞。次に、駆動モータ３０１を回転させ＜Ｓ１０−３＞、ベルト粗し動作を開始する＜Ｓ１０−４＞。
【００５８】
粗し動作開始から所定時間が経過すると＜Ｓ１０−５＞、ベルト粗し動作が終了し＜Ｓ１０−６＞、駆動モータ３０１が停止する＜Ｓ１０−７＞。次に、ＲＦ加圧モータ４１０がＣＣＷ方向に所定量回転し＜Ｓ１０−８＞、粗しローラ４００が離間位置に移動して＜Ｓ１０−９＞一連の動作を終了する。本実施例では一連の動作中に１回の着脱を行うシーケンスを説明したが、一連の動作内における着脱回数は複数回であってもよい。
【００５９】
（２−３）清掃ローラ
次に、粗しローラ４００と清掃ローラ４１５の構成について説明する。図１２は清掃ローラ４１５の構成を詳細に説明した図である。清掃ローラ４１５は両端を軸受４２８で回転可能に支持された状態で、清掃ローラ４１５を支持する支持部材としての支持フレーム４２６に取り付けられている。また、軸受４２８は支持フレーム４２６に設けられた溝４２６ｂと嵌合し、矢示方向（清掃ローラ４１５が粗しローラ４００に当接する方向）にスライド可能に設けられている。
【００６０】
４２７は清掃ローラ４１５を粗しローラ４００に対して当接させる方向に付勢する負荷付与手段としてのバネ（付勢部材）である。バネ４２７は支持フレーム４２６両端に配置されている。バネ４２７は、支持フレーム４２６の引っ掛け部４２６ａにフックを取り付け、軸受４２８に巻きつけることで軸受４２８を加圧し、清掃ローラ４１５を粗しローラ４００に所定の圧で当接させている。本実施例での清掃ローラ４１５は約３Ｎの力で圧接されるように設定されている。
従って、清掃ローラ４１５は粗しローラ４００の接離動作に依らず粗しローラ４００に接触するように前記接離機構とは独立して設けられ粗しローラ４００に従動回転しながら粗しローラ４００を清掃する。バネ４２７は、粗しローラ４００が定着ベルト１０５から離間するのに伴い慣性回転する際に、粗しローラ４００と清掃ローラ４１５が互いに周速差をもって回転するように清掃ローラ４１５に回転負荷を付与する手段である。
【００６１】
次に、粗しローラ４００と清掃ローラ４１５の位置関係について説明する。図１３は粗しローラ４００と清掃ローラ４１５の位置関係を説明した図である。前述したように、粗しローラ４００は上フレーム３０５上の固定軸１４２に回転可能に支持された支持アーム４０１に対し軸受を介して回転可能に支持されており、シーケンスに従い、定着ベルト１０５に対する離間位置４００ａと加圧位置４００ｂとに移動する。
【００６２】
一方、支持フレーム４２６は上ステイ１４０に固定されており、清掃ローラ４１５を粗しローラ４００の揺動方向とは略直交する方向にスライド可能に付勢している。この際、清掃ローラ４１５は粗しローラ４００の可動範囲において常に当接するように配置されている。
【００６３】
粗しローラ４００が加圧位置４００ｂに移動して回転を始めると、清掃ローラ４１５は粗しローラ４００に対し従動回転して粗しローラ４００の表面を清掃する。そして粗しローラ４００が離間位置４００ａに移動を開始すると、駆動ギア４１２と４１３が離間したタイミングで粗しローラ４００の駆動が遮断される。
【００６４】
清掃ローラ４１５が粗しローラ４００の表面を清掃するには、清掃ローラ４１５と粗しローラ４００に周速差を設けることが望ましい。本実施例のように清掃ローラ４１５が従動回転する構成においては、まず粗しローラ４００に駆動が入力されたとき、粗しローラ４００は回転を始め、それに連れて清掃ローラ４１５が駆動を始めることで周速差を生じさせる。
また、粗しローラ４００の駆動が遮断されたとき、粗しローラ４００は自身の慣性で回転を続けようとする。その際、清掃ローラ４１５は付勢力Ｆで粗しローラ４００に当接し、粗しローラ４００の回転を停止させる力を付与することで周速差を生じさせる。
更に清掃ローラ４１５は、粗しローラ４００の接離動作に依らず常時接触するように、接離機構である支持アーム４０１とは独立した位置に設けられた支持フレーム４２６に備えられている。粗しローラ４００が接離する際は、粗しローラ４００は清掃ローラ４１５を加圧方向とは逆方向に押し込むことで、清掃ローラ４１５は通常の付勢力よりも大きな付勢力で粗しローラ４００に当接しつつ、揺動する粗しローラ４００表面と摺擦する。
すなわち、本実施例の構成においては、駆動開始、停止時のみでなく、着脱動作時においても粗しローラ４００と清掃ローラ４１５に周速差を生じさせることができる。それらの効果によってローラ間に周速差が生じる時間を増加させることが可能となり、粗しローラ４００表面を清掃する能力を向上している。
【００６５】
また、本実施例の構成においては、着脱回数を増加させると清掃能力がより向上することが可能となる。そのため、例えば紙粉の多い紙を通紙する場合などは、粗しローラ４００の一連の粗し動作シーケンス内での着脱回数を増加させることで、粗しローラ４００の砥粒間に詰まった微細な紙粉の除去効果を増加させることができる。このように紙の種類に応じて着脱回数頻度を調整することで、常に粗しローラ４００の表面粗さを所望の粗さに維持することができる。
［実施例２］
次に、実施例２について説明する。本実施例において、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一符号を付し、必要の無い限り重複する説明を省略する。
図１５は実施例２の清掃ローラ４１５の構成を説明した図である。本実施例における清掃ローラ４１５はその芯金４１９の径を粗しローラ４００の芯金径よりも大きくすることでその質量を大きくしている。すなわち、清掃ローラ４１５の慣性モーメントが粗しローラの慣性モーメントよりも大きくなる関係となっている。つまり、清掃ローラ４１５の重量を粗しローラ４００よりも大きくするための錘として清掃ローラ４１５の芯金４１９の径を粗しローラ４００の芯金径よりも大きくした構成である。
本例においては、粗しローラ４００が定着ベルト１０５から離間するのに伴い慣性回転する際に、粗しローラ４００と清掃ローラ４１５が互いに周速差をもって回転するように清掃ローラ４１５に回転負荷を付与する負荷付与手段が上記の錘である。
粗しローラ４００に駆動が入力されたとき、粗しローラ４００は回転を始め、それに連れて清掃ローラ４１５が駆動を始めることで周速差を生じさせる。このとき、粗しローラ４００より清掃ローラ４１５の慣性が大きいため、清掃ローラ４１５が従動回転を始めて速度が安定するまでの時間が長くなりその分清掃効果が向上する。
また、粗しローラ４００の駆動が遮断されたときは、清掃ローラ４１５の慣性の方が大きいため、粗しローラ４００の回転が停止し始めても清掃ローラ４１５は回転し続けようとする。それによって清掃ローラ４１５の回転が停止するまでの時間、周速差を生じさせる。また、粗しローラ４００が接離する際は、清掃ローラ４１５の慣性が大きいため粗しローラ４００の接離ではほぼ回転せず、粗しローラ４００の表面を摺擦する。それらの効果によってローラ間の周速差が生じる時間をより増加させることが可能となり、粗しローラ４００表面を清掃する能力を向上している。
［実施例３］
次に、実施例３について説明する。本例において、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一符号を付し、必要の無い限り重複する説明を省略する。
図１６は実施例３の清掃ローラ４１５の構成を説明した図である。本実施例における清掃ローラ４１５はその軸４２９の一端に板バネ４３０から成る負荷部材が当接しており、板バネ４３０はハウジング４３１に固定されトルクリミッタを形成している。また、ハウジング４３１は不図示の一部を上フレーム３０５に固定され、清掃ローラ４１５に対し回転不可能に固定されている。
トルクリミッタは清掃ローラ４１５に所定負荷を付与し、粗しローラ４００との摩擦によって従動回転しようとする清掃ローラ４１５をスリップさせて、所定の周速差が生じるように設定されている。本実施例における板バネ４３０はハウジング４３１に３個設けられているが、所望の周速差となるように枚数や厚み、侵入量は適宜調整して良い。
本例においては、粗しローラ４００が定着ベルト１０５から離間するのに伴い慣性回転する際に、粗しローラ４００と清掃ローラ４１５が互いに周速差をもって回転するように清掃ローラ４１５に回転負荷を付与する負荷付与手段が上記のトルクリミッタである。
本実施例３の構成は、実施例１で説明した粗しローラ４００に駆動が入力されたときや、遮断されたときに生じる周速差が大きくなるだけでなく、動作中も周速差を生じることができる。また、粗しローラ４００が接離する際は、トルクリミッタの負荷によって清掃ローラ４１５は粗しローラ４００の接離ではほぼ回転せず、粗しローラ４００の表面を摺擦する。それらの効果によってローラ間の周速差が生じる時間をより増加させることが可能となり、粗しローラ４００の表面を清掃する能力を向上している。
【００６６】
以上に説明したように、本実施例を用いると、粗しローラ４００の砥粒間に詰まった微細な異物を効果的に除去し、粗しローラ４００の表面粗さを所望の粗さに維持することが可能となる。そのための手段として、粗しローラ４００に従動回転しながら粗しローラ４００を清掃する清掃ローラ４１５を、粗しローラ４００の接離動作に依らず粗しローラ４００に接触するように接離機構とは独立して配置する。かつ、粗しローラ４００が離間するのに伴い慣性回転する際に、粗しローラ４００と清掃ローラ４１５が互いに周速差をもって回転するように清掃ローラ４１５に回転負荷を付与する負荷付与手段を設ける。
【００６７】
これにより、粗しローラ４００の定着ベルト１０５に対する離接動作によって粗しローラ４００と清掃ローラ４１５に周速差を生じさせることで実現した。
【００６８】
［その他の事項］
（１）本発明において、画像形成装置１の画像形成プロセス機構部は電子写真方式に限られない。静電記録方式、磁気記録方式など、他の公知の転写方式あるいは直接方式の画像形成原理・方式を用いてシートＳに未定着トナー像を形成する画像形成装置であってもよい。
【００６９】
（２）また、カラー画像形成装置に限られず、像担持体（感光体ドラム等）を一つ備えたモノクロ画像などモノカラー（単色）の画像形成装置であってもよい。
【００７０】
（３）また、本実施例では、画像加熱装置１００について、定着ベルト１０５及び加圧ベルト１２０がベルト部材である定着装置１００で説明したが、両方がローラ部材やどちらかがベルトである定着装置に適用しても、同様の効果を得ることが可能である。
画像加熱装置１００について、
（４）加熱回転体１０５とニップ部Ｕを形成するニップ形成部材（加圧部材、対向部材）は非回転部材にした装置形態にすることもできる。即ち、ニップ形成部材１２０は加熱回転体１０５や用紙Ｓとの摩擦係数が小さい滑性表面を有するパッド部材や板状部材等の非回転部材にした装置構成にすることもできる。
【００７１】
（５）加熱回転体１０５やニップ形成部材１２０の加熱手段は電磁誘導加熱手段に限られない。加熱回転体１０５やニップ形成部材１２０を内部から加熱する、或いは外部から加熱する、ハロゲンヒータ、セラミックヒータ、赤外線ランプなどの適宜の加熱手段、加熱方式を採用した装置構成にすることができる。
【符号の説明】
【００７２】
１００・・画像加熱装置、Ｓ・・記録材、１０５・・加熱回転体、４００・・粗し部材、４０１・・揺動部材、４１５・・清掃部材、４２６・・支持部材、４２７・・付勢手段
【図１】
2015219450.tif 000003
【図２】
2015219450.tif 000004
【図３】
2015219450.tif 000005
【図４】
2015219450.tif 000006
【図５】
2015219450.tif 000007
【図６】
2015219450.tif 000008
【図７】
2015219450.tif 000009
【図８】
2015219450.tif 000010
【図９】
2015219450.tif 000011
【図１０】
2015219450.tif 000012
【図１１】
2015219450.tif 000013
【図１２】
2015219450.tif 000014
【図１３】
2015219450.tif 000015
【図１４】
2015219450.tif 000016
【図１５】
2015219450.tif 000017
【図１６】
2015219450.tif 000018