(57)【要約】【課題】回転体の離型層に発生した傷を、高速に修復できるようにする。【解決手段】ニップ部Ｎ１を形成するための回転体２０であり少なくとも表面に離型層２０ｃを有する回転体２０，２１と、前記回転体を加熱する加熱源３０と、前記離型層と接触する摺動部材２７と、を有し、前記ニップ部で記録材Ｐが担持する画像Ｔを加熱する像加熱装置において、前記摺動部材は、前記離型層と摺動する表層２７２を有し、前記表層の表面粗さが前記離型層の表面粗さよりも大きく、かつ前記回転体が回転している状態で前記回転体と前記摺動部材が前記回転体の回転方向と交差する方向に相対移動し、前記相対移動により発生する前記離型層及び／または前記表層の剥離物の一部が、前記離型層に対して溶着する溶着動作を行うことを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニップ部を形成するための回転体であり少なくとも表面に離型層を有する回転体と、前記回転体を加熱する加熱源と、前記離型層と接触する摺動部材と、を有し、前記ニップ部で記録材が担持する画像を加熱する像加熱装置において、
前記摺動部材は、前記離型層と摺動する表層を有し、前記表層の表面粗さが前記離型層の表面粗さよりも大きく、かつ前記回転体が回転している状態で前記回転体と前記摺動部材が前記回転体の回転方向と交差する方向に相対移動し、前記相対移動により発生する前記離型層及び／または前記表層の剥離物の一部が、前記離型層に対して溶着する溶着動作を行うことを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
前記表面粗さを三次元算術平均粗さＳａで定義し、前記表層のＳａをＳａ１、前記離型層のＳａをＳａ２としたときに下記式（１）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
Ｓａ１＞Ｓａ２      （１）
【請求項３】
前記表層がフッ素樹脂であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の像加熱装置。
【請求項４】
前記表層と接触して前記表層の表面粗さを回復する回復手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の像加熱装置。
【請求項５】
積算手段を有し、前記積算手段で積算した前記表層の摺動データに基づき前記回復手段を前記表層に接触させることを特徴とする請求項４に記載の像加熱装置。
【請求項６】
前記摺動データは、前記表層が前記離型層と摺動している時間であることを特徴とする請求項５に記載の像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に搭載する定着装置（定着器）として用いれば好適な像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の複写機やプリンタに搭載する定着装置（定着器）として、熱ローラ方式の定着装置が知られている。このタイプの定着装置は、定着ローラと、定着ローラとニップ部を形成する加圧ローラと、定着ローラを加熱するヒータと、を有する。未定着トナー画像を担持する記録材はニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これによりトナー画像は記録材に定着される。
【０００３】
定着ローラは、Ａｌや鉄等の金属芯金上にシリコーンゴムやフッ素ゴムからなる弾性層を備えている。そしてこの弾性層上に表層としてフッ素樹脂チューブやコーティングからなる離型層を備えている。この定着ローラは、ニップ部で記録材を挟持搬送することで受けるダメージや、記録材が紙である場合に付着する紙粉、オフセットトナーなどの汚れにより、定着ローラ表面が徐々に荒れてくるという問題があった。
【０００４】
定着ローラの表面の状態（形状）を変化させる要因で最も顕著なものは、紙の裁断時に生じる両端部のバリである。
【０００５】
表層にフッ素樹脂等の離型層を備えた定着ローラの新品時の表面は鏡面に近い状態であり、その表面粗さは通常、ＩＳＯ２５１７８で定義される三次元算術平均粗さＳａで０．０２μｍ〜０．０５μｍ程度である。これに対し、定着ローラ表面の記録紙が通過する領域（通紙部）は、紙の繊維、紙の填料、トナーの内外添剤等から受けるダメージにより徐々に荒され、Ｓａは０．１μｍ程度まで徐々に大きくなっていく。
【０００６】
一方、定着ローラ表面の記録紙が通過しない領域（非通紙部）は、定着ローラ表層が定着ローラと共にニップ部を形成する加圧ローラに当接しながら、Ｓａは０．１μｍ程度まで通紙部に比べてゆっくりと大きくなっていく。これに対し、定着ローラ表面において記録紙端部の紙コバが通紙する部分は、鋭利な紙コバにより、他の部分に比べてより大きなダメージを受けることで、Ｓａが０．２〜０．５μｍ程度まで傷が徐々に大きくなっていく。
【０００７】
この結果、連続印字後の定着ローラの表面粗さは紙コバ通過部＞通紙部＞非通紙部の順に大きくなり、定着ローラ表面の紙コバ通過部において回転方向にスジ状の傷が形成される。
【０００８】
特許文献１には、回転研磨部材を用いて、定着ローラの表面を回転方向に研磨して表面粗さを均一にすることで傷を目立たなくする方法が開示されている。特許文献２には、摺擦部材を定着ローラの回転方向に対して交差する方向に摺擦することで離型層を引き延ばして、深い傷を覆うことで画像品位の低下を抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−１７３３８３号公報
【特許文献２】特開２００９−１５１２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の定着装置では、定着ローラの表層に発生した傷を、高速に修復できることが求められている。
【００１１】
本発明の目的は、回転体の離型層に発生した傷を、高速に修復できるようにした像加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明に係る像加熱装置の構成は、ニップ部を形成するための回転体であり少なくとも表面に離型層を有する回転体と、前記回転体を加熱する加熱源と、前記離型層と接触する摺動部材と、を有し、前記ニップ部で記録材が担持する画像を加熱する像加熱装置において、前記摺動部材は、前記離型層と摺動する表層を有し、前記表層の表面粗さが前記離型層の表面粗さよりも大きく、かつ前記回転体が回転している状態で前記回転体と前記摺動部材が前記回転体の回転方向と交差する方向に相対移動し、前記相対移動により発生する前記離型層及び／または前記表層の剥離物の一部が、前記離型層に対して溶着する溶着動作を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、回転体の離型層に発生した傷を、高速に修復できるようにした像加熱装置の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１に係る画像形成装置の断面図
【図２】実施例１に係る定着装置の定着動作モード時の断面図
【図３】定着装置の制御ブロック図
【図４】定着装置の修復モード時の断面図
【図５】摺動装置のヒータホルダーとセラミックヒータの断面図
【図６】摺動装置の摺動シートの断面図
【図７】摺動装置を往復運動させるスライド機構を説明する図
【図８】スライド機構のカムが回転したときの状態を示す図
【図９】摺擦部中で定着ローラ表面が受ける力を説明する図
【図１０】摺擦部中における定着ローラの傷修復のイメージを説明する図
【図１１】摺擦部の温度を変えたときの定着ローラの離型層表面の観察図
【図１２】定着ローラの紙コバ部の表面粗さの時間変化と摺動シートの表面粗さの関係を示す図
【図１３】実施例２に係る定着装置の制御ブロック図
【図１４】定着装置の修復モード時における定着ローラと摺動装置の関係を示す断面図
【図１５】定着装置の修復モード時における定着ローラと摺動装置を搬送方向側から見たときの正面図
【図１６】摺動装置の摺動ローラの表面粗さを回復する時の状態を表わす断面図
【図１７】摺動装置の摺動ローラの表面粗さを回復する時の状態を搬送方向側から見たときの正面図
【図１８】摺動ローラの表面粗さ回復に用いるハード構成を説明するブロック図
【図１９】摺動ローラの表面粗さ回復の動作を説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の好適な実施形態は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明は以下の実施例により限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内において他の構成に置き換えることは可能である。
【００１６】
［実施例１］
（１）画像形成装置
図１を参照して、本発明に係る像加熱装置を定着装置として搭載する画像形成装置を説明する。図１は電子写真記録技術を用いた画像形成装置（本実施例ではフルカラープリンタ）１００の一例の概略構成を表わす断面図である。
【００１７】
画像形成装置１００において、記録材Ｐにトナー画像を形成する画像形成部Ａは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４つの画像形成ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＢｋを有する。各画像形成ステーションは、像担持体としての感光体ドラム１と、帯電部材２と、レーザスキャナ３と、現像器４と、感光体ドラムをクリーニングするクリーナ５を有している。
【００１８】
更に、各画像形成ステーションは、転写部材６と、転写部材で感光体ドラム１から転写したトナー画像を担持しつつ搬送するベルト７と、ベルトから記録材Ｐへトナー画像を転写する二次転写部材８を有している。以上の画像形成部Ａの動作は周知であるので詳細な説明は割愛する。
【００１９】
画像形成装置本体１０１内のカセット９に収納された記録材Ｐはローラ１０の回転によって１枚ずつ繰り出される。その記録材Ｐはローラ１１の回転によってベルト７と二次転写部材８とで形成された二次転写ニップ部に搬送される。二次転写ニップ部でトナー画像が転写された記録材Ｐは定着装置（定着部）Ｂに送られ、トナー画像は定着部で記録材に加熱定着される。定着装置Ｂを出た記録材Ｐはローラ１２の回転によってトレイ１３に排出される。
【００２０】
１４は操作部、１５は原稿読取装置（イメージスキャナー）、２００は制御部（ＣＰＵ）、３００はプリントコントローラーである。
【００２１】
（２）定着装置Ｂ
図２は本実施例に係る定着装置Ｂの定着動作モード時の模式断面図である。図３は定着装置Ｂの制御ブロック図である。図４は定着装置Ｂの修復モード時の模式断面図である。本実施例に示す定着装置Ｂは、定着ローラ２０の外周面（表面）にオイルを塗布しないオイルレス定着方式の装置である。
【００２２】
定着装置Ｂは、ニップ部Ｎを形成するための回転体として、定着ローラ２０と、加圧ローラ（バックアップ部材）２１と、を有する。更に、定着装置Ｂは、クリーニング装置２３と、摺動装置２４と、ハロゲンヒータ３０（加熱源）と、定着ローラの表面の温度を検知する温度検知素子３１と、加圧ローラ２１の表面の温度を検知する温度検知素子３２と、を有する。
【００２３】
また、定着装置Ｂは、定着動作モードの他に、修復モードを実行可能である。ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ２０１には、定着動作モード２０２と、修復モード２０３が記憶されている。ＣＰＵからなる制御部２００は、プリント指令を入力すると定着動作モード２０２を実行し、修復指令を入力すると修復モード２０３を実行する。
【００２４】
定着動作モード２０２では、記録材Ｐが担持する未定着トナー画像Ｔを記録材上に定着する加熱定着処理動作を行う。修復モード２０３では、定着ローラ２０の表面に発生した傷（表層傷ともいう）を修復する修復処理動作を行う。
【００２５】
定着ローラ２０は、外径略φ７６ｍｍのアルミニウム製の中空芯金２０ａと、この芯金上に形成されたシリコーンゴムからなる弾性層２０ｂと、を有する。この弾性層２０ｂの上にはトナー離型層として、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（ＰＦＡ）からなる離型層２０ｃが厚さ３０μｍで形成されている。定着ローラ２０の外径はφ８０ｍｍである。
【００２６】
離型層２０ｃは、耐熱性と離型性を有する材料によって形成されるのが好ましい。離型層２０ｃの材料として、ＰＦＡ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）などのフッ素樹脂が挙げられる。
【００２７】
離型層２０ｃの厚みは耐久性などを考慮して、５〜５００μｍ程度が好ましい。離型層２０ｃの熱抵抗も考慮すると、より好ましくは３０〜１００μｍ程度がよい。また、トナーへの伝熱効率を高めるために、例えばカーボンなどの導電材を添加することで熱伝導率を上げても良い。
【００２８】
この定着ローラ２０は、芯金２０ａの両端部（不図示）が軸受を介して定着装置Ｂのフレーム(不図示)に回転可能に保持されている。
【００２９】
定着ローラ２０の芯金２０ａの内部に配置されたハロゲンヒータ３０は、ハロゲンヒータの両端部が上述のフレームに保持されている。
【００３０】
加圧ローラ２１は、定着ローラ２０と同じ構成のものである。ここで、２１ａは中空芯金、２１ｂは弾性層、２１ｃは離型層である。
【００３１】
この加圧ローラ２１は、芯金２１ａの両端部２１ａ１が上述のフレームに軸受２１１を介して定着ローラ２１の径方向に移動可能に保持されている。軸受２１１は加圧バネ２２で定着ローラ２０に接近する方向（図２中矢印Ａ１方向）へ加圧され、加圧ローラ２１表面を定着ローラ２０表面に当接させることにより、加圧ローラ表面と定着ローラ表面とで所定幅のニップ部Ｎ１（図２参照）を形成している。
【００３２】
本実施例では、加圧ローラ２１を定着ローラ２０に対し１０００Ｎで加圧することにより、加圧ローラ表面と定着ローラ表面とでニップ部Ｎ１を形成している。
【００３３】
本実施例の定着装置Ｂでは、加圧ローラ２１は、定着ローラ２０と同様の構成のものを用いたが、これに限られるものではなく、ニップ部Ｎ１の形状を最適となるよう適宜、加圧ローラの外径や、ゴム硬度を変更してもよい。
【００３４】
また、本実施例の定着装置Ｂでは、加圧ローラ２１を回転体として用いた構成となっているが、ベルト形状のものを回転体として使用し、加圧パッド（バックアップ部材）等を用いて定着ローラ２０に対し加圧するようにしてもよい。
【００３５】
また、本実施例の定着装置Ｂでは、定着ローラ２０を回転体として用いた構成となっているが、もちろんベルト形状のものを回転体として用いることも当然可能である。さらにそれらの複数の定着装置Ｂを組み合わせたものを定着部としても構わない。
【００３６】
クリーニング装置２３は、繊維状のクリーニングウェブ２３ａと、弾性ローラ２３ｂと、供給ローラ２３と、巻き取りローラ２３ｄと、これらのローラを回転可能に保持するフレーム２３Ｆと、を有する。供給ローラ２３ｃにはクリーニングウェブ２３ａが巻かれており、このクリーニングウェブ２３ａは弾性ローラ２３ｂを介して巻き取りローラ２３ｄによって巻き取られる。
【００３７】
フレーム２３Ｆは、上述のフレームに定着ローラ２０の径方向に移動可能に保持され、加圧バネ３３で定着ローラ２０に接近する方向（図２中矢印Ａ２方向）へ加圧されている。この加圧バネ３３の加圧力により弾性ローラ２３ｂでクリーニングウェブ２３ａの表面を定着ローラ７１の表面に当接させることにより、クリーニングウェブ表面と定着ローラ表面とで所定幅のクリーニング部Ｎ２（図２参照）を形成している。
【００３８】
（３）定着動作モード２０２
図２、図３を参照して、定着動作モード２０２について説明する。制御部２００はモータＭ１を駆動して、定着ローラ２０を矢印Ｒ１方向へ回転させる。定着ローラ２０の回転速度は定着ローラの表面移動速度が３２０ｍｍ／ｓｅｃになるように設定されている。この定着ローラ２０の回転によって加圧ローラ２１は定着ローラの回転に追従して矢印Ｒ２方向へ回転する。
【００３９】
次に、温度検知素子３１がモニターする定着ローラ表面の検知温度と、温度検知素子３２がモニターする加圧ローラ表面の検知温度を取り込む。そして、それらの検知温度に基づき第１の温度制御回路４０を駆動することによって電源（不図示）からハロゲンヒータ３０に供給する電力を制御する。これにより、定着ローラ２０の表面温度が所定の定着温度（目標温度）に維持される。本実施例では、定着温度を１８０℃となるように設定している。
【００４０】
次に、モータＭ２を駆動して、巻き取りローラ２３ｄを回転させる。巻き取りローラ２３ｄの回転によってクリーニングウェブ２３ａは、供給ローラ２３ｃから定着ローラ２０の回転方向とは逆方向に引き出され、弾性ローラ２３ｂで定着ローラ表面に押圧されつつ巻き取りローラ２３ｄに巻き取られる。
【００４１】
未定着トナー画像Ｔを担持する記録材Ｐはニップ部Ｎ１で挟持搬送されながら定着ローラ２０表面と加圧ローラ２１表面とで加熱され、これによりトナー画像は記録材上に加熱定着される。ニップ部Ｎ１において定着ローラ２０表面に付着した記録材Ｐの紙粉やオフセットトナー等の異物はクリーニング部Ｎ２でクリーニングウェブ２３ａにより除去される。
【００４２】
本実施例の定着装置Ｂでは、定着ローラ２０表面に付着した異物が後述の摺擦部Ｎ３に混入しないようにするため、定着ローラ２０の回転方向においてクリーニング装置２３をニップ部Ｎ１と摺擦部Ｎ３との間に配置した。しかしながら、比較的に低速な画像形成装置に搭載され耐久寿命があまり求められない定着装置の場合は、クリーニング装置２３を設置しなくともよい。
【００４３】
また、耐久寿命が求められる定着装置であっても、クリーニングウェブ２３ａに代えて、ブラシなどで定着ローラ２０表面に付着した異物を掻きとる構成を採用してもよい。
【００４４】
（４）摺動装置２４
定着ローラ２０表面と摺擦部Ｎ３を形成する摺動装置２４について説明する。図５は摺動装置２４のヒータホルダー２５とセラミックヒータ２６の断面図である。図６は摺動装置７３の摺動シート２７の断面図である。
【００４５】
図４に示すように、摺動装置２４は、ヒータホルダー２５と、セラミックヒータ（加熱源）２６と、摺動シート（摺動部材）２７と、を有する。セラミックヒータ２６はヒータホルダー（以下、ホルダーという）２５の定着ローラ２０側の表面に保持されている。
【００４６】
この摺動装置２４は、上述のフレームにホルダー２５の両端部が定着ローラ２０の径方向に移動可能に保持され、修復モードの際に加圧バネ２９でホルダーが定着ローラに接近する方向（図４中矢印Ａ３方向）へ加圧される。これにより摺動シート２７表面を定着ローラ２０表面に当接させて、摺動シート表面と定着ローラ表面とで所定幅の摺擦部Ｎ３（図４参照）を形成する。
【００４７】
また、摺動装置２４は、定着動作モードの際に制御部２００により駆動されるソレノイドＳＬ３のプランジャ（不図示）でホルダー２５が加圧バネ２９の加圧力に抗して定着ローラ２０表面から離れる方向（矢印Ａ３方向とは反対方向）へ移動される。これにより摺動シート２７は定着ローラ２０から離間される（図２参照）。
【００４８】
セラミックヒータ２６は、搬送方向ａと直交する方向に関して、ホルダー２５の定着ローラ２０側の表面に形成された凹部２５ａ（図５参照）に保持されている。このセラミックヒータ２６は細長い基板２６１（図５参照）を有する。この基板２６１の定着ローラ２０側の表面には、搬送方向ａと直交する方向に沿って発熱抵抗体２６２が形成され、更にその発熱抵抗体を覆うように保護層２６３が形成されている。
【００４９】
基板２６１は、アルミナや窒化アルミ等の絶縁性のセラミックス基板、或いはポリイミド、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂基板である。発熱抵抗体２６２は、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ２、Ｔａ２Ｎ等の材料のペーストを、基板の表面にスクリーン印刷し、その後焼成したものである。この発熱抵抗体７３５は、厚み１０μｍ程度、幅１〜５ｍｍ程度、長さ３５０ｍｍ程度の線状の形態を有する。保護層２６３としてはガラスが用いられている。
【００５０】
ホルダー２５は、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂により形成されている。ホルダー２５の熱伝導率が低いほど定着ローラ２０表面の加熱に対する熱効率が高くなるため、ホルダーの材料として熱伝導率の低い材料を用いることが望ましい。
【００５１】
セラミックヒータ２６の定着ローラ２０とは反対側の裏面には、セラミックヒータを温度制御する目的、またはセラミックヒータの異常昇温を監視する目的で、サーミスタ等の温度検知素子（不図示）を配置してもよい。
【００５２】
次に摺動シート２７について説明する。本実施例では、セラミックヒータ２６の定着ローラ２０側の表面に、離型性と摺動性に優れた摺動シート２７を接着して配置した。
【００５３】
この摺動シート２７は、定着ローラ２０の表面にオフセットしたトナーがセラミックヒータ２６へ付着するのを抑制するとともに、定着ローラ２０との摺動による摩擦力を低減させる目的がある。そのため、図６に示すように、摺動シート２７の表層２７２としては耐熱性と離型性を有する材料によって形成されるのが好ましい。例えば、ＰＦＡの他にはＰＴＦＥ、ＦＥＰなどのフッ素樹脂が挙げられる。
【００５４】
また表層２７２の厚みは薄すぎると耐久性が不足するため、１０〜１００μｍ程度が好ましく、さらにその下層に耐熱性の樹脂であるポリイミドや金属フィルムであるニッケルフィルムなどの基層２７１を有するのが好ましい。
【００５５】
本実施例では、摺動シート２７としてシート状のものを用いたが、セラミックヒータ２６との接触熱抵抗を少なくするために、セラミックヒータ２６の表面に直接フッ素樹脂をコートしても良い。
【００５６】
また、後述するが、摺動シート２７の表層２７２の剥離物が定着ローラ２０の離型層２０ｃに発生した傷に対して溶着することで修復が促進するので、表層の材料として、より好ましくは、離型層２０ｃと同じ材質の樹脂を用いるのが好ましい。更には、表層２７２を剥離させ剥離物を溶着させるという観点から、ＰＴＦＥのような溶融粘度の高い、成型しにくいものよりは、ＰＦＡのような溶融粘度の低い、成型しやすいものが好ましい。
【００５７】
また、摺動シート２７の表面粗さは、定着ローラ２０の離型層２０ｃよりも大きいことを特徴とする。本実施例では、表面粗さは、ＩＳＯ２５１７８で定義される三次元算術平均粗さＳａ（菱化システム社  マイクロマップにて測定）を用いた。つまり、表層２７２のＳａをＳａ１とし、離型層２０ｃのＳａをＳａ２としたときに、下記式（１）を満たすことを特徴とする。
Ｓａ１＞Ｓａ２      （１）
表面粗さとしては、十点平均粗さＲｚや算術平均粗さＲａを複数断面で測定し、平均化したものを用いてもよく、同一の指標で比較した際に表層２７２の表面粗さは離型層２０ｃよりも高ければよい。
【００５８】
定着ローラ２０の表面において最も荒れる紙コバ通過部でもＳａは最大で０．５程度である。このため、本実施例では、摺動シート２７の表層２７２の材料としてＳａが１．０のＰＦＡを用いた。表面粗さはサンドペーパーを摺動することで形成したが、表面を荒す方法はこれに限らず、例えば、サンドブラスト処理によって荒しても良い。
【００５９】
摺動シート２７の表面粗さが高い方が良い理由については次の（５）の項で詳述するが、表面粗さが大きいと剥離物が生成される起点が増加する。結果として摺動シート２７側から剥離物が多く生成され、定着ローラ２０表面の傷の修復速度が増加するためである。
【００６０】
（５）修復モード２０３
図２、図３、図４を参照して、修復モードについて更に詳しく説明する。修復モードでは、摺動装置を定着ローラに当接させるので、定着ローラの駆動トルクを下げるために、図４に示すように定着ローラと加圧ローラが離間される。その状態で、定着ローラ２０を回転させて、クリーニング装置２３のクリーニングウェブ２３ｂで定着ローラ表面に付着している異物を除去した後、クリーニング装置を定着ローラから離間させる。
【００６１】
その後、摺動装置２３の摺動シート２７を定着ローラ２０に当接させて摺擦部Ｎ３を形成し、定着ローラを回転させた状態で摺動装置２３を定着ローラ２０の軸方向に往復運動させる。これにより、摺擦部Ｎ３中で、摺動装置２３の往復運動により生成される摺動シート２７の表層２７２及び／又は定着ローラの離型層２０ｃの磨耗粉（剥離物）の一部を離型層２７２に溶着させることで定着ローラ表面の傷を修復する。
【００６２】
本実施例の修復モードにおいても、定着ローラ７１の表面移動速度が３２０ｍｍ／ｓｅｃで、定着ローラ７１の表面温度が１８０℃になるように設定されている。
【００６３】
制御部２００によりソレノイドＳＬ１が駆動（オン）されると、このソレノイドはプランジャ（不図示）で加圧ローラ２１の軸受２１１を加圧バネ２２の加圧力に抗して図２中矢印Ａ１方向とは反対方向に移動する。これにより、加圧ローラ２１は定着ローラ２０から離間される（図４参照）。
【００６４】
更に、モータＭ１が駆動されると、このモータの駆動により定着ローラ２０は矢印Ｒ１方向へ表面移動速度が３２０ｍｍ／ｓｅｃで回転される。次に、モータＭ２が駆動されると、このモータの駆動により巻き取りローラ２３ｄが回転される。これにより、供給ローラ２３ｃからクリーニングウェブ２３ａが引き出され、クリーニング部Ｎ２で定着ローラ２０表面に付着している紙粉やオフセットトナー等の異物が除去される。
【００６５】
更に、ソレノイドＳＬ２が駆動（オン）されると、このソレノイドはプランジャ（不図示）でクリーニング装置２３のフレーム２３Ｆを加圧バネ３３の加圧力に抗して図２中矢印Ａ２方向とは反対方向に移動する。これにより、クリーニングウェブ２３ａは定着ローラ２０から離間される（図４参照）。
【００６６】
更に、ソレノイドＳＬ３が駆動（オフ）されると、摺動装置２４のホルダー２５が加圧バネ２９で定着ローラ２０に接近する方向（図４中矢印Ａ３方向）へ加圧され、摺動シート２７の表面が定着ローラ２０の表面に当接する。これにより、摺動シート２７表面と定着ローラ２０表面とで所定幅の摺擦部Ｎ３が形成される。図４において２８は摺動装置２４のホルダー２５の移動に伴いホルダー２５上を転動するコロであり、加圧バネ２９はコロ２８を介してホルダー２５を矢印Ａ３方向に加圧している。
【００６７】
更に、モータＭ１の駆動により後述するスライド機構９２０のカム９２２（図７参照）が回転する。このカム９２２の回転により摺動装置２４を定着ローラ２０の軸方向に往復運動させる。
【００６８】
摺動装置２４の往復運動によって摺擦部Ｎ３中で摺擦シート２７の表層２７２と定着ローラ２０の離型層２０ｃが摺擦し、これにより表層２７２及び／又は離型層２０ｃの磨耗粉（剥離物）が生成される。この磨耗粉は摺擦シート２７の表層２７２に補足されて摺擦部Ｎ３中に留まる。
【００６９】
制御部２００は、温度検知素子３１の温度を取り込み、その検知温度に基づき温度制御回路４０，４１を駆動することによって電源（不図示）からハロゲンヒータ３０とセラミックヒータ２６に供給する電力を制御する。本実施例では、定着ローラ７１の表面温度が１８０℃になるように、ハロゲンヒータ３０、及びセラミックヒータ２６に供給する電力を制御している。
【００７０】
摺擦シート２７の表層２７２に補足された磨耗粉はハロゲンヒータ３０で加熱された定着ローラ２０の熱とセラミックヒータ２６で加熱された摺動シート２７の熱を受けて溶融し、更に摺擦部Ｎ３の圧を受けて、定着ローラ２０表面に溶着する。これにより、定着ローラ２０表面の傷は修復される。
【００７１】
本実施例の定着装置Ｂでは、摺動装置を定着ローラの軸方向に往復運動できるようにするため、ホルダー２５に定着ローラの軸方向と平行なガイド溝（不図示）を形成し、そのガイド溝にソレノイドＳＬ３のプランジャをスライド可能に保持させている。ガイド溝の長さは摺動装置２４の後述するスライド量Ｗ（図８参照）よりも長くなっている。つまり、摺動装置２４は定着ローラ２０の軸方向にスライド量Ｗと等しい距離移動できるようになっている。ここで、定着ローラ２０の軸方向とは、定着ローラの回転方向Ｒ１と交差する方向をいう。
【００７２】
図７は摺動装置２４を定着ローラ２０の軸方向に往復運動させるスライド機構９２０を説明する図である。スライド機構９２０は、加圧バネ９２１と、カム９２２と、を有し、カム９２２を定着ローラ２０用のモータＭ１で回転させている。
【００７３】
加圧バネ９２１は、搬送方向ａと直交する方向に関して、ホルダー２５の片側の端部２５ａを図中矢印Ａ４方向即ち当該端部とは反対側の端部２５ｂに向けて４９Ｎの力で加圧している。一方、ホルダー２５の反対側の端部２５ｂにはカム９２２のカム面が接触している。モータＭ１の駆動によりカム９２２のカム軸９２３が回転されることによってカム９２２は矢印Ｒ３方向へ回転される。
【００７４】
カム９２２が１８０度回転した図を図８に示す。カム９２２が１８０度回転すると、摺動装置２４はカム９２２に押され、矢印Ａ５方向にＷだけスライドする。そして、カム９２２が矢印Ｒ３方向にさらに１８０度回転すると、摺動装置２４は加圧バネ９２０により図７中矢印Ａ５の方向へ加圧され、図７の位置に戻る。
【００７５】
即ち、カム９２２が矢印Ｒ３方向に回転している間は、摺動装置２４が、定着ローラ２０の回転方向Ｒ１に対して軸方向に往復運動することとなる。その際、加圧バネ２９は、加圧バネ先端のコロ２８を介して摺動装置２４を図４中Ａ３方向に加圧しているため、スライド移動中も加圧バネがよじれたりすることなく圧力を印加しつづけることが可能である。カム９２２は、定着ローラ２０の回転時に、矢印Ｒ３方向へ回転し、摺動装置２４を往復運動させる。
【００７６】
本実施例のように、カム９２２と定着ローラ２０を共通のモータＭ１で回転させてもよいが、カム９２２と定着ローラ２０を別々のモータで回転させる方が下記の点で好ましい。カム９２２と定着ローラ２０を別々のモータで回転させることで、定着ローラ２０の回転周期と、カム９２２の回転による摺動装置２４の往復周期を異ならせることができ、異物等による周期的な摺擦跡が定着ローラ表面に発生しにくくなるためである。
【００７７】
図９は摺擦部Ｎ３中で定着ローラ２０表面が受ける力を説明する図である。図９では、摺擦部Ｎ３の位置を明示するため、摺動シート２７を破線にて表わしている。図９参照して、摺動装置２４の往復運動中に摺動シート２７との摺擦によって定着ローラ２０が受ける摩擦力について説明する。
【００７８】
定着ローラ２０は矢印Ｒ１方向へ回転しており、摺動シート２７と接触している接触点Ｐ０で定着ローラ２０の回転方向Ｒ１とは逆向きの摩擦力Ｆｒを受ける。さらに、摺動シート２７が定着ローラ２０の軸方向に往復運動しているため、その往復運動とは逆向きに摩擦力Ｆｓを受ける。図９では摺動シート２７がＡ５方向に運動中の場合に受ける摩擦力Ｆｓを示した。
【００７９】
上記２つの摩擦力ＦｒとＦｓの合力として定着ローラ２０表面は摩擦力Ｆ１を受けることになる。このように摺動シート２７が往復運動をしているため、摩擦力Ｆ１は定着ローラ２０の回転方向Ｒ１以外の成分を持ち、また力の大きさも時間とともに周期的に変化する。
【００８０】
このように回転中の定着ローラ２０に対して摺動シート２７を軸方向に往復運動させることで、摺擦部Ｎ３に紙粉等の異物が挟まった際にすり抜けることが可能となる。異物が受ける摩擦力は前述のように、定着ローラ２０の回転方向以外にも発生するため、その力によって異物が転がるなどし、すり抜けやすくなるためである。以上のことから異物が定着ローラ２０表面の同じ場所を傷つけることがなく、定着ローラ表面上に深い傷を生じることを抑制できる。
【００８１】
次に、摩擦力Ｆ１が摺擦部Ｎ３に生じた場合の定着ローラ２０表面の傷修復メカニズムについて説明する。図１０に、摺擦部Ｎ３における定着ローラ２０の傷修復のイメージを示す。図１０において、（ａ）は摺動シート２７と定着ローラ２０の摺動摩擦直前の状態を示す模式断面図である。（ｂ）は摺動シート２７と定着ローラ２０の摺動時の状態を示す模式断面図である。（ｃ）は定着ローラ２０の傷修復過程の状態を示す模式断面図である。定着ローラ２０の傷修復後の状態を示す模式断面図である。
【００８２】
図１０の（ａ）に示すように、摺動シート２７と定着ローラ２０が摺動摩擦される直前は、摺動シートの表層２７２の表面は定着ローラの離型層２０ｃの表面より荒れており、表層２７２の表面には離型層２０ｃの表面よりも比較的高い突起ができている。
【００８３】
図１０の（ｂ）に示すように、定着ローラ２０の離型層２０ｃに対して摺動シート２７の表層２７２の摺動摩擦が開始されると、上述した表層２７２表面の比較的高い突起部に応力が集中する。そのため、その突起部に摩擦力が付与され、突起部は部分的に破断、剥離し、摩耗粉（剥離物）となる。
【００８４】
この時、定着ローラ２０の離型層２０ｃが荒れている場合においても、摺動シート２７表層２７２の突起部に対し、応力が集中するため、摩耗粉（剥離物）が生成されやすくなる。しかし、十分な量の摩耗粉が生成されるほど荒れると、画像不良として認識されてしまう。そのため、表面粗さを増して、摩耗粉を増加する働きを持たせるのは摺動シート２７側であることが望ましい。
【００８５】
摺動シート２７の表層２７２及び／又は定着ローラ２０の離型層２０ｃから摩耗粉を生成できるだけの摩擦力を得るため、摺擦部Ｎ３の面圧ピークを５．０×１０５（Ｎ／ｍｍ２）にした。なお、効果的に摩耗粉を生成するためには面圧ピークとして９．８×１０４（Ｎ／ｍｍ２）以上が好ましい。また摩耗粉を効果的に生成するためには表層２７２の表面粗さＳａは少なくとも１．０μｍ以上が好ましい。表層２７２の表面粗さＳａは高いほど良いが、あまり高すぎる場合や不均一な粗さの場合は摩耗粉の生成量に偏りが生じるため、Ｓａとしては１０．０μｍ以下が好ましい。
【００８６】
上記の生成された摩耗粉の一部は、図１０の（ｂ）に示すように摺動シート２７の表層２７２上の谷に相当する部分に補足され、摺動シート２７の摺動中も摺擦部Ｎ３に留まる。この留まった摩耗粉は、定着ローラ２０と摺動シート２７による熱と、加圧バネ２９による圧力と、定着ローラと摺動シートとの摺擦によって起こる摩擦力Ｆ１により引き起こされる摩擦熱と、を受ける。これにより、その摩耗粉は離型層２０ｃにＦ１方向に引き延ばされつつ溶融変形し、定着ローラ２０の離型層２０ｃの表面に溶着すると考えられる。
【００８７】
実際に摩耗粉を溶融変形し、溶着させるためには、少なくとも摺動シート２７の表層２７２のガラス転移温度以上が必要である。本実施例においてはＰＦＡを用い、ガラス転移温度は約１１８℃であった。
【００８８】
そこで、ガラス転移温度近傍にて本実施例の圧力条件において摺擦部Ｎ３の温度を変えて摺動シート２７を定着ローラ２０の離型層２０ｃに対して摺動させた後、離型層２０ｃの表面を偏光顕微鏡にて観察した。その結果を図１１に示す。図１１において、ガラス転移温度よりも高い１４０℃の離型層２０ｃ表面の写真から明らかなように、離型層２０ｃ表面に溶着によると思われる鱗のような形状のいわゆる鱗片が形成されていることが本検討により判明した。
【００８９】
本実施例においては、摺動シート２７を摺動させた時の温度は画像を定着する温度と同様に１８０℃にしたので、摩耗粉の一部を効果的に定着ローラ２０の離型層２０ｃ表面の傷に溶着させる溶着動作を行うことができた。実際に、摺動シート２７を摺動させた離型層２０ｃ表面を偏光顕微鏡にて観察すると、図１１の１８０℃の離型層２０ｃ表面の写真のように摩耗粉の一部は傷を覆うように爛れたように引き延ばされ、傷を覆うような表面となっており、上記仮説を支持している。
【００９０】
本実施例では、カム９２１による摺動装置２４のスライド量Ｗは１ｍｍとし、定着ローラ２０の離型層２０ｃ表面の傷を効果的に修復することができたが、スライド量は大きいほど好ましく、実際の定着装置の製品構成に応じて変えて良い。
【００９１】
以上説明したように、傷の修復速度は摺動シート２７の表面粗さと相関がある。比較例として摺動シート２７の表層２７２の表面粗さＳａが平滑面とほぼ同等である０．０２μｍにおいて上記の摺動検討を行った。この摺動検討には、紙コバ通紙部の表面粗さＳａが０．５μｍとなっている、スジ状の傷が形成された耐久試験後の定着ローラを用意した。この定着ローラの紙コバ通紙部の表面性の回復具合を本実施例である表面粗さＳａ１．０μｍの摺動シート２７と比較することとした。
【００９２】
図１２に、摺動シート２７の表面粗さＳａが１．０μｍの場合と０．１μｍの場合における定着ローラの紙コバ通過部の表面粗さＳａの時間変化を示す。図１２から、摺動シートの粗さが高い方が表面性の回復が早く、数分で紙コバ通紙部のＳａが０．０５μｍ程度となる。このときに未定着トナー画像を担持する記録材をニップ部に導入し、記録材上に加熱定着されたトナー画像の画像グロスを測定したところ、未使用の定着ローラとほとんど差異のないグロスとなり、スジ状の傷も無くなった。
【００９３】
以上から上記推定メカニズム通り、摺動シート２７の表層粗さＳａが高いほど、定着ローラの修復が早いことが明らかとなった。
【００９４】
本実施例の定着装置Ｂと比較例の定着装置について印字耐久試験を行い比較した。印字耐久試験は、印字率５％の画像を連続印字し、１万枚までは１０００枚毎に、１万枚以降は１万枚毎に、定着ローラの傷の確認を行った。定着ローラの傷の確認は、普通紙と光沢紙によるベタ画像上の縦スジの有無で確認した。
【００９５】
本実施例の定着装置Ｂでは、定着ローラ２０と接触回転した状態で摺動シート２７が往復運動する。このため、本実施例の定着装置Ｂの耐久寿命である１０万枚まで、定着ローラの離型層表面の傷の深さを抑えることができ、縦筋が見えやすい光沢紙に画像形成し定着しても、定着装置の耐久寿命までベタ画像上に縦筋状の画像不良が発生することがなかった。
【００９６】
定着ローラの離型層表面を研磨部材で回転研磨する比較例の定着装置では、４０００枚印字の時点で離型層表面の表面粗さＳａが０．２μｍ以上になり、光沢紙のベタ画像上に縦筋が発生した。更に３万枚印字の時点で離型層表面の傷の表面粗さＳａが０．４μｍ以上になってしまい、普通紙にベタ画像を形成した場合においても画像上に縦筋が発生した。
【００９７】
また、本実施例の傷修復方法により定着ローラ２０の離型層２０ｃ表面に摩耗粉由来の凹凸が形成されても、それによりグロスが低下するなどの弊害は起こらなかった。その理由は、摩耗粉は溶着する際に、加熱と摩擦力によって十分に引き延ばされ、グロス低下に至るような極端な段差が離型層２０ｃ表面に出にくいためである。
【００９８】
比較例の定着装置のように、研磨部材等を用いるなど、定着ローラの離型層の表面性を一定に保つ（リフレッシュする）などの方法における細かな傷をつけるというものは、離型層表面は、表面粗さの均一性はあるものの、表面の光沢性が低下する。これに対し、本実施例の定着装置Ｂにおける定着ローラ２０の離型層２０ｃの表面は、光沢性が高い上で、表面粗さの均一性が高いものとなる。
【００９９】
本実施例の定着装置Ｂでは、定着ローラ２０を固定し、摺動シート２７を往復運動させて、定着ローラと摺動シートを相対移動させているが、摺動シート２７を固定し、定着ローラ２０を回転させながら軸方向へ往復運動させてもよい。もしくは、定着ローラ２０と摺動シート２７の双方を異なる方向へ相対移動させてもよい。
【０１００】
定着ローラ２０や、摺動シート２７を往復運動させる方向は軸方向に限らない。例えば摺動シート２７を、定着ローラ２０の回転軸に対してずらした構成にしても良い。前述したように、定着ローラ２０の回転によって発生する摩擦力Ｆｒと、摺動シート２７の往復運動による摩擦力Ｆｓが生ずる。摩擦力Ｆｒと摩擦力Ｆｓの合力Ｆ１は、定着ローラ２０の回転方向以外の方向に成分を持つため、前述したように傷の発生を抑制し、傷が発生してもその傷を摩耗粉により覆うことができ修復することができる。
【０１０１】
以上説明したように、本実施例の定着装置Ｂは、主に摺動シート２７側の摩耗粉を定着ローラ２０の離型層２０ｃ表面の傷の修復に利用するので、高速に傷を修復することが可能となる。この効果は、本メカニズムに則っている限り、ローラ形状以外でもなんら問題なく得ることができ、回転体としてエンドレスのベルトを用いる定着装置でも同様の効果が発揮されることは言うまでもない。
【０１０２】
[実施例２]
定着装置Ｂの他の例を説明する。実施例１の定着装置Ｂは、摺動装置２４の摺動シート２７の表層２７２を荒すことで修復速度を高めることを可能にしたが、摺動シートの表層は修復に伴い表層表面の凹凸が減少していく。そのため、修復速度の高まる効果は除々に低下していく。
【０１０３】
本実施例の定着装置Ｂは、実施例１の摺動装置２４と異なる構成の摺動装置５０を有する。この摺動装置５０は、定着ローラ２０の離型層２０ｃと接触する摺動ローラ（摺動部材）５２を有し、この摺動ローラの表面粗さを摺動板（回復手段）５１で回復するように構成されている。
【０１０４】
図１３は本実施例の定着装置Ｂの制御ブロック図である。図１４は定着装置Ｂの修復モード時における定着ローラ２０と摺動装置５０の関係を表わす模式断面図である。図１５は定着装置Ｂの修復モード時における定着ローラ２０と摺動装置５０を搬送方向ａ側から見た時の正面図である。図１６は摺動装置５０の摺動ローラ５１の表面粗さを回復する時の状態を表わす模式断面図である。図１７は摺動装置５０の摺動ローラ５１の表面粗さを回復する時の状態を搬送方向ａ側から見た時の正面図である。
【０１０５】
本実施例の定着装置Ｂでは、摺動装置５０を定着ローラ２０の軸方向に往復運動できるようにするため、摺動装置のフレーム５０Ｆ（図１４参照）に定着ローラの軸方向と平行なガイド溝（不図示）を形成している。そしてそのガイド溝にソレノイドＳＬ５のプランジャ（不図示）をスライド可能に保持させている。ガイド溝の長さは摺動装置５０のスライド量よりも長くなっている。つまり、摺動装置５０は定着ローラ２０の軸方向にスライド量と等しい距離移動できるようになっている。
【０１０６】
（１）摺動装置５０
摺動装置５０は、図１４に示すように、摺動板５１と、摺動ローラ５２と、第１の加圧バネ５４と、第２の加圧バネ５５と、を有する。
【０１０７】
摺動ローラ５２は、芯金５２ａと、この芯金上に形成された弾性層５２ｂと、この弾性層上に形成された離型層（以下、表層という）５２ｃと、を有する。そしてこの摺動ローラ５２の芯金５２ａの両端部５２ａ１を軸受５３を介してフレーム５０Ｆに回転可能に保持させている。
【０１０８】
この摺動ローラ５２は、修復モード２０３の際に制御部２００によりソレノイドＳＬ５が駆動（オフ）されると、芯金５２ａの両端部５２ａ１の軸受５３が加圧バネ５４により定着ローラ２０に接近する方向（図中矢印Ａ６方向）へ荷重４０Ｎで加圧される。これにより表層５２ｃの表面が定着ローラ２０の離型層２０ｃの表面に当接して幅約５ｍｍの摺擦部Ｎ４を形成する。
【０１０９】
また、摺動ローラ５２は、修復モード２０３の際に制御部２００によりソレノイドＳＬ５が駆動（オン）されると、このソレノイドのプランジャで加圧バネ５４の加圧力に抗して図中矢印Ａ６方向とは反対方向へ移動される。これにより摺動ローラ５２は定着ローラ２０から離間される。
【０１１０】
摺動ローラ５２において、芯金５２ａは、上記荷重に耐え、かつ目的のニップ幅を形成するようにＡｌや鉄などの金属を用いて作製してある。弾性層５２ｂは、耐熱性を有するシリコーンゴムやフッ素ゴムを用いて形成してある。表層５２ｃは、定着ローラ２０の離型層２０ｃ表面にオフセットしたトナーが摺動ローラ５２に付着するのを抑制するためのものであり、耐熱性と離型性を有する材料によって形成されている。
【０１１１】
表層５２ｃの材料として、例えばＰＦＡの他にＰＴＦＥ、ＦＥＰなどのフッ素樹脂が挙げられる。また表層５２ｃの厚みは薄すぎると耐久性が不足するため、１０〜１００μｍ程度が好ましい。
【０１１２】
摺動ローラ５２は、前述した摺動シートと同様、揺動ローラの表層５２ｃの摩耗粉を定着ローラ２０の離型層２０ｃ表面に溶着させて離型層表面の傷を修復するので、表層５２ｃの材料として、定着ローラの離型層と同じ材質の樹脂を用いるのが好ましい。更には摩耗粉の剥離・溶着という観点から、表層５２ｃの材料として、ＰＴＦＥのような溶融粘度の高い、成型しにくいものよりは、ＰＦＡのような溶融粘度の低い、成型しやすいものが好ましい。
【０１１３】
図１５に示すように、摺動ローラ５２が加圧バネ５４により加圧されて定着ローラ２０と摺擦部Ｎ４を形成した際に、摺動ローラの芯金５２ａに固定されたギア９５６は固定部材９５７と噛み合う。この固定部材９５７は、定着ローラ２０の離型層２０ｃ表面の傷を摺動ローラ５２で修復している際に、摺動ローラ５２が回転しないように固定する。この摺動ローラ５２は、定着ローラ２０と摺擦部Ｎ４を形成した状態でスライド機構９２０により定着ローラ２０の軸方向へ往復運動される。
【０１１４】
これにより、摺擦部Ｎ４で摺動ローラ５２の表層５２ｃ及び／又は定着ローラ２０の離型層２０ｃの摩耗粉が生成され、この摩耗粉の一部が定着ローラ２０の離型層２０ｃ表面に溶着して傷を修復する。このように回転中の定着ローラ２０に対して摺動ローラ５０を軸方向に往復運動させることで、摺擦部Ｎ４に紙粉等の異物が挟まった場合にも、異物が転がるなどしてすり抜けやすくなり、定着ローラ表面上に深い傷を生じることを抑制できる。
【０１１５】
固定部材９５７は、摺動ローラ５２が往復運動の際に脱輪しないように幅に余裕を持たせた構成となっている。
【０１１６】
図１５において５６は摺動ローラ５２の移動に伴い軸受５３上を転動するコロであり、加圧バネ５４はコロ５６を介して軸受５３を矢印Ａ６方向に加圧している。
【０１１７】
板状に形成された摺動板５１は、定着ローラ２０と揺動ローラ５２を挟むように配置され、摺動板の両端部がフレーム５０Ｆに揺動ローラ５２の径方向に移動可能に保持されている。摺動板５１の形状は板状に限られない。揺動ローラ５２の表層５２ｃの表面を荒すことが可能であれば、例えばローラ形状やフィルム形状のものでも良いし、ブラシのようなものを用いても良い。
【０１１８】
ここで、摺動板５１は表層５２ｃに対して十分硬い材質が好ましく、また揺動ローラ５２の表層５２ｃの表面と摺擦する摺擦面５１ａの表面粗さとしても十分に荒れている必要がある。本実施例では、摺動板５１として、幅１０ｍｍ、厚さ１ｍｍのＳＵＳ（ステンレス）を用い、摺擦面５１ａの表面粗さＳａが５．０のものを使用した。
【０１１９】
この摺動板５１は、摺動ローラ５２と定着ローラ２０とで摺擦部Ｎ４を形成しているときは摺動ローラ５２の表層５２ｃから離間される。つまり、修復モード２０３の際に制御部２００によりソレノイドＳＬ４が駆動（オフ）され、このソレノイドのプランジャ（不図示）で摺動板５１を加圧バネ５３の加圧力に抗して揺動ローラ５２から離れる方向（図１６中矢印Ａ７方向とは反対方向）へ移動する。
【０１２０】
また、摺動板５１は、摺動ローラ５２が定着ローラ２０から離間しているときは摺動ローラの表層５２ｃに当接される。つまり、修復モード２０３の際に制御部２００によりソレノイドＳＬ４が駆動（オン）されると、加圧バネ５４により摺動板５１が摺動ローラ５２に接近する方向（図１６中矢印Ａ７方向）へ荷重４０Ｎで加圧される。これにより摺動板５２の摺擦面５２ａが摺動ローラ５１の表層５２の表面に当接して幅約３ｍｍの摺擦部Ｎ５を形成する。
【０１２１】
図１７に示すように、モータＭ３が制御部２００により駆動されるとギア９５５，９５６の回転によって摺動ローラ５２は矢印Ｒ３方向へ回転する。更に摺動ローラ５２は、定着ローラ２０と摺擦部Ｎ５を形成した状態でスライド機構９２０により定着ローラ２０の軸方向へ往復運動される。これにより、摺動ローラ５２の表層５２ｃの表面が摺動板５１の摺擦面５１ａと摺擦して荒らされ、表層５２ｃ表面の表面粗さが回復される。
【０１２２】
摺動板５１は摺擦部Ｎ５の幅方向に移動させるようにしてもよい。例えばラック・ピニオン機構とステッピングモータ等を用いて摺動板５１を少なくとも摺擦部Ｎ５の幅分移動させることで摺動ローラ５２の表層５２ｃ表面の回復効果を持続させることができる。
【０１２３】
本実施例の定着装置Ｂでは、摺動板５１を固定し、摺動ローラ５２を往復運動させて、摺動板と摺動ローラを相対移動させているが、摺動ローラ５２を固定し、摺動板５１を往復運動させてもよい。もしくは、摺動板５１と摺動ローラ５２の双方を異なる方向へ相対移動させてもよい。
【０１２４】
以上説明したように、本実施例の定着装置Ｂは、摺動ローラ５２が定着ローラ２０の離型層２０ｃ表面の修復中に回転しない。このため、摺動ローラ５２の表層５２ｃ及び／又は定着ローラ２０の離型層２０ｃの摩耗粉が摺擦部Ｎ４に留まりやすくなり、結果として修復速度が高い。
【０１２５】
摺動ローラ５２の表層５２ｃの表面粗さは、実施例１と同様、定着ローラ２０の離型層２０ｃよりも大きい。本実施例においても、表面粗さは、ＩＳＯ２５１７８で定義される三次元算術平均粗さＳａ（菱化システム社  マイクロマップにて測定）を用いた。本実施例においても、実施例１と同様、摺動ローラ５２の表層５２ｃのＳａが１．０以上となるようにし、その表層５２ｃの材料としてＰＦＡを用いた。表面粗さはブラスト処理により形成したが、表面を荒す方法はこれに限らず、例えば、サンドブラスト処理によって荒しても良い。
【０１２６】
次に、摺動ローラ５２の表面粗さ回復に関する制御について説明する。定着ローラ２０の離型層２０ｃ表面の傷修復速度が適正に保たれるためには、摺動ローラ５２の表層５２ｃの表面性がどの程度保てるのか、その摺動ローラの耐久寿命を予測する必要がある。
【０１２７】
摺動ローラ５２の耐久寿命を予測する方法としては、例えば、摺動ローラと定着ローラが摺動している時間の長さから予測する方法や、ニップ部を通過した記録材の総枚数から予測する方法などが考えられるが、どのような耐久寿命予測方法を用いても良い。
【０１２８】
本実施例においては、摺動ローラ５２と定着ローラ２０の摺動時間から摺動ローラの耐久寿命を予測する方法を用いた。即ち、摺動時間が長いほど摺動ローラ５２の表層５２ｃ表面の表面粗さＳａが低くなり、定着ローラ２０の離型層２０ｃ表面の傷修復速度が遅くなるものと予測する方法を用いた。摺動時間に対する傷修復速度低下の関係は定着装置の構成によって変わる可能性もあるので、実際の定着装置の製品構成において摺動ローラ５２を摺動させることで求めた実測値を用いるのが良い。
【０１２９】
本実施例の表面粗さ回復制御は、摺動ローラ５２の摺動時間がある一定値以上となった場合に、摺動板５１と摺動ローラ５２を当接させ、摺動ローラ５２を所定時間回転させて表面粗さの回復を図っている。図１８は摺動ローラ５２の表面粗さ回復に用いるハード構成を説明するブロック図である。図１９は摺動ローラ５２の表面粗さ回復の動作を説明するフローチャートである。
【０１３０】
制御部２００はプリント指令を入力するとＳ１０１に進む。Ｓ１０１では、図１９に示す摺動時間カウンタ（積算手段）２１０で積算した摺動時間（摺動データ）Ｎを取り込む。
【０１３１】
Ｓ１０２では、摺動時間Ｎが基準摺動時間Ｎｅ以上か否かを判断する。ＮがＮｅ以上（Ｙｅｓ）であればＳ１０３に進み、ＮがＮｅ未満（Ｎｏ）であればＳ１０６に進む。
【０１３２】
ここで、基準摺動時間Ｎｅとして、あらかじめ実際の定着装置で摺動ローラ５２の傷修復速度が低下し、５０％以下となる摺動時間を選定して用いた。摺動時間Ｎは、実際に摺動ローラ５２の表層５２ｃが定着ローラ２０の離型層２０ｃと摺動した摺擦時間であり、定着装置を新しく設置した際に制御部２００のメモリに値として０が記憶される。またこれとは別に操作者が画像形成装置の操作部においてＮの値をリセットし、値を入力するようにしてもよい。
【０１３３】
Ｓ１０３では、ソレノイドＳＬ４を駆動（オフ）する共にソレノイドＳＬ５を駆動（オン）する。これにより、摺動ローラ５２と摺動板５１が当接して摺擦部Ｎ５が形成される。
【０１３４】
Ｓ１０４では、モータＭ３を駆動する。これにより、摺動ローラ５２が回転して表層５２ｃの表面が摺動板５１により荒らされる（表層５２ｃ表面の回復動作開始）。
【０１３５】
Ｓ１０５では、回復時間カウンタ２１１でカウントした回復時間を取り込み、その回復時間が０（零）になった時にモータＭ３の駆動を停止させる（表層５２ｃ表面の回復動作終了）。
【０１３６】
つまり、Ｓ１０５では、回復時間だけ摺動ローラ５２が回転し、摺動板５１と摺動するように制御部２００からモータＭ３へ回転指示を送り、回復動作を開始する。回復動作は回復時間カウンタ２１１のカウンタ値に基づき、終了時間を決めておき、所定時間後に終了させる。本実施例では回復時間カウンタを６０とし、１分間回復動作を行うようにした。回復動作が終了した時点でカウンタ値をリセットし、０をメモリに格納する。回復時間カウンタに関して、これとは別に操作者が入力するようにしてもよい。
【０１３７】
Ｓ１０６では、定着許可信号を出力する。図１９に示すフローチャートは画像形成装置において使用されることを前提としたものであり、プリント実行時のサブルーチンフローチャートとして実行される。このサブルーチンフローチャートにおいて定着可能信号（定着許可出力）が出力されることにより、画像形成動作そのものが開始されるか、もしくは未定着トナー画像を担持する記録材のニップ部Ｎ１への搬送を開始する。
【０１３８】
ここで、定着可能信号は制御部２００内でのみ使用する信号であり、その処理は様々である。例えば、ある特定の変数を定着許可信号に変換したり、あるいは定着許可の有無を知るためのフラグを立てることに使用できる。これらの変数やフラグから定着許可を判断し、画像形成動作や定着装置への搬送動作を開始することとなる。
【０１３９】
本実施例の定着装置Ｂと比較例の定着装置について印字耐久試験を行い比較した。印字耐久試験は、印字率５％の画像を連続印字し、１５万枚毎に１回の回復動作が入るようにＮｅをセットして、１万枚までは１０００枚毎に、１万枚以降は１万枚毎に、定着ローラの傷の確認を行った。定着ローラの傷の確認は、普通紙と光沢紙によるベタ画像上の縦スジの有無で確認した。
【０１４０】
本実施例の定着装置Ｂでは、摺動ローラ５２の表層５２ｃの表面粗さが摺動板５１により回復する。そのため、定着ローラの離型層２０ｃ表面の修復効果をさらに持続でき、５０万枚まで、定着ローラの傷の深さを抑えることができ、縦筋が見えやすい光沢紙に画像形成し定着しても、定着器の寿命までベタ画像上に縦筋状の画像不良が発生することがなかった。
【０１４１】
本実施例では、プリント動作中も絶えず、摺動ローラ５２を定着ローラ２０に摺動させ、定着ローラの離型層２０ｃ表面の傷を修復するように構成してもよい。また、これに限らず、記録材Ｐの搬送によって定着ローラ２０表面に発生する傷が画像に影響する前に、記録材の種類に応じた記録材搬送枚数毎に適宜、摺動ローラ５２の摺動による定着ローラ表面の傷修復動作を加えるような断続的な修復方法を用いても良い。こうすることで摺動ローラ５２の表層摩耗が軽減されるので、より長く、定着ローラの修復が可能となる。
【０１４２】
［他の実施例］
実施例１の定着装置Ｂにおいて、加圧ローラ２１の芯金２１ａの内部にセラミックヒータ（加熱源）を配置し、このセラミックヒータで加圧ローラを加熱しつつ摺動装置２４の摺動シート２７で加圧ローラ表面を摺擦する構成としてもよい。これにより、加圧ローラ表面に発生した傷を修復することができる。
【０１４３】
また、摺動装置２４の摺動シート２７で定着ローラ２０の表面を摺擦し、この摺動装置２４と同じ構成の他の摺動装置（不図示）の摺動シート２７で上記の加圧ローラ表面を摺擦する構成としてもよい。これにより、定着ローラ表面に発生した傷と、加圧ローラ表面に発生した傷を修復することできる。つまり、定着ローラ２０と加圧ローラ２１の少なくとも一つの部材を摺動装置の摺動シートで摺擦する構成としてよい。
【０１４４】
実施例２の定着装置Ｂにおいて、加圧ローラ２１表面に摺動装置５０の摺動ローラ５２を摺動させる構成としてもよい。これにより、加圧ローラ表面に発生した傷を修復することができる。また、その摺動ローラ５２表面に摺動板５１を摺動させるようにしてもよい。これにより、摺動ローラ５２の表面粗さを回復させることできる。
【０１４５】
また、摺動装置５０の摺動ローラ５２で定着ローラ２０の表面を摺擦し、この摺動装置５０と同じ構成の他の摺動装置（不図示）の摺動ローラで上記の加圧ローラ表面を摺擦する構成としてもよい。これにより、定着ローラ表面に発生した傷と、加圧ローラ表面に発生した傷を修復することできる。つまり、定着ローラ２０と加圧ローラ２１の少なくとも一つの部材を摺動装置の摺動シートで摺擦する構成としてよい。
【０１４６】
また、上記の定着ローラ２０側の摺動ローラ５２表面に摺動板５１を摺動させ、加圧ローラ２１側の摺動ローラ表面に摺動板を摺動させるようにしてもよい。これにより、各摺動ローラの表面粗さを回復させることできる。
【０１４７】
実施例１、２では、定着ローラ２０に対して加圧ローラ２１、クリーニング装置２３、摺動装置２４，５０を当接及び離間させる当接・離間機構（当接・離間手段）として、ソレノイドを用いている。また、定着ローラ２０に対して摺動ローラ５２を当接及び離間させる当接・離間機構（当接・離間手段）として、ソレノイドを用いている。これらの当接・離間機構はソレノイドに限られずモータとカムとからなるカム機構を用いてもよい。
【０１４８】
本発明に係る像加熱装置は実施例１、２のような定着装置Ｂとしての使用に限られない。記録材に一旦定着された画像（定着済み画像）或いは仮定着された画像（半定着画像）の光沢度などを改質する装置としても有効に使用できる。
【符号の説明】
【０１４９】
２０：定着ローラ、２０ｃ：離型層、２１：加圧ローラ、２１ｃ：離型層、２７：摺動シート、５１：摺動板、５２：摺動ローラ、５２ｃ：摺動ローラの表層、２１０：摺動時間カウンタ、２７２：摺動シートの表層、Ｂ：定着装置、Ｐ：記録材、Ｔ：未定着トナー画像
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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