(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート上にトナー像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部で形成された未定着トナー像をシートに定着するための定着ニップを形成する第１の加熱回転体及び第１の加圧回転体と、
前記定着ニップを通過した所定のシート上の定着トナー像を加熱するための加熱ニップを形成する第２の加熱回転体及び第２の加圧回転体と、
前記第１の加熱回転体の表面を摺擦するための第１の摺擦部材と、
前記第１の摺擦部材を前記第１の加熱回転体に対して接離させる第１の接離部であって、前記第１の加熱回転体に第１の粗し処理を施す場合に前記第１の摺擦部材を前記第１の加熱回転体に接触させる第１の接離部と、
前記第２の加熱回転体の表面を摺擦するための第２の摺擦部材と、
前記第２の摺擦部材を前記第２の加熱回転体に対して接離させる第２の接離部であって、前記第２の加熱回転体に第２の粗し処理を施す場合に前記第２の摺擦部材を前記第２の加熱回転体に接触させる第２の接離部と、を有し、
前記第２の粗し処理を施された前記第２の加熱回転体のトナー像と接触し得る領域の十点平均粗さは、前記第１の粗し処理を施された前記第１の加熱回転体のトナー像と接触し得る領域の十点平均粗さ粗さよりも小さいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の粗し処理を施された前記第１の加熱回転体のトナー像と接触し得る領域の十点平均粗さ表面粗さは０．５μｍ以上１．５μｍ以下あ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】
前記第２の粗し処理を施された前記第２の加熱回転体のトナー像と接触し得る領域の十点平均粗さは０．２μｍ以上１．０μｍ以下であ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４】
前記第２の粗し処理中に前記第２の加熱回転体と前記第２の摺擦部材にかかる単位面積当たりの力は、前記第１の粗し処理中に前記第１の加熱回転体と前記第１の摺擦部材にかかる単位面積当たりの力よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の接離部は前記第１の摺擦部材を前記第１の加熱回転体に向けて加圧する第１の加圧部を備え、前記第２の接離部は前記第２の摺擦部材を前記第２の加熱回転体に向けて加圧する第２の加圧部を備え、前記第２の加圧部の加圧力は前記第１の加圧部の加圧力よりも小さい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】
前記第２の摺擦部材の十点平均粗さは前記第１の摺擦部材の十点平均粗さよりも小さい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】
前記定着ニップを所定数のシートが通過した場合に前記第１の加熱回転体に前記第１の粗し処理を施すべく前記第１の接離部を制御し、且つ、前記加熱ニップを前記所定数より多い数のシートが通過した場合に前記第２の加熱回転体に前記第２の粗し処理を施すべく前記第２の接離部を制御する制御部を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に画像形成装置。
【請求項８】
前記所定のシートはコート紙であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１の摺擦部材は前記第１の加熱回転体に周速差をもって接触することで前記第１の加熱回転体の表面を摺擦する第１の摺擦ローラであり、前記第２の摺擦部材は前記第２の加熱回転体に周速差をもって接触することで前記第２の加熱回転体の表面を摺擦する第２の摺擦ローラであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項を特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
シート上にトナー像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部で形成された未定着トナー像をシートＰに定着するための定着ニップを形成する第１の加熱回転体及び第１の加圧回転体と、
前記定着ニップを通過した所定のシート上の定着トナー像を加熱するための加熱ニップを形成する第２の加熱回転体及び第２の加圧回転体と、
前記第２の加熱回転体の表面を摺擦することで前記第１の加熱回転体のトナー像と接触し得る領域を所定の表面粗さＲｚに維持する第１の摺擦部材と、
前記第２の加熱回転体の表面を摺擦することで前記第２の加熱回転体のトナー像と接触し得る領域を前記所定の十点平均粗さよりも小さな別の十点平均粗さに維持する第２の摺擦部材と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記所定の十点平均粗さは０．５μｍ以上１．５μｍ以下あることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記別の十点平均粗さは０．２μｍ以上１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記第２の摺擦部材が前記第２の加熱回転体に第２の粗し処理をする際の前記第２の加熱回転体と前記第２の摺擦部材の間にかかる単位面積当たりの力は、前記第１の摺擦部材が前記第１の加熱回転体に第１の粗し処理をする際の前記第１の加熱回転体と前記第１の摺擦部材の間にかかる単位面積当たりの力よりも小さいことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記第２の摺擦部材を前記第２の加熱回転体に向けて加圧する第２の加圧部と、前記第１の摺擦部材を前記第１の加熱回転体に向けて加圧する第１の加圧部を備え、前記第２の加圧部の加圧力は前記第１の加圧部の加圧力よりも小さいことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記第２の摺擦部材の十点平均粗さは前記第１の摺擦部材の十点平均粗さよりも小さいことを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記所定のシートはコート紙であることを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記第１の摺擦部材は、前記第１の加熱回転体に周速差をもって接触することで前記第１の加熱回転体の表面を摺擦する第１の摺擦ローラであり、前記第２の摺擦部材は、前記第２の加熱回転体に周速差をもって接触することで前記第２の加熱回転体の表面を摺擦する第２の摺擦ローラであることを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか１項に画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を有する複合機などの画像形成装置に関し、特に、シートにトナー像を定着させる定着装置を複数有する構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式などを用いた画像形成装置では、トナー像が形成されたシートを定着装置により加熱することで、トナー像をシートに定着させている。このようにして用いられる定着装置としては、定着ローラと加圧ローラ間のニップを通過させることでシートにトナー像を定着させる構成の定着装置が知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、特許文献１には、定着ローラの表面を所望の粗さに維持するための構成が開示されている。詳細には、特許文献１に記載の定着装置は、荒らしローラ（粗しローラ）を定着ローラに対して周速差をつけて接触させることで、定着ローラ表面に細かい傷を付けて定着ローラ表面を所望の粗さに粗している。
【０００４】
上述した構成により、この定着装置は、ニップを通過するシートの幅方向両端部（以下、コバ部と呼ぶ）によって定着ローラ表面にスジ状の傷が付いた場合に次のような処理を行う。すなわち、着ローラ表面を所望の粗さに粗すことで、出力画像において紙コバ部に起因するスジ状のグロスむらが発生することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−４０３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、紙コバ部に起因するグロスむらの発生を抑制するように定着ローラ表面に粗しローラを接触させる定着装置は次のような課題を生じる。それは、粗しローラが定着ローラ表面に付けた細かな傷によって、紙コバ部に起因するグロスむらほどではないが、出力画像に細かなグロスむらを生じ得るという課題である。このような細かなグロスむらは、定着ローラ表面に付ける傷を更に細かすれば目立たなくすることができる。しかしながら、定着ローラ表面に付ける傷を更に細かくした場合は、紙コバ部に起因するグロスむらの発生を抑制することが困難である。そのため、高品位な画像が求められる画像形成装置では、上述した紙コバ部に起因するグロスむらに加えて、上述した細かなグロスむらの発生を抑制することが望ましい。つまり、画像形成装置は、出力画像の品質低下が抑制されていることが望ましい。本発明の目的は、出力画像の品質低下が抑制された画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、シート上にトナー像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で形成された未定着トナー像をシートに定着するための定着ニップを形成する第１の加熱回転体及び第１の加圧回転体と、前記定着ニップを通過した所定のシート上の定着トナー像を加熱するための加熱ニップを形成する第２の加熱回転体及び第２の加圧回転体と、前記第１の加熱回転体の表面を摺擦するための第１の摺擦部材と、前記第１の摺擦部材を前記第１の加熱回転体に対して接離させる第１の接離部であって、前記第１の加熱回転体に第１の粗し処理を施す場合に前記第１の摺擦部材を前記第１の加熱回転体に接触させる第１の接離部と、前記第２の加熱回転体の表面を摺擦するための第２の摺擦部材と、前記第２の摺擦部材を前記第２の加熱回転体に対して接離させる第２の接離部であって、前記第２の加熱回転体に第２の粗し処理を施す場合に前記第２の摺擦部材を前記第２の加熱回転体に接触させる第２の接離部と、を有し、前記第２の粗し処理を施された前記第２の加熱回転体のトナー像と接触し得る領域の十点平均粗さは、前記第１の粗し処理を施された前記第１の加熱回転体のトナー像と接触し得る領域の十点平均粗さ粗さよりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、出力画像の品質低下が抑制された画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の画像形成装置の構成を断面で示す図である。
【図２】実施例１の第１の定着装置の構成を断面で示す図である。
【図３】実施例１の第２の定着装置の構成を断面で示す図である。
【図４】第１、第２の定着装置のシートごとの加熱温度を示すテーブルである。
【図５】画像形成装置の制御ブロック図である。
【図６】実施例１の第１の加熱回転体の構成を示す図（ａ）と、図（ａ）中の領域Ａにおける第１の加熱回転体の表面粗さの変化を示すグラフ（ｂ）である。
【図７】実施例１のニップとシートとの間に生じる圧力のグラフである。
【図８】シートの断面形状の拡大図である。
【図９】シートの種類に応じた特性をまとめたテーブルである。
【図１０】シートの坪量とバリの高さとの関係を示すグラフである。
【図１１】画像形成装置において、画像を定着したシートの枚数と画像の光沢性との関係を示すグラフである。
【図１２】画像形成装置において、画像を定着したシートの枚数と第１、第２の加熱回転体の表面粗さとの関係を示すグラフである。
【図１３】加熱回転体の表面粗さの上限値及び下限値を示すグラフである。
【図１４】第１、第２の加熱回転体の表面粗さの上限及び下限を示すテーブルである。
【図１５】画像形成装置がシートに形成した画像の状態を示すテーブルである。
【図１６】第１の定着装置及び第１の摺擦部材の構成を断面で示す図である。
【図１７】第１の摺擦部材を正面から見た図（ａ）と、図（ａ）のＢ−Ｂ断面を矢視した図（ｂ）である。
【図１８】第２の加熱回転体及び第２の摺擦部材を正面から見た図（ａ）と、図（ａ）のＣ−Ｃ断面を矢視した図（ｂ）である。
【図１９】実施例１の制御ブロック図である。
【図２０】実施例１の第１、第２の摺擦部材の摺擦動作を示すフローチャートである。
【図２１】画像形成装置におけるシートの種類と各摺擦動作閾値との関係を示すテーブルである。
【図２２】画像形成装置における摺擦条件を示すテーブルである。
【図２３】画像形成装置において、画像を定着したシートの枚数と第１、第２の加熱回転体の表面粗さとの関係を示すグラフである。
【図２４】実施例２の画像形成装置におけるシートの種類と各シートに対応する定着温度及び摺擦動作閾値との関係を示すテーブルである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施例１＞
本発明を実施するための形態について実施例を挙げて具体的に説明する。まず、実施例１の画像形成装置の構成について、図１を用いて説明する。図１に示す画像形成装置１００は、電子写真方式を用いたフルカラーのプリンタである。
【００１１】
［画像形成部］
画像形成装置１００には、それぞれ色の異なる４色のトナー像を形成する４個の画像形成ユニットＹ（イエロー）・Ｍ（マゼンタ）・Ｃ（シアン）・Ｂｋ（ブラック）が配置される。また、これら画像形成ユニットに隣接して、各画像形成ユニットで形成された各色のトナー像が転写される中間転写体としての無端状の中間転写ベルト１０が配置されている。これら４個の画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋ、は、同様の構成であり、以下では、代表してイエローの画像形成ユニットＹの構成を説明する。他の画像形成ユニットについては、画像形成ユニットＹと同一の構成及び作用の部材には同じ番号を付し、各ユニットを示す添え字を変更する。
【００１２】
像担持体として、例えば表層が有機光半導体からなる円筒型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」と称する）１Ｙは、矢印方向へ回転駆動される。２Ｙは、感光ドラム１Ｙの表面を一様均一に帯電する帯電手段としての帯電ローラである。所定のバイアスが印加された帯電ローラ２Ｙは、感光ドラム１Ｙと接触することで従動回転して、感光ドラム１Ｙ表面を所定の電位に帯電する。帯電された感光ドラム１Ｙは、露光装置３Ｙによる露光光（レーザー光など）による露光が行われて、スキャナや外部端末から入力された画像データの色分解画像に対応した静電潜像が形成される。現像装置４Ｙは、現像スリーブに担持したトナーを用いて静電潜像の現像を行い、静電潜像に対応したトナー像を、感光ドラム１Ｙ表面に形成する。感光ドラム１Ｙ上のトナー像は、感光ドラム１Ｙと中間転写ベルト１０との１次転写ニップ部Ｔ１Ｙにおいて、１次転写ローラ５Ｙに１次転写バイアスが印加されることで、中間転写ベルト１０上に１次転写される。
【００１３】
１次転写後の感光ドラム１Ｙ上の１次転写残トナーは、ブレード又はブラシ等が配置された感光ドラムクリーニング装置６Ｙにより除去、回収される。そして、１次転写残トナーが除去された感光ドラム１Ｙは、再び帯電ローラ２Ｙにより一様且つ均一に帯電されて繰り返し作像に使用される。中間転写ベルト１０は、駆動ローラ１１と、支持ローラ１２と、バックアップローラ１３と、に張架される。そして、中間転写ベルト１０は、４個の画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの感光ドラム１Ｙ・１Ｍ・１Ｃ・１Ｂｋに接触しながら、駆動ローラ１１の矢印方向の回転により回転駆動される。
【００１４】
画像形成装置１００にフルカラーモード（フルカラー画像形成）の画像形成ジョブ入力された場合は、以上のような作像動作が４個の画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋのそれぞれにおいて実行される。そして、感光ドラム１Ｙ・１Ｍ・１Ｃ・１Ｂｋ上にそれぞれ形成されたイエロートナー像・マゼンタトナー像・シアントナー像・ブラックトナー像が中間転写ベルト１０上に順次多重転写される。なお、色順は上記に限定されず画像形成装置により任意である。
【００１５】
中間転写ベルト１０上に多重転写された４色のトナー像は、中間転写ベルト１０を介してバックアップローラ１３と２次転写ローラ１４とが対向配置されている２次転写部Ｔ２に搬送される。そして、２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ１４によって、トナー像は２次転写部Ｔ２でシートＰへ一括して２次転写される。シートＰは、例えば用紙やＯＨＰシートなどのシート材であり、複数の給送カセット４０に種類に応じてそれぞれ収納されている。そして、シートＰは、レジストローラ対４１ａを有する給送装置４１によって複数の給送カセット４０のいずれかから一枚ずつ分離されて取り出される。そして、シートＰは、中間転写ベルト１０上のトナー像と同期するように、レジストローラ対４１ａによって２次転写部Ｔ２に所定のタイミングで供給される。ここで、画像形成装置１００は、例えば印刷条件（画像形成条件）に応じた種類のシートＰを使用しているが、使用するシートＰの選択はＣＰＵ４００によって行っている。ＣＰＵ４００は画像形成装置１００の各種制御を行う制御部である。本実施例では、実際に演算を行うＣＰＵの他、各種制御の為のプログラム情報を記憶したＲＯＭ等の周辺構成を含めてＣＰＵ４００と呼ぶ。なお、制御部は単一のＣＰＵを備える構成には限られず複数のＣＰＵを備える構成であってもよい。
【００１６】
また、画像形成装置１００は、印刷条件（画像形成条件）によらず、にユーザが選択した任意のシートを用いて画像形成を行ってもよい。
【００１７】
なお、印刷条件とは、シートＰに形成する画像をカラー、モノクロのいずれにするかといった色数情報や、シートＰの紙種などの、種々の情報に基づく設定条件である。
【００１８】
本実施例では、シート上に画像を形成する画像形成部を上述のように構成している。そして、このような画像形成部によりシート上に形成された画像（トナー像）、すなわち、２次転写部Ｔ２でシートに転写されたトナー像は、複数の定着装置に搬送され、シート上に定着される。本実施例では、まず、シートの搬送方向上流に設けられた第１の定着装置２０に、トナー像が転写されたシートＰが導入され、シートＰ上の未定着のトナー像が加圧・加熱されてシートＰ上に定着される。
【００１９】
２次転写後の中間転写ベルト１０上の２次転写残トナーは、ブレード、ブラシ或いはウェブ（不織布）等が配置された中間転写クリーニング装置１５により除去、回収される。そして、２次転写残トナーが除去された中間転写ベルト１０は、繰り返し画像形成に使用される。
【００２０】
また、画像形成装置１００は、シートＰを第１の定着装置２０のみを通過させる第１の搬送経路４２と、シートＰを第１の定着装置２０及び第２の定着装置３０を通過させる第２の搬送経路４３と、を有する。したがって、トナー像が定着されたシートＰは、第１の搬送経路４２と、第２の搬送経路４３と、のいずれかを通って搬送される。ここで、搬送経路決定部としてのＣＰＵ４００は、シートＰの種類に応じてシートＰの搬送経路を第１の搬送経路４２と第２の搬送経路４３のいずれかに決定する。シートＰの種類に基づき搬送路を変更する詳細な構成については、後述する。
【００２１】
シートＰは、第２の搬送経路４３を通る場合、搬送方向の最下流に設けられた第２の定着装置３０へと搬送される。そして、シートＰが第２の定着装置３０で加熱・加圧されることで、シートＰに定着していたトナー像が再溶融することで軟化してシートＰに再定着される。シートＰの片面に画像を形成する場合、シートＰは、第１の搬送経路４２又は第２の搬送経路４３を通った後、排出トレイ４４へと排出される。シートＰの両面側に画像を形成する場合、画像形成装置１００は片面にトナー像が定着されたシートＰを反転路４５によって反転させた後、両面搬送路４６を介して再度、二次転写部Ｔ２に搬送する。その後、上述同様のプロセスによりシートＰの裏面側にもトナー像が定着される。
【００２２】
［第１の定着装置］
図２は、本実施例の定着装置２０の構成を断面で示す図である。図３は、実施例１の第２の定着装置３０の構成を断面で示す図である。なお、図２及び図３では、後述するリフレッシュローラ２３、３３を省略して示している。画像形成装置１００は、シートＰの搬送方向に直列に２以上の複数の定着装置をそなえるタンデム定着方式を採用している。本実施例では、画像形成装置１００は、第１の定着装置２０と、後述する第２の定着装置３０とを備えている。画像形成装置１００では、離型剤を含有するトナーを用いており、第１の定着装置２０及び第２の定着装置３０は、いずれもオイルレス方式の定着装置である。
【００２３】
第１の定着装置２０は、シートＰのトナー像が形成された面に接触し、シートＰ上の画像を加熱する回転可能な加熱回転体（第１の加熱回転体）としての定着ローラ２１を有する。また、第１の定着装置２０は、定着ローラ２１との間に定着ニップＮ１を形成する回転可能なニップ形成部材（加圧回転体、第１の加圧回転体）としての加圧ローラ２２を有する。第１の定着装置２０は、定着ローラ２１を、その内部に設けられた第１の熱源としての加熱源２１ａで加熱している。そして、トナー像を担持したシートＰをニップＮ１において挟持搬送することにより、シートＰを加熱・加圧し、トナー像を溶融してシートＰに定着させる。加熱源２１ａは、例えばハロゲンヒータであり、熱源制御部ＣＰＵ４００によって通電のＯＮ／ＯＦＦ制御されている。例えばＣＰＵ４００は、温度センサ２１ｅによって検知された定着ローラ２１の表面の温度に基づいて、定着ローラ２１の表面温度が所定の温度となるように、加熱源２１ａを制御する。
【００２４】
本実施例において、加熱源２１ａは、定着ローラ２１の表面がシートＰにトナー像を定着させるための所定の温度（例えば１５０〜１８０℃程度）となるように定着ローラ２１を加熱する。
【００２５】
シートＰにトナー像を定着させるための温度は、シートＰの種類等によって異なるため、ＣＰＵ４００は、図４のテーブルに基づいて加熱源２１ａを制御する。図４は、第１、第２の定着装置のシートごとの加熱温度を示すテーブルである。また、本実施例において、加熱源２１ａは、定着ローラ２１内に設けられているが、これに限らず、例えば外部から定着ローラ２１を加熱するように構成されていてもよい。また、本実施例において、加熱源２１ａは、ハロゲンヒータから構成されているが、これに限らず、例えば誘導加熱によって加熱する構成など、定着ローラ２１を加熱できるものであればよい。
【００２６】
定着ローラ２１は、基層としての金属製の中空の芯軸２１ｂ上に、ゴム層からなる弾性層２１ｃを設け、更にその上に表層として離型層２１ｄを被覆して形成される。芯軸２１ｂは、例えば外径６８ｍｍの円筒形状に形成されたアルミニウム製の部材から構成され、内部に加熱源２１ａが配置される。弾性層２１ｃは、例えばＪＩＳ−Ａ硬度２０度のシリコーンゴムを厚さ１．０ｍｍで成形したものから構成されている。離型層２１ｄは、例えば厚さ５０μｍに成形されたフッ素樹脂などの、離型性に優れ、かつ温度上昇によって軟化する材料から構成されており、弾性層２１ｃを被覆している。なお、離型層２１ｄは、フッ素樹脂として、例えばＰＦＡ樹脂（４フッ化エチレン樹脂、パーフロロアルコキシエチレン樹脂の共重合体）、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）などが用いられる。本実施例では、離型層２１ｄとしてＰＦＡ樹脂チューブを用いた。定着ローラ２１の表層である離型層２１ｄの厚さは、例えば３０μｍ〜１００μｍに構成されていることが好ましい。ここで、離型層２１ｄは、チューブ形状に限らず、例えば弾性層２１ｃをコーティングすることによって弾性層２１ｃを被覆してもよい。
【００２７】
定着ローラ２１は、芯軸２１ｂの長手方向（回転軸線方向）両端部に設けられた支持部材（不図示）によって回転自在に支持されており、モータ２１ｆ（図５参照）によって図中矢印方向に回転駆動される。図５は、画像形成装置の制御ブロック図である。モータ２１ｆによって駆動されることにより、定着ローラ２１は、例えば１００ｍｍ／ｓｅｃの表面移動速度で回転駆動される。なお、以下の記載において、各回転体の表面移動速度を、周速度とも記載する。
【００２８】
加圧ローラ２２は、基層としての金属製の中空の芯軸２２ａ上に、ゴム層からなる弾性層２２ｂを設け、更にその上に表層として離型層２２ｃを被覆して形成される。芯軸２２ａは、例えば外径４８ｍｍの円筒形状に形成されたアルミニウム製の部材から構成される。弾性層２２ｂは、例えばＪＩＳ−Ａ硬度２０度のシリコーンゴムを厚さ２．０ｍｍで成形したものから構成される。離型層２２ｃは、例えば厚さ５０μｍに成形されたフッ素樹脂などの、離型性に優れた材料から構成されており、弾性層２２ｂを被覆している。ここで、離型層２２ｃは、その材料及び弾性層２１ｃを被覆する構成について、定着ローラ２１の離型層２１ｄと同様に本実施例に係る構成に限定されるものではない。また、加圧ローラ２２の内部にはハロゲンヒータなどの加熱源２２ｄを配置されている。加熱源２２ｄ、温度センサ２２ｅによって検知された加圧ローラ２２の表面の温度に基づき熱源制御部としてのＣＰＵ４００によってＯＮ／ＯＦＦを制御される。
【００２９】
加圧ローラ２２は、芯軸２２ａの長手方向（回転軸線方向）両端部に設けられた支持部材（不図示）によって回転自在に支持されている。また、加圧ローラ２２の長手方向両端部の支持部材が付勢手段としての加圧バネ（不図示）によってそれぞれ付勢されることによって、加圧ローラ２２は、定着ローラ２１とシートＰの搬送方向において所定幅のニップＮ１を形成する。また、加圧ローラ２２は、このように定着ローラ２１と当接することで定着ローラ２１に従動して回転する。本実施例において、加圧ローラ２２は、定着ローラ２１に対して、例えば総圧４００Ｎで加圧される。また、ニップＮ１の幅（シートの搬送方向長さ）は、後述する第２の定着装置３０のニップＮ２の幅（シートの搬送方向長さ）よりも広く構成されている。これにより、画像形成装置１００は、第１の定着装置２０におけるシートＰの搬送速度を向上することができ、短時間で画像を形成することができる。
【００３０】
［第２の定着装置］
図３は、本実施例に係る第２の定着装置３０の断面構成を示す図である。なお、本実施例において、第２の定着装置３０を構成する各部材のうち、第１の定着装置２０を構成する各部材と同様の構成を有するものについては、同一の符号を付すことで、説明を省略する。
【００３１】
第２の定着装置３０は、第１の定着装置２０よりもシート搬送方向の下流側に配置されている。本実施例では、定着装置が２個であるため、第２の定着装置３０が搬送方向最下流に設けられた定着装置となる。第２の定着装置３０は、シートＰのトナー像が形成された面に接触し、シートＰ上の画像を加熱する回転可能な加熱回転体（第２の加熱回転体）としての定着ローラ３１を有する。また、第２の定着装置３０は、定着ローラ３１との間に加熱ニップＮ２を形成する回転可能なニップ形成部材（加圧回転体、第２の加圧回転体）としての加圧ローラ３２を有する。第２の定着装置３０は、定着ローラ３１を、その内部に設けられた第２の熱源としての加熱源３１ａで加熱し、ニップＮ２においてトナー像を定着したシートＰを挟持搬送することにより、シートＰを加熱・加圧し、トナー像を再溶融してシートＰに再定着させる。
【００３２】
加熱源３１ａは、例えばハロゲンヒータであり、熱源制御部ＣＰＵ４００によって通電のＯＮ／ＯＦＦ制御されている。例えばＣＰＵ４００は、温度センサ３１ｅによって検知された定着ローラ２１の表面の温度に基づいて、定着ローラ２１の表面温度が所定の温度となるように、加熱源３１ａを制御する。
【００３３】
シートＰ上のトナー像に良好な光沢性を付与するための温度は、シートＰの種類等によって異なる。そのため、ＣＰＵ４００は、図４のテーブルに基づいて加熱源３１ａを制御する。なお、坪量とは、１ｍ２あたりのシートの重量（ｇ／ｍ２）である。また、加熱源３１ａは、加熱源２１ａと同様に、ＣＰＵ４００によって制御され且つ定着ローラ３１を加熱できる構成であれば、その位置及び構成を特に限定されない。
【００３４】
定着ローラ３１は、基層としての金属製の中空の芯軸２１ｂ上に、ゴム層からなる弾性層２１ｃを設け、更にその上に表層として離型層３１ｄを被覆して形成される。離型層３１ｄは、例えば厚さ５０μｍに成形されたフッ素樹脂などの、離型性に優れ、かつ温度上昇によって軟化する材料から構成されており、弾性層２１ｃを被覆している。なお、離型層３１ｄは、フッ素樹脂として、例えばＰＦＡ樹脂（４フッ化エチレン樹脂、パーフロロアルコキシエチレン樹脂の共重合体）、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）などが用いられる。本実施例では、離型層３１ｄとしてＰＦＡ樹脂チューブを用いた。定着ローラ３１の表層である離型層３１ｄの厚さは、３０μｍ〜１００μｍに構成されていることが好ましい。ここで、離型層３１ｄは、チューブ形状に限らず、例えば弾性層２１ｃをコーティングすることによって弾性層２１ｃを被覆してもよい。
【００３５】
定着ローラ３１は、芯軸２１ｂの長手方向（回転軸線方向）両端部に設けられた支持部材（不図示）によって回転自在に支持されており、モータ３１ｆ（図５参照）によって図中矢印方向に回転駆動される。モータ３１ｆによって駆動されることにより、定着ローラ３１は、例えば１００ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転駆動される。
【００３６】
加圧ローラ３２は、基層としての金属製の中空の芯軸２２ａ上に、ゴム層からなる弾性層３２ｂを設け、更にその上に表層としての離型層２２ｃを被覆して形成される。弾性層３２ｂは、例えばＪＩＳ−Ａ硬度２０度のシリコーンゴムを厚さ１．０ｍｍで成形したものから構成される。また、加圧ローラ３２の内部にもハロゲンヒータなどの加熱源３２ｄを配置し、温度センサ３２ｅによって検知された加圧ローラ３２の表面の温度によって熱源制御部としてのＣＰＵ４００に制御される。
【００３７】
加圧ローラ３２は、芯軸２２ａの長手方向（回転軸線方向）両端部に設けられた支持部材（不図示）によって回転自在に支持されている。また、加圧ローラ３２の長手方向両端部の支持部材が付勢手段としての加圧バネ（不図示）によってそれぞれ付勢されることによって、加圧ローラ３２は、定着ローラ３１とシートＰの搬送方向において所定幅のニップＮ２を形成する。本実施例において、加圧ローラ３２は、定着ローラ３１に対して、例えば総圧３００Ｎで加圧される。
【００３８】
ここで、タンデム定着方式を採用する画像形成装置１００は、シートの搬送方向の上流側の定着装置によってトナー像をシートに定着した後、搬送方向最下流の定着装置において再度定着を実行する。これにより、タンデム定着方式の画像形成装置は、トナー像のシートに対する定着性の向上や、画像表面の光沢性の向上を図っている。
【００３９】
また、２つ以上の定着装置を有する画像形成装置では、シートの搬送方向の最下流に設けられた定着装置と、それ以外の搬送方向上流側に設けられた定着装置と、では役割が異なる。具体的には、シートの搬送方向最下流に設けられた定着装置は、画像表面の光沢性を向上させるために設けられている。また、それ以外の搬送方向上流側に設けられた定着装置は、シートにトナー像を定着させるために設けられている。
【００４０】
そのため、第２の定着装置３０においては、第１の定着装置２０でシートＰに定着したトナー像を再溶融し、再定着することにより適した圧力となるように、第１の定着装置２０とは異なる圧力でニップＮ２を形成している。
【００４１】
本実施例において、シートＰの搬送方向最下流に設けられた第２の定着装置３０は、画像の光沢性を向上させるために、例えばニップ幅を第１の定着装置２０のニップ幅よりも狭く構成している。これにより、第２の定着装置３０は、シートＰにかける線圧を高くすることができ、画像の光沢性を向上することができる。また、第２の定着装置２０によってトナー像が再溶融、再定着されることにより、画像形成装置１００は、シートＰに形成される画像の表面の形状を平滑にし、均一な光沢性のある画像をシートＰに形成することができる。
【００４２】
なお、本実施例において、画像形成装置１００は、１つの第１の定着装置２０と、１つの第２の定着装置３０を備えているが、これに限らず、複数の第１の定着装置２０を備えていてもよい。つまり、画像形成装置１００は、シートＰの搬送方向最下流に設けられた第２の定着装置３０と、搬送方向上流側に設けられた第１の定着装置２０と、の構成が異なっていればよく、第１の定着装置２０の個数については、特に限定されない。
【００４３】
［制御部］
図５は、画像形成装置１００の各種制御に関する構成のブロック図である。図５に示すように、ＣＰＵ４００は、第１の定着装置２０と、第２の定着装置３０と、のそれぞれに電気的に接続されている。ＣＰＵ４００によって制御されることにより、第１、第２の定着装置２０、３０は、シートＰの搬送速度や、定着ローラ２１、３１の表面温度などが制御され、トナー像をシートＰに定着及び再定着することができる。
【００４４】
また、ＣＰＵ４００は、給送カセット４０と、操作部４０１と、とも電気的に接続されている。ＣＰＵ４００が印刷条件などに基づき複数設けられた給送カセット４０からいずれか１つが選択することにより、画像形成装置１００は、ＣＰＵ４００に選択された給送カセット４０に格納されているシートＰに、画像を形成することができる。また、操作部４０１は、ユーザーによる操作を受け付けるものであり、例えば液晶タッチパネルなどによって構成されている。なお、操作部４０１は、画像形成装置１００に接続されるパーソナルコンピュータなどの外部端末であっても良い。
【００４５】
［定着ローラの各領域］
次に、定着ローラ２１、３１の長手方向における各領域について、図６（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図６は、実施例１の第１の加熱回転体の構成を示す図（ａ）と、図（ａ）中の領域Ａにおける第１の加熱回転体の表面粗さの変化を示すグラフ（ｂ）である。なお、定着ローラ２１、３１の長手方向における各領域は、同様の構成であり、以下では、代表して定着ローラ２１の構成を用いて説明する。また、以下の記載において、各定着ローラ２１、３１の表面とは、各定着ローラ２１、３１の表面に構成された離型層２１ｄ、３１ｄを意味する。つまり、各定着ローラ２１、３１の表面粗さとは、離型層２１ｄ、３１ｄの表面粗さと同義である。また、以下の記載において、各定着ローラ２１、３１がシートＰを搬送するとは、各定着ローラ２１、３１がトナー像をシートＰに定着することと同義である。
【００４６】
図６（ａ）に示すように、定着ローラ２１の長手方向は、長手方向中央部でシートＰと接触する通過部（通紙部）２１１と、長手方向外側でシートＰと接触しない非通過部（非通紙部）２１２とを備える。そして、通過部２１１及び非通過部２１２の境界にはコバ部２１３が形成される。なお、ここで用いるシートＰは、画像形成装置に使用可能な最大の幅サイズのシートＰよりも幅狭なサイズのシートＰであり、通過部（通紙部）２１１は最大の幅サイズのシートＰがトナー像を担持し得る領域（最大サイズの画像が通過し得る領域）よりも狭い。ここで、定着ローラ２１において最大サイズの画像が通過し得る領域は、定着ローラ２１のうち未定着トナー像と接触し得る領域と換言できる。
【００４７】
なお、定着ローラ３１においても定着ローラ２１の同様の関係が言える。すなわち、定着ローラ３１の長手方向は、長手方向中央部でシートＰと接触する通過部（通紙部）３１１と、長手方向外側でシートＰと接触しない非通過部（非通紙部）３１２と、通過部３１１及び非通過部３１２の境界のコバ部３１３と、で構成される。なお、ここで用いるシートＰは、画像形成装置に使用可能な最大の幅サイズのシートＰよりも幅狭なサイズのシートＰであり、通過部（通紙部）３１１は最大の幅サイズのシートＰがトナー像を担持し得る領域（最大サイズの画像が通過し得る領域）よりも狭い。ここで、定着ローラ３１において最大サイズの画像が通過し得る領域は、定着ローラ３１のうち定着トナー像と接触し得る領域と換言できる。
【００４８】
通過部２１１と、非通過部２１２と、コバ部２１３と、の表面粗さには、大量のシートＰを挟持搬送した場合に、それぞれ異なる変化が生じる。なお、以下の記載において、各表面粗さは、（株）小坂研究所の表面粗さ測定器ＳＥ−３４００を使用して十点平均粗さＲｚを測定している。測定条件としては、送り速さ：０．５ｍｍ／ｓ、カットオフ：０．８ｍｍ、測定長さ：２．５ｍｍを採用している。
【００４９】
通過部２１１における定着ローラ２１の表面粗さは、シートＰを挟持搬送した場合、シートＰを構成する繊維や、シートＰに塗布された添加剤などのシートＰの表面状態が転写されることによって変更される。例えば定着ローラ２１の表面粗さを、一般的な初期表面粗さであるＲｚ０．１μｍ〜０．３μｍの鏡面状態とした場合には、シートＰによってＲｚ０．５μｍ〜１．０μｍ程度まで徐々に変更される。ここで、以下の記載において、シートＰの通過によって各定着ローラ２１、３１の表面粗さが変更されることを、シートＰによるアタックとも記載する。
【００５０】
非通過部２１２における定着ローラ２１の表面粗さは、加圧ローラ２２の離型層２２ｃと当接し、加圧ローラ２２の離型層２２ｃによって変更される。定着ローラ２１の表面粗さは、加圧ローラ２２と長時間にわたって当接することにより、例えばＲｚ０．１μｍ〜０．３μｍからＲｚ０．４μｍ〜０．７μｍ程度に変更される。
【００５１】
コバ部２１３における定着ローラ２１の表面粗さは、シートＰの両端部に発生するバリによるアタックを受けることで変更される。ここで、バリとは、鋭利なカッターによって行なわれる紙の裁断時の裁断跡として生じるシートＰの断面形状である。より詳しくは、後述する。コバ部２１３において、シートＰのバリが定着ローラ２１と加圧ローラ２２とに挟み込まれると、定着ローラ２１の表面に方向性のない微小な穴が生じる。同一サイズのシートＰを連続して挟持搬送（通紙）することで、定着ローラ２１の表面には、シートＰのバリのアタックによる微小な穴が多数生じ、コバ部２１３において円周方向に沿った筋状の傷が生じる。この傷は、ミクロ的にみると方向性の無い傷となる。このとき、コバ部２１３における定着ローラ２１の表面粗さは、図６（ｂ）に示すように、例えばＲｚ１．０μｍ〜１．２μｍと、通過部２１１における表面粗さと、非通過部２１２における表面粗さと、比べて大きな表面粗さとなっている。ここで、コバ部２１３における傷は、シートＰの種類によって発生の程度が異なり、紙裁断時に大きいバリが生じたシートＰを搬送した場合に、一般的な厚紙やコート紙を搬送した場合と比べて、より顕著に発生する。
【００５２】
ここで、図７に示すように、ニップにかかる圧力は、シートＰの厚みが３００μｍと比較的厚い場合に、通過部２１１にかかる圧力が非通過部２１２にかかる圧力よりも２倍程度大きくなる。図７は、実施例１のニップとシートとの間に生じる圧力のグラフである。通過部２１１にかかる圧力が非通過部２１２にかかる圧力よりも大きくなることにより、定着ローラ２１の通過部２１１の表面粗さは、非通過部２１２の表面粗さよりも変更されやすくなる。このため、画像形成装置１００は、比較的厚いシートＰを５００枚程度連続して挟持搬送すると、通過部２１１の表面粗さがシートＰのアタックによってＲｚ０．９μｍ程度になる。また、画像形成装置１００は、非通過部２１２の表面粗さが加圧ローラ２２のアタックによってＲｚ０．５μｍ程度になる。
【００５３】
このように、画像形成装置１００は、シートＰの連続処理（連続通紙）によって、定着ローラ２１の表面粗さが長手方向の各領域によって異なる状態となる。ここで、一般に、定着装置においては、未定着のトナー像を加熱及び加圧することでシートに定着する場合に、定着ローラの表面の形状が定着後のトナー像の表面に転写されることが知られている。したがって、定着ローラ上の表面状態が異なると、こ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。例えば上述のように定着ローラ２１の長手方向の表面粗さが各領域によって大きく異なる状態になると、シートＰに定着した画像に光沢ムラが生じてしまう。具体的には、定着ローラ２１の長手方向に関する長さが異なるシートＰを連続してニップＮ１を通過させた場合を考える。このとき、小サイズのシートＰを連続して通過させることで、定着ローラ２１の長手方向の表面粗さが各領域で異なってくる。そして、この状態で大サイズのシートＰを通過させた場合、表面粗さが異なる部分を通過することで、画像に光沢ムラが生じてしまう。
【００５４】
ここで、例えばシートＰを普通紙であるＵＰＭ  Ｐａｐｅｒ社製  ＵＰＭ  Ｆｉｎｅ３００ｇ／ｍ２紙として説明する。この場合、用紙の裁断などが良好にできバリが少ない場合でも、連続して大量に処理することで、画像形成装置１００は、定着ローラ２１の長手方向の表面粗さが各領域で異なる状態となる。このとき、画像形成装置１００は、シートＰのバリが少ないことから、定着ローラ２１のコバ部２１３の表面粗さが大きく変更されず、シートＰのうちコバ部２１３に対応する位置に光沢ムラを生じない。しかしながら、上述した通り、画像形成装置１００は、シートＰを大量に処理することで、定着ローラ２１の長手方向の各領域のうち、通過部２１１の表面粗さと、非通過部２１２の表面粗さとが初期表面粗さから変更され、それぞれ異なる表面粗さとなる。これにより、画像形成装置１００は、シートＰのうち通過部２１１に対応する位置と、非通過部２１２に対応する位置と、の間での光沢ムラが認識されてしまう画像をシートＰに形成してしまう。
【００５５】
ここで、光沢性は、一般に、正反射光像の再現性が高い状態を高光沢、再現性が低い或いは無い状態を低光沢と認識される。例えば蛍光灯照明下で銀塩写真のような画像を見て、蛍光灯の光が反射するだけでなく、蛍光灯の形状まで写り込んでいる場合には、意識するかしないかによらず高光沢と認識している。このとき、写真画像の表面状態は、凹凸の少ない鏡面状態である。一方、低光沢の場合は、逆の状態である。つまり、画像の表面状態は、凹凸が大きく、蛍光灯の光は乱反射するため、蛍光灯の形状が画像上に写りこむことはない。このように、画像上の表面状態の凹凸と、光沢性と、には相関がある。
【００５６】
定着ローラ２１の長手方向の各領域の表面粗さが異なることによって生じる画像上の光沢ムラは、例えば一般に使用される上質紙などでは、通常視認できないレベルである。一方、光沢ムラは、シートの表面の平滑性がよく、光沢性に優れたコート紙において特に顕著に生じる。例えば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２１のコバ部２１３に対応する位置に低光沢の筋が付いたり、通過部２１１と非通過部２１２との間に光沢差、すなわち、画像上に光沢ムラが生じる。シートＰに生じる光沢ムラにおいて、コバ部２１３の位置に生じる筋は、約１〜２ｍｍ程度であり、処理するシートＰを現在処理している用紙よりも大きい用紙に変更した場合に顕著に表れる。一方、シートＰに生じる光沢ムラにおいて、通過部２１１と非通過部２１２との間に生じる光沢ムラは、コバ部２１３の位置に生じる光沢ムラと比べて広範囲なため、光沢ムラが生じている印象を強く与える。
【００５７】
なお、以下の記載において、光沢性のことをグロスとも記載する。また、コバ部２１３と、通過部２１１及び非通過部２１２と、の間で生じるグロスムラを、コバ傷とも記載する。また、通過部２１１と、非通過部２１２と、の間で生じるグロスムラを、グロス段差とも記載する。
【００５８】
［シートのバリ］
次に、シートの幅方向の両端部に生じるバリについて説明する。図８に示すように、シートＰの両端部には、紙を切断するときに発生する突起状のバリがある。図８は、シートの断面形状の拡大図である。ここで、一般に、シートのバリは、製紙過程での大判からの裁断工程で、裁断する刃が磨耗して切れ味が悪くなったときなどに発生し易い。また、シートのバリは、用紙の繊維の集まりであるため、紙厚の厚いシートにおいてより顕著に発生する傾向にある。また、シートがグロスコート紙やマットコート紙など、顔料で表面をコートした用紙である場合には、裁断工程で繊維が乱れにくく、バリが発生しにくい。
【００５９】
用紙の種類と、用紙の坪量と、用紙の厚さと、用紙の表面粗さと、バリの高さと、の関係について、図９、図１０を用いて示す。図９は、シートの種類に応じた特性をまとめたテーブルである。図１０は、シートの坪量とバリの高さとの関係を示すグラフである。
【００６０】
ここで、用紙の表面粗さは、一般的に物性値として計測可能な、ベック平滑度を測定している。また、バリの高さは、用紙の厚さよりも突出したバリの高さを意味する。
【００６１】
図９、図１０に示すように、シートにおいては、坪量の大きく厚みのある用紙の方が、裁断時に強い力が加わるとともに、用紙を構成する繊維が多いために、バリの高さが大きくなりやすい。また、普通紙は、平均的なバリの高さが大きくなりやすく、２００ｇ／ｍ２を超える用紙に関しては、１５μｍ程のバリの高さのものも存在する。また、コート紙は、全般的にバリの高さが小さく、端部切断面の紙粉も少なかった。なお、ベック平滑度は、普通紙やマットコート紙が荒れている傾向にあり、グロスコート紙は平滑であった。
【００６２】
［定着ローラの表面粗さの範囲］
次に、本実施例における、定着ローラ２１、３１の表面粗さの最適な範囲について説明する。まず、図１１ないし図１４に沿って、本実施例における第１の定着装置２０の定着ローラ２１の表面粗さと、第２の定着装置３０の定着ローラ３１の表面粗さと、シートＰに形成される画像の光沢性と、の関係について詳細に説明する。
【００６３】
図１１は、搬送方向最下流に設けられた定着装置の定着ローラの表面粗さと、シートに形成された画像に入射角６０°で入射した入射光の反射率に基づき画像の光沢度を表す６０°グロス値と、の関係を示す図である。本実施例において、画像形成装置１００のＣＰＵ４００は、用紙の厚みや熱容量によって画像の定着や光沢度の向上に必要な熱量が異なることから、印刷条件として、シートの坪量が１５０ｇ／ｍ２（所定値）以下か否かによって搬送経路を変更する。具体的には、ＣＰＵ４００は、シートＰの坪量が１５０ｇ／ｍ２以下である場合、第１の定着装置２０のみを通過する第１の搬送経路４２に搬送する。また、画像形成装置１００は、シートＰの坪量が１５０ｇ／ｍ２よりも大きい場合、第１の定着装置２０及び第２の定着装置３０を通過する第２の搬送経路４３に搬送するように構成されている。ここで、ＣＰＵ４００は、各給送カセット４０に格納されているシートの坪量を予め記憶しておくことで、シートＰの坪量を取得している。このように、本実施例において、ＣＰＵ４００は、シートＰの種類を取得する種類取得部を構成する。また、各給送カセット４０に格納されているシートの種類は、ユーザが予め入力しておく。そして、ＣＰＵ４００が、メモリに予め記憶されているシートの種類と坪量との関係（テーブル）から、画像形成を行うシートの坪量を取得する。
【００６４】
上記構成により、坪量８１ｇ／ｍ２の普通紙は、第１の定着装置２０のみを通過している。また、坪量１５７ｇ／ｍ２のコート紙及び坪量２０９ｇ／ｍ２の普通紙は、第１の定着装置２０と、第２の定着装置３０と、を通過している。なお、図１１においては、第１の定着装置２０のみを通過する坪量８１ｇ／ｍ２の普通紙の場合には、定着ローラ２１の表面粗さと光沢度との関係を示している。一方、第２の定着装置３０も通過する坪量１５７ｇ／ｍ２のコート紙及び坪量２０９ｇ／ｍ２の普通紙の場合には、第１の定着装置２０の定着ローラ２１の表面粗さをＲｚ約１．０μｍに固定し、定着ローラ３１の表面粗さと光沢度との関係を示している。また、各普通紙及びコート紙は、それぞれＡ３ノビサイズのものが用いられており、ブラック単色の濃度約１．６（最大濃度）の画像が用紙全面（全面ベタ画像）に均一に形成されている。
【００６５】
ここで、一般に、画像が形成されたシートは、シート自身の光沢度である用紙光沢度よりも画像の光沢度が低くなった場合に、画像表面にトナー像の荒れ（光沢ムラ）が目視で分かりやすくなる。そのため、光沢性に優れた高画質の画像をシートに形成するためには、用紙光沢度よりも高い光沢度を有する画像を形成する。
【００６６】
［第１の定着装置の定着ローラの表面粗さの範囲］
図１１に示すように、坪量８１ｇ／ｍ２の普通紙の場合、シートＰの６０°グロス値は、定着ローラ２１の表面粗さがＲｚ１．５μｍよりも大きくなると、用紙光沢度の約７よりも低いグロス値となる。つまり、定着ローラ２１の表面粗さがＲｚ１．５μｍよりも大きくなると、画像の光沢度が普通紙の用紙光沢度よりも低くなり、画像部分が沈んだ印象となる。また、定着ローラ２１の表面粗さがＲｚ１．５μｍよりも大きくなることで、画像表層の光沢ムラが目視で分かり易くなる。また、定着ローラの表面粗さがＲｚ１．５μｍよりも大きくなると、定着ローラ表面からのトナーの離型性が低下して、シートの画像の一部が定着ローラに転移するホットオフセットが生じ易くなる。したがって、第１の定着装置２０の定着ローラ２１の表面粗さは、Ｒｚ１．５μｍ以下とすることが好ましい。なお、定着ローラ２１の表面粗さが１．５μｍ以下であっても、一点の傷が深い場合は画像の乱れが目立ってしまう。そのため、傷の深さの最大値は大きくても２．０μｍであることが望ましい。
【００６７】
また、第１の定着装置２０の定着ローラ２１の表面粗さを、例えばＲｚ０．１μｍ〜０．３μｍにした場合には、図１２に示すように、シートＰのバリのアタックによってコバ部２１３の表面粗さがＲｚ１．０μｍを上回りやすい。図１２は、画像形成装置において、画像を定着したシートの枚数と第１、第２の加熱回転体の表面粗さとの関係を示すグラフである。このような場合、画像形成装置１００は、処理総数が１万枚未満と少量であっても、通過部２１１の表面粗さと、コバ部２１３の表面粗さと、に大きな差が生じやすく、コバ傷が表出し、十分な光沢性を得ることができなくなってしまう。以上より、本実施例では、図１３に示すように、定着ローラ２１（第１定着部）の表面粗さを、０．５μｍ以上１．５μｍ以下としている。図１３は、加熱回転体の表面粗さの上限値及び下限値を示すグラフである。
【００６８】
［第２の定着装置の表面粗さの範囲］
図１１に示すように、コート紙の場合、シートＰの６０°グロス値は、定着ローラ３１の表面粗さがＲｚ１．０μｍよりも大きくなると、用紙光沢度の約３８よりも低いグロス値となる。つまり、定着ローラの表面粗さがＲｚ１．０μｍよりも大きくなると、画像の光沢度がコート紙の用紙光沢度よりも低くなる。表面の光沢性が重視されやすく、また用紙光沢度が高いコート紙においては、このように画像の光沢度が用紙光沢度よりも低くなることは好ましくない。また、定着ローラの表面粗さがＲｚ１．０μｍよりも大きくなることで、表面性が平滑であるコート紙では、画像の凹凸が目立つようになり、グロスムラが発生していると認識され易い。したがって、第２の定着装置３０の定着ローラ３１の表面粗さは、Ｒｚ１．０μｍ以下とすることが好ましい。定着ローラ３１の表面粗さが１．０μｍ以下であっても、一点の傷が深い場合は画像の乱れが目立ってしまう。そのため、傷の深さの最大値は大きくても１．５μｍであることが望ましい。
【００６９】
また、第２の定着装置３０の定着ローラ３１においては、シートＰが上流側の第１の定着装置２０のニップＮ１で加圧されることでシートＰのバリが潰され、高さが低くなり形状も鋭利な部分が減少する。このため、シートＰのバリのアタックによる影響が定着ローラ２１ほど顕著ではない。しかしながら、定着ローラ３１の表面粗さも、定着ローラ２１の表面粗さと同様に、Ｒｚ０．１μｍ〜０．２μｍと表面粗さが小さすぎると、シートＰのバリのアタックを受けコバ部２１３の表面粗さがＲｚ１．０μｍを上回りやすい。また、紙粉や金属粉などの微小な異物が第２の定着装置３０のニップＮ２に混入した場合、表面粗さがＲｚ０．５μｍ〜０．７μｍの定着ローラ３１であれば、表面の荒れに埋もれて画像には顕在化しない。しかしながら、表面粗さがＲｚ０．１μｍ〜０．２μｍの定着ローラ３１の場合には、異物によって付けられた表面の傷が画像に表出してしまう。以上より、本実施例では、図１３に示すように、定着ローラ３１（第２定着部）の表面粗さを、０．２μｍ以上、１．０μｍ以下としている。図１４は、上述した各定着ローラ２１、３１の表面粗さの特性に基づき、各定着ローラ２１、３１の表面粗さの上限と、下限とを設定するための要件をまとめた表である。
【００７０】
第１の定着装置２０及び第２の定着装置３０は、上述した通りそれぞれの役割が異なっている。したがって、第１の定着装置２０及び第２の定着装置３０の各定着ローラ２１、３１の表面粗さの適正値は、それぞれ異なっている。つまり、搬送方向上流側の定着ローラ２１は、ホットオフセットなどのトナー像の定着性に影響を及ぼさず、かつ坪量の低い普通紙に画像を形成する場合に十分な光沢性を得ることができる範囲で、長手方向の表面粗さを均一にすることが好ましい。また、搬送方向最下流の定着ローラ３１は、細かい擦摺キズが画像に出ることから、光沢性に優れた画像をシートＰに形成するためにより平滑に近い表面粗さにすることが好ましい。
【００７１】
したがって、本実施例においては、第１の定着装置２０の定着ローラ２１の表面粗さを、第２の定着装置３０の定着ローラ３１の表面粗さよりも大きくする。図１４に示したように、それぞれの条件で表面粗さＲｚの上下限が決定されるため、その範囲は上述の図１３のようになる。なお、図１３では、第１定着部、第２定着部それぞれのコバ部の荒れの範囲に応じて、表面粗さの範囲が示してある。ここで、未使用の新規の定着ローラの表面粗さはコバ傷のグロスムラのためには高い方が有利であるが、前述のように粗さの上限にはそれぞれ制限がある。第１の定着装置２０の定着ローラ２１の表層粗さは、第２の定着装置３０の定着ローラ３１の表面粗さよりも高い値をとることができる。このため、寿命の対策と画像グロスの最適化のために、定着ローラ２１と定着ローラ３１とで、初期のローラ表層に差を付けることが望ましい。また、同様に、定着ローラの表面粗さの下限値についても、定着ローラ２１の表層の許容する表面粗さの最低値は、定着ローラ３１の許容する表面粗さの最低値よりも高い値とする。
【００７２】
［効果の検証］
次に、上述したような定着ローラ２１、３１の表面粗さの関係を踏まえて、定着処理による表面のグロスムラ対策に対しての効果を検証する施行を行った。ここで、第１の定着装置２０の定着ローラ２１の初期表面粗さを、Ｒｚ１．４μｍに設定し、第２の定着装置３０の定着ローラ３１の初期表面粗さを、Ｒｚ１．０μｍに設定した。また、各定着ローラ２１、３１は、離型層２１ｄ、３１ｄがフッ素チューブであり、製造直後の表面粗さがＲｚ０．１μｍ〜０．３μｍであるため、ラッピングフィルムなどの研磨部材によって加圧、摺擦して、各初期表面粗さに設定した。
【００７３】
すなわち、定着ローラ２１の表面粗さは、シートＰのバリのアタックの影響を抑えコバ傷の発生を防ぐためには表面粗さが高い方が有利であるが、トナー像の定着性に悪影響を与えない必要がある。また、定着ローラ２１は、トナー像をシートＰに定着でき、かつ坪量の小さい普通紙に画像を定着する場合に十分な光沢性を得ることができればよく、画像の光沢性を向上させる第２の定着装置３０の定着ローラ３１の表面粗さよりも大きくすることができる。そこで、定着ローラ２１の表面粗さは、トナー像の定着性に影響をおよぼさず、かつ坪量の少ない普通紙に画像を形成する場合に、十分な光沢性を得ることができる範囲で、長手方向の粗さを均一にするために、初期表面粗さをＲｚ１．４μｍに設定した。また、定着ローラ３１の表面粗さは、コート紙などのシートＰに形成される画像の光沢性を向上させるために、より平滑に近い表面粗さに保つ必要があることから、初期表面粗さをＲｚ１．０μｍに設定した。
【００７４】
以上の初期表面粗さが各定着ローラ２１、３１に設定された第１、第２の定着装置２０、３０に、それぞれ坪量２０９ｇ／ｍ２でＡ４サイズの普通紙からなるシートＰを、連続して挟持搬送させ各シートＰに画像を定着させた。
【００７５】
定着ローラ２１は、初期表面粗さをＲｚ１．４μｍに設定することで、シートＰのバリのアタックによる影響を大きく受けることがない。このため、定着ローラ２１において、コバ部２１３の表面粗さは、シートＰのバリのアタックによって初期表面粗さＲｚ１．４μｍに近い値に維持される。一方、定着ローラ２１において、通過部２１１の表面粗さは、シートＰのアタックによって均されることで、徐々に表面粗さが小さくなる。しかしながら、シートＰを５万枚挟持搬送するまでにおいて、シートＰに形成された画像には、グロスムラが発生しなかった。なお、定着ローラ２１において、通過部２１１の表面粗さは、最終的にＲｚ０．５μｍ程度まで低下した。また、シートＰが５万枚以上挟持搬送された段階において、定着ローラ２１は、通過部２１１の表面粗さと、コバ部２１３の表面粗さと、の差が開き、コバ傷や用紙サイズの変更時におけるグロス段差といったグロスムラを視認できる状態となった。
【００７６】
定着ローラ３１は、初期表面粗さがＲｚ１．０μｍであるが、シートＰのバリは第１の定着装置２０のニップＮ１で潰されるため、このバリのアタックによる影響を大きく受けることがない。このため、定着ローラ３１において、コバ部２１３の表面粗さは、第１の定着装置２０のニップＮ１で潰されたシートＰのバリのアタックによって初期表面粗さＲｚ１．０μｍに近い値に維持される。一方、定着ローラ３１において、通過部２１１の表面粗さは、シートＰのアタックによって均されることで、徐々に表面粗さが小さくなる。しかし、定着ローラ２１よりもコバ部２１３の表面が荒れないため、通過部２１１の表面粗さとの差は、それほど大きくはならなかった。また、通過部２１１の表面粗さと、非通過部２１２の表面粗さと、の差は、シートＰを５万枚、挟持搬送した時点において、グロス段差が生じる差となっていた。
【００７７】
比較例１として、図１２に示した施行を行った。これは、初期の第１の定着装置の定着ローラ（第１定着部）の表面粗さをＲｚ０．３μｍ、第２の定着装置の定着ローラ（第２定着部）の表面粗さをＲｚ１．４μｍとして、処理を開始したものである。他の条件は上述の場合の施行と同等とした。第１定着部ついては、通過部とコバ部との粗さの差分が、約１万枚の時点で大きく広がり、前述の紙コバ傷として視認された。第２定着部については、コバ部と通過部の差は大きく広がらなかったが、定着ローラの用紙の通過域（通紙域）と非通過域（非通紙域）で表面粗さの差が生じた。そして、連続処理の施行の際に用いた用紙よりも幅の広い高光沢の用紙を通した際に、画像上のグロスが通過域の中央付近と非通過域の端部付近で画像上の光沢が異なることで、グロス段差として認識された。これは、通過部においては、表面粗さがＲｚ０．６μｍまで比較的早く均されるのに対し、非通過部においては、シートＰの影響がなく加圧ローラのアタックによって均され、粗さの変化が緩やかなために生じたものである。なお、このグロス段差は、定着ローラ３１の初期表面粗さを大きくするとより顕著に発生する。
【００７８】
図１５に、比較例１の検証結果を上述の各定着ローラ２１、３１の初期表面粗さに差を持たせる構成の検証結果と簡易に比較したものを示す。比較例１の場合、各定着ローラ２１、３１の初期表面粗さに差を持たせた場合と比べて、用紙の紙バリキズ（コバ傷）の影響が顕著に見られた。
【００７９】
上述のように本実施例の場合には、第１の定着装置２０の定着ローラ２１の方が、第２の定着装置３０の定着ローラ３１よりも表面粗さが大きい。このため、定着ローラ２１に対するシートＰのバリによる摺擦などの影響を長期にわたって低減でき、装置の寿命を向上できる。また、シートＰのバリによる摺擦の影響が小さい第２の定着装置３０の定着ローラ３１の表面粗さを定着ローラ２１の表面粗さよりも小さくすることで、光沢性に優れた高画質の画像をシートＰに形成することができる。
【００８０】
上述した構成においては、単位時間当たりの出力枚数が少ない、すなわち、プロセススピードが低ければ、各定着装置のニップにおける圧力を低く抑えてもニップでのシートへの熱量の供給を十分に行えるため、シートのバリのアタックによる影響を抑えられる。このため、各定着装置の定着ローラの初期表面粗さを上述のように設定することで、各定着装置を数万枚の画像形成に耐えうる寿命に向上させることができる。しかしながら、画像形成装置の生産性を高めるべく、単位時間当たりの出力枚数を多く、すなわち、プロセススピードを高くした場合、ニップでのシートに対する熱量の供給を十分に行うために、各定着装置のニップにおける圧力を高くする。このような場合、第１、第２の定着装置２０、３０の定着ローラ２１、３１は、シートＰのバリのアタックやシートの通過による影響、加圧ローラ２２、３２との当接の影響などを強く受け、表面性状が初期の状態から変化しやすくなる。
【００８１】
したがって、本実施例では、各定着ローラ２１、３１の表面粗さを変更することができる構成とした。すなわち、各定着ローラ２１、３１の表面に形成されている離型層２１ｄ、３１ｄを摺擦し、各定着ローラ２１、３１の表面粗さを変更する第１の摺擦部材（摺擦ローラ）及び第２の摺擦部材（摺擦ローラ）としてのリフレッシュローラ２３、３３を有する。そして、リフレッシュローラ２３、３３により各定着ローラ２１、３１の表面を摺擦することで、各定着ローラ２１、３１の表面粗さを所望の表面粗さに安定的に維持する。
【００８２】
［第１の定着装置と第１の摺擦部材］
図１６は、本実施例における第１の定着装置２０と、第１の摺擦部材としてのリフレッシュローラ２３とを示す図である。図１６に示すように、リフレッシュローラ２３は、定着ローラ２１の表面である離型層２１ｄに接触できる位置に設けられており、後述する移動機構２３ｆによって定着ローラ２１に接触及び離隔する方向に移動可能に構成されている。ここで、リフレッシュローラ２３は、定着ローラ２１の表面のうち、少なくとも画像形成領域を所望の粗さに粗す。画像形成領域とは、定着ローラ２１の表面のうちシートＰ上の未定着のトナー像と接触し得る領域を指す。つまり、画像形成領域は、画像形成装置１００に使用可能な最大の幅サイズのシートＰに形成可能な最大幅サイズのトナー像に対応している。なお、本実施例では、リフレッシュローラ２３は、定着ローラ２１の表面の全域を粗している。
【００８３】
本実施例において、第１の定着装置２０の加圧ローラ２２は、定着ローラ２１に対して、例えば総圧８００Ｎで加圧される。つまり、加圧ローラ２２は、上述した第１の定着装置２０がリフレッシュローラ２３を備えない場合の加圧ローラ２２よりも、定着ローラ２１に対して強く加圧される。これにより、第１の定着装置２０は、モータ２１ｆによって定着ローラ２１を、上述した周速度（１００ｍｍ／ｓｅｃ）よりも速い、例えば２２０ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転駆動しても、シートＰの担持するトナー像を十分に加熱・加圧することができる。
【００８４】
図１７は、第１の摺擦部材を正面から見た図（ａ）と、図（ａ）のＢ−Ｂ断面を矢視した図（ｂ）である。
【００８５】
図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、リフレッシュローラ２３は、回転可能な摺擦回転体によって構成されており、基層としての金属製の芯軸２３ａ上に、中間層としての接着層２３ｂを設け、更にその上に表層として摺擦層２３ｃを設けることで形成される。芯軸２３ａは、例えば外径１２ｍｍの円筒形状に形成されたＳＵＳ３０４（ステンレススチール）製の部材から構成される。接着層２３ｂは、摺擦層２３ｃを構成する摺擦材を芯軸２３ａに接着できる接着剤から構成される。摺擦層２３ｃは、摺擦材としての砥粒を密に接着することで形成される。ここで、摺擦層２３ｃを構成する摺擦材としては、例えば酸化アルミニウム、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、ジルコニア及びリチウムシリケートを用いることができる。また、摺擦層２３ｃを構成する摺擦材としては、上記材料の他に、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、ダイヤモンド及び上記した各材料の混合物が挙げられる。
【００８６】
本実施例において、摺擦層２３ｃを構成する摺擦材は、酸化アルミニウム、いわゆるアルミナ系（アランダム又はモランダム（登録商標）と称される）材料を主成分とするものを用いた。アルミナ系の砥粒は、一般に幅広く用いられる砥粒であり、定着ローラ２１の離型層２１ｄを構成するフッ素系樹脂に比べて十分硬度が高いとともに、鋭角形状のため切削性に優れている。また、摺擦層２３ｃを構成する摺擦材の各粒径が、例えば５μｍ〜２０μｍの粒子によって構成されることにより、摺擦層２３ｃの厚さは、例えば５μｍ〜２０μｍの厚さとなる。摺擦層２３ｃを構成する摺擦材の各粒径が５μｍ〜２０μｍである場合、リフレッシュローラ２３は定着ローラ２１の表面を次のように粗す。すなわち、後述する摺擦条件に基づいて摺擦動作を実行し、定着ローラ２１の表面粗さを、所望の表面粗さである０．５μｍ〜１．５μｍ（０．５μｍ以上１．５μｍ以下）に安定して維持する。なお、本実施例では、定着ローラ２１の表面をリフレッシュローラ２３が５０ｍ以上走行すると定着ローラ２１の表面粗さが１．５μｍに収束する構成となっている。このとき、リフレッシュローラ２３は、定着ローラ２１の表面を表面粗さ１．５μｍに粗すための粗し部材として機能する。
【００８７】
リフレッシュローラ２３は、芯軸２３ａの長手方向（回転軸線方向）両端部に設けられた支持部材２３ｄによって回転自在に支持され、第１の回転駆動手段としてのモータ２３ｅによって回転駆動される。モータ２３ｅは、定着ローラ２１の周速度に対して第１の周速度差を有する第１の摺擦周速度でリフレッシュローラ２３を回転駆動する。また、リフレッシュローラ２３は、支持部材２３ｄに設けられた第１の移動手段（接離部）としての移動機構２３ｆによって、定着ローラ２１に接触及び離隔する方向に移動される。移動機構２３ｆは、詳しい図示は省略するが、カム機構とバネとを備え、カムを駆動することでリフレッシュローラ２３を定着ローラ２１に接触及び離隔する方向に移動させる。すなわち、移動機構２３ｆは、第１の定着装置２０がシートＰを挟持搬送しない非定着時において、適宜のタイミングで、リフレッシュローラ２３を定着ローラ２１に接触させ、接触時に定着ローラ２１に対して押し付ける。これにより、リフレッシュローラ２３と定着ローラ２１との間には、所定幅の摺擦ニップが形成される。一方、移動機構２３ｆは、これ以外の時は、リフレッシュローラ２３を定着ローラ２１から離隔させる。リフレッシュローラ２３が定着ローラ２１の離型層２１ｄを摺擦し、定着ローラ２１の表面粗さを変更する摺擦動作については、後述する。
【００８８】
［第２の定着装置と第２の摺擦部材］
図１８（ａ）は、第２の加熱回転体及び第２の摺擦部材を正面から見た図であり、図１８（ｂ）は図１８（ａ）のＣ−Ｃ断面を矢視した図である。
ここで、本実施例において、第２の定着装置３０及びリフレッシュローラ３３を構成する各部材のうち、第１の定着装置２０及びリフレッシュローラ２３を構成する各部材と同様の構成を有するものについては、同一の符号を付すことで、説明を省略する。
【００８９】
ここで、リフレッシュローラ３３は、定着ローラ３１の表面のうち、少なくとも画像形成領域を所望の粗さに粗す。画像形成領域とは、定着ローラ３１の表面のうちシートＰ上の定着済みのトナー像と接触し得る領域を指す。つまり、画像形成領域は、画像形成装置１００に使用可能な最大の幅サイズのシートＰに形成可能な最大幅サイズのトナー像に対応している。なお、本実施例では、リフレッシュローラ３３は、定着ローラ３１の表面の全域を粗している。
【００９０】
図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、リフレッシュローラ３３は、回転可能な摺擦回転体によって構成されており、基層としての金属製の芯軸２３ａ上に、中間層としての接着層２３ｂを設け、更にその上に表層として摺擦層３３ｃを設けることで形成される。摺擦層３３ｃは、摺擦材としての砥粒を密に接着することで形成される。ここで、摺擦層３３ｃを構成する摺擦材としては、リフレッシュローラ２３の摺擦層２３ｃと同様の摺擦材を用いることができる。そのため、リフレッシュローラ３３と定着ローラ３１の接触面積は、リフレッシュローラ２３と定着ローラ２１の接触面積と同様である。したがって、リフレッシュローラ２３とリフレッシュローラ３３にかかる加圧力が同じ場合、リフレッシュローラ３３と定着ローラ３１の間の接触圧は、リフレッシュローラ２３と定着ローラ２１の間の接触圧と同様である。
【００９１】
本実施例において、摺擦層３３ｃを構成する摺擦材の各粒径が例えば５μｍ〜２０μｍの粒子構成されることにより、摺擦層３３ｃの厚さは、例えば５μｍ〜２０μｍの厚さとなる。摺擦層３３ｃを構成する摺擦材の各粒径を５μｍ〜２０μｍであり場合、リフレッシュローラ３３は、後述する摺擦条件に基づいて摺擦動作を実行することで定着ローラ３１の表面を次のように荒らす。定着ローラ３１の表面粗さを、所望の表面粗さである０．２μｍ〜１．０μｍ（０．２μｍ以上１．０μｍ以下）に安定して維持できる。なお、本実施例では、定着ローラ３１の表面をリフレッシュローラ３３が５０ｍ以上走行すると定着ローラ３１の表面粗さが１．０μｍに収束する構成となっている。このとき、リフレッシュローラ３３は、定着ローラ３１の表面を表面粗さ１．０μｍに粗すための粗し部材として機能する。
【００９２】
なお、上述した通り、シートＰに形成される画像の光沢性は、定着ローラ３１の表面粗さによる影響が大きい。このため、画像形成装置１００は、リフレッシュローラ３３の摺擦条件とリフレッシュローラ２３の摺擦条件を異ならせることで定着ローラ２１と定着ローラ３１の粗さを異ならせている。本実施例ではリフレッシュローラ３３によって変更される定着ローラ３１の表面粗さが定着ローラ２１の表面粗さよりも小さくなるように構成している。
【００９３】
リフレッシュローラ３３は、芯軸２３ａの長手方向（回転軸線方向）両端部に設けられた支持部材２３ｄによって回転自在に支持され、第２の回転駆動手段としてのモータ３３ｅによって回転駆動される。モータ３３ｅは、定着ローラ３１の周速度に対して第２の周速度差を有する第２の摺擦周速度でリフレッシュローラ３３を回転駆動する。また、リフレッシュローラ３３は、支持部材２３ｄに設けられた第２の移動手段（接離部）としての移動機構３３ｆによって、定着ローラ３１に接触及び離隔する方向に移動される。移動機構３３ｆは、上述の移動機構２３ｆと同様に構成され、第２の定着装置３０の非定着時において、適宜のタイミングで、リフレッシュローラ３３を定着ローラ３１に接触させ、接触時に定着ローラ３１に対して押し付ける。これにより、リフレッシュローラ３３と定着ローラ３１との間には、所定幅の摺擦ニップが形成される。一方、移動機構３３ｆは、これ以外の時は、リフレッシュローラ３３を定着ローラ３１から離隔させる。リフレッシュローラ３３が定着ローラ３１の離型層３１ｄを摺擦し、定着ローラ３１の表面粗さを変更する摺擦動作については、後述する。
【００９４】
［制御部］
図１９は、各定着装置２０、３０がそれぞれリフレッシュローラ２３、３３を備える場合において、画像形成装置１００に設けられる制御部を示すブロック図である。図１９に示すように、ＣＰＵ４００は、第１の定着装置２０と、第２の定着装置３０と、リフレッシュローラ２３のモータ２３ｅ及び移動機構２３ｆと、リフレッシュローラ３３のモータ３３ｅ及び移動機構３３ｆと、のそれぞれに電気的に接続されている。ＣＰＵ４００によって制御されることにより、モータ２３ｅ、３３ｅは、それぞれリフレッシュローラ２３、３３を第１、第２の摺擦周速度で回転駆動することができる。また、ＣＰＵ４００によって制御されることにより、移動機構２３ｆ、３３ｆは、それぞれリフレッシュローラ２３、３３を定着ローラ２１、３１に対して接触及び離隔する方向に移動することができる。
【００９５】
［リフレッシュローラによる摺擦動作］
本実施例において、画像形成装置１００は、上述のようにシートＰの通過により各定着ローラ２１、３１の表面粗さが変更されることによる画像上の傷やグロスムラなどを、リフレッシュローラ２３、３３を用いて解消する。なお、本実施例のリフレッシュローラ２３、３３は、粗し処理（摺擦動作）をする場合定着ローラ２１、３１に対してそれぞれ同様の動作を行う。しかしながら、加圧部としての移動機構２３ｆ、３３ｆがリフレッシュローラ２３、３３を定着ローラ２１、３１に押し付ける力（リフレッシュ圧力）など、粗し処理中の摺擦条件については異なせてある。まず、リフレッシュローラ２３の摺擦動作について説明する。
【００９６】
リフレッシュローラ２３は、定着ローラ２１の表面に接触し、第１の周速度で回転し、定着ローラ２１の表面を摺擦することにより、定着ローラ２１上の長手方向全域（通過部、非通過部及びコバ部）に細かい摺擦傷を付ける。ここで、リフレッシュローラ２３によって付けられる細かい多数の摺擦傷は、第１の定着装置２０においてシートＰに形成される画像上において視認不可能な細かい摺擦傷である。リフレッシュローラ２３によって細かい摺擦傷が付けられることにより、定着ローラ２１は、長手方向において、表面に生じた凹凸の差が無くなる。このようなリフレッシュローラ２３の摺擦動作によって、画像形成装置１００は、定着ローラ２１の表面粗さを所望の表面粗さに変更、つまり良化することができる。リフレッシュローラ２３により定着ローラ２１の表面が所望の表面粗さに変更されるため、第１の定着装置２０を通過したシートＰの画像上のコバ部２１３に対応する位置の低光沢の筋や、通過部２１１と非通過部２１２とのグロス段差を解消することができる。
【００９７】
上述した通り、表層にフッ素樹脂等の離型層２１ｄを備えた定着ローラ２１においては、製品出荷時の初期表面粗さがＲｚ０．１μｍ〜０．３μｍ程度である。また、定着ローラ２１の表面粗さは、シートＰのバリのアタックなどによって、Ｒｚ０．５μｍ〜２．０μｍ程度に変化する。これに対して、本実施例において、リフレッシュローラ２３は、定着ローラ２１の表面粗さが０．５μｍ以上１．５μｍ以下となるような摺擦傷を、定着ローラ２１の回転方向に沿って付ける。ここで、リフレッシュローラ２３は、長手方向幅が１０μｍ以下とされる摺擦傷を、定着ローラ２１の長手方向１００μｍあたりに１０本以上形成されるように摺擦傷を付ける。これにより、定着ローラ２１の表面は、所望の表面粗さに修復される。
【００９８】
なお、リフレッシュローラ２３による摺擦動作は、定着ローラ２１の表面に細かい摺擦傷をつけることが目的であり、定着ローラ２１の表面を削り取って新しい面を出すことが目的ではない。すなわち、リフレッシュローラ２３による摺擦動作は、定着ローラ２１を研磨するようなものではなく、定着ローラ２１の表面に、いわゆる型押し程度の凹凸状態を付けることで、所望の表面粗さに変更するものである。したがって、リフレッシュローラ２３による定着ローラ２１の離型層２１ｄは、多少は削られているものの、その削れ量については、定着ローラ２１の寿命に渡っても測定不可能か、測定誤差程度でしかない。
【００９９】
画像形成装置１００は、上述した通り、第１の定着装置２０の非定着時の適宜のタイミングにリフレッシュローラ２３による摺擦動作を実行する。なお、リフレッシュローラ２３による摺擦動作を実行するタイミングは、非定着時に都度実行する必要はない。リフレッシュローラ２３による摺擦動作を実行するタイミングは、例えば処理カウンタ２４（図１９参照）により第１の定着装置２０を通過するシートＰを計数し、処理枚数が所定の値となった場合に、非定着時に自動で摺擦動作を行うように構成しても良い。また、画像形成装置１００は、ユーザーが画像上のグロスムラが気になり、操作部４０１からユーザーによる摺擦動作を実行させる入力を受け付けた場合に、リフレッシュローラ２３による摺擦動作を実行するように構成してもよい。
【０１００】
より具体的に一例を示せば、画像形成装置１００のＣＰＵ４００は、例えばＡ３より幅の小さいサイズのシートＰが処理されるときに、処理枚数をカウントし、処理枚数の累積値が第１の値を超えたときに、リフレッシュローラ２３による摺擦動作を実行する。ここで、第１の値としては、例えば１００枚〜１０００枚の範囲内で設定することが好ましく、本一例においては５００枚に設定する。リフレッシュローラ２３による摺擦動作において、ＣＰＵ４００は、画像形成動作を一旦停止した状態で、リフレッシュローラ２３の移動機構２３ｆを作動させ、リフレッシュローラ２３を定着ローラ２１に接触させる。ここで、加圧ローラ２２を定着ローラ２１から離隔させる機構が設けられている場合、ＣＰＵ４００は、リフレッシュローラ２３が定着ローラ２１に接触したと同時に、加圧ローラ２２を定着ローラ２１から離隔させる。加圧ローラ２２を定着ローラ２１から離隔させた後に、ＣＰＵ４００は、定着ローラ２１を所定の周速度、例えば画像形成時の周速度と同じ周速度で回転動作させる。次に、ＣＰＵ４００は、リフレッシュローラ２３を、モータ２３ｅによって、定着ローラ２１の周速度に対して第１の周速度差を有する第１の摺擦周速度で、予め設定された第１の摺擦時間が経過するまで回転駆動させる。第１の摺擦時間が経過した後に、ＣＰＵ４００は、リフレッシュローラ２３による摺擦動作を終了し、リフレッシュローラ２３を定着ローラ２１から離隔させ、再び画像形成動作を実行する。
【０１０１】
なお、上述した通り、コバ傷は、シートＰを現在処理している用紙よりも大きい用紙に変更した場合に顕在化しやすいことから、用紙サイズの変更時のみにリフレッシュローラ２３による摺擦動作を実行するように画像形成装置１００を構成してもよい。このように構成することにより、画像形成装置１００は、定着ローラ２１と、リフレッシュローラ２３と、の寿命をより延ばすことができる。
【０１０２】
次に、リフレッシュローラ３３の摺擦動作について説明する。第１の定着装置２０で仮にコバ傷が画像面のグロスムラとして生じたとしても、その後に第２の定着装置３０を通過する用紙ならば、再度表面が溶解されるために、グロスの差が軽微になる。そのため、二つ以上の加熱されたニップを通過する条件では、シート上の定着画像は、最下流の第２の定着装置３０の定着ローラ３１の影響をより受ける。本実施例の場合も、上述の実施例１と同様に、ＣＰＵ４００は、シートＰの坪量が１５０ｇ／ｍ２以下である場合、第１の定着装置２０をのみを通過させる。また、定着性を確保するためと、画像の光沢を坪量の大きい紙でも出すために、坪量の大きい用紙は定着装置の温調温度を上げている。このため、光沢の高い用紙で第２の定着装置３０の温度が高いときが一番リフレッシュ頻度を高くし、そうでないときには頻度を下げている。
【０１０３】
［摺擦動作の実行タイミング］
図２０は、本実施例におけるリフレッシュローラ２３、３３による各摺擦動作が実行されるタイミングについての詳細を示すフローチャートである。
【０１０４】
ここで、画像形成装置１００のＣＰＵ４００は、処理カウンタ２４、３４（図１９）から情報を取得する。処理カウンタ２４は、第１の定着装置２０をシートＰが通過した場合に、通過した枚数分処理カウンタＣ１ｎを加算する。処理カウンタ３４は、第２の定着装置３０をシートＰが通過した場合に、通過した枚数分処理カウンタＣ２ｎを加算する。また、処理カウンタ２４、３４は、紙長さが長いもの、例えば搬送方向長さが２２１ｍｍ以上のシートＰが通過した場合には、２枚分処理したものとしてカウントする。なお、各カウンタに付してある「ｎ」は、紙幅を表しており、Ｃ１ｎ、Ｃ２ｎは、シートＰの紙幅分だけ複数の値を持つ。例えば坪量１５７ｇ／ｍ２の普通紙Ａ３サイズ２９７ｍｍの幅の用紙は、Ｃ１（２９７）及びＣ２（２９７）の値を２ポイント換算する。また、例えば坪量６４ｇ／ｍ２の普通紙ＬＴＲサイズ２７９ｍｍ幅の用紙で第２定着部を通過しない設定の場合はＣ１（２７９）のみを１ポイント加算することになる。
【０１０５】
これらのＣ１ｎ、Ｃ２ｎの値のいずれかがＣ１ｍａｘ、Ｃ２ｍａｘの値以上になると、リフレッシュ動作が実行されることにする。ここで、Ｃ１ｍａｘは、本実施例における第１の値を構成する。また、Ｃ２ｍａｘは、本実施例における第２の値である。
【０１０６】
画像形成動作としてのプリントが開始されると、まず、ＣＰＵ４００は、通紙メディアの種類と坪量を取得する（ステップＳ１）。次に、ステップＳ１の処理において取得した情報と、図２１に示す摺擦動作閾値テーブルに保存されている情報と、を参照し、ＣＰＵ４００は、Ｃ１ｍａｘ、Ｃ２ｍａｘを決定する（ステップＳ２）。図２１は、画像形成装置におけるシートの種類と各摺擦動作の閾値との関係を示すテーブルである。
【０１０７】
次に、ＣＰＵ４００は、処理カウンタＣ１ｎのすべてがＣ１ｍａｘ未満か否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３の処理において、少なくとも１つの処理カウンタＣ１ｎがＣ１ｍａｘ以上であると判定した場合には（ＮＯ）、ＣＰＵ４００は、リフレッシュローラ２３による摺擦動作を実行する（ステップＳ４）。次に、ＣＰＵ４００は、処理カウンタＣ１ｎのすべてを０にする（ステップＳ５）。
【０１０８】
ステップＳ５の処理を実行した後又はステップＳ３の処理において、処理カウンタＣ１ｎのすべてがＣ１ｍａｘ未満であると判定した場合には（ＹＥＳ）、ＣＰＵ４００は、処理カウンタＣ２ｎのすべてがＣ２ｍａｘ未満か否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６の処理において、少なくとも１つの処理カウンタＣ２ｎがＣ２ｍａｘ以上であると判定した場合には（ＮＯ）、ＣＰＵ４００は、リフレッシュローラ３３による摺擦動作を実行する（ステップＳ７）。次に、ＣＰＵ４００は、処理カウンタＣ２ｎのすべてを０にする（ステップＳ８）。
【０１０９】
ステップＳ８の処理を実行した後又はステップＳ６の処理において、処理カウンタＣ２ｎのすべてがＣ２ｍａｘ未満であると判定した場合には（ＹＥＳ）、ＣＰＵ４００は、プリントを実行する（ステップＳ９）。次に、ＣＰＵ４００は、ステップＳ１の処理において取得した情報を参照し、第１、第２の定着装置２０、３０をシートＰが通過するごとにシートＰに対応する各処理カウンタＣ１ｎ、Ｃ２ｎを加算する（ステップＳ１０）。この処理において、ＣＰＵ４００は、処理カウンタ２４、３４を用いて、第１、第２の定着装置２０、３０を通過したシートＰの数を計数する。次に、ＣＰＵ４００は、プリントが終了したか否かを判定する（ステップＳ１１）。この処理において、プリントが終了していないと判定した場合には（ＮＯ）、ＣＰＵ４００は、ステップＳ１に処理を戻す。また、この処理において、プリントが終了したと判定した場合には（ＹＥＳ）、ＣＰＵ４００は、プリント処理を終了する。このように、ＣＰＵ４００は、本実施例における摺擦処理部を構成する。
【０１１０】
［各リフレッシュローラの摺擦条件］
図２２は、各リフレッシュローラ２３、３３による摺擦動作を実行する際に、画像形成装置１００のＣＰＵ４００が設定する各摺擦条件と、摺擦動作によって変化した各定着ローラ２１、３１の表面粗さと、を示す図である。
【０１１１】
図２２の実施例１に示すように、本実施例に係る画像形成装置１００は、第１の定着装置２０のリフレッシュローラ２３による摺擦動作の摺擦条件として、移動機構２３ｆがリフレッシュローラ２３のリフレッシュ圧力を８ｋｇｆに設定している。また、画像形成装置１００は、リフレッシュローラ２３による摺擦動作の摺擦条件として、リフレッシュローラ２３の摺擦層２３ｃを構成する砥粒を、砥粒の粗さが中心粒径約７μｍの＃２０００番手の砥粒に設定している。これらの摺擦条件でリフレッシュローラ２３による摺擦動作を実行すると、定着ローラ２１の表面の摺擦キズの深さの平均値（表面粗さＲｚ）は１．５μｍであった。
【０１１２】
また、画像形成装置１００は、第２の定着装置３０のリフレッシュローラ３３による摺擦動作の摺擦条件として、移動機構３３ｆのリフレッシュ圧力を８ｋｇｆに設定している。また、画像形成装置１００は、リフレッシュローラ３３の摺擦動作を実行する頻度を、リフレッシュローラ２３の摺擦動作を実行する頻度と同一、つまり各シートにおけるＣ１ｍａｘとＣ２ｍａｘの値をそれぞれ同じ値（例えば１０００）にしている。また、画像形成装置１００は、リフレッシュローラ３３による摺擦動作の摺擦条件として、リフレッシュローラ３３の摺擦層３３ｃを構成する砥粒を、砥粒の粗さが中心粒径約４μｍの＃３０００番手の砥粒に設定している。この場合、定着ローラ３１の表面の摺擦キズの深さの平均値は、１．０μｍであった。
【０１１３】
すなわち、実施例１では、摺擦条件として各リフレッシュローラ２３、３３の表面粗さを変更することで、リフレッシュローラ３３による摺擦動作が変更する定着ローラ３１の表面粗さの大きさを、第１の定着装置２０の場合よりも小さくした。
【０１１４】
図２２に示す比較例２は、第２の定着装置３０のリフレッシュローラ３３による摺擦動作の摺擦条件として、上述したリフレッシュローラ２３による摺擦動作の摺擦条件と同様の条件を用いた場合である。この場合、定着ローラ３１の表面の摺擦キズの深さの平均値は、１．５μｍであった。
【０１１５】
前述の図１５に、このような条件で行った効果の検証結果を示す。比較例２では、高光沢の用紙でトナー像の濃度が高い部分に擦摺動作によって生じた傷がわずかに見られた。一方、本実施例の条件を満たす実施例１では、高光沢の用紙に画像を形成した場合に、擦摺動作によって生じた傷が転写されることが無く、コバ傷も解消したまま定着ローラ３１の表面粗さを維持できた。
【０１１６】
なお、図１５、図２２中の比較例１は、前述したように、リフレッシュ動作を行わなかった場合の状態であり、当然だが２０００枚程度の処理でコバ傷が発生してしまった。また、図１５中の比較例３とは、第１定着部、第２定着部共に、リフレッシュローラの定着ローラに対しての当接圧を４ｋｇｆとしたものである。この場合、第１定着部に対して処理が何度も繰り返されると、徐々にコバ部の荒れが進行し、５０００枚程度の処理の後、普通紙でコバ傷が発生し、コート紙の厚紙の画像面にもわずかにコバ傷が残っていた。
【０１１７】
［摺擦動作による定着ローラの表面の変化］
図２３は、各リフレッシュローラ２３、３３による摺擦動作を定期的に実行した場合の、各定着ローラ２１、３１の表面粗さを示す図である。ここでは、摺擦条件として摺擦層２３ｃ、３３ｃを構成する砥粒番手をリフレッシュローラ２３、３３でそれぞれ異ならせている。
【０１１８】
本実施例において、画像形成装置１００は、坪量２１６ｇ／ｍ２でレターサイズの普通紙のシートＰに画像を形成する。そして、画像形成装置１００は、第１、第２の定着装置２０、３０がそれぞれ１０００枚のシートＰを挟持搬送する都度各リフレッシュローラ２３、３３による摺擦動作を実行した。このときの普通紙のバリの高さは、約１５μｍと大きいものを選別して使用した。
【０１１９】
図２３に示すように、定着ローラ２１（第１定着部）の表面粗さは、リフレッシュローラ２３による摺擦動作が実行されることで、通過部２１１の表面粗さがＲｚ１．０μｍ〜１．４μｍの間で変化した。また、リフレッシュローラ２３による摺擦動作が実行された定着ローラ２１の表面粗さは、コバ部２１３の表面粗さがＲｚ１．４μｍ〜１．５μｍの間で変化した。また、定着ローラ３１（第２定着部）の表面粗さは、リフレッシュローラ３３による摺擦動作が実行されることにより、通過部２１１の表面粗さがＲｚ０．７μｍ〜１．０μｍの間で変化し、コバ部２１３の表面粗さがＲｚ１．０μｍ〜１．５μｍの間で変化した。
【０１２０】
このように、各リフレッシュローラ２３、３３による摺擦動作が各定着ローラ２１、３１の表面に実行されることにより、画像形成装置１００は、各定着ローラ２１、３１の通過部２１１と、コバ部２１３と、の表面粗さに差が大きくなることを低減できる。このため、画像形成装置１００は、各定着ローラ２１、３１の長手方向の表面粗さを略均一に保つことができ、シートＰに形成される画像にグロスムラが発生することを防ぐことができる。
【０１２１】
以上のように、本実施例において、画像形成装置１００は、リフレッシュローラ２３の表面粗さがリフレッシュローラ３３の表面粗さよりも大きい表面粗さを有している。このため、画像形成装置１００は、リフレッシュローラ２３が摺擦動作によって変更する定着ローラ２１の表面粗さの方が、リフレッシュローラ３３が摺擦動作によって変更する定着ローラ３１の表面粗さよりも大きくなっている。これにより、画像形成装置１００は、各リフレッシュローラ２３、３３の摺擦動作により定着ローラ２１の表面粗さを定着ローラ３１の表面粗さよりも大きい状態に維持し、各定着ローラ２１、３１に求められる所望の表面粗さを安定的に維持することができる。また、画像形成装置１００は、定着ローラ２１の長手方向の各領域でシートＰのアタックによって表面粗さに差が生じることを、リフレッシュローラ２３による摺擦動作によって防ぐことができる。このため、第１の定着装置２０の寿命が向上し、ひいては画像形成装置１００の寿命を向上できる。また、画像形成装置１００は、定着ローラ３１の表面粗さを定着ローラ２１の表面粗さよりも小さい状態に維持する。これにより、画像形成装置１００は、第１の定着装置２０によって定着したトナー像を定着ローラ３１の表面粗さが小さい第２の定着装置３０によって再溶融しシートＰに定着することで、光沢性に優れた高画質の画像をシートＰに形成することができる。
【０１２２】
なお、本実施例において、画像形成装置１００は、各定着ローラ２１、３１の初期表面粗さが異なる構成となっているが、これに限定されない。画像形成装置１００は、例えば各定着ローラ２１、３１の初期表面粗さを同一にし、各リフレッシュローラ２３、３３による摺擦動作によって定着ローラ２１の表面粗さと、定着ローラ３１の表面粗さと、に差が生じる構成であってもよい。
【０１２３】
＜実施例２＞
実施例２について、図１乃至図２３を参照しつつ、図２４を用いて説明する。図２４は、実施例２の画像形成装置におけるシートの種類と各シートに対応する定着温度及び摺擦動作閾値との関係を示すテーブルである。
【０１２４】
上述の実施例１では、第１の定着装置２０のリフレッシュローラ２３の表面粗さを、第２の定着装置３０のリフレッシュローラ３３の表面粗さよりも大きく構成している。このように構成することで、画像形成装置１００は、第１の定着装置２０の定着ローラ２１の表面粗さを、第２の定着装置３０の定着ローラ３１の表面粗さよりも大きい状態で維持することができる。しかしながら、このように構成した場合、それぞれ表面粗さが異なるリフレッシュローラ２３、３３を用意しなければならず、製作コストが増加してしまう。
【０１２５】
したがって、本実施例では、各リフレッシュローラ２３、３３の摺擦条件として、同一の表面粗さで、かつ摺擦動作を実行する頻度を異ならせる構成とすることで、各定着ローラ２１、３１の表面粗さに差を持たせた状態を維持する。また、図２２の実施例２に示すように、各リフレッシュローラ２３、３３の摺擦動作を実行する頻度以外の摺擦条件、例えばリフレッシュ圧力及び摺擦層の砥粒番手は、同一に構成されている。
【０１２６】
図２４に示すように、本実施例において、ＣＰＵ４００は、いずれのシートＰを各定着装置で処理する場合においても、第２の値としてのＣ２ｍａｘの値が、第１の値としてのＣ１ｍａｘよりも高い値になるように、摺擦動作閾値テーブルに設定している。つまり、第１の定着装置２０は所定数のシートが通過した場合に粗し処理が行われ、第２の定着装置３０は所定数のシートよりも多いシートが通過した場合に粗し処理が行われる。Ｃ１ｍａｘの値がＣ２ｍａｘの値よりも低い値に設定されることで、画像形成装置１００は、リフレッシュローラ２３の摺擦動作を、リフレッシュローラ３３の摺擦動作よりも頻繁に実行するように構成される。
【０１２７】
Ｃ１ｍａｘの値がＣ２ｍａｘの値の半分に設定されているため、ＣＰＵ４００は、上述した図２０に示す各処理を実行し、リフレッシュローラ２３による摺擦動作を、リフレッシュローラ３３による摺擦動作のほぼ倍程度の頻度で実行する。上述した通り、本実施例におけるリフレッシュローラ２３、３３のリフレッシュ圧力及び表面粗さは、それぞれ４ｋｇｆ及び＃２０００と同一であることから、単位時間当たりの定着ローラ２１、３１の表層を荒らす能力は同等である。そのため、リフレッシュローラ２３による摺擦動作が実行される頻度の高い定着ローラ２１の方が、定着ローラ３１よりも表層がより荒らされることになる。なお、上述した通り、定着ローラ３１は、仮に定着ローラ２１と同等の従来の頻度でリフレッシュローラ３３による摺擦動作が実行されると、前述のようにリフレッシュローラ３３による摺擦キズの発生が問題となる。しかしながら、本実施例においては、リフレッシュローラ３３による摺擦動作の頻度を、リフレッシュローラ２３による摺擦動作の頻度よりも低くしている。このため、リフレッシュローラ３３による摺擦動作が実行され、再度実行されるまでの間に、多くの用紙が処理され、かつ定着ローラ３１が加圧ローラ３２とより多く摺擦されることで、リフレッシュローラ３３の摺擦動作により発生する摺擦スジの深さが鈍る。したがって、摺擦スジが重なって画像に認識できるレベルに成長することがなく、定着ローラ３１の表面粗さを所望の状態を保つことができる。
【０１２８】
各リフレッシュローラ２３、３３による摺擦動作の頻度に差を持たせてシートＰへ画像の形成を実施した場合の結果を、前述した図１５の実施例２に示す。図１５に示すように、本実施例の試行においても、実施例１（実施例１）と同様に、画質を満足しつつ、コバ傷や摺擦キズを解消することができる。
【０１２９】
以上のように、本実施例において、画像形成装置１００は、リフレッシュローラ２３による摺擦動作の実行頻度が、リフレッシュローラ３３による摺擦動作の実行頻度よりも高く構成されている。このため、画像形成装置１００は、リフレッシュローラ２３が摺擦動作によって変更する定着ローラ２１の表面粗さの方が、リフレッシュローラ３３が摺擦動作によって変更する定着ローラ３１の表面粗さよりも大きくなっている。これにより、画像形成装置１００は、各リフレッシュローラ２３、３３の摺擦動作により定着ローラ２１の表面粗さを定着ローラ３１の表面粗さよりも大きい状態に維持し、各定着ローラ２１、３１に求められる所望の表面粗さを安定的に維持することができる。また、画像形成装置１００は、定着ローラ２１の長手方向の各領域でシートＰのアタックによって表面粗さに差が生じることを、リフレッシュローラ２３による摺擦動作によって防ぐことができる。このため、第１の定着装置２０の寿命が向上し、ひいては画像形成装置１００の寿命を向上できる。また、画像形成装置１００は、定着ローラ３１の表面粗さを定着ローラ２１の表面粗さよりも小さい状態に維持する。これにより、画像形成装置１００は、第１の定着装置２０によって定着したトナー像を定着ローラ３１の表面粗さが小さい第２の定着装置３０によって再溶融しシートＰに定着することで、光沢性に優れた高画質の画像をシートＰに形成することができる。また、画像形成装置１００は、リフレッシュローラ２３、３３の表面粗さを同一にすることで、リフレッシュローラ２３、３３を共通化することができ、製作コストを低減させることができる。しかしながら、複雑な制御を要しない点において実施例１の構成が好ましい。
【０１３０】
＜他の実施例＞
上述の実施例１において、画像形成装置１００は、摺擦条件として、リフレッシュローラ２３の表面粗さをリフレッシュローラ３３の表面粗さよりも大きくしている。また、上述の実施例２において、画像形成装置１００は、摺擦条件として、リフレッシュローラ２３による摺擦動作の頻度をリフレッシュローラ３３による摺擦動作の頻度よりも高くしている。これらの構成により、第１、実施例２においては、各リフレッシュローラ２３、３３が変更する各定着ローラ２１、３１の表面粗さを異ならせている。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。画像形成装置１００は、リフレッシュローラ２３が摺擦動作によって変更する定着ローラ２１の表面粗さと、リフレッシュローラ３３が摺擦動作によって変更する定着ローラ３１の表面粗さと、が異なるように摺擦条件が設定されていればよい。
【０１３１】
例えば図２２の実施例３に示すように、リフレッシュローラを定着ローラに対して押し付ける力（リフレッシュ圧力、総圧力）を異ならせても良い。すなわち、リフレッシュローラ２３のリフレッシュ圧力を、リフレッシュローラ３３のリフレッシュ圧力よりも大きくする。具体的には、リフレッシュローラ２３による摺擦動作の摺擦条件として、リフレッシュローラ２３のリフレッシュ圧力を８ｋｇｆに設定し、リフレッシュローラ３３のリフレッシュ圧力を４ｋｇｆに設定する。また、実施例３では、リフレッシュローラ２３、３３の摺擦層２３ｃ、３３ｃを構成する砥粒を、ともに＃２０００番手の砥粒に設定している。また、リフレッシュローラ２３と定着ローラ２１の接触面積は、リフレッシュローラ３３と定着ローラ３１の接触面積は同様である。したがって、リフレッシュローラ２３と定着ローラ２１の間で生じる単位面積当たりの力（接触圧、圧力）は、リフレッシュローラ３３と定着ローラ３１の間で生じる単位面積当たりの力（接触圧、圧力）よりも大きい。実施例３の摺擦条件でリフレッシュローラ２３による摺擦動作を実行すると、定着ローラ２１の表面の摺擦キズの深さの平均値は、１．５μｍであった。なお、実施例３の画像形成装置１００は、定着ローラ２１の表面をリフレッシュローラ２３が５０ｍ以上走行すると定着ローラ２１の表面粗さが１．５μｍに収束する構成となっている。このとき、リフレッシュローラ２３は、定着ローラ２１の表面を表面粗さ１．５μｍに粗すための粗し部材として機能する。
【０１３２】
また、実施例３の摺擦条件でリフレッシュローラ３３による摺擦動作を実行すると、定着ローラ３１の表面の摺擦キズの深さの平均値は、１．０μｍであった。なお、実施例３の画像形成装置１００は、定着ローラ３１の表面をリフレッシュローラ３３が５０ｍ以上走行すると定着ローラ３１の表面粗さが１．０μｍに収束する構成となっている。このとき、リフレッシュローラ３３は、定着ローラ３１の表面を表面粗さ１．０μｍに粗すための粗し部材として機能する。
【０１３３】
このように設定することにより、実施例１、実施例２と同様に、リフレッシュローラ３３による摺擦動作が変更する定着ローラ３１の表面粗さの大きさを小さくできる。図１５の実施例３に示すように、実施例３の構成でも擦摺キズの発生は無く、コバ傷も解消したままで、定着ローラ表面の状態を維持することができた。
【０１３４】
実施例３は、複雑な制御を要しない点において実施例２よりも好ましい。
【０１３５】
実施例３は、リフレッシュロー２３と３３に共通のものを利用できる点において実施例１よりも好ましい。
【０１３６】
図１５の比較例４は、♯８００番手（中心粒径約１４μｍ）のリフレッシュローラを作成し、定着ローラに対して従動させてコバ傷を解消したものである。この場合、コバ傷が目視できない程度の時間をかけても、定着ローラ表層が必要以上に荒れてしまい、画像上の光沢が大きく低下してしまった。また、リフレッシュ時間が長くかかり、ダウンタイムが多くなってしまった。
【０１３７】
また、画像形成装置１００は、摺擦条件として、各リフレッシュ時における摺擦時間を異ならせても良い。例えば第２の摺擦時間を第１の摺擦時間よりも短い時間にＣＰＵ４００に設定させてもよい。この構成により、画像形成装置１００は、リフレッシュローラ２３の１回の摺擦動作において変更される定着ローラ２１の表面粗さが、リフレッシュローラ３３の１回の摺擦動作において変更される定着ローラ３１の表面粗さよりも大きくなる。ここで、ＣＰＵ４００は、時間設定部として機能する。
【０１３８】
また、画像形成装置１００は、摺擦条件として、例えば各リフレッシュローラ２３、３３による摺擦動作の実行時における各定着ローラ２１、３１の温度を異ならせてもよい。上述した通り、各定着ローラ２１、３１の離型層２１ｄ、３１ｄは、温度上昇によって軟化するフッ素樹脂から構成されている。そこで、ＣＰＵ４００は、各リフレッシュローラ２３、３３の摺擦動作時において、温度センサ３１ｅが検出する第２の温度よりも、温度センサ２１ｅが検出する第１の温度の方が高くなるように、各加熱源２１ａ、３１ａを制御する。このように構成すると、画像形成装置１００は、他の摺擦条件が同一であったとしても、定着ローラ２１の表面の硬さと、定着ローラ３１の表面の硬さと、に差が生じる。したがって、画像形成装置１００は、他の摺擦条件が同一の各リフレッシュローラ２３、３３による摺擦動作によって変更される各定着ローラ２１、３１の表面粗さに差が生じる。
【０１３９】
また、画像形成装置１００は、上述した各摺擦条件を複数組み合わせて、各リフレッシュローラ２３、３３が変更する各定着ローラ２１、３１の表面粗さを変更してもよい。
【０１４０】
また、実施例１において、各リフレッシュローラ２３、３３は、それぞれ専用のモータ２３ｅ、３３ｅによって駆動されるようにしたが、これに限定されない。各リフレッシュローラ２３、３３は、例えば各定着ローラ２１、３１を回転させるモータ２１ｆ、３１ｆの駆動軸にギアによって連結されることで、モータ２１ｆ、３１ｆの動力によって回転駆動するように構成されていてもよい。この場合、各リフレッシュローラ２３、３３は、例えば各定着ローラ２１、３１と各リフレッシュローラ２３、３３と、をギア比１対２で連結されることで、各定着ローラ２１、３１の周速度の２倍の周速度で回転駆動される。
【０１４１】
また、上述した実施例では、各リフレッシュローラ２３、３３は、それぞれ摺擦回転体によって構成されているが、これに限らず、例えば各定着ローラ２１、３１に摺擦材が塗布された固定面で接触するように構成されていてもよい。
【０１４２】
また、上述した実施例では、各リフレッシュローラ２３、３３を接離する接離部としての移動機構２３ｆ、３３ｆが記載されているが。画像形成装置１００は、必ずしも移動機構２３ｆ、３３ｆを有さなくてもよい。例えば、定着ローラ２１の表面を所定の粗さに維持するように、定着ローラ２１に対してリフレッシュローラ２３を当接させ続けてもよい。定着ローラ３１の表面を所定の粗さに維持するように、定着ローラ３１に対してリフレッシュローラ３３を当接させ続けてもよい。しかしながら、定着ローラ２１、３１の摩耗を抑制し、定着ローラ２１、３１を高寿命化できる点において、実施例１の構成がのぞましい。
【０１４３】
また、上述した実施例では、加熱回転体及び加圧回転体として定着ローラ及び加圧ローラを例に挙げたが、加熱回転体及び加熱回転体は、複数のローラにベルトが懸架されたベルトユニットであってもよい。
【０１４４】
以上の例より、第１定着部と第２定着部とで摺擦条件（リフレッシュ条件）を異ならせることで、良好な定着ローラ表面を維持できることが確認できた。これらの諸条件は、定着部材とその表面性状を変更する部材（摺擦部材）があれば適用可能である。摺擦部材は、画像性との両立のために、仕様の微調が必要だが、その荒らしの能力は第１定着部＞第２定着部となる関係が好ましい。
【符号の説明】
【０１４５】
２０  第１の定着装置
２１  定着ローラ（加熱回転体第１の加熱回転体）
２１ａ  加熱源（第１の熱源）
２１ｅ  温度センサ（第１の温度検出手段）
２２  加圧ローラ（ニップ形成部材）
２３  リフレッシュローラ（第１の摺擦部材）
２３ｅ  モータ（第１の回転駆動手段）
２３ｆ  移動機構（第１の移動手段）
３０  第２の定着装置
３１  定着ローラ（加熱回転体、第２の加熱回転体）
３１ａ  加熱源（第２の熱源）
３１ｅ  温度センサ（第２の温度検出手段）
３２  加圧ローラ（ニップ形成部材）
３３  リフレッシュローラ（第２の摺擦部材）
３３ｅ  モータ（第２の回転駆動手段）
３３ｆ  移動機構（第２の移動手段）
４２  第１の搬送路
４３  第２の搬送路
１００  画像形成装置
４００  ＣＰＵ（摺擦処理部、時間設定部、熱源制御部、種類取得部、搬送経路決定部）
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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