JP2006251240A - 定着装置およびそれを備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 帯状の清掃部材を定着ローラ（加熱ローラもしくは加圧ローラ）に圧接してクリーニングするに際し、クリーニング効率を高めることができ、かつ確実に定着ローラからトナーを除去することができる定着装置を提供する。
【解決手段】 定着装置３０は、清掃部材６を送出す送出ローラ７と、清掃に使用された清掃部材６を巻取る巻取ローラ８と、清掃部材６を定着ローラ３に対して押圧する２つの圧接ローラ１７ａ，１７ｂと、清掃部材６と圧接ローラとの間に配されて両圧接ローラに張架されるベルト部材３２とを含み、ベルト部材３２は、広い接触領域Ｓが形成されるように清掃部材６を定着ローラに対して圧接する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、定着装置およびそれを備える画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いる画像形成においては、一様な電位に帯電された感光体を画像情報に応じた光で露光して静電潜像を形成し、形成された静電潜像を現像剤で現像して可視像化し、可視像化された画像を記録紙などに転写し、転写された記録紙上の現像剤を定着装置で定着させて堅牢な記録画像を形成する。

このような画像形成に用いられる定着装置は、一般的に、加熱ローラと加圧ローラとで構成される定着ローラを備え、加熱ローラに対して加圧ローラを圧接させることによって形成される両ローラの接触領域へ、可視像を形成する現像剤の転写された記録紙を通過させる際、加熱ローラによる加熱と加圧ローラによる加圧とによって、未定着現像剤を溶融し固着するように構成される。

定着装置における定着動作時には、定着ローラによるニップ部で溶融された現像剤が、記録紙上にすべて固着されずに、その一部がローラの表面に付着する、いわゆるホットオフセットの発生することがある。たとえば加熱ローラに付着した現像剤は、後続して定着される記録紙上の本来白地であるべき部分に転写されて画像欠陥を発生させる。

また、加圧ローラでは、たとえば両面印字のように、搬送される記録紙の裏面にすでに固着している現像剤が、ニップ部を通過するときに熱で再溶融し、その一部が転移し付着することがある。このように加圧ローラに付着した現像剤も画像欠陥の原因となり、また記録紙裏面汚染の原因となる。

定着装置におけるホットオフセットによる画像欠陥は、モノクロ印字の場合、形成画像の白地かぶりまたは記録紙裏面汚れなど許容し得る範囲の欠陥にとどまることもあるけれども、フルカラー印字の場合、所定の色とは異なる色の現像剤が定着ローラから転写されるので実用上許容し得ない欠陥になることが多い。

このような問題を解決する従来技術に、定着装置に備わる定着ローラにローラクリーニング手段を設けるものがある（たとえば、特許文献１参照）。

図５は、従来技術の定着装置１に備わるローラクリーニング手段２の典型的な構成を示す図である。図５では、定着装置１に備わる定着ローラ３を構成する加熱ローラ４と加圧ローラ５とのうち、加熱ローラ４に設けられるローラクリーニング手段２を図示する。

ローラクリーニング手段２は、予め巻きまわされた帯状の清掃部材６を送出す送出ローラ７と、送出ローラ７から送出される清掃部材６を巻取る巻取ローラ８と、送出ローラ７と巻取ローラ８との間に清掃部材６を加熱ローラ４に対して押圧するように設けられる圧接ローラ９（ウェブ圧接ローラとも呼ばれる）とを含む構成である。

ローラクリーニング手段２は、巻取ローラ８および送出ローラ７と圧接ローラ９とを回転させずに静止させた状態で清掃部材６を矢符１０方向に回転駆動する加熱ローラ４に対して押圧し、加熱ローラ４と清掃部材６とを摺擦させることによって、加熱ローラ４の外周面に溶融状態で付着した現像剤を除去し、除去した現像剤をほぼ溶融状態のまま圧接ローラ９と巻取ローラ８との間に位置する清掃部材６と加熱ローラ４の表面とで形成される間隙に貯留する。

前記間隙に貯留される現像剤がある程度の量に達したとき、ローラクリーニング手段２は、巻取ローラ８を矢符１１方向に巻取動作させて清掃部材６を予め定める長さだけ巻取り、現像剤を清掃部材６に付着させた状態で加熱ローラ４表面から離脱させる。

前述のように、加熱ローラ４の表面に付着するトナーは、加熱ローラ４に対し清掃部材６を介して圧接ローラ９が押圧されることによって形成される接触領域１２（以後、この接触領域をニップ部と呼ぶ）において、加熱ローラ４の表面と清掃部材６とが摺擦されることによってクリーニングされる。したがって、ニップ部１２のローラ外周方向の長さＮ１（便宜上ニップ長さと呼ぶ）が、クリーニング効率に大きく影響する。

定着装置が搭載される画像形成装置の画像形成処理能力、換言すれば一定時間の間に画像形成することのできる記録材の枚数の増大に伴い、一定の稼動時間あたりに定着ローラに付着するトナーの量も増大するので、図５に示すローラクリーニング手段２では、画像形成処理能力の高い画像形成装置に対応することができず画像品質を低下させるおそれがあり、ローラクリーニング手段のクリーニング性能をさらに向上させることが望まれている。

図５に示す従来の定着装置１に備わるローラクリーニング手段２において、クリーニング性能を向上させる１つの方法として、圧接ローラ９を定着ローラ３に対して押圧させる圧力を増大し、ニップ長さＮ１を大きくしてクリーニング効率を高めることが挙げられる。

しかしながら、圧接ローラ９の定着ローラ３に対する押圧力を増大させる方法では、大きな押圧力を発生させるための容量が大きい押圧装置を必要とするので、定着装置が大型化する問題があり、また装置を大型化させて押圧力を増大させたとしても、得られるニップ長さＮ１の最大値は、圧接ローラ９の直径（実際には圧接ローラ９の軸心があるので直径よりも小さくなる）にとどまるので、大きなクリーニング効率向上を実現することができない。

そこで、圧接ローラを２つ設けることによって、清掃部材が定着ローラに圧接するローラ周方向長さを長くしてクリーニング性能を向上させることが試みられている。図６は、２つの圧接ローラを有するローラクリーニング手段１６を備える定着装置１５の構成を示す図である。定着装置１５は、前述の定着装置１に類似するので、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。

定着装置１５では、ローラクリーニング手段１６において、定着ローラ３を構成する加熱ローラ４の外周面に沿って、予め定める間隔を有して２つの第１および第２圧接ローラ１７ａ，１７ｂが設けられる。予め定める間隔を有して第１および第２圧接ローラ１７ａ，１７ｂを設け、第１および第２圧接ローラ１７ａ，１７ｂで清掃部材６を加熱ローラ４に対して当接させることによって、清掃部材６が加熱ローラ４に接触するローラ周方向の長さＬ１を、圧接ローラが１つの場合に比べて長く（Ｌ１＞Ｎ１）することが可能になり、クリーニング効率を向上することができる。

しかしながら、定着装置１５に備わるローラクリーニング手段１６においても以下のような問題がある。図７および図８は、ローラクリーニング手段１６の動作の概要を説明する図である。

ローラクリーニング手段１６は、加熱ローラ４の表面をクリーニングするとき、清掃部材６は、巻取ローラ８で巻取られることなく静止状態である。一方、加熱ローラ４は、通常定着動作をする場合も、また定着動作をしない場合であっても局所的な加熱を避けるために矢符１０方向に回転する。この加熱ローラ４の回転に伴って、加熱ローラ４の表面と摺擦する清掃部材６は、常に矢符１０方向へ向う摩擦力を受けることになる。

また清掃部材６は、加熱ローラ４の回転方向１０の下流側において、第１圧接ローラ１７ａによって第１のニップ部１８で加熱ローラ４に押圧されているので、第２圧接ローラ１７ｂが加熱ローラ４に押圧されて形成される第２のニップ部１９との間で、上記の摩擦力の作用によって弛み２０が形成される。すなわち、第１のニップ部１８および第２のニップ部１９と、その間とで形成されるローラ周方向長さＬ１は、上記と同じであるけれども、清掃部材６には弛み２０が形成されるので、実質的に清掃部材６が加熱ローラ４に対して圧接されるローラ周方向の長さは、前記長さＬ１よりも短くなる。

このことによって、設計どおりのクリーニング効率を発揮できないばかりでなく、清掃部材６の弛み２０の部分において、加熱ローラ４に付着しているトナー２１がクリーニング除去されずに、加熱ローラ４に付着したまま清掃部材６をすり抜けるので、このすり抜けたトナー２１ａが、記録紙２２に付着して画像よごれを形成するという問題がある。

特開２００３−１０７９５２号公報

本発明の目的は、帯状の清掃部材を定着ローラ（加熱ローラもしくは加圧ローラ）に圧接してクリーニングするに際し、クリーニング効率を高めることができ、かつ確実に定着ローラからトナーを除去することができる定着装置およびそれを備える画像形成装置を提供することである。

本発明は、未定着現像剤による画像が形成された記録媒体を、一対の回転体である定着ローラで形成される圧接部に通過させることによって、未定着現像剤を記録媒体上に溶融し固着する定着装置において、
定着ローラの少なくともいずれか一方に当接するように設けられて定着ローラの表面を清掃する帯状の清掃部材と、
予めコイル状に巻きまわされた帯状の清掃部材を送出す送出ローラと、
送出ローラから送出されて定着ローラ表面を清掃した清掃部材を巻取る巻取ローラと、
定着ローラの外周面に沿って予め定める間隔を有して配置され清掃部材を定着ローラに押圧するように設けられる複数の圧接ローラと、
複数の圧接ローラと清掃部材との間に設けられて複数の圧接ローラに張架されるベルト部材とを含むことを特徴とする定着装置である。

また本発明は、複数の圧接ローラを定着ローラに押圧することによって、圧接ローラから定着ローラに圧力が負荷され、ベルト部材は、該圧力によって清掃部材を定着ローラに対して圧接することを特徴とする。

また本発明は、複数の圧接ローラは、いずれも従動ローラであることを特徴とする。
また本発明は、複数の圧接ローラに張架されるベルト部材は、送出ローラから送り出され巻取ローラで巻取られることによって定着ローラの外周面に沿って移動する清掃部材に従動する。

また本発明は、ベルト部材が、耐熱性を有する素材から成ることを特徴とする。
また本発明は、ベルト部材が、清掃部材と同一の素材から成ることを特徴とする。

また本発明は、電子写真方式で印字画像を形成する画像形成装置であって、前記いずれか１つの定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、帯状の清掃部材は、複数の圧接ローラと清掃部材との間に設けられて複数の圧接ローラに張架されるベルト部材によって、定着ローラに圧接されるので、定着ローラに押圧される複数の圧接ローラ間で弛みを生じることがない。したがって、清掃部材は、定着ローラに対して、ローラ周方向に充分な長さの接触領域を有し、かつ弛みを生じることがないので、高いクリーニング効率を発揮できるとともに、定着ローラ表面に付着するトナーを漏れなくクリーニングすることができる。

また本発明によれば、ベルト部材は、複数の圧接ローラが定着ローラ対して負荷する圧力によって清掃部材を定着ローラに対して圧接する。このように圧力の負荷源を複数の圧接ローラに分散することによって、個々の圧接ローラに負荷する力を小さくできるので、圧接ローラを定着ローラに押圧する押圧装置を簡素化することが可能であり、装置が小型化されるにも関らず、高いクリーニング効率を発揮できる定着装置が実現される。

また本発明によれば、複数の圧接ローラはいずれも従動ローラで構成され、複数の圧接ローラに張架されるベルト部材が、送出ローラから送り出され巻取ローラで巻取られることによって定着ローラの外周面に沿って移動する清掃部材に従動する。このように、圧接ローラとベルト部材とを従動部材とすることによって、これらを駆動させる駆動手段を設ける必要がなくなるとともに、清掃部材の移動に従って定着ローラに対して押圧される部分が移動するので、使用部分が局所的に集中することを避けることができ、その結果耐久寿命を長くすることができる。

また本発明によれば、ベルト部材は、耐熱性を有する素材から成り、好ましくは耐熱性に優れる清掃部材と同一の素材から成るので、耐久寿命に優れ、清掃部材によるクリーニング作用を増幅させることができる。

また本発明によれば、上記いずれか１つの定着装置が備えられるので、ホットオフセットによる画像不良を生じることなく画像形成することのできる画像形成装置が実現される。

図１は実施の一形態である定着装置３０の構成を簡略化して示す図であり、図２は定着装置３０の要部拡大図である。定着装置３０は、電子写真方式の画像形成装置に搭載されるものであり、未定着現像剤による画像が形成された記録媒体であるたとえば記録紙を、一対の回転体である定着ローラで形成される圧接部に通過させることによって、未定着現像剤を記録紙上に溶融し固着する定着処理を行う。本実施形態の定着装置３０は、前述の図６に示す定着装置１５に類似するので、類似部分については同一の参照符号を用いて表す。

定着装置３０は、一対の回転体から成り定着ローラ３を構成する加熱ローラ４および加圧ローラ５と、定着ローラ３の少なくともいずれか一方に当接（図１では加熱ローラ４に当接）するように設けられて加熱ローラ４の表面を清掃する帯状の清掃部材６と、予めコイル状に巻きまわされた帯状の清掃部材６を送出す送出ローラ７と、送出ローラ７から送出されて加熱ローラ４表面を清掃した清掃部材６を巻取る巻取ローラ８と、加熱ローラ４の外周面に沿って予め定める間隔を有して配置され清掃部材６を加熱ローラ４に圧接するように設けられる２つの第１および第２圧接ローラ１７ａ，１７ｂと、第１および第２圧接ローラ１７ａ，１７ｂと清掃部材６との間に設けられて、第１圧接ローラ１７ａと第２圧接ローラ１７ｂとに張架されるベルト部材３２とを含む。

上記の各部のうち、清掃部材６、送出ローラ７、巻取ローラ８、第１および第２圧接ローラ１７ａ，１７ｂ、ベルト部材３２、不図示の第１および第２圧接ローラ１７ａ，１７ｂを定着ローラ３に押圧する押圧装置、少なくとも巻取ローラ８を駆動する駆動手段は、定着ローラ３の表面に付着する現像剤（トナー）をクリーニング除去するローラクリーニング手段３１を構成する。

定着装置３０には、不図示であるけれども、加熱ローラ４に備わる熱源である加熱ランプ３３に電力を供給する電源、加熱ローラ４の温度を検出する温度センサ、加圧ローラ５を加熱ローラ４に対して押圧する押圧手段、加熱ローラ４および加圧ローラ５を回転駆動させる駆動手段など、公知の定着装置に備えられるのと同様の各部が備えられる。

図１に示す本実施形態の定着装置３０では、ローラクリーニング手段３１が加熱ローラ４側に設けられる構成について例示するけれども、加圧ローラ５側にも同じローラクリーニング手段３１が設けられても良い。

清掃部材６は、帯状の巻取り巻戻し可能な長い部材であり、加熱ローラ４の表面に溶融状態で付着しているトナーを、微細な空間である空気層および／または空気間隙内に含浸（吸引）することができるような構造を有し、定着温度である２００℃程度の温度における耐熱性を備えるものが用いられ、たとえばノーメックスペーパー（商品名）などが好適である。

送出ローラ７は、リール状の部材であり、予め定める長さの清掃部材６が巻きまわされている。送出ローラ７は、好ましくは送出ローラ駆動部に接続され、送出ローラ駆動部によって可逆回転可能にかつ回転速度制御可能に構成される。巻取ローラ８は、送出ローラ７と同様のリール状の部材であり、送出ローラ７から送出され、加熱ローラ４に圧接されてトナーを清掃した清掃部材６を巻取る。巻取ローラ８は、不図示の巻取ローラ駆動部に接続され、巻取ローラ駆動部によって、可逆回転可能にかつ回転速度制御可能に構成される。

第１および第２圧接ローラ１７ａ，１７ｂは、加熱ローラ４に押圧される際にある程度変形し、加熱ローラ４との間にニップ部が形成されるように、少なくとも最外層が耐熱性を有する弾性素材によって形成される。第１および第２圧接ローラ１７ａ，１７ｂは、その軸線が加熱ローラ４の軸線と平行になるように、かつ前述のように加熱ローラ４の外周面に沿って予め定める間隔を有して設けられる。

第１圧接ローラ１７ａと第２圧接ローラ１７ｂとの予め定める間隔、たとえば軸心間距離Ｇは、各ローラ１７ａ，１７ｂが互いに円滑に回転することができるように、少なくとも第１圧接ローラ１７ａの半径と第２圧接ローラ１７ｂの半径との和を超える長さであれば良く、特に限定されるものではない。定着装置３０が搭載される画像形成装置の画像形成能力、定着ローラの設定温度、定着ローラの設定回転速度等に応じて、所望のクリーニング性能が得られる距離を、予め試験等を実施して定めることができる。

また、第１圧接ローラ１７ａと第２圧接ローラ１７ｂとは、定着装置に回転自在に支持されるけれども、自ら回転駆動する手段を有しない従動ローラであり、外部から力を加えられることによってのみ回転動作を行う。

この第１および第２圧接ローラ１７ａ，１７ｂは、不図示の押圧装置によって、加熱ローラ４に押圧される。第１および第２圧接ローラ１７ａ，１７ｂを加熱ローラ４に対して押圧する力を荷重値で例示すると、たとえばローラ１つ当たり１．２５ｋｇであり、合計で２．５０ｋｇ（＝１．２５ｋｇ×２個）である。圧接ローラが１つであると、クリーニング効率を良くするために大きな荷重を負荷してニップ部の長さを長くしなければならず、大きな荷重を発生する押圧装置が大きくならざるを得ない。しかしながら、本実施形態の定着装置３０のように、荷重負荷の対象を２つの圧接ローラ１７ａ，１７ｂとして分散するとともに、かつ後述するように圧接ローラ１７ａ，１７ｂ間で清掃部材６の大きい（長い）接触領域を確保することができるので、押圧荷重を小さくする、すなわち押圧装置をコンパクト化することが可能になる。

なお、圧接ローラ１７ａ，１７ｂを加熱ローラ４に押圧する荷重も、特に上記の例に限定されるものではなく、画像形成装置の画像形成能力、定着ローラの設定温度、定着ローラの設定回転速度等に応じて、所望のクリーニング性能が得られる荷重を、予め試験等を実施して定めることができる。

本発明の定着装置３０において、最も特徴とするところは、第１および第２圧接ローラ１７ａ，１７ｂと清掃部材６との間に、第１圧接ローラ１７ａと第２圧接ローラ１７ｂとに張架されるようにして無端状のベルト部材３２が設けられることである。ベルト部材３２は、昇温する定着ローラ３をクリーニングするローラクリーニング手段３１に用いられる部材であるので、２００℃程度の温度における耐熱性を有する素材であることが好ましい。

ベルト部材３２は、所定の耐熱性を備えれば特にその素材が限定されるものではないけれども、清掃部材６と同じノーメックスペーパーが好適に用いられる。ベルト部材３２に清掃部材６と同じ素材を用いることによって、ベルト部材３２もクリーニング補助部材として作用するので、クリーニング性能を一層向上することができる。

このベルト部材３２は、清掃部材６と、第１および第２圧接ローラ１７ａ，１７ｂとの間に配置され、第１圧接ローラ１７ａと第２圧接ローラ１７ｂとに張架されるので、第１および第２圧接ローラ１７ａ，１７ｂが加熱ローラ４に対して押圧される力によって、清掃部材６を加熱ローラ４に対して、加熱ローラ４が有する曲率なりに圧接するように作用する。なお、第１圧接ローラ１７ａと、第２圧接ローラ１７ｂとの間には、ベルト部材３２に対して張力を発生させることができるように、軸心間距離Ｇを広げる方向に力が付加される。このことによって、第１圧接ローラ１７ａが加熱ローラ４に押圧されて形成される第１のニップ部３４と、第２圧接ローラ１７ｂが加熱ローラ４に押圧されて形成される第２のニップ部３５との、互いの周方向外方側の接点を結ぶ距離Ｌ２だけ、清掃部材６が加熱ローラ４に対して圧接され得る。

このように、清掃部材６は、ベルト部材３２によって加熱ローラ４に対して圧接され、周方向の長さＬ２にわたる大きな接触領域Ｓを有するとともに、張力が付加されているベルト部材３２によって圧接されているので、加熱ローラ４が矢符１０方向に回転し加熱ローラ４と清掃部材６とに摩擦力が作用しても接触領域Ｓに弛みを発生することがなく、実質的な接触領域の減少を生じることがない。

図３は、定着装置３０における定着動作とクリーニング動作の概要を説明する図である。図３を参照して、定着装置３０における定着動作と、ローラクリーニング手段３１によるクリーニング動作の概要を説明する。

定着装置３０が搭載される画像形成装置の画像形成ユニットで形成されたトナー像が記録紙２２上に転写されて、定着装置３０へと搬送される。定着装置３０では、定着温度まで昇温された加熱ローラ４と、加熱ローラ４に圧接される加圧ローラ５とによって形成されるニップ部を、前記トナー像を担持した記録紙２２が通過することによって加熱加圧され、トナー像が記録紙２２に定着される。このとき、記録紙２２から加熱ローラ４（不図示であるけれども加圧ローラ５側にローラクリーニング手段３１が設けられている場合には加圧ローラ５も同じ）に付着するトナー３６ａが、ローラクリーニング手段３１によってクリーニング除去される。

クリーニング動作は、まず準備動作である清掃部材６のセッティングから説明すると、送出ローラ７から清掃部材６を送出し、第１および第２圧接ローラ１７ａ，１７ｂに張架されるベルト部材３２と、加熱ローラ４の外周面との間を通過させ、清掃部材６の先端部を巻取ローラ８に噛込ませて巻取る。巻取ローラ８で清掃部材６の先端部を巻取るとき、送出ローラ７にブレーキ機能を発現させることによって、清掃部材６に張力が加えられる。

清掃部材６に張力が加えられた状態で巻取ローラ８の巻取動作も停止し、清掃部材６、第１および第２圧接ローラ１７ａ，１７ｂ、ベルト部材３２が静止した状態で、上記のように、トナー像の定着のために加熱ローラ４が矢符１０方向に回転動作することによって、加熱ローラ４の表面と、第１および第２圧接ローラ１７ａ，１７ｂならびにベルト部材３２によって加熱ローラ４に接触領域Ｓで圧接される清掃部材６とが摺接し、清掃部材６が加熱ローラ４の表面に付着しているトナー３６ａをクリーニング除去する。

このクリーニング時、清掃部材６と加熱ローラ４とが充分に大きい接触領域Ｓを有し、その接触領域Ｓにおいて、清掃部材６が第１および第２圧接ローラ１７ａ，１７ｂならびにベルト部材３２によって加熱ローラ４の表面に対して確実に圧接され、かつ弛みを生じることがないので、加熱ローラ４の表面に付着しているトナー３６ａを、高いクリーニング効率で、漏れなくクリーニング除去することができる。

ある程度のトナー３６ａを加熱ローラ４の表面からクリーニング除去して、第２圧接ローラ１７ｂ側の清掃部材６と加熱ローラ４の表面とで形成される間隙、および接触領域Ｓの清掃部材６と加熱ローラ４の表面との間に貯留されるトナー量が多くなると、クリーニング性能が低下するので、巻取ローラ８を動作させて清掃部材６を、矢符１１方向に巻取る巻取動作を実行し、送出ローラ７から送出される清浄な清掃部材６によって接触領域Ｓが形成されるようにする。このとき、清掃部材６側に付着されたトナー３６ｂは、清掃部材６とともに巻取ローラ８へ巻取られる。

すなわち巻取ローラ８は、間欠回転駆動する。この間欠回転駆動による１度の巻取機会で、巻取ローラ８が回転移動する周方向距離すなわち清掃部材６の移動距離は、少なくとも接触領域Ｓの長さＬ２以上であることが望ましい。このように巻取ローラ８で少なくとも接触領域Ｓの長さＬ２以上清掃部材６を巻取ることによって、清掃部材６の清浄な未使用部分を確実に接触領域Ｓへ送ることができるので、巻取動作ごとに清掃部材６によるクリーニング性能を確実に回復することができる。

この巻取ローラ８による清掃部材６の矢符１１方向への移動に従い、清掃部材６に圧接するベルト部材３２ならびにベルト部材３２が張架される従動ローラである第１および第２圧接ローラ１７ａ，１７ｂが、清掃部材６との間に作用する摩擦力によって同方向へ従動する。巻取ローラ８によって所定長さの清掃部材６を巻取り、接触領域Ｓの清掃部材６を清浄なものに更新した以降は上記の動作を繰返す。

図４は、本発明の他の実施形態である画像形成装置５０の構成を簡略化して示す図である。画像形成装置５０には、前述の定着装置３０が備えられる。本実施の形態において例示される画像形成装置５０は、たとえば電子写真方式のプリンタである。

画像形成装置５０は、大略、画像形成装置５０の各部に電力を供給する電源装置５１と、画像が形成記録される記録媒体である記録紙を供給する用紙供給部５２と、画像形成ユニット５３と、定着装置３０と、外部機器からの画像情報を受入れるとともに画像形成装置５０の全体動作を制御する制御部５４と、排紙部５５と、用紙供給部５２から排紙部５５へ至る記録紙の搬送をつかさどる用紙搬送系５６とを含む構成である。

用紙供給部５２は、記録紙を収容する供給トレイ６１と、供給トレイ６１に収容される記録紙を一枚ずつ用紙搬送系５６に送出すためのピックアップローラ６２とを備える。なお、用紙供給部５２の下方であって画像形成装置本体の下方に、周辺装置として多段用紙トレイを含む用紙供給装置および大量の用紙を収容できる大容量用紙供給装置などが配設されてもよい。このような周辺装置が設けられる場合、周辺装置からの記録紙は、用紙受入部６３および拡張用紙受入部６４から画像形成装置本体へ供給される。

画像形成ユニット５３は、用紙供給部５２の上方に配置され、感光体６５と、感光体６５の外周面に沿って配設される帯電装置６６と、光走査ユニット６７と、現像ユニット６８と、転写装置６９と、クリーニングユニット７０と、除電ランプ７１とを含む。

帯電装置６６は、光走査ユニット６７によって露光される前の感光体６５の表面を均一に帯電させる。光走査ユニット６７は、均一に帯電された感光体６５上に画像情報に応じた光を走査して静電潜像を形成する。現像ユニット６８は、感光体６５の表面に形成された静電潜像に対して現像剤供給容器７２内の現像剤を供給して可視化された現像剤像（トナー像）を形成する。

転写装置６９は、用紙搬送系５６における感光体６５の上流側に設けられるレジストローラ７３によって、感光体６５上のトナー像形成位置に整合するようにタイミングを調整して供給される記録紙に、トナー像を転写する。

クリーニングユニット７０は、記録紙に転写されることなく感光体６５に残留する残留トナーを除去する。除電ランプ７１は、感光体６５表面の電荷を除去することによって、次に帯電装置６６によって均一に帯電することに備える。

用紙搬送系５６における転写装置６９の下流側に定着装置３０が設けられ、記録紙上に転写されたトナー像が定着されて堅牢な記録画像が形成される。

用紙搬送系５６における定着装置３０のさらに下流側には、搬送ローラ７４と切換ゲート７５とが配設される。搬送ローラ７４は、定着装置３０を通過した記録紙を用紙搬送系５６のさらに下流側に搬送する。切換ゲート７５は、搬送ローラ７４によって搬送される記録紙が搬送されるべき搬送路を選択的に開放する。排紙部５５は、用紙搬送系５６における切換ゲート７５のさらに下流側に設けられる排紙ローラ７６と、排紙ローラ７６によって画像形成装置本体の外方に排出される記録紙を載置する排紙トレイ７７とを含む。

制御部５４は、たとえば中央処理装置（ＣＰＵ）を備える処理回路であり、記憶手段であるメモリ、外部機器からの画像情報を受け入れるインタフェースなどが付帯される。制御部５４は、画像形成装置５０の全体動作を制御し、その制御対象には定着装置３０も含まれる。制御部５４のメモリには、画像形成装置５０の全体動作を制御するためのプログラムおよび動作制御条件が予めストアされる。

以下画像形成装置５０における画像形成動作について説明する。たとえばパーソナルコンピュータなどの外部機器によって生成された画像情報が、インターフェイスを介して制御部５４に与えられ、該画像情報は制御部５４のメモリに格納される。制御部５４は、メモリから画像情報を読出し、変換処理などの画像処理を行った後、光走査ユニット６７に送る。光走査ユニット６７は、帯電装置６６によって一様な電位に帯電された感光体６５の表面を、画像情報に応じた光で露光し、静電潜像を形成する。

感光体６５表面に形成された静電潜像は、現像ユニット６８で現像されてトナー像となる。転写装置６９は、用紙供給部５２から供給されてレジストローラ７３でタイミング調整して送込まれる記録紙上に、感光体６５に形成された現像剤像を転写させる。現像剤像が転写された記録紙は、定着装置３０で定着され、その後排紙ローラ７６によって排紙トレイ７７へ排出される。

一方、転写装置６９によってトナー像が離脱された感光体６５は、クリーニングユニット７０で残留トナーがクリーニングされ、除電ランプ７１で除電される。画像形成装置５０は、上記の画像形成動作を繰返すことができる。

画像形成装置５０に搭載される定着装置３０は、記録紙上のトナーを溶融軟化させて定着させるように動作するけれども、記録紙に対する定着動作によって、定着ローラにトナーが付着するので、前述のようにローラクリーニング手段３１の清掃部材６によって定着ローラ（加熱ローラ４および加圧ローラ５）を清掃する。さらに定着動作を繰返すことに伴い清掃部材６に定着ローラから除去したトナーがある程度蓄積されると、巻取ローラ８を回転駆動させ、一定長さの清掃部材６を巻取り、清掃部材６の清浄な部分を接触領域Ｓに送込み定着ローラに新たに摺接させることによって、清掃部材６のクリーニング能力を回復させて定着ローラのクリーニングを継続する。

このように、画像形成装置５０には、クリーニング効率が高く、クリーニング漏れを起こすことがない定着装置３０が備えられるので、ホットオフセットによる画像不良を生じることなく、長期間にわたって安定した良好な品質の画像を形成することのできる画像形成装置が実現される

以下本発明の実施例について説明する。
本発明の定着装置３０を搭載した画像形成装置（シャープ株式会社製；ＡＬ−Ｍ２３６）を実施例とし、圧接ローラを１つのみ備える従来技術の定着装置１を搭載したＡＬ−Ｍ２３６を比較例１とし、圧接ローラを２つ備えるけれどもベルト部材を備えない従来技術の定着装置１５を搭載したＡＬ−Ｍ２３６を比較例２として、装置を準備した。

実施例および比較例１，２の各装置において、記録紙（坪量６４ｇ／ｍ^２の上質紙）を用いて以下の各試験条件にて画像形成（印字）を行った。記録紙上に形成された画像を目視観察し、白地部分における画像汚れの状態を評価した。

なお、目視観察による画像汚れの評価は、以下のように分類した。
○：画像汚れなく良好
△：若干の画像汚れが認められるが実用上問題なし
×：画像汚れがあり実用上問題がある

（試験１）
記録紙１００ｋ枚に文字のみを印字する画像形成を行い、画像形成開始後数枚の時点（初期）と、５０ｋ枚目と、１００ｋ枚目とにおいて、画像形成された記録紙を目視観察し、画像汚れを評価した。

（試験２）
記録紙１００ｋ枚に文字と絵とを混合印字する画像形成を行い、画像形成初期と、５０ｋ枚目と、１００ｋ枚目とにおいて、画像形成された記録紙を目視観察し、画像汚れを評価した。

（試験３）
記録紙１００ｋ枚にハーフトーン印字する画像形成を行い、画像形成初期と、５０ｋ枚目と、１００ｋ枚目とにおいて、画像形成された記録紙を目視観察し、画像汚れを評価した。

（試験４）
装置で紙詰まり（ジャム）を生じたとき、ジャムを解消して画像形成動作に復帰させたとき、復帰１枚目に画像形成された記録紙を目視観察し、画像汚れを評価した。

（試験結果）
試験１および試験２の目視観察結果を表１および表２に示す。文字および文字と絵との印字では、比較例１において若干の画像汚れが認められたけれども、実用上問題のないものであり、実施例と比較例とでクリーニング性能の大きな差異が生じなかった。

試験３の目視観察結果を表３に示す。ハーフトーン印字では、比較例１において、初期から実用上不可の画像汚れが発生し、また比較例２において、実用上問題ないレベルではあるけれども、初期から若干の画像汚れが認められた。しかしながら、実施例では、１００ｋ枚目においても、まったく画像汚れが認められず、クリーニング性能に優れることが判る。

試験４の目視観察結果を表４に示す。ジャム後１枚目の画像汚れは、実施例ではまったく認められなかったが、比較例１および比較例２ともに実用上不可の画像汚れが認められた。

ジャムが発生すると、定着ローラ表面に未定着のトナーが多量に付着するので、ジャムを解消して１枚目の画像形成を行うとき、クリーニング手段は多量のトナーをクリーニング除去しなければならない。比較例１のように圧接ローラが１つでニップ部が狭い場合、また比較例２のように圧接ローラが２つあるけれどもベルト部材が無いので清掃部材を充分に定着ローラに圧接させることができない場合、多量のトナーをクリーニング除去しきれずに画像汚れを生じさせる。

一方、実施例では、２つの圧接ローラと、該圧接ローラに張架されるベルト部材が備わり、ベルト部材によって清掃部材を定着ローラに充分広い領域を有して弛みなく圧接させることができるので、多量のトナーであっても、効率的かつ確実にクリーニング除去することができる。

以上に述べたように、本実施の形態では、圧接ローラが設けられる数は、２つであるけれども、これに限定されることなく、３つ以上が設けられても良い。ただし、圧接ローラの数を多くするのに伴って、圧接ローラを定着ローラに押圧する機構が複雑になるので、負荷するべき圧力の大きさと、装置の組立作業性、コスト等を勘案して数を定めることが望ましい。

実施の一形態である定着装置３０の構成を簡略化して示す図である。 定着装置３０の要部拡大図である。 ローラクリーニング手段３１によるクリーニングの概要を説明する図である。 本発明の他の実施形態である画像形成装置５０の構成を簡略化して示す図である。 従来技術の定着装置１に備わるローラクリーニング手段２の典型的な構成を示す図である。 ２つの圧接ローラを有するローラクリーニング手段１６を備える定着装置１５の構成を示す図である。 ローラクリーニング手段１６の動作の概要を説明する図である。 ローラクリーニング手段１６の動作の概要を説明する図である。

符号の説明

３ 定着ローラ
４ 加熱ローラ
５ 加圧ローラ
６ 清掃部材
７ 送出ローラ
８ 巻取ローラ
１７ 圧接ローラ
２２ 記録紙
３０ 定着装置
３１ ローラクリーニング手段
３２ ベルト部材
５０ 画像形成装置

Claims (7)

1. 未定着現像剤による画像が形成された記録媒体を、一対の回転体である定着ローラで形成される圧接部に通過させることによって、未定着現像剤を記録媒体上に溶融し固着する定着装置において、
   定着ローラの少なくともいずれか一方に当接するように設けられて定着ローラの表面を清掃する帯状の清掃部材と、
   予めコイル状に巻きまわされた帯状の清掃部材を送出す送出ローラと、
   送出ローラから送出されて定着ローラ表面を清掃した清掃部材を巻取る巻取ローラと、
   定着ローラの外周面に沿って予め定める間隔を有して配置され清掃部材を定着ローラに押圧するように設けられる複数の圧接ローラと、
   複数の圧接ローラと清掃部材との間に設けられて複数の圧接ローラに張架されるベルト部材とを含むことを特徴とする定着装置。
2. 複数の圧接ローラを定着ローラに押圧することによって、圧接ローラから定着ローラに圧力が負荷され、
   ベルト部材は、該圧力によって清掃部材を定着ローラに対して圧接することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 複数の圧接ローラは、いずれも従動ローラであることを特徴とする請求項１または２記載の定着装置。
4. 複数の圧接ローラに張架されるベルト部材は、
   送出ローラから送り出され巻取ローラで巻取られることによって定着ローラの外周面に沿って移動する清掃部材に従動することを特徴とする請求項３記載の定着装置。
5. ベルト部材が、耐熱性を有する素材から成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の定着装置。
6. ベルト部材が、
   清掃部材と同一の素材から成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の定着装置。
7. 電子写真方式で印字画像を形成する画像形成装置であって、前記請求項１〜６のいずれか１つに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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