JP2017102336A - 画像加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電極部における摩耗粉の蓄積が抑制された画像加熱装置を提供する。【解決手段】 定着装置４０は、抵抗発熱層（１０２）を備えた回転するベルト（１００）と、ベルトの端部に取り付けられた給電リング（１１９）と、給電リングに摺動可能に当接してリング状部材と電気的に接続するブラシ（８１）と、給電リングの表面を清掃するクリーニング部（９０）を備える。【選択図】 図２

Description

本発明は、シート上の画像を加熱する画像加熱装置に関する。画像加熱装置の機能を備える画像形成装置としては、プリンタ、ファックス、及びこれらの機能を複数備えた複合機等が挙げられる。

画像形成装置は、シート上に形成されたトナー画像を加熱・加圧することでシートに画像を定着させる定着装置（画像加熱装置）を備えている。このような定着装置において、近年では省エネルギーの観点から熱効率が高く温度の立ち上がりが早い定着装置が求められている。特許文献１の定着装置は、定着ベルトに抵抗発熱層を設け、これに通電することで定着ベルトを効率的に発熱させている。

この定着ベルトの端部には抵抗発熱層に電気的に接続された電極層が設けられており、回転する電極層に対してブラシが摺動しながら接触して電極層と電気的に接続する。こうしてブラシと電極層を介して電源から抵抗発熱層に給電が行われ、定着ベルトが発熱する。

特開２０１１−２５３０８５号公報

しかしながら、上述した定着装置は、ブラシと電極層が摺動するためブラシと電極層の間に摩耗粉が生じる。電極層の表面に付着した摩耗粉によってブラシと電極層の接触が阻害された場合、この定着装置には給電不良が発生してしまう。

本発明の目的は、電極部における摩耗粉の蓄積が抑制された画像加熱装置を提供することである。

本発明は、画像加熱装置において、通電により発熱する発熱層と前記発熱層の長手方向の一端側に設けられ前記発熱層と電気的に接続された電極部とを備え回転し且つシート上の画像を加熱する無端状のベルトと、前記電極部と摺動して前記電極部に給電を行う給電部と、前記電極部に当接して前記電極部上の摩耗粉を回収する回収部と、を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、電極部における摩耗粉の蓄積が抑制された画像加熱装置を提供できる。

画像形成装置の構成を示す図である 定着装置の構成を示す短手断面の図である 定着装置の構成を示す長手断面の図である 定着ベルトの端部構成を示す長手断面の図である 定着ベルトの端部構成を斜視した図である 定着装置の各構成関係を示す図である クリーニング制御のフローチャートを示す図である

以下、本発明に係る実施の形態について、実施例を挙げて詳細に説明する。しかしながら、本発明は実施例の構成に限定されるものではない。

図１は、画像形成装置の一例としてのカラー電子写真プリンタを、記録材Ｐの搬送方向に沿った断面で示す図である。以降、カラー電子写真プリンタを単に「プリンタ１」と呼ぶ。プリンタ１は、画像形成部１０におい形成したトナー画像ＴをシートＰに転写して、定着装置４０でシートＰに画像Ｔを定着させて、シートＰに画像Ｔを形成する画像形成装置である。以下、図１を用いてその構成を詳細に説明する。

（画像形成部）
図１に示すように、プリンタ１は、Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の各色の画像を形成するための画像形成部１０を備えている。

画像形成部１０には、図１の左側から順にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色に対応した４つの感光ドラム１１が設けられている。各感光ドラム１１における画像形成の流れについて、代表してＢｋ色について説明し、他色の画像形成の流れについてはその説明を省略する。

電子写真感光体としての感光ドラム１１は駆動源（不図示）によって矢印方向（反時計回り方向、図１）に回転駆動する。感光ドラム１１の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電器１２、露光装置１３、現像器１４、一次転写ブレード１７、クリーナ１５が配置されている。

画像形成動作において、感光ドラム１１は、まず帯電器１２によってその表面をあらかじめ帯電される。その後、感光ドラム１１は、画像情報に応じたレーザ光を照射する露光装置１３によって露光される。こうして、感光ドラム１１には静電潜像を形成される。次に、この静電潜像は、現像器１４によってＢｋ色のトナー画像になる。このとき他の色についても同様の工程がおこなわれる。そして、各感光ドラム１１上のトナー画像は、一次転写ブレード１７によって、中間転写ベルト３１に順次一次転写される。一次転写後、感光ドラム１１に転写されず残ったトナーは、クリーナ１５によって除去される。こうして、感光ドラム１１の表面は清浄になり、次の画像形成が可能な状態となる。

一方、給送カセット２０又はマルチ給送トレイ２５に置かれたシートＰは、給送機構（不図示）によって１枚ずつ送り出されてレジストローラ対２３に送り込まれる。シートＰとは、その表面に画像が形成される部材（用紙、記録材）である。シートＰの具体例として、普通紙、厚紙、樹脂製のシート状部材、オーバーヘッドプロジェクター用フィルムなどがある。レジストローラ対２３は、シートＰを一旦止めて、シートＰが搬送方向に対して斜行している場合はその向きを真っ直ぐに直す。そして、レジストローラ対２３は、中間転写ベルト３１上のトナー画像と同期を取って、シートＰを中間転写ベルト３１と二次転写ローラ３５との間に送り込む。二次転写ローラ３５は、中間転写ベルト３１上のカラーのトナー画像をシートＰに転写する。本実施例では、このようにして画像が形成される。その後、シートＰは定着装置４０に向かって送り込まれる。そして、定着装置４０は、シートＰ上のトナー画像Ｔを加熱、加圧してシートＰに定着する。シートＰの両面に画像を形成する場合、シートＰは再び中間転写ベルト３１と二次転写ローラ３５の間に送り込まれる。所望の画像が形成されたシートＰは、排出トレイ６５上に排出される。

●定着装置
次に、定着装置４０について詳細に説明する。定着装置４０はシート上の画像を加熱する画像加熱装置である。また、定着装置４０を備えるプリンタ１は画像加熱装置としての機能を有する。

ここで、定着装置４０若しくはその構成部材に関して、正面側とは装置のシート入口側から見た面（図３）、背面側とはその反対側の面（シート出口側）である。左右とは装置を正面側から見て左（図３の左側、図２の手前側）または右（図３の右側、図２の奥側）である。上流側と下流側はシート搬送方向に関して上流側と下流側という意味である。また、長手方向（幅方向）やシート幅方向とは、シート搬送路面において、シートＰの搬送方向に直交する方向（左右方向、図３）に実質平行な方向である。短手方向とはシート搬送路面において、シートＰの搬送方向（左右方向、図２）に実質平行な方向である。

図２は、定着装置４０の構成を示す短手断面の図である。図３は、定着装置４０の構成を示す長手断面の図である。図４は、定着ベルト１００の端部構成を示す長手断面の図である。図５は、定着ベルトの端部構成を斜視した図である。図６は定着装置の各構成関係を示す図である。

定着装置４０は、通電によって発熱する抵抗発熱層１０２（以後、発熱層１０２と呼ぶ）を備えた定着ベルト１００（以後、ベルト１００と呼ぶ）を用いる画像加熱装置である。定着装置４０は、通電によりベルト１００自体が発熱するため、シートＰ上の画像Ｔに効率よく熱を供給することができ、省エネルギー性に優れている。

図２に示すように、ベルト１００がニップパッド１１３と加圧ローラ１１０（以後、ローラ１１０と呼ぶ）に挟持されるとニップ部Ｎが形成される。そして、ベルト１００は矢印方向（時計回り）に、ローラ１１０は矢印方向（反時計回り、図２）に回転して、ニップ部Ｎに給送されたシートＰを挟持して搬送する。このとき、給電器８０からの給電によりベルト１００が発熱しているため、シートＰ上の未定着のトナー画像Ｔは加熱・加圧されてシートＰに定着される。本実施例では、上述のようにして定着処理が行われる。以下、定着装置４０の各構成について図面を用いて詳細に説明する。

ベルト１００は、通電によるジュール熱で発熱し、シート上の画像をニップ部Ｎにて加熱する円筒状（無端状、エンドレス状）のベルト（フィルム）である。本実施例のベルトの幅方向（長手方向）の長さＷ１００は３４０ｍｍであり、径はφ２４ｍｍである。図３に示すように、ベルト１００の長手方向の左側端部には給電リング１１９Ｌが、右側端部には１１９Ｒが取り付けられている。そして、給電リング１１９Ｌを介して給電器８０Ｌがベルト１００に電気的に接続し、給電リング１１９Ｒを介して給電器８０Ｒがベルト１００に電気的に接続することで、ベルト１００に給電が行われる。

以後、特に区別のない場合は、給電リング１１９Ｌ、１１９Ｒをリング１１９と呼び、給電器８０Ｌ、８０Ｒを給電器８０と呼ぶ。ベルト１００、リング１１９、給電器８０については詳細を後述する。ここで、給電リング１１９は給電器８０からの給電を受けるための電極部として機能する。

ニップパッド１１３は、ベルト１００を内面側からローラ１１０に向けて押圧する押圧部材である。ニップパッド１１３は図２の奥手前方向を長手方向とし、その長さはローラ１１０の長さＷ１１０（図３）と同様である。

支持ステー１１２は、パッド１１３を支持する部材である。支持ステー１１２は高い圧力を掛けられても撓みにくい材質であることが望ましく、本実施例においてはＳＵＳ３０４（ステンレス鋼）を用いている。支持ステー１１２は、その長手方向の両端部において、左右のフランジ１１１Ｌ、１１１Ｒに支持されている。フランジ１１１Ｌ、１１１Ｒは、ベルト１００の長手方向の移動、および周方向の形状を規制する部材である。

定着装置４０では、図３に示すように、フランジ１１１Ｌと加圧アーム１１４Ｌの間に加圧バネ１１５Ｌが縮設されている。フランジ１１１Ｒと加圧アーム１１４Ｒの間に加圧バネ１１５Ｒが縮設されている。これにより、フランジ１１１Ｌ、１１１Ｒ、支持ステー１１２Ｌ、１１２Ｒ、ニップパッド１１３を介してベルト１００がローラ１１０の上面に対して所定の押圧力で加圧され、所定幅の定着ニップＮが形成される。本定着装置のニップＮの短手方向の幅は、８ｍｍ〜９ｍｍである。本実施例に於ける加圧力は一端側が１５６．８Ｎ（１６ｋｇｆ）、総加圧力が３１３．６Ｎ（３２ｋｇｆ）である。

ローラ１１０は、ベルト１００に当接することでベルト１００と協働してニップ部Ｎを形成するニップ形成部材である。ローラ１１０は、ステンレス製のφ１８ｍｍの芯金１１０ａ上に、厚み３ｍｍの導電性の弾性層１１０ｂ、厚み５０μｍの離型層１１０Ｌが順に積層された多層構造のローラ部材である。本実施例のローラ１１０のＡＳＫ−Ｃ硬度は６５度である。芯金１１０ａ、弾性層１１０ｂ、離型層１１０Ｌはシリコーン樹脂から成る接着剤により強固に接着されている。

また、本実施例では、ローラ１１０の芯金１１０ａ上に弾性層１１０ｂ及び離型層１１０Ｌを有する領域の長さＷ１１０は３２０ｍｍである。これは、ベルト１００の発熱領域の長さに対応しており、定着装置４０はシートＰの最大幅Ｗｍａｘ（本実施例ではＡ３）サイズまでのシートＰに定着処理を施すことができる。

芯金１１０ａは、手前側板５１Ｌと奥側板５１Ｒの間において軸受部材５２Ｌ、５２Ｒにより回転可能に保持されている。また、芯金１１０ａの長手方向一端にはギアＧが取り付けられており、モータＭの駆動がローラ１１０に伝達される。そのため、ローラ１１０は矢印方向（反時計周り、図２）の方向に所定の周速度で回転駆動される。また、ベルト１００はローラ１１０と圧接した状態であるため、ローラ１１０の駆動が伝達して従動回転する。

なお、ベルト１００の内面にはグリスが塗布されており、ニップパッド１１３とベルト１００内面の摩擦が抑制されている。

サーミスタ１１８はベルト１００の温度を検知するセンサである。本実施例では、サーミスタ１１８は、ベルト１００の内面に弾性的に接触するように支持ステー１１２から延びるステンレス製のアームの先端に取り付けられている。サーミスタ１１８にはポリイミドテープが巻かれており、ベルト１００との絶縁性が保たれている。

電源回路７９は、図４に示すように給電器８０を介してベルト１００に電力を供給する給電回路である。電源回路７９は、給電器８０ａ、８０ｂにそれぞれ電気的に接続しており、給電時は、この間に実効値約１００［Ｖ］の交流電圧を印加する。なお、電源回路７９が発熱層１０２に印加する電圧は一定電圧（直流）でもよいが、発熱層１０２の発熱効率から、交流電圧を印加することが望ましい。

制御回路１２１は、各種制御に伴う演算を行うＣＰＵと、各種プログラムを記憶したＲＯＭ等の不揮発媒体を備えた回路である。このＲＯＭにはプログラムが記憶されており、ＣＰＵがこれを読みだして実行することで、各種制御を実行する。なお、制御回路１２１としては、同様の機能を果たせばＡＳＩＣ等の集積回路などでもよい。制御回路１２１は、サーミスタ１１８が検知した温度情報を取得するため、サーミスタ１１８と電気的に接続している。

制御回路１２１は、モータＭの駆動を制御する為、モータＭと電気的に接続している。制御回路１２１は、電源回路７９によるベルト１００への通電を制御するため、電源回路７９と電気的に接続している。

制御回路１２１は、上述した構成により、サーミスタ１１８の検知温度に応じて、電源回路７９によるベルト１００への通電を制御する。つまり、制御回路１２１は、ベルト１００が所定の温度となるようにその発熱を制御している。制御回路１２１は、具体的には次のような制御をおこなう。

例えば、外部情報端末２００から送信された定着動作開始の信号を制御回路１２１が受け付けると、制御回路１２１は、電源回路７９を作動させて給電器８０に給電を開始する。そして、制御回路１２１は、ベルト１００内面に配置されたサーミスタ１１８の検知温度が所定の目標温度Ｕ１（本実施例では、１６０℃）に達するまで、給電器８０に給電しつづける。サーミスタ１１８の検知温度が目標温度Ｕ１に到達したら、制御回路１２１は、モータＭを駆動させる。こうして、モータＭの駆動によりローラ１１０が回転駆動され、それに伴ってベルト１００が従動回転する。電源回路７９による給電を給電器８０に更に続けて、サーミスタ１１８の検知温度が目標温度Ｕ２（本実施例では、１６５℃）に達すると、制御回路１２１は未定着のトナー画像Ｔを担持したシートＰをニップ部Ｎに導入する。こうして、制御回路１２１は、定着装置４０によるシートＰの定着処理を制御する。他のシートＰに続けて定着処理を施す場合、制御回路１２１は、サーミスタ１１８の検知温度に応じて電源回路７９の供給電力を制御して、ベルト１００を目標温度Ｕ２の近傍で安定させる。なお、本実施例では、電源回路７９の供給電力の調整を波数制御によって行っている。定着動作の終了条件に達すると、制御回路１２１は、電源回路７９によるベルト１００への供給電力を停止させ、モータＭの駆動を停止させる。

［定着ベルト］
次に、ベルト１００の構成に詳細に説明する。図４はベルト１００の層構成を説明する図であり、矢印Ａ方向がベルト１００の内周方向である。図５は給電部の構成を説明する図である。本実施例におけるベルト１００は、内周側から外周側へ順に、基層１０１、発熱層１０２、離型層１０４を備えた３層複合構造である。また、ベルト１００の長手方向において、左側端部には基層１０１上の全周に沿って電極層１０５Ｌが設けられ、右側端部には基層１０１上の全周に沿って電極層１０５Ｒが設けられている。更に、本実施例では、ベルト１００と後述する給電器８０との電気的な接続を安定させるために次のような構成にしている。それは、ベルト１００の長手方向において、左側端部にリング１１９Ｌとバックアップ部材１２０Ｌを取り付け、右側端部にリング１１９Ｒとバックアップ部材１２０Ｒを取り付ける構成である。以後、特に区別のない場合は、電極層１０５Ｌ、１０５Ｒを電極層１０５と呼び、バックアップ部材１２０Ｌ、１２０Ｒをバックアップ部材１２０と呼ぶ。なお、ベルト１００がシートＰの凹凸に追従しやすくなるように絶縁層１０４と発熱層１０２の間にゴム等で出来た弾性層を設けてもよい。以下、図を用いて詳細に説明する。

基層１０１はベルト１００のベースとなる層であり、ベルト１００の強度を維持するとともに周方向において変形可能な可撓性する。基層１０１はポリイミド、ポリイミドアミド、ＰＥＥＫ、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の耐熱性材料を用いた樹脂ベルトが利用できる。基層１０１は、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、厚さとして１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下２０μｍ以上であることが望ましい。本実施例では、厚さが３０μｍ、直径が２４ｍｍの円筒状のポリイミドベルトを用いた。

離型層１０４はシートＰ及びトナーとの離型性に優れた層である。離型層としては、必要な厚さ、機械的及び電気的強度に応じてＰＦＡチューブとＰＦＡコートを使い分けることが出来る。本実施例では厚さ２０μｍのＰＦＡチューブを用いた。離型層１０４はシリコーン樹脂から成る接着剤により発熱層１０２と接着されている。

発熱層１０２は、通電によってジュール熱を生じる層である。本実施例では、導電粒子としてのカーボン粒子を含有したポリイミド樹脂ペーストを基層１０１上に均一な厚さで塗布することで発熱層１０２を形成している。発熱層１０２の総抵抗値は１０．０Ωであるため、１００Ｖの交流電源を通電する際に発生する電力は１０００Ｗである。尚、発熱層１０２の抵抗は、定着装置４０の仕様によって適宜決定すればよく、カーボンの混合比率を変えることで適宜調整することができる。また、発熱層１０２は所望の抵抗値で作製できればそれで良く、発熱層１０２の材料としては上記以外の単一材料や複合材料であってもよい。

電極層１０５は、発熱層１０２の全周にムラなく通電する為の層である。本実施例では、発熱層１０２の長手方向の両端部に接続するように、ベルト１００の両端部において基層１０１上の全周に電極層１０５を形成している。電極層１０５は発熱層１０２よりも十分に抵抗率が小さいことが望ましく、本実施例では銀・パラジウムを含んだ導電性を有する材料を用いている。

リング１１９は、ベルト１００の回転時においてベルト１００と給電器８０との電気的な接続を安定させるべく真円に近い形状に成型されたリング状部材である。リング１１９は、ベルト１００の外周面側から電極層１０５に接触して電気的に接続するようにベルト１００の長手方向の両端部に設けられる。本実施例では、リング１１９として、厚さ１ｍｍの銅板をプレス加工した部材を用いている。また、本実施例のリング１１９は、その内径がベルトの外径と略同じであり、ベルトの幅方向に１０ｍｍの長さを有する。

バックアップ部材１２０は、電極層１０５とリング１１９の密着性を向上させるように、リング１１９と協働してベルト１００を挟持するリング状の部材である。バックアップ部材１２０は、ベルト１００を介してリング１１９と対向するように、ベルト１００の内周面側に設けられる。

本実施例では、バックアップ部材１２０として、厚さ１ｍｍの銅板をプレス加工した部材を用いている。また、本実施例のバックアップ部材１２０は、その外径がベルト１００の内径と略同じであり、ベルトの幅方向に１０ｍｍの長さを有する。

リング１１９及びバックアップ部材１２０のベルト１００との固定手段として、本実施例ではシリコーン樹脂から成る接着剤を用いている。しかしながら、固定手段は他の方法を用いても構わない。例えば、リング１１９とバックアップ部材１２０にタップ穴加工を施し、固定ビス等で締結してもよい。こうして、電極層１０５、リング１１９、バックアップ部材１２０は、給電器からの給電を受けるための電極部として機能する。

また、本実施例ではリング１１９及びバックアップ部材１２０を用いているが、必ずしもこれらを用いなくてもよい。電極層１０５が所望の耐久性能を有していれば、給電器８０と電極層１０５を直に接触させることで両者を電気的に接続してもよい。

［給電器］
次に給電器８０について詳細に説明する。

給電器８０Ｌ、８０Ｒは、ベルト１００に給電するための給電部材である。以後、給電器８０Ｌ、８０Ｒを給電器８０と呼ぶ。給電器８０は、電源回路７９と電気的に接続されており、リング１１９に接触することでベルト１００に給電をおこなう。本時実施例の給電器８０はそれぞれ２つの給電器８０ａ、８０ｂを備える。このような構成により、リング１１９への給電を安定させることができる。しかしながら、給電器８０Ｌ、８０Ｒが備える給電器は１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

給電器８０は、回転するリング１１９と電気的に接続できるように、リング１１９の外周面に摺動可能に当接する導電性のブラシ８１ａ、８１ｂを備えている。ブラシ８１は、定着装置４０の使用に伴い摩耗するため、そのままではリング１１９から浮いて接触が不安定となる虞がある。本実施例では、板バネ８２ａ、８２ｂを用いてブラシ８１をリング１１９に向けて弾性的に押圧しており、ブラシ８１は摩耗が進んでもベルト１００と電気的に接続できる。

ブラシ８１は、摺動性および導電性を有し、リング１１９に当接する当接パッド（摺動パッド）である。ブラシ８１としては、例えば、摺動性および導電性に優れた黒鉛質材料の部材（カーボンブラシ）を用いることができる。なお、ブラシ８１は、リング１１９との摩擦を低減するための潤滑剤を含有してもよい。ブラシ８１が潤滑剤を含有する場合、その剛性が低下して磨耗が進行しやすいが、ブラシ８１とリング１１９の間の摺動性が向上するためブラシ８１とリング１１９の電気的な接続を安定させることができる。本実施例のブラシ８１はカーボンと銀と銅が混合された金属黒鉛質の直方体状のブロックであり、ベルト１００の周方向における長さが１０ｍｍ、ベルト１００の幅方向における長さが５ｍｍ、厚みが５ｍｍである。

板バネ８２は、弾性力によってブラシ８１をリング１１９の外周面に押し付ける弾性部材（付勢手段）である。また、板バネ８２は、ブラシ８１と電源回路７９を電気的に接続するための給電経路である。このとき、電源回路７９及び板バネ８２は、発熱層１０２に給電すべくブラシ８１と電気的に接続する給電手段として機能する。

板バネ８２ａ・８２ｂは、導電性および弾性を有するステンレス等からなる矩形の部材であって、一方の端部が支持部材８３に固定されており、他方の端部が導電性を有する接着剤などでブラシ８１ａに接合されている。

●クリーニング部
上述した構成では、ブラシ８１とリング１１９が摺擦するため、リング１１９の表面（電極部上）にブラシ８１の摩耗粉あるいはリング１１９の摩耗粉が付着する。この摩耗粉がリング１１９上に蓄積した場合、ブラシ８１とリング１１９の間の安定した接触を妨げる虞がある。また、摩耗粉とリング１１９の間で放電が生じてリング１１９が劣化する虞がある。さらには、摩耗粉が定着装置内に飛散した場合、シート上の画像面に付着して画像不良を招く虞がある。そこで定着装置４０は、この摩耗粉を回収・除去するためのクリーニング部９０を備えている。以下、図を用いてクリーニング部９０について詳細に説明する。

クリーニング部９０は、ベルト１００から摩耗粉を回収するための回収機構である。本実施例では、ベルト１００の長手方向の一端部にクリーニング部９０Ｌが設けられており、ベルト１００の長手方向の他端部にクリーニング部９０Ｒが設けられている。

クリーニング部９０は、シート状の清掃部材であるウェブ９１（以後、ウェブ９１と呼ぶ）と、ウェブを供給するウェブ供給軸９１ａと、ウェブを回収するウェブ巻き取り軸９１ｂと、ウェブ９１をベルト１００に向けて押圧するウェブローラ９２と、を有する。

ウェブ９１は、リング１１９の外周面に当接して摺動し、リング１１９の表面から摩耗粉を回収・除去する清掃部材である。本実施例では、ウェブ９１として、定着ベルト１００の幅方向における長さ（幅）が２０ｍｍ、厚み０．０４ｍｍの不織布からなるシート材を用いた。

図５に示すように、ウェブ９１の幅Ｗ９１は、ブラシ８１の幅Ｗ８１よりも広い（ウェブ９１の幅はブラシ８１の幅以上である）。そのためリング１１９のうち、ブラシ８１と接触する領域を確実に清掃できる。本実施例では、ウェブ９１の幅Ｗ９１がリング１１９の幅Ｗ１１９よりも広い（ウェブ９１の幅はリング１１９の幅以上である）ため、リング１１９の幅方向の全域を清掃することができる。

ウェブ９１は、ベルト１００の長手方向領域のうち装置に導入可能な最大サイズのシートが通過する領域Ｗｍａｘよりも外側の領域に当接する。つまり、ウェブ９１は、通過領域Ｗｍａｘにおいてベルト１００の熱を不要に奪うことがない。そのため、定着装置４０は、ベルト１００の温度を迅速に立ち上げることができる。

ウェブ９１は給電リング１１９（Ｌ、Ｒ）に対して移動可能であって、移動方向の一部分を給電リング１１９（Ｌ、Ｒ）に摺擦させて給電リング１１９（Ｌ、Ｒ）をクリーニングする。ウェブ９１は、第一巻き取り部材の一例であるウェブ供給軸９１ａに巻き取られた状態で外側から一端を引き出されて１１９（Ｌ、Ｒ）をクリーニングした後に第二巻き取り部材の一例であるウェブ巻き取り軸９１ｂに巻き取られる。

ウェブローラ９２は、リング１１９に対して近接離間する方向にスライド移動可能なローラ部材である。ウェブローラ９２は、側版（不図示）によって回転可能に支持されている。ウェブローラ９２のスライド方向は、ウェブローラ９２と給電リング１１９（Ｌ、Ｒ）の接線に対して垂直な方向である。ウェブローラ９２は、加圧バネ９３にリング１１９に向けて付勢されている。そのため、ウェブローラ９２は、ウェブ供給軸９１ａとウェブ巻き取り軸９１ｂの間においてウェブ９１をリング１１９に向けて押圧する。本実施例に於ける加圧バネ９３の加圧力は、１２００ｇｆである。

しかしながら、リング１１９及ぶバックアップ部材１２０が十分な合成を有しているため、ウェブローラ９２によってベルト１００が歪むことはない。また、ウェブローラ９２によってベルト１００の回転（走行）が妨げられることはない。

ウェブローラ９２は、給電リング１１９に確実に当接できるように、たわみにくいことが望ましい。本実施例では、ウェブローラ９２の中心に剛性の高い金属（ＳＵＳ３０３）のシャフトを配置している。

ところで、ウェブ９１は、リング１１９との間のニップ幅が広いほど清掃能力が高い。そのため、ウェブローラ９２は、広い面積でウェブ９１をリング１１９に押しつけられることが望ましい。そのため、ウェブローラ９２の外周面には耐熱性及び絶縁性を備える弾性部材を配置することが望ましい。本実施例のウェブローラ９２は、外径がφ３０ｍｍとなるように上述したシャフトにシリコーンゴムの弾性層が設けられている。

本実施例では、ベルト１００の回転方向にそって、ニップ部Ｎ、ウェブローラ９２、ブラシ８１が並んでいる。そのため、ブラシ８１とリング１１９の間に摩耗粉等の異物が侵入するまえに確実に異物を除去することができる。

しかしながら、ウェブローラ９２の配置位置はここには限られない。ベルト１００の回転方向にそって、ニップ部Ｎ、ブラシ８１、ウェブローラ９２が並ぶようにウェブローラ９２を配置してもよい。この配置では、ブラシとリング１１９の間から出た摩耗粉を速やかに回収できるため、摩耗粉の飛散を効果的に抑制できる。特に、ニップ部Ｎが鉛直方向下側にあるときは、摩耗粉が鉛直方向下側に落下するまえに回収することが望ましい。

ウェブ供給軸９１ａは、ウェブ９１の未使用部分が巻かれた軸部であり、ウェブ９１の供給部である。ウェブ９１の一端部（終端部）は回転可能なウェブ供給軸９１ａに取り付けられている。そのため、ウェブ９１の他端部（始端部）が引っ張られると、ウェブ供給軸９１ａは回転しながらウェブの供給を行う。

ウェブ９１の始端部は、ウェブ巻き取り軸９１ｂに取り付けられている。ウェブ巻き取り軸９１ｂは、ウェブ９１の使用済み部分を軸部で回収する回収部である。ウェブ巻き取り軸９１ｂには駆動部として駆動モータＭ２、Ｍ３に接続されており、駆動モータＭ２、Ｍ３の駆動によって回転する。このような構成により、クリーニング部９０は、リング１１９に当接して摩耗粉を回収したウェブ９１の使用済みの面を回収し、ウェブ９１の未使用の面を新たにリング１１９に当接させることができる。本実施例では、ベルト１００の長手方向一端側と他端側のウェブ巻き取り軸９１ｂにそれぞれ駆動モータＭ２、Ｍ３を接続したが、左右のウェブ巻き取り軸９１ｂを一本の軸に共通化して１つの駆動モータＭ２で左右のウェブ９１を巻き取ってもよい。

ここで、ウェブ９１は摩耗粉の付着面側がウェブ巻き取り軸９１ｂ側を向いていることが望ましい。このような構成により一度回収した摩耗粉が飛散することを抑制できる。

詳細にはクリーニング部９０は次のように動作する。

ブラシ８１がリング１１９と長時間にわたり摺動した場合、図２に示すようにＸ１の位置に摩耗粉が発生する。この摩耗粉は定着ベルト１００の回転に伴い給電リングの周方向に沿って位置Ｘ２まで移動する。そして摩耗粉はリング１１９とウェブ９１の間に搬送され、ウェブ９１の繊維の隙間にかきとられる。摩耗粉を回収すると、ウェブ９１は巻き取り軸９１ｂによって巻き取られ矢印５９方向に搬送される。そして、ウェブ９１と共に位置Ｘ３まで搬送された摩耗粉は、巻き取り軸９１ｂを中心とする使用済みウェブロールとして回収される。

このようにウェブ９１の新しい面が次々とリング１１９に当接するため、ウェブ９１のリング１１９との当接面が摩耗粉で飽和することがない。つまり、クリーニング部９０はウェブの摩耗粉回収能力を長期間にわたって維持することができる。したがって、リング１１９上に摩耗粉が蓄積してしまうことが抑制され、ブラシ８１は安定してリング１１９に給電を行うことができる。

●ウェブ送り制御
上述したように、摩耗粉は、ブラシ８１とリング１１９が摺動することで発生する。つまり、ベルト１００が回転するほど摩耗粉が発生していく。そのため、ベルト１００の回転時間やベルト１００の回転数に関する情報を用いてウェブ９１の送り（巻き取り）制御をすることが望ましい。本実施例では、ベルト１００の回転数がプリントした枚数に略比例することに着目して、プリント枚数が所定値に達した場合にウェブの送り（巻き取り）制御を行っている。本実施例のウェブ送り制御について図７に示したフローチャートを用いて説明する。

通電されて起動すると、制御回路１２１はジョブの受付けを開始する（Ｓ１）。そして、制御回路１２１はコピー・プリントの実行命令を待機する（Ｓ２）。外部情報端末２００等からコピー・プリントの実行指示・実行命令が入力された場合（Ｓ２がＹｅｓの場合）、制御回路１２１はプリンタ１にプリントを実行させる（Ｓ３）。なお、プリントが実行される場合、制御回路１２１は、電源回路７９を制御して、ベルト１００に給電を行う。また、制御回路１２１は、モータＭを制御して、ローラ１１０及びベルト１００を回転させる。

プリントが実行されたら、制御回路１２１は内部のカウンタ部１２２においてプリント枚数をカウントアップする。

次に、制御回路１２１はカウント部のカウンタ数を取得する（Ｓ４）。そして、カウンタ部１２２のカウントが所定値以上であった場合（Ｓ４がＹＥＳの場合）、例えばカウントが１００に到達していた場合、制御回路１２１は残量検知センサ９４からウェブ９１の残量情報を取得する（Ｓ５）。残量検知センサはウェブ９１の近傍に設けられ、ウェブ供給軸９１ａ周りのウェブロールの径の大きさに応じた出力を行うセンサである。カウンタ部１２２のカウントが所定値未満の場合（Ｓ４がＮＯの場合）、制御回路１２１はＳ７を実行する。

ウェブ９１の残量がある場合（Ｓ５がＹＥＳの場合）、制御回路１２１はモータＭ２、Ｍ３に対して所定数のパルスを入力する（Ｓ６）。これにより、モータＭ２、Ｍ３が所定数のパルス分だけ駆動する。本実施例では、モータＭ２、Ｍ３が一回駆動すると、ウェブが１ｍｍ巻き取られる。制御回路は、カウンタ部１２２のカウント数をリセットして０に戻す。

ウェブ９１の残量がない場合（Ｓ５がＮＯの場合）、制御回路１２１は操作部１２３に対してエラー信号を出力する（Ｓ８）。操作パネルとしての操作部１２３は操作画面にウェブ残量が無い旨を示すエラー情報を（報知）表示する。

ウェブの巻き取りを行った場合、あるいは、カウンタ部１２２のカウントが所定値未満であった場合、制御回路１２１はプリントの終了判定を行う（Ｓ７）。プリントが終了である場合、制御フローを終了する（Ｓ９）。プリントが継続される場合（Ｓ７がＮＯである場合）、再びプリントの実行命令を待機する（Ｓ２）。

以上で説明したように、本実施例によれば、リング１１９に摩耗粉が蓄積することを抑制できる。また、摩耗粉を確実に回収されるため、機内に摩耗粉が飛散することを抑制できる。そのため、画像不良の発生を抑制できる。

（その他の実施例）
以上、本発明を適用することができる実施例について説明したが、実施例で例示した寸法等の数値は一例であって、この数値に限定されるものではない。発明を適用できる範囲において、数値は適宜選択できる。また、発明を適用できる範囲において実施例に記載の構成を適宜変更してもよい。

上述した実施例では、ベルト１００の給電部としてリング１１９を用いたが、給電部はこれには限られない。例えば、リング１１９を用いずに電極層１０５を給電部として用いてもよい。すなわち、ブラシ８１を電極層１０５に直接当接させてもよい。その場合も、ウェブ９１の幅は電極層１０５の露出部分の幅よりも広いことが望ましい。また、リング１１９を用いない場合であっても、ベルト１００を介してウェブ９１と対向する位置にバックアップ部材１２０を設けることが望ましい。あるいは、フランジ１１１がベルト１００の内面を支持している領域においてウェブ９１を当接させることが望ましい。

上述した実施例ではクリーニング部９０として、ウェブ９１を用いる構成を説明したが、クリーニング部９０はこれには限られない。例えば、クリーニング部９０としてファーブラシを用いてもよい。しかしながら、摩耗粉を飛散させずに確実に回収できる点においてウェブ９１を用いることがのぞましい。例えば、クリーニング部９０としてフェルトを用いてもよい。しかしながら、摩耗粉を長期間にわたって回収できる点においてウェブ９１を用いることが望ましい。

ベルト１００とニップ部Ｎを形成するものは、ローラ１１０のようなローラ部材には限られない。例えば、複数のローラにベルトを架け渡した加圧ベルトユニットを用いてもよい。

ベルト１００を回転駆動させる方法は、ローラ１１０からの駆動の伝達のみには限られない。例えば、ベルト１００自体にギア等を設けて直接的に回転駆動してもよい。しかしながら、ベルト１００の熱容量を低減できるにおいて実施例で挙げた構成が望ましい。

プリンタ１を例に説明した画像形成装置は、フルカラーの画像を形成する画像形成装置に限られず、モノクロの画像を形成する画像形成装置でもよい。また画像形成装置は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、複写機、ＦＡＸ、及び、これらの機能を複数備えた複合機等、種々の用途で実施できる。

以上の説明における画像加熱装置は、未定着のトナー画像をシートＰに定着する定着装置のみには限られない。例えば、半定着済みのトナー画像をシートＰに定着させる装置や、定着済みの画像に対して加熱処理を施す装置であってもよい。したがって、画像加熱装置は、例えば、画像の光沢や表面性を調節する表面加熱装置であってもよい。

１００ 定着ベルト
１０１ 基層
１０２ 抵抗発熱層
１０３ 弾性層
１０４ 離型層
１０５ 電極層
１１０ 加圧ローラ
１１２ 支持ステー
１１３ ニップ形成部材
１１８ サーミスタ
１１９ 給電リング
９０ クリーニング部
９１ クリーニングウェブ
９２ ウェブローラ
９３ 加圧バネ
７９ 電源回路
８０ 給電器
８１ ブラシ
８２ 板バネ
８３ 支持部材
Ｍ 加圧ローラ駆動モータ
Ｍ２ ウェブ駆動モータ
Ｍ３ ウェブ駆動モータ

Claims (9)

1. 通電により発熱する発熱層と、前記発熱層の長手方向の一端側に設けられ前記発熱層と電気的に接続された電極部と、を備え、回転し且つシート上の画像を加熱する無端状のベルトと、
   前記電極部と摺動して前記電極部に給電を行う給電部と、
   前記電極部に当接して前記電極部上の摩耗粉を回収する回収部と、を有することを特徴とする画像加熱装置。
2. 前記回収部は、前記電極部に当接するウェブと、前記ウェブが巻かれた第１の軸部と、前記ウェブを巻き取るための第２の軸部と、前記第２の軸部を駆動する駆動部と、前記ウェブを前記電極部に向けて押圧する押圧部と、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。
3. 前記給電部は前記電極部と摺動する摺動パッドを備え、
   前記長手方向において、前記ウェブの幅は前記摺動パッドの幅以上であることを特徴とする請求項２に記載の画像加熱装置。
4. 前記摺動パッドはカーボンブラシであることを特徴とする請求項３に記載の画像加熱装置。
5. 前記カーボンブラシは潤滑剤を含有していることを特徴とする請求項４に記載の画像加熱装置。
6. 前記電極部は、前記ベルトの長手方向の一端側において前記ベルトの外周面に形成された電極層であって、
   前記長手方向において、前記ウェブの幅は前記電極層の幅以上であることを特徴とする請求項２に記載の画像加熱装置。
7. 前記電極部は、前記ベルトの長手方向の一端側において前記ベルトの外周に沿って設けられ前記ベルトに固定されたリング状部材であって、
   前記長手方向において、前記ウェブの幅は前記リング状部材の幅以上であることを特徴とする請求項２に記載の画像加熱装置。
8. 前記ベルトは前記発熱層の長手方向の他端側に設けられ前記発熱層と電気的に接続する更なる電極部を備え、
   前記更なる電極部と摺動して前記更なる電極部に給電を行う更なる給電部と、
   前記更なる電極部に当接して前記更なる電極部上の摩耗粉を回収する更なる回収部と、を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
9. 前記給電部に電気的に接続された給電回路であって、前記回収部に電気的にしていない給電回路を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像加熱装置。

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