JP2017151385A - 定着装置、回収ロール及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】清掃ロールに空気通過部を備えない回収ロールが接触する構成と比較して、回収ロールから清掃ロール、清掃ロールから定着ロールへのトナーの戻りによる汚れを抑制する定着装置を得る。【解決手段】定着装置６６は、記録媒体上のトナー像を定着する加熱ロール１０２と、加熱ロール１０２と接触して回転し、加熱ロール１０２の表面に付着したトナーを清掃する清掃ロール１１０と、清掃ロール１１０と接触して回転し、清掃ロール１１０の表面に付着したトナーを回収すると共に、軸方向に貫通して空気が通過する空気通過部１２０を備えた回収ロール１１２と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置、回収ロール及び画像形成装置に関する。

下記特許文献１には、ベルト加熱部で圧力を加える押圧ロールに付着したトナーや紙粉をクリーニングするために、円筒状の基材に糸状繊維を螺旋状に巻き付けたクリーニングロールを押圧ロールに接触させた定着装置が開示されている。

特開２０１５−１６１７３３号公報

定着装置では、クリーニング部材により清掃ロールから除去した溶融トナーが清掃ロールを介して定着ロールに戻り、定着画像に汚れが発生する場合がある。

本発明は、清掃ロールに空気通過部を備えない回収ロールが接触する構成と比較して、回収ロールから清掃ロール、清掃ロールから定着ロールへのトナーの戻りによる汚れを抑制する定着装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の発明に係る定着装置は、記録媒体上のトナー像を定着する定着ロールと、前記定着ロールと接触して回転し、前記定着ロールの表面に付着したトナーを清掃する清掃ロールと、前記清掃ロールと接触して回転し、前記清掃ロールの表面に付着したトナーを回収すると共に、軸方向に貫通して空気が通過する空気通過部を備えた回収ロールと、を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の定着装置において、前記回収ロールは、円筒状部と、前記円筒状部の内部に配置され、前記円筒状部を前記清掃ロールに接触させた状態で前記円筒状部を回転可能に支持する軸部と、を備え、前記円筒状部と前記軸部との間が前記空気通過部とされている。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の定着装置において、前記円筒状部の内径と前記軸部の外径との差が、１ｍｍ以上とされている。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の定着装置において、前記軸部の周面に、軸方向と交差する方向に溝が設けられている。

請求項５に記載の発明は、請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の定着装置において、前記円筒状部は、金属で構成されている。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の定着装置において、前記回収ロールは、中空円筒状部材で構成されており、前記中空円筒状部材の内部が前記空気通過部とされている。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の定着装置において、前記中空円筒状部材の端部又は内面に、前記空気通過部に空気を通過させるための送風部材が設けられている。

請求項８に記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載の定着装置において、前記中空円筒状部材は、軸方向の一端部から他端部に向かって内径が徐々に小さくなる構成とされている。

請求項９に記載の発明は、請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載の定着装置において、前記中空円筒状部材は、金属で構成されている。

請求項１０に記載の発明に係る回収ロールは、定着ロールに付着したトナーを清掃する清掃ロールに接触するように配置される回収ロールであって、円筒状部と、前記円筒状部の内部に前記円筒状部と間隔をおいて空気通過部を形成するように配置され、前記円筒状部を前記清掃ロールに接触させた状態で回転可能に支持すると共に、周面に軸方向と交差する方向に溝が形成されている軸部と、を有する。

請求項１１に記載の発明に係る回収ロールは、定着ロールに付着したトナーを清掃する清掃ロールに接触するように配置される回収ロールであって、中空円筒状部材で構成され、前記中空円筒状部材の内部に空気通過部を備えており、前記中空円筒状部材の端部又は内面に、前記中空円筒状部材の回転に伴って軸方向の気流を生じるフィンが設けられている。

請求項１２に記載の発明に係る画像形成装置は、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の定着装置と、トナー像が形成された記録媒体を前記定着装置に搬送する搬送部と、備える。

請求項１に記載の発明によれば、清掃ロールに空気通過部を備えない回収ロールが接触する構成と比較して、回収ロールから清掃ロール、清掃ロールから定着ロールへのトナーの戻りによる汚れが抑制される。

請求項２に記載の発明によれば、回収ロールの中心部だけに空気通過部があるものと比較して、回収ロールから清掃ロール、清掃ロールから定着ロールへのトナーの戻りによる汚れが抑制される。

請求項３に記載の発明によれば、円筒状部の内径と軸部の外径との差が１ｍｍより小さい構成と比較して、回収ロールから清掃ロール、清掃ロールから定着ロールへのトナーの戻りによる汚れが抑制される。

請求項４に記載の発明によれば、軸部の周面に軸方向と交差する方向に溝が設けられていない構成と比較して、回収ロールから清掃ロール、清掃ロールから定着ロールへのトナーの戻りによる汚れが抑制される。

請求項５に記載の発明によれば、円筒状部が金属でない構成と比較して、清掃ロールとの対向部以外で回収ロールの円筒状部が冷めやすくなる。

請求項６に記載の発明によれば、回収ロールの中心部だけに空気通過部があるものと比較して、回収ロールから清掃ロール、清掃ロールから定着ロールへのトナーの戻りによる汚れが抑制される。

請求項７に記載の発明によれば、中空円筒状部材の端部又は内面に送風部材が設けられていない構成と比較して、回収ロールから清掃ロール、清掃ロールから定着ロールへのトナーの戻りによる汚れが抑制される。

請求項８に記載の発明によれば、中空円筒状部材の軸方向の一端部から他端部に向かって内径が変化しない構成と比較して、回収ロールから清掃ロール、清掃ロールから定着ロールへのトナーの戻りによる汚れが抑制される。

請求項９に記載の発明によれば、中空円筒状部材が金属でない構成と比較して、清掃ロールとの対向部以外で回収ロールの中空円筒状部材が冷めやすくなる。

請求項１０に記載の発明によれば、円筒状部の内部に、軸方向と交差する方向に溝が形成された軸部を備えていない構成と比較して、回収ロールの円筒状部が冷めやすくなる。

請求項１１記載の発明によれば、空気通過部を備えた中空円筒状部材の端部又は内面にフィンが設けられていない構成と比較して、回収ロールの中空円筒状部材が冷めやすくなる。

請求項１２に記載の発明によれば、清掃ロールに空気通過部を備えない回収ロールが接触する構成と比較して、回収ロールから清掃ロール、清掃ロールから定着ロールへのトナーの戻りによる汚れが抑制される。

本発明の画像形成装置の一例を示す構成図である。 図１に示す画像形成装置に用いられる第１実施形態の定着装置を示す断面図である。 図２に示す回収ロールに用いられる軸部の第１変形例を示す斜視図である。 図２に示す回収ロールに用いられる軸部の第２変形例を示す斜視図である。 図２に示す回収ロールに用いられる軸部の第３変形例を示す斜視図である。 第２実施形態の定着装置を示す断面図である。 図７に示す定着装置に用いられる回収ロールを示す斜視図である。 第３実施形態の定着装置に用いられる回収ロールを示す斜視図である。 第４実施形態の定着装置に用いられる回収ロールを示す斜視図である。 第５実施形態の定着装置に用いられる回収ロールを示す断面図である。 図１０に示す回収ロールの内部で空気が通過する状態を模式的に示す断面図である。

以下に、本発明の画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。

〔第１実施形態〕
（画像形成装置の全体構成）
図１は、画像形成装置の一例を示す構成図であり、いわゆるタンデム型の画像形成装置１０について示したものである。

図１に示されるように、画像形成装置１０は、本体ハウジング２１内に、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の作像ユニット２２（具体的には２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ）を備えており、その上方には各作像ユニット２２の配列方向に沿って配置されたベルトモジュール２３を備えている。さらに、画像形成装置１０は、本体ハウジング２１の下部側に、用紙等の記録媒体（図示せず）が収容されるカセット２４を備えており、このカセット２４から上方側に向かって記録媒体が搬送される搬送部の一例としての搬送路２５を備えている。

作像ユニット２２は、中間転写ベルト８０の循環方向上流側から順に、例えばイエロ用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用（配列は必ずしもこの順番とは限らない）のトナー像を形成するものであり、各感光体ユニット３０と、各現像ユニット３３と、共通する一つの露光ユニット４０とを備えている。感光体ユニット３０は、感光体ドラム３１と、この感光体ドラム３１を帯電する帯電ロール３２と、感光体ドラム３１上の残留トナーを除去するクリーニング装置３４とを備えている。露光ユニット４０は、ユニットケース４１内に例えば四つの半導体レーザ（図示せず）、一つのポリゴンミラー４２、結像レンズ（図示せず）および各感光体ユニット３０に対応するそれぞれミラー（図示せず）を格納したものである。現像ユニット３３は、感光体ドラム３１上に露光ユニット４０にて露光して形成された静電潜像を、対応する色のトナー（例えば負極性）で現像するものである。また、本体ハウジング２１の上部側には、各現像ユニット３３に各色成分トナーを補給するためのトナーカートリッジ３５（具体的には３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ）が設けられている。

ベルトモジュール２３は、一対の支持ロール（一方が駆動ロール）８１、８２間に中間転写ベルト８０を掛け渡したものであり、各感光体ユニット３０の感光体ドラム３１に対応した中間転写ベルト８０の裏面には一次転写ロール５１が配設されている。この一次転写ロール５１にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することで、感光体ドラム３１上のトナー像を中間転写ベルト８０側に静電的に転写する。さらに、中間転写ベルト８０の最下流に配置された作像ユニット２２ｄの下流側の支持ロール８２に対応した部位には、転写部を構成する転写装置５２が配設されており、中間転写ベルト８０の表面のトナー像を記録媒体に二次転写（一括転写）する。

転写装置５２は、中間転写ベルト８０のトナー像保持面側に圧接配置される二次転写ロール８４と、中間転写ベルト８０の裏面側に配置されて二次転写ロール８４の対向電極をなす背面ロール（本例では支持ロール８２を兼用）とを備えている。そして、例えば二次転写ロール８４が接地されており、また、背面ロール（支持ロール８２）にはトナーの帯電極性と同極性のバイアスが印加されている。

中間転写ベルト８０の最上流に配置された作像ユニット２２ａの上流側には、ベルトクリーニング装置５３が配設されており、クリーニングブレード５４により中間転写ベルト８０上の残留トナーを除去する。

また、カセット２４には記録媒体を送り出す送出しロール６１が設けられ、この送出しロール６１の直後には記録媒体を搬送する搬送ロール６２が配設されると共に、二次転写部位（転写部）の直前に位置する搬送路２５には記録媒体を定められたタイミングで二次転写部位へ供給する位置合わせロール６３が配設されている。二次転写部位の下流側の搬送路２５には定着装置６６が設けられ、この定着装置６６の下流側には排出ロール６７が設けられている。この排出ロール６７により、本体ハウジング２１の上部の排紙部６８に記録媒体が排出される。

本体ハウジング２１の側方には手差し供給装置７１が設けられており、この手差し供給装置７１上の記録媒体は送出しロール７２および搬送ロール６２にて搬送路２５に向かって搬送される。さらに、本体ハウジング２１には両面記録用ユニット７３が付設されている。この両面記録用ユニット７３は、記録媒体の両面に画像記録を行う両面モード選択時に、片面記録済みの記録媒体を排出ロール６７により逆転させ、かつ、入口手前の案内ロール７４にて内部に取り込み、搬送ロール７７にて内部の記録媒体戻し搬送路７６に沿って記録媒体を搬送し、再度位置合わせロール６３側へと供給する。

画像形成装置１０では、例えば、中間転写ベルト８０の表面のトナー像の一部を二次転写ロール８４により記録媒体の縁を含む領域に転写する、いわゆる縁なし印刷が行われる。なお、縁なし印刷に限らず、中間転写ベルト８０の表面のトナー像を二次転写ロール８４により記録媒体の縁を含まない領域に転写する通常の印刷を行ってもよい。

（定着装置の構成）
次に、画像形成装置１０内に配置される定着装置６６について説明する。

図２には、第１実施形態の定着装置６６が断面図にて示されている。図２に示されるように、定着装置６６は、記録媒体Ｐ上のトナー像を定着する定着ロールの一例としての加熱ロール１０２と、加熱ロール１０２と接触する定着ベルト１０４と、を備えている。定着ベルト１０４の内部には、定着ベルト１０４を加熱ロール１０２に押し付けるパッド１０６が設けられている。加熱ロール１０２と定着ベルト１０４は、装置幅方向に並んでいる。

定着装置６６は、加熱ロール１０２に接触するように配置され、加熱ロール１０２の表面に付着したトナーを清掃する清掃ロール１１０を備えている。さらに、定着装置６６は、清掃ロール１１０に接触するように配置され、清掃ロール１１０の表面に付着したトナーを回収する回収ロール１１２を備えている。

加熱ロール１０２は、鋼材で構成された薄肉円筒状の芯金と、芯金の表面に被覆されたシリコーンゴム等からなる弾性層と、弾性層の表面に被覆されたフッ素樹脂を含む離型層とを備えた多層構造とされている。加熱ロール１０２の内部には、ハロゲンランプで構成された熱源１０８が加熱ロール１０２の内周面と間隔をあけて配置されている。

加熱ロール１０２は、図示しない支持体に回転可能に支持されており、矢印Ａ方向に回転する。すなわち、加熱ロール１０２は、定着ベルト１０４との接触部（ニップ部）で、記録媒体Ｐを上下方向の下側から上側に向かって送るようになっている。定着装置６６の上側には、加熱ロール１０２と定着ベルト１０４とが接触する接触部を通過した記録媒体Ｐをガイドするガイド部材１１４が設けられている。

定着ベルト１０４は、無端ベルト状とされており、ポリイミド樹脂やポリアミドイミド樹脂等の合成樹脂で構成された薄肉円筒状の基材の外周面に、必要に応じて、フッ素樹脂を含む離型層が設けられている。定着ベルト１０４の内部には、定着ベルト１０４を回転可能に支持する支持部（図示省略）が設けられている。定着ベルト１０４は、加熱ロール１０２と接触する位置で加熱ロール１０２と同方向に移動するように回転している。定着ベルト１０４は、加熱ロール１０２とで記録媒体Ｐを挟んで加圧する構成とされており、加熱ロール１０２の外周面と定着ベルト１０４の外周面とが接触する接触部（ニップ部）で記録媒体Ｐ上のトナー像が定着されるようになっている。

清掃ロール１１０は、円柱状とされており、図示しない支持体に回転可能に支持されている。清掃ロール１１０は、加熱ロール１０２との接触部で加熱ロール１０２と同方向に移動するように矢印Ｂ方向に回転している。本実施形態では、清掃ロール１１０は、加熱ロール１０２の回転に従動して回転するようになっている。清掃ロール１１０は、加熱ロール１０２と接触して回転することで、加熱ロール１０２の外周面（表面）に付着したトナーを清掃ロール１１０の外周面に付着させ、加熱ロール１０２の外周面を清掃するようになっている。

回収ロール１１２は、円筒状部の一例としての中空のスリーブ（チューブ）１１６と、スリーブ１１６の内部に配置されてスリーブ１１６を清掃ロール１１０の外周面に接触させる軸部１１８と、を備えている。軸部１１８は、円柱状とされており、図示しない支持体に回転可能に支持されている。本実施形態では、軸部１１８の外周面は、円弧状とされている（軸部１１８の外周面には、溝は設けられていない）。

スリーブ１１６は、円筒状の部材で構成されており、スリーブ１１６の内径は、軸部１１８の外径よりも大きい。本実施形態では、スリーブ１１６の軸方向の長さは、軸部１１８の軸方向の長さよりも長い。軸部１１８の軸方向の長さは、清掃ロール１１０の軸方向の長さとほぼ同じである。回収ロール１１２では、スリーブ１１６が軸部１１８により清掃ロール１１０に押し付けられた位置の反対側であって、スリーブ１１６の内周面と軸部１１８の外周面との間に、空気が通過する空気通過部１２０が形成されている。空気通過部１２０は、軸部１１８の軸方向に沿って配置されており、空気通過部１２０の両端部は、開口とされている。すなわち、空気通過部１２０は、軸部１１８の軸方向に沿って貫通している。

スリーブ１１６は、軸部１１８によって周方向に回転可能に支持されている。本実施形態では、スリーブ１１６は、清掃ロール１１０の回転に従動して矢印Ｃ方向に回転する（周回移動する）ようになっている。また、軸部１１８は、スリーブ１１６の回転に従動して矢印Ｃ方向に回転するようになっている。スリーブ１１６は、清掃ロール１１０と接触して回転することで、清掃ロール１１０の外周面に付着したトナーをスリーブ１１６の外周面に付着させ、トナーを回収するようになっている。また、スリーブ１１６及び軸部１１８が回転することで、空気通過部１２０内の空気が軸部１１８の軸方向に沿って流れやすくなる。

スリーブ１１６の内径と軸部１１８の外径との差は、一例として、１ｍｍ以上、好ましくは２ｍｍ以上とされている。

スリーブ１１６としては、樹脂、金属、又はこれらを組み合わせた材料などが用いられる。本実施形態では、スリーブ１１６は、ステンレス鋼、アルミニウム合金などの金属で構成されている。

（作用及び効果）
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

図２に示されるように、定着装置６６では、加熱ロール１０２に接触して矢印Ｂ方向に回転する清掃ロール１１０が設けられており、加熱ロール１０２の外周面（表面）に付着したトナーが清掃ロール１１０に付着することで、加熱ロール１０２の外周面が清掃される。

また、定着装置６６では、清掃ロール１１０と接触する回収ロール１１２が設けられており、回収ロール１１２は、スリーブ１１６と、スリーブ１１６を清掃ロール１１０に接触させた状態でスリーブ１１６を回転可能に支持する軸部１１８と、を備えている。スリーブ１１６は、清掃ロール１１０に接触して矢印Ｃ方向に回転し、軸部１１８もスリーブ１１６を清掃ロール１１０に接触させた状態で矢印Ｃ方向に回転する。これによって、清掃ロール１１０の外周面に付着したトナーがスリーブ１１６に付着することで、清掃ロール１１０の外周面からトナーが回収される。

スリーブ１１６が軸部１１８により清掃ロール１１０と押し付けられる位置の反対側には、スリーブ１１６と軸部１１８との間に軸方向に貫通する空気通過部１２０が形成されている。これによって、スリーブ１１６の内部（内側）では、空気通過部１２０を通過する空気の流れが発生し、スリーブ１１６が清掃ロール１１０と接触する接触部の反対側でスリーブ１１６が冷却される。このため、スリーブ１１６の表面温度と清掃ロール１１０の表面温度との差が維持される。すなわち、定着装置６６の動作時間の経過と共に、清掃ロール１１０とスリーブ１１６の温度勾配（表面温度の差）が小さくなることが抑制される。

また、回収ロール１１２では、スリーブ１１６の内径と軸部１１８の外径との差が、１ｍｍ以上とされている。これにより、スリーブ１１６と軸部１１８との間の空気通過部１２０を移動する空気の流路抵抗が小さくなり、空気通過部１２０の空気の移動量が大きくなる。このため、空気通過部１２０を通過する空気により、スリーブ１１６が冷めやすくなる。

また、本実施形態では、スリーブ１１６は金属で構成されており、スリーブ１１６が軸部１１８により清掃ロール１１０と押し付けられる位置の反対側で、スリーブ１１６の温度が下がりやすくなる（スリーブ１１６が冷めやすくなる）。

ここで、比較例の定着装置について説明する。図示を省略するが、比較例の定着装置では、中実（ソリッド構成）の回収ロールを清掃ロールに接触させた構成とされている。この構成では、定着装置の動作時間が長くなると、中実（ソリッド構成）の回収ロールの表面温度が上昇し、加熱ロールと清掃ロールと回収ロールの温度勾配が小さくなる。例えば、加熱ロールの表面温度をＴｈ、清掃ロールの表面温度をＴｃ、回収ロールの表面温度をＴｗとすると、画像形成装置の画像形成動作の開始時などの定着装置が冷えた状態では、
Ｔｈ＞Ｔｃ＞Ｔｗ
となる。

しかし、比較例の定着装置では、動作時間が長くなると、清掃ロールと回収ロールの表面温度が上昇し、加熱ロールから回収ロールまでの温度勾配が小さくなる。すなわち、ＴｈとＴｃとＴｗの温度差が小さくなる。回収ロールの表面温度が高くなると、回収ロール上のトナーが溶融状態に変化し、回収ロール上のトナーの一部が清掃ロールを介して加熱ロールに戻り、記録媒体に汚れを発生させる場合がある。

これに対して、定着装置６６では、スリーブ１１６と軸部１１８との間に軸方向に貫通する空気通過部１２０を備えた回収ロール１１２が設けられている。回収ロール１１２では、空気通過部１２０を通過する空気の流れが発生し、スリーブ１１６が冷却されるため、スリーブ１１６と清掃ロール１１０の温度勾配（スリーブ１１６と清掃ロール１１０の表面温度の差）が小さくなることが抑制される。このため、定着装置６６の動作時間が長くなった場合でも、スリーブ１１６の表面温度の上昇が抑制され、スリーブ１１６に回収されたトナーの一部が清掃ロール１１０を介して加熱ロール１０２に戻ることが抑制される。

この定着装置６６では、清掃ロールに空気通過部を備えない回収ロールが接触する構成と比較して、回収ロール１１２から清掃ロール１１０、清掃ロール１１０から加熱ロール１０２へのトナーの戻り（逆転移）による汚れが抑制される。

また、定着装置６６では、回収ロールの中心部だけに空気通過部があるものと比較して、回収ロール１１２から清掃ロール１１０、清掃ロール１１０から加熱ロール１０２へのトナーの戻りによる汚れが抑制される。

また、定着装置６６では、スリーブの内径と軸部の外径との差が１ｍｍより小さい構成と比較して、回収ロール１１２のスリーブ１１６が冷めやすくなる。

また、定着装置６６では、スリーブが金属でない構成と比較して、清掃ロール１１０との対向部以外で回収ロール１１２のスリーブ１１６が冷めやすくなる。

さらに、定着装置６６を備えた画像形成装置１０では、中間転写ベルト８０の表面のトナー像の一部を二次転写ロール８４により記録媒体Ｐの縁を含む領域に転写する、いわゆる縁なし印刷が行われる。縁なし印刷では、記録媒体Ｐの縁のトナーが定着時に記録媒体Ｐからはみ出し、加熱ロール１０２に付着するが、加熱ロール１０２に付着したトナーが清掃ロール１１０に転移し、清掃ロール１１０上のトナーが回収ロール１１２のスリーブ１１６に付着する。このため、画像形成装置１０では、清掃ロールに空気通過部を備えない回収ロールが接触する構成と比較して、回収ロール１１２から清掃ロール１１０、清掃ロール１１０から加熱ロール１０２へのトナーの戻りによる汚れが抑制され、長期にわたり高品位な画像が得られる。

（第１変形例）
図３には、回収ロール１１２に用いられる軸部１３２の第１変形例が斜視図にて示されている。

図３に示されるように、第１変形例の回収ロール１１２では、図２に示すスリーブ１１６の内部に配置される軸部１１８に代えて、軸部１３２が配置されている。軸部１３２は、中心部に設けられた回転軸１３２Ａと、回転軸１３２Ａの周囲に設けられた外周部１３２Ｂと、を備えている。外周部１３２Ｂの周面１３２Ｃには、半径方向内側に窪んだ複数の溝１３４が設けられている。複数の溝１３４は、回収ロール１１２の周面１３２Ｃにそれぞれ間隔をおいて螺旋状に形成されており、周面１３２Ｃの軸方向全長に連続して設けられている。すなわち、複数の溝１３４は、軸部１３２の軸方向と交差する方向に設けられている。図示を省略するが、軸部１３２は、スリーブ１１６（図２参照）の内部に配置されており、軸部１３２と清掃ロール１１０（図２参照）とでスリーブ１１６を圧縮状態としている。

この軸部１３２を備えた回収ロール１１２では、軸部１３２が回転することにより、スリーブ１１６（図２参照）と軸部１３２とが接触する部位では、溝１３４がこの部位に入るときには空気圧が大きくなり、溝１３４がこの部位から出るときには空気圧が下がる。このため、溝１３４の空気は一方向に移動する。これにより、スリーブ１１６の内部の空気通過部１２０（図２参照）の空気が排出されやすくなり、同時にスリーブ１１６の外部から外気が空気通過部１２０に吸引される。このため、空気通過部１２０の空気の流れにより、回収ロール１１２が冷めやすくなる。

したがって、軸部１３２を備えた回収ロール１１２では、軸部の周面に軸方向と交差する方向に溝が設けられていない構成と比較して、回収ロール１１２から清掃ロール１１０、清掃ロール１１０から加熱ロール１０２へのトナーの戻りによる汚れが抑制される。

（第２変形例）
図４には、回収ロール１１２に用いられる軸部１４２の第２変形例が斜視図にて示されている。なお、前述した第１変形例と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図４に示されるように、第２変形例の回収ロール１１２では、図２に示すスリーブ１１６の内部に配置される軸部１１８に代えて、軸部１４２が配置されている。軸部１４２は、外周部１３２Ｂの周面１３２Ｃに、側面視にて湾曲するように配置されると共に軸方向と交差する方向に配置された複数の溝１４４を備えている。溝１４４は、軸部１４２の軸方向全長に連続して設けられている。本実施形態では、溝１４４は、外周部１３２Ｂの周面１３２Ｃに２本設けられている。

この軸部１４２を備えた回収ロール１１２では、軸部１４２が回転することにより、スリーブ１１６（図２参照）と軸部１４２とが接触する部位では、溝１４４がこの部位に入るときには空気圧が大きくなり、溝１４４がこの部位から出るときには空気圧が下がるため、溝１４４の空気は一方向に移動する。これにより、スリーブ１１６の内側の空気通過部１２０（図２参照）の空気が排出され、同時にスリーブ１１６の外部から外気が空気通過部１２０に吸引されるため、回収ロール１１２が冷めやすくなる。

したがって、軸部１４２を備えた回収ロール１１２では、軸部の周面に軸方向と交差する方向に溝が設けられていない構成と比較して、回収ロール１１２から清掃ロール１１０、清掃ロール１１０から加熱ロール１０２へのトナーの戻りによる汚れが抑制される。

（第３変形例）
図５には、回収ロール１１２に用いられる軸部１５２の第３変形例が斜視図にて示されている。なお、前述した第１及び第２変形例と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図５に示されるように、第２変形例の回収ロール１１２では、図２に示すスリーブ１１６の内部に配置される軸部１１８に代えて、軸部１５２が配置されている。軸部１５２は、外周部１３２Ｂの周面１３２Ｃに、軸方向と交差する方向に配置された複数の溝１５４が設けられている。複数の溝１５４は、それぞれ間隔をあけて配置されている。本実施形態では、溝１５４の長手方向の長さは、軸部１５２の軸方向長さよりも短い。

この軸部１５２を備えた回収ロール１１２では、軸部１５２が回転することにより、スリーブ１１６（図２参照）と軸部１５２とが接触する部位では、溝１５４がこの部位に入るときには空気圧が大きくなり、溝１５４がこの部位から出るときには空気圧が下がるため、複数の溝１５４の空気は一方向に移動する。これにより、スリーブ１１６の内側の空気通過部１２０（図２参照）の空気が排出され、同時にスリーブ１１６の外部から外気が空気通過部１２０に吸引されるため、回収ロール１１２が冷めやすくなる。

したがって、軸部１５２を備えた回収ロール１１２では、軸部の周面に軸方向と交差する方向に溝が設けられていない構成と比較して、回収ロール１１２から清掃ロール１１０、清掃ロール１１０から加熱ロール１０２へのトナーの戻りによる汚れが抑制される。

〔第２実施形態〕
次に、図６及び図７を用いて、本発明の第２実施形態の定着装置について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図６には、第２実施形態の定着装置１６０が断面図にて示されている。図７には、定着装置１６０に用いられる回収ロール１６２の軸方向の一端側が斜視図にて示されている。図６に示されるように、本実施形態の定着装置１６０では、第１実施形態の定着装置６６の回収ロール１１２（図２参照）に代えて、回収ロール１６２が配置されている。回収ロール１６２の軸方向の両端部は左右対称であるため、図７では、回収ロール１６２の軸方向の一端側を示し、回収ロール１６２の軸方向の他端側は図示を省略している。

図７に示されるように、回収ロール１６２は、軸方向の両端部に設けられた回転軸１６２Ａと、回転軸１６２Ａの周面から半径方向外側に延びた複数（本実施形態では３つ）の支持部１６２Ｂと、支持部１６２Ｂの先端に設けられた環状体１６２Ｃと、を備えている。回収ロール１６２の軸方向の両側の環状体１６２Ｃには、軸方向に沿って配置される中空円筒状部材１６４が架け渡されている（図６参照）。中空円筒状部材１６４の内壁の内側には、軸方向に貫通する空間が設けられており、この空間が空気通過部１６６とされている（図６参照）。言い換えると、中空円筒状部材１６４の内部は、軸方向に貫通して空気が通過する空気通過部１６６とされている。

中空円筒状部材１６４としては、樹脂、金属、又はこれらを組み合わせた材料などが用いられる。本実施形態では、中空円筒状部材１６４（少なくとも基材）は、ステンレス鋼、アルミニウム合金などの金属で構成されている。

回収ロール１６２の回転軸１６２Ａは、図示しない支持体に回転可能に支持されている。図６に示されるように、回収ロール１６２は、清掃ロール１１０と接触している。回収ロール１６２は、矢印Ｃ方向に回転しており、清掃ロール１１０との接触部で同方向に移動する。本実施形態では、回収ロール１６２は、清掃ロール１１０の回転に従動して回転する構成とされている。これによって、清掃ロール１１０の外周面に付着したトナーが回収ロール１６２の中空円筒状部材１６４に付着することで、清掃ロール１１０の外周面からトナーが回収される。

回収ロール１６２の中空円筒状部材１６４の内部には、軸方向に貫通する空気通過部１６６が設けられており、空気通過部１６６を通過する空気の流れが発生し、中空円筒状部材１６４が冷却される。このため、中空円筒状部材１６４の表面温度と清掃ロール１１０の表面温度との差が維持される。すなわち、定着装置１６０の動作時間の経過と共に、清掃ロール１１０と中空円筒状部材１６４の温度勾配（表面温度の差）が小さくなることが抑制される。

また、本実施形態では、中空円筒状部材１６４は金属で構成されており、中空円筒状部材１６４が清掃ロール１１０に接触する位置の反対側で、中空円筒状部材１６４の温度が下がりやすくなる（中空円筒状部材１６４が冷めやすくなる）。

この定着装置１６０では、清掃ロールに空気通過部を備えない回収ロールが接触する構成と比較して、回収ロール１６２から清掃ロール１１０、清掃ロール１１０から加熱ロール１０２へのトナーの戻りによる汚れが抑制される。

また、定着装置１６０では、回収ロールの中心部だけに空気通過部があるものと比較して、回収ロール１６２から清掃ロール１１０、清掃ロール１１０から加熱ロール１０２へのトナーの戻りによる汚れが抑制される。

さらに、定着装置６６では、中空円筒状部材が金属でない構成と比較して、清掃ロール１１０との対向部以外で中空円筒状部材１６４が冷めやすくなる。

〔第３実施形態〕
次に、図８を用いて、本発明の第３実施形態の定着装置について説明する。なお、前述した第１及び第２実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図８には、第３実施形態の定着装置１６０に用いられる回収ロール１６２の軸方向の一端側が斜視図にて示されている。図８に示されるように、本実施形態の定着装置１６０では、回収ロール１６２の軸方向の一端部１６５と対向する位置に、回収ロール１６２の空気通過部１６６に空気を通過させるための送風部材の一例としてのファン１７０が設けられている。ファン１７０は、支持枠１７０Ａと、支持枠１７０Ａに対して回転可能に支持された回転軸１７０Ｂと、回転軸１７０Ｂの周囲に取り付けられた複数の羽部１７０Ｃと、を備えている。ファン１７０は、図示しないモータにより回転軸１７０Ｂが回転することで、回収ロール１６２の軸方向の一端部１６５から空気通過部１６６の内部に風を送るようになっている。

ファン１７０の支持枠１７０Ａと回収ロール１６２の環状体１６２Ｃとの間には、ファン１７０により発生する風を空気通過部１６６に案内するためのガイド部１７４が設けられている。

本実施形態の定着装置１６０では、ファン１７０の回転により、回収ロール１６２の軸方向の一端部１６５から空気通過部１６６に風が送られることで、空気通過部１６６内に空気が通過しやすくなり、回収ロール１６２が冷めやすくなる。このため、本実施形態では、中空円筒状部材の端部に送風部材の一例としてのファンが設けられていない構成と比較して、回収ロール１６２から清掃ロール１１０、清掃ロール１１０から加熱ロール１０２へのトナーの戻りによる汚れが抑制される。

〔第４実施形態〕
次に、図９を用いて、本発明の第４実施形態の定着装置について説明する。なお、前述した第１〜第３実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図９には、第４実施形態の定着装置１６０に用いられる回収ロール１８２の軸方向の一端側が斜視図にて示されている。図９に示されるように、本実施形態の定着装置１６０では、図６に示す回収ロール１６２に代えて、回収ロール１８２が設けられている。回収ロール１８２の複数（本実施形態では３つ）の支持部１６２Ｂには、空気通過部１６６に空気を通過させるための送風部材の一例としてのフィン１８４がそれぞれ設けられている。複数の支持部１６２Ｂは、回転軸１６２Ａの周面から半径方向外側に延びており、回転軸１６２Ａの周方向における複数の支持部１６２Ｂの一方の壁面（回転軸１６２Ａの半径方向に沿った同じ側の面）から交差する方向にフィン１８４が配置されている。フィン１８４は、支持部１６２Ｂの半径方向に沿った面の全長に配置されており、回収ロール１８２の側面視にて空気通過部１６６から遠ざかる方向に向かって傾斜する方向に配置されている。

本実施形態の定着装置１６０では、回収ロール１８２が清掃ロール１１０（図６参照）と接触しながら回転することで、回収ロール１８２の複数（本実施形態では３つ）の支持部１６２Ｂに設けられたフィン１８４により、空気の流れが発生する。これにより、回収ロール１８２の空気通過部１６６内に空気が通過しやすくなり、回収ロール１８２が冷めやすくなる。このため、本実施形態では、中空円筒状部材の端部に送風部材の一例としてのフィンが設けられていない構成と比較して、回収ロール１８２から清掃ロール１１０、清掃ロール１１０から加熱ロール１０２へのトナーの戻りによる汚れが抑制される。

〔第５実施形態〕
次に、図１０及び図１１を用いて、本発明の第５実施形態の定着装置について説明する。なお、前述した第１〜第４実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図１０及び図１１には、第５実施形態の定着装置１６０に用いられる回収ロール１９２が断面図にて示されている。図１０に示されるように、本実施形態の定着装置１６０では、図６に示す回収ロール１６２に代えて、回収ロール１９２が設けられている。回収ロール１９２は、軸方向に沿って中空円筒状部材１９４を備えており、中空円筒状部材１９４の内部に空気通過部１９６が設けられている。中空円筒状部材１９４は、軸方向の一端部１９４Ａの内径が、軸方向の他端部１９４Ｂの内径より大きく、かつ、軸方向の一端部１９４Ａから軸方向の他端部１９４Ｂに向かって内径が徐々に小さくなる構成とされている。

言い換えると、中空円筒状部材１９４の断面視にて、中空円筒状部材１９４の内壁１６４Ｃは、軸方向の一端部１９４Ａから軸方向の他端部１９４Ｂに向かって内径が徐々に小さくなるように傾斜している。これによって、図１１に示されるように、回収ロール１６２の回転により、中空円筒状部材１９４の一端部１９４Ａと他端部１９４Ｂとで圧力差が生じ、空気通過部１９６の空気が排出される。より具体的には、中空円筒状部材１９４の空気通過部１９６の空気は、矢印Ｄ方向に旋回しながら、中空円筒状部材１９４の内径が大きい一端部１９４Ａ側から、中空円筒状部材１９４の内径が小さい他端部１９４Ｂ側に流れる。これにより、中空円筒状部材１９４の内径が小さい他端部１９４Ｂから空気通過部１９６の空気が排出され、中空円筒状部材１９４の内径が大きい一端部１９４Ａから外部の空気が空気通過部１９６に吸気される。このため、中空円筒状部材１９４の空気通過部１９６の空気の流れにより、中空円筒状部材１９４が冷めやすくなる。

したがって、本実施形態の定着装置１６０では、中空円筒状部材の一端部から他端部に向かって内径に差が設けられていない構成と比較して、回収ロール１９２から清掃ロール１１０、清掃ロール１１０から加熱ロール１０２へのトナーの戻りによる汚れが抑制される。

なお、第４実施形態の回収ロール１８２では、支持部１６２Ｂにフィン１８４が設けられているが、本発明は、この構成に限定するものではない。例えば、回収ロールの中空円筒状部材の内面（内壁面）に、空気通過部に空気を通過させるためのフィンを設ける構成でもよい。回収ロールの中空円筒状部材の内面（内壁面）の少なくとも一部に、例えば、軸方向と交差する方向にフィンを設けてもよい。

また、第１実施形態の回収ロールでは、清掃ロールの回転に従動してスリーブと軸部が回転する構成であるが、本発明は、この構成に限定するものではない。例えば、清掃ロールとは別個に軸部を回転駆動してスリーブを回転させる構成でもよい。

また、第２〜第５実施形態の回収ロールでは、清掃ロールの回転に従動して回収ロールが回転する構成であるが、本発明は、この構成に限定するものではない。例えば、清掃ロールとは別個に回収ロールを回転駆動してもよい。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。

１０ 画像形成装置
２５ 搬送路（搬送部の一例）
６６ 定着装置
１０２ 加熱ロール（定着ロールの一例）
１１０ 清掃ロール
１１２ 回収ロール
１１６ スリーブ（円筒状部の一例）
１１８ 軸部
１２０ 空気通過部
１３２ 軸部
１３２Ｃ 周面
１３４ 溝
１４２ 軸部
１４４ 溝
１５２ 軸部
１５４ 溝
１６０ 定着装置
１６２ 回収ロール
１６４ 中空円筒状部材
１６６ 空気通過部
１７０ ファン（送風部材の一例）
１８２ 回収ロール
１８４ フィン（送風部材の一例）
１９２ 回収ロール
１９４ 中空円筒状部材
１９４Ａ 一端部
１９４Ｂ 他端部
１９６ 空気通過部
Ｐ 記録媒体

Claims (12)

1. 記録媒体上のトナー像を定着する定着ロールと、
   前記定着ロールと接触して回転し、前記定着ロールの表面に付着したトナーを清掃する清掃ロールと、
   前記清掃ロールと接触して回転し、前記清掃ロールの表面に付着したトナーを回収すると共に、軸方向に貫通して空気が通過する空気通過部を備えた回収ロールと、
   を有する定着装置。
2. 前記回収ロールは、円筒状部と、前記円筒状部の内部に配置され、前記円筒状部を前記清掃ロールに接触させた状態で前記円筒状部を回転可能に支持する軸部と、を備え、
   前記円筒状部と前記軸部との間が前記空気通過部とされている請求項１に記載の定着装置。
3. 前記円筒状部の内径と前記軸部の外径との差が、１ｍｍ以上とされている請求項２に記載の定着装置。
4. 前記軸部の周面に、軸方向と交差する方向に溝が設けられている請求項２又は請求項３に記載の定着装置。
5. 前記円筒状部は、金属で構成されている請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の定着装置。
6. 前記回収ロールは、中空円筒状部材で構成されており、前記中空円筒状部材の内部が前記空気通過部とされている請求項１に記載の定着装置。
7. 前記中空円筒状部材の端部又は内面に、前記空気通過部に空気を通過させるための送風部材が設けられている請求項６に記載の定着装置。
8. 前記中空円筒状部材は、軸方向の一端部から他端部に向かって内径が徐々に小さくなる構成とされている請求項６又は請求項７に記載の定着装置。
9. 前記中空円筒状部材は、金属で構成されている請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載の定着装置。
10. 定着ロールに付着したトナーを清掃する清掃ロールに接触するように配置される回収ロールであって、
    円筒状部と、
    前記円筒状部の内部に前記円筒状部と間隔をおいて空気通過部を形成するように配置され、前記円筒状部を前記清掃ロールに接触させた状態で回転可能に支持すると共に、周面に軸方向と交差する方向に溝が形成されている軸部と、
    を有する回収ロール。
11. 定着ロールに付着したトナーを清掃する清掃ロールに接触するように配置される回収ロールであって、
    中空円筒状部材で構成され、前記中空円筒状部材の内部に空気通過部を備えており、前記中空円筒状部材の端部又は内面に、前記中空円筒状部材の回転に伴って軸方向の気流を生じるフィンが設けられている回収ロール。
12. 請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の定着装置と、
    トナー像が形成された記録媒体を前記定着装置に搬送する搬送部と、備えた画像形成装置。