JP2018194650A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラシ部材２８による摩耗粉（熱移動補助部材２４や定着ベルト２１から発生）の除去不良に起因する画像品質の低下を抑える。【解決手段】無端状の定着ベルト２１と、これのループ外側で定着ベルト２１に当接して定着ニップを形成する加圧ローラ２３と、ループ内側における定着ニップの裏側領域で定着ベルト２１の内周面に摺擦する熱移動補助部材２４と、定着ベルト２１の内周面に当接するブラシ部材２８とを有し、定着ニップに挟み込んだ記録シートに対してトナー像を定着せしめる定着装置において、ブラシ部材２８の起毛を定着ベルト２１の内周面に対してカウンター方向で当接させた。【選択図】図４

Description

本発明は定着装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、次のような定着装置が知られている。即ち、無端状の定着ベルト、これのループ外側で定着ベルトに当接して定着ニップを形成する外側部材、ループ内側における定着ニップの裏側領域で定着ベルトの内周面に摺擦する内側部材、及び定着ベルトの内周面に当接するブラシ部材を有する定着装置である。

特許文献１に記載の定着装置も、そのような構成になっている。そして、この定着装置では、定着ベルトの内側に配設された内側部材たる低摩擦シートと、定着ベルトとの摺擦部において、両者の摺擦に伴って低摩擦シートや定着ベルトの摩耗粉を発生させてしまう。この摩耗粉については、定着ベルトの内周面に当接するブラシ部材としてのファーブラシによって定着ベルトから除去することができるとされている。

しかしながら、この定着装置においては、ファーブラシによる摩耗粉の除去不良に起因して、画像品質を低下させるおそれがあった。

上述した課題を解決するために、本発明は、無端状の定着ベルトと、これのループ外側で前記定着ベルトに当接して定着ニップを形成する外側部材と、ループ内側における前記定着ニップの裏側領域で前記定着ベルトの内周面に摺擦する内側部材と、前記定着ベルトの内周面に当接するブラシ部材とを有し、前記定着ニップに挟み込んだ記録シートに対して画像を定着せしめる定着装置において、前記ブラシ部材の毛を前記内周面に対してカウンター方向で当接させたことを特徴とするものである。

本発明によれば、ブラシ部材による摩耗粉の除去不良に起因する画像品質の低下を抑えることができるという優れた効果がある。

実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図。 同画像形成装置の定着装置を示す概略構成図。 同定着装置における熱移動補助部材、ニップ形成部材、及びステー部材を示す分解斜視図。 同定着装置の定着ニップ周辺部を拡大して示す拡大構成図。 同定着装置のブラシ部材のブラシ部と定着ベルトとの当接部を拡大して示す拡大構成図。 実施例に係る定着装置におけるブラシ部材の自由端側を示す部分斜視図。 同ブラシ部材のブラシ部を拡大して示す拡大模式図。

以下、本発明を適用した定着装置及び画像形成装置の一実施形態について説明する。まず、実施形態に係る定着装置や画像形成装置の基本的な構成について説明する。

図１は、実施形態に係る画像形成装置１００を示す概略構成図である。同図において、画像形成装置１００は、タンデム方式のカラーレーザープリンタである。その装置本体の中央部には、イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），ブラック（Ｂｋ）のトナー像を作像する四つの作像部からなる画像ステーションが設けられている。

四つの作像部は、無端状の中間転写ベルト１１の展張方向に沿って並置されており、互いに異なる色のトナーによって静電潜像を現像してトナー像を得る点の他は、互いに同様の構成となっている。

Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の作像部は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の静電潜像を担持するドラム状の感光体１２０Ｙ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｂｋを有している。それら四つの作像部の下方には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ用の感光体１２０Ｙ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｂｋに対して光走査を行う光書込装置６が配設されている。

Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の作像部において作像動作が開始されると、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ用の感光体１２０Ｙ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｂｋが、駆動装置によって図中時計回り方向に回転駆動される。そして、感光体１２０Ｙ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｂｋの表面が、帯電装置３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｂｋによって所定の極性に一様に帯電される。

光書込装置６は、光源としての半導体レーザー、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、折り返しミラー、光偏向手段としての回転多面鏡（ポリゴンミラー）などを有している。そして、帯電後の感光体１２０Ｙ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｂｋの表面に、画像情報に基づいて生成した書き込み光（レーザー光）Ｌｂを照射する。光書込装置に６は、フルカラー画像の画像情報をＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋの色情報に色分解したＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ用の画像情報が提供される。書き込み光Ｌｂの照射により、感光体１２０Ｙ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｂｋの表面には静電潜像が形成される。

感光体１２０Ｙ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｂｋ上に形成された静電潜像は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋのトナーを用いる現像装置４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｂｋによって現像される。この現像により、感光体１２０Ｙ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｂｋの表面には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋトナー像が作像される。

四つの作像部の上方には、無端状の中間転写ベルト１１を有する転写ユニット１０が設けられている。転写ユニット１０において、中間転写ベルト１１のループ内側に配設されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ用の一次転写ローラ１１２Ｙ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｂｋは、感光体１２０Ｙ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｂｋとの間に中間転写ベルトを挟み込んでいる。これにより、感光体１２０Ｙ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｂｋと、中間転写ベルト１１との当接によるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ用の一次転写ニップが形成されている。

作像動作が開始されると、転写ユニット１０の駆動ローラ７２が図中反時計回り方向に回転駆動して、中間転写ベルト１１を図中矢印Ａ１方向に無端移動させる。また、一次転写ローラ１１２Ｙ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｂｋに、トナーの帯電極性とは逆極性の定電圧または定電流制御された電圧が印加される。これにより、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ用の一次転写ニップに一次転写電界が形成される。

感光体１２０Ｙ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｂｋ上に作像されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋトナー像は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ用の一次転写ニップ内で、ニップ圧や一次転写電界の作用によって中間転写ベルト１１上に順次重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト１１の表面に四色のトナー像が担持される。

転写ユニット１０において、駆動ローラ７２は、中間転写ベルト１１を介して二次転写ローラ５に対向する二次転写対向ローラとしても機能する。また、従動ローラ７３は、中間転写ベルト１１を介して転写ベルトクリーニング装置１１３に対向するクリーニングバックアップローラとしても機能する。更に、従動ローラ７３は、中間転写ベルト１１に対する張力付勢手段としての機能も備えているため、従動ローラ７３には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。

Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ用の一次転写ニップを通過した後の感光体１２０Ｙ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｂｋには、中間転写ベルト１１に一次転写されなかった転写残トナーが付着している。その転写残トナーは、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ用のクリーニング装置５０Ｙ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｂｋによって感光体１２０Ｙ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｂｋから除去される。その後、感光体１２０Ｙ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｂｋの表面は、除電装置によって除電されて表面電位が初期化される。

中間転写ベルト１１の図中右側に配設された二次転写ローラ５は、中間転写ベルト１１のおもて面に当接して二次転写ニップを形成しながら、中間転写ベルト１１に従動して連れ回りする。この二次転写ローラ５には、電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）と交流電圧（ＡＣ）との少なくとも一方からなる二次転写バイアスが印加される。これにより、二次転写ニップには二次転写電界が形成される。

画像形成装置１００の筐体内における最下部の領域には、記録シートＳを積載収容する用紙給送装置６１が配設されている。この用紙給送装置６１は、最上位の記録シートＳの上面に当接させている給送ローラ３を図中反時計回り方向に回転駆動することで、最上位の記録シートＳを用紙搬送路に送り込む。

用紙搬送路は、記録シートＳを用紙給送装置６１から二次転写ニップを経由して装置外まで排出するための搬送路である。この用紙搬送路の二次転写ローラ５の位置よりも用紙搬送方向上流側には、二次転写ニップへ記録シートＳを繰り出すように搬送するレジストローラ対４が配設されている。

用紙給送装置から用紙搬送路に送り込まれた記録シートＳは、レジストローラ対４のレジストニップに突き当たって一時停止される。レジストローラ対４は、レジストニップに突き当たった記録シートＳを、中間転写ベルト１１上の四色のトナー像に同期させるタイミングで回転駆動して二次転写ニップに向けて送り出す。

二次転写ニップ内では、ニップ圧や二次転写電界の作用により、中間転写ベルト１１上の四色のトナー像が記録シートＳの表面に一括二次転写される。二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１１には、記録シートＳに二次転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、転写ベルトクリーニング装置１１３によって除去され、除去されたトナーは廃トナー収容器へと搬送され回収される。

中間転写ベルト１１に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有する転写ベルトクリーニング装置１１３は、中間転写ベルト１１を介して従動ローラ７３に対向するように配設されている。そして、クリーニングブラシとクリーニングブレードとにより、中間転写ベルト１１上の転写残トナーを掻き取り除去する。転写ベルトクリーニング装置１１３から伸びた廃トナー移送ホースは、廃トナー収容器の入口部に接続されている。

記録シートＳとしては、普通紙の他に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート、記録シート等が挙げられる。用紙給送装置６１の他に、手差しで記録シートＳを供給できるように手差し給紙機構を設けてもよい。

二次転写ニップを通過した記録シートＳは、定着装置２０へと搬送され、定着装置２０によって表面にトナー像が定着せしめられる。その後、定着装置２０を通過した記録シートＳは、排紙ローラ対７によって装置外へ排出され、排紙トレイ１７上にストックされる。

なお、以上の説明は、記録シートＳ上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの作像部のいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つまたは３つの作像部を使用して、２色または３色の画像を形成したりすることも可能である。

また、画像形成装置１００の筐体の上部領域には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋトナーを収容するトナーボトル９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋが配設されている。これらのトナーボトル９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋは、排紙トレイ１７の下側に設けられた複数のボトル収容部それぞれに着脱可能に装着されている。

また、トナーボトル９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋと、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ用の作像部の現像装置４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｂｋは、補給路によって接続されている。そして、現像装置４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｂｋには、その補給路を介してトナーボトル９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋ内のトナーが補給される。

定着装置２０においては、定着ベルト２１を、輻射によって加熱する方式を採用することで、金属熱伝導体を介して間接的に加熱する方式に比べて、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮するようになっている。

図２は、実施形態に係る定着装置２０を示す概略構成図である。定着装置２０は、無端状の定着ベルト２１、これのループ外側で定着ベルト２１に当接して定着ニップを形成する外側部材たる加圧ローラ２３、ループ内側で定着ベルト２１における定着ニップの裏側領域に摺擦する内側部材たる熱移動補助部材２４等を有している。また、定着ベルト２１のループ内に配設されたニップ形成部材２５、ハロゲンヒーター２２Ａ、２２Ｂ、反射部材２６、ステー部材２７、ブラシ部材２８などもしている。

加圧ローラ２３は、ベルトループ内のニップ形成部材２５に向けて付勢されながら、定着ベルト２１のおもて面に当接して定着ニップを形成する。

定着ベルト２１のループ内に配設されたハロゲンヒーター２２Ａ、２２Ｂは、輻射によって定着ベルト２１を内側から直接加熱する。ステー部材２７に固定された反射部材２６は、ハロゲンヒーター２２Ａ、２２Ｂから発せられる輻射熱を定着ベルト２１の内周面に向けて反射させる。これにより、ハロゲンヒーター２２Ａ、２２Ｂの輻射熱をステー部材２７に当てないようにすることで、ステー部材２７を輻射で加熱してしまうことによる無駄なエネルギー消費を回避している。反射部材２６を設ける代わりに、ステー部材２７の表面に鏡面処理を施してもよい。

定着ベルト２１の周方向における全域のうち、ハロゲンヒーター２２Ａ、２２Ｂからの輻射熱によって加熱された領域は、定着ベルト２１の無端移動に伴って定着ニップに進入する。この定着ニップの裏側では、薄厚の熱移動補助部材２４が定着ベルト２１の内周面とニップ形成部材２５との間に介在している。そして、定着ベルト２１の内周面における全域のうち、定着ニップの裏側領域に摺擦しながら、定着ベルト２１の熱のベルト表面方向における均一化を助長する。これにより、定着ベルト２１の幅方向における全域のうち、加圧ローラ２３に当接しない両端部の温度上昇を抑えることができる。

熱移動補助部材２４は、銅やアルミニウムなど熱伝導率が極めて高い材料からなる。定着ベルト２１との摺動性を向上させるために、熱移動補助部材２４の表面を、ＰＴＦＥやＰＦＡなどの摩擦抵抗の小さな樹脂でコーティングしてもよい。但し、良好な熱伝導性を発揮させるために、コーティング層については、１０〜５０［μｍ］程度の厚みにすることが望ましい。

熱移動補助部材２４の形状は平坦状であるが、凹形状やその他の形状を採用してもよい。凹形状にした場合には、定着ニップ出口における記録シートＳ先端部の反り方向を加圧ローラ２３寄りにするので、次のことが可能になる。即ち、定着ベルト２１のおもて面からの記録シートＳの分離性を向上させて、ジャムの発生を抑えることができる。

定着ベルト２１のベルト基体は、ニッケルやステンレスなどの金属、あるいはポリイミドなどの耐熱性樹脂からなる無端ベルトまたは無端フィルムからなる。このベルト基体のおもて面に、ＰＦＡやＰＴＦＥなどの樹脂からなる離型促進層を被覆して、定着ベルト２１のおもて面へのトナーの固着を抑制している。ベルト基材と離型促進層との間に、シリコーンゴムなどの弾性材料からなる弾性層を設けてもよい。

定着ベルト２１に弾性層を設けない場合には、その分だけベルト全体の熱容量を低減して記録シートＳへのトナー定着性を向上させることができる。但し、定着ベルト２１のおもて面の微小な凹凸形状をトナー像に転写して画像のベタ部にユズ肌状の光沢ムラ（ユズ肌画像）を発生させ易くなる。これに対し、弾性層を設けた場合には、その分だけベルト全体の熱容量を増加させてしまうが、前述の光沢ムラの発生を抑えることができる。弾性層の厚みについては、１００［μｍ］以上にすることが望ましい。

ステー部材２７のベルト幅方向の両端部は、フランジに固定されている。このフランジは、定着ベルト２１における定着ニップ以外の領域を保持してその形状を所定の形状に維持する役割も担っている。

加圧ローラ２３は、芯金２３ａと、これの表面に被覆された弾性ゴム層２３ｂと、これの表面に被覆されたＰＦＡ又はＰＴＦＥからなる離型促進層とを有している。そして、駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動する。この加圧ローラ２３に当接する定着ベルト２１は、加圧ローラ２３との連れ回りによって図中反時計周り方向に無端移動する。

また、加圧ローラ２３は、スプリングなどの付勢手段によって定着ベルト２１に向けて付勢されてニップ形成部材２５との間に定着ベルト２１を挟み込みながら、弾性ゴム層２３ｂを弾性変形させる。この弾性変形により、ローラ周方向の定着ニップの長さをより大きくする。

芯金２３ａとしては、中空構造のものを採用してもよいし、中空のないものを採用してもよい。中空構造のものを採用した場合には、中空内にハロゲンヒーターなどの熱源を設けてもよい。

弾性ゴム層２３ｂの材料としては、ソリッドゴムを例示することができる。また、芯金２３ａ内に熱源を設けていない場合には、弾性ゴム層２３ｂの材料としてスポンジゴムを用いても良い。スポンジゴムを用いる方が、ソリッドゴムを用いる場合に比べて加圧ローラ２３の断熱性を高めて定着ベルト２１の熱を奪い難くすることができる。

図３は、熱移動補助部材２４、ニップ形成部材２５、及びステー部材２７を示す分解斜視図である。同図において、ニップ形成部材２５は、ステー部材２７における定着ベルト２１内周面との対向面に固定されている。この固定は、ボスとピンとの嵌合によって行ってもよいし、接着や溶着などによって行ってもよい。

熱移動補助部材２４は、ニップ形成部材２５における定着ベルト２１内周面との対向面を覆うようにニップ形成部材２５に嵌合する。嵌合に代えて、接着によって固定してもよい。

図２において、定着ベルト２１のループ内で所定の位置を保つように固定された熱移動補助部材２４と、無端移動する定着ベルト２１とは、定着ベルト２１の無端移動に伴って摺擦する。この摺擦により、定着ベルト２１の内周面が経時的に摩耗して摩耗粉を発生させる。また、熱移動補助部材２４として、表面にコーティング層を設けているものを用いる場合には、前述の摺擦により、コーティング層も経時的に摩耗して摩耗粉を発生させることもある。摩耗粉は、熱移動補助部材２４と定着ベルト２１の内周面との摺擦部に繰り返し進入することで、定着ベルト２１の内周面にスジ状の傷を発生させる。そして、この傷は、定着ニップ内で定着ベルト２１のおもて面にスジ状の凹部を形成することで、画像の光沢性や定着性にスジ状のムラを発生させて、画像品質を低下させてしまう。

次に、実施形態に係る定着装置２０や画像形成装置１００の特徴的な構成について説明する。
定着装置２０は、定着ベルト２１の内周面における全域のうち、定着ベルト２１の無端移動に伴って熱移動補助部材２４との摺擦部に進入する直前の領域に対し、ブラシ先端部を当接させるブラシ部材２８を有している。

図４は、定着装置２０の定着ニップ周辺部を拡大して示す拡大構成図である。図示のように、定着ベルト２１のループ内側には、ブラシ部材２８が配設されている。このブラシ部材２８は、ニップ形成部材２５に片持ち支持されるブラケット２８ａ、ブラケット２８ａの自由端に固定された植毛基体２８ｂ、植毛基体２８ｂに植毛された無数の起毛からなるブラシ部２８ｃなどを具備している。そして、ブラシ部２９ｃを、定着ベルト２１の内周面における全域のうち、熱移動補助部材２４と定着ベルト２１の内周面との摺擦部に進入する直前の領域に当接させている。

熱移動補助部材２４と定着ベルト２１の内周面との摺擦によって摺擦部で発生した摩耗粉は、摺擦部をすり抜けた後、定着ベルト２１の無端移動に伴って、前記領域に移動する。そして、ブラシ部材２８のブラシ部２８ｃ内に捕捉される。この捕捉により、前記摺擦部に再進入する摩耗粉の量を減らすことで、前記摺擦部に進入した摩耗粉によって定着ベルト２１の内周面にスジ状の傷を発生させることによる画像品質の低下を抑えることができる。但し、後述するように、ブラシ部２８ｃの起毛をトレーリング方向で当接させると、摩耗粉の除去不良を発生させるおそれがある。これは次に説明する理由による。即ち、トレーリング方向は、ブラシ部２８ｃの起毛の先端よりも根本側をベルト移動方向上流側に向ける方向である。このようなトレーリング方向で起毛を定着ベルト２１の内周面に当接させる構成においては、起毛を、その先端側よりも根本側をベルト移動方向の上流側に向けて反らせる形状で湾曲させる。この形状では、定着ベルト２１の内周面に付着している摩耗粉を、定着ベルト２１の移動に伴って、まず始めに、ブラシ部２８ｃの起毛の長手方向における全域のうち、先端よりも根本側にずれた領域であって、起毛とベルト内周面との当接部の入口になっている領域に接触させる。かかる領域に接触した摩耗粉に対しては、定着ベルト２１の移動に伴って、起毛とベルト内周面との当接部の中に潜り込ませようとする力を主に付与する。このような力が付与される摩耗粉は、起毛とベルト内周面との当接部の中に容易に潜り込んだ後、当接部をすり抜けてしまい易くなる。このすり抜けが、摩耗粉の除去不良を引き起こす原因になるのである。

図５は、ブラシ部２８ｃと定着ベルト２１との当接部を拡大して示す拡大構成図である。同図において、ブラシ部２８ｃは、定着ベルト２１の内周面に対し、無数の起毛２８ｄの毛先をカウンター方向で当接させるようになっている。毛先を毛の根本よりもベルト移動方向の上流側に位置させるカウンター方向では、起毛２８ｄにおけるベルト対向面と、定着ベルト２１の内周面とのなす角θが鋭角になる。

実施形態に係る定着装置２０では、同図に示されるように、ブラシ部２８ｃの起毛２８ｄをカウンター方向で定着ベルト２１の内周面に当接させるようになっている。かかる構成においては、起毛２８ｄを、その根本側よりも先端側をベルト移動方向の上流側に向ける形状で湾曲させる。その起毛２８ｄの先端部は、その先端をベルト移動方向の上流側に向ける斜めの姿勢をとりながら、定着ベルト２１とともに自らに向けて移動してくる摩耗粉２００を、自らの先端に接触させてベルト内周面から良好に掻き上げる。掻き上げられた摩耗粉２００は、定着ベルト２１とともに移動してくる後続の摩耗粉２００に押されることで、起毛２８ｄの表面上を先端側から根本側に沿って移動する。このような掻き上げ及び移動により、摩耗粉２００がベルト内周面から良好に除去されて、ブラシ部２８ｃ内に捕捉される。よって、ブラシ部２８ｃの起毛２８ｄをトレーリング方向でベルト内周面に当接させる構成に比べて、ブラシ部材２８による摩耗粉２００の除去不良を抑えて、除去不良に起因する画像品質の低下を抑えることができる。

植毛基体２８ｂの材料としては、樹脂材料、金属材料の何れを用いることも可能であるが、図示のように、定着ベルト２１の内周面の湾曲形状にならわせて、植毛基体２８ｂも湾曲させるように、可撓性のものを用いることが望ましい。植毛基体２８ｂをベルト内周面にならわせて湾曲させることで、ほぼ全ての起毛２８ｄをカウンター方向で当接させることが可能になる。

なお、特開２０１４−１７４３５８号公報に記載の定着装置は、定着ベルトの内側における定着ニップの裏側領域で定着ベルトの内周面に摺擦する部材と、定着ベルトとの摺擦抵抗を低減する狙いで、定着ベルトの内周面に潤滑剤を塗布する塗布手段を備えている。実施形態に係る定着装置２０においても、熱移動補助部材２４と、定着ベルト２１の内周面との摺擦抵抗を低減する狙いで、定着ベルト２１の内周面に潤滑剤を塗布する塗布手段を設けた場合には、次の効果を奏することもできる。即ち、定着ベルト２１の裏面に塗布された潤滑剤のうち、余剰分をブラシ部材２８のブラシ部２８ｃ内に一時的に捕捉しながら、ブラシ部２８ｃからベルト裏面に再塗布することで、たれなどによる潤滑剤の損失量を低減することができる。

次に、実施形態に係る定着装置２０や画像形成装置１００に、より特徴的な構成を付加した実施例について説明する。なお、以下に特筆しない限り、実施例に係る定着装置２０や画像形成装置１００の構成は実施形態と同様である。

図６は、実施例に係る定着装置２０におけるブラシ部材２８の自由端側を示す部分斜視図である。また、図７は、ブラシ部材２８のブラシ部２８ｃを拡大して示す拡大模式図である。これらの図において、ブラシ部２８ｃにおけるベルト移動方向（図中矢印ｘ方向）と直交する方向（図中ｙ方向）の長さは、次のような値になっている。即ち、記録シートＳの最大搬送幅（記録シートの図中ｙ方向の長さ）よりも大きく、且つ定着ベルト２１の図中ｙ方向の長さよりも小さい値になっている。

ブラシ部材２８の植毛基体２８ｂの定着ベルト２１と対向する領域は湾曲形状になっており、その曲率は、定着ベルト２１の曲率（ベルトを真円状の形状にした場合の曲率）よりも大きくなっている。これにより、定着ベルト２１は、熱移動補助部材２４と定着ベルト２１との当接に進入する直前で、ブラシ部２８ｃとの接触によって植毛基体２８ｂと同じ曲率の湾曲形状に変形せしめられる。

ブラシ部２８ｃは、図中ｙ方向に延在する毛束列２８ｆを、図中ｘ方向に複数並べた構成になっている。また、毛束列２８ｆは、複数の起毛２８ｄを束ねた毛束２８ｅを、図中ｙ方向に所定のピッチで並べた構成になっている。また、毛束２８ｅは、複数の起毛２８ｄを根本側で束ねて、束ねた箇所から毛先に向けて扇状に広げた扇形状になっている。

複数の起毛２８ｄの根本側を束ねた毛束２８ｅにすることで、ブラシ部２８ｃ全体の剛性を高めて、起毛２８ｄのベルト移動方向への反転反り（カウンター方向ではなく、トレーリング方向に反り返ってしまう）を抑えることができる。また、毛束２８ｅ内に捕捉した摩耗粉２００を毛束２８ｅ内の根本側で保持して、毛束２８ｅから定着ベルト２１への摩耗粉２００の再転移を抑えることもできる。

定着ベルト２１の移動方向（図中ｘ方向）で互いに隣り合う二つの毛束列２８ｆは、それぞれの毛束２８ｅの配列を次のような関係にするようになっている。即ち、一方の毛束列２８ｆの中で互いに隣り合っている二つの毛束２８ｅの束間に対し、他方の毛束列２８ｆの毛束２８ｅを対向させる関係である。かかる構成では、一方の毛束列２８ｆにおける二つの毛束２８ｅの束間をすり抜けた摩耗粉２００を、他方の毛束列２８ｆにおける毛束２８ｅで捕捉することができる。

ブラシ部２８ｃにおいては、前記二つの毛束２８ｅの一方における一部の毛、及び、他方における一部の毛のそれぞれに対し、前記他方の毛束列２８ｆの毛束２８ｅにおける一部の毛を対向させている。これにより、定着ベルト２１の幅方向（図中ｙ方向）の全域に対して毛束２８ｅを当接させて、全域において定着ベルト２１に付着している摩耗粉２００を毛束２８ｅによって捕捉することができる。よって、ベルト幅方向における摩耗粉２００の捕捉ムラを抑えることができる。

起毛２８ｄとしては、導電性材料からなるものを用いている。これにより、ブラシ部２８ｃの電荷をアースに逃がしてブラシ部２８ｃの帯電を防止することで、トナーのブラシ部２８ｃへの静電転移を防止することができる。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
態様Ａは、無端状の定着ベルト（例えば定着ベルト２１）と、これのループ外側で前記定着ベルトに当接して定着ニップを形成する外側部材（例えば加圧ローラ２３）と、ループ内側における前記定着ニップの裏側領域で前記定着ベルトの内周面に摺擦する内側部材（例えば熱移動補助部材２４）と、前記定着ベルトの内周面に当接するブラシ部材（例えばブラシ部材２８）とを有し、前記定着ニップに挟み込んだ記録シート（例えば記録シートＳ）に対して画像を定着せしめる定着装置（例えば定着装置２０）において、前記ブラシ部材の毛（例えば起毛２８ｄ）を前記内周面に対してカウンター方向で当接させたことを特徴とするものである。

かかる構成においては、次に説明する理由により、ブラシ部材による摩耗粉の除去不良に起因する画像品質の低下を抑えることができる。即ち、摩耗粉の除去不良が発生すると、除去し切れなかった摩耗粉がブラシ部材と定着ベルトの内周面との間をすり抜けた後、定着ベルトの無端移動に伴って、内側部材とベルト内周面との摺擦部に進入する。そして、内側部材やベルト内周面に擦り付けられることで、内側部材やベルト内周面にスジ状の傷を発生させる。この傷は、画像の光沢性や定着性にスジ状のムラを発生させ、画像品質を低下させてしまう。かかる画像品質の低下を抑えるために、ベルト内周面に当接させたブラシ部材によって摩耗粉を除去するのであるが、ブラシ部材の無数の毛をベルト内周面に当接させる態様によっては、摩耗粉の除去不良を引き起こすおそれがある。具体的には、ブラシ部材の毛の先端よりも根本側をベルト移動方向上流側に向けるトレーリング方向でブラシ部材の毛をベルト内周面に当接させたとする。この構成においては、ブラシ部材の毛を、その先端側よりも根本側をベルト移動方向の上流側に向ける形状で湾曲させる。この形状では、ベルト内周面に付着している摩耗粉を、定着ベルトの移動に伴って、まず始めに、ブラシ部材の毛の長手方向における全域のうち、先端よりも根本側にずれた領域であって、毛とベルト内周面との当接部の入口になっている領域に接触させる。かかる領域に接触した摩耗粉に対しては、定着ベルトの移動に伴って、毛とベルト内周面との当接部の中に潜り込ませようとする力を主に付与する。このような力が付与される摩耗粉は、毛とベルト内周面との当接部の中に容易に潜り込んだ後、当接部をすり抜けてしまい易くなる。このすり抜けが、摩耗粉の除去不良を引き起こす原因である。一方、態様Ａにおいては、毛の根本側よりも先端側をベルト移動方向上流側に向けるカウンター方向でブラシ部材の毛をベルト内周面に当接させる。この構成においては、ブラシ部材の毛を、その根本側よりも先端側をベルト移動方向の上流側に向ける形状で湾曲させる。その毛の先端部は、その先端をベルト移動方向の上流側に向ける斜めの姿勢をとりながら、定着ベルトとともに自らに向けて移動してくる摩耗粉を、自らの先端に接触させてベルト内周面から良好に掻き上げる。掻き上げられた摩耗粉は、定着ベルトとともに移動してくる後続の摩耗粉に押されることで、毛の表面上を先端側から根本側に沿って移動する。このような掻き上げ及び移動により、摩耗粉がベルト内周面から良好に除去されて、ブラシ内に捕捉される。よって、ブラシ部材の毛をトレーリング方向でベルト内周面に当接させる構成に比べて、ブラシ部材による摩耗粉の除去不良を抑えて、除去不良に起因する画像品質の低下を抑えることができる。

［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａにおいて、前記ブラシ部材のブラシ部（例えばブラシ部２８ｃ）にて、複数の毛を束ねた毛束（例えば毛束２８ｅ）を前記定着ベルトの無端移動方向（例えばｘ方向）と直交する方向（例えばｙ方向）に複数並べた毛束列（例えば毛束列２８ｆ）を、前記無端移動方向に複数並べたことを特徴とするものである。かかる構成では、複数の毛の根本側を束ねた毛束にすることで、ブラシ部全体の剛性を高めて、毛のベルト移動方向への反転反り（カウンター方向ではなく、トレーリング方向に反り返ってしまう）を抑えることができる。また、毛束内に捕捉した摩耗粉を毛束内の根本側で保持して、毛束から定着ベルトへの摩耗粉の再転移を抑えることもできる。

［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ｂにおいて、前記毛束を根本側から毛先側に向けて広がる扇形状にしたことを特徴とするものである。かかる構成では、毛の突端のみならず、毛の先端部側面でも、定着ベルトに付着している摩耗粉をすくい上げて、摩耗粉の捕捉効率を高めることができる。

［態様Ｄ］
態様Ｅは、態様Ｂ又はＣにおいて、前記毛束列の中で互いに隣り合っている二つの毛束の束間に対し、前記毛束列に隣り合っている別の毛束列の毛束を対向させたことを特徴とするものである。かかる構成では、一方の毛束列における二つの毛束の束間をすり抜けた摩耗粉を、他方の毛束列における毛束で捕捉することができる。

［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ｄにおいて、前記二つの毛束の一方における一部の毛、及び、他方における一部の毛のそれぞれに対し、前記別の毛束列の毛束における一部の毛を対向させたことを特徴とするものである。かかる構成では、定着ベルトの幅方向の全域に対して毛束を当接させて、全域において定着ベルトに付着している摩耗粉を毛束によって捕捉することができる。よって、ベルト幅方向における摩耗粉の捕捉ムラを抑えることができる。

［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ａ〜Ｅの何れかにおいて、前記ブラシ部材の毛として、導電性材料からなるものを用いたことを特徴とするものである。かかる構成では、ブラシ部材のブラシ部の電荷をアースに逃がしてブラシ部の帯電を防止することで、トナーのブラシ部への静電転移を防止することができる。

［態様Ｇ］
態様Ｇは、記録シートにトナー像を形成するトナー像形成手段（例えば作像部、光書込装置６、転写ユニット１０などからなるもの）と、前記記録シートにトナー像を定着せしめる定着装置とを備える画像形成装置（例えば画像形成装置１００）において、前記定着装置として、態様Ａ〜Ｆの何れかの定着装置を用いたことを特徴とするものである。

２０：定着装置
２１：定着ベルト
２３：加圧ローラ（外側部材）
２４：熱移動補助部材（内側部材）
２５：ニップ形成部材
２８：ブラシ部材
２８ａ：ブラケット
２８ｂ：植毛基体
２８ｃ：ブラシ部
２８ｄ：起毛（毛）
２８ｅ：毛束
２８ｆ：毛束列
１００：画像形成装置
２００：摩耗粉
Ｓ：記録シート

特開２００６−３０７４６号公報

Claims (7)

1. 無端状の定着ベルトと、これのループ外側で前記定着ベルトに当接して定着ニップを形成する外側部材と、ループ内側における前記定着ニップの裏側領域で前記定着ベルトの内周面に摺擦する内側部材と、前記定着ベルトの内周面に当接するブラシ部材とを有し、前記定着ニップに挟み込んだ記録シートに対して画像を定着せしめる定着装置において、
   前記ブラシ部材の毛を前記内周面に対してカウンター方向で当接させたことを特徴とする定着装置。
2. 請求項１の定着装置において、
   前記ブラシ部材のブラシ部にて、複数の毛を束ねた毛束を前記定着ベルトの無端移動方向と直交する方向に複数並べた毛束列を、前記無端移動方向に複数並べたことを特徴とする定着装置。
3. 請求項２の定着装置において、
   前記毛束を根本側から毛先側に向けて広がる扇形状にしたことを特徴とする定着装置。
4. 請求項２又は３の定着装置において、
   前記毛束列の中で互いに隣り合っている二つの毛束の束間に対し、前記毛束列に隣り合っている別の毛束列の毛束を対向させたことを特徴とする定着装置。
5. 請求項４の定着装置において、
   前記二つの毛束の一方における一部の毛、及び、他方における一部の毛のそれぞれに対し、前記別の毛束列の毛束における一部の毛を対向させたことを特徴とする定着装置。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の定着装置において、
   前記ブラシ部材の毛として、導電性材料からなるものを用いたことを特徴とする定着装置。
7. 記録シートにトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記記録シートにトナー像を定着せしめる定着装置とを備える画像形成装置において、
   前記定着装置として、請求項１乃至６の何れか一項に記載の定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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