JP2022039609A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低熱容量化された無端状の定着ベルトを備える構成において、クリーニング機構を設けることなく、ベルト表面のトナー汚れの固着を防止することができる定着装置を提供する。【解決手段】回転可能な無端状の定着ベルト２１と、ニップ形成部材２４と、ニップ形成部材２４を支持する支持部材２５と、定着ベルト２１との間にニップ部Ｎを形成する対向回転体２２と、定着ベルト２１を加熱する加熱源２３と、を筐体４０内に備え、記録媒体Ｐが搬入される入口開口部４１に、記録媒体Ｐをニップ部Ｎへ導く入口ガイド部材４１を有し、ニップ部Ｎに未定着画像Ｔを担持した記録媒体Ｐを搬送して、当該記録媒体Ｐに未定着画像Ｔを定着する定着装置において、筐体４０の内部に気流を発生させる気流発生手段と、気流Ｆ２を入口開口部４１に向けて案内する導風部材と、をさらに備え、入口開口部４１に、記録媒体Ｐの搬送方向Ｄと異なる方向に空気の流れＦ３を生成する。【選択図】図３

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

プリンタや複写機等の画像形成装置に使用される定着装置として、例えば、内部に熱源を備えて回転する定着ローラと、当該定着ローラに押圧された状態で回転する加圧ローラとを有し、両ローラ間に形成されたニップ部に未定着トナー像が形成された記録媒体を通過させ、当該ニップ部で未定着トナー像を溶融して記録媒体上に定着させるものが知られている。また、定着部材の低熱容量化や記録媒体への熱伝達効率の改善を目的として、熱源を有する定着ローラの代わりに、無端状のベルト部材等を用いた定着回転体（定着ベルト、定着スリーブ）や加圧回転体を備えた定着装置も知られている。

上述の定着装置において、入力トナー（感光体から飛散したトナーや、二次転写部での地汚れトナー等を含む）が定着回転体や加圧ローラの表面に付着し、残存したトナーが紙粉等の他の異物と混ざって固着してしまうという課題があった。堆積した固着物は、成長すると黒ポチとなって記録媒体上に転写され、異常画像の発生や画像品質の低下をまねくおそれがある。

これに対し、特許文献１には、定着部材または加圧部材に回転負荷を付与する回転負荷付与部材に与える回転負荷トルクを制御することにより、トナー固着による異常画像の発生を抑制する技術が提案されており、具体的には回転負荷付与部材に対して、０．１～０．６Ｎｍの回転負荷を与える機構部を備える構成が開示されている。

しかしながら、特許文献１のように定着部材と加圧部材の双方に駆動源を備え、両側駆動する構成は、部品点数の増加やコストアップとなり、また装置の大型化につながるという課題がある。

一方、定着回転体が無端状のベルト部材で構成され、該ベルト部材が直接加熱される態様の定着装置において、ベルト部材は低熱容量化のために小径化された薄い部材からなるため、ベルト部材のクリーニング機構を設けることが困難である。

そこで本発明は、上記課題に鑑み、低熱容量化された無端状の定着ベルトを備える構成において、クリーニング機構を設けることなく、ベルト表面のトナー汚れの固着を防止することができる定着装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、回転可能な無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトの内側に配設されるニップ形成部材と、前記ニップ形成部材を支持する支持部材と、前記定着ベルトを介して前記ニップ形成部材と当接して定着ベルトとの間にニップ部を形成する対向回転体と、前記定着ベルトを加熱する加熱源と、を筐体内に備え、前記記録媒体が搬入される入口開口部に、前記記録媒体を前記ニップ部へ導く入口ガイド部材を有し、前記ニップ部に未定着画像を担持した記録媒体を搬送して、当該記録媒体に未定着画像を定着する定着装置において、前記筐体の内部に気流を発生させる気流発生手段と、前記気流を前記入口開口部に向けて案内する導風部材と、をさらに備え、前記入口開口部に、前記記録媒体の搬送方向と異なる方向に空気の流れを生成することを特徴とする。

本発明によれば、低熱容量化された無端状の定着ベルトを備える構成において、クリーニング機構を設けることなく、ベルト表面のトナー汚れの固着を防止することができる定着装置を提供することができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。 定着装置の一実施形態を示す要部概略構成図である。 本発明に係る定着装置の一実施形態を示す概略構成図である。 気流発生手段の一例を示す模式図である。 入口ガイド部材を介した吸気を説明する模式図である。

以下、本発明に係る定着装置及び画像形成装置について、図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

〔画像形成装置〕
本発明を電子写真方式の画像形成装置であるプリンタに適用した一実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態に係る画像形成装置は、後述する本発明に係る定着装置を備えている。

図１は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。装置本体の中央には、４つの作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが設けられている。各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。
具体的に、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体５と、感光体５の表面を帯電させる帯電装置６と、感光体５の表面にトナーを供給する現像装置７と、感光体５の表面をクリーニングするクリーニング装置８などを備える。なお図１では、ブラックの作像部４Ｋが備える感光体５、帯電装置６、現像装置７、クリーニング装置８のみに符号を付しており、その他の作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃにおいては符号を省略している。

各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの下方には、感光体５の表面を露光する露光装置９が配設されている。露光装置９は、光源、ポリゴンミラー、ｆ－θレンズ、反射ミラー等を有し、画像データに基づいて各感光体５の表面へレーザー光を照射するようになっている。
各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの上方には、転写装置３が配設されている。転写装置３は、転写体としての中間転写ベルト３０と、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ３１と、二次転写手段としての二次転写ローラ３６と、二次転写バックアップローラ３２と、クリーニングバックアップローラ３３と、テンションローラ３４、ベルトクリーニング装置３５を備える。

中間転写ベルト３０は、無端状のベルトであり、二次転写バックアップローラ３２、クリーニングバックアップローラ３３及びテンションローラ３４によって張架されている。ここでは、二次転写バックアップローラ３２が回転駆動することによって、中間転写ベルト３０は図の矢印で示す方向に周回走行（回転）するようになっている。

４つの一次転写ローラ３１は、それぞれ、各感光体５との間で中間転写ベルト３０を挟み込んで一次転写ニップを形成している。また、各一次転写ローラ３１には、図示しない電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が各一次転写ローラ３１に印加されるようになっている。

二次転写ローラ３６は、二次転写バックアップローラ３２との間で中間転写ベルト３０を挟み込んで二次転写ニップを形成している。また、一次転写ローラ３１と同様に、二次転写ローラ３６にも図示しない電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ３６に印加されるようになっている。

ベルトクリーニング装置３５は、中間転写ベルト３０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を有する。このベルトクリーニング装置３５から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、図示しない廃トナー収容器の入り口部に接続されている。

プリンタ本体の上部には、ボトル収容部２が設けられており、ボトル収容部２には補給用のトナーを収容した４つのトナーボトル２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが着脱可能に装着されている。各トナーボトル２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと上記各現像装置７との間には、図示しない補給路が設けてあり、この補給路を介して各トナーボトル２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋから各現像装置７へトナーが補給されるようになっている。

一方、プリンタ本体の下部には、記録媒体としての用紙（以下、単に「用紙」ともいう）Ｐを収容した給紙トレイ１０や、給紙トレイ１０から用紙Ｐを搬出する給紙ローラ１１等が設けてある。ここで、記録媒体には、普通紙以外に、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シート等が含まれる。また、図示しないが、手差し給紙機構が設けてあってもよい。

プリンタ本体内には、用紙Ｐを給紙トレイ１０から二次転写ニップを通過させて装置外へ排出するための搬送路Ｒが配設されている。搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ３６の位置よりも用紙搬送方向上流側には、二次転写ニップへ用紙Ｐを搬送する搬送手段としての一対のレジストローラ１２が配設されている。

また、二次転写ローラ３６の位置よりも用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐに転写された未定着画像を定着するための定着装置２０が配設されている。さらに、定着装置２０よりも搬送路Ｒの用紙搬送方向下流側には、用紙を装置外へ排出するための一対の排紙ローラ１３が設けられている。また、プリンタ本体の上面部には、装置外に排出された用紙をストックするための排紙トレイ１４が設けてある。

続いて、図１を参照して、本実施形態に係るプリンタの基本的動作について説明する。
作像動作が開始されると、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにおける各感光体５が図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体５の表面が帯電装置６によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体５の表面には、露光装置９からレーザー光がそれぞれ照射されて、各感光体５の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体５に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように各感光体５上に形成された静電潜像に、各現像装置７によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。

また、作像動作が開始されると、二次転写バックアップローラ３２が図の反時計回りに回転駆動し、中間転写ベルト３０を図の矢印で示す方向に周回走行させる。そして、各一次転写ローラ３１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ３１と各感光体５との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。

その後、各感光体５の回転に伴い、感光体５上の各色のトナー画像が一次転写ニップに達したときに、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、各感光体５上のトナー画像が中間転写ベルト３０上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト３０の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。また、中間転写ベルト３０に転写し切れなかった各感光体５上のトナーは、クリーニング装置８によって除去される。その後、図示しない除電装置によって各感光体５の表面が除電され、表面電位が初期化される。

画像形成装置の下部では、給紙ローラ１１が回転駆動を開始し、給紙トレイ１０から用紙Ｐが搬送路Ｒに送り出される。搬送路Ｒに送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１２によってタイミングを計られて、二次転写ローラ３６と二次転写バックアップローラ３２との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ３６には、中間転写ベルト３０上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。

その後、中間転写ベルト３０の周回走行に伴って、中間転写ベルト３０上のトナー画像が二次転写ニップに達したときに、上記二次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト３０上のトナー画像が用紙Ｐ上に一括して転写される。また、このとき用紙Ｐに転写しきれなかった中間転写ベルト３０上の残留トナーは、ベルトクリーニング装置３５によって除去され、除去されたトナーは図示しない廃トナー収容器へと搬送され回収される。

その後、用紙Ｐは定着装置２０へと搬送され、定着装置２０によって用紙Ｐ上のトナー画像が当該用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ１３によって装置外へ排出され、排紙トレイ１４上にストックされる。

以上の説明は、用紙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４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つの作像部を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

次に、本発明を適用することができる定着装置２０の構成について図２に基づき説明する。
図２に示す定着装置２０は、回転可能な定着回転体としての定着ベルト２１と、定着ベルト２１に対向して回転可能に設けられた対向回転体としての加圧ローラ２２と、定着ベルト２１を加熱する加熱源（以下、「ハロゲンヒータ」ともいう）２３と、定着ベルト２１の内側に配設されたニップ形成部材２４と、ニップ形成部材２４を支持する支持部材（ステー）２５と、ハロゲンヒータ２３から放射される光を定着ベルト２１へ反射する反射部材２６と、定着ベルト２１の温度を検知する温度検知手段２７と、定着ベルト２１から用紙を分離する分離部材２８と、加圧ローラ２２を定着ベルト２１へ加圧する図示しない加圧手段等を備えている。

定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状のベルト部材（フィルムも含む）で構成されている。詳しくは、定着ベルト２１は、ニッケルもしくはＳＵＳ等の金属材料又はポリイミド（ＰＩ）などの樹脂材料で形成された内周側の基材と、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などで形成された外周側の離型層によって構成されている。また、基材と離型層との間に、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等のゴム材料で形成された弾性層を介在させてもよい。

加圧ローラ２２は、芯金２２ａと、芯金２２ａの表面に設けられた発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等から成る弾性層２２ｂと、弾性層２２の表面に設けられたＰＦＡ又はＰＴＦＥ等から成る離型層２２ｃによって構成されている。加圧ローラ２２は、図示しない加圧手段によって定着ベルト２１側へ加圧され定着ベルト２１を介してニップ形成部材２４に当接している。この加圧ローラ２２と定着ベルト２１とが圧接する箇所では、加圧ローラ２２の弾性層２２ｂが押しつぶされることで、所定の幅のニップ部Ｎが形成されている。また、加圧ローラ２２は、プリンタ本体に設けられた図示しないモータ等の駆動源によって回転駆動するように構成されている。加圧ローラ２２が回転駆動すると、その駆動力がニップ部Ｎで定着ベルト２１に伝達され、定着ベルト２１が従動回転するようになっている。

図２に示す定着装置では、加圧ローラ２２を中実のローラとしているが、中空のローラであってもよい。その場合、加圧ローラ２２の内部にハロゲンヒータ等の加熱源を配設してもよい。また、弾性層が無い場合は、熱容量が小さくなり定着性が向上するが、未定着トナーを押しつぶして定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部に光沢ムラが生じる可能性がある。これを防止するには、厚さ１００μｍ以上の弾性層を設けることが望ましい。厚さ１００μｍ以上の弾性層を設けることで、弾性層の弾性変形により微小な凹凸を吸収することができるので、光沢ムラの発生を回避することができるようになる。弾性層２２ｂはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ２２の内部に加熱源が無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト２１の熱が奪われにくくなるのでより望ましい。また、定着回転体と対向回転体は、互いに圧接する場合に限らず、加圧を行わず単に接触させるだけの構成とすることも可能である。

各ハロゲンヒータ２３は、それぞれの両端部が定着装置２０の側板（不図示）に固定されている。各ハロゲンヒータ２３は、プリンタ本体に設けられた電源部により出力制御されて発熱するように構成されており、その出力制御は、温度検知手段２７による定着ベルト２１の表面温度の検知結果に基づいて行われる。このようなヒータ２３の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定できるようになっている。また、定着ベルト２１を加熱する加熱源として、ハロゲンヒータ以外に、ＩＨ、抵抗発熱体、又はカーボンヒータ等を用いてもよい。

ニップ形成部材２４は、定着ベルト２１の軸方向又は加圧ローラ２２の軸方向に渡って長手状に配設され、支持部材（ステー）２５によって固定支持されている。これにより、加圧ローラ２２による圧力でニップ形成部材２４に撓みが生じるのを防止し、加圧ローラ２２の軸方向に渡って均一なニップ幅が得られるようにしている。なお、支持部材２５は、ニップ形成部材２４の撓み防止機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが望ましいが、支持部材２５を樹脂製とすることも可能である。

また、ニップ形成部材２４は、耐熱温度２００℃以上の耐熱性部材で構成されている。これにより、トナー定着温度域で、熱によるニップ形成部材２４の変形を防止し、安定したニップ部Ｎの状態を確保して、出力画質の安定化を図っている。ニップ形成部材２４には、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの一般的な耐熱性樹脂を用いることが可能である。

反射部材２６は、支持部材２５とハロゲンヒータ２３との間に配設されている。本実施形態では、反射部材２６を支持部材２５に固定している。また、反射部材２６は、ハロゲンヒータ２３によって直接加熱されるため、高融点の金属材料等で形成されることが望ましい。このように反射部材２６を配設していることにより、ハロゲンヒータ２３から支持部材２５側に放射された光が定着ベルト２１へ反射される。これにより、定着ベルト２１に照射される光量を多くすることができ、定着ベルト２１を効率良く加熱することが可能となる。また、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱が支持部材２５等に伝達されるのを抑制することができるので、省エネルギー化も図れる。

また、本実施形態のような反射部材２６を設けずに、支持部材２５のハロゲンヒータ２３側の面を研磨又は塗装などの鏡面処理をし、反射面を形成してもよい。また、上記反射部材２６又は支持部材２５の反射面の反射率は、９０％以上であることが望ましい。
ただ、支持部材２５はその強度を確保するために形状や材質が自由に選択できないため、本実施形態のように反射部材２６を別途設けた方が、形状や材質の選択の自重度が広がり、反射部材２６と支持部材２５はそれぞれの機能に特化することができる。また、反射部材２６をハロゲンヒータ２３と支持部材２５との間に設けることにより、ハロゲンヒータ２３に対する反射部材２６の位置が近くなるので、定着ベルト２１を効率良く加熱することが可能となる。

また、光の反射による定着ベルト２１の加熱効率をさらに向上させるには、反射部材２６又は支持部材２５の反射面の向きを検討する必要がある。例えば、反射部材２６をハロゲンヒータ２３を中心とする同心円状に配設した場合は、光がハロゲンヒータ２３に向かって反射されるため、その分、加熱効率が低下してしまう。これに対し、反射部材２６の一部又は全部を、ハロゲンヒータ２３以外の方向で定着ベルト側へ光を反射する向きに配設した場合は、ハロゲンヒータ２３の方向へ反射される光量が少なくなるため、反射光による加熱効率を向上させることができる。

また、本実施形態に係る定着装置２０は、さらなる省エネ性及びファーストプリントタイムなどの向上のために、種々の構成上の工夫が施されている。
具体的には、ハロゲンヒータ２３によって定着ベルト２１をニップ部Ｎ以外の箇所において直接加熱できるようにしている（直接加熱方式）。本実施形態では、ハロゲンヒータ２３と定着ベルト２１の図２の左側の部分の間に何も介在させないようにし、その部分においてハロゲンヒータ２３からの輻射熱を定着ベルト２１に直接与えるようにしている。

また、定着ベルト２１の低熱容量化を図るために、定着ベルト２１を薄くかつ小径化している。具体的には、定着ベルト２１を構成する基材、弾性層、離型層のそれぞれの厚さを、２０～５０μｍ、１００～３００μｍ、１０～５０μｍの範囲に設定し、全体としての厚さを１ｍｍ以下に設定している。また、定着ベルト２１の直径は、２０～４０ｍｍに設定している。さらに低熱容量化を図るためには、望ましくは、定着ベルト２１全体の厚さを０．２ｍｍ以下にするのがよく、さらに望ましくは、０．１６ｍｍ以下の厚さとするのがよい。また、定着ベルト２１の直径は、３０ｍｍ以下とするのが望ましい。

なお、本実施形態では、加圧ローラ２２の直径を２０～４０ｍｍに設定しており、定着ベルト２１の直径と加圧ローラ２２の直径を同等となるように構成している。ただし、この構成に限定されるものではない。例えば、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ２２の直径よりも小さくなるように形成してもよい。その場合、ニップ部Ｎにおける定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ２２の曲率よりも小さくなるため、ニップ部Ｎから排出される記録媒体が定着ベルト２１から分離されやすくなる。

本発明に係る定着装置の一実施形態の概略構成図を図３に示す。
図３に示す定着装置は、図１に示す画像形成装置１に対して所定の位置に配置される。また、定着ベルト２１の内周面側の構成は図２と同様である。
本実施形態の定着装置は、回転可能な無端状の定着ベルト２１と、定着ベルト２１の内側に配設されるニップ形成部材２４と、ニップ形成部材２４を支持する支持部材２５と、定着ベルト２１を介してニップ形成部材２４と当接して定着ベルト２１との間にニップ部Ｎを形成する対向回転体（加圧ローラ）２２と、定着ベルト２１を加熱する加熱源２３と、を筐体４０内に備え、記録媒体（用紙）Ｐが搬入される入口開口部４１に、記録媒体Ｐをニップ部Ｎへ導く入口ガイド部材４２を有し、ニップ部Ｎに未定着画像Ｔを担持した記録媒体Ｐを搬送して、当該記録媒体Ｐに未定着画像Ｔを定着する定着装置である。

本実施形態の定着装置は、筐体４０の内部に気流を発生させる気流発生手段（図４参照）と、気流Ｆ２を入口開口部４１に向けて案内する導風部材と、をさらに備え、入口開口部４１に、記録媒体Ｐの搬送方向Ｄと異なる方向に空気の流れＦ３を生成する。
このような構成とすることにより、図中符号Ｔ１で模式的に示す飛散トナーの定着装置内への侵入を防ぐことができ、定着ベルト２１表面のトナー汚れの固着を防止することができる。

入口開口部４１に生成される空気の流れＦ３の方向は、記録媒体Ｐの搬送方向Ｄと異なる方向であって、飛散トナーＴ１の侵入を防ぐことができる方向であれば限定されないが、記録媒体Ｐの搬送方向Ｄと逆方向であることがより好ましい。

また、導風部材は、気流発生手段で生じた気流Ｆ１を入口開口部４１に向けて案内することができる部材であれば特に限定されないが、気流Ｆ２を定着ベルト２１と接触させることなく、すなわち定着ベルト２１を冷却することなく入口開口部４１に向けて案内する部材であることが好ましい。
導風部材としては、例えば、定着ベルト２１に向かう気流を遮蔽する板状部材や、画成された流路を形成するような部材（パイプ状部材等）などが挙げられる。

本実施形態の定着装置は、定着ベルト２１の温度を検知する温度検知手段２７を備えている。温度検知手段２７としては、例えば、サーモパイル等が挙げられる。
温度検知手段２７は、定着装置２０に保持されていてもよいが、この場合、定着ベルト２１と温度検知手段２７との間に所定の距離を確保する必要があるため、定着装置が大型化してしまう。そのため、温度検知手段２７を、定着装置が装着される画像形成装置本体に取り付け、定着装置外から定着ベルト２１の温度を計測するように構成することが好ましい。
温度検知手段２７を画像形成装置本体に取り付けることで、定着装置を画像形成装置本体から取り外す際に温度検知手段２７が画像形成装置に残ることになって、部品交換の対象とならず、省資源となり、交換サービスを行う際のコストダウンにも寄与する。

温度検知手段２７を定着装置外側の画像形成装置本体に取り付ける場合、定着装置の筐体４０に計測用開口４４を設ける必要がある。
図２及び図３中に矢印Ｄで示したとおり、用紙Ｐは定着装置２０の下方から上方に向かって搬送される。用紙Ｐ上の未定着画像を定着させるために所定の温度に加熱されたニップ部Ｎを用紙Ｐが通過する際に、用紙Ｐに含まれる水分が放出される。また、他にもトナーに含まれるワックス成分なども放出される。
放出された水分やワックス成分がそのまま用紙Ｐとともに出口方向（上方）へ向かっていけば問題ないが、例えば定着ベルト２１の回転に連れられて、定着ベルト２１の回転方向、すなわちニップ部Ｎの下流側出口から温度検知手段２７に向かう気流が発生することがある。すると、計測用開口４４の隙間のために、放出された水分やワックス成分が温度検知手段２７に向かって放出され、検知面２７ａに付着するおそれがある。検知面２７ａが汚染されることにより誤検知を生じる恐れがある。

そこで、図４に示すように、気流発生手段５１は、温度検知手段２７の背面から検知面２７ａへ向かう気流Ｆ１を発生させることが好ましい。
図４は、気流発生手段５１の一例を示す説明図であり、温度検知手段２７との位置関係を示したものである。
図４に示すように、気流発生手段５１から気流案内手段（ダクト）５２を設け、気流案内手段５２の排気口を温度検知手段２７の背面側であって、計測用開口４４の隙間に向けて配置するのが好ましい。
気流案内手段５２の排気口は温度検知手段２７よりも前方であってもよい。

このようにして、気流発生手段５１から計測用開口４４を通って、温度検知手段２７の背面から検知面２７ａへ向かう気流Ｆ２が発生する。
この気流Ｆ２は、導風部材により入口開口部４１に向けて案内される。
本実施形態の定着装置によれば、気流発生手段５１により生成された気流によって、飛散トナーＴ１の定着装置内への侵入を防ぐとともに、温度検知手段の検知面２７ａの汚染も防止することができる。

本実施形態の定着装置は、入口開口部４１の空気を吸引する吸気手段５０を備えている。
また、入口ガイド部材４２は、図５に示すように、搬送される記録媒体Ｐと対向する面４２ａに、長手方向Ｌに沿って設けられた複数の通気口４２ｂを有し、吸気手段５０は、通気口４２ｂを介して入口開口部４１の空気を吸引する。
図５中、吸気による空気の流れをＦ４で示している。
吸気手段５０は、図５に示すように入口ガイド部材４２の記録媒体Ｐと対向する面４２ａと反対側の面から吸気を行う。

吸気手段５０を設け、通気口４２ｂを介して入口開口部４１の空気を吸引することにより、飛散トナーＴ１の定着装置内への侵入をより確実に防ぐことができ、定着ベルト２１表面のトナー汚れの固着防止効果を高めることができる。

なお、吸気手段５０は、少なくとも定着ベルト２１から隔離して配置されることが好ましい。具体的には、図３に示すように吸気手段５０は筐体４０の外側に配置されることが好ましい。
また、吸気により生じる空気の流れＦ４は、定着ベルト２１に接触せず、定着ベルト２１を冷却しないことが好ましい。

上述の構成により、本実施形態の定着装置は、定着ベルト２１のクリーニングを行うための機構を設けることなく、感光体から飛散したトナーや二次転写部での地汚れトナー等を含む入力トナー量が多い態様であっても、飛散トナーＴ１の装置内への侵入を防ぐことができ、定着ベルト２１の表面にトナー汚れが固着するのを防止することができる。

１ 画像形成装置
２０ 定着装置
２１ 定着ベルト
２２ 対向回転体（加圧ローラ）
２７ 温度検知手段
４０ 筐体
４１ 入口開口部
４２ 入口ガイド部材
４２ｂ 通気口
４４ 計測用開口
５０ 吸気手段
５１ 気流発生手段
５２ 気流案内手段
Ｎ ニップ部
Ｐ 記録媒体（用紙）

特開２０１７－１５８８２号公報

Claims (8)

1. 回転可能な無端状の定着ベルトと、
   前記定着ベルトの内側に配設されるニップ形成部材と、
   前記ニップ形成部材を支持する支持部材と、
   前記定着ベルトを介して前記ニップ形成部材と当接して定着ベルトとの間にニップ部を形成する対向回転体と、
   前記定着ベルトを加熱する加熱源と、を筐体内に備え、
   前記記録媒体が搬入される入口開口部に、前記記録媒体を前記ニップ部へ導く入口ガイド部材を有し、前記ニップ部に未定着画像を担持した記録媒体を搬送して、当該記録媒体に未定着画像を定着する定着装置において、
   前記筐体の内部に気流を発生させる気流発生手段と、前記気流を前記入口開口部に向けて案内する導風部材と、をさらに備え、
   前記入口開口部に、前記記録媒体の搬送方向と異なる方向に空気の流れを生成することを特徴とする定着装置。
2. 前記入口開口部に生成される空気の流れが、前記記録媒体の搬送方向と逆方向であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記導風部材は、前記気流発生手段で生じた前記気流を、前記定着ベルトと接触させることなく前記入口開口部に向けて案内することを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
4. 前記定着ベルトの温度を検知する温度検知手段を備え、
   前記気流発生手段は、前記温度検知手段の背面から検知面へ向かう気流を発生させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の定着装置。
5. 前記気流発生手段に接続された気流案内手段を備え、前記気流案内手段の排気口が、前記温度検知手段の背面側に向けられていることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
6. 前記入口開口部の空気を吸引する吸気手段を備え、
   前記入口ガイド部材は、搬送される前記記録媒体と対向する面に、長手方向に沿って設けられた複数の通気口を有し、
   前記吸気手段は、前記通気口を介して前記入口開口部の空気を吸引することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記吸気手段は、少なくとも前記定着ベルトから隔離して配置されることを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images