JP6596226B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真法、静電記録法、磁気写真法等の画像形成手法により、普通紙等の記録シート上における未定着画像（具体的には可視形成されたトナー像）を加熱部材と加圧部材とからなる定着部材の定着ニップ部で定着する定着装置に係り、より詳細には、定着部材に付着したトナーや紙粉等の汚れを回収するクリーニング手段を備えた定着装置に関する。

従来から、定着部材に付着したトナーや紙粉等の汚れを回収するクリーニング手段を備えた定着装置が提供されている。例えば、定着部材上に付着した汚れを回収するために、油分（シリコンオイル）を含浸させたオイルローラによって定着部材に付着したトナーや紙粉等の汚れを回収するように構成された定着装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、定着ローラと、定着ローラに圧接された圧ローラと、定着ローラに圧接され、かつ、加熱手段が内蔵された複数の熱ローラと、熱ローラの表面を清掃するためのクリーニング手段とを備えた定着装置において、クリーニング手段は、熱ローラに圧接されたクリーニングローラと、クリーニングローラに圧接された回収ローラとを備え、クリーニングローラは、シリコンオイルを含浸したフェルトやシリコンスポンジなどのスポンジゴムから構成され、回収ローラは、アルミニウム製の中空管から構成された定着装置が開示されている。

また、特許文献１に記載の定着装置では、定着ローラ、熱ローラ、クリーニングローラ（オイルローラ）、回収ローラがこの順番で直接的に（1列に）並んでいる。すなわち、熱ローラに対し、回収ローラはクリーニングローラ（オイルローラ）から離れた位置に配置されている。そのため、回収ローラは金属製であっても、熱ローラから直接熱を受けるクリーニングローラ（オイルローラ）よりも低温となっている。この温度関係に関しては、特許文献１ではより積極的に、熱ローラの温度がクリーニングローラ（オイルローラ）の温度よりも常に低くなるように設定されている。

特開２００５−１６４７１７号公報

特許文献１に記載の定着装置によれば、クリーニングローラ（オイルローラ）はオイルによる粘性があるため、汚れが集まり易いという利点がある。しかし、その反面、オイルなので離型性も良く、一旦集まった汚れが再び熱ローラに戻るといった問題があった。

この場合、特許文献１に記載の定着装置では、クリーニングローラ（オイルローラ）に付着した微小物を回収する回収ローラを備えているが、上記したように、定着ローラ、熱ローラ、クリーニングローラ（オイルローラ）、回収ローラがこの順番で直接的に（1列に）並んでいるため、金属製の回収ローラは、クリーニングローラ（オイルローラ）よりも低温となっている。そのため、クリーニングローラ（オイルローラ）に付着した微小物（特にトナー成分）は、回収ローラ側へは付着しにくく、クリーニングローラ（オイルローラ）側に残る可能性がある。

従って、クリーニングローラ（オイルローラ）に一旦集まった汚れが再び熱ローラに戻り、定着ローラに戻って用紙に再付着することで、逆に用紙が汚れ易くなるといった問題があった。

本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、オイルローラを用いないクリーニング手段を提案するとともに、その配置を工夫することで、定着部材の汚れをより確実に回収することのできる定着装置及び画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の定着装置は、定着部材をクリーニングするスポンジローラと、前記スポンジローラに付着したトナーを再付着させる金属ローラとを備え、前記金属ローラは、前記定着部材の近傍に配置されており、前記定着部材からの輻射熱によって加熱され、前記金属ローラの配置位置は、前記金属ローラの温度が前記スポンジローラの温度よりも高くなる位置であることを特徴としている。

この構成によると、金属ローラを定着部材の近傍に配置することで、定着部材からの輻射熱をより効果的に吸収できるので、金属ローラの温度をスポンジローラの温度よりも高く維持することができる。そして、スポンジローラの温度よりも金属ローラの温度を高く維持することで、スポンジローラに付着しているトナーが若干溶融若しくは軟化されて金属ローラに再付着し易くなる。

また、本発明の定着装置では、前記金属ローラをクリーニングするクリーニングパッドを備えた構成としてもよい。

クリーニングパッドを備えることで、金属ローラに付着したトナーをさらにクリーニング可能となる。

また、本発明の定着装置では、前記クリーニングパッドを支持する支持部材を金属部材で構成してもよい。

クリーニングパッドを支持する支持部材を金属部材とすることで、支持部材の温度も定着部材からの輻射熱により上昇することになる。その結果、支持部材で支持するクリーニングパッドを介して（若しくは、支持部材からの直接的な輻射熱によって）金属ローラが温められるので、金属ローラの温度維持、すなわち保温効果を得ることができる。

また、本発明の定着装置では、前記定着部材は、定着ニップ部を形成する加熱部材と加圧部材とからなり、前記スポンジローラ及び前記金属ローラが前記加熱部材または前記加圧部材のいずれか一方または両方に設けられた構成としてもよい。

また、本発明の定着装置では、前記加熱部材として定着ローラまたは定着ベルトを用いることができ、前記加圧部材として加圧ローラを用いることができる。

また、本発明の画像形成装置は、上記各構成の定着装置を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、金属ローラを定着部材の近傍に配置することで、定着部材からの輻射熱をより効果的に吸収できるため、金属ローラの温度をスポンジローラの温度よりも高く設定（維持）することができる。従って、スポンジローラに付着しているトナーを金属ローラ自体の温度で若干溶融若しくは軟化させることで、金属ローラにトナーを確実に再付着させることができる。これにより、スポンジローラに付着したトナーが定着部材へ戻ることを防止できるので、トナー回収を効率良く行うことができる。

本発明の実施の形態に係る定着装置を備えた画像形成装置を正面側から視た概略縦断面図である。 実施の形態１に係る定着装置の要部を正面側から視た概略縦断面図である。 実施の形態１に係る定着装置の要部を正面側から視た一部概略断面で示す斜視図である。 実施の形態２に係る定着装置の要部を正面側から視た概略縦断面図である。 実施の形態２に係る定着装置の要部を正面側から視た一部概略断面で示す斜視図である。 実施の形態３に係る定着装置の要部を正面側から視た概略縦断面図である。 実施の形態３に係る定着装置の要部を正面側から視た一部概略断面で示す斜視図である。 実施の形態４に係る定着装置の要部を正面側から視た概略縦断面図である。 実施の形態４に係る定着装置の要部を正面側から視た一部概略断面で示す斜視図である。

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る定着装置１７を備えた画像形成装置１００を正面側から視た概略断面図である。

画像形成装置１００は、原稿Ｇの画像を読み取って記録用紙等の記録シートＰに画像を形成する複写機能を有しており、原稿Ｇの画像を読み取る画像読取装置２００と、記録シートＰに画像を形成する画像形成装置１００の本体３００とを備えている。

画像形成装置１００の本体３００は、シート供給部３１０と、シート搬送部３２０と、画像形成部３３０と、シート排出部３４０とを備えており、水平に設置されるようになっている。

画像形成部３３０において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたもの、又は、単色（例えばブラック）を用いたモノクロ画像に応じたものである。このため、画像形成部３３０においては、感光体ドラム１１、帯電器１２、現像装置１４、転写装置１５における中間転写ローラ１５２及びドラムクリーニング装置１６は各色に応じた４種類の画像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれがブラック、シアン、マゼンタ及びイエローに対応付けられて、４つの画像ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが構成されており、各画像ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ間で実質的に同じ構成の部材には同一符号を付している。

画像形成装置１００の本体３００では、画像形成を行うにあたり、転写装置１５における中間転写ベルト１５１を矢印方向Ｃに周回移動させつつ感光体ドラム１１を回転させ、帯電器１２により感光体ドラム１１の表面を所定の電位に均一に帯電させ、光走査装置１３により感光体ドラム１１表面を露光して、その表面に静電潜像を形成し、現像装置１４により感光体ドラム１１表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム１１表面にトナー像（未定着画像）を形成する。これにより、各感光体ドラム１１表面に各色のトナー像が形成される。その後、感光体ドラム１１表面の残留トナーをドラムクリーニング装置１６により除去及び回収する。

引き続いて、中間転写ベルト１５１を矢印方向Ｃに周回移動させつつ、転写バイアスが印加された中間転写ローラ１５２により各感光体ドラム１１表面に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト１５１に順次転写して重ね合わせ、中間転写ベルト１５１上にカラーのトナー像を形成する。これにより、中間転写ベルト１５１表面にカラーのトナー像が形成される。その後、中間転写ベルト１５１表面の残留トナーをベルトクリーニング装置１５３により除去及び回収する。

一方、シート供給部３１０では、シート供給ローラ部３１２により給紙カセット３１１に積載された記録シートＰを給紙カセット３１１から引出して、シート搬送部３２０におけるシート搬送経路３２１を通じて画像形成部３３０に搬送する。なお、シート搬送経路３２１には、レジストローラ３２２、各搬送ローラ３２４及び排出ローラ３２５が設けられており、レジストローラ３２２は、記録シートＰを一旦停止させて、記録シートＰの先端を揃えた後、中間転写ベルト１５１と２次転写装置１５４における転写ローラ１５４ａとの間の転写ニップ域でのカラーのトナー像の転写タイミングに合わせて記録シートＰの搬送を開始する。

シート供給部３１０からシート搬送部３２０におけるシート搬送経路３２１を通じて画像形成部３３０に搬送されてきた記録シートＰを中間転写ベルト１５１と転写ローラ１５４ａとの間の転写ニップ域に挟み込んで搬送しつつ、転写バイアスが印加された転写ローラ１５４ａにより中間転写ベルト１５１表面におけるカラーのトナー像を記録シートＰ上に転写する。そして、定着装置１７の定着ローラ１７１と加圧ローラ１７２との間に記録シートＰを挟み込んで加熱及び加圧し、記録シートＰ上のカラーのトナー像を定着させ、さらに、シート排出部３４０に向けて搬送し、排出ローラ３２５を介してシート排出部３４０における排出トレイ３４１へ排出する。

また、記録シートＰの表面だけではなく、裏面の画像形成を行う場合は、定着装置１７にて表面にトナー像が定着された記録シートＰを排出ローラ３２５により反転経路３２３に向けて逆方向に搬送して、反転経路３２３により記録シートＰの表裏を反転させ、記録シートＰをレジストローラ３２２へ再度導き、記録シートＰの表面と同様にして、記録シートＰの裏面にトナー像を形成して定着し、記録シートＰをシート排出部３４０における排出トレイ３４１に排出する。

次に、本発明の実施の形態に係る定着装置１７について説明する。

＜実施の形態１＞
図２は、実施の形態１に係る定着装置１７の要部を正面側から視た概略縦断面図、図３は、実施の形態１に係る定着装置１７の要部を正面側から視た一部概略断面で示す斜視図である。

定着装置１７は、記録シートＰ上におけるトナー像（トナーＴからなる未定着画像）を定着する定着ローラ１７１（定着部材の一例）と、定着ローラ１７１に対向する加圧ローラ１７２（定着部材の一例）とを備えている。定着装置１７は、定着ローラ１７１と加圧ローラ１７２とを相互に圧接した状態で、定着ローラ１７１と加圧ローラ１７２との間に定着ニップ域である定着ニップ部Ｎを形成する。なお、定着装置１７は、図示を省略したが、加圧ローラ１７２を定着ローラ１７１に向けて押圧する押圧手段として作用する押圧装置をさらに備えている。この押圧装置は、従来公知の構成とすることができ、ここでは説明を省略する。なお、このことは以後の実施の形態においても同様である。

実施の形態１では、定着ローラ１７１は、ハロゲンヒータランプ等の熱源１７４を備えており、熱源１７４によってローラ表面１７１ｄが加熱されるようになっている。

具体的には、定着ローラ１７１は、回転軸１７１ａが定着装置１７の本体フレームＦＬに軸受け（図示省略）を介して回転自在に設けられている。定着ローラ１７１は、円筒状の芯金１７１ｂと、弾力性（クッション性、柔軟性）を有する表面層１７１ｃとを備えており、芯金１７１ｂの内側には、熱源１７４が設けられている。これにより、定着ローラ１７１は、熱源１７４によってローラ表面１７１ｄが加熱され、ローラ表面１７１ｄの熱を記録シートＰ上のトナーＴに伝導する。そして、定着ローラ１７１は、記録シートＰを間にして加圧ローラ１７２に圧接された状態で加圧ローラ１７２との間の定着ニップ部Ｎに記録シートＰを挟持しながら、該記録シートＰ上のトナーＴを加圧ローラ１７２と共に加熱定着する。

芯金１７１ｂとしては、例えば、快削鋼材（ＳＵＭ材）、ステンレス鋼材(ＳＵＳ材)、アルミニウム、鉄、銅等の金属或いはそれらの合金等の材料を用いることができる。また、表面層１７１ｃとしては、例えば、多孔質の樹脂材料、発泡樹脂材料を用いることができる。発泡樹脂材料としては、代表的には、ウレタンゴム（発泡ウレタン）、シリコンゴム（発泡シリコン）等の発泡ゴムを例示できる。

加圧ローラ１７２は、回転軸１７２ａが定着装置１７の本体フレームＦＬに軸受け（図示省略）を介して回転自在に設けられている。加圧ローラ１７２は、芯金１７２ｂと、離型性を有する離型層１７２ｃとを備えており、芯金１７２ｂ上に離型層１７２ｃが設けられている。

芯金１７２ｂとしては、定着ローラ１７１と同様の材料を用いることができる。また、離型層１７２ｃとしては、例えば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素系樹脂を用いることができる。

なお、実施の形態１では、加圧ローラ１７２には熱源が設けられていないが、加圧ローラ１７２に熱源が設けられていてもよい。

また、加圧ローラ１７２には、加圧ローラ１７２のローラ表面（具体的には、離型層１７２ｃの表面）１７２ｄに付着したトナーや紙粉等の微小物を回収するためのクリーニング手段１８０が設けられている。

クリーニング手段１８０は、加圧ローラ１７２のローラ表面１７２ｄに圧接されたスポンジローラ１８１と、このスポンジローラ１８１のローラ表面１８１ａに圧接された金属ローラ１８２とを備えており、金属ローラ１８２は、加圧ローラ１７２の近傍に配置されている。実施の形態１では、金属ローラ１８２は、スポンジローラ１８１に邪魔されることなく、加圧ローラ１７２と対峙するように近接配置されており、加圧ローラ１７２からの輻射熱を直接受けることができる配置構成とされている。

スポンジローラ１８１の回転軸１８１ｂ及び金属ローラ１８２の回転軸１８２ｂは、加圧ローラ１７２の回転軸１７２ａと平行に配置されている。また、スポンジローラ１８１は、図示しない駆動手段により、加圧ローラ１７２とは逆方向に回転するように駆動され、金属ローラ１８２は、スポンジローラ１８１の回転に同行して回転するようになっている。ここで、スポンジローラ１８１の材料としては、例えばウレタンゴム（発泡ウレタン）やシリコンゴム（発泡シリコン）等の発泡ゴムを例示することができ、金属ローラ１８２の材料としては、例えば快削鋼材（ＳＵＭ材）、ステンレス鋼材(ＳＵＳ材)、アルミニウム、鉄、銅等の金属或いはそれらの合金等の材料を例示することができる。ただし、これらの材料に限定されるものではない。

この構成によれば、スポンジローラ１８１は樹脂であり、金属ローラ１８２は文字通り金属であるので、金属ローラ１８２は、加圧ローラ１７２からの輻射熱をより効果的に吸収できるため、金属ローラ１８２の温度をスポンジローラ１８１の温度よりも高く維持することができる。そして、スポンジローラ１８１の温度よりも金属ローラ１８２の温度を高く維持することで、金属ローラ１８２がスポンジローラ１８１に接触する部分では、スポンジローラ１８１に付着しているトナーを若干溶融若しくは軟化させることができるため、スポンジローラ１８１から金属ローラ１８２へのトナー付着をより確実なものとすることができる。

また、実施の形態１では、クリーニング手段１８０は、金属ローラ１８２をクリーニングするクリーニングパッド１８３をさらに備えた構成としている。

このクリーニングパッド１８３は、金属ローラ１８２のローラ表面に圧接された状態で、支持板（支持部材）１８４によって本体フレームＦＬに支持固定されている。また、この支持板１８４は、例えば快削鋼材（ＳＵＭ材）、ステンレス鋼材(ＳＵＳ材)、アルミニウム、鉄、銅等の金属材料で形成されており、その配置位置は、スポンジローラ１８１に邪魔されることなく、加圧ローラ１７２と対峙するように近接配置されている。すなわち、支持板１８４も、加圧ローラ１７２からの輻射熱を直接受けることができる配置構成とされている。

この構成によれば、支持板１８４も加圧ローラ１７２からの輻射熱をより効果的に吸収できるため、その温度も上昇することになる。従って、支持板１８４で支持するクリーニングパッド１８３を介する熱伝導によって（若しくは、支持板１８４からの直接的な輻射熱によって）、金属ローラ１８２の温度をスポンジローラ１８１の温度よりも高く維持するための補助的な役割を果たすことができる。

かかる構成を備えた定着装置１７では、画像形成装置１００の本体３００（図１参照）に装着された状態において、本体３００側のギア等の駆動機構（図示省略）が定着ローラ１７１の回転軸１７１ａに設けられたギア（図示省略）に噛合され、本体３００側の駆動機構からの回転駆動力がギアを介して定着ローラ１７１の回転軸１７１ａに伝達されて、定着ローラ１７１が所定の回転方向Ｅ１に回転駆動される。加圧ローラ１７２は、定着ローラ１７１の回転に伴い、定着ローラ１７１の回転方向Ｅ１とは逆回転方向Ｅ２に従動回転する。そして、記録シートＰは、定着ローラ１７１と加圧ローラ１７２との間に挟まれつつ搬送されて、定着ニップ部Ｎで加熱及び加圧される。これにより、記録シートＰ上における未定着のトナーＴが溶融、混合、圧接されて熱定着される。

一方、定着ローラ１７１のローラ表面１７１ｄに付着したトナーや紙粉等の微小物の一部が加圧ローラ１７２のローラ表面１７２ｄに付着すると、この微小物は、スポンジローラ１８１のローラ表面１８１ａの凹凸部（具体的には、スポンジローラ１８１のローラ表面を円筒状に加工したときに空気溜まりがローラ表面に現れることによる空気溜まり凹部とローラ表面との角縁部）によって掻き取られるようにしてスポンジローラ１８１のローラ表面１８１ａに付着し、スポンジローラ１８１のローラ表面１８１ａから金属ローラ１８２のローラ表面に再付着して回収される。さらに、金属ローラ１８２に回収された微小物（特に、紙粉）は、クリーニングパッド１８３によってさらに回収されることになる。

このとき、上記したようにトナーは、スポンジローラ１８１の温度より金属ローラ１８２の温度の方が高いため、金属ローラ１８２により確実に回収されるが、紙粉については、トナーのような粘性がないことから、一旦金属ローラ１８２に回収されても、クリーニングパッド１８３をすり抜けてその一部が再びスポンジローラ１８１側に戻ることがある。しかし、紙粉は、トナーとは違い粘性がないことから、スポンジローラ１８１から加圧ローラ１７２に戻って記録シートＰに再付着したとしても、払いのけることができる。

＜実施の形態２＞
図４は、実施の形態２に係る定着装置１７の要部を正面側から視た概略縦断面図、図５は、実施の形態２に係る定着装置１７の要部を正面側から視た一部概略断面で示す斜視図である。

実施の形態１に係る定着装置１７では、クリーニング手段１８０を加圧ローラ１７２側に設けているが、実施の形態２では、クリーニング手段１８０を定着ローラ１７１側に設けた構成としている。クリーニング手段１８０の配置位置以外の構成は、上記実施の形態１の定着装置１７の構成と同じであるので、ここでは同部材に同符号を付すこととし、詳細な説明を省略する。

すなわち、実施の形態２では、クリーニング手段１８０は、定着ローラ１７１のローラ表面１７１ｄに圧接されたスポンジローラ１８１と、このスポンジローラ１８１のローラ表面１８１ａに圧接された金属ローラ１８２とを備えており、金属ローラ１８２は、定着ローラ１７１の近傍に配置されている。実施の形態２では、金属ローラ１８２は、スポンジローラ１８１に邪魔されることなく、定着ローラ１７１と対峙するように近接配置されており、定着ローラ１７１からの輻射熱を直接受けることができる配置構成とされている。

スポンジローラ１８１の回転軸１８１ｂ及び金属ローラ１８２の回転軸１８２ｂは、定着ローラ１７１の回転軸１７１ａと平行に配置されている。また、スポンジローラ１８１は、図示しない駆動手段により、定着ローラ１７１とは逆方向に回転するように駆動され、金属ローラ１８２は、スポンジローラ１８１の回転に同行して回転するようになっている。ここで、スポンジローラ１８１や金属ローラ１８２の材料は、上記実施の形態１と同様である。

また、実施の形態２においても、クリーニング手段１８０は、金属ローラ１８２をクリーニングするクリーニングパッド１８３をさらに備えた構成としている。

このクリーニングパッド１８３は、金属ローラ１８２のローラ表面に圧接された状態で、支持板１８４によって本体フレームＦＬに支持固定されている。また、この支持板１８４は、例えば快削鋼材（ＳＵＭ材）、ステンレス鋼材(ＳＵＳ材)、アルミニウム、鉄、銅等の金属材料で形成されており、その配置位置は、スポンジローラ１８１に邪魔されることなく、定着ローラ１７１と対峙するように近接配置されている。すなわち、支持板１８４も、定着ローラ１７１の熱源１７４からの輻射熱を直接受けることができる配置構成とされている。

この構成によれば、金属ローラ１８２は、定着ローラ１７１からの輻射熱をより効果的に吸収できるため、金属ローラ１８２の温度をスポンジローラ１８１の温度よりも高く維持することができる。そして、スポンジローラ１８１の温度よりも金属ローラ１８２の温度を高く維持することで、金属ローラ１８２がスポンジローラ１８１に接触する部分では、スポンジローラ１８１に付着しているトナーを若干溶融若しくは軟化させることができるため、スポンジローラ１８１から金属ローラ１８２へのトナー付着をより確実なものとすることができる。

また、支持板１８４も定着ローラ１７１からの輻射熱をより効果的に吸収できるため、その温度も上昇することになる。従って、支持板１８４で支持するクリーニングパッド１８３を介する熱伝導によって（若しくは、支持部材１８４からの直接的な輻射熱によって）、金属ローラ１８２の温度をスポンジローラ１８１の温度よりも高く維持するための補助的な役割を果たすことができる。

なお、実施の形態２に係るクリーニング手段１８０の動作は、上記実施の形態１で説明した動作と同じであるので、ここではクリーニング手段１８０の動作説明を省略する。

＜実施の形態３＞
図６は、実施の形態３に係る定着装置１７の要部を正面側から視た概略縦断面図、図７は、実施の形態２に係る定着装置１７の要部を正面側から視た一部概略断面で示す斜視図である。実施の形態３に係る定着装置１７は、ベルト定着方式の定着装置である。

定着装置１７は、定着ローラ１７５を含む複数（ここでは二つ）のローラ（ここでは定着ローラ１７５及び加熱ローラ１７６）と、定着ローラ１７５及び加熱ローラ１７６に巻き掛けられた無端状の定着ベルト１７７とを備えている。

定着装置１７は、さらに加圧ローラ１７８を備えており、定着ベルト１７７を間にして定着ローラ１７５と加圧ローラ１７８とを相互に押圧した状態で、定着ベルト１７７と加圧ローラ１７８との間に定着ニップ域である定着ニップ部Ｎを形成するようになっている。

定着ローラ１７５は、定着ベルト１７７を介して記録シートＰ上における未定着のトナーＴに対向するようになっており、加熱ローラ１７６は、定着ベルト１７７を加熱するようになっている。

具体的には、定着ローラ１７５は、定着ベルト１７７を介在させた状態で記録シートＰ上における未定着のトナーＴに対向し、加圧ローラ１７８に対して定着ベルト１７７を介在させた状態で、定着ベルト１７７と加圧ローラ１７８との間の記録シートＰ上における未定着のトナーＴに対向して未定着のトナーＴを加圧ローラ１７８と共に押圧する。

定着ローラ１７５は、回転軸１７５ａが定着装置１７の本体フレームＦＬに軸受け（図示省略）を介して回転自在に設けられている。定着ローラ１７５は、芯金１７５ｂと、弾力性（クッション性、柔軟性）を有する弾力層１７５ｃとを備えている。

具体的には、定着ローラ１７５は、芯金１７５ｂの外表面に弾力層１７５ｃが設けられている。すなわち、定着ローラ１７５は、外表面に弾力層１７５ｃが形成されたローラとされている。

芯金１７５ｂは、円柱状（中実）の金属製芯材からなっている。芯金１７５ｂとしては、例えば、快削鋼材（ＳＵＭ材）、ステンレス鋼材(ＳＵＳ材)、アルミニウム、鉄、銅等の金属或いはそれらの合金等の材料を用いることができる。

弾力層１７５ｃとしては、例えば、多孔質の樹脂材料、発泡樹脂材料を用いることができる。発泡樹脂材料としては、代表的には、ウレタンゴム（発泡ウレタン）、シリコンゴム（発泡シリコン）等の発泡ゴムを例示できる。

加熱ローラ１７６は、回転軸１７６ａが定着装置１７の本体フレームＦＬに軸受け（図示省略）を介して回転自在に設けられている。加熱ローラ１７６は、円筒状の芯金１７６ｂを備えており、この芯金１７６ｂの内側には、加熱ローラ１７６を加熱する熱源（ここではハロゲンヒータランプ）１７９が設けられている。これにより、加熱ローラ１７６が熱源１７９によって加熱され、加熱ローラ１７６の熱が定着ベルト１７７に伝導され、さらに、定着ベルト１７７を介して定着ローラ１７５のローラ表面に伝導されて定着ローラ１７５が加熱される。

定着ベルト１７７は、柔軟性を有する筒状の基体の表面に、離型層として、耐熱性及び離型性に優れた合成樹脂材料（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂）が形成された２層構成となっている。また、定着ベルト１７７の寄り力を低減するために、ベルト基材の内面に、フッ素系樹脂等のコーティングを施してもよい。

加圧ローラ１７８は、回転軸１７８ａが定着装置１７の本体フレームＦＬに軸受け（図示省略）を介して回転自在に設けられている。加圧ローラ１７８は、芯金１７８ｂと、離型性を有する離型層１７８ｃとを備えており、芯金１７８ｂ上に離型層１７８ｃが設けられている。

芯金１７８ｂは、中空円筒状の金属製芯材からなっている。芯金１７８ｂとしては、定着ローラ１７５と同様の材料を用いることができる。

離型層１７８ｃとしては、例えば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素系樹脂を用いることができる。

また、加圧ローラ１７８には、加圧ローラ１７８のローラ表面（具体的には、離型層１７８ｃの表面）１７８ｄに付着したトナーや紙粉等の微小物を回収するためのクリーニング手段１８０が設けられている。

クリーニング手段１８０は、加圧ローラ１７８のローラ表面１７８ｄに圧接されたスポンジローラ１８１と、このスポンジローラ１８１のローラ表面１８１ａに圧接された金属ローラ１８２とを備えており、金属ローラ１８２は、加圧ローラ１７８の近傍に配置されている。実施の形態３では、金属ローラ１８２は、スポンジローラ１８１に邪魔されることなく、加圧ローラ１７８と対峙するように近接配置されており、加圧ローラ１７８からの輻射熱を直接受けることができる配置構成とされている。

スポンジローラ１８１の回転軸１８１ｂ及び金属ローラ１８２の回転軸１８２ｂは、加圧ローラ１７８の回転軸１７８ａと平行に配置されている。また、スポンジローラ１８１は、図示しない駆動手段により、加圧ローラ１７８とは逆方向に回転するように駆動され、金属ローラ１８２は、スポンジローラ１８１の回転に同行して回転するようになっている。ここで、スポンジローラ１８１の材料としてはシリコン樹脂を例示することができ、金属ローラ１８２の材料としてはステンレス鋼を例示することができるが、これらの材料に限定されるものではない。

この構成によれば、スポンジローラ１８１は樹脂であり、金属ローラ１８２は文字通り金属であるので、金属ローラ１８２は、加圧ローラ１７８からの輻射熱をより効果的に吸収できるため、金属ローラ１８２の温度をスポンジローラ１８１の温度よりも高く維持することができる。そして、スポンジローラ１８１の温度よりも金属ローラ１８２の温度を高く維持することで、金属ローラ１８２がスポンジローラ１８１に接触する部分では、スポンジローラ１８１に付着しているトナーを若干溶融若しくは軟化させることができるため、スポンジローラ１８１から金属ローラ１８２へのトナー付着をより確実なものとすることができる。

また、実施の形態３では、クリーニング手段１８０は、金属ローラ１８２をクリーニングするクリーニングパッド１８３をさらに備えた構成としている。

このクリーニングパッド１８３は、金属ローラ１８２のローラ表面に圧接された状態で、支持板１８４によって本体フレームＦＬに支持固定されている。また、この支持板１８４は、例えばステンレス鋼等の金属材料で形成されており、その配置位置は、スポンジローラ１８１に邪魔されることなく、加圧ローラ１７８と対峙するように近接配置されている。すなわち、支持板１８４も、加圧ローラ１７８からの輻射熱を直接受けることができる配置構成とされている。

この構成によれば、支持板１８４も加圧ローラ１７２からの輻射熱をより効果的に吸収できるため、その温度も上昇することになる。従って、支持板１８４で支持するクリーニングパッド１８３を介する熱伝導によって（若しくは、支持部材１８４からの直接的な輻射熱によって）、金属ローラ１８２の温度をスポンジローラ１８１の温度よりも高く維持するための補助的な役割を果たすことができる。

かかる構成を備えた定着装置１７では、画像形成装置１００の本体３００（図１参照）に装着された状態において、本体３００側のギア等の駆動機構（図示省略）が定着ローラ１７５の回転軸１７５ａに設けられたギア（図示省略）に噛合され、本体３００側の駆動機構からの回転駆動力がギアを介して定着ローラ１７５の回転軸１７５ａに伝達されて、定着ローラ１７５が所定の回転方向Ｅ１に回転駆動される。定着ローラ１７５の回転に伴い、定着ベルト１７７が定着ローラ１７５の回転方向Ｅ１と同じ周回りの回転方向に周回移動して加熱ローラ１７６が回転方向Ｅ１に回転し、さらに加圧ローラ１７８が定着ローラ１７５の回転方向Ｅ１とは逆方向Ｅ２に従動回転する。そして、記録シートＰは、定着ベルト１７７と加圧ローラ１７８との間に挟まれつつ搬送されて、定着ニップ部Ｎで加熱及び加圧される。これにより、記録シートＰ上における未定着のトナーＴが溶融、混合、圧接されて熱定着される。

一方、このときのクリーニング手段１８０の動作は、上記実施の形態１で説明した動作と同じであるので、ここではクリーニング手段１８０の動作説明を省略する。

なお、定着装置１７は、定着ベルト１７７の内側または外側に配置され、かつ、定着ベルト１７７の張り力を付与するように定着ベルト１７７に対して外側または内側へ押圧するテンションローラを備えていてもよい。定着装置１７は、テンションローラに代えて或いは加えて、加熱ローラ１７６の回転軸１７６ａにおける両端部に対して定着ローラ１７５とは反対側へ付勢力を付与する付勢部材（例えばコイルバネ）を備えていてもよい。また、定着ローラ１７５及び／または加圧ローラ１７８に、熱源が設けられていてもよい。また、テンションローラが設けられる場合、テンションローラに熱源が設けられていてもよい。また、定着ベルト１７７がさらに他のローラに巻き掛けられる場合、他のローラの少なくとも一つに熱源が設けられていてもよい。

＜実施の形態４＞
図８は、実施の形態４に係る定着装置１７の要部を正面側から視た概略縦断面図、図９は、実施の形態２に係る定着装置１７の要部を正面側から視た一部概略断面で示す斜視図である。

実施の形態３に係る定着装置１７では、クリーニング手段１８０を加圧ローラ１７８側に設けているが、実施の形態４では、クリーニング手段１８０を定着ローラ１７５側、より具体的には加熱ローラ１７６側に設けた構成としている。クリーニング手段１８０の配置位置以外の構成は、上記実施の形態３の定着装置１７の構成と同じであるので、ここでは同部材に同符号を付すこととし、詳細な説明を省略する。

すなわち、実施の形態４では、クリーニング手段１８０は、加熱ローラ１７６を介して定着ベルト１７７のベルト表面１７７ａに圧接されたスポンジローラ１８１と、このスポンジローラ１８１のローラ表面１８１ａに圧接された金属ローラ１８２とを備えており、金属ローラ１８２は、加熱ローラ１７６の近傍に配置されている。実施の形態４では、金属ローラ１８２は、スポンジローラ１８１に邪魔されることなく、定着ベルト１７７を介して加熱ローラ１７６と対峙するように近接配置されており、加熱ローラ１７６からの輻射熱を直接受けることができる配置構成とされている。

スポンジローラ１８１の回転軸１８１ｂ及び金属ローラ１８２の回転軸１８２ｂは、加熱ローラ１７６の回転軸１７６ａと平行に配置されている。また、スポンジローラ１８１は、図示しない駆動手段により、定着ベルト１７７とは逆方向に回転するように駆動され、金属ローラ１８２は、スポンジローラ１８１の回転に同行して回転するようになっている。ここで、スポンジローラ１８１や金属ローラ１８２の材料は、上記実施の形態１と同様である。

また、実施の形態４においても、クリーニング手段１８０は、金属ローラ１８２をクリーニングするクリーニングパッド１８３をさらに備えた構成としている。

このクリーニングパッド１８３は、金属ローラ１８２のローラ表面に圧接された状態で、支持板１８４によって本体フレームＦＬに支持固定されている。また、この支持板１８４は、例えばステンレス鋼等の金属材料で形成されており、その配置位置は、スポンジローラ１８１に邪魔されることなく、加熱ローラ１７６と対峙するように近接配置されている。すなわち、支持板１８４も、加熱ローラ１７６の熱源１７９からの輻射熱を直接受けることができる配置構成とされている。

この構成によれば、金属ローラ１８２は、加熱ローラ１７６からの輻射熱をより効果的に吸収できるため、金属ローラ１８２の温度をスポンジローラ１８１の温度よりも高く維持することができる。そして、スポンジローラ１８１の温度よりも金属ローラ１８２の温度を高く維持することで、金属ローラ１８２がスポンジローラ１８１に接触する部分では、スポンジローラ１８１に付着しているトナーを若干溶融若しくは軟化させることができるため、スポンジローラ１８１から金属ローラ１８２へのトナー付着をより確実なものとすることができる。

また、支持板１８４も加熱ローラ１７６からの輻射熱をより効果的に吸収できるため、その温度も上昇することになる。従って、支持板１８４で支持するクリーニングパッド１８３を介する熱伝導によって（若しくは、支持板１８４からの直接的な輻射熱によって）、金属ローラ１８２の温度をスポンジローラ１８１の温度よりも高く維持するための補助的な役割を果たすことができる。

なお、実施の形態４に係るクリーニング手段１８０の動作は、上記実施の形態１で説明した動作と同じであるので、ここではクリーニング手段１８０の動作説明を省略する。

上記実施の形態１〜４では、クリーニング手段１８０を定着ローラ側または加圧ローラ側のいずれか一方に設けているが、定着ローラ（加熱ローラ）側及び加圧ローラ側の両方にクリーニング手段１８０を設けてもよい。

また、上記実施の形態１〜４では、定着部材の表面に付着した微小物を掻き取るスポンジローラ１８１のローラ表面１８１ａの凹凸部が、スポンジローラ１８１を円筒状に加工したときに空気溜まりがローラ表面に現れることによる空気溜まり凹部とローラ表面との角縁部であるとして説明しているが、このようなローラ表面の角縁部とは別に、ローラ表面の全体に多数の小突起をほぼ均等な状態でランダムに設けて、積極的に凹凸部を形成してもよい。これにより、スポンジローラ１８１による微小物の掻き取り効果を向上させることができる。

なお、今回開示した実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

１７ 定着装置
１７１ 定着ローラ（定着部材の一例）
１７１ａ 回転軸
１７１ｂ 芯金
１７１ｃ 表面層
１７１ｄ ローラ表面
１７２ 加圧ローラ（定着部材の一例）
１７２ａ 回転軸
１７２ｂ 芯金
１７２ｃ 離型層
１７２ｄ ローラ表面
１７４ 熱源
１７５ 定着ローラ
１７５ａ 回転軸
１７５ｂ 芯金
１７５ｃ 弾力層
１７６ 加熱ローラ
１７６ａ 回転軸
１７６ｂ 芯金
１７７ 定着ベルト
１７８ 加圧ローラ
１７８ａ 回転軸
１７８ｂ 芯金
１７８ｃ 離型層
１７９ 熱源
１８０ クリーニング手段
１８１ スポンジローラ
１８１ａ ローラ表面
１８１ｂ，１８２ｂ 回転軸
１８２ 金属ローラ
１８３ クリーニングパッド
１８４ 支持板（支持部材）
１００ 画像形成装置
３００ 本体
ＦＬ 本体フレーム
Ｐ 記録シート
Ｔ トナー

Claims (6)

1. 定着部材をクリーニングするスポンジローラと、前記スポンジローラに付着したトナーを再付着させる金属ローラとを備え、
   前記金属ローラは、前記定着部材の近傍に配置されており、前記定着部材からの輻射熱によって加熱され、
   前記金属ローラの配置位置は、前記金属ローラの温度が前記スポンジローラの温度よりも高くなる位置であること
   を特徴とする定着装置。
2. 請求項１に記載の定着装置であって、
   前記金属ローラをクリーニングするクリーニングパッドを備えていることを特徴とする定着装置。
3. 請求項２に記載の定着装置であって、
   前記クリーニングパッドを支持する支持部材が金属部材であることを特徴とする定着装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一つに記載の定着装置であって、
   前記定着部材は、定着ニップ部を形成する加熱部材と加圧部材とからなり、前記スポンジローラ及び前記金属ローラが前記加熱部材または前記加圧部材のいずれか一方または両方に設けられていることを特徴とする定着装置。
5. 請求項４に記載の定着装置であって、
   前記加熱部材が定着ローラまたは定着ベルトであり、前記加圧部材が加圧ローラであることを特徴とする定着装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一つ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。

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