(57)【要約】【課題】外部加熱方式の定着装置において、ベルト部材が傷付いたり、ベルト部材のスリップが生じたりすることを抑制する。【解決手段】加熱ローラ４ａおよび４ｂに懸架された外部加熱ベルト３を定着ローラ１に当接させてこの定着ローラ１を加熱する定着装置３０において、外部加熱ベルト３の表面をクリーニングするためのスクレーパ７を、外部加熱ベルト３の内側面が加熱ローラ４ａおよび４ｂに当接していない位置において外部加熱ベルト３の外側面に当接させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと、上記定着ローラを押圧する加圧部材と、上記定着ローラの表面に当接してこの定着ローラを加熱するための回転可能に支持された無端ベルトと、上記無端ベルトを加熱する加熱手段とを備え、上記定着ローラと上記加圧部材との間に未定着トナー画像が転写された記録材を供給して通過させることで上記未定着トナー画像を上記記録材に定着させる定着装置であって、
上記無端ベルトが支持されていない位置においてこの無端ベルトの表面に当接してこの無端ベルトの表面に付着した汚れを除去するクリーニング部材を備えていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
上記クリーニング部材は、板状部材のエッジ部分を上記無端ベルトの表面に当接させてこの無端ベルトの表面に付着した汚れを除去するスクレーパであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
上記無端ベルトは、複数の懸架ローラに懸架されることで支持されており、上記無端ベルトにおける上記懸架ローラに当接しない側の表面である外側面が上記定着ローラに当接し、
上記クリーニング部材は、上記無端ベルトの外側面に当接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。
【請求項４】
上記無端ベルトは、上記定着ローラと１つ以上の懸架ローラとに懸架されることで支持されており、
上記加圧部材は上記無端ベルトを介して上記定着ローラを押圧しており、
上記無端ベルトにおける上記定着ローラに当接しない側の表面である外側面と上記加圧部材との間に上記未定着トナー画像が転写された記録材を供給して通過させることで上記未定着トナー画像を上記記録材に定着させるようになっており、
上記クリーニング部材は、上記無端ベルトの外側面に当接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。
【請求項５】
上記スクレーパは、金属製であることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項６】
上記スクレーパは、板状部材を折り曲げた折り曲げ部と、上記折り曲げ部に対して上記エッジ部を有する側であるクリーニング部と、上記折り曲げ部に対して上記クリーニング部とは異なる側である保持部とを有し、上記保持部がこの定着装置の筐体に固定されており、
上記折り曲げ部には、この折り曲げ部がなす直線の延伸方向に交差する方向に上記板状部材を切り込んだ開口部が設けられていることを特徴とする請求項２または５に記載の定着装置。
【請求項７】
上記スクレーパは、板状部材を折り曲げた互いに平行な複数の折り曲げ部と、上記複数の折り曲げ部に対して上記エッジ部を有する側であるクリーニング部と、上記複数の折り曲げ部に対して上記クリーニング部とは異なる側である保持部とを有し、上記保持部がこの定着装置の筐体に固定されていることを特徴とする請求項２、５、６のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
上記無端ベルトに対する当接位置が上記無端ベルトの回転方向に沿って順次並ぶように配置された複数の上記スクレーパを備えていることを特徴とする請求項２、５、６、７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
上記各スクレーパを上記無端ベルトに押し当てて当接させることによって上記無端ベルトにおける上記各スクレーパとの当接部が変位する距離である上記各スクレーパによる上記無端ベルトの押下量は、上記無端ベルトに対する当接位置が上記無端ベルトの回転方向下流側であるほど大きいことを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
上記スクレーパの表面に、フッ素樹脂によるコーティングが施されていることを特徴とする請求項２、５、６、７、８、９のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１１】
上記コーティングは、上記無端ベルトにおける上記スクレーパに当接する面の表層材とは異なる材料で施されていることを特徴とする請求項１０に記載の定着装置。
【請求項１２】
上記無端ベルトにおける上記スクレーパとの当接部から上記無端ベルトの回転方向上流側部分の表面に対する、上記スクレーパにおける上記無端ベルトとの当接部を含む表面であって上記無端ベルトにおける上記当接部から回転方向上流側部分の表面に対向する側の表面の傾斜角度である当接角度が９０°より大きいことを特徴とする請求項２、５、６、７、８、９、１０、１１のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１３】
上記当接角度は１３５°以上１６５°以下の範囲であることを特徴とする請求項１２に記載の定着装置。
【請求項１４】
上記スクレーパを上記無端ベルトに押し当てて当接させることによって上記無端ベルトにおける上記スクレーパとの当接部が変位する距離である上記スクレーパによる上記無端ベルトの押下量は、０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１５】
上記無端ベルトの外側面は、上記定着ローラの表面と同じ材料で形成されていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項１６】
上記無端ベルトの外側面は、上記定着ローラの表面よりもトナーの離型性が低い材料で形成されていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項１７】
上記クリーニング部材の下方に、上記クリーニング部材によって上記無端ベルトから除去された汚れを収容するための収容部材を備えていることを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれか１項に記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置およびこの定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置として、熱ローラ定着方式の定着装置が多用されている。熱ローラ定着方式の定着装置は、一般に、互いに圧接されたローラ対（定着ローラおよび加圧ローラ）を備え、このローラ対の両方あるいはいずれか一方の内部に配置されたハロゲンヒータ等からなる加熱手段によりローラ対を所定の温度（定着温度）に加熱した後、未定着トナー画像が形成された記録用紙をローラ対の圧接部（定着ニップ部）に給紙し、圧接部を通過させることで熱と圧力によりトナー画像の定着を行うようになっている。
【０００３】
ところで、カラー画像形成装置に備えられる定着装置においては、定着ローラ表層にシリコンゴム等からなる弾性層を設けた弾性ローラを用いることが一般的である。定着ローラを弾性ローラとすることにより、定着ローラ表面が、未定着トナー画像の凹凸に対応して弾性変形し、この未定着トナー画像を覆い包むように接触するため、モノクロに比べてトナー量の多いカラーの未定着トナー画像を適切に定着させることができる。また、定着ニップ部での弾性層の歪み解放効果により、モノクロに比べてオフセットしやすいカラートナーに対して定着ローラからの離型性を向上することができる。さらに、定着ローラの弾性層が凹むことにより、定着ニップ部のニップ形状が上（定着ローラ側）に凸（所謂、逆ニップ形状）となるので、用紙の定着ローラからの剥離性能を向上させることができ、剥離爪等の剥離手段を用いずとも用紙の剥離が可能となり（セルフストリッピング）、剥離手段に起因する画像欠陥を解消することができる。
【０００４】
ところが、このようなカラー画像形成装置に備えられる定着装置において、プロセス速度（定着ニップ部における用紙の移動速度；定着速度）を高速化すると、未定着トナー画像に十分な熱を付与できず、適切に定着させることができない場合がある。このため、プロセス速度を高速化する場合、未定着トナー画像に十分な熱を付与して定着処理を適切に行うためには、定着ニップ部のニップ幅を広くする必要がある。また、ニップ幅を広くする手段としては、（１）定着ローラの弾性層を厚くする方法、または（２）定着ローラ径を大きくする方法が考えられる。
【０００５】
しかしながら、弾性層の熱伝導性は非常に低いため、弾性層を具備し、従来のように内部に加熱手段を設ける定着ローラの構成では、プロセス速度を高速化したときに表面温度が上記加熱手段の温度変化に追従しなくなるという問題がある。このため、上記（１）のように弾性層を厚くすると、この定着ローラ表面の温度追従性の問題がより顕著になる。また、上記（１）の方法では、弾性層の熱伝導性が低いので、加熱のためのウォームアップ時間が長くなるという問題、および消費電力が増大するという問題がある。
【０００６】
また、上記（２）のように定着ローラ径を大きくした場合には、定着ローラのサイズが大きくなるので熱容量が大きくなり、加熱のためのウォームアップ時間が長くなるという問題、および消費電力が増大するという問題がある。
【０００７】
そこで、このような問題を解決するための技術として、定着ローラ表面に外部加熱手段を当接させ、定着ローラを外部から加熱する技術（外部加熱定着方式）が提案されている。
【０００８】
例えば、特許文献１には、定着部材と、複数の懸架ローラに懸架された無端ベルト（外部加熱ベルト）と、上記無端ベルトを加熱する加熱手段とを備え、上記無端ベルトを上記定着部材に圧接させることで上記定着部材を加熱する外部ベルト加熱定着方式の定着装置が開示されている。
【０００９】
また、特許文献２には、定着ローラと、加熱ローラと、定着ローラの外周面と加熱ローラの外周面との間に張架された無端状の定着ベルトと、定着ベルトを介して定着ローラを押圧する加圧ローラとを備え、未定着トナー画像が形成された記録用紙を定着ベルトと加圧ローラとの圧接部（定着ニップ部）に給紙して通過させることで定着処理を行うベルト定着方式の定着装置が開示されている。このベルト定着方式についても、加熱ローラで加熱した定着ベルトを定着ローラの表面（外側）に搬送することで定着ローラを外部から加熱する構成なので、外部加熱方式の一種と考えられる。
【００１０】
これらの外部加熱方式を採用した定着装置では、熱容量の小さなベルトを用いることにより、定着ローラを外部から加熱するため、定着ローラを迅速に加熱することができ、ウォームアップ時間を短くすることができる。それゆえ、定着ローラの温度追従性の低下やウォームアップ時間の増大といった問題を抑制しつつ、定着ローラに低硬度の弾性層を厚く設けたり定着ローラの径を大きくしたりするなどして広いニップ幅を確保することができる。
【特許文献１】特開２００７−２１２８９６号公報（２００７年８月２３日公開）
【特許文献２】特開２００７−２７９３４４号公報（２００７年１０月２５日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、定着ローラにおける外部加熱ベルトの当接位置よりも定着ローラの回転方向上流側の位置において定着ローラにクリーニングウェブを当接させることにより、定着ローラの表面に付着したトナーや紙粉等を除去し、トナーや紙粉等によって外部加熱ベルトが汚れることを防止している。このため、クリーニングウェブと定着ローラ表面とが摺擦することで定着ローラに傷が入り、画像欠陥が生じるという問題がある。
【００１２】
また、特許文献２の技術では、定着ベルトが加熱ローラに懸架されている位置において定着ベルトにクリーニングローラを押圧して定着ベルトに従動回転させることで定着ベルトの表面に付着したトナーや紙粉等を除去している。すなわち、特許文献２の技術では、定着ベルトを介してクリーニングローラと加熱ローラとが圧接する構成になっている。
【００１３】
このため、クリーニングローラと定着ベルトとの間、および定着ベルトと加熱ローラとの間に生じる摩擦抵抗やこれら各部材間に生じる摺擦などによって定着ベルトに傷が発生し、画像欠陥が生じやすいという問題がある。また、定着ベルトがクリーニングローラと加熱ローラとの圧接部に挟持される構成なので、定着ベルトには回転を妨げる方向に大きな負荷が生じる。このため、定着ベルトと定着ローラおよび加熱ローラとの間でスリップが生じやすくなるという問題もある。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、外部加熱方式の定着装置において、ベルト部材が傷付いたり、ベルト部材のスリップが生じたりすることを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の定着装置は、上記の課題を解決するために、定着ローラと、上記定着ローラを押圧する加圧部材と、上記定着ローラの表面に当接してこの定着ローラを加熱するための回転可能に支持された無端ベルトと、上記無端ベルトを加熱する加熱手段とを備え、上記定着ローラと上記加圧部材との間に未定着トナー画像が転写された記録材を供給して通過させることで上記未定着トナー画像を上記記録材に定着させる定着装置であって、上記無端ベルトが支持されていない位置においてこの無端ベルトの表面に当接してこの無端ベルトの表面に付着した汚れを除去するクリーニング部材を備えていることを特徴としている。
【００１６】
上記の構成によれば、上記無端ベルトが支持されていない位置においてこの無端ベルトの表面に当接してこの無端ベルトの表面に付着した汚れを除去するクリーニング部材を備えている。これにより、従来のように無端ベルトが懸架ローラに支持されている位置においてクリーニング部材を無端ベルトに当接させる構成よりも、クリーニング部材と無端ベルトとの間に生じる摺動負荷を小さくすることができる。したがって、クリーニング部材と無端ベルトとの摺擦によって無端ベルトに傷が生じたり、無端ベルトの回転を妨げる方向の負荷が大きくなって無端ベルトのスリップが生じたりすることを抑制できる。
【００１７】
なお、上記クリーニング部材は、板状部材のエッジ部分を上記無端ベルトの表面に当接させてこの無端ベルトの表面に付着した汚れを除去するスクレーパであってもよい。
【００１８】
上記の構成によれば、無端ベルトが無端ベルトの表面に垂直な方向への移動を規制されていない位置において無端ベルトにスクレーパのエッジ部分を当接させて無端ベルトの表面に付着した汚れを除去できる。それゆえ、スクレーパの加工精度や取り付け精度にかかわらずスクレーパのエッジ部分が無端ベルトに柔軟に密着するため、無端ベルトに付着しているトナー等の汚れを適切に除去できる。また、クリーニング部材としてクリーニングウェブ等を用いる場合に比べてクリーニング部材の構成を簡略化することができるので、定着装置を小型化することができる。また、クリーニング部材としてクリーニングウェブを用いる場合に生じていた、クリーニングウェブが含有するシリコンオイルによって記録材の剥離性が低下するという問題を解消できる。
【００１９】
また、上記無端ベルトは、複数の懸架ローラに懸架されることで支持されており、上記無端ベルトにおける上記懸架ローラと当接しない側の表面である外側面が上記定着ローラに当接する構成であってもよい。
【００２０】
上記の構成によれば、無端ベルトの外側面を定着ローラに当接させることによって定着ローラの表面を加熱することができる。また、定着ローラから無端ベルトに移行したトナー等の汚れをクリーニング部材によって除去できる。また、定着ローラに付着したトナー等の汚れを無端ベルトに移行させ、無端ベルトに移行したトナー等の汚れをクリーニング部材によって除去することができるので、無端ベルトによって定着ローラの表面をクリーニングできる。したがって、定着ローラの表面をクリーニングするためのクリーニング手段を省略あるいは簡略化することができる。
【００２１】
また、上記無端ベルトは、上記定着ローラと１つ以上の懸架ローラとに懸架されることで支持されており、上記加圧部材は上記無端ベルトを介して上記定着ローラを押圧しており、上記無端ベルトにおける上記定着ローラに当接しない側の表面である外側面と上記加圧部材との間に上記未定着トナー画像が転写された記録材を供給して通過させることで上記未定着トナー画像を上記記録材に定着させる構成としてもよい。
【００２２】
上記の構成によれば、無端ベルトの内側面を定着ローラに当接させることによって定着ローラの表面を加熱し、定着ローラから無端ベルトを介して伝達される熱によって記録材上のトナーを定着させることができる。また、記録材から無端ベルトに移行したトナー等の汚れをクリーニング部材によって除去できる。
【００２３】
また、上記スクレーパは金属製であってもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、金属性のスクレーパを用いることにより、スクレーパの加工精度を高くすることができるので、スクレーパのエッジ部分を均一に無端ベルトに当接させることができる。したがって、無端ベルトの表面に付着したトナー等の汚れをより適切に除去することができる。また、スクレーパと無端ベルトとの当接によって無端ベルトに作用する摩擦力（摺動負荷）を小さくできるので、無端ベルトに傷が生じたり、無端ベルトのスリップが生じたりすることを抑制できる。
【００２５】
また、上記スクレーパは、板状部材を折り曲げた折り曲げ部と、上記折り曲げ部に対して上記エッジ部を有する側であるクリーニング部と、上記折り曲げ部に対して上記クリーニング部とは異なる側である保持部とを有し、上記保持部がこの定着装置の筐体に固定されており、上記折り曲げ部には、この折り曲げ部がなす直線の延伸方向に交差する方向に上記板状部材を切り込んだ開口部が設けられている構成であってもよい。
【００２６】
上記の構成によれば、無端ベルトからの熱によってスクレーパが加熱され、スクレーパに熱膨張による変形が生じた場合であっても、上記開口部によってこの熱膨張に起因する変形を吸収できる。したがってスクレーパのエッジ部分が熱膨張に起因する変形によって波打つなどしてスクレーパと無端ベルトとが均一に密着しなくなり、トナー等の汚れがスクレーパと無端ベルトとの間をすり抜けることを防止できる。これにより、無端ベルトの表面をより効果的にクリーニングすることができ、無端ベルトに付着したトナー等の汚れに起因する画像欠陥の発生を防止できる。
【００２７】
また、上記スクレーパは、板状部材を折り曲げた互いに平行な複数の折り曲げ部と、上記複数の折り曲げ部に対して上記エッジ部を有する側であるクリーニング部と、上記複数の折り曲げ部に対して上記クリーニング部とは異なる側である保持部とを有し、上記保持部がこの定着装置の筐体に固定されている構成であってもよい。
【００２８】
上記の構成によれば、折り曲げ部を複数設けることによってスクレーパにおける各平面部分の面積を小さくすることができ、スクレーパの剛性を向上させることができる。これにより、スクレーパに対する曲げ等の加工時にスクレーパにそりやひずみが生じることを抑制し、スクレーパにおけるエッジ部分の寸法精度(真直度)を向上させることができる。したがって、スクレーパのエッジ部分を無端ベルトに略均一に当接させることができるので、スクレーパと無端ベルトとの間に部分的に隙間が生じ、掻き取った汚れがスクレーパと無端ベルトとの間をすり抜けることを抑制できる。
【００２９】
また、上記無端ベルトに対する当接位置が上記無端ベルトの回転方向に沿って順次並ぶように配置された複数の上記スクレーパを備えている構成であってもよい。
【００３０】
上記の構成によれば、上記無端ベルトの回転方向上流側のスクレーパで掻き取った汚れがこのスクレーパと上記無端ベルトとの間をすり抜けたとしても、この汚れを回転方向下流側のスクレーパで回収することができる。したがって、無端ベルト上の汚れをより適切に取り除くことができる。
【００３１】
また、上記各スクレーパを上記無端ベルトに押し当てて当接させることによって上記無端ベルトにおける上記各スクレーパとの当接部が変位する距離である上記各スクレーパによる上記無端ベルトの押下量は、上記無端ベルトに対する当接位置が上記無端ベルトの回転方向下流側であるほど大きい構成としてもよい。
【００３２】
上記の構成によれば、各スクレーパによる無端ベルトの押下量は無端ベルトに対する当接位置が回転方向下流側であるほど大きくなるので、これら各スクレーパを無端ベルトに確実に当接させることができる。これにより、上記無端ベルトの回転方向上流側のスクレーパで掻き取った汚れがこのスクレーパと上記無端ベルトとの間をすり抜けたとしても、この汚れを回転方向下流側のスクレーパによって回収することができるので、無端ベルト上の汚れをより適切に取り除くことができる。
【００３３】
本発明に係る定着装置は、上記スクレーパの表面に、フッ素樹脂によるコーティングが施されていてもよい。
【００３４】
上記の構成によれば、トナー等の汚れがスクレーパのエッジ部分に堆積することを抑制できるので、堆積したトナーによってスクレーパが押し上げられ、無端ベルトとスクレーパとの間をトナー等の汚れがすり抜けてしまうことを防止できる。また、スクレーパのエッジ部分に堆積したトナー等の汚れによってスクレーパのエッジ部分に局所的な荷重が作用することを抑制し、スクレーパの寿命を延ばすことができる。
【００３５】
また、上記コーティングは、上記無端ベルトにおける上記スクレーパに当接する面の表層材とは異なる材料で施されていてもよい。
【００３６】
上記の構成によれば、スクレーパの表層と無端ベルトの表層との親和性が高くなることによってスクレーパと無端ベルトとの摩擦係数が大きくなることを防止できる。これにより、無端ベルトのスリップを防止することができる。また、スクレーパが摩擦力によって無端ベルトの回転に引っ張られて変形することを防止できる。
【００３７】
また、上記無端ベルトにおける上記スクレーパとの当接部から上記無端ベルトの回転方向上流側部分の表面に対する、上記スクレーパにおける上記無端ベルトとの当接部を含む表面であって上記無端ベルトにおける上記当接部から回転方向上流側部分の表面に対向する側の表面の傾斜角度である当接角度が９０°より大きい構成としてもよい。
【００３８】
上記当接角度が９０度未満である場合、スクレーパによって掻き取ったトナー等の汚れが無端ベルトとスクレーパとの当接部分に堆積してしまい、堆積したトナーによってスクレーパが押し上げられて無端ベルトとスクレーパとの間をトナー等の汚れがすり抜けてしまったり、トナー等の汚れが無端ベルトおよびスクレーパの当接部に固着して無端ベルトの回転を阻害してしまったりする場合がある。これに対して、上記の構成によれば、スクレーパによって掻き取られたトナー等の汚れはこのスクレーパの面上にすくい上げられるので、トナー等の汚れがスクレーパのエッジ部分に堆積することを抑制できる。これにより、トナー等の汚れが無端ベルトとスクレーパとの間をすり抜けることを防止してクリーニング性能が低下するとともに、トナー等の汚れが無端ベルトおよびスクレーパの当接部に固着して無端ベルトの回転を阻害してしまうことを防止できる。
【００３９】
また、上記当接角度は１３５°以上１６５°以下の範囲であってもよい。
【００４０】
上記の構成によれば、上記当接角度を１３５°以上にすることにより、スクレーパのエッジ部分が無端ベルトの回転に引きずられ変形してしまうことを防止できる。また、上記当接角度を１６５°以下にすることにより、スクレーパと無端ベルトとが面接触に近い状態で当接することによって無端ベルト上のトナー等の汚れを適切に掻き取ることができなくなり、クリーニング性能が低下することを防止できる。
【００４１】
また、上記スクレーパを上記無端ベルトに押し当てて当接させることによって上記無端ベルトにおける上記スクレーパとの当接部が変位する距離である上記スクレーパによる上記無端ベルトの押下量は、０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下であってもよい。
【００４２】
上記押下量が小さすぎる場合、無端ベルトに対するスクレーパの押圧力が弱いので、例えば無端ベルトが波打ちながら回転する場合などにスクレーパのエッジ部分を無端ベルトの幅方向について均一に当接させることができない場合がある。一方、上記押下量が大きすぎる場合、無端ベルトに対するスクレーパの押圧力が強いために無端ベルトにダメージ(傷付き)が生じたり、無端ベルトの回転を妨げる方向の負荷が大きいために無端ベルトのスリップが生じたりする場合がある。これに対して、上記の構成によれば、スクレーパによる無端ベルトの押下量を０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下とすることにより、スクレーパのエッジ部分を無端ベルトの幅方向について均一に当接させるとともに、スクレーパの当接によって無端ベルトにダメージが生じることや無端ベルトのスリップが生じることを抑制できる。
【００４３】
また、上記無端ベルトの外側面が上記定着ローラに当接する構成において、上記無端ベルトの外側面は上記定着ローラの表面と同じ材料で形成されていてもよい。
【００４４】
上記の構成によれば、無端ベルトの方が定着ローラよりも温度が高いため、定着ローラに付着したトナーを無端ベルトに移行させることができる。また、無端ベルトの外側面を定着ローラの表面よりもトナーの離型性が低い材料で形成する場合に比べて、定着ローラから無端ベルトに移行するトナーの量を低減させることができる。したがって、クリーニング部材に過大な量のトナーが付着してその後のクリーニングが困難になることを防止できる。
【００４５】
また、上記無端ベルトの外側面が上記定着ローラに当接する構成において、上記無端ベルトの外側面は上記定着ローラの表面よりもトナーの離型性が低い材料で形成されていてもよい。
【００４６】
上記の構成によれば、無端ベルトに付着したトナーが定着ローラに移行することを抑制できるので、定着ローラにトナーが付着することによって画像欠陥が生じることを抑制できる。
【００４７】
また、上記クリーニング部材の下方に、上記クリーニング部材によって上記無端ベルトから除去された汚れを収容するための収容部材を備えている構成としてもよい。
【００４８】
上記の構成によれば、クリーニング部材によって除去したトナー等の汚れを収容部材に収容できるので、除去したトナー等の汚れが無端ベルト、定着ローラ、あるいは記録材等に再付着することを防止できる。
【００４９】
本発明の画像形成装置は、上記したいずれかの定着装置を備えている。
【００５０】
上記の構成によれば、クリーニング部材と無端ベルトとの摺擦によって無端ベルトに傷が生じたり、無端ベルトの回転を妨げる方向の負荷が大きくなって無端ベルトのスリップが生じたりすることを抑制できる。
【発明の効果】
【００５１】
以上のように、本発明の定着装置は、上記無端ベルトが支持されていない位置においてこの無端ベルトの表面に当接してこの無端ベルトの表面に付着した汚れを除去するクリーニング部材を備えている。
【００５２】
それゆえ、クリーニング部材と無端ベルトとの摺擦によって無端ベルトに傷が生じたり、無端ベルトの回転を妨げる方向の負荷が大きくなって無端ベルトのスリップが生じたりすることを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
［実施の形態１］
本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態では、本発明を、外部から伝達された画像データに応じて記録用紙または記録用フィルム等の記録材に対して多色または単色の画像を形成するカラータンデム方式の画像形成装置に適用する場合について説明する。ただし、本発明の適用対象はこれに限るものではなく、ベルト定着方式あるいは外部ベルト加熱定着方式を用いた定着装置を有する画像形成装置であれば適用できる。
【００５４】
＜画像形成装置の構成＞
図２は、本実施形態にかかる画像形成装置１００の概略構成を示す断面図である。
【００５５】
この図に示すように、画像形成装置１００は、露光ユニット（光学系ユニット）Ｅ、４組の可視画像形成ユニットｐａ〜ｐｄ、中間転写ベルトユニット１１０、二次転写ユニット１１４、定着装置３０、内部給紙ユニット１１６、および手差し給紙ユニット１１７を備えている。なお、画像形成装置１００に備えられる各部材の動作は、図示しないＣＰＵ等からなる制御部によって制御される。
【００５６】
画像形成装置１００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である。このため、図２に示すように、上記各色に対応する４組の可視画像形成ユニットｐａ〜ｐｄが設けられており、これら４組の可視画像形成ユニットｐａ〜ｐｄによって形成された４色のトナー画像が中間転写ベルト１１１上で重ね合わされるようになっている。
【００５７】
可視画像形成ユニットｐａは、トナー画像担持体である回転可能に備えられた感光体１０１ａの周囲に、帯電ユニット１０３ａ、現像ユニット１０２ａ、およびクリーニングユニット１０４ａが感光体１０１ａの回転方向に沿ってこの順で配置された構成である。
【００５８】
帯電ユニット１０３ａは、感光体１０１ａの表面を所定の電位に均一に帯電させるためのものである。本実施形態では、帯電ユニット１０３ａとして、オゾンを極力発生させることなく感光体１０１ａの表面を一様に帯電させるために、帯電ローラ方式（接触帯電方式）を採用している。ただし、帯電ユニット１０３ａの構成はこれに限るものではなく、例えば、コロナ放電方式などの非接触型の帯電器を用いてもよく、ブラシ帯電などの接触型の帯電器を用いてもよい。
【００５９】
現像ユニット１０２ａは、感光体１０１ａ上に形成された静電潜像をトナーによって顕像化する現像処理を行う。上記トナーとしては、例えば、非磁性一成分現像剤（非磁性トナー）、非磁性二成分現像剤（非磁性トナーおよびキャリア）、磁性現像剤（磁性トナー）等を用いることができる。
【００６０】
クリーニングユニット１０４ａは、トナー画像を中間転写ベルト１１１に転写した後に感光体１０１ａ表面に残留したトナーを除去・回収するためのものである。
【００６１】
なお、可視画像形成ユニットｐｂ〜ｐｄは現像処理に用いるトナーの色が異なる以外は可視画像形成ユニットｐａと実質的に同様の構成である。すなわち、各可視画像形成ユニットｐａ，ｐｂ，ｐｃ，ｐｄの現像ユニットにはそれぞれブラック（Ｂ），イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）のトナーが収容されている。
【００６２】
露光ユニットＥは、帯電ユニット１０３ａ〜１０３ｄによって帯電された感光体１０１ａ〜１０１ｄを画像データに応じて露光することにより、各感光体１０１ａ〜１０１ｄの表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。露光ユニットＥには、レーザ照射部１４０および反射ミラー１４１などを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）が用いられている。なお、露光ユニットＥとして、発光素子をアレイ状に並べた、例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドなどを用いてもよい。
【００６３】
中間転写ベルトユニット１１０は、中間転写ベルト１１１、中間転写ベルト駆動ローラ（テンションローラ）１１１ａ、中間転写ベルト従動ローラ（テンションローラ）１１１ｂ、中間転写ベルトクリーニングユニット１１２、および中間転写ローラ１１３ａ〜１１３ｄを備えている。
【００６４】
中間転写ベルト１１１は、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムからなる無端状のベルトであり、中間転写ローラ１１３ａ〜１１３ｄ、中間転写ベルト駆動ローラ１１１ａ、および中間転写ベルト従動ローラ１１１ｂに張架され、図２に示した矢印Ｂ方向に回転駆動される。また、感光体１０１ａ〜１０１ｄ上に形成された各色のトナー画像は中間転写ベルト１１１に順次重ね合うように転写され、この中間転写ベルト１１１上にカラーのトナー画像（多色トナー画像）が形成されるようになっている。なお、中間転写ローラ１１３ａ〜１１３ｄは、感光体１０１ａ〜１０１ｄにおけるユニット１０２ａ〜１０２ｄとの対向部とクリーニングユニット１０４ａ〜１０４ｄとの対向部との間の位置において中間転写ベルト１１１を介して感光体１０１ａ〜１０１ｄに対向するように配置されておち、これら中間転写ローラ１１３ａ〜１１３ｄにトナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧を印加することによって感光体１０１ａ〜１０１ｄ上のトナー画像が中間転写ベルト１１１上に転写されるようになっている。また、中間転写ベルト１１１上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト駆動ローラ１１１ａと二次転写ユニット１１４との対向部に搬送され、この対向部に搬送される記録用紙上に転写されるようになっている。なお、中間転写ベルトクリーニングユニット１１２は中間転写ベルト１１１に当接し、記録用紙上へのトナー画像の転写後に中間転写ベルト１１１上に残留したトナーを除去・回収する。
【００６５】
定着装置３０は定着ローラ１と、この定着ローラ１に対して図示しない加圧手段によって所定の荷重で圧接された加圧ローラ（加圧部材）２とを備えている。そして、二次転写ユニット１１４によってトナー画像を転写された記録用紙を定着ローラ１と加圧ローラ２との圧接部（定着ニップ部）に給紙し、この圧接部を通過させることで熱と圧力とによりトナー画像の定着を行う。なお、記録用紙における未定着トナー画像が形成された面は定着ローラ１に当接し、記録用紙における未定着トナー画像が形成された面とは反対側の面は加圧ローラ２に当接する。定着装置３０の詳細については後述する。
【００６６】
内部給紙ユニット１１６は、画像形成に使用する記録用紙（記録材）を蓄積しておくためのものである。また、手差し給紙ユニット１１７は、画像形成装置１００の側壁に折り畳み自在に設けられ、手差しによる記録用紙の給紙を行うためのものである。また、排紙トレイ１１８は、画像形成済みの記録用紙を載置するためのトレイである。
【００６７】
また、画像形成装置１００には、内部給紙ユニット１１６からピックアップローラ１１６ａによって給紙される記録用紙、および手差し給紙ユニット１１７からピックアップローラ１１７ａによって給紙される記録用紙を二次転写ユニット１１４や定着装置３０を経由させて排紙トレイ１８に送るための用紙搬送路が設けられている。用紙搬送路には、記録用紙を搬送するためのローラ部材が多数配置されている。
【００６８】
＜定着装置＞
図１は、定着装置３０の構成を示す断面図である。この図に示すように、定着装置３０は、定着ローラ（定着部材）１と、加圧ローラ（加圧部材）２と、外部加熱ユニット（外部加熱装置）１３とを備えている。
【００６９】
定着ローラ１は、所定の定着温度（本実施形態では１８０℃）に加熱されるとともに、図示しない回転駆動手段によって図１に示した矢印方向に回転駆動されるローラであり、金属製の中空円筒形状の芯金１ａ、芯金１ａの外周面を覆う弾性層１ｂ、弾性層１ｂを覆う離型層１ｃの３層構造によって構成されている。なお、本実施形態では定着ローラ１の表面の移動速度、すなわち定着速度（プロセス速度）を２２５ｍｍ／ｓｅｃに設定しており、これによって複写速度（印刷速度）４０枚／分で画像形成を行えるようになっている。
【００７０】
芯金１ａは、厚さ２ｍｍのアルミニウムからなるものであり、筒状の形状をしている。なお、芯金１ａの材質はアルミニウムに限定されるものではなく、例えば、鉄やステンレス等からなるものであってもよい。弾性層１ｂは厚さ２．５ｍｍの耐熱性を有するシリコンゴムからなる。なお、弾性層１ｂの材質はシリコンゴム限定されるものではなく、例えば、フッ素ゴム等を用いてもよい。離型層１ｃは厚さ４０μｍの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）チューブからなる。なお、離型層１ｃの材質としては、耐熱性および耐久性に優れ、トナーとの離型性が優れているものであればよく、ＰＦＡの他、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素系材料を使用してもよい。こうして構成された定着ローラ１の外径は４０ｍｍである。
【００７１】
定着ローラ１の周面には当該周面の温度を検出するサーミスタ６ｂが配置されており、定着ローラ１の内部には、電力を供給されることによって熱輻射を行うヒータランプ５ｃが設置されている。ヒータランプ５ｃは定着ローラ１の熱源であり、制御部（図示せず）が電源回路（図示せず）からヒータランプ５ｃに供給する電力を制御することにより、ヒータランプ５ｃを発光させて赤外線を放射させる。これにより、定着ローラ１の内周面がヒータランプ５ｃから放射される赤外線を吸収して加熱され、定着ローラ１の全体が加熱されるようになっている。
【００７２】
加圧ローラ２は、図示しないばね等の加圧部材によって定着ローラ１に所定の荷重（本実施形態では３６０Ｎ）で圧接されて定着ローラ１との間で定着ニップ部８（本実施形態では定着ニップ幅（定着ニップ部８における記録用紙９の搬送方向の幅）８ｍｍ）を形成するとともに、定着ローラ１に従動回転するローラであり、定着ローラ１と同様、金属製の中空円筒形状の芯金２ａ、芯金２ａの外周面を覆う弾性層２ｂ、弾性層２ｂを覆う離型層２ｃの３層構造によって構成されている。
【００７３】
なお、本実施形態では、加圧ローラ２として、定着ローラ１と同様、厚さ２ｍｍのアルミニウムからなる芯金２ａ上に厚さ２．５ｍｍのシリコンゴムからなる弾性層２ｂを形成し、さらに弾性層２ｂ上に厚さ４０μｍのＰＦＡチューブからなる離型層２ｃを形成したものを用いた。ただし、加圧ローラ２の構成はこれに限るものではなく、例えば、鉄やステンレス等からなる芯金２ａを用いてもよく、フッ素ゴム等からなる弾性層２ｂを用いてもよく、ＰＴＦＥ等のフッ素系材料からなる離型層２ｃを用いてもよい。また、本実施形態では、加圧ローラ２として、定着ローラ１と同形状、同材質のものを用いているが、これに限るものではない。例えば、加圧ローラ２の硬度を定着ローラ１の硬度よりも高くしてもよい。この場合、加圧ローラ２と定着ローラ１との間に形成される定着ニップ部を逆ニップ形状（加圧ローラ２の形状は殆ど変わらず定着ローラ１が若干凹む形状）にすることができ、記録用紙が定着ニップ部から排出される際の定着ローラ１に対する自己剥離性を向上させることができる。
【００７４】
また、加圧ローラ２の周面には当該周面の温度を検出するサーミスタ６ｃが配置されており、加圧ローラ２の内部にはヒータランプ５ｄが設置されている。ヒータランプ５ｄは加圧ローラ２の熱源であり、制御部（図示せず）が電源回路（図示せず）からヒータランプ５ｄに供給する電力を制御することにより、ヒータランプ５ｄから赤外線を放射させて加圧ローラ２の内周面を加熱するようになっている。
【００７５】
外部加熱ユニット１３は、定着ローラ１の外周面を加熱するためのものであり、加熱ローラ４ａおよび４ｂ、外部加熱ベルト（無端ベルト）３、ヒータランプ（加熱手段）５ａおよび５ｂ、サーミスタ６ａ、スクレーパ（クリーニング部材）７、トナー受け（収容部材）１２、およびこれら各部材を収容する外部加熱ユニットホルダ（筐体）１１を備えている。
【００７６】
加熱ローラ４ａおよび４ｂは、直径１６ｍｍで、厚さ０．７５ｍｍのアルミニウムからなる中空円筒状の芯材である。なお、加熱ローラ４ａおよび４ｂの材質はアルミニウムに限るものではなく、例えば鉄やステンレス等の金属製芯材を用いてもよい。また、加熱ローラ４ａおよび４ｂのサイズは上記のサイズに限るものではなく、適宜変更してもよい。
【００７７】
外部加熱ベルト３は加熱ローラ４ａおよび４ｂに懸架された無端状のベルト部材である。本実施形態では、外部加熱ベルト３として、直径３１．５ｍｍ、厚さ９０μｍのポリイミドのベルト基材に厚さ２０μｍのＰＴＦＥコートを施したものを用いた。ただし、外部加熱ベルト３の構成はこれに限るものではない。例えば、ポリイミドからなるベルト基材に代えて、他の耐熱樹脂、あるいはステンレスまたはニッケル等の金属材料からなる中空円筒状（無端状）のベルト基材を用いてもよい。また、ベルト基材の外側面に離型層として耐熱性および離型性に優れた合成樹脂材料（例えばＰＦＡまたはＰＴＦＥ等のフッ素樹脂）を形成した２層構造としてもよい。また、本実施形態では、外部加熱ベルト３の寄り力（外部加熱ベルト３の回転時にこの外部加熱ベルト３を回転軸方向（幅方向）に移動させるように作用する力）を低減するためにベルト基材の内側面にＰＴＦＥからなるコーティングを施したが、これに限らず、例えばＰＦＡ等の他のフッ素樹脂によってコーティングしてもよく、コーティングを省略してもよい。
【００７８】
また、外部加熱ベルト３は、定着ローラ１表面における定着ニップ部よりも定着ローラ１の回転方向下流側、かつサーミスタ６ｂよりも定着ローラ１の回転方向上流側の位置において、図示しないばね等の加圧手段によって定着ローラ１に所定の荷重（本実施形態では４０Ｎ）で圧接するように設けられている。これにより、定着ローラ１との間に加熱ニップ部（定着ローラ１と外部加熱ベルト３とが互いに当接する部分）１０が形成される。また、外部加熱ベルト３は、定着ローラ１の回転時には、定着ローラ１に従動回転するようになっており、加熱ローラ４ａおよび４ｂは外部加熱ベルト３従動回転するようになっている。なお、加熱ニップ部１０の加熱ニップ幅（加熱ニップ部１０の定着ローラ回転方向の幅）は、外部加熱ベルト３が定着ローラ１を適切に加熱することができ、かつ外部加熱ベルト３が定着ローラ１に適切に従動回転できるように適宜設定すればよい。本実施形態では、加熱ニップ幅を２０ｍｍとしている。
【００７９】
ヒータランプ５ａは加熱ローラ４ａの内部に備えられてこの加熱ローラ４ａを内面側から加熱する熱源であり、ヒータランプ５ｂは加熱ローラ４ｂの内部に備えられてこの加熱ローラ４ｂを内面側から加熱する熱源であり、制御部（図示せず）が電源回路（図示せず）からヒータランプ５ａおよび５ｂに供給する電力を制御することにより、ヒータランプ５ａおよび５ｂから赤外線が放射され、それによって加熱ローラ４ａおよび４ｂの内周面が加熱される。そして、加熱ローラ４ａおよび４ｂを介して外部加熱ベルト３が所定の温度（本実施形態では２２０℃）に加熱され、外部加熱ベルト３を所定の温度に加熱した状態で定着ローラ１表面に当接させることによって定着ローラ１の表面を外部から加熱するようになっている。
【００８０】
サーミスタ６ａは、外部加熱ベルト３の表面温度を検出するためのものである。
【００８１】
スクレーパ（クリーニング部材）７は、定着ローラ１から外部加熱ベルト３に移行したトナーや紙粉等の汚れを除去して定着ローラ１の表面をクリーニングするためのものである。
【００８２】
つまり、図１に示したように、定着ローラ１は、未定着のトナーを定着させるために、記録用紙９における未定着トナー画像が形成された面に当接する。このため、記録用紙９上のトナーや紙粉等の汚れが定着ローラ１に付着する。そして、定着ローラ１に付着したトナーや紙粉等の汚れは、定着ローラ１と外部加熱ベルト３との当接部において外部加熱ベルト３に付着する。スクレーパ７は、このようにして外部加熱ベルト３に付着したトナーや紙粉等の汚れを掻き取って取り除くものである。
【００８３】
トナー受け１２は、スクレーパ７によって外部加熱ベルト３から除去されたトナーや紙粉等を収容するためのものであり、スクレーパ７の下方における外部加熱ユニットホルダ１１と外部加熱ベルト３との隙間の部分に設けられている。トナー受け１２の材質は特に限定されるものではないが、例えば、りん青銅またはステンレス等の金属板を折り曲げて形成してもよい。トナー受け１２がない場合、スクレーパ７によってすくい上げられたトナー汚れがスクレーパ７から脱落して外部加熱ユニット１３から排出されて定着ローラ１に付着し、記録用紙９がトナーで汚れてしまう恐れがある。これに対して、トナー受け１２を設けることにより、スクレーパ７で掻き取られたトナー等の汚れがスクレーパ７の先端から脱落した場合でも、脱落したトナーをトナー受け１２で回収できるので、脱落したトナーが定着ローラ１に再度付着して記録用紙９を汚すことを抑制できる。
【００８４】
上記制御部は、サーミスタ６ａ，６ｂ，６ｃの温度検出結果に応じて、外部加熱ベルト３、定着ローラ１、および加圧ローラ２の温度を所定の温度に近づけるように、あるいは所定の温度に保つようにヒータランプ５ａ〜５ｄのそれぞれに対する供給電力を制御する。
【００８５】
このようにして、定着装置３０では、所定の温度に加熱されて所定の荷重で圧接された定着ローラ１と加圧ローラ２との間に未定着トナー画像が形成された記録用紙９を給紙して通過させ、未定着トナー画像を記録用紙９に定着させるようになっている。
【００８６】
なお、本実施形態では、定着ローラ１および加圧ローラ２の内部に加熱手段としてのヒータランプを備えているが、これに限らず、例えば定着ローラ１および加圧ローラの一方のみにヒータランプを設けてもよく、定着ローラ１および加圧ローラのいずれにもヒータランプを設けない構成としてもよい。
【００８７】
また、本実施形態では、外部加熱ベルト３が２つの加熱ローラ４ａおよび４ｂに懸架されている構成について説明したが、これに限るものではなく、３つ以上のローラに懸架されていてもよい。
【００８８】
また、本実施形態では、定着ローラ１を押圧する加圧部材として加圧ローラ２を用いているが、加圧部材の構成はこれに限るものではなく、例えばベルト形状の加圧部材を用いてもよい。
【００８９】
＜スクレーパの詳細説明＞
図３は、スクレーパ７の正面図および側面図である。スクレーパ７は、厚さ０．３ｍｍのステンレスからなる保持部７ｂと、保持部７ｂの先端部を鋭角（角度η。本実施形態ではη＝３０°）に折り曲げたクリーニング部（スクレーパ部）７ａとからなるＶ字形状を有している。また、図３に示すように、保持部７ｂおよびクリーニング部７ａにおける上記折り曲げ部を含む位置には、外部加熱ベルト３の幅方向に沿って所定の間隔でスリット（開口部）７ｃ（折り曲げ部がなす直線と交差する方向の切り込み）が設けられている。なお、本実施形態では上記折り曲げ部がなす直線に略垂直な方向に切り込んだ幅１ｍｍのスリット７ｃを１０ｍｍピッチの間隔で設けた。また、本実施形態では、スクレーパ７の表面をＰＦＡでコーティングした。
【００９０】
図４は外部加熱ユニット１３の断面図である。この図に示すように、スクレーパ７におけるクリーニング部７ａの先端が外部加熱ベルト３に当接するように、スクレーパ７の保持部７ｂが外部加熱ユニットホルダ１１の内側面に固定されている。なお、クリーニング部７ａの先端は、２本の加熱ローラ４ａおよび４ｂの間にテンションを付与された状態で懸架された外部加熱ベルト３のフリーな状態の位置（外部加熱ベルト３の内側面が加熱ローラ４ａおよび４ｂと接していない位置）で、外部加熱ベルト３の外側面と当接している。また、クリーニング部７ａの先端（エッジ部分）は、外部加熱ベルト３の回転方向に対してカウンタ方向になるように、すなわち、外部加熱ベルト３におけるスクレーパ７との当接部から外部加熱ベルト３の回転方向上流側部分の外側面に対する、スクレーパ７における外部加熱ベルト３との当接部を含む表面であって外部加熱ベルト３における上記当接部から回転方向上流側部分の外側面に対向する側の表面の傾斜角度である当接角度θ（本実施形態ではθ＝１５０°）が９０°より大きくなるように当接している。
【００９１】
図５は、外部加熱ユニット１３における外部加熱ベルト３とスクレーパ７との当接部の要部拡大図である。この図に示すように、スクレーパ７の形状および設置位置は、このスクレーパ７におけるクリーニング部７ａの先端が外部加熱ベルト３を当該外部加熱ベルト３の理想軌道（すなわち、スクレーパ７と外部加熱ベルト３との当接部に対して外部加熱ベルト３の回転方向上流側および下流側に位置する２つの外部加熱ローラ４ａ・４ｂの共通接線）に対して所定の押下量ｄ（本実施形態ではｄ＝０．６ｍｍ）だけ押下するように設定されている。
【００９２】
以上のように、本実施形態にかかる定着装置３０では、外部加熱ベルト３の表面をクリーニングするためのスクレーパ７を、外部加熱ベルト３の内側面が加熱ローラ４ａおよび４ｂに接していない位置において外部加熱ベルト３の外側面に当接させる。
【００９３】
これにより、従来のように外部加熱ベルトが懸架ローラに懸架されている位置においてクリーニング部材を外部加熱ベルトに当接させる構成よりも、クリーニング部材と外部加熱ベルトとの間に生じる摺動負荷を小さくすることができる。したがって、クリーニング部材と外部加熱ベルトとの摺擦によって外部加熱ベルトに傷が生じたり、外部加熱ベルトの回転を妨げる方向の負荷が大きくなって外部加熱ベルトのスリップが生じたりすることを抑制できる。
【００９４】
なお、本実施形態では、クリーニング部材として板状部材のエッジ部分を外部加熱ベルト３に当接（線接触）させて外部加熱ベルト３の表面（外側面）に付着したトナー等を掻き取って除去するスクレーパ７を用いているが、これに限らず、外部加熱ベルト３に当接してこの外部加熱ベルト３の表面をクリーニングするものであればよい。例えば、スポンジ状の部材やローラ状の部材を用いてもよく、クリーニングウェブを用いてもよい。
【００９５】
ただし、本実施形態のようにスクレーパ７を用いていることにより、クレーニング部材としてクリーニングウェブを用いる場合に生じていた、クリーニングウェブが含有するシリコンオイルによって定着ローラからの用紙の剥離性が低下するという問題を解消できるという利点がある。また、クリーニング部材としてスクレーパを用いることにより、クリーニングウェブを用いた構成に比べてクリーニング部材の構成を簡略化および小型化できるので、定着装置３０を小型化できるという利点もある。
【００９６】
また、本実施形態では、ステンレスからなるスクレーパ７を用いるものとしたが、スクレーパ７の材質はこれに限るものではなく、例えばりん青銅等の他の金属板を用いてもよく、耐熱性樹脂や耐熱性高硬度ゴム等の非金属材料を使用してもよい。ただし、ゴムまたは樹脂等の他の材料に比べて加工精度が高く、スクレーパ７の先端を均一に外部加熱ベルト３に当接させることが容易になり、それによって外部加熱ベルト３とスクレーパ７との摺動負荷を小さくして外部加熱ベルト３のスリップを抑制できるので、スクレーパ７の材質は金属にすることが好ましい。
【００９７】
また、スクレーパ７の厚さについても上記した厚さに限るものではなく、適宜変更してもよい。また、スクレーパ７の形状についてもＶ字形状に限らず、外部加熱ベルト３と当接してこの外部加熱ベルト３の表面をクリーニングできる構成であればよい。
【００９８】
また、金属等の熱膨張を生じる材質からなるスクレーパ７を用いる場合、上記のようにクリーニング部７ａと保持部７ｂとの間の折り曲げ部にスリット７ｃを設けることが好ましい。これにより、スクレーパ７の熱膨張によってクリーニング部７ａの先端部に歪みが生じて波打つことにより外部加熱ベルト３とスクレーパ７との間に部分的な隙間が生じることを抑制し、クリーニング部７ａの先端を外部加熱ベルト３に均等に当接させることができる。なお、スリット７ｃの形状、個数、および間隔は図３に示した例に限るものではなく、スクレーパ７の熱膨張が生じた場合でもエッジ部分を外部加熱ベルト３に均等に当接させることができるように適宜変更してもよい。
【００９９】
また、本実施形態では、外部加熱ベルト３に対するスクレーパ７の先端の当接角度θを１５０°としているがこれに限るものではない。ただし、外部加熱ベルト３に対するスクレーパ７の先端の当接角度θは、外部加熱ベルト３の回転方向に対してカウンタ方向であり、かつ１３５°以上１６５°以下であることが好ましい。スクレーパ７の当接角度θが１３５°より小さい場合、スクレーパ７の先端が外部加熱ベルト３に引きずられ反転してしまう（外部加熱ベルト３の回転方向に対してウィズ方向（当接角度θが９０°未満になる方向）に当接するようになる）おそれがある。また、当接角度θが１６５°より大きい場合、外部加熱ベルト３に対してスクレーパ７の先端が寝過ぎているため、外部加熱ベルト３に対して腹当り気味（スクレーパ部７ａの先端部が外部加熱ベルト３に線接触する状態ではなく、スクレーパ７ａの板状部分が外部加熱ベルト３に面接触する状態）となり、十分なクリーニング性能を発揮できないおそれがある。
【０１００】
また、本実施形態では、外部加熱ベルト３に対するスクレーパ７の先端の押下量ｄを０．６ｍｍとしているがこれに限るものではない。ただし、外部加熱ベルト３に対するスクレーパ７の先端の押下量ｄは、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。スクレーパ７の押下量ｄが０．３ｍｍより小さい場合、外部加熱ベルト３が波打ちながら回転したときに、スクレーパ７と外部加熱ベルト３の間に隙間が生じ、外部加熱ベルト３からかきとった汚れがスクレーパ７と外部加熱ベルト３との間をすり抜けるおそれがある。また、上記押下量が１ｍｍより大きい場合、スクレーパ７によって外部加熱ベルト３に加えられる荷重が大きくなり、スクレーパ７の先端によって外部加熱ベルト３にダメージ(傷付き)が生じたり、外部加熱ベルト３の回転を妨げる方向の負荷が大きくなって外部加熱ベルト３が加熱ローラ４ａ・４ｂとスリップしたりするおそれがある。
【０１０１】
また、本実施形態では、スクレーパ７の表面をＰＦＡによってコーティングしている。これにより、スクレーパ７の先端で掻き取ったトナーがスクレーパ７の先端に付着して堆積することを抑制し、堆積したトナー等の汚れによってスクレーパに局所的な荷重が作用することを抑制し、スクレーパ７の寿命を延ばすことができる。なお、スクレーパ７をコーティングする材料はＰＦＡに限るものではない、例えば、ＰＴＦＥ等の他のフッ素樹脂材料、あるいは複数種類のフッ素樹脂材料をブレンドしたものなどを用いることができる。
【０１０２】
なお、スクレーパ７をコーティングする材料としては、外部加熱ベルト３の離型層に用いられているフッ素樹脂材料とは異なるものを用いることがより好ましい。これは、スクレーパ７のコーティングと外部加熱ベルト３の離型層とに同じ種類のフッ素樹脂材料を使用した場合、材料同士の親和性が高くなり、スクレーパ７と外部加熱ベルト３との摩擦係数が高くなって外部加熱ベルト３と定着ローラ１との間でスリップが生じたり、スクレーパ７が摩擦力によって外部加熱ベルト３に引っ張られて反転したりするといった問題が起こりうるためである。
【０１０３】
また、本実施形態では、定着ローラ１の表層（離型層）としてＰＦＡチューブを用い、外部加熱ベルト３の表層（離型層）材としてＰＦＡチューブよりもトナーに対する離型性が低いＰＴＦＥを用いている。このように、外部加熱ベルト３の表面におけるトナーの離型性を定着ローラ１の表面におけるトナーの離型性よりも低くしておくことで、定着ローラ１に付着したトナー汚れが外部加熱ベルトに移行しやすくなる。したがって、外部加熱ベルト３による定着ローラ１の表面のクリーニング効果を向上させ、定着ローラ１の表面がトナーで汚れることを抑制できる。なお、外部加熱ベルト３の表面におけるトナーの離型性を定着ローラ１の表面におけるトナーの離型性よりも低くするための組み合わせとしては、例えば、（１）定着ローラ１の離型層にＰＦＡチューブ、外部加熱ベルト３の離型層にＰＴＦＥコーティングを用いた構成（本実施形態の構成）、（２）定着ローラ１の離型層にＰＦＡチューブ、外部加熱ベルト３の離型層にＰＦＡコーティングを用いた構成、（３）定着ローラ１の離型層にＰＦＡコーティング、外部加熱ベルト３の離型層にＰＴＦＥコーティングを用いた構成などが挙げられる。
【０１０４】
ただし、スペース的な制約等によりスクレーパ７でトナーを掻き取れる量に限界がある場合、定着ローラ１から外部加熱ベルト３にトナーが移行しすぎると、スクレーパ７がトナーや紙粉等の汚れでパンクしてしまうおそれ、すなわちスクレーパ７に掻き取ったトナーや紙粉等をトナー受け１２に収容しきれないおそれがある。このような場合は、外部加熱ベルト３の外側面の表層材料を定着ローラ１の表層材料と同じ材料にしてもよい。この場合、外部加熱ベルト３の表面と定着ローラ１の表面とはトナーの離型性は同じであるが、通常、定着ローラ１に比べて外部加熱ベルト３の方が高温なので、トナーは外部加熱ベルト３に移行しにくい。したがって、トナー受け１２の設置スペースが限られている場合であっても、定着ローラ１から外部加熱ベルト３にトナーが過剰に移行することを抑制してスクレーパ７あるいはトナー受け１２がトナー汚れでパンクすることを防止できる。
【０１０５】
なお、トナーの離型性の評価方法としては、例えば、以下に示す方法を用いることができる。図６は、表層材の離型性を評価するための装置の構成を示す側面図である。
【０１０６】
まず、外部加熱ベルト５３を所定の大きさ（ここでは３０ｍｍ×３０ｍｍ）に切り出し、ホットプレート５１上に外部加熱ベルト５３の表層材が上になる向きで設置し、所定の温度（ここでは１００℃〜１５０℃）に加熱する。その後、外部加熱ベルト５３の表層材に、カウンターウエイト５２を用いて所定の未定着トナー画像を形成した用紙５９を所定の荷重（ここでは１０Ｎ）で押し当てる。なお、荷重が用紙５９に均等に加わるようにカウンターウエイト５２と用紙５９との間にシリコンゴム層６４を設ける。そして、所定時間（ここでは１分）経過した後、用紙５９を外部加熱ベルト５３から引き剥がし、溶融したトナーが外部加熱ベルト５３の表層材にどの程度残っているかを確認する。
【０１０７】
これにより、トナー汚れは一般的に材料の離型性が高い（優れている）ほど、また温度が高いほど付着しにくいので、加熱温度が同じ場合、トナーが外部加熱ベルト５３の表層材に残っている量が少ないほど表層材の離型性が高い（良い）と判断できる。また、トナーが外部加熱ベルト５３の表層材に残っている量が同じ場合、加熱温度が高いほど表層材の離型性が低い（悪い）と判断できる。
【０１０８】
＜実験結果＞
次に、スクレーパ７の外部加熱ベルト３に対する当接位置、当接角度、およびスクレーパ形状とクリーニング性能との関係を調べるために行った実験の結果について説明する。
【０１０９】
この実験では、図４に示した外部加熱ユニット１３（実施例１）、図７に示す外部加熱ユニット１３ａ（実施例２）、図８に示す外部加熱ユニット１３ｂ（実施例３）、図９に示す外部加熱ユニット１３ｃ（実施例４）、図１０に示す外部加熱ユニット１３ｄ（比較例）の５種類の外部加熱ユニットについて、クリーニング性能、エージングによる外部加熱ベルトの表面粗さ（中心線平均粗さＲａ）の変化、および外部加熱ベルト３の定着ローラ１に対するスリップの有無について調べた。
【０１１０】
実施例２は、スクレーパ７におけるクリーニング部７ａの外部加熱ベルト３に対する当接方向をウィズ方向、具体的にはクリーニング部７ａの外部加熱ベルト３に対する当接角度をθ＝３０°にした以外は実施例１と同様の構成である。
【０１１１】
実施例３は、実施例１におけるスクレーパ７に代えてスクレーパ４０を備えている。スクレーパ４０は、厚さ０．３ｍｍのステンレスからなる板状部材を互いに略平行な２つの折り曲げ部で折り曲げたものである。つまり、スクレーパ４０は、１段曲げから２段曲げ（コの字形状）にした以外は実施例１におけるスクレーパ７と略同様の構成である。クリーニング部４０ａの外部加熱ベルト３に対する当接角度はθ＝１５０°であり、外部加熱ベルト３の押下量ｄは０．６ｍｍである。
【０１１２】
実施例４は、実施例１のスクレーパ７に加えて、実施例３のスクレーパ４０を備えている以外は実施例１と略同様の構成である。なお、スクレーパ７およびスクレーパ４０は外部加熱ローラ４ａおよび４ｂの共通接線に対応する位置において外部加熱ベルト３に当接しており、スクレーパ７はスクレーパ４０よりも外部加熱ベルト３の回転方向上流側で外部加熱ベルト３に当接している。また、スクレーパ７による外部加熱ベルト３の押下量は０．３ｍｍ、スクレーパ４０による外部加熱ベルト３の押下量は０．６ｍｍに設定されている。また、スクレーパ７の外部加熱ベルト３に対する当接角度θ１はθ１＝１５０°であり、スクレーパ４０の外部加熱ベルト３に対する当接角度θ２はθ２＝１５０°である。
【０１１３】
比較例は、スクレーパ７におけるクリーニング部７ａの外部加熱ベルト３に対する当接位置を外部加熱ベルト３の内側面が加熱ローラ４ａに当接している位置にした以外は実施例１と同様の構成である。
【０１１４】
クリーニング性能の評価方法としては、各色（Ｂ、Ｙ、Ｍ、Ｃ）５％、トータル２０％の印字率の原稿を用いて１２０Ｋ枚（１２万枚）の実写エージングを行い、クリーニング不良による画像汚れおよび画像傷の２種類の画像欠陥について評価を行った。なお、画像汚れは、主にスクレーパでかきとったトナー汚れがスクレーパをすり抜けて記録用紙を汚してしまうことに起因する画像欠陥である。この画像汚れについては、２０Ｋ枚毎に画像汚れが発生した記録用紙の枚数をカウントすることで評価した。また、画像傷は、主にスクレーパでかきとった紙粉汚れがスクレーパをすり抜けて外部加熱ベルト表面に固着し、それが定着ローラ表面を傷つけることで生じる筋状の画像欠陥（特に厚紙の記録用紙に印刷した際に目立ちやすい）である。この画像傷については、２０Ｋ枚毎に画像傷の程度（レベル）を目視により評価した。具体的には、目視検査に基づいて、厚紙においても傷が見られないレベル（○印）、厚紙において細かい傷が見られるが問題ないレベル（△（白三角）印）、厚紙の傷はよく目立つが他の記録用紙では問題ないレベル（▲（黒三角）印）、および厚紙以外の記録用紙でも傷が目立つレベル（×印）のいずれかに評価した。
【０１１５】
また、エージングによる外部加熱ベルト３の表面粗さ（中心線平均粗さＲａ）の変化については、小坂研究所製の触針式表面粗さ計「ＳＥ−３５００」を使用して１２０Ｋ枚（１２万枚）の実写エージング後の外部加熱ベルト３の表面粗さを測定した。また、スリップの有無については、エージング中に外部加熱ベルト３が定着ローラ１に対してスリップしているかどうかを目視により確認した。
【０１１６】
表１は上記実験の実験結果を示している。
【０１１７】
【表１】
2010061021.tif 000003
【０１１８】
表１に示すように、比較例では、エージングの初期からクリーニング不良による画像欠陥（画像汚れ及び画像傷）が発生し、エージング枚数が増えるにつれて画像欠陥のレベルが悪化した。また、エージング後の外部加熱ベルトの表面粗さＲａは１２μｍであり、初期の表面粗さＲａ（０．５μｍ）に比べて非常に大きくなった。さらに、エージング初期から外部加熱ベルト３の定着ローラ１に対するスリップが発生した。
【０１１９】
これは、図１０に示したように、外部加熱ベルト３における内側面が加熱ローラ４ａに当接している位置でスクレーパ７を当接させているので、スクレーパ７の先端の加工精度やスクレーパ７の取付精度等の制約によって外部加熱ベルト３の幅方向（回転方向に垂直な方向）に対してスクレーパ７を均一に（隙間無く）当接させることが困難であり、クレーパ７と外部加熱ベルト３との隙間から部分的にトナー汚れがすり抜けてしまうためであると考えられる。
【０１２０】
また、スクレーパ７との当接位置における外部加熱ベルト３の内側面に加熱ローラ４ａが当接しているため、外部加熱ベルト３に対するスクレーパ７の当接圧力が高くなって外部加熱ベルト３に大きな摩擦力が働き、その結果、外部加熱ベルト３がスリップしたり、外部加熱ベルト３の表面（外側面）に傷が付いたりしやすくなると考えられる。なお、外部加熱ベルト３における内側面が加熱ローラ４ａに当接している位置にスクレーパ７を当接させる構成においてスクレーパ７の当接圧力を低くできるようにスクレーパ７を精度よく固定するのは困難である。
【０１２１】
外部加熱ベルト３の定着ローラ１に対するスリップが生じると、外部加熱ベルト３から定着ローラ１への熱供給が減少し、定着ローラ１を所定の定着温度に維持することが困難になる。このため、トナーの定着性が低下し、その結果、記録用紙から定着ローラ１に対するトナー付着量が増加する。また、外部加熱ベルト３が定着ローラ１に対してスリップすると、定着ローラ１の表面が傷つけられて定着ローラ１にトナー汚れが付着しやすくなる。また、外部加熱ベルト３の表面粗さが粗くなると、外部加熱ベルト３に付着したトナーのクリーニング性能が低下して外部加熱ベルト３にトナー汚れが付着しやすくなり、定着ローラ１のトナー汚れも増大する。その結果、定着ローラ１のクリーニング不良による画像欠陥が発生する。
【０１２２】
一方、表１に示すように、実施例１〜実施例４では、比較例に比べてクリーニング不良による画像欠陥が大幅に減少した。特に、実施例４では１２０Ｋ枚のエージングを通じて全く画像欠陥が発生しなかった。また、エージング後の外部加熱ベルトの表面粗さＲａも実施例１〜実施例４では１〜３μｍであり、比較例（表面粗さＲａ、１２μｍ）に比べて非常に小さかった。また、実施例１〜実施例４では外部加熱ベルト３の定着ローラ１に対するスリップも発生しなかった。
【０１２３】
これは、実施例１〜実施例４では、外部加熱ベルト３における内側面が加熱ローラ４ａに当接していない位置、すなわち外部加熱ベルト３がベルト表面に垂直な方向への移動を拘束されていないフリーな位置でスクレーパ７を当接させているので、スクレーパ７の加工精度や取付精度が多少低くても、外部加熱ベルト３がスクレーパ７（クリーニング部７ａ）の先端形状に応じて柔軟に密着するため、スクレーパ７の先端部と外部加熱ベルト３との間に隙間が発生せず、比較例のように外部加熱ベルト３上のトナー汚れがスクレーパ７を部分的にすり抜けることを抑制できるためであると考えられる。
【０１２４】
また、実施例１〜実施例４では、外部加熱ベルト３における内側面が加熱ローラ４ａに当接していない位置にスクレーパ７を当接させているので、スクレーパ７の外部加熱ベルト３に対する当接圧力が高くなることを抑制できる。このため、外部加熱ベルト３の回転に対する負荷（スクレーパ７による摩擦力）を小さくすることができ、外部加熱ベルト３が定着ローラ１に対してスリップしたり、外部加熱ベルト３の表面が傷付いたりすることを抑制できたものと考えられる。これにより、クリーニング不良による画像欠陥の発生を抑制できる。
【０１２５】
なお、表１に示したように、スクレーパ７を外部加熱ベルト３の回転方向に対してウィズ方向（実施例２）に当接させるよりもカウンタ方向（実施例１）に当接させた方がクリーニング不良の発生が少なかった。これは、スクレーパ７をウィズ方向に当接させた場合、掻き取ったトナー汚れが外部加熱ベルト３とスクレーパ７との当接部分に堆積してしまい、堆積したトナーによってスクレーパ７が押し上げられ、外部加熱ベルト３とスクレーパ７との間をトナーがすり抜けてしまう場合があるからであると考えられる。また、スクレーパ７をウィズ方向に当接させた場合、電源ＯＦＦにより定着装置３０の各部の温度が冷えたときに、トナー汚れが外部加熱ベルト３とスクレーパ７との両方に固着して、外部加熱ベルト３を再び回転駆動するときの回転負荷が非常に大きくなってしまうという問題が生じるおそれもある。これに対して、スクレーパ７をカウンタ方向に当接させる場合、スクレーパ７のクリーニング部７ａの先端で掻き取られたトナー汚れはこのクリーニング部７ａの側面上にすくい上げられるため、外部加熱ベルト３とスクレーパ７との当接部分にトナーが堆積したり固着したりすることを抑制できる。
【０１２６】
また、表１に示したように、板状部材を１つの折り曲げ部で折り曲げた１段曲げ形状のスクレーパ７（実施例１）を用いるよりも、板状部材を互いに平行な２つの折り曲げ部で折り曲げた２段曲げ形状のスクレーパ４０（実施例３）を用いた方が画像傷の発生が少なかった。
【０１２７】
この理由について図１１を用いて説明する。図１１は、スクレーパ７およびスクレーパ４０における外部加熱ベルト３に当接するエッジ部分のベルト幅方向についての真直度（そり量）を、株式会社ミツトヨ製のレーザースキャンマイクロメーター「ＬＳＭ−４０６Ｒ／３０００」を用いて測定し、ベルト幅方向の各位置についてプロットした結果を示す図である。この図に示すように、１段曲げ形状のスクレーパ７ではトータルのそり量（そり量の最大値と最小値との差）が約０．３５ｍｍあるのに対し、２段曲げ形状のスクレーパ４０ではトータルのそり量は約０．１２５ｍｍであり、２段曲げ形状のスクレーパ４０の方が１段曲げ形状のスクレーパ７よりも真直度が高いことがわかる。これは、折り曲げ回数を増やすことによってクリーニング部４０ａにおける板状の部分（平面部分）の面積が小さくなるため、曲げ等の加工時に生じる各平面部分のそり量およびひずみ量が小さくなり、スクレーパのエッジ部分の寸法精度(真直度)が向上するためである。したがって、１段曲げ形状のスクレーパ７を用いる場合よりも、２段曲げ形状のスクレーパ４０を用いた方が、スクレーパの先端を外部加熱ベルト３の幅方向について均一に当接させることができ、かきとった汚れがスクレーパと外部加熱ベルト３との間を部分的にすり抜けることを防止できる。
【０１２８】
また、表１に示したように、スクレーパを１枚のみ備える場合（実施例１、実施例３）よりも、スクレーパを２枚備えた場合（実施例４）の方が画像傷の発生が少なかった。これは、外部加熱ベルト３の回転方向上流側に位置するスクレーパで汚れのすり抜けが発生しても、下流側のスクレーパでこの汚れを回収することができるためである。
【０１２９】
なお、複数のスクレーパを外部加熱ベルト３に対してこの外部加熱ベルト３の回転方向に沿って順次当接させる場合、各スクレーパによる外部加熱ベルト３の押下量が外部加熱ベルト３の回転方向下流側に向かうほど大きくなるように各スクレーパの形状および設置位置を設定することが好ましい。これにより、回転方向上流側に配置されたスクレーパをすり抜けた汚れを、外部加熱ベルト３への当接圧力がより高い回転方向下流側に配置されたスクレーパによって除去することができるため、汚れのすり抜けをより確実に防止することができる。
【０１３０】
［実施形態２］
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１と同様の機能を有する部材については実施形態１と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１３１】
実施形態１では、本発明を外部ベルト加熱定着方式の定着装置に適用する場合について説明した。これに対して、本実施形態では、本発明をベルト定着方式の定着装置に適用する場合について説明する。
【０１３２】
図１２は、本実施形態にかかる定着装置３１の構成を示す断面図である。この定着装置３１は、画像形成装置１００における定着装置３０に代えて備えられるものである。
【０１３３】
図１２に示すように、定着装置３１は、定着ローラ（定着部材）２１と、加圧ローラ（加圧部材）２と、加熱ローラ（懸架ローラ）４ｃと、無端状の定着ベルト（無端ベルト）２３とを備えている。定着ローラ２１、加熱ローラ４ｃおよび定着ベルト２３は外部加熱装置を構成している。
【０１３４】
定着ローラ２１は、図示しない回転駆動手段によって図１２に示した矢印方向に回転駆動されるローラであり、金属製の芯金２１ａ、および芯金２１ａの外周面を覆う弾性層２１ｂの２層構造によって構成されている。なお、本実施形態では定着ローラ１の表面の移動速度、すなわち定着速度（プロセス速度）を２２５ｍｍ／ｓｅｃに設定しており、これによって複写速度（印刷速度）４０枚／分で画像形成を行えるようになっている。
【０１３５】
芯金２１ａは、直径１５ｍｍの円柱状のステンレス鋼からなる。なお、芯金２１ａの材質はステンレス鋼に限定されるものではなく、例えば、鉄、アルミニウム、銅等の金属あるいはそれらの合金等からなるものであってもよい。また、芯金２１ａは円柱状の形状に限るものではなく、例えば中空円筒状の形状であってもよい。弾性層２１ｂは厚さ７．５ｍｍのシリコンスポンジゴム（シリコンゴム）からなる。なお、弾性層２１ｂの材質はシリコンゴム限定されるものではなく、例えば、フッ素ゴム等の他のゴム材料や各種弾性材料を用いてもよい。
【０１３６】
加圧ローラ２は、図示しないばね等の加圧部材によって定着ローラ２１に定着ベルト２３を介して所定の荷重（本実施形態では２１６Ｎ）で圧接されて定着ベルト２３との間で定着ニップ部２８（本実施形態では定着ニップ幅（定着ニップ部２８における記録用紙９の搬送方向の幅）８ｍｍ）を形成するとともに、定着ベルト２３に従動回転するローラであり、その内側から順に芯金２ａ、弾性層２ｂ、離型層２ｃが形成された３層構造からなる。
【０１３７】
なお、本実施形態では、加圧ローラ２として、直径２４ｍｍ、肉厚２ｍｍの鉄（ＳＴＫＭ）からなる中空円筒状の芯金２ａ上に厚さ３ｍｍのシリコンソリッドゴムからなる弾性層２ｂを形成し、さらに弾性層上に厚さ３０μｍのＰＦＡチューブからなる離型層２ｃを形成したものを用いた。ただし、加圧ローラ２の構成はこれに限るものではなく、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属、あるいはこれらの金属の合金等からなる芯金２ａを用いてもよい。また、弾性層２ｂとして、フッ素ゴム等の耐熱性を有するゴム材料または弾性体を用いてもよい。また、離型層２ｃとしてＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の他のフッ素樹脂を用いてもよい。
【０１３８】
また、加圧ローラ２の周面には当該周面の温度を検出するサーミスタ６ｃが配置されており、加圧ローラ２の内部には、加圧ローラ２を加熱するヒータランプ５ｄが配置されている。ヒータランプ５ｄは加圧ローラ２の熱源であり、制御部（図示せず）が電源回路（図示せず）からヒータランプ５ｄに供給する電力を制御することにより、ヒータランプ５ｄから赤外線を放射させて加圧ローラ２の内周面を加熱するようになっている。
【０１３９】
加熱ローラ４ｃは、定着ローラ２１とともに定着ベルト２３を懸架するローラであり、厚さ０．７５ｍｍのアルミニウム製芯材の上に厚さ２０μｍのＰＴＦＥコートを施した直径３０ｍｍの中空円筒状からなる。なお、加熱ローラ４ｃの構成はこれに限るものではなく、例えばアルミニウム以外の鉄系材料等からなる芯材を用いてもよい。また、本実施形態では、定着ベルト２３の寄り力（定着ベルト２３の回転時にこの定着ベルト２３を回転軸方向（定着ベルト２３の幅方向）に移動させるように作用する力）を低減するために加熱ローラ４ｃの表面にＰＴＦＥからなるコーティングを施したが、これに限らず、例えばＰＦＡ等の他のフッ素樹脂によってコーティングしてもよく、コーティングを省略してもよい。
【０１４０】
また、加熱ローラ４ｃの内部には電力を供給されることによって熱輻射を行うヒータランプ５ｅおよび５ｆが設置されている。ヒータランプ５ｅおよび５ｆは、加熱ローラ４ｃの熱源であり、制御部（図示せず）が電源回路（図示せず）からヒータランプ５ｅおよび５ｆに供給する電力を制御することにより、ヒータランプ５ｅおよび５ｆを発光させて赤外線を放射させる。これにより、加熱ローラ４ｃがヒータランプ５ｅおよび５ｆから放射される赤外線を吸収して加熱され、それによって加熱ローラ４ｃに懸架された定着ベルト２３が加熱されるようになっている。なお、加熱ローラ４ｃは、定着ベルト２３に従動回転するようになっている。
【０１４１】
定着ベルト２３は、定着ローラ２１と加熱ローラ４ｃとにテンションを付与されて懸架され、定着ローラ２１に従動回転する無端ベルトである。また、上述したように、定着ローラ２１と加圧ローラ２とは定着ベルト２３を介して互いに圧接しており、これによって定着ベルト２３と加圧ローラ２との間に定着ニップ部２８が形成されている。定着装置３１では、表面に未定着トナー画像を形成された記録用紙９を定着ベルト２３と加圧ローラ２との間に供給して通過させることで上記未定着トナー画像を記録用紙９に定着させるようになっている。なお、記録用紙９における未定着トナー画像が形成された面が定着ベルト２３に当接し、記録用紙９における未定着トナー画像が形成された面とは反対側の面が加圧ローラ２に当接する。
【０１４２】
本実施形態では、定着ベルト２３として、厚さ７０μｍのポリイミドからなる基材上に厚さ１５０μｍのシリコンゴムからなる弾性層を形成し、さらにこの弾性層上に厚さ３０μｍのＰＦＡチューブからなる離型層を型性したものを用いた。定着ベルト２３のサイズは、円形にした状態で直径５０ｍｍ（周長約１５７ｍｍ）とした。
【０１４３】
なお、定着ベルト２３の構成はこれに限るものではなく、例えば、ポリイミド以外の耐熱樹脂あるいはステンレスやニッケルなどの金属材料からなる中空円筒状の基材を用いてもよい。また、定着ベルト２３と加熱ローラ４ｃとの間に生じる摺動負荷を低減するために、基材にフッ素樹脂を内添（添加）してもよい。また、弾性層は、シリコンゴムに限らず、耐熱性および弾性に優れたエラストマー材料であればよい。また、離型層は耐熱性および離型性に優れた材料であればよく、ＰＦＡに限らず、例えばＰＴＦＥ等のフッ素樹脂を含む合成樹脂材料などを用いてもよい。
【０１４４】
また、定着ベルト２３の周囲には、定着ベルト２３の周面の温度を検出するサーミスタ６ｄ、および定着ベルト２３の周面に付着したトナーや紙粉等を除去するためのスクレーパ（クリーニング部材）７が配置されている。制御部は、サーミスタ６ｃおよび６ｄの温度検出結果等に応じて定着ベルト２３および加圧ローラ２の温度を所定の温度に近づけるように、あるいは所定の温度に維持するようにヒータランプ５ｄ〜５ｅに供給する電力を制御する。
【０１４５】
スクレーパ７の形状および材質は実施形態１と同様であり、定着ベルト２３の回転方向に対して定着ニップ部２８よりも上流側であって定着ベルト２３の内側面が定着ローラ２１および加熱ローラ４ｃに当接していない位置（定着ベルト２３がフリーな状態の位置）において、クリーニング部７ａが定着ベルト２３の回転方向に対してカウンタ方向に当接するように配置され、定着ベルト２３の外側面に当接している。なお、スクレーパ７の保持部７ｂは図示しない定着装置３１の筐体に固定されている。また、スクレーパ７の下方には、スクレーパ７によって定着ベルト２３から除去されたトナーや紙粉等を収容するためのトナー受け（図示せず；収容部材）が配置されている。
【０１４６】
なお、スクレーパ７は、定着ベルト２３の下方または側方に配置されることが好ましい。これにより、スクレーパ７によって定着ベルト２３から除去されたトナー等がスクレーパ７からこぼれ、定着ベルト２３に再付着して定着ベルト２３を汚すことを防止できる。
【０１４７】
以上のように、本実施形態にかかる定着装置３１では、定着ベルト２３の表面をクリーニングするためのスクレーパ７を、定着ベルト２３の内側面が定着ローラ２１および加熱ローラ４ｃに当接していない位置において定着ベルト２３の外側面に当接させる。
【０１４８】
これにより、従来のように定着ベルトが懸架ローラに懸架されている位置においてクリーニング部材を定着ベルトに当接させる構成よりも、クリーニング部材と定着ベルトとの間に生じる摺動力を小さくすることができる。したがって、クリーニング部材と定着ベルトとの摺擦にとって定着ベルトに傷が生じたり、定着ベルトの回転を妨げる方向の負荷が大きくなって定着ベルトのスリップが生じたりすることを抑制できる。
【０１４９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本発明の一実施形態にかかる定着装置の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の断面図である。
【図３】図１の定着装置に備えられるスクレーパの正面図および側面図である。
【図４】図１の定着装置に備えられる外部加熱ユニットの断面図である。
【図５】図１の定着装置に備えられる外部加熱ユニットにおける外部加熱ベルトとスクレーパとの当接部の要部拡大図である。
【図６】表層材の離型性を評価するための装置の側面図である。
【図７】図１の定着装置に備えられる外部加熱ユニットの他の実施例を示す断面図である。
【図８】図１の定着装置に備えられる外部加熱ユニットのさらに他の実施例を示す断面図である。
【図９】図１の定着装置に備えられる外部加熱ユニットのさらに他の実施例を示す断面図である。
【図１０】外部加熱ユニットの比較例を示す断面図である。
【図１１】図４に示した外部加熱ユニットに備えられるスクレーパ、および図９に示した外部加熱ユニットに備えられるスクレーパにおけるエッジ部分のそり量の測定結果を示すグラフである。
【図１２】本発明の他の実施形態にかかる定着装置の断面図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１    定着ローラ
２    加圧ローラ（加圧部材）
３    外部加熱ベルト（無端ベルト）
４ａ〜４ｃ    加熱ローラ（懸架ローラ）
５ａ〜５ｆ    ヒータランプ（加熱手段）
６ａ〜６ｄ    サーミスタ
７、４０、４１    スクレーパ（クリーニング部材）
７ａ、４０ａ  クリーニング部
７ｂ  保持部
７ｃ  スリット（開口部）
９    記録用紙（記録材）
１１    外部加熱ユニットホルダ
１２    トナー受け（収容部材）
１３    外部加熱ユニット
２１    定着ローラ
２３    定着ベルト（無端ベルト）
３０、３１    定着装置
１００  画像形成装置
【図１】
2010061021.tif 000004
【図２】
2010061021.tif 000005
【図３】
2010061021.tif 000006
【図４】
2010061021.tif 000007
【図５】
2010061021.tif 000008
【図６】
2010061021.tif 000009
【図７】
2010061021.tif 000010
【図８】
2010061021.tif 000011
【図９】
2010061021.tif 000012
【図１０】
2010061021.tif 000013
【図１１】
2010061021.tif 000014
【図１２】
2010061021.tif 000015