(57)【要約】【課題】定着ベルト周辺に特別な設置場所を必要とせずに、定着ベルトをクリーニングでき、正確な画像形成を可能とし、かつ、ジャムを効果的に防止することのできる定着ベルトクリーニング機構を有する定着装置を提供する。【解決手段】ニップ部の記録材出側の定着ベルトと離間した位置にニップ部から排出される画像定着済みの記録材を定着ベルトから離れた方向に誘導させるための分離部材と、基部が分離部材の定着ベルト側の面に固定され、かつ、先端がカウンタ方向から定着ベルトに接触する、定着ローラの軸に垂直な断面が矩形の、定着ベルト上の付着物を除去するための弾性材料からなる定着ベルトクリーニング部材と、が備えられている定着装置。【選択図】図１
2011123287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと加圧ローラとの間に回転可能に挟まれた定着ベルトと、前記定着ローラと、の間に形成されたニップ部で記録材上に形成された画像を該記録材に定着させる定着装置において、
前記ニップ部の前記記録材出側の前記定着ベルトと離間した位置に前記ニップ部から排出される画像定着済みの記録材を前記定着ベルトから離れた方向に誘導させるための分離部材と、
基部が前記分離部材の前記定着ベルト側の面に固定され、かつ、先端がカウンタ方向から前記定着ベルトに接触する、前記定着ローラの軸に垂直な断面が矩形の、前記定着ベルト上の付着物を除去するための弾性材料からなる定着ベルトクリーニング部材と、
が備えられていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着ベルトクリーニング部材に、前記記録材を前記分離部材へ誘導する切り欠き部が備えられてい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】
前記加圧ローラに付着した付着物を除去する加圧ローラ清掃装置が備えられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記定着ベルトクリーニング部材が、フッ素ゴム、または、シリコーンゴムから構成されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着ベルトクリーニング部材の定着ベルトとの接触面の少なくとも一部に、フッ素樹脂層が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において用いられる定着装置、および、定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、電子写真方式の画像形成装置の説明図である。従来の電子写真方式の画像形成装置１００、例えば、複写機及びレーザプリンタは、静電潜像が形成される感光体ドラム１０１、感光体ドラム１０１に接触して帯電処理を行う帯電ロール１０２、レーザビーム等の露光手段１０３、感光体ドラム１０１の静電潜像にトナーを付着させる現像ロール１０４、帯電ロール１０２にＤＣ電圧を印加するためのパワーパック１０５、感光体ドラム１０１上のトナー像を記録材１０７に転写処理する転写ロール１０６、転写処理後の感光体ドラム１０１をクリーニングするためのクリーニング装置１０８、感光体ドラム１０１の表面電位を測定する表面電位計１０９、並びに、定着装置１１０によって構成されている。
【０００３】
この電子写真方式を用いる画像形成装置１００は、回転する感光体ドラム１０１の感光体層を帯電ロール１０２を用いて一様に帯電させた後にレーザビーム等の露光手段１０３で露光して静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーによって現像することによりトナー像とし、このトナー像を記録材１０７上に転写し、そして、この記録材１０７を熱定着装置１１０に通過させて記録材１０７上に付着しているトナーを熱により軟化させつつ加圧して記録材１０７上にトナー像を熱定着するように構成されている。
【０００４】
図５に構造をモデル的に示す定着装置１１０は、特開２００８−５８７５７公報に示された、一般的な定着装置であって、定着ローラ１、加熱ローラ２、テンションローラ７、及び、これら定着ローラ１、加熱ローラ２、及び、テンションローラ７に懸架される（架け渡される）定着ベルト３、定着ベルトの加熱ローラ２付近の外側に配されたヒータ（誘導加熱用コイル部）６、及び、定着ローラ１に定着ベルト３を介して（挟んで）圧接する加圧ローラ５により構成されている。
【０００５】
符号１０は定着ベルト３から記録材８を分離するための分離部材（分離爪）であり、金属や樹脂から構成され、定着ベルト３から離間した記録材８の先端を図示しない排紙口に誘導するためのものであり、その先端が定着ベルト３と離間して設置され定着ベルト３の分離部材１０による傷つきが予防されている。
【０００６】
ここで、定着ベルト３表面はフッ素樹脂などの離型性に優れた素材からなるものの、使用の結果、その表面にトナー９が徐々に、微量ずつこびりつく。このこびりついたトナー９にさらにトナーがこびりつき、最終的に記録材８を定着ベルト３に密着させ、記録材８の先端は分離爪１０と定着ベルト３の間隙を通過し、ジャム（ジャム）を引き起こす。
【０００７】
あるいは、上記定着ベルト３にこびりついたトナーが記録材８に転写されて、画像を汚し、不正確なものとする。
【０００８】
このため、定着ベルト３に付着したトナー９を除去する清掃装置を定着装置に付属させる検討を行ったが、特に小型化が求められている機種の場合、定着ベルト周辺には設置が困難であり、解決が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、本発明は、定着ベルト周辺に特別な設置場所を必要とせずに、定着ベルトをクリーニングでき、正確な画像形成を可能とし、かつ、ジャムを効果的に防止することのできる定着ベルトクリーニング機構を有する定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の定着装置は、請求項１に記載の通り、定着ローラと加圧ローラとの間に回転可能に挟まれた定着ベルトと、前記定着ローラと、の間に形成されたニップ部で記録材上に形成された画像を該記録材に定着させる定着装置において、前記ニップ部の前記記録材出側の前記定着ベルトと離間した位置に前記ニップ部から排出される画像定着済みの記録材を前記定着ベルトから離れた方向に誘導させるための分離部材と、基部が前記分離部材の前記定着ベルト側の面に固定され、かつ、先端がカウンタ方向から前記定着ベルトに接触する、前記定着ローラの軸に垂直な断面が矩形の、前記定着ベルト上の付着物を除去するための弾性材料からなる定着ベルトクリーニング部材と、が備えられていることを特徴とする定着装置である。
【００１１】
また、本発明の定着装置は、請求項２に記載の通り、請求項１に記載の定着装置において、前記定着ベルトクリーニング部材に、前記記録材を前記分離部材へ誘導する切り欠き部が備えられていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の定着装置は、請求項３に記載の通り、請求項１または請求項２に記載の定着装置において、前記加圧ローラに付着した付着物を除去する加圧ローラ清掃装置が備えられていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の定着装置は、請求項４に記載の通り、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の定着装置において、前記定着ベルトクリーニング部材が、フッ素ゴム、または、シリコーンゴムから構成されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の定着装置は、請求項５に記載の通り、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の定着装置において、前記定着ベルトクリーニング部材の定着ベルトとの接触面の少なくとも一部に、フッ素樹脂層が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の画像形成装置は、請求項６に記載の通り、請求項１ないし請求項５のいずれか１項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である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の定着装置は、前記ニップ部の前記記録材出側の前記定着ベルトと離間した位置に前記ニップ部から排出される画像定着済みの記録材を前記定着ベルトから離れた方向に誘導させるための分離部材と、基部が前記分離部材の前記定着ベルト側の面に固定され、かつ、先端がカウンタ方向から前記定着ベルトに接触する、前記定着ローラの軸に垂直な断面が矩形の、前記定着ベルト上の付着物を除去するための弾性材料からなる定着ベルトクリーニング部材と、が備えられているために、定着ベルト周辺に特別な設置場所を必要とせずに、定着ベルトをクリーニングし、かつ、記録材の定着ベルトへのジャムを防止できる。
【００１７】
また、請求項２に記載の定着装置によれば、前記定着ベルトクリーニング部材には、前記記録材を前記分離部材へ誘導する切り欠き部が備えられているために、より確実に記録材の定着ベルトへのジャムの発生を防止できる。
【００１８】
また、請求項３に記載の定着装置によれば、付着物の記録材への付着が防止されるとともに、付着物の定着ベルトへの転写も防止されるので、上記効果がより確実なものとなる。
【００１９】
また、請求項４に記載の定着装置によれば、定着ベルトの寿命が長くなり、かつ、ジャムの発生防止効果もより高くなる。
【００２０】
また、請求項５に記載の定着装置によれば、定着ベルトの寿命が長くなる。
【００２１】
本発明の画像形成装置は、上記定着装置を備えているために、定着ベルトが常にクリーニングされ、記録材の定着ベルトへのジャムを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る定着装置を示すモデル図である。図１（ａ）全体図である。図１（ｂ）ニップ部付近の拡大図である。
【図２】本発明に係る別の定着装置を示すモデル図（ニップ部付近の拡大図）である。
【図３】定着ベルトクリーニング部材１１の先端部拡大図である。
【図４】定着ベルトクリーニング部材１１にフッ素樹脂層（潤滑層）を設けた状態を示すモデル図である。
【図５】一般的な画像形成装置を示すモデル図である。
【図６】従来技術に係る定着装置を示すモデル図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を、図面を参照して説明する。
【００２４】
本発明に係る定着装置１１０において、定着ローラ１と加圧ローラ５との間に回転可能に挟まれた定着ベルト３と、定着ローラ１と、の間に形成されたニップ部４で記録材上に形成された画像を該記録材に定着させる。この例では定着ベルト３は、定着ローラ１、内部に加熱手段を有する加熱ローラ２およびテンションローラ７に懸架され、テンションローラ７によって一定のテンションが付されている。ただし、加熱ローラ２の代わりに内部に特別な加熱手段を有しないローラを用い、このローラ外部に加熱手段を設けて定着ベルトを加熱してもよい。
【００２５】
定着ローラ１とともに定着ベルト３を挟む位置に設けられた加圧ローラ５と定着ベルト３とが接する箇所に形成されるニップ部４は記録材８の片面に転写されたトナー９を加圧・加熱して記録材８に定着する。
【００２６】
ニップ部４の記録材８出側の、定着ベルト３と離間した位置に、ニップ部から排出される画像定着済み記録材８を定着ベルト３から離れた方向に誘導させるための分離部材１０が設けられている。
【００２７】
分離部材１０の定着ベルト３側の面に、先端が定着ベルト３にその回転方向に対してカウンタ方向から接触する、定着ベルト３上の付着物を除去するための、弾性材料からなる定着ベルトクリーニング部材１１が固定されている。ここで定着ベルトクリーニング部材１１はその先端が定着ベルト３にその回転方向に対してカウンター方向から接触することが必要であり、トレーリング方向から接触した場合、記録材が巻き込む方向となるために本発明の効果は得られない。ここで、定着ベルトクリーニング部材１１の形状は前記定着ローラの軸に垂直な断面が矩形であり、製造が容易である。
【００２８】
そして、定着ベルトクリーニング部材１１の先端部１１ａは、カウンター方向から定着ベルト３に接触し、定着ベルト３から未分離状態の記録材８が定着ベルトクリーニング部材１１に達したときに記録材８を定着ベルト３から分離させる。
【００２９】
ここで、図２に示した他の定着装置の定着ベルトクリーニング部材１１には、この例では定着ベルトクリーニング部材１１の先端の定着ベルトに接していない角部切り取って前記矩形断面から三角形を切り取った五角形の形状とする切り欠き部１１ｂが設けられており、この切り欠き部１１ｂにより記録材８は前記分離部材１０へ誘導されるので、より確実に分離部材１０へ搬送される。
【００３０】
ここで現在の一般的な定着装置の場合、図１及び図２に示されるように記録材８の排出方向は上方向であり、このとき、定着ベルトクリーニング部材１１によって定着ベルト３から除去された付着物は記録材８に付着して除去されるか、あるいは加圧ローラ５に移動する。
【００３１】
定着ベルトクリーニング部材１１によって定着ベルト３から除去された付着物の大きさは、定着ベルトクリーニング部材１１によって定着ベルト３が常時クリーニングされているために極めて小さく、例えば、記録材に付着しても通常は視認されない程度の大きさである。しかし、付着物にはさらに付着物が付着しやすいので、加圧ローラ５に付着した付着物を除去するために、クリーニングブレードやブラシローラなどからなる加圧ローラ清掃装置を設けることで、このような問題をあらかじめ防止することができる。
【００３２】
上記、定着ベルトクリーニング部材はフッ素ゴム、あるいは、シリコーンゴムから構成されていると、定着ベルト３を傷つけることがなく、効果的に付着物を除去することができる。
【００３３】
ここで、図１の定着装置の定着ベルトクリーニング部材１１の先端部分のモデル拡大図を図３に示す。先端１１ａが定着ベルト３にカウンタ方向から接触するので、ベルト３と定着ベルトクリーニング部材１１との接触角は鈍角となっている。
【００３４】
ここで、定着ベルトクリーニング部材１１の定着ベルト３との接触面の少なくとも一部に、例えば図４に示すように、フッ素樹脂層１１ｃが形成されていると、定着ベルト３の寿命が長くなる。このようなフッ素樹脂としては、ポリテトラフロオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ポリエチレンフルオロビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、あるいは、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）などが挙げられる。このようなフッ素樹脂層の形成は、例えばスプレー塗装やディッピング塗装にて行うことができる。
【００３５】
また、本発明では定着ベルトクリーニング部材先端がカウンタ方向から定着ベルトに接触するために、定着ベルトクリーニング部材の定着ベルト３とがそれらの接触部でなす角度（以下「接触角度」と云う。図３にモデル的にθとして示されている）が鈍角となっているために、長い期間高いクリーニング効果が維持され、かつ、定着ベルトクリーニング部材１１の寿命が長くなる。
【実施例】
【００３６】
以下に実施例を示す。
【００３７】
図２にモデル的に示した定着装置に、表１に示す材料からなる定着ベルトクリーニング部材を分離部材の裏面に、定着ベルトにカウンタ方向から接触するように取り付けた（定着ベルトクリーニング部材を取り付けない場合：比較例）。また、一部の定着ベルトクリーニング部材には、図４に示すように、フッ素樹脂層（厚さ１０μｍ、固形分比率でＰＴＦＥ樹脂６０重量％、ポリイミド樹脂３５重量％、及び、添加材としてカーボンブラック５重量％が分散されているフッ素樹脂塗料）を定着ベルトクリーニング部材の定着ベルト３との接触面（約１０ｍｍ×約３５０ｍｍ）の先端部（約５ｍｍ）および後端部（約５ｍｍ）にスプレー塗装にて吹きつけ、１５０℃で乾燥後、３６０℃の雰囲気で２０分間の熱処理を行ってフッ素樹脂被膜を形成した。
【００３８】
さらに、これら定着ベルトクリーニング部材１１と定着ベルト３とが接触部でなす接触角度（図３における角度θ）も表１に併せて示した。
【００３９】
なお、シリコーンゴムとしては、信越シリコーン社製の硬度７５品を、フッ素ゴムとしてはダイキン工業社製硬度７５品をそれぞれ使用した。
【００４０】
【表１】
2011123287.tif 000003
【００４１】
これらの定着装置を画像形成装置に組み込み、画像形成を行い、そのときの異常画像が発生したときの処理枚数（単位；Ｋは１０００枚）と定着ベルトの表面状態（”こすれ摩耗”とは、定着ベルト表面にすじ状の傷が発生した状態を示す。）、および、定着ベルトクリーニング部材の状態、そして処理枚数５００００枚目から（ただし、比較例では１００００枚目から）その後の１５０枚処理の間でのジャム発生状況を調べた。結果を表２（表中「ｋ」は「１０００単位」を示す）に示す。
【００４２】
さらに、総合的な判定として、１０００００枚未満の画像形成処理で異常画像が発生したときには実用的ではないとして”××”、１０００００枚以上２０００００枚未満の画像形成処理で異常画像が発生したときには実用的ではないとして”×”、２０００００枚以上３０００００枚未満の画像形成処理で異常画像が発生したときには実用的ではないとして”△”、３０００００枚以上５０００００枚以下での画像形成処理で異常画像が発生しかつ１５０枚処理でのジャム発生が１枚または２枚であったときには実用的として”○”、３０００００枚以上５０００００枚以下での画像形成処理で異常画像が発生しかつ１５０枚処理でのジャム発生がなかったときには実用的として”◎”として、それぞれ判定を行った。この結果も表２に併せて記載する。
【００４３】
【表２】
2011123287.tif 000004
【００４４】
表２により本発明の効果が確認される。すなわち、本発明によれば、記録紙を良好に分離させるとともに高耐久のクリーニング性の確保により、異常画像の発生を抑制させることができ、ジャムの発生もない、省スペース、低コストの定着装置が可能となることが判る。
【符号の説明】
【００４５】
１    定着ローラ
２    加熱ローラ
３    定着ベルト
４    ニップ部
５    加圧ローラ
６    ヒータ
７    テンションローラ
８    記録材
９    トナー
１０  分離部材
１１  定着ベルトクリーニング部材
１１ａ  先端部
１１ｂ  切り欠き部
１１ｃ  フッ素樹脂層
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特開２００８−５８７５７公報
【図１】
2011123287.tif 000005
【図２】
2011123287.tif 000006
【図３】
2011123287.tif 000007
【図４】
2011123287.tif 000008
【図５】
2011123287.tif 000009
【図６】
2011123287.tif 000010