(57)【要約】【課題】定着ベルト内周面に付着した摩耗粉に起因した定着不良が生じるのを抑制できる定着装置、及び、その定着装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】回転可能に設けられた無端状の定着ベルト３８と、定着ベルトの外周面に接触させて定着ベルトとの間にニップ部を形成する接触部材３０と、定着ベルトの内周面に接触させて設けられ定着ベルトを加熱する加熱手段５６とを備え、前記ニップ部に通過させた記録材上の未定着画像を少なくとも熱によって記録材に定着させる定着装置１２において、前記定着ベルトの内周面をクリーニングするクリーニング手段７０を設けた。【選択図】図１
2015045785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられた無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトの外周面に接触させて該定着ベルトとの間にニップ部を形成する接触部材と、
前記定着ベルトの内周面に接触させて設けられ該定着ベルトを加熱する加熱手段とを備え、
前記ニップ部に通過させた記録材上の未定着画像を少なくとも熱によって記録材に定着させる定着装置において、
前記定着ベルトの内周面をクリーニングするクリーニング手段を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１の定着装置において、
前記加熱手段は、記録材搬送方向と直交する記録材幅方向に複数の発熱部を有しており、
記録材上の未定着画像がない非未定着画像領域に対応する定着ベルト部分を、該記録材上の未定着画像がある未定着画像領域に対応する定着ベルト部分よりも低い温度で加熱することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１または２の定着装置において、
前記クリーニング手段を、前記定着ベルトの内周面に対して接離させる接離手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項３の定着装置において、
印刷動作終了後に前記接離手段によって前記クリーニング手段を前記定着ベルトの内周面に当接させることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項３または４の定着装置において、
前記ニップ部に連続して送られてくる先行する記録材と後行する記録材との間である記録材間が該ニップ部を通過するときに、前記接離手段によって前記クリーニング手段を前記定着ベルトの内周面に当接させることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項３、４または５の定着装置において、
前記加熱手段の温度を検知する温度検知手段を有しており、該温度検知手段の検知結果に基づいて該加熱手段の温度が所定温度よりも高くなったときに、接離手段によって前記クリーニング手段を前記定着ベルトの内周面に当接させることを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の定着装置において、
前記クリーニング手段はスクレーパーであることを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５または６の定着装置において、
前記クリーニング手段はクリーニングローラであることを特徴とする定着装置。
【請求項９】
像担持体と、
像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像を前記像担持体上から記録媒体上に転写する転写手段と、
前記記録媒体上に転写されたトナー像を該記録媒体に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
前記定着手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７または８の定着装置を用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、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられる定着装置、及び、そ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】
従来、画像形成装置においては、画像データに基づいて像担持体上に形成された潜像が、現像装置から供給されたトナーによって現像され、像担持体上に顕像としてのトナー像が形成される。この像担持体上のトナー像は転写装置によって記録材に転写され、定着装置によって記録材上に定着される。
【０００３】
特許文献１に記載の定着装置では、回転可能に設けられた加圧ローラと、加圧ローラに対向して設けられた定着部材である無端状の定着ベルトとを圧接させることにより、ニップ部が形成される。
【０００４】
また、定着ベルトの内周面側には、定着ベルトの内周面に接触し定着ベルトを加熱する加熱手段である加熱体が設けられている。この加熱体は、基板上に抵抗発熱体が設けられており、電源から配線を介して発熱体に給電することで抵抗発熱体が発熱し、定着ベルトを加熱する。そして、前記ニップ部に通過させた記録材上の未定着画像を熱と圧力とによって記録材に定着させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、定着ベルト内周面に加熱体を接触させて設けると、定着ベルト内周面と加熱体とが摺擦し合い定着ベルト内周面が摩耗して摩耗粉が生じる。そして、定着ベルト内周面に付着した摩耗粉が加熱体と定着ベルトとの接触部に入り込むと、加熱体と定着ベルトとの接触が不十分になって、加熱体から定着ベルトに熱が十分に伝わらず、定着ベルトの温度不足による定着不良が生じてしまう。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、定着ベルト内周面に付着した摩耗粉に起因した定着不良が生じるのを抑制できる定着装置、及び、その定着装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、回転可能に設けられた無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトの外周面に接触させて該定着ベルトとの間にニップ部を形成する接触部材と、前記定着ベルトの内周面に接触させて設けられ該定着ベルトを加熱する加熱手段とを備え、前記ニップ部に通過させた記録材上の未定着画像を少なくとも熱によって記録材に定着させる定着装置において、前記定着ベルトの内周面をクリーニングするクリーニング手段を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
以上、本発明によれば、定着ベルト内周面に付着した摩耗粉に起因した定着不良が生じるのを抑制できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】定着ベルト内周面にスクレーパーを接触させて設けた定着装置の概略構成図。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図３】実施形態に係る定着装置の概略構成図。
【図４】定着装置を上方から見た場合での加圧ローラと定着ベルトと加熱体との位置関係を示す図。
【図５】画像形成パターンを示す平面図。
【図６】画像領域と非画像領域とに対する第一の目標温度と第二の目標温度との関係を示すグラフ。
【図７】画像形成パターンを示す平面図。
【図８】従来例の問題点の説明に用いる図。
【図９】面状発熱体と定着ベルトとの間に摩耗粉が入り込んだ状態を示す図。
【図１０】定着ベルト内周面にクリーニングローラを接触させて設けた定着装置の概略構成図。
【図１１】制御装置により制御されるソレノイドによって、定着ベルト内周面に対してクリーニング部材を接離させる構成を示した図。
【図１２】加熱体の基板裏面の急激な温度上昇を検知した場合に定着ベルト内周面に付着した摩耗粉の除去を行う制御の説明に用いる図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図２に、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図を示す。
図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置の一例としてのプリンタは、給紙装置４と、レジストローラ対６と、像担持体としての感光体ドラム８と、転写装置１０と、定着装置１２等を有している。
【００１１】
給紙装置４は、記録材としての用紙Ｓが積載状態で収容される給紙トレイ１４と、給紙トレイ１４に収容された用紙Ｓを最上のものから順に１枚ずつ分離して送り出す給紙コロ１６等を有している。
【００１２】
給紙コロ１６によって送り出された用紙Ｓは、レジストローラ対６で一旦停止され、姿勢ずれを矯正される。その後、感光体ドラム８の回転に同期するタイミングで、すなわち、感光体ドラム８上に形成されたトナー像の先端と、用紙Ｓの搬送方向先端部の所定位置とが一致するタイミングで、レジストローラ対６により転写部Ｎへ送られる。
【００１３】
感光体ドラム８の周りには、感光体ドラム回転方向順に、帯電ローラ１８と、露光手段の一部を構成するミラー２０と、現像ローラ２２ａを備えた現像装置２２と、転写装置１０と、クリーニングブレード２４ａを備えたクリーニング装置２４等が配置されている。帯電ローラ１８と現像装置２２との間において、ミラー２０を介して感光体ドラム８上の露光部２６に露光光Ｌｂが照射され、走査されるようになっている。
【００１４】
プリンタにおける画像形成動作は従来と同様に行われる。すなわち、感光体ドラム８が回転を始めると、感光体ドラム８の表面が帯電ローラ１８により均一に帯電され、画像データに基づいて露光光Ｌｂが露光部２６に照射、走査されて作成すべき画像に対応した潜像が形成される。この潜像は、感光体ドラム８の回転により現像装置２２と対向する位置まで移動し、ここで現像装置２２からトナーが潜像に供給されて可視像化され、トナー像が形成される。
【００１５】
感光体ドラム８上に形成されたトナー像は、所定のタイミングで転写部Ｎに進入してきた用紙Ｓ上に、転写装置１０による転写バイアスの印加により転写される。
【００１６】
トナー像が転写された用紙Ｓは、定着装置１２へ向けて搬送され、定着装置１２でトナー像が用紙Ｓに定着された後、図示しない排紙トレイへ排出されスタックされる。
【００１７】
転写部Ｎで感光体ドラム８から用紙Ｓに転写されずに感光体ドラム８上に残った残留トナーは、感光体ドラム８の回転に伴ってクリーニング装置２４に至り、クリーニングブレード２４ａによって掻き落とされて、感光体ドラム表面が清掃される。その後、感光体ドラム８上の残留電位が、図示しない除電手段により除去され、次の作像工程に備えられる。
【００１８】
図３は、本実施形態に係る定着装置１２の概略構成図である。図４は、加圧ローラ３０と定着ベルト３８と加熱体５６との位置関係を示す図である。
【００１９】
定着装置１２は、図３に示すように、定着ベルト３８や、この定着ベルト３８との間で定着ニップ部ＳＮを形成する加圧ローラ３０が設けられている。また、基材である基板５７と、基板５７に設けられ電力が供給されることで発熱する抵抗発熱体５５とを有する、サーマルヘッドやセラミックヒータなどの加熱体５６が設けられている。
【００２０】
加圧ローラ３０は、回転可能に設けられ定着ベルト３８の外周面に接触させて定着ベルト３８との間に定着ニップ部ＳＮを形成する接触部材である。なお、本実施形態では加圧ローラ３０が、図示しない付勢手段により定着ベルト３８に向けて付勢され、定着ベルト３８に圧接されている。
【００２１】
加熱体５６は不図示の支持部材に支持され、定着ベルト３８の内周面と接触する位置に配置されている。加熱体５６を、定着ベルト３８の内面面に接触させて設けることで、定着ベルト３８の用紙Ｓ上のトナー像と接する外周面に、加熱体５６によってキズが付くのを防止することができ、定着ベルト３８の寿命を延ばすことができる。
【００２２】
加熱体５６には、用紙Ｓの用紙搬送方向と直交する用紙幅方向の画像形成領域全域を占めるように抵抗発熱体５５が設けられている。そして、図４に示すように、加熱体５６は、抵抗発熱体５５が用紙幅方向で７分割されており、各発熱部５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５５ｅ，５５ｆ，５５ｇは独立して定着ベルト３８を加熱可能となっている。
【００２３】
なお、本実施形態では、加熱体５６の抵抗発熱体５５を用紙幅方向（長手方向）で７分割しているが、これに限るものではない。
【００２４】
定着ニップ部ＳＮよりも定着ベルト回転方向下流側であり、加熱体５６よりも定着ベルト回転方向上流側で、加熱体５６の近傍に、定着ベルト３８の表面温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ３４が設けられている。
【００２５】
また、加熱体５６の定着ベルト３８の内周面と接する側とは反対側の面側に、加熱体５６の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ３６が設けられている。
【００２６】
加熱体５６に電力を供給する電源３９が設けられており、電源３９から加熱体５６の抵抗発熱体５５に電力が供給されることで、加熱体５６の抵抗発熱体５５が発熱する。また、サーミスタ３４やサーミスタ３６が検知した温度情報に基づいて、制御装置３７により電源３９を制御して、電源３９による加熱体５６の抵抗発熱体５５への電力供給が行われる。制御装置３７は、加熱体５６の分割された抵抗発熱体５５の各々において独立に電源３９による電力の供給制御が可能である。
【００２７】
なお、制御装置３７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェース等を包含するマイクロコンピュータである。
【００２８】
定着ベルト３８は、外径が４０［ｍｍ］で厚みが４０［μｍ］のステンレス鋼製の基体３８ａと、この基体３８ａの表面に被覆された弾性層３８ｂとを有している。
【００２９】
弾性層３８ｂは、シリコーンゴムで形成されており、厚みは１００［μｍ］である。さらに、弾性層３８ｂの表面には、定着ベルト３８の耐久性を高めるとともに離型性を確保するため、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂による厚みが５［μｍ］〜５０［μｍ］の離型層３８ｃが形成されている。なお、定着ベルト３８の基体３８ａとしては、ポリイミドでもよい。
【００３０】
定着ベルト３８の内側には加熱体５６など以外にも、次のような各種部材が設けられている。すなわち、定着ベルト３８を支持する不図示のベルト支持部材や、定着ベルト３８を挟んで加圧ローラ３０と定着ニップ部ＳＮを形成するニップ形成部材６０や、ニップ形成部材６０が取り付けられるステー８０などが設けられている。そして、これら部材は、図示しない装置側板に接続されて支持されている。
【００３１】
前記ベルト支持部材は、定着ベルト３８の回転方向と直交する方向（軸方向）における両端部に挿入されており、このベルト支持部材によって定着ベルト３８の両端部は回転可能に保持されている。
【００３２】
加圧ローラ３０は、外径が４０［ｍｍ］で厚みが２［ｍｍ］の鉄製の芯金３０ａと、この芯金３０ａの表面に被覆された弾性層３０ｂとを有している。弾性層３０ｂは、シリコーンゴムで形成されており厚みが５［ｍｍ］である。なお、弾性層３０ｂの表面には、離型性を高めるために厚みが４０［μｍ］程度のフッ素樹脂層を形成するのが望ましい。
【００３３】
なお、加圧ローラ３０は中空のローラであっても良く、加圧ローラ３０の内部にハロゲンヒータなどの加熱源を設けても良い。弾性層３０ｂは、シリコーンゴムなどソリッドゴムでも良いが、加圧ローラ３０の内部に加熱源が無い場合には、弾性層３０ｂとしてスポンジゴムを用いても良い。スポンジゴムのほうがソリッドゴムよりも断熱性が高まり、定着ベルト３８の熱が奪われにくくなるので、より望ましい。
【００３４】
また、本実施形態においては、加熱体５６の定着ベルト３８との接触部は略平面である。ここで、加熱体５６が円筒状の定着ベルト３８の内周面と良好に接触するためには、定着ベルト３８の内周面に沿うように、半円柱状に形成すればよいが、曲面にヒータや配線を高精度に実装し形成することは工程が複雑である。そのため、同一平面状にヒータや配線部を形成する所謂「平面型」に比べて、精度且つ生産性に劣位である。
【００３５】
このことから、本実施形態では、精度及び生産性ともに優れている平面型の発熱体を加熱体５６として用いており、実装精度が良いため発熱効率を向上させることができる。
【００３６】
一方で、低熱容量化や小型化を図った定着部材として定着ベルト３８を用いる場合、平面型の加熱体５６を円筒状の定着ベルト３８の内周面に接触させて配置するには、単に加熱体５６を配置するだけでは、定着ベルト３８の平面部分の確保が困難である。そのため、回転している定着ベルト３８の内周面と加熱体５６との十分な接触による伝熱が課題となる。
【００３７】
加圧ローラ３０とともに定着ニップ部ＳＮを形成している定着ベルト部分に加熱体５６を設ければ、定着ベルト３８が回転しているときであっても、定着ベルト３８と加熱体５６との接触状態を良好に保つことが可能となる。しかしながら、加熱体５６により加熱された定着ベルト３８の裏面から表面への熱の伝達には時間を要する。そのため、定着ニップ部ＳＮを形成する定着ベルト部分で加熱体５６により定着ベルト３８を加熱しても、すぐさま定着ニップ部ＳＮで用紙Ｓ上のトナーに熱を供給することができない。
【００３８】
加熱体５６により加熱された定着ベルト３８の熱は、定着ベルト３８が回転している間に定着ベルト表面まで伝達される。ところが、定着ベルト３８が１回転し定着ベルト３８の加熱された部分が再度、定着ニップ部ＳＮに到達するまでに定着ベルト表面から放熱してしまう。そのため、放熱して温度が下がることを想定して定着ニップ部ＳＮで定着温度が得られるように、加熱体５６から定着ベルト３８に多くの熱を供給する必要があり、消費電力が増大してしまう。
【００３９】
そこで、本実施形態の定着装置１２においては、図３や図４に示すように、定着ベルト３８の定着ニップ部ＳＮ以外に加熱体５６を設けている。すなわち、本実施形態においては、加熱体５６を、定着ニップ部ＳＮの略中心と加圧ローラ３０の略中心線とを結ぶ延長線上に設けている。
【００４０】
これにより、定着ニップ部ＳＮに加熱体５６を設ける場合よりも、加熱体５６により加熱された定着ベルト３８の部分が、定着ベルト３８が１回転して再度、定着ニップ部ＳＮに到達するまでの間に、定着ベルト表面から放熱される熱量を少なくできる。よって、定着ニップ部ＳＮで定着温度が得られるように加熱体５６から定着ベルト３８に供給する熱量を少なくでき、その分、電源３９から加熱体５６に供給する電力を低減し、省電力化を図ることができる。
【００４１】
また、定着ベルト３８を介して加熱体５６と対向する位置には、不図示の付勢手段によって付勢され定着ベルト３８を押圧する押圧部材である弾性体ローラ４０を設けている。これにより、定着ベルト３８が回転しているときであっても、定着ベルト３８との接触部が略平面である加熱体５６と定着ベルト３８との接触状態を良好に保つことができる。
【００４２】
なお、弾性体ローラ４０は、外径がφ１５［ｍｍ］〜３０［ｍｍ］で、外径がφ８［ｍｍ］の鉄製の芯金４０ａと、この芯金４０ａの表面に被覆された弾性層４０ｂとを有している。弾性層４０ｂは、シリコーンゴムで形成されており厚みが３．５［ｍｍ］〜１１［ｍｍ］である。弾性層４０ｂの表面には、離型性を高めるために厚みが４０［μｍ］程度のフッ素樹脂層を形成するのが望ましい。
【００４３】
定着ベルト３８を介して加熱体５６と対向する位置で、定着ベルト３８を押圧する押圧部材としては、弾性体ローラ４０に限るものではない。例えば、押圧パッドなど、定着ベルト３８と加熱体５６との接触状態が良好に保たれる機構であれば差し支えない。また、押圧部材は密着性が高く、安定した伝熱が可能となることを考慮し弾性層を有する弾性体ローラ４０や押圧パッドなどを用いることが望ましいが、樹脂製のパッドなど接触不良を抑制できるものであってもよい。
【００４４】
本実施形態の定着装置１２では、制御装置３７により用紙Ｓに画像を形成するための画像データに基づいて、電源３９から加熱体５６の各抵抗発熱体５５への電力供給を制御することで、省エネルギー化を図っている。この制御動作の一例を以下に示す。
【００４５】
図５（ａ）は、用紙Ｓ上に、用紙搬送方向の先端側から順に、画像領域ａ、非画像領域ｂ、画像領域ａ’が存在する画像形成パターンを示したものである。画像領域ａと画像領域ａ’とでは定着が必要であるが、非画像領域ｂでは定着対象のトナーが存在しないので定着の必要はない。
【００４６】
図示しない画像処理装置から上記画像形成パターンの画像データが制御装置３７へ入力される。すると、制御装置３７は、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部位の温度が、定着ベルト３８の画像領域ａや画像領域ａ’に対応する部分の温度よりも低くなるように加熱体５６を制御する。すなわち、画像領域ａ及び画像領域ａ’に対応する部分では加熱体５６に定着温度が得られる電力を供給し、非画像領域ｂに対応する部分では、加熱体５６に定着温度よりも低い温度が得られる電力を供給する。
【００４７】
なお、「画像領域に対応する」や「非画像領域に対応する」とは、定着ベルト３８が密着する位置という意味であり、以下、適宜「密着」とも表現する。
【００４８】
図５（ｂ）は、用紙Ｓ上に、用紙搬送方向の先端側から順に、画像領域ａ、非画像領域ｂが存在する画像形成パターンを示したものである。この場合にも図５（ａ）と同様に、制御装置３７は、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部分の温度が、定着ベルト３８の画像領域ａに対応する部分の温度よりも低くなるように、加熱体５６を制御する。すなわち、画像領域ａに対応する部分では加熱体５６に定着温度が得られる電力を供給し、非画像領域ｂに対応する部分では、加熱体５６に定着温度よりも低い温度が得られる電力を供給する。
【００４９】
ここで、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部分で加熱体５６への電力供給を完全に停止（オフ）することが考えられるが、定着ベルト３８の温度が下がり過ぎると、次の画像領域での定着温度への立ち上がりが間に合わなくなる。このため、本実施形態では、図６に示すような、定着温度である第一の目標温度よりも低く室温よりは高い第二の目標温度となるように、定着ベルト３８の温度を保つように制御することが望ましい。このようにして、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部分の温度も第二の目標温度で保つようにしている。
【００５０】
これにより、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部分でも、加熱体５６に給電を行って加熱されることになるが、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部分の温度を、第一の目標温度にする場合よりも消費電力を削減することができる。すなわち、図６に示す領域Ｐの供給電力よりも領域Ｐ’での供給電力が小さくなるため、省エネルギー化が可能となる。
【００５１】
図７（ａ）は、用紙Ｓ上に、用紙幅方向に画像領域ｃと非画像領域ｄとが混在する画像形成パターンを示したものである。図７（ｂ）は、用紙Ｓ上に、用紙搬送方向の先端側から順に、画像領域ａ、用紙幅方向に画像領域ｃと非画像領域ｄとが混在する混在領域ｈが存在する画像形成パターンを示したものである。
【００５２】
この場合にも同様に、制御装置３７は、非画像領域ｄに対応する定着ベルト３８の部分の温度が、画像領域ａ、画像領域ｃに対応する定着ベルト３８の部位の温度よりも低くなるように加熱体５６を制御する。すなわち、画像領域ａ、画像領域ｃに対応する部分では加熱体５６に定着温度が得られる電力を供給し、非画像領域ｄに対応する部分では、加熱体５６に定着温度よりも低い温度が得られる電力を供給する。
【００５３】
なお、加熱体５６により定着ベルト３８の画像領域ａに対応する部分を加熱する際には、図４に示す加熱体５６が有する全ての発熱部５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５５ｅ，５５ｆ，５５ｇに電力を供給する。一方、加熱体５６により定着ベルト３８の画像領域ｃに対応する部分を加熱する際には、図４に示す加熱領域ｅに含まれる発熱部５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄに電力を供給する。そして、加熱領域ｆに含まれる発熱部５５ｅ，５５ｆ，５５ｇには電力の供給を行わない。
【００５４】
また、本実施形態では、加熱体５６に電力を供給する際、図５、図７中の斜線部のように、用紙搬送方向で画像領域が定着ニップ部ＳＮに入るよりも前の部分である予備加熱領域ｇを予備的に加熱するように電源３９から電力が供給される。この予備加熱領域ｇは、主に加熱体５６の周方向の発熱長さや、加熱体自身にも昇温時間が必要となることから必要となる領域である。なお、予備加熱領域ｇは、省エネルギー化の観点から、できるだけ小さいことが望ましい。
【００５５】
図８を用いて、従来例の問題点について説明する。図８は加熱部を拡大したものである。
【００５６】
四角形状の加熱体５６に、円形状の定着ベルト３８を接触させた場合、図８のように加熱体５６の端部の角に定着ベルト３８が接触する。そのため、定着ベルト内周面と加熱体５６とが摺擦し合い定着ベルト内周面が擦れることで摩耗し摩耗粉が生じる。
【００５７】
図９は、加熱体５６と定着ベルト３８との間に摩耗粉が入り込んだ状態を示す図である。
【００５８】
定着ベルト内周面に摩耗粉が付着すると、図９に示すように加熱体５６の抵抗発熱体５５と定着ベルト３８との間に隙間ができ両者の接触が不十分になるおそれがある。この場合、抵抗発熱体５５から定着ベルト３８に熱が十分に伝わらず、定着ベルト３８の温度不足による定着不良を引き起こしてしまう。さらには、抵抗発熱体５５の熱が加熱体に蓄積されてしまい加熱体自身が高温になり過ぎて破損してしまう。
【００５９】
また、定着ベルト内周面に付着した摩耗粉による悪影響は、加熱体５６による定着ベルト３８の加熱にかかるものだけではない。
【００６０】
すなわち、定着ベルト内周面に付着した摩耗粉が、ニップ形成部材６０の定着ベルト内周面と対向する表面に設けられた摺動シートに付着し堆積すると、ニップ形成部材６０と定着ベルト内周面との間に隙間が形成されてしまう。そのため、定着ニップ部ＳＮでの圧力分布が不均一となり、定着不良を引き起こしてしまう。
【００６１】
さらには、定着ベルト内周面に塗布された潤滑オイルと摩耗粉とが混ざり摺動性が低下することで、定着ベルト３８を回転させるためのトルクが大きくなってしまう。
【００６２】
そこで、本実施形態の定着装置１２では、定着ベルト内周面に付着した摩耗粉を除去するクリーニング部材を設けている。
【００６３】
図１は、定着ベルト内周面に付着した摩耗粉を除去するクリーニング部材であるスクレーパー７０を接触させて設けた、本実施形態に係る定着装置１２の概略構成図である。
【００６４】
本実施形態の定着装置１２は、図１に示すように、加熱体５６よりも定着ベルト回転方向下流側でニップ形成部材６０よりも定着ベルト回転方向上流側に、定着ベルト内周面に付着した摩耗粉を除去してクリーニングするクリーニング部材としてスクレーパー７０を、定着ベルト内周面に接触させて設けている。
【００６５】
スクレーパー７０が定着ベルト内周面に当接することで、加熱体５６と定着ベルト内周面との摺動によって生じ定着ベルト内周面に付着した摩耗粉がスクレーパー７０によって掻き取られ、定着ベルト内周面がクリーニングされる。また、スクレーパー７０によって定着ベルト内周面から掻き取られた摩耗粉は、スクレーパー７０の下方に設けられた摩耗粉受け容器７１に落下し収容される。
【００６６】
これにより、定着ベルト内周面に付着した摩耗粉に起因した、上述したような定着不良や加熱不良やトルク増大などを抑制することができる。
【００６７】
なお、定着ベルト内周面に付着した摩耗粉を除去するクリーニング部材としては、スクレーパー７０に限るものではない。例えば、図１０に示すように、定着ベルト内周面との摺擦による定着ベルトの回転抵抗を低減可能な、ローラ状のクリーニング部材であるクリーニングローラ７２を用いてもよく、定着ベルト内周面から摩耗粉を除去できるものであれば構わない。
【００６８】
ここで、加熱体５６及びニップ形成部材６０と定着ベルト３８との間に摩耗粉が入り込むのを抑制するには、図１に示したような位置にスクレーパー７０を設ける必要がある。すなわち、加熱体５６よりも定着ベルト回転方向下流側で定着ニップ部ＳＮよりも定着ベルト回転方向上流側に、スクレーパー７０を定着ベルト内周面に接触させて設ける必要がある。
【００６９】
ところが、このようにスクレーパー７０を設けると、加熱体５６により加熱された定着ベルト３８が定着ニップ部ＳＮに到達するまでに、定着ベルト３８の熱がスクレーパー７０によって奪われてしまう。そのため、定着ベルト３８の加熱効率が低下し定着ベルト３８のウォーミングアップ時間の増大につながる。
【００７０】
そこで、定着ベルト内周面に対してスクレーパー７０を接離可能に設ける。そして、印刷動作中は定着ベルト内周面からスクレーパー７０を離間させる。一方、熱の供給を抑えられる、定着ニップ部ＳＮに連続して送られてくる先行用紙と後行用紙との間である紙間や、印刷動作終了後などには、スクレーパー７０を定着ベルト内周面に当接させる。
【００７１】
図１１は、制御装置３７によって制御されるソレノイド７４により、定着ベルト内周面に対してスクレーパー７０を接離させる構成を示したものである。
【００７２】
印刷動作中は、制御装置３７によりソレノイド７４がＯＦＦされると、スプリング７３が収縮しスクレーパー７０を引っ張って、定着ベルト内周面からスクレーパー７０が離間する。
【００７３】
一方、印刷動作終了後などに制御装置３７によりソレノイド７４がＯＮされると、ソレノイド７４によってスクレーパー７０が定着ベルト内周面に当接される。なお、このとき、スプリング７３は伸びた状態となっている。また、印刷動作終了後などでも所定時間の間、定着ベルト３８は回転されており、定着ベルト内周面に付着した摩耗粉をスクレーパー７０によって掻き取ることができる。
【００７４】
また、定着ベルト内周面に対するスクレーパー７０の当接動作は、印刷動作以外で行うことが望ましいが、次の場合は印刷動作中でも、定着ベルト内周面にスクレーパー７０を当接することが望ましい。
【００７５】
上述したように、定着ベルト内周面と加熱体５６との間に摩耗粉が入り込むことで、加熱体５６から定着ベルト３８へ熱が十分伝わらず、加熱体５６に熱が蓄熱され加熱体自体の温度が上昇する。このような温度上昇が続くと、加熱体５６が高温になり過ぎてしまい加熱体５６の破損につながる。
【００７６】
そこで、本実施形態においては、図１２に示すように、加熱体５６の基板裏面に取り付けられたサーミスタ３６により、加熱体５６の基板裏面の温度を常に監視する。そして、加熱体５６の基板裏面の急激な温度上昇を検知した場合は、制御装置３７によりソレノイド７４を動作させて、スクレーパー７０を定着ベルト内周面に当接し定着ベルト内周面に付着した摩耗粉の除去を行う。
【００７７】
これにより、定着ベルト内周面と加熱体５６との間に摩耗粉があることで、加熱体５６から定着ベルト３８に熱が十分伝わらず加熱体５６の温度が上昇してしまうのを抑えて、加熱体５６が高温になり過ぎて破損するのを抑制することができる。
【００７８】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
回転可能に設けられた無端状の定着ベルト３８などの定着ベルトと、定着ベルトの外周面に接触させて定着ベルトとの間に定着ニップ部ＳＮなどのニップ部を形成する加圧ローラ３０などの接触部材と、定着ベルトの内周面に接触させて設けられ定着ベルトを加熱する加熱体５６などの加熱手段とを備え、前記ニップ部に通過させた記録材上の未定着画像を少なくとも熱によって記録材に定着させる定着装置１２などの定着装置において、定着ベルトの内周面をクリーニングするスクレーパー７０などのクリーニング手段を設けた。
（態様Ａ）においては、定着ベルト内周面に付着した摩耗粉をクリーニング手段によって除去することができる。これにより、定着ベルト内周面に付着した摩耗粉が加熱体と定着ベルトとの接触部に入り込んで、加熱体と定着ベルトとの接触が不十分になり、加熱手段から定着ベルトに熱が十分に伝わらくなるのを抑制できる。よって、定着ベルト内周面に付着した摩耗粉に起因して、定着ベルトの温度不足による定着不良が生じるのを抑制することができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、前記加熱手段は、記録材搬送方向と直交する記録材幅方向に複数の発熱部を有しており、記録材上の未定着画像がない非未定着画像領域に対応する定着ベルト部分を、該記録材上の未定着画像がある未定着画像領域に対応する定着ベルト部分よりも低い温度で加熱する。これによれば、上記実施形態について説明したように、省エネルギー化を図ることができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、前記クリーニング手段を、前記定着ベルトの内周面に対して接離させるスプリング７３やソレノイド７４などの接離手段を有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着ベルトのウォーミングアップ時間が増大するのを抑制することができる。
（態様Ｄ）
（態様Ｃ）において、印刷動作終了後に前記接離手段によって前記クリーニング手段を前記定着ベルトの内周面に当接させる。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着ベルトの熱がクリーニング手段によって奪われ定着ベルトの加熱効率が低下するのを抑えつつ、摩耗粉の除去を行うことができる。
（態様Ｅ）
（態様Ｃ）または（態様Ｄ）において、前記ニップ部に連続して送られてくる先行する記録材と後行する記録材との間である記録材間が当該ニップ部を通過するときに、前記接離手段によって前記クリーニング手段を前記定着ベルトの内周面に当接させる。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着ベルトの熱がクリーニング手段によって奪われ定着ベルトの加熱効率が低下するのを抑えつつ、摩耗粉の除去を行うことができる。
（態様Ｆ）
（態様Ｃ）、（態様Ｄ）または（態様Ｅ）において、前記加熱手段の温度を検知するサーミスタ３６などの温度検知手段を有しており、温度検知手段の検知結果に基づいて加熱手段の温度が所定温度よりも高くなったときに、接離手段によって前記クリーニング手段を前記定着ベルトの内周面に当接させる。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着ベルト内周面に付着した摩耗粉に起因した、加熱手段による定着ベルトの加熱不良により加熱手段の温度が高くなり過ぎて破損するのを抑制することができる。
（態様Ｇ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）または（態様Ｆ）において、前記クリーニング手段はスクレーパー７０などのスクレーパーである。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着ベルトの内周面から摩耗粉をスクレーパーによって掻き取り除去することができる。
（態様Ｈ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）または（態様Ｆ）において、前記クリーニング手段はクリーニングローラ７２などのクリーニングローラである。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着ベルトの回転抵抗を低減させつつ、定着ベルトの内周面から摩耗粉をクリーニングローラによって除去することができる。
（態様Ｉ）
感光体ドラム８などの像担持体と、像担持体上にトナー像を形成する現像装置２２などのトナー像形成手段と、前記トナー像を前記像担持体上から記録媒体上に転写する転写装置１０などの転写手段と、前記記録媒体上に転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置１２などの定着手段とを備えた画像形成装置において、前記定着手段として、（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）、（態様Ｇ）または（態様Ｈ）の定着装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着ベルト内周面に付着した摩耗粉に起因して、定着ベルトの温度不足による定着不良が生じるのを抑制し、良好な画像形成を行うことができる。
【符号の説明】
【００７９】
４      給紙装置
６      レジストローラ対
８      感光体ドラム
１０    転写装置
１２    定着装置
１４    給紙トレイ
１６    給紙コロ
１８    帯電ローラ
２０    ミラー
２２    現像装置
２２ａ  現像ローラ
２４    クリーニング装置
２４ａ  クリーニングブレード
２６    露光部
３０    加圧ローラ
３０ａ  芯金
３０ｂ  弾性層
３４    サーミスタ
３６    サーミスタ
３７    制御装置
３８    定着ベルト
３８ａ  基体
３８ｂ  弾性層
３８ｃ  離型層
３９    電源
４０    弾性体ローラ
４０ａ  芯金
４０ｂ  弾性層
５５    抵抗発熱体
５６    加熱体
５７    基板
６０    ニップ形成部材
７０    スクレーパー
７１    摩耗粉受け容器
７２    クリーニングローラ
７３    スプリング
７４    ソレノイド
８０    ステー
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８０】
【特許文献１】特開２０１２−４２７４６号公報
【図１】
2015045785.tif 000003
【図２】
2015045785.tif 000004
【図３】
2015045785.tif 000005
【図４】
2015045785.tif 000006
【図５】
2015045785.tif 000007
【図６】
2015045785.tif 000008
【図７】
2015045785.tif 000009
【図８】
2015045785.tif 000010
【図９】
2015045785.tif 000011
【図１０】
2015045785.tif 000012
【図１１】
2015045785.tif 000013
【図１２】
2015045785.tif 000014