(57)【要約】      （修正有）【課題】定着ベルトに付着した異物をクリーニングする際に定着ベルトの帯電を防止する。また、定着ベルトに付着した異物を簡単な構成で除去する。【解決手段】トナー像を定着させる定着部４であって、加熱ローラ４１と、定着ローラ４２と、定着ベルト４３と、加圧ローラ４４と、清掃ブラシ４５と、貯留容器４６とを備えている。定着ローラ４２は、加熱ローラ４１の近傍に配置されている。定着ベルト４３は、加熱ローラ４１と定着ローラ４２とに掛け渡され、加熱ローラ４１の熱によって温度が上昇させられる環状のベルトである。加圧ローラ４４は、定着ローラ４２とともに定着ベルト４３の一部を狭持し、定着ローラ４２に対向して配置され、トナー像に圧力を加える。清掃ブラシ４５は、定着ベルト４３に付着した異物を除去するとともに定着ベルト４３が帯びている電荷を除去する。貯留容器４６は、清掃ブラシ４５の下側に配置されている。【選択図】図１
2008165002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置内に配置され、トナー像を用紙に定着させる定着装置であって、
熱源を備え、前記熱源によって加熱される加熱ローラと、
前記加熱ローラの近傍に配置された定着ローラと、
前記加熱ローラと前記定着ローラとに掛け渡され、前記加熱ローラの熱によって温度が上昇させられる環状の定着ベルトと、
前記定着ローラとともに前記定着ベルトの一部を狭持し、前記定着ローラに対向して配置され、前記トナー像に圧力を加える加圧ローラと、
前記定着ベルトに付着した異物を除去するとともに前記定着ベルトが帯びている電荷を除去する清掃部材と、
前記清掃部材の下側に配置された貯留部材と、
を備えた定着装置。
【請求項２】
前記加熱ローラに接触し、前記加熱ローラの温度を検知する温度検知装置をさらに備えた、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記清掃部材は前記定着ベルトの幅方向において前記用紙の幅よりも延びている、請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記貯留部材は前記定着ベルトの幅方向において前記清掃部材よりも延びている、請求項１から３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記清掃部材は前記定着ベルトの幅方向に揺動可能である、請求項１から４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記清掃部材は、回転可能な回転軸と、前記回転軸の周囲に設けられたブラシ状部材とを有する、請求項１から５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
静電潜像を表面に担持可能な静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体に現像剤を供給する現像装置と、
請求項１から６のいずれかに記載の定着装置と、
を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及び画像形成装置、特に、画像形成装置内に配置され、トナー像を用紙に定着させる定着装置及びその定着装置を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、画像情報に基づいてトナー像を形成する画像形成部と、画像形成部で形成した画像を用紙に定着する定着部と、画像形成部や定着部等に用紙を搬送する用紙搬送部と、画像が定着した用紙を排出する用紙排出部とを備えている。
【０００３】
この画像形成部では、画像形成部で用紙に画像情報に基づいたトナー像が形成され、用紙搬送部によって画像が形成された用紙が定着部に搬送される。定着部で用紙にトナー像が定着され、用紙排出部からトナー像が定着させられた用紙が排出される。
【０００４】
ここで定着部は、熱源を有する加熱ローラと、加熱ローラに対向して配置された定着ローラと、加熱ローラと定着ローラとに掛け渡された定着ベルトと、定着ローラに対向して配置された加圧ローラとを備えている。この定着部では、熱源によって加熱ローラが加熱され、加熱ローラから定着ベルトに熱が伝達される。そして加圧ローラの回転に伴って定着ベルトが循環させられ、加圧ローラと定着ローラとが定着ベルトを挟んで対向する位置に位置する際に定着ベルトの熱と加圧ローラの圧力とによってトナー像が用紙に定着される。
【０００５】
このような定着部では定着ベルトの内周側に異物が入り込む場合、例えば画像形成装置の組み立て時に加熱ローラの表面などに付着した樹脂等が剥がれる場合や定着ローラなどの削れ片などが入り込む場合がある。このように、定着ベルトの内周側に異物が入り込むと、定着ベルトが変形させられる可能性がある。
【０００６】
このような課題を解決するために定着ベルトに付着した異物をクリーニングするためのクリーニング装置を設けた定着部が存在する（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３０７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の定着部では、定着ベルトに接触するクリーニングブレードと、クリーニングブレードによって掻き取った異物を収納する容器と、容器内の異物を排出するための排出機構とを備えている。ここでクリーニングブレードと定着ベルトとが摺接するために定着ベルトが帯電する場合がある。この場合には定着ベルトに付着した異物が定着ベルトから剥がれにくくなる。また、クリーニング装置を配置するために大きなスペースが必要になり、コストが高くなる。
【０００８】
本発明の課題は、定着ベルトに付着した異物をクリーニングする際に定着ベルトが帯電するのを防止することにある。また、定着ベルトに付着した異物を簡単な構成で除去することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る定着装置は、画像形成装置内に配置され、トナー像を用紙に定着させる定着装置であって、加熱ローラと、定着ローラと、定着ベルトと、加圧ローラと、清掃部材と、貯留部材とを備えている。加熱ローラは、熱源を備え、熱源によって加熱される。定着ローラは、加熱ローラの近傍に配置されている。定着ベルトは、加熱ローラと定着ローラとに掛け渡され、加熱ローラの熱によって温度が上昇させられる環状のベルトである。加圧ローラは、定着ローラとともに定着ベルトの一部を狭持し、定着ローラに対向して配置され、トナー像に圧力を加える。清掃部材は、定着ベルトに付着した異物を除去するとともに定着ベルトが帯びている電荷を除去する。貯留部材は、清掃部材の下側に配置されている。
【００１０】
この定着装置では、熱源によって加熱ローラが加熱され、定着ベルトに加熱ローラの熱が伝達される。加圧ローラが回転すると、加圧ローラの回転に伴って定着ベルトが循環させられる。加圧ローラと定着ベルトとが接触している部分にトナー像が転写された用紙が搬送されると、定着ベルトの熱と加圧ローラの圧力とによって用紙にトナー像が定着される。そして、このとき清掃部材によって定着ベルトに付着した異物が掻き取られる。その後、異物が清掃部材の下側に配置された貯留部材に貯留される。
【００１１】
ここでは、清掃部材によって定着ベルトが帯びた電荷が除去されるために電気的に定着ベルトに異物が付着するのを防止することができ、クリーニングが容易になる。また、清掃部材と貯留容器とによってクリーニングできるために、定着ベルトに付着した異物を簡単な構成で除去することができる。
【００１２】
請求項２に係る定着装置は、請求項１に記載の定着装置であって、加熱ローラに接触し、加熱ローラの温度を検知する温度検知装置をさらに備えている。
【００１３】
ここでは、温度検知装置と加熱ローラとが接触することで加熱ローラの表面が削られ、異物が発生する場合がある。本請求項の発明はこのような場合に特に有効である。
【００１４】
請求項３に係る定着装置は、請求項１または２に記載の定着装置であって、清掃部材は定着ベルトの幅方向において用紙の幅よりも延びている。
【００１５】
ここでは、少なくとも用紙と定着ベルトとが接触する部分の異物をクリーニングすることができ、定着ベルトが異物によって変形することに伴う画質の低下を防止できる。
【００１６】
請求項４に係る定着装置は、請求項１から３のいずれかに記載の定着装置であって、貯留部材は、定着ベルトの幅方向において清掃部材よりも延びている。
【００１７】
ここでは、清掃部材によってクリーニングした異物を貯留することができる。
【００１８】
請求項５に係る定着装置は、請求項１から４のいずれかに記載の定着装置であって、清掃部材は定着ベルトの幅方向に揺動可能である。
【００１９】
ここでは、定着ベルトに付着した異物をさらに除去しやすくなる。
【００２０】
請求項６に係る定着装置は、請求項１から５のいずれかに記載の定着装置であって、清掃部材は、回転可能な回転軸と、回転軸の周囲に設けられたブラシ状部材とを有する。
【００２１】
ここでは、定着ベルトに付着した異物をさらに除去しやすくなる。
【００２２】
請求項７に係る画像形成装置は、静電潜像を表面に担持可能な静電潜像担持体と、静電潜像担持体に現像剤を供給する現像装置と、請求項１から６のいずれかに記載の定着装置とを備えている。
【００２３】
この画像形成装置では、静電潜像担持体上に静電潜像が形成され、現像装置からトナーが静電潜像担持体上に供給される。このようにして形成されたトナー像が用紙に転写され、定着部で用紙に定着される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、定着ベルトに付着した異物をクリーニングする際に定着ベルトが帯電するのを防止することができる。また、定着ベルトに付着した異物を簡単な構成で除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
１．構成
図１に本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ１を示す。この図１は各構成要素の配置を示すための模式図であり、各部の詳細は省略して示している。
【００２６】
このカラープリンタ１は、図示しないコンピュータなどに接続されており、外部のコンピュータなどから送られてくる画像情報に基づいてカラー画像を用紙に印刷可能な装置である。カラープリンタ１は、画像形成部２と、用紙搬送部３と、定着部４と、用紙収納部５と、排出部６と、トナー補給装置７とを有している。なお、定着部４については後に詳述する。
【００２７】
画像形成部２は、感光体ドラム２１と、回転現像装置２２と、帯電装置２３と、レーザユニット２４と、クリーニング装置２５とを有している。
【００２８】
感光体ドラム２１は、表面に静電潜像が形成される部材であって、カラープリンタ１のほぼ中央に配置されている。また、感光体ドラム２１は、ドラム状の部材であって、図１の紙面に直交する方向に回転軸が設けられている。なお、感光体ドラム２１の下側に、感光体ドラム２１に近接して感光体ドラム２１上のトナー画像を用紙に転写するための中間転写ベルト２１１が配置されている。
【００２９】
回転現像装置２２は、感光体ドラム２１に隣接して配置された部材であって、全体として円柱状の装置である。回転現像装置２２は、４つの現像器２２１（現像装置）と、この４つの現像器２２１を支持するフレーム２２２とを有している。現像器２２１は、図２に示すように容器本体２２３と、現像ローラ２２４とを備えている。容器本体２２３は、円柱を周方向に４分割したような形状であって、長手方向に延びる開口を有している。また、容器本体２２３の表面には、後述するトナー供給パイプ７２が通過可能なトナー補給口２２３ａが形成されており、このトナー補給口２２３ａはスリットの入ったシール部材を有している。４つの容器本体２２３の内部には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナーがそれぞれ収納されている。ここで、図２は現像器２２１のうちの一つを示すものである。現像ローラ２２４は、回転現像装置２２の回転軸方向に延び、容器本体２２３の開口に配置されている。この現像ローラ２２４は感光体ドラム２１の表面にトナーを供給するための部材である。現像ローラ２２４の両端には感光体ドラム２１と現像ローラ２２４との間の距離を保つための距離規制コロ２２５が配置されている。この距離規制コロ２２５は現像ローラ２２４よりも半径の大きな円板状の部材であって、感光体ドラム２１の表面に接触することにより、感光体ドラム２１と現像ローラ２２４との間の距離を一定に保っている。
【００３０】
帯電装置２３は、感光体ドラム２１の表面を帯電させるための装置であって、感光体ドラム２１の上側に配置されている。
【００３１】
また、レーザユニット２４は、回転現像装置２２の上側に配置された部材であって、感光体ドラム２１上に画像データに基づいた静電潜像を形成するためにレーザ光を照射可能な装置である。
【００３２】
クリーニング装置２５は、感光体ドラム２１に残留した残留トナーなどの付着物を除去するための装置であって、本カラープリンタ１では感光体ドラム２１の上側において感光体ドラム２１の軸方向全体にクリーニングブレード２５１が設けられている。
【００３３】
用紙搬送部３は、用紙収納部５から画像形成部２と定着部４とを通過して排出部６まで連続する搬送路を有している。
【００３４】
用紙収納部５は、カラープリンタ１の下部に配置された部分であって、給紙カセット５１を有している。
【００３５】
排出部６は、カラープリンタ１の上部表面に配置され、画像が形成された用紙を排出する。
【００３６】
トナー補給装置７は、現像器２２１内部のトナーが減少した場合にトナーを補給するための装置であって、トナー収納コンテナ７１と、トナー供給パイプ７２とを有している。
【００３７】
２．定着部
定着部４は、用紙に画像を定着させる部分であって、図３及び図４に示すように、加熱ローラ４１と、定着ローラ４２と、定着ベルト４３と、加圧ローラ４４と、清掃ブラシ４５と、貯留容器４６とを備えている。また定着部４は、カラープリンタ１の下部に配置されている。ここで図３は定着部４の概略断面図であって、図４は清掃ブラシ４５や貯留容器４６などを示す図である。
【００３８】
加熱ローラ４１は、定着ベルト４３を加熱するための部材であって、内部に第１熱源４１１が配置されている。この第１熱源４１１は１０００ｗの電力で定着ベルト４３を加熱するものである。また加熱ローラ４１は、定着ローラ４２の上側に配置されており、定着ベルト４３に接触している。なお、この加熱ローラ４１の下側には加熱ローラ４１の表面に接触するように温度検知装置４７が配置されている。
【００３９】
定着ローラ４２は、加熱ローラ４１の下側に配置されており、定着ベルト４３に接触するローラ部材である。また定着ローラ４２は、軸部材と、軸部材の表面に配置された水発泡スポンジとを有している。
【００４０】
定着ベルト４３は、ニッケルとシリコンゴムとによって形成された環状のベルト部材であって、加熱ローラ４１と定着ローラ４２とに掛け渡されている。
【００４１】
加圧ローラ４４は、定着ローラ４２に対向して配置されたローラ部材であって、内部に第２熱源４４１が配置されている。第２熱源４４１は６００ｗの電力で加圧ローラ４４を加熱するものである。また加圧ローラ４４は、軸部材の周囲にシリコンゴムを配置した部材であって、定着ベルト４３に接触している。さらに加圧ローラ４４は、図示しない駆動源に接続されており、加圧ローラ４４の駆動力によって定着ベルト４３が循環させられる。
【００４２】
清掃ブラシ４５は、内周側から定着ベルト４３に接触しており、加熱ローラ４１と定着ローラ４２との間であって定着ベルト４３の定着ローラ４２側から加熱ローラ４１側に移動している部分、すなわち図３の左側に配置されている。また、清掃ブラシ４５は、加熱ローラ４１の回転軸に対して平行に配置されている。さらに清掃ブラシ４５は、定着ベルト４３の幅方向において用紙が通過する幅よりも伸びている部材であって、接地されている。このために、この清掃ブラシ４５を介して定着ベルト４３が帯びている電荷が除去される。清掃ブラシ４５は、導電性の素材によって形成されており、回転軸４５１と、回転軸４５１の周囲に設けられたブラシ状部材４５２とを有している。
【００４３】
貯留容器４６は、清掃ブラシ４５によってクリーニングした異物を貯留するための容器であって、清掃ブラシ４５の下側に配置されている。また貯留容器４６は、定着ベルト４３の幅方向において清掃ブラシ４５よりも延びている部材であって、清掃ブラシ４５と平行に配置されている。さらに貯留容器４６は、延びる方向に直交する方向に窪むように形成されている。
【００４４】
３．動作
カラープリンタ１の画像形成動作について説明する。
【００４５】
外部に接続された画像情報がコンピュータなどから送られてくると、感光体ドラム２１の表面が帯電させられ、レーザユニット２４によって感光体ドラム２１に画像情報に基づいてレーザ光が照射される。このようにして感光体ドラム２１の表面に静電潜像が形成されると、回転現像装置２２から静電潜像にトナーが供給される。このようにして感光体ドラム２１の表面にトナー像が形成される。感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト２１１を介して用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は定着部４に搬送され、定着部４によって用紙に定着される。トナー像が定着された用紙は排出部６から排出される。
【００４６】
次に定着ベルト４３の清掃動作について説明する。
【００４７】
加圧ローラ４４が回転すると、加圧ローラ４４の回転に伴って定着ベルト４３が循環させられる。このとき清掃ブラシ４５は回転しており、定着ベルト４３の内周側の面と清掃ブラシ４５とが摺接し、定着ベルト４３の内周側の面に付着した異物がクリーニングされる。このとき、清掃ブラシ４５は接地されており、この清掃ブラシ４５を介して定着ベルト４３が帯びている電荷を除去される。このために異物が電気的な力によって定着ベルト４３に付着しにくくなっている。清掃ブラシ４５によってクリーニングされた異物は、貯留容器４６に貯留される。
【００４８】
ここでは、清掃ブラシ４５が接地されているために定着ベルト４３が帯びている電荷を除去することができ、定着ベルト４３の表面に静電気によって付着している異物を取り除きやすくなる。また清掃ブラシ４５が回転軸４５１の回転に伴って回転するために、定着ベルト４３に付着している異物を取り除きやすい。さらに清掃ブラシ４５が定着ベルト４３の幅方向において用紙の幅よりも延びているために、少なくとも用紙と定着ベルト４３とが接触する部分の異物をクリーニングすることができ、定着ベルト４３が異物によって変形することに伴う画質の低下を防止できる。清掃ブラシ４５の下側に貯留容器４６が配置されているために異物を貯留しやすくなっている。
【００４９】
３．他の実施形態
上記実施形態では、回転軸４５１を回転させることでブラシ状部材４５２が回転する構成であるが、本発明はこれに限らずに、清掃ブラシ４５が定着ベルト４３の幅方向に揺動するようにしても良い。この場合には、清掃ブラシ４５が固定されている場合に比べて異物を掻き取りやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】カラープリンタの全体概略図。
【図２】現像器を示す斜視図。
【図３】定着装置を示す図。
【図４】清掃ブラシや貯留容器などを示す図。
【符号の説明】
【００５１】
１  カラープリンタ（画像形成装置）
４  定着部（定着装置）
２１  感光体ドラム（静電潜像担持体）
４１  加熱ローラ
４２  定着ローラ
４３  定着ベルト
４４  加圧ローラ
４６  貯留容器（貯留部材）
４７  温度検知装置
２２１  現像器（現像装置）
４４１  第１熱源（熱源）
４５１  回転軸
４５２  ブラシ状部材
【図１】
2008165002.tif 000003
【図２】
2008165002.tif 000004
【図３】
2008165002.tif 000005
【図４】
2008165002.tif 000006