(57)【要約】【課題】  定着ローラへの回収トナーの逆転写を防止して高品質の画像を形成する熱定着装置を提供する。【解決手段】  加熱部材３０と、加圧部材３２と、この加熱部材３０と加圧部材３２との当接部にトナー画像が転写された記録媒体を通過させてトナー画像を記録媒体に定着させる際に加熱部材及び／又は加圧部材に付着するトナーを除去するクリーニング部材７４と、を備えた熱定着装置において、クリーニング部材７４の加熱部材３０又は加圧部材３２との当接面に架橋剤を塗布する架橋剤塗布手段９０〜９２を有する。【選択図】図６
2007047237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部材と、加圧部材と、この加熱部材と加圧部材との当接部にトナー画像が転写された記録媒体を通過させて前記トナー画像を前記記録媒体に定着させる際に前記加熱部材及び／又は加圧部材に付着するトナーを除去するクリーニング部材と、を備えた熱定着装置において、
前記クリーニング部材の前記加熱部材又は加圧部材との当接面に架橋剤を塗布する架橋剤塗布手段を有することを特徴とする熱定着装置。
【請求項２】
前記架橋剤塗布手段は、前記クリーニング部材に付着したトナー量が所定量以上になった時に稼動して、前記クリーニング部材の表面に架橋剤を塗布するものであることを特徴とする請求項１に記載の熱定着装置。
【請求項３】
前記架橋剤塗布手段は、前記記録媒体の通過枚数が所定数量以上になった時に稼動して、前記クリーニング部材の表面に架橋剤を塗布するものであることを特徴とする請求項１に記載の熱定着装置。
【請求項４】
前記架橋剤は、トナーの結着樹脂と架橋又は伸長反応して粘弾性を大きくする金属化合物であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の熱定着装置。
【請求項５】
前記クリーニング部材に外気を吹き付けて冷却する送風装置を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の熱定着装置。
【請求項６】
像担持体と、像担持体表面を帯電させる帯電装置と、前記像担持体の帯電面に画像情報に基づいて露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、トナー像転写後の記録媒体に前記トナー像を定着させる定着装置と、を有する画像形成装置であって、
前記定着装置は、請求項１乃至５の何れか１項に記載の熱定着装置であ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、加熱部材と加圧部材との当接部にトナー画像が転写された記録媒体を通過させ、前記トナー画像を前記記録媒体に転写させる熱転写装置及びこの熱転写装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ又はこれらを組み合わせた複合機などの画像形成装置においては、例えば帯電、書込み、現像、転写、クリーニング、除電等の各操作を繰り返して像担持体の表面に順次トナー画像を形成し、得られたトナー画像を逐次シート、ＯＨＰフィルム等の記録媒体に転写して画像を記録する電子写真式のものが主流となっている。
このような画像形成装置には、トナー画像転写後の記録媒体を加熱部材と加圧部材との間に通し、搬送しながら前記トナー画像を前記記録媒体に定着する熱定着装置が設けられている。また、熱定着装置には、通常、加熱部材又は加圧部材に付着したトナーが再び記録媒体に逆転写されたり、トナーの回収不足を防止するために、通常、クリーニング装置が付設されている。
【０００３】
熱定着装置の加熱部材としての定着ローラの表面は、例えばフッ素コートが施されており、トナー付着を防止するための工夫がなされている。
しかしながら、装置環境、転写媒体（転写紙）等の条件によって、定着操作後、一部のトナーが転写紙から定着ローラ等に付着する場合がある。このような現象はオフセットと呼ばれる。オフセットしたトナーは、定着ローラ又はこれに当接する加圧部材としての加圧ローラ表面に残留し、いずれ転写紙に逆転写され、画像を汚すことが知られている。定着ローラ又は加圧ローラに付設されたクリーニングローラは、前記定着ローラ又は加圧ローラに付着したトナーを回収して画像汚れを防止するものである。
このようなクリーニングローラは、定着ローラ又は加圧ローラに従動回転し、例えば加圧接触する金属などの無垢の表面を有するものであり、オフセットされたトナーは、前記定着ローラ又は加圧ローラとクリーニングローラとの離型性能（非粘着性能）の差に基づいて、クリーニングローラに回収される。即ち、定着ローラ又は加圧ローラにはトナー付着を防止するために、離型性を備えた表面層が設けられているので、クリーニングローラに比べてトナーが剥れ易くなり、オフセットトナーはクリーニングローラに移動する。
【０００４】
ところで、近年、定着装置は、ゼロ・エネルギ待機モード（Zero Energy Standby Mode - ZESM）対応や、省エネルギー対応のため、スタンバイ時には、熱源（ヒータ）への通電が停止され、画像形成の開始にあわせて通電して定着ローラ等をトナー定着温度に昇温する運用がなされている。このため、定着ローラ等の表層を１ｍｍ以下に薄肉化し、これによって温度応答性を改善し、定着可能温度となるまでの所要時間を、例えば１０秒程度に短縮し、ユーザーの使い易さと省エネルギーを両立する仕様となっている。但し、この場合、定着ローラの熱容量が小さくなるために、転写紙又は定着ローラの接触部材への熱移動又は風の流れなどの影響を受けやすく、温度分布が大きく変化するという問題がある。
このような問題の解決方法として、例えば定着ローラに複数の温度制御手段を設置し、温度分布を均一にする方法が挙げられるが、ローラの全領域を、各サイズ、モードに合わせて、満遍なく制御するだけのヒータ及び温度検知手段を配置するのは非現実的である。
しかしながら、定着ローラの温度分布が不均等になって定着条件が安定しなと、オフセットの発生や、熱劣化によってローラ寿命が短くなるという問題が発生し、特に、重合法によって調製したトナーが使用されている場合には、クリーニングローラに堆積したトナー塊が再溶融し、転写紙へ逆転写するという問題が生じ易くなる。このような問題は、通紙可能の最大サイズに比較して、小サイズの記録紙を使用した場合に顕著となる。即ち、小サイズの記録紙は、定着ローラに接する面積が小さいので定着ローラの狭い範囲でしか温度が奪われず、結果として非通紙部での定着ローラの温度は下がらず、通紙部の温度だけが低下するが、温度が低下した部分に対応した温度検知手段がヒータの点灯を指示するために、これによって、非通紙部の温度が不必要に上昇し、温度上昇した非通紙部に対応したクリーニングローラに付着するトナーが溶融し、逆転写し易くなる。
【０００５】
また、定着装置の省エネルギー化に付随して、使用するトナーの低融点化が進んでいる。  トナーの低融点化により定着温度を従来よりも低めに設定することが可能となったが、反面定着ローラの温度分布にも敏感になりオフセットが発生し易くなったと言うことができる。更に、高画質化を図るためにトナーの小粒径化が進んでいるが、小粒径トナーではトナーが小さくなった分だけオフセットが発生し易いというという特性がある。
【０００６】
一方、クリーニングローラへのオフセットトナーの固着量が多くなり、例えば連続通紙などによってクリーニングローラが加熱されると、前記固着トナーが溶解して粘度が下がり、オフセットトナーがクリーニングローラの表面の固着トナーとの間で分断されてしまい、回収能力（接着性≒クリーニング性）が低下したり、クリーニングローラに付着したオフセットトナーが再び加圧ローラに逆転写する所謂溶け出しが発生するという問題がある。なお、オフセットトナーは画像面積が高いほうが発生しやすく、逆転写はクリーニングローラの温度上昇によって発生しやすい。
【０００７】
このようなオフセットの発生又は回収したオフセットトナーの溶け出しに起因する画像品質の低下を防止する技術として、例えば特許文献１には、定着ローラの温度分布を均一にすることを目的として定着ローラの非通紙部に風を当てて温度の上がり過ぎを防止する技術が開示されている。また、特許文献２には、クリーニングローラに対抗した位置に通風孔を設け、クリーニングローラが回転した際にユニットの空気を循環させ、これによってクリーニングローラの温度が上昇しないようにする技術が提案されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された技術には、定着ローラに直接風を送り込むものであるために、定着ローラ等の温度変化が激しすぎて、定着条件を安定させるのが困難になるという問題がある。一方、特許文献２に開示された技術には、クリーニングローラが接触している加圧ローラからの熱量の方が、通風孔から抜ける熱量よりもはるかに大きいために、ほとんど冷却効果が得られないという問題がある。
【０００９】
また、特許文献３には、クリーニング性能を向上させると共に、定着ローラ傷やオフセット画像の発生を防止し、画像品質の低下を防止することができる定着装置を提供することを目的として開発された装置であって、各々ヒータを内蔵し、剛体芯金上に弾性部材を被覆した定着ローラ及び加圧ローラとを有し、これらローラ間のニップ部により記録紙上の未定着トナー像の定着を行う定着装置であって、定着ローラに離型材を塗布するための塗布手段として、定着ローラに当接された塗布ローラと、この塗布ローラに当接される塗布フェルト及びブレードと、定着ローラに当接されるクリーニング手段とを有すると共に、このクリーニング手段として第１のクリーニングローラ及びその下流側に設けられる第２のクリーングローラを有する定着装置が開示されている。
【００１０】
更に、特許文献４には、塗布ローラに汚れが付きにくく、しかも塗布ローラの汚れを清浄でき、画像品質の低下を防止することのできる定着装置を提供することを目的として開発されて装置であって、定着ローラ対により未定着トナー像を担持した転写材を挾持搬送することにより、転写材上の未定着トナー像を定着する定着装置において、前記定着ローラの周面に離型層を設け、この離型層と同質で多孔質な表層を備え、かつ、オイルが内填された塗布ローラを設け、この塗布ローラには前記定着ローラに接触せず当該塗布ローラに当接するクリーニングローラを設けた定着装置が開示されている。
【００１１】
更にまた、特許文献５には、ベルト定着装置における、紙粉のオイル塗布制御部への廻り込みによるオイルスジ、耐久性低下、オイル塗布量の制御不良等の発生を防止することを目的として開発された装置であって、定着ベルトと、この定着ベルトの内部に設けられ、前記定着ベルトを循環移動可能に張架する支持手段と、前記定着ベルトに当接する加圧ローラと、前記定着ベルトに対して加圧当接する表面に離型材を被覆してなるオイル塗布ローラと、オイル塗布ローラに加圧当接する表面離型材を被覆したオイル供給ローラと、オイルを充填しているオイル保持手段と、このオイル保持手段からオイルを吸い上げて前記オイル供給ローラにオイルを供給するオイル輸送部材とを有し、前記オイル保持手段から前記オイル輸送部材、前記オイル供給ローラ、前記オイル塗布ローラを介して前記定着ベルトにオイルを塗布し、前記オイル供給ローラと前記オイル塗布ローラの連れ廻りによってオイル塗布量を制御するベルト定着装置において、前記オイル塗布ローラにおける、前記オイル塗布ローラと前記オイル供給ローラとの当接部に対して前記オイル塗布ローラの回転方向上流側の位置に紙粉クリーニングローラを当接させ、この紙粉クリーニングローラにブレード材を当接させ、前記紙粉クリーニングローラにバイアスを印加する手段を設けたベルト定着装置が開示されている。
更にまた、特許文献６には、クリーニングローラに樹脂をコーティングしてオフセットトナーとコーティング樹脂の相溶性をよくすることで上述したクリーニングローラからのオフセットトナーの溶け出しを抑制する技術が開示されている。
【００１２】
【特許文献１】特開平０９−３２５５５０号公報
【特許文献２】特開２００２−１２３１１９号公報
【特許文献３】特開２００２−１８２５０８号公報
【特許文献４】特開２００２−３３３７９２号公報
【特許文献５】特開２００４−１７０８４４号公報
【特許文献６】特開２０００−１３１９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来技術は、何れもオフセットの発生防止、又は一旦クリーニング装置で回収したオフセットトナーの溶け出しを防止する技術として十分満足できるものではなく、特に、クリーニングローラに付着、回収したオフセットトナーが再び加熱ローラ又は加圧ローラに逆転写する溶け出し現象を有効に防止できないという問題がある。
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、加熱ローラ又は加圧ローラへの回収オフセットトナーの逆転写を有効に防止して高品質の画像を形成することができる熱定着装置及びこれを備えた画像形成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】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、加熱部材と、加圧部材と、この加熱部材と加圧部材との当接部にトナー画像が転写された記録媒体を通過させて前記トナー画像を前記記録媒体に定着させる際に前記加熱部材及び／又は加圧部材に付着するトナーを除去するクリーニング部材と、を備えた熱定着装置において、前記クリーニング部材の前記加熱部材又は加圧部材との当接面に架橋剤を塗布する架橋剤塗布手段を有することを特徴とする。
この場合において、前記架橋剤塗布手段は、前記クリーニング部材に付着したトナー量が所定量以上になった時に稼動して、前記クリーニング部材の表面に架橋剤を塗布するものであることが好ましい。
また、前記架橋剤塗布手段を、前記記録媒体の通過枚数が所定数量以上になった時に稼動して、前記クリーニング部材の表面に架橋剤を塗布するものとすることもできる。
更に、前記架橋剤は、トナーの結着樹脂と架橋又は伸長反応して粘弾性を大きくする金属化合物であることが好ましい。
更にまた、前記熱定着装置は、クリーニング部材に外気を吹き付けて冷却する送風装置を有するものであることが好ましい。
【００１５】
また、本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、像担持体表面を帯電させる帯電装置と、前記像担持体の帯電面に画像情報に基づいて露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、トナー像転写後の記録媒体に前記トナー像を定着させる定着装置と、を有する画像形成装置であって、前記定着装置は、上述した何れか一つの熱定着装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、クリーニングローラで回収したオフセットトナーを架橋させて、その溶け出し及び溶け出しによる画像汚れを有効に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体概略図、図２は、図１の熱定着装置の拡大図である。
図１において、この画像形成装置は、画像形成装置本体１００と、これを載置するシートバンク３００と、画像形成装置本体１００の上部に設けられた画像読取装置２００と、この画像読取装置２００の上部に設けられ、背面側を支点に上下に開閉自在に形成された自動原稿搬送装置４００とから主として構成されている。
画像形成装置本体１００には、内部に、像担持体としてのドラム状の感光体１０が設けられている。感光体１０のまわりには、図中左側に配置された帯電装置１１から、感光体１０の回転方向である矢印Ａ（反時計方向）に沿って順に、下側に現像装置１２、右側に転写装置１３、上側にクリーニング装置１４が配置されている。
【００１８】
現像装置１２では、トナーとして、例えば重合法により製造した重合トナーを用い、重合トナーを現像ローラを用いて感光体１０に供給して静電潜像を可視像化する。
また、転写装置１３は、上下のローラ１５、１６の間に転写ベルト１７を掛け回して構成されており、転写ベルト１７を転写位置Ｂで感光体１０の周面に押し当てる構造となっている。
【００１９】
図１中、帯電装置１１及びクリーニング装置１４の左側には、現像装置１２に新しいトナーを補給するトナー補給装置２０が配置されている。
また、画像形成装置本体１００の内部には、シートバンク３００のシートカセット６１から送り出したシートＳを転写位置Ｂを経てスタック位置まで下方から上方へと搬送するシート搬送装置Ｃが設けられている。シート搬送装置Ｃは、供給路Ｒ１、手差し供給路Ｒ２及びシート搬送路Ｒを有している。
【００２０】
そして、シート搬送路Ｒには、感光体１０の上流位置にレジストローラ２１が設けられている。また、感光体１０の下流位置には、熱定着装置２２が配置されている。熱定着装置２２は、定着ローラ（定着回転部材）３０と加圧ローラ（加圧回転部材）３２とから主として構成されている。
熱定着装置２２のさらに下流には、排出分岐爪３４、排出ローラ３５、第１加圧ローラ３６、第２加圧ローラ３７、腰付ローラ３８が設けられている。そして、その先に、画像形成済みのシートをスタックする排出スタック部（排出位置）３９が設けられている。
【００２１】
また、画像形成装置本体１００には、図中右側面に、スイッチバック装置４２が設けられている。スイッチバック装置４２は、シート搬送路Ｒの排出分岐爪３４位置から分岐し、一対のスイッチバックローラ４３を備えるスイッチバック位置４４まで導く反転路Ｒ３と、スイッチバック位置４４から、再びシート搬送路Ｒのレジストローラ２１まで導く再搬送路Ｒ４とを有するシート搬送装置Ｄが設けられている。また、シート搬送装置Ｄには、シートを搬送する複数のシート搬送ローラ６６が設けられている。
【００２２】
現像装置１２の図中左側には、レーザ書込装置４７が配置されており、レーザ書込装置４７は、不図示のレーザ光源、走査用の回転多面鏡４８、ポリゴンモータ４９、ｆθレンズ等の走査光学系５０などを備えている。
画像読取装置２００には、光源５３、複数のミラー５４、結像用光学レンズ５５、ＣＣＤ等のイメージセンサ５６などが配設されている。また、その上面にはコンタクトガラス５７を備えている。
【００２３】
コンタクトガラス５７の上の自動原稿搬送装置４００には、原稿セット位置に不図示の原稿セット台を設けるとともに、排出位置に不図示の原稿スタック台が設けられている。また、原稿シートを、原稿セット台から画像読取装置２００のコンタクトガラス５７上の読取位置を経て原稿スタック台まで搬送する不図示の原稿搬送路を有するシート搬送装置が配置されている。シート搬送装置は、原稿シートを搬送する不図示のシート搬送ローラを複数備えている。
【００２４】
シートバンク３００には、内部に、記録媒体であるシート、ＯＨＰフィルム等のうちシートＳを収納するシートカセット６１が多段に配置されている。各シートカセット６１には、それぞれ対応して呼出ローラ６２、供給ローラ６３、分離ローラ６４が設けられている。多段に設けられたシートカセット６１の図中右側に、装置本体１００のシート搬送路Ｒへと通じる上述した供給路Ｒ１が形成されている。供給路Ｒ１にも、シートを搬送するいくつかのシート搬送ローラ６６が配置されている。
また、画像形成装置本体１００には、図中右側面に、手差し供給部６８が設けられており、手差し供給部６８には、手差しトレイ６７を開閉自在に設けるとともに、その手差しトレイ６７上にセットした手差しシートを、シート搬送路Ｒへと導く上述した手差し供給路Ｒ２が設けられている。手差しトレイ６７にも同様に、呼出ローラ６２、供給ローラ６３、分離ローラ６４が配置されている。
【００２５】
以下に、上記構成の画像形成装置の動作を説明する。この画像形成装置（以下、単に本装置ともいう）を用いてコピーをとるときは、先ず、不図示のメインスイッチをオンするとともに、自動原稿搬送装置４００の原稿セット台に原稿をセットする。ブック原稿のような場合には、自動原稿搬送装置４００を開いて画像読取装置２００のコンタクトガラス５７上に直接原稿をセットし、自動原稿搬送装置４００を閉じてそれで押える。
【００２６】
次に、不図示のスタートスイッチを押すと、自動原稿搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿をシート搬送ローラにより原稿搬送路を通して、コンタクトガラス５７上へと移動してから画像読取装置２００を駆動し、原稿内容を読み取って原稿スタック台上に排出する。一方、コンタクトガラス５７上に直接原稿をセットしたときは、直ちに画像読取装置２００を駆動する。
【００２７】
画像読取装置２００を駆動すると、画像読取装置２００は、光源５３をコンタクトガラス５７に沿って移動するとともに、光源５３からの光をコンタクトガラス５７上の原稿面で反射し、その反射光を複数のミラー５４で反射し、結像用光学レンズ５５を経て、イメージセンサ５６に入れ、そのイメージセンサ５６で原稿内容を読み取る。
また、このとき同時に、不図示の感光体駆動モータで感光体１０を回転し、まず図示例では、帯電ローラを用いた帯電装置１１で表面を一様に帯電し、次いで上述の画像読取装置２００で読み取った原稿内容に応じてレーザ光を照射してレーザ書込装置４７で書込みを行い、感光体１０の表面に静電潜像を形成し、その後、現像装置１２でトナーを付着して静電潜像を可視像化する。
【００２８】
また、スタートスイッチを押したとき同時に、シートバンク３００中に多段に設けられた複数のシートカセット６１中の、選択サイズに対応するシートカセット６１内から呼出ローラ６２によりシートＳを送り出し、続く供給ローラ６３、分離ローラ６４で１枚ずつ分離して搬送しながら供給路Ｒ１に入れ、シート搬送ローラ６６で搬送してシート搬送路Ｒへと導き、レジストローラ２１に突き当てて止める。そして、上述した感光体１０の可視像化したトナー画像の回転にタイミングを合わせてレジストローラ２１を回転し、感光体１０の右側へと送り込む。または、手差し給紙部６８の手差しトレイ６７を開けて、その手差しトレイ６７上にセットした手差しシートを呼出ローラ６２により送り出し、続く供給ローラ６３、分離ローラ６４で１枚ずつ分離して搬送しながら手差し供給路Ｒ２に入れ、シート搬送ローラ６６で搬送してシート搬送路Ｒへと導き、同じくレジストローラ２１で感光体１０の回転にタイミングを合わせて該感光体１０の右側へと送り込む。
【００２９】
それから、感光体１０の右側へと送り込んだシートＳに、転写装置１３により転写位置Ｂで感光体１０上のトナー画像を転写して画像を形成する。画像転写後の感光体１０上の残留トナーはクリーニング装置１４で除去して清掃し、不図示の除電装置で感光体１０上の残留電位を除去して帯電装置１１からはじまる次の画像形成に備える。
【００３０】
一方、画像転写後のシートＳは、転写ベルト１７で搬送して熱定着装置２２に入れ、定着ローラ３０と加圧ローラ３２間に通して搬送しながら、それらにより熱と圧力を加えてシートＳ上のトナー画像を定着する。その後、排出ローラ３５、第１加圧ローラ３６、第２加圧ローラ３７、腰付ローラ３８により、シートに腰をつけて、排出スタック部３９上に排出してスタックする。
なお、シートの両面に画像を転写する場合、排出分岐爪３４を切り替える。そして、表面にトナー画像を転写したシートを、シート搬送路Ｒから反転路Ｒ３に入れ、シート搬送ローラ６６で搬送してスイッチバック位置４４へ入れ、スイッチバックローラ４３でスイッチバックすることにより再搬送路Ｒ４に入れて反転し、シート搬送ローラ６６で搬送して再びシート搬送路Ｒに導き、前述と同様にしてシートの裏面にも画像を転写する。
【００３１】
次に、図２〜図６を用いて本発明の特徴部分である定着装置について説明する。図２は、図１の画像形成装置における熱定着装置を示す概略構成図である。図２中符号７０は、熱定着装置２２のまわりを被う定着ケースである。定着ケース７０は、細長な箱形状で、シート搬送路Ｒに沿って下面にシート入口７１が、上面にシート出口７２が設けられている。
定着ケース７０内には、定着回転部材として定着ローラ３０及び加圧回転部材として加圧ローラ３２がそれぞれ回転自在に設けられている。
定着ローラ３０は、例えば肉厚１mm以下のアルミニウム製のローラからなり、温度応答性を向上させ、定着温度までの昇温時間が１０秒程度にまで短縮するように形成されている。定着ローラ材として鉄を用いると、さらに薄くすることができるが、腐食のおそれがあるので錆の発生を防止する必要がある。定着ローラ３０の表面には、例えばフッ素コート処理が施されており、内部には、赤外線ヒータ等の熱源２３が配置されている。図２において、熱源２３は２つであるが、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。
【００３２】
定着ローラ３０のまわりには、シート分離部材７５が設けられている。シート分離部材７５は、支点を中心として回動自在に支持されており、スプリング７６で付勢して爪先端を定着ローラ３０の周面に押し当てるように形成されている。シート分離部材７５は、定着ローラ３０と加圧ローラ３２のニップ位置を通過して定着ローラ３０に密着するシートＳを定着ローラ３０から引き剥がし、シート出口７２へと導く。
また、定着ローラ３０のまわりには、その周面に接触してサーミスタ（温度検知手段）２８及びサーモスタット２９が設けられている。サーミスタ２８で定着ローラ３０の温度を検知し、その検知結果に基づき熱源２３をオンオフして定着ローラ３０を所定温度に保持する。
【００３３】
他方、加圧ローラ３２は、その表面がシリコーンゴムなどで被覆されており、加圧スプリング２５で加圧アーム２６を支点２７を中心として反時計まわりに回動するように付勢し、加圧アーム２６で加圧ローラ３２を付勢して定着ローラ３０に押し当て、それらの間に定着ニップを形成する。
加圧ローラ３２の周面には、クリーニング部材が配置されているを。クリーニング部材としては、パットでもブレードでもよく、金属性でもゴム製などでもよいが、図示例では、鋼棒や鋼管にめっきを施したり、ステンレス鋼やアルミニウム等の金属管を基材とした金属製のクリーニングローラ７４を用いている。クリーニングローラ４７で加圧ローラ３２に付着したトナーを除去する。
加圧ローラ３２の表面をスポンジで構成することにより、定着ローラ３０のばらつきを拾わないようにしてクリーニングローラ７４の温度ばらつきを少なくすることができる。  なお、図２中符号７７は、シート搬送路Ｒに沿って複数備え、シートＳの通過を検知するシート検知センサである。
【００３４】
また、図３は、上記熱定着装置に設けられたトナー逆転写防止構造体としての送風装置８０を示す説明図である。図３において、熱定着装置の加圧ローラ３２に当接するように設けられたクリーニングローラ７４に沿って送風装置８０のダクト８２が配設されている。ダクト８２には、Ａサイズ、Ｂサイズ等の各種サイズのシートＳの両側縁外側に対応するクリーニングローラ部位に対向して送風口８１が設けられており、送風口８１からクリーニングローラ７４に向けて空気流を送り出す。
送風装置８０の風は、定着ローラ３０に当たらないので、定着ローラ３０の熱を奪うことはない。従って、安定した定着操作を可能としつつ、送風装置８０の風をまずトナーが付着して汚れやすく逆転写が起こりやすい、シートＳの両側縁外側に対応するクリーニングローラ７４に当て、クリーニングローラ７４を冷却して逆転写を防止する。
【００３５】
クリーニングローラ７４は、その端部付近で汚れが多い。これは、クリーニングローラ７４を両端部で支持するから、加圧ローラ３２に対する加圧力が端部でもっとも大きくなり、その端部でクリーニング力が高くなってトナーを多く回収するからである。
そこで、図３の送風口８１をクリーニングローラ７４の端部に対向するように設け、送風口８１からクリーニングローラ７４の端部に向けて風を送り出し、その位置から奥側に向けて送風装置８０の風をクリーニングローラ７４に沿って流すようにすることが好ましい。
これによって、送風装置８０の風が定着ローラ３０に当たらないようにして定着ローラ３０の熱を奪うことなく、安定した定着を可能としつつ、トナーが付着して汚れやすく逆転写が起こりやすいクリーニングローラ７４の端部に風を当て、クリーニングローラ７４を冷却して逆転写を防止することができる。
【００３６】
なお、通常、シートＳの未定着トナー画像の両側２０ｍｍに対応するクリーニングローラ部位の汚れが多い。これは、シートＳの端部は、紙粉の脱落が多く、その脱落した紙粉が定着ローラ３０に付着して離型性能が低下し、オフセット量が増大するからである。
従って、送風口８１を、シートＳの未定着トナー画像の両側２０mmに対応するクリーニングローラ部位に対向するように設け、その送風口８１からクリーニングローラ７４に向けて送り出し、その位置から奥側に向けて風をクリーニングローラ７４に沿って流すようにすることもできる。
これによって、上述の場合と同様に、送風装置８０の風が定着ローラ３０に当たらないようにして定着ローラ３０の熱を奪うことなく、安定した定着を可能とし、送風装置８０の風をまず温度が高くなって逆転写が起こりやすいシートＳの未定着トナー画像の両側２０mmに対応するクリーニングローラ部位に当て、これによってクリーニングローラ７４を冷却して逆転写を防止することができる。
【００３７】
この他にも、例えば定着ローラ３０が複数の熱源２３を有する場合に、それらの複数の熱源２３がオーバーラップする個所や、定着ローラ３０が偏肉である場合に、熱容量が大きくなるその肉厚部分など、加圧ローラ３２でもっとも温度が高くなる部分に対応するクリーニングローラ部位に対向するように送風口８１を設け、その送風口８１からクリーニングローラ７４に向けて送り出し、その位置から奥側に向けて送風装置８０の風をクリーニングローラ７４に沿って流すようにすることもできる。
これによっても、同様に、送風装置８０の風が定着ローラ３０に当たらないようにして定着ローラ３０の熱を奪うことなく、安定した定着を可能としつつ、温度が高くなって逆転写が起こりやすいクリーニングローラ部位に風を当て、クリーニングローラ７４を冷却して逆転写を防止することができる。
【００３８】
図３に示す例では、送風装置８０にシロッコファンを用いている。シロッコファンを定着ケース７０の正面側に設置し、このシロッコファンで、例えば０．１〜１．０ｍ３／minの風量の外気を取り入れ、その外気をダクト８２で案内してシート搬送方向（記録媒体搬送方向）と直交する方向に送風し、クリーニングローラ７４に沿って流してそれを冷却する。
これにより、定着ローラ３０の熱が加圧ローラ３２を介してクリーニングローラ７４に伝わることがあったとしても、送風装置８０によりクリーニングローラ７４を冷却するので、クリーニングローラ７４上のトナーが溶融することを防ぎ、トナーが溶融して加圧ローラ３２に逆転写し、シートＳをトナーで汚すことを防止することができる。
【００３９】
本実施形態において、定着ローラ３０は、例えば１５０℃位まで暖められる。すると、加圧ローラ３２は１３０℃位まで上昇し、クリーニングローラ７４は１２０℃程度となる。クリーニングローラ７４が１００℃を越えると、逆転写を生ずるおそれがある。従って、送風装置８０でクリーニングローラ７４を冷却して９０℃位にまで冷却する。
重合法により製造した重合トナーは、同一樹脂で粉砕法により製造したトナーに比べ、トナー粒子ごとの構成物質が均一に分散されていて粒子サイズ、形状が一定であるために、クリーニングローラ７４に付着したトナーの貯蔵弾性率が低くなり、クリーニングローラ７４から付着トナーが溶け出す温度が低くなるが、本実施形態によれば、このような重合トナーを用いる場合においても、逆転写を有効に防止することができる。
【００４０】
本実施形態においては、送風装置８０で外気を吹き付けて、定着ローラ３０ではなく加圧ローラ３２に付着したトナーを除去するクリーニングローラ７４を冷却するので、定着ローラ３０に直接外気を当ててその熱を奪うことなく、定着効率を下げることはない。また、０．１〜１．０ｍ３／minの風量の外気を取り入れクリーニングローラ７４に吹き付けて冷却することにより、０．１ｍ３／min未満の風量で冷却不足となったり、１．０ｍ３／minを越える風量で冷却し過ぎたりすることなく、クリーニングローラ７４を有効に冷却することができる。そして、安定した定着を可能としつつ逆転写を防止することができる。
【００４１】
図４（ａ）、（ｂ）及び図５は本実施形態における熱定着装置のクリーニングローラの概要を示す説明図、図６は、クリーニングローラに付設された架橋剤塗布手段を示す説明図である。
図４（ａ）、（ｂ）において、このクリーニングローラ７４は、芯金７４ａと、この芯金７４ａの表層に被覆された樹脂と架橋剤の混合体７４ｂとから主として形成されており、樹脂と架橋剤の混合体７４ｂが加圧ローラ３２に当接される。ここで芯金７４ａは、図４（ａ）のような中空軸でも、図４（ｂ）のような中実軸であっても良い。芯金７４ａの材質は、例えば鉄、銅、アルミニウム等である。また、軸方向の温度ムラを防止するために、図５に示したように、アルミニウムなどからなる中空軸７４ａにヒートパイプ１０４を熱拡管によって装着したものであってもよい。
【００４２】
図６において、架橋剤塗布手段としての架橋剤塗布ローラ９０は、アーム９１の先端に取り付けられており、ソレノイド９２の動作によって矢印９５に沿って揺動するアーム９１の動きに伴ってクリーニングローラ７４の表面に対して接離可能に形成されている。
架橋剤塗布ローラ９０は、例えば芯金上にメラミンフォームやシリコーンスポンジなどの多孔質の耐熱樹脂又は耐熱ゴムを被覆し、この多孔質の耐熱樹脂又は耐熱ゴム中に架橋剤を含浸させたタイプのものである。架橋剤のクリーニングローラ７４への塗布タイミングは、例えばコピー動作終了後、一定の放置時間を経てクリーニングローラ７４の温度が下がったときに、例えばソレノイド９２の当接動作及び定着駆動モータの回転動作を実行させることによって行う。
また、クリーニングローラ７４の表面にオフセットトナーが堆積するとローラ径が増大する。従って、アーム９１が、架橋剤塗布ローラ９０のクリーニングローラ７４に対する当接状態となったときにトナー量検出センサ９６によってクリーニングローラ７４表面の固着トナー量を検出し、これに基づいて架橋剤塗布動作を実行させる。この場合、通紙枚数が一定枚数に到達した際に上記架橋剤塗布動作を実行するようにしてもよい。例えば、通紙枚数５０００枚毎にソレノイド９２の当接動作及び定着駆動モータの回転動作を実行させることができる。
【００４３】
クリーニングローラ７４の表面にトナーの結着樹脂と架橋反応を生じる架橋剤を塗布することにより、クリーニングローラ７４の表面に付着、体積したトナー相互を架橋させ、その粘性及び弾性を高めることができる。従ってクリーニングローラ７４で回収されたトナー、例えばオフセットトナーの溶け出しを防止して回収トナーの逆転写による画像品質の低下を防止することができる。
本実施形態において、架橋剤としては、トナーの結着樹脂と架橋又は伸長反応して分子量を大きくする物質であって、結着樹脂中の極性を有する官能基と反応して架橋させることで粘弾性を大きくする物質が好ましい。ここで、架橋剤としては、金属化合物が適用される。具体的には、ナフテン酸又は高級脂肪酸の金属塩、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属塩又は亜鉛、クロム、鉄、ジルコニウム等の金属錯体、その他に、シリコン、ジルコニウム、アルミニウムから選ばれるキレ−ト化合物又はこれらの金属アルコレート等を適用することができる。
本実施形態において、クリーニングローラ７４は、芯金７４ａの表層に樹脂と架橋剤の混合体７４ｂを被覆したものの外、架橋剤のみを被覆したものであっても良く、何も塗布しない芯金そのものであっても良い。
【００４４】
本実施形態によれば、送風装置９０で外気を吹き付けてクリーニングローラ７４を冷却するので、溶け出しに対する余裕度を向上させる効果がある。
定着に用いる加熱ローラ３０や加圧ローラ３２に直接外気を当ててそれらの熱を奪うことなく、定着効率を下げることがない。特に、加熱ローラ３０ではなく加圧ローラ３２に付着したトナーを除去するクリーニングローラ７４を冷却するので、一層加熱ローラ３０の熱を奪うことなく、定着効率を下げるおそれをなくすことができる。
本実施形態によれば、オフセットトナーの容量を検知し、又は通紙枚数に応じてクリーニングローラ７４に架橋剤を塗布させることにより、回数トナーを架橋させてローラ表層部に保持させることができるので、トナーの溶け出しを防止して高品質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る画像形成装置の全体構成図である。
【図２】図１の熱定着装置を示す拡大構成図である。
【図３】熱定着装置における送風装置を示す図である。
【図４】熱定着装置のクリーニングローラの概要を示す説明図である。
【図５】熱定着装置のクリーニングローラの概要を示す説明図である。
【図６】クリーニングローラに付設された架橋剤塗布手段を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０    感光体
１１    帯電装置
１２    現像装置
１３    転写装置
１４    クリーニング装置
１７    転写ベルト
２０    トナー補給装置
２１    レジストローラ
２２    熱定着装置
３０    定着ローラ（定着回転部材）
３２    加圧ローラ（加圧回転部材）
３４    排出分岐爪
３５    排出ローラ
３６、３７    加圧ローラ
３８    腰付ローラ
３９    排出スタック部
４２    スイッチバック装置
４３    スイッチバックローラ
４７    レーザ書込装置
４８    走査用の回転多面鏡
４９    ポリゴンモータ
５３    光源
５４    ミラー
５５    結像用光学レンズ
５６    メッセージセンサ
５７    コンタクトガラス
６１    シートカセット
６２    呼出ローラ  
６３    供給ローラ
６４    分離ローラ
６６    シート搬送ローラ
６７    手差しトレイ
６８    手差し供給部
７０    定着ケース
７１    シート入口
７２    シート出口
７４    クリーニングローラ（クリーニング部材）
７４ａ    芯金
７４ｂ    樹脂と架橋剤との混合体
８０    送風装置
８１    送風口
８２    ダクト
９０    架橋剤塗布ローラ
９１    アーム
９２    ソレノイド
９６    トナー量検出センサ
１００    画像形成装置本体
２００    画像読取装置
３００    シートバンク
４００    自動原稿搬送装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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