(57)【要約】【課題】  加熱ローラ表面に汚れが溜まるのを防止できるようにした像加熱装置の提供。【解決手段】  記録材上のトナー画像を加熱する加熱ローラの表面に、ローラ母線と平行な接触摺動部材を接触させると共に、接触領域の上流と下流に入口空間と出口空間を形成し、この接触領域よりも下流に加熱ローラ表面をクリーニングするクリーニング部材を設けることにより、加熱ローラ表面に付着するトナーと紙粉の両方を除去する能力を高めるものである。【選択図】  図１
2009205139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上のトナー画像に接触してトナー画像を加熱する加熱ローラと、前記加熱ローラの表面に接触しており前記加熱ローラと共に記録材を挟持搬送する加熱ニップ部を形成するバックアップ部材と、を有し、記録材上に形成されたトナー画像を加熱する像加熱装置において、
前記加熱ローラの母線と平行な方向の長さが装置に使用可能な最大サイズの記録材の幅以上であり前記加熱ローラの表面に接触する接触摺動部材を有し、前記接触摺動部材は前記加熱ローラの表面と接触する接触面が非移動面となっており、前記加熱ローラの表面と前記接触摺動部材との接触領域よりも前記加熱ローラの回転方向上流で且つ前記加熱ローラの表面と前記接触摺動部材の前記接触面との間には入口空間が形成されており、前記接触領域よりも前記回転方向下流で且つ前記加熱ローラの表面と前記接触摺動部材の前記接触面との間には出口空間が形成されており、前記出口空間よりも前記回転方向下流で且つ前記加熱ニップ部よりも上流の位置で前記加熱ローラの表面に接触するクリーニング部材を有することを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
前記接触摺動部材は前記加熱ローラを加熱するヒータであることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項３】
前記装置は更に、前記加熱ローラを加熱するヒータを有することを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に搭載する加熱定着装置（定着器）として用いれば好適な像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の複写機やプリンタ等に搭載する加熱定着装置（定着器）として、外部加熱方式の定着装置が知られている。この外部加熱方式の定着装置は、ヒータ等の加熱体と、この加熱体により加熱される定着ローラと、この定着ローラと接触してニップ部を形成する加圧ローラと、を有する。特許文献１にはこのタイプの定着装置が提案されている。未定着トナー画像を担持する記録材はトナー画像担持面を定着ローラ側に向けてニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これにより記録材上のトナー画像は記録材に加熱定着される。
【０００３】
また、外部加熱方式の定着装置としては、加熱体を定着ローラの外周面（表面）に接触させる接触式と、ハロゲンヒータなどで非接触に定着ローラ表面を加熱する非接触式とに大別される。接触式の外部加熱方式の定着装置は、セラミックヒータなどの加熱体を直接定着ローラ表面に接触させ熱を伝えるため非接触式に比べ、熱の伝搬効率が高い。
【０００４】
更に、接触式の外部加熱方式の定着装置には、定着ローラ表面を加熱体に接触させ摺動させる摺動接触式の定着装置と、加熱体により加熱された加熱フィルムが定着ローラ表面と共に移動する移動接触式の定着装置と、に分けられる。特許文献２には移動接触式の定着装置が提案されている。
【０００５】
これら何れのタイプの定着装置においても、記録材（例えば記録紙）上の未定着トナー像を定着させると必ず定着ローラや定着フィルムなどの定着部材の外周面（表面）上に微量のオフセットトナーや紙粉などの汚れが付着してしまう。印字耐久などで、この汚れが定着部材表面上に溜まってしまった場合、定着部材表面上の汚れが記録紙上に転移し画像不良になることがあった。そのため、定着部材表面の汚れを掻き取るためにクリーニングブレードを設けたり（特許文献３）、定着部材表面の汚れを拭き取るためにクリーニングウェブを設けたりして（特許文献４）、定着部材表面上に汚れが溜まるのを抑え、画像不良の発生を防止している。
【特許文献１】特開２００３−１８６３２７号公報
【特許文献２】特開２００２−２３６４２６号公報
【特許文献３】実開平３−６５１６７号公報
【特許文献４】特開２００１−１５４５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の定着装置において、定着部材表面のクリーニングを行うのにクリーニングブレードを用いると、クリーニング不良が発生し、画像不良になることがあった。上述のように記録紙上の未定着トナー像を定着させると定着部材表面上には微量のオフセットトナーや紙粉などの汚れが付着する。定着部材表面のクリーニングにクリーニングブレードを用いると、定着部材の熱で溶融しない紙粉などの汚れは回収することができるが、トナーなどの溶融してしまう汚れはブレードをすり抜けてしまうことがある。また定着部材表面のクリーニングにフェルトや不織布のようなクリーニングパッドを用いた場合にも、定着部材の熱により溶融してしまうトナーは、一部クリーニングパッドをすり抜け、定着部材表面上に吐き出されてしまうことがあった。定着部材表面上に吐き出されたトナーは、定着ニップ部に搬送される後続の記録紙上に転移するため後続の記録紙上の画像が画像不良になることがあった。一方、定着部材表面のクリーニングにクリーニングウェブを用いると、クリーニング面が定期的に更新されるため、トナーのすり抜けを防止することができるが、定着装置の構成が複雑になるとともに、定着装置のコストが増大してしまう。
【０００７】
本発明の目的は、加熱ローラ表面に汚れが溜まるのを抑えられる像加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するための本発明は、記録材上のトナー画像に接触してトナー画像を加熱する加熱ローラと、前記加熱ローラの表面に接触しており前記加熱ローラと共に記録材を挟持搬送する加熱ニップ部を形成するバックアップ部材と、を有し、記録材上に形成されたトナー画像を加熱する像加熱装置において、前記加熱ローラの母線と平行な方向の長さが装置に使用可能な最大サイズの記録材の幅以上であり前記加熱ローラの表面に接触する接触摺動部材を有し、前記接触摺動部材は前記加熱ローラの表面と接触する接触面が非移動面となっており、前記加熱ローラの表面と前記接触摺動部材との接触領域よりも前記加熱ローラの回転方向上流で且つ前記加熱ローラの表面と前記接触摺動部材の前記接触面との間には入口空間が形成されており、前記接触領域よりも前記回転方向下流で且つ前記加熱ローラの表面と前記接触摺動部材の前記接触面との間には出口空間が形成されており、前記出口空間よりも前記回転方向下流で且つ前記加熱ニップ部よりも上流の位置で前記加熱ローラの表面に接触するクリーニング部材を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、加熱ローラ表面に汚れが溜まるのを抑えられる像加熱装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を図面に基づいて詳しく説明する。
【００１１】
［実施例１］
（１）画像形成装置例
図１２は本発明に係る像加熱装置を加熱定着装置（定着器）として搭載できる画像形成装置の一例の構成模型図である。この画像形成装置は電子写真式のフルカラーレーザープリンタである。
【００１２】
本実施例に示す画像形成装置５０は、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの各色のトナー画像を形成する第１から第４の４つの画像形成ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＭ，ＳＫを有する。画像形成ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＭ，ＳＫは、それぞれ像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）１を有する。そしてその感光ドラム１の回転方向に沿って順に、帯電手段としての帯電器２と、露光手段としての露光装置３と、現像手段としての現像器５と、クリーニング手段としてのドラムクリーナー８がそれぞれ配置されている。また、画像形成ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＭ，ＳＫの感光ドラム１の外周面（表面）と対向するように記録材搬送手段としてのエンドレスの記録材搬送ベルト９が設けられている。この記録材搬送ベルト９は、駆動ローラ１２とテンションローラ１４の２軸に巻きかけられている。またこの記録材搬送ベルト９は、記録材Ｐを静電気を利用して保持できるように誘電体樹脂材料によって形成されている。そしてその記録材搬送ベルト９を挟んで画像形成ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＭ，ＳＫの感光ドラム１と対向させて転写手段としての転写ローラ１０を配設することによって、感光ドラム１と記録材搬送ベルト９との間に転写部を形成している。
【００１３】
本実施例の画像形成装置は、ホストコンピュータ等の外部装置（不図示）から出力されるプリント信号に応じて所定の画像形成シーケンスを実行し、その画像形成シーケンスに従って画像形成動作を行なう。各感光ドラム１が矢印方向へ所定の周速度（プロセススピード）で回転される。また、記録材搬送ベルト９が駆動ローラ１２の回転駆動により矢印方向へ感光ドラム１の回転周速度に対応した周速度で周回移動される。
【００１４】
まず１色面のイエローの画像形成ステーションＳＹにおいて、感光ドラム１表面を帯電器２によって所定の極性・電位に一様に帯電する。本実施例では感光ドラム１表面は負極性に帯電される。次に露光装置３が外部装置からの画像情報に応じたレーザー光Ｌを感光ドラム１表面の帯電面に走査露光する。これにより、感光ドラム１表面の帯電面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そしてこの静電潜像が現像器５によりイエローのトナー（現像剤）によって現像され、感光ドラム１表面にトナー画像（現像像）が形成される。同様の、帯電、露光、現像の各工程が２色目のマゼンタの画像形成ステーションＳＭ、３色目のシアンの画像形成ステーションＳＣ、４色目のブラックの画像形成ステーションＳＫにおいても行なわれる。これにより画像形成ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＭ，ＳＫの各感光ドラム１表面に各色のトナー画像（現像像）が形成される。
【００１５】
一方、給送カセット７内に積載収容されている記録材Ｐは給送ローラ４により送り出される。その記録材Ｐは、正極性のバイアスが印加された吸着ローラ６によって帯電され、記録材搬送ベルト９の外周面（表面）上に静電吸着して記録材搬送ベルト９により保持される。そしてその記録材Ｐは、記録材搬送ベルト９の周回移動によって記録材搬送ベルト９の回転方向上流側の転写部から回転方向下流側の転写部まで搬送される。各画像形成ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫの転写ローラ９には記録材Ｐの搬送過程においてトナー画像と逆極性の転写バイアスが印加される。各転写ローラ１０はその転写バイアスにより対応する感光体ドラム１表面のトナー画像を記録材Ｐの面上に順番に重ねて転写させ担持させる。これによって記録材Ｐは記録材Ｐの面上にフルカラーの未定着トナー画像を担持する。
【００１６】
フルカラーの未定着トナー画像を担持する記録材Ｐは記録材搬送ベルト９により加熱定着装置（定着器）１００に搬送される。そしてその記録材Ｐは定着装置１００の後述するニップ部Ｎ２を通過することによって記録材Ｐの面上に未定着トナー画像が加熱定着される。トナー画像が定着された記録材Ｐは排出ローラ１１によって排出トレー１３上に排出される。
【００１７】
トナー画像転写後の感光体ドラム１表面に残留している転写残トナーはドラムクリーナー８によって除去され回収される。
【００１８】
（２）定着装置（像加熱装置の一形態）
以下の説明において、定着装置及びこの定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向である。長さとは長手方向の寸法である。幅とは短手方向の寸法である。
【００１９】
図１は定着装置１００の要部の断面図である。図２は定着装置１００の長手方向中央部省略の一部切り欠き正面図である。この定着装置１００は、外部加熱方式の定着装置であり、特に定着ローラ表面を加熱体に接触させ摺動させる摺動接触式の定着装置である。
【００２０】
本実施例に示す定着装置１００は、加熱回転体としての定着ローラ１１０と、加熱ヒータユニット１１２と、バックアップ部材としての加圧ローラ１１１と、清掃部材１３０と、を有する。加圧ローラ１１１は、加圧ローラ１１１の外周面（表面）が定着ローラ１１０の外周面（表面）と接触してニップ部（加熱ニップ部）Ｎ２を形成している。加熱ヒータユニット１１２は、接触摺動部材としてのヒータ１１３を有する。ヒータ１１３は、定着ローラ１１０の回転方向で定着ローラ１１０表面にニップ部Ｎ２と異なる位置で接触し、定着ローラ１１０の母線方向で装置に利用可能な最大サイズの記録材Ｐが接触する領域以上の長さの接触摺動部（接触領域）Ｎ１を形成している。清掃部材１３０は、定着ローラ１１０表面の汚れを除去する部材であって、定着ローラ１１０の回転方向において接触摺動部Ｎ１より下流側で、かつニップ部Ｎ２より上流側に設けてある。これらの定着ローラ１１０、ヒータ１１９、加圧ローラ１１１及び清掃部材１３０は何れも長手方向に細長い部材である。なお、接触摺動部材であるヒータ１１３は、定着ローラの表面と接触する接触面が非移動面となっている。
【００２１】
（２−１）定着ローラ
定着ローラ１１０は、φ１２ｍｍの鉄製の芯金１１７の外周面上に、シリコーンゴムを発泡した厚さ４ｍｍの弾性層（発泡ゴム）１１６が形成されている。
【００２２】
定着ローラ１１０は、熱容量が大きく、熱伝導率が大きいと、外表面から受ける熱が定着ローラ１１０内部へ吸収され易く、表面温度が上昇しにくくなる。すなわち、できるだけ低熱容量で熱伝導率が低く、断熱効果の高い材質の方が、定着ローラ１１０表面温度の立ち上がり時間を短縮できる。
【００２３】
上記シリコーンゴムを発泡した発泡ゴムの熱伝導率は０．１１〜０．１６Ｗ／ｍ・Ｋであり、０．２５〜０．２９Ｗ／ｍ・Ｋ程度のソリッドゴムよりも熱伝導率が低い。また、熱容量に関係する比重はソリッドゴムが約１．０５〜１．３０であるのに対して、発泡ゴムが約０．７５〜０．８５であり、低熱容量でもある。従って、この発泡ゴムは、上記定着ローラ１１０表面温度の立ち上がり時間を短縮できる。定着ローラ１１０の外径は小さい方が熱容量を抑えられるが、小さ過ぎると接触摺動部Ｎ１の幅が狭くなってしまうので適度な径が必要である。本実施例では、定着ローラ１１０の外径をφ２０ｍｍとした。
【００２４】
弾性層１１６の肉厚に関しても、薄過ぎれば金属製の芯金１１７に熱が逃げるので適度な厚みが必要である。本実施例では、弾性層１１６の厚さを４ｍｍとした。
【００２５】
弾性層１１６の外周面上には、トナーの離型層として、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）からなる離型層１１８が形成されている。離型層１１８はチューブを被覆させたものでも表面を塗料でコートしたものであっても良い。本実施例では、耐久性の優れるチューブを使用した。離型層１１８の材質としては、ＰＦＡの他に、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂や、離型性の良いフッ素ゴムやシリコーンゴム等を用いても良い。
【００２６】
定着ローラ１１０の表面硬度は、低ければ軽圧でも接触加熱部Ｎ１の幅が得られるが、低すぎると耐久性が悪化するため、本実施例では、Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度（４．９Ｎ荷重）で、４０〜４５°とした。
【００２７】
定着ローラ１１０は、芯金１２２の長手方向両端部が装置フレーム１５０の一対の側板１５１に軸受１５２を介して回転可能に保持されている。この定着ローラ１１０は、芯金１２２の長手方向一端部に設けられた駆動ギアＧが回転手段としての定着モータＭにより回転駆動されることによって、矢印Ｒ２方向に表面移動速度６０ｍｍ／ｓｅｃで回転するようになっている。
【００２８】
（２−２）加圧ローラ
加圧ローラ１１１は、定着ローラ１１０の熱を奪わないように、低熱容量で低熱伝導率のものが好ましい。本実施例では、定着ローラ１１０と同様の構成のものを用いた。
【００２９】
この加圧ローラ１１１の外径はφ２０ｍｍである。そしてこの加圧ローラ１１１は、φ１２ｍｍの鉄製の芯金１２１の外周面上に弾性層１２２として厚さ４ｍｍの発泡ゴムが形成され、その弾性層１２２の外周面上に最表層としてＰＦＡからなる離型層１２３が設けられている。
【００３０】
この加圧ローラ１１１は、定着ローラ１１０の下側において定着ローラ１１０に並行に配列されている。そして芯金１２１の長手方向両端部を一対の側板１５１に軸受１２５を介して回転可能に保持させている。そしてその軸受１２５を加圧バネ１２４により上方向Ａ２へ所定の加圧力で押し上げることによって加圧ローラ１１１表面を定着ローラ１１０表面に接触させている。この加圧バネ１２４の加圧力により加圧ローラ１１１と定着ローラ１１０の弾性層１２２，１１６をそれぞれ弾性変形させることによって、加圧ローラ１１１表面と定着ローラ１１０表面との間に所定幅のニップ部（定着ニップ部（加熱ニップ部））Ｎ２を形成している。本実施例では、加圧バネ１２４によって軸受１２５を１４７Ｎの力で加圧することにより、幅７ｍｍのニップ部Ｎ２を形成している。
【００３１】
（２−３）加熱ヒータユニット
図３は定着装置１００の接触摺動部Ｎ１及びその近傍を表わす拡大断面図である。図４はヒータの一例の説明図である。
【００３２】
加熱ヒータユニット１１２において、ヒータ１１３はヒータホルダー１１９に保持されている。ヒータホルダー１１９は、ヒータホルダー１１９の長手方向両端部が一対の側板１５１に保持されている。そしてその長手方向両端部を加圧バネ１１４により下方向Ａ１へ所定の加圧力で押し下げることによってヒータ１１３の下面（表面）を定着ローラ１１０表面に接触させている。この加圧バネ１１４の加圧力により定着ローラ１１０の弾性層１１６を弾性変形させることによって、ヒータ１１３表面と定着ローラ１１０表面との間に所定幅の接触摺動部Ｎ１を形成している。本実施例では、加圧バネ１１４によってヒータホルダー１１９の長手方向両端部を９８Ｎの力で加圧することにより、幅５．５ｍｍの接触摺動部（接触領域）Ｎ１を形成している。また、図１５は図１の定着ローラ１１０及び加熱ヒータユニット１１２の拡大図である。図１５に示すように、定着ローラ表面ＳＦ１とヒータ（接触摺動部材）１１３との接触領域Ｎ１よりも定着ローラ回転方向上流で且つ定着ローラ表面ＳＦ１とヒータ１１３の接触面ＳＦ２との間には入口空間Ｓ１が形成されており、接触領域Ｎ１よりも定着ローラ回転方向下流で且つ定着ローラ表面ＳＦ１とヒータ１１３の接触面ＳＦ２との間には出口空間Ｓ２が形成されている。
【００３３】
ヒータ１１３は、幅６ｍｍで厚さ１ｍｍのアルミナ製の基板１１３ａを有する。その基板１１３ａの定着ローラ１１０表面と対向する表面上に、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）の通電発熱抵抗層１１３ｂを基板１１３ａの長手方向に沿ってスクリーン印刷により１０μｍ塗工している。そしてその通電発熱抵抗層（以下、発熱抵抗層と記す）１１３ｂをガラスを用いて５０μｍの厚さで覆うことによって、発熱抵抗層１１３ｂ上に発熱体保護層１１３ｃを形成している。本実施例では、ヒータ１１３の熱を定着ローラ１１０へ効率よく伝達させるため、ヒータ１１３の発熱体保護層１１３ｃの表面を直接定着ローラ１１０表面に接触させ、定着ローラ１１０表面を加熱している。
【００３４】
接触摺動部Ｎ１においてヒータ１１３表面（発熱体保護層１１３ｃ表面）と定着ローラ１１０表面との摺動による摩擦力を低減させるために、ヒータ１１３の発熱体保護層１１３ｃ表面に摺動層（不図示）を設けても良い。摺動層の材料としては、摺動性に優れたＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素樹脂を用いることができる。摺動層を設ける場合、摺動層が厚すぎるとヒータ１１３の熱が定着ローラ１１０に伝わりにくくなり、薄すぎると摺動層の耐久性が不足するため、摺動層の厚さは１〜１００μｍ程度が好ましい。また、摺動層は、ヒータ１１３との接触熱抵抗を少なくするためヒータ１１３に直接フッ素樹脂をコートしても良く、或いは耐久性と表面性が良好なシート状のものを用いても良い。
【００３５】
基板１１３ａのヒータホルダー１１９と対向する裏面には、発熱抵抗層１１３ｂの発熱に応じて昇温したヒータ１１３の温度を検知するための温度検知素子１１５が配置されている。この温度検知素子１１５の出力信号に応じて、基板１１３ａの長手方向両端部の内側において発熱抵抗層１１３ｂと連続して設けられている給電電極部１１３ｄから発熱抵抗層１１３ｂに流す電流を制御手段としての温調制御部Ｃにより適切に制御している。これによってヒータ１１３の温度を所定の定着温度（目標温度）になるように調整している。
【００３６】
（２−４）定着装置の加熱定着動作
プリント信号に応じて駆動制御部（不図示）が定着モータＭを駆動して駆動ギアＧを回転させる。これにより定着ローラ１１０は所定の矢印Ｒ２方向へ表面移動速度６０ｍｍ／ｓｅｃで回転する。その際、ニップ部Ｎ２における定着ローラ１１０表面と加圧ローラ１１１表面との摩擦力によって加圧ローラ１１１に定着ローラ１１０の回転方向とは逆向きに回転する回転力が作用する。これにより加圧ローラ１１１は定着ローラ１１０と略同じ表面移動速度で矢印Ｒ３方向へ従動回転する（図１）。
【００３７】
またプリント信号に応じて温調制御部Ｃがヒータ１１３の給電電極部１１３ｄに通電する。その通電により発熱抵抗層１１３ｂが発熱しヒータ１１３は急速昇温して定着ローラ１１０表面を加熱する。通電により発熱する発熱抵抗層１１３ｂの長さＫ（図４）は定着ローラ１１０の母線方向で装置に利用可能な最大サイズの記録材Ｐの最大通紙幅Ｊ（図２）よりも少し長くしてある。そのヒータ１１３の温度は温度検知素子１１５により検知され、温度検知素子１１５はその検知信号を出力する。温調制御部Ｃは、温度検知素子１１５から出力信号を取り込むとともに、その出力信号に基づいてヒータ１１３の温度が所定の定着温度を維持するように給電電極部１１３ｄへの通電量を制御する。これによってヒータ１１３の温度は所定の定着温度に調整される。そしてそのヒータ１１３は接触加熱部Ｎ１を介して定着ローラ１１０表面を加熱する。
【００３８】
定着ローラ１１０及び加圧ローラ１１１の回転が安定し、かつヒータ１１３の温度が所定の定着温度に維持された状態で、未定着カラートナー画像（以下、未定着トナー画像と記す）Ｔを担持した記録材が記録材搬送方向Ａ３よりニップＮ２に導入される。その記録材Ｐはニップ部Ｎ２で定着ローラ１１０表面と加圧ローラ１１１表面とにより挟持搬送される。その搬送過程において記録材Ｐにはヒータ１１３により加熱されている定着ローラ１１０表面の熱とニップ部Ｎ２の圧力とが加えられ、その熱と圧力とによってトナー画像Ｔは記録材Ｐの面上に加熱定着される。
【００３９】
（２−５）清掃部材
清掃部材１３０は、クリーニングブレード１３１と、このクリーニングブレード１３１を保持するブレード保持板金１３２などを有する。
【００４０】
クリーニングブレード１３１は、ブレード先端部１３１ａのエッジが定着ローラ１１０の回転方向Ｒ２に対してカウンターで定着ローラ１１０表面に接触し定着ローラ１１０表面の汚れを掻き取る構成になっている。本実施例のように清掃部材１３０としてクリーニングブレード１３１を用いる場合、定着ローラ１１０表面と接触するクリーニングブレード１３１の材料としては固い金属材よりも定着ローラ１１０表面を傷つけないような柔らかい樹脂材が好ましい。またクリーニングブレード１３１は、定着ローラ１１０表面の熱に対して耐熱性に優れたものが好ましい。本実施例では、クリーニングブレード１３１の材料として耐熱性と強度に優れたポリイミド樹脂を用いた。そしてポリイミド樹脂製のクリーニングブレード１３１をＳＵＳ材質のブレード保持板金１３２上に設置した。クリーニングブレード１３１の長さは定着ローラ１１０の長さと略等しいか若しくは定着ローラ１１０の長さよりも長い。クリーニングブレード１３１のブレード先端部１３１ａの厚さは、薄い方が汚れを掻き取りやすいが、薄すぎると強度がなくなるため２０μｍ〜２００μｍ程度が好ましい。本実施例では、ブレード先端部１３１ａの厚さを１００μｍとした。
【００４１】
またブレード先端部１３１ａが定着ローラ１１０表面に接触する部分の定着ローラ１１０接線（ブレード先端部１３１ａの接点から定着ローラ１１０回転方向Ｒ２下流側）とブレード先端部１３１ａとのなす角度を、ブレード先端部１３１ａの当接角θとする。ブレード先端部１３１ａは、そのエッジで定着ローラ１１０表面に接触しているので、そのブレード先端部１３１ａの当接角は０°以上１８０°未満の範囲で汚れを掻き取ることは可能である。しかし、汚れをより掻き取るためには、クリーニングブレード１３１が定着ローラ１１０回転方向Ｒ２に対してカウンターで定着ローラ１１０表面に当接する角度である０°以上９０°未満が好ましい。本実施例では、ブレード先端部１３１の当接角を４０°とした。
【００４２】
ブレード先端部１３１ａは、上記の当接角（４０°）で定着ローラ１１０表面に当接していれば定着ローラ１１０表面の汚れを掻き取ることが可能であるが、定着ローラ１１０表面に当接する当接圧が高い方がより確実に汚れを掻き取ることができる。しかし、ブレード先端部１３１ａの当接圧が高すぎると、定着ローラ１１０表面を傷つける場合や、定着ローラ１１０表面を磨耗させる恐れがある。そのため、ブレード先端部１３１ａの当接圧（線圧）は、１０〜５００ｍＮ／ｃｍ程度が好ましい。本実施例では、ブレード先端部１３１ａの当接圧を４９ｍＮ／ｃｍとした。
【００４３】
本実施例の定着装置１００における定着ローラ１１０表面のクリーニング過程を図５を用いて詳しく説明する。図５は本実施例の定着装置１００のクリーニングブレード１３１による定着ローラ１１０表面のクリーニング過程を表わす模型図である。
【００４４】
未定着トナー画像Ｔを担持する記録材（例えば記録紙）Ｐがニップ部Ｎ２を通過すると、定着ローラ１１０表面には微量のオフセットトナーＴ１と紙粉Ｐ１などの汚れが付着する。定着ローラ１１０表面に付着したオフセットトナーＴ１と紙粉Ｐ１は、定着ローラ１１０の矢印Ｒ２方向の回転により、接触摺動部Ｎ１に到達する（図５中Ｔ２及びＰ２）。接触摺動部Ｎ１を形成しているヒータ１１３は、定着ローラ１１０表面ＳＦ１に対して面（接触面ＳＦ２）で接触しているため、接触摺動部Ｎ１の定着ローラ１１０回転方向Ｒ２上流側入り口は開口状態であり、例えば、ブレードのエッジが定着ローラに当接している状態とは異なり入口空間Ｓ１が形成されている状態となる。そのため、接触摺動部Ｎ１の入口で特に紙粉Ｐ２が掻き取られにくい構造となっているので接触摺動部Ｎ１に到達したオフセットトナーＴ２と紙粉Ｐ２は、両者共に接触摺動部Ｎ１に徐々に入り込んでいく。接触摺動部Ｎ１に入り込んだオフセットトナーＴ２と紙粉Ｐ２は、接触摺動部Ｎ１を通過する際にオフセットトナーＴ２がヒータ１１３から熱を受けて溶融することによって良く混ざり合い、オフセットトナーＴ２が紙粉Ｐ２に染み込む。そしてこのオフセットトナーＴ２が染み込んだ紙粉汚れは、基本的にヒータ１１３表面ＳＦ２に付着しているが、定着ローラ１１０表面ＳＦ１の移動により力を受け、接触摺動部Ｎ１の定着ローラ１１０回転方向Ｒ２下流側へと移動していく。オフセットトナーＴ２が染み込んだ紙粉汚れは接触摺動部Ｎ１を抜けると、最終的に接触摺動部Ｎ１の外側（出口空間Ｓ２）に留まる（図５中ＴＰ１）。出口空間Ｓ２に付着する紙粉汚れＴＰ１は、印字枚数が増えると量が増えていき、紙粉汚れＴＰ１の大きさは大きくなっていく。紙粉汚れＴＰ１の大きさが、ある大きさまで成長し、紙粉汚れＴＰ１と定着ローラ１１０表面ＳＦ１の接触面積が一定以上になると、紙粉汚れＴＰ１は定着ローラ１１０表面に転移することがある（図５中ＴＰ２）。しかし、本実施例の定着装置１００は、定着ローラ１１０の回転方向（矢印Ｒ２方向）において接触摺動部Ｎ１より下流側で、かつニップ部Ｎ２より上流側にクリーニングブレード１３０が設置されている。そのため、定着ローラ１１０表面に転移した紙粉汚れＴＰ２は、接触摺動部Ｎ１とニップ部Ｎ２の間でブレード先端部１３１ａのエッジによって定着ローラ１１０表面から掻き取られ除去される（図５中ＴＰ３）。ブレード先端部１３１ａによって除去された紙粉汚れＴＰ３はクリーニングブレード１３０の後端部側に設けられている回収容器（不図示）内に回収される。上記オフセットトナーＴ２は、接触摺動部Ｎ１を通過することにより、紙紛Ｐ２に染み込み、紙粉汚れＴＰ３になるため、汚れとしてはトナーの持つ粘性は失われている。従って紙粉汚れＴＰ３は、オフセットトナーＴ２単独を除去する場合よりもクリーニングブレード１３１によって除去し易くなっている。また、クリーニングブレード１３０で掻き取る紙粉汚れＴＰ２は、出口空間Ｓ２に堆積する過程で十分大きく成長しており、接触摺動部Ｎ１に到達する前のオフセットトナーＴ２や紙粉Ｐ２の大きさと比較すると遥かに大きいため、クリーニングブレード１３０で掻き取り易い。したがって、クリーニングブレード１３０に到達する紙粉汚れＴＰ３は、大きな塊であるためブレード先端部１３１ａをすり抜けにくくなっている。また、紙粉汚れＴＰ３は粘性が小さくなっているので、ブレード先端部１３１ａで除去されると、ブレード先端位置から素早く回収容器に移動する。したがって、クリーニングブレード１３１によって回収容器内に回収された後、ブレード先端部１３１ａで定着ローラ１１０表面の熱を受けても溶融することが無い。よって、クリーニングブレード１３１によって定着ローラ１１０表面から汚れを完全に除去することが可能となり、記録材Ｐを汚すことが無くなる。
【００４５】
このように、接触領域Ｎ１よりも上流と下流に入口空間及び出口空間を設け、紙粉Ｐ２とトナーＴ２を混ぜ合わせ且つ大きく成長させた後に定着ローラ表面から除去するので、除去能力を高めることができる。
【００４６】
図１３は比較例の定着装置の一例の要部の断面図である。比較例の定着装置は、清掃部材１３０の配設位置が本実施例の定着装置１００と異なる点を除いて、本実施例の定着装置１００と同じ構成としてある。比較例の定着装置において、本実施例の定着装置１００と共通する部材については同じ符号を付して再度の説明を省略する。
【００４７】
比較例の定着装置３００において、定着ローラ１１０表面を清掃する清掃部材１４０は、本実施例の清掃部材１３０と同じように、クリーニングブレード１４１と、このクリーニングブレード１４１を保持するブレード保持板金１４２などを有する。クリーニングブレード１４１は、定着ローラ１１０の回転方向Ｒ２において接触摺動部Ｎ１より上流側で、かつニップ部Ｎ２より下流側に設置されている。このクリーニングブレード１４１は、定着ローラ１１０の回転方向Ｒ２に対してカウンターで定着ローラ１１０表面に接触するブレード先端部１４１ａにより定着ローラ１１０表面に付着した汚れを掻き取る構成である。
【００４８】
比較例の定着装置３００における定着ローラ１１０表面のクリーニング過程を図１４を用いて詳しく説明する。図１４は比較例の定着装置２００のクリーニングブレード１４１による定着ローラ１１０表面のクリーニング過程を表わす模型図である。
【００４９】
未定着トナー画像Ｔを担持する記録材（例えば記録紙）Ｐがニップ部Ｎ２を通過すると、定着ローラ１１０表面には微量のオフセットトナーＴ１と紙粉Ｐ１などの汚れが付着する。クリーニングブレード１４１のブレード先端部１４１ａは、そのエッジが定着ローラ１１０表面に接触しているため、入口空間がない構造となっている。そして、オフセットトナーＴ１と紙粉Ｐ１は、クリーニングブレード１４１のブレード先端部１４１ａによって掻き取られ、定着ローラ１１０表面から除去される。このとき定着ローラ１１０表面の熱によって溶融しない紙粉Ｐ１などの汚れは、ブレード先端部１４１ａに塞き止められ、クリーニングブレード１４１表面に溜まっていく（図１４中Ｐ２）。しかし、定着ローラ１１０表面の熱により溶融するオフセットトナーＴ１は、ブレード先端部１４１ａをすり抜けてしまいブレード先端部１４１ａの裏面に溜まってしまう（図１４中Ｔ２）。印字耐久により、ブレード先端部１４１ａ裏面のオフセットトナーＴ２の量が増え、オフセットトナーＴ２と定着ローラ１１０表面の接触面積が広がると、オフセットトナーＴ２は定着ローラ１１０表面に吐き出されてしまうことがある（図１４中Ｔ３）。定着ローラ１１０表面に吐き出されたオフセットトナーＴ３は溶融状態であるため接触摺動部Ｎ１をすり抜けてしまい（図１４中Ｔ４）、記録材Ｐの表面を汚してしまうことがあった。
【００５０】
本実施例の定着装置１００と、上記比較例の定着装置３００において、印字耐久試験を行い比較した。印字耐久試験は、印字率５％の画像を連続印字し、印字された記録紙上の汚れを目視により確認した。
【００５１】
比較例の定着装置３００では、定着ローラ１１０表面に付着し定着ローラ１１０の熱によって溶融してしまうオフセットトナーはブレード先端部１４１ａと接触摺動部Ｎ１をすり抜けてしまう。そのため、印字枚数１０００枚の時点で初めて記録紙上に軽微な汚れが確認され、１０００枚以降の印字では１００枚に１枚程度の割合で記録紙上に軽微な汚れが確認されるようになった。更に印字枚数が５万枚を越えると、記録紙上の汚れが悪化し、５万枚以降の印字では２０枚に１枚程度の割合で記録紙上の汚れが複数ヶ所で確認されるようになった。
【００５２】
これに対して、本実施例の定着装置１００では、接触摺動部Ｎ１により、定着ローラ１００表面に付着したオフセットトナーを紙粉と良く混ぜ、且つ出口空間で汚れを大きく成長させてから、クリーニングブレード１３１により回収する。そのため、クリーニングブレード１３１から汚れが再び定着ローラ１１０表面に吐き出されることが無い。本実施例の定着装置１００では、定着装置１００の耐久寿命である１０万枚まで、記録紙上に汚れは確認されなかった。
【００５３】
上記比較例の定着装置３００では、定着ローラ１１０の熱によって溶融してしまうオフセットトナーなどの汚れはクリーニングブレード１４１をすり抜けてしまう。或いは上記比較例の定着装置３００において定着ローラ１１０表面と接触摺動する接触摺動部材が無い場合も、定着ローラの熱によって溶融してしまうオフセットトナーなどの汚れはクリーニングブレード１４１をすり抜けてしまう。
【００５４】
本実施例の定着装置１００において、清掃部材１３０はクリーニングブレード１３１に限られず定着ローラ１１０表面の汚れを除去できる部材であればどのようなものであっても良い。
【００５５】
図６は清掃部材１３０の一例としてクリーニングパッド１５０を用いた定着装置１００の要部の断面図である。
【００５６】
クリーニングパッド１５０は、ＳＵＳ材質のパッド保持板金１５２に厚さ１ｍｍのアラミド材の不職布パッド１５１が巻きつけられ、パッド押圧バネ１５３により、定着ローラ１１０の芯金１１７中心方向（矢印Ａ４）に加圧されている。パッド押圧バネ１５３の加圧力によりクリーニングパッド１５０の不職布パッド１５１が定着ローラ１１０表面に接触している。
【００５７】
清掃部材１３０としてクリーニングパッド１５０を用いる定着装置１００の構成では、清掃部材１３０としてクリーニングブレード１３１を用いる構成と比較して、清掃部材１３０の材質として柔らかい材質を選択できる。そのため、清掃部材１３０としてクリーニングパッド１５０を用いる定着装置１００は、定着ローラ１１０表面を傷つけにくいという利点がある。この定着装置１００においても、接触摺動部Ｎ１により定着ローラ１１０表面に付着したオフセットトナーを紙粉と良く混ぜ、且つ出口空間で汚れを大きく成長させてから、不職布パッド１５１によりオフセットトナーが染み込んだ紙粉汚れを定着ローラ１１０表面から回収する。そのため、クリーニングパッド１５０から汚れが再び定着ローラ１１０表面に吐き出されることが無い。また図７に示すように、清掃部材１３０としてブラシ状のクリーニングローラ１６０を用いても良い。
【００５８】
図７は清掃部材１３０の一例としてブラシ状のクリーニングローラ１６０を用いた定着装置１００の要部の断面図である。
【００５９】
クリーニングローラ１６０は、耐熱性に優れたポリイミド樹脂をブラシロール状にしたものである。そしてこのクリーニングローラ１６０を定着ローラ１１０の回転に対してカウンター方向である矢印Ｒ４方向に回転させることによってブラシ先端で定着ローラ１１０表面の汚れを掻き取る。クリーニングローラ１６０により掻き取られた汚れは、ＳＵＳ材質のフリッカー１６２によりクリーニングローラ１６０上から叩き落されるようになっている。
【００６０】
清掃部材１３０としてブラシ状のクリーニングローラ１６０を用いる定着装置１００の構成では、クリーニングローラ１６０と定着ローラ１１０との摩擦抵抗を抑えることができるため、定着ローラ１１０の回転トルクを低減できる利点がある。この定着装置１００においても、接触摺動部Ｎ１により定着ローラ１１０表面に付着したオフセットトナーを紙粉と良く混ぜ、且つ出口空間で汚れを大きく成長させてから、クリーニングローラ１６０によりオフセットトナーが染み込んだ紙粉汚れを定着ローラ１１０表面から回収する。そのため、クリーニングローラ１６０から汚れが再び定着ローラ１１０表面に吐き出されることが無い。
【００６１】
本実施例の定着装置１００は、定着ローラ１１０表面にヒータ１１３を接触させて接触摺動部Ｎ１を設け、入口空間と出口空間を設けることで、定着ローラ１１０表面に付着するオフセットトナーと紙粉を混ぜ合わせ、且つ汚れを大きくし、定着ローラ１１０表面から除去しやすい紙紛汚れにすることができる。そして定着ローラ１１０の回転方向において接触摺動部Ｎ１より下流側で、かつニップ部Ｎ２より上流側に清掃部材１３０を設置することで、紙粉汚れをニップ部Ｎ２に到達する前に、確実に定着ローラ１１０表面から除去することができる。従って、本実施例の定着装置１００によれば、定着装置１００の構成を複雑にすることなく、定着ローラ１１０表面に汚れが溜まるのを防止でき、定着ローラ１１０表面の汚れによる画像不良を防止することができる。
【００６２】
また、本実施例の定着装置１００は、定着ローラ１１０が定着ローラ１１０表面からヒータ１１３により加熱されるので、ヒータ１１３に通電を開始してから定着ローラ１１０表面が所定の定着温度に立ち上がるまでの時間を短縮できる。また、これによって消費電力を低減することが可能となる。
【００６３】
また、本実施例の定着装置１００は、定着ローラ１１０が弾性層１１６を有するローラであるので、ヒータ１１３と定着ローラ１１０の密着性が向上し、定着ローラ１１０表面に付着するオフセットトナーと紙粉を接触摺動部Ｎ１で良く混ぜることができる。これにより、オフセットトナーと紙粉が混ざった紙粉汚れを清掃部材１３０により定着ローラ１１０表面から確実に除去することができる。
【００６４】
また、本実施例の定着装置１００は、定着ローラ１１０表面の汚れを除去する清掃部材１３０として、クリーニングブレード１３１を用いることで、単純な構成で定着ローラ１１０表面の汚れを確実に剥ぎ取ることが可能である。また、清掃部材１３０として、クリーニングパッド１５０を用いることで、定着ローラ１１０表面を傷つけることや、磨耗させるのを低減することが可能である。また、清掃部材１３０として、クリーニングローラ１６０を用いることで、クリーニングローラ１６０と定着ローラ１１０との摩擦抵抗を抑えることができるため、定着ローラ１１０の回転トルクを低減できる。
【００６５】
［実施例２］
定着装置の他の例を説明する。
【００６６】
本実施例の定着装置は、外部加熱方式の定着装置であり、特に加熱体により加熱された加熱ローラが定着ローラ表面と共に移動する移動接触式の定着装置である。本実施例では、実施例１の定着装置１００と共通する部材については同じ符号を付して再度の説明を省略する。
【００６７】
図８は本実施例の定着装置１００の要部の断面図である。
【００６８】
本実施例に示す定着装置１００は、加熱用回転体として熱ローラ１８０を用いる点と、接触摺動部材１７０、熱ローラ１８０及び清掃部材１３０の配設位置が異なる点を除いて、実施例１の定着装置１００と同じ構成としてある。
【００６９】
本実施例の定着装置１００において、熱ローラ１８０は、ハロゲンヒータ１８２と、このハロゲンヒータ１８２を内包したアルミ製の円筒形状の加熱パイプ１８１などを有する。
【００７０】
ハロゲンヒータ１８２は、ハロゲンヒータ１８２の長手方向両端部が装置フレーム１５０の一対の側板１５１に保持されている。このハロゲンヒータ１８２は通電されることより輻射熱（輻射エネルギー）を発して熱ローラ１８０を内部から加熱する。
【００７１】
加熱パイプ１８１は、加熱パイプ１８１の長手方向両端部が一対の側板１５１に軸受（不図示）を介して回転自在に保持されている。そして加熱パイプ１８１は、加熱パイプ１８１の外周面（表面）が定着ローラ１１０表面に接触し定着ローラ１１０表面との間に所定幅の加熱ニップ部Ｎ３を形成している。加熱パイプ１８１の内周面（内面）には、ハロゲンヒータ１８２の輻射エネルギーを吸収しやすいように放射率の高い輻射塗料がコートされている。加熱パイプ１８１表面には汚れが付着しにくいように離型性に優れたＰＦＡのコートが施されている。従ってハロゲンヒータ１８２により加熱された加熱パイプ１８１は、定着ローラ１１０の矢印Ｒ２方向への回転に伴い矢印Ｒ５方向へ従動回転しつつ加熱ニップ部Ｎ３で定着ローラ１１０表面を加熱する。
【００７２】
定着ローラ１１０の温度は温度検知素子（不図示）によって検知される。
【００７３】
接触摺動部材１７０は、定着ローラ１１０の回転方向Ｒ２において加熱ニップ部Ｎ３より上流側で、かつニップ部Ｎ２より下流側に配設され、ＳＵＳ材質の押圧部材１７２に定着ローラ１１０表面と摺動する摺動層１７１が設けられた構成となっている。そして接触摺動部材１７０は、摺動部材押圧バネ１７３により、定着ローラ１１０の芯金１１７中心方向（矢印Ａ５方向）に加圧されている。摺動層１７１の材料としては、離型性の良好なＰＦＡやＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂が好ましい。また摺動層１７１は、押圧部材１７２に直接フッ素樹脂をコートしても良いが、耐久性と表面性が良好なシート状のものを用いても良い。本実施例では、摺動層１７１としてフッ素樹脂の中でも摺動性の良好なＰＴＦＥをシート状に形成したものを用いた。接触摺動部材１７０の摺動部材押圧バネ１７３による加圧力は、強い方がより接触摺動部Ｎ１でオフセットトナーが紙粉と混ざりやすくなるが、定着ローラ１１０と接触摺動部材１７０との摩擦力が増加し定着ローラ１１０の回転トルクが増大してしまう。そのため摺動部材押圧バネ１７３による加圧力は５〜２００Ｎ程度が好ましい。本実施例では、摺動部材押圧バネ１７３による加圧力を４９Ｎにした。接触摺動部Ｎ１は、幅４．０ｍｍで形成されている。
【００７４】
定着ローラ１１０及び加圧ローラ１１１の回転が安定し、かつ温度検知素子の出力信号に基づき定着ローラ１１０表面の温度が所定の定着温度に維持された状態で、未定着トナー画像Ｔを担持した記録材が記録材搬送方向Ａ３よりニップＮ２に導入される。そして未定着トナー画像Ｔを担持する記録材（例えば記録紙）Ｐがニップ部Ｎ２を通過するときに定着ローラ１１０表面に付着したオフセットトナーと紙粉は、接触摺動部材１７０と定着ローラ１１０表面との間の接触摺動部Ｎ１によって良く混ざり合う。即ち、定着ローラ１１０表面に付着したオフセットトナーと紙粉は、定着ローラ１１０の矢印Ｒ２方向の回転により、接触摺動部Ｎ１に到達する。本実施例の接触摺動部Ｎ１付近の拡大図を図１６に示す。接触摺動部材１７０の定着ローラ１１０回転方向Ｒ２上流側１７１ａが曲面になっているため、接触摺動部Ｎ１よりも定着ローラ１１０回転方向Ｒ２上流側は開口状態であり、入口空間Ｓ１が形成されている。また、同様に出口空間Ｓ２も形成されている。そのため、接触摺動部Ｎ１に到達したオフセットトナーと紙粉は、このとき接触摺動部Ｎ１に徐々に入り込んでいく。接触摺動部に入り込んだオフセットトナーと紙粉は、接触摺動部Ｎ１を通過する際にオフセットトナーが定着ローラ１１０表面から熱を受けて溶融することによって良く混ざり合い、オフセットトナーが紙粉に染み込む。
【００７５】
上記のオフセットトナーが染み込んだ紙粉汚れは、接触摺動部Ｎ１の定着ローラ１１０回転方向Ｒ２下流側に溜まる。印字耐久により、接触摺動部Ｎ１下流側の紙粉汚れの量が増えると、紙粉汚れは定着ローラ１１０表面に転移する。
【００７６】
清掃部材１３０は、定着ローラ１１０の回転方向Ｒ２において接触摺動部Ｎ１より下流側で、かつニップ部Ｎ２より上流側に配設されている。本実施例では、清掃部材１３０として、クリーニングブレード１３１を用いている。そのため接触摺動部Ｎ１から定着ローラ１１０表面に転移した紙粉汚れは、クリーニングブレード１３１によって定着ローラ１１０表面から掻き取られ、確実に除去される。
【００７７】
本実施例の定着装置１００について、実施例１と同様の印字耐久試験を行なった。本実施例の定着装置１００においても、接触摺動部Ｎ１により、定着ローラ１１０表面に付着したオフセットトナーを紙粉と良く混ぜ、且つ出口空間Ｓ２で大きく成長させてから、クリーニングブレード１３１により回収する。そのため、クリーニングブレード１３１から汚れが再び定着ローラ１１０表面に吐き出されることが無く、定着装置１００の耐久寿命である１０万枚まで、記録紙上に汚れは確認されなかった。
【００７８】
本実施例の定着装置１００において、加熱用回転体は熱ローラ１８０に限られず例えば図９に示すようなフィルム加熱方式の加熱用回転体を用いても良い。図９は本実施例の他の定着装置１００の要部の断面図である。
【００７９】
図９において、フィルム加熱方式の加熱用回転体１８０は、実施例１の定着装置１００の加熱ヒータユニット１１２の外周に無端ベルトとしての薄肉の定着フィルム１９１をルーズに外嵌させた構成である。定着フィルム１９１は、定着フィルム１９１の長手方向両端部が装置フレーム１５０の一対の側板１５１に回転自在に保持されている。そして定着フィルム１９１は、加熱ヒータユニット１１２の有するヒータホルダー１１９の長手方向両端部が加圧バネ１１４により定着ローラ１１０方向に加圧されることによってヒータ１１３の下面（表面）で定着ローラ１１０表面に接触されている。この加圧バネ１１４の加圧力により定着ローラ１１０の弾性層１１６を弾性変形させることによって、定着フィルム１９１の外周面（表面）と定着ローラ１１０表面との間に所定幅の加熱ニップ部Ｎ３を形成している。従って定着フィルム１９１は、定着ローラ１１０の矢印Ｒ２方向への回転に伴い矢印Ｒ１０方向へ従動回転しつつ加熱ニップ部Ｎ３で定着ローラ１１０表面を加熱する。
【００８０】
このフィルム加熱方式の定着装置１００は定着フィルム１９１の熱容量が上述の熱ローラ方式の定着装置１００の熱ローラ１８０よりも小さいため、定着フィルム１９１を所定温度に立ち上げるまでの時間を短縮できる共に、消費電力を低減することが可能である。
【００８１】
また、本実施例の定着装置１００において、接触摺動部Ｎ１の位置は、定着ローラ１１０の回転方向Ｒ２において加熱ニップＮ１より上流側で、かつ定着ニップＮ２の下流側の位置に限られない。例えば、定着ローラ１１０の回転方向Ｒ２において接触摺動部Ｎ１より下流側で、かつニップ部Ｎ２より上流側にクリーニングブレード１３１を設けるとする。その場合、接触摺動部Ｎ１の位置を、定着ローラ１１０の回転方向Ｒ２において加熱ニップ部Ｎ３より下流側で、かつニップ部Ｎ２の上流側の位置に設ける構成にしても、上述と同じ作用効果が得られる。
【００８２】
本実施例の定着装置１００においても、清掃部材１３０はクリーニングブレード１３１に限られず実施例１と同様、クリーニングパッド１５０や、クリーニングローラ１６０などを用いても、上述と同じ作用効果が得られる。
【００８３】
［実施例３］
定着装置の他の例を説明する。
【００８４】
本実施例の定着装置は、定着ローラを定着ローラの内側から加熱する内部加熱方式の定着装置である。本実施例においても、実施例１の定着装置１００と共通する部材については同じ符号を付して再度の説明を省略する。
【００８５】
図１０は本実施例の定着装置１００の要部の断面図である。
【００８６】
本実施例に示す定着装置１００は、加熱用回転体として円筒形状の定着ローラ２００を用いるとともにその定着ローラ２００の内部にハロゲンヒータ２０１を配置した点を除いて、実施例１の定着装置１００と同じ構成としてある。
【００８７】
定着ローラ２００は、ハロゲンヒータ２０１を内包した外形φ１６ｍｍ、厚さ１ｍｍの円筒形状の鉄製パイプ２０２の外周面上に、厚さ２ｍｍのソリッドシリコーンゴム弾性層２０３が形成された熱ローラである。
【００８８】
ハロゲンヒータ２０１は、ハロゲンヒータ２０１の長手方向両端部が装置フレーム１５０の一対の側板１５１に保持されている。このハロゲンヒータ２０１は通電されることより輻射熱（輻射エネルギー）を発して定着ローラ２００を内部から加熱する。
【００８９】
定着ローラ２００の温度は温度検知素子（不図示）によって検知される。
【００９０】
定着ローラ２００は、定着ローラ２００の長手方向両端部が一対の側板１５１に軸受（不図示）を介して回転自在に保持されている。定着ローラ２００の内周面（鉄製パイプ２０２の内周面）には、ハロゲンヒータ１８２の輻射エネルギーを吸収しやすいように放射率の高い輻射塗料がコートされている。弾性層２０３の外周面には汚れが付着しにくいように離形性に優れたＰＦＡのコートが施されている。
【００９１】
加圧ローラ１１１は、定着ローラ２００の下側において定着ローラ２００に並行に配列されている。そして芯金１２１の長手方向両端部を一対の側板１５１に軸受１２５を介して回転可能に保持させている。そしてその軸受１２５を加圧バネ１２４により上方向Ａ２へ所定の加圧力で押し上げることによって加圧ローラ１１１表面を定着ローラ２００の外周面（表面）に接触させている。この加圧バネ１２４の加圧力により加圧ローラ１１１と定着ローラ２００の弾性層１２２，２０３をそれぞれ弾性変形させることによって、加圧ローラ１１１表面と定着ローラ１１０表面との間に所定幅のニップ部Ｎ２を形成している。
【００９２】
定着ローラ２００及び加圧ローラ１１１の回転が安定し、かつ温度検知素子の出力信号に基づき定着ローラ２００表面の温度が所定の定着温度に維持された状態で、未定着トナー画像Ｔを担持した記録材が記録材搬送方向Ａ３よりニップＮ２に導入される。そして未定着トナー画像Ｔを担持する記録材（例えば記録紙）Ｐがニップ部Ｎ２を通過するときに定着ローラ２００表面に付着したオフセットトナーと紙粉は、接触摺動部材１７０と定着ローラ１１０表面との間の接触摺動部Ｎ１によって良く混ざり合う。即ち、定着ローラ２００表面に付着したオフセットトナーと紙粉は、定着ローラ２００の矢印Ｒ２方向の回転により、接触摺動部Ｎ１に到達する。本実施例も、接触摺動部Ｎ１の上流と下流にそれぞれ入口空間と出口空間が設けられている。そのため、接触摺動部Ｎ１に到達したオフセットトナーと紙粉は、このとき接触摺動部Ｎ１に徐々に入り込んでいく。接触摺動部に入り込んだオフセットトナーと紙粉は、接触摺動部Ｎ１を通過する際にオフセットトナーが定着ローラ２００表面から熱を受けて溶融することによって良く混ざり合い、オフセットトナーが紙粉に染み込む。
【００９３】
上記のオフセットトナーが染み込んだ紙粉汚れは、接触摺動部Ｎ１の定着ローラ２００回転方向Ｒ２下流側に溜まる。印字耐久により、接触摺動部Ｎ１下流側の紙粉汚れの量が増えると、紙粉汚れは定着ローラ２００表面に転移する。
【００９４】
清掃部材１３０は、定着ローラ２００の回転方向Ｒ２において接触摺動部Ｎ１より下流側で、かつニップ部Ｎ２より上流側に配設されている。本実施例では、清掃部材１３０として、クリーニングブレード１３１を用いている。そのため接触摺動部Ｎ１から定着ローラ２００表面に転移した紙粉汚れは、クリーニングブレード１３１によって定着ローラ２００表面から掻き取られ、確実に除去される。
【００９５】
本実施例の定着装置１００について、実施例１と同様の印字耐久試験を行なった。本実施例の定着装置１００においても、接触摺動部Ｎ１により、定着ローラ２００に付着したオフセットトナーを紙粉と良く混ぜ、出口空間で大きく成長させてから、クリーニングブレード１３１により回収する。そのため、クリーニングブレード１３１から汚れが再び定着ローラ２００表面に吐き出されることが無く、定着装置１００の耐久寿命である１０万枚まで、記録紙上に汚れは確認されなかった。
【００９６】
本実施例の定着装置１００においても、清掃部材１３０はクリーニングブレード１３１に限られず実施例１と同様、クリーニングパッド１５０や、クリーニングローラ１６０などを用いても、上述と同じ作用効果が得られる。
【００９７】
［その他の実施例］
図１１はバックアップ部材としてパッド部材２１０を用いた定着装置の要部の断面図である。
【００９８】
実施例１から実施例３の定着装置１００において、バックアップ部材は加圧ローラ１１１に限られず図１１に示すような回転しないパッド部材２１０をバックアップ部材として用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】実施例１に係る定着装置の要部の断面図。
【図２】実施例１に係る定着装置の長手方向中央部省略の一部切り欠き正面図。
【図３】実施例１に係る定着装置の接触摺動部及びその近傍を表わす拡大断面図。
【図４】ヒータの一例の説明図。
【図５】実施例１に係る定着装置のクリーニングブレードによる定着ローラ表面のクリーニング過程を表わす模型図。
【図６】実施例１に係る他の定着装置を表わす図であって、清掃部材の一例としてクリーニングパッドを用いた定着装置の要部の断面図。
【図７】実施例１に係る他の定着装置を表わす図であって、清掃部材の一例としてブラシ状のクリーニングローラを用いた定着装置の要部の断面図。
【図８】実施例２に係る定着装置の要部の断面図。
【図９】実施例２に係る他の定着装置の要部の断面図。
【図１０】実施例２に係る定着装置の要部の断面図。
【図１１】バックアップ部材としてパッド部材を用いた定着装置の要部の断面図。
【図１２】画像形成装置の一例の構成模型図。
【図１３】比較例の定着装置の一例の要部の断面図。
【図１４】比較例の定着装置のクリーニングブレードによる定着ローラ表面のクリーニング過程を表わす模型図。
【図１５】図１の接触摺動部付近の拡大図。
【図１６】図８の接触摺動部付近の拡大図。
【符号の説明】
【０１００】
１００  定着装置
１１０  定着ローラ
１１１  加圧ローラ
１１６  弾性層
１１３  ヒータ
１３０  清掃部材
１３１  クリーニングブレード
１５０  クリーニングパット
１６０  クリーニングローラ
１７０  接触摺動部材
１８１  定着フィルム
２０１  ハロゲンヒータ
２１０  パッド部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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