定着装置及びそれを備えた画像形成装置
【課題】簡単な構成で、熱せられる回転部材に付着した残留トナーが除去される定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】定着装置５は、用紙上に担持されたトナー像を定着ローラ１８及び加圧ローラ１９により加熱及び加圧して用紙９上に定着し、加圧ローラ１９の表面に圧接するニップ部ＮＣにて、加圧ローラ１９の表面に付着したトナーを引っ掻き該トナーを加圧ローラ１９の表面に散乱させる撹乱部材６１を備える。撹乱部材６１は、加圧ローラ１９の回転方向（Ｙ方向）に対して傾斜して形成される複数の突条部６２とこの複数の突条部６２の間に設けられる溝部６３とを有する。各突条部６２は、ニップ部ＮＣの領域で回転方向（Ｙ方向）において、少なくとも一部が隣接する突条部６２に対向するように配置される。
【解決手段】定着装置５は、用紙上に担持されたトナー像を定着ローラ１８及び加圧ローラ１９により加熱及び加圧して用紙９上に定着し、加圧ローラ１９の表面に圧接するニップ部ＮＣにて、加圧ローラ１９の表面に付着したトナーを引っ掻き該トナーを加圧ローラ１９の表面に散乱させる撹乱部材６１を備える。撹乱部材６１は、加圧ローラ１９の回転方向（Ｙ方向）に対して傾斜して形成される複数の突条部６２とこの複数の突条部６２の間に設けられる溝部６３とを有する。各突条部６２は、ニップ部ＮＣの領域で回転方向（Ｙ方向）において、少なくとも一部が隣接する突条部６２に対向するように配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、熱せられる回転部材に残留するトナーのクリーニングが可能な定着装置及びそれ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、電子写真方式に用いる定着装置では、加熱される定着ローラと加圧ローラとの間の定着ニップ部にトナー像を形成した用紙が送り込まれ、定着ローラによる加熱作用によって用紙上のトナーが溶融されると同時に、溶融したトナー像に対して加圧ローラから加圧作用が付与されることによって用紙に対してトナー像の定着が行われるようになっている。
【０００３】
これらの定着ローラ及び加圧ローラの表面には、用紙に定着しきれなかったトナーが残留する。定着ローラ及び加圧ローラの表面に残留したトナーは、次の定着工程までに、該表面から除去されないと、画像上にそのまま付着してしまい、画像欠陥が発生する。
【０００４】
そこで、特許文献１では、定着ローラの表面に残留したトナーを除去するためにクリーニング部材を設けている。クリーニング部材は、定着ローラの表面に残留したトナーを回収するメッシュ部と、このメッシュ部の下方側にて回収したトナーを収容するトナー収容部とを備え、メッシュ部とトナー収容部が一体的に構成されている。メッシュ部は、複数の線材でもって構成され、線材が互いに交差することにより格子状に形成されている。そして、メッシュ部は定着ローラの表面に接触し、メッシュ部にて定着ローラの表面に残留したトナーを回収する。回収されたトナーはトナー収容部に収容され、定着ローラの表面に残留するトナーを除去している。
【０００５】
また、特許文献２では、定着ローラの表面温度を検出する熱検出装置と、熱検出装置の上流位置に対向して配設され定着ローラの表面に残留するトナーを除去するブレードとを備え、このブレードは定着ローラの長手方向に対して傾斜して配設される。ブレードが定着ローラの長手方向に平行に配置されていると、定着ローラ表面に付着したトナーがブレードの面に直角に当接して阻止される。ブレードに留まるトナーが増えてくると、大きなトナーの塊となって定着ローラに対して付着状態を保持しきれなくなり、残留トナーは用紙上に落下し用紙の印刷面を汚染することになる。しかし、特許文献２では、ブレードが定着ローラの長手方向に平行に配置されていないために、除去されたトナーは傾斜したブレードに沿って微粒子のまま長手方向に移動し、トナーの塊とならないので、定着ローラ表面に対する付着力を保持し、落下することがなく、用紙の印刷面が汚染されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−９４３４５号公報（段落［０１３０］〜［０１３２］、第５図）
【特許文献１】特開平４−１６６９７３号公報（３〜５頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１では、クリーニング部材のメッシュ部にて回収したトナーを収容するトナー回収部が必要となり、クリーニング部材が複雑な構成となり、また、部品点数が増加するという不都合があった。
【０００８】
また、上述した特許文献２では、熱検出装置に対向する対向領域では残留したトナーが除去されるが、長手方向の熱検出装置に対向していない非対向領域では、定着ローラの表面に付着したトナーが残留するとともに、対向領域から移動してきたトナーが付着する。このように、定着ローラの対向領域ではトナーが除去され、一方、非対向領域では残留トナーで覆われると、定着ローラの長手方向に定着性能が不均一になり、更に、トナーが定着ローラに付着したままであると、定着ローラの耐用期間が短くなるという不都合があった。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成で、熱せられる回転部材に付着した残留トナーが除去される定着装置及びそ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】
【００１０】
上記目的を達成するために第１の発明は、記録媒体上に担持されたトナー像を加熱部材及び加圧部材により加熱及び加圧して記録媒体上に定着する定着装置において、前記加熱部材の熱により熱せられる回転部材と、前記回転部材の表面に圧接するニップ部にて前記回転部材の表面に付着したトナーを引っ掻き該トナーを前記回転部材の表面に散乱させる撹乱部材とを備え、前記撹乱部材は、前記回転部材の回転方向に対して傾斜して形成された複数の突条部と、前記複数の突条部の間に設けられる溝部とを有し、前記各突条部は、前記ニップ部の領域で前記回転部材の回転方向において、少なくとも一部が隣接する突条部に対向するように配置されることを特徴としている。
【００１１】
また、第２の発明では、上記の定着装置において、前記突条部と溝部は弾性材で形成されることを特徴としている。
【００１２】
また、第３の発明では、上記の定着装置において、前記突条部と溝部はフッ素樹脂チューブで形成され、前記回転部材は該表面をフッ素樹脂コートにて被覆されてなることを特徴としている。
【００１３】
また、第４の発明では、上記の定着装置において、前記回転部材は、前記加熱部材に圧接される加圧部材であることを特徴としている。
【００１４】
また、第５の発明では、上記の定着装置において、前記回転部材は、前記加圧部材に接触して前記加圧部材の熱を放散させる均熱ローラであることを特徴としている。
【００１５】
また、第６の発明では、上記の構成の定着装置を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、トナー像が担持された記録媒体が加熱及び加圧され、トナー像が記録媒体に定着され、記録媒体に定着しきれなかったトナーが回転部材の表面に残留するが、回転部材が回転すると、撹乱部材は、突条部にて回転部材の表面に付着した残留トナーを引っ掻き、溝部の傾斜に沿って引っ掻いたトナーを回転部材の表面に散乱させる。このとき、各突条部は、ニップ部の領域で回転部材の回転方向において、少なくとも一部が隣接する突条部に対向するように配置されるために、ニップ部の全領域においてトナーが引っ掻かれ、散乱し、トナーが塊となるおそれがない。そして、散乱したトナーは、回転部材の表面から、例えば定着処理される記録媒体の裏面に付着することが可能となる。従って、所定の突条部と溝部とを形成した撹乱部材を設けるという簡単な構成にて、熱せられる回転部材に付着したトナーを除去することができる。
【００１７】
また、第２の発明によれば、弾性材で形成される突条部は、回転部材の表面に沿って確実に圧接するので、回転部材が回転すると、回転部材の表面に付着したトナーは突条部にて良好に引っ掻かれ、引っ掻かれたトナーは溝部の傾斜に沿って回転部材の表面に良好に散乱する。
【００１８】
また、第３の発明によれば、撹乱部材の突条部と溝部はフッ素樹脂チューブからなり、回転部材は該表面をフッ素樹脂コートにて被覆されてなることで、撹乱部材の突条部と溝部は回転部材の表面よりトナーの付着力が小さくなり、突条部にて回転部材の表面から引っ掻いたトナーは、突条部と溝部に付着し難く、回転部材の表面に散乱し易くなる。
【００１９】
また、第４の発明によれば、加圧部材が回転すると、加圧部材表面に付着した残留トナーが撹乱部材にて引っ掻かれ、加圧部材の表面に散乱し、記録媒体が定着処理されるときに、散乱したトナーが加圧部材の表面から該記録媒体の裏面に転移し付着する。従って、記録媒体の表面（印刷面）が汚染されることがない。
【００２０】
また、第５の発明によれば、均熱ローラが回転すると、均熱ローラ表面に付着した残留トナーが撹乱部材にて引っ掻かれ、均熱ローラの表面に散乱し、散乱したトナーが均熱ローラの表面から加圧部材の表面に転移する。記録媒体が定着処理されるときに、散乱したトナーが加圧部材の表面から該記録媒体の裏面に転移し付着する。従って、記録媒体の表面（印刷面）が汚染されることがない。
【００２１】
また、第６の発明によれば、簡単な構成で、熱せられる回転部材に付着した残留トナーが除去される定着装置を備える画像形成装置にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図
【図２】第１実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図
【図３】第１実施形態に係る撹乱部材の概略構成を示す図
【図４】第２実施形態に係る撹乱部材の概略構成を示す図
【図５】第３実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図である。画像形成装置１は、その下部に配設された給紙部２と、この給紙部２の側方に配設された用紙搬送部３と、この用紙搬送部３の上方に配設された画像形成部４と、この画像形成部４よりも排出側に配設された定着装置５と、画像形成部４及び定着装置５の上方に配設された画像読取部６とを備えている。
【００２５】
給紙部２は、記録媒体である用紙９を収容する複数の給紙カセット７を備えており、給紙ローラ８の回転により、複数の給紙カセット７のうち選択された給紙カセット７から用紙９を１枚ずつ用紙搬送部３に送り出す。
【００２６】
用紙搬送部３に送られた用紙９は、用紙搬送経路１０を経由して画像形成部４に向けて搬送される。画像形成部４は、電子写真プロセスによって、用紙９にトナー像を形成するものであり、図１の矢印方向に回転可能である感光体１１と、この感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電部１２、露光部１３、現像器１４、転写部１５、クリーニング部１６、及び除電部１７を備えている。
【００２７】
帯電部１２は、高電圧を印加される帯電ワイヤを備えており、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体１１表面に所定電位を与えると、感光体１１表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部６によって読み取られた原稿の画像データに基づく光が、露光部１３により感光体１１に照射されると、感光体１１の表面電位が選択的に減衰され、感光体１１表面に静電潜像が形成される。
【００２８】
次いで、現像器１４が感光体１１表面の静電潜像を現像し、感光体１１表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写部１５によって感光体１１と転写部１５との間に供給された用紙９に転写される。
【００２９】
トナー像が転写された用紙９は、画像形成部４の用紙搬送方向の下流側に配置された定着装置５に向けて搬送される。定着装置５では、定着ローラ１８及び加圧ローラ１９によって、用紙９が加熱加圧され、用紙９上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着された用紙９は、排出ローラ対２０によって排出トレイ２１上に排出される。
【００３０】
転写部１５による転写後、感光体１１表面に残留しているトナーは、クリーニング部１６により除去され、また感光体１１表面の残留電荷は除電部１７により除去される。そして、感光体１１は帯電部１２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。
【００３１】
図２は、上述の画像形成装置１に用いられる定着装置５の概略の構成を示す図である。
【００３２】
定着装置５は、ローラ定着方式であり、加熱部材である定着ローラ１８と、加圧部材である回転部材である加圧ローラ１９と、熱源であるヒータ４３と、分離爪５１と、撹乱部材６１と、モータと減速ギアを有する駆動源４２とを備える。定着ローラ１８及び加圧ローラ１９は定着装置５の筐体（図略）の長手方向に回転可能に軸支され、駆動源４２と撹乱部材６１は筐体（図略）に固定保持される。
【００３３】
定着ローラ１８は、熱伝導性に優れたアルミや鉄等の金属からなる円筒形状の芯金上に、フッ素樹脂のコーティングやチューブを被覆したものが用いられる。定着ローラ１８の芯金内部にハロゲンランプやキセノンランプ等のヒータ４３が設けられている。
【００３４】
加圧ローラ１９は、合成樹脂、金属その他材料から構成される円筒形状の基材上にシリコンゴム等の弾性層が形成され、この弾性層の表面をテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂コートにて被覆したものが用いられる。また、加圧ローラ１９は定着ローラ１８に所定の圧力で圧接されて、加圧ローラ１９が回転駆動すると、定着ローラ１８は従動回転する。
【００３５】
駆動源４２は、加圧ローラ１９にギア接続され、ギアを介してモータからの駆動力を加圧ローラ１９に伝達する。モータが回転駆動すると、加圧ローラ１９が矢印方向に回転し、加圧ローラ１９の回転により、加圧ローラ１９に圧接する定着ローラ１８が矢印方向に回転する。尚、駆動源４２が加圧ローラ１９にギア接続する構成に替えて、駆動源４２が定着ローラ１８に接続され、定着ローラ１８の回転により加圧ローラ１９を従動回転させる構成にしてもよい。
【００３６】
定着ローラ１８と加圧ローラ１９とが互いに逆回転しながら当接する部分には、定着ニップ部Ｎが形成される。用紙９が搬送ガイド４０に案内されて、この定着ニップ部Ｎに搬送され、定着ニップ部Ｎにおいて、定着ローラ１８と加圧ローラ１９によって加熱及び加圧されることにより、用紙９上の粉体状態のトナーが加圧溶融して定着される。
【００３７】
分離爪５１は、定着処理後の用紙９を定着ローラ１８の表面から分離するものであり、定着ニップ部Ｎに対して定着ローラ１８の回転方向の下流側に配設され、その先端部が定着ローラ１８の表面に当接あるいは近接して配置される。また、分離爪５１は定着ローラ１８の軸方向に複数個並べて設けられる。
【００３８】
撹乱部材６１は、回転部材である加圧ローラ１９に所定の圧力で圧接する部分にニップ部ＮＣを形成し、ニップ部ＮＣにおいて加圧ローラ１９の表面に付着したトナーを引っ掻き、散乱させるものである。通常、加熱された定着ローラ１８の熱は、加圧ローラ１９の表面にも伝わり、加圧ローラ１９の表面が昇温する。加圧ローラ１９の表面には、用紙９に定着しきれなかったトナーが残留し、昇温している加圧ローラ１９表面に付着する。付着したトナーの表層には、トナーに含有されるワックスが露出し、ワックスは離形性に優れているために、加圧ローラ１９の表面に別のローラや用紙９が接触しても、付着したトナーは別のローラや用紙９に転移しない。そこで、上記のように、加圧ローラ１９の表面に付着したトナー、つまりワックスが露出したトナー表層を撹乱部材６１にて引っ掻くことで、トナー表層の離形性を低下させ、加圧ローラ１９表面に付着したトナーを別のローラや用紙９に転移し易くしている。
【００３９】
撹乱部材６１の詳しい構成を図３に示す。図３は撹乱部材の概略構成を示す平面図（図３（ａ））と、断面した側面図（図３（ｂ））である。図３（ａ）において、Ｘ方向は、撹乱部材６１に圧接する加圧ローラ１９の軸方向（長手方向）に対応している。一方、Ｙ方向は加圧ローラ１９の回転方向に対応し、更に、Ｙ方向のＹ１が回転方向の上流側、またＹ方向のＹ２が回転方向の下流側に対応する。
【００４０】
撹乱部材６１は、合成樹脂、金属その他材料からなる剛体にて構成される矩形板状の基材６５と、その基材６５上に形成される弾性層６４とを有する。弾性層６４は、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂チューブからなり、基材６５の略半分の厚みを有し、基材６５上に接着剤にて固着される。尚、弾性層６４は基材６５と一体成形にて取り付けてもよい。また、撹乱部材６１は平板形状に替えて、加圧ローラ１９の外周に沿う円弧板形状として、ニップ部ＮＣを大きくとるようにしてもよい。
【００４１】
また、撹乱部材６１は、Ｘ方向（長手方向）に加圧ローラ１９（図２参照）の軸方向と同等以上の長さを有し、また、Ｙ方向（回転方向）の上側（下流側）にてニップ部ＮＣを形成している。このニップ部ＮＣは、前述のように、撹乱部材６１と加圧ローラ１９との圧接部にて形成され、図３（ａ）に示す破線の領域にある。尚、ニップ部ＮＣは、撹乱部材６１のＸ方向の両端部まで延びるように形成してもよく、また、Ｙ方向では撹乱部材６１の中央部または下側に形成してもよい。
【００４２】
撹乱部材６１の弾性層６４は複数の突条部６２ｍ、６２ｎ、６２ｐ、６２ｑ等と、複数の溝部６３ｍ、６３ｎ、６３ｐ、６３ｑ等とを有する。尚、突条部及び溝部はＸ方向に連続して配列されているが、図３（ａ）、図３（ｂ）では突条部及び溝部の一部を省略して示している。また、以下の説明では、突条部６２ｍ、６２ｎと溝部６３ｍ、６３ｎの構成作用について説明するが、他の突条部及び溝部の構成作用は突条部６２ｍ、６２ｎと溝部６３ｍ、６３ｎと同様であり、説明を省略し、また突条部及び溝部のｍ、ｎの符号を省略し、必要な場合のみ符号を付すようにする。
【００４３】
複数の突条部６２は、一方が直角で他方が４５°に傾斜した台形状の側面断面（図３（ｂ）参照）をなし、回転方向（Ｙ方向）に対する傾斜角Ａが４５°にて互いに平行に配置される。加圧ローラ１９（図２参照）が回転すると、突条部６２は、加圧ローラ１９の表面に圧接しているので、加圧ローラ１９の表面に強く擦れ、ニップ部ＮＣの領域内で加圧ローラ１９表面に付着したトナーを引っ掻くことになる。このとき、各突条部６２は、４５°に傾斜した突条部６２をＸ方向に投影した範囲内のトナーを引っ掻くことなる。
【００４４】
複数の溝部６３は、隣接する突条部６２の間に直角三角形状の側面断面（（図３（ｂ）参照）の空間を有し、回転方向（Ｙ方向）に対する傾斜角Ａが４５°にて互いに平行に配置される。加圧ローラ１９が回転すると、溝部６３は、突条部６２にて引っ掻かれたトナーをニップ部ＮＣの領域内でＸ方向及びＹ方向に移動（散乱）させる。このとき、各溝部６３は、４５°に傾斜した溝をＸ方向に投影した範囲内のトナーを移動（散乱）させる。
【００４５】
突条部６２ｍと突条部６２ｎが隣接し、二つの突条部６２ｍ、６２ｎの間には溝部６３ｍが設けられる。突条部６２ｍの上流端６２ｍａは、破線で囲むニップ部ＮＣの領域内の上流側Ｙ１に位置し、Ｙ方向（回転方向）において、隣接する突条部６２ｎの稜線６２ｎｂに対向する位置に配置される。尚、突条部６２ｍの下流端をＹ方向（回転方向）において、隣接する突条部６２ｎの稜線６２ｎｂに対向する位置に配置してもよい。つまり、突条部６２ｍは、ニップ部ＮＣの領域でＹ方向（回転方向）において、少なくとも一部が突条部６２ｎに対向するように配設されることになる。
【００４６】
上記のように隣接する突条部６２ｍ、６２ｎを配設することで、加圧ローラ１９がＹ方向に回転したときに、ニップ部ＮＣの領域内において、突条部６２ｍは、傾斜した突条部６２ｍをＸ方向に投影した範囲内でトナーを引っ掻き、また、突条部６２ｎは、傾斜した突条部６２ｎをＸ方向に投影した範囲内でトナーを引っ掻くために、夫々の投影した範囲はＸ方向に重なり、ニップ部ＮＣのＸ方向に引っ掻き残しが発生しない。同様に、加圧ローラ１９がＹ方向に回転したときに、ニップ部ＮＣの領域内において、溝部６３ｍは、傾斜した溝部６３ｍをＸ方向に投影した範囲内でトナーを散乱し、また、溝部６３ｎは、傾斜した溝部６３ｎをＸ方向に投影した範囲内でトナーを散乱させるために、夫々の投影した範囲はＸ方向に重なり、ニップ部ＮＣのＸ方向に散乱のやり残しが発生しない。
【００４７】
上記実施形態では、突条部６２及び溝部６３の各傾斜角Ａが４５°である場合を示したが、傾斜角Ａは４５°に限らずに、傾斜角Ａと突条部６２のピッチ等は下記の構成であればよい。即ち、ニップ部ＮＣの回転方向（Ｙ方向）の長さをＮＣｙ、突条部６２（または溝部６３）の長手方向（Ｘ方向）ピッチをＰｘ、傾斜角をＡで表すときに、下記の条件式１を満たすと、ニップ部ＮＣの全ての領域において、加圧ローラ１９表面に付着したトナーを撹乱部材６１にて引っ掻き、散乱させることができる。
ｔａｎＡ≧Ｐｘ／ＮＣｙ ・・・式１
【００４８】
（第２実施形態）
図４は、第２実施形態に係る撹乱部材の概略構成を示す平面図（図４（ａ））と、断面した側面図（図４（ｂ））である。第２実施形態は、撹乱部材の突条部及び溝部の形状が第１実施形態に対して異なり、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００４９】
撹乱部材６１は、合成樹脂、金属その他材料からなる剛体にて構成される矩形板状の基材６５と、その基材６５上に形成される弾性層６４とを有する。弾性層６４はテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂チューブからなり、基材６５の略半分の厚みを有し、基材６５上に接着剤にて固着される。
【００５０】
弾性層６４は複数の突条部６２ｍ、６２ｎ、６２ｐ、６２ｑ等と、複数の溝部６３ｍ、６３ｎ、６３ｐ、６３ｑ等とを有する。尚、突条部及び溝部はＸ方向に連続して配列されているが、図４（ａ）、図４（ｂ）では突条部及び溝部の一部を省略して示している。
【００５１】
複数の突条部６２は、直角三角形状の側面断面（図４（ｂ）参照）をなし、回転方向（Ｙ方向）に対する傾斜角Ａが４５°にて互いに平行に配置される。加圧ローラ１９が回転すると、突条部６２は、加圧ローラ１９（図２参照）の表面に圧接しているので、加圧ローラ１９の表面に強く擦れ、ニップ部ＮＣの領域内で加圧ローラ１９表面に付着したトナーを引っ掻くことになる。このとき、各突条部６２は、４５°に傾斜した突条部６２をＸ方向に投影した範囲内のトナーを引っ掻くことなる。
【００５２】
複数の溝部６３は、隣接する突条部６２の間に直角三角形状の側面断面（（図４（ｂ）参照）の空間を有し、回転方向（Ｙ方向）に対する傾斜角Ａが４５°にて互いに平行に配置される。加圧ローラ１９が回転すると、溝部６３は、突条部６２にて引っ掻かれたトナーをニップ部ＮＣの領域内でＸ方向及びＹ方向に移動（散乱）させる。このとき、各溝部６３は、４５°に傾斜した溝をＸ方向に投影した範囲内のトナーを移動（散乱）させる。
【００５３】
突条部６２ｍと突条部６２ｎが隣接し、二つの突条部６２ｍ、６２ｎの間には溝部６３ｍが設けられる。突条部６２ｍの上流端６２ｍａは、破線で囲むニップ部ＮＣの領域内の上流側Ｙ１に位置し、Ｙ方向（回転方向）において、隣接する突条部６２ｎの稜線６２ｎｂに対向する位置に配設される。尚、突条部６２ｍの下流端をＹ方向（回転方向）において、隣接する突条部６２ｎの稜線６２ｎｂに対向する位置に配置してもよい。つまり、突条部６２ｍは、ニップ部ＮＣの領域でＹ方向（回転方向）において、少なくとも一部が突条部６２ｎに対向するように配設されることになる。
【００５４】
上記のように隣接する突条部６２ｍ、６２ｎを配設することで、加圧ローラ１９がＹ方向に回転したときに、ニップ部ＮＣの領域内において、突条部６２ｍは、傾斜した突条部６２ｍをＸ方向に投影した範囲内でトナーを引っ掻き、また、突条部６２ｎは、傾斜した突条部６２ｎをＸ方向に投影した範囲内でトナーを引っ掻くために、夫々の投影した範囲はＸ方向に重なり、ニップ部ＮＣのＸ方向に引っ掻き残しが発生しない。同様に、加圧ローラ１９がＹ方向に回転したときに、ニップ部ＮＣの領域内において、溝部６３ｍは、傾斜した溝部６３ｍをＸ方向に投影した範囲内でトナーを散乱し、また、溝部６３ｎは、傾斜した溝部６３ｎをＸ方向に投影した範囲内でトナーを散乱させるために、夫々の投影した範囲はＸ方向に重なり、ニップ部ＮＣのＸ方向に散乱のやり残しが発生しない。
【００５５】
また、前記の条件式１を満たすことによって、傾斜角Ａに係わらず、ニップ部ＮＣの全ての領域において、加圧ローラ１９表面に付着したトナーを撹乱部材６１にて引っ掻き、散乱させることになる。
【００５６】
上記第１及び第２実施形態によれば、定着装置５は、用紙上に担持されたトナー像を定着ローラ１８及び加圧ローラ１９により加熱及び加圧して用紙９上に定着し、加圧ローラ１９の表面に圧接するニップ部ＮＣにて、加圧ローラ１９の表面に付着したトナーを引っ掻き該トナーを加圧ローラ１９の表面に散乱させる撹乱部材６１を備える。撹乱部材６１は、加圧ローラ１９の回転方向（Ｙ方向）に対して傾斜して形成される複数の突条部６２とこの複数の突条部６２の間に設けられる溝部６３とを有する。各突条部６２は、ニップ部ＮＣの領域で回転方向（Ｙ方向）において、少なくとも一部が隣接する突条部６２に対向するように配置される。
【００５７】
この構成によると、トナー像が担持された用紙９が加熱及び加圧され、トナー像が用紙９に定着され、用紙９に定着しきれなかったトナーが加圧ローラ１９の表面に残留するが、加圧ローラ１９が回転すると、撹乱部材６１は、突条部６２にて加圧ローラ１９の表面に付着した残留トナーを引っ掻き、溝部６３の傾斜に沿って引っ掻いたトナーを加圧ローラ１９の表面に散乱させる。このとき、突条部６２ｍは、ニップ部ＮＣの領域で回転方向Ｙにおいて、少なくとも一部が隣接する突条部６２ｎに対向するように配置されるために、ニップ部ＮＣの全領域においてトナーが引っ掻かれ、散乱し、トナーが塊となるおそれがない。そして、用紙９が定着処理されるときに、散乱したトナーが加圧ローラ１９の表面から該用紙９の裏面に転移し付着する。従って、所定の突条部６２と溝部６３とを形成した撹乱部材６１を設けるという簡単な構成にて、熱せられる加圧ローラ１９に付着したトナーを除去することができ、また、用紙の表面（印刷面）が汚染されることがない。
【００５８】
また、上記第１及び第２実施形態によれば、突条部６２と溝部６３は弾性材で形成されることで、突条部６２は、加圧ローラ１９の表面に沿って確実に圧接するので、加圧ローラ１９が回転すると、加圧ローラ１９の表面に付着したトナーは突条部６２にて良好に引っ掻かれ、引っ掻かれたトナーは溝部６３の傾斜に沿って加圧ローラ１９の表面に良好に散乱する。
【００５９】
また、上記第１及び第２実施形態によれば、突条部６２と溝部６３はフッ素樹脂チューブで形成され、加圧ローラ１９は該表面をフッ素樹脂コートにて被覆されてなる。フッ素樹脂チューブはフッ素樹脂コートよりトナーに対する接触角が大きいので、突条部６２と溝部６３は加圧ローラ１９の表面よりトナーの付着力が小さくなり、突条部６２にて加圧ローラ１９の表面から引っ掻いたトナーは、突条部６２と溝部６３に付着し難く、加圧ローラ１９の表面に散乱し易くなる。
【００６０】
（第３実施形態）
図５は、第３実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図である。第３実施形態では均熱ローラが設けられ、撹乱部材が均熱ローラに圧接している。
【００６１】
定着装置５は複数の用紙サイズに対して定着処理を行なうために、定着ローラ１８及び加圧ローラ１９は、最大幅を有する用紙のサイズに適応した軸方向幅を備えている。小さいサイズの用紙を定着処理する場合には、定着ローラ１８及び加圧ローラ１９における用紙の通紙領域では定着処理のために熱消費が行われる一方、非通紙領域においては熱消費がなされないため、通紙領域と非通紙領域との間で温度差が拡大することとなる。
【００６２】
均熱ローラ５３は、上記の通紙領域と非通紙領域との温度差を解消するために、加圧ローラ１９の熱を放散させるものであり、加圧ローラ１９に対して接触回転し、アルミニウムや銅等の熱伝導性の良好な材質で形成される。また、均熱ローラ５３の表面にはテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂コートが被覆される。尚、均熱ローラ５３には、加圧ローラ１９の熱を放散させるときに、用紙９に定着しきれなかった残留トナーが加圧ローラ１９を介して付着することになる。
【００６３】
撹乱部材６１は、回転部材である均熱ローラ５３の軸方向と同等以上の長さを有し、均熱ローラ５３に所定の圧力で圧接する部分にニップ部ＮＣを形成している。そして、撹乱部材６１は、ニップ部ＮＣにて均熱ローラ５３の表面に付着したトナーを引っ掻き、散乱させる。尚、撹乱部材６１の材料や突条部及び溝部等の構成は、第１または第２実施形態と同じある。
【００６４】
上記第３実施形態によれば、加圧ローラ１９に接触し加圧ローラ１９の熱を放散させる均熱ローラ５３と、均熱ローラ５３の表面に付着したトナーを引っ掻き該トナーを均熱ローラ５３の表面に散乱させる撹乱部材６１とを備える。
【００６５】
この構成によると、均熱ローラ５３が回転すると、均熱ローラ５３表面に付着した残留トナーが撹乱部材６１にて引っ掻かれ、均熱ローラ５３の表面に散乱し、散乱したトナーが均熱ローラ５３の表面から加圧ローラ１９の表面に転移する。用紙９が定着処理されるときに、散乱したトナーが加圧ローラ１９の表面から該用紙９の裏面に転移し付着する。従って、均熱ローラ５３に付着したトナーを除去することができ、また、用紙９の表面（印刷面）が汚染されることがない。
【００６６】
尚、上記実施形態では、ローラ定着方式を用いた定着装置に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、ベルト定着方式、更に、電磁誘導加熱方式の熱源を用いた定着装置に適用しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００６７】
また、上記実施形態では、撹乱部材６１の突条部６２は台形状または三角形状の側面断面をなす構成したが、本発明はこれに限らず、突条部６２は矩形状の側面断面をなす構成してもよい。また、溝部６３も矩形状の側面断面をなすようにしてもよい。また、突条部６２及び溝部６３は第１及び第２実施形態に対して逆方向に傾斜するように構成してもよい。更に、各突条部６２は、ニップ部ＮＣの領域で回転方向（Ｙ方向）において、少なくとも一部が隣接する突条部６２に対向するように配置されるのであれば、突条部６２を互いに平行に配置しなくともよく、また、溝部６３を互いに平行に配置しなくともよい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、熱せられる回転部材に残留するトナーのクリーニングが可能な定着装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１ 画像形成装置
５ 定着装置
１８ 定着ローラ（加熱部材）
１９ 加圧ローラ（加圧部材、回転部材）
５３ 均熱ローラ（回転部材）
６１ 撹乱部材
６２ｍ、６２ｎ、６２ｐ、６２ｑ 突条部
６２ｍａ 上流端
６２ｎｂ 稜線
６３ｍ、６３ｎ、６３ｐ、６３ｑ 溝部
６４ 弾性層
６５ 基材
Ａ 傾斜角
Ｎ 定着ニップ部
ＮＣ ニップ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、熱せられる回転部材に残留するトナーのクリーニングが可能な定着装置及びそれ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、電子写真方式に用いる定着装置では、加熱される定着ローラと加圧ローラとの間の定着ニップ部にトナー像を形成した用紙が送り込まれ、定着ローラによる加熱作用によって用紙上のトナーが溶融されると同時に、溶融したトナー像に対して加圧ローラから加圧作用が付与されることによって用紙に対してトナー像の定着が行われるようになっている。
【０００３】
これらの定着ローラ及び加圧ローラの表面には、用紙に定着しきれなかったトナーが残留する。定着ローラ及び加圧ローラの表面に残留したトナーは、次の定着工程までに、該表面から除去されないと、画像上にそのまま付着してしまい、画像欠陥が発生する。
【０００４】
そこで、特許文献１では、定着ローラの表面に残留したトナーを除去するためにクリーニング部材を設けている。クリーニング部材は、定着ローラの表面に残留したトナーを回収するメッシュ部と、このメッシュ部の下方側にて回収したトナーを収容するトナー収容部とを備え、メッシュ部とトナー収容部が一体的に構成されている。メッシュ部は、複数の線材でもって構成され、線材が互いに交差することにより格子状に形成されている。そして、メッシュ部は定着ローラの表面に接触し、メッシュ部にて定着ローラの表面に残留したトナーを回収する。回収されたトナーはトナー収容部に収容され、定着ローラの表面に残留するトナーを除去している。
【０００５】
また、特許文献２では、定着ローラの表面温度を検出する熱検出装置と、熱検出装置の上流位置に対向して配設され定着ローラの表面に残留するトナーを除去するブレードとを備え、このブレードは定着ローラの長手方向に対して傾斜して配設される。ブレードが定着ローラの長手方向に平行に配置されていると、定着ローラ表面に付着したトナーがブレードの面に直角に当接して阻止される。ブレードに留まるトナーが増えてくると、大きなトナーの塊となって定着ローラに対して付着状態を保持しきれなくなり、残留トナーは用紙上に落下し用紙の印刷面を汚染することになる。しかし、特許文献２では、ブレードが定着ローラの長手方向に平行に配置されていないために、除去されたトナーは傾斜したブレードに沿って微粒子のまま長手方向に移動し、トナーの塊とならないので、定着ローラ表面に対する付着力を保持し、落下することがなく、用紙の印刷面が汚染されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−９４３４５号公報（段落［０１３０］〜［０１３２］、第５図）
【特許文献１】特開平４−１６６９７３号公報（３〜５頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１では、クリーニング部材のメッシュ部にて回収したトナーを収容するトナー回収部が必要となり、クリーニング部材が複雑な構成となり、また、部品点数が増加するという不都合があった。
【０００８】
また、上述した特許文献２では、熱検出装置に対向する対向領域では残留したトナーが除去されるが、長手方向の熱検出装置に対向していない非対向領域では、定着ローラの表面に付着したトナーが残留するとともに、対向領域から移動してきたトナーが付着する。このように、定着ローラの対向領域ではトナーが除去され、一方、非対向領域では残留トナーで覆われると、定着ローラの長手方向に定着性能が不均一になり、更に、トナーが定着ローラに付着したままであると、定着ローラの耐用期間が短くなるという不都合があった。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成で、熱せられる回転部材に付着した残留トナーが除去される定着装置及びそ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】
【００１０】
上記目的を達成するために第１の発明は、記録媒体上に担持されたトナー像を加熱部材及び加圧部材により加熱及び加圧して記録媒体上に定着する定着装置において、前記加熱部材の熱により熱せられる回転部材と、前記回転部材の表面に圧接するニップ部にて前記回転部材の表面に付着したトナーを引っ掻き該トナーを前記回転部材の表面に散乱させる撹乱部材とを備え、前記撹乱部材は、前記回転部材の回転方向に対して傾斜して形成された複数の突条部と、前記複数の突条部の間に設けられる溝部とを有し、前記各突条部は、前記ニップ部の領域で前記回転部材の回転方向において、少なくとも一部が隣接する突条部に対向するように配置されることを特徴としている。
【００１１】
また、第２の発明では、上記の定着装置において、前記突条部と溝部は弾性材で形成されることを特徴としている。
【００１２】
また、第３の発明では、上記の定着装置において、前記突条部と溝部はフッ素樹脂チューブで形成され、前記回転部材は該表面をフッ素樹脂コートにて被覆されてなることを特徴としている。
【００１３】
また、第４の発明では、上記の定着装置において、前記回転部材は、前記加熱部材に圧接される加圧部材であることを特徴としている。
【００１４】
また、第５の発明では、上記の定着装置において、前記回転部材は、前記加圧部材に接触して前記加圧部材の熱を放散させる均熱ローラであることを特徴としている。
【００１５】
また、第６の発明では、上記の構成の定着装置を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、トナー像が担持された記録媒体が加熱及び加圧され、トナー像が記録媒体に定着され、記録媒体に定着しきれなかったトナーが回転部材の表面に残留するが、回転部材が回転すると、撹乱部材は、突条部にて回転部材の表面に付着した残留トナーを引っ掻き、溝部の傾斜に沿って引っ掻いたトナーを回転部材の表面に散乱させる。このとき、各突条部は、ニップ部の領域で回転部材の回転方向において、少なくとも一部が隣接する突条部に対向するように配置されるために、ニップ部の全領域においてトナーが引っ掻かれ、散乱し、トナーが塊となるおそれがない。そして、散乱したトナーは、回転部材の表面から、例えば定着処理される記録媒体の裏面に付着することが可能となる。従って、所定の突条部と溝部とを形成した撹乱部材を設けるという簡単な構成にて、熱せられる回転部材に付着したトナーを除去することができる。
【００１７】
また、第２の発明によれば、弾性材で形成される突条部は、回転部材の表面に沿って確実に圧接するので、回転部材が回転すると、回転部材の表面に付着したトナーは突条部にて良好に引っ掻かれ、引っ掻かれたトナーは溝部の傾斜に沿って回転部材の表面に良好に散乱する。
【００１８】
また、第３の発明によれば、撹乱部材の突条部と溝部はフッ素樹脂チューブからなり、回転部材は該表面をフッ素樹脂コートにて被覆されてなることで、撹乱部材の突条部と溝部は回転部材の表面よりトナーの付着力が小さくなり、突条部にて回転部材の表面から引っ掻いたトナーは、突条部と溝部に付着し難く、回転部材の表面に散乱し易くなる。
【００１９】
また、第４の発明によれば、加圧部材が回転すると、加圧部材表面に付着した残留トナーが撹乱部材にて引っ掻かれ、加圧部材の表面に散乱し、記録媒体が定着処理されるときに、散乱したトナーが加圧部材の表面から該記録媒体の裏面に転移し付着する。従って、記録媒体の表面（印刷面）が汚染されることがない。
【００２０】
また、第５の発明によれば、均熱ローラが回転すると、均熱ローラ表面に付着した残留トナーが撹乱部材にて引っ掻かれ、均熱ローラの表面に散乱し、散乱したトナーが均熱ローラの表面から加圧部材の表面に転移する。記録媒体が定着処理されるときに、散乱したトナーが加圧部材の表面から該記録媒体の裏面に転移し付着する。従って、記録媒体の表面（印刷面）が汚染されることがない。
【００２１】
また、第６の発明によれば、簡単な構成で、熱せられる回転部材に付着した残留トナーが除去される定着装置を備える画像形成装置にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図
【図２】第１実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図
【図３】第１実施形態に係る撹乱部材の概略構成を示す図
【図４】第２実施形態に係る撹乱部材の概略構成を示す図
【図５】第３実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図である。画像形成装置１は、その下部に配設された給紙部２と、この給紙部２の側方に配設された用紙搬送部３と、この用紙搬送部３の上方に配設された画像形成部４と、この画像形成部４よりも排出側に配設された定着装置５と、画像形成部４及び定着装置５の上方に配設された画像読取部６とを備えている。
【００２５】
給紙部２は、記録媒体である用紙９を収容する複数の給紙カセット７を備えており、給紙ローラ８の回転により、複数の給紙カセット７のうち選択された給紙カセット７から用紙９を１枚ずつ用紙搬送部３に送り出す。
【００２６】
用紙搬送部３に送られた用紙９は、用紙搬送経路１０を経由して画像形成部４に向けて搬送される。画像形成部４は、電子写真プロセスによって、用紙９にトナー像を形成するものであり、図１の矢印方向に回転可能である感光体１１と、この感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電部１２、露光部１３、現像器１４、転写部１５、クリーニング部１６、及び除電部１７を備えている。
【００２７】
帯電部１２は、高電圧を印加される帯電ワイヤを備えており、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体１１表面に所定電位を与えると、感光体１１表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部６によって読み取られた原稿の画像データに基づく光が、露光部１３により感光体１１に照射されると、感光体１１の表面電位が選択的に減衰され、感光体１１表面に静電潜像が形成される。
【００２８】
次いで、現像器１４が感光体１１表面の静電潜像を現像し、感光体１１表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写部１５によって感光体１１と転写部１５との間に供給された用紙９に転写される。
【００２９】
トナー像が転写された用紙９は、画像形成部４の用紙搬送方向の下流側に配置された定着装置５に向けて搬送される。定着装置５では、定着ローラ１８及び加圧ローラ１９によって、用紙９が加熱加圧され、用紙９上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着された用紙９は、排出ローラ対２０によって排出トレイ２１上に排出される。
【００３０】
転写部１５による転写後、感光体１１表面に残留しているトナーは、クリーニング部１６により除去され、また感光体１１表面の残留電荷は除電部１７により除去される。そして、感光体１１は帯電部１２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。
【００３１】
図２は、上述の画像形成装置１に用いられる定着装置５の概略の構成を示す図である。
【００３２】
定着装置５は、ローラ定着方式であり、加熱部材である定着ローラ１８と、加圧部材である回転部材である加圧ローラ１９と、熱源であるヒータ４３と、分離爪５１と、撹乱部材６１と、モータと減速ギアを有する駆動源４２とを備える。定着ローラ１８及び加圧ローラ１９は定着装置５の筐体（図略）の長手方向に回転可能に軸支され、駆動源４２と撹乱部材６１は筐体（図略）に固定保持される。
【００３３】
定着ローラ１８は、熱伝導性に優れたアルミや鉄等の金属からなる円筒形状の芯金上に、フッ素樹脂のコーティングやチューブを被覆したものが用いられる。定着ローラ１８の芯金内部にハロゲンランプやキセノンランプ等のヒータ４３が設けられている。
【００３４】
加圧ローラ１９は、合成樹脂、金属その他材料から構成される円筒形状の基材上にシリコンゴム等の弾性層が形成され、この弾性層の表面をテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂コートにて被覆したものが用いられる。また、加圧ローラ１９は定着ローラ１８に所定の圧力で圧接されて、加圧ローラ１９が回転駆動すると、定着ローラ１８は従動回転する。
【００３５】
駆動源４２は、加圧ローラ１９にギア接続され、ギアを介してモータからの駆動力を加圧ローラ１９に伝達する。モータが回転駆動すると、加圧ローラ１９が矢印方向に回転し、加圧ローラ１９の回転により、加圧ローラ１９に圧接する定着ローラ１８が矢印方向に回転する。尚、駆動源４２が加圧ローラ１９にギア接続する構成に替えて、駆動源４２が定着ローラ１８に接続され、定着ローラ１８の回転により加圧ローラ１９を従動回転させる構成にしてもよい。
【００３６】
定着ローラ１８と加圧ローラ１９とが互いに逆回転しながら当接する部分には、定着ニップ部Ｎが形成される。用紙９が搬送ガイド４０に案内されて、この定着ニップ部Ｎに搬送され、定着ニップ部Ｎにおいて、定着ローラ１８と加圧ローラ１９によって加熱及び加圧されることにより、用紙９上の粉体状態のトナーが加圧溶融して定着される。
【００３７】
分離爪５１は、定着処理後の用紙９を定着ローラ１８の表面から分離するものであり、定着ニップ部Ｎに対して定着ローラ１８の回転方向の下流側に配設され、その先端部が定着ローラ１８の表面に当接あるいは近接して配置される。また、分離爪５１は定着ローラ１８の軸方向に複数個並べて設けられる。
【００３８】
撹乱部材６１は、回転部材である加圧ローラ１９に所定の圧力で圧接する部分にニップ部ＮＣを形成し、ニップ部ＮＣにおいて加圧ローラ１９の表面に付着したトナーを引っ掻き、散乱させるものである。通常、加熱された定着ローラ１８の熱は、加圧ローラ１９の表面にも伝わり、加圧ローラ１９の表面が昇温する。加圧ローラ１９の表面には、用紙９に定着しきれなかったトナーが残留し、昇温している加圧ローラ１９表面に付着する。付着したトナーの表層には、トナーに含有されるワックスが露出し、ワックスは離形性に優れているために、加圧ローラ１９の表面に別のローラや用紙９が接触しても、付着したトナーは別のローラや用紙９に転移しない。そこで、上記のように、加圧ローラ１９の表面に付着したトナー、つまりワックスが露出したトナー表層を撹乱部材６１にて引っ掻くことで、トナー表層の離形性を低下させ、加圧ローラ１９表面に付着したトナーを別のローラや用紙９に転移し易くしている。
【００３９】
撹乱部材６１の詳しい構成を図３に示す。図３は撹乱部材の概略構成を示す平面図（図３（ａ））と、断面した側面図（図３（ｂ））である。図３（ａ）において、Ｘ方向は、撹乱部材６１に圧接する加圧ローラ１９の軸方向（長手方向）に対応している。一方、Ｙ方向は加圧ローラ１９の回転方向に対応し、更に、Ｙ方向のＹ１が回転方向の上流側、またＹ方向のＹ２が回転方向の下流側に対応する。
【００４０】
撹乱部材６１は、合成樹脂、金属その他材料からなる剛体にて構成される矩形板状の基材６５と、その基材６５上に形成される弾性層６４とを有する。弾性層６４は、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂チューブからなり、基材６５の略半分の厚みを有し、基材６５上に接着剤にて固着される。尚、弾性層６４は基材６５と一体成形にて取り付けてもよい。また、撹乱部材６１は平板形状に替えて、加圧ローラ１９の外周に沿う円弧板形状として、ニップ部ＮＣを大きくとるようにしてもよい。
【００４１】
また、撹乱部材６１は、Ｘ方向（長手方向）に加圧ローラ１９（図２参照）の軸方向と同等以上の長さを有し、また、Ｙ方向（回転方向）の上側（下流側）にてニップ部ＮＣを形成している。このニップ部ＮＣは、前述のように、撹乱部材６１と加圧ローラ１９との圧接部にて形成され、図３（ａ）に示す破線の領域にある。尚、ニップ部ＮＣは、撹乱部材６１のＸ方向の両端部まで延びるように形成してもよく、また、Ｙ方向では撹乱部材６１の中央部または下側に形成してもよい。
【００４２】
撹乱部材６１の弾性層６４は複数の突条部６２ｍ、６２ｎ、６２ｐ、６２ｑ等と、複数の溝部６３ｍ、６３ｎ、６３ｐ、６３ｑ等とを有する。尚、突条部及び溝部はＸ方向に連続して配列されているが、図３（ａ）、図３（ｂ）では突条部及び溝部の一部を省略して示している。また、以下の説明では、突条部６２ｍ、６２ｎと溝部６３ｍ、６３ｎの構成作用について説明するが、他の突条部及び溝部の構成作用は突条部６２ｍ、６２ｎと溝部６３ｍ、６３ｎと同様であり、説明を省略し、また突条部及び溝部のｍ、ｎの符号を省略し、必要な場合のみ符号を付すようにする。
【００４３】
複数の突条部６２は、一方が直角で他方が４５°に傾斜した台形状の側面断面（図３（ｂ）参照）をなし、回転方向（Ｙ方向）に対する傾斜角Ａが４５°にて互いに平行に配置される。加圧ローラ１９（図２参照）が回転すると、突条部６２は、加圧ローラ１９の表面に圧接しているので、加圧ローラ１９の表面に強く擦れ、ニップ部ＮＣの領域内で加圧ローラ１９表面に付着したトナーを引っ掻くことになる。このとき、各突条部６２は、４５°に傾斜した突条部６２をＸ方向に投影した範囲内のトナーを引っ掻くことなる。
【００４４】
複数の溝部６３は、隣接する突条部６２の間に直角三角形状の側面断面（（図３（ｂ）参照）の空間を有し、回転方向（Ｙ方向）に対する傾斜角Ａが４５°にて互いに平行に配置される。加圧ローラ１９が回転すると、溝部６３は、突条部６２にて引っ掻かれたトナーをニップ部ＮＣの領域内でＸ方向及びＹ方向に移動（散乱）させる。このとき、各溝部６３は、４５°に傾斜した溝をＸ方向に投影した範囲内のトナーを移動（散乱）させる。
【００４５】
突条部６２ｍと突条部６２ｎが隣接し、二つの突条部６２ｍ、６２ｎの間には溝部６３ｍが設けられる。突条部６２ｍの上流端６２ｍａは、破線で囲むニップ部ＮＣの領域内の上流側Ｙ１に位置し、Ｙ方向（回転方向）において、隣接する突条部６２ｎの稜線６２ｎｂに対向する位置に配置される。尚、突条部６２ｍの下流端をＹ方向（回転方向）において、隣接する突条部６２ｎの稜線６２ｎｂに対向する位置に配置してもよい。つまり、突条部６２ｍは、ニップ部ＮＣの領域でＹ方向（回転方向）において、少なくとも一部が突条部６２ｎに対向するように配設されることになる。
【００４６】
上記のように隣接する突条部６２ｍ、６２ｎを配設することで、加圧ローラ１９がＹ方向に回転したときに、ニップ部ＮＣの領域内において、突条部６２ｍは、傾斜した突条部６２ｍをＸ方向に投影した範囲内でトナーを引っ掻き、また、突条部６２ｎは、傾斜した突条部６２ｎをＸ方向に投影した範囲内でトナーを引っ掻くために、夫々の投影した範囲はＸ方向に重なり、ニップ部ＮＣのＸ方向に引っ掻き残しが発生しない。同様に、加圧ローラ１９がＹ方向に回転したときに、ニップ部ＮＣの領域内において、溝部６３ｍは、傾斜した溝部６３ｍをＸ方向に投影した範囲内でトナーを散乱し、また、溝部６３ｎは、傾斜した溝部６３ｎをＸ方向に投影した範囲内でトナーを散乱させるために、夫々の投影した範囲はＸ方向に重なり、ニップ部ＮＣのＸ方向に散乱のやり残しが発生しない。
【００４７】
上記実施形態では、突条部６２及び溝部６３の各傾斜角Ａが４５°である場合を示したが、傾斜角Ａは４５°に限らずに、傾斜角Ａと突条部６２のピッチ等は下記の構成であればよい。即ち、ニップ部ＮＣの回転方向（Ｙ方向）の長さをＮＣｙ、突条部６２（または溝部６３）の長手方向（Ｘ方向）ピッチをＰｘ、傾斜角をＡで表すときに、下記の条件式１を満たすと、ニップ部ＮＣの全ての領域において、加圧ローラ１９表面に付着したトナーを撹乱部材６１にて引っ掻き、散乱させることができる。
ｔａｎＡ≧Ｐｘ／ＮＣｙ ・・・式１
【００４８】
（第２実施形態）
図４は、第２実施形態に係る撹乱部材の概略構成を示す平面図（図４（ａ））と、断面した側面図（図４（ｂ））である。第２実施形態は、撹乱部材の突条部及び溝部の形状が第１実施形態に対して異なり、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００４９】
撹乱部材６１は、合成樹脂、金属その他材料からなる剛体にて構成される矩形板状の基材６５と、その基材６５上に形成される弾性層６４とを有する。弾性層６４はテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂チューブからなり、基材６５の略半分の厚みを有し、基材６５上に接着剤にて固着される。
【００５０】
弾性層６４は複数の突条部６２ｍ、６２ｎ、６２ｐ、６２ｑ等と、複数の溝部６３ｍ、６３ｎ、６３ｐ、６３ｑ等とを有する。尚、突条部及び溝部はＸ方向に連続して配列されているが、図４（ａ）、図４（ｂ）では突条部及び溝部の一部を省略して示している。
【００５１】
複数の突条部６２は、直角三角形状の側面断面（図４（ｂ）参照）をなし、回転方向（Ｙ方向）に対する傾斜角Ａが４５°にて互いに平行に配置される。加圧ローラ１９が回転すると、突条部６２は、加圧ローラ１９（図２参照）の表面に圧接しているので、加圧ローラ１９の表面に強く擦れ、ニップ部ＮＣの領域内で加圧ローラ１９表面に付着したトナーを引っ掻くことになる。このとき、各突条部６２は、４５°に傾斜した突条部６２をＸ方向に投影した範囲内のトナーを引っ掻くことなる。
【００５２】
複数の溝部６３は、隣接する突条部６２の間に直角三角形状の側面断面（（図４（ｂ）参照）の空間を有し、回転方向（Ｙ方向）に対する傾斜角Ａが４５°にて互いに平行に配置される。加圧ローラ１９が回転すると、溝部６３は、突条部６２にて引っ掻かれたトナーをニップ部ＮＣの領域内でＸ方向及びＹ方向に移動（散乱）させる。このとき、各溝部６３は、４５°に傾斜した溝をＸ方向に投影した範囲内のトナーを移動（散乱）させる。
【００５３】
突条部６２ｍと突条部６２ｎが隣接し、二つの突条部６２ｍ、６２ｎの間には溝部６３ｍが設けられる。突条部６２ｍの上流端６２ｍａは、破線で囲むニップ部ＮＣの領域内の上流側Ｙ１に位置し、Ｙ方向（回転方向）において、隣接する突条部６２ｎの稜線６２ｎｂに対向する位置に配設される。尚、突条部６２ｍの下流端をＹ方向（回転方向）において、隣接する突条部６２ｎの稜線６２ｎｂに対向する位置に配置してもよい。つまり、突条部６２ｍは、ニップ部ＮＣの領域でＹ方向（回転方向）において、少なくとも一部が突条部６２ｎに対向するように配設されることになる。
【００５４】
上記のように隣接する突条部６２ｍ、６２ｎを配設することで、加圧ローラ１９がＹ方向に回転したときに、ニップ部ＮＣの領域内において、突条部６２ｍは、傾斜した突条部６２ｍをＸ方向に投影した範囲内でトナーを引っ掻き、また、突条部６２ｎは、傾斜した突条部６２ｎをＸ方向に投影した範囲内でトナーを引っ掻くために、夫々の投影した範囲はＸ方向に重なり、ニップ部ＮＣのＸ方向に引っ掻き残しが発生しない。同様に、加圧ローラ１９がＹ方向に回転したときに、ニップ部ＮＣの領域内において、溝部６３ｍは、傾斜した溝部６３ｍをＸ方向に投影した範囲内でトナーを散乱し、また、溝部６３ｎは、傾斜した溝部６３ｎをＸ方向に投影した範囲内でトナーを散乱させるために、夫々の投影した範囲はＸ方向に重なり、ニップ部ＮＣのＸ方向に散乱のやり残しが発生しない。
【００５５】
また、前記の条件式１を満たすことによって、傾斜角Ａに係わらず、ニップ部ＮＣの全ての領域において、加圧ローラ１９表面に付着したトナーを撹乱部材６１にて引っ掻き、散乱させることになる。
【００５６】
上記第１及び第２実施形態によれば、定着装置５は、用紙上に担持されたトナー像を定着ローラ１８及び加圧ローラ１９により加熱及び加圧して用紙９上に定着し、加圧ローラ１９の表面に圧接するニップ部ＮＣにて、加圧ローラ１９の表面に付着したトナーを引っ掻き該トナーを加圧ローラ１９の表面に散乱させる撹乱部材６１を備える。撹乱部材６１は、加圧ローラ１９の回転方向（Ｙ方向）に対して傾斜して形成される複数の突条部６２とこの複数の突条部６２の間に設けられる溝部６３とを有する。各突条部６２は、ニップ部ＮＣの領域で回転方向（Ｙ方向）において、少なくとも一部が隣接する突条部６２に対向するように配置される。
【００５７】
この構成によると、トナー像が担持された用紙９が加熱及び加圧され、トナー像が用紙９に定着され、用紙９に定着しきれなかったトナーが加圧ローラ１９の表面に残留するが、加圧ローラ１９が回転すると、撹乱部材６１は、突条部６２にて加圧ローラ１９の表面に付着した残留トナーを引っ掻き、溝部６３の傾斜に沿って引っ掻いたトナーを加圧ローラ１９の表面に散乱させる。このとき、突条部６２ｍは、ニップ部ＮＣの領域で回転方向Ｙにおいて、少なくとも一部が隣接する突条部６２ｎに対向するように配置されるために、ニップ部ＮＣの全領域においてトナーが引っ掻かれ、散乱し、トナーが塊となるおそれがない。そして、用紙９が定着処理されるときに、散乱したトナーが加圧ローラ１９の表面から該用紙９の裏面に転移し付着する。従って、所定の突条部６２と溝部６３とを形成した撹乱部材６１を設けるという簡単な構成にて、熱せられる加圧ローラ１９に付着したトナーを除去することができ、また、用紙の表面（印刷面）が汚染されることがない。
【００５８】
また、上記第１及び第２実施形態によれば、突条部６２と溝部６３は弾性材で形成されることで、突条部６２は、加圧ローラ１９の表面に沿って確実に圧接するので、加圧ローラ１９が回転すると、加圧ローラ１９の表面に付着したトナーは突条部６２にて良好に引っ掻かれ、引っ掻かれたトナーは溝部６３の傾斜に沿って加圧ローラ１９の表面に良好に散乱する。
【００５９】
また、上記第１及び第２実施形態によれば、突条部６２と溝部６３はフッ素樹脂チューブで形成され、加圧ローラ１９は該表面をフッ素樹脂コートにて被覆されてなる。フッ素樹脂チューブはフッ素樹脂コートよりトナーに対する接触角が大きいので、突条部６２と溝部６３は加圧ローラ１９の表面よりトナーの付着力が小さくなり、突条部６２にて加圧ローラ１９の表面から引っ掻いたトナーは、突条部６２と溝部６３に付着し難く、加圧ローラ１９の表面に散乱し易くなる。
【００６０】
（第３実施形態）
図５は、第３実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図である。第３実施形態では均熱ローラが設けられ、撹乱部材が均熱ローラに圧接している。
【００６１】
定着装置５は複数の用紙サイズに対して定着処理を行なうために、定着ローラ１８及び加圧ローラ１９は、最大幅を有する用紙のサイズに適応した軸方向幅を備えている。小さいサイズの用紙を定着処理する場合には、定着ローラ１８及び加圧ローラ１９における用紙の通紙領域では定着処理のために熱消費が行われる一方、非通紙領域においては熱消費がなされないため、通紙領域と非通紙領域との間で温度差が拡大することとなる。
【００６２】
均熱ローラ５３は、上記の通紙領域と非通紙領域との温度差を解消するために、加圧ローラ１９の熱を放散させるものであり、加圧ローラ１９に対して接触回転し、アルミニウムや銅等の熱伝導性の良好な材質で形成される。また、均熱ローラ５３の表面にはテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂コートが被覆される。尚、均熱ローラ５３には、加圧ローラ１９の熱を放散させるときに、用紙９に定着しきれなかった残留トナーが加圧ローラ１９を介して付着することになる。
【００６３】
撹乱部材６１は、回転部材である均熱ローラ５３の軸方向と同等以上の長さを有し、均熱ローラ５３に所定の圧力で圧接する部分にニップ部ＮＣを形成している。そして、撹乱部材６１は、ニップ部ＮＣにて均熱ローラ５３の表面に付着したトナーを引っ掻き、散乱させる。尚、撹乱部材６１の材料や突条部及び溝部等の構成は、第１または第２実施形態と同じある。
【００６４】
上記第３実施形態によれば、加圧ローラ１９に接触し加圧ローラ１９の熱を放散させる均熱ローラ５３と、均熱ローラ５３の表面に付着したトナーを引っ掻き該トナーを均熱ローラ５３の表面に散乱させる撹乱部材６１とを備える。
【００６５】
この構成によると、均熱ローラ５３が回転すると、均熱ローラ５３表面に付着した残留トナーが撹乱部材６１にて引っ掻かれ、均熱ローラ５３の表面に散乱し、散乱したトナーが均熱ローラ５３の表面から加圧ローラ１９の表面に転移する。用紙９が定着処理されるときに、散乱したトナーが加圧ローラ１９の表面から該用紙９の裏面に転移し付着する。従って、均熱ローラ５３に付着したトナーを除去することができ、また、用紙９の表面（印刷面）が汚染されることがない。
【００６６】
尚、上記実施形態では、ローラ定着方式を用いた定着装置に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、ベルト定着方式、更に、電磁誘導加熱方式の熱源を用いた定着装置に適用しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００６７】
また、上記実施形態では、撹乱部材６１の突条部６２は台形状または三角形状の側面断面をなす構成したが、本発明はこれに限らず、突条部６２は矩形状の側面断面をなす構成してもよい。また、溝部６３も矩形状の側面断面をなすようにしてもよい。また、突条部６２及び溝部６３は第１及び第２実施形態に対して逆方向に傾斜するように構成してもよい。更に、各突条部６２は、ニップ部ＮＣの領域で回転方向（Ｙ方向）において、少なくとも一部が隣接する突条部６２に対向するように配置されるのであれば、突条部６２を互いに平行に配置しなくともよく、また、溝部６３を互いに平行に配置しなくともよい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、熱せられる回転部材に残留するトナーのクリーニングが可能な定着装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１ 画像形成装置
５ 定着装置
１８ 定着ローラ（加熱部材）
１９ 加圧ローラ（加圧部材、回転部材）
５３ 均熱ローラ（回転部材）
６１ 撹乱部材
６２ｍ、６２ｎ、６２ｐ、６２ｑ 突条部
６２ｍａ 上流端
６２ｎｂ 稜線
６３ｍ、６３ｎ、６３ｐ、６３ｑ 溝部
６４ 弾性層
６５ 基材
Ａ 傾斜角
Ｎ 定着ニップ部
ＮＣ ニップ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上に担持されたトナー像を加熱部材及び加圧部材により加熱及び加圧して記録媒体上に定着する定着装置において、
前記加熱部材の熱により熱せられる回転部材と、前記回転部材の表面に圧接するニップ部にて前記回転部材の表面に付着したトナーを引っ掻き該トナーを前記回転部材の表面に散乱させる撹乱部材とを備え、
前記撹乱部材は、前記回転部材の回転方向に対して傾斜して形成された複数の突条部と、前記複数の突条部の間に設けられる溝部とを有し、
前記各突条部は、前記ニップ部の領域で前記回転部材の回転方向において、少なくとも一部が隣接する突条部に対向するように配置されることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記突条部と溝部は弾性材で形成され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】
前記突条部と溝部はフッ素樹脂チューブで形成され、前記回転部材は該表面をフッ素樹脂コートにて被覆されてな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】
前記回転部材は、前記加熱部材に圧接される加圧部材であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記回転部材は、前記加圧部材に接触して前記加圧部材の熱を放散させる均熱ローラであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【請求項１】
記録媒体上に担持されたトナー像を加熱部材及び加圧部材により加熱及び加圧して記録媒体上に定着する定着装置において、
前記加熱部材の熱により熱せられる回転部材と、前記回転部材の表面に圧接するニップ部にて前記回転部材の表面に付着したトナーを引っ掻き該トナーを前記回転部材の表面に散乱させる撹乱部材とを備え、
前記撹乱部材は、前記回転部材の回転方向に対して傾斜して形成された複数の突条部と、前記複数の突条部の間に設けられる溝部とを有し、
前記各突条部は、前記ニップ部の領域で前記回転部材の回転方向において、少なくとも一部が隣接する突条部に対向するように配置されることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記突条部と溝部は弾性材で形成され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】
前記突条部と溝部はフッ素樹脂チューブで形成され、前記回転部材は該表面をフッ素樹脂コートにて被覆されてな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】
前記回転部材は、前記加熱部材に圧接される加圧部材であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記回転部材は、前記加圧部材に接触して前記加圧部材の熱を放散させる均熱ローラであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−８３４５３（Ｐ２０１２−８３４５３Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２８１６０（Ｐ２０１０−２２８１６０）
【出願日】平成２２年１０月８日（２０１０．１０．８）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月８日（２０１０．１０．８）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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