JPH08220921A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数を減らしてコストダウン、小型化を
図ると共に、画像形成装置本体の稼動開始時にウェブに
付着していたトナーのカスが落下することによる画質の
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
目的としている。 【構成】ヒータを備えた加熱ローラ１２と、該加熱ロー
ラの外周面に圧接しながら連れ回りする加圧ローラ１３
と、該加熱ローラの外周面と接して清掃するクリーニン
グウェブ１６と、該クリーニングウェブの送り出しロー
ラおよび巻取ローラとを備え、加熱ローラと加圧ローラ
とのニップ部を未定着トナーを保持した記録紙が通過す
るときに該トナーを記録紙上に定着させる定着装置を備
えた画像形成装置において、上記巻取ローラを上記クリ
ーニングウェブを加熱ローラの外周面に圧接させる手段
２６として兼用した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機、プリンタ、ファ
クシミリ等の電子写真式画像形成装置に用いられる定着
装置に関し、特に、加熱ローラの周面を清掃する手段と
してクリーニングウェブを用いた定着装置において、部
品点数を低減したクリーニング機構を実現した定着装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式画像形成装置においては、予
め一様に帯電された感光体上に原稿反射光等の画像情報
を照射することによって得た静電潜像を現像装置から供
給されるトナーによって現像することによって得たトナ
ー像を記録紙上に転写してから、定着装置により加熱し
ながら加圧することによって定着している。定着装置
は、内部或は表面付近に発熱体（ヒータ等）を備えた加
熱ローラと、加熱ローラの外周面に圧接して加圧する加
圧ローラとを有する。図３は特開昭５５−２６５３１号
公報に記載された従来の定着装置の構成を示す図であ
り、加熱ローラ１と加圧ローラ２のニップ部に記録紙７
を通過させることにより記録紙７上のトナー８を定着さ
せる際に加熱ローラ周面に付着するトナーを清掃、除去
するためのクリーニング機構９を備えている。このクリ
ーニング機構９は、送り出しローラ５から送出されて巻
取ローラ６により巻き取られるクリーニングウェブ３を
プレスローラ４により加熱ローラ１の周面に圧接させる
ことにより周面のトナー８を除去している。しかし、こ
のクリーニング機構９は、プレスローラ４、送り出しロ
ーラ５、巻取ローラ６の３本のローラを用いているた
め、装置として大型化すると同時に部品点数の増大によ
るコストアップを招く。

【０００３】次に、クリーニグウェブを移動させるタイ
ミングを加熱ローラの発熱及び回転時に一致させること
が一般であり、画像形成装置本体が電源投入により稼動
している時には加熱ローラは加熱状態にあるので、加熱
ローラ表面に付着した微量のトナーは、加熱ローラによ
り加熱されて溶融した状態にあり、加熱ローラの表面に
摺接したウェブに達した時にウェブによりせき止めら
れ、ウェブの移動により加熱ローラ周面から除去され
る。装置本体の電源をＯＦＦにすることにより加熱ロー
ラの加熱が停止されると、加熱ローラ周面上においてウ
ェブによりせき止められた状態にあるトナーは紙粉等と
一緒になって凝固する。一旦凝固したトナー、紙粉等を
含むカスは、これを加熱したとしても再び溶融すること
は困難であり、ウェブの圧接位置に達したとしてもせき
止められず、ウェブを通過し、クリーニング不能な状態
となる。

【０００４】特開昭５９−３０５７５号公報には、加熱
ローラの温度を検知手段により検知し、加熱ローラの温
度が一定温度以上に達した時に、ウェブを一定量移動さ
せることにより、ウェブの浪費を避ける様にした構成が
開示されているが、ウェブ移動以前に加熱ローラの温度
ムラをなくするためのプレ回転（リロード）が行われて
いれば、加熱ローラ表面に凝固したトナーのカスは、加
熱ローラの表面全体に分散してしまい、その後に行われ
るプリントにおいてトナーのカスが記録紙面にオフセッ
トしてしまい、コピーの画像品質を低下させることとな
る。加熱ローラのプレ回転前にウェブを移動させたとし
ても、移動開始直前に加熱ローラ表面と接していたウェ
ブ部分が巻取ローラのロール内部に巻き込まれて付着し
たトナーが落下することがなくなるまでの間、ウェブ上
で凝固したトナーのカスが装置本体稼動時の振動によっ
てウェブから剥離し、加熱ローラ周面又は記録紙上に落
下し、これが画質低下の原因となっている。

【０００５】

【発明の目的】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、部品点数を減らしてコストダウン、小型化を図ると
共に、画像形成装置本体の稼動開始時にウェブに付着し
ていたトナーのカスが落下することによる画質の低下を
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
している。

【０００６】

【発明の構成】上記目的を達成するため、本発明は、ヒ
ータを備えた加熱ローラと、該加熱ローラの外周面に圧
接しながら連れ回りする加圧ローラと、該加熱ローラの
外周面と接して清掃するクリーニングウェブと、該クリ
ーニングウェブの送り出しローラおよび巻取ローラとを
備え、加熱ローラと加圧ローラとのニップ部を未定着ト
ナーを保持した記録紙が通過するときに該トナーを記録
紙上に定着させる定着装置を備えた画像形成装置におい
て、上記巻取ローラを上記クリーニングウェブを加熱ロ
ーラの外周面に圧接させる手段として兼用したことを特
徴とする。請求項２記載の発明では、上記画像形成装置
に電源を投入した後、上記加熱ローラの表面温度が常温
から定着可能温度に達するまでの間に、加熱ローラの表
面温度が所定温度まで上昇したときに該加熱ローラをプ
レ転写させて加熱ローラ内の温度ムラをなくするように
するとともに、上記クリーニングウェブの移動を該プレ
回転の直前に行なうようにしたことを特徴とする。請求
項３記載の発明では、上記加熱ローラのプレ回転の直前
に行われる上記クリーニングウェブの一回の移動におけ
る移動長さを、該移動前に該加熱ローラと接触していた
ウェブ部分が上記巻取りローラ外周のウェブローラ内部
に巻き込まれるまでの必要最小限としたことを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】請求項１記載の発明によれば、クリーニングウ
ェブの巻取りローラをプレスローラと兼用させて、送出
しローラとの間に張設されるウェブ長を短縮したので、
部品点数を低減でき、コンパクト化、低コスト化を実現
できる。請求項２記載の発明によれば、加熱ローラのプ
レ回転前にウェブを移動させる様にしたので、トナーの
凝固したカスが加熱ローラ表面に散在することを防止で
きる。請求項３記載の発明では、クリーニングを終了し
てトナー等が付着したウェブ部分をプレ回転前の移動に
より巻取りローラ（プレスローリングローラ）の外周の
ウェブロール内に完全に巻き込む様にしたので、トナー
の凝固したカスが加熱ローラ表面に散在することを防止
できる。また、一回のウェブの移動長さを必要最小限と
したので、単位コピー枚数当たり（一日当たり）のウェ
ブ使用量を少なく押えることができる。

【０００８】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の一実施例
を詳細に説明する。図１は本発明の一実施例の正面図、
図２は斜視図である。この定着装置１０は、電子写真式
の画像形成装置の定着部に用いられるものであり、内部
にヒータ１１を有した加熱ローラ１２と、加圧ローラ１
３と、加熱ローラ１２の表面温度を検知するサーミスタ
１４と、サーミスタ１４による検知温度情報を受けてヒ
ータの温度を制御する制御部１５と、加熱ローラ１２の
外周面に接して付着したトナー等の異物を除去するウェ
ブ１６を備えたクリーニング機構１７とを有する。表面
に未定着トナー２０を保持した記録紙２１は両ローラ１
２、１３のニップ部を通過する際に加熱されながら加圧
されることによりトナーの定着を受ける。記録紙通過時
に記録紙上のトナーの内の一部が加熱ローラ表面に付着
するが、上記クリーニング機構１７はウェブ１６によっ
てこの付着トナーを除去するものである。

【０００９】クリーニング機構１７は、未使用のウェブ
１６を巻き回してこれを送り出す送り出しローラ２５
と、巻き取ったウェブ１６を巻き取ると共に外周に巻き
回したウェブを加熱ローラ１２の外周面に圧接させるプ
レスローリングローラ（巻取りローラ）２６と、プレス
ローリングローラ２６を駆動するモータ２７と、モータ
２７の出力軸２７ａをプレスローリングローラ２６の一
端部に連結するユニバーサルジョイント（自在継ぎ手）
２８とを有する。モータは、図示しないマイコン等の制
御部によって制御される。なお、ユニバーサルジョイン
ト２８を用いる理由は、プレスローリングローラ２６の
上下方向位置（加熱ローラとの軸心間距離）が、プレス
ローリングローラ２６の外周に巻き回されるウェブの径
により変動する為、モータ出力軸２７ａとプレスローリ
ングローラ２６との位置関係が固定的であると、プレス
ローリングローラ２６の上下方向移動が不可能となる為
である。

【００１０】本発明では、従来の様に画像形成装置の稼
働開始時に加熱ローラが回転を開始することにより、ウ
ェブに付着していたトナーのカスが落下して加熱ローラ
や記録紙上に付着することによる不具合を解決する為に
ウェブの移動タイミングについて次の様に工夫してい
る。即ち、従来例と同様に本発明でも加熱ローラ１２の
表面温度の検知にはサーミスタ１４が用いられており、
サーミスタ１４が検知した温度情報が制御部１５に出力
される。また、画像形成装置本体の電源を投入した後の
プレ回転（リロード）開始の指示は、制御部１５から加
熱ローラの駆動部（図示せず）に伝達される。本発明で
は、このような構成に加えて、加熱ローラがプレ回転を
開始する直前にモータ２７を駆動してウェブ１６を移動
させる様にした構成が特徴的であり、一回の移動におけ
るウェブの移動長さ（巻き取り長さ）は、移動前のウェ
ブ１６の加熱ローラ１２との接触部がプレスローリング
ローラ２６（従来例の巻取りローラに対応するもの）外
周に巻回されたウェブロールの内部に巻き込まれて付着
したトナーが露出しなくなるに足る必要最小限の移動長
さとする。このことにより、プレ回転前のウェブの移動
開始前までに加熱ローラとウェブとの接触部に於てウェ
ブによりせき止められていたトナーの凝固カスが、プレ
回転開始前のウェブの移動により事前にプレスローリン
グローラ２６に巻き取られて、ローラ２６外周のウェブ
ローラ内部に巻き込まれるため、該凝固カスがプレ回転
時に加熱ローラ外周面に散在したり、画像形成装置稼働
時の振動によりウェブから剥離して記録紙上に落下する
等の事態がなくなる。この為、コピーの画質の劣化がな
くなる。

【００１１】次に、ウェブの移動長さを図３の従来例の
場合と本発明の場合とで比較すると、図３の場合のウェ
ブの移動長さは巻取りローラ６の外周長さ（Ｄ１×π）
と、巻取りローラ６とプレスローラ４との軸間距離Ｌと
をプラスした値となるが、本発明の図１の実施例の場合
には、プレスローリングローラ２６が巻取りローラとプ
レスローラを兼ねているのでウェブの移動長さはプレス
ローリングローラ２６の外周の長さ（Ｄ２×π）だけと
なる。そして、従来の巻取りローラ６のロール外径（Ｄ
１）と、本発明のプレスローリングローラ２６のロール
外径（Ｄ２）は互いに経時で変化するが相対的には同じ
であると考えることができるので、プレスローリングロ
ーラ２６を用いた本発明の方が少なくとも軸間距離Ｌの
分だけ小さな値となる。従って、本発明によった場合の
方がウェブの消費量を少なくできる。

【００１２】なお、巻取りローラをプレスローラと兼用
させたプレスローリングローラの構成と、プレ回転前に
ウェブを移動させる構成、又はプレ回転前にウェブを移
動させる場合における移動量を所定に設定した構成は、
互いに組み合わせ可能であり、これら全ての組み合わせ
構成が本発明の範囲内に含まれるものである。

【００１３】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明は、ヒ
ータを備えた加熱ローラと、該加熱ローラの外周面に圧
接しながら連れ回りする加圧ローラと、該加熱ローラの
外周面と接して清掃するクリーニングウェブと、該クリ
ーニングウェブの送り出しローラおよび巻取ローラとを
備え、加熱ローラと加圧ローラとのニップ部を未定着ト
ナーを保持した記録紙が通過するときに該トナーを記録
紙上に定着させる定着装置を備えた画像形成装置におい
て、上記巻取ローラを上記クリーニングウェブを加熱ロ
ーラの外周面に圧接させる手段として兼用し、クリーニ
ングウェブの巻取りローラをプレスローラと兼用させ
て、送出しローラとの間に張設されるウェブ長を短縮し
たので、部品点数を低減でき、コンパクト化、低コスト
化を実現できる。

【００１４】請求項２記載の発明では、上記画像形成装
置に電源を投入した後、上記加熱ローラの表面温度が常
温から定着可能温度に達するまでの間に、加熱ローラの
表面温度が所定温度まで上昇したときに該加熱ローラを
プレ転写させて加熱ローラ内の温度ムラをなくするよう
にするとともに、上記クリーニングウェブの移動を該プ
レ回転の直前に行なうようにしたので、トナーの凝固し
たカスが加熱ローラ表面に散在したり記録紙上に落下す
ることによるコピー画質の低下を防止できる。

【００１５】請求項３記載の発明では、上記加熱ローラ
のプレ回転の直前に行われる上記クリーニングウェブの
一回の移動における移動長さを、該移動前に該加熱ロー
ラと接触していたウェブ部分が上記巻取りローラ外周の
ウェブローラ内部に巻き込まれるまでの必要最小限とし
た。つまり、クリーニングを終了してトナー等が付着し
たウェブ部分をプレ回転前の移動により巻取りローラ
（プレスローリングローラ）の外周のウェブロール内に
完全に巻き込む様にしたので、トナーの凝固したカスが
加熱ローラ表面に散在することを防止できる。また、一
回のウェブの移動長さを必要最小限としたので、単位コ
ピー枚数当たり（一日当たり）のウェブ使用量を少なく
押えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の正面図。

【図２】図１の斜視図。

【図３】従来例の説明図。

【符号の説明】

１ 加熱ローラ、２ 加圧ローラ、３ クリーニングウ
ェブ、４ プレスローラ、５ 送出しローラ、６ 巻取
りローラ、７ 記録紙、８ トナー、９ クリーニング
機構、１０ 定着装置、１１ ヒータ、１２ 加熱ロー
ラ、１３ 加圧ローラ、１２ 加熱ローラ、１４ サー
ミスタ、１５ 制御部、１６ ウェブ、１７ クリーニ
ング機構、２０ 未定着トナー、２１ 記録紙、２５
送り出しローラ、２６ プレスローリングローラ（巻取
りローラ）、２７ モータ、２８ユニバーサルジョイン
ト（自在継ぎ手）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒータを備えた加熱ローラと、該加熱ロ
   ーラの外周面に圧接しながら連れ回りする加圧ローラ
   と、該加熱ローラの外周面に接して清掃するクリーニン
   グウェブと、該クリーニングウェブの送り出しローラお
   よび巻取ローラとを備え、加熱ローラと加圧ローラとの
   ニップ部を未定着トナーを保持した記録紙が通過すると
   きに該トナーを記録紙上に定着させる定着装置におい
   て、 上記巻取ローラを上記クリーニングウェブを上記加熱ロ
   ーラの外周面に圧接させる手段として兼用したことを特
   徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 上記画像形成装置に電源を投入した後、
   上記加熱ローラの表面温度が常温から定着可能温度に達
   するまでの間に、加熱ローラの表面温度が所定温度まで
   上昇したときに該加熱ローラをプレ転写させて加熱ロー
   ラ内の温度ムラをなくするようにするとともに、上記ク
   リーニングウェブの移動を該プレ回転の直前に行なうよ
   うにしたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 【請求項３】 上記加熱ローラのプレ回転の直前に行わ
   れる上記クリーニングウェブの一回の移動における移動
   長さを、該移動前に該加熱ローラと接触していたウェブ
   部分が上記巻取りローラ外周のウェブローラ内部に巻き
   込まれるまでの必要最小限としたことを特徴とする請求
   項１又は２記載の定着装置。