JP2004258553A

JP2004258553A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004258553A
Application number: JP2003051931A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Sagawa; 泰博佐川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2004-09-16

Abstract

【課題】クリーニング性を確実に確保しかつ、定着ローラとクリーニングローラの寿命が長い定着装置を備えた画像形成装置を提供すること。
【解決手段】定着装置Ａの定着部材１１をクリーニングするための定着部クリーニング手段１を有する画像形成装置において、前記クリーニングが円筒形状からなるクリーニングローラ１により、前記定着装置Ａに当接して連れ回りすることにより行われ、前記クリーニングローラ１の回転を検出する検出手段３を有する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱定着ローラと加圧ローラとを備え、両ローラ間で未定着トナー像を担持した転写紙を挾持搬送して、未定着トナー像を転写紙に定着する定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ヒータを備えた加熱定着ローラと加圧ローラを備え、両ローラで未定着トナー像を担持した転写紙を挾持搬送して、未定着トナー像を転写紙に定着する定着装置を有する画像形成装置は知られている（例えば、特許文献１参照）。
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真式画像形成装置に用いられているこの種の定着装置においては、定着ローラにトナーが付着するトナーオフセットを防止するために、様々なクリーニング機構およびクリーニング方式が提案され、実用化されており、近年では、トナーの進歩に伴いブレードによるトナークリーニング、オイル塗布機構が不要となり、オイルレスの定着装置が出現するに及んでいる。
しかし、オイルレスの定着装置であっても温度分布のバラツキやトナーの離型温度幅がうまく合致しないことに起因して、定着ローラにトナーがオフセットする不具合が少なからずある。
このため、現在の定着装置は微量のオイルを塗布する塗布手段およびクリーニング手段等を設けており、この種のクリーニング手段の多くは定着ローラの回転に連れ回りするクリーニングローラで構成されている。
【特許文献１】特開平７−２９５４２４号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の定着装置ではクリーニングローラの表面にオフセットトナーを付着させ回収しているにすぎないため、一定量以上のオフセットトナーがクリーニングローラ表面に堆積すると溶融し定着部材側に再付着するという不具合があった。
これに対してクリーニングローラ表面に堆積するオフセットトナーは画像面積や定着条件により大きく変動するが、前述した不具合を考慮しバラツキの下限で寿命設定される実状があった。
本発明の目的は、上記した従来の問題を解消するために、クリーニング性を確実に確保しかつ、定着ローラとクリーニングローラの寿命が長い定着装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、定着装置の定着部材をクリーニングするためのクリーニング手段を有する画像形成装置において、前記クリーニング手段は、クリーニングローラを定着部材に当接させて連れ回りさせる構成を備え、前記クリーニングローラの回転を検出する検出手段を有することを特徴とする。
請求項２記載の発明では、前記クリーニングローラの回転を検出したさいの信号処理に関して、前記クリーニングローラが１回転に要する時間が設定範囲を超えるタイミングの信号を除外するとともに、前記設定範囲内のタイミングの信号を複数回検知し、判断する請求項１記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は画像形成装置に使用する定着装置を示す概略断面図である。定着ローラ１１は表層を発泡シリコンゴム１１ａで覆われている。又、加熱ローラ１２には中心付近を貫通するようにヒータ１３が内蔵されている。
ヒータ１３は図示しない温度調節手段によってトナーの溶融温度である１８０°Ｃ近辺に加熱ローラ１２を調温加熱している。定着ベルト（定着部材）１４はポリアミドを基材とし、表層をシリコンゴムとした２層構造となっており定着ローラ１１と加熱ローラ１２間に張設されている。
加圧ローラ１５は表層をシリコンゴム１５ａでコーティングされ、加熱ローラ１２と同じく中心付近を貫通するようにヒータ１６を内蔵し、定着ベルト１４を介して定着ローラ１１を加圧するように対向配置される。
【０００６】
定着ベルト１４は反時計方向に回転し、転写紙５０は非画像面側を入口ガイド板６０にガイドされながら矢印Ｔ方向に搬送される。
表層を固いシリコンゴム３１ａで覆われるオイル塗布ローラ３１は、定着ベルト１４に当接して連れ回るように配置される。オイル塗布パッド３５の塗布面Ｂは定着ベルト１４のローラ間平面部と略平行に配置されながらオイル塗布ローラ３１と当接する。オイル供給フエルト２０は浸透圧によりオイルタンク２１からオイルを吸い上げ、オイル塗布パッド３５に一定量のシリコンオイル２２を供給する。
表層をメッキされた金属製のクリーニングローラ１もまた、定着ベルト１４に当接して連れ回るように配置される。表面に付着したオフセットトナーは離型性差により定着ベルト１４からクリーニングローラ１に移行することにより、定着ベルト１４表面が清掃されるとともにクリーニングローラ１表面にオフセットトナーが堆積される。
転写紙５０にオイル塗布した後の定着ベルト１４表面上の不均一な残オイルを均一にし、下流でオイル塗布ローラ３１によりオイル塗布されるさいに塗布ムラを生じないようにする。
【０００７】
図２は図１の定着装置の各ローラを主として示す概略斜視図である。定着ベルト１４に当接して連れ回るよう配置されたクリーニングローラ１の端部にはスリット２ａを設けた回転板２がクリーニングローラ１と一体に回動するように設けられている。さらに回転板２のスリット２ａを検出できるよう光学センサ３が設けられている。光学センサ３からの検出信号は、図示しない制御部（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ）に出力され、制御部は制御プログラム等に従って種々の判断、制御を行う。
なお、上記実施形態では、ベルト式定着装置を示したが、これは一例であり、本発明のクリーニング手段は、加熱定着ローラ（定着部材）と加圧ローラ（定着部材）を圧接させた構造の定着装置にも適用できる。
図３は時間周期を示すタイミングパルス図である。定着ベルト１４は一定線速で回転しており、当接するクリーニングローラ１と一体に回動する回転板２と光学センサ３によって得られる検出信号はスリップ等の影響を受けない限り、一定時間ｔの周期で繰り返される（（ａ））。
【０００８】
図４はクリーニングローラ１を示す概略断面図である。経時によりクリーニングローラ１表面にオフセットトナーが堆積するとトナー堆積分で見かけ上の直径がΔｄだけ大きくなる。
このためクリーニングローラ１の初期直径をφＤとすると経時での見かけ上の直径はφ（Ｄ＋Δｄ）となり、定着ベルト１４の線速が一定であることから、光学センサ３によって得られる検出信号はｔ＋Δｔとなり、Δｔだけ長く検出される（図３（ｂ））。
クリーニングローラ１表面に堆積するオフセットトナー量が一定量を超えると溶融し定着ベルト側に再付着を発生するため、Δｔの値が一定値Δｔｍａｘを越えた時点で交換時期を表示すことによって、定着ベルトの汚れを未然に防止することが可能となる。
【０００９】
定着ベルト１４表面にはシリコンオイルが塗布されているため、定着ベルト１４に当接して連れ回りする構成のクリーニングローラ１では突発的にスリップを発生することがある。
このさいに光学センサ３により検出される信号Ｔの変化は、クリーニングローラ１にオフセットトナーが堆積することにより変化する光学センサ３の出力信号Δｔに比べて十分に大きい。このため交換時期を示すΔｔの最大値であるΔｔｍａｘよりも大きい信号は検出しないようにし、外乱による誤検知を防止できるようにしている（図３（ｃ））。
また、光学センサ３による検知信号の変化量がΔｔｍａｘ以内の時でも変化量Δｔ自体が微少であるため、複数回の検知を行い平均化することで精度良く変化量Δｔを検知するようにしている。
本発明による画像形成装置は、全体的には説明してないが、概略すると、回転する像担持体と、この像担持体を帯電させるための帯電手段と、帯電され前記像担持体を露光するための露光手段と、露光により像担持体上に形成された静電潜像を可視像化するための現像手段と、転写位置へ転写紙を担持搬送する記録紙担持体と、転写位置において前記像担持体から前記記録紙担持体に担持された転写紙に可視像を転写させるための転写手段とを含んでいる。
かかる画像形成装置は、さらに、本発明が関連する、可視像が転写された転写紙を定着するための定着手段と、前記定着手段の定着部材をクリーニングするための定着部クリーニング手段を有している。
【００１０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、状況により大きく変化するクリーニングローラへのオフセットトナー付着を堆積量で検知できるようになるため、定着ベルトの汚れ等の不具合を発生することなく最適な寿命時期まで使用可能となり、安価で高性能な画像形成装置が実現できる。
請求項２によれば、検知精度をさらに向上し、誤検知等の不具合のないさらに性能の安定した画像形成装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置に使用する定着装置を示す概略断面図である。
【図２】図１の定着装置の各ローラを主として示す概略斜視図である。
【図３】時間周期を示すタイミングパルス図である。
【図４】クリーニングローラを示す概略断面図である。
【符号の説明】
Ａ定着装置
１定着部クリーニング手段（クリーニングローラ）
３検出手段（光学センサ）
１１定着部材（定着ローラ）

Claims

定着装置の定着部材をクリーニングするためのクリーニング手段を有する画像形成装置において、前記クリーニング手段は、クリーニングローラを定着部材に当接させて連れ回りさせる構成を備え、前記クリーニングローラの回転を検出する検出手段を有することを特徴とする画像形成装置。
前記クリーニングローラの回転を検出したさいの信号処理に関して、前記クリーニングローラが１回転に要する時間が設定範囲を超えるタイミングの信号を除外するとともに、前記設定範囲内のタイミングの信号を複数回検知し、判断する制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。