JP2005106873A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 定着装置において、簡単な機構でクリーニングウェブの送り量（巻取り量）を略一定に制御する。
【解決手段】 クリーニング機構２０はクリーニングウェブ２２を定着ローラ１１に当接させつつウェブ供給ローラ２１からウェブ巻取りローラ２３に巻き取って定着ローラをクリーニングする。定着ローラのクリーニングを行うにつれてウェブ供給ローラの外径は減少し、ウェブ巻取りローラの外径は増大し、クリーニング機構はウェブ供給ローラ又はウェブ巻取りローラの外径に応じてウェブ巻取りローラの駆動量を規制する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の画像形成装置で用いられる定着装置に関し、特に、クリーニングウェブを備えて定着ローラのクリーニングを行う定着装置に関するものである。

一般に、画像形成装置においては、記録用紙上に転写された未定着トナー像を定着するため、ヒータ等の熱源により加熱される定着ローラ（加熱ローラ）とこの定着ローラに圧接されて回転する加圧ローラとを備える定着装置を用いて、定着ローラと加圧ローラとのニップ部に記録用紙を通過させて未定着トナー像を定着するようにしている。

このような定着装置では、記録用紙上の未定着トナーの一部がニップ部を通過する際、定着ローラ及び／又は加圧ローラに付着して、この付着トナーが次の記録用紙に付着して画像を汚してしまうオフセット現象が生じることがある。このため、定着装置にクリーニングウェブ等のクリーニング機構を備えて、定着ローラに付着したトナーをクリーニングすることが行われている。

このクリーニング機構では、ウェブ供給ローラから供給されるクリーニングウェブがウェブローラによって定着ローラに圧当接され、定着ローラに付着したトナーがクリーニングウェブによってクリーニングされる。そして、クリーニングウェブはウェブ巻取りローラに巻き取られる。

上述のように、クリーニングウェブはウェブ巻取りローラによって巻き取られつつ、定着ローラをクリーニングすることになるが、巻取りローラに巻き取られるクリーニングウェブの量が増大するに伴って、クリーニングウェブを含めた巻取りローラの外径が大きくなって、その最外周の周速度が速くなる。

つまり、クリーニングウェブの巻取り量が増大して巻取りローラの外径が増大すると、それに伴って最外周の周速度（即ち、クリーニングウェブの送り速度）が速くなるため、クリーニングウェブの巻取り量が増大するに伴って、クリーニングウェブの送り量が大きくなってしまう。

クリーニングウェブの送り量を調整するため、例えば、定着ローラをクリーニングするためのクリーニングウェブを定着ローラに圧着する圧着ローラとクリーニングウェブを巻取る巻取り軸との間において、クリーニングウェブを巻取り軸側に移動させるための駆動機構を設けるようにしたものがある（特許文献１参照）。

また、クリーニングウェブの送り量を略一定とするため、クリーニングウェブ上に検出物を設けて、透過濃度計によって検出物を検知しその検知間隔に応じてクリーニングウェブの送り量を制御するようにしたものがある（特許文献２参照）。

特開平１０−９７１５３号公報（段落（００１７）〜段落（００２８）、第１図〜第２図） 特開２００３−５５６２公報（段落（００１０）〜段落（００２１）、第１図〜第３図）

ところが、特許文献１においては、クリーニングウェブを圧着ローラと巻取り軸との間で巻取り軸側に移動させる駆動機構を備えて、クリーニングウェブの送り量を調整しなければならず、そのための制御機構が複雑となってしまうという課題がある。

一方、特許文献２においては、透過濃度計を用いてクリーニングウェブ上の検出物を検知して、その検知間隔に応じてクリーニングウェブ送り量を制御しているから、クリーニングウェブ上に検知物を備えなければならず、しかも検知間隔に応じてクリーニングウェブ送り量を制御する関係上、不可避的に制御機構が複雑となってしまうという課題がある。

従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、極めて簡単な機構でクリーニングウェブの送り量（巻取り量）を略一定に制御できる定着装置を提供することを目的とする。

そこで、本発明はかかる課題を解決するために、記録用紙上の未定着トナー像に接触して、該未定着トナーを前記記録用紙上に定着させる定着ローラと、クリーニングウェブを前記定着ローラに当接させつつウェブ供給ローラからウェブ巻取りローラに巻き取って前記定着ローラをクリーニングするクリーニング機構とを有する定着装置において、前記定着ローラのクリーニングを行うにつれて前記ウェブ供給ローラの外径は減少し、前記ウェブ巻取りローラの外径は増大し、前記クリーニング機構は前記ウェブ供給ローラ又は前記ウェブ巻取りローラの外径に応じて前記ウェブ巻取りローラの駆動量を規制する規制手段を有することを特徴とする。

本発明では、前記規制手段は、例えば、前記ウェブ供給ローラの外径の減少に比例して前記ウェブ巻取りローラの回転量を減少させる。

本発明では、前記ウェブ供給ローラの外周面に当接して前記クリーニングウェブの弛みを防止する押え部材を有し、該押え部材は前記ウェブ供給ローラの外径の減少に応じてその位置が変化しており、前記規制手段は前記押え部材の位置の変化に応じて前記ウェブ巻取りローラの回転量を減少させる。

例えば、前記押え部材はその一端部が前記ウェブ供給ローラの外周面に当接して、前記ウェブ供給ローラの外径の変化に応じて回動可能であって、前記ウェブ供給ローラの外径の変化によって回動した際前記押え部材の他端の位置は前記ウェブ供給ローラの外径の変化に応じて変化し、前記規制手段は前記押え部材の他端部によってその駆動量が規制されるレバー部材と、該レバー部材を駆動する駆動手段と、該駆動手段によって駆動された前記レバー部材の駆動量に比例した回転量を前記ウェブ巻取りローラに与える伝達手段とを有している。

以上のように、本発明の定着装置は、定着ローラのクリーニングを行うにつれてその外径が減少するウェブ供給ローラ又はその外径が増大するウェブ巻取りローラの外径に応じてウェブ巻取りローラの駆動量を規制するようにしたので、極めて簡単な構成でクリーニングウェブの送り量（巻取り量）を略一定に制御することができるという効果がある。

本発明では、ウェブ供給ローラの外周面に当接してクリーニングウェブの弛みを防止する押え部材の位置の変化に応じてウェブ巻取りローラの回転量を減少させるようにしたので、新たに追加する部材を最小限として、クリーニングウェブの送り量を略一定に制御することができるという効果がある。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１はクリーニング機構を備える定着装置の一例を示す斜視図であり、図２は図１を側方から見た図である。なお、図１及び図２には加圧ローラは示されていない。図１及び図２を参照して、図示の定着装置１０は画像形成装置で用いられ、定着ローラ（加熱ローラ）１１に対向して加圧ローラ（図示せず）が配置され、加圧ローラは定着ローラ１１に圧接されている。

画像形成装置においては、感光体ドラム等の像担持体上に形成されたトナー像が転写ローラ等の転写機構によって記録用紙に転写される。そして、記録用紙は定着装置１０に送られ、定着ローラ１１と加圧ローラとのニップ部を記録用紙が通過する際、記録用紙上の未定着トナー像が定着されることになる。

図示の定着装置１０にはクリーニング機構２０が備えられ、クリーニング機構２０によって定着ローラ１１上に付着したトナーがクリーニングされる。このクリーニング機構２０はウェブ供給ローラ２１を備えており、ウェブ供給ローラ２１からクリーニングウェブ２２が供給され、クリーニングウェブ２２によって定着ローラ１１がクリーニングされる。クリーニングの際には、クリーニングウェブ２２はウェブ巻取りローラ２３によって巻き取られ、ウェブローラ２４によってクリーニングウェブ２２が定着ローラ１１に押し当てられる（ウェブローラ２４は定着ローラ１１に当接している）。

図示のように、ウェブ供給ローラ２１の外周面には押え板部材２５の一端側（図２において右端側）が当接しており、押え板部材２５によってウェブ供給ローラ２１のクリーニングウェブ２２が押えられ、クリーニングウェブ２２を規制している。つまり、押え板部材はクリーニングウェブの弛みを防止している。押え板部材２５の他端側（図２において左端側）は支点軸２６に支持され、この支点軸２６は定着装置筐体（図示せず：以下単に筐体と呼ぶ）に回転可能に支持されている。そして、押え板部材２５はその一端側がウェブ供給ローラ２１の外周面に当接するようにバネ部材（図示せず）によって付勢されている。

支点軸２６の一端側（図１のおいて手前側）には当り部材２６ａが設けられており、この当り部材２６ａにはレバー部材２７の一端部（図２において左端部）が位置づけられている。レバー部材２７はその略中央部で回転軸体２７ａによって回転可能に支持されており、レバー部材２７の他端部（図２において右端部）にはコイルバネ２８が取り付けられ、コイルバネ２８によってレバー部材２７の他端部は図中下向きに引っ張られている。

さらに、レバー部材２７の一端部には一対の腕部２７ｂが形成されており、この腕部２７ｂ間にピン部材２７ｃによってソレノイド２９のプランジャー（動作軸）２９ａが取り付けられている。ソレノイド２９のオンによってプランジャー２９ａが図２において実線矢印で示す方向に移動し、この結果、レバー部材２７が回転軸体２７ａ回りに図２において破線矢印で示す方向に回転する。そして、レバー部材２７は符合”Ａ”で示す位置から符号”Ｂ”で示す位置に回動して、その一端部が当り部材２６ａから離れる。

レバー部材２７の回転軸体２７ａにはワンウェイギア（図示せず）が取り付けられており、ソレノイド２９がオンしてプランジャー２９ａが引かれると、プランジャー２９ａの移動量に応じて（つまり、回転軸体２７ａの回転量に応じて）ワンウェイギア及びギア列（図示せず）を介してウェブ巻取りローラ２３が駆動されて、クリーニングウェブ２２が巻き取られて、定着ローラ１１がクリーニングされる。そして、ウェブ巻取りローラ２３の駆動量（回転軸の回転量）は、後述するように、プランジャー２９ａの移動量に比例することになる。

ソレノイド２９がオフされると、プランジャー２９ａが伸長してレバー部材２７が位置Ｂから上向きに回動する。そして、レバー部材２７の一端部が当り部材２６ａに当接すると、レバー部材２７の回動が当り部材２６ａに規制されて、レバー部材２７は位置Ａの状態で停止する（つまり、プランジャー２９ａの突出量は当り部材２６ａで規制されることになる）。なお、ソレノイド２９がオフされてプランジャー２９ａが伸長した際には、ワンウェイギアによって駆動力はウェブ巻取りローラ２３に伝達されない（ウェブ巻取りローラ２３は停止した状態である）。

上述のようにして、定着ローラ１１をクリーニングする都度、クリーニングウェブ２２はウェブ供給ローラ２１側からウェブ巻取りローラ２３側へと巻き取られ、その結果、ウェブ供給ローラ２１の外径（クリーニングウェブ２２を含む外径）は徐々に小さくなり、ウェブ巻取りローラ２３の外径（クリーニングウェブ２２を含む外径）は徐々に大きくなる。

ウェブ供給ローラ２１の外径が小さくなると、ウェブ供給ローラ２１の外周面に当接する押え板部材２５は支点軸２６回りに図２に一点鎖線矢印で示すように回動することになり、これによって、当り部材２６ａの先端（レバー部材２７と当接する端部）は下がるようになっている。その結果、レバー部材２７の回動が規制される位置Ａの位置がクリーニングウェブ２２が巻き取られるにつれて、徐々に下側に移動することになる。

図３及び図４を参照すると、前述した図１及び図２はそれぞれウェブ供給ローラ２１が初期状態にある際（つまり、多量のクリーニングウェブ２２がウェブ供給ローラ２１に備えられている状態）の斜視図及び側面図であり、図３及び図４はそれぞれウェブ供給ローラ２１が終端状態にある際（つまり、クリーニングウェブ２２がウェブ供給ローラ２１にほとんど残っていない状態）の斜視図及び側面図である。図１及び図２に示す状態から図３及び図４に示す状態となると、ウェブ巻取りローラ２３の外径は大きくなり、ウェブ供給ローラ２１の外径は小さくなる。

いま、図２において、レバー部材２７が位置Ａに位置する際の回転軸体２７ａからレバー部材２７の延在方向に延びる線分Ｃとレバー部材２７が位置Ｂに位置する際の回転軸体２７ａからレバー部材２７の延在方向に延びる線分Ｄとのなす角度をα１°とし、図４において、レバー部材２７が位置Ａに位置する際の回転軸体２７ａからレバー部材２７の延在方向に延びる線分Ｃとレバー部材２７が位置Ｂに位置する際の回転軸体２７ａからレバー部材２７の延在方向に延びる線分Ｄとのなす角度をα２°とすると、前述の説明から明らかなように、α２＜α１となる。

つまり、図２に示す状態では、ソレノイド２９をオンした際のプランジャー２９ａの移動量は大きく、図４に示す状態では、ソレノイド２９をオンした際のプランジャー２９ａの移動量は小さくなる。ウェブ巻取りローラ２３の駆動量（ウェブ巻取りローラ２３の回転軸の回転量）はプランジャー２９ａの移動量に比例するから、図２に示す状態では、ウェブ巻取りローラ２３の回転軸の回転量は大きくなり、図４に示す状態では、ウェブ巻取りローラ２３の回転軸の回転量は小さくなる。

一方、前述のように、図２に示す状態から図４に示す状態となると、ウェブ巻取りローラ２３の外径は大きくなるから、ウェブ巻取りローラ２３の回転軸の回転量は小さくても、その巻取り量は大きくなり（つまり、ウェブ巻取りローラ２３の外径は大きくなれば、回転量が少なくても巻取り量は多くなる）、ウェブ巻取りローラ２３の外径が大きくなるにつれて、ウェブ巻取りローラ２３の駆動量を減少させるようにすれば、クリーニングウェブ２２の巻取り量を略一定とすることができる。

このように、ウェブ供給ローラ２１の外径に応じてレバー部材２７の回転量を規制して（つまり、ソレノイド２９のプランジャー２９ａの移動量を規定して）、レバー部材２７の回転量に応じてウェブ巻取りローラ２３の駆動量を制御するようにすれば、極めて簡単な構成でウェブ供給ローラ２１の外径（つまり、ウェブ巻取りローラ２３の外径）に拘わらず常に略一定でクリーニングウェブ２２を巻き取ることができる。

いま、図２に示す状態におけるウェブ巻取りローラ２３の外径を１４ｍｍ、図４に示す状態におけるウェブ巻取りローラ２３の外径を３０ｍｍとすると、前述のα１＝１６．５、α２＝８．０であった。ギア列のギア比を１６／２７とすると、図２に示す状態では、ウェブ巻取りローラ２３の巻取り量ＡＭ１＝１６．５×（１６／２７）×１４π×（１／３６０）≒１．２ｍｍとなる。一方、図４に示す状態では、ウェブ巻取りローラ２３の巻取り量ＡＭ２＝８．０×（１６／２７）×３０π×（１／３６０）≒１．２ｍｍとなり、図２に示す状態と図４に示す状態とにおいて巻取り量がほぼ同一となることが分かる。そして、ウェブ巻取りローラ２３の外径は徐々に増加し、角度αはα１からα２へと徐々に減少していくことになるから、ウェブ巻取りローラ２３の外径に拘わらず、クリーニングウェブの巻取り量が略一定となる。

上述の例では、ウェブ供給ローラ２１の外径の変化（減少）に応じてウェブ巻取りローラ２３の駆動量（回転量）を規制するようにしたが、ウェブ巻取りローラ自体の外径の変化（増大）に応じてウェブ巻取りローラ２３の駆動量を規制して、クリーニングウェブ２２の巻取り量を略一定とするようにしてもよい。また、上述の説明から明らかなように、押え板部材２５及び当り部材２６ａが押え部材として機能し、ソレノイド２９、レバー部材２７、及びギア列等が規制手段として機能する。

定着ローラのクリーニングを行うにつれてその外径が減少するウェブ供給ローラ又はその外径が増大するウェブ巻取りローラの外径に応じてウェブ巻取りローラの駆動量を規制して、クリーニングウェブの送り量を略一定に規制しており、複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の画像形成装置に用いられる定着装置に適用できる。

本発明による定着装置の実施例１をウェブ巻取りローラにクリーニングウェブが巻き取られる前の状態で示す斜視図である。 図１に示す定着装置を側面側からみた図である。 本発明による定着装置の実施例２をウェブ巻取りローラにクリーニングウェブが巻き取られた後の状態で示す斜視図である。 図３に示す定着装置を側面側からみた図である。

符号の説明

１０ 定着装置
１１ 定着ローラ（加熱ローラ）
２０ クリーニング機構
２１ ウェブ供給ローラ
２２ クリーニングウェブ
２３ ウェブ巻取りローラ
２４ ウェブローラ
２５ 押え板部材
２６ 支点軸
２６ａ 当り部材
２７ レバー部材
２７ａ 回転軸体
２８ コイルバネ
２９ ソレノイド
２９ａ プランジャー（動作軸）

Claims (4)

1. 記録用紙上の未定着トナー像に接触して、該未定着トナーを前記記録用紙上に定着させる定着ローラと、クリーニングウェブを前記定着ローラに当接させつつウェブ供給ローラからウェブ巻取りローラに巻き取って前記定着ローラをクリーニングするクリーニング機構とを有する定着装置において、
   前記定着ローラのクリーニングを行うにつれて前記ウェブ供給ローラの外径は減少し、前記ウェブ巻取りローラの外径は増大しており、
   前記クリーニング機構は前記ウェブ供給ローラ又は前記ウェブ巻取りローラの外径に応じて前記ウェブ巻取りローラの駆動量を規制する規制手段を有することを特徴とする定着装置。
2. 前記規制手段は、前記ウェブ供給ローラの外径の減少に比例して前記ウェブ巻取りローラの回転量を減少させる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. 前記ウェブ供給ローラの外周面に当接して前記クリーニングウェブの弛みを防止する押え部材を有し、該押え部材は前記ウェブ供給ローラの外径の減少に応じてその位置が変化しており、
   前記規制手段は前記押え部材の位置の変化に応じて前記ウェブ巻取りローラの回転量を減少させるようにしたことを特徴とする請求項２記載の定着装置。
4. 前記押え部材はその一端部が前記ウェブ供給ローラの外周面に当接して、前記ウェブ供給ローラの外径の変化に応じて回動可能であって、前記ウェブ供給ローラの外径の変化によって回動した際前記押え部材の他端の位置は前記ウェブ供給ローラの外径の変化に応じて変化し、
   前記規制手段は前記押え部材の他端部によってその駆動量が規制されるレバー部材と、該レバー部材を駆動する駆動手段と、該駆動手段によって駆動された前記レバー部材の駆動量に比例した回転量を前記ウェブ巻取りローラに与える伝達手段とを有することを特徴とする請求項３記載の定着装置。

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