JP2006243077A - 定着装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 製造コストの高騰を抑えた上で、払拭面の更新直前のウェブに起因したオフセット現象を確実に防止することができるようにする。
【解決手段】 定着ローラ30の正面をクリーニングするウェブクリーニング手段50は、所定枚数の用紙Pの定着処理毎にウェブ58の払拭部581を更新するように構成されており、ウェブ58の更新される直前の所定枚数目の用紙P(先行用紙P1)が定着側ニップ部N1を通過しつつある状態で、定着側ニップ部N1に到達していない当該用紙Pの未定着処理部分P′の長さ(未定着処理長C)が、定着ローラ30の回転方向におけるウェブ側ニップ部N2と定着側ニップ部N1との間の周長(円弧長A)より短くなった時点にウェブ58の払拭部581を更新すると共に、次に定着処理を施す用紙Pを、その前端が更新直前の払拭部581で払拭された定着ローラ30の周面から外れるタイミングで定着側ニップ部N1へ向けて搬送する。
【選択図】 図4

Description

本発明は、画像形成装置の画像形成部でトナー像の転写処理の施された用紙に対しトナー像の定着処理を施す定着装置に関するものであり、特にオフセット現象の発生防止に優れた効果を発揮する定着装置に関するものである。
従来、特許文献1に記載されているような画像形成装置に適用される定着装置が知られている。この定着装置は、画像形成装置の画像形成部においてトナー像が転写された用紙に対し加熱による定着処理を施すものであり、内部に加熱源を備えた定着ローラと、この定着ローラに対向配置された加圧ローラとを備えて構成され、それぞれ軸心回りに回転しているこれら定着ローラの周面と加圧ローラの周面との当接面に形成されたニップ部に向けて転写処理済みの用紙を送り込むことによって、定着ローラから加熱されることにより当該用紙に定着処理が施されるようになっている。
ところで、用紙上のトナーは、定着ローラによって加熱されると溶融状態になるため、この溶融したトナーが定着ローラの周面に付着し、これが次に送り込まれた用紙に転写される、いわゆるオフセット現象の生じることがあるため、定着ローラの周面に付着したトナーを払拭するべく、クリーニングウェブが定着ローラの周面に当接されているのものがある。このクリーニングウェブは帯状に形成され、用紙の所定枚数毎に払拭面がずらされて更新されるようになっている。しかしながら、例えば、当該クリーニングウェブの払拭面が更新直前のものである場合には、逆にクリーニングウェブから定着ローラにトナーが移り、特に用紙の種類(例えば厚手の用紙)によってはオフセットを抑えることができなくなるという問題点が存在した。
そこで、特許文献1に記載の定着装置にあっては、用紙の種類に応じてクリーニングウェブの定着ローラ周面に対する押圧力を可変としている。例えば、用紙が再生紙である場合、当該再生紙に対する押圧力を通常の普通紙の場合の押圧力より若干高めとし、さらに厚手の用紙の場合には押圧力をさらに高目にするといった方策が採用されている。
特開2003−76196号公報
しかしながら、たとえクリーニングウェブの押圧力を可変としても、クリーニングウェブの払拭面が更新直前になると、当該払拭面に多くのトナーが付着した状態になっているため払拭力が低下しており、これによって定着ローラの周面に付着しているトナーが払拭面をすり抜けてしまうことによってオフセット現象を防止し得なくなるという問題点を有している。
また、クリーニングウェブの押圧力を可変とする構造は、相当複雑なものになると考えられ、その分部品点数および組み付け工数が増加することによって製造コストが高騰するという問題点も存在する。
本発明は、かかる問題点を解消するためになされたものであり、製造コストの高騰を抑えた上で、払拭面の更新直前のウェブに起因したオフセット現象を確実に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。
請求項1記載の発明は、所定方向に回転され画像形成部でトナー像の転写された用紙をその周面において加熱する定着ローラと、周面がこの定着ローラの周面と対向することにより定着側ニップ部を形成した状態で定着ローラと同期回転する加圧ローラと、前記定着ローラの周面に付着したトナーをウェブと定着ローラとの間に形成されたウェブ側ニップ部で払拭するウェブクリーニング手段とを備え、用紙を前記定着側ニップ部へ向けて搬送することによりに当該用紙に定着処理を施すように構成され、前記ウェブクリーニング手段は、所定枚数の用紙の定着処理毎にウェブの払拭面を更新するように構成されてなる定着装置において、前記ウェブが更新される直前の所定枚数目の用紙が前記定着側ニップ部を通過しつつある状態で、定着側ニップ部に到達していない当該用紙の未定着処理部分の長さ寸法が、定着ローラの回転方向におけるウェブ側ニップ部と定着側ニップ部との間の周長より短くなった時点にウェブの払拭面を更新するように構成されていることを特徴とするものである。
かかる構成によれば、ウェブの更新される直前の払拭面に対応した所定枚数目の用紙が定着側ニップ部を通過しつつある状態において、定着側ニップ部に到達していない当該用紙の未定着処理部分の長さ寸法が、定着ローラの回転方向におけるウェブ側ニップ部と定着側ニップ部との間の周長より短くなった時点にウェブの払拭面が更新されるため、定着ローラの周面における更新直前の汚れた払拭面によって払拭された部分(すなわち清拭されていない可能性が高い部分(非清拭部分))は、用紙が定着側ニップ部を通過した後に加圧ローラの周面と対向することになって用紙が非清拭部分と接触することがなく、従って、用紙の後端部分に対するオフセット現象の発生が確実に防止される。
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記ウェブの払拭面の更新タイミングおよび前記定着側ニップ部への次の用紙の給紙タイミングを制御する制御手段と、定着側ニップ部に向けて搬送されてくる用紙の後端を前記画像形成部の所定位置で検出する用紙センサとが備えられ、前記制御手段は、払拭面が更新される直前のウェブに対応する前記所定枚数目の用紙を対象とした前記用紙センサの検出結果に基づきウェブの払拭面の更新タイミングを判別する払拭面更新タイミング判別部と、前記払拭面更新タイミング判別部の判別結果に基づき前記ウェブクリーニング手段に向けてウェブの払拭面を更新させるべき制御信号を出力する制御信号出力部とを備えていることを特徴とするものである。
かかる構成によれば、まず、払拭面が更新される直前のウェブに対応する所定枚数目の用紙(以下先行用紙という)の画像形成部の所定位置における後端は、用紙センサによって検出され、この検出結果が払拭面更新タイミング判別部へ入力される。そして、この検出結果が入力された払拭面更新タイミング判別部は、ウェブの払拭面の更新タイミングを判別した上でその判別結果を制御信号出力部に伝達する。制御信号出力部は、この判別結果に基づいてウェブクリーニング手段に向けてウェブの払拭面を更新させるべき制御信号を出力するため、更新される前の汚れた払拭面によって払拭された定着ローラ周面の非清拭部分が先駆用紙に接触することはなく、これによって非清拭部分が先行用紙に接触することによって生じるオフセット現象が防止される。
請求項3記載の発明は、所定方向に回転され画像形成部でトナー像の転写された用紙をその周面において加熱する定着ローラと、周面がこの定着ローラの周面と対向することにより定着側ニップ部を形成した状態で定着ローラと同期回転する加圧ローラと、前記定着ローラの周面に付着したトナーをウェブと定着ローラとの間に形成されたウェブ側ニップ部で払拭するウェブクリーニング手段とを備え、用紙を前記定着側ニップ部へ向けて搬送することによりに当該用紙に定着処理を施すように構成され、前記ウェブクリーニング手段は、所定枚数の用紙の定着処理毎にウェブの払拭面を更新するように構成されてなる定着装置において、前記ウェブが更新される直前の所定枚数目の用紙が前記定着側ニップ部を通過しつつある状態で、定着側ニップ部に到達していない当該用紙の未定着処理部分の長さ寸法が、定着ローラの回転方向におけるウェブ側ニップ部と定着側ニップ部との間の周長より短くなった時点にウェブの払拭面を更新すると共に、次に定着処理を施す用紙を、その前端が更新直前の払拭面で払拭された定着ローラの周面から外れるタイミングで定着側ニップ部へ向けて搬送するように構成されていることを特徴とするものである。
かかる構成によれば、請求項1記載の発明の作用に加え、次に定着処理が施されるべき用紙は、その前端が更新直前の払拭面で払拭された定着ローラの周面から外れるタイミングで定着側ニップ部へ向けて搬送されるため、次の用紙が定着側ニップ部に到達した時点では定着ローラの非清拭部分が定着側ニップ部をすでに通り過ぎてしまっており、従って、次の用紙を対象としたオフセット現象の発生が確実に防止される。
このように、定着ローラの周面の非清拭部分は、現に定着側ニップ部で定着処理が施されつつある用紙が当該定着側ニップ部を通過してから加圧ローラの周面と対向すると共に、次に送られてくる用紙は、非清拭部が定着側ニップ部を行き過ぎてから当該定着側ニップ部に到達するため(すなわち、定着ローラにおいて非清拭部分は必ず先の用紙と後の用紙との間に位置することになるため)、非清拭部分が用紙と接触する機会は全く存在せず、従って、オフセット現象は全く起らない。
請求項4記載の発明は、請求項3記載の発明において、前記ウェブの払拭面の更新タイミングおよび前記定着側ニップ部への次の用紙の給紙タイミングを制御する制御手段と、定着側ニップ部に向けて搬送されてくる用紙の後端を前記画像形成部の所定位置で検出する用紙センサとが備えられ、前記制御手段は、払拭面が更新される直前のウェブに対応する前記所定枚数目の用紙を対象とした前記用紙センサの検出結果に基づきウェブの払拭面の更新タイミングを判別する払拭面更新タイミング判別部と、前記所定枚数目の用紙の次の用紙を対象とした前記用紙センサの検出結果に基づき前記次の用紙を定着側ニップ部へ向かわせるタイミングを判別する用紙搬送タイミング判別部と、前記払拭面更新タイミング判別部の判別結果に基づき前記ウェブクリーニング手段に向けてウェブの払拭面を更新させるべき制御信号を出力するとともに、前記用紙搬送タイミング判別部の判別結果に基
づき前記画像形成部に向けて次の用紙を定着側ニップ部へ搬送させる制御信号出力部とを備えていることを特徴とするものである。
かかる構成によれば、請求項2記載の発明の作用に加え、所定枚数目の用紙の次の用紙(以下後続用紙という)の画像形成部における後端も用紙センサによって検出されてこの検出結果が用紙搬送タイミング判別部へ入力される。そして、このこの検出結果が入力された用紙搬送タイミング判別部は、後続用紙を定着側ニップ部へ向かわせるタイミング(すなわち、後続用紙が定着ローラの非清拭部に掛からないタイミング)を判別すると共に、この判別結果を制御信号出力部に伝達する。制御信号出力部は、この判別結果に基づき画像形成部に向けて後続用紙を定着側ニップ部に向けて搬送させる制御信号を出力するため、当該後続用紙は、定着ローラの周面の非清拭部分が定着側ニップ部を通り越した状態で当該定着側ニップ部に到達する。従って、後続用紙が定着ローラの非清拭部分と接触することが回避されるため、非清拭部分が後続用紙に接触することによるオフセット現象が防止される。
このように、制御手段が先行用紙を対象として用紙センサの検出結果に基づきウェブの払拭面の更新タイミングを判別する払拭面更新タイミング判別部と、後続用紙を対象として用紙センサの検出結果に基づき後続用紙を定着側ニップ部へ向かわせるタイミングを判別する用紙搬送タイミング判別部と、これら払拭面更新タイミング判別部および用紙搬送タイミング判別部の判別結果に基づきウェブクリーニング手段および画像形成部に向けてそれぞれ制御信号を出力する制御信号出力部とを備えることによって、定着装置にオフセット現象を防止するための新たな部材や機構を追加することなく、オフセット現象が有効に防止される。
請求項5記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の発明において、前記加圧ローラの周面を清浄化する加圧ローラ用クリーニング手段が設けられていることを特徴とするものである。
かかる構成によれば、用紙が定着側ニップ部に存在しない状態で当該定着側ニップ部において周面同士が互いに当接することにより定着ローラの周面から加圧ローラの周面に移ったトナーは、加圧ローラ用クリーニング手段によって取り除かれるため、用紙の裏面側が加圧ローラの周面に存在するトナーによって汚染されることが防止される。
請求項1記載の発明によれば、定着ローラの周面の非清拭部分は、現に定着側ニップ部で定着処理が施されつつある用紙が当該定着側ニップ部を通過してから加圧ローラの周面と対向すると共に、次に送られてくる用紙は、非清拭部が定着側ニップ部を行き過ぎてから当該定着側ニップ部に到達するため、非清拭部分が用紙と接触する機会は全く存在せず、従って、いずれの用紙に対してもオフセット現象が起らないようにすることができる。
また、このようなオフセット現象の回避策は、オフセット現象を防止するために新たな部材を追加しないですでに存在する定着装置の構成要素の用い方を工夫したものであるため、部品点数や組み付け工数を増加させるものではなく、その分製造コストの高騰を抑えることができる。
請求項2記載の発明によれば、制御手段が先行用紙を対象として用紙センサの検出結果に基づきウェブの払拭面の更新タイミングを判別する払拭面更新タイミング判別部と、この払拭面更新タイミング判別部の判別結果に基づきウェブクリーニング手段に向けて制御信号を出力する制御信号出力部とを備えることによって、現に定着処理が施されている用紙にオフセット現象が発生することを確実に防止することができる。
請求項3記載の発明によれば、請求項1記載の発明の効果に加え、次に定着処理を施す用紙は、その前端が更新直前の払拭面で払拭された定着ローラの周面から外れるタイミングで定着側ニップ部へ向けて搬送されるため、次に定着処理を施す用紙についてもオフセットの発生を確実に防止することができる。
請求項4記載の発明によれば、制御手段に払拭面更新タイミング判別部に加えて用紙搬送タイミング判別部を設けることにより、定着装置にオフセット現象を防止するための新たな部材や機構等を追加することなく、製造コストの高騰を抑えた上で現に定着処理が施されている用紙の次の用紙に対してもオフセット現象の発生を確実に防止することができる。
請求項5記載の発明によれば、加圧ローラ側にもその周面を清浄化する加圧ローラ用クリーニング手段が設けられているため、用紙が定着側ニップ部に存在しない状態で当該定着側ニップ部において周面同士が互いに当接することにより定着ローラの周面から加圧ローラの周面に移ったトナーは、加圧ローラ用クリーニング手段によって取り除かれ、これによって用紙の裏面側が加圧ローラの周面に存在するトナーによって汚染されることを防止することができる。
図1は、本発明に係る定着装置が適用されたプリンタの内部構造の概要を説明するための正面断面視の説明図である。図1に示すように、プリンタ(画像形成装置)10は、印刷処理に供する用紙Pを貯留する用紙貯留返送部12と、この用紙貯留返送部12に貯留された用紙束から繰り出された1枚ずつの用紙Pに対して画像の転写処理を施す画像形成部13と、この画像形成部13で転写処理の施された用紙Pに対して定着処理を施す定着部14とが装置本体11に内装されていると共に、定着部14で定着処理の施された用紙Pが排紙される排紙部15が装置本体11の頂部に設けられることによって構成されている。
前記用紙貯留部12には、装置本体11に対して挿脱自在の用紙カセット121が内装されている。この用紙カセット121の図1における右端上部には、用紙カセット121に装填された用紙束から1枚ずつの用紙Pを繰り出させるピックアップローラ122が設けられている。このピックアップローラ122の駆動によって用紙カセット121から繰り出された用紙Pは、給紙搬送路123およびこの給紙搬送路123の下流端に設けられたレジストローラ対124を介して画像形成部13に給紙されるようになっている。
前記画像形成部13は、図略のコンピュータ等から電送された画像情報に基づき用紙Pに転写処理を施すものであり、前後方向(図1の紙面と直交する方向)に延びるドラム心回りに回転可能に設けられた感光体ドラム131の周面に沿うように、当該感光体ドラム131の直上位置から時計方向に向けて帯電器132、露光装置133、現像装置134、転写器135、搬送ベルト136、クリーニング装置137および除電器138が配設されることによって構成されている。
前記感光体ドラム131は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像を形成させるためのものであり、周面にアモルファスシリコン層が積層され、これによってこれらの像を形成させるのに適したものになっている。
前記帯電器132は、ドラム心回り時計方向に回転している感光体ドラム131の周面に一様な電荷を形成させるものであり、図1に示す例では、コロナ放電によって感光体ドラム131の周面に電荷を付与する方式が採用されている。なお、感光体ドラム131の周面に電荷を付与する部材として帯電器132に代えて周面が感光体ドラム131の周面と当接しながら従動回転しつつ電荷を付与する帯電ローラを採用してもよい。
前記露光装置133は、コンピュータ等の外部の機器から電送されてきた画像データに基づき強弱の付与されたレーザー光を回転している感光体ドラム131の周面に照射し、これによる感光体ドラム131周面のレーザー光が照射された部分の電荷の消去によって当該感光体ドラム131の周面に静電潜像を形成させるものである。
前記現像装置134は、感光体ドラム131の周面にトナーを供給することによって当該周面における静電潜像が形成された部分にトナーを付着させ、これによって感光体ドラム131の周面にトナー像を形成させるものである。
前記転写器135は、レジストローラ対124の駆動によって感光体ドラム131の直下位置に送り込まれた用紙Pに対して感光体ドラム131の周面に形成されているプラスに帯電したトナー像を用紙Pに転写させるものであり、トナー像の電荷と逆極性であるマイナスの電荷を用紙Pに付与するようになっている。
前記搬送ベルト136は、転写器135によって転写処理の施された用紙Pを定着部14に向けて搬送するものであり、転写器135の直下流側に隣設された駆動ローラ135aと、定着部14の直上流側に設けられた従動ローラ135bとの間に張設されている。かかる搬送ベルト136が感光体ドラム131の回転と同期して周回することにより、用紙Pが定着部14へ向けて搬送されるようになっている。
従って、感光体ドラム131の直下位置に到達した用紙Pは、転写器135と感光体ドラム131とによって、プラスに帯電した感光体ドラム131周面のトナー像がマイナスに帯電した用紙Pの表面に向けて引き剥がされ、これによって用紙Pに対し転写処理が施された後、搬送ベルト136の周回で定着部14へ向けて送り込まれることになる。
前記クリーニング装置137は、転写処理後の感光体ドラム131の周面に残留しているトナーを取り除いて清浄化するためのものである。また、前記除電器138は、感光体ドラム131の周面に残留している電荷を消去するものであり、この除電器138によって電荷が消去された感光体ドラム131の周面は、次の画像形成処理のために再び帯電器132へ向かうことになる。
前記定着部14は、画像形成部13によって転写処理の施された用紙Pのトナー像に加熱による定着処理を施すものである。この定着部14には後に詳述する定着装置20が設けられていると共に、その下流側には排紙搬送路141が設けられ、定着処理済みの用紙Pは、この排紙搬送路141を通って排紙部15へ排紙される。
前記排紙部15は、上面が円弧状に形成された排紙トレイ151を有しており、排紙搬送路141を通って排紙口152から排出された用紙Pは、この排紙トレイ151に受けられることになる。
図2は、定着装置20の正面断面視の説明図である。図2に示すように、定着装置20は、所定の筐体21内に定着ローラ30と、この定着ローラ30の下部でその周面が前記定着ローラ30の周面と対向するように配置された加圧ローラ40と、前記定着ローラ30の周面を清浄化するウェブクリーニング手段50とが内装されることによって構成されている。
そして、転写処理後の用紙Pは、ローラ心回りに時計方向に向けて駆動回転している定着ローラ30と、ローラ心回りに反時計方向に向けて従動回転している加圧ローラ40との間の定着側ニップ部N1を通過することによって、定着ローラ30からの熱を得て定着処理が施されると共に、定着ローラ30の周面に移行したトナーは、ウェブクリーニング手段50によって取り除かれるようになっている。
前記定着ローラ30は、金属製の筒体の周面に所定の材料によってコーティング処理が施されることによって形成された外筒体31と、この外筒体31に内装された例えばハロゲンランプ等からなる熱源32とを備えて構成されている。
前記外筒体31は、一方の端部に同心で固定され図略の環状ギヤを有しており、筐体21外の適所に設けられた定着ローラ用モータ34の駆動回転が図略のギヤ機構を介して環状ギヤ331に伝達され、これによって外筒体31が筒心回りに駆動回転されるようになっている。
前記加圧ローラ40は、筒状の加圧ローラ本体41と、この加圧ローラ本体41と同心で当該加圧ローラ本体41の端壁を貫通した加圧ローラ軸42とを備えて構成されている。かかる加圧ローラ40は、定着側ニップ部N1において図略の付勢手段の付勢力により定着ローラ30の外筒体31の周面へ押圧当接されることにより定着ローラ30の駆動回転に従動して回転するようになっている。
そして、本実施形態においては、筐体21内の下部位置に、周面が加圧ローラ本体41の周面と押圧当接するクリーニングローラ(加圧ローラ用クリーニング手段)43が設けられている。このクリーニングローラ43は、周面にトナーの払拭に適した材料で被覆され、加圧ローラ本体41の加圧ローラ軸42回りの回転に従動して軸心回りに回転するようになっている。かかるクリーニングローラ43の加圧ローラ本体41に対する従動回転によって加圧ローラ本体41の周面に付着したトナーが取り除かれるようになっている。
前記ウェブクリーニング手段50は、筐体21内における定着ローラ30の直上位置で周面が帯状のウェブ58を介して定着ローラ30の外筒体31の周面と当接する押圧ローラ51と、この押圧ローラ51の上部右方位置でウェブ58が巻回されてなるウェブロール59を支持するウェブ支持筒体52と、このウェブ支持筒体52の左方位置に設けられ前記押圧ローラ51を介してウェブロール59から引き出されたウェブ58を巻き取る巻取り筒体53と、この巻取り筒体53を筒心回りに駆動回転させるウェブ巻取りソレノイド54とを備えて構成されている。
前記押圧ローラ51は、定着ローラ30の延びる方向に向けてヒートローラ心と平行に配された押圧ローラ軸511と、この押圧ローラ軸511に同心で外嵌された押圧ローラ本体512とを備えている。押圧ローラ本体512は、ゴムなどの弾性材料によって形成され、押圧ローラ軸511が図略の付勢手段の付勢力によって定着ローラ30に向けて付勢されることにより圧縮弾性変形し、この弾性変形した部分にウェブ58をニップするウェブ側ニップ部N2が形成されている。
前記ウェブ巻取りソレノイド54は、電流の供給によって励磁する一方、電流の供給遮断によって消磁する図略のソレノイドと、このソレノイドの励磁・消磁によって動作する磁性体製の図略の動作片とを備えている。この動作片と前記巻取り筒体53との間には、図略のギヤ機構が介設されている。そして、ソレノイドの励磁・消磁による動作片の正逆移動は、図略のクランク機構やギヤ機構等を介して巻取り筒体53へ伝達され、これによって巻取り筒体53が間欠的に軸心回りに反時計方向に向けて回転するようになっている。
かかるウェブクリーニング手段50によれば、定着ローラ30が時計方向に向けて駆動回転されている状態において、ウェブ巻取りソレノイド54の駆動で巻取り筒体53を反時計方向に向けて回転させることにより、ウェブ58がウェブ支持筒体52に装着されているウェブロール59から間欠的に順次引き出され、ウェブ側ニップ部N2を介して巻取り筒体53に順次巻き取られていくことになる。
そして、本実施形態においては、30枚の用紙Pが定着処理される毎にウェブ巻取りソレノイド54の動作片がワンストローク往復動し、これによってウェブ58が平均的に略1mmウェブロール59から引き出され、ウェブ側ニップ部N2においてウェブ58の汚染された部分が新しいものと更新されるようになっている。
本実施形態において30枚の用紙Pが定着処理される毎にウェブ側ニップ部N2においてウェブ58の汚染された部分が新しいものと更新されるようにしているのは、多くの実施試験の結果、ウェブ58におけるウェブ側ニップ部N2の部分を更新しないまま定着装置20で30枚を越えて用紙Pに定着処理を施すと、ウェブ58のその部分が定着ローラ30の周面から取り除いたトナーによって飽和状態になってしまい、そのまま定着処理を継続すると、ウェブ58によって払拭されてウェブ58に保持されているトナーが逆に定着ローラ30の周面に移動してしまうからである。
そして、ウェブ58のトナーが定着ローラ30の周面に移ると、このトナーが次の用紙P(後続用紙P2)の定着処理時にその後続用紙P2の表面に転写されてしまう、いわゆるオフセット現象が発生し、用紙Pの表面が汚染された転写不良を起こしてしまうため、これを回避するべくウェブ58のウェブ側ニップ部N2の部分が現像処理30枚毎に新たな部分と更新されるのである。
このような定着装置20において、筐体21の上流側の側壁(図2における右側壁)には、定着側ニップ部N1と対向した部分に搬送ベルト136によって搬送されてきた用紙Pを筐体21内に導入するための入口211が設けられていると共に、下流側の側壁(図2における左側壁)には、定着側ニップ部N1と対向した部分に定着処理済みの用紙Pを導出するための出口212が設けられている。
筐体21内の入口211側には、搬送ベルト136からの用紙Pを定着側ニップ部N1へ案内するための先上がりに傾斜したガイド板22が設けられている一方、同出口212側には、先端に剥離爪片を有する剥離爪部材23が設けられている。上部の剥離爪部材23は、その剥離爪を定着ローラ30の周面に当接させることにより、定着ローラ30の周面に巻き付こうとする用紙Pを剥がすためのものである。下部の剥離爪部材23は、その剥離爪を加圧ローラ40の周面に当接させることにより、加圧ローラ40周面に巻き付こうとする用紙Pを剥がすためのものである。
また、各剥離爪部材23の下流側(図2の左方)には、定着処理後の用紙Pを排紙搬送路141へ向かわせるための排出ローラ対142が設けられていると共に、この排出ローラ対142と排紙搬送路141との間には、用紙Pとの干渉で検出片711が図略の付勢部材の付勢力に抗して支軸712回りに反時計方向に回動することにより定着処理済みの用紙Pの前端を検出するリミットスイッチ方式の用紙前端センサ71が設けられ、この用紙前端センサ71による検出によって定着装置20における用紙Pの定着処理枚数をカウントすることができるようになっている。
そして、本発明は、このように構成された定着装置20を有するプリンタ10において、当該定着装置20が所定枚数(本実施形態においては30枚)の用紙Pの最後のものに対して定着処理を施すに際し、以下の第1〜第3の方策を実施し、これによりウェブ58払拭部(払拭面)581が最も汚れた状態になっていても、そのときに定着処理を行った用紙Pに対してオフセット現象が起らないようにしている。
すなわち、まず第1として、ウェブ巻取りソレノイド54の1バッチの駆動(ウェブ巻取りソレノイド54のソレノイドに対する1回の電流供給と1回の電流遮断)でウェブ58を略1mm移動させ、これによってウェブ58の払拭部581(ウェブ58のウェブ側ニップ部N2に位置している部分)をウェブ58の新たな1mmと更新させるようにしている。因みに、図2においては、図示の都合上ウェブ側ニップ部N2の寸法を誇張して示しているため、ウェブ58の払拭部581も左右方向の寸法が誇張して示されている。
ついで第2として、ウェブ58の払拭部581を新たな1mmと更新するのタイミングを、所定枚数の最後の用紙P(本実施形態における30枚目の用紙P)に対して定着処理が施されつつある状態で、汚れた払拭部581に対応した定着ローラ30の周面(汚染周面(非清拭部分)301)が、当該最後の用紙Pの定着側ニップ部N1より上流側の部分(未定着処理部分P′)に掛からないタイミングとなるように制御する。
最後に第3として、所定枚数の最後の用紙Pの次に搬送されてくる用紙P(本実施形態では31枚目の用紙P)が、定着ローラ30の汚染周面301に掛からないように当該次の用紙(31枚目の用紙P)の定着側ニップ部N1への送り込みのタイミングを制御する。
このような第1〜第3の方策を採用することにより、定着ローラ30の汚染周面301が定着ローラ30の回転によって定着側ニップ部N1に到達した状態では、所定枚数の最後の用紙Pはすでに定着側ニップ部N1を通過してしまっていると共に、次の用紙Pは、未だ定着側ニップ部N1に到達していないため、汚染周面301は、先の用紙Pと後の用紙Pとの間で定着側ニップ部N1に到達することになり、これによって先の用紙P(先行用紙P1)および後の用紙P(後続用紙P2)の双方についてオフセット現象の発生を確実に防止することができるのである。
以下、図3〜図5を基に、前記第1〜第3の方策についてさらに詳細に説明する。図3は、所定枚数の最後の用紙P(先行用紙P1)およびこれに続く次の用紙P(後続用紙P2)と、定着ローラ30の汚染周面301との位置関係を説明するための説明図である。また図4は、ウェブ58の払拭部581の更新前後の状態を説明するための説明図であり、(イ)は、ウェブ側ニップ部N2においてウェブ58の払拭部581が更新される直前の状態、(ロ)は、定着ローラ30の汚染周面301が定着側ニップ部N1に到達した状態をそれぞれ示している。さらに図5は、図4の(ロ)の状態における各部の長さ寸法を直線的に示した模式図である。
まず、図3に示すように、前記ウェブ側ニップ部N2の最上流部分を最上流点N21とし、同最下流部分を最下流点N22とすると共に、前記定着側ニップ部N1の最上流部分を最上流点N11とした上で、
(a)円弧長A:最下流点N22を起点として時計方向で最上流点N11に到る定着ローラ30の周面の長さ
(b)円弧長B:最上流点N21を起点として時計方向で最上流点N11に到る定着ローラ30の周面の長さ
(c)未定着処理長C:定着側ニップ部N1で定着処理中の用紙Pの未定着処理部分P′の長さ
(d)用紙間距離D:定着処理中における最上流点N11と次に搬送されてくる用紙Pの前端との間の距離
と定義した場合、本発明においては、
C<A・・・(i)
D>B・・・(ii)
の各条件を満足するようにウェブ58の払拭部581の更新を行うと共に、後続用紙P2の搬送タイミングを設定する制御が行われるようにしている。なお、この制御においては、定着ローラ30の周速度と、搬送ローラ136による用紙Pの搬送速度とが同一に設定されていることを前提としている。
まず、前記(i)式が満足されるということは、図5に示すように、定着側ニップ部N1において定着処理中の用紙Pの未定着処理部分P′の長さ寸法である未定着処理長Cが、最下流点N22を起点として時計方向で最上流点N11に到る定着ローラ30周面の長さ寸法である円弧長Aより短いということであるため、図4の(イ)に示す定着ローラ30の周面の汚染周面301が定着側ニップ部N1に到達したときには、図4の(ロ)に示すように、定着処理を行っていた用紙Pの下流端がすでに定着側ニップ部N1の最上流点N11を通り過ぎてしまっており、従って、その用紙Pに汚染周面301が当接することはなく、つまり、その用紙Pにオフセット現象の生じることがないのである。
また、前記(ii)式が満足されるということは、定着処理中における最上流点N11と次に搬送されてくる用紙Pの前端との間の距離である用紙間距離Dが、最上流点N21を起点として時計方向で最上流点N11に到る定着ローラ30周面の長さ寸法である円弧長Bより長いということであるため、図4の(イ)に示す定着ローラ30の汚染周面301の最上流点N21に対応した部分が定着側ニップ部N1の最上流点N11に到達した時点で、図4の(ロ)に示すように、後続用紙P2の前端は未だ定着側ニップ部N1に到達しておらず、従って、後続用紙P2にオフセット現象の生じることが防止される。
このことは、図4の(ロ)に示す状態において、前記円弧長A、円弧長B、未定着処理長Cおよび用紙間距離Dを直線状に延ばして比較した図5によれば、容易に理解することができる。
ついで、このようなタイミング制御について図6を基に説明する。図6は、制御手段60による用紙Pにオフセット現象を生じさせないタイミング制御の一実施形態を示すブロック図である。図6に示すように、制御手段60は、中央演算処理装置としてのCPU(central processing unit)61と、このCPU61に付設された読み取り専用の記憶装置であるROM(read only memory)62と、CPU61に付設され一時的に発生する各種のデータを対象として読み書き自在に構成されたRAM(random access memory)63とを備えた基本構成を有している。
前記CPU61は、定着処理が施される所定枚数の最後の用紙P(先行用紙P1)を対象としてウェブ58の払拭部581の更新タイミングを判別する払拭部更新タイミング判別部(払拭面更新タイミング判別部)611と、前記先行用紙P1の次に定着側ニップ部N1へ向けて搬送される後続用紙P2の搬送タイミングを判別する用紙搬送タイミング判別部612と、これら払拭部更新タイミング判別部611および用紙搬送タイミング判別部612による判別結果に基づいてそれぞれ所定の機器に向けて制御信号を出力する制御信号出力部613とを備えている。
前記払拭部更新タイミング判別部611は、現に今定着処理を施している用紙Pが所定枚数(本実施形態では30枚、以下所定枚数の一例として30枚を採用する)の最後のもの、すなわち30枚目のものであるのか否かを判別する。そのために給紙搬送路123におけるレジストローラ対124の直上流側に用紙Pの後端を検出するリミットスイッチ方式の用紙後端センサ72(図4)が設けられ、この用紙後端センサ72が用紙Pの後端を検出する都度その検出信号が払拭部更新タイミング判別部611へ入力されるようになっている。
因みに、用紙後端センサ72は、用紙Pとの干渉で検出片721が図略の付勢部材の付勢力に抗して支軸722回りに反時計方向に一旦回動した後、当該検出片721が付勢手段の付勢力で元に戻ることにより、レジストローラ対124を介して画像形成部13へ向かう用紙Pの後端を検出するようになっている。
そして、払拭部更新タイミング判別部611は、この用紙後端センサ72からの検出信号が入力される都度それをカウントし、その積算値が「30」に到達すると、その用紙Pが定着処理に供されているときにウェブ58の払拭部581を更新させるべきものであると判別するようになっている。
また、払拭部更新タイミング判別部611は、30枚目の用紙Pが定着装置20で定着処理に供されている状態で、用紙前端センサ71(図1)からの検出信号に基づきウェブ58の払拭部581を更新するべきタイミングを判別するようになっている。この判別は、用紙前端センサ71が用紙Pの前端を検出してから、用紙Pの未定着処理長C(図4(イ))が定着ローラ30の円弧長Aより短くなった直後の時点とされる。この時点については、定着ローラ30の回転方向におけるウェブ側ニップ部N2の最下流点N22から定着側ニップ部N1の最上流点N11まで周面の長さである円弧長Aが既知であるため、用紙Pの搬送速度から計算することができる。なお、用紙前端センサ71の検出信号は、用紙搬送タイミング判別部612へも入力される。
そして、払拭部更新タイミング判別部611は、用紙前端センサ71が用紙Pの前端を検出してから、未定着処理長Cが円弧長Aより短くなるのに要する時間が経過すれば、ウェブ58の払拭部581を直ちに更新させるための指令信号を制御信号出力部613へ向けて出力するようになっている。前記時間の経過を計時するために、RAM63にはタイマ631が設けられ、払拭部更新タイミング判別部611は、このタイマ631による計時で払拭部581を更新すべき時点を判別する。払拭部更新タイミング判別部611の判別は、用紙後端センサ72の信号やレジストローラ対124の回転開始信号を用いて行うこともできる。
前記用紙搬送タイミング判別部612は、用紙Pの処理枚数が30枚を越えて新たな1枚目になったとき、この新たな1枚目の用紙P(上記の後続用紙P2)の定着側ニップ部N1へ向かう搬送タイミングを、用紙間距離D(図4の(イ))が定着ローラ30の円弧長Bより大きくなるように判別するものである。この搬送タイミングは、払拭部更新タイミング判別部611の払拭部581更新の判別時点との兼合いで判別される。
すなわち、定着ローラ30におけるウェブ側ニップ部N2の最上流点N21から定着ローラ30の回転方向における定着側ニップ部N1の最上流点N11までの周長である円弧長Bから「D>B」を満足する後続用紙P2の前端位置(基準位置X)が予め設定されており、後続用紙P2の前端が基準位置Xに到達しているにも拘らず払拭部更新タイミング判別部611が払拭部581の更新を判別していない場合(すなわち、払拭部更新タイミング判別部611からの判別結果が用紙搬送タイミング判別部612に入力されない場合)には、用紙搬送タイミング判別部612は、後続用紙P2の定着側ニップ部N1へ向けた搬送を、払拭部更新タイミング判別部611からの判別結果が入力されるまでの間一時中断させる判別を行うのである。払拭部更新タイミング判別部611から判別結果が入力されると、用紙搬送タイミング判別部612は、用紙搬送再開の判別を行う。
これに対し、後続用紙P2が基準位置Xに到達した時点で払拭部更新タイミング判別部611がすでに払拭部581更新の判別を行っていた場合には、後続用紙P2をそのまま定着側ニップ部N1へ向けて搬送させると判別する。
因みに、後続用紙P2が基準位置Xに到達した時点は、用紙後端センサ72を後続用紙P2の前端検出用のセンサとして利用し、用紙後端センサ72が次の用紙の前端を検出してからの経過時間をタイマ631により計時することによって判別することができる。
前記制御信号出力部613は、払拭部更新タイミング判別部611からの判別結果に基づく指令信号が入力されることにより、直ちにウェブ巻取りソレノイド54に向けて制御信号を出力すると共に、用紙搬送タイミング判別部612からの判別結果に基づく指令信号が入力されると、この指令信号の種類に応じてレジストローラ対124に向けて制御信号を出力するようになっている。
そして、制御信号出力部613からの制御信号を受けたウェブ巻取りソレノイド54は駆動して巻取り筒体53を所定量だけ回転させ、これによって汚染したウェブ58の払拭部581が新たなものに更新されることになる。かかる更新によって定着ローラ30の汚染周面301が定着側ニップ部N1に到達した時点では、30枚目の用紙Pの後端はすでに定着側ニップ部N1から外れているため、この用紙Pにオフセット現象が生じることはない。
また、レジストローラ対124は、用紙搬送タイミング判別部612からの制御信号が入力されると駆動が停止され、これによって用紙Pの転写部13への搬送が一時的に停止され、払拭部581が後続用紙P2に対して干渉しなくなるまで用紙Pに対する転写処理が一時的に中断され、これによって後続用紙P2は、その前端がジストローラ対124に位置させた状態で待機することになる。そして、この状態において用紙搬送タイミング判別部612が用紙Pの搬送を再開させるべき判別を行うと、制御信号出力部613は、この判別結果に基づきレジストローラ対124に向けて駆動再開のための制御信号を出力するため、レジストローラ対124は駆動を再開し、これによって一時停止していた用紙Pの搬送が再開され、画像形成部13で転写処理が施された後に定着側ニップ部N1へ向かうことになる。
このような一時停止を行った後続用紙P2が定着側ニップ部N1に到達した時点では、定着ローラ30の汚染周面301はすでに定着側ニップ部N1から外れた状態になっているため、後続用紙P2がオフセット現象によって汚染されることがない。
なお、後続用紙P2の前端が基準位置Xに到達した時点ですでに制御信号出力部613がウェブ巻取りソレノイド54に向けて制御信号を出力していた場合には、「D>B」という条件がすでに満足しているため、制御信号出力部613からレジストローラ対124に向けて制御信号が出力されることはなく、従って、後続用紙P2は、基準位置Xで一時停止することなくそのまま定着側ニップ部N1へ向けて送り込まれることになる。
以下、このように構成された制御手段60の制御フローについて図7を基に説明する。図7は、制御手段60による制御のフローを示すフローチャートである。制御がスタートすると、まず、ステップS1で定着装置20の定着側ニップ部N1における用紙Pに対する定着処理が30枚目のものであるのか否かが判別される。そして、定着処理が30枚目の用紙Pである場合(ステップS1でYES)、現に定着側ニップ部N1で定着処理が施されている用紙P(先行用紙P1)の未定着処理部分P′の長さである未定着処理長Cが、最下流点N22を起点として時計方向で最上流点N11に到る定着ローラ30周面の長さである円弧長Aより短いか否かが払拭部更新タイミング判別部611によって判別され、短くなったとき(ステップS2でYES)には、制御信号出力部613からウェブ巻取りソレノイド54へ向けて制御信号が出力され、これによるウェブ巻取りソレノイド54の駆動でウェブ58の払拭部581が新しい部分と更新される(ステップS3)。
ついで、30枚目の次の新たな用紙P(後続用紙P2)を対象として定着処理中における最上流点N11と後続用紙P2の前端との間の距離である用紙間距離Dが、最上流点N21を起点として時計方向で最上流点N11に到る定着ローラ30周面の長さである円弧長Bより長いか否かが用紙搬送タイミング判別部612によって判別され、長くない場合(ステップS4でNO)には、制御信号出力部613からレジストローラ対124に向けて制御信号が出力され、これによるレジストローラ対124の一時停止で後続用紙P2は、前端が当該レジストローラ対124に位置した状態で待機状態になる。
そして、先行用紙P1の定着処理が進行することにより「D>B」の条件が満足した時点(ステップS4でYES)で画像形成処理が終了したか否か(具体的にはプリンタ10の電源スイッチが切られたか否か)が判別され、終了していない場合(ステップS6でNO)にはステップS1に戻される一方、処理が終了した場合(ステップS6でYES)には制御が終了する。
以上詳述したように、本発明に係る定着装置20は、画像形成部13から搬送されてきた転写処理により表面にトナー像を有する用紙Pを回転しながら周面から加熱する定着ローラ30と、周面がこの定着ローラ30の周面を押圧した状態で定着ローラ30と同期回転する加圧ローラ40と、定着ローラ30の周面に付着したトナーをウェブ58により当該ウェブ58と定着ローラ30との間に形成されたウェブ側ニップ部N2で払拭するウェブクリーニング手段50とを備えてなり、周面同士が当接した定着ローラ30と加圧ローラ40との間に形成された定着側ニップ部N1へ向けて用紙Pを給紙することによりに当該用紙Pに定着処理を施すように構成されている。
そして、ウェブクリーニング手段50は、所定枚数の用紙Pの定着処理毎にウェブ58の払拭部581を更新するように構成されており、ウェブ58の更新される直前の払拭部581に対応した所定枚数目の用紙P(先行用紙P1)が定着側ニップ部N1を通過しつつある状態で、定着側ニップ部N1に到達していない当該用紙Pの未定着処理部分P′の長さ(未定着処理長C)が、定着ローラ30の回転方向におけるウェブ側ニップ部N2と定着側ニップ部N1との間の周長(円弧長A)より短くなった時点にウェブ58の払拭部581を更新すると共に、次に定着処理を施す用紙Pを、その前端が更新直前の払拭部581で払拭された定着ローラ30の周面から外れるタイミングで定着側ニップ部N1へ向けて搬送するように構成されている。
かかる構成によれば、更新される直前のウェブ58の払拭部581に対応した先行用紙P1が定着側ニップ部N1を通過しつつある状態において、定着側ニップ部N1に到達していない当該用紙Pの未定着処理部分P′の長さ寸法(未定着処理長C)が、定着ローラ30の回転方向におけるウェブ側ニップ部N2と定着側ニップ部N1との間の周長(円弧長A)より短くなった時点にウェブ58の払拭部581が更新されるため、定着ローラ30の周面における更新直前の汚れた払拭部581によって払拭された、清拭されていない可能性が高い汚染周面301は、用紙Pが定着側ニップ部N1を通過した後に加圧ローラ40の周面と対向することになって用紙Pが非清拭部分と接触することがなく、従って、先行用紙P1の後端部分である未定着処理部分P′に対するオフセット現象の発生を確実に防止することができる。
また、次に定着処理が施されるべき後続用紙P2は、その前端が更新直前の払拭部581で払拭された定着ローラ30の周面から外れるタイミングで定着側ニップ部N1へ向けて搬送されるため、後続用紙P2が定着側ニップ部N1に到達した時点では定着ローラ30の非清拭部分が定着側ニップ部N1をすでに通り過ぎてしまっており、従って、後続用紙P2を対象としたオフセット現象の発生も確実に防止することができる。
このように、定着ローラ30の汚染周面301は、現に定着側ニップ部N1で定着処理が施されつつある用紙Pが当該定着側ニップ部N1を通過してから加圧ローラ40の周面と対向すると共に、次に送られてくる用紙Pは、非清拭部が定着側ニップ部N1を行き過ぎてから当該定着側ニップ部N1に到達するため、汚染周面301が用紙Pと接触する機会は全く存在せず、従って、いずれの用紙Pに対してもオフセット現象が起らないようにすることができる。
また、このようなオフセット現象の回避策は、オフセット現象を防止するために新たな部材を追加しないですでに存在する定着装置の構成要素の用い方を工夫したものであるため、部品点数や組み付け工数を増加させるものではなく、その分製造コストの高騰を抑えることができる。
また、本実施形態においては、ウェブ58の払拭部581の更新タイミングおよび定着側ニップ部N1への後続用紙P2の給紙タイミングを制御する制御手段60は、払拭部581が更新される直前のウェブ58に対応する先行用紙P1を対象とした用紙前端センサ71の検出結果に基づきウェブ58の払拭部581の更新タイミングを判別する払拭部更新タイミング判別部611と、後続用紙P2を対象とした用紙後端センサ72の検出結果に基づき後続用紙P2を定着側ニップ部N1へ向かわせるタイミングを判別する用紙搬送タイミング判別部612と、払拭部更新タイミング判別部611の判別結果に基づきウェブクリーニング手段50に向けてウェブ58の払拭部581を更新させるべき制御信号を出力すると共に、用紙搬送タイミング判別部612の判別結果に基づきレジストローラ対124に向けて後続用紙P2を定着側ニップ部N1へ搬送させる制御信号を出力する制御信号出力部613とを備えている。
かかる構成によれば、まず、払拭部581が更新される直前のウェブ58に対応する先行用紙P1が定着側ニップ部N1に位置した状態でその前端が用紙前端センサ71によって検出され、この検出結果が払拭部更新タイミング判別部611へ入力される。そして、この検出結果が入力された払拭部更新タイミング判別部611は、ウェブ58の払拭部581の更新タイミングを判別した上でその判別結果を制御信号出力部613に伝達する。そして、制御信号出力部613は、この判別結果に基づいてウェブクリーニング手段50に向けてウェブ58の払拭部581を更新させるべき制御信号を出力するため、更新される前の汚れた払拭部581によって払拭された定着ローラ30周面の汚染周面301が先駆用紙Pに接触することはなく、これによって汚染周面301が先行用紙Pに接触することによって生じるオフセット現象を確実に防止することができる。
また、先行用紙P1の次に定着処理が施される後続用紙P2の画像形成部13における後端が用紙後端センサ72によって検出され、この検出結果が用紙搬送タイミング判別部612へ入力される。そして、このこの検出結果が入力された用紙搬送タイミング判別部612は、後続用紙P2を定着側ニップ部N1へ向かわせるタイミング(すなわち、後続用紙P2が定着ローラ30の非清拭部に掛からないタイミング)を判別すると共に、この判別結果を制御信号出力部613に伝達する。
そして、制御信号出力部613は、この判別結果に基づき画像形成部13に向けて後続用紙P2を定着側ニップ部N1に向けて搬送させる制御信号を出力するため、当該後続用紙P2は、定着ローラ30の周面の汚染周面301が定着側ニップ部N1を通り越した状態で当該定着側ニップ部N1に到達する。従って、後続用紙P2が定着ローラ30の汚染周面301と接触することが回避されるため、汚染周面301が後続用紙P2に接触することによるオフセット現象を確実に防止することができる。
このように、制御手段60が先行用紙Pを対象として用紙前端センサ71の検出結果に基づきウェブ58の払拭部581の更新タイミングを判別する払拭部更新タイミング判別部611と、後続用紙P2を対象として用紙後端センサ72の検出結果に基づき後続用紙P2を定着側ニップ部N1へ向かわせるタイミングを判別する用紙搬送タイミング判別部612と、これら払拭部更新タイミング判別部611および用紙搬送タイミング判別部612の判別結果に基づきウェブクリーニング手段50およびレジストローラ対124に向けてそれぞれ制御信号を出力する制御信号出力部613とを備えることによって、定着装置にオフセット現象を防止するための新たな部材や機構等を追加することなく、製造コストの高騰を抑えた上で定着処理時に生じるオフセット現象を確実にに防止することができる。
加えて、本実施形態においては、加圧ローラ40の周面を清浄化する加圧ローラ用クリーニング手段としてのクリーニングローラ43が設けられているため、用紙Pが定着側ニップ部N1に存在しない状態で当該定着側ニップ部N1において周面同士が互いに当接することにより定着ローラ30の周面から加圧ローラ40の周面に移ったトナーは、クリーニングローラ43によって取り除かれ、これによって用紙Pの裏面側が加圧ローラ40の周面に存在するトナーによって汚染されることを防止することができる。
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。
(1)上記の実施形態においては、ウェブ58の払拭部581の更新を30枚の用紙Pに定着処理を施す毎としているが、本発明は、用紙30枚毎に払拭部581を更新することに限定されるものではなく、用紙Pのサイズやウェブ58の種類等の各種の条件に応じて適宜設定することができる。
(2)上記の実施形態においては、所定のサイズの用紙P(例えばA4サイズのもの)に対応して基準位置Xが設定されているが、この基準位置Xを用紙Pのサイズに応じて可変にしてもよい。
(3)上記の実施形態においては、ウェブ58を巻き取るためにウェブ巻取りソレノイド54が採用されているが、本発明は、ウェブ58の巻き取りにウェブ巻取りソレノイド54を採用することに限定されるものではなく、ウェブ巻取りソレノイド54に代えて、例えば回転角度を精密に制御することができるステッピングモータ等を採用してもよい。
(4)上記の実施形態においては、ウェブ58の払拭部581の更新タイミングを検出するべく先行用紙P1の未定着処理部分P′が予め設定された未定着処理長Cになるタイミングを用紙前端センサ71によって検出するようにしているが、本発明は、先行用紙P1の未定着処理部分P′が予め設定された未定着処理長Cになるタイミングを用紙前端センサ71によって検出することに限定されるものではなく、用紙後端センサ72によって検出するようにしてもよい。こうすることができるのは、用紙Pの搬送速度は一定であるため、用紙後端センサ72が先行用紙P1を検出してからの計時によって未定着処理部分P′が予め設定された未定着処理長Cになる時点を検出することができるためである。
(5)上記の実施形態においては、ウェブ58の払拭部581の更新時において、順次搬送される用紙Pの搬送ピッチが短か過ぎることにより用紙間距離D>円弧長Bの条件を満足させることができない場合、後続用紙P2の前端が基準位置Xに位置設定された状態で前記条件が満足されるまでレジストローラ対124を停止させるようにしているが、こうする代わりに予め「D>B」が満足されるべき搬送ピッチで用紙Pを搬送するようにしておいてもよい。こうすることによって、用紙搬送タイミング判別部612にレジストローラ対124の駆動停止を判別させる必要がなくなり、その分制御手段60による制御を簡略化することができる。
このような制御を採用した場合には、制御手段60による制御のブロック図は、図6に示すブロック図において用紙搬送タイミング判別部612およびレジストローラ対124を消去したものになる。また、制御手段60による制御のフローチャートは、図7に示すフローチャートにおいて、ステップS4およびステップS5を削除したものになる。
本発明に係る定着装置が適用されたプリンタの内部構造の概要を説明するための正面断面視の説明図である。 定着装置の正面断面視の説明図である。 所定枚数の最後の用紙(先行用紙)およびこれに続く次の用紙(後続用紙)と、定着ローラの汚染周面との位置関係を説明するための説明図である。 所定枚数の最後の用紙(先行用紙)およびこれに続く次の用紙(後続用紙)と、定着ローラの汚染周面との位置関係を説明するための説明図であり、(イ)は、ウェブ側ニップ部においてウェブの払拭部が更新される直前の状態、(ロ)は、定着ローラの汚染周面が定着側ニップ部に到達した状態をそれぞれ示している。 図4の(ハ)の状態における各部の長さ寸法を直線的に示した模式図である。 制御手段による用紙Pにオフセット現象を生じさせないタイミング制御の一実施形態を示すブロック図である。 制御手段によるタイミング制御のフローを示すフローチャートである。
符号の説明
10 プリンタ(画像形成装置)
11 装置本体 12 用紙貯留部
121 用紙カセット 122 ピックアップローラ
123 給紙搬送路 124 レジストローラ対
13 画像形成部 131 感光体ドラム
132 帯電器 133 露光装置
134 現像装置 135 転写器
136 搬送ローラ 136a 駆動ローラ
136b 従動ローラ 137 クリーニング装置
138 除電器 14 定着部
141 排紙搬送路 142 排出ローラ対
15 排紙部 151 排紙トレイ
20 定着装置 21 筐体
211 入口 212 出口
22 ガイド板 23 剥離爪部材
30 定着ローラ 301 汚染周面(非清拭部分)
31 外筒体 32 熱源
34 定着ローラ用モータ 40 加圧ローラ
41 加圧ローラ本体 42 加圧ローラ軸
43 クリーニングローラ(加圧ローラ用クリーニング手段)
50 ウェブクリーニング手段 51 押圧ローラ
511 押圧ローラ軸 512 押圧ローラ本体
52 ウェブ支持筒体 53 巻取り筒体
54 ウェブ巻取りソレノイド 58 ウェブ
581 払拭部(払拭面) 59 ウェブロール
60 制御手段 61 CPU
611 払拭部更新タイミング判別部
612 用紙搬送タイミング判別部
613 制御信号出力部 62 ROM
63 RAM 631 タイマ
71 用紙前端センサ 711 検出片
712 支軸
A 円弧長(最下流点N22を起点として時計方向で最上流点N11に到る定着ローラ30周面の長さ)
B 円弧長(最上流点N21を起点として時計方向で最上流点N11に到る定着ローラ30周面の長さ)
C 未定着処理長(定着側ニップ部N1で定着処理中の用紙Pの未定着処理部分P′の長さ)
D 用紙間距離(定着処理中における最上流点N11と次に搬送されてくる用紙Pの前端との間の距離)
N1 定着側ニップ部 N2 ウェブ側ニップ部
P 用紙 P1 先行用紙
P2 後続用紙

Claims (5)

  1. 所定方向に回転され画像形成部でトナー像の転写された用紙をその周面において加熱する定着ローラと、周面がこの定着ローラの周面と対向することにより定着側ニップ部を形成した状態で定着ローラと同期回転する加圧ローラと、前記定着ローラの周面に付着したトナーをウェブと定着ローラとの間に形成されたウェブ側ニップ部で払拭するウェブクリーニング手段とを備え、用紙を前記定着側ニップ部へ向けて搬送することによりに当該用紙に定着処理を施すように構成され、前記ウェブクリーニング手段は、所定枚数の用紙の定着処理毎にウェブの払拭面を更新するように構成されてなる定着装置において、
    前記ウェブが更新される直前の所定枚数目の用紙が前記定着側ニップ部を通過しつつある状態で、定着側ニップ部に到達していない当該用紙の未定着処理部分の長さ寸法が、定着ローラの回転方向におけるウェブ側ニップ部と定着側ニップ部との間の周長より短くなった時点にウェブの払拭面を更新するように構成されていることを特徴とする定着装置。
  2. 前記ウェブの払拭面の更新タイミングおよび前記定着側ニップ部への次の用紙の給紙タイミングを制御する制御手段と、定着側ニップ部に向けて搬送されてくる用紙の後端を前記画像形成部の所定位置で検出する用紙センサとが備えられ、
    前記制御手段は、払拭面が更新される直前のウェブに対応する前記所定枚数目の用紙を対象とした前記用紙センサの検出結果に基づきウェブの払拭面の更新タイミングを判別する払拭面更新タイミング判別部と、
    前記払拭面更新タイミング判別部の判別結果に基づき前記ウェブクリーニング手段に向けてウェブの払拭面を更新させるべき制御信号を出力する制御信号出力部とを備えていることを特徴とする請求項1記載の定着装置。
  3. 所定方向に回転され画像形成部でトナー像の転写された用紙をその周面において加熱する定着ローラと、周面がこの定着ローラの周面と対向することにより定着側ニップ部を形成した状態で定着ローラと同期回転する加圧ローラと、前記定着ローラの周面に付着したトナーをウェブと定着ローラとの間に形成されたウェブ側ニップ部で払拭するウェブクリーニング手段とを備え、用紙を前記定着側ニップ部へ向けて搬送することによりに当該用紙に定着処理を施すように構成され、前記ウェブクリーニング手段は、所定枚数の用紙の定着処理毎にウェブの払拭面を更新するように構成されてなる定着装置において、
    前記ウェブが更新される直前の所定枚数目の用紙が前記定着側ニップ部を通過しつつある状態で、定着側ニップ部に到達していない当該用紙の未定着処理部分の長さ寸法が、定着ローラの回転方向におけるウェブ側ニップ部と定着側ニップ部との間の周長より短くなった時点にウェブの払拭面を更新すると共に、次に定着処理を施す用紙を、その前端が更新直前の払拭面で払拭された定着ローラの周面から外れるタイミングで定着側ニップ部へ向けて搬送するように構成されていることを特徴とする定着装置。
  4. 前記ウェブの払拭面の更新タイミングおよび前記定着側ニップ部への次の用紙の給紙タイミングを制御する制御手段と、定着側ニップ部に向けて搬送されてくる用紙の後端を前記画像形成部の所定位置で検出する用紙センサとが備えられ、
    前記制御手段は、払拭面が更新される直前のウェブに対応する前記所定枚数目の用紙を対象とした前記用紙センサの検出結果に基づきウェブの払拭面の更新タイミングを判別する払拭面更新タイミング判別部と、
    前記所定枚数目の用紙の次の用紙を対象とした前記用紙センサの検出結果に基づき前記次の用紙を定着側ニップ部へ向かわせるタイミングを判別する用紙搬送タイミング判別部と、
    前記払拭面更新タイミング判別部の判別結果に基づき前記ウェブクリーニング手段に向けてウェブの払拭面を更新させるべき制御信号を出力するとともに、前記用紙搬送タイミング判別部の判別結果に基づき前記画像形成部に向けて次の用紙を定着側ニップ部へ搬送させる制御信号出力部とを備えていることを特徴とする請求項3記載の定着装置。
  5. 前記加圧ローラの周面を清浄化する加圧ローラ用クリーニング手段が設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の定着装置。
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