JP2008058528A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】定着ローラの表面を清掃するクリーニング部材を備え、従来よりもコストアップの抑制かつ小型化を図れる定着装置を提供すること。
【解決手段】クリーニングブレード105は、定着ローラ105の回転軸100に対し、角度θだけ傾いた状態で配置され、定着ローラ105の表面1051と当接する当接部1051と、当接部1051の傾斜方向下方に連設され、当接部1051から離れるに連れて定着ローラ101の表面1011から離間する非当接部1052を有している。定着ローラ101の表面1011に付着している残留トナーは、当接部1051により掻き取られ、掻き取られた残留トナーは、傾斜方向に下方に移動し非当接部1052に導かれる。
【選択図】図3
【解決手段】クリーニングブレード105は、定着ローラ105の回転軸100に対し、角度θだけ傾いた状態で配置され、定着ローラ105の表面1051と当接する当接部1051と、当接部1051の傾斜方向下方に連設され、当接部1051から離れるに連れて定着ローラ101の表面1011から離間する非当接部1052を有している。定着ローラ101の表面1011に付着している残留トナーは、当接部1051により掻き取られ、掻き取られた残留トナーは、傾斜方向に下方に移動し非当接部1052に導かれる。
【選択図】図3
Description
本発明は、シート上の未定着画像を定着させる定着装置および画像形成装置に関する。
複写機など画像形成装置に装着される定着装置は、シート上に形成された未定着画像、例えばトナー像を加熱、加圧により定着させるものであり、定着ローラと、定着ローラに圧接される加圧ローラと、定着ローラ表面に接触し定着ローラの温度を検出する検出センサと、クリーニングブレードなどを備えている。
このクリーニングブレードは、定着ローラ表面に残ったトナー等の残留物が検出センサの検出面に堆積して定着ローラ表面が磨耗されることがないように、定着ローラの回転軸方向に所定幅に渡って当接して定着ローラ表面の残留物を清掃するものである。
このクリーニングブレードは、定着ローラ表面に残ったトナー等の残留物が検出センサの検出面に堆積して定着ローラ表面が磨耗されることがないように、定着ローラの回転軸方向に所定幅に渡って当接して定着ローラ表面の残留物を清掃するものである。
クリーニングブレードによる清掃機構として、例えば特許文献1にはクリーニングブレードの先端が定着ローラの回転軸に対し傾いた状態で定着ローラ表面に接触し、定着ローラ表面に付着している残留物を掻き取って除去する構成が開示されている。
この構成によれば、掻き取られた残留物は、クリーニングブレードの先端をクリーニングブレードの傾斜方向下方に向けて移動して、クリーニングブレードの端部まで来ると定着ローラ表面に戻り、定着ローラ表面に戻った残留物は、別の清掃手段として配置されたウエブによりクリーニングされるとしている。
特開2000−181270号公報(第20段落等)
この構成によれば、掻き取られた残留物は、クリーニングブレードの先端をクリーニングブレードの傾斜方向下方に向けて移動して、クリーニングブレードの端部まで来ると定着ローラ表面に戻り、定着ローラ表面に戻った残留物は、別の清掃手段として配置されたウエブによりクリーニングされるとしている。
しかしながら、特許文献1による構成の場合、クリーニングブレードの他にウエブという別の清掃手段を備えなければならずコストアップになり、またウエブを配置するためのスペースが必要になって定着装置の小型化を図れないという問題がある。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、従来よりもコストアップの抑制かつ小型化を図れる定着装置および画像形成装置を提供することを目的としている。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、従来よりもコストアップの抑制かつ小型化を図れる定着装置および画像形成装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、未定着画像が形成されたシートを、加熱された回転体を用いて搬送しつつ加熱して、前記未定着画像を前記シートに定着させる定着装置であって、前記回転体の表面に当接してその表面の付着物を除去するクリーニング部材を備え、前記クリーニング部材は、前記回転体の回転軸に対し傾斜した状態で配置され、前記回転体の表面に所定幅に渡って当接する弧状の当接部と、前記当接部の、前記傾斜方向端部であって前記回転体の回転方向下流側に位置する端部に、前記端部における前記回転体の表面との当接部位を起点に、当該当接部位から前記回転軸方向に離れるに連れて前記回転体の表面との間隔が広くなるように連設される非当接部と、を有することを特徴とする。
本発明に係る画像形成装置は、シート上の未定着画像を加熱して定着させる定着部を備える画像形成装置であって、前記定着部として、上記の定着装置を備えることを特徴とする。
このようにすれば当接部で掻き取られた付着物が傾斜方向に移動して非当接部に向かうので、従来のように再度回転体の表面に戻るといったことを回避することが可能になり、別の清掃手段を配置する必要がなくなってコスト的に有利になると共に小型化を図れる。
また、前記クリーニング部材は、板状部材であり、平面視、前記当接部は、前記回転体と対向する側の外縁が前記回転体の表面形状に応じた楕円の一部と一致する形状に窪んでなり、前記非当接部は、前記回転体と対向する側の外縁が、前記当接部の外縁と連続していると共に前記当接部の外縁を仮想的に延長した場合の仮想線よりも内方に退避する形状に形成されていることを特徴とする。
また、前記クリーニング部材は、板状部材であり、平面視、前記当接部は、前記回転体と対向する側の外縁が前記回転体の表面形状に応じた楕円の一部と一致する形状に窪んでなり、前記非当接部は、前記回転体と対向する側の外縁が、前記当接部の外縁と連続していると共に前記当接部の外縁を仮想的に延長した場合の仮想線よりも内方に退避する形状に形成されていることを特徴とする。
このようにすれば、板状の部材を用いて簡易に構成することができる。
さらに、前記クリーニング部材は、前記回転体の表面に所定幅に渡って巻き掛けられた1本の線状部材であり、前記当接部は、前記線状部材の、前記回転体の表面に巻き掛けられた部分からなり、前記非当接部は、前記線状部材の残りの部分からなることを特徴とする。
さらに、前記クリーニング部材は、前記回転体の表面に所定幅に渡って巻き掛けられた1本の線状部材であり、前記当接部は、前記線状部材の、前記回転体の表面に巻き掛けられた部分からなり、前記非当接部は、前記線状部材の残りの部分からなることを特徴とする。
このようにすれば、線状の部材を用いて簡易に構成することができる。
また、前記傾斜角度が、前記回転体の回転軸に対し40〔°〕以上60〔°〕以下の範囲であることを特徴とする。
このようにすれば、清掃効率の向上かつ装置の小型化をより図ることができる。
また、前記傾斜角度が、前記回転体の回転軸に対し40〔°〕以上60〔°〕以下の範囲であることを特徴とする。
このようにすれば、清掃効率の向上かつ装置の小型化をより図ることができる。
以下、本発明に係る定着装置および画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ(以下、単に「プリンタ」という。)に適用した場合の例について説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、プリンタ1の全体の構成を示す図である。
(第1の実施の形態)
図1は、プリンタ1の全体の構成を示す図である。
同図に示すように、プリンタ1は、画像プロセス部10、給送部20、定着部30および制御部40などを備えており、ネットワーク接続されて、外部の端末装置(不図示)からのプリント指示を受け付けると、その指示に基づいてカラーの画像形成を実行する。
画像プロセス部10は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の各色のそれぞれに対応する作像部2Y,2M,2C,2Kと、ローラ12、13、14に張架されて矢印B方向に回転する中間転写ベルト11などを備える。
画像プロセス部10は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の各色のそれぞれに対応する作像部2Y,2M,2C,2Kと、ローラ12、13、14に張架されて矢印B方向に回転する中間転写ベルト11などを備える。
給送部20は、シートSを収容する給紙カセット21と、給紙カセット21内のシートSを1枚ずつ繰り出す繰り出しローラ22と、繰り出されたシートSを搬送する搬送ローラ対23と、二次転写位置15にシートSを送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対24と、二次転写ローラ25などを備えている。
制御部40は、外部の端末装置からプリント指示を受けると、送信されて来る画像信号を受信して、これをY〜K色系用のデジタル画像信号に変換し、画像プロセス部10、定着部30等を制御して、プリント動作を実行させる。
制御部40は、外部の端末装置からプリント指示を受けると、送信されて来る画像信号を受信して、これをY〜K色系用のデジタル画像信号に変換し、画像プロセス部10、定着部30等を制御して、プリント動作を実行させる。
具体的には、例えば作像部2Yにおいて、矢印A方向に回転する感光体ドラム3が帯電部4により帯電され、帯電された感光体ドラム3がデジタル画像信号に基づいて露光部5により露光されると、感光体ドラム3上に潜像が作像される。作像された潜像がY色のトナーで現像部6により現像され、現像された感光体ドラム3上のY色のトナー像が転写ローラ7による静電力により中間転写ベルト11上に一次転写される。なお、感光体ドラム3上の残留トナーは、クリーニング部8により清掃される。作像部の構成は、他の作像部2M〜2Kについても同様である。
各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト11上の同じ位置に重ね合わせて一次転写されるようにタイミングをずらして実行される。
中間転写ベルト11上の各色トナー像は、中間転写ベルト11の回転により二次転写位置15に移動する。
一方、中間転写ベルト11の移動タイミングに合わせて、給送部20からは、タイミングローラ対24を介してシートSが給送されて来ており、そのシートSは、回転する中間転写ベルト11と二次転写ローラ25の間に挟まれて搬送され、二次転写位置15において静電力により中間転写ベルト11上のトナー像がシートS上に二次転写される。
中間転写ベルト11上の各色トナー像は、中間転写ベルト11の回転により二次転写位置15に移動する。
一方、中間転写ベルト11の移動タイミングに合わせて、給送部20からは、タイミングローラ対24を介してシートSが給送されて来ており、そのシートSは、回転する中間転写ベルト11と二次転写ローラ25の間に挟まれて搬送され、二次転写位置15において静電力により中間転写ベルト11上のトナー像がシートS上に二次転写される。
二次転写位置15を通過したシートSは、定着部30に搬送され、ここでトナー像が加熱、加圧されてシートSに定着された後、排出トレイ50に排出される。なお、中間転写ベルト11上の残留トナーは、クリーニング部16によりクリーニングされる。
図2は、定着部30の構成を示す横断面図である。
同図に示すように、定着部30は、主な構成要素として、定着ローラ101、加圧ローラ102、ヒータ103、温度検出センサ104およびクリーニングブレード(以下、「ブレード」と略す。)105などを備えている。なお、定着部30には、ブレード105以外の別の清掃部材は、配置されていない。
図2は、定着部30の構成を示す横断面図である。
同図に示すように、定着部30は、主な構成要素として、定着ローラ101、加圧ローラ102、ヒータ103、温度検出センサ104およびクリーニングブレード(以下、「ブレード」と略す。)105などを備えている。なお、定着部30には、ブレード105以外の別の清掃部材は、配置されていない。
定着ローラ101は、アルミ、鉄などの金属からなる円筒状の部材であり、その表面に離型層が設けられて、図示しない駆動機構による駆動力を受けて矢印方向に回転する。
加圧ローラ102は、アルミなどの金属からなる円筒状の芯金の表面に、シリコーンゴム等からなる弾性層が形成されてなり、図示しないバネなどの付勢手段により定着ローラ101に圧接されており、定着ローラ101と従動回転する。以下、定着ローラ101と加圧ローラ102との圧接位置110を、トナー像がシートSに定着される位置という意味で定着位置という。
加圧ローラ102は、アルミなどの金属からなる円筒状の芯金の表面に、シリコーンゴム等からなる弾性層が形成されてなり、図示しないバネなどの付勢手段により定着ローラ101に圧接されており、定着ローラ101と従動回転する。以下、定着ローラ101と加圧ローラ102との圧接位置110を、トナー像がシートSに定着される位置という意味で定着位置という。
ヒータ103は、定着ローラ101の内部に挿通され、図示しない電力供給源から電力を供給されて発熱し、定着ローラ101を加熱する。
温度検出センサ104は、定着ローラ101の表面1011に接触して、その表面1011の温度を検出する公知のセンサであり、例えばサーミスタなどが用いられ、検出した信号を制御部40に送る。制御部40は、温度検出センサ104からの検出信号を受信し、定着ローラ101の表面温度を監視して、その温度が所定の定着温度(例えば、180〜200〔℃〕など)になるように、ヒータ103への電力供給量を制御する。
温度検出センサ104は、定着ローラ101の表面1011に接触して、その表面1011の温度を検出する公知のセンサであり、例えばサーミスタなどが用いられ、検出した信号を制御部40に送る。制御部40は、温度検出センサ104からの検出信号を受信し、定着ローラ101の表面温度を監視して、その温度が所定の定着温度(例えば、180〜200〔℃〕など)になるように、ヒータ103への電力供給量を制御する。
ブレード105は、耐熱樹脂からなる板状の部材であり、定着ローラ101の回転方向に定着位置110と温度検出センサ104の間に配置されており、定着ローラ101の表面1011の所定幅(図3の清掃幅106に相当)に渡って当接して、その領域に付着している残留トナーや紙粉等の付着物(以下、「残留物」という。)を掻き取って除去する。ブレード105として、ここでは東レ・デュポン社製のポリイミドシート(品番500H)であり、厚みが125〔μm〕のものが用いられる。もちろん、耐熱性を有し、残留物の掻き取りに適した部材であれば、上記のものに限られないことはいうまでもない。
ブレード105は、先端が定着ローラ101の表面1011に当接するように支持部材111により支持されている。支持部材111として、ここでは金属製の板状部材であり、厚みが1.6〔mm〕のものが用いられる。ブレード105を支持部材111に固定する方法として、ここでは日東電工社製の両面テープ(品番No500)が用いられる。なお、ブレード105を支持できる構成であれば良く、支持部材111の材料、厚み等、固定方法等が上記のものに限られることはない。支持部材111は、定着部本体のフレーム112に固定されている。
図3は、ブレード105を図2の矢印C方向から見たときの斜視図であり、図4は、ブレード105を図3の矢印D方向から見たときの平面図である。図3では、ブレード105が配置されている様子を判り易くするため、ブレード105、定着ローラ101、温度検出センサ104だけを抜き出して、他の部材を省略して示している。
ブレード105は、図3に示すように定着ローラ101の回転軸100に対し、角度θだけ傾斜した状態で配置されており、先端が定着ローラ101の表面1011に清掃幅106に渡って当接する当接部1051と、先端が当接していない非当接部1052とを有する。
ブレード105は、図3に示すように定着ローラ101の回転軸100に対し、角度θだけ傾斜した状態で配置されており、先端が定着ローラ101の表面1011に清掃幅106に渡って当接する当接部1051と、先端が当接していない非当接部1052とを有する。
当接部1051は、図4に示すように定着ローラ101と対向する側の外縁1053が定着ローラ101の表面形状に対応する楕円の一部と一致する形状に内方に窪んでなる。
外縁1053の形状が楕円の一部と一致する形成になっていることは、図5、図6により説明することができる。すなわち、図5に示すように定着ローラ101を回転軸100に対し傾斜角度θで切断すると、その切断面130は図6に示すような楕円形状になる。
外縁1053の形状が楕円の一部と一致する形成になっていることは、図5、図6により説明することができる。すなわち、図5に示すように定着ローラ101を回転軸100に対し傾斜角度θで切断すると、その切断面130は図6に示すような楕円形状になる。
外側の楕円131の短軸をDa、長軸をDbとすると、短軸Daは、定着ローラ101の外径に相当する。また、長軸Dbは、次の(式1)で表すことができる。
Db=Da×(1/sinθ)・・・(式1)
従って、楕円131は、次の(式2)で表すことができる。
X2/(Da/2sinθ)2+Y2/(Da/2)2=1・・・(式2)
楕円131は、定着ローラ101を傾斜角度θで切断して得られたものなので、楕円131の一部分の形状をブレード105の外縁1053の形状と一致させれば、傾斜角度θでブレード105を傾けたときにブレード105の先端が定着ローラ101の表面1011に隙間無く、清掃幅106のどの位置でも略均一の圧力で密着させることができる。
Db=Da×(1/sinθ)・・・(式1)
従って、楕円131は、次の(式2)で表すことができる。
X2/(Da/2sinθ)2+Y2/(Da/2)2=1・・・(式2)
楕円131は、定着ローラ101を傾斜角度θで切断して得られたものなので、楕円131の一部分の形状をブレード105の外縁1053の形状と一致させれば、傾斜角度θでブレード105を傾けたときにブレード105の先端が定着ローラ101の表面1011に隙間無く、清掃幅106のどの位置でも略均一の圧力で密着させることができる。
本実施の形態では、上記(式2)から楕円131の曲線形状を導き、ブレード105の外縁1053の形状が楕円131の図6に示す破線120で囲んだ部分(Y軸に対称な部分)の形状と一致するように打ち抜き等の加工が施されて当接部1051が形成される。
図4に戻って、非当接部1052は、当接部1051の傾斜方向端部であって定着ローラ101の回転方向に下流側の端部に連設され、定着ローラ101と対向する側の外縁1054が外縁1053と連続していると共に、外縁1053を楕円131の形状に応じて延長したと仮定した場合の仮想線(同図破線)1057よりも内方に(矢印F方向側に)位置する形状になっている。
図4に戻って、非当接部1052は、当接部1051の傾斜方向端部であって定着ローラ101の回転方向に下流側の端部に連設され、定着ローラ101と対向する側の外縁1054が外縁1053と連続していると共に、外縁1053を楕円131の形状に応じて延長したと仮定した場合の仮想線(同図破線)1057よりも内方に(矢印F方向側に)位置する形状になっている。
仮想線1057は、楕円131の一部ということになるから、外縁1054が仮想線1057に一致すれば外縁1053と同様に定着ローラ101の表面1011に密着する状態になるが、同図のように仮想線1057よりも内側に位置していると、定着ローラ101の表面1011から離間することになる。
このような非当接部1052を設けることにより、掻き取られた残留物が再び定着ローラ101に戻るといったことを回避できる。すなわち、図4に示すようにブレード105により掻き取られた残留物61(図中の黒丸)は、定着ローラ101の熱により低粘性の状態で流動的になっており、ブレード105の外縁1053に付着した状態で傾斜に沿って下方(同図右方向)に移動する。
このような非当接部1052を設けることにより、掻き取られた残留物が再び定着ローラ101に戻るといったことを回避できる。すなわち、図4に示すようにブレード105により掻き取られた残留物61(図中の黒丸)は、定着ローラ101の熱により低粘性の状態で流動的になっており、ブレード105の外縁1053に付着した状態で傾斜に沿って下方(同図右方向)に移動する。
移動した残留物61は、ブレード105の部位1055のところで、非当接部1052の外縁1054に沿って定着ローラ101から離間する方向(矢印G方向)に向きを変え、非当接部1052を横切るようにして側辺1056まで移動し、側辺1056付近である程度の量が溜まると、徐々に側辺1056から落下し、ブレード105の下方に配された回収容器(不図示)に回収される。回収容器としては、残留物の回収量自体が少ないことから小型のものを用いることができる。なお、画質への影響を与えないのであれば回収容器を配置せずに、そのまま定着部30のフレーム112の底面に溜まるような構成をとることも可能である。
従来のように非当接部1052を設けない構成では、外縁1053の端部(部位1055に相当)が、定着ローラ101の表面1011と直接当接しているので、当該端部に到達した残留物は、その一部がブレードから落下するが、残りの部分が定着ローラ101の方に移動して、定着ローラ101に戻ってしまう。
従って、ウエブのような別の清掃手段を用いて清掃しなければ定着時に残留物がシートSに付着するなど画質に影響を与えることになるが、本実施の形態のように非当接部1052を設ければ、残留物を非当接部1052に案内して定着ローラ101に戻らせないようにすることができ、ウエブを配置する必要がなくなってコストダウンおよび省スペース化を図ることが可能になる。
従って、ウエブのような別の清掃手段を用いて清掃しなければ定着時に残留物がシートSに付着するなど画質に影響を与えることになるが、本実施の形態のように非当接部1052を設ければ、残留物を非当接部1052に案内して定着ローラ101に戻らせないようにすることができ、ウエブを配置する必要がなくなってコストダウンおよび省スペース化を図ることが可能になる。
図7は、ブレード105の厚みと、残留物の掻き取り性能および定着ローラ101の磨耗量との関係を示す図である。
同図は、定着ローラ101の外径Daを30〔mm〕、ブレード105の幅方向長さW(図4)を30〔mm〕、上記傾斜角度θを40〔°〕とした場合に、厚みが異なる複数のブレードを順番に評価機に装着して掻き取り性能を評価すると共に定着ローラの磨耗量を実測する実験の結果を示している。評価機として、ここではコニカミノルタ製のモノクロのプリンタ(35枚/分)を使用し、画像濃度B/W(画像部分の面積/1ページ全体の面積)=6〔%〕の原稿の画像を450000枚の普通紙に連続印字した場合の結果を示している。現像剤としてのトナーは、粒径が6.5〔μm〕のもの、キャリアは、30〔μm〕のものをそれぞれ使用した。このように二成分現像剤を用いる構成の場合、定着ローラ101には、トナーだけでなくキャリアも残留物として残留することが生じる。
同図は、定着ローラ101の外径Daを30〔mm〕、ブレード105の幅方向長さW(図4)を30〔mm〕、上記傾斜角度θを40〔°〕とした場合に、厚みが異なる複数のブレードを順番に評価機に装着して掻き取り性能を評価すると共に定着ローラの磨耗量を実測する実験の結果を示している。評価機として、ここではコニカミノルタ製のモノクロのプリンタ(35枚/分)を使用し、画像濃度B/W(画像部分の面積/1ページ全体の面積)=6〔%〕の原稿の画像を450000枚の普通紙に連続印字した場合の結果を示している。現像剤としてのトナーは、粒径が6.5〔μm〕のもの、キャリアは、30〔μm〕のものをそれぞれ使用した。このように二成分現像剤を用いる構成の場合、定着ローラ101には、トナーだけでなくキャリアも残留物として残留することが生じる。
同図の掻き取り性能とは、ブレードをすり抜ける残留物の量から清掃能力を良(○)、普通(△)、不良(×)の3段階に分けて示したものである。また、定着ローラ磨耗量とは、ブレード105をすり抜けたトナー等の残留物が温度検出センサ104の検出面と定着ローラ101の表面1011との間に溜まり、その溜まった残留物により定着ローラ101の表面1011の主に離型層が磨耗した量を示したものである。
同図に示すように、ブレードの厚みが小さい(薄い)、例えば25〔μm〕の場合には、掻き取り性能が悪く、定着ローラ101の磨耗量が12〔μm〕と多くなっている。これは、ブレード自体の腰の弱さから定着ローラ101との当接圧が弱くなり、すり抜ける残留物が多くなったからであると考えられる。定着ローラ101の磨耗量が多くなると、磨耗した部分と磨耗していない部分とで定着位置110における定着圧が異なることになって、定着不良が発生するおそれがある。
磨耗量としては10〔μm〕よりも小さいことが望ましく、従ってブレードの厚みとしては75〔μm〕以上とすることが好ましいことが判る。
一方、ブレードの厚みが大きい(厚い)、例えば75〜150〔μm〕の場合、掻き取り性能が良く、定着ローラ磨耗量も少ないことが判る。これは、厚みが小さい場合と逆に、定着ローラ101との当接圧が強くなり、すり抜ける残留物の量が少なくなったからであると考えられる。このことから厚みをより大きくすることが良いと考えられるが、実際には厚みの大きいブレードを使用すると、それだけブレードのコストアップにつながることがあるので、ここでは、コスト的に有利な範囲の最大厚を150〔μm〕としている。
一方、ブレードの厚みが大きい(厚い)、例えば75〜150〔μm〕の場合、掻き取り性能が良く、定着ローラ磨耗量も少ないことが判る。これは、厚みが小さい場合と逆に、定着ローラ101との当接圧が強くなり、すり抜ける残留物の量が少なくなったからであると考えられる。このことから厚みをより大きくすることが良いと考えられるが、実際には厚みの大きいブレードを使用すると、それだけブレードのコストアップにつながることがあるので、ここでは、コスト的に有利な範囲の最大厚を150〔μm〕としている。
傾斜角度θの値は、掻き取られた残留物を傾斜方向に移動させて非当接部1052に導くことができる値であれば上記の値に限定されることはないが、例えば40°≦θ≦60°とすることが望ましい。これは、傾斜角度θを40〔°〕よりも小さくすると掻き取られた残留物が移動し難くなり、またブレード105の、定着ローラ101の表面1011と当接している部分の長さ(外縁1053の長さ)が、傾斜角度が大きい場合よりも短くなって掻き取り性能が落ちる場合がある。
また、傾斜角度θを大きくすると、高さ方向(図2の上下方向)にブレード105を配置するための大きなスペースが必要になり、ここでは60〔°〕を越えると定着部30を大型化する必要が生じたからである。
上記では、ブレード105の当接部1051の形状を、楕円の一部として短軸(Y軸)と対称な部分の形状としたが、定着ローラ101の表面1011と密着されるような形状であれば対称に限られることはなく、ブレード105の定着ローラ101に対する装着位置との関係から楕円のどの一部分の形状を用いるかを決めることができる。
上記では、ブレード105の当接部1051の形状を、楕円の一部として短軸(Y軸)と対称な部分の形状としたが、定着ローラ101の表面1011と密着されるような形状であれば対称に限られることはなく、ブレード105の定着ローラ101に対する装着位置との関係から楕円のどの一部分の形状を用いるかを決めることができる。
また、非当接部1052の形状についても、上記のものに限られない。非当接部1052の外縁1054が、当接部1051の外縁1053と接続する部位1055を起点に、当該位置から回転軸100方向に離れるに連れて定着ローラ101の表面1011との間隔が広くなるような形状に形成されていれば良く、例えば外縁1054を曲線形状にすることもでき、実験等から最適な形状が決められる。
(第2の実施の形態)
上記実施の形態では、クリーニング部材としてブレード(板状のもの)を使用したが、本実施の形態では、ブレードに代えて線状のものを用いるとしており、この点が異なっている。以下、説明の重複を避けるため第1の実施の形態と同じ内容についてはその説明を省略し、同じ構成要素については、同符号を付すことにする。
上記実施の形態では、クリーニング部材としてブレード(板状のもの)を使用したが、本実施の形態では、ブレードに代えて線状のものを用いるとしており、この点が異なっている。以下、説明の重複を避けるため第1の実施の形態と同じ内容についてはその説明を省略し、同じ構成要素については、同符号を付すことにする。
図8は、クリーニング部材をワイヤー205とした場合の構成例を示す斜視図である。
同図に示すように、ワイヤー205は、その両端がねじりコイルバネ206、207により引っ張られ、ワイヤー205の中間の部分2051が定着ローラ101の回転軸100に対し傾斜角度θで傾いた状態で定着ローラ101の表面1011に巻き掛けられて当接すると共に、中間の部分2051を挟む両側の部分2052、2053がワイヤー205の端部に近づくに行くに連れて定着ローラ101の表面1011との間隔が広くなるように定着ローラ101から離間する状態で保持されている。以下、ワイヤー205の部分2051を当接部、部分2052を非当接部という。
同図に示すように、ワイヤー205は、その両端がねじりコイルバネ206、207により引っ張られ、ワイヤー205の中間の部分2051が定着ローラ101の回転軸100に対し傾斜角度θで傾いた状態で定着ローラ101の表面1011に巻き掛けられて当接すると共に、中間の部分2051を挟む両側の部分2052、2053がワイヤー205の端部に近づくに行くに連れて定着ローラ101の表面1011との間隔が広くなるように定着ローラ101から離間する状態で保持されている。以下、ワイヤー205の部分2051を当接部、部分2052を非当接部という。
定着ローラ101上の残留物61は、同図の丸印で示す拡大図のようにワイヤー205の当接部2051により掻き取られる。掻き取られた残留物61は、ワイヤー205の当接部2051と、定着ローラ101の表面1011との間208を傾斜方向下方に向かって移動して、当接部2051と非当接部2052との接続部位2054まで来ると、上記実施の形態と同様に非当接部2052に沿って案内される。これにより、定着ローラ101の表面1011から掻き取られた残留物61が再び定着ローラ101に戻るといったことを回避できるようになる。なお、ねじりコイルバネ206、207は、定着部本体のフレーム112に保持されている。
ワイヤー205は、ここでは東京タングステン社製の線径60〔μm〕のタングステンからなるワイヤーが用いられる。
図9は、ワイヤー205の径と、残留物の掻き取り性能および定着ローラ101の磨耗量との関係を示す図であり、上記実施の形態と同様の条件および評価機による実験の結果を示している。なお、線径50〔μm〕の掻き取り性能の「×〜△」は、不良と普通の中間の性能という意味である。
図9は、ワイヤー205の径と、残留物の掻き取り性能および定着ローラ101の磨耗量との関係を示す図であり、上記実施の形態と同様の条件および評価機による実験の結果を示している。なお、線径50〔μm〕の掻き取り性能の「×〜△」は、不良と普通の中間の性能という意味である。
同図に示すように、線径が小さい(細い)、例えば40〜50〔μm〕の場合には、掻き取り性能が悪く、定着ローラ101の磨耗量が12〜14〔μm〕になっている。これは、線径が小さいため、掻き取られた残留物がワイヤー205の周方向にワイヤー205の外周面に沿ってワイヤー205を乗り越えるようにして移動し、定着ローラ101に戻ってしまうものが多く発生したからであると考えられる。
一方、線径がある程度大きい(太い)、例えば55〜80〔μm〕の場合、掻き取り性能が良く、定着ローラ磨耗量も少なくなっていることが判る(なお、線径55〔μm〕については図示していないが、60〔μm〕と同じ結果であることを確認している。)。これは、線径が大きくなった分、掻き取られた残留物がワイヤー205を乗り越えることがほとんどなくなったからと考えられる。
これより線径をできるだけ大きくすることが良いように思われるが、例えば100〔μm〕にすると、図示していないが掻き取り性能が低下すると共に定着ローラ磨耗量が増加した。これは、線径を大きくし過ぎると、それだけワイヤー205と定着ローラ101の間208が広くなって、残留物としてのトナーやキャリアが入り込んで蓄積し易くなり、蓄積量が増えてワイヤー206と定着ローラ101の間をすり抜けるものが発生したことが考えられる。また、キャリアに鉄粉やフェライト等が含まれている場合には、蓄積されたキャリアにより定着ローラ101の表面1011が削られるということも考えられる。
このことからワイヤー205の線径としては、55〜80〔μm〕の範囲が好ましいといえる。
なお、ワイヤー205としては、定着ローラ101の表面1011に当接して残留物を掻き取ることができるものであれば、上記のものに限定されないことはいうまでもない。
また、ワイヤー205の傾斜角度θは、上記第1の実施の形態と同様に、40°≦θ≦60°とすることが望ましい。
なお、ワイヤー205としては、定着ローラ101の表面1011に当接して残留物を掻き取ることができるものであれば、上記のものに限定されないことはいうまでもない。
また、ワイヤー205の傾斜角度θは、上記第1の実施の形態と同様に、40°≦θ≦60°とすることが望ましい。
(変形例)
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
(1)上記実施の形態では、清掃対象を定着ローラ101とした場合の構成例を説明したが、未定着画像が形成されたシートを搬送させつつ加熱するための回転体であれば、ローラ部材に限られることはない。例えば、回転体として定着ベルトを清掃対象とすることができる。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
(1)上記実施の形態では、清掃対象を定着ローラ101とした場合の構成例を説明したが、未定着画像が形成されたシートを搬送させつつ加熱するための回転体であれば、ローラ部材に限られることはない。例えば、回転体として定着ベルトを清掃対象とすることができる。
(2)上記実施の形態では、プリンタの定着部30に本発明の定着装置を適用した場合の構成例を説明したが、本発明の定着装置は、複写機、ファクシミリ装置、MFP(Multiple Function Peripheral)等の画像形成装置に備えられる定着装置に適用できる。
また、上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
また、上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
本発明は、未定着画像が形成されたシートを、加熱された回転体を用いて搬送させて、前記未定着画像を前記シートに定着させる定着装置であって、前記回転体の残留物を除去する技術に広く適用できる。
1 プリンタ
30 定着部
61 残留物
101 定着ローラ
105 クリーニングブレード
131 楕円
205 ワイヤー
1011 定着ローラの表面
1051、2051 当接部
1052、2052 非当接部
1053、1054 外縁
1055、2054 部位
1057 仮想線
θ 傾斜角度
30 定着部
61 残留物
101 定着ローラ
105 クリーニングブレード
131 楕円
205 ワイヤー
1011 定着ローラの表面
1051、2051 当接部
1052、2052 非当接部
1053、1054 外縁
1055、2054 部位
1057 仮想線
θ 傾斜角度
Claims (5)
- 未定着画像が形成されたシートを、加熱された回転体を用いて搬送しつつ加熱して、前記未定着画像を前記シートに定着させる定着装置であって、
前記回転体の表面に当接してその表面の付着物を除去するクリーニング部材を備え、
前記クリーニング部材は、
前記回転体の回転軸に対し傾斜した状態で配置され、前記回転体の表面に所定幅に渡って当接する弧状の当接部と、
前記当接部の、前記傾斜方向端部であって前記回転体の回転方向下流側に位置する端部に、前記端部における前記回転体の表面との当接部位を起点に、当該当接部位から前記回転軸方向に離れるに連れて前記回転体の表面との間隔が広くなるように連設される非当接部と、
を有することを特徴とする定着装置。 - 前記クリーニング部材は、板状部材であり、
平面視、
前記当接部は、
前記回転体と対向する側の外縁が前記回転体の表面形状に応じた楕円の一部と一致する形状に窪んでなり、
前記非当接部は、
前記回転体と対向する側の外縁が、前記当接部の外縁と連続していると共に前記当接部の外縁を仮想的に延長した場合の仮想線よりも内方に退避する形状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 - 前記クリーニング部材は、前記回転体の表面に所定幅に渡って巻き掛けられた1本の線状部材であり、
前記当接部は、
前記線状部材の、前記回転体の表面に巻き掛けられた部分からなり、
前記非当接部は、
前記線状部材の残りの部分からなることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 - 前記傾斜角度が、前記回転体の回転軸に対し40〔°〕以上60〔°〕以下の範囲であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の定着装置。
- シート上の未定着画像を加熱して定着させる定着部を備える画像形成装置であって、
前記定着部として、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006234375A JP2008058528A (ja) | 2006-08-30 | 2006-08-30 | 定着装置および画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006234375A JP2008058528A (ja) | 2006-08-30 | 2006-08-30 | 定着装置および画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008058528A true JP2008058528A (ja) | 2008-03-13 |
Family
ID=39241352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2006234375A Pending JP2008058528A (ja) | 2006-08-30 | 2006-08-30 | 定着装置および画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008058528A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010188556A (ja) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
-
2006
- 2006-08-30 JP JP2006234375A patent/JP2008058528A/ja active Pending
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