JP2008209585A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オイル漏れ等の不具合を発生させずに安定したオイル塗布性能およびウェブの巻取を制御する定着装置、画像形成装置を提供する。
【解決手段】定着ローラ８ａの周面のクリーニングとオイル塗布とを行うウェブ８１を備える定着装置において、ウェブ８１に当接して、オイルを塗布するウェブオイル塗布ローラ８５を備え、かつ、ウェブオイル塗布ローラ８５の回転数によってウェブ８１へのオイル量を制御する定着装置８及びこれを備える画像形成装置１００である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の静電複写プロセスの画像形成装置に係わるものである。さらに詳細には、クリーニング装置を有する中間転写体を備える画像形成装置に係わるものである。に関するものである。

定着器の定着部もしくは加圧部のクリーニング手段としてウェブを搭載する機種において、通常、ウェブがクリーニングによって厚みを増すことを想定し、最終的に使い切って巻取りを完了した後の径を余裕をもってレイアウト設計する必要がある。つまり、ウェブ機構はスペース的に不利な構成であることがいえる。少なくとも巻取り完了径が新品に近い径になれば、スペースに有利に働く。また、巻取り完了径を可能な限り小さくする為に、供給軸にブレーキをかけてウェブのテンションを高めことで巻取り軸上のウェブ密度を高める方式がよくとられる。この方式でオイルが含浸されたウェブの場合、特にウェブ供給完了間際、テンションによる締め付けでウェブに含浸しているオイルを絞り出し、オイル漏れを発生させることがある。また、巻取の初期からエンドに向かって増加傾向にオイルを塗布しているともいえる。供給軸にブレーキをかけずに巻取り完了径を最低限に抑え、かつ定着部への安定したオイル塗布を可能にする機構が必要である。

例えば、ウェブを有する定着装置としては、特許文献１では、定着装置の定着ロールに離型剤塗布装置にて離型剤を塗布すると共に、定着ロールの複写用紙との接触部の回転方向下流側にクリーニングウエブを接触させた複写機の定着装置において、上記定着ロールに接触するクリーニングウエブを、離型剤塗布装置の離型剤塗布用のロールにも接触させた構成となっている定着装置が開示されている。
また、特許文献２では、クリーニング手段及び塗布手段の働きを兼ねる単一の兼用部材と、兼用部材へ離型剤を供給する手段と、兼用部材が前記定着ローラに当接する部位及び離型剤供給手段の中間に位置して兼用部材に含まれる離型剤の量を規制する規制手段とを有する定着装置を備える画像形成装置が開示されている。

しかし、兼用手段等のウェブを搭載する一般的な機種において、ウェブ巻取り径が初期から経時に至り変化することから巻取り径を予測した巻取り軸回転制御が必要であった。加えてクリーニング量によって巻き取ったウェブの厚みは変化する為、予想を加味した制御は困難である。
また、この構成かつ制御方法だと、クリーニング部のウェブ線速を一定にできないことから、一定のクリーニング条件が出せない。加えて、ウェブを新品にした場合、このことを制御側に認知させる必要がある。認知がおろそかになると径予測と実質的な径とにギャップが生じ、狙いのクリーニング制御ができなくなる。また、ウェブエンド検知について、現状ではウェブにフィラーを当接させ、フィラーがセンサを遮断してエンドを検知するといった方式が取られることがある。フィラー形状が複雑となることからフィラー自体の動きに注意が必要であると同時に、組付性が問題となることが多い。エンド検知も含めたウェブの安定した巻取制御の為には、ウェブの巻取線速を認識できる機構が必要である。

特開平０６−１１８８３３号公報 特開平１０−２６０６０５号公報

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、オイル漏れ等の不具合を発生させずに安定したオイル塗布性能およびウェブの巻取を制御する定着装置、画像形成装置を提供することである。

上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の定着装置は、定着ローラの周面のクリーニングとオイル塗布とを行うウェブを備える定着装置において、前記定着装置は、ウェブに当接して、オイルを塗布するウェブオイル塗布ローラを備え、かつ、ウェブオイル塗布ローラの回転数によってウェブへのオイル量を制御することを特徴とする。
また、本発明の定着装置は、さらに、前記ウェブオイル塗布ローラは、ウェブと当接している領域で、ウェブの走行方向に対し逆方向に回転していることを特徴とする。
また、本発明の定着装置は、さらに、前記定着装置は、ウェブを挟んでウェブオイル塗布ローラに対向する位置にオイル塗布対向ローラを備え、かつ、該オイル塗布対向ローラの回転を検知して、ウェブの巻取を制御することを特徴とする。
また、本発明の定着装置は、さらに、前記ウェブのエンド検知をオイル塗布対向ローラの逆回転検知にて認識することを特徴とする。

静電潜像を形成する像担持体と、像担持体上の静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する現像装置と、記録紙にトナー像を転写する転写装置と、記録紙上のトナーを熱と圧力で溶融固着する定着装置とを備える画像形成装置において、前記画像形成装置は、上述のいずれかに記載の定着装置を搭載することを特徴とする。

以上のように、本発明の定着装置では、ウェブ上にオイル塗布ローラを当接することによって、ウェブへの安定したオイル含浸が可能になる。これにより安定したクリーニング性能を得ることができる。また、本発明の画像形成装置では、対向ローラ回転停止をもってウェブエンドを検知することによって、ウェブエンドを認識する為の機構を簡素化することができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、タンデム型カラー画像形成装置の概略構成図である。
本画像形成装置１００は、潜像担持体として４つの感光体ドラム１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙを備えている。各感光体ドラム１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙは、それぞれ表面移動部材としての無端移動部材である中間転写ベルト６ａに接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。各感光体ドラム１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙは、比較的薄い円筒状の導電性基体上に感光層を形成し、更にその感光層の上に保護層を形成したものでである。なお、本実施形態では、低コスト化、感光体設計の自由度、無公害性等の観点から有機系感光体を用いている。露光装置４は、各色に対応した画像情報に基づき、感光体ドラム１に対して各色に対応した静電潜像を書き込む。なお、本実施形態の露光装置４は、レーザ方式の露光装置であるが、ＬＥＤアレイと結像手段からなる露光装置など他の方式の露光装置を採用することもできる。
中間転写体としての中間転写ベルト６ａは、３つの支持ローラ６ｂ，６ｃ，６ｄに無端状に張架され、図中矢印の方向に移動する構成となっている。この中間転写ベルト６ａ上に、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上のトナー像が静電転写方式により互いに重なり合うように転写される。本実施形態では、静電転写方式に転写チリの発生が少ない転写ローラを用いた構成を採用している。具体的には、各感光体ドラム１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙと接触する中間転写ベルト６ａの部分の裏面に、それぞれ一次転写手段としての一次転写ローラ６ｅＫ，６ｅＣ，６ｅＭ，６ｅＹを配置する。各一次転写ローラ６ｅＫ，６ｅＣ，６ｅＭ，６ｅＹが中間転写ベルト６ａに押圧されると、その中間転写ベルト６ａの部分と各感光体ドラム１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙとの間に１次転写ニップ部が形成される。そして、各感光体ドラム１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ上のトナー像を中間転写ベルト６ａ上に転写する際には、各１次転写ローラ６ｅＫ，６ｅＣ，６ｅＭ，６ｅＹに正極性のバイアスが印加される。これにより、各１次転写ニップ部には転写電界が形成され、各感光体ドラム１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ上のトナー像は、中間転写ベルト６ａ上に静電的に付着し、転写される。

支持ローラ６ｄに張架された中間転写ベルト６ａの部分には、二次転写ローラ６ｇが接触して配置されている。この中間転写ベルト６ａと二次転写ローラ６ｇとの間には二次転写ニップ部が形成され、この部分に、所定のタイミングで記録材としての転写紙が送り込まれるようになっている。この転写紙は、露光装置４の図中下側にある給紙カセット１０９内に収容されており、給紙ローラ１１０、レジストローラ１１１等によって、二次転写ニップ部まで搬送される。そして、中間転写ベルト６ａ上に重ね合わされたトナー像は、二次転写ニップ部において、転写紙上に一括して転写される。この二次転写時には、二次転写ローラ６ｇに正極性のバイアスが印加され、これにより形成される転写電界によって中間転写ベルト６ａ上のトナー像が転写紙上に転写される。
二次転写ニップ部の転写紙搬送方向下流側には、定着手段としての定着装置８が配置されている。この加熱定着装置８は、ヒータを内蔵した加熱ローラと、圧力を加えるための加圧ローラを備えている。二次転写ニップ部を通過した転写紙は、これらのローラ間に挟み込まれ、熱と圧力を受けることになる。これにより、転写紙上に載っていたトナーが溶融し、トナー像が転写紙に定着される。定着後の転写紙は、排紙ローラ１１２によって、装置上面の排紙トレイ上に排出される。

プロセスカートリッジ２は、各感光体ドラム１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙと、その周囲に配置された帯電装置、現像装置５、感光体クリーニング装置とを一体に支持し、プリンタ本体から着脱自在な構成となっている。プロセスカートリッジ２内に収容された部品に寿命が到来したり、メンテナンスが必要になったりしたときには、そのプロセスカートリッジ２を交換すればよいため、利便性が向上する。また、トナー収納容器１２１は、プロセスカートリッジ２とは別に、それぞれが単体で交換できるように、プリンタ本体から着脱自在な構成となっている。このような構成とすることで、トナーが消耗した時にはそのトナーボトルだけを交換すればよく、トナーエンド時にまだ寿命になっていない他の構成部材はそのまま利用することができ、ユーザーの出費を抑えることができる。

図２は、本発明の定着装置の構成を示す概略図である。
定着装置８は、内部に熱源を有する定着（加熱）ローラ８ａと定着ローラ８ａに圧接する加圧ローラ８ｂとのニップ部に未定着画像（トナー像）を保持した転写材Ｐを通紙することにより、トナー像を定着する。
また、定着装置８は、定着ローラ８ａに接触し定着ローラ８ａ表面の付着物のクリーニング及びオフセット防止のオイル塗布を行う為のウェブ８１（通常、ウェブ８１にはあらかじめオフセット防止対策として、シリコンオイル等のオイルが含浸されている。）とそのウェブ８１を備え付ける供給軸８３と、その供給軸８３から供給されるウェブ５６を定着ローラ８ａへ押し当てる為のウェブ押圧ローラ８４と、使用済みのウェブ８１の巻取を行う巻取軸８２とを備える。また、本発明の定着装置８では、ウェブ８１にシリコンオイル等を供給するために、シリコンオイルを収容するオイルパン８８と、オイルパン８８からウェブ８１にオイルを供給するウェブオイル塗布ローラ８５と、このウェブオイル塗布ローラ８５上のオイル量を規制するブレード８７と、ウェブ８１を挟んでウェブオイル塗布ローラ８５に対向して設けられるオイル塗布対向ローラ８６とが備えられている。さらに、図示しないが、巻取軸８２を駆動するモータなどのウェブ駆動部と、ウェブ駆動部の制御を行うウェブ制御装置等が設けられている。尚、クリーニング用ウェブ８１の巻取制御はいろいろ有るのだが、基本的には後述する或一定間隔毎に断続的に少しずつウェブ８１を巻き取っていく。またウェブ８１の巻取方向と定着ローラ８ａの回転方向の関係は正逆のどちらでも良く、本実施例では、当接して領域で、逆方向にウェブ８１を巻きとっている。

本発明の定着装置では、ウェブ８１に当接して、オイルを塗布するウェブオイル塗布ローラ８５を備え、かつ、ウェブオイル塗布ローラ８５の回転数によってウェブ８１へのオイル量を制御する。
ウェブ押圧ローラ８４によって得られるウェブクリーニングニップよりも上流にオイルウェブオイル塗布ローラ８５を当接させる。このことによって、ウェブ８１にあらかじめオイルを含浸させる必要がなく、かつオイルを安定的かつ均一にウェブ８１に含浸させることができる。さらに、オイル塗布ローラ８５の回転を早めるとウェブ８１へのオイル含浸量を多くすることができる。また、オイル塗布ローラ８５の回転数を変更することでウェブ８１への最適オイル含浸量を設定でき、クリーニング性能を最適化することができる。

また、本発明の定着装置では、ウェブオイル塗布ローラ８５は、ウェブ８１と当接している領域で、ウェブ８１の走行方向に対し逆方向に回転している。オイル塗布ローラ８５は図示しないモータによって回転しており、オイルパン８８から汲み上げられ、ブレード８７によって均一化されたオイルがウェブ８１に供給される。オイル塗布ローラ８５がウェブ８１の走行に対し、カウンタ方向に回転することで、ウェブ８１のバックテンションをかけることができ、供給軸８３にブレーキを一切かけることなく巻取り完了径を小さくすることができる。このことはオイル漏れの防止にもつながる。
また、本発明の定着装置では、ウェブ８１のエンド検知をオイル塗布対向ローラ８６の逆回転検知にて認識する。対向ローラ８６には回転数検出装置８９が装着される。駆動をもたない対向ローラ８６はウェブに対して連れ回りで回転する。すなわち、対向ローラ８６の回転数からウェブ８１の線速を検出することができる。ウェブ８１の線速を把握できることから従来機のような推測値を盛り込んだ制御が不要となり、安定した巻取が可能となる。ウェブ８１を挟んで、オイル塗布ローラ８５に連れまわる対向ローラ８６を当接させ、その対向ローラ８６の回転数を検知することでウェブの巻取制御を容易にすることができる。

さらに、本発明の画像形成装置１００では、上述の定着装置を搭載する。対向ローラ８６はウェブ８１によって連れまわる為、ウェブ８１がエンドになると、正転方向への駆動源を失う。と同時に塗布ローラ８５の回転に対して連れまわりする力を受ける為、逆回転し始める。ここで、回転検出器８９によって逆回転が検知され、ウェブエンドを認識することができる。このことで、従来機のようなフィラーを用いた複雑な構成が不要となり、機構を簡素化することができる。さらに、エンド検知性能を向上させることができる。

タンデム型カラー画像形成装置の概略構成図である。 本発明の定着装置の構成を示す概略図である。

符号の説明

１ 感光体
２ プロセスカートリッジ
４ 露光装置
５ 現像装置
６ａ 中間転写ベルト
６ｂ 支持ローラ
６ｃ 支持ローラ
６ｄ 支持ローラ
６ｅ 一次転写ローラ
６ｆ ベルトクリーニング装置
６ｇ 二次転写ローラ
８ 定着装置
９ 入口ガイド
８ａ 定着ローラ
８ｂ 加圧ローラ
８１ ウェブ
８２ 巻取軸
８３ 供給軸
８４ ウェブ押圧ローラ
８５ ウェブオイル塗布ローラ
８６ ウェブ塗布対向ローラ
８７ ブレード
８８ オイルパン
８９ 回転検知装置
１００ 画像形成装置
１０９ 給紙カセット
１１０ 給紙ローラ
１１１ レジストローラ
１１２ 排紙ローラ
１２０ トナー補給装置
１２１ トナー収納容器

Claims (5)

1. 定着ローラの周面のクリーニングとオイル塗布とを行うウェブを備える定着装置において、
   前記定着装置は、ウェブに当接して、オイルを塗布するウェブオイル塗布ローラを備え、かつ
   ウェブオイル塗布ローラの回転数によってウェブへのオイル量を制御する
   ことを特徴とする定着装置。
2. 請求項１に記載の定着装置において、
   前記ウェブオイル塗布ローラは、ウェブと当接している領域で、ウェブの走行方向に対し逆方向に回転している
   ことを特徴とする定着装置。
3. 請求項１又は２に記載の定着装置において、
   前記定着装置は、ウェブを挟んでウェブオイル塗布ローラに対向する位置にオイル塗布対向ローラを備え、かつ、
   該オイル塗布対向ローラの回転を検知して、ウェブの巻取を制御する
   ことを特徴とする定着装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の定着装置において、
   前記ウェブのエンド検知をオイル塗布対向ローラの逆回転検知にて認識する
   ことを特徴とする定着装置。
5. 静電潜像を形成する像担持体と、
   像担持体上の静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する現像装置と、
   記録紙にトナー像を転写する転写装置と、
   記録紙上のトナーを熱と圧力で溶融固着する定着装置とを備える画像形成装置において、
   前記画像形成装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載の定着装置を搭載する
   ことを特徴とする画像形成装置。

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