JP2014224965A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

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哲平 川田
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Abstract

【課題】簡易な構成により、オイルの塗布ムラを抑えることで、定着画像の光沢ムラの発生を抑える。【解決手段】定着ローラ31と加圧ローラ32との間に形成されるニップ部に未定着トナー像Tを担持した記録媒体Pを搬送して、未定着トナー像Tを記録媒体Pに定着する定着装置30において、定着ローラ31または加圧ローラ32のいずれかを被クリーニング部材として、オイルが含浸したクリーニングウェブ54を被クリーニング部材に当接するクリーニングウェブユニット50と、クリーニングウェブユニット50と同一または異なる被クリーニング部材に当接するクリーニングローラ60と、を備え、クリーニングウェブユニット50およびクリーニングローラ60は、被クリーニング部材に対して、クリーニングウェブユニット50およびクリーニングローラ60の双方が離間する状態と、いずれか一方が当接する状態と、に同一の駆動手段により駆動制御がなされる。【選択図】図2

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。さらに詳述すると、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に装着される定着装置に関する。
複写機、ファクシミリ、プリンタ、またはそれらの複合機等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録媒体(用紙、記録紙、シート、記録材ともいう)に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録媒体上のトナー画像を定着する過程により成立している。
定着装置としては、様々な方式のものが提案されており、例えば、所定の温度に維持された定着ローラ(定着部材)と、定着ローラに圧接する加圧ローラ(加圧部材)とを備え、加圧ローラと定着ローラとの圧接によって形成された定着ニップ部(ニップ部)により、未定着トナー像を担持した記録媒体を挟持搬送しつつ加熱し、定着させるローラ定着方式が知られている。
また、加圧ローラ(加圧部材)に対向配置される定着ローラと、定着ローラと加熱ローラとの間に張架される無端状の定着ベルト(定着部材)とを備え、加圧ローラと定着ベルトとの圧接によって形成されたニップ部にて、定着ベルトを介して加熱ローラの熱を記録媒体に与えることで、未定着トナー像を記録媒体に加圧し、定着させるベルト定着方式が知られている。
このような定着装置において、定着部材の表面はトナー付着防止のための工夫が施されているが、記録媒体の種類、形成される画像、設置環境などの条件によって、通紙した記録媒体からトナーが若干定着部材に付着する、いわゆるオフセットと呼ばれる現象が起こることが知られている。このオフセットしたトナー(オフセットトナーともいう)は、定着部材やこれに加圧される加圧部材に残るため、その後、記録媒体に逆転写し、画像を汚してしまうことがある。
これを防止するために、定着部材や加圧部材にクリーニングウェブ、クリーニングパッドやクリーニングローラなどのクリーニング部材を設けることが知られている。このクリーニング部材は、被クリーニング部材である定着部材や加圧部材に加圧接触し、オフセットしたトナーを回収するものである。特に、確実にオフセットトナーを回収したい場合は、例えば、特許文献1に開示されるように、適宜巻取り回収することで良好なクリーニング性能を得られるクリーニングウェブが用いられる。
また、特許文献2には、クリーニングウェブを備えたクリーニング手段の回転方向の下流側にクリーニングローラが当接され、クリーニングローラが被クリーニング部材に対して接離可能である定着装置が開示されている。
ところで、電子写真方式の画像形成装置では、様々な種類の記録媒体が使用され、記録媒体の種類によっては、オフセットが発生しにくく、クリーニング動作を必要とないものもある。例えば、光沢がでるようにコーティングされた用紙(グロスコート紙)などは、クリーニング動作を必要としない。一方、特別な処理がなされていない普通紙では、クリーニング動作を行うことが好ましい。
クリーニング部材としてクリーニングウェブを用いる場合、クリーニングウェブは、巻き取りにしたがい消費する。そこで、例えば、クリーニング不要のグロスコート紙を用いた印刷時には、図20に示すように、定着ローラ31と加圧ローラ32を有する定着装置30において、クリーニングウェブ54を備えたクリーニング部材(クリーニングウェブユニット50)を被クリーニング部材(図20では、加圧ローラ32)に対し、当接(加圧)した状態(図20(A))から離間した状態(図20(B))とすることで、クリーニングウェブの消費を抑えることができ、一枚あたりの印刷単価を減少させることができる。
また、クリーニングウェブには、より高いクリーニング性能を得るために微量(例えば5〜10g/m程度)のオイル(例えば、シリコーンオイル)を含浸させて用いることが一般的である。このクリーニングウェブ54が被クリーニング部材(加圧ローラ32)に当接すると、そのクリーニングウェブ54の含浸しているオイルOが、図21に示すように、被クリーニング部材の表面に微小塗布されていき、さらにニップを形成する対となる部材(定着ローラ31)にも、オイルOが微小塗布されることになる。
ところで、定着装置において、定着部材(例えば、定着ベルト)の表面にスジ状の傷が生じる問題が知られている。ユーザは、用紙サイズや厚さの異なる様々な種類の記録媒体を用いて印刷を行うと共に、様々なサイズの画像を印刷する。ここで、例えば、比較的小サイズ幅の用紙を多量に印刷した後に、大サイズ幅の用紙で印刷動作を実施すると、その大サイズ画像において、小サイズ紙の用紙エッジ部に相当する位置に光沢スジを発生させる場合がある。
この光沢スジは、小サイズ幅の用紙を印刷している際に、小サイズ幅の用紙の用紙エッジ部が定着部材の表面にスジ状の傷を発生させることに起因している。このスジ状の傷は用紙端面の切り口のバリによるものであるため、通紙を重ねるにつれてスジ状の傷は顕著になる。このような定着部材の表面に生じるスジ状傷に対して、研磨ローラなどの摺擦部材を用いて、定着部材の表面を研磨し、スジ状の傷を修復し、光沢スジ等の画像不良を抑制する技術が知られている。
例えば、特許文献3には、トナー像を記録材に加熱定着する定着部材と、定着部材に当接しトナー像を担持した記録材が挟み込まれる定着ニップ部を形成する加圧部材と、定着部材の表面を摺擦する摺擦部材を有し、定着部材の表面性を回復させる表面回復処理を行う表面回復手段と、摺擦部材の表面の汚れに対応して、表面回復処理の制御を行う制御部とを備えた定着装置が開示されている。
図21に示すようなオイルが微小塗布された状態において、図20(B)に示したように、クリーニングウェブ54を離間させ、記録媒体Pをニップ部に通過させると、図22に示すように、定着ローラ31および加圧ローラ32に塗布されたオイルOが記録媒体Pの表面に移り、塗布されたオイルOは印刷にしたがって減少していく。この際のオイルOの減少は、一様ではないので、定着ローラ31および加圧ローラ32にはオイルOの塗布ムラが生じることになる。
さらに、定着部材および加圧部材に塗布されたオイルは印刷画像の光沢に影響をあたえるので、オイルの塗布ムラのある状態であると、図23に示すように、定着画像(印刷画像G)には光沢ムラが生じてしまう。
また、研磨ローラなどの摺擦部材は、その表面を定着部材に対して当接し、摺擦することにより、用紙エッジ傷をなくして定着部材の表面性を回復させるものであるが、それは定着ベルト表面を傷つけている(研磨している)ものである。そのため、研磨後の定着部材は、未使用の状態の定着部材の表面とは異なるものとなる。
このように定着部材の表面が変化することによって以下のような問題が生じうる。トナーは、定着部材と記録媒体との分離性を良くするために、ワックスが含有されていることが一般的であり、記録媒体が定着装置のニップ部を通過すると、トナーに含まれるワックスが定着部材とトナーとの間に染み出すことになる。染み出したワックスは定着部材の表面に付着することがあり、この定着部材の表面の残留ワックスが、次のニップを通過するときに主にベタ画像において光沢ムラを生み出すことがある。
したがって、定着部材の表面に研磨ローラなどの摺擦部材を用いる構成においても、クリーニング部材を用いて残留ワックスを除去することが好ましいといえる。
そこで本発明は、簡易な構成により、オイルの塗布ムラや残留ワックスを抑えることで、定着画像の光沢ムラの発生を抑えることができる定着装置を提供することを目的とする。
かかる目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、定着部材と加圧部材との間に形成されるニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体を搬送して、未定着トナー像を記録媒体に定着する定着装置において、前記定着部材または前記加圧部材のいずれかを被クリーニング部材として、該被クリーニング部材に当接するクリーニング部材と、前記クリーニング部材と同一または異なる被クリーニング部材に当接する補助部材と、を備え、前記クリーニング部材および補助部材は、被クリーニング部材に対して、前記クリーニング部材および前記補助部材の双方が離間する状態と、いずれか一方が当接する状態と、に同一の駆動手段により駆動制御がなされるものである。
本発明によれば、簡易な構成により、オイルの塗布ムラや残留ワックスを抑えることで、定着画像の光沢ムラの発生を抑えることができる。
本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す断面図である。 定着装置の一実施形態の構成を示す側面図であって、クリーニングウェブユニットおよびクリーニングローラの双方が加圧ローラから離間した状態を示す図である。 図2に示す定着装置において、クリーニングウェブユニットが加圧ローラに当接し、クリーニングローラが加圧ローラから離間した状態を示す図である。 図2に示す定着装置において、クリーニングローラが加圧ローラに当接し、クリーニングウェブユニットが加圧ローラから離間した状態を示す図である。 定着装置の一実施形態の構成を示す側面図であって、クリーニングウェブユニットが加圧ローラから、クリーニングローラが定着ローラから、双方離間した状態を示す図である。 図5に示す定着装置において、クリーニングウェブユニットが加圧ローラに当接し、クリーニングローラが定着ローラから離間した状態を示す図である。 図5に示す定着装置において、クリーニングローラが定着ローラに当接し、クリーニングウェブユニットが加圧ローラから離間した状態を示す図である。 オイル塗布ローラの断面図である。 定着装置の一実施形態の構成を示す側面図であって、クリーニングウェブユニットおよびオイル塗布ローラの双方が加圧ローラから離間した状態を示す図である。 図9に示す定着装置において、クリーニングウェブユニットが加圧ローラに当接し、オイル塗布ローラが加圧ローラから離間した状態を示す図である。 図9に示す定着装置において、オイル塗布ローラが加圧ローラに当接し、クリーニングウェブユニットが加圧ローラから離間した状態を示す図である。 定着装置の一実施形態の構成を示す側面図であって、クリーニングウェブユニットが加圧ローラから、オイル塗布ローラが定着ローラから、双方離間した状態を示す図である。 図12に示す定着装置において、クリーニングウェブユニットが加圧ローラに当接し、オイル塗布ローラが定着ローラから離間した状態を示す図である。 図12に示す定着装置において、オイル塗布ローラが定着ローラに当接し、クリーニングウェブユニットが加圧ローラから離間した状態を示す図である。 定着装置の一実施形態の構成を示す側面図であって、接離ユニットを備えた定着装置の例である。 研磨ローラの断面図である。 図15に示す定着装置において、クリーニングパッドおよび研磨ローラの双方が定着ベルトから離間した状態を示す図である。 図15に示す定着装置において、クリーニングパッドが定着ベルトから離間し、研磨ローラが定着ベルトに接触した状態を示す図である。 図15に示す定着装置において、研磨ローラが定着ベルトから離間し、クリーニングパッドが定着ベルトに接触した状態を示す図である。 クリーニング部材としてのクリーニングウェブが被クリーニング部材に対し、(A)当接した状態、(B)離間した状態を示す説明図である。 被クリーニング部材およびニップを形成する対となる部材に、オイルが微小塗布された状態を示す説明図である。 被クリーニング部材およびニップを形成する対となる部材にオイルの塗布ムラが生じた状態を示す説明図である。 光沢ムラが生じた画像が形成された記録媒体の説明図である。
以下、本発明に係る構成を図1から図19に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係る定着装置は、定着部材(定着ローラ31)と加圧部材(加圧ローラ32)との間に形成されるニップ部に未定着トナー像(未定着トナー像T)を担持した記録媒体(記録媒体P)を搬送して、未定着トナー像を記録媒体に定着する定着装置(定着装置30)において、定着部材または加圧部材のいずれかを被クリーニング部材として、該被クリーニング部材に当接するクリーニング部材(クリーニングウェブ54)と、クリーニング部材と同一または異なる被クリーニング部材に当接する補助部材(クリーニングローラ60、オイル塗布ローラ61)と、を備え、クリーニング部材および補助部材は、被クリーニング部材に対して、クリーニング部材および前記補助部材の双方が離間する状態と、いずれか一方が当接する状態と、に同一の駆動手段により駆動制御がなされるものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。
なお、詳細は後述するが、補助部材としては、例えば、種類の異なる記録媒体(例えば、普通紙とグロスコート紙)での切り替わりに際して、定着部材、加圧部材でのオイルが余る傾向にある場合はオイル吸収部材(クリーニングローラなど)が用いられ、オイルが不足する傾向にある場合はオイル塗布部材(オイル塗布ローラなど)が用いられるものである。
<第1の実施形態>
(画像形成装置)
図1は本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。図1において符号100は、画像形成装置としてのタンデム型中間転写式の画像形成装置本体、200は該画像形成装置本体100を載せる給紙テーブルをそれぞれ示している。
また、画像形成装置本体100の内部には複数の画像形成手段1Y,1M,1C,1Kが並設されたタンデム型中間転写式の画像形成部(以下、タンデム型画像形成部という)20が設けられており、上記の符号に付けた添え字Y,M,C,Kは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック(黒)の各色をそれぞれ示している。
画像形成装置本体100には、中央付近に無端ベルト状の中間転写体(以下、中間転写ベルトという)10が設けられている。この中間転写ベルト10は、複数の支持ローラ14,15,13,16等に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。
支持ローラ16の左には、中間転写ベルト用のクリーニング装置17が設けられている。クリーニング装置17は画像転写後に中間転写ベルト10上に残留する残留トナーを除去する。
支持ローラ14と支持ローラ15間に張り渡した中間転写ベルト10上には、その搬送方向に沿って、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の4つの画像形成手段1Y,1M,1C,1Kが横に並べて配置され、タンデム型画像形成部20を構成している。このタンデム型画像形成部20の画像形成手段1Y,1M,1C,1Kは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナー画像を担持する像担持体としての感光体ドラム2Y,2M,2C,2Kを有している。
そして、このタンデム型画像形成部20の上には、図1に示すように2つの露光装置4が設けられている。露光装置4はそれぞれ2つの画像形成手段(1Yと1M、1Cと1K)に対応しており、例えば2つの光源装置(半導体レーザ、半導体レーザアレイ、あるいはマルチビーム光源等)とカップリング光学系、共通の光偏向器(ポリゴンミラー等)、2系統の走査結像光学系等で構成される光走査方式の露光装置であり、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色の画像情報に応じて感光体ドラム2Y,2M,2C,2Kに露光を行い、静電潜像を形成する。
また、画像形成手段1Y,1M,1C,1Kの感光体ドラム2Y,2M,2C,2Kの周囲には、上記の露光に先立って感光体ドラムを均一に帯電する帯電装置3Y,3M,3C,3K、露光装置4によって形成された静電潜像を各色のトナーで現像する現像装置5Y,5M,5C,5K、感光体ドラム上の転写残トナーを除去する感光体用クリーニング装置7Y,7M,7C,7Kが設けられている。
また、感光体ドラム2Y,2M,2C,2Kから中間転写ベルト10にトナー画像を転写する一次転写位置には、中間転写ベルト10を間に挟んで感光体ドラム2Y,2M,2C,2Kに対向するように一次転写手段である一次転写ローラ6Y,6M,6C,6Kが設けられている。
中間転写ベルト10を支持する複数の支持ローラのうち、支持ローラ14は中間転写ベルト10を回転駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動伝達機構(ギヤ、プーリ、ベルト等)を介してモータと接続されている。
また、ブラックの単色画像を中間転写ベルト10上に形成する場合には、図示しない移動機構により、駆動ローラである支持ローラ14以外の支持ローラ15,13を移動させて、イエロー、シアン、マゼンタの感光体ドラム2Y,2M,2Cを中間転写ベルト10から離間させることが可能である。
中間転写ベルト10を挟んでタンデム型画像形成部20と反対の側には、2次転写装置22を備えている。この2次転写装置22は、支持ローラ16に2次転写ローラ18を押し当てて転写電界を印加することで中間転写ベルト10上の画像をシート状の記録媒体Pに転写する。
また、2次転写装置22の横には、記録媒体P上の転写画像を定着する定着装置30を設けている。定着装置30は、定着ローラ31と加圧ローラ32との間にニップ部が形成される。
2次転写装置22で画像が転写された記録媒体Pは、2つのローラ23に支持された搬送ベルト24により定着装置30へと搬送される。搬送ベルト24の部分は、固定されたガイド部材でも良く、また、搬送ローラや搬送コロ等でも良い。
なお、図1の例では、2次転写装置22および定着装置30の下部に、タンデム型画像形成部20と平行に、記録媒体Pの両面に画像を記録すべく記録媒体Pを反転して搬送するシート反転装置28を備えている。
画像形成装置本体100に画像データが送られ、作像開始の信号を受けると、タンデム型画像形成部20では、不図示の駆動モータで支持ローラ14を回転駆動して他の複数の支持ローラを従動回転し、中間転写ベルト10を図中の矢印方向に回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段1Y,1M,1C,1Kでは、感光体ドラム2Y,2M,2C,2Kが不図示の駆動モータで反時計回りに回転し、帯電装置3Y,3M,3C,3Kによる帯電、露光装置4による露光(潜像形成)、現像装置5Y,5M,5C,5Kの各色のトナーによる現像のプロセスを経て、感光体ドラム2Y,2M,2C,2K上にそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの単色画像を形成する。
そして、中間転写ベルト10の搬送とともに、それらの単色画像を一次転写ローラ6Y,6M,6C,6Kで順次中間転写ベルト10に転写して、中間転写ベルト10上に合成カラー画像を形成する。
一方、画像形成動作に合せて、給紙テーブル200内の給紙ローラ42の1つを選択回転し、ペーパーバンク43に多段に備える給紙カセット44の1つから記録媒体Pを繰り出し、分離ローラ45で1枚ずつ分離して、給紙路46に入れ、搬送ローラ47で搬送して画像形成装置本体100内の給紙路48に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。
画像転写後の記録媒体Pは、搬送ベルト24で搬送して定着装置30へと送り込み、定着装置30で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、不図示の切換爪で切り換えて排出ローラ26で排出し、排紙トレイ27上にスタックする。または、切換爪で切り換えてシート反転装置28に入れ、そこで反転して再び画像形成装置本体100内の給紙路48に導き、レジストローラ49を介して転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ26で排紙トレイ27上に排出する。
一方、画像転写後の感光体ドラム2Y,2M,2C,2Kは、感光体用クリーニング装置7Y,7M,7C,7Kで、画像転写後に感光体ドラム2Y,2M,2C,2K上に残留する残留トナーを除去される。また、画像転写後の中間転写ベルト10は、中間転写ベルト用のクリーニング装置17で、画像転写後に中間転写ベルト10上に残留する残留トナーを除去される。そして、上記のクリーニング工程後、画像形成装置はタンデム型画像形成部20による再度の画像形成に備える。
(定着装置)
次に、画像形成装置が備える定着装置30の構成及び制御について説明する。本実施形態に係る定着装置は、補助部材としてクリーニングローラなどオイルを吸収するオイル吸収部材を備えるものである。すなわち、クリーニング部材から定着部材、加圧部材に塗布されるオイルが余る傾向にある場合に好適である。
図2は、定着装置30の一例を示す概略側面図である。定着装置30は、トナー像を加熱、溶融する定着部材(定着ローラ31)と、該定着部材の外周面と当接し、定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材(加圧ローラ32)と、を備えた定着装置30である。
ここで、定着部材としての定着ローラ31は、図2中の矢印方向に回転する薄肉の円筒体であって、その円筒体の内部には熱源としてのヒータ35が固設されている。また、定着ローラ31は、円筒状の芯金部上に、弾性層、離型層(表層)をこの順に積層させた多層構造体であって、加圧ローラ32と当接してニップ部を形成する。
定着ローラ31の最内側の芯金部は、例えば、SUS304等の鉄系材料で形成されている。定着ローラ31の芯金部の内側には、ヒータ35が設けられる。ヒータ35としては、例えば、ハロゲンランプ、面状ヒータ等を用いることができる。また、電磁誘導過熱手段を用いて、定着ローラ31の外周側から定着ローラ31を加熱する構成であっても良い。本実施形態では、定着ローラ31の内側にハロゲンランプを設けており、ハロゲンランプは、定着ローラ31の軸方向に亘る棒状のヒータ35であって、その両端部が定着装置30の側板に固定されている。
定着ローラ31は、画像形成装置が備える電源部により出力制御されたヒータ35によって加熱され、その表面から記録媒体P上のトナー像Tに熱が加えられる。なお、ヒータ35の出力制御は、定着ローラ31の表面温度を検知可能に設けられる温度検知手段(図示しないサーミスタ、サーモパイルなど)による検知結果に基づいて行われる。また、このようなヒータ35の出力制御によって、定着ローラ31の温度(定着温度)を所望の温度に制御することができる。
定着ローラ31の弾性層としては、例えば、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料が用いられる。特に、弾性層としてシリコーンゴムを用いる場合には、耐膨潤性を向上させるために、弾性層上にフッ素層をコーティングすることが好ましい。また、定着ローラ31の芯金上に弾性層を設けることで、ニップ部を通過した後の記録媒体Pの分離性が向上するとともに、カラー画像を形成するときの出力画像の光沢性が向上する。
また、定着ローラ31の離型層としては、例えば、PFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリエーテルサルファイド)等を用いることができる。定着ローラ31の表層に離型層を設けることにより、トナー像Tに対する離型性(剥離性)が担保されることになる。
加圧ローラ32は、芯金部、弾性層、離型層から成り、例えば、定着ローラ31と同様に構成されるものであればよい。なお、加圧ローラ32は、不図示の加圧手段によって定着ローラ31に圧接され、加圧ローラ32と定着ローラ31との間に、ニップ部が形成される。
定着ローラ31と加圧ローラ32とのニップ部の入口側には、記録媒体Pの搬送を案内するガイド板33が配設されている。ガイド板33は、例えば、定着装置30の側板に固設されていれば良い。また、定着ローラ31の外周面に対向する位置であって、ニップ部の出口側近傍には、分離板34が配設されている。分離板34は、定着工程後の記録媒体Pが定着ローラ31の回転に沿って定着ローラ31に巻き付いてしまう不具合を抑止する。なお、出口側にも、搬送経路の下流側へ記録媒体Pを案内するガイド板(図示せず)が設けられる。
なお、上記構成の定着装置30では、加圧ローラ32にモータからの駆動力をギア等で伝達させて、定着ローラ31を連れ周りさせているが、定着ローラ31側に駆動手段を設けても良い。
図2に示す定着装置30は、加圧ローラ32に隣接して、加圧ローラ32に付着したオフセットトナーを回収するためのクリーニングウェブユニット50、およびクリーニングローラ60が設けられている。
クリーニングウェブユニット50は、クリーニングウェブ当接ローラ51、クリーニングウェブ巻取りローラ52、クリーニングウェブ供給ローラ53、クリーニング部材としてのクリーニングウェブ54、およびクリーニングウェブ巻取りローラ52を駆動するための駆動手段(図示せず)から構成されている。
クリーニングウェブユニット50は、加圧ローラ32に対し配置され、クリーニングウェブ54がクリーニングウェブ当接ローラ51により加圧ローラ32に当接することにより加圧ローラ32上に残っているオフセットトナーを拭き取る機構となっている。
また、クリーニングウェブ54には、より高いクリーニング性能を得るために微量(例えば5〜10g/m程度)のオイルが含浸されている。なお、オイルとして、シリコーンオイルを使用することによって、安定した清掃性能を発揮することが可能となる。
トナーを拭き取り使用済みとなったクリーニングウェブ54は、クリーニングウェブ巻取りローラ52が駆動手段により図中の矢印方向へ回転駆動されることで巻き取られ、回収されるとともに、クリーニングウェブ供給ローラ53が図中の矢印方向へ従回転し新たなクリーニングウェブ54が巻き出されクリーニングウェブ当接ローラ51と加圧ローラ32の間の当接部へ供給される。
また、クリーニングローラ60は、補助部材としてのオイル吸収部材であって、クリーニングウェブユニット50で塗布されたオイルを吸着することによって、清掃を行うものである。
なお、本実施形態では、オイル吸収部材として、ローラ状のクリーニングローラ60を例としているが、パッド状のクリーニングパッド、テープ状のクリーニングテープなどを用いることができる。また、オイル吸収部材の材質としては、フェルトや不織布などを用いることができる。
ここで、クリーニングウェブユニット50と、クリーニングローラ60は、その中心部の軸方向端部がアーム部材71,72で支持されており、同一の回転中心70で回動するようになっている。このクリーニングウェブユニット50およびクリーニングローラ60の回動は、リンクしており、一つの駆動手段(図示しない、駆動モータなど)により制御される。この駆動手段は、回転中心70を中心にしてアーム部材71,72を変位させることができる。なお、駆動手段は、アーム部材71,72を一体として回転中心70を中心に回動させるもの(例えば、アーム部材71,72が一体の構成)であっても、それぞれを任意の角度で回転中心70を中心に回動させるものであっても良い。なお、アーム部材71,72および駆動手段からなる駆動機構は一例であって、1つの駆動手段によりクリーニングウェブユニット50およびクリーニングローラ60をリンクして、被クリーニング部材への接離が可能な駆動機構であればよい。
駆動手段は、アーム部材71,72を変位させて、以下の3つの状態のいずれの状態とするかを選択的に制御することが可能となっている。
(1)クリーニングウェブユニット50およびクリーニングローラ60の双方が加圧ローラ32から離間した状態(図2)
(2)クリーニングウェブユニット50が加圧ローラ32に当接し、クリーニングローラ60が加圧ローラ32から離間した状態(図3)
(3)クリーニングローラ60が加圧ローラ32に当接し、クリーニングウェブユニット50が加圧ローラ32から離間した状態(図4)
なお、図3以下では、ガイド板33、分離板34、ヒータ35等の図示は省略している。
このクリーニングウェブユニット50およびクリーニングローラ60の加圧ローラ32への当接、離間の制御は、例えば、定着装置30を通紙する記録媒体Pの種類に応じて行うことが好ましい。
例えば、普通紙を通紙する際には、クリーニングウェブユニット50を加圧ローラ32に押し付け、クリーニング動作を行うようにする(図3)。次いで、普通紙からグロスコート紙に印刷用紙が変わる際に、通紙が始まる前に、クリーニングローラ60を加圧ローラ32に押し付け加圧ローラ32と定着ローラ31を回転させ(例えば、1〜2分)、両方のローラに微小塗布されているオイルをふき取る動作を行った後(図4)、クリーニングウェブユニット50とクリーニングローラ60を両方離間した状態にした後に(図2)、グロスコート紙の通紙をはじめる制御を行う。
このように、例えば、記録媒体の種類によって、クリーニングウェブユニット50を接離させることにより、クリーニングウェブ54の消費を抑えることができるとともに、被クリーニング部材(定着部材、加圧部材)の表面を適切にクリーニングし、常に良好な印刷状態を保つことがきる。
また、記録媒体の種類等の条件に応じて、クリーニングローラ60についても接離させることで、被クリーニング部材に微小塗布されたオイルを清掃することができるので、離間可能なクリーニングウェブユニット50を備える構成においても、オイルの塗布ムラを抑え、定着画像の光沢ムラの発生を抑えることができる。
また、上記制御を1つの駆動手段により行うことで、簡易な構成かつ低コストで実現することを可能としている。また、オイル吸収部材の当接時間は短くて良いため、パッド形状やローラ形状のオイル吸収部材とすることで、低コスト化を図ることができる。
なお、画像形成装置の制御部に送られる記録媒体Pに形成される画像の情報(画像情報)や設置環境(図示しない温湿度センサ等で検知される温湿度)等に基づいて、定着装置30は、クリーニングウェブユニット50およびクリーニングローラ60の加圧ローラ32への当接、離間を制御するようにしても良い。
また、図2〜図4では、クリーニングウェブユニット50およびクリーニングローラ60を加圧ローラ32側に設けた例を説明したが、図5〜図7に示すように、クリーニングウェブユニット50を加圧ローラ32側、クリーニングローラ60を定着ローラ31側に設けるようにしても良い。
この構成においても、クリーニングウェブユニット50と、クリーニングローラ60は、その中心部の軸方向端部がアーム部材71,72で支持されており、同一の回転中心70で回動するようになっている。このクリーニングウェブユニット50およびクリーニングローラ60の回動は、リンクしており、一つの駆動手段により制御される。この駆動手段は、回転中心70を中心にしてアーム部材71,72を変位させることができる。なお、駆動手段は、アーム部材71,72を一体として回転中心70を中心に回動させるものであっても、それぞれを任意の角度で回転中心70を中心に回動させるものであっても良い。
駆動手段は、アーム部材71,72を変位させて、以下の3つの状態のいずれの状態とするかを選択的に制御することが可能となっている。
(1)クリーニングウェブユニット50が加圧ローラ32から、クリーニングローラ60が定着ローラ31から、双方離間した状態(図5)
(2)クリーニングウェブユニット50が加圧ローラ32に当接し、クリーニングローラ60が定着ローラ31から離間した状態(図6)
(3)クリーニングローラ60が定着ローラ31に当接し、クリーニングウェブユニット50が加圧ローラ32から離間した状態(図7)
この構成において、例えば、普通紙を通紙する際には、クリーニングウェブユニット50を加圧ローラ32に押し付け、クリーニング動作を行うようにする(図6)。次いで、普通紙からグロスコート紙に印刷用紙が変わる際に、通紙が始まる前に、クリーニングローラ60を定着ローラ31に押し付け、加圧ローラ32と定着ローラ31を回転させ、両方のローラに微小塗布されているオイルをふき取る動作を行った後(図7)、クリーニングウェブユニット50とクリーニングローラ60を両方離間した状態にした後に(図5)、グロスコート紙の通紙をはじめる制御を行う。
また、図示はしないが、クリーニングウェブユニット50およびクリーニングローラ60の双方を定着ローラ31側に当接、離間可能に設けて、上述のように制御を行うものであっても良い。
なお、本実施形態では、ローラ定着方式の定着装置を例に説明したが、定着装置の方式は、これに限られるものではなく、例えば、加圧ローラに対向配置される定着ローラと、定着ローラと加熱ローラとの間に張架される無端状の定着ベルト(定着部材)とを備え、加圧ローラと定着ベルトとの圧接によって形成されたニップ部にて、定着ベルトを介して加熱ローラの熱を記録媒体に与えることで、未定着トナー像を記録媒体に加圧し、定着させるベルト定着方式や、ベルト部材である定着ベルトに替えて定着ローラと加熱ローラに張架されたフィルム部材を用いたフィルム定着方式、加圧部材として複数のローラに張架された加圧ベルトを用いた加圧ベルト方式などの他の定着方式の定着装置に適用したものであっても良いのは勿論である。
<第2の実施形態>
以下、定着装置の他の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の点についての説明は適宜省略する。
本実施形態に係る定着装置は、補助部材としてオイル塗布ローラなどオイルを塗布するオイル塗布部材を備え、クリーニング部材が被クリーニング部材から離間しているときに、オイル塗布部材を被クリーニング部材に当接させオイルを塗布するものである。すなわち、クリーニングウェブユニットから定着部材、加圧部材に塗布されるオイルが不足する傾向にある場合に好適である。
本実施形態では、オイル塗布部材として、当接する被クリーニング部材にオイルを塗布するオイル塗布ローラ61を備えている。オイル塗布ローラ61の断面図を図8に示す。オイル塗布ローラ61は、例えば、SUSなどの軸芯65にシリコーンオイル63が含浸したシリコーンゴムフォーム64と、その表層にシリコーンゴム62が形成されてなるものである。
なお、本実施形態では、オイル塗布部材として、ローラ状のオイル塗布ローラ61を例としているが、被クリーニング部材に微量のオイルを塗布するものであればよく、例えば、パッド状のオイル塗布パッドなどを用いることができる。
図9は、定着装置30の一例を示す概略側面図である。図9に示す定着装置では、クリーニングウェブユニット50と、オイル塗布ローラ61は、その中心部の軸方向端部がアーム部材71,72で支持されており、同一の回転中心70で回動するようになっている。このクリーニングウェブユニット50およびオイル塗布ローラ61の回動は、リンクしており、一つの駆動手段(図示しない、駆動モータなど)により制御される。この駆動手段は、回転中心70を中心にしてアーム部材71,72を変位させることができる。なお、駆動手段は、アーム部材71,72を一体として回転中心70を中心に回動させるもの(例えば、アーム部材71,72が一体の構成)であっても、それぞれを任意の角度で回転中心70を中心に回動させるものであっても良い。なお、アーム部材71,72および駆動手段からなる駆動機構は一例であって、1つの駆動手段によりクリーニングウェブユニット50およびオイル塗布ローラ61をリンクして、被クリーニング部材への接離が可能な駆動機構であればよい。
駆動手段は、アーム部材71,72を変位させて、以下の3つの状態のいずれの状態とするかを選択的に制御することが可能となっている。
(1)クリーニングウェブユニット50およびオイル塗布ローラ61の双方が加圧ローラ32から離間した状態(図9)
(2)クリーニングウェブユニット50が加圧ローラ32に当接し、オイル塗布ローラ61が加圧ローラ32から離間した状態(図10)
(3)オイル塗布ローラ61が加圧ローラ32に当接し、クリーニングウェブユニット50が加圧ローラ32から離間した状態(図11)
なお、図10以下では、ガイド板33、分離板34、ヒータ35等の図示は省略している。
このクリーニングウェブユニット50およびオイル塗布ローラ61の加圧ローラ32への当接、離間の制御は、例えば、定着装置30を通紙する記録媒体Pの種類に応じて行うことが好ましい。
例えば、普通紙を通紙する際には、クリーニングウェブユニット50を加圧ローラ32に押し付け、クリーニング動作を行うようにする(図10)。次いで、普通紙からグロスコート紙に印刷用紙が変わる際に、通紙が始まる前に、クリーニングウェブユニット50を加圧ローラ32から離間させ、オイル塗布ローラ61を加圧ローラ32に押し付け加圧ローラ32と定着ローラ31を回転させ、オイルの塗布ムラを無くした後(図11)、グロスコート紙の通紙をはじめる制御を行う。
このように、例えば、記録媒体の種類によって、クリーニングウェブユニット50を被クリーニング部材に対し接離させることにより、クリーニングウェブ54の消費を抑えることができるとともに、被クリーニング部材(定着部材、加圧部材)の表面を適切にクリーニングし、常に良好な印刷状態を保つことがきる。
また、記録媒体の種類によって、オイル塗布ローラ61についても被クリーニング部材に対し接離させる。これにより、離間可能なクリーニングウェブユニット50を備える構成においてオイルが不足する傾向にある場合に、オイルの塗布ムラを抑え、定着画像の光沢ムラの発生を抑えることができる。
また、上記制御を1つの駆動手段により行うことで、簡易な構成かつ低コストで実現することを可能としている。また、オイル塗布部材によるオイル塗布量は、微量で足り、オイル塗布部材は長期使用が可能である。
なお、画像形成装置の制御部に送られる記録媒体Pに形成される画像の情報(画像情報)や設置環境(図示しない温湿度センサ等で検知される温湿度)等に基づいて、定着装置30は、クリーニングウェブユニット50およびオイル塗布ローラ61の加圧ローラ32への当接、離間を制御するようにしても良い。
例えば、グロスコート紙への印刷の際においても、画像が文字のみの場合は、クリーニングウェブユニット50とオイル塗布ローラ61を両方離間した状態にした後に(図9)、通紙を行うことも好ましい。
これは、塗布ムラが目立つのはベタ画像を印刷されたときであり、画像に対する印刷率の低い文字のみの場合では、塗布ムラが目立たないためである。文字のみの画像は比較的多いという現実があり、このケースにおいて両方を離間させることによって、クリーニングウェブ54およびオイル塗布ローラ61で塗布されるオイルをともに消費をおさえることができるので、更にコストダウンすることが可能となる。
また、図9〜図11では、クリーニングウェブユニット50およびオイル塗布ローラ61を加圧ローラ32側に設けた例を説明したが、図12〜図14に示すように、クリーニングウェブユニット50を加圧ローラ32側、オイル塗布ローラ61を定着ローラ31側に設けるようにしても良い。
この構成においても、クリーニングウェブユニット50と、オイル塗布ローラ61は、その中心部の軸方向端部がアーム部材71,72で支持されており、同一の回転中心70で回動するようになっている。このクリーニングウェブユニット50およびオイル塗布ローラ61の回動は、リンクしており、一つの駆動手段により制御される。この駆動手段は、回転中心70を中心にしてアーム部材71,72を変位させることができる。なお、駆動手段は、アーム部材71,72を一体として回転中心70を中心に回動させるものであっても、それぞれを任意の角度で回転中心70を中心に回動させるものであっても良い。
駆動手段は、アーム部材71,72を変位させて、以下の3つの状態のいずれの状態とするかを選択的に制御することが可能となっている。
(1)クリーニングウェブユニット50が加圧ローラ32から、オイル塗布ローラ61が定着ローラ31から、双方離間した状態(図12)
(2)クリーニングウェブユニット50が加圧ローラ32に当接し、オイル塗布ローラ61が定着ローラ31から離間した状態(図13)
(3)オイル塗布ローラ61が定着ローラ31に当接し、クリーニングウェブユニット50が加圧ローラ32から離間した状態(図14)
例えば、普通紙を通紙する際には、クリーニングウェブユニット50を加圧ローラ32に押し付け、クリーニング動作を行うようにする(図13)。次いで、普通紙からグロスコート紙に印刷用紙が変わる際には、通紙が始まる前に、クリーニングウェブユニット50を加圧ローラ32から離間させ、オイル塗布ローラ61を定着ローラ31に押し付け加圧ローラ32と定着ローラ31を回転させ、オイルの塗布ムラを無くした後(図14)、グロスコート紙の通紙をはじめる制御を行う。
また、図示はしないが、クリーニングウェブユニット50およびオイル塗布ローラ61の双方を定着ローラ31側に当接、離間可能に設けて、上述のように制御を行うものであっても良い。
<第3の実施形態>
また、研磨ローラなどの摺擦部材を用いて、定着部材の表面を研磨する構成の定着装置では、上述のように、トナーに含有されたワックスが定着部材の表面に付着し、この定着部材の表面の残留ワックスが、以後、光沢ムラを生み出すことがあった。そのため、定着部材の表面に摺擦部材を用いる構成において、クリーニング部材を用いて残留ワックスを除去することが好ましいといえる。
そこで、本実施形態に係る定着装置は、定着部材を被クリーニング部材として、該被クリーニング部材に当接するクリーニング部材(クリーニングパッド80)と、被クリーニング部材に当接する補助部材(摺擦部材(研磨ローラ81))と、を備え、クリーニング部材および補助部材は、被クリーニング部材に対して、クリーニング部材および補助部材の双方が離間する状態と、いずれか一方が当接する状態と、に同一の駆動手段により駆動制御がなされるものである。
図15に本実施形態に係る定着装置30の概略側面図を示す。この定着装置30は、加圧ローラ32に対向配置される定着ローラ31と、定着ローラ31と加熱ローラ36との間に張架される無端状の定着ベルト37(定着部材)とを備え、加圧ローラ32と定着ベルト37との圧接によって形成されたニップ部にて、定着ベルト37を介して加熱ローラ36の熱を記録媒体に与えることで、未定着トナー像を記録媒体に加圧し、定着させるベルト定着方式の定着装置であり、定着ベルト37に摺擦部材とクリーニング部材とが設けられている。
加熱ローラ36は、例えば、金属材料からなる薄肉の円筒体であって、その円筒体の内部には熱源としてのヒータ35が固設されている。ヒータ35としては、例えば、ハロゲンヒータやカーボンヒータ等を用いることができる。また、ヒータ35の両端部は、定着装置30の筺体に固定されている。また、ヒータ35は、加熱ローラ36を外部から加熱する誘導加熱手段であっても良い。
ヒータ35は、装置本体の電源部(交流電源)により出力制御され、このヒータ35からの輻射熱によって加熱ローラ36が加熱される。さらに加熱ローラ36によって加熱された定着ベルト37の表面から記録媒体P上の未定着トナー像Tに熱が加えられる。ヒータ35の出力制御は、定着ベルト37の表面に対向する位置に設けられるサーモパイル等の温度センサ(図示せず)によるベルト表面温度の検知結果に基づいてなされる。
定着ベルト37は、定着ローラ31と加熱ローラ36の周囲に掛けまわされ、加熱ローラ36および定着ローラ31に密着している。このように構成した定着ベルト37に、定着ローラ31に対応する箇所に加圧ローラ32を押し当てることで、定着ニップ部を構成する。
定着ベルト37は、PI(ポリイミド)樹脂からなる層厚90μmのベース層上に、シリコーンゴムなどの弾性層、離型層が順次積層された多層構造の無端ベルトである。定着ベルト37の弾性層は、層厚が200μm程度であって、シリコーンゴム、フッ素ゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で形成されている。
また、定着ベルト37の離型層は、層厚が20μm程度であって、PFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリエーテルサルファイド)等で形成されている。
定着ベルト37の表層に離型層を設けることにより、トナー(トナー像)に対する離型性(剥離性)が確保され、トナー像を有する記録媒体を良好に定着するとともに、定着部材から良好に分離することができる。
定着ローラ31は、熱源を有しておらず、金属(鉄やアルミ)などの剛性の高い芯材(芯金)を、シリコーンゴムなどの厚い弾性層で覆ったものである。
加圧ローラ32は、定着ローラ31と同様に、SUS304等の芯金上に、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性層が形成されたローラ部材である。また、円筒体の内部には熱源としてのヒータを設けても良い。
定着ローラ31と加圧ローラ32とは、対向して配置されるゴムローラであり、加圧ローラ32が定着ベルト37を介して定着ローラ31の中心方向に加圧されることにより、加圧ローラ32と定着ベルト37との間でニップ部が形成される。
また、駆動手段は、定着ローラ31を時計回り方向に回転駆動させる。定着ローラ31の回転により、定着ローラ31に圧接する加圧ローラ32および定着ベルト37が同速で連れ回り回転する。
本実施形態では、クリーニング部材として、クリーニングパッド80を用いている。クリーニングパッド80は、不燃性の不織布を有し、弾性をもたせるために不織布をシリコーンゴムなどに巻きつかせた構成としている。クリーニングパッド80により、定着ベルト37の表面に残留したワックスを清掃することが可能となる。
また、補助部材として、定着ベルト37に対して当接する摺擦部材である研磨ローラ81を備えている。摺擦部材を研磨ローラ81とすることでローラ部材により好適な定着ベルト37の表面の研磨動作が可能となる。ここで、摺擦部材は、定着ベルト37の少なくとも記録媒体の通紙領域について摺擦可能であることが好ましい。
定着ベルト37と研磨ローラ81は、所定の周速差で摺擦することにより定着ベルト37への研磨動作がなされる。すなわち、研磨ローラ81は、所定の圧力で定着ベルト37に押し付けられ、定着ベルト37の回転方向と順方向もしくは逆方向に線速差をつけて回転することで、定着ベルト37の研磨を行うものである。例えば、定着ベルト37の表面線速に対して、研磨ローラ81の線速を順方向に3倍速い線速で摺擦させることで研磨動作がなされる。
研磨ローラ81の断面図の一例を図16に示す。研磨ローラ81は、芯金82の外周に研磨層(摺擦層)83が形成されて構成される。
ここで、芯金82は、研磨ローラ81全体の支持体であり、剛性を確保するため、鉄やアルミなどの金属材料からなる。また、非磁性ステンレスやセラミック等の非磁性、又は絶縁性の材料で芯金82を構成しても良い。
研磨層83は、ゴムや樹脂などのバインダー(バインダー層)84内に砥粒85が分散されて形成される。研磨層83の表面は、砥粒85が突き出すことで、微細な凹凸が形成されている。ここで、バインダー84の材料としては、シリコーンゴムやフッ素樹脂などを用いることができる。また、砥粒85の材料としては、白色アルミナ、褐色アルミナ、解砕型アルミナ、淡紅色アルミナ、緑色炭化ケイ素、黒色炭化ケイ素、ダイヤモンド、CBN(立方晶窒化ホウ素)などを用いることができる。例えば、一般的な研磨粒子であるアルミナ砥粒を用いることが好ましい。
本実施形態では、番手(粒度)が#1500(P1500)の白色アルミナを使用した。また、砥粒85の番手が研磨ローラ81の全域にかけて同一条件であることが好ましい。これにより、定着ベルト37の全体を均一に研磨することが可能となる。
このように構成された研磨ローラ81は、図示しない駆動手段(モータ)に接続されており、この駆動手段が回転駆動して、芯金82を回すことで、研磨層83と定着ベルト37が摺擦される。
また、図15に示すように、クリーニングパッド80および研磨ローラ81は、接離ユニット90に支持されており、連動した機構で、それぞれ定着ベルト37への接触、離間がなされる機構となっている。接離ユニット90は、スプリングなどの付勢部材(図示せず)で反時計回りに付勢されているとともに、カム91に接触している。カム91は図示しない駆動手段(モータ)に接続されるとともに、回転位置を検出するエンコーダとセンサを有し、カム91の駆動手段が回転駆動することでカム91を時計回りに所望の回転量分回転させて、接離ユニット90を、回転中心90aを中心に変位させる。
なお、クリーニングパッド80、研磨ローラ81共にその性能を十分に発揮するためには、定着ベルト37への十分な圧力が必要となる。圧力を調整するためには、スプリングによる付勢力を調整するか、食い込み量を調整する方法があるが、研磨ローラ81については、食い込み量がわずかなため、付勢力を調整することが望ましい。このため、研磨ローラ81が定着ベルト37に接触する状態では、カム91は接離ユニット90と完全に離間していることも好ましい。
以下、本実施形態に係る定着装置30の動作について説明する。
定着装置30は、カム91を回転駆動させて、接離ユニット90を変位させることで、(1)クリーニングパッド80、研磨ローラ81の双方が定着ベルト37から離間した状態(図17、離間ポジションともいう)と、(2)クリーニングパッド80が定着ベルト37から離間し、研磨ローラ81が定着ベルト37に接触した状態(図18、研磨ローラ接触ポジションともいう)と、(3)研磨ローラ81が定着ベルト37から離間し、クリーニングパッド80が定着ベルト37に接触した状態(図19、クリーニングパッド接触ポジションともいう)と、の少なくとも3つのポジションに制御することが可能となっている。
ここで、通常の印刷時においては、図17に示すように、クリーニングパッド80および研磨ローラ81が、共に定着ベルト37から離間した位置(離間ポジション)とすることが好ましい。このため、画像形成装置の起動時(定着装置の起動時)において、いずれか一方が定着ベルト37に接触している状態の場合は、接離ユニット90が離間ポジションとなるように制御する。
また、研磨ローラ81を定着ベルト37に接触させ、所定の周速差で摺擦する研磨動作を実行するのは、非印刷時である。研磨ローラ81による研磨は、例えば、ユーザが画像形成装置の操作部(操作パネル)から研磨モードを指示することで実行可能としても、所定の印刷枚数ごとに実行するようにしても良い。
非印刷時において、研磨動作が実行される際には、図18に示すように、クリーニングパッド80が定着ベルト37から離間し、研磨ローラ81が定着ベルト37に接触した研磨ローラ接触ポジションとなるように制御がなされる。
上述のように、研磨ローラ81の使用につれて、定着ベルト37の表面には、残留ワックスが生じ、光沢ムラが発生するおそれがあるが、この光沢ムラは、主に、定着設定温度が高い場合(厚紙使用時など)や、光沢が生じやすいコート紙を使用する場合や、ベタ画像の印刷時などに生じやすい。また、定着装置では、一般に通紙初期に生じる定着温度の落込み(温度ドループ)を防ぐために通紙初期に定着設定温度を高くする制御を行っているが(通紙初期加算と呼ぶ)、この期間中に発生しやすいことも分かっている。
したがって、上記のような場合には、図19に示すように、研磨ローラ81が定着ベルト37から離間し、クリーニングパッド80が定着ベルト37に接触したクリーニングパッド接触ポジションとなるように制御をすることが好ましい。
一方で、クリーニングパッド80は、所定の使用寿命があるため、使用(定着ベルト37への接触)は、極力控えることが好ましい。そこで、例えば、下記の(a)〜(c)のいずれかの条件を満たす場合に、クリーニングパッド接触ポジションとすることも好ましい。
(a)定着設定温度が所定値以上のとき(例えば、185℃以上)
(b)記録媒体が所定の種別であるとき(例えば、グロスコート紙のとき)
(c)画像形成パターンが所定の画像パターンであるとき(例えば、印刷モードが文字のみ以外のとき)
このように所定の条件を満たす場合のみクリーニングパッド接触ポジションとすることで、クリーニングパッド80の高寿命化を図ることができる。
なお、本実施形態では、クリーニング部材としてクリーニングパッド80を例にしたが、シート状のクリーニングウェブを用いても良い。クリーニングウェブは、一般にクリーニングパッドよりも使用寿命が長いため、上記の使用条件を緩める(例えば、(a)の定着設定温度を低くする、(c)の条件を除く)などとすることができる。また、クリーニングウェブを用いる場合は、巻き取り回転を行うことにより、常に新しい面で清掃することが可能であるため、良好なクリーニング性能を得ることができる。
以上説明した本実施形態に係る定着装置によれば、摺擦部材により定着部材の表面性の回復ができるとともに、摺擦部材の使用につれて生じる残留ワックスを除去して、光沢ムラの発生を抑制することができる。
また、定着装置は、各ローラの回転駆動機構や、加圧部材と定着部材の離間機構などの様々な機構を有しているため、摺擦部材とクリーニング部材とを別の機構とすると、装置の大型化、高コスト化に繋がってしまう。これに対して、本実施形態では、2つの機構を1つの接離ユニットにより接触、離間制御を可能としているため、装置の大型化、高コスト化を抑制することができる。
以上説明した構成による定着装置30を備えた画像形成装置(図1)とすることにより、簡易な構成により、印刷画像の光沢ムラの発生を抑えることが可能となる。
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
1Y,1M,1C,1K 画像形成手段
2Y,2M,2C,2K 感光体ドラム
3Y,3M,3C,3K 帯電装置
4 露光装置
5Y,5M,5C,5K 現像装置
6Y,6M,6C,6K 一次転写ローラ
7Y,7M,7C,7K 感光体用クリーニング装置
10 中間転写ベルト
13,14,15,16 支持ローラ
17 クリーニング装置
18 2次転写ローラ
20 タンデム型画像形成部
22 2次転写装置
23 ローラ
24 搬送ベルト
26 排出ローラ
27 排紙トレイ
28 シート反転装置
30 定着装置
31 定着ローラ
32 加圧ローラ
33 ガイド板
34 分離板
35 ヒータ
36 加熱ローラ
37 定着ベルト
42 給紙ローラ
43 ペーパーバンク
44 給紙カセット
45 分離ローラ
46 給紙路
47 搬送ローラ
48 給紙路
49 レジストローラ
50 クリーニングウェブユニット
51 クリーニングウェブ当接ローラ
52 クリーニングウェブ巻取りローラ
53 クリーニングウェブ供給ローラ
54 クリーニングウェブ
60 クリーニングローラ
61 オイル塗布ローラ
62 シリコーンゴム
63 シリコーンオイル
64 シリコーンゴムフォーム
65 軸芯
70 回転中心
71,72 アーム部材
80 クリーニングパッド
81 研磨ローラ
82 芯金
83 研磨層
84 バインダー
85 砥粒
90 接離ユニット
90a 回転中心
91 カム
100 画像形成装置本体
200 給紙テーブル
P 記録媒体
T 未定着トナー像
特開2011−191452号公報 特開2012−159594号公報 特開2011−175067号公報

Claims (15)

  1. 定着部材と加圧部材との間に形成されるニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体を搬送して、未定着トナー像を記録媒体に定着する定着装置において、
    前記定着部材または前記加圧部材のいずれかを被クリーニング部材として、該被クリーニング部材に当接するクリーニング部材と、
    前記クリーニング部材と同一または異なる被クリーニング部材に当接する補助部材と、を備え、
    前記クリーニング部材および補助部材は、被クリーニング部材に対して、前記クリーニング部材および前記補助部材の双方が離間する状態と、いずれか一方が当接する状態と、に同一の駆動手段により駆動制御がなされることを特徴とする定着装置。
  2. 定着部材と加圧部材との間に形成されるニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体を搬送して、未定着トナー像を記録媒体に定着する定着装置において、
    前記定着部材を被クリーニング部材として、該被クリーニング部材に当接するクリーニング部材と、
    被クリーニング部材に当接する補助部材と、を備え、
    前記クリーニング部材および補助部材は、被クリーニング部材に対して、前記クリーニング部材および前記補助部材の双方が離間する状態と、いずれか一方が当接する状態と、に同一の駆動手段により駆動制御がなされることを特徴とする定着装置。
  3. 前記クリーニング部材と前記補助部材とを接続するリンク機構を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。
  4. 前記クリーニング部材および前記補助部材は、当該定着装置を通過する記録媒体の種類に応じて、被クリーニング部材に対し、離間する状態と当接する状態との切り替えがなされることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の定着装置。
  5. 前記クリーニング部材および前記補助部材は、当該定着装置を通過する記録媒体に形成される画像情報に応じて、被クリーニング部材に対し、離間する状態と当接する状態との切り替えがなされることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の定着装置。
  6. 前記補助部材は、前記クリーニング部材が被クリーニング部材に対し離間した状態において、前記クリーニング部材から被クリーニング部材に塗布されたオイルを吸収するオイル吸収部材であること特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の定着装置。
  7. 前記補助部材は、前記クリーニング部材が被クリーニング部材に対し離間した状態において、被クリーニング部材にオイルを塗布するオイル塗布部材であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の定着装置。
  8. 前記オイル吸収部材は、ローラ状のクリーニングローラ、パッド状のクリーニングパッド、または、テープ状のクリーニングテープのいずれかであることを特徴とする請求項6に記載の定着装置。
  9. 前記オイル塗布部材は、ローラ状のオイル塗布ローラ、または、パッド状のオイル塗布パッドのいずれかであることを特徴とする請求項7に記載の定着装置。
  10. 前記オイルは、シリコーンオイルであることを特徴とする請求項6から9のいずれか1項に記載の定着装置。
  11. 前記クリーニング部材は、パッド状のクリーニングパッド、または、シート状のクリーニングウェブであることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。
  12. 前記補助部材は、前記定着部材を摺擦することによりその表面性を回復させる摺擦部材であることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。
  13. 前記摺擦部材は、前記定着部材の少なくとも記録媒体の通紙領域について摺擦可能な研磨ローラであることを特徴とする請求項12に記載の定着装置。
  14. 少なくとも下記の(a)〜(c)のいずれかの条件、
    (a)定着設定温度が所定値以上のとき
    (b)記録媒体が所定の種別であるとき
    (c)画像形成パターンが所定の画像パターンであるとき
    を満たす際に、前記クリーニング部材が前記定着部材に対して接触し、前記摺擦部材が前記定着部材から離間することを特徴とする請求項12又は13に記載の定着装置。
  15. 請求項1から14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。
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