JP3222693B2 - 定着装置のクリーニング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンタ、印刷機等の画像形成装置に適用される定
着装置のクリーニング装置関するものである。

【０００２】

【従来の技術】定着ローラと比較してトナーに対する離
型性が同等もしくは低いクリーニングローラを定着ロー
ラに圧接させ、クリーニングローラよりもさらにトナー
に対する離型性が低いバックアップローラに圧接させ、
定着ローラの温度をトナーの融点以下に設定した定着装
置のクリーニング装置が、特開昭６１−８６７７６号公
報に、また、定着ローラと比較してトナーに対する離型
性が同等のクリーニングローラを定着ローラに圧接させ
た技術が特開昭６１−２２１７７３号公報に紹介されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の装置には、画像
形成装置の電源投入直後や、待機状態後１枚目の複写に
おいて、クリーニングローラ、バックアップローラ上の
付着トナーの溶融状態により離型性の効果がなくなり、
バックアップローラから定着ローラへトナーが逆転写し
てオフセット現象が発生するという問題があった。

【０００４】従って、本発明は上記問題点に鑑みてなさ
れたものであり、バックアップローラからのトナーの逆
転を防止でき、簡単な構成で、耐久性のある定着装置の
クリーニング装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
画像形成装置に用いられる定着装置のクリーニング装置
であって、転写紙上のトナー像を定着させる定着ローラ
対の少なくともトナー担持面に対向する定着ローラに接
するクリーニングローラと、上記クリーニングローラに
接するバックアップローラと、上記クリーニングローラ
に付着した付着物を掻き取り、回収するブレードとを有
する定着装置のクリーニング装置において、上記クリー
ニングローラの温度を検知する検知手段と、上記ブレー
ドを、上記検知手段からの温度情報に基づいて、上記ト
ナー像の定着温度より低い時に上記クリーニングローラ
に当接した位置と、上記トナー像の定着温度時に上記ク
リーニングローラから離間した位置とに揺動させるよう
に制御する制御手段とを有することを特徴とする。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置の定着装置のクリーニング装置において、上
記ブレードは、耐熱性樹脂フィルムから成り、上記クリ
ーニングローラの回転方向に対してカウンター方向に当
接されていることを特徴とする。

【０００７】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の定着装置のクリーニング装置において、上記ブレ
ードの回収面に、掻き取った付着物を粘着保持する保持
層を設けたことを特徴とする。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【作用】定着ローラに付着したトナー等の付着物は、ク
リーニングローラに転移し、さらにバックアップローラ
に転移する。バックアップローラに転移した付着物は、
再度クリーニングローラに転移し、ブレードで掻き取ら
れ、回収される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１において、符号１０は定着装置５０が適用さ
れる画像形成装置本体を、符号２０は画像形成装置本体
１０の上方に配置され原稿Ｄを積載位置から読取位置へ
搬送する自動原稿搬送装置（以下ＤＪＦ２０という）
を、符号３０は給紙装置をそれぞれ表す。

【００１２】画像形成装置本体１０は、上部に配置され
感光体１１に静電潜像を形成する露光光学装置４０と、
その下方に配置された感光体１１と、感光体１１を均一
に帯電する帯電チャージャ１２と、非画像部の電荷を消
去するイレーサ１３と、静電潜像を可視像化する現像装
置１４と、現像装置１４によって形成された可視像を転
写紙Ｐに転写し搬送する転写装置１５と、転写装置１５
によって転写されたトナー像を溶融定着する定着装置５
０と、転写後に感光体１１に残存するトナーを除去して
感光体１１をクリーニングするクリーニングユニット１
６とから主に構成されている。

【００１３】露光光学装置４０は、ＤＪＦ２０によりコ
ンタクトガラス２１まで搬送された原稿Ｄに光を照射す
る照明ランプ４１と、原稿Ｄの表面からの反射光を折り
返し反射する走査ミラー４２と、走査ミラー４２の半分
の速度で移動する光路折り返しミラー対４３ａ、４３
ｂ、結像レンズ４３と、折り返しミラー群４４ａ、４４
ｂ、４４ｃとからなる。

【００１４】給紙装置３０は、複数の給紙カセット３１
を有し、その１つから給紙ローラ３２で転写紙Ｐを搬送
経路３３に送り出す。搬送経路３３上の転写装置１５の
前方には、レジストローラ対３４ａ、３４ｂが配置され
ている。符号３９は、手差しトレイを表している。

【００１５】定着装置５０の後方には、排紙ローラ対３
５、排紙トレイ３６が配置されている。排紙ローラ対３
５の直後には、排紙ローラ対３５によって送り出される
転写紙Ｐの進路を切換る進路切換部材３７が設けられて
いる。進路切換部材３７は転写紙Ｐを、排紙トレイ３６
へ導く位置と、両面複写時に転写紙Ｐを反転させる反転
手段３８へ導く位置とに選択的に切換られる。

【００１６】定着装置５０は、図２に示すように、定着
ローラ対５１、５２（以下、定着ローラ５１を上定着ロ
ーラ、定着ローラ５２を下定着ローラという）と、転写
紙Ｐに転写されたトナーＴに対向する上定着ローラ５１
に接したクリーニングローラ５４と、クリーニングロー
ラ５４に接したバックアップローラ５５と、クリーニン
グローラ５４に当接し、クリーニングローラ５４に付着
したトナーＴや紙粉等の付着物を掻き取るブレード５６
と、ブレード５６を揺動させる揺動手段５７とから成
る。

【００１７】上定着ローラ５１は、アルミニウム等の芯
金５１ａに４弗化エチレン等のフッ素樹脂層５１ｂを被
覆して形成されている。上定着ローラ５１の内部には、
トナーＴを熱溶融するヒータ５３が設けられていて、そ
の外周面には、上定着ローラ５１の温度を検出するサー
ミスタ５８と、上定着ローラ５１のトナーＴの離型性を
促進し、摩耗を防止するために離型剤を塗布する離型剤
塗布ローラ５９とが設けられている。サーミスタ５８に
よる温度情報が制御手段６０に入力され、制御手段６０
はヒータ５３の通電を制御し、上定着ローラ５１の温度
を所定の定着温度に保つ。

【００１８】下定着ローラ５２は、上定着ローラ５１に
圧接していて、アルミニウム等の芯金５２ａにシリコン
ゴムからなるゴム層５２ｂが形成されている。

【００１９】クリーニングローラ５４は、上定着ローラ
５１の回転方向に対して離型剤塗布ローラ５９の上流側
に設けられていて、図示しない加圧手段により、上定着
ローラ５１に圧接させられている。クリーニングローラ
５４の外周面には、クリーニングローラ５４の温度を検
出するサーミスタ６１が配置されていて、サーミスタ６
１による温度情報が制御手段６０に入力され、制御手段
６０が揺動手段５７によるブレード５６の揺動位置を制
御する。

【００２０】クリーニングローラ５４には、トナーＴの
極性と逆の極性のバイアス電圧を印加する電源６２が接
続されている。例えばトナーＴがマイナスの極性を有す
る場合には、クリーニングローラ５４にプラスの電圧を
印加して、トナーＴをクリーニングローラ５４の表面に
付着させる。

【００２１】ブレード５６は、耐熱樹脂フィルムで厚さ
を１００μｍ程度に形成されていて、クリーニングロー
ラ５４とバックアップローラ５５とのニップ部より、ク
リーニングローラ５４の回転方向の下流側であって、ク
リーニングローラ５４の回転方向に対してカウンター方
向に当接するように配置されている。ブレード５６に
は、図３に示すように、掻き取ったトナーＴや紙粉など
の付着物を、粘着保持する保持層５６ａが貼附されて形
成されている。

【００２２】また、保持層の代わりにブレード５６の表
面に４弗化エチレン等のフッ素樹脂層を設けると、メン
テナンス時の清掃が容易になる。

【００２３】揺動手段５７は、一端にブレード５６を固
定されたアーム６３と、アーム６３の他端にピン６４ａ
で連結されたソレノイド６４と、アーム６３を同図にお
いて下方に付勢するバネ６５とから主に構成されてい
る。

【００２４】ソレノイド６４は、制御手段６０に接続さ
れていて、その動作を制御され、アーム６３を軸６３ａ
を中心として揺動させ、ブレード５６をクリーニングロ
ーラ５４に当接した位置とクリーニングローラ５４から
離間した位置（図２において２点鎖線で示す位置）とに
揺動させる。

【００２５】なお、クリーニングローラ５４、バックア
ップローラ５５、ブレード５６、揺動手段５７は、図示
しないケースに収納されていて、上定着ローラ５１から
除去した、トナー等が飛散しないようになっている。

【００２６】制御手段６０は、その要部をマイクロコン
ピュータで構成され、上述したサーミスタ５８から上定
着ローラ５１の温度情報を取り込み、温度情報に基づい
てヒータ５３の作動を制御し、上定着ローラ５１の温度
を所定の温度に保つ。制御手段６０は、さらに、上述し
たサーミスタ６１からクリーニングローラ５４の温度情
報を取り込み、クリーニングローラ５４の温度が所定の
温度以下の場合（画像形成装置の立上り時）に、揺動手
段５７の動作を制御し、ブレード５６をクリーニングロ
ーラ５４に当接した位置に揺動させ、トナー像の定着時
に、クリーニングローラ５４から離間した位置に揺動さ
せる。

【００２７】以下、上記構成による動作を簡単に説明す
る。図１に示すように、ＤＪＦ２０上に画像面を上向き
に載置された原稿Ｄは、下側の１枚目から同図において
左方へ送り出され、反転させられてコンタクトガラス２
１上の読取位置まで搬送される。

【００２８】続いて、露光光学装置４０によって原稿Ｄ
の画像が、帯電チャージャ１２で表面を均一に帯電させ
られた感光体１１の表面に投影され、静電潜像が形成さ
れる。感光体１１上の静電潜像は、イレーサ１３により
非画像部の電荷が消去された後、現像装置１４によりト
ナーを付着させられて可視像が形成される。

【００２９】一方、給紙装置３０の一つの給紙カセット
３１又は手差しトレイの一方から一枚の転写紙Ｐが給紙
され、搬送経路３３に送り出され、レジストローラ対３
４ａ、３４ｂに送られる。レジストローラ対３４ａ、３
４ｂは、感光体１１上の可視像と転写紙Ｐとが転写装置
１５で一致するタイミングをもって転写紙Ｐを転写装置
１５へ送り出す。転写装置１５で画像を転写された転写
紙Ｐは、定着装置５０へ送られる。図２に示すように、
転写紙Ｐ上のトナーＴは、制御手段６０により所定の温
度に加熱された上定着ローラ５１と、下定着ローラ５２
との間に挿入され、加熱定着された後、排紙トレイ３６
に排出される。

【００３０】定着時に、制御手段６０は、ソレノイド６
４を励磁し、アーム６３をバネ６５の付勢力に抗して軸
６３ａを中心として揺動して、ブレード５６をクリーニ
ングローラ５４から離間した位置に揺動させる。定着終
了時及び装置の立上り時に、制御手段６０は、ソレノイ
ド６４を消磁し、アーム６３をバネ６５の付勢力で軸６
３ａを中心として揺動させ、ブレード５６をクリーニン
グローラ５４に当接した位置に揺動させる。

【００３１】画像が転写された転写紙Ｐが上定着ローラ
５１に接触した際に、図３に示すように、トナーＴが上
定着ローラ５１にオフセットする。このオフセットした
トナーＴは、上定着ローラ５１とクリーニングローラ５
４との接触面に運ばれる。クリーニングローラ５４に
は、トナーＴの極性と逆の極性のバイアス電圧が印加さ
れているので、トナーＴは、クリーニングローラ５４に
転移する。クリーニングローラ５４に転移したトナーＴ
は、さらにバックアップローラ５５に転移し、その表面
に保持される。

【００３２】定着装置５０が十分に温められているとき
には、バックアップローラ５５上のトナーＴがクリーニ
ングローラ５４に逆転移しないが、定着装置５０が十分
に温められていない時（装置立上り時）には、トナーＴ
が粒状に固まるので、バックアップローラ５５上のトナ
ーＴがクリーニングローラ５４に逆転移する。逆転移し
たトナーＴは、ブレード５６により掻き取られ保持層５
６ａに保持される。

【００３３】メンテナンス時にブレード５６の保持層５
６ａに保持されたトナーＴが保持層５６ａと共にブレー
ド５６から剥離され廃棄され、新たな保持層５６ａが貼
附され、ブレード５６が再生される。

【００３４】転写紙Ｐの裏面にもコピーをとる（両面コ
ピー）場合には、転写紙Ｐは進路切替部材３７によって
反転手段３８へ案内され、それから再びレジストローラ
対３４ａ、３４ｂへと搬送され、前述と同様の画像形成
プロセスが繰り返される。

【００３５】感光体１１上に残ったトナーは、クリーニ
ングユニット１６により除去されてクリーニングされ次
の作像に備えられる。

【００３６】図４に変形例を示す。この例に示す定着装
置７０は、図１〜図３に示す実施例の定着装置５０に対
し、クリーニングローラ７４、バックアップローラ７
５、離型剤塗布ローラ７９を上定着ローラ５１の回転方
向の下流側に配置してブレード７６を水平に配置した
点、クリーニングローラ７４にバイアス電圧が印加され
ていない点のみが相違する。なお、同図において、ブレ
ード７６の揺動手段は、省略して図示している。

【００３７】クリーニングローラ７４は、金属製の芯金
７４ａと、導電性のカーボン含有のＳｉゴム等の弾性体
層７４ｂと、その外側にＰＦＡチューブ、フッ素樹脂の
離型層７４ｃとで構成されている。

【００３８】クリーニングローラ７４を導電性の弾性体
層７４ｂで形成することにより、上定着ローラ５１との
間で摩擦帯電量が低くなり、上定着ローラ５１からのト
ナーＴや紙粉などが容易にクリーニングローラ７４に転
移する。また、離型層７４ｃを形成することにより、バ
ックアップローラ７９にナーＴや紙粉などが容易に転移
する。また、ブレード７６を水平に配置することによ
り、掻き取ったトナーＴなどの飛散を防止できる。

【００３９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、定着ロー
ラに付着したトナー等の付着物は、クリーニングローラ
に転移し、さらにバックアップローラに転移し、再度ク
リーニングローラに転移し、ブレードで掻き取られて回
収されるので、トナーの逆転移を防止で、また、ブレー
ドを揺動させるのでブレードの耐久性が向上する。

【００４０】また、請求項１記載の発明によれば、制御
手段が画像形成装置の立上り時にブレードを当接した位
置へ、トナー像の定着時に離間した位置へ揺動させるの
で、画像形成装置の立上り時に顕著に発生するバックア
ップローラからのトナーの逆転移を防止できる。

【００４１】さらに、請求項１記載の発明によれば、制
御手段が検知手段からの温度情報に基づいてブレードを
当接した位置と、離間した位置とに揺動させるので、低
温時に発生するバックアップローラからのトナーの逆転
移を防止できる。

【００４２】請求項２記載の発明によれば、ブレードを
耐熱性樹脂フィルムで構成し、クリーニングローラの回
転方向に対してカウンター方向に当接させたので、クリ
ーニングローラにかかる付加が小さくなり、装置の耐久
性が向上する。

【００４３】請求項３記載の発明によれば、ブレードの
回収面に掻き取った回収物を粘着保持する保持層を設け
たので、回収物の脱落が少なくなると共に、ブレードの
清掃作業が容易になる。

【００４４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す定着装置のクリーニン
グ装置の概略側面図である。

【図２】図１に示す定着装置の拡大側面図である。

【図３】図２に示す定着装置のトナーの転移を示す図で
ある。

【図４】本発明の変形例を示す定着装置のクリーニング
装置の要部の側面図である。

【符号の説明】

１１ 感光体 １２ 帯電チャージャー １３ イレーサ １４ 現像装置 １５ 転写装置 １６ クリーニングユニット ２１ コンタクトガラス ３０ 給紙装置 ４０ 露光装置 ５０ 定着装置 ５１、５２ 定着ローラ対 ５３ ヒータ ５４ クリーニングローラ ５５ バックアップローラ ５６ ブレード ５７ 揺動手段 ５８ サーミスタ ５９ 離型剤塗布ローラ ６０ 制御手段

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−142964（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−157082（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−104267（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−42672（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/20

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像形成装置に用いられる定着装置のクリ
   ーニング装置であって、 転写紙上のトナー像を定着させる定着ローラ対の少なく
   ともトナー担持面に対向する定着ローラに接するクリー
   ニングローラと、上記クリーニングローラに接するバッ
   クアップローラと、上記クリーニングローラに付着した
   付着物を掻き取り、回収するブレードとを有する定着装
   置のクリーニング装置において、上記クリーニングローラの温度を検知する検知手段と、 上記ブレードを、上記検知手段からの温度情報に基づい
   て、上記トナー像の定着温度より低い時に上記クリーニ
   ングローラに当接した位置と、上記トナー像の定着温度
   時に上記クリーニングローラから離間した位置とに揺動
   させるように制御する制御手段とを有するこ とを特徴と
   する定着装置のクリーニング装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の定着装置のクリーニング装
   置において、上記ブレードは、耐熱性樹脂フィルムから成り、上記ク
   リーニングローラの回転方向に対してカウンター方向に
   当接されていることを特徴とする定着装置のクリーニン
   グ装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の定着装置のクリー
   ニング装置において、上記ブレードの回収面に、掻き取った付着物を粘着保持
   する保持層を設けたことを特徴とする定着装置のクリー
   ニング装置。