JP3303992B2 - 定着装置 - 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，プリンタ等の
電子写真記録装置に適用され、転写紙上にトナー像を熱
定着する定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の一般的な電子写真記録装置
を示す構成図であり、１はベルト状の感光体、２は架設
された感光体１を図中矢印方向に回転駆動するローラ、
３は帯電器、４は露光部、５は現像器、６は記録紙、７
は転写器、８は定着器、９はクリーニング部、10は除電
ＬＥＤを示す。

【０００３】感光体１は、帯電器３で帯電された後、画
情報に基づいて露光部４でレーザ光が照射されて、表面
に静電潜像が形成される。この静電潜像に対し、現像器
５によってトナーが付着させられトナー像が形成された
後、記録紙６に対し転写器７によってトナー像が転写さ
れる。トナー像が転写された記録紙６は、定着器８によ
って加熱され、トナー像が定着された後に排出される。
このようにしてハードコピーが作成される。一方、感光
体１に残留したトナーはクリーニング部９に回収され、
さらに残留電荷が除電ＬＥＤ10により除電されることに
より、感光体１は次の画像形成に備えられる。

【０００４】上記のような電子写真記録装置に用いる定
着器８として最も一般的なものは、熱ローラによる定着
方式である。この方式は、内部にハロゲンランプ等のヒ
ータ12を組み込んだ円筒状の定着ローラ11と、表面を耐
熱ゴムで被覆した加圧ローラ13とのニップ部で記録紙を
挾み込んで加圧，加熱することにより、記録紙にトナー
像を定着させるものであり、高速仕様に適している。

【０００５】しかしながら、熱ローラによる定着方式で
は、ローラが未定着トナーと常に接触しているため、定
着ローラ11の汚れが問題となる。この点を解決するため
に、従来、特開平２−210380号公報，特開平２−104369
号公報，特開平２−213889号公報記載の技術が知られて
いる。特に、フェルト等で作られたクリーニングパッド
14を定着ローラ11に当接させ、定着ローラ11の表面を拭
き取る方式が一般的である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、通常の電子写
真記録装置において、定着ローラのヒータを瞬時に規定
の温度まで上げることは非常に難しい。そのため、作像
動作をしないときでもヒータに通電し、ある一定温度ま
で上昇させておかなければならない。そのような待機状
態のとき、使用回数がかなり多く、汚れがひどいクリー
ニングパッドを定着ローラに当接させておくと、その当
接部分だけトナーがクリーニングパッドに固着し、逆に
定着ローラを汚すことで転写紙に汚れを発生させる恐れ
がある。

【０００７】このような場合、サービスマンがクリーニ
ングパッドを交換することでメンテナンスが行われてき
た。

【０００８】本発明は、このような問題点を解決し、定
着ローラのクリーニング部材を度々交換する必要のな
い、常に高品位の画像形成が可能な定着装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、熱源を有する定着ローラと、この定着ロ
ーラに圧接する加圧ローラとを有し、トナー像が形成さ
れた記録媒体を加熱，加圧することでトナー像を定着さ
せる定着装置において、前記定着ローラ表面に当接して
クリーニングする長尺のクリーニング手段と、このクリ
ーニング手段を、前記定着ローラとの当接点に対して接
線方向にスライドさせて前記定着ローラに当接または離
間させる駆動手段と、前記定着ローラの温度を検知する
温度検知手段と、トナー像が定着された記録媒体の枚数
を計数するカウンタと、前記温度検知手段が前記定着ロ
ーラの待機時温度と定着可能温度との間の所定温度に到
達した時点で前記駆動手段を駆動させ、前記定着ローラ
の温度が定着可能温度に到達した時点で前記クリーニン
グ手段を前記定着ローラに当接させるとともに、前記カ
ウンタが規定の枚数を計数する毎に前記クリーニング手
段の前記定着ローラに対する当接位置を変化させる手段
とを備えたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記構成を採用することにより、定着動作中の
ときにクリーニング手段を定着ローラに当接させクリー
ニングを行い、定着動作以外のときはクリーニング手段
を定着ローラから離間させることにより、クリーニング
手段と定着ローラとの当接部分におけるクリーニング部
材表面に対するトナーの固着が防止できる。

【００１１】また、所定の定着枚数毎にクリーニング手
段が定着ローラに当接する位置を変えることにより、定
着動作中にクリーニング手段と定着ローラとの当接部分
が新規になるため、クリーニング手段の長寿命化が図れ
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。

【００１３】図１は本発明の実施例を説明する上での参
考例の構成を示す斜視図である。なお、図４に示す従来
の技術と同一の部材には同一の符号を付した。図１にお
いて、15は定着ローラ11に駆動力を与える駆動伝達ギ
ヤ、16は、定着ローラ11表面に当接し、クリーニングを
行うクリーニングパッド、17はクリーニングパッド16を
支持するホルダ、18はホルダ17を回動可能に支持するシ
ャフト、19はシャフト18の一端に設けた軸受、20はシャ
フト18の他端に設けたレバー、21は回転運動を直線運動
に変換し、スライド動作を行う昇降機、22はモータ、23
は昇降機21およびモータ22に設けられた一対のプーリ2
4,24間に架設されるエンドレスベルト、25は、一端を昇
降機21に連結し、他端をレバー20に係止したフック、26
はヒータ12によって熱せられた定着ローラ11の表面温度
を測るサーミスタを示す。

【００１４】定着ローラ11は駆動伝達ギヤ15の回転によ
り回転駆動する一方、加圧ローラ13は定着ローラ11に、
ある程度のニップを形成するように押し付けられている
ため、定着ローラ11の回転に従動して回転する。

【００１５】クリーニングパッド16はフェルト製であ
り、昇降機21の直線的なスライド動作により、定着ロー
ラ11の表面に対して当接または離間する。すなわち、モ
ータ22がプーリ24,24を回転させることにより、昇降機2
1がスライド動作を行い、このスライド動作をレバー20
が受けることにより、ホルダ17と共にクリーニングパッ
ド16が回動する。また、このモータ22は電流の位相を18
0゜変えることにより、逆回転が可能であり、モータ22
が正回転のときは定着ローラ11とクリーニングパッド16
とは近づき、逆回転のときは離間する。

【００１６】図２は、上記の参考例の動作を示すタイム
チャートであり、上から順に感光体１，定着ローラ11お
よび現像器５を駆動させるメインモータ(図示せず)のタ
イムチャート、定着ローラ11の温度変化のタイムチャー
ト、記録紙６を搬送する給紙モータ(図示せず)のタイム
チャート、記録紙６を転写器７に送り出すための給紙フ
ィードクラッチ(図示せず)のタイムチャート、モータ22
のタイムチャート、モータ22を逆回転させる逆転信号の
タイムチャートを示す。

【００１７】装置本体の電源がＯＮされると、ヒータ12
が定着ローラ11の加熱を始め、図２に示すように、定着
ローラ11が65℃になるように制御され、待機モードとな
る。そして、コピースタート信号が入力されるとヒータ
12がさらに定着ローラ11を加熱し、定着ローラ11の温度
が160℃になった時点で、クリーニングパッド16が定着
ローラ11に当接するように、タイミングを見計らってモ
ータ22を駆動する。そして、クリーニングパッド16が定
着ローラ11に当接した後、モータ22をＯＦＦにする。ま
た、定着ローラ11の温度が160℃になった後にメインモ
ータがＯＮになり、また給紙モータおよび給紙フィード
クラッチもＯＮになり、給紙動作を開始し、ハードコピ
ーを作成する。

【００１８】コピー動作が終了したとき、メインモー
タ，給紙モータはＯＦＦされる。また、定着ローラ11の
温度が急激に落ちないように、徐々に温度を下げてい
く。これらの動作と同時にモータ22に逆転信号が送ら
れ、クリーニングパッド16が定着ローラ11から離間す
る。なお、ヒータ12の温度制御はサーミスタ26を検知手
段として用い、フィードバック制御により行われる。

【００１９】このような参考例の構成により待機モード
のときは、クリーニングパッド16を定着ローラ11より離
間させ、コピー動作時にのみクリーニングパッド16を当
接させることにより、従来、待機モード時においてもク
リーニングパッド16を当接させておいたことにより生ず
る当接部分だけのクリーニングパッド16表面のトナー固
着を防止することができるため、クリーニングパッド16
が定着ローラ11を汚すことによる記録紙の汚染を防止す
ると共に、クリーニングパッド16の寿命が長くなり、サ
ービスマンによるメンテナンスが不要となる。

【００２０】図３は本発明の一実施例の要部を示す構成
図である。なお、図１に示す参考例および図４の示す従
来の技術と同一の部材には同一の符号を付した。

【００２１】図３において、31は長尺のクリーニングパ
ッドを示し、このクリーニングパッド31の一平面に定着
ローラ11の表面が当接する。32はクリーニングパッド31
を支持するホルダ、33はホルダ32と昇降機21を連結する
ジョイント、34はモータ22の回転動作を制御するＣＰＵ
(中央処理装置)、35はコピー枚数をカウントするカウン
タを示す。図３からも明らかなように、モータ22の回転
によってクリーニングパッド31が定着ローラ11との当接
点の接線方向にスライドする。

【００２２】コピー枚数が所定の枚数、例えば500枚に
達したことをカウンタ35が計時したとき、ＣＰＵ34から
モータ22に信号を送り、クリーニングパッド31を一定量
ずつ動かし、未使用部分を定着ローラ11に当接させる。

【００２３】本実施例は、以上の通り構成されることに
より、上記参考例の作用効果に加え、長尺のクリーニン
グパッド31を使用し、所定のコピー回数毎にクリーニン
グパッド31をずらし、定着ローラ11に対して新規の部分
を当接させることにより、クリーニングパッド31の交換
を極力減らして寿命を向上させることができる。しか
も、クリーニングパッド31と定着ローラ11とを接離させ
る動作と、クリーニングパッド31の未使用部分を定着ロ
ーラ11に当接させる動作とを、モータ22の回転によって
行うことができるため、駆動源を兼用することが可能に
なり、その分、低コスト化が図れる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明した通りに構成される本発明に
おいては、定着動作のときには定着ローラにクリーニン
グ手段を当接させ、それ以外のときは離間させておくこ
とで、従来、定着待機時間中にクリーニング手段を当接
させておいたことによる当接部分におけるクリーニング
手段にトナーの固着を防止することができるため、クリ
ーニング手段が定着ローラを汚すことによる記録紙の汚
染を防止すると共に、クリーニング手段の交換等のメン
テナンスをする時期を長くすることができる。さらに所
定の定着枚数毎にクリーニング手段と定着ローラ上の当
接位置をずらしていくため、１本のクリーニング手段を
効率良く使用してクリーニングを行い、さらに所定の定
着枚数毎にクリーニング手段の未使用の部分が当接する
ため、クリーニング手段による定着ローラの汚れによっ
て記録紙が汚染されることを防止し、クリーニング手段
の交換を極力減らして、かつ寿命を向上させることがで
きる。しかも、クリーニング手段と定着ローラとを接離
させる駆動源と、クリーニング手段の未使用部分を定着
ローラに当接させる駆動源とを兼用することが可能にな
り、その分、低コスト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明する上での参考例の構成
を示す斜視図である。

【図２】図１の定着装置を使用した電子写真記録装置の
動作を説明するタイムチャートである。

【図３】本発明の一実施例における定着装置の要部を示
す構成図である。

【図４】従来の一般的な電子写真記録装置の構成を示す
構成図である。

【符号の説明】

１…感光体、 ６…記録紙、 ７…転写器、 ８…定着
器、 11…定着ローラ、12…ヒータ、 13…加圧ロー
ラ、 16，31…クリーニングパッド、 17，32…ホル
ダ、 18…シャフト、 20…レバー、 21…昇降機、
22…モータ、 23…エンドレスベルト、 24…プーリ、
25…フック、 33…ジョイント、 34…ＣＰＵ(中央
処理装置)、 35…カウンタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱源を有する定着ローラと、この定着ロ
   ーラに圧接する加圧ローラとを有し、トナー像が形成さ
   れた記録媒体を加熱，加圧することでトナー像を定着さ
   せる定着装置において、 前記定着ローラ表面に当接してクリーニングする長尺の
   クリーニング手段と、このクリーニング手段を、前記定
   着ローラとの当接点に対して接線方向にスライドさせて
   前記定着ローラに当接または離間させる駆動手段と、前
   記定着ローラの温度を検知する温度検知手段と、トナー
   像が定着された記録媒体の枚数を計数するカウンタと、
   前記温度検知手段が前記定着ローラの待機時温度と定着
   可能温度との間の所定温度に到達した時点で前記駆動手
   段を駆動させ、前記定着ローラの温度が定着可能温度に
   到達した時点で前記クリーニング手段を前記定着ローラ
   に当接させるとともに、前記カウンタが規定の枚数を計
   数する毎に前記クリーニング手段の前記定着ローラに対
   する当接位置を変化させる手段とを備えたことを特徴と
   する定着装置。