JP4038761B2

JP4038761B2 - 電子写真装置

Info

Publication number: JP4038761B2
Application number: JP2002189006A
Authority: JP
Inventors: 融大橋; 力平岡; 哲司竹越; 勝義小野瀬; 勝中野
Original assignee: リコープリンティングシステムズ株式会社
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2022-06-28
Also published as: JP2004029604A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定着装置を有するプリンタや複写機等の電子写真装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に電子写真装置では、感光体に潜像を形成し、感光体の潜像をトナーによって顕像化し、顕像化したトナーを用紙などの記録媒体に転写し、記録媒体のトナー像を定着装置により記録媒体に定着させる構成となっている。このような定着装置は、発熱体を備えた加熱部材を、未定着のトナー像が形成された記録媒体の面と接触させるように設置し、また記録媒体の反対側の面からは、加圧部材によって記録媒体を加熱部材に押し付ける構成となっている。記録媒体上の未定着のトナー像は熱を加えられることによって溶融し、加圧部材からの圧縮によって記録媒体へ定着している。
【０００３】
しかしながら定着装置においては、加熱部材の表面状態，温度均一性、また加熱部材形状及び加圧部材形状の経時安定性など、種々の要因によって定着性能が変化することがある。
【０００４】
近年、電子写真装置の高画質化が進むにつれ、定着装置の加熱部材上に堆積しているトナーや紙粉が記録媒体へ付着して背景部に汚れが生じないように、加熱部材の清掃性向上が不可欠となってきた。このため、加熱部材の表面を清掃する清掃手段を設け、定着前に加熱部材及び加圧部材を空転させて加熱部材上のトナーや紙粉を清掃する技術が知られていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の清掃技術では、加熱部材を一方向だけに回転させていた。そのため、加熱部材の表面にオイルを供給するオイル塗布手段と加熱部材の間や、オイル塗布量を調整するオイル塗布量調整手段と加熱部材の間に堆積しているトナーや紙粉は取り除かれないため、該トナーや紙粉が記録媒体に付着して汚れることで、印刷品質の低下につながることがある。
【０００６】
さらに、オイル塗布手段と加熱部材の間や、オイル塗布量調整手段と加熱部材の間に堆積しているトナーが冷えて固まった状態で加熱部材を回転させると、固着したトナーとの摺擦によって、加熱部材の表面を損傷させる。
【０００７】
本発明は、上記に示す従来技術における課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、記録媒体の汚れをなくし、高画質及び高い信頼性の電子写真装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の電子写真装置における第一の特徴は、電子写真装置の電源投入後のウォーミングアップ時や非動作状態が一定時間継続した後の印刷開始時に、加熱部材を印刷時とは逆方向に反転させ、加熱部材とオイル塗布手段、及び加熱部材とオイル安定供給手段の間に堆積しているトナーや紙粉を、それぞれ加熱部材清掃手段及びオイル塗布手段で清掃することである。この結果、記録媒体の汚れを防止できる。
【０００９】
本発明の第二の特徴は、上記第一の特徴をもつ電子写真装置において、加熱部材の回転方向に合わせて、オイル塗布手段を揺動させてオイル塗布手段と加熱部材の接触個所を変化させることである。
【００１０】
本発明の第三の特徴は、上記第一及び第二の特徴をもつ電子写真装置において、加熱部材の回転方向を反転させるタイミングとして、加熱部材表面の温度がトナーの融点以上となった時点としたことである。この結果、固着したトナーが融けてから加熱部材の回転が行われるので加熱部材の損傷を防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について図を用いて説明する。
【００１２】
図２は、本発明に係る電子写真方式のフルカラープリンタの模式図である。図２において、装置中央部に中間転写装置１１が配置されており、中間転写装置１１の周辺には、感光装置１２，転写装置１３，記録媒体剥離手段１４，中間転写装置清掃手段１５が配置されている。また、感光装置１２の周辺には、帯電器１６，感光体清掃手段１７，残像除去手段１８が配置されている。４色の異なる色（ブラック，イエロー，マゼンタ，シアン）の微少着色粉体であるトナーを封入した現像装置１９Ｋ，１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃが縦方向に重ねられて配置されており、その下方には露光手段２０、また更にその下方にはカット紙などの記録媒体を溜めておく記録媒体保持手段２１，記録媒体供給装置２２が配置されている。プリンタ上部には、定着装置１０，記録媒体排出装置２３が配置されている。
【００１３】
このような構成において、帯電器１６は感光装置１２の表面を一様に帯電させる。次にパソコン，イメージスキャナ等による画像，文字等の印刷信号を受け、該印刷信号により露光手段２０によりドット単位で感光装置１２の表面に露光が行われ、静電潜像を形成させる。
【００１４】
その後、静電潜像は、現像装置１９Ｋ，１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃのいずれかによりトナーが供給，現像されることにより、トナー像として可視化され、第一転写位置Ｔ１へ搬送される。第一転写位置Ｔ１では、図示しない電源から供給される感光装置１２と中間転写装置１１との電位差により、トナー像が中間転写装置１１の表面へ転写される。第一転写位置Ｔ１を通過した後、感光装置１２の表面は残像除去手段１８による光照射で電位を一定以下に落とされ、静電潜像が消去され、また、感光体清掃手段１７により第一転写位置Ｔ１にて転写されずに残留した表面の残トナーが清掃され、次のトナー像の形成が可能な状態になる。上記工程を各現像装置１９により必要数繰返すことにより、中間転写装置１１の表面には、画像，文字の情報に見合うトナー像が形成される。その後、トナー像は第二転写位置Ｔ２で転写装置１３によって、記録媒体供給装置２２により記録媒体保持手段２１から供給された記録媒体に転写される。トナー像を転写された記録媒体は、記録媒体剥離手段１４により中間転写装置１１より剥離され、定着装置１０に運ばれ、トナー像を記録媒体に定着し、記録媒体排出装置２３にて排出される。
【００１５】
次に、本発明における定着装置の具体的構成について図１を用いて説明する。図１は、図２の定着装置１０の模式図である。
【００１６】
加熱部材１は周知の構成であり、基本的にはロール状の芯金，芯金中のヒータ等の発熱体，フッ素樹脂等の芯金表面層で構成されている。加熱部材１、及び加圧部材２は通常の印刷時には、記録媒体を搬送する方向である正回転方向Ｓに回転し、加熱部材と加圧部材のニップ部を通過する記録媒体上のトナーを定着させる。加熱部材１の周辺には、加熱部材清掃手段３，オイル塗布手段４，オイル塗布量調整手段５が配置されている。加熱部材清掃手段３は、加熱部材１上のトナーや紙粉を吸着するためのものであり、印刷時は正回転方向Ｓに回転しているが、加熱部材１の回転方向反転に合わせて、加熱部材清掃手段３も回転方向を反転する構成となっている。本実施例では、加熱部材清掃手段３として、金属製のローラに厚さ０.６〜１.５mmのフェルトを巻き付けたものを使用し、加熱部材１への押付力は、０.８〜２.０kgf としている。オイル塗布手段４は、加熱部材１へのオイル供給、及び加熱部材１上のトナーや紙粉を塞き止めるためのものである。オイル塗布手段４はアーム７との支点８を中心として揺動可能な構成となっており、加熱部材１が記録媒体搬送方向である正回転方向Ｓに回転している時は、オイル塗布手段上部Ｕが加熱部材１に当接し、加熱部材清掃手段３によって吸着しきれなかった加熱部材１上のトナーや紙粉を塞き止める。オイル塗布手段としては、例えば厚さ１.５〜８.０mm，密度０.１０〜０.３５ｇ／cm³のフェルトが用いられ、加熱部材１への押付力は０.５〜２.０kgf が好ましい。また、オイル塗布量調整手段５は、加熱部材１に供給するオイル量を調整すると共に、オイル塗布手段４で塞き止めることができなかった加熱部材１上のトナーや紙粉を塞き止めるためのものである。オイル塗布量調整手段としては、例えば、フッ素ゴムにフッ素樹脂テープを貼り付けた物が用いられ、加熱部材１への押付力は４.０〜８.０kgf が好ましい。また、加圧部材２の周辺には、加圧部材清掃手段６が配置されており、加圧部材２上のトナーや紙粉を吸着する。
【００１７】
図３は、加熱部材１及び加圧部材２を逆回転，正回転させた時のトナーや紙粉の清掃方法を説明する模式図である。
【００１８】
図３において、オイル塗布手段上部Ｕ、及びオイル塗布量調整手段５に堆積したトナーや紙粉Ｐ１，Ｐ２を除去するため、電子写真装置の電源投入後や印刷信号を受けた後など加熱部材１が一定温度に到達するまでの時間に、加熱部材１、及び加圧部材２を、記録媒体を搬送する方向とは逆方向Ｒに回転させる。その際、オイル塗布手段４は、下部Ｌを加熱部材１と当接させ、オイル塗布量調整手段５に堆積していたトナーや紙粉Ｐ２を吸着する。また、オイル塗布手段上部Ｕに堆積していたトナーや紙粉Ｐ１は、オイル塗布手段４の揺動時に加熱部材１から剥離されるが、剥離されずに加熱部材１に残ったトナーや紙粉Ｐ１については、Ｒ方向に逆回転する加熱部材清掃手段３に吸着される。加熱部材清掃手段３に吸着されなかったトナーや紙粉Ｐ１が、ニップ部Ｎに到達する前に加熱部材１の逆回転を停止する。そのため、加熱部材１の逆回転時間は２〜１０秒が好ましい。
【００１９】
加熱部材１の逆回転停止後、オイル塗布手段４は支点８を中心とした揺動により、上部Ｕを加熱部材１に当接させ、加熱部材１は正回転を開始する。
【００２０】
本実施例により、従来、加熱部材１とオイル塗布量調整手段５との間に堆積したままで記録媒体汚れの要因となっていたトナーや紙粉の堆積量を大幅に低減することができる。
【００２１】
電源投入後のウォーミングアップ時、及び非動作状態が一定時間継続した後の印字開始時など、加熱部材１の表面温度が低いまま回転を開始すると、加熱部材１とオイル塗布手段４や、加熱部材１とオイル塗布量調整手段５の間に堆積しているトナーは固まったままであり、加熱部材１を回転すると、固着したトナーとの摺擦により加熱部材１の表面を傷つけることがある。そのため、トナーの融点以上の温度で、加熱部材１の逆回転を開始することが必要であり、逆回転を開始するための加熱部材１の温度は、１１０℃以上が好ましい。この際、図示しない接触式温度センサもしくは赤外線を用いた非接触式温度センサによって、加熱部材表面の温度を検出し、トナーの融点以上になったら加熱部材１の逆回転を開始する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、電源投入後のウォーミングアップ時及び非動作状態が一定時間継続した後などの印字開始時に加熱部材を逆回転させることで、加熱部材とオイル塗布手段との間、及び加熱部材とオイル塗布量調整手段の間に堆積しているトナーや紙粉を除去することで、記録媒体汚れの要因を排除できる。
【００２３】
また、加熱部材の表面温度が上昇しトナーの融点を超えた時点で加熱部材の反転を開始することで、固着したトナーと加熱部材が摺擦して加熱部材の表面が傷付くことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である定着装置の模式図である。
【図２】本発明の一実施例である電子写真装置の構成断面図である。
【図３】本発明の定着装置の動作を示す定着装置の模式図である。
【符号の説明】
１…加熱部材、２…加圧部材、３…加熱部材清掃手段、４…オイル塗布手段、５…オイル塗布量調整手段、６…加圧部材清掃手段、７…アーム、８…支点、１０…定着装置、１１…中間転写装置、１２…感光装置、１３…転写装置、１４…記録媒体剥離手段、１５…中間転写装置清掃手段、１６…帯電器、１７…感光体清掃手段、１８…残像除去手段、１９Ｋ，１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ…現像装置、２０…露光手段、２１…記録媒体保持手段、２２…記録媒体供給装置、２３…記録媒体排出装置、Ｔ１…第一転写位置、Ｔ２…第二転写位置、Ｒ…加熱部材逆回転方向、Ｓ…正回転方向、Ｕ…オイル塗布手段上部、Ｌ…オイル塗布手段下部、Ｎ…ニップ部、Ｐ１，Ｐ２…トナーや紙粉。

Claims

回転しながら記録媒体上のトナーを該記録媒体に定着させる加熱部材と、該加熱部材と接し該加熱部材の表面にオイルを塗布するオイル塗布手段と、該加熱部材の表面を清掃する清掃手段と、該加熱部材と対をなして該記録媒体を挟み搬送する加圧部材を有する定着装置を備えた電子写真装置において、該加熱部材の複数の個所に当接するように揺動可能に保持され、該加熱部材の回転方向にかかわらず該加熱部材の回転方向上流側に当接するように揺動するオイル含浸部材を設けるとともに、電子写真装置の電源投入後や非動作状態が継続した後の印刷開始時に、該加熱部材を、記録媒体を搬送する方向とは逆方向に一定時間回転させた後に、記録媒体を搬送する方向に回転させることを特徴とする電子写真装置。
電子写真装置の電源投入後や非動作状態が継続した後の印刷開始時に、該加熱部材の表面温度が上昇しトナーの融点を超えた時点で反転を開始することを特徴とする請求項１記載の電子写真装置。