JP5058584B2 - Fixing device - Google Patents
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Description
本発明は、定着用回転体である、定着回転体及び加圧回転体のニップ部で記録媒体を挟持搬送しつつ記録媒体上の像を加熱する定着装置に関する。特に、定着回転体及び加圧回転体の少なくともいずれか一方に表面を清掃するための清掃手段を備え、未定着トナー像を記録材上に定着するための定着装置に関する。 The present invention relates to a fixing device that heats an image on a recording medium while nipping and conveying the recording medium at a nip portion between a fixing rotating body and a pressure rotating body , which is a fixing rotating body. In particular, comprising a cleaning means for cleaning the surface of at least either one of the fixing rotator and the pressure rotating body, about the fixing equipment for fixing an unfixed toner image on the recording material.
従来、複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に搭載される像加熱装置、即ち、定着装置として、定着ローラ(定着回転体)と、加圧ローラ(加圧回転体)とを有するタイプのものがある。少なくとも定着ローラ内には、定着ローラを加熱するヒータ(加熱手段)が配置されており、又、加圧ローラは、定着ローラと接触してニップ部を形成する。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image heating apparatus mounted on an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a laser beam printer, that is, as a fixing apparatus, a fixing roller (fixing rotating body) and a pressure roller (pressing rotating body) Some types have At least in the fixing roller, a heater (heating means) for heating the fixing roller is disposed, and the pressure roller forms a nip portion in contact with the fixing roller.
特許文献1にはこのタイプの定着装置が記載されている。未定着トナー像を担持するシート(記録媒体)は、定着装置のニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これによりシート上の未定着トナー像はシートに加熱定着される。 Patent Document 1 describes this type of fixing device. A sheet (recording medium) carrying an unfixed toner image is heated while being nipped and conveyed by the nip portion of the fixing device, whereby the unfixed toner image on the sheet is heated and fixed to the sheet.
上記定着装置においては、トナー像をシートに加熱定着する定着プロセスにおいてシート上のトナー像を全てシートに固着させるのが理想である。ところが、シート自体の特性や定着時の温度要因や静電的な要因でごく一部のトナーがシートに十分に固着されずに定着ローラ(又は加圧ローラ)の外周面(表面)へ転移してしまうことがある。 In the fixing device, it is ideal that all the toner images on the sheet are fixed to the sheet in a fixing process in which the toner image is heat-fixed on the sheet. However, due to the characteristics of the sheet itself, temperature factors during fixing, and electrostatic factors, a small amount of toner is not sufficiently fixed to the sheet and is transferred to the outer peripheral surface (surface) of the fixing roller (or pressure roller). May end up.
また、シート面全域に画像形成する、所謂、縁無しプリントなどを行なう場合には、シートにトナー像を転写させる際にシートの端面(裁断面)にトナーが回り込むことがある。この場合にも、このシート端面のトナーが定着ローラ又は加圧ローラの表面に転移してしまうことがある。 In addition, when performing so-called borderless printing in which an image is formed over the entire sheet surface, the toner may wrap around the end surface (cut surface) of the sheet when the toner image is transferred to the sheet. Also in this case, the toner on the end face of the sheet may be transferred to the surface of the fixing roller or the pressure roller.
定着ローラ又は加圧ローラの表面にトナーが転移した場合には、そのトナーはオフセットトナーとして再びシートに付着して、シート画像面又はシート裏面を汚してしまうことになる。 When the toner is transferred to the surface of the fixing roller or the pressure roller, the toner adheres to the sheet again as an offset toner, and the sheet image surface or the back surface of the sheet is soiled.
このオフセットを防止する手段として、特許文献1に記載するように、定着ローラ(又は加圧ローラ)表面に清掃手段としてのクリーニングローラを圧接させているものがある。このクリーニングローラは定着ローラ表面についたトナーを回収するものである。 As a means for preventing this offset, there is a means in which a cleaning roller as a cleaning means is brought into pressure contact with the surface of a fixing roller (or a pressure roller) as described in Patent Document 1. This cleaning roller collects toner on the surface of the fixing roller.
しかし、定着ローラに転移したトナーをクリーニングローラで回収する場合、クリーニングローラ表面にオフセットトナーを付着させ回収しているに過ぎない。そのため、一定量以上のオフセットトナーがクリーニングローラ表面に堆積すると融解し定着ローラ側に再付着するという不具合があった。 However, when the toner transferred to the fixing roller is collected by the cleaning roller, the offset toner is merely attached to the surface of the cleaning roller and collected. Therefore, there is a problem that when a certain amount or more of offset toner accumulates on the surface of the cleaning roller, it melts and reattaches to the fixing roller side.
それらに対応する構成例の一つに、回収したトナーを蓄積する手段としてパッドやローラなどを、クリーニングローラに当接させて構成するものがある(例えば、特許文献2参照)。 One example of a configuration corresponding to these is a configuration in which a pad, a roller, or the like is brought into contact with a cleaning roller as means for accumulating collected toner (see, for example, Patent Document 2).
トナーを蓄積する手段を設けることでクリーニングローラ表面に付着したトナーを、クリーニングローラが1回転する間に前記蓄積する手段に回収することができるため、オフセットトナーがクリーニングローラ表面に堆積し続けることはなく、クリーニング性能の寿命を延ばすことができる。
本発明は、上記オフセットトナーを蓄積する手段をパッドで行った場合の更なる改良に関するものである。 The present invention relates to a further improvement when the means for accumulating the offset toner is performed by a pad.
上記した従来の定着装置では、クリーニングローラで回収したトナーを、クリーニングローラに当接しているパッドに擦り付けて回収していくと、パッドにトナーが堆積していく。トナーがパッド上に溜まっていくと、徐々にパッドとクリーニングローラとの摺動抵抗が上がる。クリーニングローラには駆動手段は無く、定着ローラの回転に従動しているため、クリーニングローラとパッドとの間に生じる摩擦力が、クリーニングローラと定着ローラとの間に生じる摩擦力を上回ると、クリーニングローラは定着ローラに従動しなくなる。 In the conventional fixing device described above, when the toner collected by the cleaning roller is collected by rubbing against the pad in contact with the cleaning roller, the toner accumulates on the pad. As the toner accumulates on the pad, the sliding resistance between the pad and the cleaning roller gradually increases. The cleaning roller has no drive means and is driven by the rotation of the fixing roller. Therefore, if the frictional force generated between the cleaning roller and the pad exceeds the frictional force generated between the cleaning roller and the fixing roller, cleaning is performed. The roller does not follow the fixing roller.
クリーニングローラが従動しなくなると、クリーニングローラが定着ローラ上のオフセットトナーを回収しないため、1回転したオフセットトナーが用紙に定着されてしまう。 When the cleaning roller is not driven, the cleaning roller does not collect the offset toner on the fixing roller, so that the offset toner rotated once is fixed on the sheet.
現状の構成では、上記のクリーニング性能が低下するまでのクリーニング寿命は定着装置寿命に比べて一般的に短い。 In the current configuration, the cleaning life until the cleaning performance is lowered is generally shorter than the life of the fixing device.
従って、何れかのタイミングで、清掃手段であるクリーニングローラ及びクリーニングパッドなどのクリーニング部材だけを交換する必要がある。しかし、交換するにも、クリーニング部材を購入して交換するには、ある程度時間が必要となり、クリーニング部材を交換する間はプリンタが使用できないという問題があった。 Therefore, it is necessary to replace only the cleaning member such as the cleaning roller and the cleaning pad, which are cleaning means, at any timing. However, it takes a certain amount of time to purchase and replace the cleaning member, and there is a problem that the printer cannot be used while the cleaning member is replaced.
もし強引に印刷を行った場合、クリーニングローラが従動しないため、定着ローラ表面に傷が付いてしまうという問題も生じていた。 If printing is forcibly performed, the cleaning roller does not follow, so that the surface of the fixing roller is damaged.
本発明の目的は、上記の問題を解消するため、定着用回転体の清掃手段であるクリーニング部材が寿命に到達しても、一定枚数の印刷を可能にする定着装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fixing device capable of printing a certain number of sheets even when a cleaning member, which is a cleaning means for a fixing rotating body , reaches the end of its life in order to solve the above problems.
本発明の目的は、定着用回転体の清掃手段であるクリーニング部材が寿命に到達しても、定着用回転体の表面に傷が付かない定着装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fixing device in which the surface of the fixing rotator is not damaged even when a cleaning member that is a cleaning means for the fixing rotator reaches the end of its life.
上記目的は本発明に係る定着装置にて達成される。要約すれば、本発明の一態様によれば、定着用回転体と、前記定着用回転体に接触し前記定着用回転体に従動して回転する清掃回転体及び前記清掃回転体に接触する清掃パッドを有し前記定着用回転体の表面を清掃する清掃手段と、を有し、記録媒体上の未定着トナー像を記録媒体に加熱定着する定着装置において、
前記清掃手段は前記装置に対して交換可能に設けられており、
前記清掃回転体と前記清掃パッドが離間した状態で前記清掃回転体が前記定着用回転体に従動して回転するように、前記清掃パッドを移動させる離間機構を有し、
前記離間機構はユーザーが操作する操作部を有し、
ユーザーが前記操作部を操作すると前記清掃パッドが前記清掃回転体から離間し、前記清掃回転体と前記清掃パッドが離間した状態で前記清掃回転体が前記定着用回転体に従動して回転し、
前記装置は前記清掃手段の寿命を検知する寿命検知手段を有し、前記寿命検知手段が前記清掃手段の寿命を検知すると、前記清掃手段の交換を促すメッセージ及びユーザーに前記操作部を操作するように促すメッセージを前記装置が搭載されているプリンタの表示部に表示させることを特徴とする定着装置が提供される。
The above object is achieved by the fixing device according to the present invention. In summary, according to one aspect of the present invention, the fixing rotator, the cleaning rotator that contacts the fixing rotator and rotates following the fixing rotator, and the cleaning that contacts the cleaning rotator. A fixing device that includes a pad and a cleaning unit that cleans the surface of the fixing rotating body, and heat-fixes an unfixed toner image on the recording medium on the recording medium.
The cleaning means is provided to be replaceable with respect to the device,
Wherein as the cleaning rotor and the cleaning pad the cleaning rotary member in a spaced apart condition is rotated by the fixing rotary member, it has a separation mechanism for moving the cleaning pad,
The separation mechanism has an operation unit operated by a user,
When the user operates the operation unit, the cleaning pad is separated from the cleaning rotator, and the cleaning rotator is rotated following the fixing rotator in a state where the cleaning rotator and the cleaning pad are separated from each other,
The apparatus has a life detecting means for detecting the life of the cleaning means, and when the life detecting means detects the life of the cleaning means, a message prompting replacement of the cleaning means and a user operating the operation unit. A fixing device is provided that displays a message prompting the user on a display unit of a printer in which the device is mounted .
本発明の他の態様によれば、定着用回転体と、前記定着用回転体に接触し前記定着用回転体に従動して回転する清掃回転体及び前記清掃回転体に接触する清掃パッドを有し前記定着用回転体の表面を清掃する清掃手段と、を有し、記録媒体上の未定着トナー像を記録媒体に加熱定着する定着装置において、According to another aspect of the present invention, there is provided a fixing rotator, a cleaning rotator that contacts the fixing rotator and rotates following the fixing rotator, and a cleaning pad that contacts the cleaning rotator. And a cleaning unit that cleans the surface of the fixing rotating body, and a fixing device that heat-fixes an unfixed toner image on the recording medium to the recording medium.
前記清掃回転体と前記清掃パッドが離間した状態で前記清掃回転体が前記定着用回転体に従動して回転するように、前記清掃回転体と前記清掃パッドのいずれか一方を移動させる離間機構を有し、A separation mechanism for moving one of the cleaning rotator and the cleaning pad so that the cleaning rotator is rotated by the fixing rotator in a state where the cleaning rotator and the cleaning pad are separated from each other; Have
前記離間機構は、前記清掃回転体が前記定着用回転体と前記清掃パッドの両方に接触する第一位置に前記清掃回転体を保持する保持部材を有し、The separation mechanism includes a holding member that holds the cleaning rotator at a first position where the cleaning rotator contacts both the fixing rotator and the cleaning pad.
前記清掃パッドにトナーが溜まり前記清掃回転体に対する前記清掃パッドの摺動抵抗が増加すると、前記定着用回転体の回転により前記清掃回転体が前記保持部材による保持状態から開放されて前記定着用回転体の回転方向において前記第一位置とは異なる第二位置に移動し、前記清掃回転体と前記清掃パッドが離間した状態で前記清掃回転体が前記定着用回転体に従動して回転することを特徴とする定着装置が提供される。When toner accumulates on the cleaning pad and the sliding resistance of the cleaning pad with respect to the cleaning rotator increases, the rotation of the fixing rotator releases the cleaning rotator from the holding state by the holding member, and the fixing rotation. Moving to a second position different from the first position in the rotation direction of the body, and the cleaning rotator is driven to rotate by the fixing rotator while the cleaning rotator and the cleaning pad are separated from each other. A featured fixing device is provided.
本発明によれば、定着用回転体を清掃するための清掃手段を構成する清掃回転体と清掃パッドのいずれか一方が移動し、清掃回転体と清掃パッドが離間する構成とされる。従って、清掃手段が寿命に到達しても、一定枚数の印刷を可能にし、ユーザーが清掃手段を購入して、交換するまでの間、印刷を継続して行える。 According to the present invention, either one of the cleaning pad and cleaning rotating body constituting a cleanup means for cleaning the fixing rotary member is moved is configured to cleaning pad and cleaning the rotating body is separated. Therefore, even when the cleaning means reaches the end of its service life, a certain number of prints can be made and printing can be continued until the user purchases and replaces the cleaning means.
また、本発明によれば、従来の装置では清掃手段が寿命に達したあとに印刷を続行した場合には、定着用回転体などの表面が傷つく可能性があったが、そのような問題も解消される。 Further, according to the present invention, when the conventional apparatus to continue printing after the cleaning means reaches the end of its life, the surface of a fixing rotary member there is a possibility that hurt, even such a problem It will be resolved.
以下、本発明に係る定着装置を図面に則して更に詳しく説明する。 Hereinafter, the fixing device according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
実施例1
(1)画像形成装置の全体構成
先ず、本発明に係る定着装置を備えた画像形成装置の一実施例の全体構成について説明する。
Example 1
(1) Overall Configuration of Image Forming Apparatus First, the overall configuration of an embodiment of an image forming apparatus provided with a fixing device according to the present invention will be described.
図1は、本発明に係る定着装置を搭載した画像形成装置の一実施例の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an image forming apparatus equipped with a fixing device according to the present invention.
本実施例にて、画像形成装置は、電子写真式のフルカラーレーザープリンタ(以下、単に「プリンタ」という。)とされる。 In this embodiment, the image forming apparatus is an electrophotographic full-color laser printer (hereinafter simply referred to as “printer”).
本実施例のプリンタ100は、プリンタの筐体を構成するプリンタ本体(画像形成装置本体)100Aの下部にシート供給装置20を備えている。シート供給装置20において、シート供給カセット21に収納された記録媒体としての記録紙等のシートSは、ピックアップローラ22が図中反時計方向へ回転してカセット21から1枚づつ分離給紙される。分離されたシートSは、給紙ローラ23とリタードローラ24を通じてレジストローラ対25に搬送される。そして、レジストローラ対25により所定のタイミングをもって2次転写部17に搬送される。レジストローラ対25の直後には、シートSの先端を検知するレジストセンサー26が設置されている。
The
プリンタ本体100A内においてシート供給装置20の上部には、画像形成手段を構成する、複数の、本実施例では4つの画像形成部8(8a、8b、8c、8d)を備えている。画像形成部8a、8b、8c、8dは、それぞれ、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色に対応した画像形成部とされる。画像形成部8(8a、8b、8c、8d)は、像担持体としてのドラム型の4個の電子写真感光体(以下、「感光体ドラム」という。)1(1a、1b、1c、1d)を備えている。以下、画像形成部を総称するときは符号「8」を使用し、感光体ドラムを総称するときは符号「1」を使用する。感光体ドラム1は、不図示の駆動手段によって、図中時計回りに回転される。
In the printer
感光体ドラム1の周囲には、その回転方向に従って順に、帯電装置2(2a、2b、2c、2d)と、露光装置としてのスキャナユニット3(3a、3b、3c、3d)とを備えている。以下、帯電装置を総称するときは符号「2」を使用し、スキャナユニットを総称するときは符号「3」を使用する。 Around the photosensitive drum 1, a charging device 2 (2a, 2b, 2c, 2d) and a scanner unit 3 (3a, 3b, 3c, 3d) as an exposure device are provided in order according to the rotation direction. . Hereinafter, the symbol “2” is used to generically refer to charging devices, and the symbol “3” is used to generically refer to scanner units.
さらに、感光体ドラム1の周囲には、現像装置4(4a、4b、4c、4d)と、クリーニング装置6(6a、6b、6c、6d)が配置されている。以下、現像装置を総称するときは符号「4」を使用し、クリーニング装置を総称するときは符号「6」を使用する。 Further, around the photosensitive drum 1, a developing device 4 (4a, 4b, 4c, 4d) and a cleaning device 6 (6a, 6b, 6c, 6d) are arranged. Hereinafter, the symbol “4” is used when generically referring to the developing device, and the symbol “6” is generically used when referring to the cleaning device.
帯電装置2は、感光体ドラム1の外周面(表面)を均一に帯電する。この感光体ドラム1表面の帯電面にスキャナユニット3により各色の画像情報に基づいてレーザービームを照射することによって感光体ドラム1の帯電面に静電潜像を形成する。そして、現像装置4によりイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色のトナー(現像剤)を感光体ドラム1の静電潜像に付着させて静電潜像をトナー像(現像像)として現像する。 The charging device 2 uniformly charges the outer peripheral surface (surface) of the photosensitive drum 1. An electrostatic latent image is formed on the charged surface of the photosensitive drum 1 by irradiating the charged surface on the surface of the photosensitive drum 1 with a laser beam based on the image information of each color by the scanner unit 3. The developing device 4 develops the electrostatic latent image as a toner image (developed image) by attaching toners (developers) of yellow, magenta, cyan, and black to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1.
ここで、感光体ドラム1、帯電装置2、現像装置4、及びクリーニング装置6は、一体的にカートリッジ化され、プロセスカートリッジ7(7a、7b、7c、7d)を形成している。以下、プロセスカートリッジを総称するときは符号「7」を使用する。このカートリッジ7は、プリンタ本体100Aに取り外し可能に装着されている。
Here, the photosensitive drum 1, the charging device 2, the developing device 4, and the cleaning device 6 are integrally formed as a cartridge to form a process cartridge 7 (7a, 7b, 7c, 7d). Hereinafter, the symbol “7” is used to collectively refer to process cartridges. The cartridge 7 is detachably attached to the printer
画像形成部8に対向して中間転写装置10が配置されている。中間転写装置10は、中間転写体としての中間転写ベルト11を備えている。中間転写装置10は、感光体ドラム1の対向部においてそれぞれの感光体ドラム1が中間転写ベルト11に接するように構成される。中間転写ベルト11は、所定の体積固有抵抗を持たせた、薄肉のフィルム状部材で形成してある。この中間転写ベルト11は、駆動ローラ12と、従動ローラ13、14、の3本のローラに掛け渡されて、図の反時計回りに回転する。
An
中間転写ベルト11の内側には、4個の感光体ドラム1にそれぞれ対向して中間転写ベルト11の内面に当接する1次転写ローラ15(15a、15b、15c、15d)を並設してある。以下、1次転写ローラを総称するときは符号「15」を使用する。この1次転写ローラ15は、中間転写ベルト11内面と当接している1次転写部においてイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色のトナー像を感光体ドラム1表面から中間転写ベルト11表面に転写する。
Inside the
トナー像が転写された感光体ドラム1表面は、クリーニング装置6により転写残トナーの除去を受けて清浄面化され、繰り返して次の画像形成に供される。 The surface of the photosensitive drum 1 to which the toner image has been transferred is cleaned by the transfer device 6 after removal of the transfer residual toner, and is repeatedly used for the next image formation.
中間転写装置10のローラ13と対向する位置には2次転写ローラ16が配設され、中間転写ベルト11表面に所定の圧力で圧接されて2次転写部17を形成している。この2次転写ローラ16は、2次転写部17においてイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色のトナー像を中間転写ベルト11表面からシートS面に転写する。
A
2次転写部17において未定着トナー像の転写を受けたシートSは、搬送ガイド18を通って像加熱装置としての定着装置30へ搬送導入され、トナー像の加熱・加圧定着処理を受ける。
The sheet S that has received the transfer of the unfixed toner image in the
定着装置30を通ったシートSは、搬送ローラ対27によりシート排出トレイ101上に排出される。
The sheet S that has passed through the fixing
(2)定着装置
図2は、定着装置30の一実施例の概略構成図である。
(2) Fixing Device FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the fixing
本実施例の定着装置30は、定着回転体としての定着ローラ31と、定着ローラ31と接してニップ部Nを形成する加圧回転体としての加圧ローラ32とを有する。定着ローラ31は、加熱手段としてハロゲンヒーター33を備えている。必要に応じて、加圧ローラ32内にも加熱手段33を設けることができる。
The fixing
本実施例によれば、定着装置30は、更に、定着ローラ31の表面を清掃する清掃手段34を有する。清掃手段34は、クリーニング部材として、定着ローラ31の表面を清掃するための清掃回転体である定着クリーニングローラ35と、清掃パッド(即ち、クリーニングパッド)63を備えている。クリーニングパッド63は、クリーニングローラ35に圧接して設けられている。クリーニングローラ35とクリーニングパッド63を備えた清掃手段34は、ユニット化されクリーニングユニットを形成し、交換自在とされる。
According to this embodiment, the fixing
本発明に従った清掃手段34は、以下の実施例の説明では、定着ローラ31にのみ設けられるものとして説明するが、これに限定されるものではない。必要に応じて、加圧ローラ32にも同様に設けることができる。場合によっては、加圧ローラ32にのみ設けることも可能である。
The cleaning means 34 according to the present invention is described as being provided only on the fixing
定着装置30は、温度検知手段としてのサーミスタ37を備えており、本実施例によれば、定着ローラ31の表面温度を検出するために定着ローラ31表面から一定の距離を置いて配置されている。定着ローラ31は、サーミスタ37からの検出信号に基づき制御手段200によりハロゲンヒーター33のオン、オフを行い、所定の温度に制御される。勿論、加圧ローラ32にハロゲンヒーター33が設けられた場合には、加圧ローラ32に対してもサーミスタ37を設置し、同様の制御が行われる。
The fixing
上記定着ローラ31と、加圧ローラ32と、ヒーター33と、定着クリーニングローラ35は、それぞれシートSの搬送方向と直交する方向に細長い部材である。
The fixing
定着ローラ31は、内側から順に、金属製のパイプ状の芯金31a、耐熱性のシリコンゴムからなる弾性層31bを備え、その表面にPFA等のフッ素系樹脂からなる離型層31cを備えている。
The fixing
加圧ローラ32も定着ローラ31と同様に、内側から順に、金属製のパイプ状の芯金32a、耐熱性のシリコンゴムからなる弾性層32bを備え、その表面にPFA等のフッ素系樹脂からなる離型層32cを備えている。
Similarly to the fixing
(3)寿命検知手段
清掃手段34は、クリーニング部材であるクリーニングローラ35及びクリーニングパッド63の寿命を検知するための寿命検知手段5Bを備えている。本実施例では、寿命検知手段5Bとして、光学センサーが設けられる。
(3) Life detection means The cleaning means 34 includes a life detection means 5B for detecting the life of the cleaning
本実施例によると、光学センサー5Bは、クリーニングローラ35の回転状態(例えば、回転数rpm)をモニターする回転検出手段である。図3を参照して、クリーニングローラ35の回転及び停止の検出及び給電制御を説明する。
According to the present embodiment, the
本実施例にて、円柱状クリーニングローラ35の一端部側の外周面には、図3に示すように、周方向に、他とは異なる色で等間隔に配列して回転検知用の検知マークCが設けられる。光学センサー5Bは、このクリーニングローラ35の上記検知マークCに対応位置させて配設してある。
In this embodiment, on the outer peripheral surface on one end of the
光学センサー5Bは、発光素子51及び受光素子52を備えており、発光素子51より発せられた光がクリーニングローラ35で反射され、これを受光素子52により検出する。クリーニングローラ35上に設けられた上記検知マークCは、白色3mm角の大きさで、等間隔(約3mm)に配置されている。それによって、クリーニングローラ35の回転により反射光の強度は周期的に変化し、光学センサー5Bはこれを電気信号にして制御手段200に出力する。
The optical sensor 5 </ b> B includes a
(4)クリーニングローラ及びクリーニングパッドの当接離間機構と動作説明
次に、図4及び図5を参照して、本実施例の定着装置30における、清掃手段34を構成するクリーニング部材としての定着クリーニングローラ35及びクリーニングパッド63の当接離間機構に関して説明する。
(4) Contact and separation mechanism and operation of cleaning roller and cleaning pad Next, with reference to FIGS. 4 and 5, fixing cleaning as a cleaning member constituting the cleaning means 34 in the fixing
図4に示すように、定着クリーニングローラ35は、定着ローラ31の外周面(表面)、即ち、離型層31cに付着したオフセットトナーなどを清掃及び回収する機能を有する。一般に、トナーは、表面離型性の高い方から低い方へと転移する。そのため、クリーニングローラ35の表面材質は、離型層31cより離型性が劣ることがその条件の一つとなる。
As shown in FIG. 4, the fixing
本実施例では、定着クリーニングローラ35としてアルミ製のローラを用いている。通常、直径(d)8〜15mm、厚さ1〜2.5mmのスリーブ状のローラとされ、本実施例では、直径(d)10mm、厚さ2mmのスリーブローラとされた。また、軸線方向長さは、定着ローラ31と同じか、或いは、それより長くされた。本実施例では、定着ローラ31の長さが335mmとされたので、クリーニングローラ35の長さは336mmとされた。
In this embodiment, an aluminum roller is used as the
また、クリーニングローラ35は、図示しない圧縮バネのような押圧手段により、片側3kgfずつ、合計6kgfで定着ローラ31に圧接された。また、クリーニングパッド63は、図示しない圧縮バネのような押圧手段により、約8kgfでクリーニングローラ35に圧接された。
The cleaning
クリーニングローラ35の従動性やクリーニングパッド63の耐久性は、前記各定着部材の材質や表面性に依存するため、上記の圧力はそれらを考慮して設定される。
Since the followability of the cleaning
このようにクリーニングローラ35に圧接しているクリーニングパッド63は、クリーニングローラ35に付着したトナーをパッド自身に転移させて蓄積する機能を有し、且つ高温での優れた耐久性、機械的及び電気的特性を兼ね備えた部材にて作製される。本実施例では、クリーニングパッド63は、アラミド繊維を使用して作製されたものである。更に説明すれば、通常アラミド繊維を使用して作製された織物、或いは、不織布で、厚さ(t)2〜4mm、幅(w)10〜15mm、クリーニングローラ35の軸線方向全幅にわたって延在しており、長さ250〜330mmのものとされる。本実施例では、厚さ3mm、幅12mm、長さ310mmのクリーニングパッド63を使用している。
The
クリーニングパッド63は、接着剤で板金ステー(支持部材)64に貼り付けられる。そして、前記板金ステー64は、回転軸65aを中心にして回動可能とされるリンク部材65の一端65bに接続される。リンク部材65の他方の端部は、操作部、即ち、摘み65cとされ、定着装置30のフレーム66から突出しており、通常は、装置本体100Aに対して取り外し自在とされたリンクカバー67にて覆われている。従って、リンクカバー67を外すことによりユーザーから操作可能になっている。
The
前記回転検出手段5Bは、図3に示すように、クリーニングローラ35の回転数を検知できるように設けられている。
As shown in FIG. 3, the rotation detecting means 5B is provided so as to detect the number of rotations of the cleaning
印刷し続けるとクリーニングパッド63がトナーを蓄積し、徐々にクリーニングローラ35が定着ローラ31に従動しなくなる。クリーニングローラ35の回転数が通常時の90%程度にまで落ち込むと、清掃能力の低下から充分なオフセットトナーの回収が出来なくなる。
As printing continues, the
従って、クリーニングローラ35の回転数が通常時の80〜90%にまで低下した場合には、回転検出手段5Bからの信号を受信した制御手段200は、パッド63が寿命と判断する。そして、プリンターのオペレーションパネルの表示部201に清掃手段、即ち、クリーニングユニット34(クリーニングパッド63、クリーニングローラ35)の交換を促すメッセージと交換するまでの期間の対処方法を表示する。
Therefore, when the rotation number of the cleaning
対処方法の内容は、例えば、以下の通りとされる。
(1)画像形成装置本体100Aの右ドア(定着装置30を覆っている外装ドア102)を開ける(図1参照)。
(2)定着装置30に付いているカバー67を外す(図4参照)。
(3)例えば青色に着色されたリンク部材65の操作部、即ち、摘み65cを、本体下方向にカチッという音がするところまで押す(図5参照)。
The contents of the coping method are as follows, for example.
(1) Open the right door (the
(2) Remove the
(3) For example, the operating portion of the
上記カバー67は、リンク部材65だけを覆っているカバーであり、寿命期間内に誤操作を防止するためのものである。
The
以上の手順に従って、図5に示すように、クリーニングパッド63の定着クリーニングローラ35方向への押圧力に抗して、ユーザーがリンク部材65の摘み65cを指などで押す。すると、リンク部材65が回転軸65aを中心に、図5にて時計方向に回転し、クリーニングパッド63がクリーニングローラ35から離間する。
According to the above procedure, as shown in FIG. 5, the user presses the
また、トナーが蓄積したクリーニングパッド63は、冷却されるとクリーニングローラ35と接着して離れなくなるため、上記方法は、定着装置30が熱い状態で行うように表示部201で表示する。
In addition, since the
一度クリーニングパッド63がクリーニングローラ35から離間すると、リンク部材65は、ロック部材69によってロックされて元の位置には戻らず、離間した状態で保持される。
Once the
ロック部材69としては、任意の構造とし得るが、例えば、通常は、リンク部材65の側面にバネ部材(図示せず)にて付勢されて当接する構成することができる。この構成にて、前記リンク部材65が押下され、リンク部材が回転軸65aの回りに時計方向へと回転すると、ロック部材69がバネ部材によりリンク部材65の下方へと突出し、リンク部材65の下面に係合し、リンク部材65が反時計方向へと回転するのを阻止する。
The
クリーニングパッド63がクリーニングローラ35から離間した状態では、パッド63とクリーニングローラ35との間の摺動抵抗がなくなるため、クリーニングローラ35は、再び定着ローラ31に従動して回転する。従って、クリーニングローラ35がトナーを回収し、ある一定枚数の印刷量であればクリーニング性能が回復する。その間にユーザーにはクリーニングユニット34を購入して交換してもらうため、クリーニングユニット買い替えの期間もまた印刷することができる。
In a state where the
クリーニングユニット34は、本実施例では、クリーニングローラ35と、クリーニングパッド63と、板金ステー64と、リンク部材70と、これら部材を担持する左右側板61と、にて構成され、定着装置30から容易に着脱可能となっている。従って、クリーニングユニット34は、カートリッジなどと同様に消耗品としても販売され、必要に応じてユーザーが購入して、交換することができる。
In this embodiment, the
実施例2
次に、図6〜図9を参照して、本発明の画像形成装置における特徴を成す定着装置30の他の実施例について説明する。本実施例の定着装置30の全体構成は、実施例1で説明した定着装置30と同じ構成とされるので、同じ構成及び機能を成す部材には実施例1で説明した定着装置と同じ参照番号を付し、実施例1での説明を援用する。
Example 2
Next, another embodiment of the fixing
次に、本実施例における定着装置30の特徴部分を説明する。
Next, the characteristic part of the fixing
(1)クリーニングローラ35及びクリーニングパッド63の自動離間機構と動作説明
図6は、本実施例の定着装置30におけるクリーニング部材(クリーニングローラ35及びクリーニングパッド63)の離間機構部を示す。
(1) Automatic Separation Mechanism and Operation of
クリーニングユニット34を形成する左右側板61には、長孔61aが形成されており、クリーニングローラ35は、その回転軸35aがこの長孔61aで回転自在に担持されている。この長孔61aは、定着ローラ31と同心円弧状に形成されており、クリーニングローラ35を左右側板61の長孔61aに担持することによって、クリーニングローラ35と定着ローラ31との軸間距離が決められる。従って、クリーニングローラ35が長孔61aに沿って移動した際にも常に定着ローラ31との距離を一定に保つことができる。
A
クリーニングローラ35は、図6にて長孔61aの右側下方位置(第一位置)に配置されたとき、回転軸保持部材70によってその位置決めが行われる。
The cleaning
つまり、回転保持部材70は、一端70aが回転軸72に回転自在に軸支されている。また、他端(即ち、先端)70bは、爪形状に形成された係止部70cを備えており、クリーニングローラ35の回転軸35aに係合している。また、回転保持部材70は、圧縮バネ71によって、図6にて反時計方向に付勢され、係止部70cが回転軸35aに係合し、クリーニングローラ35を長孔61aの第一位置に位置決めしている。
That is, one
なお、上述のように、回転軸保持部材70は、先端70bの爪形状係止部70cでクリーニングローラ35の回転軸35aを抱えているが、前記係止部70cは、回転軸35aが図6に示す方向Pに力がかかると係止部70cが外れる角度に傾斜している。従って、クリーニングローラ35は、図7、図8に示すように、係止部70cからの係止が外れると、定着ローラ31の回転により長孔61aの他方端(第二位置)へと移動される。
As described above, the rotating
また、クリーニングローラ35の定着ローラ31への圧接は、実施例1と同様に、片側3kgfずつ、合計6kgfで定着ローラ31に圧接された。また、クリーニングパッド63は、約8kgfでクリーニングローラ35に圧接された。
The cleaning
本実施例では、クリーニングパッド63は、図6に示すように、クリーニングローラ35と定着ローラ31の当接部とはほぼ反対側で、且つ、クリーニングローラ35が方向Pへ移動するときに、その妨げにならない位置に設けられている。クリーニングパッド63は、支持ステー(支持部材)64により設置されている。クリーニングパッド63のクリーニングローラ35への接圧も、上述のように、実施例1と同様に8kgfの負荷とされる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the
また、クリーニングローラ35の寿命検知手段5Cについては、次項で説明する。
The life detection means 5C of the cleaning
上記の構成で定着ローラ31を回転させる場合のクリーニング部材に働く摩擦力について図7を用いて説明する。
The frictional force acting on the cleaning member when the fixing
クリーニングローラ35が定着ローラ31から受ける摩擦力をF、クリーニングパッド63から受ける摩擦力をf、回転軸保持部材70が回転軸35aを保持する力の定着ローラ31の周方向成分をαとする。すると、クリーニング寿命期間内においては、以下のような関係式が成り立つ。
F+f<α (F>f)
Fとαは一定で、fはオフセットトナーの蓄積量の増加に応じてほぼ比例して増加する。
The frictional force that the cleaning
F + f <α (F> f)
F and α are constant, and f increases in proportion to the increase in the amount of offset toner accumulated.
印刷枚数が少ないうちは定着ローラ31とクリーニングパッド63から受ける摩擦力の合力(F+f)よりも回転軸保持部材70の保持力(α)が大きいため、クリーニングローラ35の回転軸35aは、回転軸保持部材70によって保持される。そのため、クリーニングローラ35は、図7に示す第一位置で回転する。この時、クリーニングローラ35は駆動がかかっておらず定着ローラ31に従動しているので、Fはfよりも大きい。
Since the holding force (α) of the rotating
新品の状態ではクリーニングパッド63とクリーニングローラ35の摺動抵抗は低いのでF≫fである。しかし、印刷量が増えてくると、トナーが摺動面に付着し、抵抗が上がる性質がある。そのため、徐々にクリーニングパッド63に回収されたオフセットトナーが蓄積され、fが増加する。fが増え続けてfがFに近づいてくるとクリーニングローラ35は、クリーニングパッド63によるブレーキ力が働き定着ローラ31にスムーズに従動できなくなる。クリーニングローラ35の回転数が通常時の90%程度に落ち込んだ時のfをfaとした場合、回転軸保持部材の保持力αは摩擦力F、faの間には以下の関係が成り立つ。
F+fa=α
Since the sliding resistance between the
F + fa = α
従って、回転軸保持部材70の保持力(α)を上記式の関係に設定しておくことにより、クリーニングローラ35の回転が渋くなり回転数が通常時の90%程度に落ち込んだ時に、以下のことが行われる。
Therefore, by setting the holding force (α) of the rotary
つまり、クリーニングローラ35は、定着ローラから受ける摩擦力Fとクリーニングパッド63から受けるfaの合力(F+fa)が、回転軸保持部材70の保持力(α)と等しくなる。そのため、その状態で印刷を続けるとfaがさらに増加し、図8に示すように、クリーニングローラ35は、自動的に回転軸保持部材70の爪状係止部70cを乗り越えて移動し、クリーニングパッド63から離間する。
That is, in the cleaning
クリーニングローラ35がパッド63から離間すると、寿命検知手段5C(詳細は次項)がクリーニング部材、即ち、クリーニングユニット34の寿命を検知し、プリンタのオペレーションパネルの表示部201に、クリーニングユニット34の交換を促すメッセージを表示する。
When the cleaning
本実施例ではこの時すでにクリーニングローラ35は自動的にクリーニングパッド63から離間しているので、実施例1のような離間動作をユーザーに行わせる必要は無く、ユーザーはクリーニングユニット34を交換するだけでよい。
In this embodiment, since the cleaning
クリーニングユニット34は、基本的に実施例1と同構成であり異なる部分は、リンク部材65の代わりに回転軸保持部材70と圧縮バネ71が設けられている。
The
(2)寿命検知手段
次に、図9をも参照して、本実施例2におけるクリーニングローラ35の寿命検知手段5Cについ説明する。本実施例によると、寿命検知手段5Cは、遮光部材35bとフォトインタラプタ35cにて構成される。
(2) Life Detecting Unit Next, the
つまり、図9に示すように、円柱状クリーニングローラ35の一端部に、円盤状の遮光部材35bを設ける。遮光部材35bは、クリーニングローラ35が回転軸保持部材70に保持されて回転している位置(第一位置)で遮光部材35bの円盤状の端部がフォトインタラプター35cの光を遮光する。
That is, as shown in FIG. 9, a disc-shaped
従って、クリーニングローラ35がクリーニングパッド63から離間した位置(第二位置)では、遮光部材35bは、フォトインタラプター35cを遮光しない。
Accordingly, at a position (second position) where the cleaning
上記構成によって、クリーニングローラ35がクリーニングパッド63から離間したことを、フォトインタラプター35cによって検知することができ、クリーニング部材(即ち、クリーニングユニット34)が寿命に達したことを検知することができる。
With the above configuration, it is possible to detect that the cleaning
上記各実施例では、清掃手段34は、定着用回転体である定着ローラ(定着回転体)31にのみ設けられるものとして説明したが、上述したように、本発明では、定着用回転体である加圧ローラ(加圧回転体)32にも設けることができる。場合によっては、加圧ローラ32にのみ設けることも可能である。
In the above embodiments, the cleaning means 34 has been described as only provided in the fixing rotary member fixing roller (fixing rotary member) 31 is, as described above, in the present invention, is a fixing rotatable member A pressure roller (pressure rotator) 32 can also be provided. In some cases, it may be provided only on the
いずれの場合においても、清掃手段34の構成は、上記実施例1、2に記載の構成とすることができるので、これ以上の説明は省略する。 In any case, since the configuration of the cleaning means 34 can be the configuration described in the first and second embodiments, further description is omitted.
1 感光体ドラム(像担持体)
2 帯電装置
3 スキャナユニット(露光装置)
4 現像装置
5B、5C 回転検出手段(寿命検知手段)
7 プロセスカートリッジ
8 画像形成部
10 中間転写装置
11 中間転写ベルト
30 定着装置
31 定着ローラ(定着回転体)
32 加圧ローラ(加圧回転体)
33 ハロゲンヒータ(加熱手段)
34 クリーニングユニット(清掃手段)
35 クリーニングローラ(清掃回転体)
35a クリーニングローラの回転軸
61 クリーニングユニットの両側板(枠体)
61a 長孔
63 クリーニングパッド(清掃パッド)
64 板金ステー(支持部材)
65 リンク部材
65a リンク部材の回転中心
66 定着フレーム
67 クリーニングカバー
69 ロック部材
70 回転軸保持部材
71 圧縮バネ
1 Photosensitive drum (image carrier)
2 Charging device 3 Scanner unit (exposure device)
4 Developing
7 Process Cartridge 8
32 Pressure roller (Pressure rotating body)
33 Halogen heater (heating means)
34 Cleaning unit (cleaning means)
35 Cleaning roller (rotating body for cleaning)
35a Rotating shaft of cleaning
64 Sheet metal stay (support member)
65
Claims (2)
前記清掃手段は前記装置に対して交換可能に設けられており、
前記清掃回転体と前記清掃パッドが離間した状態で前記清掃回転体が前記定着用回転体に従動して回転するように、前記清掃パッドを移動させる離間機構を有し、
前記離間機構はユーザーが操作する操作部を有し、
ユーザーが前記操作部を操作すると前記清掃パッドが前記清掃回転体から離間し、前記清掃回転体と前記清掃パッドが離間した状態で前記清掃回転体が前記定着用回転体に従動して回転し、
前記装置は前記清掃手段の寿命を検知する寿命検知手段を有し、前記寿命検知手段が前記清掃手段の寿命を検知すると、前記清掃手段の交換を促すメッセージ及びユーザーに前記操作部を操作するように促すメッセージを前記装置が搭載されているプリンタの表示部に表示させることを特徴とする定着装置。 A fixing rotator, a cleaning rotator that contacts and rotates with the fixing rotator, and a cleaning pad that contacts the cleaning rotator and cleans the surface of the fixing rotator. A fixing device that heats and fixes an unfixed toner image on the recording medium to the recording medium.
The cleaning means is provided to be replaceable with respect to the device,
Wherein as the cleaning rotor and the cleaning pad the cleaning rotary member in a spaced apart condition is rotated by the fixing rotary member, it has a separation mechanism for moving the cleaning pad,
The separation mechanism has an operation unit operated by a user,
When the user operates the operation unit, the cleaning pad is separated from the cleaning rotator, and the cleaning rotator is rotated following the fixing rotator in a state where the cleaning rotator and the cleaning pad are separated from each other,
The apparatus has a life detecting means for detecting the life of the cleaning means, and when the life detecting means detects the life of the cleaning means, a message prompting replacement of the cleaning means and a user operating the operation unit. A fixing device that displays a message prompting the user on a display unit of a printer in which the device is mounted .
前記清掃回転体と前記清掃パッドが離間した状態で前記清掃回転体が前記定着用回転体に従動して回転するように、前記清掃回転体と前記清掃パッドのいずれか一方を移動させる離間機構を有し、
前記離間機構は、前記清掃回転体が前記定着用回転体と前記清掃パッドの両方に接触する第一位置に前記清掃回転体を保持する保持部材を有し、
前記清掃パッドにトナーが溜まり前記清掃回転体に対する前記清掃パッドの摺動抵抗が増加すると、前記定着用回転体の回転により前記清掃回転体が前記保持部材による保持状態から開放されて前記定着用回転体の回転方向において前記第一位置とは異なる第二位置に移動し、前記清掃回転体と前記清掃パッドが離間した状態で前記清掃回転体が前記定着用回転体に従動して回転することを特徴とする定着装置。 A fixing rotator, a cleaning rotator that contacts and rotates with the fixing rotator, and a cleaning pad that contacts the cleaning rotator and cleans the surface of the fixing rotator. A fixing device that heats and fixes an unfixed toner image on the recording medium to the recording medium.
A separation mechanism for moving one of the cleaning rotator and the cleaning pad so that the cleaning rotator is rotated by the fixing rotator in a state where the cleaning rotator and the cleaning pad are separated from each other; Yes, and
The separation mechanism includes a holding member that holds the cleaning rotator at a first position where the cleaning rotator contacts both the fixing rotator and the cleaning pad.
When toner accumulates on the cleaning pad and the sliding resistance of the cleaning pad with respect to the cleaning rotator increases, the rotation of the fixing rotator releases the cleaning rotator from the holding state by the holding member, and the fixing rotation. Moving to a second position different from the first position in the rotation direction of the body, and the cleaning rotator is driven to rotate by the fixing rotator while the cleaning rotator and the cleaning pad are separated from each other. A fixing device characterized.
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