JP5645013B2

JP5645013B2 - 定着装置、及びこれを用いた画像形成装置

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Publication number: JP5645013B2
Application number: JP2010267561A
Authority: JP
Inventors: 正洋渡部
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2010-03-18
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2030-11-30
Also published as: US20110229224A1; JP2011215587A; US8606156B2

Description

本発明は複写機やプリンタ、ファクシミリ、これらの複合装置等の電子写真方式画像形成装置、及びこれを用いる定着装置に関する。

熱及び圧力を使用する定着装置は、内部に熱源を包含している定着部材に加圧部材を圧接し、未定着トナー画像の載った転写紙を定着部材と加圧部材の間に通過させて、トナーを記録媒体に定着させる技術が主流である。

前記の定着部材表面は、フッ素コートなど、トナー付着防止のための工夫が施されているが、環境、記録媒体などの条件によっては、トナーが記録媒体から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ある。このオフセットしたトナーは、定着部材やこれに接触する加圧部材に残り、いずれ記録媒体に逆転写し、画像を汚すことが知られている。これを防止するために、定着部材にはクリーニングウエブやクリーニングローラなどのクリーニング部材が設けられる。クリーニング部材は、定着部材及び加圧部材に加圧接触し、オフセットしてきたトナーを回収する。

前記のような定着装置の中には、加圧部材を定着部材に対して移動させ、圧接、減圧、離間させる機能を持つものがある。また、この機能は、定着部材および加圧部材の劣化を防ぐため、使用しない時には離間させ部材に負荷をかけない目的や、加圧部材のみを冷却したい目的で用いられることが知られている。また、加圧部材を定着部材に圧接させる場合において強圧接、弱圧接といったような複数の加圧部材と定着部材の位置関係を再現する機能を持つ場合もある。この機能は、環境や記録媒体の条件により最適な圧接状態を作り出す目的で用いられることが知られている。

このように可動である加圧部材に対しクリーニング部材を当接する場合、どのような加圧部材と定着部材の位置関係においても一定のクリーニングの機能を果たすためには、クリーニグ部材を加圧部材に対し一定の当接位置、当接角度、当接力を保って当接させることが好ましい。もし、当接ローラと加圧部材との距離が長くなり、クリーニングウエブの当接力が弱すぎる条件になると、クリーニング機能が十分に発揮できず、画像を汚す結果となり得る。また、当接ローラと加圧部材の距離が近くなり、当接力が強すぎる条件になると、当接ローラや加圧部材の材料の劣化を促進したり、クリーニングウエブ巻取りに必要なトルクが上昇したりして、正常なクリーニングウエブ回収が行えなくなる可能性がある。

またクリーニング部材の当接位置において加圧部材の位置変化が十分小さい場合には、クリーニング部材を定着装置に対して完全固定としても問題ないが、加圧部材が離間等する場合は大きな変化となり、クリーニングしたトナーの飛び出しによる記録媒体への再転写などの不具合原因にもなり得る。

また、クリーニング部材がクリーニングウエブであった場合、加圧部材が移動した時に、加圧部材に当接するクリーニグウエブ部材と使用済みのクリーニグウエブを回収する巻取りローラおよび新しいクリーニングウエブを供給する供給ローラの軸位置関係が時に崩れることがあり得るので、するとクリーニングウエブのたるみが発生し、正常な使用済みクリーニングウエブの回収が行えなくなるおそれがある。これを防止するために、加圧部材の移動に追従してクリーニングウエブを移動させる方法が知られている。

しかし、上述の防止を行ったとしても、記録媒体がニップを通過した後にジャム発生となった場合、ユーザーの手で記録媒体を取り出す作業が発生する。この場合、記録媒体の取り出し方によっては加圧部材を本来の駆動方向とは逆方向に駆動（ローラなら逆回転、ベルトならば逆方向への走行）されることも考えられる。こうなるとクリーニング部材との接触により形成されるクリーニングニップにおいて、給ローラから過剰に巻きだされたクリーニングウエブは大きくたるむこととなる。クリーニングウエブのたるみが大きくなって、正常な巻取り動作ができなくなるほどになると、クリーニング不良を起こし、黒ポチ、すり抜けなどによる異常画像を記録媒体上に形成される画像にもたらすだけでなく、たるんだウエブが定着ニップまで到達して通紙不能となってしまうことが考えられる。

これについての対策としては、制御ではジャム後にクリーニングウエブの一定量の巻取り動作を行った後、次の通紙動作を行う方法が公知であるが、この方法ではクリーニングウエブの一定量の巻取り動作を行うのに要する時間だけ、ユーザーを待たせてしまう時間が発生する上、クリーニングウエブウエブを無駄に消費するので、クリーニングウエブの寿命が短くなる。

機械的構成での対策としては、クリーニングウエブのたるみ自体を発生させない工夫として特許文献３に開示されている技術が挙げられる。この技術は、当接ローラの当接力の強弱、または当接／離間を制御する機構を持ち、使用状況に応じて最適なクリーニング機能を実現しようとするものである。この機構を前記の課題対策に用いる場合、前述のようなジャム処理時には当接ローラを当接相手の加圧部材から離間させれば、加圧部材がいかなる方向に駆動しようがウエブが供給ローラから過剰に巻きだされる心配はなくなる。ただし、この方法によると、当接ローラの当接力または当接/離間動作を可能とするための機構分コスト高となる上、制御も複雑になる。また、定着装置においてジャムが発生した場合、記録媒体上のトナーは未定着状態である場合があり、それらがクリーニングニップに突入してくる場合を想定しなくてはならない。さらに突入してきたトナーが半溶融状態であった場合、クリーニングウエブと加圧部材の間で固まり、両者を接着してしまう場合がある。当接ローラを離間させても接着部分によりクリーニングウエブは引っ張られ、供給ローラからクリーニングウエブが巻きだされてしまうこととなる。

また、クリーニングウエブは使用済みのクリーニングウエブを回収して新しいクリーニングウエブを供給するために駆動源を用いる機構が知られている。ただし、クリーニング部材は消耗品であり、交換が必要であるため、交換に際してはなるべく少ない部材のみを交換する構成とすることがコスト上好ましい。

また、クリーニグウエブユニットを交換する場合、定着装置は使用直後で高温状態であり、クリーニングウエブユニットも同様であると想定できる。従って、使用直後の交換作業には作業者が火傷等のケガをする危険性があるため、使用直後の交換作業をしないようにするのが望ましいが、交換作業者に注意を促すしか手段がなく、確実ではないので、装置自身にもハード的な安全装置を備えることが好ましい。

本発明は上述した従来の諸問題点にかんがみ、加圧部材の位置によらずに一定のクリーニング機能を果たすことができ、加圧部材の位置変化によってウエブの流出を起こさないクリーニングウエブを備えた定着装置と、これを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の定着装置は、定着部材を有し、該定着部材の表面に加圧部材が圧接し、前記定着部材と前記加圧部材の間のニップ部に記録媒体を通過させて熱と圧力を加え、該記録媒体上のトナーを該記録媒体に定着させる定着装置であって、
前記加圧部材が前記定着部材に圧接する位置を変更する減圧機構を有し、該減圧機構により前記ニップ部の有無および幅を調整可能とした定着装置において、少なくとも前記加圧部材にウエブを介して当接する当接ローラと、新品のウエブを供給する供給ローラと、前記加圧ローラから付着物をふき取ったあとのウエブを巻き取り回収する巻取りローラとを有するクリーニングウエブユニットを備え、該クリーニングウエブユニットの前記当接ローラを、前記加圧部材の減圧機構の動きに追従させ、前記加圧部材に対する当接位置、当接方向、当接力を一定とし、前記定着部材が、無端状のベルトからなる定着ベルトであり、前記当接ローラの回転軸に対し、該当接ローラが前記加圧部材に当接する方向と垂直方向で垂直抗力を加える部材を備え、該垂直抗力を加える部材により前記当接ローラの回転を停止させ得るものであり、前記当接ローラの回転停止を前記垂直抗力を加える部材との摺接による摩擦摺動負荷で行い、前記加圧部材が前記定着ベルト表面に圧接している間には前記垂直抗力を加える部材による前記摩擦摺動負荷を低減させまたは完全には作用させないように、前記減圧機構により減圧し、前記垂直抗力を加える部材による前記摩擦摺動負荷を、前記ニップが前記記録媒体上の未定着トナーを定着する状態ではない場合にのみ掛ける、ことを特徴とする。

また本発明の定着装置は、前記加圧部材と前記ウエブとの間の動摩擦力係数を、前記ウエブと前記当接ローラ当接面との間の静止摩擦力係数よりも小さくしたことを特徴とする。

また本発明の定着装置は、前記供給ローラ、前記巻取りローラ、前記当接ローラは前記減圧機構の動きに追従するように前記加圧部材を支持する部材と連動して動く部材に支持され、各ローラの軸線の位置関係を一定とすることを特徴とする。

また本発明の定着装置は、前記巻取りローラを駆動する駆動源を前記クリーニングウエブユニット外部に備え、かつ該クリーニングウエブユニットを単体で前記定着装置本体から取り外し可能としたことを特徴とする。

また本発明の定着装置は、前記駆動源は前記クリーニングウエブユニットおよび前記加圧部材の位置に応じて位置変更する機構を有することを特徴とする。

また本発明の定着装置は、前記定着部材が、無端状のベルトからなる定着ベルトであり、前記供給ローラの回転軸に対し、前記供給ローラが前記加圧部材に当接する方向と垂直方向で垂直抗力を加える部材を備え、該垂直抗力を加える部材により前記供給ローラの回転を停止させ得ることを特徴とする。

また本発明の定着装置は、定着部材を有し、該定着部材の表面に加圧部材が圧接し、前記定着部材と前記加圧部材の間のニップ部に記録媒体を通過させて熱と圧力を加え、該記録媒体上のトナーを該記録媒体に定着させる定着装置であって、前記加圧部材が前記定着部材に圧接する位置を変更する減圧機構を有し、該減圧機構により前記ニップ部の有無および幅を調整可能とした定着装置において、少なくとも前記加圧部材にウエブを介して当接する当接ローラと、新品のウエブを供給する供給ローラと、前記加圧ローラから付着物をふき取ったあとのウエブを巻き取り回収する巻取りローラとを有するクリーニングウエブユニットを備え、該クリーニングウエブユニットの前記当接ローラを、前記加圧部材の減圧機構の動きに追従させ、前記加圧部材に対する当接位置、当接方向、当接力を一定とし、前記定着部材が、無端状のベルトからなる定着ベルトであり、前記供給ローラの回転軸に対し、前記供給ローラが前記加圧部材に当接する方向と垂直方向で垂直抗力を加える部材を備え、該垂直抗力を加える部材により前記供給ローラの回転を停止させ得るものであり、前記供給ローラの回転停止を前記垂直抗力を加える部材との摺接による摩擦摺動負荷で行い、前記加圧部材が前記定着ベルト表面に圧接している間には前記垂直抗力を加える部材による前記摩擦摺動負荷を低減させまたは完全には作用させないように、前記減圧機構により減圧し、前記垂直抗力を加える部材による前記摩擦摺動負荷を、前記ニップが前記記録媒体上の未定着トナーを定着する状態ではない場合にのみ掛けることを特徴とする。

また本発明の定着装置は、前記巻取りローラも、前記供給ローラと前記当接ローラとともに前記加圧部材の減圧機構の動きに追従し、前記加圧部材を支持する部材と連動して動く部材に支持させることにより、前記垂直抗力を加える方向を含む断面における各ローラ軸の位置関係を常に一定とすることを特徴とする。

さらに本発明の画像形成装置は、画像形成部と、請求項１から９のいずれかに記載の定着装置を備え、前記画像形成部で形成したトナー像を記録媒体に転写して定着させることを特徴とする。

またさらに本発明の画像形成装置は、請求項１０の画像形成装置において、前記記録媒体の搬送方向で前記定着装置より下流側に光沢付与装置を有することを特徴とする。

本発明によれば、加圧部材に対しクリーニングウエブ当接ローラとクリーニングウエブを加圧部材に押圧する加圧機構は位置を固定されており、加圧部材に追従して移動するので、加圧部材が定着部材に対して加圧、減圧、離間動作を行っても、クリーニグウエブを加圧部材から離れたり近づきすぎたりすることなく、一定の当接力、当接角度で当接させることができ、一定したクリーニングの機能を実現できる。

本発明に係る定着装置の基本的な構成例を示す概念図図１Ａ例の変形例を示す概念図同他の変形例を示す概念図同さらに他の変形例を示す概念図図１Ａに示す構成例における加圧と脱圧を繰り返す状態を示す概念図図１Ａに示す構成例にクリーニングウエブを使用した例を示す概念図本発明の実施例１の加圧状態を示す図本発明の実施例１の加圧状態を示す図本発明の実施例１の減圧状態を示す図本発明の第２の実施例の加圧状態の巻取・供給ローラを示す図本発明の第２の実施例の減圧状態の巻取・供給ローラを示す図本発明の第２の実施例におけるクリーニングウエブユニット固定例を示す概念図本発明の実施例３におけるウエブクリーニングユニット装着時を示す概念図本発明の実施例３におけるウエブクリーニングユニット取外時を示す概念図本発明の実施例３におけるウエブクリーニングユニット取外後を示す概念図本発明の実施例４におけるウエブ駆動源位置決め（加圧時）を示す概念図本発明の実施例４におけるウエブ駆動源位置決め（減圧時）を示す概念図本発明の実施例５におけるウエブ駆動源位置決め（加圧時）を示す概念図本発明の実施例５におけるウエブ駆動源位置決め（減圧時）を示す概念図本発明の実施例６におけるウエブ駆動源位置決め（加圧時）を示す概念図本発明の実施例６におけるウエブ駆動源位置決め（減圧時）を示す概念図本発明の実施対象となるフルカラー画像形成装置の全体構成を概略的に示す縦断正面図

以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例を参照して説明する。

図１４は本発明の実施対象となるフルカラー画像形成装置の全体構成を概略的に示す縦断正面図である。本例の画像形成装置１００は、電子写真方式を利用したタンデム型（並置型）のフルカラー画像形成装置であり、装置本体の中央には画像形成手段となる画像形成部（プリンタエンジン）３００が配設され、その直下には給紙装置となる給紙部２００が配設されている。給紙部２００には例えば各々用紙収納部となる４段の給紙カセット２１ａ〜２１ｄが設けられている。これらの給紙カセット２１ａ〜２１ｄは画像形成装置１００の装置本体に対して前後方向（図面上、紙面表裏方向）に引出、収納自在に設けられている。また、プリンタエンジン３００の上方には、原稿画像を読み取る読取り部（スキャナ）４００が配設されている。さらに、プリンタエンジン３００の用紙搬送方向下流側（図面上、左側）には画像形成済みの用紙が排紙される排紙トレイ８が設けられている。なお、プリンタエンジン３００の用紙搬送方向上流側（図面上、右側）には用紙を手差し給紙させるための用紙収納部である手差しトレイ６が設けられている。

プリンタエンジン３００では、紙転写ユニット５を構成する無端状のベルトからなる中間転写ベルト３０の上方に、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）用の４つの作像ユニットが並置されている。各々の作像ユニットでは、各色毎に設けられたドラム状の感光体１Ｙ〜１Ｋの外周に沿って、帯電ユニット、光書込みユニット、現像ユニット、クリーニングユニットなどの電子写真プロセス部材ないしはユニットが配置されている。

詳細な図示は省略するが、帯電ユニットは、感光体１Ｙ〜１Ｋの表面に帯電処理を行い、画像情報を感光体表面に光書込みユニットからのレーザ光で照射させる。現像ユニットにより、感光体の表面に露光されて形成された静電潜像をトナー顕像化し、クリーニングユニットで転写後に感光体１Ｙ〜１Ｋの表面に残留したトナーなどを除去回収する。そして中間転写ベルト３０上に順次各色画像が作像され、中間転写ベルト３０上に４色像が重畳されて１つのカラー画像が形成される。その際、最初に、Ｙ作像ユニットで、Ｙトナーを現像し、中間転写ベルト３０に転写する。次に、Ｃ作像ユニットで、Ｃトナーを現像し、中間転写ベルト３０に転写し、次に、Ｍトナーを、最後に、Ｋトナーを現像、転写し、４色が重畳されたフルカラーのトナー画像が形成される。そして、中間転写ベルト３０上に転写された４色トナー像は、給紙部２００から給紙されてきた転写紙に紙転写ユニット５で転写され、定着装置７によって定着された後、排紙ローラによって排紙トレイ８に排出される。一方、フルカラーのトナー像が転写された後、中間転写ベルト３０の表面に残留したトナーなどはベルトクリーニングユニットによって除去回収される。

給紙部２００は、ユーザーがセットした転写紙を積層保持する既述の４段の給紙カセット２２１ａ〜２２１ｄで構成され、各々給紙カセット２２１ａ〜２２１ｄにセットする紙サイズおよび紙種はユーザー自身で設定することができる。また、各給紙カセット２２１ａ〜２２１ｄ内の転写紙を揃えるサイドフェンス位置や積載した紙の抵抗測定装置から自動で紙サイズや紙種もしくは紙厚を判断して各給紙カセット２２１ａ〜２２１ｄの条件に自動で設定する手段も持つこともできる。各給紙カセット２２１ａ〜２２１ｄ、手差しトレイ６とレジストローラ１１との間は、搬送路１２により連結されており、任意の給紙場所から給紙された転写紙は搬送路１２を介してレジストローラ１１まで搬送される。レジストローラ１１で転写紙の搬送を一旦停止させ、中間転写ベルト３０上のトナー像と転写紙の先端との位置関係が所定の位置関係になるようタイミングをとって転写紙を紙転写部に送り出す。レジストローラ１１は手差しトレイ６から搬送されてくる転紙に対しても同様に機能する。

これも詳細な図示は省略するが、スキャナ４００では、コンタクトガラス４０１上に載置される原稿の読取り走査を行うために、原稿照明用光源とミラーを搭載した複数の走行体が往復移動する。この走行体により走査された画像情報は、レンズによって後方に設置されているＣＣＤの結像面に集光され、ＣＣＤによって画像信号として読込まれる。この読込まれた画像信号は、デジタル化され画像処理される。そして、画像処理された信号に基づいて、光書込みユニット内のレーザダイオードＬＤの発光により感光体の表面に光書込みが行われ、静電潜像が形成される。ＬＤからの光信号は、ポリゴンミラーやレンズを介して感光体に至る。また、スキャナの上部には、原稿を自動的にコンタクトガラス上に搬送する自動原稿搬送装置が搭載されている。

図１Ａは本発明に係る定着装置の基本的な構成例を示す概念図である。図示の定着装置は、無端の定着部材としての一例である定着ベルト２３を有し、この定着ベルト２３は、定着ローラ２１と加熱ローラ２４の２つのローラに巻き掛けられている。無端ベルトは３つ以上のローラまたは摺道部材に巻き掛けることもできる。定着ベルト２３の表面には、加圧部材の一例である加圧ローラ２２が圧接しており、図示した例では、加圧ローラ２２は、定着ローラ２１に巻き付いた定着ベルト部分に圧接している。

加圧ローラ２２は、図示していないモータによって図１Ａにおける図中の矢印Ａ方向に回転駆動され、その回転が図示していないギアを介して定着ローラ２１に伝えられ、その定着ローラ２１が図１Ａにおける図中の矢印Ｂ方向に回転駆動される。また定着ローラ２１の回転により、定着ベルト２３が図中の矢印Ｃ方向に走行駆動され、これによって加熱ローラ２４が図中の矢印Ｄ方向に従動回転する。

すなわち上述のように、本実施例の定着装置は、複数のローラに巻き掛けられて走行駆動される無端ベルトを有し、図示した例では、その無端ベルトが、定着ローラ２１と加熱ローラ２４の少なくとも２つのローラに巻き掛けられた定着ベルト２３よりなり、しかもその定着ベルト２３の表面には、加圧ローラ２２よりなる加圧部材が圧接している。加圧部材として、加圧ベルトなどを用いることもできる。加熱ローラ２４は中空に形成されていて、その各内部にヒータ２５が配置され、ヒータ２５によって加熱ローラ２４及び定着ベルト２３がそれぞれ加熱される。そして、加圧ローラ２２、定着ローラ２１を中空軸として、その内部にヒータを追加配置して各ローラを加熱することもできる。また、加熱ローラ２４に接触する定着ベルト部分と、定着ローラ２１に接触する定着ベルト部分と、加圧ローラ２２には、それぞれ図示されていない温度センサが対向配置され、その各センサによる温度検知結果に基づいて、各ヒータへの通電が制御され、定着ベルト２３及び加圧ローラ２２の温度が、トナー層の定着に適した温度となるように制御される。定着ベルト２３は、例えば、ポリイミドからなる基材と、その基材上に設けられたシリコーンゴムと、そのシリコーンゴムの表面に積層されたフッ素樹脂よりなる表層により構成されている。

図１Ｂの定着装置は、分離ローラ４１、テンションローラ４２、定着ローラ２１ａ、加熱ローラ２４、およびこれらに巻きかけられた無端ベルトの一例である定着ベルト２３ａからなる変形例の構成を示す。

また、図１Ｃの定着装置のように、加圧部材が２つの加圧ローラ２２ａ、２２ｂとそれらに巻きかけられた無端の定着ベルト２３ａからなる構成であってもよい。

さらに、図１Ｄに示す定着装置のように、定着ベルト２３と定着ベルトを巻きかけられた定着ローラ２１ａと加熱ローラ２４からなる定着部材に図１Ｃに示す加圧部材を用いる構成であってもよい。

図１Ａに示した装置構成において、加圧ローラ２２は図１Ｆに示すように、ある回転中心軸２６を中心に回転移動することができ、図示していない駆動手段により減圧状態２２−１と加圧状態２２−２の双方を任意に再現できる機構となっている。図１Ｂ、図１Ｃ、図１Ｄに示した装置構成例においても各加圧部材は図示していない回転中心軸まわりに回転移動することができ、図示していない駆動手段により加圧状態と減圧状態を任意に再現できる機構となっている。

さらに、図１Ｆに示すように、少なくともクリーニングウエブ当接ローラ５１、クリーニングウエブ巻取りローラ５２、クリーニングウエブ供給ローラ５３、クリーニングウエブ５４と、図１Ｆでは図示していない巻取りローラ５２を駆動するための駆動手段から構成されるクリーニングウエブユニットが、加圧部材である加圧ローラ２２に対し配置され、クリーニングウエブ５４がクリーニングウエブ当接ローラ５１により加圧ローラ２２に当接することにより加圧ローラ２２上に残っているトナー汚れをふき取る機構を備える構成とすることも可能である。

この例では、トナーをふき取り使用済みとなったクリーニングウエブ５４はクリーニングウエブ巻取りローラ５２が図示していない駆動手段により矢印Ｅ方向へ回転駆動されることで巻き取られ矢印Ｇ方向へ回収されるとともに、供給ローラ５３が矢印Ｆ方向へ従回転し新たなクリーニングウエブ５４が矢印Ｈ方向へ巻き出され当接ローラ５１と加圧ローラ２２の間の当接部へ供給される。なお、図１Ｆにおいて示した定着装置の構成例は、例えば図１Ａ、図１Ｃ、図１Ｄに示したような定着部材と加圧部材からなる構成であってももちろん良い。

＜実施例１＞
本発明の実施例１を図２Ａから図３に示す。上述のように、定着ローラ２１、加圧ローラ２２、加熱ローラ２４、定着ベルト２３、ヒータ２５からなる定着装置において、クリーニングウエブユニットは図２Ａに示す部材８１を有し、この部材８１には位置決めピン８２、８３、及び角穴形状部５６を有する。

この定着装置内において、図２Ａに示す部材９１は定着装置内に固定された回転軸２６に関して回転自由であり、さらに加圧ローラ２２のジャーナル部を保持する穴形状を持ち、加圧ローラ２２と回転軸２６の軸間距離を固定することができる形状である。さらに前記部材９１は位置決めピン８２および８３を挿入することにより部材８１をＸＹ平面内において完全固定することができる穴形状部を有する。

さらに、図２Ａから部材８１を省略した変型例を示す図２Ｂにおいては、部材８１は上述した角穴形状部５６内において、ベクトルＩ方向と平行な方向にしか移動できないスベリ軸受け５７を保持することができ、このスベリ軸受け５７は圧縮バネ５５により加圧ローラ２２に向かうよう押圧されている。この際、角穴形状部５６はベクトルＩに平行になるよう設けられており、従ってスベリ軸受け５７もベクトルＩ方向へのみ押圧される。

スベリ軸受け５７はウエブ当接ローラ５１のジャーナル部を支持し、ウエブ当接ローラ５１をベクトルＩ方向にすなわち加圧ローラ２２へ向かって押圧する構成である。

このような定着装置において、加圧ローラ２２が減圧動作、加圧動作を行った場合、例えば図２Ａ、図２Ｂに示すような加圧状態から図３に示すような減圧状態へ移行した場合、ウエブ当接ローラ５１と加圧ローラ２２は図３のような位置へ移動するが、部材９１が回転軸２６を中心に回転移動するのみで、部材９１に対するウエブ当接ローラ５１と加圧ローラ２２の位置関係と加圧ローラ２２からみたウエブ当接ローラ５１の押圧力ベクトルは変化しない。

なおこの定着装置は、前述の図１Ｂ、図１Ｃ、図１Ｄに示したような定着装置であってもよい。

＜実施例２＞
本発明の実施例２を図４から図６に示す。この実施例では、定着ローラ２１、加圧ローラ２２、加熱ローラ２４、定着ベルト２３、ヒータ２５、クリーニングウエブ当接ローラ５１、クリーニングウエブ５４、加圧機構である圧縮バネ５５からなる定着装置において、図４に示す加圧時のクリーニングウエブ巻取りローラ５２−２、クリーニングウエブ供給ローラ５３−２および図６に示す減圧時のクリーニングウエブ巻取りローラ５２−１、クリーニングウエブ供給ローラ５３−１は、図４、図５に示すように、どのような加圧ローラ２２の配置であっても加圧ローラ２２に対し位置固定されており、追従して移動し加圧ローラ２２に対する位置関係を一定に保つための、例えば図６に示すような機構を有する。

図６に示す部材９１は、回転軸２６に関して回転自由な軸固定であり、かつ加圧ローラ２２のジャーナル部２２ｘを回転自由な軸固定としている。さらにクリーニングウエブユニット内における部材８１はクリーニングウエブ巻取りローラ５２とクリーニングウエブ供給ローラ５３に対し回転自由な軸固定とし、位置決めピン８２、８３（以下、主基準ピン８２と従基準ピン８３という）を備えている。主基準ピン８２と従基準ピン８３が図６に示すように部材８１に挿入されると、ｘｙ平面において部材８１と部材９１の位置関係は完全に固定となる。したがって、加圧ローラ２２とクリーニングウエブ巻取りローラ５２とクリーニングウエブ供給ローラ５３のｘｙ平面における位置関係は完全に固定とすることができる機構となっている。

なおこの定着装置としては、前述の図１Ｂ、図１Ｃ、図１Ｄに示したような定着装置であってもよい。

＜実施例３＞
本発明の実施例３を図７に示す。この実施例は、定着ローラ２１、加圧ローラ２２、加熱ローラ２４、定着ベルト２３、ヒータ２５、クリーニングウエブ当接ローラ５１、クリーニングウエブ５４、圧縮バネ５５、クリーニングウエブ巻取りローラ５２、クリーニングウエブ供給ローラ５３からなる定着装置において、クリーニングウエブ当接ローラ５１、クリーニングウエブ５４、圧縮バネ５５、クリーニングウエブ巻取りローラ５２、クリーニングウエブ供給ローラ５３からなるクリーニングウエブユニットに、図７に示す回転自由な回転軸６３を設け、回転軸６３にはピン６４が圧入され、かつウォームギヤ６２が挿入、固定されている。さらにクリーニングウエブ巻取りローラ５２に平歯歯車６１が挿入・固定されてウォームギヤ６２とかみ合っており、クリーニグウエブ巻取りローラ５２への駆動伝達が可能な構成となっている。

そしてこの定着装置の外部には、図７に示す駆動源７１、駆動軸７２、駆動伝達部７３から構成される駆動源が配置されており、駆動軸７２は回転軸６３と同軸上に配置される。駆動伝達部７３には凸部７３ａが備えられており、この凸部７３ａがピン６４に引っ掛かり、矢印Ｋ方向への駆動源の駆動トルクを回転軸６３に伝達し、回転軸６３を矢印Ｊ方向へと回転駆動する。するとウォームギヤ６２、平歯歯車６１を介してクリーニグウエブ巻取りローラへと駆動トルクが伝達され、使用済みのクリーニングウエブ５４を回収する機構を有する。

駆動伝達部７３とピン６４は凸部７３ａによる引っ掛かりによって矢印Ｋ方向のトルクを伝達するのみの構造であり、駆動源および定着装置は図８の矢印Ｌに示す方向に駆動連結部分において分離可能となっている。

さらに、クリーニングウエブ当接ローラ５１、クリーニングウエブ５４、圧縮バネ５５、クリーニングウエブ巻取りローラ５２、クリーニングウエブ供給ローラ５３からなるクリーニングウエブユニットは、図９に点線と実線で示すように、図示していない固定手段により定着装置から単体で脱着可能となっている。

＜実施例４＞
本発明の実施例４を図１０、図１１に示す。この実施例は、定着ローラ２１、加圧ローラ２２、加熱ローラ２４、定着ベルト２３、ヒータ２５、クリーニングウエブ当接ローラ５１、クリーニングウエブ５４、圧縮バネ５５、クリーニングウエブ巻取りローラ５２、クリーニングウエブ供給ローラ５３からなる定着装置と、定着装置の外部に設けられた駆動源７１、駆動軸７２、駆動伝達部７３からなる駆動源において、駆動源は図示のように位置決めピン７４を備え、また定着装置に備えられたクリーニングウエブユニットは部材８１を備え、この部材８１は、該部材８１に固定の座標系ｘｙｚのｘｙ平面においてクリーニングウエブ巻取りローラ５２とクリーニングウエブ供給ローラ５３の軸位置に対し固定されている。

さらに部材８１は、図に示すように丸穴を有する断面形状部分８１ａを備え、位置決めピン７４が断面形状部分８１ａの丸穴に挿入されることで座標系ｘｙｚにおいてｘ軸方向およびｚ軸方向に関して、クリーニングウエブユニットと駆動源の間で位置固定がなされる。また、駆動源は図示していない脱着手段により定着装置と結合された時、図１０に示す定着装置上の回転中心軸２６と同軸に関して軸固定されており、回転中心軸２６に関しては回転自由である。すなわち図１０は本実施例４におけるクリーニングウエブ５４の駆動源の位置決め（加圧時）を示し、図１１は位置決めしない減圧時を示している。

＜実施例５＞
本発明の実施例５を図１２Ａ、図１２Ｂに示す。本実施例は、定着ローラ２１、加圧ローラ２２、加熱ローラ２４、定着ベルト２３、ヒータ２５、クリーニングウエブ当接ローラ５１、加圧機構５５からなる定着装置において、図７に示す加圧時のクリーニングウエブ巻取りローラ５２、クリーニングウエブ供給ローラ５３および図８に示す減圧時のクリーニングウエブ巻取りローラ５２、クリーニングウエブ供給ローラ５３は、図７、図８に示すように、どのような加圧ローラ２２の配置であっても加圧ローラ２２に対し位置固定されており、追従して移動し加圧ローラ２２に対する位置関係を一定に保つための、例えば前述の図２Ｂ〜図２Ｄに示したような機構と類似する機構を有する。

またクリーニングウエブ当接ローラ５１の回転軸に対し、摩擦摺動部材３３がベクトルＩ方向に対して垂直に押し付けられるように、摩擦摺動部材３３を支持する支持部材３２を図示のような配置で備えており、支持部材３２は定着装置に対して固定面３１において完全固定されている。摩擦摺動部材３３の材質は、ステンレス材の板バネやシリコーンゴム製の摺動部材であってもよい。これにより、摺動部材３３はクリーニングウエブ当接ローラ５１の回転軸の回転時に摩擦摺動する際、その垂直抗力は、クリーニングウエブ当接ローラ５１の加圧機構５５が発揮するベクトルＩ方向と垂直な方向に作用する。なお、摩擦摺動部材３３と支持部材３２は、定着装置が定着ニップを形成し、記録媒体上の未定着トナーを定着させようとする時、すなわち加圧時においては、図１２Ａに示すように摩擦摺動部材３３とクリーニングウエブ当接ローラ５１の回転軸とが離間し、クリーニングウエブ当接ローラ５１が回転しても摩擦摺動負荷が生じないよう配置する。

そのため本実施例では、摩擦摺動部材３３がクリーニングウエブ当接ローラ５１に対して定着装置が減圧時においてのみ摩擦摺動負荷を与えることができるので、記録媒体に未定着トナーを定着させる動作中において通常のクリーニングウエブ巻取り動作を行う場合、すなわち加圧時においては摩擦摺動負荷を与えることがなく、クリーニングウエブ巻取りに必要なトルクを低く抑えることが可能となり、駆動源のモータの省力化及び装置の小型化の実現に資するものとし得る。また加圧部材である加圧ローラ２２およびクリーニグウエブ当接ローラ５１を押圧する加圧機構５５に対してクリーニングウエブ巻取りローラ５１とクリーニングウエブ供給ローラ５３は位置が固定されており、追従して移動するので、クリーニングウエブの当接部分、クリーニングウエブ巻取りローラ５１とクリーニングウエブ供給ローラ５３の位置関係を一定に保つことができ、加圧部材である加圧ローラ２２の位置によらず安定してクリーニングウエブの回収、供給を行い得るようになる。

すなわち本実施例では、加圧ローラ２２が記録媒体の通紙時と逆方向に駆動された場合であっても、摩擦摺動部材３３がクリーニグウエブ当接ローラ５１の回転軸に当接して摩擦負荷を付与することにより、クリーニグウエブ当接ローラ５１の回転を停止させ、クリーニングウエブ供給ローラ５３からクリーニングウエブが過剰に巻きだされることを抑制する。また、摩擦摺動部材３３がクリーニグウエブ当接ローラ５１の回転軸に当接する角度は、クリーニグウエブ当接ローラ５１が加圧ローラ２２に対して持つ当接力ベクトルに対して直角であるため、当接力ベクトルの方向、大小に影響を与えることがなく、安定したクリーニングニップを形成することができ、一定したクリーニングの機能を実現するものとなる。

＜実施例６＞
本発明の実施例５を図１３Ａ、図１３Ｂに示す。本実施例は、実施例５と同様に、定着ローラ２１、加圧ローラ２２、加熱ローラ２４、定着ベルト２３、ヒータ２５、クリーニングウエブ当接ローラ５１、クリーニングウエブ５４−１、加圧機構５５からなる定着装置において、図１３Ａに示す加圧時のクリーニングウエブ巻取りローラ５２−２、クリーニングウエブ供給ローラ５３−２および図１３Ｂに示す減圧時のクリーニングウエブ巻取りローラ５２−１、クリーニングウエブ供給ローラ５３−１は、図１３Ａ、図１３Ｂに示すように、どのような加圧ローラ２２の配置であっても加圧ローラ２２に対し位置固定されており、追従して移動し加圧ローラ２２に対する位置関係を一定に保つための、例えば前述の図２Ｂ〜図２Ｄに示したような機構と類似する機構を有する。

また実施例５と同様に、摩擦摺動部材３３と、これを支持する支持部材３２を図示のような配置で備えており、支持部材３２は定着装置に対して固定面３１において完全固定されている。摩擦摺動部材３３の材質等については実施例５と、摩擦摺動部材３３と支持部材３２以外のクリーニングウエブ巻取りローラ５２やクリーニングウエブ供給ローラ５３については図２Ｂ〜図２Ｄに示した例と同様であるので重複する説明は省略するが、本実施例の定着装置においては、摩擦摺動部材３３と支持部材３２は、定着装置が定着ニップを形成し、記録媒体上の未定着トナーを定着させようとする時、すなわち加圧時においては、図１３Ａに示すように摩擦摺動部材３３と供給ローラ５３の回転軸とが離間し、供給ローラ５３が回転しても摩擦摺動負荷が生じないよう配置してあり、減圧時においては、図１３Ｂに示すように摩擦摺動部材３３が供給ローラ５３の回転軸に当接して摩擦摺動負荷が生じるように配置してある。

すなわち本実施例では、加圧部材を記録媒体の通紙時と逆方向に駆動した場合であっても、摩擦摺動部材３３がクリーニングウエブ供給ローラ５３−１の回転軸に当接し摩擦負荷を付与することにより、クリーニングウエブ供給ローラ５３−１の回転を停止させ、クリーニングウエブ供給ローラ５３−１からクリーニングウエブが過剰に巻きだされることを抑制し、安定したクリーニングニップを形成し、一定したクリーニングの機能を実現するものとなる。

なお、前記いずれの実施例においても、図示は省略するが、クリーニングウエブユニットは、装置稼動時に高温になり得る部分のうち交換作業時に交換作業者が接触する可能性がある部分または可能性が高い部分を、断熱性の高い樹脂材料等で作ったカバーで覆うことが好ましい。構造上、カバーで覆えない部分がある場合、高温になりうる部材自身に直接植毛加工を施すこと等により断熱性を高めてもよい。さらに、記録媒体である転写紙などの搬送方向において、上述した各実施例の定着装置よりも下流側に図示は省略するが、光沢付与用の装置、例えば第２の定着装置を有する構成とすることもできる。

１００：画像形成装置
２００：給紙部
２２１ａ〜２２１ｄ：給紙カセット
３００：画像形成部（プリンタエンジン）
４００：読取り部（スキャナ）
４０１：コンタクトガラス
１Ｙ〜１Ｋ：感光体
５：紙転写ユニット
６：手差しトレイ
７：定着装置
８：排紙トレイ
１１：レジストローラ
１２：搬送路
２１：定着ローラ
２１ａ：定着ローラ
２２ａ、２２ｂ：加圧ローラ
２２ｘ：加圧ローラのジャーナル部
２３：定着ベルト
２３ａ：定着ベルト
２４：加熱ローラ
２５：ヒータ
２６：回転軸
３１：固定面
３２：支持部材
３３：摩擦摺動部材
４１：分離ローラ
４２：テンションローラ
５１：クリーニングウエブ当接ローラ
５２、５２−１、５２−２、５３−２：クリーニングウエブ供給ローラ
５３、５３−１：クリーニングウエブ供給ローラ
５４、５４−１：クリーニングウエブ
５５：圧縮バネ
５６：角穴形状部
５７：スベリ軸受け
６２：ウォームギヤ
６１：平歯歯車
６３：回転軸
６４：ピン
７１：駆動源
７２：駆動軸
７３：駆動伝達部
７３ａ：駆動伝達部の凸部
７４：位置決めピン
８１：部材
８１ａ：部材の断面形状部分
８２：位置決めピン（主基準ピン）
８３：位置決めピン（従基準ピン）
９１：部材

特許第４２６６０２７号公報特開２００９−０３７０７８号公報特開２００３−１６７４６５号公報特開２０００−３２１９１４号公報特開２００８−３０４７１４号公報

Claims

定着部材を有し、該定着部材の表面に加圧部材が圧接し、前記定着部材と前記加圧部材の間のニップ部に記録媒体を通過させて熱と圧力を加え、該記録媒体上のトナーを該記録媒体に定着させる定着装置であって、
前記加圧部材が前記定着部材に圧接する位置を変更する減圧機構を有し、
該減圧機構により前記ニップ部の有無および幅を調整可能とした定着装置において、
少なくとも前記加圧部材にウエブを介して当接する当接ローラと、新品のウエブを供給する供給ローラと、前記加圧ローラから付着物をふき取ったあとのウエブを巻き取り回収する巻取りローラとを有するクリーニングウエブユニットを備え、
該クリーニングウエブユニットの前記当接ローラを、前記加圧部材の減圧機構の動きに追従させ、前記加圧部材に対する当接位置、当接方向、当接力を一定とし、
前記定着部材が、無端状のベルトからなる定着ベルトであり、
前記当接ローラの回転軸に対し、該当接ローラが前記加圧部材に当接する方向と垂直方向で垂直抗力を加える部材を備え、
該垂直抗力を加える部材により前記当接ローラの回転を停止させ得るものであり、
前記当接ローラの回転停止を前記垂直抗力を加える部材との摺接による摩擦摺動負荷で行い、
前記加圧部材が前記定着ベルト表面に圧接している間には前記垂直抗力を加える部材による前記摩擦摺動負荷を低減させまたは完全には作用させないように、前記減圧機構により減圧し、
前記垂直抗力を加える部材による前記摩擦摺動負荷を、前記ニップが前記記録媒体上の未定着トナーを定着する状態ではない場合にのみ掛ける、
ことを特徴とする定着装置。
請求項１に記載の定着装置において、
前記加圧部材と前記ウエブとの間の動摩擦力係数を、前記ウエブと前記当接ローラ当接面との間の静止摩擦力係数よりも小さくした
ことを特徴とする定着装置。
請求項１または２に記載の定着装置において、
前記供給ローラ、前記巻取りローラ、前記当接ローラは前記減圧機構の動きに追従するように前記加圧部材を支持する部材と連動して動く部材に支持され、各ローラの軸線の位置関係を一定とする
ことを特徴とする定着装置。
請求項１から３のいずれかに記載の定着装置において、
前記巻取りローラを駆動する駆動源を前記クリーニングウエブユニット外部に備え、かつ
該クリーニングウエブユニットを単体で前記定着装置本体から取り外し可能とした
ことを特徴とする定着装置。
請求項１から４のいずれかに記載の定着装置において、
前記駆動源は前記クリーニングウエブユニットおよび前記加圧部材の位置に応じて位置変更する機構を有する
ことを特徴とする定着装置。
定着部材を有し、該定着部材の表面に加圧部材が圧接し、前記定着部材と前記加圧部材の間のニップ部に記録媒体を通過させて熱と圧力を加え、該記録媒体上のトナーを該記録媒体に定着させる定着装置であって、
前記加圧部材が前記定着部材に圧接する位置を変更する減圧機構を有し、
該減圧機構により前記ニップ部の有無および幅を調整可能とした定着装置において、
少なくとも前記加圧部材にウエブを介して当接する当接ローラと、新品のウエブを供給する供給ローラと、前記加圧ローラから付着物をふき取ったあとのウエブを巻き取り回収する巻取りローラとを有するクリーニングウエブユニットを備え、
該クリーニングウエブユニットの前記当接ローラを、前記加圧部材の減圧機構の動きに追従させ、前記加圧部材に対する当接位置、当接方向、当接力を一定とし、
前記定着部材が、無端状のベルトからなる定着ベルトであり、
前記供給ローラの回転軸に対し、前記供給ローラが前記加圧部材に当接する方向と垂直方向で垂直抗力を加える部材を備え、
該垂直抗力を加える部材により前記供給ローラの回転を停止させ得るものであり、
前記供給ローラの回転停止を前記垂直抗力を加える部材との摺接による摩擦摺動負荷で行い、
前記加圧部材が前記定着ベルト表面に圧接している間には前記垂直抗力を加える部材による前記摩擦摺動負荷を低減させまたは完全には作用させないように、前記減圧機構により減圧し、
前記垂直抗力を加える部材による前記摩擦摺動負荷を、前記ニップが前記記録媒体上の未定着トナーを定着する状態ではない場合にのみ掛ける、
ことを特徴とする定着装置。
請求項６に記載の定着装置において、
前記巻取りローラも、前記供給ローラと前記当接ローラとともに前記加圧部材の減圧機構の動きに追従し、
前記加圧部材を支持する部材と連動して動く部材に支持させることにより、前記垂直抗力を加える方向を含む断面における各ローラ軸の位置関係を常に一定とする
ことを特徴とする定着装置。
請求項６または７に記載の定着装置において、
前記巻取りローラを駆動する駆動源を前記クリーニングウエブユニット外部に備え、かつ
該クリーニングウエブユニットを単体で前記定着装置本体から取り外し可能とした
ことを特徴とする定着装置。
請求項６から８のいずれかに記載の定着装置において、
前記駆動源は前記クリーニングウエブユニットおよび前記加圧部材の位置に応じて位置変更する機構を有する
ことを特徴とする定着装置。
画像形成部と、請求項１から９のいずれかに記載の定着装置を備え、前記画像形成部で形成したトナー像を記録媒体に転写して定着させることを特徴とする画像形成装置。
請求項１０に記載の画像形成装置において、
前記記録媒体の搬送方向で前記定着装置より下流側に光沢付与装置を有する
ことを特徴とする画像形成装置。