JP7161699B2 - 定着装置、及び、画像形成装置 - Google Patents
定着装置、及び、画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7161699B2 JP7161699B2 JP2018214955A JP2018214955A JP7161699B2 JP 7161699 B2 JP7161699 B2 JP 7161699B2 JP 2018214955 A JP2018214955 A JP 2018214955A JP 2018214955 A JP2018214955 A JP 2018214955A JP 7161699 B2 JP7161699 B2 JP 7161699B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cam
- cleaning
- contact
- roller
- cleaning member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2017—Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means
- G03G15/2025—Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means with special means for lubricating and/or cleaning the fixing unit, e.g. applying offset preventing fluid
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Description
そして、そのようなクリーニング部材を用いた定着装置では、装置が駆動停止した後に、クリーニング部材が定着回転体又は加圧回転体の表面に圧接し続けることで、その圧接部でトナーが固化したり、クリーニング部材が変形したりしないように、駆動停止時にクリーニング部材を定着回転体又は加圧回転体の表面から離間させている。
また、特許文献1において、定着装置には、加圧回転体に対して接離可能に移動するクリーニング部材(クリーニング手段)が設置されている。そして、クリーニング部材は、加圧ローラ(加圧回転体)に当接して加圧ローラの表面をクリーニングすることになる。
詳しくは、特許文献1におけるカム機構(移動機構)は、カムの上死点(カム軸からの半径が最大になる部分)が、クリーニング部材が設置された支持板に当接することによって、支持板が加圧ばねの付勢力に抗するように支軸を中心に回動して、加圧回転体に対してクリーニング部材が離間する。そして、その状態からカムが回転することで、支持板は、カムによる制限が解除されて、加圧ばねの付勢力によって支軸を中心に回動する。そして、加圧回転体に対してクリーニング部材が当接する。
図1において、1は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、3は原稿Dを原稿読込部4に搬送する原稿搬送部、4は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部、を示す。
また、7は用紙等のシートPが収容される給紙部、9はシートPの搬送タイミングを調整するレジストローラ(タイミングローラ)、11Y、11M、11C、11BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される感光体ドラム、を示す。
また、16は中間転写ベルト17を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上のカラートナー像をシートP上に転写するための2次転写バイアスローラ、20はシートP上のトナー像(未定着画像)を定着する定着装置、を示す。
まず、原稿Dは、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス5上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス5上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
その後、帯電された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する(露光工程である。)。詳しくは、書込み部2において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる。
その後、現像工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように1次転写バイアスローラ14が設置されている。そして、1次転写バイアスローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
その後、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、除電部を通過して、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
その後、中間転写ベルト17の表面は、中間転写ベルトクリーニング部16の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部16に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
詳しくは、シートPを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送されたシートPが、搬送経路を通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達したシートPは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
そして、定着工程後のシートPは、排紙ローラによって、装置本体1の外部に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセス(印刷動作)が完了する。
図2に示すように、定着装置20は、定着回転体としての定着ローラ21、加熱手段としてのヒータ25、加圧回転体としての加圧ローラ31、クリーニング部材としてのクリーニングローラ35、温度センサ40、41、45、移動機構34、38、39、等で構成されている。
定着ローラ21の弾性層は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で形成されている。定着ローラ21の離型層は、PFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)等で形成されている。定着ローラ21の表層に離型層を設けることにより、トナーT(トナー像)に対する離型性(剥離性)が担保されることになる。定着ローラ21は、駆動モータ51によって図2の時計方向に回転駆動される。
ヒータ25(加熱手段)は、ハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置20の側板に固定されている。そして、画像形成装置本体1のメインスイッチがオンされた状態で、電源部からヒータ25に電力が供給される。そして、制御部50により出力制御されたヒータ25からの輻射熱によって定着ローラ21が加熱されて、さらに加熱された定着ローラ21の表面からシートP上のトナー像Tに熱が加えられる。
ヒータ25の出力制御は、定着ローラ21表面に非接触で対向する温度センサ40によるローラ表面温度の検知結果に基づいておこなわれる。詳しくは、温度センサ40(サーモパイル)の検知結果に基づいて定められる通電時間だけ、ヒータ25に交流電圧が印加される。このようなヒータ25の出力制御によって、定着ローラ21の温度(定着温度)を所望の温度(目標制御温度)に調整制御することができる。
そして、加圧ローラ31は、加圧機構によって定着ローラ21に圧接する。こうして、加圧ローラ31と定着ローラ21との間に、所望のニップ部が形成される。
加圧ローラ31は、定着ローラ21の回転にともない、図2の反時計方向に従動回転する。
装置本体1のメインスイッチが投入されると、ヒータ25に交流電圧が印加(給電)される。
そして、印刷指令(プリント要求)が入力されると、駆動モータ51(駆動機構)によって定着ローラ21の時計方向の回転駆動が開始されて、加圧ローラ31の反時計方向の従動回転が開始される。その後、給紙部7からシートPが給送されて、2次転写バイアスローラ18の位置で、中間転写ベルト17上のトナー像がシートP上に未定着画像として担持される。未定着画像T(トナー像)が担持されたシートPは、図2の矢印方向に搬送されて、圧接状態にある定着ローラ21及び加圧ローラ31のニップ部に送入される。そして、定着ローラ21による加熱と、定着ローラ21及び加圧ローラ31の押圧力とによって、シートPの表面にトナー像Tが定着される。そして、定着工程後のシートPは、回転する定着ローラ21及び加圧ローラ31によって、ニップ部から矢印方向に送出される。
先に図2等を用いて説明したように、定着装置20には、トナー像を加熱してシートPの表面に定着する定着回転体としての定着ローラ21や、定着ローラ21に圧接することでシートPが搬送されるニップ部を形成する加圧回転体としての加圧ローラ31、が設置されている。
図2を参照して、クリーニングローラ35は、加圧ローラ31(加圧回転体)の表面に当接して、その表面をクリーニングするクリーニング部材として機能するものである。
また、図2~図4を参照して、移動機構34、38、39は、クリーニングローラ35を、加圧ローラ31の表面に当接する当接位置(図2の実線で示す位置であって、図4(A)に示す位置である。)と、加圧ローラ31の表面から離れる離間位置(図2の破線で示す位置であって、図3、図4(B)に示す位置である。)と、の間で移動させるものである。
すなわち、クリーニングローラ35は、移動機構34、38、39の動作によって、加圧ローラ31に対して接離可能に構成されている。
特に、本実施の形態では、クリーニングローラ35は、所定方向に回転している加圧ローラ31に当接した状態のとき加圧ローラ31とともに回転するため、その回転によってクリーニングローラ35の表面を入れ替えながら効率的にクリーニングをおこなうことが可能になる。
なお、クリーニングローラ35は、図5に示すように、定着ニップにおける最大通紙領域X(通紙可能な最大サイズのシートPの幅方向の範囲である。)を含む範囲で、加圧ローラ31に当接するように構成されている。これにより、最大サイズのシートPが通紙されたときであっても、クリーニングを良好におこなうことができる。
図5に示すように、カム軸34aは、定着装置20の幅方向両端にそれぞれ設置されたユニット側板48に、軸受を介して回転可能に支持されている。また、カム軸34aの幅方向両端部に、それぞれカム34が設置されている。
カム軸34aの幅方向一端側には、カム軸34aとともに回転可能な従動ギア34bが設置されている。この従動ギア34bは、定着装置20が画像形成装置本体1にセットされた状態で、画像形成装置本体1に固設されたモータ52の駆動ギア53(モータギア)に噛合する。モータ52は、正逆双方向回転型のモータであって、カム軸34aとともにカム34を図4の時計方向に回動させたり反時計方向に回動させたりするためのものである。
カム軸34aの幅方向他端側には、カム軸34aとともに回転可能な被検知板34cが設置されている。この被検知板34cは、ユニット側板48に固設されたフォトセンサ54によって、その回転方向の姿勢が光学的に検知される。これにより、カム34の回動方向の姿勢(カム角度であって、特に、離間位置にあるか当接位置にあるかの姿勢である。)が検知されて、その検知結果に基づいてモータ52が制御されて、クリーニングローラ35が離間位置や当接位置に精度良く移動されることになる。
また、アーム部材38は、支軸38aを中心に回動可能に構成されている。支軸38aは、定着装置20の幅方向両端にそれぞれ設置されたユニット側板48に、固定支持されている。そして、その支軸38aに、軸受を介してアーム部材38が回転可能に支持されている。
また、アーム部材38は、カム34に当接可能に構成されている。アーム部材38の一端側にはカム34に当接する略円柱状のカムフォロア38bが設置されていて、アーム部材38の他端側にはクリーニングローラ35が回転可能に設置されていて、アーム部材38の中央に支軸38aが設けられている。カムフォロア38bは、表面摩擦係数の低い樹脂材料で形成されていて、幅方向両端部のカム34にそれぞれ当接するように2つ設けられている。
なお、本実施の形態では、アーム部材38がステンレス鋼などの金属材料で形成されていて、クリーニングローラ35とアーム部材38との間に介在される軸受が導電性樹脂材料で形成されている。これにより、クリーニングローラ35自体や、クリーニングローラ35に回収された付着物、に電荷が溜まりにくくなり、それらが帯電することによる不具合を軽減することができる。
付勢部材としてのトーションスプリング39は、支軸38aに巻装されるように保持されて、その一端側の腕部がアーム部材38の引掛部38cに引っ掛けられ、その他端側の腕部が定着装置20のガイド部材49の裏側に引っ掛けられている。
これに対して、制御部50による制御によって、モータ52が逆方向に駆動されると、ギア列34b、53を介して駆動がカム軸34aに伝達されて、カム34が図4(A)の状態から図4(B)の状態に反時計方向に回動される。そうすると、カム34の半径が漸増していくのにともない、トーションスプリング39の付勢力も漸増していって、その付勢力に抗するようにアーム部材38が支軸38aを中心に図4の時計方向に回動していく。そして、最終的に、図4(B)に示すように、カム34の大半径部M2(最小半径部M1よりもカム半径が大きい部分であって、図6参照)がカムフォロア38bに当接した状態になって、クリーニングローラ35が加圧ローラ31から離間することになる(離間位置に移動することになる)。このときのトーションスプリング39の開き角度θ2は、当接時の開き角度θ1に比べて大きくなる(θ2>θ1)。
すなわち、定着装置20が駆動停止した後にも、長時間にわたってクリーニングローラ35が加圧ローラ31に圧接し続けてしまうと、その圧接部に位置するトナーがやがて固化してしまったり、その圧接部でクリーニングローラ35や加圧ローラ31が変形してしまったりすることになる。これに対して、本実施の形態では、クリーニングローラ35を離間可能に構成して、駆動停止時に長時間にわたってクリーニングローラ35が加圧ローラ31に当接し続けないようにしているため、そのような不具合の発生を抑止することができる。
これに対して、クリーニングローラ35が加圧ローラ31に当接した状態であるときに、カム34の最小半径部M1がアーム部材38のカムフォロア38bに当接しないように構成することもできる。すなわち、クリーニングローラ35が当接位置から離間位置に移動する過程において、カムフォロア38bに対して非接触であったカム34が接触することになる。
このように構成した場合には、主としてトーションスプリング39の付勢力によって、当接時のクリーニングローラ35の加圧ローラ31に対する当接圧が定まることになるため、当接圧の設定をしやすくなる。
詳しくは、移動機構34、38、39の動作によってクリーニングローラ35が離間位置から当接位置に移動されるときに、トーションスプリング39の付勢力は、ある程度大きい状態(充分に大きな状態である。)から、一度最も大きな状態になって、その後に徐々に小さくなって、最終的に最も小さな状態になる。
換言すると、移動機構34、38、39の動作によってクリーニングローラ35が当接位置から離間位置に移動されるときに、トーションスプリング39の付勢力は、最も小さい状態から徐々に大きくなって、一度最も大きな状態になった後に、それよりも小さな状態(充分に大きな状態である。)になる。
そして、クリーニングローラ35が当接位置から離間位置に移動する動作時には、その逆の動作がおこなわれることになる。
また、この最大半径部M3のカム半径は、大半径部M2のカム半径に比べて、5~15%程度の増加にとどめられたものであるため、先に図4を用いて説明したクリーニングローラ35の通常の接離動作の障害になることはない。
図6に示すように、本実施の形態において、カム34は、そのカム面(外周面)において、クリーニングローラ35を図4(B)に示す離間位置に位置させるための大半径部M2がカム軸34aを中心にして60度以上の範囲(本実施の形態では、ほぼ60度の範囲である。)で形成されている。そして、その大半径部M2に隣接する部分(本実施の形態では、両側の隣接部分である。)に、大半径部M2に比べて半径(カム半径)が大きな最大半径部M3が形成されている。
このようにカム34において大半径部M2を60度以上の範囲で形成することで、先に説明した効果が充分に発揮されることになる。
そして、定着装置20が画像形成装置本体1から取り出される前に、移動機構34、38、39によってクリーニングローラ35が当接位置から離間位置に移動するように構成されている。具体的に、後述するように定着装置20の駆動が停止されると、制御部50によるモータ52の制御によって、クリーニングローラ35が当接位置から離間位置に移動することになる。
そして、図7(A)~(C)に示すように、本実施の形態では、定着装置20が画像形成装置本体1から取り出される動作に連動して、従動ギア34bが画像形成装置本体1の駆動ギア53に噛合した状態から図7の時計方向に回転しながら噛合解除されることになる。そのときに、本実施の形態では、クリーニングローラ35が離間位置に位置した状態が維持されるように構成されている。具体的に、カム34において大半径部M2が形成された角度範囲(本実施の形態では60度程度の範囲である。)が、そのように取り出し時に従動ギア34bが回転する角度よりも大きくなるように設定されている。本実施の形態では、大半径部M2の中央位置(カム角度が290度の位置)がカムフォロア38bに当接した状態でクリーニングローラ35の離間位置が維持されるような狙いで設計されているため、大半径部M2が形成された角度範囲が、取り出し時に従動ギア34bが回転する角度の2倍以上に設定されていることが好ましい。
このように構成することで、定着装置20が画像形成装置本体1に着脱されるときに移動機構34、38、39が動作してしまっても、クリーニングローラ35が離間位置から当接位置に移動してしまう不具合を防止することができる。
A/B≦1.5
なる関係が成立するように構成している。
当接部における回転モーメントと力点における回転モーメントとの釣り合いの関係から、A/Bが小さい方が離間時にアーム部材38側からカム34を押す力が大きくなるので、カム34が回転しにくくなって、予期せぬ外力によってクリーニングローラ35が離間位置から当接位置に移動してしまう不具合を防止しやすい。また、A/Bが大きすぎると、カム34によってカムフォロア38bを大きく移動させないとクリーニングローラ35を充分に離間することができない。
このようなことから、A/Bを上述した範囲に設定することが好ましい。なお、本実施の形態では、A/Bが1.02程度に設定されている。
詳しくは、温度センサ45は、接触式サーミスタなどの接触式温度センサであって、その検知面がクリーニングローラ35に当接するようにアーム部材38に保持されている。したがって、温度センサ45は、クリーニングローラ35が加圧ローラ31に対して当接した状態であっても離間した状態であっても、常にクリーニングローラ35に接触して、クリーニングローラ35の温度を検知できる。
また、クリーニングローラ35の当接位置から離間位置への移動、又は、クリーニングローラ35の離間位置から当接位置への移動、を移動機構34、38、39(移動手段)によっておこなう場合であって、温度センサ45(温度検知手段)によって検知される温度が所定値A以下であるときには、加圧ローラ31(クリーニングローラ35が当接する対象である。)が回転停止している状態で、その移動をおこなうようにしている。
図8(A)は、クリーニングローラ35を当接位置から離間位置に移動するときであって、温度センサ45で検知したクリーニングローラ35の温度(検知温度)が所定値A以下であるときの、加圧ローラ31とクリーニングローラ35との動作を示す図である。
図8(A1)に示すように、制御部50に制御された駆動モータ51によって定着ローラ21とともに加圧ローラ31が回転した状態で、加圧ローラ31に当接しているクリーニングローラ35も図の矢印方向に連れ回りしている。そして、制御部50にてクリーニングローラ35を加圧ローラ31から離間するタイミングであると判断されると、まず、図8(A2)に示すように、クリーニングローラ35が当接したまま加圧ローラ31の回転が停止される(駆動モータ51が駆動停止される)。そして、図8(A3)に示すように、回転停止状態の加圧ローラ31からクリーニングローラ35が離間される。
図8(B1)に示すように、制御部50に制御された駆動モータ51によって定着ローラ21とともに加圧ローラ31が回転した状態で、加圧ローラ31に当接しているクリーニングローラ35も図の矢印方向に連れ回りしている。そして、制御部50にてクリーニングローラ35を加圧ローラ31から離間するタイミングであると判断されると、図8(B2)に示すように、加圧ローラ31が回転したまま(駆動モータ51が駆動したまま)でクリーニングローラ35が離間される。そして、図8(B3)に示すように、クリーニングローラ35が離間された後に、加圧ローラ31の回転が停止される(駆動モータ51が駆動停止される)。
したがって、上述した所定値A(溶け出し温度)は、加圧ローラ31の表面からクリーニングローラ35の表面に移動した付着物(主として、トナーである。)が加圧ローラ31の表面に逆移動する現象が生じない上限温度となる。
そして、そのような現象が生じてしまうと、加圧ローラ31の表面が汚れてしまって、定着ニップに搬送されるシートPを汚してしまったり、シートPに担持された画像の一部が欠損してしまったりしてしまうことになる。さらに、そのような付着物の逆移動が生じることにより、図11(A3)に示すように、クリーニングローラ35の表面に付着した付着物の層が不均一になってしまって、その後にクリーニングローラ35が加圧ローラ31に当接されたときに、クリーニングローラ35の回転不良によるクリーニング不良が生じてしまうことになる。
また、本実施の形態では、クリーニングローラ35の温度が所定値A(溶け出し温度)に達しておらず、付着物T´の逆移動が生じにくいときに、加圧ローラ31を回転停止した状態でクリーニングローラ35を離間している。そのため、加圧ローラ31が回転した状態でクリーニングローラ35が離間されることで、クリーニングローラ35が離間された瞬間から加圧ローラ31が回転停止されるまでの間に、クリーニングローラ35による加圧ローラ31のクリーニングができない状態になってしまう不具合を抑止することができる。
すなわち、付着物T´の逆移動が生じやすい高温時のみ、加圧ローラ31を回転させながらクリーニングローラ35を離間して、それ以外のときには、加圧ローラ31を回転停止させた後にクリーニングローラ35を離間してクリーニング性能がフルに発揮されるようにしている。
図9(A)は、クリーニングローラ35を離間位置から当接位置に移動するときであって、温度センサ45で検知したクリーニングローラ35の温度(検知温度)が所定値A以下であるときの、加圧ローラ31とクリーニングローラ35との動作を示す図である。
図9(A1)に示すように、制御部50に制御された駆動モータ51によって定着ローラ21とともに加圧ローラ31が回転停止した状態で、加圧ローラ31からクリーニングローラ35が離間している。そして、制御部50にてクリーニングローラ35を加圧ローラ31に当接するタイミングであると判断されると、まず、図9(A2)に示すように、加圧ローラ31が回転停止されたまま(駆動モータ51が駆動停止されたまま)、加圧ローラ31にクリーニングローラ35が当接される。そして、図9(A3)に示すように、クリーニングローラ35が当接された後に、加圧ローラ31が回転される(駆動モータ51が駆動される)。
図9(B1)に示すように、制御部50に制御された駆動モータ51によって定着ローラ21とともに加圧ローラ31が回転停止した状態で、加圧ローラ31からクリーニングローラ35が離間している。そして、制御部50にてクリーニングローラ35を加圧ローラ31に当接するタイミングであると判断されると、まず、図9(B2)に示すように、クリーニングローラ35が離間されたまま、加圧ローラ31が回転される(駆動モータ51が駆動される)。そして、図9(B3)に示すように、回転状態の加圧ローラ31にクリーニングローラ35が当接される。
そして、そのような現象が生じてしまうと、加圧ローラ31の表面が汚れてしまって、定着ニップに搬送されるシートPを汚してしまったり、シートPに担持された画像の一部が欠損してしまったりしてしまうことになる。さらに、そのような付着物の逆移動が生じることにより、図11(B3)に示すように、クリーニングローラ35の表面に付着した付着物の層が不均一になってしまって、クリーニングローラ35の回転不良によるクリーニング不良が生じてしまうことになる。
また、本実施の形態では、クリーニングローラ35の温度が所定値A(溶け出し温度)に達しておらず、付着物T´の逆移動が生じにくいときに、加圧ローラ31を回転停止した状態でクリーニングローラ35を当接させている。そのため、加圧ローラ31が回転した状態でクリーニングローラ35が当接されることで、加圧ローラ31が回転開始されてからクリーニングローラ35が当接されるまでの間に、クリーニングローラ35による加圧ローラ31のクリーニングができない状態になってしまう不具合を抑止することができる。
すなわち、付着物T´の逆移動が生じやすい高温時のみ、加圧ローラ31を回転させながらクリーニングローラ35を当接させて、それ以外のときには、加圧ローラ31を回転停止した状態でクリーニングローラ35を当接させてクリーニング性能がフルに発揮されるようにしている。
これに対して、加圧ローラ31の表面温度の変化とクリーニングローラ35の表面温度の変化との相関が高くて、加圧ローラ31の温度を検知することでクリーニングローラ35の温度を間接的に検知できる場合には、加圧ローラ31の温度を検知する温度センサ41(温度検知手段)の検知温度に基づいて、加圧ローラ31を回転停止した状態でクリーニングローラ35の接離動作をおこなうか、加圧ローラ31を回転した状態でクリーニングローラ35の接離動作をおこなうかを判断することもできる。そのように構成した場合には、温度センサの数を減ずることができるため、装置を低コスト化、小型化することが可能になる。
同様に、クリーニングローラ35の当接位置から離間位置への移動は、一連の定着工程(印刷動作)が終了した後におこなっている。具体的に、図10(A)、(B)に示すように、温度センサ45の検知温度が所定値Aを超えているか所定値A以下であるかに関わらず、一連の定着工程(印刷動作)が終了した後には、最終的に、当接状態のクリーニングローラ35が離間状態になっていることになる。すなわち、定着工程後のクールダウン時に、温度センサ45の検知温度に基づいて、加圧ローラ31を回転停止した状態でクリーニングローラ35の離間動作をおこなったり、加圧ローラ31を回転した状態でクリーニングローラ35の離間動作をおこなったりすることになる。
このような制御をおこなうことで、良好な定着工程を維持しつつ、上述した種々の効果が発揮されることになる。
図12(A)は、変形例1としてのカム34を示す概略図であって、本実施の形態における図6(A)に対応する図である。また、図12(B)は、そのカム34のカム面の形状を示すカム曲線であって、本実施の形態における図6(B)に対応する図である。変形例1における定着装置20は、移動機構におけるカム34のカム面の形状が、本実施の形態のものと相違する。
変形例1では、移動機構34、38、39の動作によってクリーニングローラ35(クリーニング部材)が離間位置から当接位置に移動されるときに、クリーニングローラ35が当接位置に位置しているときに比べてトーションスプリング39(付勢部材)の付勢力が大きい状態が続いた後に小さくなるように構成されている。
すなわち、クリーニングローラ35が離間位置に位置しているときに、トーションスプリング39の付勢力が最大となり、移動機構34、38、39の動作によってクリーニングローラ35が離間位置から当接位置に移動されるときに、トーションスプリング39による最大の付勢力に抗する状態が移動機構(カム34)の所定の動作範囲(回動範囲)以上維持されるように構成されている。
詳しくは、先に説明したクリーニングローラ35が離間位置から当接位置に移動する動作において、モータ52の駆動によってカム34が時計方向に回動されと、カム34の大半径部N2(カム半径が最も大きい部分であって、図12参照)がカムフォロア38bに当接した状態が暫く続き、トーションスプリング39の付勢力が最大な状態が続くことになる。その後、カム34の時計方向の回動が充分に進められると、カム34の半径が漸減していくのにともない、トーションスプリング39の付勢力が漸減していって、アーム部材38が支軸38aを中心に反時計方向に回動していく。そして、最終的に、カム34の最小半径部N1(図12参照)がカムフォロア38bに当接した状態になって、トーションスプリング39の付勢力によってクリーニングローラ35が加圧ローラ31に当接することになる。
そして、クリーニングローラ35が当接位置から離間位置に移動する動作時には、その逆の動作がおこなわれることになる。
このように構成した場合、移動機構34、38、39に予期せぬ外力が加わってしまっても、カム34の最大半径部N2の範囲外にカムフォロア38bが当接するまでカム34が回転しない限り、クリーニングローラ35が離間位置から当接位置に移動することはない。
また、カム34において最大半径部N2が形成された角度範囲は、先に図7を用いて説明した、取り出し時に従動ギア34bが回転する角度よりも、充分に大きくなるように設定されているため、定着装置20の着脱操作によって、そのような不具合が生じることもない。
なお、図12に示すように、変形例1において、カム34は、そのカム面(外周面)において、クリーニングローラ35を離間位置に位置させるための最大半径部N2がカム軸34aを中心にして60度以上の範囲(変形例1では、ほぼ120度の範囲である。)で形成されている。
このようにカム34において最大半径部N2を60度以上の範囲で形成することで、先に説明した効果が充分に発揮されることになる。
図13は、変形例2としての定着装置20の要部を示す構成図であて、本実施の形態における図2に対応する図である。
図13に示すように、変形例2では、クリーニングローラ35(クリーニング部材)が定着回転体としての定着ローラ21の表面に当接して定着ローラ21の表面をクリーニングするように構成されている。
そして、変形例2でも、本実施の形態のもの(又は、変形例1)と同様に、移動機構におけるカム34が形成されている。
このように構成した場合には、移動機構34、38、39によってクリーニングローラ35を離間した状態を維持できずに、定着ローラ21から離間すべきクリーニングローラ35が定着ローラ21に当接してしまう不具合を生じにくくすることができる。
そして、変形例2でも、本実施の形態のものと同様に、温度センサ45によって検知されるクリーニングローラ35の温度(又は、温度センサ40によって検知される定着ローラ21の温度)が所定値A´を超えているときには、定着ローラ21が回転している状態で、クリーニングローラ35の接離がおこなわれる。また、温度センサ45(又は、温度センサ40)によって検知される温度が所定値A´以下であるときには、定着ローラ21が回転停止している状態で、クリーニングローラ35の接離がおこなわれる。この場合、上述した所定値A´(溶け出し温度)は、定着ローラ21の表面からクリーニングローラ35の表面に移動した付着物(主として、トナーである。)が定着ローラ21の表面に逆移動する現象が生じない上限温度となる。
そして、このように構成した場合には、クリーニングローラ35によるクリーニング性能を良好に維持しつつ、クリーニングローラ35の表面に付着した付着物が定着ローラ21の表面に逆移動してしまう不具合を軽減することができる。
図14は、変形例3としての定着装置20を示す構成図であって、本実施の形態における図2に対応する図である。
本実施の形態では、熱ヒータ方式のローラ式定着装置20に対して本発明を適用したが、本発明が適用される定着装置20はこのような方式のものに限定されることなく、種々の方式の定着装置に設置することができる。
例えば、図14(A)に示すように、熱ヒータ方式のベルト式定着装置20(定着回転体として定着ベルト22が用いられた定着装置である。)に対しても、本発明を適用することもできる。なお、そのような場合に、定着ベルト22は、定着補助ローラ23、加熱ローラ24、テンションローラなどの複数のローラ部材によって張架・支持されたものとなる。また、定着補助ローラ23は、定着ベルト22を介して加圧ローラ31に圧接してニップ部を形成することになる。さらに、中空構造の加熱ローラ24の内部に、ヒータ25が固設されることになる。
また、図14(B)に示すように、電磁誘導方式(IH方式)のローラ式定着装置20に対しても、本発明を適用することもできる。なお、そのような場合に、定着ローラ21は、芯金部上に、弾性層、励磁コイルが巻装された誘導加熱部70によって電磁誘導加熱される発熱層、離型層などが積層されたものとなる。
また、図示は省略するが、抵抗発熱方式のローラ式定着装置に対しても、本発明を適用することもできる。なお、そのような場合に、定着ローラは、芯金部における中空部に抵抗発熱体が当接するように設置され、芯金部上に弾性層や離型層などが積層されたものとなる。
そして、それらのような場合であっても、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。
これにより、移動機構34、38、39によってクリーニングローラ35を離間した状態を維持できずに、加圧ローラ31から離間すべきクリーニングローラ35が加圧ローラ31に当接してしまう不具合を生じにくくすることができる。
また、本実施の形態では、加圧ローラ31(又は、定着ローラ21)に対してクリーニングローラ35(クリーニング部材)を接離する移動機構としてカム機構34、38、39を用いたが、移動機構はこれに限定されることなく、例えば、移動機構としてソレノイドを用いたものを用いることもできる。
また、本実施の形態では、クリーニングローラ35(アーム部材38)を当接位置に向けて付勢する付勢部材としてトーションスプリング39(ねじりコイルばね)を用いたが、付勢部材はこれに限定されることなく、例えば、付勢部材として圧縮スプリングや引張スプリングや板バネなどを用いることもできる。
また、本実施の形態における定着装置において、離間位置に移動したクリーニングローラ35(クリーニング部材)に当接して、クリーニングローラ35を冷却する冷却部材を設置して、クリーニングローラ35が高温に達しにくくなるようにすることもできる。
また、本実施の形態では、クリーニング部材としてクリーニングローラ35を用いたが、クリーニング部材はこれに限定されることなく、クリーニング部材としてクリーニングブレードなどを用いることもできる。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
また、本願明細書等において、「シート」とは、通常の紙(用紙)の他に、コート紙、ラベル紙、OHPシート、フィルムシート等のシート状の記録媒体のすべてを含むものと定義する。
また、本願明細書等において、「一連の定着工程」とは、1枚又は複数枚のシートにトナー像を加熱・定着する定着工程であって、定着装置が途中で駆動停止することなく連続的に駆動され続けながら1枚又は複数枚のシートに対しておこなわれる定着工程であるものと定義する。
20 定着装置、
21 定着ローラ(定着回転体)、
25 ヒータ(加熱手段)、
31 加圧ローラ(加圧回転体)、
34 カム、
34a カム軸、
34b 従動ギア、
35 クリーニングローラ(クリーニング部材)、
38 アーム部材(移動機構)、
38a 支軸(回転軸)、
38b カムフォロア、
38c 引掛部、
39 トーションスプリング(付勢部材)、
45 温度センサ(温度検知手段)、
48 ユニット側板、
49 ガイド部材、
52 モータ(移動機構)、
53 駆動ギア、
60 カバー、
M1 最小半径部、 M2 大半径部、 M3 最大半径部、
N1 最小半径部、 N2 最大半径部、
P シート(記録媒体)。
Claims (8)
- トナー像を加熱してシートの表面に定着する定着回転体と、
前記定着回転体に圧接することでシートが搬送されるニップ部を形成する加圧回転体と、
前記定着回転体又は前記加圧回転体の表面に当接して当該表面をクリーニングするクリーニング部材と、
前記クリーニング部材を、前記定着回転体又は前記加圧回転体の前記表面に当接する当接位置と、当該表面から離れる離間位置と、の間で移動させる移動機構と、
を備え、
前記移動機構は、前記クリーニング部材を前記当接位置に移動させるように付勢する付勢部材を具備して、前記付勢部材の付勢力に抗するように前記クリーニング部材を前記当接位置から前記離間位置に移動させ、
前記移動機構の動作によって前記クリーニング部材が前記離間位置から前記当接位置に移動されるときに、前記クリーニング部材が前記当接位置に位置しているときに比べて前記付勢部材の付勢力が大きい状態からさらに大きくなった後に小さくなるように構成されたことを特徴とする定着装置。 - 前記移動機構は、
カム軸を中心に回動可能なカムと、
前記クリーニング部材を保持するとともに、前記カムに当接可能に構成されて、支軸を中心に回動可能なアーム部材と、
前記クリーニング部材が前記当接位置に移動するように、前記アーム部材を付勢して回動させる前記付勢部材と、
を具備し、
前記カムは、そのカム面において、前記クリーニング部材を前記離間位置に位置させるための大半径部が前記カム軸を中心にして60度以上の範囲で形成されて、前記大半径部に隣接する部分に前記大半径部に比べて半径が大きな最大半径部が形成されたことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 - 前記移動機構は、
カム軸を中心に回動可能なカムと、
前記クリーニング部材を保持するとともに、前記カムに当接可能に構成されて、支軸を中心に回動可能なアーム部材と、
前記クリーニング部材が前記当接位置に移動するように、前記アーム部材を付勢して回動させる前記付勢部材と、
前記カム軸とともに回転可能な従動ギアと、
を具備し、
当該定着装置が画像形成装置本体から取り出される前に、前記移動機構によって前記クリーニング部材が前記当接位置から前記離間位置に移動されて、
当該定着装置が前記画像形成装置本体から取り出される動作に連動して、前記従動ギアが前記画像形成装置本体の駆動ギアに噛合した状態から回転しながら噛合解除されるときに、前記クリーニング部材が前記離間位置に位置した状態が維持されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の定着装置。 - 前記移動機構は、
カム軸を中心に回動可能なカムと、
前記クリーニング部材を保持するとともに、前記カムに当接可能に構成されて、支軸を中心に回動可能なアーム部材と、
前記クリーニング部材が前記当接位置に移動するように、前記アーム部材を付勢して回動させる前記付勢部材と、
を具備し、
前記アーム部材が前記カムに当接する当接部と、前記付勢部材が前記アーム部材を付勢する力点と、の間に前記支軸が位置し、
前記当接部から前記支軸までの距離をAとして、前記力点から前記支軸までの距離をBとしたときに、
A/B≦1.5
なる関係が成立することを特徴とする請求項1~請求項3のいずれかに記載の定着装置。 - 前記付勢部材は、一端側の腕部が前記アーム部材に引っ掛けられたトーションスプリングであり、
前記アーム部材は、前記カムに当接するカムフォロアを具備したことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の定着装置。 - 前記クリーニング部材の温度、又は、前記クリーニング部材が当接する前記定着回転体又は前記加圧回転体の温度、を検知する温度検知手段を備え、
前記クリーニング部材の前記当接位置から前記離間位置への移動、又は、前記クリーニング部材の前記離間位置から前記当接位置への移動、を前記移動機構によっておこなう場合であって、前記温度検知手段によって検知される温度が所定値を超えているときには、前記クリーニング部材が当接する前記定着回転体又は前記加圧回転体が回転している状態で、その移動をおこない、
前記クリーニング部材の前記当接位置から前記離間位置への移動、又は、前記クリーニング部材の前記離間位置から前記当接位置への移動、を前記移動機構によっておこなう場合であって、前記温度検知手段によって検知される温度が前記所定値以下であるときには、前記クリーニング部材が当接する前記定着回転体又は前記加圧回転体が回転停止している状態で、その移動をおこなうことを特徴とする請求項1~請求項5のいずれかに記載の定着装置。 - 前記クリーニング部材は、所定方向に回転している前記定着回転体又は前記加圧回転体に当接した状態のとき前記定着回転体又は前記加圧回転体とともに回転するクリーニングローラであることを特徴とする請求項1~請求項6のいずれかに記載の定着装置。
- 請求項1~請求項7のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018214955A JP7161699B2 (ja) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | 定着装置、及び、画像形成装置 |
US16/675,912 US10852671B2 (en) | 2018-11-15 | 2019-11-06 | Fixing device including a cleaner to clean a surface of a cleaning target and image forming apparatus incorporating same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018214955A JP7161699B2 (ja) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | 定着装置、及び、画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020085940A JP2020085940A (ja) | 2020-06-04 |
JP7161699B2 true JP7161699B2 (ja) | 2022-10-27 |
Family
ID=70727774
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018214955A Active JP7161699B2 (ja) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | 定着装置、及び、画像形成装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10852671B2 (ja) |
JP (1) | JP7161699B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7360617B2 (ja) | 2019-10-07 | 2023-10-13 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
US11513457B2 (en) | 2020-05-21 | 2022-11-29 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus incorporating same |
JP7473879B2 (ja) | 2020-08-07 | 2024-04-24 | 株式会社リコー | 画像形成装置およびクリーニング方法 |
JP2023008286A (ja) * | 2021-07-05 | 2023-01-19 | 株式会社リコー | 接離装置、定着装置及び画像形成装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007304180A (ja) | 2006-05-09 | 2007-11-22 | Canon Inc | 像加熱装置 |
JP2014089233A (ja) | 2012-10-29 | 2014-05-15 | Ricoh Co Ltd | 定着装置および画像形成装置 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58100874A (ja) * | 1981-12-11 | 1983-06-15 | Toshiba Corp | トナ−像定着装置 |
JPH03282578A (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-12 | Canon Inc | 定着装置 |
JPH07230229A (ja) | 1994-02-18 | 1995-08-29 | Ricoh Co Ltd | 定着装置 |
JPH11242402A (ja) | 1998-02-25 | 1999-09-07 | Canon Inc | 画像形成装置および定着装置 |
US6243558B1 (en) * | 2000-03-09 | 2001-06-05 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Fixing device, image forming apparatus with the fixing device, and method of fixing developing agent image |
JP2005077700A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Ricoh Co Ltd | 定着装置及び画像形成装置 |
EP1522291A3 (en) * | 2003-10-08 | 2006-01-04 | Pride Mobility Products, Corporation | Modular wheelchair assembly |
JP4191659B2 (ja) * | 2004-08-09 | 2008-12-03 | シャープ株式会社 | 定着装置およびそれを備える画像形成装置 |
GB2418038A (en) * | 2004-09-09 | 2006-03-15 | Sony Uk Ltd | Information handling by manipulating the space forming an information array |
JP2006162996A (ja) | 2004-12-07 | 2006-06-22 | Seiko Epson Corp | 画像形成装置、及び、画像形成システム |
JP2010151906A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Ricoh Co Ltd | ベルト駆動機構、定着装置及び画像形成装置 |
JP2010286546A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Canon Inc | 画像形成装置 |
JP5810689B2 (ja) * | 2011-07-07 | 2015-11-11 | 富士ゼロックス株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
US9367030B2 (en) * | 2012-09-11 | 2016-06-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Rotary cam apparatus and electrophotographic image forming apparatus adopting the same |
US9696672B2 (en) | 2015-04-20 | 2017-07-04 | Ricoh Company, Ltd. | Drive transmission unit, fixing device with drive transmission unit, and image forming apparatus having fixing device with drive transmission unit |
US9785101B2 (en) * | 2015-09-28 | 2017-10-10 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device having slider to polish and finish fixing rotator |
JP6648504B2 (ja) | 2015-11-25 | 2020-02-14 | 株式会社リコー | 定着装置、画像形成装置、定着装置の制御方法 |
JP6665689B2 (ja) | 2016-05-31 | 2020-03-13 | 株式会社リコー | 加圧脱圧装置、定着装置及び画像形成装置 |
JP6823828B2 (ja) | 2017-02-03 | 2021-02-03 | 株式会社リコー | 移動装置および画像形成装置 |
JP6897293B2 (ja) | 2017-05-11 | 2021-06-30 | 株式会社リコー | 定着装置、及び、画像形成装置 |
-
2018
- 2018-11-15 JP JP2018214955A patent/JP7161699B2/ja active Active
-
2019
- 2019-11-06 US US16/675,912 patent/US10852671B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007304180A (ja) | 2006-05-09 | 2007-11-22 | Canon Inc | 像加熱装置 |
JP2014089233A (ja) | 2012-10-29 | 2014-05-15 | Ricoh Co Ltd | 定着装置および画像形成装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10852671B2 (en) | 2020-12-01 |
JP2020085940A (ja) | 2020-06-04 |
US20200159148A1 (en) | 2020-05-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7161699B2 (ja) | 定着装置、及び、画像形成装置 | |
US7664415B2 (en) | Fixer, image forming apparatus, and image forming method | |
JP5835646B2 (ja) | ガイド装置、定着装置及び画像形成装置 | |
JP7229461B2 (ja) | 定着装置、及び、画像形成装置 | |
US20100322667A1 (en) | Image forming apparatus | |
US9152099B2 (en) | Fixing device, image forming apparatus, and fixing method | |
JP2008139817A (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP6561600B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP2014021205A (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP2016014774A (ja) | 定着装置、及び、画像形成装置 | |
US20200159149A1 (en) | Fixing device and image forming apparatus incorporating same | |
JP5846415B2 (ja) | 定着装置、及び、画像形成装置 | |
JP7161698B2 (ja) | 定着装置、及び、画像形成装置 | |
JP7253144B2 (ja) | 定着装置、及び、画像形成装置 | |
JP2006047410A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2010266827A (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP6733348B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP4262173B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2024068349A (ja) | 定着装置、及び、画像形成装置 | |
JP6784175B2 (ja) | 定着装置、及び、画像形成装置 | |
JP2024061185A (ja) | 定着装置、及び、画像形成装置 | |
JP2004333683A (ja) | 定着装置 | |
JP2017102234A (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JPH11338273A (ja) | 画像形成装置の中間転写装置 | |
JP2023041172A (ja) | 定着装置、及び、画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210806 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220525 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220603 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220620 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220916 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220929 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7161699 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |