JPH03172885A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子写真法を採用するレーザビームプリンク等
の画像形成装置の定着装置に関する。

（従来の技術） レーザビームプリンタ等ては像担持体に形成されたトナ
ー像を転写紙上に転写した後、このトナー像を転写紙ト
に定着させるために加熱方式の定着装置か多く用いられ
ている。該定着装６は加熱、加圧ローラとからなる一対
の定着ローラ間にトナー像を担持する転写紙を挟持搬送
し、加熱ローラの熱等によりトナー像を加熱溶融して該
トナー像を転写紙上に定着させるものである。

かかる定着装置の加熱ローラにはヒータか内装され、該
ヒータがコントロールされてその外表面温度が一定の定
着温度に保持されているか、そのために加熱ローラの外
表面にはサーミスタ等からなる温度検知素子が圧接され
、該温度検知素子により加熱ローラの外表面温度は常時
検知されている。この温度検知素子は一定方向に回転す
る加熱ローラに摺擦するものであるため、十分な耐摩耗
性を有する樹脂により被覆されている。該樹脂には加熱
ローラ外表面以上の耐摩耗性が要求されるため、一般に
ポリイミドフィルムが多く使用されている。

（発明が解決しようとする課８） しかしなから加熱ローラの表面材質として一般に用いら
れるフッ素樹脂と温度検知素子の外表面に用いられるポ
リイミドフィルムとのトナーの付着度を比較すれば、フ
ッ素樹脂の方がトナーが付着しにくい。従って定着後ク
リーニング手段を介しても僅かに残る加熱ローラの周り
のオフセットトナーは温度検知素子側に付着し、この付
着トナーの蓄積により温度検知素子による温度検知か正
確でなくなったり、または加熱ローラの外表面を傷つけ
てしまうという不都合かあった。

また上記付着トナーは長期間高温下に放置されることに
より、硬化変質し、有機溶剤による温度検知素手のポリ
イミドフィルム被覆面の清掃を難しくするといった不都
合かあった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的と
する処は、温度検知手段の加熱ローラと接触する検知部
が自動的にクリーニングされる定着装置を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成すべく本発明は、加熱ローラを含む一定
方向に回転する定着ローラ対間にトナー像を担持する転
写材を通過させ、そのトナー像の定着を行うと共に、加
熱ローラの転写材の通紙域に接触し該加熱ローラの表面
温度を検知する温度検知手段を備え、該温度検知手段か
らの信号により加熱ローラ内の熱源かコントロールされ
、加熱ローラの外表面温度か一定値にコントロールされ
る定着装置においで、前記温度検知手段の加熱ローラと
接触する検知部を自動的にクリーニングする清掃手段を
設けたことを特徴とする。

（作用） 加熱ローラの外表面温度を検知する温度検知手段の検知
部は加熱ローラに接触しているため、加熱ローラに付着
したオフセ・ントトナー等か付着し易い、そして温度検
知手段の検知部に付着したトナー等は種々のトラブルを
引きおこす。

そこて温度検知手段の検知部を清掃手段により自動的に
クリーニングして上記にトラブルを解消した。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

先ず本発明の第１実施例を第１図乃至第３図により説明
する。

最初に第３図により画像形成装置による画像形成作業の
概要を説明すれば、図中１は一定方向に回転する像担持
体としての感光ドラムであり、該感光ドラムｌの周りに
は一次帯電器２．現像器３、転写帯電器４、クリーニン
グ器５が配設されており、感光トラムｌの排紙側には定
着装置６か配設されている。

即ち、−成帯電器２により一様帯電された感光ドラムｌ
上に不図示のスキャナユニット等から画像光りか露光さ
れると、感光トラムｌ上には静電潜像か形成される。該
静電潜像は感光ドラムｌの回転とともに現像器３の方へ
向けられ、該現像器３によりトナーか供給されてトナー
像として顕像化されるか、該トナー像は転写帯電器４に
より転写紙Ｐに転写される。

一方転写紙Ｐは不図示の給紙系よりタイミングを合され
てこの感光ドラム１と転写帯電器４の方へ搬送されるか
、該転写帯電器４を介して感光ドラムｌ上のトナー像か
転写されると、定着装置６の方へ搬送され、該定着器Ｗ
ｉ６によりそのトナー像かこの転写紙Ｐ上に永久像とし
て定着される。

また転写の終了した感光ドラムｌはクリーニング器５に
よりその残留トナーかクリーニングされ次の画像形成の
ために備えられる。

次に定着装置６について第１図及び第２図により説明す
る。

第１図は定着装置６の断面図を示しており１図中１１．
１２は加熱、加圧ローラからなる一対の定着ローラであ
り、転写紙Ｐ上のトナー像を永久像として定着させる機
能を有するものである。加熱ローラ１１はアルミ製の円
筒形芯金１１ａ周りにシリコンゴム等の耐熱性の高いゴ
ムｌｌｂがｌ〜Ｏ，１ｍｍの厚さで被覆されており、最
外表面はフッ素樹脂１１ｃかｌＯ〜５０ルｍの厚みでコ
ーティングされている。また加熱ローラ１１の芯金１１
ａ内には加熱源であるハロゲンランプ１１ｄか内装され
ており、且つ加熱ローラ１１にはその外表面温度を検知
するための温度検知手段２０が配設されていで、加熱ロ
ーラ１１の表面に当接しその表面温度を検知する温度検
知手段２０の検知素子２１からの信号により、ハロゲン
ランプｌｉｄかコントロールされて加熱ローラ１１の外
表面温度は定着に適した一定温度にコントロールされて
いる。

加圧ローラ１２は円筒状の芯金１２ａ周りにシリコンゴ
ム等の耐熱性の高いゴム１２ｂか５〜１０ｍｍの厚さで
被覆されており、最外表面はフッ素樹脂１２ｃが所定の
厚さでコーティングされている。また加圧ローラ１２は
不図示のハネ部材で加熱ローラ１１の方へ付勢され加熱
ローラ１１との間で定着用のニップ部１３を形成してい
る。尚、加熱ローラ１１は不図示の駆動源により図示矢
印方向に回転され、加圧ローラ１２は加熱ローラ１１に
従動回転する。

加熱ローラ１１の上部側には該加熱ローラ１１の外表面
にオフセットしたトナーをクリーニングし、且つ加熱ロ
ーラ１１の外表面にオイルを塗布して加熱ローラ１１へ
のトナーの付着を防止するクリーニングウェブ装置１４
か配設されている。

該クリーニングウェブ装置１４はウェブ１４ａか巻回さ
れたウェブローラ１４ｂからこのウェブ１４ａを巻取り
ローラ１４ｃの方へ巻取りつつ、抑圧ローラ１４ｄにて
オイルの含浸されたウェブ１４ａを加熱ローラ１１に押
圧して加熱ローラ１１のクリーニング及び加熱ローラ１
１へのオイルの塗布を行うものである。また加熱ローラ
１１の排紙側には分離爪１５が当接し、加熱ローラ１１
周りに付着した転写紙Ｐを引き剥すようにしている。

即ち、その上面側にトナー像が担持された転写紙Ｐか加
熱、加圧ローラ１１，１２の方に搬送されると、転写紙
Ｐは加熱、加圧ローラ１１，１２のニップ部１３にて挟
持されつつ搬送され、そのトナー像は加熱溶融されて転
写紙Ｐ上に永久像として固着される。この場合加熱ロー
ラ１１にはトナー像を介して転写紙Ｐか付着するが、該
転写紙Ｐは分離爪１４にて引き剥される。また加熱ロー
ラ１１には転写紙Ｐ上のトナーが一部オフセットするが
、該オフセットトナーはクリーニングウェブ装置１４に
てクリーニングされる。

さで、加熱ローラ１１の温度検知手段２０はサーミスタ
や熱電対等からなる検知素子２１と、該検知素子２１を
埋め込むゴムやフェルト等からなる軟らかい弾性部材２
２と、検知素子２１の加熱ローラ１１に接する外表面を
覆い、約５０ｐｍの厚さを有した耐熱、摩耗性樹脂であ
るポリイミドフィルム２３と、前記検知素子２１、弾性
部材２２及びポリイミドフィルム２３等を固定するＰＰ
Ｓ等の耐熱性樹脂からなるモールド部材２４と、該モー
ルド部材２４をビス２５を介して支持する支持部材２６
と、該支持部材２６を定着器本体側の支持板金１６に対
して加熱ローラ１１側に押圧させるバネ部材１７等とか
ら構成される装る。

ここで前記ポリイミドフィルム２３は加熱ローラ！ｌの
外表面にコーティングされたフッ素樹脂１１ｃよりトナ
ーか付着し易い性質を有しているため、クリーニングウ
ェブ装置１４によってクリーニングされても僅かに残る
加熱ローラ１１上のトナーか加熱ローラ１１に摺擦する
このポリイミドフィルム２３に付着して集められること
となる。温度検知手段２０は加熱ローラ１１の転写紙Ｐ
の通紙域に配設されているため、ポリイミドフィルム２
３周りにトナーか付着すれば、検知素子２１によって加
熱ローラ１１の温度検知が正確にてきなくなると共に、
加熱ローラ１１の外表面を傷つける等の種々のトラブル
が発生することとなる。

そこで本実施例では検知素子２１等を支持する支持部材
２６を加熱ローラ１１の非定着域である軸端部側に移動
し、該軸端部の外表面に形成されたクリーニング部１１
ｅで温度検知手段２０の検知素子２１周りのポリイミド
フィルム２３表面を自動的にクリーニングするようにし
た。

即ち、第２図で示される如く、温度検知手段２０の支持
部材２６を加熱ローラ１１の軸方向に配設される支軸３
０に摺動自在に支持させ、且つ、該支軸３０に平行して
配設されるワイヤー３１ａ、プーリ３１ｂ、３１ｂ、モ
ータ３１ｃ等からなる回転手段３１のワイヤー３１ａに
前記支持部材２６を固定してワイヤー３１ａとともに支
持部材２６を加熱ローラ１１の軸方向に移動できるよう
した。一方加熱ローラ１１の非定Ｍ望城である軸端部に
は周方向にクリーニング部ｌｉｅを形成し、該クリーニ
ング部ｌｉｅの外表面をトナーの付着し易い耐熱ゴム、
耐熱フェルト、耐熱プラスチック、アルミ等の金属て構
成しで、このクリーニング部ｌｉｅで温度検知手段２０
のポリイミドフィルム２３の表面に付着したトナーを容
易に吸着できるようにした。

而しで、温度検知手段２０をクリーニングする所定の時
期になれば１回動手段３１のモータ３１ｃか正転し、プ
ーリ３１ｂ、３１ｂを介してワイヤー３１ａを第２図中
時計方向に回動させる。該ワイヤー３１ａに温度検知手
段２０の支持部材２６か固定されているため、この温度
検知手段２０は支軸３０に沿って加熱ローラ１１の軸端
部のクリーニング部ｌｉｅへと移動する。そして温度検
知手段２０が加熱ローラ１１のクリーニング部１１ｅに
達すると回転手段３１のモータ１１ｃを停止し、検知素
子２１がポリイミドフィルム２３を介して加熱ローラ１
１のクリーニング部ｌｉｅに押圧されている状態で加熱
ローラ１１を回転させれば、ポリイミドフィルム２３表
面に付着したトナー等は加熱ローラ１１のクリーニング
部ｌｉｅへ転移し、温度検知手段２０はクリーニングさ
れる。そして加熱ローラ１１を所定回転数たけ回転させ
温度検知手段２０のクリーニングが終了すれば、回転手
段３１のモータ３１ｃを逆転し、温度検知手段２０を加
熱ローラ１１の所定の温度検知位置イに移動させる。

ここで、バネ部材１７等からなる温度検知手段２０の加
圧手段に加圧解除機構を設は温度検知手段２０を加熱ロ
ーラ１１のクリーニング部ｌｉｇと温度検知位置イとの
間を移動させるに当り、加熱ローラ１１への検知素子２
１等の加圧を解除し、該検知素子２１等がクリーニング
部ｌｉｅ又は温度検知位置イに位置決めされた時点でこ
の検知素子２１等を加熱ローラ１１へ加圧するようにし
てもよい、尚、温度検知手段２０加圧用のバネ部材１７
は温度検知手段２０とともに支持板金１６に沿って移動
するものとする。また加熱ローラ１１は温度検知手段２
０の移動にあたり、回転を停止させてもよいし、回転を
廠続させてもよい。

また温度検知手段２０を加熱ローラ１１のクリーニング
部ｌｉｅに移動させるタイミングとしては、加熱ローラ
１１がトナーを溶融又は軟化できる温度に加熱されてお
り、且つ転写紙Ｐの定着処理を行なわないスタンバイ状
態の時（例えば画像形成装置のメインスイッチをＯＮＬ
、て一定の待ち時間経過後）が望ましいが、加熱ローラ
１１が所定温度にまで加熱されておれば、一定枚数の転
写紙Ｐの定着処理をした後や、一定時間定着処理作業を
した後に行ってもよい。

以上の説明で明らかな如く、温度検知手段２０を加熱ロ
ーラ１１のクリーニング部ｌｉｅで自動的にクリーニン
グしているため、温度検知手段２０の検知素子２１周り
のポリイミドフィルム２３にトナー等が付着し、検知素
子２１による温度検知不良が生じたり、ポリイミドフィ
ルム２３に付着したトナー等により加熱ローラ１１表面
が傷つけられることはない、また付着したトナーか固化
し温度検知手段２０の寿命を縮めていまうといったトラ
ブルも生じない。

次に本発明の第２実施例を第４図により説明する。尚、
第１実施例に係るものと同一機能を有するものについて
は同一符号を付しその説明を省略する。

第１実施例では温度検知手段２０を加熱ローラ１１の軸
方向に移動させてそのクリーニングを行ったが、本実施
例ではこれを所定角度だけ回動させ加熱ローラ１１に接
する検知素子２１周りのポリイミドフィルム２３を加熱
ローラ１１と離間した位とにあるクリーニング手段３２
でクリーニングするようにした。

即ち、温度検知手段２０を支持板４０上に支持される半
円柱状に形成されたシリコンゴム等からなる支持部材４
１と、該支持部材４１の中央外端部に固定され、その外
表面がポリイミドフィルム２３て覆われた検知素子２１
と、加熱ローラ１１の軸方向に沿って支持板４０中央部
に固定され。

不図示の回動手段により検知素子２１等を加熱ローラ１
１から離間させるように回動させる支軸４２等とから構
成した。

そしで、温度検知手段２０の上方に外表面がフェルト等
のクリーニング部材で形成され、所定方向に回転する断
面円形のクリーニング手段３２を配設した。

而しで、温度検知手段２０がクリーニング時期に達する
と、支軸４２が破線で示される如く、時計方向に所定角
回転し、温度検知手段２０の検知素子２１をポリイミド
フィルム２３を介してクリーニング手段３２に押圧させ
る。この状態でクリーニング手段３２を回転させれば検
知素子２１周りのポリイミドフィルム２３表面に付着し
たトナー等はこのクリーニング手段３２によりクリーニ
ングされることとなる。そしてクリーニングが終了すれ
ば支軸４２を逆転し、再び検知素子２１をポリイミドフ
ィルム２３を介して加熱ローラ１１に押圧させる。ここ
で検知素子等の加熱ローラ１１やクリーニング手段３２
への押圧は検知素子２１を固定する支持部材４１が弾性
部材（シリコンゴム等）で構成されているため、容易に
なされる。尚、４３は支持板４０等の回転防止用のスト
ッパである。

以上の如く本実施例においても温度検知手段２０のクリ
ーニングが十分になせるため、第１実施例と同様な効果
を得ることができる。

尚クリーニング手段２０を固定状態のフェルト等を用い
たクリーニングバッドやフッ素ゴム等を用いたクリーニ
ングブレードとし、温度検知手段２０側をこれらに摺擦
するように回動させてもよいし、クリーニング手段２０
を加熱ローラ１１をクリーニングするクリーニングウェ
ブ装２２１４の如きものとしてもよいのは勿論である。

また、フェルト等を用いたクリーニング手段３２の場合
、これにクリーニング用の有機溶剤を供給するようにし
てもよい。

次に本発明の第３実施例を第５図により説明する。尚、
第１実施例に係るものと同一機能を有するものについて
は同一符号を付しその説明を省略する。

本実施例では温度検知手段２０のクリーニング手段とし
て特別な設備は設けず、シート状のクリーニング部材３
３を加熱ローラ１１に巻き付けてこのクリーニング部材
３３により温度検知手段２０をクリーニングするように
している。

即ち、加熱ローラ１１の周長より短く、且つ下面か検知
素子２１周りのポリイミドフィルム２３よりトナー等を
吸着し易い素面となっていると共に、上面が加熱ローラ
１１に付着し易く構成されたシート状のクリーニング部
材３３を転写紙Ｐの代りに定期的に加熱、加圧ローラ１
１，１２のニップ部１３に供給し、このクリーニング部
材３３を加熱ローラ１１周りに付着させで、このクリー
ニング部材３３と温度検知手段２０の検知素子２１周り
のポリイミドフィルム２３とを摺擦させ、この温度検知
手段２０クリ一ニング部材３３によりをクリーニングす
るようにした。

又転写紙Ｐを加熱ローラ１１から引き剥すための分離爪
１５を不図示の駆動源によりその先端部１５ａか加熱ロ
ーラ１１に当接、離間可能となるようにし、クリーニン
グ部材３３を加熱ローラ１１周りに付着させる場合は、
この分離爪１５の先端部１５ａを加熱ローラ１１から離
間させ、クリーニング部材３３による温度検知手段２０
のクリーニングが終了した場合は、分離爪１５の先端部
１５ａを加熱ローラ１１に当接し、該加熱ローラ１１か
らクリーニング部材３３を引き剥すようにしている。

而しで、第５図（ａ）で示される如く、分離爪１５の先
端部１５ａを加熱ローラ１１から離間させた状態で、素
面を下向きにしてクリーニング部材３３を加熱、加圧ロ
ーラ１１，１２のニップ部１３に供給する。かくして第
５図（ｂ）で示される如く、クリーニング部材３３は加
熱ローラ１１に付着され温度検知手段２０のクリーニン
グを行う。そして加熱ローラ１１か所定数回転しクリー
ニング作業が終了すると、第５図（Ｃ）て示される如く
１分離爪１５の先端部１５ａを加熱ローラ１１に当接し
、クリーニング部材３３を加熱ローラ１１から引き君し
、クリーニング作業は終了する。尚上記作業はクリーニ
ング部材３３を必要時期に自動的に供給すれば、その自
動化が完全なものとなる。

以上の如く本実施例においても温度検知手段２０のクリ
ーニングを自動的に行うことができ、第１実施例と同様
な効果を得ることができる。

ここでクリーニング部材３３にて温度検知手段２０をク
リーニングしている場合、このクリーニング部材３３は
クリーニングウェブ装置１４のウェブ１４ａと加熱ロー
ラ１１間を通過するが。

クリーニング作業を容易にするため、温度検知手段２０
のクリーニング作業中は押圧ローラ１４ｄによるウェブ
１４ａの加熱ローラ１１側への加圧を解除するようにし
てもよい。

尚、クリーニング部材３３としては、通常の転写紙（場
合によってはクリーニング効果を良くするため下面側に
トナーを付着させたもの）、樹脂製のシート等も考えら
れ、また下面側に研磨材等を付着させて素面が形成され
たもの等も考えられる。

（発明の効果） 以上の説明で明らかな如く本発明によれば、加熱ローラ
の外表面温度検知用の温度検知手段の検知部を清掃手段
により自動的にクリーニングするようにしているため、
温度検知手段の検知部周りに付着したトナー等により加
熱ローラ表面が傷つけられたり、この検知部によって加
熱ローラの温度が正しく検知できないといったトラブル
を解消だきる。また検知部周りに付着したトナーが固着
してこの温度検知手段の寿命を縮めてしまうというトラ
ブルも生しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例に係る定着装置の主要部断面図、第
２図は第１図のＸ−Ｘ方向矢視図、第３図は画像形成装
置による画像形成作業の概要を説明するための図、第４
図は第２実施例に係る定着装置の主要部断面図、第５図
は第３実施例に係る定着装置の主要部断面図（（ａ）は
クリーニング部材を供給している状態図、（ｂ）はクリ
ーニング部材でクリーニングしている図、（Ｃ）はクリ
ーニング部材を加熱ローラから引き剥している状態図）
である。 ６・・・定着装置、１１・・・加熱ローラ、ｌｉｄ・・
・ハロゲンヒータ（熱源）、ｌｉｅ・・・クリーニング
部（清掃手段）、２０・・・温度検知手段、２１・・・
検知素子（検知部）、３２・・・クリーニング手段（清
掃手段）、３３・・・クリーニング部材（清掃手段）、
ｐ−・・転写紙（転写材）。 第１図 第２図 第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱ローラを含む一定方向に回転する定着ローラ
   対間にトナー像を担持する転写材を通過させ、そのトナ
   ー像の定着を行うと共に、加熱ローラの転写材の通紙域
   に接触し該加熱ローラの表面温度を検知する温度検知手
   段を備え、該温度検知手段からの信号により加熱ローラ
   内の熱源がコントロールされ、加熱ローラの外表面温度
   が一定値にコントロールされる定着装置において、前記
   温度検知手段の加熱ローラと接触する検知部を自動的に
   クリーニングする清掃手段を設けたことを特徴とする定
   着装置。
2. （２）前記清掃手段を、加熱ローラの転写材の非通紙域
   に形成され、温度検知手段の検知部と摺擦して該検知部
   をクリーニングする加熱ローラのクリーニング部と、温
   度検知手段を加熱ローラのクリーニング部と温度検知位
   置間に移動させる移動手段とから構成したことを特徴と
   する請求項１記載の定着装置。
3. （３）前記清掃手段を、温度検知手段を回転させその検
   知部を加熱ローラと離間した位置に向ける回動手段と、
   加熱ローラと離間した位置に向けられた温度検知手段の
   検知部に摺擦し、該検知部をクリーニングするクリーニ
   ング手段とから構成したことを特徴とする請求項１記載
   の定着装置。
4. （４）前記清掃手段を、加熱ローラに付着して温度検知
   手段の検知部を摺擦するシート状のクリーニング部材と
   、加熱ローラに当接離間可能で、クリーニング部材によ
   る温度検知手段の検知部のクリーニング終了時に加熱ロ
   ーラに当接し、前記クリーニング部材を加熱ローラから
   引き剥す分離爪とから構成したことを特徴とする請求項
   １記載の定着装置。