JPH05303305A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 定着装置（２０）の下定着ローラ（２３）の
汚れを検出する汚れ検出手段（４０）を下定着ローラ
（２３）の上定着ローラ（２２）との圧接部から下方３
分の２以下の所に設け、その汚れ検出信号に基づいてク
リーニングモードを実行する。 【効果】 汚れ検出手段が定着用熱源の影響を受けるこ
とがないので、汚れ検出手段の誤作動、破損を防止して
下定着ローラの汚れを正確に検出することができる。ま
た、下定着ローラの汚れが検出されるとクリーニングモ
ードが設定されて下定着ローラをクリーニングすること
ができるから、簡単な構成で容易にクリーニングを行う
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、両面複写機能を備えた
画像形成装置の定着ローラのクリーニング制御に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置、例えば複写機にお
いては、原稿からの反射光を感光体表面に投影して静電
潜像を形成し、該静電潜像を現像装置によって可視像化
していた。

【０００３】可視像化したトナー像を、タイミングを合
わせて転写部に搬送されて来た転写紙に転写後定着部に
搬送して加熱加圧定着していた。

【０００４】定着部には、ヒータを内蔵した円筒状の上
定着ローラと、表面が弾力性と耐熱性とに優れるシリコ
ンゴム等の弾性材にて形成された下定着ローラとが圧接
して設けられており、該ローラ間に転写紙を通過させる
ことで加熱加圧定着が行われていた。

【０００５】上記トナー像の定着工程においては、下定
着ローラの表面にオフセットトナーと紙粉とからなる汚
れが付着する。

【０００６】具体的には図７（ａ）に示すように、定着
装置に搬送される転写紙Ｐが、その上面にトナー像Ｔが
転写されており、またその下面側に紙粉Ｋが付着されて
いるためである。

【０００７】このため、図７（ｂ）に示すように上定着
ローラ５１と下定着ローラ５２との間で転写紙Ｐが挟持
されている状態で転写紙Ｐ上のトナー像Ｔの一部がオフ
セットトナーＴ′として上定着ローラ５１表面に付着さ
れる。

【０００８】一方、転写紙Ｐ下面の紙粉Ｋが下定着ロー
ラ５１表面に付着される。

【０００９】そして、下定着ローラ５２に比べて上定着
ローラ５１が格段に離形性が良いことにより、図７
（ｃ）に示すように、上定着ローラ５１表面に付着され
たオフセットトナーＴ′が紙粉Ｋが付着された下定着ロ
ーラ５２表面に転写付着されてオフセットトナーＴ′と
紙粉Ｋとからなる汚れＹの積層が形成される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のような下定着ロ
ーラの表面には、上記の如くオフセットトナーや紙粉等
が付着して汚れ、その結果図８に示すように該汚れが転
写紙の裏面に付着して汚すという問題があった。

【００１１】従来は、上記問題を解決するために定着ロ
ーラ表面をクリーニングするためのクリーニングローラ
を設けたり、サービスマンによる定期的なメンテナンス
時に定着ローラを交換していた。

【００１２】しかしながら、クリーニングローラを設け
るものでは構造が複雑で定着装置が大型化するという問
題があった。

【００１３】また、サービスマンのメンテナンス時に定
着ローラを交換するものにおいては定着性に影響がない
にもかかわらず汚れのために早目にローラを交換しなけ
ればならず無駄があった。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の問題
を解決するためになされたものであり、感光体表面に形
成されたトナー像を転写紙の一方の面に転写後加熱加圧
定着し、該転写紙を再び転写部に反転搬送して転写紙の
他方の面に画像を形成する両面複写機能を備えた画像形
成装置において、下定着ローラの汚れを検出する汚れ検
出手段を、下定着ローラと上定着ローラの圧接部より下
定着ローラ側下方の低温部に設け、上記汚れ検出手段に
よって上記下定着ローラの汚れが検出された場合に、ク
リーニングモードを設定するとともに転写紙にクリーニ
ング画像を形成して下定着ローラをクリーニングする制
御手段を設けたことを特徴とする。

【００１５】

【作用】以上のような画像形成装置によれば、汚れ検出
手段が定着用熱源の影響を受けることがないので、該汚
れ検出手段の誤作動、破損を防止して下定着ローラの汚
れを正確に検出することができる。

【００１６】また、下定着ローラの汚れが検出されると
クリーニングモードが設定されて該下定着ローラをクリ
ーニングすることができるから、簡単な構成で容易にク
リーニングを行うことができる。

【００１７】

【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１８】図１は本発明に係る複写機の概略構成図で
ある。

【００１９】図２は図１の感光体部の構成を示す断面図
である。

【００２０】図３は本発明に係る定着部の構成を示す断
面図である。

【００２１】図４は本発明に係る転写紙の反転搬送動作
説明図である。

【００２２】図５は本発明に係る複写機の操作パネルを
示す図である。

【００２３】図６は下定着ローラの温度分布と汚れ検出
手段の位置を示す図である。

【００２４】図７は本発明に係る汚れ検出回路図であ
る。

【００２５】図８は本発明に係る制御フローチャートで
ある。

【００２６】図において、１はＡ方向に回転可能に設け
られた円筒状の感光体ドラムで、その上方には原稿Ｍを
載置するための透明ガラスよりなる原稿載置台２が設け
られている。

【００２７】上記原稿台２と感光体ドラム１との間に
は、コピーランプ３，複数のミラー４…，レンズ５から
なる露光光学系６が配設されている。

【００２８】上記感光体ドラム１の周囲には図２に示す
ように、感光体ドラム１の表面を均一に帯電させる帯電
チャージャ７，感光体ドラム１表面の非画像部領域を除
電するブランクランプ８，感光体ドラム１表面に形成さ
れた静電潜像をトナーによって可視像化する現像装置
９，感光体ドラム１表面に形成されたトナー像を転写紙
Ｐに転写する転写チャージャ１０，転写後の転写紙Ｐを
感光体ドラム１から剥離する剥離チャージャ１１，転写
後の感光体ドラム１表面に残留するトナーを除去するク
リーニングユニット１２，感光体ドラム１表面の残留電
荷を除去する除電ランプ１３が順次配設されている。

【００２９】上記帯電チャージャ７は、放電動作により
感光体ドラム１表面を均一に帯電させるようになってお
り、その放電部に配設されたスクリーングリッド７ａを
バイアス制御して感光体ドラム１表面の帯電量を調整し
て感光体ドラム１表面に形成されるトナー像の濃淡を調
整するように構成されている。

【００３０】上記ブランクランプ８は、感光体ドラム１
の軸心方向に沿って複数の発光ダイオードが直線的に配
列された発光ダイオードアレイで構成されており、該ア
レイの点灯を制御することで感光体ドラム１上の非画像
部の不要電荷を除去するようになっている。

【００３１】また、感光体ドラム１の下方には転写紙Ｐ
を搬送するための転写紙搬送路１４が設けられている。

【００３２】上記転写紙搬送路１４の上流側には、給紙
ローラ１５を備えた給紙台１７、及び給紙ローラ１６を
備えた給紙カセット１８が配設されており、これら給紙
部に載置された転写紙Ｐが用紙搬送路１４内に設けられ
た搬送ローラ１４ａ・１４ａに挟持搬送されて、感光体
ドラム１の転写チャージャ１０部にタイミングを合わせ
て搬送される。

【００３３】また、用紙搬送路１４の下流側には、トナ
ー像が転写された転写紙Ｐを搬送する搬送ベルト１９
と、トナー像を転写紙Ｐ上に定着するための定着装置２
０とが配設されている。

【００３４】次に、上記定着装置２０の構成について説
明する。図３において、定着装置２０は、入紙口２０ａ
と出紙口２０ｂとを形成した上下一対のフレーム２１ａ
・２１ｂを備えており、上記フレーム２１ａ・２１ｂ内
には円筒状のアルミ素管内にヒータを内蔵し表面をフッ
素コーティングした上定着ローラ２２と、表面がシリコ
ンゴム等の弾性体にて形成され下定着ローラ２３とが対
向圧接して設けられている。

【００３５】上記２本の定着ローラ２２・２３の下流側
には定着後の転写紙Ｐを定着ローラから剥離するため剥
離爪２２ａ・２３ａが夫々の定着ローラ２２・２３に対
向して設けられている。

【００３６】また、定着装置２０の入紙口２０ａ側には
定着ローラ２２・２３のニップ部への入紙案内を行う入
紙案内板２４が配設され、出紙口２０ｂ側には定着ロー
ラ２２・２３部からの出紙案内を行う上下一対の出紙案
内板２５ａ・２５ｂが設けられている。

【００３７】上記上定着ローラ２２は図示しない駆動モ
ータと接続されており、該駆動モータにより回転され
る。このとき下定着ローラ２３は上定着ローラ２２の回
転に従動して回転される。

【００３８】上記上定着ローラ２２に設けられた駆動モ
ータは、その駆動速度が可変に設けられており、定着ロ
ーラ２２・２３対の回転速度を変更することが可能であ
る。また、クラッチ部を設けることで定着ローラ２２・
２３対の正転及び逆転を可能としている。

【００３９】ヒータが内蔵された上定着ローラ２２の表
面温度の制御は該上定着ローラ２２に設けられたサーミ
スタ２２ｂからの温度検出データに基づいて行われる。

【００４０】また、上記下定着ローラ２３と上定着ロー
ラ２２との圧接面から下方に３分の２以上下がった該下
定着ローラ２３近傍には下定着ローラ２３と対向させて
汚れ検出手段４０が設けられている。この位置に設ける
のは、図６に示したように、ローラ２３の下側の温度分
布が１２０度以下と最も低く、汚れ検出手段に悪影響を
与えないで検出が行えるからである。

【００４１】上記汚れ検出手段４０としては、例えば下
定着ローラ２３に光を照射する発光ダイオード４０ａと
下定着ローラからの反射光を受光するホトトランジスタ
４０ｂとで構成される反射型光センサが使用される。

【００４２】上記汚れ検出手段４０は図７に示すような
周辺回路を備え、下定着ローラ２３が汚れるに従って反
射光量が減少することによるホトトランジスタ４０ｂの
出力変化を汚れとして検出するよう構成されている。

【００４３】汚れが予め設定されている基準値を越える
と回路出力がＨｉｇｈからＬｏｗに変わってマスターＣ
ＰＵ３６（後述）に知らせるようになっている。

【００４４】汚れ情報を得たマスターＣＰＵ３６はクリ
ーニングモードを設定して下定着ローラのクリーニング
を実行する。

【００４５】次に、両面複写等において使用する反転再
給紙手段３０について説明する。反転再給紙手段３０
は、搬送ローラ３１ａ・３１ａ対が経路途中の複数箇所
に配設された一連の循環経路３１を有しており、該循環
経路３１の下端に位置する中間経路内には、転写紙Ｐを
搬送方向に整合する整合後端板３２と、転写紙Ｐを幅方
向に整合する整合側板３３とを備えた中間トレイ３４が
配設されている。

【００４６】そして、上記反転再給紙手段３０は、図４
（ａ）に示すように、トナー像が転写定着された転写紙
Ｐを一旦中間トレイ３４上に載置することで、該中間ト
レイ３４の整合後端板３２と整合側板３３とにより、転
写紙Ｐを搬送方向と幅方向とに整合し、その後、該転写
紙Ｐを図４（ｂ）に示すように、反転状態にて再度感光
体ドラム１に給紙する。

【００４７】反転再給紙手段３０への入紙は定着装置２
０の下流側に設けられたデフレクタ２９によって排紙ト
レイ２８と上記反転再給紙手段３０とに分岐される。

【００４８】定着装置２０の下定着ローラ２３の汚れを
クリーニングするための手段として、感光体ドラム１表
面に所定の画像パターンでクリーニング用画像を形成す
るクリーニング画像形成手段としてのスレーブＣＰＵ
（Central Processing Unit)３５、上定着ローラ２２の
駆動モータ、各種転写紙搬送用ローラ、反転再給紙手段
３０、およびスレーブＣＰＵの各動作を制御するクリー
ニング制御手段としてのマスタＣＰＵ３６を備えてい
る。

【００４９】また、複写機本体の操作パネルＳには、ク
リーニングモード設定時に点灯するクリーニングモード
ランプＣが設けられている。

【００５０】上記クリーニング用画像はクリーニングモ
ードにおいて、スレーブＣＰＵ３５からの信号によって
帯電チャージャ７により感光体ドラム１表面を一様に帯
電した後、露光光学系６による露光を行うことなく、ブ
ランクランプ８を構成するアレイ状の各発光ダイオード
の点灯タイミングおよび位置を選択して上記縞模様の画
像パターンに応じた静電潜像を感光体ドラム１表面に形
成する。次に該静電潜像を現像装置９のトナーにより可
視像化し、該可視像化されたトナー像をタイミングを合
わせて搬送されてきた転写紙Ｐに転写後定着装置２０で
定着することで形成される。

【００５１】続いて以上のような構成の複写機のクリー
ニングモード時の具体的動作について図８のフローチャ
ートに従って説明する。まず、複写機の電源がＯＮされ
るとウォームアップ動作が実行される。次に、汚れ検出
手段４０によって下定着ローラ２３の汚れが検出されて
その汚れ具合が判断される。該汚れ検出手段４０によっ
て下定着ローラ２３が汚れていると判断されるとマスタ
ーＣＰＵ３６からの信号に基づいてクリーニングモード
が設定され操作パネルＳ上のクリーニングモードランプ
Ｃが点灯されてクリーニングモードが実行される。

【００５２】まず、給紙台１７または給紙カセット１８
に設定可能な最大幅寸法の転写紙Ｐがセットされている
か否かがマスターＣＰＵ３６において判定される。

【００５３】その結果、最大幅寸法の転写紙Ｐであった
場合にはそのまま最大幅寸法の転写紙Ｐが選択されて給
紙される。

【００５４】最大幅寸法の転写紙Ｐでなかった場合に
は、例えば操作パネルＳ上の液晶パネル部に最大幅の転
写紙Ｐをセットするよう指示メッセージが表示される。
そして、最大幅の転写紙Ｐがセットされれば該最大幅の
転写紙Ｐが給紙される。

【００５５】次に、スレーブＣＰＵ３５を介して帯電チ
ャージャ７およびブランクランプ８が制御されて感光体
ドラム１表面にクリーニング用画像の静電潜像が形成さ
れる。この画像は下定着ローラ２３をクリーニング可能
なパターンであればどのようなものでもよいが、例えば
黒ベタ、縞模様等のパターンに形成される。

【００５６】上記静電潜像が現像装置９によって可視化
されてタイミングを合わせて搬送されてきた最大幅の転
写紙Ｐに転写チャージャ１０によって転写される。

【００５７】トナー像が転写された転写紙Ｐは、剥離チ
ャージャ１１によって感光体ドラム１表面から剥離され
て定着装置２０に搬送されて加熱加圧定着される。

【００５８】定着されたクリーニング用画像を形成した
転写紙Ｐはデフレクタ２９によって反転再給紙手段３０
方向に案内され、循環経路３１内を搬送されて中間トレ
イ３４上に反転されて載置される。

【００５９】続いて、上記転写紙Ｐが反転再給紙手段３
０により再び感光体ドラム１に給紙される。このとき感
光体ドラム１表面にはトナー像が形成されていないので
転写紙Ｐはそのままクリーニング画像形成面を下定着ロ
ーラ２３側にして定着装置２０へと搬送される。

【００６０】また、上記定着装置２０は、マスタＣＰＵ
３６によって上定着ローラ２２の駆動モータの動作が制
御されて、通常の複写モードより遅い回転速度で回転さ
れる。

【００６１】このようにして、クリーニング用画像を形
成した転写紙Ｐが下定着ローラ２３部を通過されて該下
定着ローラ２３全周がクリーニングされる。

【００６２】下定着ローラ２３クリーニング後の転写紙
Ｐは排紙トレイ２８上に排出される。

【００６３】そして、クリーニングが終了するとクリー
ニングモードランプＣが消灯されて複写可能な待機状態
（レディ）になる。

【００６４】以上本実施例においては、複写機の電源Ｏ
Ｎ時に汚れを検出してクリーニングするようにしたが、
これに限定されるものではなく例えば所定複写枚数毎に
行うようにしてもよい。

【００６５】

【発明の効果】本発明の画像形成装置によれば、汚れ検
出手段が定着用熱源の影響を受けることがないので、該
汚れ検出手段の誤作動、破損を防止して下定着ローラの
汚れを正確に検出することができる。

【００６６】また、下定着ローラの汚れが検出されると
クリーニングモードが設定されて該下定着ローラをクリ
ーニングすることができるから、簡単な構成で容易にク
リーニングを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る複写機の概略構成図である。

【図２】図１の感光体部の概略構成図である。

【図３】本発明に係る定着部の構成を示す断面図であ
る。

【図４】本発明に係る転写紙の反転搬送動作説明図であ
る。

【図５】本発明に係る複写機の操作パネルを示す図であ
る。

【図６】下定着ローラの温度分布と汚れ検出手段の位置
を示す図である。

【図７】本発明に係る汚れ検出回路図である。

【図８】本発明に係る制御フローチャートである。

【図９】（ａ），（ｂ），（ｃ）は夫々下定着ローラ表
面にオフセットトナーと紙粉が付着する状態を説明する
図である。

【図１０】下定着ローラ表面の汚れが転写紙に転写付着
する状態を示す図である。

【符号の説明】

２０ 定着装置 ２２ 上定着ローラ ２３ 下定着ローラ ３０ 反転再給紙手段 ３５ スレーブＣＰＵ ３６ マスタ−ＣＰＵ ４０ 汚れ検出手段 Ｃ クリーニングモードランプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植田 治 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 田中 知省 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 森田 極 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 水口 泰範 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体表面に形成されたトナー像を転写
   紙の一方の面に転写後加熱加圧定着し、該転写紙を再び
   転写部に反転搬送して転写紙の他方の面に画像を形成す
   る両面複写機能を備えた画像形成装置において、 下定着ローラの汚れを検出する汚れ検出手段を、下定着
   ローラと上定着ローラの圧接部より下定着ローラ側下方
   の低温部に設け、 上記汚れ検出手段によって上記下定着ローラの汚れが検
   出された場合に、クリーニングモードを設定するととも
   に転写紙にクリーニング画像を形成して下定着ローラを
   クリーニングする制御手段を設けたことを特徴とする画
   像形成装置。