JPH06202425A

JPH06202425A - 画像形成装置及び定着装置

Info

Publication number: JPH06202425A
Application number: JP4359456A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Kusumoto; 俊彦楠元; Yasuyoshi Yoshida; 康美吉田; Mitsugi Uezuru; 貢上鶴
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-12-25
Filing date: 1992-12-25
Publication date: 1994-07-22

Abstract

(57)【要約】【目的】熱及び定着装置でロール表面温度が適温より
低いと充分な定着が行われず、トナーが熱ロールに付着
するオフセットが発生する。これを防止するため転写材
を熱源を備えた補助定着手段で加熱することが行われる
が両面画像や多重転写時はカールが大きくジャムにな
り、転写材の温度が高くなったりする。【構成】定着装置１６付近にファン１７を設けて、ダ
クト１８でカセット１３へ送風するようにした。この送
風は装置のウォームアップ時行ない、定着装置１６で定
着中は通常行わない。これによってカセット１３中の転
写材は予熱され、温度上昇すると共に湿度が低下する。
特に熱源を有しないし、転写材のカールのおそれも少な
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシート上に形成されたト
ナー像を熱によりシートに定着させる定着装置を含む電
子写真複写機等の画像形成装置及び定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】

「従来例１」電子写真複写機等に使用されるトナー像の
定着方法の１つに熱ロール定着装置が知られている。と
ころが定着ローラとして用いる熱ロールの表面温度が適
温より低いと充分な定着が行われずトナーが熱ロールに
付着するオフセットが発生する。したがって熱ロールの
表面温度を一定になるように制御して定着を行うだけで
は熱ロールが転接するトナー像の温度が室温、機内温度
等により変化するため好ましくない結果を生ずる。そこ
で熱ロールの表面温度とトナー像温度、機内温度とを一
定に保ち常に安定した定着を行うためにトナー像を支持
する転写材の温度を予め一定温度範囲に保持する手段を
備え、熱ロールとトナー像が支持された転写材との間の
温度を予め設定された一定の範囲に維持するように温度
制御を行う定着装置における温度制御装置が考案されて
いる。例えば、特開昭５０−１６１２４４号公報に示さ
れるものがある。

【０００３】「課題１」しかしながら上記従来例におい
ては常に一定温度範囲で作動するようにプレヒート手段
（補助定着）を制御しているため両面画像や多重画像等
少くとも２回以上主定着装置によって定着作用を転写材
が受ける場合等カールが大きくなって画像形成装置内で
のジャムの原因となったり画像形成装置外に排出された
転写材の温度が高すぎてユーザーに不快感を与えたり、
機内温度が著しく上昇し、その冷却手段が大がかりなも
のになっていた。

【０００４】そして、さらにはプレヒート手段（加熱手
段）を備えるため、そのコスト上昇が大きかった。

【０００５】「従来例２」電子写真複写機などの画像形
成装置において、転写材上のトナー像を定着させるため
の定着装置としては、加熱・加圧された一対のローラ間
に転写材を通過させることにより定着を行う熱ローラ定
着装置が効率の高いものとして知られている。このよう
な従来の定着装置を図５に示す。定着ローラ３１は表面
にフッ素樹脂等をコーテイングした中空円筒上の金属パ
イプでできている。定着ローラ３１の内部には、ヒータ
３２が配置され、定着ローラ３１に熱を与えている。定
着ローラ３１の表面には表面温度を制御するためのサー
ミスタ３３が配置されており、このサーミスタ３３によ
りヒータ３２がオン−オフ制御されるようになってい
る。定着ローラ３１の両端支持部３１ａ，３１ｂは、ブ
ッシュ３４，３５を介してボールベアリング３６，３７
により回動自在に支持されている。表面にシリコンゴム
等の弾性層が形成された加圧ローラ３８は図示しないバ
ネ等の付勢手段により付勢されて定着ローラ３１に圧接
され、所定のニップを形成している。

【０００６】「課題２」上述のブッシュ３４，３５につ
いてもう少し詳しく説明する。

【０００７】転写材上のトナー像を均一にかつ確実に定
着させるためには、定着ローラ３１の表面全域にわたっ
て所定の温度（一般には１８０℃程度）でありかつ均一
な温度分布である必要がある。ところがヒータ３２の発
熱量は中央部よりも端部の方が効率が悪く、そのため定
着ローラ３１も端部はあたたまりにくい。そのうえ、ボ
ールベアリング３６，３７及びそれを支持する側板３
９，４０は一般に金属で構成されているために断熱効果
も薄く、定着ローラ３１の熱はボールベアリング３６，
３７及び側板３９，４０を通して逃げやすい。したがっ
て、良好な定着性を得るためには、定着ローラ３１の端
部を効果的に断熱する必要がある。一方、ボールベアリ
ング３６，３７の内部には回転をなめらかに行うために
潤滑剤が封入されているが、この潤滑剤は熱で劣化しや
すく、長時間高温にさらされるとボールベアリングが回
転不良を起こしやすくなる。このボールベアリングの保
護という面からも、定着ローラ３１の端部を効果的に断
熱する必要がある。

【０００８】上述の理由により、定着ローラ３１の両端
支持部３１ａ，３１ｂとボールベアリング３６，３７の
間には断熱用のブッシュ３４，３５が配置されている。
ブッシュ３４，３５は、一般にフッ素樹脂、ポリアミド
イミド樹脂等の耐熱性樹脂で構成されている。

【０００９】一方、画像形成装置の高速化に伴い、定着
装置も高速、高加圧化が進んでいる。したがって、ブッ
シュにかかる荷重も増え、ブッシュの変形や割れといっ
た問題が発生しやすくなっている。また、長時間使用す
るうちにブッシュ表面が摩耗し、削れてしまうこともあ
った。

【００１０】「従来例３」図２０に、従来の画像形成装
置の一例を示す。図において各部を覆う外装カバーは図
示を省略してある。図に於いて原稿を置く原稿台６１が
光学装置部の不図示の筺体上に配されている。原稿の像
をミラーに映す為の原稿照明ランプ６２及び第１ミラー
６４は原稿台６１下方を原稿台６１に沿って復動し、往
動又は復動時にこのランプ６２で原稿から反射した光像
は第１ミラー６４で第２ミラー６５，６６に送られ折り
返され、第１ミラー６４の２分の一の速度で同方向に移
動する。第２ミラー６６からの反射光像は結像レンズ７
０をとおり、固定ミラー６７，６８，６９で反射され、
感光ドラム３に露光される。

【００１１】感光ドラム３は図示矢印方向に回転してお
り、結像前に感光ドラム３を一様に帯電する為の一次帯
電器９で一様帯電されているので、感光ドラム３上には
静電潜像が形成され、ついで非コピー部の感光ドラム３
の表面電荷を除去し、余分なトナーが感光ドラム３に付
着するのを防止するブランク露光ランプ７３の前をとお
り、現像装置１０により感光ドラム３に形成された静電
潜像はトナーを付着されてトナー像となり、転写前帯電
器７５で感光ドラム３に形成されたトナーの電荷を適正
にして更にドラム表面上の余分な電荷を除電され、転写
電極１１でもって感光ドラム３に形成されたトナー像を
レジストローラ１５で同期をとって送り込まれた転写材
Ｐに転写させ、分離電極７６でトナー像をもった転写材
Ｐを感光ドラム３から分離する。分離不良などの場合は
分離爪７７で強制的に感光ドラム３から転写材Ｐを分離
する。

【００１２】感光ドラム３面から順次分離された転写材
Ｐは搬送部８０を介してクリーニングウエブ２５、定着
ローラ３１、加圧ローラ３８から成る定着装置１６へ送
り込まれる。

【００１３】定着装置１６で転写材Ｐ上のトナー像は永
久定着される。

【００１４】次いでその転写材Ｐは内排出ローラ対８２
へ送られ、フラッパ８３の上縁と排紙ガイド８４の間に
案内され外排出ローラ対８５により装置外のトレイ（図
示せず）に排出される。トナー画像を転写した後の感光
ドラム３はクリーニング器１２の位置を通過することに
より、転写後不要となったトナーの除去を受け、次いで
前露光ランプ７２による光照射を受けることにより表面
電荷の除去を受け再び一次帯電器９による均一帯電を受
けることにより繰り返し画像形成が可能となる。

【００１５】「課題３」近年、転写材は環境保護の観点
から再生紙（リサイクルペーパー）が主流になってきて
おり、紙粉が多い転写材が数多く市場に出廻っているの
が現状である。

【００１６】しかも、転写材上にトナー像が形成された
後定着装置１６によりトナー像が定着されるがその時に
出る紙粉量が最も多く、定着装置１６のローラ対に付着
する為、図２２の様に定着ローラ３１に離型剤を含浸さ
せたクリーニングウエブ２５を押圧ローラ２６で圧接
し、加圧ローラ３８には離型剤を塗布されているクリー
ニングパッド４３を当接させ、紙粉などの残留汚れの除
去を行なっている。

【００１７】実際にはほとんどの画像が転写材の片面だ
けに転写される為、クリーニングウエブ２５で主に定着
ローラ３１表面上に残った残トナーを除去し、クリーニ
ングパッド４３で加圧ローラ３８上の紙粉などの除去を
行なっている。

【００１８】クリーニングパッド４３は、定着装置の底
板１２０に小ねじ４５などの締結手段によって固定され
たクリーニングパッド取付台４４に固定されていて、ク
リーニングパッド４３のホルダ４３ｂに設けたフエルト
パッド（離型剤を塗布している部分）４３ａが、加圧ロ
ーラ３８に当接している。

【００１９】しかしながらクリーニングパッド４３はク
リーニングウエブ２５に比べて寿命が短く、しかも加圧
ローラ３８上から除去し得る紙粉などの残留汚れの量に
も限界がある。その為、図２１に示すように除去しきれ
なくなった紙粉などの残留汚れは固まりＳとなって加圧
ローラ３８とフエルトパッド４３ａの当接している部分
からはみ出してきて、引いてはクリーニングパッド４３
から落下して図２０に示す下搬送（中間トレイ）部８７
にある入口ローラ対８６にまで溜まり、残留汚れの固ま
りＳが入口ローラ対８６に付着して両面や多重複写時の
転写材の汚れの原因となる。高速機の場合には、短寿命
である為クリーニングパッド４３を非常に利用しづらい
のが現状である。又、ある定型サイズ（例えば日本工業
規格紙の大きさＢ５サイズなどの小サイズ）の転写材を
多く使用した場合には、フエルトパッド４３ａの転写材
のサイズに相当する部分のみが消耗されてしまい。残留
汚れの固まりＳの除去能力が低下してしまう。

【００２０】更には紙粉は転写材の切断面すなわち端部
で最も発生しやすい為、同じサイズのシート（Ａ４やＡ
３サイズなどの頻繁に使用される定型サイズ）を多く使
用すると、その転写材サイズの両端部で多く発生する紙
粉をフエルトパッド４３ａで除去しきれなくなってしま
ってその汚れがシートに付着して、裏汚れの原因になっ
たり、定着ローラ３表面の方へ移り、画像面を汚す原因
にもなりかねない。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明はト
ナー像が形成された転写材を熱により定着する定着手段
と、転写材収納部と、該定着手段から転写材収納部へ空
気を送る送風手段と、該送風手段の制御手段と、該定着
手段と該転写材収納部をつなぐ空気流通路とを設けたこ
とを特徴とする画像形成装置である。

【００２２】本発明の第２の発明は送風手段の制御手段
はウォームアップ時と、複写動作中とスタンバイ中とで
切り換える手段を有することを特徴とする第１の発明に
記載の画像形成装置である。

【００２３】本発明の第３の発明は複写モードを認識す
る手段を備え複写動作中の該送風手段の制御を複写モー
ドによって切り換える手段を有することを特徴とする第
１の発明又は第２の発明に記載の画像形成装置である。

【００２４】本発明の第４の発明は空気流通路中に該空
気流通路を解放状態と閉塞状態の切り換え可能なシャッ
タ部材を設けたことを特徴とする第１から第３の発明の
何れか１つに記載の画像形成装置である。

【００２５】本発明の第５の発明はシャッタ部材を解放
状態と閉塞状態に切り換える作動部材及びその制御手段
を設けたことを特徴とする第４の発明に記載の画像形成
装置である。

【００２６】本発明の第６の発明は該転写材収納部に温
度検出部材を設けたことを特徴とする第１から第５の発
明の何れか１つに記載の画像形成装置である。

【００２７】本発明の第７の発明は該送風手段を該温度
検出部材の検出した信号により切り換える制御手段を設
けたことを特徴とする第１又は第２もしくは６の発明に
記載の画像形成装置である。

【００２８】本発明の第８の発明は少くとも中空円筒状
の金属パイプにより構成された熱定着回転体と、該熱定
着回転体の内部に配置された熱源と、該熱定着回転体の
両端部を回動自在に支持する一対の転がり軸受と、該熱
定着回転体からの放熱を阻止すべく、該熱定着回転体と
該転がり軸受の間に配置したブッシュと、を具備した定
着装置であって、該ブッシュは、少くとも該熱定着回転
体よりも、熱伝導率の小さいセラミックにより構成され
ていること、を特徴とした定着装置である。

【００２９】本発明の第９の発明は内部に加熱源を有
し、回転自在に構成された定着ローラと、その定着ロー
ラに圧接した加圧ローラと、該定着ローラ又は該加圧ロ
ーラの少くともいずれか一方に当接している清掃部材を
有する定着装置において、当接しているローラの軸方向
に清掃部材が移動自在に支持され清掃部材の駆動手段を
有することを特徴とする定着装置である。

【００３０】本発明の第１０の発明は清掃部材のローラ
への当接領域幅が、転写材の搬送方向と直交する方向の
幅よりも広いことを特徴とする第９の発明に記載の定着
装置である。

【００３１】本発明の第１１の発明は内部に加熱源を有
し、回転自在に構成された定着ローラと、その定着ロー
ラに圧接した加圧ローラと、該定着ローラ又は加圧ロー
ラの少くともいずれか一方に当接している清掃部材と、
を有し、清掃部材が保持部材に保持されており、該保持
部材の転写材搬送方向と直交する方向に形成した溝部と
該保持部材の往復動方向端部に形成した溝部の少くとも
いずれか一方を設けることを特徴とする第９の発明に記
載の定着装置である。

【００３２】本発明の第１２の発明は清掃部材と、保持
部材の転写材搬送方向と直交する方向に形成した溝部内
に、転写材搬送方向と同方向の多数の突条を有している
ことを特徴とする第１１の発明に記載の定着装置であ
る。

【００３３】本発明の第１３の発明は内部に加熱源を有
し、回転自在に構成された定着ローラと、定着ローラに
圧接した加圧ローラと、支持部材により該定着ローラ又
は該加圧ローラの少くともいずれか一方に当接する清掃
部材を有する定着装置において、該清掃部材を当接して
いるローラ表面の移動方向に関し、下流側に位置する部
分の当接力が他の当接部よりも強い当接力であることを
特徴とする定着装置である。

【００３４】本発明の第１４の発明は当接しているロー
ラの軸方向に塗布部材が移動自在に支持され清掃部材の
駆動手段を有することを特徴とする第１３の発明に記載
の定着装置である。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。実施例１及び２は課題１に対応している。

【００３６】「実施例１」以下に、本発明に係る画像形
成装置の実施例を図面に基づいて説明する。図１は実施
例１の画像形成装置の概略構成を示す正面断面図であ
る。

【００３７】図１において画像形成装置本体１の上部に
は原稿を載置する原稿台２が配設されており、該原稿台
２上の原稿の像を担持する潜像担持体たる感光ドラム３
が本体中央部に配設されている。原稿の像を該感光ドラ
ム３上に結んで静電潜像を形成するためのミラー４，
５，６，７が配設されミラー６，７の間には結像レンズ
８が配設されている。また、上記感光ドラム３の上方に
は結像前に感光ドラム３を一様に帯電するための一次帯
電器９が配設されており、該一次帯電器９よりも感光ド
ラム３の回転方向下流側には感光ドラム３に形成された
静電潜像にトナーを付着させてトナー像とする現像装置
１０が配設されている。さらに、感光ドラム３の下方に
は、感光ドラム３に形成されたトナー像を転写材に転写
させる転写電極１１が配設されており、該転写電極１１
よりも上記回転方向下流側には転写後不要となったトナ
ーを回収するクリーニング器１２が配設されている。

【００３８】上記本体１の下側にはカセット１３が配設
されており、カセット１３内に収容された転写材はカセ
ット１３の先端部に取り付けられて給紙ローラ１４によ
り取り出される。取り出された紙は給紙ローラ１４のさ
らに転写材進行方向で前方に配設されたレジストローラ
１５により感光ドラム３の画像と同期した所定のタイミ
ングで送り出され、上記転写電極１１により表面にトナ
ー像が転写される。その後、上記感光ドラム３よりも転
写材の搬送方向下流に配設された定着装置１６によりト
ナー像は転写材に定着され、転写材は排紙される。一方
転写後の感光ドラム３上に残った残トナーはクリーニン
グ器１２により、除去され、次の画像形成に備える。

【００３９】上記において定着装置１６は中空円筒状の
金属パイプの内部に熱源として配したハロゲンヒータ３
２を配した定着ローラ３１に加圧ローラ３８が圧接して
おり、この両ローラのニップ部で転写材は熱と圧力で定
着される。このハロゲンヒータ３２の加熱のため画像形
成装置の消費電力の大半が費やされる。従って、定着装
置１６回りは高温となっている。

【００４０】定着装置１６の下方に設けられた送風手段
（以下ファンと称す）１７によって定着装置１６の熱気
を定着装置１６下の空気流通路（以下ダクトと称す）１
８を通し、転写材の収納されたカセット１３に送られ
る。カセット１３の後端には熱気を効率良く取り入れる
ためにルーバ（不図示）を設けている。

【００４１】以上のように構成することによりカセット
１３内の転写材をプレヒートすることができるので、大
がかりな補助定着手段を設ける必要がなくなる。

【００４２】このファン１７はスタンバイ時は送風状態
に制御され、ウォームアップ時は停止状態に制御され
る。これはウォームアップ時定着装置１６の熱を送風す
ると、ウォームアップタイムが長くなってしまうからで
ある。

【００４３】又、コピー中は以下のような制御が行われ
る。図４のフローチャートを用いて説明するとステップ
１で複写モードを入力すると、ステップ２でそのモード
が認識され、ステップ３でそのモードがカセット１３へ
ファン１７で送風すべきモードか否か判断され、送風す
べきモードの場合はステップ４へ進みファン１７を駆動
し、送風すべきモードでない場合はステップ５へ進みフ
ァン１７を駆動しない。

【００４４】連続コピー中は転写材が定着装置１６から
熱を奪っていくのでファン１７によってさらに熱気を奪
われると、定着ローラ３１のヒータ３２からの熱供給が
間に合わなくなる。しかしながら数枚のコピーでは、フ
ァン１７によって熱気を奪われることにより熱供給が間
に合わないという事態は発生しない。したがって転写材
の枚数というコピーモードによりコピー中にファン１７
を動作させるか否かを制御するのである。画像形成装置
の実使用上、プレヒートする時間（定着装置１６からの
熱気をカセット１３部へ送る）をスタンバイ中だけにし
てもその効果は十分であるがこのような制御をすること
により、数枚コピーを連続的に行なうような場合でもカ
セット１３内の転写材をプレヒートすることができるの
で、さらに効率の良いプレヒート手段を提供することが
できる。

【００４５】以上述べたように本発明によれば、簡易に
プレヒートを達成出来るのであるが、さらなる効果とし
て以下の事項を達成できる。

【００４６】カセット内の転写材が暖められることによ
り、吸湿も防ぐことができる。従来、吸湿した転写材を
転写する際、給紙不良（特に爪カセット式の場合）転写
抜け、分離不良、定着カール、紙シワ、定着時の紙の縮
み等が大問題となっていた。

【００４７】これらを直すためにカセット内にヒータを
設けていたが、これも不要となり、コスト低減の利点は
大である。

【００４８】「実施例２」図２に実施例２を示す。画像
形成装置本体の動作は図１で示した実施例と同じであ
る。

【００４９】ダクト１８を開閉するシャッタ１９を設け
る。シャッタ１９は電磁ソレノイド２０により駆動さ
れ、ダクト１８の空気流通路を完全に遮断する位置と、
解放する位置をとる。ファン１７駆動時は空気流通路が
完全に解放される位置にシャッタ１９は位置し、定着装
置１６回りの熱気が送られる。ファン１７停止時は空気
流通路が完全に遮断されている位置にシャッタ１９は位
置する。

【００５０】このような制御を行うことにより、ファン
１７停止時定着装置１６から奪い取られる熱を最小限に
抑えることができるので定着装置のヒータ３２の容量を
大きくする必要もないし、温調温度も高くする必要がな
い。

【００５１】又、シャッタ１９の開閉のために、電磁ソ
レノイド２０を使わずに、ファン１７が回転することに
よりシャッタ１９の両側の空気の圧力差でシャッタ１９
を開き、ばねで閉じるような構成にしてもよい。

【００５２】さらには図３のようにカセット１３内に温
度センサ２１，２１′を設け、その温度が所定温度に達
するまでシャッタ１９を解放状態にしファン１７を回転
し、所定温度に達したらシャッタ１９を閉塞しウォーム
アップ時、スタンバイ中及び小数枚コピー時でもファン
１７の回転を停止する構成にしてもよい。

【００５３】実施例３は課題２に対応してるいる。

【００５４】「実施例３」以下、本発明を実施例に基づ
き詳細に説明する。（本発明の適用できる熱定着装置の
構成は、前述した従来例２と全く同じなので図５の説明
を援用し、その説明を省略する。）本発明では、ブッシュ３４，３５はセラミックで構成さ
れている。セラミックの種類は、Ｓｉ₃ Ｎ₄ （窒化珪
素）、ＺｒＯ₂ （ジルコニア）、Ａｌ₂ Ｏ₃ （アルミ
ナ）、ＳｉＯ₂ （シリカ）等どのようなものでも良く、
またそれらを複合したものであっても良い。セラミック
は、従来からブッシュとして使われているフッ素樹脂
（ＰＴＦＥ）、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）等の樹
脂と比較して、機械的強度、熱的性質とも著しく高く、
熱定着装置のブッシュとして有効なのは明らかである表
１にセラミックと樹脂の強度などを比較して示す。

【００５５】ただし、定着ローラ３１からの放熱を効果
的に防ぐためには、少くともブッシュ３４，３５の熱伝
導率は、定着ローラ３１（両端支持部３１ａ，３１ｂ）
の熱伝導率より小さい必要がある。

【００５６】例えば、定着ローラ３１がアルミニウムで
構成されている場合について述べる。アルミニウムの熱
伝導率は、定着ローラとして使用する温度領域（常温〜
２００℃）では、約２２６〜２３８Ｗ／ｍ・Ｋである。
したがって、ブッシュ３４，３５の材質は、熱伝導率約
２２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下のセラミックを選んでやれば良
い。ブッシュの熱伝導率は、小さければ小さいほど断熱
効果が高いことは言うまでもない。また、上述の説明で
は定着ローラ３１の材質をアルミニウムとしたが、他に
も定着ローラとして用いられている。材質としては、鉄
（炭素鋼）、ステンレス等がある。それぞれの場合のブ
ッシュ材質選択の基準を表２に示す。表２からわかるように、一般的な定着ローラに対応する
ためには、熱伝導率が約２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下を選択して
おけば理想的であるといえる。

【００５７】実施例４から７は課題３に対応してる。

【００５８】「実施例４」図６及び図７は、本発明の実
施例４に於ける定着装置の概略平面図の本体後側と本体
前側である。

【００５９】モータ（図示せず）に直結される駆動スプ
ロケット（図示せず）が回転すると、チェーン（図示せ
ず）を介したスプロケット（図示せず）がそれぞれ回転
し、各々の装置を駆動するわけだが、このとき定着装置
を駆動するのは、図６のスプロケット５０であって、こ
のスプロケット５０には図に示すようにギア５１が一体
形成され、このギア５１はギア５２に噛み合いギア５２
は定着ローラ３１の一端に固定された定着駆動ギア５３
に噛み合っている。

【００６０】尚、スプロケット５０を一体化したギア５
１は本体側板１００に一軸端を固定された固定軸５６に
回転自在に嵌合している。又ギア５２は定着後側板１１
０に一軸端を固定された固定軸５７に回転自在に支持さ
れている。

【００６１】定着ローラ３１の両端部のアルミ軸の両端
支持部３１ａには断熱ブッシュ３４，３５がはめ込まれ
ており、その外周面にボールベアリング３６，３７を嵌
合し、ボールベアリング３６，３７を定着前側板１３
０、定着後側板１１０に固定している。定着ローラ３１
を支持している。

【００６２】更に、定着後側板１１０に一軸端を固定さ
れたアイドラ軸５８に、回転自在に支持されているアイ
ドラギア５４が定着駆動ギア５３に噛み合っていてこの
アイドラギア５４の一平端部面には、図８に示すように
円弧状の溝部５４ａが配設されており、その溝部５４ａ
に嵌合する図９に示すような同形状の突起部５５ｂを持
ったカップ５５をアイドラギア５４と一体になるように
アイドラギア５４と相対向する面に配設している。

【００６３】又、カップ５５のアイドラギア５４と相対
向しない面は、図６に示すように平端部面からギア側面
に向って傾斜した傾斜カム面５５ｃを有する端面カム面
が形成されており、更にその傾斜カム面５５ｃに沿って
図９に示すような同深さの円溝５５ａが配設されてい
る。

【００６４】尚カップ５５の代わりにアイドラギア５４
の一平端部面が傾斜カム面であってもよい。

【００６５】図６に示すようにバー５９は、定着後側板
１１０を軸受として打抜いたバーリング部１１０ａに軸
方向移動自在に挿通してあり、バー５９の一端をカップ
５５の傾斜カム面にある円溝５５ｄに、他端をクリーニ
ングパッド２３のホルダ２３ｂの後端面に設けたピン穴
２３ｄにはまるように取付ける。

【００６６】又、図７に示すように、定着前側板１３０
に一軸端を固定されたバー６０の固定していない軸端部
はクリーニングパッド２３のホルダ２３ｂの先端部に設
けたピン穴２３ｅにはまるように取付ける。

【００６７】バー５９，６０には、各々の側板１１０，
１３０とクリーニングパッドの端面の間にばね７０及び
７１は縮設している。

【００６８】図１０は本実施例に於ける定着装置の概略
正面斜視図、又、図１１は本実施例に於ける定着装置の
概略断面（正面）図である。

【００６９】今までは図２１及び２２の従来例３からも
わかるように、クリーニングパッド取付台４４と定着底
板１２０を小ねじなどで締結させていたのでクリーニン
グパッド４３は加圧ローラ３８に対して転写材の搬送方
向に位置決めされていた。又加圧ローラ３８の長手方向
についてもクリーニングパッド取付台４４に設けた図示
しない位置規制部により位置決めされていた。

【００７０】しかしながら、本実施例では図１０及び図
１１に示すようにクリーニングパッド取付台２４が定着
底板１２０と接する面にピン２４ａを配設し、定着底板
１２０にピン２４ａの径と同じ幅をもち、加圧ローラ３
８に平行な長穴１２０ａを設け、ピン２４ａをその長穴
１２０ａに移動自在にはめ込む。

【００７１】そうすることにより、クリーニングパッド
取付台２４が転写材の搬送方向に位置決めされ、かつ加
圧ローラ３８の長手方向に移動可能な構成となる為、ク
リーニングパッド２３もクリーニングパッド取付台２４
と同じ動きが可能となる。

【００７２】今、モータ（図示せず）に直結された駆動
スプロケット（図示せず）が回転すると、チェーン（図
示せず）を介したスプロケット５０が駆動を受け回転
し、そのスプロケット５０と一体のギア５１から順次噛
み合っているギア５２、定着駆動ギア５３、及びアイド
ラギア５４に駆動力が伝達され、回転することにより、
アイドラギア５４と連結されたカップ５５も回転する。

【００７３】そうすることにより、カップ５５の傾斜カ
ム面５５ｃに押されてバー５９が加圧ローラの長手方向
に移動し、クリーニングパッド２３のホルダ２３ｂの後
端面に設けたピン穴２３ｄを押す為、クリーニングパッ
ド２３はばね７１に抗して前方（手前側）に移動する。
この時、クリーニングパッド２３が前方に移動する為、
図７に示したばね７１がホルダ２３ｂの先端面と定着前
側板１３０間で縮められる。カップ５５が回転して傾斜
カム面５５ｃのリフトが小さくなる位置からバー５９は
後退可能となり、縮んだばね７１のばね力でクリーニン
グパッド２３を後方へ移動させる。

【００７４】尚、ばね７０はクリーニングパッド２３を
往復動させる時の補助的な手段であって張力はばね７１
の方が大きくなければならないので、ばね７０はなくて
もよい。

【００７５】又、クリーニングパッド２３の往復移動距
離を長くしたい場合には、傾斜カム面５５ｃの傾斜角を
大きくすればいいし、往復動の周期を長く（ゆっくり往
復動させたい）したい場合には、傾斜カム面５５ｃに設
けた円溝５５ａの周長を長くすればよい。

【００７６】転写材がＡ４サイズやＡ３サイズなどの頻
繁に使われる紙サイズを連続使用していった場合には、
各々のサイズの紙というものはロール紙を各々のサイズ
にカツティングして作られている為、その転写材の端部
での紙粉量が最も多く、その部分だけクリーニングパッ
ドの清掃能力が落ちて除去しきれなくなった残留汚れが
転写材の裏汚れとなって付着したり、定着ローラ３１の
表面に除去しきれなくなった残留汚れが付着して、転写
材の画像形成面を汚す恐れがあった訳だが、本実施例の
様な構成にする事によりクリーニングパッド２３が加圧
ローラ３８に当接されながら加圧ローラ３８の長手方向
に往復動する為、クリーニングパッド２３の清掃範囲が
広がるばかりでなく、良好な清掃能力を長期に渡り維持
できる。

【００７７】尚、本実施例ではクリーニングパッド２３
を加圧ローラ３８に当接させ、かつ往復動させていた
が、定着ローラ３１にクリーニングパッド２３を当接さ
せた系でも同構成を用いることにより、同様の結果が得
られる。

【００７８】次に、本実施例に更なる改良を加えたもの
を以下に示す。

【００７９】「実施例５」図１３は、図１０の斜視図に
加えてクリーニングパッド９３のボルダ９３ｂはその上
部からフエルトパッド９３ａと反対側へ延出し、反フエ
ルトパッド９３ａ側に向って下るように傾斜をつけてリ
ブ９３ｃを設け、更にその下方に溝部９３ｆを設け、
又、ホルダ９３ｂの加圧ローラ３８の長手方向両端部に
溝部９３ｇを設けるようにしたものである。

【００８０】又、図１４は、図１３の簡略断面図であ
る。

【００８１】このように構成したクリーニングパッド９
３を定着装置の底板１２０にあるクリーニングパッド取
付台２４に滑らかに装着し、フエルトパッド９３ａを加
圧ローラ３８に当接させている。

【００８２】使用枚数が増えてくると、フエルトパッド
９３ａで除去しきれなくなった紙粉Ｓ₁ が、加圧ローラ
３８との当接部に溜ってはみ出してくるわけだが、加圧
ローラ３８の回転運動による振動が、これに当接してい
るクリーニングパッド９３に伝わる為、はみ出した紙粉
Ｓ₁ はフエルトパッド９３ａの近傍に設けた突条のリブ
９３ｃ間の凹部に落ち込む。

【００８３】そして、更なる回転による振動及びクリー
ニングパッド９３の往復動により、紙粉Ｓ₁ が下流側へ
移動してホルダ９３ｂの溝部９３ｆに溜る。

【００８４】クリーニングパット９３の往復動時に、加
圧ローラ３８の端部よりフエルトパッド９３ａの端部が
出るようなストロークに設定した場合には、図１２の加
圧ローラ３８とクリーニングパッド９３の簡略平面図か
らも解る様に、クリーニングパッド９３が最大ストロー
ク、移動しきってＢ矢印方向へ戻る際、加圧ローラ３８
外周は逆クラウン形状の為、フエルトパッド９３ａの当
接力が加圧ローラ３８の端部角だけ強くなるので、フエ
ルトパッド９３ａの当接部に溜っている紙粉Ｓ₂ がクリ
ーニングパッド９３の往復動、当接力及び加圧ローラ端
部角により除去されて、フエルトパッド９３ａの端部に
設けた溝部９３ｇに溜る。

【００８５】以上の様な構成にすることにより、フエル
トパッド９３ａからはみ出してきた紙粉Ｓ₁ は、加圧ロ
ーラ３８の回転による振動により、溝部９３ｆに又、フ
エルトパッド９３ａの当接部に溜っている紙粉Ｓ₂ はク
リーニングパッド９３の往復動により、フエルトパッド
９３ａの両端に設けた溝部９３ｇに溜る為、紙粉汚れの
固まりが装置内へ落下する心配もないし、転写材に移る
心配もない。

【００８６】更に、ボルダ９３ｂに設けたリブ９３ｃの
高さをフエルトパッド９３ａの高さよりも高くして、し
かも、リブ９３ｃ同志の間隔を指の幅よりも短いピッチ
にすることによりクリーニングパッド９３を交換する場
合にホルダ９３ｂのリブ９３ｃの部分を持って手が紙粉
で汚れる心配がなく、容易に交換することができる。

【００８７】「実施例６」本発明の実施例６を図１５〜
図１７に示す。

【００８８】図１５は、本発明の実施例６の要部を示す
側断面図である。

【００８９】図からも判る様に、クリーニングパッド１
０３のホルダ１３０ｂの長手方向２個所に弯曲溝部１０
３ｈ，１０３ｉが形成されていて、この部分に軸１０５
をゆるく係合している。

【００９０】軸１０５の端部にはギア２７が固定されて
いる。画像形成装置の図示しない駆動源（モータ）に直
結した駆動スプロケット（図示せず）から、チェーン
（図示せず）を介したスプロケットに、そして歯車列の
最後の定着ローラ駆動ギア５３にギア２７が噛合ってい
る。

【００９１】図１７は、図１５をＣ矢印方向から見た場
合の軸１０５近傍の図であるが、この軸１０５には図１
６に示すように、その軸線と適当な角度をもった曲面Ｃ
_a ，Ｃ_b 例えばらせん面のカム面を形成するように軸外
周面全周にわたるカム溝１０５ａ，１０５ｂが形成して
あり、この軸１０５をホルダ１０３ｂの弯曲溝部１０３
ｈ，１０３ｉに係合したとき、カム溝１０５ａ，１０３
ｂに各弯曲部に形成してあって内方に突出した突部１０
３ｊ，１０３ｋがそれぞれゆるく係合している。

【００９２】従って、軸１０５が回動するとホルダ１０
３ｂは図１７に符号Ｌで示す距離をストロークとして往
復動することになる。

【００９３】以上の様に構成してあるから、クリーニン
グパッド１０３はその作動中、加圧ローラ３８表面のひ
とつの位置に停止して、これに当接することなく、軸１
０５の回転速度とカム溝１０５ａ，１０５ｂの形状によ
って定まる速度によって、加圧ローラ３８の軸線方向に
往復動しながら清掃を行う為、長期にわたって清掃能力
が落ちず、安定した清掃が可能となる。

【００９４】上記の実施例に於いては、クリーニングパ
ッド１０３を変位させる為のカム溝を２個形成したが、
このカム溝が２個に限定されるものではなく、このカム
溝の形状もストロークＬを適当な距離に定めるように種
々な曲線に形成することが可能である。

【００９５】「実施例７」本発明の実施例７の構成を図
１８及び図１９に示す。

【００９６】図１８は本実施例の構成を示す簡略断面図
である。

【００９７】これは、クリーニングパッド１１３を定着
装置の底板１２０にあるクリーニングパッド取付台２４
に装着する代わりに、図１９の本実施例の構成の一部を
示す斜視図にある様なパッド用板ばね１１４に滑らかに
装着し、フエルトパッド１１３ａを加圧ローラ３８に当
接させている。

【００９８】このとき、パッド用板ばね１１４の平面部
１１４ｄにある曲げ部１１４ｅ，１１４ｆをホルダ８３
ｂの下方から接して支持することにより、クリーニング
パッド１１３のローラ回転方向の位置決めを、又、平面
部１１４ｄとホルダ１１３ｂのすき間１１３ｍにより曲
げ部１１４ｂの一つを嵌合することにより、ローラの長
手方向の位置規制を行っている。

【００９９】この様に構成する事で本体装置の起動時の
トルクにより、クリーニングパッド１１３は加圧ローラ
３８から退避しようとするが、パッド用板ばね１１４取
付時曲げ部１１４ｂ，１１４ｃが曲げられたばね力によ
り加圧ローラ３８に圧接される。

【０１００】又、図１９に示す様にパッド用板ばね１１
４に切欠きをもった曲げ部１１４ｂと、幅の広い曲げ部
１１４ｃを持たせている為、クリーニングパッド１１３
を加圧ローラ３８に当接させた場合には加圧ローラ３８
の回転方向下流側に位置する部分、すなわち曲げ部１１
４ｃの方にクリーニングパッド１１３の加圧ローラ３８
に対する強い当接部（１１３ａ−１）と、その他の領域
が発生するので、紙粉汚れＳは、フエルトパッドの強い
当接部１１３ａ−１をすり抜けることなく、加圧ローラ
３８の回転方向上流側に溜っていき、更にフエルトパッ
ド１１３ａからはみ出してくる。

【０１０１】よって、フエルトパッド１１３ａからはみ
出してきた紙粉Ｓは、加圧ローラ３８の回転による振動
及びクリーニングパッド１１３の加圧ローラ３８の軸方
向の往復運動により円滑にホルダ１１３ｂの溝部１１３
ｆに溜る為、本体装置及び転写材を汚すことなく安定し
た転写材の搬送が可能となる。

【０１０２】この実施例の場合も、実施例５に更なる改
良を加えた場合と、同じ事をすることにより、フエルト
パッド１１３ａの往復動方向から出てくる紙粉をもクリ
ーニングパッド１１３から落下させずしかも、クリーニ
ングパッド１１３の交換の際にも、ユーザなどの手を汚
さない信頼性の高い定着装置の提供が可能となる。

【０１０３】

【発明の効果】

「効果１」本発明の第１の発明は画像形成装置におい
て、定着装置と転写材収納部間に空気流通路を備え、定
着装置から転写材収納部へ送風する送風手段と送風手段
の制御手段を設けたので簡易な構成でかつ弊害なく、転
写材の予熱を達成することができる。そしてさらに、カ
セットヒータ等の専用部品を用いることなく転写材の吸
湿も防ぐことができるので給紙不良、転写抜け、分離不
良、定着カール、紙シワ、紙の縮み等の弊害も取り除く
ことができる。

【０１０４】本発明の第２の発明は第１の発明におい
て、送風手段の制御手段はウォームアップ時と複写動作
中とスタンバイ中とで切り換える手段を有することとし
たため、ウォームアップ時間を長くすることなく上記効
果を達成できる。

【０１０５】本発明の第３の発明は第１又は第２の発明
において、複写モードを認識する手段を備え複写動作中
の該送風手段の制御を複写モードによって切り換える手
段を有することとしたので、例えば連続コピー時には送
風は行われず、定着装置での加熱は有効に転写材に与え
られ、転写材はその前の段階で既に加熱されて除湿され
ているので上記第１又は第２の発明の効果を確実なもの
とした上、連続コピー時に既に転写材温度は高く、湿度
は低いので連続コピー時の定着装置の熱量不足を補うこ
とができる。

【０１０６】本発明の第４の発明は第１から第３の何れ
か一つの発明において、空気流通路中に該空気流通路を
解放状態と閉塞状態に切り換え可能なシャッタ部材を設
けたため、定着装置が特に加熱能力を要求される連続コ
ピー時において、放熱が避けられるようにシャッタ部材
を切り換えられる。

【０１０７】本発明の第５の発明は第４の発明において
シャッタ部材を解放状態と閉塞状態に切換える作動部材
及びその制御手段を設けたから、自動的にシャッタの切
換えを行うことができる。

【０１０８】本発明の第６の発明は上記各発明の何れか
一つの発明において該転写材収納部に温度検出部材を設
けたから、転写材の温度が検出される場合には転写材の
状態を知ることができ、送風手段の適切な制御を行うこ
とができる。

【０１０９】本発明の第７の発明は第１、第２、第６の
何れかに１つの発明において送風手段を該温度検出部材
の検出した信号により切換える制御手段を設けたので転
写材の状態に応じて自動的に送風手段を制御出来、且つ
送風手段が停止しているときの放熱を防止できる。

【０１１０】「効果２」本発明の第８の発明によれば、
断熱用のブッシュをセラミックで構成することにより、
定着ローラからの放熱を効果的に防止できる。したがっ
て、転写材全域にわたって良好な定着性を得ることがで
きる。また、ボールベアリングの損傷も防止できる。更
に、ブッシュ自体の割れ、削れ等の損傷も防ぐことがで
きる。又、加熱によりブッシュが劣化しないので耐久性
が増す。

【０１１１】「効果３」本発明の第９の発明は内部に加
熱源を有し、回転自在に構成された定着ローラと、その
定着ローラに圧接した加圧ローラと、該定着ローラ又は
該加圧ローラの少なくともいずれか一方に当接している
清掃部材を有する定着装置において、当接しているロー
ラの軸方向に清掃部材が移動自在に支持され清掃部材の
駆動手段を有することとしたから、清掃部材（クリーニ
ングパッド）の清掃範囲が広がるばかりでなく、良好な
清掃機能を長期にわたって維持し得る効果がある。

【０１１２】本発明の第１０の発明は第９の発明におい
て清掃部材のローラへの当接領域幅が、転写材の搬送方
向と直交する方向の幅よりも広くしてあるので、転写材
から発生する紙粉が清掃部材の端部に集中してたまるこ
とが緩和される。

【０１１３】本発明の第１１の発明は第９の発明におい
て内部に加熱源を有し、回転自在に構成された定着ロー
ラと、その定着ローラに圧接した加圧ローラと、該定着
ローラ又は加圧ローラの少なくともいずれか一方に当接
する清掃部材と、を有し、清掃部材が保持部材に保持さ
れており、該保持部材の転写材搬送方向と直交する方向
に形成した溝部と該保持部材の往復動方向端部に形成し
た溝部の少なくともいずれか一方を設けたから、加圧ロ
ーラの回転による振動及び清掃部材の往復動によりロー
ラ表面の残留汚れが円滑に溝部へと収容される為転写材
更には本体装置内をも汚す心配がない。

【０１１４】本発明の第１２の発明は第１１の発明にお
いて、清掃部材と保持部材の転写材搬送方向と直交する
方向に形成した溝部内に転写材搬送方向と同方向の多数
の突条を有するから、突条の間隔を適当に選べば、突条
間に指が入らず、保持部材を指で持っても汚れることが
ない。

【０１１５】本発明の第１３の発明は内部に加熱源を有
し、回転自在に構成された定着ローラと、その定着ロー
ラに圧接した加圧ローラと、支持部材により該定着ロー
ラ又は該加圧ローラの少なくともいずれか一方に当接す
る清掃部材を有する定着装置において、該清掃部材を当
接しているローラ表面の移動方向に関し、下流側に位置
する部分の当接力が、他の当接部よりも強い当接力とし
たので、ローラ表面上の残留汚れが清掃部材をすりぬけ
ることなく確実に捕捉されるので転写材の例えば裏汚れ
のない状態を保つことができる。

【０１１６】本発明の第１４の発明は第１３に発明にお
いて当接しているローラの軸方向に塗布部材が移動自在
に支持され清掃部材の駆動手段を有することとしたか
ら、清掃部材の清掃範囲が広がるばかりでなく、良好な
清掃機能を長期に維持し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の縦断面図である。

【図２】本発明の実施例２の縦断面図である。

【図３】本発明の実施例３の縦断面図である。

【図４】複写モードに従う作用を示すフローチャートで
ある。

【図５】本発明の適用できる熱定着装置の実施例３の縦
断面図である。

【図６】本発明の実施例４に於ける定着装置の後側を示
す概略平面図である。

【図７】本発明の実施例４に於ける定着装置の前側を示
す概略平面図である。

【図８】図６のギアのＡ矢視図である。

【図９】図６のカップのＡ矢視図である。

【図１０】本発明の実施例４の斜視図である。

【図１１】本発明の実施例４の縦断面図である。

【図１２】本発明の実施例５の平面図である。

【図１３】図１２の斜視図である。

【図１４】図１３の縦断面図である。

【図１５】本発明の実施例６の縦断面図である。

【図１６】図１５の平面図である。

【図１７】図１５のＣ矢視図である。

【図１８】本発明の実施例７の縦断面図である。

【図１９】図１８の分解斜視図である。

【図２０】画像形成装置の縦断面図である。

【図２１】従来例３のクリーニングパッド部の縦断面図
である。

【図２２】従来例３の定着装置における清掃部材の取付
方法を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１３カセット１６定着装置１７ファン１８ダクト１９シャッタ２１温度センサ３１定着ローラ３８加圧ローラ４３クリーニングパッド６３クリーニングパッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー像が形成された転写材を熱により
定着する定着手段と、転写材収納部と、該定着手段から
転写材収納部へ空気を送る送風手段と、該送風手段の制
御手段と、該定着手段と該転写材収納部をつなぐ空気流
通路とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】送風手段の制御手段はウォームアップ時
と、複写動作中とスタンバイ中とで切り換える手段を有
することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】複写モードを認識する手段を備え複写動
作中の該送風手段の制御を複写モードによって切り換え
る手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載
の画像形成装置。
【請求項４】空気流通路中に該空気流通路を解放状態
と閉塞状態の切り換え可能なシャッタ部材を設けたこと
を特徴とする請求項１又は２或は３に記載の画像形成装
置。
【請求項５】シャッタ部材を解放状態と閉塞状態に切
り換える作動部材及びその制御手段を設けたことを特徴
とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】該転写材収納部に温度検出部材を設けた
ことを特徴とする請求項１から５の何れか１つに記載の
画像形成装置。
【請求項７】該送風手段を該温度検出部材の検出した
信号により切り換える制御手段を設けたことを特徴とす
る請求項１又は２もしくは６に記載の画像形成装置。
【請求項８】少くとも、中空円筒状の金属パイプによ
り構成された熱定着回転体と、該熱定着回転体の内部に
配置された熱源と、該熱定着回転体の両端部を回動自在
に支持する一対の転がり軸受と、該熱定着回転体からの
放熱を阻止すべく、該熱定着回転体と該転がり軸受の間
に配置したブッシュと、を具備した定着装置であって、
該ブッシュは、少くとも該熱定着回転体よりも、熱伝導
率の小さいセラミックにより構成されていること、を特
徴とした定着装置。
【請求項９】内部に加熱源を有し、回転自在に構成さ
れた定着ローラと、その定着ローラに圧接した加圧ロー
ラと、該定着ローラ又は該加圧ローラの少くともいずれ
か一方に当接している清掃部材を有する定着装置におい
て、当接しているローラの軸方向に清掃部材が移動自在
に支持され清掃部材の駆動手段を有することを特徴とす
る定着装置。
【請求項１０】清掃部材のローラへの当接領域幅が、
転写材の搬送方向と直交する方向の幅よりも広いことを
特徴とする請求項９に記載の定着装置。
【請求項１１】内部に加熱源を有し、回転自在に構成
された定着ローラと、その定着ローラに圧接した加圧ロ
ーラと、該定着ローラ又は加圧ローラの少くともいずれ
か一方に当接している清掃部材と、を有し、清掃部材が
保持部材に保持されており、該保持部材の転写材搬送方
向と直交する方向に形成した溝部と該保持部材の往復動
方向端部に形成した溝部の少くともいずれか一方を設け
ることを特徴とする請求項９に記載の定着装置。
【請求項１２】清掃部材と、保持部材の転写材搬送方
向と直交する方向に形成した溝部内に、転写材搬送方向
と同方向の多数の突条を有していることを特徴とする請
求項１１に記載の定着装置。
【請求項１３】内部に加熱源を有し、回転自在に構成
された定着ローラと、定着ローラに圧接した加圧ローラ
と、支持部材により該定着ローラ又は該加圧ローラの少
くともいずれか一方に当接する清掃部材を有する定着装
置において、該清掃部材を当接しているローラ表面の移
動方向に関し、下流側に位置する部分の当接力が他の当
接部よりも強い当接力であることを特徴とする定着装
置。
【請求項１４】当接しているローラの軸方向に塗布部
材が移動自在に支持され清掃部材の駆動手段を有するこ
とを特徴とする請求項１３に記載の定着装置。