JPH0895413A

JPH0895413A - 定着装置

Info

Publication number: JPH0895413A
Application number: JP23520094A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kawano; 浩川野; Toshiaki Hinokigaya; 敏明桧ヶ谷; Masataka Shimooosako; 正孝下大迫; Masanao Ebara; 正尚江原; Katsuhiko Miki; 克彦三木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-09-29
Filing date: 1994-09-29
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】ローラ型クリーニング機構を有する定着装置
における、経時での負荷増大およびクリーニングローラ
の変形を防止し、常に良好な定着性能を発揮することの
できる定着装置を提供する。【構成】揺動自在に軸支されたステー部材１７から弾
性部材７，ブラケット６，軸受１６を介してクリーニン
グローラ５を支持する。ステー部材１７の背面（図にお
いて右側面）を、図示しない加圧スプリングにより付勢
されたＬ型ブラケット１９が押圧し、クリーニングロー
ラ５を加圧ロ−ラ２に圧接させる。また、Ｌ型ブラケッ
ト１９は減圧ソレノイド２０のプランジャに枢着されて
いる。そして、定着装置の駆動モータ（図示せず）の負
荷増が検出された場合には、減圧ソレノイド２０をオン
させてクリーニングローラ５の加圧ロ−ラ２への圧接力
を減少させる。また、汚れ検出センサ２３が加圧ロ−ラ
２表面の汚れを検出した場合には、減圧ソレノイド２０
をオフさせて減圧を解除し、クリーニング性能を上昇さ
せて加圧ロ−ラ２を清掃する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンタ、フ
ァクシミリ等の画像形成装置に装着され、記録媒体上に
転写された未定着画像を定着させる定着装置に関し、さ
らに詳しくいえば加圧ロ−ラにクリーニング機構を有す
る定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画
像形成装置に装着され、転写紙等の記録媒体上に転写さ
れた未定着画像（加熱溶融性の樹脂等よりなるトナーに
より形成された画像）を加熱して記録媒体上に定着させ
る定着装置として、ヒータを内蔵させた定着ロ−ラ（加
熱ローラ）と加圧ローラとを圧接させ、両ローラ間に記
録媒体を通過させて熱と圧力とにより記録媒体上の未定
着トナー像の定着を行なう、ヒートローラ方式の定着装
置は周知である。

【０００３】従来のヒートローラ方式の定着装置におい
ては、記録媒体から定着ロ−ラへのトナーのオフセット
を防止するために、定着ロ−ラに微量のオイルを塗布し
離型性を良くすることが一般的に行なわれていた。しか
し、近年、トナーに離型性を持たせることにより定着装
置のオイルレス化が進んでいる。ところが、トナーに離
型性を持たせても、トナーのオフセットを完全に防止す
ることは難しく、微量のオフセットトナーが定着ロ−ラ
上に少しずつ溜り、その滞留したトナーが、定着ロ−ラ
に当接して設けられている用紙剥離用の分離爪や温度検
知用のサーミスタ等に付着し、トナーの剥落や定着ロ−
ラに傷を付ける等の不具合が生じてしまう。また、オフ
セットトナーが加圧ロ−ラに移った場合には、記録媒体
の裏汚れが発生したり、用紙が加圧ロ−ラに巻き付いた
りするという不具合も生じてしまう。

【０００４】このような不具合を防ぐために、最近では
加圧ロ−ラにクリーニング機構を備えた定着装置が多く
みられる。例えば、図７に示すように、金属性や布性の
ブレード型クリーニング部材２５を加圧ローラ２に押し
当てるタイプのものや、ローラ型のクリーニング部材を
加圧ロ−ラに圧接させて回転させるクリーニング機構な
どが提案されている。なお、図７において、符号１は定
着ロ−ラであり、符号３は定着ロ−ラに内蔵された発熱
源である。

【０００５】しかし、上記ブレード型クリーニング部材
を用いる方式のクリーニング機構の場合には、加圧ロー
ラの表面を機械的に擦ることになるので初期クリーニン
グ性能に優れてはいるが、ブレードのエッジ部にトナー
固着が発生すると急激にクリーニング性能が低下すると
いう問題がある。

【０００６】一方、ローラ型のクリーニング部材を用い
る方式のクリーニング機構の場合には、加圧ロ−ラとク
リーニングローラとの離型性の違いを利用して、クリー
ニングローラ表面に微量のオフセットトナーを移行させ
ているので、初期クリーニング性能はやや劣るが、経時
によりクリーニングローラ表面に溶融トナー層が形成さ
れるとクリーニング性能が上昇する。従って、長期的に
みればローラ型クリーニング機構の方がブレード型クリ
ーニング機構よりも優れているということができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ローラ
型クリーニング機構には、初期クリーニング性能が劣る
ことの他に次に述べるような問題がある。

【０００８】一つは、クリーニングローラ表面に雪だる
ま式にオフセットトナーを付着させて行くので、ローラ
径増大による加圧ロ−ラへの圧接負荷増大の問題及び溶
融トナーの粘性による回転負荷増大の問題である。これ
らの負荷が増大すると、定着装置駆動系の動作不良や駆
動伝達系の耐久性悪化を引き起こす原因となる。

【０００９】そして２つめは、クリーニングローラが加
圧ロ−ラに圧接されているので両ローラ間には小さなニ
ップ部が形成されている。従って、定着動作の終了後に
装置内の温度が低下したときに、クリーニングローラの
表面が変形したまま固化してしまうという問題である。
このクリーニングローラの変形が発生すると、次の動作
時にクリーニングローラが滑らかに回転できず、回転負
荷が増大したり異音が発生したりする原因となる。

【００１０】本発明は、従来のローラ型クリーニング機
構を有する定着装置における上述の問題を解決し、良好
な定着性能を発揮することのできる定着装置を提供する
ことを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
より、熱源を内蔵した定着ローラと、該定着ローラに圧
接される加圧ローラとを有し、両ローラ間に未定着画像
を担持した記録媒体を通過させて未定着画像を記録媒体
に定着させる定着装置であって、回動自在に支持され前
記加圧ロ−ラに所定の加圧力で圧接されたクリーニング
ローラを有する定着装置において、前記クリーニングロ
ーラの前記加圧ロ−ラへの加圧力を調整する加圧力可変
機構を設けることにより解決される。

【００１２】また、本発明は、前記の課題を解決するた
めに、定着装置駆動源の駆動負荷を検出する駆動負荷検
出手段を設け、該駆動負荷検出手段により前記駆動源の
駆動負荷増大が検出された場合、前記加圧力可変機構に
より前記クリーニングローラの前記加圧ロ−ラへの加圧
力を減少する方向に調整することを提案する。

【００１３】さらに、本発明は、前記の課題を解決する
ために、前記加圧ロ−ラ表面の汚れを検出する汚れ検出
手段を設け、該汚れ検出手段により前記加圧ロ−ラ表面
の汚れが検出された場合、前記加圧力可変機構により前
記クリーニングローラの前記加圧ロ−ラへの加圧力を増
加する方向に調整することを提案する。

【００１４】さらに、本発明は、前記の課題を解決する
ために、定着装置駆動源が停止している場合、前記加圧
力可変機構により前記クリーニングローラの前記加圧ロ
−ラへの加圧力を減少する方向に調整することを提案す
る。

【００１５】

【作用】クリーニングローラの加圧ロ−ラへの加圧力を
調整する加圧力可変機構により、定着装置の状態等の条
件に応じて加圧力を調整する。これにより、常に安定し
たクリーニング性能を発揮させる。

【００１６】その他の作用については、以下の実施例の
説明で明らかとなるであろう。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１８】図１は、本発明定着装置の一実施例を示す
断面構成図である。この図において、ヒータ３を内蔵し
た定着ロ−ラ１が回動可能に支持され、後述する駆動機
構により矢印方向に回転駆動される。また、加圧ロ−ラ
２が回動自在に支持され図示しない加圧機構により定着
ロ−ラ１に圧接されて従動回転する。

【００１９】定着ロ−ラ１の周囲には、温度制御用のサ
ーミスタ４、定着ロ−ラ１への転写紙の巻き付きを防止
するための分離爪８、定着ロ−ラへのトナーのオフセッ
トを極力防止するためのオイル供給ローラ３１がそれぞ
れ定着ロ−ラ１に接触して配置されている。分離爪８は
加圧スプリング１１により定着ロ−ラ１に圧接される。
一方、加圧ロ−ラ２の近傍にはローラ表面の汚れを検出
するための汚れ検出センサ２３が配置されている。又、
加圧ローラに所定の押圧力で圧接されるクリーニングロ
ーラ５が設けられている。さらに、定着ロ−ラ１及び加
圧ロ−ラ２の用紙搬送方向上流側には、未定着トナー像
を転写された転写紙Ｐを両ローラ間のニップ部に導くた
めの搬送下ガイド板１３が設けられている。そして、両
ローラの用紙搬送方向下流側には排紙ガイド板９，１０
が設けられている。その排紙ガイド板９，１０のすぐ下
流側に排紙ローラ対１２が設置されている。

【００２０】本実施例の定着装置が装着される画像形成
装置（図示せず）の作像部により形成された未定着トナ
ー像を転写された転写紙Ｐは、矢印Ｓの如く搬送され、
搬送下ガイド板１３に案内されて定着ロ−ラ１及び加圧
ロ−ラ２のニップ部に導かれる。そして、両ローラ間を
通過するときに熱と圧力とによりトナーが転写紙Ｐ上に
定着される。トナー像が定着された転写紙Ｐは、排紙ガ
イド板９，１０に案内されて、排紙ローラ対１２により
定着装置外に排紙される。

【００２１】次に、本実施例におけるクリーニング機構
について説明する。

【００２２】図１及び２に示すように、クリーニングロ
ーラ５は軸受部材１６を介してブラケット６に回動自在
に支持される。そのブラケット６は、板バネ等の弾性部
材７に固定されている。さらに、その弾性部材７は、ス
テー部材１７の両端部に固定されている。ステー部材１
７は回動軸Ｑを支点として揺動可能に支持されている。
従って、クリーニングローラ５も揺動可能に支持されて
いることになる。

【００２３】ところで、ステー部材１７の加圧ロ−ラ２
とは反対側に、減圧ソレノイド２０が配設されている。
減圧ソレノイド２０のプランジャの先端は軸２１を介し
てＬ型ブラケット１９に枢着されている。Ｌ型ブラケッ
ト１９は、軸１８を支点として回動自在となっており、
図２に矢印で示すように水平面内で回動することができ
る。このＬ型ブラケット１９の角部には加圧スプリング
２２の一端が係止され、加圧スプリング２２の他端は定
着装置フレームに係止されている。従って、通常時（減
圧ソレノイド２０がオフのとき）Ｌ型ブラケット１９
は、加圧スプリング２２の収縮力により図２において反
時計回りに付勢され、ブラケット１９の先端がステー部
材１７を加圧ロ−ラ２方向に押圧する。その結果、弾性
部材７を介してクリーニングローラ５が加圧ロ−ラ２に
圧接される。ただし、ステー部材１７はストッパ３３に
より揺動範囲を規制されるので、クリーニングローラ５
の加圧ロ−ラ２への加圧力は所定の範囲に規制される。
そして、減圧ソレノイド２０がオンするとそのプランジ
ャがソレノイド内に引き込まれ、Ｌ型ブラケット１９は
図２において時計回りに回動する。その結果、Ｌ型ブラ
ケット１９によるステー部材１７への押圧が弱められ、
弾性部材７を介したクリーニングローラ５の加圧ロ−ラ
２への加圧力が減少する。ただし、ステー部材１７はス
トッパ３２により反対方向への揺動範囲も規制されてい
る。従って、クリーニングローラ５の加圧力の減少は所
定の範囲に制限される。

【００２４】図３は、本実施例の定着装置の駆動機構を
示す斜視図である。この図に示すように、定着ロ−ラ１
は、ギヤ２７，２８を介して駆動モータ２６により矢印
方向に回転駆動される。その定着ロ−ラ１に圧接された
加圧ロ−ラ２は、定着ロ−ラ１とは反対方向に従動回転
する。さらに、クリーニングローラ５は加圧ロ−ラ２に
圧接されており、加圧ロ−ラ２とは反対方向に（定着ロ
−ラ１と同方向に）従動回転する。

【００２５】次に、上記定着装置の制御部について説明
する。図４に示すように、本実施例の定着装置の制御部
はマイクロコンピュータ５０を中心に構成され、センサ
として、の汚れ検出センサ２３と、駆動モータ負荷増検
出装置４０とを有している。各センサの検知信号はマイ
クロコンピュータ５０に入力される。汚れ検出センサ２
３は反射型フォトセンサであり、加圧ロ−ラ２の表面に
汚れが付いた場合、反射率が変化することから加圧ロ−
ラ２の汚れを検出することができる。駆動モータ負荷増
検出装置４０は、第５図に示すような、駆動モータ２６
に接続された電圧検出機３０により、駆動モータ２６の
負荷が増加したか否かの判別を行なうものである。

【００２６】ところで、マイクロコンピュータ５０は、
各センサからの信号が入力される他、定着装置が装着さ
れた画像形成装置（本実施例では複写機とする）の操作
パネル５１からの複写キー５２などの各種操作キーから
の信号が入力される。又、同じく操作パネルに設けられ
た各種表示器５３などへの信号を出力し、種々のメッセ
ージ等を表示させたりする。

【００２７】次に、本実施例の定着装置のクリーニング
機構の動作について図６に示すフローチャートを用いて
説明する。このフローチャートの示すように、まず、複
写機の複写キー５２の入力を判断し（Ｓ１）、キーが押
されると定着装置の駆動モータ２６がオンされる（Ｓ
２）。駆動モータ２６がオンしている間は、その負荷が
チェックされ、負荷増検出装置４０によりモータ負荷が
増加したか否かを判断する（Ｓ３）。負荷増が検出され
た場合は、マイクロコンピュータ５０内の負荷増フラッ
グをセットするための信号を発信する（Ｓ４）。同時
に、クリーニングローラ５の加圧ロ−ラ２への加圧力を
減少させるために、減圧ソレノイド２０をオンさせる
（Ｓ５）。また、経時での加圧ロ−ラ２の汚れ発生を汚
れ検出センサ２３によりチェックする（Ｓ６）。汚れが
検知された場合は減圧ソレノイド２０をオフし（Ｓ
７）、一時的にクリーニングローラ５の加圧ロ−ラ２へ
の加圧力を増加させて、加圧ロ−ラ２の汚れを清掃す
る。そして、コピー終了か否かをチェックし（Ｓ８）、
コピー終了でない場合はＳ２の前に戻る。コピーが終了
すると、負荷増フラッグがセットされているか否かをチ
ェックし（Ｓ９）、フラッグがセットされている場合、
すなわち、クリーニングローラ５上にトナー溶融層が充
分に形成された場合には減圧ソレノイド２０をオンさせ
（Ｓ１０）、クリーニングローラ５の加圧力を減少させ
た状態にする。ただし、負荷増でない場合は減圧ソレノ
イド２０をオフさせる（Ｓ１１）。その後コピー動作を
停止し（Ｓ１２）、マシン待機状態となる。

【００２８】なお、本発明は、本実施例に限定されるも
のではない、例えば、クリーニングローラ５の加圧ロ−
ラ２への加圧力を調整する機構を、ソレノイドによる２
段階に調整させるのではなく、カムとモータを用いて多
段階又は無段階（連続的）に調整するようにしてもよ
い。また、ソレノイドやモータがオフしたときに加圧力
が減少するような構成にしても良い。その場合には電力
消費を低減させることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の定着装置
によれば、クリーニングローラの加圧ロ−ラへの加圧力
を調整することができるので、条件に応じて圧力を調整
することにより常に安定したクリーニングローラ性能を
発揮させ、良好な定着性能を維持することができる。

【００３０】請求項２の構成により、定着装置の駆動モ
ータの負荷増大を検知した場合にクリーニングローラの
加圧ロ−ラへの加圧力を減少させるので、経時によるク
リーニングローラの径増大を原因とする圧接負荷及び回
転負荷の増大を防止し、定着装置駆動系の動作不良や駆
動伝達系の耐久性悪化を引き起こすことがない。なお、
経時によりクリーニングローラ表面に溶融トナー層が形
成されるのでクリーニング性能が向上する。従って、加
圧力を減少させても必要なクリーニング性能を維持する
ことができる。

【００３１】請求項３の構成により、加圧ロ−ラ表面の
汚れを汚れ検出装置で検出した場合にクリーニングロー
ラの加圧ロ−ラへの加圧力を増加させるので、クリーニ
ング性能を上昇させて加圧ロ−ラの汚れを除去すること
ができる。

【００３２】請求項４の構成により、定着装置が停止し
ているときにはクリーニングローラの加圧ロ−ラへの加
圧力を減少させるので、クリーニングローラの変形を防
止して負荷増大や異音の発生を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例を示す断面構成図で
ある。

【図２】図２は、その定着装置のクリーニング機構を示
す平面図である。

【図３】図３は、その定着装置の駆動機構を示す斜視図
である。

【図４】図４は、その定着装置の制御部の構成を示すブ
ロック図である。

【図５】図５は、その制御部に接続された負荷増検出装
置の電圧検出器を示す回路図である。

【図６】図６は、本実施例におけるクリーニング機構の
制御を示すフローチャートである。

【図７】図７は、従来の定着装置におけるブレード型ク
リーニング機構の一例を示す側面構成図である。

【符号の説明】

１定着ロ−ラ２加圧ロ−ラ３ヒータ５クリーニングローラ７弾性部材１７ステー部材１９Ｌ型ブラケット２０減圧ソレノイド２３汚れ検出センサ２６定着駆動モータ３０電圧検出器４０負荷増検出装置５０マイクロコンピュータ５１操作パネル

フロントページの続き (72)発明者江原正尚東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者三木克彦東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱源を内蔵した定着ローラと、該定着ロ
ーラに圧接される加圧ローラとを有し、両ローラ間に未
定着画像を担持した記録媒体を通過させて未定着画像を
記録媒体に定着させる定着装置であって、回動自在に支
持され前記加圧ロ−ラに所定の加圧力で圧接されたクリ
ーニングローラを有する定着装置において、前記クリー
ニングローラの前記加圧ロ−ラへの加圧力を調整する加
圧力可変機構を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】定着装置駆動源の駆動負荷を検出する駆
動負荷検出手段を設け、該駆動負荷検出手段により前記
駆動源の駆動負荷増大が検出された場合、前記加圧力可
変機構により前記クリーニングローラの前記加圧ロ−ラ
への加圧力を減少する方向に調整することを特徴とす
る、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】前記加圧ロ−ラ表面の汚れを検出する汚
れ検出手段を設け、該汚れ検出手段により前記加圧ロ−
ラ表面の汚れが検出された場合、前記加圧力可変機構に
より前記クリーニングローラの前記加圧ロ−ラへの加圧
力を増加する方向に調整することを特徴とする、請求項
１に記載の定着装置。
【請求項４】定着装置駆動源が停止している場合、前
記加圧力可変機構により前記クリーニングローラの前記
加圧ロ−ラへの加圧力を減少する方向に調整することを
特徴とする、請求項１に記載の定着装置。