JPS58216273A - 画像形成装置 - 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】 法等により，普通紙や感光紙等の支持材上に形成された
トナー像を定着する画像形成装置に関する。

この種の画像形成装置は感光体表面や定着装置に残留し
たりオフセットしたりしたトナーが耐着するので清掃の
必要がある。例えば加熱定着装置では．定着ローラ即ち
加熱ローラと圧接ローラ間にトナー像支持材を、そのト
ナー像を支持する面が加熱ローラに接するよう通過させ
るものである。このため加熱ローラ表面はトナー像がオ
フセットしないようオフセット防止材料の被膜が設けら
れ、さらにシリコンオイル等のオフセット防止液を塗布
することが一般に行われている。

しかしオフセット防止液を最適′１：塗布したとしても
、極くわずかなからオフセットしたトナーが加熱ローラ
表面に残る。

このように残ったトナーをクリーニングするために種々
なりリーニング手段が提案されている。

従来のウェブクリーニング装置では送り出し軸に巻き付
けである帯状のウェブを被清掃体に圧接してウエブ蚤こ
送りを与えるものであり、定着装置に関してはオフセッ
ト防止剤を含浸させたウェブにより被清掃体にオフセッ
ト防止剤を塗布するもの、或はオフセット防止剤塗布と
被清掃体のクリーニングを行うものもしくはウエブにオ
フセット防止剤を含むことなく被清掃体をクリーニング
するものがあり、被清掃体として６Ｊ熱定着装置ｕの加
熱ローラ、圧力定着装置の定着Ｕ−ラ等偉支持材の１ｉ
ｌＩｌ像側に直接接するもの、或は塗布１」−ラ、加Ｅ
ｆニローラその他三ローラ式の加熱定階装藺の加圧Ｉ】
−ラを加熱するためのり−ラ勢儂支、軸拐が面接接触す
るローラに接するローラＡ！　（１）　ＩＪか１ｌｉＩ
ｌ像形成担体としては感光体がある。

従来の定着装置で６Ｊ−送り出し軸に巻き付けである’
ｌ状のウェブを動作時一定時間運転し複写紙上の画像の
Ｗ：　ｒｔ　ｔｒ量関係くウェブを送っているため、つ
Ｌブの無駄な送りが生じている。又、オフセット防１Ｌ
剤についてもｌＷｌ様画像画像度に関係なく塗布される
ため無用にオフセット防止剤が消耗する欠点がある。

従来の欠点を改善して常に一定のクリーニング効果とオ
イル塗イｆＩ’Ｆ　ＵＪ能としたクリーニング機構につ
いては夾鵬昭！Ｅ３−／１３コｔ７号、実願昭５ｓ−ｉ
ｓ３コざｔ　糧尋に一己載されているが、近年電子写真
法を利用した高速のプリンターが開発されたことにより
、プリント処理枚数は機械一台当りｌか月間に１００万
Ｌθｅし以上となり、ウェブの消耗も大となっている。

本発明の目的は、従来例の欠点を改善するために、画像
形成装置のトナー汚れを清掃する場合に画像の記録信号
に応じて前記ウェブ送り速度を制御することによって無
駄なウェブの消耗を防止し同時に最適なりリーニング効
果とオイル塗布を可能とするものでおる。

以下本発明の実施例を図面に従い説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成図でおる。第１図暑こ
おいて、原稿台ｌコ上に置かれた原稿ｌＩ／は光源ココ
からの光を反射し、反射光はレンズ系ｐｐを介して自己
走査性を有するＣＯＤ等の光電変換素子＆ｊｆこ結像す
る。ここで前記反射光の光量をＥとする。前記光源２コ
、レンズ系ｐ４！、および光電変換索子ダＳで構成され
るスキャナ部ダ６は矢印４！７の方向に移動して原稿４
１ｉを走査する。光電変換素子ｙｓは入光した紬配反射
元を電気的な時系列信号に変換する。

前記時系列信−号をθと４−る。前記出力信号θは増幅
回路ａｔで増幅され後述のレーザビーム強度変！１１４
ｉ器５コを駆動させるためのものである。

一方、レーザ発振器養ｌより出射されたレーザビームは
レンズ６コ、公知の音響光学効果を利用したＡ／（］変
変車水子３、レンズ６４１で構成せられた光変調糸に入
射”４“る。ここでレンズ６コはＡ１０変１Ｉ１４＊了
内に発生せしめたブラック反射面（こレージ１−ビー・
−ムを集束しつつ投影する働き、レンズ”　”　（Ｊ、
　Ｍ（Ｉ　１ｌｔ４ブラック反射面より回折し発散しつ
つある１ノーザービームを平行光束に変換する働きを・
なすものである。

公知の嵐気光学幼釆を利用するＥ１０変調素子を用いる
。ｔａ合にはレンズ６．２、レンズ６ダは手狭であり、
又レーザ発振器が電流変調可能なガスレーザ婢の場合に
は１配光変調系を省略し得ることは云う迄もない。

レンズ６ｑより出射したレーザビームは平行光束となり
、ビームエキスパンダー６７に入射（ダ　　） し平行光束のままビーム径が拡大される。

さらに、ビーム径が拡大されたレーザビームは鏡面８７
個ないし複数個有する多面体回転鏡６ｇに入射される。

多面体回転鏡６ｇは高精度の軸受（例えば、空気軸受）
に支えられた軸に取り付けられ、定速回転（例えばヒス
テリシスシンクロナスモータ、ＤＣサーボモータ）のモ
ータ＆デにより駆動される。多面体回転鏡６ｇにより水
平に掃引されたレーザビームはｆ−θ特性を有する結像
レンズ７３により、感光ドラム２ダ上にスポットとして
結像される。像面たる感光ドラムコダ上での結像された
スポット位置の移動速度は、非直線的に変化し一定では
ない。

この現象を避けるため、多面体回転鏡６ｇを定速回転す
る場合結像レンズ７３は、 ｒ＝ｆ＊６ なる特性を有するべく設計される。この様な結像レンズ
７３をｆ−θレンズと称する。

上記のごとく、偏向、変調されたレーザビームは、感光
１／ラムコ４１　ｔｃ照船され電子写真処理プロセス着
こより崩（象化された後、普通紙に転写、定着されハー
ド」１−−とし−（出力される。本実施例に適用さイ【
る電、ｆ亙＾プロセスのｔ　例として本出願人の特公昭
Ｖコーコ３９１Ｏ号公報に記載のごとく、ＩＪＩ′１１
１．性−に神体、光導電性層および絶縁層を基本構成体
、Ｌ：４る感光ドラムコグの絶縁１−表面を、第１のニ
ー１１１＋す゛帯電器７６によりあらかじめ止また４Ｊ
員ＩＣ・一様に帯電し、光導電性層と絶縁層とのを向も
し、くζ」、光導電性層内部に前記帯電極性と逆極性の
電向を捕獲せしめ、次に前記被帯電絶縁層表Ｉｉ番こ前
記レーザビームを照射すると同時蚤（９碓コロナ放電器
７７による交流コロナ放電を当て、＾ＩＩ　Ｆｌｔシレ
ーザビームの明暗のパターンに従゛〕゛（生ずる表面電
位の差によるパターンを＾０縣４絶縁層衆向上ｉこ形成
し前記絶縁層表面全１ム１を全ｉ１ｕ　＊光ランプ７ｔ
により一様に篇光し、コントフストの高い静電潜像を前
記絶縁１−表面上ＩＣ形成し、さらには前記静電潜像を
向′ｗＬ着色粒子を主体とする現像剤にて現像装［？ｑ
により現像して可視化した後感光ドラムコグに押圧せし
められた枚葉紙（以下、紙と記述する）に前記可視像を
転写電極ｔコにより転写し、次に、後述の如き定着手段
によって転写像を定着して電子写真プリント像を得、一
方転写が行われた後、前記絶縁層表面をクリーニング装
置ｇ３４こよりクリーニングして残存する荷電粒子を除
去し、前記感光ドラム、２１を繰り返し使用するもので
ある。尚、他の実施例として、本出願人の特公昭４Ｉコ
一／９９’１ｇ号令報に記載のごとき電子写真の静電像
形成プロセスが適用される。

光電変換素子１５と増幅回路４ｔ？間にけ光源ココが原
稿面から反射する像の相異による時系列信号ｅの変化を
とらえて原稿の画像状態を知る画像状態検知手段Ａを配
し、画像状態検知手ＲＡの検知した原稿画像記録信号は
制御装置Ｓに送られる。

感光ドラムコｌ外周の現像装置？？と転写電極５１間に
は感光ドラムコｌに生成した可視像の譲淡を検出するｕ
ｌａ体状ａ検知手段Ｂが配され、ｍ光体上の画像を検知
した画像記録信号は制御装置１日へ送られる。

転写電極ｔコ１こ杭いて図示されない分離装置！ｃＪ：
り感光ＶうＪ・、コＶから離された紙は排出コンベアｔ
ｐにより定８９１１１１　Ｗへ送られるが、排出コンベ
アｚ４Ｉ上（・移動する紙上の記録画像の画像状態を検
知するｌｌｌ１ｌ像支持材上に形成された画像状態検知
手段Ｃを備え、画体支持体の紙上の１ｉｌｉｉ　像を検
知した画像記録信号は制御装置Ｓへ送られる。

上述した名１（ｉ録徊柑はｌｌｌ１ｉ像状態検知手段結
Ｂ。

Ｃにｊ；る信号又はそれを演算した信号であり、トナー
画像の一麺淡、ＩＩＩＩＩ像の有無等を示すものでよく
、ｌｒｊ録１Ｖ号は制御４１装置８において後述の制御
４：行ってウェブ−し−夕１３を駆動する。

第コ図ｋＡ　４−発明を加熱定着装置に適用した実施例
の酬祝図である１、普通紙等のトナー像支持材ｌ・のト
ナー像支持面が出接される加熱定着ローラｌの内部４Ｃ
ｔｉヒーターが設けられ、トナー粉末を熱融解して支持
材曇こ定着するために必要な熱エネルギーを供給する。

この加熱定着ローラｌは金属ローラの表面にクロームメ
ッキやｖ弗化エチレン樹脂の薄層を有する。圧接ローラ
３は金属芯金の外周にシリコンゴム等の弾性体の比較的
厚い層を設けたもので、加圧機構（不図示）により加熱
ローラへ圧接される位置（定着処理時）と圧接されない
位置（定着休止時）に相対移動する。加熱定着ローラｌ
は駆動モータ（不図示）擾こより矢印方向に駆動される
。圧接ローラ３はこの回転に従って摩擦回転する。

これによりローラ／、３間に挿入されたトナー像支持材
Ｐを搬送しつつトナー像を定着する。ウニブリは不織布
等の耐熱性のあるシート状部材で、これに離型剤を適量
含浸して巻出し軸ｌ？にロール状に巻かれており、巻取
り軸ｉｉに巻取られる途中に詔いて押圧ローラＳ、６に
よって加熱定着ローラｌに押圧される。抑圧ローラｊ。

６はスポンジ状または離型剤を吸収する事が可能な耐熱
性のある部材で、ウニブリに含浸されている離型剤の−
ｈ１−を吸収して押圧部分ではき出し加熱定着口・−シ
１１こ塗布される離型剤の量を一定に調節゛イーるｔｌ
−めの役割をしている。抑圧ローラｊ（１）−刃端Ｒ１
ｉ、１人歯車７が取付けられており、これにかみ８う小
歯車ｌはウェブ巻取り駆動軸デに堆４（目ｔられＣいる
。押圧ローラ６はウェブ４１１と駆動さ４１１．νＥ動
１ｐ１転する。ウェブ巻取り＃ＪＡ動軸デＬＪ、　ｉＪ
ベリクラッチｉｏを介してウェブ％取り軸ｆｌ）ａ：回
転させ−る。小歯車ｊにはさらにウェブ駆動上−・夕／
Ｊのシャフトに取付けた歯車タコがか７′１０・つＣい
る。

ウェブ駆動上−・り／Ｊはモータ制御信号によって制御
されたｉ”Ｍ　Ｉｔで連続又は間けつに回転する。大歯
車γと小Ａ＋１ｒとの歯車比は抑圧ローラ５，６の外周
の周速、１′りもウェブ巻取り軸ｉｉ□の外周の周枢の
ｈが速くなるような比率とする。

ウーＬブ（【１−ル状）シの巻出し軸ｌデは適当なプレ
ー４−（小図示）がかけられていて、ウェブ押Ｈ：ロー
ラｊのｌｉ＋１転ｄこよりウェブ押圧ローラ！とウエブ
ダとの間の＊振力によってウェブが繰り出されたときに
適切なテンションが発生する。

さらに前記の歯車比の関係からウェブ巻取り駆動軸９の
周速度はウェブ送り速度より速いためにすべりクラッチ
１０でスリップを起こす。このとき、ウェブ押圧ローラ
５とウェブ巻取り軸ｔｉとの間のウェブにテンションが
発生して、ウェブｌはウェブ巻取り軸／ｌに適切なかた
さで巻かれる。

ウェブ巻取り軸１／は、第３図に示すよう番こ装置内の
固定板に固定された軸／　／、と前述したウェブ巻取り
軸／／の間にワンウェイクラッチｌダが装着されており
、加熱定着ローラｌが矢印ａ方向に回転したとき、ウエ
ブグが加熱ローラとの摩擦力によって破線矢印すの方へ
引き出されないように、ウェブ巻取り軸ｉｉは破線矢印
す方向には回転せず巻取り方向には回転する様番こなっ
ている。

第Ｖ図は、ウェブ駆動モータの回転制御をするのｌこ必
要なデータを取り込むためのブロック図を示す図は画像
状態検知手ｆＲＡに関するものであり、画ｉｆ＃状輻検
知手段Ｂ、Ｃの夫々の場合は光源ココと＾、−”０−ヒ
ジュレータコ／ｆ併せて画像−知＋ＲＩＪ、Ｃと１１１
１１％えられ、スキャナーコ３、感光ドラムスゲの一ハ
」ツクは除かれ他は同一である。

クロツクジェネト・−タコ。にょって発生した画像信号
はＡ／〇七ジコレータ２／へ入カサレる光源ココより発
ｉｊられた＊：１ＭはＡ、　／　０モジユレータコｌに
よっ°（光変刺されて、スキャナー１３によって感光ド
ラムコ参面上へ水平−こ走査される。このと青−走１４
こ和尚する画ｇｌ信号はすてにメモリコｓ−に配憶され
ている。このメモリコロの中に４ｊｔＩｌＩＩ律のｌド
ツト分のデータをｌｂ１シに対応さυ゛てメ１ソ責：　
ｆｊｉ４始時がら一走査終了時までのすべてのｌ”ンＩ
・デ・−夕がＨ己憶されている。

メモリ、２４　Ｊ：り走査開始時のデータから／Ａｂｉ
ｔ分の（１号データ（・マ・【クロプロセッサコアによ
って館、み出しく、その中６Ｃ１ＩＩＩｉ像信号が含ま
れている（この４８１４　ｂＨ；のデータの内でｌっで
も１ＪｉＬ；が立−ｒｉ　’（−１，’＋　；Ｅ、　）
　ｊｊｇ　ｈ　ｋＪ、メモリコロの定められた第１のア
ドレスの内容（以降用１のカウンターという）にｌを加
える。しかし前記７６　ｂｉｔ中に画像信号が含まれて
いない場合は、前記メモリー６の第１のアドレスの内容
はそのまま・で変化しない。

次に前記／　Ａ　ｂｉｔの次のデータを／　Ａ　ｂｉｔ
分読み出して、同様な方法によってメモリコロの第コの
アドレスの内容（第コのカウンター）にｌを加えるか、
または変化しないかを実行する。

このようにメモリコロに記憶された全データを／　６１
）ｉｔづつに分割しで、それぞれの領域でのデータを読
み取って処理することで、−走査のデータを１６ドツト
づつの領域の中でドツトが有るか無いかを、それぞれの
領域Ｅこ対応したカウンター暑こ記憶できる。

次に第−木目の走査Ｇこついても同様に、この走査に和
尚する画ｇ＃信号を前記メモリ２５に新たＥこ書き込み
、第−木目の走査の最初のデータから／　Ａ　１）ｉｔ
分の信号を読み出し、同様に処理して、第１のカウンタ
にｌを加えるか、変化しないかを実行４る１、以Ｆ第コ
木目の走査のデータ４　ｉ＜’（を同様ＩＣイＴ−ｘ）
。こうして第３、第ｑ・・・・と次々に同４１１（″行
い、ｌページ分の全走査の回数だ）Ｊ　＜り返される１
゜ 例えば画閘識域がた−（ｌ１インチ、横／ｊインチとし
て、１／ツ１轡序″が１インチ当りコＩＩＯドツトだと
−ると１回の走査で３６０θドツトとなり、前述のＪ：
う６ζ−１１／ツトがｔ　ｂｉｔに相当するから、／Ａ
１１ｊｔｙ１□−１−）のブロックとして読み出して、
それぞれのブロックに対応するカウンターは２λＳ個と
なる。またｌページ分の走査線の数は２６ダθ本１こな
るから各ブロックのカウンター最大値目−６１Ｏ＃こな
る。

こうして、それぞれのカウンタ曇こたくわえられた数値
はマイクロ１０レツサコ７によって演算され、最大値が
求められメモリコロに記憶される。次にこのｊｉｉｌス
傭４１　／ページ分の画像領域のたて長さによって割り
舞され、その値はメモリコロに配憶される１、この値は
、さらにあらかじめ配憶されたプ１」ダラムで処理され
る。

例えば、画像領域がたて７１インチ、横ｉｓインチの場
合連続したたて線がｌページ内のどこかにある場合メモ
リに記憶される値は２６（４０／ｌＳ−コＩＩｏとなる
。一方、何も画像が無い場合はｏとなる。このようにメ
モリに記憶される値は０から２ダθとなる。ここでメモ
リの値が１００以上の場合にウェブ送り速度が毎分６ｗ
ａ＋、メモリの値が１００以上で２００未満の場合に毎
分５−メモリの値がＳＯ以上／ＤＯ未溝の場合に毎分ダ
ーメモリの値がＳＯ未滴の時には毎分３ＩＩＩｍとなる
ようにウェブモータ駆動回路コｊによってモータ１３の
回転数を制御する。

従来からローラ式定着器にとって同位置に配録され、ロ
ーラの長手方向１こ存在するたて線が最もきびしい条件
であり、ウェブ送り速度はたて方向のドツト数に対応し
て制御することが最も好ましい。しかし簡易的には、次
に示す方式に於いても効果を示すことができる。

第Ｓ図は、ウェブ駆動モータの回転制御するための他の
実施例を示す。クロックジェネレータコθによつ゛ＣＣ
化生た肉像儒号は、ローパスフィルターＪ　（Ｊを通過
して差動アンプ３１を経て、駆動回路３コ番こ入力され
モータ１３を駆動する。このときモータ４Ｃ取付けられ
たタコジェネレータにＪ二つ（差動アンプにフィードバ
ンクがかけられる１・ なお本発明は加熱定着の離派剤含浸ウェブについで述べ
たが１１ニ力定５ｗ執置についても適用できる。また１
１１ＩｌｌＩＩｉ剤の塗布とクリーニングウェブとを別
機能として分離した装置においても離型剤の塗布ウェブ
またはクリーニングウェブの両方またはどしらか一方の
回転制御に適用できる。

また上−己実施例のモータ同転制御法も、それぞれを組
合わＩ“’Ｃｆ史用することも可能である。

本発明は、長期１ｃわたり定着ローラ表面を定着毎に中
分子Ｊ７クリーニングをし、且つ安定した均一離型剤塗
布を実現して従来の欠点であったｌｌ１ｉＩ像−と関係
なく一定のウェブ消費による無駄を、画ｇ＃記録（Ｎ号
に適応してウェブ消費量を変化させることで大幅に改善
することが可能となった（　　１６　） と同時に画像の程度により最適なウェブ送り速度に制御
できるためクリーニング効果も向上し、定着し−ラの寿
命を大幅Ｅこ向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第一図は本発明の
定着装置の一実施例の略斜視図、第３図は加熱ローラに
ウェブを押圧ローラで圧接させた状態の斜視図、第ダ図
、第Ｓ図は、ウェブ駆動モータの制御ブロック図である
。 ｌ・・加熱定着ローラ　コ・・ヒータ　３・・圧接ロー
ラ　ダ・・ウェブ　５，６・−押圧ローラ　１，１・・
歯車　？・・駆動軸　ｉｏ・・クラッチ　／／・・ウェ
ブ巻取り軸　／／、・・軸　１３・・ウェブ駆動モータ
　／４’・・ワンウェイクラッチ　ｌ？・・巻出し軸　
２０・・クロックジェネレータ　２１・・Ａ１０モジユ
レータ　コλ・・光源　コ３・・スキャナーコダ・・感
光ドラム　２ｊ、コロ・・メモリコア・・マイクロプロ
セッサ　３．２．７駆動回路Ｊθ・會μ　パスタ・イル
ター　３７・・差動ア特許出願人　　・Ｖヤノン株式会
社 代　理　人　　　絣　　井　　　−部 第３閏 １１１１ 第Ｓ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トナー像を担持している像支持材にそのトナー像を定着
   する画像形成装置において、回転可能なローラと、該ロ
   ーラ（こ当接するウェブと上記ウェブを移送させるウェ
   ブ移送手段と、トナー像を形成するプロセスにおける記
   録信号によって前記つ”ニブ移送手段の移送速度を制御
   する手段を有することを特徴とする画像形成装置。