JP2004219689A - クリーニング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着ローラーの離型剤を効果的に回収することで、高い画像品質を保持する画像形成を行うこと。
【解決手段】クリーニング性能を向上させるための離型剤を前記定着ローラー上に塗布する離型剤塗布手段と、帯状の清掃部材と、を有し、定着ローラーの表面を清掃するクリーニング装置において、前記清掃部材を前記定着ローラー表面に線接触で均一に圧接させるための圧接部材を有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載されている定着器のクリーニング装置に関するもので、特に、帯状の清掃部材を有し、定着ローラーの表面を清掃するクリーニング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、電子写真式の画像形成装置は、給送手段から給送された記録材に、画像形成手段にて形成されたトナー像を転写し、前記記録材上に転写された前記トナー像を定着装置により加圧・加熱を行って定着させることで、永久画像を記録材に形成する。
【０００３】
ここで、従来の定着装置の構成について図を用いて詳細に説明する。定着装置５は、回転自在に配設された定着用回転体である定着ローラー５１と、該定着ローラー５１に圧接しながら回転する加圧用回転体である加圧ローラー５２と、離型剤塗布手段である離型剤塗布装置５３と、クリーニング装置５４、５５を有して構成されている。尚、定着ローラー５１と加圧ローラー５２の内部にはハロゲンランプ等のヒーター５６、５７がそれぞれ配設されている。また、定着ローラー５１と加圧ローラー５２にはサーミスター５８、５９が接触するようにそれぞれ配設されており、温度調整回路を介してヒーター５６、５７への電圧を制御することによって定着ローラー５１と加圧ローラー５２の表面の温度調節がそれぞれ行われている。
【０００４】
また上述のように、定着ローラー５１にはクリーニング装置５４及び離型剤塗布装置５３が取り付けられている。これにより、定着ローラー５１からの記録材Ｐの分離の容易化とトナーのオフセット防止が図られる。即ち、クリーニング装置５４によって定着ローラー５１上にオフセットしたトナー等のクリーニングがなされ、更に離型剤塗布装置５３によって離型剤であるシリコンオイル等が定着ローラー５１に塗布されるからである。
【０００５】
クリーニング装置５４は、帯状の耐熱不織布からなるクリーニングウェブ５４ａと、該クリーニングウェブ５４ａを定着ローラー５１に押圧する押圧ローラー５４ｂと、新しいクリーニングウェブ５４ａを巻き出す巻き出しローラー５４ｃと、トナー等が付着したためにクリーニング能力が低下したクリーニングウェブ５４ａを徐々に巻き取っていく巻き取りローラー５４ｄ等から構成されている。また、サーミスター５８にオフセットトナーが付着して該サーミスター５８に検知不良を生じないように、クリーニング装置５４は、サーミスター５８に対して定着ローラー５１の回転方向上流側に設けられている。
【０００６】
ところで、クリーニングウェブ５４ａの巻き取り方法としては、カウンターによって所定枚数コピーしたときに不図示のソレノイドをＯＮし、ワンウェイクラッチを動作させて定着ローラー５１の回転方向と逆方向に所定量巻き取る方法がある。このようにクリーニングウェブ５４ａを逆方向に巻き取ることによって、該クリーニングウェブ５４ａが定着ローラー５１の回転方向に巻き込まれないようにしている。
【０００７】
また、前記離型剤塗布装置５３はシリコンオイル等の離型剤を収容する離型剤溜り部５３ａと該離型剤溜り部５３ａから離型剤を汲み上げる汲み上げローラー５３ｂ、５３ｃと、汲み上げられた離型剤を定着ローラー５１に塗布する塗布ローラー５３ｄ、該塗布ローラー５３ｄ上の離型剤量を一定量に規制するためのフッ素ゴム等の弾性体から成る規制ブレード５３ｅ等から構成されており、特に定着ローラー５１への均一な離型剤塗布を実現するため、この離型剤塗布装置５３はサーミスター５８に対して定着ローラー５１の回転方向下流側に配設されている。
【０００８】
他方、加圧ローラー５２にも、定着ローラー５１のクリーニング装置５４と同様なクリーニングウェブ５５ａ、押圧ローラー５５ｂ、巻き出しローラー５５ｃ、巻取りローラー５５ｄ等とで構成されるクリーニング装置５５が取り付けられており、このクリーニング装置５５によって定着ローラー５１を介して加圧ローラー５２に付着したトナーのクリーニングがなされる。
【０００９】
また、加圧ローラー５２には、該加圧ローラー５２上に残った余剰離型剤を除去する離型剤除去用弾性体としての離型剤除去ブレード６０が当接している。尚、この離型剤除去ブレード６０が無い場合は、余剰離型剤が定着ローラー５１と加圧ローラー５２とのニップに溜り、記録材Ｐ上のシミとなったり、ＯＨＰ用の透明フィルムがスリップしてニップ部への進入不良が発生する。ここで、離型剤除去ブレード６０の材質としてはＳｉゴム、フッ素ゴム等が用いられ、離型剤除去ブレード６０は加圧ローラー５２の回転方向に対して順方向又は逆方向に適当な進入量をもって当接している。
【００１０】
而して、記録材Ｐが搬送されると、定着ローラー５１と加圧ローラー５２が回転し、定着ローラー５１の表面に離型剤としてのシリコンオイルが塗布される。こうして、記録材Ｐには離型剤が塗布され、定着ローラー５１と加圧ローラー５２の間を通過する際に表裏両面からほぼ一定の圧力と温度で加圧及び加熱がなされ、未定着トナー像が定着され、記録材Ｐ上にフルカラー画像が形成される。そして、画像が定着された記録材Ｐは、下分離爪６８によって加圧ローラー５２から分離されて機外へ排出される（例えば、特許文献１参照。）。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭６３−２２３７７４号
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例ではクリーニング装置５４のクリーニングウェブ５４ａは、定着ローラー５１に付着したトナー等を清掃するためにアミド系樹脂繊維やポリエステル系樹脂繊維からなる不織布により構成される。このため、図８に示すように、これらの繊維ＦによりトナーＴ等が絡め取られることにより、定着ローラーの清掃が行われる。即ち、クリーニングウェブ５４ａはこの清掃能力を発揮するためにはある程度の繊維による粗さが必要であり、平滑にしすぎると繊維ＦによるトナーＴ等を絡めとることが不可能となってしまう。このため、トナーＴ等の清掃能力を高めようとすると、ある程度、繊維Ｆを粗くすることが必要となる。
【００１３】
また、定着ローラー５１には離型剤塗布装置５３によりシリコンオイル等が表面に塗布されている。このシリコンオイル等は記録材Ｐが定着ローラー５１と加圧ローラー５２のニップを通過することで記録材Ｐに転写されるが、一部は定着ローラー５１の表面に残る。
【００１４】
定着ローラー５１の表面に残ったシリコンオイル等は、クリーニング装置５４を通過した後、クリーニングウェブ５４ａにより拭き取られる。このとき、クリーニングウェブ５４ａの繊維Ｆが粗いため、図９に示すようなシリコンオイル等の拭きムラスジＳａが発生する（図９は定着ローラー５１を上方から見た図でクリーニングウェブ５４ａを省略した模式図である。）。
【００１５】
また、押圧ローラー５４ｂは発砲スポンジ等で構成され、その表面に凹凸がある。このため、クリーニングウェブ５４ａは押圧ローラー５４ｂの凹部では定着ローラー５１に対して圧接できず前述同様にシリコンオイル等の拭きムラスジＳａを発生する原因となっていた。
【００１６】
そして次の記録材Ｐが定着ローラー５１、加圧ローラー５２のニップを通過するときに、このシリコンオイル等の拭きムラスジＳａは、定着ローラー５１表面にその状態を維持したままである。このため、記録材Ｐにこのシリコンオイル等による拭きムラスジにより、図１０に示すような画像スジＰａが発生してしまう。これは、トナー画像のあるところでの光沢ムラや、ＯＨＰ用の透明フィルムを投影したときに影となってしまい、画像品質を落としてしまっていた。
【００１７】
そこで本発明の目的は、定着ローラーの離型剤を効果的に回収することで、高い画像品質を保持する画像形成を行うことである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための、本発明の代表的な構成は、帯状の清掃部材を有し、定着ローラーの表面を清掃するクリーニング装置において、前記清掃部材を前記定着ローラー表面に線接触で均一に圧接させるための圧接部材を有することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図面を用いて説明する。説明においては、まず画像形成装置の概略説明をした後、本発明の特徴的部分である定着装置の詳細な説明を行う。まず、画像形成装置として複数の光走査手段を有する４ドラムレーザービームプリンターを例示して説明をする。図５は画像形成装置（レーザービームプリンター）の断面図であり、図６は画像形成装置の画像形成部の説明図である。
【００２０】
（画像形成装置）
図６に示すように、装置本体内には画像形成手段である４つの画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが並設されている。画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄはマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色の画像をそれぞれ形成するものであって、これらは図示矢印方向に回転される像担持体である感光体ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）をそれぞれ有している。
【００２１】
また、各感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの周囲には、帯電器１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）と現像装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）及びクリーナ４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）が各感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの回転方向に沿って順次配設されており、各感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの下方には転写部が配設されている。尚、この転写部は各画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄに共通の記録搬送手段である転写ベルト３１と転写用帯電器３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）を有している。
【００２２】
以上の構成を有する画像形成装置において、図５に示す記録材供給手段である給送カセット６１から供給された記録材Ｐは、転写ベルト３１上に支持されて各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄへ搬送され、前記各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成された各色のトナー像の転写を順次受ける。そして、この転写工程が終了すると、記録材Ｐは転写ベルト３１から分離されて記録材案内手段である搬送ベルト６２によって定着装置５へと搬送される。
【００２３】
（定着装置）
次に第１実施形態の定着装置について説明する。図１は本発明の第１実施形態の定着装置を示す図である。
【００２４】
定着装置５は、定着ローラー１５１と、加圧ローラー１５２と、離型剤塗布装置（離型剤塗布手段）１５３と、クリーニング装置１５４と、定着ローラー１５１及び加圧ローラー１５２の内部に配設されているヒーター１５６、１５７と、定着ローラー１５１及び加圧ローラー１５２に接触しているサーミスターと、を有する。本実施形態中、クリーニング装置１５４以外は、従来例と同じ構成で同じ機能を有する。
【００２５】
（クリーニング装置１５４）
クリーニング装置１５４は、帯状の耐熱不織布からなるクリーニングウェブ（清掃部材）１５４ａと、該クリーニングウェブ１５４ａを定着ローラー１５１に押圧するための押圧ブレード（圧接部材）１５４ｂと、新しいクリーニングウェブを巻き出す巻き出しローラー１５４ｃと、トナー等が付着したためにクリーニング能力が低下したクリーニングウェブ１５４ａを徐々に巻き取っていく巻き取りローラー１５４ｄとを有する。また、クリーニング装置１５４は、サーミスター１５８にオフセットトナーが付着して該サーミスター１５８に検知不良を生じないよう、サーミスター１５８に対して定着ローラー１５１の回転方向上流側に設けられている。ここで、クリーニングウェブ１５４ａは例えばゴアテックス（Ｒ）等の平滑性高い不織布が用いられ、押圧ブレード１５４ｂはフッ素ゴム等の弾性体で構成され、端部の稜線は鋭く形成されている。
【００２６】
これにより、図１に示すように、定着装置５の動作時には、まず、クリーニングウェブ１５４ａが、矢印方向に巻き取りローラー１５４ｄにより巻き出しローラー１５４ｃから送られる。ここで押圧ブレード１５４ｂにより、平滑性の高いクリーニングウェブ１５４ａが定着ローラー１５１に圧接されている。そして定着ローラー１５１の回転方向に対して逆向き（対向する向き）に押圧ブレード１５４ｂを傾けると、該押圧ブレード１５４ｂのエッジ（稜線）がクリーニングウェブ１５４ａを定着ローラー１５１に対して圧接する。
【００２７】
このように、押圧ブレード１５４ｂのエッジがクリーニングウェブ１５４ａを定着ローラー１５１に線接触にて均一に圧接させることで、定着ローラー表面のトナー等の付着物とシリコンオイル等を平滑に拭き取ることが可能となる。
【００２８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図面を用いて説明する。図２は本発明の第２実施形態の定着装置を示す図である。画像形成装置の構成は前述した実施形態と同様の構成であるため省略し、定着装置において前述した構成と同様の構成については、同符号を付し、説明を省略する。
【００２９】
（クリーニング装置１５４）
図２に示すように、定着装置５のクリーニング装置１５４は帯状の耐熱不織布からなるクリーニングウェブ１５４ａと、該クリーニングウェブ１５４ａを定着ローラー１５１に押圧する押圧ブレード１５４ｂと、新しいクリーニングウェブを巻き出す巻き出しローラー１５４ｃと、トナー等が付着したためにクリーニング能力が低下したクリーニングウェブ１５４ａを徐々に巻き取っていく巻き取りローラー１５４ｄと、を有する。クリーニング装置１５４は、サーミスター１５８にオフセットトナーが付着して該サーミスター１５８の検知不良が生じないように、サーミスター１５８よりも定着ローラー１５１の回転方向上流側に設けられている。
【００３０】
このような構成で押圧ブレード１５４ｂは図２に示すように、押圧ブレード１５４ｂの先端稜線を定着ローラー１５１の長手軸に対して均一に押圧できるようなイコライズ機構を有して、クリーニング装置１５４に固定されている。ここで、イコライズ機能としては、弾性のバネ等で物理的に押圧ブレード１５４ｂを定着ローラー１５１方向に押圧することで均一に押圧してもよいし、センサからの信号により押圧ブレード１５４ｂを定着ローラー１５１に対して押圧するような構成としてもよい。
【００３１】
押圧ブレード１５４ｂの先端稜線と定着ローラー１５１の長手軸が平行に保たれることにより、クリーニングウェブ１５４ａと定着ローラー１５１の圧接部が全域に渡り均等に圧接圧力を高く設定されている。
【００３２】
このように、クリーニングウェブ１５４ａを、定着ローラー１５１の全域に渡り均等に圧接することで、定着ローラー表面のトナー等の付着物とシリコンオイル等を定着ローラー１５１の長手方向全域にわたり平滑に拭き取ることが可能となっている。
【００３３】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図面を用いて説明する。図３は本発明の第３実施形態の定着装置を示す図である。画像形成装置の構成は前述した実施形態と同様の構成であるため省略し、定着装置において前述した構成と同様の構成については、同符号を付し、説明を省略する。
【００３４】
（クリーニング装置１５４）
図３に示すように、定着装置５のクリーニング装置１５４は、帯状の耐熱不織布からなるクリーニングウェブ１５４ａと、該クリーニングウェブ１５４ａを定着ローラー１５１に押圧する押圧ブレード１５４ｂと、新しいクリーニングウェブを巻き出す巻き出しローラー１５４ｃと、トナー等が付着したためにクリーニング能力が低下したクリーニングウェブ１５４ａを徐々に巻き取っていく巻き取りローラー１５４ｄと、を有する。クリーニング装置１５４は、サーミスター１５８にオフセットトナーが付着して、該サーミスター１５８に検知不良を生じないように、サーミスター１５８に対して定着ローラー１５１の回転方向上流側に設けられている。
【００３５】
ここで押圧ブレード１５４ｇは、押圧ブレード稜線部を二つ有する。このため、押圧ブレード１５４ｇは、平滑性の高いクリーニングウェブ１５４ａを定着ローラー１５１に２箇所で圧接している。そして、定着ローラー１５１の回転方向に対して逆向きに押圧ブレード１５４ｇを傾けることにより、該押圧ブレードの稜線と定着ローラー１５１との圧接部のニップ幅を狭くすることができ、定着ローラー１５１へのクリーニングウェブ１５４ａの圧接圧力を高く設定できる。且つその個所を二重に配置できることで、定着ローラー表面のトナー等の付着物とシリコンオイル等を平滑に拭き取ることをさらに強化することが可能となる。
【００３６】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図面を用いて説明する。図４は本発明の第４実施形態の定着装置を示す図である。画像形成装置の構成は前述した実施形態と同様の構成であるため省略し、定着装置において前述した構成と同様の構成については、同符号を付し、説明を省略する。
【００３７】
（クリーニング装置１５４）
図４に示すように、クリーニング装置１５４は帯状の耐熱不織布からなるクリーニングウェブ１５４ａと、該クリーニングウェブ１５４ａを定着ローラー１５１に押圧する押圧ブレード１５４ｂ（又は押圧ブレード１５４ｇ）と、新しいクリーニングウェブを巻き出す巻き出しローラー１５４ｃと、トナー等が付着したためにクリーニング能力が低下したクリーニングウェブ１５４ａを徐々に巻き取っていく巻き取りローラー１５４ｄと、押圧ブレード１５４ｂより上流でクリーニングウェブ１５４ａと定着ローラー５１に同時に接する位置にオイル回収ローラー（離型剤回収手段）１５４ｆと、またその定着ローラー１５１の回転方向上流には、オイル回収ローラー１５４ｆ及び該クリーニングウェブ１５４ａの下方をカバーするオイル受け１５４ｅと、を有する。本実施形態中、オイル回収ローラー１５４ｆ、オイル受け１５４ｅ以外は前述した実施形態と同じ構成で同じ機能を有している。
【００３８】
このような構成により、押圧ブレード１５４ｂ（又は押圧ブレード１５４ｇ）により、該定着ローラー５１の表面上に付着したシリコンオイルまたはトナー及び紙紛が剥離される。このとき、離型剤塗布装置５３により塗布されるシリコンオイルの量によっては、剥離されたシリコンオイル等の一部が該クリーニングウェブ１５４ａでは回収しきれず、その下方に滴下する。
【００３９】
そこで本実施形態では押圧ブレードより上流でクリーニングウェブ１５４ａと定着ローラー１５１に同時に接する位置にオイル回収ローラー１５４ｆを付設し、定着ローラー１５１の回転方向とは逆に回転することで、該クリーニングウェブ１５４ａでは回収しきれないシリコンオイル等をオイル受け１５４ｅに回収する。このためシリコンオイル等による機内汚染を防ぐことができる。
【００４０】
（他の実施形態）
前述した実施形態においては、画像形成装置として４色のカラーレーザープリンタを例示して説明したが、これに限るものではなく、画像形成装置としてファクシミリ装置、複写機等に適用することもできる。
【００４１】
［実施態様］
本発明の実施態様の例を以下に列挙する。
【００４２】
［実施態様１］
帯状の清掃部材を有し、定着ローラーの表面を清掃するクリーニング装置において、
前記清掃部材を前記定着ローラー表面に線接触で均一に圧接させるための圧接部材を有することを特徴とするクリーニング装置。
【００４３】
［実施態様２］
前記圧接部材は、弾性部材でブレード状に構成されることを特徴とする実施態様１に記載のクリーニング装置。
【００４４】
［実施態様３］
前記圧接部材は、前記定着ローラー回転方向に対向する向きに稜線を立てるように配設されることを特徴とする実施態様１又は２に記載のクリーニング装置。
【００４５】
［実施態様４］
前記圧接部材は、該圧接部材の先端稜線を、前記定着ローラーの長手軸に対して均一に圧接させるためのイコライズ機構を有することを特徴とする実施態様１乃至３のいずれかに記載のクリーニング装置。
【００４６】
［実施態様５］
前記圧接部材の断面形状が階段状であり、少なくとも２箇所以上にて前記清掃部材を前記定着ローラーに当接させる構成であることを特徴とする実施態様１乃至４のいずれかに記載のクリーニング装置。
【００４７】
［実施態様６］
クリーニング性能を向上させるための離型剤を前記定着ローラー上に塗布する離型剤塗布手段と、
前記圧接部材よりも、定着ローラーの回転方向上流側に、前記離型剤塗布手段により塗布された離型剤を回収するための離型剤回収手段と、
を有し、
前記離型剤回収手段は、前記清掃部材にも当接し離型剤を回収することを特徴とする実施態様１乃至５のいずれかに記載のクリーニング装置。
【００４８】
［実施態様７］
定着ローラーと、該定着ローラーを清掃するためのクリーニング手段と、該定着ローラーに記録材を圧接するための加圧ローラーと、を有する定着装置において、
前記クリーニング手段は、実施態様１乃至６のいずれかに記載のクリーニング装置であることを特徴とする定着装置。
【００４９】
［実施態様８］
記録材を給送する給送手段と、記録材に転写する画像を形成する画像形成手段と、記録材に転写された画像を定着させる定着手段と、を有する画像形成装置において、
前記定着手段は、実施態様７に記載の定着手段であることを特徴とする画像形成装置。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては、帯状の清掃部材を有し、定着ローラーの表面を清掃するクリーニング装置において、前記清掃部材を前記定着ローラー表面に線接触で均一に圧接させるための圧接部材を有することを特徴とする。このため、定着ローラーの離型剤を効果的に回収することで、高い画像品質を保持する画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の定着装置を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態の定着装置を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態の定着装置を示す図である。
【図４】本発明の第４実施形態の定着装置を示す図である。
【図５】画像形成装置の断面図である。
【図６】画像形成装置の画像形成部を示す断面図である。
【図７】従来例の定着装置の断面図である。
【図８】従来例のクリーニングウェブの清掃状態を示す図である。
【図９】従来の定着装置において発生する、定着ローラー上のスジを示す図である。
【図１０】従来の定着装置において発生する、記録材上のスジを示す図である。
【符号の説明】
Ｐ …記録材、Ｐａ …画像形成ステーション、Ｐｂ …画像形成ステーション、
Ｐｃ …画像形成ステーション、Ｐｄ …画像形成ステーション、
１ …感光体ドラム、２ …現像装置、３ …転写用帯電器、４ …クリーナ、
５ …定着装置、１２ …帯電器、３１ …転写ベルト、６１ …給送カセット、
６２ …搬送ベルト、１５１ …定着ローラー、１５２ …加圧ローラー、
１５３ …離型剤塗布装置、１５４ …クリーニング装置、
１５４ａ …クリーニングウェブ、１５４ｂ …押圧ブレード、
１５４ｃ …巻き出しローラー、１５４ｄ …巻き取りローラー、
１５４ｅ …オイル受け、１５４ｆ …オイル回収ローラー、１５４ｇ …押圧ブレード、
１５８ …サーミスター

Claims (1)

1. 帯状の清掃部材を有し、定着ローラーの表面を清掃するクリーニング装置において、
   前記清掃部材を前記定着ローラー表面に線接触で均一に圧接させるための圧接部材を有することを特徴とするクリーニング装置。

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