JP3451867B2 - 定着ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は定着ユニット及び画
像形成装置に係り、特に定着ヒートローラを清掃する構
成の定着ユニットと、定着ヒートローラの清掃を改善す
ることで媒体上に形成される画像の品質を向上する画像
形成装置に関する。

【０００２】近年、静電記録方式の画像形成装置がプリ
ンタや複写機として使用されており、用紙等の媒体にカ
ラー画像の形成することも行われている。しかし、静電
記録方式の画像形成装置では、トナーを含む現像剤を使
用するため、トナーや現像剤が画像形成装置の部品に付
着したり飛散したりすると、部品の動作に支障をきたし
たり、媒体に汚れが付着したりして画像の品質を低下さ
せてしまう。又、長期間現像剤が保管されると、凝固し
て本来の性能を引き出すことが難しくなる。そこで、画
像形成装置の部品に付着した汚れを確実に清掃したり、
トナーの部品への飛散を防止したり、現像剤の凝固を改
善することで、媒体上に形成される画像の品質を向上す
る画像形成装置の実現が望まれている。

【０００３】

【従来の技術】従来、定着器の定着ヒートローラの表面
を清掃する方式には、フェルトパッドを用いる方式と、
フリースを用いる方式とがあった。フェルトパッドを用
いる方式によると、フェルトパッドが常に定着ヒートロ
ーラの表面に接触して、定着ヒートローラの表面に付着
したトナー等を取り除く構成であるため、フェルトパッ
ドが汚れると清掃能力が著しく低下してしまう。このた
め、フェルトパッドは比較的頻繁に交換する必要があっ
た。

【０００４】これに対し、フリースを用いる方式による
と、フリースの供給リールと巻取リールとを設け、供給
リールと巻取リール間でフリースを定着ヒートローラの
表面と接触させ、巻取リールを駆動することでフリース
の清掃面が常に変化する構成となっている。このため、
清掃能力は常に高く、又、フリースの交換時期もフェル
トパッドの場合と比べると比較的長くなった。

【０００５】他方、トナー像を媒体に転写する画像形成
ユニット内では、現像剤を現像ローラへ搬送する搬送ロ
ーラの端部からトナーの飛散が起きやすい。トナーが搬
送ローラの軸部や回転駆動部に入り込むと、搬送ローラ
の回転性能が著しく低下してしまい、現像ローラへの現
像剤の搬送が不安定となり、最終的に媒体上に形成され
る画像の品質低下につながる。そこで、搬送ローラの端
部にシール部材を設けて、トナーの飛散を抑制すること
が従来より提案されている。

【０００６】又、画像形成ユニット内の現像剤を補充し
たり、現像剤を交換する場合、ユーザが手動で現像剤を
画像形成ユニットへ供給するのでは、手間がかかるばか
りではなく、ユーザの手や画像形成装置及びその周辺を
現像剤で汚してしまうことが多かった。そこで、画像形
成ユニットに対して現像剤を供給するホッパを設けた画
像形成装置も提案されている。このような画像形成装置
では、ホッパ内に保管された現像剤が、ホッパの蓋を手
動又は自動的に開成することで、画像形成ユニットへ供
給される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、フリースを用
いる方式によると、巻取リールを駆動する専用の駆動源
が必要となり、画像形成装置の構成が複雑になるという
問題があった。又、専用の駆動源をなくし、定着ヒート
ローラの回転を減速する機構で巻取リールを駆動するこ
とも、機構自体の具体的な構成は提案されていないもの
の、考え方としては提案されている。ところが、定着ヒ
ートローラの回転を減速する機構で巻取リールを駆動す
ると、巻取リールは連続的に駆動されるため、比較的短
時間でフリースを使いきってしまうという問題もあっ
た。フリースの使用量を減少させるには、巻取リールを
定着ヒートローラと比較して極めてゆっくりと回転させ
なければならないが、このような極めて大きな回転の減
速を実現するためには、減速機構が大型化し、且つ、構
成も複雑となるため、実用的ではなく、特に小型化の要
求がある画像形成装置等には不向きであった。

【０００８】他方、画像形成ユニット内の搬送ローラの
端部にシール部材を設けて、トナーの飛散を抑制する構
成の画像形成装置では、搬送ローラにシール部材を取付
ける必要がある。この場合、リング状のシール部材を搬
送ローラに取付ける作業が難しいという問題があった。
又、帯状のシール部材を搬送ローラに取付ける場合に
は、帯状のシール部材の両端部が重なってしまったり、
両端部間で隙間ができたりしてしまうという問題もあっ
た。帯状のシール部材の両端部が重なっていると、搬送
ローラの回転性能が低下すると共に、帯状のシール部材
の両端部以外の部分からトナーが飛散しやすい。他方、
帯状のシール部材の両端部間に隙間があると、その隙間
からトナーが飛散しやすい。

【０００９】更に、画像形成ユニットに対して現像剤を
供給するホッパを設けた画像形成装置の場合、ホッパ内
に保管された現像剤が凝固しやすく、ホッパの蓋を開成
しても、現像剤が画像形成ユニットへ供給されないとい
う問題があった。そこで、本発明は、画像形成装置の部
品に付着した汚れを確実に清掃することで、媒体上に形
成される画像の品質を向上する画像形成装置を提供する
ことを概括的目的とする。

【００１０】より具体的には、本発明は、専用の駆動源
を必要とせず、簡単、且つ、小型の構成で定着ヒートー
ローラを清掃するフリースを駆動可能な定着ユニット及
び定着ユニットを備えた画像形成装置を提供することを
目的とする。

【００１１】

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、請求項１
記載の、外周面に切り欠き部が設けられた軸を中心に回
転可能な定着ヒートローラと、該定着ヒートローラの表
面を清掃するフリースを供給する第１のリールと該フリ
ースを巻き取る第２のリールと、該定着ヒートローラの
回転を利用して該第２のリールを該フリースを巻き取る
方向に間欠的に駆動する一方向クラッチ機構とを備え、
該一方向クラッチ機構は、該軸の外周面と係合するレバ
ーを有するた定着ユニットにより達成される。

【００１３】請求項２記載の発明では、請求項１におい
て、前記フリースの量は、前記定着ヒートローラの定期
点検間隔又は交換間隔の期間内の総回転数に応じた供給
量より大きく設定されている。請求項３記載の発明で
は、請求項１又は２において、前記定着ユニットは、画
像形成装置に対して着脱可能なカードリッジからなる。

【００１４】上記の課題は、請求項４記載の、媒体に対
して画像を転写する画像形成ユニットと、該媒体に転写
された画像を定着する定着ユニットとを備え、該定着ユ
ニットは、外周面に切り欠き部が設けられた軸を中心に
回転可能な定着ヒートローラと、該定着ヒートローラの
表面を清掃するフリースを供給する第１のリールと該フ
リースを巻き取る第２のリールと、該定着ヒートローラ
の回転を利用して該第２のリールを該フリースを巻き取
る方向に間欠的に駆動する一方向クラッチ機構とからな
り、該一方向クラッチ機構は、該軸の外周面と係合する
レバーを有するる画像形成装置によっても達成される。

【００１５】請求項５記載の発明では、請求項４におい
て、前記フリースの量は、前記定着ヒートローラの定期
点検間隔又は交換間隔の期間内の総回転数に応じた供給
量より大きく設定されている。請求項６記載の発明で
は、請求項４又は５において、前記定着ユニットは、該
画像形成装置に対して着脱可能なカードリッジからな
る。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】請求項１及び４記載の発明によれば、専用
の駆動源を必要とせず、簡単、且つ、小型の構成で定着
ヒートーローラを清掃するフリースを駆動することがで
きる。請求項２及び５記載の発明によれば、フリースを
頻繁に交換する必要がなく、定着ユニットの保守が簡単
である。

【００２１】請求項３及び６記載の発明によれば、定着
ユニットの点検、修理や交換を簡単に行うことができ
る。

【００２２】

【００２３】従って、本発明によれば、画像形成装置の
部品に付着した汚れを確実に清掃することで、媒体上に
形成される画像の品質を向上することができる。

【００２４】より具体的には、定着ヒートローラの回転
を利用してフリースを巻き取る方向に間欠的に駆動する
一方向クラッチ機構を設けることで、専用の駆動源を必
要とせず、簡単、且つ、小型の構成で定着ヒートーロー
ラを清掃するフリースを駆動可能な定着ユニット及び定
着ユニットを備えた画像形成装置を実現できる。

【００２５】

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明になる定着ユニット及び定
着ユニットを備えた画像形成装置には、定着ヒートロー
ラの回転を利用してフリースを巻き取る方向に間欠的に
駆動する一方向クラッチ機構を設けられている。このた
め、専用の駆動源を必要とせず、簡単、且つ、小型の構
成で定着ヒートーローラを清掃するフリースを駆動可能
となる。

【００２７】又、本発明になる画像形成装置では、複数
の搬送ローラの端部からの現像剤のトナーの飛散を防止
するシール部材を、複数の搬送ローラの端部を支持する
単一のブロックに設けても良い。この場合、簡単な構成
で確実にトナーの飛散を防止可能となる。

【００２８】更に、本発明になる画像形成装置では、現
像剤を画像形成ユニットへ供給する際に開成される蓋の
開成に機械的に連動してホッパ内の現像剤を攪拌する攪
拌機構を設けても良い。この場合、画像形成ユニットに
対して確実に現像剤を供給可能となる。

【００２９】

【実施例】先ず、本発明になる画像形成装置の第１実施
例を説明する。図１は、画像形成装置の第１実施例の要
部の構成を示す図である。画像形成装置の第１実施例で
は、本発明がカラーレーザプリンタに適用されており、
本発明になる定着ユニットの一実施例が採用されてい
る。

【００３０】図１に示すレーザプリンタは、記録媒体例
えば記録紙９を搬送させるための無端ベルト搬送手段１
０を具備し、この無端ベルト搬送手段１０は可撓性誘電
体材料例えば適当な合成樹脂材料から形成された無端ベ
ルト１０ａからなり、この無端ベルト１０ａは４つのロ
ーラ１０ｂ、１０ｃ、１０ｄおよび１０ｅの周りに掛け
渡される。ローラ１０ｂは駆動ローラとして機能し、こ
の駆動ローラ１０ｂは図示されない適当な駆動機構によ
り無端ベルト１０ａを図中の矢印で示す方向に走行駆動
する。ローラ１０ｃは従動ローラとして機能し、この従
動ローラ１０ｃは無端ベルト１０ｃに電荷を与える帯電
ローラとしても機能する。ローラ１０ｄおよび１０ｅは
共にガイドローラとして機能し、駆動ローラ１０ｂおよ
び従動ローラ１０ｃのそれぞれに接近して配置される。
従動ローラ１０ｃおよびガイドローラ１０ｅの間にはテ
ンションローラ１０ｆが設けられ、このテンションロー
ラ１０ｆにより無端ベルト１０ａには適当な張力が与え
られる。無端ベルト１０ａの上側走行部、すなわち駆動
ローラ１０ｂと従動ローラ１０ｃとの間で区画される走
行部は記録紙移動経路を形成し、記録紙９は従動ローラ
１０ｃ側から記録紙移動経路に導入されて駆動ローラ１
０ｂ側から排出される。記録紙９が従動ローラ１０ｃ側
から導入されたとき、記録紙９は無端ベルト１０ａの帯
電のためにそこに静電的に吸着されるので、無端ベルト
１０ａに対する記録紙９の位置ずれが防止される。駆動
ローラ１０ｂ側にはＡＣ除電器１０ｇが設けられ、この
ＡＣ除電器１０ｇにより無端ベルト１０ａから電荷が除
去され、このため記録紙９が駆動ローラ１０ｂ側から排
出される際には記録紙９は無端ベルト１０ａから容易に
分離され得ることになる。

【００３１】レーザプリンタは４台の画像形成ユニット
Ｙ、Ｃ、ＭおよびＢを具備し、これら画像形成ユニット
は無端ベルト１０ａの上側走行部に沿ってその上流側か
ら下流側に向かって直列に配置され、画像形成ユニット
Ｙ、Ｃ、ＭおよびＢのそれぞれでは、イエロートナー成
分（Ｙ）を持つ現像剤、シアントナー成分（Ｃ）を持つ
現像剤、マゼンタトナー成分（Ｍ）を持つ現像剤および
ブラックトナー成分（Ｂ）を持つ現像剤が使用される。
画像形成ユニットＹ、Ｃ、ＭおよびＢは互いに同一構造
を有し、無端ベルト１０ａの上側走行部に沿って移動す
る記録紙９上にイエロートナー像、シアントナー像、マ
ゼンタトナー像およびブラックトナー像を記録するとい
う点だけで異なるものである。

【００３２】各画像形成ユニットＹ、Ｃ、Ｍ、Ｂは感光
ドラム１２を具備し、記録作動時、感光ドラム１２は図
１に示す矢印の方向に回転駆動させられる。感光ドラム
１２の上方には例えばコロナ帯電器あるいはスコロトロ
ン帯電器等として構成された前帯電器１４が配置され、
この前帯電器１４により感光ドラム１２の回転表面は順
次一様な電荷で帯電させられる。感光ドラム１２の帯電
領域には光学的書込み手段例えばレーザビームスキャナ
１６が射出されたレーザビームＬＢでもって静電潜像が
書き込まれる。すなわち、レーザビームＬＢはコンピュ
ータ、ワードプロセッサ等のホスト装置から得られる二
値画像データに基づいて点滅させられ、これにより静電
潜像はドットイメージとして書き込まれる。

【００３３】感光ドラム１２に書き込まれた静電潜像は
現像器１８によって所定の色トナーでもって帯電トナー
像として静電的に現像され、この現像器１８は感光ドラ
ム１２に対して記録紙移動経路の上流側に配置される。
帯電トナー像は感光ドラム１２の下方に位置した導電性
転写ローラ２０によって記録紙９等の記録媒体に静電的
に転写される。図１に示すように、導電性転写ローラ２
０は無端ベルト１０ａの上側走行部を介して感光ドラム
１２に対接させられ、無端ベルト１０ａによって搬送さ
れる記録紙９に帯電トナー像とは逆極性の電荷を与え、
これにより帯電トナー像は感光ドラム２０から記録紙９
上に静電的に転写される。

【００３４】以上のような構成によれば、記録紙９が無
端ベルト搬送手段１０の従動ローラ１０ｃから導入され
て画像形成ユニットＹ、Ｃ、ＭおよびＢを順次経たと
き、記録紙９上には４色のトナー像が重ね合わされてフ
ルカラー像が形成され、次いで記録紙９は無端ベルト搬
送手段１０の駆動ローラ１０ｂ側からヒートローラ型熱
定着装置２２に向かって送られ、そこでフルカラー像は
記録紙９上に熱定着される。詳述すると、ヒートローラ
型熱定着ユニット２２はヒートローラ２２ａおよびバッ
クアップローラ２２ｂからなり、作動時、ヒートローラ
２２ａおよびバックアップローラ２２ｂは図１に示す矢
印方向に駆動させられ、無端ベルト搬送手段１０の駆動
ローラ１０ｂ側から排出された記録紙９は両ローラ２２
ａおよび２２ｂのニップ間に導入され、このとき記録紙
面上の転写トナー像は加圧されて熱溶融され、これによ
り転写トナー像は記録紙９上に熱定着される。尚、加熱
手段は、ヒートローラ２２ａのみでなく、バックアップ
ローラ２２ｂにも内蔵しても良い。

【００３５】一方、各画像形成ユニットＹ、Ｃ、Ｍ、Ｂ
において、転写プロセスを経た感光ドラム１２の表面上
には記録紙９に転写されずに残った残留トナーが付着す
るが、この残留トナーは感光ドラム１２に対して記録紙
移動経路の下流側に設けられた清掃器２４によって除去
される。図１において、参照符号２６は転写プロセスを
経た感光ドラム１２の表面から電荷を除去するための除
電用発光体例えば発光ダイオードアレイを示し、参照符
号２８は現像器１８に現像剤を適宜補充するための現像
剤補充容器（以下、単にホッパと言う）を示し、参照符
号３０はＯＤセンサすなわち光学濃度センサを示す。

【００３６】図２には無端搬送ベルト１０上に配列され
た画像形成ユニット（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｂ）の１つが部分的
に図示され、同図において、無端搬送ベルト１０の上側
走行部によって形成される記録紙移動経路が一点鎖線で
図示される。図２に示すように、現像器１８は現像剤保
持容器３２を具備し、この現像剤保持容器３２内にはト
ナー成分（着色樹脂の微粉体粒子）と磁性成分（微細な
磁性体キャリヤ）とからなる二成分現像剤が保持され
る。現像剤保持容器３２は第１の底壁部分３２ａと、こ
の第１の底壁部分３２ａの背後から上方向かって延びた
第１の後壁部分３２ｂと、この第１の後壁部分３２ｂの
上端で水平方向に延びた第２の底壁部分３２ｃと、この
第２の底壁部分３２ｃの背後から上方に延びた第２の後
壁部分３２ｄと、この第２の後壁部分３２ｄの上端から
前方にかつ水平に延びた頂壁部分３２ｅと、この頂壁部
分３２ｅの前端から下方に延びた前壁部分３２ｆとを包
含し、これら壁部分の両端側のそれぞれは側壁部分（図
示されない）と一体化される。現像剤保持容器３２の第
１の底壁部分３２ａの前端と前壁部分３２ｆの下端との
間は開口部とされ、その開口部内にはマグネットローラ
すなわち現像ローラ３４がその表面の一部を露出するよ
うな態様で配置される。現像ローラ３４は現像剤保持容
器３２の両側壁部分によって固定支持されたシャフト３
４ａと、このシャフト３４ａ上に固着されかつ磁性体材
料から形成されたコア部３４ｂと、このコア部３４ｂの
周囲に回転自在に配置されかつ非磁性体材料例えばアル
ミニウムから形成されたスリーブ３４ｃとからなり、現
像器１８の作動時、スリーブ３４ｃは図中の矢印で示す
方向に回転駆動させられる。図示の現像器１８がレーザ
プリンタ内に配置されるとき、現像ローラ３４の露出表
面、すなわちスリーブ３４ｃは感光ドラム等の静電潜像
担持体と対面させられる。

【００３７】現像剤保持容器３２の第１の底壁部分３２
ａは現像剤溜まり部３６を提供し、この現像剤溜まり部
３６内にはパドルローラ３８が設けられる。パドルロー
ラ３８は現像剤保持容器３２の両側壁部分によって回転
自在に支持され、現像器１８の作動時には図２の矢印で
示す方向に回転駆動させられる。パドルローラ３８は現
像剤溜まり部３６内の現像剤を現像ローラ３４に向かっ
て供給し、現像ローラ３４の周囲には現像剤の磁性成分
すなわち磁性体キャリヤによって磁気ブラシが形成され
る。磁気ブラシにはトナー成分が静電的に付着し、現像
ローラ３４の回転により感光ドラム１２との対面領域す
なわち現像領域に搬送される。現像ローラ３４によって
現像領域に搬送される現像剤量を所定量に規制するため
に、第１の底壁部分３２ａの前縁には現像剤規制ブレー
ド４０が取り付けられる。

【００３８】現像剤保持容器３２の第２の底壁部分３２
ｃは現像剤溜まり部３６の上方に位置した現像剤攪拌部
４２を提供し、この現像剤攪拌部４２には現像剤攪拌器
４４が設けられる。現像剤攪拌器４４は現像剤保持容器
３２の両端壁間に延在した一対の搬送スクリュー４４ａ
および４４ｂからなり、この一対の搬送スクリュー４４
ａおよび４４ｂは互いに平行に配置される。図２に示す
ように、第２の底壁部分３２ｃの上面には一対の搬送ス
クリュー４４ａおよび４４ｂの螺旋羽根を受け入れるよ
うになった一対の彎曲凹部が形成され、搬送スクリュー
４４ａおよび４４ｂのシャフト部は現像剤保持容器３２
の両側壁部分によって回転自在に支持される。現像器１
８の作動時、搬送スクリュー４４ａおよび４４ｂはそれ
ぞれ図中の矢印に示した方向（すなわち、互いに逆方向
に）回転駆動させられる。本実施例では、搬送スクリュ
ー４４ａおよび４４ｂの螺旋羽根は共に右螺子の態様で
構成され、このため搬送スクリュー４４ａは図２の紙面
に対して後方側に現像剤を搬送し、また搬送スクリュー
４４ｂは図２の紙面に対して前方側に現像剤を搬送す
る。搬送スクリュー４４ａおよび４４ｂ間には第２の底
壁部分３２ｃから直立した一対の仕切り板４６ａおよび
４６ｂが配置され、この一対の仕切り壁４６ａおよび４
６ｂの長さは搬送スクリュー４４ａ、４４ｂの長さより
も短く、その両端のそれぞれと現像剤保持容器３２の該
当側壁部分との間には所定の間隔が形成される。かくし
て、現像剤保持容器３２の第２の底壁部分３２ｃには搬
送スクリュー４４ａおよび４４ｂにより現像剤循環路が
形成される。すなわち、現像剤が搬送スクリュー４４ａ
によってその端部まで運ばれると、一対の仕切り板４６
ａおよび４６ｂの該当端部を回って反対側の搬送スクリ
ュー４４ｂ側に移動させられ、その現像剤が搬送スクリ
ュー４４ｂによってその端部まで運ばれると、一対の仕
切り板４６ａおよび４６ｂの反対側端部を回って再び搬
送スクリュー４４ａ側に移動させられ、これにより現像
剤は一対の搬送スクリュー４４ａおよび４４ｂに沿って
循環させられることになる。

【００３９】一対の仕切り板４６ａおよび４６ｂ間には
現像剤溜まり部３６と現像剤攪拌部４２とを連通させる
連通路４８が形成され、この連通路４８の上方開口部は
現像剤攪拌部３２内の現像剤に対して現像剤溢出口を形
成する。図２から明らかなように、仕切り板４６ｂは仕
切り板４６ａよりも低く、このため仕切り板４６ｂの上
縁は現像剤溢出縁を形成する。すなわち、搬送スクリュ
ー４４ａおよび４４ｂによって循環される現像剤の一部
は仕切り板４６ｂの上縁すなわち現像剤溢出縁から溢れ
出て連通路４８内に落下し、これにより現像剤溜まり部
３６は現像剤攪拌部４２から現像剤の供給を受ける。

【００４０】図２に示すように、現像剤保持容器３２の
第２の底壁部分３２ｃの前面壁部には垂直仕切り壁部分
３２ｇが一体的に形成され、この垂直仕切り壁部分３２
ｇと前壁部分３２ｆとの間には現像剤上昇通路５０が形
成され、この現像剤上昇通路５０は図２から明らかなよ
うに現像ローラ３４の真上に位置する。現像剤上昇通路
５０内には２つのマグネット搬送ローラ５２および５４
が現像ローラ３４に対して垂直方向に整列された状態で
配置され、マグネット搬送ローラ５２および５４はマグ
ネットローラとして形成された現像ローラ３４と同様な
構成を持つ。すなわち、各マグネット搬送ローラ５２、
５４は現像剤保持容器３２の両側壁部分によって固定支
持されたシャフト５２ａ、５４ａと、このシャフト上に
固着されかつ磁性体材料から形成されたコア部５２ｂ、
５４ｂと、このコア部の周囲に回転自在に配置されかつ
非磁性体材料例えばアルミニウムから形成されたスリー
ブ５２ｃ、５４ｃとからなり、現像器１８の作動時、ス
リーブ５２ｃおよび５４ｃはそれぞれ図中の矢印で示す
方向に回転駆動させられる。現像ローラ３４のコア部３
４ｂ、マグネット搬送ローラ５２のコア部５２ｂおよび
マグネット搬送ローラ５４のコア部５４ｂのそれぞれは
その周囲に沿って図２に示すように局部的に磁極化さ
れ、このような局部的な磁極化は各コア部３４ｂ、５２
ｂ、５４ｂに局部的に磁界を及ぼすことにより可能であ
る。現像ローラ３４のコア部３４ｂの磁極はスリーブ３
４ｃの回転に伴って現像剤を現像剤溜まり部３６から現
像領域に搬送してマグネット搬送ローラ５２の下側まで
運ぶような配列とされる。マグネット搬送ローラ５２の
コア部５２ｂの磁極はスリーブ５２ｃの回転に伴って現
像ローラ３４の上側から現像剤を引き上げてマグネット
搬送ローラ５４の下側まで運ぶような配列とされ、マグ
ネット搬送ローラ５４のコア部５４ｂの磁極はスリーブ
５４ｃの回転に伴ってマグネット搬送ローラ５２の上側
から現像剤を引き上げてマグネット搬送ローラ５４の上
側まで運ぶような配列とされる。このような構成によ
り、現像ローラ３４によって現像領域まで搬送された現
像剤は現像剤溜まり部３６に直接戻されることなく最頂
部のマグネット搬送ローラ５４上側まで上昇させられ
る。

【００４１】垂直仕切り壁部分３２ｇの上端にはスクレ
ーパ部材５６が取り付けられ、このスクレーパ部材５６
の前端縁はマグネット搬送ローラ５４にその頂部から幾
分後方側の箇所で係合させられる。かくして、マグネッ
ト搬送ローラ５４の上側まで上昇させられた現像剤はス
クレーパ部材５６によって現像剤攪拌部４２の搬送スク
リュー４４ａ側に供給される。

【００４２】要するに、現像剤は現像剤攪拌部４２から
連通路４８を介して現像剤溜まり部３６に供給され、次
いで現像剤溜まり部３６から現像ローラ３４によって現
像領域に搬送され、続いて現像剤は現像領域を通過後に
マグネット搬送ローラ５２およびマグネット搬送ローラ
５４によって順次引き上げられ、スクレーパ部材５６を
介して再び現像剤攪拌部４２に戻される。かくして、現
像器１８の作動時、現像剤は現像剤保持容器３２内で絶
えず循環させられ、これにより現像剤溜まり部３６には
常に充分に攪拌された現像剤が供給される。なお、現像
剤を充分に攪拌するということは、トナー成分と磁性成
分とを充分に摩擦帯電させ、かつ、磁性成分中にトナー
成分を均一に分布させるということを意味する。

【００４３】なお、図２に示すように、清掃器２４は感
光ドラム１２の一部を受け入れるようになった開口部を
持つトナー回収容器２４ａと、このトナー回収容器２４
ａ内にその開口部に接近して設けられたファーブラシ２
４ｂと、トナー回収容器２４ａの開口部の上側縁に沿っ
て設けられたトナー掻取りブレード２４ｃと、トナー回
収容器２４ａの底部に設けられた搬送スクリュー２４ｄ
とからなる。感光ドラム１２の表面からは残留トナーが
ファーブラシ２４ｂによって払い落とされ、またファー
ブラシ２４ｂで払い落とせなかった残留トナーは掻取り
ブレード２４ｃによって掻き取られる。ファーブラシ２
４ｂおよび掻取りブレード２４ｃによって除去された残
留トナーはトナー回収容器２４ａ内に一旦回収される
が、その回収トナーは搬送スクリュー２４ｄによってト
ナー回収容器２４ａから所定場所まで運ばれる。

【００４４】図３は、定着ユニット２２の構成を一部断
面で示す前面図である。同図に示す定着ユニット２２
は、大略カートリッジを構成する筐体２２１と、上下ヒ
ートローラ２２ａ，２２ｂと、上下フリースユニット２
２２ａ，２２２ｂと、オイル塗布ユニット２２３と、筐
体２２１に回動可能に設けられたアームの先端に設けら
れた分離爪２２５とからなる。上フリースユニット２２
２ａは、上ヒートローラ２２ａの表面を清掃し、下フリ
ースユニット２２２ｂは、下ヒートローラ２２ｂの表面
を清掃する。オイル塗布ユニット２２３は、上ヒートロ
ーラ２２ａの表面にオイルを塗布して、記録紙が上下ヒ
ートローラ２２ａ，２２ｂの表面に貼り付くのを防止す
る。分離爪２２５は、定着ユニット２２から排出される
記録紙９を排出経路から分離するために設けられてい
る。尚、アーム２２４及び分離爪２２５は、筐体２２１
に設けられている必要はなく、定着ユニット２２とは独
立して設けても良い。

【００４５】上下フリースユニット２２２ａ，２２２ｂ
は、同じ構成を有するので、本明細書では、上フリース
ユニット２２２ａの構成のみを説明する。上フリースユ
ニット２２２ａは、大略供給リール２２５と、巻取リー
ル２２６と、押圧機構２２７と、ローラ２２８と、上フ
リースユニット２２２ａの表面を清掃するのに適した材
質からなるフリース２２９とからなる。供給リール２２
５にロール状に巻かれたフリース２２９は、巻取リール
２２６により巻き取られる。ローラ２２８は、供給リー
ル２２５と巻取リール２２６との間に設けられ、バネ等
を用いた押圧機構２２７により上ヒートローラ２２ａの
表面にフリース２２９を介して押しつけられている。フ
リース２２９の材質は、特に限定されず、周知の材質を
使用可能である。

【００４６】図４は、上フリースユニット２２２ａの駆
動部を、筐体２２１を背面から見た図である。又、図５
は、図４に示す駆動部を上面から見た断面図である。図
５に示す板状部材２３１は、ネジ等により図３に示す筐
体２２１に取付けられている。板状部材２３１には、図
４に示すように、回動可能な第１のレバー２３５と、一
方向クラッチ２３３と、ギア２３４と、回動可能な第２
のレバー２３２と、一方向クラッチ２３０とが取付けら
れている。第２のレバー２３２の支点には、一方向クラ
ッチ２３０が設けられている。この一方向クラッチ２３
０は、巻取リール２２６と接続されている。第２のレバ
ー２３２の先端は、Ｄカット部２３３−１を有するギア
２３３と係合している。ギア２３は、ギア２３より小さ
い径の一方向クラッチ２３４と係合している。この一方
向クラッチ２３４は、第１のレバー２３５に取付けられ
ており、一方向クラッチ２３４が回動すると第１のレバ
ー２３５が回動する。第１のレバー２３５の先端は、上
ヒートローラ２２ａの軸２３９と係合している。軸２３
９は、Ｄカット部２３９−１を有する。第１のレバー２
３５と、一方向クラッチ２３４と，ギア２３３と、第２
のレバー２３２と、一方向クラッチ２３０とにより、２
つの一方向クラッチからなる一方向クラッチ機構が構成
されている。

【００４７】上ヒートローラ２２ａが図４中矢印で示す
反時計方向へ回転すると、第１のレバー２３５の先端が
軸２３９のＤカット部２３９−１と係合する度に第１の
レバー２３５が反時計方向へ回動し、ギア２３４が同じ
く反時計方向へ間欠的に回動する。これにより、ギア２
３３はギア２３４の間欠的な回動に応じて時計方向へ間
欠的に回動する。第２のレバー２３２は、その先端がギ
ア２３３のＤカット部２３３−１と係合する度に時計方
向へ間欠的に回動する。これにより、第２のレバー２３
２の支点に固定された一方向クラッチ２３０が間欠的に
回動し、巻取リール２２６を間欠的に回転する。上記の
如き構成の一方向クラッチ機構により、上ヒートローラ
２２ａの回転は大幅に減少されて巻取リール２２６へ間
欠的に伝達されるので、簡単な構成により上ヒートロー
ラ２２ａの回転を利用して巻取リール２２６を低速回転
するように駆動することができる。

【００４８】例えば、軸２３９の外周面とＤカット部２
３９−１の面との段差が３．５ｍｍで、第１のレバー２
３５がＤカット部２３９−１と係合することで約７°回
動し、各一方向クラッチが動く最低稼働角度が２°であ
るものとする。又、Ａ４サイズの記録紙９を５０００枚
プリントする毎にフリース２２９を最低８ｍｍ送る必要
があるものとする。この場合、第１のレバー２３５がＤ
カット部２３９−１と係合することにより７度回動して
も、一方向クラッチ２３４が実際に回動するのは６度で
ある。従って、一方向クラッチ２３４は、内径が６ｍｍ
であると、第１のレバー２３５の１回の回動動作で円周
方向上６π÷３６０×６＝０．３１４ｍｍだけ進む。
又、ギア２３３の歯車が６６歯を有し、第１のレバー２
３５の１回の回動動作でギア２３３が１歯進むとする
と、第１のレバー２３５が６６回回動動作をするとギア
２３３が１回転する。一方向クラッチ２３０の内径が６
ｍｍであると、第２のレバー２３２がギア２３３のＤカ
ット部２３３−１と係合して２°回動して１回の回動動
作を行うと、一方向クラッチ２３０は円周方向上６π÷
３６０×２＝０．１０５ｍｍだけ進む。従って、便宜
上、巻取リール２２６に巻き取られたフリース２２９の
ロール径が６ｍｍで変化しないものとすると、上ヒート
ローラ２２ａが６６回転する度にフリース２２９が巻取
リール２２６により例えば０．１０５ｍｍ分巻き取られ
る。

【００４９】この場合、上ヒートローラ２２ａの径が８
０ｍｍで、１回転によりＡ４サイズの記録紙９を横送り
可能であるとすると、Ａ４サイズの記録紙９を５０００
枚プリントした場合には、フリース２２９は巻取リール
２２６により５０００÷６６×０．１０５＝８ｍｍ巻き
取られる。従って、上記構成の一方向クラッチ機構によ
り、Ａ４サイズの記録紙９を５０００枚プリントした場
合のフリース２２９の最低送り量である８ｍｍが保証さ
れる。

【００５０】巻取リール２２６に巻き取られるフリース
２２９のロールの実際の径を考慮する場合には、ロール
の最低径、又は、最大径と最低径の平均値に合わせてフ
リース２２９の最低送り量を設定して、この設定に応じ
て一方向クラッチ機構を設計すれば良い。

【００５１】尚、予め供給リール２２５に巻き付けてお
くフリース２２９の量は、上下ヒートローラ２２ａ，２
２ｂの定期点検間隔又は交換間隔の期間内の総回転数に
応じた送り量、即ち、供給量より大きく設定することが
望ましい。フリース２２９の量をこのような設定量とす
ることで、上下ヒートローラ２２ａ，２２ｂの定期点検
時期又は交換時期（寿命）まで、フリース２２９を交換
する必要もなく、安定した清掃特性を保持し得る。又、
フリース２２９のみの交換のための保守が不要となるた
め、レーザプリンタのランニングコストも低減すること
ができる。更に、定着ユニット２２をカートリッジ化す
ることで、フリース２２９の交換を含めた定着ユニット
２２の交換が容易となる。

【００５２】次に、本発明になる画像形成装置の第２実
施例を説明する。画像形成装置の第２実施例の全体構成
は、図１に示す構成と基本的には同じであるので、その
図示及び説明は省略する。画像形成装置の第２実施例で
は、各画像形成ユニットＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂの現像器１８
が、図６及び図７に示す如き構成を有する。図６は、現
像器１８を前面から見た断面図であり、図７は、現像器
１８の要部を上面から見た図である。

【００５３】図６及び図７に示す現像器１８は、大略ブ
ロック１８１と、シール部材１８２と、搬送ローラ１８
３と、現像ローラ１８４と、トナー飛散防止部材１８５
と、スクレーパ１８６とからなる。現像器１８の他の部
分は、図２に示す現像器１８と実質的に同じで良い。

【００５４】一対の搬送ローラ１８３は、現像剤を現像
ローラ１８４へ搬送する。一対の搬送ローラ１８３の端
部は、共に単一のブロック１８１により支持されてい
る。シール部材１８２は、一対の搬送ローラ１８３の端
部からの現像剤のトナーの飛散を防止するために設けら
れている。シール部材１８２は、単一のブロック１８１
の内壁に設けられているので、簡単な構成で確実にトナ
ーの飛散を防止可能な現像器１８を実現できる。

【００５５】尚、ブロック１８１の材質は、特に限定さ
れない。例えば、ＡＢＳ樹脂でブロック１８１を構成し
ても良い。又、シール部材１８２の材質は、特に限定さ
れない。例えば、テフロン（登録商標）フェルトでシー
ル部材１８２を構成しても良い。

【００５６】次に、本発明になる画像形成装置の第３実
施例を説明する。画像形成装置の第３実施例の全体構成
は、図１に示す構成と基本的には同じであるので、その
図示及び説明は省略する。画像形成装置の第３実施例で
は、各画像形成ユニットＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂのホッパ２８
が、図８に示す如き構成を有する。図８は、ホッパ２８
を前面から見た断面図である。

【００５７】図８に示すように、ホッパ２８は、大略上
開口２８０及び下開口２８２を有するホッパケーシング
２８１と、下開口２８２を塞ぐように設けられた開閉可
能な蓋２８３と、蓋２８３を開閉する駆動軸２８４と、
ホッパケーシング２８１の内壁に摺動可能に設けられた
一対のスライダ２８５と、各スライダ２８５に設けられ
た複数の突起２８６と、スライダ２８５と蓋２８３とを
連結するフック２８７と、上開口２８０を閉成するキャ
ップ２８８と、各スライダ２８５をホッパケーシング２
８１の内壁に弾性的に接続するバネ２８９とからなる。
下開口２８２は、対応する現像器１８と連通している。
軸２８４は、手動で又はモータ３００等の駆動源により
回転され、この回転に応じて蓋２８３が開閉する。通
常、蓋２８３は閉成されており、対応する現像器１８に
現像剤を供給する必要が生じた場合に開成される。モー
タ３００を使用する場合、レーザプリンタ内のＣＰＵ等
が現像器１８内の現像剤の交換／補充時期を管理してお
り、現像器１８に現像剤を供給する時期が来ると、自動
的にモータ３００を駆動する。

【００５８】ホッパケーシング２８１内に保管された現
像剤は、時間が経過するにつれて凝固する。しかし、本
実施例では、蓋２８３の開閉時にフック２８７を介して
各スライダ２８５が図８中矢印方向に摺動するので、ス
ライダ２８５に設けられた突起２８６により凝固した現
像剤がほぐされて、現像剤は蓋２８３の開成時に円滑
に、且つ、安定して対応する現像器１８へ供給される。
つまり、スライダ２８５と、突起２８６と、バネ２８９
により、現像剤の攪拌機構が構成される。

【００５９】現像剤が凝固している場合、蓋２８３の１
回の開成動作では、現像剤を十分にほぐすことができな
いこともある。そこで、本実施例では、蓋２８３を３０
回開閉した。図９は、蓋２８３の開閉回数とホッパ２８
からの現像剤の落下量（供給量）との関係を３つのサン
プルについて求めた実験結果を示す図である。同図に示
すように、蓋２８３を３０回以上開閉すると、現像剤の
供給量が安定化することが確認できた。

【００６０】従って、本実施例によれば、画像形成ユニ
ットの現像器１８に対してホッパ２８より確実に現像剤
を供給することができる。図１０は、図８に示すホッパ
２８の変形例を示す図である。図１０中、図８と同一部
分には同一符号を付し、その説明は省略する。

【００６１】図１０に示すホッパ２８には、フック２８
７を連結するバネ２９０が更に設けられている。このバ
ネ２９０が設けられていることにより、下開口２８２付
近での現像剤の攪拌が、より確実に行われる。尚、上記
実施例のうち、１又は複数の実施例を組み合わせても良
い。又、本発明は、レーザプリンタへの適用に限定され
るものではなく、複写装置等への同様に適用可能であ
る。又、画像形成装置としては、カラー画像を形成する
ものに限定されないので、本発明は画像形成ユニットは
１又は複数設けられる画像形成装置にも適用可能であ
る。

【００６２】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは言う
までもない。

【００６３】

【発明の効果】請求項１及び４記載の発明によれば、専
用の駆動源を必要とせず、簡単、且つ、小型の構成で定
着ヒートーローラを清掃するフリースを駆動することが
できる。

【００６４】請求項２及び５記載の発明によれば、フリ
ースを頻繁に交換する必要がなく、定着ユニットの保守
が簡単である。請求項３及び６記載の発明によれば、定
着ユニットの点検、修理や交換を簡単に行うことができ
る。

【００６５】

【００６６】

【００６７】

【００６８】より具体的には、定着ヒートローラの回転
を利用してフリースを巻き取る方向に間欠的に駆動する
一方向クラッチ機構を設けることで、専用の駆動源を必
要とせず、簡単、且つ、小型の構成で定着ヒートーロー
ラを清掃するフリースを駆動可能な定着ユニット及び定
着ユニットを備えた画像形成装置を実現できる。

【００６９】

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の第１実施例の要部の構成を示す
図である。

【図２】画像形成ユニットの要部の構成を示す図であ
る。

【図３】定着ユニットの構成を一部断面で示す前面図で
ある。

【図４】上フリースユニットの駆動部を筐体を背面から
見た図である。

【図５】図４に示す駆動部を上面から見た断面図であ
る。

【図６】画像形成装置の第２実施例における現像器を前
面から見た断面図である。

【図７】図６に示す現像器の要部を上面から見た図であ
る。

【図８】画像形成装置の第３実施例におけるホッパを前
面から見た断面図である。

【図９】現像剤の落下量と蓋の開閉回数との関係を示す
図である。

【図１０】図８に示すホッパの変形例を示す図である。

【符号の説明】

１８ 現像器 ２２ 定着ユニット ２８ ホッパ １８１ ブロック １８２ シール部材 ２２１ 筐体 ２２２ａ，２２２ｂ フリースユニット ２３２，２３５ レバー ２３０，２３４ 一方向クラッチ ２３３ ギア ２８３ 蓋 ２８５ スライダ ２８６ 突起

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若林 泰浩 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１ 番１号 富士通株式会社内 (72)発明者 舘野 克美 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１ 番１号 富士通株式会社内 (72)発明者 宇鷹 臣将 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１ 番１号 富士通株式会社内 (72)発明者 福家 憲司 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１ 番１号 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−144584（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−311517（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−182670（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−82998（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−148133（ＪＰ，Ａ) 国際公開95／025988（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/20

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に切り欠き部が設けられた軸を中
   心に回転可能な定着ヒートローラと、 該定着ヒートローラの表面を清掃するフリースを供給す
   る第１のリールと該フリースを巻き取る第２のリール
   と、 該定着ヒートローラの回転を利用して該第２のリールを
   該フリースを巻き取る方向に間欠的に駆動する一方向ク
   ラッチ機構とを備え、 該一方向クラッチ機構は、該軸の外周面と係合するレバ
   ーを有する、定着ユニット。
2. 【請求項２】 前記フリースの量は、前記定着ヒートロ
   ーラの定期点検間隔又は交換間隔の期間内の総回転数に
   応じた供給量より大きく設定されている、請求項１記載
   の定着ユニット。
3. 【請求項３】 前記定着ユニットは、画像形成装置に対
   して着脱可能なカードリッジからなる、請求項１又は２
   記載の定着ユニット。
4. 【請求項４】 媒体に対して画像を転写する画像形成ユ
   ニットと、 該媒体に転写された画像を定着する定着ユニットとを備
   え、 該定着ユニットは、外周面に切り欠き部が設けられた軸
   を中心に回転可能な定着ヒートローラと、該定着ヒート
   ローラの表面を清掃するフリースを供給する第１のリー
   ルと該フリースを巻き取る第２のリールと、該定着ヒー
   トローラの回転を利用して該第２のリールを該フリース
   を巻き取る方向に間欠的に駆動する一方向クラッチ機構
   とからなり、 該一方向クラッチ機構は、該軸の外周面と係合するレバ
   ーを有する、画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記フリースの量は、前記定着ヒートロ
   ーラの定期点検間隔又は交換間隔の期間内の総回転数に
   応じた供給量より大きく設定されている、請求項４記載
   の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記定着ユニットは、該画像形成装置に
   対して着脱可能なカードリッジからなる、請求項４又は
   ５記載の画像形成装置。