(57)【要約】【課題】  定着部材と外部加圧部材との少なくとも何れか一方に対し接離可能とした外部加熱部材とクリーニング部材とを設けた定着装置で、それらの接離動作が単純化された単一の操作で行われるようにする。【解決手段】  外部加熱部材とクリーニング部材とを同一の支持部材で支持することにより、それぞれの圧着・圧着機構を共有する構成とする。【選択図】        図２
2006194931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が転写された用紙を加熱・加圧して画像を定着する定着装置について、一対の定着ローラの少なくとも何れか一方に対し接離可能とした外部加熱部材及びクリーニング部材、または無端状の定着ベルトと定着ベルト内部の加圧部材に定着ベルトを挟み前記加圧部材へ押圧する定着ローラの少なくとも何れか一方に対し接離可能とした外部加熱部材及びクリーニング部材とを有していて、
前記外部加熱部材及び前記クリーニング部材は同一の支持部材によって支持され、前記支持部材によって当接又は当接解除を行うことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記支持部材の作動により、前記外部加熱部材が当接して前記クリーニング部材が離間、前記外部加熱部材が離間して前記クリーニング部材が当接、前記外部加熱部材及び前記クリーニング部材が共に離間、の３つの関係位置の何れかに選択可能としたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
用紙上にトナーを転写して画像を形成する画像形成部材、請求項１に記載の定着装置及び、画像形成制御を行う制御部、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
用紙上にトナーを転写して画像を形成する画像形成部材、請求項２に記載の定着装置及び、画像形成制御を行う制御部、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成装置は光沢定着及び非光沢定着の選択を可能としていて、
光沢定着が選択され、定着装置に設けた温度センサが光沢定着時の適正温度Ｈ（Ｈ）より低温と検知したときは、前記外部加熱部材を当接させ、前記クリーニング部材は離間させる制御を行い、
非光沢定着が選択され、前記温度センサが非光沢定着時の適正温度Ｈ（Ｌ）より高温と検知したときは、前記外部加熱部材は離間させ、前記クリーニング部材を当接させる制御を行う、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙上のトナー画像を加熱定着する定着装置、及び定着装置を有する電子写真複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
定着装置にあっては、回転する定着部材と外部加圧部材との圧接部で形成されるニップ部で、トナー画像を保持した用紙を加圧・加熱することによって定着を行っている。
【０００３】
定着部材には、ローラ定着では定着部材として定着ローラが用いられ、ベルト定着では支持加熱ローラと支持加圧ローラとによって張架された定着ベルトが用いられる。定着ローラでは、内蔵したヒータ及び／又は外面から接触する外部加熱ローラによって加熱されて定着を行っている。ベルト定着では、定着ベルトの内側及び／又は外側から接触して加熱する加熱ローラによって加熱されて定着を行っている。
【０００４】
定着に用いられるベルトやローラは、定着を行うことによってベルト表面或いはローラ表面にトナーが付着し、定着時に定着画像が汚染されるようになる。かかる現象を回避するため、摺接するクリーニング部材としてクリーニングウェブ又はクリーニングローラが用いられる。
【０００５】
特許文献１には、外部加熱ローラとクリーニングウェブを用いた定着装置について記載されている。特許文献１では、定着ローラへ外部加熱ローラを常時圧着する構成となっていて、定着ローラだけでなく外部加熱ローラにもクリーニングウェブを接触させて清掃することが記載されている。
【特許文献１】特許第３１２１５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、常時定着ローラに外部加熱ローラを圧着しているため、定着ローラだけでなく、外部加熱ローラにもクリーニング部材であるクリーニングウェブを接触させてクリーニングする必要があり、常にクリーニングウェブが接触されているため、ローラ表面を傷付ける。またクリーニングウェブも僅かずつ巻取る構成とすることが必要となる。
【０００７】
本発明は、外部加熱ローラとクリーニング部材とを共に定着部材に対し接離可能とし、更に２つのそれぞれの動作を単純化された単一の操作によって行われるようにした定着装置、及びかかる定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
更にかかる画像形成装置で、光沢定着及び非光沢定着が迅速に切り換えられ対応されるよう制御された画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、請求項１〜４に記載の発明によって達成される。
（請求項１）
画像が転写された用紙を加熱・加圧して画像を定着する定着装置について、一対の定着ローラの少なくとも何れか一方に対し接離可能とした外部加熱部材及びクリーニング部材、または無端状の定着ベルトと定着ベルト内部の加圧部材に定着ベルトを挟み前記加圧部材へ押圧する定着ローラの少なくとも何れか一方に対し接離可能とした外部加熱部材及びクリーニング部材とを有していて、
前記外部加熱部材及び前記クリーニング部材は同一の支持部材によって支持され、前記支持部材によって当接又は当接解除を行うことを特徴とする定着装置。
（請求項２）
前記支持部材の作動により、前記外部加熱部材が当接して前記クリーニング部材が離間、前記外部加熱部材が離間して前記クリーニング部材が当接、前記外部加熱部材及び前記クリーニング部材が共に離間、の３つの関係位置の何れかに選択可能としたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
（請求項３）
用紙上にトナーを転写して画像を形成する画像形成部材、請求項１に記載の定着装置及び、画像形成制御を行う制御部、を有することを特徴とする画像形成装置。
（請求項４）
用紙上にトナーを転写して画像を形成する画像形成部材、請求項２に記載の定着装置及び、画像形成制御を行う制御部、を有することを特徴とする画像形成装置。
（請求項５）
前記画像形成装置は光沢定着及び非光沢定着の選択を可能としていて、
光沢定着が選択され、定着装置に設けた温度センサが光沢定着時の適正温度Ｈ（Ｈ）より低温と検知したときは、前記外部加熱部材を当接させ、前記クリーニング部材は離間させる制御を行い、
非光沢定着が選択され、前記温度センサが非光沢定着時の適正温度Ｈ（Ｌ）より高温と検知したときは、前記外部加熱部材は離間させ、前記クリーニング部材を当接させる制御を行う、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１〜４記載の発明によるときは、外部加熱部材及びクリーニング部材を同一の支持部材によって支持されて、それぞれの当接及び当接解除がなされる構成とすることによって、単純化された単一の操作によってこれらの動作が行われることとなった。
【００１１】
請求項５記載の発明によるときは、光沢定着及び非光沢定着が選択可能とした画像形成装置で、光沢定着及び非光沢定着が迅速に切り換えられ対応されるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（１）  本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１３】
本発明にかかわるベルト定着装置を備える画像形成装置について、図１にて以下に述べる。
【００１４】
図１において、画像形成装置ＧＳは、画像形成装置本体ＧＨと画像読取装置ＹＳとから構成される。
【００１５】
画像形成装置本体ＧＨは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、ベルト状の中間転写体６と給紙搬送手段及び後述する定着装置１７とからなる。
【００１６】
画像形成装置本体ＧＨの上部には、自動原稿送り装置２０１と原稿画像走査露光装置２０２から成る画像読取装置ＹＳが設置されている。自動原稿送り装置２０１の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置２０２の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。この際、原稿台上から搬送される原稿Ｄは、光沢レベル選択手段として用いられる光沢度レベル検出センサＰＫａにより、原稿画像の光沢度、および原稿画像のモノクロ、カラーの判別や両面画像の判別が行われる。
【００１７】
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行い、一旦メモリに記憶された後、画像書き込み部（露光手段）３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに信号を送る。
【００１８】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング手段８Ｙを有する。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、像担持体としての感光体ドラム１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング手段８Ｍを有する。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、像担持体としての感光体ドラム１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング手段８Ｃを有する。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、像担持体としての感光体ドラム１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング手段８Ｋを有する。帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光装置３Ｃ及び帯電手段２Ｋと露光装置３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。
【００１９】
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の、小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を内包する現像装置である。
【００２０】
中間転写体６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
【００２１】
画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体６上に転写手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ及び７Ｋにより逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された転写材としての記録紙Ｐは、給紙手段２１により給紙され、給紙ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、レジストローラ２３等を経て、転写手段７Ａに搬送され、記録紙Ｐ上にカラー画像が転写される（２次転写）。カラー画像が転写された記録紙Ｐは、定着装置９に形成される加圧ニップ部Ｎ（図２参照、図１には不図示）において記録紙Ｐが挟持され、熱と圧力とを加えることにより記録紙Ｐ上のカラートナー像（或いはトナー像）が定着されて記録紙Ｐ上に固定され、排紙経路側の排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。
【００２２】
両面画像形成時には、一方の面（表面）にカラー画像（カラートナー像）が形成され、定着装置９から排出された記録紙Ｐは、分岐手段２６によりシート排紙路から分岐され、それぞれ給紙搬送手段を構成する、下方の循環通紙路２７Ａを経て、再給紙機構（ＡＤＵ機構）である反転搬送路２７Ｂにより表裏を反転され、再給紙搬送部２７Ｃを通過して、給紙ローラ２２Ｄにおいて合流する。反転搬送（循環反転搬送）された記録紙Ｐは、タイミングローラ２３を経て、再度２次転写ローラ７Ａに搬送され、記録紙Ｐの他方の面（裏面）上にカラー画像（カラートナー像）が一括転写される。カラー画像が転写された記録紙Ｐは、定着装置９により定着処理され、排紙経路側の排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。
【００２３】
一方、転写手段７Ａにより記録紙Ｐにカラー画像を転写した後、記録紙Ｐを曲率分離した中間転写体６は、クリーニング手段８Ａにより残留トナーが除去される。
【００２４】
（２）  上記に説明した画像形成装置に用いられる本発明の定着装置について説明する。
【００２５】
本発明の定着装置は、定着部材と外部加圧部材との少なくとも何れか一方に対し接離可能とした外部加熱部材及びクリーニング部材とを有していて、外部加熱部材及びクリーニング部材は同一の支持部材によって支持され、支持部材によって当接又は当接解除を行う構成としている。
【００２６】
図２には、定着装置９としてベルト定着装置に適用した実施例を示している。支持加圧ローラ９２と支持加熱ローラ９４との間には定着ベルト９１が張架されていて、支持加圧ローラ９２はベルト外部に対向して設けた外部加圧ローラ９３と定着ベルト９１を介して圧接してニップ部を形成していて、トナー画像を保持した用紙は該ニップ部を通過することによって定着が行われる。
【００２７】
支持加圧ローラ９２には、金属パイプ外周面にＳｉゴム等の弾性層を設けたソフトローラが用いられる。また、支持加熱ローラ９４は薄肉の金属円筒で、内部にハロゲンランプ等のヒータ９４Ｈを内蔵していて、巻回した定着ベルト９１を定着に適した温度に加熱している。定着ベルト９１には耐熱性樹脂基体にシリコンゴムをベルト状に成型したものが用いられる。ニップ部を形成する外部加圧ローラ９３には、金属パイプ外周面にＳｉゴム等の弾性層を設けたソフトローラが用いられ、外部加圧ローラ９３の表面温度を定着に適した温度に維持するため、外部加圧ローラ９３の外周に当接する外部加熱ローラ等の加熱手段９３Ｈを設けている。
【００２８】
また、ニップ部での定着温度を計測するため、定着ベルト９１のニップ部の近接した上流側にベルトに対向して温度センサＴＳを設けている。
【００２９】
本実施例においては、支持加熱ローラ９４に巻回した定着ベルト９１に対して、当接または当接解除を行う外部加熱部材である外部加熱ローラ９５と、クリーニング部材であるクリーニングローラ９６とが、同一の支持部材である支持レバー９７に、それぞれスプリング９５ａ、９６ａを介して取り付けられている。
【００３０】
外部加熱ローラ９５は、薄肉の金属円筒の内側にハロゲンランプ等のヒータ９５ａを設けたローラで、定着ベルト９１と当接状態にあっては、定着ベルト９１の移動に伴って従動回転し、定着ベルト９１表面の加熱を行う。
【００３１】
クリーニングローラ９６は、例えば円筒状に植毛された刷毛部材であって、植毛材としては接地された導電性の細線等が用いられる。クリーニングローラ９６は定着ベルト９１と当接状態にあっては、従動回転し或いはローラ軸と接続した駆動動力によって回転し、定着ベルト９１表面に付着したトナーや紙粉等の除去を行う。
【００３２】
外部加熱ローラ９５とクリーニングローラ９６とをローラ軸の両側端部で取り付けた支持レバー９７は、揺動中心９７ａを中心として揺動を可能としていて、支持レバー９７の一端にはピボット９７ｂが植設されている。
【００３３】
９８はレバー駆動部で、レバー駆動部９８の長溝部をもったレバー駆動フォーク９８ａは長溝部がピボット９７ｂと係合していて、レバー駆動フォーク９８ａの揺動により支持レバー９７も揺動する。レバー駆動フォーク９８ａは、ロータリーソレノイド或いはリバーシブルモータ等を用いたレバー駆動源９８Ｆに取り付けられていて、レバー駆動フォーク９８ａは中間位置を含めた３カ所の固定位置で停止する。
【００３４】
レバー駆動フォーク９８ａの３カ所の停止位置では、外部加熱ローラ９５及びクリーニングローラ９６は、それぞれ支持加熱ローラ９４に巻回した定着ベルト９１表面に対して当接或いは離間した状態となる。図３はこの状態を示す説明図で、図３（ａ）は本実施例ではレバー駆動フォーク９８ａの中間停止位置にあって、外部加熱ローラ９５、クリーニングローラ９６は共に定着ベルト９１から離間した状態となる。図３（ｂ）はレバー駆動フォーク９８ａの停止位置でクリーニングローラ９６が離間し、外部加熱ローラ９５がスプリング９５ａにより適度の押圧力をもって当接した状態を示していて、外部加熱ローラ９５は従動回転しながら定着ベルト９１表面の加熱を行う。図３（ｃ）はレバー駆動フォーク９８ａの他の停止位置で外部加熱ローラ９５が離間し、クリーニングローラ９６がスプリング９６ａにより適度の押圧力をもって当接し、摺動回転しながら定着ベルト９１表面の清掃を行う状態を示している。
【００３５】
（３）  図４には電気制御系の概要を示している。１０１は演算制御処理を行うＣＰＵで、ＲＯＭ１０１ａ、ＲＡＭ１０１ｂ等が接続されている。ＲＯＭ１０１ａには蓄積された演算基礎データをはじめ、光沢画像形成プログラムと非光沢画像形成プログラムが記憶されている。
【００３６】
ＣＰＵ１０１はインターフェース１１０を介して外部機器に接続されている。インターフェース１１０の入力側には、定着装置９に設けられた温度センサＴＳが接続されていて、出力側には画像形成手段をはじめ定着装置９に設けられたヒータ９３Ｈ、９４Ｈやレバー駆動部９８が接続されている。
【００３７】
画像形成装置の操作部１０２には、光沢画像、非光沢画像の選択釦が設けられている。
【００３８】
ユーザが光沢画像を選択したときは、ＣＰＵ１０１はＲＯＭ１０１ａに記憶された光沢画像形成プログラムを呼び出し、このプログラムに従って画像形成が行われる。先ずインターフェース１１０を介して入力される現時点で検知される温度センサＴＳの検知温度を、予め設定された光沢定着に適当とする定着温度Ｔ（Ｈ）±α°、例えば１９０°±３℃と比較し、検知温度がこの設定温度にＴ（Ｈ）±α°内に昇温するまでの間、ヒータ９３Ｈ、９４ＨをＯＮすると共にレバー駆動部９８を駆動して外部加熱ローラ９５が定着ベルト９１に当接し、クリーニングローラ９６は離間した姿勢（図３（ｂ）に示す）をとるよう制御を行う。
【００３９】
かかる制御を行い、外部加熱ローラ９５を当接させることにより短時間内に定着ベルト９１は光沢定着温度に上昇する。ＣＰＵ１０１は温度センサＴＳの検知温度が光沢定着温度に到達したのを検知すると、スタート釦がＯＮされているときは、給紙カセット２０から記録紙Ｐを搬出し、記録紙Ｐ上には画像形成手段によって形成されたトナー画像が転写されたのち、定着装置９を通過するよう制御されることによって光沢画像をもった記録紙Ｐが搬出される。
【００４０】
ユーザが非光沢画像を選択したときは、ＣＰＵ１０１はＲＯＭ１０１ａに記憶された非光沢画像形成プログラムを呼び出し、このプログラムに従って画像形成が行われる。先ずインターフェース１１０を介して入力される現時点で検知される温度センサＴＳの検知温度を、予め設定された非光沢定着に適当とする定着温度Ｔ（Ｌ）±α°、例えば１６０°±３℃と比較し、光沢画像から非光沢画像に切り換えられて検知温度が設定温度Ｔ（Ｌ）±α°より高温であると検知されたときは、検知温度が設定温度Ｔ（Ｌ）±α°内に低下するまでの間、レバー駆動部９８を駆動してクリーニングローラ９６が定着ベルト９１に当接し、外部加熱ローラ９５は離間した姿勢（図３（ｃ）に示す）をとるよう制御を行う。
【００４１】
かかる制御を行うことにより、当接するクリーニングローラ９６は熱伝導により熱を奪う冷却機能をも有しているので、定着ベルト９１は短時間内に非光沢定着温度まで低下する。ＣＰＵ１０１は温度センサＴＳの検知温度が非光沢定着温度まで低下したのを検知すると、スタート釦がＯＮされているときは、給紙カセット２０から記録紙Ｐを搬出し、記録紙上には画像形成手段によって形成されたトナー画像が転写されたのち、定着装置９を通過するよう制御されることによって非光沢画像をもった記録紙Ｐが搬出される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】画像形成装置の構成図。
【図２】定着装置の一実施例を示す構成図。
【図３】外部加熱ローラとクリーニングローラの動作を示す説明図。
【図４】電気制御系の概要を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４３】
９  定着装置
９１  定着ベルト
９２  支持加圧ローラ
９３  外部加圧ローラ
９４  支持加熱ローラ
９５  外部加熱ローラ
９６  クリーニングローラ
９７  支持レバー
９８  レバー駆動部
【図１】
2006194931.tif 000003
【図２】
2006194931.tif 000004
【図３】
2006194931.tif 000005
【図４】
2006194931.tif 000006