(57)【要約】 【課題】  加熱回転体及び外部加熱回転体の各表面に付着するトナー等の付着物を効率よく清掃除去することができる画像加熱装置を提供する。【解決手段】    加熱回転体及び外部加熱回転体に当接するクリーニング部材としてのウェブを供給する供給ローラと、前記加熱回転体にウェブを介して当接する当接ローラとを駆動連結する。【選択図】    図１
2011242682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱回転体と、前記加熱回転体に圧接する加圧回転体とを備え、前記加熱回転体と前記加圧回転体とで形成されるニップ部にて記録材を挟持搬送して記録材上の画像を加熱する画像加熱装置において、
前記加熱回転体の外部を加熱するための外部加熱回転体と、
前記加熱回転体と前記外部加熱回転体の両方に当接するクリーニング部材を備えるクリーニング装置と、を有し、
前記クリーニング装置は、
前記クリーニング部材の供給ローラと、
前記クリーニング部材の巻き取りローラと、
前記加熱回転体に前記クリーニング部材を介して当接する加熱回転体当接ローラと、
前記供給ローラと前記加熱回転体当接ローラとを駆動連結する駆動連結手段と、
を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記外部加熱回転体は、複数の外部加熱ローラと、前記複数の外部加熱ローラで張架駆動される無端状ベルトと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に使用される画像加熱装置に関する。画像加熱装置としては、記録材上に形成した未定着画像を固着画像として加熱定着する定着装置や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を増大させる光沢度増大装置等を挙げることができる。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式等を利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置に使用される定着装置として、その画像形成装置における限られた定格消費電力の範囲内で高速の連続定着を可能にするものがある。具体的には、加熱源を内蔵する熱定着用ローラーに回転可能に当接してそのローラー表面を外部からも加熱する外部加熱ローラーを備えたタイプのものが知られている。この定着装置は、熱定着ローラーの表面を熱定着に必要な温度にすばやくかつ安定して加熱保持する。即ち、高速の連続定着時に次々と送られてくる記録シート上の未定着（トナー）像をその熱定着ローラーによる安定した加熱温度のもとで良好に熱定着させるようにしたものである。
【０００３】
このような外部加熱ローラーを備えた定着装置においては、一般に、熱定着ローラーの表面に付着したトナー、紙粉等の付着物を清掃するためのクリーニング装置が設けられている。しかし、そのクリーニング装置により除去されないトナー等の付着物が存在する。そして、この除去されない熱定着用ローラー上の付着物は、外部加熱ローラー側に転移して付着し、定着する記録シートの枚数が増えるにつれて外部加熱ローラーの表面に次第に蓄積される。外部加熱ローラーの表面にトナー等の付着物が蓄積されてくると、外部加熱ローラーと熱定着ローラーとの間に付着物が介在することになる。これにより、外部加熱ローラーから熱定着ローラーへの熱伝達ロスが発生したり、外部加熱ローラーに蓄積されたトナー等が熱定着ローラー側に再転移し、それが定着時の記録シートに付着することにより画質の低下を招くという問題があった。
【０００４】
これに対し、熱定着ローラーを外部側から加熱する外部加熱ローラーを備えた定着装置において、熱定着ローラーと外部加熱ローラーの両方の表面に当接して移動するウエブ（クリーニング部材）を備える定着装置が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１７４８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、この定着装置の場合、図４に示すように、外部加熱ローラ４は定着ローラ１の回転に対して従動であるため、定着ローラー回転方向Ａと外部加熱ロール回転方向Ｂは逆方向となる。クリーニング部材としてのウエブ６はウエブ供給軸７に事前に巻きつけられており、ウエブ巻き取りギア５４を介して、ウエブ巻き取り軸８により、ウエブ移動方向Ｃに移動する。ウエブ巻取り軸８には逆回転防止機構が入っており、ウエブ移動方向Ｃと逆方向には移動しない。即ち、定着ローラ１と定着ウエブローラ９の圧接部において定着ローラ回転方向Ａにウエブ６が移動することが無く、ウエブが弛むようなことは無い。
【０００７】
それに対して、定着ローラ１と定着ウエブローラ９との圧接部と、外部加熱ローラ４と外部加熱ウエブローラ５０との圧接部との間では弛みが発生してしまう。これは、外部加熱ローラー４と外部加熱ウエブローラ５０との圧接部において、外部加熱ローラ４の回転により外部加熱ベルト５を介して外部加熱ウエブローラ５０が回転し、ウエブ６がウエブ供給軸７から送り出されてしまうことに起因する。それにより、ウエブ６が外部加熱ローラー４と定着ローラ１の当接部に入り込んでしまい、クリーニング不良、定着不良や定着装置の故障の原因となってしまう。
【０００８】
ここで、外部加熱ローラー４と外部加熱ウエブローラー５０との当接部において、ブレーキ部材等でウエブ供給ローラ７０の負荷をウエブ６が送り出される力より重くすることが考えられる。しかし、負荷が大きすぎることにより、ウエブの破れ、巻き取り不良、巻き取り駆動破損などの弊害が発生してしまう。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、その目的は、加熱回転体及び外部加熱回転体の各表面に付着するトナー等の付着物をより効率良く清掃除去することができる画像加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、この発明に係わる画像加熱装置の代表的な構成は、加熱回転体と、前記加熱回転体に圧接する加圧回転体とを備え、前記加熱回転体と前記加熱回転体とで形成されるニップ部にて記録材を挟持搬送して記録材上の画像を加熱する画像加熱装置において、前記加熱回転体の外部を加熱するための外部加熱回転体と、前記加熱回転体と前記外部加熱回転体の両方に当接するクリーニング部材を備えるクリーニング装置と、を有し、前記クリーニング装置は、前記クリーニング部材の供給ローラと、前記クリーニング部材の巻き取りローラと、前記加熱回転体に前記クリーニング部材を介して当接する加熱回転体当接ローラと、前記供給ローラと前記加熱回転体当接ローラとを駆動連結する駆動連結手段と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、加熱回転体及び外部加熱回転体の各表面に付着するトナー等の付着物をより効率良く清掃除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態における定着装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態における定着装置を用いた画像形成装置の概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態における定着装置のクリーニング動作概略図である。
【図４】従来の定着装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
なお以の実施形態の全図においては、同一又は対応する部分には同一の符号を付す。
【００１５】
《第１の実施形態》
（画像形成装置）
図２は、電子写真画像形成装置の概略構成を示す図である。１は定着ローラ、２は加圧ローラ、１０は画像形成部、１１は感光ドラム、１２は現像器、１３は中間転写ベルト、１４は二次転写部、１５はレーザースキレーザースキャナーユニット、１７は１次転写部である。また２０は画像読取部、２１は原稿給紙台、２２はプラテンローラ、２３は原稿排紙台、２４はイメージセンサ、２５は第１走査ユニット、２６は第２走査ユニット、２７は原稿載置台である。１８はレジストローラ、３０は給紙部、３１はカセット、３２は給紙手段である。４１、４２は搬送路、ＦＰ１、ＦＰ２、ＦＰ３は搬送路を切り換えるフラッパ、４３、４５、４６、４７は搬送ローラであり、搬送路としては第１、第２のシートＰ１、Ｐ２に対する両面コピーの場合の排紙反転路が含まれる。
【００１６】
以下、画像形成装置１００の主たる動作について説明する。装置本体１０２に設けられている制御装置から画像読取部２０に画像読取信号が出力されると、原稿載置台２７に載置された原稿に第１走査ユニット２５の光源から光が照射される。原稿から反射した光は、水平方向に移動する距離の比が２対１となる第１走査ユニット２５及び第２走査ユニット２６を介してイメージセンサ２４に入力し、画像情報としての電気信号に変換される。そして、この電気信号に対応したレーザ光がレーザースキャナーユニット１５により感光ドラム１１上に照射される。このときドラム１１は、予め帯電されており、光が照射されることによって静電潜像が形成される。次いで静電潜像を現像器１２により現像することにより、ドラム１１上にトナー像が形成される。ドラム１１上のトナー像はドラム１１の回転により、１次転写部１７で中間転写ベルト１３に転写される。
【００１７】
一方、装置本体１０２に設けられている制御装置から給紙信号が給紙部３０に出力されると、カセット３１から記録材Ｐが供給される。そして、給送された記録材Ｐは所定のタイミングで中間転写ベルト１１と二次転写部１４とにより構成される転写部に送られる。転写部に送られたシートはトナー像が転写された後、定着部ＦＸに搬送される。
【００１８】
定着部ＦＸに関し、加熱回転体としての定着ローラ１と加圧回転体としての加圧ローラ２とで形成されるニップ部にて記録材としてのシートは挟持搬送され、記録材上の画像が加熱される。即ち、定着部ＦＸの定着ローラ１と加圧ローラ２により加熱及び加圧されることにより、記録材シートＰに未定着転写画像が安定的に定着される。画像が定着されたシートは、排出ローラ４３により装置本体１００から排出され、処理装置１０１に受け渡される。
【００１９】
図１、図３は、本発明の実施の形態に関わる定着ローラ、外部加熱手段、クリーニング装置を備えた画像加熱装置としての定着装置断面の概略構成および動作を示す図である。図１において、４は加熱源を内臓した外部加熱ローラ、５は外部加熱ローラ４の表面の熱を定着ローラ１の表面に伝達する為の外部加熱ベルトである。外部加熱ベルト５は、複数の外部加熱ローラで張架駆動される無端状ベルトとして構成されている。外部加熱ベルト５は定着ローラとの接触面積を拡大することによって、外部加熱ローラの熱を効率良く伝達する為に用いられる。
【００２０】
１１０はクリーニング装置で、クリーニング部材としての長尺なウェブ６により、定着ローラ１と外部加熱回転体６０（外部加熱ベルト５で回転する外部加熱ローラ４）の両方のクリーニングを行う。クリーニング装置１１０は、定着ローラ１と外部加熱ローラ４との当接部から定着ローラ１の回転方向上流側に配設される。定着ローラ１はクリーニング部材であるウェブ６に当接した後に外部加熱回転体６０に当接する。これにより、定着ローラ１の表面が先ずクリーニング部材としてのウェブ６により清掃されるため、定着ローラ１から外部加熱回転体６０へ転移付着する付着物の量は減る。また、ウェブ６により除去されない付着物があり、それが外部加熱回転体６０へ転移付着した場合であっても、その付着物はウェブ６により除去される。
【００２１】
クリーニング装置１１０において、７はこのウェブ６が事前に巻き付けられるとともに、そのウェブ６を送り出す方向に回転可能に配設されたウエブ供給軸である。また８はウェブ６の先端部が固定されるとともにそのウェブを巻き取る方向に回転可能に配設されたウエブ巻き取り軸である。ウエブ供給軸７、ウエブ巻き取り軸８に夫々供給ローラ７０、巻取りローラ８０が取り付いて回転可能とされている。９はウェブ６を外部加熱ベルト５よりも定着ローラ１の回転方向上流側の表面に圧接させる位置において回転自在に配設された加熱回転体当接ローラとしての定着ウエブローラである。５０はウェブ６を定着ウエブローラ９とウエブ供給ローラ７の間において、外部加熱ベルト５の外周面に圧接させる位置において回転自在に配設された外部加熱ウエブローラである。
【００２２】
ウェブ６は、耐熱性を有する不織布により形成されており、ウエブ巻き取り軸８を図示しないウエブ駆動用モータによりウエブ駆動ギア５４を駆動させることにより徐々に巻き取るように設定されている。ウエブは記録材シートＰが定着部を通過すると、一定量送られるため（例えばＡ４／枚に対して０．２ｍｍ）、定着ローラ１の回転中に移動と停止を繰り返している。また、定着ウエブローラ９と外部加熱ウエブローラー５０は、いずれもその軸芯を除く部分がスポンジ等の弾性材料にて構成されており、ウェブ６を所定の押圧力で圧接するように支持されている。
【００２３】
５１はワンウェイプーリー５２とプーリー５３を介して、ウエブ供給ローラー７０と定着ウエブローラ９の駆動を連結させる駆動連結ベルトである。この連結ベルトにより、ウエブ６が引き出される際に、ウエブ供給ローラ７０の回転駆動が定着ウエブローラ９に伝わり、定着ウエブローラ９の回転を介してウェブ６は巻取り軸８に巻き取られることで、弛みが生じない。
【００２４】
このようなクリーニング装置によれば、クリーニングウェブ６が定着ローラー１と外部加熱ベルト５の双方の表面に対して圧接されていることにより、そのローラー１，５の各表面をそれぞれ清掃できる。より具体的には、加圧ロール２と圧接された定着部（ニップ部）を通過した定着ローラ１の表面に付着したトナー等の付着物は、その定着ローラ１の表面に定着ウエブローラ９にて圧接されているクリーニングウェブ６により除去される。そして、ウェブ６で除去されなかった付着物が外部加熱ベルト５に付着されたままで定着ウエブローラ９よりも下流側で定着ローラ１に当接している外部加熱ベルト５に転移付着したとしても、クリーニングウェブ６により除去されることになる。
【００２５】
ところで、定着ローラ１が回転すると、定着ローラ１に従動回転する外部加熱ベルト５と外部加熱ウエブローラ５０の外部加熱クリーニング当接部Ｓではウエブ送り出し力Ｔが発生している（例えば１ｋｇ）。その送り出し力Ｔはウエブ６によりウエブ供給軸７に伝わり、ウエブ供給軸回転力Ｕとなる。ウエブ供給軸７と定着ウエブローラ９は駆動連結ベルト５１で連結されている為、ウエブ供給回転力Ｕは定着ウエブローラ９に伝わり、定着ウエブローラ回転力Ｗとなる。
【００２６】
それに対して、定着ウエブローラ９は定着ローラ１のクリーニングの為、当接部Ｒの幅を大きくする為に強く加圧される。定着ローラ１の表層に付着した付着物は、まず定着クリーニング当接部Ｒでクリーニングされ、次に、すり抜けた付着物が外部加熱クリーニング当接部Ｓで付着物がクリーングされる。この順序であるため、付着物をクリーニングする量は定着クリーニング当接部Ｒの方が外部加熱クリーニング当接部Ｓよりも多くなるように設定されている。即ち、クリーニング能力を上げる為、定着クリーニング当接部Ｓよりも外部加熱クリーニング当接部Ｒの方が加圧力が大きく設定されている。このように、定着ウエブローラ９に関し定着ローラ１の回転により発生する力（例えば２ｋｇ）は、外部加熱ウエブローラ５０に関し図３の左側の外部
加熱ローラ４の回転により発生する力（例えば１ｋｇ）より大きい関係となっている。
【００２７】
定着ローラ１の回転により定着ウエブローラ９は定着回転方向Ａに力が働き、定着ウエブローラ回転力Ｗ、すなわち外部加熱クリーニング当接部Ｓで発生した力Ｔの働く方向とは逆向きとなる。これにより、当接部Ｓにおいて、ウエブ送り出し力Ｔのような強い力でウエブ６が送り出されることは無い。
【００２８】
記録材シートＰが定着部を通過中及び通過後、ウエブ６はウエブ巻き取りギア５４によりウエブ巻取り軸８が回転することにより一定量Ｃ方向に送られる。定着ウエブローラ９はウエブ６との摩擦力により回転する。この回転によりウエブローラプーリー５３が回転し、駆動伝達ベルト５１によりウエブ供給軸ワンウェイプーリ５２が回転する。ウエブ供給軸ワンウェイプーリー５２はウエブ供給軸７に対して、図上、時計周りの場合がフリー（空回転）で、半時計回りの場合がロックになるよう設定されている。
【００２９】
また、ウエブ駆動伝達ベルト５１によるウエブ供給軸ワンウェイプーリー５２の回転量は、ウエブ６が送り出される事によるウエブ供給軸７の回転量より大きく設定されている。これは、ウエブ供給軸の径を定着ウエブローラ９の径より大きくしたり、ウエブローラープーリー５３とウエブ供給軸ワンウェイプーリー５２の歯数比などによってなされる。これにより、ウエブ供給軸ワンウェイプーリー５２はフリーで回転することで、負荷の増大が無い確実なウエブ６の巻き取りを行うことができる。
【００３０】
従って、本実施形態の定着部ＦＸ（図２）において、定着ローラ１の表面と外部加熱ベルト５の双方の表面が常に付着物による汚れのないクリーンな状態に保たれることになる。即ち、加熱回転体及び外部加熱回転体の各表面に付着するトナー等の付着物をより効率良くかつ確実に、しかも比較的長期にわたって安定して清掃除去することができる。
【００３１】
《異なる実施形態》
上述した実施形態においては、外部加熱ウェブローラ５０を用い、外部加熱回転体６０にクリーニング部材としてのウェブ６を介して外部加熱ウェブローラ５０を当接させていた。しかし、定着ウェブローラ９に対する供給ローラ７０の配置関係を調整し、外部加熱ウェブローラ５０を省略することができる。即ち、定着ウェブローラ９と供給ローラ７０に張架されるウェブ６が図１における左側の外部加熱ローラ４の接線に相当する位置あるいは当該位置より右側の位置に供給ローラ７０が配置されれば、外部加熱ウェブローラ５０を用いなくて済む。
【００３２】
また、本実施形態でクリーニング装置１１０を、定着ローラ１と外部加熱ローラ４との当接部から定着ローラ１の回転方向上流側に配設したが、回転方向下流側に配設することもできる。
【符号の説明】
【００３３】
１・・定着ローラ、２・・加圧ローラ、４、５・・外部加熱ローラ、５・・外部加熱ベルト、６・・ウェブ、９・・定着ウェブローラ、５０・・外部加熱ウェブローラ、５１・・駆動連結ベルト、７０・・供給ローラ、８０・・巻取りローラ、１１０・・クリーニング装置
【図１】
2011242682.tif 000003
【図２】
2011242682.tif 000004
【図３】
2011242682.tif 000005
【図４】
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