(57)【要約】  【課題】  定着部材を用紙搬送方向と逆方向に回転させた場合であっても、クリーニングウェブのたるみを容易に防止することが可能な、簡単な機構の定着装置を提供する。  【解決手段】  クリーニングウェブ３０の繰り出しリール３１の近傍には、制動手段である制動板４０が配置される。制動板４０は駆動軸４１に固定され、駆動軸４１の一方の端部には、過負荷保護装置であるトルクリミッタ４２、及びラチェット機構４３を介して、従動ギヤ４４が設けられる。制動板４０は、従動ギヤ４４、中間ギヤ４５、及びギヤ１５を介して、定着ローラ１０の回転に従って変位する。トルクリミッタ４２、及びラチェット機構４３の作用により、制動板４０は、定着ローラ１０が用紙搬送方向に回転する時には繰り出しリール３１から離間し、定着ローラ１０が逆回転する時には繰り出しリール３１に接触して繰り出しリール３１の回転に制動をかける。【選択図】      図１
2005208084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を転写した用紙の表面に接触して用紙にトナーを定着する定着部材と、この定着部材に接触するクリーニングウェブとを備えた定着装置において、
前記クリーニングウェブの繰り出しリールに接触して繰り出しリールの回転に制動をかける制動手段を備え、この制動手段は前記定着部材の回転に従って変位するものであり、定着部材が用紙搬送方向に回転する時には制動手段が繰り出しリールから離間し、定着部材が用紙搬送方向とは逆の方向に回転する時には制動手段が繰り出しリールに接触することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記制動手段は、その回転軸にラチェット機構が設けられ、前記定着部材が用紙搬送方向とは逆の方向に回転する時には、制動手段が前記繰り出しリールに接触する方向に回転せしめられることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記制動手段は、前記定着部材が用紙搬送方向に回転する時には、制動手段の自重により前記繰り出しリールから離間することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記制動手段は、その回転軸に過負荷保護装置が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタに代表される画像形成装置において用いられる定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置では、トナーを転写した用紙に熱を加えてトナーを定着する必要がある。用紙に熱を加えるために用いられるのは、定着ローラや定着ベルトといった定着部材である。
【０００３】
定着部材はトナーに直接接触するため、その表面にはトナーの付着を防止する離型層が設けられている。しかしながら、いくら離型層の性能が高くても、ある程度のトナーが定着部材の表面に残留することは逃れ難い。そこで、定着部材の表面にクリーニングウェブを接触させ、このクリーニングウェブにより定着部材表面からトナーを拭い取るという手法が用いられている。
【０００４】
ここで、定着装置内で用紙ジャムが発生し、用紙が滞留した場合には、この滞留した用紙を取り除く必要がある。定着装置で滞留した用紙を取り除く時には、通常、用紙搬送方向上流側、或いは下流側から用紙を引き出すことになる。この時、特に上流側から用紙を引き出す場合に、定着部材が用紙搬送方向とは逆方向に回転せしめられることにより、定着部材に接触するクリーニングウェブが繰り出され、ウェブがたるんだり、定着装置の外に飛び出したりすることがある。
【０００５】
このような問題を解決すべく、クリーニングウェブのたるみを防止する手法が提案されている。その定着装置の例を、特許文献１、及び２に見ることができる。
【特許文献１】特開平８−１５２８０１号公報（第４頁、図４−５）
【特許文献２】特開平１１−３０９２５号公報（第３頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の定着装置は、装置の非動作時には、クリーニングウェブが定着部材である定着ローラから離間し、たるんだウェブを巻き取るものである。しかしながら、このクリーニングウェブを定着ローラから離間させる機構は、たいへん複雑であるとともに、機構が占有するスペースが大きい。したがって、定着装置の大型化を招いてしまう。また、定着装置の非動作時にはクリーニングウェブが定着ローラから離れてしまうので、用紙ジャムが発生した時に、定着ローラ表面に残留するトナーをクリーニングすることができない。
【０００７】
特許文献２に記載の定着装置は、逆転防止機構（ワンウェイ機構）を用いることにより、定着ローラの逆転が防止できるようになっている。しかしながら、この定着装置においては、定着装置内に滞留した用紙を引き出す時に、定着ローラを逆転させる方向に大きな力を加えて用紙を引き出すと、逆転防止機構が破損してしまうことになる。したがって、定着装置内で用紙ジャムが発生する度に逆転防止機構を交換しなければならない可能性があり、その都度作業時間が必要となり、ランニングコストも大幅に増加する。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、クリーニングウェブを用いた定着装置において、定着部材を用紙搬送方向とは逆の方向に回転させた場合であっても、クリーニングウェブのたるみを容易に防止することが可能な、簡単な機構の定着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】
上記の課題を解決するため、本発明は、トナー像を転写した用紙の表面に接触して用紙にトナーを定着する定着部材と、この定着部材に接触するクリーニングウェブとを備えた定着装置において、前記クリーニングウェブの繰り出しリールに接触して繰り出しリールの回転に制動をかける制動手段を備え、この制動手段は前記定着部材の回転に従って変位するものであり、定着部材が用紙搬送方向に回転する時には制動手段が繰り出しリールから離間し、定着部材が用紙搬送方向とは逆の方向に回転する時には制動手段が繰り出しリールに接触することとした。
【００１０】
また、前記制動手段は、その回転軸にラチェット機構が設けられ、前記定着部材が用紙搬送方向とは逆の方向に回転する時には、制動手段が前記繰り出しリールに接触する方向に回転せしめられることとした。
【００１１】
また、前記制動手段は、前記定着部材が用紙搬送方向に回転する時には、制動手段の自重により前記繰り出しリールから離間することとした。
【００１２】
また、前記制動手段は、その回転軸に過負荷保護装置が設けられていることとした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の構成によれば、クリーニングウェブの繰り出しリールに接触して繰り出しリールの回転に制動をかける制動手段を備え、この制動手段は定着部材の回転に従って変位するものであり、定着部材が用紙搬送方向とは逆の方向に回転する時には制動手段が繰り出しリールに接触することとしたので、簡単な構成により、定着部材を用紙搬送方向とは逆の方向に回転させた時の、クリーニングウェブの繰り出しを防止することができる。これにより、クリーニングウェブのたるみを容易に防止することが可能である。そして、消耗品であるクリーニングウェブの繰り出しリール自身に制動機構を付加することとすると、クリーニングウェブの交換時に制動機構も一緒に廃棄することになるが、本発明の制動手段は繰り出しリールとは独立して設けているので、クリーニングウェブの交換毎に廃棄することはなく、コストを低減させることができる。
【００１４】
また、制動手段は、その回転軸にラチェット機構が設けられ、定着部材が用紙搬送方向とは逆の方向に回転する時には、制動手段が繰り出しリールに接触する方向に回転せしめられることとしたので、繰り出しリールの回転に制動が必要な時にのみ、制動手段を繰り出しリールに接触させることが可能である。したがって、クリーニングウェブの繰り出しが必要な時に、制動手段が繰り出しリールに接触することがないので、制動手段が邪魔になることがなく、円滑に定着部材のクリーニングができる一方、定着部材を用紙搬送方向と逆方向に回転させた時のウェブのたるみも防止できる。
【００１５】
また、制動手段は、定着部材が用紙搬送方向に回転する時には、制動手段の自重により繰り出しリールから離間することとしたので、制動手段を繰り出しリールから離間させる機構を別途必要としない。これにより、定着装置の簡素化が図れ、占有スペースを縮小することができる。また、部品点数の削減により、コストダウンを図ることも可能である。
【００１６】
また、制動手段は、その回転軸に過負荷保護装置が設けられていることとしたので、制動手段が繰り出しリールに接触した後、さらに繰り出しリールに向かう方向に制動手段が回転せしめられたとしても、制動手段の回転機構に過度の負荷が発生することがない。したがって、制動手段の回転機構が破損したり、制動手段が必要以上にクリーニングウェブに押し付けられたりすることがなく、好適な繰り出しリールの回転の制動を行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図１〜図３に基づき説明する。
【００１８】
最初に、本発明に係る定着装置の一実施形態について、図１、及び図２を用いてその構成を説明する。図１は定着装置を示す模型的垂直断面正面図、図２は同じく模型的部分右側面図である。
【００１９】
図１において、定着装置１は、定着部材と加圧部材とを備える。本実施形態においては、定着ローラ１０が定着部材を構成し、加圧ローラ２０が加圧部材を構成する。定着ローラ１０と加圧ローラ２０とは、所定の圧力で互いに圧接せしめられ、用紙搬送方向に所定幅の定着ニップを形成する。この定着ニップを、未定着トナーＴを担持した用紙Ｐが通過する。
【００２０】
定着ローラ１０は、図示しない駆動手段により回転駆動せしめられる。加圧ローラ２０は、定着ローラ１０に接触していることにより、定着ローラ１０の回転に従って回転する。通常の定着動作では、用紙Ｐを図１において右方から左方に搬送しつつ用紙Ｐの表面の未定着トナーＴを定着するように、定着ローラ１０は時計方向に、加圧ローラ２０は反時計方向に回転する。
【００２１】
定着ローラ１０は直径が４０ｍｍで、アルミ管等の芯材１１の表面に弾性部材層１２が設けられている。弾性部材層１２はシリコンゴムで構成され、その厚さは２ｍｍである。弾性部材層１２の表面には離型層１３を密着して設け、平滑性とトナーの離型性を高めている。離型層１３には、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パー−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体）等のフッ素系樹脂が用いられ、塗料の塗布やチューブを被せることによって層が設けられている。ＰＦＡチューブであれば６０μｍ、フッ素樹脂塗料であれば２５μｍの厚さである。定着ローラ１０の内部には、熱源であるハロゲンランプ１４が配置されている。
【００２２】
また、図１、及び図２において、定着ローラ１０の一方の端部にはギヤ１５が設けられている。このギヤ１５により、後述するクリーニングウェブ３０の繰り出しリール３１の制動手段である制動板４０が変位せしめられる。
【００２３】
図１において、加圧ローラ２０は、ステンレス鋼からなる芯金２１の外側に、弾性部材層２２を構成するスポンジシリコンゴムが設けられている。
【００２４】
定着ローラ１０の表面には、クリーニングウェブ３０が接触する。クリーニングウェブ３０は、アラミド繊維とポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維を３：７の重量比で混合した厚さ５４μｍの不織布である。クリーニングウェブ３０には、定着ローラ１０表面に付着したトナーを拭い取り易くするために、シリコーンオイルが含浸させてある。このクリーニングウェブ３０を繰り出しリール３１から繰り出し、巻き取りリール３２に巻き取る。繰り出しリール３１と巻き取りリール３２との間には、クリーニングウェブ３０を定着ローラ１０に圧接させるための加圧ローラ３３が配置されている。これにより、ウェブの繰り出し方向に幅４ｍｍ程度のウェブニップが形成される。繰り出しリール３１、巻き取りリール３２、及び加圧ローラ３３は、定着ローラ１０の上方に配置されている。
【００２５】
なお、「繰り出しリール」は、リール自身とクリーニングウェブ３０とを含めた包括的な呼称である。以下は、これに基づいて説明する。
【００２６】
クリーニングウェブ３０は、図示しない駆動手段により巻き取りリール３２が回転せしめられることにより繰り出される。この駆動装置は、巻き取りリール３２に所定角度単位の回転を与える。クリーニングウェブ３０の送り量は、巻き取りリール３２に巻かれたクリーニングウェブ３０の量に比例して変動するものであるが、その平均の送り量が０．０３ｍｍになるように巻き取りリール３２の回転角度を設定する。クリーニングウェブ３０の送りは、定着装置１を用紙Ｐが３０枚通過する度に１回行われる。
【００２７】
図１、及び図２において、定着ローラ１０の上流側であって、繰り出しリール３１の近傍には、制動手段である制動板４０が配置されている。制動板４０は繰り出しリール３１に接触して、繰り出しリール３１の回転に制動をかけるものである。制動板４０は板状の部材であり、駆動軸４１から放射方向に突出して固定されている。制動板４０は、駆動軸４１を中心として回転可能であり、図１において反時計方向に回転した時には、その自由端側部分４０ａが繰り出しリール３１に接触する。
【００２８】
駆動軸４１の一方の端部には、過負荷保護装置であるトルクリミッタ４２、及びラチェット機構４３が設けられている。駆動軸４１は、これらのトルクリミッタ４２とラチェット機構４３を介して従動ギヤ４４に連結されている。従動ギヤ４４は、中間ギヤ４５を介して定着ローラ１０のギヤ１５に連結され、定着ローラ１０の回転に従って回転せしめられる。トルクリミッタ４２、及びラチェット機構４３を介した制動板４０の動作については、以下に詳述する。
【００２９】
定着装置１におけるクリーニングウェブ３０の制動手段である制動板４０の動作について、図１に加えて、図３を用いて説明する。図３は、定着装置を示す模型的垂直断面正面図にして、制動板が巻き取りリールに接触している状態を示すものである。なお、図１は、制動板が巻き取りリールから離間している状態を示すものである。
【００３０】
図１に示すように、通常の定着動作時においては、定着ローラ１０は用紙搬送方向である時計方向に回転している。そして、中間ギヤ４５を介して、従動ギヤ４４も時計方向に回転している。この時、従動ギヤ４４の軸部に設けられたラチェット機構４３が空転することにより、トルクリミッタ４２、及び制動板４０の駆動軸４１に、従動ギヤ４４から動力が伝達されることはない。したがって、制動板４０は変位しない。
【００３１】
図１に示すように、駆動軸４１は、その軸線が、繰り出しリール３１の表面の上流側部分より下流側に位置する。これにより、従動ギヤ４４から動力が伝達されない制動板４０は、制動板４０の自重により上流側、すなわち図１において時計方向に傾く。したがって、制動板４０は、従動ギヤ４４から動力が伝達されない時には、繰り出しリール３１から離間する。なお、図示しないストッパの作用により、制動板４０は図１に示す位置を超えて時計方向に回転することはない。
【００３２】
続いて、図３に示すように、定着装置１の内部で滞留した用紙Ｐを、その上流側から引き出す場合、定着ローラ１０は用紙搬送方向とは逆の方向である反時計方向に回転する。そして、中間ギヤ４５を介して、従動ギヤ４４も反時計方向に回転する。この時、従動ギヤ４４の軸部に設けられたラチェット機構４３がトルクリミッタ４２の軸（図示せず）に噛み合うことにより、トルクリミッタ４２、及び制動板４０の駆動軸４１に、従動ギヤ４４から動力が伝達される。したがって、制動板４０は反時計方向、すなわち繰り出しリール３１に接触する方向に回転する。
【００３３】
制動板４０が繰り出しリール３１に接触すると、これらの間で摩擦力が作用する。これにより、繰り出しローラ３１の回転に制動がかけられる。さらに定着ローラ１０が、図１において反時計方向に回転しても、トルクリミッタ４２の作用により、駆動軸４１に従動ギヤ４４からの動力がそれ以上伝達されることはなく、従動ギヤ４４は、制動板４０が繰り出しリール３１に接触した後も、自由に回転することが可能である。
【００３４】
このようにして、クリーニングウェブ３０の繰り出しリール３１に接触し、繰り出しリール３１の回転に制動をかける制動手段である制動板４０を備え、この制動板４０は定着部材である定着ローラ１０の回転に従って変位するものであり、定着ローラ１０が用紙搬送方向とは逆の方向に回転する時には制動板４０が繰り出しリール３１に接触するので、簡単な構成により、定着ローラ１０を用紙搬送方向とは逆の方向に回転させた時の、クリーニングウェブ３０の繰り出しを防止することができる。これにより、クリーニングウェブ３０のたるみを容易に防止することが可能である。そして、消耗品であるクリーニングウェブ３０の繰り出しリール３１自身に制動機構を付加することとすると、クリーニングウェブ３０の交換時に制動機構も一緒に廃棄することになるが、制動板４０は繰り出しリール３１とは独立して設けているので、クリーニングウェブ３０の交換毎に廃棄することはなく、コストを低減させることができる。
【００３５】
また、制動板４０は、その回転軸にラチェット機構４３が設けられ、定着ローラ１０が用紙搬送方向とは逆の方向に回転する時には、制動板４０が繰り出しリール３１に接触する方向に回転せしめられるので、繰り出しリール３１の回転に制動が必要な時にのみ、制動板４０を繰り出しリール３１に接触させることが可能である。したがって、クリーニングウェブ３０の繰り出しが必要な時に、制動板４０が繰り出しリール３１に接触することがないので、制動板４０が邪魔になることがなく、円滑に定着ローラ１０のクリーニングができる一方、定着ローラ１０を用紙搬送方向と逆方向に回転させた時のクリーニングウェブ３０のたるみも防止できる。
【００３６】
また、制動板４０は、定着ローラ１０が用紙搬送方向に回転する時には、制動板４０の自重により繰り出しリール３１から離間するので、制動板４０を繰り出しリール３１から離間させる機構を別途必要としない。これにより、定着ローラ１０の簡素化が図れ、占有スペースを縮小することができる。また、部品点数の削減により、コストダウンを図ることも可能である。
【００３７】
また、制動板４０は、その回転軸に過負荷保護装置であるトルクリミッタ４２が設けられているので、制動板４０が繰り出しリール３１に接触した後、さらに繰り出しリール３１に向かう方向に制動板４０が回転せしめられたとしても、制動板４０の回転機構に過度の負荷が発生することがない。したがって、制動板４０の回転機構が破損したり、制動板４０が必要以上にクリーニングウェブ３０に押し付けられたりすることがなく、好適な繰り出しリール３１の回転の制動を行うことが可能である。
【００３８】
なお、本実施形態では、制動板４０は、繰り出しリール３１に巻かれたクリーニングウェブ３０の部分に接触して繰り出しリール３１の回転に制動をかけるものであるが、繰り出しリール３１のクリーニングウェブ３０の外側にフランジを設け、このフランジ部分に制動板４０を接触させても良い。
【００３９】
上記のように本発明の実施形態を示したが、この他、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、クリーニングウェブを用いて定着部材表面に付着したトナーを拭い取り、クリーニングを行う定着装置全般において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】は、本発明の実施形態に係る定着装置を示す模型的垂直断面正面図である。
【図２】は、図１に示す定着装置の模型的部分右側面図である。
【図３】は、定着装置を示す模型的垂直断面正面図にして、制動板が巻き取りリールに接触している状態を示すものである。
【符号の説明】
【００４２】
１    定着装置
１０  定着ローラ（定着部材）
１５  ギヤ
２０  加圧ローラ（加圧部材）
３０  クリーニングウェブ
３１  繰り出しリール
３２  巻き取りリール
３３  加圧ローラ
４０  制動板（制動手段）
４１  駆動軸
４２  トルクリミッタ（過負荷保護装置）
４３  ラチェット機構
４４  従動ギヤ
４５  中間ギヤ
【図１】
2005208084.tif 000003
【図２】
2005208084.tif 000004
【図３】
2005208084.tif 000005