(57)【要約】【課題】  通常の搬送経路である定着用回転体または加圧用回転体で形成されるニップ部以外を通過する搬送経路を定着装置内に設け、外部から部材を通過させることにより、紙と接触しない部分のオフセットトナーや不純物をサービスマンがメンテナンスしなくても定着装置外へと取り除くことができ、定着部の長寿命化と簡易クリーニング化によるメンテナンス期間、コストパフォーマンス、画像品質の向上を図る体着装置およびこれを使用する画像形成装置を提供する。【解決手段】  熱源１７により表面が加熱される定着用回転体１１と、転写紙Ｐに定着するために適切な当接圧で前記定着用回転体１１に圧接される加圧用回転体１３と、定着用回転体１１および前記加圧用回転体１３表面の付着物を取り除くために定着用回転体１１に圧接されるクリーニングローラ１４を具備する定着装置において、その中に、通常の搬送経路である前記定着用回転体１１または前記加圧用回転体１３で形成されるニップ部とこのニップ部以外を通過する搬送経路を少なくとも１つ以上設けた。【選択図】        図２
2005084058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源により表面が加熱される定着用回転体と、転写紙に定着するために適切な当接圧で前記定着用回転体に圧接される加圧用回転体と、前記定着用回転体および前記加圧用回転体表面の付着物を取り除くために前記定着用回転体に圧接されるクリーニングローラを具備する定着装置において、通常の搬送経路である前記定着用回転体と前記加圧用回転体で形成されるニップ部を通過する搬送経路の他に、このニップ部以外を通過する搬送経路を少なくとも１つ設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
上記通常搬送経路以外の搬送経路が前記定着用回転体と前記クリーニングローラとの間に形成されるニップ部を通過す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】
定着クリーニングモードが画像形成装置の操作部または、プリンタからの信号で開始できることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
定着ベルトにバイアスを印加することにより付着物除去部材全体を吸着させた後、前記定着ベルトを回転させることにより前記付着物除去部材を前記定着ベルトとクリーニングローラとの間で形成されるニップ部を通過させることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項５】
請求項１ないし４記載の定着装置を使用することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真装置においてクリーニング可能な定着装置およびこの定着装置を使用する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真装置において定着用回転体をクリーニングする技術は知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
特許文献１には定着用回転体のクリーニング方法が開示されており、そのさい定着ローラを定着ノブによって逆回転させクリーニングシートを定着ローラと加圧ローラのニップ部に進入させ搬送することにより、分離爪、サーモスイッチ、サーミスタの当接部に停滞した付着物を剥離させ、ニップ部にてクリーニングシート上に転移して除去する。
特許文献２には定着クリーニング装置及び該装置を用いた定着ローラ回収方法が開示されており、そのさい定着クリーニング装置は定着ローラの表面層を、端部がそれぞれ巻き取り軸と巻き出し軸に取り付けられ、少なくとも一方の軸に巻回されたオイルを含有するウェブを押圧部材により押圧してクリーニングする。
この定着クリーニング装置においては、前記ウェブに、その巻き取り方向にて定着ローラの表層面に付着した汚れを清掃するクリーニング部の領域が順次設けられていく。
【特許文献１】特開平０５−１８８８１４号公報
【特許文献２】特開平０９−００６１７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、電子写真方式の画像形成装置では、定着部においてトナーの溶融、転写材への付着固定がおこなわれるのであるが、このさいすべてのトナーが転写材に付着するのではなく、一部のトナーは定着部材側に付着し、この定着部材よりも未定着画像上のトナーを付着させ易くなり、さらなるオフセット現象の原因となる。
このような問題を解決するために、定着用回転体、加圧用回転体表面の付着物を取り除くためにこれらの回転体に圧接されるクリーニング部材を具備する定着装置が一般的である。
しかし、ここで用いられるクリーニング部材は磨耗したり、汚れが付着するため、適宜の期間毎に部品またはユニットを交換するといったメンテナンスが必要とされる。また、通常の紙搬送経路では紙自体がある程度オフセットトナーや不純物をクリーニングするが、それ以外の非搬送経路における紙と接触しない部分（クリーニング部材等）はオフセットトナーや不純物が付着したままとなる。
そこで本発明の目的は、上記の問題点を解決するために、通常の搬送経路である定着用回転体または加圧用回転体で形成されるニップ部以外を通過する搬送経路を定着装置内に設け、外部から部材を通過させることにより、転写紙と接触しない部分のオフセットトナーや不純物をサービスマンがメンテナンスしなくても定着装置外へと取り除くことができ、定着部の長寿命化と簡易クリーニング化によるメンテナンス期間、コストパフォーマンス、画像品質の向上を図る体着装置およびこれを使用する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、熱源により表面が加熱される定着用回転体と、転写紙に定着するために適切な当接圧で前記定着用回転体に圧接される加圧用回転体と、前記定着用回転体および前記加圧用回転体表面の付着物を取り除くために前記定着用回転体に圧接されるクリーニングローラを具備する定着装置において、その中に、通常の搬送経路である定着用回転体または加圧用回転体で形成されるニップ部とこのニップ部以外を通過する搬送経路を少なくとも１つ以上設けた定着装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、上記通常搬送経路以外の搬送経路が前記定着用回転体と前記クリーニングローラとの間に形成されるニップ部を通過する請求項１に記載の定着装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、定着クリーニングモードが画像形成装置の操作部または、プリンタからの信号で開始できる請求項２に記載の定着装置を主要な特徴とする。
請求項４記載の発明では、定着ベルトにバイアスを印加することにより付着物除去部材全体を吸着させた後、前記定着ベルトを回転させることにより前記付着物除去部材を前記定着ベルトとクリーニングローラとの間で形成されるニップ部を通過させる請求項２に記載の定着装置を主要な特徴とする。
請求項５記載の発明では、請求項１ないし４記載の定着装置を使用する画像形成装置を最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１によれば、通常の搬送経路である定着用回転体または加圧用回転体で形成されるニップ部以外を通過する搬送経路を定着装置内に設け外部から部材を通過させることにより通常の紙搬送経路以外における紙と接触しない部分のオフセットトナーや不純物をサービスマンがメンテナンスしなくても定着装置外へと取り除くことができ定着部の長寿命化と簡易クリーニング化によるメンテナンス期間、コストパフォーマンス、画像品質の向上ができる。
請求項２によれば、定着用回転体と加圧用回転体のニップ部である通常搬送する搬送経路と別に定着用回転体とクリーニングローラとのニップ部を通過させる搬送経路を設け、クリーニングローラ上の付着物がこの搬送経路を搬送され排出される付着物除去部材に付着させ、クリーニングローラを清掃することによりこのクリーニングローラの長寿命化と簡易クリーニング化によるメンテナンス期間、コストパフォーマンス、画像品質の向上ができる。
請求項３によれば、定着クリーニングモード等、ユーザまたはサービスマンから発された信号により、クリーニングローラ上の付着物がこの搬送経路を搬送され排出される付着物除去部材に付着させ、クリーニングローラを清掃することによりクリーニングローラの長寿命化と簡易クリーニング化によるメンテナンス期間、コストパフォーマンス、画像品質の向上ができる。
請求項４によれば、定着ベルトにバイアスを印加することにより付着物除去部材全体を吸着させた後、定着ベルトを回転させることにより付着物除去部材を定着ベルトとクリーニングローラとの間で形成されるニップ部へ通過させる。
これによってクリーニングローラ上の付着物はこの搬送経路を搬送され排出される付着物除去部材に付着し、クリーニングローラを清掃することによりこのクリーニングローラの長寿命化と簡易クリーニング化によるメンテナンス期間、コストパフォーマンス、画像品質の向上ができる。
請求項５によれば、通常の紙搬送経路以外における紙と接触しない部分のオフセットトナーや不純物をサービスマンがメンテナンスしなくても定着装置外へと取り除くことができ定着部の長寿命化と簡易クリーニング化によるメンテナンス期間、コストパフォーマンス、画像品質の向上を達成する画像形成装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明のシステム全体における基本構成を示す概略図である。給紙トレイ１または手差しトレイ２より給紙された転写紙Ｐの表面には、現像・転写等の作像部３０により作像された未定着画像が転写紙転写ローラ３により転写される。
未定着画像を表面に形成した転写紙Ｐはさらに搬送用ベルト４により定着ユニット１０に送られ、ヒータ等の熱源により表面が加熱された定着ベルト１２の内側で駆動または従動する定着ローラ１１と加圧ローラ１３で形成されるニップを通過することにより（転写紙の）表面に定着され半永久画像となり、本体排紙部５を通過し排紙トレイ６に排出される。
図２は本発明による定着装置の基本構成を示す概略図である。定着ローラ１１と加熱ローラ１９に架けられた定着ベルト１２は両ローラ１１、１９の間に位置するテンションローラ１５を介してばね等の加圧手段１６により適切な圧力をもって張架される。
定着ローラ１１は別の加圧手段により加圧ローラ１３に圧接され、必要なニップ巾を形成する。定着ベルト１１の表面を加熱するには、定着ローラ１１または加熱ローラ１９の少なくとも一方にヒータ等の熱源１７を設け、加圧ローラ１３には必要に応じてこの内部に同様の熱源１８を設けることによってそれぞれの表面を加熱する。
この圧力と熱によって、未定着像の載った転写紙Ｐは定着ローラ１１と加圧ローラ１３との間のニップを通過したさいに半永久画像を形成することが可能となる。
また、定着部においてトナーの溶融、転写紙への付着固定が行なわれるのであるが、このさいすべてのトナーが転写紙に付着するのではなく、一部のトナーは定着ベルト１２に付着する。この付着物を取り除くためにクリーニングローラ１４が定着ベルト１２に圧接される。
【０００７】
図３は定着ベルトとクリーニングローラとの間のニップ部に付着物除去部材を通している状態を示す概略図である。クリーニングローラ１４上の付着物２１を取り除くための付着物除去部材２０が定着ベルト１２とクリーニングローラ１４とのニップ部に通過させられる構成である。
この構成によりクリーニングローラ１４上の付着物２１を、定着ベルトとクリーニングローラとの間のニップ部を通過する付着物除去部材２０によって取り除くことができる。
このとき前記ニップ部を通過する付着物除去部材２０はクリーニングローラ１４よりも離型性の悪いものが好ましく、付着物除去部材２０としては、例えば白紙（コピー用紙）またはクリーニングシートがニップ部の通過条件という点からも好ましい。
図４は本発明による定着装置の第１の変形例を示す概略図である。図５はクリーニングモードの動作を説明するフローチャートである。
図４において、未定着画像を有する転写紙Ｐと同じ搬送経路でクリーニングローラ１４上の付着物を除去するための付着物除去部材２０を定着ベルト１２とクリーニングローラ１４とのニップ部に搬送することが難しい。
このため、未定着画像を有する転写紙Ｐを通過させる場合はａからｂへ搬送し、クリーニングローラ付着物を除去する付着物除去部材２０を通過させる場合はｃからｄへと搬送する。搬送経路の切替は、ガイド板２２ｂを回動させることにより実現する。
図５において、まずコピー待機状態においてユーザまたはサービスマンがクリーニングモードを選択する（Ｓ１、２）ことによりガイド板２２ｂをソレノイド等の手段によって図４における位置ａへと移動させ（Ｓ３）、付着物除去部材２０を定着ベルト１２とクリーニングローラ１４とのニップ部を通過させる搬送経路を確保する。
また、ガイド板２２ｃも付着物除去部材２０が搬送経路ｃ、ｄを通過することを容易にするため通過経路の各ニップ部への進入、排出をガイドする。そしてガイド板２２ｃは定着装置上部を覆うことで保温効果も併せ持っている。次に定着部回転体（過熱ローラ）１９を逆回転させ（Ｓ４）、付着物除去部材２０を通過させることによりクリーニングローラ１４の付着物２１を除去する（Ｓ５）。
また、このとき定着側の安全装置（サーモスタッド等）および温度検知手段（サーミスタ等）は、例えば定着ベルト内部に設置することにより付着物除去部材２０の搬送性に影響を与えないようにする。
【０００８】
図６は本発明による定着装置の第１の変形例を示す概略図である。図７は図６の要部拡大図である。図８はクリーニングモードの動作を説明するフローチャートである。
本実施形態では、定着ローラ１１と加圧ローラ１３とのニップ部の排出側に排紙センサ２４を配置し、更に定着ローラ１１の周面のニップ部よりも下流側位置に分離爪２３を配置する。テンションローラ１５には電源２５からバイアスを印加し得るように構成する。
図６ないし図８において、まずコピー待機時においてクリーニングモードを選択する（Ｓ１０）。このクリーニングモードにおいて排紙センサ２４が付着物除去部材２０を一回目に感知する（Ｓ１１）と同時に、定着ベルト１２を停止させる（Ｓ１２）。
このとき付着物除去部材２０の先端ｆと定着ベルト１２と加圧ローラ１３からなるニップからの距離ｘはこのニップから定着分離爪２３までの定着回転体（定着ローラ）１１に沿った距離ｌに比べ短くなるようにする（ｌ＞ｘ）。距離ｘはこのニップ部から排紙センサ２４までの距離Ｌと排紙センサ２４の反応時間によって定めることができる。
次に定着ベルト１２にバイアスを印加し、静電力により付着物除去部材２０を定着ベルト１２に吸着させる（図７）。バイアスの印加方法は、電源２５を設置したテンションローラ１５を用い定着ベルト１２に印加する。このとき定着ベルト１２を導電性としておく。（クリーニングモード以外ではバイアスを解除しておく）。
そして定着ベルト１２を整数倍逆回転させ、クリーニングローラ付着物を除去しつつ、付着物除去部材２０が停止時に逆回転前とほぼ同じ位置に来るように制御する。
最後にバイアスを解除して静電力により吸着していた付着物除去部材２０と定着ベルト１２を分離して図６と同じ状態にし、定着ベルト（定着部回転体）１２を順回転させ、付着物除去部材２０を定着装置１１から排出する。
このとき付着物除去部材２０の先端ｆは定着ベルト１２と加圧ローラ１３からなるニップからの距離がｘになるように制御されていることより、分離爪２３と定着ベルト１２に挟まれることなく、分離爪２３の分離機能が働く上に、定着ベルト１２の曲率分立によっても排出を補助するためジャムしない。
また、このとき定着側の安全装置（サーモスタッド等）および温度検知手段（サーミスタ等）２６は例えば定着ベルト内部に設置することにより当該部材の搬送性に影響を与えないようにする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のシステム全体における基本構成を示す概略図。
【図２】本発明による定着装置の基本構成を示す概略図。
【図３】定着ベルトとクリーニングローラとの間のニップ部に付着物除去部材を通している状態を示す概略図。
【図４】本発明による定着装置の第１の変形例を示す概略図。
【図５】クリーニングモードの動作を説明するフローチャート。
【図６】本発明による定着装置の第１の変形例を示す概略図。
【図７】図６の要部拡大図。
【図８】クリーニングモードの動作を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００１０】
Ｐ  転写紙、１０  定着装置（ユニット）、１１  定着ローラ（定着回転体）、１２  定着ベルト（定着部回転体）、１３  加圧ローラ（加圧回転体）、１４  クリーニングローラ、１５  テンションローラ、１７  熱源（定着ベルト用ヒータ）、２０  付着物除去部材、２１  クリーニングローラ上の付着物
【図１】
2005084058.tif 000003
【図２】
2005084058.tif 000004
【図３】
2005084058.tif 000005
【図４】
2005084058.tif 000006
【図５】
2005084058.tif 000007
【図６】
2005084058.tif 000008
【図７】
2005084058.tif 000009
【図８】
2005084058.tif 000010