(57)【要約】【課題】  新たなクリーニングウェブに交換する際に、簡単な構成で巻取軸と元巻軸を容易に脱着、交換できる定着装置。【解決手段】  加熱部材を内蔵した加熱ローラと、前記加熱ローラを押圧する加圧ローラと、前記加熱ローラと当接するクリーニングウェブと、未使用の前記クリーニングウェブを巻き付けた元巻軸と、使用済みの前記クリーニングウェブを巻き取る巻取軸と、を備えた定着装置において、前記元巻軸の一端を軸支する第１の支軸と、前記元巻軸の他端を軸支し、前記元巻軸に対して軸方向に退避可能な第２の支軸と、前記巻取軸の一端を軸支する第３の支軸と、前記巻取軸の他端を軸支し、前記巻取軸に対して軸方向に退避可能な第４の支軸と、を設けたこと。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部材を内蔵した加熱ローラと、
前記加熱ローラを押圧する加圧ローラと、
前記加熱ローラと当接するクリーニングウェブと、
未使用の前記クリーニングウェブを巻き付けた元巻軸と、
使用済みの前記クリーニングウェブを巻き取る巻取軸と、
を備えた定着装置において、
前記元巻軸の一端を軸支する第１の支軸と、
前記元巻軸の他端を軸支し、前記元巻軸に対して軸方向に退避可能な第２の支軸と、
前記巻取軸の一端を軸支する第３の支軸と、
前記巻取軸の他端を軸支し、前記巻取軸に対して軸方向に退避可能な第４の支軸と、を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第１の支軸は巻き付けた前記クリーニングウェブが引き出される際の抵抗となる摩擦部材を有し、前記第３の支軸は所定の駆動源によって回転駆動さ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】
前記第２の支軸を前記元巻軸に対して軸方向に退避させる第１の操作部材と、
前記第４の支軸を前記巻取軸に対して軸方向に退避させる第２の操作部材と、
を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第２の支軸を前記元巻軸に係合させる方向に前記第２の支軸を付勢した第１の付勢部材と、
前記第４の支軸を前記巻取軸に係合させる方向に前記第４の支軸を付勢した第２の付勢部材と、
を設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
加熱部材を内蔵した加熱ローラと、
前記加熱ローラを押圧する加圧ローラと、
前記加熱ローラと当接するクリーニングウェブと、
未使用の前記クリーニングウェブを巻き付けた元巻軸と、
使用済みの前記クリーニングウェブを巻き取る巻取軸と、
を備えた定着装置において、
前記元巻軸より前記クリーニングウェブが引き出される際の抵抗力となるねじりコイルばねを設け、
該ねじりコイルばねは断面形状が四角形の線材より形成され、且つ、巻回された前記ねじりコイルばねにおける軸方向の複数の外周部及び内周部は略一直線に形成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の定着装置を備えた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、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの諸機能を有する複合機等の画像形成装置に用いる定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置においては、原稿に対応した潜像を感光体ドラムに形成し、この潜像にトナーを付与することによって顕像化し、この顕像化されたトナー画像を記録材上に転写し、この後、記録材上に形成されたトナー画像を定着している。
【０００３】
このようなトナー画像、即ち未定着画像を定着する定着装置としては、加熱部材を内蔵した加熱ローラと、加熱ローラを押圧する加圧ローラとによって、未定着画像が形成された記録材を挟持・搬送しながら、加熱・加圧する熱ローラ定着方式の定着装置があり、このような定着装置は構成が簡便であると共に記録材上への定着性が良好であるため、広く利用されている。
【０００４】
この方式の定着装置においては、未定着画像が加熱ローラとの接触により加熱され、トナーが溶融されるものである。このために、溶融されたトナーや紙粉が加熱ローラに付着、堆積し易く、一旦堆積すると、オフセット等の不具合が発生し易くなる。従って、加熱ローラを常に清浄に保つために、クリーニング手段を設けるのが一般的である。
【０００５】
汎用されているクリーニング手段としては、不織布からなるクリーニングウェブを加熱ローラに当接させ、その表面を拭き取る方式がある。このクリーニングウェブにはシリコーンオイル等の離型剤を含浸させ、清掃効果を高めている。具体的には、元巻軸に巻き付けた長尺で未使用のクリーニングウェブを引き出し、押圧ローラによってクリーニングウェブを加熱ローラに押圧して回転する加熱ローラを清掃し、使用済みのクリーニングウェブを巻取軸に巻き取っている（例えば、特許文献１，２，３参照）。
【０００６】
また、巻取軸と元巻軸をケース内に収納し、ユニット化して着脱するようにしたクリーニング装置もある（例えば、特許文献４参照）。
【０００７】
一方、モータによって巻取軸を回転駆動して、クリーニングウェブを巻き取っているが、クリーニングウェブの弛みを防止するため、元巻軸にはクリーニングウェブが引き出される際の抵抗力となる板ばねやねじりコイルばねを設けている（例えば、特許文献５参照）。
【特許文献１】特開平９−２９２７９２号公報
【特許文献２】特開平１０−１４９０４８号公報
【特許文献３】特開平１１−４５０２４号公報
【特許文献４】特開平７−２３４６０１号公報
【特許文献５】特開平１１−２０２６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上の如きクリーニング手段において、使用済みのクリーニングウェブを全て巻取軸に巻き取った後は、新たなクリーニングウェブに交換する必要がある。このときに、クリーニングウェブを巻き取った巻取軸やクリーニングウェブが空になった元巻軸をクリーニング装置から取り外すことになるが、従来は巻取軸や元巻軸を軸方向にずらして巻取軸や元巻軸の支持部材より取り外していたため、その操作が非常に面倒であった。
【０００９】
また、クリーニング装置をユニット化して全て交換すれば、交換作業は容易になるが、これは消耗品以外にも交換する部材が多く、非常に原価高になるという問題があった。
【００１０】
第１の発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、使用済みのクリーニングウェブを全て巻取軸に巻き取った後に、新たなクリーニングウェブに交換する際に、簡単な構成で巻取軸と元巻軸を容易に脱着、交換できる定着装置及びこの定着装置を備えた画像形成装置を提案することを第１の目的とする。
【００１１】
また、クリーニングウェブが引き出される際の抵抗力となるねじりコイルばねを元巻軸に掛けた場合、このねじりコイルばねが元巻軸に線接触しているので、ねじりコイルばねも摩耗する。従って、所定の抵抗力を確保するために、クリーニングウェブの交換時にねじりコイルばねも交換することになって、原価高になっていた。
【００１２】
また、第２の発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、ねじりコイルばねが容易に摩耗することがなく、その交換頻度を著しく低減するようにした定着装置及びこの定着装置を備えた画像形成装置を提案することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記第１の目的は、加熱部材を内蔵した加熱ローラと、前記加熱ローラを押圧する加圧ローラと、前記加熱ローラと当接するクリーニングウェブと、未使用の前記クリーニングウェブを巻き付けた元巻軸と、使用済みの前記クリーニングウェブを巻き取る巻取軸と、を備えた定着装置において、前記元巻軸の一端を軸支する第１の支軸と、前記元巻軸の他端を軸支し、前記元巻軸に対して軸方向に退避可能な第２の支軸と、前記巻取軸の一端を軸支する第３の支軸と、前記巻取軸の他端を軸支し、前記巻取軸に対して軸方向に退避可能な第４の支軸と、を設けたことを特徴とする定着装置により達成される。
【００１４】
前記第２の目的は、加熱部材を内蔵した加熱ローラと、前記加熱ローラを押圧する加圧ローラと、前記加熱ローラと当接するクリーニングウェブと、未使用の前記クリーニングウェブを巻き付けた元巻軸と、使用済みの前記クリーニングウェブを巻き取る巻取軸と、を備えた定着装置において、前記元巻軸より前記クリーニングウェブが引き出される際の抵抗力となるねじりコイルばねを設け、該ねじりコイルばねは断面形状が四角形の線材より形成され、且つ、巻回された前記ねじりコイルばねにおける軸方向の複数の外周部及び内周部は略一直線に形成されていることを特徴とする定着装置により達成される。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１〜４に記載の定着装置、請求項６に記載の画像形成装置によれば、使用済みのクリーニングウェブを全て巻取軸に巻き取った後に、新たなクリーニングウェブに交換する際に、簡単な構成で且つ小スペースで、巻取軸と元巻軸を容易に脱着、交換できるので、メインテナンス作業の効率が向上、場合によってはユーザーであっても交換作業をすることができる。また、クリーニングウェブのみを交換でき、元巻軸、巻取軸及びねじりコイルばね等は廃棄せずに何度も使用可能であるので、非常に経済的である。
【００１６】
請求項５に記載の定着装置、請求項６に記載の画像形成装置によれば、クリーニングウェブが引き出される際の抵抗力となるねじりコイルばねが容易に摩耗することがなく、その交換頻度が著しく低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を実施する一形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
先ず、本発明の定着装置を備えた画像形成装置の一例を図１の縦断面図により説明する。
【００１９】
本画像形成装置は、本体の上部に自動原稿送り装置１を有し、本体は、画像読み取り手段２、画像書き込み手段３３、画像形成手段３、給紙手段５、排紙再給紙手段６及び定着手段７等から構成されている。
【００２０】
自動原稿送り装置１は、原稿載置台１１に載置された原稿を原稿分離手段１２によって一枚ずつ原稿搬送手段１３に送り出し、原稿搬送手段１３は送られた原稿を原稿排紙手段１４に搬送し、原稿排紙手段１４は送られた原稿を原稿排紙台１５に排紙する。原稿画像は原稿搬送路に設けられた、画像読み取り手段２の原稿画像読み取り位置であるスリット２１にて読み取りがなされる。
【００２１】
原稿両面の画像を読み取る場合には、一対のローラを有する原稿反転手段１６によって、第１面を読み取られた原稿が表裏反転されて、再度、原稿搬送手段１３に送り出されることにより第２面の読み取りがなされる。読み取りが終了した原稿は原稿排紙台１５に排紙される。
【００２２】
画像読み取り手段２は、原稿画像を読み取って画像データを得るための手段であり、スリット２１の位置にて、ランプ２３１により光照射された原稿画像を第１ミラーユニット２３、第２ミラーユニット２４及び結像レンズ２５によりライン状のＣＣＤである撮像素子２６に結像させている。撮像素子２６から出力された信号は、制御手段Ｃ１の画像処理部においてＡ／Ｄ変換され、シェーディング補正、画像圧縮等の処理がなされてメモリＭ１に画像データとしてストアされる。
【００２３】
画像書き込み手段３３は、メモリＭ１から呼び出されて所定の画像処理が施された画像データに基づき、レーザビームとポリゴンミラーとにより、帯電手段３２によって一様帯電されて回転している感光体ドラム３１の表面を走査して、感光体ドラム３１の面上に原稿画像に対応した静電潜像を形成する。
【００２４】
画像形成手段３においては、前記静電潜像は現像手段３４により反転現像されて、トナー画像が感光体ドラム３１上に形成される。
【００２５】
上述の動作に対応して、手差し給紙手段５５、又は記録材である用紙Ｐを収容するカセットやトレイを有する給紙手段５からは用紙Ｐが給送され、搬送ローラ５６により搬送されタイミングローラ３９によって感光体ドラム上に形成された前記トナー画像との位置合わせのための同期が取られて転写領域に送り出される。
【００２６】
転写領域において、感光体ドラム３１の表面に形成されたトナー画像は、転写手段３５により反対極性に帯電された用紙Ｐに転写される。
【００２７】
トナー画像を担持した用紙Ｐは、分離除電手段３６の作用により、感光体ドラム３１の表面から分離し、定着手段７に送られる。
【００２８】
定着手段７において、トナー画像を担持した用紙Ｐは、加熱ローラ７１と加圧ローラ７２により加熱加圧を受けながら搬送され、トナー画像が用紙Ｐに定着された後、搬送ローラ６１、排出ローラ６３によって機外の排紙台６４に排出される。
【００２９】
なお、用紙Ｐを表裏反転して排紙台６４に排出する場合には、切換ガイド６２により、用紙Ｐを排紙再給紙手段６に導き、用紙Ｐをスイッチバックさせて排出ローラ６３に送る。
【００３０】
また、用紙Ｐの両面に画像形成をする場合には、第１面の定着を終えた用紙Ｐを、切換ガイド６２により排紙再給紙手段６に導き、反転部６５にて反転させた後、給紙のための搬送路６６に送り出し、第２面の画像形成に供する。
【００３１】
一方、用紙Ｐへのトナー画像の転写を終えた感光体ドラム３１の表面は、クリーニング手段３７により残留トナーが除去されて、次なる画像形成に向けての準備がなされる。
【００３２】
次に、定着装置７の一例を、図２の拡大図に基づいて詳細に説明する。
【００３３】
定着装置７は、ハロゲンランプＨ（加熱部材）を内蔵した加熱ローラ７１、圧縮バネ７３とアーム７４との作動により加熱ローラ７１を押圧する加圧ローラ７２、及び加熱ローラ７１に付着したトナーを清掃するためのクリーニング手段８等から構成されている。
【００３４】
クリーニング手段８は、芳香族ポリアミド系不織布に離型剤であるシリコンオイルを含浸させた長尺のクリーニングウェブＷ、未使用のクリーニングウェブＷを巻き付けた元巻軸８１、使用済みのクリーニングウェブＷを巻き取る巻取軸８２、発泡樹脂から形成された押圧ローラ８３から構成されている。
【００３５】
なお、シリコンオイルは、通常知られているものを利用することが可能であるが、その粘度は５×１０ー３〜１０ー３ｍ2／Ｓの範囲であることが、加熱ローラ７１を効率よく清掃するために好ましい。このようなシリコンオイルとしては、例えば信越化学工業（株）製ＫＦ９６シリーズ（Ｒ）等がある。
【００３６】
そして、押圧ローラ８３によってクリーニングウェブＷが加熱ローラ７１に押圧され、加熱ローラ７１が回転する間に加熱ローラ７１に付着したトナーがクリーニングウェブＷによって清掃される。その後、使用済みのクリーニングウェブＷは不図示のモータにより巻取軸８２に巻き取られる。なお、画像形成中に巻取軸８２を超低速で回転させてクリーニングウェブＷを巻き取ってもよいし、一定数の画像形成毎に間欠的にクリーニングウェブＷを巻き取ってもよい。また、クリーニングウェブＷが弛まないように、元巻軸８１にはクリーニングウェブＷが引き出される際の抵抗力となる不図示のねじりコイルばねが設けられている。
【００３７】
なお、定着装置としては、ベルト定着装置の如き図２のとは異なる形態の定着装置であってもよい。
【００３８】
続いて、本発明に係わるクリーニング手段８について、図３乃至図５に基づいて詳細に説明する。図３は元巻軸及び巻取軸等の横断面図、図４は元巻軸等と支軸との係合を示す斜視図、図５はねじりコイルばねの斜視図である。
【００３９】
図３において、８１は前述の元巻軸であり、８２は前述の巻取軸であり、各々クリーニング手段８より外した状態で図示してあり、クリーニングウェブＷ及び押圧ローラ８３は省略してある。
【００４０】
元巻軸８１の一端は、第１の支軸１０１に係合して保持され、第１の支軸１０１は筐体１００に回転自在に保持されている。そして、第１の支軸１０１にはねじりコイルばね１０２（摩擦部材）が巻回し、第１の支軸１０１の回転の抵抗となっている。なお、場合によっては、ねじりコイルばね１０２に代えて板バネ等で第１の支軸１０１の回転の抵抗を形成してもよい。
【００４１】
元巻軸８１の他端は、第２の支軸１０６に係合して保持され、第２の支軸１０６は筐体１００に回転自在に保持されている。そして、第２の支軸１０６は、第１のつまみ（第１の操作部材）１０７の引っ張り操作によって、元巻軸８１に対して軸方向に退避する方向に摺動可能であるが、通常は圧縮バネ１０８（第１の付勢部材）の付勢力によって図３の如き状態を維持している。
【００４２】
巻取軸８２の一端は、第３の支軸１１１に係合して保持され、第３の支軸１１１にはモータ１１２（駆動源）の回転が複数の歯車１１３によって減速されて伝達される。但し、モータ１１２の回転は第１の支軸１０１には伝達されない。
【００４３】
巻取軸８２の他端は、第４の支軸１１６に係合して保持され、第４の支軸１１６は筐体１００に回転自在に保持されている。そして、第４の支軸１１６は、第２のつまみ（第２の操作部材）１１７の引っ張り操作によって、巻取軸８２に対して軸方向に退避する方向に摺動可能であるが、通常は圧縮バネ１１８（第２の付勢部材）の付勢力によって図３の如き状態を維持している。
【００４４】
ここで、元巻軸８１の両端には係合穴８１ａ，８１ｂが各々穿設され、更に図４に示す如く切り欠き８１ｃ，８１ｄが設けられている。そして、係合穴８１ａは第１の支軸１０１の支軸部１０１ａと嵌合し、切り欠き８１ｃが支軸部１０１ａに設けた突部１０１ｂと係合する。また、係合穴８１ｂは第２の支軸１０６の支軸部１０６ａと嵌合し、切り欠き８１ｄが支軸部１０６ａに設けた突部１０６ｂと係合する。
【００４５】
従って、元巻軸８１をクリーニング手段８に装着するときは、第１のつまみ１０７を圧縮バネ１０８の付勢力に抗して引っ張り操作すると、第１の支軸１０１と第２の支軸１０６との間隔が増大するので、元巻軸８１の一端にて切り欠き８１ｃと突部１０１ｂとを係合させると共に係合穴８１ａを支軸部１０１ａに嵌合させた後、第１のつまみ１０７から手を離し、元巻軸８１の他端にて切り欠き８１ｄと突部１０６ｂとを係合させると共に係合穴８１ｂを支軸部１０６ａに嵌合させるようにすれば、元巻軸８１は第１の支軸１０１と第２の支軸１０６とにより保持される。
【００４６】
一方、元巻軸８１をクリーニング手段８から抜脱するときは、第１のつまみ１０７を圧縮バネ１０８の付勢力に抗して引っ張り操作して、係合穴８１ｂと支軸部１０６ａとの嵌合、及び切り欠き８１ｄと突部１０６ｂとの係合を解除した後、元巻軸８１を図３の下方に引き抜いて切り欠き８１ｃと突部１０１ｂとの係合、及び係合穴８１ａと支軸部１０１ａとの嵌合を解除させればよい。
【００４７】
一方、巻取軸８２の両端にも係合穴８２ａ，８２ｂが各々穿設され、切り欠き８２ｃ，８２ｄが設けられており、係合穴８２ａが第３の支軸１１１の支軸部１１１ａに嵌合し、切り欠き８２ｃが第３の支軸１１１の突部１１１ｂと係合し、且つ、係合穴８２ｂが第４の支軸１１６の支軸部１１６ａに嵌合し、切り欠き８２ｄが第４の支軸１１６の突部１１６ｂと係合する。従って、巻取軸８２の挿脱は前述の如き元巻軸８１の挿脱と同様に可能である。
【００４８】
このようにして、未使用のクリーニングウェブＷをクリーニング手段８に装着するときは、未使用のクリーニングウェブＷを元巻軸８１に充分に巻き付け、クリーニングウェブＷの先端を巻取軸８２に数回巻き付けた状態で、上述の方法で元巻軸８１及び巻取軸８２を装着する。そして、第１のつまみ１０７を図３の下方から見て反時計方向に回転し、元巻軸８１と巻取軸８２の間でクリーニングウェブＷが弛まないようにする。
【００４９】
使用済みのクリーニングウェブＷが巻取軸８２に充分に巻き取られて、未使用のクリーニングウェブＷが元巻軸８１に殆どなくなったときも、上述の方法で元巻軸８１及び巻取軸８２を抜脱すればよい。
【００５０】
以上により、第１のつまみ１０７及び第２のつまみを僅かに引き抜けば、元巻軸８１及び巻取軸８２を中心軸と直交する方向に抜脱したり、装着したりすることが僅かな空間でできるので、クリーニングウェブＷの交換作業が非常に簡単になり、しかも、クリーニングウェブＷのみを交換するだけで済み、元巻軸８１、巻取軸８２、ねじりコイルばね１０２等は廃棄せずに何度も使用可能である。
【００５１】
また、ねじりコイルばね１０２は、図５に示す如く、断面形状が四角形の線材を巻回して形成している。この結果、軸方向の複数の外周部１０２ａ及び内周部は略一直線に形成されるので、ねじりコイルばね１０２と第１の支軸１０１との接触が面接触となって接触積が増大し、従来の如き断面形状が円形の線材より形成したねじりコイルばねより耐久性が延び、交換サイクルが長くなる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】画像形成装置の縦断面図である。
【図２】定着装置の拡大図である。
【図３】元巻軸及び巻取軸等の横断面図である。
【図４】元巻軸等と支軸との係合を示す斜視図である。
【図５】ねじりコイルばねの斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
Ｗ  クリーニングウェブ
７  定着装置
７１  加熱ローラ
７２  加圧ローラ
８  クリーニング手段
８１  元巻軸
８２  巻取軸
１０１  第１の支軸
１０２  ねじりコイルばね
１０６  第２の支軸
１０７  第１のつまみ
１０８，１１８  圧縮バネ
１１１  第３の支軸
１１６  第４の支軸
１１７  第２のつまみ
【図１】
2005115114.tif 000003
【図２】
2005115114.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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