(57)【要約】【課題】離型剤塗布ローラと加熱ローラとのニップにおいて加熱ローラに融着したトナーなどの汚染物により引き起こされる定着器のモータの起動トルク増大を防止する。【解決手段】加熱ローラ１と、加圧ローラ２と、加熱ローラ１に離型剤を塗布する塗布ローラ３と、塗布ローラ３の回転駆動を解除する駆動解除手段（ギヤ式クラッチ））Ｇ４とを備える。これにより、定着を開始するのに先立って塗布ローラ３の駆動を解除するとともに、加熱ローラ１を定着時とは逆方向に所定時間だけ回転させ、その後、定着を開始する。逆回転時には、塗布ローラ３が加熱ローラ１に従動して回転するため、逆回転起動トルクは低減される。また、先の画像形成終了時に塗布フローラ３と加熱ローラ１とのニップにおいて加熱ローラ１に融着していたトナーは正回転により塗布ローラ３に回収される。【選択図】図３
2007264566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録体上のトナー像を前記記録体上に定着する加熱ローラと、
前記記録体を前記加熱ローラに押し付ける加圧ローラと、
前記定着時に前記加熱ローラに離型剤を塗布する塗布ローラと、
前記塗布ローラの回転駆動を解除する駆動解除手段とを備えた定着装置において、
前記定着を開始するのに先立って前記塗布ローラの駆動を解除するとともに、前記加熱ローラを前記定着時とは逆方向に所定角度だけ回転させ、その後、前記定着を開始することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記加熱ローラが逆方向に回転する前記所定角度は、
前記塗布ローラと前記加熱ローラとが圧接により形成するニップの前記加圧ローラ側端と前記加熱ローラの軸中心とを結ぶ直線と、
前記加熱ローラと前記加圧ローラとが圧接により形成するニップの前記記録体通過下流端と前記加熱ローラの軸中心とを結ぶ直線とが、
前記記録体通過下流側でなす角度を越えないことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記加熱ローラに先端が当接する分離爪をさらに備え、
前記加熱ローラが逆方向に回転する前記所定角度は、
前記塗布ローラと前記加熱ローラとが圧接により形成するニップの前記加圧ローラ側端と前記加熱ローラの軸中心とを結ぶ直線と、
前記分離爪当接位置と前記加熱ローラの軸中心とを結ぶ直線とが、
前記記録体通過下流側でなす角度を越えないことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記駆動解除手段は、前記塗布ローラとの機械的接触を解除することにより前記塗布ローラの回転駆動を解除するクラッチであることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項５】
感光体を一様帯電する帯電手段と、
前記一様帯電した感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、
前記トナー像を記録体上に転写する転写手段と、
請求項１記載の定着装置とを備え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、離型剤塗布ローラを有する定着装置及びこれを使用する画像形成装置に関し、特に、定着に先立って塗布ローラ、加熱ローラ、定着ローラを逆回転させる定着装置及びこれを使用する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、普通紙ファクシミリ等の画像形成装置においては、感光体上に形成されたトナー像をシート状の記録材（例えば、用紙、ＯＨＰシート等）上に転写した後に、定着装置にて加熱と同時に加圧を行ってトナー像の定着を行っている。このような定着装置は、例えば、トナー像を融着する加熱ローラと、これに圧接される加圧ローラとで構成されている。
【０００３】
このような画像形成装置では、これら加熱ローラと加圧ローラとに対して記録紙面上のトナーが付着残留するオフセット現象や記録紙の巻き付きなどの不都合が発生することを防止するために、熱ローラに塗布ローラを接触させ、塗布ローラから加熱ローラにシリコーンオイルなどの離型剤を微量塗布するように設定されている。
【０００４】
しかし、離型剤塗布ローラはトナーや紙粉で汚染され、経時使用によっては離型剤塗布量が低下し汚染物が加熱ローラや加圧ローラに逆転写されて画像汚れを発生させるという問題がある。そこで、特許文献１に開示された「画像形成装置」では、画像形成が終了した後、離型剤塗布ローラを使用する定着器を、画像形成動作時とは逆方向に駆動し、汚染物を逆戻りさせ、汚染物を減少させる。
【特許文献１】特開２００４−６１９６２号公報（図２、段落００１６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、塗布ローラは、離型剤の微量塗布を行なうと同時に、加熱ローラ表面の残留トナーのクリーニングを行なうが、クリーニングされたトナーは、オイル塗布ローラの表面に蓄積する。塗布ローラ表面に蓄積されたトナーは、定着装置の駆動停止時に熱ローラとの接触部で温度が上昇することによって、トナーが溶けて熱ローラと融着する。融着したトナーは定着の駆動トルクを上昇させる。その結果、大きなトルクの駆動モータが必要となる。また、起動時に駆動ギヤの負荷が増し、破損に繋がる場合がある。
【０００６】
また、起動時に塗布ローラに蓄積されたトナーの一部が剥ぎ取られ、熱ローラに付着する。熱ローラに付着したトナーは、熱ローラと比較して離型性の悪い加圧ローラに移動し、転写紙の裏汚れが発生する。
【０００７】
また、起動トルクの増加、裏汚れが、オイル塗布ローラの寿命を短くする。
【０００８】
したがって、特許文献１のように、画像形成終了後に（次の画像形成前に）定着装置を逆回転するだけでは、塗布ローラ上の汚染物は減少するが、逆転駆動時の定着器の起動トルクは大きく、大きなトルクの駆動モータが必要となり、起動時に駆動ギヤの負荷が増し、ギヤの破損に繋がる。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、離型剤塗布ローラと加熱ローラとのニップにおいて加熱ローラに融着したトナーなどの汚染物により引き起こされる定着器のモータの起動トルク増大を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するため、第１に、本発明の定着装置は、加熱ローラと、加圧ローラと、加熱ローラに離型剤を塗布する塗布ローラと、塗布ローラの回転駆動を解除する駆動解除手段とを備える。これにより、定着を開始するのに先立って塗布ローラの駆動を解除するとともに、加熱ローラを定着時とは逆方向に所定角度だけ回転させ、その後、定着を開始する。
【００１１】
本発明では、第２に、前記加熱ローラが逆方向に回転する前記所定角度は、前記塗布ローラと前記加熱ローラとが圧接により形成するニップの前記加圧ローラ側端と前記加熱ローラの軸中心とを結ぶ直線と、前記加熱ローラと前記加圧ローラとが圧接により形成するニップの前記記録体通過下流端と前記加熱ローラの軸中心とを結ぶ直線とが、前記記録体通過下流側でなす角度を越えない。
【００１２】
本発明では、第３に、前記加熱ローラに先端が当接する分離爪をさらに備え、前記加熱ローラが逆方向に回転する前記所定角度は、前記塗布ローラと前記加熱ローラとが圧接により形成するニップの前記加圧ローラ側端と前記加熱ローラの軸中心とを結ぶ直線と、前記分離爪当接位置と前記加熱ローラの軸中心とを結ぶ直線とが、前記記録体通過下流側でなす角度を越えない。
【００１３】
本発明では、第４に、駆動解除手段は、塗布ローラとの機械的接触を解除することにより塗布ローラの回転駆動を解除するクラッチである。
【００１４】
第５に、本発明の画像形成装置は、感光体を一様帯電する帯電手段と、一様帯電した感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、トナー像を記録体上に転写する転写手段と、上述した定着装置とを備える。
【００１５】
本発明によれば、第１に、塗布ローラの駆動解除手段を設けるため、トナーなどのローラ汚染物によるローラ起動トルクの増大を防止することができる。
【００１６】
本発明によれば、第２に、加熱ローラを汚染したトナーを、高々、定着ニップ直前までしか逆回転移動させないため、加圧ローラの汚染が防止される。
【００１７】
本発明によれば、第３に、加熱ローラを汚染したトナーを、高々、用紙分離爪位置直前までしか逆回転移動させないため、加圧ローラの汚染が防止される。
【００１８】
本発明によれば、第４に、クラッチにより、容易に塗布ローラの回転駆動が解除される。
【００１９】
本発明によれば、第５に、表面汚れ、裏面汚れのないハードコピーが得られる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、離型剤塗布ローラと加熱ローラとのニップにおいて加熱ローラに融着したトナーなどの汚染物により引き起こされる定着器のモータの起動トルク増大が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。但し、本実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等に特定的な記載があっても、本発明をそれに限定する趣旨ではない。
【００２２】
図１は、本実施形態の定着装置及びその動作を説明する概念図である。
【００２３】
塗布ローラ３は、加熱ローラ１に圧接し、シリコーンオイルなどの離型剤を供給する。加熱ローラ１は、内部に石英ランプや抵抗過熱体などの熱源を有し、アルミニウムなどの円筒の表面を耐熱性弾性体で被覆したものである。加圧ローラ２は、アルミニウムなどの円筒の表面を耐熱性弾性体で被覆したものである。加熱ローラ１と加圧ローラ２は定着ニップを形成し、そこを通過する用紙などの記録体上のトナー像を定着する。
【００２４】
図１（Ａ）には、定着装置が停止しており、トナー４０が加熱ローラ１に融着していることが示されている。
【００２５】
図１（Ｂ）には、塗布ローラの回転駆動をクラッチにより解除して、加熱ローラを逆回転することが示されている。これにより、塗布ローラは加熱ローラ１に従動回転するため、逆回転時の起動トルクは低減される。加熱ローラ１に融着したトナー４０は、そのまま、所定角度の逆回転により、定着ニップ直前まで移動される。ただし、移動目標位置は、高々、定着ニップまででよく、途中の位置であってもよい。なお、塗布ローラ３が加熱ローラ１に従動するため、塗布ローラ３表面に蓄積したトナーの加熱ローラ１による引き剥がし量は減少し、加熱ローラ１は清浄化する。すなわち、前記加熱ローラが逆方向に回転する前記所定角度は、前記塗布ローラと前記加熱ローラとが圧接により形成するニップの前記加圧ローラ側端と前記加熱ローラの軸中心とを結ぶ直線と、前記加熱ローラと前記加圧ローラとが圧接により形成するニップの前記記録体通過下流端と前記加熱ローラの軸中心とを結ぶ直線とが、前記記録体通過下流側でなす角度を越えない。
【００２６】
図１（Ｃ）には、所定角度の逆回転を行った後、通常の正回転に戻り定着を開始することが示されている。正回転開始とともに加熱ローラの熱源をオンするため、固着していたトナー４１は溶融し、塗布ローラ３まで戻ると加熱ローラ１から離脱する。なお、塗布ローラ３に移転されたトナー４０を完全に除去するため、塗布ローラクリーニング手段を設けてもよい。
【００２７】
図２には、用紙などの記録体を加熱ローラから分離する分離爪５０まで、加熱ローラ１を逆回転させることを示す。これ以外は図１と同様である。具体的には、加熱ローラ１が逆方向に回転する前記所定角度は、前記塗布ローラ３と前記加熱ローラ１とが圧接により形成するニップの前記加圧ローラ２側端と前記加熱ローラ１の軸中心とを結ぶ直線と、前記分離爪５０当接位置と前記加熱ローラ１の軸中心とを結ぶ直線とが、前記記録体通過下流側でなす角度を越えない。
【００２８】
図３は、塗布ローラ３の回転駆動を解除する駆動解除手段の一例の概念図である。
【００２９】
定着装置の逆回転時には、ギヤ式クラッチＧ４は、ソレノイドなどの電磁スイッチにより、塗布ローラ３の軸に平行に図中左方向に移動し、塗布ローラ３を駆動するギヤＧ３から離脱する。
【００３０】
なお、定着装置の正回転時には、全てのギヤがかみ合わされ、図１（Ｃ）に示したように、加圧ローラ２駆動ギヤＧ２は反時計回り（ＣＣＷ）に、加熱ローラ１駆動ギヤＧ１は時計回り（ＣＷ）に、塗布ローラはＣＣＷに回転する。ギヤＧ１１、Ｇ１２はギヤＧ１、Ｇ２を結合するギヤである。
【００３１】
図４は、本実施形態の画像形成装置の概念図である。
【００３２】
この画像形成装置は、静電潜像を形成する感光体ドラム１０と、帯電ローラ１１と、画像を前記感光体上に露光する露光手段１２と、前記露光により形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段１３と、当該トナー像を記録体に転写する転写ローラ１４と、既に説明した定着手段（加熱ローラ１、加圧ローラ２、塗布ローラ３）と、クリーニング手段１５と、除電手段１６とを備える。
【００３３】
以下、画像形成プロセスに従って、各部について説明する。
【００３４】
感光体ドラム１０表面の潜像保持体としては、有機または無機の、従来公知の種々の感光体が使用できる。このうち、無機の感光体としては、例えば、導電性基体上に、セレン、セレン−テルル、セレン−ヒ素、硫化カドミウム等の無機光導電材料の薄膜からなる感光層を形成したもの等が挙げられる。また、有機の感光体としては、導電性基体上に、単層型または積層型の、有機の感光層を形成したものが挙げられ、このうち単層型の感光層としては、電荷発生剤、電荷輸送剤等をバインダ樹脂中に分散させたものが挙げられる。また、積層型の感光層としては、電荷発生剤からなる電荷発生層と、電荷輸送剤をバインダ樹脂中に分散させた電荷輸送層とをこの順に、または逆の順に積層したもの等が挙げられる。
【００３５】
潜像保持体としての感光体の表面に静電潜像を保持させるためには、弾性体で被覆した帯電ローラ１１に直流電圧、又は、直流重畳交流電圧を印加して、感光体ドラム１０を所定極性に帯電させる。ただし、帯電ローラ１１に限らず、コロトロン・スコロトロンを用いてもよい。
【００３６】
一様帯電後、感光体ドラム１の感光体上に、露光手段１２により、反射原稿を結像するか、画像信号で変調され感光体ドラム１軸方向に走査されたレーザ光を結像するなどして、静電潜像が形成される。
【００３７】
現像手段１３では、例えば、磁性１成分ジャンピング現像方法により、静電潜像を保持する感光体ドラム１０と、磁性トナーの薄層が形成される現像ローラとを、薄層と潜像保持体とが接触しないように間隙を保持して対峙させた状態で、薄層から、磁性トナーを潜像保持体の表面に飛翔させて、静電潜像をトナー像に顕像化する。
【００３８】
その後、転写手段１４にトナーと逆極性の転写バイアス電圧を印加し、トナー像を用紙などの記録体の表面に転写し、既に説明した定着手段により定着する。
【００３９】
感光体の表面に残留したトナーをクリーニング除去するためのクリーニング手段１５としては、感光体の表面に圧接させた弾性ブレードを用いるのが好ましい。また、弾性ブレードとしては、ゴムや軟質の樹脂等の公知の種々の弾性ブレードを採用することができる。具体的には、例えばシリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ウレタン樹脂等からなる弾性ブレードが挙げられる。弾性ブレードは、トナーを良好にクリーニング除去すると共に、感光体の表面に圧接痕等を生じないことを考慮すると、１０〜５０ｇ／ｃｍの線圧で圧接させるのが好ましい。
【００４０】
除電ランプ１６は、白色光源などであり、画像形成後の残留電位を除去し、次の画像形成に備える。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、離型剤塗布ローラを有する定着装置及びこれを使用する画像形成装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本実施形態の定着装置の動作を説明するための概念図
【図２】本実施形態の定着装置の別の動作を説明するための概念図
【図３】塗布ローラ回転駆動解除手段の一例の概念図
【図４】本実施形態の画像形成装置の概念図
【符号の説明】
【００４３】
１    加熱ローラ
２    加圧ローラ
３    塗布ローラ
１０  感光体ドラム
１１  帯電手段
１２  露光手段
１３  現像手段
１４  転写手段
１５  クリーニング手段
１６  除電手段
４０  加熱ローラに付着したトナー
４１  定着すべき画像形成トナー
５０  分離爪
【図１】
2007264566.tif 000003
【図２】
2007264566.tif 000004
【図３】
2007264566.tif 000005
【図４】
2007264566.tif 000006