(57)【要約】【課題】定着部材に接触する接触部材から異物を確実に除去する。【解決手段】定着ニップ部Ｎを形成する加熱ローラ１１０、加圧ローラ１２０を備え、正転駆動および逆転駆動される定着装置１００である。加熱ローラ１１０の表面に接触するサーミスタ１４１と、サーミスタ１４１を保持するアーム部材１４２と、アーム部材１４２を駆動してサーミスタ１４１を加熱ローラ１１０の異なる２箇所の間で加熱ローラ１１０の表面に沿って移動させる移動手段１４３と、前記移動手段を駆動制御して、加熱ローラ１１０が正転駆動されるときと逆転駆動されるときとでは異なる位置に配置する制御手段１４４と、を備える。【選択図】図１
2016126262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニップ部を形成する複数の定着部材を備え、正転駆動および逆転駆動される定着装置であって、
前記定着部材のうち少なくとも一方の部材の表面に接触する接触部材と、
前記接触部材を前記定着部材の表面における異なる２つの位置の間で前記定着部材の表面に沿って移動させる移動手段と、
前記移動手段を駆動制御して、前記定着部材が正転駆動されるときと逆転駆動されるときとでは異なる位置に配置する制御手段と、
を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記移動手段による、前記接触部材の前記定着部材の表面における移動の軌跡が前記定着部材の母線と異なる方向に沿ってい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】
前記接触部材を前記異なる２つの位置で停止させるストッパを備える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】
前記定着部材の前記正転駆動、前記逆転駆動の切り替えの頻度は、付着した紙粉の量に基づいて定められることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着部材の前記正転駆動、前記逆転駆動の切り替えの頻度は、定着する記録媒体の表面の凹凸の状態に基づいて定められることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記定着部材の前記正転駆動、前記逆転駆動の切り替えの頻度は、定着する記録媒体の厚さ寸法に基づいて定められることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記定着部材の前記正転駆動、前記逆転駆動の切り替えの頻度は、定着される記録媒体のサイズに基づいて定められることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記定着部材の前記正転駆動、前記逆転駆動の切り替えの頻度は、搭載される画像形成装置の機内温度に基づいて定められることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記接触部材は、接触した前記定着部材の温度を検出する温度検出部材であることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれかに記載の定着装置と、この定着装置で定着される記録媒体に画像形成を行う作像手段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、定着装置、およびこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置に搭載される定着装置は、用紙等の記録媒体に形成された未定着画像であるトナー像を加熱、加圧して記録媒体に定着するものであり、記録媒体を通過させる定着ニップを形成する２つの定着部材を備える。定着部材としては加熱ローラや加圧ローラ等の回転部材が使用され、それらの表面には分離爪や、サーミスタ等の温度検知手段を接触させることがある。このように回転部材に接触する分離爪や温度検知手段等の接触部材には、回転部材の表面に残っているトナーや紙粉の異物が付着する。この異物を除去するため、接触している定着部材を逆転駆動および正転駆動させることがある。
【０００３】
特許文献１には、回転部材に当接する当接部材に堆積した残留物を除去するため、定着動作了時に回転部材の表面温度を検出し、回転部材を逆転駆動させるとき、検出した表面温度にあわせて回転部材の逆転駆動の速度を変える定着装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、接触部材からトナーや紙粉を除去するため、回転部材を正転駆動、逆転駆動させるだけでは、堆積した紙粉やトナーが十分に除去できないことがある。また、定着した記録媒体の回転部材の外周における接触部材の接触箇所に相当する位置にいわゆる「縦すじ」が発生するという不具合が発生する。また、特許文献１に記載のものにあっては回転部材を逆転駆動させるだけであるから、これらの不具合を防止することができない。
【０００５】
そこで本発明は、接触部材から異物を確実に除去することができる定着装置、および画像形成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】
【０００６】
本発明に係る定着装置は、ニップ部を形成する複数の定着部材を備え、正転駆動および逆転駆動される定着装置であって、前記定着部材のうち少なくとも一方の部材の表面に接触する接触部材と、前記接触部材を前記定着部材の表面における異なる２つの位置の間で前記定着部材の表面に沿って移動させる移動手段と、前記移動手段を駆動制御して、前記定着部材が正転駆動されるときと逆転駆動されるときとでは異なる位置に配置する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、接触部材に付着した異物を確実に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態１に係る定着装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る定着装置の要部を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る定着装置の要部を示すものであり（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る定着装置の要部を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態３に係る定着装置の要部を示す平面図である。
【図６】本発明の実施形態４に係る定着装置を備える画像形成装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態に係る定着装置、および画像形成装置について説明する。
【００１０】
＜実施形態１＞
まず、本発明の実施形態１に係る定着装置を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態１に係る定着装置の概略構成を示す側面図、図２は本発明の実施形態１に係る定着装置の要部を示す斜視図である。また、図３は本発明の実施形態１に係る定着装置の要部を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【００１１】
定着装置１００は、複数の定着部材として加熱ローラ１１０と、加圧ローラ１２０とを備える。加熱ローラ１１０には例えばハロゲンヒータからなる加熱源１１１が配置されている。加熱ローラ１１０と加圧ローラ１２０とは接触して配置され、両者の間には定着ニップ部Ｎが形成される。この定着ニップ部Ｎに記録媒体Ｓを通過させることにより、記録媒体Ｓに形成された未定着トナーを加熱、圧着して記録媒体Ｓに定着する。また、加熱ローラ１１０には、加熱ローラ１１０の表面に接触する接触部材として、剥離爪１３０と、温度検出部材１４０とが配置されている。
【００１２】
定着装置１００において、加熱ローラ１１０に設けられた剥離爪１３０や、サーミスタ１４１には、紙粉やトナー等からなる異物が堆積し、この状態で定着を続行すると記録媒体上にいわゆる「縦すじ」等の不良画像が発生する。このため、定着装置１００では、一定の間隔で逆転駆動と正転駆動を行い、剥離爪１３０や温度検出部材１４０に付着した異物を除去する。
【００１３】
剥離爪１３０は、加熱ローラ１１０に付着した記録媒体Ｓと加熱ローラ１１０の間に入り、記録媒体Ｓを加熱ローラ１１０からはがす。例えば、薄紙等の記録媒体が条件によって加熱ローラ１１０に巻き付いたとき、剥離爪１３０は、記録媒体を加熱ローラ１１０から分離する。温度検出部材１４０は、加熱ローラ１１０の温度を測定する。加熱源１１１はこの検出された温度に基づいて発熱状態が制御される。
【００１４】
温度検出部材１４０は、温度を検知するサーミスタ１４１と、サーミスタ１４１を先端に保持するアーム部材１４２と、アーム部材１４２を所定の角度だけ揺動させる移動手段１４３と、移動手段１４３の駆動を制御する制御手段１４４とを備える。アーム部材１４２は、サーミスタ１４１を加熱ローラ１１０に押し付ける弾性部材で構成される。移動手段１４３は、モーター、ソレノイド等の駆動源とカム等の運動変更機構を備え、アーム部材１４２を所定の角度θだけ往復揺動運動させる。アーム部材１４２が揺動されることにより、サーミスタ１４１は加熱ローラ１１０の表面に接触しつつ弧状の軌跡を描いて移動し、位置Ａと、位置Ｂとの異なる２箇所に配置される。
【００１５】
制御手段１４４は、移動手段１４３を駆動制御して、加熱ローラ１１０の正転させるとき、すなわち定着処理時には、サーミスタ１４１を位置Ａに配置する。また、制御手段１４４は、同様に加熱ローラ１１０を逆転させるときには、移動手段１４３を駆動させてサーミスタ１４１を位置Ｂに移動させる。本実施形態では、サーミスタ１４１は、アーム部材１４２が揺動されることにより、サーミスタ１４１の加熱ローラ１１０の表面における移動の軌跡が加熱ローラ１１０の母線Ｇの形成方向と異なる方向に沿うものとしている。アーム部材１４２の駆動は、加熱ローラ１１０の逆転駆動の前の正転駆動中、正転駆動と逆転駆動の間の停止中、逆転駆動中のいずれかで行うことができる。
【００１６】
ここで、母線Ｇは、円柱形である加熱ローラ１１０を形成する外周面が直線の移動で形成されるときのおのおのの位置における直線をいう。この例では、加熱ローラ１１０の軸Ｏを通過する平面と、加熱ローラ１１０の表面とが交差する線分であり、正転駆動におけるサーミスタ１４１の配置位置（位置Ａ）を通るものとなる。
【００１７】
実施形態１では、サーミスタ１４１が位置Ａに配置されたとき、アーム部材１４２は、加熱ローラ１１０の母線Ｇに対して約９０度の角度をなす。一方、サーミスタ１４１が位置Ｂに配置されたとき、アーム部材１４２は、加熱ローラ１１０の母線に対して所定の角度θをなす。
【００１８】
そして、サーミスタ１４１は、アーム部材１４２が揺動されるとき、図２および図３に示すように、母線Ｇを横切る弧状の軌跡Ａ−Ｂを描く。すなわち、サーミスタ１４１の移動軌跡は、加熱ローラ１１０の母線Ｇの形成方向と異なる方向となる。本実施形態では、加熱ローラ１１０とサーミスタ１４１の先端に堆積付着しているトナーや紙粉を、サーミスタ１４１を位置Ａから位置Ｂに移動させることにより除去する。このとき、サーミスタ１４１に付着した異物に加熱ローラ１１０の回転による摩擦と、サーミスタ１４１の軌跡に沿う移動による摩擦とが働き、サーミスタ１４１に付着した異物が効率的に除去される。また、正転駆動時と逆転駆動時とでは、サーミスタ１４１の接触箇所を異なる位置に配置され、加熱ローラ１１０の同一箇所だけ接触して回転することによる画像異常を防止できる。
【００１９】
＜実施形態２＞
次に実施形態２に係る定着装置について説明する。図４は本発明の実施形態２に係る定着装置の要部を示す平面図である。実施形態２に係る定着装置１００Ａにおいて、サーミスタ１４１は、加熱ローラ１１０が正転駆動されるときには位置Ｃに、加熱ローラ１１０が逆転駆動されるときには位置Ｄに配置される。本実施形態では、サーミスタ１４１が位置Ｃに配置されたとき、アーム部材１４２は、母線Ｇに対して角度αだけ傾斜して配置されている。そして、加熱ローラ１１０が逆転駆動されるとき、移動手段１４３はアーム部材１４２を角度θだけアーム部材１４２を揺動させてサーミスタ１４１を位置Ｄに配置する。
【００２０】
本実施形態によれば、母線に対して大きな角度で移動させることで、サーミスタ１４１に付着した異物に対して効果的に摩擦を作用させることができるので、サーミスタ１４１から効果的に異物を除去することができる。
【００２１】
＜実施形態３＞
次に実施形態３に係る定着装置について説明する。図５は本発明の実施形態３に係る定着装置を示す平面図である。実施形態３に係る定着装置１００Ｂは、実施形態２に係る定着装置１００Ａのアーム部材１４２の揺動領域の両端に、アーム部材１４２を停止させるストッパ部材１４５、１４６を配置したものである。ストッパ部材１４５、１４６を配置することにより、アーム部材１４２の揺動範囲を正確に設定でき、加熱ローラ１１０におけるサーミスタ１４１の設置位置を正確なものとできる。
【００２２】
なお、上述した定着装置１００、１００Ａ、１００Ｂにおいて、紙粉が多いほどサーミスタ１４１に堆積が多くなる。このため、加熱ローラ１１０および加圧ローラ１２０の正転駆動と逆転駆動との運転変更の頻度を次のように制御することができる。
【００２３】
（１）加熱ローラ１１０および加圧ローラ１２０の正転駆動、逆転駆動の運転変更の頻度を付着した紙粉の量に基づいて定める。すなわち、紙粉の量が多いほど変更の頻度を高くする。紙粉の量は光学的に検出するセンサーにより検出する。これにより、紙粉が大量に付着する前に紙粉を除去できる。
（２）加熱ローラ１１０および加圧ローラ１２０の正転駆動、逆転駆動の運転変更の頻度を定着する記録媒体の表面の凹凸の状態に基づいて定める。すなわち、記録媒体の凹凸量が大きいほど変更の頻度を高くする。記録媒体の表面の凹凸の状態は、記録媒体の種類により予め定めておき、この設定した値に基づいて設定することや、記録媒体の表面状態を検出するセンサーで検出して設定することができる。これにより、紙粉が大量に付着する前に紙粉を除去できる。
（３）加熱ローラ１１０および加圧ローラ１２０の正転駆動、逆転駆動の運転変更の頻度を定着する記録媒体の厚さ寸法やサイズに基づいて定める。すなわち、記録媒体の厚さ寸法やサイズが大きいほど変更の頻度を高くする。記録媒体の種類、銘柄ごとの厚さ寸法やサイズを予め取得しておき、画像形成装置に設置された記録媒体の種類、銘柄等を設定することで、厚さ寸法やサイズを取得する。また、用紙トレイ配置された記録媒体のサイズをセンサー等で検出することの他、搬送される記録媒体の厚さ寸法やサイズをセンサーで検出することにより厚さ寸法やサイズを取得する。これにより、記録媒体の厚さ寸法、サイズにより異なる異物の量に最適な頻度で異物の除去を行うことができる。
（４）画像形成装置で形成した画像に問題が発生したとき、定着装置の逆転駆動を頻繁に行うよう設定する。この設定は、サービスセンターの作業者やユーザーが画像形成装置の逆転駆動モードの設定を変更することにより行う。
（５）画像形成装置の機内温度を測定し、機内温度が高いほど逆転駆動の頻度を増やす。機内温度が高いほうがトナーの溶融が発生しやすい。これに対処して、定着装置に付着する異物を頻繁に除去する。
【００２４】
以上のような制御を行うことにより、サーミスタに付着した紙粉やトナーからなる異物を効果的に除去でき良好な画像を形成することができる。
【００２５】
＜実施形態４＞
次に本発明の実施形態４に係る画像形成装置について説明する。図６は本発明の実施形態４に係る定着装置を備える画像形成装置を示す断面図である。画像形成装置１は、電子写真方式を用いて画像形成が行われるプリンタとして構成される。また、画像形成装置１は、実施形態１に係る定着装置１００を搭載している。画像形成装置１は、装置本体ｌａの内部に設けられた作像手段である画像形成部２と、画像形成部に紙等の記録媒体Ｓを供給する給紙装置３と、排紙された記録媒体Ｓを収容する排紙トレイ４とを備えている。
【００２６】
なお本発明の画像形成装置には、定着装置１００に限らず、前述した他の実施形態に係る定着装置１００Ａ、１００Ｂを使用することができる。また、画像形成装置としては、このプリンタ以外にも、電子写真式の複写機、ファクシミリ等の種々のものを対象とすることができる。
【００２７】
画像形成部２には像担持体である感光体２１に対して画像形成処理を行う各種装置が配置されている。感光体２１は、回転可能な回転体であるドラム状のものが用いられる。感光体２１の周囲には、帯電装置２２と、書込装置と、現像装置２３と、クリーニング装置２４と、が配置されている。なお、図１においては書込装置からの光路Ｌだけが示している。
【００２８】
感光体２１は、図６の矢印Ｅで示す方向に回転する過程で、一様に帯電され、感光体２１の表面には、コンピューター等の上位装置から取得した画像情報に応じて書込装置により潜像が形成される。感光体２１に形成された潜像は現像装置２３から供給されるトナーによって可視像処理されて、感光体２１の表面にトナー像が形成される。
【００２９】
給紙装置３は、記録媒体Ｓを積載可能な給紙トレイ３ａと繰り出しローラ３ｂとを備えている。給紙装置３に積載された記録媒体Ｓは１枚ずつ繰り出され、転写位置前に配置されているローラによってレジストタイミングを設定されて感光体２１の転写位置に向け搬送される。給紙装置３から繰り出された記録媒体Ｓには、感光体２１に対向して配置されている転写装置２５によりトナー像が転写される。
【００３０】
画像の転写を終えた記録媒体Ｓが搬送される位置には実施形態１に係る定着装置１００が配置されている。定着装置１００は、加熱ローラ１１０と、加圧ローラ１２０と、剥離爪１３０と、温度検出部材１４０とを備えている。記録媒体Ｓに転写された未定着のトナー像は、定着装置１００において、熱および圧力によって記録媒体Ｓに融解固着されることにより定着される。
【００３１】
本実施形態の画像形成装置１によれば、定着装置１００を備えることから、サーミスタ１４１から効果的に異物を除去することができる。これにより、加熱ローラ１１０上にトナーが付着、堆積し、さらに固着することが抑制され、長期にわたって、高画質の画像を安定して形成することが可能となる。
【符号の説明】
【００３２】
１：画像形成装置
２：画像形成部
３：給紙装置
３ａ：給紙トレイ
３ｂ：ローラ
４：排紙トレイ
２１：感光体
２２：帯電装置
２３：現像装置
２４：クリーニング装置
２５：転写装置
１００：定着装置
１１０：加熱ローラ
１１１：加熱源
１２０：加圧ローラ
１３０：剥離爪
１４０：温度検出部材
１４１：サーミスタ
１４２：アーム部材
１４３：移動手段
１４４：制御手段
１４５、１４６：ストッパ部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３３】
【特許文献１】特開２００７−２８６３５２号公報
【図１】
2016126262.tif 000003
【図２】
2016126262.tif 000004
【図３】
2016126262.tif 000005
【図４】
2016126262.tif 000006
【図５】
2016126262.tif 000007
【図６】
2016126262.tif 000008