(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと加圧ローラとからなる定着ローラ対、及び定着ローラをクリーニングするクリーニングウェブと加圧ローラをクリーニングするクリーニングローラとからなるクリーニング部材を有する定着部を具え、電源投入後の加圧ローラを温めるために定着ローラ対を回転させる定着ローラ対のプレ回転機能をもつ画像形成装置において、
定着ローラ対のプレ回転時に、クリーニングローラから逆転写し、定着ローラとクリーニングウェブとのニップに溜ったトナー塊が、まだ溶融していなくて硬い状態にあるとき、クリーニングウェブを定着ローラに当接した状態で一定量送り動作させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
定着ローラの回転駆動手段の駆動を検知する検知手段を具え、該検知手段で定着ローラの駆動開始を検知して、クリーニングウェブの動作を開始させる請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
定着ローラの温度を検知する温度検知手段を具え、該温度検知手段で定着ローラの温度が一度上昇してから低下するのを検知して、クリーニングウェブの動作を開始させる請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
加圧ローラ又はクリーニングローラの表面温度を検知する温度検知手段を具え、該温度検知手段で加圧ローラ又はクリーニングローラの表面温度が上昇するのを検知して、クリーニングウェブの動作を開始させる請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
クリーニングウェブの動作量は、クリーニングウェブと定着ローラとの接触幅以上となっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
クリーニングウェブの動作は間欠動作とし、その間隔はクリーニングローラから加圧ローラに逆転写したトナーの塊が、加圧ローラを経て定着ローラに到達する時間以上とすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
クリーニングウェブは、定着ローラ対のプレ回転中継続して動作することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明が適用される複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真方式の画像形成装置の例としては、その概要が図６に示されているようなものがあり、このような画像形成装置において、１は画像読取部、２は転写部、３は現像部、４は定着部、６は給紙部、７は排紙部をそれぞれ示す、そして定着部４は、図２に示すように定着ヒータ１０を内蔵し、温度検出手段が付設されている定着ローラ８と、定着ローラ８に回転可能に圧接する加圧ローラ９とを具えている。
【０００３】
前記のようなものにおいては、定着時において、転写紙２１上のトナー像２２が若干定着ローラ８に付着することが発生し、このオフセットによって付着したトナーが定着ローラ８や、加圧ローラ９に残留し、その後転写紙に逆転写して画像を汚すことが知られている。
【０００４】
そこでこれを防止するために、定着ローラ８をクリーニングするクリーニングウェブ１１と加圧ローラ９をクリーニングするクリーニングローラ１２とが設けられている。そしてクリーニングウェブ１１は、一般にアラミドと、ＰＥＴの繊維を混合して作る不織布に、必要に応じて離型又は潤滑や、被当接部材の摩耗防止のオイルを含浸させた、クリーニングウェブ１１の一端を巻取軸１３に固定し、他端を巻出軸１４に巻き付け、これら両部材の間に設けた押圧ローラ１５によってクリーニングウェブ１１を定着ローラ８に当接しながら、巻取軸１３に巻取られていくことで定着ローラ８のクリーニング及びオイルの塗布を行うことになる。
【０００５】
一方クリーニングローラ１２は、金属製で定着ローラ８の回転に応じて従動回転し、加圧ローラ９の上の汚れを集めることとなる。加圧ローラ９は、フッ素系のチューブ等で被覆されているため、通常の画像形成時は、汚れが付着しても残留しにくくて、クリーニングローラ１２の方に移動する。
【０００６】
ところでこのような定着工程において、装置の電源をオフとすると、定着部４が冷却してクリーニングローラ１２に付着したトナーが冷却し、再度電源をオンすると、定着部４は加熱されて、一定の温度に到達したところで、加圧ローラ９を温めるために回転させることとなる。これは加圧ローラ９には、ヒータが内装されていないため、停止状態では温まりにくく、冷却した状態では、トナーを十分に溶かすことができないので、これを簡単に回避するために、加圧ローラ９を温めることによるものである。
【０００７】
このようにして加圧ローラ９が回転して温まり始めると、加圧ローラ９に圧接されたクリーニングローラ１２に付着したトナーは、表面だけ温められて粘着性をもつことになる。このことによって加圧ローラ９にトナー塊で逆転写現象が起こり、同様にもっと高い温度の定着ローラ８へと移動する。そしてそこで定着ローラ８に当接されたクリーニングウェブ１１にせき止められ、この時点でトナー塊はまだ溶融しきれていないので、硬く定着ローラ８を削ってしまうという問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこでこのような問題を解消しようとするものとして、特開昭５９−３０５７５号公報に開示されているようなものが提案されている。これは定着部が冷却している状態のときは、クリーニングウェブを定着ローラに非当接状態としておくというものである。これはクリーニングウェブには硬いトナーが付着しないので、定着ローラを削ることはない。しかしながら逆転写したトナー塊は、クリーニングローラに戻るまでに時間がかかり、画像にトナーが付着してしまうという不都合を解消することができず、またプレ回転時には、オイル塗布を兼ねたクリーニングウェブを非当接とするため、潤滑剤としてのオイルがなく、定着ローラの表面にダメージを与えてしまうという問題もある。
【０００９】
そこで本発明の目的は、前記のような従来の画像形成装置のもつ問題を解消し、請求項１に記載の発明によって、プレ回転中もクリーニングウェブを当接動作、送り動作をすることで、プレ回転中におけるオイル塗布、クリーニング動作をすることができて、定着ローラの摩耗を防止することのできる画像形成装置を提供することにあり、請求項２に記載の発明によって、１回の動作のたびに定着ローラに付着したトナーの塊を定着ローラから非接触の位置に送って、定着ローラの摩耗を防止することのできる画像形成装置を提供することにあり、請求項３に記載の発明によって、クリーニングウェブの動作量を最小にして、クリーニングウェブの寿命を延長することのできる画像形成装置を提供することにあり、請求項４に記載の発明によって、プレ回転中は、クリーニングウェブの動作を継続することによって、クリーニングローラからプレ回転中に断続的にトナー塊が逆転写しても、定着ローラから非接触の位置に送って、定着ローラの摩耗を防止することのできる画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記のような目的を達成するために、定着ローラと加圧ローラとからなる定着ローラ対、及び定着ローラをクリーニングするクリーニングウェブと加圧ローラをクリーニングするクリーニングローラとからなるクリーニング部材を有する定着部を具え、電源投入後の加圧ローラを温めるために定着ローラ対を回転させる定着ローラ対のプレ回転機能をもつ画像形成装置において、請求項１に記載の発明は、定着ローラ対のプレ回転時に、クリーニングローラから逆転写し、定着ローラとクリーニングウェブとのニップに溜ったトナー塊が、まだ溶融していなくて硬い状態にあるとき、クリーニングウェブを定着ローラに当接した状態で一定量送り動作させることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、定着ローラの回転駆動手段の駆動を検知する検知手段を具え、該検知手段で定着ローラの駆動開始を検知して、クリーニングウェブの動作を開始させることを特徴とし、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、定着ローラの温度を検知する温度検知手段を具え、該温度検知手段で定着ローラの温度が一度上昇してから低下するのを検知して、クリーニングウェブの動作を開始させることを特徴とし、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、加圧ローラ又はクリーニングローラの表面温度を検知する温度検知手段を具え、該温度検知手段で加圧ローラ又はクリーニングローラの表面温度が上昇するのを検知して、クリーニングウェブの動作を開始させることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の発明において、クリーニングウェブの動作量は、クリーニングウェブと定着ローラとの接触幅以上となっていることを特徴とし、請求項６に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の発明において、クリーニングウェブの動作は間欠動作とし、その間隔はクリーニングローラから加圧ローラに逆転写したトナーの塊が、加圧ローラを経て定着ローラに到達する時間以上とするものである。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、クリーニングウェブは、定着ローラ対のプレ回転中継続して動作することを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１ないし５に示すこの発明の実施形態において、前記の従来例及び各実施形態相互に共通する同様の部分には、同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる部分について説明する。
この実施形態において、加圧ローラ９は金属管に、弾性のシリコンゴム等の材料からなる被覆層及びその表層の離型性の良好なフッ素等の被覆チューブによって構成されている。
【００１５】
クリーニングローラ１２は、鋼管にニッケルメッキ等の処理をしたものからなり、押圧ローラ１５は、芯がねにシリコンゴムを被覆したものであって、発泡製品であってもよい。そしてこの押圧ローラ１５は、ばね材からなる加圧部材１６によって、定着ローラ８に加圧されている。クリーニングウェブ１１は、定着ローラ８に当接しながら巻取軸１３に徐々に巻取られるようになっており、その巻取間隔は、通常は画像形成量、定着温度等の画像形成条件によって決定される。
【００１６】
図２には通常の画像形成時に、定着ローラ８に逆転写したトナーＴが、クリーニングローラ１２に蓄積する状態が示されている。転写紙２１が定着ローラ８と、加圧ローラ９とのニップ部を通過する時、微量な逆転写トナーＴが定着ローラ８の表面に残る。そしてクリーニングウェブ１１の接触部をくぐり抜けた逆転写トナーＴは、再び加圧ローラ９と定着ローラ８との接触部に到達し、逆転写トナーＴは、加圧ローラ９に移動し、加圧ローラ９の回転によって、クリーニングローラ１２へと移動し、表面に付着する。
【００１７】
図３には、冷却された後再び加熱され、クリーニングローラ１２から逆転写トナーＴが、逆転写して定着ローラ８を削る状態が示されている。プレ回転が始まると加圧ローラ９の表面は、加熱された定着ローラ８により加熱され、クリーニングローラ１２の表面の逆転写トナーＴも徐々に温度が上昇する。冷えた逆転写トナーＴは硬いため粘着性が低いが、温度が上昇することで部分的に粘着性をもつことになる。
【００１８】
そして逆転写トナーＴは、その粘着力で加圧ローラ９に、部分的に塊ではぎ取られ、加圧ローラ９の回転によって、定着ローラ８に接触し、定着ローラ８に移動し、最終的にはクリーニングウェブ１１にせき止められる。この逆転写トナーＴ塊は、完全には溶融していなくて硬いので、このせき止められた位置で定着ローラ８を削ってゆく。
【００１９】
図４は逆転写した逆転写トナーＴがついたクリーニングウェブ１１を送ることで、定着ローラ８から逆転写トナーＴを離し、傷をつけないようにした状況を示し、定着ローラ８とクリーニングウェブ１１のニップに逆転写トナーＴがある程度溜ったところで、クリーニングウェブ１１の送り動作が行われて逆転写トナーＴ塊が、定着ローラ８から離間する。
【００２０】
図５は、実施形態についての動作制御のフロー図である。電源がオンとなり、プレ回転が開始されると、クリーニングウェブ１１の動作が開始される。クリーニングウェブ１１の動作の開始トリガーは、定着ローラ８の回転駆動手段の稼働を検知してもよく、また定着ローラ８の温度が一度上昇後加圧ローラ９によって熱を奪われることから、一度低下するところを検知してもよく、また加圧ローラ９やクリーニングローラ１２の表面の温度が上昇するところによってもよい。
【００２１】
クリーニングウェブ１１の動作間欠タイミングは、本発明装置が搭載している各手段の状況によって異なるが、この実施形態においては、３秒に１回とした。このタイミングは、実際この実施形態を８０枚程度画像形成する装置で実験して決定した。この実験装置では定着ローラ８と加圧ローラ９との直径は、８０ｍｍ、回転の周速度は、４００ｍ／ｓとなっているので、クリーニングローラ１２からの逆転写トナーＴが、クリーニングウェブ１１に到達するまでに１秒強かかる。クリーニングウェブ１１に付着した硬い逆転写トナーＴの塊が定着ローラ８と、クリーニングウェブ１１との接触部に食い込むまでに２秒弱かかるので、動作は３秒間隔とするのが妥当であった。そしてクリーニングウェブ１１動作を停止するのは、開始と同様に定着部４のプレ回転を行う駆動手段の動作でもよいし、定着部４が画像形成を開始することができる温度に到達した温度を検知してもよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は前記のようであって、定着ローラと加圧ローラとからなる定着ローラ対、及び定着ローラをクリーニングするクリーニングウェブと加圧ローラをクリーニングするクリーニングローラとからなるクリーニング部材を有する定着部を具え、電源投入後の加圧ローラを温めるために定着ローラ対を回転させる定着ローラ対のプレ回転機能をもつ画像形成装置において、請求項１に記載の発明は、定着ローラ対のプレ回転時に、クリーニングローラから逆転写し、定着ローラとクリーニングウェブとのニップに溜ったトナー塊が、まだ溶融していなくて硬い状態にあるとき、クリーニングウェブを定着ローラに当接した状態で一定量送り動作させるので、プレ回転中もクリーニングウェブを当接動作、送り動作をすることで、プレ回転中におけるオイル塗布、クリーニング動作をすることができて、定着ローラの摩耗を防止することができるという効果がある。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、定着ローラの回転駆動手段の駆動を検知する検知手段を具え、該検知手段で定着ローラの駆動開始を検知して、クリーニングウェブの動作を開始させ、請求項３に記載の発明は、定着ローラの温度を検知する温度検知手段を具え、該温度検知手段で定着ローラの温度が一度上昇してから低下するのを検知して、クリーニングウェブの動作を開始させ、請求項４に記載の発明は、加圧ローラ又はクリーニングローラの表面温度を検知する温度検知手段を具え、該温度検知手段で定着ローラの温度が一度上昇してから低下するのを検知して、前記クリーニングウェブの動作を開始させるので、プレ回転中におけるオイル塗布、クリーニング動作を的確なタイミングで開始することができて、定着ローラの摩耗を防止することができるという効果がある。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、クリーニングウェブの動作量は、クリーニングウェブと定着ローラとの接触幅以上となっているので、１回の動作のたびに定着ローラに付着したトナーの塊を定着ローラから非接触の位置に送って、定着ローラの摩耗を防止することができるという効果がある。また、請求項６に記載の発明は、クリーニングウェブの動作は間欠動作とし、その間隔はクリーニングローラから加圧ローラに逆転写したトナーの塊が、加圧ローラを経て定着ローラに到達する時間以上とするので、クリーニングウェブの動作量を最小にして、クリーニングウェブの寿命を延長することができるという効果がある。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、クリーニングウェブは、定着ローラ対のプレ回転中継続して動作するので、プレ回転中は、クリーニングウェブの動作を継続することによって、クリーニングローラからプレ回転中に断続的にトナーの塊が逆転写しても、定着ローラから非接触の位置に送って、定着ローラの摩耗を防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の要部の構成の概略図である。
【図２】同上の逆転写トナーが、クリーニングローラに蓄積する状態を示す説明図である。
【図３】同上の逆転写トナーが、定着ローラを削る状態を示す説明図である。
【図４】同上の逆転写トナーＴがついたクリーニングウェブを送ることで、定着ローラから逆転写トナーを離し、傷をつけないようにした状況を示す説明図である。
【図５】同上の動作制御のフロー図である。
【図６】本発明と同種の従来の画像形成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１  画像読取部    ２  転写部
３  現像部        ４  定着部
６  給紙部        ７  排紙部
８  定着ローラ    ９  加圧ローラ
１０  定着ヒータ
１１  クリーニングウェブ
１２  クリーニングローラ
１３  巻取軸      １４  巻出軸
１５  押圧ローラ  １６  加圧部材
２１  転写紙      ２２  トナー像
【図１】
0004086464.tif 000002
【図２】
0004086464.tif 000003
【図３】
0004086464.tif 000004
【図４】
0004086464.tif 000005
【図５】
0004086464.tif 000006
【図６】
0004086464.tif 000007