JP2001066938A - 定着装置及びこの定着装置を備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、清掃手段に堆積した現像剤の定着
体又は加圧体に対する逆流を防止でき、定着体の表面に
付着した炭酸カルシウムによって現像剤のオフセットが
発生した場合でも長期間にわたって良好な定着を行うこ
とができる定着装置及びこの定着装置を備える画像形成
装置を提供する。 【解決手段】 定着体及び加圧体の少なくとも一方の表
面を清掃するために定着体又は加圧体に当接して回転す
るクリーニングローラ１００は、表面に開口せる細孔１
０１が形成されている金属円筒１０２であり、内部に形
成された中空部と該細孔１０１が連通している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、未定着状態で現像
剤像を担持する記録媒体を定着体と加圧体との圧接部分
に通すことにより上記記録媒体を加熱及び加圧して上記
記録媒体上に上記現像剤像を定着させる定着装置及びこ
の定着装置を備える画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、表面に静電潜像を担持する潜像担
持体、潜像担持体上の静電潜像を現像剤たるトナーによ
って現像剤像として現像する現像装置、潜像担持体上の
現像剤像を記録媒体たる転写材に転写する転写装置、上
記現像剤像が転写された転写材を加熱及び加圧して転写
材上に上記現像剤像を定着させる定着装置等を有する画
像形成装置が知られており、画像形成装置としては、電
子写真プリンタや複写機、ファクシミリ等がある。

【０００３】図８に示すように、転写材上のトナーを加
熱及び加圧して定着させることにより転写材上に画像を
形成する定着装置５９は、転写材のトナーを担持した面
に当接すると共に加熱手段たるハロゲンヒータ６２によ
り加熱される定着体たる定着ローラ６０と、定着ローラ
に圧接させられる加圧体たる加圧ローラ６１との１対の
ローラを有する熱定着方式が採用されている場合が多
い。

【０００４】上記定着装置５９の定着ローラ６０には、
シリコーンオイルを含ませたフェルト部材６３を当接さ
せるようにして、転写材上のトナーが定着ローラ６０の
表面に付着するトナーのオフセットを防止するようにし
ている。このフェルト部材６３は、定着ローラ６０の表
面にシリコーンオイルを塗布すると共に、定着ローラ６
０の表面に付着したトナー等の異物を除去する働きもあ
るため、使用者等が定期的にフェルト部材６３を交換す
るようにしている。

【０００５】又、図９に示すように、定着ローラ６０に
電源６４を接続して、例えば負極性の電圧を定着ローラ
６０に印加することにより、転写材６７上の負極性に帯
電させられているトナー６８が定着ローラ６０の表面に
オフセットしないようにしている。更に、加圧ローラ６
１にも、ダイオード６５を接続して加圧ローラ６１の表
面を正極性に帯電させ、負極性に帯電したトナー６８を
転写材６７上に引きつけることにより、より効果的にオ
フセットを防止できるようにする場合もある。最近は定
着ローラにトナーが帯電している極性と逆極性の電圧を
印加する構成の定着装置を採用する場合が増えており、
これは上記のフェルト部材を設けることなく効果的にト
ナーのオフセットを防止することができ、フェルト部材
の交換という手間を省くことができるためである。

【０００６】これらの画像形成装置に用いられる転写材
としては、広葉樹や針葉樹のパルプに、カオリンやロジ
ン等のサイズ剤を加えて電子写真専用に作られた紙が使
用される場合が多い。パルプに添加するサイズ剤として
のカオリンやロジンは、電子写真プロセスに悪影響を与
えないために添加される。例えば、サイズ剤のタルク
は、潜像担持体表面に付着し、空気中や紙中の水分を吸
収して低抵抗化するため、静電的に潜像担持体の表面に
形成された静電潜像を乱して、所謂、「画像流れ」とい
う現象を引き起こし、転写材上に形成される画像の品質
を低下させるのである。そこで、カオリンやロジンを添
加することにより画像流れを防止する。

【０００７】上記の専用紙は、今まで酸性紙が主流であ
ったが、酸性紙は長期間の保存による紙の劣化が激しい
等の保存性の問題から、中性紙の使用が増加している。
最近増加している中性紙に添加される添加剤として、紙
の漂白による環境問題から、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ
₃）が使用されることが多くなっている。これは、炭酸
カルシウムが安価であると共に、白色度が高いため、炭
酸カルシウムを添加すれば紙を白色にするために漂白を
過度に行う必要がなく、製紙工程での環境問題を１つク
リアすることができるということが挙げられる。炭酸カ
ルシウムは、重量比にして、最大で２５％程度まで紙に
混入される場合もある。

【０００８】上記の炭酸カルシウムは、石灰岩を砕いて
粉末にしたものや、「チョーク」と呼ばれる古生物起源
の重質炭酸カルシウムがある。又、石灰岩を砕き、加熱
してＣａＯを作り、これを水中に投入してできる石灰乳
に炭酸ガスを吹き込んで作られる軽質炭酸カルシウムが
ある。

【０００９】しかし、上記の定着ローラにトナーが帯電
している極性と逆極性の電圧を印加する構成の定着装置
を用いた画像形成装置において、上記の炭酸カルシウム
を多く含んだ中性紙を使用すると、次のような問題が発
生する虞があることが分かった。

【００１０】転写材である炭酸カルシウムを含んだ紙
は、転写紙を転写紙カセット等にセットし、画像形成時
にカセットから所定の搬送経路を介して給紙を行うと、
搬送経路に設けられた給紙ローラ、搬送ローラ、レジス
トローラ、搬送路中のガイドの表面等と接触して紙粉が
発生する。この紙粉中には、含有量にもよるが多くの炭
酸カルシウムを含んでいる。搬送等により発生した紙粉
中の炭酸カルシウムは、金属類やプラスチックとの摩擦
によって容易に正極性に帯電する。

【００１１】炭酸カルシウムを含んだ紙粉は、負極性に
帯電させられている定着ローラの表面に電気的吸引力或
いは物理的な力により付着し、定着ローラの表面に炭酸
カルシウムを含んだ紙粉の層が形成される。炭酸カルシ
ウムは、正極性に帯電しているので、定着ローラの表面
に炭酸カルシウムが付着した状態でトナーを担持した転
写紙が搬送されて定着ローラにトナーが当接することに
より、転写紙上の負極性のトナーが定着ローラの表面に
オフセットすることとなるのである。

【００１２】定着ローラの表面にオフセットしたトナー
は、炭酸カルシウムと混合し、定着ローラの表面に付着
することとなるが、定着装置のウォームアップ時等の定
着ローラと加圧ローラとが直接当接しながら回転すると
きに、定着ローラよりも温度の低い加圧ローラの表面に
定着ローラ上のオフセットしたトナーが転移する。これ
は、８０〜１２０℃と表面温度の低い加圧ローラと、１
８０〜２００℃と表面温度の高い定着ローラとを比較す
ると、表面温度の低い加圧ローラの方が、温度の高い定
着ローラよりもトナーが付着しやすいためである。

【００１３】このような定着ローラ上のオフセットトナ
ーが加圧ローラへ転移する現象が微量づつ発生し、定着
装置への通紙が数万枚を超えると、加圧ローラに転移し
たトナーによって加圧ローラの表面に大きなフレーク状
になるまでに成長する。転移したトナーがフレーク状に
なるまでに成長すると、フレーク状のトナーの一部が定
着ローラの表面にも付着するようになり、転写材上のト
ナー像を乱す要因となるという問題があった。

【００１４】上記のような現象は、種々の転写紙により
テストした結果、紙に含まれる炭酸カルシウムが、１０
％〜２５％（重量比）になると発生し、特に１５％〜２
５％（重量比）では、頻発するようになるのである。こ
れは、必ずしも炭酸カルシウムの量に定着ローラのトナ
ー汚れが比例せず、転写紙に含まれるサイズ剤（ＡＫ
Ｄ、ＡＳＡ、カオリン、中性ロジン等）や、転写紙の漂
白方法（塩素系、非塩素系）の影響も考えられるが、い
ずれにしろ、炭酸カルシウムを含む量が１０％を超える
と定着ローラのオフセットトナーによる汚れが発生する
のである。

【００１５】定着ローラ及び加圧ローラの少なくとも一
方の表面を清掃するために、従来の定着装置にあって
は、定着ローラ又は加圧ローラに当接して回転する清掃
手段たるクリーニングローラを備える定着装置が知られ
ている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる定着装
置にあっては、定着ローラ又は加圧ローラからクリーニ
ングローラに伝達される熱によりクリーニングローラの
温度が上昇しすぎると、クリーニングローラ上のトナー
が軟らかくなり定着ローラ又は加圧ローラの表面に逆流
して戻ってくる現象が発生する。

【００１７】かかる現象により、クリーニングローラ上
にトナーが付着し堆積していくと、クリーニングローラ
上のトナー層が厚くなり、定着ローラ又は加圧ローラと
長時間接触しているクリーニングローラの部分が変形
し、クリーニングローラがスムーズに回転できなくなり
異音や振動が発生する虞がある。

【００１８】そこで、本発明は、清掃手段に堆積した現
像剤の定着体又は加圧体に対する逆流を防止でき、定着
体の表面に付着した炭酸カルシウムによって現像剤のオ
フセットが発生した場合でも長期間にわたって良好な定
着を行うことができる定着装置及びこの定着装置を備え
る画像形成装置の提供を目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本出願によれば、上記目
的は、定着体と、該定着体を加熱する加熱手段と、該定
着体に圧接される加圧体とを備える定着装置であって、
定着体と加圧体とが圧接回転可能であり、未定着状態で
現像剤像を担持する記録媒体を定着体と加圧体との圧接
部分に通すことにより上記記録媒体を加熱及び加圧して
上記記録媒体上に上記現像剤像を定着させ、上記定着体
及び上記加圧体の少なくとも一方の表面を清掃するため
に定着体又は加圧体に当接して回転する清掃手段を備え
る定着装置において、清掃手段は、表面に開口せる空所
が形成されているという第一の発明によって達成され
る。

【００２０】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明において、清掃手段は、中空円筒状の金属であり、
空所が細孔であり、内部に形成された中空部と該細孔が
連通しているという第二の発明によっても達成される。

【００２１】更に、本出願によれば、上記目的は、第一
の発明において、清掃手段は、空所が表面に形成され軸
線方向に延びる溝であるという第三の発明によっても達
成される。

【００２２】又、本出願によれば、上記目的は、定着体
と、該定着体を加熱する加熱手段と、該定着体に圧接さ
れる加圧体とを備える定着装置であって、定着体と加圧
体とが圧接回転可能であり、未定着状態で現像剤像を担
持する記録媒体を定着体と加圧体との圧接部分に通すこ
とにより上記記録媒体を加熱及び加圧して上記記録媒体
上に上記現像剤像を定着させ、上記定着体及び上記加圧
体の少なくとも一方の表面を清掃するために定着体又は
加圧体に当接可能で回転する清掃手段を備える定着装置
において、清掃手段は、定着体又は加圧体に断続的に当
接するよう外周面が形成されているという第四の発明に
よっても達成される。

【００２３】更に、本出願によれば、上記目的は、第四
の発明において、定着体及び加圧体は、少なくとも一方
の外周が弾性体を有する材料で形成されており、加圧体
が内部に該加圧体を加熱するための熱源を有するという
第五の発明によっても達成される。

【００２４】又、本出願によれば、上記目的は、一連の
画像形成プロセスによって形成された画像を記録媒体に
記録する画像形成装置であって、第一の発明の定着装置
を備えるという第六の発明によっても達成される。

【００２５】更に、本出願によれば、上記目的は、第六
の発明において、清掃手段は、中空円筒状の金属であ
り、空所が細孔であり、内部に形成された中空部と該細
孔が連通していることとする請求項６に記載の画像形成
装置。

【００２６】又、本出願によれば、上記目的は、第六の
発明において、清掃手段は、空所が表面に形成され軸線
方向に延びる溝であるという第五の発明によっても達成
される。

【００２７】更に、本出願によれば、上記目的は、一連
の画像形成プロセスによって形成された画像を記録媒体
に記録する画像形成装置であって、第四の発明の定着装
置を備えるという第九の発明によっても達成される。

【００２８】又、本出願によれば、上記目的は、第九の
発明において、定着体及び加圧体は、少なくとも一方の
外周が弾性体を有する材料で形成されており、加圧体が
内部に該加圧体を加熱するための熱源を有するという第
十の発明によっても達成される。

【００２９】即ち、本出願にかかる第一の発明にあって
は、定着体又は加圧体から清掃手段に転移し付着した現
像剤が、定着体又は加圧体によって清掃手段に押し付け
られ、清掃手段に形成された空所に収容される。

【００３０】又、本出願にかかる第二の発明にあって
は、定着体又は加圧体から清掃手段に転移し付着した現
像剤が、定着体又は加圧体によって清掃手段に押し付け
られ、清掃手段に形成された細孔及び中空部に収容され
ると共に、清掃手段の低熱容量化が図られる。

【００３１】更に、本出願にかかる第三の発明にあって
は、定着体又は加圧体から清掃手段に転移し付着した現
像剤が、定着体又は加圧体によって清掃手段に押し付け
られ、清掃手段に形成された溝に収容される。

【００３２】又、本出願にかかる第四の発明にあって
は、定着体又は加圧体から清掃手段に転移し付着した現
像剤が、定着体又は加圧体によって清掃手段に押し付け
られ、清掃手段の定着体又は加圧体との非接触部に収容
されると共に、定着体又は加圧体から清掃手段への熱の
伝達を抑制する。

【００３３】更に、本出願にかかる第五の発明にあって
は、定着体又は加圧体から清掃手段に転移し付着した現
像剤が、定着体又は加圧体によって清掃手段に押し付け
られ、清掃手段の定着体又は加圧体との非接触部に収容
されると共に、定着体又は加圧体から清掃手段への熱の
伝達を抑制する。

【００３４】又、本出願にかかる第六の発明にあって
は、定着体又は加圧体から清掃手段に転移し付着した現
像剤が、定着体又は加圧体によって清掃手段に押し付け
られ、清掃手段に形成された空所に収容される。

【００３５】更に、本出願にかかる第七の発明にあって
は、定着体又は加圧体から清掃手段に転移し付着した現
像剤が、定着体又は加圧体によって清掃手段に押し付け
られ、清掃手段に形成された細孔及び中空部に収容され
ると共に、清掃手段の低熱容量化が図られる。

【００３６】又、本出願にかかる第八の発明にあって
は、定着体又は加圧体から清掃手段に転移し付着した現
像剤が、定着体又は加圧体によって清掃手段に押し付け
られ、清掃手段に形成された溝に収容される。

【００３７】更に、本出願にかかる第九の発明にあって
は、定着体又は加圧体から清掃手段に転移し付着した現
像剤が、定着体又は加圧体によって清掃手段に押し付け
られ、清掃手段の定着体又は加圧体との非接触部に収容
されると共に、定着体又は加圧体から清掃手段への熱の
伝達を抑制する。

【００３８】又、本出願にかかる第十の発明にあって
は、定着体又は加圧体から清掃手段に転移し付着した現
像剤が、定着体又は加圧体によって清掃手段に押し付け
られ、清掃手段の定着体又は加圧体との非接触部に収容
されると共に、定着体又は加圧体から清掃手段への熱の
伝達を抑制する。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００４０】（第一の実施形態）先ず、本発明の第一の
実施形態について図１及び図２に基づき説明する。

【００４１】図１は、本実施形態にかかる画像形成装置
の一例たる、記録媒体上の現像剤像を定着装置によって
加熱及び加圧することによって記録媒体上に定着させる
画像形成装置の概略構成図である。

【００４２】かかる画像形成装置は、図１に示すよう
に、表面に静電潜像を担持する潜像担持体としての感光
ドラム２、感光ドラム２の表面を一様に帯電させる帯電
手段としての帯電ローラ３、帯電ローラ３によって帯電
させられた感光ドラム２の表面をレーザービーム１によ
り露光して感光ドラム２上に静電潜像を形成する露光手
段（図示せず）、感光ドラム２上に形成された静電潜像
を現像剤たるトナーによって現像剤像（トナー像）とし
て現像する現像装置４、感光ドラム２上のトナー像を記
録媒体たる転写材に転写する転写装置としての転写ロー
ラ５、トナー像が転写された転写材を加熱及び加圧して
上記転写材上に上記トナー像を定着させる定着装置８、
転写材を収納する転写材用のカセット１９、転写材を給
紙する給紙ローラ１８、給紙された転写材を搬送する搬
送路等を有している。

【００４３】かかる画像形成装置にあっては、先ず、感
光ドラム２の表面を帯電ローラ３によって負極性に均一
に帯電させる。そして、図示を省略したレーザーユニッ
トやポリゴンミラーを備えた露光手段であるスキャナー
ユニットによって画像信号に対応したレーザービーム１
を、負極性に帯電させられた感光ドラム２の表面に照射
して静電潜像を感光ドラム２の表面に形成する。ここ
で、レーザービーム１は、画像に対応する部分に照射す
る、所謂、イメージスキャン方式を用いている。

【００４４】感光ドラム２上に形成された静電潜像は、
現像装置４内に収容されたトナーによって現像されて可
視像化される。現像装置４では、負極性の一成分磁性ト
ナーが感光ドラム２上のレーザービーム１で露光された
部分に付着する反転現像によるジャンピング現像方法が
用いられている。現像装置４にて現像された感光ドラム
２上のトナー像は、所定のタイミングで感光ドラム２と
転写ローラ５との対向する位置に搬送された転写材に転
写ローラ５により転写させられる。

【００４５】トナー像が転写される転写材としての紙
は、紙用のカセット１９に収納されており、カセット１
９に設けられた給紙ローラ１８でピックアップされ、同
方向に回転する１対のローラ対１７によって１枚ずつ搬
送用の第１のガイド１６に給紙されるようになってい
る。第１のガイド１６に給紙された転写紙は、第１のガ
イド１６で上方に案内され、第１のガイド１６の転写紙
の搬送方向下流側に設けられた中間ローラ対１５によっ
て搬送用の第２のガイド１４方向に搬送されるようにな
っている。

【００４６】第２のガイド１４内に搬送された転写紙
は、第２のガイド１４の出口付近の上部に設けられたガ
イド部材１３ａ，１３ｂによって搬送方向を変化させら
れる。尚、第２のガイド１４に設けられたガイド部材１
３ａ，１３ｂの位置では、転写紙が搬送方向を変えられ
る際にガイド部材１３ａ，１３ｂの表面に転写紙が摺擦
される。

【００４７】第２のガイド１４の転写紙の搬送方向下流
側には、レジストローラ対１２が設けられており、第２
のガイド１４を介して搬送された転写紙は、画像信号に
対応するようにレジストローラ対１２によって転写位置
である感光ドラム２と転写ローラ５との対向する位置へ
搬送される。レジストローラ対１２により転写一方向に
搬送させられた転写紙は、レジストローラ対１２と転写
位置との間に配置された転写前ガイド対１１により正確
に転写位置に進入させられるようになっている。転写位
置に転写紙が搬送されると、転写ローラ５に、＋１．５
〜＋５ＫＶの電圧が印加されて、感光ドラム２上に担持
されている負極性に帯電したトナー像が転写材に転写さ
れるようになっている。トナー像が転写された転写紙
は、転写後の搬送ガイド６や定着入口ガイド７に案内さ
れて定着装置８方向に搬送され、定着装置８により転写
紙上のトナーが転写紙に定着されて転写紙に画像が形成
される。

【００４８】転写紙上のトナー像を定着させる定着装置
８は、図２に示すように、加熱手段たるハロゲンヒータ
９ａが設けられると共に回転可能に配置された定着体た
る定着ローラ９と、加圧手段（図示せず）により定着ロ
ーラ９に圧接させられると共に定着ローラ９の回転に従
動して回転する加圧体たる加圧ローラ１０とを有してお
り、ハロゲンヒータ９ａによって所定温度に加熱された
定着ローラ９と加圧ローラ１０との圧接部分に転写紙を
通過させることにより、転写紙上のトナーを加熱及び加
圧して転写紙上にトナー像を溶融定着させることができ
るようになっている。

【００４９】定着ローラ９は、例えば、アルミニウム製
の略長筒形状の芯金３０の外周にプライマー層を介して
ＰＦＡチューブ３１が接着されて形成され、芯金３０内
に定着ローラ９の長手方向に沿って長い２本のハロゲン
ヒータ９ａが配置されて、２本のハロゲンヒータ９ａに
よって定着ローラ９の表面が所定温度に加熱されるよう
になっている。尚、定着ローラ９の芯金３０は厚さ２．
５ｍｍのパイプが用いられ、ＰＦＡチューブ３１は、厚
みが５０μｍの絶縁性のＰＦＡ樹脂のチューブが用いら
れている。

【００５０】定着ローラ９に圧接させられた加圧ローラ
１０は、略長棒形状の芯金３２の外周にプライマー層を
介して導電性のスポンジゴム層３３による弾性層が接着
され、スポンジゴム層３３の外周にプライマー層を介し
てＰＦＡチューブ３４が接着されて形成されて、各ハロ
ゲンヒータ９ａによって所定温度に加熱された定着ロー
ラ９の回転に従動して回転することにより、加圧ローラ
１０の表面が定着ローラ９により所定温度に加熱される
ようになっている。尚、加圧ローラ１０は、上記の構成
により所定の熱容量を有しており、定着ローラ９に従動
回転して加熱させられた加圧ローラ１０のプリント開始
時（定着処理時）の温度が、定着ローラ９の温度よりも
低くなるようになっている。尚、加圧ローラ１０の芯金
３２は、直径１４ｍｍの鉄製の長棒が用いられ、スポン
ジゴム層３３は、厚さ８ｍｍの導電性シリコーンゴムを
スポンジ状に形成した部材が用いられ、最外層のＰＦＡ
チューブ３４は、厚みが５０μｍでカーボンを混入して
半導電性としたＰＦＡ樹脂のチューブが用いられてい
る。

【００５１】又、定着ローラ９の芯金３０には、電源４
０が接続されてトナーと同極性の−７００Ｖの電圧が印
加されることにより定着ローラ９の表面が負極性となっ
ていると共に、加圧ローラ１０の芯金３２にダイオード
４１のアノード側が接続されて加圧ローラ１０の表面が
正極性となるようにセルフバイアスされており、転写紙
上の負極性のトナーを転写材上に押し付けることができ
るようになっていて、定着ローラ９の表面に負極性に帯
電したトナーが定着ローラ９にオフセットすることを防
止している。尚、定着ローラに接続された電源や加圧ロ
ーラに接続されたダイオードは、いずれか一方のみとす
るようにしてもよい。 加圧ローラ１０には、加圧ロー
ラ１０に当接すると共に加圧ローラ１０の回転に従動し
て回転する清掃手段たるクリーニングローラ１００が設
けられている。クリーニングローラ１００は、加圧ロー
ラ１０の定着ローラ９との圧接部分以外の任意の外周面
に当接されて、定着ローラ９により所定温度に加熱され
た加圧ローラ１０の回転に従動して回転することによ
り、加圧ローラ１０の温度よりも低く、且つ使用されて
いるトナーが加熱されることにより固体の状態から軟化
した状態へ転移する温度であるガラス転移点の温度より
も高い温度に加熱されるようになっている。

【００５２】つまり、定着ローラ９、加圧ローラ１０、
クリーニングローラ１００の順に温度が低くなるように
なっており、定着ローラ９にオフセットしたトナーが、
温度の低い部材に転移することにより、定着ローラ９上
のオフセットトナーが加圧ローラ１０に転移し、加圧ロ
ーラ１０に転移したトナーをクリーニングローラ１００
の表面に転移させることができるようになっている。

【００５３】ここで、クリーニングローラ１００が、加
圧ローラ１０上に転移したトナーをクリーニングローラ
１００上に転移させるためには、使用しているトナーの
ガラス転移点付近までクリーニングローラ１００を加熱
する必要がある。

【００５４】なぜなら、加圧ローラ１０上のトナーが軟
らかくならないとクリーニングローラ１００表面に付着
するのに十分な力が発生しないからである。尚、加圧ロ
ーラ上のトナーがクリーニングローラ上に転移するのに
必要なクリーニングローラの温度は、使用するトナーに
よっても異なるが、おおよそ７０〜９０℃以上である。

【００５５】一方、クリーニングローラの温度が、上昇
しすぎておおよそ１４０℃以上になると、クリーニング
ローラ上のトナーが軟らかくなり加圧ローラの表面に逆
流して戻ってくる現象が発生する。かかる現象は、クリ
ーニングローラ上のトナー量が多い場合に発生しやす
い。

【００５６】又、クリーニングローラ上にトナーが付着
していくと、クリーニングローラ上のトナー層が厚くな
り、加圧ローラと長時間接触しているクリーニングロー
ラの部分が変形し、クリーニングローラがスムーズに回
転できなくなり異音や振動が発生することとなる。

【００５７】そこで、本実施形態では、これらの問題を
解決すべく、図３及び図４に示すように、クリーニング
ローラ１００が構成されている。

【００５８】本実施形態にかかるクリーニングローラ１
００は、図３に示すように、表面に穴１０１が形成され
た金属円筒１０２を有し、金属円筒１０２は、軸線方向
両端部にフランジ部１０３が嵌合されている。

【００５９】かかるクリーニングローラ１００にあって
は、クリーニングローラの熱容量を小さくすることがで
きるので、クリーニングローラ１００が容易に昇温で
き、クリーニングローラ１００表面に容易にトナーを付
着させることができる。このようにクリーニングローラ
１００上にトナーが付着していくと、加圧ローラ１０が
クリーニングローラ１００と接触しているので、クリー
ニングローラ１００の基体１０４上のトナー１０５は、
加圧ローラ１０の表面の押されて、金属円筒１０２の内
部にたまっていくことになる。

【００６０】よって、本実施形態によれば、クリーニン
グローラ１００表面に付着するトナーは一定の厚さ以上
にならないので、上述の「逆流」の現象が発生しにく
く、或いは、発生したとしてもその量が量が少ないた
め、転写材上の画像に対する汚れを低減し良好な画像を
得ることができる。

【００６１】又、クリーニングローラ１００上に付着す
るトナーの厚さが一定以上にならないので、クリーニン
グローラ１００の周囲に必要とするスペースを小さくす
ることでき、クリーニングローラ上にトナーが付着する
ことによる異音や振動の発生を防止することができる。
（第二の実施形態）次に、本発明の第二の実施形態
について図５に基づき説明する。尚、第一の実施形態と
同様の構成に関しては、その説明を省略する。

【００６２】図５は、本実施形態にかかる清掃手段たる
クリーニングローラ１１０の概略構成を示す図である。

【００６３】本実施形態にあっては、第一の実施形態に
かかるクリーニングローラ１００に代えて、図５に示す
ように、アルミニウムや鉄の基材１１１の表面に研削に
よって溝１１２と軸芯１１３とが形成されたクリーニン
グローラ１１０を有している。

【００６４】上記のように構成することによって、第一
の実施形態にかかるクリーニングローラに比べ同径のク
リーニングローラでは、熱容量が大きくなるが、強度が
充分であり構成が簡単になるので、クリーニングローラ
を１０〜１５φの小径にする場合に有効である。

【００６５】又、金属の基材１１１の表面に付着したト
ナーは、溝１１２に流れ込むため、クリーニングローラ
１１０表面のトナーの堆積が厚くなりにくい。

【００６６】（第三の実施形態）次に、本発明の第三の
実施形態について図６及び図７に基づき説明する。尚、
第一の実施形態と同様の構成に関しては、同一符号を付
し、その説明を省略する。

【００６７】本実施形態にかかる定着装置に備えられた
定着体たる定着ローラにあっては、芯金３０上に０．２
〜０．５ｍｍの厚さでシリコーンゴム層３５が形成さ
れ、シリコーンゴム層３５上に２０〜３０μｍの厚さの
ＰＦＡチューブ３１が形成されている。

【００６８】又、かかる定着装置に備えられた加圧体た
る加圧ローラにあっては、中空の芯金の外周にスポンジ
ゴム層３３が形成され、更に、スポンジゴム層３３の外
周にＰＦＡチューブ３４が被覆されている。中空の芯金
３２の内部には上記加圧ローラを保温するための加温手
段たるハロゲンヒータ９ｂが配設されている。

【００６９】更に、上記定着ローラの近傍には、クリー
ニングローラ１２０が配設されている。尚、クリーニン
グローラ１２０の具体的形状を図７に示す。

【００７０】クリーニングローラ１２０は、アルミニウ
ム又は鉄からなっており、図７に示すように、軸１２２
によって支持され、外周が円柱状の一部をカットしたよ
うな形状となっている。又、クリーニングローラ１２０
は、駆動手段（図示せず）によって回転駆動され、クリ
ーニングローラ１２０の円柱状部１２１は上記定着ロー
ラの外周面と接することが可能となっている。一方、ク
リーニングローラ１２０のカット形状部分１２３は、上
記定着ローラと離間している。

【００７１】上述のような構成にすることによって、ク
リーニングローラ１２０の温度が上昇しづらくなり、上
述の「逆流」現象の発生を低減するようになっている。

【００７２】上記定着ローラは、常に内部のヒータによ
って１５０〜２００度の一定温度に保つよう温調されて
いるので、クリーニングローラ１２０が常に上記定着ロ
ーラと接しているとクリーニングローラ１２０の温度が
上記定着ローラの温度に近くなり、上述の「逆流」現象
が発生しやすくなる。

【００７３】そこで、本実施形態では、クリーニングロ
ーラを図７に示すような形状にすることによって、クリ
ーニングローラ１２０が定着ローラと常に接触しないの
で、クリーニングローラの温度が上昇しづらくなり、お
およそ１４０℃以下に保つことができ、「逆流」現象を
低減することができるようになっている。

【００７４】従って、図７に示すようなクリーニングロ
ーラ１２０の形状は、定着ローラのような内部にヒータ
等の加熱手段を有するローラのためのクリーニングロー
ラの形状として適している。

【００７５】更に、クリーニングローラ１２０のカット
形状部分１２３には、定着ローラと接触する円筒状部１
２１に付着したトナーが流れ込んでくるので、クリーニ
ングローラの外径がトナーの付着により大きくなること
を防止できる。

【００７６】上記加圧ローラには、クリーニングローラ
１２５が配設されており、クリーニングローラ１２０の
円柱状部１２１及びカット形状部分１２３と同様、クリ
ーニングローラ１２５は、外周が加圧ローラと接触する
部分と接触しない部分とを有する。

【００７７】但し、加圧ローラのためのクリーニングロ
ーラ１２５は、クリーニングローラ１２５が中空になっ
ており、熱容量を小さくして短期間に昇温できるように
なっている点で、定着ローラのためのクリーニングロー
ラ１２０と異なっている。

【００７８】上述のように構成することによって、クリ
ーニングローラ１２５は、通常時にあまり温度が高くな
らず、必要な時に速やかに温度を上昇させることが可能
となる。

【００７９】尚、本実施形態では、内部にヒータ等の加
熱手段を有するローラである加圧ローラ若しくは定着ロ
ーラに対して、一部接触する部分と接触しない部分とを
有するクリーニングローラについて説明したが、容易に
昇温可能な構成のクリーニングローラにおいては、必ず
しも内部にヒータ等を有するローラに限ることなく適用
可能である。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、本出願にかかる第
一の発明によれば、定着体又は加圧体から清掃手段に転
移し付着した現像剤が、定着体又は加圧体によって清掃
手段に押し付けられ、清掃手段に形成された空所に収容
されるようになっているので、清掃手段に堆積した現像
剤の体着体又は加圧体に対する逆流を防止でき、定着体
表面に付着した炭酸カルシウムによってオフセットが発
生した場合でも長期間に亘って良好な定着を行うことが
できる。

【００８１】又、本出願にかかる第二の発明によれば、
定着体又は加圧体から清掃手段に転移し付着した現像剤
が、定着体又は加圧体によって清掃手段に押し付けら
れ、清掃手段に形成された細孔及び中空部に収容される
と共に、清掃手段の低熱容量化が図られるようになって
いるので、清掃手段に堆積した現像剤の体着体又は加圧
体に対する逆流をより効果的に防止でき、定着体表面に
付着した炭酸カルシウムによってオフセットが発生した
場合でも長期間に亘って良好な定着を行うことができ
る。

【００８２】更に、本出願にかかる第三の発明によれ
ば、定着体又は加圧体から清掃手段に転移し付着した現
像剤が、定着体又は加圧体によって清掃手段に押し付け
られ、清掃手段に形成された溝に収容されるようになっ
ているので、清掃手段に堆積した現像剤の体着体又は加
圧体に対する逆流を防止でき、定着体表面に付着した炭
酸カルシウムによってオフセットが発生した場合でも長
期間に亘って良好な定着を行うことができる。

【００８３】又、本出願にかかる第四の発明によれば、
定着体又は加圧体から清掃手段に転移し付着した現像剤
が、定着体又は加圧体によって清掃手段に押し付けら
れ、清掃手段の定着体又は加圧体との非接触部に収容さ
れると共に、定着体又は加圧体から清掃手段への熱の伝
達を抑制するようになっているので、清掃手段に堆積し
た現像剤の体着体又は加圧体に対する逆流をより効果的
に防止でき、定着体表面に付着した炭酸カルシウムによ
ってオフセットが発生した場合でも長期間に亘って良好
な定着を行うことができる。

【００８４】更に、本出願にかかる第五の発明によれ
ば、定着体又は加圧体から清掃手段に転移し付着した現
像剤が、定着体又は加圧体によって清掃手段に押し付け
られ、清掃手段の定着体又は加圧体との非接触部に収容
されると共に、定着体又は加圧体から清掃手段への熱の
伝達を抑制するようになっているので、清掃手段に堆積
した現像剤の体着体又は加圧体に対する逆流を防止で
き、定着体表面に付着した炭酸カルシウムによってオフ
セットが発生した場合でも長期間に亘って良好な定着を
行うことができる。

【００８５】又、本出願にかかる第六の発明によれば、
定着体又は加圧体から清掃手段に転移し付着した現像剤
が、定着体又は加圧体によって清掃手段に押し付けら
れ、清掃手段に形成された空所に収容されるようになっ
ているので、清掃手段に堆積した現像剤の体着体又は加
圧体に対する逆流を防止でき、定着体表面に付着した炭
酸カルシウムによってオフセットが発生した場合でも長
期間に亘って良好な定着を行うことができる。

【００８６】更に、本出願にかかる第七の発明によれ
ば、定着体又は加圧体から清掃手段に転移し付着した現
像剤が、定着体又は加圧体によって清掃手段に押し付け
られ、清掃手段に形成された細孔及び中空部に収容され
ると共に、清掃手段の低熱容量化が図られるようになっ
ているので、清掃手段に堆積した現像剤の体着体又は加
圧体に対する逆流をより効果的に防止でき、定着体表面
に付着した炭酸カルシウムによってオフセットが発生し
た場合でも長期間に亘って良好な定着を行うことができ
る。

【００８７】又、本出願にかかる第八の発明によれば、
定着体又は加圧体から清掃手段に転移し付着した現像剤
が、定着体又は加圧体によって清掃手段に押し付けら
れ、清掃手段に形成された溝に収容されるようになって
いるので、清掃手段に堆積した現像剤の体着体又は加圧
体に対する逆流を防止でき、定着体表面に付着した炭酸
カルシウムによってオフセットが発生した場合でも長期
間に亘って良好な定着を行うことができる。

【００８８】更に、本出願にかかる第九の発明によれ
ば、定着体又は加圧体から清掃手段に転移し付着した現
像剤が、定着体又は加圧体によって清掃手段に押し付け
られ、清掃手段の定着体又は加圧体との非接触部に収容
されると共に、定着体又は加圧体から清掃手段への熱の
伝達を抑制するようになっているので、清掃手段に堆積
した現像剤の体着体又は加圧体に対する逆流をより効果
的に防止でき、定着体表面に付着した炭酸カルシウムに
よってオフセットが発生した場合でも長期間に亘って良
好な定着を行うことができる。

【００８９】又、本出願にかかる第十の発明によれば、
定着体又は加圧体から清掃手段に転移し付着した現像剤
が、定着体又は加圧体によって清掃手段に押し付けら
れ、清掃手段の定着体又は加圧体との非接触部に収容さ
れると共に、定着体又は加圧体から清掃手段への熱の伝
達を抑制するようになっているので、清掃手段に堆積し
た現像剤の体着体又は加圧体に対する逆流を防止でき、
定着体表面に付着した炭酸カルシウムによってオフセッ
トが発生した場合でも長期間に亘って良好な定着を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成図である。

【図２】図１の画像形成装置に備えられた定着装置の概
略構成図である。

【図３】図２の定着装置に備えられた清掃手段の概略構
成を示す斜視図である。

【図４】図３の清掃手段の断面図である。

【図５】本発明の第二の実施形態にかかる清掃手段の概
略構成を示す斜視図である。

【図６】本発明の第三の実施形態にかかる定着装置の概
略構成図である。

【図７】図６の定着装置に備えられた清掃手段の概略構
成を示す斜視図である。

【図８】従来の定着装置の概略構成図である。

【図９】従来の定着装置の概略構成図である。

【符号の説明】

８ 定着装置 ９ａ ハロゲンヒータ（加熱手段） ９ｂ ハロゲンヒータ（熱源） ９ 定着ローラ（定着体） １０ 加圧ローラ（加圧体） ３１ チューブ（弾性体） ３３ スポンジゴム層（弾性体） ３４ チューブ（弾性体） ３５ シリコーンゴム層（弾性体） ５９ 定着装置 １００ クリーニングローラ（清掃手段） １０１ 穴（空所） １０２ 金属円筒（中空円筒状の金属） １１０ クリーニングローラ（清掃手段） １１２ 溝（空所） １２０ クリーニングローラ（清掃手段） １２５ クリーニングローラ（清掃手段）

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定着体と、該定着体を加熱する加熱手段
   と、該定着体に圧接される加圧体とを備える定着装置で
   あって、定着体と加圧体とが圧接回転可能であり、未定
   着状態で現像剤像を担持する記録媒体を定着体と加圧体
   との圧接部分に通すことにより上記記録媒体を加熱及び
   加圧して上記記録媒体上に上記現像剤像を定着させ、上
   記定着体及び上記加圧体の少なくとも一方の表面を清掃
   するために定着体又は加圧体に当接して回転する清掃手
   段を備える定着装置において、清掃手段は、表面に開口
   せる空所が形成されていることを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 清掃手段は、中空円筒状の金属であり、
   空所が細孔であり、内部に形成された中空部と該細孔が
   連通していることとする請求項１に記載の定着装置。
3. 【請求項３】 清掃手段は、空所が表面に形成され軸線
   方向に延びる溝であることとする請求項１に記載の定着
   装置。
4. 【請求項４】 定着体と、該定着体を加熱する加熱手段
   と、該定着体に圧接される加圧体とを備える定着装置で
   あって、定着体と加圧体とが圧接回転可能であり、未定
   着状態で現像剤像を担持する記録媒体を定着体と加圧体
   との圧接部分に通すことにより上記記録媒体を加熱及び
   加圧して上記記録媒体上に上記現像剤像を定着させ、上
   記定着体及び上記加圧体の少なくとも一方の表面を清掃
   するために定着体又は加圧体に当接可能で回転する清掃
   手段を備える定着装置において、清掃手段は、定着体又
   は加圧体に断続的に当接するよう外周面が形成されてい
   ることを特徴とする定着装置。
5. 【請求項５】 定着体及び加圧体は、少なくとも一方の
   外周が弾性体を有する材料で形成されており、加圧体が
   内部に該加圧体を加熱するための熱源を有することとす
   る請求項４に記載の定着装置。
6. 【請求項６】 一連の画像形成プロセスによって形成さ
   れた画像を記録媒体に記録する画像形成装置であって、
   請求項１に記載の定着装置を備えることを特徴とする画
   像形成装置。
7. 【請求項７】 清掃手段は、中空円筒状の金属であり、
   空所が細孔であり、内部に形成された中空部と該細孔が
   連通していることとする請求項６に記載の画像形成装
   置。
8. 【請求項８】 清掃手段は、空所が表面に形成され軸線
   方向に延びる溝であることとする請求項６に記載の画像
   形成装置。
9. 【請求項９】 一連の画像形成プロセスによって形成さ
   れた画像を記録媒体に記録する画像形成装置であって、
   請求項４に記載の定着装置を備えることを特徴とする画
   像形成装置。
10. 【請求項１０】 定着体及び加圧体は、少なくとも一方
    の外周が弾性体を有する材料で形成されており、加圧体
    が内部に該加圧体を加熱するための熱源を有することと
    する請求項９に記載の画像形成装置。