JP3224950B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真式画像形成装置
の熱定着装置に用いられる加熱ローラをクリーニングす
る方式の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等
の電子写真プロセスを利用した画像形成装置にあって
は、予め一様に帯電された感光体上に原稿反射光等の画
像情報を照射することによって得た静電潜像を現像装置
からの現像剤により可視像化し、この可視像を転写装置
によって記録紙上に転写してから熱定着装置により加熱
加圧して定着することが行われている。この熱定着装置
は、内部にヒータを備えた加熱ローラと、加熱ローラの
外周面に圧接する加圧ローラとから成り、両ローラのニ
ップ部に画像の転写を受けた記録紙を通過させることに
より記録紙上のトナー像を定着させるものである。

【０００３】ところで、加熱ローラの外周面は未定着の
トナー像と接触する部分であり、トナーが加熱ローラ側
に転写され易い為（オフセット現象）、これを防止する
為に加熱ローラの外周面にオイルを供給して薄膜を形成
することにより、トナー剥離性を高めている。加熱ロー
ラにオイルを供給する手法としては、従来から例えばオ
イル溜めを内部に装備したオイル内填ローラを直接加熱
ローラの外周面に接触させることによりオイル供給を行
う方法や、高粘度のオイルを含浸したローラを加熱ロー
ラに当接させる方法等が採られていたが（特開昭６１−
１０９０８４号公報、特開昭６２−５２８４号公報、実
開平１−１２０１７１号公報、特開平３−１１４０６４
号公報等）、この方法では内填ローラが直接加熱ローラ
に接触するため、加熱ローラ外周に付着したトナーが内
填ローラに付着して堆積し、更に内填ローラに付着した
トナーが加熱ローラに再転写されて記録紙上に画像汚れ
が発生するという不具合が生じていた。また、この不具
合を解消するための対策として、オイル内填ローラと加
熱ローラとの接触部の上流側の加熱ローラ面にクリーニ
ングローラを接触させることが行われていたが、クリー
ニングローラにより除去されることによりクリーニング
ローラに付着堆積したトナーが加熱ローラに再転写さ
れ、更に加熱ローラから記録紙上に逆転写されるという
不具合が生じている。

【０００４】

【発明の目的】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、加熱ローラと定着ローラとを備えた熱定着装置に於
て、記録紙上から加熱ローラに逆転写されたトナーが記
録紙上に再転写される不具合を防止するために、オイル
内填ローラを加熱ローラに接触させるように構成した場
合に発生する種々の不具合を解消する様にした加熱ロー
ラのクリーニング装置を提供することを目的とする。具
体的には、オイル内填ローラに付着したトナーが加熱ロ
ーラを経て記録紙上に逆転写されることによる記録紙へ
の汚れ発生を防止する。また、オイル内填ローラの上流
側にクリーニングローラを配置した場合に発生する、記
録紙へのトナーの逆転写を防止することを目的としてい
る。

【０００５】

【発明の構成】上記目的を達成するため、本発明は、内
部にヒータを備えた加熱ローラと、該加熱ローラの外周
面に圧接する加圧ローラとからなり、該加熱ローラと該
加圧ローラとの間を通過する記録紙上に未定着画像を定
着させる定着装置と、該加熱ローラの外周面にオイルを
塗布するオイル塗布手段と、該オイル塗布手段に対して
オイルを供給するオイル供給手段と、該オイル塗布手段
をクリーニングするクリーニング手段とを備え、該オイ
ル塗布手段をローラ状の部材で構成するとともに、該加
熱ローラの外周面に接触するよう配置し、該クリーニン
グ手段をウェブを送り出すウェブ供給ローラと、送り出
されたウェブを巻き取るウェブ巻き取りローラと、送り
出されたウェブの一面に圧接してウェブの他面を該オイ
ル塗布手段の外周面に圧接させるウェブ加圧ローラとで
構成するとともに、該オイル塗布手段に直接接触するよ
う配置し、該オイル供給手段を前記クリーニング手段よ
りも該オイル塗布手段の回転方向の上流側に配置するこ
とを特徴とする。

【０００６】また、本発明は、前記ウェブ巻き取りロー
ラ又は前記ウェブ供給ローラを記録紙上に未定着画像を
定着させる回数の増大に応じて微少量ずつ駆動させるこ
とを特徴とする。

【０００７】また、本発明は、内部にヒータを備えた加
熱ローラと、該加熱ローラの外周面に圧接する加圧ロー
ラとからなり、該加熱ローラと該加圧ローラとの間を通
過する記録紙上に未定着画像を定着させる定着装置と、
該加熱ローラの外周面にオイルを塗布するオイル塗布手
段と、該オイル塗布手段をクリーニングするクリーニン
グ手段とを備え、該オイル塗布手段をローラ状の部材で
構成するとともに、該加熱ローラの外周面に接触するよ
う配置し、該クリーニング手段を最大紙幅よりも外側に
突出した縁を有するブレード状の部材で構成するととも
に、該オイル塗布手段の回転の最上点よりも下流側で該
オイル塗布手段と接触させることを特徴とする。

【０００８】さらに、本発明は、前記オイル塗布手段に
オイルを供給するオイル供給手段を備え、該オイル供給
手段を前記クリーニング手段よりも該オイル塗布手段の
回転方向の上流側に配置していることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明では、クリーニング機能を備えたクリー
ニングローラをオイル塗布ローラに接触する様に配置し
たので、加熱ローラから塗布ローラ上に微量オフセット
トナーが付着しても、加熱ローラに転写される前にクリ
ーニングされるので、良好な画像を得ることができる。
また、オイル塗布ローラ自体にオイル供給能力を付与し
てもよいし、格別のオイル供給手段からオイル塗布ロー
ラの供給するようにしてもよい。オイル塗布手段、クリ
ーニング手段、オイル供給手段をローラ形状にすること
により、オイル塗布部のトルクを低減できる。つまり、
オイル供給装置の負荷を低減して格別の駆動装置を設け
る必要がなくなる。クリーニング手段にトナーならし部
材を設けることにより、トナーが確実且つ平坦な状態で
オイル塗布手段側に付着堆積し、オイル塗布手段側に再
転写することが防止される。

【００１０】クリーニング手段、オイル供給手段をフェ
ルト状の材料から構成することにより、交換が容易化
し、安価なクリーニング手段を得ることができる。クリ
ーニング手段をウェブ状に構成することにより、オイル
塗布手段と接するクリーニング手段の面が常に新鮮な状
態になるので、オイル塗布手段の表面のクリーニング性
能を高めることができる。また、このウェブの厚みを
０．１ｍｍ以下にすることにより、ウェブが吸収するオ
イル量よも、加熱ローラへ供給されるオイル量の方が多
くなり、十分なオイル供給が可能となる。ブレード状の
クリーニング手段をオイル供給ローラの第２象限に配置
することにより、オイルを無駄に消費することなく有効
に利用できる。また、ブレードの先端の幅方向両端部に
オイル洩れ防止部を設けることにより、オイルの無駄な
消費を防止できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図示した実施例により詳細に
説明する。図１は本発明の第１実施例の定着装置の要部
構成を示す略図であり、この定着装置の図面右方には図
示しないが感光体を中心とした電子写真式の画像形成部
（帯電部、露光部、現像部、転写部等）が配置されてお
り、転写部において感光体上のトナー像Ｔの転写を受け
た記録紙Ｐはこの定着装置の入口１から進入してくる。
この定着装置は、内部にヒータ２を有した加熱ローラ３
と、外周面に弾性体層を有した加圧ローラ４と、両ロー
ラ３、４のニップ部に記録紙Ｐを導くガイド５と、加熱
ローラ３の外周面に摺接して温度を測定するサーミスタ
６と、加熱ローラ３の外周面に配置された本発明に係る
オイル供給装置７と、記録紙が加熱ローラに付着するこ
とを防止する分離爪８と、ガイド９と、排紙ローラ１０
等を有する。

【００１２】本実施例の特徴的な構成は、オイル供給装
置７の構成にあり、オイル塗布手段２０と、このオイル
塗布手段に接触するクリーニング手段２１とからなって
いる。オイル供給装置７は、加熱ローラ上にオイル膜を
形成することによって記録紙側からのトナーの転写（オ
フセット）の発生を防止するためのものである。しか
し、実際には、オイルを塗布してもオフセットを完全に
防止することは難しく、微量オフセットが発生する。本
実施例では、定着ローラに付着した微量オフセットトナ
ーがオイル塗布手段２０に転写されてきた時に、これを
クリーニングするために、上記クリーニング手段２１を
オイル塗布手段２０に接触させている。

【００１３】本実施例で使用するオイル塗布ローラ２０
の構成としては、ランダムな穴を有したアルミパイプの
内部にシリコンオイルを充填すると共に、該パイプの外
表面にフェルトを巻き掛けたタイプ、或はゴアテックス
（ジャパンゴアテックス（株）の登録商標）等の様に含
浸したオイルを外部に染み出すタイプの材料を巻き掛け
たローラを用いる。なお、このゴアテックスを用いたロ
ーラは、ゴアテックス膜（延伸多孔質ＰＴＦＥ膜）に特
殊な成分を組み合わせて半透膜の作用を付与した材料を
ローラ形状に成形したものであり、オイルは拡散の原理
でゴアテックス複合膜を通して外部に供給される。ま
た、クリーニング手段２１としては、鉄から成る芯金の
外周にフッ素ゴムをコーティングしたローラを用いる。
この実施例によれば、オイル塗布手段２０に付着したト
ナーをクリーニング手段２１により直接除去するので、
オイル塗布手段２０から加熱ローラにトナーが逆転写さ
れることによる、記録紙の汚れ付着を防止できる。

【００１４】次に、図２は本発明の第２実施例の要部構
成説明図であり、オイル塗布手段２０から微量オフセッ
トトナーを除去するクリーニング手段２１としてウェブ
（シート）３０を用いた構成が特徴的である。即ち、こ
のクリーニング手段２１は、ウェブ３０を送り出すウェ
ブ供給ローラ３１と、送り出されたウェブを巻取るウェ
ブ巻取りローラ３２と、送り出されたウェブ３０の背面
に圧接してウェブ面をオイル塗布手段２０の外周面に圧
接させるウェブ加圧ローラ３３とを有する。ウェブ３０
は、図示しない駆動手段によって矢印方向へ送られる。
ウェブ３０の送出し量（巻取り量）は、コピー枚数の増
大に応じて微小長さづつ送り出される様に構成する。オ
イル塗布ローラの駆動が不安定化する場合には、塗布ロ
ーラの軸にギヤを設けてこれを駆動する様にしてもよ
い。このことにより、オイル塗布手段２０の外周面を常
に清浄な状態に保つことができるように構成する。オイ
ル塗布手段の構成は、上記実施例と同様に構成してもよ
いし、従来のオイル内填ローラを用いてもよい。

【００１５】図３は本発明の第３の実施例であり、フェ
ルトクリーニング方式であり、この方式はクリーニング
手段２１として、着脱交換可能な構成を有したフェルト
パッド３５を用い、これを塗布ローラ２０の外周面に直
接摺接させて、塗布ローラ２０に付着したトナーを除去
する様にしたものである。最も安価となる点がその利点
である。

【００１６】図４はクリーニング手段２１としてブレー
ド３６を用いたタイプの例である。このブレード３６
は、ローラ状のオイル塗布手段２０の回転の最上点より
も下流側に接触し、しかも接触方向がカウンター方向と
なっている構成が特徴的である。このように構成するこ
とにより、ブレード３６とオイル塗布手段との間にオイ
ル溜り３７が形成されて、余剰オイルをここに保持する
ことが可能となる。余剰オイルが逃げることを防止する
ことにより、オイルの無駄な費消を防止できる。

【００１７】図５は図４の変形例であり、ブレード３６
の先端縁（オイル塗布手段と接触する部分）の幅方向両
端縁に突部３６ａを形成した構成が特徴的である。この
突部３６ａは、最大通紙幅よりも外側に位置している。
このような突部３６ａを設けることにより、上記オイル
溜りのオイルが横方向に逃げることを防止でき、無駄な
費消を防止できる。

【００１８】図６は本発明の他の実施例であり、図１の
実施例のクリーニング手段２１の外周面に弾性板部材等
から成るトナーならし手段４０を圧接状態で摺接させた
構成が特徴的である。このトナーならし手段４０は、ク
リーニング手段２１に付着するトナーの大きさがバラバ
ラであるために、クリーニングローラ２１の外周面に段
差（凹凸）が形成され、クリーニング性能を低下させる
虞れがあるので、付着したトナーを平坦化させるための
ものである。ならし手段としては板状のものの他に、ロ
ーラ状のもの（連れ回りタイプ）を用いることもでき
る。

【００１９】図７は本発明の他の実施例であり、この実
施例のオイル供給装置７は、加熱ローラ３に接してオイ
ルを塗布するオイル塗布手段２０と、オイル塗布手段２
０に接して付着したトナーを除去するクリーニング手段
２１、及びオイル塗布手段２０にオイルを供給するオイ
ル供給手段５０（オイル内填ローラ）とからなってい
る。この実施例のオイル塗布手段２０は、自らオイルタ
ンクを備える必要はなく、金属芯金の外周に弾性体、更
にその表層にフッ素樹脂のチューブを配置したものを用
いる。オイル供給手段５０は、オイル塗布手段２０に一
定量のオイルを供給する為の手段であり、その構成とし
ては、ランダムな穴を有したアルミパイプの内部にシリ
コンオイルを充填すると共に、該パイプの外表面にフェ
ルトを巻き回したタイプ、或はゴアテックス（ジャパン
ゴアテックス（株）の登録商標）等の様に含浸したオイ
ルを外部に染み出すタイプの材料を巻き掛けたローラを
用いる。クリーニング手段２１としては、例えば鉄から
成る芯金外周にフッ素ゴムをコーティングしたローラを
用いる。

【００２０】この実施例の装置は、図１等に示した上記
実施例と同様の効果を奏することができる。即ち、従来
オイル内填ローラは、加熱ローラの直接接触させられて
いたが、この方式ではオイル内填ローラ上にトナーが堆
積し、このトナーが定着ローラに最転写して画像汚れを
起こしていた。これに対して、本実施例では、オイル供
給部の機能を、オイル塗布手段、クリーニング手段、オ
イル供給手段の３つに分割したので、上記不具合を防止
できる。オイル塗布手段２０、クリーニング手段２１、
オイル供給手段がローラ形状であるため、オイル供給装
置の負荷が少なく、特別に駆動装置を設けなくても安定
したオイル供給を実現できる。つまり、これらの各手段
は加熱ローラからの駆動力によって連れ回りする様構成
すれば良い。なお、図７のクリーニング手段に図６に示
したトナーならし部材４０を設けてもよい。

【００２１】図８は図２の実施例の変形例であり、図７
の実施例のクリーニング手段２１の代わりにウェブ方式
のクリーニング手段を配置したものである。オイル塗布
手段としての塗布ローラ２０自体にはオイルタンクを備
えず、これと接触するオイル供給手段５０からオイルを
受け取り、このオイルを加熱ローラ３に塗布するもので
ある。ウェブを用いたクリーニング手段の構成は図２と
同様である為、重複した説明は省略する。この実施例で
は、クリーニング手段２１をウェブ状のものとして、そ
のクリーニング面が所定の周期で、或は常に更新される
ようにしたので、クリーニング能力を向上できる。

【００２２】図９は図３の実施例の変形例であり、オイ
ル塗布手段としての塗布ローラ２０自体にはオイルタン
クを備えず、これと接触するオイル供給手段５０からオ
イルを受け取り、このオイルを加熱ローラ３に塗布する
ものである。フェルトパッド５１から成るクリーニング
手段の構成、作用については、図３のものと同一であ
る。

【００２３】図１０は、図７の変形実施例であり、オイ
ル供給手段５０として、オイル内填ローラの代わりに、
高粘度のオイルを含浸したフェルトパッド５２を用い、
このフェルトパッド５２から塗布ローラ２０にオイルを
供給するものである。この実施例では、オイル供給装置
としてのコンパクト化が可能である。

【００２４】図１１は図９の変形実施例であり、オイル
供給手段５０をフェルトパッド５１の上流側に配置した
構成が異なっている。この実施例では、オイル供給手段
がクリーニング手段２１の上流側に位置しているので、
フェルトパッド５１による負荷（回転抵抗）上昇が吸収
され、オイル供給装置の負荷トルク低減を図ることがで
きる。図７の実施例では、オイル供給装置７がサーミス
タ６の下流側に位置していたが、図１２の実施例では、
サーミスタ６の上流側に位置している。このため、サー
ミスタ６に対するトナー付着量が減り、サーミスタへの
トナー固着に起因して発生する画像汚れを防止できる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、加熱ロー
ラと定着ローラとを備えた熱定着装置に於て、記録紙上
から加熱ローラに逆転写されたトナーが記録紙上に再転
写される不具合を防止するために、オイル内填ローラを
加熱ローラに接触させるように構成した場合に発生する
種々の不具合を解消する様にした加熱ローラのクリーニ
ング装置を提供することができる。具体的には、オイル
内填ローラに付着したトナーが加熱ローラを経て記録紙
上に逆転写されることによる記録紙への汚れ発生を防止
する。また、オイル内填ローラの上流側にクリーニング
ローラを配置した場合に発生する、記録紙へのトナーの
逆転写を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のオイル供給装置をなえた
定着装置の要部構成説明図。

【図２】本発明の第２実施例のオイル供給装置の要部構
成を示す略図。

【図３】本発明の第３実施例のオイル供給装置の要部構
成を示す略図。

【図４】本発明の第４実施例のオイル供給装置の要部構
成を示す略図。

【図５】本発明の第５実施例のオイル供給装置の要部構
成を示す略図。

【図６】本発明の第６実施例のオイル供給装置の要部構
成を示す略図。

【図７】本発明の第７実施例のオイル供給装置の要部構
成を示す略図。

【図８】本発明の第８実施例のオイル供給装置の要部構
成を示す略図。

【図９】本発明の第９実施例のオイル供給装置の要部構
成を示す略図。

【図１０】本発明の第１０実施例のオイル供給装置の要
部構成を示す略図。

【図１１】本発明の第１１実施例のオイル供給装置の要
部構成を示す略図。

【図１２】本発明の第１２実施例のオイル供給装置の要
部構成を示す略図。

【符号の説明】

１ 定着装置の入口、２ ヒータ、３ 加熱ローラ、４
加圧ローラ、５ ガイド、６ サーミスタ、７ オイ
ル供給装置、２０ オイル塗布手段、２１ クリーニン
グ手段、３０ ウェブ（シート）、３１ ウェブ供給ロ
ーラ、３２ ウェブ巻取りローラ、３３ ウェブ加圧ロ
ーラ、３６ ブレード、３６ａ 突部、４０ トナーな
らし手段、５０ オイル供給手段、

フロントページの続き (72)発明者 栗原 克己 東京都大田区中馬込一丁目３番６号 株 式会社 リコー内 (72)発明者 松田 昌憲 東京都大田区中馬込一丁目３番６号 株 式会社 リコー内 (72)発明者 川野 浩 東京都大田区中馬込一丁目３番６号 株 式会社 リコー内 (72)発明者 高梨 聡 東京都大田区中馬込一丁目３番６号 株 式会社 リコー内 (56)参考文献 特開 平６−118833（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−148682（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−292179（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−104267（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/20

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部にヒータを備えた加熱ローラと、該
   加熱ローラの外周あ面に圧接する加圧ローラとからな
   り、該加熱ローラと該加圧ローラとの間を通過する記録
   紙上に未定着画像を定着させる定着装置と、 該加熱ローラの外周面にオイルを塗布するオイル塗布手
   段と、 該オイル塗布手段に対してオイルを供給するオイル供給
   手段と、 該オイル塗布手段をクリーニングするクリーニング手段
   とを備え、 該オイル塗布手段は、ローラ状の部材で構成されるとと
   もに、 該加熱ローラの外周面に接触するよう配置され、該クリーニング手段は、ウェブを送り出すウェブ供給ロ
   ーラと、送り出されたウェブを巻き取るウェブ巻き取り
   ローラと、送り出されたウェブの一面に圧接してウェブ
   の他面を該オイル塗布手段の外周面に圧接させるウェブ
   加圧ローラとで構成されるとともに、 該オイル塗布手段
   に直接接触するよう配置されており、 該オイル供給手段は、前記クリーニング手段よりも該オ
   イル塗布手段の回転方向の上流側に配置されることを特
   徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記ウェブ巻き取りローラ又は前記ウェ
   ブ供給ローラは、記録紙上に未定着画像を定着させる回
   数の増大に応じて微少量ずつ駆動されることを特徴とす
   る請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 内部にヒータを備えた加熱ローラと、該
   加熱ローラの外周面に圧接する加圧ローラとからなり、
   該加熱ローラと該加圧ローラとの間を通過する記録紙上
   に未定着画像を定着させる定着装置と、 該加熱ローラの外周面にオイルを塗布するオイル塗布手
   段と、 該オイル塗布手段をクリーニングするクリーニング手段
   とを備え、 該オイル塗布手段は、ローラ状の部材で構成されるとと
   もに、 該加熱ローラの外周面に接触するよう配置され、 該クリーニング手段は、最大紙幅よりも外側に突出した
   縁を有するブレード状の部材で構成されるとともに、該
   オイル塗布手段の回転の最上点よりも下流側で該オイル
   塗布手段と接触することを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記オイル塗布手段にオイルを供給する
   オイル供給手段を備 え、 該オイル供給手段は、前記クリーニング手段よりも該オ
   イル塗布手段の回転方向の上流側に位置していることを
   特徴とする請求項３記載の画像形成装置。