JP3244970B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機、プリンタ、ファ
クシミリ装置等のように電子写真式の画像形成部を備え
た画像形成装置に用いられる定着装置の改良に関し、特
に未定着トナーを記録紙上に熱溶融定着させる定着装置
に於いて、定着装置を構成する加熱ローラにオイルを供
給するオイル塗布ローラからのオイルが原因して、クリ
ーニング部材に付着したトナーが加熱ローラに逆付着
し、その結果記録紙がトナー汚れを起こして画質を低下
させるという不具合を解決することができる定着装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成部を備えた複写
機、プリンタ、ファクシミリ装置等々の画像形成装置で
は、原稿反射光等の光学的な画像情報を予め一様に帯電
した感光体上に照射することによって得た静電潜像に、
現像装置からトナーを供給して可視像化し、このトナー
像を記録紙上に転写した後で定着装置に通紙して熱定着
を行っている。この定着装置は、内部にヒータを備えた
加熱ローラと、この加熱ローラの外周面に圧接する加圧
ローラを有し、両ローラ間を通過する転写済み記録紙を
加圧しながら加熱することにより、トナー像の定着を行
っている。

【０００３】上記従来の定着装置においては、加熱ロー
ラへのトナーの付着と、それに起因したオフセットの発
生（定着能力の低下）を防止する為に、加熱ローラの外
周面にシリコンオイルを含浸したオイル塗布手段を圧接
させて加熱ローラ表面にオイル膜を形成することが行わ
れているが、このオイル塗布手段は加熱ローラと常時接
触する為、加熱ローラ周面に付着したトナー、紙粉等の
異物がオイル塗布手段側に転写してしまい、オイルを均
一に塗布する能力の低下を来すばかりでなく、オイル塗
布手段側に徐々に蓄積した異物が逆に加熱ローラ側に逆
流し、最後に記録紙に付着して画質の低下をもたらすと
いう不具合があった。

【０００４】このような不具合を解決する為に、本出願
人は、オイル塗布手段自体にローラ、或はパッドから成
るクリーニング部材を圧接させることにより、オイル塗
布手段を直接クリーニングする手法を提案した。該クリ
ーニング部材により除去した異物はクリーニング部材に
付着して保持されているが、クリーニング部材とオイル
塗布手段とのニップ部からオイルが染み出ると、このオ
イルによってクリーニング部材に付着した異物が剥離し
て、オイル塗布手段、加熱ローラを経て逆流し、最後に
記録紙に転写されて画像不良をもたらす。

【０００５】

【発明の目的】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、オイル塗布手段に付着した異物を除去する為に該オ
イル塗布手段に圧接されるクリーニング部材に付着した
異物が、逆にオイル塗布手段を介して加熱ローラ、記録
紙へと転写されることにより発生する画質の低下という
問題を解決することができる構成を備えた定着装置を提
供することを目的としている。

【０００６】

【発明の構成】上記目的を達成するため、本発明は、外
周面で互いに圧接しながら回転する加熱ローラ及び加圧
ローラと、オイルを含浸し該加熱ローラ外周面に接触す
るオイル塗布手段とを備えた定着装置に於いて、上記オ
イル塗布手段に対して圧接するクリーニング部材を備
え、前記加熱ローラ外周面に常時圧接して前記加熱ロー
ラにオイルを供給する上記オイル塗布手段に対して上記
クリーニング部材を接離可能に構成したことを特徴とす
る。上記オイル塗布手段に対して上記クリーニング部材
を接離する動作を上記オイル塗布手段からの駆動力によ
り行うことを特徴とする。上記定着装置を備えた電子写
真式の画像形成装置の電源投入後の立上り時の前回転時
には、上記クリーニング部材を上記オイル塗布手段から
離間させるよう制御されることを特徴とする。上記定着
装置を備えた電子写真式の画像形成装置が電源投入中に
所定時間以上画像記録動作を行わなかった後に、初めて
行われる画像記録動作においては、上記クリーニング部
材を上記オイル塗布手段に圧接させることを特徴とす
る。

【０００７】以下、添付図面に基づいて本発明の一実施
例を詳細に説明する。図１は本発明の定着装置の概略構
成を示す正面図であり、図２はその要部斜視図である。
内部にヒータＨを備えた加熱ローラ１の外周面には加圧
ローラ２が圧接しており、右方に位置する図示しない電
子写真式の画像形成部（感光体、現像部、転写部等）か
ら送り込まれてきたトナーを表面に有した記録紙Ｐを両
ローラ間に通過させることにより、トナーを記録紙上に
熱溶着させる。符号３はオイル塗布ローラ（オイル塗布
手段）であり、シリコンオイル等のオイルを含浸した状
態で加熱ローラの外周面に圧接して従動回転しながらオ
イルを供給する。符号４はクリーニングローラ（クリー
ニング部材）であり、矢印Ａ方向に進退することにより
オイル塗布ローラ３に接離する。クリーニングローラ４
がオイル塗布ローラ３に接触した状態では連れ回りし、
オイル塗布ローラ周面の異物を除去する。

【０００８】加熱ローラ１は、例えばアルミ製のジャー
ナル部の表面にフッ素樹脂加工を施した構成を備え、フ
ッ素樹脂としては、例えばＰＦＡ、ＰＴＦＥ等を用い
る。オイル塗布ローラは、たとえば表層がＰＴＦＥ又は
ＰＦＡの樹脂又はシリコンゴム系の弾性体からなり、ト
ナーが付着しにくく、シリコンオイルが供給し易い材質
から成る。クリーニングローラは、例えば金属ローラの
表面にフッ素ゴムを１０〜１００μｍコーティングした
ものを用いる。

【０００９】クリーニングローラ４を進退させる進退手
段としては、例えば図２に示す様にソレノイド５を用い
る。即ち、クリーニングローラ４は、これをブラケット
７によって回転自在に支持されると共に、軸８によって
回動自在に支持される。また、軸８はソレノイド５のプ
ランジャ５ａに一端９ａを枢支されたレバー９の中間部
をも枢支しており、該レバー９の他端９ｂはバネ６によ
りクリーニングローラ４をオイル塗布ローラ３に圧接さ
せる方向に付勢される。ブラケット７の一端７ａは上記
レバー９の他端９ｂに固定されており、ソレノイド５が
ＯＮして図示の様にプランシャ５ａが引っ込んでいる時
にバネ６に抗してレバー９の他端９ｂが上昇して（軸８
を中心として回動して）ブラケット一端７ａを押し上げ
る。この結果、軸８を中心としてクリーニングローラ４
がオイル塗布ローラ３側に移動してこれと圧接状態とな
る。なお、ブラケットの一端７ａをレバー９の他端９ｂ
に固定せずに、一端７ａの自重によりレバーの他端９ｂ
上に載置されるように構成してもよい。ソレノイド５を
ＯＦＦすると、プランジャ５ａは突出し、レバーの他端
９ｂがバネ６によって引き下げられる。このため、クリ
ーニングローラ４が引き上げられ、オイル塗布ローラ３
から離間する。

【００１０】この定着装置を用いる画像形成装置の画像
形成部が画像形成動作を行っていない待機中（電源ＯＦ
Ｆ時を含む）は、図示しないマイコン等の制御部は接離
手段であるソレノイド５をＯＦＦ状態にし、クリーニン
グローラ４をオイル塗布ローラ３から離間させる。これ
に対して、画像形成部のコピー動作がスタートすると、
図示しない駆動部（メインモータ等）からの駆動力を加
熱ローラ１が受けて回転し、加熱ローラ１に圧接してい
る加圧ローラ２及びオイル塗布ローラ３もまた従動回転
を開始する。更に、制御部は、図示しないコピースター
トスイッチがＯＮされてコピースタート信号が出力され
ると、ソレノイド５をＯＮし、クリーニングローラ４を
オイル塗布ローラ３に圧接させ、従動回転が行われる。

【００１１】この状態で未定着トナーを保持した記録紙
Ｐが加熱ローラ１と加圧ローラ２とのニップ部に進入す
ると、熱と圧力によってトナーは記録紙上に定着され
る。この際、記録紙から加熱ローラ１に対してトナーや
紙粉等の異物が付着するが、加熱ローラの回転により異
物はオイル塗布ローラ３、クリーニングローラ４へと順
次移り、加熱ローラ１及びオイル塗布ローラ３がクリー
ニングされる。

【００１２】一枚分或は所定枚数分のコピー（定着）が
終了した時点で、ソレノイド５がＯＦＦされ、クリーニ
ングローラ４がオイル塗布ローラ３から離間する。非定
着動作中にはクリーニングローラ４はオイル塗布ローラ
３に圧接されないので、オイル塗布ローラとクリーニン
グローラ４との接触部にオイルが滲み出ることがなく、
一度クリーニングされた異物が、オイル塗布ローラ３、
加熱ローラ１、記録紙の順に逆流することがなくなる。
ソレノイド５をＯＦＦするタイミングは一連のコピー動
作が停止、或は中断した時であってもよい。また、クリ
ーニング部材としては、ローラの他に、パッド、ブレー
ド等であってもよい。

【００１３】次に、図３（ａ）（ｂ）は本発明の他の実
施例の構成及び動作説明図であり、加熱ローラ１の外周
面にはオイル塗布ローラ３が常時圧接しており、オイル
塗布ローラ３に対してはクリーニングローラ４が接離可
能に配置されている。この接離機構は、アーム１５、カ
ム１６、バネ１７等から成る。即ち、接離機構は、オイ
ルダンパ１８を介してオイル塗布ローラ３の軸に取り付
けられているアーム１５と、装置本体により左右方向へ
進退可能に支持されたカム１６と、クリーニングローラ
４の軸４ａを回転自在に支持する軸受け部材１９と、ク
リーニングローラ４を常時離間方向へ付勢するバネ１７
とを有する。アーム１５は、外径方向へ突出しており、
カム１６の移動軌跡に干渉する長さを有する。又、カム
１６は、一方へ移動した時に軸受け部材１９を押圧して
クリーニングローラ４をオイル塗布ローラ３に接触させ
る方向へ移動させる様に、そのカム面１６ａの形状を設
定される。

【００１４】以上の構成に於いて、コピー開始を指示す
るスタート信号が出力されると制御部は、加熱ローラ１
に駆動力を伝達させ、これと接するオイル塗布ローラ３
が従動回転する。すると、アーム１５は引っ張りバネ１
７の力に打ち勝ってカム１６を図面左方へ押圧開始する
（（ａ））。アーム１５が更に回転すると、（ｂ）の様
にカム１６のカム面１６ａが軸受け部材１９を押し下げ
るので、クリーニングローラ４が加熱ローラ１に圧接す
る。これによりクリーニングローラ４はオイル塗布ロー
ラ３に圧接され、オイル塗布ローラ３をクリーニングす
る。即ち、オイル塗布ローラ３は加熱ローラ１からの駆
動力により連れ回りする一方でクリーニングローラ４に
よって付着した異物を除去される。

【００１５】加熱ローラ１の回転が停止すると、バネ１
７の力がアーム１５からの駆動トルクに打ち勝ってオイ
ル塗布ローラ３から離間しようとするので、軸受け部材
１９によりカム１６は図面右方へ押し戻された状態とな
り、（ｂ）から（ａ）の状態に移行する。つまり、クリ
ーニングローラ４がオイル塗布ローラ３から離間する。

【００１６】なお、ここで引っ張りバネ１７が軸受け部
材１９及びカム１６を介してアーム１５を押圧する力
は、オイル塗布ローラ３が回転している時のオイルダン
パ１８のトルクよりも小さく、しかもオイル塗布ローラ
３の停止時のオイルダンパ１８のトルクよりも大きく設
定する。この結果、上記のごとき各部品の動作が可能と
なる。しかし、各部品の形状、サイズ等は図示のものに
限定される訳ではなく、上記動作を実現するための均等
範囲の構成は本発明に含まれるものである。

【００１７】図１、図２の接離手段は、ソレノイドをＯ
Ｎ、ＯＦＦすることにより、クリーニングローラ４の進
退のタイミングを任意に調整できるが、図３の実施例で
は加熱ローラ１の駆動の有無によりクリーニングローラ
４の進退が決まるの点が異なっている。

【００１８】図４はローラ形状のクリーニング部材の代
わりにブレード形状のクリーニング部材４を用いた例を
示しており、このブレード４をソレノイド或は、図３に
示した如き接離手段により進退させるようにしてもよ
い。

【００１９】次に、一般に電子写真式の画像形成装置に
あっては、電源ＯＮの直後に加熱ローラ１及び加圧ロー
ラ２の温度を均一に上昇させるために、前回転を行う
が、この際、加熱ローラ１とオイル塗布ローラ３のニッ
プ部には時間の経過と共に過剰量のオイルが溜り、クリ
ーニングローラ４がオイル塗布ローラ３に接した状態が
継続すると、このオイルによってクリーニングローラ４
に付着していた異物が剥離してオイル塗布ローラ３に逆
付着し、その結果として記録紙の汚れを来すので、上記
前回転中にはクリーニングローラ４をオイル塗布ローラ
３から離間させておくことが好ましい。立ち上がりの為
の前回転時にクリーニングローラ４をオイル塗布ローラ
３から離間させておく結果として、上記過剰量のオイル
を加熱ローラの外周に分散させることが可能となる。こ
の実施例を適用する定着装置の構成としては、図１、図
２に示したソレノイド式の接離手段を用いる。

【００２０】次に、長時間予熱モードにある場合等、機
器の電源が投入されているにもかかわらず、長時間コピ
ー（画像形成動作）が行われない場合には、加熱ローラ
１とオイル塗布ローラ３とのニップ部にオイルが過剰に
溜る。このような長時間コピーが行われない状態の後
に、初めてコピーを行う場合には、当初はソレノイドを
ＯＦＦにしておき、所定枚数分のコピー（定着）を行っ
たことを通紙枚数に基づいて検知した後で、図１、図２
のソレノイドをＯＮさせて、クリーニングローラ４をオ
イル塗布ローラ３に圧接させることにより、クリーニン
グさせるよう制御する。この通紙枚数は、上記過剰なオ
イルを低減し、且つこのオイルが加熱ローラの外周に均
一化するのに十分な枚数に設定する。電源投入後に非画
像形成状態がどの程度の時間経過した場合に、上記ソレ
ノイドのＯＦＦ、ＯＮ動作を実施するかは予め設定され
ており、この時間は画像形成装置内のタイマにより測定
する。

【００２１】

【発明の効果】以上の様に本発明の定着装置に於いて
は、オイル塗布手段に付着した異物を除去する為に該オ
イル塗布手段に圧接されるクリーニング部材に付着した
異物が、逆にオイル塗布手段を介して加熱ローラ、記録
紙へと転写されることにより発生する画質の低下という
問題を解決することができる構成を備えた定着装置を提
供することを目的としている。即ち、クリーニング部材
（ローラ、パッド、ブレード等）をオイル塗布ローラに
対して接離可能に構成しているので、クリーニング部材
がオイル塗布手段に圧接されてオイルが染み出てこない
様に、任意のタイミングでクリーニング部材をオイル塗
布手段から離間させたり、或は加熱ローラ駆動時のみク
ーリニング部材を圧接させるようにして、クリーニング
部材により一旦捕捉された異物が剥離して逆転写するこ
とを防止できる。

【００２２】また、オイル塗布手段が加熱ローラによる
回転駆動されることによりクリーニング部材をオイル塗
布手段に接離させているので、複雑な機構を必要とせず
に、スペース、部品点数を低減できる。画像形成装置の
電源投入直後の前回転時にクリーニング部材をオイル塗
布手段から離間しているので、前回転時にオイル塗布手
段から出るオイルによってクリーニング部材から異物が
剥離して逆転写することを防止している。また、予熱状
態が長時間継続した後に、画像形成動作が行われる場合
には、当初はクリーニング部材をオイル塗布手段から離
間させ、所定枚数の通紙が完了した時点からクリーニン
グ部材を圧接させるようにしているので、クリーニング
部材に一旦捕捉された異物が逆流出することを防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の原理を示す略図。

【図２】図１の実施例の具体的構成例を示す斜視図。

【図３】（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施例の構成
及び動作説明図。

【図４】本発明の他の実施例の構成説明図。

【符号の説明】

１ 加熱ローラ、２ 加圧ローラ、３ オイル塗布ロー
ラ（オイル塗布手段）、４ クリーニングローラ（クリ
ーニング部材）、５ ソレノイド、７ ブラケット、８
軸、９ レバー、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−100874（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−88579（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−224555（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−69444（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】 外周面で互いに圧接しながら回転する加
   熱ローラ及び加圧ローラと、オイルを含浸し該加熱ロー
   ラ外周面に接触するオイル塗布手段とを備えた定着装置
   に於いて、 上記オイル塗布手段に対して圧接するクリーニング部材
   を備え、前記加熱ローラ外周面に常時圧接して前記加熱
   ローラにオイルを供給する上記オイル塗布手段に対して
   上記クリーニング部材を接離可能に構成したことを特徴
   とする定着装置。
2. 【請求項２】 上記オイル塗布手段に対して上記クリー
   ニング部材を接離する動作を上記オイル塗布手段からの
   駆動力により行うことを特徴とする請求項１記載の定着
   装置。
3. 【請求項３】 上記定着装置を備えた電子写真式の画像
   形成装置の電源投入後の立上り時の前回転時には、上記
   クリーニング部材を上記オイル塗布手段から離間させる
   よう制御されることを特徴とする請求項１又は２記載の
   定着装置。
4. 【請求項４】 上記定着装置を備えた電子写真式の画像
   形成装置が電源投入中に所定時間以上画像記録動作を行
   わなかった後に、初めて行われる画像記録動作において
   は、上記クリーニング部材を上記オイル塗布手段に圧接
   させることを特徴とする請求項１、２又は３記載の定着
   装置。