JPH11242401A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成で充分なクリーニング効果と耐久性
を同時に保った定着装置を提供することを目的とする。 【解決手段】定着部と、クリーニング部とを具備し、ク
リーニングローラ３の表面硬度を上ローラ１００の表面
硬度よりも低くしてニップ部３Ｂを形成すると共に、ニ
ップ部と上ローラ１００の表面を摺擦させることでクリ
ーニングを行うよう構成した定着装置に関し、クリーニ
ングローラ３の回転を常時停止させた状態で定着ローラ
表面１３を摺擦させてクリーニングする。また、所定の
時期又は状態によってはクリーニングローラ３を回転さ
せて上ローラ１００と接触していたクリーニングローラ
３のニップ部３Ｂが接触する位置を変更するよう構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機、レーザビー
ムプリンタ等の画像記録装置の定着装置に関し、特に定
着ローラをクリーニングする定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりクリーニングローラを定着ロー
ラ表面に圧接し、連続的に回転させて定着ローラの表面
に付着した残留トナーや紙粉を除去するクリーニングロ
ーラ方式がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一方、近年、カラー電
子写真技術を用いた複写機、レーザビームプリンタ等の
画像記録装置が開発されてきているが、かかるカラー画
像のトナーは、溶融性が高いため定着ローラの表面にト
ナーが付着しやすく、定着ローラの表面のクリーニング
が重要になる。ところが、クリーニングローラ方式で
は、クリーニングローラを連続的に回転させている為、
充分なクリーニング効果を確保できず、且つクリーニン
グローラの寿命が短かいという問題がある。本発明は前
述の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で充
分なクリーニング効果と耐久性を同時に保った定着装置
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに本発明は、二本の定着ローラ対の間にトナー像を保
持した記録媒体を通過させてトナー像の定着を行う定着
部と、前記定着ローラの表面に接触させたクリーニング
ローラを有したクリーニング部と、を具備し、前記クリ
ーニングローラの表面硬度を前記定着ローラの表面硬度
よりも低くしてニップ部を形成すると共に、該ニップ部
と前記定着ローラの表面を摺擦させることでクリーニン
グを行うよう構成した定着装置において、前記クリーニ
ングローラの回転を常時停止させた状態で前記定着ロー
ラ表面を摺擦させてクリーニングするとともに、所定の
時期又は状態によって前記クリーニングローラを回転さ
せて前記定着ローラと接触していた前記クリーニングロ
ーラのニップ部接触位置を変更するよう構成したことを
特徴とする。

【０００５】本発明によれば、表面の硬度が定着ローラ
よりも低いクリーニングローラを定着ローラに圧接させ
てニップ部を形成しているために、クリーニングローラ
のクリーニング部材と定着ローラとの密着性が高まり、
小径のクリーニングローラであっても充分なクリーニン
グ効果を得ることができる。しかも所定の時期又は状態
によってクリーニングローラを回転させて新しいクリー
ニング面でクリーニングさせるためにクリーニング効果
があって、且つクリーニングローラの耐久性も増加させ
ることが可能となる。

【０００６】また、以下の構成にしても良い。 前記クリーニングローラのニップ部接触位置を変更す
る場合は、変更前の接触位置と同じ位置でクリーニング
させないように構成する。つまり、前記クリーニングロ
ーラの一回の変更距離は、前記クリーニングローラと前
記定着ローラで形成されたニップ幅よりも大きいか、又
は略等しくする。 クリーニングローラは、ローラ基体表面弾性体から成
る弾性体層と、該弾性体層の表面にフェルトから成るク
リーニング層を積層すると共に、前記クリーニング層は
シート状で前記弾性層の表面に巻回させてつなぎ目がク
リーニングローラの軸方向と平行に一本となるように接
着させた構成とする。 前記クリーニング層にフッ素の樹脂をフェルト状に形
成したものを用いた構成とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に、図
面を用いて説明する。図１は、本発明の定着装置１が組
み込まれたカラープリンタの構成を示す概略図であり、
カラープリンタ２４には各色のトナーを搭載した複数の
現像器２５が感光体５にトナーを転移させた後、中間転
写体６の表面に複数のトナー１３を重畳し、転写器７で
記録紙１４に転移させる。 トナー１３が転移された記録
紙１４は定着ローラ２を通過して加熱溶融定着をするこ
とになる。 図２は、定着装置１の断面図である。 以下、図に従って
説明する。 １００は上ローラ、２００は下ローラであり、これらが
定着ローラ２として構成されている。本発明の定着装置
は、カラーの定着性を向上させるために上ローラ１００
と下ローラ２００の双方にハロゲンランプであるヒータ
４Ａ、４Ｂを内蔵している。 上ローラ１００は、特に加熱ローラとしての機能を備え
てなり、肉厚２mm前後の鉄やアルミ等の基体１１１を中
心にし、その上にシリコンゴム等の弾性体層１２を被服
し、さらにその上に耐熱の樹脂等による被服層１３を設
けている。 被服層１３の材料としてはＰＦＡ，ＰＴＦ
Ｅ，ＦＬＣ等の耐熱離型性樹脂が選択される。下ローラ
２００は特に加圧ローラとしての機能を備えてなり、肉
厚２mm前後の鉄やアルミ等の基体２１を中心にして、そ
の上にシリコンゴム等の弾性体２２を被せ、さらにその
上面には耐熱の樹脂等による被服層２３を設けている。
被服層２３は被服層１３と同様の材料が選択される。

【０００８】上ローラ１００と下ローラ２００とで形成
されるニップ部は図示していないが、上ローラ１００側
に幅４mm程度の物でよい。 本発明の実施の例では、ポリ
エステル系のバインダー樹脂を主成分とする各色Ｙ（イ
エロー）Ｍ（マゼンタ）Ｃ（シアン）Ｋ（ブラック）の
顔料を添加したトナー１４を記録紙１５上に重畳させ
て、ニップ部を通過させている。 ３は本発明のクリーニングローラであり、上ローラ１０
０の被服層１３の表面の定着ローラ排紙側に配置させ
る。クリーニングローラ３の軸にはバネ３Ａで加圧付勢
することによりニップ３Ｂを形成している。クリーニン
グローラ３は常時は停止させており、定着ローラの上ロ
ーラ１００が右方向に回転することで、クリーニングロ
ーラ表面と上ローラ１００の被服層１３とがニップ部３
Ｂで摺擦されてクリーニングされる。

【０００９】図３は、クリーニングローラ３の断面図で
ある。 以下、図に従って説明すると、クリーニングローラ３の
ローラ基体３１の周囲にはゴムまたは発泡体層等から構
成された弾性体層３２で構成している。硬度が４０°
（JIS Ａ）以下が適当であり、好ましくは２０°以下の
ものが用いられる。ゴム材料としてはシリコンゴム，フ
ッ素ゴムが用いられ、発泡体層としては、シリコンスポ
ンジを用いると良い。これによりニップ部３Ｂの密着力
が増すことになる また、弾性体層３２の周囲にはクリーニング層３３が形
成され、クリーニングローラ３の表面となり、定着ロー
ラの上ローラ１００の被服層１２とが接触可能に構成さ
れている。クリーニング層３３の材質としてはフッ素樹
脂をフェルト状に形成したものが用いられる。その理由
は、フッ素をフェルト状に形成したものは、表面の摩擦
力が軽減されて、上ローラ１００の表面損傷を防止で
き、さらに、以下に示すようにクリーニング効果が向上
するため良い。しかし、これに限定されず、ナイロンフ
ェルト等を用いても良い。クリーニング層３３の構成と
しては、フェルトの微小空洞が全体に渡って形成されて
おり、この目にトナーが入り込んで上ローラ１００の表
面に付着した残留トナーや紙粉をキャッチする。この材
質に於けるこの微小空洞の規定についてはフェルトの目
付量で決定される。

【００１０】クリーニングローラ３の硬度は上述のニッ
プ部３Ｂを形成するためにも上ローラ１００の硬度より
も低く構成されている。従って、クリーニング層３３の
肉厚は、弾性体層の肉厚よりも薄く構成しても良い。な
お、フッソ樹脂のフェルトは現在は比較的高価である
が、クリーニングローラ３のローラ基体３１とクリーニ
ング層３３との間に弾性体層３１を設けることにより、
フッ素樹脂のフェルトの厚さを薄くすることができ、材
料の少量化を計ることができる。

【００１１】図３のように３４はクリーニング層３３の
つなぎ目であり、クリーニングローラ３の軸方向と平行
に成るようにシート状のクリーニング層を弾性体層３２
に回巻して接着させて成る。このつなぎ目を１本とする
理由は、従来のクリーニング層はクリーニング中は常時
回転させるため、つなぎ目によって、その部分がクリー
ニング不良にならないようにスパイラル状につなぎ目を
入れたものであるが、本発明は、クリーニングローラ３
を常時停止させてクリーニング力が低下したニップ部３
Ｂの位置を回転させて変更するため、クリーニング層３
３のつなぎ目３４を避けて使用することができるからで
ある。

【００１２】次にクリーニングローラ３の動作について
説明する。図３に示すようにクリーニングローラ３は、
通常は停止した状態であり、上ローラ１００が回転する
ことで摺擦されてクリーニングされる。次に、以下に説
明する所定の時期又は状態によって制御装置３００はス
テッピングモータ３０１に微小回転させるように指示し
て、クリーニングローラ３は微小回転する。この場合、
変更前の接触位置と同じ位置でクリーニングさせないよ
うにクリーニングローラが回転するように設定されてい
る。つまり、クリーニングローラの一回の変更距離は、
前記クリーニングローラと前記定着ローラで形成された
ニップ幅よりも大きいか、又は略等しいように設定する
と良い。このような構成にした理由はクリーニング済の
面と同一面でニップを形成するとクリーニング力が低下
するからである。なお、クリーニングローラ３はソレノ
イドで微小回転させる構成をとっても良い。

【００１３】また、上ローラ１００の回転方向とは同一
の方向に設定している。この構成により、たまった残留
トナーや紙粉は定着ローラ側に移行しないので結果的に
装置の寿命を延ばすことが出来る。クリーニングローラ
３を回転させるタイミングとして、予め制御装置３００
に設定した時間により回転させても良く、また、クリー
ニングローラの表面状態によって回転させても良く、さ
らに、定着ローラの回転数によりクリーニングローラを
回転させても良く、プリント枚数で回転させても良い。
これらのタイミングは問わない。

【００１４】

【発明の効果】本発明の構成によれば、表面の硬度が定
着ローラよりも小さいクリーニングローラを定着ローラ
にニップを形成させて圧接でき、クリーニングローラの
回転を常時停止させた状態で定着ローラ表面を摺擦さ
せ、所定の時期又は状態によってクリーニングローラの
接触位置を変化させるために回転することにより、簡単
な構成で充分なクリーニング効果と耐久性を保った定着
ローラのクリーニング装置が同時に提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置が組み込まれたカラープリン
タの概略図

【図２】本発明の定着装置の断面図

【図３】クリーニングローラの断面図

【符号の説明】

１：定着装置 １１：ローラ基体 １２：被服層 ２：定着ローラ ３：クリーニングローラ ３１：ローラ基体 ３２：弾性体層 ３３：クリーニング層 ３４：つなぎ目 １００：上ローラ ２００：下ローラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】二本の定着ローラ対の間にトナー像を保持
   した記録媒体を通過させてトナー像の定着を行う定着部
   と、前記定着ローラの表面に接触させたクリーニングロ
   ーラを有したクリーニング部と、を具備し、前記クリー
   ニングローラの表面硬度を前記定着ローラの表面硬度よ
   りも低くしてニップ部を形成すると共に、該ニップ部と
   前記定着ローラの表面を摺擦させることでクリーニング
   を行うよう構成した定着装置において、 前記クリーニングローラの回転を常時停止させた状態で
   前記定着ローラ表面を摺擦させてクリーニングするとと
   もに、所定の時期又は状態によって前記クリーニングロ
   ーラを回転させて前記定着ローラと接触していた前記ク
   リーニングローラのニップ部接触位置を変更するよう構
   成したことを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】前記クリーニングローラのニップ部接触位
   置を変更する場合は、変更前の接触位置と同じ位置でク
   リーニングさせないように構成したことを特徴とする請
   求項１記載の定着装置。
3. 【請求項３】前記クリーニングローラは、ローラ基体表
   面弾性体から成る弾性体層と、該弾性体層の表面にフェ
   ルトから成るクリーニング層を積層すると共に、前記ク
   リーニング層はシート状で前記弾性層の表面に巻回させ
   てつなぎ目が前記クリーニングローラの軸方向と平行に
   一本となるように接着させたことを特徴とする請求項１
   記載の定着装置。
4. 【請求項４】前記クリーニング層にフッ素樹脂をフェル
   ト状に形成したものを用いたことを特徴とする請求項３
   記載の定着装置。