JPH1165342A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱ローラ或は加圧ローラのいずれか一方の
表面に接触して、従動しながらオフセット防止用のオイ
ルを塗布する塗布ローラと、塗布ローラをクリーニング
する塗布クリーニングローラを有する定着装置におい
て、加熱ローラ又は加圧ローラに対してオイルを均一に
塗布させ、塗布ローラ上を確実にクリーニングすること
により、画像性能を向上させ、転写紙汚れを防止する画
像形成装置を提供する。 【解決手段】 未定着トナー像を保持した転写紙を、加
熱ローラ１と加圧ローラ２とから成る定着用ローラ対の
間に通過させる際に該トナー像を定着する定着装置にお
いて、該定着用ローラ対の内の少なくとも一方のローラ
の表面に接触して、従動しながらオフセット防止用のオ
イルを塗布する塗布ローラ４と、該塗布ローラ上をクリ
ーニングする塗布クリーニングローラ５と、を有する定
着装置において、定着用ローラの軸方向長よりも塗布ク
リーニングローラの軸方向長が十分大きく、塗布クリー
ニングローラの軸方向長よりも塗布ローラの軸方向長が
十分大きい。

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、普通紙ファ
クシミリ、プリンタなどの電子写真式画像形成装置に用
いる定着装置の改良に関し、より詳細には加熱ローラに
接する塗布ローラと、塗布ローラに接する塗布クリーニ
ングローラを備えた定着装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式の画像形成装置においては、
感光体上のトナー像を転写紙上に転写したあとで、この
転写紙を定着装置に通紙することによってトナー像を転
写紙上に定着させている。この定着装置は、ヒータを備
えた加熱ローラと、加熱ローラに圧接する加圧ローラと
を備え、両ローラのニップ部に上記転写紙を通紙するこ
とにより加熱しながら加圧して定着を行っている。この
ような熱定着装置に於ては加熱ローラの周面に転写紙上
の未定着トナーが接するため、種々の事情によって一旦
転写紙側に定着したトナーがはがれて加熱ローラに付着
するというオフセット現象が発生することがある。オフ
セット現象が発生した加熱ローラは、表面の離型性、熱
伝導性等の特性が低下するため、定着画像の画質を著し
く低下させる要因となる。このようなオフセットを防止
する手法として、特開昭６１−１４８４７９号公報（日
東工業）には、オフセット防止オイルを含浸させた塗布
ローラを加熱ローラに連れ回りさせることにより、常時
オイルを塗布してトナーの付着を防止するようにした技
術が開示されている。また、これに類する技術として特
開昭６０−８８７２号公報、特開平３−１０２７４号公
報等にはオイル供給用のフェルトを配置したり、塗布ロ
ーラの形状を種々工夫した技術が開示されている。ま
た、オイル塗布ローラに接することによりオイル塗布ロ
ーラに付着するトナー等を除去するクリーニングローラ
を配置する技術も知られている。なお、トナー付着の問
題は加熱ローラばかりでなく、加圧ローラ側にも発生す
るので、特開平５−１４２９６４号公報には加圧ローラ
にオイル塗布ローラを接触させた技術が開示されてい
る。

【０００３】以上のように従来から、加熱ローラ或は加
圧ローラのいずれか一方の表面に接触して、従動しなが
らオフセット防止用のオイルを塗布する塗布ローラと、
塗布ローラをクリーニングする塗布クリーニングローラ
を有する定着装置が知られている。塗布ローラは、オイ
ルを含浸し得る構成を備えると共に、その内部には弾性
部材が配置されているが、長尺ローラとしての性質上、
その両端部の弾性力が弱く、さらに経時的に（オイルの
しみ出し等によって）両端部の径が小さくなるという欠
点を有する。そのため、塗布ローラと加熱ローラ、塗布
ローラとクリーニングローラとの各接触面における接触
圧が不均一化し易かった。その結果、塗布ローラが加熱
ローラの軸方向全長に亙って均一にオイルを塗布できに
くくなるばかりでなく、塗布ローラ上を塗布クリーニン
グローラが清掃できなくなる。これによって、画像性能
が低下したり、転写紙汚れが発生する。この不具合は、
接触圧が少ない軸方向両端部近傍で発生し易かった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に鑑みて
なされたものであり、加熱ローラ或は加圧ローラのいず
れか一方の表面に接触して、従動しながらオフセット防
止用のオイルを塗布する塗布ローラと、塗布ローラをク
リーニングする塗布クリーニングローラを有する定着装
置において、加熱ローラ又は加圧ローラに対してオイル
を均一に塗布させ、塗布ローラ上を確実にクリーニング
することにより、画像性能を向上させ、転写紙汚れを防
止する画像形成装置を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】上記課題を達成する為、請
求項１の発明は、未定着トナー像を保持した転写紙を、
加熱ローラと加圧ローラとから成る定着用ローラ対の間
に通過させる際に該トナー像を定着する定着装置であっ
て、該定着用ローラ対の内の少なくとも一方のローラの
表面に接触して、従動しながらオフセット防止用のオイ
ルを塗布する塗布ローラと、該塗布ローラ上をクリーニ
ングする塗布クリーニングローラと、を有する定着装置
において、上記定着用ローラの軸方向長よりも上記塗布
クリーニングローラの軸方向長が十分大きく、上記塗布
クリーニングローラの軸方向長よりも上記塗布ローラの
軸方向長が十分大きいことを特徴とする。請求項２の発
明は、上記塗布クリーニングローラの軸方向両端部より
も外側へ突出した上記塗布ローラの両端部の表面を構成
するオイル制御層にはオイルしみだし用の穴を配置しな
いことを特徴とする。請求項３の発明は、上記塗布クリ
ーニングローラの軸方向両端部よりも外側へ突出した上
記塗布ローラの両端部の径を、塗布ローラの中央部の径
よりも大きくしたことを特徴とする。請求項４の発明
は、未定着トナー像を保持した転写紙を、加熱ローラと
加圧ローラとから成る定着用ローラ対の間に通過させる
際に該トナー像を定着する定着装置において、該定着用
ローラ対の内の少なくとも一方のローラの表面に接触し
て、従動しながらオフセット防止用のオイルを塗布する
塗布ローラと、該塗布ローラ上をクリーニングする塗布
クリーニングローラと、を有する定着装置において、上
記塗布ローラの軸方向両端部の径が中央部の径より大き
いことを特徴とする。請求項５の発明は、未定着トナー
像を保持した転写紙を、加熱ローラと加圧ローラとから
成る定着用ローラ対の間に通過させる際に該トナー像を
定着する定着装置において、該定着用ローラ対の内の少
なくとも一方のローラの表面に接触して、従動しながら
オフセット防止用のオイルを塗布する塗布ローラと、該
塗布ローラ上をクリーニングする塗布クリーニングロー
ラと、を有する定着装置において、上記塗布クリーニン
グローラの軸方向両端部の径が中央部の径より大きいこ
とを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した形態
例により詳細に説明する。図１は現在知られている塗布
ローラを有する定着装置の概略図である。この定着装置
は、ヒータ１ａを備えた駆動ローラとしての加熱ローラ
（定着用ローラ）１と、加熱ローラ１と連れ回りしつつ
加圧する加圧ローラ（定着用ローラ）２と、オフセット
防止用オイルを加熱ローラ１に塗布する塗布ローラ４
と、塗布ローラ４に連れ回りして付着したトナー等を除
去する塗布クリーニングローラ５と、塗布クリーニング
ローラ５に摺接して付着したトナー等を除去する清掃用
ブレード６と、加圧ローラクリーニング用の定着クリー
ニングローラ７とを有する。定着クリーニングローラ７
は、加圧ローラより離型性能の劣る材質から成るローラ
により構成される。図２は本発明の一形態例の塗布ロー
ラの配置、構成を示す詳細図である。この塗布ローラ４
は、芯金９と、芯金９の周りに同軸状に一体化され且つ
オイルを含浸させた弾性体（例えば発泡性スポンジ）か
ら成る円筒状のオイル保持層１０と、オイル保持層１０
の表面全体に被覆されると共にオイルの滲み出し量を制
御する無数の穴を有したオイル制御層１１とを有する。
塗布ローラ４は弾性体、好ましくは板バネなどによって
加熱ローラ１に押圧され、加熱ローラ１に従動回転しな
がらオフセット防止用オイルを塗布している。なお、塗
布ローラを図示しない駆動源としてのモータやギヤを用
いて駆動してもよい。さらに、塗布ローラ４の軸方向全
域に、塗布ローラ４の弾性を利用して、或はバネなどを
用いて塗布クリーニングローラ５を圧接するが、塗布ク
リーニングローラ５は圧接される塗布ローラよりも離型
性能が劣る表面材質を備え、その接触面により塗布ロー
ラ４の表面を清掃する。

【０００７】通常の複写作業時にはローラ対１、２、
４、５は、図１に示した方向に回転している。転写紙上
に転写された未定着トナーは加熱ローラ１と加圧ローラ
２によって挟持されつつ、図示しないスプリングによっ
て圧力をかけられ、又加熱ローラ１内のヒータ１ａの熱
によってトナーを溶解し，転写紙に永久画像として定着
される。この時、加熱ローラ１、加圧ローラ２の表面は
通常フッ素等の離型層によってトナーや紙粉の付着を防
いでいるが、加熱ローラ１の温度や転写紙の種類等の諸
条件によって完全に転写紙にトナーを定着させることは
難しく、一部のトナーや紙粉が付着してしまう。この
時、オイル塗布ローラ４の表面材質の離型性能が加熱ロ
ーラ１のそれよりも劣るように予め設定してあるので、
塗布ローラ４表面に加熱ローラ上のトナーや紙粉が転移
して付着し、更に塗布ローラ４上のトナー等は塗布クリ
ーニングローラ５によって除去される。ここで、加熱ロ
ーラ１や加圧ローラ２上にトナーなどが残っていると、
転写紙上に移り、主に転写紙の黒点汚れとして現れ、画
像品質を低下させる。また、転写紙裏汚れなどが発生す
る。特に両面複写においては画像品質の低下となる。し
かし、上記構成を備えた定着装置によればこのような不
具合を解決できる。

【０００８】次に、図３は長期間使用して経時的に変化
した塗布ローラ４の状態を示しており、発泡性スポンジ
等から成るオイル保持層１０を備えた塗布ローラ４はそ
の性質上、或は含浸したオイルの費消により、経時的に
両端部が中央部より径が小さくなっていく。このため、
塗布クリーニングローラ５が塗布ローラ４の両端部に確
実に当接されなくなり、クリーニング不良が発生するた
め、塗布ローラ４上にトナーが大量に残ってしまい、そ
れが再び加熱ローラ１に移り、さらに転写紙に移ること
により画像に影響を及ぼす。なお、図３〜図６中に於て
ハッチング、メッシュ等で示したトナー部分は、トナー
の付着し易い領域を示しており、ハッチングの密度等の
違いによってトナーの付着し易さの違いを示している。
図３の例では、加熱ローラの両端部にトナーが付着残留
する現象が起こっており、このトナーは定着能力の低下
をもたらす。その原因は、クリーニングローラ５によっ
て塗布ローラの軸方向両端部に付着したトナーが十分に
除去されないために、塗布ローラの軸方向両端部のトナ
ーの一部が加熱ローラの両端部に転移するからである。

【０００９】図４(a) (b) は上記不具合を解決する為の
本発明の形態例の構成図であり、この形態例では、塗布
クリーニングローラ５の軸方向長が加熱ローラ１の軸方
向長よりも大きく、塗布ローラ４の軸方向長が塗布クリ
ーニングローラ５の軸方向長よりも更に十分大きい。こ
のため、塗布ローラ４が経時的に細る両端部は加熱ロー
ラ１にも塗布クリーニングローラ５にも接することがな
いので、塗布ローラ４の両端部がトナーで汚れることを
防止できる。しかも、画像形成に関わるローラ部分は常
にクリーニングされているので、画像品質の向上が可能
である。なお、この形態例の塗布ローラ４においては、
塗布クリーニングローラ５の軸方向両端部よりも外側に
突出した塗布ローラ４の両端部（長さＬの範囲）の表面
を構成するオイル制御層１１に、オイルしみ出し用の穴
を形成しないことが好ましい。このように構成すること
により、塗布ローラ４の両端部におけるオイルのしみ出
しがなくなるため、より確実に塗布ローラ４の径が小さ
くなることを防止できる。さらに、塗布ローラ４の両端
部から不要なオイルが出ないためにクリーンな状態を保
つことができる。

【００１０】図４(a) の形態例の塗布ローラ４の軸方向
両端部は、画像形成に関与する加熱ローラ部分に対応す
る中央部に比べてやや小径化するように構成されている
が、この部分については画質の良否に関係ないので、問
題はない。この例では、塗布ローラ４に付着したトナー
は全てクリーニングローラに移動し、加熱ローラ１には
再付着しないので、定着性能を維持することができる。
また、図４(b) の形態例ではオイル塗布ローラ４の軸方
向両端部の突出部分（表面にはオイルしみ出し穴を有し
ない）を大径化しているが、この部分に多くのオイルを
ためておくことにより、オイルのしみ出しに起因した小
径化の進行を遅延させて、オイル塗布ローラの寿命を延
ばすことができる。このため、複写枚数の多い大型機に
最適である。また、両端部の径を大きくすることによ
り、図４(a) に示したオイル塗布ローラに比して軸方向
長を短くできるので、耐久性を高めつつ、コンパクト
化、省スペース化を実現できる。

【００１１】図５(a) 及び(b) は本発明の他の形態例の
塗布ローラを用いたローラ群の配置を示す図、及び塗布
ローラ単独の構成図であり、この形態例の塗布ローラ４
は、加熱ローラ１及び塗布クリーニングローラ５と同一
の軸方向長を有すると共に、その軸方向両端部の径が中
央部の径よりも大きくなっている（テーパ状に漸増して
いる）。このように構成することにより、経時的に、塗
布ローラ４の両端部の径が小さくなったとしても、初期
の径が十分に大きいので、塗布ローラによるオイル塗布
機能、及び塗布クリーニングローラ５によるクリーニン
グ機能を十分に発揮でき、また塗布ローラの寿命をある
程度延ばすことが可能である。この形態例の構成は、塗
布ローラ４の軸方向長を長尺にする図４の形態例に比べ
て省スペース化を図れるという点では利点を有するが、
塗布ローラ４と加熱ローラ１、塗布ローラ４と塗布クリ
ーニングローラ５の当接圧は軸方向全長に亙って均一で
あることが本来望ましいため、塗布ローラ４の両端部の
径を極端には大きくできない。しかし、複写枚数の少な
い小型の画像形成装置に用いる塗布ローラとしては有効
である。

【００１２】図６(a) 及び(b) は本発明の他の形態例の
塗布クリーニングローラを用いたローラ群の配置を示す
図、及び塗布クリーニングローラ単独の構成図であり、
この形態例では、加熱ローラ１と塗布ローラ４と塗布ク
リーニングローラ５の軸方向長を同等にする一方で、塗
布クリーニングローラ５の軸方向両端部の径を中央部の
径よりも大きくしている（テーパ状に漸増している）。
このように構成することにより、全長に亙って同一径で
ある塗布ローラ４の軸方向両端部が経時的に小径化した
としても、この小径化した部分に対応する塗布クリーニ
ングローラ５の両端部が大径であるため、図６(a) のよ
うに塗布ローラ４と圧接した時に径が減少した塗布ロー
ラ両端部の減少分を補うように密着して圧接することが
でき、十分なクリーニング効果を発揮できる。また、図
５のように塗布ローラの両端部径を大きく構成するより
も、クリーニングローラの両端部径を大きく構成する方
が容易であるので、製造コストを低減できる。また、加
熱ローラ１の軸方向長を越える長さを有したローラを使
用しないので、装置の大型化を防止できる。なお、上記
形態例では加熱ローラに対してオイル塗布ローラを配置
する例を示したが、これは一例であり、加圧ローラにオ
イル塗布ローラを圧接し、更にこのオイル塗布ローラに
クリーニングローラを圧接させるようにしてもよい。

【００１３】

【発明の効果】請求項１の発明は、定着用ローラ対の内
の少なくとも一方のローラの表面に接触して、従動しな
がらオフセット防止用のオイルを塗布する塗布ローラ
と、該塗布ローラ上をクリーニングする塗布クリーニン
グローラと、を有する定着装置において、定着用ローラ
の軸方向長よりも塗布クリーニングローラの軸方向長が
十分大きく、塗布クリーニングローラの軸方向長よりも
塗布ローラの軸方向長が十分大きくなるように構成した
ので、塗布ローラの軸方向両端部が経時的に小径化した
としても、該両端部は加熱ローラやクリーニングローラ
の主要部とは接触しないので、十分なオイル塗布機能、
クリーニング機能を維持することができ、画像品質の維
持と転写紙汚れの防止と長寿命化を実現できる。請求項
２の発明では、塗布クリーニングローラの軸方向両端部
よりも外側へ突出した塗布ローラの両端部の表面を構成
するオイル制御層にはオイルしみだし用の穴を配置しな
いので、両端部でのオイルしみ出しが無くなり、該両端
部の小径化を防止できる。また、不要なオイルのしみ出
しを防止することにより、定着装置をきれいに保てるの
で、サービス性が向上する。請求項３の発明では、塗布
クリーニングローラの軸方向両端部よりも外側へ突出し
た塗布ローラの両端部の径を、塗布ローラの中央部の径
よりも大きくしたので、この大径部分にオイルを保持す
ることにより、塗布ローラの寿命を延ばすことができ
る。また、大径部分を設ける分だけ塗布ローラを短尺化
することができる。

【００１４】請求項４の発明では、定着用ローラ対の内
の少なくとも一方のローラと、塗布ローラと、塗布クリ
ーニングローラの軸方向長をほぼ同等に設定すると共
に、上記塗布ローラの軸方向両端部の径を中央部の径よ
り大きくしたので、塗布ローラの径が経時的に細る両端
部は加熱ローラにも塗布クリーニングローラにも接する
ことがないので、塗布ローラの両端部がトナーで汚れる
ことを防止できる。しかも、画像形成に関わるローラ部
分は常にクリーニングされているので、画像品質の向上
が可能である。請求項５の発明では、塗布クリーニング
ローラの軸方向両端部の径が中央部の径より大きいの
で、塗布ローラを圧接した時に径が減少した塗布ローラ
両端部の減少分を補うように密着して圧接することがで
き、十分なクリーニング効果を発揮できる。また、塗布
ローラの両端部径を大きく構成するよりも、クリーニン
グローラの両端部径を大きく構成する方が容易であるの
で、製造コストを低減できる。また、加熱ローラの軸方
向長を越える長さを有したローラを使用しないので、装
置の大型化を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】現在知られている塗布ローラを有する定着装置
の概略図。

【図２】本発明の一形態例の塗布ローラの配置、構成を
示す詳細図。

【図３】長期間使用して経時的に変化した塗布ローラの
状態を示す図。

【図４】(a) (b) は夫々本発明の形態例の構成図。

【図５】(a) 及び(b) は本発明の他の形態例の塗布ロー
ラを用いたローラ群の配置を示す図及びオイル塗布ロー
ラの構成図。

【図６】(a) 及び(b) は本発明の他の形態例のクリーニ
ングローラを用いたローラ群の配置を示す図及びクリー
ニングローラの構成図。

【符号の説明】

１ 加熱ローラ（定着用ローラ）、２ 加圧ローラ（定
着用ローラ）、４ 塗布ローラ、５ 塗布クリーニング
ローラ、６ 清掃用ブレード、７ 定着クリーニングロ
ーラ、９ 芯金、１０ オイル保持層、１１ オイル制
御層

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 未定着トナー像を保持した転写紙を、加
   熱ローラと加圧ローラとから成る定着用ローラ対の間に
   通過させる際に該トナー像を転写紙上に定着させる定着
   装置であって、 該定着用ローラ対の内の少なくとも一方のローラの表面
   に接触して、従動しながらオフセット防止用のオイルを
   塗布する塗布ローラと、該塗布ローラ上をクリーニング
   する塗布クリーニングローラと、を有する定着装置にお
   いて、 上記定着用ローラの軸方向長よりも上記塗布クリーニン
   グローラの軸方向長が十分大きく、上記塗布クリーニン
   グローラの軸方向長よりも上記塗布ローラの軸方向長が
   十分大きいことを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 上記塗布クリーニングローラの軸方向両
   端部よりも外側へ突出した上記塗布ローラの両端部の表
   面を構成するオイル制御層にのみオイルしみだし用の穴
   を配置しないことを特徴とする請求項１記載の定着装
   置。
3. 【請求項３】 上記塗布クリーニングローラの軸方向両
   端部よりも外側へ突出した上記塗布ローラの両端部の径
   を、塗布ローラの中央部の径よりも大きくしたことを特
   徴とする請求項１記載の定着装置。
4. 【請求項４】 未定着トナー像を保持した転写紙を、加
   熱ローラと加圧ローラとから成る定着用ローラ対の間に
   通過させる際に該トナー像を定着する定着装置におい
   て、 該定着用ローラ対の内の少なくとも一方のローラの表面
   に接触して、従動しながらオフセット防止用のオイルを
   塗布する塗布ローラと、該塗布ローラ上をクリーニング
   する塗布クリーニングローラと、を有する定着装置にお
   いて、 上記塗布ローラの軸方向両端部の径が中央部の径より大
   きいことを特徴とする定着装置。
5. 【請求項５】 未定着トナー像を保持した転写紙を、加
   熱ローラと加圧ローラとから成る定着用ローラ対の間に
   通過させる際に該トナー像を定着する定着装置におい
   て、 該定着用ローラ対の内の少なくとも一方のローラの表面
   に接触して、従動しながらオフセット防止用のオイルを
   塗布する塗布ローラと、該塗布ローラ上をクリーニング
   する塗布クリーニングローラと、を有する定着装置にお
   いて、 上記塗布クリーニングローラの軸方向両端部の径が中央
   部の径より大きいことを特徴とする定着装置。