JPS59109082A

JPS59109082A - クリ−ニング装置

Info

Publication number: JPS59109082A
Application number: JP57218730A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Sakurai; 正明桜井; Kazuo Kagiura; 鍵浦　和夫
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1982-12-14
Filing date: 1982-12-14
Publication date: 1984-06-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、移動する被クリーニング部材の表面にウェブ
状クリーニング部材を圧接摺動させて被クリーニング部
材の表面のクリーニングを行うクリーニング装置に関す
るもので、狗えは、電子写真複写機等の画１象形成峡置
において、未定着トナー像が表面に形成されたシート材
を一対の定着ローラの間に通すことによって該トナー像
を記録シート上に定着させる接触型の定着装置における
定着ロー２の表面のクリーニングを行うクリーニング装
置に関するものである。

以下のＨ発明においては、上記の接触型の定着装置にお
ける定着ローラの表面のクリーニング装置に関して本発
明を説明するが、本発明は、一般に、移動する部材の表
面にウェブ状クリーニング部材を圧接摺動させてクリー
ニングを行う装置に適用できる。

上記のような接触型の定着ｈａにおいては、定着の際に
記録シート上の未定着トナーが定着ローラに付着する、
いわゆるオフセットを生ずることがしはしはある。この
ように定着ローラにオフセットしたトナーを除去する方
法として、従来、（１）クリーニングブレードを用いて
定着ローラ上のトナーを掻き洛とす方法、（２）フェル
トを用いてトナーをこすり収る方法、（３）クリーニン
グローラを用いてトナーをこすり取る方法、および（４
）ウェブ状のクリーニング部材すなわちクリーニングロ
ーラを用いてトナーをこすりとる方法が知られている。

上記の（１）および（２）は、長期の使用に伴ってブレ
ード又はフェルトに、オフセットトナーが蓄積していく
と、クリーニング性が低下してゆき、やがては記録シー
トのトナー汚れが発生し記録画像の品質を落としてしま
う。上記の（３）の場合には、クリーニングローラ上へ
のオフセットトナーは不均一に付着するため、長期使用
に伴ってクリーニングローラの表面に凹凸を生じ、凹部
でクリーニング不良を起こしやすい。また更にクリーニ
ングローラ上のオフセットトナーをブレードで掻き落と
すことも知られているが、ブレード部材を、長手方向に
亘って、均一に接触させることは難かしく、ブレードの
ビビリ音も発生しやすい。

上記の（４）の方法は、ウェブを定着ローラの表面に当
接させ、これを徐々に移動させることにより常にウェブ
の新しい面を定着ローラに当接させながらクリーニング
を行なうもので、これは上記の（１）（２）（３）に比
して有効である。このウェブクリーニングにおいて、ウ
ェブの送り方向としては、定着ローラの表面の移動方向
と、逆方向（カウンタ一方向）に移動させる場合と定着
ローラの表面の移動方向と同方向（ａ方向）に移動させ
る場合がある。前者は装置としては簡単であるが、クリ
ーニング性能は後者より劣り、良好なりリーニング性能
を得るためには、ウェブの移動速度を早めなければなら
ない。また後者はクリーニング性能は良好であるが前者
のように簡単に装置化できなかったため従来は前者のみ
商品化されていた。

本発明の目的は、上記のようなウェブ状のクリーニング
部材を使用する型式のクリーニング装置において、長期
にわたってクリーニング部材の良好なりリーニング性能
を維持し、画像形成装置の定着装置に適用した場合に記
録画像の品質の低下を防止するクリーニング装置を提供
することにある。

本発明によるクリーニング装置の特徴とするところは移
動する被クリーニング部材表面にウェブ状クリーニング
部材を圧接摺動するクリーニング装置に於て、ウェブ状
クリーニング部材を、被クリーニング部材移動方向に移
動可能に支持する手段と、ウェブ状クリーニング部材と
被クリーニング部材表面間の摩擦力が設定値より小々る
ときに前記ウェブ状クリーニング部材の移動を抑止する
手段を有することにある。

以下、本発明を電子写真複写機の定着装置に本発明を適
用した実施例について、図面を参照して説明する。第１
図は電子写真法によって普通紙よりなる記録シートＰ上
に形成された未定着トナー１家Ｔを該記録シートＰに定
着する定漕装はを示すもので、図中、ｌおよび２は定着
を行う一対のローラを示す。

ローラｌＶｉハロゲンヒータ等の加熱用のヒータ３を内
部に有する加熱ローラで、駆動モータ（不図示）からの
、駆動力を受けて矢示方向に回転する。ロー２２は低加
熱用のヒータ３′を内蔵する加圧ローラで、加熱ローラ
ＩＫ圧接して摺擦回転する。

この加熱ロー２１は、アルミニウム、ステンレス、鋼等
の金属製中空ローラ芯の外周面に四弗化エチレン樹脂等
の耐熱離型性樹脂層を２０〜８０μ厚に設けたものであ
る。加圧ロー２２はベアリング（不図示）に回転可能に
支持されている。このヮーラ２は加熱ローラ１に公知の
加圧手段によって少くとも定着時に圧接し、金属製ロー
ラ芯の外周面にシリコンゴム、フッソゴム、フロロシリ
コンゴム等の弾性体層を比較的厚く設けたものである。

この構成は、加熱ローラとの圧接領域を確保することを
一目的としている。加熱ローラｌの外周面にはサーミス
タ、熱電対等の感温素子４が接触配設され、それの検出
信号を公知の制御手段（図示せぬ）に碑き、加熱ロー２
１の外周面の温度を（ヒータ３の出力、又は、その印加
電圧等を制御することで）トナー像溶融温度に保持して
いる。５は加熱ローラから記録シートを分離する分離爪
を示す。

６は加熱ローラ表面へ付着したオフセットトナーや紙粉
等の異物をロー２表面から除去するためのクリーニング
装置であり、ノーメックス、ヒメロン、等の耐熱不織布
よりなるクリーニングウェブ６１を用いている。上記の
クリーニングウェプ６１は、ウェブを送り出す送りロー
ラ６２と該ウェブを巻き取る巻き取りローラ６ｓとを有
し、シリコンゴム、フッソゴム、フロロシリコンゴム、
シリコンゴムスポンジ等の弾性を有する抑圧手段、すな
わも押当てローラ６３により加熱ローラにおしつけられ
ている。

本発明によれば、クリーニングウェブ６１（ｒ：ｌオフ
セットトナーによるウェブの汚れが予め定められた量を
越えると、その当接位置を変えるように移動し、常にク
リーニングウェブ６□の新しい面が加熱ローラに当接す
るようにｆｘツでいる。その機構については後述する。

また、本発明によれば、クリーニングウェブ６！は、ロ
ーラの回転方向と同方向に移動される。このようにウェ
ブをローラの回転方向と同方向に移動させた方が移動速
度を遅くできる。その理由について第２図（ａ）　（ｂ
）　（Ｃ）を参照して説明する。

第２図（、）　、　（ｂ）は、ウェブクリーニングにお
いて、従来一般に行なわれている、ウェブをローラ回転
方向と逆方向に移動させた場合の、クリーニング状態を
示したものである。第２図（、）は、ウェブの送りスピ
ードが充分速く、クリーニングが良好の状態を示してい
る。また、第２図（ｂ）はウェブの送りスピードを遅く
していき、クリーニングが不充分な状態を示している。

すなわち、ローラの回転方向と逆方向に、ウェブを搬送
した場合、ウェブの送りスピードが遅く又はオフセット
トナーが多いとカウンタ一方向へ移動していくウェブと
、押当てローラ６３の押圧力との相互作用で、ウェブ６
１がローラｌに接触し始める部分７にオフセットトナー
溜りが形成されていく。すなわちトナーがくいこみ方向
へ移動していくため、ウェブ土へのトナーのコーティン
グ厚ｄ２は、押当てローラの押圧力で決まってしまい、
残りのトナーはしごかれて７部にたまっていく。そして
、トナーの溜りがある量以上になるとローラｌの回転に
より、７部のトナーは、ローラ上へ移行しニップ部で、
さらに記録シートへ移行し、記録画体の品質を低下させ
てし１う。

第２図（ｃ）は、ローラの回転方向と同方向へウェブを
移動させた場合のクリーニング状態を示した図である。

ウェブを、ローラの回転方向と、同方向に移動した場合
、クリーニングウェブ上に付着したオフセットトナーは
絶えずローラから逃ける方向へ移動するため、トナー溜
シが形成されず、良好なりリーニング性が得られる。良
好なりリーニングが可能なウェブ速度を、同方向と逆方
向とで比較すると、ウェブ押圧力等で変わるが、適正ウ
ェブ押圧力の範囲内では同方向の方が、逆方向よりもウ
ェブの送り速度を１１５〜１／１０にすることが可能で
あった。ウェブへ付着したオフセットトナーの厚さを比
較すると、同方向へ移動させた場合の厚さｄ３は反対方
向へ移動させた場合の厚さｄ、より５〜１０倍厚くトナ
ーが付着していた。

第２図（ｃ）で、ウェブ当接部におけるローラの接線と
、巻覗り側のウェブとのなす角θは、大きい方が良い。

我々の行った実数ではθ〉４５°であることが好筐しか
った。θ〈４５°であると、ときどきうつすらとウェブ
からローラへ移行して、汚れが記録シートに生じること
があった。

第３図は第１図に示すクリーニング装置６の拡大斜視図
で、本発明の一実施例を示す。図中、６１はクリーニン
グウェブ、６２は送りローラ、６３は押当てローラ、６
６は巻き覗りローラを示す。

押当てローラ６３はバネ６９によって加熱ローラ１（第
１図）の表面に押圧されている。巻き＠１．９０−ラ６
５の軸６８の端にワンウェイクラ、チロ１１を介してア
ーム６１２が連結され、このアーム６１２は巻き敗９０
−ラ６５の軸６８を支点として上下に移動可能となって
いる。また、巻き取りローラのＭ　６　ｓを一方向のみ
に回転させるために、その端にワンウェイタ２ツチ６１
ｇがとりつけられている。該アーム６１！の端に、該ア
ームを常時正方に引き上げる方向に働くバネ６ＸＳがと
りつけられ、且つ該アームの上面に当接する偏心カム６
１４が配置され、該偏心カム６！４はモータ６１１ｉの
軸に嵌合している。さらに、上記の送りロー２６：上の
ウェブの上に押しつけられて、送りローラにブレーキ力
を加えるブレーキ手段６１０が設けられる。

上記の機構は、ウェブ６１にある一定量以上のトナーが
付着した場合に、加熱ロー２１に対するウェブの当接位
置を変えるようにウェブを移動させて、常にクリーニン
グウェブ６１の新しい面を加熱ローラに当接させる機構
を構成するものである。

以下、その動作について説明する。

モータ６１５は常時回転し、これによって偏心カム６！
４を回転して、アーム６０・を軸６８を中心として上下
させ、ワンウェイクラッチ６１１および６１６の作用で
、巻取りローラ６ＩＩを矢印Ａ方向に回転させるように
作用する。しかし、ウェブ６１がローラｌとの接触によ
って矢印Ｂ方向へ進められない場合には、ウェブ６重は
緊張状−態となシ、巻取９０−ラ６ｓの回転を停止し、
従って、アーム６１ｍは偏心カム６！４によって最も押
し下けられた位置に１￥止し、偏心カム６１４が回転を
継続しても、アーム６１２の上下運動は行なわれない。

しかし、ウェブ６１が矢印Ｂ方向に進められてウェブが
たるむと、アームｆｉｔｚはバネ６１３により巻取りロ
ーラ軸６８を支点として、上方に移動をし、さらにモー
タ６１１１の軸に嵌合された偏心カム６１４の回転と組
み合わさってアームｆ３ｔ２は上下運動を行なうように
なる。その際、巻取りローラ６５は、アーム６１２の動
きと、ワンウェイクラッチ６１１および６１６によシ、
矢印Ａ方向に回転し、たるんだウェブ６１を巻き取って
いく。ウェブ６１は、ローラｌとの当接部において、ロ
ーラｌの回転により、矢印Ｂ方向に搬送力Ｆ２を受ける
。この搬送力Ｆ、は、ウェブのローラ当接部における法
線方向の押圧力をＮ、（押当てローラ６３と、バネ６９
によって決められる）、ウェブとロー２１との静止摩擦
係数をμ冨とするとＦ、＝μＩＮｍとなる。

本発明者はこの搬送力がウェブにオフセットトナーの融
着がある場合とない場合とで大きく異なることを実証し
た。すなわち、オフセットトナーが無いときのウェブと
ローラとの静止摩擦係数μ＝は非常に小さく、オフセッ
トトナーがウェブに蓄積されるに従がい、μりが急激に
増加していくことが判明した。

そこで、本発明では、送り部に上記のようにブレーキ手
段６１Ｇを設け、このブレーキ力Ｆ１を適正値に設定す
ることにより、クリーニングウェブ上にオフセットトナ
ーが蓄積していき、ある置場上に達すると、搬送力Ｆ２
がブレーキ力Ｆ、に打ち勝って、ウェブが矢印式方向に
移動し、新しい面がローラに当接すると搬送力Ｆ２が急
減し、ブレーキ力Ｆ、がＦ、に打ち勝って、ウェブ６１
は静止するように構成する。

すなわち、本発明ではバネ６１３と６１２による巻き取
りローラの駆動力（巻取り力）ｅＦｓ、送りローラのブ
レーキ力をＦ１％　ウェブにトナーがない場合の搬送力
をｌＦ（ウェブ押圧力をＮ２、ウェブとローラ１との静
止摩擦係数をμ７とするとＦ７＝μＮ２）、ウェブに融
着トナーが蓄積したときのウェブ搬送力Ｆ２（ウェブ押
圧力をＮＺ、融着トナーと、ローラｌとの静止摩擦係数
をμ８とすると、Ｆ２−μＢＮｚ　）　　としたときＦ
、　＋　Ｆｌ（Ｆ、（Ｆ、　＋Ｆ、が成立するように、
Ｆｌ　　ｍ　Ｎ２　　＊　Ｆｌ　を選定する。

このような構成によって、ウェブに成る一定量以上の／
６’７セツトトナーが融着した場合に、加熱ローラに対
するウェブの当接位置を変えるようにウェブを移動させ
て、常にウェブの新しい面を加熱ローラに当接させて、
常に有効なりリーニング作用を達成することができる。

然して、本発明では、従来一般に行なわれているように
ウェブを一定量送らずに簡易な構成でもってウェブが一
定量以上のトナーで汚れた場合のみ、ウェブを移送し、
ウェブが汚れていない場合には、ウェブを移送しないた
め、クリーニング装置の保守の間隔を大巾に伸ばすこと
が可能となり、大巾なコスト低減となる。

例えばローラｌとして、外径φ６０、肉厚７肱のＭ芯金
上に、３０μ厚のＰＦＡ　樹脂の被覆を施したローラを
用い、ウェブ６１として耐熱ポリアミド繊維よりなる不
織布に、ジメチルシリコンオイル（２５℃における粘度
が１万０ｓ）を２０９／ｎ？含浸させたものを用い、ウ
ェブ押圧ローラとして、外径φ３０のシリコンゴムスポ
ンジロー−ｙを用い、ローラ全圧３　ｋｇで押圧した場
合ローラｌの回転（２７０ｍ／　ｓｅｃ　）　によるウ
ェブ搬送力は融着トナーかない場合、Ｆ、＝０．７に９
であった。次にウェブにオフセットトナーが融着した場
合のウェブ搬送力は、ウェブ反射礎度が０．８のとき、
２．６ユ、ウェブ反射濃度が１．０のとき３．８ユであ
った。

そこで、ブレキカＦ、　＝　３．５　ｋｇ、巻き取りロ
ーラの駆動力Ｆ３＝０．９ｋｐに選定したところ、クリ
ーニング不良が全くなくかつ、長期使用後のウェブの汚
れは、はとんど一定であり、保守間隔を大巾に伸ばしサ
ービスコストを著るしく低減できた。

上述のように、本発明はウェブ状のクリーニング部材を
使用するクリーニング装置において長期にわたって良好
なりｌｊ−ニング性能を維持できるクリーニング装置を
与える。特に、画像形成装置の定着装置のクリーニング
装置の場合には、クリーニングウェブの一部にかなり大
量のトナーが融着する傾向があるため摩擦力の差が顕著
に現われる０で、本発明によるクリーニング装置には、
このような定着装置のクリーニング装置として好適であ
る。また、定着装置においては、定着ローラへのトナー
のオフセット防止或いは定着ローラへの紙の巻きつきを
防止するために、オフセット防止液、例えばシリコンオ
イルを含浸した不織布がクリーニングウェブとして使用
されるが、この場合には、ウェブと定着ローラとの当接
部における　　゛シリコンオイルの減少による摩擦力の
増大を検知してウェブを送るので、シリコンオイル塗布
の効果も達成できる。

なお、上記の説明においては偏心カムを使用するウェブ
送り機構について説明したが、本発明はこれに限定され
るものでなく、例えば偏心カムの代りにプランジャを利
用した機構も使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する定着装置の一例を示す側面図
、第２図（、）　（ｂ）　（Ｃ）Ｖｉ、それぞれ、クリ
ーニングウェブによるクリーニング状態を示す説明図、
第３図は本発明によるクリーニング装置の一実施例を示
す斜視図である。ｌ・・・加熱ローラ　　　　２・・・加圧ローラ３．３
′・・・ヒータ　　　　　４・・・感温素子５・・・分
離爪　　　　　　　６・・・クリーニング装置６１・・
・クリーニングウェブ　　　６２・・・送りローラ６３
・・・押当てローラ　　　　６５・・・巻き取りローラ
６８・・・巻き敗りローラの軸　　６９・・・バネ６１
０・・・ブレーキ手段　　　　６■・・・ワンウェイク
ラッチ６１１・・・アーム　　　　　　６１３・・・バ
ネ６１４・・・偏心カム　　　　　６１５・・・アーム
岸　　１）　正　　行１゛　　。一す−４１ −９４；第２図（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

移動する被クリーニング部材次面にウェブ状クリーニン
グ部材を圧接摺動するクリーニング装置に於て、ウェブ
状クリーニング部材を、被クリーニング部材移動方向に
移動可能に支持する手段と、ウェブ状クリーニング部材
と被クリーニング部材表面間の摩擦力が設定１直より小
なるときに前記ウェブ状クリーニング部材の移動を抑止
する手段とをＭするクリーニング装置。