JP2000321914A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 清掃手段の負荷低減、高寿命化を図れ、また
定着ローラや加圧ローラの汚れを確実に清掃でき、画像
汚れを発生させない定着装置を提供する。 【解決手段】 定着ローラに対する清掃手段であるクリ
ーニングウェブの接離動作間隔（あるいは離間時間）と
累積複写枚数の関係を、接離動作間隔はＤ点までは長時
間間隔であり、Ｄ〜Ｅ点間ではこれを徐々に短くしてゆ
き、Ｅ点以降は短時間間隔で一定とする。徐々に定着ロ
ーラの離型性が低下するが、累積稼働時間が増えるにし
たがって次第に安定し、定着ローラ１の離型性低下が問
題の発生しない範囲で長時間にわたって維持でき、清掃
手段の負荷低減と低コスト化、高寿命化が実現できる。

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、ファクシ
ミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置におい
て用いる定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機等の電子写真方式の画像形成装置
では、帯電装置で感光体を帯電した後、原稿画像の露光
や画像情報に応じた光書き込み等によって感光体上に静
電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置のトナーで現
像して可視像化し、そのトナー像を記録紙の転写材に転
写し、この未定着トナー像を担持した転写材上の未定着
トナー像を定着装置により転写材へ定着させてコピーや
プリントを得ている。

【０００３】このような画像形成装置に装備する定着装
置としては、熱源を有する定着ローラ（ヒータを内蔵し
たものやローラ自体が発熱する自己発熱型等がある。）
と、定着ローラに当接する加圧ローラを有し、定着ロー
ラと加圧ローラとで未定着トナー像を担持した転写材を
挟んで搬送することにより転写材上の未定着トナー像を
加熱圧接して定着するものが良く知られている。

【０００４】この種の定着装置では、定着ローラの離型
性が悪いと一部のトナーが定着ローラに付着してしまう
オフセットが生じてしまうので、定着ローラの良好な離
型性を得るために、定着ローラの周面に離型層を設ける
とともに、定着ローラに種々の清掃手段や、離型材であ
るシリコーンオイルを塗布するオイル塗布手段を設けた
構成が実用化されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが近年、古紙再
生紙や転写紙の両面使用等の複写機の使用環境の変化に
より、定着ローラ、加圧ローラへの紙粉やトナーのオフ
セットが多くなり、定着ローラや加圧ローラの清掃手段
に対する負荷が大きくなってきたにもかかわらず、長寿
命、低コスト化を図ることも重要になってきている。

【０００６】そこで本発明は、上記従来の問題点にかん
がみ、清掃手段の負荷を低減し、高寿命化を図るととも
に、定着ローラや加圧ローラの汚れを確実に清掃でき、
画像汚れの発生しない定着装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
定着装置は、上記目的を達成するために、電子写真方式
の画像形成装置に装着する定着装置であって、定着ロー
ラと該定着ローラに当接する加圧ローラとを有し、これ
ら定着ローラと加圧ローラとで未定着トナー像を担持し
た転写材を挟んで搬送することにより該転写材上の未定
着トナー像を加熱圧接して定着する定着装置において、
上記定着ローラあるいは上記加圧ローラの少なくともい
ずれか一方に当接して該被当接ローラ表面に付着した汚
れを清掃する一以上の清掃手段と、該清掃手段を上記被
当接ローラ表面に接離させる一以上の接離手段とを有
し、該接離手段が、上記被当接ローラ表面への上記清掃
手段の接離動作間隔を、予め定めた通紙枚数や運転時間
等の閾値を超えたときに初期値より短くすることを特徴
とする。

【０００８】同請求項２に係るものは、上記目的を達成
するために、電子写真方式の画像形成装置に装着する定
着装置であって、定着ローラと該定着ローラに当接する
加圧ローラとを有し、これら定着ローラと加圧ローラと
で未定着トナー像を担持した転写材を挟んで搬送するこ
とにより該転写材上の未定着トナー像を加熱圧接して定
着する定着装置において、上記定着ローラあるいは上記
加圧ローラの少なくともいずれか一方に当接して該被当
接ローラ表面に付着した汚れを清掃する一以上の清掃手
段と、該清掃手段を上記被当接ローラ表面に接離させる
一以上の接離手段とを有し、該接離手段が、上記被当接
ローラ表面への上記清掃手段の当接時間を、予め定めた
通紙枚数や運転時間等の閾値を超えたときに初期値より
長くすることを特徴とする。

【０００９】同請求項３に係るものは、上記目的を達成
するために、上記清掃手段を複数有し、これら複数の清
掃手段のうちの少なくとも一つが、オイル供給手段を有
することを特徴とする。

【００１０】同請求項４に係るものは、上記目的を達成
するために、上記オイル供給手段を有する清掃手段が、
長尺シート状のクリーニングウェブであることを特徴と
する。

【００１１】同請求項５に係るものは、上記目的を達成
するために、上記複数の清掃手段のうち少なくとも一つ
がクリーニングブレードであり、少なくとも他の一つが
クリーニングウェブであって、上記被当接ローラの回転
方向上流側に上記クリーニングブレードを配し、該クリ
ーニングブレードの上記被当接ローラの回転方向下流側
に上記クリーニングウェブを配してなることを特徴とす
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の実施対象となる定着
装置の一例の概念図である。図１において、１は定着ロ
ーラ、２はクリーニングウェブ、３は押し圧ローラ、４
は押し出しローラ、５は巻き取りローラ、６は弾性部材
であり、押し圧ローラ３により定着ローラ１へクリーニ
ングウェブ２を一定圧で押し付けている。

【００１３】クリーニングウェブ２は、押し出しローラ
４から巻き出し、ローラ５によって巻き取りながら定着
ローラ１の表面を清掃する。押し圧ローラ３は、図示せ
ぬ接離駆動手段（例えばソレノイド）によって定着ロー
ラ１へクリーニングウェブ２を当接、離間させるように
移動可能に支持してある。

【００１４】図２は図１のような構成の装置における定
着ローラ１の離型性と複写枚数の関係を示す図である。
なお図２及びその説明における「離型性」という用語
は、本来的には数値的に示すのが難しい離型性を示すた
めに、定着ローラ１にオフセットする汚れの量とオフセ
ット画像を考慮して代用値としたものである。本願発明
者等は、定着ローラ１表面の離型性は図２に示すように
装置の使用開始後の累積の複写枚数が増加するにしたが
って徐々に低下し、ある複写枚数（Ａ）を超えると一気
に低下し始め、使用不可値（Ｃ）に達することを見い出
した。換言すれば、定着ローラ１の離型性を図２中の複
写枚数（Ａ）における値Ｂ点以上の値に維持できればよ
いわけである。

【００１５】図３は、本発明に係る定着装置の第１実施
形態を概念的に示す図で、図１の装置の定着ローラ１に
対する清掃手段であるクリーニングウェブ２の接離動作
間隔（離間時間と考えてもよい。）と累積複写枚数の関
係を示す図である。接離動作間隔はＤ点までは長時間間
隔であり、Ｄ〜Ｅ点間ではこれを徐々に短くしてゆき、
Ｅ点以降は短時間間隔で一定とする。

【００１６】図４は、定着ローラ１に対して清掃手段で
あるクリーニングウェブ２を常時当接させた場合と、上
述の図３のような本願実施形態の接離動作を行わせた場
合とにおける、定着ローラ１の離型性の変化の比較を示
す図である。クリーニングウェブ２を設けない場合は当
然ながら図２のように定着ローラ１の離型性が変化する
（図中実線で示す。）が、クリーニングウェブ２を常時
当接させた場合、図中点線で示すように累積複写枚数が
増えても定着ローラ１の離型性は若干は低下するものの
ほぼ初期値を維持する理想の状態で保たれる。ところが
この場合、クリーニングウェブ２が短寿命となって交換
を頻繁に行わざるを得ないか、クリーニングウェブ２を
長尺化する等のように清掃手段全体を大型化して寿命を
伸ばす必要が生じるかしてしまい、いずれにしても結局
はあまり好ましくない結果となる。

【００１７】一方、本願実施形態の接離動作の場合、図
中１点鎖線で示すように、徐々に定着ローラ１の離型性
が低下するが、累積稼働時間が増えるにしたがって次第
に安定する。ただし、一定の動作間隔でクリーニングウ
ェブ２を定着ローラ１へ当接させた場合には動作間隔が
短ければ常時当接の場合同様にクリーニングウェブ２の
短寿命が問題となり、動作間隔が長過ぎればクリーニン
グウェブ２は長寿命となるが、定着ローラ１の離型性低
下によっていずれ使用不可となる閾値であるＢ点に達し
てしまう。これに対して、図３のような本願実施形態の
接離動作を行わせると、定着ローラ１の離型性低下が問
題の発生しない範囲で長時間にわたって維持でき、クリ
ーニングウェブ２の負荷低減と低コスト化、高寿命化が
実現できる。

【００１８】なお本発明におけるクリーニングウェブ２
の接離動作間隔は、図３に示した形態に限られるもので
はなく、直線状あるいは指数曲線状等に短くしてもよ
く、機械特性によってその接離動作間隔の減少度合いを
さまざまに設定すればよい。またクリーニングウェブ２
の接離動作は汚れの再転写を防止する意味から、通紙時
に定着ローラ１を駆動して通常の定着ローラ設定温度で
行うことが好ましい。さらに本実施形態は、清掃手段と
してクリーニングウェブを用いるもののみに限定される
ものではない。

【００１９】図５は、本発明に係る定着装置の第２実施
形態を示す概念図で、清掃手段であるクリーニングウェ
ブ２の定着ローラ１への当接時間（クリーニング時間）
と累積複写枚数の関係を示す。この第２実施形態は、定
着ローラ１の離型性維持と清掃手段の負荷低減、高寿命
化を、クリーニングウェブ２の定着ローラ１への当接時
間を累積複写枚数が増えるにしたがって次第に長くして
いって達成しようとするものである。すなわち本実施形
態の作動特性を採用すると、クリーニングウェブ２の接
離動作時間間隔を短くする必要がないため、高速機のよ
うに連続複写枚数の多い画像形成装置に設ける場合にも
対応できるだけでなく、清掃手段を接離駆動する手段に
対する負荷を低減できる。もちろん本実施形態も、先の
実施形態と同様に清掃手段の当接時間の増加度合いは機
械の特性により様々に設定すればよく、図５の形態には
限定されない。

【００２０】上述の実施形態は、いずれも図１のような
構成の装置には限定されず、図６〜図８に示す構成の装
置でも採用できる。図６は、定着ローラ１にオイル塗布
ローラ７とクリーニングローラ８が当接し、オイル塗布
ローラ７にクリーニングローラ８ａが接触している構成
である。オイル塗布ローラ７とクリーニングローラ８
は、弾性部材６によって定着ローラ１の表面に押し当て
られており、図示せぬ接離駆動手段によって定着ローラ
１へ当接、離間できるよう移動自在に支持してある。

【００２１】図７は、定着ローラ１にオイル塗布ローラ
７とクリーニングブレード９が当接している構成であ
る。定着ローラ１に付着する汚れは主に紙粉とトナーの
混合物であり、これらを清掃する場合、クリーニングロ
ーラやクリーニングブレード等のオイル供給機能を有し
ていない清掃手段で行うと、清掃された汚れが帯電し、
清掃手段から周囲に飛び散ってしまい、定着ローラ１に
再付着して画像汚れを発生させる場合があるので、オイ
ル塗布ローラ７から供給するシリコーンオイルで定着ロ
ーラ１へ離型性を付与するだけでなく、その粘性により
清掃手段に回収された汚れの帯電による定着ローラへの
再付着を防止している。

【００２２】なお、シリコーンオイルによる汚れの再付
着防止に加え、離型性がある程度低下した定着ローラ１
を清掃するには定着ローラ１と摺接する清掃手段のほう
が清掃効率がよく、手段としてはオイルを含浸したクリ
ーニングフェルト、クリーニングウェブを用いるのがよ
いが、クリーニングフェルトのように同一清掃面で清掃
手段の接離動作を行う場合、経時的に汚れの再転写が発
生するため、図１のようにクリーニングウェブ２を用い
て清掃面を順次送り出す方式の方が接離動作を行う場合
もっとも適している。

【００２３】図８は、定着ローラ１にクリーニングウェ
ブ２とクリーニングブレード９を当接させる構成であ
る。定着ローラ１に付着する汚れが主に紙粉やトナーで
あることは前述の通りであるが、海外で使用される紙の
場合、炭酸カルシウムを多く含んだものが多く、これら
が定着ローラ１に付着した場合、定着ローラ１表面のフ
ッ素樹脂に埋まり、汚れが固着する不具合が発生するこ
とがある。このような状態になると、定着ローラ１の離
型性が一気に低下して使用できなくなるため、図示の装
置では、クリーニングブレード９で汚れを掻き取り、ク
リーニングブレード９をすり抜けた汚れをクリーニング
ウェブ２で回収するようにしてあり、この構成では定着
ローラ１の離型性はほぼ初期状態に回復できる。クリー
ニングブレード９の材質としては耐熱樹脂や金属性のも
のがよい。また、クリーニングブレード９とクリーニン
グウェブ２の接離動作は同時か、クリーニングウェブ２
が定着ローラ１へ当接した状態でクリーニングブレード
９の接離を行わせることになるが、後者の方が好まし
い。すなわち前述のように、クリーニングブレード９に
よる掻き取りをすり抜けた汚れをクリーニングウェブ２
で回収できるためである。

【００２４】

【発明の効果】請求項１の定着装置は、以上説明してき
たように、予め定めた通紙枚数や運転時間等の閾値を超
えたとき、すなわち定着ローラの離型性の低下に合わせ
て、清掃手段の接離動作間隔を初期値より短くするの
で、定着ローラの離型性を使用可能な範囲で維持でき、
しかも清掃手段の高寿命化が図れるという効果がある。

【００２５】請求項２の定着装置は、以上説明してきた
ように、予め定めた通紙枚数や運転時間等の閾値を超え
たとき、すなわち定着ローラの離型性の低下に合わせ
て、被当接ローラ表面への清掃手段の当接時間を初期値
より長くするので、定着ローラの離型性を使用可能な範
囲で維持でき、しかも清掃手段の高寿命化が図れ且つ高
速機にも対応できるようになるという効果がある。

【００２６】請求項３の定着装置は、以上説明してきた
ように、オイル塗布機能を有しているので、上記請求項
１、２の装置と共通の効果に加え、清掃した汚れの帯電
による定着ローラへの再付着、再転写を防止できるとい
う効果がある。

【００２７】請求項４の定着装置は、以上説明してきた
ように、クリーニングウェブを使用しているので、上記
請求項３の装置と共通の効果に加え、清掃手段の接離動
作を行う場合に最も適している構成とすることができる
という効果がある。

【００２８】請求項５の定着装置は、以上説明してきた
ように、クリーニングブレードとクリーニングウェブを
用いているので、上記請求項３の装置と共通の効果に加
え、定着ローラの離型性をほぼ初期状態まで回復できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施対象となる定着装置の一例の概念
図である。

【図２】図１の装置における定着ローラの離型性と複写
枚数の関係を示す図である。

【図３】本発明に係る定着装置の第１実施形態を概念的
に示す図である。

【図４】定着ローラへ清掃手段を常時当接させた場合
と、本発明に係る定着装置の第１実施形態のように接離
動作を行わせた場合とにおける定着ローラの離型性の変
化の比較を示す図である。

【図５】本発明に係る定着装置の第２実施形態を示す概
念図である。

【図６】本発明の実施対象となる定着装置の他の例の概
念図である。

【図７】本発明の実施対象となる定着装置のさらに他の
例の概念図である。

【図８】本発明の実施対象となる定着装置のまたさらに
他の例の概念図である。

【符号の説明】

１ 定着ローラ ２ クリーニングウェブ ３ 押し圧ローラ ４ 押し出しローラ ５ 巻き取りローラ ６ 弾性部材オイル ７ 塗布ローラ ８、８ａ クリーニングローラ ９ クリーニングブレード

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真方式の画像形成装置に装着する
   定着装置であって、定着ローラと該定着ローラに当接す
   る加圧ローラとを有し、これら定着ローラと加圧ローラ
   とで未定着トナー像を担持した転写材を挟んで搬送する
   ことにより該転写材上の未定着トナー像を加熱圧接して
   定着する定着装置において、上記定着ローラあるいは上
   記加圧ローラの少なくともいずれか一方に当接して該被
   当接ローラ表面に付着した汚れを清掃する一以上の清掃
   手段と、該清掃手段を上記被当接ローラ表面に接離させ
   る一以上の接離手段とを有し、該接離手段が、上記被当
   接ローラ表面への上記清掃手段の接離動作間隔を、予め
   定めた通紙枚数や運転時間等の閾値を超えたときに初期
   値より短くすることを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 電子写真方式の画像形成装置に装着する
   定着装置であって、定着ローラと該定着ローラに当接す
   る加圧ローラとを有し、これら定着ローラと加圧ローラ
   とで未定着トナー像を担持した転写材を挟んで搬送する
   ことにより該転写材上の未定着トナー像を加熱圧接して
   定着する定着装置において、上記定着ローラあるいは上
   記加圧ローラの少なくともいずれか一方に当接して該被
   当接ローラ表面に付着した汚れを清掃する一以上の清掃
   手段と、該清掃手段を上記被当接ローラ表面に接離させ
   る一以上の接離手段とを有し、該接離手段が、上記被当
   接ローラ表面への上記清掃手段の当接時間を、予め定め
   た通紙枚数や運転時間等の閾値を超えたときに初期値よ
   り長くすることを特徴とする定着装置。
3. 【請求項３】 上記清掃手段を複数有し、これら複数の
   清掃手段のうちの少なくとも一つが、オイル供給手段を
   有することを特徴とする請求項１または２の定着装置。
4. 【請求項４】 上記オイル供給手段を有する清掃手段
   が、長尺シート状のクリーニングウェブであることを特
   徴とする請求項３の定着装置。
5. 【請求項５】 上記複数の清掃手段のうち少なくとも一
   つがクリーニングブレードであり、少なくとも他の一つ
   がクリーニングウェブであって、上記被当接ローラの回
   転方向上流側に上記クリーニングブレードを配し、該ク
   リーニングブレードの上記被当接ローラの回転方向下流
   側に上記クリーニングウェブを配してなることを特徴と
   する請求項３の定着装置。