JP3973959B2 - 画像形成装置の定着装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、未定着像が形成された転写紙を、互いに圧接しながら回転する定着ローラと加圧ローラとの間に通過させることにより、未定着像を定着像に変える画像形成装置の定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、画像形成装置の定着装置は、互いに圧接しながら回転する定着ローラと加圧ローラとを備えており、これらのローラ間に転写紙を通過させることにより、転写紙上の未定着像を定着像に変える。
【０００３】
この種の定着装置おいては、定着ローラまたは加圧ローラのいずれか一方に当接してシリコンオイルを塗布するオイル塗布ローラ、または、定着ローラまたは加圧ローラのいずれか一方に当接してクリーニングするクリーニングローラを備えたものが従来から知られている。
【０００４】
前記オイル塗布ローラは、定着ローラまたは加圧ローラにトナーまたは紙粉等が付着することを防止するために、離型剤としてシリコンオイルを塗布するものであり、一方、クリーニングローラは、定着ローラまたは加圧ローラに付着した余分なトナー、紙粉、オイル等の回収物を清掃してクリーニングするものである。
【０００５】
ところで、オイル塗布ローラを備えた定着装置にあっては、通紙幅の全幅にわたってオイルが均一に塗布されないと、トナーや紙粉等が定着ローラまたは加圧ローラに部分的に固着して転写紙上にオフセット像が形成され、あるいは、余剰オイルによって転写紙にスジが発生する虞がある。一方、クリーニングローラを備えた定着装置にあっては、通紙幅の全幅にわたって均一にクリーニングローラが定着ローラまたは加圧ローラに圧接されていないと、均一にクリーニングすることができなくなるという問題が生じる。
【０００６】
また、オイル塗布ローラやクリーニングローラを備えた定着装置において、通常、オイル塗布ローラおよびクリーニングローラは、その両端が加圧されて定着ローラまたは加圧ローラに圧接されている。そのため、オイル塗布ローラの場合、その撓みが大きいと、端部のニップだけが増大して、端部の塗布量が中央部の塗布量よりも多くなるという問題が生じる。また、クリーニングローラの場合、その撓みが大きいと、中央部のニップが減少して、中央部で十分なクリーニング効果をあげることができなくなるという問題が生じる。
【０００７】
このような問題を解消するため、特開２００１−１５４５２３号公報には、複数個に分割されたオイル塗布ローラまたはクリーニングローラを備えた定着装置が開示されている。この公報に開示された定着装置では、オイル塗布ローラまたはクリーニングローラを複数個に分割することにより、オイル塗布ローラまたはクリーニングローラを定着ローラまたは加圧ローラに対して均一に圧接させて撓み量を低減し、オイルの塗布量のバラツキやクリーニングの不均一性を改善するようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記公報に開示された技術のように、オイル塗布ローラやクリーニングローラを分割して定着ローラまたは加圧ローラに対して圧接させる形態では、以下のような問題が生じる。
【０００９】
すなわち、非常に幅の広い用紙を通す大型の複写機においては、普及型の複写機に使用されるオイル塗布ローラやクリーニングローラをそのまま転用して直列もしくは千鳥状に配置すれば（例えば、最大で８４１ｍｍ幅の用紙を通紙可能な複写機の場合、最大２９７ｍｍ幅の用紙が通紙可能な複写機のオイル塗布ローラやクリーニングローラを３連で配置すれば）、前述したローラの分割的な圧接形態を実現することが可能であるが、最大で４２０ｍｍ幅の用紙が通紙可能なサイズの複写機においては、普及型の複写機に使用されるオイル塗布ローラやクリーニングローラを複数個設置することが望めず、コスト高となる。仮に、最大で４２０ｍｍ幅の用紙が通紙可能なサイズの複写機において、普及型の複写機に使用されるオイル塗布ローラやクリーニングローラを転用した場合、ユニット幅が増大したり、あるいは、定着ローラおよび加圧ローラの回転方向でオイル塗布ローラやクリーニングローラ同士が部分的に重なり合うような配置形態となってしまう。特に、オイル塗布ローラやクリーニングローラ同士の重なり量が大きくなると、接触面積が部分的に増大することとなり、結果的に、オイル量が部分的に増大したり、定着ローラの表面温度にムラが生じる虞がある。
【００１０】
また、同種のオイル塗布ローラやクリーニングローラを複数個使用する形態の場合、通紙サイズ間で通紙枚数に差があると、個々のオイル塗布ローラやクリーニングローラ間で消耗に差が生じてしまい、オイル塗布ローラやクリーニングローラを部分的に交換しなければならなくなる。この場合、交換回数が増加したり、あるいは、性能が維持されているにも関わらずオイル塗布ローラやクリーニングローラを部分的に交換しなければならないといった事態も生じ得る。
【００１１】
本発明は前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、クリーニングローラの撓み量を抑えて安定したクリーニング性を安価に確保することができるとともに、通紙サイズ間で通紙枚数に差がある場合でも、クリーニングローラの適正な設置およびクリーニングローラ寿命の適正な設定が可能な画像形成装置の定着装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、転写紙上の未定着画像を定着させる定着部材と、この定着部材と接触し且つ定着部材上の不純物を除去するクリーニングローラとを備えて成る画像形成装置の定着装置において、前記クリーニングローラは、前記定着部材の軸方向に分割して配列された複数のローラ部材からなり、前記定着部材の外側に位置する全長が短い２本のローラ部材を同一軸線上に配置し、中央の全長が短い１本のローラ部材とともに千鳥状に配置してなり、これら３本のローラ部材で最大通紙幅の用紙の画像形成を行えるようにするとともに、中央の１本のローラ部材で通常通紙するサイズの用紙の画像形成を可能とし、該中央のローラ部材の直径を他のローラ部材より大きくし、かつ、前記定着部材が画像定着のために正転するときは前記クリーニングローラの回転を阻止する手段を備え、前記定着部材が逆転するときは前記クリーニングローラも逆転して前記定着部材との間のクリーニングのためのニップ面となる新たな接触面を得ることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、少なくとも１つのローラ部材の長さは他のローラ部材のそれと異なっていることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された画像形成装置の定着装置を用いてなることを特徴とする画像形成装置である。
【００１７】
この請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２と同様の作用効果が得られるとともに、オイル塗布ローラを必要な箇所にのみ置き換えることで、通紙サイズ間で通紙枚数に差がある場合に、適正なクリーニングローラの設置が可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。
【００１９】
図１および図２には、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の定着装置が示されている。図中、１は定着ローラ（定着部材）、２は定着ローラ１に圧接する加圧ローラ（定着部材）、３，３’は定着ローラ１に圧接するクリーニングローラ（ローラ部材）である。この場合、クリーニングローラ３とクリーニングローラ３’はその軸方向の長さが互いに異なっている。すなわち、本実施形態において、定着ローラ１には、定着ローラ１および加圧ローラ２のローラ軸の軸方向に分割された複数（本実施形態では、２種類、３本）のクリーニングローラ３，３’が圧接されている。なお、図中、４は定着ローラ１内に設けられたヒータ、１１は転写紙、１２はトナー像である。
【００２０】
定着ローラ１の幅方向の外側に位置する全長が短い２つのクリーニングローラ３，３’は、同一軸線方向に配置された支持軸５，６によって支持されている。また、中間に位置する１つのクリーニングローラ３’は、支持軸５，６に対して定着ローラ１の周方向にずれて位置する支持軸７によって支持されている。すなわち、クリーニングローラ３，３’は、千鳥状に配置された各支持軸５，６，７に支持されている。なお、支持軸５，６，７は、図示しない装置本体に設けられ且つばね８によって加圧された軸受９およびワンウェイクラッチ１０に支持されている。
【００２１】
また、本実施形態において、定着ローラ１に当接するクリーニングローラ３，３’は、装置の立ち上がり直後の定着ローラ１の逆回転によって逆回転し、定着ローラ１との接触面を新たな面（ニップ）とする。また、クリーニングローラ３，３’は、装置の待機時およびコピー時に定着ローラ１が正転すると、ワンウェイクラッチ１０によって固定され（回転が阻止され）、その固定された新たな面（ニップ）によって、回転する定着ローラ１または加圧ローラ２上の未定着トナーや紙紛等の付着物を除去する。この場合、３本のクリーニングローラ３，３’のそれぞれの撓みは、断面が同一で長さがほぼ３倍の１本のクリーニングローラにおける撓みの約１／２７となり、単位長さ当りの加圧力を同じに保つ場合には、約１／８１となる。すなわち、クリーニングローラ３，３’の偏差が極めて小さくなり、均一なクリーニング性能を得ることができる。
【００２２】
本実施形態では、Ａ２サイズ紙（幅４２０ｍｍ）を最大通紙幅とする複写機を想定しているが、中央に設置されるクリーニングローラ３’として２９４ｍｍの普及型の複写機に搭載されるクリーニングローラを用い、両端に搭載されるクリーニングローラ３，３を左右共通化して７０ｍｍ長に設定すれば、最大幅を確保でき、また、安価に実現することができるとともに、クリーニングローラ３，３’同士の軸方向での重なり量を少なくすることができる。
【００２３】
また、紙サイズ間で通紙量に差が生じることが想定される場合であって、中央基準での通紙で例えばＡ４サイズでの通紙がそれ以上の紙幅サイズ紙での通紙枚数をはるかに上回る場合には、通紙量に比例して定着ローラ１の表面の未定着トナーや紙粉の量にも差が生じるため、それに見合ったクリーニングローラ径に設定することにより、適切なローラ寿命を得ることができる。すなわち、中央のクリーニングローラ３’の直径を左右のクリーニングローラ３の直径よりも大きくすれば、Ａ４サイズに対するクリーニングローラの寿命を増すことが可能になる。
【００２４】
また、クリーニングローラ３，３’の能力を上回る条件で定着ローラ１ヘのトナーの固着を防止する場合、オイル塗布ローラを使用した場合でも紙サイズ間で通紙量の差が明らかであるならば、中央にのみオイル塗布ローラを搭載することも有益である。この場合、端部の両クリーニングローラ３を、定着ローラ１の回転方向でオイル塗布ローラよりも後方に設置し、幅方向（軸方向）でオイル塗布ローラとオーバーラップさせれば、オイル塗布ローラの端部からの塗布量が多い場合でも、オイル筋の発生をクリーニングローラで拭きとることで緩和できる。
【００２５】
また、本実施形態では、軸方向の中央を基準として行なう通紙を想定しているが、端部を基準として通紙を行なう場合においても、本実施形態で中央に設置したクリーニングローラを端部に設置することにより、同様の効果を得ることができる。
【００２６】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは言うまでもない。例えば、前述した実施形態では、クリーニングローラ３，３’が定着ローラ１に圧接されているが、加圧ローラ２に圧接されていても良い。また、クリーニングローラ３，３’がオイル塗布ローラに取って代えられても良い。また、前述した実施形態では、定着装置が定着ローラ１と加圧ローラ２とによって構成されているが、定着装置は、ローラの形態ではなく、ベルト状やフィルム状の形態を成していても良い。この場合、ベルト状やフィルム状の定着部材に対してクリーニングローラやオイル塗布ローラが前述した実施形態のごとく当接される。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、紙サイズ間で通紙量に差が生じることが想定される場合であっても、中央基準での通紙で通常サイズでの通紙がそれ以上の紙幅サイズ紙での通紙枚数をはるかに上回り、通紙量に比例して定着部材の表面の未定着トナーや紙粉の量にも差が生じる状態でも、それに見合ったクリーニングローラ径に設定することにより、適切なローラ寿命を得ることができ、定着部材の逆回転によってクリーニングローラも逆回転し、定着部材との接触面を新たな面（ニップ）とし、定着部材が定着動作時に正転すると回転が阻止されるので、固定された新たな面によって、回転する定着部材上の未定着トナーや紙紛等の付着物を除去できるようになるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る定着装置の正面図である。
【図２】図１の定着装置の側面図である。
【符号の説明】
１ 定着ローラ（定着部材）
２ 加圧ローラ（定着部材）
３，３’ クリーニングローラ（ローラ部材）
４ ヒータ
５ 支持軸
６ 支持軸
７ 支持軸
８ ばね
９ 軸受
１０ ワンウェイクラッチ
１１ 転写紙
１２ トナー像

Claims (2)

1. 転写紙上の未定着画像を定着させる定着部材と、この定着部材と接触し且つ定着部材上の不純物を除去するクリーニングローラとを備えて成る画像形成装置の定着装置において、前記クリーニングローラは、前記定着部材の軸方向に分割して配列された複数のローラ部材からなり、前記定着部材の外側に位置する全長が短い２本のローラ部材を同一軸線上に配置し、中央の全長が短い１本のローラ部材とともに千鳥状に配置してなり、これら３本のローラ部材で最大通紙幅の用紙の画像形成を行えるようにするとともに、中央の１本のローラ部材で通常通紙するサイズの用紙の画像形成を可能とし、該中央のローラ部材の直径を他のローラ部材より大きくし、かつ、前記定着部材が画像定着のために正転するときは前記クリーニングローラの回転を阻止する手段を備え、前記定着部材が逆転するときは前記クリーニングローラも逆転して前記定着部材との間のクリーニングのためのニップ面となる新たな接触面を得ることを特徴とする画像形成装置の定着装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置の定着装置を用いてなることを特徴とする画像形成装置。

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