JPH0582585B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真複写機等の画像記録装置にお
いて、トナー像を記録紙等の像支持シート上に加
熱定着するための定着装置に関し、特に加熱ロー
ラと圧着ローラとの組から成る熱ローラ定着装置
の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

電子写真複写機等の画像記録装置において、未
定着画像を記録紙等の像支持シート上に定着する
には、加熱ローラ方式の定着装置が多く採用され
ている。この種の方式では熱源を備えた加熱ロー
ラと、これに圧接する圧着ローラとの間に未定着
画像であるトナー像を支持した記録紙を搬送し、
トナーを記録紙上に熱定着させるものである。

この種の定着装置においては従来、加熱ローラ
と圧着ローラとの間で記録紙を圧着してそのトナ
ー像を定着させる際にトナーの一部が加熱ローラ
にオフセツトし、更に加熱ローラ１回転後に記録
紙あるいは圧着ローラへ再度オフセツトて画像汚
れあるいは圧着ローラ汚れとなつた。

この為、加熱ローラに対して、耐熱性のパツト
やローラあるいはブレード等のクリーニング手段
を圧接して付着したトナーをとるようにしてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、このような加熱ローラに対してクリ
ーニング手段を圧接した定着装置は、機構・構造
が複雑になつて、コスト割高となつてしまうこと
は避けられず、更に複写を多数繰り返した後、該
クリーニング手段にトナーが溜まつてくると、加
熱ローラと接している箇所のトナーが溶融し、加
熱ローラへ再移転し、最終的には、圧着ローラへ
オフセツトし、圧着ローラ汚れ、あるいは裏面汚
れとなつてしまうことがわかつた。このことは最
近のメンテナンスフリー化の傾向からして大きな
問題であり、数千から数万コピーでサービスマン
がローラ清掃そしてクリーニング部材の交換をせ
ざるを得なかつた。クリーニング部材の負担を軽
減すべく、トナー材質の改良、加熱ローラ温度の
精密制御等の工夫が為されているが、コピー画像
の汚れは判別できないほどに改善されるが、しか
しコピー数を繰り返すうちに、目視できないほど
のオフセツトトナーが、加熱ローラから直接に、
あるいはクリーニング部材を通して間接に、圧着
ローラへ転移し、はつきりと判別できるほどの圧
着ローラ汚れとなることが避けられない。

更に、複写機内のトナー汚れ等の原因で、定着
前に記録紙の裏面にトナーが付着すると、圧着ロ
ーラに転移し、記録紙自身と次コピー以降に記録
紙裏面汚れを発生し、更に圧着ローラにトナー付
着が蓄積すれば、記録紙への接着力も増し、巻き
付き等による給紙ジヤムも発生する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、加熱ローラと圧着ローラにより定着
を行う定着装置における、加熱ローラのトナー汚
れ、圧着ローラのトナー汚れを効果的に防止し、
簡単な構造でメインテナンスの容易な熱ローラ定
着装置を提供することを目的とするものである。

この目的を達成する本発明の定着装置は、回転
可能な加熱ローラと、該加熱ローラに圧接して回
転する圧着ローラと、前記圧着ローラを支持して
前記加熱ローラ側にばね付勢する圧着レバーとを
有する定着装置において、前記圧着ローラの回転
軸に平行して定着装置枠体に固設され、前記圧着
レバーを揺動可能に軸支する固定軸と、該固定軸
の外周面と遊嵌する筒形状をなし、且つ該固定軸
外周面に接触する内壁面を摩擦係数の小さい滑面
に形成したクリーニング部材とから構成し、前記
クリーニング部材は、前記固定軸の外周面と前記
圧着ローラの表面とにより挟圧されて支持され、
且つ圧着ローラの駆動回転により従動回転すると
ともに、前記固定軸の外周に対して摺動すること
を特徴とするものである。

〔作用〕

本発明によれば、加熱ローラに圧接される圧着
ローラ側にのみクリーニング部材を設け、該クリ
ーニング部材が圧着ローラと固定軸の各外周の対
向面の間に挟圧されて従動回転するようになすこ
とにより、非通紙期間中に加熱ローラに付着した
トナーが圧着ローラに転写し、この圧着ローラ上
のトナーを従動回転する上記クリーニング部材に
よりクリーニングせしめ、しかる後、記録紙を前
記両ローラ間に通して定着を行うことにより、圧
着ローラ汚れのない満足すべき定着を行うことが
できる。

〔実施例〕

本発明の１実施例を第１図ないし第４図に示
す。第１図は本発明の定着装置１０を備えた複写
機の要部を示したもので、矢示Ｐ１方向から給送
された記録紙は、画像形成部１においてトナー画
像の転写をうけ、記録紙の転写された側が加熱ロ
ーラ側となつて搬送装置２によつて前記定着装置
１０に搬送された後、定着処理を経て矢示Ｐ２方
向から機外に排出されるようになつている。

前記定着装置１０には、ヒーターランプを内蔵
する加熱ローラ１１と、該加熱ローラ１１に対し
て弾性的に圧接しその回転に従動する圧着ローラ
１３とから成る定着ローラ対が設けられている。
前記加熱ローラ１１は、それに固定した歯車Ｇ２
が複写機本体側の駆動用歯車（不図示）から歯車
Ｇ１を介して駆動されることにより反時計方向に
回転し、従つて前記圧着ローラ１３は時計方向に
回転されるようになつている。

一方、前記圧着ローラ１３に対しても、弾性的
に圧接してそれに従動して反時計方向に回転する
クリーニング部材１４が設けられている。一方前
記歯車Ｇ１は中間歯車Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４を介して
排紙ローラ１５の歯車Ｇ５と歯合する関係にあ
る。すなわち前記排紙ローラ１５は前記圧着ロー
ラ１３の回転により同方向である時計方向に従動
回転して前述の圧着ローラ対を経て搬送されて来
た記録紙を機外に排出する作用をするようになつ
ている。

第２図は本発明による定着装置１０の一側面図
を示し、第３図は該定着装置の断面図を示す。第
４図は前述の各ローラ１３，１１，１５及び１４
の各軸垂直切断面を平面的に展開した断面図であ
り、第３図におけるＡ−Ａ断面図を示す。

加熱ローラ１１は円筒状に形成されていて、テ
フロン製表面部を設けた金属円筒からなり、内部
にはヒーターランプ１２が配されている。圧着ロ
ーラ１３はシリコーンゴム製の表面部１３Ａを設
けた金属ローラ１３Ｂからなりその回転軸１３Ｃ
の両端にはベアリング１６が設けられている。ベ
アリング１６には圧着レバー１７が下側から固定
され、その一端には軸受１８が、他端にはシヤー
シ２０との間にコイルスプリング１９が設けられ
ている。圧着ローラ１３は従つて、スプリング１
９の付勢力により、圧着レバー１７を介して加熱
ローラ１１側へ圧接されるようになつている。

この圧着レバー１７の一端に固定された軸受１
８には、固定軸２１が嵌合・貫通している。この
固定軸２１の両端部は支持部材２２によつてシヤ
ーシ２０に保持されている。よつて圧着レバー１
７は固定軸２１を軸として回転可能となつてい
る。また、該レバー１７の中間には上記した圧着
ローラ１３が回転自在に軸支され、他端に近い部
分はスプリング１９によつてばね付勢されてい
る。

上記固定軸２１の外周にはクリーニング部材１
４が遊嵌される。このクリーニング部材１４は、
中空円筒状をなしたもので、例えばプレスボード
紙をパイプ状にして作られた紙管である。この紙
管の外壁面１４Ａは粗面をなし、内壁１４Ｂ面は
摩擦係数の小さい滑面である。この内壁面１４Ｂ
は、例えばグリース処理等の含油浸加工を施した
り、または滑剤を塗布したり、あるいはプラスチ
ツクフイルムをラミネートしたりして形成された
ものである。

上記クリーニング部材１４は、圧着レバー１７
の回転中心である固定軸２１と、圧着ローラ１３
とにより常時圧接されていて、この圧接位置にお
いて、クリーニング部材１４の外壁面１４Ａと圧
着ローラ１３の弾性表面部１３Ａとは所定のニツ
プを形成している。

ここで、圧着ローラ１３が加熱ローラ１１によ
つて従動回転されると、クリーニング部材１４
は、その内外壁の摩擦係数の差により、滑面をな
す固定軸２１と内壁面１４Ｂとは滑動空転し、粗
面をなす外壁面１４Ａは圧着ローラ１３と共に従
動回転する。

なお、両ローラ１１および１３の吐出し側で排
紙ローラ１５の上方には記録紙を案内するための
ガイド板２４が配されている。

以上のごとくに構成された定着装置の機能を以
下に説明する。

コピーボタンを押すと、まず露光部、給紙部が
作動するが、これと同時に両ローラ１１，１３も
回転を開始する。露光、帯電、現像の各プロセス
を経た後、転写部で記録紙（転写紙）へ像転写が
行なわれ、その後記録紙は定着部へ達する。

その表面に画像トナーを担持した記録紙は、定
着装置において圧接状態の加熱ローラ１１及び圧
着ローラ１３に挾圧され、ここで加熱ローラ１１
により加熱溶融されて記録紙に定着される。しか
し目視では判別できない量の一部のトナーは加熱
ローラ１１の周面に付着し、記録紙後端と更に圧
着ローラ１３へ転移するが、圧着ローラ上のトナ
ーはここで圧接従動回転するクリーニング部材１
４によつて除去される。なお、記録紙後端へのオ
フセツトトナー汚れは目視では判別できず実用上
支障は無い。かくしてクリーニング部材１４によ
り加熱ローラ１１は圧着ローラ１３を通して間接
的に、圧着ローラ１３は直接に十分にクリーニン
グされる。また、加熱ローラ１１と圧着ローラ１
３に付着していて回転開始後に圧着ローラ１３に
移つたトナー、紙粉等もクリーニング部材１４に
より十分にクリーニングされ、しかる後に記録紙
が両ローラ間を通過することになる。

ここで、圧着ローラ１３の表面温度は加熱ロー
ラ１１に比して低温であり、通常の使用状態では
60℃であるから、クリーニング部材（紙管）１４
上のトナーが再び溶融して圧着ローラ１３に再転
移することはない。この点が従来クリーニング部
材を加熱ローラに圧接した場合との大きな違いで
ある。

クリーニング部材１４は、圧着ローラ１３の温
度が低いため紙管等で十分耐えるし、又その表面
が繊維質であるため、あえて粗面加工する必要が
なく溶融トナーが繊維深く入り込み、一度転移し
たトナーが再転移しにくくなること、更にトナー
が重なつても紙管の弾性変形により外径が大きく
変わらないこと、コストが安いこと、廃棄後の公
害発生がないことなどの利点がある。

次にジヤムが生じた場合や長期保管時において
は、第２図に示した操作レバー２３を手動で操作
し、矢示方向に回転させれば、操作レバー２３先
端のコロ２３Ａは、圧着レバー１７を押圧して固
定軸２１を中心にして時計方向へ回転させ、コロ
２３Ａが圧着レバー１７の切り欠き凹部１７Ａに
係合することによりロツクされる。これに伴つて
圧着ローラ１３は加熱ローラ１１から離間する。
従つて、操作レバー２３の操作により、圧着解除
を行い、圧着ローラ１３及びクリーニング部材１
４を回転フリーにすることができる。この状態で
圧着ローラ１３を例えば溶剤で清浄することが可
能である。かつその清浄時には両ローラ１１及び
１３が圧接していないために、圧着ローラ１３に
付着したトナーは溶解して再び加熱ローラ１１を
汚すこともなく、完全なメインテナンスが可能と
なる。しかも、クリーニング部材１４自体は圧着
レバー１７から取り外して容易に交換することが
でき、保守が簡単である。

なお、加熱ローラ１１に対して再び圧着ローラ
１３を接触させるには、操作作レバー２３を上記
と逆に操作し、ロツクを解除すればよい。

以上、本発明を例示したが、上述の例は本発明
の技術的思想に基づいて更に変形が可能である。

例えば、上述のクリーニング部材１４の紙管に
代えて他の材料、例えばプラスチツク材やウエブ
材あるいはこれらの積層材等を円筒状に形成した
ものを用いることも可能である。これらの材料に
おいても、内壁を滑面とし、加圧ローラ１３によ
つて従動回転されやすくすることが好ましい。

又、加熱ローラ１１及び圧着ローラ１３の圧着
または圧着解除機構の構造を変更したり、圧着ロ
ーラ１３の付勢手段をスプリング１９以外で形成
してもよい。又、圧着解除は必ずしも手動式にし
なくてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明による定着装置
は、加熱ローラ及び圧着ローラが定着可能な状態
で圧着し合つた構造において、クリーニング性能
が極めて優れ、かつ構造が簡単で、メインテナン
スも容易で安価なクリーニング機構を備えた定着
装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の定着装置を備えた複写機の要
部断面図。第２図及び第３図は前記定着装置の一
側面図及び断面図を示す。第４図は前記定着装置
のローラの相対関係を平面的に展開した断面図で
ある。 １０：定着装置、１１：加熱ローラ、１２：ヒ
ーターランプ、１３：圧着ローラ、１４：クリー
ニング部材（紙管）、１４Ａ：外壁面、１４Ｂ：
内壁面、１５：排紙ローラ、１７：圧着レバー、
２０：シヤーシ、２１：固定軸、２３：操作レバ
ー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転可能な加熱ローラと、該加熱ローラに圧
   接して回転する圧着ローラと、前記圧着ローラを
   支持して前記加熱ローラ側にばね付勢する圧着レ
   バーとを有する定着装置において、 前記圧着ローラの回転軸に平行して定着装置枠
   体に固設され、前記圧着レバーを揺動可能に軸支
   する固定軸と、 該固定軸の外周面と遊嵌する筒形状をなし、且
   つ該固定軸外周面に接触する内壁面を摩擦係数の
   小さい滑面に形成したクリーニング部材とから構
   成し、 前記クリーニング部材は、前記固定軸の外周面
   と前記圧着ローラの表面とにより挟圧されて支持
   され、且つ圧着ローラの駆動回転により従動回転
   するとともに、前記固定軸の外周に対して摺動す
   ることを特徴とする定着装置。 ２ 前記クリーニング部材が円筒状の紙管で形成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の定着装置。