JPH08146809A

JPH08146809A - 定着装置

Info

Publication number: JPH08146809A
Application number: JP28062594A
Authority: JP
Inventors: Ryuichiro Maeyama; 龍一郎前山; Rie Saitou; 理絵齋藤; Jiro Ishizuka; 二郎石塚; Takeshi Menjo; 健校條
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-11-15
Filing date: 1994-11-15
Publication date: 1996-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】クリーニングブレードのエッジに異物が付着
するのを防止し、加圧ローラの表面に傷がつくのを防止
する。【構成】加圧ローラ１０ｂに当接するクリーニングブ
レードＣ１がゴム状部材６２と、このゴム状部材６２上
で少なくとも加圧ローラ１０ｂと当接する部分に被覆さ
れたフッ素樹脂６３とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、レーザービー
ムプリンター等の画像形成装置に装着される定着装置に
関する。

【０００２】

【関連技術】レーザービームプリンター等の画像形成装
置に装着される定着装置は、一般に、ヒーターを内装し
た定着ローラと加圧ローラを当接させて定着ニップを形
成している。さらに定着ローラには、トナーのオフセッ
ト防止、離型性向上を目的として、離型剤を塗布すると
共に、加圧ローラには、離型剤、紙粉、オフセットトナ
ーの除去を目的とするクリーニングブレードを当接させ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クリー
ニングブレードの材質や、当接圧の微妙な変化によっ
て、クリーニング性能が大きく変化し、例えば、クリー
ニングブレードのエッジに紙粉、オフセットトナー等の
異物が付着して加圧ローラをきずつけ、両面画像形成時
に、加圧ローラに当接する面の画像を乱したりするとい
う問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、定着ローラと、この定着ローラとニップを
形成する加圧ローラと、この加圧ローラに当接しローラ
表面をクリーニングするクリーニングブレードと、を有
し、前記ニップで未定着画像を担持した記録時を挟持搬
送し定着を行なう定着装置において、前記クリーニング
ブレードはゴム状部材と、このゴム状部材上で少なくと
も前記加圧ローラと当接する部分に被覆されたフッ素樹
脂と、を有することを特徴とするものである。

【０００５】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。

【０００６】図１は、本発明に係る定着装置を装着した
画像形成装置の一例として、デジタル方式の４色フルカ
ラーの画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。

【０００７】同図に示す画像形成装置は、下部のデジタ
ルカラー画像プリンタ部（以下単に「プリンタ部」とい
う。）Ｉと、上記のデジタルカラー画像リーダ部（以下
単に「リーダ部」という。）ＩＩとを備えており、例え
ば、リーダ部ＩＩで読み取った原稿Ｄの画像に基づき、
プリンタ部Ｉによって記録材Ｐに画像を形成する。

【０００８】以下、プリンタ部Ｉの構成、つづいてリー
ダ部ＩＩの構成を簡単に説明する。

【０００９】プリンタ部Ｉは、矢印Ｒ１方向に回転駆動
される像担持体としての感光ドラム１を有する。感光ド
ラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、一次帯
電器（帯電手段）２、露光手段３、現像装置（現像手
段）４、転写装置５、クリーニング器６、前露光ランプ
７等が配置されている。転写装置５の下方、すなわちプ
リンタ部Ｉの下半部には、記録材Ｐの給送搬送部８が配
置され、さらに転写装置５の上部には分離手段９が、ま
た分離手段９の下流側（記録材Ｐの搬送方向についての
下流側）には定着器１０、排紙部１１が配置されてい
る。

【００１０】感光ドラム１は、アルミニウム製のドラム
状の基体１ａと、その表面を覆うＯＰＣ（有機光半導
体）の感光体１ｂとを有し、駆動手段（不図示）によっ
て矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）で
回転駆動されるように構成されている。なお、感光ドラ
ム１については後に詳述する。

【００１１】一次帯電器２は、感光ドラム１に対向する
部分が開口したシールド２ａと、シールド２ａの内側に
感光ドラム１の母線と平行に配置された放電ワイヤ２ｂ
と、シールド２ａの開口部に配置されて帯電電位を規制
するグリッド２ｃとを有するコロナ帯電器である。一次
帯電器２は、電源（不図示）によって帯電バイアスが印
加され、これにより、感光ドラム１表面を所定の極性、
所定の電位に均一に帯電するようになっている。

【００１２】露光手段３は、後述のリーダ部ＩＩからの
画像信号に基づいてレーザ光を発光するレーザ出力部
（不図示）と、レーザ光を反射するポリゴンミラー３ａ
と、レンズ３ｂと、ミラー３ｃとを有する。露光手段３
は、このレーザ光が感光ドラム１表面を照射することに
よって感光ドラム１を露光し、露光部分の電化を除去し
て静電潜像を形成するように構成されている。本実施例
では、感光ドラム１表面に形成される静電潜像は、原稿
の画像に基づいて、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラ
ックの４色に色分解され、それぞれの色に対応した静電
潜像が順次形成されるようになっている。

【００１３】現像装置４は、感光ドラム１の回転方向
（矢印Ｒ１方向）に沿って上流側から順に４個の現像
器、すなわち、それぞれ樹脂を基体としたイエロー、シ
アン、マゼンタ、ブラックの各色トナー（現像剤）を収
納した現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｂｋを備えている。
各現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｂｋは、それぞれ感光ド
ラム１表面に形成された静電潜像にトナーを付着させる
現像スリーブ４ａを有し、静電潜像の現像に供せられる
所定の色の現像器が偏心カム４ｂによって、択一的に感
光ドラム１表面に近接する現像位置に配置されて、現像
スリーブ４ａを介して静電潜像にトナーを付着させ、顕
像としてのトナー像（可視画像）を形成するように構成
されている。なお、現像に供せられる現像器以外の他の
３色の現像器は、現像位置から退避するようになってい
る。

【００１４】転写装置５は、表面に記録材Ｐを担持する
転写ドラム（記録材担持対）５ａ、感光ドラム１上のト
ナー像を記録材Ｐに転写する転写帯電器（転写帯電手
段）５ｂ、記録材Ｐを転写ドラム５ａに吸着させるため
の吸着帯電器５ｃとこれに対向する吸着ローラ５ｄ、内
側帯電器５ｅ、外側帯電器５ｆを有し、矢印Ｒ５方向に
回転駆動されるように軸支された転写ドラム５ａの周面
開口域には誘電対からなる記録材担持シート５ｇが円筒
状に一体的に張設されている。記録材担持シート５ｇ
は、ポリカーボネートフィルム等の誘電体シートを使用
している。転写装置５は、転写ドラム５ａ表面に記録材
Ｐを吸着して担持するように構成されている。

【００１５】クリーニング器６は、記録材Ｐに転写され
ずに感光ドラム１表面に残った残留トナーを掻き落とす
クリーニングブレード６ａ、及び掻き落したトナーを回
収するクリーニング容器６ｂを備えている。

【００１６】前露光ランプ７は、一次帯電器２の上流側
に隣接して配置され、クリーニング器６によって清掃さ
れた感光ドラム１表面の不要な電荷を除去する。

【００１７】給紙搬送部８は、大きさの異なる記録材Ｐ
を積載収納する複数の給紙カセット８ａ、給紙カセット
８ａ内の記録材Ｐを給紙する給紙ローラ８ｂ、多数の搬
送ローラ、そしてレジストローラ８ｃ等を有し、所定の
大きさの記録材Ｐを転写ドラム５ａに供給する。

【００１８】分離手段９は、トナー像転写後の記録材Ｐ
を転写ドラム５ａから分離するための分離帯電器９ａ、
分離爪９ｂ、そして分離押上げころ９ｃ等を有する。

【００１９】定着器１０は、内側にヒータを有する定着
ローラ１０ａと、定着ローラ１０ａの下方に配置され、
記録材Ｐを定着ローラ１０ａに押し付ける加圧ローラ１
０ｂとを有する。

【００２０】排紙部１１は、定着器１０の下流側に配置
された、搬送パス切換えガイド１１ａ、排出ローラ１１
ｂ、排紙トレイ１１ｃ等を有する。また、搬送パス切換
えガイド１１ａの下方には、１枚の記録材Ｐに対してそ
の両面に画像形成を行うための搬送縦パス１１ｄ、反転
パス１１ｅ、積載部材１１ｆ、中間トレイ１１ｇ、さら
に搬送ローラ１１ｈ、１１ｉ、反転ローラ１１ｊ等が配
置されている。

【００２１】また、感光ドラム１周囲における、一次帯
電器２と現像装置４との間には、感光ドラム表面の帯電
電位を検出する電位センサＳ₁ が、また現像装置４と転
写ドラム５ａとの間には、感光ドラム１上のトナー像の
濃度を検知する濃度センサＳ₂ が、それぞれ配置されて
いる。

【００２２】つづいて、リーダ部ＩＩについて説明す
る。プリンタ部Ｉの上方に配置されたリーダ部ＩＩは、
原稿Ｄを載置する原稿台ガラス１２ａ、移動しながら原
稿Ｄの画像面を露光走査する露光ランプ１２ｂ、原稿Ｄ
からの反射光をさらに反射させる複数のミラー１２ｃ、
反射光を集光するレンズ１２ｄ、そしてレンズ１２ｄか
らの光に基づいてカラー色分解画像信号を形成するフル
カラーセンサ１２ｅ等を有する。カラー色分解画像信号
は、増幅回路（不図示）を経て、ビデオ処理ユニット
（不図示）によって処理を施され、上述のプリンタ部Ｉ
に送出されるようになっている。

【００２３】次に、上述構成の画像形成装置の動作を、
若干の構成を加えながら簡単に説明する。なお、以下の
説明においては、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラッ
クの順に４色フルカラーの画像を形成するものとする。

【００２４】リーダ部ＩＩの原稿台ガラス１２ａに載置
された原稿Ｄの画像は、露光ランプ１２ｂによって照射
され、色分解されてまずイエローの画像がフルカラーセ
ンサ１２ｅによって読み取られ、所定の処理を施され画
像信号としてプリンタ部Ｉに送られる。

【００２５】プリンタ部Ｉでは、感光ドラム１が矢印Ｒ
１方向に回転駆動され、一次帯電器２によって表面が均
一に帯電される。上述のリーダ部ＩＩから送られてきた
画像信号に基づいて、露光手段３のレーザ出力部からレ
ーザ光が照射され、ポリゴンミラー３ａ等を介して帯電
済の感光ドラム１表面を光像Ｅによって露光する。感光
ドラム１表面の露光を受けた部分は、電荷が除去され、
これによりイエローに対応した静電潜像が形成される。
現像装置４においては、イエローの現像器４Ｙが所定の
現像位置に配置され、その他の現像器４Ｃ、４Ｍ、４Ｂ
ｋは現像位置から退避される。感光ドラム１上の静電潜
像は、現像４Ｙによってイエローのトナーが付着され、
顕像化されてトナー像となる。この感光ドラム１上のイ
エローのトナー像は、転写ドラム５ａに担持された記録
材Ｐに転写される。記録材Ｐは、原稿画像に適した大き
さの記録材Ｐが所定の給紙カセット８ａから給紙ローラ
８ｂ、搬送ローラ、そしてレジストローラ８ｃ等を介し
て所定のタイミングで転写ドラム５ａに供給されたもの
である。このようにして供給された記録材Ｐは、転写ド
ラム５ａの表面に巻き付くように吸着されて矢印Ｒ５方
向に回転し、転写帯電器５ｂによって感光ドラム１上の
イエローのトナー像が転写される。

【００２６】一方、トナー像転写後の感光ドラム１は、
クリーニング器６によって表面の残留トナーが除去さ
れ、さらに前露光ランプ７によって不要な電荷が除去さ
れ、一次帯電から始まる次の画像形成に供される。

【００２７】以上の、リーダ部ＩＩによる原稿画像の読
取りから、転写ドラム５ａ上の記録材Ｐに対するトナー
像の転写、さらには感光ドラム１の清掃、除電に至る各
プロセスが、イエロー以外の他の色、すなわちシアン、
マゼンタ、ブラックについても同様に行われ、転写ドラ
ム５ａ上の転写材Ｐには、４色のトナー像が重なるよう
にして転写される。

【００２８】４色のトナー像の転写を受けた記録材Ｐ
は、分離帯電器９ａ、分離爪９ｂ等によって転写ドラム
５ａから分離され、未定着のトナー像を表面に担持した
状態で定着器１０に搬送される。記録材Ｐは、定着器１
０の転写ローラ１０ａ及び加圧ローラ１０ｂによって加
熱加圧され、表面のトナー像が溶融固着されて定着され
る。定着後の記録材Ｐは、排出ローラ１１ｂによって排
紙トレイ１１ｃ上に排出される。なお、記録材Ｐの両面
に画像を形成する場合は、定着器１０は排出後の記録材
Ｐを、すぐに搬送パス切換えガイド１１ａを駆動し、搬
送パス１１ｄを経て、反転パス１１ｅに一旦導いた後、
反転ローラ１１ｊの逆転により、送り込まれた際の後端
を先頭にして、送り込まれた方向と反対向きに退出さ
せ、中間トレイ１１ｇに収納する。その後、再度上述の
画像形成プロセスによってもう一方の面に画像を形成し
た後、排紙トレイ１１ｃ上に排出する。

【００２９】記録材Ｐの分離後の転写ドラム５ａにおい
ては、記録材担持シート５ｇ上への粉体の飛散付着、記
録材Ｐ上のオイルの付着等を防止するために、記録材担
持シート５ｇを介して相互に対向する、ファーブラシ１
３ａとバックアップブラシ１３ｂ、及びオイル除去ロー
ラ１４ａとバックアップブラシ１４ｂによって清掃を行
う。なお、このような清掃は、画像形成前もしくは画像
形成後に行い、またジャム（紙づまり）発生時には随時
行う。

【００３０】次に、図２を参照して定着装置１０につい
て説明する。

【００３１】同図において、トナー像と接触する定着ロ
ーラ１０ａは、アルミニウム製の芯金３１上に１ｍｍ厚
のＨＴＶ（高温加硫型）シリコンゴム層３２、この外側
に特定の付加型シリコンゴム層３３を有し、直径６０ｍ
ｍに形成されている。

【００３２】一方、加圧ローラ１０ｂは、アルミニウム
製の芯金３４上に、１ｍｍ厚のＨＴＶと、さらに厚さ１
ｍｍの前述の特定の付加型シリコンゴム層３５を設け、
直径６０ｍｍに形成されている。

【００３３】上述の定着ローラ１０ａには、発熱手段で
ある搬送ローラヒータ３６が芯金３１内に配設され、加
圧ローラ１０ｂには、同じくヒータ３７が芯金３４内に
配設されて記録材Ｐの両面からの加熱を行っている。加
圧ローラ１０ｂに当接されたサーミスタ３８によって加
圧ローラ１０ｂの温度が検知され、この検知温度に基づ
いて制御装置３９によりハロゲンヒータ３６、３７が制
御され、定着ローラ１０ａ、及び加圧ローラ１０ｂの温
度がともに１７０℃の一定に維持されるように制御され
る。なお、定着ローラ１０ａと加圧ローラ１０ｂとは、
加圧機構（不図示）によって総圧約８０ｋｇで加圧され
ている。

【００３４】また、図２において、Ｏは、離型剤塗布手
段たるオイル塗布装置、Ｃは、クリーニング装置、Ｃ１
は、加圧ローラ１０ｂのオイル、汚れを除去するクリー
ニングブレードである。オイル塗布装置Ｏは、オイルパ
ン４０内のジメチルシリコンオイル４１をオイル汲み上
げローラ５０、４２及びオイル塗布ローラ４３を経由さ
せてオイル塗布量調整ブレード４４でオイル塗布量を規
制して定着ローラ１０ａに塗布する。クリーニング装置
Ｃは、突当ローラ４５によって定着ローラ１０ａに当接
されたウエブ４６によって定着ローラ１０ａ表面を清掃
する。

【００３５】上述の定着装置１０では、記録材Ｐが未定
着トナー像を表面に担持した記録材Ｐは、定着ローラ１
０ａと加圧ローラ１０ｂとの間の定着ニップに挟持搬送
され、このとき表裏両面から加圧加熱されてトナーの定
着が行われる。この際、定着ローラ１０ａ、加圧ローラ
１０ｂに付着したトナーは、それぞれクリーニング装置
Ｃ、クリーニングブレードＣ１によって除去される。

【００３６】次に、図３、図４、図８を参照して、本発
明の特徴であるクリーニングブレードＣ１について説明
する。なお、図３はクリーニングブレードＣ１の斜視
図、図４は縦断面図、図８は加圧ローラ１０ｂに当接さ
せた状態をそれぞれ図示する。

【００３７】クリーニングブレードＣ１は、長板状の弾
性部材６１と、弾性部材６１の一方の長辺を長手方向に
沿って覆う断面方形のゴム状部材６２と、ゴム状部材６
２のエッジ６２ａ、６２ａを長手方向全長にわたって被
覆するフッ素樹脂系の被覆材６３とを有し、該フッ素樹
脂系の被覆材６３で被覆されたエッジ６３ａを、加圧ロ
ーラ１０ｂ表面に当接させてクリーニングニップＮを形
成している。弾性部材６１は、金属板によって構成して
いる。また、フッ素樹脂系の被覆材６３は、本実施例で
は、耐熱性のあるＰＴＦＥのシート、例えば、日東電工
製９０１ＵＬ５０μのシートで構成し、ゴム状部材加
硫時に一体成型する。

【００３８】このようにフッ素樹脂は、ゴム状部材上で
少なくとも加圧ローラと当接する部分に被覆されてい
る。

【００３９】さらに、加圧ローラ１０ｂの接線Ｌに対す
るクリーニングブレードＣ１の取付角度θは、図８に示
すように、２０〜６０度に設定し、またクリーニングニ
ップＮにおけるクリーニングブレードＣ１の線圧は、２
０〜５０／ｃｍに設定している。なお、この線圧を、ク
リーニングブレードＣ１が剛体であると仮定した場合の
進入量に換算すると、０．４〜１．７ｍｍになる。この
値が０．３以下の場合には、オイルによる記録材Ｐの裏
汚れが発生し、また１．５以上の場合は、腹当りが発生
し、いずれの場合も良好なクリーニング性能が疎外され
る。なお、上述の取付角度θについては、３０〜５０度
に、また進入量については、０．５〜１．５ｍｍにそれ
ぞれ設定するとさらに好ましい。

【００４０】以上構成に基づき、フッ素樹脂系の被覆材
で被覆されたエッジを、加圧ローラ表面に当接させてク
リーニングニップを形成することにより、クリーニング
ブレードのエッジに紙粉やオフセットトナー等の異物が
付着するのを防止するとともに適量の離型剤がクリーニ
ングニップを通過するのを許容する。

【００４１】このように、クリーニングブレードＣ１を
上述のように構成することにより、クリーニングニップ
Ｎに介在する紙粉、オフセットトナー等の異物が摺擦す
ることによって発生する加圧ローラ１０ｂの傷を防止す
ることができる。

【００４２】なお、加圧ローラ１０ａの回転方向に対す
るクリーニングブレードＣ１の取付の、順方向、逆方向
については、画像形成装置が単色の場合はいずれでもよ
く、一方、カラーの場合は順方向が好ましい。

【００４３】また上述のテフロンシート６３に代えて２
００μまでの任意の厚さのシートを選択できる。さらに
シートの種類についても、ポリイミド等の耐熱性シート
を任意に選択できる。

【００４４】図５から図７は、個々に他の実施例を示
す。図５は、前述した実施例のクリーニングブレード
（１のエッジ両端よりカッターによって切断して作成し
たものである。

【００４５】図６はゴム状部材の両側面にのみ、フッ素
樹脂を設けたもので、図７はゴム状部材の片側面と底面
６２ｂにのみフッ素樹脂を設けたものである。これらい
ずれの実施例も、フッ素樹脂はゴム状部材上で少なくと
も加圧ローラと当接する部分に被覆されている。

【００４６】従ってこれらの実施例においても前述した
実施例と同様の効果を得ることができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
クリーニングブレードをフッ素樹脂系の被覆材によって
被覆することにより、クリーニングニップに介在する紙
粉、オフセットトナー等の異物が摺擦することによって
発生する加圧ローラの傷を防止することができ、例えば
両面画像形成時における記録材の、加圧ローラ接触面の
画像が傷によって乱されることを有効に防止する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る定着装置を装着した４色フルカラ
ーのレーザビームプリンタの構成を示す縦断面図。

【図２】定着装置の構成を示す模式図。

【図３】クリーニングブレードの全体構成斜視図。

【図４】クリーニングブレードの縦断面図。

【図５】別のクリーニングブレードの縦断面図。

【図６】別のクリーニングブレードの縦断面図。

【図７】別のクリーニングブレードの縦断面図。

【図８】加圧ローラに対するクリーニングブレードの当
接状態を示す縦断面図。

【符号の説明】

１０ａ定着ローラ１０ｂ加圧ローラ６２ゴム状部材６３フッ素樹脂Ｃ１クリーニングブレード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者校條健東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定着ローラと、この定着ローラとニップ
を形成する加圧ローラと、この加圧ローラに当接しロー
ラ表面をクリーニングするクリーニングブレードと、を
有し、前記ニップで未定着画像を担持した記録材を挟持
搬送し定着を行なう定着装置において、前記クリーニングブレードはゴム状部材と、このゴム状
部材上で少なくとも前記加圧ローラと当接する部分に被
覆されたフッ素樹脂と、を有することを特徴とする定着
装置。
【請求項２】前記ゴム状部材は方形状であり、前記フ
ッ素樹脂はゴム状部材のエッジを被覆することを特徴と
する請求項１の定着装置。
【請求項３】前記加圧ローラの接線に対する前記クリ
ーニングブレードの取付角度は２０〜６０度であること
を特徴とする請求項１の定着装置。
【請求項４】前記加圧ローラの表面に対する前記クリ
ーニングブレードの線圧は２０〜５０ｇ／ｃｍであるこ
とを特徴とする請求項１の定着装置。
【請求項５】前記加圧ローラの表面に対する前記クリ
ーニングブレードの侵入量は０．４〜１．７ｍｍである
ことを特徴とする請求項１の定着装置。