JPH08202197A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１のクリーニングローラと第２のクリーニ
ングローラを設けた利点を活かし、しかも定着ローラ対
に接した第１のクリーニングローラを常に汚れの少ない
状態にクリーニングすることで、汚れの定着ローラへの
逆付着を防止することができる定着装置を提供する。 【構成】 定着ローラ３には、そのほぼ全幅に亘って接
する第１のクリーニングローラ７が設けられ、第１のク
リーニングローラ７にはそのほぼ全幅に亘って接する第
２のクリーニングローラ８が設けられている。これら定
着ローラ３、第１のクリーニングローラ７及び第２のク
リーニングローラ８を同一方向に回転させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、未定着トナー像を担持
した転写材を通紙することによって定着する定着ローラ
対と、該定着ローラ対の少なくとも一方の定着ローラ表
面に接するように配設された第１のクリーニングローラ
と、該第１のクリーニングローラのローラ表面に接する
ように配設された第２のクリーニングローラとを有する
定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記形式の定着装置は周知であり、プリ
ンタ、複写機、ファクシミリ等の粉体トナーを用いる画
像形成装置に付設されている。この種の定着装置は、概
ね定着ローラの熱でトナーを溶かして転写材に融着して
おり、定着ローラの離型性が悪いと、一部のトナーや紙
粉が定着ローラに付着し、そして再び転写材に転写して
しまうというオフセット現象が生じてしまう。かかるオ
フセット現象を防止するため、従来より種々の提案がな
されており、特開昭５７−１０５７６０号公報には定着
ローラにクリーニングローラを接触させてオフセット現
象をオイルレスで防止する定着装置が記載されている。

【０００３】しかし、定着ローラに対しそれに接する１
つのクリーニングローラが設けられているだけでは、定
着ローラから拭き取ったトナー等のすべてがそのクリー
ニングローラ表面に付着したままである。しかも、クリ
ーニングローラは常時定着ローラに当接されている。こ
のため、経時使用によりクリーニングローラの表面が汚
れ過ぎると、その汚れが定着ローラに逆付着する問題が
あった。

【０００４】そこで、特開昭６１−８６７７６号公報に
は定着ローラ表面に接する第１クリーニングローラと、
該第１クリーニングローラのローラ表面に接する第２ク
リーニングローラとを有する定着装置が開示されてお
り、該定着装置は離型性及び温度を、定着ローラ＞第１
クリーニングローラ＞第２クリーニングローラに設定し
ている。この第１及び第２クリーニングローラを有する
定着装置では、第１クリーニングローラの汚れが第２ク
リーニングローラに拭き取られるので、第１及び第２ク
リーニングローラが共に汚れきってしっまたときには、
定着装置自体もほぼ寿命に達しており、第１及び第２の
クリーニングローラが汚れが定着ローラに逆付着する恐
れが少ない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６１−８６７７６号公報に記載された定着装置では適切
な温度差を得るために各ローラの材質等によっては冷
却、加熱の特別な装置が必要となってしまう問題があっ
た。さらに、第１及び第２クリーニングローラが定着ロ
ーラの回転で順次従動回転されるため、第１及び第２ク
リーニングローラのクリーニング性が不十分であった。
このため、第１クリーニングローラ移った汚れが一部が
定着ローラに戻ったり、その汚れがローラに固着して定
着ローラを傷つけたりする問題も起こることがあった。

【０００６】本発明は、上記した従来の問題を解消し、
第１のクリーニングローラと第２のクリーニングローラ
を設けた利点を活かし、しかも定着ローラ対に接した第
１のクリーニングローラを常に汚れの少ない状態にクリ
ーニングすることで、汚れの定着ローラへの逆付着を防
止することができる定着装置を提供することを目的とし
ている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、未定着トナー像を担持した転写材を通紙す
ることによって定着する定着ローラ対と、該定着ローラ
対の少なくとも一方の定着ローラ表面に接するように配
設された第１のクリーニングローラと、該第１のクリー
ニングローラのローラ表面に接するように配設された第
２のクリーニングローラとを有する定着装置において、
前記定着ローラ、前記第１のクリーニングローラ及び前
記第２のクリーニングローラがすべて同方向に回転する
駆動手段によって駆動されることを特徴としている。

【０００８】さらに、上記目的を達成するために本発明
は、互いに接する前記定着ローラと前記第１のクリーニ
ングローラとのローラ対及び該第１のクリーニングロー
ラと前記第２のクリーニングローラとのローラ対がそれ
ぞれ周速差を持って接するように回転する駆動手段によ
って駆動されることを特徴としている。

【０００９】さらにまた、上記目的を達成するために本
発明は、互いに接する前記定着ローラと前記第１のクリ
ーニングローラとのローラ対及び該第１のクリーニング
ローラと前記第２のクリーニングローラとのローラ対に
おける一方のローラ対が同方向に回転され、他方のロー
ラ対が周速差を持って接するように回転する駆動手段に
よって駆動されることを特徴としている。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、定着ローラ、第１のクリー
ニングローラ及び第２のクリーニングローラがすべて同
方向に回転する駆動手段によって駆動されるので、各ロ
ーラ間良好なクリーニングが得られ、第１のクリーニン
グローラは定着ローラの汚れを、第２のクリーニングロ
ーラは第１のクリーニングローラの汚れを確実にクリー
ニングし、汚れが定着ローラに逆付着することを防止す
ることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。

【００１２】図１は、本発明に係る定着装置を示す側面
図である。

【００１３】図１において、定着装置１はヒーター２を
内蔵した定着ローラ３と、該定着ローラ３に加圧アーム
６を介した加圧バネ５によって圧接される加圧ローラ４
とを有し、定着ローラ３と加圧ローラ４で定着ローラ対
を構成している。この定着ローラ３と加圧ローラ４は、
ともに軸受（図示せず）介して回転自在に装着され、定
着ローラ３はさらに後述するギヤ等の駆動手段（図示せ
ず）に駆動連結されている。本実施例の定着ローラ３
は、ジャーナル部がアルミで、表層に離型層として例え
ばフッ素樹脂加工が施されている。このフッ素樹脂加工
としては、ＰＦＡ，ＰＴＦＥ等である。なお、図１の定
着装置１において、符号１０入口ガイド、１１はサーミ
スタ、１２は温度ヒューズ、１３は分離爪、１４は出口
ガイドである。

【００１４】上記定着ローラ３には、離型層としてのフ
ッ素樹脂加工が被覆されていても、トナー等の微量のオ
フセットは完全になくすことができず、数万枚のコピー
を行ううちにはオフセットしたトナーが定着ローラ３に
固着してしまうのを避けることができない。このため、
本実施例の定着装置１には定着ローラ３にそのほぼ全幅
に亘って接する、例えば金属ローラよりなる第１のクリ
ーニングローラ７が設けられている。この第１のクリー
ニングローラ７は、後述する駆動手段によって定着ロー
ラ３と同一方向、すなわち図１において時計方向に回転
駆動される。

【００１５】従って、第１のクリーニングローラ７は定
着ローラ３と同一方向に回転されるため、第１のクリー
ニングローラ７が定着ローラ３の汚れ等を掻き取る方向
に回転し、かつローラ間の相対速度が速くなるので、連
れ回りさせたものと比べそのクリーニング能力が高い。
しかし、クリーニングローラが１本だけの場合、先に述
べたように、経時使用で定着ローラ３にトナーが逆付着
してしまうことが発生する。

【００１６】そこで、本実施例の定着装置１では第１の
クリーニングローラ７にそのほぼ全幅に亘って接する第
２のクリーニングローラ８が設けられている。この第２
のクリーニングローラ８も金属ローラよりなり、そして
第１のクリーニングローラ７と同一方向に回転駆動され
る。

【００１７】かく構成することにより、第２のクリーニ
ングローラ８も第１のクリーニングローラ７に連れ回り
するものと比べそのクリーニング能力が高いので、第１
のクリーニングローラ７の汚れを掻き取り、常に第１の
クリーニングローラ７を汚れのない状態に保つことがで
きる。従って、汚れが定着ローラ３に逆付着することを
長期間に渡って防止することができる。

【００１８】これら定着ローラ３、第１のクリーニング
ローラ７及び第２のクリーニングローラ８を同一方向に
回転駆動する駆動手段は、図２に示すように、駆動源に
よって駆動される駆動ギヤ２０に定着ローラ３の軸に固
定された定着ギヤ２１が噛み合い、該ギヤ２１はアイド
ラー２２を介して第１のクリーニングローラ７の軸に固
定された第１クリーニングローラギヤ２３に噛み合って
いる。そして、この第１クリーニングローラギヤ２３は
アイドラー２４を介して第２のクリーニングローラ８の
軸に固定された第２クリーニングローラギヤ２５に噛み
合い、この構成によって定着ローラ３、第１のクリーニ
ングローラ７及び第２のクリーニングローラ８をすべて
同一方向に回転駆動することができる。なお、駆動手段
はギヤの代わりにベルトを利用しても１つの駆動源で定
着ローラ３、第１のクリーニングローラ７及び第２のク
リーニングローラ８を同一方向に回転駆動することもで
きる。また、定着ローラ３、第１のクリーニングローラ
７及び第２のクリーニングローラ８をそれぞれ個別の駆
動源を用いることも可能である。

【００１９】図３は、本発明の別の実施例を示す説明図
で、定着ローラ３と第１のクリーニングローラ７及び第
１のクリーニングローラ７と第２のクリーニングローラ
８の回転方向が後述の駆動手段によってそれぞれ逆方向
に回転駆動される。すなわち、定着ローラ３、第１のク
リーニングローラ７及び第２のクリーニングローラ８が
それぞれ連れ回りする方向に回転駆動される。しかし、
互いに接する定着ローラ３と第１のクリーニングローラ
７及び第１のクリーニングローラ７と第２のクリーニン
グローラ８はそれぞれ周速差を持って接するように回転
駆動され、本例では第１のクリーニングローラ７の周速
が定着ローラ３のそれよりも速く設定され、第２のクリ
ーニングローラ８の周速が第１のクリーニングローラ７
のそれよりも速く設定されている。すなわち、定着ロー
ラ３、第１のクリーニングローラ７及び第２のクリーニ
ングローラ８の周速をＶ₁、Ｖ₂及びＶ₃とすると、 Ｖ₁＜Ｖ₂＜Ｖ_３ に設定されている。

【００２０】かく構成の定着装置１は、定着ローラ３と
第１のクリーニングローラ７とのローラ対の回転方向が
逆方向であっても、第１のクリーニングローラ７の周速
が定着ローラ３の周速より速いので、第１のクリーニン
グローラ７が定着ローラ３の表面を激しく擦り、第１の
クリーニングローラ７が連れ回りするものと比べ、その
クリーニング能力が高くなる。さらに、第１のクリーニ
ングローラ７と第２のクリーニングローラ８とのローラ
対の回転方向が逆方向であっても、第２のクリーニング
ローラ８の周速が第１のクリーニングローラ７の周速よ
り速いので、第２のクリーニングローラ８が第１のクリ
ーニングローラ７の表面を激しく擦り、第２のクリーニ
ングローラ８が連れ回りするものと比べ、そのクリーニ
ング能力が高くなる。従って、定着ローラ３から第１の
クリーニングローラ７に付着した汚れが第２のクリーニ
ングローラ８に移り、第１のクリーニングローラ７を常
に汚れのない状態に保つことができる。

【００２１】なお、上記定着ローラ３、第１のクリーニ
ングローラ７及び第２のクリーニングローラ８を周速差
を付けて回転駆動する駆動手段としては、図４に示すよ
うに、駆動源によって駆動される駆動ギヤ２０に定着ロ
ーラ３の軸に固定された定着ギヤ２１が噛み合わせ、該
ギヤ２１を第１のクリーニングローラ７の軸に固定され
た第１クリーニングローラギヤ２３に噛み合わせ、第１
クリーニングローラギヤ２３を第２のクリーニングロー
ラ８の軸に固定された第２クリーニングローラギヤ２５
に噛み合わせいる。そして、この駆動手段は各ギヤ２
１，２３，２５のギヤ比によってＶ_１＜Ｖ₂＜Ｖ₃に設定
することができる。

【００２２】また、図５は（１）の定着ローラ３と第１
のクリーニングローラ７のみを周速差を持って設けた例
と、（２）の定着ローラ３と第１のクリーニングローラ
７が周速差を持ち、第１のクリーニングローラ７と第２
のクリーニングローラ８が連れ回りするように設けた例
と、（３）の定着ローラ３、第１のクリーニングローラ
７第１のクリーニングローラ７及び第２のクリーニング
ローラ８がそれぞれ周速差を持って設けた例とにおい
て、定着ローラ３に汚れが逆付着するまでの複写枚数を
示すグラフである。

【００２３】このグラフから明らかなように、（３）の
例の定着装置が飛び抜けて寿命が長いことが判る。

【００２４】かくして、本実施例では互いに接する定着
ローラ３と第１のクリーニングローラ７とのローラ対及
び第１のクリーニングローラ７と第２のクリーニングロ
ーラ８とのローラ対にそれぞれ周速差を持って接するよ
うに回転駆動させてクリーニング性を高めているが、こ
の場合、周速差が大きさにほぼ比例してクリーニング能
力が高くなる。これは、単位時間当たりの接触面積の差
と、機械的な掻き取り力の差によるものとかんがえられ
る。例えば、定着ローラ３と第１のクリーニングローラ
７の周速比が１：２で両ローラの離型性が同じ場合、単
位時間当たりの接触面積も１：２となる。そして、単位
時間当たりの汚れ付着量は離型性が同じならば同じにな
るから、周速比が大きい方がクリーニング能力も高くな
る。

【００２５】なお、定着ローラ３をＡ、第１のクリーニ
ングローラ７をＢ及び第２のクリーニングローラ８をＣ
とし、次の回転方向もしくは周速差が異なる具体的な４
つのケースについて、第１のクリーニングローラ７及び
第２のクリーニングローラ８のクリーニング性について
比較した。この場合、各ローラの離型性等の条件が同じ
である。

【００２６】１．Ａ；１０cm／s、Ｂ；１０cm／s、Ｃ；
１０cm／sで連れ回り回転させている。 ２．Ａ；１０cm／s、Ｂ；１０cm／s、Ｃ；１０cm／sで
同方向に回転させている。 ３．Ａ；１０cm／s、Ｂ；１５cm／s、Ｃ；２０cm／sで
互いに逆方向に回転させている。 ４．Ａ；１０cm／s、Ｂ；１５cm／s、Ｃ；５０cm／sで
互いに逆方向に回転させている。

【００２７】その結果、１のケースより２のケースの方
が良く、２のケースと３のケースはほぼ同等で、３のケ
ースより４のケースの方が良かった。

【００２８】ところで、本発明は定着ローラ３と第１の
クリーニングローラ７とのローラ対、第１のクリーニン
グローラ７と第２のクリーニングローラ８とのローラ対
との一方のローラ対が回転方向を同方向とし、他方のロ
ーラ対が周速差を付けるようにすることもできる。この
場合の駆動手段としては図２に示すアイドラー２２，２
４の何れか１つをなくして、その間のギヤを噛み合わせ
れば良い。

【００２９】なお、本発明の第１のクリーニングローラ
７と第２のクリーニングローラ８は加圧ローラ４側に設
けるようにしても良い。

【００３０】

【発明の効果】請求項１の構成によれば、各ローラ間良
好なクリーニングが得られ、第１のクリーニングローラ
は定着ローラの汚れを、第２のクリーニングローラは第
１のクリーニングローラの汚れを確実にクリーニング
し、汚れが定着ローラに逆付着することを長期に渡って
防止することができる。

【００３１】請求項２及び３の構成によれば、上記同様
に第１のクリーニングローラの汚れを確実にクリーニン
グし、汚れが定着ローラに逆付着することを長期に渡っ
て防止することができ、しかも周速差を大きく設定すれ
ば、クリーニング性をより高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る定着装置の一実施例を示す側面図
である。

【図２】図１の実施例の駆動手段を示す説明図である。

【図３】本発明に係る定着装置の他の実施例を示す主要
部の側面図である。

【図４】図３の実施例の駆動手段を示す説明図である。

【図５】３つのケースの定着ローラに汚れが逆付着する
までの複写枚数を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 定着装置 ３ 定着ローラ ４ 加圧ローラ ７ 第１のクリーニングローラ ８ 第２のクリーニングローラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 未定着トナー像を担持した転写材を通紙
   することによって定着する定着ローラ対と、該定着ロー
   ラ対の少なくとも一方の定着ローラ表面に接するように
   配設された第１のクリーニングローラと、該第１のクリ
   ーニングローラのローラ表面に接するように配設された
   第２のクリーニングローラとを有する定着装置におい
   て、 前記定着ローラ、前記第１のクリーニングローラ及び前
   記第２のクリーニングローラがすべて同方向に回転する
   駆動手段によって駆動されることを特徴とする定着装
   置。
2. 【請求項２】 未定着トナー像を担持した転写材を通紙
   することによって定着する定着ローラ対と、該定着ロー
   ラ対の少なくとも一方の定着ローラ表面に接するように
   配設された第１のクリーニングローラと、該第１のクリ
   ーニングローラのローラ表面に接するように配設された
   第２のクリーニングローラとを有する定着装置におい
   て、 互いに接する前記定着ローラと前記第１のクリーニング
   ローラとのローラ対及び該第１のクリーニングローラと
   前記第２のクリーニングローラとのローラ対がそれぞれ
   周速差を持って接するように回転する駆動手段によって
   駆動されることを特徴とする定着装置。
3. 【請求項３】 未定着トナー像を担持した転写材を通紙
   することによって定着する定着ローラ対と、該定着ロー
   ラ対の少なくとも一方の定着ローラ表面に接するように
   配設された第１のクリーニングローラと、該第１のクリ
   ーニングローラのローラ表面に接するように配設された
   第２のクリーニングローラとを有する定着装置におい
   て、 互いに接する前記定着ローラと前記第１のクリーニング
   ローラとのローラ対及び該第１のクリーニングローラと
   前記第２のクリーニングローラとのローラ対における一
   方のローラ対が同方向に回転され、他方のローラ対が周
   速差を持って接するように回転する駆動手段によって駆
   動されることを特徴とする定着装置。