JPS6028680A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、同ファクシミリ、同プリン
ター等電子写真プロセスを利用した機器に使用する定着
装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来電子写真プロセスを利用した複写機等においては、
コピー用紙上に形成された未定着ｌ・ナー像を定着して
永久画像にする必要があり、その定着法として溶剤定着
法、圧力定着法、加熱定着法等が知られているう 上記溶剤定着法とは蒸気溶剤あるいは液体溶剤を用いて
トナーを溶かし、コピー用紙の繊維中に浸透させる方法
で、他の定着法と較べ効率的ではあるが、溶剤蒸気が飛
散し、臭気や衛生」二の問題が多く、あ捷り採用されて
いない。

また、圧力定着法とは力学的な力をトナーに加えてコピ
ー用紙上にトナーを旧著させる方法で少ないエネルギー
によって定着可能であり、しかもクイックスタートおよ
び高速宵ｒ可能となる長所を４１しているが、定着性が
他の定着法のものより悪く、１プこ圧力感応性トナーは
その製法が複雑であって高価なものとなる欠点をイｊし
ており、広く実用化されていないのが実状である。

従って、未定着トナー像の定着には一般には加熱によっ
てト址を溶゛（させ、コピー用紙」二に旧著させる加熱
定着法が広く採用されている。

この加熱定着としては、少なくとも一方を加熱した一対
のロール（定着ロール及び加圧ロール）間に一定圧力を
加え未定着トナー像を有するコピー用紙を通過させるこ
とにより定着を行うヒートロール方式が従来より知られ
ておシ、これは他の加熱定着装置と較べ低電力かつ定着
部での紙づまυによる火災の危険性の少ないこと等の利
点があることから最も広く利用されている。

そしてこの定着ロールとして、ポリテトラフルオルエチ
レン（商品名：テフロン）、１１’ｌ’Ｖシリコーンコ
゛ム、ＲＴＶシリコーンゴム等の耐熱離型性物質をロー
ル表面にコーティングしたものが使われ、一方の加圧ロ
ールとしては、定着ロールと加圧接触した場合、ある接
触幅を持たせるためにＩＩ　ｌ’　Ｖシリコーンゴム、
ＬＴＶシリコーンゴム、１（、ｉ”Ｖシリコーンゴム、
フッ素ゴム、ＥＰ　Ｉ）　Ａゴム（Ｅｉｂｙｌｃｎｃ　
Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅａｅ　Ｄｉｅｎｅ　Ａｃｒｙｌｌ（
＋＋１ｘｌ）ｃｒ　）等の耐熱弾性体からなるものが用
いられている。

しかしこのヒートロール方式の最大の欠点は、コピー用
紙のトナー面が直接定着ロール表面と接触するため、コ
ピー用紙上の未定着トナーの一部が定着ロール側に転写
され、そのトナーがそのコピー用紙の後端あるいは次に
通過するコピー用紙に再転写されてそのコピー用紙を汚
してし寸ういわゆるオフセント現象が起こることである
。

そこでこの現象を防止するだめに上記定着ロール表面に
シリコーンオイル等の離型剤を塗布する方法が採られて
いるが、オイル貯蔵用のタンクや塗布するだめの装置が
必要となり装置の複雑化や大型化を招くばかりかそのオ
イルによってコピー用紙が汚れてしまう弊害があった。

そのため最近はテフロン処理したシリコーンロールを定
着ロールとして使用し、使用中ロール表面からシリコー
ンオイルをしみ出させる方法や、トナー中に低分子量ポ
リエチレン、低分子量ポリプロピレン等の離型性を高め
る処理物質を予め含有させておく方法等により、オイル
等の離型剤の供給装置を必要としない定着装置が実用化
されている。

しかしこれら離型剤を塗布しない定着装置においては、
離型剤を塗布する装置と較べて複写機等の機体本体内部
に存在する浮遊トナーが上記定着ロールや加圧ロール表
面に付着して堆積し易い欠点があシ、特に第１図に示す
ように定着ロール（１１両側部のコピー用紙（２）と接
する機会の少ない部分に堆積し易い傾向があった。

そのためサイズの大きな原稿をコピーした場合、定着ロ
ール（１）両側部に堆積したトナー（３）が、そのコピ
ー用紙に転写されてコピー用紙を汚してしまったり、極
端な場合にはコピー用紙上の未定着トナーと定着ロール
（１１に堆積しだＩ・ナー（３）とが互いに触着してコ
ピー用紙が定着ロール（１１に巻き伺いてしまう弊害が
あった。

捷だ第２図に示すように定着ロールｆｉ１表面に旧著し
たトナー等を清掃するだめのクリーニングロール（４）
を備えた定着装置においては、上記した定着ロール（１
）両側部（で堆積したトナーが清掃されてクリーニング
ロール（４）上に転写されるためクリーニングロール（
４）両側部にトナーが堆積し、その結果クリーニングロ
ール（４）の中央部を浮かせてし捷つだシ、堆積して固
化したトナーが、上記定着ロール（１１表面を傷つけて
しまい、コピー用紙上のトナ一定着の不良を起こしだシ
、コピー用紙にしわを発生させてし甘う等の弊害があり
、この弊害は、クリーニングロールの替わシに耐熱フェ
ルト等を用いたクリーニング装置を使用した場合にも同
様に起こるものであった。

〔発明の目的〕

本発明は上記した従来技術の欠点を除去、改良したもの
で定着ロールと加圧ロールとから成る定着装置において
少なくとも定着ロールの周囲をカバーにて被覆して浮遊
トナーの付着を防止し、それによって長期に亘って画質
の安定したコピーが得られる定着装置を提供することを
目的とするものである。

〔発明の構成〕

すなわち本発明は、定着ロールと加圧ロールとの間を通
過させてトナ一定着を行う定着装置において、少なくと
も上記定着ロールにはその長手方向に沿ってその周囲を
被覆するカバーを配設するとＪｌ、に、カバーの内面側
と上気定着ロールの外周面との間には、定着ロール表面
に接角虫してその定着ロールの回転に伴って回転する複
数のクリーニング部材を設けることにより、上記定着ロ
ール表面への浮遊トナーの何着を防止し、それによって
長期に亘って安定したコピーが得られるようにしたもの
である。

〔実　施　例〕

以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。

尚、第３図は本発明の定着装置の説明断面図を示し、又
第４図は説明のためカバーの一部を切欠いてカバー内面
に設けられたクリーニング部材を示す定着ロール用カバ
ーの斜視図をそれぞれ示してい、る。

すなわち、本発明の定着装置は第３図に示すように定着
ロール（５）及び加圧ロール（（））と、この各ロール
（５）　（ｆｉｌの表面を被覆するカバー（７１（８）
とから構成されるものである。

まず」−記定着ロール（５）は第３図に示すように矢印
入方向に回動可能に軸受された円筒状の芯金（９）とこ
の芯金（９）表面を被覆する室テ１１．加硫型シリコー
ンゴム等の耐熱弾性体層（ｉｏ）とから成９、上記芯金
（９）内には定着ロール（５）を加熱するだめのヒータ
ーθ１）が配設されている。

に設けられ、定着ロール同様円筒状の芯金（１２１と、
この芯金０２表面を被覆する上記の耐熱弾性体層〔１ｆ
ｆｉとから成９、上記芯金Ｏ２は上記定着ロール（５）
の回転に伴って矢印Ｂ方向に回動可能に：ｌｌｔ受され
ており、かつ上記定着ロール（５）と加圧ロール（６）
間には図示されていない機構によって適当な圧力が印加
されている。

そして上記定着ロール（５）及び加圧ロール（６）には
それぞれ上下からその長手方向に沿ってその表面を被覆
する横断面略半円形状のカバー（７）　（８）が配設さ
れており、定着ロール（５）用カバー（７）前面端部１
１は、コピー用紙（＋４）が上記定着ロール（５）と加
圧ロール（６）間を通過するときに支障のない位置まで
伸びて上記定着ロール（５）の前面側を被覆すると共に
、上記カバー（７）の後面端部は、上記定着ロール（５
）に付設されたコピー用紙分離爪（１０に隣接する位置
寸で伸びて上記定着ロール（５）の後面側を被覆する構
成となっている。

一方加圧ロール（６）用カバー（８）前面及び後面☆：
：５　；η１１はそれぞれコピー用紙Ｏａが上記定着ロ
ール（５）と加圧ロール（６）間を通過するときに支障
のない位置まで伸びて上記加圧ロール（６）の前面及び
後面側を被覆する構成となっている。

まだ上記カバー（７）　（８１の内面は、第３図及び第
４図に示すようにそれぞれ耐熱フェルトθ・０つで覆わ
れていると共に、各カバー（７）　（８１の内面側と上
記各ロール＋ｆｉｌ　（６１の外周面との間には各ロー
ル＋５１　（６１表面に接触してそのロール＋５１　（
６１の回転に伴って回転するアルミニウム等の金属ロー
ルからなる複数のクリーニング部材帽１ωが、その両端
を上記各力、＜　−（７）　Ｆ８）の側面（イ）の受け
部（図示せず）にて支持されて設けられており、それに
よって各カバー（７１＋８１と各ロール（ｆｉｌ　＋６
１との間の隙間をクリーニング部：ｌＪ（＋１０　：ｌ
・１）にて埋めて浮遊トナーの各カバー（？）（８）内
への侵入を防止すると共に、各ロール（５１（０１表面
を清掃する構成となっている。尚クリーニング部材０（
至）（ｌωに例着したトナー等の汚物は各カバー（７１
＋８）内面の耐熱フェルｌ−（ｌｉｔ）　３７１にて清
掃されて除去される構成になっている。

また上記カバー（？）　（８１はアルミニウム等の金属
又は４間圧延鋼等の鋼板あるいは耐熱プラスチック等か
ら構成されており、その外側には火傷防止のだめの行う
には、第３図に示すように未定着トナー像を有するコピ
ー用紙（１４＋を搬送して定着ローレレ（５）及び加圧
ロール（６）間を通過させ、それによって未定着トナー
を溶融させてコピー用紙０４＋の繊維内に流し込み、ｌ
）却させて定着さぜるものである。このとき定着ロール
（５）の表面には、」二記カバー（７）及びクリーニン
グ部材（Ｉｌｌｌの作用により浮遊トナーが例着しない
だめ従来のようにコピー用紙Ｏａが浮遊トナーによって
汚されたりあるいは定着ロール（５）に巻き付いてしま
う肴の発生が皆無となる。

ここで本発明の定着装置と従来の離型剤を塗布しないヒ
ートロール方式の定着装置とを比較する／こめ、それぞ
れ定着ロールとしてＲＴＶ６０（ゼネラルエレクトリッ
ク社製室温硬化型シリコーンゴム）を被覆しだものを、
又加圧ロールとして５Ｉ１５２Ｕ　（、東し株式会社製
加熱硬化型シリコーンゴム）にジメチルンリコーンオイ
ルを混練したものから成るものを使用し、かつ従来の定
着装置には発泡シリコーンゴム製のクリーニングロール
を付設して比較実験を行った。

その結果従来の定着装置において昔約７万枚のＡ−４サ
イズのコピーをとった後にＢ−４サイズのコピーをとる
と、その両端に定着ロールに堆積したトナーによる汚れ
が発生し、まだ約９万枚のＡ−４サイズのコピーをとっ
た後にＢ−４サイズのコピーをとると、コピー用紙が定
着ロールに巻き伺いてしまったのに対し、本発明の定着
装置においては約１０万枚のＡ−４ザイズのコピーをと
った後にＢ−４サイズのコピーをとっても上記したトナ
ーによる汚れも、定着ロールへの巻き付き等の発生がな
かった。

尚」二記実施例において、クリーニング部材として金属
ロールが使用されている力）、本発明のクリーニング部
材としてはこれ以外に金属ロールの外周面に１１’ｌｌ
”Ｕシリコーンゴム等を被層したものが使用できる。寸
だクリーニング部材としてのロールの外周面取状も第４
図に示すような表面平滑のもの以外に、第５図に示すよ
うにロールの長さ方向に沿ってその外周面に多数の凹溝
（２Ｉ）を形成したものとか、あるいは第６図に示すよ
うにその表面を粗面化したもの等が使用でき、場合によ
ってはロール状のクリーニング部材に替えて、第７図に
示すようなベアリング状のクリーニング部）オ（２２）
にしても良い。

１だ、上記実施例において、クリーニング部）」は互い
に隙間をあけずに並べて配設されているが、本発明はこ
のような構成に限定されるものでに、なく、クリーニン
グ部材間に隙間を設ける構成にしても良い。

寸だ上記実施例においては、イ１へ断面略半円形状のカ
バーが使用されているが、本発明に使用するカバーはか
かる形状に限定されるものではなく、定着ロール等の各
ロール表面を被覆できるものなら形状に＋、任意である
。

また上記実施例においては、定着ロール及び加Ｊ１−ロ
ールの両方についてカバーを配設する構成になっている
が、浮遊トナーの発生の少ない複写機においては、加圧
ロールから定着ロールへの浮遊トナーの転写がほとんど
起こらないため加圧ロール側のカバーを省略することも
できる。

尚説明の都合上、本発明をヒートロール方式の定着装置
を例に挙げて説明したが、本発明の定着装置はこのヒー
トロール方式に限定されるものではなく、圧力定着法に
よるロール方式の定着装置にも当然のことながら利用す
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上のようにカバーの作用により、及びカバー
の内面側と定着ロールの外周面との間に設けられた複数
のクリーニング部材の作用によシ、浮遊トナーがカバー
内に侵入しにくく、かつ定着ロール表面が常時クリーニ
ング部材により清掃される構成であるため従来のように
定着ロールの両側部分に浮遊トナーが旧情して堆積する
ことがない。

従って浮遊トナーによって引き起こされていた各種トラ
ブルが本発明によって解消され、定着ロールの交換寿命
を著しく延ばすことができるばかりでた＜、」二記カバ
ーの存在により定着ロールの熱損失が少なくなりエネル
ギー効率を高めることができる等本発明の実用上の効果
は多大ヤある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の定着装置の平面及び側面説明
図をそれぞれ示し、第３図は本発明の定着装置の説明断
面図を、又第４図は定着ロール用カバーの一部切欠き斜
視図を示しており、又第５図、第６図及び第７図は、他
の実施例に係るクリーニング部材の説明図である。 符号説明 （＋＋　＋５］定着ロール　＋２１　（＋４１コピ一用
紙（３）ト　す　−　（４）　クリーニングロール（６
）　加圧ロール　（７１（８１カ　バ　−（９１０３芯
　金　０■θｊ耐熱弾性体層０１）　ヒーター　θ玲　
コピー用紙分離爪ａａ　０７１　ｉ４熱フェルト　０秒
（＋＊）（崗クリーニング部材（イ）側　面　（２１）
凹　溝 特γ［出願人　富士ゼロックス株式会社第１図 第２図 第４図 第５図 第６図 ■里亜担翠名医葺鉦 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電子写真複写機等の機体本体内部に設けられ、未定着ト
   ナー像の形成されたコピー用紙を定着ロールと加圧ロー
   ルとの間を通過させてトナ一定着を行う定着装置におい
   て、少くとも上記定着ロールにはその長手方向に沿−り
   てその周囲を被覆するカバーを配設すると共に、カバー
   の内面側と上記定着ロールの外周面との間には、定着ロ
   ール表面に接触してその定着ロールの回転に伴って回転
   する複数のクリーニング部材を設けたことを特徴とする
   定着装置。