JP3184022B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、静電複写機、
レーザプリンタ、電子写真式ファクシミリ等電子写真方
式の画像形成装置に適用される定着装置係わり、詳しく
は、粉体像を転写部材に溶着するための加熱ローラと、
この加熱ローラに対して前記転写部材を押圧するための
加圧ローラとを具備した定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真方式の画像形成装置にお
いて、小型の構成でありながら安定した定着が可能であ
るといった特長を有するところから、加熱ローラ型定着
装置が広く適用されている。

【０００３】この加熱ローラ型定着装置は、加熱ローラ
（ヒューザローラ）と、この加熱ローラに圧接する加圧
ローラ（プレスローラ）とを備え、これらローラ間に用
紙等の転写部材を通すことにより、転写部材上の粉体像
（トナー像）を加熱溶融定着するようになっている。

【０００４】従来、この種の定着装置にあっては、加熱
ローラへのトナーオフセットの防止とクリーニングを兼
ねた機構として、オフセット防止液を含浸したクリーニ
ング部材を加熱ローラ表面に一定の圧接力で圧接しなが
ら連続供給する手段（実開昭５０−１１０２４５）や、
送り手段により送られるクリーニング部材を剥離液塗布
手段の塗布ローラにより定着ローラへ押圧した方法（実
開昭５９−７３７６０）は、開示されてきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は、オフセット防止液を含浸または塗布されたエンドレ
スベルトからなるクリーニング部材を、送り手段により
連続的に供給するようにした場合、クリーニング部材が
延びたり、オフセット防止液を塗布しているため送り手
段との間に滑りが生じて、送り手段の駆動力を確実にク
リーニング部材へ伝達できない。また、この問題点を解
決するために、クリーニング部材を巻取る方式とした場
合、クリーニング部材のロングライフ化を行なうと長尺
のクリーニング部材を必要とし、装置の大型化を招くと
いった問題がある。

【０００６】本発明は、上記事情に基づきなされたもの
で、その目的とするところは、オフセット防止液を含浸
又は塗布されたクリーニング手段を備える定着装置にお
いて、安定したクリーニングが行え、良好な定着動作を
維持できるようにした定着装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る定着装置は、現像剤像が担持された像
担持体を加熱しつつ搬送する加熱ローラと、この加熱ロ
ーラに対して前記像担持体を押圧しつつ搬送する加圧ロ
ーラとからなる定着手段と、この定着手段のローラ対を
駆動する駆動手段と、オフセット防止液が含浸又は塗布
され、前記加熱ローラの表面にオフセット防止液を供給
するとともに前記加熱ローラの表面をクリーニングする
無端状のベルト部材と、前記駆動手段により前記定着手
段が駆動されているとき前記ベルト部材を前記加熱ロー
ラの表面に接触させるとともに、前記定着手段が停止し
ているときに前記ベルト部材を前記加熱ローラの表面か
ら離間させる接離機構と、前記ベルト部材が前記加熱ロ
ーラの表面に接しているとき、前記ベルト部材を前記加
熱ローラの表面に対して摺動させる摺動手段と、を具備
し、 前記接離機構は、それぞれ前記ベルト部材の内側に
配設されベルト部材を前記加熱ローラに向けて押圧する
２つの押圧ローラと、前記ベルト部材の外側に配置され
前記ベルト部材にテンションを与えるテンションローラ
と、プランジャを有したソレノイドと、前記プランジャ
に連結された一端部と前記テンションローラが取付けら
れた他端部とを有したレバーと、それぞれ一端が前記レ
バーの中間部に回動自在に連結されているとともに他端
に前記押圧ローラが取付けられ、前記レバーの両側に位
置した２つのアームと、前記アームを介して前記各押圧
ローラを前記加熱ローラに向けて付勢した付勢手段と、
前記アームに当接可能に設けられたストッパと、を備
え、 前記ソレノイドがＯＮした際、前記プランジャを介
して前記レバーを引き込み、前記各アームをストッパに
押し当てて前記２つの押圧ローラを前記加熱ローラから
離間させるとともに前記テンションローラを前記ベルト
部材に押し当てることにより、前記ベルト部材を加熱ロ
ーラから離間させ、 前記ソレノイドがＯＦＦした際、上
記付勢手段の付勢力により前記各アームを前記ストッパ
に当接させ、前記２つの押圧ローラによって前記ベルト
部材を加熱ローラに接触させることを特徴としている。

【０００８】

【作用】本発明の定着装置によれば、オフセット防止液
を含浸又は塗布された無端状ベルトからなるクリーニン
グ部材が、加熱ローラ表面に当接するように構成し、こ
の無端状ベルトからなるクリーニング部材が加熱ローラ
に対して摺動することにより、加熱ローラに対してオフ
セット防止液が効率よく供与でき、しかも、クリーニン
グ効率を高めることができるものである。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図３を
参照して詳細に説明する。図１は、定着装置１の構成を
示すもので、定着装置１は、用紙搬送路２の上面側に位
置すると共に熱源であるヒータランプ３を内蔵した加熱
ローラ（ヒューザローラ）４と、前記用紙搬送路２の下
面側に位置すると共に付勢機構（図示しない）による付
勢力で前記加熱ローラ４に対して圧接された加圧ローラ
（プレスローラ）５を備えた定着手段としての加熱ロー
ラ型の定着装置となっている。

【００１０】そして、加熱ローラ４と加圧ローラ５と間
に像担持体である用紙Ｐを通過させることにより、この
用紙Ｐ上の粉体像を形成するトナーＴを溶融定着するよ
うになっている。

【００１１】加熱ローラ４および加圧ローラ５は、上部
ケーシング６および下部ケーシング７により囲まれてお
り、定着に必要な良好な温度雰囲気を確保するように外
部に極力熱が逃げないような構造となっている。さら
に、上部ケーシング６の上面側には、これを覆う状態に
火傷防止等の安全手段としてのフューザガード（図示し
ない）が設けられている。

【００１２】さらに、加熱ローラ４と加圧ローラ５との
接触部の上流側近傍、すなわち、定着装置１の入口側に
は、入口ガイド８，９が配設されていて、トナーＴによ
る粉体像が形成された用紙Ｐの先端を、確実に加熱ロー
ラ４と加圧ローラ５との間に案内するようになってい
る。

【００１３】また、加熱ローラ４と加圧ローラ５との接
触部の下流側近傍、すなわち、定着装置１の出口側に
は、加熱ローラ４と加圧ローラ５に巻付く用紙Ｐを剥離
する剥離爪１０，１１が設けられていると共に、出口ガ
イド１２が配設されており、定着済の用紙Ｐを図示しな
い排紙装置に導くようになっている。

【００１４】加熱ローラ４は、サーミスタ１５により温
度制御されながら、ある一定温度に保たれている。この
実施例においては１９０±５℃に加熱ローラ４の表面温
度が制御される。

【００１５】また、前記加熱ローラ４の上面側には、加
熱ローラ４の表面にオフセット防止液を塗布しながら清
掃するクリーニング手段としてのクリーニング機構１６
が設けられている。

【００１６】このクリーニング機構１６は、加熱ローラ
４の表面に接するように設けられると共にオフセット防
止液を含浸又は塗布されたエンドレスベルトからなるク
リーニング部材（以後、クリーニングベルトという）１
７およびこのクリーニングベルト１７を送る摺動手段と
してのベルト搬送機構１８を有した構成となっている。

【００１７】また、クリーニングベルト１７は、図２に
示す様に、第１の層としてのオフセット防止液塗布部材
２０と、第３の層としての耐熱接着層２１と、第２の層
としての駆動力伝達部材２２との三層構造となってい
る。

【００１８】加熱ローラ４の表面と接する側（ベルト外
側）に位置するオフセット防止液塗布部材２０は、オフ
セット防止液を保持し、かつ、加熱ローラ４の表面を摩
耗させ難い材質、例えば、耐熱性フェルトからなる。

【００１９】また、ベルト搬送機構１８の駆動ローラ２
３と接する側（ベルト内側）に位置する駆動力伝達部材
２２には、駆動力伝達力の優れ、かつ耐熱性の良好でベ
ルト状加工可能な材質、例えば、シリコンゴム、フッ素
ゴム等からなる。

【００２０】また、オフセット防止液塗布部材２０と駆
動力伝達部材２２との間に設けられた耐熱接着層２１
は、シリコンゴム系の耐熱接着剤等により構成されてい
る。また、オフセット防止液塗布部材２０には、予めオ
フセット塗布液を含浸させてある。

【００２１】ベルト搬送機構１８は、図１に示すよう
に、クリーニングベルト１７を一定方向（矢印ａ方向）
へ送るための駆動ローラ２３と、クリーニングベルト１
７を加熱ローラ４に押当てるための一対の押当ローラ２
５，２５と、アイドルローラ２６と、クリーニングベル
ト１７の送り中の撓みを防止するためのテンションロー
ラ２７より構成されている。

【００２２】押当ローラ２５，２５は、クリーニングベ
ルト１７を加熱ローラ４に密着させ、かつクリーニング
ベルト１７の送りの妨げにならないように、２３０℃以
上の耐熱性の低硬度（アスカーＣ５５度以下）シリコン
ゴム、又は、耐熱性の発泡シリコンゴムローラを用い
た。

【００２３】つぎに、駆動ローラ２３に駆動力を伝達す
る駆動手段としての駆動力伝達機構３０に付いて図３を
参照して説明する。駆動ローラ２３の一端側にはベルト
駆動ギア２３Ａが取付けられており、ベルト駆動ギア２
３Ａはアイドルギヤ３１を介して加熱ローラ４の一端側
に設けられた加熱ローラギア４Ａと連動するようになっ
ている。

【００２４】また、加熱ローラギア４Ａは、定着装置１
を画像形成装置内に組込んだとき、画像形成装置内の駆
動歯車３２と歯合した状態となり、駆動力を受けるよう
になっている。駆動比は１０分の１とした。

【００２５】また、加熱ローラギア４Ａは、加圧ローラ
５の一端側に設けられた加圧ローラギア（図示しない）
と噛合しており、加熱ローラ４が図１中の時計回り方向
（矢印ｂ方向）に回転すると共に加圧ローラ５が加熱ロ
ーラ４に対してウイズ方向（矢印ｃ方向）に回転するよ
うになっている。アイドルギヤ３１を介して加熱ローラ
ギア４Ａと連動するベルト駆動ギア２３Ａと一体の駆動
ローラ２３は図１中の時計回り方向（矢印ｄ方向）に回
転するようになっている。

【００２６】また、テンションローラ２７は、図示しな
いバネによりある一定加圧をクリーニングベルト１７に
加える様にしてある。本実施例の定着装置１を、毎分４
０枚（Ａ４）の電子写真複写機に採用して紙通し試験
（印字率５％）を行なったところ１０万枚Ａ４連続コピ
ーにおいても良好な画質を得た。

【００２７】図４および図５は、クリーニングベルト１
７のそれぞれ異なる他の実施例を示すもので、加熱ロー
ラ４へのオフセット防止液をより多く、もしくは長寿命
に供給可能にするため、クリーニングベルト１７にオフ
セット防止液を含浸するのみでなく、押当ローラ２５，
２５にもオフセット防止液を含浸させたものとなってい
る。

【００２８】図４に示すものは、押当ローラ２５，２５
よりオフセット防止液をオフセット防止液塗布部材２０
に供給するため、駆動力伝達部材２２を両端にのみ設け
る。すなわち、押当ローラ２５の外側に設け、駆動ロー
ラ２３より全部もしくは一部内側にする。

【００２９】以上により、長時間の加熱ローラ４へのオ
フセット防止液の供給が可能になり、より安定した定着
動作が可能となった。また、図５に示すものは、駆動力
伝達部材２２に発泡（連続発泡）シリコーンゴムを使用
し、耐熱接着層２１を上記図４と同様に両端にのみ設け
る方法でも良い。

【００３０】また、駆動ローラ２３の駆動方法として
は、図３に示す方法の他に、駆動ローラ２３用の駆動装
置を設けて間欠的にクリーニングベルト１７を送る方法
や、専用の駆動装置を設けずに加熱ローラ４と押当ロー
ラ２５，２５により加熱ローラ４と従動でクリーニング
ベルト１７を送る方法でも良い。

【００３１】また、図６に示すように、定着動作停止時
にクリーニングベルト１７と加熱ローラ４との間に隙間
Ｇが生じるように、クリーニングベルト１７を加熱ロー
ラ４から離間させる構成とすることで、定着動作停止時
のオフセット防止液の加熱ローラ４への過剰塗布を防止
するようにしても良い。これにより用紙Ｐへのオフセッ
ト防止液の付着等の悪影響を防止できるものである。

【００３２】つぎに、図７および図８を参照して、クリ
ーニングベルト１７を加熱ローラ４から離間させる接離
機構３３の具体的な構成を説明する。テンションローラ
２７は、ソレノイド３５のプランジャー３５ａに下端部
を連結したレバー３６の上端部に取付けられていると共
に、押当ローラ２５，２５は、レバー３６の中間部に軸
３７を介して一端を取付けた回動可能なアーム３８，３
８に取付けられている。これらアーム３８，３８には、
それぞれ付勢手段としての引張ばね３９，３９の一端が
連結されていて常時、下方に付勢されている。また、ア
ーム３８，３８の下端面側には、ストッパピン４０，４
０が固定的に配設されている。

【００３３】定着動作時には、ソレノイド３５をＯＦＦ
状態とすることで、押当ローラ２５，２５が取付けられ
たアーム３８，３８を引張ばね３９，３９の付勢力でス
トッパピン４０，４０に当接させる。そして、図７に示
すように、押当ローラ２５，２５によりクリーニングベ
ルト１７を加熱ローラ４に押付ける。

【００３４】一方、レバー３６が上昇状態となって、そ
の上端部に取付けられたテンションローラ２７がスプリ
ング４１の付勢力でクリーニングベルト１７を押下げ、
クリーニングベルト１７にテンションを付与するように
なっている。

【００３５】定着動作停止時には、ソレノイド３５をＯ
Ｎ状態とすることで、レバー３６を引張ばね３９，３９
の付勢力に抗して下降させる。これにより、図８に示す
ように、押当ローラ２５，２５が取付けられたアーム３
８，３８がストッパピン４０，４０を支点として持上げ
られると共に、テンションローラ２７が下降してクリー
ニングベルト１７を押し、クリーニングベルト１７にテ
ンションを付与する。

【００３６】これにより、クリーニングベルト１７を加
熱ローラ４から離間させることになる。なお、この図６
ないし図８の説明において、前述の一実施例（図１）と
同一部分は同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
その他、本発明は、上記の実施例に限らず、本発明の要
旨を変えない範囲で種々の変形実施可能なことは勿論で
ある。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オフセット防止液を含浸又は塗布されたクリーニング手
段を備える定着装置において、安定したクリーニングが
行え、良好な定着動作を維持することができできるとい
った効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置の一実施例を示す概略的構成
図。

【図２】同じく、要部であるクリーニングベルトの構造
を示す概略的断面図。

【図３】同じく、ベルト駆動ローラに駆動力を伝達する
駆動力伝達機構を示す概略図。

【図４】要部であるクリーニングベルトの第１の他の実
施例を示す図。

【図５】要部であるクリーニングベルトの第２の他の実
施例を示す図。

【図６】本発明の定着装置の他の実施例を示す概略的構
成図。

【図７】同じく、要部である接離機構の定着動作時の状
態を示す概略図。

【図８】同じく、要部である接離機構の定着動作停止時
の状態を示す概略図。

【符号の説明】

１…定着装置、２…用紙搬送路、３…ヒータランプ（熱
源）、４…加熱ローラ、５…加圧ローラ、１６…クリー
ニング機構（クリーニング手段）、１７…クリーニング
ベルト（クリーニング部材）、１８…ベルト搬送機構
（摺動手段）、２０…オフセット防止液塗布部材（第１
の層）、２１…耐熱接着層、２２…駆動力伝達部材（第
２の層）、２３…駆動ローラ、２５…押当ローラ、２６
…アイドルローラ、２７…テンションローラ、３０…駆
動力伝達機構（駆動手段）、３３…接離機構、３５…ソ
レノイド、３５ａ…プランジャー、３６…レバー、３７
…軸、３８…アーム、３９…引張ばね（付勢手段）、４
０…ストッパピン、４１…スプリング、Ｐ…用紙（像担
持体）、Ｔ…トナー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−229477（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−29278（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−110245（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−57676（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現像剤像が担持された像担持体を加熱しつ
   つ搬送する加熱ローラと、この加熱ローラに対して前記
   像担持体を押圧しつつ搬送する加圧ローラとからなる定
   着手段と、 この定着手段のローラ対を駆動する駆動手段と、 オフセット防止液が含浸又は塗布され、前記加熱ローラ
   の表面にオフセット防止液を供給するとともに前記加熱
   ローラの表面をクリーニングする無端状のベルト部材
   と、 前記駆動手段により前記定着手段が駆動されているとき
   前記ベルト部材を前記加熱ローラの表面に接触させると
   ともに、前記定着手段が停止しているときに前記ベルト
   部材を前記加熱ローラの表面から離間させる接離機構
   と、 前記ベルト部材が前記加熱ローラの表面に接していると
   き、前記ベルト部材を前記加熱ローラの表面に対して摺
   動させる摺動手段と、を具備し、 前記接離機構は、それぞれ前記ベルト部材の内側に配設
   されベルト部材を前記加熱ローラに向けて押圧する２つ
   の押圧ローラと、前記ベルト部材の外側に配置され前記
   ベルト部材にテンションを与えるテンションローラと、
   プランジャを有したソレノイドと、前記プランジャに連
   結された一端部と前記テンションローラが取付けられた
   他端部とを有したレバーと、それぞれ一端が前記レバー
   の中間部に回動自在に連結されているとともに他端に前
   記押圧ローラが取付けられ、前記レバーの両側に位置し
   た２つのアームと、前記アームを介して前記各押圧ロー
   ラを前記加熱ローラに向けて付勢した付勢手段と、前記
   アームに当接可能に設けられたストッパと、を備え、 前記ソレノイドがＯＮした際、前記プランジャを介して
   前記レバーを引き込み、前記各アームをストッパに押し
   当てて前記２つの押圧ローラを前記加熱ローラから離間
   させるとともに前記テンションローラを前記ベルト部材
   に押し当てることにより、前記ベルト部材を加熱ローラ
   から離間させ、 前記ソレノイドがＯＦＦした際、上記付勢手段の付勢力
   により前記各アームを前記ストッパに当接させ、前記２
   つの押圧ローラによって前記ベルト部材を加熱 ローラに
   接触させることを特徴とする定着装置。