JP2004317571A

JP2004317571A - 定着装置

Info

Publication number: JP2004317571A
Application number: JP2003107841A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Seki; 貴之関
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【課題】本発明は、クリーニング部材の寿命を長くすることができるとともにクリーニング性能の向上させることができる定着装置を提供するものである。
【解決手段】加圧ローラ１４と加圧ローラ１４に摺接する加熱ローラ１１のニップ部に、未定着のトナーが形成された転写紙を通紙することにより、前記加圧部材および加熱部材によって未定着のトナーを転写紙１６に定着するようにした定着装置において、加圧ローラ１４に摺接するクリーニングベルト１７を設け、クリーニングベルト１７の摺接面を加圧ローラ１４の摺接面よりもトナーの剥離性の小さい材質から構成したものである。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ装置、複合機等に設けられた定着装置に関し、詳しくは、加圧部材または加熱部材に付着したトナーを除去することができるクリーニング部材を備えた定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複写機、ファクシミリ装置、スキャナ装置、複合機等には転写紙に形成された未定着のトナーを転写紙に定着させるための定着装置が設けられており、この定着装置としては、小型でありながら安定した定着を行うことができる加熱ローラ型の定着装置が用いられている。従来のこの種の加熱ローラ型の定着装置としては、特許文献１に示すものがあり、例えば、図４のように示される。
【０００３】
図４において、加熱ローラ１はヒータ２を内蔵しており、この加熱ローラ１はサーミスタ等の温度制御装置３により一定の温度となるように制御される。加熱ローラ１には表面が弾性の材質で覆われた加圧ローラ４が所定の加圧力で摺接されており、加熱ローラ１と加圧ローラ４のニップ部に未定着のトナー５が形成された転写紙６を通紙し、トナーを溶融させて転写紙６に加圧することにより、トナー５を転写紙６に定着するようになっている。
【０００４】
ところで、一般的に加熱ローラ１や加圧ローラ４の表面にはフッ素等のようにトナーが付着するのを防止するための処理が施されているが、環境、転写紙等の条件によっては、このトナーが転写紙６から若干加熱ローラに付着する、所謂オフセットと呼ばれる現象が起こることがある。
【０００５】
このオフセットしたトナーは、高温の加熱ローラ１からこの加熱ローラ１に摺接する加圧ローラ４に移ってしまい、いずれは転写紙６に逆転写して画像を汚すことが知られている。これを防止するために、加圧ローラ４に金属性のクリーニングローラ７を摺接させている。
【０００６】
このクリーニングローラ７は加圧ローラ４に従動回転で加圧接触し、その加圧力でトナーを集める構成となっている。具体的には、オフセットトナーがクリーニングローラ７と加圧ローラ４の間で剥離性能、すなわち、加圧ローラ４の表面にトナーが付着するのを防止のためにフッ素処理を施し、クリーニングローラ７を加圧ローラ４に摺接させて加圧ローラ４からトナーを除去する力が加わるとトナーか剥がれ易くなっているので、トナーがクリーニングローラ７に集められる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−９５６０１号公報（６頁、図２参照）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の定着装置にあっては、加圧ローラ４にクリーニングローラ７を摺接させてクリーニングローラ７にトナーをかき集めるようにしているが、クリーニングローラ７が比較的小さいため、それに伴いクリーニングローラ７の寿命も短く設定されてしまうという問題があった。このようにクリーニングローラ７の寿命が短いとクリーニングローラ７の交換間隔や清掃間隔が短くなってしまう。
【０００９】
これに対して、クリーニングローラ７の寿命も長くするためには、図５に示すように大径のクリーニングローラ７を使用すれば良いが、定着装置の大きさの関係上、クリーニングローラ７にあまり大きな外径のもの用いることができず、クリーニングローラ７の表面積に限度がある。
【００１０】
また、十分なクリーニング性能を持たせるために、加圧ローラ４に摺接するクリーニングローラ７の加圧力を上げる必要があるが、加圧ローラ４とクリーニングローラ７の摺接面は線接触であるため、加圧ローラ４の表面を変形させる変形量が増加してしまい、クリーニングローラ７と摺接する加圧ローラ４の寿命を低下させてしまう問題があった。
【００１１】
そこで本発明では、クリーニング部材の寿命を長くすることができるとともにクリーニング性能の向上させ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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、加圧部材と前記加圧部材に摺接する加熱部材のニップ部に、未定着のトナーが形成された転写紙を通紙することにより、前記加圧部材および加熱部材によって未定着のトナーを前記転写紙に定着するようにした定着装置において、前記加圧部材または加熱部材の少なくとも一方に摺接するベルト状のクリーニング部材を設け、前記クリーニング部材の摺接面を前記加圧部材または加熱部材の摺接面よりもトナーの剥離性の小さい材質から構成したことを特徴としている。
【００１３】
その場合、ベルト状のクリーニング部材を用いることにより、クリーニング部材を大型化することなしに、加圧部材または加熱部材に対するクリーニング部材の接触面積を増大させることができる。このため、クリーニング部材の長寿命化を図ることができるとともに、クリーニング部材に摺接する加圧部材または加熱部材を変形させることなしにクリーニング部材の加圧力を上げることができ、クリーニング部材に摺接する加熱部材または加圧部材の長寿命化を図ることができる。
【００１４】
また、本発明は、上記課題を解決するために、前記クリーニング部材を冷却する冷却手段を有することを特徴としている。
【００１５】
その場合、連続通紙を行うこと等によって高温の加熱ローラによりクリーニング部材の温度が上昇し、クリーニング部材の表面に付着したトナーが定着部材や加圧部材に逆転写されるおそれがあるが、冷却手段によってクリーニング部材を冷却することにより、クリーニング部材に集められたトナーをクリーニング部材に保持することができ、クリーニング部材から加熱部材または加圧部材にトナーが逆転写するのを防止することができる。
【００１６】
また、本発明は、上記課題を解決するために、前記クリーニング部材を厚さが５０μｍ以下のステンレス材から構成したことを特徴としている。
【００１７】
その場合、クリーニング部材の強度を維持しつつ、クリーニング部材の熱容量を低くすることができ、クリーニング部材の冷却効果を向上させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る定着装置の第１実施形態を示す図である。なお、定着装置は、複写機、ファクシミリ装置、複合機等に設けられるものである。
【００１９】
まず、構成を説明する。図１において、加熱ローラ（加熱部材）１１はハロゲンヒータ１２を内蔵しており、この加熱ローラ１１はサーミスタ等の温度制御装置１３により一定の温度となるように制御される。なお、ハロゲンヒータ１２には商用電源によって電力が供給される。
【００２０】
加熱ローラ１１には表面がフッ素加工された弾性の材質で覆われた加圧ローラ（加圧部材）１４が所定の加圧力で摺接されており、加熱ローラ１１と加圧ローラ１４のニップ部に、加熱ローラ１１側に未定着のトナー１５が形成された転写紙１６を通紙し、トナーを溶融させて転写紙１６に加圧することにより、トナー１５を転写紙１６に定着するようになっている。
【００２１】
また、加圧ローラ１４には無端状のクリーニングベルト（クリーニング部材）１７が摺接しており、このクリーニングベルト１７はシリコンゴム等の耐熱性部材から構成されている。したがって、クリーニングベルト１７の表面（摺接面）は加圧ローラ１４の表面（摺接面）よりもトナーの剥離性の小さくなっている。
【００２２】
また、クリーニングベルト１７の内周面には従動ローラ１８、１９が設けられており、クリーニングベルト１７には従動ローラ１８、１９によって一定の張力が与えられ、加圧ローラ１４に対して従動回転するようになっている。
【００２３】
本実施形態では、加熱ローラ１１を矢印で示す時計回転方向に回転させるとともに、加圧ローラ１４を矢印で示す反時計回転方向に回転させることにより、上入口ガイド板２０ａと下入口ガイド板２０ｂに沿って未定着のトナー１５が形成された転写紙１６を加熱ローラ１１と加圧ローラ１４のニップ部に通紙し、トナー１５を溶融させて転写紙１６に加圧することにより、トナー１５を転写紙１６に定着した後、上出口ガイド板２０ｃおよび下出口ガイド板２０ｄを通して排紙するようになっている。
【００２４】
このとき、環境、転写紙１６等の条件によっては、転写紙１６から加熱ローラ１１にオフセットトナーが付着し、このオフセットトナーが低温側の加圧ローラ１４側に付着してしまうが、このトナーは、加圧ローラ１４よりも剥離性の低いクリーニングベルト１７に集められて加圧ローラ１４から除去される。
【００２５】
そして、本実施形態では、クリーニングベルト１７を加圧ローラ１４に摺接させているので、クリーニングベルト１７を大型化することなしに、加圧ローラ１４に対するクリーニングベルト１７の接触面積を増大させることができる。このため、クリーニングベルト１７の長寿命化を図ることができるとともに、クリーニングベルト１７に摺接する加圧ローラ１４を変形させることなしにクリーニングベルト１７の加圧力を上げることができ、クリーニングベルト１７に摺接する加圧ローラ１４の長寿命化を図ることができる。
【００２６】
なお、本実施形態では、ハロゲンヒータを用いているが、これに限らず、電磁誘導加熱式のヒータ（特開２００１−１３８０５号参照）等を用いても良い。また、電源は商用電源に限らず、補助電源を設け、この補助電源から電力を供給するようにしても良い。この場合、補助電源としては、特開２００２−１７４９８８号に開示されているような電気２重層コンデンサ（電気化学キャパシタ）を利用するのが好ましい。また、クリーニングベルト１７は加圧ローラ１４ではなく、加熱ローラ１１に摺接させるようにしても良い。
【００２７】
また、加熱ローラ１１や加圧ローラ１４に代えて、特開１１−２３２３０７号公報や特開２００１−６６９３３号公報に示す無端状の部材を用いても良い。
【００２８】
図２は本発明に係る定着装置の第２実施形態を示す図である。なお、本実施形態では、第１実施形態と同様の構成には同一番号を付して説明を省略する。
【００２９】
図２において、クリーニングベルト１７の近傍には、冷却ファン（冷却手段）２１が設けられており、この冷却ファン２１はクリーニングベルト１７をトナーの軟化温度以下に冷却するようになっている。
【００３０】
次に、冷却ファン２１を設けた理由を説明する。
【００３１】
クリーニングベルト１７の表面に付着したトナーはトナーの軟化温度よりクリーニングベルト１７の温度を低く保つことで保持されるが、通紙（連続通紙で顕著）によりクリーニングベルト１７の温度が上昇すると、一旦クリーニングベルト１７の表面に付着したトナーが加圧ローラ１４に逆転写することがある。
【００３２】
本実施形態では、クリーニングベルト１７を冷却ファン２１によってトナーの軟化温度以下に冷却することで、加圧ローラ１４に集められたトナーをクリーニングベルト１７に保持することができ、クリーニングベルト１７から加圧ローラ１４にトナーが逆転写するのを防止することができる。
【００３３】
図３は本発明に係る定着装置の第３実施形態を示す図である。なお、本実施形態では、第１実施形態と同様の構成には同一番号を付して説明を省略する。
【００３４】
図３において、クリーニングベルト３１は厚さ５０μｍ以下のステンレス材から構成されており、クリーニングベルト３１の内周部には従動ローラ３２、３３とバネ３４によってクリーニングベルト３１を加圧ローラ１４に押し付けるテンションローラ３５が設けられている。
【００３５】
また、クリーニングベルト３１の近傍には冷却ファン（冷却手段）４１が設けられ、冷却ファン４１はクリーニングベルト３１をトナーの軟化温度以下に冷却するようになっている。
【００３６】
本実施形態では、クリーニングベルト３１を厚さ５０μｍ以下のステンレス材から構成しているので、クリーニングベルト３１の強度を維持しつつ、クリーニングベルト３１の熱容量を低くすることでき、クリーニングベルト３１の冷却効果を向上させることができる。このため、加圧ローラ１４に集められたトナーをクリーニングベルト３１に保持することができ、クリーニングベルト３１から加圧ローラ１４にトナーが逆転写するのを防止することができる。
【００３７】
なお、本実施形態では、クリーニングベルト３１を厚さ５０μｍ以下のステンレス材から構成し、クリーニングベルト３１の熱容量を低くすることできるので、冷却ファン４１は無くても構わないが、冷却ファン４１があれば、クリーニングベルト３１の熱容量をより一層低くすることできる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、クリーニング部材の寿命を長くすることができるとともにクリーニング性能の向上させることができる定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る定着装置の第１実施形態を示す図であり、その構成図である。
【図２】本発明に係る定着装置の第２実施形態を示す図であり、その構成図である。
【図３】本発明に係る定着装置の第３実施形態を示す図であり、その構成図である。
【図４】従来の定着装置の構成図である。
【図５】従来の他の定着装置の構成図である。
【符号の説明】
１１加熱ローラ（加熱部材）
１４加圧ローラ（加圧部材）
１６転写紙
１７、３１クリーニングベルト（クリーニング部材）
２１、４１冷却ファン（冷却手段）

Claims

加圧部材と前記加圧部材に摺接する加熱部材のニップ部に、未定着のトナーが形成された転写紙を通紙することにより、前記加圧部材および加熱部材によって未定着のトナーを前記転写紙に定着するようにした定着装置において、
前記加圧部材または加熱部材の少なくとも一方に摺接するベルト状のクリーニング部材を設け、前記クリーニング部材の摺接面を前記加圧部材または加熱部材の摺接面よりもトナーの剥離性の小さい材質から構成したことを特徴とする定着装置。
前記クリーニング部材を冷却する冷却手段を有することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
前記クリーニング部材を厚さが５０μｍ以下のステンレス材から構成したことを特徴とする請求項１または２記載の定着装置。