JPH0527639A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定着ローラ、加圧ローラの表面に付着してい
るオフセットトナー、紙粉などを高い効率でかつ安定に
除去することができる定着装置を提供する。 【構成】 定着装置は、定着ローラ１と、加圧ローラ２
と、定着ローラ１の表面に付着しているオフセットトナ
ー、紙粉などを除去するクリーニング機構３とを備え
る。クリーニング機構３はパッド状のクリーニング部材
３ａを有する。クリーニング部材３ａは芳香族ポリアミ
ド系耐熱繊維（例えば、デュポン社製、ノーメックス）
などからなり、該繊維の２０％はＮｉメッキによる導電
性加工が施されている。クリーニング部材３ａの一つの
面は定着ローラ１の外周面に接触され、該接触面にはエ
ンボス加工による凹凸が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写装置など
の画像形成装置に用いられる、転写材上の未定着現像剤
像を該転写材上に定着させるための定着装置に関し、特
に、クリーニング機構を備える定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な電子写真複写機等の画像形成装
置においては、様々な定着方式が提案されまた実施され
ているが、現在では熱定着方式がその主流をなしてい
る。なかでも、一対のローラを用いるヒートロール定着
方式は熱効率が良い等の理由から多く採用されている。
このヒートロール定着方式においては、未定着画像が直
接的に定着ローラと接触することにより、未定着画像を
形成するトナーの一部が定着ローラ上に転移する、いわ
ゆる、オフセット現象によるオフセットトナーや転写材
から発せられる紙粉などが定着ローラ表面に付着するか
ら、該定着ローラ表面に付着しているオフセットトナー
および紙粉を除去するクリーニング機構が設けられてい
る。

【０００３】クリーニング機構には、パッド状のクリー
ニング部材を用いるパッド方式によるものと、ロール状
に巻き取られている布状のクリーニング部材を用いるウ
ェブ方式によるものとがある。

【０００４】パッド方式のクリーニング機構が設けられ
ている定着装置は、図７に示すように、定着ローラ１を
備える。定着ローラ１は、フッ素樹脂からなるオフセッ
ト現象の発生を防止するための表面層１ａが形成されて
いる中空円筒状の芯金１ｂと、該芯金１ｂ内に収容され
ているハロゲンランプ１ｃとからなる。

【０００５】定着ローラ１には加圧ローラ２が圧接さ
れ、加圧ローラ２は定着ローラ１と協働して転写材を挟
圧搬送するためのニップ部を形成する。加圧ローラ２
は、円柱状の芯金２ｂを有し、該芯金２ｂの表面はゴム
などの弾性体２ａで被覆されている。

【０００６】定着ローラ１に付着するオフセットトナー
および転写材からの紙粉はクリーニング機構５で除去さ
れる。クリーニング機構５は、芳香族ポリアミド系耐熱
繊維（例えば、デュポン社製、ノーメックス）などから
なるパッド状のクリーニング部材５ａを有する。クリー
ニング部材５ａは保持部５ｂに保持され、保持部５ｂは
クリーニング部材５ａを定着ローラ１の表面に所定の圧
力で押し付けられている。

【０００７】クリーニング部材５ａの定着ローラ１との
接触面は、図８に示すように、平滑面からなる。クリー
ニング部材５ａの体積抵抗値は、１×１０¹¹ Ω・cmであ
り、クリーニング部材５ａには導電性加工が施されてい
ない。クリーニング部材５ａには、シリコンオイルが所
定の密度で含浸されている。

【０００８】このクリーニング機構５では、クリーニン
グ部材５ａを定着ローラ１の表面に押し付けることによ
って定着ローラ１の表面上のオフセットトナーおよび紙
粉をクリーニング部材５ａに付着させ、定着ローラ１の
表面上のオフセットトナーおよび紙粉を除去する。

【０００９】ウェブ方式のクリーニング機構６が設けら
れている定着装置は、図９に示すように、定着ローラ１
と、加圧ローラ２と、ウェブ方式のクリーニング機構６
とを備える。

【００１０】クリーニング機構６は、ロール状に巻き取
られている布状のクリーニング部材６ａを有する。クリ
ーニング部材６ａはウェブローラ６ｂを経て巻き取りロ
ーラ６ｃに巻き取られる。ウェブローラ６ｂはクリーニ
ング部材６ａを定着ローラ１に向けて押し付け、クリー
ニング部材６ａの一方の面と定着ローラ１の表面とは接
触する。クリーニング部材６ａは芳香族ポリアミド系耐
熱繊維からなる。クリーニング部材６ａの一方の面は、
図１０に示すように、平滑面からなる。クリーニング部
材６ａの体積抵抗値は１×１０¹¹Ω・cmであり、クリー
ニング部材６ａには導電性加工が施されていない。クリ
ーニング部材６ａにはシリコンオイルが含浸されてい
る。

【００１１】このクリーニング機構６では、クリーニン
グ部材６ａを巻き取りローラ６ｃで巻き取りながらクリ
ーニング部材６ａの一方の面を定着ローラ１の表面に接
触させることによって、定着ローラ１の表面上のオフセ
ットトナーおよび紙粉をクリーニング部材５ａに付着さ
せ、定着ローラ１の表面上のオフセットトナーおよび紙
粉を除去する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、パッド状のク
リーニング機構５を備える定着装置の場合、クリーニン
グ部材５ａの定着ローラ１との接触面には定着ローラ１
から除去されたオフセットトナーおよび紙粉が堆積する
から、使用時間の経過と共に定着ローラ１のオフセット
トナーおよび紙粉の除去率は低下し、次に送られてくる
転写材上の未定着現像剤像が定着ローラ１に残留してい
るオフセットトナーおよび紙粉で汚されることがある。

【００１３】これに対し、ウェブ方式のクリーニング機
構６を備える定着装置の場合、クリーニング部材６ａは
その一方の面を定着ローラ１の表面に接触させながら巻
き取られることにより、定着ローラ１の表面に接触する
クリーニング部材６ａの一方の面は常に新しい面になる
から、定着ローラ１上のオフセットトナーおよび紙粉の
除去率は時間的に変化しない。

【００１４】しかし、各定着装置では、定着ローラ１の
表面層１ａが強い負極性の帯電性を示すフッ素樹脂層か
らなることにより、該表面層１ａがクリーニング部材５
ａ，５ｂとの摺擦によって負極に帯電されるから、正極
性トナーを使用するとき、トナーが定着ローラ１の表面
に静電的に吸着され、オフセット現象の発生が促進され
る。その結果、クリーニング部材５ａ，５ｂでオフセッ
トトナーを完全に除去することは困難になる。

【００１５】本発明の目的は、定着ローラ、加圧ローラ
の表面に付着しているオフセットトナー、紙粉などを高
い効率でかつ長時間に渡り安定に除去することができる
定着装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、定着ローラと、該定着ローラと協働して転写材を
挟圧搬送するためのニップ部を形成する加圧ローラと、
上記定着ローラおよび上記加圧ローラの内の少なくとも
いずれか一方のローラの表面にクリーニング部材を接触
させることによって該表面を清掃するクリーニング機構
とを備える定着装置において、上記クリーニング部材
は、上記ローラ表面との接触面にエンボス状の凹凸が形
成され、導電性を有する繊維材からなることにより達成
される。

【００１７】

【作用】本発明の定着装置では、上記クリーニング部材
の上記一方のローラ表面との接触面にエンボス状の凹凸
が設けられ、該クリーニング部材は導電性を有する。

【００１８】上記クリーニング部材と上記一方のローラ
との接触時、上記一方のローラ表面に付着しているオフ
セットトナー、転写材からの紙粉などは上記クリーニン
グ部材の凹部で補集され、オフセットトナーおよび紙粉
などの除去率は高い値で長時間に渡り維持される。

【００１９】上記クリーニング部材と上記一方のローラ
との接触中、該一方のローラ表面は該クリーニング部材
で摺擦されるが、その摺擦によって上記一方のローラ表
面の帯電は発生せず、この非帯電性は上記クリーニング
部材の凹凸によってより高められる。

【００２０】

【実施例】以下に、本発明の定着装置の実施例について
図面を参照しながら説明する。

【００２１】図１は本発明の定着装置の一実施例を示す
構成図、図２は図１の定着装置に用いられているクリー
ニング部材を示す斜視図である。

【００２２】定着装置は、図１に示すように、定着ロー
ラ１を備える。定着ローラ１は、フッ素樹脂からなるオ
フセット現象の発生を防止するための離型層１ａが外周
面に形成されている中空円筒状の芯金１ｂと、該芯金１
ｂ内に収容されているハロゲンランプ１ｃとからなる。

【００２３】定着ローラ１には加圧ローラ２が圧接さ
れ、加圧ローラ２は定着ローラ１と協働して転写材を挟
圧搬送するためのニップ部を形成する。加圧ローラ２は
円柱状の芯金２ｂを有し、該芯金２ｂの外周面はゴムな
どの弾性体２ａで被覆されている。

【００２４】定着ローラ１の上方にはクリーニング機構
３が設けられている。クリーニング機構３は、パッド状
のクリーニング部材３ａを有する。クリーニング部材３
ａは芳香族ポリアミド系耐熱繊維（例えば、デュポン社
製、ノーメックス）などからなり、該繊維の２０％はＮ
ｉメッキによる導電製加工が施されている。クリーニン
グ部材３ａの体積抵抗値は１×１０³Ω・cmである。ク
リーニング部材３ａの一つの面は定着ローラ１の外周面
に接触され、該接触面にはエンボス加工によって凹凸が
形成されている。なお、上記接触面の凹部は図２中の■
印で示される。クリーニング部材３ａには３００ｃ・ｓ
ｔｏｋｅｓのシリコンオイルが３ｇ／cm³の密度で含浸
されている。

【００２５】クリーニング部材３ａは保持部３ｂに保持
され、保持部３ｂはクリーニング部材３ａを定着ローラ
１に所定の圧力で押し付けている。

【００２６】転写材（図示せず）の定着時、未定着トナ
ー像が形成されている転写材はニップ部へ向けて搬送さ
れる。転写材がニップ部を通過するとき、該転写材上の
未定着トナー像に熱および圧力が加えられ、トナー像が
転写材に定着される。上記転写材のニップ部の通過時、
未定着トナー像を形成するトナーの一部が定着ローラ１
に転移するオフセット現象が発生し、オフセットトナー
が定着ローラ１の外周面に付着する。また、転写材から
発生される紙粉が定着ローラ１の外周面に付着する。

【００２７】定着ローラ１の回転に伴い定着ローラ１の
外周面に付着しているオフセットトナーおよび紙粉はク
リーニング部材３ａに向けて搬送される。上記オフセッ
トトナーおよび紙粉はクリーニング部材３ａで補集さ
れ、特に、クリーニング部材３ａの凹部で補集される。

【００２８】定着ローラ１の回転中、定着ローラ１の外
周面はクリーニング部材３ａで摺擦されるが、クリーニ
ング部材３ａが導電性を有することにより、定着ローラ
１とクリーニング部材３ａとの摺擦によって定着ローラ
１の表面が負極に帯電されないから、転写材上の未定着
トナー像を形成するトナーが正極性を有するとき、該ト
ナーは定着ローラ１に静電的に吸着されず、転写材から
定着ローラ１へのトナーの転移量は増加しない。また、
定着ローラ１の負極の非帯電性はクリーニング部材３ａ
の凹凸によって向上される。

【００２９】次に、定着装置のクリーニングに対する耐
久テストについて述べる。耐久テストには、本発明の定
着装置（図１）が組み込まれている画像形成装置と、従
来の定着装置（図７）が組み込まれている画像形成装置
とが用いられている。

【００３０】各画像形成装置には正極性のトナーが使用
され、各画像形成装置に対して連続的に通紙が行われ
る。各通紙毎にオフセットトナーの付着の有無が確認さ
れ、オフセットトナーの付着を最初に確認するまでの通
紙の枚数がクリーニング部材の耐久寿命とされる。ま
た、定着ローラの表面電位の測定は連続通紙枚数が１０
０枚経過後に行われる。

【００３１】表１から明らかなように、本発明の定着装
置（図１）では、従来の定着装置に比して、高いクリー
ニング能力を長時間に渡り安定に維持することができ、
未定着トナー像を汚染することなく安定に定着させるこ
とができる。

【００３２】

【表１】 なお、本実施例では、クリーニング部材３ａにＮｉメッ
キによる導電性加工を施しているが、他の導電性加工、
例えば導電性高分子液の塗布による導電性加工を用いる
こともできる。また、加圧ローラ２にクリーニング機構
３を用いることもできる。

【００３３】次に、他の定着装置について説明する。図
３は本発明の定着装置の他の実施例を示す構成図、図４
は図３の定着装置に用いられているクリーニング部材を
部分的に示す平面図である。

【００３４】他の定着装置は、図３に示すように、定着
ローラ１と、加圧ローラ２と、ウェブ方式のクリーニン
グ機構４とを備える。

【００３５】クリーニング機構４は、ロール状に巻き取
られている布状のクリーニング部材４ａを有する。クリ
ーニング部材４ａはウェブローラ４ｂを経て巻き取りロ
ーラ４ｃに巻き取られる。ウェブローラ４ｂはクリーニ
ング部材４ａを定着ローラ１に向けて押し付け、クリー
ニング部材４ａの一方の面と定着ローラ１の表面とは接
触する。クリーニング部材４ａは、２０％部分がＮｉメ
ッキによる導電性加工で処理されている芳香族ポリアミ
ド系耐熱繊維からなる。クリーニング部材４ａの一方の
面は、図４に示すように、エンボス加工による凹凸（図
中の■印が凹部を示す）が形成されている。クリーニン
グ部材４ａには１００００ｃ・ｓｔｏｋｅｓのシリコン
オイルが３ｇ／cm³の密度で含浸されている。クリーニ
ング部材４ａの体積抵抗率は１×１０³Ω・cmである。

【００３６】このクリーニング機構４では、クリーニン
グ部材４ａを巻き取りローラ ４ｃで巻き取りながらクリ
ーニング部材６ａの一方の面を定着ローラ１の表面に接
触させることによって、定着ローラ１の表面上のオフセ
ットトナーおよび紙粉を除去する。

【００３７】次に、上記の定着装置が組み込まれている
画像形成装置と従来の定着装置が組み込まれている画像
形成装置とを用いて、各定着装置のクリーニングに対す
る耐久テストについて説明する。

【００３８】各画像形成装置には正極性のトナーが使用
され、各画像形成装置に対して通紙が連続的に行われ
る。クリーニング部材４ａの送り量のそれぞれについて
画像が形成されている各通紙毎にオフセットトナーの付
着による画像の汚れの有無が確認され、定着ローラ１の
表面電位は通紙枚数が１００枚に到達した後に測定され
ている。その結果、表２から明らかなように、上記定着
装置（図３）では、従来の定着装置に比して高いクリー
ニング能力を少ないクリーニング部材４ａの使用量で維
持することができ、未定着トナー像を汚染することなく
安定に定着させることができる。

【００３９】

【表２】 次に、さらに他の定着装置について説明する。図５は本
発明の定着装置のさらに他の実施例を示す構成図であ
る。

【００４０】さらに他の定着装置は、定着ローラ１と、
加圧ローラ２と、定着ローラ１の表面に付着しているト
ナーおよび紙粉などを除去するウェブ方式のクリーニン
グ機構４と、加圧ローラ２の表面に付着しているトナー
および紙粉などを除去するパッド方式のクリーニング機
構３とを備える。

【００４１】この定着装置では、定着ローラ１のクリー
ニングをクリーニング機構４で行い、加圧ローラ２のク
リーニングをクリーニング機構３で行う。よって、複写
紙の表面および裏面はトナーおよび紙粉などで汚染され
ない。

【００４２】次に、さらに他の定着装置について説明す
る。図６は本発明の定着装置のさらに他の実施例を示す
構成図である。

【００４３】さらに他の定着装置は、図６に示すよう
に、定着ローラ１と、加圧ローラ２と、定着ローラ１に
用いられているパッド方式のクリーニング機構３とを備
える。

【００４４】クリーニング機構３は、接地されているク
リーニング部材３ａと、それを保持するための保持部３
ｂとを有する。クリーニング部材３ａは導線３ｃによっ
て接地されているから、クリーニング部材３ａと定着ロ
ーラ１との摺擦によって定着ローラ１の表面が負極に帯
電されることはなく、正極性のトナーによるオフセット
現象の発生を抑制することができる。その結果、オフセ
ットトナーによる汚れがない良好が画像を得ることがで
きる。

【００４５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の定着装
置によれば、定着ローラ、加圧ローラの表面に付着して
いるオフセットトナー、転写材からの紙粉などを高い効
率でかつ安定に除去することができ、未定着現像剤像を
汚染することなく安定に定着させることができる。

【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構成図であ
る。

【図２】図１の定着装置に用いられているクリーニング
部材を示す斜視図である。

【図３】本発明の定着装置の他の実施例を示す構成図で
ある。

【図４】図３の定着装置に用いられているクリーニング
部材を部分的に示す平面図である。

【図５】本発明の定着装置のさらに他の実施例を示す構
成図である。

【図６】本発明の定着装置のさらに他の実施例を示す構
成図である。

【図７】従来の定着装置の一例を示す構成図である。

【図８】図７の定着装置に用いられているクリーニング
部材を示す斜視図である。

【図９】従来の定着装置の他の例を示す構成図である。

【図１０】図９の定着装置に用いられているクリーニン
グ部材を部分的に示す平面図である。

【符号の説明】

１ 定着ローラ ２ 加圧ローラ ３，４ クリーニング機構 ３ａ，４ａ クリーニング部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定着ローラと、該定着ローラと協働して
   転写材を挟圧搬送するためのニップ部を形成する加圧ロ
   ーラと、上記定着ローラおよび上記加圧ローラの内の少
   なくともいずれか一方のローラの表面にクリーニング部
   材を接触させることによって該表面を清掃するクリーニ
   ング機構とを備える定着装置において、上記クリーニン
   グ部材は、上記ローラ表面との接触面にエンボス状の凹
   凸が形成され、導電性を有する繊維材からなることを特
   徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 クリーニング部材は体積抵抗値が１．０
   ×１０⁵Ω・cm以下である繊維材からなることとする請
   求項１に記載の得装置。
3. 【請求項３】 クリーニング部材はＮｉメッキ、導電性
   高分子液塗布などによる導電性加工が施されている繊維
   材からなることとする請求項１に記載の定着装置。
4. 【請求項４】 クリーニング部材は接地されていること
   とする請求項１に記載の定着装置。