(57)【要約】【課題】  定着ローラ表層に接する荒らしローラを設けると、定着処理時にトナーや紙粉などの汚れが荒らしローラに付着し、結果、定着ローラ表層を傷つけることや、荒らしローラの効果が発揮されないという問題点が生じる。また、荒らしローラの表層の表面粗さが変化してしまうことで、定着ローラの荒れ方も初期から一定ではなくなる。【解決手段】  荒らしローラに着脱機構を設け、定着処理時には常に定着ローラから離し、非定着処理時に定着ローラ表層の表面粗さを一定の保つように必要に応じて定着ローラに対して加圧させることで、定着処理時にトナーや紙粉などの異物を付きにくくする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な定着部材と、前記定着部材に接する加圧部材と、前記定着部材に対して着脱可能に配置され、定着部材表層を荒らす荒らしローラを具備し、前記荒らしローラが定着処理時においては定着部材から離間し、非定着処理時においては回転する定着部材に対して当することで荒らし処理を行うことを特徴とする電子写真用定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子写真用定着装置において、荒らし処理がプリント中に記録紙が定着部材に接していない時に行われることを特徴とする電子写真用定着装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電子写真用定着装置において、プリントの動作終了時に荒らし処理を行うことを特徴とする電子写真用定着装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の電子写真用定着装置において、定着部材がウォームアップ時またはスタンバイ時に荒らし処理を行うことを特徴とする電子写真用定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセス等を利用して、記録材に未定着トナー像を転写方式または直接方式で形成する画像形成手段と、前記未定着トナー像を記録材に熱定着させる定着装置を有し、ハードコピーを得る複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置における電子写真用定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置における定着装置として、定着ローラと加圧ローラを用いた熱ローラ対方式の定着装置が一般的に用いられる。定着ローラはAlや鉄の芯金の表層にシリコーンゴムやフッ素ゴムからなる弾性層を備えており、その耐久性が問題となっている。特に、定着ローラの表層は通紙によるアタックや、紙粉、オフセットトナーなどの汚れにより、徐々に荒れてくるという問題点があった。
【０００３】
この表層の荒れの不均一性を解消する為に、サーミスタの当接する部位の荒れを一定に保つ為の荒らし部材を定着ローラに当接させる技術（特許文献１を参照）を利用することが考えられる。しかしこの摺擦部材の当接では定着ローラの回転に対して摺擦部材の送り速度が不動または非常に遅く、摺擦部材の同位置が定着ローラに当たりつづけることになり。その結果、定着ローラ回転方向に筋状の荒れが生じてしまい、定着後の記録紙画像上にグロスむらとして表れる。
【特許文献１】特開平04-213482号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さらに、このような定着装置に同サイズのプリント紙を連続して通紙すると、紙のコバ部の通過する部位に対応する定着ローラ（熱ローラ）の表層が徐々に荒らされ、表面粗さが周囲よりも高い領域が生じる為、定着後の記録紙画像上にグロスむらとして表れるという問題点が本発明者の検討により発生した。
【０００５】
この問題を解決する為に、定着ローラの摺擦部材を定着ローラに対して従動回転可能なローラ状にする検討を試みた。結果、定着ローラ表層を均一に荒らす荒らしローラを設けることで、上記の問題を解消できた。
【０００６】
しかし、定着ローラの表層の状態を均一に保つ目的で定着ローラに対し接する荒らしローラを設けると、プリント時にトナーや紙粉などの汚れが荒らしローラに付着し、結果、定着ローラ表層が傷つけられることや、荒らしローラの荒らし効果が発揮されなくなるという問題点が生じた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題は以下のような本発明にかかる定着装置によって解決される。
【０００８】
（１）回転可能な定着部材と、前記定着部材に接する加圧部材と、前記定着部材に対して着脱可能に配置され、定着部材表層を荒らす荒らしローラを具備し、前記荒らしローラが定着処理時においては定着部材から離間し、非定着処理時においては回転する定着部材に対して当することで荒らし処理を行うことを特徴とする電子写真用定着装置
（２） （１）において、荒らし処理がプリント中に記録紙が定着部材に接していない時に行われることを特徴とする電子写真用定着装置。
【０００９】
（３） （１）または（２）において、プリントの動作終了時に荒らし処理を行うことを特徴とする電子写真用定着装置。
【００１０】
（４） （１）から（３）のいずれかにおいて、定着部材がウォームアップ時またはスタンバイ時に荒らし処理を行うことを特徴とする電子写真用定着装置。
【発明の効果】
【００１１】
以上の本発明にかかる定着装置によれば、定着ローラの表層の状態を均一に保つ為の荒らしローラを用いた際、荒らしローラに汚れが付着することを防止できる。結果、定着ローラの表層の荒らしローラに付着する異物を防ぎつつ、初期から長期的に安定して定着ローラの表面粗さを一定に保つことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施例は、本発明における最良な実施の形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
【００１３】
＜定着装置＞
図１は本発明の実施形態に係る定着器の拡大図である。
【００１４】
定着ローラ９１は、外形φ68ｍｍのＡｌからなる中空芯金上に、弾性層としてゴム硬度２０°（ＪＩＳ−Ａ１ｋｇ加重）のシリコーンゴムを1.0mm成形し、さらにその表面に30μm厚みのフッ素樹脂を被覆した外径φ70mmのものを用いた。
【００１５】
定着ローラ9１は、内部に加熱源としてハロゲンヒータ９５を有し、不図示の温度センサーと不図示の温度制御回路によって160℃に温調される。
【００１６】
加圧ローラ９４は外形φ48ｍｍのＡｌからなる中空芯金上に、弾性層としてゴム硬度２０°（ＪＩＳ−Ａ１ｋｇ加重）のシリコーンゴムを1.0mm成形し、さらにその表面に30μm厚みのフッ素樹脂を被覆した外径φ50mmのものを用いた。
【００１７】
加圧ローラ９４は定着ローラ９１に対して80kgfの圧で加圧される。
【００１８】
荒らしローラとして外径φ20mmのSUSローラの表面をブラスト処理し、表面粗さが25〜30μmとなった荒らしローラ９９を用いた。
【００１９】
荒らしローラ９９は支持部にモータを有し、定着ローラ９１に対して着脱動作をすることが可能である。脱時（図２）は完全に定着ローラ９１表層から離間する。また、着時（図１）はローラの両端に5kgずつのバネを用いて計10kgfの加圧力で定着ローラ９１に対し加圧され、定着ローラ９１の回転に対して従動する。
【００２０】
今回は上記のローラ状の荒らしローラを用いたが、表層の荒らし方は砥粒を接着処理したものを化学的処理したものなどでもよい。
【００２１】
カウンターは記録紙通紙時の通紙枚数をカウントする。このカウンターはコントローラと連動しており、定着ローラ９１表層荒らしの動作時間を決定する際の基準値となる。
【００２２】
荒らしローラ９９の表面粗さは定着ローラ９１を荒らした際の定着ローラ９１表面粗さの上限にほぼ比例対応し、表面粗さと加圧力を所定値に設定にすることにより、定着ローラ９１表層の表面粗さの範囲を所定の範囲にすることが可能である。
【００２３】
定着ローラ９１には上流側から、加圧ローラ９４、クリーニング部材９８、荒らしローラ９９、の順に当接され、エンドレスベルト９２と定着ローラ９１の間を通過する記録紙から生じた異物がクリーニング部材９８によって除去され、荒らしローラ９９まで回りにくくしている。さらに前記構成に加え、定着処理時に荒らローラ９９を定着ローラ９１から離間することで、汚れの付着を防いでいる。
【００２４】
次に、この定着装置の動作について説明する。
【００２５】
まず、定着ローラ９１の表面がハロゲンランプ９５の加熱により所定の設定温度になり、画像形成装置における画像形成動作（コピー動作やプリント動作など）の開始信号が受け付けられると、その画像形成装置において記録紙Ｐが給紙デッキより搬送されてくる。
【００２６】
画像形成部において記録材P上にトナー像が転写形成され、その記録材Pが定着装置に搬送されてくる。この画像形成動作の開始と同期して、定着ローラ９１が図中の矢印方向に回転し始めると同時に、加圧ローラ９４が定着ローラ９１に従動して図中の矢印方向に回転し始める。
【００２７】
定着ローラ９１の回転により、加圧ローラ９４は定着ローラ９１に対して従動回転し、その間を記録材Pが通過することにより、トナー像が記録材Ｐに定着される。
【実施例１】
【００２８】
本実施例は記録紙が通過する間の間隔が荒らしローラ９９の着脱を考慮した時間よりも長く、その間に荒らし動作が可能である状況での一例を示した。図６により、荒らし動作の説明をする。
【００２９】
プロセススピード100 mm/s、10 ppmの定着装置において、プリント動作時、A4Rサイズの記録紙１枚の全領域が定着ローラ９１と加圧ローラ９４が形成するニップの間を通過するのに要する時間は約3秒である。また通過が完了してから次の記録紙が到達するまでの時間は約3秒であった。記録紙が通過してからすぐに荒らしローラ９９が定着ローラ９１に着動作を行い、次の記録紙が定着ニップに到達した瞬間に定着ローラ９１から離間する機構をもつ。この動作を各記録紙毎に繰り返すことで、常に荒らしつづけることがなり可能となり、定着ローラ９１の表面粗さを均一に保つことができた。結果、荒らしローラ９９の表層に汚れの付着はほとんど無く、表層粗さも初期から25〜30μmの間に保つことが出来た。
【実施例２】
【００３０】
本実施例は定着装置のウォームアップ時からスタンバイ時の間に荒らし処理を行う方法である。図７により、荒らし動作の説明をする。
【００３１】
定着装置の動作を初期から開始させると、約5分間のウォームアップ動作が必要であった。このウォームアップ時に荒らしローラ９９を定着ローラ９１に対して加圧し、定着ローラ９１を回転させることで定着ローラ９１表層を荒らしている。さらにウォームアップの後にプリント操作を行っていない場合のスタンバイ時には、図５の通紙枚数と必要荒らし時間の関係図より通紙枚数から荒らし時間を出し、その時間荒らし動作をする。荒らし動作の途中にプリント動作が入った場合、荒らした時間分の通紙枚数のカウントを減算し、荒らし動作を中断してプリント動作に入る。
【００３２】
プリント動作が終了し、後回転と次のプリント動作までの前回転の際に同様に荒らし動作を行い、荒らした時間分の通紙枚数のカウントを減算していく。
【００３３】
この動作を行うことで、定着ローラ９１に対して必要な荒らし時間以上のスタンバイ状態が各プリント動作の間に入る場合においては、ほぼ完全に定着ローラ９１上の表面粗さは均一になることが確かめられた。またこのとき、荒らしローラ９９の表層に汚れの付着はほとんど無く、定着ローラ９１の表面粗さも初期から25〜30μmの間に保つことが出来た。
【００３４】
なお、図３は本発明に係る、荒らし時間と定着ローラ表層の表面粗さの相関グラフである。
【００３５】
又、図４は本発明に係る、通紙枚数と定着ローラの表面粗さの関係図である。
【００３６】
上記実施例1及び実施例２は本発明での代表的な実施の形態であり、実際は定着装置や環境によって変化する為、その実施条件に合わせてテーブルを作成し、荒らし時間を決定する必要がある。
【００３７】
本実施例では、加圧部にローラ状の加圧部材を用いたが、加圧部はローラに限定されるものではなくエンドレスベルト方式でも利用されるものである。
【００３８】
（産業上の利用可能性）
荒らしローラ９９の表層はプリント紙や紙粉、汚れ等により粗さが変化する。本発明では、トナーや紙粉などの異物が荒らしローラ９９に付着しない為、常にローラ表層の表面粗さを一定に戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る、第一実施例を示す荒らしローラ着時の定着装置の断面図である。
【図２】本発明に係る、第一実施例を示す荒らしローラ脱時の定着装置の断面図である。
【図３】本発明に係る、荒らし時間と定着ローラ表層の表面粗さの相関グラフである。
【図４】本発明に係る、通紙枚数と定着ローラの表面粗さの関係図である。
【図５】本発明に係る、図２，図３より求めた、通紙枚数に対してローラ上の表面粗さが平滑化するのに必要な荒らし時間の関係である。
【図６】本発明に係る、定着装置の状態による荒らし動作のタイミングを表す図である。
【図７】本発明に係る、定着装置の状態による荒らし動作のタイミングを表す図である。
【符号の説明】
【００４０】
９  定着部
９１  定着ローラ
９４  加圧ローラ
９５  ハロゲンヒータ
９８  クリーニングウエブ
９９  荒らしローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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