(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着装置に、巻き取り方向が繊維配向と同一方向となっているウェブと、該ウェブを巻き取る巻き取りローラと、該ウェブを供給する供給ローラと、該ウェブを上記定着装置の定着ローラに押圧する押圧ローラとを備えたウェブ装置を搭載した画像形成装置において、
略円錐形のローラからなる第１の中間ローラを上記押圧ローラと巻き取りローラとの間に設け、この第１の中間ローラと逆向きであって、略円錐形のローラからなる第２の中間ローラを上記押圧ローラと供給ローラとの間に設けて、第１の中間ローラと第２の中間ローラとで上記ウェブの供給方向を変えることにより、上記定着ローラの進行方向に対する上記ウェブの進行方向に角度を持たせたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、上記定着ローラの軸方向に生ずる力の方向と上記ウェブの進行方向で作る角度を鋭角としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像形成装置において、上記定着ローラの回転軸と上記押圧ローラの回転軸を非平行に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかの画像形成装置において、上記押圧ローラの外径形状をツヅミ形状としたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定着装置にウェブ装置を用いる複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
図１は画像形成装置の一例の基本全体構成を示す断面図である。手差しトレイ１または給紙トレイ２から給紙した転写紙を、レジストローラ３の位置でいったん停止させ、このとき並行して原稿画像の読み込み、書き込み、帯電、露光、現像、１次転写という電子写真方式での画像形成の基本工程を行い、トナー像を１次転写ベルト４上に作像しておき、転写紙をレジストローラ３での一時停止状態から再スタートさせ、１次転写ベルト４と２次転写ローラ５との間で形成するニップ内を通過させる際に、転写紙の表面に未定着画像を形成する。
【０００３】
その後、搬送ベルト６によって定着ユニット７まで転写紙を搬送し、定着入口ガイド８によってガイドした転写紙を、加熱手段を内蔵する定着ローラ９と加圧ローラ１０で形成するニップ内に進入させることにより、転写紙表面の未定着のトナー画像を定着させて半永久画像とし、その後に転写紙を排紙トレイ１１上に排出する。なお図中１２は感光体ユニット、１３は現像ユニット、１４はベルトクリーニングユニットである。
【０００４】
すなわち、この種の従来の熱ローラ式の定着装置は、定着ローラ９に加圧ローラ１０を押し当てニップ部と呼ばれる一定幅の押し付け領域を形成し、さらに定着ローラ９をヒータ等の加熱手段により加熱し、ニップ部にトナーを載せた転写画像を通過させることにより、トナーを溶かし、転写紙に加圧で押し込むものである。
【０００５】
このような定着装置においては、クリーニング、オイル塗布ためにウェブ装置が用いられる。図２はウェブを用いた熱ローラ定着装置の概略断面図である。ヒータにより加熱された定着ローラ９に弾性体の表面を持った加圧ローラ１０が圧接され、このローラ対に未定着画像Ｔを持った転写紙Ｐが通過することで既述のように定着が行われる。転写紙Ｐは、定着ローラ９と加圧ローラ１０がなすローラ対により作るニップＮに搬送され、画像を定着される。図中３０はヒータである。
【０００６】
ウェブ装置１５は、定着ローラ９の表面にオイル塗布及び表面のクリーニングを行うために設けてある。すなわち、定着ローラ９の表面にはフッ素等、トナー付着防止のための工夫が施されているが、環境、転写紙等の条件によっては、このトナーが転写紙から若干定着ローラ９に付着する、オフセットと呼ばれる現象が起こることがある。オフセットしたトナーは、定着ローラ９やそれに接触する加圧ローラ１０に残り、いずれ転写紙に逆転写し、画像を汚すことが知られているウェブ装置は、これを防止するためのものであるが、ウェブの一端を巻き取り部材に固定し、他端を支持部材（ウェブ供給ローラ）に巻き付け、両端の間に設けた押圧部材によりウェブを定着ローラに押圧させることにより、定着ローラ上の汚れを拭き取る。さらに、ウェブ内にシリコンオイル等のオフセット防止液を含浸させることにより、オイル塗布を行う。
【０００７】
図示のウェブ装置１５は、ウェブ１６の一端を巻き取りローラ１７に固定し、他端を支持ローラ１８に巻き付けてウェブ供給ローラ１９を構成し、両ローラ１７、１８の間に定着ローラ９に対向させて設けた押圧ローラ２０によりウェブ１６を定着ローラ９に押圧する。押圧ローラ２０は、スプリング等の加圧部材２１により定着ローラ９に押圧させる。この構成により定着ローラ９上の汚れを拭き取るが、さらにウェブ１６内にシリコンオイル等のオフセット防止液を含浸させることによりオイル塗布を行う。
【０００８】
巻き取りローラ１７はモータ等の駆動装置２２により回転し、支持ローラ１８に巻き付けられているウェブ１６を徐々に巻き取る。ウェブ１６の巻き取り量、巻き取り間隔等の設定値は、定着条件、転写紙、環境、画像等により最適値となるように変更する。
【０００９】
図３、図４は、従来の定着ユニットにおける定着ローラ９、巻き取りローラ１７、支持ローラ１８及び押圧ローラ２０の配置状態を示す概念的平面図である。このようなウェブ装置１５では、ウェブ１６の進行方向（巻き取り方向：矢印ｗ）が、定着ローラ９の回転軸９ａと直角方向になるようにしてある。そして、巻き取りローラ１７がモータ等の駆動装置２２により回転し、ウェブ１６を巻き取って常に新しい面が定着ローラ９の表面に摺接するため、ウェブ１６のクリーニング性能は経時的に低下しない。一方、ウェブ１６に主に用いられる不織布は、図５に示すように、その製造方法により長手方向（巻き取り方向）に繊維ｆが並んでしまうことが広く知られている。また、汚れの拭き取り性能に関しては、繊維ｆの方向（図５の左右方向）に拭き取るより、繊維ｆの方向に対して直角方向（図５の上下方向）に拭き取る方が最もクリーニング性能が向上することも広く知られている。
【００１０】
しかしながら、前述の製造方法により、長手方向に対し繊維ｆを直角に配向させることは製造設備、製造コスト等を考慮した場合、対応できないので、定着ローラ９の回転方向に対するウェブ１６の拭き取り方向を、汚れの拭き取り性能に関し、最も不利な方向で使用しなくてはならなかった。なお図３は、押圧ローラ２０の外径形状がストレート形状で、図４は押圧ローラ２０の外径形状が太鼓形状である。クリーニング性能は、図４の構成の方が高く、図３の構成では押圧ローラ２０中央部の押圧力が低いため、クリーニング不良が発生しやすい。すなわち定着ローラ９の外径形状は一般にツヅミ形状であり、これに対して押し当てて用いる押圧ローラ２０の外径形状がストレート形状で、両者の回転軸９ａ、２０ａが平行であるとすると、定着ローラ９に押圧ローラ２０を押し付ける時、押圧ローラ２０が両端から定着ローラ９に接触し、最後に中央部が接触するので、中央部でのクリーニング性能は両端部より当然に低い。
【００１１】
そこで本発明は、定着ローラの回転方向に対するウェブの拭き取り方向が同一方向にならない（繊維配向と同一方向にならない）ようにし、各ローラの形状にかかわらずクリーニング性能を向上させたウェブ装置を有する画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る画像形成装置は、上記目的を達成するために、定着装置に、巻き取り方向が繊維配向と同一方向となっているウェブと、該ウェブを巻き取る巻き取りローラと、該ウェブを供給する供給ローラと、該ウェブを上記定着装置の定着ローラに押圧する押圧ローラとを備えたウェブ装置を搭載した画像形成装置において、略円錐形のローラからなる第１の中間ローラを上記押圧ローラと巻き取りローラとの間に設け、この第１の中間ローラと逆向きであって、略円錐形のローラからなる第２の中間ローラを上記押圧ローラと供給ローラとの間に設けて、第１の中間ローラと第２の中間ローラとで上記ウェブの供給方向を変えることにより、上記定着ローラの進行方向に対する上記ウェブの進行方向に角度を持たせたことを特徴とする。
【００１５】
同請求項２に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１の画像形成装置において、上記定着ローラの軸方向に生ずる力の方向と上記ウェブの進行方向で作る角度を鋭角としたことを特徴とする。
【００１６】
同請求項３に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１または２の画像形成装置において、上記定着ローラの回転軸と上記押圧ローラの回転軸を非平行に配置したことを特徴とする。
【００１７】
同請求項４に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１ないし３のいずれかの画像形成装置において、上記押圧ローラの外径形状をツヅミ形状としたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお以下では従来と共通する部分には共通する符号を付すにとどめ重複する説明は省略する。
図６は、本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の要部を示す断面図（Ａ）と概念的平面図（Ｂ）で、ウェブ１６の進行方向（巻き取り方向：矢印ｗ）が、定着ローラ９の回転軸９ａと直角方向、すなわち回転方向（矢印ｒ）に対して角度θを持つようにしてある。角度θが０°に近づくほどウェブ１６によるクリーニング性能は低下し、９０°に近づくほどクリーニング性能は向上する。
【００１９】
押圧ローラ２０と巻き取りローラ１７の間及び押圧ローラ２０とウェブ供給ローラ１９の間には中間ローラ２３、２４が配置してある。これらの中間ローラ２３、２４は、定着ローラ９の回転軸９ａと平行に配置した巻き取りローラ１７へのウェブ１６の巻き取り方向及びウェブ供給ローラ１９からのウェブ１６の供給方向を、上述のように変えるためのローラで、円錐形を有している。すなわち、ウェブ供給ローラ１９からのウェブ１６の供給は、定着ローラ９の回転軸９ａと直角方向に行うが、第１の中間ローラ２３で図中若干右方向へずれ、そのままの角度状態で押圧ローラ２０へ掛かって定着ローラ９に摺接し、第２の中間ローラ２４で若干左方向へずれ、定着ローラ９の回転軸９ａと直角方向に戻り、巻き取りローラ１７に巻き取られる。
【００２０】
図７は、本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の要部を示す概念的平面図で、押圧ローラ２０と巻き取りローラ１７の軸方向を定着ローラ９の回転軸９ａと非平行方向とし、先の実施形態と同様にウェブ１６の進行方向（矢印ｗ）が、定着ローラ９の回転軸９ａと直角の回転方向（矢印ｒ）に対して角度θを持つようにしてある。図３により説明したように、角度θが−９０°から９０°まで変化するものとした時、角度θが０°に近づくほどクリーニング性能は低下し、−９０°及び、９０°に近づくほどクリーニング性能は向上する。
【００２１】
図８は、本発明に係る画像形成装置の第３実施形態の要部を示す概念的平面図で、第１実施形態と基本構成は同様であるが、定着ローラ９を回転させるためのギヤ列２５との関係を規定している。すなわちギヤ列２５には静音化のためにはす歯ギヤ２６、２７が用いられることが多い。はす歯ギヤを用いた場合、定着ローラ９の回転時に回転軸９ａ方向の片側に移動させようとするスラスト力が働く。そこで本実施形態では、定着ローラ９の回転軸９ａに沿って生じる力Ｆの方向とウェブ１６の進行方向ｗで作る角度φが鋭角（０°＜φ＜９０°）となるようにしている。鈍角（９０°＜φ＜１８０°）とした場合、上述のようなスラスト力の分だけ拭き取り力が減少するためである。
【００２２】
図９は、本発明に係る画像形成装置の第４実施形態の要部を示す概念的平面図で、第２実施形態と基本構成は同様であるが、これも第３実施形態と同様に、定着ローラ９を回転させるためのギヤ列２５との関係を規定している。
【００２３】
図１０は、本発明に係る画像形成装置の第５実施形態の要部を示す概念的平面図で、図３に示した従来の例と基本構成は類似しているが、押圧ローラ２０の回転軸２０ａを定着ローラ９の回転軸９ａに対して平行にせず、平面で見た状態で角度δだけ傾けて配置してある。押圧ローラ２０の外径形状がストレート形状で、角度δ＝０°の場合、既述のように接触する両ローラ中央部の押圧力が低下するが、角度δ＞０°の場合（定着ローラ９の外径、ツヅミ量によってδの値を増減させる必要がある）、押圧ローラ２０がストレート形状であっても定着ローラ９の中央部への押圧力が押圧ローラ２０の両端部の押圧力より低下しないようにすることができる。すなわち定着ローラ９に押圧ローラ２０を押し付ける時、中央部から先に接触し、最後に両端部が接触するようになる。
【００２４】
図１１は、本発明に係る画像形成装置の第６実施形態の要部を示す概念的平面図で、図１０に示した第５実施形と同様に、定着ローラ９の回転軸９ａと押圧ローラ２０の回転軸２０ａを角度δを持たせ配置してある。押圧ローラ２０の外径形状が、ツヅミ形状であることで、その効果（ツヅミ効果）によりウェブ１６を巻き取る時のウェブ搬送性を向上させ、ウェブしわ、ウェブ寄りを防止したものである。
【００２５】
図１２は、本発明に係る画像形成装置の第７実施形態の要部を示す概念的平面図で、図６に示した第１実施形において、図１０に示した第５実施形態を組み合わせ、押圧ローラ２０の回転軸２０ａを定着ローラ９の回転軸９ａに対して平行にせず、平面で見た状態で角度δだけ傾けて配置してある。さらに、押圧ローラ２０の外径形状をツヅミ形状とする組み合わせも可能である。
【００２６】
図１３は、本発明に係る画像形成装置の第８実施形態の要部を示す概念的平面図で、図７に示した第２実施形において、図１０に示した第５実施形態を組み合わせ、押圧ローラ２０の回転軸２０ａを定着ローラ９の回転軸９ａに対して平行にせず、平面で見た状態で角度δだけ傾けて配置してある。さらに、押圧ローラ２０の外径形状をツヅミ形状とする組み合わせも可能である。
【００２７】
図１４は、本発明に係る画像形成装置の第９実施形態の要部を示す概念的平面図で、図８に示した第３実施形において、図１０に示した第５実施形態を組み合わせ、押圧ローラ２０の回転軸２０ａを定着ローラ９の回転軸９ａに対して平行にせず、平面で見た状態で角度δだけ傾けて配置してある。さらに、押圧ローラ２０の外径形状をツヅミ形状とする組み合わせも可能である。
【００２８】
図１５は、本発明に係る画像形成装置の第１０実施形態の要部を示す概念的平面図で、図９に示した第４実施形において、図１０に示した第５実施形態を組み合わせ、押圧ローラ２０の回転軸２０ａを定着ローラ９の回転軸９ａに対して平行にせず、平面で見た状態で角度δだけ傾けて配置してある。さらに、押圧ローラ２０の外径形状をツヅミ形状とする組み合わせも可能である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る画像形成装置は、以上説明してきたように、略円錐形のローラからなる第１の中間ローラを押圧ローラと巻き取りローラとの間に設け、この第１の中間ローラと逆向きであって、略円錐形のローラからなる第２の中間ローラを押圧ローラと供給ローラとの間に設けて、第１の中間ローラと第２の中間ローラとでウェブの供給方向を変えることにより、定着ローラの進行方向に対するウェブの進行方向に角度を持たせたので、ウェブに不織布を用いた場合に繊維配向と拭き取り方向が同一方向にならないようにでき、ウェブ装置による定着ローラのクリーニング性能を向上させることができるという効果がある。
【００３２】
同請求項２に係る画像形成装置は、以上説明してきたように、定着ローラの軸方向に生ずる力の方向とウェブの進行方向で作る角度を鋭角としたので、上記共通の効果に加え、定着ローラのクリーニング性能をさらに向上することができるという効果がある。
【００３３】
同請求項３に係る画像形成装置は、以上説明してきたように、定着ローラの回転軸と押圧ローラの回転軸を非平行に配置したので、ウェブ装置による定着ローラのクリーニング性能を向上させることができ、また定着ローラの回転軸方向の中央部におけるクリーニング性能を向上させることができるという効果がある。
【００３４】
同請求項４に係る画像形成装置は、以上説明してきたように、押圧ローラの外径形状をツヅミ形状としたので、上記共通の効果に加え、定着ローラの回転軸方向の中央部におけるクリーニング性能を低下させることなく、ウェブの搬送性を向上させることができ、ウェブしわ、ウェブ寄りが発生しなくなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の一例の基本全体構成を示す断面図である。
【図２】ウェブを用いた熱ローラ定着装置の概略断面図である。
【図３】従来の定着ユニットにおける定着ローラ等の配置状態を示す概念的平面図である。
【図４】従来の定着ユニットにおける定着ローラ等の配置状態を示す概念的平面図である。
【図５】ウェブに用いる不織布の製造方法による繊維の並びを示す図である。
【図６】本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の要部を示す断面図（Ａ）と概念的平面図（Ｂ）である。
【図７】本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の要部を示す概念的平面図である。
【図８】本発明に係る画像形成装置の第３実施形態の要部を示す概念的平面図である。
【図９】本発明に係る画像形成装置の第４実施形態の要部を示す概念的平面図である。
【図１０】本発明に係る画像形成装置の第５実施形態の要部を示す概念的平面図である。
【図１１】本発明に係る画像形成装置の第６実施形態の要部を示す概念的平面図である。
【図１２】本発明に係る画像形成装置の第７実施形態の要部を示す概念的平面図である。
【図１３】本発明に係る画像形成装置の第８実施形態の要部を示す概念的平面図である。
【図１４】本発明に係る画像形成装置の第９実施形態の要部を示す概念的平面図である。
【図１５】本発明に係る画像形成装置の第１０実施形態の要部を示す概念的平面図である。
【符号の説明】
１  手差しトレイ
２  給紙トレイ
３  レジストローラ
４  １次転写ベルト
５  ２次転写ローラ
６  搬送ベルト
７  定着ユニット
８  定着入口ガイド
９  定着ローラ
９ａ  定着ローラの回転軸
１０  加圧ローラ
１１  排紙トレイ
１２  感光体ユニット
１３  現像ユニット
１４  ベルトクリーニングユニット
１５  ウェブ装置
１６  ウェブ
１７  巻き取りローラ
１８  支持ローラ
１９  ウェブ供給ローラ
２０  押圧ローラ
２０ａ  押圧ローラの回転軸
２１  加圧部材
２２  駆動装置
２３、２４  中間ローラ
２５  ギヤ列
２６、２７  はす歯ギヤ
３０  ヒータ
【図１】
0003949382.tif 000002
【図２】
0003949382.tif 000003
【図３】
0003949382.tif 000004
【図４】
0003949382.tif 000005
【図５】
0003949382.tif 000006
【図６】
0003949382.tif 000007
【図７】
0003949382.tif 000008
【図８】
0003949382.tif 000009
【図９】
0003949382.tif 000010
【図１０】
0003949382.tif 000011
【図１１】
0003949382.tif 000012
【図１２】
0003949382.tif 000013
【図１３】
0003949382.tif 000014
【図１４】
0003949382.tif 000015
【図１５】
0003949382.tif 000016