JP2000039799A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着ローラにおけるトナー像の定着位置の直
前に配置したサーミスタによるオイル筋を除去する。 【解決手段】 定着ローラ２および加圧ローラ３と、シ
リコーンオイルが含浸され、押圧ローラ８に押圧されて
このシリコーンオイルを定着ローラ２の表面に供給する
ウェブ５と、ウェブ５の未使用部分が巻き付けられたウ
ェブローラ６と、シリコーンオイルを定着ローラ２に供
給した後のウェブ５を巻き取る巻き取りローラ７と、定
着ローラ２におけるウェブ５の接触位置からトナー像の
定着位置に至る途中で定着ローラ２に当接して配置さ
れ、定着ローラ２の回転に連動して回転する均しローラ
２０と、定着ローラ２におけるウェブ５の接触位置から
均しローラ２０の当接位置に至る途中で定着ローラ２に
接触して取り付けられ、定着ローラ２の表面温度を測定
するサーミスタ２１とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタな
どの画像形成装置に取り付けられた定着装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真方式を用いた画像形成装
置の定着装置においては、シリコーンオイル等の離型剤
を定着ローラに塗布して、トナーが定着ローラにオフセ
ットすることを防止する技術が採用されている。

【０００３】特に、複数の異なる色のトナーを混色させ
た印刷を行うフルカラー画像形成装置では、定着ローラ
は非常に高い離型性を必要とするので、定着ローラには
多量の離型剤が塗布される。

【０００４】次に、従来のフルカラー画像形成装置に取
り付けられた定着装置について説明する。ここで、図２
は従来の定着装置を示す概略図である。

【０００５】トナー像を用紙４に定着させる定着装置
は、図２に示すように、定着ローラ２と、搬送されてき
た未定着トナー像の転写された用紙４を定着ローラ２と
ともに挟持して回転する加圧ローラ３と、定着ローラ２
に離型剤であるシリコーンオイルを塗布するとともに定
着動作の終了した定着ローラ２の表面をクリーニングす
るウェブ５を有している。

【０００６】定着ローラ２の芯金および加圧ローラ３の
芯金内にはハロゲンヒータ（図示せず）がそれぞれ配置
されている。そして、定着ローラ２の温度をこれに当接
したサーミスタ（温度測定手段）１２で検知してハロゲ
ンヒータをオンオフ制御し、定着ローラ２をたとえば１
６５℃に一定に維持するようにしている。

【０００７】ウェブ５は、その未使用部分が巻き付けら
れたウェブローラ６と、使用済みの部分を巻き取る巻き
取りローラ７とに張架されている。そして、押圧ローラ
８によって裏面側から定着ローラ２の表面に押し当てら
れている。

【０００８】このようなウェブ５は、ギア９，１０，１
１を介して独立した駆動源（モータ）により回転駆動さ
れる巻き取りローラ７に巻き取られるように定量送りさ
れて押圧ローラ８で定着ローラ２に押し付けられ、定着
ローラ２のオフセット防止層にシリコーンオイルを塗布
するようになっている。

【０００９】次に、以上のように構成された従来の定着
装置の動作について説明する。定着ローラ２および加圧
ローラ３が相互に反対方向、図示する場合においては定
着ローラ２は矢印Ａで示す反時計回り方向、加圧ローラ
３は矢印Ｂで示す時計回り方向に回転する。そして、複
数の色のトナーより成るトナー像を積層して担持した用
紙４を挟持しながら矢印Ｃで示す搬送方向に移動させる
ことにより、トナー像を用紙４上に混色させつつ熱定着
させ、フルカラー像を用紙４上に形成する。

【００１０】このとき、ウェブ５は定着ローラ２の回転
に同期して矢印Ｄで示す時計回り方向に回転するウェブ
ローラ６から一定量ずつ送り出されて巻き取りローラ７
に巻き取られている。そして、これによりウェブ５は定
着ローラ２に一定量ずつシリコーンオイルを塗布すると
ともに、用紙４から定着ローラ２に付着したトナーを除
去して定着ローラ２の表面をクリーニングする。

【００１１】ここで、定着ローラ２は、定着により温度
を用紙４に吸収されるために定着直後が最も温度が低下
する。そこで、回転を続ける間にハロゲンヒータにより
加熱され、定着直前には１６５℃になるように制御され
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の技
術では、サーミスタ１２はトナー像の定着位置の直後に
設けられているため、記録を継続している時点では定着
温度である１６５℃よりもかなり低い温度が検知される
ことになる。

【００１３】しかしながら、定着開始直後、用紙４の厚
みや材質により温度が急激に変化した場合、ジャムの解
除直後などは定着ローラ２の表面温度が均一となってい
ない場合など定着ローラ２の表面温度が均一となってい
ないときに、サーミスタ１２が低い温度を検知したため
にハロゲンランプの点燈時間が長くなるように制御さ
れ、実際の定着温度が高くなりすぎて定着ローラ２への
用紙４の巻き付きが発生したり、逆にサーミスタ１２が
高い温度を検知したためにハロゲンランプの点燈時間が
短くなるように制御され、実際の定着温度が低くなりす
ぎて定着不良が発生する。

【００１４】このような定着不良を防止するためには、
サーミスタ１２をトナー像の定着位置の直前に配置すれ
ばよい。

【００１５】しかし、サーミスタ１２は接触型であるた
めに、このような配置ではサーミスタ１２の接触により
定着ローラ２の表面に形成されたシリコーンオイルの層
に筋が生じてしまうことになる。これでは、用紙４上に
オイル筋が発生したり、定着ローラ２への用紙４の巻き
付きが発生したりする危険性があった。

【００１６】そこで、本発明は、定着ローラにおけるト
ナー像の定着位置の直前に配置した温度測定手段による
オイル筋を除去することのできる定着装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の定着装置は、記録媒体に転写されたトナー
像を加熱加圧してこれを記録媒体に定着させる定着ロー
ラおよび加圧ローラと、離型剤が含浸され、押圧ローラ
に押圧されてこの離型剤を定着ローラの表面に供給する
シート状のウェブと、ウェブの未使用部分が巻き付けら
れたウェブローラと、離型剤を定着ローラに供給した後
のウェブを巻き取る巻き取りローラと、定着ローラにお
けるウェブの接触位置からトナー像の定着位置に至る途
中で定着ローラに当接して配置され、定着ローラの回転
に連動して回転する均しローラと、定着ローラにおける
ウェブの接触位置から均しローラの当接位置に至る途中
で定着ローラに接触して取り付けられ、定着ローラの表
面温度を測定する温度測定手段とを有する構成としたも
のである。

【００１８】これにより、定着ローラに連動して回転す
る均しローラで温度測定手段の接触で定着ローラに発生
したオイル筋を除去することが可能になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、記録媒体に転写されたトナー像を加熱加圧してこれ
を記録媒体に定着させる定着ローラおよび加圧ローラ
と、離型剤が含浸され、押圧ローラに押圧されてこの離
型剤を定着ローラの表面に供給するシート状のウェブ
と、ウェブの未使用部分が巻き付けられたウェブローラ
と、離型剤を定着ローラに供給した後のウェブを巻き取
る巻き取りローラと、定着ローラにおけるウェブの接触
位置からトナー像の定着位置に至る途中で定着ローラに
当接して配置され、定着ローラの回転に連動して回転す
る均しローラと、定着ローラにおけるウェブの接触位置
から均しローラの当接位置に至る途中で定着ローラに接
触して取り付けられ、定着ローラの表面温度を測定する
温度測定手段とを有する定着装置であり、定着ローラに
連動して回転する均しローラにより、温度測定手段の接
触で定着ローラに発生したオイル筋を除去することが可
能になるという作用を有する。

【００２０】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１記載の発明において、均しローラの表面には弾性体層
が形成されている定着装置であり、定着ローラとの接触
面積が増加するとともに表面粗さが吸収されるので、よ
り確実に離型剤を定着ローラに均等に塗布してオイル筋
を除去することが可能になるという作用を有する。

【００２１】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１または２記載の発明において、温度測定手段はサーミ
スタである定着装置であり、定着ローラに連動して回転
する均しローラにより、温度測定手段の接触で定着ロー
ラに発生したオイル筋を除去することが可能になるとい
う作用を有する。

【００２２】以下、本発明の実施の形態について、図１
を用いて説明する。図１は本発明の一実施の形態である
定着装置を示す概略図である。

【００２３】本実施の形態の定着装置はフルカラー画像
形成装置などの画像形成装置に取り付けられて使用され
るものである。

【００２４】ここで、フルカラー画像形成装置は、感光
性受容層が塗布されて周回動する感光体ベルトの外周面
に沿って、ブラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のトナーを収納する現像
器や、コロナ放電により感光体ベルトを帯電させる帯電
器などが設けられている。また、半導体レーザ素子が内
蔵され、画像データに応じレーザの発光と消灯を切換え
ながらレーザ光を感光体ベルトに照射し、静電潜像を形
成するＬＳＵ（Ｌａｓｅｒ ＳｃａｎｎｉｎｇＵｎｉ
ｔ）が設けられている。さらに、感光体ベルトに対向し
て、感光体ベルト上のトナー像が転写される中間転写体
ベルトが設置されている。

【００２５】そして、周回動する中間転写体ベルトに接
触するように用紙搬送路が形成されて、中間転写体ベル
トに重ね形成されたトナー像は、この用紙搬送路上を搬
送される用紙に転写される。

【００２６】用紙搬送路の下流側には図１に示す定着装
置が設置されており、用紙に転写された未定着のトナー
像は定着装置により加熱、加圧定着される。

【００２７】ここで、トナー像を用紙（記録媒体）４に
定着させる定着装置は、図１に示すように、内部または
外部の熱源により表面温度が最適定着温度（１６０℃〜
１８０℃）となるよう加熱されている定着ローラ２と、
この定着ローラ２と対をなして設けられ、搬送されてき
た未定着トナー像の転写された用紙４を定着ローラ２と
ともに挟持して回転する加圧ローラ３と、定着ローラ２
に離型剤であるシリコーンオイルを塗布するとともに定
着動作の終了した定着ローラ２の表面をクリーニングす
る離型剤塗布手段であるシート状のウェブ５を有してい
る。

【００２８】ウェブ５は、たとえばゴア社製ゴアテック
スの不織布からなり、たとえば粘度５００ｃＳのシリコ
ーンオイルなどの離型剤が含浸されている。そして、こ
のようなウェブ５は、その未使用部分が巻き付けられた
ウェブローラ６と、定着ローラ２の表面に離型剤を塗布
するとともに表面をクリーニングした使用済みの部分を
巻き取る巻き取りローラ７とに張架されている。そし
て、ウェブ５は、裏面側から押圧ローラ８によって定着
ローラ２の表面に押し当てられている。

【００２９】ここで、定着ローラ２は、基材であるアル
ミ製の芯金（図示せず）上に高温加硫型シリコーンゴム
（以下、「ＨＴＶシリコーンゴム」という。）からなる
弾性層を形成し、この弾性層上にフッ素ゴムよりなる耐
油層を、さらにその上に常温加硫型シリコーンゴム（以
下、「ＲＴＶシリコーンゴム」という。）からなるオフ
セット防止層を形成したものからなる。なお、この定着
ローラ２の外径は、たとえばφ４０ｍｍである。

【００３０】また、加圧ローラ３は、アルミ製の芯金
（図示せず）上にＨＴＶシリコーンゴムからなる弾性層
を形成し、弾性層上にフッ素樹脂の樹脂層を形成したも
のからなり、外径は、たとえば定着ローラ２と同様にφ
４０ｍｍである。

【００３１】定着ローラ２の芯金および加圧ローラ３の
芯金内にはハロゲンヒータ（図示せず）がそれぞれ配置
されている。そして、定着ローラ２の温度を後述するサ
ーミスタ（温度測定手段）１２で検知してハロゲンヒー
タをオンオフ制御し、定着ローラ２の温度を約１６５℃
に一定に維持するようにしている。なお、定着ローラ２
の温度測定には、サーミスタ１２以外の接触型の温度測
定手段を用いることもできる。

【００３２】定着手段である定着ローラ２および加圧ロ
ーラ３は図示しない駆動機構により印字動作中は連続的
に回転駆動されている。

【００３３】一方、ウェブ５は必要に応じて断続的に送
ればよく、また、その搬送（巻き取り）速度は定着ロー
ラ２の回転速度に比べて低速で足りる。したがって、ウ
ェブ５は、ギア９，１０，１１を介して独立した駆動源
（モータ）により回転駆動される巻き取りローラ７に巻
き取られるように定量送りされて押圧ローラ８で定着ロ
ーラ２に押し付けられ、定着ローラ２のオフセット防止
層にシリコーンオイルを塗布するようになっている。な
お、巻き取りロール７には一方向クラッチ（図示せず）
が設けられており、ウェブ５を巻き取る方向へのみ回転
するよう構成されている。

【００３４】図示するように、定着装置には、定着ロー
ラ２と所定の幅にわたって当接し、定着ローラ２の回転
に連動して回転する均しローラ２０が設置されている。
たとえば金属製の均しローラ２０は、定着ローラ２にお
けるウェブ５の接触位置からトナー像の定着位置に至る
途中で定着ローラ２に当接して配置されている。

【００３５】また、定着ローラ２におけるウェブ５の接
触位置から均しローラ２０の当接位置に至る途中には、
定着ローラ２に接触して、この定着ローラ２表面の温度
を測定するサーミスタ２１が配置されている。

【００３６】次に、以上のように構成された定着装置の
動作について説明する。定着ローラ２および加圧ローラ
３が相互に反対方向、図示する場合においては定着ロー
ラ２は矢印Ａで示す反時計回り方向、加圧ローラ３は矢
印Ｂで示す時計回り方向に回転する。そして、複数の色
のトナーより成るトナー像を積層して担持した用紙４を
挟持しながら矢印Ｃで示す搬送方向に移動させることに
より、トナー像を用紙４上に混色させつつ熱定着させ、
フルカラー像を用紙４上に形成する。

【００３７】このとき、ウェブ５は定着ローラ２の回転
に同期して矢印Ｄで示す時計回り方向に回転するウェブ
ローラ６から一定量ずつ送り出されて巻き取りローラ７
に巻き取られている。そして、これによりウェブ５は定
着ローラ２に一定量ずつシリコーンオイルを塗布すると
ともに、用紙４から定着ローラ２に付着したトナーを除
去して定着ローラ２の表面をクリーニングする。

【００３８】ここで、定着ローラ２のウェブ５の接触位
置からトナー像の定着位置に至る途中にサーミスタ１２
および均しローラ２０が順次配置されているので、定着
ローラ２の表面には塗布されたシリコーンオイルは、ト
ナー像の定着位置に到達する前に、均しローラ２０によ
り均一の厚さとされる。これにより、たとえばサーミス
タ１２の接触、ウェブ５の厚さの変化や繊維の方向によ
り定着ローラ２上にシリコーンオイルのオイル筋ができ
たとしても、用紙４を挟持するまでに均しローラ２０に
より均一の厚さにされる。

【００３９】また、記録開始時やジャムの解除後の回転
開始時点において、シリコーンオイルが定着ローラ２上
に余分に溜まることにより横方向のオイル筋ができてし
まった場合でも、均しローラ２０がバッファの働きをし
て余分なシリコーンオイルが均しローラ２０により保持
される。これにより、均しローラ２０を通過した後は、
定着ローラ２のオイル筋が低減される。

【００４０】なお、ブレードを定着ローラ２に当接させ
てこれと同等の効果を得ようとした場合には、ブレード
のエッジ先端の仕上げ、長さ、反り、厚みなどを精度よ
く作成する必要が生じて高価な定着装置になってしま
う。また、シリコーンオイルの量が少ないと極めてわず
かな精度の狂いでもオイル筋を生じてしまう。

【００４１】これに対し、本実施の形態に示すように均
しローラ２０を採用すれば、ローラ表面の粗さのみにつ
いての精度を確保すれば良いため、比較的安価な定着装
置を得ることができる。また、シリコーンオイルの量が
少ない場合でも、オイル筋の発生を防止することができ
る。

【００４２】なお、均しローラ２０の表面には、たとえ
ばゴムからなる弾性体層を設けても良い。これにより、
定着ローラ２との接触面積が増加するとともに表面粗さ
が吸収されるので、より確実にシリコーンオイルを定着
ローラ２に均等に塗布してオイル筋を除去することがで
きる。

【００４３】このように、本実施の形態によれば、定着
ローラ２に連動して回転する均しローラ２０により定着
ローラ２におけるトナー像の定着位置の直前に配置した
サーミスタ１２の接触によるオイル筋が除去されて、ウ
ェブ５に含浸されたシリコーンオイルが定着ローラ２に
均等に塗布されるようになる。

【００４４】これにより、サーミスタ２１をトナー像の
定着位置の直前に配置することが可能になって、実際の
定着温度により近い温度が測定できる。これにより、定
着開始直後、用紙４の厚みや材質により温度が急激に変
化した場合、あるいはジャムの解除直後など定着ローラ
２の表面温度が均一となっていないときでも、サーミス
タ１２により定着直前の温度が測定できるので、ハロゲ
ンランプの点燈時間を適切に制御できて定着ローラ２へ
の用紙４の巻き付きや定着不良の発生を低減させること
が可能になる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、定着ロ
ーラに連動して回転する均しローラにより、温度測定手
段の接触で定着ローラに発生したオイル筋を除去するこ
とが可能になるという有効な効果が得られる。

【００４６】これにより、ウェブに含浸された離型剤が
定着ローラに均等に塗布されるようになって実際の定着
温度により近い温度が測定できるので、定着ローラの温
度制御が適切になり、定着ローラへの記録媒体の巻き付
きや定着不良の発生を低減させることが可能になるとい
う有効な効果が得られる。

【００４７】また、均しローラの表面に弾性体層を形成
すれば、定着ローラとの接触面積が増加するとともに表
面粗さが吸収されるので、より確実に離型剤を定着ロー
ラに均等に塗布してオイル筋を除去することが可能にな
るという有効な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である定着装置を示す概
略図

【図２】従来の定着装置を示す概略図

【符号の説明】

２ 定着ローラ ３ 加圧ローラ ４ 用紙（記録媒体） ５ ウェブ ６ ウェブローラ ７ 巻き取りローラ ８ 押圧ローラ ２０ 均しローラ ２１ サーミスタ（温度測定手段）

フロントページの続き (72)発明者 光安 哲也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 野田 宏之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 寺山 純一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H033 AA39 BA32 BA51 5H323 AA35 BB01 CA08 CB04 DA01 DA10 EE01 FF01 GG04 HH02 KK05 MM02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体に転写されたトナー像を加熱加圧
   してこれを前記記録媒体に定着させる定着ローラおよび
   加圧ローラと、 離型剤が含浸され、押圧ローラに押圧されてこの離型剤
   を前記定着ローラの表面に供給するシート状のウェブ
   と、 前記ウェブの未使用部分が巻き付けられたウェブローラ
   と、 前記離型剤を前記定着ローラに供給した後の前記ウェブ
   を巻き取る巻き取りローラと、 前記定着ローラにおける前記ウェブの接触位置から前記
   トナー像の定着位置に至る途中で前記定着ローラに当接
   して配置され、前記定着ローラの回転に連動して回転す
   る均しローラと、 前記定着ローラにおける前記ウェブの接触位置から前記
   均しローラの当接位置に至る途中で前記定着ローラに接
   触して取り付けられ、前記定着ローラの表面温度を測定
   する温度測定手段とを有することを特徴とする定着装
   置。
2. 【請求項２】前記均しローラの表面には弾性体層が形成
   されていることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 【請求項３】前記温度測定手段はサーミスタであること
   を特徴とする請求項１または２記載の定着装置。