JP2001159860A - トナー像定着装置 - Google Patents

トナー像定着装置

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JP2001159860A
JP2001159860A JP34430099A JP34430099A JP2001159860A JP 2001159860 A JP2001159860 A JP 2001159860A JP 34430099 A JP34430099 A JP 34430099A JP 34430099 A JP34430099 A JP 34430099A JP 2001159860 A JP2001159860 A JP 2001159860A
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JP
Japan
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toner image
roller
fixing device
heating roller
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JP34430099A
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English (en)
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Michio Yokosuka
道雄 横須賀
Teruaki Mitsuya
輝章 三矢
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Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2017Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means
    • G03G15/2025Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means with special means for lubricating and/or cleaning the fixing unit, e.g. applying offset preventing fluid
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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Abstract

(57)【要約】 【課題】離型剤中に含まれた揮発性臭気成分の発生を抑
制し、揮発性臭気成分を含む離型剤を用いても画像形成
装置の周囲に悪臭を漂わすことなく、記録材へのトナー
像定着を良好に行うことが可能なトナー像定着装置を提
供する。 【解決手段】加熱ローラ(1)の表面温度を、離型剤中に
含まれた揮発性臭気成分が許容値以下となる温度に規定
するとともに、加熱ローラと加圧ローラ(5)との圧接部
に対し記録材搬送方向上流側および下流側の少なくとも
一方に補助加熱手段(9,10)を備えたトナー像定着装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録材上に形成さ
れた未定着トナー像を記録材に定着させるトナー像定着
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真式の複写機やプリンタ等の画像
形成装置において、記録材上に形成された未定着トナー
像を記録材に定着させるトナー像定着装置として、加熱
ローラと、加熱ローラに圧接した加圧ローラとからなる
所謂熱ローラ方式のトナー像定着装置が知られており、
一般に普及している。
【0003】この種の熱ローラ方式のトナー像定着装置
においては、トナーオフセットを防ぐ為、加熱ローラ表
面に離型剤を供給し、トナー像の定着品質を維持できる
ように配慮がなされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、離型剤とし
て用いられるオイルの中には、揮発性の臭気成分を含ん
だものがあり、代表的なものとしてメルカプト変性シリ
コーンオイルを挙げることができる。
【0005】メルカプト変性シリコーンオイルは、離型
性および熱安定性に優れているものの、約170℃以上
の温度環境で使用すると、周囲に悪臭が漂い、そこで作
業をしていた作業者に不快感を与えるという欠点があっ
た。
【0006】上記の様な悪臭が発生するにもかかわら
ず、従来のトナー像定着装置において加熱ローラの表面
温度は一般に190℃以上に設定されており、悪臭問題
に対する配慮が十分になされていなかった。
【0007】ここで、温度190℃の環境に所定容量の
メルカプト変性シリコーンオイルを24時間放置した場
合には前記所定容量に対し0.5%以上の揮発分が発生
する。ここでの「0.5%以上」という値は、(株)総
合技術センター発行「消・脱臭技術の進歩と実績」(147
頁)に掲載された臭いの評価法によると、9段階快・不
快度表示において−3段階(非常に不快)に相当する。
【0008】従って、本発明の目的は、離型剤中に含ま
れた揮発性臭気成分の発生を抑制し、揮発性臭気成分を
含む離型剤を用いても画像形成装置の周囲に悪臭を漂わ
すことなく、記録材へのトナー像定着を良好に行うこと
が可能なトナー像定着装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、加熱ロー
ラと、前記加熱ローラに圧接した加圧ローラと、前記加
熱ローラ表面に揮発性臭気成分を含む離型剤を供給する
離型剤供給手段とを有し、未定着トナー像を保持した記
録材を前記加熱ローラと加圧ローラとの圧接部で挟持搬
送しながら加熱加圧し、前記未定着トナー像を前記記録
材に定着させるトナー像定着装置において、前記加熱ロ
ーラの表面温度を、前記揮発性臭気成分が許容値以下と
なる温度に規定するとともに、前記圧接部に対し記録材
搬送方向上流側および下流側の少なくとも一方に補助加
熱手段を備えることにより達成される。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。
【0011】図1において、1は加熱ローラ、5は加熱
ローラ1に圧接した加圧ローラを示している。
【0012】加熱ローラ1は、例えばアルミニウムから
なる円筒状の芯金2と、芯金2上に設けられた弾性層3
と、芯金2の内部に設けられたヒータランプ4とから構
成されている。なお、本実施例において弾性層3には、
耐摩耗性および離型剤(シリコーンオイル)に対する耐
膨潤性に優れたフッ素ゴムを用いている。また、弾性層
3の厚さは0.1mm以上0.3mm以下の範囲で芯金2
上に設けられている。
【0013】また、芯金2の内部に設けられた複数本
(本実施例においては4本)のヒータランプ4は、加熱
ローラ1の表面温度を一定温度に維持するため点灯/消
灯制御が行われる。なお、ヒータランプの点灯/消灯制
御は、加熱ローラの表面温度を温度センサで検出し、こ
の検出値に基づきフィードバック制御させる様な周知の
温度制御が適用されるものであり、ここでの詳細な説明
は省略する。
【0014】また、加圧ローラ5は、例えばアルミニウ
ムからなる円筒状の芯金6と、芯金6上に設けられた弾
性層7と、弾性層7上に設けられた樹脂層8とから構成
されている。なお、本実施例において弾性層7はシリコ
ーンゴムからなり、樹脂層8はPFAから構成されてい
る。なお、樹脂層8としてPFAの他、FEPを用いて
もよい。
【0015】加熱ローラ1表面へのトナーオフセットを
防ぐ為、加熱ローラ1の近傍には離型剤を供給するオイ
ル供給装置13が設けられている。オイル供給装置13
は、例えば加熱ローラ1表面に接触させて設けられたオ
イル供給ローラ14と、オイル供給ローラ14の背後に
接触したオイル含浸パッド15と、パッド15にシリコ
ーンオイルを供給するオイル供給部(図示せず)とから
構成される。
【0016】ここで、離型剤としてメルカプト変性シリ
コーンオイルの様な揮発性臭気成分を含んだオイルを使
用するには、臭気成分が揮発しない程度の温度に加熱ロ
ーラ1の表面温度を規制する必要がある。しかし、臭気
成分の揮発を抑制しようとして加熱ローラの表面温度を
低温(例えば150℃〜170℃程度)に設定すると、
未定着トナー像の記録材への定着を完全に行うことがで
きない場合が生じる。特に印刷速度200mm/秒以上
の高速印刷を行う画像形成装置においては、上記の様な
定着温度では加熱ローラ1と加圧ローラ5との圧接部だ
けで十分な定着を行うことは難しくなる。
【0017】そこで、本発明においては、加熱ローラ1
の表面温度を、揮発性臭気成分が許容値以下となる比較
的低い温度に規定するとともに、不足分の熱を加熱ロー
ラ1と加圧ローラ5との圧接部に対し記録材搬送方向上
流側および下流側の少なくとも一方に設けた補助加熱手
段によって補う様にしている。
【0018】ここで、補助加熱手段としては、図1にお
いて符号10で示す様な、記録材11の裏面を加熱する
加熱手段であったり、符号9で示す様に加熱ローラ1表
面に対し記録材11を所定距離Lだけ巻き付ける巻付手
段として構成される。
【0019】加熱手段10は例えば内部に発熱体(図示
せず)を備えた予熱板であり、巻付手段9は例えば加熱
ローラ1表面に対し接離可能に設けられた案内ローラと
して構成される。
【0020】上記構成のトナー像定着装置を、印刷速度
800mm/秒の高速レーザプリンタに搭載してオイル
の臭い、および画質について評価実験を行った。
【0021】定着部に送り込まれた未定着トナー像12
を保持した記録材11は、加熱ローラ1と加圧ローラ5
の圧接部に入る前に予熱板10により加熱され、記録材
は約90℃に加熱される。その後、約160℃に制御さ
れた圧接部にて加熱加圧され加熱ローラ1および加圧ロ
ーラ5から送り出されるが、圧接部を通過した後も、記
録材11は案内ローラ9によって加熱ローラ1に巻き付
けられながら加熱が続けられる。ここで、案内ローラ9
による巻付距離Lは30mm〜70mm程度が好まし
く、本実施例では50mmに設定した。即ち、Lが30
mm未満の場合には加熱時間が短くなるため定着強度に
不足傾向がみられた。また、70mmを超える場合には
加熱時間が長くなり、画像潰れが生じてしまう事があっ
た。
【0022】なお、予熱板10は内部の発熱体を制御す
ることにより、圧接部に入る直前において記録材11の
表面温度が70℃〜90℃となる様に制御している。
【0023】上記構成により行われる定着工程におい
て、記録材11上に形成された未定着トナー像12は、
予熱板10上を通過することにより軟化直前の状態にな
り、続く圧接部においてトナー像は仮定着状態となる。
圧接部を出た記録材11が案内ローラ9によって形成さ
れた巻付領域を通過する間に、トナーには加熱ローラ1
からの熱が伝わり本定着が行われ、高定着強度で且つ潰
れの小さいトナー画像が得られる。
【0024】表1に評価実験の比較結果を示す。
【0025】
【表1】
【0026】評価実験においては、加熱ローラの表面温
度、予熱板10によって加熱された記録材の表面温度、
案内ローラ9による巻付距離を切り替え、それぞれにお
けるオイルの臭い、画質について検討を行った。
【0027】結果として、加熱ローラの表面温度を19
0℃に設定した時は、オイルの臭いによる不快感は、
「9段階快・不快度表示」((株)総合技術センター発行
「消・脱臭技術の進歩と実績」P.147参照)によれば−
2段階(不快)であり、また、画質においても定着強度
が不足していたり、画像潰れが生じており実用化には適
さない結果であった。
【0028】また、加熱ローラの表面温度を140℃に
設定した時は、オイルの臭いによる不快感は、0段階
(快・不快どちらでもない)まで改善されたが、画質に
おいて定着強度が不足しており、実用化には適さない結
果であった。
【0029】これに対し、加熱ローラの表面温度を16
0℃に設定した時は、オイルの臭いによる不快感は0段
階(快・不快どちらでもない)であり、画質においては
予熱板10によって記録材11の表面温度を約90℃ま
で加熱し、且つ案内ローラ9による巻付距離を50mm
に設定した場合に高精細な画像が得られた。
【0030】なお、離型剤としては、メルカプト変性シ
リコーンオイルを採用したが、加熱ローラ1の表面温度
を160℃程度のトナー像定着としては低い温度に設定
したことによりオイル中の悪臭を有する揮発分が発生し
にくくなり、「0.5%以下」に抑制することが可能に
なった。
【0031】なお、本実施例においては、圧接部に対し
記録材搬送方向上流側に補助加熱手段としての予熱板
を、圧接部に対し記録材搬送方向下流側に補助加熱手段
としての案内ローラを備えた構成に基づき説明したが、
使用する離型剤や、印刷速度によっては、予熱板および
案内ローラのいずれか一方のみにしてもよい。
【0032】また、上記構成とは反対に、圧接部に対し
記録材搬送方向上流側に案内ローラを設け、下流側に予
熱板を設けても構わない。
【0033】また、補助加熱手段は、上述の予熱板およ
び案内ローラに限られるものではなく、例えば記録材の
トナー像を保持した側の面から加熱を行うヒータ等であ
ってもよい。
【0034】
【発明の効果】以上述べた様に本発明によれば、離型剤
中に含まれた揮発性臭気成分の発生を抑制し、揮発性臭
気成分を含む離型剤を用いても画像形成装置の周囲に悪
臭を漂わすことなく、記録材へのトナー像定着を良好に
行うことが可能なトナー像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】本発明の一実施例を示す模式図。
【符号の説明】
1…加熱ローラ、2…芯金、3…弾性層、4…ヒータラ
ンプ、5…加圧ローラ、6…芯金、7…弾性層、8…樹
脂層、9…案内ローラ、10…予熱板、11…記録材、
12…トナー像、13…オイル供給装置、14…オイル
塗布ローラ、15…オイル含浸パッド。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加熱ローラと、前記加熱ローラに圧接した
    加圧ローラと、前記加熱ローラ表面に揮発性臭気成分を
    含む離型剤を供給する離型剤供給手段とを有し、未定着
    トナー像を保持した記録材を前記加熱ローラと加圧ロー
    ラとの圧接部で挟持搬送しながら加熱加圧し、前記未定
    着トナー像を前記記録材に定着させるトナー像定着装置
    において、前記加熱ローラの表面温度を、前記揮発性臭
    気成分が許容値以下となる温度に規定するとともに、前
    記圧接部に対し記録材搬送方向上流側および下流側の少
    なくとも一方に補助加熱手段を備えたことを特徴とする
    トナー像定着装置。
  2. 【請求項2】前記補助加熱手段が、記録材の裏面を加熱
    する加熱手段であることを特徴とする請求項1記載のト
    ナー像定着装置。
  3. 【請求項3】前記補助加熱手段が、加熱ローラに記録材
    を所定距離だけ巻き付ける巻付手段であることを特徴と
    する請求項1記載のトナー像定着装置。
  4. 【請求項4】前記離型剤がメルカプト変性オイルを主成
    分とする離型剤であることを特徴とする請求項1記載の
    トナー像定着装置。
JP34430099A 1999-12-03 1999-12-03 トナー像定着装置 Pending JP2001159860A (ja)

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