JP2819345B2

JP2819345B2 - 定着装置

Info

Publication number: JP2819345B2
Application number: JP2134356A
Authority: JP
Inventors: 晴夫成瀬
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-05-24
Filing date: 1990-05-24
Publication date: 1998-10-30
Anticipated expiration: 2013-10-30
Also published as: JPH0429178A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、複写機、プリンタ、レーザーファクシミリ
等の画像形成装置に使用される定着装置に関し、特に使
用初期の段階での定着ローラへのトナーのオフセットを
防止して、定着時の汚れがない良好な画像を得ることを
可能とした定着装置に関する。

従来の技術複写機等の画像形成装置においては、静電写真法等の
画像形成プロセスにより形成したトナー像を記録材とし
ての転写材上に転写し、そのトナー像を定着装置を用い
て転写材上に定着している。

第５図に、従来の複写機で使用している定着装置の一
例を示す。

第６図において、トナー像を転写した転写紙は、図の
Ａ方向より定着装置の一対の定着ローラ２と加圧ローラ
３とが形成するニップ部に、トナー像を定着ローラ２側
として挿入され、該ニップ部を通過しながら加圧力と定
着ローラ２に内蔵のヒータ４による熱が加えられて、転
写紙上のトナー像はトナーの溶融等を伴なった転写紙へ
の固定、定着が行なわれる。

このような定着装置においては、定着ローラ２は通常
金属製等の硬質表面を持ったローラとして形成されたも
のが用いられ、加圧ローラ３はシリコーンゴム等の軟質
表面を持ったローラとして形成されたものが用いられ
る。

ところで、転写紙はトナー像を定着ローラ２側として
定着ローラ２と加圧ローラ３とのニップ部に挿入される
ことから、トナー像から一部のトナーが定着ローラ２上
にオフセットして付着することが知られ、これを放置す
ると、以後の定着動作において上記のオフセットしたト
ナーが転写紙上に付着し、転写紙上のトナー像を汚すこ
とになる。

そこで、これを防止するために、従来、定着装置に
は、定着ローラ２にクリーニング手段を兼ねた離型剤供
給手段としてのオイル塗布手段20を設けている。

上記オイル塗布手段20は、シート状の不織紙からなる
ウエブ５を備えており、このウエブ５に離型剤オイルの
シリコーンオイルを含浸させて巻出し軸８に巻き付けて
ある。ウエブ５は、転写紙の通過動作に連動させて巻出
し軸８から巻取り軸７に巻き取り駆動されながら、ゴム
等の弾性材からなるウエブローラ６により図示しないバ
ネで定着ローラ２に押圧され、これによりウエブ５が、
定着ローラ２の表面を拭きとってその上のオフセットに
よる汚れを除去する共に、含浸させてあるシリコーンオ
イルを定着ローラ２の表面上に均一に塗布するようにし
ている。

なお、第５図において、符号９は巻出し軸８からのウ
エブ５の巻出し姿勢を制御するための、ウエブ５に当接
した押さえ部材である。

上記の定着ローラ２の表面に塗布されるシリコーンオ
イルは、定着ローラ２とトナーとの離型性を高めて、定
着ローラ２へのトナーのオフセットを少なくする作用を
する。またウエブ５は巻取り軸７によって所定の量ずつ
巻き取られて、常に新たなウエブ５の面が定着ローラ２
に当接し、定着ローラ２へシリコーオイルを供給して、
塗布する。

定着ローラ２へ塗布したシリコーンオイルが過剰な場
合、定着ローラ２の表面でシリコーンオイルを保持でき
なくなるが、その過剰量のシリコーンオイルが転写紙に
移行して運び去られ、定着ローラ２の表面上のシリコー
ンオイル量は常に一定に維持される。

以上のように仕組みでシリコーンオイルの供給、塗布
がなされるため、定着ローラ２表面上のシリコーンオイ
ル量は概略、第６図に示すように推移する。

発明が解決しようとする課題しかしながら、上記従来のオイル塗布手段20では、次
のような欠点があった。

第６図に示すように、従来のオイル塗布手段20では、
ユーザーが未使用新品の複写機を使用し始めてから複写
枚数が2000枚程度までは、ウエブ５での塗布による定着
ローラ２表面上のシリコーンオイル量が、図中二点鎖線
で示すローラ表面が完全にオイル塗布されるオイル量の
2.5gを下回ってしまう。これは、未使用の定着ローラ表
面にシリコーンオイルが含浸されていないために、シリ
コーンオイルを未使用の定着ローラに供給すると、シリ
コーンオイルが吸収されてしまい、定着ローラ表面にほ
とんど残らない。この状態では、シリコーンオイルは定
着ローラ２表面上に不均一に塗布されており、表面のと
ころどころには地肌が露出している箇所が見られ、また
シリコーンオイルが塗布されている部分でもそのオイル
量はまちまちである。

このために離型剤としてのシリコーンオイルの働きは
不十分となり、複写枚数2000枚程度までの使用初期の段
階で、定着ローラ２へのトナーのオフセットが多く、転
写紙の汚れがひどくなってしまうという欠点があった。

そこで、従来、定着装置を組み立てる前に定着ローラ
をシリコーンオイルに浸漬するなどして予め定着ローラ
にシリコーンオイルを含浸させ、その後組み立てること
が行われている。

しかしながら、上述の方法では、組み立て前の定着ロ
ーラにシリコーンオイルを含浸させるため、定着ローラ
の組み込み時にシリコーンオイルが垂れる場合があり、
組み立て時の定着ローラの取り扱いが面倒であるという
問題があった。

従って本発明の目的は、組み立て時の定着ローラの取
り扱いの面倒もなく、使用初期の段階での定着ローラ表
面上に必要量のシリコーンオイルを確保することによ
り、使用初期の段階での定着ローラへのトナーのオフセ
ットを防止して、定着時の汚れがない良好な画像を得る
ことを可能とした定着装置を提供することである。

課題を解決するための手段上記目的は本発明に係る定着装置にて達成される。要
約すれば本発明は、記録材と接し未定着トナーを記録材
に定着する定着ローラと、この定着ローラ表面に離型剤
を供給する離型剤供給手段と、を有する定着装置におい
て、前記離型剤供給手段は、定着装置に組み入れられた未
使用の定着ローラ表面に第１モードで離型剤を供給後、
第２モードで離型剤を供給するものであり、前記第１モ
ードの単位時間当たりの離型剤供給量は前記第２モード
の単位時間当たりの離型剤供給量に比べ多いことを特徴
とする定着装置である。

本発明の一実施態様によると、前記離型剤供給手段
は、離型剤を含浸した離型剤含浸部材と、この離型剤含
浸部材を定着ローラ表面と摺接するよう搬送する搬送手
段と、を有し、前記第１モードの前記離型剤含浸部材の
搬送速度は、前記第２モードの時の前記離型剤含浸部材
の搬送速度に比べ大きい。

本発明の他の実施態様によると、前記離型剤供給手段
は定着ローラ表面を摺接する離型剤含浸部材を有し、前
記離型剤含浸部材の摺接面の単位面積当たりに含浸され
る離型剤の量は、前記第１モードの方が前記第２モード
に比べ大きい。ここで、一実施例によると、前記含浸部
材は、不織布であり、前記第１モードの前記離型剤含浸
部材は二重の不織布であり、前記第２モードの前記離型
剤含浸部材は一重の不織布である。

実施例以下、本発明の実施例について詳細に説明する。

本発明は、画像形成装置の使用初期の段階での定着装
置の定着ローラへのトナーのオフセットを防止するため
に、未使用新品の画像形成装置を初めて使用する前に、
定着装置に組み入れた未使用の定着ローラに予め必要量
のシリコーンオイルを塗布しておくことにより、使用初
期の段階での定着ローラに必要量のシリコーンオイルを
確保するものである。

実施例１本実施例は、複写機を製造工場で組み上げた直後に転
写材としての転写紙を通紙せずに行なわれるヒートラン
（慣らし運転）時に、先の第５図に示した定着装置に組
み入れた未使用の定着ローラ２の離型剤供給手段である
オイル塗布手段20を稼動して、そのウエブ５での定着ロ
ーラ２への離型剤であるシリコーンオイルの塗布を行な
わせ、且つそのウエブ５の送り速度を複写時の通常の送
り速度よりも速くしたことが大きな特徴である。

複写機のヒートラン時に本発明の送りモード、即ち、
第１モードでウエブを送ったときの、複写機の運転時間
に対するウエブの累積送り量の時間変化を第１図（ａ）
に、複写機の連続使用時に従来の通常の送りモード、即
ち、第２モードでウエブを送ったときの、複写機の運転
時間に対するウエブの累積送り量の時間変化を第１図
（ｂ）に示す。複写機運転速度は共に、10枚/30秒の複
写速度に相当する速度とした。なお、第１図（ａ）中に
は、第１図（ｂ）の累積ウエブ送り量の時間変化を参考
のため書き加えた。

本複写機では40分のヒートランが行なわれるが、複写
機運転速度が20枚／分（10枚/30秒）の複写速度に相当
する速度であることから、40分間のヒートラン時間は、
20（枚）×40＝800（枚）の複写にしか相当しない。従
来例のところで述べたように、定着装置は2000枚程度の
定着、従って2000枚程度の複写をしないと、定着ローラ
２へのシリコーンオイルの供給量が不十分となって、オ
フセットが多くなるという欠点がある。

そこで、複写機のヒートラン時に、本発明のウエブ送
りモードを用いてオイル塗布手段20のウエブ５を送りな
がら、定着ローラ２へのシリコーンオイルへの塗布を行
なわせるのである。

本発明の送りモードによれば、第１図（ａ）から分か
るように、ウエブ送り速度は0.5mm・秒^-1であり、通常
の送りモードによれば、第１図（ｂ）から分かるよう
に、ウエブ送り速度は0.5/3mm・秒^-1である。即ち、本
発明の送りモードによるヒートラン時のウエブ送り速度
は、通常の送りモードによる複写時のウエブ送り速度の
３倍になっており、定着ローラへのシリコーンオイルの
供給量も略々３倍となっている。

ウエブ５の送りは、先の第５図に示した巻取り軸７と
同軸の図示しないステッピングモータの駆動により行な
われ、１回の駆動信号でウエブ５を0.5mmだけ巻き取っ
て、ウエブ５の新しい面を定着ローラ２の表面上に接触
させ、シリコーンオイルを塗布するようになっている。
従って、ウエブの送り速度を３倍にするには、上記のス
テッピングモータの回転速度を３倍にすればよい。

本実施例では、以上のように、複写機のヒートラン時
に第１図（ａ）の送りモードによりウエブが駆動して、
第１図（ｂ）の送りモードのときの３倍量のシリコーン
オイルを定着ローラに塗布するので、800枚の複写にし
か相当しない40分間のヒートラン時間内に、800（枚）
×３＝2400（枚）の複写に相当するシリコーンオイルを
定着ローラ２へ塗布することができる。

従って複写機がユーザーの手に渡ったときには、既に
定着ローラ２表面上に必要量のシリコーンオイルが塗布
されおり、ユーザーは、複写機の使用開始の当初から定
着ローラ表面上に必要量のシリコーンオイルが確保する
ことができ、使用初期の段階での定着ローラ２表面上の
シリコーンオイル量が不十分なことに起因する、定着ロ
ーラ２へのトナーのオフセットを防止することができ
る。このため定着ローラ２へのオフセットトナーによる
転写材上のトナー像の汚れをなくして、良好な画像を得
ることができる。又そのために複写機のヒートラン時間
が延びることもなく、且つ複写機のコストがアップする
こともない。

なお、ウエブ送りモードを一時変える機会は、ヒート
ラン時に限られず、定着装置がユニットとして組み終っ
た後や、サービスマンによる複写機の設置時等であって
もよい。

実施例２本発明の他の実施例について説明する。本実施例は、
複写機のヒートラン時に、実施例１と同様に、第５図に
示した定着装置に組み入れた未使用の定着ローラ２のオ
イル塗布手段20を稼動して、そのウエブ５での定着ロー
ラ２へのシリコーンオイルの塗布を行なわせるが、その
ときウエブ５の送り方向先方端部分のシリコーンオイル
保持力を高くして行なわせることが特徴である。

第２図（ａ）に本発明のウエブの側面図を、同図
（ｂ）にそのシリコーンオイル含有量を示し、また第３
図（ａ）に従来のウエブの側面図を、同図（ｂ）にその
シリコーンオイル含有量を示す。

第２図（ａ）に示すように、本発明のウエブ５は、巻
取り軸７に掛け回して折り返すことにより、送り方向先
方端部分5aを50cmに亙って２重にして２倍の厚さにして
ある。これにより、本発明のウエブ５の先方端部分5aは
シリコーンオイルの保持力が高くなり、第３図（ａ）に
示す従来のウエブ５の対応する部分のシリコーンオイル
含有量が、第３図（ｂ）に示すように1.5g/mm²であるの
に対し、上記先方端部分5aのシリコーンオイル含有量
は、第２図（ｂ）に示すように3.5g/mm²にもなる。

従って通常の送りモードで第２図（ａ）で示す本発明
のウエブ５を送って定着ローラ２に当接させる、即ち、
ウエブの、シリコーンオイルを3.5g/mm²含有する部分を
当接する第１モードの後、シリコーンオイルを1.5g/mm²
含有する部分を当接する第２モードでシリコーンオイル
を供給することにより、定着ローラ２にシリコーンオイ
ルを塗布しても、その先方端部分5aが当接する複写機運
転初期に、定着ローラ２に通常の送りモード以上のとき
のシリコーンオイルを塗布させることができる。

上記の送り方向先方端部分5aのシリコーンオイル含有
量が3.5mm/gのウエブ５をオイル塗布手段20に使用し
て、通常の送りモードでウエブ５を送ることにより、定
着ローラ２にシリコーンオイルを塗布させた場合の、複
写枚数に対する定着ローラ２表面上のシリコーンオイル
量の変化を、第４図に示すようになる。

これから明らかなように、図中二点鎖線で示すローラ
表面が完全にオイル塗布されるオイル量の2.5gを超える
複写枚数は、第６図に示した従来のウエブ５による複写
枚数の2000枚よりも著しく短縮され、750枚の時点にな
っている。

実施例１で述べた通り、本複写機は800枚の複写に相
当する40分間のヒートランを行なうので、そのヒートラ
ンの間、上記の送り方向先端部分5aを２重にしたウエブ
５を用いて、定着ローラ２にシリコーンオイルを塗布さ
せれば、ヒートランが終了した時点で、既に定着ローラ
２の表面に必要十分な量のシリコーンオイルが塗布され
ている。本実施例では、以上のような仕方で、複写機の
ヒートラン時に定着ローラ２へのシリコーンオイルの塗
布を行なうのである。

従って本実施例によれば、実施例１のときと同様、ユ
ーザーによる複写機の使用開始の当初から定着ローラ表
面上に必要量のシリコーンオイルが確保することがで
き、使用初期の段階での定着ローラ２表面上のシリコー
ンオイル量が不十分なことに起因する、定着ローラ２へ
のトナーのオフセットを防止することができる。

以上では、ウエブ５の送り方向先方端部分5aのシリコ
ーンオイルの保持力を高めるために、その部分5aを２重
にしたが、ウエブ５の繊維の目を細かくしたり、厚くし
たりして、先方端部分5aのシリコーンオイル保持力を高
めてもよいのは言うまでもない。

実施例３本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例
は、第６図に示した定着器の定着ローラ２を、定着器に
組み込む前にシリコーンオイル中に浸漬して、予めその
表面にシリコーンオイルを塗布しておくことが特徴であ
る。

定着ローラ２は、第５図に示すように、オイル槽14内
に収容された温度100℃のシリコーンオイル15中に２〜
３分間浸漬したのち、引き上げて、その表面上の過剰な
シリコーンオイルをスポンジ等で拭き取ることにより、
定着ローラ２の表面上に必要量のシリコーンオイル15が
塗布される。

このとき定着ローラ２の表面上のシリコーンオイル15
を過剰に抜き取ってしまうと、定着ローラ２にシリコー
ンオイル15を塗布する意味がなくなってしまうので、シ
リコーンオイル15を拭き取る度に、シリコーンオイル15
中への浸漬前からの定着ローラ２の重量増加を測定しな
がら拭き取りを行なって、定着ローラ２表面に塗布され
たシリコーンオイル15の量を管理する。

本定着ローラ２は、シリコーンオイル15中への浸漬前
の重量が780gで、その重量が浸漬により4.5g以上が増せ
ば、その表面に必要量のシリコーンオイル15が塗布さ
れ、複写機の使用初期の段階での定着ローラ２のオフセ
ットがないことが実験的に分かっているので、具体的に
は、拭取り後の重量−浸漬前の重量＝５±0.5gとなるよ
うに管理してやればよい。

なお、定着ローラ２を浸漬する際のシリコーンオイル
15の温度および浸漬時間等の条件は、定着ローラ２の表
面の材質、表面状態、サイズおよび必要なシリコーンオ
イル量によって左右されるのは言うまでもない。

本実施例によれば、複写機がユーザーに渡ったときに
既に定着ローラ２の表面上に必要量のシリコーンオイル
15が塗布されており、ユーザーによる複写機の使用開始
の当初から定着ローラ表面上に必要量のシリコーンオイ
ルが確保して、使用初期の段階での定着ローラ２表面上
のシリコーンオイル量が不十分なことに起因する、定着
ローラ２へのトナーのオフセットを防止することができ
るばかりでなく、複写機のヒトーランに無関係に実施で
きるので、ヒートラン時間の短い機種にも適用できる効
果がある。

以上では、定着器に定着ローラ２を組み込む前にシリ
コーンオイル中に浸漬することにより、定着ローラ２の
表面上にシリコーンオイルを予め塗布したが、複写機を
ユーザーの手に渡した段階で、定着ローラ２の表面上に
手作業で予めシリコーンオイルを塗布するようにしても
よい。

発明の効果記録材と接し未定着トナーを記録材に定着する定着ロ
ーラと、この定着ローラ表面に離型剤を供給する離型剤
供給手段と、を有する定着装置において、離型剤供給手
段は、定着装置に組み入れられた未使用の定着ローラ表
面に第１モードで離型剤を供給後、第２モードで離型剤
を供給するものであり、第１モードの単位時間当たりの
離型剤供給量は第２モードの単位時間当たりの離型剤供
給量に比べ多い構成とされるので、定着装置に組み入れた後未使用の定着ローラに離型剤
が供給されるので、離型剤を含浸した定着ローラを用い
て組み立てることにより発生する、組み込み時に離型剤
が垂れ、組み立て時の定着ローラの取り扱いが面倒であ
るといった問題を防止できる。更に、未使用の定着ローラへ供給する離型剤の単位時間当た
りの供給量を多くしているために、未使用の定着ローラ
が離型剤を十分に含浸するまでの時間を短縮でき、トナ
ーオフセットを抑えた定着をより早く始めることができ
る。

という顕著な効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明の定着装置の一実施例における
第１モードで定着ローラオイル塗布手段のウエブを送っ
たときの、装置運転時間に対するウエブ累積送り量の時
間変化を示すグラフである。第１図（ｂ）は、同じく、従来の送りモードで定着ロー
ラオイル塗布手段のウエブを送ったときの、装置運転時
間に対するウエブ累積送り量の時間変化を示すグラフで
ある。第２図（ａ）は、本発明の定着装置の他の実施例におけ
る定着ローラオイル塗布手段のウエブを示す側面図であ
る。第２図（ｂ）は、第２図（ａ）のウエブのシリコーンオ
イル含有量を示すグラフである。第３図（ａ）は、同じく、従来の定着装置の定着ローラ
オイル塗布手段のウエブを示す側面図である。第３図（ｂ）は、第３図（ａ）のウエブのシリコーンオ
イル含有量を示すグラフである。第４図は、第２図（ａ）に示したウエブにより定着ロー
ラ表面にシリコーンオイルを塗布しながら複写したとき
の複写枚数とオイル量との関係を示すグラフである。第５図は、従来の定着装置を示す構成図である。第６図は、第５図の定着装置の定着ローラオイル塗布手
段のウエブにより定着ローラ表面にシリコーンオイルを
塗布しながら複写したときの複写枚数とオイル量との関
係を示すグラフである。 2:定着ローラ 3:加圧ローラ 5:ウエブ 5a:先端部分 14:オイル層 15:シリコーンオイル 20:オイル塗布手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】記録材と接し未定着トナーを記録材に定着
する定着ローラと、この定着ローラ表面に離型剤を供給
する離型剤供給手段と、を有する定着装置において、前記離型剤供給手段は、定着装置に組み入れられた未使
用の定着ローラ表面に第１モードで離型剤を供給後、第
２モードで離型剤を供給するものであり、前記第１モー
ドの単位時間当たりの離型剤供給量は前記第２モードの
単位時間当たりの離型剤供給量に比べ多いことを特徴と
する定着装置。
【請求項２】前記離型剤供給手段は、離型剤を含浸した
離型剤含浸部材と、この離型剤含浸部材を定着ローラ表
面と摺接するよう搬送する搬送手段と、を有し、前記第
１モードの前記離型剤含浸部材の搬送速度は、前記第２
モードの時の前記離型剤含浸部材の搬送速度に比べ大き
いことを特徴とする請求項１の定着装置。
【請求項３】前記離型剤供給手段は定着ローラ表面を摺
接する離型剤含浸部材を有し、前記離型剤含浸部材の摺
接面の単位面積当たりに含浸される離型剤の量は、前記
第１モードの方が前記第２モードに比べ大きいことを特
徴とする請求項１の定着装置。
【請求項４】前記含浸部材は不織布であり、前記第１モ
ードの前記離型剤含浸部材は二重の不織布であり、前記
第２モードの前記離型剤含浸部材は一重の不織布である
ことを特徴とする請求項３の定着装置。