JP2823166B2 - 熱ローラ定着装置 - Google Patents

熱ローラ定着装置

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    • 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
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    • 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

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真装置等の離型剤塗布装置を備えた
熱ローラ定着装置に関する。
〔従来の技術〕
電子写真方式の複写機やプリンタの定着装置として熱
ローラ定着方式が多く用いられている。この方式は熱効
率が高く、装置を小型化出来、安全性が高い等利点が多
く、高速機かから普及機まで広く用いられる。熱ローラ
定着方式の問題点として、トナーのオフセツト現象があ
る。オフセツトを防止するため定着ローラの表面はフツ
素樹脂あるいはシリコーンゴムで被覆されている。
さらに離型性を向上させるため離型剤としてシリコー
ンオイルを定着ローラに塗布することが行われている。
定着ローラの表面温度は通常150℃〜200℃くらいに制
御されている。しかしながら、小サイズ紙の通紙によっ
て生じる定着ローラの非通紙域では、特に連続通紙した
場合には表面温度は230℃〜250℃になることがある。
ところで離型剤として主に使用されるジメチル系シリ
コーンオイルは、180℃以下では比較的安定しているが2
00℃以上の温度ではかなり活発な熱酸化反応が起こり、
高分子化し、粘度が上昇することが知られている。ま
た、定着ローラに塗布されたシリコーンオイルは薄膜状
になっているため、相対的に表面積が大きくなり、熱酸
化反応が促進されやすい。特に、熱ローラ定着装置の設
定温度が180℃を超える場合や最大通紙サイズより小さ
いサイズの通紙が頻繁な場合には、シリコーンオイルの
熱酸化が促進されやすくなり、定着ローラ表面に塗布さ
れたシリコーンオイルの粘度が高くなり離型性が悪化
し、オフセツトを生じやすくなるという問題点があっ
た。またフエニル基やクロルフエニル基が結合したシリ
コーンオイルは熱酸化温度は高いが、ジメチル系シリコ
ーンオイルに比べコストが高く、また150℃〜200℃の使
用系条件時の粘度が低くなりずぎ定着ローラの離型剤と
して使用するには不適当であった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、上記問題点を解消した熱ローラ定着装置を
提供することを目的とする。
本発明の目的は、長期的にオフセツトを防止し得る熱
ローラ定着装置を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段及び作用] 本発明は、加熱ローラ及び該加熱ローラに圧接する加
圧ローラを有する熱ローラ定着装置において、 該熱ローラ定着装置は、該加熱ローラに離型剤として
酸化防止剤5〜100ppm含有シリコーンオイルを塗布する
ための離型剤塗布装置を具備していることを特徴とする
熱ローラ定着装置に関する。
本発明によれば、離型剤として酸化防止剤を特定量含
有するシリコーンオイルを用いることにより、シリコー
ンオイルが持つ離型性効果を阻害することなく、シリコ
ーンオイルの熱酸化を抑制することができるため、高温
使用条件においても離型剤の熱酸化を抑制して離型性の
悪化を防ぎ、従ってオフセットを多数枚に渡り長期的に
防止したものである。
[発明の具体的説明] 第1図に本発明の一実施例の定着装置を示す。
加熱ローラ1は中空芯金上にフツ素樹脂皮膜を形成し
てある。2は加熱源であるハロゲンヒータを示す。加圧
ローラ3は芯金上にシリコンゴム層を形成し、加熱ロー
ラに圧接回転するように構成されている。離型剤塗布部
材4はフツ素樹脂を多孔質状態としたものに、酸化防止
剤を含有したシリコーンオイルを含浸してある。クリー
ニングブレード5はフツ素系耐熱性ゴムからなり加熱ロ
ーラ1に押圧してある。加熱ローラ1が加熱されると離
型剤塗布部材4も加熱されシリコーンオイルが浸出し、
加熱ローラ1に供給される。やや過剰に供給されたシリ
コーンオイルは、加熱ローラ1が回転するとクリーニン
グブレード5によって過剰分がかきとられ、加熱ローラ
1の表面に薄膜化されて加熱ローラ1の離型性を高め
る。
定着ローラ対間を用紙が通過するとシリコーンオイル
の一部は用紙に付着し、通紙とともにシリコーンオイル
は消費される。離型剤塗布部材4からの浸出や加熱によ
る蒸発は低分子量のシリコーンオイルから多く起こり、
通紙枚数が増すと、シリコーンオイルは高分子成分の割
合が増す。シリコーンオイルに酸化防止剤を入れない場
合には加熱ローラ上のシリコーンオイルが熱酸化により
高分子同志が架橋し、徐々に高粘度化し分子量が10万に
も達して加熱ローラの離型性を悪化させ、通紙5000枚程
度からオフセツトが増加する。オフセツトしたトナーは
シリコーンオイルとともにクリーニングブレードによっ
て加熱ローラ表面からかきとられているが、かきとられ
たトナーが堆積し、通紙8000枚ぐらいからクリーニング
不良を発生し、用紙を汚してしまう。
従って、従来は通紙10000枚程度を目安に定着装置の
メンテナンスを行い、堆積したオフセツトトナーの廃棄
とローラやクリーニングブレードの清掃をしなければな
らなかった。
シリコーンオイルに酸化防止剤として鉄を約15ppm加
えると、ローラの離型性は悪化せず、通紙20000枚以上
においてもオフセツトはほとんど生じないことが知見さ
れた。
従って、オフセツトによる用紙の汚れを防止すること
ができ、メンテナンスの間隔を延ばすことができ、清掃
の手間を軽減することができる。
また、熱酸化によるシリコーンオイルの減少分がほと
んどないため、シリコーンオイルの補給間隔および離型
剤塗布部材の交換の間隔を延ばすことができる。さらに
オフセツトがほとんど生じないためクリーニングブレー
ドの押圧力を小さくできるのでクリーニングブレードに
よるローラ摩耗も小さくなりローラの寿命を延ばすこと
ができる。ジメチルシリコーンオイルに酸化防止剤とし
てベンガラ(Fe2O3)を約15ppm加えた離型剤を用いて
も、ローラの離型性は悪化せず、通紙20000枚以上にお
いてもオフセツトは生じないことが知見されている。そ
の他、銅,錫,銀,亜鉛の如き酸化還元型金属或いはそ
れら金属の錯体等、シリコーンオイルの熱酸化を抑制す
る物質であれば酸化防止剤として使用可能である。
シリコーンオイルにおける酸化防止剤の含有量は、シ
リコーンオイルの酸化防止効果を充分に発揮し、かつシ
リコーンオイルの離型効果を阻害しない点で、5〜100p
pmが良い。
このシリコーンオイルの酸化防止剤の含有量が5ppm未
満の場合には、酸化防止剤の添加によるシリコーンオイ
ルの熱酸化を抑制する効果が少なく、多数枚に渡って長
期的に良好な耐オフセット性が維持され難く、また、シ
リコーンオイルの酸化防止剤の含有量が100ppmを越える
場合には、シリコーンオイルの離型効果を阻害してしま
い、初期から耐オフセット性が低下してしまう。
第2図は他の実施例である。加熱ローラ及び加圧ロー
ラは第1図の実施例と同様である。離型剤塗布部材とし
て、芯金上にシリコンゴム層を形成し、表層に耐熱性フ
エルトを形成した塗布ローラに酸化防止剤を含有した離
型剤を含浸してある。
クリーニングブレードは設けず、塗布ローラを加熱ロ
ーラに接触従動回転させて少量均一塗布する。
クリーニングブレードを設けないため、オフセツトが
生ずると、そのまま用紙の汚れとなる。シリコーンオイ
ルに酸化防止剤を入れない場合には通紙5000枚程度から
ローラへのトナーオフセツトにより用紙の汚れが発生し
急激に汚れが増加した。シリコーンオイルに酸化防止剤
として鉄を約15ppm入れた場合には、通紙20000枚でも用
紙の汚れおよびローラの汚れは軽微であった。オフセツ
トの抑制とともに特別なクリーニング部材が不要のた
め、装置の小型化、低コスト化をはかることも可能にな
った。
〔発明の効果〕
以上、説明したように本発明の熱ローラ定着装置にお
いて、加熱ローラに離型剤として酸化防止剤5〜100ppm
含有シリコーンオイルを塗布するための離型剤塗布装置
を具備することにより、シリコーンオイルの離型性効果
を阻害することなく、シリコーンオイルの熱酸化が抑制
され、多数枚定着を行なってもシリコーンオイルが高粘
度化され難く、定着ローラ表面の良港な離型性が多数枚
に渡って維持され、トナーのオフセツトを抑制すること
が可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施した定着装置の断面図を示し、第
2図は本発明を実施した他の実施例を示す図である。 1……定着ローラ 2……ヒータ 3……加圧ローラ 4……離型剤塗布部材 5……クリーニングブレード 6……塗布ローラ P……複写用紙 T……トナー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 15/20 104

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加熱ローラ及び該加熱ローラに圧接する加
    圧ローラを有する熱ローラ定着装置において、 該熱ローラ定着装置は、該加熱ローラに離型剤として酸
    化防止剤5〜100ppm含有シリコーンオイルを塗布するた
    めの離型剤塗布装置を具備していることを特徴とする熱
    ローラ定着装置。
  2. 【請求項2】該シリコーンオイルはジメチルシリコーン
    オイルであることを特徴とする請求項1記載の熱ローラ
    定着装置。
  3. 【請求項3】該離型剤塗布装置は、表層に耐熱性フェル
    ト層を有する塗布ローラを具備し、該加熱ローラに接触
    従動回転して該離型材を塗布し得ることを特徴とする請
    求項1または2記載の熱ローラ定着装置。
  4. 【請求項4】該酸化防止剤は、酸化還元型金属或いはそ
    の金属の錯体を含むことを特徴とする請求項1記載の熱
    ローラ定着装置。
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