JP3516830B2 - 定着装置 - Google Patents

定着装置

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JP3516830B2
JP3516830B2 JP09266397A JP9266397A JP3516830B2 JP 3516830 B2 JP3516830 B2 JP 3516830B2 JP 09266397 A JP09266397 A JP 09266397A JP 9266397 A JP9266397 A JP 9266397A JP 3516830 B2 JP3516830 B2 JP 3516830B2
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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
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等の電子写真プロセスを利用した電子写
真機器に使用する定着装置に関し、特に、フルカラー印
刷が可能な電子写真機器に使用する定着装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来より、複写機やプリンタ等の電子写
真機器に使用される定着装置としては、加熱・加圧され
た一対のローラ間に未定着トナー像をもつ記録紙を通過
させることにより、トナー像を溶融し記録紙に定着させ
る熱ローラ定着方式が一般的に用いられているが、この
熱ローラ定着方式においては、記録紙上の溶融トナーが
ローラに付着するいわゆるオフセット現象が発生し易い
といった問題がある。特に、カラーの電子写真機器にお
いては、カラートナーが従来の黒トナーに比べてローラ
に対する離型性が悪く、オフセット現象の発生が顕著で
ある。そこで、現在の電子写真機器の定着装置、特にカ
ラーの電子写真機器の定着装置においては、オフセット
現象を防止するためにローラ表面にシリコンオイル等の
表面エネルギーの小さいオフセット防止剤を塗布するこ
とが必要不可欠となっている。
【0003】次に、この種の定着装置に用いられる一般
的なオイル塗布装置について、図11を用いて詳しく説
明する。
【0004】オイル塗布装置は、オイル塗布ローラ6
1,オイル塗布フェルト62,オイル規制ブレード6
8,オイルタンク69等を有している。オイル塗布フェ
ルト62は、上端がオイル塗布ローラ61に接触し、下
端がオイルタンク69内のオイル70に浸かるように配
設されており、オイル塗布フェルト62の毛細管現象に
よりオイルタンク69内のオイル70を汲み上げオイル
塗布ローラ61表面に塗布する。オイル塗布ローラ61
表面に塗布されたオイルは、オイル塗布ローラ61に対
し所定の圧力で加圧されたオイル規制ブレード68によ
り余分のオイルが掻き取られ所定の量に均一化された
後、オイル塗布ローラ61と定着ローラ51との圧接部
Bにおいて定着ローラ51表面に転写塗布される。
【0005】ここで、オイル塗布フェルト62としては
オイルの供給量を低減するために、特開昭58−111
963号公報等に開示されているように、フッ素系多孔
質材(例えばW.L.GORE社製の4弗化エチレン樹
脂多孔質部材:商品名GORE−TEX等)を用いる方
法が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のオイ
ル塗布装置においては、次のような課題があった。
【0007】定着ローラ表面へのトナーの付着(以
後、この現象をオフセットと記す)が発生した場合、オ
イル塗布ローラを介してトナーがオイル塗布フェルトに
付着する。その結果、フッ素系多孔質材からなるオイル
塗布フェルトの気孔部がトナーによって目詰まりを生
じ、オイル塗布ローラへのオイル供給ができなくなる。
【0008】オイル塗布ローラに塗布されるオイル量
はオイル塗布ローラの表面粗さに依存し、オイル塗布ロ
ーラの表面粗さが小さいと、オイル規制ブレードエッジ
部におけるオイルのすり抜け量が少なくなるため、オイ
ル塗布ローラへのオイル塗布量は減少し、逆の場合は増
加する。
【0009】従来のオイル塗布装置においては、オイル
塗布ローラとオイル規制ブレードとの摺動により、オイ
ル塗布ローラの表面粗さが使用とともに小さくなるた
め、ライフを通じて徐々にオイル塗布量が減少し、その
結果、オフセット等が発生する。逆に、ライフを通じて
オフセットが発生しないオイル塗布量を確保しようとし
た場合、ライフ初期でのオイル塗布量が供給過剰とな
り、オイル消費量の増大につながる。
【0010】オイル塗布ローラに塗布されるオイル量
は、オイル規制ブレードエッジ部とオイル塗布ローラの
当接圧にも依存し、当接圧が小さいとオイル塗布量は増
加し逆の場合は減少する。
【0011】従来のオイル塗布装置においては、通常オ
イル規制ブレード及びオイル塗布ローラの長手方向のた
わみにより、両端部の当接圧が中央部に比べて大きくな
るため、長手方向でオイル塗布が不均一となる。その結
果、オイル塗布むらによる光沢むら、OHPの透過率む
ら等の画像欠陥が発生する。
【0012】オイル塗布ローラにはオイル塗布フェル
ト、オイル規制ブレード等が当接しているため駆動トル
クが大きく強制駆動する必要があるが、オイル塗布ロー
ラを安定駆動するのが難しく、定着ローラに対して駆動
ギアピッチで振動が発生しやすい。その結果、駆動ギア
側近傍で駆動ギアピッチに対応したオイル塗布ムラ(以
後、この現象をオイルバンディングという)が発生し、
光沢むら等の画像欠陥となる。
【0013】オイルの塗布量が少ない場合、オフセッ
トが発生し、逆にオイルの塗布量が多すぎると記録紙上
で画像部が定着ローラ周期でメモリーとして残る現象
(以後、この現象をオイルゴーストという)が発生す
る。このオイルゴーストが発生する原因は、画像部と非
画像部とでトナーによるオイルの吸収の有無により、定
着ローラ上のオイル量に大きな差が生じ、定着ローラが
一回転してオイル塗布ローラによりオイルが再度塗布さ
れてもこの差が解消されずにオイル塗布むらとして残る
ためであり、その結果、光沢むら、OHPの透過率むら
等の画像欠陥となる。
【0014】本発明は、上記課題を解決するものであっ
て、定着ローラに安定してオイルを供給することのでき
る定着装置を提供することを目的とする。
【0015】
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の定着装置は、未
定着トナー像を有する記録材を加熱し加圧することによ
前記未定着トナー像を定着させる定着手段と、定着
手段表面に接する中間塗布手段と、該中間塗布手段に離
型剤を供給することで前記定着手段に離型剤を塗布する
離型剤供給手段と、を備えてなる定着装置において、
中間塗布手段表面は、1つのローラからなるものであ
り、その中心線平均粗さRaが、0.1μm≦Ra≦1
μmであり、かつ、前記離型剤供給手段と接触する表面
被覆層が、LTVシリコンゴムから構成されており、前
記離型剤供給手段は、少なくとも前記中間塗布手段に当
接する面がフッ素樹脂繊維で形成されてなるものであ
る。
【0017】本発明の定着装置は、前記中間塗布手段
、その長手方向両端部の表面粗さReが、長手方向中
央部の表面粗さRcよりも大きく形成されてなるもの
あってもよい。
【0018】本発明の定着装置は、前記中間塗布手段の
周速Voと前記定着手段の周速Vfとの周速比Vo/V
fが次式0.95≦Vo/Vf≦1の関係にあるもので
あってもよい。
【0019】本発明の定着装置は、前記離型剤供給手段
が、前記定着手段から前記記録材の記録面へ移送される
離型剤の量がA4サイズの記録材当たり10mg以上2
0mg以下となるように、前記定着手段へ離型剤を塗布
するものであってもよい。
【0020】本発明が、未定着トナー像を有する記録材
を加熱し加圧することにより未定着トナー像を定着させ
る定着手段と、定着手段表面に接するローラからなる中
間塗布手段と、中間塗布手段に離型剤を供給することで
定着手段に離型剤を塗布する離型剤供給手段と、中間塗
布手段上の離型剤を均一に均す均し手段と、を備えてな
る定着装置である場合、中間塗布手段は、定着手段及び
均し手段に対して、周方向に沿う表面摩擦力が小さい方
向に接触回転するように、配されてなるものであっても
よい。
【0021】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態1〕本発明の実施の形態1について図1乃
至図3に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、
本実施の形態では、定着装置を電子写真機器としてモノ
クロ用のレーザプリンタに適用した場合について説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0022】本実施の形態に係るレーザープリンタは、
図3に示すように、給紙部10、画像形成装置20、レ
ーザ走査部30、定着装置50を有している。
【0023】上記構成のレーザプリンタは、給紙部10
から用紙Pを画像形成装置20に搬送する。この画像形
成装置20では、レーザ走査部30によるレーザ光34
に基づいてトナー像が形成されており、このトナー像
を、搬送された記録材としての用紙Pに転写するように
なっている。そして、トナー像の転写された用紙Pを、
定着装置50に搬送して、トナー像を用紙Pに固定す
る。最後に、トナー像が定着された用紙Pは、定着装置
50の用紙搬送下流側に設けられた用紙搬送ローラ4
1、42によって装置外部に排出される。つまり、用紙
Pは、図中に示す矢印Eの経路に沿って、給紙トレイ1
1、画像形成装置20、定着装置50の順に搬送され、
装置外部に排出される。
【0024】上記給紙部10は、給紙トレイ11、給紙
ローラ12、用紙分離摩擦板13、加圧バネ14、用紙
検知アクチュエータ15、用紙検知センサ16、及び制
御回路17を有している。
【0025】給紙トレイ11に装着された用紙Pは、プ
リント命令を受け、給紙ローラ12、用紙分離摩擦板1
3、加圧バネ14の作用により、一枚ずつ給紙されプリ
ンタ内部に給送される。送り込まれた用紙Pは用紙検知
アクチュエータ15を倒し、用紙検知光学センサ16に
電気信号として出力させ、画像印刷の開始を指示する。
入紙検知アクチュエータ15の動作により起動された制
御回路17は、画像信号をレーザ走査部30のレーザダ
イオード発光ユニット31に送り、発光ダイオードの点
灯/非点灯を制御する。
【0026】上記レーザ走査部30は、上記レーザダイ
オード発光ユニット31、走査ミラー32、走査ミラー
モータ33、及び反射ミラー35、36、37を備えて
いる。
【0027】走査ミラー32は、走査ミラーモータ33
により高速かつ定速に回転する。即ち、図3において、
レーザー光34は紙面に対して垂直方向に走査すること
になる。レーザダイオード発光ユニット31から照射さ
れたレーザ光34は、反射ミラー36、35、37を介
して後述の感光体21へ照射される。このとき、レーザ
光34は、上記制御回路17からの点灯/非点灯の情報
を基に、感光体21上に選択的に露光する。
【0028】上記画像形成装置20は、感光体21、転
写ローラ22、帯電部材23、現像ローラ24、現像ユ
ニット25、及びクリーニングユニット26を備えてい
る。
【0029】上記レーザ光34により、予め帯電部材2
3により帯電された感光体表面電荷を選択的に放電させ
静電潜像を形成する。現像に供されるトナーは、現像ユ
ニット25に蓄積されている。現像ユニット25内で適
度な攪拌により電荷付与されたトナーは現像ローラ24
表面に付着し、現像ローラ24に与えられた現像バイア
ス電圧および感光体表面電位の作り出す電界の作用によ
り静電潜像に応じたトナー像を感光体21上に形成する
ことができる。
【0030】前記給紙部10より搬送された用紙Pは、
感光体21と転写ローラ22に挟まれ送られる。そし
て、転写ローラ22に印加された転写電圧の与える電界
の作用により感光体21上のトナーは電気的に吸引され
用紙P上に転写される。このとき、感光体21上のトナ
ーは転写ローラ22により用紙Pに転写されるととも
に、未転写トナーはクリーニングユニット26により回
収される。
【0031】その後、用紙Pは定着装置50に搬送され
る。そこで、加圧ローラ52及び175℃に保たれた定
着ローラ51により適度な温度と加圧力が与えられる。
そしてトナーは溶解し用紙Pに固定され堅牢な画像とな
る。
【0032】そして、用紙Pは用紙搬送ローラ41、4
2により搬送され機外に排出される。
【0033】次に、本発明の特徴である定着装置につい
て図1及び図2を用いて詳細に説明する。図1は本発明
の定着装置の概略断面図、図2はオイル塗布装置の概略
斜視図である。
【0034】定着ローラ51は、アルミニウム製の中空
芯材51a表面にシリコンゴムからなる離型層51bを
被覆した構成となっている。加圧ローラ52はステンレ
ス製の芯材52a表面にシリコンゴムからなる弾性層5
2bを設けた構成となっており、図示していない加圧手
段によって定着ローラ51に対し所定の圧力で加圧され
ている。定着ローラ51の内部にはヒーターランプ53
が配設されており、定着ローラ51の表面を所定の温度
(本実施の形態では175℃)に加熱する。
【0035】オイル塗布装置60は、オイル塗布ローラ
61、オイル塗布フェルト62、オイル回収フェルト6
3、フェルト押さえ板64、フェルト押さえ板支持軸6
5、加圧スプリング66a、66b、オイル規制ブレー
ド67、オイルタンク68、支持フレーム69からな
る。オイルタンク68内にはジメチルシリコンオイル7
0(信越化学製 KF−96)が充填されている。
【0036】オイル塗布ローラ61はステンレス製の芯
材61a表面に厚み0.5mmのLTVシリコンゴム層
61bを圧縮成形により被覆した構成で、支持フレーム
69に対し回転自在に支持されている。LTVシリコン
ゴム層61bの表面粗さ(中心線平均粗さ)Raは、2
回研磨処理を施すことにより長手方向平均で0.55μ
mに設定されている。ただし、オイル塗布ローラ61の
長手方向における中央部と両端部とでは表面粗さが異な
るよう研磨処理時に工夫がなされており、本実施の形態
におけるオイル塗布ローラ61においては中央部でRa
=0.4μm、両端部でRa=0.7μmとなるよう研
磨処理が施されている。本実施の形態におけるオイル塗
布ローラ61としては上記の構成に限定されるわけでは
なく、例えばステンレス製の芯材61a表面に厚み0.
5mmのLTVシリコンゴム層61bを圧縮成形により
被覆した後、更にLTVシリコンゴム(図示せず)を厚
み0.04mmでコーティング成形したものであっても
よい。この場合、ローラ表面は未研磨でよく、この時の
表面粗さRaは長手方向平均でRa=0.26μmであ
る。
【0037】オイル塗布ローラ61は、更に定着ローラ
51に対し図示していない加圧手段によって所定の加圧
力で加圧されており、図示していない駆動手段によって
定着ローラ51の回転方向(図中矢印C方向)に対し従
動方向(図中矢印D方向)に回転駆動するよう設定され
ている。ただし、オイル塗布ローラ61の周速は、定着
ローラ51の周速85mm/secに対し、若干遅い周
速83mm/sec(周速比0.976)となるよう設
定されている。
【0038】オイル塗布フェルト62は4弗化エチレン
樹脂(PTFE)からなる繊維、オイル回収フェルト6
3は、アラミド繊維(デュポン社製 商品名ノーメック
ス)をいずれも厚さ2mmのフェルト状に加工したもの
であり、厚み0.1mmのPETフィルム71を介して
貼り合わされている。この貼り合わされた2つのフェル
トは、更にオイル回収フェルト63側が厚み1mmのS
PCC(冷間圧延鋼板)からなるフェルト押さえ板64
に貼付けられて一体的に保持された構成となっている。
フェルト押さえ板64の下方にはオイルタンク68が配
設されており、フェルト押さえ板64は、オイルタンク
68上面に固定されたフェルト押さえ板支持軸65a、
65bにより回転自在に支持されている。
【0039】オイル塗布フェルト62はその上端がオイ
ル塗布ローラ61に接触し、下端がオイルタンク68内
のオイル70に浸かるようにその長さが設定されてお
り、また、オイル回収フェルト63はその上端がオイル
規制ブレード67に近接し、下端はオイルタンク68内
に挿入されている。ただし、オイル回収フェルト63の
下端は、オイルタンク68内にオイルが100%充填さ
れている場合でも、オイル液面とは接触しないような長
さに設定されている。フェルト押さえ板64は、その両
端部において加圧スプリング66a、66bによりオイ
ル塗布ローラ61の方向に所定の圧力で加圧されてお
り、その結果オイル塗布フェルト62は所定の圧力でオ
イル塗布ローラ61に当接している。
【0040】オイル規制ブレード67は、ステンレス製
のブレードホルダー67a、フッ素ゴムからなるブレー
ド基材68b、及びフッ素樹脂シートからなるブレード
被覆材67cからなり、図示していない加圧手段により
オイル塗布ローラ61に対し所定の圧力で加圧されてい
る。
【0041】以上のように構成されたオイル塗布装置に
おいて、オイル塗布フェルト62の毛細管現象によりオ
イルタンク68内から汲み上げられたオイル70は、オ
イル塗布ローラ61表面に塗布される。オイル塗布ロー
ラ61上に塗布されたオイル70は、オイル塗布ローラ
61の回転(図中矢印Dの方向)により、オイル規制ブ
レード67の方向に移動する。オイル塗布ローラ61上
に塗布されたオイル70は、オイル規制ブレード67の
エッジ部Aにより余分なオイルが掻き取られ、所定の量
に均一化された後、オイル塗布ローラ61と定着ローラ
51との圧接部Bにおいて、定着ローラ51表面に転写
塗布される。オイル規制ブレード67のエッジ部Aにお
いて掻き取られたオイルは、オイル回収フェルト63に
吸収され、PETフィルム60を伝ってオイルタンク6
8内に回収される。
【0042】ここで、本発明のオイル塗布フェルトにつ
いて、実験結果を参照しながら詳しく説明する。
【0043】まず、オイル塗布部材として多孔質PTF
Eを用いた場合(従来例)及びPTFE繊維を使用した
フェルトを用いた場合(本発明)それぞれにおいて、連
続通紙エージングを行なった時のオイル塗布量変化につ
いて測定した結果を説明する。オイル塗布量の測定方法
は、以下のように行った。まず、OHPシート2枚を重
ね合せ、定着ローラと加圧ローラとの圧接部(以後、定
着ニップ部と記す)に通過させ、定着ローラと接触する
方のOHPシートの測定前後の質量差から、記録面側に
塗布されるオイル塗布量を求めた。OHPシートを使用
する理由としては、普通紙を使用した場合、圧接部での
加熱による紙の水分の蒸発により、測定前後で紙の質量
自体が変化するため、測定前後の紙の質量差からオイル
塗布量を求めることが困難であるからである。
【0044】図4は、上記測定方法によって求めた、従
来例と本発明におけるオイル塗布量変化についての測定
結果である。図4の結果から、従来の多孔質PTFEで
は、オイル塗布量が初期の16mg/A4から急激に低
下し、30,000枚通紙時点で8mg/A4となりオ
フセットが発生してしまう結果となった。これは、多孔
質PTFEはオイル塗布面がトナーで僅かに汚れた場合
でも、気孔部がトナーで目詰まりするためオイル供給が
できなくなるためである。一方、本発明のPTFE繊維
を使用したフェルトでは、オイル塗布面がトナーで汚れ
ても完全に塗布面がトナーで覆われてしまわなければオ
イル供給が可能であるため、オイル塗布量がライフを通
じて16mg/A4前後で安定している。
【0045】次に、本発明のオイル塗布ローラ61につ
いて実験結果を参照しながら詳しく説明する。
【0046】まずオイル塗布ローラ61の表面被覆層6
1bとして、以下の4種類のサンプルについて連続通紙
エージングによるオイル塗布量変化及びオイル塗布フェ
ルト62の汚れを測定した。結果を表1及び図5に示
す。
【0047】HTV(High Temperatu
re Vulcanizing)シリコンゴム(厚み
0.5mm)を圧縮成形し、表面を1回研磨処理したサ
ンプル1。
【0048】LTVシリコンゴム(厚み0.5mm)
を圧縮成形し、表面を1回研磨処理したサンプル2。
【0049】LTVシリコンゴム(厚み0.5mm)
を圧縮成形し、表面を2回研磨処理したサンプル3。
【0050】LTVシリコンゴム(厚み0.5mm)
を圧縮成形し、その表面に更にLTVシリコンゴム(厚
み0.04mm)をコーティング成形したサンプル4。
【0051】
【表1】
【0052】図5より、オイル塗布量はいずれの塗布ロ
ーラにおいてもライフを通じて徐々に減少する傾向にあ
るが、オイル塗布ローラの表面粗さが小さい程オイル塗
布量の減少幅が小さく、オイル塗布性能が安定している
ことがわかる。これは、表1に示したように、表面粗さ
が大きいサンプルでは、オイル塗布ローラ61表面がオ
イル規制ブレード67との摺動により表面粗さが小さく
なり、性能に変化が発生するためである。後述するよう
に、オイル塗布量が20mg/A4以上の場合、オイル
ゴーストが発生するといった問題があるが、初期の表面
粗さRaが1.13μmのサンプル1は、ライフ初期の
オイル塗布量が20mg/A4以上となるためオイルゴ
ーストが発生したり、またライフを通じてのオイル消費
量が多くなるといった問題があり、オイル塗布ローラ6
1の表面粗さRaの上限としては1μm以下が望まし
い。また、別の検討から、表面粗さRaが0.1μm以
下の場合は、オイル塗布量が10mg/A4以下とな
り、この場合、後述するようにオフセットが発生してし
まうので、オイル塗布ローラ61の表面粗さRaの下限
としては0.1μm以上となる。
【0053】なお、以上の表面粗さに関する結果は、オ
イル規制ブレード67によりオイル塗布ローラ61を2
kg重で加圧(長さ230mm当たり)した場合の結果
であるが、オイル塗布ローラ61に大きな負荷を与えず
かつ安定したオイル塗布を行える理想的な加圧条件(1
〜3kg重(長さ230mm当たり))において同様の
結果が得られた。
【0054】オイル塗布ローラ61の表面粗さを上述の
範囲(0.1μm以上1.0μm以下)内に設定するた
めには、オイル塗布ローラ61の表面被覆層61bが圧
縮成形によるシリコンゴム材の場合には複数回(2回以
上)研磨処理するのが有効(サンプル3)であり、ま
た、表面被覆層がコーティング成形によるシリコンゴム
材の場合には、未研磨で所望の表面粗さを得ることがで
きる(サンプル4)。従って、本実施の形態において
は,サンプル3若しくはサンプル4のオイル塗布ローラ
を使用する。
【0055】一方、表1からオイル塗布ローラ61の種
類によってオイル塗布フェルト62のトナー汚れが大き
く異なることがわかる。定着ローラ51上にトナーが付
着(オフセット)した場合、付着したトナーはオイル塗
布ローラ61にもある程度付着し、その結果オイル塗布
フェルト62がトナーで汚れる。表1の結果から、オイ
ル塗布ローラ61の表面粗さが小さい程オイル塗布ロー
ラ61上にトナーが付着しにくく、その結果オイル塗布
フェルト62のトナー汚れが少ないことがわかる。ま
た、サンプル1及びサンプル2の比較から、表面粗さと
しては両者に大きな差がないにもかかわらず、オイル塗
布フェルト62の汚れに大きな差が認められることか
ら、サンプル1のHTVシリコンゴムに比べサンプル2
のLTVシリコンゴムの方がトナーとの離型性に優れる
と考えられ、表面材質としてはLTVシリコンゴムを用
いるのが好ましい。
【0056】次に、オイル塗布ローラ61表面が研磨処
理されている場合の研磨方向とオイル塗布量の関係を調
べた結果を表2に示す。
【0057】
【表2】
【0058】オイル塗布ローラ61表面を研磨処理した
場合、研磨後のオイル塗布ローラ61は周方向に表面摩
擦力の方向性をもったものとなる。即ち、研磨後のオイ
ル塗布ローラ61表面は図6のような形状となり、E方
向は摩擦力が大きく、その逆のF方向は摩擦力が小さく
なる。本実験における研磨方向の順目方向とは、図7
(a)のようにオイル塗布ローラ61を定着ローラ51
及びオイル規制ブレード67に対し摩擦力の小さい方向
に配置した場合であり、また逆目方向とは図7(b)の
ように摩擦力の大きい方向に配置した場合である。表2
の結果から、オイル塗布ローラ61の配設方向として
は、順目方向に配設した方がライフ(60、000枚通
紙後)による表面粗さの変化が小さく、オイル塗布量と
しても逆目方向と比較すると安定していることがわか
る。
【0059】次に、本実施の形態によるオイル塗布ロー
ラ61の長手方向の表面粗さ分布とオイル塗布分布の関
係について調べた結果を図8(a)に示す。上述したよ
うに、本実施の形態のオイル塗布ローラ61は、中央部
の表面粗さRcと両端部の表面粗さReとが、Re>R
cとなるよう研磨処理されている。比較例としてRe=
Rcとなるよう研磨処理したオイル塗布ローラ61の長
手方向の表面粗さ及びオイル塗布分布も図8(b)に示
す。
【0060】比較例ではオイル塗布量が中央部で多く、
両端部で少ない分布となっている。これは加圧によるオ
イル規制ブレードのたわみにより、オイル塗布ローラに
対するオイル規制ブレード68の当接圧が中央部に比べ
て両端部で大きくなるためである。
【0061】これに対し、本実施の形態では、オイル塗
布ローラ61の表面粗さが中央部に比べて両端部が大き
いため、比較例と比べて両端部でのオイル塗布量が多
く、その結果オイル規制ブレード61のたわみに起因す
るオイル塗布の不均一の影響が相殺される。したがっ
て、ローラ長手方向で均一なオイル塗布分布が得られ
る。
【0062】オイル塗布ローラ61の表面粗さを中央部
に比べて両端部を大きく設定するための具体的方法とし
ては、研磨砥石やラッピングフィルム等の研磨手段の
送り速度をローラ中央部に比べて両端部を速くする。
研磨回数を両端部に比べ中央部を多くする。等種々の方
法があり、本発明においては上記いずれの方法を使用し
ても構わない。
【0063】次に、オイル塗布ローラ61と定着ローラ
51との周速比と画像品質(特にオイルバンディング)
との関係について実験結果を参照しながら詳しく説明す
る。表3は、オイル塗布ローラと定着ローラとの周速比
とオイルバンディングの発生度合いとの関係を調べた結
果である。
【0064】
【表3】
【0065】この結果から、オイル塗布ローラ61と定
着ローラ51との周速比Vo/Vfとしては、Vo/V
f=1が理想であることがわかる。しかしながら、定着
ローラ51やオイル塗布ローラ61は通常加熱状態で使
用され、その周速比は各々のローラのその時の温度状態
により多少上下に変化する。従って、この周速比の変動
を考慮した場合、表3の結果から周速比Vo/Vfは、
0.95≦Vo/Vf≦1の範囲で使用するのが、オイ
ルバンディングの発生を防止する上で望ましい。そこ
で、本実施の形態では、周速比Vo/Vf=0.976
となるように設定している。
【0066】次に、オイル塗布量と画像品質(特にオフ
セット及びオイルゴースト)との関係について、実験結
果を参照しながら詳しく説明する。表4はオイル塗布量
とオフセット及びオイルゴーストとの関係について調べ
た結果である。
【0067】
【表4】
【0068】これより、オイル塗布量が20mg/A4
以上になるとオイルゴーストによる画像欠陥が発生し、
オイル塗布量が10mg/A4以下になるとオフセット
による画像欠陥が発生することがわかる。従って、オイ
ル塗布量としては、10mg/A4〜20mg/A4の
範囲にあるのが画像品質上適当であり、本実施の形態に
おいてはオイル塗布ローラ表面粗さ、オイル粘度、オイ
ル規制ブレード材質及び圧力等を調整することで、初期
状態で15.7mg/A4、60、000枚通紙後で1
2.3mg/A4となるようオイル塗布量を設定してい
る。
【0069】〔実施の形態2〕次に、本発明の実施の形
態2について図面を参照して説明する。ここで、本実施
の形態は、オイル塗布フェルト以外の構成は実施の形態
1と全く同じであるため、その同一部分については説明
を省略する。
【0070】図9は本発明の実施の形態2におけるオイ
ル塗布フェルト72の構成を示した図である。実施の形
態1で示したように、オイル塗布フェルトの材料として
PTFE繊維等のフッ素系繊維を用いた場合、性能的に
は優れるが反面フッ素系繊維は製造が困難であり価格的
に非常に高価であるという欠点がある。そこで、本実施
の形態におけるオイル塗布フェルトは、図9のようにP
TFE繊維72aとアラミド繊維72bの2種類の繊維
を貼り合わせた2層構造のフェルトとなっており、PT
FE繊維72aがオイル塗布フェルト61と当接するよ
うに配設されている。PTFE繊維部72aの厚みは、
0.5mm、アラミド繊維部72bの厚みは1.5mm
で、ニードルパンチングにより繊維同士が絡み合った状
態で強固に貼り合わされているため、オイル塗布ローラ
61との摺動によりフェルトのPTFE繊維72aが抜
け落ちたりする心配がなく、耐久性の点でも従来の1層
構造のフェルトと同等の性能が得られる。またアラミド
繊維はPTFE繊維に比べて1/5程度の価格であり、
製造が容易である。このため、本実施の形態のようにP
TFEとしての性能が必要なオイル塗布ローラ61との
当接面にのみPTFE繊維を使用することで、オイル塗
布フェルトの価格をPTFE繊維のみを使用したフェル
トに比べて1/2以下に低減することができ、かつ、製
造を容易とすることができる。なお、ここではアラミド
繊維部を用いたが、耐熱性に富んだ繊維材料であれば使
用することができる。
【0071】〔実施の形態3〕実施の形態1,2におい
ては、定着ローラを使用した定着装置について本発明を
適用した場合について説明してきたが、定着ローラでは
なく定着ベルトを使用した定着装置においても本発明を
適用できる。図10に定着ベルトを使用した定着装置の
概略断面図を示す。なお、オイル塗布装置については実
施の形態1と同様であるので、説明は省略する。定着ベ
ルト101は、駆動ローラ102及びテンションローラ
103に掛け渡されており、テンションローラ103に
より所定の張力が加えられ、駆動ローラの駆動によい従
動回転する。また定着ベルト101及び加圧ローラ10
4により定着ニップ部が形成されており、この定着ニッ
プ部に未定着トナー像を有する記録紙を通過させること
により、トナーの定着を行なう。
【0072】定着ベルト101の加熱方法としては、
駆動ローラ102内に加熱源を設け、駆動ローラ102
を介して加熱する方法、定着ベルト101それ自身を
発熱体で構成する方法、定着ニップ部の定着ベルト1
01背面側に別途発熱源を設ける方法等種々の方法があ
る。
【0073】実験の結果、このようなベルト方式の定着
装置においても実施の形態1及び2と同様の結果が得ら
れ、本発明はベルト方式の定着装置においても適用でき
ることがわかった。
【0074】なお、以上の実施の形態では、定着ローラ
51または定着ベルト101に接するオイル塗布ローラ
61にオイル塗布フェルト72が当接することでオイル
70の供給を行っているが、定着ローラ51または定着
ベルトに直接接触してオイル70を塗布してもよい。
【0075】
【発明の効果】以上のように、本発明の定着装置は、離
型剤供給部材の定着ローラまたは定着ベルトを供給する
部分が少なくともフッ素樹脂繊維からなるため、離型剤
供給部材がトナーで汚れにくく、トナーが付着した場合
にも目詰まりが発生せず、安定したオイル供給が可能と
なる。
【0076】また、塗布ローラ表面の中心線平均粗さR
aが0.1μm≦Ra≦1μmであるため、ライフを通
じてオイル塗布量の変化が少なく、オイル消費量が低減
できる。
【0077】さらに、塗布ローラの長手方向両端部の表
面粗さReと長手方向中央部の表面粗さRcがRe>R
cを満たしているため、塗布ローラ長手方向のオイル塗
布量の均一化が図れ、オイル塗布むらに起因する画像欠
陥を解消することができる。
【0078】また、塗布ローラを定着部材に対して塗布
ローラの周に沿う表面摩擦力が小さい方向に接触回転す
る関係に配しているため、ライフを通じてオイル塗布ロ
ーラの表面粗さの変化が小さく、オイル塗布量が安定し
オイル消費量の低減や定着装置の信頼性の向上につなが
る。
【0079】さらに、塗布ローラの周速Voと定着部材
の周速Vfとの間の周速比Vo/Vfが0.95≦Vo
/Vf≦1の関係にあるため、オイル塗布ローラの振動
が抑えられ回転駆動が安定し、オイルバンディングが解
消される。
【0080】また、定着部材から記録材の記録面側に転
写される離型剤の量を10〜20mg(A4サイズ当た
り)とすることで、オフセット及びオイルゴーストの発
生の防止を両立でき、画像欠陥を解消することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る定着装置の概略構
成図である。
【図2】本発明の一実施の形態に係る定着装置の概略斜
視図である。
【図3】図1に示す定着装置を備えたレーザープリンタ
の概略構成図である。
【図4】連続通紙エージング時のオイル塗布フェルト材
質によるオイル塗布量変化を示す図である。
【図5】連続通紙エージング時のオイル塗布ローラ表面
粗さによるオイル塗布量変化を示す図である。
【図6】オイル塗布ローラの研磨後の表面状態を示した
図である。
【図7】オイル塗布ローラの研磨目による配置方向を示
した図である。
【図8】オイル塗布ローラ長手方向の表面粗さ分布及び
オイル塗布量分布を示した図である。
【図9】本発明の第2の実施の形態に係る定着装置の要
部拡大図である。
【図10】本発明の第3の実施の形態に係る定着装置の
概略断面図である。
【図11】従来の定着装置の概略断面図である。
【符号の説明】
51 定着ローラ 52 加圧ローラ 61 オイル塗布ローラ 62 オイル塗布フェルト 63 オイル回収フェルト 67 オイル規制ブレード 70 シリコンオイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−69444(JP,A) 特開 平8−63029(JP,A) 特開 平8−30133(JP,A) 特開 平7−219375(JP,A) 特開 平6−274062(JP,A) 特開 平5−119659(JP,A) 実開 昭61−160465(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/20

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】未定着トナー像を有する記録材を加熱し加
    圧することにより前記未定着トナー像を定着させる定着
    手段と、該定着手段表面に接する中間塗布手段と、該中
    間塗布手段に離型剤を供給することで前記定着手段に離
    型剤を塗布する離型剤供給手段と、を備えてなる定着装
    置において、 前記中間塗布手段表面は、1つのローラからなるもので
    あり、その中心線平均粗さRaが、0.1μm≦Ra≦
    1μmであり、かつ、前記離型剤供給手段と接触する表
    面被覆層が、LTVシリコンゴムから構成されており、 前記離型剤供給手段は、少なくとも前記中間塗布手段に
    当接する面がフッ素樹脂繊維で形成されてなるものであ
    ことを特徴とする定着装置。
  2. 【請求項2】前記中間塗布手段は、その長手方向両端部
    の表面粗さReが、長手方向中央部の表面粗さRcより
    も大きく形成されてなることを特徴とする請求項1記載
    定着装置。
  3. 【請求項3】前記中間塗布手段の周速Voと前記定着手
    段の周速Vfとの周速比Vo/Vfが次式0.95≦V
    o/Vf≦1の関係にあることを特徴とする請求項1記
    載の定着装置。
  4. 【請求項4】前記離型剤供給手段は、前記定着手段から
    前記記録材の記録面へ移送される離型剤の量がA4サイ
    ズの記録材当たり10mg以上20mg以下となるよう
    に、前記定着手段へ離型剤を塗布することを特徴とする
    請求項1記載の定着装置。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005043532A (ja) * 2003-07-25 2005-02-17 Konica Minolta Business Technologies Inc 定着装置及び画像形成装置
JP2005234001A (ja) * 2004-02-17 2005-09-02 Konica Minolta Business Technologies Inc 定着装置および画像形成装置
US8726834B2 (en) * 2006-12-11 2014-05-20 Canon Kabushiki Kaisha Liquid applying apparatus and ink jet printing apparatus
TWI330790B (en) * 2007-01-26 2010-09-21 Aetas Technology Inc Method for analyzing a print/copy job
JP2009036812A (ja) * 2007-07-31 2009-02-19 Konica Minolta Business Technologies Inc 定着装置及び画像形成装置
JP4680304B2 (ja) 2009-01-21 2011-05-11 シャープ株式会社 定着装置およびそれを備えた画像形成装置
JP2014186303A (ja) * 2013-02-25 2014-10-02 Ricoh Co Ltd 定着装置および画像形成装置
US8934823B1 (en) * 2013-10-29 2015-01-13 Eastman Kodak Company Donor roller for use in a fuser assembly
JP6277490B2 (ja) * 2014-02-10 2018-02-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 塗膜物の製造装置
JP6277491B2 (ja) * 2014-02-25 2018-02-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 塗膜物の製造装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4309957A (en) * 1977-01-03 1982-01-12 Xerox Corporation Wick for dispensing fuser oil
JPS58111963A (ja) * 1982-12-23 1983-07-04 Canon Inc 定着装置
JPS61103179A (ja) * 1984-10-27 1986-05-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 離型剤塗布装置
JPS63155078A (ja) * 1986-12-19 1988-06-28 Canon Inc 離型剤塗布装置
JPS63174080A (ja) * 1987-01-14 1988-07-18 Canon Inc 離型剤塗布装置
JPS63174079A (ja) * 1987-01-14 1988-07-18 Canon Inc 離型剤塗布装置
JPS63200177A (ja) * 1987-02-16 1988-08-18 Sumitomo Electric Ind Ltd 離型剤塗布及びクリ−ニング装置
EP0326345B1 (en) * 1988-01-26 1993-10-27 Konica Corporation Fixing apparatus
JPH02137877A (ja) * 1988-11-18 1990-05-28 Minolta Camera Co Ltd 離型剤塗布装置
US5289246A (en) * 1991-02-26 1994-02-22 Canon Kabushiki Kaisha Color mixing and fixing device preventing gloss unevenness
JPH05158371A (ja) * 1991-12-03 1993-06-25 Ricoh Co Ltd 定着装置
JPH05204270A (ja) * 1992-01-29 1993-08-13 Ricoh Co Ltd 画像定着装置におけるオフセット防止液補給装置
JPH08297427A (ja) * 1995-02-22 1996-11-12 Japan Gore Tex Inc オイル塗布ロール及びそれに用いる吸油性多孔質材
US5697036A (en) * 1996-08-12 1997-12-09 Xerox Corporation Single roll RAM system
JPH10260604A (ja) * 1997-03-19 1998-09-29 Sharp Corp 定着装置

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