JP3912955B2 - 離型剤塗布ローラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定着ローラや定着ベルトに離型剤を塗布する離型剤塗布ローラに関する。さらに詳細には、安定して均一に離型剤を塗布することができるとともに離型剤が漏れにくい離型剤塗布ローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置では、記録体に転写されたトナー像を定着させ永久画像を得ている。ここで、定着の方法には、熱定着、圧力定着、溶剤定着等の方法があり、その中で熱定着によるヒートローラ方式の定着装置が広く一般的に用いられている。この定着装置としては、例えば一対の定着ローラが加熱ローラと加圧ローラとにより構成され、定着ローラの離型性を保つために、定着ローラに離型剤を供給するものを備えたものが知られている。このような離型剤を供給方法として、ローラ方式、ウェブ方式、汲み上げ方式等の方法が実用化されている。その中でも特に、ローラ方式である離型剤塗布ローラが広く用いられている。これは、機構が簡単であり、かつ小型化に適しているためである。
【０００３】
この離型剤塗布ローラとしては、離型剤を含浸する基材の外周にフェルトを巻き付けたものや、芯金に耐熱ペーパーや不織布を何重にも巻き付けたものが一般的に使用されてきた。しかし、このような離型剤塗布ローラでは、定着ローラに対する塗布量の制御が難しい上に、フェルト等に含まれる離型剤が多くなりすぎると離型剤の漏れや離型剤のスジが生じたりという問題が発生するおそれがあった。このため近年では、図１２に示すように、これらの最外周面に多孔性の表層１０５を巻き付けたものが主流になりつつある。この離型剤塗布ローラ１１２では、基材１２２に含浸された離型剤が、毛管現象によりフェルト１２３へ移行しさらに表層１０５へと移行する。そして、表層１０５に形成された細孔により表層１０５を透過する離型剤が一定量に規制されるため、定着ローラに対して離型剤を安定して均一に塗布できるようになっている。なお、一般的に基材は多孔質セラミックやスポンジゴム等で形成され、表層は多孔性フッ素樹脂フィルムや耐熱ペーパー等で形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の表層１０５を有する離型剤塗布ローラ１１２では、フェルト１２３の両端部から離型剤が漏れるおそれがあるという問題があった。特に、離型剤の塗布量が多いフルカラーのトナー画像を定着させる場合に問題となっていた。このフェルト１２３の両端部からの離型剤の漏れは、主に表層１０５により被覆されていない部分から生じる。このようなフェルト１２３の端部からの離型剤の漏れは、定着ローラからの熱によって離型剤塗布ローラ１１２が加熱されるため基材１２２からフェルト１２３へ離型剤が移行してフェルト１２３に滞留する離型剤が多くなること、離型剤塗布ローラ１１２が定着ローラに対して圧接されていること、およびフェルト１２３の端面において表層１０５による離型剤の供給量制御が行われないことにより発生する。そして、離型剤の漏れが生じると、定着ローラ上において離型剤の塗布ムラ等が発生して、それが画質低下の要因になっていた。
【０００５】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、ローラ端部における離型剤の漏れを防止するとともに離型剤を均一に塗布することができる離型剤塗布ローラを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係る離型剤塗布ローラによれば、芯金の外側に位置し離型剤を含浸する機能を有する基材と、基材の外周に巻き付けられたフェルト層と、フェルト層の外周に巻き付けられた多孔性の表層とを有し、表層の展開状態での幅は、フェルト層の幅よりも大きく、表層のうちフェルト層からはみ出した部分でフェルト層の端面が被覆されており、表層は、フェルト層の外周面に対してのみ接着剤により接着されていることを特徴とする。なお、各層の幅とは、離型剤塗布ローラの軸方向（芯金の長手方向）の長さを意味する。ただし、表層の幅は、フェルト層に表層を巻き付けたままの状態（展開状態）における離型剤塗布ローラの軸方向（芯金の長手方向）の長さを意味する。
【０００７】
この離型剤塗布ローラは、芯金を中心にして内側から、基材、フェルト層、表層を備える多層構造になっている。そして、基材に含浸させられその内部に貯蔵されている離型剤が、毛管現象によりフェルト層さらには表層へと移動する。もちろん、フェルト層にも離型剤が予め含浸させてある。表層に移動した離型剤は、表層に備わる細孔により離型剤の供給量制御がなされる。これにより、一定量の離型剤を均一に塗布することができる。
【０００８】
ここで、表層は展開状態においてはフェルト層よりもその幅が大きく、両端部においてフェルト層からはみ出すように巻き付けられている。そして、このはみ出した部分の表層が内側に折り込まれてフェルト層の端面が被覆されている。これにより、フェルト層の端面においても、表層による離型剤の供給量制御が行われる。従って、フェルト層の端部からの離型剤の漏れが抑制される。
【０００９】
なお、フェルト層からはみ出した表層は、フェルト層の端面の一部のみを覆っていても良いが、望ましくはフェルト層の端面全体を覆っていることが好ましい。フェルト層の端面全体を表層で被覆することにより、フェルト層の端部からの離型剤の漏れをより抑制することができるからである。さらに、表層を加熱収縮処理によってフェルト層に対して固定することが望ましい。これにより、フェルト層の端部における表層の浮き上がりが軽減されるとともに、フェルト層の端部における外径が若干小さくなる。従って、フェルト層の端部にかかる圧接力が減少し、フェルト層の端部からの離型剤の漏れをより確実に抑制することができるからである。
【００１０】
また表層は、フェルト層の外周面に対してのみ接着剤により接着されている。フェルト層の端面部においても表層を接着剤により接着すると、フェルト層内部の空気を外部に逃がすことができない。接着層は、空気を通さないからである。このため、離型剤塗布ローラが加熱されてフェルト層内部の空気が熱膨張すると、フェルト層内部の圧力が上昇して部分的に表層を膨張させてしまい表層にズレが発生する。また、膨張した表層部分に離型剤が滞留してしまい漏れの原因となる。このような問題を解消するためには、フェルト層内部の空気を外部に逃がす必要がある。そこで、フェルト層の端面には接着剤を塗布しないことにより、フェルト層の端面において空気の移動を可能としている。これにより、表層の膨張を防止することができる。従って、表層にズレが発生したり、離型剤が滞留するようなことが防止され、離型剤を均一に塗布することができる。
【００１１】
本発明に係る離型剤塗布ローラにおいては、フェルト層の幅は、基材の幅よりも大きいことが好ましい。このようにフェルト層の幅を基材の幅よりも大きくすることにより、フェルト層の端部においては基材から直接的には離型剤が移行しないし、基材に接しているフェルト層からも離型剤はほとんど移行しない。基材に接していないフェルト層の部分では離型剤の移動に際する抵抗が大きいからである。また、離型剤塗布ローラの使用時にフェルト層の端部には圧接力がほとんどかからなくなる。これらのことにより、フェルト層の端部からの離型剤の漏れをより確実に防止することができる。
【００１２】
特に、本発明に係る離型剤塗布ローラにおいては、表層のうちフェルト層からはみ出した部分が離型剤塗布ローラの端面に折り込まれるとともに、その折り込まれた部分を基材の端面に押圧して固定する押圧部材を有することが好ましい。なお、押圧部材は、ローラ端面に折り込まれた表層をしっかりと押さえ込んで固定できるものであれば何でも良く、例えば、逆止爪が設けられたワッシャや抜け止め等を用いれば良い。このような押圧部材でフェルト層の端面を覆う表層をローラ端面においてしっかりと固定することにより、接着剤を用いなくても確実にフェルト層の端面を表層で被覆することができるからである。これにより、フェルト層の端面からの離型剤の漏れを抑制することができる。また、接着剤を用いていないので、フェルト層内部の空気を端面から外部に逃がすことができる。
【００１３】
本発明に係る離型剤塗布ローラにおいては、表層がフェルト層の端面を覆う部分に空気孔が形成されていることが好ましい。そして、空気孔はフェルト層を外部に連通させるものであることが望ましい。一般的に、表層はフェルト層に対して接着剤により固定される。そして、接着剤は空気を遮断する。このため、空気孔を表層に形成するだけでは、ローラ内部の空気を外部に逃がすことができない場合が生じる。そこで、空気孔がフェルト層と外部とを連通させることにより、表層とフェルト層との間に接着剤が介在していても、ローラ内部の空気を外部に逃がすことができるのである。なお、空気孔の径は、表層に形成されている細孔の径よりも大きく、最大で０.２ｍｍ程度の大きさである。
【００１４】
このような空気孔を形成することにより、ローラ内部の空気を確実に外部に逃がすことができる。また、空気孔がフェルト層にまで貫通して形成されていると、ローラ内部の空気を効率よく外部に逃がすことができる。さらに、フェルト層内部においては、高い毛管力によって離型剤が保持されるので、空気孔から離型剤が漏れ出ることが抑制される。
【００１５】
また、本発明に係る離型剤塗布ローラによれば、芯金の外側に位置し離型剤を含浸する機能を有する基材と、基材の外周に巻き付けられたフェルト層と、フェルト層の外周に巻き付けられた多孔性の表層とを有し、フェルト層の幅は、基材の幅よりも大きく、表層の展開状態での幅は、フェルト層の幅よりも大きく、表層のうちフェルト層からはみ出した部分でフェルト層の端面が被覆されており、表層のうちフェルト層が基材からはみ出した箇所を覆う部分に空気孔が形成されているものでもよい。これにより、空気孔から離型剤が漏れ出ることをより抑制することができるからである。これは、基材からはみ出したフェルト層には、基材からの直接的な離型剤の移行がないのでこの部分における離型剤の含浸量が少ない。このため、この部分では離型剤の移動に際する抵抗が大きいので、フェルト層内部に離型剤を留めようとする毛管力がより大きくなるからである。なお、空気孔はフェルト層の表面側に形成しても良いし、裏面側（基材側）に形成しても良いし、端面に形成しても良い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る離型剤塗布ローラを具体化した実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施の形態では、トナーを用いる画像形成装置の定着装置において、定着ベルトに離型オイルを供給するオイル供給ローラに本発明を適用した場合について説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
まず、画像形成装置の概略を説明する。本実施の形態に係る画像形成装置は、図１に示すように、４色それぞれの画像形成ステーション４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋを備えたタンデム式のフルカラープリンタである。すなわち、各画像形成ステーション４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋには、外部（パソコン等）から入力される画像データが、コントローラ７、プリントヘッドコントローラ８を介して入力されるようになっている。これにより、各画像形成ステーション４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋは、それぞれ当該色のトナー像を作成するのである。各色のトナー像は、図１中矢印Ａの向きに回転する転写ベルト６上に順次転写されて重ね合わせられる。
【００１８】
そして、これと同期して用紙カセット１から１枚の印刷用紙が取り出され、給紙ローラ２を経て転写ローラ３と転写ベルト６とのニップ部へ送られる。そこで重ね合わせトナー画像は、転写ベルト６から印刷用紙上へ転写される。重ね合わせトナー画像を受け取った印刷用紙は、ベルト定着方式の定着装置５を経由して排紙トレイ９上に排出されるのである。定着装置５では、重ね合わせトナー画像が加熱により溶融され、また加熱されて印刷用紙上にフルカラー画像として定着される。
【００１９】
定着装置５は、図２に示すように、２つの張架ローラ１５，１６に巻き架けられ図２中矢印Ａの向きに回転する定着ベルト１０と、対向ローラ１１とを有している。印刷用紙が通過するのは、定着ベルト１０と対向ローラ１１との間のニップ部である。張架ローラ１５および対向ローラ１１は、定着の熱源であるヒータを内蔵している。さらに、定着ベルト１０に離型オイルを供給するオイル供給ローラ１２を有している。オイル供給ローラ１２は、ドナーローラ１４を介して定着ベルト１０に離型オイルを供給するようになっている。また、ドナーローラ１４には、余分な離型オイルを拭き取るクリーニングローラ１３が付設されている。
【００２０】
離型オイルは、粘度１００〜３００ｃＳｔ程度のジメチルシリコーンオイルである。一般的には、ピーク分子量が５×１０3 〜１×１０4 の範囲内のジメチルシリコーンオイルがこの程度の粘度を有する。例えば、信越化学工業（株）製の型式「ＫＦ−９６ＳＳ−１００ＣＳ」（粘度は１００〜１１０ｃＳｔ（２５℃））が使用可能である。
【００２１】
次に、オイル供給ローラ１２について、図３を用いて詳細に説明する。オイル供給ローラ１２は、芯金２１の他、基材２２と、フェルト層２３と、表層２５との多層構造をなしている。芯金２１は、オイル供給ローラ１２の回転軸をなすものであり、８ｍｍ程度の直径を有するメッキ処理した鉄製の棒（例えば、ＳＵＭ２２鋼材にＥＳＮｉ処理を施したもの等）である。また、芯金２１として、ステンレス鋼製のものを用いることもできる。
【００２２】
基材２２は、離型オイルを含浸して蓄える機能を有する筒状のセラミックス部材である。例えば、ニチアス（株）製の品名「セラールＡＣ」であって、大型気孔比率２２〜２４％、気孔率６８〜７２％、嵩密度０．７８ｇ/ｃｍ3 程度のグレードのものが使用可能である。
【００２３】
フェルト層２３は、離型オイルを含浸するとともに、基材２２に貯蔵されている離型オイルを接着層２４および表層２５へ移動させる機能を有している。例えば、日本フェルト工業（株）製の型式「ＯＸ−１０７０」が使用可能である。これは、２.２デシテックスのアラミド繊維と０.８８デシテックスの繊維との混毛構成である。ここでは、厚さ２.８±０.２ｍｍ（限界は０.５〜５ｍｍ）、目付け６８０±４０ｇ/ｍ2 のものを用いている。このフェルト層２３は、リボン状に成型したフェルトを基材２２の表面に接着剤を介して螺旋状に巻き付けられ固定されている。フェルトの巻き付けの際には、フェルト同士を重ね合わせずにフェルトの縁同士をつき合わせて、張力をかけて巻き付けている。螺旋状にフェルトを巻き付けるのは、最も巻きムラが生じにくく、表面の平坦性を得やすいからである。
【００２４】
ここで、フェルト層２３の巻き付け幅は、基材２２の幅よりも大きい。つまり、フェルト層２３の両端部に、基材２２から少しはみ出したはみ出し部２３ａが形成されている。このはみ出し部２３ａは、基材２２に接触していないために基材２２からの離型オイルの移行がほとんどない。従って、フェルト層２３の両端部に離型オイルが多量に滞留することがない。また、はみ出し部分２３ａの内側には基材２２が存在しないので、オイル供給ローラ１２とドナーローラ１４とが圧接されていても、このはみ出し部２３ａには圧接力がほとんどかからない。これらのことにより、フェルト層２３の端部から離型オイルが漏れにくくなっている。
【００２５】
表層２５は、多孔質フィルムであり、フェルト層２３からしみ出す離型オイルの透過量を一定に保つ機能を有するものである。例えば、住友電工ファインポリマー（株）製の品名「ポアフロンシート」、型式「ＷＰ−０２０−８０」が使用可能である。これはＰＴＦＥの２軸展伸多孔質膜であり、厚みは７０〜９５μｍ、気孔率は７０〜８５％、透気度はガレー値で１１±３秒程度である。この種のＰＴＦＥシートには、２軸展伸プロセスで製造されたものと、１軸展伸プロセスで製造されたものとがある。しかしながら１軸展伸ものを用いると、オイル供給ローラ１２のオイル供給性が安定しない傾向がある。１軸展伸ものは、孔の形状および向きに偏りがあるためであると思われる。
【００２６】
そして、この表層２５により、定着ベルト１０に一定量の離型オイルを供給することができるようになっている。ここで、表層２５の幅は、フェルト層２３の幅よりも大きく、基材２２からはみ出した部分により、オイル供給ローラ１２の端面に折り込まれている。そして表層２５は、図４に示すように、フェルト層２３の外周面に塗布された接着層２４により固定されている。この接着層２４は、フェルト層２５の外周面にのみ存在し、フェルト層２５の端面には接着層は存在しない。
【００２７】
そして図３に戻って、オイル供給ローラ１２の端面に折り込まれた表層２５は、ドーナッツ状のフェルト３２を介して逆止爪３１が形成されたワッシャ３０により押圧されながら固定されている。フェルト３２は、ワッシャ３０により表層２５が損傷するのを防止するためのものである。
【００２８】
ワッシャ３０は、図５に示すように、中心に芯金２１が貫通する貫通穴３２が形成された円盤形状のものであり、貫通穴３２から外周に向けて８本の切り込みが途中まで入れられ、切り込みが入れられた部分が図中手前側に引き起こされて８個の逆止爪３１が形成されている。この逆止爪３１によりワッシャ３０は、逆止爪３１が起きた方向（図３に示す状態では左方向）への動きが規制され、その逆方向（図３に示す状態では右方向）にのみ動かすことができるようになっている。これにより、ワッシャ３０を芯金２１に押し込むだけで、オイル供給ローラ１２の端面に折り込まれた表層２５を接着剤を用いることなくしっかりと固定することができる。また、ワッシャ３０は、芯金２１と基材２２とを固定する役割も担っている。
【００２９】
このようにオイル供給ローラ１２の端面が表層２５により被覆されているので、オイル供給ローラの端面から離型オイルが漏れにくくなっている。また、オイル供給ローラ１２の端面における表層２５の固定は、接着剤を用いずにワッシャ３０により行っている。このため、オイル供給ローラ１２の端面から内部の空気を外部に逃がすことができる。つまり、オイル供給ローラ１２が定着装置５の熱源からの熱によって加熱され内部の空気が熱膨張した場合でも、表層２５が膨張するようなことがない。従って、表層が剥離したり、表層にスジが入るようなこともない。
【００３０】
上記した構成を有するオイル供給ローラの動作について説明する。基材２２に含浸された離型オイルは、毛管現象によりフェルト層２３へと移行する。そして、フェルト層２３へと移行した離型オイルは、表層２５により規制されて一定量が表層２５を透過して、ドナーローラ１４に供給されて塗布される。ここで、定着装置５に備わる熱源によりオイル供給ローラ１２自体が加熱される。このため、オイル供給ローラ１２内の空気が熱膨張して内部圧力が上昇する。しかし、オイル供給ローラ１２の端面には接着層２４が存在しないので、オイル供給ローラ１２内の空気を外部に逃がすことができる。すなわち、オイル供給ローラ１２の端面から上昇した圧力が抜けるのである。従って、表層２５が膨張するようなことがない。このため、表層２５が剥離したり、表層２５にスジが入ったりすることがない。
【００３１】
また、フェルト層２３には、はみ出し部２３ａが形成され、このはみ出し部分２３ａには基材２２からの離型オイルの移行がほとんどなく、しかもドナーローラ１４からの圧接力もほとんどかからない。さらに、このはみ出し部２３ａも表層２５に被覆されている。従って、フェルト層２３の端部、すなわちはみ出し部２３ａからの離型オイルの漏れが確実に抑制される。
【００３２】
以上のことにより、オイル供給ローラ１２は、ドナーローラ１４に対して一定量の離型オイルを安定して供給することができる。この結果、定着ベルト１０には一定量の離型オイルが安定して均一に塗布される。また、離型オイルがオイル供給ローラ１２の端部から漏れ出すこともない。従って、定着装置５においては、重ね合わせトナー画像が印刷用紙に対してきれいに定着され画質が低下するようなこともない。
【００３３】
以上、詳細に説明したように第１の実施の形態にオイル供給ローラ１２によれば、オイル供給ローラ１２の端面も表層２５により被覆されている。このため、オイル供給ローラ１２の端部からの離型オイル漏れが抑制される。また、フェルト層２３には、はみ出し部２３ａが形成されている。このはみ出し部２３ａには基材２２からの離型オイルの移行がほとんどなく、しかもドナーローラ１４からの圧接力もほとんどかからない。従って、フェルト層２３の端部に離型オイルが滞留することもなく、この部分から離型オイルが漏れ出ることもない。すなわち、オイル供給ローラ１２は、離型オイル漏れが非常に発生しにくい。
【００３４】
さらに、オイル供給ローラ１２の端面を被覆している表層２５を、接着剤を用いずに逆止爪３１を設けたワッシャ３０によって押さえつけることにより固定している。このため、オイル供給ローラ１２の端面には、接着層２４が存在しないので、オイル供給ローラ１２の内部の空気を外部に逃がすことができる。従って、オイル供給ローラ１２の内部の空気が熱膨張しても、表層２５が膨張するようなことがない。よって、表層２５が剥離したり、表層２５にスジが入ったりすることがないので、定着装置５において重ね合わせトナー画像が印刷用紙に対してきれいに定着され画質が低下するようなことがない。
【００３５】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態に係るオイル供給ローラは、第１の実施の形態に係るものと構成をほぼ同じくするものであるが、ローラ端面における構成が若干異なる。そこで、本実施の形態では、この相違点を中心に説明する。なお、第１の実施の形態と同じものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３６】
図６に示すように、第２の実施の形態に係るオイル供給ローラ５２は、第１の実施の形態に係るオイル供給ローラ１２と同様に、芯金２１の他、基材２２と、フェルト層５３と、表層５５との多層構造をなしている。なお、フェルト層５３および表層５５は、第１の実施の形態と同じ素材のものを使用している。
【００３７】
そして、フェルト層５３の巻き付け幅は、基材２２の幅と等しい。つまり、第１の実施の形態に係るオイル供給ローラ１２とは異なり、フェルト層５３の両端部にはみ出し部がない。このため、フェルト層５３の端部に離型オイルが滞留する可能性があるが、後述するようにフェルト層５３の端面からの離型オイル漏れは確実に抑制されている。
【００３８】
また、フェルト層５３の表面に巻き付けられた表層５５は、フェルト層５３の幅よりも少し大きい。そして、フェルト層２３の両端からはみ出した表層５５は、フェルト層５３の端面に折り込まれその一部を被覆している。この表層５５は、フェルト層５３の表面に塗布された接着層２４によりフェルト層５３に接着され、その後、加熱収縮処理が施される。この加熱収縮処理により、表層５５が収縮するためフェルト層５３の端部における表層５５の浮き上がりが軽減されるとともに、フェルト層５３の端部における外径が若干小さくなる。従って、フェルト層５３の端部にかかるドナーローラ１４からの圧接力が減少する。このため、前述したようにフェルト層５３の端部に離型オイルが滞留したとしても、その部分の圧接力が小さくなっているため、フェルト層５３の端部からの離型オイル漏れが生じにくい。
【００３９】
さらに、フェルト層５３の端面には接着層２４が存在せず、しかも表層５５はフェルト層５３の一部のみしか被覆していない。このため、オイル供給ローラ５２の端面から内部の空気を効率よく外部に逃がすことができる。すなわち、オイル供給ローラ５２が加熱されローラ内部の空気が熱膨張しても、ローラ内部の圧力が上昇することがない。従って、表層５５が膨張するようなことがない。このため、表層５５が剥離したり、表層５５にスジが入ったりすることがない。
【００４０】
以上、詳細に説明したように第２の実施の形態にオイル供給ローラ５２によれば、フェルト層５３の端面の一部が表層５５により被覆されている。そして、表層５５に対して加熱収縮処理が施されている。これにより、フェルト層５３の端部における表層５５の浮き上がりが軽減されるとともに、フェルト層５３の端部における外径が若干小さくなって、フェルト層５３の端部にかかる圧接力が減少する。従って、フェルト層５３の端部に離型オイルが滞留したとしても、オイル供給ローラ５２の端部からの離型オイル漏れが抑制される。
【００４１】
また、表層５５はフェルト層５３の端面の一部のみを被覆している。このため、オイル供給ローラ５２の内部の空気を効率よく外部に逃がすことができる。従って、オイル供給ローラ５２の内部の空気が熱膨張しても、表層５５が膨張するようなことがない。よって、表層５５が剥離したり、表層５５にスジが入ったりすることがないので、重ね合わせトナー画像が印刷用紙に対してきれいに定着され画質が低下するようなことがない。
【００４２】
（第３の実施の形態）
最後に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態に係るオイル供給ローラは、第１の実施の形態に係るものと構成をほぼ同じくするものであるが、ローラ端面における構成が若干異なる。そこで、本実施の形態では、この相違点を中心に説明する。なお、第１の実施の形態と同じものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４３】
図７に示すように、第３の実施の形態に係るオイル供給ローラ６２は、第１の実施の形態に係るオイル供給ローラ１２と同様に、芯金２１の他、基材２２と、フェルト層２３と、表層２５との多層構造をなしている。
【００４４】
そして、フェルト層２３の巻き付け幅は、基材２２の幅よりも大きく、フェルト層２３の両端部に、基材２２から少しはみ出したはみ出し部２３ａが形成されている。従って、第１の実施の形態で説明したようにフェルト層２３の端部から離型オイルが漏れにくくなっている。
【００４５】
表層２５の幅はフェルト層２３の幅よりも大きく、その基材２２からはみ出した部分はオイル供給ローラ１２の端面に折り込まれている。そして表層２５は、フェルト層２３の外周面およびオイル供給ローラ６２の端面において接着剤により固定されている。すなわち、第１の実施の形態とは異なり、オイル供給ローラ６２の端面においても接着剤によって固定されているのである。このためこのままでは、オイル供給ローラ６２の内部の空気を外部に逃がすことができない。
【００４６】
そこで、オイル供給ローラ６２では、はみ出し部２３ａの端面に空気孔６０を針によって４５度間隔で８個形成している。この空気孔６０は、表層２５に備わる細孔の径よりも大きく、その直径は約０.２ｍｍであり、深さが約０.１５ｍｍ程度のものであり、フェルト層２３と外部とを連通するものである。このような空気孔６０を形成することにより、オイル供給ローラ６２の端面において表層５５を接着剤により固定しても、オイル供給ローラ６２の内部の空気を外部に逃がすことができるようになっている。従って、オイル供給ローラ６２が加熱されローラ内部の空気が熱膨張しても、ローラ内部の圧力が上昇することがない。従って、表層２５が膨張するようなことがない。このため、表層５５が剥離したり、表層５５にスジが入ったりすることがない。
【００４７】
その一方、空気孔６０からの離型オイル漏れが懸念される。しかし、空気孔６０は、フェルト層２３のはみ出し部２３ａに設けている。このはみ出し部２３ａは、基材２２からの離型オイルの移行が少ないため離型オイルの含浸量が少ない。つまり、フェルト層２３における離型オイルの保持量の限界を超えるようなことがない。従って、このはみ出し部２３ａでは、離型オイルの移動に際する抵抗が大きく、フェルト層２３の内部に離型オイルを留めようとする毛管力が非常に大きくなる。このため、空気孔６０から離型オイルが漏れ出るようなことはない。
【００４８】
また空気孔は、はみ出し部２３ａの端面に限らず、図８に示すように、はみ出し部２３ａの表面側に形成しても良いし（空気孔７０）、図９に示すように、はみ出し部２３ａの裏面側（基材２２側）に形成しても良い（空気孔８０）。空気孔６０の代わりに、空気孔７０や８０を形成しても、上記した同様の効果を得ることができる。
【００４９】
以上、詳細に説明したように第３の実施の形態にオイル供給ローラ６２によれば、オイル供給ローラ６２の端面も表層２５により被覆されている。このため、オイル供給ローラ６２の端部からの離型オイル漏れが抑制される。また、フェルト層２３には、はみ出し部２３ａが形成されている。このはみ出し部２３ａには基材２２からの離型オイルの移行がほとんどなく、しかもドナーローラ１４からの圧接力もほとんどかからない。従って、フェルト層２３の端部に離型オイルが滞留することもなく、この部分から離型オイルが漏れ出ることもない。すなわち、オイル供給ローラ６２は、離型オイル漏れが非常に発生しにくい。
【００５０】
さらに、はみ出し部２３ａの端面には、オイル供給ローラ６２の内部の空気を外部に逃がすための空気孔６０を形成している。これにより、オイル供給ローラ６２の端面における表層２５の固定を接着剤により行ったとしても、オイル供給ローラ６２の内部の空気を外部に逃がすことができる。従って、オイル供給ローラ６２の内部の空気が熱膨張しても、表層２５が膨張するようなことがない。よって、表層２５が剥離したり、表層２５にスジが入ったりすることがないので、重ね合わせトナー画像が印刷用紙に対してきれいに定着され画質が低下するようなことがない。
【００５１】
なお、本実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。従って本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。例えば上記実施の形態では、本発明をプリンタに搭載される定着装置に適用したが、プリンタに限らず複写機やファクシミリ等に搭載される定着装置にも本発明を適用することができる。また、ドナーローラ１４を介さず直接に定着ベルト１０に離型オイルを供給しても良いし、ベルト定着方式以外の定着装置に適用しても良い。
【００５２】
さらに、第１に実施の形態においては、はみ出し部２３ａを形成せずに図１０に示すように基材２２とフェルト層２３とを同一の幅とすることもできる。これにより、ローラ端部からの離型オイル漏れの抑制効果は若干弱まるが、ローラ端部における表層２５の処理が非常に簡単になる。あるいは、ワッシャ３０の代わりに、図１１に示すように、抜け止め３５を芯金２１に打ち込んでも良い。この場合、フェルト３２の代わりに弾性部材３６を用いれば良い。
【００５３】
また、第１〜第３の実施の形態を任意に組み合わせることも可能である。例えば、第１の実施の形態に係るオイル供給ローラ１２におけるフェルト層２３の端面に空気孔を形成することも可能である。これにより、より効率よくローラ内部の空気を外部に逃がすことができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上、説明した通り本発明によれば、ローラ端部における離型剤の漏れを防止するとともに離型剤を均一に塗布することができる離型剤塗布ローラが提供されている。これにより、離型剤塗布ローラに起因する出力画像の画質低下が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】プリンタの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す定着装置の概略構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係るオイル供給ローラの断面図である。
【図４】図３に示すオイル供給ローラの端部の拡大図である。
【図５】図３に示すワッシャの平面図である。
【図６】第２の実施の形態に係るオイル供給ローラの断面図である。
【図７】第３の実施の形態に係るオイル供給ローラの断面図である。
【図８】第３に実施の形態に係るオイル供給ローラの変形例（空気孔の位置が異なる）を示す図である。
【図９】同じく、第３に実施の形態に係るオイル供給ローラの変形例（空気孔の位置が異なる）を示す図である。
【図１０】第１に実施の形態に係るオイル供給ローラの変形例を示す図である。
【図１１】同じく、第１に実施の形態に係るオイル供給ローラの変形例を示す図である。
【図１２】従来のオイル塗布ローラの断面図である。
【符号の説明】
５ 定着装置
１０ 定着ベルト
１２ オイル供給ローラ
２１ 芯金
２２ 基材
２３ フェルト層
２５ 表層
【発明の属する技術分野】
本発明は、定着ローラや定着ベルトに離型剤を塗布する離型剤塗布ローラに関する。さらに詳細には、安定して均一に離型剤を塗布することができるとともに離型剤が漏れにくい離型剤塗布ローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置では、記録体に転写されたトナー像を定着させ永久画像を得ている。ここで、定着の方法には、熱定着、圧力定着、溶剤定着等の方法があり、その中で熱定着によるヒートローラ方式の定着装置が広く一般的に用いられている。この定着装置としては、例えば一対の定着ローラが加熱ローラと加圧ローラとにより構成され、定着ローラの離型性を保つために、定着ローラに離型剤を供給するものを備えたものが知られている。このような離型剤を供給方法として、ローラ方式、ウェブ方式、汲み上げ方式等の方法が実用化されている。その中でも特に、ローラ方式である離型剤塗布ローラが広く用いられている。これは、機構が簡単であり、かつ小型化に適しているためである。
【０００３】
この離型剤塗布ローラとしては、離型剤を含浸する基材の外周にフェルトを巻き付けたものや、芯金に耐熱ペーパーや不織布を何重にも巻き付けたものが一般的に使用されてきた。しかし、このような離型剤塗布ローラでは、定着ローラに対する塗布量の制御が難しい上に、フェルト等に含まれる離型剤が多くなりすぎると離型剤の漏れや離型剤のスジが生じたりという問題が発生するおそれがあった。このため近年では、図１２に示すように、これらの最外周面に多孔性の表層１０５を巻き付けたものが主流になりつつある。この離型剤塗布ローラ１１２では、基材１２２に含浸された離型剤が、毛管現象によりフェルト１２３へ移行しさらに表層１０５へと移行する。そして、表層１０５に形成された細孔により表層１０５を透過する離型剤が一定量に規制されるため、定着ローラに対して離型剤を安定して均一に塗布できるようになっている。なお、一般的に基材は多孔質セラミックやスポンジゴム等で形成され、表層は多孔性フッ素樹脂フィルムや耐熱ペーパー等で形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の表層１０５を有する離型剤塗布ローラ１１２では、フェルト１２３の両端部から離型剤が漏れるおそれがあるという問題があった。特に、離型剤の塗布量が多いフルカラーのトナー画像を定着させる場合に問題となっていた。このフェルト１２３の両端部からの離型剤の漏れは、主に表層１０５により被覆されていない部分から生じる。このようなフェルト１２３の端部からの離型剤の漏れは、定着ローラからの熱によって離型剤塗布ローラ１１２が加熱されるため基材１２２からフェルト１２３へ離型剤が移行してフェルト１２３に滞留する離型剤が多くなること、離型剤塗布ローラ１１２が定着ローラに対して圧接されていること、およびフェルト１２３の端面において表層１０５による離型剤の供給量制御が行われないことにより発生する。そして、離型剤の漏れが生じると、定着ローラ上において離型剤の塗布ムラ等が発生して、それが画質低下の要因になっていた。
【０００５】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、ローラ端部における離型剤の漏れを防止するとともに離型剤を均一に塗布することができる離型剤塗布ローラを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係る離型剤塗布ローラによれば、芯金の外側に位置し離型剤を含浸する機能を有する基材と、基材の外周に巻き付けられたフェルト層と、フェルト層の外周に巻き付けられた多孔性の表層とを有し、表層の展開状態での幅は、フェルト層の幅よりも大きく、表層のうちフェルト層からはみ出した部分でフェルト層の端面が被覆されており、表層は、フェルト層の外周面に対してのみ接着剤により接着されていることを特徴とする。なお、各層の幅とは、離型剤塗布ローラの軸方向（芯金の長手方向）の長さを意味する。ただし、表層の幅は、フェルト層に表層を巻き付けたままの状態（展開状態）における離型剤塗布ローラの軸方向（芯金の長手方向）の長さを意味する。
【０００７】
この離型剤塗布ローラは、芯金を中心にして内側から、基材、フェルト層、表層を備える多層構造になっている。そして、基材に含浸させられその内部に貯蔵されている離型剤が、毛管現象によりフェルト層さらには表層へと移動する。もちろん、フェルト層にも離型剤が予め含浸させてある。表層に移動した離型剤は、表層に備わる細孔により離型剤の供給量制御がなされる。これにより、一定量の離型剤を均一に塗布することができる。
【０００８】
ここで、表層は展開状態においてはフェルト層よりもその幅が大きく、両端部においてフェルト層からはみ出すように巻き付けられている。そして、このはみ出した部分の表層が内側に折り込まれてフェルト層の端面が被覆されている。これにより、フェルト層の端面においても、表層による離型剤の供給量制御が行われる。従って、フェルト層の端部からの離型剤の漏れが抑制される。
【０００９】
なお、フェルト層からはみ出した表層は、フェルト層の端面の一部のみを覆っていても良いが、望ましくはフェルト層の端面全体を覆っていることが好ましい。フェルト層の端面全体を表層で被覆することにより、フェルト層の端部からの離型剤の漏れをより抑制することができるからである。さらに、表層を加熱収縮処理によってフェルト層に対して固定することが望ましい。これにより、フェルト層の端部における表層の浮き上がりが軽減されるとともに、フェルト層の端部における外径が若干小さくなる。従って、フェルト層の端部にかかる圧接力が減少し、フェルト層の端部からの離型剤の漏れをより確実に抑制することができるからである。
【００１０】
また表層は、フェルト層の外周面に対してのみ接着剤により接着されている。フェルト層の端面部においても表層を接着剤により接着すると、フェルト層内部の空気を外部に逃がすことができない。接着層は、空気を通さないからである。このため、離型剤塗布ローラが加熱されてフェルト層内部の空気が熱膨張すると、フェルト層内部の圧力が上昇して部分的に表層を膨張させてしまい表層にズレが発生する。また、膨張した表層部分に離型剤が滞留してしまい漏れの原因となる。このような問題を解消するためには、フェルト層内部の空気を外部に逃がす必要がある。そこで、フェルト層の端面には接着剤を塗布しないことにより、フェルト層の端面において空気の移動を可能としている。これにより、表層の膨張を防止することができる。従って、表層にズレが発生したり、離型剤が滞留するようなことが防止され、離型剤を均一に塗布することができる。
【００１１】
本発明に係る離型剤塗布ローラにおいては、フェルト層の幅は、基材の幅よりも大きいことが好ましい。このようにフェルト層の幅を基材の幅よりも大きくすることにより、フェルト層の端部においては基材から直接的には離型剤が移行しないし、基材に接しているフェルト層からも離型剤はほとんど移行しない。基材に接していないフェルト層の部分では離型剤の移動に際する抵抗が大きいからである。また、離型剤塗布ローラの使用時にフェルト層の端部には圧接力がほとんどかからなくなる。これらのことにより、フェルト層の端部からの離型剤の漏れをより確実に防止することができる。
【００１２】
特に、本発明に係る離型剤塗布ローラにおいては、表層のうちフェルト層からはみ出した部分が離型剤塗布ローラの端面に折り込まれるとともに、その折り込まれた部分を基材の端面に押圧して固定する押圧部材を有することが好ましい。なお、押圧部材は、ローラ端面に折り込まれた表層をしっかりと押さえ込んで固定できるものであれば何でも良く、例えば、逆止爪が設けられたワッシャや抜け止め等を用いれば良い。このような押圧部材でフェルト層の端面を覆う表層をローラ端面においてしっかりと固定することにより、接着剤を用いなくても確実にフェルト層の端面を表層で被覆することができるからである。これにより、フェルト層の端面からの離型剤の漏れを抑制することができる。また、接着剤を用いていないので、フェルト層内部の空気を端面から外部に逃がすことができる。
【００１３】
本発明に係る離型剤塗布ローラにおいては、表層がフェルト層の端面を覆う部分に空気孔が形成されていることが好ましい。そして、空気孔はフェルト層を外部に連通させるものであることが望ましい。一般的に、表層はフェルト層に対して接着剤により固定される。そして、接着剤は空気を遮断する。このため、空気孔を表層に形成するだけでは、ローラ内部の空気を外部に逃がすことができない場合が生じる。そこで、空気孔がフェルト層と外部とを連通させることにより、表層とフェルト層との間に接着剤が介在していても、ローラ内部の空気を外部に逃がすことができるのである。なお、空気孔の径は、表層に形成されている細孔の径よりも大きく、最大で０.２ｍｍ程度の大きさである。
【００１４】
このような空気孔を形成することにより、ローラ内部の空気を確実に外部に逃がすことができる。また、空気孔がフェルト層にまで貫通して形成されていると、ローラ内部の空気を効率よく外部に逃がすことができる。さらに、フェルト層内部においては、高い毛管力によって離型剤が保持されるので、空気孔から離型剤が漏れ出ることが抑制される。
【００１５】
また、本発明に係る離型剤塗布ローラによれば、芯金の外側に位置し離型剤を含浸する機能を有する基材と、基材の外周に巻き付けられたフェルト層と、フェルト層の外周に巻き付けられた多孔性の表層とを有し、フェルト層の幅は、基材の幅よりも大きく、表層の展開状態での幅は、フェルト層の幅よりも大きく、表層のうちフェルト層からはみ出した部分でフェルト層の端面が被覆されており、表層のうちフェルト層が基材からはみ出した箇所を覆う部分に空気孔が形成されているものでもよい。これにより、空気孔から離型剤が漏れ出ることをより抑制することができるからである。これは、基材からはみ出したフェルト層には、基材からの直接的な離型剤の移行がないのでこの部分における離型剤の含浸量が少ない。このため、この部分では離型剤の移動に際する抵抗が大きいので、フェルト層内部に離型剤を留めようとする毛管力がより大きくなるからである。なお、空気孔はフェルト層の表面側に形成しても良いし、裏面側（基材側）に形成しても良いし、端面に形成しても良い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る離型剤塗布ローラを具体化した実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施の形態では、トナーを用いる画像形成装置の定着装置において、定着ベルトに離型オイルを供給するオイル供給ローラに本発明を適用した場合について説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
まず、画像形成装置の概略を説明する。本実施の形態に係る画像形成装置は、図１に示すように、４色それぞれの画像形成ステーション４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋを備えたタンデム式のフルカラープリンタである。すなわち、各画像形成ステーション４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋには、外部（パソコン等）から入力される画像データが、コントローラ７、プリントヘッドコントローラ８を介して入力されるようになっている。これにより、各画像形成ステーション４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋは、それぞれ当該色のトナー像を作成するのである。各色のトナー像は、図１中矢印Ａの向きに回転する転写ベルト６上に順次転写されて重ね合わせられる。
【００１８】
そして、これと同期して用紙カセット１から１枚の印刷用紙が取り出され、給紙ローラ２を経て転写ローラ３と転写ベルト６とのニップ部へ送られる。そこで重ね合わせトナー画像は、転写ベルト６から印刷用紙上へ転写される。重ね合わせトナー画像を受け取った印刷用紙は、ベルト定着方式の定着装置５を経由して排紙トレイ９上に排出されるのである。定着装置５では、重ね合わせトナー画像が加熱により溶融され、また加熱されて印刷用紙上にフルカラー画像として定着される。
【００１９】
定着装置５は、図２に示すように、２つの張架ローラ１５，１６に巻き架けられ図２中矢印Ａの向きに回転する定着ベルト１０と、対向ローラ１１とを有している。印刷用紙が通過するのは、定着ベルト１０と対向ローラ１１との間のニップ部である。張架ローラ１５および対向ローラ１１は、定着の熱源であるヒータを内蔵している。さらに、定着ベルト１０に離型オイルを供給するオイル供給ローラ１２を有している。オイル供給ローラ１２は、ドナーローラ１４を介して定着ベルト１０に離型オイルを供給するようになっている。また、ドナーローラ１４には、余分な離型オイルを拭き取るクリーニングローラ１３が付設されている。
【００２０】
離型オイルは、粘度１００〜３００ｃＳｔ程度のジメチルシリコーンオイルである。一般的には、ピーク分子量が５×１０3 〜１×１０4 の範囲内のジメチルシリコーンオイルがこの程度の粘度を有する。例えば、信越化学工業（株）製の型式「ＫＦ−９６ＳＳ−１００ＣＳ」（粘度は１００〜１１０ｃＳｔ（２５℃））が使用可能である。
【００２１】
次に、オイル供給ローラ１２について、図３を用いて詳細に説明する。オイル供給ローラ１２は、芯金２１の他、基材２２と、フェルト層２３と、表層２５との多層構造をなしている。芯金２１は、オイル供給ローラ１２の回転軸をなすものであり、８ｍｍ程度の直径を有するメッキ処理した鉄製の棒（例えば、ＳＵＭ２２鋼材にＥＳＮｉ処理を施したもの等）である。また、芯金２１として、ステンレス鋼製のものを用いることもできる。
【００２２】
基材２２は、離型オイルを含浸して蓄える機能を有する筒状のセラミックス部材である。例えば、ニチアス（株）製の品名「セラールＡＣ」であって、大型気孔比率２２〜２４％、気孔率６８〜７２％、嵩密度０．７８ｇ/ｃｍ3 程度のグレードのものが使用可能である。
【００２３】
フェルト層２３は、離型オイルを含浸するとともに、基材２２に貯蔵されている離型オイルを接着層２４および表層２５へ移動させる機能を有している。例えば、日本フェルト工業（株）製の型式「ＯＸ−１０７０」が使用可能である。これは、２.２デシテックスのアラミド繊維と０.８８デシテックスの繊維との混毛構成である。ここでは、厚さ２.８±０.２ｍｍ（限界は０.５〜５ｍｍ）、目付け６８０±４０ｇ/ｍ2 のものを用いている。このフェルト層２３は、リボン状に成型したフェルトを基材２２の表面に接着剤を介して螺旋状に巻き付けられ固定されている。フェルトの巻き付けの際には、フェルト同士を重ね合わせずにフェルトの縁同士をつき合わせて、張力をかけて巻き付けている。螺旋状にフェルトを巻き付けるのは、最も巻きムラが生じにくく、表面の平坦性を得やすいからである。
【００２４】
ここで、フェルト層２３の巻き付け幅は、基材２２の幅よりも大きい。つまり、フェルト層２３の両端部に、基材２２から少しはみ出したはみ出し部２３ａが形成されている。このはみ出し部２３ａは、基材２２に接触していないために基材２２からの離型オイルの移行がほとんどない。従って、フェルト層２３の両端部に離型オイルが多量に滞留することがない。また、はみ出し部分２３ａの内側には基材２２が存在しないので、オイル供給ローラ１２とドナーローラ１４とが圧接されていても、このはみ出し部２３ａには圧接力がほとんどかからない。これらのことにより、フェルト層２３の端部から離型オイルが漏れにくくなっている。
【００２５】
表層２５は、多孔質フィルムであり、フェルト層２３からしみ出す離型オイルの透過量を一定に保つ機能を有するものである。例えば、住友電工ファインポリマー（株）製の品名「ポアフロンシート」、型式「ＷＰ−０２０−８０」が使用可能である。これはＰＴＦＥの２軸展伸多孔質膜であり、厚みは７０〜９５μｍ、気孔率は７０〜８５％、透気度はガレー値で１１±３秒程度である。この種のＰＴＦＥシートには、２軸展伸プロセスで製造されたものと、１軸展伸プロセスで製造されたものとがある。しかしながら１軸展伸ものを用いると、オイル供給ローラ１２のオイル供給性が安定しない傾向がある。１軸展伸ものは、孔の形状および向きに偏りがあるためであると思われる。
【００２６】
そして、この表層２５により、定着ベルト１０に一定量の離型オイルを供給することができるようになっている。ここで、表層２５の幅は、フェルト層２３の幅よりも大きく、基材２２からはみ出した部分により、オイル供給ローラ１２の端面に折り込まれている。そして表層２５は、図４に示すように、フェルト層２３の外周面に塗布された接着層２４により固定されている。この接着層２４は、フェルト層２５の外周面にのみ存在し、フェルト層２５の端面には接着層は存在しない。
【００２７】
そして図３に戻って、オイル供給ローラ１２の端面に折り込まれた表層２５は、ドーナッツ状のフェルト３２を介して逆止爪３１が形成されたワッシャ３０により押圧されながら固定されている。フェルト３２は、ワッシャ３０により表層２５が損傷するのを防止するためのものである。
【００２８】
ワッシャ３０は、図５に示すように、中心に芯金２１が貫通する貫通穴３２が形成された円盤形状のものであり、貫通穴３２から外周に向けて８本の切り込みが途中まで入れられ、切り込みが入れられた部分が図中手前側に引き起こされて８個の逆止爪３１が形成されている。この逆止爪３１によりワッシャ３０は、逆止爪３１が起きた方向（図３に示す状態では左方向）への動きが規制され、その逆方向（図３に示す状態では右方向）にのみ動かすことができるようになっている。これにより、ワッシャ３０を芯金２１に押し込むだけで、オイル供給ローラ１２の端面に折り込まれた表層２５を接着剤を用いることなくしっかりと固定することができる。また、ワッシャ３０は、芯金２１と基材２２とを固定する役割も担っている。
【００２９】
このようにオイル供給ローラ１２の端面が表層２５により被覆されているので、オイル供給ローラの端面から離型オイルが漏れにくくなっている。また、オイル供給ローラ１２の端面における表層２５の固定は、接着剤を用いずにワッシャ３０により行っている。このため、オイル供給ローラ１２の端面から内部の空気を外部に逃がすことができる。つまり、オイル供給ローラ１２が定着装置５の熱源からの熱によって加熱され内部の空気が熱膨張した場合でも、表層２５が膨張するようなことがない。従って、表層が剥離したり、表層にスジが入るようなこともない。
【００３０】
上記した構成を有するオイル供給ローラの動作について説明する。基材２２に含浸された離型オイルは、毛管現象によりフェルト層２３へと移行する。そして、フェルト層２３へと移行した離型オイルは、表層２５により規制されて一定量が表層２５を透過して、ドナーローラ１４に供給されて塗布される。ここで、定着装置５に備わる熱源によりオイル供給ローラ１２自体が加熱される。このため、オイル供給ローラ１２内の空気が熱膨張して内部圧力が上昇する。しかし、オイル供給ローラ１２の端面には接着層２４が存在しないので、オイル供給ローラ１２内の空気を外部に逃がすことができる。すなわち、オイル供給ローラ１２の端面から上昇した圧力が抜けるのである。従って、表層２５が膨張するようなことがない。このため、表層２５が剥離したり、表層２５にスジが入ったりすることがない。
【００３１】
また、フェルト層２３には、はみ出し部２３ａが形成され、このはみ出し部分２３ａには基材２２からの離型オイルの移行がほとんどなく、しかもドナーローラ１４からの圧接力もほとんどかからない。さらに、このはみ出し部２３ａも表層２５に被覆されている。従って、フェルト層２３の端部、すなわちはみ出し部２３ａからの離型オイルの漏れが確実に抑制される。
【００３２】
以上のことにより、オイル供給ローラ１２は、ドナーローラ１４に対して一定量の離型オイルを安定して供給することができる。この結果、定着ベルト１０には一定量の離型オイルが安定して均一に塗布される。また、離型オイルがオイル供給ローラ１２の端部から漏れ出すこともない。従って、定着装置５においては、重ね合わせトナー画像が印刷用紙に対してきれいに定着され画質が低下するようなこともない。
【００３３】
以上、詳細に説明したように第１の実施の形態にオイル供給ローラ１２によれば、オイル供給ローラ１２の端面も表層２５により被覆されている。このため、オイル供給ローラ１２の端部からの離型オイル漏れが抑制される。また、フェルト層２３には、はみ出し部２３ａが形成されている。このはみ出し部２３ａには基材２２からの離型オイルの移行がほとんどなく、しかもドナーローラ１４からの圧接力もほとんどかからない。従って、フェルト層２３の端部に離型オイルが滞留することもなく、この部分から離型オイルが漏れ出ることもない。すなわち、オイル供給ローラ１２は、離型オイル漏れが非常に発生しにくい。
【００３４】
さらに、オイル供給ローラ１２の端面を被覆している表層２５を、接着剤を用いずに逆止爪３１を設けたワッシャ３０によって押さえつけることにより固定している。このため、オイル供給ローラ１２の端面には、接着層２４が存在しないので、オイル供給ローラ１２の内部の空気を外部に逃がすことができる。従って、オイル供給ローラ１２の内部の空気が熱膨張しても、表層２５が膨張するようなことがない。よって、表層２５が剥離したり、表層２５にスジが入ったりすることがないので、定着装置５において重ね合わせトナー画像が印刷用紙に対してきれいに定着され画質が低下するようなことがない。
【００３５】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態に係るオイル供給ローラは、第１の実施の形態に係るものと構成をほぼ同じくするものであるが、ローラ端面における構成が若干異なる。そこで、本実施の形態では、この相違点を中心に説明する。なお、第１の実施の形態と同じものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３６】
図６に示すように、第２の実施の形態に係るオイル供給ローラ５２は、第１の実施の形態に係るオイル供給ローラ１２と同様に、芯金２１の他、基材２２と、フェルト層５３と、表層５５との多層構造をなしている。なお、フェルト層５３および表層５５は、第１の実施の形態と同じ素材のものを使用している。
【００３７】
そして、フェルト層５３の巻き付け幅は、基材２２の幅と等しい。つまり、第１の実施の形態に係るオイル供給ローラ１２とは異なり、フェルト層５３の両端部にはみ出し部がない。このため、フェルト層５３の端部に離型オイルが滞留する可能性があるが、後述するようにフェルト層５３の端面からの離型オイル漏れは確実に抑制されている。
【００３８】
また、フェルト層５３の表面に巻き付けられた表層５５は、フェルト層５３の幅よりも少し大きい。そして、フェルト層２３の両端からはみ出した表層５５は、フェルト層５３の端面に折り込まれその一部を被覆している。この表層５５は、フェルト層５３の表面に塗布された接着層２４によりフェルト層５３に接着され、その後、加熱収縮処理が施される。この加熱収縮処理により、表層５５が収縮するためフェルト層５３の端部における表層５５の浮き上がりが軽減されるとともに、フェルト層５３の端部における外径が若干小さくなる。従って、フェルト層５３の端部にかかるドナーローラ１４からの圧接力が減少する。このため、前述したようにフェルト層５３の端部に離型オイルが滞留したとしても、その部分の圧接力が小さくなっているため、フェルト層５３の端部からの離型オイル漏れが生じにくい。
【００３９】
さらに、フェルト層５３の端面には接着層２４が存在せず、しかも表層５５はフェルト層５３の一部のみしか被覆していない。このため、オイル供給ローラ５２の端面から内部の空気を効率よく外部に逃がすことができる。すなわち、オイル供給ローラ５２が加熱されローラ内部の空気が熱膨張しても、ローラ内部の圧力が上昇することがない。従って、表層５５が膨張するようなことがない。このため、表層５５が剥離したり、表層５５にスジが入ったりすることがない。
【００４０】
以上、詳細に説明したように第２の実施の形態にオイル供給ローラ５２によれば、フェルト層５３の端面の一部が表層５５により被覆されている。そして、表層５５に対して加熱収縮処理が施されている。これにより、フェルト層５３の端部における表層５５の浮き上がりが軽減されるとともに、フェルト層５３の端部における外径が若干小さくなって、フェルト層５３の端部にかかる圧接力が減少する。従って、フェルト層５３の端部に離型オイルが滞留したとしても、オイル供給ローラ５２の端部からの離型オイル漏れが抑制される。
【００４１】
また、表層５５はフェルト層５３の端面の一部のみを被覆している。このため、オイル供給ローラ５２の内部の空気を効率よく外部に逃がすことができる。従って、オイル供給ローラ５２の内部の空気が熱膨張しても、表層５５が膨張するようなことがない。よって、表層５５が剥離したり、表層５５にスジが入ったりすることがないので、重ね合わせトナー画像が印刷用紙に対してきれいに定着され画質が低下するようなことがない。
【００４２】
（第３の実施の形態）
最後に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態に係るオイル供給ローラは、第１の実施の形態に係るものと構成をほぼ同じくするものであるが、ローラ端面における構成が若干異なる。そこで、本実施の形態では、この相違点を中心に説明する。なお、第１の実施の形態と同じものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４３】
図７に示すように、第３の実施の形態に係るオイル供給ローラ６２は、第１の実施の形態に係るオイル供給ローラ１２と同様に、芯金２１の他、基材２２と、フェルト層２３と、表層２５との多層構造をなしている。
【００４４】
そして、フェルト層２３の巻き付け幅は、基材２２の幅よりも大きく、フェルト層２３の両端部に、基材２２から少しはみ出したはみ出し部２３ａが形成されている。従って、第１の実施の形態で説明したようにフェルト層２３の端部から離型オイルが漏れにくくなっている。
【００４５】
表層２５の幅はフェルト層２３の幅よりも大きく、その基材２２からはみ出した部分はオイル供給ローラ１２の端面に折り込まれている。そして表層２５は、フェルト層２３の外周面およびオイル供給ローラ６２の端面において接着剤により固定されている。すなわち、第１の実施の形態とは異なり、オイル供給ローラ６２の端面においても接着剤によって固定されているのである。このためこのままでは、オイル供給ローラ６２の内部の空気を外部に逃がすことができない。
【００４６】
そこで、オイル供給ローラ６２では、はみ出し部２３ａの端面に空気孔６０を針によって４５度間隔で８個形成している。この空気孔６０は、表層２５に備わる細孔の径よりも大きく、その直径は約０.２ｍｍであり、深さが約０.１５ｍｍ程度のものであり、フェルト層２３と外部とを連通するものである。このような空気孔６０を形成することにより、オイル供給ローラ６２の端面において表層５５を接着剤により固定しても、オイル供給ローラ６２の内部の空気を外部に逃がすことができるようになっている。従って、オイル供給ローラ６２が加熱されローラ内部の空気が熱膨張しても、ローラ内部の圧力が上昇することがない。従って、表層２５が膨張するようなことがない。このため、表層５５が剥離したり、表層５５にスジが入ったりすることがない。
【００４７】
その一方、空気孔６０からの離型オイル漏れが懸念される。しかし、空気孔６０は、フェルト層２３のはみ出し部２３ａに設けている。このはみ出し部２３ａは、基材２２からの離型オイルの移行が少ないため離型オイルの含浸量が少ない。つまり、フェルト層２３における離型オイルの保持量の限界を超えるようなことがない。従って、このはみ出し部２３ａでは、離型オイルの移動に際する抵抗が大きく、フェルト層２３の内部に離型オイルを留めようとする毛管力が非常に大きくなる。このため、空気孔６０から離型オイルが漏れ出るようなことはない。
【００４８】
また空気孔は、はみ出し部２３ａの端面に限らず、図８に示すように、はみ出し部２３ａの表面側に形成しても良いし（空気孔７０）、図９に示すように、はみ出し部２３ａの裏面側（基材２２側）に形成しても良い（空気孔８０）。空気孔６０の代わりに、空気孔７０や８０を形成しても、上記した同様の効果を得ることができる。
【００４９】
以上、詳細に説明したように第３の実施の形態にオイル供給ローラ６２によれば、オイル供給ローラ６２の端面も表層２５により被覆されている。このため、オイル供給ローラ６２の端部からの離型オイル漏れが抑制される。また、フェルト層２３には、はみ出し部２３ａが形成されている。このはみ出し部２３ａには基材２２からの離型オイルの移行がほとんどなく、しかもドナーローラ１４からの圧接力もほとんどかからない。従って、フェルト層２３の端部に離型オイルが滞留することもなく、この部分から離型オイルが漏れ出ることもない。すなわち、オイル供給ローラ６２は、離型オイル漏れが非常に発生しにくい。
【００５０】
さらに、はみ出し部２３ａの端面には、オイル供給ローラ６２の内部の空気を外部に逃がすための空気孔６０を形成している。これにより、オイル供給ローラ６２の端面における表層２５の固定を接着剤により行ったとしても、オイル供給ローラ６２の内部の空気を外部に逃がすことができる。従って、オイル供給ローラ６２の内部の空気が熱膨張しても、表層２５が膨張するようなことがない。よって、表層２５が剥離したり、表層２５にスジが入ったりすることがないので、重ね合わせトナー画像が印刷用紙に対してきれいに定着され画質が低下するようなことがない。
【００５１】
なお、本実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。従って本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。例えば上記実施の形態では、本発明をプリンタに搭載される定着装置に適用したが、プリンタに限らず複写機やファクシミリ等に搭載される定着装置にも本発明を適用することができる。また、ドナーローラ１４を介さず直接に定着ベルト１０に離型オイルを供給しても良いし、ベルト定着方式以外の定着装置に適用しても良い。
【００５２】
さらに、第１に実施の形態においては、はみ出し部２３ａを形成せずに図１０に示すように基材２２とフェルト層２３とを同一の幅とすることもできる。これにより、ローラ端部からの離型オイル漏れの抑制効果は若干弱まるが、ローラ端部における表層２５の処理が非常に簡単になる。あるいは、ワッシャ３０の代わりに、図１１に示すように、抜け止め３５を芯金２１に打ち込んでも良い。この場合、フェルト３２の代わりに弾性部材３６を用いれば良い。
【００５３】
また、第１〜第３の実施の形態を任意に組み合わせることも可能である。例えば、第１の実施の形態に係るオイル供給ローラ１２におけるフェルト層２３の端面に空気孔を形成することも可能である。これにより、より効率よくローラ内部の空気を外部に逃がすことができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上、説明した通り本発明によれば、ローラ端部における離型剤の漏れを防止するとともに離型剤を均一に塗布することができる離型剤塗布ローラが提供されている。これにより、離型剤塗布ローラに起因する出力画像の画質低下が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】プリンタの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す定着装置の概略構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係るオイル供給ローラの断面図である。
【図４】図３に示すオイル供給ローラの端部の拡大図である。
【図５】図３に示すワッシャの平面図である。
【図６】第２の実施の形態に係るオイル供給ローラの断面図である。
【図７】第３の実施の形態に係るオイル供給ローラの断面図である。
【図８】第３に実施の形態に係るオイル供給ローラの変形例（空気孔の位置が異なる）を示す図である。
【図９】同じく、第３に実施の形態に係るオイル供給ローラの変形例（空気孔の位置が異なる）を示す図である。
【図１０】第１に実施の形態に係るオイル供給ローラの変形例を示す図である。
【図１１】同じく、第１に実施の形態に係るオイル供給ローラの変形例を示す図である。
【図１２】従来のオイル塗布ローラの断面図である。
【符号の説明】
５ 定着装置
１０ 定着ベルト
１２ オイル供給ローラ
２１ 芯金
２２ 基材
２３ フェルト層
２５ 表層
Claims (6)
- 芯金の外側に位置し離型剤を含浸する機能を有する基材と、
前記基材の外周に巻き付けられたフェルト層と、
前記フェルト層の外周に巻き付けられた多孔性の表層とを有し、
前記表層の展開状態での幅は、前記フェルト層の幅よりも大きく、
前記表層のうち前記フェルト層からはみ出した部分で前記フェルト層の端面が被覆されており、
前記表層は、前記フェルト層の外周面に対してのみ接着剤により接着されていることを特徴とする離型剤塗布ローラ。 - 請求項１に記載する離型剤塗布ローラにおいて、
前記フェルト層の幅は、前記基材の幅よりも大きいことを特徴とする離型剤塗布ローラ。 - 請求項１に記載する離型剤塗布ローラにおいて、
前記表層のうち前記フェルト層からはみ出した部分が前記離型剤塗布ローラの端面に折り込まれるとともに、
その折り込まれた部分を前記基材の端面に押圧して固定する押圧部材を有することを特徴とする離型剤塗布ローラ。 - 請求項１に記載する離型剤塗布ローラにおいて、
前記表層が前記フェルト層の端面を覆う部分に空気孔が形成されていることを特徴とする離型剤塗布ローラ。 - 芯金の外側に位置し離型剤を含浸する機能を有する基材と、
前記基材の外周に巻き付けられたフェルト層と、
前記フェルト層の外周に巻き付けられた多孔性の表層とを有し、
前記フェルト層の幅は、前記基材の幅よりも大きく、
前記表層の展開状態での幅は、前記フェルト層の幅よりも大きく、
前記表層のうち前記フェルト層からはみ出した部分で前記フェルト層の端面が被覆されており、
前記表層のうち前記フェルト層が前記基材からはみ出した箇所を覆う部分に空気孔が形成されていることを特徴とする離型剤塗布ローラ。 - 請求項４または請求項５に記載する離型剤塗布ローラにおいて、
前記空気孔は、前記フェルト層を外部に連通させることを特徴とする離型剤塗布ローラ。
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