JPH0310525Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、電子写真複写機、同フアクシミリ、
同プリンター等、電子写真プロセスを利用した機
器に使用する定着装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、電子写真プロセスを利用した複写機等に
おいては、用紙上に形成された未定着トナー像を
定着して永久画像にする必要があり、その定着法
として溶剤定着法、圧力定着法、及び加熱定着法
等が知られている。

しかし上記溶剤定着法は、溶剤蒸気が飛散し、
臭気や衛生上の問題点が多い欠点を有しており、
一方圧力定着法も他の定着法と較べて定着性が悪
く、かつ圧力感応性トナーが高価である欠点を有
しており、共に広く実用化されていないのが実状
である。

従つて未定着トナー像の定着には、一般に加熱
によつてトナーを溶融させ、用紙上に付着させる
加熱定着法が広く採用されている。

そしてこの定着装置としては、第５図に示すよ
うに、円筒状芯金ａの内部にヒーターｂを配設
し、かつその芯金ａ表面にポリテトラフルオロエ
チレン等の耐熱性樹脂、あるいはHTVシリコー
ンゴム（High Temperature Vulcanization
Silicone Rubber）、RTVシリコーンゴム
（Room Temperature Vulcanization Silicone
Rubber）、等の耐熱弾性体からなる被覆層ｃを形
成した加熱ロールｄと、この加熱ロールｄの下方
に設けられ、円筒状芯金ｅの表面にHTVシリコ
ーンゴム、LTVシリコーンゴム（Low
Temperature Vulcanization Silicone
Rubber）、RTVシリコーンゴム、フツ素ゴム等
の耐熱弾性体層ｆを形成した加圧ロールｇとから
構成され、これらロールｄ，ｇ間に未定着トナー
像の形成された用紙ｈを挿通させて定着を行うヒ
ートロール方式の装置が知られており、これは、
他の加熱定着装置と較べ、低電力、かつ定着部で
の紙づまりによる火災の危険性の少ないこと等の
利点があることから最も広く利用されている。

しかしこのヒートロール方式の最大の欠点は、
用紙ｈのトナー面が、直接上記加熱ロールｄ表面
と接触するため、用紙ｈ上の未定着トナー像の一
部が加熱ロールｄ側に転写され、そのトナーが用
紙ｈの後端あるいは次に通過する用紙ｈに再転写
されてその用紙ｈを汚してしまう、いわゆるトナ
ーオフセツト現象が起こることである。

そこで第５図に示すように、ウイツクｉ、オイ
ルパンｊ、オイル塗布量の制御用ブレードｋ及び
オイルタンクｌ等より成るオイル供給装置ｍを、
加熱ロールｄの近傍位置に配設し、この加熱ロー
ルｄ表面に、ジメチルシリコーンオイル等の離型
剤を連続的に塗布して上記トナーオフセツト現象
を防止する方法が採られている。

しかしながら、上記オイル供給装置ｍは、ウイ
ツクｉ、オイルパンｊ等多数の部品を必要とする
ため定着装置の大型化、複雑化を招き、かつコス
トが割高となる欠点を有しており、また離型剤が
過度に供給されたり、あるいは機械の移動等によ
り離型剤がこぼれたりした場合、定着装置を通過
する用紙ｈが、この離型剤により汚されてしまう
ことがあつた。しかも離型剤の塗布量が不充分で
あると、上記加熱ロールｄ表面の損耗度が大きく
なるため、離型剤の補給や、ウイツクｉの清掃等
を定期的に行う必要があり、保守点検が煩雑とな
る欠点があつた。

このため近年、第６図に示すように、外周面に
複数の小孔を有する筒状体ｎと、この外周面を被
覆するシリコーンスポンジ等の多孔質の弾性体ｏ
とで形成され、上記筒状体ｎ内部に液体状の離型
剤ｐを封入させた供給ロールｑを、上記加熱ロー
ルｄ又は加圧ロールｇの外周面に圧接して設け、
従動回転させて上記離型剤ｐを塗布する装置が提
案されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、この装置においては離型剤ｐを筒状
体ｎの内部に封入させているため、この離型剤ｐ
が外部にこぼれることがなく、かつ定着装置の大
型化、複雑化を防止できる長所を有しているが、
加熱ロールｄ等への離型剤ｐの塗布を、上記弾性
体ｏを介して行う関係上、上記弾性体ｏは、加熱
ロールｄ等表面に均一に圧接してその表面に離型
剤ｐを均等に塗布する弾性体ｏとしての機能と、
離型剤ｐを長期に亘つて保持し、かつその塗布量
を一定値に制御する制御部材としての機能を有し
ていることが要求され、上記弾性体ｏを筒状体ｎ
表面に形成するに当つては、上記弾性体としての
機能を持たせるためにその膜厚を少なくとも２mm
以上、好ましくは３mm以上にする必要があり、ま
た制御部材としての機能を持たせるために一定以
下の気孔率を有する材料を使用する必要があつ
た。

従つてこの装置においては、上記弾性体ｏの材
料が、上記要件を満たすものに限られるため、材
料の選択範囲が狭まく、かつ上記供給ロールｑを
加熱ロールｄ側に配設する構成を採つた場合、上
記供給ロールｑは高耐熱性を有していることが必
要となるため、上記材料は更に限定されてその選
択が著しく困難となつてしまう問題点があつた。

すなわち加熱ロールｄの表面温度は、通常180
℃前後あるため、上記弾性体ｏを形成する材料と
しては上記高温に耐えられるものであることが必
要で、具体的にはシリコーンゴムやフツ素ゴム等
の発泡体が使用できるが、これらの発泡体は、他
の発泡体と較べて独立気泡の割合が多く、その気
孔率が高いためこれを上記弾性体ｏとして選択し
た場合、制御部材としての機能を具備させること
ができなくなるからである。

しかも上記供給ロールｑを常時加熱ロールｄに
圧接させると、上記筒状体ｎ内の離型剤ｐが加熱
されて蒸発するため、供給ロールｑ内の離型剤ｐ
が長期間保持されなくなるという問題点も有して
いた。

一方、この装置において、第６図に示すよう
に、上記供給ロールｑを加圧ロールｇ側に配設す
る構成を採つた場合、加熱ロールｄ表面への離型
剤ｐの付与は、この加熱ロールｄと加圧ロールｇ
とが接触しているときにしかなされず、加圧ロー
ルｇ表面へ付与された離型剤ｐの大部分が、上記
加熱ロールｄと加圧ロールｇ間を挿通させた用紙
ｈの裏面に吸収されてしまうため、加熱ロールｄ
への離型剤ｐの付与が不充分となる問題点があつ
た。

特に長い用紙ｈを挿通させた場合、定着途中で
加熱ロールｄに付与された離型剤ｐが消費されて
しまうため用紙ｈの後端側においてトナーオフセ
ツト現象が生じ易くなる問題点があつた。

本考案は以上の問題点に着目してなされたもの
で、その課題とするところは、離型剤を付与する
供給ロールを備えた定着装置を前提とし、この供
給ロールに加えて転写ロールを配設し、加熱ロー
ル表面への離型剤の塗布を上記転写ロールに分担
させる一方、離型剤の塗布量の制御並びに保持を
供給ロールに分担させることにより、上記問題点
のない定着装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち本考案は、互いに圧接しながら回転す
る加熱ロールと加圧ロールとを備え、未定着トナ
ー像が形成されたシートをこれ等ロール間に挿通
させて未定着トナー像の定着を行う定着装置を前
提とし、 上記加熱ロールには、この表面に圧接して回転
し外周面に耐熱弾性層の形成された転写ロールを
配設すると共に、 この転写ロールには、この表面に圧接して回転
し筒状体内に保持する離型剤を上記転写ロールに
定量供給する供給ロールを配設したことを特徴と
するものである。

尚、上記転写ロールは、加熱ロール表面に離型
剤を塗布する弾性体としての機能を具備していれ
ば充分で、制御部材として機能を備えている必要
がないため、上記耐熱弾性層の材料としては、気
孔率の高い材料でも使用することができる。

また上記供給ロールは、離型剤を保持し、かつ
制御部材としての機能を具備していれば充分で、
弾性体としての機能を備えている必要がなく、か
つ加熱ロールに直接接触しないため、130℃程度
の耐熱性を有していれば充分である。

この供給ロールとしては、外周面に複数の小孔
を有する筒状体表面を多孔質シートや不織布で被
覆したロール、あるいは、セラミツクス、焼結金
属、焼結プラスチツク等の筒状体にて構成されそ
れ自体が制御部材としての機能を備えている多孔
質筒状ロール等を使用することができる。

〔作用〕

上述したような技術的手段によれば、 加熱ロールには、この表面に圧接して回転し外
周面に耐熱弾性層の形成された転写ロールを配設
すると共に、 この転写ロールには、この表面に圧接して回転
し筒状体内に保持する離型剤を上記転写ロールに
定量供給する供給ロールを配設しているため、 上記加熱ロール表面には転写ロールを介して供
給ロールから適量の離型剤が常時供給され、しか
も、上記供給ロールと加熱ロールとの間には転写
ロールが介在し、供給ロール内の離型剤が加熱さ
れないことからこの離型剤を上記供給ロール内に
長期間保持することが可能となり、 更に、転写ロールの耐熱弾性層は離型剤を塗布
する弾性体としての機能を具備していれば充分で
制御部材としての機能を備えている必要がないた
め、耐熱弾性体層の構成材料として気孔率の高い
材料の適用が可能となる。

〔実施例〕

以下本考案の実施例について図面を参照にして
説明すると、本考案の定着装置は、第１図に示す
ように、加熱ロール１、加圧ロール２、転写ロー
ル３及び供給ロール４とから構成されるものであ
る。

まず上記加熱ロール１は、図示されない動力に
より150mm／secのスピードで矢印Ａ方向に回動可
能に軸受された直径40mm、長さ340mmのアルミニ
ウム製の円筒状芯金５と、この芯金５表面を厚さ
300μmで被覆するRTVシリコーンゴムの耐熱弾
性体層６とから成り、上記芯金５内には加熱ロー
ル１表面を180℃に加熱するための1000wのハロ
ゲンランプ７が配設されている。

一方加圧ロール２は、上記加熱ロール１の下方
位置に設けられ、加熱ロール１と同様、直径30
mm、長さ340mmの鉄製の円筒状芯金８と、この芯
金８表面を厚さ５mmで被覆するHTVシリコーン
ゴムの耐熱弾性体層９とから成り、上記芯金８
は、加熱ロール１の回転に伴つて矢印Ｂ方向に回
動可能に軸受されており、かつ加熱ロール１と加
圧ロール２間には、図示しない機構によつて適当
な圧力が印加されており、これによつて両ロール
１，２間に５mmのニツプ幅が形成されている。

そして上記加熱ロール１の用紙搬入側には、第
２図に示すように、金属コア１０と、このコア１
０に嵌着された、厚さ３mm、ゴム硬度30゜のHTV
シリコーンゴム１１とから成る転写ロール３が２
Kgの荷重でもつて上記加熱ロール１に圧接されて
配設されており、上記加熱ロール１の回転に伴つ
て従動回転するように形成されている。

またこの転写ロール３には、第３図及び第４図
に示すように、適宜金属にて形成され、外周面に
直径３mmの小孔１２が略等間隔で30個開設された
直径30mm、長さ300mmの円筒状芯金１３と、この
芯金１３を被覆する厚さ0.15mm、ガレーナンバー
250secのポリテトラフルオロエチレン製多孔質シ
ート（ジヤパン ゴアテツクス社製商品名ゴアテ
ツクス）１４及び上記芯金１３の両端開口部を閉
塞し、中央に回転軸となる突起部１５，１５の付
設された円形状の蓋体１６，１６とから構成さ
れ、かつ上記芯金１３内部に離型剤１７として粘
度1000CSのシリコーンオイルを150c.c.封入させて
成る供給ロール４が上記転写ロール３に対し従動
回転可能に配設されており、上記転写ロール３を
介して上記加熱ロール１表面に、供給ロール４内
の離型剤１７を塗布するように形成されている。

そして本考案の定着装置を使用してトナー定着
を行うには、第１図に示すように、未定着トナー
像を有する用紙１８を搬送して、加熱ロール１及
び加圧ロール２間に挿通させ、加熱ロール１から
の伝熱でトナーを溶融させて用紙１８の繊維内に
流し込み、冷却して定着させるものである。

このとき、上記加熱ロール１表面には、転写ロ
ール３を介して供給ロール４から適量のシリコー
ンオイルが常時供給されるため、用紙１８上の未
定着トナー像が上記加熱ロール１表面に付着する
ことがなく、トナーオフセツト現象を防止するこ
とができる。

しかも上記供給ロール４と、加熱ロール１との
間には、転写ロール３が介在し、供給ロール４内
の離型剤１７が加熱ロール１により加熱されて蒸
発するということがないため、供給ロール４内の
離型剤１７を長期間保持することができる。

ここでこの定着装置によりＡ−４サイズのコピ
ー用紙を使用し、かつ毎分20枚のコピースピード
にて連続定着実験を行つたところ、シリコーンオ
イル消費割合は、コピー用紙１枚当り1.5〜2.0×
10^-6リツトルで、この値はコピー枚数８万枚まで
ほぼ一定であり、この間はトナーのオフセツト現
象やコピー用紙の加熱ロール１への巻き付き等、
離型性に関するトラブルは皆無であつた。

しかし８万枚を過ぎる頃から、上記供給ロール
４内のシリコーンオイルがほぼ完全に消費され、
オイル塗布量が急に低下して、オフセツト現象が
徐々に発生するようになつた。

そこで上記供給ロール４内に再度シリコーンオ
イルを注入し、再使用を図つたところ、加熱ロー
ル１表面へのオイル塗布量は元の状態に戻り、上
記トナーオフセツト現象が発生しなくなつた。

〔考案の効果〕

本考案によれば、 加熱ロール表面には転写ロールを介して供給ロ
ールから適量の離型剤が常時供給され、しかも、
上記供給ロールと加熱ロールとの間には転写ロー
ルが介在し、供給ロール内の離型剤が加熱されな
いことからこの離型剤を上記供給ロール内に長期
間保持することが可能となり、 更に、転写ロールの耐熱弾性層は離型剤を塗布
する弾性体としての機能を具備していれば充分で
制御部材としての機能を備えている必要がないた
め、耐熱弾性体層の構成材料として気孔率の高い
材料の適用が可能となる。

従つて、加熱ロール表面へ長期に亘つて適量の
離型剤が安定供給されるためトナーオフセツト現
象等を確実に防止できる効果を有しており、か
つ、適用できる弾性材料の選択範囲も拡がる効果
を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本考案の一実施例を示すもの
で、第１図は本考案の定着装置の説明断面図、第
２図はその転写ロールの斜視図、第３図はその供
給ロールの一部切欠き斜視図、第４図はその長さ
方向断面図をそれぞれ示し、又第５図及び第６図
は従来の定着装置の側面断面図である。 符号説明、１……加熱ロール、２……加圧ロー
ル、３……転写ロール、４……供給ロール、５，
８，１３……芯金、６，９……耐熱弾性体層、７
……ランプ、１０……コア、１１……HTVシリ
コーンゴム、１２……小孔、１４……多孔質シー
ト、１５……突起部、１６……蓋体、１７……離
型剤。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 互いに圧接しながら回転する加熱ロールと加圧
   ロールとを備え、未定着トナー像が形成されたシ
   ートをこれ等ロール間に挿通させて未定着トナー
   像の定着を行う定着装置において、 上記加熱ロールには、この表面に圧接して回転
   し外周面に耐熱弾性層の形成された転写ロールを
   配設すると共に、 この転写ロールには、この表面に圧接して回転
   し筒状体内に保持する離型剤を上記転写ロールに
   定量供給する供給ロールを配設したことを特徴と
   する定着装置。