JPH05181386A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブレードのローラに対する当接圧が低く、離
型剤をローラ表面全体に平滑化させ、適量の離型剤を塗
布することのできる手段を備えた定着装置を提供するこ
とを目的としている。 【構成】 ゴムブレード７をゴムブレード支持体８に固
定し、該ゴムブレード支持体８を加圧板１０に設けられ
た第一の揺動中心軸９の周りに揺動自在に支持する。ま
た、該加圧板１０を第二の揺動中心軸１１の周りに揺動
自在に支持する。そして、該加圧板１０を加圧ばね１２
によって付勢し上記ゴムブレード７をローラ表面に所定
圧で当接させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式等を用い
た複写機，プリンタ等の画像形成装置における定着装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真方式を用いた複写機，プ
リンタ等の画像形成装置の定着装置としては、互いに圧
接するように配設され、少なくとも一方を加熱ローラと
した一対のローラ間に、トナーが担持された記録紙を通
過させてこれを加熱・加圧することによりトナー像を記
録紙に定着させる定着方式が広く知られている。

【０００３】このような従来の定着方式においては、加
熱ローラの外周面にシリコーンゴムやフッ素樹脂等の耐
熱離型層を設けると共にシリコーンオイル等の離型剤を
塗布してトナーのオフセットを防止している。但し、上
記のシリコーンオイル等を塗布してもトナーのオフセッ
トは完全には防止できず、オフセットしたトナーがロー
ラ表層に徐々に蓄積し、ローラを劣化させ、ローラ寿命
を縮める結果となる。

【０００４】そこで、従来はローラ表面に繊維質のウェ
ブやパッド等を摺擦させオフセットしたトナー等を除去
し、常にローラ表面をクリーンにしている。

【０００５】ここで、上述したシリコーンオイル等の離
型剤の塗布法を図５に基づいて説明する。図５において
加熱ローラ３１は内部にヒータ３２をもち、加圧ローラ
３３と互いに圧接回転している。オイル容器３４内に蓄
えられたシリコーンオイル３５はフェルト３６によって
吸い上げられ、加熱ローラ３１の表面に塗布される。塗
布されたオイル層のうち余剰な部分は、ブレード３７に
よって除去されるが、ブレード３７は板ばねのような弾
性部材３８によって加熱ローラ１に押圧されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例によれば、以下のような問題点があった。すなわ
ち、特に近年広く普及し始めているフルカラー複写機や
フルカラープリンタ等のフルカラー電子写真装置の定着
時にはイエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの多色重
ねの厚いトナー層を定着する必要があり、かつ、線画の
みならず、ベタ画像に近い画像も多く出力され、従来の
単色の電子写真装置に比較して定着装置、特にローラに
かかる負担が非常に大きいため、ブレード３７の当接圧
を従来よりも低くする必要があった。これに対し従来
は、板ばね等の弾性部材３８で付勢されていたため、当
接圧を調整するのが困難であった。

【０００７】また、定着時には多色重ねのトナーを完全
に溶融混合状態にしなければ発色性・混合性を高めるこ
とができないため、使用されるトナー樹脂は比較的低温
でシャープに溶ける粘弾性の小さな材料が用いられてい
るが、これらの樹脂は加熱・加圧ローラに対する離型性
がモノクロ用に比較して非常に悪いものである。したが
って、シリコーンゴムやフッ素樹脂で表層を形成したロ
ーラにおいても離型性を維持するためにシリコーンオイ
ル等の離型剤をローラ表面全体に平滑化させてコーティ
ングし離型効果をもたせてオフセット現象やローラ表面
の劣化を防止する必要があった。これに対し従来は、ロ
ーラ長手方向におけるブレード３７の当接圧が均一でな
いため、ローラ上の離型剤層が不均一になることがあっ
た。

【０００８】さらに、シリコーンオイル等の離型剤の塗
布量は必要最小限でよいのであるが、従来の塗布方法で
は塗布フェルト等でローラ表面に余分に塗布した後にあ
る程度余剰のオイルを除去する方法を採っていたため、
必要最小限以上のオイルが依然として残っていることが
多い。このオイルをさらに除去しようとすると、除去の
ために除去力を増大させなければならずオイルの塗布ム
ラやスジとなってローラ表面上に残り、使用可能な温度
ラチチュードの低下やオフセット量の増大をもたらし、
ローラの耐久寿命を縮めていた。したがって、従来はあ
る程度多めのオイルを塗布せざるを得ず、ＯＨＰ用透明
シートに対して定着後オイルがべとついたり、シートの
重ね放置によりオイルしみが発生するといった問題点が
あった。

【０００９】本発明は、上記問題点を解決し、ブレード
のローラに対する当接圧が低く、離型剤をローラ表面全
体に平滑化させ、適量の離型剤を塗布することのできる
手段を備えた定着装置を提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、互いに圧接して回転自在に支持された加熱ローラ
及び加圧ローラと、少なくとも一方のローラに当接する
ように配設され離型剤を塗布せしめる離型剤塗布手段
と、該離型剤塗布手段の当接部よりも上記ローラの回転
方向下流側にて該ローラに当接するように付勢されて配
設され余剰の離型剤を除去しローラ上の離型剤を平滑化
せしめる平滑化部材とを有する定着装置において、上記
平滑化部材は、該平滑化部材のローラに対する当接線と
上記ローラの軸線を含む面に垂直な第一の軸線と、上記
ローラの軸線に略平行な第二の軸線との両方の周りに揺
動自在に支持されていることにより達成される。

【００１１】

【作用】本発明によれば、離型剤塗布手段によって加熱
ローラと加圧ローラの少なくとも一方のローラに離型剤
が塗布される。そして、塗布された離型剤は上記離型剤
塗布手段の当接部よりも上記ローラの回転方向下流側に
て該ローラに当接する平滑化部材によって余剰分が除去
され、かつ、ローラ表面に一様に分布するように平滑化
される。このとき、上記平滑化部材は、該平滑部材のロ
ーラに対する当接線と上記ローラの軸線を含む面に垂直
な第一の軸線と、上記ローラの軸線上に略平行な第二の
軸線との両方の周りに揺動自在に支持され、かつ、上記
ローラに対して付勢されているため、該ローラに対して
常に所定の圧力で均一に当接する。したがって、ローラ
表面の離型剤層は常に均一に保たれ、しかも、ローラ表
面が損傷することがない。

【００１２】

【実施例】本発明の第一実施例及び第二実施例を図面に
基づいて説明する。

【００１３】〈第一実施例〉先ず、本発明の第一実施例
を図１ないし図３に基づいて説明する。図１において１
は加熱ローラであり、該加熱ローラ１はその内部にヒー
タ３を有し加圧ローラ２と互いに圧接回転するように配
設されている。また、該加熱ローラ１の外周面にはオイ
ルパン４内に貯えられた離型剤たるシリコーンオイル５
を浸透させた離型剤塗布手段たるフェルト６が接触する
ように配設されており、オイル塗布を行うようになって
いる。この状態でのオイル塗布量はフェルト６の浸透性
や押圧力並びに加熱ローラ１の周速によりある程度規制
されているが、これだけでは加熱ローラ１表面上のオイ
ル層はムラやスジのある不均一な塗布状態になってい
る。

【００１４】そこで、上記フェルト６よりもローラの回
転方向下流側には上述の不均一なオイル層を平滑化する
ための平滑化部材たるゴムブレード７がゴムブレード支
持体８に固定されて配設されている。

【００１５】このゴムブレード支持体８は図２に示すよ
うに第一の揺動中心軸９の周りに揺動自在に支持されて
いる。また、この第一の揺動中心軸９は加圧板１０に固
定されており、さらに、該加圧板１０は第二の揺動中心
軸１１の周りに揺動自在に支持されている。従って、加
圧板１０とゴムブレード支持体８は互いに直角方向の揺
動を行うことが可能となっている。

【００１６】また、加圧板１０は定着装置本体に固定さ
れた加圧ばね１２により、図面の上方に引っ張られるた
めゴムブレード７は加熱ローラ１に圧接されるようにな
っている。

【００１７】このように、上記ゴムブレード７は二方向
に揺動自在でかつ加圧ばね１２により付勢されるため、
上述した不均一なオイル層をその適切な圧接力で均一化
することができ、スジやムラのないオイル層が形成され
る。

【００１８】以上のような本実施例装置に未定着画像を
担持した転写紙Ｐが図１の右方より両ローラ間に進入す
ると、該転写紙Ｐは平滑オイル層が形成された加熱ロー
ラ１表面及び加圧ローラ２の表面により加熱・加圧され
て定着され、左方へ排出される。定着後の加熱ローラ１
の表面はクリーニングウェブ１３により、押圧ローラ１
４の加圧力を通して摺擦され、加熱ローラ１の表面に付
着したトナーや紙粉等が清掃・除去される。その後、上
述したオイル塗布がなされ、順次同工程を繰り返す。

【００１９】ここで、オイル塗布量とオフセット量との
関係について簡単に説明する。一般的にはオイル塗布量
が減少するとオフセット量は増大する傾向にあるが、こ
れは加熱ローラ１表面上に如何に均一にオイル層を形成
するかによっても異なってくる。オイル塗布量が多い場
合でも不均一にオイル塗布がなされている場合は部分的
にオイル塗布量が非常に少ない領域ができてしまうた
め、その部分でオフセットが生じてしまう。従って、最
小のオイル量でオフセットを防止するためには塗布の均
一性が最も重要である。

【００２０】そこで、本実施例では上述したようなゴム
ブレード７の支持法を用いることにより塗布の均一性を
向上させている。

【００２１】すなわち、従来ゴムブレード等をローラに
圧接するとき、圧接力を確実に保証するためにはある程
度強い圧接力で押圧する必要があり、その結果、オフセ
ットを掻き取り過ぎてしまったり、ローラへ傷を与えて
しまったりしていたが、本実施例の方式のように二つの
揺動中心をもたせたことで弱い圧接力でもその調心作用
によりローラに均一に圧接させることができるようにな
った。従って、ローラ及びブレードは共に寿命が長くな
る。

【００２２】また、図３に示すように、図１の加圧ばね
１２の代わりにおもり１５を用いて加圧板１０’を付勢
されることにより、加熱ローラ１のローラ径がシリコー
ンオイルによる潤滑によって増加した場合あるいは長期
間使用によって摩耗し減少した場合でも常に安定したゴ
ムブレードの圧接力が得られるという利点もある。

【００２３】また、本実施例ではゴムブレードを加熱ロ
ーラ１の回転方向に対して逆方向に配設したが順方向で
も同様の効果がある。

【００２４】〈第二実施例〉次に、本発明の第二実施例
を図４に基づいて説明する。なお、第一実施例との共通
箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００２５】加熱ローラ１上にフェルト６によって塗布
されたオイルは平滑化部材であるブレード１６によって
オフセット層を均一化する点は第一実施例と同様である
が、ステンレス鋼またはりん青銅等のばね材を用いてＵ
字形に形成した弾性部材１７によってブレード１６を付
勢させるところが第一実施例と異なる。

【００２６】該弾性部材１７は回転中心軸１８で支持さ
れると共に加熱ローラ１の軸方向と直角方向に揺動自在
に支持されており、ブレード１６を所定圧で加熱ローラ
１の表面に当接させることができる。

【００２７】以上のようにブレード１６を定着装置本体
に対して支持することにより、第一実施例と同様に弾性
部材１７の調心性により低圧力でも加熱ローラ１の表面
に均一にブレード１６を押圧可能となり、フェルト６に
よって塗布された不均一なオイル層を適切な厚さの均一
なオイル層に変化させることとができ、転写紙全面に亘
ってオフセットあるいはオイルしみ等のない画像を得る
ことができると共にオイル消費量を最小限に抑えること
が可能となる。

【００２８】また、本発明の実施例ではオイル塗布手段
としてフェルト等の繊維質による浸透方式を用いたが、
通常よく知られている塗布ローラ方式あるいは多孔質の
物質を用いた方式の場合でも、オイル塗布手段の下流側
に上述したようなブレード等の平滑化部材を用いること
ができる。

【００２９】さらに、平滑化部材として定着ローラに圧
接して回転するローラ等の部材等を用いることができる
ことは言うまでもない。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
平滑化部材をローラの軸線に略垂直な平面内と該平面に
略垂直な平面内の両方で揺動自在に支持したので、平滑
化部材をローラ表面に低圧力でも均一に当接させること
ができる。したがって、離型剤塗布手段によって塗布さ
れた離型剤のうち余剰な離型剤を除去し過ぎることなく
適切な量の離型剤層を確保することができ、しかも、ロ
ーラ表面の平滑化部材による損傷も防止できる。さらに
は、ローラの離型剤による膨潤でローラ径が増大した場
合でも摩擦抵抗を増大させずに適切な圧接力を得ること
ができると共に、ローラの摩擦によるローラ径が減少し
た場合でも平滑化部材のローラ表面に対する圧接力を適
切に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例装置の概略構成を示す断面
図である。

【図２】図１装置の平滑部材の概略構成を示す斜視図で
ある。

【図３】図１装置の平滑部材の付勢部材としておもりを
用いた場合の実施例を示す斜視図である。

【図４】本発明の第二実施例装置の概略構成を示す断面
図である。

【図５】従来例装置の概略構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 加熱ローラ ２ 加圧ローラ ６ フェルト（離型剤塗布手段） ７ ゴムブレード（平滑化部材）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに圧接して回転自在に支持された加
   熱ローラ及び加圧ローラと、少なくとも一方のローラに
   当接するように配設され離型剤を塗布せしめる離型剤塗
   布手段と、該離型剤塗布手段の当接部よりも上記ローラ
   の回転方向下流側にて該ローラに当接するように付勢さ
   れて配設され余剰の離型剤を除去しローラ上の離型剤を
   平滑化せしめる平滑化部材とを有する定着装置におい
   て、上記平滑化部材は、該平滑化部材のローラに対する
   当接線と上記ローラの軸線を含む面に垂直な第一の軸線
   と、上記ローラの軸線に略平行な第二の軸線との両方の
   周りに揺動自在に支持されていることを特徴とする定着
   装置。
2. 【請求項２】 平滑化部材はおもりによってローラへ付
   勢されていることとする請求項１に記載の定着装置。