JPH05210329A

JPH05210329A - 画像形成装置の定着装置

Info

Publication number: JPH05210329A
Application number: JP4040330A
Authority: JP
Inventors: Hideo Saito; 秀夫斉藤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1992-01-30
Filing date: 1992-01-30
Publication date: 1993-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】熱ロール方式の定着装置において、定着ロー
ルから用紙を剥離するための剥離爪部材を用いずに、用
紙の剥離を行わせるとともに、定着されたコピーの品質
を向上させるようにする。【構成】熱ロール方式の定着装置１において、加熱源
１１を設けた上部定着ロール１０では、ロールコア１２
の表面に弾性体１３を被覆し、上部定着ロール１０に対
向して配置する下部定着ロール１５では、弾性体１３よ
りも薄い弾性体１８を設けている。そして、前記２つの
定着ロールの弾性体１３、１８の表面の粗さが０．３μ
m Ｒｚ以上に設定するが、該上部定着ロール１０に比較
して、下部定着ロール１５の弾性体の表面の粗さが略同
等か、または、下部定着ロ−ルの表面がより大きな粗さ
を持った表面として形成する。また、前記上部定着ロー
ルの表面の光沢を３０ｇｇｕ以上に設定することによ
り、カラートナー画像の定着に際して、品質の良好なコ
ピーを得ることができるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱ロール方式の定着装
置において、剥離爪を使用しなくとも用紙を剥離出来る
ようにする装置に関し、特に、定着ロールの表面の凹凸
を少なくすることにより、トナーのオフセットを防止
し、用紙の巻き付きを防止できるようにする装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を用いてコピーを作成する
画像形成装置では、電子複写機等で知られるように、感
光体ドラム等の画像担持体に対して、一様な帯電を行っ
たものに、原稿を走査した光を結像させて静電潜像を形
成し、その静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を
形成する手段を用いている。そして、前記感光体ドラム
に形成したトナー画像を用紙に転写して、そのトナー画
像を担持する用紙を定着装置に通して、熱や圧力を加え
て定着し、コピーを作成するようにしている。

【０００３】前記定着装置としては、一般に熱ロール方
式の定着装置を用いているもので、該定着装置として
は、例えば、特開昭６３−２５９５８２号公報等に示さ
れるような装置が用いられている。前記従来例では、用
紙のトナー画像担持面が当接する上部定着ロールと、用
紙の裏面が当接する下部定着ロールとの２つの定着ロー
ルを対向させて配置し、両ロールの間に所定のニップ圧
力を設定し、一方の定着ロールを駆動することにより、
他方の定着ロールを追従させて回転させる手段を用いて
いる。そして、前記定着ロールのいずれか一方または双
方に加熱源を設けて、トナー画像を担持する用紙を通す
際に、熱によりトナーを溶融し、その溶融されたトナー
を用紙に押圧して定着し、コピーを作成するようにして
いる。

【０００４】前記従来例に示される定着装置では、金属
製のロールコアの表面に、弾性体を所定の厚さで被覆し
た上部定着ロールを加熱ロールとして構成しており、該
加熱ロールに対して、溶融されたトナーが付着すること
を防止する手段と、清掃手段とを設けている。前記オイ
ル供給装置としては、加熱ロールに押圧されるロール部
材を用いて、シリコーンオイルを供給する機構を設けて
おり、清掃手段としては、ウエブによるトナーの除去機
構を設けている。さらに、加熱ロールの表面に溶融され
たトナーが付着することを防止するために、該加熱ロー
ルの弾性体の表面の粗度を６μm 以下に設定している。

【０００５】また、前記加熱ロールに対向させて配置す
る加圧ロールでは、金属製のロールコアの表面にフッ素
樹脂を被覆したものを用いている。そして、前記従来例
に示される定着装置では、黒トナーを用いた単色のトナ
ー画像の定着は勿論、複数の色の異なるトナーを用い
て、カラートナー画像の定着を行う場合でも、溶融され
たトナーが加熱ロールに付着することを防止することが
できる。さらに、加熱ロールの表面の性質を前述したよ
うに設定することにより、カラーコピーの光沢を良好に
得ることができるものとして構成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述したよ
うに、加熱ロールの表面を弾性体により被覆し、加圧ロ
ールの表面にフッ素樹脂を被覆してなる定着装置では、
加熱ロールの端部の弾性体が摩耗するという問題が発生
する。そこで、前記加熱ロールの弾性体の摩耗を防止す
るためには、加圧ロールに対しても、弾性体を設けるこ
とが必要である。前記弾性体の摩耗防止のためには、例
えば、特開昭６０−８４５６０号公報等に示されるよう
に、２つの定着ロールの表面に弾性体を被覆することが
提案されている。

【０００７】前記従来例に示されるように、２つの定着
ロールの表面に弾性体を設けた例では、弾性体の表面の
粗さを、加熱ロールでは１〜１２μm 、加圧ロールでは
６〜２５μm に設定している。しかしながら、そのよう
に、弾性体の表面の粗さが大きいものでは、２色以上の
カラートナーを混色して、カラーコピーを作成する装置
には適当ではない。さらに、加圧ロールに形成する弾性
体の厚さが、加熱ロールの弾性体に比較して非常に厚い
もので構成しているために、両ロールのニップ部分から
排出される用紙が、加熱ロールに向けて湾曲される状態
となり、用紙が加熱ロールに巻き付く状態が発生しやす
いという問題がある。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、前記従来例の熱ロール方式の
定着装置の問題を解消するもので、上部定着ロールの弾
性体の表面の粗さを、下部定着ロールの弾性体の表面の
粗さに比較して、平滑度の大きなものとして設定するこ
と、および、上部定着ロールの弾性体に対して、下部定
着ロールの弾性体を薄く形成し、カラートナー画像の光
沢を良好に設定できるとともに、用紙を剥離爪を用いる
ことなしに、剥離できるようにする定着装置を提供する
ことを目的としている。

【０００９】

【課題を解消するための手段および作用】本発明は、２
つの定着ロールを対向させて配置し、一方の定着ロール
を他方の定着ロールに向けて押圧し、両ロールの間にト
ナー画像を担持する用紙を通して定着する定着装置であ
って、少なくとも一方の定着ロールに加熱源を設け、各
々の定着ロールをロールコアの表面に弾性体を被覆した
ものとして構成してなる装置に関する。本発明の定着装
置では、前記下部定着ロールにおける弾性体の表面の粗
さが０．３μm Ｒｚ以上に設定しており、加熱ロールと
しての上部定着ロールと、加圧ロールとしての下部定着
ロールとの、２つの定着ロ−ルの表面の粗さが略同等
か、または下部定着ロールがより大きな粗さを持った表
面として形成されている。

【００１０】また、本発明の定着装置では、上下の定着
ロールの表面を被覆する弾性体において、上部定着ロー
ルの弾性体の厚さが、下部定着ロールの弾性体の厚さに
等しいか、あるいは上部定着ロールの弾性体を厚いもの
として構成し、前記下部定着ロールの弾性体の表面の粗
さが０．３μm Ｒｚ以上で、かつ、上部定着ロールと下
部定着ロールとの表面の粗さが略同等か、または下部定
着ロールの表面をより粗く形成し、上部定着ロールの表
面の光沢を３０ｇｇｕ以上に設定することができる。さ
らに、本発明においては、前記２つの定着ロールの弾性
体を多層構造のものとして構成するとともに、前記複数
の層に形成する弾性体において、内側の層の弾性体を研
磨するか、あるいは、表面の弾性体を研磨することによ
り、定着ロールの表面の粗さを０．３μm Ｒｚ以上で、
かつ、表面の光沢を６０ｇｇｕ以上に設定することがで
きる。

【００１１】前述したように、定着ロールの表面を被覆
する弾性体において、表面の粗さを０．３μm Ｒｚ以上
に設定することにより、カラートナー画像を定着する場
合に、複数の色の異なるトナーを混色して、溶融させる
ことができ、良好な光沢を有するカラー画像を得ること
ができる。また、２つの定着ロールにおいて、上部定着
ロールの被覆をより厚いものとして構成することによ
り、用紙が上部定着ロールから自然な状態で剥離され、
両ロールのニップ部分から剥離爪を用いることなしに、
排出させることができる。したがって、剥離爪部材を設
けた場合でも、該爪部材を用紙の案内手段として用いる
ことにより、定着ロールを傷付けたりすることがなく、
定着ロールの傷によりコピーに欠陥が生じたりすること
を防止できる。

【００１２】

【実施例】図示される例にしたがって、本発明の定着装
置を説明する。図１に示される本発明の定着装置１にお
いては、従来の熱ロール方式の定着装置の場合と同様
に、内部にハロゲンランプ等の加熱源１１を設け、加熱
ロールとして構成された上部定着ロール１０と、加圧ロ
ールとしての下部定着ロール１５とを対向させて配置し
て構成している。そして、前記定着装置では、図示を省
略したフレームに対して、固定位置に支持されて、駆動
源に接続される上部定着ロール１０に対して、下部定着
ロール１５を押圧させる機構を用いて配置し、上部定着
ロール１０の回転に追従されて、下部定着ロール１５が
回転される機構を構成している。

【００１３】前記定着装置１に設けられる２つの定着ロ
ール１０、１５において、上部定着ロール１０は鉄また
はアルミ等の金属製のロールコア１２の表面に、弾性体
１３を被覆して構成している。前記弾性体１３として
は、シリコンゴム（ＨＴＶ、またはＲＴＶ）、もしく
は、フッ素ゴム等を用いて厚さが２mmの弾性体層を形成
する。さらに、その表面にフッ素樹脂の被膜を形成する
ことができるが、前記フッ素樹脂の被膜は、特に設ける
必要がない場合もある。そして、前記上部定着ロール１
０の表面は、その表面の粗さを０．５μm Ｒｚ、光沢を
４０ｇｇｕ以上に設定する。

【００１４】また、前記上部定着ロール１０に対向さ
せ、所定の値のニップ圧力を持たせるようにして配置す
る下部定着ロール１５では、前記上部定着ロールと同様
に、鉄またはアルミ等の金属製のロールコア１７の表面
に、フッ素樹脂のコーティングを３０μm 程度の厚さで
設けるか、あるいは、弾性体１８を配置する。前記下部
定着ロールの表面に弾性体１８を形成する場合には、該
弾性体として、前記上部定着ロールと同様に、シリコン
ゴム、または、フッ素ゴム等を用いることができる。そ
して、前記弾性体１８の表面の粗さを０．６μm Ｒｚと
し、表面の光沢を３０ｇｇｕ以上に設定する。

【００１５】前記定着装置１においては、用紙Ｐに担持
されるトナーが溶融された際に、上部定着ロール１０の
表面に若干移転することが考えられる。そこで、前記上
部定着ロール１０に対してクリーナ２０を配置し、トナ
ーを清掃する機構を設けるが、図示される例では、前記
クリーナとして、ウエブ２１をピンチロール２２を用い
て押圧し、該ウエブを少しづつ巻き取る方式の装置を用
いている。したがって、前記クリーナ２０を用いること
により、上部定着ロール１０に付着したトナー等を、上
部定着ロールの回転にしたがって拭き取る作用を発揮さ
せることができ、トナーのオフセットを防止して、コピ
ーの品質を向上させることができる。

【００１６】前記構成に加えて、本発明の定着装置で
は、上部定着ロール１０に対してオイル供給装置を配置
して、該上部定着ロールの表面にシリコーンオイルを供
給し、該オイルによる離型層を形成することができる。
また、前記オイル供給装置としては、従来公知の任意の
構造のものを用いることができる。さらに、本発明の定
着装置では、例えば、トナーとしてワックス成分を含有
するものを用いることができる。そして、前記ワックス
を含むトナーを用いる場合には、そのトナーに含まれる
オイル成分が、シリコーンオイルと同様な働きを行っ
て、上部定着ロールの表面にトナーが付着することを防
止できる。

【００１７】前述したように構成される本発明の定着装
置では、上部定着ロールと下部定着ロールとに形成され
る弾性体において、上部定着ロール１０の弾性体１３が
厚く形成されているために、図２に示されるように、両
ロールのニップ部分で、用紙は下部定着ロール１５の表
面に沿って湾曲される。そして、前記両ロールのニップ
部分１４では、上部定着ロール１０の弾性体１３が変形
されて、その排出部で、上部定着ロールの弾性体１３の
端部１３ａが、下向きに突出する状態となる。したがっ
て、溶融されたトナーを担持する用紙は、弾性体の端部
の突出部１３ａにより弾かれる状態で、上部定着ロール
から剥離されることになる。

【００１８】また、前記上部定着ロール１０に対向して
配置される下部定着ロール１５では、トナーが用紙の裏
面に存在せず、用紙がロール表面に押圧される力が大き
くないので、その用紙が下部定着ロールの表面に付着さ
れることがない。したがって、前記被覆部材を有する２
つの定着ロールを用いる定着装置では、従来の定着装置
の場合のように、剥離爪部材を設ける必要がないものと
なる。そして、定着装置に対して剥離爪を設けない場合
には、剥離爪がロールの表面に接することにより、定着
ロールの表面に傷を付けたりすることがなく、定着ロー
ルの表面の性状を良好に維持できることによって、コピ
ーの品質を良好な状態に維持することができる。

【００１９】（定着装置の別の実施例）前記図１に示さ
れた本発明の定着装置では、下部定着ロール１５に加熱
源を設けない場合を示している。これに対して、本発明
の定着装置では、図３に示されるように、下部定着ロー
ル１５にも、加熱源１６を配置して、上下の定着ロール
の熱により、カラートナー画像の定着作用を行わせるこ
とができる。前記図３に示される定着装置２において、
上部定着ロール１０は鉄またはアルミ等の金属製のロー
ルコア１２の表面に、厚さが３mmの弾性体１３を被覆し
て構成している。前記弾性体１３としては、シリコンゴ
ム、もしくは、フッ素ゴム等を用いることができる。そ
して、前記弾性体１８の表面の粗さを０．４μm Ｒｚと
し、表面の光沢を６０ｇｇｕ以上に設定する。

【００２０】また、前記上部定着ロール１０に対向させ
て配置する下部定着ロール１５では、前記上部定着ロー
ルと同様に、鉄またはアルミ等の金属製のロールコア１
７の表面に、厚さが１mmの弾性体１８を被覆し、該弾性
体１８として、前記上部定着ロールと同様にシリコンゴ
ム、または、フッ素ゴム等を用いることができる。そし
て、前記弾性体１８の表面の粗さを０．４μm Ｒｚと
し、表面の光沢を６０ｇｇｕ以上に設定する。

【００２１】さらに、前記定着装置２では、前記上部定
着ロール１０に対してクリーナ２０を配置し、トナーを
清掃する機構を設けるが、図示される例では、前記クリ
ーナとして、ウエブ２１をピンチロール２２を用いて押
圧し、該ウエブを少しづつ巻き取る方式の装置を用いて
いる。したがって、前記クリーナ２０を用いることによ
り、上部定着ロール１０に付着したトナー等を、上部定
着ロールの回転にしたがって拭き取る作用を発揮させる
ことができ、トナーのオフセットを防止して、コピーの
品質を向上させることができる。

【００２２】前記構成に加えて、本発明の定着装置２で
は、上部定着ロール１０に対してオイル供給装置２４を
配置して、該上部定着ロール１０の表面にシリコーンオ
イルを供給し、該オイルによる離型層を形成することが
できる。また、前記オイル供給装置２４では、オイルパ
ン２５に収容したオイル２５ａを、ウイック２６により
吸い上げる手段と、該ウイック２５に接してオイルを移
転させるオイル汲み上げロール２７と、上部定着ロール
１０とオイル汲み上げロール２７との間に配置されるオ
イル塗布ロール２９とを設けている。そして、前記オイ
ル汲み上げロール２７に対してブレード２８を配置し、
オイルが過剰に上部定着ロールに移転されることがない
ように制御することができる。

【００２３】前述したように、厚い弾性体を設けた上部
定着ロールと、薄い弾性体を設けた下部定着ロールとを
用いることにより、本発明の定着装置２では、前記図２
に示されたように、用紙を両ロールのニップ部分から、
容易に排出させることができる。そして、用紙の排出部
分に対して、剥離爪部材を配置しなくても、用紙の剥離
の作用を良好な状態で行うことができる。したがって、
定着装置に対して剥離爪を設けないことによって、剥離
爪により定着ロールの表面に傷を付けたりすることがな
く、定着ロールの表面の性状を良好に維持できることに
よって、コピーの品質を良好な状態に維持することがで
きる。

【００２４】（定着ロールの成形方法）前記本発明の実
施例に示されるように、定着ロールの表面の粗さが０．
３μmＲｚ以上で、かつ、ロールの表面の光沢を３０ｇ
ｇｕ以上に設定するためには、弾性体をロールコアの表
面に被覆する際に、鋳造用のモールド型部材の内面を精
密に形成することによって、対応させることができる。
しかし、前記モールド型部材の加工のみによっては対応
が不可能な場合が発生するので、その場合には、成形さ
れた弾性体の表面を研磨すること等により、必要とされ
る定着ロールの表面の粗さと、表面の光沢を得ることが
できるようにする。

【００２５】また、前記定着ロールの弾性体を、多層構
造のものとして構成する場合には、弾性体の層の表面に
シリコンゴム、フッ素ゴム、または、フッ素樹脂等の離
型層を被覆する場合がある。そこで、そのように、弾性
体を多層に成形する場合には、比較的厚く形成される弾
性体の層を研磨することで、その表面に被覆する離型層
の表面の粗さを所定の値に成形することができる。これ
に対して、弾性体の層の表面に形成する離型層を研磨し
て、表面の粗さと、光沢を設定することもできる。そし
て、前記定着ロールの表面の粗さを０．３μm Ｒｚ以上
で、かつ、表面の光沢を６０ｇｇｕ以上に設定する等
の、定着ロールに要求される条件を適宜設定することが
できる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の定着装置は、前述したように構
成しているものであるから、定着ロールの表面を被覆す
る弾性体に対して、表面の粗さを０．３μm Ｒｚ以上に
設定することにより、カラートナー画像を定着する場合
に、複数の色の異なるトナーを混色して、溶融させるこ
とができ、良好な光沢を有するカラー画像を得ることが
できる。また、２つの定着ロールにおいて、上部定着ロ
ールの被覆をより厚いものとして構成することにより、
用紙が上部定着ロールから自然な状態で剥離され、両ロ
ールのニップ部分から剥離爪を用いることなしに、排出
させることができる。したがって、剥離爪部材を設けた
場合でも、該爪部材を用紙の案内手段として用いること
により、定着ロールを傷付けたりすることがなく、定着
ロールの傷によりコピーに欠陥が生じたりすることを防
止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置の構成を示す側面図であ
る。

【図２】定着装置における用紙のニップ状態を示す説
明図である。

【図３】本発明の定着装置の別の実施例の側面図であ
る。

【符号の説明】

１・２定着装置、１０上部定着ロール、１
１加熱源、１２ロールコア、１３弾性
体、１５下部定着ロール、１７ロールコア、
１８弾性体、２０クリーナ、２４オイ
ル供給装置、２６ウイック、２７オイル汲み
上げロール、２９オイル塗布ロール。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つの定着ロールを対向させて配置し、
一方の定着ロールを他方の定着ロールに向けて押圧し、
両ロールの間にトナ―画像を担持する用紙を通して定着
する定着装置であって、少なくとも一方の定着ロールに
加熱源を設け、各々の定着ロールをロールコアの表面に
弾性体を被覆したものとして構成してなる装置におい
て、前記下部定着ロールにおける弾性体の表面の粗さが０．
３μm Ｒｚ以上で、かつ、用紙のトナー画像担持面が当
接する上部定着ロールと、下部定着ロールとの表面の粗
さが略同等か、または下部定着ロールがより大きな値の
粗さを持った表面として形成されることを特徴とする画
像形成装置の定着装置。
【請求項２】上下の定着ロールの表面を被覆する弾性
体において、用紙のトナー画像担持面が当接する上部定
着ロールの弾性体の厚さが、下部定着ロールの弾性体の
厚さに等しいか、あるいは上部定着ロールの弾性体を厚
いものとして構成し、前記下部定着ロールの弾性体の表
面の粗さが０．３μm Ｒｚ以上で、かつ、上部定着ロー
ルと下部定着ロールとの表面の粗さが略同等か、または
下部定着ロールがより粗い表面を持つものとして形成さ
れ、上部定着ロールの表面の光沢を３０ｇｇｕ以上に設
定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置
の定着装置。
【請求項３】前記２つの定着ロールの弾性体を多層構
造のものとして構成するとともに、前記複数の層に形成
する弾性体において、内側の層の弾性体を研磨するか、
あるいは、表面の弾性体を研磨することにより、定着ロ
ールの表面の粗さを０．３μm Ｒｚ以上で、かつ、表面
の光沢を６０ｇｇｕ以上に設定することを特徴とする請
求項１に記載の画像形成装置の定着装置。