JPH08211771A

JPH08211771A - 定着装置

Info

Publication number: JPH08211771A
Application number: JP1587695A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yamazaki; 博行山崎; Masahiko Matsuura; 昌彦松浦; Masahide Ueda; 昌秀植田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1995-02-02
Filing date: 1995-02-02
Publication date: 1996-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、フッ素オイルより安価な離
型剤を用いて、フルカラー複写器の定着を良好に行うこ
とができる接触加熱式定着装置を提供することにある。【構成】シリコンゴム層を有する加熱定着部材の表面
にフッ素変性シリコンオイルを主成分とする離型剤を塗
布するオイル塗布装置を有する定着装置。又は、表面に
フッ素樹脂層を有する加熱定着部材のフッ素樹脂層表面
にフッ素変性シリコンオイルを主成分とする離型剤を塗
布するオイル塗布装置を有する定着装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真に用いられる
定着装置に関し、特に、加熱定着ローラ、加熱定着ベル
ト等の加熱定着部材を使用する電子写真用加熱定着装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、加熱定着ローラ、加熱定着ベ
ルト等の加熱部材を用いた接触加熱式定着装置が知られ
ている。ここで用いられる加熱定着ローラ、加熱定着ベ
ルト等の加熱定着部材は、芯金、または、ベルト基体の
表面をＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦ
Ａ（パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）等
のフッ素樹脂や、シリコンゴムのような弾性体により被
覆したものである。加熱定着部材の被覆の方法として
は、フッ素樹脂や弾性体を単独で用いるものの他、弾性
体で被覆した上にフッ素樹脂を積層したものがある。こ
のような接触加熱式定着装置は、記録材を挟持搬送する
事により、記録材上のトナー像を加熱定着する為に、加
熱溶融したトナーが加熱定着部材の表面に付着し、オフ
セットを発生する恐れがある。オフセットの発生を防止
する為に、加熱定着部材の表面には、離型剤が塗布され
ている。離型剤には、通常、安価で離型性に優れたシリ
コンオイルが用いられている。

【０００３】近年、フルカラー複写機の高画質化に伴
い、フルカラー複写機に用いられる透光性カラートナー
の定着性の向上が技術課題となっている。透光性カラー
トナーは、溶融温度、粘度、硬度が低い為、加熱定着部
材表面への付着を起こしやすく、オフセットを発生しや
すいといった問題点があった。

【０００４】ところが、加熱定着部材にシリコンゴムを
用いた定着装置の場合、離型剤にシリコンオイルを用い
ると、シリコンゴムの劣化に伴い、架橋密度が変化し、
シリコオイルの含浸量が増加する。このシリコオイルの
含浸量の増加により、シリコンゴム層が膨潤する場合が
あった。特に、定着ローラの中央部は、全てのサイズの
用紙が通過する為、シリコンゴム層は、大きく膨潤す
る。これは、用紙にオイルが吸収されることにより、シ
リコンゴム層内部のオイルの循環が行われる為である。
これに対して、定着ローラの端部は、大きなサイズの用
紙しか通過しない為、シリコンゴム層は、あまり膨潤し
ない。この為、定着ローラは、不均一に膨潤し、中央部
のみ外径が大きくなる、いわゆるクラウン化が起きる。
定着ローラ中央部の外径が大きくなると、ローラの中央
部の周速が端部の周速よりも大きくなり、用紙の中央部
と端部の搬送速度に差が生じ、紙しわが発生する。通
常、クラウン量が０．１mmを越えると紙しわ、波打ち等
の画像ノイズが生じる。さらに、シリコンゴムに含浸し
たシリコンオイルは、長時間加熱されると、変質、劣化
して、シリコンゴムの弾性を低下させる。膨潤と劣化の
無い定着装置として、シリコンゴム層を有する定着ロー
ラにフッ素オイルを塗布した定着装置が特開平２−１３
７８７６に開示されている一方、加熱定着部材にＰＴＦＥ、ＰＦＡ等のフッ素樹脂
を用いた定着装置の場合、離型剤にシリコンオイルを用
いると、シリコンオイルは、フッ素樹脂にはじかれてし
まう。この為、離型性不足となり、オフッセトが発生す
る。特に、トナーにワックスを混入しない場合、トナー
自体の離型性が低い為、オフセットが発生しやすい。透
光性カラートナーの場合、トナーにワックスを混入しな
いものが一般的であり、大きな課題となる。この為、フ
ッ素樹脂にはじかれずに、定着部材全体に塗布できる離
型剤が必要である。

【０００５】しかしながら、離型剤として使用可能なシ
リコンオイルは、フッ素樹脂にはじかれてしまい、フッ
素樹脂に用いる事ができない。

【０００６】定着ローラ表面のフッ素樹脂層にフッ素樹
脂にはじかれない離型剤としてフッ素オイルを塗布した
定着装置が、特開平１−３１９０８０、特開平４−３４
０５８０、特開平４−３４０５８１に開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フッ素
オイルは、生産性が悪く、高価な為、実際に用いられる
ことはほとんど無かった。本発明の目的は、上述の点に
鑑み、フッ素オイルより安価な離型剤を用いて、定着を
良好に行うことができる接触加熱式定着装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の定着装置は、シ
リコンゴム層を有する加熱定着部材と、該加熱定着部材
の表面にフッ素変性シリコンオイルを主成分とする離型
剤を塗布するオイル塗布装置を有するものである。

【０００９】又は、本発明の定着装置は、表面にフッ素
樹脂層を有する加熱定着部材と、該加熱定着部材のフッ
素樹脂層表面にフッ素変性シリコンオイルを主成分とす
る離型剤を塗布するオイル塗布装置を有するものであ
る。

【００１０】

【作用】本発明の定着装置において、シリコンゴム層を
有する定着装置は、フッ素変性シリコンオイルを主成分
とする離型剤により、シリコンゴム層の膨潤無しに離型
性が確保される。又、シリコンゴム層の膨潤が無い為、
定着ローラのクラウン化は、発生しない。さらに、加熱
定着部材のシリコンゴム層により記録材上のトナーが弾
性的に被われる形で定着が行われる為、低温、低圧でも
充分な定着性が得られる上、ローラ表面を鏡面状態に形
成することで定着時のトナー表面の粗さを押さえ、透光
状態を確保することができる。

【００１１】加熱定着部材の表面にフッ素樹脂層の設け
られた本発明の定着装置は、表面にフッ素変性シリコン
オイルを主成分とする離型剤を塗布する事により、フッ
素樹脂に離型剤がはじかれず、離型効果の低下のない定
着を行うことができる。さらに、フッ素樹脂層により定
着ローラの膨潤、変形は、防がれる。

【００１２】その上、この離型剤の主成分であるフッ素
変性シリコンオイルは、フッ素オイルのように高価では
なく、生産面でも優れているため実使用可能である。

【００１３】

【実施例】

（実施例１）図１は、本発明の実施例１における電子写
真複写機用熱定着装置１００の構成図である。本実施例
の熱定着装置１００は、ヒートローラ方式の熱定着装置
である。熱定着装置１００は、主に、加熱ローラ１と、
加熱ローラ１に圧接された加圧ローラ２と、加熱ローラ
１と加圧ローラ２の内部にそれぞれ配設されたヒータ
７、８と、加熱ローラ１に接触して、離型剤である離型
オイルＯを塗布するオイル塗布装置１４とから構成され
る。加熱ローラ１と加圧ローラ２は、図示しないバネに
より圧接され、ギアにより駆動モーター（図示せず）に
連結されている。電子写真用熱定着装置１００に電源が
投入されると、ヒータ７、８に通電が行われてウォーミ
ングアップが開始される。ウォ−ミングアップが完了し
て、定着動作が開始されると、駆動モーターにより、加
熱ローラ１は、時計方向、加圧ローラ２は、反時計方向
に、それぞれ回転駆動し、記録媒体Ｐを挟持搬送する。
この時、記録媒体Ｐ上に付着したトナーＴは、加熱ロー
ラ１と加圧ローラ２の熱と、圧力により定着される。

【００１４】加熱ローラ１は、アルミ製芯金５をＬＴＶ
のシリコンゴム層３で被覆して構成されており、外径
は、６０mmである。加圧ローラ２は、アルミ製芯金６を
ＬＴＶのシリコンゴム層４で被覆して構成されており、
外径は、６０mmである。加圧ローラ２は、さらに、シリ
コンゴム層４の上をＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチ
レン）、ＰＦＡ（パ−フルオロアルキルビニルエ−テル
共重合体）等のフッ素系高分子化合物で被覆して構成し
てもよい。シリコンゴム層４をフッ素系高分子化合物で
被覆することにより、加圧ローラ２の表面の離型性を向
上することができる。尚、加熱ローラ１、及び、加圧ロ
ーラ２のシリコンゴム層には、ＨＴＶ、ＲＴＶ等の他の
シリコンゴムを用いても構わない。

【００１５】オイル塗布装置１４は、オイル塗布ローラ
９、中間ローラ１０、供給ローラ１１、オイル規制ブレ
ード１２、オイルパン１３とから構成されており、図示
しないバネで定着ローラ１に圧接されている。又、オイ
ル塗布ローラ９、中間ローラ１０、供給ローラ１１は、
図示しないギアにより連結されており、同一のモーター
（図示せず）により、オイル塗布ローラ９は反時計方
向、中間ローラは時計方向、供給ローラ１１は反時計方
向にそれぞれ回転駆動する。供給ローラ１１と中間ロー
ラ１０は、アルミ製であり、オイルパン１３に貯えられ
た離型オイルＯを汲み上げ、オイル塗布ローラ９に供給
する。オイル塗布ローラ９は、アルミ製芯金３１をシリ
コンゴムより成る弾性体３０で被覆して構成されてい
る。オイル塗布ローラ９に供給された離型オイルＯは、
ステンレス製のオイル規制ブレード１２によって、一定
量に規制される。オイル規制ブレード１２により塗布量
が均一にされた離型オイルＯは、オイル塗布ローラ９に
より、加熱ローラ１に供給される。尚、オイル塗布装置
１４は、必要に応じてカムやソレノイド等の移動装置に
より、圧接解除を行うように構成しても良い。

【００１６】離型オイルＯには、下記の構造式のフッ素
変性シリコンオイル（粘度２５０cs）を用いた。

【００１７】

【化１】

【００１８】この様な構造式を有するフッ素変性シリコ
ンオイルの市販品としては、ＦＬＳ３００（旭硝子
（株）製）がある。

【００１９】加熱ローラ１と加圧ローラ２を全圧４０kg
で圧接させ、周速１２０mm/secで回転させ、Ａ４用紙を
２０枚／分の条件で給紙、搬送し、透光性カラートナー
の定着を行った。透光性カラートナーには、バインダー
樹脂としてガラス転移点が５５〜７０゜Ｃ、軟化点が８
０〜１５０゜Ｃ、分子量Ｍnが２０００〜１５０００、
分子量分布Ｍw／Ｍnが３以下の線状ポリエステル樹脂を
用い、オフセット防止剤が含まれていないものを用い
た。この条件で１０万枚通紙を行った結果、加熱ローラ
１と加圧ローラ２には、共に、ほとんどローラ径の変化
は見られず、オフセットの無い良好な定着性を維持して
いた。又、実施例１の耐刷実験において、３万枚耐刷後
に加熱ローラ１の中央部の外径の最大値と、加熱ローラ
１の両端から６mmの位置の外径を測定し、その差の内、
大きい方の価をクラウン量として測定した。この時、ク
ラウン量は、０．０１mmに過ぎず、全く問題のない値で
あった。又、加圧ローラ２についても同じように実験、
測定を行った結果、同様の値が得られた。このことよ
り、実施例１においては、耐刷中に膨潤によるローラ径
の変化は、ほとんど生じず、クラウン量もほとんど変化
していないことが確かめられた。

【００２０】又、１５０°に熱した実施例１のフッ素変
性シリコンオイルＦＬＳ３００にＬＴＶシリコンゴム片
（大きさ３０mm×３０mm×５mm）を２４hr浸漬して重量
膨潤率、及び、厚さ変化を測定した結果、重量膨潤率は
０．２wt％と非常に小さい値であった。又、厚さ変化
は、全く見られなかった。

【００２１】さらに、この実験を下記の構造式のフッ素
変性シリコンオイルＦＬＳ４００（旭硝子（株）製）

【００２２】

【化２】

【００２３】及び、下記の一般式のフッ素変性シリコン
オイルＦＬ１００（粘度４５０cs：信越化学工業（株）
製）、X-22-819（粘度１００cs：信越化学工業（株）
製）

【００２４】

【化３】

【００２５】及び、下記の一般式のフッ素変性シリコン
オイルＦＱＦ５０１（粘度１０００cs：東芝シリコーン
（株）製）

【００２６】

【化４】

【００２７】といった他のフッ素変性シリコンオイルを
用いて行ったところ、同様の結果が得られた。

【００２８】これらの実験より、下記の一般式のフッ素
変性シリコンオイルをシリコンゴムローラを用いた定着
装置に用いる事によって膨潤無しに離型性が確保される
ことが分かった。

【００２９】

【化５】

【００３０】また、シリコンゴムローラを用いることに
より、低温、低圧でも充分な定着性が得られる上、ロー
ラ表面を鏡面状態に形成するこにより、定着時のトナー
表面の粗さを押さえ、透光状態を確保することができ
る。さらに、フッ素変性シリコンオイルは、安価であ
り、生産面でも優れており、離型剤として実用的に用い
ることができる。尚、フッ素変性シリコンオイルは、離
型剤の主成分として含まれていれば、他の補助剤を混入
しても良い。

【００３１】（比較例１）実施例１と同じ構成の熱定着
装置１００に対して、下記の一般式のシリコンオイルを
離型オイルＯとして用いて、実施例１と同様の条件で通
紙実験を行った。

【００３２】

【００３３】

【化６】

【００３４】この一般式のシリコンオイルには、東レ・
ダウコーニング・シリコーン（株）製のＳＨ２００（粘
度３００cs）が有る。通紙実験の結果、２〜３万枚通紙
時点で紙しわが発生した。又、実施例１と同様、３万枚
耐刷後に加熱ローラ１のクラウン量を測定したところ、
クラウン量は、０．１３mmであった。

【００３５】又、１５０°に熱した比較例１のシリコン
オイルＳＨ２００にＬＴＶシリコンゴム片（大きさ３０
mm×３０mm×５mm）を２４hr浸漬して重量膨潤率と厚さ
変化を測定した結果、重量膨潤率は、１７．８wt％、厚
さ変化は、１４％であった。この値は、実施例１に比べ
て非常に大きいものである。

【００３６】図２は、実施例１と比較例１の耐刷実験に
おける、耐刷枚数に対する加熱ローラ１の中央部の外径
の変化をプロットしてグラフ化したものである。グラフ
より、実施例１の場合、耐刷中、加熱ローラ１の外径
は、ほとんど変化していないことがわかる。これは、フ
ッ素変性シリコンオイルによって、シリコンゴムローラ
がほとんど膨潤しないためである。これに対して、シリ
コンオイルは、シリコンゴムローラを著しく膨潤させ
て、ローラ径の変化を起こしていることがわかる。

【００３７】（実施例２）図３は、本発明の実施例２に
おける電子写真複写機用熱定着装置２００の構成図であ
る。本実施例の熱定着装置２００は、定着ローラの代わ
りにエンドレスベルト状の定着フィルム２０を用いる熱
定着装置である。定着フィルム２０は、駆動ローラ１７
と、従動ローラ１８と、支持体１６に支持された加熱体
１５によって懸架、張設されている。定着フィルム２０
は、駆動ローラ１７の回転により、所定の周速で矢印の
方向に移動する。

【００３８】図４は、定着フィルム２０の構成を示した
ものである。定着フィルム２０は、ポリイミド製フィル
ムより成るベース層２２を低温加硫シリコンゴム（ＬＴ
Ｖ）より成るシリコンゴム層２１で被覆したもである。

【００３９】定着フィルム２０の加熱体１５に対向する
位置には、加圧ローラ１９が圧接している。加圧ローラ
１９は、アルミ製の芯金２３をＬＴＶより成るシリコン
ゴム層２４で被覆して構成されている。加圧ローラ１９
は、さらにシリコンゴム層２４の上をＰＴＦＥ（ポリテ
トラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（パ−フルオロアルキ
ルビニルエ−テル共重合体）等のフッ素系高分子化合物
で被覆して構成してもよい。シリコンゴム層２４をフッ
素系高分子化合物で被覆することにより、加圧ローラ１
９の表面の離型性を向上することができる。尚、定着フ
ィルム２０、及び、加圧ローラ１９のシリコンゴム層２
４には、ＨＴＶ、ＲＴＶ等の他のシリコンゴムを用いて
も構わない。

【００４０】記録媒体Ｐは、定着フィルム２０と加圧ロ
ーラ１９によって挟持搬送され、記録媒体Ｐ上に形成さ
れたトナーＴは、加熱体１５の熱と、加圧ローラ１９の
圧力により定着される。

【００４１】オイル塗布装置１４は、実施例１と同じ構
成のものであり、離型オイルＯには、実施例１と同様の
フッ素変性シリコンオイルＦＬＳ３００（旭硝子（株）
製）を用いた。

【００４２】このような構成の定着装置で、実施例１と
同様に、定着フィルム２０を周速１２０mm/secで回転さ
せ、Ａ４用紙を用いて２０枚／分の通紙速度で、透光性
カラートナーの定着を行った。透光性カラートナーに
は、バインダー樹脂としてガラス転移点が５５〜７０゜
Ｃ、軟化点が８０〜１５０゜Ｃ、分子量Ｍnが２０００
〜１５０００、分子量分布Ｍw／Ｍnが３以下の線状ポリ
エステル樹脂を用い、オフセット防止剤が含まれていな
いものを用いた。この通紙実験の結果、１０万枚通紙を
行った後でも、定着フィルム２０のシリコンゴム層２１
の厚さには変化が無く、さらに、加圧ローラ１９にもほ
とんどローラ径の変化は見られず、オフセットの無い良
好な定着性を維持していた。定着装置２００において、
実施例１と同様に、ＦＬＳ３００以外の他のフッ素変性
シリコンオイルについても通紙実験を行った。その結
果、全てのフッ素変性シリコンオイルについてＦＬＳ３
００を用いた場合と同様の結果が得られた。

【００４３】（実施例３）第５図は、本発明の実施例３
における電子写真用熱定着装置３００の構成図である。
加熱ローラ４０と加圧ローラ４１は、それぞれのアルミ
芯金４２、４３に外径60mmで、厚さ３mmのＨＴＶのシリ
コンゴム層４４、４５を被覆して、さらに、厚さ３０μ
mのＰＦＡチューブ４６、４７で被覆したものであり、
各々ヒータ４８、４９によって加熱される。又、オイル
塗布装置１４は、実施例１のものと同一構成であり、離
型オイルＯには、ＦＬＳ３００（粘度２５０cs、表面張
力１７．６dyne/cm：旭硝子（株）製）を用いた。

【００４４】このような構成の定着装置３００で、実施
例１と同様に、加熱ローラ４０と加圧ローラ４１は、全
圧４０kgで圧接され、周速１６０mm/secで回転させ、Ａ
４用紙を用いて３０枚／分の条件で、透光性カラートナ
ーを用いて２０万枚の通紙、定着を行った。透光性カラ
ートナーには、バインダー樹脂としてガラス転移点が５
５〜７０゜Ｃ、軟化点が８０〜１５０゜Ｃ、分子量Ｍn
が２０００〜１５０００、分子量分布Ｍw／Ｍnが３以下
の線状ポリエステル樹脂を用い、オフセット防止剤が含
まれていないものを用いた。この通紙実験の結果、２０
万枚の通紙後でもオフセットを起こさず良好な定着性を
維持していた。

【００４５】又、１２０°Ｃから２００°Ｃの範囲で５
°Ｃ間隔で定着温度を変化させてオフセットの有無を目
視で確認していき、オフセットの発生しない温度の範囲
を測定した。この測定の結果、離型オイルＯにＦＬＳ３
００を用いた場合、１４０°Ｃから１９０°Ｃの範囲で
オフセットが発生しなかった。この時の温度範囲（５０
°Ｃ）を非オフセット領域と定義する。

【００４６】さらに、フッ素変性シリコンオイルを主成
分とする離型オイルに対する、加熱ローラ４０、加圧ロ
ーラ４１の最適構成を知るために、同様の実験をゴム厚
を変えて行った。この実験により、非オフセット領域、
画質、耐久性について確認した結果を表１に示す。

【００４７】

【表１】

【００４８】この実験結果より、シリコンゴム層４４、
４５の厚さが薄くなるに従い、ローラ表面の硬度が上が
る為、画質のつぶれが顕著となると共に、離型性も低下
し、画質が低下することが分かった。加熱ローラ４０と
加圧ローラ４１のシリコンゴム層の厚さを１mm以上、望
ましくは２mm以上にすることにより、画質のつぶれや離
型性の低下を防ぎ、良好な画質を得ることができる。

【００４９】一方、シリコンゴム層４４、４５の厚さが
厚くなると、シリコンゴム層４４、４５の熱伝導性が悪
くなるので、ローラ表面の温度を保つために、ヒータ４
８、４９の温度を高める必要がある。ヒータ４８、４９
の温度が高められると芯金４２、４３の温度が上昇す
る。シリコンゴム層４４、４５の厚さが３mmの場合、芯
金４２、４３の温度は、約２２０°Ｃとなり、シリコン
ゴム層４４、４５の厚さが４mmの場合、芯金４２、４３
の温度は、約２５０°Ｃとなる。芯金４２、４３とシリ
コンゴム層４４、４５を接着するプライマーの限界温度
は、約２３０°Ｃであり、この温度を越えると接着がは
がれやすくなる。この為、芯金４２、４３の温度が上昇
すると、芯金４２、４３とシリコンゴム層４４、４５の
界面の接着性が低下し、耐久性が低下することとなる。
従って、加熱ローラ４０と加圧ローラ４１のシリコンゴ
ム層４４、４５の厚さを、４mm以下、望ましくは、３mm
にすることにより、芯金４２、４３とシリコンゴム層４
４、４５の界面の接着性の低下を防ぎ、加熱ローラ４
０、及び、加圧ローラ４１の耐久性を向上させることが
できる。

【００５０】一方、ＰＦＡチューブ４６、４７の層厚
は、厚くなると、チューブ硬度が上がるので、画質のつ
ぶれが顕著となる。同時に、ＰＦＡチューブ４６、４７
の層厚が厚くなると、離型性も低下するので画質は低下
する。さらに、ＰＦＡチューブ４６、４７の硬度の上昇
に伴い、耐クリープ性、耐折り曲げ性の低下が生じ、耐
久性も減少する。ＰＦＡチューブ４６、４７の層厚を１
００μm以下、望ましくは、７０μm以下とすることによ
り、画質の低下を防ぎ、耐久性を向上することができ
る。

【００５１】一方、ＰＦＡチューブ４６、４７の層厚
は、製造上、精度良く、安定したＰＦＡチューブを得る
ためには、３０μm以上とするのが望ましい。

【００５２】従って、フッ素変性シリコンオイルを主成
分とする離型オイルに対して、加熱ローラ４０、加圧ロ
ーラ４１の最適構成は、シリコンゴム層４４、４５の厚
さを１〜４mm、望ましくは、２〜３mmとし、ＰＦＡチュ
ーブ４６、４７の層厚を３０〜１００μm、望ましく
は、３０〜７０μmとしたものである。フッ素変性シリ
コンオイルを主成分とする離型オイルとこの構成の定着
ローラを組み合わせることにより、画質の低下が無く、
耐久性の高い定着ローラを得ることができる。

【００５３】（比較例２）比較例として実施例３と同一
の構成の定着装置３００を用い、離型オイルＯに、シリ
コンオイルＳＨ２００（粘度３００cs、表面張力２１．
１dyne/cm）を用いて、同様の通紙実験を行った。通紙
実験の結果、通紙実験の初期からオフセットが発生し、
良好な画像は全く得られなかった。これは、シリコンオ
イルが定着ローラ表面のＰＦＡ層によってはじかれてし
まい、カラートナーに対して十分な離型性が得られない
ためである。シリコンオイルが定着ローラ表面のＰＦＡ
層によってはじかれるのは、フッ素樹脂の表面張力が非
常に小さく、固体が液体に濡れる条件に当てはまらない
ためである。

【００５４】一般に、固体が液体に濡れる条件は、 γL＜γS （γL：液体の表面張力、γS：固体の表面張力）であ
る。

【００５５】従って、フッ素樹脂に離型剤がはじかれる
のを防ぐ為には、表面張力がフッ素樹脂と同等か、フッ
素樹脂よりも小さい離型剤を用いると良い。例えば、Ｐ
ＦＡの表面張力は、１７．８dyne/cm、ＰＴＦＥの表面
張力は、１８．５dyne/cmであるので、フッ素樹脂に用
いる離型剤の表面張力は、これらの値より低いことが望
ましい。ただし、実際に定着装置に離型剤を用いる為に
は、厳密に固体が液体に濡れる条件を満たしている必要
は無く、離型剤の表面張力が一定の範囲内であれば実使
用に充分なオフセット性を確保できる。

【００５６】表面張力とオフセット性の関係を確認する
為に、定着装置３００において、ＦＬＳ３００以外の他
のフッ素変性シリコンオイルＦＬＳ４００（粘度３００
cs、表面張力１８．３dyne/cm）、及び、X-22-819（粘
度１００cs、表面張力２０．６dyne/cm）についても実
施例３と同様の通紙実験を行い、非オフセット領域の確
認を行った。表２は、各離型剤の表面張力と、通紙実験
によって確認された非オフセット領域の関係を示したも
のである。

【００５７】

【表２】

【００５８】表２より、ＰＦＡの表面張力は、１７．８
dyne/cmであり、フッ素変性シリコンオイルＦＬＳ３０
０の表面張力は、１７．６dyne/cmであるので、固体が
液体に濡れる条件をを満たしており、非オフセット領域
が幅広く確保できている。従って、ＰＦＡ層と離型オイ
ルＯの表面張力の関係が固体が液体に濡れる条件を満た
すと、ＰＦＡ層に離型オイルＯを均一に塗布することが
でき、離型オイルＯの塗布量が微量であってもオフセッ
トを防止することが出来る。この為、ＰＦＡ層と離型オ
イルＯの表面張力の関係がこの条件を満たすことが望ま
しい。

【００５９】しかしながら、離型剤の表面張力が一定の
範囲内であれば実使用に充分なオフセット性を確保でき
る為、フッ素変性シリコンオイルＦＬＳ４００の表面張
力は、１８．３dyne/cmであり、固体が液体に濡れる条
件に当てはまらないのにかかわらず、非オフセット領域
が存在している。このことより、フッ素変性シリコンオ
イルをＰＦＡ層を有する定着ローラに用いた場合、表面
張力が少なくとも１９dyne/cm以下であれば、実使用に
充分なオフセット性を確保できることがわかった。尚、
ＰＴＦＥ層を有する定着ローラににおいても、ＰＴＦＥ
は、ＰＦＡよりも表面張力が大きい為、表面張力が少な
くとも１９dyne/cm以下のフッ素変性シリコンオイルを
用いれば、実使用に充分なオフセット性を確保できる。

【００６０】これに対して、フッ素変性シリコンオイル
X-22-819の表面張力は、２０．６dyne/cmであり、シリ
コンオイルＳＨ２００の表面張力は、２１．１dyne/cm
であるので、この条件に当てはまらず、非オフセット領
域が無い状態となっている。又、離型剤として使用でき
るシリコンオイルには、表面張力が２０dyne/cm以下の
ものは、ほとんど存在しない為、実使用に充分なオフセ
ット性を確保する事ができない。

【００６１】従って、表面にフッ素樹脂層を有する定着
ローラに対して、表面張力１９dyne/cm以下、望ましく
は、１８dyne/cm以下のフッ素変性シリコンオイルを用
いことによって、オフセットの無い良好な画像を得るこ
とができる。又、定着ローラの構成は、実施例３のよう
な多層構造の定着ローラに限定されず、表面にフッ素樹
脂層を有する定着ローラならば、単層、又は、３層以上
の構造の定着ローラを用いても良い。

【００６２】又、離型オイルは、分子量が低いと揮発し
やすく、定着時に画像形成装置の機内を汚染する為、低
分子量の部分をカットして用いられる。従来、シリコン
オイルは、最高熱温度２００°Ｃの条件で、平均分子量
１００００以下の部分をカットしなければならなかっ
た。これに対して、フッ素変性シリコンオイルは、同じ
条件で、平均分子量４０００以下の部分をカットすれば
充分である。これによって、従来使用できなかった平均
分子量４０００〜１００００の部分を使用できるように
なった。また、最高熱温度を２００°Ｃより低く設定す
ると、使用できる平均分子量の下限値は、下がっていく
のでより幅広い領域の離型オイルを活用することが出来
る。

【００６３】

【発明の効果】加熱定着部材にシリコンゴム層を有する
定着装置の加熱定着部材の表面にフッ素変性シリコンオ
イルを主成分とする離型剤を塗布することにより、シリ
コンゴム層の膨潤無しに離型性が確保され、良好な画像
を得ることが出来る。又、シリコンゴム層の膨潤が無い
為、定着ローラのクラウン化は、発生せず、紙しわ、画
像ノイズを抑えることが出来る。さらに、加熱定着部材
のシリコンゴム層により記録材上のトナーが弾性的に被
われる形で定着が行われる為、低温、低圧でも充分な定
着性が得られる上、ローラ表面を鏡面状態に形成するこ
とで定着時のトナー表面の粗さを押さえ、透光状態を確
保することができる。

【００６４】又、加熱定着部材の表面にフッ素樹脂層の
設けられた定着装置の加熱定着部材の表面にフッ素変性
シリコンオイルを主成分とする離型剤を塗布する事によ
り、フッ素樹脂に離型剤がはじかれず、離型効果の低下
の少ない定着を行うことができる。さらに、フッ素樹脂
層により、定着ローラの膨潤、変形は、防がれる。

【００６５】さらに、フッ素変性シリコンオイルは、フ
ッ素オイルに比べ、生産性が良く、安価な為、実際に使
用することが容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わる電子写真用熱定着
装置の側面図である。

【図２】耐刷枚数に対する加熱ローラの中央部の外径の
変化を示すグラフである。

【図３】本発明の第２実施例に係わる電子写真用熱定着
装置の側面図である。

【図４】定着フィルム２０の構成を示したものである。

【図５】本発明の第３実施例に係わる電子写真用熱定着
装置の側面図である。

【符号の説明】

１加熱ローラ２加圧ローラ３シリコンゴム層４シリコンゴム層５芯金６芯金７ヒータ８ヒータ９オイル塗布ローラ１０中間ローラ１１供給ローラ１２オイル規制ブレード１３オイルパン１４オイル塗布装置１５加熱体１６支持体１７駆動ローラ１８従動ローラ１９加圧ローラ２０定着フィルム２１シリコンゴム層２２ベース層３０弾性体３１芯金４０加熱ローラ４１加圧ローラ４２芯金４３芯金４４シリコンゴム層４５シリコンゴム層４６ＰＦＡチューブ４７ＰＦＡチューブ４８ヒータ４９ヒータ１００熱定着装置２００熱定着装置３００熱定着装置Ｏ離型オイルＰ記録媒体Ｔトナー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリコンゴム層を有する加熱定着部材
と、該加熱定着部材表面にフッ素変性シリコンオイルを
主成分とする離型剤を塗布するオイル塗布装置を有する
定着装置。
【請求項２】表面にフッ素樹脂層を有する加熱定着部
材と、該加熱定着部材のフッ素樹脂層表面にフッ素変性
シリコンオイルを主成分とする離型剤を塗布するオイル
塗布装置を有する定着装置。
【請求項３】上記フッ素変性シリコンオイルの表面張
力が１９dyne/cm以下であることを特徴とする請求項２
の定着装置。
【請求項４】上記加熱定着部材がフッ素樹脂層の下層
に弾性層を有することを特徴とする請求項２の定着装
置。