JPH10260604A

JPH10260604A - 定着装置

Info

Publication number: JPH10260604A
Application number: JP9065724A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Kagawa; 敏章香川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 1998-09-29
Also published as: EP0866386A3; EP0866386A2; US5940672A; DE69825927T2; DE69825927D1; EP0866386B1

Abstract

(57)【要約】【課題】オイル漏れの心配がなく、均一で長期間に渡
り安定したオイル塗布性能を有する定着装置を提供す
る。【解決手段】定着ローラ５１と加圧ローラ５２の圧接
部に未定着トナー像の形成された用紙を侠持搬送する。
オイル塗布ローラ６１は定着ローラ５１にシリコーンオ
イル７１を塗布する。塗布ローラ６１には一端がオイル
タンク６９に浸されたオイル塗布フェルト６２が接触し
ている。また、オイル塗布フェルト６２の外側にはオイ
ル回収フェルト６３が配置されており、均し部材６８に
よってかきとられた余分のオイルをオイルタンク６９へ
と輸送する。オイル塗布フェルト６２及びオイル回収フ
ェルト６３はフェルト押さえ板６５により保持されてお
り、さらに加圧スプリング６７によりオイル塗布ローラ
６１側に押圧されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等の電子写真プロセスを利用した電子写
真機器に使用する定着装置に関し、特に、フルカラー印
刷が可能な電子写真機器に使用する定着装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より複写機やプリンタ等電子写真機
器に使用される定着装置として、加熱・加圧された一対
のローラ間に未定着トナー像をもつ記録紙を通過させる
ことにより、トナー像を溶融し記録紙に定着させる熱ロ
ーラ定着方式が一般的に用いられている。

【０００３】しかしながら、この熱ローラ定着方式にお
いては、記録紙上の溶融トナーがローラに付着するいわ
ゆるオフセット現象が発生しやすいといった問題があ
る。特に、カラーの電子写真機器においては、カラート
ナーが従来の黒トナーに比べてローラに対する離型性が
悪く、オフセット現象の発生が顕著である。

【０００４】そこで、現在の電子写真機器の定着装置、
特に、カラーの電子写真機器の定着装置においては、オ
フセット現象を防止するためにローラ表面にシリコーン
オイル等の表面エネルギーの小さいオフセット防止剤を
塗布することが必要不可欠となっている。

【０００５】次に、この種の定着装置に用いられる一般
的なオイル塗布装置について、図７を用いて詳しく説明
する。オイル塗布装置は、オイル塗布ローラ６１、オイ
ル塗布フェルト６２、オイル規制ブレード６８、オイル
タンク６９等を有している。オイル塗布フェルト６２
は、上端がオイル塗布ローラ６１に接触し、下端がオイ
ルタンク６９内のオイル７２に浸かるように配設されて
おり、オイル塗布フェルト６２の毛細管現象によりオイ
ルタンク６９内のオイル７２を汲み上げオイル塗布ロー
ラ６１表面に塗布する。オイル塗布ローラ６１表面に塗
布されたオイルはオイル塗布ローラ６１に対し、所定の
圧力で加圧されたオイル規制ブレード６８により余分の
オイルが掻き取られ所定の量に均一化された後、オイル
塗布ローラ６１と定着ローラ５１との圧接部Ｂにおいて
定着ローラ５１表面に転写塗布される。

【０００６】上記オイル塗布フェルト６２を保持し、オ
イル塗布ローラ６１に押圧させる手段としては、実公昭
５９−３７７９７号公報等に記載されているように、一
般に薄板ばね７３が広く使用されている。薄板ばね７３
は厚さ０．２ｍｍのステンレスからなる断面がＬ字形状
の板ばねであり、オイルタンク６９に対し固定ビス７４
により固定された状態でオイル塗布フェルト６２をロー
ラ長手方向に沿ってオイル塗布ローラ６１に押し付けて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た薄板ばね７３によりオイル塗布フェルト６２をオイル
塗布ローラ６１に押圧する方法においては、薄板ばね７３は加工製作上、反り、ねじれ等生じやす
く、オイル塗布フェルト６２をオイル塗布ローラ６１の
長手方向に均一に当接させることが困難である。薄板ばね７３は取り付け部の寸法やフェルト保持等の
制約からばね設計に自由度が少なくばね定数を小さく設
定できないため、取り付け誤差やオイル塗布フェルト６
２の摩耗等による厚みの変化によりオイル塗布フェルト
６２のオイル塗布ローラ６１への当接状態が変化しやす
い。といった問題があった。

【０００８】その結果、オイル塗布ムラを生じ、オフセ
ットや用紙先端部のオイル汚れ、用紙のかみこみ不良等
の原因となっていた。一方、オイル規制ブレード６８に
よって掻き取られた余分のオイルは、少量であればオイ
ル規制ブレード６８とオイル塗布ローラ６１の当接部
（図中Ａ部）に留まるが、マルチプリント等長時間連続
で駆動した場合、当接部Ａに留まりきれなくなったオイ
ルは当接部Ａから溢れだし、機器の内部を汚染してしま
うといった問題があった。

【０００９】本発明は上記問題を解決するためになされ
たものであって、オイル塗布ムラや用紙のオイル汚れの
発生を抑制でき、均一で長期間に渡り安定したオイル塗
布性能を有する定着装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の定着装
置は、未定着トナー像の形成された記録媒体を加圧する
とともに昇温することで未定着トナー像を記録媒体に定
着させる定着用加圧手段と、定着用加圧手段の表面に離
型剤を供給するために、上記表面またはその表面に接触
する接触面からなる被塗布面に離型剤を供給する離型剤
供給手段と、を有してなる定着装置において、離型剤供
給手段が、被塗布面に接触して、被塗布面に離型剤を塗
布する塗布部材と、塗布部材を保持する保持部材と、保
持部材を押圧することで塗布部材を被塗布面に加圧する
塗布用加圧部材と、保持部材を、塗布部材が被塗布面に
対して離接する方向に、移動自在に支持する支持部材
と、を有するものである。

【００１１】上記構成では、保持部材は塗布部材を加圧
するための機能を持つ必要がなく、塗布部材を保持する
だけの機能で良いため、材料，形状設計等の自由度が広
がり、従来の薄板ばねに比べ保持部材の寸法精度が向上
し、塗布部材のローラへの均一な当接が可能となる。

【００１２】また、保持部材が被塗布面に対し離接方向
に移動自在に支持され、加圧手段により加圧されている
ため、保持部材の取り付けばらつきや塗布部材の摩耗等
によっても加圧力が変動しにくく、製品間での性能ばら
つきの小さい、長期にわたり安定した離型剤塗布が達成
される。

【００１３】尚、上記構成において被塗布面とは、定着
用加圧手段自身の表面あるいは定着用加圧手段の表面に
接触するものの接触面のことであり、例えば、定着ロー
ラ表面や定着ローラに接触するオイル塗布ローラ表面が
これに当たる。

【００１４】請求項２に記載の定着装置は、請求項１に
記載の定着装置において、保持部材が板状金属からな
り、塗布部材が被塗布面に均一に接触するように、表面
が被塗布面の形状に略沿った形状に形成されてなるもの
である。

【００１５】通常、離型剤供給手段により離型剤を塗布
する被塗布面としては、定着用加圧手段自身である定着
ローラの表面やそれに当接するオイル塗布ローラの表面
等のローラ形状のものが一般的であるが、上記の構成の
ように、保持部材を被塗布面の表面形状に略沿った形状
とすることで、定着ローラやオイル塗布ローラ等に対す
る接触面積を広くとることができるばかりでなく、保持
部材の機械的強度も向上するため加圧による保持部材の
たわみ等を低減することができ、離型剤の安定、均一塗
布が可能となる。

【００１６】請求項３に記載の定着装置は、請求項１ま
たは請求項２のいずれかに記載の定着装置において、塗
布部材が、その上端部が前記保持部材に保持され、下端
部が離型剤を貯蔵した貯蔵タンクに挿入されており、支
持部材が、保持部材を回転自在に支持する回転支持部材
であり、貯蔵タンク上の保持部材の挿入部分近傍に固定
されているものである。

【００１７】上記構成により、保持部材を支持する支持
部材が回転支点であり、かつタンク上の塗布部材挿入部
近傍に固定されているため、塗布部材の定着ローラやオ
イル塗布ローラに対する離接方向の移動に伴う抵抗が小
さく、塗布部材の定着ローラやオイル塗布ローラに対す
る加圧が安定する。

【００１８】請求項４に記載の定着装置は、請求項１乃
至請求項３のいずれかに記載の定着装置において、塗布
部材はフェルトからなり、塗布用加圧部材による加圧力
が１０Ｎ以上５０Ｎ以下であるものである。

【００１９】上記構成により、塗布部材であるフェルト
が適度な加圧力で被塗布面に当接されるため、定着装置
の駆動トルクアップによるモータ脱調や、フェルトの過
剰な摩耗、あるいはフェルトのローラへの当接不良等が
防止され、安定した離型剤塗布が達成される。

【００２０】請求項５に記載の定着装置は、未定着トナ
ー像の形成された記録媒体を加圧するとともに昇温する
ことで未定着トナー像を記録媒体に定着させる定着用加
圧手段と、定着用加圧手段の表面に離型剤を供給するた
めに、上記表面またはその表面に接触する接触面からな
る被塗布面に離型剤を供給する離型剤供給手段と、を有
してなる定着装置において、離型剤供給手段が、離型剤
を貯蔵する貯蔵タンクと、貯蔵タンク内の離型剤を汲み
上げ、被塗布面に接触して、離型剤を塗布する塗布部材
と、塗布部材によって塗布された離型剤を均一に均すた
めの均し部材と、均し部材によってかきとられた余分の
離型剤を回収し貯蔵タンクに戻す回収部材と、を有する
ものである。

【００２１】上記構成により、均し部材とローラとの当
接部に溜まった離型剤は、回収部材によりタンクに回収
されるため、マルチプリント等長時間連続駆動した場合
でも当接部に過剰の離型剤が溜まることがなく、その当
接部から機器内への離型剤の漏れを防止することができ
る。

【００２２】請求項６に記載の定着装置は、請求項５に
記載の定着装置において、回収部材が、その上端部が均
し部材と接触し、下端部が貯蔵タンク内における、離型
剤とは接触しない位置に配置されているものである。

【００２３】上記構成により、回収部材の上端部にて効
率的に離型剤が回収でき、また下端部が離型剤と接触す
ることにより、離型剤がタンク内から回収部材を伝って
逆流する心配がない。

【００２４】請求項７に記載の定着装置は、請求項５ま
たは請求項６に記載の定着装置において、塗布部材及び
回収部材が、それぞれ、離型剤を吸収することで離型剤
を汲み上げる部材、回収する部材からなり、塗布部材に
よる離型剤の吸収能力が、回収部材による離型剤の吸収
能力よりも低いものである。

【００２５】上記構成により、塗布部材による被塗布面
への離型剤塗布能力に比べて回収部材による離型剤回収
能力が上回るため、上記当接部でかき取られた離型剤が
確実にタンク内に回収され、当接部から機器内への離型
剤の漏れを確実に防止することができる。

【００２６】請求項９に記載の定着装置は、請求項５乃
至請求項８のいずれかに記載の定着装置において、塗布
部材と回収部材が、それらの間に隔離部材を介して配置
されているものである。

【００２７】塗布部材と回収部材とが隔離部材により隔
離されているため、塗布部材から回収部材への離型剤の
移動により回収部材の回収能力が低下する等の問題の発
生が防止できる。

【００２８】請求項１０に記載の定着装置は、請求項９
に記載の定着装置において、塗布部材と回収部材を一体
的に保持する保持部材と、保持部材を押圧することで塗
布部材を被塗布面に加圧する塗布用加圧部材と、保持部
材を、塗布部材が被塗布面に対して離接する方向に、移
動自在に支持する支持部材と、を有するものである。

【００２９】上記構成により、１つの保持部材により塗
布部材と回収部材の両方を一体的に保持するため、装置
の小型・低コスト化が実現できる。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図１
乃至図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。
尚、本実施の形態では、定着装置を電子写真機器である
モノクロ用のレーザプリンタに適用した場合について説
明する。

【００３１】本実施の形態に係るレーザープリンタは、
図３に示すように、給紙部１０、画像形成装置２０、レ
ーザ走査部３０、定着装置５０を有している。

【００３２】上記構成のレーザプリンタは、給紙部１０
から用紙Ｐを画像形成装置２０に搬送する。この画像形
成装置２０では、レーザ走査部３０によるレーザ光３４
に基づいてトナー像を形成し、このトナー像を、搬送さ
れた記録材としての用紙Ｐに転写するようになってい
る。そして、トナー像の転写された用紙Ｐを、定着装置
５０に搬送して、トナー像を用紙Ｐに固定させる。最後
に、トナー像が定着された用紙Ｐは、定着装置５０の用
紙搬送下流側に設けられた用紙搬送ローラ４１、４２に
よって装置外部に排出される。つまり、用紙Ｐは、図中
に示す矢印Ｄの経路に沿って、給紙トレイ１１、画像形
成装置２０、定着装置５０の順に搬送され、装置外部に
排出される。

【００３３】上記給紙部１０は、給紙トレイ１１、給紙
ローラ１２、用紙分離摩擦板１３、加圧バネ１４、用紙
検知アクチュエータ１５、用紙検知センサ１６、及び制
御回路１７を有している。給紙トレイ１１に装着された
用紙Ｐは、プリント命令を受け、給紙ローラ１２、用紙
分離摩擦板１３、加圧バネ１４の作用により、一枚ずつ
給紙されプリンタ内部に給送される。送り込まれた用紙
Ｐは用紙検知アクチュエータ１５を倒し、用紙検知光学
センサ１６に電気信号として出力させ、画像印刷の開始
を指示する。

【００３４】入紙検知アクチュエータ１５の動作により
起動された制御回路１７は、画像信号をレーザ走査部３
０のレーザダイオード発光ユニット３１に送り、発光ダ
イオードの点灯／非点灯を制御する。上記レーザ走査部
３０は、上記レーザダイオード発光ユニット３１、走査
ミラー３２、走査ミラーモータ３３、及び反射ミラー３
５、３６、３７を備えている。走査ミラー３２は走査ミ
ラーモータ３３により高速かつ定速に回転する。即ち、
図３において、レーザー光３４は紙面に対して垂直方向
に走査することになる。レーザダイオード発光ユニット
３１から照射されたレーザ光３４は、反射ミラー３６、
３５、３７を介して後述の感光体２１へ照射される。こ
のとき、レーザ光３４は、上記制御回路１７からの点灯
／非点灯の情報を基に、感光体２１上に選択的に露光す
る。

【００３５】上記画像形成装置２０は、感光体２１、転
写ローラ２２、帯電部材２３、現像ローラ２４、現像ユ
ニット２５、及びクリーニングユニット２６を備えてい
る。上記レーザ光３４により、予め帯電部材２３により
帯電された感光体表面電荷を選択的に放電させ静電潜像
を形成する。現像に供されるトナーは現像ユニット２５
に蓄積されている。現像ユニット２５内で適度な攪拌に
より電荷付与されたトナーは現像ローラ２４表面に付着
し、現像ローラ２４に与えられた現像バイアス電圧およ
び感光体表面電位の作り出す電界の作用により静電潜像
に応じたトナー像を感光体２１上に形成することができ
る。

【００３６】前記給紙部１０より搬送された用紙Ｐは、
感光体２１と転写ローラ２２に挟まれ送られる。そし
て、転写ローラ２２に印加された転写電圧の与える電界
の作用により感光体２１上のトナーは電気的に吸引され
用紙Ｐ上に転写される。このとき、感光体２１上のトナ
ーは転写ローラ２２により用紙Ｐに転写されるととも
に、未転写トナーはクリーニングユニット２６により回
収される。

【００３７】その後、用紙Ｐは定着装置５０に搬送され
る。定着ローラ５１表面にはトナーの付着を防ぐために
オイル塗布装置６０によりシリコーンオイルが均一に塗
布されている。定着装置５０に搬送された用紙Ｐは、加
圧ローラ５２及び１７０℃に保たれた定着ローラ５１に
より適度な温度と加圧力が与えられる。そしてトナーは
溶解し用紙Ｐに固定され堅牢な画像となる。用紙Ｐは用
紙搬送ローラ４１、４２により搬送され機外に排出され
る。

【００３８】次に、本発明の定着装置について図１及び
図２を用いて詳細に説明する。

【００３９】図１は本発明の定着装置５０の概略断面
図、図２は概略斜視図である。定着ローラ５１は、アル
ミニウム製の中空芯材５１ａ表面にシリコンゴムからな
る離型層５１ｂを被覆した構成となっている。加圧ロー
ラ５２はステンレス製の芯材５２ａ表面にシリコンゴム
からなる弾性層５２ｂを設けた構成となっており、図示
していない加圧手段によって定着ローラ５１に対し所定
の圧力で加圧されている。定着ローラ５１の内部にはヒ
ーターランプ５３が配設されており、定着ローラ５１の
表面を所定の温度に加熱する。

【００４０】オイル塗布装置６０は、オイル塗布ローラ
６１、オイル塗布フェルト６２、オイル回収フェルト６
３、フェルト押さえ板６５、フェルト押さえ板支持軸６
６ａ、６６ｂ、加圧スプリング６７ａ、６７ｂ，オイル
規制ブレード６８、オイルタンク６９、支持フレーム７
０からなる。オイルタンク６９内にはシリコーンオイル
７１（信越化学工業製ＫＦ−９６）が充填されてい
る。オイル塗布ローラ６１はステンレス製の芯材６１ａ
表面にシリコンゴム層６２ｂを被覆した構成で、支持フ
レーム７０に対し回転自在に支持されている。更に、オ
イル塗布ローラ６１は、定着ローラ５１に対し図示して
いない加圧手段によって所定の加圧力で加圧されてお
り、図示していない駆動手段によって定着ローラ５１と
同じ周速で回転駆動する。

【００４１】オイル塗布フェルト６２及びオイル回収フ
ェルト６３は、何れも厚み２ｍｍの芳香族ポリアミド繊
維（商品名：コーネックス帝人株式会社）を用いてお
り、厚み０．１ｍｍのＰＥＴフィルム６４を介して貼り
合わされている。この貼り合わされた２つのフェルト
は、更にオイル回収フェルト６３側が厚み１ｍｍのＳＰ
ＣＣ（冷間圧延鋼板）からなるフェルト押さえ板６５に
貼付けられて一体的に保持された構成となっている。

【００４２】フェルト押さえ板６５のフェルト保持部
は、オイル塗布フェルト６２がオイル塗布ローラ６１表
面の曲率に沿ってオイル塗布ローラ６１との接触面積を
広くとれるように、断面が円弧形状をしている。フェル
ト押さえ板６５の断面が円弧形状であることは、前述の
ようにオイル塗布フェルト６２とオイル塗布ローラ６１
の接触面積を広くできるばかりでなく、フェルト押さえ
板６５の機械的強度が向上するため、加圧によるフェル
ト押さえ板６５のたわみ等の変形が低減し、オイル塗布
フェルト６２のオイル塗布ローラ６１の対する当接がよ
り均一化できるといった利点も有する。

【００４３】フェルト押さえ板６５の下方にはオイルタ
ンク６９が配設されており、フェルト押さえ板６５は、
オイルタンク６９上面に固定されたフェルト押さえ板支
持軸６６ａ、６６ｂにより回転自在に支持されている。
オイル規制ブレード６８は、図示していない加圧手段に
よりオイル塗布ローラ６１に対し所定の圧力で加圧され
ている。このように、オイル塗布フェルト６２を回転支
持し、かつその支点をオイルタンク６９上のオイル塗布
フェルト６２の挿入部分近傍に配置しておけば、オイル
塗布ローラ６１に対する離接方向の移動に伴う抵抗が小
さくなり、オイル塗布フェルト６２の定着ローラ５１や
オイル塗布ローラ６１に対する加圧が安定する。

【００４４】オイル塗布フェルト６２はその上端がオイ
ル塗布ローラ６１に接触し、下端がオイルタンク６９内
のオイル７１に浸かるようにその長さが設定されてい
る。またオイル回収フェルト６３は、その上端がオイル
規制ブレード６７に接触し、下端はオイルタンク６８内
に挿入されている。ただし、オイル回収フェルト６３の
下端は、オイルタンク６８内にオイル７１が１００％充
填されている場合でも、オイル液面とは接触しないよう
な長さに設定されている。もし、オイル回収フェルト６
３の下端がオイル液面と接触した場合、オイルタンク６
８内のオイルが逆に毛細管現象によってオイル回収フェ
ルト６３に吸い上げられ、オイル回収ができなくなるた
めである。

【００４５】フェルト押さえ板６５は、図２に示すよう
にその両端部において加圧スプリング６７ａ、６７ｂに
よりオイル塗布ローラ６１の方向に加圧されており、そ
の結果オイル塗布フェルト６２は所定の圧力でオイル塗
布ローラ６１に当接している。

【００４６】ここで、フェルト押さえ板６５は回転移動
し、またオイル塗布フェルト６２、及びオイル回収フェ
ルト６３のオイルタンク６８への挿入位置とフェルト押
さえ板６５の回転支点位置を近接させているため、フェ
ルト６２、６３のオイルタンク６８との摩擦、フェルト
６２、６３の剛性等に起因するフェルト押さえ板６５の
回転移動の際の抵抗は非常に小さく、フェルト押さえ板
６５のスムーズな回転移動が可能となっている。

【００４７】以上のように構成されたオイル塗布装置に
おいて、オイル塗布フェルト６２の毛細管現象によりオ
イルタンク６９内から汲み上げられたオイル７１は、オ
イル塗布ローラ６１表面に塗布される。オイル塗布ロー
ラ６１上に塗布されたオイル７１は、オイル塗布ローラ
６１の回転（図中矢印Ｃの方向）により、オイル規制ブ
レード６８の方向に移動する。このとき、オイル規制ブ
レード６８とオイル塗布ローラの当接部Ａにおいて余分
のオイルが掻き取られ、所定の量に均一化された後、オ
イル塗布ローラ６１と定着ローラ５１との圧接部Ｂにお
いて、定着ローラ５１表面に転写塗布される。当接部Ａ
において掻き取られたオイルは、オイル回収フェルト６
３に吸収され、ＰＥＴフィルム６４を伝ってオイルタン
ク６９内に回収される。ＰＥＴフィルム６４の作用は、
上記のようにオイル回収フェルト６３によって回収され
たオイルをオイルタンク６９内に導く作用の他に、オイ
ル塗布フェルト６２とオイル回収フェルト６３とを完全
に隔離しオイル回収フェルト６３によるオイル回収能力
を維持する作用も有している。ＰＥＴフィルム６４がな
い場合、オイル塗布フェルト６２によって吸い上げられ
たオイルはオイル回収フェルト６３側にも伝わるため、
オイル回収フェルト６３のオイル回収能力が低下するこ
とは明白である。

【００４８】次に、本発明に基づいた実験について説明
する。

【００４９】まず最初に、オイル塗布フェルトの加圧方
法に関して行った実験について説明する。フェルトの加
圧方法としては、上記したように（図１参照）フェルト
保持部材としてフェルト押さえ板（ＳＰＣＣ製厚み１
ｍｍ）６５でフェルトを保持し、加圧手段として加圧ス
プリング６７を用いた場合、及び、比較例として（図７
参照）フェルト保持部材としてフェルトの保持と加圧の
機能を兼ね備えた薄板ばね（ステンレス製厚み０．２
ｍｍ）７３を使用した場合の２つの加圧方法におけるオ
イル塗布性能について実験により検討を行った。

【００５０】図４から図６は本実験による結果を示した
図である。図４は、定着ローラ上のオイルの塗布分布を
表している。オイル塗布分布の測定方法としては定着ロ
ーラ５１の長手方向に１０分割したＯＨＰシートを定着
ローラ５１と加圧ローラ５２との圧接部（以後定着ニッ
プ部という）を通過させ、測定前後のそれぞれのＯＨＰ
シートの質量差からオイル付着量を求めた。ＯＨＰシー
トを使用した理由としては、普通の紙を使用した場合、
定着ニップ部での加熱による紙の水分の蒸発により、測
定前後で紙の質量自体が変化するため、測定前後の紙の
質量差からオイル付着量を求めることが困難であるから
である。図４の結果から、従来の加圧方法ではローラ長
手方向のオイル塗布量が不均一で、中央部のオイル塗布
量が両端部に比べて１／２程度となっていることがわか
る。これは、薄板ばねが加工製作上そりが生じやすく、
ここでは中央部がオイル塗布ローラから逃げる方向にそ
りが生じているために、中央部でのオイル塗布フェルト
６２がオイル塗布ローラ６１に対し当接不良となってい
るからである。一方、本発明による加圧方法において
は、均一なオイル塗布が実現されている。これは、フェ
ルト保持部材であるフェルト押さえ板６５がＳＰＣＣ製
で薄板ばねに比べて加工が数段容易であり、また反り、
ねじれ等も少なく加工精度に優れるため、オイル塗布ロ
ーラ６１に対するオイル塗布フェルトの均一な当接が可
能となるからである。

【００５１】次に、フェルト保持部材（薄板ばね７３及
びフェルト押さえ板６５）の取り付け誤差によるオイル
塗布量変化について測定した結果を図５に、同じくフェ
ルト保持部材の取り付け誤差によるオイル塗布ローラ６
１の動トルク変化について実験した結果を図６に示す。
実験方法は以下の通りである。図１及び図７中のＸＹ座
標の原点をフェルト保持部材の基準取り付け位置とし、
Ｘ軸で示した方向にフェルト保持部材の取り付け位置を
＋２ｍｍから−１ｍｍまで０．５ｍｍ間隔で移動させ
る。フェルト保持部材の各々の取り付け位置において、
オイル塗布ローラを回転させ、オイル塗布ローラ表面
（１周分）に塗布されるオイル量及びオイル塗布ローラ
の動トルクについて測定を行った。

【００５２】図５の結果から、従来の加圧方法において
は、フェルト保持部材である薄板ばね７３の取り付け位
置が変動するとフェルトの加圧力も変動し、フェルト保
持部材の取り付け位置によるオイル塗布量変化が大きい
ことがわかる。特に、フェルト保持部材７３の位置がオ
イル塗布ローラ６１から離れた場合、オイル塗布不良と
なりやすく、基準位置から１ｍｍ取り付け位置がずれた
場合、オイル塗布ローラ６１へのオイル塗布量がほとん
ど０となり、この取り付け位置の場合、実写テストにお
いてもオフセットが発生することがわかった。一方、本
発明の加圧方法においては、フェルトは加圧スプリング
６７により加圧されるため、フェルトの加圧力はフェル
ト保持部材（フェルト押さえ板）６５の取り付け位置に
はほとんど依存せず、フェルト押さえ板６５の位置が変
動しても加圧力の変化は小さく、取り付け位置によるオ
イル塗布量変化は小さいことがわかる。

【００５３】オイル塗布ローラ６１の動トルクについて
も同様に、図６の結果から、従来方法ではフェルト保持
部材７３の取り付け位置によるトルク変化が大きいが、
本発明による方法ではフェルト保持部材６５の取り付け
位置によるトルク変化が小さいことがわかる。

【００５４】次に、加圧スプリング６７の加圧力とオイ
ル塗布ローラ６１の動トルクとの関係、及び加圧スプリ
ング６７の加圧力とオイル塗布フェルト６２の摩耗量と
の関係を実験により調べた。結果を表１に示す。

【００５５】

【表１】

【００５６】加圧力が１０Ｎ以上の領域では、オイル塗
布量はほぼ２０ｍｇ／Ａ４前後で安定しているが、加圧
力が１０Ｎ未満の場合は、オイル塗布量が１４．３ｍｇ
／Ａ４に低下し、また実写テストにおいてもオイル塗布
むらによる画像欠陥（オイルすじ、オフセット等）が目
立つ結果となった。これは、加圧力が１０Ｎ未満ではオ
イル塗布フェルトのオイル塗布ローラへの当接が不安定
となり、部分的に塗布不良が生じるためと考えられる。
このため、オイル塗布量の点からは、加圧力は１０Ｎ以
上に設定するのが好ましい。

【００５７】一方、オイル塗布ローラの動トルク及びオ
イル塗布フェルトの摩耗を極力抑えるという点からは、
加圧力は低い方が好ましい。特に、加圧力が５０Ｎを超
えると、オイル塗布フェルトの摩耗が激しく、６０００
０枚印字相当の空転エージングにおいて初期厚み２ｍｍ
のオイル塗布フェルトが０．９ｍｍ厚に摩耗（摩耗量
１．１ｍｍ）し、実用に堪えなくなるといった問題が発
生した。これらの実験結果から、フェルト保持部材の加
圧力としては１０Ｎ以上５０Ｎ以下が望ましく、本実施
の形態においては加圧力は３０Ｎに設定している。

【００５８】次に、オイル回収フェルト６３によるオイ
ル回収性能について検討した結果について実験結果を用
いて詳しく説明する。

【００５９】上述したようにオイル規制ブレード６８に
よってかきとられた余分のオイルはオイル回収フェルト
６３によってオイルタンク６９内に回収されるが、オイ
ル回収フェルト６３のオイル回収能力が低く、オイル回
収量がオイル規制ブレード６９によって掻き取られるオ
イル量に比べて少ない場合は、マルチプリント等機器を
連続運転した場合、依然としてオイル漏れが発生する。
そこで、オイルが確実に回収されるための条件を見出す
ために、オイル回収フェルト６３の仕様（繊維径及び目
付量）やオイル粘度とオイル回収性能との関係について
実験により検討を行った。実験結果を表２に示す。

【００６０】

【表２】

【００６１】オイル塗布フェルト６２とオイル回収フェ
ルト６３に同じ仕様のフェルト（繊維径２デニール、目
付量５００ｇ／ｍ² ）を使用した場合（実験１）、オイ
ル規制ブレード６８によるオイル掻き取り量がオイル回
収フェルト６３によるオイル回収量を上回るため、オイ
ル漏れが発生する結果となった。

【００６２】オイル回収フェルト６３のオイル回収量を
増加させる手段としては、目付量を下げる方法は効果が
なく（実験２）、繊維径を大きくする方法が有効である
ことがわかり、繊維径１０デニールのフェルトを使用し
た場合、オイル回収量がオイル掻き取り量を上回り、オ
イル漏れが防止されることがわかった（実験３）。

【００６３】また、オイル塗布フェルトとオイル回収フ
ェルトの仕様は同じでも、粘度の小さいオイルを使用す
ることでオイル回収量を増加できることもわかった（実
験４）。

【００６４】オイル粘度が小さくなる（１００ｃｓ）
と、オイル塗布ローラのオイル保持力が小さくなり、そ
の結果オイル塗布フェルトからオイル塗布ローラに塗布
されるオイル量が低減するため、オイル規制ブレードに
よって掻き取られるオイル量は減少する。この場合、オ
イル回収能力の増加効果は実験３のフェルト繊維径を大
きくする方法に比べると小さいが、上述のように掻き取
られるオイル量も減少するため、相対的にオイル回収量
がオイル掻き取り量を上回り、オイル漏れが防止され
る。ここで、オイル粘度が数十ｃｓ以下のものは揮発性
が高く、機内の帯電装置を汚しやすい上に印火点も低く
（粘度３０ｃｓで引火点３００℃以下）、安全性の点で
も問題があることからオイル粘度の下限としては１００
ｃｓ以上が好ましい。

【００６５】また、オイル粘度が５００ｃｓ以上の場
合、繊維径の大きい（１０デニール）オイル回収フェル
ト６３を使用しても、オイル掻き取り量がオイル回収量
を上回りオイル漏れが発生する（実験５）ため、オイル
粘度の上限としては３００ｃｓ以下が好ましい。

【００６６】塗布部材及び回収部材に、シリコンスポン
ジゴム等の発泡エラストマーを用いた場合も同様であ
り、この場合はオイル塗布部材の発泡率よりもオイル回
収部材の発泡率を大きく設定することでオイル漏れを防
止することができ、オイル粘度の最適範囲としてはフェ
ルト使用時と同様、１００ｃｓ〜３００ｃｓである。

【００６７】

【発明の効果】本発明の定着装置は、以上のように、塗
布部材を保持する手段と、塗布部材を加圧する手段と、
を別個に設けているため、保持部材は塗布部材を保持す
るだけの機能で良いため材料、形状設計等の自由度が広
がり、従来の薄板ばねに比べ保持部材の寸法精度が向上
し、塗布部材のローラへの均一な当接が可能となる。ま
た、保持部材はローラに対し離接方向に移動自在に支持
されるため、保持部材の取り付けばらつきや塗布部材の
摩耗等によっても加圧力が変動しにくく、製品間での性
能ばらつきの小さい、長期にわたり安定した離型剤塗布
が達成される。

【００６８】また、本発明の定着装置では、離型剤を塗
布する塗布部材に加えて、塗布部材によって塗布された
離型剤を均一に均すための均し部材、及び、均し部材に
よってかきとられた余分の離型剤を回収しタンクに戻す
ための回収部材と、を有するため、均し部材とローラと
の当接部に溜まった離型剤を、回収部材によりタンクに
回収することができ、マルチプリント等長時間連続駆動
した場合でも当接部に過剰の離型剤が溜まることがな
く、当接部から機器内への離型剤の漏れを防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る定着装置の概略構
成図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係る定着装置の概略斜
視図である。

【図３】図１に示す定着装置を備えたレーザプリンタの
概略構成図である。

【図４】定着ローラ長手方向のオイル塗布量分布を示し
た図である。

【図５】フェルト保持部材の取り付け位置とオイル塗布
量の関係を示した図である。

【図６】フェルト保持部材の取り付け位置とオイル塗布
ローラの動トルクの関係を示した図である。

【図７】従来の定着装置の概略断面図である。

【符号の説明】

６１オイル塗布ローラ６２オイル塗布フェルト６３オイル回収フェルト６５フェルト押さえ板６６ａ、６６ｂフェルト押さえ板支持軸６７ａ、６７ｂ加圧スプリング６８オイル規制ブレード６９オイルタンク７０支持プレート７１シリコーンオイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】未定着トナー像の形成された記録媒体を
加圧するとともに昇温することで前記未定着トナー像を
前記記録媒体に定着させる定着用加圧手段と、前記定着
用加圧手段の表面に離型剤を供給するために、前記表面
または該表面に接触する接触面からなる被塗布面に離型
剤を供給する離型剤供給手段と、を有してなる定着装置
において、前記離型剤供給手段は、前記被塗布面に接触して、該被塗布面に前記離型剤を塗
布する塗布部材と、該塗布部材を保持する保持部材と、該保持部材を押圧することで前記塗布部材を前記被塗布
面に加圧する塗布用加圧部材と、前記保持部材を、前記塗布部材が前記被塗布面に対して
離接する方向に、移動自在に支持する支持部材と、を有
することを特徴とする定着装置。
【請求項２】請求項１に記載の定着装置において、前記保持部材は板状金属からなり、前記塗布部材が前記
被塗布面に均一に接触するように、表面が前記被塗布面
の形状に略沿った形状に形成されてなることを特徴とす
る定着装置。
【請求項３】請求項１または請求項２のいずれかに記
載の定着装置において、前記塗布部材は、その上端部が前記保持部材に保持さ
れ、下端部が離型剤を貯蔵した貯蔵タンクに挿入されて
おり、前記支持部材は、前記保持部材を回転自在に支持する回
転支持部材であり、前記貯蔵タンク上の前記保持部材の
挿入部分近傍に固定されていることを特徴とする定着装
置。
【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
の定着装置において、前記塗布部材はフェルトからなり、前記塗布用加圧部材
による加圧力が１０Ｎ以上５０Ｎ以下であることを特徴
とする定着装置。
【請求項５】未定着トナー像の形成された記録媒体を
加圧するとともに昇温することで前記未定着トナー像を
前記記録媒体に定着させる定着用加圧手段と、該定着用
加圧手段の表面に離型剤を供給するために、前記表面ま
たは該表面に接触する接触面からなる被塗布面に離型剤
を供給する離型剤供給手段と、を有してなる定着装置に
おいて、前記離型剤供給手段は、前記離型剤を貯蔵する貯蔵タンクと、該貯蔵タンク内の前記離型剤を汲み上げ、前記被塗布面
に接触して、該離型剤を塗布する塗布部材と、該塗布部材によって塗布された離型剤を均一に均すため
の均し部材と、該均し部材によってかきとられた余分の離型剤を回収し
前記貯蔵タンクに戻す回収部材と、を有することを特徴
とする定着装置。
【請求項６】請求項５に記載の定着装置において、前記回収部材は、その上端部が前記均し部材と接触し、
下端部が前記貯蔵タンク内における、前記離型剤とは接
触しない位置に配置されていることを特徴とする定着装
置。
【請求項７】請求項５または請求項６に記載の定着装
置において、前記塗布部材及び前記回収部材は、それぞれ、前記離型
剤を吸収することで前記離型剤を汲み上げる部材、回収
する部材からなり、前記塗布部材による前記離型剤の吸収能力が、前記回収
部材による前記離型剤の吸収能力よりも低いことを特徴
とする定着装置。
【請求項８】請求項５乃至請求項７のいずれかに記載
の定着装置において、前記離型剤の粘度が１００ＣＳ以上３００ＣＳ以下であ
ることを特徴とする定着装置。
【請求項９】請求項５乃至請求項８のいずれかに記載
の定着装置において、前記塗布部材と前記回収部材は、それらの間に隔離部材
を介して配置されていることを特徴とする定着装置。
【請求項１０】請求項９に記載の定着装置において、前記塗布部材と前記回収部材を一体的に保持する保持部
材と、該保持部材を押圧することで前記塗布部材を前記被塗布
面に加圧する塗布用加圧部材と、前記保持部材を、前記塗布部材が前記被塗布面に対して
離接する方向に、移動自在に支持する支持部材と、を有
することを特徴とする定着装置。