JPH01237681A - 熱ローラ定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はフルカラー画像形成装置の熱ローラ定着装置
に関する。

災末夙技宜 例えばフルカラー複写機等によって、トナー担持体（以
下コピー紙という）上に、３色または４色のトナーを重
ねて作像されたトナー像を定着させる装置として、互い
に圧接する加熱ローラと加圧ローラのニップ部でコピー
紙を加熱、加圧することによりトナー像を定着させるも
のが知られている。一方、このフルカラーコピーでは、
一般にモノクロのコピーよりも光沢の出る画像が好まれ
、またオーバーヘッドプロジェクタ−用のフィルム画像
（以下ＯＨＰフィルム画像という）として使用し得るよ
うな透孔性（色再現性）の高い画像であることが望まし
いとされている。こうした理由により、フルカラーコピ
ーに使用されるトナーは１分子量が小さく、かつ分子量
分布の狭い、換言するとトナー凝集力の小さな特性を有
している。

したがって、前記のように分子量が小さく、かつ凝集力
の小さなトナーを使用するフルカラーコピーの画像の定
着に、テフロンからなるオフセット防止層を有する加熱
ローラを使用した場合、ホットオフセットと定着不良が
同時に発生Ｌ、従来においてはテフロンを表面材料とす
る加熱ローラを使用した定着装置は成立し得なかった。

このため、フルカラー複写機等における定着装置では、
従来、その加熱ローラに離型性の良いシリコーンゴムが
使用されていた。

発明が解決しようとする課 ところで、前記従来の定着装置では、加圧ローラの表面
材料に２．５〜３．０ｍ程度の厚肉のシリコーンゴムを
使用しているため、連続通紙時の温度落ち込みが大きく
、設定温度を予め落ち込みを予測して高めに設定する必
要があり、この高い設定温度によって加熱ローラが汚染
され、その離型性が低下して耐久寿命を短くしていた。

また、シリコーンゴム層の耐熱性の点から芯金での温度
制御が必要となり、通常３本のローラによる定着を行な
うため、その熱応答性が悪く、高速定着が困難となって
いた。さらに、加熱ローラと加圧ローラのニップ面積当
りの接触圧力も２〜３眩／ｄ程度となっていたため、ト
ナー層が厚くなり、フルカラーコピー特有な油絵のよう
な凹凸のある画像となる等の問題点があった。

この発明は前記従来の装置のもつ問題点を解決Ｌ、加熱
ローラの耐久寿命を長くでき、しかも凹凸のない平滑な
画像を得ることができる熱ローラ定着装置を提供するこ
とを目的とする。

課題を解゛するための手 前記の目的を達成するため、この発明は、加熱ローラの
表面材料を厚さ０．４Ｒ１１以下のシリコーンゴムとＬ
、加圧ローラの表面材料を弾性体とする一方、これら両
ローラのニップ幅をＬ、周速をＶとしたとき、Ｌ／Ｖを
０．０７ｓｅｃ以上とＬ、またニップ面積当りの両ロー
ラの接触圧力を６ｋｇ／−以上としたことを特徴とする
ものである。

務−一刑 前記のような技術的手段を採用すると、トナーの定着温
度幅を拡大できて、設定温度を下げることが可能となる
。そのため、加熱ローラの汚染が少なくなって、耐久寿
命が長くなる。また、両ローラのニップ面積当りの接触
圧力も大きくなるから１画像に凹凸が生ずることがなく
なり、高級感のある平滑な画像を得ることができる。

実施例 この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１，２図において１は加熱ローラ、２は加圧ローラで
あり、加熱ローラ１の表面材料は厚さ０．４ｍｍ以下の
ＲＴＢシリコーンゴムがらなっている。このシリコーン
ゴムの肉厚を０．４ｎｍ以下としたのは、熱応答性を良
くすること、シリコーンオイルに対して膨潤の影響を少
なくすること、厚肉シリコーンゴムを用いたときに生ず
る凹凸画像を後記接触圧力との組合せにより平滑にする
こと、等のためである。加圧ローラ２の表面材料はシリ
コーンゴムなどの弾性体からなっている。加熱ローラ１
と加圧ローラ２にはヒータ３が内蔵されているが、加圧
ローラ２のヒータは特に設けなくてもよい。

加熱ローラ１の表面にはその表面温度を検知するための
サーミスタ４が配置されている。

サーミスタ４の検知信号は図示しない定着温度制御装置
に送られ、この定着温度制御装置はサーミスタ４の検知
信号により、加熱ローラ１の表面温度をコントロールす
るようになっている。

加熱ローラ１と加圧ローラ２とは加圧カム５によって互
いに圧接されており、図示しない駆動手段により第１図
においてそれぞれ矢印方向に回転される。加圧カム５は
加熱ローラ１と加圧ローラ２とのニップ面積当りの接触
圧力Ｃが６　ｋｇ／ｃｍ２以上となるように両ローラ１
，２を圧接させている。ここで、接触圧力Ｃは両ローラ
１，２のニップ幅をＬ（Ｑｌ）、両ローラ１，２の接触
部の長さ（軸方向の長さ）をａ（１）、両ローラ１，２
に掛る全圧力をＰ　（ｋｇ）とすると、 Ｃ＝Ｐ／ａＬ（順１２）・・・・・・・・・■で表され
る値をいう。

また、前記駆動手段は、各ローラ１．′２のニップ幅Ｌ
（ａｎ）と、各ローラ１，２の周速Ｖ（ｃｍ／５ｅｅ）
との関係が、 Ｌ／Ｖ≧０．０７　（ｓｅｅ）　−−−■の式を満足す
るような値となるように、各ローラ１，２を回転駆動す
るようになっている。

尚、６は加熱ローラ１の表面にシリコーンオイルを塗布
するためのオイル塗布手段、７は定着を終えたコピー紙
（図示せず）を加熱ローラ１から剥離するための剥離手
段、８は排紙ローラである。

次に、実験例および比較例について説明する。

〔実験例−１〕 この実験は加熱ローラ１としてアルミニウム芯金の上に
接着剤を設け、その上にＫＥ−１３０ＯＲＴＶ（信越化
学製）をスプレーテ３ＱＯμに塗布Ｌ、乾燥させて表面
材料としたもの。

加圧ローラ２としてゴム硬度（Ｊ　Ｉ　Ｓ　Ａ）６０度
。

厚さ４ｍの弾性体を表面材料としたものを使用した。こ
れら両ローラ１，２を片側６０ｋｇで加圧した結果、そ
のニップ幅りが７．０Ｉとなった・ この結果、前記０式より接触圧力Ｃは８−／　ｃｓ　”
であった。また、各ローラ１，２の周速Ｖを］、００ｍ
ｍ　／　ｓｅｅとしたとき、前記■式よりＬ　／　Ｖ　
＝０．０７ｓｅｃであった。

このような定着条件の下で、３色のトナーを重ねあわせ
たフルカラーコピーを作成した結果、定着下限温度が１
３０℃、ホットオフセット発生温度が１８０℃となり、
良好な定着を行なうことのできる定着温度幅は５０℃が
得られた。また、画像も平滑になり高級感なものになっ
た。設定温度１４０℃で耐久性を調べたところ、３万枚
でも加熱ローラ１の劣化は少なく、ホットオフセット発
生温度が１７５℃、定着温度幅が４５℃となった・ 〔実験例−２〕 この実験は実験例−１と同じ加熱ローラ１および加圧ロ
ーラ２を使用Ｌ、接触圧力Ｃが１０ｋｇ／ｃｍ２、Ｌ　
／　Ｖ　＝０．ＩＬｓｅｃとなるように、両ローラの全
圧力Ｐおよび周速Ｖを設定して実験例−１と同様の実験
を行なった結果、定着下限温度は１２０℃になり、定着
温度幅は６０℃が得られた。設定温度１３０℃で耐久性
を調べたところ、３万枚でホットオフセット発生温度が
１７５℃となった。

〔比較例−１〕 この実験はＣ＝　１１　ｋｇ　／　ｃａｎ　”、Ｔ、　
／　Ｖ　＝０．０５ｓｅＣ５とする定着条件下で同様の
実験を行なった。この結果、定着下限温度が１４５℃、
ホットオフセット発生温度が１８０℃で３５℃の定着温
度幅が得られた。設定温度１５５℃で耐久性を調べたと
ころ、３万枚でオフセットが発生した。しかＬ、画像の
平滑性は良好であった。

前記各側におけるトナーとしては、■リコー製、カラー
複写機、リフ−カラー５０００用のトナー（分子量６Ｘ
１０’）を使用した。このトナーは島津製作所製フロー
テスターによる測定で、軟化温度７０℃、流出開始温度
８８℃、の物性を有するものである。

見匪例例果 この発明は前記のような構成からなり、トナーの定着温
度幅を拡大させることができるので、設定温度を下げる
ことが可能となる。

したがって、加熱ローラの耐久寿命を延ばすことが可能
となり、かつ平滑性のある高級画像を得ることができる
という優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す正面図、第２図は同
上の要部拡大正面図である。 １・・・加熱ローラ　　　　２・・・加圧ローラ３・・
・ヒータ　　　　　　　４・・・サーミスタ５・・・加
圧カム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、表面に複数の色のトナー像が担持されているトナー
   担持体を互いに圧接する加熱ローラと加圧ローラとの間
   を通すことにより、前記トナー像を定着する定着装置に
   おいて、前記加熱ローラの表面材料を厚さ０．４ｍｍ以
   下のシリコーンゴムとし、前記加圧ローラの表面材料を
   弾性体とする一方、これら両ローラのニップ幅をＬ、周
   速をＶとしたとき、Ｌ／Ｖを０．０７ｓｅｃ以上とし、
   またニップ面積当りの両ローラの接触圧力を６ｋｇ／ｃ
   ｍ＾２以上としたことを特徴とする熱ローラ定着装置。