JPH0348272A - 画像定着装置 - Google Patents
画像定着装置Info
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- JPH0348272A JPH0348272A JP18247689A JP18247689A JPH0348272A JP H0348272 A JPH0348272 A JP H0348272A JP 18247689 A JP18247689 A JP 18247689A JP 18247689 A JP18247689 A JP 18247689A JP H0348272 A JPH0348272 A JP H0348272A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
− の■
本発明は、複写機やプリンターなど電子写真方式等を利
用した画像形成装置において、転写材上に担持した未定
着トナー像を転写材上に定着するのに使用される画像定
着装置に関するものである． 藍遼（７）乏１ 複写機やプリンターなど電子写真方式あるいは静電記録
方式を利用した画像形戊装置において、転写材上に転写
して担持した未定着トナー像を転写材上に定着するのに
使用される画像定着装置は、上下一対の定着ローラおよ
び加圧ローラを備えてなっており，定着ローラは、パイ
プ状芯金の上に、ＰＦＡ．ＰＴＦＥ等の耐熱性および離
型性の良い樹脂層を設けてなり、加圧ローラは，芯金の
上に、シリコーンゴム等の離型性の良い弾性層を設けて
なっている． 上記定着ローラの周囲には、定着ローラの表面温度を検
出するための温度検知器が配設され、また定着ローラ内
中心部には、定着ローラを加熱するためのヒータが設置
されている．温度検知器で定着ローラの表面温度を検出
した結果に基ずいて制御回路でヒータを点滅制御し、定
着ローラの表面温度が所定の一定値に保持される． 上記加圧ローラには，これを定着ローラに押し付けるた
めの加圧バネが加圧アームに嵌装して設けられている． 定着ローラおよび加圧ローラ手前の転写材入口部には、
転写材を定着ローラと加圧ローラとの間の二一２プ部へ
導くための入口ガイドが設けられている． 以上のような画像定着装置によれば、入口ガイドで定着
ローラと加圧ローラとの間のニップ部に転写材が案内さ
れると，定着ローラと加圧ローラとが、ニップ部で転写
材を上下から扶持して加圧および加熱を加えながら回転
することにより、転写材を搬送しつつ転写材上のトナー
像を連続的に溶融して、転写材上にトナー像を固定する
．か よう ところで、近年、ダイレクトメールなどの増加にしたが
って、プリンタで封筒へ宛名をプリントするという需要
が増加している． プＯセススピードが６ ０ ｍ ｍ ／秒未満のプリン
タでは、画像定着装置の定着ローラと加圧ローラとの間
のニップ部内での転写材送り速度が遅く，転写材の各点
がニップ部内を通過するのに要する時間が０．０６秒以
上と長いため、トナー像と転写材とを十分加熱および加
圧でき、転写材としての封筒へのトナー像の定着性が良
く、更に二一，プ部内で封筒のストレスを緩和する時間
もあるので、封筒にシワも発生しない． しかしながら、６０−１５０ｍｍ／秒の間のプロセスス
ピードを有するプリンタに用いる画像定着装置では、定
着ローラと加圧ローラとの間の二一２プ部内を転写材の
各点が通過するのに要する時間が０．０６秒以下と短か
く，この時間内で定着性を得るのに，ニップ部内で１
． ２ ５ ｋ ｇ ／ ｃｄ以上の圧力を加えること
を要している．このため、転写材としての封筒を画像定
着装置に通すと，封筒にシワや封部のオレが生じてしま
い、使用にに耐えられないものになっていた．本発明の
目的は、上述の現状に鑑み、６０〜１５０ｍｍ／秒とい
うように速いプロセススピードを有するプリンタなど画
像形威装置に使用しても，封筒など転写材にシワを生じ
させることなく、転写材上のトナー像を転写材上に良好
に定着することができる画像定着装置を提供することを
目的とするものである． た 上記目的は本発明に係る画像定着装置にて達成される．
要約すれば本発明は、未定着トナー像を担持した転写材
を一対のローラで扶持して加熱および加圧を加えながら
搬送して、前記未定着トナー像を前記転写材上に定着さ
せる画像定着装置において，前記一対のローラの一方の
ローラの表層に、ＰＦＡ．ＰＴＦＥ等の耐熱性および剥
離性を有するフッソ樹脂層を有し、他方のローラの表層
にシリコーンゴム等の耐熱性および剥離性を有する弾性
層を有し、そして前記転写材の各点が前記一対のローラ
間のニップ部を通過するのに要する時間が０．０６秒以
下で、前記一対のローラ間に加えらる加圧力が単位面積
あたり１．２０ｋｇ／ｃｍ２以下であることを特徴とす
る画像定着装置である． 本発明の一態様によれば、前記一方のローラの表層に、
耐熱性および剥離性を有するフッソ樹脂屑を有し，他方
のローラの表層に下層のシリコーンゴムスポンジ層と上
層のシリコーンゴム層とを右し、そして前記転写材の各
点が前記一対のローラ間のニップ部を通過するのに要す
る時間が０．０６秒以下で、前記一対のローラ間に加え
らる加圧力が単位面積あたり１．２５ｋｇ／ｃｍ２以下
とされる． 本発明の他の一態様によれば、前記一方のローラの表層
に、下層の薄肉弾性体層と上層のＰＦＡ．ＰＴＦＥ等の
耐熱性および剥離性を有するフッソ樹脂被覆層を有し、
他方のローラの表層に下層のシリコーンゴムスポンジ層
と上層のシリコーンゴム層とを有し、そして前記転写材
の各点が前記一対のローラ間のニップ部を通過するのに
要する時間が０．０６秒以下で、前記一対のローラ間に
加えらる加圧力が単位面積あたり１．３０ｋｇ ／ ｃ
ｒｎ’以下とされる． 及Ａ１ 以下、木発明の実施例について詳述する．実施例ｌ 第１図は，本発明の画像定着装置の一実施例を示す概略
構成図である． 第１図に示すように、本画像定着装置の基本構成は，従
来の画像定着装置と同じで、上下一対の定着ローラｌお
よび加圧ローラ２を備えてなっている． 定着ローラ１は、鉄、アルミニウム等からなるパイプ状
芯金の−しに、ＰＦＡ．ＰＴＦＥ等の耐熱性およびＲｌ
型性の良い樹脂層、本実施例ではＰＦＡ層１２を設けて
なっている． 定着ローラｌの周囲には回転方向に順に、定着ローラｌ
に巻き付いた転写材を＠離するための分尊爪７、定着ロ
ーラ１の表面にオフセットしたトナーや紙分を除去する
ためのクリーナー８および定着ローラｌの表面温度を検
出するための温度検知器９が配設されている．また転写
ローラ２内中心部には、定着ローラ１を加熱するための
ヒータ１０が設置されている．温度検知器９で定着ロー
ラｌの表面温度を検出した結果に基ずいて図示しない制
御回路でヒータ１０を点滅制御し、定着ローラ１の表面
温度が所定の一定値に保持される． 加圧ローラ２は、鉄等からなる芯金の上に、シリコーン
ゴム等の離型性の良い弾性層，本実施例ではシリコーン
ゴム層１３を設けてなっている． 加圧ローラ２には、これを転写ローラ１に押し付けるた
めの加圧バネ３が加圧アーム６に嵌装して設【ナられて
いる．加圧アーム６は，バネ３の村勢方向を転写ローラ
１方向へ一方向に規制するためのもので、加圧ローラ２
の中心に設けられた軸受け５に転写ローラｌに向いた姿
勢で取り付けられ，加圧アーム６に嵌装したバネ３は、
一端を軸受け５に、他端を加圧アーム６下端の支持板４
に固定されている． 定着ローラｌおよび加圧ローラ２手前の転写材人口部に
は、転写材を定着ローラ１と加圧ローラ２との間のニン
プ部へ導くための入口がイド１１が設けられている． 以上のような画像定着装置によれば、入口ガイドｌ１で
定着ローラｌと加圧ローラ２との間のニップ部に転写材
が案内されると、定着ローラ１と加圧ローラ２とが、ニ
ップ部で転写材を上下から挟持して加圧および加熱を加
えながら回転して，転写材を搬送しつつ転写材上のトナ
ー像を連続的に溶融して，転写材上にトナー像を固定す
る． 従来、プロセススピードが５０ｍｍ／秒から１６０ｍｍ
／秒の画像形成装置では、その画像定着装置は、低い温
度の定着ローラで定着性を良くするために、高い圧力を
かけて使用していた．定着ローラの温度を低くする理由
は、画像形威装置内の昇温を少なくして、クリーナや現
像機内のトナーの凝固を防止するためと、感光体ドラム
の熱による感度シフトを防止するためとからである．実
際に使用されてきた圧力は、ニップ部内の単位面積あた
り１．２５ｋｇ／ｃｔｎ’以上であった．本発明者の実
験によると、５０〜１６０ｍｍ／秒のプロセススピード
において、転写材としての封筒にシワを発生させずに、
定着ローラおよび加圧ローラで封筒を挟持して、搬送さ
せるためには、ニップ部内の単位面積あたりの加圧力は
、１．２０ ｋ ｇ ／ ｃ ｒｎ”以下でなければな
らないことが判明した． そこで本実施例では、プロセススピード６０〜１５０ｍ
ｍ／秒、即ち定着ローラｌと加圧ローラ２との間のニッ
プ部を耘写材が通過するのに要する時間が０．０６秒以
下の条件下で使用しても、転写材としての封筒にシワが
発生するのを防止可能とするために，定着ローラｌと加
圧ローラ２との間のニップ部内の単位面積あたりの加圧
力を１．２０／ｃｒｎ”以下にすると共に、封筒等の転
写材に対し必要な熱量を供給できるように、加圧ローラ
２のゴム硬度を設定，即ち加圧ローラ２の表層の材料を
決定し，そしてこれに対して適宜定着ローラｌの温度を
設定するものである．次に、本実施例の画像定着装置の
実験例について説明する． 定着ローラｌは、外径３０ｍｍのアルミニウム芯金の表
面に２５ミクロン厚のＰＦＡ樹脂層ｌ２を全長２３３ｍ
ｍに亘り設けたものを使用した．加圧ローラ２は、外径
１ ６ ｍ ｍのステンレス芯金の上に７ｍｍ厚のシリ
コーンゴム層ｌ３を全長２２４ｍｍに亘り設けたものを
使用した．そして加圧ローラ２のゴム硬度、加圧力、ニ
ップ部内の単位面積あたりの圧力、定着ローラｌの温度
を変化させて、 封筒のシフの発生情況、 封筒上への トナ 一像の定着性について調べた． その結果を，第１ 表に示す． 第１表 第１表から明らかなように，加圧ローラ２としてゴム硬
度の柔らかいものを使用し、単位面積あたりの加圧力を
１．２０ｋｇ／Ｃｍ″以下にすれば、封筒のシワは発生
せず、またニップ部も大きく取れるので、定着性も良好
となることが判る． これに対し，加圧ローラ２のゴム硬度を高くすると，封
筒にシワを発生させないためには加圧力を下げなければ
ならず、ニップ部が大きく取れなくなるので、その分だ
け定着ローラｌの温度を上げなければならなくなる．し
かし，定着ローラ１の温度を上げるのも、ゴム材料の耐
熱性の限界から２１０℃程度が上限である． 実験ＮＯ７〜９に示されているように，加圧ローラ２の
ゴム硬度がＪＩＳ−Ａ３０度を越えると、定着ローラｌ
の温度２１０℃でもニップ部が小さいために定着させる
ことができない．以上から，定着ローラｌと加圧ローラ
２との間で加えられる加圧力を単位面積あたり１．２０
ｋｇ ／ ｃ ｒｎ’以下にして，封筒のシワを防止し
、そのシワを防止した状態で定着性を雑持するために，
加圧ローラ２のゴム硬度を決定して、定着ローラｌの温
度を適宜決めれば良いことが判る．実施例２ 前述の実施例ｌでは、加圧ローラ２は、芯金上にシリコ
ーンゴム層をｌｆｉ設けたが、本実施例では、第２図に
示すように、芯金上に厚肉のシリコーンゴムスポンジ層
１５を設け、その上に薄肉のシリコーンゴム層ｌ６を設
けた２層構造としことが特徴である．本実施例の画像定
着装置のその他の構成は，実施例１の画像定着装置と基
本的に同じで、第２図において第１図に付したのと同一
の符号は同一の部材を示す． 本実施例のように、加圧ローラ２を２層構造とすること
によって、表層のシリコーンゴム層ｌ６が封筒に追従し
、下層のシリコーンゴムスポンジ層ｌ５が封筒通過時の
ストレスを吸収するので、封筒にシワが一層発生しにく
くなる． 次に、本実施例の画像定着装置の実験例について説明す
る． 定着ローラ１は、外径３ ０ ｍ ｍのアルミニウム芯
金の表面に２５ミクロン厚のＰＦＡ樹脂層ｌ２を全長２
３３ｍｍに亘り設けたものを使用した．加圧ローラ２は
、外径１６ｍｍのステンレス芯金の上に下層として６ｍ
ｍ厚のシリコーンゴムスポンジ層ｌ５を，その上に上層
として１ｍｍ厚のシリコーンゴム層ｌ６を全長２２４ｍ
ｍに亘り設けたものを使用した．そして加圧ローラ２の
ゴム硬度，加圧力、ニップ部内の単位面積あたりの圧力
、定着ローラ１の温度を変化させて、封筒のシワの発生
情況、封筒上へのトナー像の定着性について調べた．そ
の結果を、第２表に示す．第２表 第２表から明らかなように，スポンジ層ｌ５を有する加
圧ローラ２では，単位面積あたりの加圧力を１．２５ｋ
ｇ／ｃｍ’以下にすれば、封筒のシワは発生せず、また
ニップ部も太き取れるので、定着性も良好となることが
判る． この場合も，加圧ローラ２のゴム硬度を高くすると、封
筒にシワを発生させないためには加圧力を下゜げなけれ
ばならず、ニップ部が大きく取れなくなるので、その分
だけ定着ローラｌの温度を上げなければならなくなる．
この定着ローラｌの温度を上げるのも，ゴム材料の耐熱
性の限界から２１０℃程度が上限である． 実施例ｌの場合には、加圧ローラ２のシリコーンゴム層
ｌ３のゴム硬度が高くなると、封筒のシワがなく定着性
が良いという最適領域がなくなってしまったが、本実施
例では、狭い範囲ながらもかなり高い硬度でも最適領域
が存在する．ゴム硬度の低い加圧ローラに対しては，当
然使用可能な加圧力の範囲を広げることができる．また
ゴムローラは製造ロフトごとにゴム硬度がバラ付くが、
これに対しても許容範囲を広げることができるという利
点がある． 以上から、定着ローラ１と加圧ローラ２との間で加えら
れる加圧力を単位面積あたり１．２５ｋｇ ／ ｃ ｒ
ｎ’以下にして、封筒のシワを防止し、そのシワを防止
した状態で定着性を維持するために、加圧ローラ２のゴ
ム硬度を定め，これに対し定着ローラ１の温度を適宜決
めれば良いことが判る． 実施例３ 上述の実施例２では、定着ローラｌは、実施例１のとき
と同様芯金上にＰＦＡ層ｌ２を１層設けたが、本実施例
では、第３図に示すように、芯金上に薄肉のシリコーン
ゴムＰ＃１４を設け、その上にＰＦＡあるいはＰＴＦＥ
といった離型性の良いフッソ樹脂の樹脂被膜層ｌ７を設
けた構造としたことが特徴である．本実施例の画像定着
装置のその他の構成は，実施例２の画像定Ｒ装置と同じ
で、第３図において第２図に付した符号と同一の符号は
同一の部材を示す． 本実施例のように，定着ローラｌの表面に弾性層の樹脂
被覆層１７を設けることによって、封筒を通紙する際に
発生するストレスを緩和することができるので，使用で
きる圧力の範囲が広がるという利点がある． 次に、本実施例の画像定着装置の実験例について説明す
る． 定Ｒローラｌは、外径３０ｍｍのアルミニウム芯金の表
面に１ｍｍ厚のシリコーンゴム層１４を、その上に２５
ミクロン厚のＰＦＡ樹脂被覆層ｌ７を全長２３３ｍｍに
亘り設けたものを使用した．加圧ローラ２は、外径１６
ｍｍのステンレス芯金の上に下層として６ｍｍ厚のシリ
コーンゴムスポンジ１５層を、その上に上層としてｌ
ｍ ｍ ｙｉのシリコーンゴム層ｌ６を全長２２４ｍｍ
に亘り設けたものを使用した．そして加圧ローラ２のゴ
ム硬度，加圧力、ニップ部内の単位面積あたりの圧力，
定着ローラ１の温度を変化させて，封筒のシワの発生情
況、封筒上へのトナー像の定着性について調べた．その
結果を、第３表に示す．第３表 第３表から明らかなように、定着ローラ１に弾性層の樹
脂被覆層ｌ７を設け、加圧ローラ２にシリコーンゴムス
ポンジ層ｌ５を設け、そして定着ローラｌと加圧ローラ
２との間に加えられる圧力を１．３０ｋｇ／ａｍ’以下
にすれば、封筒にシワは発生せず、またニップ部も大き
く取れるので、定着性も良好となる． またこの実施例３の実験結果を実施例１、２の実験結果
と比べると、加圧力の最適範囲が広がっていることが判
る．これによって、加圧バネ３や加圧ローラ２の規格を
広げることができ，歩留まりを改善することができる． 先見立亘』 以上説明したように、本発明の画像定着装置では、定着
ローラと加圧ローラとの間に加えられる圧力を１．２０
ｋｇ／ａｒｍ’以下とすることで、転写材としての封筒
にシワが発生するのを防止することができ、さらに加圧
ローラの表層の材料を選択することでゴム硬度を定め、
これに対して定着ローラの温度をその加圧条件で定着で
きる温度に設定することで、６０〜１ ５ ０ ｍ ｍ
／秒のプロセススピードのプリンターでも、封筒にも
普通の転写材にもシワを発生することなく、トナー像を
良好に定着することができる．
用した画像形成装置において、転写材上に担持した未定
着トナー像を転写材上に定着するのに使用される画像定
着装置に関するものである． 藍遼（７）乏１ 複写機やプリンターなど電子写真方式あるいは静電記録
方式を利用した画像形戊装置において、転写材上に転写
して担持した未定着トナー像を転写材上に定着するのに
使用される画像定着装置は、上下一対の定着ローラおよ
び加圧ローラを備えてなっており，定着ローラは、パイ
プ状芯金の上に、ＰＦＡ．ＰＴＦＥ等の耐熱性および離
型性の良い樹脂層を設けてなり、加圧ローラは，芯金の
上に、シリコーンゴム等の離型性の良い弾性層を設けて
なっている． 上記定着ローラの周囲には、定着ローラの表面温度を検
出するための温度検知器が配設され、また定着ローラ内
中心部には、定着ローラを加熱するためのヒータが設置
されている．温度検知器で定着ローラの表面温度を検出
した結果に基ずいて制御回路でヒータを点滅制御し、定
着ローラの表面温度が所定の一定値に保持される． 上記加圧ローラには，これを定着ローラに押し付けるた
めの加圧バネが加圧アームに嵌装して設けられている． 定着ローラおよび加圧ローラ手前の転写材入口部には、
転写材を定着ローラと加圧ローラとの間の二一２プ部へ
導くための入口ガイドが設けられている． 以上のような画像定着装置によれば、入口ガイドで定着
ローラと加圧ローラとの間のニップ部に転写材が案内さ
れると，定着ローラと加圧ローラとが、ニップ部で転写
材を上下から扶持して加圧および加熱を加えながら回転
することにより、転写材を搬送しつつ転写材上のトナー
像を連続的に溶融して、転写材上にトナー像を固定する
．か よう ところで、近年、ダイレクトメールなどの増加にしたが
って、プリンタで封筒へ宛名をプリントするという需要
が増加している． プＯセススピードが６ ０ ｍ ｍ ／秒未満のプリン
タでは、画像定着装置の定着ローラと加圧ローラとの間
のニップ部内での転写材送り速度が遅く，転写材の各点
がニップ部内を通過するのに要する時間が０．０６秒以
上と長いため、トナー像と転写材とを十分加熱および加
圧でき、転写材としての封筒へのトナー像の定着性が良
く、更に二一，プ部内で封筒のストレスを緩和する時間
もあるので、封筒にシワも発生しない． しかしながら、６０−１５０ｍｍ／秒の間のプロセスス
ピードを有するプリンタに用いる画像定着装置では、定
着ローラと加圧ローラとの間の二一２プ部内を転写材の
各点が通過するのに要する時間が０．０６秒以下と短か
く，この時間内で定着性を得るのに，ニップ部内で１
． ２ ５ ｋ ｇ ／ ｃｄ以上の圧力を加えること
を要している．このため、転写材としての封筒を画像定
着装置に通すと，封筒にシワや封部のオレが生じてしま
い、使用にに耐えられないものになっていた．本発明の
目的は、上述の現状に鑑み、６０〜１５０ｍｍ／秒とい
うように速いプロセススピードを有するプリンタなど画
像形威装置に使用しても，封筒など転写材にシワを生じ
させることなく、転写材上のトナー像を転写材上に良好
に定着することができる画像定着装置を提供することを
目的とするものである． た 上記目的は本発明に係る画像定着装置にて達成される．
要約すれば本発明は、未定着トナー像を担持した転写材
を一対のローラで扶持して加熱および加圧を加えながら
搬送して、前記未定着トナー像を前記転写材上に定着さ
せる画像定着装置において，前記一対のローラの一方の
ローラの表層に、ＰＦＡ．ＰＴＦＥ等の耐熱性および剥
離性を有するフッソ樹脂層を有し、他方のローラの表層
にシリコーンゴム等の耐熱性および剥離性を有する弾性
層を有し、そして前記転写材の各点が前記一対のローラ
間のニップ部を通過するのに要する時間が０．０６秒以
下で、前記一対のローラ間に加えらる加圧力が単位面積
あたり１．２０ｋｇ／ｃｍ２以下であることを特徴とす
る画像定着装置である． 本発明の一態様によれば、前記一方のローラの表層に、
耐熱性および剥離性を有するフッソ樹脂屑を有し，他方
のローラの表層に下層のシリコーンゴムスポンジ層と上
層のシリコーンゴム層とを右し、そして前記転写材の各
点が前記一対のローラ間のニップ部を通過するのに要す
る時間が０．０６秒以下で、前記一対のローラ間に加え
らる加圧力が単位面積あたり１．２５ｋｇ／ｃｍ２以下
とされる． 本発明の他の一態様によれば、前記一方のローラの表層
に、下層の薄肉弾性体層と上層のＰＦＡ．ＰＴＦＥ等の
耐熱性および剥離性を有するフッソ樹脂被覆層を有し、
他方のローラの表層に下層のシリコーンゴムスポンジ層
と上層のシリコーンゴム層とを有し、そして前記転写材
の各点が前記一対のローラ間のニップ部を通過するのに
要する時間が０．０６秒以下で、前記一対のローラ間に
加えらる加圧力が単位面積あたり１．３０ｋｇ ／ ｃ
ｒｎ’以下とされる． 及Ａ１ 以下、木発明の実施例について詳述する．実施例ｌ 第１図は，本発明の画像定着装置の一実施例を示す概略
構成図である． 第１図に示すように、本画像定着装置の基本構成は，従
来の画像定着装置と同じで、上下一対の定着ローラｌお
よび加圧ローラ２を備えてなっている． 定着ローラ１は、鉄、アルミニウム等からなるパイプ状
芯金の−しに、ＰＦＡ．ＰＴＦＥ等の耐熱性およびＲｌ
型性の良い樹脂層、本実施例ではＰＦＡ層１２を設けて
なっている． 定着ローラｌの周囲には回転方向に順に、定着ローラｌ
に巻き付いた転写材を＠離するための分尊爪７、定着ロ
ーラ１の表面にオフセットしたトナーや紙分を除去する
ためのクリーナー８および定着ローラｌの表面温度を検
出するための温度検知器９が配設されている．また転写
ローラ２内中心部には、定着ローラ１を加熱するための
ヒータ１０が設置されている．温度検知器９で定着ロー
ラｌの表面温度を検出した結果に基ずいて図示しない制
御回路でヒータ１０を点滅制御し、定着ローラ１の表面
温度が所定の一定値に保持される． 加圧ローラ２は、鉄等からなる芯金の上に、シリコーン
ゴム等の離型性の良い弾性層，本実施例ではシリコーン
ゴム層１３を設けてなっている． 加圧ローラ２には、これを転写ローラ１に押し付けるた
めの加圧バネ３が加圧アーム６に嵌装して設【ナられて
いる．加圧アーム６は，バネ３の村勢方向を転写ローラ
１方向へ一方向に規制するためのもので、加圧ローラ２
の中心に設けられた軸受け５に転写ローラｌに向いた姿
勢で取り付けられ，加圧アーム６に嵌装したバネ３は、
一端を軸受け５に、他端を加圧アーム６下端の支持板４
に固定されている． 定着ローラｌおよび加圧ローラ２手前の転写材人口部に
は、転写材を定着ローラ１と加圧ローラ２との間のニン
プ部へ導くための入口がイド１１が設けられている． 以上のような画像定着装置によれば、入口ガイドｌ１で
定着ローラｌと加圧ローラ２との間のニップ部に転写材
が案内されると、定着ローラ１と加圧ローラ２とが、ニ
ップ部で転写材を上下から挟持して加圧および加熱を加
えながら回転して，転写材を搬送しつつ転写材上のトナ
ー像を連続的に溶融して，転写材上にトナー像を固定す
る． 従来、プロセススピードが５０ｍｍ／秒から１６０ｍｍ
／秒の画像形成装置では、その画像定着装置は、低い温
度の定着ローラで定着性を良くするために、高い圧力を
かけて使用していた．定着ローラの温度を低くする理由
は、画像形威装置内の昇温を少なくして、クリーナや現
像機内のトナーの凝固を防止するためと、感光体ドラム
の熱による感度シフトを防止するためとからである．実
際に使用されてきた圧力は、ニップ部内の単位面積あた
り１．２５ｋｇ／ｃｔｎ’以上であった．本発明者の実
験によると、５０〜１６０ｍｍ／秒のプロセススピード
において、転写材としての封筒にシワを発生させずに、
定着ローラおよび加圧ローラで封筒を挟持して、搬送さ
せるためには、ニップ部内の単位面積あたりの加圧力は
、１．２０ ｋ ｇ ／ ｃ ｒｎ”以下でなければな
らないことが判明した． そこで本実施例では、プロセススピード６０〜１５０ｍ
ｍ／秒、即ち定着ローラｌと加圧ローラ２との間のニッ
プ部を耘写材が通過するのに要する時間が０．０６秒以
下の条件下で使用しても、転写材としての封筒にシワが
発生するのを防止可能とするために，定着ローラｌと加
圧ローラ２との間のニップ部内の単位面積あたりの加圧
力を１．２０／ｃｒｎ”以下にすると共に、封筒等の転
写材に対し必要な熱量を供給できるように、加圧ローラ
２のゴム硬度を設定，即ち加圧ローラ２の表層の材料を
決定し，そしてこれに対して適宜定着ローラｌの温度を
設定するものである．次に、本実施例の画像定着装置の
実験例について説明する． 定着ローラｌは、外径３０ｍｍのアルミニウム芯金の表
面に２５ミクロン厚のＰＦＡ樹脂層ｌ２を全長２３３ｍ
ｍに亘り設けたものを使用した．加圧ローラ２は、外径
１ ６ ｍ ｍのステンレス芯金の上に７ｍｍ厚のシリ
コーンゴム層ｌ３を全長２２４ｍｍに亘り設けたものを
使用した．そして加圧ローラ２のゴム硬度、加圧力、ニ
ップ部内の単位面積あたりの圧力、定着ローラｌの温度
を変化させて、 封筒のシフの発生情況、 封筒上への トナ 一像の定着性について調べた． その結果を，第１ 表に示す． 第１表 第１表から明らかなように，加圧ローラ２としてゴム硬
度の柔らかいものを使用し、単位面積あたりの加圧力を
１．２０ｋｇ／Ｃｍ″以下にすれば、封筒のシワは発生
せず、またニップ部も大きく取れるので、定着性も良好
となることが判る． これに対し，加圧ローラ２のゴム硬度を高くすると，封
筒にシワを発生させないためには加圧力を下げなければ
ならず、ニップ部が大きく取れなくなるので、その分だ
け定着ローラｌの温度を上げなければならなくなる．し
かし，定着ローラ１の温度を上げるのも、ゴム材料の耐
熱性の限界から２１０℃程度が上限である． 実験ＮＯ７〜９に示されているように，加圧ローラ２の
ゴム硬度がＪＩＳ−Ａ３０度を越えると、定着ローラｌ
の温度２１０℃でもニップ部が小さいために定着させる
ことができない．以上から，定着ローラｌと加圧ローラ
２との間で加えられる加圧力を単位面積あたり１．２０
ｋｇ ／ ｃ ｒｎ’以下にして，封筒のシワを防止し
、そのシワを防止した状態で定着性を雑持するために，
加圧ローラ２のゴム硬度を決定して、定着ローラｌの温
度を適宜決めれば良いことが判る．実施例２ 前述の実施例ｌでは、加圧ローラ２は、芯金上にシリコ
ーンゴム層をｌｆｉ設けたが、本実施例では、第２図に
示すように、芯金上に厚肉のシリコーンゴムスポンジ層
１５を設け、その上に薄肉のシリコーンゴム層ｌ６を設
けた２層構造としことが特徴である．本実施例の画像定
着装置のその他の構成は，実施例１の画像定着装置と基
本的に同じで、第２図において第１図に付したのと同一
の符号は同一の部材を示す． 本実施例のように、加圧ローラ２を２層構造とすること
によって、表層のシリコーンゴム層ｌ６が封筒に追従し
、下層のシリコーンゴムスポンジ層ｌ５が封筒通過時の
ストレスを吸収するので、封筒にシワが一層発生しにく
くなる． 次に、本実施例の画像定着装置の実験例について説明す
る． 定着ローラ１は、外径３ ０ ｍ ｍのアルミニウム芯
金の表面に２５ミクロン厚のＰＦＡ樹脂層ｌ２を全長２
３３ｍｍに亘り設けたものを使用した．加圧ローラ２は
、外径１６ｍｍのステンレス芯金の上に下層として６ｍ
ｍ厚のシリコーンゴムスポンジ層ｌ５を，その上に上層
として１ｍｍ厚のシリコーンゴム層ｌ６を全長２２４ｍ
ｍに亘り設けたものを使用した．そして加圧ローラ２の
ゴム硬度，加圧力、ニップ部内の単位面積あたりの圧力
、定着ローラ１の温度を変化させて、封筒のシワの発生
情況、封筒上へのトナー像の定着性について調べた．そ
の結果を、第２表に示す．第２表 第２表から明らかなように，スポンジ層ｌ５を有する加
圧ローラ２では，単位面積あたりの加圧力を１．２５ｋ
ｇ／ｃｍ’以下にすれば、封筒のシワは発生せず、また
ニップ部も太き取れるので、定着性も良好となることが
判る． この場合も，加圧ローラ２のゴム硬度を高くすると、封
筒にシワを発生させないためには加圧力を下゜げなけれ
ばならず、ニップ部が大きく取れなくなるので、その分
だけ定着ローラｌの温度を上げなければならなくなる．
この定着ローラｌの温度を上げるのも，ゴム材料の耐熱
性の限界から２１０℃程度が上限である． 実施例ｌの場合には、加圧ローラ２のシリコーンゴム層
ｌ３のゴム硬度が高くなると、封筒のシワがなく定着性
が良いという最適領域がなくなってしまったが、本実施
例では、狭い範囲ながらもかなり高い硬度でも最適領域
が存在する．ゴム硬度の低い加圧ローラに対しては，当
然使用可能な加圧力の範囲を広げることができる．また
ゴムローラは製造ロフトごとにゴム硬度がバラ付くが、
これに対しても許容範囲を広げることができるという利
点がある． 以上から、定着ローラ１と加圧ローラ２との間で加えら
れる加圧力を単位面積あたり１．２５ｋｇ ／ ｃ ｒ
ｎ’以下にして、封筒のシワを防止し、そのシワを防止
した状態で定着性を維持するために、加圧ローラ２のゴ
ム硬度を定め，これに対し定着ローラ１の温度を適宜決
めれば良いことが判る． 実施例３ 上述の実施例２では、定着ローラｌは、実施例１のとき
と同様芯金上にＰＦＡ層ｌ２を１層設けたが、本実施例
では、第３図に示すように、芯金上に薄肉のシリコーン
ゴムＰ＃１４を設け、その上にＰＦＡあるいはＰＴＦＥ
といった離型性の良いフッソ樹脂の樹脂被膜層ｌ７を設
けた構造としたことが特徴である．本実施例の画像定着
装置のその他の構成は，実施例２の画像定Ｒ装置と同じ
で、第３図において第２図に付した符号と同一の符号は
同一の部材を示す． 本実施例のように，定着ローラｌの表面に弾性層の樹脂
被覆層１７を設けることによって、封筒を通紙する際に
発生するストレスを緩和することができるので，使用で
きる圧力の範囲が広がるという利点がある． 次に、本実施例の画像定着装置の実験例について説明す
る． 定Ｒローラｌは、外径３０ｍｍのアルミニウム芯金の表
面に１ｍｍ厚のシリコーンゴム層１４を、その上に２５
ミクロン厚のＰＦＡ樹脂被覆層ｌ７を全長２３３ｍｍに
亘り設けたものを使用した．加圧ローラ２は、外径１６
ｍｍのステンレス芯金の上に下層として６ｍｍ厚のシリ
コーンゴムスポンジ１５層を、その上に上層としてｌ
ｍ ｍ ｙｉのシリコーンゴム層ｌ６を全長２２４ｍｍ
に亘り設けたものを使用した．そして加圧ローラ２のゴ
ム硬度，加圧力、ニップ部内の単位面積あたりの圧力，
定着ローラ１の温度を変化させて，封筒のシワの発生情
況、封筒上へのトナー像の定着性について調べた．その
結果を、第３表に示す．第３表 第３表から明らかなように、定着ローラ１に弾性層の樹
脂被覆層ｌ７を設け、加圧ローラ２にシリコーンゴムス
ポンジ層ｌ５を設け、そして定着ローラｌと加圧ローラ
２との間に加えられる圧力を１．３０ｋｇ／ａｍ’以下
にすれば、封筒にシワは発生せず、またニップ部も大き
く取れるので、定着性も良好となる． またこの実施例３の実験結果を実施例１、２の実験結果
と比べると、加圧力の最適範囲が広がっていることが判
る．これによって、加圧バネ３や加圧ローラ２の規格を
広げることができ，歩留まりを改善することができる． 先見立亘』 以上説明したように、本発明の画像定着装置では、定着
ローラと加圧ローラとの間に加えられる圧力を１．２０
ｋｇ／ａｒｍ’以下とすることで、転写材としての封筒
にシワが発生するのを防止することができ、さらに加圧
ローラの表層の材料を選択することでゴム硬度を定め、
これに対して定着ローラの温度をその加圧条件で定着で
きる温度に設定することで、６０〜１ ５ ０ ｍ ｍ
／秒のプロセススピードのプリンターでも、封筒にも
普通の転写材にもシワを発生することなく、トナー像を
良好に定着することができる．
第１図は，本発明の画像定Ｒ装置の一実施例を示す概略
構威図である． 第２図は、本発明の画像定着装置の他の実施例を示す概
略構成図である． 第３図は、本発明の画像定着装置の更に他の実施例を示
す概略横ｔ図である． ｌ：定着ローラ ２：加圧ローラ ３：加圧バネ ｌＯ：ヒーター ｌ２、１ ７ ： ＰＦＡ層 １３、１４、１６：シリコーンゴム層
構威図である． 第２図は、本発明の画像定着装置の他の実施例を示す概
略構成図である． 第３図は、本発明の画像定着装置の更に他の実施例を示
す概略横ｔ図である． ｌ：定着ローラ ２：加圧ローラ ３：加圧バネ ｌＯ：ヒーター ｌ２、１ ７ ： ＰＦＡ層 １３、１４、１６：シリコーンゴム層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）未定着トナー像を担持した転写材を一対のローラで
挟持して加熱および加圧を加えながら搬送して、前記未
定着トナー像を前記転写材上に定着させる画像定着装置
において、前記一対のローラの一方のローラの表層に、
ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の耐熱性および剥離性を有するフッ
ソ樹脂層を有し、他方のローラの表層にシリコーンゴム
等の耐熱性および剥離性を有する弾性層を有し、そして
前記転写材の各点が前記一対のローラ間のニップ部を通
過するのに要する時間が０．０６秒以下で、前記一対の
ローラ間に加えらる加圧力が単位面積あたり１．２０ｋ
ｇ／ｃｍ＾２以下であることを特徴とする画像定着装置
。 ２）未定着トナー像を担持した転写材を一対のローラで
挟持して加熱および加圧を加えながら搬送して、前記未
定着トナー像を前記転写材上に定着させる画像定着装置
において、前記一対のローラの一方のローラの表層に、
ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の耐熱性および剥離性を有するフッ
ソ樹脂層を有し、他方のローラの表層に下層のシリコー
ンゴムスポンジ層と上層のシリコーンゴム層とを有し、
そして前記転写材の各点が前記一対のローラ間のニップ
部を通過するのに要する時間が０．０６秒以下で、前記
一対のローラ間に加えらる加圧力が単位面積あたり１．
２５ｋｇ／ｃｍ＾２以下であることを特徴とする画像定
着装置。 ３）未定着トナー像を担持した転写材を一対のローラで
挟持して加熱および加圧を加えながら搬送して、前記未
定着トナー像を前記転写材上に定着させる画像定着装置
において、前記一対のローラの一方のローラの表層に、
下層の薄肉弾性体層と上層のＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の耐熱
性および剥離性を有するフッソ樹脂被覆層を有し、他方
のローラの表層に下層のシリコーンゴムスポンジ層と上
層のシリコーンゴム層とを有し、そして前記転写材の各
点が前記一対のローラ間のニップ部を通過するのに要す
る時間が０．０６秒以下で、前記一対のローラ間に加え
らる加圧力が単位面積あたり１．３０ｋｇ／ｃｍ＾２以
下であることを特徴とする画像定着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18247689A JPH0348272A (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | 画像定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18247689A JPH0348272A (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | 画像定着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0348272A true JPH0348272A (ja) | 1991-03-01 |
Family
ID=16118938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18247689A Pending JPH0348272A (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | 画像定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0348272A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04226487A (ja) * | 1990-07-27 | 1992-08-17 | Hitachi Ltd | 電子写真の画像定着方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5937580A (ja) * | 1982-08-25 | 1984-03-01 | Canon Inc | 定着装置 |
| JPS61176954A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-08 | Canon Inc | 加熱ロ−ラ定着方法 |
| JPS6426879A (en) * | 1986-10-13 | 1989-01-30 | Hitachi Metals Ltd | Heat fixing device |
-
1989
- 1989-07-17 JP JP18247689A patent/JPH0348272A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5937580A (ja) * | 1982-08-25 | 1984-03-01 | Canon Inc | 定着装置 |
| JPS61176954A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-08 | Canon Inc | 加熱ロ−ラ定着方法 |
| JPS6426879A (en) * | 1986-10-13 | 1989-01-30 | Hitachi Metals Ltd | Heat fixing device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04226487A (ja) * | 1990-07-27 | 1992-08-17 | Hitachi Ltd | 電子写真の画像定着方法 |
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