JPH09114300A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】記録シートの受像面に圧接する定着ロールに対
して常に安定して離型剤を供給し、トナー像の定着ロー
ルに対するオフセットを効果的に防止することが可能な
定着装置を提供する。 【解決手段】トナー像を担持する記録シート３の受像面
に圧接し、かかるトナー像を当該記録シート３に定着さ
せる熱定着ロール１と、離型剤を含浸すると共に上記熱
定着ロール１に当接して回転し、上記熱定着ロール１の
周面に離型剤を塗布する離型剤塗布ロール６とを備えた
定着装置において、当該定着装置に対する記録シート３
の非挿通時における上記離型剤塗布ロール６の回転数を
記録シート３の挿通時のそれよりも高く設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録シートの受像
面に定着ロールを圧接させ、かかる定着ロールでトナー
像を当該記録シートに定着させる定着装置に係り、詳細
には、離型剤を含浸させた離型剤塗布ロールを用いて上
記定着ロールに離型剤を供給するタイプの定着装置の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、互いに圧接する一対のロール
の間に記録シートを挿通させ、当該記録シートに担持さ
れているトナー像を記録シートに定着させるようにした
定着装置が知られているが、かかる定着装置では、記録
シートの受像面に圧接する定着ロールに対してトナー像
がオフセットするのを防止する観点から、この定着ロー
ルの表面にシリコンオイル等の離型剤を塗布することが
行われている。

【０００３】この離型剤を定着ロールの表面に塗布する
具体的構成としては、離型剤が含浸したウェブやフェル
トパットで定着ロールの表面を拭うようにしたもの等が
知られているが、そのうちの一つとして、離型剤を含浸
させた多孔質層を外周面に有すると共にその内部に予め
離型剤が充填された離型剤塗布ロールを定着ロールと当
接させ、定着ロールの回転に伴ってその表面に離型剤を
塗布するようにしたものが知られている。

【０００４】この離型剤塗布ロールは定着ロールに連れ
回って回転し、当該ロールの内部から上記多孔質層の表
面に滲み出した離型剤を定着ロールの周面に塗布するよ
うに構成されており、通常は記録シートの先端が定着装
置に挿入される直前に定着ロールに当接し、記録シート
が定着装置から抜け出ると定着ロールから離間するよう
に制御されている。このように定着装置に対する記録シ
ートの挿通時にのみ離型剤塗布ロールを定着ロールに従
動させるようにしたのは、定着ロールに対する離型剤の
供給過多を防止し、記録シートが離型剤で汚れるのを防
ぐと共に、定着ロールに付着したトナーが離型剤と混ざ
り合って塊状になるのを防止するためである。また、回
転を停止した定着ロールに対して離型剤塗布ロールが当
接していると、定着ロールの表面にはかかる当接位置で
離型剤の淀みが発生してしまい、この後に定着装置に挿
通された記録シートが離型剤で汚れてしまうからでもあ
る。

【０００５】一方、定着ロールから離間させた離型剤塗
布ロールはその回転が停止してしまうのであるが、離型
剤塗布ロールの内部には離型剤が充填されていることか
ら、このように回転が停止してしまうと離型剤塗布ロー
ルの上方側の多孔質層よりも下方側のそれに多くの離型
剤が滲み出し、次に定着ロールと連れ回った際に当該定
着ロールの表面に対して均一に離型剤を塗布することが
できなくなってしまう。このため、特開平６−２３０６
９７号公報に開示される定着装置では、定着ロールから
離間させた離型剤塗布ロールを引き続き回動させ、定着
装置に対する記録シートの非挿通時であっても、離型剤
塗布ロールの周面に均一に離型剤が滲み出すようにして
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
離型剤塗布ロールを有する従来の定着装置では、記録シ
ートが当該装置に挿通される毎に離型剤塗布ロールの表
面に滲み出した離型剤が定着ロールに奪い取られるの
で、かかる離型剤が記録シートの挿通の合間において離
型剤塗布ロールの内部から多孔質層の表面に十分に滲み
出していない場合には、定着ロールに塗布される離型剤
が極端に減少し、トナー像のオフセットが発生してしま
うといった問題点があった。

【０００７】このような問題点は、例えば、定着装置を
挿通した記録シートの累積枚数の増加に伴い離型剤塗布
ロールの内部に充填されている離型剤の残量が極僅かと
なった場合や、多孔質層に含浸されている離型剤が連続
コピーによって急速に定着ロールに奪い取られる場合等
に発生し易い。また、定着装置を挿通する記録シートの
サイズが大きい場合には当然に離型剤塗布ロールと定着
ロールとの当接時間も長くなるので、かかる場合にも離
型剤塗布ロールから定着ロールに奪い取られる離型剤の
量が多くなり、上述の問題点が発生し易くなる。

【０００８】更に、記録シートに担持されているトナー
像の像密度が高い場合には、かかる像密度が低い場合と
比較して定着ロールに十二分な離型剤を塗布してやらな
いと、トナー像が定着ロールにオフセットしてしまう懸
念があった。

【０００９】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、記録シートの受
像面に圧接する定着ロールに対して常に安定して離型剤
を供給し、トナー像の定着ロールに対するオフセットを
効果的に防止することが可能な定着装置を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の定着装置は、トナー像を担持する記録シー
トの受像面に圧接し、かかるトナー像を当該記録シート
に定着させる定着ロールと、離型剤を含浸すると共に上
記定着ロールに当接して回転し、上記定着ロールの周面
に離型剤を塗布する離型剤塗布ロールとを備え、当該定
着装置に対する記録シートの非挿通時における上記離型
剤塗布ロールの回転数が、記録シートの挿通時のそれよ
りも高く設定されていることを特徴とするものである。

【００１１】このような技術的手段によれば、記録シー
トの非挿通時における離型剤塗布ロールの回転数は記録
シートの挿通時のそれよりも高く設定され、離型剤塗布
ロールに含浸された離型剤にはより大きな遠心力が作用
するので、記録シートが定着装置に挿通されていない間
に、かかる離型剤塗布ロールの表面に対する離型剤の供
給を促進することができる。その結果、次の記録シート
が定着装置に挿通された際には、定着ロールに対して安
定的に離型剤を塗布することができる。

【００１２】ここで、上記離型剤塗布ロールの回転数は
記録シートの非挿通時になる度毎に必ず高回転に設定す
る必要はなく、離型剤塗布ロールから定着ロールへ十分
な量の離型剤を塗布することができないと判断される場
合の非挿通時のみ高回転に設定するようにしても差し支
えない。かかる場合とは、例えば、当該定着装置を挿通
した記録シートの累積枚数のの増加に伴って離型剤塗布
ロールに含浸されている離型剤の残量が僅かになってき
た場合や、定着装置を連続して挿通する記録シートの枚
数の増加に伴って定着ロールに塗布される離型剤の量が
一時的に不足する場合等である。

【００１３】また、離型剤塗布ロールの表面には十分な
量の離型剤が滲み出していると考えられても、記録シー
トに対するトナー像の形成条件等から定着ロール上に塗
布される離型剤の量が不足すると判断される場合も、記
録シートの非挿通時における離型剤塗布ロールの回転数
を高回転に設定する。例えば、定着装置を挿通する記録
シートサイズの大型化に伴って定着ロール上で必要とす
る離型剤の量が増加する場合や、記録シートに担持され
たトナー像の像密度が高く、トナー像のオフセットを確
実に防止するためにはより多くの離型剤が必要と判断さ
れる場合等である。

【００１４】更に、本発明においては、記録シートの非
挿通時における離型剤塗布ロールの高速回転時間の長短
を適宜調整することにより、離型剤塗布ロールの表面に
滲み出す離型剤の量を任意に調整することができ、これ
によって定着ロールに塗布される離型剤の量を細かく調
整することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の定着装置を詳細に説明する。図１は本発明を適用した
定着装置の一例を示す概略図である。同図において、符
号１はヒータ１ａが内蔵されると共に外周面にテフロン
等の樹脂被膜層１ｂが形成された熱定着ロール、符号２
はシリコンゴム等から形成されて上記熱定着ロール１に
圧接する加圧ロール、符号３は未定着トナー像が転写さ
れた記録シート、符号４は上記熱定着ロールの外周面に
圧接してその表面温度を検出する温度センサ、符号５は
熱定着ロール１と加圧ロール２との間を挿通した記録シ
ート３を熱定着ロール１から剥離する剥離爪、符号６は
熱定着ロール１の外周面に離型剤を塗布する離型剤塗布
ロール、符号７は当該定着装置に記録シート３が挿入さ
れることを検出するシートセンサである。

【００１６】上記離型剤塗布ロールは、回転軸の周囲に
発泡ポリウレタンを肉付けすると共にその外周面を多孔
質フッ素樹脂フィルムで被覆して形成されており、上記
発泡ポリウレタンには離型剤としてのシリコンオイルが
含浸してある。

【００１７】このように構成された離型剤塗布ロール６
は上記熱定着ロール１に対して接離自在に配設されてお
り、図示外のソレノイドによって実線で示す当接ポジシ
ョンあるいは破線で示す離間ポジションのいずれか一方
に設定されるようになっている。また、この離型剤塗布
ロール６はモータ７によって回転駆動され、上記当接ポ
ジションでは熱定着ロールの周速と同一の周速で駆動さ
れる一方、離間ポジションでは原則として当接ポジショ
ンに設定されているときよりも高い回転数で駆動され
る。

【００１８】そして、この定着装置では記録シート３が
熱定着ロール１と加圧ロール２との間を挿通すると、記
録シート３の受像面に対して熱定着ロール１から熱エネ
ルギが印加され、かかる受像面に付着していたトナーが
溶融し且つ加圧されて、記録シート３にトナー像が定着
される。

【００１９】このとき、上記シートセンサ７が定着装置
に挿入される記録シート３の先端を検出すると、ソレノ
イドへの通電に伴って上記離型剤塗布ロール６は離間ポ
ジションから当接ポジションへと設定され、熱定着ロー
ル１の周面に対して含浸している離型剤を塗布する。ま
た、上記シートセンサ７が定着装置に挿入された記録シ
ート３の後端を検出すると、ソレノイドへの通電が断た
れて上記離型剤塗布ロール６は直ちに当接ポジションか
ら離間ポジションへと再設定される。すなわち、上記離
型剤塗布ロール６は当該定着装置に対する記録シートの
挿通時に当接ポジションへ設定され、非挿通時に離間ポ
ジションへ設定される。

【００２０】そして、離間ポジションへと設定された離
型剤塗布ロール６の回転数は当接ポジションにおける回
転数よりも高く設定されており、その具体的な回転数は
離型剤塗布ロールの構造等によっても異なるが、例え
ば、当接ポジションにおける回転数を１２４ｒｐｍとし
た場合に、２０％増しの１４９ｒｐｍ程度である。

【００２１】これにより、離型剤塗布ロール６に含浸さ
れた離型剤に対しては、上記当接ポジションよりも離間
ポジションにおいて大きな遠心力が作用するので、離型
剤塗布ロール６の中心近くに含浸されている離型剤を当
該ロール６の表面に向けて素早く移動させることがで
き、次に離型剤塗布ロール６が当接ポジションへ設定さ
れた際に、十分な量の離型剤を熱定着ロール１に塗布す
ることができる。

【００２２】図２は当該定着装置に挿通された記録シー
ト３の累積枚数と熱定着ロール１に供給される離型剤の
量との関係を示すグラフであり、グラフ中の実線は離間
ポジションにおける離型剤塗布ロール６の回転数が当接
ポジションのそれよりも高く設定された本発明の例を、
グラフ中の破線は離間ポジションにおける離型剤塗布ロ
ール６の回転数が当接ポジションのそれと同一に設定さ
れた従来例を夫々示している。

【００２３】このグラフから明らかなように、従来例で
は記録シート３の累積枚数が増加するにつれ、熱定着ロ
ールに対する離型剤の供給量が次第に減少し、最終的に
は当初の１／４程度の離型剤しか供給することができな
かった。これは、記録シート３の累積枚数が増加するに
つれ、離型剤塗布ロール６に含浸されている離型剤の量
が減少し、離型剤塗布ロール６の中心近くに含浸されて
いる離型剤が当該ロール６の表面に滲み出すのに時間を
要するからである。

【００２４】これに対して本発明を適用した例では、記
録シート３の累積枚数が増加しても、熱定着ロール１に
対する離型剤の供給量が大きく減少することはなく、略
一定の供給量を維持することができた。これは、離型剤
塗布ロール６に含浸されている離型剤に対してより大き
な遠心力を作用させることで、かかる離型剤を短時間の
うちに離型剤塗布ロール６の中心からその表面に滲み出
させることができ、記録シート３の挿通時には常に十分
な量の離型剤を離型剤塗布ロールの表面近傍に保持する
ことができるからである。

【００２５】これにより、本発明を適用した定着装置で
は、熱定着ロール１に対する離型剤の供給量が不足する
ことはなく、記録シート３から熱定着ロール１に対して
トナー像がオフセットするのを有効に防止することがで
きる。

【００２６】また、以上説明した例では当該定着装置の
使用開始当初から、離間ポジションに設定された離型剤
塗布ロール６を高速で回転させるようにしたが、定着装
置を挿通した記録シート３の累積枚数が所定の枚数に到
達した時点から高速で回転させるようにしても良い。す
なわち、当該定着装置の使用開始当初においては離型剤
塗布ロール６に十分な量の離型剤が保持されていること
から、離型剤塗布ロール６を高速で回転させずとも当該
ロール６の周面近傍には離型剤が満ちており、熱定着ロ
ール１に対して十分な量の離型剤を塗布することができ
るからである。

【００２７】一方、図３は、当該定着装置に対して記録
シート３が連続して挿通される場合における離型剤塗布
ロール６の回転数の制御を示すタイミングチャートであ
る。複写機の連続コピー等のように、記録シート３が連
続して定着装置に挿通される場合には、離型剤塗布ロー
ル６の表面近傍に含浸している離型剤が急激に定着ロー
ル１へ奪い取られていくので、数枚の記録シート３が定
着装置を挿通した時点で離型剤塗布ロール６から熱定着
ロール１に塗布される離型剤の量が不足し、トナー像の
オフセットが発生し易くなる。

【００２８】従って、分図（ａ）に示す制御では、離型
剤塗布ロール６を熱定着ロール１に対する当接ポジショ
ンから離間ポジションへ設定する度毎に、離型剤塗布ロ
ール６の回転数を低速から高速に切り替え、離型剤塗布
ロール６に含浸された離型剤が当該ロールの表面に滲み
出す作用の促進を図っている。

【００２９】しかし、記録シート３が連続して挿通され
る場合であっても、熱定着ロール１に対して１，２回離
型剤を塗布した程度では、離型剤塗布ロール６の表面近
傍に含浸している離型剤が不足することもないので、離
型剤塗布ロール６が離間ポジションに設定される度毎に
その回転数を高めていたのでは、逆に熱定着ロール１に
対する離型剤の供給が過剰となり、記録シート３が離型
剤で汚れてしまう懸念がある。

【００３０】従って、分図（ｂ）に示すように、連続し
て挿通される記録シート３の枚数が所定枚数（図では４
枚）を越えた時点から、離間ポジションにおける離型剤
塗布ロール６の回転数を低速から高速に切り替えるよう
にするのが好ましい。このようにすれば、熱定着ロール
１に対する離型剤の塗布量が不足すると思われる時点か
ら、離型剤塗布ロール６を高速で回転させるので、常に
十分な量の離型剤を離型剤塗布ロール６から熱定着ロー
ル１に供給することができ、しかも熱定着ロール１に対
して過剰に離型剤が供給されるのを未然に防止すること
ができる。

【００３１】また、分図（ｃ）に示すように、離型剤塗
布ロール６の高速回転の時間を長く設定することで、離
型剤の熱定着ロール１に対する供給の促進を図ることも
できる。すなわち、記録シート３の最初の数枚分につい
ては離型剤塗布ロール６の高速回転時間をｔに設定して
おき、所定枚数の記録シート３の挿通が終了した時点か
ら離型剤塗布ロール６の高速回転時間をｔ＋αに設定す
る。これにより、分図（ｂ）の場合と同様に、熱定着ロ
ール１に対する離型剤の塗布量が不足すると思われる時
点から、離型剤の離型剤塗布ロール６表面への滲み出し
作用を促進させることができ、常に十分な量の離型剤を
離型剤塗布ロール６から熱定着ロールに供給することが
できる。

【００３２】図４は、連続して定着装置を挿通する記録
シート３の枚数と離型剤の供給量との関係を示すグラフ
である。同図において、一点鎖線のグラフは記録シート
３の非挿通時も低速で離型剤塗布ロール６を回転させた
場合の離型剤の供給量を、破線のグラフは図３（ａ）に
示す場合の離型剤の供給量を、実線のグラフは図３
（ｂ）に示す場合の離型剤の供給量を夫々表している。

【００３３】このグラフから明らかなように、離型剤塗
布ロール６を低速でのみ回転させた場合には、記録シー
ト３の連続挿通枚数が嵩むにつれて離型剤の供給量は減
少していき、最終的にはトナー像のオフセットが発生し
てしまった。また、離型剤塗布ロール６が離間位置に設
定される度毎に当該ロール６を高速で回転させた場合に
は、記録シート３の連続挿通枚数が嵩むにつれて離型剤
の供給量が徐々に増加していき、最終的には供給量が過
剰となって熱定着ロール１上に離型剤溜まりが発生して
しまった。これに対し、所定枚数の記録シート３を挿通
させた時点から離型剤塗布ロール６を高速で回転させる
ようにした場合には、熱定着ロール１に対する離型剤の
供給量は略安定したものとなり、トナー像のオフセット
あるいは離型剤溜まりが発生することはなかった。

【００３４】図５は、離間ポジションに設定された離型
剤塗布ロールの回転条件を決定するための制御プログラ
ムの一例を示すフローチャートである。かかるプログラ
ムは定着装置の動作の制御を司るコントローラに格納さ
れており、複写機のコピースタートスイッチの操作が行
われる毎に実行され、その度毎に離間ポジションにおけ
る離型剤塗布ロールの回転条件が決定される。ここで、
上記回転条件とは、離間ポジションにおける離型剤塗布
ロールの回転数及びその回転数を維持する時間（以下、
回転時間と記す）である。

【００３５】上記コピースタートスイッチの操作が行わ
れると、先ず、コントローラは複写機に設定された指定
コピー枚数が１０枚以上であるか否かをチェックし（Ｓ
Ｔ１）、次いで記録シート上に形成されるトナー像の像
密度が当該記録シートサイズの３０％以上であるか否か
をチェックする（ＳＴ２，ＳＴ３）。尚、トナー像の像
密度は複写原稿を光学的に走査して得られた画情報から
判断することができる。

【００３６】そして、指定コピー枚数が１０枚未満であ
り且つトナー像の像密度が３０％未満であるならば、上
記回転条件として予めコントローラに格納されている初
期設定値を選択する（ＳＴ４）。一方、指定コピー枚数
は１０枚未満であるがトナー像の像密度が３０％以上で
あるならば、上記初期設定値よりも離型剤塗布ロールの
回転時間を１０％アップする（ＳＴ５）。また、指定コ
ピー枚数が１０枚以上であるがトナー像の像密度が３０
％未満であるならば、上記初期設定値よりも離型剤塗布
ロールの回転時間を１０％アップすると共に回転数も２
０％アップする（ＳＴ６）。更に、指定コピー枚数が１
０枚以上であり且つトナー像の像密度も３０％以上であ
るならば、上記初期設定値よりも離型剤塗布ロールの回
転時間を１０％アップすると共に回転数を５０％アップ
する（ＳＴ７）。

【００３７】そして、コントローラは以上の各制御工程
によって得られた設定値を離型剤塗布ロールの回転条件
としてモータ８のドライバ回路にセットし（ＳＴ８）、
この制御プログラムは終了する。これにより、このコピ
ージョブの実行中は、記録シートの非挿通時に離型剤塗
布ロールが熱定着ロールとの離間ポジションに設定され
る度毎に、当該離型剤塗布ロールが制御プロジラムによ
って決定された回転条件に従って駆動される。

【００３８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の定着
装置によれば、記録シートの非挿通時における離型剤塗
布ロールの回転数を記録シートの挿通時のそれよりも高
く設定することにより、記録シートが定着装置に挿通さ
れていない間に、かかる離型剤塗布ロールの表面に対す
る離型剤の供給が促進されるので、記録シートの挿通時
には定着ロールに対して安定的に離型剤を塗布すること
ができ、トナー像の定着ロールに対するオフセットを効
果的に防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の定着装置の構成を示す概略図であ
る。

【図２】 定着装置に挿通される記録シートの累積枚数
と離型剤の供給量との関係を示すグラフである。

【図３】 離型剤塗布ロールの回転数の制御例を示すタ
イミングチャートである。

【図４】 定着装置に連続して挿通される記録シートの
枚数と離型剤の供給量との関係を示すグラフである。

【図５】 離型剤塗布ロールの回転条件を決定する制御
プログラムの一例を示すフローチャートである。

【符号の説明】 １…熱定着ロール、３…記録シート、６…離型剤塗布ロ
ール

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー像を担持する記録シートの受像面
   に圧接し、かかるトナー像を当該記録シートに定着させ
   る定着ロールと、離型剤を含浸すると共に上記定着ロー
   ルに当接して回転し、上記定着ロールの周面に離型剤を
   塗布する離型剤塗布ロールとを備えた定着装置におい
   て、 当該定着装置に対する記録シートの非挿通時における上
   記離型剤塗布ロールの回転数が、記録シートの挿通時の
   それよりも高く設定されていることを特徴とする定着装
   置。
2. 【請求項２】 当該定着装置を挿通した記録シートの累
   積枚数の増加に伴い、非挿通時における離型剤塗布ロー
   ルの回転数が挿通時のそれよりも高く設定されることを
   特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 【請求項３】 複数枚の記録シートが当該定着装置を連
   続して挿通する場合に、かかる連続挿通枚数の増加に伴
   い、非挿通時における離型剤塗布ロールの回転数を挿通
   時のそれよりも高く設定されることを特徴とする請求項
   １記載の定着装置。
4. 【請求項４】 当該定着装置を挿通する記録シートのサ
   イズに応じ、非挿通時における離型剤塗布ロールの回転
   数が挿通時のそれよりも高く設定されることを特徴とす
   る請求項１記載の定着装置。
5. 【請求項５】 当該定着装置を挿通する記録シートに担
   持されたトナー像の像密度に応じ、非挿通時における離
   型剤塗布ロールの回転数が挿通時のそれよりも高く設定
   されることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
6. 【請求項６】 請求項２又は３記載の定着装置におい
   て、記録シートの累積枚数あるいは連続挿通枚数の増加
   に伴い、離型剤塗布ロール高速回転時間を長く設定する
   ことを特徴とする定着装置。