JPH1010906A - 離型剤供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 離型剤による像担持体の汚れや、加熱ロール
及び加圧ロールの磨耗の起こらない、小型でかつ保守点
検の容易な離型剤供給装置を提供すること。 【解決手段】 定着装置の加熱ロール及び加圧ロールの
少なくともいずれか一方のロールに当接して設けられた
離型剤供給ロール５を有する離型剤供給装置であって、
離型剤供給ロール５を、内部空間に離型剤２１を保持す
る筒状部（円筒状芯金１７）とこの筒状部の外周表面に
形成された離型剤塗布層（離型剤保持層１９，離型剤制
御層２０）とから構成し、筒状部の内部空間にはこの空
間を離型剤部と空気部に分離する膜２２を設けると共
に、空気部に連なって空気部内の空気を離型剤供給ロー
ルの外部へ排出する空気排出部（空気穴２３）を設け
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、未定着トナー像を
有する像支持体を一対の定着ローラ間に通してトナー像
を定着する電子写真複写機、ファクシミリ、プリンタ
等、電子写真プロセスを利用した機器に使用する定着装
置に関し、特に定着装置の加熱ロール或いは加圧ロール
に離型剤を供給する離型剤供給装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真プロセスを利用した複写
機等においては、像支持体上に形成された未定着トナー
像を定着して永久画像にする必要があり、その定着法と
して溶剤定着方式、圧力定着方式及び、加熱定着方式等
が知られている。

【０００３】しかし、上記溶剤定着方式、圧力定着方式
は、環境問題、定着性能等の欠点を有しており、共に広
く実用されていないのが現状である。

【０００４】従って、未定着トナーの定着には、一般に
加熱によってトナーを溶融させ、像支持体上に付着させ
る加熱定着方式が広く採用されている。

【０００５】この加熱定着方式としては、少なくとも一
方を加熱した一対のロール（加熱ロール及び加圧ロー
ル）間に、一定圧力を加え、未定着トナー像を有する像
支持体を通過させて定着を行う熱ロール方式が従来より
知られており、これは他の加熱定着装置と比べて低電
力、かつ定着部での紙づまりによる発火の危険性の少な
いこと等の利点があることから最も広く使用されている
定着方式である。

【０００６】そして、この熱ロール方式においては、図
６に示すように、加熱ロール１としては、円筒状芯金の
表面にシリコーンゴム等の耐熱性弾性体を被覆したもの
や、パーテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）や、パーフ
ロロアルコキシ（ＰＦＡ）等の耐熱性樹脂を被覆したも
のが使われている。

【０００７】一方、加圧ロール２としては、上記加熱ロ
ール１と加圧接触した時に、ある接触幅を持たせるよう
に円筒状芯金の表面にシリコーンゴム、フッ素ゴム等の
耐熱弾性体７を被覆したものや、上記耐熱弾性体７の上
にパーテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）や、パーフロ
ロアルコキシ（ＰＦＡ）等の耐熱性樹脂を被覆したもの
が使われている。

【０００８】しかし、この加熱ロール方式を用いた場
合、像支持体８上の未定着トナーと上記加熱ロール１表
面の耐熱弾性体の離型性が悪いために、像支持体８上の
未定着トナーの一部が加熱ロール１に転写され、そのト
ナーが像支持体８の後端あるいは次に通紙する像支持体
に再転写されて像支持体を汚してしまう、いわゆるオフ
セット現象が発生したり、像支持体８上の未定着トナー
が接着剤の役目をして像支持体８が加熱ロール１に巻き
付き、発火してしまうという問題が発生してしまう。

【０００９】また、加熱ロール１表面に耐熱樹脂を用い
た場合には、上記オフセット及び巻き付きの問題は回避
可能であるが、温度検知センサ４や、用紙剥離爪６、及
び像支持体８の接触によって、加熱ロール１表面の耐熱
樹脂層が磨耗してしまい、部分的定着不良によるオフセ
ットが発生してしまうという問題がある。

【００１０】そこで、これらを防止するために、一般に
はシリコーンオイル等を離型剤として加熱ロール１表面
に塗布している。

【００１１】一般に離型剤供給装置は、図７に示すよう
な離型剤保管用容器１１よりフエルト等の不織布１０を
用いて上記加熱ロール１表面に離型剤を塗布する方式の
ものや、図８に示すような離型剤を含浸させた不織紙１
２を上記加熱ロール１に圧接させて表面に離型剤を塗布
する方式のものや、図９に示すような外周面に複数の小
孔を設けた芯金１３と、耐熱性発泡体または不織布等に
て形成されている耐熱性弾性層１５と、離型剤の供給量
を制御するための多孔質の耐熱性弾性体及び耐熱性樹脂
１４とから構成され、芯金１３内部に離型剤を封入した
離型剤供給ロール２６を、上記加熱ロール１等の外周面
に圧接させて表面に離型剤を塗布する方式（たとえば、
特開昭６０−１５１６８０号公報参照）のものがある。

【００１２】しかし、図７に示されるような、離型剤保
管用容器１１よりフエルト等の不織布１０を用いて上記
加熱ロール１表面に離型剤を塗布する方式は、装置が大
型化、複雑化してしまい、また離型剤保管用容器１１よ
り離型剤がこぼれたりして機械内部や像支持体を汚して
しまうという問題を有している。また、図８に示される
ような、不織紙１２を上記加熱ロール１に圧接させて表
面に離型剤を塗布する方式は、微少離型剤の供給は可能
であるが、離型剤の量を増加させようとすると、不織紙
１２が多量の離型剤を保持出来ず、離型剤が不織紙１２
よりこぼれて機械内部や像支持体を汚してしまうという
問題を有している。そのため最近は、図９に示されるよ
うな、離型剤を封入させた離型剤供給ロール２６を上記
加熱ロール１等の外周面に圧接させて表面に離型剤を塗
布する方式が多く用いられている。

【００１３】この離型剤供給ロールを使用した方式によ
れば、離型剤が芯金１３内部に封入されているために外
部にこぼれることなく、かつ定着装置の大型化、複雑化
も防止することが可能となる。しかし、上記加熱ロール
１が加熱されることによって、離型剤供給ロール２６も
加熱され、離型剤供給ロール２６内部に存在する離型剤
及び空気は熱膨張することとなる。離型剤供給ロール２
６の外周面には離型剤の供給量を制御するための離型剤
制御層（多孔質の耐熱性弾性体及び耐熱性樹脂１４）が
形成されているため、熱膨張した離型剤及び空気は離型
剤供給ロール２６外部に抜けることができず、耐熱性弾
性層１５に蓄積され、耐熱性弾性層１５の芯金１３から
の剥離または、離型剤制御層の耐熱性弾性層１５からの
剥離が発生し、離型剤供給量の制御が不可能となり、離
型剤のこぼれ及び離型剤不足による加熱ロール磨耗を発
生させてしまうという問題を有しており、高温条件での
離型剤供給ロール２６の使用に制限が生じている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来技術の欠点を削除、改良したもので、加熱ロールと加
圧ロールとから成る定着装置において、上記各ロールの
少なくともいずれか一方のロールの表面に、一定量の離
型剤を長期に渡って安定して供給可能な離型剤供給装置
を設けることにより、上記離型剤による像担持体の汚れ
や、加熱ロール及び加圧ロールの磨耗の起こらない、小
型でかつ保守点検の容易な離型剤供給装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、定着
装置の加熱ロール及び加圧ロールの少なくともいずれか
一方のロールに当接して設けられた離型剤供給ロールを
有する離型剤供給装置であって、前記離型剤供給ロール
を、内部空間に離型剤を保持する筒状部とこの筒状部の
外周表面に形成された離型剤塗布層とから構成し、前記
筒状部の内部空間にはこの空間を離型剤部と空気部に分
離する膜を設けると共に、前記空気部に連なって空気部
内の空気を前記離型剤供給ロールの外部へ排出する空気
排出部を設けたことを特徴とする。

【００１６】これにより、離型剤供給装置の離型剤供給
層の破損を防止でき、上記離型剤による像担持体の汚れ
や、オフセット等を長期に渡って安定して防止できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の離型剤供給装置
が適用された定着装置の概略断面図である。なお、図６
に示す定着装置と対応する部材には同一符号を付してい
る。

【００１８】本実施例において使用される定着装置は、
図１に示すように加熱ロール１に接する位置に加圧ロー
ル２を設け、加熱ロール１は加熱ランプ３によって加熱
される。加熱された加熱ロール１の温度は、温度検知セ
ンサ４によって検知されＣ．Ｐ．Ｕ．によって再度加熱
するか、加熱を中止するかの判断を行い、加熱ランプ３
を用いて加熱ロール１の温度を所定値に保っている。加
熱源は、図１のように加熱ロール１に設けた場合以外に
も、加圧ロール２に設けたものや、加熱ロール１及び加
圧ロール２の両方に設けたものが考えられる。加熱ロー
ル１の表面には、離型剤を加熱ロール１に塗布するため
の離型剤供給ロール５、定着用紙を加熱ロール１から剥
離するための剥離爪６が設けられている。未定着トナー
像を形成した像支持体８は、用紙ガイド９をへて加熱ロ
ール１と加圧ロール２によって形成されているニップ部
を通過し、像支持体８にトナー像を定着させている。

【００１９】加熱ロール１の表面に圧接して設けられて
いる離型剤供給ロール５は、加熱ロール１の回転によっ
て従動可能なように軸受されており、かつ内部に離型剤
を封入した円筒状のものである。この離型剤供給ロール
５の周壁より滲出した離型剤は加熱ロール１に塗布さ
れ、上記のオフセット現象等を防止する構成となってい
る。

【００２０】ここで離型剤供給ロール５は、図２及び図
３に示すように、アルミニウム、鉄、銅、ステンレス等
の金属にて形成された、外周面に１〜３ｍｍの小孔１８
が数１０個開設された円筒状芯金１７と、この芯金を厚
さ１〜３ｍｍで被服する耐熱性フエルト、シリコーンス
ポンジ等で形成された離型剤保持層１９と、この離型性
保持層１９を厚さ数１０μｍのポリテトラフルオロエチ
レン多孔質フィルム、耐熱性樹脂のシリコーン系ワニス
等で形成された離型剤制御層２０と、前記円筒状芯金１
７の両端開口部を遮蔽する円形状の剛体１６（円板部と
円筒部の双方を含む）と、前記円形状の剛体１６と前記
円筒状芯金１７の間に挟み込まれる様に設けられ、離型
剤２１と空気を分離する膜２２（図４参照）から構成さ
れている。また、前記剛体１６の軸方向外側の軸近傍に
は、この離型剤供給ロール５の回転軸となる突起部（円
筒部）が付設され、その軸芯には膜２２の内部と通じる
空気穴２３が設けられている。上記離型剤保持層１９
は、単層構造のものの外に不織紙等を追加した多層構造
の物も考えられる。

【００２１】上記円筒状芯金１７と膜２２の間には、離
型剤２１として粘度１００〜１０００ＣＳｔのシリコー
ンオイルが約１００ｃｃ封入されており、このシリコー
ンオイルが円筒状芯金１７の小孔１８を通過して離型剤
保持層１９内に含浸保持されており、かつ上記離型剤制
御層２０の作用により、上記離型剤保持層１９からの無
制限の浸出を防止できる構造となっている。

【００２２】上記離型剤供給ロール５は、図５に示され
るように加熱ロール１表面に軸受２４を介してスプリン
グ２５にて加熱ロール１と従動するのに十分な１〜２ｋ
ｇｆの荷重で圧接され、加熱ロール１との間に１〜３ｍ
ｍのニップ幅が形成されている。このニップ域によって
上記離型剤保持層１９が圧縮され、そのため内部に含浸
しているシリコーンオイルは、上記離型剤制御層２０の
薄膜層を透過、浸出し、加熱ロール１表面に一定量のシ
リコーンオイルを塗布する構造となっている。なお、シ
リコーンオイルは、上記離型剤制御層２０の薄膜層の作
用により、上記離型剤保持層１９から無制限に浸出しな
いため、離型剤２１の持ちが良く、かつ消費されたシリ
コーンオイルは、上記より供給され、常に一定量のシリ
コーンオイルが上記離型剤保持層１９内部に含浸保持さ
れており、それによって加熱ロール１表面に必要量のシ
リコーンオイルを長期に渡って安定して供給できる構成
となっている。

【００２３】上記離型剤供給ロール５は加熱ロール１表
面に圧接しているため、上記離型剤供給ロール５の温度
は加熱ロール１の温度より若干低い温度にて安定維持さ
れる。例えば、加熱ロール１の温度が１５０℃とする
と、離型剤供給ロール５の温度は約１３０℃で維持され
ている。上記離型剤供給ロール５の温度が上昇するにし
たがって、上記円筒状芯金１７内部に存在する膜２２内
の空気及び膜２２外の離型剤２１は膨張し始め、上記円
筒状芯金１７内部の圧力は増加することとなる。この圧
力増加によって膜２２内の空気は前記剛体１６に設けら
れた空気穴２３より外部に排出され、上記円筒状芯金１
７内部の圧力を低下させることが可能となる。

【００２４】上記膜２２は、図５に示すように耐熱性樹
脂（例えばテフロン、ポリイミド等）で厚さ数μｍ〜数
１０μｍの円筒状のものの片側端部をテーパー状に絞っ
て密閉したものである。

【００２５】以上の構成にすることにより、上記円筒状
芯金１７内部に保持されている離型剤２１を外部にこぼ
すことなく上記円筒状芯金１７内部の圧力を一定に保つ
ことが可能となり、離型剤２３の減少による離型剤供給
量不足によるトナーオフセット現象と、離型剤だれによ
る像支持体への離型剤だれ現象を長期に渡って防止する
ことが可能となる。

【００２６】なお、上記実施例においては、加熱ロール
１に離型剤供給ロール５を付設する構成となっている
が、上記離型剤供給ロール５を加圧ロール２に付設して
もよく、また場合によっては加熱ロール１及び加圧ロー
ル２双方に上記離型剤供給ロール５を付設してもかまわ
ない。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、内部に離型剤を保持し、離型
剤と空気を分離する膜を設けた離型剤供給装置を、定着
装置の加熱ロール及び加圧ロールの少なくともいずれか
一方のロール表面に当接して設けたものであり、上記膜
の作用によって、離型剤供給装置内部の圧力を一定に保
つことが可能となり、離型剤供給装置表面に設けられて
いる離型剤制御層の破損を防止することが可能となる。

【００２８】従って、本発明における離型剤供給装置
は、従来のものと比較して円筒状芯金内部全てに離型剤
を封入可能であるため、多量の離型剤を保持することが
可能となり、離型剤供給装置の交換減少、または無交換
化が可能となり保守点検作業を著しく軽減でき、かつ必
要量の離型剤を上記加熱ロール等表面に塗布することが
できるので、トナーオフセット現象を長期に渡って防止
可能であると共に、離型剤による像支持体汚れも防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の離型剤供給装置が適用された定着装
置の概略断面図である。

【図２】 離型剤供給ロールの概略断面図である。

【図３】 離型剤供給ロールの一部切欠斜視図である。

【図４】 離型剤供給ロールの内部の膜を単体で示す斜
視図である。

【図５】 離型剤供給ロールの圧接機構を示す部分概略
斜視図である。

【図６】 従来の離型剤供給装置が適用された定着装置
の概略断面図である。

【図７】 不織布を用いて加熱ロール表面に離型剤を塗
布する従来の離型剤供給装置を示す概略断面図である。

【図８】 離型剤を含浸させた不織紙を加熱ロールに圧
接させて表面に離型剤を塗布する従来の離型剤供給装置
を示す概略断面図である。

【図９】 離型剤供給ロールを加熱ロールに圧接させて
表面に離型剤を塗布する従来の離型剤供給装置を示す概
略断面図である。

【符号の説明】

１…加熱ロール、２…加圧ロール、３…加熱ランプ、４
…温度検知センサ、５…離型性供給ロール、６…用紙剥
離爪、７…弾性体、８…像支持体、９…用紙ガイド、１
０…不織布、１１…離型剤保管用容器、１２…不織紙、
１３…芯金、１４…耐熱性樹脂、１５…耐熱性弾性層、
１６…円形状の剛体、１７…円筒状芯金、１８…小孔、
１９…離型剤保持層、２０…離型剤制御層、２１…離型
剤、２２

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定着装置の加熱ロール及び加圧ロールの
   少なくともいずれか一方のロールに当接して設けられた
   離型剤供給ロールを有する離型剤供給装置であって、 前記離型剤供給ロールを、内部空間に離型剤を保持する
   筒状部とこの筒状部の外周表面に形成された離型剤塗布
   層とから構成し、 前記筒状部の内部空間にはこの空間を離型剤部と空気部
   に分離する膜を設けると共に、前記空気部に連なって空
   気部内の空気を前記離型剤供給ロールの外部へ排出する
   空気排出部を設けたことを特徴とする離型剤供給装置。
2. 【請求項２】 前記離型剤供給ロールの表面に離型剤供
   給量を制御するための層を設けたことを特徴とする請求
   項１記載の離型剤供給装置。
3. 【請求項３】 前記空気排出部を前記離型剤供給ロール
   の端部に設けたことを特徴とする請求項１または請求項
   ２記載の離型剤供給装置。