JPS6060674A - 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〕 本発明は、電子写真複写機、同ファクシ！、同プリンタ
ー等電子写真プロセスを利用した機器（二使用する定着
装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来風子写真プロセスを利用した複写機等においては、
コピー用紙上（二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
法、圧力定着法、加熱定石法等が知られている。

」二記溶剤定着、法とは、蒸気溶剤、あるいは液体溶剤
を用いてトナーを溶かし、コピー用紙の繊維中に浸透さ
せる方法で、他の定着法と較べ効率的ではあるが、溶剤
蒸気が飛散し、臭気や衛生上の問題が多く、あまり採用
されていない。

また圧力定着法とは力学的な力をトナーに加えてコピー
用紙上にトナーを付着させる方法で少ないエネルギーに
よって定着可能であり、しかもクイックスタートおよび
高速化が可能となる長所を有しているが、定着性が他の
定着法のものより悪く、また圧力感応性トナーはその製
法が複雑であって高価なものとなる欠点を有しており、
広く実用化されていないのが実状である。

従って未定着トナー像の定着には一般に加熱によってト
ナーを溶融させ、コピー用紙上に付着させる加熱定着法
が広く採用されている。

この加熱定着としては、少なくとも一方を加熱した一対
のロール（定着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コピー用紙を通過させるこ
とにより定着を行うヒート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較べ低電力かつ定着
部での紙づまりによる火災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利用されている。

そしてこの加熱定着ロールとしては、円筒状芯金の表面
にポリテトラフルオルエチレン（ＰＴＦＥ）等の面ｊ熱
性樹脂を被なしたものや、ＨＴＶシリコーンゴム（Ｈｉ
ｇｈ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｖｕｌｃａｎｉｚａｔ
ｉｏｎ　５ｉｌｉｃｏｎｅＲｕｂｂｅｒ　）、ＲＴＶシ
リコーンゴム（Ｒｏｏｍ　ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＶｕ
ｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ　５ｉｌｉｃｏｎｅ　Ｒｕｂｂ
ｅｒ　）等の耐熱弾性体を被覆したものが使われ、一方
の加圧ロールとしては、」二記加熱定着ロールと加圧接
触した場合、ある接触幅を持たせるために円筒状芯金の
表面にＨＴＶシリコーンゴム、ＬＴＶシリコーンゴム（
ＬｏｗＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｖｕｌｃａｎｉｚａｔ
ｉｏｎ　５ｉｌｉｃｏｎｅ　Ｒｕｂｂｅｒ　）、ＲＴＶ
シリコーンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＡゴム（Ｅｔｈｙ
−１ｅｎｅ　Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　Ｄｉｅｎｅ　Ａｃｒ
ｙｌ　Ｒｕｂｂｅｒ　）等の耐熱弾性体を被覆したもの
が使用されている。

しかしこのヒートロール方式の最大の欠点はコピー用紙
のトナー面が直接加熱定着ロール表面と接触するため、
コピー用紙上の未定着トナーの一部が加熱定着ロール側
に転写され、そのトナーがそのコピー用紙の後端あるい
は次に通過するコピー用紙に再転写されてそのコピー用
紙を汚してしまういわゆるオフセント現象が起こること
である。

そこでこの現象を防止するために上記加熱定着ロール表
面Ｃニシリコーンオイル等の離型剤を塗布する方法が採
られているが、オイル貯蔵用タンクや塗布するための装
置が必要となり装置の複雑化や大型化を招くばかりか、
そのオイルによってコピー用紙が汚れてしまう危険性が
あり、事実オイルによるトラブルは定着装置全体の約３
０％を占めている。

そのため最近は、離型剤を塗布する方法を採らずにシリ
コーンオイル等の離型剤をしみ込ませたロールを加熱定
着ロールに圧接させ、このロール表面からシリコーンオ
イルをしみ出さセで加熱定着ロールに付与する方法、ト
ナー中に低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレ
ン等の雛型性を高める処理物質を予め含有させておく方
法あるいは、加熱定着ロール表面にクリーニングロール
を付設して上記ロール表面に付着したトナーを清掃する
方法等が実用化されている。

しかし、シリコーンオイルをしみ込ませたロールを加熱
定着ロールに圧接する方法では、シリコーンオイルがす
ぐ（二枯渇してしまいオフセット現象を長期に亘って防
止することのできない弊害があり、一方トナー中に離型
性を高める処理物質を含有させてどく方法も、オフセッ
ト現象を防止するには不完全で、例えばＰＴＦＥ等の耐
熱性樹脂な被０した加熱定着ロールにおいては、コピ一
枚数が１０万枚を超えたあたりから、またシリコーンゴ
ム等の耐熱う弔性体を被枝した加熱定着ロールにおいて
はコピ一枚数が５万枚を超えたあたりから定着ロール表
面が摩耗により粗面化しオフセット現象が発生して定着
ロール表面にトナーが堆積してしまう欠点を有している
。またクリーニングロールな付設する方法もクリーニン
グロール表面にトナーが堆積して固化してしまうため、
固化したトナーにより加熱定着ロール表面を傷つけてし
まったり、定着不良を起こす弊害があり、この弊害はク
リーニングロールの替わりに耐熱フェルト等を用いたク
リーニング装置を使用した場合にも同様Ｃ１起こるもの
であった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記した従来技術の欠点を除去・改良したも
ので、加熱定着ロールと加圧ロールとから成る定着装置
（二おいて、上記加熱定着ロールより離型性の劣る耐熱
弾性体を被覆した加圧ロールを使用すると共に、この加
圧ロールには研摩部拐を配設することにより、オフセッ
ト現象や定着不良を防止し、それによって長期に亘って
安定したコピーが得られる定着装置を提供することを目
的とするものである。

〔発明の構成〕

すなわち本発明は加熱定着ロールと加圧ロールとの間Ｃ
二未定着トナー像の形成されたコピー用紙を挿通してト
ナ一定着を行う定着装置（二おいて、円筒状芯金の表面
に加熱定着ロールより離型性の劣る耐熱弾性体を被覆し
て被覆層を形成した加圧ロールを使用すると共に、この
加圧ロールにはその破口層に接してその表面を研摩する
研摩部材を配設すること（二より、上記加熱定着ロール
表面へ付着したトナーを゛カロ圧ロールへ転移させ、オ
フセット現象や定着不良を防止し、それ（二よって長期
に亘って安定したコピーが得られるようＣ二したもので
ある。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。

尚第１図は本発明の定着装置の説明断面図を示している
。

すなわち本発明の定着装置は、第１図（＝示すように、
加熱定着ロール（１）、加圧ロール（２）及び研摩部材
（３）とから構成されるものである。

まず上記加熱定着ロール（１）は、矢印入方向？二回動
可能に軸受された円筒状の芯金（４）と、この芯金（４
）表面を被覆するＲＴＶシリコーン等の耐熱弾性体層（
５）とから成り、上記芯金（４）内には、定石ロールを
加熱するためのヒーター（６）が配設されている。

一方加圧ロール（２）は上記加熱定着ロール（１）の下
方位置に設けられ、定着ロール同様円筒状の芯金（７）
と、この芯金（７）表面を被層し、上記加熱定着ロール
（１）より離型性の劣る耐熱弾性体、例えはシリコーン
変性させたＥＰＤＭゴム（商品名ＳＥＰラバー、信越化
学工業■社製Ｅｔｈｙｌｅｎｅ　Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　
ＤｉｅｎｅＭｅｔｈａｃｒｙｌ　Ｒｕｂｂｅｒ）等の耐
熱弾性体層（８）とから成り、上記芯金（７）は上記加
熱定着ロール（１）の回転に伴って矢印Ｂ方向に回動可
能に軸受されており、かつ上記加熱定着ロール（１）と
加圧ロール（２）間には図示されていない機構によって
適当な圧力が印加されている。

尚シリコーン変性させたＥＰＤＭゴムとはシロキチンを
混入したＥＰＤＭゴムのことであり、トナー離型性の悪
いＥＰＤＭゴムにシロキチンを混入してトナー離型性を
適宜調整したゴムである。

また上記加圧ロール（２）には、その耐熱弾性体層（８
）に接してその表面を研摩する板状の研摩部材（３）が
上記加圧ロール（２）の長さ方向に沿って配設されてお
り、この研摩部材（３）は、上記加圧ロール（２）表面
に付着したトナーを除去するものである。

ここで第１図中（９）は上記加熱定着ロール（１）に設
けられたコピー用紙分離爪を、（１０）はコピー用紙を
上記ロール間に挿通させるためのペーパーガイドを又（
１１）は未定着トナー像の形成されたコピー用紙を示し
ている。

そして本発明の定着装置を使用してトナ一定着を行うに
は、第１図に示すようＣ１未定着トナー像を有するコピ
ー用紙（１）を搬送して加熱定着ロール（１）及び加圧
ロール（２）間を挿通させ、加熱定着ロール（１）から
の伝熱でトナーを溶融させてコピー用紙（１１）の繊維
内（二流し込み、冷却させて定着させるものである。

このときコピー用紙（１１）上の未定着トナーの一部が
上記加熱定石ロール（１）表面へ付着しても、このトナ
ーは離型性の劣る加圧ロール（２）に接触したときにこ
のロール（２）へ転移するため加熱定着ロール（１）が
トナーにより汚されることがなく、従って、オフセント
現象等を防止することができる。尚上記加圧ロール（２
）に転移したトナーは、上記研摩部材（３）により除去
されるため、加圧ロール（２）」二にトナーが堆積する
こともない。

ここで本発明の定着装置と、トナー離型性がほぼ同等の
加熱定着ロールと加圧ロールとを使用する従来の定着装
置をそれぞれ使用して、オフセット現象、定着不良等の
発生に基づく加熱定着ロールの交換寿命を比較するため
、比較実験を行った。

尚本発明の定着装置としては、加熱定着ロールとしてＲ
ＴＶ　６０　（ゼネラルエレクトリック社製ＲＴＶシリ
コーンゴム）を被覆したものを、又加圧ロールとしては
、シロキチンをそれぞれ９０チ、７０係、５０％、３０
チ添加してシリコーン変性させたＥＰＤＭゴムを被覆し
たものを使用し、又研摩部材として、アルミ板を使用し
た。

一方従来の定着装置としては、加熱定着ロール、加圧ロ
ール共ＲＴＶ６０を被覆したロールを１吏用し、かつ研
摩部材を付設しないものを使用した。

尚両装置共、加熱定着ロールの設定温度は１６０℃であ
り、両ロール間の荷重は６０ｋｇであり、複写速度は１
２枚／分である。

その結果、以下の表１に示す測定結果が得られた。

表　１ 尚加熱定乙ロールの交換寿命（コピ一枚数）欄のコピ一
枚数は、上記加熱定着ロールを交換するまでにコピーし
たコピー用紙の総数であり、この枚数が多い４加熱定着
ロールの交換寿命が長いことを意味する。

以上の結果から、加圧ロールに使用するシリコーン変性
させたＥＰＤＭゴムとしては、シロキサンの添加チが３
０〜７０％のものが好ましく、この加圧ロールを使用し
た定着装置においては従来の装置（５万枚）と較べ加熱
定着ロールの交換寿命が約２倍以上であった。

尚この実施例においては、加熱定着ロールより離型性の
劣る耐熱弾性体としてシリコーン変性させたＥＰＤＭゴ
ムを使用しているが、本発明に使用される上記離型性の
劣る耐熱弾性体は」二記ゴムに限定されるものではなく
、加熱定着ロールに使ｒ「］される酬熟熱性樹脂は耐熱
弾性体と比較してそれより離型性の劣る耐熱弾性体なら
任意に使用てきる。

またこの実施例においては、研摩部材として板状のもの
が使用されているが本発明のω［摩部拐は板状のものに
限定されるものではなく、金属ロール（図示せず）に置
き替えても良く、あるいは第２図に示すように表面を粗
面化した研摩ロール（１２）Ｃ二したり、第８図に示す
よう（ニブラシロール（１３）にしても良い。

尚、加圧ロールから取除いたトナーの飛散を防止するた
め、第４図に示すように研摩部材（３）をケース圓に収
納させる構成にしたり、あるいは、第５図に示すように
第２図における研摩ロール（１２）に更にブラシロール
０５）を配設して研摩ロール０２）に付着したトナーを
取除き、ケース（１６）内に収容する構成にしても良い
。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように、加熱定着ロールより離型性の劣
る耐熱弾性体を被覆した加圧ロールを使用しているため
、定着時にコピー用紙上の未定着トナーの一部が加熱定
着ロール表面へ付着しても、このトナーは、上記加圧ロ
ールに接触したときに加圧ロールに転移する。従って、
加熱定着ロールがトナー（二より汚されることが無く、
かつトナーが堆積することも無い。

一方、加圧ロール上のトナーは、研摩部材により取除か
れるため、加圧ロール上にもトナーが堆積しない。

従って、従来のようにトナーのオフセット現象や定石不
良の発生がなく安定したコピーが得られると共に、加熱
定着ロールの交換寿命を著しく延ばすことができる等、
本発明の実用上の効果は多大である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は本発明
の定着装置の説明断面図であり、又第２図〜第５図は本
発明の他の実施例を示すもので、それぞれ研摩部材を変
更した定着装置の説明断面図である。 符号説明 （１１・・・・・・加熱定着ロール　（２＋・旧・・加
圧ロール（３）・・・・・・研摩部材　（４）　＋７１
・旧・・芯金（５１（８１・・・・・・耐熱弾性体層　
（６）・川・・ヒーター（９）・・・・・・コピー用紙
分離爪 （１０）・・・・・・ペーパーガイド　ｆｌト−・−・
コピー用紙＋１２＋・・・・・・研摩ｏ　−ル（１３１
［１５］・・・・・ブラシロール（１４１（１６１・・
・・・・ケース 第１図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 互いに圧接しながら回転する加熱定着ロールと加圧ロー
   ルとを備え、未定着トナー像の形成されたコピー用紙を
   これらロール間に挿通して未定着トナー像の定着を行う
   定着装置において、円筒状芯金の表面に加熱定着ロール
   より離型性の劣る耐熱弾性体を被◇して被覆層を形成し
   た加圧ロールを使用テると共に、この加圧ロールにはそ
   の被覆層に接してその表面を研摩する研摩部材を配設し
   たことを特徴とする定着装置。