JPS6076778A - 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、同ファクシミリ、同プリン
ター等電子写真プロセスを利用した機器に使用する定着
装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、電子写真プロセスを利用した複写機等においては
、コピー用紙上に形成された未定石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、及び加熱定着法等が知られている。

しかし上記溶剤定着法は、溶剤蒸気が飛散し。

臭気や衛生上の問題が多い欠点を有しており、又圧力定
着法も、他の定石法と較べ定着性が悪く、かつ圧力感応
性トナーが高価である欠点を有しており、共に広く実用
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、コピー用紙上に付荷させる加熱定着
法が広（採用されている。

この加熱定着法としては、少なくとも一万を加熱した一
対のロール（定着ロール及び加圧ロール）間に一定圧力
を加え未定石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。

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ッ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
面に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８０チを
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
イルをしみ出させて定着ロール表面に付与する方法、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
ン等の離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
又はクリーニングブレード等を付設して」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セたロールを使用す
る方法では、シリコーンオイルがすぐに枯渇してしまい
、上記オフセット現象を長期に亘って防止できない欠点
があり、またトナー中に離型性を高める処理物質を含有
させておく方法も、オフセット現象を防止するには不完
全でコピ一枚数が５万枚を超えるあたりから、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。

一部クリーニングロールを付設する方法もクリーニング
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
定着不良を起こす欠点があり、この欠点はクリーニング
ロールの替わりに耐熱フェルトを用いたクリーニング装
置を使用した場合にも同様に起こるものであり、又クリ
ーニングブレードを付設する方法も、ブレードにより定
着ロール表面に傷が付き易く、定着不良を起こす欠点が
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
において、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、この加圧ロールの被覆層より離型性の劣る
クリーニングロールな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に
未定着トナー像の形成されたコピー用紙を挿通させてト
ナ一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、その表面に圧接して上記加圧ロールの回
転に従って回転し、かつ上記加圧ロールの被覆層より離
型性の劣る柔軟性被覆材を被覆（７たクリーニングロー
ルを配設することにより、上記加熱定着ロール表面へ付
着したトナーを加圧ロールへ転移させ、かつ加圧ロール
に転移したトナーもクリーニングロールに転移させて除
去し、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ようにしたも
のである。

ここで本発明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）等の耐
熱性樹脂を被覆したものや、ＨＴＶシリコーンゴム（Ｈ
ｉｇｈ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｖｕｌｃａｎｉｚａ
ｔｉｏｎ５ｉｌｉｃｏｎｅ　Ｒｕｂｂｅｒ　）　＋　Ｒ
ＴＶシリコーンゴム（ＲｏｏｍＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
　Ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ　５ｉｌｉｃｏｎｅ　Ｒ
ｕｂｂｅｒ　）等の耐熱弾性体を被覆したものが使われ
る。

一方の加ｒ：ｆ、ａ−ルとしては、円筒状芯金の表面に
、上記加熱定着ロールより離型性の劣る耐熱弾性体を被
覆したものが使われ、この耐熱弾性体としてＪ（Ｔ　Ｖ
シリコーンゴム、ＬＴＶシリコーンゴム（Ｌｏｗ　Ｔｅ
ｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ　５
ｉｌｉｃｏｎｅ　Ｒｕｂｂｅｒ）ＲＴＶシリコーンゴム
、フッ素ゴム、あるいは離型性の悪いＥＰＤＭゴム（Ｅ
ｔｈｙｌｅｎｅ　Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　Ｒｕｂｂｅｒ　
）にンロキサンを混入して得られるシリコーン変性され
たＥＰＤＭゴム等より任意選択される。

また上記加圧ロールの被覆層より離型性の劣る柔軟性被
覆材を被覆したクリーニングロールとしては、円筒状芯
金の表面に加圧ロールより離型性の劣る弾性体を被覆し
たものや、円筒状芯金の表面にスポンジを被覆し、この
スポンジ（二加圧ロールより離型性の劣る樹脂を塗布し
たものが使用される。具体的には、加圧ロールより離型
性の劣る弾性体として使用温度１２０℃以下のものとし
てフッ素ゴム、、ＨＴＶシリコーンゴム、ブチルゴム、
アク９ルゴム、多硫化ゴム、エチレンプロピレンゴム、
クロロスルホン化ポリエチレン、エチレン酢ビゴム、エ
ビクロルヒトシンゴム、天然ゴム。

イソプレンゴム、スチレンゴム、ニトリルゴム、ブタジ
ェンゴム、クロロプレンゴム等が、又加圧ロールより離
型性の劣る樹脂としては、ポリプロピレン、ポリカーボ
ネート、ナイロン、ブリミックス（ＢＭＣ，ＳＭＣ等の
短繊維を混練した利→、ポリエステル、エポキシ樹脂、
フェノール樹脂、ジアリルフタレート等より任意選択さ
れる。

尚上記加圧ロール用又はクリーニングロール用弾性体と
してＨＴＶシリコーンゴムを使用する場合、その離型性
を低下させるためには、乾式ノリ力、湿式ンリカ、ケイ
ソウ士、炭酸カルシウム等の補強性フィラーを上記シリ
コーンゴムに添加するとよい。

〔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な示してい
る。

すなわち本発明の定着装置は第１図に示すように、加熱
定着ロール（１）、加圧ロール（２）及びクリーニング
ロール（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）は矢印入方向に回動可能
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ＲＴＶ６０　（ゼネラルエレクトリック社
製ＲＴＶシリコーンゴム）の耐熱弾性体層（５）とから
成り、上記芯金（４）内には定着ロールを加熱するため
のヒーター（６）が配設されている。

−万加圧ロール（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）表面を被覆し、上記加熱定着ロー
ル（１）より離型性の劣るＫＥ８６０（信越化学社製Ｈ
ＴＶシリコーンゴム）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
記加熱定石ロール（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
。

またクリーニングロール（３）は、上記加圧ロール（２
）表面に接するように設けられ、円筒状の芯金（９）と
この芯金（９）表面を被覆し、ンリカを６０重＠係添加
したＫＥ８６０の弾性体層（１０１とから成り、上記芯
金（９）は上記加圧ロール（２）の回転に従って矢印Ｃ
方向に回動可能に軸受されており、かつ上記クリーニン
グロール（３）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おり、上記加
圧ロール（２）表面に付着したトナーをクリーニングロ
ール（３）に転移させて除去するものである。

ここで第１図中（１１）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、（１２１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（１３）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石を行う（
′−は、第１図に示すように未定着トナー像を有するコ
ピー用紙（１３）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、加熱定看ロール（１）
からの伝熱でトナーを溶融させてコピー用紙（１３）り
繊維内に流し込み、冷却させて定着させるものである。

扇と このとき、コピー用　上の未定着トナーの一部が上記加
熱定着ロール（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加圧
ロール（２）へ転移するため、加熱定着ロール（１）が
トナー（二より汚されることがなく、上記したオフセッ
ト現象等を防出することができる。また上記加圧ロール
（２）に転移したトナーは、−」上記加圧ロール（２）
より離型性の劣るクリーニングロール（３）に接触した
ときにこのロール（３）に転移して除去されるため、加
圧ロール（２）」−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、定石不良等の
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
の比較実験を行った。

開本発明の定着装置としては、上記実施例の加熱定着ロ
ールと加圧ロールとを使用し、りυ−ニングロールとし
ては、ノリ力をそれぞれ３０重量裂、６０重量％、９０
重量％、１２０重量％添加したＫＥ８６０を被覆したも
のを使用した。

一方従来の定着装置としては、加熱定着口・−ル、加圧
ロール共ＲＴＶ６０を被僚したロールを使用し、かつク
リーニングロールな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′Ｇで
あり、両ロール間の荷重は６０ｋｇであり、複写速度は
１２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 尚加熱定着ロールの交換寿命欄のコピ一枚数は、上記加
熱定石ロールを交換するまで１ニコピーしたコピー用紙
の総数であり、この枚数が多い程、加熱定着ロールの交
換寿命が長いことを意味する。

以上の結果からクリーニングロール（二使用するＫＥ８
６０として、シリカの添加率が６０重社係以上のものが
好ましく、このクリーニングロールを使用した定着装置
においては、従来の装置と較べ、加熱定着ロールの交換
寿命が約２倍以上であった。

〔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１吏用しており、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ため加熱定着ロー
ルがトナーで汚れることが無く、かつトナーが堆積する
ことも無い。

一方加圧ロール上に転移したトナーは、上記加圧ロール
より離型性の劣る柔軟性被覆材を被覆したクリーニング
ロールに接触したときに、このクリーニングロールに転
移して除去されるため、加圧ロール上（二もトナーが堆
積することが無く、しかもクリーニング表面が柔軟性を
有しているため、加圧ロール表面を傷つけることも無い
。

従って従来のよう（ニトナーのオフセント現象や定着不
良の発生が無く、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る。 符号説明

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な
   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
   、その表面に圧接して上記加圧ロールの回転に従って回
   転し、かつ上記加圧ロールの被覆層より離型性の劣る柔
   軟性被覆相を被覆したクリーニングロールを配設したこ
   とを特徴とする定着装置。