JP2958833B2

JP2958833B2 - 離型剤供給装置

Info

Publication number: JP2958833B2
Application number: JP30829991A
Authority: JP
Inventors: 良保鈴木
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1991-10-29
Filing date: 1991-10-29
Publication date: 1999-10-06
Anticipated expiration: 2014-10-06
Also published as: JPH05119659A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電子写真複写機等の定
着装置に用いられる離型剤供給装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記定着装置としては、図３に示
すように、定着ロール５０と圧力ロール５１とを互いに
圧接させ、両ロール５０、５１間に未定着トナー像５２
を有するコピー用紙５３を通過させることによって、熱
及び圧力によってコピー用紙５３上に未定着トナー像５
２を定着するものがある。その際、定着ロール５０は、
その表面が未定着トナー像５２と接触するため、定着時
にトナーが定着ロール５０にオフセットすることがあ
る。そのため、上記定着ロール５０の表面に離型剤供給
装置５４によってシリコーンオイル等の離型剤を塗布
し、定着ロール５０の表面にトナーがオフセットするの
を防止するようになっている。

【０００３】上記離型剤供給装置５４は、図３に示すよ
うに、オイル５５を収容したオイルパン５６と、オイル
パン５６からオイル５５を吸い上げてメタリングロール
５７に塗布するフェルト６０と、メタリングロール５７
に塗布されたオイル５５を掻き取る計量ブレード５８
と、さらに計量されたオイル５５を定着ロール５０に供
給するためのドナーロール５９とから構成されている。
上記メタリングロール５７及びドナーロール５９は、回
転可能に支持されており、メタリングロール５７は、ド
ナーロール５９と、又ドナーロール５９は、定着ロール
５０とそれぞれ所定の圧接力で接触している。

【０００４】今、複写機の複写作業に伴って定着ロール
５０が回転すると、これに圧接しているドナーロール５
９、さらにはメタリングロール５７が矢印方向に回転す
る。そして、フェルト６０によってオイルパン５６内の
オイル５５を吸い上げてメタリングロール５７に塗布し
た後、メタリングロール５７の表面に計量ブレード５８
により所定の厚さの油膜が形成される。このメタリング
ロール５７の表面に所定の厚さに形成された油膜は、ド
ナーロール５９と接触することによりドナーロール５９
の表面に転移し、さらにドナーロール５９の表面から定
着ロール５０へと供給される。

【０００５】この定着ロール５０の表面に供給されるオ
イルの量は、少なすぎると、トナーのオフセットが生
じ、又多すぎるとオイルがコピー用紙５３に付着してオ
イルのにじみが生じたりする。そのため、離型剤供給装
置５４によって供給されるオイル５５の量は、所定の範
囲内の適当な量である必要がある。また、定着ロール５
０に供給されるオイル５５の量が、定着ロール５０の長
手方向に亘って不均一であると、定着ロール５０の一部
にオフセットが生じたりするため、離型剤供給装置５４
によるオイル５５の供給量は、定着ロール５０の長手方
向に亘って均一である必要がある。

【０００６】しかし、この場合には、次のような問題点
を有している。すなわち、上記離型剤供給装置５４の場
合には、メタリングロール５７の表面に単にブレード５
８を当接させて、メタリングロール５７の表面に塗布さ
れるオイル５５の量を一定にするものであるため、ブレ
ード５８先端のエッジ形状等によってオイルの供給量に
ばらつきが生じてしまうという問題点があった。特に、
メタリングロール５７やブレード５８を交換したりする
と、適当なオイルの塗布量及び長手方向に亘って均一な
オイル量が得られないという問題点があった。

【０００７】そこで、この問題点を解決するため、本出
願人は、特願平１−３１４２７６号公報に示すような離
型剤供給装置を既に提案している。

【０００８】この離型剤供給装置は、表面が互いに接触
して回転する複数のロールを備え、第１番目のロールに
離型剤を供給すると共に、この第１番目のロールの表面
にブレードを当接させて供給する離型剤の量を規制し、
上記第１番目のロールに接触するロールを介して離型剤
を供給するようにしてなる離型剤供給装置において、上
記ブレードのロールと接触する側の先端エッジを断面円
弧状に形成し、その曲率半径Ｒを０．０５≦Ｒ≦０．３
ｍｍとなるように設定するように構成して、第１番目の
ロールに離型剤を均一に供給するようにしたものであ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合には、次のような問題点を有している。すなわ
ち、上記離型剤供給装置５４の場合には、第１番目のロ
ールであるメタリングロール５７へのオイル５５の塗布
量を規制するブレード５８を改良し、第１番目のロール
であるメタリングロール５７には、オイル５５を均一に
供給することができるものの、メタリングロール５７及
び第２番目のロールであるドナーロール５９の表面粗さ
が考慮されていないため、定着ロール５０の表面に薄く
均一にオイル５５を塗布することができないという問題
点があった。特に、第２番目のロールであるドナーロー
ル５９の表面粗さが鏡面に近いと、広い範囲で塗布ムラ
が生じるとともに、逆に、ドナーロール５９の表面粗さ
があまり粗いと、ドナーロール５９の研磨目（跡）など
が定着後の画像に現れてしまうという問題点が生じる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、
その目的とするところは、定着器の定着ロール等に確実
にロールの軸方向に亘って均一な離型剤の供給量を得る
ことができ、良好な定着画像を得ることが可能な離型剤
供給装置を提供することにある。

【００１１】すなわち、この発明は、表面が互いに接触
して回転する少なくとも第１及び第２のロールを備え、
第１のロールに離型剤を供給するとともに、この第１の
ロールに供給された離型剤を第２のロールを介して供給
する離型剤供給装置において、上記第１のロールの表面
粗さを、１０点平均粗さＲａが０．５≦Ｒａ≦５μｍと
なるように設定するとともに、上記第２のロールの表面
粗さを、１０点平均粗さＲａが０．２≦Ｒａ≦３μｍと
なるように設定するように構成されている。

【００１２】上記第１及び第２のロールとしては、例え
ばメタリングロールとドナーロールとの２つのロールか
らなるものが用いられるが、必ずしもこれに限定される
ものではなく、３つ以上のロールを組合せたものでも良
い。

【００１３】上記ドナーロールは、例えば定着ロールの
表面に接触するように配置されるが、これに限定される
ものではなく、圧力ローラに接触するようにしても勿論
良い。

【００１４】

【作用】この発明においては、本発明者らが定着ローラ
等への離型剤の供給を所定の量でしかも均一に行なうに
は、どのような条件を満たせば良いか、様々な試験を行
なった結果上記の条件を満足すれば良いことを明らかに
した。

【００１５】

【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。

【００１６】図１はこの発明に係る離型剤供給装置の一
実施例を適用した定着装置を示すものである。図におい
て、１は定着装置であり、この定着装置１は、定着ロー
ル２と、この定着ロール２に圧接する圧力ロール３とか
らなっている。定着ロール２は、金属ロール４の表面に
耐熱性を有する合成樹脂等からなる弾性体層５を、比較
的厚くコーテイングして構成されている。また、圧力ロ
ール３は、金属ロール６の表面に耐熱性を有する合成樹
脂等からなる弾性体層７を、薄くコーテイングして構成
されている。上記定着ロール２及び圧力ロール３は、そ
の内部に収容されたヒータ８、９によって所定の温度に
加熱され、両ロール２、３間に未定着トナー像１０が形
成されたコピー用紙１１を通過させることによって、コ
ピー用紙１１上に未定着トナー像１０を、熱及び圧力に
よって定着するようになっている。

【００１７】上記定着ロール２の近傍には、その表面に
シリコーンオイル等の離型剤を塗布する離型剤供給装置
１２が設けられている。

【００１８】この離型剤供給装置１２は、表面が互いに
接触して回転する少なくとも第１及び第２のロールを備
え、第１番目のロールに離型剤を供給すると共に、この
第１番目のロールの表面にブレードを当接させて供給す
る離型剤の量を規制し、上記第１番目のロールに接触す
る第２番目のロールを介して離型剤を供給するように構
成されている。

【００１９】すなわち、この離型剤供給装置１２は、離
型剤としてのオイル１３を収容したオイルパン１４を備
えており、このオイルパン１４上には、オイルパン１４
内のオイル１３を吸い上げてメタリングロール１５に塗
布するフェルト３０が設けられている。メタリングロー
ル１５は、ステンレス等からなる金属製円筒１５ａの表
面に、シリコンゴム等からなる弾性体層１５ｂを被覆す
ることによって形成されている。このメタリングロール
１５の表面には、メタリングロール１５の表面に付着し
たオイル１３の量を規制して、一定量に計量するための
計量ブレード１６が所定の圧接力で圧接するように配設
されている。

【００２０】この計量ブレード１６は、定着ロール２の
長手方向全長に亘って配設されている。

【００２１】また、上記メタリングロール１５の表面に
は、ドナーロール１９が接触しており、このドナーロー
ル１９は、定着ローラ２の表面にも接触している。ドナ
ーロール１９は、金属ロール２０の表面にシリコンゴム
等からなる弾性体層２１を形成したものである。

【００２２】上記メタリングロール１５及びドナーロー
ル１９は、回転自在に配設されている。

【００２３】そして、上記定着ロール２を回転駆動させ
ることにより、定着ロール２の表面に接触するドナーロ
ール１９、さらにはメタリングロール１５を回転させ
る。すると、オイルパン１４内のオイル１３は、フェル
ト３０によって吸い上げられてメタリングロール１５の
表面に塗布される。このメタリングロール１５の表面に
付着したオイル１３は、計量ブレード１６によって一定
量に計量され、所定の厚さを有する膜状になる。余分な
オイル１３は、オイルパン１４内に戻される。このメタ
リングロール１５の表面に形成されたオイルの膜は、メ
タリングロール１５に接触するドナーロール１９の表面
に転移し、このドナーロール１９に転移したオイル膜
は、ドナーロール１９に接触する定着ロール２の表面に
塗布供給される。

【００２４】このような離型剤供給装置１２において、
定着ロール２に供給されるオイル１３の均一性は、メタ
リングロール１５とドナーロール１９の表面粗さによっ
てほぼ決定される。すなわち、メタリングロール１５や
ドナーロール１９の表面粗さが所定の範囲にないと、定
着ロール２の表面に供給されるオイル１３の量が多すぎ
たり少なすぎたり、不均一なものとなる。

【００２５】そこで、本発明者らは、安定して均一なオ
イルの供給量を得るため、メタリングロール１５及びド
ナーロール１９の表面粗さを種々変化させたものを試作
し、オイルの供給性の試験を行なった。その結果、本発
明者らは、定着ロールへのオイルの塗布量及び均一性を
満足するメタリングロール１５及びドナーロール１９の
表面粗さを明らかにした。

【００２６】次に上記試験の内容について説明する。

【００２７】本発明者らは、上記メタリングロール１５
及びドナーロール１９の表面粗さを種々変化させた離型
剤供給装置を試作し、オイルの供給性を試験した。

【００２８】まず、計量ブレード１６は、バイトンゴム
（デュポン社製；商品名）を用いて形成した。また、メ
タリングロール１５及びドナーロール１９の弾性体層１
５ａ、１５ｂは、シリコンゴムによって形成した。これ
らのシリコンゴムの硬度は、４０度に設定されている。

【００２９】そして、これらのメタリングロール１５及
びドナーロール１９の弾性体層１５ａ、１９ａは、その
表面を研磨し、その表面粗さを軸方向及び周方向に沿っ
て測定した場合、１０点平均粗さＲで、０．２、０．
５、１、２、３、４、５μｍＲａのものを種々作成し
た。これらのメタリングロール１５及びドナーロール１
９の表面は、アルコールで清浄化した。

【００３０】オイル１３は、メルカプト基官能基を末端
に持つメルカプト変性シリコーンオイルを用いた。オイ
ルパン１４としては、深さ１０ｍｍのものに、厚さ４ｍ
ｍのフェルトを敷きつめて、オイル１３を５０ｇを収容
した。

【００３１】一方、トナー像の定着を行なう定着ロール
２としては、アルミ製ロール４の外周面にバイトンゴム
からなるゴム層５を厚さ１．５ｍｍ設け、直径を５０ｍ
ｍとしたものを用いた。また、圧力ロール３としては、
金属製ロール６の外周面にＰＦＡ（テトラフルオロエチ
レンパーフルオロアルキルビニル共重合体）層７を３０
μｍの厚さに焼付けたものを用いた。上記定着ロール２
の表面温度は、２００℃、圧力ロール３の表面温度は、
１８０℃に、それぞれ設定した。また、両ロール２、３
の表面速度は、８０ｍｍ／ｓｅｃとした。

【００３２】上記メタリングロール１５をドナーロール
１９に、圧接力０．５Ｋｇ／ｃｍで圧接させ、又ドナー
ロール１９を定着ロール２に、やはり圧接力０．５Ｋｇ
／ｃｍで圧接させた。

【００３３】上記のように構成される定着装置１及び離
型剤供給装置１２を、複写機；富士ゼロックス６８００
に組込み、コピー用紙１１としては、富士ゼロックスオ
フィスサプライ社のＬ紙（Ａ４サイズ）を横送りするよ
うにし、次の実験を行なった。

【００３４】実験１メタリングロール１５及びドナーロール１９の弾性体層
１５ａ、１５ｂの表面粗さを、０．２、０．５、１、
２、３、４、５μｍＲａと変化させて、２０００枚ずつ
コピーをとり、コピー１枚当たり定着ロール２に供給さ
れるオイル供給量及びその均一性を測定した。図２はそ
の結果を示すものである。

【００３５】この結果から明らかなように、メタリング
ロール１５の表面粗さを、１０点平均粗さＲａが０．５
≦Ｒａ≦５μｍとなるように設定するとともに、ドナー
ロール１９の表面粗さを、１０点平均粗さＲａが０．２
≦Ｒａ≦３μｍとなるように設定することによって、オ
イルの供給量を望ましい１５〜４０μｇ／ｃｏｐｙの範
囲内で一定に保持することができることがわかった。ま
た、オイル１３が塗布された定着ロール２の表面を観察
したところ、オイルは、定着ロール２１の長手方向に沿
って均一に塗布されていた。

【００３６】なお、上記の実験例では、ドナーロール１
９の例として、アルミ製円筒２０の表面にシリコンゴム
層２１を設けた場合に付いて説明したが、金属製円筒２
０の周りに弾性体層２１を設け、さらに外周面にＰＦＡ
層を１０〜１００μｍの厚さにコーテイングしたものを
用いても良い。こうした場合には、ドナーロール１９の
クリーニング性が向上する。

【００３７】

【発明の効果】この発明は以上の構成及び作用よりなる
もので、定着器の定着ロール等に確実にロールの軸方向
に亘って均一な離型剤の供給量を得ることができ、良好
な定着画像を得ることが可能な離型剤供給装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明に係る離型剤供給装置を適用
した定着装置を示す構成図である。

【図２】図２は実験結果を示すグラフである。

【図３】図３は従来の離型剤供給装置を適用した定着
装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１２…離型剤供給装置、１３…オイル、１４…オイルパ
ン、１５…メタリングロール、１６…計量ブレード、１
９…ドナーロール

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】表面が互いに接触して回転する少なくと
も第１及び第２のロールを備え、第１のロールに離型剤
を供給するとともに、この第１のロールに供給された離
型剤を第２のロールを介して供給する離型剤供給装置に
おいて、上記第１のロールの表面粗さを、１０点平均粗
さＲａが０．５≦Ｒａ≦５μｍとなるように設定すると
ともに、上記第２のロールの表面粗さを、１０点平均粗
さＲａが０．２≦Ｒａ≦３μｍとなるように設定したこ
とを特徴とする離型剤供給装置。