(57)【要約】【課題】本発明の課題は、転写材のコバ面汚れを防止して綺麗な画像を得ることができる定着装置を提供することである。【解決手段】内部に熱源を有し且つ弾性層１５を備えた定着ローラ３と、定着ローラ３に当接して転写材Ｓを分離する分離爪７と、定着ローラ３の表面にシリコーンオイルを塗布する塗布ローラ９とを備え、転写材Ｓ上の未定着トナーを定着させることにより画像を形成する定着装置１０において、トナーとしてワックス含有トナーを用い、塗布ローラ９から塗布するシリコーンオイルの塗布量をＡ（ｍｇ／Ａ４サイズ当り）としたときに、０．００５≦Ａ＜０．２になるように塗布ローラ９を制御した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に熱源を有し且つ弾性層を備えた定着ローラと、定着ローラに当接して転写材を分離する分離爪と、定着ローラの表面にシリコーンオイルを塗布する塗布ローラとを備え、転写材上の未定着トナーを定着させることにより画像を形成する定着装置において、トナーとしてワックス含有トナーを用い、塗布ローラから塗布するシリコーンオイルの塗布量をＡ（ｍｇ／Ａ４サイズ当り）としたときに、０．００５≦Ａ＜０．２にしていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
内部に熱源を有し且つ弾性層を備えた定着ローラと、定着ローラに当接して転写材を分離する分離爪と、定着ローラの表面にシリコーンオイルを塗布する塗布ローラとを備え、転写材上の未定着トナーを定着させることにより画像を形成する定着装置において、トナーとしてワックス含有トナーを用い、塗布ローラから塗布するシリコーンオイルの塗布量をＡ（ｍｇ／Ａ４サイズ当り）としたときに、１０００枚未満の連続通紙において、０．２≦Ａ＜３、１０００枚以上の連続通紙において、０．００５≦Ａ＜０．２にしていることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
１０００枚未満の連続通紙において、０．２≦Ａ＜１にしていることを特徴とする請求項２記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関し、特に定着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置において、形成された画像を紙に定着させるためにその内部に定着装置が備えられているが、この定着装置の主要部分は未定着のトナーが付着された転写材を加熱する加熱ローラ（定着ローラ）と、転写材を押圧し挟持搬送する加圧ローラとで構成される。
【０００３】
このような定着装置において、ニップ部を通過した転写材を定着ローラ表面から確実に分離させるために定着ローラ表面に当接する位置に分離爪を設けている。
【０００４】
また、定着時の転写材の巻き付きを防止するため、定着装置内に塗布ローラを設けてローラ表面に離型剤としてシリコーンオイルを塗布するものがある。
【０００５】
一方、カラー画像形成装置に対応した種々の定着装置では、転写材上にマゼンダ、シアン、イエロー及びブラックの複数のトナー層が形成されるため、オフセットが発生しやすく、かかる問題を防止するためトナー内にワックスを含有したものが使用されている（例えば特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１３３４０９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、塗布ローラより過剰にシリコーンオイルが塗布されると、分離爪の先端にオイルが溜まり、この溜まったオイルとオフセットしたトナーとが混ざり合うとトナーの粘性が増して、分離爪の先端に固まりとなって付着するという問題があった。
【０００８】
また、ローラの表面に弾性層を被覆した定着ローラの場合には、弾性層を設けない定着ローラと比較して、定着の際に転写材上のトナーに熱量を伝えにくく、トナー内のワックスがしみだしにくい。このため、転写材の搬送方向先端側に画像が存在する場合、ニップ通過後の転写材は定着ローラから離型しにくく、分離爪の先端位置まで巻き付いてしまう。そして、転写材の搬送方向の先端（コバ面）が分離爪の先端に付着したトナーに接触し、転写材にいわゆるコバ面汚れが発生し、綺麗な画像が得られないという問題があった。
【０００９】
本発明は、転写材のコバ面汚れを防止して綺麗な画像を得ることができる定着装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、内部に熱源を有し且つ弾性層を備えた定着ローラと、定着ローラに当接して転写材を分離する分離爪と、定着ローラの表面にシリコーンオイルを塗布する塗布ローラとを備え、転写材上の未定着トナーを定着させることにより画像を形成する定着装置において、トナーとしてワックス含有トナーを用い、塗布ローラから塗布するシリコーンオイルの塗布量をＡ（ｍｇ／Ａ４サイズ当り）としたときに、０．００５≦Ａ＜０．２にしていることを特徴とする。
【００１１】
この請求項１に記載の発明では、未定着トナーの定着において、画像形成部から搬送された転写材は、熱と圧力が加えられ、未定着トナーの定着が行われる。定着ローラと加圧ローラの当接部分であるニップ部を通過した転写材は、熱と圧力により収縮してカール状に変形する。ワックス含有トナーを用いた場合において、定着ローラに弾性層がある場合には、熱源から発生した熱がローラの表面に伝わり難く、ワックス含有トナーのワックスが染み出し難くなる。この場合、ローラの表面に転写材が貼り付いて巻き付いてしまう。巻き付いた転写材は定着ローラの表面に沿って移動し、転写材の先端部分が分離爪で分離された後、排紙される。
【００１２】
本発明では、オイルの塗布量を制限することで、分離爪の先端にオイルが溜まりにくく、このオイルとオフセットトナーとが混ざってできる粘性の高いトナーの固まりができにくい。よって転写材の先端が分離爪に突き当たった場合でも、分離爪の先端に付着したトナーを拾うことがなく、コバ面汚れのない綺麗な画像を得ることができる。
【００１３】
尚、シリコーンオイルの塗布量Ａを０．２ｍｇ未満としたのは、連続通紙時において、塗布量Ａを０．２ｍｇ以上とすると分離爪の先端にシリコーンオイルが溜まり易く、オフセットトナーとシリコーンオイルとが混ざり合って粘性の高いトナーが生じ、転写材にコバ面汚れが生じ易いからである。
【００１４】
また、塗布量Ａを０．００５ｍｇ以上としたのは、塗布量Ａが０．００５ｍｇ未満の場合には、トナーのオフセット量が多くなるからである。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、内部に熱源を有し且つ弾性層を備えた定着ローラと、定着ローラに当接して転写材を分離する分離爪と、定着ローラの表面にシリコーンオイルを塗布する塗布ローラとを備え、転写材上の未定着トナーを定着させることにより画像を形成する定着装置において、トナーとしてワックス含有トナーを用い、塗布ローラから塗布するシリコーンオイルの塗布量をＡ（ｍｇ／Ａ４サイズ当り）としたときに、１０００枚未満の連続通紙において、０．２≦Ａ＜３、１０００枚以上の連続通紙において、０．００５≦Ａ＜０．２にしていることを特徴とする。
【００１６】
この請求項２に記載の発明では、定着装置の立ち上り時（ローラが冷えた状態から加熱状態に変化するとき）に塗布ローラからのオイルの塗布量がピークとなり、分離爪の先端にオイルが溜まりやすくなる。そこで、立ち上り時から１０００枚未満の連続通紙時において、オイルの塗布量を３ｍｇ未満に制限することで、分離爪の先端にシリコーンオイルが溜まりにくく、オフセットトナーとオイルとが混ざって粘性の高いトナーが生じにくくなる。また、１０００枚以上の連続通紙時においても、オイルの塗布量を０．２ｍｇ未満に制限することで、分離爪の先端にシリコーンオイルが溜まりにくく、請求項１と同様の効果が得られる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項２記載の発明において、１０００枚未満の連続通紙において、０．２≦Ａ＜１にしていることを特徴とする。
【００１８】
この請求項３に記載の発明では、請求項２記載の発明と同様の作用効果を奏するとともに、立ち上り時におけるシリコーンオイルの塗布量を抑えることで、さらに転写材にコバ面汚れが発生することを防止できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る定着装置を概略的に示す断面図、図２は図１に係る定着装置において、通紙枚数とシリコーンオイルの塗布量との関係を示すグラフ、図３は塗布ローラを抜き出して示す断面図である。
【００２０】
図１に示すように、定着装置１０は複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に設けられており、転写材Ｓに形成されたトナー画像を定着するものである。定着装置１０は、ローラ表面を加熱する定着ローラ３と、定着ローラ３に圧接する加圧ローラ５と、定着ローラ３と加圧ローラ５とのニップＮの下流側に設けられた分離爪７とを備えており、定着ローラ３と加圧ローラ５とでトナー画像が形成された転写材Ｓを挟持しつつ搬送するときに、熱と圧力とによりトナー画像を転写材Ｓに定着する。また、定着ローラ３の上部位置にはローラの表面温度を検知するためのサーミスタ１１と、定着ローラ３の表面に接触しつつローラ表面にシリコーンオイルを塗布する塗布ローラ９が設けられている。
【００２１】
定着ローラ３は、アルミニウムや鉄等の金属製の芯金１３と、この芯金１３の表面に被覆されたシリコーンゴムからなる弾性層１５を有しており、内部に熱源としてのハロゲンヒータ１７を有している。本実施の形態では、弾性層１５の厚さは２００〜３００μｍである。また弾性層１５のまわりにはＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）等のフッ素系樹脂からなる離型層１９を有している。
【００２２】
また、加圧ローラ５は、芯金２１と、その芯金２１のまわりに設けられた断熱性の弾性層２３と、その弾性層２３のまわりに設けられた離型層２５とを有している。弾性層２３及び離型層２５に用いる材質は、上述した定着ローラ３で使用するものと同じである。
【００２３】
塗布ローラ９は、ローラ中心の芯金３０と、芯金３０のまわりに基体３１を備えており、基体３１にはシリコーンオイル及びシリコーンゴムが充填されている。そして、基体３１は定着ローラ３の離型層１９と同質のフッ素樹脂に微細な孔３３ａを無数に開けた表層３３を備えている。そして、塗布ローラ９は定着ローラ３が回転すると、ローラに充填されたシリコーンオイルが微細な孔３３ａから沁み出し、定着ローラ３の表面にオイルを塗布するようになっている。
【００２４】
かかる塗布ローラ９から沁み出るオイルの供給量は、例えば孔３３ａの大きさや数を変えることでコントロールすることができる。また、基体３１に充填されているシリコーンゴムとシリコーンオイルとの比率を変えることでも、塗布量を変えることができる。
【００２５】
トナーは、ワックス成分を添加したワックス含有トナーを使用している。ワックス成分としては、例えばカルナバワックス等の植物系ワックス、セレシンワックス等の鉱物系ワックス等が挙げられる。ワックス含有トナーの使用により、定着ローラ３からの離型性の更なる向上を図っている。
【００２６】
次に、上述した構成に基づき本実施の形態の作用を説明する。画像形成を終了して搬送された転写材Ｓは、定着ローラ３及び加圧ローラ５で熱と圧力が加えられ、未定着トナーの定着が行われる。定着ローラ３と加圧ローラ５の当接部分であるニップ部Ｎを通過した転写材Ｓは、熱と圧力により収縮してカール状に変形する。ワックス含有トナーを用いた場合において、定着ローラ３に弾性層１５を設けたので、熱がローラの表面に伝わり難く、ワックス含有トナーのワックスが沁み出し難くなる。この場合、ローラの表面からスムーズにトナーが離型せず、転写材Ｓがローラ表面に貼り付いて巻き付いてしまう。巻き付いた転写材Ｓは定着ローラ３の表面に沿って移動し、転写材Ｓの先端が分離爪７の先端７ａに案内される。
【００２７】
ここで、塗布ローラ９からのオイル供給量が多い場合には、分離爪７の先端７ａにおいてシリコーンオイルが溜まりやすく、この溜まったシリコーンオイルにオフセットトナーが混ざると、粘着性が増して分離爪７の先端７ａにトナーの塊ができる。しかし、本実施の形態では塗布ローラ９から供給されるシリコーンオイルの供給量を制限したので、オイルとオフセットトナーとが混ざってできる粘性の高いトナーの固まりができにくい。したがって、転写材Ｓの先端が分離爪７に突き当たった場合でも、分離爪７の先端７ａに付着したトナーを拾うことがなく、コバ面汚れのない綺麗な画像を得ることができる。
【００２８】
【比較例１】
次に、比較例について説明する。表１に示す第１の比較例は、定着ローラ３に弾性層１５を備えた場合と、弾性層１５を備えていない場合において、転写材Ｓのコバ面汚れの状態を比較したものである。尚、両者ともワックス含有トナーを使用した場合、且つ連続通紙１０００枚（以下１ｋ枚）の条件下のデータである。また、弾性層１５は２００〜３００μｍの厚みにした。表１に示すように、弾性層１５を設けない定着ローラ３を用いた定着装置１０では、塗布ローラ９から供給されるＡ４サイズ当たりの塗布量が０．２ｍｇ未満の場合であっても、０．２ｍｇ以上の場合であっても、コバ面汚れは発生しなかった。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
しかし、定着ローラ３に弾性層１５を備えた場合には、Ａ４サイズ当たりの塗布量が０．２ｍｇ未満の場合には、転写材Ｓにコバ面汚れは発生しなかった。しかし、０．２ｍｇ以上の場合において、転写材Ｓにコバ面汚れが発生した（表１中×印で示す）。以上の結果より、ワックス含有トナーを使用した場合であって、定着ローラ３に弾性層１５を備えた場合には、塗布ローラ９から供給するシリコーンオイルのＡ４サイズ当たりの塗布量を０．２ｍｇ未満にすることが望ましいことが分かった。尚、全くシリコーンオイルを塗布しないとなると、トナーのオフセット量が多くなるので、塗布量Ａを０．００５ｍｇ以上とすることが望ましいことが分かった。
【００３１】
【比較例２】
次に、第２の比較例について説明する。第２の比較例では、定着ローラ３に弾性層１５（厚みは比較例１と同様）を備えた場合であって且つワックス含有トナーを使用した場合の、コバ面汚れの発生状態の比較例である。まず、図２を用いて、塗布ローラ９の供給量の変化について説明する。図２に示すグラフに示すように、定着装置１０の立ち上り時（連続通紙１００枚程度）において、シリコーンオイルの供給量はピークになり、それ以降は下降曲線を辿り、連続通紙が１ｋ枚を超えると供給量は定常状態となることが分かった。
【００３２】
【表２】
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【００３３】
表２に示すように、連続通紙が１ｋ枚未満の場合には、塗布ローラ９から供給されるＡ４サイズ当たりの塗布量が０．２ｍｇ未満の場合であっても、０．２ｍｇ以上の場合であっても、コバ面汚れは発生しなかった。しかし、連続通紙が１ｋ枚以上の場合には、Ａ４サイズ当たりの塗布量が０．２ｍｇ未満の場合には、転写材Ｓにコバ面汚れは発生しなかった。しかし、０．２ｍｇ以上の場合において、転写材Ｓにコバ面汚れが発生した。また、立ち上り時の塗布量が３ｍｇ以上になると、連続通紙が１ｋ枚以上になったときに、塗布量が０．２ｍｇ未満にならないことが分かった。
【００３４】
以上より、立ち上り時のオイルの塗布量を３ｍｇ未満に制限することで、分離爪７の先端７ａにシリコーンオイルが溜まりにくく、オフセットトナーとオイルとが混ざって粘性の高いトナーが生じにくくなる。また、１ｋ枚以上の連続通紙時においても、オイルの塗布量を０．２ｍｇ未満に制限することで、分離爪７の先端７ａにシリコーンオイルが溜まりにくく、コバ面汚れも防止できることが分かった。
【００３５】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、塗布ローラ９から供給されるシリコーンオイルの塗布量を表層３３の孔３３ａの大きさや数で制御するようにしたが、これに限定されず、塗布ローラ９と定着ローラ３との接触圧を変えたり、塗布ローラ９内部の圧力を変えたりすることで、シリコーンオイルの供給量を制御するようにしても良い。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明では、オイルの塗布量を制限することで分離爪の先端７ａにシリコーンオイルが溜まりにくく、転写材の先端が分離爪に突き当たった場合でも、分離爪の先端に付着したトナーを転写材が拾うことがなく、コバ面汚れのない綺麗な画像を得ることができる。
【００３７】
請求項２に記載の発明では、立ち上り時から１０００枚未満の連続通紙時及び１０００枚以上の連続通紙時の何れにおいても、分離爪の先端にシリコーンオイルが溜まりにくく、オイルとオフセットトナーとが混ざって粘着性の高いトナーの塊が生じにくく、コバ面汚れのない綺麗な画像を得ることができる。
【００３８】
請求項３に記載の発明では、請求項２記載の発明と同様の効果を奏するとともに、立ち上り時におけるシリコーンオイルの塗布量を抑えることで、さらに転写材にコバ面汚れが発生することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る定着装置を概略的に示す断面図である
【図２】図１に係る定着装置において、通紙枚数とシリコーンオイルの塗布量との関係を示すグラフである。
【図３】塗布ローラを抜き出して示す断面図である。
【符号の説明】
１            定着装置
３            定着ローラ
７            分離爪
９            塗布ローラ
１５          弾性層
Ｓ            転写材
【図１】
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【図２】
2004264736.tif 000006
【図３】
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