(57)【要約】【課題】離型剤過多等に起因する離型剤のムラを解消し、またオフセットしたトナーの付着を防止した均しローラ、これを有する定着装置及びこれらを有する画像形成装置の提供。【解決手段】中央部の径の大きさがＸ１であり両端部の径の大きさがＹ１であるローラ１２Ａに対向して配設され、中央部の径の大きさをＸ２とし、両端部の径の大きさをＹ２としたとき、（Ｘ２−Ｙ２）／２の値が、（Ｘ１−Ｙ１）／２の値に基づいて定められる離型剤均しローラ１００、これを有する定着装置１２及びこれらを有する画像形成装置。【選択図】      図２
2005003739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
離型剤を均すための離型剤均しローラであって、中央部の径の大きさがＸ１であり両端部の径の大きさがＹ１であるローラに対向して配設される離型剤均しローラにおいて、
中央部の径の大きさをＸ２とし、両端部の径の大きさをＹ２としたとき、（Ｘ２−Ｙ２）／２の値が、（Ｘ１−Ｙ１）／２の値に基づいて定められることを特徴とする離型剤均しローラ。
【請求項２】
請求項１記載の離型剤均しローラにおいて、
（Ｘ１−Ｙ１）／２＝Ｚ１とし、（Ｘ２−Ｙ２）／２＝Ｚ２としたとき、
Ｚ２＝０．６ｍｍ−Ｚ１〜０．８ｍｍ−Ｚ１
であることを特徴とする離型剤均しローラ。
【請求項３】
請求項１または２記載の離型剤均しローラにおいて、
両端部の硬度Ｃ１を、中央部の硬度Ｃ２より高くしたことを特徴とする離型剤均しローラ。
【請求項４】
請求項３記載の離型剤均しローラにおいて、
Ｃ１＝Ｃ２＋２０〜３０°（アスカーＣ）
であることを特徴とする離型剤均しローラ。
【請求項５】
請求項３または４記載の離型剤均しローラにおいて、
Ｃ２＝１０〜２０°（アスカーＣ）
であることを特徴とする離型剤均しローラ。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つに記載の離型剤均しローラにおいて、離型性が、離型剤を均される部材の離型性以上であることを特徴とする離型剤均しローラ。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１つに記載の離型剤均しローラと、この離型剤均しローラが対向配設され、中央部の径の大きさがＸ１であり両端部の径の大きさがＹ２であるローラとを有する定着装置。
【請求項８】
請求項７記載の定着装置において、上記離型剤均しローラが上記ローラ上の離型剤を均すことを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項７記載の定着装置において、上記ローラに巻き掛けられたベルト状の部材を有し、上記離型剤均しローラが上記ベルト状の部材上の離型剤を均すことを特徴とする定着装置。
【請求項１０】
請求項１ないし６の何れか１つに記載の離型剤均しローラ、または、請求項７ないし９の何れか１つに記載の定着装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、離型剤を均す離型剤均しローラ、これを有する定着装置、これらを有する画像形成装置に関し、特に小スペース、低コスト、高耐久性であるとともに、離型剤のムラを良好に解消する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル複写機等の複写機、普通紙ファクシミリ等のファクシミリ、レーザビームプリンタ等のプリンタ等の画像形成装置は一般に、電子写真方式等の作像プロセス機構により、シート状の記録媒体である用紙上に未定着トナー像を担持させ、トナーに熱あるいは圧力あるいは熱と圧力の両方を加えることによりトナーを融解させ変形させた後、冷却凝固させて、用紙表面に永久的に固着させる定着装置を備えている。
【０００３】
定着装置としては、加熱手段としてのヒータにより加熱される定着部材としての定着ローラと、この定着ローラに当接し定着ローラとの当接領域であるニップ部において定着ローラと同方向に回転する加圧ローラ等を構成要素とし、かかるニップ部に、両ローラの回転により、トナーを定着される用紙を搬送して通過させ、加熱及び加圧してトナー像を定着する熱ローラ対タイプの定着装置が知られている。
【０００４】
また定着装置としては、加熱手段としてのヒータにより加熱され、トナーを定着されるシート状の記録媒体を搬送するための回転する定着部材としての無端の定着ベルト、定着ベルトを巻き掛けられた加熱ローラ及び定着ローラ、定着ベルトを介して定着ローラに対向して配置される加圧部材としての加圧ローラ等を構成要素とし、定着ベルトと加圧ローラとによって形成される当接領域であるニップ部に、これらの回転により、トナーを定着される用紙を搬送して通過させ、加熱加圧してトナー像を定着するするタイプのいわゆるベルト定着装置が知られている。
【０００５】
いずれのタイプの定着装置においても、用紙に加圧当接する定着部材からの用紙の離型性を向上するため、シリコンオイル等の離型剤を塗布することが一般的に行われている。しかし、離型剤を塗布される定着部材を長時間放置すると、離型剤が消費されることなく供給が継続された状態となって離型剤が過剰に供給され、表面が離型剤過多となり、この離型剤が用紙に転写されることで用紙の光沢ムラが生じるという問題がある。
【０００６】
また、小サイズの用紙に連続的に定着を行うと、小サイズ用紙の非通紙領域に離型剤過多が生じ、離型剤のムラが発生するため、その後に大サイズの用紙に定着を行うと、同様に用紙に光沢ムラが生じるという問題がある。さらに、定着装置には一般に、定着部材から用紙を分離するための分離爪が備えられているが、分離爪は一般に定着部材に当接する構造となっているため、分離爪の当接部と非当接部とで定着部材上に離型剤のムラが生じてスジが発生し、これにより用紙に光沢ムラが生じるという問題がある。
【０００７】
そこで、〔特許文献１〕、〔特許文献２〕に示されているように、定着部材上の離型剤を均一化するための技術が提案されている。〔特許文献１〕に記載された技術は、定着ローラにウェブを当接させて、定着ローラに塗布された離型剤を吸収し均一に再塗布して離型剤のムラの発生を防止するものである。〔特許文献２〕に記載された技術は、定着ローラにに離型剤を塗布するための離型剤塗布ローラにメータリングブレードを当接させて、離型剤を均一に塗布するものである。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−４２６８３号公報
【特許文献２】
特開平６−８３２２８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、〔特許文献１〕に記載された技術は、構成が複雑であり、小スペース化することが困難であって、装置が大型化してしまうという問題がある。〔特許文献２〕に記載された技術も、構成が複雑であって同様の問題があり、またメータリングブレード、定着部材の劣化が生じるため耐久性に問題がある。
【００１０】
そこで、小スペース、低コスト、高耐久性の観点から、定着部材に離型剤を均すための均しローラを当接させた技術が提案されている。均しローラを用いると、小サイズの用紙に連続的に定着を行った後に大サイズの用紙に定着を行う際の用紙の光沢ムラの防止や、分離爪の当接に起因する用紙の光沢ムラの防止にも効果がある。
【００１１】
しかし、この技術では長時間放置後に生じる離型剤過多による定着部材表面の離型剤のムラを解消できず、用紙の光沢ムラを生じるという問題がある。また離型剤のムラに起因して、定着部材に離型剤を塗布する離型剤塗布部材と定着部材との相対的な振動、いわゆるビビリによる騒音が生じ、このビビリによりさらに離型剤のムラが生じてしまうという問題がある。さらに、均しローラに、定着部材にオフセットしたトナーが付着することで、均しローラの均し性能や耐久性が低下したり、均しローラに付着したかかるトナーが剥がれた後、用紙に付着してしまったりする問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、離型剤過多等に起因する離型剤のムラを解消し、またオフセットしたトナーの付着を防止した均しローラ、これを有する定着装置及びこれらを有する画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、離型剤を均すための離型剤均しローラであって、中央部の径の大きさがＸ１であり両端部の径の大きさがＹ１であるローラに対向して配設される離型剤均しローラにおいて、中央部の径の大きさをＸ２とし、両端部の径の大きさをＹ２としたとき、（Ｘ２−Ｙ２）／２の値が、（Ｘ１−Ｙ１）／２の値に基づいて定められることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の離型剤均しローラにおいて、（Ｘ１−Ｙ１）／２＝Ｚ１とし、（Ｘ２−Ｙ２）／２＝Ｚ２としたとき、Ｚ２＝０．６ｍｍ−Ｚ１〜０．８ｍｍ−Ｚ１であることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の離型剤均しローラにおいて、両端部の硬度Ｃ１を、中央部の硬度Ｃ２より高くしたことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の離型剤均しローラにおいて、Ｃ１＝Ｃ２＋２０〜３０°（アスカーＣ）であることを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項３または４記載の離型剤均しローラにおいて、Ｃ２＝１０〜２０°（アスカーＣ）であることを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の離型剤均しローラにおいて、離型性が、離型剤を均される部材の離型性以上であることを特徴とする。
【００１９】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載の離型剤均しローラと、この離型剤均しローラが対向配設され、中央部の径の大きさがＸ１であり両端部の径の大きさがＹ２であるローラとを有する定着装置にある。
【００２０】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の定着装置において、上記離型剤均しローラが上記ローラ上の離型剤を均すことを特徴とする。
【００２１】
請求項９記載の発明は、請求項７記載の定着装置において、上記ローラに巻き掛けられたベルト状の部材を有し、上記離型剤均しローラが上記ベルト状の部材上の離型剤を均すことを特徴とする。
【００２２】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載の離型剤均しローラ、または、請求項７ないし９の何れか１つに記載の定着装置を有する画像形成装置にある。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用した実施の形態に係る離型剤均しローラ、定着装置及びこれを有する画像形成装置の模式図であり、同図に示す画像形成装置は、複写機の構成を示している。画像形成装置としては、複写機に限らず、プリンタやファクシミリ装置であってもよい。画像形成装置１は単色画像を形成するものであるが、カラー画像を形成することが可能なものであっても良い。画像形成装置１は、シート状の記録媒体としての転写紙である用紙として、普通紙のほか、厚紙やＯＨＰシート等の特殊シートを用いることができる。
【００２４】
画像形成装置１は、筐体１Ａの外部に用紙を排出するのでなく、筐体１Ａ内で排紙が可能な胴内排紙型の画像形成装置である。画像形成装置１は、筐体１Ａの高さ方向で略中央部に排紙部たる排紙トレイ２が備えられ、その排紙トレイ２を境にして上部に原稿読み取り部３が、下部に画像形成部４が設けられている。
【００２５】
画像形成部４は、本実施例の場合、ドラム状の潜像担持体に相当する像担持体としての感光体ドラム５を備えており、感光体ドラム５は、図示しない駆動源によって図中、反時計方向に回転する。感光体ドラム５の周囲には、回転方向に沿って電子写真複写プロセスを実行するための帯電装置６、書き込み装置７、現像装置８、転写装置９およびクリーニング装置１０がそれぞれ配置されている。
【００２６】
感光体ドラム５の下方には、用紙を積載するとともに積載した用紙を画像形成部４に供給する給紙装置１１が配設されており、また二点鎖線の矢印で示す用紙の給送方向において転写装置９の下流側で排紙トレイ２の上流側には、ベルト定着ユニットとしてのベルト定着装置である定着装置１２および排紙手段としての排紙装置１３がそれぞれ配置されている。
【００２７】
原稿読み取り部３には、原稿載置台上に載置された原稿を走査するための光源３Ａおよび光路変換用反射鏡３Ｂが装備され、原稿からの反射光が読み取り光学系３Ｃを介してＣＣＤなどの光学素子３Ｄに入射され、光学素子３Ｄによって原稿の画像情報として制御部１４に出力される。
【００２８】
書き込み装置７は、図示を省略するが、制御部１４に入力された原稿の画像情報等に応じて照射を行う半導体レーザと、結像光学系をなす反射鏡および結像レンズとを介してポリゴンミラー７Ａからの走査光を感光体ドラム５上に照射して静電潜像を形成するようになっている。
【００２９】
給紙装置１１は、周知構造の給紙トレイ繰り出しローラおよびレジストローラを備えたものである。給紙装置としては、図中二点鎖線で示すように画像形成装置１の壁部の一部に開閉可能な今ひとつの給紙トレイが設けられ、何れかにより画像形成部４に対する給紙が行われるようになっている。
【００３０】
半導体レーザは、制御部１４からの画像信号に基づいて発光制御されるようになっており、制御部１４では、原稿読み取り部３からの画像情報だけでなく、プリンタとして用いられる場合の印字信号およびファクシミリ装置として用いられる場合の送信信号に応じた画像信号によって半導体レーザの駆動制御を行う。ここに、制御部１４によって、画像形成装置１が複写機だけでなくプリンタおよびファクシミリ装置としての機能を持つデジタル複合機としての性格を持たされている。
【００３１】
図２に示すように、定着装置１２は、用紙Ｐを挟持搬送可能なように互いに対向して当接することにより連動回転が可能な定着ローラ１２Ａと、定着ローラ１２Ａに対向して配設された加圧部材としての加圧ローラ１２Ｂと、シート搬送部材としての回転する定着ベルトである定着部材としての加熱ベルト１２Ｃと、定着ローラ１２Ａとの間で加熱ベルト１２Ｃを展張された、加熱ベルト１２Ｃを加熱するための加熱ローラ１２Ｄとを有している。
【００３２】
定着装置１２はまた、加熱ベルト１２Ｃと加圧ローラ１２Ｂとの当接領域であるニップ部１６の幅すなわちニップ幅を広くするために加熱ベルト１２Ｃの展張面の一部で内側から当接し、加熱ベルト１２Ｃを加圧ローラ１２Ｂに巻き付けるようにする定着補助ローラとしてのテンションローラ１２Ｅを有している。
【００３３】
定着装置１２はまた、加熱ベルト１２Ｃにオフセット防止用のシリコンオイル等の離型剤としてのオイルを塗布するための塗布装置２０と、塗布装置２０によってオイルを供給されるオイル供給ローラ２１と、オイル供給ローラ２１に対向当接しオイルを供給されるとともに、定着ローラ１２Ａに対向する位置で加熱ベルト１２Ｃに対向当接しオイルを塗布するオイル塗布ローラとしての塗布ローラ２２とを有している。
【００３４】
定着装置１２はまた、加熱ベルト１２Ｃの回転方向における塗布ローラ２２よりも上流側の、定着ローラ１２Ａと対向する位置において加熱ベルト１２Ｃに当接し、加熱ベルト１２Ｃに塗布されたシリコンオイル等の離型剤としてのオイルを均すための離型剤均しローラとしてのオイル補助ローラ１００を有している。
【００３５】
定着装置１２はまた、加熱ベルト１２Ｃの回転方向におけるオイル補助ローラ１００よりも上流側の、定着ローラ１２Ａと対向する位置において加熱ベルト１２Ｃに当接し加熱ベルト１２Ｃに従動回転するとともに、加熱ベルト１２Ｃ上に付着したトナー等の異物を除去して加熱ベルト１２Ｃをクリーニングするためのベルトクリーニングローラとしてのクリーニングローラ２９を有している。
【００３６】
定着装置１２はまた、加熱ベルト１２Ｃの回転方向におけるクリーニングローラ２９よりも上流側、かつ、ニップ部１６の下流側の、ニップ部１６の近傍の定着ローラ１２Ａと対向する位置において加熱ベルト１２Ｃに当接し、ニップ部１６を通過した用紙Ｐを加熱ベルト１２Ｃから剥離するための分離部材としての分離爪３０を有している。
【００３７】
加圧ローラ１２Ｂ、加熱ローラ１２Ｄの内部にはそれぞれ、加熱源であり加熱手段としてのヒータである、加圧ヒータ２５、加熱ヒータ２６が配設されている。また加圧ローラ１２Ｂ、加熱ローラ１２Ｄの周面にはそれぞれ、温度検知手段であるサーミスタ２７、２８が当接しており、加圧ヒータ２５、加熱ヒータ２６に対する通電を検知温度に基づいて制御することで、各ローラ１２Ｂ、１２Ｄの温度を制御している。
【００３８】
これにより加熱ベルト１２Ｃの温度がニップ部１６において所定の定着温度で略均一となるよう制御され、かかる圧接領域に図２における下方からトナー像Ｔを担持した用紙Ｐを通し、加熱ベルト１２Ｃ等によって用紙Ｐ上のトナー像Ｔを加熱・溶融、加圧して用紙Ｐに定着するようになっている。
【００３９】
加熱ベルト１２Ｃの展張面に当接するテンションローラ１２Ｅの位置は、加圧ローラ１２Ｂの周面に対向する位置とされ、加圧ローラ１２Ｂに対する加熱ベルト１２Ｃの接触範囲が、テンションローラ１２Ｅと加圧ローラ１２Ｂとの対向位置から、定着ローラ１２Ａと加圧ローラ１２Ｂとの対向位置までとなり、用紙Ｐに対する加熱範囲を広くしている。加熱ベルト１２Ｃは、定着ローラ１２Ａと、加圧ローラ１２Ｂと、テンションローラ１２Ｅとに巻き掛けられている。
【００４０】
塗布装置２０は、オイルを加熱ベルト１２Ｃの表面に塗布することにより用紙Ｐに担持されているトナー像Ｔを構成する未定着トナーが加熱ベルト１２Ｃの表面に逆転移しにくくするなど、離型性向上を目的として設けられている。塗布装置２０は定着装置１２のハウジング部１２Ｆに装着されるようになっている。
【００４１】
塗布装置２０は、加熱ベルト１２Ｃに塗布するためのオイルを保持し、後述するオイル吐出部２０Ａ以外は密閉されたオイル含浸パッドとしてのオイル保持部２０Ｃと、浸透圧を利用してオイル保持部２０Ｃに保持されているオイルを吸い上げ可能なオイル輸送部２０Ｂと、オイル輸送部２０Ｂにおけるオイル保持部２０Ｃとは反対側の位置に設けられて浸透圧により吸い上げられたオイルをオイル供給ローラ２１に受け渡すオイル吐出部２０Ａとを備えている。
【００４２】
オイル保持部２０Ｃには、オイルを内封可能な袋体あるいはオイルを含浸可能な綿などのパッド状の繊維部材を用いることが可能である。オイル輸送部２０Ｂは、多孔質若しくは繊維部材からなる部材であり、アラミドフェルトやセラミックスペーパなどが用いられ、図示しないが、裏打ち部材として、板バネなどの弾性体が一体化されて可撓性を備えさせてある。
【００４３】
オイル吐出部２０Ａは、オイル保持部２０Ｃよりも上位に位置決めされてオイル供給ローラ２１側に対向する面でオイル輸送部２０Ｂと一体化されている。オイル吐出部２０Ａは、オイルの滲出が可能なアラミド／ＰＥＴの混合材からなる不織布で構成されている。オイル吐出部２０Ａは、オイル保持部２０Ｃよりも上位に位置して重量方向に逆らう位置に配置されているので、浸透圧による吸い上げ量以上に過剰な供給状態が発生しないようにできる。
【００４４】
オイル吐出部２０Ａは、オイル供給ローラ２１に当接することにより撓み変形が生じた際のオイル輸送部２０Ｂの弾性復元力を利用してオイル供給ローラ２１に圧接するようになっている。具体的には、オイル吐出部２０Ａはオイル供給ローラ２１の中心に向かって全幅において１ｋｇｆでオイル供給ローラ２１に加圧当接されている。
【００４５】
加熱ベルト１２Ｃは、無端のベルト状の部材であって、円筒状にした状態で径が６０ｍｍであり、厚さが９０μｍのポリイミドベルト樹脂製の基体と、この基体の外周に配設された、高離型シリコンゴムをコーティングにより被覆した厚さ１５０μｍのオイル担持層をなす表層とを有しているものであって、熱容量が低く、熱応答性を良好とされている。
【００４６】
加熱ローラ１２Ｄは、厚さが１ｍｍの中空のアルミパイプの、径が３０ｍｍのローラである。加圧ローラ１２Ｂは、中空の芯金と、芯金の外周に配設された厚さ１．５ｍｍのシリコンゴムの弾性層とを有する、径が４０ｍｍのシリコンゴムローラであって、加熱ベルト１２Ｃの周面をなす表層に当接し、ニップ部１６において加熱ベルト１２Ｃと同方向に回転するものである。テンションローラ１２ＥはＳＵＳ製であり、径が８ｍｍのローラである。分離爪３０は、定着ローラ１２Ａの軸方向、言い換えると加熱ベルト１２Ｃの幅方向すなわち図２における紙面と垂直な方向において、加熱ベルト１２Ｃの中央部に摺接するようになっている。
【００４７】
定着ローラ１２Ａは、鉄製中実の金属製の芯金と、芯金の外周に配設された発泡シリコンであるシリコンゴムの弾性層とを有するシリコンスポンジローラである。芯金は定着ローラ１２Ａの軸方向の全体にわたって同じ径を有している。弾性層は、軸方向における中央部の厚さが両端部の厚さより０．３ｍｍ厚くなっている。これにより、定着ローラ１２Ａは、両端部の径の大きさＹ１が３０ｍｍとされているとともに、中央部の径の大きさＸ１が３０．６ｍｍとされており、中央部の径Ｘ１が両端部の径Ｙ１よりも大きな鼓型の形状をなしている。
【００４８】
ここで、一般的なローラの中央部の径の大きさをＸ、両端部の径の大きさをＹとすると、（Ｘ−Ｙ）／２で求められる値Ｚはクラウン量といわれ、Ｚ＝０のとき、ローラは円筒状をなすが、Ｚ≠０のときにはローラは鼓型、言い換えるとクラウン形状をなす。また、Ｚ≠０のときであって、Ｚが正の値を取るときは、ローラは正クラウン形状のローラといわれ、Ｚが負の値を取るときは、ローラは逆クラウン形状のローラといわれる。
【００４９】
定着ローラ１２Ａのクラウン量Ｚ１＝（Ｘ１−Ｙ１）／２＝０．３（＞０）ｍｍであるから、定着ローラ１２Ａはクラウン量０．３ｍｍの正クラウン形状をなしている。定着ローラ１２Ａのかかる形状は、弾性層の中央部と両端部との厚さの差で形成されているが、この厚さの差は、弾性層を研磨することによって形成されている。定着ローラ１２Ａは、正クラウン形状でなく、逆クラウン形状であっても良い。
【００５０】
塗布ローラ２２は、芯金と、芯金の外周にコーティングされた厚さ１００μｍのシリコンゴムの弾性層とを有する、径が１２ｍｍのシリコンゴムローラであって、加熱ベルト１２Ｃの周面をなす表層に当接し、加熱ベルト１２Ｃに従動回転するものである。塗布ローラ２２は、定着ローラ１２Ａの中心に向かって両端がそれぞれ０．５ｋｇｆで加熱ベルト１２Ｃに加圧当接されている。
【００５１】
オイル供給ローラ２１は、芯金と、芯金の外周に配設された厚さ１ｍｍのシリコンゴムの弾性層とを有する、径が１０ｍｍのシリコンゴムローラであって、塗布ローラ２２に当接し、塗布ローラ２２に従動回転するものである。オイル供給ローラ２１は、塗布ローラ２２の中心に向かって両端がそれぞれ０．５ｋｇｆで塗布ローラ２２に加圧当接されている。
【００５２】
このように、塗布ローラ２２は加熱ベルト１２Ｃに当接し加熱ベルト１２Ｃに従動回転することで、加熱ベルト１２Ｃとの対向位置において加熱ベルト１２Ｃと同方向に回転するようになっており、オイル供給ローラ２１は塗布ローラ２２に当接し塗布ローラ２２に従動回転することで、塗布ローラ２２との対向位置において塗布ローラ２２と同方向に回転するようになっている。
【００５３】
よってオイル供給ローラ２１がオイル吐出部２０Ａから受け渡されたオイルを塗布ローラ２２に供給し、塗布ローラ２２がオイル供給ローラ２１から供給されたオイルを加熱ベルト１２Ｃに塗布することで、オイルが加熱ベルト１２Ｃに塗布されることになる。オイル吐出部２０Ａ、オイル供給ローラ２１、塗布ローラ２２、加熱ベルト１２Ｃ相互間の圧力により、加熱ベルト１２Ｃに対するオイルの塗布量が制御されている。
【００５４】
オイル補助ローラ１００は、加熱ベルト１２Ｃ上に塗布された離型剤を均すものである。オイル補助ローラ１００は、加熱ベルト１２Ｃを挟んで定着ローラ１２Ａに対向して配設されており、定着ローラ１２Ａの中心に向かって両端がそれぞれ０．５ｋｇｆで加熱ベルト１２Ｃに加圧当接されている。オイル補助ローラ１００は加熱ベルト１２Ｃに当接し加熱ベルト１２Ｃに従動回転することで、加熱ベルト１２Ｃとの対向位置において加熱ベルト１２Ｃと同方向に回転するようになっている。
【００５５】
オイル補助ローラ１００は、鉄製中実の金属製の芯金と、芯金の外周に配設された発泡シリコンであるシリコンゴムの弾性層とを有するシリコンスポンジローラである。芯金はオイル補助ローラ１００の軸方向すなわち図２における紙面と垂直な方向の全体にわたって同じ径を有している。弾性層は、軸方向における中央部の厚さが両端部の厚さより０．３ｍｍ厚くなっている。
【００５６】
これにより、オイル補助ローラ１００は、両端部の径の大きさＹ２が３０ｍｍとされているとともに、中央部の径の大きさＸ２が３０．６ｍｍとされた、クラウン量Ｚ２が０．３ｍｍの正クラウン形状をなしている。オイル補助ローラ１００のかかる形状は、弾性層の中央部と両端部との厚さの差で形成されているが、この厚さの差は、弾性層を研磨することによって形成されている。
【００５７】
オイル補助ローラ１００のかかるクラウン量Ｚ２は、オイル補助ローラ１００が対向して配設されている定着ローラ１２Ａのクラウン量Ｚ１に基づいて定められている。具体的にはＺ２は、Ｚ２＝０．６ｍｍ−Ｚ１〜０．８ｍｍ−Ｚ１の範囲内にあるように定められる。本例において、Ｚ２は、Ｚ１が０．３ｍｍであり、Ｚ２＝０．６ｍｍ−Ｚ１によって求められている。
【００５８】
オイル補助ローラ１００のクラウン量Ｚ２を、Ｚ２＝０．６ｍｍ−Ｚ１〜０．８ｍｍ−Ｚ１の範囲内にあるように定めるのは、定着を長時間行わず放置した後に生じる離型剤過多による加熱ベルト１２Ｃ表面の離型剤のムラを解消し、用紙の光沢ムラを防止するためである。またオイルのムラに起因して、塗布ローラ２２と加熱ベルト１２Ｃとの間で、機械的振動によって生じる相対的な振動、いわゆるビビリによる騒音を解消し、さらには、かかるビビリによって生じるオイルムラを解消して用紙の光沢ムラを防止するためである。
【００５９】
これら光沢ムラは、従来の均しローラでは、端部のオイルの均し効果より、中央部のオイルの均し効果が低く、中央部において顕著に発生していた。しかし、オイル補助ローラ１００のクラウン量Ｚ２を上述のように定めることにより、中央部においても均しが良好に行われ、かかる光沢ムラが防止されるのである。なお、定着ローラ１２Ａのクラウン量Ｚ１の値によっては、オイル補助ローラ１００の形状は逆クラウン形状となる場合もある。
【００６０】
オイル補助ローラ１００の両端部の硬度Ｃ１は、中央部の硬度Ｃ２よりも高く設定されている。具体的には、Ｃ１はアスカーＣで４０°の硬度とされ、Ｃ２はアスカーＣで２０°の硬度とされている。この硬度の差は、弾性層をなす発泡シリコンの発泡度を異ならせることにより形成されている。すなわち、オイル補助ローラ１００は、芯金上にほぼ同じ長さの３つの発泡シリコンを取り付けることによって構成されているものであり、両端部に取り付けられる発泡シリコンの発泡度よりも発泡度の大きな発泡シリコンを、中央部に取り付けられる発泡シリコンとして用いているものである。
【００６１】
硬度をこのようにしたのは、オイル補助ローラ１００のクラウン量Ｚ２を上述のようにすることにより、普通紙である用紙については光沢ムラとなって顕れるオイルムラを十分に抑制することはできるが、用紙としてＯＨＰシートを用いるときには、クラウン量Ｚ２を上述のようにしても、オイルムラの抑制が十分でないからである。用紙としてＯＨＰシートを用いるときには、ムラを生じた状態のオイルがＯＨＰシートに転写されると、ＯＨＰシートを投影したときに、オイルムラが投影画像に顕著に現れるため、ＯＨＰシートのオイルムラは、普通紙よりも抑える必要があるのである。
【００６２】
具体的には、分離爪３０が当接することで加熱ベルト１２Ｃの幅方向中央部において発生するオイルスジは、クラウン量Ｚ２を上述のようにすることで普通紙の光沢ムラを防止するに十分な程度には抑えられるが、ＯＨＰシートに転写されたときには、投影画像に目視で確認される程度のスジを生じてしまう。そこで、Ｃ１、Ｃ２の値及びこれらの差を上述のようにしている。これにより、オイル補助ローラ１００による加熱ベルト１２Ｃの中央部における均し効果がさらに向上し、分離爪３０によって発生するオイルスジに起因するＯＨＰ投影画像におけるスジも解消されるのである。
【００６３】
Ｃ１、Ｃ２の値及びこれらの差は、上述のものに限らず、アスカーＣにて、Ｃ１＝Ｃ２＋２０〜３０°の範囲であって、Ｃ２＝１０〜２０°の範囲であれば、ＯＨＰシートに転写された、分離爪３０によって発生するオイルスジによって生じる、投影画像に目視で確認されるスジは解消される。オイル補助ローラ１００の軸方向においてＣ１部分、Ｃ２部分はそれぞれ同じ長さであれば、オイル補助ローラ１００の製造を簡易にする上で適しているが、これらは同じ長さでなくともよく、オイルスジを含むオイルムラを良好に解消できるように適当な長さに定めることができる。
【００６４】
ここで、オイル補助ローラ１００に、用紙Ｐ上から加熱ベルト１２Ｃにオフセットしたトナーが付着すると、オイル補助ローラ１００のオイルの均し性能や耐久性が低下したり、均しローラに付着したかかるトナーが剥がれた後、用紙に付着してしまったりする。これを防止するためには、オイル補助ローラ１００の表面の離型性を、加熱ベルト１２Ｃの表面の離型性以上とすればよい。
【００６５】
そこで、オイル補助ローラ１００の表層を構成する弾性層の材質である発泡シリコンは、加熱ベルト１２Ｃの表層を構成する高離型シリコンゴムの材質と同一とされている。したがって、オイル補助ローラ１００の表面の離型性は、加熱ベルト１２Ｃの表面の離型性と同一となっている。オイル補助ローラ１００の表面の離型性は、加熱ベルト１２Ｃの表面の離型性以上であればよいのであるから、オイル補助ローラ１００の表面の離型性は、加熱ベルト１２Ｃの表面の離型性より大きくてもよく、これは、オイル補助ローラ１００の表層、加熱ベルト１２Ｃの表層にこれを満たす材質を適宜選択することで担保できる。また、オイル補助ローラ１００の表面の離型性を、加熱ベルト１２Ｃの表面の離型性以上とするのには、オイル補助ローラ１００の表面、加熱ベルト１２Ｃの表面にこれを満たすコーティングを施すことも可能である。
【００６６】
以上本発明を適用した離型剤均しローラとしてのオイル補助ローラ１００、これを有する定着装置１２及びこれらを有する画像形成装置１を説明した。定着装置１２は、いわゆるベルト定着装置であり、これに本発明を適用した例を示したが、本発明を適用する定着装置は、熱ローラ対タイプの定着装置であっても良い。
【００６７】
熱ローラ対タイプの定着装置としては、例えば、加熱手段としてのヒータにより加熱される定着部材としての定着ローラと、この定着ローラに当接する加圧ローラ等を構成要素とし、定着ローラと加圧ローラとの当接領域であるニップ部に、定着ローラ及び加圧ローラの回転により、トナーを定着されるシート状の記録媒体を搬送して通過させ、加熱及び加圧してトナー像を定着するものがある。
【００６８】
このタイプの定着装置に本発明を適用する場合、本発明を適用した離型剤均しローラは、定着ローラに対向して配設され、定着ローラ上の離型剤を均すものとなる。またこの離型剤均しローラのクラウン量Ｚ２は、この定着ローラのクラウン量Ｚ１によって上述と同様に定められる。また、この離型剤均しローラの離型性は、この定着ローラの離型性以上とされる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明は、離型剤を均すための離型剤均しローラであって、中央部の径の大きさがＸ１であり両端部の径の大きさがＹ１であるローラに対向して配設される離型剤均しローラにおいて、中央部の径の大きさをＸ２とし、両端部の径の大きさをＹ２としたとき、（Ｘ２−Ｙ２）／２の値が、（Ｘ１−Ｙ１）／２の値に基づいて定められるので、小スペース、低コスト、高耐久性であるとともに、対向するローラの形状に応じて離型剤を均すことに適した形状とすることで離型剤過多、分離爪に起因する離型剤のムラ、小サイズの用紙通紙後の大サイズの用紙通紙時の離型剤のムラを解消することが可能となり、またこれによりいわゆるビビリを防止することに寄与することが可能となり、ビビリによる離型剤のムラを防止することに寄与することが可能となり、したがって離型剤のムラに起因する光沢ムラを防止した良好な定着画像を得ることに寄与することが可能となる離型剤均しローラを提供することができる。
【００７０】
（Ｘ１−Ｙ１）／２＝Ｚ１とし、（Ｘ２−Ｙ２）／２＝Ｚ２としたとき、Ｚ２＝０．６ｍｍ−Ｚ１〜０．８ｍｍ−Ｚ１であることとすれば、小スペース、低コスト、高耐久性であるとともに、対向するローラの形状に応じて離型剤を均すことに適した形状とすることでその形状を離型剤のムラを防止するのに適した形状に定め、離型剤過多、分離爪に起因する離型剤のムラ、小サイズの用紙通紙後の大サイズの用紙通紙時の離型剤のムラを解消することができ、またこれによりいわゆるビビリを防止することに寄与でき、ビビリによる離型剤のムラを防止することに寄与でき、したがって離型剤のムラに起因する光沢ムラを防止した良好な定着画像を得ることに寄与できる離型剤均しローラを提供することができる。
【００７１】
両端部の硬度Ｃ１を、中央部の硬度Ｃ２より高くしたこととすれば、中央部における離型剤の均し効果をさらに向上することができ、中央部において顕著に発生する用紙の光沢ムラをさらに良好に防止し良好な定着画像を得ることに寄与できる離型剤均しローラを提供することができる。
【００７２】
Ｃ１＝Ｃ２＋２０〜３０°（アスカーＣ）であることとすれば、中央部の硬度と両端部の硬度との関係を定めることで、中央部における離型剤の均し効果をより向上することができ、中央部において顕著に発生する用紙の光沢ムラをより良好に防止し良好な定着画像を得ることに寄与できる離型剤均しローラを提供することができる。
【００７３】
Ｃ２＝１０〜２０°（アスカーＣ）であることとすれば、中央部の硬度を定めることで、中央部における離型剤の均し効果をさらに向上することができ、中央部において顕著に発生する用紙の光沢ムラをさらに良好に防止し良好な定着画像を得ることに寄与できる離型剤均しローラを提供することができる。
【００７４】
離型性が、離型剤を均される部材の離型性以上であることとすれば、オフセットしたトナーの付着を防止することで、離型剤の均し性能や耐久性の低下を防止できるとともに、付着したトナーが剥がれた後、用紙に付着してしまうことを防止でき、経時的にも良好な定着画像を得ることに寄与できる離型剤均しローラを提供することができる。
【００７５】
本発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載の離型剤均しローラと、この離型剤均しローラが対向配設され、中央部の径の大きさがＸ１であり両端部の径の大きさがＹ２であるローラとを有する定着装置にあるので、上述の各効果を奏する離型剤均しローラを有し、小スペース、低コスト、高耐久性であるとともに、離型剤のムラに起因する光沢ムラを防止した良好な定着画像を得ることができる定着装置を提供することができる。
【００７６】
離型剤均しローラが対向したローラ上の離型剤を均すこととすれば、小スペース、低コスト、高耐久性であるとともに、離型剤のムラに起因する光沢ムラを防止した良好な定着画像を得ることができる熱ローラ対タイプの定着装置を提供することができる。
【００７７】
離型剤均しローラが対向したローラに巻き掛けられたベルト状の部材を有し、離型剤均しローラが上記ベルト状の部材上の離型剤を均すこととすれば、小スペース、低コスト、高耐久性であるとともに、離型剤のムラに起因する光沢ムラを防止した良好な定着画像を得ることができるベルト定着装置を提供することができる。
【００７８】
本発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載の離型剤均しローラ、または、請求項７ないし９の何れか１つに記載の定着装置を有する画像形成装置にあるので、上述の各効果を奏する離型剤均しローラまたは定着装置を有し、小スペース、低コスト、高耐久性であるとともに、離型剤のムラに起因する光沢ムラを防止した良好な定着画像を得ることで良好な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した離型剤均しローラを有する定着装置及びこれを有する画像形成装置の模式図である。
【図２】図１に示した定着装置の模式図である。
【符号の説明】
１          画像形成装置
１２        定着装置
１２Ａ      離型剤均しローラが対向して配設されるローラ
１２Ｃ      離型剤を均される部材であるベルト状の部材
【図１】
2005003739.tif 000003
【図２】
2005003739.tif 000004