(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート上に保持されたトナー像を熱圧力定着するための回転部材と、前記回転部材に塗布されるオフセット防止用の離型剤を内部に保持した離型剤塗布ローラとを具備する定着装置において、
前記離型剤塗布ローラは、
芯金の表面に設けられ離型剤を保持する離型剤保持層と、
前記離型剤保持層の表面側に設けられた表層と、
前記離型剤保持層と前記表層との間に配設され前記離型剤保持層及び前記表層より離型剤保持能力を大きく設定された中間層と、
を備える事を特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記中間層は、
前記表層の内周面に直接に接触する状態で配設されている事を特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記中間層は、
前記離型剤保持層の外周面に直接に接触する状態で配設されている事を特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記離型剤塗布ローラによる前記回転部材への離型剤の塗布量は、
Ａ４サイズのシート１枚当たりで０．５〜２．０ｍｇの範囲内に設定されている事を特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真式のプリンタ、複写機などの画像形成装置に備えられる定着装置に係り、さらに詳しくは、熱圧力定着するための回転部材にオフセット防止のための離型剤を塗布する機構を備えた定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真プロセスを利用したプリンタ、複写機などの画像形成装置には、記録媒体としてのシート上に保持された未定着のトナー像を定着する定着装置が備えられている。定着方式には種々の方式があるが、一般に、圧力加熱定着方式が広く採用されている。この圧力加熱定着方式による定着装置には、回転部材の具体的な形態から、ベルト方式や、熱ローラ方式などがある。ベルト方式の定着装置としては、例えば、特開平６−３１８００１号に開示されるものがある。
【０００３】
圧力加熱定着方式による定着装置は、シートの両面のうちトナーを保持した面が定着ベルトや定着ローラなどの回転部材の表面に直接接触する構成であるため、シート上の未定着トナー像の一部が回転部材側に転写されやすい。このため、回転部材に融着したトナーが、シート後端に再度転写されて当該シートを汚したり、次に搬送されてくるシートに再度転写されて当該シートを汚したりする、いわゆるオフセット現象が起きやすいという欠点がある。そこで、圧力加熱定着方式による定着装置は、オフセット現象の発生を防止するために、回転部材とトナーとの離型性を良好にする離型剤を回転部材に塗布する機構を有している。離型剤としては、シリコーンオイル（以下、単に「オイル」ともいう）が用いられている。
【０００４】
従来のオイル塗布機構には、内部に保持したオイルを回転部材に塗布するオイル塗布ローラを備えたものがある。このオイル塗布ローラは、外周面に複数の小孔が形成された筒状体と、当該筒状体の外周面を被覆するスポンジなどの多孔質弾性体とを有し、回転部材の表面に圧接して設けられている。そして、回転部材の回転に伴ってオイル塗布ローラを従動回転させ、筒状体内部に封入され保持されたオイルを、多孔質弾性体を通して回転部材の表面に塗布している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来構造のオイル塗布ローラでは、シート１枚当たりのオイル塗布量は、当該ローラのオイル塗布動作時の初期から安定状態まで一定ではなく、ローラのオイル塗布動作時の初期では多く、安定状態には少なくなるという傾向がある。このため、ローラのオイル塗布動作時の安定状態において、シート１枚当たりのオイル塗布量が少なくなってオフセットが発生する虞がある。一方、ローラのオイル塗布動作時の安定状態におけるオフセットを防止すべくオイル塗布量の下限値を単に引き上げただけでは、ローラのオイル塗布動作時の初期におけるオイル塗布量が多くなって、オイル汚れや画像の白濁などの画像ノイズが発生する虞がある。ここで、ベルトなどの回転部材に塗布された過剰なオイルを除去するブレードを当該回転部材に圧接離間自在に設けることも考えられるが、可動ブレードを設けることにより定着装置の構成が複雑になったり、可動ブレードを圧接離間移動させるための制御が煩雑になったりするという欠点がある。
【０００６】
ところで、上記公報（特開平６−３１８００１号）に開示されるようなベルト方式の定着装置では、未定着トナーを保持したシートは定着ベルトに向かい合うようにして搬送されるので、シート上の未定着トナーは、定着ベルトと加圧ローラとが圧接するニップ部に達する前に、定着ベルトからの輻射熱によりある程度予熱されている。このため、ベルト方式の定着装置では定着ベルトのニップ部における温度をローラ定着方式に比べて低く設定でき、その結果、オイル塗布量をローラ定着方式の十分の一程度の量に減らすことが可能である、ということが確認されている。
【０００７】
このようなベルト方式の定着装置における利点を生かすために、例えば、特開平１１−１３３７８４号に開示されるように、オイル塗布ローラの芯金の表面側に設けられオイルを保持するオイル保持層と、オイル保持層の表面に設けられた表層とを少なくとも含む多層構造を有し、前記オイル保持層から前記表層に向かうにつれてオイル保持能力を小さくなることを特徴とする装置が知られている。この従来構造のオイル塗布ローラを用いることにより、確かにオイル塗布時の初期においてはオイルの過剰塗布が防止されることになるが、該構造ではオイル塗布動作が例えば１５００枚前後の安定状態となった時点でオイル供給量が不足し、極微量のオイル塗布量しか達成されず、オイル塗布によるオフセット防止の効果が実質的に達成されないものである。
【０００８】
本発明は、かかる要請に応えるべくなされたものであり、ローラのオイル塗布動作時の初期における離型剤塗布量をオイル汚れなどの不具合が発生しないレベルに抑えることができ、かつ、ローラのオイル塗布動作時の安定状態における離型剤塗布量をオフセットなどの不具合が発生しないレベルにまで増加させ得る離型剤塗布ローラを備え、もって、画像ノイズが発生することを防止した定着装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明に係わる定着装置は、請求項１の記載によれば、シート上に保持されたトナー像を熱圧力定着するための回転部材と、前記回転部材に塗布されるオフセット防止用の離型剤を内部に保持した離型剤塗布ローラとを具備する定着装置において、前記離型剤塗布ローラは、芯金の表面に設けられ離型剤を保持する離型剤保持層と、前記離型剤保持層の表面側に設けられた表層と、前記離型剤保持層と前記表層との間に配設され、前記離型剤保持層及び前記表層より離型剤保持能力を大きく設定された中間層とを備えることを特徴としている。
【００１０】
また、この発明に係わる定着装置は、請求項２の記載によれば、前記中間層は、前記表層の内周面に直接に接触する状態で配設されている事を特徴としている。
【００１１】
また、この発明に係わる定着装置は、請求項３の記載によれば、前記中間層は、前記離型剤保持層の外周面に直接に接触する状態で配設されている事を特徴としている。
【００１２】
また、この発明に係わる定着装置は、請求項４の記載によれば、前記離型剤塗布ローラによる前記回転部材への離型剤の塗布量は、Ａ４サイズのシート１枚当たりで０．５〜２．０ｍｇの範囲内に設定されている事を特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
｛実施の形態に係るプリンタの全体構造｝
図１は、本発明に係る定着装置を組み込んだ電子写真式のフルカラープリンタを示す概略構成図である。
【００１４】
図１に示されるプリンタ１１は、像担持体としての感光体ドラム１２と、レーザ発生器１４と、を備え、矢印方向に回転する感光体ドラム１２の周辺には、感光体ドラム１２の外周面を帯電する帯電装置１３と、第１〜第４の現像器１５，１６，１７，１８を備えた現像装置と、転写ベルト１９と、感光体ドラム１２上の残留トナーを除去する図示しないクリーニング装置と、プリンタ１１内の温度を検出する機内温度検出センサＴＳと、が配置されている。レーザ発生器１４は、図示しないコンピュータなどから送られてくる画像信号のレベルに応じて半導体レーザを駆動変調する。レーザ光は、図示しないポリゴンミラー、ｆ−θレンズおよび折り返しミラーなどを経由し、帯電装置１３と現像装置との間の位置で、感光体ドラム１２に照射される。レーザ光の照射により感光体ドラム１２上に形成された静電潜像は、第１現像器１５によりイエローのトナー像として顕像化される。このイエロートナー像は、矢印方向に回転移動する転写ベルト１９上に保持される。感光体ドラム１２上に次に形成された静電潜像は、第２現像器１６によりマゼンタのトナー像として顕像化され、このマゼンタトナー像は、転写ベルト１９上のイエロートナー像の上に重ねられる。同様に、感光体ドラム１２上に次に形成された静電潜像は、第３現像器１７によりシアンのトナー像として顕像化され、このシアントナー像を転写ベルト１９上のトナー像の上に重ねることによって、フルカラートナー像が作成される。なお、第４現像器１８にはブラックのトナーが収容されており、モノクロプリントが指定された場合には、感光体ドラム１２上の静電潜像は、この第４現像器１８により顕像化される。
【００１５】
一方、プリンタ本体に対して着脱自在に取り付けられる給紙カセット２０には、複数枚のシート１０が積層した状態で収納されている。シート１０は、給紙ローラ２１により１枚ずつ捌かれて給紙され、タイミングローラ２２によりトナー像とタイミングをとって転写領域２３に向けて搬送される。この転写領域２３において、転写ベルト１９上のフルカラートナー像がシート１０に転写される。転写後のシート１０は、転写ベルト１９から分離され、定着装置２４に向けて搬送ベルト２５により搬送される。シート１０上に転写された未定着トナーが定着装置２４において溶融定着され、トナーが固定されたシート１０は、排紙トレイ２６に排出される。本実施形態の定着装置２４はベルト方式によるものであり、その構成については後述する。
【００１６】
シート１０への転写が終了すると、感光体ドラム１２は、クリーニング装置にて残留トナーが除去され、イレーサによって残留電荷が除電される。その後、感光体ドラム１２は、帯電装置１３によって再度帯電され、レーザ光による潜像形成を受け、現像器１５〜１８によって現像される。
【００１７】
シート搬送経路にはシート１０を検出する複数のセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３が配置され、各センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３でシート１０の先端および／または後端を検出した信号に基づいて、プリンタ内に設けられた各部材の制御タイミングがとられる。
【００１８】
｛定着装置の全体構造｝
図２は、図１に示されるベルト方式の定着装置を示す断面図である。定着装置２４は、矢印ａ方向に回転駆動可能に設けられた駆動ローラ３１と、熱源であるハロゲンヒータランプ３２が内臓された加熱ローラ３３と、駆動ローラ３１と加熱ローラ３３との間に掛け渡されて走行する定着ベルト３４と、定着ベルト３４を介して駆動ローラ３１に圧接する加圧ローラ３５と、オフセット防止のための離型剤を定着ベルト３４の外周面に塗布するオイル塗布ユニット３６と、を有する。定着ベルト３４が掛け渡される一対のローラ３１，３３のうち少なくとも一方のローラ（図示例では、加熱ローラ３３）の軸方向両端部には、定着ベルト３４の走行時におけるベルト斜行ないし蛇行を防止する寄り止め部材８０が取り付けられ、定着ベルト３４の走行の安定化を図っている。前記定着ベルト３４が、シート１０上に保持されたトナーを熱圧力定着するための回転部材に相当する。離型剤としては、シリコーンオイルが用いられる。
【００１９】
前記定着ベルト３４は、薄肉の好ましくはシームレスベルトであり、炭素鋼、ステンレス鋼、ニッケルあるいは耐熱性樹脂などからなるベルト基材を有し、当該ベルト基材の表面にシリコーンオイルに対して親和性が良いシリコーンゴムを被覆し、トナーに対して良好な離型性と耐熱性とを有する耐熱離型層を形成したエンドレスベルトである。ベルト基材の厚さは約４０μｍ、ゴム被覆の厚さは約２００μｍである。なお、定着ベルト３４の耐熱離型層として、４フッ化エチレン樹脂を用いてもかまわない。
【００２０】
前記駆動ローラ３１は、その片端に図示しない駆動ギアが固定され、この駆動ギアに接続された図示しないモータなどの駆動源によって矢印ａ方向に回転駆動される。駆動ローラ３１は、定着ベルト３４の裏面に接触して当該定着ベルト３４を矢印ｂ方向に移動させる。定着ベルト３４を確実に移動させるために、駆動ローラ３１の外周面は摩擦係数の大きな材料（例えば、シリコーンゴム等）で被覆され、定着ベルト３４との間でスリップが発生しないようにしてある。なお、所定量のニップ幅を確保するため、駆動ローラ３１の外周面を被覆する材料は硬度が比較的低い材料（例えば、シリコーンスポンジ）であることがさらに好ましい。
【００２１】
前記加熱ローラ３３は、中空の金属ローラからなり、中心軸上には、ハロゲンヒータランプ３２が配置されている。熱源として、抵抗発熱体や電磁誘導加熱装置などを使用してもよい。また、定着ベルト３４に熱を効率的に供給する観点から、加熱ローラ３３は例えばアルミニウムや銅などのように熱伝導性の高い材料から形成するのが好ましい。
【００２２】
前記加圧ローラ３５は、金属製パイプの外周をシリコーンゴム被覆またはテフロン被覆したローラからなり、スプリング３７のばね力が付勢されて定着ベルト３４を介して駆動ローラ３１に圧接している。駆動ローラ３１の回転に伴って定着ベルト３４が矢印ｂ方向に移動すると、加圧ローラ３５は、定着ベルト３４との間の摩擦により、矢印ｃ方向に従動回転する。駆動ローラ３１および加圧ローラ３５相互の表面硬度の関係は、「加圧ローラ３５の表面硬度≧駆動ローラ３１の表面硬度」に設定されている。このような関係としたのは次の理由による。つまり、加圧ローラ３５と定着ベルト３４とのニップ部３８からトナー定着後のシート１０を円滑に排出するためには、当該シート１０を駆動ローラ３１周辺から離れる方向あるいは平坦に送り出せばよく、このためには、加圧ローラ３５が定着ベルト３４を介して駆動ローラ３１に若干食い込むような状態で圧接すればよいからである。
【００２３】
未定着トナーを保持したシート１０を定着ベルト３４に触れることなくニップ部３８まで案内するため、定着ベルト３４の下方位置にガイド板３９が設けられている。また、ニップ部３８の下流には排紙ガイド４０が設けられている。
【００２４】
加熱ローラ３３の温度を検出する第１の温度センサＴＨ１が定着ベルト３４の内方位置に配置され、また、加圧ローラ３５の温度を検出する第２の温度センサＴＨ２が加圧ローラ３５に隣接して配置されている。第１と第２の温度センサＴＨ１，ＴＨ２は、例えばサーミスタから構成され、各ローラ３３，３５の表面に当接してローラ表面温度を検出している。第１温度センサＴＨ１は、加熱ローラ３３の回転軸に対して位置決めされたサポート４１に保持され、加熱ローラ３３との相対的な位置関係すなわち接触状態が一定に保たれている。
【００２５】
本実施形態のプリンタ１１では、熱源を備えていない加圧ローラ３５の表面温度を第２温度センサＴＨ２で検出し、この加圧ローラ３５の表面温度に基づいて、ハロゲンヒータランプ３２の制御温度を決定すると共に印字開始のタイミングを制御している。また、ハロゲンヒータランプ３２の温度を決定された前記制御温度に調整するため、加熱ローラ３３の表面温度を第１温度センサＴＨ１で検出しつつ、ハロゲンヒータランプ３２への通電をオンオフ制御している。なお、ハロゲンヒータランプ３２が異常高温になったときの安全機構として、サポート４１にサーモスタットを設け、異常高温時にハロゲンヒータランプ３２への電力供給を遮断するようにしてもよい。
【００２６】
ところで、定着ベルト３４の外周面のうち加熱ローラ３３に接触している部分に第１温度センサＴＨ１を当接させる構成も考えられる。かかる構成では、トナーに直接接触する定着ベルト３４外周面の温度を直接測定するので確かに精度の高い温度調整を行い得るが、その反面、第１温度センサＴＨ１との接触によって定着ベルト３４の表面が削られて傷が付いてしまう。定着ベルト３４外周面が傷付くと、オイル筋などの画像ノイズが生じて画像品質が低下したり、ベルトの耐久寿命が短くなったりするという問題を招いてしまう。そこで、本実施形態では、第１温度センサＴＨ１を加熱ローラ３３に接触させる構成を採用している。また、この構成を採用したのに伴い、加熱ローラ３３の外周を、摩擦係数の低い材料（例えばフッ素系樹脂）で被覆している。さらに、第１温度センサＴＨ１を定着ベルト３４の内方位置に配置すると、定着ベルト３４の周囲に形成される空気流の影響を受けないという利点もある。
【００２７】
前記オイル塗布ユニット３６は、定着ベルト３４の上方位置に配置され、定着ベルト３４に塗布されるオイルを内部に保持したオイル塗布ローラ５０と、オイル塗布ローラ５０の表面に当接し当該オイル塗布ローラ５０から供給されたオイルを定着ベルト３４の外周面に塗布するオイル転写ローラ５１と、オイル転写ローラ５１の表面に当接し当該オイル転写ローラ５１に付着した紙粉やトナーを除去するクリーニングローラ５２と、これらのローラ５０，５１，５２を回転自在に支持するホルダ５３と、を有する。オイル転写ローラ５１は、定着ベルト３４が駆動ローラ３１から加熱ローラ３３に向かって移動する領域において当該定着ベルト３４に圧接し、定着ベルト３４に適度のテンションを加えている。これにより、定着ベルト３４の走行が安定すると共に、オイル転写ローラ５１から定着ベルト３４へのオイル塗布も安定する。
【００２８】
オイル塗布ローラ５０は、後に詳述するが、芯金５５の表面に設けられオイルを保持するオイル保持層５６と、当該オイル保持層５６の表面側に設けられた表層５７と当該オイル保持層５６と当該表層５７との間に配設され、当該オイル保持層５６及び当該表層５７よりオイル保持能力を大きく設定された中間層５８と、を含む多層構造を有している。オイル転写ローラ５１は、芯金上にシリコーンオイルとの親和性が良いシリコーンゴムを被覆して形成され、クリーニングローラ５２は、芯金上にフェルトなどを被覆して形成されている。オイル転写ローラ５１の表面は、定着ベルト３４から汚れを付着させるために当該定着ベルト３４の表面よりも表面粗さが粗くされる一方、クリーニングローラ５２の表面は、オイル転写ローラ５１から汚れを付着させるために当該オイル転写ローラ５１の表面よりも離型性を低くしている。
【００２９】
オイル塗布ユニット３６は定着装置２４のフレーム４２に対して着脱自在に構成され、オイル塗布ローラ５０の内部に保持されたオイルを使い切ったときには、使用済みのオイル塗付ユニット３６を前記フレーム４２から取り外し、新たなオイル塗布ユニット３６を前記フレーム４２に取り付ける。なお、クリーニングローラ５２に代えてクリーニングパッドをオイル転写ローラ５１の表面に接触させてもよい。また、オイル塗布ローラ５０を定着ベルト３４に直接圧接させてもよい。
【００３０】
定着装置２４の動作を概説する。モータを駆動すると、駆動ローラ３１が矢印ａ方向に回転し、定着ベルト３４が矢印ｂ方向に走行する。定着ベルト３４の走行に伴い、加熱ローラ３３が矢印ｄ方向に従動回転すると共に、加圧ローラ３５が矢印ｃ方向に従動回転する。走行する定着ベルト３４は、加圧ローラ３３の上流側位置においてオイルが塗布された後、加圧ローラ３３との接触領域（加熱領域４３）においてハロゲンヒータランプ３２からの熱によって所定の温度に加熱され、ガイド板３９の上方をさらに走行して、加圧ローラ３５との間のニップ部３８に進む。
【００３１】
一方、定着ベルト３４と接触する面側に未定着トナー４４を保持したシート１０は、矢印ｅ方向に沿ってガイド板３９に案内されつつニップ部３８に向けて搬送される。このとき、シート１０および未定着トナー４４は、所定の間隔を隔てて向かい合う定着ベルト３４の熱により加熱（予熱）される。この予熱により、シート１０上の未定着トナー４４が予め程良く軟化される。
【００３２】
シート１０がさらに搬送されてニップ部３８に突入すると、当該シート１０は、接触する定着ベルト３４の熱により十分に加熱され、さらに加圧ローラ３５と駆動ローラ３１との間の圧接力が加えられながら、当該ニップ部３８で挟持されつつ搬送される。これにより、シート１０上の未定着トナー４４は、十分に加熱されて溶融し、さらに加圧されてシート１０に定着される。定着ベルト３４へのトナーの移転すなわちオフセットは定着ベルト３４表面に塗布されたオイルにより制御される。
【００３３】
ニップ部３８を通過したシート１０は、定着ベルト３４から自然に分離し、排紙トレイ２６（図１参照）に向けて搬送される。また、シート１０との接触により熱が奪われた定着ベルト３４には、所定の温度制御の下、ハロゲンヒータランプ３２から熱が補充される。
【００３４】
この定着装置２４では、定着ベルト３４の加熱をオイル塗布の後に行っているため、定着ベルト３４の温度が安定し、トナーの定着が良好に行われる。また、オイル転写ローラ５１が定着ベルト３４にテンションを付与するため、定着ベルト３４の走行ムラ（ベルトのあばれ）が制御され、その結果、寄り止め部材８０の作用とあいまって定着ベルト３４は円滑に安定して走行し、ベルト寿命も延びる。
【００３５】
また、定着ベルト３４上の紙粉、トナー等による汚れは、定着ベルト３４に当接するオイル転写ローラ５１からクリーニングローラ５２に付着するため、オイル塗布ローラ５０に付着することが少なくなる。これにより、オイル塗布ローラ５０からオイル転写ローラ５１に均一かつ安定的にオイルが供給され、その結果、オイル転写ローラ５１から定着ベルト３４に均一かつ安定的にオイルを塗布することができる。したがって、オフセットを確実に防止しつつ、定着ベルト３４の清掃もでき、もって、高品位の定着画像が得られる。
【００３６】
｛オイル塗布ローラ５０の構成｝
次に、オイル塗布ローラ５０の構成を詳細に説明する。図３は、オイル塗布ローラ５０を示す斜視図、図４は、同オイル塗布ローラ５０を示す断面図である。
【００３７】
図示するように、オイル塗布ローラ５０は、芯金５５の表面に設けられオイルを保持するオイル保持層５６と、当該オイル保持層５６の表面側に設けられた表層５７と当該オイル保持層５６と当該表層５７との間に配設され、当該オイル保持層５６及び当該表層５７よりオイル保持能力を大きく設定された中間層５８と、を含む多層構造を有している。芯金５５としては、例えば、外形１０ｍｍのアルミニウム製ローラが使用される。オイル保持層５６は、例えば、芳香族アラミド繊維を４ｍｍの厚みとなるように芯金５５に巻回して形成されている。中間層５８は、例えば、和紙を０．５ｍｍの厚みとなるようにオイル保持層５６の表面側に巻回して形成される。表層５７は、例えば、芳香族アラミド繊維を０．５ｍｍの厚みとなるように中間層５８の表面側に巻回して形成されている。
【００３８】
オイル塗布ローラ５０は次のように製造される。まず、芳香族アラミド繊維の端部を両面テープなどを介して芯金５５の表面に接着した後、所定厚みとなるまで当該芯金５５に巻き付ける。これによりオイル保持層５６の形成が終わる。次いで、和紙の端部を接着剤などを介してオイル保持層５６の表面に接着した後、所定厚みとなるまで当該オイル保持層５６に巻き付ける。これにより中間層５８の形成が終わる。次いで、芳香族アラミド繊維の端部を接着剤などを介して当該中間層５８の表面に接着した後、所定厚みとなるまで当該中間層５８に巻き付ける。これにより表層５７の形成が終わる。このオイル塗布ローラ５０全体を、オイル槽に満たされた塗布用オイルの中に浸漬させ、この状態のまま所定時間放置する。オイルは、時間の経過とともに表層５７から中間層５８、オイル保持層５６へと浸透していき、いずれ平衡状態に達し、オイル塗布ローラ５０の製造が完了する。
【００３９】
特に、本実施形態のオイル塗布ローラ５０では、「オイル保持能力」がオイル保持層５６よりも中間層５８の方が大きく、かつ、表層５７よりも中間層５８の方が大きくなるように、各層５６、５７、５８を形成する材料を選定してある。本明細書において、「オイル保持能力」とは、サンプルの単位体積当たりに保持可能なオイル重量で定義される。以下、オイル保持能力の測定方法を説明する。
【００４０】
図５（Ａ）〜（Ｃ）は、オイル保持能力の測定方法の説明に供する図である。図５（Ａ）に示すように、外形ｄ＝１０ｍｍの芯金６０に、サンプル厚で３ｍｍ、外径でＤ＝１６ｍｍになるまでサンプル６１を巻き付ける。サンプル６１の軸方向長さは、既知の所定寸法である。巻き付けが完了すれば、同図（Ｃ）に示すように、初期重量を測定する。次いで、同図（Ｂ）に示すように、サンプル６１を巻き付けた芯金６０を、オイル槽６２に満たされた塗布用オイルの中に完全に浸漬させ、そのまま１週間塗布用オイルを浸透させる。塗布用オイルは、シリコーンオイル１００ｃＳｔである。その後、サンプル６１を巻き付けた芯金６０をオイル槽６２から引き上げ、恒温槽にて１５０℃−５Ｈｒに保持しながら、同図（Ｃ）に示すように、ディップ後の重量を測定する。そして、オイルディップ前後の重量変化をサンプル６１の体積で除算して、オイル保持能力を得る。
【００４１】
種々のサンプル６１のオイル保持能力の測定結果を、表１に示す。この表には、サンプル６１の耐熱温度、目付ないし坪量を併せて示してある。尚、サンプル６１のオイル保持能力が大きければ大きい程、多量のオイルを当該サンプル６１内に保持することができる。
【００４２】
【表１】
0004303415.tif 000002
【００４３】
｛各実施例の説明｝
以下に、図４に示すオイル塗布ロールの各層の材質等を変化させた種々の実施例について、表２を参照して説明する。尚、表２のオイル塗布量のオイル塗布動作時の初期とは、Ａ４サイズのシート１枚目から１００枚目までの１枚当たりのオイル塗布量の平均であり、オイル塗布量のオイル塗布動作時の安定状態とは、Ａ４サイズのシート１００１枚目から１５００枚目までの１枚当たりのオイル塗布量の平均である。
【００４４】
【表２】
0004303415.tif 000003
【００４５】
｛実施例１｝
表２の実施例１でのオイル塗布ローラは、オイル保持層に、表１における材料ＮＯ．１の芳香族アラミド繊維（１）と、表層に、表１における材料ＮＯ．２の芳香族アラミド繊維（２）と、オイル保持層と表層との間に配設された中間層に、表１におけるＮＯ．５の和紙（１）と、で形成されている。この実施例１でのオイル塗布ローラでは、ローラのオイル塗布動作時の初期にオイル汚れなどの不具合が発生せず、かつ、ローラのオイル塗布動作時の安定状態にオフセットなどの不具合が発生せず、評価結果は良好（○）であった。
【００４６】
｛実施例２｝
表２の実施例２でのオイル塗布ローラは、オイル保持層に、表１における材料ＮＯ．７の和紙（３）と、表層に、表１における材料ＮＯ．２の芳香族アラミド繊維（２）と、オイル保持層と表層との間に配設された中間層に、表１におけるＮＯ．３のロックウール＋アラミド繊維と、で形成されている。この実施例２でのオイル塗布ローラでは、ローラのオイル塗布動作時の初期にオイル汚れなどの不具合が発生せず、かつ、ローラのオイル塗布動作時の安定状態にオフセットなどの不具合が発生せず、評価結果は良好（○）であった。
【００４７】
｛実施例３｝
表２の実施例３でのオイル塗布ローラは、オイル保持層に、表１における材料ＮＯ．１のアラミド繊維（１）と、表層に、表１における材料ＮＯ．６の和紙（２）と、オイル保持層と表層との間に配設された中間層に、表１におけるＮＯ．３のロックウール＋アラミド繊維と、で形成されている。この実施例３でのオイル塗布ローラでは、ローラのオイル塗布動作時の初期にオイル汚れなどの不具合が発生せず、かつ、ローラのオイル塗布動作時の安定状態にオフセットなどの不具合が発生せず、評価結果は良好（○）であった。
【００４８】
｛実施例４｝
表２の実施例４でのオイル塗布ローラは、オイル保持層に、表１における材料ＮＯ．７の和紙（３）と、表層に、表１における材料ＮＯ．２の芳香族アラミド繊維（２）と、オイル保持層と表層との間に配設された中間層に、表１におけるＮＯ．４のガラス繊維＋アラミド繊維と、で形成されている。この実施例４でのオイル塗布ローラでは、ローラのオイル塗布動作時の初期にオイル汚れなどの不具合が発生せず、かつ、ローラのオイル塗布動作時の安定状態にオフセットなどの不具合が発生せず、評価結果は良好（○）であった。
【００４９】
｛実施例５｝
表２の実施例５でのオイル塗布ローラは、オイル保持層に、表１における材料ＮＯ．１のアラミド繊維（１）と、表層に、表１における材料ＮＯ．６の和紙（２）と、オイル保持層と表層との間に配設された中間層に、表１におけるＮＯ．４のガラス繊維＋アラミド繊維と、で形成されている。この実施例５でのオイル塗布ローラでは、ローラのオイル塗布動作時の初期にオイル汚れなどの不具合が発生せず、かつ、ローラのオイル塗布動作時の安定状態にオフセットなどの不具合が発生せず、評価結果は良好（○）であった。
【００５０】
｛実施例６｝
表２の実施例６でのオイル塗布ローラは、オイル保持層に、表１における材料ＮＯ．５の和紙（１）と、表層に、表１における材料ＮＯ．８の多孔質ＰＴＦＥと、オイル保持層と表層との間に配設された中間層に、表１におけるＮＯ．３のロックウール＋アラミド繊維と、で形成されている。この実施例６でのオイル塗布ローラでは、ローラのオイル塗布動作時の初期にオイル汚れなどの不具合が発生せず、かつ、ローラのオイル塗布動作時の安定状態にオフセットなどの不具合が発生せず、評価結果は良好（○）であった。
【００５１】
｛各比較例の説明｝
次に、上記実施例１至６と比較するために、従来公報（特開平１１−１３３７８４号）に記載された、オイル塗布ローラ構造に基づき、比較試験をを行った。以下に、図４に示すオイル塗布ロールの各層の材質等を変化させた種々の比較例について説明する。
【００５２】
｛比較例１｝
表２の比較例１でのオイル塗布ローラは、オイル保持層に、、表１における材料ＮＯ．４のガラス繊維＋アラミド繊維と、表層に、表１における材料ＮＯ．２のアラミド繊維と、オイル保持層と表層との間に配設された中間層に、表１におけるＮＯ．２のアラミド繊維と、で形成されている。この比較例１でのオイル塗布ローラでは、ローラのオイル塗布動作時の初期にオイル汚れなどの不具合は発生しなかったが、ローラのオイル塗布動作時の安定状態に、極微量のオイル塗布量しか達成されずないため、オフセットが発生し、評価結果は不良（×）であった。
【００５３】
｛比較例２｝
表２の比較例２でのオイル塗布ローラは、オイル保持層に、表１における材料ＮＯ．４のガラス繊維＋アラミド繊維と、表層に、表１における材料ＮＯ．２のアラミド繊維と、オイル保持層と表層との間に配設された中間層に、表１におけるＮＯ．３のロックウール＋アラミド繊維と、で形成されている。この比較例２でのオイル塗布ローラでは、ローラのオイル塗布動作時の初期にオイル汚れなどの不具合は発生しなかったが、ローラのオイル塗布動作時の安定状態に、極微量のオイル塗布量しか達成されずないため、オフセットが発生し、評価結果は不良（×）であった。
【００５４】
｛比較例３｝
表２の比較例３でのオイル塗布ローラは、オイル保持層に、表１における材料ＮＯ．４のガラス繊維＋アラミド繊維と、表層に、表１における材料ＮＯ．６の和紙（２）と、オイル保持層と表層との間に配設された中間層に、表１におけるＮＯ．２のアラミド繊維（２）と、で形成されている。この比較例３でのオイル塗布ローラでは、ローラのオイル塗布動作時の初期にオイル汚れなどの不具合は発生しなかったが、ローラのオイル塗布動作時の安定状態に、極微量のオイル塗布量しか達成されずないため、オフセットが発生し、評価結果は不良（×）であった。
【００５５】
上記実施例１至６は、オイル保持層と表層との間に配設された中間層のオイル保持能力が、オイル保持層のオイル保持能力より大きく、かつ、オイル保持層と表層との間に配設された中間層のオイル保持能力が、表層のオイル保持能力より大きいオイル塗布ローラであり、当該実施例での評価結果はすべて良好であった。
【００５６】
上記比較例１至３は、表層のオイル保持能力が、オイル保持層と表層との間に配設された中間層のオイル保持能力より小さく、かつ、表層のオイル保持能力が、オイル保持層のオイル保持能力より小さいオイル塗布ローラであり、当該比較例での評価結果はすべて不良であった。
【００５７】
そこで、本実施形態のオイル塗布ローラ５０では、オイル保持層５６と表層５７との間に配設された中間層５８のオイル保持能力が、オイル保持層５６のオイル保持能力より大きく、かつ、オイル保持層５６と表層５７との間に配設された中間層５８のオイル保持能力が、表層５７のオイル保持能力より大きくなるように各層５６、５７、５８を形成する材料の組み合わせを選定した。またオイル保持層５６の厚みは、中間層５８の厚みより大きく、かつ、オイル保持層５６の厚みは、表層５７の厚みより大きくすることで、オイル量を大きくなるよう厚みを選定した。
【００５８】
かかる構成のオイル塗布ローラ５０では、オイル塗布動作時、最初に表層５７からオイル転写ローラ５１へオイル移行が起こる。次に表層５７のオイル量が減少することにより表層５７のオイル保持量と中間層５８のオイル保持量を保つために、中間層５８から表層５７へオイル移行が起こる。同様に中間層５８のオイル量が減少することにより中間層５８のオイル保持量とオイル保持層５６のオイル保持量を保つために、オイル保持層５６から中間層５８へオイル移行が起こる。これにより、ローラのオイル塗布動作時の初期におけるオイル塗布量をオイル汚れなどの不具合が発生しないレベルに抑えることができ、かつ、ローラのオイル塗布動作時の安定状態におけるオイル塗布量をオフセットなどの不具合が発生しないレベルにまで維持でき、オイル塗布動作時の全期に渡り、画像ノイズが発生することを確実に防止できた。
【００５９】
上記実施例１至６により、ローラのオイル塗布動作時の初期にオイル汚れなどの不具合が発生せず、かつ、ローラのオイル塗布動作時の安定状態にオフセットなどの不具合が発生しないオイル塗布量はＡ４サイズのシート１枚当たり０．５〜２ｍｇで良いことが分かった。
【００６０】
この発明は、上述した一実施例の構成に限定されることなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である事は言うまでもない。例えば、上述した一実施例においては、離型剤塗布ローラは、離型剤保持層、中間層、表層の３層構造からなるように説明したが、このような構成に限定されることなく、少なくともこれら３層を含む４層以上の多層構造であっても良いことは言うまでもない。
【００６１】
また、上述した一実施例においては、離型剤保持層５６の層厚を４ｍｍとなるように説明したが、この発明はこのような数値に限定されることなく、２〜２０ｍｍの範囲で適用されることは言うまでもない。
【００６２】
同様に、上述した一実施例においては、表層５７の層厚を０．５ｍｍとなるように説明したが、この発明はこのような数値に限定されることなく、０．０５〜２．０ｍｍの範囲で適用されることは言うまでもない。
【００６３】
同様に、上述した一実施例においては、中間層５８の層厚を０．５ｍｍとなるように説明したが、この発明はこのような数値に限定されることなく、０．１〜２．０ｍｍの範囲で適用されることは言うまでもない。
【００６４】
[発明の効果]
以上説明したように本発明によれば、オイル塗布時の初期における離型剤塗布量をオイル汚れなどの不具合が発生しないレベルに抑えることができ、かつ、オイル塗布動作が安定状態における離型剤塗布量をオフセットなどの不具合が発生しないレベルにまで増加させ得る離型剤塗布ローラを備え、もって、画像ノイズが発生することを防止した定着装置を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】    本発明に係る定着装置を組み込んだ電子写真式のフルカラープリンタを示す概略構成図である。
【図２】    図１に示されるベルト方式の定着装置を示す断面図である。
【図３】    オイル塗布ローラを示す斜視図である。
【図４】    同オイル塗布ローラを示す断面図である。
【図５】    図５（Ａ）〜（Ｃ）は、オイル保持能力の測定方法の説明に供する図である。
【符号の説明】
１０…シート
３１…駆動ローラ
３３…加熱ローラ
３４…定着ベルト（回転部材）
３５…加圧ローラ
３６…オイル塗布ユニット
４４…未定着トナー
５０…オイル塗布ローラ（離型剤塗布ローラ）
５１…オイル転写ローラ
５２…クリーニングローラ
５３…ホルダ
５５…芯金
５６…オイル保持層（離型剤保持層）
５７…表層
５８…中間層
【図１】
0004303415.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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