(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着トナー像を有する記録材を加熱し加圧することにより前記未定着トナー像を定着させる定着手段と、該定着手段表面に接するローラからなる中間塗布手段と、該中間塗布手段に離型剤を供給することで前記定着手段に離型剤を塗布する離型剤供給手段とを備えてなる定着装置において、
前記中間塗布手段表面の中心線平均粗さＲａが、０．１μｍ≦Ｒａ≦１μｍであり、
前記中間塗布手段は、前記定着手段に対して、周方向に沿う表面摩擦力が小さい方向に接触回転するように配されてなることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記中間塗布手段の表面に接触して配置されるオイル規制ブレードを有し、前記中間塗布手段は、上記オイル規制ブレードに対して、周方向に沿う表面摩擦力が小さい方向に接触回転するように配されてなることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記中間塗布手段の表面材質として、ＬＴＶシリコンゴムを用いることを特徴とする請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
前記中間塗布手段は１つのローラにより構成されること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。
【請求項５】
前記中間塗布手段は、１つのローラより構成されると共に前記離型剤供給手段と接触する表面被覆層がＬＴＶシリコンゴムから構成され、
前記離型剤供給手段は、少なくとも前記中間塗布手段に当接する面がフッ素系樹脂繊維で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項６】
未定着トナー像を有する記録材を加熱し加圧することにより前記未定着トナー像を定着させる定着手段と、該定着手段表面に接するローラからなる中間塗布手段と、該中間塗布手段に離型剤を供給することで前記定着手段に離型剤を塗布する離型剤供給手段とを備えてなる定着装置において、
前記中間塗布手段表面の中心線平均粗さＲａが、０．１μｍ≦Ｒａ≦１μｍであり、
前記中間塗布手段の表面材質として、ＬＴＶシリコンゴムを用い、
前記中間塗布手段は、前記定着手段に対して、周方向に沿う表面摩擦力が小さい方向に接触回転するように配されてなることを特徴とする定着装置。
【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、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真プロセスを利用した電子写真機器に使用する定着装置に関し、特に、フルカラー印刷が可能な電子写真機器に使用する定着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複写機やプリンタ等の電子写真機器に使用される定着装置としては、加熱・加圧された一対のローラ間に未定着トナー像をもつ記録紙を通過させることにより、トナー像を溶融し記録紙に定着させる熱ローラ定着方式が一般的に用いられているが、この熱ローラ定着方式においては、記録紙上の溶融トナーがローラに付着するいわゆるオフセット現象が発生し易いといった問題がある。特に、カラーの電子写真機器においては、カラートナーが従来の黒トナーに比べてローラに対する離型性が悪く、オフセット現象の発生が顕著である。そこで、現在の電子写真機器の定着装置、特にカラーの電子写真機器の定着装置においては、オフセット現象を防止するためにローラ表面にシリコンオイル等の表面エネルギーの小さいオフセット防止剤を塗布することが必要不可欠となっている。
【０００３】
次に、この種の定着装置に用いられる一般的なオイル塗布装置について、図１１を用いて詳しく説明する。
【０００４】
オイル塗布装置は、オイル塗布ローラ６１，オイル塗布フェルト６２，オイル規制ブレード６８，オイルタンク６９等を有している。オイル塗布フェルト６２は、上端がオイル塗布ローラ６１に接触し、下端がオイルタンク６９内のオイル７０に浸かるように配設されており、オイル塗布フェルト６２の毛細管現象によりオイルタンク６９内のオイル７０を汲み上げオイル塗布ローラ６１表面に塗布する。オイル塗布ローラ６１表面に塗布されたオイルは、オイル塗布ローラ６１に対し所定の圧力で加圧されたオイル規制ブレード６８により余分のオイルが掻き取られ所定の量に均一化された後、オイル塗布ローラ６１と定着ローラ５１との圧接部Ｂにおいて定着ローラ５１表面に転写塗布される。
【０００５】
ここで、オイル塗布フェルト６２としてはオイルの供給量を低減するために、特開昭５８−１１１９６３号公報（特許文献１）等に開示されているように、フッ素系多孔質材（例えばＷ．Ｌ．ＧＯＲＥ社製の４弗化エチレン樹脂多孔質部材：商品名ＧＯＲＥ−ＴＥＸ等）を用いる方法が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５８−１１１９６３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のオイル塗布装置においては、次のような課題があった。
【０００８】
▲１▼定着ローラ表面へのトナーの付着（以後、この現象をオフセットと記す）が発生した場合、オイル塗布ローラを介してトナーがオイル塗布フェルトに付着する。その結果、フッ素系多孔質材からなるオイル塗布フェルトの気孔部がトナーによって目詰まりを生じ、オイル塗布ローラへのオイル供給ができなくなる。
【０００９】
▲２▼オイル塗布ローラに塗布されるオイル量はオイル塗布ローラの表面粗さに依存し、オイル塗布ローラの表面粗さが小さいと、オイル規制ブレードエッジ部におけるオイルのすり抜け量が少なくなるため、オイル塗布ローラへのオイル塗布量は減少し、逆の場合は増加する。
【００１０】
従来のオイル塗布装置においては、オイル塗布ローラとオイル規制ブレードとの摺動により、オイル塗布ローラの表面粗さが使用とともに小さくなるため、ライフを通じて徐々にオイル塗布量が減少し、その結果、オフセット等が発生する。逆に、ライフを通じてオフセットが発生しないオイル塗布量を確保しようとした場合、ライフ初期でのオイル塗布量が供給過剰となり、オイル消費量の増大につながる。
【００１１】
▲３▼オイル塗布ローラに塗布されるオイル量は、オイル規制ブレードエッジ部とオイル塗布ローラの当接圧にも依存し、当接圧が小さいとオイル塗布量は増加し逆の場合は減少する。
【００１２】
従来のオイル塗布装置においては、通常オイル規制ブレード及びオイル塗布ローラの長手方向のたわみにより、両端部の当接圧が中央部に比べて大きくなるため、長手方向でオイル塗布が不均一となる。その結果、オイル塗布むらによる光沢むら、ＯＨＰの透過率むら等の画像欠陥が発生する。
【００１３】
▲４▼オイル塗布ローラにはオイル塗布フェルト、オイル規制ブレード等が当接しているため駆動トルクが大きく強制駆動する必要があるが、オイル塗布ローラを安定駆動するのが難しく、定着ローラに対して駆動ギアピッチで振動が発生しやすい。その結果、駆動ギア側近傍で駆動ギアピッチに対応したオイル塗布ムラ（以後、この現象をオイルバンディングという）が発生し、光沢むら等の画像欠陥となる。
【００１４】
▲５▼オイルの塗布量が少ない場合、オフセットが発生し、逆にオイルの塗布量が多すぎると記録紙上で画像部が定着ローラ周期でメモリーとして残る現象（以後、この現象をオイルゴーストという）が発生する。このオイルゴーストが発生する原因は、画像部と非画像部とでトナーによるオイルの吸収の有無により、定着ローラ上のオイル量に大きな差が生じ、定着ローラが一回転してオイル塗布ローラによりオイルが再度塗布されてもこの差が解消されずにオイル塗布むらとして残るためであり、その結果、光沢むら、ＯＨＰの透過率むら等の画像欠陥となる。
【００１５】
本発明は、上記課題を解決するものであって、定着ローラに安定してオイルを供給することのできる定着装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に記載の定着装置は、未定着トナー像を有する記録材を加熱し加圧することにより前記未定着トナー像を定着させる定着手段と、該定着手段表面に接するローラからなる中間塗布手段と、該中間塗布手段に離型剤を供給することで前記定着手段に離型剤を塗布する離型剤供給手段と、を備えてなる定着装置において、前記中間塗布手段表面の中心線平均粗さＲａが、０．１μｍ≦Ｒａ≦１μｍであり、前記中間塗布手段は、前記定着手段及び前記均し手段に対して、周方向に沿う表面摩擦力が小さい方向に接触回転するように、配されてなることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の形態１について図１乃至図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、本実施の形態では、定着装置を電子写真機器としてモノクロ用のレーザプリンタに適用した場合について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１８】
本実施の形態に係るレーザープリンタは、図３に示すように、給紙部１０、画像形成装置２０、レーザ走査部３０、定着装置５０を有している。
【００１９】
上記構成のレーザプリンタは、給紙部１０から用紙Ｐを画像形成装置２０に搬送する。この画像形成装置２０では、レーザ走査部３０によるレーザ光３４に基づいてトナー像が形成されており、このトナー像を、搬送された記録材としての用紙Ｐに転写するようになっている。そして、トナー像の転写された用紙Ｐを、定着装置５０に搬送して、トナー像を用紙Ｐに固定する。最後に、トナー像が定着された用紙Ｐは、定着装置５０の用紙搬送下流側に設けられた用紙搬送ローラ４１、４２によって装置外部に排出される。つまり、用紙Ｐは、図中に示す矢印Ｅの経路に沿って、給紙トレイ１１、画像形成装置２０、定着装置５０の順に搬送され、装置外部に排出される。
【００２０】
上記給紙部１０は、給紙トレイ１１、給紙ローラ１２、用紙分離摩擦板１３、加圧バネ１４、用紙検知アクチュエータ１５、用紙検知センサ１６、及び制御回路１７を有している。
【００２１】
給紙トレイ１１に装着された用紙Ｐは、プリント命令を受け、給紙ローラ１２、用紙分離摩擦板１３、加圧バネ１４の作用により、一枚ずつ給紙されプリンタ内部に給送される。送り込まれた用紙Ｐは用紙検知アクチュエータ１５を倒し、用紙検知光学センサ１６に電気信号として出力させ、画像印刷の開始を指示する。入紙検知アクチュエータ１５の動作により起動された制御回路１７は、画像信号をレーザ走査部３０のレーザダイオード発光ユニット３１に送り、発光ダイオードの点灯／非点灯を制御する。
【００２２】
上記レーザ走査部３０は、上記レーザダイオード発光ユニット３１、走査ミラー３２、走査ミラーモータ３３、及び反射ミラー３５、３６、３７を備えている。
【００２３】
走査ミラー３２は、走査ミラーモータ３３により高速かつ定速に回転する。即ち、図３において、レーザー光３４は紙面に対して垂直方向に走査することになる。レーザダイオード発光ユニット３１から照射されたレーザ光３４は、反射ミラー３６、３５、３７を介して後述の感光体２１へ照射される。このとき、レーザ光３４は、上記制御回路１７からの点灯／非点灯の情報を基に、感光体２１上に選択的に露光する。
【００２４】
上記画像形成装置２０は、感光体２１、転写ローラ２２、帯電部材２３、現像ローラ２４、現像ユニット２５、及びクリーニングユニット２６を備えている。
【００２５】
上記レーザ光３４により、予め帯電部材２３により帯電された感光体表面電荷を選択的に放電させ静電潜像を形成する。現像に供されるトナーは、現像ユニット２５に蓄積されている。現像ユニット２５内で適度な攪拌により電荷付与されたトナーは現像ローラ２４表面に付着し、現像ローラ２４に与えられた現像バイアス電圧および感光体表面電位の作り出す電界の作用により静電潜像に応じたトナー像を感光体２１上に形成することができる。
【００２６】
前記給紙部１０より搬送された用紙Ｐは、感光体２１と転写ローラ２２に挟まれ送られる。そして、転写ローラ２２に印加された転写電圧の与える電界の作用により感光体２１上のトナーは電気的に吸引され用紙Ｐ上に転写される。このとき、感光体２１上のトナーは転写ローラ２２により用紙Ｐに転写されるとともに、未転写トナーはクリーニングユニット２６により回収される。
【００２７】
その後、用紙Ｐは定着装置５０に搬送される。そこで、加圧ローラ５２及び１７５℃に保たれた定着ローラ５１により適度な温度と加圧力が与えられる。そしてトナーは溶解し用紙Ｐに固定され堅牢な画像となる。
【００２８】
そして、用紙Ｐは用紙搬送ローラ４１、４２により搬送され機外に排出される。
【００２９】
次に、本発明の特徴である定着装置について図１及び図２を用いて詳細に説明する。図１は本発明の定着装置の概略断面図、図２はオイル塗布装置の概略斜視図である。
【００３０】
定着ローラ５１は、アルミニウム製の中空芯材５１ａ表面にシリコンゴムからなる離型層５１ｂを被覆した構成となっている。加圧ローラ５２はステンレス製の芯材５２ａ表面にシリコンゴムからなる弾性層５２ｂを設けた構成となっており、図示していない加圧手段によって定着ローラ５１に対し所定の圧力で加圧されている。定着ローラ５１の内部にはヒーターランプ５３が配設されており、定着ローラ５１の表面を所定の温度（本実施の形態では１７５℃）に加熱する。
【００３１】
オイル塗布装置６０は、オイル塗布ローラ６１、オイル塗布フェルト６２、オイル回収フェルト６３、フェルト押さえ板６４、フェルト押さえ板支持軸６５、加圧スプリング６６ａ、６６ｂ、オイル規制ブレード６７、オイルタンク６８、支持フレーム６９からなる。オイルタンク６８内にはジメチルシリコンオイル７０（信越化学製  ＫＦ−９６）が充填されている。
【００３２】
オイル塗布ローラ６１はステンレス製の芯材６１ａ表面に厚み０．５ｍｍのＬＴＶシリコンゴム層６１ｂを圧縮成形により被覆した構成で、支持フレーム６９に対し回転自在に支持されている。ＬＴＶシリコンゴム層６１ｂの表面粗さ（中心線平均粗さ）Ｒａは、２回研磨処理を施すことにより長手方向平均で０．５５μｍに設定されている。ただし、オイル塗布ローラ６１の長手方向における中央部と両端部とでは表面粗さが異なるよう研磨処理時に工夫がなされており、本実施の形態におけるオイル塗布ローラ６１においては中央部でＲａ＝０．４μｍ、両端部でＲａ＝０．７μｍとなるよう研磨処理が施されている。本実施の形態におけるオイル塗布ローラ６１としては上記の構成に限定されるわけではなく、例えばステンレス製の芯材６１ａ表面に厚み０．５ｍｍのＬＴＶシリコンゴム層６１ｂを圧縮成形により被覆した後、更にＬＴＶシリコンゴム（図示せず）を厚み０．０４ｍｍでコーティング成形したものであってもよい。この場合、ローラ表面は未研磨でよく、この時の表面粗さＲａは長手方向平均でＲａ＝０．２６μｍである。
【００３３】
オイル塗布ローラ６１は、更に定着ローラ５１に対し図示していない加圧手段によって所定の加圧力で加圧されており、図示していない駆動手段によって定着ローラ５１の回転方向（図中矢印Ｃ方向）に対し従動方向（図中矢印Ｄ方向）に回転駆動するよう設定されている。ただし、オイル塗布ローラ６１の周速は、定着ローラ５１の周速８５ｍｍ／ｓｅｃに対し、若干遅い周速８３ｍｍ／ｓｅｃ（周速比０．９７６）となるよう設定されている。
【００３４】
オイル塗布フェルト６２は４弗化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）からなる繊維、オイル回収フェルト６３は、アラミド繊維（デュポン社製  商品名ノーメックス）をいずれも厚さ２ｍｍのフェルト状に加工したものであり、厚み０．１ｍｍのＰＥＴフィルム７１を介して貼り合わされている。この貼り合わされた２つのフェルトは、更にオイル回収フェルト６３側が厚み１ｍｍのＳＰＣＣ（冷間圧延鋼板）からなるフェルト押さえ板６４に貼付けられて一体的に保持された構成となっている。フェルト押さえ板６４の下方にはオイルタンク６８が配設されており、フェルト押さえ板６４は、オイルタンク６８上面に固定されたフェルト押さえ板支持軸６５ａ、６５ｂにより回転自在に支持されている。
【００３５】
オイル塗布フェルト６２はその上端がオイル塗布ローラ６１に接触し、下端がオイルタンク６８内のオイル７０に浸かるようにその長さが設定されており、また、オイル回収フェルト６３はその上端がオイル規制ブレード６７に近接し、下端はオイルタンク６８内に挿入されている。ただし、オイル回収フェルト６３の下端は、オイルタンク６８内にオイルが１００％充填されている場合でも、オイル液面とは接触しないような長さに設定されている。フェルト押さえ板６４は、その両端部において加圧スプリング６６ａ、６６ｂによりオイル塗布ローラ６１の方向に所定の圧力で加圧されており、その結果オイル塗布フェルト６２は所定の圧力でオイル塗布ローラ６１に当接している。
【００３６】
オイル規制ブレード６７は、ステンレス製のブレードホルダー６７ａ、フッ素ゴムからなるブレード基材６８ｂ、及びフッ素樹脂シートからなるブレード被覆材６７ｃからなり、図示していない加圧手段によりオイル塗布ローラ６１に対し所定の圧力で加圧されている。
【００３７】
以上のように構成されたオイル塗布装置において、オイル塗布フェルト６２の毛細管現象によりオイルタンク６８内から汲み上げられたオイル７０は、オイル塗布ローラ６１表面に塗布される。オイル塗布ローラ６１上に塗布されたオイル７０は、オイル塗布ローラ６１の回転（図中矢印Ｄの方向）により、オイル規制ブレード６７の方向に移動する。オイル塗布ローラ６１上に塗布されたオイル７０は、オイル規制ブレード６７のエッジ部Ａにより余分なオイルが掻き取られ、所定の量に均一化された後、オイル塗布ローラ６１と定着ローラ５１との圧接部Ｂにおいて、定着ローラ５１表面に転写塗布される。オイル規制ブレード６７のエッジ部Ａにおいて掻き取られたオイルは、オイル回収フェルト６３に吸収され、ＰＥＴフィルム６０を伝ってオイルタンク６８内に回収される。
【００３８】
ここで、本発明のオイル塗布フェルトについて、実験結果を参照しながら詳しく説明する。
【００３９】
まず、オイル塗布部材として多孔質ＰＴＦＥを用いた場合（従来例）及びＰＴＦＥ繊維を使用したフェルトを用いた場合（本発明）それぞれにおいて、連続通紙エージングを行なった時のオイル塗布量変化について測定した結果を説明する。オイル塗布量の測定方法は、以下のように行った。まず、ＯＨＰシート２枚を重ね合せ、定着ローラと加圧ローラとの圧接部（以後、定着ニップ部と記す）に通過させ、定着ローラと接触する方のＯＨＰシートの測定前後の質量差から、記録面側に塗布されるオイル塗布量を求めた。ＯＨＰシートを使用する理由としては、普通紙を使用した場合、圧接部での加熱による紙の水分の蒸発により、測定前後で紙の質量自体が変化するため、測定前後の紙の質量差からオイル塗布量を求めることが困難であるからである。
【００４０】
図４は、上記測定方法によって求めた、従来例と本発明におけるオイル塗布量変化についての測定結果である。図４の結果から、従来の多孔質ＰＴＦＥでは、オイル塗布量が初期の１６ｍｇ／Ａ４から急激に低下し、３０，０００枚通紙時点で８ｍｇ／Ａ４となりオフセットが発生してしまう結果となった。これは、多孔質ＰＴＦＥはオイル塗布面がトナーで僅かに汚れた場合でも、気孔部がトナーで目詰まりするためオイル供給ができなるためである。一方、本発明のＰＴＦＥ繊維を使用したフェルトでは、オイル塗布面がトナーで汚れても完全に塗布面がトナーで覆われてしまわなければオイル供給が可能であるため、オイル塗布量がライフを通じて１６ｍｇ／Ａ４前後で安定している。
【００４１】
次に、本発明のオイル塗布ローラ６１について実験結果を参照しながら詳しく説明する。
【００４２】
まずオイル塗布ローラ６１の表面被覆層６１ｂとして、以下の４種類のサンプルについて連続通紙エージングによるオイル塗布量変化及びオイル塗布フェルト６２の汚れを測定した。結果を表１及び図５に示す。
【００４３】
▲１▼ＨＴＶ（Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｖｕｌｃａｎｉｚｉｎｇ）シリコンゴム（厚み０．５ｍｍ）を圧縮成形し、表面を１回研磨処理したサンプル１。
【００４４】
▲２▼ＬＴＶシリコンゴム（厚み０．５ｍｍ）を圧縮成形し、表面を１回研磨処理したサンプル２。
【００４５】
▲３▼ＬＴＶシリコンゴム（厚み０．５ｍｍ）を圧縮成形し、表面を２回研磨処理したサンプル３。
【００４６】
▲４▼ＬＴＶシリコンゴム（厚み０．５ｍｍ）を圧縮成形し、その表面に更にＬＴＶシリコンゴム（厚み０．０４ｍｍ）をコーティング成形したサンプル４。
【００４７】
【表１】
0003766930.tif 000002
【００４８】
図５より、オイル塗布量はいずれの塗布ローラにおいてもライフを通じて徐々に減少する傾向にあるが、オイル塗布ローラの表面粗さが小さい程オイル塗布量の減少幅が小さく、オイル塗布性能が安定していることがわかる。これは、表１に示したように、表面粗さが大きいサンプルでは、オイル塗布ローラ６１表面がオイル規制ブレード６７との摺動により表面粗さが小さくなり、性能に変化が発生するためである。後述するように、オイル塗布量が２０ｍｇ／Ａ４以上の場合、オイルゴーストが発生するといった問題があるが、初期の表面粗さＲａが１．１３μｍのサンプル１は、ライフ初期のオイル塗布量が２０ｍｇ／Ａ４以上となるためオイルゴーストが発生したり、またライフを通じてのオイル消費量が多くなるといった問題があり、オイル塗布ローラ６１の表面粗さＲａの上限としては１μｍ以下が望ましい。また、別の検討から、表面粗さＲａが０．１μｍ以下の場合は、オイル塗布量が１０ｍｇ／Ａ４以下となり、この場合、後述するようにオフセットが発生してしまうので、オイル塗布ローラ６１の表面粗さＲａの下限としては０．１μｍ以上となる。
【００４９】
なお、以上の表面粗さに関する結果は、オイル規制ブレード６７によりオイル塗布ローラ６１を２ｋｇ重で加圧（長さ２３０ｍｍ当たり）した場合の結果であるが、オイル塗布ローラ６１に大きな負荷を与えずかつ安定したオイル塗布を行える理想的な加圧条件（１〜３ｋｇ重（長さ２３０ｍｍ当たり））において同様の結果が得られた。
【００５０】
オイル塗布ローラ６１の表面粗さを上述の範囲（０．１μｍ以上１．０μｍ以下）内に設定するためには、オイル塗布ローラ６１の表面被覆層６１ｂが圧縮成形によるシリコンゴム材の場合には複数回（２回以上）研磨処理するのが有効（サンプル３）であり、また、表面被覆層がコーティング成形によるシリコンゴム材の場合には、未研磨で所望の表面粗さを得ることができる（サンプル４）。従って、本実施の形態においては，サンプル３若しくはサンプル４のオイル塗布ローラを使用する。
【００５１】
一方、表１からオイル塗布ローラ６１の種類によってオイル塗布フェルト６２のトナー汚れが大きく異なることがわかる。定着ローラ５１上にトナーが付着（オフセット）した場合、付着したトナーはオイル塗布ローラ６１にもある程度付着し、その結果オイル塗布フェルト６２がトナーで汚れる。表１の結果から、オイル塗布ローラ６１の表面粗さが小さい程オイル塗布ローラ６１上にトナーが付着しにくく、その結果オイル塗布フェルト６２のトナー汚れが少ないことがわかる。また、サンプル１及びサンプル２の比較から、表面粗さとしては両者に大きな差がないにもかかわらず、オイル塗布フェルト６２の汚れに大きな差が認められることから、サンプル１のＨＴＶシリコンゴムに比べサンプル２のＬＴＶシリコンゴムの方がトナーとの離型性に優れると考えられ、表面材質としてはＬＴＶシリコンゴムを用いるのが好ましい。
【００５２】
次に、オイル塗布ローラ６１表面が研磨処理されている場合の研磨方向とオイル塗布量の関係を調べた結果を表２に示す。
【００５３】
【表２】
0003766930.tif 000003
【００５４】
オイル塗布ローラ６１表面を研磨処理した場合、研磨後のオイル塗布ローラ６１は周方向に表面摩擦力の方向性をもったものとなる。即ち、研磨後のオイル塗布ローラ６１表面は図６のような形状となり、Ｅ方向は摩擦力が大きく、その逆のＦ方向は摩擦力が小さくなる。本実験における研磨方向の順目方向とは、図７（ａ）のようにオイル塗布ローラ６１を定着ローラ５１及びオイル規制ブレード６７に対し摩擦力の小さい方向に配置した場合であり、また逆目方向とは図７（ｂ）のように摩擦力の大きい方向に配置した場合である。表２の結果から、オイル塗布ローラ６１の配設方向としては、順目方向に配設した方がライフ（６０、０００枚通紙後）による表面粗さの変化が小さく、オイル塗布量としても逆目方向と比較すると安定していることがわかる。
【００５５】
次に、本実施の形態によるオイル塗布ローラ６１の長手方向の表面粗さ分布とオイル塗布分布の関係について調べた結果を図８（ａ）に示す。上述したように、本実施の形態のオイル塗布ローラ６１は、中央部の表面粗さＲｃと両端部の表面粗さＲｅとが、Ｒｅ＞Ｒｃとなるよう研磨処理されている。比較例としてＲｅ＝Ｒｃとなるよう研磨処理したオイル塗布ローラ６１の長手方向の表面粗さ及びオイル塗布分布も図８（ｂ）に示す。
【００５６】
比較例ではオイル塗布量が中央部で多く、両端部で少ない分布となっている。これは加圧によるオイル規制ブレードのたわみにより、オイル塗布ローラに対するオイル規制ブレード６８の当接圧が中央部に比べて両端部で大きくなるためである。
【００５７】
これに対し、本実施の形態では、オイル塗布ローラ６１の表面粗さが中央部に比べて両端部が大きいため、比較例と比べて両端部でのオイル塗布量が多く、その結果オイル規制ブレード６１のたわみに起因するオイル塗布の不均一の影響が相殺される。したがって、ローラ長手方向で均一なオイル塗布分布が得られる。
【００５８】
オイル塗布ローラ６１の表面粗さを中央部に比べて両端部を大きく設定するための具体的方法としては、<img width="16" height="16" src="/Gaiji/gif16/0001.gif">研磨砥石やラッピングフィルム等の研磨手段の送り速度をローラ中央部に比べて両端部を速くする。<img width="16" height="16" src="/Gaiji/gif16/0002.gif">研磨回数を両端部に比べ中央部を多くする。等種々の方法があり、本発明においては上記いずれの方法を使用しても構わない。
【００５９】
次に、オイル塗布ローラ６１と定着ローラ５１との周速比と画像品質（特にオイルバンディング）との関係について実験結果を参照しながら詳しく説明する。表３は、オイル塗布ローラと定着ローラとの周速比とオイルバンディングの発生度合いとの関係を調べた結果である。
【００６０】
【表３】
0003766930.tif 000004
【００６１】
この結果から、オイル塗布ローラ６１と定着ローラ５１との周速比Ｖｏ／Ｖｆとしては、Ｖｏ／Ｖｆ＝１が理想であることがわかる。しかしながら、定着ローラ５１やオイル塗布ローラ６１は通常加熱状態で使用され、その周速比は各々のローラのその時の温度状態により多少上下に変化する。従って、この周速比の変動を考慮した場合、表３の結果から周速比Ｖｏ／Ｖｆは、０．９５≦Ｖｏ／Ｖｆ≦１の範囲で使用するのが、オイルバンディングの発生を防止する上で望ましい。そこで、本実施の形態では、周速比Ｖｏ／Ｖｆ＝０．９７６となるように設定している。
【００６２】
次に、オイル塗布量と画像品質（特にオフセット及びオイルゴースト）との関係について、実験結果を参照しながら詳しく説明する。表４はオイル塗布量とオフセット及びオイルゴーストとの関係について調べた結果である。
【００６３】
【表４】
0003766930.tif 000005
【００６４】
これより、オイル塗布量が２０ｍｇ／Ａ４以上になるとオイルゴーストによる画像欠陥が発生し、オイル塗布量が１０ｍｇ／Ａ４以下になるとオフセットによる画像欠陥が発生することがわかる。従って、オイル塗布量としては、１０ｍｇ／Ａ４〜２０ｍｇ／Ａ４の範囲にあるのが画像品質上適当であり、本実施の形態においてはオイル塗布ローラ表面粗さ、オイル粘度、オイル規制ブレード材質及び圧力等を調整することで、初期状態で１５．７ｍｇ／Ａ４、６０、０００枚通紙後で１２．３ｍｇ／Ａ４となるようオイル塗布量を設定している。
【００６５】
〔実施の形態２〕
次に、本発明の実施の形態２について図面を参照して説明する。ここで、本実施の形態は、オイル塗布フェルト以外の構成は実施の形態１と全く同じであるため、その同一部分については説明を省略する。
【００６６】
図９は本発明の実施の形態２におけるオイル塗布フェルト７２の構成を示した図である。実施の形態１で示したように、オイル塗布フェルトの材料としてＰＴＦＥ繊維等のフッ素系繊維を用いた場合、性能的には優れるが反面フッ素系繊維は製造が困難であり価格的に非常に高価であるという欠点がある。そこで、本実施の形態におけるオイル塗布フェルトは、図９のようにＰＴＦＥ繊維７２ａとアラミド繊維７２ｂの２種類の繊維を貼り合わせた２層構造のフェルトとなっており、ＰＴＦＥ繊維７２ａがオイル塗布フェルト６１と当接するように配設されている。ＰＴＦＥ繊維部７２ａの厚みは、０．５ｍｍ、アラミド繊維部７２ｂの厚みは１．５ｍｍで、ニードルパンチングにより繊維同士が絡み合った状態で強固に貼り合わされているため、オイル塗布ローラ６１との摺動によりフェルトのＰＴＦＥ繊維７２ａが抜け落ちたりする心配がなく、耐久性の点でも従来の１層構造のフェルトと同等の性能が得られる。またアラミド繊維はＰＴＦＥ繊維に比べて１／５程度の価格であり、製造が容易である。このため、本実施の形態のようにＰＴＦＥとしての性能が必要なオイル塗布ローラ６１との当接面にのみＰＴＦＥ繊維を使用することで、オイル塗布フェルトの価格をＰＴＦＥ繊維のみを使用したフェルトに比べて１／２以下に低減することができ、かつ、製造を容易とすることができる。なお、ここではアラミド繊維部を用いたが、耐熱性に富んだ繊維材料であれば使用することができる。
【００６７】
〔実施の形態３〕
実施の形態１，２においては、定着ローラを使用した定着装置について本発明を適用した場合について説明してきたが、定着ローラではなく定着ベルトを使用した定着装置においても本発明を適用できる。図１０に定着ベルトを使用した定着装置の概略断面図を示す。なお、オイル塗布装置については実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。定着ベルト１０１は、駆動ローラ１０２及びテンションローラ１０３に掛け渡されており、テンションローラ１０３により所定の張力が加えられ、駆動ローラの駆動によい従動回転する。また定着ベルト１０１及び加圧ローラ１０４により定着ニップ部が形成されており、この定着ニップ部に未定着トナー像を有する記録紙を通過させることにより、トナーの定着を行なう。
【００６８】
定着ベルト１０１の加熱方法としては、▲１▼駆動ローラ１０２内に加熱源を設け、駆動ローラ１０２を介して加熱する方法、▲２▼定着ベルト１０１それ自身を発熱体で構成する方法、▲３▼定着ニップ部の定着ベルト１０１背面側に別途発熱源を設ける方法等種々の方法がある。
【００６９】
実験の結果、このようなベルト方式の定着装置においても実施の形態１及び２と同様の結果が得られ、本発明はベルト方式の定着装置においても適用できることがわかった。
【００７０】
なお、以上の実施の形態では、定着ローラ５１または定着ベルト１０１に接するオイル塗布ローラ６１にオイル塗布フェルト７２が当接することでオイル７０の供給を行っているが、定着ローラ５１または定着ベルトに直接接触してオイル７０を塗布してもよい。
【００７１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の定着装置は、塗布ローラ表面の中心線平均粗さＲａが０．１μｍ≦Ｒａ≦１μｍであるため、ライフを通じてオイル塗布量の変化が少なく、オイル消費量が低減できる。
【００７２】
また、塗布ローラを定着部材に対して塗布ローラの周に沿う表面摩擦力が小さい方向に接触回転する関係に配しているため、ライフを通じてオイル塗布ローラの表面粗さの変化が小さく、オイル塗布量が安定しオイル消費量の低減や定着装置の信頼性の向上につながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る定着装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る定着装置の概略斜視図である。
【図３】図１に示す定着装置を備えたレーザープリンタの概略構成図である。
【図４】連続通紙エージング時のオイル塗布フェルト材質によるオイル塗布量変化を示す図である。
【図５】連続通紙エージング時のオイル塗布ローラ表面粗さによるオイル塗布量変化を示す図である。
【図６】オイル塗布ローラの研磨後の表面状態を示した図である。
【図７】オイル塗布ローラの研磨目による配置方向を示した図である。
【図８】オイル塗布ローラ長手方向の表面粗さ分布及びオイル塗布量分布を示した図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る定着装置の要部拡大図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る定着装置の概略断面図である。
【図１１】従来の定着装置の概略断面図である。
【符号の説明】
５１  定着ローラ
５２  加圧ローラ
６１  オイル塗布ローラ
６２  オイル塗布フェルト
６３  オイル回収フェルト
６７  オイル規制ブレード
７０  シリコンオイル
【図１】
0003766930.tif 000006
【図２】
0003766930.tif 000007
【図３】
0003766930.tif 000008
【図４】
0003766930.tif 000009
【図５】
0003766930.tif 000010
【図６】
0003766930.tif 000011
【図７】
0003766930.tif 000012
【図８】
0003766930.tif 000013
【図９】
0003766930.tif 000014
【図１０】
0003766930.tif 000015
【図１１】
0003766930.tif 000016