JPH0764419A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、トナー像に接する部材表面が平滑
である定着装置を提供することを目的としている。 【構成】 加熱ローラ５の離型層１を、フッ素樹脂であ
るテトラフルオルエチレンとパーフルオルアルキルパー
フルオルビニルエーテル（ＰＦＡ）をコートして形成
し、その表面を、コート形成後に研摩することにより、
表面粗度が、中心線平均粗さＲａが０．２μｍ以下で、
かつ、ろ波中心線うねりＷ_CAが０．１μｍ以下として平
滑化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真技術を利用し
た複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置
の定着装置に関するものであり、特にトナー像に接する
部材の表面の粗さに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真複写機には、熱ローラ定
着装置が用いられている。該熱ローラ定着装置は、図４
に示すように、ヒータ３により加熱される加熱ローラ５
と、加熱ローラ５に回転可能に圧接されている加圧ロー
ラ６を備え、上記加熱ローラ５と加圧ローラ６が互いに
協働して記録材を挟圧搬送するためのニップ部を形成し
ている。

【０００３】このような定着装置において、記録材８上
に画像を形成するときには、先ず記録材８上に原稿画像
に対応する未定着トナー像７が形成され、未定着トナー
像７が形成されている記録材８は定着装置に向けて送ら
れる。送られてきた記録材８はニップ部に導かれる。記
録材８のニップ部通過によって記録材８上の未定着トナ
ー像７が加熱、加圧され、記録材８上に永久画像として
定着される。

【０００４】しかし、上記定着装置において、オーバー
ヘッドプロシェクタ（ＯＨＰ）用の透明シート等を記録
材に使用した場合、ＯＨＰ用透明シートは、加熱される
と記録材の剛性が低下するため、加熱ローラとの密着性
が良くなり、加熱ローラの表面粗度に応じた凸凹が発生
してしまう。その結果、この透明シートをＯＨＰにより
投影すると上記表面の凸凹により投影画像上に黒い点か
スジ、ムラが特に凹部で発生し画質が低下するという不
具合があった。

【０００５】また、ＯＨＰ用透明シート上にライン画像
を形成し、表面粗度の悪い加熱ローラを用いて定着した
場合、加熱ローラの表面の凸凹の特に凸部が、ＯＨＰ透
明シート上のライントナー像をつぶして、つぶれた部分
のラインの幅が広くなり、ラインの幅のムラとなり画質
が低下する不具合があった。

【０００６】このような問題点を解決する定着装置とし
て、実願昭６１−１６４９９２号公報に提案されている
定着装置がある。この定着装置では加熱ローラ表面の中
心線平均粗さＲａがある値以下の加熱ローラを用いるこ
とにより上記問題を改善している。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では、トナー像に接する部分の凹凸による不具
合を改善するため、従来例のように、トナー像に接する
部材（従来例では加熱ローラ）表面の中心線平均粗さＲ
ａがある値以下であっても、トナー像に接する部材表面
のうねりが大きい場合には、トナー像に接する部材表面
の断面形状は凹凸になってしまうため、トナー像に接す
る部材表面の凹凸による不具合を改善できないという問
題があった。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決し、トナー像
に接する部材表面の凹凸による画像不良を防止できる定
着装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、記録材上に形成されたトナー像を、対向配置され
た二つの部材の圧接部で狭圧搬送しつつ定着を行う画像
形成装置の定着装置において、上記二つの部材のうち、
トナー像に接する部材の表面粗さは、中心線平均粗さＲ
ａが０．２μｍ以下で、ろ波中心線うねりＷ_CAが０．１
μｍ以下、または中心線平均粗さＲａが０．２μｍ以下
で、ろ波最大うねりＷ_CMが１μｍ以下であることにより
達成される。

【００１０】

【作用】本発明によれば、記録材上に形成されたトナー
像を、対向配置された二つの部材により形成されたニッ
プ部で狭圧搬送しつつ定着を行う定着装置において、上
記部材のうち、トナー像に接する部材の表面粗さを、中
心線平均粗さＲａが０．２μｍ以下で、ろ波中心線うね
りＷ_CAが０．１μｍ以下、または、中心線平均粗さＲａ
が０．２μｍ以下で、ろ波最大うねりＷ_CMが１μｍ以下
でようにしたため、トナー像に接する部材表面は断面形
状が平滑になり、ＯＨＰ用透明シート等の記録材を使用
した場合の定着後画像の不具合を改善する

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１２】〈実施例１〉先ず、図１に基づいて本発明
の実施例１を説明する。図１において、５は加熱ロー
ラ、３は発熱手段であるヒータ、２は芯金であり本実施
例では、アルミニウム（Ａｌ）を用いている。１は離型
層であり、本実施例ではフッ素樹脂であるテトラフルオ
ルエチレンとパーフルオルアルキルパーフルオルビニル
エーテル（ＰＦＡ）をコートして形成されている。６は
加圧ローラであり、２は芯金、４は弾性層であり、ＰＦ
Ａチューブを使用している。加熱ローラ表層の離型層表
面はコート形成後、研摩することにより表面粗度が、中
心線平均粗さＲａが０．２μｍ以下で、かつ、ろ波中心
線うねりＷ_CAが０．１μｍ以下になっており、加熱ロー
ラ表面は平滑化されている。

【００１３】加熱ローラの表面の表面粗度の違いによ
る、ＯＨＰ用透明シート等を記録材に使用した場合の不
具合のレベルを実験した結果を表にまとめたものが表１
である。

【００１４】

【表１】

【００１５】本実施例における加熱ローラが、Ｎｏ．
１，Ｎｏ．２であり、従来の加熱ローラがＮｏ．３、Ｎ
ｏ．４、Ｎｏ．５である。Ｎｏ．３、Ｎ０．５の加熱ロ
ーラでは、中心線平均粗さＲａは、本実施例におけるＮ
ｏ．２の加熱ローラと同じ０．２μｍであるが、ろ波中
心線うねりＷ_CAが本実施例の加熱ローラよりも大きく、
従って、表面の凹凸のレベルも悪い。このため、本実施
例におけるＮｏ．１，Ｎｏ．２の加熱ローラでは、表面
凹凸による不具合は定着後の画像には見られない。しか
し、Ｎｏ．４の加熱ローラのように中心線平均粗さが
０．１μｍと良くても、うねり成分が大きいと、定着後
画像の不具合レベルも悪くなってしまう。

【００１６】〈実施例２〉次に、図２に基づいて本発明
の実施例２を説明する。なお、実施例１と重複する部分
については、説明を省略する。

【００１７】本実施例では、加熱ローラ表面の離型層に
は、ＰＦＡチューブを使用している。ＰＦＡチューブ表
面は、チューブ形成時に、平滑に形成されている。しか
し、加熱ローラ芯金上にＰＦＡチューブを被覆形成する
場合には、加熱ローラ芯金表層の表面粗度の影響を受け
てしまう。このため、芯金表層にうねり成分等がある場
合には、加熱ローラ表層のＰＦＡチューブ表面にもうね
り成分等が出てしまう。従って、芯金表層の表面粗度が
悪いと、ＰＦＡチューブ被覆後の加熱ローラ表面には凹
凸が出てしまうため、ＯＨＰ用透明シート等を記録材に
用いた場合、定着後の画像に不具合が生じてしまう。一
方、ＰＦＡチューブ被覆後の加熱ローラ表面を、研摩
し、表面を平滑にすると、芯金表面の表面粗度に応じ
て、ＰＦＡチューブ層の膜厚のムラが生じてしまう。こ
のため、芯金表面の凸部では、ＰＦＡチューブ層の膜厚
が薄くなってしまうため、加熱ローラ表面の電位が保持
できず、オフセットが悪化してしまうため不具合があっ
た。

【００１８】そこで、本実施例では、加熱ローラ芯金表
層を研摩または切削により、表面粗度を小さくした後
に、ＰＦＡチューブを被覆形成しているため加熱ローラ
表面の表面粗度がＲａ０．２μｍ以下、Ｗ_CA０．１μｍ
以下と平滑になっている。このため、ＯＨＰ用透明シー
ト等の記録材を使用した場合の定着後画像の不具合を改
善することができる。しかも、本実施例では、ＰＦＡチ
ューブの膜厚が部分的に薄くなることなどなく、一定の
膜厚を得ることができる。

【００１９】〈実施例３〉次に、図３に基づいて本発明
の実施例３を説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００２０】図３は、テンションレスフィルム加熱方式
の定着装置の概略断面図である。図３において１１は、
耐熱樹脂製の横長ステーであり、後述する耐熱性フィル
ム１２の内面ガイド部材と後述する加熱体支持の補強部
材（ホルダー）を兼ねる。

【００２１】加熱体は、耐熱性フィルム横断方向（耐熱
性フィルム１２の走行方向に直角方向）を長手方向とす
る横長の剛性・高耐熱・断熱性を有する樹脂製のステー
１１の下面側に、長手方向に沿って一体に取り付け支持
させたヒータ基板１３と、該ヒータ基板１３に塗布され
た発熱体９から成る。

【００２２】発熱体９は、ヒータ基板１３の下面の略中
央部に沿って、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の
電気抵抗材料を厚み約１０μｍ、幅１〜３ｍｍ長手方向
幅約２００〜３００ｍｍにスクリーン印刷等により塗工
し、その上に絶縁、保護を目的としたガラス層１４を備
えている。なお、さらにこの上に耐熱性フィルム１２と
の摩擦を低減するためＰＦＡ，ＰＴＦＥ等をコートして
も良い。

【００２３】エンドレスの耐熱性フィルム１２は、加熱
体を含むステー１１に外嵌させてあり、このエンドレス
の耐熱性フィルム１２の内周長と加熱体を含むステー１
１の外周長は、フィルム１２の方を例えば３ｍｍ程大き
くしてあり、従ってフィルム１２は加熱体を含むステー
１１に対して周長が余裕をもってルーズに外嵌してい
る。フィルム１２の膜厚は、熱容量を小さくしてクイッ
クスタート性を向上させるために、総厚１００μｍ以下
好ましくは４０μｍ以下２０μｍ以上の耐熱性・離型性
・強度・耐久性等のある単層、あるいは複合層フィルム
を使用する。

【００２４】また、図３において６は加熱体との間でフ
ィルム１２を挟んでニップ部を形成し、フィルム１２を
駆動する回転体としての加圧ローラ（圧接ローラ、バッ
クアップローラ）であり、中心軸２とこの軸に外装した
シリコーンゴム等の離型性の良いゴム弾性体である弾性
層４とからなり、中心軸２の左右端部をそれぞれ左右軸
受け部材（図示せず）に回転自由に軸受け支持させてあ
る。

【００２５】以上のような本実施例装置において、耐熱
性フィルム１２は、ポリイミドフィルムのベース上にプ
ライマ層及び離型性を順に形成してあり、耐熱性フィル
ムの表層である離型層には、ＰＦＡやポリテトラフルオ
ロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂を使用してお
り、ディッピングコート等により形成されている。

【００２６】通常、ディッピングコート法で離型層を形
成すると、引き上げ速度の変動、溶液の粘度等により、
ディッピングコートで形成した後、離型層の表面に凹凸
ができてしまい、ＯＨＰ用透明シート等を記録材に使用
した場合、定着後の画像に不具合が生じてしまう。

【００２７】しかし、本実施例では、耐熱性フィルム表
面の表面粗度を中心線平均粗さＲａを０．２μｍ以下
で、なおかつ、ろ波最大うねりＷ_CMが１．０μｍ以下で
あるように平滑な表面にしているため、ＯＨＰ用透明シ
ート等を記録材に使用した場合の、定着後の画像の不具
合を改善することができる。

【００２８】耐熱性フィルム表面の表面粗度による、定
着後画像の不具合レベルの差を実験した結果をまとめた
ものが、表２である。

【００２９】

【表２】

【００３０】本実施例におけるＮｏ．１、Ｎｏ．２の耐
熱性フィルムでは定着後画像の不具合は見られないが、
Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．５の耐熱性フィルムのよう
にフィルム表面の凹凸レベルが悪くなるにつれて、定着
後画像の不具合レベルも悪化した。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録材上に形成されたトナー像を、対向配置された二つ
の部材により形成されたニップ部で狭圧搬送しつつ定着
を行う画像形成装置の定着装置において、上記部材のう
ち、トナー像に接する部材の表面粗さは、中心線平均粗
さＲａが０．２μｍ以下で、ろ波中心線うねりＷ_CAが
０．１μｍ以下、または、中心線平均粗さＲａが０．２
μｍ以下で、ろ波最大うねりＷ_CMが１μｍ以下であるよ
うにしたため、トナー像に接する部材表面は十分平滑で
あり、ＯＨＰ用透明シート等の記録材を使用した場合の
定着後画像の不具合を改善することができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における定着装置の概略構成
図である。

【図２】本発明の実施例２における定着装置の概略構成
図である。

【図３】本発明の実施例３における定着装置の概略構成
図である。

【図４】従来例における定着装置の概略構成図である。

【符号の説明】

５ 加熱ローラ（トナー像に接する部材） ６ 加圧ローラ（トナー像に接する部材） ７ トナー ８ 記録材 １２ 耐熱性フィルム（トナー像に接する部材）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録材上に形成されたトナー像を、対向
   配置された二つの部材の圧接部で狭圧搬送しつつ定着を
   行う画像形成装置の定着装置において、上記二つの部材
   のうち、トナー像に接する部材の表面粗さは、中心線平
   均粗さＲａが０．２μｍ以下で、ろ波中心線うねりＷ_CA
   が０．１μｍ以下、または中心線平均粗さＲａが０．２
   μｍ以下で、ろ波最大うねりＷ_CMが１μｍ以下であるこ
   とを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 トナー像に接する部材は、ローラである
   こととする請求項１に記載の定着装置。
3. 【請求項３】 トナー像に接する部材は、フィルムであ
   ることとする請求項１に記載の定着装置。