JP2984404B2 - トナー定着装置 - Google Patents
トナー定着装置Info
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- JP2984404B2 JP2984404B2 JP3085271A JP8527191A JP2984404B2 JP 2984404 B2 JP2984404 B2 JP 2984404B2 JP 3085271 A JP3085271 A JP 3085271A JP 8527191 A JP8527191 A JP 8527191A JP 2984404 B2 JP2984404 B2 JP 2984404B2
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- roll
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真式複写機およ
びプリンターに使用されるトナー定着装置に関するもの
であり、更に詳しくはトナーを定着させるためのロール
に関するものである。
びプリンターに使用されるトナー定着装置に関するもの
であり、更に詳しくはトナーを定着させるためのロール
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子写真式複写機およびプリンターにお
ける複写速度の高速化の要請は、近年のオフィスオート
メーション化の広がりを背景に、益々高まりつつある。
電子写真式複写機およびプリンターにおいて、複写速度
を決定する要因は主に複写紙上の電気潜像を顕像化する
ステップである。すなわち電子写真式複写機およびプリ
ンターにおいては複写紙上の電気潜像にトナーを定着さ
せ顕像を得るが、トナーを定着させるためには一般に
熱、圧力または熱および圧力を加えることが必要であ
る。
ける複写速度の高速化の要請は、近年のオフィスオート
メーション化の広がりを背景に、益々高まりつつある。
電子写真式複写機およびプリンターにおいて、複写速度
を決定する要因は主に複写紙上の電気潜像を顕像化する
ステップである。すなわち電子写真式複写機およびプリ
ンターにおいては複写紙上の電気潜像にトナーを定着さ
せ顕像を得るが、トナーを定着させるためには一般に
熱、圧力または熱および圧力を加えることが必要であ
る。
【０００３】複写速度の高速化を目指して、近年ではト
ナーの定着に熱・圧力併用方式を用いた機器が市場にお
いて優勢となっている。特に、上下ロール間に複写紙を
通過させることにより、熱と圧力を同時に加えトナーを
複写紙に溶融定着させる方法が公知である。この方式に
よれば、上ロールには熱源が組み込まれ熱ロールとして
働き、下ロールは支持ロールまたは対ロールとしての役
割を有する。トナーの定着の際に溶融トナーがロールに
付着することを防止するため、上下ロールの材質には離
型性に優れた物質が選択される。そのような物質のうち
公知の代表的なものは、ポリ四フッ化エチレン(以下
「ＰＴＦＥ」という)およびシリコーンゴムである。例
えば、特公昭５７−５２５７４号、特公昭５９−１３７
３１号および特公昭６０−１７１０９号にはトナー定着
装置用のロールとして表面にＰＴＦＥや比較的硬質のシ
リコーンゴムを被覆したもの、および金属素管自体を使
用するものが記載されている。
ナーの定着に熱・圧力併用方式を用いた機器が市場にお
いて優勢となっている。特に、上下ロール間に複写紙を
通過させることにより、熱と圧力を同時に加えトナーを
複写紙に溶融定着させる方法が公知である。この方式に
よれば、上ロールには熱源が組み込まれ熱ロールとして
働き、下ロールは支持ロールまたは対ロールとしての役
割を有する。トナーの定着の際に溶融トナーがロールに
付着することを防止するため、上下ロールの材質には離
型性に優れた物質が選択される。そのような物質のうち
公知の代表的なものは、ポリ四フッ化エチレン(以下
「ＰＴＦＥ」という)およびシリコーンゴムである。例
えば、特公昭５７−５２５７４号、特公昭５９−１３７
３１号および特公昭６０−１７１０９号にはトナー定着
装置用のロールとして表面にＰＴＦＥや比較的硬質のシ
リコーンゴムを被覆したもの、および金属素管自体を使
用するものが記載されている。
【０００４】しかしながら、これらの物質は耐熱性が低
いためロールの表面温度を高く設定することができない
か、または表面温度を保持することが困難である。その
結果トナーの定着速度を上げることができないため、複
写速度を高めることについては限界があった。
いためロールの表面温度を高く設定することができない
か、または表面温度を保持することが困難である。その
結果トナーの定着速度を上げることができないため、複
写速度を高めることについては限界があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記問題点に鑑み、本
発明は耐熱性に優れ、且つ断熱性、離型性および耐摩耗
性に優れた物質からなるロールを有する電子写真式複写
機およびプリンター用のトナー定着装置を提供すること
を目的とする。
発明は耐熱性に優れ、且つ断熱性、離型性および耐摩耗
性に優れた物質からなるロールを有する電子写真式複写
機およびプリンター用のトナー定着装置を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明の電子写真式複写機およびプリンター用のトナー定
着装置は、ポリベンゾイミダゾール(以下「ＰＢＩ」と
いう)を含む層を有する熱ロールまたは／および対ロー
ルを有することを特徴とする。
発明の電子写真式複写機およびプリンター用のトナー定
着装置は、ポリベンゾイミダゾール(以下「ＰＢＩ」と
いう)を含む層を有する熱ロールまたは／および対ロー
ルを有することを特徴とする。
【０００７】本発明の熱ロールまたは／および対ロール
に用いられるＰＢＩは安定な複素環式ポリマーであり、
その製造方法は多数の米国特許、例えば米国再発行特許
第２６,０６５号、米国特許第３,３１３,７８３、３,５
０９,１０８、３,５１８,２３４、３,５５５,３８９、
３,４３３,７７２、３,４０８,３３６、３,５７８,６４
４、３,５４９,６０３、３,７０８,４３９、４,１５４,
９１９、４,３１２,９７６、４,３７７,５４６、４,５
４９,３８８号に記載されている。また、ＰＢＩの製造
方法はＪ.Ｐ.Ｃｒｉｔｃｈｌｅｙ、Ｇ.Ｊ.Ｋｎｉｇｈｔ
およびＷ.Ｗ.Ｗｒｉｇｈｔ著「耐熱性ポリマー−技術的
に有用な材料(Ｈｅａｔ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Ｐｏｌｙ
ｍｅｒｓ−Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ Ｕｓｅｆ
ｕｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ)」Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓ
ｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ(１９８３)、第２５９〜３２２頁
にも解説されている。
に用いられるＰＢＩは安定な複素環式ポリマーであり、
その製造方法は多数の米国特許、例えば米国再発行特許
第２６,０６５号、米国特許第３,３１３,７８３、３,５
０９,１０８、３,５１８,２３４、３,５５５,３８９、
３,４３３,７７２、３,４０８,３３６、３,５７８,６４
４、３,５４９,６０３、３,７０８,４３９、４,１５４,
９１９、４,３１２,９７６、４,３７７,５４６、４,５
４９,３８８号に記載されている。また、ＰＢＩの製造
方法はＪ.Ｐ.Ｃｒｉｔｃｈｌｅｙ、Ｇ.Ｊ.Ｋｎｉｇｈｔ
およびＷ.Ｗ.Ｗｒｉｇｈｔ著「耐熱性ポリマー−技術的
に有用な材料(Ｈｅａｔ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Ｐｏｌｙ
ｍｅｒｓ−Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ Ｕｓｅｆ
ｕｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ)」Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓ
ｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ(１９８３)、第２５９〜３２２頁
にも解説されている。
【０００８】本発明の熱ロールまたは／および対ロール
に好ましく用いられるＰＢＩは以下の構造式で示される
ポリ−２,２'−(ｍ−フェニレン)−５,５'−ビベンゾイ
ミダゾールである；
に好ましく用いられるＰＢＩは以下の構造式で示される
ポリ−２,２'−(ｍ−フェニレン)−５,５'−ビベンゾイ
ミダゾールである；
【０００９】
【００１０】上記ＰＢＩの変形温度は４３５℃であり、
ＰＴＦＥやシリコーンゴムよりも耐熱性が著しく高いも
のである。その結果熱ロールの設定温度を高くすること
が可能となり、複写速度を高めることができる。またＰ
ＢＩの摩耗係数は１００時間、ＰＶ＝５００００におい
て２９であり耐摩耗性に優れており、複写紙が高速で通
過するロールの材質としては好適なものである。本発明
において用いられるＰＢＩの数平均分子量は２,０００
〜１００,０００である。好ましくはＰＢＩの数平均分
子量は５,０００〜３０,０００である。またＰＢＩの焼
結体の製造方法は特開平１−９９,８１８号等に開示さ
れている。例えば、その焼結体はＨｏｅｃｈｓｔ Ｃｅ
ｌａｎｅｓｅ社のＣｅｌａｚｏｌｅ(登録商標)として市
販されており、またＰＢＩを溶媒に溶解させた液状体も
開発されている。
ＰＴＦＥやシリコーンゴムよりも耐熱性が著しく高いも
のである。その結果熱ロールの設定温度を高くすること
が可能となり、複写速度を高めることができる。またＰ
ＢＩの摩耗係数は１００時間、ＰＶ＝５００００におい
て２９であり耐摩耗性に優れており、複写紙が高速で通
過するロールの材質としては好適なものである。本発明
において用いられるＰＢＩの数平均分子量は２,０００
〜１００,０００である。好ましくはＰＢＩの数平均分
子量は５,０００〜３０,０００である。またＰＢＩの焼
結体の製造方法は特開平１−９９,８１８号等に開示さ
れている。例えば、その焼結体はＨｏｅｃｈｓｔ Ｃｅ
ｌａｎｅｓｅ社のＣｅｌａｚｏｌｅ(登録商標)として市
販されており、またＰＢＩを溶媒に溶解させた液状体も
開発されている。
【００１１】本発明の電子写真式複写機およびプリンタ
ー用のトナー定着装置に用いられる熱ロールまたは／お
よび対ロールにおいて，ＰＢＩを含む層はＰＢＩのみか
らなるか、又はＰＢＩに他の物質を含有させた混合物か
らなることができ、後者の場合にはＰＢＩを主体とする
ことが好ましい。本発明においては、ＰＢＩに含有させ
る物質として内添フィラーや結着樹脂物質などを用いる
ことができる。
ー用のトナー定着装置に用いられる熱ロールまたは／お
よび対ロールにおいて，ＰＢＩを含む層はＰＢＩのみか
らなるか、又はＰＢＩに他の物質を含有させた混合物か
らなることができ、後者の場合にはＰＢＩを主体とする
ことが好ましい。本発明においては、ＰＢＩに含有させ
る物質として内添フィラーや結着樹脂物質などを用いる
ことができる。
【００１２】ＰＢＩを含む層に内添フィラーを含有させ
ることでＰＢＩの自己潤滑性および電気伝導性を向上さ
せることができる。そのような内添フィラーは例えばＳ
ｉＣ、各種金属粉およびグラファイト等のカーボンであ
る。自己潤滑性を向上させることでロール間における複
写紙の通紙性が改善され、電気伝導性を向上させること
でロール、紙、トナー間での摩擦による静電気の発生、
蓄積が防止される。例えば、ＰＢＩにグラファイトを内
添することでＰＢＩの体積固有抵抗値を１０6 〜8〜１０
14Ωｃｍにまで下げることができる。
ることでＰＢＩの自己潤滑性および電気伝導性を向上さ
せることができる。そのような内添フィラーは例えばＳ
ｉＣ、各種金属粉およびグラファイト等のカーボンであ
る。自己潤滑性を向上させることでロール間における複
写紙の通紙性が改善され、電気伝導性を向上させること
でロール、紙、トナー間での摩擦による静電気の発生、
蓄積が防止される。例えば、ＰＢＩにグラファイトを内
添することでＰＢＩの体積固有抵抗値を１０6 〜8〜１０
14Ωｃｍにまで下げることができる。
【００１３】また、ＰＢＩは表面硬度がロックウエル硬
さＫスケールで１１０と非常に硬いが、ＰＢＩを含む層
に結着樹脂物質を含有させることによって弾性および表
面硬度を改善することができる。弾性および表面硬度を
改善することによって、熱ロールおよび対ロールの接触
面積、すなわちニップ幅に自由度を持たせ、トナーの定
着効率を制御することが可能となる。そのよう結着樹脂
物質は例えば、ＨＴＶ(High Temperature Vulcanized)
シリコーンゴム、ＲＴＶ(Room Temperature Vulcanize
d)シリコーンゴム、ＬＴＶ(Low TemperatureVulcanize
d)シリコーンゴム，ＰＴＦＥのようなフッ素含有モノマ
ーのホモポリマーまたはフッ素含有モノマーと他のモノ
マーとの共重合体である。
さＫスケールで１１０と非常に硬いが、ＰＢＩを含む層
に結着樹脂物質を含有させることによって弾性および表
面硬度を改善することができる。弾性および表面硬度を
改善することによって、熱ロールおよび対ロールの接触
面積、すなわちニップ幅に自由度を持たせ、トナーの定
着効率を制御することが可能となる。そのよう結着樹脂
物質は例えば、ＨＴＶ(High Temperature Vulcanized)
シリコーンゴム、ＲＴＶ(Room Temperature Vulcanize
d)シリコーンゴム、ＬＴＶ(Low TemperatureVulcanize
d)シリコーンゴム，ＰＴＦＥのようなフッ素含有モノマ
ーのホモポリマーまたはフッ素含有モノマーと他のモノ
マーとの共重合体である。
【００１４】以下、図面を用いて本発明の電子写真式複
写機およびプリンター用のトナー定着装置に用いられる
熱ロールまたは／および対ロールの実施態様を説明す
る。しかし、それらは本発明の範囲を限定するものでは
ない。図面中、１はトナーを定着させるための熱源であ
り、２はＰＢＩを含む層であり、３は芯管であり、４は
最表層であり、５は中間層であり、６はシリコーンゴム
層であり、そして７はＰＴＦＥ層である。
写機およびプリンター用のトナー定着装置に用いられる
熱ロールまたは／および対ロールの実施態様を説明す
る。しかし、それらは本発明の範囲を限定するものでは
ない。図面中、１はトナーを定着させるための熱源であ
り、２はＰＢＩを含む層であり、３は芯管であり、４は
最表層であり、５は中間層であり、６はシリコーンゴム
層であり、そして７はＰＴＦＥ層である。
【００１５】本発明のトナー定着装置に用いられる熱ロ
ールは、図１に示すようにＰＢＩを単独で用いてもよ
い。上述のようにＰＢＩは優れた耐熱性を有するため、
熱ロールの表面温度を高く設定することができ、複写速
度の高速化を図ることができる。また、ＰＢＩを内添フ
ィラーと共にまたは結着樹脂物質と共に用いてもよい。
更に、本発明の熱ロールは図２〜図４に示すような層状
構造を有していてもよい。
ールは、図１に示すようにＰＢＩを単独で用いてもよ
い。上述のようにＰＢＩは優れた耐熱性を有するため、
熱ロールの表面温度を高く設定することができ、複写速
度の高速化を図ることができる。また、ＰＢＩを内添フ
ィラーと共にまたは結着樹脂物質と共に用いてもよい。
更に、本発明の熱ロールは図２〜図４に示すような層状
構造を有していてもよい。
【００１６】すなわち図２に示す熱ロールは、アルミニ
ウムからなる芯管３の表面にＰＢＩ、内添フィラーを含
有するＰＢＩまたは結着樹脂物質を含有するＰＢＩ層２
を有する。熱ロールがかかる構造を有することにより、
本発明のトナー定着装置に用いられる熱ロールは、摩耗
性が劣るというアルミニウム、ＰＴＦＥおよびシリコー
ンゴムの欠点をカバーしつつ、アルミニウムの耐熱性を
維持したものとなる。その結果、熱ロールは耐摩耗性に
優れ且つ耐熱性に優れたものとなり、複写速度の高速化
を図ることができる。
ウムからなる芯管３の表面にＰＢＩ、内添フィラーを含
有するＰＢＩまたは結着樹脂物質を含有するＰＢＩ層２
を有する。熱ロールがかかる構造を有することにより、
本発明のトナー定着装置に用いられる熱ロールは、摩耗
性が劣るというアルミニウム、ＰＴＦＥおよびシリコー
ンゴムの欠点をカバーしつつ、アルミニウムの耐熱性を
維持したものとなる。その結果、熱ロールは耐摩耗性に
優れ且つ耐熱性に優れたものとなり、複写速度の高速化
を図ることができる。
【００１７】また図３は、アルミニウムからなる芯管３
にＰＴＦＥまたはシリコーンゴムのような離型剤を最表
層４として付与し、更に芯管３と最表層４との間にＰＢ
Ｉ、内添フィラーを含有するＰＢＩまたは結着樹脂物質
を含有するＰＢＩ層２を有する熱ロールである。ＰＢＩ
の熱伝達係数は０.４１Ｗ／ｍ・Ｋであり、ＰＴＦＥの熱
伝導係数よりも小さい(例えば下記の比較例に使用され
るＰＴＦＥの場合は０.７８Ｗ／ｍ・Ｋ)。その結果、Ｐ
ＢＩは優れた断熱性を有するため、熱ロールの中間層と
して用いることで熱ロールの表面温度を安定化させるこ
とが可能となり、高速複写においても均一な複写画像が
得られる。
にＰＴＦＥまたはシリコーンゴムのような離型剤を最表
層４として付与し、更に芯管３と最表層４との間にＰＢ
Ｉ、内添フィラーを含有するＰＢＩまたは結着樹脂物質
を含有するＰＢＩ層２を有する熱ロールである。ＰＢＩ
の熱伝達係数は０.４１Ｗ／ｍ・Ｋであり、ＰＴＦＥの熱
伝導係数よりも小さい(例えば下記の比較例に使用され
るＰＴＦＥの場合は０.７８Ｗ／ｍ・Ｋ)。その結果、Ｐ
ＢＩは優れた断熱性を有するため、熱ロールの中間層と
して用いることで熱ロールの表面温度を安定化させるこ
とが可能となり、高速複写においても均一な複写画像が
得られる。
【００１８】さらに図４は、アルミニウムからなる芯管
３にＰＢＩ、内添フィラーを含有するＰＢＩまたは結着
樹脂物質を含有するＰＢＩ層２を有し、更に一又は二以
上の中間層５を有する熱ロールである。中間層５を設け
ることで芯管３とＰＢＩを含む層２との密着性が向上す
る場合がある。中間層５の材質としては例えば、ＰＴＦ
Ｅおよびシリコーンゴムが用いられる。表面のＰＢＩを
含む層２はロール表面に耐摩耗性を付与するために用い
られる。
３にＰＢＩ、内添フィラーを含有するＰＢＩまたは結着
樹脂物質を含有するＰＢＩ層２を有し、更に一又は二以
上の中間層５を有する熱ロールである。中間層５を設け
ることで芯管３とＰＢＩを含む層２との密着性が向上す
る場合がある。中間層５の材質としては例えば、ＰＴＦ
Ｅおよびシリコーンゴムが用いられる。表面のＰＢＩを
含む層２はロール表面に耐摩耗性を付与するために用い
られる。
【００１９】従来のトナー定着装置に用いられる対ロー
ルは図５〜図７に示す層状構造を有している。すなわ
ち、アルミニウムからなる芯管３の表面にシリコーンゴ
ム層６若しくはＰＴＦＥ層７を付与したもの(図５、図
６)、またはアルミニウムからなる芯管３の表面にシリ
コーンゴム層６とＰＴＦＥ層７とを順次積層したもので
ある(図７)。熱ロールと同様に、対ロールについても耐
熱性および耐摩耗性等が要求される。しかしながら本発
明のトナー定着装置においては、上記のＰＢＩ、内添フ
ィラーを含有するＰＢＩまたは結着樹脂物質を含有する
ＰＢＩ層２を有する熱ロールをかかる従来の対ロールと
組み合わせて用いることもできる。
ルは図５〜図７に示す層状構造を有している。すなわ
ち、アルミニウムからなる芯管３の表面にシリコーンゴ
ム層６若しくはＰＴＦＥ層７を付与したもの(図５、図
６)、またはアルミニウムからなる芯管３の表面にシリ
コーンゴム層６とＰＴＦＥ層７とを順次積層したもので
ある(図７)。熱ロールと同様に、対ロールについても耐
熱性および耐摩耗性等が要求される。しかしながら本発
明のトナー定着装置においては、上記のＰＢＩ、内添フ
ィラーを含有するＰＢＩまたは結着樹脂物質を含有する
ＰＢＩ層２を有する熱ロールをかかる従来の対ロールと
組み合わせて用いることもできる。
【００２０】本発明においては、対ロールとしてＰＢ
Ｉ、内添フィラーを含有するＰＢＩまたは結着樹脂物質
を含有するＰＢＩを使用することもできる。すなわち、
本発明の対ロールはＰＢＩを単独で用いてもよく、また
は内添フィラーと共に若しくは結着樹脂物質と共に用い
てもよい。また本発明の対ロールは図８に示すようにア
ルミニウムからなる芯管３の表面にＰＢＩ、内添フィラ
ーを含有するＰＢＩまたは結着樹脂物質を含有するＰＢ
Ｉ層２を有していてもよい。さらに本発明の対ロールは
図９に示すようにアルミニウムからなる芯管３にＰＢ
Ｉ、内添フィラーを含有するＰＢＩまたは結着樹脂物質
を含有するＰＢＩ層２を有し、更に一又は二以上の中間
層５を有するものでもよい。中間層５の材質としては例
えば、ＰＴＦＥおよびシリコーンゴムが用いられる。本
発明の対ロールは、従来型のＰＢＩを含む層を有さない
熱ロールと組み合わせて使用することもでき、また上記
のＰＢＩを含む層を有する熱ロールと組み合わせて使用
することもできる。トナー定着の温度を高め、電子写真
式複写機およびプリンターの複写速度の高速化を図るこ
とに鑑み、本発明においては熱ロールおよび対ロールの
双方はＰＢＩ、内添フィラーを含有するＰＢＩまたは結
着樹脂物質を含有するＰＢＩ層を有することが好まし
い。
Ｉ、内添フィラーを含有するＰＢＩまたは結着樹脂物質
を含有するＰＢＩを使用することもできる。すなわち、
本発明の対ロールはＰＢＩを単独で用いてもよく、また
は内添フィラーと共に若しくは結着樹脂物質と共に用い
てもよい。また本発明の対ロールは図８に示すようにア
ルミニウムからなる芯管３の表面にＰＢＩ、内添フィラ
ーを含有するＰＢＩまたは結着樹脂物質を含有するＰＢ
Ｉ層２を有していてもよい。さらに本発明の対ロールは
図９に示すようにアルミニウムからなる芯管３にＰＢ
Ｉ、内添フィラーを含有するＰＢＩまたは結着樹脂物質
を含有するＰＢＩ層２を有し、更に一又は二以上の中間
層５を有するものでもよい。中間層５の材質としては例
えば、ＰＴＦＥおよびシリコーンゴムが用いられる。本
発明の対ロールは、従来型のＰＢＩを含む層を有さない
熱ロールと組み合わせて使用することもでき、また上記
のＰＢＩを含む層を有する熱ロールと組み合わせて使用
することもできる。トナー定着の温度を高め、電子写真
式複写機およびプリンターの複写速度の高速化を図るこ
とに鑑み、本発明においては熱ロールおよび対ロールの
双方はＰＢＩ、内添フィラーを含有するＰＢＩまたは結
着樹脂物質を含有するＰＢＩ層を有することが好まし
い。
【００２１】本発明のトナー定着装置に用いられる熱ロ
ールおよび対ロールは、ＰＢＩを溶媒に溶解させて芯管
にコーティングすることによって製造することができ
る。すなわち、ＰＢＩを溶媒に溶解させた液を芯管にデ
ィッピングするか、または静電塗装することによって、
芯管表面にＰＢＩを付与し、その後溶媒を乾燥させるこ
とによって目的とする熱ロールおよび対ロールを得るこ
とができる。上記溶媒としてはＮ,Ｎ−ジメチルアセト
アミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスル
ホキシドおよびＮ−メチル−２−ピロリドンをはじめと
する、ＰＢＩの乾式紡糸液の生成において一般に用いら
れる溶媒から選択することができる。特に好ましい溶媒
はＮ,Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドンである。
ールおよび対ロールは、ＰＢＩを溶媒に溶解させて芯管
にコーティングすることによって製造することができ
る。すなわち、ＰＢＩを溶媒に溶解させた液を芯管にデ
ィッピングするか、または静電塗装することによって、
芯管表面にＰＢＩを付与し、その後溶媒を乾燥させるこ
とによって目的とする熱ロールおよび対ロールを得るこ
とができる。上記溶媒としてはＮ,Ｎ−ジメチルアセト
アミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスル
ホキシドおよびＮ−メチル−２−ピロリドンをはじめと
する、ＰＢＩの乾式紡糸液の生成において一般に用いら
れる溶媒から選択することができる。特に好ましい溶媒
はＮ,Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドンである。
【００２２】また本発明のトナー定着装置に用いられる
熱ロールおよび対ロールは、ＰＢＩを円筒状に焼結成形
するか、または焼結成形後に円筒状に加工して製造する
こともできる。上述のようにＰＢＩは熱可塑性樹脂であ
るが、融点が分解点よりも高いため溶融押出成形加工を
することができない。したがって成形体を製造するには
ＰＢＩ等を粉体としたものを焼結して成形体を得る。
熱ロールおよび対ロールは、ＰＢＩを円筒状に焼結成形
するか、または焼結成形後に円筒状に加工して製造する
こともできる。上述のようにＰＢＩは熱可塑性樹脂であ
るが、融点が分解点よりも高いため溶融押出成形加工を
することができない。したがって成形体を製造するには
ＰＢＩ等を粉体としたものを焼結して成形体を得る。
【００２３】以下実施例により、本発明を更に詳細に説
明する。
明する。
【００２４】
【実施例】実施例１ 固形分２０重量部のポリ−２,２'−(ｍ−フェニレン)−
５,５'−ビベンゾイミダゾールをＮ,Ｎ−ジメチルアセ
トアミド８０重量部に溶解して塗工液とした。アルミニ
ウムを材質とする直径２０ｍｍの素管表面に、この塗工
液をディッピング法により塗布した。これを１７８℃に
て８時間加熱し溶剤を脱気させ乾燥した。その結果、膜
厚３０μｍのＰＢＩ被膜が得られた。
５,５'−ビベンゾイミダゾールをＮ,Ｎ−ジメチルアセ
トアミド８０重量部に溶解して塗工液とした。アルミニ
ウムを材質とする直径２０ｍｍの素管表面に、この塗工
液をディッピング法により塗布した。これを１７８℃に
て８時間加熱し溶剤を脱気させ乾燥した。その結果、膜
厚３０μｍのＰＢＩ被膜が得られた。
【００２５】このようにして得られたＰＢＩ被覆アルミ
ニウム管を、電子写真式レーザープリンターのトナー定
着装置の熱ロールとして装着し、実用特性を試験した。
ニウム管を、電子写真式レーザープリンターのトナー定
着装置の熱ロールとして装着し、実用特性を試験した。
【００２６】この結果、熱ロールは温度３５０℃まで使
用可能であった。熱ロールを５０,０００回転させた後
のＰＢＩの摩耗による重量減少量は４％であった。熱ロ
ール中央部と熱ロール端での表面温度には、ほとんど差
がなかった。また、トナー定着性および耐オフセット性
能は良好であった。
用可能であった。熱ロールを５０,０００回転させた後
のＰＢＩの摩耗による重量減少量は４％であった。熱ロ
ール中央部と熱ロール端での表面温度には、ほとんど差
がなかった。また、トナー定着性および耐オフセット性
能は良好であった。
【００２７】実施例２ 固形分３５重量部のポリ−２,２'−(ｍ−フェニレン)−
５,５'−ビベンゾイミダゾールをＮ,Ｎ−ジメチルアセ
トアミド６５重量部に溶解して塗工液とした。アルミニ
ウムを材質とする直径２０ｍｍの素管表面に、この塗工
液をディッピング法により塗布した。これを１７８℃に
て８時間加熱し溶剤を脱気させ乾燥した。その結果、膜
厚１ｍｍのＰＢＩ被膜が得られた。
５,５'−ビベンゾイミダゾールをＮ,Ｎ−ジメチルアセ
トアミド６５重量部に溶解して塗工液とした。アルミニ
ウムを材質とする直径２０ｍｍの素管表面に、この塗工
液をディッピング法により塗布した。これを１７８℃に
て８時間加熱し溶剤を脱気させ乾燥した。その結果、膜
厚１ｍｍのＰＢＩ被膜が得られた。
【００２８】このようにして得られたＰＢＩ被覆アルミ
ニウム管を、電子写真式レーザープリンターのトナー定
着装置の熱ロールおよび対ロールとして装着し、実用特
性を試験した。
ニウム管を、電子写真式レーザープリンターのトナー定
着装置の熱ロールおよび対ロールとして装着し、実用特
性を試験した。
【００２９】この結果、熱ロールおよび対ロールは温度
３５０℃まで使用可能であった。熱ロールおよび対ロー
ルを５０,０００回転させた後のＰＢＩの摩耗による重
量減少量は１％であった。熱ロール中央部と熱ロール端
での表面温度には、ほとんど差がなかった。また、トナ
ー定着性および耐オフセット性能は良好であった。
３５０℃まで使用可能であった。熱ロールおよび対ロー
ルを５０,０００回転させた後のＰＢＩの摩耗による重
量減少量は１％であった。熱ロール中央部と熱ロール端
での表面温度には、ほとんど差がなかった。また、トナ
ー定着性および耐オフセット性能は良好であった。
【００３０】実施例３ ポリ−２,２'−(ｍ−フェニレン)−５,５'−ビベンゾイ
ミダゾールの焼結により成形された直径２６ｍｍの円柱
状ＰＢＩを、切削加工によって肉厚３ｍｍの円筒状とし
た。これにアルミニウムを材質とする直径２０ｍｍの素
管を挿嵌させロールを作製した。
ミダゾールの焼結により成形された直径２６ｍｍの円柱
状ＰＢＩを、切削加工によって肉厚３ｍｍの円筒状とし
た。これにアルミニウムを材質とする直径２０ｍｍの素
管を挿嵌させロールを作製した。
【００３１】このようにして得られたアルミニウム挿嵌
ＰＢＩロールを電子写真式レーザープリンターのトナー
定着装置の熱ロールとして装着し、実用特性を試験し
た。
ＰＢＩロールを電子写真式レーザープリンターのトナー
定着装置の熱ロールとして装着し、実用特性を試験し
た。
【００３２】この結果、熱ロールは温度３５０℃まで使
用可能であった。熱ロールを５０,０００回転させた後
のＰＢＩの摩耗による重量減少量は１％であった。熱ロ
ール中央部と熱ロール端での表面温度には、ほとんど差
がなかった。また、トナー定着性および耐オフセット性
能は良好であった。
用可能であった。熱ロールを５０,０００回転させた後
のＰＢＩの摩耗による重量減少量は１％であった。熱ロ
ール中央部と熱ロール端での表面温度には、ほとんど差
がなかった。また、トナー定着性および耐オフセット性
能は良好であった。
【００３３】比較例 アルミニウムを材質とする直径２０ｍｍの素管表面に、
ＰＴＦＥ(ＨＯＳＴＡＦＬＯＮ(登録商標) ＴＦＭ４３
０３ Ｈｏｅｃｈｓｔ ＡＧ製)を膜厚３０μｍとなる
ように被覆した。
ＰＴＦＥ(ＨＯＳＴＡＦＬＯＮ(登録商標) ＴＦＭ４３
０３ Ｈｏｅｃｈｓｔ ＡＧ製)を膜厚３０μｍとなる
ように被覆した。
【００３４】このようにして得られたＰＴＦＥ被覆アル
ミニウム管を、電子写真式レーザープリンターのトナー
定着装置の熱ロールとして装着し、実用特性を試験し
た。
ミニウム管を、電子写真式レーザープリンターのトナー
定着装置の熱ロールとして装着し、実用特性を試験し
た。
【００３５】この結果、熱ロールは温度２３０℃までし
か使用できなかった。熱ロールを５０,０００回転させ
た後のＰＴＦＥの摩耗による重量減少量は１３％に達し
た。熱ロール中央部と熱ロール端での表面温度には、ば
らつきがあった。また、トナー定着性は十分ではなかっ
た。
か使用できなかった。熱ロールを５０,０００回転させ
た後のＰＴＦＥの摩耗による重量減少量は１３％に達し
た。熱ロール中央部と熱ロール端での表面温度には、ば
らつきがあった。また、トナー定着性は十分ではなかっ
た。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明のトナー定着
装置は、トナー定着設定温度をより高温度に設定できる
ため、複写速度の高速化を図ることができる。また断熱
性に優れるため、トナー定着設定温度の変動が少なく、
温度制御に要する消費電力の軽減を図ることができる。
さらに、金属、プラスチック、紙、トナー等に対して相
互摩耗性能が優れているため、ロールの表面摩耗が少な
く、トナー定着装置の長寿命化が実現できる。
装置は、トナー定着設定温度をより高温度に設定できる
ため、複写速度の高速化を図ることができる。また断熱
性に優れるため、トナー定着設定温度の変動が少なく、
温度制御に要する消費電力の軽減を図ることができる。
さらに、金属、プラスチック、紙、トナー等に対して相
互摩耗性能が優れているため、ロールの表面摩耗が少な
く、トナー定着装置の長寿命化が実現できる。
【図１】ＰＢＩからなる熱ロールの断面図である。
【図２】芯管の表面にＰＢＩを含む層を有する熱ロール
の断面図である。
の断面図である。
【図３】芯管と最表層との間にＰＢＩを含む層を有する
熱ロールの断面図である。
熱ロールの断面図である。
【図４】芯管とＰＢＩを含む層との間に中間層を有する
熱ロールの断面図である。
熱ロールの断面図である。
【図５】芯管の表面にシリコーンゴムが付与された従来
の対ロールの断面図である。
の対ロールの断面図である。
【図６】芯管の表面にＰＴＦＥが付与された従来の対ロ
ールの断面図である。
ールの断面図である。
【図７】芯管の表面にシリコーンゴムおよびＰＴＦＥが
順次積層された従来の対ロールの断面図である。
順次積層された従来の対ロールの断面図である。
【図８】芯管の表面にＰＢＩを含む層を有する対ロール
の断面図である。
の断面図である。
【図９】芯管とＰＢＩを含む層との間に中間層を有する
対ロールの断面図である。
対ロールの断面図である。
１ 熱源 ２ ＰＢＩを含む層 ３ 芯管 ４ 最表層 ５ 中間層 ６ シリコーンゴム層 ７ ＰＴＦＥ層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平４−57865（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03G 15/20 - 15/20 103 G03G 13/20
Claims (7)
- 【請求項１】 ポリベンゾイミダゾール(以下「ＰＢ
Ｉ」という)を含む層を有する熱ロールまたは／および
対ロールを有することを特徴とする電子写真式複写機お
よびプリンター用のトナー定着装置。 - 【請求項２】 ＰＢＩを含む層が内添フィラーを含有す
る請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 ＰＢＩを含む層が結着樹脂物質を含有す
る請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】 ＰＢＩの数平均分子量が２,０００〜１
００,０００の範囲である請求項１〜３のいずれか一項
に記載の装置。 - 【請求項５】 熱ロールは、芯管の表面にＰＢＩを含む
層を有するものである請求項１〜４のいずれか一項に記
載の装置。 - 【請求項６】 対ロールは、芯管の表面にＰＢＩを含む
層を有するものである請求項１〜４のいずれか一項に記
載の装置。 - 【請求項７】 ＰＢＩがポリ−２,２'−(ｍ−フェニレ
ン)−５,５'−ビベンゾイミダゾールである請求項１〜
６のいずれか一項に記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3085271A JP2984404B2 (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | トナー定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3085271A JP2984404B2 (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | トナー定着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04318582A JPH04318582A (ja) | 1992-11-10 |
| JP2984404B2 true JP2984404B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=13853907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3085271A Expired - Fee Related JP2984404B2 (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | トナー定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2984404B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6939614B2 (en) | 2002-06-10 | 2005-09-06 | Ricoh Company, Ltd. | Image-fixing member, image-fixing apparatus and image-forming apparatus using the same |
| US7378209B2 (en) | 2002-09-30 | 2008-05-27 | Tomoegawa Paper Co., Ltd. | Toner for electrophotography and method for forming image using the same |
-
1991
- 1991-04-17 JP JP3085271A patent/JP2984404B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6939614B2 (en) | 2002-06-10 | 2005-09-06 | Ricoh Company, Ltd. | Image-fixing member, image-fixing apparatus and image-forming apparatus using the same |
| US7378209B2 (en) | 2002-09-30 | 2008-05-27 | Tomoegawa Paper Co., Ltd. | Toner for electrophotography and method for forming image using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04318582A (ja) | 1992-11-10 |
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