JP2984409B2 - トナー定着装置 - Google Patents
トナー定着装置Info
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- roll
- pbi
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- separating claw
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- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Paper Feeding For Electrophotography (AREA)
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
- Separation, Sorting, Adjustment, Or Bending Of Sheets To Be Conveyed (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Description
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
・紙分離爪に関するものである。
ける複写速度の高速化の要請は、近年のオフィスオート
メーション化の普及を背景に、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。
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式が公知である。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。そして、トナーの定着の際に溶融トナーが
ロールに付着し、複写紙がロールに巻き付くことを防止
するため、上下ロールの出口部分にはロール・紙分離爪
が備えられている。
においては、ロール・紙分離爪としてポリイミド、ポリ
フェニレンサルファイド(PPS)またはポリアミドイミ
ド等の成形品が用いられていた。しかしながら、これら
の物質は耐熱性および耐摩耗性が十分でなく、また熱変
形しやすいためロール・紙分離爪の材質として使用する
には限界があった。更に、上述の複写速度の高速化に伴
い、従来よりも耐熱性および耐摩耗性に優れたロール・
紙分離爪の開発の要請が高まってきた。
発明は耐熱性、耐摩耗性に優れ、且つ熱変形しにくい物
質からなるロール・紙分離爪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、少なくとも表面部分にポリベンゾイミダゾー
ル(以下「PBI」という)を含むロール・紙分離爪を有
することを特徴とする。
BI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、3,509,108、
3,518,234、3,555,389、3,433,77
2、3,408,336、3,578,644、3,549,
603、3,708,439、4,154,919、4,3
12,976、4,377,546、4,549,388号
に記載されている。また、PBIの製造方法はJ.P.C
ritchley、G.J.KnightおよびW.W.W
right著「耐熱性ポリマー−技術的に有用な材料
(Heat−Resistant Polymers−T
echnologically Useful Mate
rials)」Plenum Press、New Yo
rk(1983)、第259〜322頁にも解説されてい
る。
ー用のトナー定着装置に用いられるロール・紙分離爪に
含まれる好ましい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。
ポリイミドやポリアミドイミドなどよりも耐熱性が著し
く高いものである。その結果、トナー定着装置における
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PBIの摩耗係数は1
00時間、PV=50000において29であり耐摩耗
性に優れているため、複写紙が高速で通過するロール・
紙分離爪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2,000〜1
00,000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、PBI焼結体はHoechst Cel
anese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。
ー用のトナー定着装置に用いられるPBIを含むロール
・紙分離爪は、少なくとも表面部分にPBIを含む。す
なわちロール・紙分離爪の表面部分若しくはその全体が
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、PB
I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。
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SiC、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・紙分離爪、紙、
ロール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P
BIの体積固有抵抗値を106〜8〜1014Ωcmにまで
下げることができる。
さKスケールで110と非常に硬いが、PBI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、ロール・紙分離爪と複写紙との接触面積
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(H
igh Temperature Vulcanized)シリコーンゴム、RTV
(Room Temperature Vulcanized)シリコーンゴム、LT
V(Low Temperature Vulcanized)シリコーンゴム,PT
FE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。
ー用のトナー定着装置に用いられるロール・紙分離爪
は、少なくとも表面部分がPBIを含むものである。上
述のようにPBIは優れた耐熱性を有するため、本発明
ではトナー定着装置の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。
本発明において、ロール・紙分離爪は好ましくは全体が
PBIを含み、さらに好ましくは全体がPBIからなる
ものである。また、PBI以外の材質である成形体の表
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を付与したロール・紙分離爪
も、耐熱性および耐摩耗性の要求を満足するものであ
り、本発明のトナー定着装置用のロール・紙分離爪とし
て用いることができる。そのような成形体は、例えばポ
リイミド、PPSもしくはポリアミドイミドのようなプ
ラスチックス、アルミニウム合金、鋼若しくはステンレ
スのような金属またはカーボン若しくはセラミックスの
ような無機物質からなるものである。
Iを含むロール・紙分離爪は、熱ロールまたは/および
対ロールがPBIを含む層を有するトナー定着用のロー
ルと組み合わせて使用することが好ましい。トナーの定
着温度を更に高めることが可能となり、複写速度を一層
高速にすることができるからである。このようなロール
は少なくとも表面部分がPBIからなるものが好まし
い。また、該表面部分は本発明のロール・紙分離爪と同
様に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からなっていてもよい。すなわち、本
発明のロール・紙分離爪と好ましく組み合わせて用いら
れる熱ロールまたは/および対ロールは、アルミニウム
からなる芯管の表面に場合により内添フィラーまたは結
着樹脂物質を含有するPBIの層を有するものである。
Iを含むロール・紙分離爪は、PBIを所望の形状に焼
結成形するか、または焼結させたPBIを所望の形状に
切削加工することによって製造することができる。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を粉体としたもの
を焼結して成形体を得る。
るロール・紙分離爪は、例えばPBIを溶媒に溶解させ
たものを上記ポリイミドのような成形体にコーティング
することによって製造することもできる。すなわち、P
BIを溶媒に溶解させた液を上記ポリイミドのような成
形体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、上記ポリイミドのような成形体の表面に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PBIを含むロール・紙分離爪を得ることができ
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、P
BI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。
説明する。
5,5'−ビベンゾイミダゾールをジメチルアセトアミド
90重量部に溶解し、これを塗工液とした。図1に示さ
れる形状および寸法を有する厚さ3mmのPPSを材質
とする市販のロール・紙分離爪の表面に上記塗工液をデ
ィッピング法により塗布した。これを温度170℃にて
8時間加熱乾燥してジメチルアセトアミドを脱気した。
その結果、膜厚5μmのPBI被膜が得られた。
・紙分離爪を、京セラ株式会社製電子写真式レーザープ
リンターL 880Sのトナー定着装置に装着し、熱ロールの
表面温度を230℃に設定して、実用特性を試験した。
その結果、50,000枚の複写連続試験でも熱ロール
への紙の巻き付きは無く、またロール・紙分離爪表面の
摩耗も一切観察されなかった。
ミドを旋盤加工し、実施例1と同様の形状および寸法を
有するロール・紙分離爪を作製した。これに、実施例1
と同様の塗工液をディッピング法により塗布し、温度1
70℃にて8時間加熱乾燥してジメチルアセトアミドを
脱気した。その結果、膜厚5μmのPBI被膜が得られ
た。
・紙分離爪を、実施例1と同様の装置に装着し、実施例
1と同様の実用特性試験をした。その結果、50,00
0枚の複写連続試験でも熱ロールへの紙の巻き付きは無
く、またロール・紙分離爪表面の摩耗も一切観察されな
かった。
イミドからポリアミドイミドに代えてPBI被覆ロール
・紙分離爪を作製し、実施例1と同様の実用特性試験を
行ったところ実施例2と同様の結果が得られた。
2,2'−(m−フェニレン)−5,5'−ビベンゾイミダゾ
ールを旋盤加工し、実施例1と同様の形状および寸法を
有するロール・紙分離爪を作製した。
を、実施例1と同様の装置に装着し、実施例1と同様の
実用特性試験をした。その結果、50,000枚の複写
連続試験でも熱ロールへの紙の巻き付きは無く、またロ
ール・紙分離爪表面の摩耗も一切観察されなかった。
とするロール・紙分離爪を実施例1と同様の装置に装着
し、実施例1と同様の実用特性試験をした。その結果、
20,000枚の複写連続試験では熱ロールへの紙の巻
き付きはなかったが、ロール・紙分離爪表面の摩耗が甚
だしく、さらにロール・紙分離爪の先端部にPPSの溶
融が認められた。20,000枚以降50,000回の複
写の間、PPSの摩耗、溶融によると思われる熱ロール
への紙の巻き付きが頻繁に観察された。20,000枚
以降30,000枚の間の紙の巻き付きは10回であっ
た。そして30,000以降50,000枚の間の紙の巻
き付きは32回であった。
ミドを材質とするロール・紙分離爪を実施例1と同様の
装置に装着し、実施例1と同様の実用特性試験をした。
その結果、30,000枚の複写連続試験では熱ロール
への紙の巻き付きはなかったが、ロール・紙分離爪表面
が僅かながら摩耗し、ロール・紙分離爪の先端部にはポ
リアミドイミドの溶融が認められた。30,000枚以
降50,000回の複写の間、ポリアミドイミドの摩
耗、溶融によると思われる熱ロールへの紙の巻き付きが
3回観察された。
2,2'−(m−フェニレン)−5,5'−ビベンゾイミダゾ
ールを旋盤加工し、実施例1と同様の形状および寸法を
有するロール・紙分離爪を作製した。
を、実施例1と同様の装置に装着し、熱ロールの表面温
度を190℃に設定して、実用特性を試験した。その結
果、50,000枚の複写連続試験でも熱ロールへの紙
の巻き付きは無く、またロール・紙分離爪表面の摩耗も
一切観察されなかった。
とするロール・紙分離爪を実施例1と同様の装置に装着
し、実施例5と同様の実用特性試験をした。その結果、
50,000枚の複写連続試験では熱ロールへの紙の巻
き付きはなかったが、ロール・紙分離爪表面が僅かなが
ら摩耗し、ロール・紙分離爪の先端部にはPPSの溶融
が認められた。
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、
紙、ロール、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・紙分離爪の表面摩耗は少なく、トナー
定着装置の長寿命化が実現できる。
ある。
Claims (6)
- 【請求項1】 少なくとも表面部分にポリベンゾイミダ
ゾール(以下「PBI」という)を含むロール・紙分離爪
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】 前記ロール・紙分離爪全体がPBIを含
む請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 PBIを含む部分が内添フィラーをさら
に含有する請求項1または2に記載の装置。 - 【請求項4】 PBIを含む部分が結着樹脂物質をさら
に含有する請求項1または2に記載の装置。 - 【請求項5】 PBIの数平均分子量が2,000〜1
00,000の範囲である請求項1〜4のいずれか一項
に記載の装置。 - 【請求項6】 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〜
5のいずれか一項に記載の装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3098439A JP2984409B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | トナー定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3098439A JP2984409B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | トナー定着装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04328595A JPH04328595A (ja) | 1992-11-17 |
JP2984409B2 true JP2984409B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=14219811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3098439A Expired - Fee Related JP2984409B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | トナー定着装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2984409B2 (ja) |
Cited By (1)
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 |
-
1991
- 1991-04-30 JP JP3098439A patent/JP2984409B2/ja not_active Expired - Fee Related
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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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04328595A (ja) | 1992-11-17 |
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