JP3219693B2 - 定着部材およびそれを用いた定着装置 - Google Patents
定着部材およびそれを用いた定着装置Info
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Description
部材、特に電子写真方式の画像形成装置の定着に用いら
れるシリコーンゴム定着部材およびそれを用いた定着装
置に関する。
プロセスに用いられる弾性体としては、耐熱性、耐摩耗
性があり、トナー付着の少なく、かつ、軟らかいシリコ
ーンゴムが多用されている。
化、高画質化、カラー化の進展により、電子写真方式の
定着プロセスに用いられるシリコーンゴム定着部材は、
今まで以上の耐熱性、耐摩耗性とトナーに対する離型性
が求められている。
属酸化物を混合することで、耐摩耗性をはかる方法(特
開平6−19352号公報)があるが、十分な強度とト
ナー離型性を持つシリコーンゴム定着部材が得られなか
った。
しようとする課題は、耐摩耗性を有し、且つ、十分な機
械的強度、特に、高温下での強度低下のないシリコーン
ゴム定着部材を提供することにある。
硝酸アルミニウム、塩化第2鉄および塩化アルミニウム
から選ばれた金属化合物を金属成分で3〜300ppm
含有するシリコーンゴム層を有することを特徴とする定
着部材である。
したシリコーンゴムを用いることによって、十分な機械
的強度、特に高温下での強度低下のないシリコーンゴム
定着部材を提供できたものである。
る場合、分散し易い金属有機塩や、金属無機塩を粉体
状、又は、アルコール等の有機溶媒や水等の溶液状態
で、混合、分散した後、有機溶媒や水である媒体を除去
することでシリコーンゴム中に均一に混合、分散できる
金属塩が、良好である。
コーンゴム定着部材のシリコーンゴム成型体の耐熱性お
よび耐摩耗性向上の効果が認められ、かつ、金属化合物
を配合した後のシリコーンゴムの経時劣化の認められな
い範囲、すなわち、金属化合物中の金属元素がシリコー
ンゴムに対して、3〜300ppmが好ましく、特に、
5〜200ppmが好適である。トナーとの離型性、ク
リーニング性、との関係で、高分子量の、即ち、高粘度
の直鎖状ポリシロキサンを重合成分とするシリコーンゴ
ムが好適である。例えば、400Pa・s(25℃)以
上、特に、500Pa・s(25℃)以上の粘度を有す
る両末端にビニル基をもつ直鎖状ポリシロキサンを重合
成分として20重量%以上含むものが好適である。ま
た、このような両末端にビニル基をもつ直鎖状ポリシロ
キサンとしては、例えばポリジアルキルシロキサン、ポ
リジアリールシロキサン、およびポリアルキルアリール
シロキサンが挙げられる。
ば、ポリジメチルシロキサン、ポリジアリールシロキサ
ンとしては、ポリジフェニルシロキサン、ポリアルキル
アリールシロキサンとしては、例えばポリメチルフェニ
ルシロキサンが挙げられる。
リシロキサンとともに、必要に応じて用いられる他の重
合成分としては、分枝状オルガノシロキサンおよび1分
子中に2個以上のビニル基を有する100Pa・s(2
5℃)以下の低粘度の直鎖状オルガノポリシロキサンな
どが挙げられる。
としては、ポリオルガノシロキサンに過酸化物や白金触
媒で架橋して重合させるシリコーンゴムが使用できる。
に比べて、トナー離型性で優るものの、耐熱性で劣る白
金触媒架橋による付加型シリコーンゴムに、金属化合物
を成型前に配合することで、トナー離型性を損なうこと
なく、耐熱性、耐摩耗性(強度)の向上を行うことが可
能である。
部材は、耐熱性、トナー離型性、耐久性等に選れた定着
部材として用いられる。シリコーンゴム定着部材は、金
属化合物を配合したシリコーンゴム組成物の成型体を最
外層にもつもので、例えば、アルミニウム等の中空芯金
にシリコーンゴム成型体を被覆した単層ローラーやシリ
コーンゴムを発泡させたスポンジローラー、あるいは、
アルミニウム芯金に、下層材として別のゴムを被覆し、
その上から、シリコーンゴム成型体を被覆した2層ロー
ラ、あるいは、上記2層ローラーの下層部材と上層ゴム
の間に塗布オイルのバリアー層(例えば、フッ素変性シ
リコーンゴム等)を有する3層ローラー等がある。
ム定着部材は、電子写真方式の画像形成装置の高速化に
要求される優れた耐熱性と耐摩耗性を持ち、かつ、トナ
ー付着の少ないシリコーンゴム定着部材、例えば、定着
ローラー、オイル塗布ローラー、両面定着用加圧ローラ
ーなどを提供するものである。
面図であり、ハロゲンランプヒータ4を内蔵した芯金1
の上に接着層2を介して金属化合物を含むシリコーンゴ
ム層3を形成して定着ローラとしたものである。定着ロ
ーラは、加圧部材と組合わされて定着装置を構成する。
即ち、定着ローラと加圧部材により、未定着トナーを担
持した紙やシートなどの記録材を挟持搬送して、定着ロ
ーラと加圧部材とのニップ部でトナーを加熱して定着す
る。
ーラーとして、用いた場合について図1および図2に従
い説明を行う。
1に、接着層2として、シロキサン系プライマーDY3
9〜051(商品名、東レ・ダウコーニング社製)を塗
布し、200℃で加熱乾燥する。
0Pa・sの両末端ビニル基封鎖の直鎖状ポリジメチル
シロキサン40重量%および25℃における粘度が3P
a・sの〔(CH3)3SiO1/2〕1.38〔CH2=CH
(CH3)2SiO1/2〕0.44(SiO2)で表される分枝
状ポリメチルシロキサン60重量%を含むシリコーンゴ
ム組成物(架橋剤として白金触媒を白金で100ppm
含有)に硝酸アルミニウム9水和物を1390ppm
(アルミニウム元素として、100ppm)メタノール
溶液として配合、攪拌した後、メタノールを完全に除去
したシリコーンゴム組成物を用意する。アルミニウム芯
金をパイプ状金型の中央に装着し、金型の内壁面と芯金
の外表面との間にシリコーンゴム組成物を注入し、15
0℃、30分間で硬化させて、金型から取り出し、外径
60mm(シリコーンゴム圧1mm)の電子写真用熱定
着ローラーを作製した。
した後、カラー複写機CLC−800(キヤノン社製)
の定着装置に装着した。図2は、定着装置概略図で、図
中5は定着ローラー、10は加圧ローラー、10は定着
ローラークリーニング装置、19は加圧ローラークリー
ニング装置、13はオイル塗布装置である。加圧ローラ
ー10は、ハロゲンランプヒータ6を内蔵するアルミ芯
金7の上に接着層8およびシリコーンゴム層9から構成
されている。加圧ローラには、温度センサー19が取り
付けられており、温度センサーからの信号を受けて制御
回路21により、ヒータ4および6を制御する。18は
加圧ローラのクリーニング装置である。定着ローラに
は、クリーニングウェブ12を押圧ローラ11により定
着ローラに押圧してクリーニングする。また定着ローラ
には、トナーのオフセット防止のためにシリコーンオイ
ル16が塗布される。シリコーンオイル16は容器17
に収容されており、オイル汲み上げローラ15を介して
オイル塗布ローラ14に転移し、定着ローラに塗布され
る。塗布ローラには、オイル塗布調整ブレード13が圧
接しており、これによりオイルの塗布量を調整してい
る。さらに、オイル塗布ローラは、未定着トナー画像t
を担持する紙Pが定着ローラおよび加圧ローラ間に挟持
されていないときには、定着ローラから離れている。こ
の定着装置の定着設定温度を200℃、クリーニングウ
ェッブ12なしの促進条件下で、耐久試験をおこなった
ところコピー枚数2万枚での、定着ローラーのシリコー
ンゴムの摩耗量は、2.5μmで、画像への影響、オフ
セット等は、見られなかった。
%を含むシリコーンゴム組成物に、塩化スカンジウム6
水和物を580ppm(スカンジウム元素として100
ppm)をエタノール溶液として配合、攪拌したほか
は、実施例1と同じ方法で電子写真用熱定着ローラーを
作製し、実施例1と同じ条件下でカラー複写機CLC−
800(キヤノン社製)による耐久試験を行ったとこ
ろ、コピー枚数2万枚での、定着ローラーのシリコーン
ゴム摩耗量は、2.0μmで、画像への影響、トナーの
オフセット等は、見られなかった。
%を含むシリコーンゴム組成物に、オクチル酸クロムを
830ppm(クロム元素として100ppm)をイソ
プロパノール溶液として配合、攪拌したほかは、実施例
1と同じ方法で電子写真用熱定着ローラーを作製し、実
施例1と同じ条件下でカラー複写機による耐久試験を行
ったところ、コピー枚数2万枚での、定着ローラーのシ
リコーンゴム摩耗量は、1.4μmで、画像への影響、
トナーのオフセット等は、見られなかった。
%を含むシリコーンゴム組成物に、酢酸コバルトを42
4ppm(コバルト元素として100ppm)をエタノ
ール溶液として配合、攪拌したほかは、実施例1と同じ
方法で電子写真用熱定着ローラーを作製し、実施例1と
同じ条件下でカラー複写機による耐久試験を行ったとこ
ろ、コピー枚数2万枚での、定着ローラーのシリコーン
ゴム摩耗量は、0.8μmで、画像への影響、トナーの
オフセット等は、見られなかった。
%を含むシリコーンゴム組成物に、塩化ニッケル−ビス
−ジフェニルホスフィノプロパン(東京化成社製)を9
24ppm(ニッケル元素として100ppm)をメタ
ノール溶液として配合、攪拌したほかは、実施例1と同
じ方法で電子写真用熱定着ローラーを作製し、実施例1
と同じ条件下でカラー複写機による耐久試験を行ったと
ころ、コピー枚数2万枚での、定着ローラーのシリコー
ンゴム摩耗量は、0.5μmで、画像への影響、トナー
のオフセット等は、見られなかった。
%を含むシリコーンゴム組成物に、安息香酸銅を481
ppm(銅元素として100ppm)をエタノール溶液
として配合、攪拌したほかは、実施例1と同じ方法で電
子写真用熱定着ローラーを作製し、実施例1と同じ条件
下でカラー複写機による耐久試験を行ったところ、コピ
ー枚数2万枚での、定着ローラーのシリコーンゴム摩耗
量は、0.5μmで、画像への影響、トナーのオフセッ
ト等は、見られなかった。
%を含むシリコーンゴム組成物に、オレイン酸亜鉛を9
61ppm(亜鉛元素として100ppm)をイソプロ
パノール溶液として配合、攪拌したほかは、実施例1と
同じ方法で電子写真用熱定着ローラーを作製し、実施例
1と同じ条件下でカラー複写機による耐久試験を行った
ところ、コピー枚数2万枚での、定着ローラーのシリコ
ーンゴム摩耗量は、0.5μmで、画像への影響、トナ
ーのオフセット等は、見られなかった。
層2として、DY39−051(東レ・ダウコーニング
社製)を塗布し、200℃で加熱乾燥する。
リメチルシロキサン60重量%を含むシリコーンゴム組
成物(硝酸アルミニウム6水和物を含まず)を用いて、
実施例1と同じ方法で電子写真用熱定着ローラーを作製
し、実施例1と同じ条件下でカラー複写機による耐久試
験を行ったところ、コピー枚数2万枚での、定着ローラ
ーのシリコーンゴム摩耗量は、12μmで、画像へ傷の
影響が現れると共に、部分的にトナーのオフセットが発
生した。
層2として、DY39−051(東レ・ダウコーニング
社製)を塗布し、200℃で加熱乾燥する。
リメチルシロキサン60重量%を含むシリコーンゴム組
成物に、硝酸パラジウムを190ppm(パラジウム元
素として100ppm)のメタノール溶液として配合、
攪拌して調製したシリコーンゴム組成物を用いて、実施
例1と同じ方法で電子写真用熱定着ローラーを作製し、
実施例1と同じ条件下でカラー複写機による耐久試験を
行ったところ、コピー枚数2万枚での、定着ローラーの
シリコーンゴム摩耗量は、8μmで、画像へ傷の影響が
現れると共に、部分的にトナーのオフセットが発生し
た。
層2として、DY39−051(東レ・ダウコーニング
社製)を塗布し、200℃で加熱乾燥する。
リメチルシロキサン60重量%を含むシリコーンゴム組
成物に、粉体シリカゲル(日本アエロジル社製、R−9
72)を642ppm(0.0642重量%、Si元素
として300ppm)配合、攪拌して調製したシリコー
ンゴム組成物を用いて、実施例1と同じ方法で電子写真
用熱定着ローラーを作製し、実施例1と同じ条件下でカ
ラー複写機による耐久試験を行ったところ、コピー枚数
2万枚での、定着ローラーのシリコーンゴム摩耗量は、
12μmで、画像へ傷の影響が現れると共に、部分的に
トナーのオフセットが発生した。
て、DY39−051(商品名、東レ・ダウコーニング
社製)を塗布し、200℃で加熱乾燥する。
0pa・sの両末端ビニル基封鎖の直鎖状ポリジメチル
シロキサン35重量%および実施例1で用いた分枝状ポ
リメチルシロキサンを65重量%含むシリコーンゴム組
成物(架橋剤として白金触媒を白金で100ppm含
有)に塩化第2鉄6水和物を486ppm(鉄元素とし
て、100ppm)のメタノール溶液として配合、攪拌
して調製したシリコーンゴム組成物を用いて実施例1と
同じ方法で電子写真用熱定着ローラーを作製し、実施例
1と同じ条件下でカラー複写機による耐久試験を行った
ところ、コピー枚数2万枚での、定着ローラーのシリコ
ーンゴム摩耗量は、0.4μmで、画像への影響、トナ
ーのオフセット等は、見られなかった。
和物を972ppm(鉄元素として200ppm)、2
42ppm(鉄元素として50ppm)および24pp
m(鉄元素として5ppm)とした場合の定着ローラー
のシリコーンゴム摩耗量は、それぞれ、0.3μm,
2.5μmおよび5μmであった。
て、DY39−051(商品名、東レ・ダウコーニング
社製)を塗布し、200℃で加熱乾燥する。
00pa・sの両末端ビニル基封鎖の直鎖状ポリジメチ
ルシロキサン20重量%および実施例1で用いた分枝状
ポリメチルシロキサンを80重量%含むシリコーンゴム
組成物(架橋剤として白金触媒を白金で100ppm含
有)に塩化アルミニウム6水和物を895ppm(アル
ミニウム元素として、100ppm)のメタノール溶液
として配合、攪拌して調製したシリコーンゴム組成物を
用いて実施例1と同じ方法で電子写真用熱定着ローラー
を作製し、実施例1と同じ条件下でカラー複写機による
耐久試験を行ったところ、コピー枚数2万枚での、定着
ローラーのシリコーンゴム摩耗量は、0.6μmで、画
像への影響、トナーのオフセット等は、見られなかっ
た。
ム6水和物を1790ppm(アルミニウム元素として
200ppm)、448ppm(アルミニウム元素とし
て50ppm)および45ppm(アルミニウム元素と
して5ppm)とした場合の定着ローラーのシリコーン
ゴム摩耗量は、それぞれ、0.5μm,2.8μmおよ
び6μmであった。
ゴム弾性ローラーが、熱定着ローラーとして優れた効果
があることがわかる。
耐摩耗性に優れた定着部材を提供することができる。
略断面図。
定着装置の概略図。
Claims (7)
- 【請求項1】 表層として、硝酸アルミニウム9水和
物、塩化第2鉄6水和物および塩化アルミニウム6水和
物から選ばれた金属化合物を金属成分で3〜300pp
m含有するシリコーンゴム組成物を硬化させて形成され
たシリコーンゴム層を有することを特徴とする定着部
材。 - 【請求項2】 シリコーンゴムが、400Pa・S(2
5℃)以上の粘度を有する両末端にビニル基をもつ直鎖
状ポリシロキサンを重合成分として20重量%以上含む
ことを特徴とする請求項1記載の定着部材。 - 【請求項3】 両末端にビニル基をもつ直鎖状ポリシロ
キサンが、ポリジアルキルシロキサン、ポリジアリール
シロキサンおよびポリアルキルアリールシロキサンから
選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする請求項
1記載の定着部材。 - 【請求項4】 シリコーンゴムが、白金触媒により付加
重合されたシリコーンゴムであることを特徴とする請求
項1記載の定着部材。 - 【請求項5】 表層がローラー部材の表面に形成されて
いる請求項1記載の定着部材。 - 【請求項6】 定着ローラと加圧部材により未定着トナ
ーを担持した記録材を挟持搬送して、未定着トナーを定
着させる定着装置において、定着ローラの表層が硝酸ア
ルミニウム9水和物、塩化第2鉄6水和物および塩化ア
ルミニウム6水和物から選ばれた金属化合物を金属成分
で3〜300ppm含有するシリコーンゴム組成物を硬
化させて形成されたシリコーンゴム層であることを特徴
とする定着装置。 - 【請求項7】 シリコーンゴムが、白金触媒により付加
重合されたシリコーンゴムであることを特徴とする請求
項6記載の定着装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP17322096A JP3219693B2 (ja) | 1995-07-05 | 1996-07-03 | 定着部材およびそれを用いた定着装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7-169664 | 1995-07-05 | ||
JP16966495 | 1995-07-05 | ||
JP17322096A JP3219693B2 (ja) | 1995-07-05 | 1996-07-03 | 定着部材およびそれを用いた定着装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0971725A JPH0971725A (ja) | 1997-03-18 |
JP3219693B2 true JP3219693B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=26492920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17322096A Expired - Fee Related JP3219693B2 (ja) | 1995-07-05 | 1996-07-03 | 定着部材およびそれを用いた定着装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3219693B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000267488A (ja) | 1999-01-11 | 2000-09-29 | Canon Inc | ロール部材およびそれを用いた定着装置 |
-
1996
- 1996-07-03 JP JP17322096A patent/JP3219693B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0971725A (ja) | 1997-03-18 |
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