JP3349584B2 - 定着装置 - Google Patents
定着装置Info
- Publication number
- JP3349584B2 JP3349584B2 JP6944794A JP6944794A JP3349584B2 JP 3349584 B2 JP3349584 B2 JP 3349584B2 JP 6944794 A JP6944794 A JP 6944794A JP 6944794 A JP6944794 A JP 6944794A JP 3349584 B2 JP3349584 B2 JP 3349584B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fep
- toner
- roller
- pfa
- fixing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
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- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Delivering By Means Of Belts And Rollers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、レーザプリンタ等の画像形成装置に適用される定着
装置に関するもので、更に詳しくはシート上の転写画像
を通紙・定着するニップ部を形成する定着ローラ対或い
は搬送ベルトに対向する加熱ローラに関するものであ
る。
リ、レーザプリンタ等の画像形成装置に適用される定着
装置に関するもので、更に詳しくはシート上の転写画像
を通紙・定着するニップ部を形成する定着ローラ対或い
は搬送ベルトに対向する加熱ローラに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置の画像形成
プロセスの原理は、公知のように、帯電チャージャによ
り一様帯電された感光体表面に、画像情報に関する露光
が行われ、それによって感光体表面に静電潜像が形成さ
れ、この静電潜像をトナーで現像して、転写部でシート
に転写して、最後に加熱加圧してトナー像をシートに定
着させるものである。
プロセスの原理は、公知のように、帯電チャージャによ
り一様帯電された感光体表面に、画像情報に関する露光
が行われ、それによって感光体表面に静電潜像が形成さ
れ、この静電潜像をトナーで現像して、転写部でシート
に転写して、最後に加熱加圧してトナー像をシートに定
着させるものである。
【０００３】最終段階の定着処理に際しては、ヒータを
内蔵する加熱ローラとこれに圧接対向する加圧ローラと
の間に未定着トナーを載せたシートを通紙するのが一般
的である。通紙の際、シートはローラ間で圧力を及ぼさ
れるとともに、ローラから熱を受けとって、この熱によ
ってトナーが溶融し、シート上に融着して定着されるの
である。高温のローラから低温のシートへ熱移動があ
り、それによってローラは熱を奪われ温度が下がり、シ
ートは加温される。
内蔵する加熱ローラとこれに圧接対向する加圧ローラと
の間に未定着トナーを載せたシートを通紙するのが一般
的である。通紙の際、シートはローラ間で圧力を及ぼさ
れるとともに、ローラから熱を受けとって、この熱によ
ってトナーが溶融し、シート上に融着して定着されるの
である。高温のローラから低温のシートへ熱移動があ
り、それによってローラは熱を奪われ温度が下がり、シ
ートは加温される。
【０００４】このような電子写真式画像形成装置の定着
ローラ、特にシートのトナー付着面に接する加熱ローラ
には、トナーに対する非粘着性が必要とされ、その皮膜
としてテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体（以下「ＰＦＡ」と称する）や
テトラフルオロエチレン（以下「ＰＴＦＥ」と称する）
といったフッ素樹脂が広く使用されている。
ローラ、特にシートのトナー付着面に接する加熱ローラ
には、トナーに対する非粘着性が必要とされ、その皮膜
としてテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体（以下「ＰＦＡ」と称する）や
テトラフルオロエチレン（以下「ＰＴＦＥ」と称する）
といったフッ素樹脂が広く使用されている。
【０００５】その理由としては、これら材料が、トナー
非粘着性のみでなく、トナー融着時の温度である２００
℃近い高温で劣化せず、またこのような高温下で十分な
機械強度を有しているためである。
非粘着性のみでなく、トナー融着時の温度である２００
℃近い高温で劣化せず、またこのような高温下で十分な
機械強度を有しているためである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
フッ素樹脂は、非粘着性が高いために、基材に体する密
着力も低くなっている。そのために、図１に示されるよ
うに、基材１とフッ素樹脂層２との間に接着層３を設け
る必要があった。そのため、ローラの製造工程において
も接着層の作成段階を必要としていた。
フッ素樹脂は、非粘着性が高いために、基材に体する密
着力も低くなっている。そのために、図１に示されるよ
うに、基材１とフッ素樹脂層２との間に接着層３を設け
る必要があった。そのため、ローラの製造工程において
も接着層の作成段階を必要としていた。
【０００７】そこで本発明は、このような点に鑑み、接
着層（プライマー）なしで簡単に製作可能であり、それ
にもかかわらずトナー非粘着性とともに基材との密着性
にも優れた定着ローラを備えた定着装置を提供すること
を課題とする。
着層（プライマー）なしで簡単に製作可能であり、それ
にもかかわらずトナー非粘着性とともに基材との密着性
にも優れた定着ローラを備えた定着装置を提供すること
を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、定着装置は本発明にしたがい、テトラフルオロエチ
レン-パーフルオロアルキルビニールエーテル共重合体
とテトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン
共重合体でなり、テトラフルオロエチレン-ヘキサフル
オロプロピレン共重合体が１０％〜４０％含まれる皮膜
が、基体上に直接施された定着ローラを備えるように構
成される。
に、定着装置は本発明にしたがい、テトラフルオロエチ
レン-パーフルオロアルキルビニールエーテル共重合体
とテトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン
共重合体でなり、テトラフルオロエチレン-ヘキサフル
オロプロピレン共重合体が１０％〜４０％含まれる皮膜
が、基体上に直接施された定着ローラを備えるように構
成される。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【作用】従来、２００℃近い高温下では機械強度が弱い
ために使用されていなかったテトラフルオロエチレン−
ヘキサフルオロプロピレン共重合体（以下「ＦＥＰ」と
称する）の基材に対する良好な密着性に着目し、当該Ｆ
ＥＰとＰＦＡを所定の割合で混合することにより、トナ
ー非粘着性とともに芯金との密着性にも優れた定着ロー
ラ皮膜層を実現した。
ために使用されていなかったテトラフルオロエチレン−
ヘキサフルオロプロピレン共重合体（以下「ＦＥＰ」と
称する）の基材に対する良好な密着性に着目し、当該Ｆ
ＥＰとＰＦＡを所定の割合で混合することにより、トナ
ー非粘着性とともに芯金との密着性にも優れた定着ロー
ラ皮膜層を実現した。
【００１２】
【実施例】本発明の詳細を、以下の実施例に基づいて、
説明する。
説明する。
【００１３】定着装置全体の機構としては、従来と基本
的に同じであり、ヒータを内蔵する加熱ローラと当該ロ
ーラに圧接対向する加圧ローラとを中心に、加熱ローラ
の表面に接するようにサーミスタが配置され、シート出
入口を備えたケース内に、これら両ローラやサーミスタ
が収容されているが、説明の簡略化のために、従来と同
様な部分については、その詳細な説明を割愛し、ここで
は本発明と特に関わりのある熱定着ローラのみについて
述べる。
的に同じであり、ヒータを内蔵する加熱ローラと当該ロ
ーラに圧接対向する加圧ローラとを中心に、加熱ローラ
の表面に接するようにサーミスタが配置され、シート出
入口を備えたケース内に、これら両ローラやサーミスタ
が収容されているが、説明の簡略化のために、従来と同
様な部分については、その詳細な説明を割愛し、ここで
は本発明と特に関わりのある熱定着ローラのみについて
述べる。
【００１４】皮膜作成例 ＰＦＡ、ＦＥＰそれぞれの樹脂分散液及び樹脂粉末を調
製し、それぞれの樹脂を所定の割合で混合する。その
後、樹脂分散液の場合にはスプレー塗装や浸漬塗装法を
用い、また粉体の場合には静電塗装法等を用いて、円筒
状基体の表面に混合樹脂を付着させる。
製し、それぞれの樹脂を所定の割合で混合する。その
後、樹脂分散液の場合にはスプレー塗装や浸漬塗装法を
用い、また粉体の場合には静電塗装法等を用いて、円筒
状基体の表面に混合樹脂を付着させる。
【００１５】粉末混合物については、各粉末を所定の割
合で混合後、熱収縮チューブに加工し、当該チューブを
基体に被覆するようにしてもよい。
合で混合後、熱収縮チューブに加工し、当該チューブを
基体に被覆するようにしてもよい。
【００１６】その後、約４００℃に加熱し、樹脂を溶融
流動させ、ＰＦＡとＦＥＰの混合皮膜を得る。
流動させ、ＰＦＡとＦＥＰの混合皮膜を得る。
【００１７】実施例１〜８ ＰＦＡとＦＥＰのそれぞれの樹脂分散液を表１に示され
るようなＦＥＰ重量割合になるように混合し、当該混合
液をスプレーで円筒状基体表面に付着させた。これを１
５分間、４００℃で保持して、樹脂層を溶融流動させ
て、約２０μｍの皮膜を有する熱定着ローラを作製し
た。
るようなＦＥＰ重量割合になるように混合し、当該混合
液をスプレーで円筒状基体表面に付着させた。これを１
５分間、４００℃で保持して、樹脂層を溶融流動させ
て、約２０μｍの皮膜を有する熱定着ローラを作製し
た。
【００１８】作製した各熱定着ローラについて、トナー
非粘着性評価、皮膜密着力評価及び耐摩耗性評価を行っ
た。トナー非粘着性評価は、各定着ローラにＰＥＴ製板
を突き当て、実機に装着した後、１万枚のテストチャー
トによる通紙試験を行い、当該通紙試験後に、板に掻き
取られたトナーの重量を測定することにより行った。皮
膜密着力評価は、定着ローラを２００℃に加熱した際の
鉛筆引っ掻き試験により行った。耐摩耗性評価は、実機
に装着後、１万枚の通紙試験を行った後の定着ローラに
当接する紙分離爪部分の摩耗量（段差）を表面粗さ計に
て測定することにより行った。
非粘着性評価、皮膜密着力評価及び耐摩耗性評価を行っ
た。トナー非粘着性評価は、各定着ローラにＰＥＴ製板
を突き当て、実機に装着した後、１万枚のテストチャー
トによる通紙試験を行い、当該通紙試験後に、板に掻き
取られたトナーの重量を測定することにより行った。皮
膜密着力評価は、定着ローラを２００℃に加熱した際の
鉛筆引っ掻き試験により行った。耐摩耗性評価は、実機
に装着後、１万枚の通紙試験を行った後の定着ローラに
当接する紙分離爪部分の摩耗量（段差）を表面粗さ計に
て測定することにより行った。
【００１９】比較例１〜３ 表１に示されるように、ＰＦＡおよびＦＥＰの樹脂分散
液をスプレーにてそれぞれ円筒状基体に付着させた。こ
れを１５分間、４００℃で保持して、樹脂層を溶融流動
させて、約２０μｍの皮膜を有する熱定着ローラを作製
した。またＰＦＡと基体との間に接着層を設けたものも
作製した（比較例３）。
液をスプレーにてそれぞれ円筒状基体に付着させた。こ
れを１５分間、４００℃で保持して、樹脂層を溶融流動
させて、約２０μｍの皮膜を有する熱定着ローラを作製
した。またＰＦＡと基体との間に接着層を設けたものも
作製した（比較例３）。
【００２０】実施例と同様に、作製した各熱定着ローラ
について、トナー非粘着性評価、皮膜密着力評価及び耐
摩耗性評価を行った。
について、トナー非粘着性評価、皮膜密着力評価及び耐
摩耗性評価を行った。
【００２１】
【表１】
【００２２】上記表１のトナー付着重量の結果から判明
するように、ＦＥＰを１〜８０ｗｔ％含有したサンプル
はトナー非粘着性に優れている。すなわち、ＦＥＰの高
い非粘着性能がローラ特性に反映している。しかしなが
ら、ＦＥＰ単独になると（比較例１）、試験中に皮膜が
破壊した。これはＦＥＰが高温時での皮膜強度が低いか
らである。ＦＥＰとＰＦＡを混在させたものでは、この
ような強度的な弱点が解消されている。
するように、ＦＥＰを１〜８０ｗｔ％含有したサンプル
はトナー非粘着性に優れている。すなわち、ＦＥＰの高
い非粘着性能がローラ特性に反映している。しかしなが
ら、ＦＥＰ単独になると（比較例１）、試験中に皮膜が
破壊した。これはＦＥＰが高温時での皮膜強度が低いか
らである。ＦＥＰとＰＦＡを混在させたものでは、この
ような強度的な弱点が解消されている。
【００２３】また表１の皮膜密着力の結果から明らかな
ように、ＦＥＰを１０〜４０wt％含有したサンプルは、
ＰＦＡ（プライマーあり）と同等の結果を示している。
これは、高温時の機械強度に優れたＰＦＡが母体層とな
り且つ接着性の優れたＦＥＰが入るためと考えられる。
ように、ＦＥＰを１０〜４０wt％含有したサンプルは、
ＰＦＡ（プライマーあり）と同等の結果を示している。
これは、高温時の機械強度に優れたＰＦＡが母体層とな
り且つ接着性の優れたＦＥＰが入るためと考えられる。
【００２４】更に表１の摩耗量の結果から、ＦＥＰを１
〜５０ｗｔ％含有したサンプルは、ＰＦＡ以上の結果を
示していることが判る。これは、高温時の機械強度に優
れたＰＦＡが母体層となり且つ滑り性に優れたＦＥＰが
添加されるためと考えられる。ＦＥＰの添加量が多いと
摩耗量が増えるのは、強度の弱いＦＥＰ樹脂が母体層に
なるからと考えられる。
〜５０ｗｔ％含有したサンプルは、ＰＦＡ以上の結果を
示していることが判る。これは、高温時の機械強度に優
れたＰＦＡが母体層となり且つ滑り性に優れたＦＥＰが
添加されるためと考えられる。ＦＥＰの添加量が多いと
摩耗量が増えるのは、強度の弱いＦＥＰ樹脂が母体層に
なるからと考えられる。
【００２５】以上の結果を併せ考えると、ＦＥＰ含有率
を１〜５０％、特に１０〜４０％となるようにＰＦＡと
ＦＥＰを混合した皮膜を定着ローラに使用することで、
トナー非粘着性に優れ、基材との密着性及び耐摩耗性に
も優れた定着ローラを得ることができる。
を１〜５０％、特に１０〜４０％となるようにＰＦＡと
ＦＥＰを混合した皮膜を定着ローラに使用することで、
トナー非粘着性に優れ、基材との密着性及び耐摩耗性に
も優れた定着ローラを得ることができる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、ＦＥＰ含有率を１０〜
４０％となるようＰＦＡとＦＥＰを混合した皮膜を定着
ローラ基体上に直接施すことで、当該定着ローラが、実
用上支障のない機械強度を備え、トナー非粘着性に優れ
るとともに、別途接着層を備えないにもかかわらず基材
との密着性にも優れていて、製造コストを抑えることも
可能となった。
４０％となるようＰＦＡとＦＥＰを混合した皮膜を定着
ローラ基体上に直接施すことで、当該定着ローラが、実
用上支障のない機械強度を備え、トナー非粘着性に優れ
るとともに、別途接着層を備えないにもかかわらず基材
との密着性にも優れていて、製造コストを抑えることも
可能となった。
【図１】熱定着ローラの従来例を示す概略断面図であ
る。
る。
１ 円筒状基体 ２ フッ素樹脂層 ３ 接着層
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 15/20
Claims (1)
- 【請求項１】 ニップ部に通紙することでシート上の転
写画像を定着する加熱式定着装置において、テトラフル
オロエチレン-パーフルオロアルキルビニールエーテル
共重合体とテトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプ
ロピレン共重合体でなり、テトラフルオロエチレン-ヘ
キサフルオロプロピレン共重合体が１０％〜４０％含ま
れる皮膜が、基体上に直接施された定着ローラを備える
ことを特徴とする定着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6944794A JP3349584B2 (ja) | 1994-04-07 | 1994-04-07 | 定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6944794A JP3349584B2 (ja) | 1994-04-07 | 1994-04-07 | 定着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07281542A JPH07281542A (ja) | 1995-10-27 |
| JP3349584B2 true JP3349584B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=13402908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6944794A Expired - Fee Related JP3349584B2 (ja) | 1994-04-07 | 1994-04-07 | 定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3349584B2 (ja) |
-
1994
- 1994-04-07 JP JP6944794A patent/JP3349584B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07281542A (ja) | 1995-10-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |