JP3508305B2 - 定着ロール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機，
プリンター，ファクシミリ等の電子写真プロセスを利用
した画像形成装置における定着ロールに関する。より具
体的には、弾性層、導電層および離型層の３層構造のゴ
ム材で構成された加熱定着ロールまたは加圧定着ロール
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、表面をシリコーンゴム等のゴ
ム弾性体で形成した定着ロールは、用紙等の被定着物に
対する接触が均一になるため、定着性や画質が向上し、
フルカラートナー等の低粘度トナーに対する良好な剥離
作用も得られるなどの利点のあることが知られている。
また、フルカラー等の未定着画像の定着において、定着
ロール表面にシリコーンオイル等の離型剤を塗布する必
要がある場合、シリコーンゴム層をフッ素ゴム層で被覆
すると、定着ロールの耐久性が大幅に向上することを本
発明者等は既に確認している（例えば、特開平２−１５
６２８２号公報）。シリコーンオイルとしては、特公昭
６４−６４６４号公報，特開平４−３４８３７７号公報
等に記載の変性シリコーンオイルを使用することによ
り、卓越したトナー離型性が得られることも知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、定着ロ
ール表面に上記離型剤を塗布したとしても、実際の使用
状態では、トナー離型性や用紙剥離性を長期間にわたり
維持するのに問題が生じる場合がある。本発明者等はそ
の原因を調査したところ、表面層を構成するフッ素ゴム
層が、定着温度条件下で１年以上の長期にわたり加熱さ
れることにより、その電気抵抗が上昇し、定着時に著し
く高い摩擦帯電性を示すようになり、その結果、主とし
て静電力効果により、用紙詰まりやオフセットが発生す
ることを究明したものである。これらの対策として、帯
電防止のためにフッ素ゴム中に帯電防止剤等の配合剤を
添加する方法が考えられるが、この点について我々が調
査したところによれば、先行技術は未だ存在しない。ま
た、特開平４−２９４３７５号公報には、耐摩耗性を改
善するために、補強充填剤として表面層のフッ素ゴムに
カーボンブラックを添加した定着ロールが開示されてお
り、結果的に帯電防止効果をもたらすことも考えられ
る。しかし、この方法では、トナー離型性が著しく損な
われ、カラー定着のような高度の離型性要求を満足する
ことはできない。

【０００４】このように、従来の定着ロールにおいて
は、長期間にわたりトナー離型性や用紙剥離性を維持す
ることが困難であるという問題があった。そこで、本発
明は、上述の問題点を解決しようとするものであって、
長期にわたりトナー離型性能と用紙剥離性能を発揮でき
る定着ロールを提供することにある。更に詳しくは、長
期間の加熱局面に対しても電気抵抗の上昇による摩擦帯
電性を示さず、かつ初期のトナー離型性能や用紙剥離性
能の維持性に優れたフルカラー画像形成装置の定着ロー
ルを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、トナー離
型性能を維持しつつ長期間の加熱による定着ロールの帯
電電位上昇の防止手段について、鋭意研究を重ねてきた
ところ、離型性表面層のアンダーコート層としてカーボ
ンブラックを含有するフッ素ゴムからなる導電性ゴム層
を設けることにより、長期間の加熱後においても、定着
ロールの体積固有抵抗率変化が小さく、帯電電位がさほ
ど上昇せず、例えば後述する実施例のロール帯電電位の
測定法によれば、その電位を５００Ｖ以下に維持するこ
とが可能であって、ジャムの発生が見られないことを見
い出した。また、表面層として、充分な架橋密度を保持
するに必要最低限の配合剤以外は、配合成分として実質
的にいかなる充填剤も含有しないフッ素ゴム層が、トナ
ー離型性能の維持性に優れていることを見い出した。こ
のような層構成からなる定着ロールは、優れたトナー離
型性能だけでなく優れた用紙剥離性能が長期にわたって
維持されるとの知見を得て、本発明を完成するに到った
ものである。すなわち、本発明の定着ロールは、ロール
の内部から外部に向かって弾性層、導電層および離型層
を順次積層した３層構造のゴム材から構成され、上記導
電層はカーボンブラックを含有し体積固有抵抗率が１０
¹¹ Ωｃｍ以下のフッ素ゴムからなり、上記離型層は配合
剤として実質的に充填剤を含有しないフッ素ゴムからな
ることを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の定着ロール１は、図１に示すように、芯金２の
外周面から順次弾性層３、導電層４および離型層５を積
層した３層構造のゴム材から構成される。芯金２は、そ
の両端部２ａ，２ａがロールの回転軸として機能するも
ので、鋼鉄，ステンレス鋼，アルミニウム，アルミニウ
ム合金等の金属，合金や、セラミックなどの材質で構成
された中実の円柱体や中空の円筒体が使用される。

【０００７】弾性層３としては、シリコーンゴムやフッ
素ゴム等の耐熱性に優れたゴム材が用いられる。定着ロ
ール１を加熱定着ロールとして使用する場合は、例えば
アルミニウム，鉄，ニッケル，銅，亜鉛，錫，鉛，酸化
マグネシウム，アルミナ，酸化亜鉛，シリカ，窒化硼
素，炭化珪素等の熱伝導性の良好な無機物質微粉末を分
散させたシリコーンゴム等が用いられる。特に、本発明
の定着ロール１をカラー画像形成装置に適用する場合に
は、特開平３−２２１９８２号公報に開示されたシリコ
ーンゴム組成物が好ましく用いられる。すなわち、ポリ
オルガノシロキサン１００重量部に対して１０００℃以
上で焼成した酸化マグネシウム微粉末を１００〜５００
重量部の範囲で含有する組成物を加熱硬化させたシリコ
ーンゴムが好適である。酸化マグネシウムは、シランカ
ップリング剤，チタネートカップリング剤，ポリオルガ
ノシロキサン等で表面処理を施した微粉末であってもよ
い。弾性層３の厚さは、ゴム材の弾性率に起因する定着
時のニップ幅と熱伝導性を確保するために、０．５〜４
ｍｍ程度とすることが好ましい。

【０００８】導電層４は体積固有抵抗率が１０¹¹Ωｃｍ
以下のシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性に優れた
ゴム材が用いられる。導電層４のゴム材には、導電付与
剤を必須成分とし、必要に応じて、公知の架橋剤，架橋
促進剤，充填剤，老化防止剤等の配合剤を添加すること
ができる。導電付与剤としては、カーボンブラック，グ
ラファイト、アルミニウム，銅，錫等の金属、ＳｎＯ₂-
Ｉｎ₂Ｏ₃固溶体などの微粉末が用いられる。中でも、カ
ーボンブラックは表面層の離型層５との密着性や耐熱安
定性の点で好ましく用いられる。導電付与剤の配合量
は、その物性によっても異なるが、ゴム材１００重量部
に対して１０〜１００重量部の範囲が適当である。導電
付与剤の配合割合が１０重量部未満であると、導電層４
の体積固有抵抗率を１０¹¹Ωｃｍ以下に低下することが
困難である。一方、１００重量部を越えると、上記抵抗
率を充分に低下させることは可能であるが、定着ロール
１の硬度が必要以上に上昇するだけでなく、導電層４の
弾性が低下し、更に導電層４自体が脆くなる。架橋剤と
しては、アミン類，ビスフェノール類，過酸化物等の公
知の化合物が用いられる。ゴム材の架橋反応を促進させ
るために、種々の促進助剤や酸化マグネシウム，ＭｇＯ
−Ａｌ₂Ｏ₃固溶体等の受酸剤を架橋剤と共に添加するこ
とが好ましい。これらの配合量は、ゴム材１００重量部
に対して１０重量部以下とすることが好適である。ま
た、導電層４の厚さは１０〜１００μｍの範囲にあるこ
とが好ましい。導電層４の厚さが１０μｍ未満である
と、定着ロール１表面の帯電防止効果を充分に発揮する
ことができない。一方、厚さが１００μｍより厚くなる
と、定着ロール１を加熱定着ロールとして使用した場合
に熱伝導性が低下する。

【０００９】離型層５はフッ素ゴムで構成される。フッ
素ゴムとしては、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）を主成分
とするＶｄＦとヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）と
の共重合体，上記ＶｄＦ−ＨＦＰ共重合体とテトラフル
オロエチレン（ＴＦＥ）との３元共重合体（例えば、昭
和電工デュポン社製「バイトン」，ダイキン工業社製
「ダイエル」），ＴＦＥとプロピレンとの交互共重合体
（例えば、旭ガラス社製「アフラス」）等のフッ素系エ
ラストマーが挙げられる。この他、ＶｄＦ−クロロトリ
フルオロエチレン共重合体や、例えばシリコーンゴム，
フルオロシリコーンゴム等とＶｄＦを主成分とする上記
フッ素系エラストマーとの混合物を用いることができ
る。これらのフッ素ゴムは、また前記弾性層３や導電層
４の構成材料とすることができる。離型層５のフッ素ゴ
ムには、導電層４と同様に、種々の配合剤を添加するこ
とができるが、本発明ではフッ素系ポリマーを架橋させ
るための必要最低限の配合剤（架橋剤，前記促進助剤や
受酸剤等の架橋促進剤）以外は、実質的にいかなる充填
剤も含有しないものである。離型層５中に充填剤を含有
させた場合、フッ素ゴム固有の耐摩耗性や耐シリコーン
オイル性が損なわれるだけでなく、トナー離型性能も著
しく損なわれるので、いずれにしても好ましくない。離
型層５の厚さは５〜３０μｍの範囲にあることが好まし
い。離型層５の厚さを５μｍ未満とした場合、定着ロー
ル１を長期にわたって使用するとフッ素ゴムが次第に摩
耗し、定着ロールとしての機能が損なわれる。一方、厚
さを３０μｍより厚くした場合、定着ロール１を加熱定
着ロールとして使用すると、内部熱源からの熱量を充分
に離型層５表面に伝熱することができなくなる。

【００１０】本発明の定着ロール１は例えば次のように
して製造される。ｉ）まず、離型剤を塗布した遠心式金
型の中心に芯金２が位置するようその両端部２ａ，２ａ
を支持し、金型内に前記ゴム材を注入して弾性層３の成
形体を形成する。次いで、組成の異なるゴム材溶液を貯
溜した２つのタンクを用意し、各ゴム材溶液中に上記ゴ
ム成形体を回転させながら浸漬塗布した後、ゴム層を乾
燥・加硫して、それぞれ導電層４および離型層５を形成
する。境界面の接着性を良好にするために、芯金２の外
周面および導電層４表面はプライマー処理されたものが
好ましい。ii）弾性層３を成形した上記ゴム成形体表面
に、導電層４および離型層５のゴムシートを別々にまた
は両層を接着した積層フィルムを被覆する。iii)金型内
面にチューブ状の上記積層フィルムを予め密着させてお
き、ｉ）と同様にして、芯金２と積層フィルムとの空間
に前記ゴム材を注入して弾性層３を成形する。このよう
にして、定着ロール１を製造することができる。

【００１１】本発明の定着ロール１は、図２に示すよう
に、加熱定着ロール６および加圧定着ロール７のいずれ
か一方または双方に使用することができる。図２Ａは定
着ロール１を加熱定着ロール６として使用する例を示し
たもので、加圧定着ロール７は芯金８の外周面に離型層
９を被覆した構造からなる。図２Ｂは定着ロール１を加
圧定着ロール７として使用する例を示したもので、加熱
定着ロール６は芯金８′の外周面に離型層９′を被覆し
た構造からなる。また、図２Ｃは定着ロール１を一対の
加熱定着ロール６および加圧定着ロール７として使用す
る例を示している。そして、記録媒体（用紙Ｐ）上の未
定着トナー像Ｘと接触する各加熱定着ロール６の芯金
２，８′には、熱源（ヒータ）１０が内蔵されている。
上記トナー像Ｘとは反対側の用紙Ｐ面と接触する加圧定
着ロール７にヒータを内蔵させてもよい。図２におい
て、加熱定着ロール６と加圧定着ロール７との間のニッ
プ部に用紙Ｐが通紙される際、ヒータ１０からの熱伝導
により、未定着トナー像Ｘの定着樹脂またはワックスが
溶融ないし軟化し、トナー像Ｘはニップ部を通過後に永
久定着画像Ｚとして用紙Ｐ上に定着される。なお、図２
には加熱式定着の例を示したが、定着ロール１を例えば
マイクロカプセルトナーを使用する加圧式定着に適用す
ることができる。その場合、ロール１内部にヒータを必
ずしも装着する必要はなく、ロール１と他方の加圧定着
ロールとのニップ圧を加熱式定着の場合より高く設定し
ておくことになる。

【００１２】次に、一例として、図２Ａに示す定着ロー
ル１(６)および加圧定着ロール７を構成部材とする加熱
式定着装置について、図３に基づいて説明する。図３に
おいて、定着ロール６表面のオフセットの発生を防止す
る目的で、ロール６の側方に離型補助剤塗布機構１１が
配置されている。この塗布機構１１は、離型補助剤を貯
溜する容器１２と、外周面の一部が離型補助剤に浸漬す
るメータリングローラ１３と、ローラ１３外周面に近接
するメータリングブレード１４と、定着ロール６および
ローラ１３にそれぞれ摺接するドナーローラ１５とを備
えている。また、先端エッジ部が定着ロール６表面に接
触するよう剥離爪１６がニップ部下流側に配置されてい
る。一方、加圧定着ロール７の両側には、用紙搬入台１
７および用紙搬出台１８がそれぞれロール７外周面に近
接して配置されている。なお、この定着装置では、定着
ロール６およびメータリングローラ１３を図示してない
モータ等の駆動源により回転する駆動ロールとして、そ
れぞれ加圧定着ロール７およびドナーローラ１５を従動
ロールとしている。

【００１３】定着処理は、前述したように、用紙Ｐが定
着ロール６と加圧定着ロール７との間を通過した後、用
紙Ｐ上の未定着トナー像Ｘが永久定着画像Ｚに定着され
る。その際、用紙Ｐはその先端部が剥離爪１６に当接す
ることにより定着ロール６から分離され、用紙搬出台１
８を通過して定着装置外に排出される。メータリングロ
ーラ１３表面に付着した離型補助剤は、メータリングブ
レード１４により付着量が調整され、次いでドナーロー
ラ１５に移行して定着ロール６表面に付着する。この離
型補助剤によって、定着ロール６表面への未定着トナー
像Ｘのオフセットが防止される。上記離型補助剤として
は、シリコーンオイル類，フッ素系樹脂，ワックス類等
が用いられる。中でも、変性シリコーンオイルが好まし
く用いられる。変性シリコーンオイルとしては、前記特
公昭６４−６４６４号公報に開示されたメルカプト基，
カルボキシ基，ヒドロキシ基，イソシアネート基，エポ
キシ基，アミノ基等の官能基を有するシリコーンオイル
や、前記特開平４−３４８３７７号公報に開示された定
着用離型剤が挙げられる。

【００１４】

【作用】本発明の定着ロールは、表面コート層を離型層
と導電層に機能分離した３層構造の弾性ゴム層からな
り、表面層としてトナー離型性能を重視したフッ素ゴム
を選択したものである。したがって、定着ロールを長期
間にわたり使用した時のフッ素ゴムの電気抵抗上昇に対
しても、導電性アンダーコート層を通じて表面帯電電荷
の除去が効率的に行われる。その結果、定着ロールの弾
性を確保しながら、従来達成することができなかった高
度なトナー離型性能および用紙剥離性能とその維持を同
時に達成することが可能である。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではな
い。 （ゴム材の配合例と物性）表１に示す重量部に従い、Ｖ
ｄＦ系３元共重合体として知られているフッ素系ポリマ
ー（商品名バイトンＢ−５０：昭和電工デュポン社製）
および各種配合剤をオープンロールで均一に混合して、
配合例１〜６のフッ素ゴム用コンパウンドを調製した。
次いで、これらのコンパウンドを試験用プレスにより１
８０℃で４０分間加硫して厚さ２ｍｍのゴムシートに成
形した後、２３０℃で４時間二次加硫処理してフッ素ゴ
ムを製造した。表１において、配合例１〜４のフッ素ゴ
ムには、架橋剤（加硫剤，加硫助剤）および架橋促進剤
（受酸剤）と共に充填剤の一種である導電性付与剤が添
加されている。一方、配合例５，６のフッ素ゴムには、
上記架橋剤および架橋促進剤以外の配合剤は添加されて
ない。

【００１６】

【表１】 *1 ヘキサフルオロイソプロピリデンビスフェノール
（Curative 30） *2 ベンジルトリフェニルホスフォニウムクロライド
（Curative 20） *3 酸化マグネシウム（＃30：協和化学社製） *4 ＭｇＯ・Ａｌ₂Ｏ₃固溶体（ハイドロタルサイト） *5 カーボンブラック（ＭＴCarbon：キャボット社製） *6 カーボンブラック（Printex L：デグサ社製）

【００１７】配合例１〜６のゴムシートに直流電圧１０
０Ｖを印加して、電流／電圧法により超絶縁抵抗計で体
積固有抵抗率を測定した。更に、これらのゴムシートを
２００℃のオーブン中で１０日間加熱老化した後、同様
の方法により体積固有抵抗率の変化を測定した。また、
ゴムシートの硬度を「ＪＩＳ Ａ」に従って測定した。
その結果を表２に示す。

【表２】 表２に示すように、初期の体積固有抵抗率が１０¹¹Ωｃ
ｍ以下の配合例１，２では、加熱老化後の体積固有抵抗
率変化が小さく、材料物性として帯電防止性能を維持し
ている。一方、初期の体積固有抵抗率が１０¹¹Ωｃｍよ
り大きい配合例３〜６では、加熱老化後の体積固有抵抗
率が１.２〜１.７桁ほど上昇し、電気絶縁性が高くなる
ことが分かる。

【００１８】（定着ロール）一方、ロール用金型および
プレス加硫機を用いて、中空のアルミニウム製芯金上に
プライマーを介してシリカ含有のシリコーンゴムを加硫
接着し、更にその後、円筒研削盤で外径研磨仕上げを行
って弾性層を形成した。得られたロール状シリコーンゴ
ムを回転させながら、その外周面にプライマーを介して
組成の異なるフッ素ゴム用コンパウンド（配合例１〜
６）の下記溶液に浸漬塗布した後、加熱硬化して導電層
を形成した。同様にして、導電層上に離型層を形成し
た。 フッ素ゴム溶液 フッ素ゴム用コンパウンド １５重量部 メチルエチルケトン ６０重量部 メチルイソブチルケトン ２５重量部 以上のようにして製作されたロールのうち、芯金に７５
０Ｗのランプヒータを内蔵したロールを表３に示す加熱
定着ロールとし、加熱源を内蔵してないロールを表４に
示す加圧定着ロールとして、後述の定着試験に供した。
上記加圧定着ロールは、芯金の外径寸法が４８ｍｍおよ
び弾性層の厚さが１ｍｍである以外、下記に示す加熱定
着ロールと同様の構成からなる。 加熱定着ロール ロールの外径寸法 ５０ｍｍ 芯金の外径寸法 ４４ｍｍ 弾性層 厚さ ３ｍｍ 熱伝導率 ０．６５Ｗ／ｍ・ｄｅｇ 硬度（ＪＩＳ Ａ） ６０゜ 導電層の厚さ ２０μｍ 離型層の厚さ ２０μｍ

【００１９】

【表３】

【表４】

【００２０】（画像形成装置）図４は定着装置のロール
部材を改造したカラー画像形成装置（デジタルカラー複
写機；富士ゼロックス社製「Ａｃｏｌｏｒ」）の全体図
である。図４において、プラテン２１上に載置した原稿
（図示せず）の下面に沿って移動する原稿照明用ランプ
２２から原稿に照射して反射した光は、移動ミラーユニ
ット２３、レンズ２４、固定ミラー２５を介して画像読
取部２６に収束される。この画像読取部２６は、多数の
光電変換素子とレッド，グリーン，ブルーの３色のフィ
ルタとを有するカラーＣＣＤセンサにより構成されてい
る。画像読取部２６は、原稿画像を各色毎に電気信号に
変換し、更に電気信号を光書込信号出力装置２７に入力
する。光書込信号出力装置２７は、上記３色毎に入力さ
れた原稿画像読取信号をイエロー(Ｙ)，マゼンタ(Ｍ)，
シアン(Ｃ)，黒(Ｋ)の４色のデジタル信号に変換して記
憶し、所定のタイミングで読出して、静電潜像を書込む
手段としての光ビーム書込装置２８に出力する。この光
ビーム書込装置２８は、像担持体２９表面に上記４色に
対応した静電潜像を書き込む。

【００２１】像担持体２９の周囲には、像担持体２９表
面を一様に帯電させる帯電用チャ−ジャ３０、像担持体
２９に書き込まれた静電潜像を各色のトナー像に現像す
る現像装置３１、円筒状の回転可能な転写ドラムにより
構成された用紙担持部材３２、除電コロトロン３３、ク
リーナユニット３４が配置されている。上記現像装置３
１はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の現像器を有し、それぞれ各
色のトナーで上記静電潜像を現像する。表面が用紙吸着
面を形成する上記用紙担持部材３２の内部には、用紙の
吸着およびトナー像の転写を行う転写帯電器３５が用紙
担持部材３２表面と像担持体２９表面とが接触する転写
位置Ｑに配置されている。また、上記クリーナユニット
３４には、クリーニングブレード３４ａ、上記帯電用チ
ャージャ３０および赤色ＬＥＤにより構成された除電器
３６が支持されている。上記用紙担持部材３２の周囲に
は、用紙センサ３７、転写後ジャムセンサ３８、除電コ
ロトロン３９およびクリーナ４０が配置されている。上
記用紙センサ３７は、転写位置Ｑの上流側で用紙担持部
材３２表面に近接して配置され、用紙吸着面に吸着され
た用紙Ｐの先端位置を検出する。上記転写後ジャムセン
サ３８は、転写位置Ｑの下流側に配置され、用紙担持部
材３２表面からの反射光量により用紙Ｐの有無を検出す
る。給紙トレイ４１に収容された用紙Ｐは、用紙取出ロ
ール４２により取り出されて搬送され、一対のレジロー
ル４３で一旦停止される。用紙Ｐは、その後前記像担持
体２９表面のトナー像が転写位置Ｑに移動してくるのに
タイミングを合わせて、レジロール４３から転写位置Ｑ
に供給される。

【００２２】給紙機構（４１〜４３）により転写位置Ｑ
に供給された用紙Ｐの先端は、用紙担持部材３２表面の
用紙吸着面に吸着される。この用紙の吸着と同時に第１
色目のトナー像が像担持体２９表面から用紙Ｐに転写さ
れる。ここで、前記光書込信号出力装置２７では、最初
にＹのデジタル信号を所定のタイミングで読出して光ビ
ーム書込装置２８に出力する。この書込装置２８は像担
持体２９表面にＹ色に対応した静電潜像を書き込む。Ｙ
色に対応した静電潜像は現像装置３１によりＹ色のトナ
ー像に現像され、Ｙトナー像の転写位置Ｑへの移動にタ
イミングを合わせて上記給紙機構から転写位置Ｑに用紙
Ｐが供給される。転写位置Ｑに対向して用紙担持部材３
２内側に配置された前記転写帯電器３５は、転写位置Ｑ
に供給された用紙Ｐを用紙吸着面へ吸着させると共に、
吸着された用紙Ｐへ像担持体２９表面のＹトナー像（１
色目のトナー像）を転写させる。

【００２３】１色目のＹトナー像が転写された用紙Ｐの
先端が用紙センサ３７の位置に到達する迄に、露光系
（２２〜２５）によるＹ色の静電潜像の書込が終了す
る。そして、用紙センサ３７により用紙Ｐの先端が検出
されると、上記露光系による第２色目のＭ色の静電潜像
の書込が開始される。そして、Ｙトナー像を転写した用
紙Ｐの先端が転写位置Ｑに到達すると、転写帯電器３５
によって２色目のＭトナー像の転写が行われる。続い
て、Ｃトナー像およびＫトナー像の転写が、上記Ｍトナ
ー像の転写と同様に行われる。前記用紙担持部材３２上
に各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像が転写された用紙
Ｐは、剥離爪４４により剥離され、一対の前記加熱定着
ロール６と加圧定着ロール７を装着した定着装置４５に
搬送される。定着装置４５において上記４色の転写トナ
ー像が定着された後、一対の排紙ロール４６の搬送力を
受けた用紙Ｐは、排紙トレイ４７に排出されるようにな
っている。

【００２４】（定着試験）次に、定着装置４５のロール
部材としてそれぞれ一対の前記ロール１〜６とロール１
６および一対のロール６とロール１１〜１６を装着した
前記カラー画像形成装置Ｕを稼働させて、定着試験を実
施した。この定着試験では、加熱定着ロール１〜６のト
ナーオフセット性を評価し、また両面コピーを行って加
圧定着ロール１１〜１６の画像欠陥（グロスムラ）を評
価した。更に、各ロールについて薄紙の走行性（用紙剥
離性）を評価し、また加熱老化後のロール帯電電位を表
面電位計（Model 344 ：Trek社製）により測定した。加
熱定着ロール１〜６および加圧定着ロール１１〜１６の
評価結果をそれぞれ表５，６に示す。なお、オフセット
性は、Ａ４用紙を用いてフルカラー画像の定着処理を連
続して実施し、オフセット発生までの耐久性を評価し
た。加熱定着ロールの用紙剥離性は、剥離爪（図３の符
号１６参照）等の剥離補助手段を設けずに、用紙先端に
高濃度の画像を形成した時のロールへの用紙巻き付きを
評価した。加圧定着ロールの用紙剥離性は、トナー像を
転写してない用紙（すなわち白紙）を用い、かつ用紙を
吸湿処理した後のロールへの用紙巻き付きの有無を評価
した。

【００２５】

【表５】

【００２６】

【表６】

【００２７】表５，６から明らかなように、本発明の定
着ロールは、トナーに対する離型性能に優れていると共
に、長期間の加熱老化後においても摩擦帯電に伴う用紙
の吸着がなく、除電装置等の付加的帯電防止機構を必要
とせず、安定した剥離性能を維持していることが分か
る。また、オフセット耐久性の評価後においても、摩耗
等の他の問題が発生することもなく、優れた性能を維持
していることが確認された。さらに、本発明の定着ロー
ルは、前記定着試験からも明らかなように、フルカラー
定着においてより優れた効果を発揮するものである。

【００２８】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載された範囲内で種々の変更が可能である。
実施例では本発明の定着ロールを一例としてカラー画像
形成装置に装着した例を示したが、本発明の定着ロール
は、電子写真プロセスを利用する各種の画像形成装置、
例えばモノカラー画像形成装置に適用することも可能で
ある。この単色トナーの定着においても、ゴム系定着ロ
ールが有する定着性や高画質化をより良く達成すること
ができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、定着ロールがフッ素ゴムで構
成された離型層と帯電防止作用を有する導電層とに機能
分離した層構造からなるので、加熱定着ロールおよび加
圧定着ロールのいずれに使用しても、フッ素ゴム本来の
優れた耐摩耗性と耐シリコーンオイル性を保持しつつ、
トナー離型性能と用紙剥離性能の維持性に優れた定着ロ
ールを実現することができる。本発明によれば、前述し
たように、定着ロールの帯電電位が長期にわたって上昇
することがないので、用紙詰まりの発生を大幅に減少す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例として示す定着ロールの説
明図であって、図１Ａはその縦断面図であり、図１Ｂは
図１ＡのIB−IB線断面図である。

【図２】 図２Ａ〜図２Ｃは本発明の定着ロールの使用
例を示す説明図である。

【図３】 本発明の定着ロールが装着された定着装置の
説明図である。

【図４】 本発明の定着ロールが装着された画像形成装
置の全体図である。

【符号の説明】

１…定着ロール、３…弾性層、４…導電層、５…離型
層。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−340579（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−142961（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−104598（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−324589（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−19178（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−150366（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−184075（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/20 103 G03G 15/20 104

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロールの内部から外部に向かって弾性
   層、導電層及び離型層を順次積層した３層構造のゴム材
   から構成され、上記導電層はカーボンブラックを含有し
   体積固有抵抗率が１０ ¹¹ Ωｃｍ以下のフッ素ゴムからな
   り、上記離型層は配合剤として実質的に充填剤を含有し
   ないフッ素ゴムからなることを特徴とする定着ロール。
2. 【請求項２】 前記導電層の厚さが１０〜１００μmで
   あり、前記離型層の厚さが５〜３０μmである請求項１
   記載の定着ロール。
3. 【請求項３】 前記離型層表面に離型補助剤としての変
   性シリコーンオイルが塗布されている請求項１記載の定
   着ロール。