JPH01227179A - 定着器用加圧ローラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、しわが発生せずかつオフセットの少ない定着
器用加圧ローラーに関するものである。

［従来の技術］ 従来、複写機、レーザービームプリンター等に用いられ
る熱ローラ一定着器には、芯金の周囲にシリコンゴムを
形成したいわゆるソリッドのゴムローラーや、芯金の上
に多孔質のシリコンゴム層を形成し更にこの多孔質のシ
リコンゴム層の上にシリコンゴムの薄層を形成した、い
わゆるスポンジローラーが知られている。

［発明が解決しようとしている課題］ 上記従来例の１つであるソリッドローラーは、一般に一
層のシリコンゴム層で形成されているがその長所は次の
ようなものである。

まず紙上のトナー像を定着する際の帯電状態を調べてみ
ると、定着器進入前の紙裏道位はｅに帯電しており、紙
上のトナーがネガトナーの場合には反発力が働く。また
、加圧ローラーも紙との庁擦帯電によりｅに帯電してい
るため、この電位により、紙上のトナーは反発される。

ところが定着ローラーの方はΦに帯電しているため、紙
上のトナーを引き付ける力が（動く、この３つの静電気
力により、トナーが飛び散りオフセット現象が発生して
いる。

このようなオフセット現象対策としてソリッドローラー
ではシリコンゴム層に導電性をもたせるような界面活性
剤や金属粉末等の導電性粉体を容易に混入することがで
きるため、ローラー表面の庁擦帯電電荷を逃がし、トナ
ーが定着ローラーへオフセットする現象を抑えることが
できる。

従って、黒ポチなどの画像汚れの問題は少ないといえる
。

しかし、ソリッドローラーを使用すると特に６０ｇ／■
２以下の薄紙や封筒を通紙した際に一対のローラー間で
しわが比較的発生しやすいという欠点がある。

ことに封筒は重ね目が３重になっていたり、全体が２枚
の紙を重ねた形をしているので２本のローラーではさん
でいくと、２枚の紙の間でストレスがたまりやすく、し
わは避けがたい。

加圧力を下げると、しわは発生しなくなることが検討し
た結果わかったが、加圧力を弱くするとニップ巾も小さ
くなり、ポンド紙のように紙面がざらざらしている紙は
特に定着性が悪くなってしまった。つまりソリッドロー
ラーでは、しわが発生せずかつ定着性も良好な加圧条件
を見つけることは困難であった。

以上のようにソリッドローラーでは定着オフセットに対
しては効果があるが、しわに対して問題が残るというこ
とになる。

一方、もう１つの従来例であるスポンジローラーでは、
薄紙や封筒のしわはソリッドローラーよりも発生しにく
いという長所を有する。この理由としてソリッドローラ
ーが−様な硬度のシリコンゴム層１つから成るのに対し
、スポンジローラーでは、内部のスポンジ層が表面層に
比べて軟かいため、ニップ部でストレスが発生した際に
そのストレスを逃がしやすいためと考えられる。

しかし、スポンジ層を形成する際シリコンゴム層中に発
泡剤を混入し発泡させるが、そのゴム層中に界面活性剤
や金属粉末等の導電性粉体を混入して発泡させようとし
た場合には発泡障害をおこしやすくスポンジ層を形成す
ることができなくなる。つまり、スポンジ層に導電性を
もたせることがｆｉＬいため、表面のシリコンゴムの薄
層ニシカ導電性物質を混入することができない。その結
果ト＋−＋７）、？フセット現象は避けがたく、黒ポチ
などの画像汚れの問題が生じやすい。オフセット防止の
対策としては除電ブラシをローラーに当接させて接地除
電を行っていたが、この除電効果にも限度があり充分と
はいえず、また除電ブラシのコストも高いため、その改
善が望まれていた。

このようにスポンジローラーでは、しわに対して良好で
あるといえるが、定着オフセットに関しては、問題が残
されている。

以上のことから従来の加圧ローラーは、しわが発生する
ことなく、かつ、定着オフセットに対しても良好で、黒
ポチなどの画像汚れを解決できるものではなかった。

［課題を解決するための手段］ 本発明によればスポンジローラードソリッドローラーの
それぞれの長所を生かして、芯金上にシリコンゴム、フ
ッ素ゴム等の耐熱性のゴムでスポンジ層を形成し、その
上をスポンジ層よりも薄い金属粉末等の導電性粉末を含
んだ導電層で覆い、さらにその上部にフッ素系界面活性
剤を含んだシリコンゴム層を形成した３層構成の加圧ロ
ーラーにより、しわが発生せずかつトナーのオフセット
を少なくし、さらにコストダウンを図ったものである。

［実施例］ 第１図は本発明のゴムローラーを用いた定着器の実施例
である。

図中、２は定着ローラーであり、内部の加熱源テするハ
ロゲンヒーター９によって加熱される。

ここで定着ローラー２は厚み０．７〜２．０ｍｍの円筒
状のアルミニウム又はステンレススチールの金属バイブ
７の外周にＰＦＡ（４フフ化エチレン樹脂とパーフロロ
アルコキシエチレン樹脂の共重合体）又はＰＴＦＥ　（
４フツ化エチレン樹脂）の層８を５０〜３００Ｈの厚み
で形成している。定着ローラーの表面にはその表面温度
を検出して制御するためにサーミスタ等の検温素子１３
を定着ローラーに接触して摺動するように配置している
。定着ローラー２の表面は、トナーが若干量、オフセッ
トするためにシリコンオイル、界面活性剤等の離型剤を
塗布したり、オフセットしたトナーを清掃するためのク
リーニングパッド１０を定着ローラー表面に押し当てて
いる。クリーニングパッドｌＯは離型剤を含んだテフロ
ン樹脂等の耐熱性フェルト１１を耐熱性樹脂の枠１２で
固定している。

定着ローラー２と対向している加圧ローラーｌの縦断面
図が第２図である。鉄の上にメツキをしているか又はス
テンレススチール酸の芯金３の外周にスポンジ４を巻い
て、その表面全体をカーボン粉末等の導電性粉体を含ん
だ導電層５で芯金に接する様に覆っている。そして導電
層５の外周には、さらにシリコンゴムの薄層６が形成さ
れている。このゴム層６の中にはフッ素系界面活性剤が
添加されるが、このフッ素系界面活性剤はシリコンゴム
中において高温になっても分解せずにその効果を有し、
かつ加熱されてもシリコンゴム中から脱は出ることも少
なく、長時間その効果を持続できるという効果を有する
。フッ素系界面活性剤の種類としてはフッ素化アルキル
エステルの他に、パーフルオロアルキルポリオキシエチ
レンエタノール、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、
パーフルオロアルキルアンモニウム塩、パーフルオロア
ルキルベタイン、パーフルオロアルキルアミンオギサイ
ド、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物、パ
ーフルオロアルキルリン酸エステル、非解離性パーフル
オロアルキル化合物がよい。

このような加圧ローラーｌと前述の定着ローラー２のニ
ップ間にトナー像１７が形成された紙等の転写材１６を
進入させて定着させる。

１５は転写材を一対のローラー間に進入させるガイドで
あり、１８は定着後の転写材を案内するためのガイドで
ある。　１４は定着ローラーに転写材が付着した時には
がすための分離爪である。

２つのローラー間には６〜７ｋｇの圧力が印加されてお
り、定着ローラーは１８０”〜１９０℃に加熱されてい
る。

加圧ローラーの芯金は強度上直径８〜１４■ｍ以上が必
要である。またスポンジ層は大半が独立気泡で、その厚
みは２〜３■以上は必要である。また導電層は１〜！、
５■程度であり、表面のシリコンゴム層は０．２〜１ｍ
ｍの厚みが適当である。さらに加圧ローラーの軸受けに
は導電性のものを使用し、ローラー表面への電荷を芯金
からアースにおとしている。

本実施例によれば、加圧ローラー中にスポンジ層を含ん
でいるため、封筒や薄紙を通紙した際にニップ部で発生
するストレスが逃げやすく、しわが発生することがなく
なった。また６〜７ｋｇの加圧条件下においていかなる
紙でも定着性は良好であった。

さらにスポンジ層を導電層で覆い表層も低抵抗層となっ
ているため、ローラー表面の電荷を芯金からアースにお
とすことができ、オフセットを防止し黒ポチなどの画像
汚れを少なくすることができた。

また従来ローラー表面を除電する為に除電ブラシが必要
であったが、本実施例ではその必要がなくなった。ただ
軸受けは導電性のものを使用するが、コスト的には変わ
らないので、除電ブラシがなくなる分大巾なコストダウ
ンとなる。

なお、前記実施例では表層とスポンジ層の間にカーボン
粉末等を含んだ導電層を形成していたが、導電層のかわ
りに表層とスポンジ層を接着する際のブライマーを導電
性のものにしても同様の効果が得られる。

また、第２の弾性層である導電層の端部を芯金までのば
して、内部のスポンジ層を覆うようにしていたが、第３
図のように外部から加圧ローラーの側面にアルミニウム
やステンレスなどの導電性物質１８をとりつけても、ロ
ーラーの表面電荷を芯金からアースにおとすことができ
る。

［発明の効果］ 以上説明したような三層構成のゴムローラーを用いるこ
とにより、しわが発生せず、かつトナーのオフ上−２ト
を少なくし、さらにコストダウンも図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の加圧ローラーを用いた定着器の一実施
例、第２図は本発明の加圧ローラーの縦断面図、第３図
は本発明による加圧ローラーの他の実施例を示す図であ
る。 １・・・加圧ローラー　　　２・・・定着ローラー３・
・・芯金　　　　　　　４・・・スポンジ層５・・・導
電層　　　　　　６・・・シリコンゴム層９・・・ハロ
ゲンヒーター １０・・・クリーニングパッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 芯金の外周に第１の弾性層、第１の弾性層の外層に第２
   の弾性層、さらに第２の弾性層の表面に第３の弾性層を
   形成してなる３層構成の定着器用加圧ローラーにおいて
   、第１の弾性層は耐熱性のゴムからなるスポンジ層、第
   ２の弾性層は導電層、第３の弾性層はフッ素系界面活性
   剤を含有するシリコンゴム層からなることを特徴とする
   定着器用加圧ローラー。