JPH01281479A - Elastic rotor and fixing device - Google Patents
Elastic rotor and fixing deviceInfo
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- JPH01281479A JPH01281479A JP11196388A JP11196388A JPH01281479A JP H01281479 A JPH01281479 A JP H01281479A JP 11196388 A JP11196388 A JP 11196388A JP 11196388 A JP11196388 A JP 11196388A JP H01281479 A JPH01281479 A JP H01281479A
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Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
Lスー−h(7)上−明方1
未発II+は、屯f−写真複゛q装置、プリンタ、その
他種々の画像形成装置において使用される弾性回転体に
関するものであり、特に前記画像形成装置においてシー
ト状転゛グ材Vは記録材等を搬送又は定着するための搬
送又は定石用ローラ又は・ヘルドとして&f^に使用さ
れる、トナーオフセットが少なく、しわの発生のない1
1つ耐久性のある弾性回転体に関するものである。従っ
て又、本宅用は斯る弾性回転体を使用した定着装置に関
するものである。Detailed Description of the Invention Lsu-h (7) Top-Mingyo 1 Unpublished II+ relates to an elastic rotating body used in photocopying devices, printers, and various other image forming devices. In particular, in the image forming apparatus, the sheet-like rolling material V is used as a conveyor roller or heddle for conveying or fixing recording materials, etc., and has low toner offset and wrinkle-free properties. No outbreak 1
One is about a durable elastic rotating body. Therefore, the home use also relates to a fixing device using such an elastic rotating body.
正」L力」E角
従来用いられている゛這子写真方式を使用した複′!i
−装置或いはプリンタ等に用いられる定着装置は、以F
に21<されるように構成されている。Positive ``L force'' E angle Composite using the conventionally used ``Scroll photo method''! i
-Fixing devices used in devices, printers, etc. are as follows:
21<.
筒中に説明すると、電子写真視写装置によると、通常の
6様で電f写頁方式によりトナー像が形成された転写紙
の如き転写材は定着装置へと送給され、転″ダ材りにト
ナー像が永久像として定着される。To explain this in detail, in an electrophotographic visualization device, a transfer material such as a transfer paper on which a toner image is formed using the normal 6-way electrophotographic page method is fed to a fixing device, and the transfer material is transferred to a fixing device. The toner image is fixed as a permanent image.
定着装こは、例えば第5図に図示されるように、本例で
はロール状とSれる加熱定着用回松体、即ち定着ローラ
2と、本例ではロール状とされる加圧用弾性回転体 1
!+3ち力I圧ローラlの一灼のローラより構成され、
定着ローラ2はアルミニウム、鉄等の中空芯金6の表層
部にPTFE (ポリテトラフルオロエチレン)、PF
A(ポリテトラフルオロエチレン、パーフロロアルコキ
シエチレンの共東合体)等の樹脂7を被覆するか或いは
/リコーンゴム等の離型性のすぐれた材#47を被+1
(lすることにより形成されている。メ、定着ローラ2
の内部には・hロゲンンンブ等のヒータ8が配置されて
おり、定着ローラ2を加熱するI@さをなす、一方、加
圧ローラ1は、鉄やステンレス等のsL’ 金3 ”)
L一部にシリコーンゴム等の離型性を右するりi四棒
4tt被覆して形成される。定着ローラ2と、加11日
ローラ1とは、お生いがバネ等の抑圧り段(14示せず
)により介いに圧接されている。For example, as shown in FIG. 5, the fixing device includes a heat-fixing rotating body, that is, a fixing roller 2, which is in the form of a roll in this example, and an elastic rotating body for pressing, which is in the form of a roll in this example. 1
! Consists of +3 force I pressure roller l,
The fixing roller 2 is made of PTFE (polytetrafluoroethylene), PF, etc. on the surface layer of a hollow core 6 made of aluminum, iron, etc.
Coat with resin 7 such as A (co-topolymer of polytetrafluoroethylene and perfluoroalkoxyethylene) or coat with material #47 with excellent mold release properties such as silicone rubber.
(It is formed by
A heater 8 such as a heater 8 is placed inside the roller, and serves to heat the fixing roller 2. On the other hand, the pressure roller 1 is made of iron, stainless steel, etc.
It is formed by coating a portion of L with silicone rubber, etc., which has good releasability. The fixing roller 2 and the fixing roller 1 are pressed against each other by a pressing stage (14 not shown) such as a spring.
定X1JA71には更にサーミスタ等の感温^7−12
が設けられ、定着ローラ2の表面温度を検知する(軸き
をする0文って定着ローラ2の表面温度は。Constant X1JA71 also has a temperature sensor such as a thermistor ^7-12
is provided to detect the surface temperature of the fixing roller 2.
この感lS!素子及び温度Jll!’i回路(図示せず
)を介してヒータへの市川をVl iJlすることによ
り1没定偵泰こ制−される、トナー像16を有した転写
材15は、人(+ガイド14により定着ローラ2と知圧
a−ラlの間へと・4人され転写材15−ヒのトナー像
16は定着ローラと加圧ローラの間で加圧及び加Qされ
て定着される。定n後の転写材15はガイド【7にて機
外へと案内され、万一定着ロー−P2に付1iシた転写
材15は分離爪13にて剥離されど) m ’、IIJ
IIローラ2にはクリーナ、illちクリー二ンシパ
71・9が設けられ4定6−ローラ2の表面l−に付ン
tしたトナーや紙粉をクリーニングする。This feeling is S! Element and temperature Jll! The transfer material 15 with the toner image 16, which is fixed by transferring the toner image 16 to the heater via the i circuit (not shown), is fixed by a person (+ guide 14). The toner image 16 on the transfer material 15-1 is placed between the roller 2 and the pressure rollers A and L, and is fixed by applying pressure and pressure between the fixing roller and the pressure roller. The transfer material 15 is guided out of the machine by the guide [7, and the transfer material 15 that has been attached to the fixing row P2 is peeled off by the separation claw 13) m', IIJ
The roller II 2 is provided with a cleaner, i.e., a cleaner 71, 9, which cleans toner and paper dust attached to the surface l- of the roller 2.
加重Lローラlは、ト述のように芯金3の表面に−・リ
コーンゴム4を形成した。所謂「ソリッドタイプ」と呼
ばれるものの他に、芯金3の表面に多fL質ンリコーン
ゴム層を作り、この表面に更にシリコーンゴムの薄層か
ら成る所謂「スポンジタイプ」といわれるものがある。The weighted L roller 1 formed the silicone rubber 4 on the surface of the core metal 3 as described above. In addition to the so-called "solid type" type, there is also a so-called "sponge type" in which a multi-fL silicone rubber layer is formed on the surface of the core bar 3, and a thin layer of silicone rubber is further formed on this surface.
&」J1yルーL、孟2ヨこj」Lllしかしながら、
ソリッドタイプのローラは定n性が低温1″4嗅時には
加熱されず、熱容μが大、!いため番こ定着性が悪かっ
た。又、転写材として→紙擾び、t4f、:l (60
g/rrr’以下)gを使用1.り場合ニは、容枯に「
しわ」が発生1.やすいという問題が!〕つた―
次に、スポンジタイプのローラは、内部構造が多孔質状
の弾性体層を有しており、多量の空気がJt在している
ために熱伝導度が低く、低温環境時における定着性は良
好であり、又、薄紙や封a竿のノh−/+時にも「しわ
」の発生は起り難かった。&”J1y Lou L, Meng2Yokoj”Lll However,
The solid type roller does not heat up when the constant n property is low temperature 1"4, the heat capacity μ is large, and the fixation performance is poor. Also, as a transfer material → paper folding, t4f, :l ( 60
g/rrr' or less) using g1. In this case, the answer is ``
1. Wrinkles occur. The problem is that it is easy! ] Next, sponge type rollers have an internal structure with a porous elastic layer, and because a large amount of air is present, the thermal conductivity is low, making it difficult to fix in low-temperature environments. The properties were good, and "wrinkles" were unlikely to occur even when thin paper or sealing rods were tested.
しか1−ながら、スポンジタイプのローラは、トナーの
すフセットが多くなるという欠点を持っていた。このオ
フセットの発生する理由は、加圧ローラlの表面がトナ
ーと同極性にWr電電、7、転写材1のトナー像を定着
ローラ2の側へと反発させるためであると考えられ、斯
る現象はソリッドタイプのローラでも同様に生じた。However, the sponge type roller has the drawback of increasing the amount of toner set. The reason why this offset occurs is thought to be that the surface of the pressure roller 1 has the same polarity as the toner and repels the toner image on the transfer material 1 toward the fixing roller 2. The same phenomenon occurred with solid type rollers.
又、スポンジタイプのローラを使用した定着装置はその
構造り一対のローラ間の圧接力をソリッドタイプのロー
ラを使用した定着装置より高めることができず、転写材
上のトナー像を転写材に押し込み固着させる力が弱く、
トナーが定着ローラへとオフセットしやすくなるためで
ある。Furthermore, due to the structure of a fixing device that uses sponge-type rollers, it is not possible to increase the pressure contact between a pair of rollers compared to a fixing device that uses solid-type rollers, and the toner image on the transfer material is forced onto the transfer material. The adhesion force is weak,
This is because the toner is likely to be offset toward the fixing roller.
未発用者等の研究実験の結果によると、スポンジタイプ
のシリコーンゴム使用の加圧ローラと、テフロン樹脂被
覆定着ローラとを使用した場合、一対のローラ間で発生
する摩擦帯電電位は、転写材として紙を使fil した
場合転′イ紙の通紙後の用定イ1が、定着ローラの場合
、+2KVであり、加圧ローラの場合−3KV以l−と
なり、ネガトナーを用いると定着ローラへのトナーオフ
上−2トの発生がj[Aに多くなった。According to the results of research experiments conducted by non-users, when a pressure roller made of sponge-type silicone rubber and a fixing roller coated with Teflon resin are used, the frictional charging potential generated between the pair of rollers is When paper is used as a filter, the fixed voltage after passing the paper is +2KV for the fixing roller, -3KV or more for the pressure roller, and when negative toner is used, the voltage is applied to the fixing roller. The occurrence of toner-off upper-2 toners increased to j[A.
従って4未発明の目的は、スポンジタイプの弾性回転体
を使用し、少なくとも弾性回転体の弾性層に7−/素糸
界面活性剤を含有させ、その’if気抵抗抵抗少せしめ
て1弾性回転体の帯電電位を低F辻しめ、トナーオフセ
ットを最小限とさせた弾性回転体泣び該弾性回転体を使
用した定着装置を提供することである。Therefore, the object of the invention is to use a sponge-type elastic rotating body, contain a 7-/strand surfactant in at least the elastic layer of the elastic rotating body, and reduce the air resistance for one elastic rotation. An object of the present invention is to provide a fixing device using an elastic rotary body that reduces the charging potential of the body to a low F level and minimizes toner offset.
1シ、!止しt−ご−り」遣
!、記目的は、本発明に係る弾性回転体及び定着装置に
て達成される。を約すれば、本発明は、少なくとも弾性
層を有する弾性回転体において弾性層として第1の弾性
層と、第1の弾性層の表面に該第1の弾+i層より硬度
が高< ftつ厚ざが薄くされた!7S2の弾性層とを
もし、少なくとも前記第2の弾性層は、フッ素系界面活
性剤を含イ■する弾性回転体であり、好ましくは第1の
弾性層は多孔質ソリコー ンゴムから成り、又、第2の
弾性層は、)、素糸界面活性剤として、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
ンモニウムル,パーフルオロアルキルベタイン、パーフ
ルオロアJレキルアミンオキサイド,パーフルオロアル
キルエチレンオキシド付加物、ベーブルオロアlレキル
リン酸エステル、非解離性バーフルオロアルキル化合物
等を0.003〜i.ol’J %. kf t L
< It 0 、 0 1 − 0 、 5 、1 r
i%含有する.又、第1の弾性層は、導゛屯性を有する
のが好ましい。1 shi! Stop t-go-ri! The above objects are achieved by an elastic rotating body and a fixing device according to the present invention. In other words, the present invention provides a first elastic layer as an elastic layer in an elastic rotating body having at least an elastic layer, and a surface of the first elastic layer having a hardness < ft higher than the first elastic layer. The thickness has been reduced! 7S2, at least the second elastic layer is an elastic rotating body containing a fluorosurfactant, and preferably the first elastic layer is made of porous soricone rubber; The second elastic layer includes), perfluoroalkylpolyoxyethylene ethanol, perfluoroalkylcarbonyl, perfluoroalkylbetaine, perfluoroalkylamine oxide, perfluoroalkylethylene oxide adduct, beveloloa as a thread surfactant. l rekyl phosphate ester, non-dissociable barfluoroalkyl compound, etc. at 0.003 to i. ol'J%. kf t L
< It 0 , 0 1 - 0 , 5 , 1 r
Contains i%. Further, it is preferable that the first elastic layer has toughness.
更に,に発明の他の6様に従えば,表面に濱型性層が形
成されトナー像を転写材に加熱定着させる定石用回転体
と少なくとも弾性層をイ(し転写材を定着用回転体に押
圧してかつ搬送させるAu圧圧管骨性回転体を有する定
着装置において,加圧用守性回転体の弾性層は第1の弾
性層と第1の弾性層の表面に該第1の弾性層より硬度が
高< [1つ厚さが薄くされた第2の骨性層とを有し、
少なくとも前記第2の弾性層はフッ素系界面活性剤を含
イfしT: IJv、 ル’i−γf JA71カ+’
J供サレル、又、6f t !、 < if 。Furthermore, according to the other six aspects of the invention, a rotary body for fixed stones is formed on the surface of the rotating body for heating and fixing the toner image on the transfer material, and at least an elastic layer is formed on the rotary body for fixing the transfer material. In a fixing device having an Au pressurized tubular bone rotor that is pressed and conveyed by a pressure member, the elastic layer of the pressurizing protective rotor includes a first elastic layer and a surface of the first elastic layer. a second bony layer with a thickness that is one layer thinner;
At least the second elastic layer contains a fluorine-based surfactant.
J-san Salel, also 6ft! , <if.
Jll J、t、用弾性回転体の第1の弾性層は多孔質
シリコーンゴI・であり、又、導電性を有し、定着用回
転体のgi ff!性層は、PFAとされる。The first elastic layer of the elastic rotor for Jll J, t, is made of porous silicone rubber and has electrical conductivity, and is electrically conductive. The sexual layer is made of PFA.
支j」
次に1図面を参照して本発明に係る弾性回転体及び定着
′!A、21を更に91.<説明する。Next, with reference to one drawing, an elastic rotating body and a fixing member according to the present invention! A, 21 further 91. <Explain.
第1図に示される実施例において本発明の弾性回転体を
用いた定着装置は、加熱定着用回転体2と加fI、用弾
性回転体1の一対の回転体から構成され、定着用回転体
は!Xロゲンヒータ8により加熱される。In the embodiment shown in FIG. 1, the fixing device using the elastic rotor of the present invention is composed of a pair of rotors: a heat-fixing rotor 2 and an elastic rotor 1 for applying fI. teeth! It is heated by the Xlogen heater 8.
加熱定着用回転体2及び加圧用弾性回転体1はロール状
又はベルト状とすることができるが1本実施例では、加
熱定着用回転体2はローラ状の定nローラとされ、加圧
用弾性回転体1はローラ状の加圧ローラとされる。1着
用ローラ2は、円筒状のアルミニウム或いはステンレス
スチール製の所定の外径を41した金属バイブロ(厚さ
0.7〜2.0mm)の表面にPFA或いはPTFE
(4)、化Jチレン樹脂)層7(厚さ50〜300μm
)を形成することにより作製される。The heat-fixing rotating body 2 and the pressing elastic rotating body 1 can be in the shape of a roll or a belt; however, in this embodiment, the heating-fixing rotating body 2 is a constant n roller, and the elastic rotating body 1 for pressing The rotating body 1 is a pressure roller. 1 Wearing roller 2 is a metal vibro (thickness 0.7 to 2.0 mm) made of cylindrical aluminum or stainless steel with a predetermined outer diameter of 41 and coated with PFA or PTFE on the surface.
(4), J chloride tyrene resin) layer 7 (thickness 50-300 μm
).
定石ローラ2の表面には、その表面温度を検出制御する
ためのサーミスタ等の感温素子12が接触して設置され
ている。定着ローラ2の表面には、トナーが少1Ilt
フセー、トするために界面活性剤等の離型剤を塗4jシ
たり、オフセットトナーをり“ノーニソグするためのク
リーニングバッド9が’i !jローラの表面に圧接し
て設けられている0本lc囁例でクリーニングバッド9
は、離型剤を含むテフロン樹脂等の耐熱情フェルト10
を耐熱性樹脂の枠1l−CIAI定して構成されている
。A temperature sensing element 12 such as a thermistor for detecting and controlling the surface temperature is installed in contact with the surface of the stone roller 2. There is a small amount of toner on the surface of the fixing roller 2.
A cleaning pad 9 is provided in pressure contact with the surface of the roller to apply a release agent such as a surfactant or to remove offset toner. lc whisper example cleaning bud 9
is heat-resistant felt 10 made of Teflon resin containing a mold release agent.
The frame 1l-CIAI is made of heat-resistant resin.
定7iローラ2と蛸向している加圧ローラlは。Pressure roller l is facing towards roller 2.
鉄]−にメツキをしたもの或いはステンレススチール製
の所定の外径を41した芯金3の表面に弾性層を形成す
ることにより作製される。未発IIIによれば1弾性層
は芯金3上に形成された第1の弾性層4と、Ajl第1
の弾性層4−hに形成された第2の弾性層5とを有する
6本実施例で、第1の9111層4はスポンジ層とされ
、第2の弾性層はスポンジ層4より破瓜が高く、厚さが
薄くされたシリコーンコム層とされる。It is manufactured by forming an elastic layer on the surface of a core metal 3 made of plated iron or stainless steel and having a predetermined outer diameter. According to the first elastic layer, the first elastic layer 4 formed on the core metal 3 and the Ajl first
In this embodiment, the first 9111 layer 4 is a sponge layer, and the second elastic layer has a higher elasticity than the sponge layer 4. , a silicone comb layer with a reduced thickness.
転写材15は入[1ガイド14から定着ローラ2と加圧
ローラlとの間に送給され、トナー像16が転写材15
L、に加熱定着される。定着ローラ2はモータ等(14
示せず)の駆動手段で駆動され、ヌ、加圧ローラlは、
定着ローラ2にて従動される。又、−灯のローラ間には
4〜10kgの圧力が加重されており、定着ローラは1
60℃〜190℃に加熱される。The transfer material 15 is fed from the first guide 14 between the fixing roller 2 and the pressure roller l, and the toner image 16 is transferred to the transfer material 15.
L, is heated and fixed. The fixing roller 2 is equipped with a motor etc. (14
The pressure roller l is driven by a driving means (not shown), and the pressure roller l is
It is driven by the fixing roller 2. Also, a pressure of 4 to 10 kg is applied between the rollers of the light, and the fixing roller is
Heated to 60°C to 190°C.
更に説明すると、未発明に係る加圧ローラlの芯金3は
、構造−1−強度の点から、通常その直径は8〜14m
m、又はそれ以上とされる。又、スポンジ層4は略独立
気泡を形成していて、その層の厚さは、2−3mm以し
、20mm以下とされ、スポンジ層4のゴム硬度が20
〜400 (ゴム硬度計ASKARC)であり、さらに
このスポンジ層4の表面にゴム&j!度JIS−Aで3
0〜500のシリコーンゴム層5(厚さ0.5−2mm
)が形成されている。スポンジ回転体の作製方法は未出
願人により提案された特開昭59−618641)公報
で報告されている方法が好適であるが他の任5この方法
で作製可能である。To explain further, the core metal 3 of the uninvented pressure roller l usually has a diameter of 8 to 14 m from the viewpoint of structure-1-strength.
m or more. Further, the sponge layer 4 forms substantially closed cells, the thickness of the layer is 2-3 mm or more and 20 mm or less, and the rubber hardness of the sponge layer 4 is 20 mm.
~400 (rubber hardness tester ASKARC), and furthermore, the surface of this sponge layer 4 has rubber &j! degree JIS-A 3
0-500 silicone rubber layer 5 (thickness 0.5-2mm
) is formed. The preferred method for manufacturing the sponge rotating body is the method reported in Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-618641, which was proposed by a non-applicant, but any other methods can be used.
本発明に従えば加圧ローラlでは、第2の弾性層、つま
りシリコーンゴム層5は第1の弾性層。According to the invention, in the pressure roller I, the second elastic layer, that is, the silicone rubber layer 5, is the first elastic layer.
つまりスポンジ層4より硬度が高く[I、つ厚さがQ〈
されるが、これは、第2の弾性層5.即ち表層の硬度が
低かったり、厚さが厚かったりした場合には、スポンジ
層とされる第1の弾性層4がイfする低い弾性という効
果を1−分に発揮することができないからである。In other words, the hardness is higher than that of sponge layer 4 [I, and the thickness is Q〈
The second elastic layer 5. That is, if the hardness of the surface layer is low or the thickness is thick, the first elastic layer 4, which is a sponge layer, cannot exhibit the effect of low elasticity within 1 minute. .
更に本発明に従えば第2の弾性層のシリコーンゴム層5
内には)・ノ漏系界面活性剤が添加され、該フッぶ系界
面活性剤としては例えばEFTOP−EF122B(フ
ッ素系界面活性剤の商品名。Furthermore, according to the invention, the silicone rubber layer 5 of the second elastic layer
A fluorine-based surfactant is added therein, and the fluorine-based surfactant is, for example, EFTOP-EF122B (trade name of a fluorine-based surfactant).
三菱金属株式会社製)が好適に使用され、0O03〜1
.0重+1)%、好ましくは0.01〜0゜5玉す%が
添加される。シリコーンゴム層5に添加されるフッ素系
界面活性剤の添加値は、1.0屯:55以上であると、
界面活性剤の種類によるがほとス、どのものが硬化31
!害を生じ精くなる。又、ノリコーンゴI、層への7つ
、に系界面活性剤の添加;誹は、0.003%以ドでは
シリコーンゴム層5の表面りに界面活性剤が配向せず、
そのため弾性回軸体、つまり本実施例では加圧ローラl
の表面りの界面活性剤がぬけきってしまい、本来の摩擦
11)心電位の低ド等といった効果を失なう、添加され
たフッ素系界面活性剤はシリコーンゴム層内にて高温で
も分解されずにその効果を有し、且つ加熱されてもシリ
コーンゴム中から脱は出ることも少なく、k時間その効
果を持続することができるという特長を有する・
又、未発II+に使用できる他のツー/素糸界面活性剤
としてベーフルオロアIレキルポリオキシエチレー・エ
タノール、パーフルオロアルキル力Jレポン醜np、バ
ー フルオロアルキルアンモニウム塩、パーフルをロ゛
γルキルヘタイ〉′、バーフルオロアルキ声レアミン才
キザイド.パーフル才ロアルキルエチレン才キンド付加
物、パーフルオロフルキルリン酸エステル、非Ml&性
パーフルオロアルキル化合物Tがある。(manufactured by Mitsubishi Metals Co., Ltd.) is preferably used, and 0O03-1
.. 0 weight + 1) %, preferably 0.01 to 0.5 weight % is added. The addition value of the fluorosurfactant added to the silicone rubber layer 5 is 1.0 tons:55 or more,
It depends on the type of surfactant, but which ones cure 31
! It causes harm and becomes energetic. In addition, the addition of a surfactant to the silicone rubber layer 5 is disadvantageous in that if the amount is less than 0.003%, the surfactant will not be oriented on the surface of the silicone rubber layer 5.
Therefore, the elastic rotating body, that is, the pressure roller l in this embodiment
The added fluorine-based surfactant is decomposed within the silicone rubber layer even at high temperatures, causing the surfactant on the surface to evaporate and lose the original friction effect such as lowering the cardiac potential. It has the advantage of being able to maintain its effect for k hours without coming off from the silicone rubber even when heated. / Bafle Orooa I Lekiro I Lekiroxyethyelay Ethanol, Perfulle Oloalkyl Power J -Repon Uglation NP, Burafuru Oloalkyl Animonium Salt, Rumma Rukill Hetai>, Barfulul Oloal Killing Leain Leamin Kizide. There are perfluoroalkyl ethylene adducts, perfluorofurkyl phosphate esters, and non-Ml&perfluoroalkyl compounds T.
第1図に小される定着装置を更に几体的に説IJ1する
.定着ローラ2はlJ11径20mm、厚さ1.5mm
とされるアルミニウム製金属バイブロの表面にPFA層
をlQOgm厚で形成した.又、このバイブロの端面に
導電性バネ(図示せず)を接触し定着用回転体を接地し
た.加圧ローラ1は,ステンレススチール(直(110
mm)の芯金軸3 hに多孔質シリコーンゴムから成る
スポンジP:Ij4(ゴム硬度30°,厚さ4mm)を
形成し、更にこのスポンジ層の表面にシリコーンゴム層
5(ゴム破瓜40°,厚さ1mm)を形成した.このシ
リコーンゴム層5内にフッ素系界面活性剤EFTOPを
o.tilH%添加させた.更に、加圧ローラlの表面
層5には,第2図に示したように導電性ブラシ20を接
触させて加圧ローラlの表面の電荷を除去させた。The fixing device shown in Fig. 1 will be explained in more detail. Fixing roller 2 has lJ11 diameter of 20 mm and thickness of 1.5 mm.
A PFA layer with a thickness of 1QOgm was formed on the surface of an aluminum metal vibro. In addition, a conductive spring (not shown) was brought into contact with the end face of this vibro to ground the fixing rotor. The pressure roller 1 is made of stainless steel (straight (110)
A sponge P: Ij4 (rubber hardness 30°, thickness 4 mm) made of porous silicone rubber is formed on the core metal shaft 3h (mm), and a silicone rubber layer 5 (rubber crush 40°, A thickness of 1 mm) was formed. A fluorosurfactant EFTOP is added into the silicone rubber layer 5. tilH% was added. Furthermore, a conductive brush 20 was brought into contact with the surface layer 5 of the pressure roller 1, as shown in FIG. 2, to remove the electric charges on the surface of the pressure roller 1.
加圧ローラlの表層5にEFTOPを添加することによ
り,加圧ローラlの表面電位が従来−2KV以I−であ
った電位が、−数百■にまで低下した。By adding EFTOP to the surface layer 5 of the pressure roller 1, the surface potential of the pressure roller 1, which was conventionally -2 KV or more, was reduced to -several hundreds of square meters.
第1′lAに柄されるl−記構成の定着装置を、ネガト
ナーを用いたし・−ザビームプリンタに装着して耐久試
験を行なった.該試験結果によると,トナーのオフセッ
トが減少し,クリーニングパッド9の7Ijれもほとん
どなかった.又、転写紙を10万枚6紙させても(通紙
速度:8枚/分)変化がほとんどなかった.さらに、ク
リーニングバッド9にシリコーン油だけでなくシリコー
ン油に対し0。5〜10屯9%のフッ素系界面活性剤を
添加した場合、トナーのオフセットはより誠少し、良好
な結果を得ることができた.又、加圧ローラl自身の耐
久性も向1−シた。A durability test was conducted by attaching the fixing device having the configuration shown in section 1'A to a TheBeam printer using negative toner. According to the test results, toner offset was reduced and there was almost no 7Ij error on the cleaning pad 9. In addition, there was almost no change even when 100,000 sheets of transfer paper were passed through 6 sheets (sheet feeding speed: 8 sheets/min). Furthermore, when cleaning pad 9 contains not only silicone oil but also a fluorine-based surfactant in an amount of 9% of 0.5 to 10 tons based on the silicone oil, the toner offset becomes more accurate and good results can be obtained. Ta. Furthermore, the durability of the pressure roller 1 itself has also been improved.
第3図に本9.川の他の実施例が示される.本実施例に
おいて、定nローラ2のクリーニングバラl゛9は設け
ず、定riローラ2へのンリコーン油の塗lljも行な
わなかった.定着ローラ2の表面は。Figure 3 shows book 9. Another example of a river is shown. In this example, a cleaning valve 19 for the constant n roller 2 was not provided, and the constant ri roller 2 was not coated with silicone oil. The surface of the fixing roller 2.
カーボン粉末1介散させた厚さ0.1mmのPFAIj
4脂層7で形成し、芯金6は、板バネ等(図示せず)の
接地[段により接地した,PFA樹脂層7に混入される
カーボンは0.1〜5モ駿%が好適であり、斯るカーボ
ンの添加により定着ローラ2の摩擦帯電による表面電位
(+2KV以)−、)を大幅に減少させることができた
。PFAIj with a thickness of 0.1 mm interspersed with carbon powder 1
4 resin layer 7, and the core bar 6 is grounded by a plate spring or the like (not shown).The carbon mixed in the PFA resin layer 7 is preferably 0.1 to 5%. By adding such carbon, it was possible to significantly reduce the surface potential (+2 KV or more) of the fixing roller 2 due to frictional charging.
加圧ローラlは、フッ素系界面活性剤を含有した多孔質
シリコーンゴムのスポンジ層4と、さらにその表面に同
様にツー2票系界面活性剤を含有したシリコーンゴム層
5とが形成され、芯金3は4心性軸受は又は導電性ばね
(図示せず)を介1,て接地された。The pressure roller l has a sponge layer 4 of porous silicone rubber containing a fluorine-based surfactant, and a silicone rubber layer 5 similarly containing a two-way surfactant on the surface thereof. The metal 3 was grounded via a four-core bearing or a conductive spring (not shown).
加圧ローラlのスポンジ層4にはフッ素系界面活性剤は
ゴムの1全体に対し0.01〜3.0七(4%添加され
るのが好ましく、3.0%を越えて含イ1させると加硫
障害又は発泡障害を起こすご.ととなり、又0.01%
より少ないと4電性を付b−できないという問題を生じ
る.本実施例ではO。The sponge layer 4 of the pressure roller 1 contains a fluorine-based surfactant in an amount of 0.01 to 3.07% (preferably 4%, based on the total amount of the rubber). Doing so may cause vulcanization failure or foaming failure, and 0.01%
If it is less than this, the problem arises that it is not possible to impart tetraelectricity. In this example, O.
1〜0.5七4%添加した。1 to 0.574% was added.
本実施例の定着装置を一1〕記ネガトナーを用いたレー
ザビームプリンタに装置して1−述の実施例と同様の耐
久試験を行なった.5万枚(通紙速度;5枚、′分)の
I!I!続プリントを行なったが、シリコーン油の塗布
をしなくても、又第2図に示したような導電性ブラシ2
0を接触させる必要もなく、トナーのオフセットがほと
んどなく、良好な結果をIJることができた。The fixing device of this example was installed in a laser beam printer using negative toner described in 11), and the same durability test as in Example 1 was conducted. 50,000 sheets (paper feeding speed: 5 sheets, 'min) I! I! I continued printing, but without applying silicone oil and using the conductive brush 2 as shown in Figure 2.
There was no need for contact with zero, there was almost no toner offset, and good results could be achieved with IJ.
L記実施例では、加圧ローラ1のスポンジ層4番こフ、
素系界面活性剤を添加させることによりスポンジ層4を
低抵抗化させたが、他の方法としては、スポンジ層4に
77、g系界面活性剤の代りにカーボンファイバー等の
導電性amを充填する等なとの方法も使用できる。In the embodiment L, the sponge layer No. 4 of the pressure roller 1,
The resistance of the sponge layer 4 was lowered by adding an elementary surfactant, but another method is to fill the sponge layer 4 with conductive am such as carbon fiber instead of the 77-g surfactant. You can also use this method.
第4図には未発明の更に他の実施例に係る定着装置の加
圧ローラ1が示される0本実施例によると、フ、素系界
面活性剤が添加されたシリコーンゴム層5を加圧ローラ
1の端部まで延し、シリコーンゴム層5の表面に発生し
たitt荷を芯金3を介して逃す構成とされる。従って
、加圧ローラの第1の弾性層4を導電性にする必要はな
く、又導電性ブラシをローラ表面に接触させる必要もな
く、導電性軸受を用いるか、或いは導電性ノくネを芯金
3に接触させて、芯・)3を接地さえすればよい。FIG. 4 shows a pressure roller 1 of a fixing device according to yet another uninvented embodiment. According to this embodiment, a silicone rubber layer 5 to which a base surfactant has been added is pressed. It extends to the end of the roller 1 and is configured to release itt load generated on the surface of the silicone rubber layer 5 via the core metal 3. Therefore, there is no need to make the first elastic layer 4 of the pressure roller conductive, and there is no need to bring the conductive brush into contact with the roller surface. All you have to do is ground the core 3 by contacting it with the gold 3.
gl[の」L里
未発1多1は、以[−説明したように構成されているの
で、以下に記載されるような効果を奏する。gl ['s] L-ri unreleased 1 multi-1 is configured as described below, and therefore produces the effects described below.
つまり1本発明におけるスポンジタイプの弾性回転体は
、少なくとも弾性回転体表面層にフッ素系界面活性剤を
含イiしており、それにより電気抵抗を減少せしめるこ
とができ、弾性回転体の帯it電位を低下させ、トナー
のオフセットを大幅に減少させることができ、プリンタ
等の弾性回転体及び定着装置に好適に使用することがで
きるという特長を有する。In other words, the sponge-type elastic rotating body according to the present invention contains a fluorine-based surfactant at least in the surface layer of the elastic rotating body, thereby reducing the electrical resistance. It has the advantage that it can lower the electric potential and significantly reduce toner offset, and can be suitably used for elastic rotating bodies and fixing devices such as printers.
第1図は、未発明係る定R装この断面図である。
第2図は1本発明に係る弾性回転体の断面[4である。
第3図は1本発明に係る他の実施例の定着装この断面図
である。
第4図は、未発明に係る弾性回転体の他の実施例の縦断
面図である。
第5図は、従来の定着装置の断面図である。
1:加圧用弾性回転体
2:定着用回転体
3:芯金
4:第1の弾性層(スポンジ層)
5:第2の弾性層(シリコーンゴム層)8;ハロゲンヒ
ータ
9:クリーニングパッド
15:転写材
16:トナー
20:導電性ブラシFIG. 1 is a sectional view of a fixed radius device according to the invention. FIG. 2 is a cross section [4] of an elastic rotating body according to the present invention. FIG. 3 is a sectional view of a fixing device according to another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the elastic rotating body according to the invention. FIG. 5 is a sectional view of a conventional fixing device. 1: Pressurizing elastic rotating body 2: Fixing rotating body 3: Core bar 4: First elastic layer (sponge layer) 5: Second elastic layer (silicone rubber layer) 8; Halogen heater 9: Cleaning pad 15: Transfer material 16: Toner 20: Conductive brush
Claims (1)
性層として第1の弾性層と、第1の弾性層の表面に該第
1の弾性層より硬度が高く且つ厚さが薄くされた第2の
弾性層とを有し、少なくとも前記第2の弾性層はフッ素
系界面活性剤を含有することを特徴とする弾性回転体。 2)第1の弾性層は、多孔質シリコーンゴムから成る特
許請求範囲第1項記載の弾性回転体。 3)第1の弾性層は導電性を有することを特徴とする特
許請求範囲第1項又は第2項記載の弾性回転体。 4)フッ素系界面活性剤は0.003〜1.0重量%、
好ましくは0.01〜0.5重量%含有されて成る特許
請求範囲第1項〜第3項のいずれかの項に記載の弾性回
転体。 5)フッ素系界面活性剤は、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
ンオキサイド、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及び非解
離性パーフルオロアルキル化合物から選択される一種又
は複数種である特許請求範囲第1項〜第4項のいずれか
の項に記載の弾性回転体。 6)弾性回転体はロール状又はベルト状とされて成る特
許請求範囲第1項〜第5項のいずれかの項に記載の弾性
回転体。 7)表面に離型性層が形成されトナー像を転写材に加熱
定着させる定着用回転体と、少なくとも弾性層を有し転
写材を定着用回転体に押圧してかつ搬送させる加圧用弾
性回転体とを有する定着装置において、前記加圧用弾性
回転体の弾性層は、第1の弾性層と、該第1の弾性層の
表面に該第1の弾性層より硬度が高く且つ厚さが薄くさ
れた第2の弾性層とを有し、少なくとも前記第2の弾性
層はフッ素系界面活性剤を含有して成ることを特徴とす
る定着装置。 8)加圧用弾性回転体の第1の弾性層は、多孔質シリコ
ーンゴムであることを特徴とする特許請求範囲第7項記
載の定着装置。 9)加圧用弾性回転体の第1の弾性層は導電性を有する
ことを特徴とする特許請求範囲第7項又は第8項記載の
定着装置。 10)加圧用弾性回転体の弾性層は、芯金上に形成され
、該芯金を接地することを特徴とする特許請求範囲第7
項〜第9項のいずれかの項に記載の定着装置。 11)定着用回転体の離型性層は、4フッ化エチレン樹
脂とパーフルオロアルコキシエチレン樹脂の共重合体(
PFA)であることを特徴とする特許請求範囲第7項〜
第10項のいずれかの項に記載の定着装置。 12)定着用回転体又は加圧用弾性回転体へとシリコー
ン油、又はシリコーン油とフッ素系界面活性剤を供給す
る手段を有することを特徴とする特許請求範囲第7項〜
第11項のいずれかの項に記載の定着装置。 13)定着用回転体及び加圧用弾性回転体はロール状又
はベルト状とされて成る特許請求範囲第7項〜第12項
のいずれかの項に記載の定着装置。[Scope of Claims] 1) In an elastic rotating body having at least an elastic layer, a first elastic layer is provided as the elastic layer, and a surface of the first elastic layer has higher hardness and thickness than the first elastic layer. and a thinned second elastic layer, wherein at least the second elastic layer contains a fluorosurfactant. 2) The elastic rotating body according to claim 1, wherein the first elastic layer is made of porous silicone rubber. 3) The elastic rotating body according to claim 1 or 2, wherein the first elastic layer is electrically conductive. 4) Fluorine surfactant is 0.003 to 1.0% by weight,
The elastic rotating body according to any one of claims 1 to 3, preferably containing 0.01 to 0.5% by weight. 5) Fluorine surfactants include perfluoroalkyl polyoxyethylene ethanol, perfluoroalkyl carboxylate, perfluoroalkylammonium salt, perfluoroalkyl betaine, perfluoroalkyl amine oxide, perfluoroalkyl ethylene oxide adduct, perfluoro The elastic rotating body according to any one of claims 1 to 4, which is one or more selected from alkyl phosphate esters and non-dissociable perfluoroalkyl compounds. 6) The elastic rotating body according to any one of claims 1 to 5, wherein the elastic rotating body is roll-shaped or belt-shaped. 7) A fixing rotor having a release layer formed on its surface and heating and fixing the toner image onto the transfer material; and a pressing elastic rotor having at least an elastic layer and pressing the transfer material against the fixing rotor and transporting it. In the fixing device, the elastic layer of the pressurizing elastic rotating body includes a first elastic layer, and a surface of the first elastic layer that has a higher hardness and a thinner thickness than the first elastic layer. a second elastic layer, wherein at least the second elastic layer contains a fluorosurfactant. 8) The fixing device according to claim 7, wherein the first elastic layer of the pressurizing elastic rotor is made of porous silicone rubber. 9) The fixing device according to claim 7 or 8, wherein the first elastic layer of the pressurizing elastic rotor has electrical conductivity. 10) Claim 7, characterized in that the elastic layer of the pressurizing elastic rotating body is formed on a core bar and grounds the core bar.
The fixing device according to any one of Items 1 to 9. 11) The releasable layer of the fixing rotor is made of a copolymer of tetrafluoroethylene resin and perfluoroalkoxyethylene resin (
PFA)
The fixing device according to any one of Item 10. 12) A method for supplying silicone oil or silicone oil and a fluorosurfactant to the fixing rotating body or the pressurizing elastic rotating body.
The fixing device according to any one of Item 11. 13) The fixing device according to any one of claims 7 to 12, wherein the fixing rotating body and the pressing elastic rotating body are roll-shaped or belt-shaped.
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