JPH0234697Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は、画像記録装置用の定着装置に関し、
電子写真等のようにトナー像を記録材に電気的に
支持させ、トナー像をドラムやベルトやローラ等
の回転体間で記録材に定着する定着装置に関す
る。 従来この種の装置は、定着ローラにはAlまた
はSusの芯金に四弗化エチレン等の非粘着性の耐
熱性を有する樹脂を20〜50μｍコーテイングした
ものを用い、加圧ローラとしてはHTVシリコー
ンゴム等のやはり非粘着性の耐熱性の弾性体を用
いている。画像支持材（おもに紙・ポリエステル
フイルム等用いるが以下紙について述べる）上の
トナーは前記定着ローラと加圧ローラ間を通過す
る際に加熱溶融されて紙面上に永久定着される。
このときトナーは紙面上に定着されるとともにそ
の一部は定着ローラにオフセツトする。定着ロー
ラ上のオフセツトトナーは例えばブレードもしく
はフエルトやウエブ等のクリーニング部材でクリ
ーニングされ再び定着ローラが紙あるいは加圧ロ
ーラと接触する際には、オフセツトトナーはすで
になくなるように構成されている。ところが、オ
フセツトトナーが多量である場合には前記クリー
ニング部材ではクリーニングしきれず、オフセツ
トトナーの一部は加圧ローラにまわりこみ、そこ
から紙の裏面を汚したり、又は長期使用により加
圧ローラ上に蓄積された蓄積トナーが紙と付着す
ることで加圧ローラに紙がまきこまれジヤムして
しまうという欠点があつた。 上記欠点を除去するために定着ローラ上のオフ
セツトトナーのクリーニング性能の向上が試みら
れたが、機械構成が複雑になることやクリーニン
グ部材が大型化して装置を大型化する等の欠点が
ある。さらにオフセツトトナー量を減少させるた
めに離型剤を多量に塗ることが試みられたが、多
量の離型剤が塗布ムラを起こす欠点があり、余分
な離型剤が紙に付着し、画像品位を低下させてし
まう。この塗布ムラを均一化するための構成を設
けることも考えられたが複雑な構成制御を必要と
し実用的でなかつた。それに加えトナーのオフセ
ツトは単に粘着性の問題だけでなく静電気的な問
題が多く、離型剤を塗つたのみではオフセツトに
対する効果が余り期待できなにことがわかつた。 本考案は上述従来例の欠点を除去し、トナーの
オフセツト量を減少せしめ、定着後の紙の裏汚れ
による画像部品の低下を防止し、また加圧ローラ
のオフセツトトナーの蓄積による紙の巻きつき、
ジヤムを防止することにより長期にわたつて安定
した複写性能を維持することを目的とする。 本考案の他の目的はトビチリ等の画像乱れのな
い高画質なコピーが得られる定着装置を提供する
ことにある。 本考案は上記問題点を除去するため、記録材の
未定着のトナー像支持面の他面に接触する加圧ロ
ーラに、電気導電性の第１成分と、記録材との摩
擦帯電系列で記録材をトナー像の極性と逆極性に
摩擦帯電させる第２成分とを含有する表面層を持
たせたことに特徴がある。 本考案は上記構成により、記録材の挾持搬送時
における摩擦帯電を有効に利用し、従来ではオフ
セツト発生原因として発生した電界を逆転させ、
記録材にトナーを支持する電気力を増大せしめ、
トナー像と接触する回転体の電位を下降させ、同
時に加圧ローラ自体の帯電も少なくし、オフセツ
ト防止効果を向上できるものである。 第１図は本考案の実施例の側面概略図である。 像担持体上（図示せず）にあつた正極性のトナ
ー像は負の転写帯電により紙１上に転写されたの
ち、紙１上に支持され、定着ローラ２と加圧ロー
ラ３との間に送られる。ここで紙は狭圧され、紙
１上のトナー４は、加熱溶融され、紙１に定着す
る。ここで定着ローラ２にはPFA（ふつ化アルコ
キシエチレン樹脂）や、PTFE（四ふつ化エチレ
ン樹脂）等の離型性、、耐熱性に優れた樹脂をア
ルミの芯金２ｂにコーテイングしたものを用いて
いる。又定着ローラの上部には、予めSiオイル等
の離型剤を含浸させたウエブ６を定着ローラ２に
押し当て、定着ローラ６の表面上のオフセツトト
ナー４′をクリーニングする構成にしてある。７
はウエブ６を定着ローラ２に押し当てるためのロ
ーラであり、８はウエブ巻きとり用ローラ、９は
ウエブローラである。ローラ７，８，９は定着ロ
ーラ２の回転数によりある一定の比率だけ回転す
るように構成されている。 加圧ローラ３は、Susの芯金３ｃ上にHTVシ
リコンゴムの内層３ｂと表面層３ａを被覆し、定
着ローラ２との間に、ニツプを形成する。この被
覆層３ａには本考案の第１成分として0.1〜10μｍ
粒径の電気導電性の金属粉末が、本考案の第２成
分として第１成分に表面処理された帯電性絶縁剤
であるアミノ基含有ジメチルシリコンオイル（紙
に対して正帯電する）が分散含有されている。 紙１は定着ローラ２と加圧ローラ３の間を通過
したのち排紙ローラ１０に引つ張られて定着器か
ら排出される。この時オフセツトは非常に少な
い。 第２図は特に前記構成の定着ローラ２と上記賃
１，２成分をもたない加圧ローラ３を用い、トナ
ー４の極性が正のときの各々の帯電状態を示した
ものである。つまり第２図は従来の静電気的に発
生するオフセツトのメカニズムの説明図である。 紙１は転写帯電器（図示せず）により、コロナ
放電を受け、負に帯電している。定着ローラ２は
紙１の保持している負電荷を供給され、負に帯電
し紙１の通過毎にチヤージアツプし−400〜−
600Vで飽和している。加圧ローラ３は紙１との
摩擦帯電及び紙１から供給される負電荷により−
3000V程度に帯電している。また、紙１は前述し
たようにコロナ放電により負に帯電しているが加
圧ローラとの摩擦帯電により正電荷が与えられコ
ロナ放電による負電荷が減じられて−400〜−
500V程度に帯電している。 トナー４は主に紙１と定着ローラ２との接触面
における電界によつて力を受ける。従つて、定着
ローラ２と紙１の電位が重要なフアクターとな
る。特に、１成分系のトナーのようにトナーのト
リボが低いトナーは、トナー同士の結合力が弱く
電界によつてトナーを強く紙に束縛することがで
きなく、フアンデルワールス力及びクーロン力に
より簡単に定着ローラ２などの他の部材に、転移
してしまう。そのため、前述した紙１と定着ロー
ラ２との間の電界が弱い場合、トナーの紙への束
縛力が弱くなり、トナーは簡単にオフセツトして
しまう。従つて、従来タイプにおいては定着ロー
ラ２と紙１間のトナー束縛電界が小さく、オフセ
ツトし易い状態をつくつていた。それに付随して
トナーの飛び散り等の画質への悪影響を生じてい
た。 そこでトナー４の紙１への束縛電界（第４図
Ｅ）を強くしてやる必要がある。 次に、本考案第１図実施例のように加圧ローラ
３の表面層３ａ中に上記第１，２成分を40重量％
分散させ（表面抵抗率10⁴Ωcm）た加圧ローラ３
での上記メカニズムについて第３，４図で説明す
る。 第３図に示したように加圧ローラ３の表面層３
ａ中に上記第１，２成分を分散含有した加圧ロー
ラを用いると紙１と加圧ローラ３は摩擦帯電によ
り、紙１は負に、加圧ローラ３は正に帯電してい
る。従つて、紙１の負電荷は増え、紙１の電位は
100V程度下がり、−500〜−600V程度となる。 一方、加圧ローラには、正電荷が付与されるた
め電位は上がり、−500〜−600V程度で飽和する。
更に、加圧ローラ表面層３ａは表面抵抗率が10⁴
Ωcmと低抵抗のため、紙が通過し終えて次の紙が
通過するまでの間に、定着ローラ２との接触回転
中に定着ローラ２表面上の負電荷を加圧ローラ２
にリークさせ更に、加圧ローラ３の表面電荷は減
衰が速いために、定着ローラ２の電位は、200V
程度上がり、−200〜−400Vとなる。 従つて、本考案の実施例によればトナー４を紙
１へ束縛する力は、従来よりも強くオフセツトは
減少する。（第１参照）

【表】 以上、トナー極性が正の場合について説明した
が、本考案の技術はトナー極性が負の場合につい
ても同様に効果があることは言うまでもない。 つまり、トナー極性が負の場合は、加圧ローラ
２の表面層に、記録材との摩擦により、トナーと
同極性の帯電を示し且つ記録材のトナー支持面と
は逆の面にトナーと逆極性の帯電を与える特性の
第２成分と、導電性の第１成分とを含有せしめれ
ば、上記効果が得られる。 第５図は他の実施例で、加圧ローラ３をシリコ
ンゴム層３ａ，３ｂとスポンジゴム層３ｄの二重
構造にしてある。この加圧ローラ３は定着ローラ
２との間に大きな押しつけ圧をかけずにニツプを
かせぐことができるために、定着ローラ２の芯金
２ｂの肉厚を薄くするこことが可能となり、それ
によつて定着ローラ２をを所望の温度まで上げる
時間を短縮できるという利点を有している。この
加圧ローラ３のシリコンゴム層の表面層３ａに同
様に紙１をトナー極性とは逆極性に帯電させるよ
うな帯電特性を有し、且つ、導電性の導電性帯電
剤を分散させることによつて同様な効果が得られ
る。 第５図実施例では、ソリツトゴム層を第１図の
ものより薄くしているため表面電位を減少でき
る。 又、本実施例では第１成分と第２成分を一体化
した状態に等しい導電性帯電剤を表面層に分散し
ているため、加圧ローラ３の表面には均一化され
た帯電と均一化された帯電荷が保持された形とな
り、紙面上のトナー像をより確実に安定して得る
ことができる。 以上の本考案の第２成分としては、上記例以外
に正特性（紙に対して、トナーは正極性）を示
す、ジメチルシリコンオイルのメチル基の一部を
アミノ基に置換したもの（アミノ変性シリコンオ
イル）やアミノ基含有のシランカツプリング剤等
の正の帯電剤が好ましく、又負特性（紙に対し
て、トナーは負極性）を示す、ジメチルシリコン
オイル、フロロシリコーンオイル、メチルフエニ
ールシリコーンオイル等や負の帯電剤が好まし
い。 又、本考案の第１成分としては、上記例のよう
な金属の微粉末等の導電性物質であれば好まし
い。 特に、本考案としては、第１成分と第２成分の
分散性を良くするため、上述のように所定の帯電
特性をもつた帯電性を導電性処理化した材料又
は、導電性材料を上記所定の帯電をもたせるよう
に帯電処理した材料のように一体化されたものが
より好ましい。 以上、説明したように本考案は加圧ローラの表
面層に記録材をトナー極性とは逆極性に摩擦帯電
させる特性の第２成分と導電性である第１成分を
含有させることにより、定着ローラへのトナーオ
フセツト量を減少でき、紙の裏面汚れ、ジヤム等
を防止する効果がある。 更に、トナーの飛び散り等の不都合が全くない
良好な画質が得られた。本考案は圧力定着、加熱
定着に適用可である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の説明図、第２図は従
来のオフセツト発生のメカニズムを説明するため
の模式図、第３図、第４図は本考案のオフセツト
防止のメカニズムを説明するための模式図、第５
図は本考案の他の実施例の説明図である。 １は紙、２は定着ローラ、３は加圧ローラ、３
ａは表面層である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 記録材の一面上に所定極性のトナー像を支持
   させるため記録材の他面にトナー像の極性と逆
   極性の帯電が与えられる記録材に、該トナー像
   を定着させるため、トナー像と接触する回転体
   とこの回転体とで記録材を挟持するように記録
   材の他面に接触する加圧ローラとを有する定着
   装置において、 上記加圧ローラは電気導電性の第１成分と、
   上記記録材との摩擦帯電系列で記録材を上記ト
   ナー像の極性と逆極性に摩擦帯電させる第２成
   分と、を含有する表面層を有していることを特
   徴とする定着装置。 (2) 上記第２成分は電気導電性の第１成分の表面
   に処理された帯電性絶縁剤であることを特徴と
   する実用新案登録請求の範囲第１項記載の定着
   装置。 (3) 上記加圧ローラの表面層は弾性層であること
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項又
   は第２項記載の定着装置。