JPH0268582A - 定着ローラ - 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、複写機、レーザービームプリンタ等の電子写
真プロセスを用いた画像形成装置の足前装置に用いられ
る定着ローラに関する。

（従来の技術） 画像形成装置においては、従来、未定着画像を定着する
ためにベルト、ローラ等の回転体を用いることか広く行
なわれている。

特に、一対のローラ間に未定着画像を担持した転写材を
通過させ、この転写材か通過する際に熱と圧力により未
定着画像を定着する技術か近年主流となってきている。

ところて、と記のローラ等の回転体を用いて未定着画像
を定着する場合において、未定着画像の層厚の増加や定
着スピードのアップの要望かなされており、この要望に
応えるために弾性を備えた定着ローラか考案されている
。

斯かる定着ローラは、具体的にはシリンダ部の外周に弾
性ゴム層を形成して構成されるか、弾性ゴム層の材質と
しては、適度な弾性を有し、耐熱性及び離型性に優れ、
几つ、シリンダ部との接着性か高いものが望ましく、具
体的はＲＴＶ、ＬＴＶｈｇのシリコンゴムか用いられて
いる。

（発明か解決しようとする問題点） しかしながら、上記シリコンゴムは耐熱性及びＭ　）ｒ
！性に優れる反面、アルミニウム製のシリンダ部との接
着性か低く、シリンダ部から剥離し易いために当該定着
ローラが長期の使用に耐え難いという問題かあった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的と
する処は、弾性ゴム層のシリンダ部からの剥離を防いて
耐久性向上を図ることかてきる定着ローラを提供するに
ある。

（問題点を解決するための手段） 一ヒ記目的を達成すべく本発明は、シリンダ部の外周に
弾性ゴム層を形成して成る定着ローラにおいて、前記シ
リンダ部とタ１性ゴム層との接着面を凹凸面としたこと
を特徴とする。

（作用） 而して、ローラ圧力によって弾性ゴム層の表層部の一部
にツブ部）に歪か生じても、この歪の接着面への影響は
該接着面の凹凸によって遮断されるため、弾性ゴム層の
接着面（シリンダ表面）に近い部位に歪か生じず、従っ
て、接着面に弾性ゴム層を剥離させようとする力か発生
せず、たとえ高温によって弾性ゴム層の接着力が低下し
ても、該弾性ゴム層か剥離することかなく、当該定着ロ
ーラの耐久性向上か図られる。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図は本発明に係る定着ローラを備える定着装置の断
面図、第２図は同定前装置を有する画像形成装置の断面
〔Ａ、第３図はトナーの軟化特性を示す図である。

先ず、第２図に基づいて画像形成装置の構成を説明する
に、該画像形成装置はカラー画像の形成か可能な装置て
あって、該装置は、その装置本体１００の一側（第２図
中、右側）から略中央部に亘って設けられている転写材
搬送系Ｉと、装置本体１００の略中央部に、前記転写材
搬送系Ｉを構成している転写トラム８に近接して設けら
れている潜像形成部ＩＩと、該潜像形成部Ｈに近接して
配設されている回転式現像装置■とで構成されている。

」−記転写材搬送系Ｉは、装置本体１００の一側（第２
図中、右側）に形成されている開口部に対して着脱自在
な転写材供給用トレイ１０１゜１０２と、該トレイ１０
１，１０２の略直上部に配設された給紙用ローラ１０３
，１０４と、これら給紙用ローラ１０３，１０４に近接
して配設され、給紙ローラ１０６を備えた給紙ガイド４
Ａ。

４ｂと、該給紙ガイド４ｂに近接して設けられ、外周面
近傍に回転方向上流側から下流側に向かって当接用ロー
ラ７、グリッパ６、転写材分離用帯電器１２、分離爪１
４か配設されているとともに、内周側に転写帯電器９、
転写材分離用帯電器１３か配置没されている第２図矢印
方向に回転自在な転写トラム８と、前記分離爪１４に近
接して設けられている搬送ベルト手段１５と、該搬送ベ
ルト手段１５の搬送方向終端側に近接して配設される定
着装置１６とから成る。

又、前記潜像形成部■は、外周面が前記転写トラム８の
外周面と当接して配設されているとともに、第２図矢印
方向に回転自在な像担持体である感光体ドラム２と、該
感光体ドラム２の外周面近傍に該感光体ドラム２の回転
方向上流側から下流側に向って配設されている除電用帯
電器ｌＯと。

クリーニング手段１１と、−成帯電器３及び前記感光体
トラム２の外周面上に静電潜像を形成するだめのレーザ
ービームスキャナ等の像露光手段１８と、ポリゴンミラ
ー等の像露光反射手段１９を具備している。

更に、前記回転式現像装置■は、回転自在な筺体（以ド
、「回転体」と称す）４ａと、該回転体４ａ中にそれぞ
れ搭載され、前記感光体トラム２の外周面に対向する位
置にて該感光体トラム２の外周面上に形成された静Ｉｆ
ｆ像を現像するイエロー現像器４Ｙ、マゼンタ現像器４
Ｍ、シアン現像器４Ｃ及びブラック現像器４８にとを有
している。

」二記構成の画像形成装置全体のシーケンスについて、
フルカラーモートの場合を例として筒中に説明する。

即ち、前記感光体トラム２が第２図矢印方向に回転する
と、該感光体ドラム２上の感光体は一次帯電器３によっ
て均等に？１？電される。−成帯電器３による感光体に
対する均等な帯電か行なわれると、原稿のイエロー画像
信号にて変調されたレーザー光Ｅにより画像露光か行な
われ、感光体ドラム２上に静電潜像か形成され、回転体
４ａの回転により予め現像位置に定着されたイエロー現
像器４Ｙによって前記静電潜像の現像か行なわれる。

一方、給紙ガイド４Ａ、給紙ローラ１０６、給紙ガイド
４ｂを経由して搬送されてきた転写材は、所定のタイミ
ンクにてクリッパ６により保持され、当接用ローラ７と
該当接用ローラ７と対向している電極とによって静電的
に転写トラム８に巻き付けられる。転写ドラム８は、感
光体ドラム２と同期して第２図矢印方向に回転しており
、イエロー現像器４Ｙで現像された顕画像は、前記感光
体ドラム２の外周面と前記転写ドラム８の外周面とか当
接している部位にて転写帯電器９によって転写される。

転写トラム８はそのまま回転を継続し、次の色（第２図
においてはマゼンタ）の転写に備える。

他方、感光体ドラム２は前記除電用帯電器１０により除
電され、クリーニング手段１１によってクリーニングさ
れた後、再び一次帯電器３によって帯電され、次のマゼ
ンタ画像信号により前記のような像露光を受ける。前記
回転式現像装置■は、感光体ドラム２上に前記像露光に
よってマゼンタ画像信号による静電潜像か形成される間
に回転して、マゼンタ現像器４Ｍを前述した所定の現像
位置に定置せしめ、所定のマゼンタ現像を行なう。引続
いて、上述したプロセスをそれぞれシアン色及びブラッ
ク色に対しても実施し、４色分の転写か終了すると、転
写材上に形成された４色順画像は各帯電器１０．１３に
より除電され、前記グリッパ６による転写材の把持が解
除されると共に、該転写材は分離爪１４によって転写ト
ラム８より分離され、搬送ベルト１５て定着装置１６に
送られ、熱と圧力により定置され、斯くて一連のフルカ
ラープリントシーケンスか経了し、所要のフルカラープ
リント画像か形成されることとなる。

次に、この画像形成装置に使用されるトナーについて説
明する。

カラーの画像形成装置に使用されるトナーとしては、熱
を印加した際の溶融性、混色性か良いことか必要であり
、軟化点か低く、且つ溶融粘度の低いシャープメルト性
のものが好ましい。即ち、斯かるシャープメルトトナー
を使用することにより、複写物の色再現範囲を広め、原
稿像に忠実なカラーコピーを得ることか出来る。

このようなシャープメルトトナーは、例えばポリエステ
ル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、着色剤（染料、昇華
性染料）、荷電制御剤等を溶融混練、粉砕１分級して製
造される。尚、必要とあらば、トナーに各種外添剤を添
加する外添工程をトナーの製造工程に付加してもよい。

カラートナーは定着性、シャープメルト性を考慮すると
、結着樹脂としてポリエルテル樹脂を使用したものか特
に好ましい。

シャープメルト性ポリエステル樹脂は、ジオール化合物
とジカルボン酸とから合成される分子の主鎖にエステル
結合を有する高分子化合物である。第２図に示す画像形
成装置に使用されるシャープメルト性ポリエステル樹脂
の軟化点は、６０〜１５０°Ｃ１好ましくは８０〜１２
ｏ６ｃである。

このシャープメルトトナーの軟化特性を第３図に示す。

フローテスターＣＦＴ−５００形（島津製作所製）を使
用し、タイ（ノズル）の直径０．５ｍｍ、厚み１．０ｍ
ｍとして５０ｋｇの押出荷重を加え、初期設定温度８０
６Ｃて予熱時間３００秒の後、５’Ｃ／ｍｉｎの速度で
等速昇温したとき描かれるトナーのプランジャー降下量
−温度曲線（以後、軟化Ｓ曲線と称す）を求める。試料
となるトナーとしては、精製した微粉末１〜３ｇを用い
、プランジャー断面積は１．０ｃｍ２とする。軟化Ｓ字
曲線は第３図のようなカーブとなる。等速昇温するに従
い、トナーは徐々に加熱され、流出か開始される（プラ
ンジャー降下Ａ→Ｂ）。更に昇温すると、溶融状態とな
ったトナーは大きく流出しくＢ→Ｃ→Ｄ）、プランジャ
ー降下か停止して終了する（Ｄ→Ｅ）。

軟化Ｓ字曲線の高さＨは全流出量を示し、Ｈ／２の０点
に対応する温度Ｔ。はそのトナーの軟化点を示す。

このようなシャープメルト性樹脂とは、溶融粘度か１０
５ｃｐを示すときの温度を’Ｔ＋、５Ｘ１０’ｃｐを示
すときの温度をＴ２としたとき、Ｔ、＝９０〜１５０”
ｃ、１ΔＴｌ＝ＩＴＩ−Ｔ、ｌ＝５〜３０°Ｃの条件を
満たす樹脂のことをいう。

これらの温度−溶融粘度特性を有するシャープメルト性
樹脂は、加熱されることにより極めてシャープに粘度低
下を起こすことか特徴である。このような粘度低下か最
上部トナー層と最下部トナー層との適度な混合を生ぜし
め、更にトナー層自体の透明性を急激に増加させ、良好
な減色混合を起こすものである。

このようなシャープメルト性のカラートナーは、親和力
か大きく、定着ローラにオフセットし易い。

ここで、定着装置１６の詳細を第１図に基づいて説明す
る。

該定着装置１６は、本発明に係る定着ローラ１６１と、
この定着ローラ１６１に対向する加圧ローラ１６２と、
定着ローラ１６１にシリコンオイルを塗布する離型剤塗
布袋Ｗ！１１６３と、定着ローラ１６１にオフセットし
たトナーをクリーニングするクリーニング装置１６４を
含んで構成される。

−に記定着ローラ１６１は、アルミニウム製の第１図の
紙面垂直方向に長いシリンダ部３２上に、ＨＴＶシリコ
ンゴム層３３ａの外周をＲＴＶシリコンゴム層３３ｂで
被覆して成る弾性ゴム層３３を形成して構成されており
、シリンダ部３２と弾性ゴム層３３との接着面ａは軸方
向（紙面垂直方向）に長いスプライン状の凹凸面を構成
している。

又、前記加圧ローラ１６２は、アルミニウム製のシリン
ダ部３５上に、ＨＴＶシワコンゴム層の表面をフッ素樹
脂層て被覆して成る弾性ゴム層３６を形成して構成され
る。

そして、定着ローラ１６１．加圧ローラ１６２の各シリ
ンダ部３２．３５内には加熱源たるハロゲンヒータ３７
，３７か各々収納されており、加圧ローラ１６２に当接
するサーミスタ３８によって加圧ローラ１６２の温度が
検知され、この検知温度に基づいて各ハロゲンヒータ３
７のＯＮ・ＯＦＦか制御され、これによって定着ローラ
１６１及び加圧ローラ１６２の温度が一定に保たれてい
る。

市記離型剤塗布装置１６３は、シリコンオイル３１０を
含浸したフェルト３１１と、該フェルト３１１に摺接す
る中間ローラ３１２、該中間ローラ３１２と定着ローラ
１６１間に介設される中間ローラ３１３を含んで構成さ
れ、フェルト３１１に含浸されたシリコンオイル３１０
は中間ローラ３１２．３１３を経て定着ローラ１６１の
外周面に均一に塗布される。

上記のように構成される定着装置１６において、未定着
トナー像３１２を担持した記録材３１３は図示矢印Ａ方
向へ不図示の搬送装置により搬送され１図示矢印Ｂ方向
に不図示の駆動装置により回転駆動される定着ローラ１
６１と加圧ローラ１６２て形成されるニップ部を通過す
ることにより、未定着トナー像３１２の定着を受ける。

」−記作用において、定着ローラ１６１及び加圧ローラ
１６２のニップ部は圧力によって撓み変形し、これらの
接触面積か増大するか、定着ローラ１６１についてみる
と、その弾性ゴム層３３は図示のように変形してその表
層部に歪か生じるかこの歪の接着面ａへの影響は該接着
面ａの凹凸によって遮断されるため１弾性ゴム層３３の
接触面ａ（シリンダ？Ｂ３２表面）に近い部位に歪が生
じず、従って、接着面ａに弾性ゴム層３３を剥離させよ
うとする力か発生せず、たとえ高温によって弾性ゴム層
３３の接着力か低下しても、該弾性ゴム層３３か剥離す
ることがなく、当該定着ローラ１６１の耐久性向上か図
られる。

尚、以上の実施例における接着面ａの凹凸は、具体的に
はシリンダ部３２外周をスプライン加工することによっ
て得られるか、このスプライン加工の他、ナーリンク加
工によってシリンダ部３２の外周に不規則な凹凸（弾性
ゴム層３３の厚さか３ｍｍの場合には、高さ０．１〜０
．５ｍｍ程度の凹凸）を形成するようにしても同様の効
果が得られる。

（発明の効果） 以上の説明で明らかな如く本発明によれば、シリンダ部
の外周に弾性ゴム層を形成して成る定着ローラにおいて
、前記シリンダ部と弾性ゴム層との接着面を凹凸面とし
たため、弾性ゴム層のシリンダ部からの剥離か防がれ、
当該定着ローラの耐久性向上か図られるという効果か得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る定着ローラを備える定着装置の断
面図、第２図は同定着装置を有する画像形成装置の縦断
面図、第３図はトナーの軟化特性を示す図である。 １６・・・定着装置、３２・・・シリンダ部、３３・・
・弾性ゴム層、１６１・・・定着ローラ、ａ・・・接着
面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダ部の外周に弾性ゴム層を形成して成る定着ロー
   ラにおいて、前記シリンダ部と弾性ゴム層との接着面を
   凹凸面としたことを特徴とする定着ローラ。