JPH03296083A

JPH03296083A - 定着部材

Info

Publication number: JPH03296083A
Application number: JP9891890A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Shimura; 志村　正一; Susumu Sumikura; 角倉　進
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-04-13
Filing date: 1990-04-13
Publication date: 1991-12-26

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〕本発明は定着部材、特に複写機、レーサービームプリン
ター等の画像形成装置に用いられる定着部材及びそれを
用いた定着装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の画像形成装置に用いられている定着装置
は、所定の温度に維持された加熱ローラと、弾性層を有
して該加熱ローラに圧接する加圧ローラとによって、未
定着のトナー画像が形成された記録材を挟持搬送しつつ
加熱する加熱ローラ定着方式が多用されている。

また、他の定着装置としては、米国特許第３，５７８゜
７９７号明細書に記載されているようなベルト定着方式
が知られている。この定着方式は、定着フィルムを介し
て加熱体を未定着トナー画像に圧接することによって定
着するものである。このような定着ローラおよび定着フ
ィルムなどの定着部材は、耐久性およびトナーや紙粉の
付着を防止するために帯電防止性が要求される。

而して、本発明は、耐久性および帯電防止性に優れた定
着部材およびそれを用いた定着装置を提供することを主
たる目的とする。

本発明による定着部材は、基材およびその表面に導電性
粒子を含む定着塗膜を有することを特徴とする。

本発明による定着部材は、トナー画像と圧接する表面ま
たは、トナー画像担持体を挟圧する表面が導電性粒子を
含む電着塗膜になっていず、耐久性および、帯電防止性
に優れているものである。

電着塗膜の形成に用いる電着塗料は一般的には電着可能
な樹脂中に平均粒径０．１〜５μｍの導電性の粉体を電
着可能な樹脂１００重量部に対して５〜５０重量部含有
して成るものである。

樹脂としては、アクリル・メラミン系、アクリル系、エ
ポキシ系、ウレタン系、アルキッド系樹脂に、シリコー
ン樹脂、フッ素樹脂などである。

電着塗料には、アニオン系とカチオン系がありアニオン
系では基材側を陽極とし、カチオン系では、陰極とし、
液温２０〜２５℃の範囲で印加電圧５０〜２００ｖ１電
流密度０．５〜３Ａ／ｄ　ｒ＆処理時間１〜５分である
。次いで、水洗後、水切りをして９０〜１００℃のオー
ブンにて２０〜１８０分間硬化し完成する。このときの
塗膜中共析量は樹脂１００重量部に対して、導電性粉体
の量は１０〜６０重量部で好ましくは３０〜５０重量部
である。

導電性粒子としては、アルミニウム、銅、ニッケル、銀
などの金属粒子、金属箔および、金属短繊維；酸化アン
チモン、酸化インジウム、酸化スズなどの導電性金属酸
化物；ポリピロール、ポリアニリン、高分子電界質など
の高分子導電材；カーボンファイバー、カーボンブラッ
ク、グラファイト粉体などが挙げられる。また、導電性
粒子として、セラミックス粒子の表面に金属を被覆した
ものが特に好適である。

セラミックス粒子表面のめっきは、コスト面から見てニ
ッケル、銅の無電解めっきが適している。

セラミックス粒子としては、アルミナ、マイカ、炭化ケ
イ素、窒化ケイ素、ジルコニウム、炭化ニオブ、炭化タ
ンチル、ダイヤモンドなどが用いられる。

電着塗膜には、表面潤滑性を高めるために、シリコーン
系樹脂および／またはフッ素系樹脂を含ませるのが好適
である。

第１図は本発明による定着部材を用いた装置の断面図で
ある。

第１図において、１は定着装置に固定された低熱容量加
熱体、２は該加熱体１に当接して矢印の方向に移動する
定着フィルムである。定着フィルム２はフィルム搬送路
形成手段としての駆動ローラ３と従動ローラ４により、
駆動力と張力が与えられて移動する。５はシリコンゴム
等の離型性のよりゴム弾性層を有する加圧ローラで、定
着フィルム２を介して該加熱体１を加圧しなから圧接回
転する。定着フィルムは、その表面に電着塗膜７を有す
る。

未定着画像を有する記録材（図示せず）は定着部にツブ
部）６へ導かれ、定着像を得るものである。

第２図は本発明の定着部材を用いた他の定着装置の概要
構成を示す縦断面図を主に示す図である。

同図において、１１は定着ローラで、該定着ローラ１１
はアルミニウム、鉄、ステンレス鋼等の芯金１２の外表
面に電着塗膜１３が形成されている。芯金１２の内部に
はヒーターの如き加熱手段１８が内包されている。

上記定着ローラ１１には、定着ローラ１４が図示せぬバ
ネ等によって圧せられて従動回転するようになっている
。該定着ローラ１４は、鉄、ステンレス等の芯金１５の
上にシリコーンゴムのような弾性体層１６が形成されて
おり、導電化処理層２３を形成した後、電着塗膜２４が
形成されている。

上記定着ロー５１１の周辺には、定着ローラ１１の温度
を検出するサーミスタ１７．定着ローラ１１に接触して
その表面を清掃するクリーナを具備しても良く、また、
トナー像１９を有する普通紙の如き転写材２０を定着ロ
ーラ１工と定着ローラ１４の間に導（ための入口ガイド
２１等が設けられている。

一方、定着ローラ１４の表面には、接地のための導通用
板バネ２２が接触している。

電着塗膜は定着ローラ１１と１５のいずれか一方の表面
に設けられている場合でも、その定着ローラについて本
発明の効果が期待できるものである。

実施例１ポリイミドエンドレスの２０μｍ厚のフィルムの両面を
ジメチルエチルアミドを用いて１分間処理し粗面化した
後、センシタイザ−液として塩化第一スズ３０ｇ／Ｉ！
、塩酸２０ｍ！！／Ｉ！を用いて、室温で２分間処理し
、水洗した。次いで、アクチベータ液として、塩化パラ
ジウム０．３ｇ／ｆ、塩酸３ｍｌ！／！を用いて、室温
で２分間処理し、導通化した。

その後、無電解銅めっき液（奥野製薬工業社製）ｐＨ１
３，０を用いて浴温７０℃にて３分間めっきを施し、０
．１μｍの厚さの銅薄膜を形成した。次いで、水酸化ナ
トリウム５％、過硫酸カリウム１％の水溶液で、７０℃
、３０秒間処理し化学着色膜である銅の酸化被膜を形成
した。

そして、アクリル・メラミン系樹脂（商品名ハニブライ
トＣ−ＩＬ、ハニー化成社製）１００重量部に対して、
平均粒子径１μｍのアルミナの表面に無電解銅めっきを
０．５μｍの厚さに施したちの１０重量部をボールミル
で３０時間分散した後、脱塩水にて１５重量％に希釈し
、さらに着色のためにカーボンブラックを２．０重量％
添加した塗液を用いて、浴温２５℃、ｐＨ８〜９の条件
で、被塗装物を陽極とし、対極として０．５ｔステンレ
ス板を用いて、印加電圧１５０Ｖで３分間電着した。電
着後に水洗し、９７℃±１℃のオーブンにて６０分間加
熱して硬化し、２０μｍ厚の電着塗膜を形成した。

次にこの様にして得られた定着フィルムの外面及び内面
の帯電防止及び除電効果を次のようにして調べた。

コロナ放電によって一５０００Ｖを所定の時間（１秒間
）印加した後、直ちに感応板プローブを用いて、加圧ロ
ール表面の電位の変化を表面電位計で測定した。その結
果ポリイミドのみのフィルムの表面電位が９０秒後−２
０００Ｖに対し、本発明による導電性電着塗装膜を形成
したものは、３０秒後の値で一１００ｖと以下となった
。

又、この定着フィルムを使用して定着を行なった結果、
１万枚通紙後も定着フィルムへのトナー付着は起らなか
った。また、画質不良、画像汚れ、画像抜けが全くなく
良好な画質性及び定着性を維持した。

尚、このときの定着条件は以下の如く行った。

定着フィルム表面管理温度：１５０℃ 低熱容量加熱体と加圧ローラ間の締付圧：　６Ｋｇｆ通
紙用紙：　テストパターンの未定着トナー像を形成した
Ａ４版転写紙（普通紙）通紙速度＝　４枚／分実施例２フィルムとして厚み２０μのポリエチレンテレフタレー
トのエンドレスフィルムの外周面をプラズマにて粗面化
した後、センシタイザ−液として塩化第一スズ３０ｇ／
　ｆ　、塩酸２０ｍＡ’／ｊ！を用いて、室温で２分間
処理し、水洗した。次いで、アクチベータ液として、塩
化パラジウム０．３ｇ／ｆ、塩酸３ｍｌ／１を用いて、
室温で２分間処理し、導通化した。その後、無電解銅め
っき液（奥野製薬工業社製）ｐＨ１３，０を用いて浴温
７０℃にて３分間めっきを施し、０．１μｍの厚さの銅
薄膜を形成した。

次いで、水酸化ナトリウム５％、過硫酸カリウム１％の
水溶液で、７０℃、３０秒間処理し化学着色膜である銅
の酸化被膜を形成した。

そして、アクリル・メラミン系樹脂（商品名：ハニブラ
イトＣ−ＩＬ、ハニー化成社製）１００重量部に対して
、平均粒子径１μｍのアルミナの表面に無電解銅めっき
を０．５μｍの厚さに施したもの５重量部と平均粒子径
１μｍのフッ素樹脂５重量部を混合し、ボールミルで３
０時間分散した後、脱塩水にて１５重量％に希釈し、さ
らに着色のためにカーボンブラックを２．０重量％添加
した塗液を用いて、浴温２５℃、ｐＨ８〜９の条件で、
被塗装物を陽極とし、対極として０．５ｔステンレス板
を用いて、印加電圧１５０■で３分間型着した。電着後
に水洗し、９７℃±１℃のオーブンにて６０分間加熱し
て硬化し電着塗膜を形成した。

以上の様にして得られた定着フィルムの帯電防止及び除
電効果を実施例１と同様の方法を用いて調べたところ、
やはり３０秒後の値で外面の表面電位は一１００Ｖ以下
となった。又、この定着フィルムを使用して定着を行っ
た結果、１０万枚通紙後も定着フィルムへのトナー付着
は起らず、良好な定着画像が得られた。

実施例３フィルムとして厚み２０μのポリイミドのエンドレスフ
ィルムの外周面をジメチルエチルアミド１ｗｔ％を用い
１分間処理し粗面化した後、センシタイザ−液として塩
化第一スズ３０ｇ／ｊ’、塩酸２０　ｍ　ｊ！／ｌを用
いて、室温で２分間処理し、水洗した。

次いで、アクチベータ液として、塩化パラジウム０．３
ｇ／　ｌ　、塩酸３ｍｌ／ｌ！を用いて、室温で２分間
処理し、導通化した。その後、無電解銅めっき液（奥野
製薬工業社製）ｐＨ１３，０を用いて浴温７０℃にて３
分間めっきを施し、０．１μｍの厚さの銅薄膜を形成し
た。次いで、水酸化ナトリウム５％、過硫酸カリウム１
％の水溶液で、７０℃、３０秒間処理し化学着色膜であ
る銅の酸化被膜を形成した。

そして、アクリル・メラミン系樹脂（商品名：ハニブラ
イトＣ−ＩＬ、ハニー化成社製）１００重量部に対して
、平均粒子径１μｍのアルミナの表面に無電解銅めっき
を０．５μｍの厚さに施したちの５重量部と平均粒子径
０．７μｍのシリコン樹脂５重量部を混合し、ボールミ
ルで３０時間分散した後、脱塩水にて１５重量％に希釈
し、さらに着色のためにカーボンブラックを２．０重量
％添加した塗液を用いて、浴温２５℃、ｐＨ８〜９の条
件で、被塗装物を陽極とし、対極として０．５ｔステン
レス板を用いて、印加電圧１５０Ｖで３分間型着した。

電着後に水洗し、９７℃±１℃のオーブンにて６０分間
加熱して硬化し電着塗膜を形成した。

以上の様にして得られた定着フィルムの帯電防止及び除
電効果を実施例１と同様の方法を用いて調べたところ、
やはり３０秒後の値で外面の表面電位は一１００Ｖ以下
となった。又、この定着フィルムを使用して定着を行っ
た結果、ｌＯ万枚通紙後も定着フィルムへのトナー付着
は起らず、良好な定着画像が得られた。

実施例４鉄製ローラ上にシリコンゴムを施した基材を液体ホーニ
ングによって粗面化した後、ＣｒＯ３−Ｈ２ＳＯ４−Ｈ
２０系エツチング液で１分間処理し、水洗後、センシタ
イザ−液として塩化第一スズ３０ｇ／ｉ、塩酸２０ｍ１
／ｆを用いて、室温で２分間処理し、水洗した。次いで
、アクチベータ液として、塩化パラジウム０．３ｇ／　
Ｉ！、塩酸３ｍ１／ｌを用いて、室温で２分間処理し、
導通化した。

その後、無電解銅めっき液（奥野製薬工業社製）ｐＨ１
３，０を用いて浴温６０℃にて５分間めっきを施し、０
．１μｍの厚さの銅薄膜を形成した。次いで、水酸化ナ
トリウム５％、過硫酸カリウム１％の水溶液で、７０℃
、３０秒間処理し化学着色膜である銅の酸化被膜を形成
した。

そして、アクリル・メラミン系樹脂（商品名：ハニブラ
イトＣ−ＩＬ、ハニー化成社製）１００重量部に対して
、平均粒子径１μｍのアルミナの表面に無電解ニッケル
めっきを０．２μｍの厚さに施したちの１０重量部をボ
ールミルで３０時間分散した後、脱塩水にて１５重量％
に希釈し、さらに着色のためにカーボンブラックを２．
０重量％添加した塗液を用いて、浴温２５℃、ｐＨ８〜
９の条件で、被塗装物を陽極とし、対極として０．５ｔ
ステンレス板を用いて、印加電圧１５０ｖで３分間型着
した。電着後に水洗し、９７℃±１℃のオーブンにて６
０分間加熱して硬化し２０μｍ厚の電着塗膜を形成した
。

このようにして製造した定着ローラを第２図の定着ロー
ラ１４として用い帯電防止及び除電効果を以下の方法で
調べた。

コロナ放電によって一５０００Ｖを所定の時間（１秒間
）印加した後、直ちに感応板プローブを用いて、加圧ロ
ール表面の電位の変化を表面電位計で測定した。その結
果を第３図に示す。

又このロールを使用して定着を行った結果、１万枚通紙
後も定着ローラ表面にトナー付着汚れは起こらず、定着
ローラ表面へのトナー付着もなかった。また、画質不良
、画像汚れ、画像抜けが全（なく良好な画質性及び定着
性を維持した。特に、紙のローラへの巻き付き、紙詰ま
り、紙カール、紙シワなど全く起こらず、ジャムトラブ
ルの起こらない、良好な搬送性を維持した。

尚、このときの定着条件は以下の如く行った。

定着ローラ１１の最外層：テトラクルオロエチレンとパ
ーフルオロアルキルエーテルのコポリマー層定着ローラ１１表面管理温度＝１５０°Ｃ定着ローラ１
１定着ローラ１４間の締付圧：　６Ｋｇｆ通紙用紙：　
テストパターンの未定着トナー像を形成したＡ４版転写
紙（普通紙）通紙速度＝４枚／分アクリル・メラミン系樹脂（商品名：　ハニブライトＣ
−ＩＬ、ハニー化成社製）１００重量部に対して、平均
粒子径１μｍのアルミナの表面に無電解銅めっきを０．
２μｍの厚さに施したもの５重量部と平均粒径１μｍの
フッ素樹脂を５重量部を混合し、ボールミルで３０時間
分散した後、脱塩水にて１５重量％に希釈し、さらに着
色のためにカーボンブラックを２．０重量％添加した塗
液を用いて、浴温２５℃、ｐＨ８〜９の条件で、被塗装
物を陽極とし、対極として０．５ｔステンレス板を用い
て、印加電圧１５０Ｖで３分間電着した。電着後に水洗
し、９７℃±１℃のオーブンにて６０分間加熱して硬化
し電着塗膜を形成した。

このようにして得られた定着ロールを組み込み帯電防止
及び除電効果を実施例４と同様の方法で調べた。その結
果ｌＯ万枚通紙後も定着ローラ表面へトナーの付着が起
こらず、定着ローラ表面へのトナー付着もなかった。ま
た、画質不良、画像汚れ、画像抜けが全（な（良好な画
質性及び定着性を維持した。特に、紙のローラへの巻き
付き、紙詰まり、紙カール、紙シワなど全く起らず、ジ
ャムトラブルの起こらない良好な搬送性を維持した。

尚、このときの定着条件は実施例４と同様で行った。

〔発明の効果〕

以上説明したように、電着塗膜を有する定着部材を用い
ることにより、搬送性、トナーのオフセツｌト防止性、
定着の安定性、耐久性、及び帯電防止性を長期間に渡り
維持出来る定着装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明による定着部材を用いた定着装置の断面
図、第２図は本発明による他の定着部材を用いた定着装
置の断面図である。ｌ・・・低熱容量加熱体、　　　　２　・・・定着フィ
ルム３・・・駆動ローラ、　　　　　　４　・・・従動
ローラ５・・・加圧ローラ、　　　　　　７　・・・電
着塗膜１１、１４　　・・・定着ローラ、　　　１２．
１５　　・・・芯金１３、２４　　・・・電着塗膜

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基材およびその表面に導電性粒子を含む電着塗膜
を有することを特徴とする定着部材。
（２）基材がフィルムである特許請求の範囲第（１）項
記載の定着部材。
（３）基材がローラである特許請求の範囲第（１）項記
載の定着部材。
（４）導電性粒子がセラミック粒子表面に金属を被覆し
た粒子である特許請求の範囲第（１）項記載の定着部材
。
（５）加熱体に対向圧接しつつ駆動されるエンドレスの
定着フィルムを介して記録材を該加熱体に密着させる加
圧部材を有して、記録材上の未定着トナー画像を加熱定
着する定着装置において、エンドレスの定着フィルムの
表面に導電性粒子を含む電着塗膜を有することを特徴と
する定着装置。
（６）少なくとも一対のローラ間に像担持材を挟持搬送
させることにより像担持部材上に形成された未定着トナ
ー像を、加熱加圧定着する定着装置において、ローラの
少なくとも一方の表面に導電性粒子を含む電着塗装膜を
有することを特徴とする定着装置。