JPH04110881A - 定着装置 - 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、定着技術の分野において利用され、特に電子
写真方式を用いた複写機あるいはプリンタに用いられる
加熱定着装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の定着装置は第３図に示すように構成され
ていた。図中１は、定着ローラで、アルミニウム、鉄等
の中空の芯金４の外周面に、ＰＴＦＥ、ＰＦＡを樹脂層
コートあるいはシリコーンゴム等の材料からなる表層５
を被覆しである。また、定着ローラ１にはハロゲンラン
プ等のヒータ３が内蔵されており、定着ローラな内部か
ら加熱している。２は加圧ローラて、鉄やステンレス鋼
等の芯金６の上にシリコーンゴム等の離型性を有する弾
性体７を有している。上記定着ローラｌと加圧ローラ２
とは、ばね（図示せず）等によって互いに圧接されてい
る。

上記定着ローラｌにはサーミスタ等の感温素子８か接触
配置されており、定着ローラ１の温度を検知している。

このサーミスタ８の検出した温度に応して温調回路（図
示せず）がヒータ３への通電を制御して定着ローラｌの
表面温度を設定値に制御する。

また、定着ローラｌには、像担持材たる記録紙等Ｐを定
着後に定着ローラｌから分離するために分離爪９が接触
して設けられている。さらに、定着ローラ１上にフェル
ト１０を当接させてオフセットしたトナーや紙粉を清掃
するクリーナ１１も設けられている。

定着ローラｌと加圧ローラ２の圧接部にニップ部）近傍
には、入口ガイド１２か配されており、記録紙Ｐを上記
ニップ部へ導いている。一方、加圧ローラ２には、加圧
ローラ２の帯電を抑える除電ブラシ１３か当接配置され
ている。

かくして、記録紙等Ｐ上のトナー像Ｔは、この定着装置
の上記ニップ部で搬送されながら加圧、加熱を受けて定
着される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のような従来装置ては、加圧ローラ
の材質として、シリコーンゴム等の高絶縁材料を用いる
のが一般的であり通紙時に加圧ローラか摩擦帯電により
、例えば２ｋＶ以上に帯電してしまい、そのため、記録
紙か加圧ローラに巻き付いてしまったり、あるいは加圧
ローラの電界により未定着のトナーか飛び散りライン像
を滲ませたりする問題かあった。

また、加圧ローラ表面の帯電か大きいと定着ローラ表面
へのトナー付着量か増加し、該トナーは紙のごとき記録
材、または加圧ローラ表面に移行（転写）するため、オ
フセット等の画像不良、ローラ表面へのトナー付着汚れ
等の問題を生しやすかった。

加圧ローラの防汚対策、いわゆるゴム表面の離型性向上
には、ゴム表面の汚染防止法として例えばフッ素ポリシ
ロキサンをゴム中に混合する［特開昭６２−２３６８４
２１等、各種低表面エネルギー物質をゴム中に配合する
ことにより、加圧ローラ表面エネルギーを下げることが
提案されている。しかしなから、上記提案を加圧ローラ
に適用しても実使用に際しては先に述べた加圧ローラの
摩擦帯電に起因するオフセット量増加により一般のゴム
製品に適用した場合程、十分な効果か得られないのか現
状である。

加圧ローラの摩擦帯電防止対策としては、従来加圧ロー
ラに除電ツラシを当接させて接地を行なうことか知られ
ている。しかしこの方策も１〜２ｋＶ程度しか電位か下
からず、除電効果に限界かあり十分とは言えず、その改
善か望まれていた。

また、ローラへのトナーオフセウトを解決するために、
従来装置においては、外部よりシリコーンオイルをフェ
ルトパッドによって少量づつ供給する手段及びオフセッ
トトナーをクリーニングする手段かとられてきたが、フ
ェルトバットの交換等によるコストアップ及び装置の複
雑化という問題かあった。

さらに、加圧ローラに導電性ゴムを使用する方策か知ら
れているか、一般に導電性を付与する目的でカーボン、
金属粉等を多量に混合するため、ゴム材質の表面エネル
ギーは高くなり、ローラの離型性が低下してトナー付着
汚れを生しやすくなり、実用に耐え得る耐久性を有しな
いといった問題かあった。

本発明は、上記従来装置のかかえていた問題を解決１）
、通紙時の摩擦帯電を小さくし長期間にわたり離型性に
優れた定着装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、上記目的は、 弾性加圧ローラを有する加熱ローラ定着装置において、 弾性加圧ローラは導電ゴム層を有し、 該導電ゴム層はフッ素ゴムとフッ素樹脂との混合物で成
る厚みか１ミリメートル以下の表層を有している、 ことにより達成される。

［作用］ 上述のととくの本発明にあっては、通紙時に導電ゴム層
によって摩擦帯電か小さくなり、またその表層により離
型性か維持される。かくして、オフセット量か少なくな
り、また長期間にねたり離型性に優れているようになる
。その結果、外部によりシリコーンオイルをフェルトバ
ッドにより少量づつ供給する手段、オフセットトナーを
りリーニンクする手段、加圧ローラの帯電を抑えるため
の除電フラジ手段等を設けなくても画像形成に不都合を
生しなくなる。

なお、上記導電ゴム層は、その体積抵抗か１０５Ω・Ｃ
−以下であることか望ましい。

［実施例］ 以下、添付図面の第１図及び第２図にもとづき本発明の
詳細な説明する。

第１図は本実施例としての定着装置に用いられた加圧ロ
ーラの断面図である。

加圧ローラ２０は、円筒状金属製芯金部材２１の上に、
導電ゴム層２２か設けられている。加圧ローラ２０は、
常時所定温度（１５０°Ｃ〜２００°Ｃ）に制御された
定着ローラと圧接しているため、導電ゴムはその温度に
耐え得る耐熱性を有していれば十分てあり、それ以上は
特に限定されない。また、導電ゴムの体積抵抗は、１０
５Ω・Ｃ１以下であることか望ましい。

さらに、上記導電ゴム層２２の上には、フッ素ゴムとフ
ッ素樹脂との混合物とからなる表層２２Ａか形成されて
いる。このフッ素ゴムとフッ素樹脂との混合物とからな
る表層２２Ａの厚みは１■ｌ以下てあり、０．１ｍｍ以
下であるとさらに好ましい。該表層２２Ａの厚みか１１
鳳を超えると摩擦帯電圧か高くなり、十分なるオフセッ
ト防止効果か得られない。

〈実施例１〉 外径１０■■のステンレス鋼製芯金に、従来の方法で体
積抵抗か１０２Ω・ｃｍなる導電シリコーンゴム［ＤＹ
　３２−９３１：）−−レ・タウコーニンク・シリコー
ン株式会社製］を焼付被覆し、その表面を研磨仕上げし
て、外径２０ｍｍの導電シリコーンゴムローラを作成し
た。次にフッ素ゴムとフッ素樹脂の水性混合物［ＧＬＳ
　２］３：タイキン工業株式会社製］をスプレー法にて
塗布し乾燥した。このときの被覆厚は２０μ■てあった
。

上記て得た加圧ローラを第２図に示される熱定着式定着
装置（クリーニンクフエルトと除電針は備えていない。

）に設置し、下記の定着条件で連続定着処理試験を行な
った。なお、第２図では従来装置を示す第３図のものと
共通部分には同一符号を付しである。また、定着ローラ
は外径２５１醜のアルミニウム製芯金の上に３０ｇｍ厚
のＰＦＡチューフを融着被覆したものを用いた。定着・
加圧ローラともに芯金は接地した。

〈定着条件〉 定着ローラ表面制御温度：１５０°Ｃ 定着ローラと加圧ローラ間の締付圧：Ｓｋｇｆ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 なあ、試験中、定着ローラ表面のクリーニングは一切行
なわなかった。

かかる定着条件のもとて定着を行なった結果は、１０万
枚通紙を通してオフセクトに起因する転写紙の汚れは１
枚も発生せず、テスト終了後の加圧ローラ表面のトナー
汚れは起こらなかった。

これは、従来の加圧ローラの体積抵抗値か１０９〜ｔｏ
’　”Ω・Ｃ＠てあり、紙等との摩擦によって一３ｋＶ
以上になっていたものか、本実施例の場合は２００〜３
００ｖになったため、トナーか電気的な力によって定着
ローラに飛ぶこと（以下静電オフセット）かなくなった
ばかりてなく、表面のフッ素樹脂とフッ素ゴムの混合物
は非粘着性において非常に優れているため、耐久性も従
来のものよりも向上する傾向にあるためである。

本実施例と比較するために、表層としてフッ素ゴムとフ
ッ素樹脂との混合物層を設けずに、導電シリコーンゴム
のみを有する加圧ローラて同様な耐久テストを行なった
結果は、加圧ローラの抵抗か低いため画像上のオフセッ
トは、目視ては確認されないか、加圧ローラの抵抗を下
げるために、カーボンか多量に混合されているため、ゴ
ム材質の表面エネルギーは高くなり、ローラの離型性か
低下し、徐々にてはあるが加圧ローラのトナー付着か認
められ、１０万枚通紙した時点ては転写紙の汚れか発生
した。

また、弾性層として体積抵抗か１０１３Ω・Ｃ■のゴム
層を用い、その上にフッ素ゴムとフッ素樹脂の混合物の
層を設けると加圧ローラの体積抵抗としては１０１４〜
１０１５Ω・ｃａｍとなり記録紙等との摩擦により加圧
ローラの電位は一５ｋＶとなり静電オフセットか発生し
た。

〈実施例２〉 実施例１ては、導電ゴムとして、シリコーンゴムにカー
ボンを分散させたものを使用したか、本発明はこれに限
定されず、定着温度（１５０°Ｃ〜２００°Ｃ）に耐え
得るものであれば良く、フッ素ゴムにカーボンを分散さ
せたものでも、同様の効果か得られた。

また、フッ素ゴムとフッ素樹脂の重量比率は９５：５〜
６５：３５か好ましく、フッ素ゴムはフッ化ビニリデン
、六フッ化プロピレン、四フッ化エチレン等をベースと
して作られたゴム、そして、フッ素樹脂としては、四フ
ッ化エチレン重合体、四フッ化エチレン−パーフロロア
ルキルビニルエーテル共重合体、四フッ化エチレン−六
フッ化フロピレン共重合体か採用可能である。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明は、定着装置に使用する加
圧ローラに、円筒状芯金上に導電性ゴム層を設け、その
表層に１１以下のフッ素ゴムとフッ素樹脂との混合物か
らなる層を形成することとしたのて、通紙時の摩擦帯電
か小さくオフセ、ノド量か少なくなり、長期にわたり離
型性に優れるという効果をもたらす。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置に用いられた加圧ローラ
の断面図、第２図は本実施例装置の断面図、第３図は従
来の定着装置の断面図である。 ２０・・・−・・・・・加圧ローラ ２２・・・・・・・・・導電ゴム層 ２２Ａ　−・・・・・表層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）弾性加圧ローラを有する加熱ローラ定着装置にお
   いて、 弾性加圧ローラは導電ゴム層を有し、 該導電ゴム層はフッ素ゴムとフッ素樹脂との混合物で成
   る厚みが１ミリメートル以下の表層を有している、 ことを特徴とする定着装置。
2. （２）フッ素樹脂は、四フッ化エチレン樹脂または四フ
   ッ化エチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重合体
   または四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体
   であることとする請求項（１）に記載の定着装置。