JPH04119383A - 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〕 本発明は電子写真装置や静電記録装置等の画像形成装置
に用いられ、記録材上の未定着画像を定着する定着装置
に関し、特には、一対のローうにより未定着画像を支持
した記録材を挟持搬送して定着を行なう定着装置に関す
る。

〔従来技術〕

従来、定着装置については、種々の形態が考案され実施
されているが、現状では熱効率の観点から少なくとも一
方に熱源を有するローラ対からなる、所謂熱ローラ定着
装置が主流を成している。第４図にその基本形態を示す
。

熱源（ここではハロゲン・ランプ）３を有し未定着トナ
ーと接する定着ローラ１と、一般的に弾性層を有する加
圧ローラ２とが、適切なニップ巾を以って圧接し、不図
示の駆動手段により図中矢印方向に回転駆動される。上
ローラｌはサーミスタ４によりその表面温度が検知され
、適当な表面温度に維持される。上記一対のローラ間を
転写材が通過することにより転写材上の熱溶融性トナー
が、加熱・加圧され定着される仕組である。この様にト
ナーと加熱源を有する定着ローラとが直接接触するため
他の方式に比べ熱伝導効率が極めて優れるが、その反面
、い（つかの弊害もある。この弊害の最たるものがオフ
セット現象と呼ばれるトナーの定着ローラ１への転移現
象である。

トナーのオフセットは低温オフセット、高温オフセット
の温度要因によるものと、摩擦帯電によるローラ表面の
チャージアップによる静電的な要因がある。

温度要因はローラ表面温度を厳密にコントロールするこ
とで解決できるが、静電的要因を除去することは困難で
ある。

このローラ表面のチャージアップ防止のためローラ表層
にカーボン等の低抵抗物質を混入し、且つ、この表層を
接地することが考えられている。

〔発明が解決する問題点〕

しかし、ローラ表層に低抵抗物質を含有させるとローラ
表面の離型性が低下する。

特に加圧ローラは、表面の離型性が悪いと記録材の裏汚
れが発生する。

〔問題点を解決する手段〕

上記問題点を解決する本発明は、圧接する第１、第２ロ
ーラで未定着画像を支持する支持材を挟持搬送して定着
する定着装置において、第１ローラ表面層はピュアな四
フッ化エチレンーアルキルヒニルエーテル共重合体から
なり、第２ローラは表面絶縁層と芯金間に低抵抗物質を
含有する低抵抗層を有することを特徴とするものである
。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の実施例の定着装置の断面図である。

１は未定着のトナー像と接する側に設けられた定着ロー
ラで内部にハロゲンランプからなるヒータ３が設けられ
ている。

４は定着ローラ１の表面温度を検出するサーミスタで、
このサーミスタからの出力に基づき不図示の温調回路が
ハロケンランプへの通電を制御することで定着ローラ１
表面は所定の設定温度に維持される。

２は定着ローラｌと圧接する加圧ローラて、この定着ロ
ーラｌと加圧ローラ２で未定着トナー像を支持した記録
紙を挟持搬送することによりトナー像が加熱及び加圧定
着される。

定着ローラｌと加圧ローラ２とで形成されるニップ近傍
に定着ローラｌに当接して、分離爪６が設けられている
。本実施例における定着ローラ１は、その芯金１　ｃと
して熱伝導率の良いＳｕｓ　（ステンレス鋼）あるいは
ＡＩＣアルミ）を使用し、その上に充填材が含有されて
いないピュアな四フッ化エチレン−アルキルビニルエー
テル共重合体（ＰＦＡ）樹脂を１５〜７０μｍの厚さで
ブライマー層１ｂにより芯金１ｃ上に接着して離型層１
ａを形成している。

また、定着された記録紙は定着ローラｌの外周面の所定
位置に不図示のバネ等の圧接手段により圧接された分離
爪６により定着ローラｌから分離される。

加圧ローラ２は、芯金２ｄ上に絶縁性のゴム層２Ｃを設
け、このゴム層２ｃ上にブライマー層２ｂにより充填材
が混入されていないピュアなフッ素樹脂（例えばパーフ
ルオロアルコキシ、以下ＰＦＡ）を表面離型層として形
成されている。

ゴム層としてはシリコンゴムが好ましいが、フッ素ゴム
やフッ素ゴムとシリコンゴムの混合物等を用いても良い
。

プライマー２ｂの構成として、ゴム系あるいはレジン系
接着材に低抵抗物質（例えば、炭素繊維、グラファイト
ウィスカあるいは炭化珪素繊維、炭化珪素ウィスカや酸
化チタン等の金属酸化物、ニッケル等）を含有させ、体
積抵抗率て１０’Ω・ｃｍ以下に設定したものである。

上記構成によれば、表面の離型性は損なわれることなく
、下ローラ表面の電位は、既ね（正・負いずれも）１０
０Ｖ以下で、静電的なオフセットも全く発生しなかった
。

この理由は次のように考えられる。

これまでの弾性体ローラに比して、本発明を実施した弾
性体ローラは、極めて簡易なモデルでは第２図に示すよ
うなコンデンサーモデルであると考えられる。即ち従来
のローラモデル（ａ）に比して、本発明によるローラモ
デル（ｂ）では、低抵抗物質を分散しているため、コン
デンサーの厚みが相対的に小さくなり、容量Ｃは により大きくなる。従って、これらモデルに同じ電荷量
をのせようとすると、モデル（ｂ）の方が、ここに発生
する電圧Ｖは Ｖ＝　−（Ｑ：電荷量、Ｃ：コンデンサ容量）により小
さくなる。即ち、モデル（ｂ）の方が表面電位は低く、
チャージアップしない。

次に本発明の第２実施例について説明する。

定着器のローラ構成として、定着ローラには前述、実施
例１と同じ定着ローラを使用し、加圧ローラ構成として
、第１図概略断面図における加圧ローラ２の弾性体層２
ｃに前述同様な低抵抗物質３０％〜５０％混入させた導
電性シリコンゴムを使用し、表面離型層としては純粋な
ＰＦＡ層２ａを形成した。

プライマ層としては、弾性体層の表層側・芯金側共に、
従来同様の絶縁材料を使用している。この場合でも、実
施例１と同様に加圧ローラの表面は極端にチャージアッ
プせず静電的オフセットも発生しなかった。

次に、本発明の第３の実施例について以下に述べる。本
実施例では第１実施例で説明した定着ローラ芯金を支持
する断熱材を絶縁性とし、第３図、軸受８を絶縁性材質
で構成する。該定着ローラにトナーと同極性のバイアス
を印加し、加圧ローラには絶縁性の離型層を表層とし、
これと弾性体層間のプライマーに低抵抗物質を添加した
導電性プライマーを用いて構成している。

従来より定着ローラ側に静電オフセットを防止すること
を目的に、トナーと同極性のバイアスを印加することは
、効果が大きいとして知られているが、本構成をとれば
、対をなす加圧ローラがチャージアップしないため、静
電オフセット防止効果はいっそう大きくなる。また加圧
ローラ表面が絶縁層であり、電荷の移動が無いため定着
ローラに印加されているバイアスにも全く影響を及ぼす
ことが無（非常に安定した性能を維持できる。

以下に従来例と本発明の実施例１〜３についてのオフセ
ットテスト結果とその際のローラ対の表面電位測定結果
を示す。尚、原稿はごく普通の文字原稿、トナーは負極
性のもので、連続１００枚通紙してテストした結果であ
る。表中「上、」とは定着ローラ「下」は加圧ローラを
示す。

上表から、本実施例のオフセット防止効果は、従来と比
して抜群に良く、各ローラの表面電位を見ても両ローラ
とも電位は低（、安定しており定着ローラ表層にＰＦＡ
を採用したことで、従来の低抵抗物質を添加した半導電
性ＰＴＦＥに比べ、耐摩耗性・離型性も維持しており長
期に亙る稼動の中で、常に安定した性能を維持できる。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明によれば、優れた離型性を維
持しながら静電的オフセットをも防止できる。

このためウェブ、フェルトバットなどの定着ローラをク
リーニングする部材を無くすことも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の定着装置の断面図、第２図（
ａ）及び（ｂ）は夫々従来例と本発明の詳細な説明する
ための簡易図、 第３図は本発明の別の実施例の定着装置の部分断面図、 第４図は従来の定着装置の断面図である。 ｌ・・・定着ローラ ２・・・加圧ローラ ３・・・ハロゲンランプ ４・・・サーミスタ ２ａ・−・表面離型層 ２ｂ・・・プライマー層 ２ｃ・・・弾性体層 第１図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧接する第１、第２ローラで未定着画像を支持す
   る支持材を挟持搬送して定着する定着装置において、第
   １ローラ表面層はピュアな四フッ化エチレン−アルキル
   ビニルエーテル共重合体からなり、第２ローラは表面絶
   縁層と芯金間に低抵抗物質を含有する低抵抗層を有する
   ことを特徴とする定着装置。
2. （２）上記第２ローラは弾性体層を有し、上記低抵抗層
   は上記表面絶縁層を弾性体層に接着するためのプライマ
   ー層であることを特徴とする定着装置。
3. （３）上記弾性体層はシリコンゴム層であることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の定着装置。
4. （４）上記第１ローラは未定着画像と接する側のローラ
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の定
   着装置。