JPH04215684A - 定着ローラ - Google Patents

定着ローラ

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JPH04215684A
JPH04215684A JP40238090A JP40238090A JPH04215684A JP H04215684 A JPH04215684 A JP H04215684A JP 40238090 A JP40238090 A JP 40238090A JP 40238090 A JP40238090 A JP 40238090A JP H04215684 A JPH04215684 A JP H04215684A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
offset
conductive carbon
fixing roller
ptfe
pfa
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP40238090A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Urano
鋭明 浦野
Ikurou Senbon
千本 育朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
Priority to JP40238090A priority Critical patent/JPH04215684A/ja
Publication of JPH04215684A publication Critical patent/JPH04215684A/ja
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子複写機等の定着部
に用いられる定着ローラに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、電子複写機の熱ローラ定着装
置として、導電性芯材上にオフセット防止層が形成され
ヒータを内蔵する定着ローラと、導電性芯材に絶縁層が
形成され前記定着ローラに圧接する加圧ローラとを備え
、帯電トナー像を保持する複写紙をそのトナー像の保持
面が定着ローラに面するように両ローラ間を通過させる
ことにより、トナー像を複写紙上に定着させるものが知
られている。
【0003】このような熱ローラ定着装置に用いられる
定着ローラは、オフセット防止層が、例えばポリテトラ
フルオロエチレン(PTFE)、又はテトラフルオロエ
チレン及びパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重
合体(PFA)を塗布後、焼成することにより形成され
ている。しかし、PTFE樹脂をオフセット防止層に用
いた場合、PTFE樹脂は溶融時の粘度が高く、熱可塑
性が少ないため、耐傷付性に優れるが、反面ピンホール
が発生しやすく、トナーとの離型性に劣る。一方、PF
A樹脂をオフセット防止層に用いた場合、PFA樹脂は
溶融時の粘度が低く、成膜性に優れ、その結果トナーと
の離型性に優れるが、耐摩耗性に劣る。
【0004】また、特開昭64−59278号公報には
、PTFEのディスパージョンにPFA粉末を混入した
樹脂液を塗布後、焼成してオフセット防止層を形成した
定着ローラが開示されている。この定着ローラでは、オ
フセット防止層にPTFE、PFAを単独で用いた場合
のそれぞれの欠点を補っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の各定着ローラに共通する問題点として、帯電による
オフセットが挙げられる。これは、上記各材料よりなる
オフセット防止層が絶縁体のため、このオフセット防止
層と当接する加圧ローラ表面の絶縁層や複写紙等の他の
絶縁物との間に摩擦帯電が発生する。そして、オフセッ
ト防止層上に生じた静電気によりトナー像が定着ローラ
に静電吸着され、オフセットが生じる。また、定着ロー
ラが帯電すると、放電によるノイズが発生して誤動作の
原因にもなる。
【0006】このような帯電によるオフセットを防止す
るために、オフセット防止層中に導電性カーボンを分散
させる技術が知られている。例えば、特公昭63−11
668号公報に開示されている定着ローラは、フッ素樹
脂層に3〜8重量%の導電性カーボンを添加したものを
オフセット防止層としている。この帯電オフセットを効
果的に防止するためには、導電性カーボンの添加量を多
くしてオフセット防止層中に導電性カーボンを均一に分
散させることが好ましい。一方、導電性カーボンの添加
量を単に多くした場合、トナーとの離型性が悪化してこ
れに起因するオフセットが発生したり、オフセット防止
層の形成時の粘度が高くなるので成膜性が悪化するとい
った問題点がある。
【0007】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、その技術課題は、導電性カーボンの添加量を抑
えてトナーとの離型性能を良好に維持しつつ帯電オフセ
ットを効果的に防止することのできる定着ローラを提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の定着ローラは、
芯材上に直接又はプライマー層を介してオフセット防止
層を積層してなる定着ローラにおいて、前記オフセット
防止層が、導電性カーボンを1.5〜3.0重量%含有
する、ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEと
称する)とテトラフルオロエチレン及びパーフルオロア
ルキルビニルエーテルの共重合体(以下、PFAと称す
る)との混合樹脂液を塗布後、焼成して形成されたもの
であることを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明の定着ローラは、オフセット防止層がP
FA及びPTFEで構成されているので、溶融粘度が低
く成膜性に優れるPFAの働きによりトナーとの離型性
を、溶融粘度が高く熱可塑性が少ないPTFEの働きに
より耐摩耗性を向上させることができる。また、オフセ
ット防止層中に添加された導電性カーボン粒子の働きに
よっても耐摩耗性が向上する。さらに、PTFEは溶融
時の粘度が高いので、オフセット防止層の形成時にシェ
アをかけて導電性カーボンの分散性を向上させる。この
ため、導電性カーボンの少ない添加量で帯電オフセット
を確実に防止することができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 (実施例1〜4) PTFE、PFAの混合樹脂液(商品名:スプラ、デュ
ポン社製)中に導電性カーボンを3.0重量%、2.5
重量%、2.0重量%、1.5重量%の各添加量で添加
してオフセット防止層作成用の混合樹脂液をそれぞれ準
備した。なお、上記混合樹脂液はPTFEとPFAが1
:1の重量割合で混合され、PTFEの粒径は0.2〜
0.4μm、PFAの粒径は0.4〜1.0μmである
。また。導電性カーボンの粒径は0.1〜0.3μmで
ある。
【0011】また、プライマー(商品名:MP−902
YL、三井フロロケミカル社製)に上記導電性カーボン
を3.0重量%添加してプライマー層作成用の混合樹脂
液を準備した。そして、図1に示すヒータ1を内蔵する
アルミニウム製芯材(直径40mm、内径34mm、長
さ320mm)2上にエアスプレーにて上記プライマー
層作成用の混合樹脂液を塗布し、さらにこの上に上記オ
フセット防止層作成用の混合樹脂液をエアスプレーにて
塗布した後、380℃、50分で焼成することにより、
芯材2上にプライマー層(厚さ:5〜7μm)3、オフ
セット防止層(厚さ:10〜28μm)4が順に積層さ
れた実施例1〜4の各定着ローラを製造した。 (比較例1) 上記導電性カーボンの添加量を1.0重量%とすること
以外は上記実施例と同様にして比較例1の定着ローラを
製造した。 (比較例2) オフセット防止層作成用の樹脂液としてPTFE樹脂液
(EK−4300CR、PTFE粒径:0.1〜0.5
μm、ダイキン工業製)を使用し、焼成時間を40分と
すること以外は上記実施例と同様にして比較例2の定着
ローラを製造した。 (比較例3) オフセット防止層作成用の樹脂液として上記PTFE樹
脂液にマイカを混入したものを使用し、焼成時間を40
分とするすること以外は上記実施例と同様にして比較例
3の定着ローラを製造した。 (比較例4) オフセット防止層作成用の樹脂液として上記PTFE樹
脂液を使用し、カーボン添加量を2.5重量%とするこ
と以外は上記実施例と同様にして比較例4の定着ローラ
を製造した。 (比較例5) オフセット防止層作成用の樹脂液としてPFA樹脂液(
X−500、PFA粒径:10〜20μm、三井デュポ
ンフロロケミカル社製)を使用し、カーボン添加量を2
.5重量%とするすること以外は上記実施例と同様にし
て比較例5の定着ローラを製造した。 (評価1) 上記実施例1〜4、及び比較例1〜5の各定着ローラに
ついて、非オフセット域性能、通紙帯電性能、及び耐摩
耗性能を評価した。これらの結果を表1、及び表2に示
す。なお、非オフセット域性能の評価は、各定着ローラ
をミノルタ製複写機EP470Zに装着し、オフセット
の発生しない温度領域を測定することにより行った。ま
た、通紙帯電性能の評価は、各定着ローラをミノルタ製
複写機EP470Zに装着し、通紙による定着ローラの
帯電電位を測定することにより行った。また、耐摩耗性
能は、各定着ローラをミノルタ製複写機EP570Zに
装着し、ウェブクリーナーを停止状態にして通紙を行い
ウェブに紙粉、トナー等が蓄積した状態で評価した。
【0012】
【表1】
【0013】
【表2】 オフセット防止層に1.5〜3.0重量%の導電性カー
ボンを添加した実施例1〜4の定着ローラは、非オフセ
ット域性能、通紙帯電性能、及び耐摩耗性能に優れてい
る。実施例1〜4の定着ローラでは、オフセット防止層
作成用の樹脂液として、PTFE及びPFAがディスパ
ージョン状態で均一に混合され、かつPFAの粒径がP
TFEの粒径より小さいものを用いている。すなわち、
粒径が大きく均一に分散したPTFE粒子及びカーボン
粒子間に粒径の小さなPFAが均一に分散した状態で芯
材表面上に塗布されている。このため、焼成時に以下の
ような挙動を推察することができる。まず、融点の低い
PFAが溶融するが、この時PFA粒子は粒径が小さく
かつPTFE粒子及びカーボン粒子間に存在するため、
PTFE及びPFA間の均一分散に影響を与えないと思
われる。なお、PFA粒子が大きいとPFA粒子がPT
FE粒子及びカーボン粒子間に存在し得ず、逆にPTF
E粒子がPFA粒子間に存在することとなる。このため
、大きなPFA粒子が溶融するとPTFE粒子等が移動
し、均一分散が崩れやすい。したがって、PFA粒子の
粒径はPTFE粒子の粒径よりも小さい方が好ましく、
PFA粒子の粒径は0.1〜0.4μm、PTFE粒子
の粒径は0.2〜1.0μmとすることが好ましい。さ
らに、PFA粒子を他の粒子間に存在させるために、P
FAよりPTFEの混合割合を大きくすることが好まし
く、PTFE及びPFAの混合比率は、重量比率にてP
FA/PTFE=1/1〜1/9とすることが好ましい
。さらに、帯電オフセットを効果的に防止するには導電
性カーボンがオフセット防止層中で互いに接触した状態
で均一分散していることが好ましく、また耐摩耗性の向
上に寄与するにはある程度のカーボン粒径が必要で、導
電性カーボンの粒径は0.1〜0.3μmとすることが
好ましい。
【0014】なお、導電性カーボンを3.0重量%含有
する実施例1の定着ローラは、非オフセット域が高温側
で縮小しているが、これは導電性カーボンの添加量が若
干多いためトナーとの離型性が悪化してこれに起因する
オフセットが発生したためと考えられる。このため、導
電性カーボンの添加量は1.5〜2.5重量%とするこ
とがより好ましい。
【0015】一方、導電性カーボンの添加量が1.0重
量%と少ない比較例1の定着ローラ、並びに導電性カー
ボンを含有していない比較例2及び3の定着ローラは帯
電性能及び耐摩耗性能が実施例のものと比べて劣ってい
る。また、PTFEのみに導電性カーボンを添加した比
較例4の定着ローラは、PTFEの溶融粘度が高いため
ピンホールが発生して離型性が悪化しており、これに起
因するオフセットが発生した。
【0016】さらに、PFAのみに導電性カーボンを添
加した比較例5の定着ローラは、PFAの溶融粘度が低
いため分散時にシェアがかかりにくく導電性カーボンの
分散が悪く、これに起因する帯電オフセットが発生した
。(評価2)オフセット防止層中のカーボン添加量(重
量%)と、プライマー層中のカーボン添加量(重量%)
を表3に示す組合せにて上記実施例と同様にして得た各
定着ローラについて、帯電オフセットの発生を調べた。 なお、この実験はEP470、EP570においてオイ
ル塗布装置を取り外した状態で行った。その結果を表3
に示す。表中、○は160〜240℃の温度域で帯電オ
フセットの発生がなかったこと、△は帯電オフセットが
少し発生したこと、×は帯電オフセットがかなり発生し
て画像劣化が起こったことをそれぞれ示す。
【0017】
【表3】 この結果、オフセット防止層中の導電性カーボンの添加
量がプライマー層中の導電性カーボンの添加量より少な
いと、帯電オフセットが発生しないことがわかる。これ
は、プライマー層を通じてローラ表面の電位が下げられ
たためと考えられる。
【0018】
【発明の効果】本発明の定着ローラは、耐摩耗性が向上
し、トナーとの良好な離型性能を維持しつつ帯電オフセ
ットを効果的に防止することが可能である。したがって
、本発明の定着ローラは耐久性が向上し、かつオフセッ
トを防止して円滑な定着を達成することが可能となる。
【0019】また、定着ローラのクリーニング、及び定
着ローラに除電機構を付与することが不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の定着ローラの断面図である。
【符号の説明】
1は導電性芯材、2はプライマー層、3はオフセット防
止層である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  芯材上に直接又はプライマー層を介し
    てオフセット防止層を積層してなる定着ローラにおいて
    、前記オフセット防止層は、導電性カーボンを1.5〜
    3.0重量%含有する、ポリテトラフルオロエチレン(
    PTFE)とテトラフルオロエチレン及びパーフルオロ
    アルキルビニルエーテルの共重合体(PFA)との混合
    樹脂液を塗布後、焼成して形成されたものであることを
    特徴とする定着ローラ。
JP40238090A 1990-12-14 1990-12-14 定着ローラ Pending JPH04215684A (ja)

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JP40238090A JPH04215684A (ja) 1990-12-14 1990-12-14 定着ローラ

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0594546A2 (en) * 1992-10-21 1994-04-27 Canon Kabushiki Kaisha A fixing rotor having an offset prevention layer containing a hollow double shell conductive substance
JP2004086202A (ja) * 2002-08-06 2004-03-18 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真用定着部品、電子写真用定着エンドレスベルト、及び加熱ロール・ベルト型定着装置
JP2010185954A (ja) * 2009-02-10 2010-08-26 Suzuka Fuji Xerox Co Ltd 定着用回転体およびその製造方法

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