JPH04324475A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真等を利用した
画像形成装置において、転写材上に転写したトナー像を
定着する定着装置に関し、特に定着ローラに複数層の弾
性層を備えた定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真等を利用した画像形成装置にお
いては、トナー像を転写した転写材を定着装置に設けら
れた１対の定着ローラと加圧ローラとの間に通紙して、
加熱及び加圧を加えることによりトナー像を転写材上に
定着して、転写材上に永久像の画像を得ている。

【０００３】このような定着装置のうち熱ローラ定着装
置では、シリコーンオイル等の離型剤を定着ローラ表面
に塗布して、転写材上のトナー像を形成するトナーが定
着ローラ表面にオフセットするのを防止することが広く
行なわれている。特に転写材上に重ね合わせて転写され
た複数色のトナー像の混色を行なうことを必要とするフ
ルカラー画像形成装置では、これに用いられる熱定着装
置の定着ローラは、非常に高い離型性を必要とし、大量
の離型剤が塗布されている。

【０００４】定着ローラは、通常、アルミニウム製或い
はステンレス製の芯金からなるローラ基材上に、ＨＴＶ
シリコーンゴム（高温加硫型シリコーンゴム）からなる
第１弾性層を形成し、第１弾性層上にフッ素ゴムからな
る耐油層を、更にその上にオフセット防止層としてＲＴ
Ｖシリコーンゴム（室温加硫型シリコーンゴム）からな
る第２弾性層を形成してなっており、例えば外径が４０
ｍｍとされている。

【０００５】このような構成の定着ローラによれば、耐
油層により下層の第１弾性層のシリコーンゴムにシリコ
ーンオイルが侵入するのが防止され、又耐油層の上層の
第２弾性層であるオフセット防止層のＲＴＶシリコーン
ゴムにシリコーンオイルが保持され、高い離型性が得ら
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、定着ロ
ーラが耐油層のような中間層を有していることから、定
着ローラを使用すると、定着時の熱や圧力及び加圧ロー
ラとのスリップなどにより定着ローラの各層間にストレ
スが生じ、更に耐油層の上層のオフセット防止層のＲＴ
Ｖシリコーンゴムがシリコーンオイルを過剰に吸収し或
いは膨潤して、耐油層と上層のオフセット防止層との間
で剥離が生じ、長期間の使用に耐えないという問題があ
った。

【０００７】本発明の目的は、定着ローラ表層の第２弾
性層であるオフセット防止層のその下の耐油層との境界
のストレスを減少し、且つオフセット防止層のシリコー
ンオイルの吸収量を減少して、オフセット防止層の耐油
層からの剥離を防止し、定着ローラの寿命を向上するこ
とを可能とした定着装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明の定着
装置にて達成される。要約すれば本発明は、１対の定着
ローラと加圧ローラとを備え、前記定着ローラは、ロー
ラ基材上に下から順に第１弾性層、耐油層及び第２弾性
層を設けてなる定着装置において、前記定着ローラの第
１弾性層はシリコーンゴムからなり、第２弾性層はカー
ボンブラックを含有した架橋シリコーンゴム粉砕品を配
合したシリコーンゴムからなり、そして耐油層はフッ素
ゴムからなることを特徴とする定着装置である。好まし
くは、前記定着ローラの第２弾性層のシリコーンゴム１
００重量部に対し、前記架橋シリコーンゴム粉砕品が５
〜９５重量部配合され、架橋シリコーンゴム粉砕品は、
粉砕品１００重量部に対しカーボンブラックが２〜８重
量部含有され、架橋シリコーンゴム粉砕品の粒径は０．
０５〜１．５ｍｍとされる。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明の定着装置の一実施例の概略
構成図、図２は、図１の定着装置の定着ローラの断面図
である。

【００１０】定着装置は、図１に示すように、定着ロー
ラ１０と加圧ローラ２０とを備えてなっており、更に定
着ローラ１０の例えば上部に図示しないオイル塗布手段
が設けられている。

【００１１】定着ローラ１０は基本的に、芯金となるロ
ーラ基材１上に第１弾性層２を設け、その上に耐油層３
を設け、更にその上にオフセット防止層となる第２弾性
層４を設けてなっている。本発明によれば、上記第１弾
性層２はシリコーンゴムからなり、耐油層３はフッ素ゴ
ムからなり、そして第２弾性層４はカーボンブラックを
含有した架橋シリコーンゴム粉砕品５を配合したシリコ
ーンゴムからなる。

【００１２】第２弾性層４は、定着ローラ１０に塗布さ
れる離型剤のシリコーンオイルに対する濡れ性の良好な
材料で形成することが好ましく、ＲＴＶシリコーンゴム
（室温加硫型シリコーンゴム）の他に、ＬＴＶシリコー
ンゴム（低温加硫型シリコーンゴム）を用いることがで
きる。ＲＴＶシリコーンゴムは二液性でもよいが、好ま
しくは一液性のＲＴＶシリコーンゴムを用いることがよ
い。

【００１３】本発明において、シリコーンゴムからなる
第２弾性層４中にカーボンブラックを含有した架橋シリ
コーンゴム粉砕品５を配合するのは、これを配合するこ
とにより、変形の大きい第２弾性層のその下の耐油層３
との境界のストレスを減少し、且つ第２弾性層４のシリ
コーンオイル吸収量を減らすためである。これにより第
２弾性層４の耐剥離性を向上して、耐油層３からの剥離
を防止し、定着ローラ１０の寿命を伸ばすことができる
。

【００１４】第２弾性層４のシリコーンゴム１００重量
部に対し架橋シリコーンゴム粉砕品５の配合量が５重量
部では、第２弾性層４のシリコーンオイル等の離型剤の
吸収量が多くなり、逆に配合量が９５重量部を超えると
、粉砕品５の量が多すぎて第２弾性層４の分散不良が生
じ、均一な離型剤の吸収が行なわれない。従って粉砕品
５の配合量は第２弾性層４のシリコーンゴム１００重量
部に対して５〜９５重量部、より好ましくは１０〜３０
重量部である。

【００１５】架橋シリコーンゴム粉砕品５の粒径は０．
０５〜１．５ｍｍとすることが好ましい。粉砕品５の粒
径が０．０５μｍ未満では、弾性層４のシリコーンゴム
に混合するとチクソ性が生じ、ローラに塗装ができず、
逆に１．５ｍｍを超えると大きすぎて、第２弾性層４の
表面にぶつぶつ浮き出し平滑性が得られず、トナー像定
着時に転写材へ加えられる圧力が不均一になる。

【００１６】架橋シリコーンゴム粉砕品５中のカーボン
ブラックの含有量は、粉砕品１００重量部に対して２〜
８重量部とすることが好ましい。カーボンブラックの含
有量が２重量部未満では、粉砕品５の強度が低下し又第
２弾性層４のシリコーンオイル吸収量が多く、逆に８重
量部を超えると、粉砕品５の強度が大となり又第２弾性
層４のシリコーンオイル吸収量が少なくなる問題が生じ
る。

【００１７】次に、本発明を具体例により更に説明する
。

【００１８】カーボンブラックを含有した架橋シリコー
ンゴム粉砕品を次のようにして製造した。シリコーンゴ
ムとしてゴムパウンドＳＨ８４１Ｕ（トーレ・シリコー
ン（株）製）１００重量部、架橋剤としてＲＣ−４（５
０Ｐ）（トーレ・シリコーン（株）製）３重量部に対し
、カーボンブラックとしてケッチェンブラックＥＣ（ラ
イオンアクゾ社製）を２〜８重量部の範囲で含有率を変
化させて添加し、２本ロールを用いて均一に分散し、圧
力１５０ｋｇ／ｃｍ２　、架橋温度１７０℃、架橋時間
３０分の条件で架橋して約２ｍｍ厚のシート状成形体を
得、更に２次加硫を２００℃、５時間行なった。そして
得られたカーボンブラック含有の架橋シリコーンゴムシ
ートを２本ロールで粉砕して、カーボンブラックを含有
した平均粒径０．４ｍｍの架橋シリコーンゴム粉砕品を
得た。この粉砕品の配合を表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】次に、一液性のＲＴＶシリコーンゴムに対
し上記の粉砕品を表２に示す割合で配合し、その配合物
をサンドミルを用いて均一に分散し、定着ローラ１０の
耐油層３上にナイフコート、スプレーコート法等で５０
０±５０μｍ厚に塗布した。そして加硫後ゴム用研削盤
を用いて所定の厚さに仕上げ、耐油層３上にカーボンブ
ラックを含有した架橋シリコーンゴム粉砕品を配合のシ
リコーンゴムからなる第２弾性層４を形成して、定着ロ
ーラ１０を得た。

【００２１】

【表２】

【００２２】このように作成した定着ローラをキャノン
（株）製カラーレーザコピアの定着装置に組み込み、多
数枚の連続複写を行なって定着ローラの耐久試験を実施
し、その際の第２弾性層のシリコーンオイル（信越化学
製ＫＦ９６　　３００ｃｓシリコーンオイルを使用）の
吸収量及び第２弾性層の剥離の有無を調べた。結果を表
２に合わせて示す。

【００２３】表２に示されるように、実施例１〜５では
、定着ローラ表層の第２弾性層をカーボンブラックを含
有した架橋シリコーンゴム粉砕品を配合したシリコーン
ゴムで形成したので、変形の大きい第２弾性層のその下
の耐油層との境界のストレスを大きく減少でき、且つ第
２弾性層のシリコーンオイルの吸収量を比較例１の２０
〜２５ｇに対し３〜２０と大幅に減少でき、その結果、
第２弾性層の耐剥離性能を比較例１の複写枚数５万枚以
内に剥離ありに対し、１０万以上剥離なしと大幅に向上
することができた。

【００２４】実施例１と実施例２のシリコーンオイル吸
収量を比較すると、カーボンブラックを含有した架橋シ
リコーンゴム粉砕品の添加量により、シリコーンオイル
の吸収量が変わることが示されており、添加量が多い方
がシリコーンオイルの吸収量を少なくできることが分る
。実施例２と実施例５とを比較すると、架橋シリコーン
ゴム粉砕品の添加量は同じであるが、カーボンブラック
の含有量が多い方がシリコーンオイル吸収量を減らすこ
とができるのが分る。従って定着ローラの加圧ローラと
のニップ幅や加圧力の変更に伴うストレス変化を、カー
ボンブラックを含有した架橋シリコーンゴム粉砕品の配
合により自由に調製し、制御することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の定着装置
では、定着ローラ表層のオフセット防止層となる第２弾
性層を、カーボンブラックを含有した架橋シリコーンゴ
ム粉砕品を配合したシリコーンゴムで形成したので、変
形の大きい第２弾性層のその下の耐油層との境界のスト
レスを大きく減少でき、且つ第２弾性層のシリコーンオ
イルの吸収量を大幅に減少でき、その結果、第２弾性層
の耐油層からの剥離を防止でき、定着ローラの耐久性、
寿命を大幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置の一実施例の概略構成図であ
る。

【図２】図１の定着装置の定着ローラの断面図である。

【符号の説明】

１　　　　ローラ基材 ２　　　　第１弾性層 ３　　　　耐油層 ４　　　　第２弾性層 ５　　　　架橋シリコーンゴム粉砕品 １０　　定着ローラ ２０　　加圧ローラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　１対の定着ローラと加圧ローラとを備
   え、前記定着ローラは、ローラ基材上に下から順に第１
   弾性層、耐油層及び第２弾性層を設けてなる定着装置に
   おいて、前記定着ローラの第１弾性層はシリコーンゴム
   からなり、第２弾性層はカーボンブラックを含有した架
   橋シリコーンゴム粉砕品を配合したシリコーンゴムから
   なり、そして耐油層はフッ素ゴムからなることを特徴と
   する定着装置。
2. 【請求項２】　　前記定着ローラの第２弾性層のシリコ
   ーンゴム１００重量部に対し、前記架橋シリコーンゴム
   粉砕品を５〜９５重量部配合した請求項１の定着装置。
3. 【請求項３】　　前記定着ローラの第２弾性層の架橋シ
   リコーンゴム粉砕品は、粉砕品１００重量部に対しカー
   ボンブラックを２〜８重量部含有した請求項１又は２の
   定着装置。
4. 【請求項４】　　前記定着ローラの第２弾性層の架橋シ
   リコーンゴム粉砕品の粒径は０．０５〜１．５ｍｍであ
   る請求項１、２又は３の定着装置。