JPH0673051B2 - 複写機用オイル塗布機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 本発明は複写機用オイル塗布機構の創案に係り、PPC複
写機におけるトナー像定着装置の離型液などを適切に塗
布操作することのできる機構を提供しようとするもので
ある。

産業上の利用分野 複写機のトナー像定着装置における離型液などの塗布技
術。

従来の技術 PPC複写機において紙質などの記録媒体に転写されたト
ナー像を加熱定着ロールと加圧ロールの間を通すことに
より圧着焼付けることが広く行われている。ところでこ
のような定着装置においては定着時にトナーと直接接触
するためトナーの一部が定着ロールに付着し、再度記録
媒体と接触するときに記録媒体に付着して汚損したり
（オフセツト現象）、場合によつては記録媒体がロール
に付着して巻き上つてしもうことすらある。又このよう
な現象は定着ロールに発生する静電気によることもあ
る。

そこでこのような現象を防止するため、一般に定着装置
の表面材として離型性のよいポリテトラフルオロエチレ
ン又はシリコンゴムを使用しているが、これだけでは上
記現象を有効に防止できないので、定着装置の少くとも
一方のロールにシリコンオイルなどの離型液を塗布して
いる。又これとは別に近時においてはトナー自体に離型
成分を含有したもの（オイルレストナー）を用い、上記
現象を防止することが行われているが、この場合におい
ても、特に高速タイプの場合には上述同様の現象が認め
られ、やはり離型液を塗布する必要があり、斯かる場合
に従来一般のトナーに比し離型性がよいので離型液はよ
り微少量となる。

発明が解決しようとする問題点 しかし上記のような従来の技術においてはなおそれなり
の問題点を有している。即ち上記のように少くとも一方
のロールに離型液を塗布するものにおいて上記現象を防
止するにはその塗布量の多い方が好ましいが、この塗布
量が多すぎると、シリコンゴムなどが膨潤してしわなど
が発生するのでその塗布量はオフセツト現象などが発生
せず、しかも過剰とならないように適量の塗布をなすこ
とが必要であり、このような適正制御は容易でない。

この点を解決すべくトナー自体に離型性をもたせる場合
においてもやはり離型液の塗布を必要とすることは前記
の通りで、同様に適量制御を必要とし、むしろこの場合
には離型液自体が少量であることからその適量範囲が一
層狭いものとなつてその制御が困難となる。

然してこのような塗布量制御の困難さの故に、過剰に離
型液を塗布した後、別の掻き落し手段で過剰量をかき落
すことが考えられるが、このようにしても必ずしも好ま
しい結果が得られず、又静電気によるトラブルも有して
いる。即ち何れにしても適切な離型液の塗布制御をなし
得ないわけである。

「発明の構成」 問題点を解決するための手段 肉厚多孔質組織材の表面に対して多孔質ポリテトラフル
オロエチレンの空隙組織にシリコンゴムと離型オイルと
の混合物を含浸させた後架橋して形成されたオイル透過
量制御層を設けたことを特徴とする複写機用オイル塗布
機構。

作用 肉厚多孔質組織材を介してオイル透過量制御層に離型オ
イルを供給し、該オイル透過量制御層により加熱定着ロ
ールまたは加圧ロールのような複写機構に離型オイルを
塗布する。

前記オイル透過量制御層が多孔質ポリテトラフルオロエ
チレンフイルムで形成されていることにより塗布量を制
御し、又被塗布ロールに付着したトナーなどを掻き落
す。この多孔質ポリテトラフルオロエチレンフイルムに
シリコンゴムおよび離型オイルを保有させることにより
その耐用性を高め安定した制御塗布機能を発揮する。導
電性物質を保有させることができ、それによつて帯電防
止を図らしめる。

実施例 上記したような本発明によるものについて更に説明する
と、本発明者等は上記のような従来のものの問題点を解
決することについて検討を重ね、先ず前記した離型液塗
布部に多孔質ポリテトラフルオロエチレンを用い、それ
なりの成果の得られることを知つた。即ちこの多孔質ポ
リテトラフルオロエチレンはその延伸処理条件により孔
径および空隙率を制御することが可能で、それによつて
塗布量を制御し、更には塗布されるロールに付着したト
ナーを掻き落すことも可能であり、従来のものよりも好
ましい結果を得しめる。

しかし、このような多孔質ポリテトラフルオロエチレン
を塗布部に用いた場合において、このものが本来摩耗に
弱く、また加熱定着ロールの約200℃にも達する使用温
度条件下では機械的強さも弱くなるため長期間に亘る使
用により孔径や空隙率が変化して塗布量が変化し或いは
孔の目潰れが生じて適切な離型液の塗布をなし得なくな
る。このトラブルはより微少量の塗布を必要とする前記
オイルレストナーの場合において一層顕著であり、又一
般により微少量の塗布をなすためには孔径や空隙率の小
さいものが好ましいが、このように孔径、空隙率の小さ
い多孔質ポリテトラフルオロエチレンを製造することは
困難であつて、高度な製造設備と技術を必要とし、高価
とならざるを得ない。

そこで更に検討を重ね本発明においては肉厚多孔質組織
材の表面に多孔質ポリテトラフルオロエチレンとシリコ
ンゴムおよび離型オイルから成るオイル透過量制御層を
設けることにより広い範囲で、特にオイルレストナーに
対応した微少量領域においても長期に亘つて安定した離
型液塗布機能を維持し、又定着ロールに附着したトナー
をかき落す作用や除電機能をも具備した複写機用離型オ
イル塗布装置を得ることに成功した。即ちオイル透過量
はシリコンゴムとオイルとの複合物のみでも制御可能で
あるが、シリコンゴムは比較的脆く、耐久性に乏しい上
に、オイル透過量を増すためオイル比率を高くすると、
場合によつてはゲル状となつて形状保持すらできないこ
ととなる。一方多孔質ポリテトラフルオロエチレンのみ
では上述したような問題を有するわけであるが、これら
両者を組合わせることにより充分な強度および耐久性を
有し、しかも広範囲にオイル透過量を制御することが可
能となる。組合わせる手法としては基本的には多孔質ポ
リテトラフルオロエチレンにシリコンゴムとオイルの混
合物を含浸させた後架橋させればよく、又オイル透過量
の制御方法としては多孔質ポリテトラフルオロエチレン
の膜厚、孔径および空隙率の何れか１つ又は２つ以上を
変えるか、或いはシリコンゴムとオイルとの混合比率を
変えるが、この本発明によるものの特徴としては多孔質
ポリテトラフルオロエチレンが目的とするオイル透過量
に対しその孔径、空隙率を相当大きめに設定することが
でき、しかもその影響は相対的に小さいため主として膜
厚および含浸するシリコンゴム／オイルの混合比により
目的の特性をもつたものを得ることができる。

前記した多孔質ポリテトラフルオロエチレンとしては種
々のものが挙げられるが、強度および物性の設定容易性
からは延伸法によつて製造されたものが最適であり、一
般的に膜厚は0.01〜10mm、空隙率は20〜98％、孔径は0.
05〜15μｍ程度のものが用いられる。又シリコンゴムと
してはRTVゴム（室温硬化型ゴム）、LTVゴム（低温硬化
型ゴム）、紫外線硬化型ゴムなどが最適であり、オイル
との混合比率は目標オイル透過量に応じて設定される
が、好ましくはシリコンゴム：オイル比が1:50から20:1
の範囲となる。1:50以上ではシリコンゴム架橋後におい
ても強度が弱すぎることとなり、多孔質ポリテトラフル
オロエチレン中にシリコンゴム分の留まるのが困難とな
り、一方20:1以上では強度的に充分であつてもオイル透
過量が不足することとなる。この混合比率のより好まし
い範囲は1:20から20:1である。

本発明では上記のようなオイル透過量制御層を肉厚多孔
質組織材の表面に設けるもので、この肉厚多孔質組織材
としては前記したような200℃前後のような使用条件で
使用し得るものであれば適宜に採用でき、例えばノメツ
クス（商品名）フエルト、カーボンフアイバーフエル
ト、ガラス繊維フエルト、ポリテトラフルオロエチレン
フエルト等がある。前記したオイル透過量制御層はこの
ような肉厚多孔質材の表面に接着または固着させて塗布
装置とするが、肉厚多孔質材として特に延伸多孔質ポリ
テトラフルオロエチレンを用いた場合にはその表面の一
部又は全面に亘つて前記したシリコンゴムとオイルとの
混合物を含浸架橋させオイル透過量制御層とすることが
できる。何れの場合においてもオイル透過量制御層は必
ずしも最外面とする必要がなく、その外側に更に多孔質
材を配置した構成のものでもよい。

更に前記多孔質ポリテトラフルオロエチレンとして、そ
の肉質部および／または空隙部に導電性カーボンを有せ
しめた導電性多孔質ポリテトラフルオロエチレンを使用
してもよく、この場合においてはその導電性により静電
気を除去することが可能となり、静電気の滞電によるト
ラブルを防止し得る。離型オイル自体は肉厚多孔質組織
材中に含浸保持させてもよく、又連続的に補給するよう
にしてもよい。上記のように含浸保持させる場合には取
扱い性や端部からの滲み出しを防止するためにシリコン
ゴムとオイルの混合物として含浸させた後、架橋させる
ことによりゲル状とすることも可能であるが、この場合
は少くともオイル透過制御層をなすシリコンゴムとオイ
ルとの混合物における比率よりもオイルの含量率の大き
いことが必要となる。即ちそれ以下ではオイル透過量が
設定よりも小さくなつてしまうので好ましくない。

本発明によるものの具体的な製造例について説明すると
以下の如くである。

製造例1. 膜厚が0.2mmで空隙率が70％であり、最大孔径が0.7μｍ
とされた延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン焼成膜
５をFEPフイルム９を介し肉厚多孔質組織材４である厚
さ7mmのノメツクスフエルト８における一端部に熱融着
して第１図に示すような積層シートを得た。

上記とは別にシリコンゴム（信越化学社製KE106）２部
に対しシリコンオイル（信越化学社製KF96）８部の割合
で混合したものを準備し、これを上記した延伸多孔質層
５に塗布含浸させてからその過剰分をかき落し、150
℃、40分間の加熱をなしてシリコンゴムを架橋せしめ本
発明による離型液塗布部体10を得た。

上記のようにして得られた塗布部体10を第２図に示すよ
うに加熱定着ロール１と加圧ロール２より成り、記録媒
体３を通すようにしたPPC複写機においてその加熱定着
ロール１に対する塗布目的に採用し、前記延伸多孔質層
５を押圧手段でロール１に圧着し、肉厚多孔質組織材４
の尾端側をオイルタンク６に浸し毛細管現象により給油
するようにして試験したところ、初期の塗布量は１μｌ
（A4版）であつて、この値は20000枚コピー後において
も変化がなく、又オイル塗布部にたまつた過剰トナーは
容易に拭除し得るものであつた。

製造例2. 第３図に示すように外径が25mmで内径5mmであり、空隙
率が85％の延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン未焼
成チユーブ14に直径6mmの鉄芯15を挿入融着せしめてロ
ール状となし、このようなチユーブ14の空隙部に対し製
造例１におけると同じシリコンゴム３部に対しシリコン
オイル100部の割合で混合したものを含浸させ、200℃で
30分間の加熱架橋を行いたる後その過剰分をかき落し
た。

このものとは別に膜厚20μｍで空隙率が82％、最大孔径
0.4μｍの延伸多孔質未焼成フイルムに、シリコンゴム
７部とシリコンオイル３部の割合で混合したものを含浸
させておき、このフイルムを上記したロール状延伸多孔
質チユーブ成形材14の周面に対しのり巻き状に１回巻き
つけた後、150℃、40分間加熱し、シリコンゴムを架橋
すると同時にフイルム16をチユーブ14の表面に固着させ
て本発明による製品とした。

上記のようにして得られたものを第３図のように加熱定
着ロール１に配設して試験したところ初期塗布量は0.4
μl/A4版であり、20000枚コピー後においてもこの値は
殆んど変化せず、又表面についたトナーは容易に取除く
ことができた。

なお上記チユーブ材14を加熱定着ロール上に回転させる
ことなく固定押付けても同様の効果が得られた。

製造例3. 製造例２における延伸多孔質未焼成フイルム16に代え60
wt％のカーボン（米国キヤボツト社製VULCANXC−72）を
含有した導電性延伸多孔質未焼成フイルム（膜厚70μ
ｍ、空隙率81％、最大孔径0.6μｍ、体積抵抗率２Ω・c
m）を用い、これにシリコンゴム１部に対しシリコンオ
イル１部の割合による混合物を含浸させた外は製造例２
におけると同様にして除電機能を有する本発明の製品を
得た。

このものの初期オイル塗布量は0.3μl/A4版であり、500
00枚コピー後においてもこの値は殆んど変化しない。又
この間、静電気によるトラブルは認められず、表面に付
着していたトナーも容易に拭き取ることができた。

製造例4. 製造例２で述べたものと同様の鉄芯15を入れた延伸多孔
質ポリテトラフルオロエチレン未焼成チユーブ14aにお
いて、第４図に示すようにその肉厚部における長手方向
に2mmφの孔17をあけたものを準備し、このチユーブ14a
の表面に、シリコンゴム６部に対しシリコンオイル１部
の割合による混合物を均一に塗布してから10秒後に表面
についた過剰分を拭き取り、120℃で30分間加熱してシ
リコンゴムを架橋させたオイル透過量制御層18を表層部
に形成した。

次いでこのものをシリコンゴム1gに対しシリコンオイル
20gの割合による混合物中に浸漬することにより該混合
物を延伸多孔質組織の空隙部に含浸させた後、150℃、4
0分間の加熱をなし、含浸混合物を架橋させて本発明の
製品とした。

このものを製造例２におけると同様に試験したところ初
期塗布量は0.6μl/A4版であり、10000枚コピー後におい
てもこの値は殆んど変化することがなかつた。

製造例5. シリコンゴム８％、シリコンオイル92％の混合物100部
に対してシリカ微粉末（商品名アエロシル）20部を混合
したものを用意した。又上記とは別に製造例２で用いた
ものと同じ膜厚20μｍ、空隙率82％、最大孔径0.4μｍ
の延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンフイルムに、
シリコンゴム60％とシリコンオイル40％の割合による混
合物を含浸させ、これを径29mmの円筒に２回巻きつけた
後、内径30mmφの筒に入れ、内部の円筒を取除いた。次
いでこのものの中心部にシランカツプリング剤による表
面処理をなした8mmφの鉄芯を固定した後、先に用意し
たシリコンゴム／シリコンオイル／シリカ微粉末の混合
物を内部空間に圧入し、200℃、30分間の加熱架橋をな
した後、外側の内径30mmφの筒を取除いて本発明の製品
とした。

このものを製造例２と同様に試験したところ、初期塗布
量は約0.5μl/A4版であつて、10000枚コピー後も殆んど
変化しなかつた。

製造例6. 製造例５における延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレ
ンフイルムとして膜厚が15μｍ、空隙率70％、最大孔径
0.4μｍのものを使用し、シリコンゴムとシリコンオイ
ルの混合物を含浸しておかなかつた外は製造例５と同様
にして本発明による製品を得た。この場合の透過量制御
層は、シリコンゴム／オイル／シリカ微粉末圧入の際
に、シリコンゴムとシリコンオイルのみが延伸多孔質フ
イルム中に浸入することにより形成されるものであり、
このものの初期オイル塗布量は約１μl/A4版であつた。

製造例7. 直径30mmの延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン未焼
成ロツド（空隙率83％）14bに膜厚0.1mmで空隙率78％、
最大孔径0.5μｍのフイルム16bを巻きつけ、360℃に加
熱焼成することにより一体化したものを得、これをシリ
コンゴム40％、シリコンオイル60％の混合液中に20秒間
浸漬した後、表面の過剰分を拭き取り、150℃、20分間
の加熱架橋を行つた。斯うして得られたものを中心から
縦割りに２分割して得られた素材19を第５図のように耐
熱性のトレー６に固定し、このトレイ６中に離型オイル
20を収容し第６図のように複写機の定着機構に取付け、
試験したところその初期塗布量は約0.6μl/A4版であ
り、10000枚の複写後においてもこの値は殆んど変化し
ないものであつた。

「発明の効果」 以上説明したような本発明によるときは、複写機のトナ
ー定着装置において離型液を的確に制御せしめ、特にオ
イルレストナーに対する微少量領域に対しても長期間に
亘つて安定した制御塗布を図り、又定量ロールに付着し
たトナーのかき落し、更には除電効果の如きをも発揮し
得るものであつて、工業的にその効果の大きい発明であ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の技術的内容を示すものであつて、第１図
は本発明による製造例１のものの断面図、第２図はその
利用状態の説明図、第３図は製造例２によるものの利用
状態説明図、第４図は製造例４によるものの端面図、第
５図は製造例７によるもののトレイ内取付状態の断面
図、第６図はその利用状態の説明図である。 然してこれらの図面において、１は加熱定着ロール、２
は加圧ロール、３は記録媒体、６はトレイ、14、14aは
チユーブ、15は鉄芯、16はフイルム、18はオイル透過制
御層を示すものである。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】肉厚多孔質組織材の表面に対して多孔質ポ
   リテトラフルオロエチレンの空隙組織にシリコンゴムと
   離型オイルとの混合物を含浸させた後架橋して形成され
   たオイル透過量制御層を設けたことを特徴とする複写機
   用オイル塗布機構。
2. 【請求項２】オイル透過量制御層が多孔質ポリテトラフ
   ルオロエチレンフィルムの空隙組織にシリコンゴムと離
   型オイルの混合比率が1:50から20:1の範囲内とされた混
   合物を含浸架橋して形成された特許請求の範囲第１項に
   記載の複写機用オイル塗布機構。
3. 【請求項３】肉厚多孔質組織材の空隙組織に離型オイル
   単独または少なくともオイル透過量制御層をなすシリコ
   ンゴムと離型オイルの比率よりも離型オイルの比率の大
   きいシリコンゴムと離型オイルの混合物を含浸保持また
   は含浸架橋させて保持させて成る特許請求の範囲第１項
   または第２項に記載の複写機用オイル塗布機構。
4. 【請求項４】多孔質ポリテトラフルオロエチレンがその
   肉質部または空隙組織の何れか一方あるいは双方にカー
   ボンなどの導電性物質を保有する特許請求の範囲第１項
   から第３項の何れか１つに記載の複写機用オイル塗布機
   構。
5. 【請求項５】肉厚多孔質組織材の空隙組織に離型オイル
   の供給機構を連結した特許請求の範囲第１項から第４項
   の何れか１つに記載の複写機用オイル塗布機構。