JPH0746254B2 - Fuser roll - Google Patents
Fuser rollInfo
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- JPH0746254B2 JPH0746254B2 JP4036405A JP3640592A JPH0746254B2 JP H0746254 B2 JPH0746254 B2 JP H0746254B2 JP 4036405 A JP4036405 A JP 4036405A JP 3640592 A JP3640592 A JP 3640592A JP H0746254 B2 JPH0746254 B2 JP H0746254B2
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- fixing roll
- fluoropolymer
- fixing
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機あるい
は電子写真式プリンター等電子写真プロセスを利用した
機器に用いられる定着ロールに関するものであり、とく
にシリコーンオイル等の親和性に優れ、かつトナーによ
り汚染されにくい定着ロールに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing roll used in a device utilizing an electrophotographic process such as an electrophotographic copying machine or an electrophotographic printer, and in particular, a toner having excellent affinity with silicone oil and the like. The present invention relates to a fixing roll that is less likely to be contaminated by.
【０００２】[0002]
【従来の技術およびその問題点】電子写真複写機あるい
は電子写真式プリンター等電子写真プロセスを利用した
機器においては、感光体表面から複写紙に転写されたト
ナー像を複写紙に固定する必要がある。このトナー像を
固定する方法として、互いに圧接回転している加熱され
た定着ロールと加圧ロールとの間に複写紙を通過させ、
複写紙上のトナー像を熱融着し、固定する方法が広く採
用されている。この方法においては、定着ロール表面に
トナーが直接接触するため、定着ロール表面にトナーが
付着されないような工夫が必要である。その工夫の一例
として、表面層にシリコーンゴム層を形成させた定着ロ
ール、あるいはシリコーンオイルを多量に含浸させたゴ
ム層を有する定着ロールが知られているが、耐摩耗性が
なくロール寿命が短いという欠点があった。また、フッ
素系重合体層を有する定着ロール知られているが、クリ
−ニング用シリコーンオイルとの親和性が悪く、とくに
カラー複写機においては定着性が悪いという不都合があ
り、殆ど採用されていないのが現状である。2. Description of the Related Art In an apparatus utilizing an electrophotographic process such as an electrophotographic copying machine or an electrophotographic printer, it is necessary to fix the toner image transferred from the surface of the photoconductor to the copying paper to the copying paper. . As a method of fixing the toner image, a copy paper is passed between a heated fixing roll and a pressure roll which are rotated in pressure contact with each other,
A method of thermally fusing and fixing a toner image on copy paper is widely adopted. In this method, since the toner directly contacts the surface of the fixing roll, it is necessary to take measures so that the toner does not adhere to the surface of the fixing roll. As an example of such a device, a fixing roll having a silicone rubber layer formed on the surface layer or a fixing roll having a rubber layer impregnated with a large amount of silicone oil is known, but it has no abrasion resistance and has a short roll life. There was a drawback. Further, a fixing roll having a fluoropolymer layer is known, but it is hardly used because it has a poor affinity with a cleaning silicone oil and has a poor fixing property particularly in a color copying machine. is the current situation.
【０００３】[0003]
【発明の目的】そこで本発明の目的は、ロール表面の汚
染を回避でき、定着性能に優れた定着ロールを提供する
ことにある。また、クリ−ニング用シリコーンオイルと
の親和性が向上し、該オイルの層が定着ロール表面に均
一に形成され、複写紙へのトナー像の定着率が改善され
る定着ロールを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a fixing roll which is capable of avoiding contamination of the roll surface and has excellent fixing performance. Further, the present invention provides a fixing roll in which the affinity with a cleaning silicone oil is improved, a layer of the oil is uniformly formed on the surface of the fixing roll, and the fixing ratio of the toner image on the copy paper is improved. is there.
【０００４】[0004]
【問題点を解決するための手段】本発明者らは、前記従
来の欠点を解消し、有用な定着ロールを開発すべく鋭意
研究の結果、ついに本発明に到達したのであり、前記目
的を達成するために、定着ロールのフッ素系重合体表面
層の表面張力を特定の範囲内に設定することを提案する
ものである。すなわち、本発明は、フッ素系重合体層を
表面に有する定着ロールにおいて、該層の表面の表面張
力を２５ないし５０ｄｙｎ／ｃｍの範囲に設定したこと
を特徴とする定着ロールを提供するものである。The inventors of the present invention have finally arrived at the present invention as a result of earnest research to solve the above-mentioned conventional drawbacks and develop a useful fixing roll, and achieved the above-mentioned object. In order to achieve this, it is proposed to set the surface tension of the fluoropolymer surface layer of the fixing roll within a specific range. That is, the present invention provides a fixing roll having a fluoropolymer layer on the surface thereof, wherein the surface tension of the surface of the layer is set in the range of 25 to 50 dyn / cm. .
【０００５】[0005]
【発明の具体的な説明】以下、本発明を具体的に説明す
る。本発明の定着ロールにおけるフッ素系重合体層と
は、フッ素系樹脂またはフッ素系エラストマーによって
形成される層を包含するものとして表される。その表面
層の原材料であるフッ素系重合体は、定着ロールとして
使用されている本出願前公知のフッ素系重合体であれ
ば、どのようなものでもよい。具体的には、好ましいフ
ッ素系重合体としては、テトラフルオロエチレンのホモ
ポリマーあるいはコポリマー、クロロトリフルオロエチ
レンのホモポリマーあるいはコポリマー、テトラフルオ
ロエチレンのホモポリマーあるいはコポリマー、フッ化
ビニルのホモポリマーあるいはコポリマーまたはフッ化
ビニリデンのホモポリマーあるいはコポリマーがあり、
コポリマーを構成するコモノマーとしては、前記モノマ
ーの他に、下記の一般式にて示されるものが挙げられ
る。 （式中、Ｘ1 、Ｘ2 、Ｘ3 、Ｘ4 はＦまたはＨ、ｎは１
ないし８、ｍは１ないし５、ｐは１ないし５である）モ
ノマーが例示できる。これらの中でも、特にテトラフル
オロエチレン、パーフルオロアルコキシビニルエーテル
などのモノマーを含むコポリマーが有用である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be specifically described below. The fluoropolymer layer in the fixing roll of the present invention is represented as including a layer formed of a fluororesin or a fluoroelastomer. The fluoropolymer which is the raw material for the surface layer may be any fluoropolymer known as a fixing roll and known before the present application. Specifically, preferred fluoropolymers include homopolymers or copolymers of tetrafluoroethylene, homopolymers or copolymers of chlorotrifluoroethylene, homopolymers or copolymers of tetrafluoroethylene, homopolymers or copolymers of vinyl fluoride, or There are homopolymers or copolymers of vinylidene fluoride,
Examples of the comonomer constituting the copolymer include those represented by the following general formula, in addition to the above-mentioned monomers. (In the formula, X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 are F or H, and n is 1
To 8, m is 1 to 5, and p is 1 to 5). Among these, copolymers containing monomers such as tetrafluoroethylene and perfluoroalkoxy vinyl ether are particularly useful.
【０００６】本発明におけるフッ素系重合体層は、表面
張力が２５ないし５０dyn/cmであることが重要である。
表面張力が２５dyn/cm未満の場合は、シリコーンオイル
を弾くという点で不都合であり、表面張力が５０dyn/cm
を超える場合には、トナーが付着しやすくなるという点
で不都合である。It is important that the fluoropolymer layer in the present invention has a surface tension of 25 to 50 dyn / cm.
When the surface tension is less than 25 dyn / cm, it is inconvenient in repelling silicone oil, and the surface tension is 50 dyn / cm.
If it exceeds, it is inconvenient in that the toner tends to adhere.
【０００７】前記、表面張力が２５ないし５０dyn/cmの
範囲内に設定する方法としては、フッ素系重合体層の表
面を化学的あるいは物理的な処理を行うことによって達
成することができる。具体的な方法としては、該層の表
面に金属ナトリウム液や液体アンモニウムを接触させる
方法、金属蒸着膜を形成させる方法、あるいはコロナ放
電処理やガスプラズマ処理を行う方法が例示できるが、
これらのなかでは、コロナ放電処理による方法が好まし
い。なぜなら、処理表面は、部分的に脱フッ素された状
態であると、好ましい結果をもたらすからである。The above-mentioned method of setting the surface tension within the range of 25 to 50 dyn / cm can be achieved by subjecting the surface of the fluoropolymer layer to chemical or physical treatment. As a specific method, a method of contacting a metal sodium liquid or liquid ammonium on the surface of the layer, a method of forming a metal vapor deposition film, or a method of performing corona discharge treatment or gas plasma treatment can be exemplified.
Among these, the method by corona discharge treatment is preferable. This is because when the treated surface is in a partially defluorinated state, favorable results are obtained.
【０００８】これらの方法を採用する場合、とくに該層
の表面から数μまでの部分の薄い層を極性化すると、フ
ッ素系重合体が本来有する特性を保持出来るうえに、シ
リコーンオイルの親和性を改善することができ、非常に
有効であることが判明した。When these methods are adopted, especially when a thin layer of a portion up to several μm from the surface of the layer is polarized, the characteristics inherent to the fluoropolymer can be retained and the affinity of the silicone oil is improved. It can be improved and proved to be very effective.
【０００９】表面処理方法として、前記各種の方法のな
かで有用なコロナ放電処理法を採用する場合は、先ずフ
ッ素重合体製チューブの表面を清浄処理したうえで、該
チューブをコロナ放電処理用チェンバー内に配置し、常
圧ないし減圧下、50ないし60℃にて、30ないし40Kvの電
圧を数秒間処理する方法が好ましいが、それらの方法に
限定されるものではない。When the corona discharge treatment method, which is useful among the above-mentioned various methods, is adopted as the surface treatment method, first, the surface of the fluoropolymer tube is cleaned, and then the tube is subjected to a corona discharge treatment chamber. A method of arranging inside and treating at a voltage of 30 to 40 Kv for several seconds at 50 to 60 ° C. under normal pressure or reduced pressure is preferable, but not limited to these methods.
【００１０】このフッ素系重合体層を形成させる方法
は、自体公知の方法を利用できるが、特に、予めフッ素
系重合体のチューブを製造しておき、次いでそのチュー
ブをロールの表面に設ける方法が、作業性や得られるロ
ールの性能の優秀性から見て好適である。このフッ素系
重合体の表面層の厚みは、30ないし100 μｍ、とく30な
いし70μｍが好ましく、さらに50μｍがより好ましい。
このフッ素系重合体層の下層には、弾性体の層が形成さ
れていることが望ましい。とくに、厚みが0.2 ないし7.
0mm のシリコーンゴム層あるいはポリウレタンゴム層が
下層として存在することが望ましい。As a method for forming this fluoropolymer layer, a method known per se can be used, but in particular, a method in which a tube of the fluoropolymer is manufactured in advance and then the tube is provided on the surface of the roll is preferable. It is preferable from the viewpoint of workability and excellent roll performance. The thickness of the surface layer of this fluoropolymer is 30 to 100 μm, preferably 30 to 70 μm, and more preferably 50 μm.
It is desirable that an elastic layer be formed below the fluoropolymer layer. In particular, the thickness is 0.2 to 7.
It is desirable to have a 0 mm silicone rubber layer or polyurethane rubber layer as the lower layer.
【００１１】本発明の定着ロールは、複写紙のトナー像
と直接接触するロール、いわゆる定着ロールに用いても
よいが、複写紙のトナー像と直接には接触しないロー
ル、いわゆる加圧ロールに用いてもよいことは当然のこ
とである。The fixing roll of the present invention may be used as a roll that comes into direct contact with the toner image of copy paper, that is, a so-called fixing roll, but as a roll that does not come into direct contact with the toner image of copy paper, that is, a so-called pressure roll. It is natural that you can do it.
【００１２】かくして得られたロールの使用例について
図１を用いて説明する。円筒状金具（１１）、その金具
の両端部を除く表面に設けられた弾性体層（１２）、そ
の層の上に、表面張力が前記範囲内に調製されたフッ素
重合体製チューブからなる表面層（１３）を有する定着
ロール（１）には、クリ−ニングロール（２）とシリコ
ーンオイル塗布ロール（３）が設置されている。この定
着ロール表面は、加熱手段（図示せず）により、所望の
温度に保持されている。この定着ロール（１）に、表面
にフッ素重合体層（４１）を有する加圧ロール（４）が
圧接されている。この加圧ロール（４）は所望により加
熱されていてもよい。An example of using the roll thus obtained will be described with reference to FIG. Cylindrical metal fitting (11), elastic body layer (12) provided on the surface excluding both ends of the metal fitting, and a surface made of a fluoropolymer tube whose surface tension is adjusted within the above range on the layer. The fixing roll (1) having the layer (13) is provided with a cleaning roll (2) and a silicone oil coating roll (3). The surface of the fixing roll is kept at a desired temperature by a heating means (not shown). A pressure roll (4) having a fluoropolymer layer (41) on its surface is pressed against the fixing roll (1). The pressure roll (4) may be heated if desired.
【００１３】この定着ロールと加圧ロールとは、それぞ
れ矢印の方向に回転されている。定着ロールの表面に付
着されたトナーは、クリ−ニングロールにより除去さ
れ、また、オイル塗布ロールにより、シリコーンオイル
が定着ロール表面に薄くかつ均一に塗布されている。The fixing roll and the pressure roll are rotated in the directions of the arrows. The toner adhering to the surface of the fixing roll is removed by a cleaning roll, and silicone oil is thinly and uniformly applied to the surface of the fixing roll by an oil applying roll.
【００１４】感光体表面（図示せず）から転写されたト
ナー像（６）を有する複写紙（５）は、前記２つのロー
ル間を通過する。このロール間を通過する間に、複写紙
は加熱され、トナーは溶融されて複写紙（５）表面にト
ナー像（６ａ）が定着される。The copy paper (5) having the toner image (6) transferred from the surface of the photoreceptor (not shown) passes between the two rolls. While passing between the rolls, the copy paper is heated, the toner is melted, and the toner image (6a) is fixed on the surface of the copy paper (5).
【００１５】[0015]
【発明の効果】本発明の定着ロールは、トナーの汚染を
回避することが出来るうえに、シリコーンオイルの親和
性が改善され、ロール表面にシリコーンオイルの薄い層
が均一に形成されることができるので、トナー像の離型
性が著しく向上し、複写紙へ均一に定着され、トナーの
定着率が大幅に改善される。また、複写紙がロール表面
に巻きつくこともほとんどみられない。本発明の定着ロ
ールはモノクロームトナーを用いた時の定着ロールとし
て当然使用することができるが、フルカラートナーを用
いた時の定着ロールとしても使用することができる。The fixing roll of the present invention is capable of avoiding the contamination of toner, improving the affinity of silicone oil, and uniformly forming a thin layer of silicone oil on the roll surface. Therefore, the releasability of the toner image is remarkably improved, the toner image is uniformly fixed on the copy paper, and the toner fixing ratio is greatly improved. Further, the copy paper is hardly seen to be wound around the roll surface. The fixing roll of the present invention can of course be used as a fixing roll when a monochrome toner is used, but it can also be used as a fixing roll when a full color toner is used.
【００１６】[0016]
【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的
に説明するが、本発明はこの実施例に限られるものでな
いことはいうまでもない。なお、本発明において、表面
張力の測定方法は、下記の方法によった。濡れ指数試薬
（和光純薬工業製）が弾かれずに塗布できる時の濡れ指
数を測定し、JIS K6768 に準じてフッ素系重合体の表面
張力とした。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to these examples. In the present invention, the method for measuring the surface tension was as follows. The wettability index when the wettability reagent (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) can be applied without being repelled was measured, and the surface tension of the fluoropolymer was determined according to JIS K6768.
【００１７】実施例１ アルミニウム（A 5056) 製円筒状金具（φ：20mm、l ：
240mm ）の両端部を除く表面に、LTV 型−シリコーンゴ
ム層( 厚さ：5mm)を形成させ、そのシリコーンゴム層の
上を、パーフロロアルコキシ重合体チューブ（商品名：
PFA チューブ、グンゼ社製）にて覆い、加熱してロール
を得た。PFA チューブの厚みは50μｍであった。 この
ロールの表面をコロナ放電処理し（50℃、40Kvにて1 秒
間）、表面張力が34dyn/cm、表面平均粗さ(Rz)が2.5 μ
ｍのロールを得た。このロールを加熱定着ロールとして
用い、常法により、原稿を複写紙にコピーさせてみた。
なお、加圧ロールとして、円筒状金具（φ：30mm) 表面
に厚さ30μｍのポリテトラフルオロエチレン重合体層が
形成されたロールを用いた。得られた結果を表１に示
す。 Example 1 Cylindrical metal fittings made of aluminum (A 5056) (φ: 20 mm, l:
240mm), LTV type-silicone rubber layer (thickness: 5mm) is formed on the surface excluding both ends, and the perfluoroalkoxy polymer tube (product name:
It was covered with a PFA tube (manufactured by Gunze) and heated to obtain a roll. The thickness of the PFA tube was 50 μm. The surface of this roll was subjected to corona discharge treatment (50 ° C, 40Kv for 1 second), the surface tension was 34 dyn / cm and the average surface roughness (Rz) was 2.5 μ
m rolls were obtained. Using this roll as a heat fixing roll, an original was copied onto a copy paper by a conventional method.
As the pressure roll, a roll having a polytetrafluoroethylene polymer layer having a thickness of 30 μm formed on the surface of a cylindrical metal fitting (φ: 30 mm) was used. The results obtained are shown in Table 1.
【００１８】実施例２ 実施例１と同様な操作を行い、ロールを得た。このロー
ルの表面をプラズマ処理し（25℃、真空度0.2torr 、電
流150mA にて２秒間）、表面張力が31dyn/cm、表面平均
粗さ(Rz)が0.5 μｍのロールを得た。このロールを定着
ロールとして、実施例１と同様な方法により、原稿を複
写紙にコピーさせてみた。得られた結果を表１に示す。Example 2 The same operation as in Example 1 was carried out to obtain a roll. The surface of this roll was plasma treated (25 ° C., vacuum degree 0.2 torr, current 150 mA for 2 seconds) to obtain a roll having a surface tension of 31 dyn / cm and a surface average roughness (Rz) of 0.5 μm. Using this roll as a fixing roll, an original was copied onto a copy paper in the same manner as in Example 1. The results obtained are shown in Table 1.
【００１９】比較例１ ロール表面のコロナ放電処理をせずに、それ以外は実施
例１と同じ操作によりロールを得た。ロールの表面張力
は18dyn/cm、表面平均粗さ(Rz)が0.1 μｍであった。こ
のロールを定着ロールとして、実施例１と同様な方法に
より、原稿を複写紙にコピーさせてみた。得られた結果
を表１に示す。 Comparative Example 1 A roll was obtained in the same manner as in Example 1 except that the corona discharge treatment was not applied to the roll surface. The surface tension of the roll was 18 dyn / cm, and the surface average roughness (Rz) was 0.1 μm. Using this roll as a fixing roll, an original was copied onto a copy paper in the same manner as in Example 1. The results obtained are shown in Table 1.
【００２０】 前記紙巻きつき性において、「Ａ］は、複写紙がロール
表面に少しもまきつかないことを示し、「Ｂ」は、複写
紙がロール表面に巻きついてしまうことを示す。[0020] In the paper wrapping property, "A" indicates that the copy paper does not wrap around the roll surface at all, and "B" indicates that the copy paper wraps around the roll surface.
【図１】本発明の定着ロールの一使用例の概略断面図で
ある。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a usage example of a fixing roll of the present invention.
１ 定着ロール ２ クリ−ニングロール ３ オイル塗布ロール ４ 加圧ロール ５ 複写紙 ６ 感光体表面から転写されたトナー像 １１ 円筒状金具 １２ 弾性体層 １３ 表面張力が一定の範囲内に調整されたフッ素重合
体製チューブ表面層 ４１ フッ素重合体表面層 ６ａ 溶融定着されたトナー像1 Fixing Roll 2 Cleaning Roll 3 Oil Application Roll 4 Pressure Roll 5 Copy Paper 6 Toner Image Transferred from Photoreceptor Surface 11 Cylindrical Metal Fitting 12 Elastic Layer 13 Fluorine whose Surface Tension is Adjusted within a Certain Range Polymer tube surface layer 41 Fluoropolymer surface layer 6a Melt-fixed toner image
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−266939（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−17080（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−153983（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−266936（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−155241（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−213683（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−219876（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−281479（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−300281（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A 61-266939 (JP, A) JP-A 64-17080 (JP, A) JP-A 62-153983 (JP, A) JP-A 61- 266936 (JP, A) JP-A 1-155241 (JP, A) JP-A 1-213683 (JP, A) JP-A 1-219876 (JP, A) JP-A 1-281479 (JP, A) JP-A-1-300281 (JP, A)
Claims (4)
ールにおいて、該重合体層表面の表面張力が２５ないし
５０ｄｙｎ／ｃｍであることを特徴とする定着ロール。1. A fixing roll having a fluoropolymer layer on its surface, wherein the surface tension of the surface of the polymer layer is 25 to 50 dyn / cm.
放電処理することにより得られたものである請求項１記
載の表面改質ロール。2. The surface-modified roll according to claim 1, wherein the surface tension is obtained by subjecting the surface of the polymer layer to corona discharge treatment.
体層の上に形成されている請求項１または２記載の定着
ロール。3. The fixing roll according to claim 1, wherein the fluoropolymer layer is formed on the silicone elastic layer.
製チューブから得られた層である請求項１ないし３のい
ずれか１項記載の定着ロール。4. The fixing roll according to claim 1, wherein the fluoropolymer layer is a layer obtained from a fluoropolymer tube.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4036405A JPH0746254B2 (en) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | Fuser roll |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4036405A JPH0746254B2 (en) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | Fuser roll |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05232830A JPH05232830A (en) | 1993-09-10 |
| JPH0746254B2 true JPH0746254B2 (en) | 1995-05-17 |
Family
ID=12468935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4036405A Expired - Lifetime JPH0746254B2 (en) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | Fuser roll |
Country Status (1)
| Country | Link |
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|---|---|---|---|---|
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980120 |