JPH03248183A - 加圧ローラ - 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］ 本発明は加熱定着方式による定着装置における加圧ロー
ラに関する。

［従来の技術］ 従来から用いられているいわゆる加熱゛方式の定着装置
においては、転写材上の未定着現像剤像（以下トナー像
とする）に加圧しなから熱を付与することによって定着
を行なうか、この際、半溶融または、溶融トナーのオフ
セット現象を防止しなから、かつ、上記転写材を排紙部
へと安定して搬送しなければならなかった。つまり、定
着ローラ及び加圧ローラは高圧、高温という厳しい条件
下での搬送性・離型性・耐摩耗性・定着性及び耐久性に
おいて高い性能か要求される。

このような定着ローラとしては例えば、アルミニウム合
金等の中空芯金の上にフッ素樹脂等の離型性の良い材質
層か被覆形成されたものが用いられている。該定着ロー
ラの中にはハロゲンヒータ等の熱源か配設されており、
定着ローラ表面を定着に好適な温度まて昇温せしめてい
る。

一方、加圧ローラには、鉄、ＳＵＳ等の芯金の上にシリ
コーンゴム等の離型性・耐熱性を有する弾性体層か被覆
されたものか用いられる。該加圧ローラはばね等によっ
て定着ローラに圧接して従動回転自在に配設されている
。上記未定着トナー像を担持する転写材は上記定着ロー
ラ及び加圧ローラとによって所定の熱エネルギーを与え
られなから挟圧搬送されて定着される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来装置では、通紙時に加圧ローラ
か摩擦帯電により、例えば２ｋｖ以上に帯電してしまい
、そのため転写材が加圧ローラに巻き付いてしまったり
、あるいは加圧ローラの電界により未定着のトナーが飛
び散り、ライン像を滲ませたりする問題点かあった。

また、加圧ローラ表面の帯電が大きいと定着ローラ表面
へのトナー付着量が増加し、該トナーは紙等の転写材、
または加圧ローラ表面に移行するためオフセットのごと
き画像不良、ローラ表面のトナー付着汚れ等か発生する
という問題点を生じた。

そこで、加圧ローラのゴム表面の汚染を防止する手法と
して、例えば、フッ素系ポリシロキサンをゴム中に混合
するもの（特開昭６２−２３６８４２等）や、ゴム表面
の離型性向上のために各種低表面エネルギー物質をゴム
中に配合することにより表面エネルギーを低下させると
いう手法か提案されている。

しかしなから、上記提案を加圧ローラに適用しても加圧
ローラの摩擦帯電に起因するオフセット量の増加により
、一般のゴム製品に適用した場合程、十分な効果か得ら
れていなかった。

また、加圧ローラの摩擦帯電防止対策として。

加圧ローラに除電ブラシを当接させ、接地を行なう手法
か提案された。しかしこの手法も１〜２ｋｖ程度しか電
位か下がらず、除電効果に限界かあり、十分とは言えず
、その改善が望まれていた。

さらに、加圧ローラに導電性ゴムを使用するという手法
にあっては、カーボン、金属粉等を多量に混合して導電
性をもたせるため、ゴム材質の表面エネルギーか高くな
るという問題点があった。

したかって、ローラの離型性か低下し、トナー付着汚れ
を生し易くなり、実用に耐え得る耐久性を有するには至
らなかった。

本発明は、上記問題点を解決し、摩擦による帯電を確実
に防止し、かつ、離型性を低下させることのない加圧ロ
ーラを提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、上記目的は、 加熱定着を行なう定着装置における加圧ローラてあフて
、芯金上に弾性体層を形成した加圧ローラにおいて、 上記弾性体層は、下層である導電性ゴム層上に厚さｌａ
ｍ以下のシリコーンゴム層の上層か形成されている、 ことにより達成される。

［作用コ 本発明による加圧ローラは、導電性ゴム層を有している
のて定着ローラと共に転写材を挟圧搬送する際にも摩擦
による帯電量を低く抑える。また、上記導電性ゴム層上
にはシリコーンゴム層が形成されているので加圧ローラ
の表面エネルギーを低く抑える。さらに該シリコーンゴ
ム層の層厚は１■層以下に形成されているので該シリコ
ーンゴム層自体の摩擦による帯電量を低く抑える。

［実施例］ 本発明の一実施例を添付図面の第１図を用いて説明し、
併せて本実施例に基づいて行なった実験例１及び実験例
２、並びに該実験例との比較のために行なった比較例１
及び較例２について説明する。

第１図において１は金属製の芯金部材であり。

円筒状に形成されている。該芯金部材ｌの上には下層た
る導電ゴム層２が配置されている。加圧ローラは、常時
所定温度（１５０℃〜２００’Ｃ）に制御された定着ロ
ーラと圧接しているため導電ゴムはそれに耐え得る耐熱
性を有するものであれば特に限定されない。導電ゴムの
体積抵抗が１０’Ω・Ｃ■を超えると摩擦帯電による電
圧か高くなり、オフセット防止効果が認められない。

上記導電ゴム層２の上には上層たるシリコーンゴム層３
か配置されている。加圧ローラ表面の最上層は耐熱性・
離型性を兼ね備えた材質でなければならすその点でシリ
コーンゴムか適している。

上記シリコーンゴム層３の厚みはｌｌ園を超えると摩擦
帯電による電圧が高くなり十分なオフセット防止効果が
認められず、０．１ｍｓ以下で最も効果か大きいことが
実験により判明した。さらに該シリコーンゴム中に側鎖
にポリフルオロアルキル基及びゴムと反応性を有する官
能基を含有するポリシロキサンを混合せしめることによ
りシリコーンゴムの離型性は大幅に向上し、かつ該ポリ
シロキサンはゴム中に固定されるため、転写材その他へ
の移行もなく長期に亘って離型性を維持することか可能
である。

（実験例１） 外径１０１歳のステンレス製芯今に通常の方法で体積抵
抗か１０２Ω・Ｃ■なる導電シリコーンゴム（ＤＹ３２
−９３１　）−−レ・タウコーニンク・シリコーン社製
）を焼付被覆し、研摩仕上げの後、外径２０■園の導電
シリコーンゴムローラを作成した。

次にビニル基含有ジオルガノポリシロキサン１００部、
乾式微粉末シリカ５部、石英粉末２０部、ベンガラ１部
及び白金系触媒からなる粘度９００ボイズの付加反応型
液状シリコーンゴム組成物であるＡ液と、ビニル基含有
ジオルガノポリシロキサン及び活性水素基含有ジオルガ
ノポリシロキサンの混合物１００部、乾式微粉末シリカ
５部、石英粉末２０部、ベンガラ１部からなる粘度６０
０ボイズの付加反応型シリコーンゴム組成物であるＢ液
と。

さらに側鎖にＣ４Ｆ９（ＣＨ２）２で示されるポリフル
オロアルキル基と付加反応型シリコーンゴムとの反応性
を有するビニル基を分子中に４個有した（分子量３００
０）粘度１５０ボイズのポリシロキサンとを重量比１０
０対１００対２０で均一に混合攪拌し、さらにトルエン
／ＩＩＥＫ（５０１５０）で３倍量に希釈したものを表
面をシロキサン系プライマー処理した上記導電ローラ表
面にスプレー塗布し、乾燥後１３０℃で３０分加熱硬化
し、厚み３０井■のシリコーンゴム層を配置した。

上記した手法で得た加圧ローラを熱定着式の定着装置に
接地し、下記の条件で連続定着処理実験を行なった。定
着ローラは外径２５■■のアルミニウム製芯金の上に３
０部ｍ厚ＰＦＡチューブを融着被覆したものを用いた。

（定着条件） 定着ローラ表面制御温度：１５０℃ 定着ローラと加圧ローラ間の締付圧：６ｋｇｆ通紙用紙
：テストパターンの未定着トナー像を形成したＡ４版転
写材（普通紙） 通紙速度：４枚／分 （注：実験中定着ローラ表面のクリーニングは一切行な
っていない。） 結果はｌＯ万枚通紙を通してオフセットに起因する転写
材の汚れは１枚も発生せず、テスト終了後の加圧ローラ
表面のトナー汚れは起こらなった。

（実験例２） 実験例１における付加反応型シリコーンゴム組成物であ
るＡ液、Ｂ液のみを重量比１００対１００で混合攪拌し
て同様に外径２０ｍｍの導電シリコーンゴムローラ上に
スプレー塗布し、加圧ローラを得た。該加圧ローラを上
述した定着条件で実験例１と同様の連続定着処理実験を
行なったところ８万枚通紙を通して一度もオフセットに
起因する転写材の汚れは発生しなかった。８万枚テスト
終了後加圧ローラ表面のトナー付着汚れが若干発生して
いたが、実使用上問題ない程度であった。

（比較例１） 予め表面にシロキサン系ブライマー塗布した外径１６■
■の実験例１と同様の導電シリコーンゴムローラを設置
し１３０℃に予備加熱しＣおいた円筒状金型内に実験例
１のシリコーンゴム組成物であるＡ液：Ｂ液を１００対
１００の重量比率で均一に混合し、脱泡して得た混合液
を射出し、同温度で１０分間保持して硬化させた。硬化
後に金型より取り出されたシリコーンゴム被覆加圧ロー
ラは外径２０１１であった。該加圧ローラを実験例１と
同様の連続定着処理実験を行なったところ、オフセット
に起因する転写材の裏汚れかかなりの頻度て発生し、そ
のため加圧口〜う表面へのトナー付着も比較的早期に発
生、急激に増加、１６０００枚通紙時に加圧ローラへの
転写材の巻き付きか発生し、通紙不能となった。

（比較例２） 予め、外径１０■ｌステンレス製のシロキサン系ブライ
マー塗布芯金を設置し、１３０℃に予備加熱しておいた
円筒状金型内に実験例１のシリコーンゴム組成物Ａ液：
Ｂ液及びポリフルオロアルキル基とビニル基を有するポ
リシロキサンを１００対１００対２０で均一に混合し、
脱泡して得た混合液を射出し、同温度にて１０分間保持
して硬化させた。硬化後に金型より取り出されたシリコ
ーン被覆ローラは外径２０１であった・ 該ローラを実験例１と同様の連続定着処理実験を行なっ
たところオフセットに起因する転写材へのトナー汚れが
表・裏ともかなりの頻度で発生し、実用に耐えるもので
はなかった。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、芯金上に体積抵
抗１０５Ω・Ｃ■以下の導電性ゴム層を有し５さらに、
該導電性ゴム層上に層厚１ＩＩＷ以ｆのシリコーンゴム
層を有しているのて、転写材通紙時における摩擦帯電か
小さく、オフセット量も少なくすることかできる。

また、シリコーンゴムかジメチルシリコーンゴムであり
、該ゴム中に、側鎖にポリフルオロアルキル基、及びゴ
ムと反応性を有する官能基を含有するポリシロキサンを
混合せしめているため、離型製を向上させることができ
る。

さらに、長期間の使用においても、上記効果を持続させ
ることができ、高耐久性の加圧ローラを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置の概略構成を示す断面図
である。 １−・・・・・芯金 ２・・・・・・導電性ゴム層 ３・・・・・・シリコーンゴム層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱定着を行なう定着装置における加圧ローラで
   あって、芯金上に弾性体層を形成した加圧ローラにおい
   て、 上記弾性体層は、下層である導電性ゴム層上に厚さ１ミ
   リメートル以下のシリコーンゴム層の上層が形成されて
   いる、 ことを特徴とする加圧ローラ。
2. （２）導電性ゴムの体積積抵抗が１０００００オーム・
   センチメートル以下であることとする請求項（１）に記
   載の加圧ローラ。
3. （３）シリコーンゴムは、付加反応型のジメチルシリコ
   ーンゴムであり、該ジメチルシリコーンゴム中に、側鎖
   にポリフルオロアルキル基、及びゴムと反応性を有する
   官能基とを含有するポリシロキサンを混合せしめること
   とする請求項（１）に記載の加圧ローラ。