JPH03288164A - 定着方法 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真装置等、画像形成装置において定着
ローラを用いて支持体上のトナー像を定着する定着方法
に関する。

（従来の技術） 複写機等画像形成装置にあっては、原稿から複写画像を
得るため、一般に、光導電体である感光体表面に、帯電
工程、露光工程を実施し、原稿画像に応じた静電潜像を
形成する。次いでこの静電潜像に染料や着色剤を含有す
るトナーを付着させ、現像工程を行い、更に形成された
トナー像をシート紙等の支持体に転写し、更にトナー像
を支持体上に定着させ、複写画像を得ている。一方、感
光体にあっては、次の画像形成工程のため、転写後、ク
リーニング工程、除電工程が行われる。

そしてトナー像の支持体上への定着方法としては、近年
画像形成速度の高速化に伴い、いわゆるヒートローラ定
着法が多用される様になっている。

即ち、このヒートローラ定着法は、加熱ローラ及び圧着
ローラからなる一対の定着ローラ間にトナ−像を有する
支持体を挿通し、トナーを加熱加圧定着するものである
。

このヒートローラ定着法は、熱効率が高く、熱発散が少
なく、迅速な定着が得られる事から画像形成速度の高速
化には極めて効率の良い定着方法とされている。

但しこのような定着ローラによる定着方法にあっては、
トナー像がローラに直接接触する為、溶融状態のトナー
がローラ表面に転移する、いわゆるオフセット現象を生
じてしまう。

このため従来は、ローラ表面をフッソ樹脂等の耐熱離型
性に優れた材料で被覆し、更にローラ表面にシリコンオ
イル等のオフセット防止液を塗布する事によりオフセッ
トを防止していた。

しかしながら、この様な従来のオフセット防止方法にお
いては、従来トナー像に直接接触するヒトローラの帯電
極性については特に考慮が成されておらず、支持体及び
加圧ローラとの摩擦による帯電極性が負極性であるため
、トナーの帯電極性が、正極性であった場合、トナーは
、ヒートローラとの間に生じるクーロン力により静電的
にピートローラ側に引かれ、オフセ・ント現象を生じて
しまっていた。

（発明が解決しようとする課題） 従来は、トナー像と接触するヒートローラの帯電極性が
負極性である事から、正帯電極性のトナーにあっては、
トナー及びヒートローラ間に作用するクーロン力により
、トナーがヒートローラ側に引かれて、オフセット現象
を生じてしまい画質の劣化や、定着ローラ上のトナーの
再付着による画像の汚損を生じるという課題があった。

そこで、本発明は、上記課題を除去するもので、静電的
原因によオフセット現象を防止し、トナーの帯電極性に
拘らず、定着ローラ側へのオフセ・ソトを防止し、定着
性の良い定着方法を提供する事を目的とする。

［発明の構成〕 （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決する為に、第１のローラ及び第
２のローラからなる定着ローラのトナーと接する第１の
ローラをトナーの帯電極性と同一極性に帯電して、支持
体を定着ローラに挿通する方法である。

又、本発明は上記課題を解決する為に、第１のローラ及
び第２のローラを、両ローラ間の摩擦帯電極性が、第１
のローラがトナーと同一極性となり、第２のローラがト
ナーと逆極性となるような材質で形成し、第１０ローラ
をトナーと同一極性に帯電して、支持体を定着ローラに
挿通する方法である。

（作用） 本発明は上記手段により、定着時、トナー及びヒートロ
ーラ間には反発し合うクーロン力が働き、トナーは、着
ローラ側に静電的に転移される事が無く、静電的原因に
よるトナーのオフセット現象を防止出来、定着性の良い
、良好な画像形成を行うものである。又、上記手段によ
り、帯電装置専断たな電荷付与装置を用いる事なく、第
１及び第２のローラを圧接回転するのみで、両ローラを
オフセット防止の為に必要とされる所定の極性に容易に
摩擦帯電出来、定着性の良い、良好な画像形成を容易に
行うものである。

（実施例） 以下第１図及び第２図を用い実施例１について述べる。

画像形成装置本体（図示せず）の定着位置に設けられる
定着ローラ１０は、第１のローラであるヒートローラ１
１と、このヒートローラ１１に圧接して回転する第２の
ローラである加圧ローラ１２とからなっている。このヒ
ートローラ１１は、直径２４［＋ａｍｌのアルミニウム
素管からなる第１のロール基体１１ａの中空部にヒータ
１１ｂを内蔵する一方、その表面は、直径２５［ｍｍｌ
、厚さ０．５［ｍｆｆ１］の円筒状のポリーテルサルフ
オンフィルム（住友化学工業社製）をかぶせた後、２０
０［’Ｃ］で３０［分］加熱収縮した第１の被覆材１１
Ｃで被覆されている。又、加圧ローラ１２は、金属製ロ
ーラ芯の外周に耐熱性シリコンゴム層１２ａをＩＯ［Ｉ
ｌ圓］形成した直径２４［ｍｍｌの第２のロール基体１
２ｂに、直径２５［ａａ＋］、厚さ０．５［ｍｍｌの円
筒状のテトラフルオロエチレンと、エチレンの共重合体
フィルム（ユニチカ社製）をかぶせた後、１６０〔℃コ
で１５［分コ加熱収縮した第２の被覆材１２ｃか被覆さ
れている。尚、１３は、正極性トナー１４によるトナー
像が形成される支持体であるシート紙である。

そして、この様にして得られた定着ローラ１０のヒート
ローラ１１及び加圧ローラ１２が、定着時、夫々矢印Ｘ
方向、矢印ｙ方向に圧接回転されると、両ローラ１１．
１２の被覆材１１ｃ、１２Ｃの帯電系列により、ヒート
ローラ１１はトナー１４と同一極性の正極性に摩擦帯電
され、加圧ローラ１２は負極性に摩擦帯電される。従っ
て、定着時、溶融された正極性のトナー１４は、正帯電
されたヒートローラ１１と静電的に反発し合い、ヒート
ローラ１１側に転移される事がない。しかも、両ローラ
ｌＬ１２間の電位差によって生じるシート紙１３内の誘
電分極によりトナー１４は、シート紙１３側に静電的に
引かれ、オフセット現象がより効率的に防止される。

又、この様な定着ローラ１０を東芝製複写機「レオドラ
イ２８１０Ｊに取り付け、ヒートローラ１１の制御温度
が可変となる様改造し、評価機として使用して、正帯電
極性のトナーにより定着時のオフセット試験を行ったと
ころ、［表・１］に示す様に、ヒートローラ１１の制御
温度２４０［”Ｃ］までトナーのオフセット現象が見ら
れず、良好な画像を得られた。

次に実施例２乃至実施例１０について述べる。

実施例２乃至実施例１０は、実施例１における第１の被
覆材及び／あるいは第２の被覆材を換えたものであり、
その他は、実施例１と同様である。

即ち、実施例２及び実施例３は、夫々、第１の実施例に
於けるヒートローラ１１表面の第１の被覆材１１Ｃをポ
リメチルペンテン及び耐熱ナイロン６６としたものであ
る。実施例４乃至実施例６は、夫々、第１の実施例にお
ける第１の被覆材１１Ｃをポリエーテルサルフオン、ポ
リメチルペンテン、耐熱ナイロン６６とし、第１の実施
例における、加圧ローラ１２表面の第２の被覆材１２ｃ
を共に４フツ化エチレンと６フツ化プロピレン共重合体
としたものである。実施例７及び実施例８は、第１の実
施例における第１の被覆材１１Ｃを々ポリメチルペンテ
ン、耐熱ナイロン６６とし、第１の実施例における第２
の被覆材１２ｃを共にポリエーテルサルフォン及びポリ
サルフォンの共重合体としたものである。実施例９は、
実施例１における第１の被覆材１１ｃをポリテトラフル
オロエチレンとし、第２の被覆材１２ｃをイソプレン重
合体としたものである。実施例１０は、実施例１におけ
る第１の被覆材１１ｃを４フツ化エチレンと６７フ化プ
ロピレンの共重合体とし、第２の被覆材１２ｃをポリエ
ーテルサルフォン及びポリサルフォンの共重合体とした
ものである。

そして実施例１の場合と同様にして東芝製複写機「レオ
ドライ２８１０Ｊを用いてオフセット試験を行ったとこ
ろ［表・１］に示す様に、いずれもトナーのオフセット
現象は見られなかった。

但し、実施例２乃至実施例８は、ヒートローラの帯電極
性が正極性であることから、正帯電トナーを用い、実施
例９及び実施例１０は、ヒートローラの帯電極性が負極
性であることから、負帯電トナーを用いた。尚、ヒート
ローラの帯電極性は、夫々第１の被覆材及び第２の被覆
材からなるフィルムを摩擦帯電させ、その帯電極性を接
触電位差測定装置で測定することにより確認された。

（以下余白） 尚、比較のため、実施例９及び実施例１０の定着ローラ
を用いて、「レオドライ２８１０Ｊにて、負極性トナー
の定着を行ったところ、ヒートローラの制御温度２２０
［℃］で、いずれもオフセットを生じてしまった。

この様にヒートローラ１１及び加圧ローラ１２の被覆材
１１Ｃ，１２Ｃを、その摩擦帯電系列が、ヒートローラ
１１が、トナー１４と同極性になる様に選択し、両ロー
ラ１１．１２を圧接回転する上記実施例にあっては、特
にチャージャ等の電化付与装置を用いる事なく、単に両
ローラ１１．１２を摩擦擦るのみで容易に所定の帯電極
性を得る事が出来る。そして定着時、溶融されたトナー
１４と、ヒートローラ１１との間に生じるクーロン力が
互いに反発し合う方向に働く事から、トナー１４が、ヒ
ートローラ１１に転移されることが無く、静電的な原因
によるトナーのオフセット現象を防止出来、良好な定着
を得られ、画質の向上を図る事が出来る。又、ヒートロ
ーラ１１上のオフセットトナーが、再度シート紙１３や
、加圧ローラ１２に転移し、画像の汚損を生じたり、ト
ナ１４の粘着によりシート紙１３が、定着ローラ１０に
巻付いたりするおそれも無い。

尚、本発明は上記実施例に限定されず種々設計変更可能
であり、例えば、第１のローラをトナーと同一極性に帯
電するためにチャージャ等の電圧印加手段を用いても良
い。但し、実施例のように、第１のローラ及び第２のロ
ーラの回転により摩擦帯電するようにすれば、電圧印加
手段が不要となる。又、第１の被覆材及び第２の被覆材
の材質は、所定の帯電極性を得られるよう帯電系列を考
慮し、更には耐熱離型性の良いものであれば、任意であ
るし、第１及び第２のロール基体の材質もアルミニウム
合金、鉄、ステンレススチール、セラミックス等限定さ
れない。更に、両ローラの構造も任意であり第１のロー
ラがトナーと同極性に帯電されるものであれば、単層で
あっても良いし、又、ロール基体と被覆材の間の接着性
を良くするため、ロール基体材と被覆材の混合物等から
なるプライマー層を設けたりしても良い。

［発明の効果コ 以上発明したように本発明によれば、定着時、トナーと
接する第１のローラか、トナーの帯電極性と同一極性に
帯電され、トナー及び第１のワラ間には、反発し合うク
ーロン力が働くので、トナーが第１のローラ側に静電的
に転移する事が無く、静電的原因によるトナーのオフセ
ット現象を防止出来る。従って、トナーの帯電極性に拘
らずオフセット現象を生じる事が無く、良好な定着を得
られ画質が向上されると共に、定着ローラの汚損による
画像の汚損や、支持体の巻き付き等を防止出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例１を示し、第１図は
断面図、第２図は一部を拡大した説明図である。 １０・・・定着ローラ、１１・・・ヒートローラ、１１
ｃ・・・第１の被覆材、１２・・・加圧ローラ１２Ｃ・
・・第２の被覆材、１３・・・シート紙１４・・・トナ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに圧接して回転する第１のローラ及び第２の
   ローラからなる一対の定着ローラ間に、粉体トナー像が
   形成される支持体を挿通し定着する方法において、前記
   トナーに接触する第１のローラを前記トナーの帯電極性
   と同極性に帯電し、前記支持体を前記定着ローラ間に挿
   通する事を特徴とする定着方法。
2. （２）第１のローラ及び第２のローラを、両ローラ間の
   摩擦帯電系列が第１のローラがトナーと同一の帯電極性
   となり第２のローラが前記トナーと逆の帯電極性となる
   ような材質で形成し、両ローラを摩擦して前記第１のロ
   ーラを前記トナーと同一極性に帯電する事を特徴とする
   請求項１記載の定着方法。