JPH04340576A - 電子写真の定着装置および電子写真装置 - Google Patents
電子写真の定着装置および電子写真装置Info
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- JPH04340576A JPH04340576A JP3112924A JP11292491A JPH04340576A JP H04340576 A JPH04340576 A JP H04340576A JP 3112924 A JP3112924 A JP 3112924A JP 11292491 A JP11292491 A JP 11292491A JP H04340576 A JPH04340576 A JP H04340576A
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- G03G2215/2035—Heating belt the fixing nip having a stationary belt support member opposing a pressure member
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- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真のモノクローム
トナー像を紙等の支持体上に定着する定着装置および該
定着装置を用いた電子写真装置に関する。
トナー像を紙等の支持体上に定着する定着装置および該
定着装置を用いた電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子写真方法は、特公昭４２−２３９１
０号公報、特公昭４３−２４７４８号公報、米国特許第
２，２９７，６９１号明細書に示されるように各種の方
法が提案されているが、一般には光導電性物質からなる
感光体の表面に静電潜像を形成し、該潜像をトナーを用
いて現像後、紙等の転写材にトナー画像を転写する方法
が用いられている。
０号公報、特公昭４３−２４７４８号公報、米国特許第
２，２９７，６９１号明細書に示されるように各種の方
法が提案されているが、一般には光導電性物質からなる
感光体の表面に静電潜像を形成し、該潜像をトナーを用
いて現像後、紙等の転写材にトナー画像を転写する方法
が用いられている。
【０００３】静電潜像をトナーを用いて現像する方法と
しては、パウダークラフト法（米国特許第２，２２１，
７７６号）、カスケード法（米国特許第２，６１８，５
５２号）、磁気ブラシ方（米国特許第２，８７４，０６
３号）、ファーブラシ法（米国特許第２，９０２，９７
４号）、接触現像法（米国特許第２，８１１，４６５号
）、加圧現像法（米国特許第３，１５２，０１２号）、
磁性トナー法（米国特許第３，９０９，２５８号）など
各種の乾式現像法が知られている。これらのうちで最も
一般的な方法はカスケード法と磁気ブラシ法である。
しては、パウダークラフト法（米国特許第２，２２１，
７７６号）、カスケード法（米国特許第２，６１８，５
５２号）、磁気ブラシ方（米国特許第２，８７４，０６
３号）、ファーブラシ法（米国特許第２，９０２，９７
４号）、接触現像法（米国特許第２，８１１，４６５号
）、加圧現像法（米国特許第３，１５２，０１２号）、
磁性トナー法（米国特許第３，９０９，２５８号）など
各種の乾式現像法が知られている。これらのうちで最も
一般的な方法はカスケード法と磁気ブラシ法である。
【０００４】一方、紙等の支持体上に転写されたトナー
画像を定着させる方法には、例えば、溶剤定着法、圧力
定着法、加熱定着法等が知られている。上記溶剤定着法
は溶剤蒸気が飛散し、臭気や安全衛生上の問題があり、
圧力定着法は他の定着法と比べ定着特性，熱安定性に劣
る。
画像を定着させる方法には、例えば、溶剤定着法、圧力
定着法、加熱定着法等が知られている。上記溶剤定着法
は溶剤蒸気が飛散し、臭気や安全衛生上の問題があり、
圧力定着法は他の定着法と比べ定着特性，熱安定性に劣
る。
【０００５】これに対し安全性，経済性の面から、トナ
ーを加熱溶融させて紙等の支持体上に付着させる加熱定
着装置が広く採用されている。該定着装置は図４に示す
ように、アルミニウム合金等の金属やセラミック、プラ
スチック等からなる円筒状芯２の内部にヒータ５を配置
し、かつ、その円筒状芯２の表面層４としてポリテトラ
フルオロエチレン等の耐熱性樹脂、あるいはシリコーン
ゴムやフッ素ゴム等の耐熱弾性体を被覆した定着ローラ
ー１と、アルミニウム等から成る円筒状芯２’の表面に
シリコーンゴムやフッ素系ゴム等の弾性体あるいはフッ
素樹脂等の耐熱性樹脂からなる表面層４’を形成した加
圧ローラー６が用いられる。
ーを加熱溶融させて紙等の支持体上に付着させる加熱定
着装置が広く採用されている。該定着装置は図４に示す
ように、アルミニウム合金等の金属やセラミック、プラ
スチック等からなる円筒状芯２の内部にヒータ５を配置
し、かつ、その円筒状芯２の表面層４としてポリテトラ
フルオロエチレン等の耐熱性樹脂、あるいはシリコーン
ゴムやフッ素ゴム等の耐熱弾性体を被覆した定着ローラ
ー１と、アルミニウム等から成る円筒状芯２’の表面に
シリコーンゴムやフッ素系ゴム等の弾性体あるいはフッ
素樹脂等の耐熱性樹脂からなる表面層４’を形成した加
圧ローラー６が用いられる。
【０００６】また、分離爪１８は記録紙の巻付きを防止
するためのものであり、幅数ｍｍのものが４〜５箇所に
取り付けられている。これは通常は定着ローラー１側の
みに設けられるが、高速機や両面印刷する場合には加圧
ローラー６側にも取付けられる。
するためのものであり、幅数ｍｍのものが４〜５箇所に
取り付けられている。これは通常は定着ローラー１側の
みに設けられるが、高速機や両面印刷する場合には加圧
ローラー６側にも取付けられる。
【０００７】前記定着ローラー１と加圧ローラー６間に
前記トナー像が転写された転写紙１５（支持体）を挿通
して加熱，定着を行うヒートローラー方式が知られてお
り、これは他の加熱定着方式であるフラッシュ定着方式
あるいはオーブン定着方式と比べて、定着性、定着速度
、安全性、経済性等において優れているため最も広く利
用されている。
前記トナー像が転写された転写紙１５（支持体）を挿通
して加熱，定着を行うヒートローラー方式が知られてお
り、これは他の加熱定着方式であるフラッシュ定着方式
あるいはオーブン定着方式と比べて、定着性、定着速度
、安全性、経済性等において優れているため最も広く利
用されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記定着ローラー１の
表面層４に耐熱性樹脂を形成した従来の定着装置によっ
て定着されたトナー画像は光沢を有し、特にモノクロー
ム画像は反射すると見にくゝ、画像の品質が悪いと云う
欠点があった。表面層４がフッ素系樹脂等で被覆された
定着ローラーは、通常該樹脂を加熱溶融して前記円筒状
芯２上に形成し、被覆面をバフ研磨等を施して製造され
ている。従って表面層４の表面は平滑で弾性もあまりな
いため、定着時に指示体１５上のトナー像が押し潰され
て平滑になるため光沢像となる。
表面層４に耐熱性樹脂を形成した従来の定着装置によっ
て定着されたトナー画像は光沢を有し、特にモノクロー
ム画像は反射すると見にくゝ、画像の品質が悪いと云う
欠点があった。表面層４がフッ素系樹脂等で被覆された
定着ローラーは、通常該樹脂を加熱溶融して前記円筒状
芯２上に形成し、被覆面をバフ研磨等を施して製造され
ている。従って表面層４の表面は平滑で弾性もあまりな
いため、定着時に指示体１５上のトナー像が押し潰され
て平滑になるため光沢像となる。
【０００９】定着ローラー１の表面層４としてシリコー
ンゴム等の弾性体を用いた定着装置においては、表面層
４の表面に微細な凹凸が多数形成されており、かつ、弾
性を有するために、定着時にトナー像が押し潰されて平
滑になりにくいもで、定着画像が見にくゝなるという欠
点が少ない。
ンゴム等の弾性体を用いた定着装置においては、表面層
４の表面に微細な凹凸が多数形成されており、かつ、弾
性を有するために、定着時にトナー像が押し潰されて平
滑になりにくいもで、定着画像が見にくゝなるという欠
点が少ない。
【００１０】しかし、その反面シリコーンゴム等の弾性
体は一般に耐摩耗性が劣り、指示体１５や分離爪１８あ
るいは温度センサ１９等との接触摩擦により摩耗し易い
ために短期間で定着不良を起し、該ローラーの寿命が短
いと云う欠点がある。
体は一般に耐摩耗性が劣り、指示体１５や分離爪１８あ
るいは温度センサ１９等との接触摩擦により摩耗し易い
ために短期間で定着不良を起し、該ローラーの寿命が短
いと云う欠点がある。
【００１１】また、前記弾性体は機械的圧縮に弱いので
膜厚を厚くして補っているが、加熱定着においてはヒー
タ５からの熱伝導性が悪いため連続定着すると、定着ロ
ーラー１の表面が所定の温度を維持できず、定着力が低
下するという欠点がある。さらに、上記弾性体はトナー
オフセットを防ぐために塗布されるシリコーンオイル等
の離型剤によって膨潤，変形し易く、紙などの指示体１
５にしわを発生させると云う欠点がある。離型剤を塗布
しないと指示体１５上のトナーの一部が表面層４に付着
して定着ローラー１と支持体との剥離性を低下させたり
、あるいはトナーのオフセットが起り易いと云う問題が
あり、定着装置のメンテナンスフリー化が難しい。
膜厚を厚くして補っているが、加熱定着においてはヒー
タ５からの熱伝導性が悪いため連続定着すると、定着ロ
ーラー１の表面が所定の温度を維持できず、定着力が低
下するという欠点がある。さらに、上記弾性体はトナー
オフセットを防ぐために塗布されるシリコーンオイル等
の離型剤によって膨潤，変形し易く、紙などの指示体１
５にしわを発生させると云う欠点がある。離型剤を塗布
しないと指示体１５上のトナーの一部が表面層４に付着
して定着ローラー１と支持体との剥離性を低下させたり
、あるいはトナーのオフセットが起り易いと云う問題が
あり、定着装置のメンテナンスフリー化が難しい。
【００１２】また、特開昭６１−３２０８１号公報には
、円筒状芯２上に接着層を介してフッ素系熱収縮チュー
ブを被覆し、その表面を十点平均粗さで２μｍ〜３０μ
ｍＲｚに粗化したローラーを用いて定着画像の光沢を除
く方法が提案されている。しかし、定着ローラーは現像
剤等の２〜３倍の寿命が望まれており、該提案の定着ロ
ーラーでは表面の粗化面が摩耗し易く、数１０万枚、場
合によっては１００万枚以上の寿命を要求される定着ロ
ーラーとしては不十分である。さらに、高速定着には定
着ローラーの回転数を上げる必要があり、該定着ローラ
ーの粗化面がかえってオフセットの発生を助長すると云
う問題があった。
、円筒状芯２上に接着層を介してフッ素系熱収縮チュー
ブを被覆し、その表面を十点平均粗さで２μｍ〜３０μ
ｍＲｚに粗化したローラーを用いて定着画像の光沢を除
く方法が提案されている。しかし、定着ローラーは現像
剤等の２〜３倍の寿命が望まれており、該提案の定着ロ
ーラーでは表面の粗化面が摩耗し易く、数１０万枚、場
合によっては１００万枚以上の寿命を要求される定着ロ
ーラーとしては不十分である。さらに、高速定着には定
着ローラーの回転数を上げる必要があり、該定着ローラ
ーの粗化面がかえってオフセットの発生を助長すると云
う問題があった。
【００１３】また、近年、電子写真装置においては、高
速、高画質、省電力化並びに低コスト化が要求されてお
り、特に定着ローラーの長寿命化とメンテナンスフリー
化が強く要望されている。
速、高画質、省電力化並びに低コスト化が要求されてお
り、特に定着ローラーの長寿命化とメンテナンスフリー
化が強く要望されている。
【００１４】本発明の目的は、電子写真のモノクローム
定着画像の光沢が少なく、高い定着強度を得ることがで
きる長寿命の定着ローラーを提供することにある。
定着画像の光沢が少なく、高い定着強度を得ることがで
きる長寿命の定着ローラーを提供することにある。
【００１５】また、本発明の他の目的は、上記定着ロー
ラーを用いた電子写真等のプリンタの定着装置を提供す
ることにある。
ラーを用いた電子写真等のプリンタの定着装置を提供す
ることにある。
【００１６】さらにまた、本発明の他の目的は、電子写
真のモノクローム定着画像の光沢が少なく、トナーのノ
ンオフセットバンドの広い電子写真装置を提供すること
にある。
真のモノクローム定着画像の光沢が少なく、トナーのノ
ンオフセットバンドの広い電子写真装置を提供すること
にある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
である定着後のモノクローム定着画像の光沢が少なく、
定着ロール自身の長寿命化を図るため、該定着ローラー
の表面層の形状と定着画像の光沢との関係、該表面層と
その下地層との関係、さらには用いるトナーの粘弾性等
との関係について鋭意検討した。
である定着後のモノクローム定着画像の光沢が少なく、
定着ロール自身の長寿命化を図るため、該定着ローラー
の表面層の形状と定着画像の光沢との関係、該表面層と
その下地層との関係、さらには用いるトナーの粘弾性等
との関係について鋭意検討した。
【００１８】その結果、定着ローラーの表面層の構造、
特性、弾性率、または表面層の下の下地層の構造、特性
、弾性率が定着画質に大きな影響を及ぼすことを見出し
た。定着後の画像は、その表面が平坦であればあるほど
光沢を有し、その反射によって画像を見にくゝする。 従って、画像定着面に微小凸凹面を形成することにより
、光を散乱させることができる。しかし、一般にカラー
画像においては、逆に反射光が色を際立たせるために光
沢画像が好まれる。また、オーバヘッドプロジェクタ（
ＯＨＰ）では、投影する透過光が画像フィルム面で乱反
射すると投影画像の品質が悪くなるために、画像フィル
ム面の平滑性が重要となっている。
特性、弾性率、または表面層の下の下地層の構造、特性
、弾性率が定着画質に大きな影響を及ぼすことを見出し
た。定着後の画像は、その表面が平坦であればあるほど
光沢を有し、その反射によって画像を見にくゝする。 従って、画像定着面に微小凸凹面を形成することにより
、光を散乱させることができる。しかし、一般にカラー
画像においては、逆に反射光が色を際立たせるために光
沢画像が好まれる。また、オーバヘッドプロジェクタ（
ＯＨＰ）では、投影する透過光が画像フィルム面で乱反
射すると投影画像の品質が悪くなるために、画像フィル
ム面の平滑性が重要となっている。
【００１９】本発明が対象とするモノクローム画像、特
に、白黒画像においては、反射光が画像の品質（品位）
を低下させることから極力低光沢のものがよく、光沢度
（後述する）で１０％以下が望ましい。
に、白黒画像においては、反射光が画像の品質（品位）
を低下させることから極力低光沢のものがよく、光沢度
（後述する）で１０％以下が望ましい。
【００２０】前記課題を解決する本発明の要旨は次のと
おりである。
おりである。
【００２１】（１） 未定着トナー画像が形成された
支持体を、対向配置した二つの加圧手段の間に挿通して
、該支持体上に未定着トナー画像を定着させる電子写真
の定着装置において、前記支持体のトナー付着面と接す
る前記加圧手段は、軟質のマトリックス中にそれよりも
硬質の粒状体が分散された層を有し、定着時の加圧によ
って硬質の粒状体により前記支持体に微小凹凸面を形成
するよう構成されていることを特徴とする電子写真の定
着装置。
支持体を、対向配置した二つの加圧手段の間に挿通して
、該支持体上に未定着トナー画像を定着させる電子写真
の定着装置において、前記支持体のトナー付着面と接す
る前記加圧手段は、軟質のマトリックス中にそれよりも
硬質の粒状体が分散された層を有し、定着時の加圧によ
って硬質の粒状体により前記支持体に微小凹凸面を形成
するよう構成されていることを特徴とする電子写真の定
着装置。
【００２２】（２） 前記支持体のトナー付着面と接
する前記加圧手段は、下地層とその上に形成された表面
層とを有し、前記下地層は前記表面層よりも大きな弾性
率を有し、定着時の加圧により前記表面層を変形するこ
とにより前記支持体に微小凹凸面を形成するよう構成さ
れていることを特徴とする電子写真の定着装置。
する前記加圧手段は、下地層とその上に形成された表面
層とを有し、前記下地層は前記表面層よりも大きな弾性
率を有し、定着時の加圧により前記表面層を変形するこ
とにより前記支持体に微小凹凸面を形成するよう構成さ
れていることを特徴とする電子写真の定着装置。
【００２３】（３） 前記下地層は軟質のマトリック
ス中にそれよりも硬質の粒状体が分散され、該粒状体は
前記表面層よりも大きな弾性率を有していることを特徴
とする電子写真の定着装置。
ス中にそれよりも硬質の粒状体が分散され、該粒状体は
前記表面層よりも大きな弾性率を有していることを特徴
とする電子写真の定着装置。
【００２４】（４） 表面に光導電体層が形成された
感光ドラム、該感光ドラムの表面に所定の電荷を付与す
る帯電手段、前記感光ドラムの表面に画像情報に応じた
光を照射する光照射手段、前記光照射により電荷の一部
を消去して形成された感光ドラムの静電潜像を現像トナ
ーで現像し可視像化する現像手段、該トナー像を支持体
に転写する転写手段、前記トナー像が転写された支持体
を定着する定着手段、前記転写後の感光ドラムの表面残
留電荷を除く除電手段および前記転写後の感光ドラムの
表面残留トナーを除く清掃手段を備えた電子写真装置で
あって、前記定着手段は互いに接触して回転する定着ロ
ーラーと加圧ローラーとを備え、前記定着ローラーは円
筒状芯の表面上に均一な膜厚の表面層を有し、前記円筒
状芯の表面は前記表面層よりも大きな弾性率を有し定着
時の加圧により表面層を変形して前記支持体に微小凹凸
面を形成するよう構成されていることを特徴とする電子
写真装置。
感光ドラム、該感光ドラムの表面に所定の電荷を付与す
る帯電手段、前記感光ドラムの表面に画像情報に応じた
光を照射する光照射手段、前記光照射により電荷の一部
を消去して形成された感光ドラムの静電潜像を現像トナ
ーで現像し可視像化する現像手段、該トナー像を支持体
に転写する転写手段、前記トナー像が転写された支持体
を定着する定着手段、前記転写後の感光ドラムの表面残
留電荷を除く除電手段および前記転写後の感光ドラムの
表面残留トナーを除く清掃手段を備えた電子写真装置で
あって、前記定着手段は互いに接触して回転する定着ロ
ーラーと加圧ローラーとを備え、前記定着ローラーは円
筒状芯の表面上に均一な膜厚の表面層を有し、前記円筒
状芯の表面は前記表面層よりも大きな弾性率を有し定着
時の加圧により表面層を変形して前記支持体に微小凹凸
面を形成するよう構成されていることを特徴とする電子
写真装置。
【００２５】前記（１）の特徴は、定着ローラー等の加
圧手段の表面に軟質のマトリックス中に該マトリックス
よりも硬質の粒状体が分散された層を形成することにあ
る。こうした層の一例としては、形成する微小凹凸面の
粗さに対応する粒径を有するフイラを軟質のレジンマト
リックス中に分散したものがある。また、フッ素化ポリ
イミドのように、硬化後、軟質のフッ素系レジン中に硬
質のポリイミドが分散したものがある。
圧手段の表面に軟質のマトリックス中に該マトリックス
よりも硬質の粒状体が分散された層を形成することにあ
る。こうした層の一例としては、形成する微小凹凸面の
粗さに対応する粒径を有するフイラを軟質のレジンマト
リックス中に分散したものがある。また、フッ素化ポリ
イミドのように、硬化後、軟質のフッ素系レジン中に硬
質のポリイミドが分散したものがある。
【００２６】上記層は、定着時の加圧によって軟質のマ
トリックス部が変形し、硬質のフイラが未定着トナーが
付着した紙等の支持体の表面に微小凹凸面を形成するこ
とによって光を散乱させるものである。
トリックス部が変形し、硬質のフイラが未定着トナーが
付着した紙等の支持体の表面に微小凹凸面を形成するこ
とによって光を散乱させるものである。
【００２７】次に前記（２）の特徴は、前記定着ローラ
ー等の加圧手段の表面層とその直下の層（以下単に下地
層と云う）の弾性率の差を利用し、該下地層の表面に特
定の凹凸面（または粗化面）を設けたことにある。該下
地層は、表面層よりも弾性率が大きいために定着時の加
圧によって表面層を下から押し出し変形することにより
微小凹凸面が形成され、該凹凸面が前記支持体の表面に
光を散乱させる凹凸を形成し、光沢度を下げるものであ
る。従って、本発明の定着ローラーは、表面層が摩耗し
てもその下地層によって常に定着時に所定の凹凸を形成
することができるために、表面層が存在するかぎり定着
画像面に同じ凹凸面を形成することができる。
ー等の加圧手段の表面層とその直下の層（以下単に下地
層と云う）の弾性率の差を利用し、該下地層の表面に特
定の凹凸面（または粗化面）を設けたことにある。該下
地層は、表面層よりも弾性率が大きいために定着時の加
圧によって表面層を下から押し出し変形することにより
微小凹凸面が形成され、該凹凸面が前記支持体の表面に
光を散乱させる凹凸を形成し、光沢度を下げるものであ
る。従って、本発明の定着ローラーは、表面層が摩耗し
てもその下地層によって常に定着時に所定の凹凸を形成
することができるために、表面層が存在するかぎり定着
画像面に同じ凹凸面を形成することができる。
【００２８】前記（３）の特徴は、上記（２）の下地層
に前記（１）の層を形成したもので、前記フイラ等の硬
質の粒状体として、表面層よりも大きい弾性率のものを
用いることにより前記（２）と同じ効果が得られる。
に前記（１）の層を形成したもので、前記フイラ等の硬
質の粒状体として、表面層よりも大きい弾性率のものを
用いることにより前記（２）と同じ効果が得られる。
【００２９】前記表面層を円筒状芯の表面に直接被覆す
る場合は、該芯の表面上に前記凹凸を形成することによ
り本発明の目的を達成することができる。該凹凸は、粗
化、例えばサンドブラストあるいはエッチング等により
形成される比較的均一な粒状の凹凸面で、前記円筒状芯
がアルミニウム合金等の場合、円筒状芯の冷間引抜き加
工時に形成される一定方向の線条痕からなる凹凸面では
、本発明の目的を達成できない。
る場合は、該芯の表面上に前記凹凸を形成することによ
り本発明の目的を達成することができる。該凹凸は、粗
化、例えばサンドブラストあるいはエッチング等により
形成される比較的均一な粒状の凹凸面で、前記円筒状芯
がアルミニウム合金等の場合、円筒状芯の冷間引抜き加
工時に形成される一定方向の線条痕からなる凹凸面では
、本発明の目的を達成できない。
【００３０】また、樹脂材料等の下地層を前記円筒状芯
の表面に形成し、これに前記凹凸を形成してもよい。そ
の場合、下地層の弾性率は表面層の弾性率よりも大きい
ものを用いることが必要である。下地層の弾性率が表面
層の弾性率以下では加圧しても表面層に凹凸を形成する
ことができない。
の表面に形成し、これに前記凹凸を形成してもよい。そ
の場合、下地層の弾性率は表面層の弾性率よりも大きい
ものを用いることが必要である。下地層の弾性率が表面
層の弾性率以下では加圧しても表面層に凹凸を形成する
ことができない。
【００３１】該下地層の凹凸構造としては、前記サンド
ブラスト等による粗化面以外に、下地層に金属等の無機
フイラまたは有機フイラを均一に分散させたものでもよ
い。この場合は、該フィラの弾性率が表面層の弾性率よ
り大きいものを選択することによって達成される。
ブラスト等による粗化面以外に、下地層に金属等の無機
フイラまたは有機フイラを均一に分散させたものでもよ
い。この場合は、該フィラの弾性率が表面層の弾性率よ
り大きいものを選択することによって達成される。
【００３２】さらにまた、下地層を形成し硬化後に前記
有機フイラを分散させたと同様に、下地層中に粒状の粒
子を形成し、該粒子の弾性率が表面層の弾性率より大き
いものであれば本発明の目的を達成することができる。 こうした粒状の粒子を形成できるものとしては、フッ素
系ポリイミドがある。これは硬化によって弾性率が大き
いポリイミドの部分が弾性率があまり大きくないフッ素
樹脂の部分に比較的ランダムに形成され、あたかもポリ
イミドの粒子を分散したと同じ作用効果を有する下地層
が得られる。また、下地層として多孔質層も上記と同様
な作用効果を得ることができる。
有機フイラを分散させたと同様に、下地層中に粒状の粒
子を形成し、該粒子の弾性率が表面層の弾性率より大き
いものであれば本発明の目的を達成することができる。 こうした粒状の粒子を形成できるものとしては、フッ素
系ポリイミドがある。これは硬化によって弾性率が大き
いポリイミドの部分が弾性率があまり大きくないフッ素
樹脂の部分に比較的ランダムに形成され、あたかもポリ
イミドの粒子を分散したと同じ作用効果を有する下地層
が得られる。また、下地層として多孔質層も上記と同様
な作用効果を得ることができる。
【００３３】なお、前記下地層は表面層を接着する接着
剤を兼ねていることが望ましい。
剤を兼ねていることが望ましい。
【００３４】こうし下地層と表面層の弾性率の差は、２
０００ｋｇ／ｃｍ２以上あることが好ましい。そして、
前記の微小凹凸面の粗さは、十点平均粗さで５〜５０μ
ｍ、好ましくは１０〜４５μｍがよい。５μｍ未満では
効果が十分得られない。５０μｍを超えると下地が金属
で表面層が有機材料の場合、一般に金属の弾性率は有機
材料に比べて非常に大きいために表面層を痛めて、定着
ローラーの寿命を短くする恐れがある。また、下地層が
樹脂層である場合、該層の膜厚が５０μｍよりも厚くな
ると熱定着装置においては熱伝導性が悪くなり、定着速
度あるいは定着強度を低下させるので好ましくない。
０００ｋｇ／ｃｍ２以上あることが好ましい。そして、
前記の微小凹凸面の粗さは、十点平均粗さで５〜５０μ
ｍ、好ましくは１０〜４５μｍがよい。５μｍ未満では
効果が十分得られない。５０μｍを超えると下地が金属
で表面層が有機材料の場合、一般に金属の弾性率は有機
材料に比べて非常に大きいために表面層を痛めて、定着
ローラーの寿命を短くする恐れがある。また、下地層が
樹脂層である場合、該層の膜厚が５０μｍよりも厚くな
ると熱定着装置においては熱伝導性が悪くなり、定着速
度あるいは定着強度を低下させるので好ましくない。
【００３５】前記定着ローラーの円筒状芯の材料として
は、アルミニウム合金等の金属、セラミック、耐熱性プ
ラスチック等が用いられる。
は、アルミニウム合金等の金属、セラミック、耐熱性プ
ラスチック等が用いられる。
【００３６】定着ローラーの表面層の材料としては、四
フッ化エチレン樹脂等の耐熱性フッ素系樹脂あるいはテ
トラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素系熱収縮樹脂が用い
られる。これらは、耐摩耗性，熱伝導性，機械特性等の
面から２０〜１００μｍの厚さが望ましい。
フッ化エチレン樹脂等の耐熱性フッ素系樹脂あるいはテ
トラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素系熱収縮樹脂が用い
られる。これらは、耐摩耗性，熱伝導性，機械特性等の
面から２０〜１００μｍの厚さが望ましい。
【００３７】前記下地層の材料としては、ポリイミド、
フッ素系ポリイミド、テトラフルオロエチレン等のフル
オロカーボン重合体、上記ポリイミドとフッ素樹脂等の
耐熱性樹脂の混合物が用いられる。
フッ素系ポリイミド、テトラフルオロエチレン等のフル
オロカーボン重合体、上記ポリイミドとフッ素樹脂等の
耐熱性樹脂の混合物が用いられる。
【００３８】前記加圧ローラーは、定着時に前記定着ロ
ーラーをバックアップするもので、表面にシリコンゴム
、フッ素ゴム、フロロシリコンゴム等の弾性体層を所定
のニップ幅が得られる膜厚に形成したものである。また
、必要に応じてこれら表面にフッ素系熱収縮樹脂等を被
膜したものを用いてもよい。
ーラーをバックアップするもので、表面にシリコンゴム
、フッ素ゴム、フロロシリコンゴム等の弾性体層を所定
のニップ幅が得られる膜厚に形成したものである。また
、必要に応じてこれら表面にフッ素系熱収縮樹脂等を被
膜したものを用いてもよい。
【００３９】定着ローラーまたは加圧ローラーを加熱す
るときは、従来公知の手段、例えばシーズヒータ等を用
い、これをローラーの円筒状芯の内側に設けて用いる。
るときは、従来公知の手段、例えばシーズヒータ等を用
い、これをローラーの円筒状芯の内側に設けて用いる。
【００４０】また、必要に応じて定着ローラーまたは加
圧ローラーの表面には、該表面エネルギーを小さくする
例えばシリコーンオイルなどの有機シロキサン重合体の
薄層を設けて、前記ローラーと紙等の支持体との離型性
をよくすることができる。
圧ローラーの表面には、該表面エネルギーを小さくする
例えばシリコーンオイルなどの有機シロキサン重合体の
薄層を設けて、前記ローラーと紙等の支持体との離型性
をよくすることができる。
【００４１】なお、本発明の説明は、定着装置として図
４に示すローラー型のもので説明しているが、後述の図
５の模式図に示すようなベルト定着方式にも同様に応用
できる。
４に示すローラー型のもので説明しているが、後述の図
５の模式図に示すようなベルト定着方式にも同様に応用
できる。
【００４２】現像用トナーの粘弾性特性も定着画像の表
面状態に影響を及ぼす。粘性を表す損失弾性率と弾性を
表す貯蔵弾性率の比（損失正接＝損失弾性率／貯蔵弾性
率）が大きいほど定着画像の光沢が大になる。即ち、加
圧または加熱加圧されて押し潰されたトナー粒子は、元
に戻ろうとする力より粘性力が大きいと、定着ローラー
の表面状態に準じてしまうためである。従ってこの比は
小さいことが望ましい。
面状態に影響を及ぼす。粘性を表す損失弾性率と弾性を
表す貯蔵弾性率の比（損失正接＝損失弾性率／貯蔵弾性
率）が大きいほど定着画像の光沢が大になる。即ち、加
圧または加熱加圧されて押し潰されたトナー粒子は、元
に戻ろうとする力より粘性力が大きいと、定着ローラー
の表面状態に準じてしまうためである。従ってこの比は
小さいことが望ましい。
【００４３】また、前記貯蔵弾性率は、定着時の定着ロ
ーラーへのトナーオフセットに影響を及ぼし、貯蔵弾性
率が小さすぎるとノンオフセットバンド（オフセットし
ない温度範囲）が狭くなり、大きいと定着強度に影響を
及ぼし粘性も大きくなる（粘性はできるだけ小さい方が
よい）。
ーラーへのトナーオフセットに影響を及ぼし、貯蔵弾性
率が小さすぎるとノンオフセットバンド（オフセットし
ない温度範囲）が狭くなり、大きいと定着強度に影響を
及ぼし粘性も大きくなる（粘性はできるだけ小さい方が
よい）。
【００４４】上記を踏まえて、前記損失正接（ｔａｎδ
）の値は４以下が好ましい。４を超えると定着画像の光
沢度が１０％（１３５ｋｇ／連量紙）を超え、モノクロ
ーム画像用としては好ましくない。また、貯蔵弾性率は
２×１０２Ｐａ以上、好ましくは２×１０２〜１×１０
４Ｐａがよい。２×１０２Ｐａより小さくなるとノンオ
フセットバンドが狭くなる傾向がある。
）の値は４以下が好ましい。４を超えると定着画像の光
沢度が１０％（１３５ｋｇ／連量紙）を超え、モノクロ
ーム画像用としては好ましくない。また、貯蔵弾性率は
２×１０２Ｐａ以上、好ましくは２×１０２〜１×１０
４Ｐａがよい。２×１０２Ｐａより小さくなるとノンオ
フセットバンドが狭くなる傾向がある。
【００４５】前記トナーとしては、例えばポリスチレン
、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、ス
チレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレ
ン共重合体、スチレン−ブタジェン共重合体、スチレン
−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体
、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル
酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重
合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン
−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸
フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステ
ル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、
スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メ
タクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸
フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル
酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アク
リル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレン
またはスチレン置換体を含む重合体または共重合体）、
塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、エステル樹脂、低分子量ポリエ
チレン、低分子量ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、
ウレタン樹脂、ケトン樹脂、スチレン−アクリル酸エチ
ル樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール等の１種
以上を主成分として、これに必要な色の顔料を配合して
粉末状にしたものが使用できる。
、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、ス
チレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレ
ン共重合体、スチレン−ブタジェン共重合体、スチレン
−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体
、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル
酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重
合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン
−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸
フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステ
ル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、
スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メ
タクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸
フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル
酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アク
リル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレン
またはスチレン置換体を含む重合体または共重合体）、
塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、エステル樹脂、低分子量ポリエ
チレン、低分子量ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、
ウレタン樹脂、ケトン樹脂、スチレン−アクリル酸エチ
ル樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール等の１種
以上を主成分として、これに必要な色の顔料を配合して
粉末状にしたものが使用できる。
【００４６】
【作用】本発明の定着装置を用いることによって、光沢
の少ない定着画像が得られるのは、定着時に定着ローラ
ーの表面層によって形成される微小な凹凸面が光を散乱
させるためである。
の少ない定着画像が得られるのは、定着時に定着ローラ
ーの表面層によって形成される微小な凹凸面が光を散乱
させるためである。
【００４７】また、該ローラーの表面層より弾性率の大
きい下地層を設け、該下地層に形成した微小凹凸は、定
着時の加圧により表面層を下から押出して該表面層に凹
凸を形成し、これが定着画像面に微小な凹凸面を転写す
るためである。特に、該定着ローラーが長期に渡って有
効（長寿命）なのは、下地層に設けた前記微小凹凸が表
面層の摩耗に関係無く、効果があるためである。
きい下地層を設け、該下地層に形成した微小凹凸は、定
着時の加圧により表面層を下から押出して該表面層に凹
凸を形成し、これが定着画像面に微小な凹凸面を転写す
るためである。特に、該定着ローラーが長期に渡って有
効（長寿命）なのは、下地層に設けた前記微小凹凸が表
面層の摩耗に関係無く、効果があるためである。
【００４８】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
る。
【００４９】図１および図２は本発明の定着ローラーの
一実施例を示す模式断面図で、図１はアルミ合金製の円
筒状芯２上に樹脂からなる表面層４を形成した定着ロー
ラーの模式断面図である。また、図２はアルミ合金の円
筒状芯２の表面に樹脂からなる下地層３を設け、その上
に樹脂からなる表面層４を被覆形成した定着ローラーの
模式断面図である。なお、円筒状芯２の内部にヒータ５
を設けることによって加熱定着ができる。
一実施例を示す模式断面図で、図１はアルミ合金製の円
筒状芯２上に樹脂からなる表面層４を形成した定着ロー
ラーの模式断面図である。また、図２はアルミ合金の円
筒状芯２の表面に樹脂からなる下地層３を設け、その上
に樹脂からなる表面層４を被覆形成した定着ローラーの
模式断面図である。なお、円筒状芯２の内部にヒータ５
を設けることによって加熱定着ができる。
【００５０】図３は本発明の効果を見るために用いた電
子写真装置の概略図である。有機光導電体層を表面に形
成した感光ドラム７は矢印の方向に回転する。帯電器１
２によって感光ドラム７の表面に所定の電荷が付与され
、画像情報に応じて制御されたレーザー光１１が照射さ
れた部分の電荷が消去されて、感光ドラム７の表面に静
電潜像が形成される。次いで現像器１０に収容されてい
る現像剤８中で摩擦帯電されたトナー９をもって、感光
ドラム７の表面に形成されている静電潜像を現像し可視
像とする。この可視像を転写器１４により記録紙（支持
体）１５上に転写し、定着装置１６により定着する。
子写真装置の概略図である。有機光導電体層を表面に形
成した感光ドラム７は矢印の方向に回転する。帯電器１
２によって感光ドラム７の表面に所定の電荷が付与され
、画像情報に応じて制御されたレーザー光１１が照射さ
れた部分の電荷が消去されて、感光ドラム７の表面に静
電潜像が形成される。次いで現像器１０に収容されてい
る現像剤８中で摩擦帯電されたトナー９をもって、感光
ドラム７の表面に形成されている静電潜像を現像し可視
像とする。この可視像を転写器１４により記録紙（支持
体）１５上に転写し、定着装置１６により定着する。
【００５１】転写後の感光ドラム７は表面の電荷を除電
器１７により除去し、表面の残留トナーを清掃手段であ
るファーブラシ１３で除去して、再び帯電器１２によっ
て帯電する、と云う一連の行程を繰り返すことによって
次の複写が行われる。
器１７により除去し、表面の残留トナーを清掃手段であ
るファーブラシ１３で除去して、再び帯電器１２によっ
て帯電する、と云う一連の行程を繰り返すことによって
次の複写が行われる。
【００５２】定着装置１６の加圧ローラー６は、円筒状
心の表面に耐熱性弾性体層としてＨＴＶ（Ｈｉｇｈ Ｔ
ｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ）
シリコーンゴムを７ｍｍの厚さに被覆し、その上にＰＦ
Ａ（四フッ化エチレンパーフルオルアルキルビニルエー
テル共重合体）樹脂の熱収縮チューブを厚さ４０μｍに
被覆，形成した。なお、該加圧ローラーは外径６０ｍｍ
で、定着ローラー１の回転に伴って矢印方向に回転可能
に取付けられている。また、本定着装置は、定着ローラ
ー１と加圧ローラー６の間に所定の圧力を加える加圧手
段（図示省略）を備えている。
心の表面に耐熱性弾性体層としてＨＴＶ（Ｈｉｇｈ Ｔ
ｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ）
シリコーンゴムを７ｍｍの厚さに被覆し、その上にＰＦ
Ａ（四フッ化エチレンパーフルオルアルキルビニルエー
テル共重合体）樹脂の熱収縮チューブを厚さ４０μｍに
被覆，形成した。なお、該加圧ローラーは外径６０ｍｍ
で、定着ローラー１の回転に伴って矢印方向に回転可能
に取付けられている。また、本定着装置は、定着ローラ
ー１と加圧ローラー６の間に所定の圧力を加える加圧手
段（図示省略）を備えている。
【００５３】〔実施例 １〕アルミ合金製の円筒状芯
２（圧縮弾性率：７×１０５ｋｇ／ｃｍ２）の表面を研
磨して成形加工時の線条痕凹凸を除き、次いでブラスト
処理を施して十点平均粗さ２０μｍの粗化面（微小凹凸
面）を形成した。該粗化面上にＰＦＡの熱収縮チューブ
を直接被覆し加熱することによって厚さ４０μｍの皮膜
（圧縮弾性率：６，７００ｋｇ／ｃｍ２）を形成し、表
面が平滑な定着ローラー（外径６０ｍｍ）を作製した。 また、図１に示すような内部にヒータ５を設けた。
２（圧縮弾性率：７×１０５ｋｇ／ｃｍ２）の表面を研
磨して成形加工時の線条痕凹凸を除き、次いでブラスト
処理を施して十点平均粗さ２０μｍの粗化面（微小凹凸
面）を形成した。該粗化面上にＰＦＡの熱収縮チューブ
を直接被覆し加熱することによって厚さ４０μｍの皮膜
（圧縮弾性率：６，７００ｋｇ／ｃｍ２）を形成し、表
面が平滑な定着ローラー（外径６０ｍｍ）を作製した。 また、図１に示すような内部にヒータ５を設けた。
【００５４】
一方、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体
…１００重量部 サルチル酸クロム系
錯化合物 … ２重量部
カーボンブラック（カーボンＮｏ．４
４）… １０重量部 ポリプロピレン
…
５重量部からなる配合物をヘンシェルミキサで
予備混合し、二軸押出機で溶融混練後、ジェットミルに
て粉砕し、ジグザグ分級機で平均粒径１１μｍに分級し
たトナーをフェライトキャリア（Ｆ−１５０；パウダー
テック社製）と３：９７（重量比）の割合で混合した二
成分系現像剤を調製した。この現像剤を用い、反転現像
方式のレーザープリンタでＡ４サイズの紙を用いて速度
６０枚／分にて連続印刷を行ない、前記定着ローラーと
加圧ローラーを備えた定着装置で定着した。なお、該定
着装置のニップ圧力は４ｋｇ／ｃｍ２とし、定着ローラ
ーの表面温度は１９０℃に設定した。
…１００重量部 サルチル酸クロム系
錯化合物 … ２重量部
カーボンブラック（カーボンＮｏ．４
４）… １０重量部 ポリプロピレン
…
５重量部からなる配合物をヘンシェルミキサで
予備混合し、二軸押出機で溶融混練後、ジェットミルに
て粉砕し、ジグザグ分級機で平均粒径１１μｍに分級し
たトナーをフェライトキャリア（Ｆ−１５０；パウダー
テック社製）と３：９７（重量比）の割合で混合した二
成分系現像剤を調製した。この現像剤を用い、反転現像
方式のレーザープリンタでＡ４サイズの紙を用いて速度
６０枚／分にて連続印刷を行ない、前記定着ローラーと
加圧ローラーを備えた定着装置で定着した。なお、該定
着装置のニップ圧力は４ｋｇ／ｃｍ２とし、定着ローラ
ーの表面温度は１９０℃に設定した。
【００５５】上記によって得た定着画像は、１インチ角
ベタ黒部で光沢度７％、定着強度が９０％以上のものが
得られた。また、５０万枚の連続印刷定着試験後の光沢
度，定着強度もほとんど上記の初期値と変わらなかった
。
ベタ黒部で光沢度７％、定着強度が９０％以上のものが
得られた。また、５０万枚の連続印刷定着試験後の光沢
度，定着強度もほとんど上記の初期値と変わらなかった
。
【００５６】上記において、光沢度の測定は１３５ｋｇ
／連量（約４２ポンド／連量）紙に１インチ角ベタ黒画
像を形成して定着し、変角光沢度計〔ＶＧ−１Ｂ型：日
本電色（株）製〕により光沢度：Ｇｓ（７５度）を測定
した。また、定着強度は前記１インチ角ベタ黒画像部に
スコッチメンディングテープ（３Ｍ社製Ｎｏ．８１０）
を貼付け、その上を直径６０ｍｍの金属性ロールを用い
て圧力２ｋｇで回転押圧した後、前記スコッチメンディ
ングテープを引剥がし、剥離前後の画像濃度の比を求め
評価した。
／連量（約４２ポンド／連量）紙に１インチ角ベタ黒画
像を形成して定着し、変角光沢度計〔ＶＧ−１Ｂ型：日
本電色（株）製〕により光沢度：Ｇｓ（７５度）を測定
した。また、定着強度は前記１インチ角ベタ黒画像部に
スコッチメンディングテープ（３Ｍ社製Ｎｏ．８１０）
を貼付け、その上を直径６０ｍｍの金属性ロールを用い
て圧力２ｋｇで回転押圧した後、前記スコッチメンディ
ングテープを引剥がし、剥離前後の画像濃度の比を求め
評価した。
【００５７】〔実施例 ２〜９および比較例 １〜
７〕前記アルミ合金製の円筒状芯２の表面に、熱硬化性
ポリイミド（圧縮弾性率：２３，０００ｋｇ／ｃｍ２）
を塗布し加熱硬化した。その表面にブラスト処理を施し
、十点平均粗さ２０μｍの粗化面（微小凹凸面）を形成
し下地層とした。該下地層上にＰＦＡの熱収縮チューブ
を被覆，加熱して厚さ４０μｍの皮膜（圧縮弾性率：６
，７００ｋｇ／ｃｍ２）を形成し、図２に示すような内
部にヒータ５を有する表面が平滑な定着ローラー（外径
６０ｍｍ）を作製した。
７〕前記アルミ合金製の円筒状芯２の表面に、熱硬化性
ポリイミド（圧縮弾性率：２３，０００ｋｇ／ｃｍ２）
を塗布し加熱硬化した。その表面にブラスト処理を施し
、十点平均粗さ２０μｍの粗化面（微小凹凸面）を形成
し下地層とした。該下地層上にＰＦＡの熱収縮チューブ
を被覆，加熱して厚さ４０μｍの皮膜（圧縮弾性率：６
，７００ｋｇ／ｃｍ２）を形成し、図２に示すような内
部にヒータ５を有する表面が平滑な定着ローラー（外径
６０ｍｍ）を作製した。
【００５８】実施例３以下についても表１に示す樹脂層
材料を用い、同様にして下地層および表面層を形成し、
定着ローラーを作製した。該定着ローラーを定着装置に
組込み、前記実施例１と同様に連続印刷定着試験を行な
い定着画像の光沢度，定着強度等を測定した。結果を表
１にまとめて示す。
材料を用い、同様にして下地層および表面層を形成し、
定着ローラーを作製した。該定着ローラーを定着装置に
組込み、前記実施例１と同様に連続印刷定着試験を行な
い定着画像の光沢度，定着強度等を測定した。結果を表
１にまとめて示す。
【００５９】なお、表１の実施例３，６，７，８および
比較例７のそれぞれの下地層表面にはブラスト処理を施
さなかったのでその表面は平滑であり、そのまゝでは下
地層中のポリイミド粒子の粗さを測定することができな
い。そこで、表面層を形成後に該表面層の一部を前記下
地層との間で引き剥がし、露出した面の表面粗さを測定
した（十点平均粗さ）。引き剥がすことによってフッ素
系樹脂部分が表面層のＰＦＡ側に付着して剥がされ、ポ
リイミド部分が粒子状に残っている部分の粗さを測定し
た。
比較例７のそれぞれの下地層表面にはブラスト処理を施
さなかったのでその表面は平滑であり、そのまゝでは下
地層中のポリイミド粒子の粗さを測定することができな
い。そこで、表面層を形成後に該表面層の一部を前記下
地層との間で引き剥がし、露出した面の表面粗さを測定
した（十点平均粗さ）。引き剥がすことによってフッ素
系樹脂部分が表面層のＰＦＡ側に付着して剥がされ、ポ
リイミド部分が粒子状に残っている部分の粗さを測定し
た。
【００６０】
【表１】
【００６１】また、１５０℃の貯蔵弾性率（Ｇ′）１６
８０Ｐａ、損失正接（ｔａｎδ）１．６のスチレン−ア
クリル系樹脂を含む黒色トナーを用いた現像画像を、実
施例６に示す定着ローラーを用いて、実施例１と同様に
連続印刷定着試験を行なった。その結果、画像の光沢度
７．０％、定着強度９７％、コールドオフセット（１８
０ｋｇ／連量紙：約５６ポンド／連量紙）発生温度１６
５℃以下、ホットオフセット（５５ｋｇ／連量紙：約１
７ポンド／連量紙）発生温度２３０℃以上とノンオフセ
ットバンドが広い定着装置が得られた。さらに、前記と
同様に５０万枚の連続印刷定着試験においても、光沢度
、定着強度およびノンオフセットバンドは初期とほとん
ど変わらなかった。さらにまた、連続印刷定着試験１０
０万枚でも安定した鮮明な画像が得られた。
８０Ｐａ、損失正接（ｔａｎδ）１．６のスチレン−ア
クリル系樹脂を含む黒色トナーを用いた現像画像を、実
施例６に示す定着ローラーを用いて、実施例１と同様に
連続印刷定着試験を行なった。その結果、画像の光沢度
７．０％、定着強度９７％、コールドオフセット（１８
０ｋｇ／連量紙：約５６ポンド／連量紙）発生温度１６
５℃以下、ホットオフセット（５５ｋｇ／連量紙：約１
７ポンド／連量紙）発生温度２３０℃以上とノンオフセ
ットバンドが広い定着装置が得られた。さらに、前記と
同様に５０万枚の連続印刷定着試験においても、光沢度
、定着強度およびノンオフセットバンドは初期とほとん
ど変わらなかった。さらにまた、連続印刷定着試験１０
０万枚でも安定した鮮明な画像が得られた。
【００６２】なお、前記トナーの粘弾性特性はレオペキ
シーアナライザ（ＲＰＸー７０５：岩本製作所）を用い
、Ｃｏｎｅ ａｎｄ Ｐｌａｔｅ法でＣｏｎｅ Ａｎｇ
ｌｅ：３度，Ｃｏｎｅ半径：１．５ｃｍ，Ｃｏｎｅの頂
角：８７°，周波数：０．１Ｈｚに固定し、歪率を自動
として温度依存性を測定し、１５０℃における貯蔵弾性
率（Ｇ′）と損失正接（ｔａｎδ）を求めた。現像剤の
キャリアおよび評価試験方法は前記実施例１と同じであ
る。
シーアナライザ（ＲＰＸー７０５：岩本製作所）を用い
、Ｃｏｎｅ ａｎｄ Ｐｌａｔｅ法でＣｏｎｅ Ａｎｇ
ｌｅ：３度，Ｃｏｎｅ半径：１．５ｃｍ，Ｃｏｎｅの頂
角：８７°，周波数：０．１Ｈｚに固定し、歪率を自動
として温度依存性を測定し、１５０℃における貯蔵弾性
率（Ｇ′）と損失正接（ｔａｎδ）を求めた。現像剤の
キャリアおよび評価試験方法は前記実施例１と同じであ
る。
【００６３】〔実施例 １０〜１４および比較例
８〜１２〕実施例６の定着ローラーを用い、トナーの樹
脂組成および粘弾性特性を変えた場合の定着特性を表２
に示す。
８〜１２〕実施例６の定着ローラーを用い、トナーの樹
脂組成および粘弾性特性を変えた場合の定着特性を表２
に示す。
【００６４】
【表２】
【００６５】表２からは、損失正接３以下，貯蔵弾性率
２００以上のトナーを用いることによりノンオフセット
バンドが広く、光沢度の低い高品質の定着画像が得られ
ることが推定できる。
２００以上のトナーを用いることによりノンオフセット
バンドが広く、光沢度の低い高品質の定着画像が得られ
ることが推定できる。
【００６６】〔実施例 １５〕前記アルミ合金製の円
筒状芯２の表面に、熱硬化性エポキシ樹脂の接着層（５
μｍ）を介して粒径１０〜１５μｍの酸化チタン（圧縮
弾性率：１×１０６ｋｇ／ｃｍ２）粉末２０容量％を含
む４フッ化エチレン樹脂（熱処理後の圧縮弾性率：５，
５００ｋｇ／ｃｍ２）をコートして熱処理を行い、２５
μｍの皮膜を形成し、図１に示すような表面が平滑な定
着ローラー（外径６０ｍｍ）を作製した。
筒状芯２の表面に、熱硬化性エポキシ樹脂の接着層（５
μｍ）を介して粒径１０〜１５μｍの酸化チタン（圧縮
弾性率：１×１０６ｋｇ／ｃｍ２）粉末２０容量％を含
む４フッ化エチレン樹脂（熱処理後の圧縮弾性率：５，
５００ｋｇ／ｃｍ２）をコートして熱処理を行い、２５
μｍの皮膜を形成し、図１に示すような表面が平滑な定
着ローラー（外径６０ｍｍ）を作製した。
【００６７】該定着ローラーを定着装置に組込み、実施
例１と同様に定着画像の光沢度、定着強度を測定した。 その結果、光沢度８．５％、定着強度９３％の良好な画
像が得られた。
例１と同様に定着画像の光沢度、定着強度を測定した。 その結果、光沢度８．５％、定着強度９３％の良好な画
像が得られた。
【００６８】〔実施例 １６〕実施例１５の酸化チタ
ンの代りに、粒径１３〜１８μｍの熱硬化したポリイミ
ド（圧縮弾性率：２３，０００ｋｇ／ｃｍ２）粉末を用
いて、実施例１と同様に定着画像の光沢度、定着強度を
測定した。その結果、光沢度８．１％、定着強度９４％
の良好な画像が得られた。
ンの代りに、粒径１３〜１８μｍの熱硬化したポリイミ
ド（圧縮弾性率：２３，０００ｋｇ／ｃｍ２）粉末を用
いて、実施例１と同様に定着画像の光沢度、定着強度を
測定した。その結果、光沢度８．１％、定着強度９４％
の良好な画像が得られた。
【００６９】〔実施例 １７〕前記アルミ合金製の円
筒状芯２の表面に、粒径２２〜２５μｍの酸化チタン（
圧縮弾性率：１×１０６ｋｇ／ｃｍ２）粉末２０容量％
を含む４フッ化エチレン樹脂（熱処理後の圧縮弾性率：
３，０００ｋｇ／ｃｍ２）をコートして３５μｍの皮膜
を形成し、その上にＰＦＡの熱収縮性チューブ（熱処理
後の圧縮弾性率：６，７００ｋｇ／ｃｍ２）を直接被覆
し熱処理を行って２５μｍの皮膜を形成し、図２に示す
ような表面が平滑な定着ローラー（外径６０ｍｍ）を作
製した。
筒状芯２の表面に、粒径２２〜２５μｍの酸化チタン（
圧縮弾性率：１×１０６ｋｇ／ｃｍ２）粉末２０容量％
を含む４フッ化エチレン樹脂（熱処理後の圧縮弾性率：
３，０００ｋｇ／ｃｍ２）をコートして３５μｍの皮膜
を形成し、その上にＰＦＡの熱収縮性チューブ（熱処理
後の圧縮弾性率：６，７００ｋｇ／ｃｍ２）を直接被覆
し熱処理を行って２５μｍの皮膜を形成し、図２に示す
ような表面が平滑な定着ローラー（外径６０ｍｍ）を作
製した。
【００７０】該定着ローラーを定着装置に組込み、実施
例１と同様に定着画像の光沢度、定着強度を測定した。 その結果、光沢度８．８％、定着強度９１％の良好な画
像が得られた。
例１と同様に定着画像の光沢度、定着強度を測定した。 その結果、光沢度８．８％、定着強度９１％の良好な画
像が得られた。
【００７１】なお、前記実施例においては、ローラー型
の定着装置について説明したが、図５の模式図で示すよ
うなベルト方式の定着装置にも本発明を応用することが
できる。
の定着装置について説明したが、図５の模式図で示すよ
うなベルト方式の定着装置にも本発明を応用することが
できる。
【００７２】図５はトナー画像を形成した支持体と接す
る金属製のエンドレスベルト面上に前記各実施例で示す
ような表面層を形成することによって、該支持体の画像
表面に前記微小凹凸面を形成する。これによって、本発
明の目的を達成することができる。
る金属製のエンドレスベルト面上に前記各実施例で示す
ような表面層を形成することによって、該支持体の画像
表面に前記微小凹凸面を形成する。これによって、本発
明の目的を達成することができる。
【００７３】
【発明の効果】本発明は、前記支持体のトナー付着面と
接する前記加圧手段（定着ローラー）の表面に、軟質の
マトリックス中にそれよりも硬質の粒状体が分散された
層を形成し、定着時の加圧によって該粒状体により支持
体に光を散乱させる微小凹凸面を形成することにより良
好な品質のモノクローム定着画像を得ることができる。
接する前記加圧手段（定着ローラー）の表面に、軟質の
マトリックス中にそれよりも硬質の粒状体が分散された
層を形成し、定着時の加圧によって該粒状体により支持
体に光を散乱させる微小凹凸面を形成することにより良
好な品質のモノクローム定着画像を得ることができる。
【００７４】特に、上記粒状体よりも弾性率が小さい表
面層を設け、定着時の加圧によって該表面層に微小凹凸
面を形成する定着ローラーを用いることにより、定着後
の画像の光沢が抑制され良好な品質のモノクローム定着
画像を得ることができる。
面層を設け、定着時の加圧によって該表面層に微小凹凸
面を形成する定着ローラーを用いることにより、定着後
の画像の光沢が抑制され良好な品質のモノクローム定着
画像を得ることができる。
【００７５】また、表面層の弾性率より大きい弾性率の
下地または下地層の表面に微小凹凸面を形成した定着ロ
ーラーを用いても同様の効果が得られる。なお、下地層
を設けることによって、表面層が摩耗消滅しないかぎり
同一の微小凹凸面をけいせいできると云う優れた効果が
ある。
下地または下地層の表面に微小凹凸面を形成した定着ロ
ーラーを用いても同様の効果が得られる。なお、下地層
を設けることによって、表面層が摩耗消滅しないかぎり
同一の微小凹凸面をけいせいできると云う優れた効果が
ある。
【００７６】さらに、加熱定着においては表面層の膜厚
を薄く形成できるために熱伝導性が向上し、定着強度の
優れたトナー画像が得られる。
を薄く形成できるために熱伝導性が向上し、定着強度の
優れたトナー画像が得られる。
【００７７】本発明の定着ローラーは１００万枚以上の
連続印刷定着を行っても初期とほとんど変わらない高品
質で定着強度の安定した定着画像を与える長寿命の定着
ローラーであり、長期間メンテナンスフリーの定着装置
を提供することができる。
連続印刷定着を行っても初期とほとんど変わらない高品
質で定着強度の安定した定着画像を与える長寿命の定着
ローラーであり、長期間メンテナンスフリーの定着装置
を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例の定着ローラーの断面模式図
である。
である。
【図２】本発明の他の実施例の定着ローラーの断面模式
図である。
図である。
【図３】本発明の評価に用いた電子写真装置の概略図で
ある。
ある。
【図４】電子写真用の定着装置の模式図である。
【図５】本発明の他の実施例の定着装置の模式図である
。
。
１…定着ローラー、２…円筒状芯、３…下地層、４…表
面層、５…ヒータ、６…加圧ローラー、７…感光ドラム
、８…現像剤、９…トナー、１０…現像機、１１…レー
ザー光、１２…帯電器、１３…ファーブラシ（清掃手段
）、１４…転写器、１５…記録紙（支持体）、１６…定
着装置、１７…除電器、１８…分離爪、１９…温度セン
サ、２０…加圧ヒータ、２１…エンドレスベルト、２２
…ドライブローラー。
面層、５…ヒータ、６…加圧ローラー、７…感光ドラム
、８…現像剤、９…トナー、１０…現像機、１１…レー
ザー光、１２…帯電器、１３…ファーブラシ（清掃手段
）、１４…転写器、１５…記録紙（支持体）、１６…定
着装置、１７…除電器、１８…分離爪、１９…温度セン
サ、２０…加圧ヒータ、２１…エンドレスベルト、２２
…ドライブローラー。
Claims (18)
- 【請求項１】未定着トナー画像が形成された支持体を、
対向配置した二つの加圧手段の間に挿通して、該支持体
上に未定着トナー画像を定着させる電子写真の定着装置
において、前記支持体のトナー付着面と接する前記加圧
手段は、軟質のマトリックス中にそれよりも硬質の粒状
体が分散された層を有し、定着時の加圧によって硬質の
粒状体により前記支持体に微小凹凸面を形成するよう構
成されていることを特徴とする電子写真の定着装置。 - 【請求項２】未定着トナー画像が形成された支持体を、
対向配置した二つの加圧手段の間に挿通して、該支持体
上に未定着トナー画像を定着させる電子写真の定着装置
において、前記支持体のトナー付着面と接する前記加圧
手段は、軟質のマトリックス中にそれよりも硬質の粒状
体が分散された下地層とその上に形成された表面層とを
有し、前記硬質の粒状体は前記表面層よりも大きな弾性
率を有し、定着時の加圧により前記表面層を変形するこ
とにより前記支持体に微小凹凸面を形成するよう構成さ
れていることを特徴とする電子写真の定着装置。 - 【請求項３】未定着トナー画像が形成された支持体を、
対向配置した二つの加圧手段の間に挿通して、該支持体
上に未定着トナー画像を定着させる電子写真の定着装置
において、前記支持体のトナー付着面と接する前記加圧
手段は、下地層とその上に形成された表面層とを有し、
前記下地層は前記表面層よりも大きな弾性率を有し、定
着時の加圧により前記表面層を変形することにより前記
支持体に微小凹凸面を形成するよう構成されていること
を特徴とする電子写真の定着装置。 - 【請求項４】前記対向した二つの加圧手段の少なくとも
一方がローラーであることを特徴とする請求項１，２ま
たは３に記載の電子写真の定着装置。 - 【請求項５】未定着トナー画像が形成された支持体を、
対向配置した二つの加圧手段の間に挿通して、該支持体
上に未定着トナー画像を定着させる電子写真の定着装置
において、前記加圧手段がローラーからなり、前記支持
体のトナー付着面と接するローラーは金属製の円筒状芯
とその上に設けた樹脂からなる表面層を有し、該表面層
が定着時の加圧により変形して前記支持体に微小凹凸面
を形成するよう構成されていることを特徴とする電子写
真の定着装置。 - 【請求項６】未定着トナー画像が形成された支持体を、
対向配置した二つの加圧手段の間に挿通して、該支持体
上に未定着トナー画像を定着させる電子写真の定着装置
において、前記加圧手段がローラーからなり、前記支持
体のトナー付着面と接するローラーは円筒状芯と、その
上に設けた下地層と樹脂からなる表面層を有し、前記下
地層は前記表面層よりも大きな弾性率を有し定着時の加
圧により表面層を変形して前記支持体に微小凹凸面を形
成するよう構成されていることを特徴とする電子写真の
定着装置。 - 【請求項７】未定着トナー画像が形成された支持体を、
対向配置した二つの加圧手段の間に挿通して、該支持体
上に未定着トナー画像を定着させる電子写真の定着装置
において、前記加圧手段がローラーからなり、前記支持
体のトナー付着面と接するローラーは円筒状芯と、その
上に設けた下地層と樹脂からなる表面層を有し、前記下
地層は前記表面層よりも大きな弾性率を有する粒状体が
分散されており、定着時の加圧により表面層を変形して
前記支持体に微小凹凸面を形成するよう構成されている
ことを特徴とする電子写真の定着装置。 - 【請求項８】未定着トナー画像が形成された支持体を、
対向配置した二つの加圧手段の間に挿通して、該支持体
上に未定着トナー画像を定着させる電子写真の定着装置
であって、前記支持体のトナー付着面と接する前記加圧
手段はエンドレスベルト状に形成されており、前記エン
ドレスベルトの表面は軟質のマトリックス中にそれより
も硬質の粒状体が分散された層を有し、定着時の加圧に
よって硬質の粒状体により前記支持体に微小凹凸面を形
成するよう構成されていることを特徴とする電子写真の
定着装置。 - 【請求項９】未定着トナー画像が形成された支持体を、
対向配置した二つの加圧手段の間に挿通して、該支持体
上に未定着トナー画像を定着させる電子写真の定着装置
であって、前記支持体のトナー付着面と接する前記加圧
手段はエンドレスベルト状に形成されており、前記エン
ドレスベルトの表面は軟質のマトリックス中にそれより
も硬質の粒状体が分散された下地層とその上に形成され
た表面層とを有し、前記硬質の粒状体は前記表面層より
も大きな弾性率を有し、定着時の加圧により前記表面層
を変形することにより前記支持体に微小凹凸面を形成す
るよう構成されていることを特徴とする電子写真の定着
装置。 - 【請求項１０】未定着トナー画像が形成された支持体を
、対向配置した二つの加圧手段の間に挿通して、該支持
体上に未定着トナー画像を定着させる電子写真の定着装
置であって、前記支持体のトナー付着面と接する前記加
圧手段はエンドレスベルト状に形成されており、前記エ
ンドレスベルトの表面は下地層とその上に形成された表
面層とを有し、前記下地層は前記表面層よりも大きな弾
性率を有し、定着時の加圧により前記表面層を変形する
ことにより前記支持体に微小凹凸面を形成するよう構成
されていることを特徴とする電子写真の定着装置。 - 【請求項１１】前記対向した二つの加圧手段の少なくと
も一方が加熱手段を備えていることを特徴とする請求項
１〜１０のいずれかに記載の電子写真の定着装置。 - 【請求項１２】前記の微少凹凸面が十点平均粗さで５〜
５０μｍであることを特徴とする請求項１〜１１のいず
れかに記載の電子写真の定着装置。 - 【請求項１３】前記下地層がフッ素系ポリイミドで構成
され、前記表面層がフッ素系ポリイミドより低弾性率の
フッ素系樹脂またはフッ素系熱収縮樹脂で構成されてい
ることを特徴とする請求項６または１０に記載の電子写
真の定着装置。 - 【請求項１４】表面に光導電体層が形成された感光ドラ
ム、該感光ドラムの表面に所定の電荷を付与する帯電手
段、前記感光ドラムの表面に画像情報に応じた光を照射
する光照射手段、前記光照射により電荷の一部を消去し
て形成された感光ドラムの静電潜像を現像トナーで現像
し可視像化する現像手段、該トナー像を支持体に転写す
る転写手段、前記トナー像が転写された支持体を定着す
る定着手段、前記転写後の感光ドラムの表面残留電荷を
除く除電手段および前記転写後の感光ドラムの表面残留
トナーを除く清掃手段を備えた電子写真装置であって、
前記定着手段は互いに接触して回転する定着ローラーと
加圧ローラーとを備え、前記定着ローラーは円筒状芯の
表面上に均一な膜厚の表面層を有し、前記円筒状芯の表
面は前記表面層よりも大きな弾性率を有し定着時の加圧
により表面層を変形して前記支持体に微小凹凸面を形成
するよう構成されていることを特徴とする電子写真装置
。 - 【請求項１５】前記定着手段の定着ローラーの前記表面
層の下に該表面層の弾性率よりも大きい弾性率の下地層
が形成されており、該下地層が定着時の加圧により表面
層を変形して前記支持体に微小凹凸面を形成するよう構
成されていることを特徴とする請求項１４に記載の電子
写真装置。 - 【請求項１６】前記定着手段の定着ローラーは円筒状芯
と、その上に形成された樹脂からなる下地層と、該下地
層の上に形成された樹脂からなる表面層が設けられてお
り、前記下地層がフッ素系ポリイミドで構成され、前記
表面層がフッ素系ポリイミドより低弾性率のフッ素系樹
脂またはフッ素系熱収縮樹脂で構成されていることを特
徴とする請求項１４に記載の電子写真装置。 - 【請求項１７】前記定着手段の定着ローラーは円筒状芯
と、その上に形成された樹脂からなる下地層と、該下地
層の上に形成された樹脂からなる表面層が設けられてお
り、前記下地層が平均粒径５〜５０μｍのフイラを含み
、該フイラはその弾性率が前記表面層の弾性率よりも大
きく、かつ、下地層中に均一分散されていることを特徴
とする請求項１４に記載の電子写真装置。 - 【請求項１８】前記トナーは１５０℃における貯蔵弾性
率（Ｇ′）が２×１０２Ｐａ以上、かつ、損失正接（ｔ
ａｎδ）が４以下であることを特徴とする請求項１４〜
１７のいずれかに記載の電子写真装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3112924A JP2690630B2 (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 電子写真の定着装置および電子写真装置 |
| US07/883,363 US5363180A (en) | 1991-05-17 | 1992-05-15 | Fixing device for electrophotography and electrophotographic apparatus incorporating the fixing device |
| DE4216366A DE4216366C2 (de) | 1991-05-17 | 1992-05-18 | Fixiervorrichtung für ein elektrofotografisches Gerät |
| US08/313,801 US5508138A (en) | 1991-05-17 | 1994-09-28 | Fixing device for electrophotography and electrophotographic apparatus incorporating the fixing device |
| US08/517,706 US5519479A (en) | 1991-05-17 | 1995-08-22 | Fixing device for electrophotography and electrophotographic apparatus incorporating the fixing device |
| US08/611,850 US5649273A (en) | 1991-05-17 | 1996-03-06 | Belt-type fixing device having an irregular surface contour |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3112924A JP2690630B2 (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 電子写真の定着装置および電子写真装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04340576A true JPH04340576A (ja) | 1992-11-26 |
| JP2690630B2 JP2690630B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=14598904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3112924A Expired - Fee Related JP2690630B2 (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 電子写真の定着装置および電子写真装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (4) | US5363180A (ja) |
| JP (1) | JP2690630B2 (ja) |
| DE (1) | DE4216366C2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08194336A (ja) * | 1995-01-18 | 1996-07-30 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成方法 |
| JPH1039538A (ja) * | 1996-07-25 | 1998-02-13 | Ricoh Co Ltd | 静電荷像現像用トナー |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2690630B2 (ja) * | 1991-05-17 | 1997-12-10 | 株式会社日立製作所 | 電子写真の定着装置および電子写真装置 |
| DE4327168A1 (de) * | 1993-08-13 | 1995-02-16 | Ptg Plasma Oberflaechentech | Trockenkopierer, Transporteinrichtung für Papier sowie Verfahren zum Herstellen einer Walze |
| US5579694A (en) * | 1995-08-30 | 1996-12-03 | Polaroid Corporation | Printer adapted for use with silica-based print media |
| US5715507A (en) * | 1995-11-16 | 1998-02-03 | Konica Corporation | Color image forming process with control gloss |
| US5789025A (en) * | 1995-12-15 | 1998-08-04 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Fire resistant, moisture barrier membrane |
| DE19602659A1 (de) * | 1996-01-26 | 1997-07-31 | Hoechst Ag | Metallisierung von thermoplastischen Kunststoffen |
| US5689789A (en) * | 1996-03-22 | 1997-11-18 | Xerox Corporation | Uniform nip velocity roll fuser |
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