JPS5838974A - 定着装置 - 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】 本発明は、未定着画像を支持する支持材と接触して、該
未定着画像を該支持材に定着せしめる定着行程に用いら
れる回転体を有する定着装置に関する。

従来、未定着画像が例えば電子写真複写機で形成される
場合では、その未定着画像をこれを支持する支持材に電
気的な吸着で支持させている。そしてこの未定着画像を
支持材に定着するものは、主として加熱に依るものと、
加圧に依るものとに大別でき、その定着には、接触式の
ローラ対を用いるものが多用されている。

このような未定着画像例えばトナー像を支持する紙尋の
支持材は、物体と接触することによって物体と支持材、
トナー像が摩擦帯電することがある。

一方１、従来より熱や圧力による定着装置においては、
トナー像のオフセット現象が生じることが常であり、こ
れを解決するため種々の方法がとられてきたが未だに不
完全である。

例えば、金属ローラーを有する定着装置においては、通
常のトナーを用いた場合、そのトナー自身の有する電荷
により、金属表面に対して容易に鏡映力を有するととＫ
なり、その結果、トナー像は金属ローラー表面に引かれ
、トナー像の乱れやオフセットが発生してしまう。

一方、定着ローラーをプラスチック等の誘電体で構成す
る場合も、鏡映力の影響こそはないか、その摩擦が繰り
返される内にオフセット及びトナー像乱れを引きおこす
。これは主として絶縁性ローラーの摩擦帯電により、ト
ナーが静電的に付着するととＫよるものである。

このような絶縁性ローラーの摩擦帯電は定着口−ラー材
質によっては表面電位において１０００Ｖを越すことが
あり、トナー像を甚だしく乱す結果となる。

又、この摩擦帯電によって蓄積された電荷量な除電手段
によって除去する装置が提供されているが、装置全体の
複雑化をもたらすばかりか、除電操作時にトナー像を乱
すことがあり、その程度はかえって大きな欠点となって
しまう。

本発明は、以上の欠点に鑑みてなされたもの二上記問題
点や欠点をオフセット現象の原点に立ち的とする。

このオフセット現象は、トナー像と支持材との付着力が
定着ローラー等の接触回転体とトナー像との付着力より
も小さくなる時に発生し、又トナー像の像乱れは、トナ
ー像が一対の定着ローラーの挟圧部（又は圧接部）で定
着される直前にトナー像が飛散して定着ローラー表面に
付着することにより発生することが確認された。さらに
１この現象が起きる原因としては、トナー像と定着ロー
ラー間に生じる静電的引力にょる付着力が主なものであ
ることを確認した。本発明は、この上記内容に鑑不てな
されたものであり、％に未定着画像と定着装置とに着眼
したものである。

以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の適用できる圧力定着装置に用いた一実
施例である。第１図で、１は定着ローラー、２は抑圧ロ
ーラーで、夫々、軸ＯＫよって互いに回動可能に枢着さ
れた側板３，４に回転可能に軸支されている。ローラ一
対１．２を加圧する為、側板３，４には、ｐ−ラ一対１
，２に関し細口と反対の側にボルト５、及びこのボルト
頭部と側板３間に設けられた圧縮ばね６を含む加圧装置
が設けられており、ばね６の弾性力でローラー１．２を
圧接する。その際のｐ−ジ−１，２間の線圧は１０乃至
２０吟６程度である。ローラー１は不図示のギア列を介
して電動モータで回転駆動され、ローラー−２は摩擦力
で従動回転する。感光紙、或いは転写紙等トナー像を支
持した紙Ｐは、トナー像面がローラー１に圧接するよう
にし【上記ローラ一対１＃２間に線圧され、そして加圧
手段（ネジ５．加圧はね６）によってそのトナー像は紙
Ｐに圧力定着される。

ここで、使用したトナーは、低密度ポリエチレンを主成
分とし、これに高密度ポリエチレンを含む樹脂とし、さ
らに磁性付与の為のｉグネタイトを混合したものである
。依つ【、トナー像の主成分はポリエチレンというとと
になる。

一方、定着ローラー１には、トナー並びにトナー像の主
成分と一致させるべ（、鋼製ローラー上にポリエチレン
を溶射法により被覆してなる被嶺廣１１が設けられてい
る。又、抑圧ローラー２に一東鋼製ｐ−ラーを用いであ
る。

従って、トナー像の主成分、低密度ポリエチレンと摩擦
帯電系列においてはぼ同順位のポリエチレンを定着ロー
ラー表面に設けたので、定着ローラー表面における帯電
をトナーの帯電とほぼ等しできる。依って、定着ローラ
ー表面に対するトナー像の付着力は、高度に防止され、
オフセットやトナー像乱れを防止できる。

上記定着ローラー表面の材質には、樹脂製造時における
不純物、未反応物質を若干含んでいても良くまた樹脂の
抵抗率を減少するために、混合した帯電防止材の如き導
電性物質を含有することはさらに好ましい実施例となる
。

また、上記被覆層１１に一脂肪性ポリアミン等の低抵抗
化物質を汀線し【電気抵抗値を若干低下させたものであ
れば、さらＫその蓄積電荷がより適度に補正されて好ま
しいものである。

尚、鋼製ローラーへのポリエチレンの被覆は他の技術で
ある高温溶液法、流動浸漬法、ディスパージー法等に行
っても良い。

トナーと定着ローラー間の摩擦帯電の大きさを直接測定
することは困難であるが、以下のような実験によりその
値を評価することができる。トナーを加熱、加圧郷によ
り固形化し第２図に示すように支持具１７にこの固形化
したトナー８を取りつける。一方定着ローラーの被覆層
と同一材質のものをシート状９にして、基台１０上に固
定する固形化したトナー８を保持した支持具７を矢印方
向に１分間に５０〜１００回の周期振幅５０ｗ！度でシ
ー）９上を往復摺動させる。このときシート９上に発生
する摩擦帯電による表面電圧を電位グローブ１１に取り
つけた表面電位計１２により測定する。測定される表面
電位は第３図に示すように上記支持具の往復周期と一致
して振動するが、これはシート上の表面の電位分布を示
している。

さてこの電位波形の包結線（破線で示す）は本実施例の
ポリエチレンを主成分とするトナーに対し、ポリエチレ
ンシートでは第３図−１の如く表面電位の最大値は＋８
０ｖ１テフロンシートでは第３図−すの如く最大−２０
０Ｖ、一方ナイロンシートでは第６図−Ｃのように＋１
０００Ｖ以上になった。

このような実験を各種のシートにより行ったところ、実
験でオフセット防止、像乱れ防止に効果のあったポリエ
チレン、テフロン、塩化ビニールの定着ローラー材質は
いずれも表面電圧が絶対値尚、このオフセットや画像の
乱れは、上記静電的引力以外の付着力も関与しているが
、特にトナー像乱、れに関しては定着ローラー間で挟持
、圧接される際に発生する空気の流れも関係してくる。

このため、トナー像には、ある程度の引力によって空気
流に抵抗する引力をも持たせることは好ましいものとな
る。この例としては、上記トナー像の有する摩擦帯電系
列が定着ローラーのそれよりも前後する順位のものを用
い、トナー像を支持材に確実に保持せしめる範囲内であ
って抑圧ローラーと定着ローラーとのなす摩擦帯電系列
がほぼ同一かトナー像を支持材に保持せしめる関係のも
のになるように設ければ良い。−例としては、トナーが
負で支持材の裏面が正とすると、トナー像と接する側の
四−シー電位が負で、対向するｐ−シーが正で且つ、ト
ナー像の帯電荷量よりもローラーの電荷量が小であるこ
とが好ましい。

また、他の実施例としては、上記ポリエチレンを主成分
とするトナーを用い、摩擦帯電系列においてポリエチレ
ンに近接しているＰｒＦＥ及び塩化ビニールを表面に被
榎した回転体を使用したとこへ前述したようにオフセッ
ト防止効果とトナー像乱れ防止効果を高度に得られた。

以上のように本発明は、未定着画像の摩擦帯電系列順位
の前後又は同一の摩擦帯電系列順位である層を有する回
転体を有するので、長期にわたってオフセット防止と、
トナー像のとび散りを防止でき、優れた定着性を維持し
、優れた画像が得られるものである。

本発明は、特に圧力定着式のも、のに有効であるが、加
熱定着装置のローラーやベルト状の回転体や、圧接ロー
ラー等にも適用できるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の一実施例の略側面図、第２対する表
面電位の説明図である。 １は定着ローラー、２は抑圧ローラー、Ｔはトナー、Ｐ
は紙、１１は被覆層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 未定着画像を構成する主、−成分の摩擦＠電系列順位の
   前後又は同一の摩擦帯電系列順位である層を有する回転
   体を有することを特徴とする定着装糺