JPH05273882A

JPH05273882A - 定着装置

Info

Publication number: JPH05273882A
Application number: JP13334891A
Authority: JP
Inventors: Ryuichiro Maeyama; 龍一郎前山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-05-10
Filing date: 1991-05-10
Publication date: 1993-10-22

Abstract

(57)【要約】【目的】定着ローラ表面の離型性オイルの塗布量を少
なくでき、塗布ムラも改善でき、且つ十分な離型性を発
揮させて定着動作をさせることができ、定着ローラ外径
の変化による紙送りのトラブル等もなく、定着ローラ表
層の破壊等を防止して定着ローラの耐久性をも向上可能
とした定着装置を提供することである。【構成】定着ローラ１０の表層３を、ヨウ素価が７以
上でエチリデンノルボーネンを配合のＥＰＤＭをシリコ
ーンゴムに混合したゴム混合物で形成した。【効果】表層３の組成により定着ローラ１０に目的の
性能が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置又は静電
記録装置等の画像形成装置において、記録材上に転写さ
れた複数色のトナー像を定着してフルカラーの永久像と
するのに使用される定着装置に関し、特にその定着ロー
ラの表層を改良した定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】フルカラー電子写真装置又は静電記録装
置等の画像形成装置においては、複数色のトナー像が転
写された記録材を、定着装置に設けられた１対の定着ロ
ーラと加圧ローラとの間に通紙して加熱及び加圧するこ
とにより、記録材上にトナー像を定着して永久像を得る
ことを行なっている。

【０００３】このような定着装置にあっては、記録材上
のトナー像を形成するトナーが定着により記録材上に接
着せず定着ローラ側に付着し、これが次の記録材に転写
されてしまう所謂オフセット現象を生じる問題がある。
特にフルカラーの画像形成装置では、単にトナーを軟化
してこれを加圧、接着させる単色の画像形成の場合とは
異なり、複数色のトナー像を不完全溶融の状態で混色す
る低温定着が行なわれるために、オフセット現象を生じ
る傾向が強い。

【０００４】従ってこれを防止するために、メチルシリ
コーンオイルのような離型性オイルからなるオフセット
防止液を、フェルトのような浸透性材料を介して定着ロ
ーラ表面に塗布することが行なわれる。

【０００５】又定着ローラは、芯金上に室温加硫シリコ
ーンゴム若しくは低温加硫シリコーンゴムのゴム層を有
し、加圧ローラは、フッ素樹脂の表層を有するように構
成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、オフセット現象を防止するために、次のような欠点
があった。（１）Ａ４サイズの面積当たり１０ｍｇ以上の多くの離
型性オイル塗布量を必要とし、離型性オイルが周囲に飛
散する。（２）離型性オイルが高価で、経済的でない。（３）記録材と加圧ローラ間で離型性オイルの粘着性が
高まり、加圧ローラに記録材が巻き付く。（４）離型性オイルの流動性が元々悪いので、オイル量
が増大したことにより離型性オイルが定着ローラ表面に
均一に付着せず、記録材上に離型性オイルがムラとなっ
て現れる。又定着ローラ表層の破壊等により定着ローラ
の耐久性にも問題がある。

【０００７】本発明の目的は、定着ローラ表面の離型性
オイルの塗布量を少なくでき、塗布ムラも改善でき、且
つ十分な離型性を発揮させて定着動作をさせることがで
き、定着ローラ外径の変化による紙送りのトラブル等も
なく、定着ローラ表層の破壊等を防止して定着ローラの
耐久性をも向上できる定着装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
定着装置にて達成される。要約すれば本発明は、定着ロ
ーラとこれに圧接された加圧ローラとからなる１対の回
転するローラを有し、前記１対のローラの少なくとも一
方に熱源が設置され、前記１対のローラ間に複数色のト
ナー像を前記定着ローラ側として通紙される前記トナー
像が転写された記録材を挟持して、前記１対のローラ間
でトナー像を加熱及び加圧することにより、前記トナー
像を溶融、混色して前記転写材上に定着する定着装置に
おいて、前記定着ローラの表層を、ヨウ素価が７以上で
エチリデンノルボーネンを配合のエチレンプロピレンゴ
ムをシリコーンゴムに混合したゴム混合物からなるゴム
層で形成したことを特徴とする定着装置である。前記エ
チレンプロピレンゴムは、シリコーンゴム１００重量部
に対し０．５〜１００重量部混合される。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明の定着装置の一実施例の概略
構成図、図２は、図１の定着装置の定着ローラの斜視
図、図３は、図２のＸ−Ｘ先矢視図である。

【００１０】定着装置は、図１に示すように、定着ロー
ラ１０とこれに圧接された加圧ローラ２０とからなる１
対の回転するローラを有し、その少なくとも一方のロー
ラ、本実施例では加圧ローラ２０に熱源２１が内蔵され
ている。定着ローラ１０の例えば上部には図示しないオ
イル塗布手段が設けられている。

【００１１】これら１対の定着ローラ１０と加圧ローラ
２０とは、これらの間に複数色のトナー像を定着ローラ
１０側として通紙される記録材を挟持して、トナー像を
加熱及び加圧することにより、トナー像を溶融、混色し
て転写材上に定着するようになっている。

【００１２】さて、定着ローラ１０は、基本的に、芯金
となるローラ基材１上にシリコーンゴムからなる弾性層
２を設け、その上にオフセット防止層となる表層３を備
えてなっている。本発明によれば表層３は、ヨウ素価が
７以上で且つエチリデンノルボーネンを配合したエチレ
ンプロピレンゴム（以下、ＥＰＤＭという）をシリコー
ンゴムに混合して、このゴム混合物を使用して形成され
ている。加圧ローラ２０は、従来と同様、表層がフッ素
樹脂で形成されている。

【００１３】本発明において、定着ローラ１０の表層３
を形成するシリコーンゴムにＥＰＤＭを混合したのは、
これで表層３を形成すると、表層３のシリコーンゴム中
にＥＰＤＭが島状に存在するようになり、そのＥＰＤＭ
が離型性オイルに対する親和性があるので、表層３の離
型性オイルに対する濡れ性が向上して、離型性オイルの
塗布ムラをなくすようになり、又表層３に離型性オイル
を適度に保持して、Ａ４サイズの面積当たり１０ｍｇ以
下の離型性オイル塗布量で済むようになるからである。

【００１４】ＥＰＤＭのヨウ素価が７以上であるとした
のは、これ未満ではＥＰＤＭのシリコーンゴムとの相溶
性が低く、ＥＰＤＭとシリコーンゴムとを混合してもボ
ロボロくずれて、ＥＰＤＭがシリコーンゴム中に島状に
存在することができなくなるからである。好ましくは１
０〜３０の範囲であり、この範囲ではＥＰＤＭとシリコ
ーンゴムの混合作業が行ない易い。

【００１５】本発明において、ＥＰＤＭにエチリデンノ
ルボーネンを配合したのは、ＥＰＤＭの加硫速度をシリ
コーンゴムの加硫速度と合わせるためである。ジシクロ
ペンタジエン、１，４−ヘキサジエン等では、加硫速度
の差が大きくなりすぎる。

【００１６】ＥＰＤＭの混合量は、シリコーンゴム１０
０重量部に対し０．５〜１００重量部とする。混合量が
０．５重量部未満では、添加の効果がなく、１０重量部
を超えると定着ローラ１０の表層３に耐熱性を持たすこ
とができなくなるからである。フルカラーの定着装置に
おいては連続使用温度が１７０℃であり、シリコーンゴ
ムというゴム分の表層３でその半分以上をＥＰＤＭで占
める（つまりＥＰＤＭの混合量を１００重量部以上とす
る）ことはできない。

【００１７】本発明では、以上のような表層３を定着ロ
ーラ１０の表面に形成することにより、定着ローラ１０
のシリコーンオイルの塗布量をＡ４サイズの面積当たり
１０ｍｇ以下にすることができ、且つ塗布ムラを防止す
ることができる。又表層３の耐久性を向上して定着ロー
ラ１０の寿命を増すことができる。然も定着ローラ１０
の外径変化による紙送りのトラブル等がなく、転写材上
のトナー像に対し十分な離型性を発揮して定着動作をさ
せることができる。

【００１８】次に、本発明を具体例により更に説明す
る。

【００１９】シリコーンゴム基材としてゴムパウンドＳ
Ｈ８４１Ｕ（トーレ・シリコーン（株）製）１００重量
部、架橋剤としてＲＣ−４（５０Ｐ）（トーレ・シリコ
ーン（株）製）３重量部に対し、表１に示す如く、それ
ぞれヨウ素価が７、１８、３６でＥＰＤＭを１０重量部
配合したものを使用して、プレス法、インジェクション
法、巻き蒸し法などにより定着ローラ１０の弾性層２上
に表層３を作成し、４８時間放置後に４時間の後硬化
（ポストキュアー）をし、その後研磨により所定の外径
として、本発明に係る定着ローラを得た。これをヨウ素
価７、１８、３６の順に実施例１、２、３とした。

【００２０】比較のために、ＥＰＤＭ無配合品の定着ロ
ーラを作成して、これを比較例１とした。又弾性層２上
に、スプレーコーティング法により一液型縮合反応硬化
型シリコーンゴム（信越化学工業（株）製ＫＥ４４５
Ｔ・ＲＴＶ）を塗布することにより厚み約２００μｍの
表層を形成し、同様に放置、後硬化、研磨して定着ロー
ラを得、これを比較例２とした。

【００２１】これらの定着ローラは、シリコーンオイル
（信越化学製ＫＦ９６３００ｃｓシリコーンオイルを
使用）の１５０℃、６時間の含浸処理を行なって、耐久
試験に供した。

【００２２】定着ローラの耐久試験は、定着ローラをキ
ャノン（株）製カラー複写機ＣＬＣ−２００（Ａ４フル
カラ−の複写スピード：５枚／分）の定着装置に組み込
み、多数枚の連続複写を行なうことにより実施し、その
際の定着ローラ表層のトナーとのオフセット性（耐汚れ
性）、シリコーンオイル塗布量、シリコーンオイルによ
る表層の膨潤などを調べて、定着ローラの評価を行なっ
た。その結果を表１に示す。

【００２３】定着ローラへのシリコーンオイルの塗布ム
ラについてはランク分けを行ない、Ａ：非常に良好、
Ｂ：良好、Ｃ：可の順位を付けた。

【００２４】

【表１】

【００２５】表１に示されるように、実施例１〜３で
は、定着ローラの表層を、ヨウ素価が７以上でエチリデ
ンノルボーネンを配合のＥＰＤＭをシリコーンゴムに混
合したゴム混合物で形成したので、シリコーンオイル塗
布量が８ｍｇ以下の少量で済み、定着ローラ表面のトナ
ーとのオフセット性（耐汚れ性）も良好で、枚数５×１
０⁴ の最後まで問題なく複写をすることができた。又シ
リコーンオイルの塗布ムラも非常に良好（ランクＡ）で
あった。ここには示さなかったが、特にＥＰＤＭのヨウ
素価が１８の実施例２では最も良い結果を収めており、
これらからＥＰＤＭのヨウ素価を調製することにより塗
布ムラを改善できることが分る。

【００２６】これに対し比較例１〜２では、シリコーン
オイルの塗布ムラが良好（ランクＢ）又は可（ランク
Ｃ）であった。又塗布量は１２ｍｇ以上と多く必要で、
比較例１ではトナーオフセットが原因で、比較例２では
定着ローラ表層の破壊が原因で、それぞれ複写を中途で
終了しなければならなかった。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、定着
装置の定着ローラ表層を、ヨウ素価が７以上でエチリデ
ンノルボーネンを配合のエチレンプロピレンゴムをシリ
コーンゴムに混合したゴム混合物からなるゴム層で形成
したので、定着ローラ表面の離型性オイルの塗布量を少
なくでき、塗布ムラも改善でき、且つ十分な離型性を発
揮させて定着動作をさせることができ、定着ローラ外径
の変化による紙送りのトラブル等もなく、定着ローラ表
層の破壊等を防止して定着ローラの耐久性も向上し、フ
ルカラー用電子写真機や電子プリンターなどに好適であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置の一実施例の概略構成図であ
る。

【図２】図１の定着装置の定着ローラを示す斜視図であ
る。

【図】３図２のＸ−Ｘ線矢視図である。

【符号の説明】

１ローラ基材２弾性層３表層１０定着ローラ２０加圧ローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定着ローラとこれに圧接された加圧ロー
ラとからなる１対の回転するローラを有し、前記１対の
ローラの少なくとも一方に熱源が設置され、前記１対の
ローラ間に複数色のトナー像を前記定着ローラ側として
通紙される前記トナー像が転写された記録材を挟持し
て、前記１対のローラ間でトナー像を加熱及び加圧する
ことにより、前記トナー像を溶融、混色して前記転写材
上に定着する定着装置において、前記定着ローラの表層
を、ヨウ素価が７以上でエチリデンノルボーネンを配合
のエチレンプロピレンゴムをシリコーンゴムに混合した
ゴム混合物からなるゴム層で形成したことを特徴とする
定着装置。
【請求項２】前記エチレンプロピレンゴムをシリコー
ンゴム１００重量部に対し、０．５〜１００重量部混合
した請求項１の定着装置。