JPS58158670A - Fixing roll of copying machine - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent paper from being wound around a fixing roll and to use a variety of sheets of paper while obtain stable, sharp image quality, by coating the surface of the roll with antistatic fluororesin. CONSTITUTION:On the surface 2 of the roll 1, the antistatic fluororesin film 3 is formed. The roll 1 uses, for example, metal, ceramics, rubber, etc., and metal is preferable. The antistatic fluororesin gives antistatic properties to, for example, ethylene tetrafluoride resin, perfluroalkoxy resin, a ethylene tetrafluoride-propylene hexafluoride copolymer, etc. In this case, acids of lithium, chromium, molybdenum, etc., or salts thereof are added preferably.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複写機用定着ローラーに関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a fixing roller for a copying machine.

従来、複写機においては、紙またはフィルムに現出され
た未定着の熱ｒ＋７　ｔ！ｌｊ性樹脂粉末（以下トナー
と称する）の画像を、定着ローラーによって加熱または
加圧、或は加熱加圧処理して、紙またはフィルムに定着
させるという定米法が行なわれている。そして、定着か
終了した紙またはフィルムは、定着ローラー表面に接触
させた金属製または合成樹脂製分離爪によって定着ロー
ラーから剥がしている。Conventionally, in copying machines, unfixed heat r+7 t! 2. Description of the Related Art A fixing method is used in which an image of lj resin powder (hereinafter referred to as toner) is heated or pressurized with a fixing roller, or heated and pressurized to fix it on paper or film. Then, the paper or film that has been fixed is peeled off from the fixing roller by a metal or synthetic resin separating claw that is brought into contact with the surface of the fixing roller.

また、加熱定着もしくは加熱加圧定着の場合には、定着
ローラーの表面温度を管理するために、サーミスターを
定着ローラーの表面に接触させることか多い。そして、
定着ローラー表面に残留する１・−ナーを除去するため
に、クリーニングフェルトやブレードを定漸ローラーに
接触させる方法が一般に採用されている。Further, in the case of heat fixing or heat and pressure fixing, a thermistor is often brought into contact with the surface of the fixing roller in order to control the surface temperature of the fixing roller. and,
In order to remove the 1-toner remaining on the surface of the fixing roller, a method is generally employed in which a cleaning felt or blade is brought into contact with the roller at regular intervals.

このように定着ローラー、特に加熱を伴なう定米ローラ
ー、にトナーが粘着するのを防止するために、従来から
耐熱性、非粘着性の優れたフッ素樹脂皮膜をローラーの
表面に形成した定着ローラーが広く用いられている。In order to prevent toner from sticking to the fusing roller, especially the fixing roller that involves heating, conventional fusing rollers have a heat-resistant, non-adhesive fluororesin film formed on the surface of the roller. Rollers are widely used.

しかしなから、前述のように、定着ローラーにに、紙、
フィルム、分解爪、サーミスター、クリーニングフェル
ト、ブレード、バックアップローラーなどか接触し摩擦
するために、電気絶縁性、スベリ性の良いフッ素樹脂皮
膜面は、摩擦帯電し紙またはフィルムの移送、定着ロー
ラーからの分離が連続的に安定して行なわれず、定着し
た紙またはフィルムが定着ローラーから分離されずに定
着ローラーに巻き付く故障が発生し易いという欠点かあ
った。However, as mentioned above, the fusing roller has paper,
The surface of the fluororesin coating, which has good electrical insulation and sliding properties, is frictionally charged and can be used to transfer paper or film, and from the fixing roller. The problem is that the separation is not carried out continuously and stably, and the fixed paper or film is not separated from the fixing roller and tends to become wrapped around the fixing roller.

定着ローラーに紙またはフィルムか巻き付くトいうこの
欠点を防止するために、多数個の分離爪を定着ローラー
に装着しているが、この問題は根本的には解決されてい
ない。In order to prevent this problem of paper or film wrapping around the fixing roller, a large number of separation claws are attached to the fixing roller, but this problem has not been fundamentally solved.

また、定着後に定着ローラー表面の帯電量が犬となり、
しかもローラー表面の帯電量分布が不均一であるため、
複写機内に飛散浮遊していたトナーか定着ローラー表面
に電気的に付着し、定着ローラー表面がトナーで汚され
る。したかつて、後続する未定着紙を定着するときに、
定着ローラー表面に付着したトナーも紙面上に定着され
、画像に汚れが発生し、不鮮明六画質となるという欠点
もある。しかして、この欠点は連続複写を行なう場合に
特に重大な問題となる。Also, after fixing, the amount of charge on the surface of the fixing roller increases,
Moreover, since the charge amount distribution on the roller surface is uneven,
Toner scattered and floating inside the copying machine is electrically attached to the surface of the fixing roller, and the surface of the fixing roller is smeared with toner. In the past, when fusing subsequent unfixed paper,
Another drawback is that the toner adhering to the surface of the fixing roller is also fixed on the paper surface, causing stains on the image and resulting in blurred image quality. This drawback becomes a particularly serious problem when continuous copying is performed.

本発明はこれらの欠点のない定着ローラー、すなわち安
定して魚］明な画質が得られ、定着ローラーへの紙の巻
き付きがなく、厚紙、薄紙、軟質紙、硬質紙など多種多
様の紙の使用が可能であり、しかも紙表面の帯電が少な
いために紙の表裏両面複写も容易に行なうことができ、
！、た分離爪も少数ですむので装置も小さくなるなど、
非常にゆれた利点を有する定着ローラーを提供すること
を目的とする。The present invention provides a fixing roller that does not have these drawbacks, that is, it provides stable and clear image quality, there is no paper wrapping around the fixing roller, and it is possible to use a wide variety of papers such as thick paper, thin paper, soft paper, and hard paper. Moreover, since there is little charge on the surface of the paper, it is possible to easily copy both the front and back sides of the paper.
! , the number of separation claws is small, so the device is also smaller.
The object is to provide a fusing roller with very wide advantages.

本発明を図面によって説明すれに１本発明の定〃、ロー
ラー（４）は、ローラー（１）の表面（２）に帯電防止
性フッ素樹脂皮膜（３）を形成してなるものである。To explain the present invention with reference to the drawings, one aspect of the present invention is that the roller (4) is formed by forming an antistatic fluororesin film (3) on the surface (2) of the roller (1).

従来の帯電ｊ　ｆ’Ｊｉ市性を有しないフッ素樹脂皮膜
を形成した今迄の定了ローラー−Ｃは、帯電）ｉ′ＩＪ
−数ビｆボルトから千ボルトにも達するか、本発明の定
着ローラーでけ数ボルトから数十ボルトと帯電１１１′
か顕著に少ない。しかも、従来の帯′１１イ防止性を有
して・いフッ素樹脂皮膜を形成し／ζ定着ローラーでは
紙との摩擦により生じる表面電位が減少するのに長時間
を要するという欠点があったが、本発明の定着ローラー
では紙との摩擦を停止すると、表面電位も速やかに零に
なるという優れた性質を有する。The conventional fixed roller-C, which has been formed with a fluororesin film that does not have a conventional charging property, has a charging)i'IJ
-The fixing roller of the present invention can charge from several volts to several tens of volts.
Or noticeably less. Moreover, the conventional fusing roller, which forms a fluororesin film with anti-banding properties, has the disadvantage that it takes a long time for the surface potential generated by friction with the paper to decrease. The fixing roller of the present invention has an excellent property that the surface potential quickly becomes zero when the friction with the paper stops.

本発明に用いるローラー（１）の素材としては、例う えは金属、セ廷ツクス、ゴムなとがあるが、金属が好ま
しい。ローラーの材質、大きさは適宜定める。Examples of the material for the roller (1) used in the present invention include metal, plastic, and rubber, with metal being preferred. The material and size of the rollers shall be determined as appropriate.

帯電防止性フッ素樹脂は、例えば四フッ化エチレン樹脂
（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシ（ｐ　Ｆ　Ａ）
樹脂、四フッ化エチレンー六フッ化ブを ロピレン共重合体（Ｆ　Ｅ　Ｐ）などに帯電防止性傷付
与・したものである。帯電防止性フッ素樹脂皮膜（３）
をローラー（１）の表面（２）に形成するには通常の塗
付、焼付方法によって行なうことができる。皮膜（３）
の種類、厚さなどは適宜定めることができる。Examples of antistatic fluororesins include tetrafluoroethylene resin (PTFE) and perfluoroalkoxy (pFA).
It is made by adding antistatic scratches to a polyethylene copolymer (FEP) or the like using a resin such as tetrafluoroethylene-hexafluoride. Antistatic fluororesin film (3)
can be formed on the surface (2) of the roller (1) by a conventional coating or baking method. Film (3)
The type, thickness, etc. can be determined as appropriate.

一般にプラスチックに帯電防止性を付与するには、第一
に銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、チタン、銀などの
金属導電性物質を添加する方法、第二にカーボンのよう
な導電性無機物質を添加する方法、第三にアルコール、
アミン、界面活性剤、ジフェニルグアニジンなどの有機
物質を添加する方法、第四にリチウム、クロム、モリブ
デンなどの酸またはその塩類を添加する方法などが行な
われている。Generally, to impart antistatic properties to plastics, the first method is to add conductive metal substances such as copper, aluminum, iron, nickel, titanium, and silver, and the second method is to add conductive inorganic substances such as carbon. how to, thirdly alcohol,
A method of adding an organic substance such as an amine, a surfactant, or diphenylguanidine, and a fourth method of adding an acid such as lithium, chromium, or molybdenum or a salt thereof are used.

前掲第一の方法をフッ素樹脂に適用するとフッ素樹脂皮
膜がぼろぼろになるために、前掲第二の方法はカーボン
を大量に混入しなければならないので得られる定着ロー
ラーが黒色となり定着ローラーの汚れが目立ちにくくな
るために、そして前掲第二の方法はフッ素樹脂皮膜は約
３８０°Ｃ位で焼付形成するので添加物質が熱分解して
しまうために、前掲第一〜三の方法は好ましくない。If the first method mentioned above is applied to a fluororesin, the fluororesin film becomes crumbly, but the second method mentioned above requires the inclusion of a large amount of carbon, so the resulting fixing roller becomes black and stains on the fixing roller become noticeable. The first to third methods described above are not preferred because the second method causes the fluororesin film to be baked at about 380° C. and the additive material is thermally decomposed.

本発明に用いる帯電防止性フッ素樹脂は非粘着性、耐摩
耗性、帯電防止性などの点から、前掲第四の方法で帯電
防止性を付与することか好捷しい。From the viewpoint of non-adhesion, abrasion resistance, antistatic properties, etc., it is preferable to impart antistatic properties to the antistatic fluororesin used in the present invention by the fourth method mentioned above.

本発明の定着ローラーによれば、安定して鮮明な画質が
得られ、定着ローラーへの紙の巻き付きがなく、厚紙、
薄紙、軟質紙、硬質紙など多種多様の紙の使用が可能で
あり、しかも紙の両面複写も容易に行なうことかでき、
かつ分離爪も少数ですむので装置の容積も小さくするこ
とができ令また製造価格も安価であるなど顕著に優れた
幾多の利点かある。According to the fixing roller of the present invention, stable and clear image quality can be obtained, there is no paper wrapping around the fixing roller, and there is no need to wrap paper around the fixing roller.
It is possible to use a wide variety of paper such as thin paper, soft paper, and hard paper, and it is also possible to easily make double-sided copies of paper.
In addition, since only a small number of separating claws are required, the volume of the device can be reduced, and the manufacturing cost is low.

以下、本発明を実施例および比較例によって説明する。The present invention will be explained below with reference to Examples and Comparative Examples.

実施例コ−〜２および比較例１〜２ １定着ローラーの作製 比較例１ Ｔｂ、　径３０　ｍｍ　、長さ３４２爬の５０５６アル
ミニウム合金製ローラー表面にＰＴＦＥ塗判を３５μの
膜厚で塗装焼イ」シ、表面粗さ０４μｍＲａのＰＴＦＥ
皮膜形成定着ローラーを作成した。Example 2 and Comparative Examples 1 to 2 1 Preparation of fixing roller Comparative Example 1 A PTFE coating with a thickness of 35 μm was applied to the surface of a 5056 aluminum alloy roller of Tb, diameter 30 mm, and length 342 mm. PTFE with a surface roughness of 04μmRa
A film-forming fixing roller was created.

比較例２ 直径３０關、長さ３４２脳の５０５６アルミニウム合金
製ローラーに平均粒径２ＱＩＩＰＦＡ樹脂を静電粉体塗
装法により吹付塗装し、表面を研摩して、０４２μｍ＋
Ｒａ表面相さ、３２μ膜厚のＰＦＡ樹脂皮膜形成定着ロ
ーラーを作成した。Comparative Example 2 A roller made of 5056 aluminum alloy with a diameter of 30 mm and a length of 342 mm was spray-coated with an average particle size of 2Q IIPFA resin by electrostatic powder coating, and the surface was polished to 042 μm+.
A PFA resin film-forming fixing roller with an Ra surface phase and a film thickness of 32 μm was prepared.

実施例１ 比較例１と同じローラーに、モリブデン酸アンモよって
塗布焼付し、比較例１と同じ膜厚、表面粗さの定着ロー
ラーを作成した。Example 1 A fixing roller having the same film thickness and surface roughness as Comparative Example 1 was prepared by coating and baking ammomolybdate onto the same roller as Comparative Example 1.

実施例２ 比較例２と同じローラーに、１重量％塩化リチウムを含
む平均粒径２０μのＰＦＡ樹脂を、比較（７） 例２に記載の方法によって、塗装し比較例２と同一膜厚
、同一表面粗さの定着ローラーを作成した。Example 2 A PFA resin containing 1% by weight lithium chloride and having an average particle size of 20 μm was coated on the same roller as in Comparative Example 2 by the method described in Comparative (7) Example 2. A fixing roller with a rough surface was created.

■帯電用測定 （１）測定方法 株式会社川口電機製作所製表面電位計Ｓ　−２］、　０
型を用い、第３図の矢印に示す如く定着ローラーの左部
、中央部、右部の三点について表面電位を測定した。■Measurement for charging (1) Measurement method Surface electrometer S-2 manufactured by Kawaguchi Electric Manufacturing Co., Ltd.], 0
Using a mold, the surface potential was measured at three points on the left, center, and right parts of the fixing roller as shown by the arrows in FIG.

測定条件は、摩擦速度１３ｏｎ／秒、摩擦構造は第４図
に示す通りであり、定着ローラー表面温度はロンクリー
ニング材（６）とを接触させた。The measurement conditions were as follows: a friction speed of 13 on/sec, a friction structure as shown in FIG. 4, and a fixing roller surface temperature that was brought into contact with a Ron cleaning material (6).

（２）測定結果 下掲表の数値から、本発明の定着ローラーは従来のもの
に比し表面電位が顕著に少ないことかわかる。(2) Measurement Results From the numerical values in the table below, it can be seen that the surface potential of the fixing roller of the present invention is significantly lower than that of the conventional one.

表面電位測定値　　　　単位ボルト ■紙の巻き付き試験および画質汚れ試験実施例１ 実施例１の定着ローラーを用いＡ−４サイズ普通紙を用
いて４０．０　Ｏ０枚コピーを行なったが、紙の巻き付
きは皆無であり、また画質汚れは著しく少なかった。Surface potential measurement value Unit Volt ■Paper wrapping test and image quality stain test Example 1 Using the fixing roller of Example 1, 40.000 copies were made using A-4 size plain paper, but the paper wrapping was There were no stains on the image quality, and there was significantly less staining on the image quality.

なお、分離爪数を従来の６個から３個に減少させた実験
も行なったが、紙の分離性は変化なく良好であった。An experiment was also conducted in which the number of separation claws was reduced from the conventional six to three, but the paper separation properties remained good without any change.

実施例２ 実施例２の定着ローラーを用い、Ａ−４サイズ普通紙を
用いて４０，０００枚コピーを行なったが、紙の巻き付
きは皆無で画質汚れは著しく少なかった。Example 2 Using the fixing roller of Example 2, 40,000 copies were made using A-4 size plain paper, but there was no paper wrapping and the image quality was significantly less stained.

なお、分離爪数を従来の６個より３個に減少させた実験
も行なったか、紙の分離性は６個の場合と変化なく良好
であった。An experiment was also conducted in which the number of separation claws was reduced from the conventional six to three, and the paper separation performance was as good as in the case of six.

比較例１ 比較例１の定着ローラーを用いて、実施例１と同様の試
験を行なった。約１７０枚で１回の割合で紙の巻き付き
が発生し、画質汚れは８００枚頃上り目立つようになっ
た。Comparative Example 1 Using the fixing roller of Comparative Example 1, the same test as in Example 1 was conducted. Paper wrapping occurred once every 170 sheets, and the image quality became more noticeable around 800 sheets.

なお、分離爪数を従来の６個から３個に減少させた場合
、５ｏ枚に１回位の割合で紙の巻きｆ」きが多発した。In addition, when the number of separation claws was reduced from the conventional six to three, paper wrapping occurred frequently at a rate of about once every 50 sheets.

比較例２ 比較例２・の定着ローラーを用いて、実施例２と同様の
試験を行なった。約２２０枚で１回の割合で紙の巻き付
きが発生し、画質汚れは５０００枚頃よ９著しくなった
。Comparative Example 2 A test similar to Example 2 was conducted using the fixing roller of Comparative Example 2. Paper curling occurred once every 220 sheets, and the image quality became more smudged than around 5,000 sheets.

なお、分離爪数を従来の６個から３個に減少させた実験
も行なったが、３個の場合には５０枚で１回程度の割合
で紙の巻き付きが発生した。An experiment was also conducted in which the number of separation claws was reduced from the conventional six to three, but when there were three, paper wrapping occurred at a rate of about once for every 50 sheets.

前掲実施例１〜２および比較例１〜２より、本発明の定
着ローラーは、従来のものに比し、紙の巻き付きが顕著
に防止され、かつ画質汚れも顕著に少いことがわかる。From Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 above, it can be seen that the fixing roller of the present invention significantly prevents paper wrapping and causes significantly less image staining than the conventional fixing roller.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明の実施例の定着ローラーを示すものであっ
て、第１図は本発明の定着ローラーの側面図、第２図は
その側面中央縦断面図、第３図は表面電位測定部を矢印
で示した正面図、そして第４図は帯電量測定時の摩擦構
造を示す側面図である。 ｌ：ローラー、２：ローラー表面、３：帯電防止性フッ
素樹脂皮膜、４：定着ローラー、５：”バックアップロ
ーラー、６：ナイロンクリーニング材。 特許出願人　東京シリコーン株式会社 代理人　弁理士　沢　茂夫The drawings show a fixing roller according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a side view of the fixing roller of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of the center of the side surface, and FIG. 3 is a side view of the fixing roller according to an embodiment of the present invention. A front view indicated by an arrow, and FIG. 4 a side view showing the friction structure when measuring the amount of charge. 1: Roller, 2: Roller surface, 3: Antistatic fluororesin film, 4: Fixing roller, 5: Backup roller, 6: Nylon cleaning material. Patent applicant Tokyo Silicone Co., Ltd. Agent Patent attorney Shigeo Sawa

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ローラー（１）の表面（２）に帯電防止性フッ素樹脂皮
（３）を形成してなる複穿機用定着ローラー。A fixing roller for a multi-punching machine, comprising an antistatic fluororesin coating (3) formed on the surface (2) of a roller (1).