JPS5823626B2 - 電子複写機用ロ−ラ−定着装置 - Google Patents

電子複写機用ロ−ラ−定着装置

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JPS5823626B2
JPS5823626B2 JP52066273A JP6627377A JPS5823626B2 JP S5823626 B2 JPS5823626 B2 JP S5823626B2 JP 52066273 A JP52066273 A JP 52066273A JP 6627377 A JP6627377 A JP 6627377A JP S5823626 B2 JPS5823626 B2 JP S5823626B2
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roller
fixing
surface layer
fixing device
electronic copying
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健司 上野
洋文 坂口
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    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2053Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
    • G03G15/2057Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating relating to the chemical composition of the heat element and layers thereof

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子複写機用ローラ一定着装置に関するもので
ある。
一般に電子写真法を利用した電子複写機においては、感
光紙、転写紙等の複写紙上に形成したトナー像を定着せ
しめるための定着装置としてローラ一定着装置が好適に
用いられている。
このローラ一定着装置は、加熱機構を有する定着ローラ
ーと、これに対接せしめた圧着ローラーと、これら定着
ローラーと圧着ローラーとを互に対接せしめたまま回転
せしめる回転駆動機構とより成り、トナー像が形成され
た表面が定着ローラーの外周面と接するよう両ローラー
間に供給された複写紙を順次に送り出しながらトナーを
加熱溶融せしめ、これにより当該トナー像を定着せしめ
るものである。
而してこのローラ一定着装置においては、複写紙の表面
全面を所要の均一な力で定着ローラーに・接触せしめる
と共に、両ローラーからの排出を円滑に行なわしめるた
め、従来ドラム形金属基体の外周面上にシリコーンゴム
等の弾性材層又はテフロン等の被覆膜より成る外周表層
部分を設けて前記定着ローラー又は圧着ローラーを構成
せしめるようにしている。
然しなからこれらローラーにおける外周表層部分は電気
絶縁性であるためその表面が帯電するに至る。
この帯電は両ローラー間を複写紙が通過すること、及び
それ程大きくはないが供給されて来る複写紙が帯電して
いることにより生ずるものであって、実際上数KVにも
達する。
このように各ローラーがかなり強く帯電する結果、次の
如き種種の障害が生ずる。
1)オフセット現象が生じ易い。
オフセット現象は、複写紙上のトナーの一部が定着ロー
ラーに付着し、この付着トナーがローラーの回転により
再び複写紙に転写される現象であって、複写画像が損わ
れ、又同時に定着ローラーが非常に汚れる。
この現象は定着ローラーの離型性が低いとき、加熱温度
が高いときにも生ずるものであるが、複写紙が静電的に
定着ローラーに吸着され複写紙上のトナーが定着ローラ
ーに接触している時間が長びきオフセット現象が生じ易
くなる。
2)複写紙のローラーへの巻付きが生じ易い。
定着ローラー又は圧着ローラーの静電引力により通過し
た複写紙がローラー外周に巻付き、所望の排出が阻害さ
れる。
特に定着ローラーの離型性が低く又は加熱温度が低いと
きにはトナーの粘着力も作用してこの現象が生じ易い。
3)当該ローラ一定着装置から排出される複写紙も強く
帯電し、排紙が連続する場合にこれを円滑に達成するこ
とができない。
即ち紙相互間の滑りが悪く、排紙皿への所期の排紙が阻
害される。
又排出された複写紙を取扱う際に感電の虞れがある。
4)定着ローラー又は圧着ローラーの静電力により、定
着直前のトナーが反撥され、このため複写画像ににじみ
が生じ、解像力が小さくなる。
尚除電器を用いて排出される複写紙の帯電を除去せしめ
ることは上記障害3)に対しては有効であるが、他の障
害に対しては全く効果がない。
本発明は以上の欠点を悉く除去し、所期のトナー像の定
着を好適に且つ円滑に又弊害なく達成し得る電子複写機
用ローラ一定着装置を提供することを目的とするもので
ある。
本発明は、定着ローラーと、この定着ローラーに対接せ
しめた圧着ローラーと、これら定着ローラー及び圧着ロ
ーラーの回転駆動機構とより成り、前記定着ローラー及
び圧着ローラーの少なくとも一方が1.樹脂材中に低抵
抗粉末を混入せしめて成る外周表層部分を有し、この外
周表層部分が電気的に接地されることを特徴とする。
以下図面により本発明の好ましい実施の一例を説明する
本発明においては、第1図及び第2図に示すように、例
えば外径40朋、肉厚3龍、長さ300mmのアルミニ
ウムドラムより成る基体1の外周面上に、例えば4弗化
工チレン重合体又は4弗化エチレン−6弗化プロピレン
共重合体より成る樹脂材中にカーボンブラック粉末と二
酸化チタン粉末とを混入分散せしめてより成り、101
℃儒以下の低い体積抵抗率を有する定着表層部分2を設
けると共に、当該基体1の内部空間内に例えば赤外線ラ
ンプより成る加熱機構3を配設して定着ローラー4を構
成せしめ、又前記基体1と同様の基体5の外周面上に、
例えばシリコーンゴムよす成る弾性樹脂材中にカーボン
ブラック粉末と二酸化チタン粉末とを混入分散せしめて
成り、同様に1018Ω儂以下の低い体積抵抗率を有す
る圧着表層部分6を設けて圧着ローラー7を構成せしめ
る。
そして前記定着ローラー4及び圧着ローラー7の外周面
が相互に所定の圧力で接触するよう、夫々の基体1及び
5に連結された金属製回転軸8及び9を電子複写機の機
枠10に固定した導電性材質より成る軸受11及び12
を支持せしめ、又上記の対接状態のまま前記定着ローラ
ー及び圧着ローラー7を回転せしめる回転駆動機構(図
示せず)を設ける。
尚第1図において、13は供給される転写紙、14はそ
の表面上のトナー像を示す。
前記定着表層部分2及び圧着表層部分6を形成するには
、用いる弾性又は非弾性樹脂材のエマルジョン又は溶液
中にカーボンブラック粉末及び二酸化チタンの粉末を混
合分散せしめて得られる分散液を基体1又は5の外周面
上に塗布し、乾燥及び必要に応じて熱処理を施すように
すればよい。
本発明電子複写機用ローラ一定着装置は以上のような構
成であるから、定着ローラー4及び圧着ローラー7の外
周面部を形成する定着表層部分2及び圧着表層部分6が
電気的に低抵抗であってしかもこれらは基体1,5、回
転軸8,9、軸受11.12を介して電子複写機の機枠
10に接地されているため殆んど帯電することがない。
即ち、画表層部分2,6は非帯電性となるため供給され
て来る複写紙13が帯電している場合にもその電荷が除
去されるようになり、又複写紙13が両ローラー4,7
間を通過しても当該複写紙13及び両ローラー4,7の
帯電が抑止される。
従って各ローラー4,7の帯電及び複写紙13の帯電に
基く障害をすべて除去することができる。
、即ち、オフセット現象及び複写紙13のローラー4又
は7への巻付きが生ずることがなく、又排紙皿に至る迄
の複写紙13の排出が円滑に達成され、排出された複写
紙に触れても感電することがなく、更にトナー像ににじ
みを生せしめることがないので解像力を小さくすること
がなく、この結果好適な定着を円滑に達成することがで
きる。
又以上のことから更に、定着ローラー4の定着表層部分
2の表面がトナーにより汚れが生ぜず、或は生じたとし
ても僅かである。
又複写紙の帯電を除去するための除電器を用いる必要も
ない。
以上の効果を得るためには、定着表層部分2及び圧着表
層部分6が電気的に低い抵抗を有する実質的に非帯電性
のものであればよい。
即ち、これらが導電性であって完全に帯電しないもので
あれば最適であるが、実用上帯電を防止し得る低い体積
抵抗率を有すれば十分である。
具体的にはその体積抵抗率が1010Ωぼ以下であれば
よく、108Ωa以下であれば好ましい。
本発明においては既述のように静電引力が作用しないか
らこれに応じて各ローラー4,7の離型性が向上するが
、定着ローラー4の離型性は高い程好ましい、この点か
ら定着表層部分2の樹脂材としては4弗化工チレン重合
体、4弗化エチレン−6弗化プロピレン共重合体を用い
るのが好ましく、シリコーンゴムはこれにカーボンブラ
ック粉末を分散せしめると離型性が低下するので好まし
くない。
これに対して圧着表層部分6にはそれ程大きな離型性が
要求されず、従ってその樹脂材としてシリコーンゴムを
用いることができる。
尚離型性を更に高める必要がある場合には、離型剤を含
有するトナーを用いてトナー像を形成せしめればよく、
定着ローラー4の外周面に離型剤を塗布することは避け
なければならない。
前記定着ローラー4の定着表層部分2及び圧着ローラー
7の圧着表層部分6は、夫々樹脂材中において低抵抗物
質の粉末の粒子が互に接触することにより抵抗率が低下
して非帯電性が達成されるのであり、この低抵抗物質の
粉末としては種々の点からカーボンブラック粉末が好ま
しいが、金属粉末その他の導電性粉末或は二酸化チタン
、酸化亜鉛、その他の無機化合物半導体等の低抵抗物質
の粉末を用いることができる。
樹脂材中にカーボンブラックの粉末のみを混入せしめる
ことにより所要の体積抵抗率を得ることも可能であるが
その場合にはかなり多量のカーボンブラック粉末を混入
せしめる必要があり、そのため得られる表層部分2又は
6の離型性が低下する虞れがある。
然しなから二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫等の無機化
合物半導体の粉末を共に樹脂材中に混入せしめると要す
るカーボンブラック粉末の量を少なくすることができ、
しかも得られる表層部分2又は6に十分な離型性を保有
せしめることができる。
これは無機化合物半導体の粒子が通常比較的大きいこと
が理由の少なくとも一つと考えられる。
又無機化合物半導体の粉末を混入すると、得られる表層
部分2,6の表面の滑面性を大きくすることが期待でき
、更に二酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物半導体は
白色であるから、これをカーボンブラック粉末と共に混
入することにより灰色の表層部分2,6が得られ、その
表面の汚れを容易に発見し得る利点もある。
以上本発明の一実施例を中心に説明したが、本発明にお
いては種々の変更を加え得ることは勿論である。
例えば定着表層部分2又は圧着表層部分6の一方は、他
方が弾性を有すれば非弾性としてもよい。
又定着ローラー4又は圧着ローラー7の何れか一方の表
層部分を非帯電性とした場合には他方が帯電性であって
も、両ローラーの表層部分を共に非帯電性とした場合に
比して小さいながらも本発明による効果が得られる。
例えば定着ローラーの表層部分のみを本発明により非帯
電性とした場合には、複写紙が連続して通過するときに
は次第に帯電が生じて障害が現われるようになるが、成
る程度の時間間隔を置いて複写紙を通過せしめるように
すれば、圧着ローラーに生じた電荷が定着ローラーの非
帯電性表層部分を介して逃げることが可能となり、帯電
による障害を防止することができ、実用上十分である。
非帯電性とする表層部分2又は6は電気的に接地せしめ
る必要があり、そのためには種々の手段を用いることが
できるが、実施例のように基体1,5、回転軸8,9、
軸受11.12を介して機枠に接地せしめるのが合理的
である。
勿論これらの部材が導電性であればよく、必ずしも材質
を金属に限る必要はない。
次に本発明による効果を確認するために行なった実験に
ついて説明する。
即ち、既述の実施例に従って製作した、定着ローラー及
び圧着ローラーの表層部分の何れもが非帯電性のローラ
一定着装置11その圧着ローラーの表層部分が導電性粉
末及び二酸化チタンを含有しない点でのみ前記定着装置
■と異なる定着装置■、その定着ローラーの表層部分が
導電性粉末及び二酸化チタンを含有し2ない点でのみ前
記定着装置■と異なる定着装置11その定着ローラー及
び圧着ローラーの表層部分が何れも導電性粉末及び二酸
化チタンを含有しない点でのみ前記定着装置Iと異なる
定着装置■を製作した。
これら4種の定着装置を、本来除電器を有する電子複写
機U−Bix200OR(小西六社製)の該除電器を取
外したものに組込み、B−4判55kg紙を転写紙とし
て用い定着温度を180℃及びローラー圧力を50kg
に設定して連続複写テストを行ない、複写第50番目及
び第100番目に得られた複写紙についてその帯電量を
測定した。
測定個所は紙の中央部C1先頭部左側HL及び右側HR
,並びに後尾部左側TL及び右側TRとし、温度10℃
、相対湿度20係の雰囲気中でエレクトロメーターによ
り測定を行なった。
結果は表に示す通りである。この表の結果から明らかな
ように、本発明ローラ一定着装置によれば排出された複
写紙の帯電量が少なく、従って既述の種々の効果が確実
に得られること、定着装置Iのようにローラーの両方の
表層部分を非帯電性とすることにより顕著な効果が得ら
れること、定着装置■、■のように何れか一方のローラ
ーの表層部分を非帯電性としてもそれなりの効果が得ら
れることが判る。
以上詳述したように本発明ローラ一定着装置によれば極
めて簡単な構成により、ローラーの帯電及び複写紙の帯
電を除去することができてこれらの帯電により種々の障
害を完全に防止することができ、所期の好ましい定着を
円滑に達成することができ、電子複写機の性能を大きく
向上せしめることができる等大きな利益が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は夫々本発明電子複写機用ローラ一定
着装置の一実施例における説明用縦断側面図及び要部の
部分の破断正面図である。 1.5・・・基体、2・・・定着表層部分、3・・・加
熱機構、4・・・定着ローラー、6・・・圧着表層部分
、7・・・圧着ローラー、8,9・・・回転軸、10・
・・機枠、11.12・・・軸受。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 定着ローラーと、この定着ローラーに対接せしめた
    圧着ローラーと、これら定着ローラー及び圧着ローラー
    の回転駆動機構とより成り、前記定着ローラー及び圧着
    ローラーの少なくとも一方が、樹脂材中に低抵抗物質の
    粉末を混入せしめて成る外周表層部分を有し、この外周
    表層部分が電気的に接地されることを特徴とする電子複
    写機用ローラ一定着装置。 2 定着ローラーと、この定着ローラーに対接せしめた
    圧着ローラーと、これら定着ローラー及び圧着ローラー
    の回転駆動機構とより成り、前記定着ローラー及び圧着
    ローラーの少なくとも一方が、樹脂材中に導電性物質の
    粉末と無機化合物半導体の粉末とを混入せしめて成る外
    周表層部分を有し、この外周表層部分が電気的に接地さ
    れることを特徴とする電子複写機用ローラ一定着装置。 3 前記定着ローラー及び圧着ローラーの両方が樹脂材
    中に低抵抗物質の粉末を混入せしめて成る外周表層部分
    を有する特許請求の範囲第1又は2項に記載の電子複写
    機用ローラ一定着装置。 4 前記外周表層部分の体積抵抗率が10可−以下であ
    る特許請求の範囲第1,2又は3項に記載の電子複写機
    用ローラ一定着装置。 5 前記外周表層部分を形成する樹脂材が弾性を有する
    特許請求の範囲第1.2,3又は4項に記載の電子複写
    機用ローラ一定着装置。 6 前記低抵抗物質が導電性物質である特許請求の範囲
    第1,2,3.4又は5項に記載の電子複写機用ローラ
    一定着装置。 7 前記導電性物質がカーボンブラックである特許請求
    の範囲第6項に記載の電子複写機用ローラ一定着装置。
JP52066273A 1977-06-07 1977-06-07 電子複写機用ロ−ラ−定着装置 Expired JPS5823626B2 (ja)

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JPS542137A JPS542137A (en) 1979-01-09
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