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JPH06318005A - Roller for fixing - Google Patents

Roller for fixing

Info

Publication number
JPH06318005A
JPH06318005A JP10682693A JP10682693A JPH06318005A JP H06318005 A JPH06318005 A JP H06318005A JP 10682693 A JP10682693 A JP 10682693A JP 10682693 A JP10682693 A JP 10682693A JP H06318005 A JPH06318005 A JP H06318005A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
conductive
fluororesin
specific resistance
resistance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10682693A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Tanigawa
耕一 谷川
Toru Saito
齋藤  亨
Hiroko Tanaka
裕子 田中
Katsuhiko Nishimura
克彦 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP10682693A priority Critical patent/JPH06318005A/en
Publication of JPH06318005A publication Critical patent/JPH06318005A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent an electrostatic offset by forming fluororesin layers into two-layered constitution respectively contg. low-resistance materials and setting the specific resistance of the lower layer lower than the specific resistance of the upper layer. CONSTITUTION:The high-resistance fluororesin layer 24' of 10 to 100mum thickness which is adjusted to 10<14> to 10<17>OMEGAcm specific resistance higher than the specific resistance of the fluororesin layer 23 by dispersing a conductivity imparting agent, such as carbon or tin oxide therein, is formed on the conductive fluororesin layer 23 of <=100<10>OMEGAcm specific resistance formed by a dipping method or coating method. The high-resistance resin layer 24' and the conductive resin layer 23 may be constituted as an integral two-layered tube of PFA and after elastic body 22 is formed on an arbor 21, the two-layered tube may be adhered thereto and baked. The conductive fluororesin layer 23 is electrically connected to the arbor 21 by a conductive rubber layer 25 at the end face and acts as an electrode facing the arbor within a nip N, by which an offset preventive electric field is formed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は複写機、プリンタ等の画
像形成装置の定着装置に用いられ、記録材上の未定着像
を定着するための定着用ローラに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing roller for fixing an unfixed image on a recording material, which is used in a fixing device of an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.

【0002】[0002]

【従来の技術】図2に従来の定着装置の縦断面図を示
す。定着ローラは芯金11上にPFAやPTFE等の
フッ素樹脂などより成る離型層12を設けたもので矢印
方向に回転する。加圧ローラは芯金21上にシリコン
ゴム等の弾性層22及び導電性のフッ素樹脂層23、絶
縁性のフッ素樹脂層24を設けたもので、定着ローラ
に従動して矢印方向に回転する。定着ローラの芯金1
1内にはヒーター3が配設され内部より定着ローラ
加熱する。定着ローラの表面温度は温度センサ4によ
り測定され、不図示の温度調節回路に入力される。ヒー
タ3は温度調節回路により通電をオン・オフされて定着
ローラの表面温度はほぼ一定値に制御される。加圧ロ
ーラは不図示の付勢手段により定着ローラに押圧さ
れ、定着ニップNが形成される。周知の電子写真プロセ
スにより静電転写された未定着トナー6を載せた紙葉体
5は不図示のガイド手段を経て定着ニップNに挿通さ
れ、加熱・加圧されて紙葉体5に永久固定される。芯金
11にはバイアス電源7が接続されており、トナー6の
固有電荷と同極性の電圧が芯金11に付与され、トナー
6を定着ローラの表面から静電的に反発するようにし
て、定着ローラの表面にトナー6が転移して後続の画
像を汚すオフセット現象を防いでいる。定着ニップN中
の反発電界を大きくするには、弾性層22を導電性とす
る事が一般的に行なわれているが、図2に示すように、
導電性フッ素樹脂層23を設けて、これを芯金11の対
向電極とすることも出来る。
2. Description of the Related Art FIG. 2 is a vertical sectional view of a conventional fixing device. The fixing roller 1 includes a cored bar 11 and a release layer 12 made of a fluororesin such as PFA or PTFE provided on the cored bar 11. The fixing roller 1 rotates in the arrow direction. The pressure roller 2 which was elastic layer 22 and the conductive fluorine resin layer 23 of silicone rubber or the like, an insulating fluorine resin layer 24 provided on the core metal 21, the fixing roller 1
It follows and rotates in the direction of the arrow. The metal core 1 of the fixing roller 1
A heater 3 is provided in the inside 1 to heat the fixing roller 1 from the inside. The surface temperature of the fixing roller 1 is measured by the temperature sensor 4 and input to a temperature adjusting circuit (not shown). The heater 3 is turned on and off by a temperature control circuit to control the surface temperature of the fixing roller 1 to a substantially constant value. The pressure roller 2 is pressed against the fixing roller 1 by a biasing means (not shown), and a fixing nip N is formed. The paper sheet 5 on which the unfixed toner 6 that has been electrostatically transferred by the well-known electrophotographic process is placed is inserted into the fixing nip N through a guide means (not shown), heated and pressed to be permanently fixed to the paper sheet 5. To be done. A bias power supply 7 is connected to the core metal 11, and a voltage having the same polarity as the intrinsic charge of the toner 6 is applied to the core metal 11 so that the toner 6 is electrostatically repelled from the surface of the fixing roller 1. The offset phenomenon that the toner 6 is transferred to the surface of the fixing roller 1 and stains the subsequent image is prevented. In order to increase the repulsive electric field in the fixing nip N, the elastic layer 22 is generally made conductive, but as shown in FIG.
The conductive fluororesin layer 23 may be provided and used as the counter electrode of the cored bar 11.

【0003】図3は、図2のX−X′の線に沿って加圧
ローラを切断した横断面図である。弾性層22は、ソ
リッドタイプ或はスポンジタイプのシリコンゴムやフッ
素ゴム等の耐熱性ゴムより成る。導電性フッ素樹脂層2
3はPFA又はPTFE等のフッ素樹脂中にカーボンや
酸化スズ等の金属酸化物より成る導電性付与剤を分散さ
せて、ディッピング法又はコート法により10〜100
μmの厚さに形成したもの、或は導電性付与剤を分散さ
せた厚さ10〜100μmのPFAチューブより成り、
その体積抵抗率は103〜107Ω・cmである。絶縁性
フッ素樹脂層24はPFA又はPTFE等のフッ素樹脂
のみの層であり、ディッピング法又はコート法により1
0〜100μmの厚さに形成したもの或はPFAのみよ
り成る厚さ10〜100μmのピュアPFAチューブよ
り成り、その体積抵抗率は1018Ω・cm以上である。
導電性PFAチューブ23と絶縁性PFAチューブ24
を予め、1体の2層チューブに成形しておき、弾性層2
2上に被覆することにより1回の焼成で加圧ローラ
製作することも可能である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the pressure roller 2 taken along the line XX 'in FIG. The elastic layer 22 is made of heat resistant rubber such as solid type or sponge type silicone rubber or fluororubber. Conductive fluororesin layer 2
3 is a resin such as PFA or PTFE in which a conductivity-imparting agent made of a metal oxide such as carbon or tin oxide is dispersed, and then 10 to 100 by a dipping method or a coating method.
a PFA tube having a thickness of 10 μm to 100 μm in which a conductivity-imparting agent is dispersed,
Its volume resistivity is 10 3 to 10 7 Ω · cm. The insulating fluororesin layer 24 is a layer of only fluororesin such as PFA or PTFE, and is formed by a dipping method or a coating method.
It is made of a pure PFA tube having a thickness of 0 to 100 μm or a PFA tube having a thickness of 10 to 100 μm, which is made of PFA alone and has a volume resistivity of 10 18 Ω · cm or more.
Conductive PFA tube 23 and insulating PFA tube 24
Is molded into a single two-layer tube in advance, and the elastic layer 2
It is also possible to fabricate the pressure roller 2 by coating it on 2 and firing it once.

【0004】加圧ローラの端面にはシリコンゴム中に
カーボンや金属酸化物より成る導電性付与剤を分散さ
せ、体積抵抗率103〜105Ω・cmとした導電層25
が形成されており、この導電層25が導電性フッ素樹脂
層23と芯金21を電気的に接続することにより、導電
性フッ素樹脂層23の電位を芯金21と略等しく保つよ
うにして、ニップN内の電界強度を強くするように作用
する。
On the end face of the pressure roller 2 , a conductive layer 25 having a volume resistivity of 10 3 to 10 5 Ω · cm in which a conductivity-imparting agent made of carbon or metal oxide is dispersed in silicon rubber.
Is formed, and the conductive layer 25 electrically connects the conductive fluororesin layer 23 and the core bar 21 to keep the potential of the conductive fluororesin layer 23 substantially equal to that of the core bar 21, It acts to increase the electric field strength in the nip N.

【0005】絶縁性フッ素樹脂層24及び離型層12
は、いずれも離型性とともに1018Ω・cm以上の高絶
縁性を有するフッ素樹脂の特性を生かして、バイアス電
源7の電流漏洩を防ぎ、又紙葉体5の有する転写電荷が
漏洩してトナー6が乱れることのないようにしている。
Insulating fluororesin layer 24 and release layer 12
In each case, the characteristics of the fluororesin, which has a high insulation property of 10 18 Ω · cm or more together with the releasability, are used to prevent current leakage of the bias power source 7, and transfer charges of the paper sheet 5 are leaked. The toner 6 is not disturbed.

【0006】弾性層22には、上述した導電性付与剤を
分散させることも可能であるが、導電性フッ素樹脂層2
3によりニップN中の対向電極効果は得られるので、弾
性層22は導電性を付与せずに、低硬度化してニップN
の大きさを確保して、高速化しても十分な定着性を得る
ようにすることが試みられている。更に省エネルギーの
観点からは、断熱性に優れるスポンジを弾性層22とし
て用いることが望ましい。
Although it is possible to disperse the above-mentioned conductivity imparting agent in the elastic layer 22, the conductive fluororesin layer 2
3, the counter electrode effect in the nip N can be obtained, so that the elastic layer 22 does not have conductivity but has a low hardness to reduce the hardness of the nip N.
It has been attempted to secure a sufficient size and obtain sufficient fixing property even at high speed. Further, from the viewpoint of energy saving, it is desirable to use a sponge having excellent heat insulating properties as the elastic layer 22.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、定着ニップNから紙葉体5が排出される時に
紙葉体5と離型層12或いは離型層24の間で剥離帯電
を生じ、電源7により生起される定着ニップ内の反発電
界を弱めるように作用することが判った。その結果、オ
フセット防止効果が減殺され、特に紙葉体5が高抵抗と
なる低湿環境下でオフセットが生じることがあった。剥
離帯電は紙葉体5の後端部が定着ニップNを出る時に特
に強く生じ、離型層12及び離型層24が新品状態のと
きにとりわけ強い後端の剥離帯電が観察され、後端相当
部の表面電位が局所的にバイアス電源7とは逆の極性、
すなわちトナー6と逆極性となり、その部分に当接した
未定着トナー像が剥ぎ取られ、後続の画像上にオフセッ
トすることがある。図4(A)及び(B)には、先行す
る紙葉体51の後端部で生じた強い剥離帯電により、後
続の紙葉体52上でこの剥ぎ取りオフセットが生じる様
子を示した。図5は紙葉体52上のオフセットが像を示
すもので、X部で剥ぎとられたトナー6が定着ローラ1
の周長Lだけ後ろの画像上にオフセットしている様子を
示す。剥ぎとりオフセットは図5の(a)のようなハー
フトーン画像で最も明瞭に発生し、図4の(b)のよう
な文字画像の場合には剥ぎとりによる文字欠けは生じな
いが、後続部分へのオフセットが生じる。
However, in the above-mentioned conventional example, peeling electrification occurs between the paper sheet 5 and the release layer 12 or the release layer 24 when the paper sheet 5 is discharged from the fixing nip N. It was found that it acts to weaken the repulsive electric field in the fixing nip generated by the power supply 7. As a result, the offset prevention effect is diminished, and offset may occur especially in a low humidity environment in which the paper sheet 5 has a high resistance. The peeling charge occurs particularly strongly when the rear end of the paper sheet 5 leaves the fixing nip N, and when the release layer 12 and the release layer 24 are new, particularly strong peeling charge at the rear end is observed. The surface potential of the corresponding portion has a polarity locally opposite to that of the bias power source 7,
That is, the polarity of the toner 6 is opposite to that of the toner 6, and the unfixed toner image that is in contact with that portion may be peeled off and offset on the subsequent image. FIGS. 4A and 4B show how the peeling offset occurs on the succeeding paper sheet 52 due to the strong peeling charge generated at the trailing end of the preceding paper sheet 51. In FIG. 5, the offset on the paper sheet 52 shows an image, and the toner 6 peeled off at the X portion is the fixing roller 1.
It shows a state of being offset on the image behind by the perimeter L of. The stripping offset occurs most clearly in the halftone image as shown in FIG. 5A, and in the case of the character image as shown in FIG. 4B, character loss due to stripping does not occur, but the subsequent portion Offset to.

【0008】この剥離帯電を防止するために離型層12
もしくは離型層24を導電性にすることが考えられる
が、紙葉体5の画像を保持する電荷が導電性の離型層を
介して漏洩して逆にオフセットが発生することがある。
In order to prevent this peeling electrification, the release layer 12
Alternatively, it is conceivable that the release layer 24 is made conductive, but the electric charge holding the image on the paper sheet 5 may leak through the conductive release layer to cause offset on the contrary.

【0009】また、定着ローラもしくは加圧ローラ
にバイアス電圧を印加する場合には、電流の漏洩を生じ
て必要なバイアス電圧を維持できないことがある。これ
は、離型層12を導電性とした場合には、長期間の使用
後に温度センサ4の絶縁性保護シートが摩耗して、温度
センサ4部に電流が流れたり、離型層24を導電性とし
た場合には、やはり長期間の使用後に温度センサ4に当
接する絶縁性離型層12が摩耗して、加圧ローラに電
流が流れたりするからである。
Further, the fixing roller 1 or the pressure roller 2
When a bias voltage is applied to the device, current leakage may occur and the required bias voltage may not be maintained. This is because when the release layer 12 is made conductive, the insulating protective sheet of the temperature sensor 4 is worn after a long period of use, current flows through the temperature sensor 4 portion, and the release layer 24 is made conductive. This is because the insulating release layer 12 that comes into contact with the temperature sensor 4 is worn out after a long period of use, and an electric current may flow through the pressure roller 2 if it is used.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、芯材と、この芯材上に設けられた弾性体層と、こ
の弾性体上に設けられたフッ素樹脂層と、を有する定着
用ローラにおいて、上記フッ素樹脂層は夫々低抵抗物質
を含有する2層構成であり、下層は上層よりも比抵抗が
低いことを特徴とするものである。
The present invention for solving the above-mentioned problems has a core material, an elastic layer provided on the core material, and a fluororesin layer provided on the elastic body. In the fixing roller, each of the fluororesin layers has a two-layer structure containing a low resistance substance, and the lower layer has a lower specific resistance than the upper layer.

【0011】[0011]

【実施例】図1は本発明の第1実施例の定着用ローラ
の要部横断面図を示すもので、前出と同符号は同部材を
示す。24′はカーボンや酸化スズ等の導電性付与剤を
分散して比抵抗をフッ素樹脂層23より高抵抗の1014
〜1017Ω・cmに調整した厚さ10〜100μmの高
抵抗のフッ素樹脂層であり、ディッピング法やコート法
により形成された導電性フッ素樹脂層23の上に同様の
方法で形成することが出来る。又、高抵抗樹脂層24′
及び導電性樹脂層23を1体のPFA2層チューブとし
て構成し、芯金21上に弾性体22を成形した後に、該
2層チューブを接着・焼成しても良い。従来例と同様に
導電性フッ素樹脂層23は端面の導電ゴム層25により
芯金21と電気的に接続され、ニップN内において芯金
11に対向する電極として作用し、オフセット防止電界
を形成する。高抵抗フッ素樹脂層24′は紙葉体5の保
有電荷の漏洩や、長期間使用後の離型層12の温度セン
サー4当接部損傷に起因するバイアス電源7の電流漏洩
を防止しつつ、絶縁性を緩和することにより剥離オフセ
ットが生じないように作用する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a fixing roller 2 according to a first embodiment of the present invention.
The same reference numerals as those used above indicate the same members. 24 'of the high-resistance dispersion and the specific resistance conductive agent such as carbon or tin oxide than the fluororesin layer 23 10 14
It is a high resistance fluororesin layer having a thickness of 10 to 100 μm adjusted to 10 17 Ω · cm, and can be formed by a similar method on the conductive fluororesin layer 23 formed by a dipping method or a coating method. I can. Also, the high resistance resin layer 24 '
Alternatively, the conductive resin layer 23 may be configured as one PFA two-layer tube, the elastic body 22 may be molded on the cored bar 21, and then the two-layer tube may be bonded and fired. Similar to the conventional example, the conductive fluororesin layer 23 is electrically connected to the cored bar 21 by the conductive rubber layer 25 on the end face, acts as an electrode facing the cored bar 11 in the nip N, and forms an offset prevention electric field. . The high-resistivity fluororesin layer 24 'prevents leakage of electric charge of the paper sheet 5 and current leakage of the bias power source 7 due to damage to the contact portion of the temperature sensor 4 of the release layer 12 after long-term use. By relaxing the insulating property, it acts so as not to cause peeling offset.

【0012】<実験例1>定着ローラとして外径3
0.0mm・長さ230mm・肉厚3.0mmのアルミ
ニウム芯金11上に50μm厚のPFAチューブ12
(絶縁性・比抵抗は1018Ω・cm以上)を被覆したも
のを用い、周速100mm/secで駆動し、表面温度
が180℃になるように設定した。
Experimental Example 1 The fixing roller 1 has an outer diameter of 3
50 mm PFA tube 12 on an aluminum core 11 of 0.0 mm, length 230 mm, wall thickness 3.0 mm
(Insulating property / specific resistance of 10 18 Ω · cm or more) was used, and the surface temperature was set to 180 ° C. by driving at a peripheral speed of 100 mm / sec.

【0013】加圧ローラとして直径16.0mmの芯
金21上に厚さ7.0mmの発泡シリコンゴム層(絶縁
性・比抵抗は1018Ω・cm以上)を形成したものの上
に、厚さ25μmの導電性PFAチューブ23(比抵抗
100〜104Ω・cm)と厚さ25μmの高抵抗PFA
チューブ24′(比抵抗1014〜1015Ω・cm)を2
層チューブとしたものを接着・焼成し、外径30.05
mm・長さ220mm・硬度40°(アスカーC)とし
たものを、総圧9.0N(ニュートン)で定着ローラ
に押圧し、幅5.0mmのニップNを得た。
As the pressure roller 2 , a 7.0 mm thick foamed silicone rubber layer (insulating property / specific resistance of 10 18 Ω · cm or more) is formed on a core metal 21 having a diameter of 16.0 mm, and the thickness is increased. 25 μm thick conductive PFA tube 23 (specific resistance 10 0 to 10 4 Ω · cm) and high resistance PFA 25 μm thick
Tube 24 '(specific resistance 10 14 to 10 15 Ω · cm) 2
The layer tube is bonded and fired to give an outer diameter of 30.05
mm, length 220 mm, hardness 40 ° (Asker C), fixing roller 1 at total pressure 9.0 N (Newton)
And a nip N having a width of 5.0 mm was obtained.

【0014】芯金11には電源7より−500Vを印加
し、導電性PFAチューブ層23は端面導電ゴム層25
を介して芯金21に接続され、芯金21は不図示のダイ
オードを介して接地され、その電位が非負となるように
した。
A power source 7 applies -500 V to the core metal 11, and the conductive PFA tube layer 23 is an end surface conductive rubber layer 25.
Via a diode (not shown) so that the potential thereof is non-negative.

【0015】紙葉体として秤量75gr/m2及び12
0gr/m2の普通紙又OHPトランスペアレンシイ
(OHT)用紙を用いて通紙テストを行なった。初期性
能及び75gr/m2紙を10万枚通紙した後の性能を
オフセットに着目してチェックした結果は以下のとおり
であった。尚、比較例としてPFAチューブ24′の抵
抗値のみを変えたものを示す。
Paper sheets weighed 75 gr / m 2 and 12
A paper passing test was carried out using 0 gr / m 2 of plain paper or OHP transparency (OHT) paper. The initial performance and the performance after 100,000 sheets of 75 gr / m 2 paper were checked by focusing on the offset, and the results were as follows. As a comparative example, a PFA tube 24 'in which only the resistance value is changed is shown.

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】比較例1(導電性PFAチューブ24′)
では初期には剥離オフセットその他の画像汚れは生じな
いが、耐久後に定着ローラの離型層12の温度センサ
当接部が傷付き、電源7のバイアス電圧がリークして、
印加されなくなるため厚紙やOHTの場合、オフセット
が生じた。又、バイアス電圧リーク時に導電性PFAチ
ューブ24′が焼損して離型性低下を招き、両面プリン
ト画像が汚れるという弊害も生じた。比較例2(絶縁性
PFAチューブ24′)は、従来例で述べたとおり初期
に剥離オフセットを生じた。本実施例の高抵抗PFチュ
ーブ24′の場合、初期・耐久後ともに良好な画像を示
した。尚、各々のフッ素樹脂層24′の比抵抗は、定着
ローラの代りにアルミニウムの芯金11のみのローラ
を装着し、芯金11と導電性PFAチューブ23(比抵
抗100〜104Ω・cm)の間にDC100Vを印加し
た時に得られる電流値より実測抵抗値[Ω]をもとに、
比抵抗[Ω・cm]として算出したものである。例え
ば、本実験に用いたPFAチューブ24′の場合、10
0V印加時、0.1nA(ナノ・アンペア)の電流が流
れたので、1×1012[Ω]の抵抗値であり、これはニ
ップ幅0.5[cm]×長さ22[cm]×厚さ0.0
025のPFAチューブ24′に対応した抵抗値であ
り、この比抵抗は1×1012×(0.5×22/0.0
025)=4×1015[Ω・cm]となる。
Comparative Example 1 (conductive PFA tube 24 ')
In the initial stage, peeling offset and other image stains do not occur, but after endurance, the temperature sensor contact portion of the release layer 12 of the fixing roller 1 is damaged and the bias voltage of the power supply 7 leaks,
Offset is generated in the case of thick paper or OHT because it is no longer applied. Further, when the bias voltage leaks, the conductive PFA tube 24 'is burned and the releasability is deteriorated, and the double-sided print image is contaminated. In Comparative Example 2 (insulating PFA tube 24 '), peeling offset was initially generated as described in the conventional example. In the case of the high resistance PF tube 24 'of this embodiment, a good image was shown both at the initial stage and after the durability test. Regarding the specific resistance of each fluororesin layer 24 ', instead of the fixing roller 1 , a roller having only an aluminum core metal 11 is mounted, and the core metal 11 and the conductive PFA tube 23 (specific resistance 10 0 to 10 4 Ω). -Cm) based on the measured resistance value [Ω] from the current value obtained when DC 100 V is applied,
It is calculated as a specific resistance [Ω · cm]. For example, in the case of the PFA tube 24 'used in this experiment, 10
When 0 V was applied, a current of 0.1 nA (nanoampere) flowed, so the resistance value was 1 × 10 12 [Ω], which was nip width 0.5 [cm] × length 22 [cm] × Thickness 0.0
This is a resistance value corresponding to the 025 PFA tube 24 ′, and this specific resistance is 1 × 10 12 × (0.5 × 22 / 0.0
025) = 4 × 10 15 [Ω · cm].

【0018】又、比較例1に用いた耐久後の定着ローラ
を用いて、離型層23の抵抗値を変えて電源7のバイ
アス電圧が降下する抵抗限界値を求めた処、1013Ω・
cm以下で電流漏洩が大きくなりバイアス電圧が降下す
ることが判った。1014Ω・cm以上であれば電圧降下
は無視できる量であった。
Further, the fixing roller after endurance used in Comparative Example 1
With 1, by changing the resistance value of the release layer 23 processing the bias voltage of the power supply 7 was determined resistance limit value drops, 10 13 Omega ·
It was found that the current leakage becomes large and the bias voltage drops when the pressure is less than 10 cm. When it was 10 14 Ω · cm or more, the voltage drop was negligible.

【0019】尚、PFAに対する導電性付与剤の量は、
本実施例においてはカーボンの分散量を1〜8重量%と
することで1014〜107Ω・cmのチューブを得るこ
とが出来た。又、比較例1は10重量%以上のカーボン
を含有させたチューブ、比較例2はピュアなPFAのチ
ューブである。
The amount of the conductivity-imparting agent with respect to PFA is
In this example, a tube of 10 14 to 10 7 Ω · cm could be obtained by setting the amount of carbon dispersed to 1 to 8% by weight. Comparative Example 1 is a tube containing 10% by weight or more of carbon, and Comparative Example 2 is a pure PFA tube.

【0020】図6に本実施例の変形例である加圧ローラ
の要部横断面図を示す。本変形例においては、導電性
フッ素樹脂層23はディッピング法により形成され、弾
性層22の端面は芯金21に対して角θが鋭角となるよ
うに形成されているので、導電性フッ素樹脂層23をデ
ィッピングにより形成する際に、端面被覆部25′も導
電性フッ素樹脂層23を延長した形状で芯金21と接す
るように出来る。角θを鋭角とすることにより、重力作
用により塗布液が万遍なく端面を被覆出来、1回の塗布
工程により周面部23と端面部25′が形成出来、後か
ら端面に導電ゴム層25を塗布する手間が省ける。高抵
抗フッ素樹脂層24′は、然る後に、ディッピング塗布
やチューブ被覆等によって形成することが出来る。
FIG. 6 shows a pressure roller which is a modified example of this embodiment.
2 shows a cross-sectional view of the main part of FIG. In this modification, the conductive fluororesin layer 23 is formed by a dipping method, and the end surface of the elastic layer 22 is formed so that the angle θ is an acute angle with respect to the core metal 21, so that the conductive fluororesin layer is formed. When forming 23 by dipping, the end face coating portion 25 ′ can also be in contact with the cored bar 21 in a shape in which the conductive fluororesin layer 23 is extended. By making the angle θ acute, the end face can be uniformly coated with the coating liquid by the action of gravity, and the peripheral surface portion 23 and the end face portion 25 'can be formed by one coating step, and the conductive rubber layer 25 is formed on the end face later. You can save the trouble of applying. The high resistance fluororesin layer 24 'can be formed by dipping coating, tube coating or the like after that.

【0021】<第2実施例>図7は本発明の第2実施例
の加圧ローラの要部横断面図であり、前出と同符号は
同部材を示す。導電性フッ素樹脂層23及び高抵抗フッ
素樹脂層24′はともにカーボン等の導電性付与剤を分
散したPFAチューブより成り、各々のチューブは導電
性付与剤の分散量を制御することにより、所定の比抵抗
が得られるようにして、導電性PFAチューブ23及び
高抵抗PFAチューブ24′を1体の2層チューブとし
て形成したものを、弾性層22上に接着・焼成したもの
である。加圧ローラの端面部において2層チューブ2
3・24′は弾性層22の端部位置よりも突出するよう
にチューブの長さが設定してあり、その突出部におい
て、導電性PFAチューブ23と係合するように、導電
性摺動刷子8が設けられており、これが導電性PFAチ
ューブ23の電位を制御して、ニップN内の電界を強め
て、オフセットを防止する。高抵抗PFAチューブ2
4′は、実施例1に示したのと同様な効果を示し、初期
も耐久後もオフセットのない良好な画像が得られる。
<Second Embodiment> FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of a pressure roller 2 according to a second embodiment of the present invention, in which the same symbols as those used in the preceding description represent the same members. Both the conductive fluororesin layer 23 and the high resistance fluororesin layer 24 'are made of PFA tubes in which a conductivity-imparting agent such as carbon is dispersed, and each tube has a predetermined amount by controlling the dispersion amount of the conductivity-imparting agent. The conductive PFA tube 23 and the high-resistance PFA tube 24 'are formed as a single two-layer tube so as to obtain a specific resistance, and are bonded and fired on the elastic layer 22. At the end face of the pressure roller 2 , the two-layer tube 2
The length of the tube 3/24 'is set so as to project beyond the end position of the elastic layer 22, and the conductive sliding brush is designed to engage with the conductive PFA tube 23 at the projecting portion. 8 is provided, which controls the potential of the conductive PFA tube 23 to strengthen the electric field in the nip N and prevent offset. High resistance PFA tube 2
No. 4'has the same effect as shown in Example 1, and a good image having no offset can be obtained both at the initial stage and after the endurance.

【0022】<第3実施例>図8は本発明の第3実施例
の定着用ローラであり、前出例と異なり、これを定着ロ
ーラに応用したものである。前出に同符号は同部材を
示す。芯金11上には肉厚2〜5mmのシリコンゴム・
フッ素ゴム等より成る絶縁性の耐熱ソリッドゴム層15
が形成され、その上に導電性フッ素樹脂層13・高抵抗
フッ素樹脂層14が順次形成されている。フッ素樹脂層
13、14は前出実施例同様ディッピング法・コート法
により順次形成するか、2層チューブとして1体成形し
たものを接着焼成して形成すれば良い。定着ローラ
部には、導電性フッ素樹脂層13と係合する導電ローラ
9が配されており、導電性フッ素樹脂層13と電源7を
電気的に結合して、オフセットを防止している。又、高
抵抗フッ素樹脂層14は前出例と同様に初期・耐久後を
通じて剥離オフセットやバイアス電位降下を防止する。
尚、高抵抗フッ素樹脂層14はトナー6と接する層でも
あり、高離型性を要する。カーボン等の導電性付与剤は
多量に分散された場合、フッ素樹脂本来の離型性を損な
う傾向があるが、本実施例のように高抵抗(比抵抗10
14〜1017Ω・cm)の範囲に分散量を制御した場合に
は、離型性低下によるオフセット等の弊害は認められな
かった。
<Third Embodiment> FIG. 8 shows a fixing roller according to a third embodiment of the present invention, which is applied to the fixing roller 1 unlike the above-mentioned example. In the above, the same reference numerals indicate the same members. Silicon rubber with a thickness of 2-5 mm on the core 11
Insulating heat-resistant solid rubber layer 15 made of fluororubber, etc.
Is formed, and the conductive fluororesin layer 13 and the high-resistivity fluororesin layer 14 are sequentially formed thereon. The fluororesin layers 13 and 14 may be sequentially formed by the dipping method / coating method as in the above-described embodiment, or may be formed by bonding and firing a single molded two-layer tube. A conductive roller 9 that engages with the conductive fluororesin layer 13 is arranged at the end of the fixing roller 1, and the conductive fluororesin layer 13 and the power source 7 are electrically coupled to prevent offset. . Further, the high-resistivity fluororesin layer 14 prevents the peeling offset and the bias potential drop during the initial stage and after the endurance as in the previous example.
The high-resistivity fluororesin layer 14 is also a layer in contact with the toner 6, and thus requires high releasability. When a large amount of a conductivity-imparting agent such as carbon is dispersed, the original releasability of the fluororesin tends to be impaired, but the high resistance (specific resistance 10
When the amount of dispersion was controlled in the range of 14 to 10 17 Ω · cm, no adverse effect such as offset due to the reduction of releasability was observed.

【0023】本実施例の定着ローラはソリッドゴム層
15に導電性付与剤等の異物を分散していないためにゴ
ム層の有する弾性が十分に発揮され、導電性フッ素樹脂
層13及び高抵抗フッ素樹脂層14により初期から耐久
後にかけてオフセットは生じず、特に高速プロセスでに
っぷNの幅を大きくする必要のある場合に好適のもので
ある。
In the fixing roller 1 of this embodiment, since the solid rubber layer 15 does not contain foreign matter such as a conductivity-imparting agent dispersed therein, the elasticity of the rubber layer is sufficiently exerted, and the conductive fluororesin layer 13 and the high resistance are provided. The fluororesin layer 14 does not cause an offset from the initial stage to the end stage, and is suitable especially when the width of the nappe N needs to be increased in a high speed process.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明は静電的オフセットを防止でき、
且つ、低硬度の定着用ローラを提供できる。
The present invention can prevent electrostatic offset,
Moreover, it is possible to provide a fixing roller having a low hardness.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例の加圧ローラの要部横断
面図、
FIG. 1 is a lateral cross-sectional view of a main part of a pressure roller 2 according to a first embodiment of the present invention,

【図2】従来の定着装置の縦断面図、FIG. 2 is a vertical sectional view of a conventional fixing device,

【図3】従来の加圧ローラの要部横断面図、FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a conventional pressure roller 2 ,

【図4】剥離オフセットの発生を説明する図、FIG. 4 is a diagram for explaining the occurrence of peeling offset,

【図5】剥離オフセット画像を説明する図、FIG. 5 is a diagram illustrating a peeling offset image,

【図6】本発明の第1実施例の変形例の加圧ローラ
要部横断面図、
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of a pressure roller 2 according to a modified example of the first embodiment of the present invention,

【図7】本発明の第2実施例の加圧ローラの要部横断
面図、
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of a pressure roller 2 according to a second embodiment of the present invention,

【図8】本発明の第3実施例の加圧ローラの要部横断
面図。
FIG. 8 is a lateral cross-sectional view of a main part of a pressure roller 1 according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】 定着ローラ 11 芯金 12 離型層 加圧ローラ 21 芯金 22 弾性層 24 絶縁性フッ素樹脂層 13・23 導電性フッ素樹脂層 14・24′ 高抵抗フッ素樹脂層 25 導電性ゴム層 3 ヒータ 4 温度センサ 5 紙葉体 6 トナー 7 電源 8 導電性摺動刷子 9 導電ローラ[Explanation of symbols] 1 fixing roller 11 core metal 12 release layer 2 pressure roller 21 core metal 22 elastic layer 24 insulating fluororesin layer 13/23 conductive fluororesin layer 14/24 ′ high resistance fluororesin layer 25 conductive Rubber layer 3 Heater 4 Temperature sensor 5 Paper sheet 6 Toner 7 Power supply 8 Conductive sliding brush 9 Conductive roller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 克彦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Katsuhiko Nishimura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 芯材と、この芯材上に設けられた弾性体
層と、この弾性体上に設けられたフッ素樹脂層と、を有
する定着用ローラにおいて、 上記フッ素樹脂層は夫々低抵抗物質を含有する2層構成
であり、下層は上層よりも比抵抗が低いことを特徴とす
る定着用ローラ。
1. A fixing roller having a core material, an elastic layer provided on the core material, and a fluororesin layer provided on the elastic body, wherein each of the fluororesin layers has a low resistance. A fixing roller having a two-layer structure containing a substance, wherein the lower layer has a lower specific resistance than the upper layer.
【請求項2】 上層のフッ素樹脂層の比抵抗は1014
1017Ωcm、下層のフッ素樹脂層の比抵抗は1010Ω
cm以下であることを特徴とする請求項1の定着用ロー
ラ。
2. The specific resistance of the upper fluororesin layer is from 10 14 to
10 17 Ωcm, the specific resistance of the lower fluororesin layer is 10 10 Ω
The fixing roller according to claim 1, wherein the fixing roller has a diameter of not more than cm.
【請求項3】 上記フッ素樹脂層は2層構成のチューブ
であることを特徴とする請求項1もしくは2の定着用ロ
ーラ。
3. The fixing roller according to claim 1, wherein the fluororesin layer is a two-layer tube.
JP10682693A 1993-05-07 1993-05-07 Roller for fixing Pending JPH06318005A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7567776B2 (en) 2005-11-24 2009-07-28 Fuji Xerox Co., Ltd. Fixing device and image forming apparatus

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Effective date: 20020108