(57)【要約】【課題】オフセット現象の発生を防止し、加圧ローラ等の加圧部材の表面に汚れを堆積させないフッ素樹脂チューブとそれを使用した加圧部材を提供する。【解決手段】フッ素樹脂に導電性物質が分散配合され、グロス値が６９以上、かつ吸光度係数が０．０１１ (1/μｍ)  以上となるように成型されたフッ素樹脂チューブと、このフッ素樹脂チューブを最外層に設けた加圧部材である。上記フッ素樹脂チューブを、熱定着部の加圧ローラ１８等の加圧部材に使用されたとき、加圧部材表面の汚れ性及びオフセット特性とも良好な評価が得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素樹脂に導電性物質が分散配合され、グロス値が６９以上、かつ吸光度係数が０．０１１ (単位：1/μｍ) 以上となるように成型されたことを特徴とするフッ素樹脂チューブ。
【請求項２】
請求項１に記載のフッ素樹脂チューブにおいて、
前記フッ素樹脂としてＰＦＡが使用され、このＰＦＡに前記導電性物質として所定量のカーボンが分散配合されて成型されたことを特徴とするフッ素樹脂チューブ。
【請求項３】
熱定着部において定着ローラの外周面に対向してニップ幅を有して配置されて使用される加圧部材であって、
請求項１又は請求項２に記載されたフッ素樹脂チューブを最外層に設けたことを特徴とする加圧部材。
【請求項４】
請求項３に記載の加圧部材において、
芯金と、前記芯金の上に設けたシリコーンゴム弾性層と、前記シリコーンゴム弾性層の外周上に設けた前記フッ素樹脂チューブとを備えた加圧ローラであることを特徴とする加圧部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機やレーザービームプリンタ等の熱定着部に用いられるフッ素樹脂チューブとそれを使用した加圧部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に熱定着部における定着ローラと加圧ローラの断面図を示す。定着ローラ１６は芯金２６上にＰＦＡ等のフッ素樹脂からなる離型層２８を設けたもので、芯金２６内にヒータ３０が設けられている。加圧ローラ１８は芯金２２上にシリコーンゴム弾性層２４及びＰＦＡ等のフッ素樹脂からなるチューブ２０を設けたものである。加圧ローラ１８は定着ローラ１６に押圧され、ニップ幅Ｎが形成される。このニップ幅Ｎに、トナーを付着した用紙を順次通過させる。
【０００３】
図１に示すように、用紙１２Ａ、１２Ｂの表面に静電気力で堆積、沈着している、顔料を練りこんだ熱可塑性樹脂からなる粉体状のトナー１４は、熱定着部で対向配置された定着ローラ１６と加圧ローラ１８間を通過することにより圧力と熱によって溶融し各用紙１２Ａ、１２Ｂに定着される。
【０００４】
トナー１４に直接触れる定着ローラ１６は摩擦帯電等で蓄積された電荷によって逆電圧に帯電しているトナーを引き寄せてローラ表面に付着し、用紙１２Ａの後端部や後続の用紙１２Ｂに二重に画像を転写するオフセット現象（以下、単にオフセットと呼ぶ。）を引き起こすことがある。
【０００５】
また、オフセットが生じている状態で連続通紙を行うと、定着ローラ１６の表面に付着したトナーが、通紙中の用紙１２Ａの後端部と後続の用紙１２Ｂの前端部との間隙から加圧ローラ１８側に乗り移って、加圧ローラ１８の周面上にトナーが汚れとして堆積し、定着ローラ表面や後続の用紙の背面を汚すことがある。
【０００６】
オフセットによる画像品質の低下や用紙背面が汚れることを防いだり低減する方策として、定着ローラ１６と対をなす加圧ローラ１８の最外周を、抵抗率を低下させた材料で被覆し、前記被覆面と電子写真複写機やレーザービームプリンタの本体の金属筐体に電気的に導通する回路を形成せしめることにより、定着ローラ１６の表面に静電気が蓄積することを防ぐ手段が提案されている。
【０００７】
また、加圧ローラ１８の表面材料としてカーボンが添加された導電性のＰＦＡチューブが使用されている。カーボンが添加された導電性ＰＦＡチューブの抵抗率の推奨値の一例は、Ｅ14〜17Ω-ｃｍである（特許文献１参照）。またこのローラを製造するために必要なフッ素樹脂チューブ材料に係る技術も知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平６−１６７９０１号公報
【特許文献２】特開昭５９−１９８１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来技術を駆使しても残る課題は、品質の安定である。つまり、添加するカーボン量が多かったり分散性が悪くてカーボンがチューブ表面に露出していると、上記の加圧ローラ表面への汚れの堆積を促進する。一方、カーボン量が少ないとローラの帯電を防ぐ効果が低下する。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、オフセット現象の発生を防止し、加圧ローラ等の加圧部材の表面に汚れを堆積させないフッ素樹脂チューブとそれを使用した加圧部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。
〈構成１〉
フッ素樹脂に導電性物質が分散配合され、グロス値が６９以上、かつ吸光度係数が０．０１１ (単位：1/μｍ) 以上となるように成型されたことを特徴とするフッ素樹脂チューブ。
【００１１】
熱定着部の加圧ローラ等の加圧部材に使用されたとき、加圧部材表面の汚れ性及びオフセット特性とも良好な評価が得られる。
【００１２】
〈構成２〉
構成１に記載のフッ素樹脂チューブにおいて、上記フッ素樹脂としてＰＦＡが使用され、このＰＦＡに所定量のカーボンが分散配合されて成型されたことを特徴とするフッ素樹脂チューブ。
【００１３】
〈構成３〉
熱定着部において定着ローラの外周面に対向してニップ幅を有して配置されて使用される加圧部材であって、構成１又は構成２に記載されたフッ素樹脂チューブを最外層に設けたことを特徴とする加圧部材。
【００１４】
表面の汚れ性及びオフセット特性とも良好な評価な加圧部材が得られる。すなわち、例えば、定着ローラの表面に堆積した静電気を加圧ローラ表面を通して逃がす機構を安定的に確保し、オフセット現象の発生を防ぎ、加圧ローラの表面に汚れを堆積させないという効果が得られる。
【００１５】
〈構成４〉
構成３に記載の加圧部材において、芯金と、上記芯金の上に設けたシリコーンゴム弾性層と、上記シリコーンゴム弾性層の外周上に設けた上記フッ素樹脂チューブとを備えた加圧ローラであることを特徴とする加圧部材。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、定着ローラの表面に堆積した静電気を、加圧ローラ等の加圧部材の表面を通して逃がす機構を安定的に確保してオフセット現象の発生を防止し、さらに、加圧ローラ等の加圧部材の表面に汚れを堆積させないフッ素樹脂チューブとそれを使用した加圧部材である。
以下、本発明を実施例に基いて説明する。
【実施例１】
【００１７】
三井・デュポンフロロケミカル社製ペレット Ｃ９０５８（導電性ＰＦＡペレットの商品名）と同社製ペレット ９５０ＨＰplus（絶縁性ＰＦＡペレットの商品名）とを所定の重量比で秤量し、攪拌機にかけ１０分間撹拌し混合した。この後、混合したＰＦＡペレットを押出機で押出して導電性ＰＦＡチューブを得た。
【００１８】
上記Ｃ９０５８と９５０ＨＰplusの混合比を変えて９種の導電性チューブを作成し、得られた導電性ＰＦＡチューブを、それぞれ図１に示すような芯金２２とこの芯金２２の上に設けたシリコーンゴム弾性層２４とを有するローラの最外層２０に被覆して９本の加圧ローラ１８を作成した。この加圧ローラ１８は図１に示すように定着ローラ１６に対向配置されて使用される。
【００１９】
上記９種の導電性チューブの各グロス値と吸光度係数とを所定の方法で測定すると共に、各加圧ローラ表面の汚れ性及びオフセット特性の各評価を行った。
【００２０】
図２は、上記９本の加圧ローラ（比較例１〜５と実施例１〜４）のそれぞれの導電性チューブのグロス値、吸光度係数と、これらの導電性チューブを使用した各加圧ローラの表面汚れ性及びオフセット特性の各評価を示している。
【００２１】
加圧ローラ表面の汚れ性とオフセット特性のそれぞれの測定方法および評価基準は以下の通りとした。なお、オフセット特性の評価は用紙１２への転写具合を目視判断で行い、加圧ローラ１８表面の汚れ性の評価は加圧ローラ１８へのトナー１４付着程度を目視判断で行い、下記に示すようにレベルを×、△、○で表した。
【００２２】
（1）加圧ローラ１８表面の汚れ性のレベル
×  ・・・  常温(20℃)、常湿（60％RH）環境下に通紙試験機を置いて、用意した標準チャートの画像を定着したとき、2万枚通紙時点で、ローラ表面の一部または全面にトナー１４が汚れとして付着ないしは堆積している。
△  ・・・  常温(20℃)、常湿（60％RH）環境下に通紙試験機を置いて、用意した標準チャートの画像を定着したとき、4万枚通紙時点で、ローラ表面の一部または全面にトナー１４が汚れとして付着ないしは堆積している。
○  ・・・  常温(20℃)、常湿（60％RH）環境下に通紙試験機を置いて、用意した標準チャートの画像を定着したとき、4万枚通紙時点で、ローラ表面にトナー１４汚れが発見されない。
【００２３】
（2）オフセット特性のレベル
×  ・・・  常温(20℃)、常湿（60％RH）環境下に通紙試験機を置いて、2ｍｍ間隔の格子状の画像を用紙１２に定着したとき、1万枚通紙時点で、用紙１２上に二重転写（画像の汚れ）が生じる。
△  ・・・  常温(20℃)、低湿（20％RH）環境下に通紙試験機を置いて、2ｍｍ間隔の格子状の画像を用紙１２に定着したとき、1万枚通紙時点で、用紙１２上に二重転写（画像の汚れ）が生じる。
○  ・・・  上記いずれの条件下でも、二重転写（画像の汚れ）が生じない。
【００２４】
熱定着部の加圧ローラ１８等の加圧部材に使用されたとき、加圧部材表面の汚れ性及びオフセット特性とも良好な評価が得られる。すなわち、図２に示されるように、グロス値が６９以上で加圧ローラ１８表面の汚れ性が良好であり、吸光度係数が０．０１１ (1/μｍ)  以上でオフセット特性の評価は良好である。
【００２５】
よって、各々の測定方法による測定値を組み合わせることで、加圧ローラ１８表面の汚れ性とオフセット特性共に評価良好な加圧ローラ１８が得られる。すなわち、例えば、定着ローラ１６の表面に堆積した静電気を加圧ローラ１８表面を通して逃がす機構を安定的に確保し、オフセット現象の発生を防ぎ、加圧ローラ１８の表面に汚れを堆積させないという効果が得られる。
【００２６】
なお、グロス値は、光沢度ともいい、ＪＩＳ  Ｚ ８７４１（鏡面光沢度−測定方法）の「４．測定方法」の規定に従って求めた。
グロス値は、表面の凹凸を反映した物性値である。表面の凹凸が大きくなるとグロス値は小さくなる。絶縁性のフッ素樹脂のペレットに、導電性を付与するマスターバッチとしての導電性ペレットを加える時、この割合を増すと導電性付与材である粒子の凝集径が大きくなり表面の凹凸も増大しグロス値は小さくなる。
【００２７】
このとき、導電性付与材が表面に露出する確率が高くなり、これを足がかりとしてトナー、紙粉ないしはタルクなどの用紙中の充填剤等が汚れとなって付着し堆積することで、それが再度用紙の裏面や画像に触れる定着部材に載り移ることで印刷時の汚れにつながっていく。
【００２８】
一方、吸光度係数αは、光の透過度に逆比例する物性値であり、物体の吸光度（absorbance）Ａと次の関係にある。
Ａ＝log10(I0/I)＝αL
I0＝入射光強度
I ＝透過光強度
α＝吸光度係数
L ＝物質の厚さ（μｍ）
吸光度係数は、表面ではなく、断面方向の状態に左右されるものである。導電性付与材が多いほど大きくなり、また、満遍なく分散するほど大きくなる値である。吸光度係数が０．０１１ (1/μｍ)  以上あれば、導電性付与材の量が充分であり、満遍なく分散し繋がりが良くなり、帯電電位を安定的に低下させることができる。
【００２９】
本発明は、熱定着部における定着ローラに対向して配置される加圧ローラ以外にも周知の加圧ベルトやバープラテン等にも応用が可能である。すなわち、加圧ベルト３２は、第３図に示すように定着ローラ１６に対向配置される積層ベルト３４を、押圧部材３６、従動ローラ３８にほぼ三角形に巻きつけたもので、本発明に係るフッ素樹脂チューブを積層ベルト３４の最外層に設けた構成とする。
【００３０】
また、バープラテン４０は、第４図に示すように定着ローラ１６の外周に接触しニップ幅を有して固定されて設けられるものであり、金属支持体４２上に弾性体４４及び表層４６を設けたもので、本発明に係るフッ素樹脂チューブを表層４６として設けた構成とする。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】熱定着部における定着ローラと加圧ローラを示す断面図である。
【図２】複数種のフッ素樹脂チューブのそれぞれのグロス値、吸光度係数の測定値と、これらの導電性チューブを使用した各加圧ローラの表面の汚れ性及びオフセット特性の各評価を示す図である。
【図３】熱定着部における定着ローラと加圧ベルトを示す断面図である。
【図４】熱定着部における定着ローラとバープラテンを示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１２Ａ、１２Ｂ  用紙
１４  トナー
１６  定着ローラ
１８  加圧ローラ
２０  フッ素樹脂チューブ
２２  芯金
２４  弾性層
２６  芯金
２８  離型層
３０  ヒータ
３２  加圧ベルト
３４  積層ベルト
３６  押圧部材
３８  従動ローラ
４０  バープラテン
４２  金属支持体
４４  弾性体
４６  表層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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