DE69213816T2

DE69213816T2 - Fixierwalze

Info

Publication number: DE69213816T2
Application number: DE1992613816
Authority: DE
Inventors: Noritomo Fukunaga; Michiyoshi Kurosawa
Original assignee: Kinyosha Co Ltd
Current assignee: Kinyosha Co Ltd
Priority date: 1991-05-16
Filing date: 1992-05-15
Publication date: 1997-05-15
Anticipated expiration: 2012-05-16
Also published as: JP2989930B2; JPH04340579A; EP0513822A2; EP0513822A3; DE69213816D1; EP0513822B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung an einer Fixierwalze zum thermischen Fixieren eines unfixierten Bildabdruckes oder ähnlichem auf einem Aufnahmematerial wie einem Blatt Papier bei einer elektrofotographischen Reproduktionsmaschine oder einem elektronischen Drucker.
Fig. 2 zeigt eine Fixierwalze mit einer hohen Haltbarkeit, die bei elektrofotographischen Reproduktionsmaschinen in den letzten Jahren weitverbreitet verwendet worden ist. Wie in der Abbildung gezeigt, umfaßt die herkömmliche Fixierwalze einen Metallkern 1, eine zum Bedecken der äußeren Umfangsfläche des Metallkerns 1 ausgebildete wärmebeständige elastische Lage 2 und eine Oberflächenlage 3, die aus einem PFA-Harz (Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinylether) besteht. Die Oberflächenlage 3 ist mit einer Dicke von einigen zehn bis einigen hundert µm ausgebildet. Zwei derartige Walzen sind beispielsweise in EP-A-0 302 517 und DE-A-3 539 377 beschrieben.
Das die Oberflächenlage 3 bildende PFA-Harz weist hervorragende Ablöseeigenschaft auf und ermöglicht somit ein wirkungsvolles Unterdrücken des Problems durch Toner-Abzug, d.h. das Problem, daß der Toner während des Schrittes der thermischen Fixierung auf der Oberfläche der Fixierwalze anhaftet. Auch ist die Oberflächenlage aus PFA-Harz dünn, d.h. nicht dicker als einige hundert µm. Zusätzlich ist ein zur Ausbildung der wärmebeständigen elastischen Lage 2 verwendeter wärmebeständiger Kautschuk oder wärmebeständiger Schaum weich. Die geringe Dicke der Oberflächenlage aus PFA-Harz und die Weichheit der wärmebeständigen elastischen Lage 2 werden kombiniert, um eine ausreichende, für die thermische Fixierung erforderliche Walzenspaltbreite zu ermöglichen, mit der Folge, daß die Fixierwalze zufriedenstellend über eine lange Zeitdauer verwendet werden kann.
Jedoch ist PFA-Harz ein guter Isolator mit einem Volumenwiderstand von mindestens 10¹&sup6; Ωcm und neigt folglich dazu, leicht aufgeladen zu werden. Wenn das PFA-Harz zur Bildung der Oberflächenlage einer Fixierwalze verwendet wird, wird es durch Reibung beim Kontakt mit einem Kopierpapier, während des thermischen Fixierschrittes, oder mit einer anderen Walze oder einem Treibriemen auf einige Volt bis einige tausend Volt aufgeladen. Aufgrund der Aufladung auf eine hohe Spannung wird Toner oder Papierstaub elektrostatisch von der Oberfläche der Fixierwalze angezogen, mit der Folge, daß die gute Ablöseeigenschaft des PFA-Harzes so beeinträchtigt wird, daß das oben genannte Tonerabzugs-Problem entsteht.
Um das vorgenannte, durch die elektrostatische Aufladung verursachte Problem zu lösen, ist vorgeschlagen worden, den Volumenwiderstand der wärmebeständigen elastischen Lage 2 zu senken, um so die elektrostatische Aufladung auf der Oberfläche der Fixierwalze zu unterdrücken. Dennoch ist es in dem Fall, wenn die Dicke der aus dem PFA-Harz gebildeten Oberflächenlage 3 erhöht ist, unmöglich, die Aufladung durch Senken des Volumenwiderstandes ausreichend zu unterdrücken. Es wurde auch vorgeschlagen, die elektrostatische Aufladung durch Senken des Volumenwiderstandes der Lage 3 aus PFA-Harz zu unterdrücken. Es kann vernünftig sein, dem PFA-Harz Ruß oder Metallpulver zuzugeben, um den Volumenwiderstand der PFA-Harz-Lage 3 zu senken. In diesem Fall jedoch wird die gute Ablöseeigenschaft des PFA-Harzes beeinträchtigt, was in einer kurzen Zeit zu einem Tonerabzugs-Problem führt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fixierwalze bereitzustellen, die einen Oberflächenfilm aus PFA- Harz mit einer Doppelschichtstruktur umfaßt, die aus einer inneren Schicht mit einem vorbestimmten Volumenwiderstand und einer vorbestimmten Dicke und aus einer äußeren Schicht mit einer vorbestimmten Dicke besteht, so daß es das PFA-Harz ermöglicht, unter Beibehaltung einer guten Ablöseeigenschaft, eine ausreichende Walzenspaltbreite sicherzustellen.
Eine weitere Aufgabe ist es, eine Fixierwalze bereitzustellen, die die Unterdrückung elektrostatischer Aufladung ermöglicht.
Ebenfalls ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fixierwalze bereitzustellen, die es ermöglicht, ein in einer kurzen Zeit entstehendes Tonerabzugs-Problem zu verhindern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Fixierwalze vorgesehen, die einen Metallkern, eine zum Bedecken der äußeren Umfangsfläche des Metallkerns ausgebildete wärmebeständige elastische Lage und eine, die äußere Umfangsfläche der wärmebeständigen elastischen Lage bedeckende Oberflächenlage umfaßt, wobei die Oberflächenlage aus einem Copolymerisat aus Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinylether gebildet ist und aus einer inneren Schicht mit einem Volumenwiderstand von 10¹¹ Ωcm oder weniger und aus einer äußeren Schicht mit einer Dicke von 3 bis 50 µm besteht, und wobei die Dicke der gesamten Oberflächenlage 20 bis 500 µm beträgt.
In der vorliegender Erfindung ist die Oberflächenlage der Fixierwalze aus einem Harzfilm mit einer Doppelschichtstruktur gebildet, die aus einer inneren Schicht mit einem Volumenwiderstand von 10¹¹ Ωcm oder weniger und aus einer äußeren Schicht mit einer Dicke von 3 bis 50µm besteht. Zusätzlich ist der die Oberflächenlage bildende Harzfilm so beschaffen, daß er eine Dicke von 20 bis 500 µm aufweist. Der besondere Aufbau der vorliegenden Erfindung ermöglicht, unter Beibehaltung einer dem PFA-Harz innewohnenden guten Ablöseeigenschaft, eine ausreichende Walzenspaltbreite zu gewährleisten. Zusätzlich kann die elektrostatische Aufladung unterdrückt werden und das Tonerabzugs-Problem kann gelöst werden.
Die Erfindung kann aus der folgenden detaillierten Beschreibung besser verstanden werden, wenn dazu die beigefügten Abbildungen hinzugenommen werden, in denen:
Fig. 1: eine Querschnittsansicht ist, die eine Fixierwalze entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 2: eine Querschnittsansicht ist, die eine herkömmliche Fixierwalze zeigt.
Die Fixierwalze der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Oberflächenlage, die aus einem Film eines Tetrafluorethylen- Perfluoralkylvinyl-Copolymerisat-Harzes (PFA-Harz) besteht. Der PFA-Film hat eine Doppelschichtstruktur, die aus einer inneren Schicht besteht, die einen geringen Widerstand, d.h. einen Volumenwiderstand von 10¹¹ Ωcm oder weniger, aufweist und aus einer äußeren Schicht, die die Außenfläche der Innenschicht abdeckt. Die Innenschicht ist dazu vorgesehen, die elektrostatische Aufladung der als Abrollfläche vorgesehenen Außenschicht zu unterdrücken. In der vorliegenden Erfindung ist die Außenschicht des PFA-Harzfilmes so beschaffen, daß sie eine Dicke aufweist, die in den Bereich zwischen 3 µm und 50 µm fällt. Wenn die Außenschicht dünner als 3 µm ist, wird die Außenschicht durch den Abrieb an einem Papierblatt in kurzer Zeit abgetragen, mit der Folge, daß die Innenschicht, die nur geringe Ablöseeigenschaft aufweist, der Außenseite ausgesetzt ist, so daß sie die Oberfläche der Fixierwalze bildet. Natürlich entsteht in diesem Fall das Tonerabzugs-Problem. Andererseits, wenn die Außenschicht dicker als 50 µm ist, wird die elektrostatische Aufladung der Außenschicht deutlich erhöht. Mit anderen Worten, die Innenschicht kann die Außenschicht nicht davor bewahren, eine übermäßige elektrostatische Ladung zu tragen. Vorzugsweise sollte die Dicke der Außenschicht in einen Bereich zwischen 7 µm und 15 µm fallen, um ausreichende Auswirkungen auf die Unterdrückung der wechselnden Spannung auf der Walzenoberfläche und auf die Unterdrückung des Tonerabzug-Problems zu erzielen.
Wie zuvor beschrieben, ist die Gesamtdicke des die Oberflächenlage der Fixierwalze bildenden PFA-Harzfilms so festgelegt, daß sie in einen Bereich zwischen 20 µm und 500 µm fällt. Wenn die Gesamtdicke des PFA-Harzfilmes geringer als 20 µm ist, wird der PFA-Harzfilm, aufgrund der Temperaturwechsel und aufgrund der wiederholten Kompression während der Verwendung der Fixierwalze, Falten werfen, was zu einem kurzen Leben der Fixierwalze führt. Wenn jedoch die Gesamtdicke des PFA-Harzfilmes größer als 500 µm ist, wird die Oberfläche der Fixierwalze übertrieben hart, so daß eine ausreichende, für die thermische Fixierung notwendige Walzenspaltbreite nicht gewährleistet ist. Vorzugsweise sollte die Gesamtdicke des PFA- Harzfilmes in einen Bereich zwischen 20 µm und 130 µm fallen.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, zur Bildung der Außenschicht des PFA-Harzfilmes soviel wie möglich das PFA-Harz allein zu verwenden, da das PFA-Harz eine hohe Ablösefähigkeit vorweist, die für die Außenfläche der Fixierwalze erfordert wird. Andererseits ist es für die Innenschicht des PFA-Harzfilmes wichtig, einen geringen Widerstand vorzuweisen, d.h. einen Volumenwiderstand von 10¹¹ Ωcm oder weniger, um das elektrostatische Aufladen auf der Walzenoberfläche, d.h. auf der Außenschicht des PFA-Harzfilmes, zu unterdrücken. Um den niedrigen Volumenwiderstand zu erhalten, ist es notwendig, dem zur Bildung der Innenschicht verwendeten PFA-Harz Füllstoffe zuzugeben, z.B. verschiedene Arten von Ruß&sub1; Metallpulver oder metallbeschichtete Füllstoffe. Bei der vorliegenden Erfindung gibt es bezüglich der Art des zur Bildung der Außenschicht verwendeten PFA-Harzes und des zur Bildung der Innenschicht verwendeten PFA-Harzes sowie der Art der zur Senkung des Volumenwiderstandes der Innenschicht verwendeten Additive keine besondere Einschränkung. Vorzugsweise sollte der Volumenwiderstand der Innenschicht des PFA-Harzfilmes in einen Bereich zwischen 10³ Ωcm und 10¹¹ Ωcm fallen.
Die Fixierwalze der vorliegenden Erfindung umfaßt eine wärmebeständige elastische Lage, die unter der aus dem PFA- Harzfilm gebildeten Oberflächenlage angeordnet ist. Die wärmebeständige elastische Lage kann aus verschiedenen wärmebeständigen Gummiarten wie Silikonkautschuk, fluoriertem Kautschuk und copolymerem Ethylen-Propylen-Kautschuk sowie verschiedenen wärmebeständigen Schäumen wie Silikonkautschukschaum und fluoriertem Kautschukschaum bestehen. Selbstverständlich ist es möglich, wenn gewünscht, der wärmebeständigen elastischen Lage verschiedene Additive zuzugeben, einschließlich z.B. eines hochgradig wärmeleitenden Materials wie Al&sub2;O&sub3; oder SiC, eines Materials wie Kohlenstoff, um der wärmebeständigen elastischen Lage eine elektrische Leitfähigkeit zu verleihen, eines antistatisch wirkenden Mittels wie einem oberflächenaktiven Mittel, eines wärmebeständigen Additivs und eines Färbemittels. Ferner ist bei der vorliegenden Erfindung die Weichheit der wärmebeständigen elastischen Lage nicht besonders eingeschränkt, solange die wärmebeständige elastische Lage fähig ist, der Temperatur standzuhalten, bei der die Fixierwalze verwendet wird, und eine ausreichende Walzenspaltbreite zuzusichern, die für die thermische Fixierung erfordert wird.
Um den PFA-Harzfilm als die Oberflächenlage der Fixierwalze auszubilden, können die Innen- und die Außenschicht des PFA- Harzfilmes gleichzeitig gebildet werden, in dem ein zweiachsiger Extruder verwendet wird, um so ein Rohr mit zweischichtiger Struktur auszubilden, anschließend erfolgt das Überziehen des dabei entstandenen Rohres über die wärmebeständige elastische Lage. Alternativ dazu wird zuerst die Innenschicht mittels eines Beschichtungsverfahrens auf die Oberfläche der wärmebeständigen elastischen Lage aufgeformt, danach erfolgt das Aufformen der Außenschicht auf die Oberfläche der Innenschicht mittels eines Beschichtungs- oder Tauchverfahrens.
Die Fixierwalze der vorliegenden Erfindung umfaßt auch einen Metallkern, der im Innern der wärmebeständigen elastischen Lage angeordnet ist. Um die wärmebeständige elastische Lage auszubilden, ist es möglich, ein Formpreßverfahren anzuwenden. Insbesondere wird die Oberfläche des Metallkerns zuerst mit einem Klebstoff beschichtet, anschließend erfolgt das Wickeln einer Lage aus unvulkanisiertem Rohmaterial um den Metallkern und danach erfolgt abwechselndes Vulkanisieren oder vulkanisierendes Aufschäumen der Rohmateriallage in einer Form mit hoher Temperatur, um so eine gewünschte wärmebeständige elastische Lage auszubilden. Alternativ dazu ist es auch möglich, ein Extrusionsformverfahren anzuwenden. In diesem Fall wird kontinuierlich ein unvulkanisiertes Rohmaterial extrudiert, anschließend erfolgt die Vulkanisierung oder vulkanisierende Auf schäumung des extrudierten Materials in einem Heizofen mit hoher Temperatur, um so die wärmebeständige elastische Lage zu erhalten. Dann wird das dabei entstandene Rohr so montiert, daß es einen mit einem Klebstoff beschichteten Metallkern bedeckt, um so eine gewünschte wärmebeständige elastische Lage auszubilden. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht durch die oben beispielhaft angegebenen Vorgehensweisen, zur Anfertigung der Oberflächenlage und der wärmebeständigen elastischen Lage eingeschränkt.

Beispiele

Beispiele 1-5 und Vergleichsbeispiele 1 und 2:

Eine etwa 5 mm dicke wärmebeständige elastische Lage 11 ist mit direktem Kontakt an eine (nicht gezeigte) die Umfangsfläche eines Metallkerns 12 bedeckende Klebeschicht angeformt. Eine Oberflächenlage 13, die aus einem Harzfilm aus Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinylether-Copoymerisat-Harz (PFA-Harz) besteht, bildet die Oberfläche der wärmebeständigen elastischen Lage 11. Der PFA-Harzfilm 13 hat eine Doppelschichtstruktur, die aus einer inneren Schicht 13a und aus einer äußeren Schicht 13b besteht. Die Außenschicht 13b ist allein aus PFA-Harz gebildet, d.h. aus Teflon 450-J (Handelsname eines von Mitsui-Du Pont Fluoro Chemical Co., Ltd. hergestellten PFA-Harzes). Das zur Ausbildung der Außenschicht 13b verwendete PFA-Harz weist einen Volumenwiderstand von 10¹&sup6; Ωcm oder mehr auf. Auch hat die Außenschicht 13b eine Dicke von 3 µm bis 50 µm. Andererseits ist die Innenschicht 13a aus einer Harzzusammensetzung gebildet, die unter Zugabe von 18 Gewichtsanteilen Ketchenblack EC (Handelsname eines von Nippon E.C. Co., Ltd. hergestellten Rußes) auf 100 Gewichtsanteile des vorgenannten PFA-Harzes hergestellt wird. Die so gebildete Innenschicht 13a weist einen Volumenwiderstand von 2,0 × 10&sup7; Ωcm oder mehr vor.
Eine wie in Fig. 1 dargestellt aufgebaute Fixierwalze wurde tatsächlich wie folgt hergestellt. Im ersten Schritt wurde eine Silikonkautschukverbindung (Silikonmischung) A hergestellt, in dem die unten angegebenen Anfangsmaterialien ausreichend gemischt wurden:

Ausgangsmaterial

Gewichtsanteile
KE7012U (Handelsname eines von Shin-etsu . . . 100 Kagaku Kogyo Co., Ltd. hergestellten Silikonkautschuks)
C-8 (Handelsname eines von Shin-etsu . . . 2 Kagaku Kogyo Co., Ltd. hergestellten Vulkanisierstoffes für Silikonkautschuk)
Color RB (Handelsname eines von Shin-etsu . . . 2 Kagaku Kogyo Co., Ltd. hergestellten Färbematerials)
Andererseits wurde die Umfangsfläche eines Metallkernes 12, der einen Durchmesser von 10 mm aufweist, mit einem Klebstoff beschichtet, anschließend erfolgte das Wickeln der oben genannten Silikonmischung A um den klebstoffbeschichteten Metallkern, bis der Durchmesser der dabei entstehenden Walzenstruktur bei etwa 22 mm war. Dann wurde in einer während 30 Minuten auf 150ºC gehaltenen Form eine Druckvulkanisierung auf die Silikonmischung A angewendet, anschließend erfolgte das Herausnehmen der Walzenstruktur aus der Form. Ferner wurde bei 200ºC für 4 Stunden eine Nachhärtungsbehandlung auf die vulkanisierte Struktur angewendet, danach erfolgte das Abkühlen der Walzenstruktur auf Raumtemperatur und anschließend die Anwendung einer Schleifbehandlung bis der Außendurchmesser der Walze auf 19,9 mm verringert war, um so eine wärmebeständige elastische Lage 11 zu erhalten. Es wurde festgestellt, daß die Dicke der wärmebeständigen elastischen Lage etwa 5 mm beträgt. Ebenso wurde festgestellt, daß die Härte der dabei entstandenen Walzenoberfläche 25º beträgt, wenn sie mit einem Härtetestgerät des JIS A Typs gemessen wurde, und 48º, wenn sie mit einem Härtetestgerät des ASKER C Typs gemessen wurde.
Ferner wurde mittels Extrusion ein PFA-Harzfilmrohr mit einer zwei-schichtigen Struktur hergestellt, in dem ein von Mitsuba Seisakusho Co., Ltd. hergestellter Biaxialrohrextruder verwendet wurde, wobei die Temperatur des Extrusionswerkzeuges des Biaxialrohrextruders auf etwa 370ºC festgesetzt war. Der PFA-Harzfilm war von einer Zwei-Schicht-Struktur, die aus einer äußeren Schicht 13b und aus einer inneren Schicht 13a besteht. Teflon 450-J (Handelsname eines von Mitsui-Du Pont Fluoro Chemical Co., Ltd. hergestellten PFA-Harzes) wurde einzeln als Rohmaterial für die Außenschicht 13b verwendet. Andererseits wurde das Rohmaterial der Innenschicht 13a durch Zugabe von 18 Gewichtsanteilen von Ketchenblack EC (Handelsname eines von Nippon E.C. Co., Ltd. hergestellten Rußes) auf 100 Gewichtsanteile des oben genannten Teflon 450-J hergestellt. Sieben Arten von PFA-Harzfilmen, die sich voneinander in der Dicke der Innenschicht 13a und/oder der Außenschicht 13b unterscheiden, wurden, wie in der unten gegebenen Tabelle 1 gezeigt, in dieser Extrusionsform hergestellt, in dem z.B. der Durchmesser der Austrittsteile des Extrusionswerkzeuges verändert wurde: Tabelle 1
Der Volumenwiderstand des PFA-Harzfilmes wurde mit dem von der Yokogawa Hewlett Packard Co., Ltd. hergestellten High Resistance Model 4329A gemessen, mit dem Ergebnis, daß festgestellt wurde, daß der PFA-Harzfilm einen Volumenwiderstand von 10¹&sup6; Ωcm oder mehr in der Außenschicht und 2,0 × 10&sup7; Ωcm in der Innenschicht vorweist. Ferner wurde der Innendurchmesser des PFA-Harzfilmes in jeder Probe auf etwa 19,5 mm festgesetzt.
Im nächsten Schritt wurde der PFA-Harzfilm der Zweischichtstruktur auf eine Walze aufgezogen, die einen Silikonkautschuk von 25º aufweist, der auf den Oberflächenbereich als die wärmebeständige elastische Lage 11 aufgeformt und mit einem KE-45-Klebemittel (Handelsname eines von Shin-etsu Kagaku Kogyo Co., Ltd. hergestellten einteiligen RTV-Silikonkautschuks) beschichtet wurde. Die dabei entstandene Walzenstruktur wurde für 48 Stunden stehengelassen, um so das Klebemittel aushärten zu lassen, auf diese Weise wurden die Fixierwalzenmuster für die Beispiele 1 bis 5 und die Gegenbeispiele 1 und 2 hergestellt.
Jedes der Fixierwalzenmuster wurde als Fixierwalze in einem von Canon Co., Ltd. hergestellten Family Copier FC-2 verwendet, um so einen Kopiertest durchzuführen. In dem Fall, daß die Fixierwalze entsprechend irgendeinem der Beispiele 1 bis 5 der vorliegenden Erfindung verwendet wurde, wurden auf 100.000 Papierblättern zufriedenstellende Kopien gemacht. Der Kopiertest wurde nach Kopieren des 100.000sten Papierblattes beendet.
Bei der in Vergleichsbeispiel 1 verwendeten Fixierwalze war die Außenschicht des PFA-Harzfilmes etwa 60 µm dick. In diesem Fall fand häufig Papierstau statt, der anscheinend durch das Tonerabzugs-Problem verursacht wurde, wenn die Anzahl der kopierten Papierblätter etwa 73.000 erreichte. Folglich wurde der Kopiertest beendet. Als die Oberfläche der Fixierwalze untersucht wurde, wurde eine große Menge an Toner und Papierstaub gefunden, der sich auf der Walzenoberfläche abgelagert hatte.
Bei der im Vergleichsbeispiel 2 verwendeten Fixierwalze war die Außenschicht des PFA-Harzfilms nur etwa 2 µm dick. In diesem Fall fand das Papierstau-Problem häufig statt, wenn die Anzahl der kopierten Papierblätter etwa 32.000 erreichte. Als die Oberfläche der Fixierwalze untersucht wurde, wurde festgestellt, daß die Außenschicht des PFA-Harzfilmes in einigen Bereichen abgetragen war. Etwa an den Stellen, an denen die Außenschicht abgetragen war, wurden Ablagerungen von Toner und Papiestaub gefunden.
Die in Tabelle 1 wiedergegebene Härte bezeichnet die Oberflächenhärte der Fixierwalze, gemessen mit einem Härtemeßgerät des ASKER S Typs. Die in Tabelle 1 wiedergegebene, auf die Walzenoberfläche aufgeladene Spannung (V) wurde unter Verwendung eines von Tolec Japan, Inc. hergestellten Oberflächen-Potentiometere Model 340 HV gemessen. Insbesondere wurde die Ladespannung auf der Fixierwalzenoberfläche etwa 20 bis 30 Sekunden nach einem ununterbrochenen Kopiervorgang von 100 Blatt Papier zu Beginn des Kopiertests gemessen.

Vergleichsbeispiele 3 und 4:

Bei Vergleichsbeispiel 3 wurde ein PFA-Harzfilm mit einer Einzelschichtstruktur durch Extrusionsformen hergestellt. Das verwendete PFA-Harz wies einen Volumenwiderstand von 10¹&sup6; Ωcm oder mehr auf, was gleich dem des PFA-Harzes war, das zur Ausbildung der Außenschicht des PFA-Harzfilmes in jedem der Beispiele 1 bis 5 verwendet wurde. Ferner war die in Vergleichsbeispiel 3 verwendete wärmebeständige elastische Lage gleich derjenigen, die in jedem der Beispiele 1 bis 5 verwendet wurde.
Bei Vergleichsbeispiel 4 wurde ein PFA-Harzfilm mit einer Einzelschichtstruktur durch Extrusionsformen hergestellt. Das PFA-Harz wies einen Volumenwiderstand von 2,0 × 10&sup7; Ωcm auf, was gleich dem der PFA-Harzzusammensetzung war, die zur Ausbildung der Innenschicht des PFA-Harzfilmes in jedem der Beispiele 1 bis 5 verwendet wurde.
Ein Kopiertest wurde wie in den Beispielen 1 bis 5 unter Verwendung der bei jedem der Vergleichsbeispiele 3 und 4 hergestellten Fixierwalze durchgeführt. Als die Anzahl der kopierten Papierblätter 35.000 bzw. 12.000 erreichte, fand bei den Fixierwalzen der Vergleichsbeispiele 3 und 4 durch das Tonerabzugs-Problem verursachter Papierstau statt, so daß der Kopiertest beendet wurde.

Beispiele 6 und 7:

Es wurde eine wie in Fig. 1 dargestellt aufgebaute Fixierwalze hergestellt. Im ersten Schritt wurde eine Silikonkautschukverbindung B (Silikonmischung B) hergestellt, in dem die unten angegebenen Anfangsmaterialien ausreichend vermischt wurden:
Ausgangsmaterial Gewichtsanteile
KE904FU (Handelsname eines von Shin-etsu Kagaku . . . 100 Kogyo Co., Ltd. hergestellten Silikonkautschuks)
C-2 (Handelsname eines von Shin-etsu Kagaku . . . 1,0 Kogyo Co., Ltd. hergestellten Vulkanisiermittels für Silikonkautschuk)
C-3 (Handelsname eines von Shin-etsu Kagaku . . . 3,0 Kogyo Co., Ltd. hergestellten Vulkanisiermittels für Silikonkautschuk)
KE-P-13 (Handelsname eines von Shin-etsu Kagaku . . . 3,5 Kogyo Co., Ltd. hergestellten Silikonkautschuk- Schäumungsmittels)
Die so hergestellte Silikonmischung B wurde unter Verwendung eines Extruders kontinuierlich extrudiert, um so ein Rohr auszubilden. Dann wurde das dabei entstandene Rohr in einem auf 250º C aufgeheizten Heizofen für 10 Minuten vulkanisiert und geschäumt, um so ein Rohr aus Silikonkautschukschaum mit einem Innendurchmesser von 9,5 mm und einem Außendurchmesser von 22 mm zu erhalten. Das so hergestellte Schaumrohr wurde auf einen Metallkern 12 aufgezogen, der einen Durchmesser von 10 mm hat und dessen Umfangsfläche mit einer Klebstoffschicht beschichtet wurde. Ferner wurde die Klebstoffbeschichtung ausgehärtet, anschließend erfolgte die Anwendung einer Schleifbehandlung bis der Außendurchmesser der dabei entstehenden Walze auf 20 mm verringert war, um so eine aus einem Silikonkautschukschaum bestehende wärmebeständige elastische Lage 11 zu bilden. Es wurde festgestellt, daß die Härte der Walzenoberfläche 32º beträgt, wenn sie mit einem Härtetestgerät des ASKER C Typs gemessen wurde.
Schließlich wurde, wie in Tabelle 2 gezeigt, ein PFA-Harzfilm mit einer Doppelschichtstruktur, wie in den Beispielen 1 bis 5, auf der Umfangsfläche der wärmebeständigen elastischen Lage 11 aufgeformt, um so eine Fixierwalze für jedes der Beispiele 6 und 7 herzustellen. Unter der Verwendung der so hergestellten Fixierwalzen wurde, wie in den Beispielen 1 bis 5, ein Kopiertest durchgeführt. Es wurde nach dem Kopiervorgang, bei dem 100.000 kopierte Papierblätter erzielt wurden, kein Problem festgestellt. Auf der Oberfläche der Fixierwalze wurde nach dem Kopiertest nichts Ungewöhnliches festgestellt. Tabelle 2

Claims

1. Fixierwalze mit einem Metallkern (12), einer zum Bedecken der äußeren Umfangsfläche des Metallkerns (12) ausgebildeten wärmebeständigen elastischen Lage (11) und einer Oberflächenlage, die zum Bedecken der äußeren Umfangsfläche der wärmebeständigen elastischen Lage (11) ausgebildet ist, wobei die Oberflächenlage aus einem Harzfilm (13) bestehend aus einem Copolymerisat aus Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinylether gebildet ist, wobei der Harzfilm (13) eine Doppelschichtstruktur aufweist, die aus einer inneren Harzschicht (13a) und einer äußeren Harzschicht (13b) besteht,

dadurch gekennzeichnet,

daß die innere Harzschicht (13a) einen spezifischen Volumen-Widerstand 10¹¹ Ω.cm oder weniger hat und die äußere Harzschicht (13b) eine Dicke aufweist, die im Bereich zwischen 3 µm und 50 µm liegt, und wobei die Gesamtdicke des Harzfilms (13) im Bereich zwischen 20 µm und 500 µm liegt.

2. Fixierwalze gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmebeständige elastische Lage (11) aus einem Material gebildet ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Silikonkautschuk, fluorierter Kautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Siliconkautschukschaum, fluorierter Kautschukschaum und Ethylen-Propylen- Kautschukschaum.

3. Fixierwalze gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmebeständige elastische Lage (11) wenigstens ein Additiv enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Material, das der wärmebeständigen elastischen Lage (11) eine hohe Wärmeleitfähigkeit verleiht, einem Material, das der wärmebeständigen elastischen Lage (11) elektrische Leitfähigkeit verleiht, einem antistatisch wirkenden Mittel, einem wärmebeständigen Additiv und einem Färbematerial.

4. Fixierwalze gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material, das der wärmebeständigen elastischen Lage (11) eine hohe Wärmeleitfähigkeit verleiht, ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Al&sub2;O&sub3; und SiC.

5. Fixierwalze gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material, das der wärmebeständigen elastischen Lage (11) eine hohe elektrische Leitfähigkeit verleiht Kohlenstoff ist.

6. Fixierwalze gemäß einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht (13a) des die Oberflächenlage bildenden Harzfilms (13) aus einem Verbundmaterial besteht, das hergestellt ist durch Zugabe von wenigstens einem Material aus der Gruppe bestehend aus Ruß&sub1; Metailpulver und metallbeschichteter Füllstoff zu einem Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinylether- Copolymerisatharz.

7. Fixierwalze gemäß einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht (13b) des die Oberflächenlage bildenden Harzfilms (13) aus Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinylether- Copolymerisatharz besteht.

8. Fixierwalze gemäß einem der Ansprtiche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht (13b) des die Oberflächenlage bildenden Harzfilms (13) einen spezifischen Volumen-Widerstand von mindestens 10¹&sup6; Ω.cm aufweist.