JP2001188433A - 定着用加熱ローラ - Google Patents
定着用加熱ローラInfo
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- JP2001188433A JP2001188433A JP2000005306A JP2000005306A JP2001188433A JP 2001188433 A JP2001188433 A JP 2001188433A JP 2000005306 A JP2000005306 A JP 2000005306A JP 2000005306 A JP2000005306 A JP 2000005306A JP 2001188433 A JP2001188433 A JP 2001188433A
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- fluororesin
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- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 非粘着性と耐摩耗性とが両立し、しかも静電
オフセットが生ずる懸念のない定着用加熱ローラを提供
すること。 【解決手段】 芯金２の表面にフッ素樹脂被覆層３を設
けた定着用加熱ローラ１において、該フッ素樹脂被覆層
３の内層４を導電性フッ素樹脂と無機粉体との混合物で
構成し、表面層５を非導電性フッ素樹脂で構成する。
オフセットが生ずる懸念のない定着用加熱ローラを提供
すること。 【解決手段】 芯金２の表面にフッ素樹脂被覆層３を設
けた定着用加熱ローラ１において、該フッ素樹脂被覆層
３の内層４を導電性フッ素樹脂と無機粉体との混合物で
構成し、表面層５を非導電性フッ素樹脂で構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、定着用加熱ロー
ラ、さらに詳しくは加熱ローラと加圧ローラとによりト
ナーなどを定着する際の加熱ローラの改良に関する。
ラ、さらに詳しくは加熱ローラと加圧ローラとによりト
ナーなどを定着する際の加熱ローラの改良に関する。
【０００２】
【従来技術】従来、定着用加熱ローラとしては、熱伝導
性の良い材料、例えば金属類で形成された円筒状芯金の
表面を、非導電性のフッ素樹脂等の非粘着性を有する材
料で被覆したものが知られている。ところが、この種の
ローラはトナーの種類によっては静電オフセットを起こ
すことがある。また、フッ素樹脂を被覆しただけでは
耐摩耗性に劣るため、フッ素樹脂中に高硬度の無機粉体
を添加することも提案されている（特公平３−１４１９
４号公報及び特公平４−５２９５５号公報参照）。しか
し、無機粉体自体フッ素樹脂の本来の特性である非粘着
性を著しく悪化させる弊害をもたらし、現実には非粘着
性と耐摩耗性とを同時に満足させることはできない。
性の良い材料、例えば金属類で形成された円筒状芯金の
表面を、非導電性のフッ素樹脂等の非粘着性を有する材
料で被覆したものが知られている。ところが、この種の
ローラはトナーの種類によっては静電オフセットを起こ
すことがある。また、フッ素樹脂を被覆しただけでは
耐摩耗性に劣るため、フッ素樹脂中に高硬度の無機粉体
を添加することも提案されている（特公平３−１４１９
４号公報及び特公平４−５２９５５号公報参照）。しか
し、無機粉体自体フッ素樹脂の本来の特性である非粘着
性を著しく悪化させる弊害をもたらし、現実には非粘着
性と耐摩耗性とを同時に満足させることはできない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の問題点を解消し、非粘着性と耐摩耗性とが両立
し、しかも静電オフセットが生じる懸念のない定着用加
熱ローラを提供することを課題とするものである。
技術の問題点を解消し、非粘着性と耐摩耗性とが両立
し、しかも静電オフセットが生じる懸念のない定着用加
熱ローラを提供することを課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、芯金表面の被
覆層を、非導電性フッ素樹脂で構成される表面層と、フ
ッ素樹脂に導電性材料及び無機粉体を併用したフッ素樹
脂組成物で構成される内層とからなる２層構造とするこ
とにより、上記の課題を解決するに至った。すなわち、
本発明によれば、芯金表面にフッ素樹脂被覆層を設けた
定着用加熱ローラにおいて、該フッ素樹脂被覆層の内層
を導電性フッ素樹脂と無機粉体との混合物で構成し、表
面層を非導電性フッ素樹脂で構成したことを特徴とする
定着用加熱ローラが提供される。
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、芯金表面の被
覆層を、非導電性フッ素樹脂で構成される表面層と、フ
ッ素樹脂に導電性材料及び無機粉体を併用したフッ素樹
脂組成物で構成される内層とからなる２層構造とするこ
とにより、上記の課題を解決するに至った。すなわち、
本発明によれば、芯金表面にフッ素樹脂被覆層を設けた
定着用加熱ローラにおいて、該フッ素樹脂被覆層の内層
を導電性フッ素樹脂と無機粉体との混合物で構成し、表
面層を非導電性フッ素樹脂で構成したことを特徴とする
定着用加熱ローラが提供される。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明を更に詳細に説明する。図１は、本発明の定着用
加熱ローラの横断面図である。該図において、１は定着
用加熱ローラ、２は芯金、３はフッ素樹脂被覆層で、該
層は４の内層と５の表面層との２層構造をとっている。
ここで、本発明においては、フッ素樹脂被覆層３の内層
４を構成する材料として、通常（非導電性）のフッ素樹
脂に導電性材料を添加するかあるいは共重合してなる導
電性フッ素樹脂にさらに無機粉体を添加して得た組成物
を採用する。この場合、導電性材料により静電オフセッ
トが防止され、他方、無機粉体により耐摩耗性が確保さ
れる。これに対して、フッ素樹脂被覆層３の表面層５を
構成する材料としては、非粘着性の確保という観点か
ら、通常の、つまり非導電性のフッ素樹脂を採用する。
つまり、表面層５に使用する樹脂は上述した内層４で使
用する樹脂とは異なり、導電性を付与させるための導電
性材料や耐摩耗性を向上させるための無機粉体を可及的
に含まないので優れた非粘着性が得られる。フッ素樹脂
としては、各種のフッ素樹脂が使用されるが、特に離型
性、加工性というローラの基本的機能を考慮すると、ポ
リ-テトラフルオロエチレン−パ−フルオロアルコキシ
エチレン共重合体樹脂（ＰＦＡ）やポリ-テトラフルオ
ロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）が特に好ましい。これらの
フッ素樹脂は単独ではもちろん二種以上の混合体として
用いてもよい。この場合、内層４および表面層５を構成
するフッ素樹脂として同じものを用いると、２層構造の
界面の密着性が向上し、剥離などの懸念がなくなる。本
発明において、導電性材料としてはカーボン、グラファ
イト等の粉体を使用するのが好ましい。この場合、導電
性材料をフッ素樹脂に添加した時点で、該導電性材料の
占める重量割合（含有率）がカーボンの場合には０．５
％〜５％の範囲であることが好ましい。この重量割合が
５％を超えると、内層４にクラックが発生し、他方０．
５％未満では所望のオフセット防止効果が得られない場
合がある。また、導電性材料として、グラファイトを使
用した場合の含有率はカーボンの時と同様の理由により
４％〜１２％が好ましい範囲である。なお、内層４につ
いては、導電層と無機粉体層の２層に分け、全体として
みれば３層構造となるような、各種の態様が考えられ
る。次に、上記した導電性フッ素樹脂に、さらに添加す
る無機粉体としては、炭化珪素（ＳｉＣ）、アルミナ粉
体、または石英粉等が使用される。導電性フッ素樹脂に
無機粉体を添加した場合、該粉体が得られる組成物中に
占める重量割合（含有率）は、好ましくは１０％〜４５
％、特に好ましくは１５％〜３５％である。特に、炭化
珪素（ＳｉＣ）を使用した場合の含有率は２０％〜４０
％が好ましい。ここで、４０％を超えて無機粉体の含有
率が高くなると、内層の導電性フッ素樹脂と表面層のフ
ッ素樹脂との界面の融着性が悪化し、他方２０％未満で
は、充分な耐摩耗性効果が得られない。また、無機粉体
としてアルミナを使用した場合の含有率は炭化珪素（Ｓ
ｉＣ）のときと同様の理由により１０％〜２０％が好ま
しい範囲である。以上に述べた定着用加熱ローラの被覆
層のうち、内層４は、通常のスプレーコート法等により
容易に形成される。この場合、内層４の厚さは、３μｍ
〜１５μｍの範囲にあることが好ましい。一方、表面層
５は、通常のフッ素樹脂をスプレーコートまたはチュー
ブ被覆等の方法により容易に形成される。この表面層５
の厚さは５μｍ〜１０μｍの範囲にあることが好まし
い。以上、述べたように、本発明では、芯金をフッ素樹
脂被覆層を、従来とは全く異なって、内層４と表面層５
からなる２層構造とし、その際内層４を構成するフッ素
樹脂として、導電性材料と無機粉体とを添加したものを
採用することにより、静電オフセット防止効果と耐摩耗
性の向上効果を両立させるとともに、表面層５の優れた
非粘着性により、静電オフセットおよび耐摩耗性ならび
に非粘着性の全ての性能を充足する、優れた定着用加熱
ローラが得られる。
本発明を更に詳細に説明する。図１は、本発明の定着用
加熱ローラの横断面図である。該図において、１は定着
用加熱ローラ、２は芯金、３はフッ素樹脂被覆層で、該
層は４の内層と５の表面層との２層構造をとっている。
ここで、本発明においては、フッ素樹脂被覆層３の内層
４を構成する材料として、通常（非導電性）のフッ素樹
脂に導電性材料を添加するかあるいは共重合してなる導
電性フッ素樹脂にさらに無機粉体を添加して得た組成物
を採用する。この場合、導電性材料により静電オフセッ
トが防止され、他方、無機粉体により耐摩耗性が確保さ
れる。これに対して、フッ素樹脂被覆層３の表面層５を
構成する材料としては、非粘着性の確保という観点か
ら、通常の、つまり非導電性のフッ素樹脂を採用する。
つまり、表面層５に使用する樹脂は上述した内層４で使
用する樹脂とは異なり、導電性を付与させるための導電
性材料や耐摩耗性を向上させるための無機粉体を可及的
に含まないので優れた非粘着性が得られる。フッ素樹脂
としては、各種のフッ素樹脂が使用されるが、特に離型
性、加工性というローラの基本的機能を考慮すると、ポ
リ-テトラフルオロエチレン−パ−フルオロアルコキシ
エチレン共重合体樹脂（ＰＦＡ）やポリ-テトラフルオ
ロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）が特に好ましい。これらの
フッ素樹脂は単独ではもちろん二種以上の混合体として
用いてもよい。この場合、内層４および表面層５を構成
するフッ素樹脂として同じものを用いると、２層構造の
界面の密着性が向上し、剥離などの懸念がなくなる。本
発明において、導電性材料としてはカーボン、グラファ
イト等の粉体を使用するのが好ましい。この場合、導電
性材料をフッ素樹脂に添加した時点で、該導電性材料の
占める重量割合（含有率）がカーボンの場合には０．５
％〜５％の範囲であることが好ましい。この重量割合が
５％を超えると、内層４にクラックが発生し、他方０．
５％未満では所望のオフセット防止効果が得られない場
合がある。また、導電性材料として、グラファイトを使
用した場合の含有率はカーボンの時と同様の理由により
４％〜１２％が好ましい範囲である。なお、内層４につ
いては、導電層と無機粉体層の２層に分け、全体として
みれば３層構造となるような、各種の態様が考えられ
る。次に、上記した導電性フッ素樹脂に、さらに添加す
る無機粉体としては、炭化珪素（ＳｉＣ）、アルミナ粉
体、または石英粉等が使用される。導電性フッ素樹脂に
無機粉体を添加した場合、該粉体が得られる組成物中に
占める重量割合（含有率）は、好ましくは１０％〜４５
％、特に好ましくは１５％〜３５％である。特に、炭化
珪素（ＳｉＣ）を使用した場合の含有率は２０％〜４０
％が好ましい。ここで、４０％を超えて無機粉体の含有
率が高くなると、内層の導電性フッ素樹脂と表面層のフ
ッ素樹脂との界面の融着性が悪化し、他方２０％未満で
は、充分な耐摩耗性効果が得られない。また、無機粉体
としてアルミナを使用した場合の含有率は炭化珪素（Ｓ
ｉＣ）のときと同様の理由により１０％〜２０％が好ま
しい範囲である。以上に述べた定着用加熱ローラの被覆
層のうち、内層４は、通常のスプレーコート法等により
容易に形成される。この場合、内層４の厚さは、３μｍ
〜１５μｍの範囲にあることが好ましい。一方、表面層
５は、通常のフッ素樹脂をスプレーコートまたはチュー
ブ被覆等の方法により容易に形成される。この表面層５
の厚さは５μｍ〜１０μｍの範囲にあることが好まし
い。以上、述べたように、本発明では、芯金をフッ素樹
脂被覆層を、従来とは全く異なって、内層４と表面層５
からなる２層構造とし、その際内層４を構成するフッ素
樹脂として、導電性材料と無機粉体とを添加したものを
採用することにより、静電オフセット防止効果と耐摩耗
性の向上効果を両立させるとともに、表面層５の優れた
非粘着性により、静電オフセットおよび耐摩耗性ならび
に非粘着性の全ての性能を充足する、優れた定着用加熱
ローラが得られる。
【０００６】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれによって限定されるものではな
い。 [実施例１]直径２０ｍｍのアルミニウム製芯金に導電プ
ライマー（カーボン１重量％、ＰＦＡ９９重量％からな
る混合物）を５μｍの厚さに塗布した。次に、内層とし
て、グラファイトを８重量％含有させた導電ＰＦＡ樹脂
に、無機粉体として炭化珪素（ＳｉＣ）を、その含有量
が３５％になるように添加した組成物を芯金上に８μｍ
の厚さに塗布した。最後に、ＰＦＡ樹脂を単独で内層上
に８μｍの厚さに塗布して表面層とし、定着用加熱ロー
ラを形成した。 [実施例２]直径３０ｍｍのアルミニウム製芯金に実施例
１と同様の導電プライマーを５μｍの厚さに塗布した。
次に、グラファイトを８重量％含有させた導電ＰＦＡ樹
脂に無機粉体としてその含有量が１２％になるようにア
ルミナを添加した混合物を芯金上に５μｍの厚さに塗布
して内層を得た。最後に、ＰＦＡ樹脂を単独で内層上に
１０μｍの厚さに塗布して表面層とし、定着用加熱ロー
ラを形成した。
するが、本発明はこれによって限定されるものではな
い。 [実施例１]直径２０ｍｍのアルミニウム製芯金に導電プ
ライマー（カーボン１重量％、ＰＦＡ９９重量％からな
る混合物）を５μｍの厚さに塗布した。次に、内層とし
て、グラファイトを８重量％含有させた導電ＰＦＡ樹脂
に、無機粉体として炭化珪素（ＳｉＣ）を、その含有量
が３５％になるように添加した組成物を芯金上に８μｍ
の厚さに塗布した。最後に、ＰＦＡ樹脂を単独で内層上
に８μｍの厚さに塗布して表面層とし、定着用加熱ロー
ラを形成した。 [実施例２]直径３０ｍｍのアルミニウム製芯金に実施例
１と同様の導電プライマーを５μｍの厚さに塗布した。
次に、グラファイトを８重量％含有させた導電ＰＦＡ樹
脂に無機粉体としてその含有量が１２％になるようにア
ルミナを添加した混合物を芯金上に５μｍの厚さに塗布
して内層を得た。最後に、ＰＦＡ樹脂を単独で内層上に
１０μｍの厚さに塗布して表面層とし、定着用加熱ロー
ラを形成した。
【０００７】
【発明の効果】本発明によれば、内層を導電フッ素樹脂
に無機粉体を添加した混合物で構成した上で表面層を非
導電性のフッ素樹脂で構成して、２層構造の被覆層とす
ることにより、非粘着性、静電オフセット、耐摩耗性に
優れた定着用加熱ローラが提供される。
に無機粉体を添加した混合物で構成した上で表面層を非
導電性のフッ素樹脂で構成して、２層構造の被覆層とす
ることにより、非粘着性、静電オフセット、耐摩耗性に
優れた定着用加熱ローラが提供される。
【図１】本発明の定着用加熱ローラの一例を示す横断面
図である。
図である。
１ 定着用加熱ローラ ２ 芯金 ３ フッ素樹脂被覆層 ４ 内層 ５ 表面層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H033 BB05 BB14 3J103 AA02 AA14 AA33 AA41 AA51 FA06 FA07 FA14 FA18 GA02 GA66 HA03 HA04 HA05 HA15 HA20 HA37 HA43 HA52 HA60
Claims (5)
- 【請求項１】 芯金表面にフッ素樹脂被覆層を設けた定
着用加熱ローラにおいて、該フッ素樹脂被覆層の内層を
導電性フッ素樹脂と無機粉体との混合物で構成し、表面
層を非導電性フッ素樹脂で構成したことを特徴とする定
着用加熱ローラ。 - 【請求項２】 該フッ素樹脂が、ポリ-テトラフルオロ
エチレン-パーフルオロアルコキシエチレン共重合体樹
脂又はポリ-テトラフルオロエチレン樹脂である請求項
１記載の定着用加熱ローラ。 - 【請求項３】 該導電性フッ素樹脂が、フッ素樹脂にカ
ーボン又はグラファイトを含有させたものである請求項
１記載の定着用加熱ローラ - 【請求項４】 該無機粉体が、炭化珪素（ＳｉＣ）、ア
ルミナ粉体、又は石英粉である請求項１記載の定着用加
熱ローラ。 - 【請求項５】 該導電性フッ素樹脂と無機粉体との混合
物中で、無機粉体の占める割合が１０〜４５重量％の範
囲にある請求項１または４記載の定着用加熱ローラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000005306A JP2001188433A (ja) | 2000-01-05 | 2000-01-05 | 定着用加熱ローラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000005306A JP2001188433A (ja) | 2000-01-05 | 2000-01-05 | 定着用加熱ローラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001188433A true JP2001188433A (ja) | 2001-07-10 |
Family
ID=18533985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000005306A Pending JP2001188433A (ja) | 2000-01-05 | 2000-01-05 | 定着用加熱ローラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001188433A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04314539A (ja) * | 1990-11-22 | 1992-11-05 | Gunze Ltd | ２層チューブ |
| JPH06130849A (ja) * | 1992-10-21 | 1994-05-13 | Canon Inc | 定着装置 |
| JPH06348165A (ja) * | 1993-06-11 | 1994-12-22 | Canon Inc | 定着ローラ及び定着装置 |
| JPH10340018A (ja) * | 1997-06-09 | 1998-12-22 | Fuji Xerox Co Ltd | 定着用部材およびそれを用いた定着装置ならびに画像形成方法 |
| JPH11316508A (ja) * | 1998-04-30 | 1999-11-16 | Canon Inc | 加熱定着装置及び画像形成装置 |
-
2000
- 2000-01-05 JP JP2000005306A patent/JP2001188433A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04314539A (ja) * | 1990-11-22 | 1992-11-05 | Gunze Ltd | ２層チューブ |
| JPH06130849A (ja) * | 1992-10-21 | 1994-05-13 | Canon Inc | 定着装置 |
| JPH06348165A (ja) * | 1993-06-11 | 1994-12-22 | Canon Inc | 定着ローラ及び定着装置 |
| JPH10340018A (ja) * | 1997-06-09 | 1998-12-22 | Fuji Xerox Co Ltd | 定着用部材およびそれを用いた定着装置ならびに画像形成方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061225 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090716 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090804 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090930 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090930 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100222 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100625 |