JP2931627B2 - 定着ローラの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子複写域やレーザ・プリンター等の熱定着
部に使用される定着ローラの製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来から、電子複写機やレーザ・プリンター等のトナ
ー画像を定着させる定着部においては、定着ローラと加
圧ローラ（以下合せて定着ローラと称す）を備えてい
る。定着ローラはトナーとの離型性がよく、静電気によ
るゴミ等の付着が生じにくいものが望ましく、しかも適
度な弾力をそなえて通紙性、耐摩耗性に優れ、表面が傷
つきにくいものが好ましい。さらに、高画質の複写がな
されるようローラの軸と円周厚は精密に一定でしかも表
面は平滑でなければならない。

特に、耐シリコーンオイル性に優れ、弾性を要する定
着ローラとしては、第３図に示すように、芯金１ににシ
リコーンゴムやフッ素ゴム等を加硫接着して弾性体２を
形成した後、表面を研削し、最外層３にプライマーを介
してフッ素ゴムとフッ素樹脂の混合ラテックスを塗装し
て焼成した定着ローラＲが用いられている。定着ローラ
の最外層はフッ素ゴムとフッ素樹脂分を混合した混合ラ
テックスを焼成して成り、焼成時にはフッ素樹脂分が表
面に集まるので離型性の良い表面層が形成される。

従来、このような定着ローラＲにおける最外層の焼成
は、第６図にしめすようにフッ素樹脂が融解する温度
（焼成炉の設定温度にして約200〜400℃）まで一気に、
あるいは第４図及び第５図に示すように一定時間昇温を
休止して段階的に加熱する方法が取られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような加熱条件で焼成を行なう
と、最外層表面に微小な亀裂がしばしば発生してしまう
という問題があった。また、得られるローラの離型特性
もばらつきがあり、安定した品質のローラを製造するこ
とが困難であった。

本発明は上記の欠点を解消するためになされたもので
あって、離型性に優れ、しかも表面に亀裂が生じないた
め、平滑な表面を備え高画質な複写を行うことができる
定着ローラの製造方法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］ 上記の課題を解決するため、本発明者等が鋭意研究を
進めたところ、最外層表面に生じる微小な亀裂は、混合
ラテックス中のフッ素樹脂成分の割合が多くなる程頻繁
に生じること、またその発生防止は混合ラテックスの焼
成条件を調整することにより可能になることを見出し、
本発明に至ったものである。

即ち本発明の定着ローラの製造方法は、弾性体ロール
の表面にフッ素樹脂とフッ素ゴムの混合ラテックスを塗
布し焼成して定着ローラの最外層を形成する際に、焼成
は予備加熱を行った後、混合ラテックスをフッ素樹脂の
融点以上まで加熱して融解状態とし、加熱開始後40〜70
分経過後に少なくとも１回急降温後、少なくとも急冷直
前の温度に急昇温させるものであり、好ましくは、急降
温の前後の温度差は混合ラテックス表面において少なく
とも30℃である。

以下定着ローラの各層について説明する。

定着ローラＲ（第１図）の芯金１は、アルミ、銅製等
であって、その上層にプライマーを介して形成される弾
性体との接着をよくするため必要に応じてブラスト等の
粗面化処理が行われる。この場合は、ブラスト後の表面
が10μ以下の粗さになるのが好ましい。

芯金１の上層にプライマーを介して積層される弾性体
２はフッ素ゴム或いはシリコーンゴム等を押出形成後加
硫して形成される。弾性体を形成するフッ素ゴムとして
は、フッ化ビニリデン系、テトラフルオロエチレン・プ
ロピレン系、テトラフルオロエチレン・ペルフルオロメ
チルビニルエーテル系、フルオロシリコーン系、フルオ
ロホスファゼン系等である。シリコーンゴムとしては、
熱加硫型シリコーンゴム（HTV）や付加反応型シリコー
ンゴム（LTV）等がよく、熱膨張、熱伝導率、硬度等、
各種値の選定が可能である。

弾性体２の上層に設けられる最外層３を形成するフッ
素樹脂ラテックスは、フッ素ゴムとフッ素樹脂を混合し
たものである。フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン
系やテトラフルオロエチレン・プロピレン系、テトラフ
ルオロエチレン・ペルフルオロメチルビニリエーテル系
等が好ましい。フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオ
ロエチレン、パーフッ化アルキルビニルエーテル共重合
体等用いることができる。

フッ素ゴムとフッ素樹脂の混合割合は、特に制限はな
くフッ素樹脂成分が約５〜90％のものが使用できる。最
外層としては、焼成後の膜厚が数μｍ〜40μｍである。
最外層が40μｍ以上では膜にヒビが生じやすいため、好
ましくは数μｍ〜20μｍである。

このような各層を有する定着ローラの製造方法を説明
する。第１図のフローチャートに示すように、脱脂しブ
ラスト処理され再度脱脂された芯金上にプライマーを塗
布乾燥し、シリコーンゴム等を押出形成し、加硫して弾
性体層を形成する。弾性体層表面を研削し、平滑にした
上にプライマー塗布後フッ素樹脂ラテックスを塗布し焼
成する。

フッ素樹脂ラテックスの焼成は、焼成炉の温度を例え
ば第２図に示すように調整する。まず、フッ素樹脂の融
解温度よりも低い温度（焼成炉温度約150℃）で15〜40
分予備加熱を行う。この予備加熱を省略するとローラ表
面に亀裂を生じる割合が高くなる。

予備加熱後焼成炉を150℃からフッ素樹脂の融解状態
になる240℃に昇温させる。フッ素樹脂の融解状態で加
熱開始後40〜70分経過したところで急冷を行う。急冷に
よりローラ表面の温度を急冷直前の温度と少なくとも30
℃の温度差を有して降下させる。急冷を行った後昇温さ
せ、この急冷却を数回繰返して行ってもよい。

そして急冷を行なった後再びフッ素樹脂の融解温度以
上に昇温させて一定温度で所定時間の焼成を行う。この
ようにすることでラテックス中のフッ素樹脂の割合を50
％以上の高濃度とした場合でも、ローラ表面の微小な亀
裂をほぼ完全に防止することができる。このため、離型
性に優れたローラを安定供給することができる。

［発明の効果］ 以上の説明からも明らかなように、本発明の定着ロー
ラの製造方法によれば、最外層のフッ素系混合ラテック
スの焼成を予備加熱後、フッ素樹脂の融解状態において
少なくとも30℃の温度差を有するように急冷させるた
め、表面に亀裂が生じない離型層を形成することができ
る。そのため、フッ素樹脂を多量に含有したラテックス
層を形成できるので、離型性の非常に優れた表面平滑
な、従って高画質の複写が可能な定着ローラを製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の定着ローラの製造方法の一実施例を示
すフローチャート、第２図は第１図に示す一実施例の主
要工程を説明する図、第３図は本発明及び従来例の定着
ローラの断面図、第４図、第５図及び第６図は従来の定
着ローラの製造方法を説明する図である。 ２……弾性体 ３……最外層 Ｒ……定着ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−205561（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−153980（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 13/20,15/20

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弾性体ロールの表面にフッ素樹脂とフッ素
   ゴムの混合ラテックスを塗布し焼成して定着ローラの最
   外層を形成する際に、前記焼成は予備加熱を行った後、
   前記混合ラテックスを前記フッ素樹脂の融点以上まで加
   熱して融解状態とし、加熱開始後40〜70分経過後に少な
   くとも１回急降温度、少なくとも急冷直前の温度に急昇
   温させることを特徴とする定着ローラの製造方法。
2. 【請求項２】前記急降温の前後の温度差は前記混合ラテ
   ックス表面において少なくとも30℃であることを特徴と
   する請求項１記載の定着ローラの製造方法。