JP3046627B2

JP3046627B2 - トナー像定着装置用加圧ローラの製造方法

Info

Publication number: JP3046627B2
Application number: JP1236991A
Authority: JP
Inventors: 智小池; 武士上山
Original assignee: 鈴鹿富士ゼロックス株式会社
Priority date: 1991-01-10
Filing date: 1991-01-10
Publication date: 2000-05-29
Anticipated expiration: 2015-05-29
Also published as: JPH04235029A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、レー
ザプリンタ、ＬＥＤプリンタ、普通紙ファクシミリ等に
用いられるトナー像定着装置の加圧ローラの製造方法に
関し、特に、シャフトと、このシャフト外周面に積層さ
れた円筒状外周面を有するシリコーンゴム層等の弾性材
料層と、この弾性材料層の円筒状外周面を被覆して前記
弾性材料層へのトナー剥離剤の浸透を防止する保護層と
を有するトナー像定着装置用加圧ローラの製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来のトナー像定着装置の一例
を示す図で、図８は図７に示す定着ローラおよび加圧ロ
ーラの正面図である。図７において、トナー像定着装置
０１は、ヒータ０２aを内蔵して所定温度に加熱される
定着ローラ０２と、加圧ローラ０３とを備えている。加
圧ローラ０３は、シャフト０３aと、その外周面に積層
されたシリコーンゴム等の弾性材料層０３bと、この弾
性材料層０３b外周面を被覆する保護層０３cとを有して
いる。

【０００３】両ローラ０２，０３は相互に摺接して定着
ローラ０２は時計方向に、また加圧ローラは反時計方向
にそれぞれ回転するように構成されている。そして、定
着ローラ０２側にはトナー剥離剤付与機構（いわゆる、
ウエブアッシー）０４が配設されている。このウエブア
ッシー０４は、トナー剥離剤を染み込ませた含油紙（い
わゆる、ウエブ）０４aと、このウエブ０４aを前記定着
ローラ０２表面に供給するための供給ロール０４b、巻
取りロール０４c、およびピンチロール０４dから構成さ
れている。

【０００４】トナー像を定着する際には、トナー像Ｔを
形成されたシート状基体たとえば転写紙Ｐがその転写面
を図７中、上向きにして搬送され、前記定着ローラ０２
および加圧ローラ０３間に挿入される。そして、前記ト
ナー像Ｔは定着ローラ０２と接触して転写紙Ｐに融着さ
れる。その際、前記ウエブ０４から供給されたトナー剥
離剤が定着ローラ０２表面に塗布されているので、前記
トナー像Ｔが定着ローラ０２表面に付着するのが防止さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図８に示す
ように弾性材料層０３bの両端面が全く被覆されていな
い加圧ローラ０３は、前記定着ローラ０２表面に塗布さ
れた前記トナー剥離剤が図８の矢印Ａで示すように移動
して前記加圧ローラ０２の両端面から前記弾性材料層０
３bに浸透し易い。このため、次のような問題点が生じ
る場合がある。すなわち、 (a) 弾性材料層が膨潤する。 (b) 弾性材料層の弾性力が低下する。 (c) 弾性材料層の粘着化が生じる。 (d) 加圧ローラの直径が変化し、軸方向に沿って生じ
る直径の相違により、再現画像の乱れ、用紙のしわの発
生等が生じる。また、前記加圧ローラ０３は、その端部が図９に示すよ
うに外方に大きく膨張して変形し易いという問題点があ
った。

【０００６】前記問題点が解消された従来技術として、
加圧ローラの両端部を外端に行くほど径の縮小するテー
パ状にしたもの（実開昭６３−８２２６９号公報、特開
昭５７−３７３８２号公報、および特公昭５１−３７５
３号公報等参照）が従来公知である。しかしながら、前
記両端部をテーパ状にした従来の加圧ローラでは前記テ
ーパ部分が加圧の作用を奏しないので、そのテーパ部分
は加圧ロールが本来の作用（加圧作用）を行うには不必
要な部分である。このため、加圧ローラの軸方向の長さ
が必要以上に長くなって、スペースの無駄が生じ、材料
の無駄も多くなるという問題点があった。さらに、加圧
ローラの前記テーパ状部分の端面においてエッジ部分が
形成されるので、次のような問題点が生じる場合があ
る。すなわち、 (e) エッジ部分でロール表面にしわが発生し易い。 (f) 前記エッジ部分において前記保護層が弾性材料層
から剥がれ易い、すなわち、エッジ部分の強度が低い。 (g) エッジ部分で相手方のローラ（定着ローラ）に傷
を付ける可能性がある。

【０００７】また、樹脂表面を保護層で被覆したローラ
を製作する方法として、樹脂層を形成されたロール表面
外側に熱収縮チューブを配置し、ロールおよび熱収縮チ
ューブを回転させながら熱風ガンで熱風を吹き付ける方
法が従来公知である。この方法によると、熱風によって
熱収縮チューブが収縮したとき、ローラ端部の樹脂層が
圧縮される。このときローラ端部にアール（環状円弧
面）が形成される。この場合、前記(f)，(g)の問題点は
解消されるが、前記(e)の問題点は以前として解消され
ない。しかも、前記環状円弧面の中心角を９０度程度に
大きくすると、前記しわがひどくなってしまう。本発明
は、前述の事情に鑑みてなされたもので、前記両端部が
しわの無い環状円弧面に形成された加圧ローラを製造で
きるようにすることを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のトナー像定着装置用加圧ローラの製造方法
は、シャフト外周面に積層された弾性材料層と、この弾
性材料層外周面に形成されて前記弾性材料層へのトナー
剥離剤の浸透を防止する保護層とを有し、前記弾性材料
層および保護層の端部が環状円弧面に形成されたトナー
像定着装置用加圧ローラの製造方法において、円筒状内
面の両端部に内方に湾曲する環状円弧面が形成された成
形型組立体を用い、前記成形型組立体の円筒状内面の内
方中央部にシャフトを支持し、前記円筒状内面と前記シ
ャフト外周面との間にそれらの間の空間を仕切る保護層
形成用の筒状シートを前記環状円弧面の内方に配置して
その両端部を固定し、前記シャフト外周面と前記筒状シ
ート内面との間に流動性の弾性材料を注入して固化させ
ることにより前記弾性材料層および保護層の端部を環状
円弧面に１工程で形成することを特徴とする。

【０００９】

【作用】前述の構成を備えた本発明のトナー像定着装置
用加圧ローラの製造方法は、円筒状内面の両端部に内方
に湾曲する環状円弧面が形成された成形型組立体を用
い、前記成形型組立体の円筒状内面の内方中央部にシャ
フトを支持し、前記円筒状内面と前記シャフト外周面と
の間にそれらの間の空間を仕切る保護層形成用の筒状シ
ートを前記環状円弧面の内方に配置してその両端部を固
定し、前記シャフト外周面と前記筒状シート内面との間
に流動性の弾性材料を注入して固化させるので、製造さ
れたトナー像定着装置用加圧ローラの弾性材料層および
その両端部を被覆する前記保護層がしわの無い環状円弧
面に形成される。

【００１０】

【実施例】次に、図１〜３により本発明のトナー像定着
装置用加圧ローラの製造方法の第１実施例を説明する。
図１は本発明のトナー像定着装置用加圧ローラの製造方
法の第１実施例によって製造されたトナー像定着装置用
の加圧ローラ１を示している。前記加圧ローラ１は、円
筒状のシャフト２を備えており、このシャフト２の両端
部内側には図示しない回転支持軸を装着するための回転
支持軸装着部２aが形成されている。このシャフト２の
外周面にはシリコーンゴム等の弾性材料層３と、この弾
性材料層３外周面を被覆するＰＦＡ（パーフロロアルコ
キシ樹脂）等のフッソ樹脂によって形成された保護層４
とが設けられている。そして、前記弾性材料層３および
保護層４の両端部の外周部は環状円弧面１aに形成され
ている。次に、図４図により、前記第１実施例の加圧ロ
ーラ１の製造方法を説明する。

【００１１】図４図において、前記シャフト２は、その
上下にそれぞれ配置された上側シャフト支持金型１０お
よび下側シャフト支持金型１１によって支持されてい
る。上側シャフト支持金型１０にはシリコーンゴム注入
口１０aが形成され、下側シャフト支持金型１１には空
気抜き孔１１aが形成されている。

【００１２】前記下側シャフト支持金型１１は下部外側
金型１３と結合されている。そして、前記金型１０、１
１、および１３によって円筒状金型１４が支持されてい
る。前記円筒状金型１４の内面１４aは円筒状に形成さ
れている。そして、この円筒状金型１４と前記上側シャ
フト支持金型１０とによって上側リング状金型１５が支
持されている。前記上側リング状金型１５内側下端部は
環状円弧面１５aに形成され、前記下部外側金型１３内
側上端部は環状円弧面１３aに形成されている。前記各
環状円弧面１５aおよび１３aの外端部は、前記円筒状金
型１４の円筒状内側面１４aと滑らかに連続するように
形成されている。そして、フッソ樹脂製の柔軟なシート
によって形成された保護層形成用の筒状シート４′は、
その上端部が前記金型１０および１５によって保持さ
れ、その下端部が前記金型１１および１３によって保持
されている。

【００１３】このように各金型１０，１１，１３，１５
によって保持された前記筒状シート４′は円筒状に保持
されている。そして、この円筒状に保持された筒状シー
ト４′の内側面と、前記シャフト２の外側面との間の空
間は、流動性のシリコーンゴムを充填するための空間す
なわち弾性材料層形成用空間Ａとして形成されている。
そして、前記弾性材料層形成用空間Ａには、前記シリコ
ーンゴム注入孔１０aおよび空気抜き孔１１aが連通して
いる。なお、前記各金型１０〜１５等から成形型組立体
Ｋが構成されており、その成形型組立体Ｋに組み込まれ
た前記シャフト２外周面および保護層４形成用の筒状シ
ート４′内周面等には、予めシリコーンゴムとの接着性
を確保するためにプライマー処理を行っておく。

【００１４】前記成形型組立体Ｋの前記シリコーンゴム
注入孔１０aから流動性のシリコーンゴムを注入する
と、流動性のシリコーンゴムは前記弾性材料層形成用空
間Ａに充填される。この充填時、前記弾性材料層形成用
空間Ａ内の空気は前記空気抜き孔１１aから排出され
る。また、前記シリコーン樹脂の充填時、前記保護層４
形成用筒状シート４′は、外側に膨張して前記成形型組
立体Ｋの円筒状内側面１４a、環状円弧面１５a，１３a
に接触し、前記円筒状内側面１４aと保護層４形成用筒
状シート４′と間の空間に存在していた空気は、前記各
金型１３，１４，１５，１０の間から排出される。そし
て、前記流動性シリコーンゴムが固まったときに形成さ
れる弾性材料層３および保護層４の形状は、前記成形用
金型Ｋの円筒状内側面１４aおよび前記環状円弧面１５
a，１３a等によって定まる。

【００１５】前記成形型Ｋ内に充填された流動性のシリ
コーンゴムを固化させて弾性材料層３およびその保護層
４を形成してから、前記成形型組立体Ｋを分離する。そ
して、シャフト２の外端部に付着している不要な弾性材
料層３および保護層４を部分的に除去すると、前記図１
図に示したトナー像形成用の加圧ローラ１が得られる。

【００１６】次に、前記トナー像定着装置用加圧ローラ
の製造方法の第１実施例で製造された前記加圧ローラ１
の作用を説明する。前述のように、弾性材料層３および
それを被覆する保護層４の端部が環状円弧面１aに形成
されているので、図３で示すように定着ローラ１７から
矢印Ａ方向にトナー剥離剤が移動してきた際、前記トナ
ー剥離剤の弾性材料層３への浸透を少なくすることがで
きる。また、前述の両端部がテーパ状に形成された従来
の加圧ローラに比較して、加圧の作用を奏しない部分の
長さが短くなるとともにエッジ部分が無くなる。さら
に、弾性材料層３端部の径の膨張、いわゆる、跳ね上が
りｐ（図２図参照）の値を０.１mm程度以下とすること
が可能である。このように、加圧ローラ１端部の跳ね上
がりｐの値を小さくすることにより、加圧ローラの直径
の不均一に基づく再現画像の乱れ、用紙のしわの発生等
を防止することができる。しかも、金型を用いて前記環
状円弧面１１aを形成したことにより、前記環状円弧面
１aにはしわが無い。

【００１７】次に、図５および図６により本発明のトナ
ー像定着装置用加圧ローラの製造方法の第２実施例を説
明する。図５において、第２実施例の製造方法によって
製造された加圧ローラ１は、中実のシャフト（芯ロー
ラ）２を備えており、その外周面にはシリコーンゴム層
等の弾性材料層３が設けられている。この弾性材料層３
およびそれを被覆する保護層４の軸方向外端部の周縁は
環状円弧面１aに形成されている。図６は前記図５に示
した加圧ローラ１の製造方法（第２実施例の製造方法）
の説明図である。図６において、前記シャフト２は、そ
の上下にそれぞれ配置された上側シャフト支持金型２０
および下側シャフト支持金型２１によって支持されてい
る。上側シャフト支持金型２０にはシリコーンゴム注入
口２０aが形成され、下側シャフト支持金型２１には空
気抜き孔２１aが形成されている。

【００１８】前記下側シャフト支持金型２１は下部外側
金型２３と結合されている。そして、前記金型２０、２
１、および２３によって円筒状金型２４が支持されてい
る。前記円筒状金型２４の内面２４aは円筒面に形成さ
れている。そして、この円筒状金型２４と前記上側シャ
フト支持金型２０とによって上側リング状金型２５が支
持されている。前記上側リング状金型２５内側下端部は
環状円弧面２５aに形成され、前記下部外側金型２３内
側上端部は環状円弧面２３aに形成されている。前記各
環状円弧面２５aおよび２３aの外端部は、前記円筒状金
型２４の円筒状内側面２４aと滑らかに連続するように
形成されている。そして、フッソ樹脂製の柔軟なシート
によって形成された保護層形成用の筒状シート４′は、
その上端部が前記金型２０および２５によって保持さ
れ、その下端部が前記金型２１および２３によって保持
されている。

【００１９】このように各金型２０，２１，２３，２５
によって保持された前記筒状シート４′は円筒状に保持
されている。そして、この円筒状に保持された筒状シー
ト４′の内側面と、前記シャフト２の外側面との間の空
間は、流動性のシリコーンゴムを充填するための空間す
なわち弾性材料層形成用空間Ａとして形成されている。
そして、前記弾性材料層形成用空間Ａには、前記シリコ
ーンゴム注入孔２０aおよび空気抜き孔２１aが連通して
いる。

【００２０】前記各金型２０〜２５等から成形型組立体
Ｋが構成されており、その成形型組立体Ｋに組み込まれ
た前記シャフト２外周面および保護層４形成用の筒状シ
ート４′内周面間の弾性材料層形成用空間Ａに、流動性
の弾性材料を充填後固化して弾性材料層３を形成し、そ
の後シャフト２の外端部に付着している不要な弾性材料
層３および保護層４を部分的に除去することにより、前
記図５に示すトナー像形成用の加圧ローラ１が得られ
る。

【００２１】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載された本発明を逸脱することなく、種々の
小設計変更を行うことが可能である。例えば、弾性材料
層をシリコーンゴム層以外の他の材料により形成するこ
とも可能であり、また、保護層をフッソ樹脂以外の他の
材料から形成することも可能である。

【００２２】

【発明の効果】前述の本発明のトナー像定着装置用加圧
ローラの製造方法は、前記弾性材料層およびそれを被覆
する保護層の端部に、しわが無くしかも中心角が大きな
環状円弧面に形成されたトナー像定着装置用加圧ローラ
を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトナー像定着装置用の加圧ローラ製造
方法の第１実施例によって製造された加圧ローラの全体
説明図である。

【図２】前記図１の矢視２部分の拡大図である。

【図３】前記加圧ローラの使用状態の説明図である。

【図４】同第１実施例で使用する加圧ローラの製造用型
の全体説明図である。

【図５】本発明のトナー像定着装置用の加圧ローラ製造
方法の第２実施例によって製造された加圧ローラの全体
説明図である。

【図６】同第２実施例で使用する加圧ローラの製造用型
の全体説明図である。

【図７】従来の現像装置の１例を示す図である。

【図８】前記図７のＶIII−ＶIII線矢視図である。

【図９】前記図８の矢印IX部分の拡大図である。

【符号の説明】

１a 環状円弧面２シャフト３弾性材料層４保護部材４′ 筒状シート１１a 流動性弾性材料注入孔（流動性のシリコーンゴ
ム注入孔）１３a 製造用型の環状円弧面、１４a 製造用型の円筒状内側面１５a 製造用型の環状円弧面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＢ２９Ｌ 31:32 (56)参考文献特開平１−306209（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−168673（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−28213（ＪＰ，Ａ) 実開平２−10556（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29D 31/00 B29C 45/14 B29C 45/26 G03G 15/20 103

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シャフト外周面に積層された弾性材料層
と、この弾性材料層外周面に形成されて前記弾性材料層
へのトナー剥離剤の浸透を防止する保護層とを有し、前
記弾性材料層および保護層の端部が環状円弧面に形成さ
れたトナー像定着装置用加圧ローラの製造方法におい
て、円筒状内面の両端部に内方に湾曲する環状円弧面が形成
された成形型組立体を用い、前記成形型組立体の円筒状
内面の内方中央部にシャフトを支持し、前記円筒状内面
と前記シャフト外周面との間にそれらの間の空間を仕切
る保護層形成用の筒状シートを前記環状円弧面の内方に
配置してその両端部を固定し、前記シャフト外周面と前
記筒状シート内面との間に流動性の弾性材料を注入して
固化させることにより前記弾性材料層および保護層の端
部を環状円弧面に１工程で形成することを特徴とするト
ナー像定着装置用加圧ローラの製造方法。