JP3753790B2 - 定着ローラ及びその製造方法 - Google Patents
定着ローラ及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3753790B2 JP3753790B2 JP16182796A JP16182796A JP3753790B2 JP 3753790 B2 JP3753790 B2 JP 3753790B2 JP 16182796 A JP16182796 A JP 16182796A JP 16182796 A JP16182796 A JP 16182796A JP 3753790 B2 JP3753790 B2 JP 3753790B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluororubber
- layer
- thickness
- fixing roller
- sleeve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は定着ローラ及びその製造方法に関し、特に電子複写機等の定着装置に使用される定着ローラ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、電子複写機等の定着装置に使用される定着ローラとしては、芯金上に直接あるいは樹脂系接着剤を介してフッ素樹脂層,シリコーンゴム層,あるいはフッ素ゴム層を被覆した構成のものが知られている。しかし、こうした定着ローラは次のような特徴を有する。
【0003】
(1) フッ素樹脂層を被覆した定着ローラ:弾性に乏しいため、定着画像に不要の光沢が発生し、画質が劣る。
(2) シリコーンゴム層を被覆した定着ローラ:上記(1) に比べ画質は良好になるが、物理的強度に劣り、ローラ寿命が短い。
【0004】
(3) フッ素ゴム層を被覆した定着ローラ:上記(2) に比べ物理的強度は良好になるが、非粘着性に劣り、画像を形成するトナーとの離型性が十分でないため、シリコーンオイル等の離型剤を多量に使用しなければならない。
【0005】
そこで、シリコーンゴム等のゴム弾性層上にフッ素樹脂塗料もしくはフッ素ゴムとフッ素樹脂の混合物の塗料を塗布した後、焼成してフッ素樹脂層を設ける方法(前者)、あるいは予めスリーブ状に形成したフッ素樹脂層をゴム弾性層上に設ける方法(後者)が提案され、実用化されている。ここで、後者には、更に2つの方法,つまり円筒状の金型中に芯金及びフッ素樹脂スリーブをおき、その間にゴム材料を注入後加硫させる方法(後者その1)、及び芯金の外周にゴム弾性層を形成した後、接着剤を介してフッ素樹脂スリーブを被覆する方法(後者その2)、が知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の方法では、フッ素樹脂を充分に焼成するのに高温が必要であり、ゴム弾性層を熱劣化させてしまう。また、ゴム弾性層を熱劣化しないかもしくは熱劣化が非常に少ない温度まで焼成温度を下げると、フッ素樹脂層が焼成不足となり、物理的強度が不足する。よって、いずれの場合もローラ寿命は充分でない。
【0007】
一方、後者の場合は、適性な成形条件を選択することができ、物理的強度の優れたフッ素樹脂スリーブが得られる。しかし、後者の方法は下記のような特徴,問題点を有する。
【0008】
1)後者その1
この方法は、ゴム弾性層の比較的厚い定着ローラの製造に広く使われている。しかし、弾性層の厚みが3mm以下の薄い場合、ゴム材料の注入に時間がかかるとともに、金型から取り出す作業が困難になる。また、紙送り性能等のためローラ形状にクラウンあるいは逆クラウンをつけることは容易ではない。更に、ゴム弾性層に熱伝導性を付与させたい場合、その熱伝導性を得るためにゴム材料に混入される多量の充填剤により、ゴム材料注入装置内部が早期に摩耗して異常をきたすという欠点があり、特にローラ内部にヒータを設置する定着ローラには適さない。さらには、注入するゴム材料中に含まれる揮発分例えばシリコーンゴムのオリゴマー等がローラ成形後、ローラ端部より徐々に揮発し、ローラ形状を変化させる等の不具合を生ずる場合がある。
【0009】
2)後者その2
この方法は、弾性層の厚み,ローラ形状への対応がしやすく、充填剤を多量に含む熱伝導ゴム材料やゴム材料中の揮発分の影響も加工方法,加工条件の選択の幅が広いため、問題は少ない。しかし、従来の接着剤のうち流動性の比較的高い低粘度の樹脂やシリコーンゴム系接着剤では、フッ素樹脂スリーブが充分厚い場合はよいが、ゴム層の弾性をいかし良好な定着画質を得ようと100μm以下の厚みのフッ素樹脂スリーブを用いる場合、接着剤の厚みが厚いと、フッ素樹脂スリーブ被覆時に、そのスリーブに発生する歪みにより均一に塗布した接着剤が流動し、接着剤の厚みが不均一となり、ローラ精度が劣ったり、極端な場合シワができたりする。
【0010】
逆に、接着剤の厚みが薄い場合、ゴム弾性層の形状を整えるための研磨の跡が薄いフッ素樹脂スリーブの表面まで出て平滑な面が得られなかったり、接着力が安定しないという欠点がある。
【0011】
また、流動性の低い高粘度の樹脂系接着剤の場合、通常溶剤等で希釈された溶液を用い、塗布,乾燥後に、ゴム弾性層にフッ素樹脂スリーブを被覆するが、乾燥後の接着剤は流動性が低いため、濡れ性に劣って十分に密着せず、安定した接着力が得られない。更に、厚み20μm未満のフッ素樹脂スリーブは、スリーブ製作時及びロール製作時に問題がある。
【0012】
本発明はこうした事情を考慮してなされたもので、厚み10〜200μmのフッ素ゴム層を有し、かつ厚みが20〜100μmのフッ素樹脂スリーブを表層に設けることにより、表面が平滑でシワ等の不具合がなくかつ寸法精度よく製造可能な良好な定着画質がえられる定着ローラ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本願第1の発明は、芯金と、この芯金上に直接又はゴム弾性層を介して設けられた、フッ素ゴム溶液もしくはフッ素ゴムラテックスを加硫してなる厚み10〜200μmのフッ素ゴム層と、このフッ素ゴム層上に設けられた、内周面がエッチング処理されている厚み20〜100μmのフッ素樹脂スリーブを具備することを特徴とする定着ローラである。
【0014】
本願第2の発明は、芯金上にフッ素ゴム層を介して内周面がエッチング処理されているフッ素樹脂スリーブを設けた定着ローラの製造方法において、芯金上又はフッ素樹脂スリーブ内周面に加硫剤を含むフッ素ゴム溶液もしくはフッ素ゴムラテックスを塗布,乾燥して加硫剤を含む未加硫フッ素ゴム層を10〜200μmの厚みで形成する工程と、前記芯金上にフッ素ゴム層を介して厚み20〜100μmのフッ素樹脂スリーブを被覆する工程と、硬化処理により前記フッ素ゴム層を加硫させるとともに、芯金とフッ素樹脂スリーブとを接着させる工程とを具備することを特徴とする定着ローラの製造方法である。
【0015】
本願第3の発明は、芯金上にゴム弾性層,フッ素ゴム層を順次介して内周面がエッチング処理されているフッ素樹脂スリーブを設けた定着ローラの製造方法において、前記ゴム弾性層上又はフッ素樹脂スリーブ内周面に加硫剤を含むフッ素ゴム溶液若しくはフッ素ゴムラテックスを塗布,乾燥して加硫剤を含む未加硫フッ素ゴム層を10〜200μmの厚みで形成する工程と、前記ゴム弾性層上にフッ素ゴム層を介して厚み20〜100μmのフッ素樹脂スリーブを被覆する工程と、硬化処理により前記フッ素ゴム層を加硫させるとともに、ゴム弾性層とフッ素樹脂スリーブとを接着させる工程とを具備することを特徴とする定着ローラの製造方法である。
【0016】
本発明において、芯金の材質としては、鉄,ステンレススチール,アルミニウム等の金属が代表的であるが、定着ローラの加工工程及び使用中の高温に耐えかつ十分な強度を有すれば他の材料でもよい。
【0017】
本発明において、ゴム弾性層としては耐熱性の点から例えばシリコーンゴムが挙げられ、公知の手段でゴムローラに成型できる。
本発明において、フッ素樹脂スリーブの材質としては、例えばポリテトラフルオロエチレン,テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体もしくはテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体のフッ素樹脂のいずれか1つもしくは2つ以上の混合物が挙げられる。前記スリーブは、接着性を得るために、その内周面を例えばナトリウムをナフタリン−テトラヒドロフランに加え錯化合物としたものや、金属ナトリウムの液体アンモニア溶液によりエッチングしたものを用いる。
【0018】
前記フッ素樹脂スリーブには、フッ素樹脂に例えば導電性を付与するためのカーボンブラック等の充填剤,柔軟性を増すための熱可塑性フッ素ゴム,あるいはトナーとの離型性を高め得るために使用されるシリコーンオイル等の離型剤との濡れ性を良くするためにシリコーン樹脂微粉末等,目的に応じて適性な範囲で混合しても良い。
【0019】
本発明において、フッ素樹脂スリーブ厚みを20〜100μmとするのは、厚みが20μm未満ではフッ素樹脂スリーブの製作時及びロール製作時に問題が生じ、厚みが100μmを越えると弾性が乏しくなり画質が悪くなるからである。
【0020】
本発明において、加硫剤を含む未加硫フッ素層の材料としては公知のものが使用できる。例えば、市販のフッ素ゴムに加硫剤,受酸剤,充填剤を混合した後、メチル・エチル・ケトン(MEK)等の溶剤でゴム溶液としたもの、もしくは市販のフッ素ゴムラテックッスに加硫剤を添加したもので、均一に塗布され、乾燥して加硫剤を含む未加硫フッ素ゴム層を形成させる。この時、未加硫フッ素ゴム層の加硫反応が始まるまでに乾燥温度を上げ過ぎないよう、また加硫速度が早すぎないよう注意する必要がある。何故なら、加硫ゴムは反応しに乏しく、また流動性が悪くなり、安定した接着性が得られなくなるからである。
【0021】
上記未加硫フッ素ゴム層の塗布方法としては、エアスプレー,ディッピング等公知の方法より適宜選択できる。そのフッ素ゴム層の乾燥後の厚みとしては、10〜200μmの範囲が適している。ここで、10μm未満の場合、ゴム弾性層の研磨の跡がフッ素樹脂スリーブの表面に現われたり、接着性が不安定になる。200μmを越えると、均一な厚みを得ることが難しくなり、さらにフッ素樹脂スリーブ被覆後、スリーブの歪みによりローラ形状がくずれやすくなる欠点がある。
【0022】
本発明において、上記フッ素ゴム層が効果を発揮する理由としては、以下の理由による。未加硫時には、シリコーンゴムよりも流動性が低く、フッ素樹脂スリーブ被覆時にスリーブに発生する歪みでは、10〜200μmの範囲で形成された未加硫フッ素ゴム層はローラ形状に影響を与える程流動しない。しかし、未加硫ゴムであるが故にミクロ的には動くことができ、フッ素樹脂スリーブ内周面もしくは芯金と十分な密着が得られるためであると推定する。また、予め加硫剤等を添加してあるので、加熱処理等により加硫接着が達成される。さらに、本発明では、180℃程度の定着温度を想定して耐熱性の高いフッ素ゴムを選んでいるが、定着温度がずっと低い場合には、別のゴム材料を同様の方法で使用できる可能性を示唆している。
また、本発明においては、芯金及びフッ素樹脂スリーブとフッ素ゴム層の間に必要に応じてプライマーを用いてもよい。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を説明する。
(実施例1)
図1を参照する。
【0024】
フッ素ゴム(商品名ダイエルG501、ダイキン工業(株)製)…100重量部
酸化マグネシウム(商品名キョーワマグ30、協和化学工業(株)製)…15重量部
カーボンブラック(商品名サーマックスMT、ヴァンデルビルト社製)…20重量部
加硫剤(商品名V−3、ダイキン工業(株)製)…3重量部
上記各組成物を混合後、MEKで溶解し固形分20%の加硫剤を含むフッ素ゴム溶液を準備した。次に、直径39.6mmのアルミニウム製芯金1に、プライマーとしてケムロック607(ロード社製の商品名)を塗布した後、前述のフッ素ゴム溶液に浸漬、乾燥を3度繰り返し、厚み150μmの加硫剤を含む未加硫フッ素ゴム層を形成した。
【0025】
次に、内周面をエッチング処理したテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体からなるフッ素樹脂スリーブ(厚み50μm)2で被覆する。次いで、160℃に温調した恒温槽中に1時間放置して前記未加硫フッ素ゴム層を加硫させフッ素ゴム層3を形成するとともに、芯金1とフッ素樹脂スリーブ2をフッ素ゴム層3を介して一体に接着させ、直径40.0mmの定着ローラ4を得た。
【0026】
このようにして得られた定着ローラは、芯金1上にフッ素ゴム層3を介して内周面がエッチング処理された厚み50μmのフッ素樹脂スリーブ2を接着させた構成となっている。こうした定着ローラによれば、その表面は平滑でシワなどもなく、外径のバラツキは0.05mm以下であった。
【0027】
(実施例2)
図2を参照する。
まず、鉄製で直径38mmの芯金11に、プライマー(商品名SH2260、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製)を塗布した。次に、シリコーンゴム組成物として、
シリコーンゴム(商品名DY−432u)…100重量部
加硫剤(商品名RC−4) …1重量部
ベンガラペースト(商品名CP−21) …2重量部
(いずれも東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製)
を常法に従い、オープンロールにて混練し、プレス成型機を用いて、直径約42mmに成型した。次いで、恒温槽で200℃,4時間の二次加硫を施し、冷却後円筒研削盤を用いて研削加工し、芯金11表面に厚さ0.95mmのゴム弾性層12を形成した直径39.9mmのローラ本体に仕上げた。更に、このローラ本体上にプライマーとしてのGLP103SR(ダイキン工業(株)製の商品名)を塗布した。
【0028】
次に、フッ素ゴムラテックス(商品名ダイエルラテックスGL152A)100重量部及び加硫剤(商品名ダイエルラテックスGL152B)5重量部を混合した加硫剤を含むフッ素ゴムラテックスをエアスプレーにて塗布し、乾燥後、厚み20μmの加硫剤を含む未加硫フッ素ゴム層を形成した。
【0029】
フッ素樹脂スリーブ13としては、厚み30μmのテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体で、内周面を予めエッチング処理し、更にケムロック607 (ロード社製の商品名)でプライマー処理した。このフッ素樹脂スリーブ13を前記ローラ本体上に被覆し、160℃の恒温槽中に1時間放置して未加硫フッ素ゴム層を加硫させてフッ素ゴム層14を形成させるとともに、前記ローラ本体とフッ素樹脂スリーブ13を一体に接着させ、直径40.0mmの定着ローを得た。
【0030】
このようにして得られた定着ローラは、芯金11上に厚さ0.95mmのゴム弾性層12及びフッ素ゴム層14を介して内周面がエッチング処理された厚み30μmのフッ素樹脂スリーブ13を接着させた構成となっている。この定着ローラによれば、その表面は平滑でシワなどもなく、外径のバラツキは0.08mm以下であった。また、芯金11表面のゴム弾性層12を研削加工してクラウンあるいは逆クラウン形状を付けることにより、フッ素樹脂スリーブ13を被覆した場合でもその形状を保持した定着ローラを得ることができる。
【0031】
なお、上記実施例で用いられた本発明に係る定着ローラを構成するフッ素ゴム層,ゴム弾性層、フッ素樹脂スリーブの厚み,ロール総厚及びその他の数値は一例を示すもので、これに限定されるものではない。
【0032】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、厚み10〜200μmの薄いフッ素ゴム層を有し、かつ厚みが20〜100μmのフッ素樹脂スリーブを表層に設けることにより、表面が平滑でシワ等の不具合がなくかつ寸法精度よく製造可能な良好な定着画質がえられる定着ローラ及びその製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に係る定着ローラの断面図。
【図2】本発明の実施例2に係る定着ローラの断面図。
【符号の説明】
1,11…芯金、
2,13…フッ素樹脂スリーブ、
3,14…フッ素ゴム層、
12…ゴム弾性層。
Claims (3)
- 芯金と、この芯金上に直接又はゴム弾性層を介して設けられた、フッ素ゴム溶液もしくはフッ素ゴムラテックスを加硫してなる厚み10〜200μmのフッ素ゴム層と、このフッ素ゴム層上に設けられた、内周面がエッチング処理されている厚み20〜100μmのフッ素樹脂スリーブを具備することを特徴とする定着ローラ。
- 芯金上にフッ素ゴム層を介して内周面がエッチング処理されているフッ素樹脂スリーブを設けた定着ローラの製造方法において、
芯金上又はフッ素樹脂スリーブ内周面に加硫剤を含むフッ素ゴム溶液もしくはフッ素ゴムラテックスを塗布,乾燥して加硫剤を含む未加硫フッ素ゴム層を10〜200μmの厚みで形成する工程と、前記芯金上にフッ素ゴム層を介して厚み20〜100μmのフッ素樹脂スリーブを被覆する工程と、硬化処理により前記フッ素ゴム層を加硫させるとともに、芯金とフッ素樹脂スリーブとを接着させる工程とを具備することを特徴とする定着ローラの製造方法。 - 芯金上にゴム弾性層,フッ素ゴム層を順次介して内周面がエッチング処理されているフッ素樹脂スリーブを設けた定着ローラの製造方法において、
前記ゴム弾性層上又はフッ素樹脂スリーブ内周面に加硫剤を含むフッ素ゴム溶液若しくはフッ素ゴムラテックスを塗布,乾燥して加硫剤を含む未加硫フッ素ゴム層を10〜200μmの厚みで形成する工程と、前記ゴム弾性層上にフッ素ゴム層を介して厚み20〜100μmのフッ素樹脂スリーブを被覆する工程と、硬化処理により前記フッ素ゴム層を加硫させるとともに、ゴム弾性層とフッ素樹脂スリーブとを接着させる工程とを具備することを特徴とする定着ローラの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16182796A JP3753790B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 定着ローラ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16182796A JP3753790B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 定着ローラ及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1010897A JPH1010897A (ja) | 1998-01-16 |
JP3753790B2 true JP3753790B2 (ja) | 2006-03-08 |
Family
ID=15742676
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16182796A Expired - Fee Related JP3753790B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 定着ローラ及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3753790B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4820497B2 (ja) * | 2001-06-12 | 2011-11-24 | 株式会社金陽社 | 定着部材 |
JP5650003B2 (ja) * | 2011-02-09 | 2015-01-07 | 株式会社ブリヂストン | 導電性ローラおよびその製造方法 |
-
1996
- 1996-06-21 JP JP16182796A patent/JP3753790B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1010897A (ja) | 1998-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5520600A (en) | Fixing roller | |
KR100613779B1 (ko) | 엔드리스 벨트 및 그 제조 방법 | |
JP4398059B2 (ja) | ゴム被覆ローラ及びその製造方法 | |
JP2002213432A (ja) | 被覆ローラまたはベルト及びその製造方法 | |
JP3753790B2 (ja) | 定着ローラ及びその製造方法 | |
JPS61158361A (ja) | 電子複写機の定着用熱ロ−ラ− | |
JPH0325786B2 (ja) | ||
JPS61151676A (ja) | ロ−ラ定着装置 | |
JPS60205561A (ja) | 定着用ローラ及びそれを有する定着装置 | |
JPH1039666A (ja) | 定着器用ローラ | |
JP3733185B2 (ja) | フッ素樹脂被覆方法 | |
JP2991340B2 (ja) | 多層構造ローラの製造方法 | |
JPH0266312A (ja) | 耐溶剤性ローラ | |
JPH0381135A (ja) | 弾性ローラの製造方法 | |
JP2519056B2 (ja) | 熱定着ロ−ラ | |
JPH09244394A (ja) | シリコーンゴムロールおよびその製造方法 | |
JP2005029772A (ja) | 低ぬれ性のフルオロカーボン熱可塑性ランダムコポリマー製のローラー被覆用組成物 | |
JP4778480B2 (ja) | ローラ | |
JP2018013513A (ja) | 弾性ローラの製造方法 | |
JPH0644176B2 (ja) | 定着ロ−ルの製造方法 | |
JP2543859B2 (ja) | シリコンゴムロ−ル | |
JPS6183567A (ja) | 定着用ローラ及びそれを有する定着装置 | |
JPH01252985A (ja) | 熱定着ローラの製造方法 | |
JP4820497B2 (ja) | 定着部材 | |
JPH0651373B2 (ja) | 弾性回転体の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040922 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041005 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20041206 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050809 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20051206 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051214 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |