JPH01107284A

JPH01107284A - 定着ローラ及びその製造方法

Info

Publication number: JPH01107284A
Application number: JP26612787A
Authority: JP
Inventors: Chiaki Kato; 千明加藤; Masaya Nishi; 雅也西; Toshiyuki Hatta; 利之八田
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1987-10-20
Filing date: 1987-10-20
Publication date: 1989-04-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、例えば複写機、ファクシミリ、ラインプリン
ター等の定着部に用いるローラ即ち定着ローラに関する
ものでるる。

（従来の技術）複写機等の定着部は通常第４図のような構成になってお
り、加熱ローラ（１０）と加圧ローラ（１１）の間ヲ、
トナー（１２）の転写されたコピー紙（１３）を通すこ
とによって、熱（通常は１７０℃〜２００℃）と圧力に
よってコピー紙に画像を定着するという方式が安全性、
経済性などの点から一般に採用されている。なお上記加
熱ローラと加圧ローラｔＳわせて定着ローラと呼ぶ。

この場合、加熱ローラ（１０）としては、アルミニクム
等の金属やセラミック、プラスチックからなるローラ基
材即ちローラ芯（１４）の表面にトナーの離型性をあげ
るため、弗素樹脂を数十μｍコーティングしたもの、　
　１ｍ＋以下の厚みのシリコンゴムや弗素ゴムを被覆し
たもの（これらコーティングるるいは被覆′ｔ″（１５
）で示す）が、また加圧ローラ（１１）としてはアルミ
ニクム等からなるローラ芯（１６）に硬度が数十度の耐
熱ゴム（一般にはシリコーンゴムが用いられる）を数セ
被覆したもの（この被覆を（１７）で示す）が用いられ
る。

また、本出願人が先に特許出願した特開昭６０−１７９
７７０号のような、４弗化エチレン樹脂の多孔質体の多
孔部に液状のシリコーンゴムを含浸させることによって
ゴムローラの簡題点でるる短寿命という欠点を改良した
ものも考え出されている。

尚、分離爪（１８）はコピー紙の巻きりきを防止するた
めのもので、幅数載のものが４〜５箇所に取り付けられ
ており、通常は加熱ローラ側のみでるるが、高速板や両
面自動コピーの場合には第４図のように加熱ローラ側に
も取り付けられる。なお第４図中（２０）は定着画像、
（２３）はヒータであ゛る。

（発明が解決しようとする問題点）しかし乍ら、 ■弗素樹脂のコーティングローラは次の様な問題点があ
る。

■ローラに弾性がないためにトナーがつぶされコピーの
画質が悪い。

■ローラに弾性がないためにトナーへの熱伝導が悪く特
に高速機では定着性が悪い。

＠ローラに弾性がないためにコピー紙に紙しわが生じ易
い。

又■耐熱ゴムローラの被覆ローラは次の様な問題点があ
る。

■コピー紙がつまった（ジャムる）時、分離爪によりゴ
ムを破損することが多く寿命が短い。

■離型性が悪くトナーのオフセット現象が発生し易い。

又、■不出願人発明の特開昭６０−１７９７７０％のロ
ーラは次の様な問題点がめる。

■ゴム硬度が５０度以下にならない。即ち硬度が硬い。

■研磨品では表面にどうしても数μｍの凹凸ができ、特
にカラーコピーなどではトナーの離型性がやや不ヱして
いる（カラーコピーでは画につやを出すためローラは鏡
面の方が良い）上記に鑑み、本発明はこのような問題点
を解消した定着ローラ及びその製造方法を提供するもの
でるる。

（問題点を解決するための手段）即ち本発明の定着ローラは、ローラ芯の外層が耐熱性の
ゴム層で、その外側に耐熱性の多孔質材料にて強化した
耐熱性のゴム層を設け、最外層がまた薄い耐熱性のゴム
層から構成されたことを特徴とするものである。

又本発明の上記定着ローラの製造方法は、その一つは、
内面を鏡面上に仕上げた金型の内側に耐熱性の多孔質材
料をセットし、中央にローラ芯をセットした後、ローラ
芯と多孔質材料の間に液状ゴムを流し込んで充填し硬化
後取り出すことを特徴とするものである。

又その他の一つは、ローラ芯の外側に先ず耐熱性のゴム
層を設けて、その上に耐熱性の多孔質材料を被せて液状
ゴムを含浸硬化させ、研磨して真円度と出した後更に液
相法により薄い耐熱ゴム皮膜を形成することを特徴とす
るものである。

以下例示の図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図にその断面図を示す様に、本発明の定着ローラは
、金属、セラミック、プラスチック等から成るローラ芯
（１）の外層が耐熱性のゴム層（２）でその外側に耐熱
性の多孔質材料（３）（例えば弗素樹脂の多孔質チュー
ブ等）にて強化した耐熱性のゴム層（４）を設け、最外
層がまた薄い（０，２ｍ以下が良い）耐熱性のゴム層（
５）から成る定着ローラであり、後述の様に、金型を使
って一体成型、又は研磨抜液相去によって前記薄い塗膜
（５）は形成出来る。

尚、上記耐熱性のゴムには、耐熱性や導電性をあげるた
めに無機の充填剤を入れたり、離型性をあげるためにシ
リコーンオイルを配合しても良い。

尚、又このローラは加熱ローラのみでなく加圧ローラ及
び耐熱性を必要とするローラとしても広く使用できる。

上記の様な本発明の定着ローラは次の様にして製造出来
る。

即ち第２図に示す様に、内面を鏡面上に仕上げた外筒金
型（３０）の内側に耐熱性の多孔質材料（３）をセット
し、中央にローラ芯（１）をセットした後、ローラ芯（
１）と多孔質材料（３）の間に液状ゴム例えばシリコー
ンゴム（３１）を流し込んで充填し硬化後取り出すと、
前記本発明の定着ローラが得られる。なお第２図中（３
２）はローラ芯固定金具でるる。

或いは又（第１図参照）、ローラ芯（１）の外側に先ず
耐熱性のゴム層（２）ヲ設けて、その上に耐熱性の多孔
質材料（３）を被せて液状ゴム（４）全含浸硬化させ、
研磨して真円度を出した後頁に液相法により薄い耐熱ゴ
ム皮膜（５）を形成すると本発明の定着ローラが得られ
る。

上記液相法によるゴム皮膜の形成は、例えば自己接着性
を有する離型性に優れた室温硬化型の液状　シリコーン
ゴム　（ＲＴＢ）等を薄くコーティングした後硬化させ
ることによって行う。

（作用）この様にローラ芯の外層が耐熱性のゴム層で、その外側
に耐熱性の多孔質材料にて強化した耐熱性のゴム層を設
け、最外層が又数百μｍ以下の薄い耐熱性のゴムの層か
ら構成された定着ローラは、最外層のゴム層のすぐ内側
を弗素樹脂等からなる耐熱性の多孔質材料にて強化した
ことによって、分離爪やサーミスタによる耐爆性が上が
り、ゴムローラの長寿命化を計れる。

又、本出願人が先に出願したような４弗化エチレン樹脂
の多孔質体に液状シリコーンゴムを含浸させ硬化後研磨
したものでは液状シリコーンゴムの硬化后の硬度をいく
ら下げてもその含浸した複合体としてみた場合の硬度は
５０度が限界でこれ以下に下げることは不可能であった
。

このため最近の傾向のように出来るだけ低圧でニップ巾
を大きくとってトナーを定着しようとする定着装置では
使用する場合に限界があった。

しかし乍ら本発明の構成のものでは、耐熱性の多孔質材
料の厚みをうすくすれば３０度以下の硬度のものでも製
作が可能である。

又最外層の薄い耐熱ゴムの皮膜により表面は光沢をもっ
たものとなり、カラーコピーの様につやを要求される用
途には非常に有効である。

しかも離型剤として例えばシリコーンオイルを表面に塗
布した場合のシリコーンオイルのなじみもよくなってト
ナーやコピー紙の離型効果も大きくなる。

（実施例）以下に本発明の実施例を述べ５０（Ｉ）治具及び材料に下記のものを用いた（第２図人外
筒金型（３０）・・・内径ダ４０　ｗｎ　１肉厚（ｔ）
５覇、長さ３５０■、５ＵＳ３０４製で内面を鏡面に仕
上げたもの、ローラ芯（芯金）　（１）　・・・外径０３４膿、肉厚
（ｔ）２ｍ。

長さ３２０ｍ、アルミニクム製、芯固定型（３２）・・（１）の芯金を（３０）の外筒金
型の中央にセットするためのものでＳＵＳ　３０４製。

（ＩＩ）製造　　　　　　　　　　　　　外筒金型の内
面に外径グイ０咽で、肉厚（ｔ）　０．８　ｆｆ１Ｉｎ
　１孔径が１０μｍ１多孔度が８５％の４弗化エチレン
樹脂の多孔質チニープ（住友電工製二商品名ボアフロン
）をセットし、中央にプライマーを塗布した芯金をセッ
トし、この芯金と多孔質チューブの間に、液状のシリコ
ーンゴム（信越化学工業製：ＫＥＩＧ３（粘度１．１０
０　Ｃ０１）−）　）を流し込んで（第２図参照）、脱
泡した後２００℃−１時開硬化させた。この後外筒金型
より取り出して第１図の形状の定着ローラを得た。

このローラのゴム硬度は約３５度であり、ＫＥ１０３単
体に比べ約２０反間度が高いだけであった。また表面は
鏡面状になっており、最外層の薄膜の厚みは０，０５〜
０．１ｍであった。

これを第３図のようなカラーコピーの定着装置の加熱ロ
ーラとして用いたところ、良好な画質のコピーが得られ
た。また加圧ローラとのニップも４ｆｉＩＩＩと充分な
ものであった。なお第３図中（３３）は加熱ローラ、（
３４）は加圧ローラ、（３５）は圧着ローラ、（３６）
はクエグである。

（比較例）特開昭６０−１７９７７０号のように内部まで４弗化エ
チレン樹脂の多孔質チューブがある場合には、ゴム硬度
は６０度となってしまい、充分なニップがとれなかった
。

（発明の効果〕以上説明したように、本発明のローラを複写機等の定着
装置に用いれば、 ■コピー紙のしわが発生しにくい。

■分離爪やサーミスタ等で破損することがなく、長寿命
化が可能となる。

０表面が鏡面で離型性にすぐれており、硬度も低く画質
も良好である。

といった従来のローラにないすぐれた効果を有している
。

この場合、このローラは、前記の通り加熱ローラとして
のみでなく、加圧ローラとしても、更に両方のローラに
も使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の定着ローラの断面図、第２図は本発明
の定着ローラを金型を用いて製造する場合の説明図、第
３図は本発明の詳細な説明するたゎ。定着部。要部の断
面図、第４図は一般の定着装置の定着部を説明するため
の断面図を夫々例示している。（１）・・・ローラ芯、（２）・・・耐熱性のゴム層、
（３）・・・多孔質材料、（４）・・・多孔質材料で強化した耐熱性のゴム層、（
５）・・・耐熱性のゴム層、　　（２３）・・・ヒータ
、（３０）・・・外筒金型、（３１）・・・液状ゴム、
（３２）・・・ローラ芯固定型、（３３）・・・加熱ロ
ーラ、（３４）・・・加圧ローラ、（３５）・・・圧着
ローラ、（３６）・・・クエプ代理人　弁理士　　吉　竹　昌　司　゛−；第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ローラ芯の外層が耐熱性のゴム層で、その外側に
耐熱性の多孔質材料にて強化した耐熱性のゴム層を設け
、最外層がまた薄い耐熱性のゴム層から構成されたこと
を特徴とする定着ローラ。
（２）ローラ芯の外層のゴム層が多孔質材料で強化した
ゴム層よりも厚く、最外層のゴム層が０．２ｍｍ以下で
ある特許請求の範囲第（１）項記載の定着ローラ。
（３）耐熱性の多孔質材料が多孔度が６０〜９０％の４
弗化エチレン樹脂の多孔質チューブである特許請求の範
囲第（１）項記載の定着ローラ。
（４）全体のゴム硬度が６０度以下である特許請求の範
囲第（１）項記載の定着ローラ。
（５）ゴムが粘度５万ｃ．ｓ．以下の液状シリコーンゴ
ムである特許請求の範囲第（１）項記載の定着ローラ。
（６）ゴムに充填剤を配合した特許請求の範囲第（１）
項記載の定着ローラ。
（７）ローラ芯の外層が耐熱性のゴム層で、その外側に
耐熱性の多孔質材料にて強化した耐熱性のゴム層を設け
、最外層がまた薄い耐熱性のゴム層から構成された定着
ローラの製造に於いて、内面を鏡面上に仕上げた金型の
内側に耐熱性の多孔質材料をセットし、中央にローラ芯
をセットした後、ローラ芯と多孔質材料の間に液状ゴム
を流し込んで充填し硬化後取り出すことを特徴とする定着ローラの製造方法。
（８）ローラ芯の外層が耐熱性のゴム層で、その外側に
耐熱性の多孔質材料にて強化した耐熱性のゴム層を設け
、最外層がまた薄い耐熱性のゴム層から構成された定着
ローラの製造に於いて、ローラ芯の外側に先ず耐熱性の
ゴム層を設けてその上に耐熱性の多孔質材料を被せて液
状ゴムを含浸硬化させ、研磨して真円度を出した後更に
液相法により薄い耐熱ゴム皮膜を形成することを特徴と
する定着ローラの製造方法。