JPH01118871A

JPH01118871A - 定着用弾性ローラ

Info

Publication number: JPH01118871A
Application number: JP27698587A
Authority: JP
Inventors: Chiaki Kato; 千明加藤; Toshiyuki Hatta; 利之八田; Masaya Nishi; 雅也西
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1987-10-31
Filing date: 1987-10-31
Publication date: 1989-05-11

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用弾性ローラに
関するものである。

（従来の技術）複写機等の定着部は通常第３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）の間を、
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４に、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をろわせて定着口・−ラと呼
ぶ。

この場合、加熱ローラ（１のとしては、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、１１
以下の厚みのシリコーンゴムや弗素ゴムを被覆したもの
（これらコーティングわるいは被覆を（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）Ｋ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）′１に数置被覆し
たもの（この被覆を（１７）で示す）が用いられる。

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、＠数置のものが４〜５＃Ｊ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か、高速板や
両面自動コピーの場合には第３図のように加熱ローラ側
にも取り付けられる。なお第３図中（２０）は定着画像
、（２３）はヒータＴ６る。

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

の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ある。

＠離型性が悪く、トナーのオフセラ）ｆｆｌ象が発生し
島い。

またこれら問題点を解決するため、＃熱ゴムの被覆ロー
ラの表面に弗素樹脂をコーティングしたものもあるが、
未だ■の問題が残っている。

上記に鑑み、本発明はこのような問題点を解消するため
開発されたものである。

（問題点を解決するための手段）即ち本発明の定着用°弾性ローラは、本発明者が先に特
許出願（特開昭６０−１７９７７０号）したようなロー
ラ基材の外側に、弗素樹脂の多孔質体の多孔部に耐熱性
の液状ゴムを含浸、硬化させた層を設けたもので、上記
弗素樹脂に粒径が５μｍ以下の無機の充填剤を入れるこ
と忙よって弗素樹脂多孔質体の孔径を大きくしたものに
、無機の充填剤や離型剤を入れて耐熱性、熱伝導性、導
電性又は離型性などを付与した液状ゴムを含浸、硬化さ
せたものであることを特徴とする。　　・以下例示の第
１．２図を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図に示す様に本発明の定着用弾性ローラは、金属、
セラミック、プラスチック等から成るローラ基材即ちロ
ーラ芯（１）の外層に無機の充填剤２部〜３０部を入れ
て孔径を大きくした弗素樹脂の連続多孔質層（２）ヲ設
け、その多孔部に５μｍ以下の無機の充填剤や離型剤を
０４１〜２０部配合した耐熱性の液状ゴム（３）を含浸
、硬化させたもので、弗素樹脂の多孔質体（２）として
は、多孔度が７０〜９５％、孔径が１〜５０μｍの４弗
化エチレン樹脂から成る多孔質体が、特に多孔質のチニ
ープが良く、耐熱性のゴムとしては、硬度が２０度〜Ｚ
ｏ度で粘度が１万ｃ．ｓ．以下の液状シリコーンゴムや
弗素ゴムがよい。

尚、この弾性ローラは加熱鋳ローラのみでなく、加圧÷
＋ローラ（又は加熱→ローラと加圧÷÷クローラ両者）
或いは耐熱性を必要とするローラとしても広く使用でき
る。

（作用〕このように無機の充填剤を入れた弗素樹脂の連続多孔質
層に５μｍ以下の無機の充填剤や離型剤を０．１〜２０
部配合した耐熱性のゴムを含浸させたものは、表面に弗
素樹脂がある割合で露出していることから、ゴムだけの
場合に比べて前記■の問照点を解消し離型性か良く、し
かも、弾性を有することにより、前記の〜＠の問題点も
解消できる。

また、弗素樹脂の多孔を形成している繊維がゴムの内部
にネット状に広がった構造であることからゴム単体に比
べて引張強度が大きく、前記■の問題点を解消し分離爪
忙よる破損もない。

この場合、弗素樹脂と弾性体の複合層は弾性体単体に比
べてゴム硬度がアップする。３５度未満にするためには
ゴム硬度が１５度未満のものを使用する必要があり、こ
うしたゴムでは、引裂強度が弱く耐熱性も劣るため、数
千枚コピーすると表面のゴムが分離して画像を悪くした
り、離型性が悪くなる。また複合層の硬度が８０度を越
えるとニップ幅が狭くなってトナーのコピー紙への定着
性が悪くなる。

更に、液状ゴムに無機の充填剤や離型剤を入れてローラ
としての性能をアップさせることができる。たとえば耐
熱性をあげる場合はベンガラやカーボンブラック、シリ
カを、熱伝導性をあげる場合はグラファイトや、金属粉
を、導電性をあげる場合はカーボンブラックや金属粉を
、離型性をあげる場合はシリコーンオイルを配合したり
する。

しかしながら、前記した本発明者が先に特許出願したも
のでは、４弗化エチレン樹脂の孔径が最大１０μｍ程度
で、気孔率も９０％が上限であり、液状ゴムに入れる事
ができる無機の充填剤や離型剤はせいぜい５部までであ
り、しかも含浸Ｋかなりの時間がかかった。

本発明は、弗素樹脂にも２〜３０ｓの無機の充填剤を入
れる事によって孔径と気孔率のアップを図ることによっ
て、液状ゴムの充填剤や離型剤の量を増して？−ラ特性
をアップさせるとともに、液状ゴムの含浸時間の短ｌａ
１に図るものである。

この場合、弗素樹脂への無根の充填剤の割合は２部未満
では孔径と気孔率のアップにほとんど影響せず効果がな
く、３０部を越えると多孔質体の製造が不可能であった
。また液状ゴムへの充填剤や離型剤の割合は０．１部未
満では満足する効果がと得られず、２０部を越えＳ煽はり多孔質体への含浸が不
可能であった。

（実施例）以下に本発明の実施例を第１．２図を参照しつつ述べる
。

実施例１第１図に示す様に、ローラ径が５９．８ｗ＄で長さが３
２Ｃ１ａｍの表面を脱脂したアルミニクム製のローラ芯
（１）に、グラファイトを１０部配合したＰＴＦＥ樹脂
を長手方向に８００％、　径方向に２００％延伸し焼成
した厚さが０．８　ｍ、多孔度が９０％で孔径１５μｍ
の４弗化エチレン樹脂の多孔質チューブ（住友電工製：
商品名ボアフロン）（２）を被せた。

これに、０．５μｍのグラファイトを５部と粘度が１０
０　ｃ、ｓ、シリコーンオイル１０部を充填した粘度５
００　［１ｃ、ｓ、の液状のシリコーンゴム（３）　１
に含浸、硬化させた後、表面を研摩して６０．８ｍｍで
、１００μｍの逆クラクンをつけた弾性ローラを得た。

これを第２図に示す定着装置の加熱巻４０−ラ（１０）
に用い、Ａ４サイズで５０枚／分の複写機に取り付けて
実根テストを行なった。尚、この加熱！ローラの表面に
は、クリーニング部材として・シリコーンオイルをわず
かに含浸させ六ノーメックス製のクエプ（２１）　’ｋ
　加ｅ＜鋳ローラの回転方向と逆になるよう設置した。

この場合、ローラの昇温時間は約３分であった。そして
、２０万枚通紙でも分離爪（１８）による破損はなくま
だ充分に使用できる状態であった。

比較例充填剤を配合していないＰＴＦＥ樹脂を同じ条件で延伸
、焼結した。このチーープの特性は、厚み０．８ｍで多
孔度が８５％、孔径は５μｍ　であった。これに０．５
μｍのグラファイトを充填しり液状シリコーンゴムを含
浸させたが、この場合の充填量は１部が限界であった。

この場合のローラの昇温時間は約３．５分であった。

実施例２次にローラ径は実施例１と同様でベンガラをＰＴＦＥ樹
脂に２０部配合して長手方向に８００％、径方向に３０
０％延伸して焼成して得られた厚みが０．５　ｍ　、多
孔度が９０％で孔径１５μｍの４弗化エチレン樹脂の多
孔質チニープを被せこれにベンガラを５部配合した粘度
が５０００　ｃ、ｓ−の液状シリコーンゴムをチニープ
の厚みよシも更に０゜５ｍｍ厚くなるまで含浸させた。

これを研摩して表面に４弗化エチレン樹脂多孔質チユー
ブを出したものを試作し、実施例１と同じく加熱−ロー
ラとして用い同様の定着装置にセットして実根テストを
行なった。この時も分離爪（１８）による破損はまった
くなく４０万枚まで良好なコピー画像が得られた。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の弾性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くなり、画質も良好であ
る。

■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。

■ローラの昇温時間や液状ゴムの含浸の短縮を図れる。

′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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の弾性ローラの構造を示した断面図、第
２図は本発明の弾性ローラを用いた定着装置の側面図、
第３図は従来の定着装置の側面図を夫々例示している。（１）・・・ローラ基材（ローラ芯）、（２）・・・弗
素樹脂多孔質体、（３）・・・含浸、硬化させた耐熱性液状ゴム、（１０
）・・・加熱寿命ローラ、（１１）・・・加圧→ロー九
代理人　弁理士　　吉　竹　昌　司フ゛第１図 ′＋０４″Ｅ１　　　律昭和６３年３月１２日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）静電的にコピー紙上に形成されたトナー像を２個
のローラ間に通し定着する定着装置に使用される定着用
ローラに於いて、ローラ基材の外側に、弗素樹脂の多孔
質体の多孔部に耐熱性の液状ゴムを含浸、硬化させた層
を設けたもので、上記弗素樹脂に粒径が５μｍ以下の無
機の充填剤を入れることによって弗素樹脂多孔質体の孔
径を大きくしたものに、無機の充填剤や離型剤を入れて
耐熱性、熱伝導性、導電性又は離型性などを付与した液
状ゴムを含浸、硬化させたものであることを特徴とする
定着用弾性ローラ。
（２）弗素樹脂の多孔質体が、多孔度が７０〜９５％、
孔径が１〜５０μｍの無機の充填剤入りの４弗化エチレ
ン樹脂の多孔質体である特許請求の範囲第（１）項記載
の定着用弾性ローラ。
（３）弗素樹脂への充填剤の配合部数が２部〜３０部で
あり、液状ゴムへの充填剤や離型剤の配合部数が０．１
〜２０部である特許請求の範囲第（１）項記載の定着用
弾性ローラ。
（４）５μｍ以下の無機の充填剤がカーボン等の導電体
である特許請求の範囲第（１）項記載の定着用弾性ロー
ラ。
（５）５μｍ以下の無機の充填剤がベンガラである特許
請求の範囲第（１）項記載の定着用弾性ローラ。
（６）５μｍ以下の無機の充填剤がシリカである特許請
求の範囲第（１）項記載の定着用弾性ローラ。
（７）耐熱液状ゴムに配合する離型剤が粘度が１０ｃ．
ｓ．〜１万ｃ．ｓ．のシリコーンオイルである特許請求
の範囲第（１）項記載の定着用弾性ローラ。