JPH01147577A - 弾性回転体及び定着装置 - Google Patents

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】 ＬＬ二立■皿】」 本発明は、電子写真複写装置、プリンターその他種々の
画像形成装置において使用される弾性回転体に関するも
のであり、特に前記画像形成装置においてシート状転写
材又は記録材等を搬送又は定着するための搬送又は定着
用のローラ又はベルトとして好適に使用される弾性回転
体に関するものである。従って又、本発明は斯る弾性回
転体を使用した定着装置に関する。以下、本発明の説明
は主として定着ローラ及び定着装置に関連して行なうが
１本発明はこれに限定されるものではないことを理解さ
れたい。

び０　へ 従来、電子写真複写装置等の画像形成装置において、一
般に紙とされるシート状転写材又は記録材を所定の経路
に沿って搬送する搬送ローラには搬送性、離型性、耐久
性が要求される。特に、転写紙上の未定着トナー像に熱
を付与し且つ該溶融トナーのオフセットを防止しながら
該転写紙を所定経路へと搬送しなければならない定着ロ
ーラにはより厳しい条件下での搬送性、離型性、耐摩耗
性、定着性及び耐久性が要求される。

上記要求を満たすために、芯金２にシリコーンゴム等か
ら成る弾性層４を設け、更に該弾性層４上に樹脂材を塗
布し、焼成することにより弾性層４の上に該樹脂材から
なる樹脂層４を形成した構造の定着用の弾性回転体、つ
まり弾性ローラ６が提案されている。

斯る構造の定着ローラは、樹脂Ｐａ４の厚さを１５〜２
０Ｂｍ程度に極めて薄く構成することができ、搬送性、
離型性、耐摩耗性及び定着性の点で極めて優れた性能を
発揮するものであるが、耐久性の点で問題があった。つ
まり、長期間の使用によりゴム層から成る弾性層４と弗
素樹脂等から成る樹脂層６との間に部分的な剥離が生じ
使用不可能となり、複写装置の定着装置に使用した場合
においてはＡ４サイズで１万枚から５万枚の定着が、つ
まり複写が使用限度であった。

本発明者等は、このような数多くの利点を有する弾性層
上に樹脂材を塗布し、焼成することにより弾性層の１に
該樹脂材からなる樹脂層を形成した構造の定着用の弾性
回転体の耐久性を向上せしめるべく数多くの研究実験を
行った結果、弾性層と樹脂層との境界をなす該弾性層の
表面形状が弾性回転体の耐久性に大きな影響力を有する
因子であり、該表面には弾性層中に混入した充填材を部
分的に露出させて存在させることにより、更には表面か
ら充填材が除去されて形成される空孔を弾性層表面に併
存させることにより、９ＩＩ性回転体の耐久性が大幅に
改善されることを見出した。

木１５？！明は斯る新規な知見に基ずきなされたちので
ある。

魚ｍ頂 従って、本発明の目的は１紙等のシート状被搬送物の搬
送性、定着性、耐庁耗性は勿論のこと、特に耐久性が飛
躍的に向上した弾性回転体を提供することである。

本発明の他の目的は、上記弾性回転体を利用した定着装
置を提供することである。

８１占　　　　るための 上記目的は、本発明に係る弾性回転体及び定着装置にて
達成される。要約すれば本発明は、主としてゴム材から
成る弾性層の上に弗素樹脂材を塗布し、焼成することに
より弾性層の一ヒに弗素樹脂材からなる樹脂層が形成さ
れる弾性回転体であって、前記弾性層を形成するゴム材
には少なくとも、前記樹脂層を形成する弗素樹脂材中に
含有される弗素樹脂粒子より大径の粒径を有した充填剤
と、弗素樹脂とが混入されて成ることを特徴とする弾性
回転体である０本発明の弾性回転体によれば、９Ｍ性層
と樹脂層との境界をなす前記弾性層の表面には充填剤が
露出しており、又好ましくは該弾性層の表面には該充填
剤が除去された空孔が形成される。充填剤としては１粒
径がｌ＃Ｌｍ〜１０ｐｍとされる石英粉末、ケイソウ上
、金属粉末、金属酸化物粉末及びセラミックの中から選
択される一種又は複数種とされる。

更に、本発明によると、加熱源を有した定着用弾性回転
体と、該定着用弾性回転体に圧接する加圧用弾性回転体
とを具備した定着装置であって、少なくとも一方の前記
弾性回転体は、主としてゴム材から成る弾性層の上に弗
素樹脂材を塗布し、焼成することにより弾性層の上に弗
素樹脂材からなる樹脂層が形成される弾性回転体であっ
て、前記弾性層を形成するゴム材には少なくとも、前記
樹脂層を形成する弗素樹脂材中に含有される弗素樹脂粒
子より大径の粒径を有した充填剤と、弗素樹脂とが混入
されて成ることを特徴とする定着装置が得られる。

１厘１ 次に本発明に係る弾性回転体を図面に即して更に詳しく
説明する。

第１図及び第２図は１本発明に係る弾性回転体を、電子
写真複写装置においてトナー愉を加熱定着する定着装置
に利用されるローラに具現化した一実施例を示す。

定着装置は、概略第１図に例示されるように、通常内部
に加熱源Ｈを有し、転写紙Ｐに担持された未定着のトナ
ー像Ｔと接する加熱用定着ローラ１と、該定着ローラ１
にトナー像を担持した該転写紙Ｐを押し付ける加圧ロー
ラｌＯとから構成される。定着ローラ１及び加圧ローラ
ｌＯは同様の構成とされ、芯金２．１２．ｌ３ＩＩＩ性
層４，１４及び樹脂層６．１６から成る。

定着装置には、定着ローラｌの表面温度を検知し、該表
面温度をトナー溶融可能な最適温度、例えば１６０℃〜
２００℃に制御するための温度検知制御手段Ｇ、及び定
着ローラｌの表面にシリコンオイル等のオフセット防止
液を塗布し且つ該表面のクリーニングをも行なうオフセ
ット防止液塗ＩＨｉ手段Ｃ等が設けられる。

定着ローラｌは、アルミニウム等の熱伝導の良好な芯金
２と、該芯金２上に主としてシリコーンゴムから成り更
に充填剤及び弗素樹脂が少なくとも混入されて形成され
た弾性層４（本実施例では層厚ｔ１は０．３ｍｍ〜０．
８ｍｍ、反発弾性率は５５％〜８５％）と、該弾性層４
上に形成された主として弗素樹脂から成る樹脂層６とか
ら成る０弾性層４及び樹脂Ｗ＋６の弗素樹脂は、好まし
くはＰＦＡ樹脂（４弗化エチレン樹脂・パーフロロアル
コキシエチレン樹脂共重合体）、ＰＴＦＥ樹脂（４弗化
エチレン樹脂）等の弗素樹脂とされ、本実施例で層厚ｔ
ｚは１０ＩＬｍ　〜２５ｐＬｍ、膜強度は５０　ｋ　ｇ
　／　ｃ　ｍ″の以上とされる。

加圧ローラｌＯについてごえば、該加圧ローラｌＯは一
ヒ記宇着ローラｌと同様の構造とされるが、芯金１２は
ステンレススチール、鉄等とされ、弾性層１４の厚さｔ
３はより厚く、例えば４ｍｍ−１０ｍｍとされ、又その
反発弾性率は５５％〜８５％とされる。又、樹脂層１６
は定着ローラ１と同様にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の弗素樹脂
を使用するが層厚ｔ４は５７ｚｍ〜３５ｐｍ、膜強度は
５０　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｒｎ’以上とされる。

上記定着ローラ１及び加圧ローラｌＯは、左右対称とさ
れ、且つ好ましくは、定着ローラ１０（又は加圧ローラ
１０）は軸線方向中央部が両端部に比較してわずかに小
径とされた、所謂逆クラウンタイプとされる。

本発明は上記定着ローラ１及び加圧ローラ１０の一方の
ローラ又は両方のローラに好適に適用することができる
ものであり、木実流側では定着ローラ１を参照して説明
する。

本発明に徒えば、第２図に図示されるように、上記定着
ローラ１において弾性ＰｆＩ４と樹脂層６との境界をな
す前記弾性層４の表面には、弾性層中に混入分散された
充填剤５０が部分的に露出して存在している。

木発明者等の研究実験の結果によると１弾性層表面に充
填剤が部分的に露出することにより、該充填剤露出部は
該弾性層４のＪ：、Ｎ９を形成する樹脂層６の弗素樹脂
と親和性を良好なものとし、つまり弾性層４と樹脂層６
との馴染み性を向上させ、結果として弾性層と樹脂層の
との接着強度を増大せしめ（することを見出した。

更に、弾性層表面の充填剤５０がゴムローラの製造過程
において自然に除去されることにより、又は所定ダー強
制的に除去されることにより弾性層４の表面に空孔３０
が形成され存在することによっても弾性層と樹脂層との
接着強度が更に増大されることを見出した。即ち、弾性
層４の上に形成される樹脂層６の樹脂材が該空孔３０に
進入し、係止され、所謂アンカー効果を実現し、更には
、樹脂層６を形成している弗素樹脂が空孔３０内に入り
込み、樹脂層の焼成時には弾性層の表面において弾性層
の弗素樹脂と樹脂層の弗素樹脂とが溶融し合うだけ↑な
く、該空孔３０内においても弾性層内に混入された樹脂
層の弗素樹脂とが互いに溶融し合い、弾性層と樹脂層と
がより強固な結合を達成し、その結果長期間の使用によ
っても両層間に剥離が発生し難くなり、ｍ久性が著しく
向ヒすることが分かった。このために１弾性層に混入さ
れる充填剤は、該充填剤の除去により形成される空孔３
０内に樹脂層を形成する弗素樹脂剤粒子がより容易に進
入し得るように、通常１ｇｍ以下とされる樹脂層の弗素
樹脂粒径より大径とされる。又、充填剤の粒径が余りに
も大きい場合にはゴム表面が荒れてきて定着ムラを起こ
しやすくなったり、ゴム弾性が失われるといった問題が
生じ９本発明者等の研究実験の結果によると２０μｍが
限度とされる。

従って１弾性層に混入添加される充填剤は１粒径がｌｐ
ｍ〜２０ＩＬｍとされ、石英粉末、ケイソウ上、金属粉
末、金属酸化物粉末及びセラミックの中から一種又は複
数種が選択して使用され、ゴム材１００重量部に対して
、３０〜１２０重量部、好ましくは４０〜９０重量部が
混入される。

又１弾性層に混入分散される弗素樹脂は３〜３０重都１
部、好ましくは５〜２５＠量部混入されるのが好適であ
る。

更に詳しく説明すると、本発明者等の研究実験の結果に
よると、定着ローラ１の耐久性は弾性層４と樹脂層６と
の結合強さ、つまり剥離力に比例して増大し、第３図に
図示されるように、複写枚数２０万枚以上の耐久性を要
求するには剥離力は１３０ｇ／２０ｍｍ以上必要とされ
ることが分かった。該剥離力の定義及び測定法について
は後述する。

本発明者等はこのような知見の基に１本発明に従ったロ
ーラにおける該剥離力と充填剤混入量との関係を調べる
と、弾性層と樹脂層との剥離力は充填剤の混入ψと共に
増大するが、充填す、がシリコーンゴム１００重量部に
対して１２０重ｖ部以上となると、弾性層の硬度が大と
なり、定着ローラとしての搬送性及び定着性の点で問題
が生じてくることが分かった。従って、充填剤の混入量
はシリコーンゴム１００重量部に対して３ＯＮ１２０屯
量部、好ましくは４０〜９０重埴部とされる。

ヌ、空孔３０の割合を上げれば、樹脂層６の樹脂材が弾
性層４の空孔３０に進入して２両層の係止効果（アンカ
ー効果）は増大するのでより好ましい。

本発明に従った上記の如き定着ローラｌ（及び加圧ロー
ラ１０）は種々の方法にて製造し得るが、好ましい製造
方法は次の通りである。

定着ローラ１及び加圧ローラ１０は同じ方法にて製造し
得るので、定着ローラ１についてのみ説明する。

定着ローラｌは、先ず、アルミニウム等にて芯金２を所
定の径に仕上げ、その上に弾性層４が形成される０通常
弾性層４としてはシリコーンゴム層（熱伝導度１．４Ｘ
１０−４〜１．５ＸＩＯ−１Ｃ＆交／ｃｍ＊５ｅｃｓＫ
）が加硫成形して形成される。

本発明に従ったローラを形成するには１弾性層４を形成
する際に、該弾性層４の材料であるシリコーンゴム内に
充填材として１〜２０７１ｍ程度の粒径を有した例えば
石英粉末の如き充填剤及び弗素４！ｌ脂を混入してシリ
コーンゴム層を加１ｄｉ成型し、所望形状のシリコーン
ゴムローラを作製する。好ましくは、該シリコーンゴム
ローラは軸線方向中央部が両端部に比較してわずかに小
径とされた、所謂逆クラウンタイプとされる。

次いで、必須ではないが、所望に応じてシリコーンゴム
ローラの表面は、研摩布をローラ軸方向全域にわったで
所定の力１例えば１ｋｇ／ｃｍ″の押圧力にて押し当て
、ローラを回転させると共に研Ｉ９！布を軸方向に往復
動させ、表面の石英粉末を強制的に除去することにより
ローラ表面の′空孔３０が増大される。

空孔１１は、即ち、充填剤の除去量は、研摩布の種類、
押圧力等を変更すること等により調整され得る。シリコ
ーンゴムローラ表面の石英粉末を除去する方法としては
他にサンドブラスト処理等にても除去することができる
が前記製法がより好ましい。

このようにして形成されたゴムローラ表面に未焼成の弗
套樹脂１例えばディスバージョン状態の弗素樹脂（水に
弗素樹脂粉末を界面活性剤により分散させた゛もの）、
エナメル又は゛粉末状態の弗素樹脂を、ゴムローラ全長
にわたってスプレー塗装、静電塗装、粉体塗装等の方法
により均一厚に塗布する。

又、上記ディスバージョン中の弗素樹脂粉末の粒子はＩ
Ｂｍ以下、好ましくは０．５１Ｌｍ以下とされ、一方、
上記弾性層中に混入される石英粉末の粒子は上述のよう
に１〜２０’Ｂｍ、好ましくは３ｕＬｍ以上とされる。

このように弗素樹脂粉末及び石英粉末の形状を選定する
゛ことにより、弾性層表面に存在する、石英粉末が除去
された後の空孔３０は弗素樹脂粉末の形状より十分に大
きなものとなり、その結果弾性層表面に存在する空孔３
０には弗素樹脂粉末が進入し、アンカー効果、つまり接
着効果をもたらすことができる。

以上のようにして均一膜厚に塗られた弗素樹脂ディスバ
ージョン等は１例えば弗素樹脂の結晶融点３２７°Ｃ以
上に加熱されることでフィルム状の樹脂被膜となるので
、未焼成の一弗素樹脂が塗布されたシリコーンゴムロー
ラは結晶融点以上（ＰＴＦＥが３２７℃以−１１．ＰＦ
Ａが３０６℃以上）に加熱される必要がある。

ところがシリコーンゴム自体は反撥弾性率や圧縮永久歪
等のゴム特性が優れているが、３００℃以上に、まして
や３゛０６℃、３２７℃以上に加熱されると１発煙や解
重合を起こす、このことは、良質な弗素樹脂層の形成を
防げるばかりでなく、シリコーンゴム自体のゴム特性を
失なわせてし°まう。

従って、シリコーンゴムローラ自体には発煙や解重合を
起こさせないような低温（最高でも３゛００℃以下）の
加熱下に維持しながら弗素樹脂の塗布層にはその結晶融
点以上の高温状態を与える焼成方法が好ましい、更に具
体的には、芯金内部からゴム層を急冷却しながら、表面
の未焼成弗素樹脂を怨念に加熱する方法、又は液状弗素
樹脂（ディスバージョン）自体の誘電正接がゴム層の？
Ａ誘電正接り大きいことを利用した誘電加熱方法等が利
用されるであろう。

これらの方法によって実質的にシリコーンゴム′にはそ
の厚み方向に熱的勾配が形成されるものの、２６０℃〜
２８０℃程度が、未焼成弗素樹脂にはその結晶融点以上
の温度（具体的にはＰＴＦＥで３２７℃以上の３４０℃
〜３８０℃の焼成温度）が５分〜１０分程度与えられる
。

前記焼成を行なった後、ローラは急冷される。

この急冷によってシリコーンゴムローラ上に結晶化度が
９５％以下で引張強度５０　ｋ　ｇ　／　ｃゴ以上、水
に対する接触角１００度以上の樹脂特性を示す焼成弗素
樹脂表層が、弾性層、即ちゴムローラ表面に部分的に露
出して存在する充填剤５０を介してゴムローラに対して
強力な密着状！Ｅで、しかも十分厚く形成される。同時
に、ゴムローラ表面の空孔３０に進入した弗素樹脂材も
ゴムローラに対して密着状態で焼成され１強力な結合力
（アンカー効果）が得られる。

従って、上記定着ローラは、下層のシリコーンゴム自体
が所望のゴム特性を樹脂層形成前とほぼ同様に示し、表
面の弗素樹脂層は完全に焼成された樹脂特性を示し、更
に弾性層に混入された充填剤及び弗素樹脂によりこれら
の層の接着性が強固とされる。

つまり、本発明によれば、弾性層内には樹脂層を形成す
る弗素樹脂材と親和性、つまり馴染み性のよい充填剤が
混入され、弾性層と樹脂層との境界面に部分的に露出し
て存在するために弾性層と樹脂層とは極めて密着した状
態にて結合され、更には弾性層内に弗素樹脂が混入され
ているために、上述したように、樹脂層と弾性層とは両
層の弗素樹脂が焼成時に互いに溶融し、極めて密着した
状態にて結合されることとなる。更には、弾性層表面に
存在する空孔には樹脂層の樹脂が進入し、弾性層と樹脂
層とのアンカー効果を発揮する。

上記の構成により定着用ローラは弾性層と樹脂層の間に
接着層を介さなくても強固な密着力を有し、特に定着法
転写紙等を定着ローラから剥離するために、該定着ロー
ラに押圧される分離爪により弾性層と樹脂層の間にすべ
り押力が集中して働いた場合にも樹脂層が弾性層から一
部剥離するという現象はほとんど生じない。

従って、本発明に従った定着ローラは耐久性が大きく向
上し２０万枚以上の通紙に充分耐えることができる。

以下、本発明について、実施例及び比較例を挙げて更に
詳しく説明する。

見１１」 本発明に従った定着ローラ１を次のようにして作製した
。

先ず、中央部の外径が４８．４３５ｍｍ（肉厚５ｍｍ、
逆クラウン１１２５＃Ｌｍ）に仕とげされたアルミニウ
ム製の芯金２を用意し、その表面をサンドブラスト処理
した後、脱脂し、乾燥させた。

芯金２丘にシリコーン系のプライマーを７１Ｌｍ厚にて
塗布し、１２０℃で２０分間加熱した後。

熱加硫型シリコーンゴムシートを巻付け、１６０℃で３
０分間プレス加硫した後ゴム肉厚０．５ｍｍの厚さに研
削成形し、シリコーンゴムローラを作製した。

熱加硫型シリコーンゴムとしては、メチルビニルシリコ
ーンゴム１００重？部に対し、平均粒径が約０．２川ｍ
のＰＴＦＥ粒子を１５重量部、平均粒径が約８ｐｍの石
英粉末を５５重量部及び平均粒径が約０．０１５ルｍの
煙霧質シリカを１０ｍＶｔ部配合し、ＪＩＳ　　Ａ硬度
６５°のゴムとしたものを用いた。

次いで、シリコーンゴムローラは水洗し、乾燥させた。

このようにして形成されたゴムローラ表面に１３℃の低
温下でロールコータを用いて未焼成の。

約０．２ｐｍのＰＴＦＥ粒子を含有したＰＴＦＥ（四弗
化エチレン樹脂）ディスバージョン（ダイキン社製四弗
化エチレン樹脂ディスバージョンＤ−１）が、ゴムロー
ラ全長にわたって２０＃Ｌｍ厚にて塗布された。

均一膜厚に塗られた該弗素樹脂ディスバージョンは、誘
電加熱装置にて焼成された。

使用した誘電加熱装置は、第９図に図示される構成とさ
れるが、簡単に説明すると、誘電加熱と赤外線外部加熱
を併用した加熱方式を採用しており、マグネトロン１０
５と、マグネトロン１０５から発生した高周波（９５０
ＭＨｚ　〜２４５０Ｍｈｚ）を伝波する導波管１０６と
、導波管が連結され内面に金属性の高周波反射板１０３
を有する開閉可能な樹脂容器１０２と、上下に２個ずつ
赤外線外部加熱用の反射笠付赤外線ランプ１１１とを有
する。

樹脂容器１０２内には、定着ローラｌの中空内に空気流
を発生するファン１００と、容器１０２内に空気流を発
生するファン１０１と、が夫々容器外の駆動手段からの
駆動によって回転可能に設けられる。この容器は支点１
０８を中心に上下が開閉でき、上部に把手１０９が、下
部にローラｌのフランジＩＡを位置決めするアーム１０
７が、夫々固設されている。

駆動手段１０４と、マグネトロン１０５と、赤外線ラン
プ１１１どの作動は制御手段１１０にて制御される。

定着ローラ１は下層にシリコーンゴム層２を。

表面に弗素樹脂デイスパージョンを有しているため、高
周波はシリコーンゴム層よりも比誘電率が大きいディス
バージョン中に多晴に吸収される。

従って、弗素樹脂デスバージョンは高周波、赤外線及び
恒温層による加熱で急激に高温化され、３４０℃にて１
５分間の加熱にて完全に焼成される。この時シリコーン
ゴム層は高周波吸収率が小さいためディスバージョンは
ど高温化されず２８０℃程度の温度以下に加熱される。

斯る方法によって実質的にシリコーンゴムにはその厚み
方向に熱的勾配が形成されるものの、２６０℃〜２８０
℃程度が、未焼成弗素樹脂にはその結晶融点以上の温度
（具体的にはＰＴＦＥで３２７℃以上の３４０℃〜３８
０℃の焼成温度）が５分〜１０分程度与えられた。

前記焼成を行なった後、ローラは急冷した。この急冷に
よってシリコーンゴムローラーＥに結晶化度が９２％で
引張強度１２０ｋｇ／ｃｒｎ’、水に対する接触角１１
０度の樹脂特性を示す焼成弗素樹脂表層６が、ゴムロー
ラに対して強力な密着状態で、しかも十分厚く１本実施
例で２０ｐｍの厚さで形成された。最終の定着ローラ１
の外径は４９．４７５ｍｍであった。

同様にして加圧ローラ１０を作製した。ただ、芯金を鉄
製とし１弾性層１４及び樹脂層１６の厚さがそれぞれ６
ｍｍ及び２５＃Ｌｍとされ、最終のローラ外径は定着ロ
ーラｌと同じとされた。

−ｊ 上記定着ローラ１及び加圧ローラ１０を用いて、定着性
、離型性、接着性及び耐久性の試験を行なった。評価を
行なうための試験条件は定着ローラ１の表面温度を１８
０℃に制御し、Ａ４サイズ用紙を紙送りスピード２７０
　ｍｍ／秒、紙送り枚数４０枚／分にて通紙した。

定着性は、１０℃の環境下で８０　ｇ／ｒｒｌ’の秤量
で日本Ｔ業規格Ａ４サイズの転写紙上に直径２４ｍｍの
ベタ黒円形画像を９箇所に形成する方法で求めた定着率
にて評価した。定着率は、前記円形画像ＣＩＩをＤｏと
し、その画像をコージンワイパーと呼ばれる不織布（株
式会社興人製、商品名ペーパーウェス；ティシュペーパ
ーのような柔らかさと木目模様の粗面を有し、クレープ
率３２±３％、屯呈３５±３　ｇ／ｍ″、抗張力（縦方
向で）０．４ｋｇ７１５ｍｍ以上を示す、厚さ約２００
ｇｍの使い捨てタイプの拭き取り紙）で４０ｇ／ｃｒｎ
’の荷屯をかけてｌＯ往復擦った後の画像濃度をＤｌ　
とすると、 定着率＝’ＣＤ＋　／Ｄｏ）Ｘ１００％で求められる。

尚、濃度Ｄｌ　、Ｄｏは、マクベス反射濃度計で測定し
た数値で、Ｄｏは画像濃度が１．０≦Ｄ。

≦１．ｌになるように画像濃度調整された範囲内のもの
とする。

離型性は、上記と同様の条件で転写紙上に全面ベタ黒を
印字し、それを１００枚Ｊ！ｌ続通紙し、その後白紙を
通紙して白紙の汚れ状態を観察することで行なった。

接着性、つまり弾性層と樹１１’ｆｉ層との接着力は樹
脂層、つまり弗素樹脂表層を輻２０ｍｍで一部□は′が
し、その部分に１００ｇ〜３００ｇフルスケールのテン
ションゲージをつけ周方向に９０度の剥離試験を行ない
その時のテンションゲージの指示する値で代表させた。

又、このとき定着ローラの表面温度は２５重２℃に維持
して測定した。

耐久性は、上述のように、定着ローラｌの表面温度を１
８０℃に制御し、Ａ４サイズ用紙を紙送、−、 リスビード２７０　ｍｍ／秒１紙送り枚数４０枚／分に
て連続通紙し、ｓｌ脂層が弾性層から剥離し始めるとき
の枚数で代表した。

Ｆ記試験条件下で実施例１の定着ローラｌと加圧ローラ
ｌＯとの定着性、離型性、接着性及び耐久性の試験を行
なった。試験結果は次の通りであった。

・定着性Ｊ悪箇所で９０％ 平均（９箇所）で９４％ ・離型性：汚れは皆無 ・接着性：３００ｇ／２０ｍｍ ・耐久性：定着ローラ、加圧ローラとも２０万枚通紙後
においても異常は認められず、 さらに継続可能であった。

本発明に従った実施例１の各ローラは各評価項目にわた
って実用上十分な性能を有していることが確認された。

匿較應ユ 前記実施例１と同様にして定着ローラ及び加圧ローラを
作製した０本比較例においては１弾性層としてのシリコ
ーンゴムは、メチルビニルシリコーンゴムｌ　ＯＯ重量
部に対し平均粒径が約０．。

１５ルｍの煙霧質シリカを２０重１．ｊ部配合し、ＰＴ
ＦＥ粒子及び粒径の大きな石英粉末は混入せず、ＪＩＳ
　　Ａ硬度５０’のゴムとした点において実施例１とは
相違するものであった。

又、樹脂層は、弾性層中に混入した煙霧質シリカよりも
大きな粒子（平均粒径０．３μｍ）のＰＴＦＥディスバ
ージョンヲ用いた。

実施例１で説明したと同じ試験条件下で比較例１の定着
ローラｌと加圧ローラ１０との定着性、離型性、接着性
及び耐久性の試験を行なった。試験結果は次の通りであ
った。

・定着性：最悪箇所で９２％ 平均（９箇所）で９４％ ・離型性：汚れは皆無 ・接着性：６０ｇ／２０ｍｍ ・耐久性：定着ローラ及び加圧ローラともに１万枚で爪
部で樹脂層が一部浮いた状態と なった。

比較例１の各ローラは定着性及び離型性に関しては実施
例１のローラと同等の性能を有していたが、本比較例の
ローラは本発明のローラに比較すると接着性及び耐久性
の点で劣っていた。

支ｌ遺」 前記実施例１と同様にして定着ローラ及び加圧ローラを
作製した６本実施例２においては、加硫成形した熱加ｆ
ｔ型シリコーンゴム表面から所定量の充填剤を除去し、
弾性層表面に強制的に空孔３０を形成し１次いで樹脂層
を形成した点で相違した。

つまり、加硫成型後のシリコーンゴムローラの表面は、
サンドブラスト処理を行ない、ローラ表面及び表面近傍
に存在する石英粉末をゴム表面側にはじき出し、次いで
、研摩布としてノーメックス繊維にＰＴＦＥ　（四弗化
エチレン樹脂）を被覆したものを使用し、該研摩布をロ
ーラ軸方向全域にわたって１ｋｇ／ｃｒｒｆの押圧力に
て押し当て。

ローラを１分間４河転にて回転させると共に研摩布を軸
方向に５０ｍｍ／秒にて３０秒間往復動させ、ローラ表
面の石英粉末を強制的に除去した。

次いで、ローラ表面を水洗し、乾燥させた。ローラ表面
には多数の空孔３０が形成された。

その後の弗素樹脂の塗布、焼成による樹脂層の形成は実
施例と同じに行なわれた。

実施例１で説明したと同じ試験条件下で実施例２の定着
ローラｌと加圧ローラ１０との定着性、離型性、接着性
及び耐久性の試験を行なった。試験結果は次の通、りで
あった。

・定着性：最悪箇所で９０％ 平均（９箇所）で９３％ ・Ｉｌｌ型性：汚れは皆無 一接着性：３７０ｇ／２０ｍｍ ・耐久性：定着ローラ、加圧ローラとも２０万枚通紙後
においても異常は認められず、 さらに継続可能であった。

本発明に従った実施例２の各ローラは各評価項目にわた
って実用ヒ十分な性能を有していることが確認された。

尚、実施例１と比較すると、定着性に関しては回等であ
ったが、耐久性が非常に向上した。

本発明は、弾性回転体の好ましい用途の一実施例として
、加熱定着装置の例を示したが、本発明は、軽い圧力で
トナー像を圧力定着するような圧力定着装置や、転写同
時定着等の圧力定着装置等にも適用できる。又、上記実
施例では２木ローラ構成としたが、３木ローラ又はそれ
以上のローラ数の定２７装置とすることができ、更には
本発明は種々の装置の加熱ローラ、加圧ローラ、離型剤
供給ローラ、クリーニングローラ、その龍笛１０図に図
示されるように、ベルト状とすることもできる（例えば
転写同時定着用の中間ベルト）、特に、樹脂層として弗
素樹脂を使用した場合には離甲性と弾性を備えているた
めに転写性、被クリーニング性を備え（但し、クリーニ
ングローラとしては、表面エネルギー順位等でのクリー
ニングを行なう）、又耐摩耗性に優れた利点を夫々の用
途でも発揮することができる。

本発明に従えば、弾性層としてはシリコーンゴムの外に
用途によっては、弗素ゴム、ＥＰＤＭ等を使用すること
ができる。

ｉ見立ム］ 本発明に係る弾性回転体は、上述のように、弾性層内に
は樹脂層を形成する弗素樹脂と馴染み性のよい充填剤が
混入され、弾性層と樹脂層との境界面に部分的、に露出
して存在するために弾性層と樹脂層とは極めて密着した
状態にて結合され、更には弾性層内に弗素樹脂が混入さ
れているために、樹脂層と弾性層とは両層の弗素樹脂が
焼成時に互いに溶融し、極めて密着した状態にて結合さ
れることとなり、更には、弾性層表面に存在する空孔に
は樹脂層の樹脂が進入し１弾性層と樹脂層とのアンカー
効果を発揮することができるために、紙等のシート状被
搬送物の搬送性、定着性。

耐摩耗性は勿論のこと、特に耐久性が飛躍的に向とする
という効果がある。

更に言えば、本発明によると、弾性層と樹脂層との密着
強度、つまり接着力が増大され、特に加熱条件下に作用
する定着用回転体としても、２０万枚以Ｈの定着処理を
優れた定着効果と離型性を維持しつつ行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、未発ＩＪ′Ｊに係る弾性回転体及びそれを有
する定着装置の一実施例の断面図である。 第２図は、第１図の定着ローラの部分拡大説明図である
。 第３図は１弾性回転体の剥離力と通紙枚数との関係を示
すグラフである。 第４図は１弾性回転体の製造装との一実施例の断面図で
ある。 第５図は１本発明に係る弾性回転体の他の実施例である
。 第６図は、従来の定着ローラの断面図である。 ｌ：加熱用定着ローラ １０：加圧ローラ ４．１４：９１性層 ６．１６：樹脂層 ３０：空孔 ５０：充填剤 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）主としてゴム材から成る弾性層の上に弗素樹脂材を
   塗布し、焼成することにより弾性層の上に弗素樹脂材か
   らなる樹脂層が形成される弾性回転体であって、前記弾
   性層を形成するゴム材には少なくとも、前記樹脂層を形
   成する弗素樹脂材中に含有される弗素樹脂粒子より大径
   の粒径を有した充填剤と、弗素樹脂とが混入されて成る
   ことを特徴とする弾性回転体。 ２）弾性層と樹脂層との境界をなす前記弾性層の表面に
   は充填剤が露出しており、又該充填剤が除去された空孔
   が形成されて成る特許請求の範囲第１項記載の弾性回転
   体。 ３）充填剤は、粒径が１μｍ〜１０μｍとされる石英粉
   末、ケイソウ土、金属粉末、金属酸化物粉末及びセラミ
   ックの中から選択される一種又は複数種である特許請求
   の範囲第１項又は第２項記載の弾性回転体。 ４）ゴム材はシリコーンゴムである特許請求の範囲第３
   項記載の弾性回転体。 ５）ゴム材１００重量部に対して、充填材は３０〜１２
   ０量部、弗素樹脂は３〜３０重量部混入されて成る特許
   請求の範囲第１項〜第４項のいずれかの項に記載の弾性
   回転体。 ６）弾性回転体はローラ状とされる特許請求の範囲第１
   項〜第５項のいずれかの項に記載の弾性回転体。 ７）弾性回転体はベルト状とされる特許請求の範囲第１
   項〜第５項のいずれかの項に記載の弾性回転体。 ８）加熱源を有した定着用弾性回転体と、該定着用弾性
   回転体に圧接する加圧用弾性回転体とを具備した定着装
   置において、少なくとも一方の前記弾性回転体は、主と
   してゴム材から成る弾性層の上に弗素樹脂材を塗布し、
   焼成することにより弾性層の上に弗素樹脂材からなる樹
   脂層が形成される弾性回転体であって、前記弾性層を形
   成するゴム材には少なくとも、前記樹脂層を形成する弗
   素樹脂材中に含有される弗素樹脂粒子より大径の粒径を
   有した充填剤と、弗素樹脂とが混入されて成ることを特
   徴とする定着装置。 ９）弾性層と樹脂層との境界をなす前記弾性層の表面に
   は充填剤が露出しており、又該充填剤が除去された空孔
   が形成されて成る特許請求の範囲第８項記載の定着装置
   。 １０）充填剤は、粒径が１μｍ〜１０μｍとされる石英
   粉末、ケイソウ土、金属粉末、金属酸化物粉末及びセラ
   ミックの中から選択される一種又は複数種である特許請
   求の範囲第８項又は第９項記載の定着装置。 １１）ゴム材はシリコーンゴムである特許請求の範囲第
   １０項記載の定着装置。 １２）ゴム材１００重量部に対して、充填材は３０〜１
   ２０重量部、弗素樹脂は３〜３０重量部混入されて成る
   特許請求の範囲第８項〜第１１項のいずれかの項に記載
   の定着装置。 １３）弾性回転体はローラ状とされる特許請求の範囲第
   ８項〜第１２項のいずれかの項に記載の定着装置。 １４）弾性回転体はベルト状とされる特許請求の範囲第
   ８項〜第１２項のいずれかの項に記載の定着装置。