JPH0133825B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、電子複写機フアクシミリ等の定着ロ
ーラに関するものである。 静電式電子複写機等において、紙葉上に形成し
たトナー像を定着させる方法として、最近最もよ
く用いられる方法は、加熱ローラによるものであ
る。この定着方式はトナー像を形成した紙を２つ
の圧接したローラの間を通し、かつローラの一方
または双方を内部から加熱することによつて、ト
ナー像を紙上に融着させる方式である。 この方法による定着方法は、他のオーブンによ
る定着方法と比較して、熱効率が高い点、および
高速化が容易である点等多くの利点があり、最近
の電子複写機には、ほとんどこのローラによる定
着方式が用いられている。通常定着ローラにはス
テンレス、アルミウム等の金属にオフセツト防止
のため表面にフツソ樹脂あるいはシリコーンゴム
のような非粘着性を有する物質が被覆されてい
る。 最近では四フツ化エチレン樹脂（以下PTFE樹
脂と略す）あるいは四フツ化エチレン−パーフロ
ロアルキルビニルエーテル共重合体（以下PFA
樹脂と略す）のようなフツソ樹脂を被覆したロー
ラが加熱定着ローラとして多くの電子複写機に用
いられている。 しかしながらこのようなフツソ樹脂を被覆した
加熱定着ローラの場合には耐摩耗性が十分でない
という問題があつた。 つまり、加熱定着ローラには、ローラから紙を
はがすためのはがしツメ、ローラ表面を清浄にす
るためのブレードまたはフエルト、さらにはロー
ラ表面温度を検知するためのサーミスターが常時
ローラに接触しており、これらによつてフツソ樹
脂が摩耗し、さらには支持ローラと定着ローラの
間を通過するトナー、および紙によつても摩耗
し、その結果、長期間使用すると下地金属が露出
し、定着ローラとしての機能を果せなくなるとい
う間題があつた。 本発明者はこの問題を解決するために鋭意検討
した結果、本発明を完成した。 本発明の特徴はフツソ樹脂にガラス繊維をフツ
ソ樹脂に対して25重量％以下の割合で添加したこ
とである。 このガラス繊維を添加することによつて定着ロ
ーラの耐摩耗性、耐傷つき性に効果があり、ロー
ラをより長寿命化することに役立つことが明らか
になつた。 ガラス繊維の添加量としては１％程度の少量で
も耐摩耗性向上に効果がみられるが、より好まし
くは３重量％以上添加することがより効果的であ
る。また含有量が25重量％をこえる場合には表面
の非粘着性の低下が実用上問題になり、オフセツ
トの発生、紙づまりの発生がおこりやすくなる。 また、フツソ樹脂に添加するガラス繊維として
はその平均長さが100μ以下の短いものである方
が好ましい。 これは、あまり長い繊維であると同じ添加量で
もフツソ樹脂中への分散が不均一になりやすいた
めである。 さらにこのようなガラス繊維をフツソ樹脂に添
加する場合、ガラス繊維の表面をシランカツプリ
ング剤で表面処理を施しておくことがより望まし
い。これは、フツソ樹脂とガラス系粉末との親和
性を向上させるため、定着ローラとして使用した
場合、摩耗によつて充てん剤のみ脱落することを
防止するためである。 このようなシランカツプリング剤とは分子中に
２個以上の異なつた反応基をもつ有機けい素化合
物であり、反応基は一つはガラス等の無機質と化
学結合し、他の一つは有機質材料と化学結合する
反応基をもつものである。 ここで用いられるフツソ樹脂としては、定着ロ
ーラとして必要な連続使用可能温度が200℃程度
以上であることが必要であることから、四フツ化
エチレン樹脂、四フツ化エチレン−パーフロロア
ルコキシエチレン共重合体（以下PFA樹脂と略
称）、または四フツ化エチレン−六フツ化プロピ
レン樹脂（以下FEP樹脂と略称）が望ましく、
この中でも特に、PFA樹脂が好ましい。 この理由は、PFAはFEP樹脂より耐熱性が大
きく、又四フツ化エチレン樹脂と比較しても、非
粘着性、耐熱性等については、ほぼ同じである
が、定着ローラとして使用した場合に、傷がつき
にくく、ローラとしての寿命が長いという特徴が
ある。 したがつて、ガラス繊維を添加する樹脂として
もPFA樹脂が最も好ましい。 次に、このような定着ローラの製造方法につい
て述べる。基材となる金属ローラは、フツソ樹脂
との接着性を上げるために、サンドブラスト、あ
るいは、エツチングによつて粗面化する。さらに
必要に応じてプライマーを塗布して接着力をさら
に高めることができる。 またフツソ樹脂にガラス繊維をブレンドする方
法はフツソ樹脂分散液にガラス繊維を混合かくは
んした後、スプレー等によつて塗布する方法、ま
たはPFA樹脂のように樹脂粉末にガラス繊維を
直接混合し、この混合粉末を請電塗装する方法が
あるが、いずれを用いてもよい。 このように接着処理を施した金属ローラ外表面
にガラス繊維を添加したフツソ樹脂を塗布し、溶
融温度以上に加熱することによつて、本発明の定
着ローラを製造することができる。 また、このあとで必要に応じて表面研摩等の仕
上げ加工を施してもよい。 次に本発明の実施例を述べる。 実施例 １ アルミニウムローラ（50mmφ）表面をサンドブ
ラストによつて粗面化した。この面にPFA樹脂
（MP−10三井フロロケミカル(株)製）と表面をア
ミノシラン処理したガラス繊維（直径13μ平均長
さ30μ）粉末を表１に示すような割合で混合し、
かくはんした。 この混合粉末を粉体静電塗装方法によつてロー
ラ表面に40μの厚みに塗装し、これを380℃で20
分溶融焼成した。さらにこのローラを表面あらさ
（JIB−Ｂ−0601で定義される平均あらさ）1μに
表面研摩によつて仕上げた。 このローラを複写機の定着部にセツトし、ロー
ラ表面温度180℃にて紙上のトナー像を定着させ、
オフセツトの発生状態を観察した。そして、オフ
セツトがわずかでも発生したものを（×）、全く
発生しないものを（〇）と表現した。さらに、樹
脂とアルミニウムとの接着力を評価するため、ご
ばん目はくり試験を行なつた。この方法は樹脂面
にアルミニウムを達するナイフ傷を１mm幅のごば
ん目に100コ入れ、この面にセロハン粘着テープ
をはりつけ、これをただちにはがし、ナイフカツ
トを入れた樹脂面がはくりするかどうかを見る試
験である。 結果の表示方法としては、100コのごばん目の
うちはくりした個数は分子とする分数で表示し
た。つまり０／100ははくりなし、100／100は全
部はくりを意味する。 さらに、定着ローラとしての耐摩耗性を評価す
るため、A4サイズの紙５万枚の通紙試験を行な
い、樹脂厚の減少量によつて樹脂の摩耗程度を評
価した。 これらのオフセツト発生状態、および接着力、
通紙による摩耗程度の結果を次の表１に示す。

【表】 このようにPFA樹脂にガラス繊維を添加した
定着ローラはその充填量が25％以下の場合には定
着ローラとしての表面の非粘着性（オフセツトの
発生状態）をほとんど低下させることなく、ロー
ラの耐摩耗性を大幅に向上させることができる。 またガラス繊維の最小充填量は３％が最も好ま
しいことがわかる。 実施例 ２ アルミニウムローラ（50mmφ）表面を電解エツ
チングによつて粗面化した。 次いで、四フツ化エチレン樹脂分散液にガラス
繊維（アミノシランで表面処理：直径13μ、平均
長さ30μ）粉末を混合し、かくはんした。 この液をスプレーによつてローラに25μの厚み
に塗装し、これを380℃で25分焼成した。さらに
このローラ表面を研摩し、表面あらさ（10点平均
あらさ）1μに仕上げた。 このローラの定着ローラとしての特性を実施例
１と同様の方法で評価した。これらの結果を次の
表２に示す。

【表】 このように樹脂が四フツ化エチレン樹脂の場合
にも耐摩耗性の向上に効果がある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属ローラの外面にフツソ樹脂被覆層を設け
   てなる定着ローラにおいて上記樹脂層がフツソ樹
   脂に対して25重量％以下のガラス繊維を含有した
   ものであることを特徴とする電子複写機等の加熱
   定着ローラ。 ２ ガラス繊維の含有量がフツソ樹脂に対して３
   重量％以上25重量％以下であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項の加熱定着ローラ。 ３ ガラス繊維がその平均長さ100μ以下の短繊
   維であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   の加熱定着ローラ。 ４ ガラス繊維がその表面にシランカツプリング
   剤処理を施したものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項の加熱定着ローラ。 ５ フツソ系樹脂が四フツ化エチレン樹脂または
   四フツ化エチレン−パーフロロアルコキシエチレ
   ン共重合体であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項の加熱定着ローラ。 ６ フツソ系樹脂が四フツ化エチレン−パーフロ
   ロアルコキシエチレン共重合体であることを特徴
   とする特許請求の範囲第５項の加熱定着ローラ。