JPH0136622B2 - - 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。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、他のオープンによ
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、アルミニ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−バ−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て
加熱定着ローラの場合には耐摩耗性、或いは耐傷
つき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、ローラ表面に清浄にす
るためのプ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
脂が摩耗したり傷ついたり、さらには支持ローラ
と定着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問題があつた。 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。 一般に、この様な摩耗性及傷つき性を改良する
方法としては、被覆層をできるだけ硬くする事が
考えられる。フツソ樹脂、シリコンゴム等の被覆
層を硬くするためには各種の充填剤を、含有させ
る事であるがこの方法によれば硬度は向上する
が、非粘着性が大巾に低下し、定着ローラとし
て、非粘着性と耐摩耗性を同時に満足させうるも
のではない。 一方耐摩耗性及耐傷つき性の改良の方法とし
て、被覆層にゴム弾性をもたせ緩衝効果により、
摩耗或いは傷つき性を改良するものである。 この方法については従来シリコンゴムに四フツ
化エチレン樹脂を、含有させるローラが発明され
ている（特公昭51−27384）が、この方法では耐
摩耗性及び傷つき性については比較的良好である
が、非粘着性及び耐久性の面で定着ローラとして
充分なものではなかつた。 本発明は被覆層にゴム弾性をもたせ、摩耗性及
び傷つき性、非粘着性の最も秀れた定着ローラを
供するものである。 本発明の特徴は、被覆層として、フツソゴムを
用いフツソ樹脂を含有させるものである。 フツソゴムというのは、フツ化ビニリデン、六
フツ化プロピレン四フツ化エチレン等をベースと
して作られたゴムであり耐熱性も高く耐久性の良
いゴムである。また、フツソ樹脂としては、四フ
ツ化エチレン重合体四フツ化エチレン−パ−フロ
ロアルキルビニルエーテル共重合体四フツ化エチ
レン−六フツ化プロピレン共重合体などが可能で
ある。 フツソゴムとフツソ樹脂との混合比率はその重
量比で95：５〜30：70であることが好ましい。 フツソゴムがこれ以下であると、ローラ被覆層
のゴム状弾性が失われ、定着ローラとして用いた
場合に、はがし爪等に対する傷がつきやすくな
る。 また、フツソゴムがこれ以上であると、非粘着
性が低くなり、オフセツトが発生しやすく、実用
上問題が生じる。 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−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、フツソゴムと混合するフツソ樹脂
としてはPFAが最も好ましい。 さらに被覆する厚みとしては15μ以上100μ以下
であることが好ましい。厚みが15μ未満である
と、下地金属の影響で、弾性の効果が発揮されに
くくなり、はがし爪等による傷つき防止の効果が
少なくなる。 また100μ以上であれば、熱伝導性が悪くなり
内部ヒータの熱が表面に達する時間がより長くな
り熱効率が悪くなる。 次に、このようなフツソゴムとフツソ樹脂との
混合物は、フツソ樹脂単独或いはシリコンゴムに
比較して下地金属との接着性が非常にすぐれてお
り、特にフツソ樹脂或いはシリコンゴムの場合必
要な金属下地のプライマー処理などは全く不要で
ある。 下地をブラスト等で粗面化する場合においても
この粗さは、10μ以下で十分接着する。したがつ
て被覆面、表面をできるだけ平滑にするためには
下地表面の粗さは10μ以下（JISB−0601で定義さ
れる10点平均粗さ）にすることが好ましい。 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、公知の方法
によつて十分脱脂した後、必要に応じてブラスト
等の粗面処理を行なう。この場合にはできるだけ
ブラスト後の表面が10μ以下の粗さになる方が好
ましい。 次に、フツソ樹脂と、フツソゴムの混合は、そ
れぞれ分散液、溶液、粉末状態で混合、かくはん
する方法が一般的であり、いずれを用いてもよ
い、この場合には当然フツソゴムの加橋剤を加え
る必要がある。また必要に応じて顔料等を加えて
もよい。 また被覆方法としては、これらの混合物を液状
の場合にはスプレー塗装、はけぬりなどで行な
う。 被覆した後溶媒等の揮発成分を蒸発させ、さら
に300℃以下の温度でゴムを架橋させる。 さらに、必要に応じて、表面研摩等を行なつて
もよい。 次に本発明の実施例をのべる。 実施例 １ アルミニウムローラ表面を、サンドブラストに
よつて粗面化した。このときのアルミローラ表面
の粗さは、10点平均粗さで5μであつた。 この面に、四フツ化エチレン樹脂とフツソゴム
を表１の比率で混合した水性分散液に加硫剤を加
えて混合しこれをスプレー方法で塗布し、風乾し
た。このときの被覆厚は30μであつた。これを
300℃で15分加熱し本発明の加熱定着ローラを製
作した。 比較のためにフツソゴム単独のローラ、四フツ
化エチレン樹脂単独のローラおよび、四フツ化エ
チレン樹脂とシリコーンゴムを１：１の割合で混
合したものを試作した。 これら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、オフセツトが明確に発生したものを（×）、
全く発生しないものを（〇）、わずかに発生した
ものを（△）とした。 また、これらのローラにPPS製分離爪を100ｇ
の圧力で接触させ180℃にて10時間回転し、この
接触部の傷の深さを測定した。これらの結果を次
の表１に示す。

【表】 実施例 ２ ステンレスローラ表面をトリクレンで脱脂し、
この面にPFA樹脂50重量％、フツソゴム50重量
％の割合で含有する水性分散液を40μの厚みに塗
布した後、100℃で乾燥し、さらに280℃で15分加
熱した。 このローラを実施例１と同様の方法によつて評
価したところオフセツトの発生は全くなく、か
つ、分離爪による傷の深さも1μ以下であつた。 このようにフツソゴムとフツソ樹脂を混合した
ものを用いることによつて、非粘着性にすぐれ、
かつ傷つきのほとんどない加熱定着ローラを得る
ことができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属ローラの外面にオフセツト防止のための
   被覆層を設けてなる加熱定着ローラにおいて、被
   覆層がフツソゴムを主体とし、フツソゴムとフツ
   ソ樹脂の合計量に対してフツソ樹脂が５％（重
   量）〜70％（重量）のフツソ系樹脂を含有したも
   ので、その厚さが15μ〜100μである事を特徴とす
   る加熱定着ローラ。 ２ フツソ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−フロロアルコキシエチレ
   ン共重合体または四フツ化エチレン−六フツ化プ
   ロピレン共重合体である事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 被覆層のフツソ系樹脂含有量が表面層で多く
   被覆層内部で少ない構造を有する、特許請求範囲
   第１項の加熱定着ローラ。 ４ フツソ樹脂が四フツ化エチレン−パ−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３の加熱定着ローラ。 ５ 基材となる金属の表面粗さが、平均粗さ
   （JISB−0601に示される10点平均粗さ）で10μ以
   下であることを特徴とする、特徴請求の範囲１の
   加熱定着ローラ。