JPH02113281A - 定着ローラー - 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】 「産業上の利用分野」 この発明は、電子複写機等に使用するための表層にふっ
素樹脂層を被覆した定着用ローラーに関するものである
。

「従来の技術、発明が解決せんとする問題点」従来、電
子複写機等のローラ一定着装置において、離型性を良く
するために定着ローラーの表層にふっ素樹脂層を被覆し
たローラーが使用されているが、ふっ素樹脂層として厚
さが２０〜ｌｏｎＩＩｍの非常に薄い表層が用いられて
おり、これはふっ素樹脂特有のトナーに対する離型性を
保持させると同時に、薄い表層であることにより下層の
、熱加硫型シリコーンゴム（ＨＴＶＩ　　液状シＩＪ　
：］　−：／　コＡ　（ＬＴＶ、ＬＳＲ，ＬＩＭＳ）　
カらなる耐熱性ゴム配合物の弾性が作用し易（して、コ
ピー通紙時における定着性を良好にさせるという特徴を
有している。

ところで、従来の定着ローラーのふっ素樹脂層と耐熱性
ゴム配合物の一般的な接着方法は、ふっ素樹脂表面をナ
トリウム等による化学処理もしくはプラズマ放電等によ
り粗面化した上でシリコンレジン系のブライマーを塗布
し、耐熱性ゴム配合物と接着させるという方法が採用さ
れている。

しかしながら、このような上記従来の接着方法による定
着ローラーにおいては、薄肉のふっ素樹脂層の引張応力
が低く、かつシリコーンレジン系のブライマーは塗付後
に高硬度の薄い皮膜となるため、定着ローラー使用時の
加熱及び加圧ローラーの圧着回転に伴う周方向の剪断力
と、ニップ部（圧着による圧縮変形した部分）の端部の
屈曲変形とによる剪断応力が下層の耐熱性ゴム配合物に
直接伝達し易い。

従って、表層から伝達された圧着回転時の剪断応力の蓄
積（剪断屈曲疲労）により、比較的短期間の使用で表層
のみっＡ；樹脂層と下層の耐熱性ゴム配合物との間に剥
離を生じ、定着ローラーとしての寿命が短いという欠点
を有していた。

「問題点を解決するための手段」 この発明は前記従来の課題を解決するために表層のふっ
素樹脂層と下層の耐熱性ゴム配合物との間に、塗付後に
弾性に冨む皮膜となり、剪断力に対して柔軟性、追従性
及び復元性に優れると共に、表層と下層に対する親和性
がよいふっ素樹脂配合ゴムからなる所要膜厚の接着層を
介在させることにより、表層のふっ素樹脂層に生じた剪
断応力を緩衝し、下層の耐熱性ゴム配合物との剥離を確
実に防止して定着ローラーとしての寿命を飛躍的に増大
させるようにした定着ローラーを提案するものである。

「実施例」 以下この発明を図面に示す実施例について説明すると、
この発明の定着ローラーは厚さ２０〜１１００ｕのふっ
素樹脂からなる表層ｌと耐熱性シリコーンゴム配合物か
らなる下層３とを、下層３と表層１との親和性（接着性
）に優れ、かつ剪断力に対して柔軟性、追従性及び復元
性に優れた弾性に富むゴムとふっ素樹脂の組成物からな
る厚さｌＯ〜４０ｕ１１の接着層２を介して接着するこ
とにより形成されている。

ふっ素樹脂表層ｌと耐熱性ゴム配合物３との間に、ふっ
素樹脂を２０〜５０部分散添加したゴム組成物からなる
ｌＯ〜４０１ｍ＋の膜厚の接着層２を介在させることに
より、ローラー使用時の変形に伴う剪断応力が接着層２
内で吸収されるため。

表層ｌと下層３間に発生するせん断応力の蓄積を従来の
ものより低減されて、その結果定着ローラーとしての寿
命が伸びることが判明した。

これは、ふっ素樹脂をゴムに分散添加することにより、
表層１のふっ素樹脂との親和性（接着性）が向上し、ま
た、接着層２のゴムの伸び強度が向上することも一因と
考えられる。

そして実験の結果、接着層２がＩＯ＋■以下であると剪
断応力の吸収効果が悪（、ふっ素樹脂層と耐熱性ゴム配
合物間の接青力が不安定となり定着ローラーとして要求
される耐久寿命を伸ばす効果がないことが判明した。

また逆に、４０ｕ−以上である場合にはｌｈｍ以下のよ
うな不具合は生じないが、接着層２自体の剛性が増加し
てしまい、定着ローラーとして必要なゴム弾性が失われ
、その結果耐久寿命が充分でないことが判明した。

さらには、膜厚が厚くなることによって、コスト高も余
儀なくされる。

よって、この発明においては膜厚を１Ｄ〜４０１Ｉｆｆ
＋に設定コントロールすることによって、定着用ローラ
ーとしての機能上およびコストの面からバランスのとれ
た接着状態が得られた。

本発明に使用される表層１のふっ素樹脂としては、テト
ラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体（以下ＰＦＡ　）あるいは、テトラフルオ
ロエチレンーヘキサイフルオロフロビレン共重合体Ｃ以
下ＦＥＰ）等が用いられる。

また、下層３の耐熱性ゴム配合物としては、熱加硫型シ
リコーンゴム（ｌ（ＴＶＩ　、液状シリコーンゴム（Ｌ
ＴＶ、　ＬＳＲ，ＬＩＭＳ）等が一般に用られる。

また、接着層２のゴム組成物としては、縮合タイプ又は
付加反応タイプ等のシリコーンゴム（ＲＴＶＩ　　例え
ばＫＥ４２　（信越シリコン製）　、　５Ｈ７８１（東
しシリコン製）等にふっ素樹脂を２０〜５０部分散添加
したもの、あるいはふっ素樹脂含有ふっ素ゴムラテック
ス（例えばダイキン工業社製ダイエルＧＬＳ−２１３１
、またはふっ素樹脂とふっ素ゴムの混合液（例えばダイ
エルＤＰＳ−２３１）等、更にはシリコーンゴムとふっ
素ゴムの組成物にふっ素樹脂を分散添加したものが用い
られる。

更に、接着層２のゴムに添加するふっ素樹脂としては、
分離性の良いデスバージョンタイプ溶剤分散タイプ等が
好ましく　、　ＡＤｌ、ＮＯ３、ＮＯ３（以上ダイキン
製）等が挙げられる。

「比較実験例−１」 表層１となるふっ素樹脂としては厚さ５０μｌのＰＦＡ
スリーブを使用し、スリーブ内面をエツチング処理した
後シリコーンゴム（ＳＨ７８１１にふっ素樹脂比率が３
０部となるようにＮＯ３（ダイキン製）を分散添加し連
接着層２を厚さおよそ３０ＩＩＩ１１塗布した。

接着層２が接着乾燥した後、中心部に芯金を保持した円
筒形の型内部にスリーブを装着し、スリーブと円筒形の
型の間を真空で引張り、スリーブを型内面に密着させた
後、スリーブと芯金の間に下層３としての耐熱性シリコ
ーンゴム配合物（例えば信越化学制ＫＥ９４１ｕ）を充
填し、ｔａＯ℃で２０分加熱した。

表−１にかかる方法で装填したローラーの接着性と耐久
性について示す。

表−１ ここで比較例１は、従来方法で製造したものであり、比
較例２〜５は上記接着層２の膜厚およびふっ素樹脂の添
加量を変えたものである。

表−１の結果から、比較例１の従来方法では耐久性がな
いこと、この発明の実施例１におけるローラーは非常に
良好な接着性を有していることが分かり、かつ耐久終了
後も画像形成上不具合となるような定着ムラ、紙シワ等
も発生しなかった。

なお、比較例２〜４において接着性が良好で耐久性も従
来に比べて向上しているが、実施例１に比べて寿命が伸
びないことが分かり、また比較例５のようにふっ素樹脂
量が多過ぎても接着性が悪くなることが分かる。

「比較実験例−２」 表層ｌのふっ素樹脂として厚さ５０１ｍのＰＦＡチュー
ブを使用し、このチューブ内面に接着層２としてタイエ
ルＧＬＳ−２１３もしくはＤＰＳ−２３１ＲＤを均一に
塗布した。

塗布した接着層２の厚みは、およそｌＯμＩ、３０μｍ
ｉ５よび４０ｇｍの３種類のものを製造した。

次に、それぞれのチューブに塗布した接着層２の表面に
ケムロツタ６０７で代表されるごときシリコン系のブラ
イマーを塗布した後、中心部に芯金４を保持した円筒形
の金型内側にチューブを装填した後、チューブと円筒形
の金型の壁面に密着させた後、チューブと芯金４との間
に下層３としての耐熱性ゴム配合物（例えば信越化学制
にε９４１ｕｌを充填し、１８０℃で２０分間加熱した
。

表−２に上記各ローラーの接着性と耐久性についての実
験結果を示す。

表−２ ここで、実施例−２は接着層２としてダイエルＧＬＳ−
２１３もしくはＤＰＳ−２３１ＲＤの塗膜の膜厚を３０
１１ｆｆｉにしたもの、比較例１は上記製造工程の内上
記接着層２を塗布する工程のみを省略したもの、比較例
２は上記接着層２の塗膜の膜厚を５μ園にしたもの、さ
らに比較例３は上記接着層２の塗膜の膜厚な５０μｍに
したものである。

表−２の結果かられかるように、実施例２、比較例２お
よび３に基づき製造したローラーのふっ素樹脂層は、非
常に良好な接着性を有しており、かつ耐久終了後も画像
形成上、不具合となるような定着むら、紙しわ、カール
等は発生しなかったが、比較例２においては実施例２に
比べて寿命がやや低く、また比較例３においては実施例
２に比べて寿命が伸びないことが分かる。

なお、接着性の試験方法としては、巾１０ｃｍの帯状に
切り込んだふっ素樹脂の表層ｌを耐熱性ゴム配合物の下
層３からロール円周方向に引張ることにより、表層であ
るふっ素樹脂層に残る耐熱性ゴム配合物残率によって評
価した。

また、耐久性の試験方法としては、萌記方法によって製
造された定着ローラーを、市販コピー機に接とし、２０
万枚通紙試験を行ない機能評価した。

「発明の効果」 以上の通りこの発明によれば、耐久性の優れた表層にふ
っ素樹脂を有する定着ローラーを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の横断面図である。 ■・・ふっ素樹脂層、２・・接着層、 ３・・耐熱性シリコーンゴム層、４・・芯金。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）厚さ２０〜１００μｍのふっ素樹脂からなる表層と
   耐熱性シリコーンゴム配合物からなる下層とを、前記下
   層と表層との親和性に優れ、かつ弾性に富んだゴムとふ
   っ素樹脂の組成物からなる厚さ１０〜４０μｍの接着層
   を介して接着してなることを特徴とする定着ローラー。 ２）接着層は、シリコーンゴムにふっ素樹脂を均一に分
   散添加してなることを特徴とする請求項１記載の定着ロ
   ーラー。 ３）接着層は、ふっ素ゴムにふっ素樹脂を均一に分散添
   加してなることを特徴とする請求項１記載の定着ローラ
   ー。 ４）接着層は、ふっ素ゴムとシリコーンゴムとのゴム組
   成物にふっ素樹脂を均一に分散添加してなることを特徴
   とする請求項１記載の定着ローラー。