JPH02282283A

JPH02282283A - 定着器用ロール

Info

Publication number: JPH02282283A
Application number: JP28998489A
Authority: JP
Inventors: Noritomo Fukunaga; 福永　憲朋; Michiyoshi Kurosawa; 道善黒沢
Original assignee: KIN YOSHA KK
Current assignee: KIN YOSHA KK
Priority date: 1989-01-31
Filing date: 1989-11-09
Publication date: 1990-11-19
Anticipated expiration: 2014-03-17
Also published as: JP2870878B2

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、電子写真複写機、電子プリンタなどにおける
未定着画像を紙等の記録材に熱定着するための定着器用
ロールの改良に関する。

［従来の技術と課題］近年、電子写真複写機等の小型、軽量化に伴ってその定
着装置に使用される定着器用ロールの小形、軽量化か進
んでいる。例えば、従来、第４図及び第５図に示す如く
、芯金１の周面にスポンジ層２を形成し、その外周に表
面被覆層３を形成した定着器用ロールが知られている。

このロールは、スポンジ層２を用いるため、ロール表面
の硬度が低く、ロールの径が小さくなっても熱定着に必
要なニップ幅を十分にとることができるとともに、軽量
であるなどの利点を有する。

こうした定着器用ロールは、次のようにして製作される
。

■ます、芯金１の外周面に接着剤を塗布して原料ゴムを
巻装した後、これに熱を加えて加硫発泡させてスポンジ
層２を形成する。あるいは、押出機を用いて予め原料ゴ
ムチューブを連続的に押出し成形し、これに熱を加えて
加硫発泡させることによりスポンジチューブを作り、こ
のスポンジチューブ内に芯金を装着してスポンジ層を形
成する。

■次に、上記スポンジ層２の外周面に液状のゴムを注型
した後、硬化させて表面被覆層３を形成してロールを作
製する。ここに、上記表面被覆層３は、予め成形したチ
ューブをはめこむことにより形成してもよい。

ところで、一般に、電子写真複写機等の定着装置では、
熱定着を行うために１５０〜２ＤＤ℃の熱が定着器用ロ
ールに加えられている。しかし、上述した従来の定着器
用ロールでは、スポンジ層を構成する材料が熱膨張する
とともに、気泡内部の気体が熱膨張するため、一般に定
着器用ロールに使用される高分子材料に比べて加熱によ
る外径変化が大きく、ニップ幅の変化も大きくなる。

また、ロール表面の温度が均一でない場合、ロール外径
に部分的な膨張差が生じ、ニップ幅の不均一という問題
が生じる。例えば、記録用紙のザイズが変わることによ
り、ロール全面に通紙が行なわれず、部分的な通紙か連
続的に行なわれると、通紙部だけ熱が奪イっれ、非通紙
部と通紙部との熱膨張の差からニップ幅が異なり、その
結果紙しわが発生する。

更に、スポンジ層に熱を加えると、気泡内部は膨張によ
って圧力が上昇していくため、気泡も膨らんでロールの
外径は太くなる。しかし、これと同時に気泡内の気体は
気泡膜を通してロール外部へ出ることによって圧力を平
衡にしようとする作用が勘くため、−旦外径が太くなっ
たロールは除徐に細くなる。この際、気泡内部の気体の
拡散状態は気体を通しにくい表面被覆層の影響があり、
ロール中央部ではロールの外部に逃げにくいのに対して
、ロール両端部では両端面に逃げやすくなっている。従
って、ロール外径の変化かロール中央部と両端部で不均
一となり、定着する際に紙しわが発生する。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、小型、軽量
で良好な定着画像が得られるとともに、未定着画像を定
着する際に紙しわの発生を防止しえる定着器用ロールを
提供することを［］的とする。

［課題を解決するための手段］本発明は、芯金の周面にスポンジ層を介して表面被覆層
を形成してなる定着器用ロールにおいて、前記スポンジ
層に、芯金の長手方向に平行でかつ芯金の周方向に多数
の貫通孔、あるいは螺旋状の貫通穴を設けたことを特徴
とする定着器用ロールである。

本発明において、スポンジ層に芯金の長手方向に平行で
かつ芯金の周方向に多数の貫通孔を設けるのは、スポン
ジ層特に中央部の気泡内部の加熱された気体をすみやか
に前記貫通孔を通してロルの両端側から逃がし、これに
よりスポンジ層の熱膨張の大きな原因であるスポンジ層
の気泡内部の気体の熱膨張を抑制し、もつ−ごロールの
外径変化を従来よりも小さくすることにある。

上記貫通孔の形状としては、ストレ一トなものと螺旋状
なものとに大別できる。また、その形態としては、例え
ば次のようなものが行えられる。

■図示しないが、芯金の長手方向に平行でか一つ芯金の
周方向に貫通孔を環状に配置したもの、■第１図に示す
ように、貫通孔を二重に環状に配置し、しかも外側の環
状の貫通孔の各々を内側の隣接する貫通穴の間に位置さ
せたもの、■第２図に示すように、貫通孔の断面ＩＦ＞
状をＥ角形状とし、かかる形状の貫通孔を環状で（７か
も近接して配置したもの等。ここに、貫通孔の断面形状
は特に限定されないが、スポンジ層の厚みが全周にわた
ってほぼ等しくなるようにすると、加熱後ロールの周方
向の外径変化を均一にすることができため好ましい。

上記スポンジ層に貫通孔を形成する手段としては、２通
りの方法が考えられる。

（］）ストレートな貫通孔の場合、［従来の技術と課題
］の欄で述べた押出機を用いて連続的にスポンジチュー
ブを作る方法において、押出機のダイの構造を変化させ
ることにより空孔を有した原料ゴムチューブを押出成形
し、これに熱を加えて加硫発泡させることにより行う。

（２）螺旋状な貫通孔の場合；例えば第６図に示すよう
に押出機１１のトーピード１２にひねりを施したピン１
３を多数段Ｃす、トーピード１２を回転させながら原料
ゴム１４をスクリュー１５により押出成形し、加熱し７
ながら加硫発泡させる事により行う（複数個の螺旋状な
貫通孔を開ける場合）。また、例えば第７図に示すよ）
に１・−ピードに１本の螺旋状なピン１６を芯１７から
若干離間して設け、トーピド１２を回転させながら原料
ゴム１４をスクリュー１５により押出成形し、加熱しな
がら加硫発泡させる事により行う（１個の螺旋状な貫通
穴を開ける場合）。なお、後者の場合、螺゛旋状なピン
は芯１７に当接していてもよい。

上記スポンジ層の材質としては、ＥＰＤＭゴムスポンジ
、シリコーンスポンジ、フッ素ゴムスポンジ、等が挙げ
られる。

本発明に係る表面被覆層の材質としては、シリコーンゴ
ム、フッ素ゴム、フッ素樹脂など耐熱性を有した材料が
挙げられる。

［作用］本発明によれば、スポンジ層に芯金の長手方向に平行で
かつ芯金の周方向に多数の貫通孔を設けるか、あるいは
１つ以上の螺旋状な貫通孔を設けることにより、スポン
ジ層特に中央部の気泡内部の加熱された気体がすみやか
に前記貫通孔を通してロールの両端側から逃げ、これに
よりスポンジ層の気泡内部の気体の熱膨張を抑制し、も
ってロルの外径変化を従来よりも小さくできるとともに
、紙しわの発生を軽減できる。

Ｕ実施例１コ本発明に係る定着器用ロールについて、第１図を参照し
て製作方法とともに説明する。

■まず、シリコーンゴム（商品名ＫＥ９０３Ｕ、信越化学工業（
株）製）１００重量部、シリコーンゴム用加硫剤（商品名Ｃ−１、信越化学工業
（株）製）　　　　　　　　　１重量部、シリコーンゴ
ム用加硫剤（商品名Ｃ−３、信越化学工業（株）製）　
　　　　　　　３重量部、シリコーンゴム用発泡剤（商
品名ＫＥ−Ｐ−１３、信越化学工業（株）製）　　　　
　　２重量部、を十分混合し、シリコーンゴムパウンド
（Ｓｉ混合物）を製造する。

■次に、このＳｉ混合物を原料として、押出機により２
周の空孔を有する原料ゴムチューブを連続的に押出し成
形した。ひきつづき、２５０℃で２０分間加熱して加硫
発泡させ、空孔を有するシリコーンゴムスポンジチュー
ブを製作した。つづいて、このスポンジチューブ内に、
外周面に接着剤を塗布した１０ｎ＋ｍφの芯金２１を挿
入した。

■次いで、前記接着剤を硬化させた後、スポンジチュー
ブをロールの外径か２３ｍｍφになるまで研磨してスポ
ンジ層２２を得た。ここに、スポンジ層２２には、芯金
２１の長手方向に平行でかつ芯金２１の周方向に多数の
貫通孔２３ａ、　２３ｂが形成されることになる。また
、外側の貫通孔２３ｂの夫々は内側の隣合う貫通孔２３
ａ、　２３ａ間に配置されることになる。

■更に、芯金２１と一体となったスポンジ層２２の円周
面に、注型法によりシリコーンゴム（商品名ＫＥ１２Ｒ
ＴＶ、信越化学工業（株）製）を注型。

硬化させた後、外径を２４ｍｍφに研磨して表面被覆層
２４を形成し、定着器用ロールを製作した。

このようにして製作される定着器用ロールは、芯金２１
の外周面にスポンジ層２２を介して表面被覆層２４が設
けられ、かつ前記スポンジ層２２に芯金２１の長手方向
に平行でかつ芯金２１の周方向に多数の貫通孔２３ａ、
　２３ｂが設けられた構成になっている。

従って、こうした構成のロールを加熱した際、ロ−ル両
端付近の気体のみならずロール中央部の気体も貫通孔２
３ａ、　２３ｂを通ってロールの両端側から放散される
ため、ロールの外径がほぼ均一に膨張するとともに、紙
しわの発生を軽減できる。

［実施例２］第２図に係る定着器用ロールは、第１図に示す構造のも
のに比べて、断面形状か三角形の貫通孔３１を三角形の
各頂点Ｐが交互に内側、外側を向くように近接させて配
置したことに特徴がある。

こうした構造の定着器用ロールによれば、スポンジ層２
２の厚みか三角形状の貫通孔３１を除いた部分の厚みと
なるため、すべての箇所でほぼ同じような厚みとなる。

例えば、厚みＴ、が厚みＴ２）と等しくなる。従って、
スポンジ層２２の加熱による外径変形がより均一になり
、紙しわをより低減できる。

事実、実施例コ、実施例２に係る定着器用ロール及び従
来の定着器用ロールについて、１８０℃で１０分、１８
０°Ｃて３０分夫々加熱したときの最大外径の変化を調
べたところ、下記第１表に示す結果が］０得られた。但し、加熱前の口２０．０ＯＬＩＩＩ１１である。

ルの平均外径は、第１表表により、従来に係るロールに比べて本発明に係ル０−
ル（７）外径変化が、大体０　、　２　ｍｍ　−０、４
ｍｍ程度小さくなっていることが明らかである。また、
上記各ロールの加熱（１８０℃’、　１０分）前、加熱
後の長手方向の外径を調べたところ、第８図（実施例１
）、第９図（実施例２）及び第１０図（従来）に示す特
性図が得られた。これらの結果により、従来の場合はロ
ールの両端付近に急激なピークＰ　＋　、　　Ｐ　２が
みられが、本発明の場合いずれもこうしたピークがみら
れず、ロールが全体にわたって略均−に膨張しているこ
とが確認できる。

１　］［実施例３コ実施例３に係る定着器用ロールは、例えば第１１図に示
す如く５個の螺旋状の貫通孔３２を設けた構成となって
いる。こうした貫通孔３２は、既述した第６図の押出機
を用いて押出成形し、加熱しながら加硫発泡させる事に
より形成される。なお、螺旋状の貫通孔３２は第１２図
に示す如く１個でもよい。

こうした構造の定着器用ロールにおいても、スポンジ層
２２の加熱による外径変形がより均一になり、紙しわを
より低減できる。

なお、上記実施例では、スポンジ層に貫通孔を環状に２
周形成した場合（第１図図示）、及び貫通孔の断面形状
を三角形にした場合（第２図図示）について述べたが、
これに限定されない。例えば第３図に示す如く、スポン
ジ層２２の芯金２１と接する箇所に連続した切欠は部３
３を多数設け、この切欠は部３３から気体を外部に放出
できるようにしてもよい。但し、こうした切欠は部３３
は、スポンジ層２２か圧力により影響を受けないように
配慮すべきである。

〔発明の効果］以上詳述した如く本発明によれば、小型、軽量で良好な
定着画像が得られるとともに、未定着画像を定着する際
に紙しわの発生を防止しえる信頼性の高い定着器用ロー
ルを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１に係る定容器用ロールの断面図、第２
図は実施例２に係る定着器用ロールの断面図、第３図は
本発明に係るその他の定着器用ロールの断面図、第４図
は従来の定着器用ロールの断面図、第５図は第４図の斜
視図Ｊ第６図及び第７図は夫々は本発明に係る押出機の
説明図、第８図及び第９図は本発明に係る定着器用ロー
ルの加熱前後の外径寸法を示す特性図、第１０図は従来
の定着器用ロールの加熱前後の外径寸法を示す特性図、
第１１図及び第１２図は夫々本発明の他の実施例に係る
定着器用ロールの斜視図である。２１−・・芯金、２２−・・スポンジ層、２３ａ　、　
２３＋）　’、　３１゜３２・・・貫通通孔、２４・・
・表面被覆層、３３・・・切欠は部。出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 ′ｌ１ｆ１１　区第２図第３図第４図第５図第６図第医（ｍｍ）（ｍｍ）第８区第９図第１０区第１１図３２（−滴・−牟−ｚ’−ＥＳ −＼　　　　　＼＼　　　　＼、　　　　＼＼　　　　
＼１、第１２図

Claims

【特許請求の範囲】

芯金の周面にスポンジ層を介して表面被覆層を形成して
なる定着器用ロールにおいて、前記スポンジ層に、芯金
の長手方向に平行でかつ芯金の周方向に多数の貫通孔、
あるいは螺旋状の貫通穴を設けたことを特徴とする定着
器用ロール。