JPH0442183A - 定着用加圧ローラ及びその製造方法 - 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〕 本発明は、例えばレーザービームプリンター等に用いら
れる定着用加圧ローラ及びその製造方法に関する。

［従来の技術］ レーザービームプリンター等に用いられている定着用加
圧ローラは、複写機の技術が転用され、シリコーンゴム
を芯金に装着したローラ若しくは、芯金にシリコーンゴ
ムを装着した後、フッ素樹脂チューブを更に被包したタ
イプのローラが使用されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、レーザービームプリンターは複写機と異なり
、ダイレクトメール等のように封筒にプリントする場合
が多く、複写機で用いられているような加圧ローラでは
、圧力が高すぎるため、封筒の合わせ部に、ずれが生し
、皺が発生しやすいという問題があった。このため封筒
の皺対策として芯金にシリコーンゴムスポンジを装着し
た後、ソリッドのシリコーンゴムを被覆したタイプのロ
ーラも実用化されている。しかしながら近年カラープリ
ンター等の出現で画質を向上すべく、トナーの改良が進
んでおり、その結果、画質は向上している半面、加圧ロ
ーラ表面にトナーが付着しやすくなり、加圧ローラの機
能として封筒皺の発生を改善するとともにローラ汚れの
少ない加圧ローラが求められるようになってきた。

〔課題を解決するための手段・作用〕

本発明に係る定着用加圧ローラは、前記した問題点を解
決するため、芯金の外周にシリコーンゴムスポンジを所
定の厚さ被覆し、該シリコーンゴムスポンジ層の外周に
液状シリコーンゴムを硬化せしめた中間層を設け、該中
間層の外周をフッ素樹脂チューブで被包して構成したこ
とをその特徴とし、またその製造方法は、芯金の外周に
シリコーンゴムスポンジ層を装着する工程と、上記芯金
に装着されたシリコーンゴム層の外周にＦＪす０．０２
〜０．１ｍｍのフッ素樹脂チューブを被包する工程と、
前記したシリコーンゴムスポンジ層とフッ素樹脂チュー
ブとの間に液状シリコーンゴムを中間層として注入する
工程と、前記注入された液状シリコーンゴムを硬化させ
る工程とを含むことをその内容とするものである。

本発明を更に説明すれば、芯金の外周面にシリコーンゴ
ムスポンジを装着し、その外周に液状シリコーンゴムを
０．５〜２．０肛被覆しただけでは、封筒に生ずる皺は
改善できるが、ローラ表面の汚れは改善することができ
ない。そこで、それの表層に更にフッ素樹脂を被包する
ことで、封筒に生ずる皺とローラ汚れとを同時に改善す
ることができるものである。

こ−で、前記表層に位置するフッ素樹脂の硬さはショア
５０〜６５度であり、これにより下層に位置する他の２
層に比べ硬く、加圧ローラとしての弾性を損う場合があ
り、前記の表層であるフッ素樹脂を極力うすくすること
が望ましい。しかし、表層であるフッ素樹脂の厚さが０
．０２ｍｍ以下となると使用中に接触するばくり爪等に
よる摩耗で耐久性が劣ることとなる。そして実験の結果
では０．０２〜０．１ｍｍの厚さが良好であることが判
明した。

シリコーンゴムスポンジ外周面に直接フッ素樹脂チュー
ブを被包したローラでは、スポンジゴムの熱膨張率とフ
ッ素樹脂の熱膨張率の差により使用時に定着ローラが加
熱された場合にシリコーンスポンジゴムが大きな熱膨張
を受ける。その結果数ローラは拡径され、表層のフッ素
樹脂が塑性変形される。プリンターの停止後は該ローラ
は冷却され、フッ素樹脂チューブにシリコーンスポンジ
ゴムの収縮に追従できず皺が発生する。そのため中間層
としてゴム層を設けることで、両者の熱膨張率の差を補
い皺を防止するものである。そして、中間ゴム層の厚さ
が１．０ｍｍ以下であると上記の効果は失われ、表層の
フッ素樹脂チューブに皺が発生する。また、逆に２層以
上となるとスポンジ層の弾性が失われてしまう結果とな
る。

本発明方法によれば、中間層として注入する液状シリコ
ーンゴムは、その硬化と同時に接着作用も行われるため
、接着性に優れたコーラが得られることとなる。

また、中間層としてゴムを注入する際、芯金の外周に装
着したスポンジゴム層の変形を極力さけるため、液状シ
リコーンゴムが通しており、望ましくは、粘度２００ポ
アズ以下の液状シリコーンゴムがよい。

しかしながら、前記した中間層としてのゴム注入の際に
は、スポンジゴムの変形はさけられず、でき上がった製
品形状及び硬さにばらつきが発生する。そこで、実験の
結果、スポンジゴムの圧縮永久歪と、硬さのばらつきと
の間に関係があることが判明した。すなわち、スポンジ
ゴムの圧縮永久歪みが悪い場合、液状シリコーンゴムを
注入加熱硬化させる際に、発生したスポンジゴムの変形
が、液状シリコーンゴムの硬化時の圧力、熱により永久
変形をおこしてしまい、液状シリコーンゴムの厚さにば
らつきが生じ、みかけ上の製品形状は良好であるものの
その硬さのばらつきが発生する。

また、スポンジゴム層の圧縮永久歪が悪いと、でき上が
った加圧用のローラを機械に装着した後で、加熱ローラ
の加圧部、すなわちニップ部分において、前記のスポン
ジゴムが永久変形をおこしてしまい、ローラのニップ部
にへこみが生じる。

この状態でプリントすると、用紙に波うち現象が発生し
、用紙の排出に支障をきたす等の問題が発生する。実験
の結果、スポンジゴムの圧縮永久歪を２５％圧縮で１８
０°Ｃ１２２時間放置後、２５％以下にすることにより
、製造時の硬さばらつき、使用時の変形がないことが判
明した。

そして、前記したスポンジゴム層の硬さをアスカ−Ｃ硬
度で４０以下とするのが望ましい。すなわち、前記硬度
が４０以上になると、スポンジの弾性がソリッドゴムと
格別の差がなくなるため、封筒皺が発生しやすくなり、
製造上からは硬度が１５以下になるとスポンジが柔軟に
なりすぎ、硬さ、形状にバラツキが発生しやすくなるの
で望ましくは１５以上〜４０以下とするのがよい。

本発明方法は、前述のとおりであるが、同様な加圧ロー
ラの製造方法において、芯金にシリコーンゴムスポンジ
を装着した後に液状シリコーンゴム等を被覆し、研摩等
でスキン層を削りとり、熱収縮チューブを被包、接着す
る方法も考えられるが、内部に位置する柔かいスポンジ
ゴムのため、十分に内圧をかけることができず、接着性
が悪くなるという欠点がある。

以下に、図面を参照して本発明を説明する。

第１図は本発明方法によって製造された定着用加圧ロー
ラを示し、第２図は本発明方法を実施するための説明図
である。

先ず、芯金１の外周面に接着剤を塗布し、未発泡のシリ
コーンスポンジゴムを例えば押出機により前記の接着剤
が塗布された芯金１に所定の厚さ装着し、装着終了後加
熱してシリコーンゴムスポンジＮ２を有するローラを得
る。更に前記シリコーンゴムスポンジ層２を有するロー
ラを二次加硫し、その後所定の径に加工する。所定の径
とされたシリコーンゴムスポンジ層２を有するローラを
金型５の一方の端板５１に嵌着し、前記のシリコーンゴ
ムスポンジ層２を有するローラの他方部より該ローラの
径より大なる内径を有するフッ層樹脂チューブ３を被包
してその一方の端部を前記の金型５の端板５１に固定す
る。次に金型５の内筒部６を前記端板５．に装着し、前
記のフッ素樹脂チューブ３の他端を金型５の他方の端板
５□に固定し、前記の端板５□を金型５の円筒体６に固
定する。このようにすることにより、シリコーンゴムス
ポンジ層２の外周部に所定間隙をもってフッ素樹脂チュ
ーブ３が位置して金型５内に装着される。

また、７は前記した金型５の一方の端板５．に穿設され
た注入用孔であり、該注入用孔７は前記したシリコーン
ゴムスポンジ層２とフッ素樹脂チューブ３との間の空間
部に開口するように位置させである。

８はシリコーンゴム注入用口９を有する注入用蓋体であ
り、該注入用蓋体８は前記の端板５１に穿設された注入
用孔７が連通する通路１０を備えている。従って、シリ
コーンゴム注入用口９より液状シリコーンゴムを注入す
ると、液状シリコーンゴムは連通路１０、金型５の端板
５１の注入用孔７を介して金型５内に装着されたシリコ
ーンゴムスポンジ層２をフッ素樹脂チューブ３との間に
注入される。注入終了後加熱硬化させ中間層のシリコー
ンゴム層４を有する加圧ローラＡを得る。

〔実施例１〕 直径１５ｍｍの芯金外周面に接着剤を塗布し、未発泡の
シリコーンスポンジゴム（信越化学工業■製ＫＥ９０４
Ｆｕ）を押出機で装着し、１８０°Ｃで３０分加熱し、
シリコーンゴムスポンジローラを得た。

次いで、前記のシリコーンゴムスポンジローラを２００
　’Ｃで２０時間の二次加硫を実施した。このときの圧
縮永久歪は２０％であった。前記の圧縮永久歪は、この
二次加硫条件と関係があり、２５％以下にするためには
、二次加硫を２００°Ｃで１０時間以上行う必要がある
。

その後、研磨盤を用い直径２８胴に研削を行った。

そのシリコーンゴムスポンジローラを円筒型金型の中央
に位置するように嵌入固定し、厚さ０．０５ｍｍのＰＦ
Ａチューブを前記のシリコーンゴムスポンジローラの外
周面に位置するよう固定した。なお、使用するフッ素樹
脂チューブとしてはＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰの何れを
用いてもよい。

その後、液状シリコーンゴムをシリコーンゴムスポンジ
とフッ素樹脂チューブ間に注入し、１５０°Ｃで２０分
間加熱し、直径３０胴の加圧用ローラを得た。

比較例１ 実施例１のシリコーンゴムスポンジローラを実施例１と
同様に円筒形金型に挿入し、フッ素樹脂を被覆すること
なく、液状シリコーンゴムを注入し、シリコーンゴムス
ポンジと液状シリコーンゴムの２層からなる加圧用ロー
ラを得た。

比較例２ 実施例１の芯金を直接、円筒形金型に挿入し、これにフ
ッ素樹脂チューブを被包しフッ素樹脂と芯金間に液状シ
リコーンゴムを注入し、フ・ン素樹脂とソリッドのシリ
コーンゴムの２層からなる加圧用ローラを得た。

比較例３ 実施例１のシリコーンゴムスポンジの２次加硫条件を変
え、圧縮永久歪を各種変更した加圧用ローラを作成した
。

上記した実施例１、比較例１〜３を通常のレーザビーム
プリンターに組み込み試験を実施した。

その結果を表−１１表−２に示す。

表−１〔実機試験結果〕 （以下余白） 〔発明の効果〕 本発明に係る定着用加圧ローラは、芯金の外周にシリコ
ーンゴムスポンジを所定の厚さ被覆し、該シリコーンゴ
ムスポンジ層の外周に液状シリコーンゴムを硬化せしめ
た中間層を設け、該中間層の外周をフッ素樹脂チューブ
で被包したので、シリコーンゴムスポンジ層及び中間層
は弾性を有するので、レーザービームプリンターにより
封筒をプリントする場合でも封筒皺の発生はなく、更に
表層がフッ素樹脂であるためローラの汚れを改善できる
ものである。また、ローラの製造方法は、芯金の外周に
シリコーンゴムスポンジ層を装着する工程と、該装着さ
れたシリコーンゴムスポンジ層の外周に厚さ０．０２〜
０．１膿のフッ素樹脂チューブを被包する工程と、前記
芯金に装着されたシリコーンゴムスポンジ層とフッ素樹
脂チューブとの間に中間層として液状シリコーンゴムを
注入する工程と、該注入された液状シリコーンゴムを硬
化させる工程とを含むものであるので、表層に位置する
フッ素樹脂の硬度は下層に位置する他の２層に比して硬
いため下層に位置する２層の有する弾性を損う場合があ
るので、表層となるフッ素樹脂チューブの厚さを０．０
２〜０．１ｍｍとしてローラ全体としての弾性を保持す
るようにし、また、シリコーンゴムスポンジ層とフッ素
樹脂チューブとの間に中間層として液状シリコーンゴム
を注入し、この液状シリコーンゴムはその硬化と同時に
接着も行われるので、接着性に優れた加圧コーラを得る
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は定着用加圧ローラの断面図、第２図は本発明方
法を実施するための装置の概略説明図である。 １：芯 金 ２　： シリコーンゴムスポンジ層 ：フッ素樹脂チューブ ：液状シリコーンゴム中間層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）芯金の外周にシリコーンゴムスポンジを所定の厚
   さ被覆し、該シリコーンゴムスポンジ層の外周に液状シ
   リコーンゴムを硬化せしめた中間層を設け、該中間層の
   外周をフッ素樹脂チューブで被包して構成したことを特
   徴とする定着用加圧ローラ。
2. （２）芯金の外周に装着されるシリコーンゴムスポンジ
   層の永久歪を１８０℃、２２時間、２５％圧縮において
   、２５％未満とするように二次加硫条件を設定すること
   を特徴とする前記請求項１記載の定着用加圧ローラ。
3. （３）芯金の外周にシリコーンゴムスポンジ層を装着す
   る工程と、上記芯金に装着されたシリコーンゴム層の外
   周に厚さ０．０２〜０．１ｍｍのフッ素樹脂チューブを
   被包する工程と、前記したシリコーンゴムスポンジ層と
   フッ素樹脂チューブとの間に液状シリコーンゴムを中間
   層として注入する工程と、前記注入された液状シリコー
   ンゴムを硬化させる工程とを含むことを特徴とする定着
   用加圧ローラの製造方法。