JPH05142961A

JPH05142961A - 弾性ローラ

Info

Publication number: JPH05142961A
Application number: JP3301960A
Authority: JP
Inventors: Shuji Kon; 修二今; Shigetoshi Kusaka; 成利日下; Toshimasa Kunishima; 敏賢國島
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1991-11-18
Filing date: 1991-11-18
Publication date: 1993-06-11

Abstract

(57)【要約】【目的】摩擦による帯電が生じないローラを得る。【構成】弾性体の外周に設けられる離型層のチューブ４
を外側を絶縁層４２、内側を導電層４１の２層構造とす
る。更に弾性体に導電性物質を添加して半導電性にして
もよい。【効果】チューブ４の絶縁層４２はローラの離型性が確
保できればよく、薄くてもよい。そのためローラの摩擦
による帯電電荷量が少なくなり、内側の導電層４１及び
半導電性の弾性体により帯電電荷量を放電できる。その
ため、このローラを複写機に用いた場合でも帯電による
画像の乱れが生じず、コピー者に不快感を与えることも
ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は弾性ローラ関し、特に帯
電防止できる弾性ローラに係わる。

【０００２】

【従来の技術】電子複写機やレーザプリンタのトナー定
着部ローラは加熱ローラと加圧ローラから構成され、加
熱ローラにより熱せられたトナーを加圧ローラによりそ
の間を通過される紙に圧着して紙上に転移してプリント
している。このような定着部ローラは通紙の安定性を図
るため適度な弾性とトナーとの離型性のよいものが要求
される。加えて定着部ローラを塔載する電子複写機やレ
ーザプリンタの高速化、小型化の要求に伴い小型化、高
速化が問題となっている。そのため、芯金上の弾性体を
設けただけの単層のローラでは、ニップ幅が確保できる
低硬度で、表面平滑で通紙性がよく、しかも摩耗しにく
い耐久性の優れたローラは得られなかった。そのため、
芯金上に適度な弾性を有する弾性体を設け、その上層に
離型性のよい最外層が積層された多層構造のローラが用
いられている。

【０００３】このような多層構造のローラは耐熱性であ
り、しかも熱伝導性のよいことが要求され、そのため弾
性体としてシリコーンゴムやフッ素ゴムが使用され、最
外層としてパーフロロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ樹脂）や
ポリテトラフロロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ樹脂）等のフ
ッ素樹脂が採用されている。

【０００４】

【発明が解決すべき課題】このようなフッ素樹脂層は耐
熱性に優れ、そのためローラの耐久性は優れたものが得
られる。しかしながら、加熱ローラとして芯金にフッ素
樹脂をコーティングした単層構造のローラを用い、ニッ
プ幅を確保する必要のある加圧ローラとして芯金にシリ
コーンゴムやフッ素ゴムから成る弾性体と、フッ素樹脂
から成る最外層を備えた多層ローラを用いた場合、加熱
ローラと加圧ローラが回転することにより摩擦帯電し、
ローラ表面に電荷が蓄積されてしまう。そのためコピー
紙が帯電し、接触した手に放電したり、あるいは他の金
属部分に放電されてレーザビームプリンタの信号を狂わ
せ、このため画像が乱れる原因となったりしてしまっ
た。そのため弾性体上にフッ素樹脂ディスパージョンを
塗布して作成されるローラのフッ素樹脂ディスパージョ
ンに導電性物質を表面から厚さ方向にその含有率を増加
するように含有させたもの（特開昭６２−２８３３７号
公報）もあった。

【０００５】しかしながら、フッ素樹脂ディスパージョ
ンの塗布を何回も行わなければならず、工程数が増して
効率が悪かった。また、芯金上に弾性体を形成させ、導
電性物質であるカーボンブラックが配合されたフッ素樹
脂チューブに挿入してローラを作成したり、あるいは芯
金を導電性物質が配合されたフッ素樹脂チューブと同軸
状に固定し、芯金とチューブ間に液状ゴムを注入してロ
ーラを作成してローラ表面の帯電を防止する方法もあっ
た。しかし、カーボンブラックが配合された最外層は
帯電は防止できてもトナーとの離型性が悪くなってしま
うという欠点があった。また、下層の弾性体との接着も
好ましいものが得られなかった。

【０００６】本発明は上記の欠点を解消するためになさ
れたものであって、複写中にローラが帯電されず、しか
もトナーとの離型性がよく、弾性体と強固に接着された
耐久性の優れた弾性ローラを提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の弾性ローラは、芯金と、前記芯金の外周に
設けられる弾性体と、前記芯金及び前記弾性体が挿入さ
れるチューブから成る離型層とを備えた弾性ローラにお
いて、前記チューブは絶縁層と導電層との２層構造を有
するものである。

【０００８】更に、前記弾性体は半導電性であってもよ
い。

【０００９】

【作用】芯金上に弾性体を備え、最外層としてチューブ
を用いて弾性ローラを作成する。チューブはフッ素樹脂
から成り、外側が絶縁層、内側は導電性物質を含有させ
た導電層から成る２層構造を有する。このため絶縁層は
従来のものより薄くできるため、摩擦による帯電電荷量
の減少を図ることができ、導電層を備えるため、帯電さ
れた電荷は放電される。２層構造のフッ素樹脂チューブ
は２層押出成形で簡単に製造することができる。さらに
芯金上に形成される弾性体に導電性物質を含有させ、半
導電性とすればさらにローラが帯電するのを防止でき
る。このため離型性がよく、しかも帯電せずにきれいな
画像が得られるローラを簡単に製造することができる。

【００１０】

【実施例】本発明の弾性ローラを加圧ローラに適用した
一実施例を図面を参照して説明する。図１に示すよう
に、本発明の弾性ローラである加圧ローラ１は芯金２上
に弾性体３が作成され、その外周に離型層としてフッ素
樹脂チューブ４が接着されて一体化されたものである。

【００１１】芯金２は弾性体３との接着のよい材質、例
えば鉄、アルミニウム等で形成できる。弾性体３は熱に
よる劣化が少ないものが好ましく、通紙性を満足するよ
う適宜な弾性を備えたものであり、シリコーンゴム、フ
ッ素樹脂等から成る。特に芯金２とチューブ４間に未加
硫ゴムを注入して形成する場合は、縮合反応型シリコー
ンゴム（ＲＴＶ）、付加反応型シリコーンゴム（ＬＴ
Ｖ）等液状シリコーンゴムが用いられる。これらのシリ
コーンゴム、フッ素樹脂にはカーボンブラック等の導電
性物質を適宜添加して半導電性としてもよい。

【００１２】更に、離型層となるチューブは熱による劣
化が少なく、トナーとの離型性に優れ、摩擦係数の小さ
いものであり、パーフロロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ樹
脂）やポリテトラフロロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ樹脂）
等のフッ素樹脂から成る。このフッ素樹脂チューブ４
は、図２に示すように内側はカーボンブラック等の導電
性物質を適宜添加された導電層４１と、外側は導電性物
質が添加されない絶縁層４２とで構成される。フッ素樹
脂チューブを２層構造にすることで離型性を保持するた
めの絶縁層４２は薄くても機能を果すため、摩擦による
帯電電荷量を減少させることができる。しかも、絶縁層
４２の内側に設けられる導電層４１及び半導電性の弾性
体により帯電電荷は放電される。このような２層押出形
成機で簡単に成形できる。

【００１３】このような構造の弾性ローラ１を製造する
には、図３に示すような金型５を用いて行う。金型５は
芯金２が挿入される円筒金型６を備える。円筒金型６の
内壁には２層構造のフッ素樹脂チューブ４が添装され、
芯金２、２層構造のフッ素樹脂チューブ４を固定して円
筒金型６を挟持する下部挟持部７及び上部挟持部８が備
えられる。下部挟持部７には芯金２とフッ素樹脂チュー
ブ４間に注入される液状の未加硫シリコーンゴム１４の
射出装置（図示せず）に連結された射出口９を嵌合する
ゴム注入口１０が設けられる。また、上部挟持部８には
チューブ４と芯金２間の圧力を調整する圧力調整弁１１
が設けられ、液状ゴムの注入時や、加熱加硫時のゴム圧
着を調整し、金型内に一定の圧力が負荷されるようにな
っている。下部挟持部７及び上部挟持部８は外周に少な
くとも２以上の突起１２を有し、突起１２に掛止される
スプリング１３で金型内に圧力を負荷すると共に互に固
定される。

【００１４】このような金型５により加圧ローラ１を製
造するには２層構造のフッ素樹脂チューブ４を円筒金型
５にセットする前に予め内面をエッチングしておく。エ
ッチングはＮａ−ナフタレン錯塩溶液等のエッチング液
に含浸させて行う。エッチング後プライマー塗布して乾
燥させた後、円筒金型６にセットする。一方、芯金２は
ブラスト処理し、プライマー塗布する。その後、フッ素
樹脂チューブ４が内壁に添装された円筒金型６に挿入
し、下部挟持部７及び上部挟持部８を円筒金型６の上下
に嵌合して芯金２を同軸状に固定させ、突起１２にスプ
リング１３を掛止して下部挟持部７及び上部挟持部８を
互に締結させる。

【００１５】その後、下部挟持部７のゴム注入口１０に
射出装置の射出口９を嵌合し、芯金２を図において、上
方に押し上げ、下部挟持部７とゴム注入口１０間に生じ
た間隙から液状シリコーンゴム１４を芯金２とチューブ
４間に注入する。圧力調整弁１１は液状シリコーンゴム
１４が芯金２とチューブ間の間隙を満たし、圧力調整弁
１１を押圧し、スプリング１３により上部挟持部８が受
ける圧力以下のある一定圧に達した時開かれて、液状ゴ
ム１４が噴出するような圧力を金型５内に負荷するよう
に調整される。

【００１６】その時点で液状ゴム１４の注入を停止し、
金型５を所定温度の恒温槽に放置する。この時圧力調整
弁１１は内部に所望の圧力を負荷するように調整してお
く。これにより液状ゴムを加硫硬化して弾性体３と芯金
２、チューブ４とを一体化させる。以上の説明は加圧ロ
ーラに適用した一実施例であり、本発明はこれに限らず
弾性体の外周にチューブから成る最外層を設けるローラ
ならば何れのものにも適用できる。〈実施例〉ポリフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ樹脂）
にカーボンブラックを添加し、チューブの下層とする組
成物を作成し、カーボンブラックの無添加のＰＦＡ樹脂
を表層となるように２層押出し機にて下層４０μｍ、上
層１０μｍのチューブを作成した。下層の体積固有抵抗
値は１０⁸〜⁹Ω・cmであった。

【００１７】このチューブの内面をＮａ−ナフタレン錯
塩溶液でエッチング処理し、プライマーを塗布し、乾燥
し、表面をブラスト処理してプライマー塗布した芯金と
同軸状に金型にセットした後、液状の付加反応型シリコ
ーンゴム（ＬＴＶシリコーンゴム）にカーボンブラック
を添加した液状ゴム（特性を下記に示す）を注入し、加
熱硬化させた。

【００１８】〈液状ゴム特性〉引張り強さ３０ｋｇｆ／ｃｍ² 伸び３００％硬さ２５ＪＩＳ−Ａ体積固有抵抗値２×１０⁵Ω・ｃｍ圧縮永久歪率（１８０℃×２２Ｈｒ２５％圧縮）８％得られたローラは帯電状態にならず、しかも離型性の優
れたものであった。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の弾性ローラによれば、弾性体の外周に２層構造のチ
ューブから成る離型層を設け、チューブの内側を導電層
としたため、摩擦による帯電を放電できる。しかもチュ
ーブの外側の絶縁層は薄くすることができるため、ロー
ラの摩擦による帯電電荷量は減少できる。さらに導電層
の内側の弾性体を半導電性にすることにより、帯電電荷
を放電し帯電を防止できる。そのため、帯電による画像
の乱れがなく、鮮明な画像を得ることができ、複写者に
不快感を与えることもない。２層構造のチューブは簡単
に作成できるため、低コストでローラを作成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図。

【図２】図１に示す一実施例の要部を示す図。

【図３】図１に示す一実施例の製造装置を示す図。

【符号の説明】

１‥‥‥加圧ローラ（弾性ローラ）２‥‥‥芯金３‥‥‥弾性体４‥‥‥チューブ（離型層）４１‥‥‥導電層４２‥‥‥絶縁層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】芯金と、前記芯金の外周に設けられる弾性
体と、前記芯金及び前記弾性体が挿入されるチューブか
ら成る離型層とを備えた弾性ローラにおいて、前記チュ
ーブは絶縁層と導電層との２層構造を有することを特徴
とする弾性ローラ。
【請求項２】前記弾性体は半導電性であることを特徴と
する請求項１記載の弾性ローラ。