JPH0642112B2 - 弾性回転体及び定着装置 - Google Patents
弾性回転体及び定着装置Info
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- JPH0642112B2 JPH0642112B2 JP60140435A JP14043585A JPH0642112B2 JP H0642112 B2 JPH0642112 B2 JP H0642112B2 JP 60140435 A JP60140435 A JP 60140435A JP 14043585 A JP14043585 A JP 14043585A JP H0642112 B2 JPH0642112 B2 JP H0642112B2
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- fixing
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- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2053—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/20—Details of the fixing device or porcess
- G03G2215/2003—Structural features of the fixing device
- G03G2215/2009—Pressure belt
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Delivering By Means Of Belts And Rollers (AREA)
- Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真複写装置、プリンターその他種々の
画像形成装置において使用される弾性回転体に関するも
のであり、特に前記画像形成装置においてシート状転写
材又は記録材等を搬送又は定着するための搬送又は定着
用のローラ又はベルトとして好適に使用される弾性回転
体に関するものである。従つて又、本発明は斯る弾性回
転体を使用した定着装置に関する。以下、本発明の説明
は主として定着ローラに関連して行なうが、本発明はこ
れに限定されるものではないことを理解されたい。
画像形成装置において使用される弾性回転体に関するも
のであり、特に前記画像形成装置においてシート状転写
材又は記録材等を搬送又は定着するための搬送又は定着
用のローラ又はベルトとして好適に使用される弾性回転
体に関するものである。従つて又、本発明は斯る弾性回
転体を使用した定着装置に関する。以下、本発明の説明
は主として定着ローラに関連して行なうが、本発明はこ
れに限定されるものではないことを理解されたい。
従来の技術及び問題点 従来、電子写真複写装置等の画像形成装置において、一
般に紙とされるシート状転写材又は記録材を所定の経路
に沿って搬送する搬送ローラには搬送性、離型性、耐久
性が要求される。特に、転写紙上の未定着トナー像に熱
を付与し且つ該溶融トナーのオフセットを防止しながら
該転写紙を所定経路へと搬送しなければならない定着ロ
ーラにはより厳しい条件下での搬送性、離型性、耐摩耗
性、定着性が要求される。
般に紙とされるシート状転写材又は記録材を所定の経路
に沿って搬送する搬送ローラには搬送性、離型性、耐久
性が要求される。特に、転写紙上の未定着トナー像に熱
を付与し且つ該溶融トナーのオフセットを防止しながら
該転写紙を所定経路へと搬送しなければならない定着ロ
ーラにはより厳しい条件下での搬送性、離型性、耐摩耗
性、定着性が要求される。
上記要求を満たすために、第３図に例示されるように、
芯金２に弾性体４を設け、更に該弾性体４の上表面に樹
脂層６を形成した構造の定着用の弾性体、つまり弾性ロ
ーラ１が提案されている。斯る定着ローラでは、弾性体
はシリコンゴムとされ、樹脂としては弗素樹脂が利用さ
れる。
芯金２に弾性体４を設け、更に該弾性体４の上表面に樹
脂層６を形成した構造の定着用の弾性体、つまり弾性ロ
ーラ１が提案されている。斯る定着ローラでは、弾性体
はシリコンゴムとされ、樹脂としては弗素樹脂が利用さ
れる。
このような構造の定着ローラは離型性、耐摩耗性、定着
性の点では好適なものであったが、搬送性の点で問題が
あった。つまり、表面が弗素樹脂の如き潤滑性のよい材
料で形成されるために、転写紙等との摩擦係数が小とな
り、ローラと転写紙との間にスリップが生じ搬送力が低
下するという欠点がある。又、ローラと転写紙との間の
スリップは転写紙上にて融解したトナー像を乱し、画質
を低下せしめるといつた問題があつた。
性の点では好適なものであったが、搬送性の点で問題が
あった。つまり、表面が弗素樹脂の如き潤滑性のよい材
料で形成されるために、転写紙等との摩擦係数が小とな
り、ローラと転写紙との間にスリップが生じ搬送力が低
下するという欠点がある。又、ローラと転写紙との間の
スリップは転写紙上にて融解したトナー像を乱し、画質
を低下せしめるといつた問題があつた。
又、斯かる定着ローラでは、弾性体４であるゴム層部分
が弾性変形を受けることによりこのゴム層部分にストレ
スが発生する。このストレスは、ゴム層部分に蓄積され
て或る大きさにまで増大し、その後急激に開放される。
このようなゴム層部分におけるストレスの急激な開放
は、転写紙を一定速度にて搬送するのを妨げ、それによ
って、定着ムラを起こしたり、或は転写紙上のトナー像
を乱して画質を低下せしめるなど、定着に悪影響を及ぼ
す。
が弾性変形を受けることによりこのゴム層部分にストレ
スが発生する。このストレスは、ゴム層部分に蓄積され
て或る大きさにまで増大し、その後急激に開放される。
このようなゴム層部分におけるストレスの急激な開放
は、転写紙を一定速度にて搬送するのを妨げ、それによ
って、定着ムラを起こしたり、或は転写紙上のトナー像
を乱して画質を低下せしめるなど、定着に悪影響を及ぼ
す。
更に、斯るローラは紙搬送性を向上せしめ、紙シワを防
止するために、逆クラウン形状に作製される。これによ
つて、ローラには転写紙等の被搬送紙の紙端部と中央部
の間にて周速差が生じ、被搬送紙送り方向に対して直角
方向に引つぱる引つぱり作用が生じ、被搬送紙にシワが
出るのを防止している。
止するために、逆クラウン形状に作製される。これによ
つて、ローラには転写紙等の被搬送紙の紙端部と中央部
の間にて周速差が生じ、被搬送紙送り方向に対して直角
方向に引つぱる引つぱり作用が生じ、被搬送紙にシワが
出るのを防止している。
しかしながら、被搬送紙の紙端部と中央部の間周速差が
大きすぎると紙の端部と中央部の紙送りスピードが大き
く異なり、紙端部のみが引つぱられ紙送り方向に対して
垂直方向にシワが生じたり、或は紙が引つぱられ過ぎて
元に戻ろうとする力が働き、ローラ表面との間でスリッ
プが生じ、画像がズレてしまう。
大きすぎると紙の端部と中央部の紙送りスピードが大き
く異なり、紙端部のみが引つぱられ紙送り方向に対して
垂直方向にシワが生じたり、或は紙が引つぱられ過ぎて
元に戻ろうとする力が働き、ローラ表面との間でスリッ
プが生じ、画像がズレてしまう。
従つて、ローラ、特に定着ローラにおいては逆クラウン
量は画像がズレたり、転写紙等にシワが生じない範囲に
設定する必要があるが、これら書要件を満足する範囲は
極めて狭く、実状は使用する環境、紙の種類を限定して
この問題をに対処している。
量は画像がズレたり、転写紙等にシワが生じない範囲に
設定する必要があるが、これら書要件を満足する範囲は
極めて狭く、実状は使用する環境、紙の種類を限定して
この問題をに対処している。
しかしながら、最近の複写装置等においては、両面コピ
ー、多重コピー更には両面多重コピーまで要求され、従
つて使用される紙の種類、サイズも多種多様であり、使
用すべく紙を限定したり、複写装置の作動環境を限定す
ることが現実的でない。
ー、多重コピー更には両面多重コピーまで要求され、従
つて使用される紙の種類、サイズも多種多様であり、使
用すべく紙を限定したり、複写装置の作動環境を限定す
ることが現実的でない。
発明の目的 従つて、本発明の目的は、紙等のシート状被搬送物の搬
送性に優れ、且つ定着性、耐久性、耐摩耗性に優れた弾
性回転体を提供することである。
送性に優れ、且つ定着性、耐久性、耐摩耗性に優れた弾
性回転体を提供することである。
本発明の他の目的は、上記弾性回転体を利用した定着装
置を提供することである。
置を提供することである。
問題点を解決するための手段 上記目的は、本発明に係る弾性回転体にて達成される。
要約すれば本発明は、ゴム層と、このゴム層上に設けら
れた表面樹脂層と、を有する弾性回転体において、上記
表面樹脂層は、母線方向に沿って連続的に設けられた層
厚が他より厚い突出部を有することを特徴とする弾性回
転体である。
要約すれば本発明は、ゴム層と、このゴム層上に設けら
れた表面樹脂層と、を有する弾性回転体において、上記
表面樹脂層は、母線方向に沿って連続的に設けられた層
厚が他より厚い突出部を有することを特徴とする弾性回
転体である。
更に本発明によると、トナー像を支持した記録材を挟持
搬送して定着を行なう回転体対の少なくとも一方がゴム
層と、このゴム層上に設けられた表面樹脂層と、を有す
る定着装置において、上記表面樹脂層は、母線方向に沿
って連続的に設けられた層厚が他より厚い突出部を有す
ることを特徴とする定着装置が提供される。
搬送して定着を行なう回転体対の少なくとも一方がゴム
層と、このゴム層上に設けられた表面樹脂層と、を有す
る定着装置において、上記表面樹脂層は、母線方向に沿
って連続的に設けられた層厚が他より厚い突出部を有す
ることを特徴とする定着装置が提供される。
次に本発明に係る弾性回転体を図面に即して更に詳しく
説明する。
説明する。
第１図及び第２図は、本発明に係る弾性回転体を、電子
写真複写装置においてトナー像を加熱定着する定着装置
に利用されるローラに具現化した一実施例を示す。
写真複写装置においてトナー像を加熱定着する定着装置
に利用されるローラに具現化した一実施例を示す。
定着装置は、概略第１図に例示されるように、通常内部
に加熱源Ｈを有し、転写紙Ｐに担持された未定着のトナ
ー像Ｔと接する定着ローラ１と、該定着ローラ１にトナ
ー像を担持した該転写紙Ｐを押し付ける加圧ローラ１０
とから構成される。定着ローラ１及び加圧ローラ１０は
同様の構成とされ、芯金２、１２、ゴム層、即ち、弾性
層４、１４及び表面樹脂層６、１６から成る。
に加熱源Ｈを有し、転写紙Ｐに担持された未定着のトナ
ー像Ｔと接する定着ローラ１と、該定着ローラ１にトナ
ー像を担持した該転写紙Ｐを押し付ける加圧ローラ１０
とから構成される。定着ローラ１及び加圧ローラ１０は
同様の構成とされ、芯金２、１２、ゴム層、即ち、弾性
層４、１４及び表面樹脂層６、１６から成る。
好ましくは更に、定着装置には、定着ローラ１の表面温
度を検知し、該表面温度をトナー溶融可能な最適温度、
例えば１６０℃〜２００℃に制御するための温度検知制
御手段Ｇ、及び定着ローラ１の表面にシリコンオイル等
のオフセツト防止液を塗布し且つ該表面のクリーニング
をも行なうオフセツト防止液塗布手段Ｃ等が設けられ
る。
度を検知し、該表面温度をトナー溶融可能な最適温度、
例えば１６０℃〜２００℃に制御するための温度検知制
御手段Ｇ、及び定着ローラ１の表面にシリコンオイル等
のオフセツト防止液を塗布し且つ該表面のクリーニング
をも行なうオフセツト防止液塗布手段Ｃ等が設けられ
る。
定着ローラ１は、アルミ等の熱伝導の良好な芯金２と、
該芯金２上にシリコンゴムにて形成された弾性層４（本
実施例では層厚ｔ１は０．３ｍｍ〜０．８ｍｍ、反発弾
性率は６５％〜８５％）と、該弾性層４上に形成された
樹脂層６とから成る。樹脂層６は、好ましくはＰＦＡ樹
脂（４弗化エチレン樹脂・パーフロロアルコキシエチレ
ン樹脂の共重合体）、ＰＴＦＦ樹脂（４弗化エチレン樹
脂）等の弗素樹脂で作製され、本実施例で層厚ｔ２は１
０μｍ〜２５μｍ、膜強度は５０ｋｇ／cm2の以上とさ
れる。
該芯金２上にシリコンゴムにて形成された弾性層４（本
実施例では層厚ｔ１は０．３ｍｍ〜０．８ｍｍ、反発弾
性率は６５％〜８５％）と、該弾性層４上に形成された
樹脂層６とから成る。樹脂層６は、好ましくはＰＦＡ樹
脂（４弗化エチレン樹脂・パーフロロアルコキシエチレ
ン樹脂の共重合体）、ＰＴＦＦ樹脂（４弗化エチレン樹
脂）等の弗素樹脂で作製され、本実施例で層厚ｔ２は１
０μｍ〜２５μｍ、膜強度は５０ｋｇ／cm2の以上とさ
れる。
本発明に従うと、定着ローラ１の樹脂層６は円周方向に
実質的に均一の層厚ｔ２とされるが、その一部に、より
厚い層厚ｔ３とされ且つ母線方向に沿って連続的に設け
られた突出部６ａが形成される。該層厚ｔ３は任意の大
きさに設定可能であるが、定着ローラ１の場合にはトナ
ー像の定着効果及び搬送性を考慮すると、５０μ以下が
好ましく、より好ましくは３０μ以下とされる。又、該
突出部６ａは円滑な湾曲形状とされる。
実質的に均一の層厚ｔ２とされるが、その一部に、より
厚い層厚ｔ３とされ且つ母線方向に沿って連続的に設け
られた突出部６ａが形成される。該層厚ｔ３は任意の大
きさに設定可能であるが、定着ローラ１の場合にはトナ
ー像の定着効果及び搬送性を考慮すると、５０μ以下が
好ましく、より好ましくは３０μ以下とされる。又、該
突出部６ａは円滑な湾曲形状とされる。
加圧ローラ１０について言えば、該加圧ローラ１０は上
記定着ローラ１と同様の構造とされるが、芯金１２はス
テンレス、鉄等とされ、シリコンゴム弾性層１４の厚さ
はより厚く、例えば４ｍｍ〜１０ｍｍとされ、又その反
発弾性率は６５％〜８５％とされるであろう。又、樹脂
層１６は定着ローラ１と同様にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の弗
素樹脂を使用するが層厚ｔ２は５μ〜３５μ、膜強度は
５０ｋｇ／cm2以上とされるであろう。第１図の実施例
では加圧ローラ１０の樹脂層１６には突出した部分が形
成されていないが、加圧ローラ１０においても定着ロー
ラ１と同様に樹脂層の一部が他の樹脂層の層厚より大と
なるようにすることができる。この時の層厚ｔ３は７μ
〜５５μとされるであろう。又、他の実施例において
は、樹脂層の突出部は定着ローラ１には形成せず、加圧
ローラにのみ形成することも可能である。
記定着ローラ１と同様の構造とされるが、芯金１２はス
テンレス、鉄等とされ、シリコンゴム弾性層１４の厚さ
はより厚く、例えば４ｍｍ〜１０ｍｍとされ、又その反
発弾性率は６５％〜８５％とされるであろう。又、樹脂
層１６は定着ローラ１と同様にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の弗
素樹脂を使用するが層厚ｔ２は５μ〜３５μ、膜強度は
５０ｋｇ／cm2以上とされるであろう。第１図の実施例
では加圧ローラ１０の樹脂層１６には突出した部分が形
成されていないが、加圧ローラ１０においても定着ロー
ラ１と同様に樹脂層の一部が他の樹脂層の層厚より大と
なるようにすることができる。この時の層厚ｔ３は７μ
〜５５μとされるであろう。又、他の実施例において
は、樹脂層の突出部は定着ローラ１には形成せず、加圧
ローラにのみ形成することも可能である。
上記定着ローラ１及び加圧ローラ１０は、左右対称とさ
れ、且つ好ましくは、定着ローラ１０（又は加圧ローラ
１０）は軸線方向中央部が両端部に比較してわずかに小
径とされた、所謂逆クラウンタイプとされる。
れ、且つ好ましくは、定着ローラ１０（又は加圧ローラ
１０）は軸線方向中央部が両端部に比較してわずかに小
径とされた、所謂逆クラウンタイプとされる。
第４図には本発明に従って作製された、ｔ１＝０．５ｍ
ｍ、ｔ２＝２０μ、ｔ３＝４０μとされる逆クラウンタ
イプの定着ローラ１における、層厚ｔ２部分及び層厚ｔ
３部分のクラウン量（定着ローラの最大有効長部分、本
実施例ではローラ中央部より１５０ｍｍ位置の直径と、
ローラ中央部の最小直径との差）の一例が示される。
ｍ、ｔ２＝２０μ、ｔ３＝４０μとされる逆クラウンタ
イプの定着ローラ１における、層厚ｔ２部分及び層厚ｔ
３部分のクラウン量（定着ローラの最大有効長部分、本
実施例ではローラ中央部より１５０ｍｍ位置の直径と、
ローラ中央部の最小直径との差）の一例が示される。
尚、上記ｔ３＝４０μはローラ中心部の最大層厚部の値
であつて、ローラの端部に行くに従つてｔ２＝２０μの
値に近づくように形成された。
であつて、ローラの端部に行くに従つてｔ２＝２０μの
値に近づくように形成された。
上記定着ローラの外径を測定すると（レーザー測長器；
キヤノン株式会社製を使用）、層厚ｔ２部分のクラウン
量は第４図の実線Ａとなり、層厚ｔ３部分のクラウン量
は破線Ｂであつた。つまり実線Ａで示した逆クラウン量
は１００μであり、破線Ｂで示した逆クラウン量は８０
μである。
キヤノン株式会社製を使用）、層厚ｔ２部分のクラウン
量は第４図の実線Ａとなり、層厚ｔ３部分のクラウン量
は破線Ｂであつた。つまり実線Ａで示した逆クラウン量
は１００μであり、破線Ｂで示した逆クラウン量は８０
μである。
次に、上記の如き定着ローラ１の製造方法について簡単
に説明すると、先ず、所定の径に仕上げされた芯金２の
上に加硫成型したシリコーンゴム層（熱伝導度１．４×
１０−４〜１．５×１０−３）を形成して所望形状のシ
リコンゴムローラを作製する。好ましくは、該シリコン
ゴムローラは軸線方向中央部が両端部に比較してわずか
に小径とされた、所謂逆クラウンタイプとされる。
に説明すると、先ず、所定の径に仕上げされた芯金２の
上に加硫成型したシリコーンゴム層（熱伝導度１．４×
１０−４〜１．５×１０−３）を形成して所望形状のシ
リコンゴムローラを作製する。好ましくは、該シリコン
ゴムローラは軸線方向中央部が両端部に比較してわずか
に小径とされた、所謂逆クラウンタイプとされる。
このゴムローラ表面に未焼成の弗素樹脂、例えばデイス
パージヨン状態の弗素樹脂（水に弗素樹脂粉末を界面活
性剤により分散させたもの）を、ゴムローラ全長にわた
つて塗布する。
パージヨン状態の弗素樹脂（水に弗素樹脂粉末を界面活
性剤により分散させたもの）を、ゴムローラ全長にわた
つて塗布する。
本発明に従つて、上記の如く弗素樹脂の膜厚を一部厚く
するには、第５図に示すようなコーテイング方法にて達
成される。
するには、第５図に示すようなコーテイング方法にて達
成される。
つまり、容器５１内に弗素樹脂デイスパージヨン５２を
貯留し、弗素樹脂デイスパージヨン５２をコーテイング
用ローラ５３で汲上げ、該コーテイング用ローラ５３よ
り周速が２０〜６０％低い絞りローラ５４との間で液溜
り５５を形成する。該液溜り５５の弗素樹脂デイスパー
ジヨンは定着用ローラ（ゴムローラ）１′に転写され、
更に定着用ローラ１′に転写された弗素樹脂デイスパー
ジヨン５５は絞りローラ５４により均一な膜厚とされ
る。このとき各ローラは図示される方向に回転し、又絞
りローラ５４は定着用ローラ１′と対称なクラウン形状
となつており、更にその一部Ｂはクラウン量が小さくな
るように構成される。絞りローラ５４、コーテイング用
ローラ５３及び定着用ローラ１′の速度等は任意に選択
される。又、絞りローラ５４と定着用ローラ１′との間
には、中央部から１５０ｍｍの位置にて２５μのギヤツ
プが存在する。
貯留し、弗素樹脂デイスパージヨン５２をコーテイング
用ローラ５３で汲上げ、該コーテイング用ローラ５３よ
り周速が２０〜６０％低い絞りローラ５４との間で液溜
り５５を形成する。該液溜り５５の弗素樹脂デイスパー
ジヨンは定着用ローラ（ゴムローラ）１′に転写され、
更に定着用ローラ１′に転写された弗素樹脂デイスパー
ジヨン５５は絞りローラ５４により均一な膜厚とされ
る。このとき各ローラは図示される方向に回転し、又絞
りローラ５４は定着用ローラ１′と対称なクラウン形状
となつており、更にその一部Ｂはクラウン量が小さくな
るように構成される。絞りローラ５４、コーテイング用
ローラ５３及び定着用ローラ１′の速度等は任意に選択
される。又、絞りローラ５４と定着用ローラ１′との間
には、中央部から１５０ｍｍの位置にて２５μのギヤツ
プが存在する。
更に詳しく説明すれば、本実施例では絞りローラ５４の
形状は第６図に示すように、円周の一部（破線部分）Ｂ
が削りとられ、該削り量は、上述のようにローラ５４の
中央部にて少なく、両端部に行くにしたがつて大とされ
る。該ローラ５４の一例を示せば、第７図に例示される
ように、ローラ５４の外形は中央部で４０．００ｍｍと
され、該削り部Ｂはその中央部にて幅ｗが５ｍｍ、深さ
ｄが０．０３ｍｍ、両端部にて幅ｗが０．５ｍｍ以下、
深さｄが０．０１ｍｍ以下とされる。第７図にて切りと
られた部分Ｂの外径が破線で示され、他の円周部分の外
径が実線で示される。
形状は第６図に示すように、円周の一部（破線部分）Ｂ
が削りとられ、該削り量は、上述のようにローラ５４の
中央部にて少なく、両端部に行くにしたがつて大とされ
る。該ローラ５４の一例を示せば、第７図に例示される
ように、ローラ５４の外形は中央部で４０．００ｍｍと
され、該削り部Ｂはその中央部にて幅ｗが５ｍｍ、深さ
ｄが０．０３ｍｍ、両端部にて幅ｗが０．５ｍｍ以下、
深さｄが０．０１ｍｍ以下とされる。第７図にて切りと
られた部分Ｂの外径が破線で示され、他の円周部分の外
径が実線で示される。
以上のようにして一部だけ膜厚が厚く塗られた弗素樹脂
デイスパージヨンは、例えば弗素樹脂の結晶融点のガラ
ス転移点３２７℃以上に加熱されることでフイルム状の
樹脂被膜となるので、未焼成の弗素樹脂が塗布されたシ
リコンゴムローラは結晶融点以上（ＰＴＦＥが３２７℃
以上、ＰＦＡが３０６℃以上）に加熱される必要があ
る。
デイスパージヨンは、例えば弗素樹脂の結晶融点のガラ
ス転移点３２７℃以上に加熱されることでフイルム状の
樹脂被膜となるので、未焼成の弗素樹脂が塗布されたシ
リコンゴムローラは結晶融点以上（ＰＴＦＥが３２７℃
以上、ＰＦＡが３０６℃以上）に加熱される必要があ
る。
ところがシリコンゴム自体は反撥弾性率や圧縮永久歪等
のゴム特性が優れているが、３００℃以上に、ましてや
３０６℃、３２７℃以上に加熱されると、発煙や解重合
を起こす。このことは、良質な弗素樹脂層の形成を防げ
るばかりでなく、シリコンゴム自体のゴム特性を失なわ
せてしまう。
のゴム特性が優れているが、３００℃以上に、ましてや
３０６℃、３２７℃以上に加熱されると、発煙や解重合
を起こす。このことは、良質な弗素樹脂層の形成を防げ
るばかりでなく、シリコンゴム自体のゴム特性を失なわ
せてしまう。
従つて、シリコンゴムローラ自体には発煙や解重合を起
こさせないような低温（最高でも３００℃以下）の加熱
下に維持しながら弗素樹脂の塗布層にはその結晶融点以
上の高温状態を与える焼成方法が好ましい。更に具体的
には、芯金内部からゴム層を急冷却しながら、表面の未
焼成弗素樹脂を急激に加熱する方法、又は液状弗素樹脂
（デイスパージヨン）自体の誘電正接がゴム層の誘電正
接より大きいことを利用した誘電加熱方法等が利用され
るであろう。
こさせないような低温（最高でも３００℃以下）の加熱
下に維持しながら弗素樹脂の塗布層にはその結晶融点以
上の高温状態を与える焼成方法が好ましい。更に具体的
には、芯金内部からゴム層を急冷却しながら、表面の未
焼成弗素樹脂を急激に加熱する方法、又は液状弗素樹脂
（デイスパージヨン）自体の誘電正接がゴム層の誘電正
接より大きいことを利用した誘電加熱方法等が利用され
るであろう。
これらの方法によつて実質的にシリコンゴムにはその厚
み方向に熱的勾配が形成されるものの、２６０℃〜２８
０℃程度が、未焼成弗素樹脂にはその結晶融点以上の温
度（具体的にはＰＴＦＥで３２７℃以上の３４０℃〜３
８０℃の焼成温度）が５分〜１０分程度与えられる。
み方向に熱的勾配が形成されるものの、２６０℃〜２８
０℃程度が、未焼成弗素樹脂にはその結晶融点以上の温
度（具体的にはＰＴＦＥで３２７℃以上の３４０℃〜３
８０℃の焼成温度）が５分〜１０分程度与えられる。
前記焼成を行なつた後、ローラは急冷される。この急冷
によつてシリコンゴムローラ上に結晶化度が９５％以下
で引張強度５０ｋｇ／cm2以上、水に対する接触角１０
０度以上の樹脂特性を示す焼成弗素樹脂表層が、ゴムロ
ーラに対して強力な密着状態で、しかも十分厚く形成さ
れる。
によつてシリコンゴムローラ上に結晶化度が９５％以下
で引張強度５０ｋｇ／cm2以上、水に対する接触角１０
０度以上の樹脂特性を示す焼成弗素樹脂表層が、ゴムロ
ーラに対して強力な密着状態で、しかも十分厚く形成さ
れる。
従つて、上記定着ローラ（加熱ローラ）は、下層のシリ
コンゴム自体が所望のゴム特性を樹脂層形成前とほぼ同
様に示し、表面の弗素樹脂層は完全に焼成された樹脂特
性を示し、これらの層の接着性が強固である。
コンゴム自体が所望のゴム特性を樹脂層形成前とほぼ同
様に示し、表面の弗素樹脂層は完全に焼成された樹脂特
性を示し、これらの層の接着性が強固である。
以上のようにして一部だけ膜厚が厚くなるように樹脂層
が形成された本発明に従つたローラ構成によると、逆ク
ラウン状に形成されていない上記構成の定着ローラ（加
圧ローラ）及び逆クラウン形状に形成された上記構成の
定着ローラ（加圧ローラ）のいずれにおいても、良好な
定着性、搬送性、離型性、耐摩耗性が得られた。
が形成された本発明に従つたローラ構成によると、逆ク
ラウン状に形成されていない上記構成の定着ローラ（加
圧ローラ）及び逆クラウン形状に形成された上記構成の
定着ローラ（加圧ローラ）のいずれにおいても、良好な
定着性、搬送性、離型性、耐摩耗性が得られた。
更に詳しく言えば、本発明のローラでは、ローラ表面に
一部層厚が厚くなつた表面樹脂層突出部を形成したこと
により、弾性層であるゴム層部分に発生するストレスが
ローラの１回転毎に開放されるために、斯かる突出部を
有さない従来ローラの場合に生じる多大なストレスの急
激な開放によりもたらされる定着への悪影響を防止する
ことができる。又、逆クラウン形状に形成されていない
ローラにおいては、本発明に従えば一部層厚が厚くなつ
た樹脂層突出部にて被搬送物に対する挟持圧が大とな
り、搬送力が増大し、搬送性を向上せしめる。又、特に
逆クラウン形状に形成されたローラにおいては、本発明
に従えば、逆クラウン量が一部だけ小さくなつているた
め紙の端部が引つ張られる力がその部分で柔らげられ
る。そのため紙が引つぱられたときに元に戻そうとする
力が働き、定着部でスリツプする作用に対して、スリツ
プするだけの力が蓄えられる以前にその力を一部逃がし
てしまうため画像ズレや紙送り方向に垂直な方向のしわ
が生じにくくなる。更にこの作用は、逆クラウン量の小
さな部分が樹脂の膜厚を厚くしたことによつて形成され
ているためより効果的になつている。これはおそらく樹
脂の膜圧の厚い部分が他の部分に比して若干表面が固く
なつているためその部分の紙への追従性が低下すること
で画像に現われない程度の微小な紙のスベリが生じてい
ると思われる。
一部層厚が厚くなつた表面樹脂層突出部を形成したこと
により、弾性層であるゴム層部分に発生するストレスが
ローラの１回転毎に開放されるために、斯かる突出部を
有さない従来ローラの場合に生じる多大なストレスの急
激な開放によりもたらされる定着への悪影響を防止する
ことができる。又、逆クラウン形状に形成されていない
ローラにおいては、本発明に従えば一部層厚が厚くなつ
た樹脂層突出部にて被搬送物に対する挟持圧が大とな
り、搬送力が増大し、搬送性を向上せしめる。又、特に
逆クラウン形状に形成されたローラにおいては、本発明
に従えば、逆クラウン量が一部だけ小さくなつているた
め紙の端部が引つ張られる力がその部分で柔らげられ
る。そのため紙が引つぱられたときに元に戻そうとする
力が働き、定着部でスリツプする作用に対して、スリツ
プするだけの力が蓄えられる以前にその力を一部逃がし
てしまうため画像ズレや紙送り方向に垂直な方向のしわ
が生じにくくなる。更にこの作用は、逆クラウン量の小
さな部分が樹脂の膜厚を厚くしたことによつて形成され
ているためより効果的になつている。これはおそらく樹
脂の膜圧の厚い部分が他の部分に比して若干表面が固く
なつているためその部分の紙への追従性が低下すること
で画像に現われない程度の微小な紙のスベリが生じてい
ると思われる。
又、上記逆クラウン量の小さい部分はわずかのため紙の
送り方向のシワに対しては従来とほとんど同等に作用す
る。
送り方向のシワに対しては従来とほとんど同等に作用す
る。
この結果、本発明に係るローラは従来の定着ローラに比
べて画像のブレ、及び送り方向に垂直な方向のシワが生
じにくくなつたため、逆クラウン量を十分大きくとるこ
とができ紙の送り方向のシワの発生を有効に防止でき
る。
べて画像のブレ、及び送り方向に垂直な方向のシワが生
じにくくなつたため、逆クラウン量を十分大きくとるこ
とができ紙の送り方向のシワの発生を有効に防止でき
る。
上記実施例では、定着装置に使用される定着ローラ（加
圧ローラ）について説明したが、本発明は、第８図に図
示されるように、芯金２を有さず、無端に形成されたベ
ルト状の弾性層４を形成し、その上表面に樹脂層６を設
け、樹脂層６の一部に突出部６ａを形成した弾性回転
体、つまり弾性ベルト１ｂに具現化することもできる。
圧ローラ）について説明したが、本発明は、第８図に図
示されるように、芯金２を有さず、無端に形成されたベ
ルト状の弾性層４を形成し、その上表面に樹脂層６を設
け、樹脂層６の一部に突出部６ａを形成した弾性回転
体、つまり弾性ベルト１ｂに具現化することもできる。
更には、本発明は、定着ローラ以外にシート状転写紙等
の被搬送物を搬送するための搬送用弾性回転体、つまり
搬送用弾性ローラ及びベルトにて実現することもでき
る。この場合には、弾性層はシリコンゴムの外に例えば
弗素ゴム、ＥＰＤＭ等を使用することができ、又樹脂層
としても弗素樹脂の外に例えばシリコン樹脂等を利用す
ることができる。
の被搬送物を搬送するための搬送用弾性回転体、つまり
搬送用弾性ローラ及びベルトにて実現することもでき
る。この場合には、弾性層はシリコンゴムの外に例えば
弗素ゴム、ＥＰＤＭ等を使用することができ、又樹脂層
としても弗素樹脂の外に例えばシリコン樹脂等を利用す
ることができる。
このように本発明に係る弾性回転体を単なる搬送ローラ
等のような他の用途に使用した場合には樹脂層の層厚ｔ
２、ｔ３は用途に応じて任意に選択される。
等のような他の用途に使用した場合には樹脂層の層厚ｔ
２、ｔ３は用途に応じて任意に選択される。
発明の効果 本発明に係る弾性回転体は上述の如くに構成されるため
に、搬送ローラ又はベルトとして使用された場合には良
好な搬送性を示し、又定着装置の定着ローラ又はベルト
として使用した場合には、紙等のシート状被搬送物の搬
送性に優れ、且つ定着性、耐久性、耐摩耗性に優れてい
るという利益を有する。
に、搬送ローラ又はベルトとして使用された場合には良
好な搬送性を示し、又定着装置の定着ローラ又はベルト
として使用した場合には、紙等のシート状被搬送物の搬
送性に優れ、且つ定着性、耐久性、耐摩耗性に優れてい
るという利益を有する。
又、本発明に係る定着装置は、上記の如き弾性回転体を
利用するために、トナー像の定着性が良好であるのみな
らず、耐久性、耐摩耗性及び転写紙等の搬送性も優れて
いる。
利用するために、トナー像の定着性が良好であるのみな
らず、耐久性、耐摩耗性及び転写紙等の搬送性も優れて
いる。
第１図は、本発明に係る弾性回転体を使用した定着装置
の一実施例の断面図である。 第２図は、第１図の弾性回転体の部分拡大図である。 第３図は、従来の弾性回転体の断面図である。 第４図は、本発明の一実施例である逆クラウン形状の弾
性ローラの逆クラウン量を示すグラフである。 第５図は、本発明に係る弾性回転体の一製造方法を示す
概略断面図である。 第６図は、第５図の装置に使用する絞りローラの部分拡
大図である。 第７図は、第６図のローラの逆クラウン量を示すグラフ
である。 第８図は、本発明に係る弾性回転体の他の実施例の断面
図である。 ２：芯金 ４：弾性層 ６：樹脂層 ６ａ：樹脂層突出部
の一実施例の断面図である。 第２図は、第１図の弾性回転体の部分拡大図である。 第３図は、従来の弾性回転体の断面図である。 第４図は、本発明の一実施例である逆クラウン形状の弾
性ローラの逆クラウン量を示すグラフである。 第５図は、本発明に係る弾性回転体の一製造方法を示す
概略断面図である。 第６図は、第５図の装置に使用する絞りローラの部分拡
大図である。 第７図は、第６図のローラの逆クラウン量を示すグラフ
である。 第８図は、本発明に係る弾性回転体の他の実施例の断面
図である。 ２：芯金 ４：弾性層 ６：樹脂層 ６ａ：樹脂層突出部
フロントページの続き (72)発明者 阪根 勇 滋賀県大津市一里山５丁目13番13号 株式 会社アイ．エス．テイ内 (56)参考文献 特開 昭53−56039（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−54035（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−7735（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−153449（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−89785（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−16274（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−40342（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−9127（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−42041（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−47761（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】ゴム層と、このゴム層上に設けられた表面
樹脂層と、を有する弾性回転体において、上記表面樹脂
層は、母線方向に沿って連続的に設けられた層厚が他よ
り厚い突出部を有することを特徴とする弾性回転体。 - 【請求項２】トナー像を支持した記録材を挟持搬送して
定着を行なう回転体対の少なくとも一方がゴム層と、こ
のゴム層上に設けられた表面樹脂層と、を有する定着装
置において、上記表面樹脂層は、母線方向に沿って連続
的に設けられた層厚が他より厚い突出部を有することを
特徴とする定着装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60140435A JPH0642112B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 弾性回転体及び定着装置 |
| US07/391,381 US4910559A (en) | 1985-06-28 | 1989-08-09 | Elastic rotatable member and fixing device using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60140435A JPH0642112B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 弾性回転体及び定着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS622283A JPS622283A (ja) | 1987-01-08 |
| JPH0642112B2 true JPH0642112B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=15268588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60140435A Expired - Lifetime JPH0642112B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 弾性回転体及び定着装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4910559A (ja) |
| JP (1) | JPH0642112B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7949291B2 (en) | 2006-12-26 | 2011-05-24 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Fixing device, fixing apparatus and image forming apparatus |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5195430A (en) * | 1989-05-24 | 1993-03-23 | Tektronix, Inc. | Dual roller apparatus for pressure fixing sheet material |
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| FR530584A (fr) * | 1921-01-10 | 1921-12-26 | Maschb Und Vertriebsgmbh Deuts | Procédé et machine pour faciliter le mouvement du papier dans les machines travaillant sur le papier |
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-
1985
- 1985-06-28 JP JP60140435A patent/JPH0642112B2/ja not_active Expired - Lifetime
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1989
- 1989-08-09 US US07/391,381 patent/US4910559A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7949291B2 (en) | 2006-12-26 | 2011-05-24 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Fixing device, fixing apparatus and image forming apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4910559A (en) | 1990-03-20 |
| JPS622283A (ja) | 1987-01-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |