JPH0695262B2 - Elastic rotating body for fixing and manufacturing method thereof - Google Patents

Elastic rotating body for fixing and manufacturing method thereof

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JPH0695262B2
JPH0695262B2 JP29720885A JP29720885A JPH0695262B2 JP H0695262 B2 JPH0695262 B2 JP H0695262B2 JP 29720885 A JP29720885 A JP 29720885A JP 29720885 A JP29720885 A JP 29720885A JP H0695262 B2 JPH0695262 B2 JP H0695262B2
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layer
resin
roller
elastic
fixing
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司 久下
正明 桜井
正弘 後藤
猪一郎 山本
勇 阪根
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    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
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    • G03G15/2053Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、一般の弾性回転体、特に弾性体上に樹脂層を
有する弾性回転体に関し、さらにはその弾性回転体の製
造方法に関する。そして、本発明による弾性回転体は、
具体的には事務機器における紙類の搬送ローラやベルト
等、特に加熱定着ローラやベルトとして最適に使用され
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a general elastic rotating body, particularly to an elastic rotating body having a resin layer on the elastic body, and further to a method for manufacturing the elastic rotating body. And, the elastic rotating body according to the present invention,
Specifically, it is optimally used as a conveyance roller or belt for papers in office equipment, especially as a heat fixing roller or belt.

(背景技術) 従来、弾性体上に樹脂層を設けた弾性回転体は多く提案
されている。これらは、定着装置の分野で重要視されて
いるが、いずれも、弾性体層と樹脂層の密着性が低く、
使用時の耐久性、耐摩耗性に劣り、実用化はできるもの
の交換期間が短いものであつた。
(Background Art) Conventionally, many elastic rotating bodies in which a resin layer is provided on an elastic body have been proposed. These are regarded as important in the field of fixing devices, but in both cases, the adhesion between the elastic layer and the resin layer is low,
It was inferior in durability and wear resistance during use and could be put to practical use, but the replacement period was short.

又、弾性体層上に設けられる樹脂層は、弾性体層の耐久
温度よりも高温で焼成しなければ、耐摩耗性に優れた特
性が得られないので、総合的な弾性力と耐摩耗性を十分
満足したものがなかつた。
In addition, the resin layer provided on the elastic layer cannot have excellent wear resistance unless it is fired at a temperature higher than the endurance temperature of the elastic layer. There was nothing that satisfied me enough.

これに対して、本件出願人は特願昭にあるように、ゴム
弾性体層に対しては加熱により発煙や解重合を起こさせ
ないような低温の加熱下に維持する一方、ゴム弾性体層
の上に塗布した樹脂層にはその結晶融点、以上の高温状
態を与えて焼成して得られる弾性回転体を提案してい
る。これによれば、表面樹脂特性を有し、全体として弾
性が適度にあつて、定着性、耐摩耗性、離型性について
も従来の弾性回転体より優れたものとすることができ
る。(特願昭59−234780号) しかしながら、この弾性回転体を製造する場合でも、ま
だ弾性体層と樹脂層との密着力が十分でなく、満足すべ
きものではなかつた。
On the other hand, the applicant of the present invention, as disclosed in Japanese Patent Application No. Sho, maintains the rubber elastic layer at a low temperature so as not to cause smoking or depolymerization by heating, while An elastic rotating body obtained by applying a high temperature state above the crystalline melting point to the resin layer applied on top and firing is proposed. According to this, it has surface resin characteristics, and has moderate elasticity as a whole, and can be made superior to the conventional elastic rotating body in fixing property, abrasion resistance, and releasability. (Japanese Patent Application No. 59-234780) However, even in the case of manufacturing this elastic rotating body, the adhesion between the elastic body layer and the resin layer is still insufficient, and it is not satisfactory.

(発明の目的) 本発明の目的は、弾性体層と樹脂層との密着力をより強
固にすることができる弾性回転体の製造方法及びこれに
よつて得られる弾性回転体を提供することにある。
(Object of the Invention) An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an elastic rotating body that can further strengthen the adhesion between the elastic body layer and the resin layer, and an elastic rotating body obtained by the method. is there.

(発明の概要) 上記目的を達成するため本発明は、弾性体上に樹脂層を
有する定着用弾性回転体を製造する製造方法において、
弾性体表面に予め界面活性剤を含むように成し、この弾
性体上に未焼成の樹脂材を混合した樹脂ディスパージョ
ンを塗布し、その後樹脂ディスパージョンを樹脂材が焼
成される高温度に加熱しつつ弾性体をこの樹脂ディスパ
ージョンよりも低温下に維持して弾性体上に樹脂層を形
成することを特徴とするものである。
(Summary of the Invention) In order to achieve the above object, the present invention provides a manufacturing method for manufacturing a fixing elastic rotating body having a resin layer on an elastic body,
The surface of the elastic body is made to contain a surfactant in advance, and a resin dispersion mixed with an unbaked resin material is applied on this elastic body, and then the resin dispersion is heated to a high temperature at which the resin material is baked. At the same time, the elastic body is maintained at a temperature lower than the resin dispersion to form the resin layer on the elastic body.

また本発明の定着用弾性回転体は、表面に予め界面活性
剤を含むように成された弾性体と、この弾性体上に未焼
成の樹脂材を混合した樹脂ディスパージョンを塗布し、
その後樹脂ディスパージョンを樹脂材が焼成される高温
度に加熱しつつ弾性体をこの樹脂ディスパージョンより
も低温下に維持して弾性体上に形成された樹脂層と、を
有することを特徴とするものである。
Further, the elastic rotating body for fixing of the present invention, an elastic body which is formed so as to previously contain a surfactant on the surface, and a resin dispersion prepared by mixing an unbaked resin material on the elastic body is applied,
And a resin layer formed on the elastic body while maintaining the elastic body at a temperature lower than the resin dispersion while heating the resin dispersion to a high temperature at which the resin material is fired. It is a thing.

(実施例) 第1図は本発明の弾性回転体たる定着用ローラを有する
本発明定着装置の実施例説明図である。
(Embodiment) FIG. 1 is an illustration of an embodiment of a fixing device of the present invention having a fixing roller which is an elastic rotating member of the present invention.

第1図中1は、未定着のトナー像と接する側の定着ロー
ラで、2は定着ローラ1に圧接回転する加圧ローラで、
共に本発明の定着用ローラの一例である。具体的構成は
以下のとおりである。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a fixing roller on the side in contact with an unfixed toner image, and 2 is a pressure roller that rotates in pressure contact with the fixing roller 1.
Both are examples of the fixing roller of the present invention. The specific configuration is as follows.

定着ローラ1は、アルミ等の熱伝導の良好な芯金11上
に、シリコンゴムの比較的薄い(本例では0.3mm乃至0.8
mm範囲内の所定厚)、反撥弾性率が65%〜85%の弾性体
層12と、その上層13にPFA樹脂(四弗化エチレン樹脂;
パーフロロアルコキシエチレン樹脂の共重合体),PTFE
(四弗化エチレン樹脂)等の弗素樹脂を弾性体層12より
も薄く(本例では10μm乃至25μm範囲内の所定厚)膜
強度が50kg/cm2の以上の樹脂層として有している。同様
に加圧ローラ2はステンレス、鉄等の芯金21上に、シリ
コンゴム弾性体層12の厚さより比較的厚く(本例では、
4mm乃至10mm範囲内の所定厚)、その反撥弾性率が65%
〜85%の弾性体層22と、その上層にPFA、PTFE等の弗素
樹脂を厚い弾性体層22の厚さより薄く(本例では、5μ
乃至35μ範囲内の所定厚)、膜強度が50kg/cm2の以上の
樹脂層23を有する。
The fixing roller 1 has a relatively thin silicon rubber (in this example, 0.3 mm to 0.8 mm) on a cored bar 11 having good heat conduction such as aluminum.
(a predetermined thickness within a range of mm) and an elastic layer 12 having a repulsion elastic modulus of 65% to 85%, and a PFA resin (tetrafluoroethylene resin;
Perfluoroalkoxy ethylene resin copolymer), PTFE
A fluorine resin such as (tetrafluoroethylene resin) is thinner than the elastic layer 12 (in this example, a predetermined thickness within the range of 10 μm to 25 μm) and has a resin strength of 50 kg / cm 2 or more. Similarly, the pressure roller 2 is relatively thicker than the silicon rubber elastic body layer 12 on the cored bar 21 made of stainless steel, iron or the like (in this example,
Thickness of 4mm to 10mm), its impact resilience is 65%
Approximately 85% of the elastic layer 22 and a fluorine resin such as PFA or PTFE on the elastic layer 22 are thinner than the thick elastic layer 22 (5 μm in this example).
To a predetermined thickness within the range of 35 μm), and a resin layer 23 having a film strength of 50 kg / cm 2 or more.

これらのローラ1,2は第3図に示した製造方法又はそれ
の目的に合致した方法によつて形成されたものである。
簡単に説明すれば、次のような行程を含むものである。
These rollers 1 and 2 are formed by the manufacturing method shown in FIG. 3 or a method conforming to the purpose thereof.
Briefly, it includes the following steps.

芯金の上に加硫成型したシリコーンゴム層(熱伝導度1.
4×10-4〜1.5×10-3cal・cm/sec・cm2・℃)を形成して
所望形状のシリコンゴムローラを作る。好ましい形状は
中央部が両端に比較してわずかに小径の逆クラウンタイ
プである。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(水に弗素樹脂粉末を界面活性剤に
より分散させたもの)、エナメル又は粉末状態の弗素樹
脂を、ゴムローラ全長にわたつてスプレー塗装、静電塗
装、粉体塗装等の方法により均一厚に塗布する。このデ
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
膜を形成する。そのため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。
A silicone rubber layer vulcanized and molded on the core metal (heat conductivity 1.
4 × 10 −4 to 1.5 × 10 −3 cal · cm / sec · cm 2 · ° C.) to form a silicone rubber roller having a desired shape. A preferred shape is an inverted crown type in which the central portion has a slightly smaller diameter than both ends. On this rubber roller surface, unfired fluororesin such as dispersion (a fluororesin powder dispersed in water with a surfactant), enamel or powdered fluororesin is sprayed or electrostatically coated over the entire length of the rubber roller. Apply it to a uniform thickness by a method such as powder coating. The display screen is heated to a glass transition point of 327 ° C. or higher of the crystalline melting point of the fluororesin to form a film-shaped resin film. Therefore, the silicon rubber roller coated with the unsintered fluorine resin needs to be heated to the crystal melting point or higher (PTFE 327 ° C or higher, PFA 306 ° C or higher).

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
のゴム特性に優れているものの300℃以上に、ましてや3
06℃、327℃以上に加熱されると、発煙や解重合を起こ
す。これらは、良質な弗素樹脂層の形成を妨げるばかり
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。従つてゴム層の過熱は、ゴム層の機能がなく、樹脂
層の特性もなくしてしまい、定着に適した条件を失う。
However, although silicon rubber itself has excellent rubber properties such as impact resilience and compression set, it is more than 300 ° C, much less 3
When heated above 06 ℃ or 327 ℃, smoke or depolymerization occurs. These not only hinder the formation of a good quality fluororesin layer, but also impair the rubber properties of the silicone rubber itself. Therefore, the overheating of the rubber layer loses the function of the rubber layer and the characteristics of the resin layer, and the condition suitable for fixing is lost.

これらの理由から本発明実施例中においては、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
る焼成方法を採用した。
For these reasons, in the examples of the present invention, the silicon rubber roller itself is kept under heating at a low temperature (up to 300 ° C. or less) so as not to cause smoking or depolymerization, and the crystal is formed in the coating layer of the fluororesin. A firing method that gives a high temperature state above the melting point was adopted.

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、エナメル)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(第3図参照)の他、この趣旨に適合するものであ
れば、本発明に適するものである。
Specifically, a method of rapidly heating the unsintered fluororesin on the surface while rapidly cooling the rubber layer from the inside of the core bar, or the dielectric loss tangent of the liquid fluororesin (dispersion, enamel) itself is the dielectric of the rubber layer. In addition to the dielectric heating method (see FIG. 3) utilizing the fact that it is greater than the tangent, any method that is suitable for this purpose is suitable for the present invention.

こ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℃〜280℃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℃〜380℃の焼成温度が5
分乃至10分程度与えられる。この焼成を行つた後、この
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100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。
By this method, a thermal gradient is substantially formed in the silicon rubber in the thickness direction thereof, but the temperature of about 260 ° C to 280 ° C is higher than that of the crystalline melting point of the unbaked fluororesin (specifically, Is PTFE and has a firing temperature of 327 ° C or higher of 340 ° C to 380 ° C of 5
It is given for about 10 minutes. After performing this firing, the roller is quenched. By this quenching, the crystallinity on the silicon rubber roller is 95% or less and the tensile strength is 50 kg / cm 2 or more,
A baked fluororesin surface layer showing a resin characteristic of a contact angle with water of 100 degrees or more is formed in a strongly adhered state to a rubber roller and is sufficiently thick.

従つて、上記定着ローラ1,加熱ローラ2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。
Accordingly, in the fixing roller 1 and the heating roller 2, the lower silicon rubber itself exhibits desired rubber characteristics almost the same as before the resin layer is formed, and the surface fluororesin layer exhibits completely baked resin characteristics. The adhesion of these layers is strong.

ここで第1図にもどつて、定着装置の他の構成を説明す
る。
Now, referring back to FIG. 1, another configuration of the fixing device will be described.

3は、定着ローラを内部から加熱するための、ハロゲン
ランプ等のヒーターであり、定着ローラ表面温度はヒー
ター3と、温度検出素子4と、制御手段31とにより、常
にトナー溶解可能な最適温度(具体的には160℃乃至200
℃)に維持される。
Reference numeral 3 denotes a heater such as a halogen lamp for internally heating the fixing roller. The surface temperature of the fixing roller is always the optimum temperature (at which the toner can be melted by the heater 3, the temperature detecting element 4 and the control means 31). Specifically, 160 ° C to 200
℃) is maintained.

5は、定着ローラ表面にシリコンオイル等のオフセツト
防止液を塗布するための、クリーニング手段をも兼ねて
いるオフセツト防止液塗布手段である。塗布手段5とし
てはフエルト様のものでも良いが、本例ではウエブを用
いている。オフセツト防止液を含有したウエブ51は、シ
リコンスポンジ等の弾性押圧ローラ52により定着ローラ
1に当接させられ、定着ローラ1表面に、微量のオフセ
ツト防止液を塗布する。また、ウエブ51は巻取りローラ
53により、供給ローラ54から徐徐に巻取られ、定着ロー
ラ1へのウエブの当接面が、不図示の制御手段により逐
次わかる構成となつている。
Reference numeral 5 denotes an offset prevention liquid application means that also serves as a cleaning means for applying an offset prevention liquid such as silicon oil to the surface of the fixing roller. The coating means 5 may be felt-like, but a web is used in this example. The web 51 containing the offset prevention liquid is brought into contact with the fixing roller 1 by the elastic pressing roller 52 such as silicon sponge, and a small amount of the offset prevention liquid is applied to the surface of the fixing roller 1. The web 51 is a take-up roller.
By 53, the web is gradually taken up from the supply roller 54, and the contact surface of the web with respect to the fixing roller 1 is sequentially known by the control means (not shown).

未定着トナー像Tを担持した記録紙Pは、入口ガイド6
にガイドされながら、ローラ対1,2の間を通過すること
によつて、トナー像Tは、記録紙Pに永久定着される。
ローラ1表面に当接する分離爪41は、ローラ表面1から
記録材を分離するために設けられている。
The recording paper P carrying the unfixed toner image T is fed to the entrance guide 6
The toner image T is permanently fixed to the recording paper P by passing between the roller pair 1 and 2 while being guided by the sheet.
The separation claw 41 that contacts the surface of the roller 1 is provided to separate the recording material from the surface 1 of the roller.

このように形成した定着用ローラ1,2は、従来では存在
しなかつたローラ特徴、即ち、シリコンゴム特性を熱劣
化させずに、弗素樹脂を完全に焼成しているため十分な
反撥弾性を有し圧縮永久歪の少ないシリコンゴムの利用
を可能にし、表面離型性,耐摩耗性に優れ、弾性を十分
備えた耐久性の高いものである。しかも、記録紙にトナ
ー像を定着する際に生じる応力がシリコンゴム層と弗素
樹脂層との間に集中しても、弗素樹脂層の強度が高く、
これらの密着性も良好である。
The fixing rollers 1 and 2 formed in this way have sufficient impact resilience because they are completely non-existent in the past, that is, the characteristics of the silicon rubber are not thermally deteriorated and the fluororesin is completely baked. It enables the use of silicone rubber with less compression set, has excellent surface releasability and wear resistance, and has sufficient elasticity and high durability. Moreover, even if the stress generated when the toner image is fixed on the recording paper is concentrated between the silicone rubber layer and the fluororesin layer, the strength of the fluororesin layer is high,
The adhesion between them is also good.

上記構成においての他の特徴構成は第2図に示すよう
に、定着ローラの弾性層12の厚みt1、定着ローラの樹脂
層13の厚みt2、加圧ローラの弾性層22の厚みt3、及び加
圧ローラの樹脂層23の厚みt4の以下の関係である。
As shown in FIG. 2, another characteristic configuration of the above configuration is that the elastic layer 12 of the fixing roller has a thickness t 1 , the resin layer 13 of the fixing roller has a thickness t 2 , the elastic layer 22 of the pressure roller has a thickness t 3. , And the thickness t 4 of the resin layer 23 of the pressure roller are as follows.

即ち、ローラ1で t1>t2 ローラ2で t3>t4 又、好ましくは t4<t2<t1<t3 この構成により、基本的には定着ローラ、加圧ローラ相
互の相剰効果により、互いの欠点や補い互いの利点を向
上させ、得られる画質や定着性を優れたものにでき耐久
性に優れたものとなる。
That is, the roller 1 has t 1 > t 2 the roller 2 has t 3 > t 4 , and preferably t 4 <t 2 <t 1 <t 3 With this configuration, basically, the mutual phase of the fixing roller and the pressure roller is The surplus effect improves each other's defects and complements each other's advantages, resulting in excellent image quality and fixability, and excellent durability.

ところで、上述の特徴を有する定着用ローラにとつて耐
久性を最も左右するのは弗素樹脂層の膜強度と弗素樹脂
とシリコンゴム層との密着力であり、弗素樹脂の膜強度
と、かつ弗素樹脂とゴム層の密着力を強固にするために
は、まずゴム層上に未焼成の弗素樹脂が均一にしかも充
分に濡れることが重要であり、そのための手段を本件発
明者は見出した。
By the way, it is the film strength of the fluororesin layer and the adhesion between the fluororesin and the silicone rubber layer that have the greatest influence on the durability of the fixing roller having the above-mentioned characteristics. In order to strengthen the adhesive force between the resin and the rubber layer, it is important that the unbaked fluororesin is evenly and sufficiently wet on the rubber layer, and the inventors of the present invention have found means for that.

すなわち、表面エネルギーの小さな、例えばシリコーン
ゴム上にPTFEを塗布する場合など、PTFEのデイスパージ
ヨンをはじいてしまうため均一にしかも強固な塗膜を形
成することができなかつた。ところが、本件発明者は、
シリコーンゴム中にシリコーン系の界面活性材をぬり込
むか、もしくは弾性体層完成後に表層に界面活性剤をこ
すり込む工程を入れることにより、弾性体の表層部に界
面活性剤が存在するようにすることで、弗素樹脂のデイ
スパージヨンの濡れ性を良くし、しかも弾性体層との密
着力を向上させることに成功した。
That is, when PTFE is applied to a silicone rubber having a small surface energy, for example, it is impossible to form a uniform and strong coating film because it repels the dispersion of PTFE. However, the present inventor
Make sure that the surfactant is present on the surface layer of the elastic body by wetting a silicone type surfactant into the silicone rubber or by rubbing the surface layer with a surfactant after the elastic body layer is completed. As a result, we succeeded in improving the wettability of the fluorocarbon resin dispersion, and further improving the adhesion with the elastic layer.

例えば、シリコーンゴム層形成時、ゴムコンパランドの
中にポリエーテル変形シリコーンオイルを混入し、加硫
成形すると、表層に界面活性剤が露出していることとな
る。従つて弗素樹脂のデイスパージヨンに含まれている
界面活性剤との親和性もよくシリコーンゴム層の上には
均一な弗素樹脂デイスパージヨンの層が形成されること
となる。そして、これを焼成するとき加温されていく
と、シリコーンゴム内部より界面活性剤はローラ外へ出
ていくためそこには空隙が生じ、逆に、その空隙に弗素
樹脂のデイスパージヨンが浸透してくるため、シリコー
ンゴム層と弗素樹脂層の密着力は一段と強固なものとな
る。
For example, when the polyether modified silicone oil is mixed into the rubber comparand at the time of forming the silicone rubber layer and vulcanization molding is performed, the surfactant is exposed on the surface layer. Therefore, a uniform fluorine resin dispersion layer is formed on the silicone rubber layer with a good affinity for the surfactant contained in the fluorine resin dispersion. When heated during baking, the surfactant flows out from the inside of the silicone rubber to the outside of the roller, creating voids, and conversely, the fluorocarbon resin dispersion penetrates into the voids. Therefore, the adhesive force between the silicone rubber layer and the fluororesin layer is further strengthened.

また、シリコーンゴム表層に同じポリエーテル変性シリ
コーンオイルのような界面活性剤をブランあるいはスコ
ッチブライト (製品名)のようなたわしですりこんで
もよい。この場合、シリコーンゴム表層にこまかいキズ
がつきその中に界面活性剤が入りこみ、表層に塗布した
弗素樹脂のデイスパージヨンとの親和性もまし、均一な
塗膜を形成することが可能となる。さらに、これを焼成
するとき、ゴム中に界面活性剤を混入した場合と同様
に、ゴム表層の微細な凹凸の中に弗素樹脂が充分に入り
こむため強固な密着力を得ることができる。
Also, the same polyether-modified silicone is applied to the silicone rubber surface.
Use a surfactant such as corn oil to blanc or scoop
Itchbright Rub with a scrubbing brush like (product name)
Good. In this case, the silicone rubber surface layer may have small scratches.
A surface active agent was applied to the surface layer due to the stickiness
Fluorine resin has a better affinity with display sponge and evenness
It becomes possible to form a coating film. Then bake this
The same as when a surfactant is mixed into the rubber.
In addition, the fluororesin sufficiently enters the fine irregularities on the rubber surface.
Since it collapses, a strong adhesion can be obtained.

次に、第3図は定着用ローラの焼成方法を示すものであ
る。図の装置は、誘電加熱装置と赤外線外部加熱を併用
した加熱方式の一具体例で、マグネトロン105と、マグ
ネトロン105から発生した高周波(950MHz〜2450MHz)を
伝波する導波管106と、導波管が連結され内面に金属性
の高周波反射板103を有する開閉可能な樹脂容器102と、
上下に2個ずつ赤外線外部加熱用の赤外線ランプ111
と、反射笠を有している。
Next, FIG. 3 shows a firing method of the fixing roller. The device shown in the figure is a specific example of a heating system that uses both an induction heating device and infrared external heating, and includes a magnetron 105, a waveguide 106 for transmitting a high frequency (950 MHz to 2450 MHz) generated from the magnetron 105, and a waveguide. An openable and closable resin container 102 having a metallic high-frequency reflector 103 connected to the pipe,
Infrared lamp 111 for infrared external heating, two each at the top and bottom
And has a reflective shade.

樹脂容器102内には、定着用ローラとしての定着ローラ
1の中空内に空気流を発生するフアン100と、容器102内
に空気流を発生するフアン101と、が夫々容器外の駆動
手段からの駆動によつて回転可能に設けられている。こ
の容器は支点108を中心に上下が開閉でき、上部に把手1
09が、下部にローラ1のフランジ1Aを位置決めるすアー
ム107が、夫々固設されている。
In the resin container 102, a fan 100 for generating an air flow in the hollow of the fixing roller 1 as a fixing roller and a fan 101 for generating an air flow in the container 102 are respectively provided from driving means outside the container. It is rotatably provided by driving. This container can be opened and closed around the fulcrum 108 and has a handle at the top.
Arms 107 for fixing the flange 1A of the roller 1 are fixed to the lower part 09, respectively.

110は装置の制御手段で、駆動手段104とマグネトロン10
5と赤外線ランプ111の作動を容器の閉鎖状態と所定の開
始信号の入力によつて、所定時間を間不図示の可変タイ
マーで行わせる。
110 is a control means of the device, which is a drive means 104 and a magnetron 10
5 and the operation of the infrared lamp 111 are performed by a variable timer (not shown) for a predetermined time depending on the closed state of the container and the input of a predetermined start signal.

定着ローラ1は下層にシリコンゴム層を表面に弗素樹脂
デイスパージヨンを有しているため、高周波はシリコン
ゴム層よりも比誘電率が大きいデイスパージヨン中に多
量に吸収される。従つて、弗素樹脂デイスパージヨンは
高周波、赤外線及び恒温槽による加熱で急激に高温化さ
れ、340℃〜350℃に加熱される。この時シリコンゴム層
は高周波吸収率が小さいためデイスパージヨンほど高温
化されず280℃程度の温度以下に加熱される。これによ
つて上述したローラ特性を得ることができる。
Since the fixing roller 1 has a silicon rubber layer as a lower layer and a fluororesin dispersion on the surface, a large amount of high frequency is absorbed in the dispersion having a relative dielectric constant larger than that of the silicone rubber layer. Therefore, the fluororesin dispersion is rapidly heated to a high temperature of 340 ° C to 350 ° C by heating with a high frequency wave, an infrared ray and a constant temperature bath. At this time, since the silicone rubber layer has a low high frequency absorption rate, it is heated to a temperature of about 280 ° C. or lower rather than being heated to a temperature higher than that of the discharge purgeon. As a result, the roller characteristics described above can be obtained.

上記実施例中、弗素樹脂デイスパージヨンは例えば、ダ
イキン社製4弗化エチレン樹脂デイスパージヨンD−1
である。
In the above examples, the fluororesin dispersion is, for example, tetrafluoroethylene resin dispersion D-1 manufactured by Daikin.
Is.

本発明中樹脂層の膜厚を10μ以上にした時は耐久性が25
万枚以上にも向上でき、15μ以上にすれば30万枚以上の
耐久性が得られ、定着効果はその厚み増加で減少してし
まう欠点をゴム層の反撥弾性率で補うことによつて、高
度の定着性を維持できる。特に本発明はシリコーンゴム
層上に弗素樹脂を設けた時に有効である。
When the thickness of the resin layer in the present invention is 10 μ or more, the durability is 25
It can be improved to more than 10,000 sheets, and if it is 15μ or more, durability of 300,000 sheets or more can be obtained, and the fixing effect is reduced by the impact resilience of the rubber layer to compensate for the drawback that it decreases with the increase of its thickness. A high degree of fixability can be maintained. The present invention is particularly effective when a fluororesin is provided on the silicone rubber layer.

本発明は、上記実施例の他に定着用ローラとしてはロー
ラ状の他ベルト状のローラ(例えば転写同時定着用の中
間ベルト)やクリーニングローラ,離型剤供給用ローラ
等が含有される。特に、弗素樹脂の離型性と弾性を備え
ているために転写性,被クリーニング性を備え(ただ
し、クリーニングローラとしては、表面エネルギー順位
等でのクリーニングを行う)、弾性によるならい効果に
よつて離型剤の均一塗布や転写ムラを防止し、耐摩耗性
に優れた利点を夫々の用途でも発揮する。
In the present invention, in addition to the above-described embodiment, as the fixing roller, a roller-shaped other belt-shaped roller (for example, an intermediate belt for simultaneous transfer and fixing), a cleaning roller, and a release agent supply roller are included. In particular, since it has the releasability and elasticity of the fluororesin, it has the transferability and the cleaning property (however, the cleaning roller performs cleaning according to the order of surface energy, etc.). It evenly coats the release agent and prevents transfer unevenness, and exerts the advantages of excellent abrasion resistance in each application.

又、上記第1図は加熱定着装置の例を示し、本発明の実
施例として好ましいものを示したが、軽い圧力でトナー
像を圧力定着するような圧力定着装置や、転写同時定着
等の圧力定着装置又は加熱定着装置にも本発明は適用で
きる。
Further, FIG. 1 shows an example of a heat fixing device, which is preferable as an embodiment of the present invention. A pressure fixing device for pressure fixing a toner image with a light pressure, a pressure for simultaneous transfer fixing, etc. The present invention can be applied to a fixing device or a heat fixing device.

又、上記例は2本ローラ構成であるが、3本ローラ又は
それ以上のローラ数の定着装置の加熱ローラ、加圧ロー
ラ、離型剤供給ローラ、或いはクリーニングローラやそ
の他のベルト状ローラを含んだ装置も、本発明に含まれ
る。
Further, the above-mentioned example has a two-roller structure, but includes a heating roller, a pressure roller, a release agent supply roller of a fixing device having three or more rollers, or a cleaning roller and other belt-shaped rollers. The device is also included in the present invention.

尚、本発明の弾性回転体を定着用ローラとして使用する
ことによる効果は、耐摩耗性,表面離型性に優れ、樹脂
層の表面特性とゴムの弾性特性を充分発揮させて、トナ
ー像や他のローラへのならい効果にも優れ、寿命が極め
て長いことである。
The effect of using the elastic rotating body of the present invention as a fixing roller is that it is excellent in wear resistance and surface releasability, and the surface characteristics of the resin layer and the elastic characteristics of the rubber are sufficiently exerted to obtain toner images and It has an excellent effect of following other rollers and has a very long life.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば弾性体層と樹脂層
との密着力を向上させることができ、より耐久性に優れ
た弾性回転体を得ることができる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the adhesive force between the elastic layer and the resin layer can be improved, and an elastic rotating body having more excellent durability can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の実施例を示す定着用ローラ(ベルト状
のローラを含む)及びそれを有する定着装置の例の説明
図、第2図は定着用ローラの部分拡大説明図、第3図は
定着用ローラの製法の実施例説明図である。 1は定着ローラ、2は加圧ローラ、12,22はシリコーン
ゴムの弾性体層、13,23は弗素樹脂層。
FIG. 1 is an explanatory view of an example of a fixing roller (including a belt-shaped roller) and a fixing device having the fixing roller according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged explanatory view of the fixing roller, FIG. FIG. 4 is an explanatory view of an embodiment of a method for manufacturing a fixing roller. 1 is a fixing roller, 2 is a pressure roller, 12 and 22 are silicone rubber elastic layers, and 13 and 23 are fluororesin layers.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜井 正明 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 後藤 正弘 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 山本 猪一郎 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Masaaki Sakurai 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Masahiro Goto 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon (72) Inventor Inichiro Yamamoto 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Isamu Sakane 5-13-13 Ichiriyama, Otsu City, Shiga Prefecture Inside S-T

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】弾性体上に樹脂層を有する定着用弾性回転
体を製造する製造方法において、 弾性体表面に予め界面活性剤を含むように成し、この弾
性体上に未焼成の樹脂材を混合した樹脂ディスパージョ
ンを塗布し、その後樹脂ディスパージョンを樹脂材が焼
成される高温度に加熱しつつ弾性体をこの樹脂ディスパ
ージョンよりも低温下に維持して弾性体上に樹脂層を形
成することを特徴とする定着用弾性回転体の製造方法。
1. A manufacturing method for manufacturing a fixing elastic rotating body having a resin layer on an elastic body, wherein a surface of the elastic body contains a surfactant in advance, and an unbaked resin material is formed on the elastic body. Is applied to the resin dispersion, and then the resin dispersion is heated to a high temperature at which the resin material is fired and the elastic body is maintained at a temperature lower than this resin dispersion to form a resin layer on the elastic body. A method of manufacturing an elastic rotating body for fixing, comprising:
【請求項2】表面に予め界面活性剤を含むように成され
た弾性体と、この弾性体上に未焼成の樹脂材を混合した
樹脂ディスパージョンを塗布し、その後樹脂ディスパー
ジョンを樹脂材が焼成される高温度に加熱しつつ弾性体
をこの樹脂ディスパージョンよりも低温下に維持して弾
性体上に形成された樹脂層と、を有することを特徴とす
る定着用弾性回転体。
2. An elastic body having a surface-active agent preliminarily formed on the surface thereof, and a resin dispersion prepared by mixing an unfired resin material on the elastic body, and then applying the resin dispersion to the resin material. An elastic rotating body for fixing, comprising: a resin layer formed on the elastic body while maintaining the elastic body at a temperature lower than the resin dispersion while being heated to a high temperature for firing.
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