JPH08301475A - 搬送用ローラ及び搬送用ローラの製造方法並びに定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本出願に係る第１の発明は、低コストで容易
に製造できる搬送用ローラを提供することを目的として
いる。 【構成】 定着装置における加圧ローラ等の搬送用ロー
ラの芯材２８を、アルミニウム等で形成し、その周面に
複数の孔３０を設け、この周面をＬＴＶシリコーンゴム
２９等で被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子式或は静電記録式
又は印刷分野等の画像形成装置に関するものであり、例
えば、白黒、カラーの電子写真複写機、プリンター、印
刷機等に好適に具現化される。

【０００２】

【従来の技術】まず、従来例の搬送用ローラを備えた定
着装置を適用した画像形成装置の概略構造を図５に基づ
いて説明する。図５において、１はガラス等の透明部材
よりなる原稿載置台で、矢印ａ方向に往復運動して原稿
を走査する。原稿載置台１の直下にはセルホックレンズ
よりなる短焦点小径結像素子アレイ２が配置されてい
て、原稿載置台１上に置かれた原稿は、証明ランプ３に
よって照射され、その反射光像は上記アレイ２によって
感光ドラム４上にスリット露光される。この感光ドラム
４は矢印ｂ方向に回転する有機半導体感光層等を被覆さ
れた直径３０ｍｍドラムであり、帯電器５により一様に
帯電され、上記素子アレイ２の画像露光により静電潜像
が形成される。この静電潜像は、現像器６により、加熱
で軟化溶融する樹脂等よりなるトナーを用いて現像化さ
れる。一方、カセットＳ内に収納されている転写材Ｐ
は、搬送用ローラ７と感光ドラム４上の画像と同期する
ようタイミングをとって上下方向で圧接して回転される
対の搬送用ローラ８によって感光ドラム４上に送り込ま
れる。そして、転写帯電器９によって、感光ドラム４上
に形成されているトナー像は、転写材Ｐ上に転写され
る。その後、公知の分離手段によって感光ドラム４から
分離された転写材Ｐは、搬送ガイド１０によって定着装
置１１に導かれ、加熱定着処理された後にトレイ１２に
排出される。なお、トナー像を転写後、感光ドラム４上
に残留トナーはクリーナー１３によって除去される。上
記一連の動作は、転写材Ｐの搬送速度が５０ｍｍ／ｓｅ
ｃとなるように行われる。

【０００３】次に、図６に従来の定着装置１１の拡大図
を示す。図６において、１４は、装置に固定支持された
低熱容量線状加熱体であって、一例として厚み１．０ｍ
ｍ、幅６．０ｍｍ、長手長２４０ｍｍのアルミナ基板１
５に発熱層である抵抗材料１６を幅１ｍｍに塗工したも
ので、長手方向両端より通電される。この加熱体１４の
フィルム側表面には潤滑剤が塗布されている。

【０００４】加熱体１４に供給される電力は、検温素子
１７の出力によって制御されており、所定の温度１８０
℃に制御されている。このように温度制御された加熱体
１４に当接して図中矢印方向に定着フィルム１８は本体
と等速の５０ｍｍ／ｓｅｃで移動する。この定着フィル
ム１８は、一例として、厚み２０μｍの耐熱フィルム、
例えばポリイミド、ＰＦＡ等に少なくとも画像当接面側
にＰＴＦＥ、ＰＦＡ等のフッ素樹脂に導電材を添加した
離型層を約１０μｍコートしたエンドレスフィルムであ
る。一般には、総厚１００μｍ、より好ましくは４０μ
ｍ未満、フィルム駆動は駆動ローラ１９と従動ローラ２
０による駆動とテンションにより矢印方向に皺なく移動
する。

【０００５】２１はシリコーンゴム等の離型性の良いゴ
ム弾性層を有する加圧ローラで、総圧４〜７ｋｇで定着
フィルム１８を介して加熱体１４を加圧し定着フィルム
１８と圧接回転し、転写材Ｐ上の未定着トナーＴは入口
ガイド２２により定着部に導かれ上述の加熱により定着
像を得る。

【０００６】次に、以上のような定着装置における加圧
ローラ２１を図７に基づいて詳述する。２５は、アルミ
ニウムよりなる円柱中空の芯材で、芯厚３ｍｍである。
２６は接着剤としてのプライマー、２７は３ｍｍ厚のＨ
ＴＶ（高温加硫タイプ）シリコーンゴムで総外径３０ｍ
ｍである。この加圧ローラ２１も５０ｍｍ／ｓｅｃの速
度で回転駆動される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例における加圧ローラに代表される搬送用ローラにお
いて、以下のようなことが言える。

【０００８】上記従来で示したような電子写真複写機、
特に低速分野における低価格が重要なファクターの一つ
となってきているが、搬送用ローラとしての加圧ローラ
においても、更なる低価格（コスト）化が必須となって
くる。この時、芯材上にプライマーを塗布し、ゴムの被
膜を形成する構成では、プライマーのコスト、及び製造
ステップの多さによるコストが高くなることがあった。

【０００９】本出願に係る第１の発明は、低コストで容
易に製造できる搬送用ローラを提供することを目的とし
ている。

【００１０】また、本出願に係る第２の発明は、より一
層コストを低減させ、製造の容易化及び短時間化の可能
な搬送用ローラを提供することを目的としている。

【００１１】さらに、本出願に係る第３の発明は、より
一層製造の容易な搬送用ローラを提供することを目的と
している。

【００１２】また、本出願に係る第４の発明は、より一
層容易に搬送用ローラを製造することのできる搬送用ロ
ーラの製造方法を提供することを目的としている。

【００１３】さらに、本出願に係る第５の発明は、低コ
ストで容易に製造できる加圧ローラを備えた定着装置を
提供することを目的としている。

【００１４】また、本出願に係る第６の発明は、より一
層コストを低減させることのできる加圧ローラを備えた
定着装置を提供することを目的としている。

【００１５】さらに、本出願に係る第７の発明は、より
一層製造の容易な加圧ローラを備えた定着装置を提供す
ることを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
によれば、上記目的は、芯材上に弾性層を被覆してなる
搬送用ローラにおいて、上記芯材の被覆面には、上記弾
性層を保持する複数個の孔が形成されていることにより
達成される。

【００１７】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記目的は、上記第１の発明において、芯材が樹脂で形
成されていることにより達成される。

【００１８】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、上記目的は、上記第１の発明または第２の発明のい
ずれかにおいて、弾性層は、低温加硫型シリコーンゴム
であることにより達成される。

【００１９】また、本出願に係る第４の発明によれば、
上記目的は、芯材内部を低圧にて製造することにより達
成される。

【００２０】さらに、本出願に係る第５の発明によれ
ば、上記目的は、加熱体を内包する定着ローラに、或は
加熱体と摺接するように配設された定着フィルムを介し
て該加熱体に、圧接するように配設された加圧ローラを
備え、上記定着ローラ或は定着フィルムと該加圧ローラ
により転写材を挟持搬送しながら該転写材上の未定着現
像剤像を加熱及び加圧して定着せしめる定着装置におい
て、上記加圧ローラは、芯材上に弾性層を被覆してなる
ローラであり、該芯材の被覆面には、該弾性層を保持す
る複数個の孔が形成されていることにより達成される。

【００２１】また、本出願に係る第６の発明によれば、
上記目的は、上記第５の発明において、加圧ローラの芯
材が樹脂で形成されていることにより達成される。

【００２２】さらに、本出願に係る第７の発明によれ
ば、上記目的は、上記第５の発明または第６の発明にお
いて、加圧ローラの弾性層は、低温加硫型シリコーンゴ
ムであることにより達成される。

【００２３】

【作用】本出願に係る第１の発明によれば、芯材上に弾
性層を被覆してなる搬送用ローラにおいて、上記芯材の
被覆面に、複数個の孔を形成したので、接着層を用いる
ことなく上記弾性層を確実に上記芯材上に保持する。

【００２４】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記第１の発明において、芯材を樹脂で形成したので、
製造の低コスト化、容易化、短時間化を実現する。

【００２５】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、上記第１の発明または第２の発明において、弾性層
を低温加硫型シリコーンゴムとしたので、該ゴムが芯材
の複数の孔に円滑に侵入し、短時間で搬送用ローラを製
造せしめる。

【００２６】また、本出願に係る第４の発明によれば、
芯材上に弾性層を被覆する際、芯材内部を低圧にして製
造するので、弾性部材は芯材の孔に円滑に侵入し、容易
に搬送用ローラが製造される。

【００２７】さらに、本出願に係る第５の発明によれ
ば、加熱体を内包する定着ローラに、或は加熱体と摺接
するように配設された定着フィルムを介して該加熱体
に、圧接するように配設された加圧ローラを、芯材上に
弾性層を被覆してなるローラとし、該芯材の被覆面に、
複数個の孔を形成したので、接着層を設けることなく確
実に弾性層を保持する。

【００２８】また、本出願に係る第６の発明によれば、
上記第５の発明において、加圧ローラの芯材を樹脂で形
成したので、製造の低コスト化、容易化、短時間化を実
現する。

【００２９】さらに、本出願に係る第７の発明によれ
ば、上記目的は、上記第５の発明または第６の発明にお
いて、加圧ローラの弾性層を、低温加硫型シリコーンゴ
ムとしたので、該ゴムが芯材の複数の孔に円滑に侵入
し、加圧ローラを製造せしめる。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００３１】（第１の実施例）まず、本発明の第１の実
施例を図１ないし図３に基づいて説明する。本実施例に
おいては、搬送用ローラを定着装置の加圧ローラに適用
したものである。

【００３２】図３に本実施例の定着装置の概略構成を示
す。図３において、１４は、装置に固定支持された低熱
容量線状加熱体であって、本実施例においては、厚み
１．０ｍｍ、幅６．０ｍｍ、長手長２４０ｍｍのアルミ
ナ基板１５に、発熱層である抵抗材料１６を幅１ｍｍに
塗工したもので、長手方向両端より通電される。また、
この加熱体１４のフィルム側表面には潤滑剤が塗布され
ている。

【００３３】加熱体１４に供給される電力は、検温素子
１７の出力によって制御されており、所定の温度１８０
℃に制御されている。このように温度制御された加熱体
１４に当接して図中矢印方向に定着フィルム１８は画像
形成装置本体と等速の５０ｍｍ／ｓｅｃで移動する。こ
の定着フィルム１８は、本実施例においては、厚み２０
μｍの耐熱フィルム、例えばポリイミド、ＰＦＡ等に少
なくとも画像当接面側にＰＴＦＥ、ＰＦＡ等のフッ素樹
脂に導電材を添加した離型層を約１０μｍコートしたエ
ンドレスフィルムを用いている。一般には、総厚１００
μｍ、より好ましくは４０μｍ未満のフィルムが用いら
れる。また、フィルム駆動は駆動ローラ１９と従動ロー
ラ２０による駆動とテンションにより行われ、矢印方向
に皺なく移動する。

【００３４】このような本実施例装置における加圧ロー
ラ２１’は、図１に示すように、外径３０ｍｍの加圧ロ
ーラであり、後述するアルミニウムよりなる３ｍｍ厚の
芯材２８上にＬＴＶ（低温加硫タイプ）シリコーンゴム
２９を３ｍｍの厚さで被膜を形成して構成されている。

【００３５】本実施例においては、従来例で示したよう
なプライマーは使用せず、芯材２８を次のように構成し
ている。

【００３６】図２に示すように、芯材２８には、複数の
孔３０を形成した。孔３０は直径２ｍｍ、深さ２ｍｍ、
間隔が周囲１０ｍｍおきに配置されている。かかる孔３
０は、ドリル等の加工方法により形成してある。

【００３７】以上のような芯材２８上にＬＴＶシリコー
ンゴム２９を従来公知のスプレー法、型成形法により被
膜を形成し、最終外径として３０ｍｍの加圧ローラを作
成した。

【００３８】このように孔３０を設けると、成形時にＬ
ＴＶシリコーンゴムの流動性により孔３０内にゴムが侵
入し、芯材２８上に固定される。従って、従来のような
接着層は不要となり、コストの低減を図ることができ
る。

【００３９】本実施例のような加圧ローラとしては、使
用上の圧力が低かったり、回転速度が遅い等の条件によ
り、芯材上のゴムの性能としては、軸方向及び周方向に
ずれなければ良い。当然、外径方向には、ゴムの弾性に
より芯材周囲に巻き付く。

【００４０】以上により、従来で説明したような定着装
置では、十分にその使用に耐え得る加圧ローラを低コス
トで提供することができる。

【００４１】また、コストに関しては、プライマー層を
設けないことにより、プライマー自体の材料費がなくな
ることと、プライマー層を形成する工程がなくなること
により、加圧ローラ自体の低コスト化が可能となってい
る。

【００４２】（第２の実施例）次に、本発明の第２の実
施例を図４に基づいて説明する。なお、第１の実施例と
の共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００４３】本実施例は、第１の実施例における孔３０
を芯材２８内を貫通する孔３２とした。

【００４４】図４に製造方法と共に説明する。まず、貫
通した孔３２を持つ２ｍｍ厚の芯材２８を内径３０ｍｍ
の径を有する型３１内に、同心円に保持し、２ｍｍ厚の
ＬＴＶシリコーンゴム層２９を形成すべく隙間に注入す
る。

【００４５】すると、貫通孔３２に侵入したシリコーン
ゴム２９は芯材２８内に漏れるので、図４のように、わ
ずかしみ出した程度で、ＬＴＶシリコーンゴム２９の供
給注入を停止し、この状態でゴム化させる。

【００４６】以上により、ＬＴＶシリコーンゴム２９の
芯材２８へのアンカー効果がより強固となり、ゴムの軸
及び周方向へのずれに対し強くすることができ、かつ、
第１の実施例と同様の効果が得られた。なお、本実施例
の孔も第１の実施例と同様、ドリルにより形成した。

【００４７】（第３の実施例）次に、本発明の第３の実
施例について説明する。なお、第１及び第２の実施例と
の共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００４８】本実施例は、第２の実施例で説明した製造
方法を用いる際に、芯材２８の内部３３を弱真空に減圧
したものである。

【００４９】これによって、ＬＴＶシリコーンゴム２９
が、よりスムーズに貫通孔３２内へ侵入し、短時間にＬ
ＴＶシリコーンゴム層２９を形成することができた。

【００５０】（第４の実施例）次に、本発明の第４の実
施例について説明する。なお、第１の実施例との共通箇
所には同一符号を付して説明を省略する。

【００５１】本実施例は、第１の実施例で示した孔３０
を有する芯材２８に関し、アルミニウムの代わりに、ポ
リフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）を使用し
た。

【００５２】孔３０を有する芯材２８は、軸方向二割り
で形成し、インジェクション型成形により成形し、両者
を接着して形成した。

【００５３】かかる芯材２８の外周に、シリコーンゴム
層２９を形成する等の構成、製法は第１の実施例と同様
である。

【００５４】このように、芯材材質を金属から樹脂にし
たこと、及び型で製造するようにしたことにより、孔を
形成することがより容易になり、さらに低コスト、短時
間で芯材を作成することが可能となり、加圧ローラとし
て、第１の実施例と同様な効果が得られた。

【００５５】ここで、樹脂は一般的に耐熱性が高い樹脂
ほどコストが高くなるものの、本実施例のような使用方
法においては、従来例で示したような外部より、熱が来
る形の装置であるため、外周のシリコーンゴム層が芯材
に対する断熱層となり、樹脂の高い耐熱性は要求され
ず、これによって、低コストの樹脂を選択することが可
能である。

【００５６】例えば、ポリエーテルエーテルケトン、ポ
リアミドイミド、ポリエーテルイミド、更にコスト的に
安い樹脂等の樹脂が好適に使用可能である。

【００５７】（第５の実施例）次に、本発明の第５の実
施例について説明する。なお、第１の実施例との共通箇
所には同一符号を付して説明を省略する。

【００５８】本実施例は、第１の実施例で示した孔３０
を有する芯材２８に関し、アルミニウムの代わりにセラ
ミックを使用した。セラミックの芯材２８は、従来公知
の型成形法により作成し、かかる芯材２８の外周に、シ
リコーンゴム層を形成する等の構成は第１の実施例と同
様である。

【００５９】このようにすることにより、第１の実施例
と同様の効果を得られるようになったと共に、セラミッ
クの場合は安価で耐熱性があるために、特に熱源が近傍
にある定着装置等の本実施例のような加圧ローラの芯材
として、特に有効である。

【００６０】なお、孔は本実施例で示したように、貫通
していないものでも、貫通した例でも好適に使用でき
る。

【００６１】また、セラミックには、従来公知の外添剤
として、アルミナ、酸化ケイ素、ジリコニア等を適宜充
填しても良く、また、これらは強度、耐熱性等を得るた
めに、適宜選択されるものである。

【００６２】さらに、上記実施例において、孔の径、深
さ、間隔は、任意に設定可能である。また、形状も丸に
こだわらず、四角、星形等でも良い。

【００６３】また、孔は中心方向へ直線状に形成される
だけでなく、内部で曲がっていたりしても適度なアンカ
ー効果が得られる。

【００６４】さらに、芯材は中途で芯厚が３ｍｍ等の例
を示したが、芯厚は任意で良いと共に、中実構造でも良
い。

【００６５】また、ゴムとして、ＬＴＶシリコーンゴム
の例を示したが、ＨＴＶ、ＲＴＶ（室温加硫タイプ）シ
リコーンゴムでも良いが、孔への侵入の容易さより、製
造時、液状のＬＴＶ、ＲＴＶシリコーンゴム、特に加硫
の速いＬＴＶシリコーンゴムが好ましい。

【００６６】または、定着装置の加圧力によって、従来
公知のＥＰＤＭやウレタンゴム等も使用可能である。

【００６７】さらに、ゴム厚に関して２ｍｍ、３ｍｍ厚
の例を示したが、かかる厚みは装置に対応し、任意に選
択可能である。

【００６８】本発明の場合、プライマーを使用していな
いため、内部にハロゲンヒーター等加熱源をもつ加圧ロ
ーラに適応するのは好ましくなく、従来例で示したよう
な内部ヒータレス加圧ローラにおいて、特に好適に具現
化される。

【００６９】また、加熱側機構にフィルムと線状発熱体
よりなる例を示したが、従来公知の加熱ローラタイプの
定着装置としての加圧ローラにも使用可能である。

【００７０】従来例、実施例において、電子写真方式の
定着装置に使用した例を示したが、同方式の紙搬送ロー
ラや、印刷等での紙搬送ローラ等としても好適に使用可
能である。

【００７１】また、従来、芯材の表面はプライマーによ
る接着強度を上げるために、ブラスト法等により粗して
凸凹を設けているが、これらは、本発明の凸凹とは大き
く異なる。

【００７２】即ち、従来の凸凹は、μｍオーダーの粗し
であるのに対し、本実施例の孔はｍｍオーダーで、しか
も、一孔一孔が意識的に設けられている点で、ブラスト
表面とは異なる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第１
の発明によれば、芯材上に弾性層を被覆してなる搬送用
ローラにおいて、上記芯材の被覆面に、複数個の孔を形
成したので、接着層を用いることなく上記弾性層を確実
に上記芯材上に保持することができ、低コストか、製造
の容易化を図ることができる。

【００７４】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記第１の発明において、芯材を樹脂で形成したので、
製造の低コスト化、容易化、短時間化を実現することが
できる。

【００７５】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、上記第１の発明または第２の発明において、弾性層
を低温加硫型シリコーンゴムとしたので、該ゴムを芯材
の複数の孔に円滑に侵入させ、搬送用ローラの製造の容
易化、及び短時間化を実現することができる。

【００７６】また、本出願に係る第４の発明によれば、
芯材上に弾性層を被覆する際、芯材内部を低圧にして製
造するので、弾性部材を芯材の孔に円滑に侵入させ、容
易に搬送用ローラを製造することができる。

【００７７】さらに、本出願に係る第５の発明によれ
ば、加熱体を内包する定着ローラに、或は加熱体と摺接
するように配設された定着フィルムを介して該加熱体
に、圧接するように配設された加圧ローラを、芯材上に
弾性層を被覆してなるローラとし、該芯材の被覆面に、
複数個の孔を形成したので、接着層を設けることなく確
実に弾性層を保持することができ、低コスト化、製造の
容易化を図ることができる。

【００７８】また、本出願に係る第６の発明によれば、
上記第５の発明において、加圧ローラの芯材を樹脂で形
成したので、製造の低コスト化、容易化、短時間化を図
ることができる。

【００７９】さらに、本出願に係る第７の発明によれ
ば、上記目的は、上記第５の発明または第６の発明にお
いて、加圧ローラの弾性層を、低温加硫型シリコーンゴ
ムとしたので、該ゴムを芯材の複数の孔に円滑に侵入さ
せ、加圧ローラを容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における搬送用ローラの
断面図である。

【図２】本発明の第１の実施例における搬送用ローラの
斜視図である。

【図３】本発明の第１の実施例における定着装置の構成
図である。

【図４】本発明の第２の実施例における搬送用ローラの
断面図である。

【図５】従来の画像形成装置の断面図である。

【図６】従来の定着装置の断面図である。

【図７】従来の搬送用ローラの断面図である。

【符号の説明】

１４ 加熱体 １８ 定着フィルム ２１’ 加圧ローラ（搬送用ローラ） ２８ 芯材 ２９，３２ ＬＴＶシリコーンゴム（弾性層） ３０，３２ 孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/20 １０１ Ｇ０３Ｇ 15/20 １０１ １０３ １０３ // Ｂ６５Ｈ 27/00 Ｂ６５Ｈ 27/00

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芯材上に弾性層を被覆してなる搬送用ロ
   ーラにおいて、上記芯材の被覆面には、上記弾性層を保
   持する複数個の孔が形成されていることを特徴とする搬
   送用ローラ。
2. 【請求項２】 芯材が樹脂で形成されていることとする
   請求項１に記載の搬送用ローラ。
3. 【請求項３】 弾性層は低温加硫型シリコーンゴムであ
   ることとする請求項１または請求項２に記載の搬送用ロ
   ーラ。
4. 【請求項４】 貫通した孔を有する芯材に弾性層を被覆
   する際、芯材内を低圧にすることを特徴とする搬送用ロ
   ーラの製造方法。
5. 【請求項５】 加熱体を内包する定着ローラに、或は加
   熱体と摺接するように配設された定着フィルムを介して
   該加熱体に、圧接するように配設された加圧ローラを備
   え、上記定着ローラ或は定着フィルムと該加圧ローラに
   より転写材を挟持搬送しながら該転写材上の未定着現像
   剤像を加熱及び加圧して定着せしめる定着装置におい
   て、上記加圧ローラは、芯材上に弾性層を被覆してなる
   ローラであり、該芯材の被覆面には、該弾性層を保持す
   る複数個の孔が形成されていることを特徴とする定着装
   置。
6. 【請求項６】 加圧ローラの芯材が樹脂で形成されてい
   ることとする請求項５に記載の定着装置。
7. 【請求項７】 加圧ローラの弾性層は、低温加硫型シリ
   コーンゴムであることとする請求項５または請求項６に
   記載の定着装置。