JPH09212028A

JPH09212028A - 定着ロールおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH09212028A
Application number: JP4043296A
Authority: JP
Inventors: Koji Yamaguchi; 浩二山口; Masanari Umeda; 政成梅田; Kazunori Toyama; 和徳遠山
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1996-02-02
Publication date: 1997-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】被接着層間の接着性を改善するとともに、プ
ラズマ処理等の表面改質面処理を必要としない製造工程
が簡略な定着ロールを提供する。【解決手段】金属製の軸芯体１の外周に順次、シリコ
ーンゴムからなる柔軟性弾性層２と、スキン層３と、接
着剤層４と、フッ素系ゴムからなる膨潤防止層５と、表
層６とから定着ロールを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、定着ロールおよび
その製造方法に関し、より詳細には電子写真方式を利用
したフルカラー複写機等に用いられる製造工程を簡略に
することができる定着ロールおよびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を利用した複写機やプリン
ター等において、感光ドラムから複写紙に転写されたト
ナー像を定着する方式として、熱定着方式がある。これ
は、感光ドラムの外周面上に形成された静電潜像にトナ
ーを吸着させ、顕像化したトナー像を形成し、これを搬
送されてくる複写紙上に熱定着ロールにより定着するも
のである。詳しくは、各々内部に熱源を備えた定着ロー
ルと加圧ロールの間に、トナーが転写された複写紙を通
してこのトナーを加熱溶融させるとともに定着ロールと
加圧ロール間の圧力によりトナーを複写紙内に浸透させ
て、定着したトナー（定着像）を形成している。ところ
が、複写機において、特にフルカラー複写機では、画像
再現性を向上させるために、定着部でのトナーの溶融性
を高めており、その結果、定着ロール表面にトナーが付
着し、鮮明な画像が得られ難いという問題が発生する。
そこで、シリコーンオイルを定着ロールの表面に塗布
し、定着ロールの離型性を高めることにより、トナーの
定着ロール表面への付着を防ぐようにしている。そし
て、このようなシリコーンオイルを塗布して使用する定
着ロールとしては、表面が平滑であり、低硬度（柔軟
性）であることが要求されるとともにシリコーンオイル
による膨潤を防止できることが必要である。このような
要求に応えるために、図２に示すような、金属製の軸体
３１の外周に柔軟性を付与するシリコーンゴム等からな
る柔軟性弾性層３２が形成され、この表面に接着剤層３
３を介してフッ素ゴム等からなる膨潤防止層３４が形成
された定着ロール３０が使用されている。

【０００３】前記のような柔軟性弾性層３２と膨潤防止
層３４とを備えた定着ロール３０では、使用上これらの
層に生じるストレスに耐えるように柔軟性弾性層３２と
膨潤防止層３４の間に接着剤層３３を介在させている。
ところが、柔軟性弾性層３２と膨潤防止層３４とは、共
に離型性の良い材料で形成されており、接着剤のみで所
要の接着力を確保することは困難であった。そこで、定
着ロール３０の製造工程で、柔軟性弾性層３２にプラズ
マ処理等の表面改質処理を施した後、接着剤を塗布し、
この接着剤をプリベークして柔軟性弾性層３２と膨潤防
止層３４とを接着している。、

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の表面改
質処理を施した定着ロールでは、プラズマ処理装置等の
高電圧設備を必要とし、高度の安全対策の設備が必要と
される。さらに、プラズマ処理時に発生するオゾンは人
体に有害であり、その安全環境対策にも費用が掛かっ
た。

【０００５】本発明は、上述した問題に対処して創案し
たものであって、その目的とするところは、被接着層間
の接着性を改善するとともに、プラズマ処理等の表面改
質処理を必要としない製造工程が簡略な定着ロールおよ
びその製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そして、前記目的を達成
するため、本発明は金属製の軸芯体の外周に、順次柔軟
性弾性層と、スキン層と、接着剤層と、膨潤防止層と、
表層とが形成されてなる定着ロールを第１の要旨とし、
金属製の軸芯体の外周に、スキン層が一体化された柔軟
性弾性層を形成する工程と、該スキン層の外周に接着剤
層を形成する工程と、該接着剤層の外周に膨潤防止層を
形成する工程を含む定着ロールの製造方法を第２の要旨
とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施例
について説明する。ここに、図１は本発明の定着ロール
を説明する断面図である。

【０００８】定着ロール１０は、金属製の軸芯体１の外
周に順次、柔軟性弾性層２と、この柔軟性弾性層２と一
体不可分に形成されてなるスキン層３と、このスキン層
３の外周に形成された接着剤層４と、接着剤層４により
スキン層３に強固に接着された膨潤防止層５と、より離
型性をよくするように形成された表層６とからなってい
る。

【０００９】本発明において、軸芯体１を形成する金属
は、アルミニウム、鉄等が使用でき、形状も円筒、円柱
等で特に限定されない。

【００１０】先ず、金属製の軸芯体の外周にシリコーン
ゴム組成物を押出成形し、金型内、加熱炉内等で加熱加
硫することにより柔軟性弾性層２およびスキン層３を形
成する。

【００１１】柔軟性弾性層２は、発泡体又は非発泡体か
らなり、厚さ１〜５ｍｍに形成される。この柔軟性弾性
層２の形成材料としては、例えばシリコーンゴム、アク
リルゴム、ＥＰＤＭ、フロロシリコーンゴム等を用いる
ことができる。

【００１２】スキン層３は、柔軟性弾性層２の加硫成形
時に、厚さ０．０１〜０．１ｍｍに形成する。このスキ
ン層３は柔軟性弾性層２の表面に一体不可分に形成され
る。また、スキン層３は、表面に光沢があり、充填成分
が少なく、アルコールなどの溶剤をはじくように形成さ
れている。このため、塗布した接着剤が浸透しなくな
り、接着剤層４を薄く形成しても充分に接着力を確保す
ることができる。

【００１３】次いで、スキン層３に研磨および表面処理
を施すことなく、このスキン層３を残したまま接着剤を
ディップコート、またはスプレコート法等のコーティン
グ法により塗布し、７０〜１５０℃の熱風乾燥炉で乾燥
して接着剤層４を形成する。接着剤層４は、蒸発型、反
応型等の接着剤を塗布して厚さ３〜５０μｍに形成す
る。接着剤としては、溶液型、エマルジョン型等の蒸発
型、又は反応型等のものを用いることができる。この、
接着剤層４は、スキン層３と膨潤防止層５との間に介在
して、両層３、５とを一体的に強固に接着する層であ
る。厚さが５〜５０μｍ程度に形成されて、強度を落と
すことなく接着力が確保されている。

【００１４】膨潤防止層５は、フッ素系高分子組成物か
ら厚さを５〜５０μｍ程度に形成される。このフッ素系
高分子組成物は、フッ素系高分子材料、加硫剤、カーボ
ンブラック、受酸剤の他に加硫促進剤等の添加剤を配合
することにより形成される。フッ素系高分子材料として
は、フッ素系ゴム、フッ素系樹脂、およびフッ素系ゴム
とシリコーンゴムとの混合材料等があげられる。そし
て、フッ素系ゴムとしては、２元フッ化ビニリデン系ゴ
ム、３元フッ化ビニリデン系ゴム、テトラフルオロエチ
レン−プロプロピレン系ゴム、フルオロホスファゼン系
ゴム等があげられ、単独でもしくは２種以上併せて用い
られる。

【００１５】つぎに、フッ素系高分子材料からなるフッ
素系高分子組成物コーテイング液を調製した後、前記接
着剤層４上にコーテイングして１８０〜２３０℃の熱風
乾燥炉で加熱乾燥して膨潤防止層５を形成する。このフ
ッ素系高分子組成物コーテイング液を調製するのに用い
る溶剤としては、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチ
ルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、酢酸メチル、酢酸イ
ソアミル等があげられ、これらが単独でもしくは２種以
上混合して使用される。

【００１６】ついで、乾燥した前記膨潤防止層５上に、
シリコーンゴム等により厚さが０．１〜１．０ｍｍ、好
ましくは０．２〜０．３ｍｍの表層６が形成される。こ
の表層６は、定着ロール１０表面に塗布されるシリコー
ンオイルにより膨潤することにより、シリコーンオイル
の保持性を高めるために形成される。

【００１７】なお、本発明は、上述した説明例に限定さ
れるものでなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で変
形実施できるものを含む。

【００１８】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【実施例】

【００１９】軸芯体としてアルミニウム製軸芯を用い
た。この軸芯体の外周に、シリコーンゴム組成物を用い
て押出成形したのち、金型内で加硫成形（加硫温度：２
００℃）を行うことにより、厚さ３ｍｍの弾性体層およ
び厚さ５０μｍのスキン層を形成した。

【００２０】つぎに、スキン層に直接、シランカップリ
ング系接着剤をスプレーコーテイング法により塗布し、
１００℃の熱風乾燥炉で乾燥して接着剤層を形成した。

【００２１】つぎに、フッ素ゴム：１００重量部，カー
ボンブラック：３重量部，ＭｇＯ：１０重量部，架橋
剤：５重量部の配合により調製したフッ素系高分子材料
をＭＥＫに溶解したフッ素系高分子組成物コーテイング
液を調製した。ついで、フッ素系高分子組成物コーティ
ング液を前記接着剤層上にコーテイングした後、１８０
〜２３０℃の熱風乾燥炉で加熱乾燥して膨潤防止層を形
成した。なお、乾燥後の膨潤防止層、接着剤層の厚さは
それぞれ５０μｍ，１０μｍであった。

【００２２】つぎに、膨潤防止層上に、２液タイプＲＴ
Ｖ型シリコーンゴムを用いてディッピング法にてコーテ
ィングし、厚さ２５０μｍの表層を形成して、定着ロー
ルを得た。

【００２３】

【比較例１】スキン層を研磨した後、プラズマ処理を行
った以外は実施例と同様にして定着ロールを作製した。

【００２４】

【比較例２】スキン層を研磨した以外は実施例と同様に
して定着ロールを作製した。

【００２５】そして、このようにして得られた実施例お
よび比較例による定着ロールの接着力と定着特性および
オフセット耐久性を併せて下記の方法により調べた。そ
の結果を表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】ロール接着力：オートグラフ引張試験機に
より測定した。定着特性：各定着ロールをフルカラー複写機に組み込
み、２０００枚通紙して定着を行った。このときのロー
ルニップ幅を通常使用条件の６０％に設定しＯＨＰ（オ
ーバヘッドプロジェクター）画像を定着したときの画像
の乱れを評価した。その結果、いずれも定着画像に乱れ
を生じない良好なものであった。オフセット耐久性：各定着ロールをフルカラー複写機に
組み込み、５００００枚複写を行い、オフセットの発生
を観察し、評価した。その結果、実施例品および比較例
１品ではオフセットが発生しない良好なものであった。しかし、比較例２品では３００００枚通紙後、通紙スト
レスにより、柔軟性弾性層と膨潤防止層間で剥離が発生
し、定着ロールとして機能しない状態となった。

【００２８】表１の結果から明らかなように、スキン層
を研磨処理していない実施例品は接着力が４００ｇ／ｉ
ｎｃｈと比較例１品と同等の接着力を示し良好であっ
た。また、定着特性、オフセット耐久性も良好であっ
た。これに対し、スキン層を研磨処理した比較例２品は
接着力が１２０ｇ／ｉｎｃｈと低く接着性に問題があ
り、定着ロールとして機能しないものであった。

【００２９】

【発明の効果】本発明の定着ロールによれば、前記のよ
うに構成しているので、ロールの研磨等の処理をしない
でも接着性がよくなり、接着力の大きい定着ロールを得
ることができ、製造工程を簡略化できる。また、プラズ
マ処理等の表面改質処理をしないので、高電圧設備を必
要とせず安全対策の設備を簡略化できる。さらに、プラ
ズマ処理により発生するオゾン対策も不要となり、設備
を簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着ロールの断面図である。

【図２】従来の定着ロールの断面図である。

【符号の説明】

１軸芯体２柔軟性弾性層３ス
キン層４接着剤層５膨潤防止層６表
層１０定着ロール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属製の軸芯体の外周に、順次柔軟性弾
性層と、スキン層と、接着剤層と、膨潤防止層と、表層
とが形成されてなることを特徴とする定着ロール。
【請求項２】前記柔軟性弾性層と前記スキン層がシリ
コーンゴムから一体に形成され、前記膨潤防止層がフッ
素系ゴムから形成され、前記表層がシリコーンゴムから
形成されていることを特徴とする請求項１記載の定着ロ
ール。
【請求項３】金属製の軸芯体の外周に、スキン層が一
体化された柔軟性弾性層を形成する工程と、該スキン層
の外周に接着剤層を形成する工程と、該接着剤層の外周
に膨潤防止層を形成する工程を含むことを特徴とする定
着ロールの製造方法。
【請求項４】前記スキン層の表面に研磨処理を施すこ
となく、前記スキン層の外周に接着剤層を形成すること
を特徴とする請求項３記載の定着ロールの製造方法。