JPH09311576A - 定着ローラとその製造方法 - Google Patents

定着ローラとその製造方法

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JPH09311576A
JPH09311576A JP15155996A JP15155996A JPH09311576A JP H09311576 A JPH09311576 A JP H09311576A JP 15155996 A JP15155996 A JP 15155996A JP 15155996 A JP15155996 A JP 15155996A JP H09311576 A JPH09311576 A JP H09311576A
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JP
Japan
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fluororesin
primer
fixing roller
layer
primer layer
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Pending
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JP15155996A
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English (en)
Inventor
Toshiro Hirohata
俊郎 広幡
Toshihiko Takiguchi
敏彦 滝口
Hiromi Kamimura
広美 上村
Yasuhiro Fukumoto
泰博 福本
Chiaki Kato
千明 加藤
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 昇温性能を低下させることなく、定着ローラ
の低コスト化を実現するため、必要な塗装回数が少ない
新規な定着ローラ、及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 筒状芯体の外面にフッ素樹脂用プライマ
ー層を介してフッ素樹脂層が形成された定着ローラにお
いて、該筒状芯体の内面に焼成後の明度L*が35以下
であるフッ素樹脂用プライマー層が形成されていること
を特徴とする定着ローラ。筒状芯体をフッ素樹脂用プラ
イマーの分散液に浸漬して、その外面と内面に焼成後の
明度L*が35以下であるフッ素樹脂用プライマー層を
形成し、さらに、外面のフッ素樹脂用プライマー層の上
にはフッ素樹脂層を形成することを特徴とする定着ロー
ラの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機、
ファクシミリ、プリンター等において、被転写物に転写
されたトナー画像を加熱定着するための定着部に用いら
れる定着ローラ、及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真複写機、ファクシミリ、レーザ
ービームプリンター等においては、印刷の最終段階で、
記録紙などの被転写物上のトナーを加熱溶融して、被転
写物に定着させる。トナーの定着には、一般に、図1に
示すような構造の定着ローラが使用されている。すなわ
ち、定着ローラは、図1に示すように、金属製円筒など
の筒状芯体1の外面に、フッ素樹脂層3をコーティング
により形成し、内面には耐熱性の黒色塗装4を施したも
のである。筒状芯体1に対するフッ素樹脂層3の接着強
度を増すため、通常、フッ素樹脂層3と筒上芯体1との
間にフッ素樹脂用プライマー層2が設けられている。定
着ローラの内部には、ヒーターが配置され(図示せ
ず)、ヒーターからの熱は、定着ローラの各層を通して
フッ素樹脂層の表面に到達し、被転写物上のトナーの熱
融着に消費される。
【0003】定着ローラ外面のフッ素樹脂層は、定着時
にトナーがローラ側に付着しないようにする役割を有し
ており、内面の黒色塗装は、定着ローラ内部に配置され
るヒーターの熱を効率よく吸収し、加熱開始時の定着ロ
ーラの昇温時間を短縮する役割を有している。上記構成
による定着ローラは、十分な性能を有するものの、近
年、ファクシミリやパソコン用プリンターの低価格化に
伴い、定着ローラの低価格化が強く望まれていた。
【0004】上記構成の定着ローラは、一般に、以下の
方法で製造されている。先ず、所定形状に加工された筒
状芯体の内面に、黒色塗料液をスプレーで吹き付けた
後、焼き付けをして内面黒色塗装を形成する。黒色塗料
としては、通常、シリコーン樹脂に金属酸化物顔料を加
えたものが使用されている。次に、黒色塗装済みの筒状
芯体の外面に、スプレー法により、フッ素樹脂用プライ
マーの分散液を塗布し乾燥する。最後に、プライマー層
の上に、スプレー法により、フッ素樹脂分散液を塗布し
乾燥した後、焼成する。ところが、上記の製造方法で
は、少なくとも内面に1回と外面に2回の多段の塗装工
程を要するため、低コスト化が困難であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、昇温
性能を低下させることなく、定着ローラの低コスト化を
実現するため、必要な塗装回数が少ない新規な定着ロー
ラ、及びその製造方法を提供することにある。本発明者
らは、筒状芯体内面をコーティングするための種々の黒
色塗装を検討した結果、焼成後の明度L*が35以下で
あるフッ素樹脂用プライマーを筒状芯体内面にコーティ
ングすることにより、従来のシリコーン樹脂と金属酸化
物顔料からなる黒色塗装と同等の昇温性能を有すること
を見いだした。このフッ素樹脂用プライマーは、プライ
マーとしての接着性能を保持しているため、外面のフッ
素樹脂層のプライマーとしても使用することができる。
そこで、筒状芯体の内外面に、フッ素樹脂用プライマー
の分散液を浸漬法(ディッピング法)により一工程で塗
装すれば、内面の黒色塗装と外面のプライマー塗装を同
時に行うことになり、従来の塗装工程を短縮することが
可能である。本発明は、これらの知見に基づいて完成す
るに至ったものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、筒状芯
体の外面にフッ素樹脂用プライマー層を介してフッ素樹
脂層が形成された定着ローラにおいて、該筒状芯体の内
面に焼成後の明度L*が35以下であるフッ素樹脂用プ
ライマー層が形成されていることを特徴とする定着ロー
ラが提供される。また、本発明によれば、筒状芯体をフ
ッ素樹脂用プライマーの分散液に浸漬して、その外面と
内面に焼成後の明度L*が35以下であるフッ素樹脂用
プライマー層を形成し、さらに、外面のフッ素樹脂用プ
ライマー層の上にはフッ素樹脂層を形成することを特徴
とする定着ローラの製造方法が提供される。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の定着ローラは、図2に示
すように、筒状芯体1の内面に、焼成後の明度L*が3
5以下であるフッ素樹脂用プライマー層5が形成され、
外面には、フッ素樹脂用プライマー層2を介して、フッ
素樹脂層3が形成されている。外面のフッ素樹脂用プラ
イマー層を内面のフッ素樹脂用プライマーと同じもので
形成すれば、筒状芯体を該プライマーの分散液に浸漬す
ることにより、一工程で内外面の塗装を行うことができ
る。
【0008】本発明で使用するフッ素樹脂用プライマー
は、筒状芯体とフッ素樹脂層との接着性を改良するため
の有機高分子(例えば、アクリル樹脂、ポリアミドイミ
ド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエー
テルスルホン等)を含み、フッ素樹脂固形分、及びこれ
を液中に分散させるための界面活性剤を含む分散液であ
る。プライマーに含有させるフッ素樹脂としては、例え
ば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラ
フルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテ
ル共重合体(PFA)、またはPTFEとPFAの混合
物などを挙げることができる。
【0009】焼成後の明度L*が35以下であるフッ素
樹脂用プライマー層を形成するためには、上記のプライ
マーに各種顔料を加えればよい。顔料としては、例え
ば、カーボンブラック、黒色酸化鉄等の黒色顔料;酸化
クロム、ビリジアン、コバルトグリーン等の緑色顔料;
ウルトラマリンブルー、プルシアンブルー、コバルトブ
ルー、フタロシアニンブルー等の青色顔料;マンガンバ
イオレット、コバルトバイオレット等の紫色顔料等を挙
げることができる。これらの顔料をそれぞれ単独で、あ
るいは2種以上を組み合わせて使用することにより、所
望の明度を有するフッ素樹脂用プライマーを得ることが
できる。明度L*は、好ましくは30以下である。
【0010】フッ素樹脂用プライマーによる内面黒色塗
装と外面プライマー層は、ディッピング法により一工程
で形成することができる。内面黒色塗装と外面プライマ
ー層の膜厚は、一般に、フッ素樹脂用プライマー分散液
の粘度と、該分散液に浸漬した筒状芯体の引き上げ速度
により決まる。内面黒色塗装と外面プライマー層の膜厚
は、通常、5〜9μmであり、この膜厚を得るには、フ
ッ素樹脂用プライマー分散液の粘度を50〜500cp
s、引き上げ速度を0.5〜2.0mm/秒とすること
が望ましい。なお、必要に応じて、内外面のプライマー
層の材質を変えることができる。例えば、外面のプライ
マー層には、黒色塗装用ではなく、従来のフッ素樹脂用
プライマーを用いてもよい。この場合でも、乾燥・焼成
工程などを同時に行うことができるので、工程の簡素化
につながる。
【0011】本発明で使用する筒状芯体としては、アル
ミニウム、アルミニウム合金、鉄、ステンレス等の金属
からなる円筒、アルミナ、炭化けい素等のセラミックス
からなる円筒、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベ
ンゾイミダゾール、ポリベンゾオキサゾール等の耐熱樹
脂からなる円筒、さらには、ポリイミド、ポリアミドイ
ミド、ポリベンゾイミダゾール、ポリベンゾオキサゾー
ル等の耐熱樹脂からなるフィルムにより形成されたチュ
ーブなどが挙げられる。フッ素樹脂層を形成するための
フッ素樹脂としては、例えば、PTFE、PFA、テト
ラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合
体(FEP)、エチレン/テトラフルオロエチレン共重
合体(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン
(PCTFE)、エチレン/クロロトリフルオロエチレ
ン共重合体(ECTFE)、ポリフッ化ビニリデン(P
VDF)等を挙げることができる。これらは、それぞれ
単独で、あるいは2種以上を組み合わせて使用すること
ができる。
【0012】フッ素樹脂層を形成するには、通常、乾燥
・焼成したプライマー層の上に、フッ素樹脂分散液を塗
布し、乾燥・焼成することにより行う。場合によって
は、乾燥したプライマー層の上にフッ素樹脂分散液を塗
布し、乾燥した後、同時に焼成してもよい。外面のプラ
イマーの焼成時には、内面のプライマー層の焼成も行わ
れる。フッ素樹脂層の厚みは、通常、5〜300μmで
ある。焼成後の明度L*が35以下であるフッ素樹脂用
プライマーを内面黒塗装として使用することにより、従
来のシリコーン樹脂と金属酸化顔料からなる黒色塗装と
同等の昇温性能を有し、ディッピング法により内面黒塗
装と外面プライマー層を一工程で塗装できる製造コスト
の低い定着ローラが得られる。
【0013】
【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明に
ついてより具体的に説明する。
【0014】[実施例1]外径20mmφ、肉厚1.5
mmのアルミ芯金(筒状芯体)の内外面に、デュポン社
製フッ素樹脂用プライマー分散液855−003をディ
ッピング法により塗布した。プライマー分散液の粘度
は、150cpであった。アルミ芯金の引き上げ速度
は、1.0mm/秒とした。ディッピング時、芯金の下
側端部20mmの部分をマスキングし、芯金上端から2
0mmの位置まで分散液に漬けることにより、芯金両端
に幅20mmの非塗装部を設けた。塗装後、室温乾燥
し、次いで150℃で30分間加熱した。得られたプラ
イマー層の膜厚は、内外面ともに8±1μm であっ
た。また、プライマー層の明度L*は、27であった。
【0015】次に、外面にフッ素樹脂分散液をスプレー
法により塗布した。フッ素樹脂分散液としては、5重量
%の充填剤、30重量%のPTFE及び20重量%のP
FAから成る液を基本とし、粘度調整用の界面活性剤か
ら成る調整液を用いて、必要に応じて粘度調整を実施し
たものを用いた。芯金の両端部20mmの部分は、外面
をマスキングし、芯金両端外面に幅20mmの非塗装部
を形成した。室温乾燥後、380℃で30分間焼成し、
定着用ローラを得た。上記の方法により、内面1層と外
面2層のコーティングを2回の塗装工程で行うことがで
き、生産性に優れ、低コスト化に適したものであった。
得られた定着ローラの内部にハロゲンヒーターを挿入し
て、加熱を行った。この時、ローラ表面が200℃に達
するのに要した時間は40秒であり、昇温性能に優れる
ものであった。この定着ローラを実機に装着し、定着試
験を行った。定着性は、記録紙に定着されたトナーの上
を砂消しゴムで3回こすり、こすり前後の明度変化で評
価した。明度変化ΔL*は0.5であり、十分な定着性
を有していた。
【0016】[比較例1]外径20mmφのアルミ芯金
(芯体)の内面にオキツモ社製の耐熱黒色塗料601を
スプレーで塗布し、焼成して内面黒色塗装を得た。得ら
れた内面黒色塗装の膜厚は、20±5μmであり、明度
*は28であった。次に、外面に実施例1と同じフッ
素樹脂用プライマー分散液をスプレー法により塗布し
た。芯金の両端部20mmの部分は外面をマスキング
し、芯金両端外面に幅20mmの非塗装部を設けた。塗
布後、室温乾燥し、次いで150℃で30分間加熱し
た。得られたプライマー層の膜厚は、5±1μmであっ
た。次いで、外面のプライマー層の上に、実施例1と同
じフッ素樹脂分散液をスプレー法により塗布した。芯金
の両端部20mmの部分は外面をマスキングし、芯金両
端外面に幅20mmの非塗装部を設けた。得られた定着
ローラの内部にハロゲンヒーターを挿入し、加熱を行っ
た。この時、ローラ表面が200℃に達するのに要した
時間は40秒であり、昇温性能に優れるものであった。
しかし、この定着ローラは、内面1回と外面2回の合計
3段の塗装工程を必要とするものであり、生産性に劣る
ものであった。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、内面黒色塗装として、
焼成後の明度L*が35以下であるフッ素樹脂用プライ
マーを用いることにより、内面黒色塗装と筒状芯金外面
のプライマー層の形成をディッピング法により1工程で
行うことができる。これにより、定着ローラの製造コス
トを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、従来の定着ローラの構造に関する説明
用の断面図である。
【図2】図2は、本発明の定着ローラの構造に関する説
明用の断面図である。
【符号の説明】
1:筒状芯体 2:フッ素樹脂用プライマー層 3:フッ素樹脂層 4:内面黒色塗装 5:フッ素樹脂用プライマーによる内面コーティング層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福本 泰博 大阪府泉南郡熊取町大字野田950番地 住 友電気工業株式会社熊取製作所内 (72)発明者 加藤 千明 大阪府泉南郡熊取町大字野田950番地 住 友電気工業株式会社熊取製作所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筒状芯体の外面にフッ素樹脂用プライマ
    ー層を介してフッ素樹脂層が形成された定着ローラにお
    いて、該筒状芯体の内面に焼成後の明度L*が35以下
    であるフッ素樹脂用プライマー層が形成されていること
    を特徴とする定着ローラ。
  2. 【請求項2】 筒状芯体の外面と内面の各フッ素樹脂用
    プライマー層が同一のフッ素樹脂用プライマーにより形
    成されている請求項1記載の定着ローラ。
  3. 【請求項3】 筒状芯体をフッ素樹脂用プライマーの分
    散液に浸漬して、その外面と内面に焼成後の明度L*
    35以下であるフッ素樹脂用プライマー層を形成し、さ
    らに、外面のフッ素樹脂用プライマー層の上にはフッ素
    樹脂層を形成することを特徴とする定着ローラの製造方
    法。
JP15155996A 1996-05-22 1996-05-22 定着ローラとその製造方法 Pending JPH09311576A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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