JPH117214A - 定着用回転体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性、定着性、トナー離型性に優れた定着
用ローラまたはベルトを提供すること。 【解決手段】 基体上にゴム層とフッ素樹脂層とがこの
順に形成された定着用回転体の製造方法において、
（１）筒状金型の内面にフッ素樹脂層を形成する工程、
（２）筒状金型の中空内に基体を挿入する工程、（３）
フッ素樹脂層と基体との間の空隙に未加硫ゴムを注入す
る工程、（４）注入した未加硫ゴムを加硫して加硫ゴム
層を形成する工程、及び（５）フッ素樹脂層及び加硫ゴ
ム層と共に基体を筒状金型から引き抜く工程を含むこと
を特徴とする定着用回転体の製造方法。上記の未加硫ゴ
ムの注入にかえて、基体上に未加硫ゴム層を形成する工
程、またはフッ素樹脂層の表面に未加硫ゴム層を形成す
る工程を含む製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機な
どの画像形成装置の定着部において使用される定着用ロ
ーラやベルトなどの定着用回転体の製造方法に関し、さ
らに詳しくは、最外層にフッ素樹脂層が配置されたトナ
ー離型性、耐久性、定着性に優れた定着用回転体の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の複写機、ファクシミリ、
レーザービームプリンターなどの画像形成装置において
は、一般に、感光体ドラムを一様かつ均一に帯電する
帯電工程、像露光を行って感光体ドラム上に静電潜像
を形成する露光工程、静電潜像にトナー（現像剤）を
付着させてトナー像（可視像）を形成する現像工程、
感光体ドラム上のトナー像を転写紙などの転写材上に転
写する転写工程、転写材上の未定着のトナー像を定着
する定着工程によって、画像を形成している。定着工程
の後、感光体ドラム上に残留したトナーを清掃するクリ
ーニング工程を設けてもよいが、現像と同時にクリーニ
ングする方式の場合には、独立したクリーニング工程は
不要である。トナーとしては、一般に、着色剤を分散し
た着色樹脂微粒子が使用されている。

【０００３】定着工程では、加熱、加圧、溶剤蒸気など
種々の方式を用いて、トナー像を転写材上に定着してい
るが、通常は、熱源を内蔵した定着用ローラと加圧用ロ
ーラとの間に転写材を通過させて、転写材上の未定着ト
ナーを加熱溶融して定着させている。具体的には、図３
に示すように、中空ローラ状基体の外周面をゴムや樹脂
で被覆してなる定着用ローラ３１と加圧用ローラ３５を
圧接させて、両ローラ間にトナー像３３が形成された転
写材３４を通過させ、トナーを加熱溶融させることによ
り、トナー像を転写材上に定着させている。トナーの加
熱は、定着用ローラ３１の内部に配置した加熱用ヒータ
ー３２により行っている。

【０００４】定着用ローラとしては、アルミニウムやス
テンレスなどの金属製のローラ状基体（芯金）の外周面
に、オフセット防止のため、直接またはゴム層を介し
て、フッ素樹脂層が形成された構造のローラが汎用され
ている（例えば、特開昭５７−８９７８５号公報）。フ
ッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）、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）、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（ＦＥ
Ｐ）などが使用されている。

【０００５】定着用ローラを用いた熱ローラ定着法で
は、運転中、加熱用ヒーターにより定着用ローラ全体が
所定の温度に保持されるため、高速化に適しているが、
その反面、運転開始時に定着用ローラを所定の温度にま
で加熱する時間が必要であるため、電源投入から運転可
能となるまでの間の待ち時間が長い。そこで、近年、図
４に示すように、薄肉チューブ状の定着用ベルト（エン
ドレスベルト）４１を介して、ヒーター４２により、転
写材４４上のトナー４３を加熱する定着法が提案されて
いる。このエンドレスベルト定着法では、定着用ベルト
４１と加圧用ローラ４５を圧接させ、この間にトナー像
４３が形成された転写材４４を通過させ、その際、ヒー
ター４２によりトナー４３を加熱融着させて定着させて
いる。この定着法では、薄いフィルム状の定着用ベルト
４１を介するだけで、ヒーター４２により実質上直接的
にトナーを加熱するため、加熱部が短時間で所定の温度
に達し、電源投入時の待ち時間がほぼゼロとなる。

【０００６】従来、エンドレスベルト定着法に用いられ
る定着用ベルトとしては、耐熱性、弾力性、強度、ベル
ト内面の絶縁性、ベルト外面の離型性などを考慮して、
ポリイミド製のエンドレスベルト（すなわち、ポリイミ
ドチューブ）の外面に、直接またはゴム層を介して、フ
ッ素樹脂層を設けたものが汎用されている。フッ素樹脂
としては、前述の如きものが使用されている。最外層に
フッ素樹脂層が形成された定着用ローラまたはベルトな
どの定着用回転体は、トナー離型性及び耐摩耗性に優れ
ており、トナーによる回転体表面の汚染やオフセット現
象が防止され、定着性にも優れている。ゴム層を設ける
ことにより、定着用回転体の表面に弾力性が付与され、
トナーを包み込むようにして加熱溶融させることができ
るため、複写の高速化やフルカラー化に対応することが
できる。

【０００７】従来、定着用回転体の最外層にフッ素樹脂
層を形成するには、２つの方法があった。第一の方法
は、フッ素樹脂を含有する分散液（塗料）を塗布・焼成
することにより、フッ素樹脂塗膜を形成する方法であ
る。第二の方法は、フッ素樹脂製のチューブを被覆する
方法である。一方、ゴム層を形成する材料としては、フ
ッ素ゴムやシリコーンゴムなどが用いられている。ロー
ラ状またはチューブ状の基体１上にゴム層２とフッ素樹
脂層３とがこの順に形成された定着用回転体（図１）を
製造する場合、第一の方法によりフッ素樹脂層を形成す
るには、ゴム層の上にフッ素樹脂塗料を塗布し、乾燥
後、フッ素樹脂の融点を越える温度で一定時間加熱し
て、フッ素樹脂を焼成する必要がある。ところが、フッ
素樹脂の融点は、例えば、ＰＴＦＥでは３２７℃、ＰＦ
Ａでは３１０℃であり、いずれもゴム層を形成するフッ
素ゴムやシリコーンゴムの耐熱温度を越える温度であ
る。そのため、フッ素樹脂層の焼成工程において、下層
のゴム層が劣化するという問題があった。ゴム層が劣化
すると、フッ素樹脂層とゴム層との間の接着力が低下
し、さらには、定着用回転体の耐久性や定着性が低下す
る。

【０００８】従来、フッ素樹脂層の焼成工程におけるゴ
ム層の劣化を防ぐために、例えば、 基体の内側から冷却しながら、フッ素樹脂の塗布面の
みを加熱して焼成する方法、焼成温度を低くしたり、
焼成時間を短くする方法などが提案されている。しかし
ながら、これらの方法では、フッ素樹脂層の膜強度や伸
びなどの膜特性が不足したり、フッ素樹脂層とゴム層と
の間の接着力が低下したりする。しかも、これらの方法
では、ゴム層の劣化を十分に防ぐことができない。した
がって、これらの方法により得られる定着用回転体は、
耐久性及び定着性が十分ではなかった。

【０００９】第二の方法では、予め作製したフッ素樹脂
チューブを被覆するため、前記の如き焼成に伴うゴム層
の劣化問題はない。しかし、フッ素樹脂チューブを作製
するには、使用するフッ素樹脂の種類が一つに限定され
るため、トナーに対応したフッ素樹脂のブレンドができ
ない。すなわち、トナー離型性を高めるためには、離型
性の良いフッ素樹脂の中でもそれぞれの表面電位の差を
利用する必要があり、例えば、ＰＴＦＥとＰＦＡとのブ
レンドなどを行う必要がある。ところが、このようなブ
レンド物からフッ素樹脂チューブを作製することができ
ないため、フッ素樹脂チューブを被覆した定着用回転体
を用いた場合には、トナー離型性に問題が生じることが
多い。また、フッ素樹脂チューブを被覆する方法では、
フッ素樹脂層とゴム層との間の接着力を十分に高めるこ
とが困難である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、基体
上にゴム層とフッ素樹脂層とがこの順に形成された定着
用回転体であって、各層に使用するゴム及びフッ素樹脂
が本来有している特性が十分に発揮され、トナー離型
性、耐久性、定着性に優れた定着用回転体の製造方法を
提供することにある。本発明者らは、前記従来技術の問
題点を克服するために鋭意研究した結果、筒状金型の
内面に、フッ素樹脂塗料を塗布・焼成してフッ素樹脂層
を形成し、この筒状金型の中空内に、ローラ状または
チューブ状の基体を挿入し、フッ素樹脂層と基体との
間の空隙に未加硫ゴムを注入し、加硫後、基体を、
フッ素樹脂層及び加硫ゴム層と共に、筒状金型から引き
抜くことにより、フッ素樹脂層の焼成工程によりゴム層
を劣化させることなく、両層間の接着性に優れ、さらに
は、トナー離型性、耐久性、定着性に優れた定着用回転
体の得られることを見いだした。また、上記方法におい
て、未加硫ゴムを注入するかわりに、未加硫ゴム層を形
成した基体を挿入したり、あるいは、フッ素樹脂層の表
面に未加硫ゴム層を形成することにより、同様に、諸物
性に優れた定着用回転体を得ることができる。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。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、基体上
にゴム層とフッ素樹脂層とがこの順に形成された定着用
回転体の製造方法において、（１）筒状金型の内面にフ
ッ素樹脂層を形成する工程、（２）筒状金型の中空内に
基体を挿入する工程、（３）フッ素樹脂層と基体との間
の空隙に未加硫ゴムを注入する工程、（４）注入した未
加硫ゴムを加硫して加硫ゴム層を形成する工程、及び
（５）フッ素樹脂層及び加硫ゴム層と共に基体を筒状金
型から引き抜く工程を含むことを特徴とする定着用回転
体の製造方法が提供される。

【００１２】また、本発明によれば、基体上にゴム層と
フッ素樹脂層とがこの順に形成された定着用回転体の製
造方法において、（１）筒状金型の内面にフッ素樹脂層
を形成する工程、（２）基体上に未加硫ゴム層を形成す
る工程、（３）筒状金型の中空内に、フッ素樹脂層と未
加硫ゴム層とが密着するように、未加硫ゴム層を形成し
た基体を挿入する工程、（４）未加硫ゴムを加硫して加
硫ゴム層を形成する工程、及び（５）フッ素樹脂層及び
加硫ゴム層と共に基体を筒状金型から引き抜く工程を含
むことを特徴とする定着用回転体の製造方法が提供され
る。

【００１３】さらに、本発明によれば、基体上にゴム層
とフッ素樹脂層とがこの順に形成された定着用回転体の
製造方法において、（１）筒状金型の内面にフッ素樹脂
層を形成する工程、（２）フッ素樹脂層の表面に未加硫
ゴム層を形成する工程、（３）筒状金型の中空内に基体
を挿入して、未加硫ゴム層と基体とを密着させる工程、
（４）未加硫ゴムを加硫して加硫ゴム層を形成する工
程、及び（５）フッ素樹脂層及び加硫ゴム層と共に基体
を筒状金型から引き抜く工程を含むことを特徴とする定
着用回転体の製造方法が提供される。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明で使用する筒状金型は、
鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属製であること
が好ましいが、フッ素樹脂の焼成温度に耐える耐熱性を
持つものであれば、これらに限定されるものではない。
この筒状金型の内面に良好な離型性を持たせることが、
最終工程で、フッ素樹脂層及び加硫ゴム層と共に基体を
筒状金型から引き抜くことを容易にする上で好ましい。
筒状金型の内面に離型性を持たせるには、平滑化処理を
行うことが好ましい。筒状金型の内面を平滑化するに
は、例えば、アルミニウム製の場合には、引き抜き材を
使用したり、その他の材質であれば、クロムメッキ、ニ
ッケルメッキなどの表面処理（離型処理）を行う方法が
ある。平滑化処理により、筒状金型の内面の表面粗さ
（Ｒｚ）を２０μｍ以下とすることが好ましい。平滑化
処理により、脱型時に、フッ素樹脂層を筒状金型から容
易に離型させることができる。筒状金型の大きさは、長
さが所定の定着用ローラまたはベルトの長さであり、内
径は、実質的に基体の外径とゴム層の厚みの和により規
定される。筒状金型の厚みは、フッ素樹脂の焼成時及び
ゴムの加硫時の熱伝導を考慮して、適宜決定されるが、
通常、１〜１０ｍｍ程度であることが好ましい。ただ
し、好ましい厚みは、材質によって選択される。

【００１５】筒状金型の内面に塗布するフッ素樹脂塗料
としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）、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）、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（ＦＥ
Ｐ）、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（Ｅ
ＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦ
Ｅ）、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（ＰＶＤＦ）な
どのフッ素樹脂粒子を、それぞれ単独で、あるいは２種
以上を組み合わせて、水もしくは有機溶媒中に分散させ
たものである。フッ素樹脂塗料には、必要に応じて、カ
ーボンブラック、マイカ、導電性フィラーなどの充填材
を含有させることができる。

【００１６】筒状金型の内面にフッ素樹脂塗料を塗布す
る方法としては、特に限定されないが、浸漬法が好まし
い。筒状金型の内面にフッ素樹脂塗料を塗布した後、常
法により、乾燥し、焼成する。このとき、乾燥・焼成後
のフッ素樹脂塗膜の厚みが、通常０．１〜１００μｍ、
好ましくは１〜６０μｍ、より好ましくは５〜４０μｍ
となるように、フッ素樹脂塗料を塗布する。フッ素樹脂
層とゴム層との間の接着力を向上させるために、予めフ
ッ素樹脂層の表面処理を行うことが好ましい。フッ素樹
脂層の表面処理としては、ＵＶランプ、エキシマランプ
などによる紫外線照射、コロナ放電、プラズマ処理、電
子線照射、イオン照射、レーザー照射などの照射による
物理的処理；金属ナトリウムによる化学的処理；などが
挙げられる。

【００１７】本発明で使用する基体は、ローラ状基体ま
たはチューブ状基体である。ローラ状基体としては、一
般に、熱伝導性の良好なアルミニウム、アルミニウム合
金、鉄、ステンレスなどの金属；アルミナ、炭化ケイ素
などのセラミックス；などから形成された円筒状基体が
用いられる。定着用ベルトの場合には、耐熱性樹脂や金
属から形成されたチューブ状基体が用いられる。耐熱性
樹脂としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエ
ーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポ
リベンズイミダゾールなどが挙げられる。これらの中で
も、耐熱性及び耐久性の観点から、ポリイミドが特に好
ましい。金属チューブの材質としては、鉄、ニッケル、
これらの合金などが挙げられる。電磁誘導加熱方式を採
用する場合は、鉄、ニッケル、これらの合金、フェライ
ト系ステンレスなどが好ましい。基体の厚み、長さなど
は、通常のものが採用され、特に限定されない。例え
ば、基体の長さは、転写紙などの転写材の大きさに応じ
て適宜定められる。なお、本発明の各工程において、チ
ューブ状基体を用いる場合には、形状を保持するため
に、例えば、ステンレス製の棒や筒に被せて使用するこ
とができる。

【００１８】ゴム層に使用されるゴムとしては、通常、
シリコーンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱性ゴムが用いら
れる。耐熱性ゴムとは、定着用ローラまたはベルトに形
成した場合、定着温度での連続使用に耐える程度の耐熱
性を有するものをいう。耐熱性ゴムとしては、耐熱性が
特に優れている点で、ミラブルまたは液状のシリコーン
ゴム、フッ素ゴム、またはこれらの混合物が好ましい。
具体的には、ジメチルシリコーンゴム、フロロシリコー
ンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム、ビニルシリコ
ーンゴムなどのシリコーンゴム；フッ化ビニリデンゴ
ム、テトラフルオロエチレン−プロピレンゴム、テトラ
フルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル
ゴム、ホスファゼン系フッ素ゴム、フルオロポリエーテ
ルなどのフッ素ゴム；などが挙げられる。

【００１９】これらのゴムは、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。ゴム
には、所望により、カーボンブラック、マイカ、酸化チ
タンなどの無機充填材や、天然樹脂などの有機充填材を
配合することができる。充填材の配合割合は、ゴム１０
０重量部に対して、通常１００重量部以下、好ましくは
８０重量部以下である。ゴム層の厚みは、用途や設置す
る機械装置の構造、目標とする弾性、用いる材料の硬度
等を勘案して適宜設置されるが、通常１００μｍ〜５ｍ
ｍ、好ましくは０．１〜３ｍｍ程度である。

【００２０】本発明の第１の方法では、図２に示すよう
に、筒状金型２１の内面にフッ素樹脂層（フッ素樹脂
塗膜）２２を形成する。筒状金型の中空内に基体（芯
金）２３を挿入する。フッ素樹脂層と基体との間の空
隙に未加硫ゴムを注入し、加硫して加硫ゴム層を形成す
る。フッ素樹脂層及び加硫ゴム層と共に基体を筒状金
型から引き抜く。そして、定着用ローラ（または定着
用ベルト）を得る。ゴムの注入には、インジェクショ
ン、押し出しなどの適当な方法を採用することができ
る。定着用ベルトの場合には、芯金のかわりに、通常、
チューブ状基体を被せたステンレス製の棒や筒を使用す
る。

【００２１】また、上記方法において、ゴムの注入にか
えて、基体上に未加硫ゴム層を形成したものを挿入する
ことができる。このとき、筒状金型内面のフッ素樹脂層
と、基体上の未加硫ゴム層とが密着するように、未加硫
ゴム層の厚みを調整する。さらに、上記方法において、
ゴムの注入にかえて、フッ素樹脂層の表面に未加硫ゴム
層を形成してもよい。このとき、未加硫ゴム層の表面と
基体表面とが密着するように、未加硫ゴム層の厚みを調
整する。

【００２２】基体表面とゴム層との間の接着性を向上さ
せるために、予め基体表面に各種表面処理を施しておく
ことが好ましい。基体が金属製のものである場合には、
ゴムまたは金属用の接着剤の塗布、サンドプラストや物
理的または化学的エッチングによる粗面化などを単独も
しくは組み合わせて適用する。基体が耐熱性樹脂製のも
のである場合には、同種の耐熱性樹脂を有機溶剤に溶解
させたワニスを塗布したり、ＵＶランプやエキシマラン
プなどによる紫外線照射、コロナ放電処理、プラズマ処
理、電子線照射、イオン照射、レーザー照射などを行っ
たり、あるいはこれらを組み合わせた処理を行う。

【００２３】内面にフッ素樹脂層を形成した筒状金型内
に基体と未加硫ゴムを挿入した後、通常は、これら全体
を加硫用金型内に入れて、未加硫ゴムを加硫する。液状
ゴムを注入する場合などは、基体を挿入した筒状金型を
加硫用金型内に配置してから液状ゴムを注入することが
好ましい。未加硫ゴムを加硫した後、冷却してから、筒
状金型を取り外す。すなわち、フッ素樹脂層及び加硫ゴ
ム層と共に基体を筒状金型から引き抜く。このとき、フ
ッ素樹脂層はゴム層に接着し、ゴム層は基体上に接着し
ている。フッ素樹脂表面は、必要に応じて、研磨するこ
とができる。このようにして、定着用ローラまたはベル
トを完成させる。本発明の定着用回転体は、図１に示す
層構成を有している。すなわち、本発明の定着用回転体
は、基体１上にゴム層２、その上にフッ素樹脂層３が形
成されている。

【００２４】

【実施例】以下、本発明について、実施例及び比較例を
挙げてより具体的に説明する。

【００２５】［実施例１］内径３２．５ｍｍ、外径３
４．５ｍｍの鉄製の筒状金型の内面をクロムメッキした
（表面粗さＲｚは、２０μｍ以下）。筒状金型をフッ素
樹脂塗料（デュポン社製、品番８５５−Ｊ−２１０３
３）中に浸漬後、引き上げ、乾燥・焼成して、筒状金型
の内面に厚さ４０μｍのフッ素樹脂塗膜（フッ素樹脂
層）を形成した。次に、フッ素樹脂層の表面をフッ素樹
脂表面処理剤（潤工社製、品番テトラエッチＡ）で処理
をした。この表面処理の後、フッ素樹脂層の表面にゴム
用接着剤（東レダウコーニング社製、品番ＤＹ３９０１
２）を塗布した。一方、アルミニウム製の外径３０ｍｍ
φ、肉厚２ｍｍのローラ状基体（芯金）の表面を切削加
工により２μｍの表面粗さに仕上げ、洗浄した後、その
表面に約２μｍの厚さでゴム用接着剤（東レダウコーニ
ング社製、品番ＤＹ３９０１２）を塗布した。前記筒状
金型の中空にローラ状基体を挿入し、これら全体を加硫
用金型内に設置した。設置後、筒状金型のフッ素樹脂層
とローラ状基体との空隙に液状ゴム（東レダウコーニン
グ社製、品番ＬＳＲ ＳＥ６７４４）をインジェクショ
ンにより注入し、加硫した。加硫後、筒状金型ごと加硫
用金型から取り外し、次いで、筒状金型を脱型した。脱
型後、フッ素樹脂層表面を研磨して約２０μｍの厚さと
し、定着用ローラを完成させた。得られた定着用ローラ
は、トナー離型性、耐久性、及び定着性に優れたもので
あった。

【００２６】［実施例２］鉄製の筒状金型の内面をクロ
ムメッキした。筒状金型をフッ素樹脂塗料（デュポン社
製、品番８５５−Ｊ−２１０３３）中に浸漬後、引き上
げ、乾燥・焼成して、筒状金型の内面に厚さ４０μｍの
フッ素樹脂塗膜（フッ素樹脂層）を形成した。次に、フ
ッ素樹脂層の表面をフッ素樹脂表面処理剤（潤工社製、
品番テトラエッチＡ）で処理をした。この表面処理の
後、フッ素樹脂層の表面にゴム用接着剤（東レダウコー
ニング社製、品番ＤＹ３９０１２）を塗布した。一方、
ステンレス製の芯金上にポリイミドワニス（宇部興産
製、品番ＵワニスＳ）を塗布し、乾燥後、加熱してイミ
ド化し、ポリイミドチューブを作製した。ポリイミドチ
ューブの表面をコロナ放電処理した後、ゴム用接着剤
（東レダウコーニング社製、品番ＤＹ３９０１２）を約
２μｍ塗布した。このポリイミドチューブをステンレス
製芯金の表面に被せた。前記筒状金型の中空に、ポリイ
ミドチューブを被せたステンレス製芯金を挿入し、これ
ら全体を加硫用金型内に設置した。設置後、筒状金型の
フッ素樹脂層とステンレス製芯金との空隙に液状ゴム
（東レダウコーニング社製、品番ＬＳＲＳＥ６７４４）
をインジェクションにより注入し、加硫した。加硫後、
筒状金型ごと加硫用金型から取り外し、次いで、筒状金
型を脱型した。脱型後、フッ素樹脂層表面を研磨して約
２０μｍの厚さとし、定着用ベルトを完成させた。得ら
れた定着用ベルトは、トナー離型性、耐久性及び定着性
に優れたものであった。

【００２７】［実施例３］内径３２．５ｍｍ、外径３
４．５ｍｍの鉄製の筒状金型の内面をクロムメッキし
た。筒状金型をフッ素樹脂塗料（デュポン社製、品番８
５５−Ｊ−２１０３３）中に浸漬後、引き上げ、乾燥・
焼成して、筒状金型の内面に厚さ４０μｍのフッ素樹脂
塗膜（フッ素樹脂層）を形成した。次に、フッ素樹脂層
の表面をフッ素樹脂表面処理剤（潤工社製、品番テトラ
エッチＡ）で処理をした。この表面処理の後、フッ素樹
脂層の表面にゴム用接着剤（東レダウコーニング社製、
品番ＤＹ３９０１２）を塗布した。次いで、該筒状金型
内面に、液状ゴム（東レダウコーニング社製、品番ＬＳ
Ｒ ＳＥ６７４４）を塗布した。一方、アルミニウム製
の外径３０ｍｍφ、肉厚２ｍｍのローラ状基体（芯金）
の表面を切削加工により２μｍの表面粗さに仕上げ、洗
浄した後、前記の液状ゴムを塗布した筒状金型内に挿入
した。挿入後、これら全体を加硫用金型内に設置し、加
硫した。加硫後、筒状金型ごと加硫用金型から取り外
し、次いで、筒状金型を脱型した。脱型後、フッ素樹脂
層表面を研磨して約２０μｍの厚さとし、定着用ローラ
を完成させた。得られた定着用ローラは、トナー離型
性、耐久性、及び定着性に優れたものであった。

【００２８】［実施例４］内径３２．５ｍｍ、外径３
４．５ｍｍの鉄製の筒状金型の内面をクロムメッキし
た。筒状金型をフッ素樹脂塗料（デュポン社製、品番８
５５−Ｊ−２１０３３）中に浸漬後、引き上げ、乾燥・
焼成して、筒状金型の内面に厚さ４０μｍのフッ素樹脂
塗膜（フッ素樹脂層）を形成した。次に、フッ素樹脂層
の表面をフッ素樹脂表面処理剤（潤工社製、品番テトラ
エッチＡ）で処理をした。一方、アルミニウム製の外径
３０ｍｍφ、肉厚２ｍｍのローラ状基体（芯金）の表面
を切削加工により２μｍの表面粗さに仕上げ、洗浄した
後、その表面に液状ゴム（東レダウコーニング社製、品
番ＬＳＲ ＳＥ６７４４）を塗布した。次いで、前記筒
状金型の中空に前記ローラ状基体を挿入した。挿入後、
これら全体を加硫用金型内に設置し、加硫した。加硫
後、筒状金型ごと加硫用金型から取り外し、次いで、筒
状金型を脱型した。脱型後、フッ素樹脂層表面を研磨し
て約２０μｍの厚さとし、定着用ローラを完成させた。
得られた定着用ローラは、トナー離型性、耐久性、及び
定着性に優れたものであった。

【００２９】［比較例１］アルミニウム製の外径３０ｍ
ｍφ、肉厚２ｍｍのローラ状基体（芯金）の表面を切削
加工により２μｍの表面粗さに仕上げ、洗浄した後、約
２μｍの厚さでゴム用接着剤（東レダウコーニング社
製、品番ＤＹ３９０１２）を塗布した。次いで、ゴム用
接着剤層の上に液状ゴム（東レダウコーニング社製、品
番ＬＳＲ ＳＥ６７４４）をゴム付けした後、加硫し
た。加硫後、ゴム層を１．２５ｍｍの厚みに研削した。
このゴム層の上に希釈したフッ素樹脂塗料（デュポン社
製、品番８５５−Ｊ−２１０３３）をスプレー塗装し
た。芯金内に水を流しながら、ゴム層がその劣化温度に
まで昇温しないようにして、フッ素樹脂のみを乾燥・焼
成し、厚さ約４０μｍのフッ素樹脂層を形成した。フッ
素樹脂層を研磨して３０μｍの厚さとし、定着用ローラ
を完成した。

【００３０】［比較例２］アルミニウム製の外径３０ｍ
ｍφ、肉厚２ｍｍのローラ状基体（芯金）の表面を切削
加工により２μｍの表面粗さに仕上げ、洗浄した後、約
２μｍの厚さでゴム用接着剤（東レダウコーニング社
製、品番ＤＹ３９０１２）を塗布した。次いで、ゴム用
接着剤層の上に液状ゴム（東レダウコーニング社製、品
番ＬＳＲ ＳＥ６７４４）をゴム付けした後、加硫し
た。加硫後、ゴム層を１．２５ｍｍの厚みに研削した。
このゴム層の上に希釈したフッ素樹脂塗料（デュポン社
製、品番８５５−Ｊ−２１０３３）をスプレー塗装し
た。ゴム層が劣化しないように、４００℃以上の高温に
昇温した恒温槽中に、前記ローラ状基体を入れ、フッ素
樹脂のみを乾燥・焼成して、厚さ約４０μｍのフッ素樹
脂層を形成した。フッ素樹脂層を研磨して３０μｍの厚
さとし、定着用ローラを完成した。

【００３１】［比較例３］アルミニウム製の外径３０ｍ
ｍφ、肉厚２ｍｍのローラ状基体（芯金）の表面を切削
加工により２μｍの表面粗さに仕上げ、洗浄した後、約
２μｍの厚さでゴム用接着剤（東レダウコーニング社
製、品番ＤＹ３９０１２）を塗布した。次いで、ゴム用
接着剤層の上に液状ゴム（東レダウコーニング社製、品
番ＬＳＲ ＳＥ６７４４）をゴム付けした後、加硫し
た。加硫後、ゴム層を１．２５ｍｍの厚みに研削した。
次いで、ゴム層の上に、フッ素樹脂薄肉チューブ（グン
ゼ社製、品番ＳＭＴ）を被せて、定着用ローラを完成さ
せた。

【００３２】上記の各実施例及び比較例で得られた定着
用ローラまたはチューブについて、以下の方法により、
膜特性、層間接着力、定着性及びトナー離型性を評価し
た。結果を表１に示す。 （１）膜強度の測定 回転体の成型終了後、ゴム層からフッ素樹脂層（膜）を
剥離し、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って、強度（ｋｇｆ／
ｃｍ²）を測定した。 （２）膜伸びの測定 回転体の成型終了後、ゴム層からフッ素樹脂層（膜）を
剥離し、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って、伸び（％）を測
定した。 （３）接着力の測定 以下の方法により、定着用ローラまたはベルトのゴム層
とフッ素樹脂層との間の接着力を測定した。具体的に
は、図５に示すように、フッ素樹脂層３の一部５４を剥
離して引張試験機のクランプ５５に取り付け、５０ｍｍ
／分の速度で剥離して、１８０°の剥離強度（接着力）
を測定した。（単位：ｋｇ／ｃｍ）

【００３３】（４）定着性試験 定着用ローラまたはベルトを複写機の定着ユニットにセ
ットして、連続１０枚通紙のカラートナーの定着試験を
実施した。具体的には、赤、青、黄、緑、黒の２ｃｍ角
の画像を１枚のＡ４用紙上に配したＡ４縦未定着用紙
を、連続１０枚通紙した。定着性は、以下の基準で、１
枚目及び１０枚目の定着用紙を観察して評価した。 ○：色ムラなし、かつ、ざらつきなし。 △：色ムラはいないが、ざらつきあり。 ×：色ムラあり、かつ、ざらつきあり。 ただし、実施例２で得られた定着用ベルトについては、
定着ユニットは、サーフ方式のユニットを用いた。

【００３４】（５）離型性の評価試験 定着用ローラまたはベルトをキャノン社製複写機ＮＰ−
４３３５の定着ユニットにセットして、１０万枚のコピ
ーを行い、定着用ローラまたはベルト表面のトナーの付
着量を評価した。このときＡ４用紙に幅２ｃｍで１ｃｍ
角の格子模様を描いた紙をコピーした。トナーの付着量
を観察し、次の３段階でトナー離型性を評価した。 ○：トナーの付着がほとんど観察されない。 △：トナーが少量付着している。 ×：トナーが多量に付着している。 ただし、実施例２で得られた定着用ベルトについては、
定着ユニットは、サーフ方式のユニットを用いた。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１の結果から明らかなように、本発明の
製造方法により得られる定着用ローラまたはベルト（実
施例１〜４）は、膜特性に優れると共に、フッ素樹脂層
とゴム層との層間接着力、定着性、トナー離型性に優れ
ている。これに対して、ゴム層の上にフッ素樹脂を塗布
し、乾燥後、焼成する従来法（比較例１〜２）によれ
ば、冷却しながら焼成する方法（比較例１）を採用して
も、あるいは焼成条件を緩和しても（比較例２）、いず
れも層間接着力が悪く、定着性（比較例１）や膜特性
（比較例２）も不十分である。また、フッ素樹脂チュー
ブを被せる方法（比較例３）では、層間接着力、定着
性、トナー離型性などが十分ではない。

【００３７】

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、基体上にゴ
ム層とフッ素樹脂層とがこの順に形成された定着用回転
体であって、各層に使用するゴム及びフッ素樹脂が本来
有している特性が十分に発揮され、トナー離型性、耐久
性、定着性に優れた定着用回転体が提供される。本発明
による定着用回転体は、電子写真複写機、レーザービー
ムプリンター、ファクシミリ等の特に高速でモノクロ画
像が出力できる機種、あるいは部分カラーまたはフルカ
ラー画像が出力できる機種等の定着部に好適に用いるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着用回転体（定着用ローラまたはベ
ルト）の層構成を示す断面図である。

【図２】本発明の定着用回転体（定着用ローラまたはベ
ルト）の製造方法の一例を示す工程図である。

【図３】定着用ローラを用いた定着方式を説明するため
の断面図である。

【図４】定着用ベルトを用いた定着方式を説明するため
の断面図である。

【図５】層間接着力の測定法を説明するための略図であ
る。

【符号の説明】

１：基体（ローラ状またはチューブ状） ２：ゴム層 ３：フッ素樹脂層 ２１：筒状金型 ２２：フッ素樹脂層（塗膜） ２３：ローラ状基体（芯金） ２４：未加硫ゴムの注入 ３１：定着用ローラ ３２：加熱用ヒーター ３３：トナー ３４：転写紙 ３５：加圧用ローラ ４１：定着用ベルト ４２：加熱用ヒーター ４３：トナー ４４：転写紙 ４５：加圧用ローラ ５４：フッ素樹脂層の剥離部分 ５５：クランプ

フロントページの続き (72)発明者 上村 広美 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】 基体上にゴム層とフッ素樹脂層とがこの
   順に形成された定着用回転体の製造方法において、
   （１）筒状金型の内面にフッ素樹脂層を形成する工程、
   （２）筒状金型の中空内に基体を挿入する工程、（３）
   フッ素樹脂層と基体との間の空隙に未加硫ゴムを注入す
   る工程、（４）注入した未加硫ゴムを加硫して加硫ゴム
   層を形成する工程、及び（５）フッ素樹脂層及び加硫ゴ
   ム層と共に基体を筒状金型から引き抜く工程を含むこと
   を特徴とする定着用回転体の製造方法。
2. 【請求項２】 基体上にゴム層とフッ素樹脂層とがこの
   順に形成された定着用回転体の製造方法において、
   （１）筒状金型の内面にフッ素樹脂層を形成する工程、
   （２）基体上に未加硫ゴム層を形成する工程、（３）筒
   状金型の中空内に、フッ素樹脂層と未加硫ゴム層とが密
   着するように、未加硫ゴム層を形成した基体を挿入する
   工程、（４）未加硫ゴムを加硫して加硫ゴム層を形成す
   る工程、及び（５）フッ素樹脂層及び加硫ゴム層と共に
   基体を筒状金型から引き抜く工程を含むことを特徴とす
   る定着用回転体の製造方法。
3. 【請求項３】 基体上にゴム層とフッ素樹脂層とがこの
   順に形成された定着用回転体の製造方法において、
   （１）筒状金型の内面にフッ素樹脂層を形成する工程、
   （２）フッ素樹脂層の表面に未加硫ゴム層を形成する工
   程、（３）筒状金型の中空内に基体を挿入して、未加硫
   ゴム層と基体とを密着させる工程、（４）未加硫ゴムを
   加硫して加硫ゴム層を形成する工程、及び（５）フッ素
   樹脂層及び加硫ゴム層と共に基体を筒状金型から引き抜
   く工程を含むことを特徴とする定着用回転体の製造方
   法。