JPS5836337B2 - 電子写真複写機における加熱定着ロ−ルの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真複写機の定着装置に用いる加熱定着ロ
ールの製造方法に関する。

従来の電子写真複写機においては、感光体上に電子写真
的に形成した熱可塑性粉末（以下単にトナーという）像
を転写用紙上に転写した後、定着装置により定着して複
写を得ており、定着装置としては接触加熱定着方式が多
く採用されている。

この接触加熱定着方式は加熱定着ロール、すなわち表面
に耐熱離型材料による被覆層を施した加熱ロールと、耐
熱性及び柔軟性を有する加圧ロールとを用い、これら加
熱定着ロールを、互にて定の圧力で圧接させ、これらロ
ールの間に転写済転写用紙を通過させてトナー像の定着
を行うようになっている。

また上記加熱定着ロールにおいて、加熱ヨールの被覆層
としては、従来ではテトラフルオロエチレン、シリコー
ンゴム、フルオロカーボン等を使用し、また加圧ロール
の耐熱性弾性材としては、シリコーンゴムを使用し、加
熱定着ロールの少なくとも一方に適当なオフセット防止
液をロール表面に塗布しながら定着を行っており、オフ
セット防止液としてはシリコーンオイルなどがよく用い
られる。

以上のような接触加熱定着装置のうち、特に加熱定着ロ
ールの表面にシリコーンゴムを一定の厚さで被覆して被
覆層を形成したものは、表面が弾性的になるため、定着
の際未定着トナーを押し潰すことがなく、従って良好な
複写が得られる利点があることから、最近多用されるよ
うになっている。

このシリコーンゴムにより被覆層を形成した加熱定着ロ
ール、加熱ロールまたは加圧ロールにおけるシリコーン
ゴムの形成方法は、加硫方法及び温度から次の３種類に
分けられる。

すなわち室温加硫型シリコーンゴム（以下単にＲＴＶと
いう）と、低温加硫型シリコーンゴム（以下単にＬＴＶ
という）及び高温加硫型シリコーンゴム（以下単にＨＴ
Ｖという）の３種類である。

これら種類のうち加熱定着ロールの被覆に使用するには
、ＲＴＶ及びＬＴＶが離型の点でよいとされ、これら方
法で得られた加熱定着ロールにシリコーンオイルを供給
しながら接触加熱定着を行う方法は、ロール温度の許容
幅が広く、かつトナー像の潰され方が少ないための良質
の複写が得られる利点がある。

しかし反面次のような欠点も有する。すなわちシリコー
ンゴムは、シリコーンオイルに対して侵食されやすく、
特に被覆層の膨潤が激しい。

このためシリコーンゴムよりなる被覆層にシリコーンオ
イルを塗布しながら定着を行うと、予め所定の線速度が
維持できるように加熱定着ロールの径を決定しても、長
時間使用している間に加熱定着ロールの被覆層が膨潤す
ることによりロール径が増大して線速度が当初より速く
なる不具合が生じる。

また大きさの異なる用紙で複写を長期間行うと、加熱定
着ロールの中央部と両端部とでは、通過する複写紙の枚
数が異なることから、加熱定着ロールの中央部と両端部
とでは、膨潤の度合が変り、これによって複写紙にシワ
が発生する原因となっている。

さらに、従来の金属ロールコア上に接着剤としてプライ
マーを塗布した後シリコーンゴムを被覆して加硫した加
熱定着ロールでは、被覆層の膨潤によりプライマ一層が
高温となって劣化し、このプライマ一層の劣化により被
覆層の剥離が生じ、特にプライマ一層の温度が高い程剥
離が進み、加熱定着ロールの寿命を低下させる原因とな
っている。

本発明は係る事情に鑑みなされたものであり、その目的
とするところは、シリコーンゴムを被覆層とし、かつシ
リコーンオイルをオフセット防止液として塗布しながら
定着を行う電子写真複写機において、シリコーンオイル
による膨潤によりロール径が変化したり、また被覆層が
短期間で剥離することのない加熱定着ロールの製造方法
を提供してロール径の変化により生ずる種々の不具合を
未然に防止し、かつ加熱定着ロール自体の耐久力向上を
計ろうとするものである。

すなわち、本発明に係る加熱定着ロールの製造方法は、
その表面にシリコーンオイルを外部から供給しながら使
用するところの電子写真複写機における加熱定着ロール
の製造方法において、金属ロールコアの表面に、プライ
マ一層を介してシリコーンゴムまたはシリコーンゴムと
添加剤の混合物からなる被覆層を形成した後、これをシ
リコーンオイル中に浸漬して上記被覆層を膨潤平衡もし
くはそれに近い状態まで膨潤させ、その膨潤した上記被
覆層を研削して所定の外径に仕上げることを特徴とする
ものであり、その後の定着操作中のシリコーンオイルに
よる前記被覆層の膨潤を抑えてその外径面を一定にかつ
安定に維持し、前記した本発明の目的を達成するもので
ある。

次に、本発明の実施例を従来のものと比較しながら説明
する。

従来技術の説明１ アルミニューム製金属ロールコア（ 直径４ ９ ｍｍ
）の表面に接着剤としてシリコーン系接着剤（プライマ
ーＳ、信越化学製）を塗布後、酸化第２鉄を１％添加し
た一般式 で表わされる基本構造単位を有するシリコーンゴム（Ｋ
Ｅ５３０Ｕ ＨＴＶ，信越化学製）を４００μの厚さ
に被覆して被覆層を形成し、この被覆層にオフセット防
止液としてシリコーンオイル（ＫＦ９６１００ＣＳ一信
越化学製）を均一な膜厚となるよう塗布しながら、加熱
定着ロールの温度を１８５℃に維持し、Ａ−４判複写紙
（富士ゼロックス製Ｌ紙）により５０００枚の定着を行
い、その後Ｂ−４判（同社製）複写紙により定着を行っ
たところ、直ちに紙にシワが生じ、以後ｉｏｏｏｏ枚の
定着を行ったがシワのない複写は得られなかった。

また複写開始前に上記加熱定着ロールの直径を計ったと
ころ４９．８ｍｍであったが、Ａ−４判複写紙を５００
０枚定着した直径のロール中央部の直径は５０．３ｍｍ
に増加し、さらにＢ４判複写紙をｉｏｏｏｏ枚定着した
後では５０．５間に増加していた。

この時得られた複写画像は、原稿画像の１１０間長のも
のが、Ａ−４判複写紙定着後では約１１０．７ｍｍに、
またＢ −４判複写紙１００００枚定着後では１１１．
０ｍｍに増加していた。

従来技術の説明２ 上記従来技術の説明ｌで使用した加熱定着ロールと同様
なロールに、シリコーンオイル（ＫＦ９６ １００Ｃ
Ｓ：信越化学製）を塗布しつつ、加熱定着ロールの温度
を１５０℃に維持して毎時１８２０枚の速度でＢ−４判
複写紙を定着し、同時に金属コアの表面温度及び被覆層
の厚みの変化を測定したところ第１図に示すような結果
が得られた。

また同条件で被覆層が剥離するまで複写を繰り返したと
ころ、２２０００枚目に剥離が発生した。

上述の如きシリコーンゴム被覆層の剥離は、加熱定着ロ
ールの寿命にとって非常に重要である。

シリコーンゴム被覆層から或る加熱定着ロール表面に外
部からシリコーンオイルを塗布しながら複写物を定着す
る動作を続けていると、加熱定着ロールのシリコーンゴ
ム被覆層の厚みが増大するのであるが、このシリコーン
ゴム被覆層の厚みが増大した状態で尚且加熱定着ロール
の表面温度を一定に維持するためには、第１図から明ら
かなように、金属ロールコア表面の温度が高くならざる
を得す、この金属ロールコアの表面温度の上昇は、プラ
イマ一層の温度を上昇せしめ、シリコーンゴム被覆層の
剥離を助長するのである。

したがって、加熱定着装置において加熱定着ロール表面
にシリコーンオイルを外部から塗布しながら使用する場
合、使用時間の経過と共にシリコーンオイルによるシリ
コーンゴム被覆層の膨張が生じないようにすることが重
要である。

本発明方法により得られた加熱定着ロールは、以下に示
すとおり、加熱定着装置として組込んでシリコーンオイ
ルを外部から供給しながら長時間使用しても、従来のよ
うにロール径変化を生ぜず、複写物にシワが発生しない
だけでなく、寿命も格段に増大するものである。

実施例 上記従来技術の説明１及び２で使用した加熱定着ロール
と同一のロールを形成して、これを１８５℃に維持した
シリコーンオイル（ＫＦ９６１００ＣＳ：信越化学製）
中に２４時間浸漬して被覆層を膨潤させた。

この時のロール直径は５１．２ｉｍであった。

次にと．のロールの膨潤した被覆層を研削して直径を５
０．７ｍｍとした加熱定着ロールを製造した。

次にこの加熱定着ロールの被覆層の表面に、シリコーン
オイル液を塗布しながら表面温度を１５０℃に維持し、
毎時１８２０枚の複写速度でＡ−４判複写紙を定着した
ところ、複写紙にシワは全《生じず、また被覆層が剥離
したのは５００００枚で、その時のロール直径は５０．
７間であった。

このことからも、本発明方法により得られた加熱定着ロ
ールが、従来のものに比べて、膨潤による径の変化や、
それにより生じるシワの発生が殆んどなく、しかもロー
ル自体の寿命が著しるしく向上したことが明らかである
。

本発明は、以上詳述したように、その表面にシリコーン
オイルを外部から供給しながら使用するところの電子写
真複写機における加熱定着ロールの製造方法において、
金属ロールコアの表面に、プライマ一層を介してシリコ
ーンゴムまたはシリコーンゴムと添加剤の混合物からな
る被覆層を形成した後、これをシリコーンオイル中に浸
漬して上記被覆層を膨潤平衡もしくはそれに近い状態ま
で膨潤させ、その膨潤した上記被覆層を研削して所定の
外径に仕上げるから、以後定着の際オフセット防止液と
してシリコーンオイルを塗布しても上記被覆層が膨潤し
てその外径が変化するなどの虞れがなく、これにより定
着の際複写紙にシフが発生したり、該ロール表面の線速
度が増加することによる種々の不具合が未然に防止でき
ると共に、被覆層の膨潤により生じるプライマ一層の高
温化を防げることから、プライマ一層の劣化により生じ
る被覆層の剥離も防止でき、加熱定着ロールの寿命を著
しく増大することができる。

しかも、本発明によれば、シリコーンオイル中に浸漬し
て被覆層を膨潤させ、その膨潤した上記被覆層を研削し
て所定の外径に仕上げるから、膨潤により劣化した被覆
層の表面付近を研削除去することになって、表面が粘着
性を帯びてオフセットが発生しやすくなったり、用紙の
剥離性が悪くなるなどの虞れがないと共に、金属ロール
コアと被覆層の密着性を良くするために該ロールコア表
面を粗面とした場合でも、被覆層の膨潤により該ロール
コア粗面の影響が被覆層の表面に出ても、この部分は研
削により除去されるから用紙がシワになるなどの心配も
ない。

【図面の簡単な説明】

図面は金属ロールコアの表面温度と被覆層の厚みの関係
を示す線図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ その表面にシリコーンオイルを外部から供給しなが
   ら使用するところの電子写真複写機における加熱定着ロ
   ールの製造方法において、金属ロールコアの表面に、プ
   ライマ一層を介してシリコーンゴムまたはシリコーンゴ
   ムと添加剤の混合物からなる被覆層を形成した後、これ
   をシリコーンオイル中に浸漬して上記被覆層を膨潤平衡
   もしくはそれに近い状態まで膨潤させ、その膨潤した上
   記被覆層を研削して所定の外径に仕上げることを特徴と
   する加熱定着ロールの製造方法。