JPS61124974A - 加熱定着ロ−ラの製造方法 - Google Patents

加熱定着ロ−ラの製造方法

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JPS61124974A
JPS61124974A JP24783584A JP24783584A JPS61124974A JP S61124974 A JPS61124974 A JP S61124974A JP 24783584 A JP24783584 A JP 24783584A JP 24783584 A JP24783584 A JP 24783584A JP S61124974 A JPS61124974 A JP S61124974A
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    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2053Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
    • G03G15/2057Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating relating to the chemical composition of the heat element and layers thereof

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子複写機等に用いて、紙の上に形成された
トナー像をその紙上に定着させるために、トナー粒子を
加熱して融解させる加熱定着ローラの製造方法に関する
(従来の技術〕 上記加熱定着ローラに要求される性質は、まず第1に、
加熱時にこのローラの表面にトナー粒子が付着すること
のない高い離型性である。
次に、このローラの表面には、紙を剥離させるための爪
やローラ表面の夾雑物を除去するためのブレード、或い
は、ローラの表面温度を検出するためのサーミスタ等が
常に接触していることから、それらとの高温状態での長
期間に亘る接触によっても離型性が損なわれないもので
あることが必要である。
そこで、従来から、種々の処理を施した定着ローラが提
案されている。 まず、金属ローラの外周面に弾性体層
を設け、この層の上にフッ素樹脂を塗布したものがある
(例えば、特開昭57−89785号公報参照)、 つ
まり、非粘着性の大きなフッ素樹脂によってトナー粒子
の付着を防止しながら、その下層である弾性体層の弾性
変形によってフッ素樹脂層をも変形させてその摩損を抑
制している。 また、同様に弾性体層を設け、この上に
フッ素樹脂とフッ素ゴムとの混合物を塗布したものがあ
る(例えば、特開昭58−5770号公報及び特開昭5
8−2’7175号公報参照)。
これは、フン素樹脂を含む層の、弾性体層の表面への接
着性を向上させるとともに、塗布後に行なう焼成時の弾
性体層の熱劣化を少なくするようにしたものである。
〔発明が解決しようとする・問題点〕
しかし、上述した何れの従来構成による場合にも、使用
初期において、トナーに対する離型性については優れて
いるものの、長期間に亘って使用を続けるとローラ表面
の汚れや摩耗が生じ、初期に得られた離型性の良さを充
分に維持できなくなりがちで、改良の余地があった。
本発明の目的は、上述の実情に鑑み、加熱定着ローラを
、長期間に亘る使用によっても高い離型性が損なわれな
いものにすることにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明による加熱定着ローラの製造方法の特徴は、金属
ローラの外周面に弾性体層を形成し、その層の上に、フ
ッ素樹脂とフッ素ゴムとの水溶性混合物を塗布した後、
この混合物の指触乾燥前に、この混合物の上にフッ素樹
脂ディスパージョンを塗布し、その後乾燥焼成して製造
することにある。
〔作 用〕
つまり、実験を重ねた結果、以下のことが明らかになっ
た。
即ち一弾性体層の上に塗布されたフッ素樹脂とフッ素ゴ
ムとの水溶性混合物が乾燥する過程において、この混合
物中のフン素樹脂の微粒子がミクロブラウン運動によっ
てその表面に集積され、密実で非粘着性の高い表層を形
成する。
この表層の持つ性質によって、トナー粒子に対して離型
性のよい加熱定着ローラが得られるのである。しかしな
がら、この表層は極めて薄く(2〜3μm)、そのため
に、紙剥離爪やブレードとの長期間に亘る接触によって
、この表層が摩耗されてしまい、初期の高い離型性を維
持できなくなるのである。
しかも、この表層は、フン素樹脂とフッ素ゴムとの水溶
性混合物の塗厚を塗布の限界まで大きくしても(約10
0μm)、殆どその厚みが変化しない。 また一方、塗
布したフッ素樹脂とフッ素ゴムとの水溶性混合物が乾燥
した後に、その上にフッ素樹脂を塗ろうとしても、乾燥
硬化した表層の持つ非粘着性によって反撥され、フッ素
樹脂が一体化せずに剥離してしまう。
さらに、フッ素樹脂とフッ素ゴムとの水溶性混合物中に
、予めフン素樹脂を添加しても、この混合物の組成その
ものが崩壊してしまうだけで、表層の厚みもあまり増加
しないのである。
ところが、弾性体層上に塗布したフッ素樹脂とフッ素ゴ
ムとの水溶性混合物が未だ乾燥していない状態で、フッ
素樹脂のディスパージョンをこの混合物の上に塗布する
と、このフッ素樹脂のディスパージョンが、先に塗布さ
れた水溶性混合物中のミクロブラウン運動によって表面
に集積しつつあるフッ素樹脂の微粒子と混ざり合い、厚
くかつ一体化したフッ素樹脂の表層が形成されるのであ
る。
〔実施例〕
以下に、図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。
円筒状のアルミニウム製芯金(1)の外周面にシリコー
ンゴムを加硫接着して弾性体層(L)を形成する(第1
図(イ)参照)、芯金(1)を回転させながら、この弾
性体層(L)の外周面にプライマー処理を施した後、フ
ッ素樹脂とフッ素ゴムとの水溶性混合物(a)をエアー
スプレー(2)により吹き付は塗布する(第1図(ロ)
参照)、 この混合物(a)が未だ濡れている状態で、
同様に芯金(1)を回転させながら、フッ素樹脂ディス
パージョン(b)をエアースプレー(2)により吹き付
は塗装する(第1図(ハ)参照)、 その後、室温乾燥
、熱風乾燥、高温焼成を経て、加熱定着ローラ(R)が
得られる。 このローラ(R)は、その表面が、第2図
に示すように、芯金(1)の外周のシリコーンゴムの弾
性体層(L)の上に、厚くかつ一体化したフッ素樹脂表
層(S)を持つ塗膜(M)が積層された構造になってお
り、従って、この厚いフッ素樹脂表N(S)のもつ性質
によって離型性が高められ、しかも、長期間に亘って高
い離型性を維持できるのである。
芯金(1)の材質は適宜変更可能であって、アルミニウ
ムの他に、ステンレス等も使用可能である。 また、芯
金(1)の外周面に設ける弾性体層(L)としては、シ
リコーンゴム車体に替えて、フッ素ゴム単体やシリコー
ンゴムとフッ素ゴムとの混合物等を用いてもよい。
上述の方法によって製造した加熱定着ローラを供試体と
し、製造条件を一部変えて比較体としての加熱定着ロー
ラを以下に示すように5種類製造し、夫々について、外
観、離型性、及び、耐久性について実験を行なった。 
次にその製造条件及び実験結果について説明する。
尚、実験は、各ローラを、45枚/分の速度の電子複写
機にセントして行なった。
[供試体] φ50額のアルミニウム製芯金の外周に、プライマー処
理後、HTVシリコーンゴム(東芝シリコーン@製TS
E270−.611)を加硫接着し、0.4龍の厚みに
なるように成形研摩して仕上げた。 この上に、ブライ
マー処理を施した後、フッ素ゴムとフッ素樹脂との水溶
性混合物(ダイキン工業■製ダイエルGLS−213)
を、膜厚が40μmになるように吹付塗布した。
そして、この混合物の指触乾燥前に、フッ素樹脂ディス
パージョン(旭硝子■製フルオンスーバーコード90)
を、膜厚が15μmになるように吹付塗布した。 その
後、室温で30分間乾燥させ、70℃の熱風により20
分間乾燥させ、さらに、芯金を300℃に熱して焼成製
造した。 尚、ここで用いたフン素樹脂とフッ素ゴムと
の水溶性混合物は、例えば、はぼ以下の成分からなるも
のである。
A  ン夜 0ビニリデンフルオライド−テトラ フルオロエチレン−ヘキサフルオ ロプロピレン弾性状共重合体(フ ッ素ゴム)を60w t%、及び、ノニオンH5−20
8(日本油脂■製)を含むフッ素ゴム水性ディスバージ
ジ ン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・166重量部0テトラフルオ
ロエチレン−ヘキサ フルオロエチレン共重合体(FEP) を50wt%、及び、ノニオンH5−208を含むフッ
素樹脂水性ディスパー ジョン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・150重量部0酸化マグネシウム・・
・・・・・・・・・・・・・ 3重量部0ミデイアム サーマルカーボン・・・・・・・・・ 20重量部0ノ
ニオンH5−210 (日本油脂側製)・・・・・・・・・ 2重量部0水・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・ 50重量部B  ン(す( 0γ−アミノプロピル トリエトキシシラン・・・・・・・・・40重1部o8
,9−ビス(8−アミノプロピル)=2.4.8.1〇
− テトラオキサスピロC5,5) ウンデカン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・旧・・20重量部0水・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・40重量部上記のA液の100重量部とB液の5重量
部とを充分に撹拌して均一に分散させた後に、#200
のステンレス金網で濾過したものである。
[比較体1〕 フッ素樹脂とフッ素ゴムとの水溶性混合物(ダイエルG
LS−213)を塗布してから、室温で30分間乾燥さ
せて指触乾燥状態になった後に、フッ素樹脂ディスパー
ジョン(フルオンス−バーコード90)を吹付塗布した
以外は、全て[供試体]と同一条件で製造した。
し比較体2] シリコーンゴムを省略し、芯金上に直接フッ素樹脂とフ
ッ素ゴムとの水溶性混合物(ダイエルGLS−213)
吹付塗布した以外は全て[供試体コと同一条件で製造し
た。
[比較体3] フッ素樹脂ディスパージョン(フルオンス−バーコード
90)の替わりに、テトラフルオロエチレン−ペルフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA樹脂)の
微粉末(三片フロロケミカルe) !!! M P 1
0−2 )を、静電塗装機にて膜厚が20μmになるよ
うに塗布した以外は、全て[供試体]と同一条件で製造
した。
[比較体4] フッ素樹脂ディスパージョン(フルオンス−バーコード
90)の塗布を省略した以外は、全て[供試体]と同一
条件で製造した。
[比較体5] フッ素樹脂とフッ素ゴムとの水溶性混合物(ダイエルG
LS−213)及びフッ素樹脂ディスパージョン(フル
オンス−バーコード90)の両者に替えて、この両者を
混合攪拌してフッ素樹脂成分が全体の3割になるように
調整した混合物を用いた。 この混合物は分散がやや乱
れて増粘が見られた。 この混合物を、シリコーンゴム
上にプライマー処理後に塗布した以外は、全て[供試体
]と同一条件で製造した。
以上の各ローラについての実験結果を次に示す(次頁の
表参照)。
尚、表中の耐久性の欄において、◎印は6万枚複写後に
異常のなかったことを、またΔ印は2万枚程度複写後に
異常が発生したことを、さらに×印は使用が不可能であ
ったことを、夫々示している。
以上の実験結果から、次のことが分かる。
[比較体1]は、フッ素樹脂ディスパージョンを塗布す
る時期を比較するものである。 つまり、指触乾燥後に
塗布した場合には、剥離が生じてフッ素樹脂層が一体化
されないことを示している。
[比較体2]は、下地層となる弾性体層の有無を比較す
るものである。 つまり、弾性体層がなければ、既に述
べたような、この層の弾性変形に伴うフッ素樹脂層の変
形がないために、爪やブレードとの接触に対する耐久性
が劣化することを示している。
[比較体3]は、最終的に塗布するフッ素樹脂の態様の
違いを比較するものである。 つまり、粉末状のフッ素
樹脂は先に塗布された混合物に熔融せず、フッ素樹脂が
一体化されないため、こうして製造した定着ローラは全
く使用できないことを示している。
[比較体4]は、既に述べた従来構成によるものであり
、フッ素樹脂ディスパージョンを塗り重ねることの有無
を比較するものである。
つまり、フッ素樹脂層が薄いため、長期間に亘る使用に
よって離型性が低下することを示している。
[比較体5]は、フ・ノ素樹脂とフッ素ゴムとの水溶性
混合物に、予めフッ素樹脂を添加することで、同様の効
果を得ることができるかを比較するものである。 つま
り、組成自身に変化が見られ、塗布状態も良くなく、こ
うして製造した定着ローラは全く使用できないことを示
している。
〔発明の効果〕
以上述べてきたように、本発明による加熱定着ローラの
製造方法は、弾性体層に塗布したフッ素樹脂とフッ素ゴ
ムとの水溶性混合物が未だ乾燥していない状態で、フッ
素樹脂のディスパージョンをこの混合物の上に塗布する
ものであり、そのことによって、ローラの外周面に、厚
くかつ一体化したフッ素樹脂の表層が形成されるから、
トナー粒子に対する離型性も高く、しかも、その高い離
型性が、長期間に亘る使用によっても劣化することのな
い、優れた加熱定着ローラを製作することができるよう
になった。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係る加熱定着ローラの製造方法の実施例
を示し、第1図(イ)〜(ハ)は加熱定着ローラの製造
工程を示す概略斜視図、第2図は加熱定着ローラの拡大
断面図である。 (1)・・・・・・芯金、(L)・・・・・・弾性体層
、(a)・・・・・・フッ素樹脂とフッ素ゴムとの水溶
性混合物、(b)・・・・・・フッ素樹脂ディスパージ
ョン。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 芯金の外周面に弾性体層を形成し、その層の上に、フッ
    素樹脂とフッ素ゴムとの水溶性混合物を塗布した後、こ
    の混合物の指触乾燥前に、この混合物の上にフッ素樹脂
    ディスパージョンを塗布し、その後乾燥焼成して製造す
    る、加熱定着ローラの製造方法。
JP24783584A 1984-11-21 1984-11-21 加熱定着ロ−ラの製造方法 Expired - Lifetime JPH0614228B2 (ja)

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