JPS61192535A - 定着ローラのカバーの製造方法 - Google Patents

定着ローラのカバーの製造方法

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JPS61192535A
JPS61192535A JP61028755A JP2875586A JPS61192535A JP S61192535 A JPS61192535 A JP S61192535A JP 61028755 A JP61028755 A JP 61028755A JP 2875586 A JP2875586 A JP 2875586A JP S61192535 A JPS61192535 A JP S61192535A
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cover
parts
roller
core
finishing
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JP61028755A
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ミツシエル、ルシアン、ポツゾ
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KONSEPUSHIYON E DEINOBASHIYON
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ATELIER DE KONSEPUSHIYON E DEINOBASHIYON IND
KONSEPUSHIYON E DEINOBASHIYON
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    • 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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    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
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  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

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】 本発明はゼログラフィー式複写機に用いられる定着ロー
ラのカバーの製造方法に関し、ローラの最初の製造のみ
に適用できるだけでなく、使用ローラの再生にも用いる
ことができる。更に本発明は、水沫によって得られた定
着ローラ及びカバーの加硫可能な組成にも関する。
ゼログラフィー式複写機は伝統的にトナー(すなわちデ
ィベロツバパウダ)の定着ステーションを設けており、
ここで用紙を受け、その上の露光点にトナーを置き、次
にトナーの融着と用紙の繊維質への浸透を確実にするた
めに加熱と圧縮の二重作用を用紙に加え、得られた像を
明確に固定するようにしている。
定着ステーションには定着ローラと押圧ローラが密着し
て設けられている。定着ローラは中空の加熱ローラであ
って通常は金属製で加熱手段(例えばクォーツランプ)
を収容しており、非粘着性の薄い層で被覆されている。
抑圧ローラは定着ローラのカバーに比べて比較的厚目の
可撓性のカバーで本コアに被覆してできている。定着ロ
ーラの非粘着特性を増加させ、トナーが紙から定着ロー
ラへ移行するーこれが後続の用紙をよごす−のを防ぐた
めに定着ローラに極めて薄層の潤滑剤例えばシリコーン
オイルを用いる方式がある。
このようなトナ一定着ステーションについてはゼロック
ス・コーポレーションのフランス特許FR239335
2号明細書(特に抑圧ローラのカバー材に関する)、同
FR2437646号明細書(ra滑剤の散布方式に関
する)同FR2437646号明細書(定着ローラの加
熱手段)がある。
定着ローラのカバーに関して言えば、良好な耐熱性と(
ローラ表面温度は連続的に200℃を越える)、潤滑を
最小限度にとどめながら所要の非粘着性を維持する表面
条件を有し、且つ過酷な使用(通常数百数千のコピー)
に拘らずこれらの性質を維持する物質を選択する必要が
ある。更に、カバーの厚さは熱のローラ内部から表面へ
の伝導を妨げない薄さのものでなければならない。
カバーとして利用するもののうちに、TEFLON(商
標) 、 VITON A  (商標) t:りG、t
VITON B  (商標)の名称で知られているもの
がある。TEFLONはTFEすなわちテトラフルオロ
エチレンの重合体又は共重合体テアリ、VITON A
 ハVDF/HFP エラストマーすなわちフッ化ビニ
リデン及びヘキサフルオロプロヘンノ共重合体テアリ、
VITON B 1.tVDF/IIFP/TFE型の
FKHエラストマーすなわちフッ化ごニリデン、ヘキサ
フルオロプロペン及びテトラフルオロエチレンの共重合
体である。あとの二重(上記明細書に記載)の最近の用
法によれば、複写の質が向上し、またローラの耐用寿命
が延び現在では100万の複写に達している。
しかし、カバーをその支持部材に適切に接着させ、長期
の使用後にも離脱しないようにするためには、上記物質
の化学反応が低いためにカバーを金属にかぶせている間
に若干の難点を惹起する。
したがって一般には第1層が粘着性のエラストマで、第
2層が上記L/ tc (TEFLON 、VITON
 ) ター1’ 7のフッ素含有ポリマからなる異質構
造のカバーが用いられている。
銅(熱伝導が優れているためよく使われる)のコアにつ
いては、その上にアルミ層を設け、凹凸を増すためにサ
ンドブラストする必要がある。
しかしながら現在までに用いられているカバーの耐熱性
は220℃程度が限度である。これは装置の機能速度を
制限するものであり、上記フランス特許FR24376
47に記載のように内部の熱源に加え外部からの熱が加
えられる場合を除き正確且つ信頼性のある温度規制シス
テムを要している。
本発明の目的は材質の劣化を生じることなく上記温度を
はるかに超える温度例えば約260℃の温度に継続的に
耐えられる新規なカバーおよびその製造方法を提供する
ことである。
継続的な操業温度を高めれば、厚紙、粘着ラベル等の厚
物上でもトナーを完全に焼くことができる。
高温に対する抵抗性があれば、定着ローラは、定着ステ
ーションに起り得る故障に影響されない。
実際、最悪の場合、故障の瞬間、ローラが瞬間的に停止
する結果ローラが局部的に高温となり、その結果ローラ
のカバー、特にその表面の状態が劣化し、操業に戻って
も、トナーがその個所に付着して、これがその後恒久的
な汚れとなる。
本発明の他の目的はローラの交換までの作業寿命が極め
て長く、R後まで優れたコピーの質を保持しうるカバー
を提供することである。
本発明の他の目的は潤滑剤の使用を最小に抑えうるカバ
ーを提供することである。その結果化じる消耗品の節約
に加えて、使用されるシリコーンオイルの量の減少によ
り、複写機から出たばかりのコピー上にも書き込んだり
タイプを打ったりすることが可能となる。
本発明の他の目的は使用された定着ローラの再生方法を
提供することである。再生されたローラに新品同様の特
性を付与し、これは殊にカバーの厚さに関する寸法特性
において顕著である。再生作業の難点の一つはカバーの
厚さを、ローラの径とは関係なく一定に保持し、表面が
長円形になったり、イレギュラーになったりしない物を
作らなければならないことである。
この均一性は特に円筒状の中央部と末端にかけて拡大な
截頭円錐形の両端部(潤滑剤をコピーにより良好に拡散
するため)からなるローラには必要である。このような
特殊な形状であっても、カバーの厚みと質はローラのあ
らゆる点で同一でなければならない。
本発明によるカバーは同質のローラであり、金属コアに
直接装着される単一層として形成されている(このロー
ラとは対照的に、通常のものは上記の如く、2層の複合
カバーである)。この構造は製造や再生を簡易にし、カ
バーは極めて薄いので熱伝導の障害は最小となる。
本発明による製造方法は次の工程を含むものである。
a)フッ素含有エラストマのゴム100部に対し、カー
ボンブラック55−60部、酸化マグネシュム2−6部
、水酸化カルシュム4−8部及びポリエチレンワックス
0−2部の混合物を常温混練する工程 b)この混合物を押出成形又はカレンダー圧延によりカ
バ材を形成する工程 C)該カバー材を同質層としてローラのコアの表面に当
てがう工程 d)該コア上の該カバー材を昇温下で圧力をかけ加硫す
る工程 e)カバーを一定厚に仕上げる工程 仕上げの段階の間に、最終的な研削を行い宿料の外皮を
研磨して材料の小室を閏じることが好ましい。
カバーの仕上げは表面が適切な状態になるまで、例えば
最高の焼きと最小のrIIlft油によりコピーがなめ
らかで光沢のある粒度となるような表面状態となるまで
行う。
加硫後、加硫処理した材料の脱ガスと安定性を得るため
に乾燥するとよい。
カバーは厚さが0.25 mms未満に仕上げるのが好
ましい。
この低い値は金属コアからカバー表面への熱の伝導を良
好にする、更にはカバーが同質構造であるから(コアの
金属と薄い表面層の間に接着層はない)、ローラの寿命
は延長され、カバーはその厚あ全体にわたって利用する
ことができる。
中央円筒部と截頭円錐状の2つの拡大部から成るローラ
の場合、仕上げはローラの全面が一定厚になるまで行な
われ、仕上げすべき表面に関する仕上工具の相対速度は
截頭円錐域の全面において一定とされる。
ローラのコアの内壁が光沢がある場合、内壁につや消し
を施しす最終工程があってもよい。このつや消しは、熱
源から輻射される熱エネルギの反射を低下させることに
よりローラ材の熱吸収を助ける。
本発明はゼログラフィー式複写機用の定着ローラの再生
方法にも係るものであり、 所定の形状の仕上げによりローラのコアを剥離し、 上記した製造方法によるカバーを装着することから成る
本発明は、また、フッ素含有エラストマのゴム100部
に対し、カーボンブラック55−60部、酸化マグネシ
ュムク−6部、水酸化カルシュム4−8部及びポリエチ
レンワックスO−2部の混合物で形成された、ゼログラ
フィー式複写機用定着ローラのカバー材料用の加硫可能
組織にも関している。
本発明の特徴と利点を、下記に詳説する方法の態様をも
とにして詳細に説明する。
A、コアの剥離 この工程は現行のローラを新しくする場合にのみ必要で
あり、現行のカバーを完全に除去する目的をもっている
。この目的のために、ローラを所定の形状に仕上る、即
ち中央円筒部と截頭円錐状の2つの拡大部を有するロー
ラの場合に円錐形状を考慮する。
B、コア表面の調整 カバーが最終的に接着することを助けるために、適度な
サンドブラスト(又はショツトブラスト乃至マイクロポ
ーリング)を、O−ラカバーを当てがう部分に施す。
コアが銅の場合、従来法とは対照的に、アルミの予備的
使用は必要がないことに注意すべきである。
更に、コアは種々の物質で構成することができる。銅、
黄銅、アルミ、ステンレス、スチール、ざらにカーボン
又はガラスの繊維との合成物の如き非金属物質等が使用
可能である。
本明細書に記載した金属物質に限るものでなく、コア材
料は実質的に発明の方法を限定するものではない。
C0加硫可能組織の調整 次の成分は均質ゴムを得るために、通常のローラミキサ
にかけるために必要とされるものである。
フッ素含有エラストマのゴム、例えば上述のVITON
 A又はB (デュポン・デ・ネムール社により販売)
 、FLVOREL  (商標) Na 2181又は
2177(3Mにより販売) 、VITON A 及ヒ
FLVOREL 2181はVDF/HFPエラストマ
ーである(上述の名称に従う)。
VITON B 及ヒFLVOREL 2177 t、
tVDF/IIFP/TFE タイプのFKHエラスト
マである。
カーボンブラック(例えば標準ASTMNα990に従
う)ゴム100部に対して55−60部の割合、好まし
くは約55部(本明細書において、ゴム100部に対し
全部の割合は重量部で表わされる。)酸化マグネシウム
、2−6部、好ましくは約3部。
水酸化カルシウム、例えばVEタイプ(ストウルゲ販売
):4−8部、好ましくは約6部ポリエチレンワックス
、例えばEPOLENE  (商標)(イーストマン販
売”):O−2部、好ましくは約2部。
この作業は準備すべき材料のmに応じである時間常温で
行う(例えば混合物2089に対しては20〜40分)
混合物は(ゴムの板を得るには)カレンダー圧延により
、又は(管又は塊状を得るには)押出し成形によって成
形する。
D 加硫 この操作はゴムをローラに移ずもので、昇温下において
加圧下で成形して行う。
場合により予め切断されたゴムのシートを金属ローラに
巻きつけるか、チューブ状に押出されたゴム部分の内側
にローラーを配置するか、または、モールドの圧力と温
度により流れるゴムの塊を流動化して成形する。
好ましくは接着促進剤をローラ上に予め施しておく。例
えばメチルアルコールの混合物としてのシランF515
0(3Mで販売)の10〜50%希釈液、またはイソブ
Oビルアルコールとの混合物としての85%までの希釈
液(この例は金属上の接着促進剤に関するものである。
促進剤の選択はコアの材料及び使用エラストマの型に大
きく存在する)を使用する。
加硫は160〜200℃間の温度で行い、温度は漸進的
に上昇させ、加硫時間は最高温度でほぼ172時間であ
る。
モールドは蒸気で加熱された金属モールドで、その表面
圧は閉塞したとき20〜30バールとする。
E 加硫後の処理 この操作の目的はローラのカバーの脱ガスと確実な安定
化である。
操作は@高温度230〜260℃の換気されたス1−−
ブ内で行なわれ、全ステージで150〜200℃の昇温
があり、各ステージの時間は2〜4時間である。最高温
度のステージの時間は16〜24時間とする。
F カバーの最終仕上げ このストーブでの工程の後、ローラのカバーは粗厚さ 
1.5−211となる。ローラの全体の径が±21の許
容誤差を有しているにもかかわらずカバーの厚さは±0
.01 amの許容誤差で0.25mm未満、例えば0
.18mmに減少させる必要がある。特に使用ローラを
再生する場合、ローラのエツジと正確な芯合せを精密に
保証することはできない。一方、新しいカバーの厚さは
、再生されたローラの径とは無関係に一定且つ正確でな
ければならず、また非真円を防止しなければならない。
加えて、ローラ端部の円錐性に注意する必要がある。こ
の部分においてカバーは、中央の円筒部と同一の厚さ、
同一表面状態でなければならない。
このため、数次の切削を行い、これはローラの所望の形
状の関数としてプログラム化されたNC切削機による。
このプログラムは工具の変位(連続的切削の深さ、前進
速度、円錐性の考慮)並びに仕上げ速度(これは円錐性
に起因する径の変化に拘らず一定でなけれならない、切
削機の回転速度は径が増すにつれ漸次溝さなければなら
ない)に関するものである。
殊に、R11切削−これは定着ローラの最終的表面状態
を決定するーは次のようないくつかの注意を必要とする
仕上げホイールの選択:例えばEKH120JOT5−
V−50又LL’[KIl 60/8015 D/E 
14−V−50テ、コレラはラボルト(LAPPORT
 )社販売のオーブン構造をした最終仕上げホイールで
ある。
事前仕上げ。所定の精密さを確保し目詰りを防ぐためで
ある。
この最終仕上げ切削はカバーの複数の小室を閉じる。切
削のパラメータは、所望の表面状態の関数として、及び
予定される使用状態(コピーの粒度がつやのある光沢か
輝部か等)の関数として変化する。
カバー厚の最終調整は超音波検出器で行う。例えばll
a信aaHM705オシロスコープと対になったPan
ametrics S 222 (トランジューサM 
112)を使用する。
エコーを調べることにより、最終結果としてのカバーの
厚さの欠陥検出、及び加硫処理に際して生じるローラの
長円形状態又は非真円性を証明することができる。
本発明の方法により製作されたローラは88−92SI
IORE△程度の表面硬度と優れた表面性状(ミラー仕
上げ)を保有し、少くとも伝統的なローラで得られたと
同じ質のコピーが得られ、同時にlli滑剤を相当母減
少させる。この特性は260℃の継続的な操作編痘(従
来のローラの最高210℃に代り)においても依然とし
て保有され、耐用寿命は200万コピー(従来の100
万コピーに代って)に到達した。
G ローラの内表面の処理 ローラの内表面が輝部である場合、つや消しをすれば有
利であり、輻射源に対する反射熱を減少させる。
このつや消しは、例えばローラに多数のボール(ステン
レススチール、ガラス等)や研摩石を充填し回転振動す
ることにより行われる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ゼログラフィー式複写機用定着ローラのカバーの製
    造方法であって、該カバーは加熱手段を収容する中空の
    コアを被覆する同質の層から成り、次の工程を含むこと
    を特徴とする。 a)フッ素含有エラストマのゴム100部に対し、カー
    ボンブラック55−60部、酸化マグネシュム2−6部
    、水酸化カルシュム4−8部及びポリエチレンワックス
    0−2部の混合物を常温混練する工程。 b)この混合物を押出成形又はカレンダー圧延によりカ
    バー材を形成する工程。 c)該カバー材を同質層としてローラのコアの表面に当
    てがう工程。 d)該コア上の該カバー材を昇温下で圧力をかけ加硫す
    る工程。 e)カバーを一定厚に仕上げる工程。 2、仕上げ処理中、表面の最終的切削を行うことにより
    、該カバー材の小室を研磨によって閉じることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載の方法。 3、加硫処理後ストーブ加熱により加硫処理された材料
    の脱ガスと安定化を行うことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項又は第2項に記載の方法。 4、該カバーを0.25mm未満の厚さに仕上げするこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれ
    かに記載の方法。 5、該ローラは中央円筒状領域と2つの拡大する截頭円
    錐形端部の領域を含み、該仕上により該ローラの全表面
    に亘って一定の厚さとし、仕上げすべき表面に対する仕
    上げ工具の相対速度を該截頭円錐形領域全面において一
    定とすることを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第4
    項のいずれかに記載の方法。 6、コアの内壁につや消しをすることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項〜第5項のいずれかに記載の方法。 7、ローラのコアを所定の形状に切削、剥離し、特許請
    求の範囲第1項〜第6項のいずれかに記載の方法により
    カバーを当てがう工程を含むゼログラフィー式複写機用
    定着ローラの再生方法。 8、特許請求の範囲第1項〜第7項のずれかに記載の方
    法により得られたゼログラフィー式複写機用定着ローラ
    。 9、フッ素含有エラストマのゴム100部に対し、カー
    ボンブラック55−60部、酸化マグネシウム2−6部
    、水酸化カルシュム4−8部及びポリエチレンワックス
    0−2部の混合物により形成されることを特徴とするゼ
    ログラフィー複写機の定着ローラ用カバー材の加硫可能
    な組成。
JP61028755A 1985-02-12 1986-02-12 定着ローラのカバーの製造方法 Pending JPS61192535A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8501956 1985-02-12
FR8501956A FR2577165B1 (fr) 1985-02-12 1985-02-12 Procede de preparation et de renovation d'un rouleau de fusion pour machine xerographique, rouleau de fusion et composition vulcanisable

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US (1) US4700450A (ja)
EP (1) EP0193446B1 (ja)
JP (1) JPS61192535A (ja)
AT (1) ATE37162T1 (ja)
DE (1) DE3660712D1 (ja)
FR (1) FR2577165B1 (ja)

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