JPS61236576A - 定着用弾性回転体及びそれを有する定着装置 - Google Patents

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〕 本発明の弾性回転体は一般の物品や紙を搬送するローラ
又は、ベルト等の回転体に関する。

本発明定着装置は、複写機、印刷機、ファクシミリ、プ
リンター或いはこれらの複合機等の画像形成装置に用い
られる。加熱ローラ、加圧ローラ又は加熱加圧ローラ等
の定着用弾性回転体（ベルト状のローラを含む）を有す
る定着装置に関する。

〔従来技術〕

従来、一般搬送の分野では、回転体に要求される条件が
多く、搬送性を確実にするための弾性、耐久性や汚れ防
止のための離型性、とりわけ１回転体の摩擦帯電の防止
効果である。ところが、このような条件を満たす回転体
は複雑で高価なものとなっていた。

特に、画像形成装置に用いられるものはこれらの条件が
重要である０例えば、トナー像に接する加熱ローラとし
て芯金に四弗化エチレン樹脂を被覆したローラを、トナ
ー像の加熱加圧時間を増すため加熱ローラに圧接する加
圧ローラとしてゴム層を被覆したローラを、用いるのが
一般的である。

最近、ゴムの弾性と樹脂の表面性を兼ね備えようとした
ものが、特開昭５８−２８６４号、特開昭５８−５７７
０号及び特開昭５８−２７１７５号の各公報に見られる
。これらの提案は、前者が金属ローラ表面に弗素ゴムと
弗素樹脂との混合塗料を塗布してなるローラを、後者は
ゴムローラ表面に弗素ゴムと弗素樹脂との混合塗料を塗
布してなるローラを、夫々開示している。

一方、単純にゴムローラを形成し、その表面に樹脂層を
形成するものとして実用化されているものに特公昭４７
−２０７４７号公報に開示されたローラがある。このロ
ーラは、シリコーンゴムローラの表面を研磨した上に接
着剤を塗布し、予めゴムローラ径より大径の熱収縮性チ
ューブ（ＦＥＰ：弗素化エチレン・プロピレン）をかぶ
せ、１０４．４℃で加熱収縮させた後１８２．２℃で１
時間加熱したものである。

しかし、この方法では、熱収縮量が均一にならないため
に所定形状のローラを得ることが困難であり、樹脂チュ
ーブを予め形成した後、内面の清掃を極めて良く行わな
ければならない。

又、現在の技術では熱収縮性チューブの肉厚を５０ル以
上にしか形成できないので、下層のゴム層の弾性を相殺
してしまい、この方法では弾性を生かしたローラができ
ない、つまり、この公報によるローラは、精度が悪く、
しかも製造工程が多いために高価であり、適切な定着効
果を奏することもできない。

又、特開昭５７−８９７８５号公報に開示されたローラ
及び特開昭５９−７４５７８号に開示されたローラがあ
るが、これらのローラは表面の樹脂層が十分な焼成を受
けていないために、或いはこれを受けていても表面の樹
脂層に耐熱耐摩耗性がないために、摩耗が激しく、数千
枚の通紙さえもできず、定着ローラとしては使用できな
いものである。

〔本発明の目的〕

本１発明は一般に用いられる弾性回転体に帯電防止効果
を具備させ１表面離型性と耐久性において優れた特異性
をもたせることに目的を有する。

本発明の他の目的はこの弾性回転体によって、弾性が適
度にあって、定着性、耐摩耗性、耐久性を従来より優れ
たものとでき、オフセット防止効果のある定着装置の提
供にある。

〔本発明の要旨〕

本発明は上記目的を達成するもので、定着用ローラの樹
脂層とゴム層との関係に着目し、この樹脂層の状態の新
たな構成要件に特徴をもつものである。

即ち１本発明は、弾性層の上層に未焼成の樹脂材を焼成
温度以上で加熱焼成してなる樹脂層を有している弾性回
転体であって、上記樹脂層は弾性層上への未焼成樹脂の
塗布、焼成の工程を少なくとも２回以上繰り返すことに
より形成された２層以上の樹脂層で弾性層側に最も近い
樹脂層にはクラックが存在する不連続部を形成し、最表
層にある樹脂層は一様で平滑な層であることを特徴とす
る弾性回転体及びこれを有する定着装置である。

特に、本発明は、弾性層がゴム層、特にシリコーンゴム
層で、樹脂層が３２７℃以上に焼成される四弗化エチレ
ン樹脂層の場合格別の効果を奏する。

本発明の弾性回転体は通常のシートや物品搬送において
は、汚れが少なく５０Ｌ枚から１００万枚以上の安定し
た搬送ができる。特に、定着処理では、従来多くても数
万枚であったものを１通常の定着でｌＯ万枚以上可能で
あり、□樹脂層の厚さを５１Ｌ乃至３５弘の範囲内にす
ることで、さらに２０万枚以上に、さらに１５膳乃至２
０ＩＬの範囲内にすることで５０Ｌ枚の加熱定着に十分
な耐久と定着効果を得ることができる。

以下本発明のさらなる特徴は実施例の説明によって明瞭
にされるであろう。

〔本発明の実施例〕

第１図は本発明の弾性回転体を有する本発明定着装置の
実施例説明図である。

第１図中１は、未定着のトナー像と接する側の定着ロー
ラで、２は定着ローラ１に圧接回転する加圧ローラで、
共に本発明の定着用ローラの一例である。具体的構成は
以下のとおりである。

定着ローラ１は、アルミ等の熱伝導の良好な芯金１１上
に、シリコンゴムの比較的薄い（本例では０．３　ｍ　
ｍ乃至０．８　ｍ　ｍ範囲内所定厚）弾性体層１２と、
その上層にＰＦＡ（パーフロロアルコキシエチレン樹脂
の共重合体）、ＰＴＦＥ（四弗化エチレン樹脂）等の弗
素樹脂を弾性体層１２よりも薄く（本例では１０４ｍ乃
至３０ＩＬｍ範囲内の所定厚）樹脂層１３として有して
いる。

同様に加圧ローラ２はステンレス、鉄等の芯金２１上に
、シリコンゴム弾性体層１２の厚さより厚く比較的厚い
（本例では４　ｍ　ｍ乃至１０ｍｍ範囲内の所定厚）弾
性体層２２とその上層にＰＦＡ　、ＰＴＦＥ等の弗素樹
脂を厚い弾性体層２２の厚さより薄く（本例では１０終
乃至３０ｐ範囲内の所定厚）樹脂層２３を有する。

ここで、上記弗素樹脂層は２度にわたって未焼成の弗素
樹脂の塗布、焼成の工程を経て後述する第４図、第５図
の如き、極めて微細な、亀のこうらのような不連続部（
第５図）がゴム層側の第１層に見られ、第２Ｍは通常の
樹脂層の焼成して一体となっており、しかも、表面は平
滑化された離型性のあるものである。第５図は上記のゴ
ム層から、樹脂層を剥離してこの樹脂を拡大しているも
のである０図中、斜線部分は分離したように見える樹脂
、白色部分は樹脂間に見える亀裂、であって、上記例で
は樹脂層の第１層と第２層の合計厚さＤが２５ＩＬｍに
対してこの第１層の亀裂部分の厚さｄが９〜１４ＩＬｍ
あった。

以下、この樹脂内面に見られるように周辺から分離した
樹脂をクラックと称する。

これらのローラ１，２は第３図に示した製造方法又はそ
れの目的に合致した方法によって形成されたものである
。簡単に説明すれば、次のような工程を含むものである
。

芯金の上に加硫成型したゴム層（熱伝導度１．４Ｘ１０
−４〜１．５Ｘ１０−３）を形成して所望形状のシリコ
ンゴムローラを作る。好ましい形状は中央部が両端に比
較してわずかに小径の逆クラウンタイプである。このゴ
ムローラ表面に未焼成の弗素樹脂例えばディスパージョ
ン（水に弗素樹脂粉末を界面活性剤により分散させたも
の）、エナメル又は粉末状態の弗素樹脂を、ゴムローラ
全長にわたってスプレー塗装、静電塗装、粉体塗装等の
方法により均一厚に塗布する。このディスパージョンは
例えばＰＴＦＥの場合弗素樹脂の結晶融点のガラス転移
点３２７℃以上に加熱されることでフィルム状の樹脂被
膜を形成する液体状のものである。

このようにゴムローラ上に塗布された未焼成の弗素樹脂
は後述する方法で完全に焼成され第１層目のクラックを
有する弗素樹脂層が形成される。

続いて第２層目の弗素樹脂を前記と同様にクラックを有
する第１層の弗素樹脂層上に塗布し後述する方法で焼成
し一様で平滑な第２層の弗素樹脂層が形成される。

上記第１層に存在するクラックはこの樹脂のディスパー
ジョンの乾燥状態、その速度又は下層の表面状態によっ
て量規制されるのでこの実施例では、この乾燥速度を５
０℃〜１００℃の間の温度下で、湿度３０％〜６０％の
環境下で加熱処理を行ない上記のクラックを得た。尚、
加熱時間は３０秒〜５分の所定時間とすれば良いが、時
間を短くするほどクラックは多く形成される。

一方第２層は乾燥条件を３０℃〜６０℃の温度下で湿度
５０〜７０％の環境下で加熱処理を行ない、加熱時間は
３〜２０分の間で処理した。この様にして第２層にはク
ラックの存在しない、一様で平滑な弗素樹脂層を得るこ
とができた。

この乾燥弗素樹脂が塗布されているシリコンゴムローラ
は、弗素樹脂が充分焼成されなければ樹脂特性が得られ
ないので結晶融点以上（ＰＴＦＥが３２７℃以上、ＰＦ
Ａが３０６℃以上）に加熱される必要がある。ところが
シリコンゴム自体は反撥弾性率や圧縮永久歪等のゴム特
性に優れているものの３００℃以上に、ましてや３０６
℃、３２７℃以上に加熱されると、発煙や解重合を起す
、これらは、良質な弗素樹脂層の形成を妨げるばかりで
なく、シリコンゴム自体のゴム特性を失わせてしまう、
従ってゴム層の過熱はローラをゴム層の機能がなく、樹
脂層の特性もないために、定着に適した条件を全く失う
。

これらの理由から本発明実施例においては、シリコンゴ
ムローラ自体には発煙や解重合を起こさせないような低
温（最高でも３００℃以下）の加熱下に維持しながら弗
素樹脂の塗布層にはその結晶融点以上の高温状態を与え
る焼成方法を採用した。

具体的には、芯金内部からゴム層を急冷却しながら１表
面の未焼成弗素樹脂を急激に加熱する方法又は、液状弗
素樹脂（ディスパージョン、エナメル）自体の誘電正接
がゴム層力誘電正接より大きいことを利用した誘電加熱
方法（第３図参照）の他、この趣旨に適合するものであ
れば、本発明に適するものである。

この方法によって実質的にシリコンゴムにはその厚み方
向に熱的勾配が形成されるものの２６０℃〜２８０℃程
度が、未焼成弗素樹脂にはその結晶融点以上の温度（具
体的にはＰＴＦＥで３２７℃以上の３４０℃〜３８０℃
の焼成温度）が５分乃至１０分程度与えられる。この焼
成を行った後、このローラは急冷される。この急冷によ
ってシリコンゴムローラ上に結晶化度が９５％以下で引
張強度５０Ｋｇ／ｃｒｎ’以上、水に対する接触角１０
０度以上の樹脂特性を示す焼成弗素樹脂層が、ゴムロー
ラに対して強力な密着状態で、しかも十分厚く形成され
る。

従って、上記定着ローラ１．加熱ローラ２は、下層のシ
リコンゴム自体が所望のゴム特性を樹脂層形成前とほぼ
同様に示し１表面の弗素樹脂層は完全に焼成された樹脂
特性を示し。

これらの層の接着性が強固である。

上記クラックが上記樹脂層に形成されていることによる
効果は、以下のとうりである。

均一の樹脂層であると、体積抵抗が高く、搬送時に生じ
る摩擦帯電により回転体表面に付着する汚れを増大して
しまう、これに対して上記のクラックが存在する樹脂層
は、その体積抵抗が１０の７〜８乗オーダ相当の低抵抗
化がなされている。従って、弾性回転体の抵抗がよけい
な添加物を樹脂中に混入しなくても、低抵抗化できるの
で、帯電や添加物による不要な付着物の付着防止効果が
向上される。

しかも、このクラックが回転体の表面ではなくて、樹脂
内面側のみにあって表面の平滑性を与えているので、樹
脂の離型性効果を高めることができる。下層弾性層に対
してこのクラックが密着する傾向が増大して、樹脂層と
弾性層との間の密着強度が高められる。

具体的には上記実施例で３０万枚以上の耐久を示し、オ
フセット発生率を従来の半分以下に減少でき、しかも、
定着画像を優れたものにできた。

上記クラックは第４図にあるように多重塗りした樹脂の
合計膜厚りとクラックのある部分の厚さｄとの関係が （Ｄ−ｄ）≧５　（単位；ＪＬｍ） であって、クラックが存在すれば良い。

又、クラックの大きさＬは第５図に示したように、最大
で０．０５ｐｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。

このクラックは１回転体製造後に見られるのでその効果
を有する回転体であることが確認できる。ところが、加
熱定着のように弾性層が加熱される場合は、使用中又は
使用後で加熱された弾性層の熱膨張や熱履歴により、こ
のクラックは回転表面からは光散乱が減少するために視
覚では確認できないこともある。このような場合は、１
０−１００倍ガ顕微鏡で確認できるので、クラックの効
果を確認できる。

次に、このクラックの作り方の例を説明する。

このクラックは樹脂層の膜厚によって条件が異なる０例
えば、１回の塗布につＳ８〜１２ｇｍ程度の塗布層の場
合は、乾燥速度を６０℃〜１００℃の間の温度下、湿度
３０％〜５０％の環境下で１０秒〜５分加熱処理すれば
良い。

各条件は製造後の回転体の構成の樹脂膜厚で多少前後す
るので、適宜選択すればよい。

又、樹脂層の下層の弾性体層の表面状態によってもクラ
ックを作ることができる０弾性体層に樹脂材を塗布する
前の弾性体層表面の洗浄を中性洗剤で洗浄後アルミナ研
磨材で２〜３回こすり洗浄することでもクラックは得ら
れる。

これを５回以上こすって洗浄すると弾性表面がきれいに
なってクラックは生じにくい、この研磨材を使用せずに
通常の表面研磨を比較的雑に行なえば、表面に研磨クズ
が付着してクラックが得られる。これらは、特に樹脂膜
厚が１５μｍ以下のときに適している。

ここで、本発明をより効果的に実施するための好ましい
条件を以下に示す。

・シリコンゴム１２，２２は ゴム硬度（ＪＩＳＡ）−−−−３０度以上８０度以下本
反撥弾性率−−−−６５〜８５％ １００％引張り応力−−−−１０Ｋｇ／ｃｔｎ”以上伸
び一−−−１５０％以上 酸化劣化係数−ｍ−−２以下 ・弗素樹脂１３．２３は 樹脂全体膜厚−−−−５ＪＬｍ以上３０ルｍ以下本接触
角−−−−１００度以上 ＊伸び一−−−５０％以上 本引張り強度−−−−５０Ｋ　ｇ　／　ｃｒｎ’以上本
以上化結晶化度−９５％以下 ・シリコンゴムと弗素樹脂は接着用プライマーを介さな
い時で 本密着強度−−−−２０〜１２０ｇ／１０ａ＋謄巾であ
る。

尚、木印は後述の測定法によるもので、これらそれぞれ
の数値の意味についても上記構成とは別にして後述する
。

まず、ゴムの本反撥弾性率、木引張応力、本伸びに関し
てはＪＩＳ　　Ｋ６３０１による測定法に準じて測定さ
れたものである。

具体的には、まず試験片は５ｍｍ（幅）Ｘ２０鳳謙（長
さ）Ｘ３ｍｍ（厚み）のダンベル状の加硫シリコンゴム
に弗素樹脂ディスパージョンを塗布し本発明の実施例に
基いた加熱処理を施したものをさらにシリコンゴム単体
にしたものとした。

つまり、その弗素樹脂塗布層には３２７℃を越えた高温
状態を与えつつ、シリコンゴムには３００℃以下の加熱
下に維持することにより、シリコンゴム上に焼成した弗
素樹脂被膜（この樹脂被膜の特性は前述の接触角１００
度以上、伸び５０％以上、引張り強度５０　Ｋ　ｇ　／
　ｃ　ｒｎ’以上の物性を有している）を形成した試料
を作成する。その後、表層の弗素樹脂層をはがした後の
シリコンゴム試験片をＪＩＳ　　Ｋ６３０１に記されて
いる測定法により引張応力、伸びを測定する。

反撥弾性率については、１２．７±０．１３ｍ■（厚さ
）Ｘ２９．０＋＊ｍ（直径）のシリコンゴム試験片を作
成したのち、上述したのと同様な加熱処理を施した後で
ゴム単体としＪＩＳＫ６３０１に準じて測定する。

また１本発明の実施例に基づいて作成した定着ローラ上
のシリコンゴムに関しては、表層に弗素樹脂の焼成被膜
を有するシリコンゴムを芯金から５（幅）Ｘ２０　（長
さ）Ｘｏ、３〜０．５ｍｍ（厚み）の大きさで剥離した
後、弗素樹脂をシリコンゴムからはがし、ＪＩＳ　　Ｋ
６３０１に記されている方法で引張応力、伸びを測定す
る。

尚、このとき、シリコンゴムの厚みは均一に近いほど望
ましいが、試料作成が難しいため、実際には均一になり
にくいので、測定値は前述の試験片を用いた測定値に比
べ約７０〜８０％の値を示すものとして比較する。

反撥弾性率６５〜８５％は、定着ローラが紙の凹凸、ト
ナーの有無による変形に対して短い定着時間の間に弾性
をもって追従する能力を示し、これにより１紙トナーの
凹凸に定着ローラが変形し、熱と圧を有効にトナーに与
えることができる範囲のものを規定する。

実験では、表層に５〜３０戸の弗素樹脂層を有する定着
ローラでは下層のシリコンゴムの反撥弾性率が６５〜８
５％であれば、良好な定着性を示すことがわかった。

引張応力、伸びの数値に関してはゴムの基本的な物性を
示し、定着ローラの耐久性および定着性に寄与するパラ
メータである。

１００％引張り応力１０　Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｒｎ’、伸
び１５０％のシリコンゴムを使用した上記定着ローラで
は約２０万枚の耐久性能を示し、また反撥弾性率も十分
もっているため定着性も良好である。また１００％引張
り応力２０Ｋｇ／ｃ　ｒｎ’　、　伸び３００％のシリ
コンゴムでは３０万枚以上の耐久性能があり定着性も良
好である。

一方、ｔｏｏ％引張り応カフＫｇ／ｃｒｎ’で、伸び２
００％のものは、途中５紙詰りなしで１５万枚もったが
、その後１０度の紙詰りで爪によりゴムが削れてしまっ
た。同様に、１００％引張り応力１５Ｋｇ／ｃｒｎ’、
伸び８０％のものでは途中、紙詰りなしで約１０万枚も
ち、その後ジャム５回で削れてしまった。また、これら
はいずれも本願の物性値を外れた状態のゴムでその反撥
弾性率を測定すると４０〜６０％の値であり、定着性も
よくなかった。

次に、これらの測定方法について説明する。

まず、樹脂の結晶化度は、赤外線吸収スペクトルで測定
するが、Ｘ線や比重によって行ってもよい、接触角は測
定方法として連形法（金属表面技術１７．Ｎｏ７　１９
６６年）を用いて行なった。実際の測定では接触角（水
に対する値）は前進接触角ｌ１８°、後退接触角９１゜
であっても、どちらか又はその平均がＺｏｏ’以上あれ
ば良い。

次に樹脂の伸び率及び引張強度は、製造後ローラより樹
脂膜のみを、幅１５ｍ５＋Ｘ長さ１００ｍｍのタンザク
型の試料として取りだし。

これをチャック間２０■、引張速度２５０　ｒａｍ／分
で引張りテストを行うことで測定した０例えば、引張強
度９５Ｋｇ／ｃｍ”、伸び率８０％のものは、最小値が
７２Ｋｇ／ｃｍ’、６０％で、最大値が１８０Ｋｇ／ｃ
ｍ″、１２０％の夫々ノ平均で示される。

樹脂の剥離強度は、ロールの円周方向に幅１０＋ｍｓの
間隔でカッタナイフによる切り目を入れ、一部剥離した
弗素樹脂層をテンションメーターで引張り、最大の値を
剥離強度とする。

このように上記弾性層をシリコンゴムにすることは加熱
定着にとって有効ではあるが、本発明においては、フッ
ソゴム等のような弾性体が適用可能である。同様に樹脂
層も目的に応じた上記倒置外の樹脂が利用できる。

ここで第１図にもどって、定着装置の他の構成を説明す
る。

３は、定着ローラを内部から加熱するためのハロゲンラ
ンプ等のヒーターであり、定着ローラ表面温度はヒータ
ー３と、温度検出素子４と制御手段３１とにより、常に
トナー溶融可能な最適温度（具体的には１６０℃乃至２
００℃）に維持される。

５は、定着ローラ表面にシリコンオイル等のオフセット
防止液を塗布するための、クリーニング手段をも兼ねて
いるオフセット防止液塗布手段である。塗布手段５とし
てはフェルト用のものでも良いが、本例ではウェブを用
いている。オフセット防止液を含有したウェブ５１は、
シリコンスポンジ等の弾性押圧ローラ５２により定着ロ
ーラ１に当接させられ、定着ローラ１表面に、微量のオ
フセット防止液を塗布する。また、ウェブ５１は、巻取
リローラ５３により、供給ローラ５４から徐々に巻取ら
れ、定着ローラ１へのウェブの当接面が、不図示の制御
手段により逐次わかる構成となっている。

未定着トナー像Ｔを担持した記録紙Ｐは、入口ガイド６
にガイドされながら、ローラ対１゜２の間を通過するこ
とによって、トナー像Ｔは、記録紙Ｐに永久定着される
。ローラ１表面に当接する分離爪４１は、ローラ表面１
から記録材を分離するために設けられている。

このように形成した定着用ローラ１，２は、下層の弗素
樹脂層が低抵抗になっていることにより帯電が少なく、
ゴム層と弗素樹脂層の密着強度が高いので従来のような
急激な剥離が生じることも無くなり、使用耐久枚数も数
段向上された。特にシリコンゴム特性を熱劣化させずに
弗素樹脂を完全に焼成している為十分な反発弾性を有し
圧縮永久歪の少ないシリコンゴムの利用を可能にし、表
面離型性、耐摩耗性に優れ、弾性を十分備えた耐久性の
高いものでもある。

具体的数値例を挙げる。

定着ローラｌとして、０．５　ｍ層シリコンゴム上に２
５１ＬｍＰＴＦＥ樹脂層を有し、中央部の外径が３９．
８　ｍ■で両端が外径３９．８ｍｍ＋　１００μｍ（逆
クラウン量が１００ｇｍ）のローラを用いた。

このローラは以下に示すように製造した芯金として、中
央部の径が３８．７５鵬層で、逆クラウン量が１００川
のアルミ芯金を用意し、その表面をサンドブラスト処理
して脱脂・乾燥させた後、プライマーを介してシリコン
ゴムシートを巻きつけ、１５０℃で４０分間プレス加硫
して、次いで、２００℃で２次加硫をした後、ゴム肉厚
０．５層履厚に一様に研削した。

次いでガラス等の充填剤を混入した弗素樹脂ディスパー
ジョンを１５ｐ厚だけスプレー塗布により塗布し、乾燥
処理をしたあとで、ゴムに２６０℃〜２８０℃の温度を
与え樹脂には３５０℃が与えられるように１０分間、赤
外線外部加熱を併用した誘電加熱で焼成した。

その後、充填剤の混入していないピュアーな弗素樹脂デ
ィスパージョンを１０ｐ厚だけスプレー塗布により塗布
し、上述した様に焼成した。

加圧ローラ２として６腸層シリコンゴム上に２０ｐｍの
ＰＦＡ樹脂層を被覆した外径３９．９ｍ１ｌＩのローラ
を用いた。加圧ローラは以下に示すように製造した。芯
金は、外径が２７．８６勝厘の鉄芯金を用意しその表面
をサンドブラスト処理して脱脂・乾燥させた後、プライ
マーを介してシリコンゴムシートを巻きつけ、１７０℃
で３０分間プレス加硫、次いで、２００℃で１時間２次
力月硫をした後ゴム肉厚６層層厚に研削した後ゴム肉厚
６ｍ■厚に研削した。さらに、このゴムローラにＰＦＡ
樹脂粉末の液体状を２０ｐｍ厚に塗布し、上記定着ロー
ラと同様の乾燥処理をし、この後１０分焼成して、外径
３９．９　ｔａ層の加圧ローラを製造した。

これらのローラ１，２を用いて、定着ローラ表面温度を
１７０℃に温調しながら定着したところ、格別の定着性
を示し、オフセットトナーの発生は従来の中でも良いも
のに比較して１１５以下であって、清掃部材の交換期を
５倍以上に延命できる。さらに上記によると画質は良く
画像のつぶれもほとんどなくなり、耐久使用枚数２０万
枚を越え、３０万枚の定着でも安定した定着性を示した
。

上記構成において、重要な構成は第２図に示すように、
定着ローラの弾性層１２の厚みｔｌ、定着ローラの樹脂
１ｊ１３の厚みｔ２、加圧ローラの弾性層２２の厚みｔ
３．加圧ローラの樹脂層２３の厚みｔ４には以下の関係
がある。

即ち、ローラｌで　ｔｌ＞ｔ２ ０−ラ２で　ｔ３＞ｔ４ 又、好ましくは　ｔ　ａｃｔ　２＜ｔ　１＜ｔ　３この
構成により、基本的には定着ローラ、加圧ローラ相互の
相剰効果により、互いの欠点を補い互いの利点を向上さ
せ、得られる画質や定着性を優れたものにでき耐久性に
優れたものになる。

本実施例では加圧ローラには下層にクラックを有する弗
素樹脂層、表層にクラックのない一様で平滑な弗素樹脂
層を形成する処理はしていないが好ましくは定着ローラ
と同様な作成方法で下層にはクラックを有する弗素樹脂
層、表層は一様で平滑な弗素樹脂層を形成してもよい。

第３図は１本発明定着用ローラの焼成方法を示すもので
ある０図の装置は、誘電加熱装置と赤外線外部加熱を併
用した加熱方式の一具体例で、マグネトロン１０５と、
マグネトロン１０５から発生した高周波（９５０ＭＨｚ
　〜２４５０　Ｍ　Ｈｚ　）を伝波する導波管１０６と
、導波管が連結され内面に金属性の高周波反射板１０３
を有する開閉可能な樹脂容器１０２と、上下に２個づつ
赤外線外部加熱用の赤外線ランプ１１１と、反射笠を有
している。

樹脂容器１０２内には、定着用ローラとしての定着ロー
ラ１の中空内に空気流を発生するファン１００と、容器
１０２内に空気流を発生するファン１０１とが夫々容器
外の駆動手段からの駆動によって回転可能に設けられて
いる。

この容器は支点１０８を中心に上下が開閉でき、上部に
把手１０９が、下部にローラ１のフランジＩＡを位置決
めするアーム１０７が、夫々固設されている。

１１０は装置の制御手段で、駆動手段１０４とマグネト
ロン１０５と赤外線ランプ１１１の作動を容器の閉鎖状
態と所定の開始信号の入力によって、所定時間の量率図
示の可変タイマーで行わせる。

定着ローラｌは下層にシリコンゴム層を表面に弗素樹脂
ディスパージョンをある程度乾燥した状態で有している
ため、高周波はシリコンゴム層よりも比誘電率が大きい
ディスパージョン中に多量に吸収される。従って、弗素
樹脂ディスパージョンは高周波、赤外線及び恒温槽によ
る加熱で急激に高温化され、３４０℃〜３５０℃に加熱
される。この時シリコンゴム層は高周波吸収率が小さい
ためディスパージョンはど高温化されず２８０℃程度の
温度以下に加熱される。これによって上述したローラ特
性を得ることができる。

上記実施例中、弗素樹脂ディスパージョンは例えば、ダ
イキン社製４弗化エチレン樹脂デイスパージヨンＤ−１
である。

本発明は、上記実施例の他に定着用ローラとしてはロー
ラ状の他のベルト状のローラ（例えば転写同時定着用の
中間ベルト）やクリーニングローラ、離型剤供給用ロー
ラ等が含有され、弗素樹脂の離型性と弾性を備えている
ために転写性、被クリーニング性を備え（ただし、クリ
ーニングローラとしては、表面エネルーギー順位等での
クリーニングを行う）、弾性によるならい効果によって
離型剤の均一塗布や転写ムラを防止し、耐摩耗性に優れ
た利点を夫々の用途でも発揮する。

又、上記第１図は加熱定着装置の例を示し、本発明の実
施例として好ましいものを示したが、軽い圧力でトナー
像を圧力定着するような圧力定着装置や、転写同時定着
等の圧力定着装置又は加熱定着装置にも本発明は適用で
きる。

又、上記例は２本ローラ構成であるが、３木ローラ又は
それ以上のローラ数の定着装置の加熱ローラ、加圧ロー
ラ、離型剤供給ローラ、或いはクリーニングローラやそ
の他のベルト状ローラを含んだ装置も本装置に含まれる
。

上記実施例のゴム層厚および樹脂厚を、前者をＯ，ｌ　
重量乃至１脂■範囲内の所定厚に、後者をｌＩＬ乃至５
０ＩＬ範囲内の所定厚にしたものを本発明は含むもので
ある。上記の厚さは、各層の平均厚で代表され、好まし
くは最低膜厚であることが最適である。

上記実施例は弗素樹脂層とシリコンゴム層との間に接着
層を設けていないが、本発明は接着層を設けたものも含
むものである。

〔本発明の効果〕

本発明の弾性回転体（ベルト、ローラを含む）は、帯電
防止効果があり、耐摩耗性、表面離型性に優れ、樹脂層
の表面特性と弾性層の弾性特性を充分発揮させて、物品
搬送をより確実なものにできる。又、上記充填剤を混入
した弗素樹脂層を下層に有するため、寿命が極めて長く
、定着回転体の抵抗が最表層にはよけいな添加物を樹脂
中に混入しなくても、低抵抗化できるので、オフセット
防止効果が向上される。

本発明定着装置は、上記定着用ローラを記録材を挟圧す
る一方のロニラ（ベルトを含む）へ適用るとき、記録材
のカール発生を防止し、定着画像を鮮明でしかも定着性
が良いといった効果を、従来よりも長期にわたって維持
できる。

本発明の弾性回転体の定着用ローラは、表面がかなり平
滑となり、研磨の必要度を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の弾性回転体（ベルト、ローラを含む）
及びそれを有する定着装置の実施例の説明図、第２図は
定着用ローラの部分拡大１は定着ローラ、２は加圧ロー
ラ、１２゜２２はシリコンゴムの弾性体層、１３．２３
は弗素樹脂層。 手続補正書（自効 昭和６０年ｌθ月１２日 昭和６０年特許願第　７８６４７号 ２、発明の名称 弾　性　回　転体及びそれを有する定着装　置３、補正
をする者 事件との関係　　　　特許出願人 住所　東京都大田区下丸子３−３０−２名称　（１００
）キャノン株式会社 代ｌ賀　来　龍三部 住　所　　　滋賀県大津市−里山５丁目１３番１３号名
称　株式会社アイ、ニス、ティ 代表者　阪　根　　勇 ４、代理人 居　所　〒１４ｆｌ東京都大田区下丸子３−３０−２５
、補正の封亀 明　　細　　書 、補正の内容 ）明細書第３頁第３行の「用いられる。加熱ローラ」す
「用いられる加熱ローラ」に補正する。 （２）明細書第２５頁第１２行乃至同頁第２０行の「次
いで〜上述した様に焼成した。」を以下の如く補正する
。 記 次いで弗素樹脂ディスパージョンを１５１Ｌ圧だけスプ
レー！布により塗布し、前述のようなりラックの発生す
る条件で乾燥処理したあとで、ゴムに２６０℃〜２８０
℃の温度を与え、ディスバージ厘ンには３５０℃が与え
られるように１０分間、赤外線外部加熱を併用した誘電
加熱を行ない焼成した。その後、表面層を形成するべく
同様弗素樹脂ディスパージョンを１０１Ｌ厚だけスプー
塗布により塗布し、前述したようにクラック１生しない
条件で乾燥し、上述のように焼成した・」 （３）明細書第３１頁第１８行の「上記充填剤を混入し
た」を「クラックの発生している」に補正する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）弾性層の上層に未焼成の樹脂材を焼成温度以上で
   加熱焼成してなる樹脂層を有している弾性回転体であつ
   て、 上記樹脂層は弾性層上への未焼成樹脂の塗 布、焼成の工程を少なくとも２回以上繰り返すことによ
   り形成された２層以上の樹脂層で弾性層側に最も近い樹
   脂層にはクラックが存在する不連続部を形成し、最表層
   にある樹脂層は一様で平滑な層であることを特徴とする
   弾性回転体。
2. （２）上記弾性層はシリコーンゴムで焼成時３００℃以
   下の温度に維持され、上記樹脂層はフッ素樹脂の四弗化
   エチレン樹脂又パーフルオロアルコキシエチレン樹脂（
   ＰＦＡ樹 脂）である特許請求の範囲第１項記載の弾性回転体。
3. （３）弾性層の上層に未焼成の樹脂材を焼成温度以上で
   加熱焼成してなる樹脂層を有している弾性回転体を有す
   る定着装置であつて上記樹脂層は弾性層上への未焼成樹
   脂の塗布、焼成の工程を少なくとも２回以上繰り返すこ
   とにより形成された２層以上の樹脂層で、弾性層側に最
   も近い樹脂層にはクラックが存在する不連続部を形成し
   、最表層にある樹脂層は一様で平滑な層であることを特
   徴とする定着装置。
4. （４）上記弾性層はシリコーンゴムで焼成時３００℃以
   下の温度に維持され、上記樹脂層はフッ素樹脂の四弗化
   エチレン樹脂又パーフルオロアルコキシエチレン樹脂（
   ＰＦＡ樹 脂）である特許請求の範囲第３項記載の定着装置。