JPH03284782A

JPH03284782A - 定着ローラ

Info

Publication number: JPH03284782A
Application number: JP8699790A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Fukumoto; 泰博福本; Yasutoyo Kotani; 小谷　康豊; Masaya Nishi; 雅也西
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1991-12-16

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、例えば複写機、ラインプリンターファクシミ
リ等の定着部等に用いる定着ローラ、特に弾性定着ロー
ラに関するものである。

「従来の技術」この種の定着ローラ（後述第２図参照）として従来、例
えば特開昭６０−１７９７７０％に示されるように、芯
金の外側に、４弗化エチレン樹脂の多孔質体に耐熱ゴム
を含浸した層をもうけたものがある。また特開平１−１
４７５７６号に示されるように、金属ローラの外側に弗
素ゴムまたはシリコーンゴムからなる弾性体層の上に弗
素樹脂を被覆したもの、がある。

なお第２図は、一般の、複写機に於ける定着ロラを説明
する図で、図中（１）は加熱定着ローラ、（２）は加圧
定着ローラ、（３）はトナー、（４）はコピー紙、（５
）はヒータ、（６）はブレード、（７）は剥離爪である
。

「発明が解決しようとする課題」しかし乍ら、時開１１１８６０−１７９７７０号に示さ
れる定着ローラは、その表面が弗素樹脂とシリコーンゴ
ムの複合体であるので、表面のトナーに対する離型性の
点で弗素樹脂をコーティングしたローラに劣り、特に高
速コピーの時には、コピー紙上に形成されたトナーと接
触したときに、高速であるがゆえにトナーとの接触時間
が短く、トナーを充分加熱融着できない場合が生じ、ト
ナーを紙から取ってしまう（オフセット現象）ことがあ
り、これが画像性能という点で不安定な要因の１つであ
った。

さらに芯金と弗素樹脂とシリコーンゴムの複合体の間に
は、特に接着処理がなされていないので密着力が弱く、
通紙中に剥離が発生することがあり、これが耐久性とい
う点で不安定な要因の１つであった。

また特開平１−１４７５７６号に示される定着ローラは
、被覆された弗素樹脂によりトナーに対して優れた離型
性を有するが、弾性体層と被覆された弗素樹脂の密着力
が弱く使用中に接着部で剥離が起こることがある。さら
に、弾性体層がゴム単体であるので機械的衝撃すなわち
通紙中の紙剥離爪のつきささり等に対して弱く、このよ
うな場合傷ついてしまい、これが耐久性という点で不安
定な要因の１つであった。

上記に鑑み、本発明はこのような問題点を解消するため
に開発されたものである。

「課題を解決するための手段」即ち本発明は（第１図参照）、コピー紙上に形成された
トナー像を一対のローラ間に通して定着する装置に使用
する定着ローラにおいて、ローラ基材（１０）の外側に
弗素系樹脂接着層（１１）を設け、この層を介して、４
弗化エチレン樹脂の多孔質を積層、焼成したものの多孔
部に耐熱性ゴムを含浸硬化させた後（耐熱性ゴムを含浸
硬化させた４弗化エチレン樹脂の多孔質体を（１２）で
示す）、さらにその外側に、弗素系樹脂離型層（１３）
を形成したことを特徴とする定着ローラである。

なお本発明の実施の態様として少なくとも下記が含まれ
る。

（イ）弗素系樹脂離型層に充填材を配合したことを特徴
とする上記本発明の定着ローラ。

（ロ）弗素系樹脂離型層の弗素系樹脂が、４弗化エチレ
ン樹脂（ＰＴＦＥ）、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（ＦＥＰ）−ｉたはそれらの混合物であることを特
徴とする上記本発明の定着ローラ。

（ハ）　４弗化エチレン樹脂の多孔質体を積層、焼成し
たものの多孔部に含浸させる耐熱性ゴムにシリコーンゴ
ム、弗素ゴム等を用いたことを特徴とする上記本発明の
定着ローラ。

に）　４弗化エチレン樹脂の多孔質体の２層以上積層の
層間又はローラ基材の表面に設けた弗素系樹脂接着層と
４弗化エチレン樹脂の多孔質体のＭＺ？Ｃテ）ラフルオ
ロエチレンーバーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合体（ＰＦＡ）またはテトラフルオロエチレン−ヘキサ
フルオロフロピレン共重合体（ＦＥＰ）の粉末を散在さ
せ、或は網状体を介在させたことを特徴とする上記本発
明の定着ローラ。

（ホ）　４弗化壬チレン樹脂の多孔質体に、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）または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（ＦＥＰ）の粉末を配合
した４弗化エチレン樹脂の多孔質体を用いたことを特徴
とする上記本発明の定着ローラ。

（へ）　２層以上積層して設けた４弗化エチレン樹脂の
多孔質体のローラ基材に近い層を遠い層より低気孔率に
したことを特徴とする上記本発明の定着ローラ。

（ト）　　ローラ基材の外側に設けられた弗素系°樹脂
層が２層構造であることを特徴とする上記本発明の定着
ローラ。

（ト）弗素系樹脂離型層に造膜特性又は熱伝導率の良好
な充填材を配合したことを特徴とする上記本発明の定着
ローラ。

以下に詳細に本発明を更に説明する。

本発明は前記従来技術の問題点について、トナーに対す
る離型性を損なわないままで、各構成物の接着力を向上
させ、機械的衝撃に対しても十分な強度をもたせようと
したものである。すなわちコピー紙上に形成されたトナ
ー像を一対のローラ間に通して定着する装置に使用する
定着ローラにおいて、ローラ基材の外側に弗素系樹脂接
着層を設け、この層を介して、４弗化エチレン樹脂の多
孔質体を積層、焼成したものの多孔部に耐熱性ゴムを含
浸硬化させた後、さらにその外側に、弗素系樹脂離型層
を形成したことを特徴とするものである。

なお上記４弗化エチレン樹脂の多孔質体の層の形成は、
シート状体の巻き回或いはチューブ状体の挿通等特に限
定されるものではない。

また多孔質体の４弗化エチレン樹脂又は弗素系樹脂離型
層にＰＦＡ樹脂（４弗化エチレン樹脂の多孔質体層間ま
たは４弗化エチレン樹脂の多孔質体とローラ基材の間の
剥離強度をさらに同上させるため）や、その他の充填材
（着色、熱伝導率の同上等のため）例えば銅、銀、アル
ミニクム、黒鉛、炭化グイ素、チタン酸カリクム、チッ
化チタン、チッ化ケイ素、チタンカーバイド、酸化チタ
ン等を配合したものを使ってもよく、本発明はもちろん
これらを含むものである。

「作用」上記本発明のような定着ローラを用いてトナーの乗った
コピー紙を通紙すると、オフセットが防げる。その理由
は、表面に形成された弗素系樹脂の離型性が良好なため
トナーがローラ表面に付着することがなくなるためであ
る。

また上記本発明のような定着ローラを用いてトナーの乗
ったコピー紙を通紙すると、通紙中に剥離が発生するこ
とがなくなるか、発生がおそくできる。その理由は、本
発明のローラが、ローラ基材の外側に弗素系樹脂層を設
け、この層を介して、４弗化エチレン樹脂の多孔質体を
積層、焼成したものの多孔部に耐熱性ゴムを含浸硬化さ
せた後、さらにその外側に、弗素系樹脂離型層を形成し
たことを特徴としているため、弾性体の構成物の４弗化
エチレン樹脂の多孔質体が、他の弗素系樹脂と密着され
て弗素系樹脂の溶融温度以上に加熱された場合、接触し
ている弗素系樹脂が多孔質体の繊維に絡み、かつ溶融し
合って良好な接着強度を発揮するからである。

さらに上記本発明のような定着ローラを用いてトナーの
乗ったコピー紙を通紙すると、通紙中の機械的衝撃に対
して強くなる。その理由は、ローラ基材の外側に、４弗
化エチレン樹脂の多孔質体を積層、焼成したものの多孔
部に耐熱性ゴムを含浸硬化させたものを弾性体として用
いているので、４弗化エチレン樹脂の多孔質体が弾性体
の補強材の役割をなしているからである。

なお本発明の実施の態様の１つのローラ基材の外側に即
ちローラ基材（例えばアルミ）と弾性体層の間に設けら
れた弗素系樹脂接着層が２層構造の例としては下記第１
表がある。

′！Ｊ　１　表（注）Ｘ他にポリエステル、ポリフェニレンサルファイド、ポ
リアミドイミド等ローラ基材に対して良好な接着性を持
つ材料も使用可能。

上記上層にＰＦＡを用いているのは、弾性体層のＰＴＦ
Ｅ多孔質体とよく接着するからである。

その理由としてはＰＦＡの溶融粘度が低いためＰＴＦＥ
の繊維によくからむことと溶着することが考えられる。

又下層に配合剤のあるＰＴＦＥを用いるのは、ローラ基
材のアルミニクムとよく接着するからである。その理由
としては配合剤がアルミニクムとよく接着するためと考
えられる。

さらに上層お下層はその形成工程において互いに弗素系
樹脂なので強固に接着する。

「実施例」以下に本発明の実施例を比較例と共に述べる。

実施例：外径６０ｍ１のアルミ芯金ローラの外周にプライマ（Ｔ
ＣＷ８８０８ＧＹ、ダイキン工業製）を塗装し乾燥させ
た。このうえにＰＦＡディスバージョン（ＡＤ−２ＣＲ
１ダイキン工業製）を塗装したのち、３４０℃で焼成を
行った。

ＰＴＦＥ樹脂ファインバクダー（Ｆ−１０４゜ダイキン
工業製）１００重量部に対しＰＦＡ樹脂粉末（三井７０
ロケミカル社製）を１０重量部配合し、成形、延伸を行
うことにより製作した気孔率ｓｏ％、厚さ６０μｍの未
焼成の多孔質シートを上記ローラに焼成後０．５　ｍの
厚さになるように巻き付け、焼成した。

この多孔質層にシリコーンゴム（ＫＥ１０９゜信越化学
製）を含浸、硬化させた後厚さ１５０μｍまで円筒研削
盤にて研削した。

このローラの外周に、ＰＦＡ樹脂粉末（三井７０ロケミ
カル社製）を焼成後３０μｍになるように塗装し、ロー
ラ表面の温度が６５０℃で３分間焼成した。

しかるのち、表面を研磨フィルムにて磨くことにより所
定のローラを得た。

比較例１：外径６Ｄｖｍのアルミ芯金ローラの外周にＰＴＦＥ樹脂
ファインパクダー（Ｆ−１０４、ダイキン工業製）１０
０重量部に対しＰＦＡ樹脂粉末（三井７０ロケミカル社
製）を１０重量部配合し、成形、延伸を行うことにより
製作した気孔率８０％、厚さ６０μｍの未焼成の多孔質
シー−トを上記ローラに焼成後０．５畷の厚さになるよ
うに巻き付け、焼成した。

この多孔質層にシリコーンゴム（ＫＥ１０９゜信越化学
製）を含浸、硬化させたのち厚さ１５０μｍ″１で円筒
研削盤にて研削した。

比較例２：外径６０ｗ＋のアルミ芯金の表面をサンドブラストで粗
面化し、その上にシリコーンゴム層を形成し、１５０μ
ｍまで円筒研削盤にて研削した。

このローラの外周に、ＰＦＡ樹脂粉末（三井フロロケミ
カル社製）を焼成後３０μｍになるように塗装し３５０
℃で３分間焼成した。しかるのち、表面を研磨フィルム
にて磨くことにより所定のローラを得た。

以上の実施例及び比較例１．２のローラの芯金と弾性体
の剥離強度と被覆した弗素系樹脂離型層と弾性体の剥離
強度を測定し、さらにこれらのローラを複写機の定着部
にセットし、連続通紙による耐久試験、及びボールペン
テスト（荷重をかけたボールペンをローラに接触させて
から、−気にローラを回転させてローラ表面に破断が始
まるときの荷重を記録する）を行った。その結果を第２
表に示す。

「発明の効果」以上のように、本発明によれば、オフセットが発生せず
、通紙中に剥離が発生することがなくなるか、発生がお
そくでき、機械的衝撃に対しても強いローラを得ること
ができる。従って、複写機、プリンタ、ファクシミリ等
の定着部等に利用すると効果的である。

また、本発明の定着ローラは加熱定着ローラばかりでな
く、加圧定着ローラとしても、さらに耐熱性、離型性を
要するローラとしても広く使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の定着ローラの１部縦断正面図（図（ａ
））と断面図（図（ｂ））、第２図は一般の定着ローラ
を説明する断面図を大々例示している。（１）・・・加熱定着ローラ、（２）・・・加圧定着ロ
ーラ、（１０）・・・ローラ基材、（１１）・・・弗素
系樹脂接着層、（１２）・・・耐熱性ゴムを含浸硬化さ
せた４弗化工チレン樹脂多孔質体、（１３）・・・弗素系樹脂離型層。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）コピー紙上に形成されたトナー像を一対のローラ
間に通して定着する装置に使用する定着ローラにおいて
、ローラ基材の外側に弗素系樹脂接着層を設け、この層
を介して、４弗化エチレン樹脂の多孔質体を積層、焼成
したものの多孔部に耐熱性ゴムを含浸硬化させた後、さ
らにその外側に、弗素系樹脂離型層を形成したことを特
徴とする定着ローラ。
（２）弗素系樹脂離型層に充填材を配合したことを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項記載の定着ローラ。