JPH0346683A - 熱定着ローラの製造方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野〉 本発明は、電子複写機等の熱定着部に使用される熱定着
ローラ、特にカラートナー用として好適する熱定着ロー
ラのＩｊｌ！遣方法に関する。

〈従来の技術） 従来から、電子複写機等の熱定着部に使用される加熱ロ
ーラや加圧ローラ（バックアップローラ〉のような熱定
着ローラとしては、フッ素ゴムやシリコーンゴム等を金
属製のローラ芯軸上に被覆したものが一般に使用されて
いる。

ところでカラー電子複写機等の熱定着部においては、離
型剤として多量のシリコーンオイルがローラに塗布され
るため、シリコーンゴムが被覆されたローラでは、シリ
コーンオイルがシリコーンゴム層の内部まで浸透しこれ
を膨潤させるという問題があった。

このようなシリコーンゴムの膨潤によるローラ外径の増
加は、紙しわの発生や紙づまりなど通紙上の不具合を生
じさせるとともに、シリコーンゴム層の熱伝導率を低下
させる。その結果、芯軸表面とローラの外表面との温度
差が拡大され、芯軸近傍のゴム材料か異常な高温にさら
されて、劣化が進行するという問題かあった。

またシリコーンオイルの浸透かローラ芯軸とシリコーン
ゴム層との接着界面まで達すると、接着強度か低下しシ
リコーンゴム層が剥離してしまうという問題があった。

この問題を解決するため従来から、シリコーンゴム層の
上に、シリコーンオイルに対する耐性が良くシール効果
に優れた、フッ素系樹脂からなるオイルバリア層を設け
ることが行われている。

そしてこのようなフッ素系樹脂のオイルバリア層の形成
は、下側のシリコーンゴム層の両端面をそれぞれテーパ
ー状とした後、その表面全体にフッ素樹脂とフッ素ゴム
との混合ラテックス等をスプレー塗布することによって
行われている。

またこの場合、シリコーンゴム層の両端面をそれぞれテ
ーパー状にすることは、他のローラに圧接されたときの
ローラ端部でのシリコーンゴム層の変形を小さくする上
でも有効である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらこのような方法でオイルバリア層が形成さ
れた従来の熱定着ローラにおいてＣよ、面長な胴部上に
は充分な厚さの塗布が行われるが、シリコーンゴム層の
両端面への塗布量が少なくなるため、オイルバリア層と
してのオイルシール効果が充分に発揮されない。

すなわち、第３図に示すように、シリコーンゴム層１の
胴部上のスプレー塗布によるオイルバリア層２の塗膜厚
をＸ、シリコーンゴム層１の端面の傾斜角度、すなわち
テーパー面がローラ芯軸３の外周面となす角度をαとし
たとき、端面に形成されるオイルバリア層２の膜厚ｙは
、次の式によって求められ、例えばＸが２０μｍでαが
６０’のとき、ｙは１０μｍと半分の厚さとなる。

ｙ＝ｘｃ　　ｏ　　ｓ　　α そしてこのように薄厚か不充分な端面のオイルバリア層
を浸透してシリコーンオイルが浸入するため、下側のシ
リコーンゴム層が膨潤し、紙しわの発生やシリコーンゴ
ム層の剥離、あるいは熟劣化などの前述と同様の不具合
か生じる。

またこのように端面におけるオイルバリア層の膜厚が不
充分なため、使用中にローラ芯軸とシリコーンゴム層と
の界面（＝１近でオイルバリア層に亀裂や剥離が生じ、
ここからシリコーンオイルが浸入して前述のような不具
合に発展することかあった。

これは複写機内でニップ形成のために他のローラに圧接
されたときに、特にローラ芯軸とシリコーンゴム層の端
面との界面付近に大きな押圧力か加わるため、この部分
のシリコーンゴム層が変形し、その変形にその」二に被
覆されたオイルバリア層が追従できなくなるためや、あ
るいは加熱硬化時や使用時に各部で発生ずる熱による膨
脂に、オイルバリア層が追従できなくなるためと考えら
れる。

さらに従来からシリコーンゴム層端面のテーパー状形成
は、ブレス成形等の方法でローラ芯軸」二に端面が真直
ぐなシリコーンゴム層を形成した後、端面を砥石などを
用いて研削する方法によって行われでいた。

しか［７なからこの方法て゛は、手間がかかるばかって
なく、研削部の表面に凹凸が形成されるため、その上に
均一な膜厚のオイルバリア層を形成することが困難であ
った。

そしてそのため、被覆か不完全なローラ端面のオイルバ
リア層がらシリコーンオイルが浸入し、シリコーンゴム
層を膨潤させるという問題があった。

また端面の研削の際にローラ芯軸まで削り込むことがあ
り、この場合にはシリコーンゴム層中に金属粉のような
異物が混入し、品質の良好なローラか得られないおそれ
があった。

本発明はこれらの問題を解決するためになされたもので
、シリコーンゴム層の端面上に充分な膜厚のオイルバリ
ア層が設けられており、シリコーンオイルによってシリ
コーンゴム層の膨潤が生じることかない熱定着ローラの
製造方法を提供することを目的とする。

「発明の組成］ （課題を解決するための手段） 本発明は即ち、ローラ芯軸上にシリコーンゴム層を設け
、その外周面全体にオイルバリア層を設けるにあたり、
前記シリコーンゴム層はブレス成型により両端面をテー
パー状に成型し、またシリコーンゴム層の両端面上のオ
イルバリア層がハゲ塗り、ヘラ塗り、チューブによる押
出し被覆のいずれかの方法で形成され、かつこの部分の
オイルバリア層の厚さを、シリコーンゴム層の胴部上の
オイルバリア層の厚さとほぼ同一かあるいは厚く設ける
ことを特徴とする熱定着ローラの製造方法間する。

本発明においてローラ芯軸としては、スデンレススチー
ル、鉄、アルミニウムのような剛性の高い金属からなる
中空円筒状の軸体か使用される。

またこのローラ芯軸上に被覆されるシリコーンゴムとし
ては、熱定着ローラに通常便用されているシリコーンゴ
ムを全て使用することかてきる。

本発明においては、このようなシリコーンゴム層の端面
をプレス成形により被覆成形時にテーパー状に成形する
が、端面の傾斜角すなわちデーパ−状の端面かローラ芯
軸の外周面となす角度は、４５〜７０°の範囲とするこ
とか望ましい。

またこのようなシリコーンゴム層の外周面全体に被覆さ
れるオイルバリア層としては、パーフロロアルコキシ樹
脂（ＰＦＡ）やテトラフロロエチレン樹脂（ＴＦＥ）等
のフッ素系樹脂やフッ素ゴム、あるいはフｎｎシリコー
ンゴムを使用することか望ましい。そしてこのようなオ
イルバリア層の形成は、面長の胴部上とテーパー状端面
上とで異なる方法で行っても良い。

すなわち例えは面長の胴部においては、固形分濃度が２
５％と低濃度のラテックスをスプレー塗布し、デーパ−
状の端面においては、固形分濃度を５０％と高くし高粘
度とした材料を、ハゲやヘラあるいはプレードなどを用
いて塗布する。

さらに端面へのオイルバリア層の形成は、高粘度の材料
をチューブから押し出し被覆することによって行うこと
もできる。

またローラ芯軸とシリコーンゴム層端面の界面付近には
、これらの高粘度の材料を盛上げて接着し、特に厚く強
力なオイルバリア層を形成することもできる。

またさらに本発明においては、このようなオイルバリア
層の上に、低温硬化型（Ｌ　ＴＶ　）のシリコーンゴム
等の表面層を設けてシリコーンオイルを含浸させ、オフ
セット防止効果を高めることもできる。

（作　用） 本発明の熱定着ローラの製造方法によれば、シリコーン
ゴム層のテーパー状の端面かブレス成型により被覆成形
の際に同時に形成されているので層表面に大きな凹凸が
なく、その上に均一かつ充分な膜厚のオイルバリア層を
形成することができる。

またこのシリコーンゴム層の端面上には、ハゲ塗り、ヘ
ラ塗り、チューブによる押出し被覆のいずれかの方法で
、胴部とほぼ同じ厚さあるいはそれ以上の厚さのオイル
バリア層が形成されているので、この部分からシリコー
ンゴム層ヘシリコーンオイルが浸入しこれを膨潤させる
ことかない。

したかってシリコーンゴム層の接着剥離やＴＶ　−ラ全
体の外径の増大が発生せず、紙しわの発生や定着画像の
乱れ、あるいはシリコーンゴム層の熱劣化等が生じるこ
とがない。

さらに他のローラで圧接された状態で使用された場合で
も、ローラ芯軸とシリコーンゴム層との界面付近のシリ
コーンゴムの変形が少ないので、端面に被覆されたオイ
ルバリア層が変形に充分に追従することができる。

またこのような界面付近には厚くオイルバリア層が設け
られているので、この部分での亀裂の発生やシール不良
か生じることがない。

（実施例） 以下、本発明の実施例について説明する。

図面は、本発明の熱定着ローラの製造方法による一実施
例の熱定着ローラの縦断面を概略的に示す図である。

図において、符号４は中空円筒状のアルミニウム性のロ
ーラ芯軸を示し、この土にはＨＴＶシリコーンゴムの層
５が設けられている。そしてこのシリコーンゴム層５の
両端面は、それぞれプレス成形時にテーパー状に成形し
、ローラ芯軸４１に０ プライマーを介して加硫接着した。

またこのシリコーンゴム層５の外周面全体に、フッ素ゴ
ムからなる２０ＪＬｍの厚さのオイルバリア層６を設け
た。このオイルバリア層６は、シリコーンゴム層５の面
長の胴部」二には、フッ素ゴムラテックスのスプレー塗
布によって形成され、テーパー状の両端面上には、高濃
度高粘度のフッ素ゴム材料のハゲ塗りの方法で形成した
。

さらにこうして形成されたフッ素ゴム層６の」−に、Ｌ
、　Ｔ　Ｖシリコーンゴムからなる表面層７をスプレー
塗布により設けた。

このように製造された実施例の熱定着ローラは、カラー
トナーとの離型性に優れ、また以下に示ヅようにシリコ
ーンオイルに対して膨潤することかなく、長期間良好な
品質を保持している。

すなわち実施例の熱定着Ｖ１−ラ（４０φ）を、１００
ｃｓのシリコーンオイル中に１８０℃の温度で１２０時
間浸漬した後、ローラ端部から２０１１１ｎ＋の位置の
外径増加を測定したところ、約０．０５　ｍｍという値
か得られた。この値は、シリコーン１ ゴム層端面の形成を研削によって行い、その外周面全体
にスプレー塗布によってオイルバリア層を設Ｃフたロー
ラにおける外径増加に０．６−＋ｎｍ比べて、著しく小
さいものであった。

次に本発１すＪの製造方法による別の実施例を第２図に
示す。

この実施例では、シリコーンゴム層５の端面とローラ芯
軸４との界面イルＩ近にオイルバリア層６を特に厚く盛
上げて形成し、その他は前記実施例と同様にして製造し
た。

このようにして製造された熱定着ローラにおいては、使
用の陛に卯圧が（＝Ｊ加されやずい、シリコーンゴム層
５の端面とローラ芯軸４との界面付近に、厚いオイルバ
リア層６が設けられているので、この部分のオイルバリ
ア層６に亀裂や剥離が生じることかなく、したかってシ
リコーンオイルか浸入し各科の不具合を土じさせること
がない。

さらにこの熱定着ローラについて実際に実機通紙試験を
行い、約１万枚通紙後のＩＶ−ラの外径増加を測定した
ところ、端部から３　ｍｍの位置で一０２ ０７＋ｎｍとほとんど外径増加が認められなかった。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の製造方法によって得られる
熱定着ローラは、１〜ナーとの離型性に優れているはか
りでなく、端面に形成されたオイルバリア層のオイルシ
ール効果が高いので、シリコーンオイルの浸入によって
シリコーンゴム層が膨潤することがなく、長期に亘って
良好な品質を保持している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の熱定着ローラの製造方法に上る＋１
−ラの一実施例を示す縦断面図、第２図は別の実施例の
熱定着ローラの要部を示す縦断面図、第３図は従来の製
造方法による熱定着ローラの要部を示す縦断面図である
。 ４・・・・・・ローラ芯軸 ５・・・・・・シリコーンゴム層 ６・・・・・・オイルバリアＩＩｔＪ ７・・・・・・ｒ、　’「ｖシリコーンゴムの表面層３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ローラ芯軸上にシリコーンゴム層を設け、その外
   周面全体にオイルバリア層を設けるにあたり、前記シリ
   コーンゴム層はプレス成型により両端面をテーパー状に
   成型し、またシリコーンゴム層の両端面上のオイルバリ
   ア層がハケ塗り、ヘラ塗り、チューブによる押出し被覆
   のいずれかの方法で形成され、かつこの部分のオイルバ
   リア層の厚さを、シリコーンゴム層の胴部上のオイルバ
   リア層の厚さとほぼ同一かあるいは厚く設けることを特
   徴とする熱定着ローラの製造方法。