JPH06102787A - 定着ロール - Google Patents

定着ロール

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JPH06102787A
JPH06102787A JP25172092A JP25172092A JPH06102787A JP H06102787 A JPH06102787 A JP H06102787A JP 25172092 A JP25172092 A JP 25172092A JP 25172092 A JP25172092 A JP 25172092A JP H06102787 A JPH06102787 A JP H06102787A
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JP
Japan
Prior art keywords
layer
fluororubber
filler
fixing roll
roll
Prior art date
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Pending
Application number
JP25172092A
Other languages
English (en)
Inventor
Naotoshi Miyahara
尚利 宮原
Hirobumi Okuda
博文 奥田
Koji Yamaguchi
浩二 山口
Kazunori Toyama
和徳 遠山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Riko Co Ltd
Original Assignee
Tokai Rubber Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokai Rubber Industries Ltd filed Critical Tokai Rubber Industries Ltd
Priority to JP25172092A priority Critical patent/JPH06102787A/ja
Publication of JPH06102787A publication Critical patent/JPH06102787A/ja
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  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定着ロール表面の平滑性を損なうことなく、
定着ロールの最外層であるフッ素ゴム層を厚み30μm
以下の薄膜に形成することにより、優れた柔軟性および
熱伝導性が付与され、得られる複写画像が高画質である
定着ロールを提供する。 【構成】 芯金1の外周面に第1の弾性体層2が形成さ
れ、上記第1の弾性体層2の外周面に第2の弾性体層3
が形成されたロールにおいて、上記第1の弾性体層2が
シリコンゴムを主成分とするシリコンゴム組成物によっ
て形成され、上記第2の弾性体層3がフッ素ゴム中に充
填剤を分散させたフッ素ゴム組成物によって形成され、
かつ上記充填剤の平均粒径が1μm以下で、上記充填剤
の含有割合がフッ素ゴム100重量部に対し3〜65重
量部の範囲に設定されているという構成をとる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電子写真複写機,プ
リンター等に使用される定着ロールに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真複写機,プリンター等に
使用されている定着ロールには、芯金(軸体)の外周面
にシリコンゴム層が形成され、このシリコンゴム層の外
周面に充填剤が分散されたフッ素ゴム材料を用いてなる
フッ素ゴム層が形成されたもの等が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記定着ロールにおい
て、複写画像の高画質化を図るために、定着ロールに柔
軟性を付与して、複写紙と定着ロールとの接触面積を大
きくし、トナーの複写紙への定着性を向上させることが
行われている。上記定着ロールのフッ素ゴム層はシリコ
ンンゴムに比べて高硬度であるため薄膜に形成されるこ
とが望まれている。また、芯金にヒーターを配置し、そ
の熱によりトナーを加熱圧着させるため、芯金から定着
ロール表面への熱伝導性の見地から、上記フッ素ゴム層
を薄膜に形成することが望まれている。しかし、上記フ
ッ素ゴム層を厚み30μm以下の薄膜に形成すると、フ
ッ素ゴム層に分散された充填剤が定着ロール表面に影響
を及ぼし、定着ロール表面の平滑性が損なわれ、その結
果、得られる複写画質が劣化するという問題がある。
【0004】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、定着ロール表面の平滑性を損なうことなく、
優れた柔軟性および熱伝導性が付与され、高画質の複写
画像を付与することのできる定着ロールを提供すること
をその目的とする。
【0005】
【課題を解決する手段】上記の目的を達成するために、
この発明の定着ロールは、軸体の外周面に第1の弾性体
層が形成され、上記第1の弾性体層の外周面に第2の弾
性体層が形成されたロールにおいて、上記第1の弾性体
層がシリコンゴムを主成分とするシリコンゴム組成物に
よって形成され、上記第2の弾性体層がフッ素ゴム中に
充填剤を分散させたフッ素ゴム組成物によって形成さ
れ、かつ上記充填剤の平均粒径が1μm以下で、上記充
填剤の含有割合がフッ素ゴム100重量部(以下「部」
と略す)に対して3〜65部の範囲に設定されていると
いう構成をとる。
【0006】
【作用】すなわち、本発明者らは、定着ロール表面の平
滑性を損なうことなく、定着ロールの最外層であるフッ
素ゴム層が厚み30μm以下の薄膜に形成された定着ロ
ールを得ることを目的とし一連の研究を重ねた。その結
果、最外層形成材料として、フッ素ゴムに分散された充
填剤の平均粒径を1μm以下に設定し、かつ上記充填剤
の含有割合を特定割合に設定すると、フッ素ゴム層を薄
膜に形成しても上記充填剤の影響を受けず、表面が平滑
な定着ロールが得られることを見出しこの発明に到達し
た。
【0007】つぎに、この発明を詳しく説明する。
【0008】この発明の定着ロールは、軸体と、その外
周面に形成される第1の弾性体層と、上記第1の弾性体
層の外周面に形成される第2の弾性体層とから構成され
る。
【0009】上記軸体としては、特に限定するものでは
なく、金属製の中実体からなる芯金や、内部を中空にく
りぬいた金属製の円筒体が使用される。
【0010】上記軸体の外周面に形成される第1の弾性
体層の形成材料のシリコンゴムは特に制限されるもので
はなく、従来公知のものが用いられる。
【0011】上記第1の弾性体層の形成材料には、シリ
コンゴム以外に、必要に応じてエチレンプロピレンゴ
ム,アクリルゴム,フロロシリコンゴム等の耐熱性ゴム
を用いることができる。
【0012】上記第1の弾性体層の外周面に形成される
第2の弾性体層の形成材料は、フッ素ゴム中に、平均粒
径1.0μm以下の充填剤であるカーボンブラックおよ
び受酸剤等を分散含有させたフッ素ゴム組成物を用いて
形成されている。
【0013】上記フッ素ゴムとしては、2元フッ化ビニ
リデン系ゴム,3元フッ化ビニリデン系ゴム,テトラフ
ルオロエチレン−プロピレン系ゴム,フルオロホスファ
ゼン系ゴム等があげられ、単独あるいは2種類以上ブレ
ンドして用いられる。
【0014】上記第2の弾性体層に分散されるカーボン
ブラックは特に制限されるものではなく、従来公知のも
のが用いられる。その配合量はフッ素ゴム100部に対
して0〜50部の範囲に設定することが好ましい。
【0015】上記第2の弾性体層に分散される受酸剤と
しては、MgO,PbO,Ca(OH)2 ,ZnO等が
あげられ、単独あるいは2種類以上を併用して用いられ
る。その配合量はフッ素ゴム100部に対して3〜15
部の範囲に設定することが好ましい。
【0016】また、上記カーボンブラックおよび受酸剤
の充填剤総配合量はフッ素ゴム100部に対し3〜65
部の範囲に設定する必要がある。すなわち、充填剤の配
合量が3部未満では、加硫阻害を引き起こし充分な加硫
度得られず、65部を超えると充填剤過多となりロール
表面の平滑性が保てなくなるからである。
【0017】さらに、上記第2の弾性体層の形成材料に
は、上記フッ素ゴム,特定粒径の充填剤以外に加硫剤,
加硫促進剤,加硫促進活性剤を適宜配合することができ
る。
【0018】上記加硫剤としては、ビスフェノールAF
等のポリオール系加硫剤、N,N’ジシンナミリデン−
1,6−ヘキサンジアミン等のアミン系加硫剤等があげ
られる。
【0019】上記加硫促進剤としては、有機ホスホニウ
ム塩等があげられる。
【0020】この発明の定着ロールは、上記材料を用い
て、例えばつぎのようにして製造することができる。す
なわち、まず、金属製の軸体(芯金)表面にシリコンゴ
ム組成物を用い押出成形により第1の弾性体層を形成す
る。得られた第1の弾性体層の表面は、表面粗さ1μm
以下に研磨し平滑にすることが好ましい。つぎに、フッ
素ゴムにカーボンブラック,受酸剤,加硫剤、必要に応
じ加硫促進剤を配合し、ロール,ニーダ等で混練し、こ
の混合物に溶剤を加え混合,撹拌し、フッ素ゴム組成物
のコーティング液を調製する。得られたコーティング液
をサンドミル,三本ロールミル等の分散機で分散し、上
記充填剤の平均粒径を1μm以下に微細化する。充填剤
が微細化されたコーティング液を、上記第1の弾性体層
表面に、ディップ法,ロールコート法,スプレーコーテ
ィング法等により均一に塗工して乾燥し、加熱加硫によ
り一体化させ、図1に示すような構造の定着ロールを得
ることができる。図において、1は芯金、2は第1の弾
性体層、3は第2の弾性体層である。
【0021】上記フッ素ゴム組成物のコーティング液の
調製に用いられる溶剤としては、メチルエチルケトン
(MEK),メチルイソブチルケトン(MIBK),酢
酸メチル,酢酸エチル,酢酸イソアミル等があげられ、
単独、あるいは2種類以上混合して使用される。
【0022】このように、第2の弾性体層3であるフッ
素ゴム層に分散される充填剤の平均粒径を1μm以下に
設定し、かつ、上記充填剤の含有割合をフッ素ゴム10
0部に対して3〜65部に設定することにより、定着ロ
ール表面の平滑性を損なうことなく上記フッ素ゴム層
を、例えば厚み30μm以下の薄膜に形成することが可
能となり、優れた柔軟性および熱伝導性が定着ロールに
付与される。具体的には、第1の弾性体層2が厚み1〜
5mmの範囲内、第2の弾性体層3が厚み10〜30μ
mの範囲内に設定されることが好ましい。
【0023】
【発明の効果】以上のように、この発明の定着ロール
は、軸体の外周面に第1の弾性体層が形成され、上記第
1の弾性体層の外周面に第2の弾性体層が形成されたロ
ールにおいて、上記第1の弾性体層がシリコンゴムを主
成分とするシリコンゴム組成物によって形成され、上記
第2の弾性体層がフッ素ゴム中に充填剤を分散させたフ
ッ素ゴム組成物によって形成され、かつ上記充填剤の平
均粒径が1μm以下で、上記充填剤の含有割合がフッ素
ゴム100部に対して3〜65部の範囲に設定されてい
るという構成をとる。したがって、定着ロール表面の平
滑性を損なうことなく、上記第2の弾性体層であるフッ
素ゴム層を、例えば厚み30μm以下の薄膜に形成する
ことができる。すなわち、この発明の定着ロールは、優
れた柔軟性および熱伝導性を有しているので、トナーの
複写紙への定着性に優れ、高画質の複写画像が得られ
る。また、通紙による傷がつきにくく、耐久性にも優れ
ている。さらに、フッ素ゴム層を薄膜に形成することに
より、高価なフッ素ゴムの使用量を抑制することがで
き、低コスト化が図れる。
【0024】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
【0025】
【実施例1〜7、比較例1〜3】軸体としてアルミニウ
ム製芯金を用いた。上記アルミニウム製芯金の外周面に
第1の弾性体層として、押出形成により厚み3mmのシ
リコンゴム層を形成した。
【0026】第2の弾性体層であるフッ素ゴム層は、下
記の表1および表2に示す材料および配合割合により前
記の方法に従い形成した。まず、フッ素ゴム,受酸剤,
カーボンブラック,加硫剤を同表に示す割合で配合し、
ロール,ニーダ等を用いて混練した。この混合物に濃度
が10%となるようにMEK/MIBK混合溶剤〔混合
割合(重量比)8/2〕を加え混合,撹拌し、さらに、
サンドミル(3000rpm)により下記の表3および
表4に示す時間で分散し、フッ素ゴム組成物コーティン
グ液を調製した。そして、上記シリコンゴム層が形成さ
れた芯金を、得られたコーティング液に浸漬してコーテ
ィングした後、引き上げて乾燥させ、ついで加熱加硫し
て厚み20μmのフッ素ゴム層を形成し、図1に示すよ
うな定着ロールを作製した。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】このようにして得られた各定着ロールにつ
いて、定着ロール表面の平滑性,フッ素ゴムの加硫度お
よび充填剤の平均粒径を測定、評価した。その結果を表
3および表4に示す。また、ロールグロスと充填剤の平
均粒径との関係を図4に示す。なお、上記特性は下記の
方法にしたがって測定、評価した。
【0030】〔定着ロール表面の平滑性〕定着ロール表
面の平滑性を評価するために、定着ロール表面の光沢度
(以下「ロールグロス」と略す)を測定した。ロールグ
ロスは、定着ロール表面の光沢度を、図2に示すよう
に、定着ロール6に光沢度測定装置4を固定治具5によ
り固定し、入射角と受光角とがそれぞれ75°のときの
反射率を測定し、鏡面の光沢度を100としたときの百
分率(%)で表した。また、上記光沢度測定装置を図3
に示す。図3において、7は光源、8は定着ロール表
面、9は受光器である。上記光沢度測定装置では、光源
7の開口S1 はレンズL1 の焦点位置にあるものとし、
定着ロール表面8の位置に鏡面を置いたとき、S1 の像
が受光器9の開口S2 の中央に鮮明な像を作るものとす
る。入射角θ1 は、開口S1 の中心とレンズL1 の中心
(レンズの主点)とを結ぶ線と、定着ロール表面8の法
線とのなす角とする。受光角θ2 は開口S2 の中心とレ
ンズL2 の中心(レンズの主点)とを結ぶ線と、定着ロ
ール表面8の法線とのなす角とする。開き角α1 ,α2
は開口S1 ,S2 をレンズL1 ,L2 の位置で張る角と
する。入射側および受光側の光軸は、定着ロール表面8
で交わるものとする。なお、ロールグロスは、得られる
複写画像の画質と相関関係を有しているので、ロールグ
ロスを測定することにより得られる複写画像の画質の評
価が可能であり、ロールグロスが60%以上であれば、
得られる複写画像は高画質である。
【0031】〔フッ素ゴムの加硫度〕加硫度が低いロー
ルはMEKに溶解するので、MEKを浸した白い布でロ
ール表面を拭き、その布の汚れ具合で判断した。布の汚
れがないものを○、布が汚れたものを×で示した。
【0032】〔充填剤の平均粒径〕レーザ回折式粒度分
布測定装置(堀場製作所製、LA−500)を用いて測
定した。
【0033】
【表3】
【0034】
【表4】
【0035】上記表3より、充填剤の平均粒径が1μm
以下である実施例品の定着ロールのロールグロスは全て
60%以上であり、高画質の複写画像が得られることが
わかる。これらに対し、充填剤の平均粒径が1μmを超
えた比較例品の定着ロールのロールグロスは全て60%
未満であり、得られる複写画像が悪いことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の定着ロールの断面図である。
【図2】光沢度測定装置を定着ロール上に固定治具によ
り固定した状態の模式図である。
【図3】ロールグロスを測定するための光沢度測定装置
を示す模式図である。
【図4】充填剤の平均粒径とロールグロスとの関係を示
す曲線図である。
【符号の説明】
1 芯金 2 第1の弾性体層 3 第2の弾性体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29K 83:00 (72)発明者 遠山 和徳 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600 東海 ゴム工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸体の外周面に第1の弾性体層が形成さ
    れ、上記第1の弾性体層の外周面に第2の弾性体層が形
    成されたロールにおいて、上記第1の弾性体層がシリコ
    ンゴムを主成分とするシリコンゴム組成物によって形成
    され、上記第2の弾性体層がフッ素ゴム中に充填剤を分
    散させたフッ素ゴム組成物によって形成され、かつ上記
    充填剤の平均粒径が1μm以下で、上記充填剤の含有割
    合がフッ素ゴム100重量部に対して3〜65重量部の
    範囲に設定されていることを特徴とする定着ロール。
JP25172092A 1992-09-21 1992-09-21 定着ロール Pending JPH06102787A (ja)

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JP25172092A JPH06102787A (ja) 1992-09-21 1992-09-21 定着ロール

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JP25172092A JPH06102787A (ja) 1992-09-21 1992-09-21 定着ロール

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JPH06102787A true JPH06102787A (ja) 1994-04-15

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ID=17226983

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JP25172092A Pending JPH06102787A (ja) 1992-09-21 1992-09-21 定着ロール

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9291970B1 (en) 2014-09-25 2016-03-22 Fuji Xerox Co., Ltd. Fixing device and image forming apparatus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5517944A (en) * 1978-07-24 1980-02-07 Sumitomo Electric Industries Heating roller
JPH01187583A (ja) * 1988-01-21 1989-07-26 Tokai Rubber Ind Ltd ロール

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