JPS612176A - 定着用ロ−ラ - 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】 本発明は画像形成装置の定着装置に多用されている弾性
ローラに関する。

この定着装置用ローラは画像形成装置（例えば印刷機や
複写機、ファクシミリ等）の押えローラや定着用ローラ
等として多用されている。

画像形成装置の定着装置では記録材上に粉体又は液体の
現像剤で形成された未定着画像を加熱又は加圧或いは加
熱加圧処理するため、定着装置用ローラの材料は大きな
制限を受けていた。

定着ローラ表面では、未定着画像を形成する現像剤等の
被定着体が付着しないように離型性を必要とされる０が
、被定着体の付着を完全に防止できないために、定着ロ
ーラ表面をクリーニングするクリーニング部材や記録材
を分離する分離爪等が表面に当接されている。これら当
接部材は定着ローラ表面を摺擦するために、ローラ表面
の傷や性能劣化又定着の際に記録材を汚すといった問題
を引き起こしていた。さらに、加熱定着ローラのように
温度制御されるローラの場合に接触型温度検知素子を用
いた場合、この問題が大きくなるばかりか定着不良又は
異常昇温による諸問題或いは検知素子自体の耐久性低下
を起こしていた。

加圧ローラは当接する分離爪や記録材等の摺擦に耐え、
耐熱性と離型性が必要な上に弾性が必要である。上記の
ような性質を全部溝すことはできないため、使用時間が
経過すると共に性能が劣化し、摩耗する。

このように劣化したローラは、これ以上使用すると画像
形成゛に不都合を与えるため新しいローラと交換される
。

ところが、劣化したローラは、その表面の−部が劣化し
ただけであるにもかかわらすローラ自体が固着された一
体型であるために全体の交換を耐久期間中に数回または
数十回しなければならない。

従って交換に要する材料等のコストは非常に高いもので
あるばかりか、資源の無駄使いとなっていた。

本発明は上記従来の欠点に鑑みてなされたもので、定着
装置用ローラの保守を簡易化し、原価低減を計り、更に
ローラにとって必要な物性を満足する材料の選択範囲を
拡げてローラの性能を向上させるローラを提供すること
を目的とする。

本発明は上記目的を達成するため、ローラ本体と該本体
に対して該本体の円周方向に着脱可能な弾性表面層を有
することを特徴とするものである。

以下図面を参照しながら本発明の実施例について説明す
る。第１図、第一図で本発明を電子写真複写機の定着装
置に設けられた加圧ローラに対して適用した例に関して
説明する０第１図は定着装置のローラ回転方向Ｅこ関す
る断面を説明するものである。ｌは定着ローラで、内部
ζこハロゲンヒータ等の加熱用のヒータ１３を有する。

定着ローラｌは、アルミニウム、ステンレス、銅等の金
属製中空ローラ芯／、２の外周面に四弗化エチレン樹脂
等の耐熱離型性樹脂層／／を２θ〜ｉｏｏμ厚に設けた
もめである。

定着ローラｌの一外周面にはサーミスタ、熱電対等の感
温素子グが接触配置され、それの検出信号を公知の制御
手段（図示せず）に導き、定着ローラ／の外周面の温度
を（ヒータ／３の出力、又は、その印加電圧等を制御す
ることで）トナー像溶融温度ｉこ保持している。

各ローラ周面に当接する分離手段改は、定着後の記録材
をローラから確実に分離するための分離爪ｊｔｌ、！１
２を複数個有している。

６は加熱ローラ表面へ付着したオフセットトナーや紙粉
等の異物をローラ表面から除去するためのクリーニング
部材であり、ノーメックス。

ヒメロン等の耐熱不織布よりなるクリーニングウェブ６
１を用いている。

上記クリーニングウェブＡ／はシリコンゴム、フランゴ
ム、フロロシリコンゴム、シリコンゴムスポンジ等の弾
性を有する押当てローラ６３により定着ローラｌに当接
している。又、このウェブ６／は、駆動を与えられる巻
取リローラ／、ｋにより供給ローラ６ａから微量づつそ
の当接位置を変えるよう移動し、常にクリーニングウェ
ブ６／の新しい−が加熱ローラに当接する。

コは加圧ローラで、定着ローラｌと共にトナー像Ｔを支
持した普通紙を挟持搬送して定着処理を行なう。定回ロ
ーラｌ、加圧ローラコは定着装置に対し回転可能に軸支
され、加圧ローラコは定着ローラｌに少なくとも定着時
圧接するように公知の加圧手段によって付勢される。

加圧ローラコの構成は金属ローラ芯Ｊ／の外周面に弾性
体層−一を比較的厚め１こ接着して設けたローラ本体と
、耐熱離型性の比較的薄いチューブ状の伸縮性のある弾
性体をローラ本体に対し着脱可能に装着した表面被覆層
コ３とからなる。

この弾性体層λコにはシリコーンゴム、フッ素ゴム、フ
ロロシリコーンゴム、ウレタンゴム。

エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム等のゴム材が適
している。これらのゴム材として要求されるものはゴム
強度が主であり、弾性体層ココの厚みは、ｔ−ｉｏ■程
度が良い。又表面被覆コ３にはシリコーンゴムシート等
の離型性を示す材料が好才しく、厚みはθ、０／ｕ〜、
３ｍ程度が良い。

加圧ローラーの構成はローラ芯材の比較的厚い弾性体層
２−によって主に定着ローラとの圧接領域を確保させる
とともに、比較的薄い耐熱離型性表面被覆によって表面
耐熱性、表面離型性を加圧ローラλに保持させている。

。 弾性体層２２は未加硫シリコーンゴム（ＫＥ−バーｌＩ
：信越化学製）を加硫剤とともに充分混合、混練し、常
温で３日間放置した状態の未加硫ゴムシートと外径３θ
■で軸長３１Ｉｏｍで、肉厚、ｔｗ＋のフランジ付ステ
ンレスローラ芯コ／ヲブラスト処理した後、表面に接着
剤を塗布し、ｓｓ℃項境で、Ｓ時間放置し、さらにｉｓ
ｏ℃で、２０分間ベーキングを施したローラ芯、２／と
で製造される。

上記ローラ芯：１１に上記未加硫ゴムシート（長さ３コ
０Ｉ０Ｉ、肉厚ｔｍ）を被覆し、圧力ｔ　ｓｏ’１４／
−”。

温度１７０℃で、３０分間、−次加硫を行なった（プレ
ス加硫機使用）。更に、２００℃で１時間、２次加硫を
した後、外径＆？１ｌｌＩに研削して、ローラ芯ユ／と
（高温加硫型）　ＨＴＶシリコーンゴム層の弾性体層コ
コより成るローラ芯材を第一回の斜視図のように製造し
た。ローラ芯、２／の大径部の一母線の両端部に突起７
をローラ芯、２／に植込んである。

第３図は表面被覆の斜視図である０表面被覆、２３はシ
ート状の常温加硫シリコーンゴム製で、厚さ約７０μ、
幅３．ｔＯＷｍ、長さ？　２０１１１１であり、長手方
向の両端部２３ａに厚さ３００μ、幅Ｓ■の補強部Ｓが
一体に設けてあり、両補強部ざの両端に縦、横共番こ１
０ＩａＩで厚さＳＯθμの突起？が更に外側に一体に設
けである。そして突起９の中心部には丸穴１０が設けで
ある０ 突起７に表面被覆、２３の丸穴１０をひっかけ。

弾性体層、２コを備えた芯材を矢印Ｇ方向に！周回して
１弾性体層ココ上に表面被覆λ３を３重に巻き付け、他
端側の丸穴ｉｏを突起７にひっかける。この場合、表面
被覆、２３のしわを防止するために、多少ゴムシートを
伸ばしながら、装着させることが肝要である。

ゴムシートの厚さが１０μ〜１０ＱＯμであれば良く、
それ以下の厚さでは強度が不十分であり、かつ、装着し
に＜＜、表面被覆２３のしわが生じ易い。それ以上では
シート状の表面被覆、２３の後端での段差が大きく定着
性に影響し易い。

また、より奸才しくは１．ｙｏ−ｓｏｏｌ！であれば良
い。表面被覆が、記録材や分離爪等との摺擦で摩耗した
場合は、いったん表面被覆コ３をはずし、裏返して使用
することが可能であるＯ又新しい表面被覆コ３（！：交
換しても良い。

第り図、第５図は本発明の他の実施例を示す斜視図であ
る。ローラ芯２１は第２図と同様の材質で作られている
。芯材はローラ芯２１にシリコンゴム等の弾性体層ココ
を設けてもよく、また芯金２１だけでもよい。

本実施例では巻きつけるゴムシートの表面被覆コ３の先
端を芯材に固定するため、芯材の長手方向に亘って芯材
の表面に斜交する溝／＆を設け、その溝／３の底に円筒
穴１６をつづけて設け、ゴムシートの表面被覆コ３の先
端部の円筒形の縁１７とゴムシートの表面被覆コ３をは
さみ込めるようにしている。表面被覆２３の縁／７の中
心には金属棒／ｇが入れである。第７図に示すように芯
材の溝／！に表面被覆コ３の先端の縁／７を円筒穴１６
に縁１７に続く表面被覆、２３を溝１５に矢印Ｓ方向に
挿入する。金属棒７ｇがあるため挿入は容易である。挿
入が終れば更に矢印Ｈ方向に表面被覆、２３を−巻きす
る。次に第７図に示すように表面被覆コ３を巻き付ける
。定着時の回転方向は矢印Ｒ方向であり、表面被覆コ３
の巻き付は方向と逆向きである。その為、後端は特に固
定しなくてもよい。

上記加圧ロールコでは、前述の如く、ローラ本体から耐
熱離型性被覆コ３を脱着可能かつ機能分離できるので、
特に表層として必要とされる機能即ち、離型性及び耐熱
性等を重点に考慮（−で素材を選定できる。又、芯材と
しては必要とされる物理強度（圧縮永久歪、ゴム弾性等
）等を考慮して素材選定ができた。従って、大きな限定
を受けることなく良好な機能を有する加圧ローラコを製
造できた。

これに対し、従来のようにゴム特性を重視してローラ芯
材に一層構成のＨＴＶシリコーンゴムを表層とした加圧
ローラコでは、表面の汚れが顕著であり交換の時期も早
い。又、上記加圧ローラーと耐熱離型性被覆コ３に用い
られているＲＴＶシリコーンゴムと金属芯金のみで加圧
ローラを構成した場合は汚れは少ないが物理強度が得ら
れず加圧放置によりローラ表面が永久変形し、駆動時に
そのへこみにより変音が生じた。

又、そのために、圧力解除機構を設けると装置が複雑化
、大型化し、高価となりかつ信頼性も低下する不都合を
生じた０又、上記加圧ローラコの構成で、一層、２コ９
．２３を互いに固着しく脱着不可能）、金属芯金上に厚
いＨＴＶシリコーンゴム層、薄いＲＴＶシリコーンゴム
層の順で一体的に相互に接着して設は成形した場合は、
ローラの製造が複雑であり、工数も多くなるので高価な
ものとなる上、ＲＴＶシリコーンゴムの表層のみの劣化
時でも加圧ローラコ全体を新品と交換せねばならず、不
経済なものである。

以上説明したように、上記実施例では表面被覆層を有す
る定着部材において、表面被覆層と芯材とを簡易にロー
ラ周の方向に着脱可能に構成することにより、表面被覆
層のみの劣化の場合は表面被覆層のみを交換することが
可能となるとともに芯材と表面被覆層との機能を分離し
て設計することが出来るため、それぞれに要求される機
能を大きく向上させることも可能となった。そのため、
長期に亘って良好な定着を行なう定着装置を提供するこ
とができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用可能な定着装置の断面図、第一図
、第３図は夫々本発明の実施例の斜視図、第り図乃至第
７図は夫々本発明の他の実施例の斜視図である。 ｌ・・定着ローラ　２＋１・加圧ローラ　、２／・−ロ
ーラ芯　２コ・・弾性体層　コ３・拳表面被覆。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、画像形成装置の定着装置用ローラにおいて、ローラ
   本体と表面弾性層をローラ円周方向に着脱可能に構成し
   た定着用ローラ。