JPH07349B2 - 定着用ローラの製造方法 - Google Patents
定着用ローラの製造方法Info
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- JPH07349B2 JPH07349B2 JP2073852A JP7385290A JPH07349B2 JP H07349 B2 JPH07349 B2 JP H07349B2 JP 2073852 A JP2073852 A JP 2073852A JP 7385290 A JP7385290 A JP 7385290A JP H07349 B2 JPH07349 B2 JP H07349B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
の画像形成装置の定着器に用いられる定着用ローラの製
造方法に関する。
によって加熱されていて、バックアップローラとで間に
用紙を圧迫挟持しながら搬送し、用紙の定着用ローラ側
の面に付着されているトナーを用紙に加熱圧着して定着
させるものである。
熱圧着させた後にトナーから離れる際の離型性を向上さ
せるために、芯金の外周面にフッ素樹脂層を形成してい
る。すなわち、芯金の外周面にフッ素樹脂粉末を静電塗
装によりコーティングしたり、フッ素樹脂ディスパージ
ョンをスプレーで塗布したり、当該ディスパージョン中
に芯金を浸漬したりしてコーティングし、その後加熱炉
中で前記フッ素樹脂粉末またはディスパージョンを焼成
することによりフッ素樹脂層を形成していた。
定着用ローラにおいては、フッ素樹脂層のすぐ下層が芯
金であるためローラの表面は剛体に近いものとなり、ト
ナー像を用紙へ加圧して熱を伝達する際に、用紙および
トナー像の微小な凹凸に対するなじみ性に劣り、フッ素
樹脂層の外周面とトナー像との間に微小間隔が介在する
等して、トナー像への熱伝達量が少なくなってしまう。
そのためトナーの用紙への定着性が悪くなるという不都
合があった。
に、フッ素ゴムまたはシリコーンゴム等からなるゴム層
を被着形成し、このゴム層の外周面にフッ素樹脂層を形
成して、ゴム層の弾性を利用して用紙やトナー像とのな
じみ性を向上させるようにしている。
の弾性を利用することによりトナーの用紙への定着性を
向上させることはできたが、次のような問題点があっ
た。
めに、従来は、フッ素樹脂粉末をゴム層の外周面に塗布
してコーティングしたり、フッ素樹脂ディスパージョン
をゴム層の外周面にスプレーで塗布したり、当該ディス
パージョン中に定着用ローラを浸漬することによりコー
ティングし、その後にフッ素樹脂を焼成してフッ素樹脂
層を形成していた。この焼成を行なうことにより、フッ
素樹脂層の下層であるシリコーンゴムまたはフッ素ゴム
からなるゴム層が熱的劣化を起したり、特にシリコーン
ゴムの場合には解重合を起したりする可能性が高いた
め、従来は焼成をできるかぎり低温で、かつ、短時間で
行なう必要があった。そのためフッ素樹脂の焼成に必要
な熱量の供給不足が起り、フッ素樹脂層の外周面にクラ
ックやピンホールが発生してしまい、実際の定着動作中
において、前記クラックやピンホールにトナーが入り込
んで離型性の低下を引き起したり、前記クラックやピン
ホールに離型剤として使用されているシリコーンオイル
が入り込んでフッ素樹脂層自身の剥離を誘発させてしま
うものであった。
のゴム層の弾性を良好に保持しながら、クラックやピン
ホールの皆無なフッ素樹脂層を形成して、定着性、離型
性等に優れた定着用ローラを効率よく製することのでき
る定着用ローラの製造方法を提供することを目的とす
る。
れば、定着用ローラの芯金の外周面にシリコーンゴムお
よびフッ素ゴムのいずれか一方からなるゴム層を被着形
成し、このゴム層の外周面にフッ素樹脂系プライマを塗
布し、このフッ素樹脂系プライマの外側に前記ゴム層の
外径より小さい内径を有するフッ素樹脂チューブを被覆
し、前記定着用ローラを前記フッ素樹脂チューブの融点
以上の温度の液体中に前記ゴム層が熱劣化しない範囲で
所定時間浸漬して、前記ゴム層、フッ素樹脂系プライマ
およびフッ素樹脂チューブを互いに融着させることを特
徴とする。
mmとし、フッ素樹脂系プライマの塗布厚さを10μm〜40
μmとし、かつ、フッ素樹脂チューブの厚さを15μm〜
40μmとすることを特徴とする。
外側にフッ素樹脂チューブを被覆し、全体を液中に前記
ゴム層が熱劣化しない範囲で所定時間浸漬することによ
りそのフッ素樹脂チューブの融点以上に加熱して、前記
フッ素樹脂系プライマとフッ素樹脂チューブとを融着さ
せてフッ素樹脂層を形成する。従って、ゴム層を熱劣化
させたり解重合させることなくフッ素樹脂層が形成さ
れ、しかもそのフッ素樹脂層にはクラックやピンホール
が皆無のものとなり、定着性、離型性等の優れた定着用
ローラが得られる。
5mmに保持すると最外層のフッ素樹脂層のなじみ性を良
好に維持し、かつ、定着用の熱量の伝熱を良好に行うこ
とができる。また、フッ素樹脂系プライマの厚さを10μ
m〜40μmとすることにより、ゴム層の熱劣化や解重合
を伴わないで最外層のフッ素樹脂層との融着を良好に行
なうことができ、更に最外層のフッ素樹脂層の厚さを15
μm〜40μmに保持することにより、クラックやピンホ
ールが皆無で、しかも適度の弾性を有して定着性、離型
性の優れたフッ素樹脂層が形成される。
明する。
略示している。
装するために中空とされている芯金2の外周にシリコー
ンゴムおよびフッ素ゴムのいずれか一方からなるゴム層
3が形成されており、このゴム層3の外側にフッ素樹脂
系プライマ4を介してフッ素樹脂層5が形成されてい
る。
から第5図について説明する。
ム層3を被着する。芯金2はアルミニウムまたはステン
レスによって製せられている。ゴム層3としては、定着
動作時にヒータによって加熱されるので耐熱性を有し、
また適当な熱伝導性を有する必要があり、シリコーンゴ
ムまたはフッ素ゴムはこれらの条件を満足している。こ
のゴム層3は芯金2の外周面に接着加硫することにより
形成される。このゴム層3の厚さは0.2mm〜1.5mmとする
とよい。なぜなら、ゴム層3の厚さが0.2mm未満である
と、ゴムとしての弾性が低下し、用紙やトナーの凹凸へ
のなじみ性が悪くなるからであり、一方ゴム層3が1.5m
mを越えると、ゴムとしての弾は十分であるが、定着動
作時にヒータからの熱をトナーへ伝達する熱応答性が悪
くなり、トナーの定着不良を発生させるおそれがあるか
らである。なお、ゴム層3の熱伝導率を向上させるため
には、Al2O3等の金属酸化物、石英系フィラー等の熱伝
導率の高い物質をゴム中に添加するようにしてもよい。
また、必要に応じて、ゴム層3の外周面の研削を行うと
よい。
布する。このフッ素樹脂系プライマ4はフッ素樹脂層5
を形成することとなるフッ素樹脂チューブ6をゴム層3
に融着させるものであり、ゴム層3との親和性に優れて
おり、かつ、フッ素樹脂を含むことが条件とされ、例え
ば、三井フロロケミカル株式会社製の商品名MP902をフ
ッ素樹脂系プライマ4として用いるとよい。その他、ダ
イキン工業株式会社製の商品名GLS213からなるフッ素ゴ
ムやフッ素樹脂分散液もフッ素樹脂系プライマ4として
用いてもよい。このフッ素樹脂系プライマ4のゴム層3
への塗布厚さは10μm〜40μmとするとよい。なぜな
ら、フッ素樹脂系プライマ4の塗布厚さが10μm未満で
あると、後述するようにフッ素樹脂チューブ6をフッ素
樹脂系プライマ4と融着させるためにフッ素樹脂チュー
ブ6の融点以上まで加熱した際に、フッ素樹脂系プライ
マ4を通じてゴム層3へ伝達される熱量が過大となっ
て、ゴム層3の熱劣化や解重合を引き起こすおそれがあ
り、一方フッ素樹脂系プライマ4の塗布厚さが40μmを
越えると、フッ素樹脂系プライマ4がゴム層3の弾性を
抑えてフッ素樹脂層5の用紙やトナーへのなじみ性を低
下させてしまうからである。
となるフッ素樹脂チューブ6を被覆する。この場合フッ
素樹脂チューブ6の自由状態における内径はゴム層3の
外径より若干小さく形成しておき、第3図に示すように
フッ素樹脂チューブ6内に空気を吹込んで膨張させた
り、第4図に示すように真空引き用シリンダ12内に挿入
したフッ素樹脂チューブ6の外側の空気を真空引きする
ようにしてフッ素樹脂チューブ6を膨張させ、その中に
フッ素樹脂系プライマ4が塗布されているゴム層3を芯
金2と一緒に挿入し、その後空気の吹込みや真空引きを
解除して、フッ素樹脂チューブ6を縮径させて、フッ素
樹脂チューブ6の内面をフッ素樹脂系プライマ4を介し
てゴム層3に密着させる。このフッ素樹脂チューブ6と
しては耐久性のあるフッ素樹脂層5を形成できるもので
あればよく、例えば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)、ポリテ
トラフルオロエチレン(PTFE)、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)を用い
るとよい。また、フッ素樹脂チューブ6の厚さは15μm
〜40μmとするとよい。なぜなら、フッ素樹脂チューブ
6の厚さが15μm未満であると、定着時の用紙の通紙に
対する耐久性が劣って摩損し易く、一方40μmを越える
と、フッ素樹脂層5がゴム層3の弾性を抑えて用紙やト
ナーへのなじみ性を低下させてしまうからである。
たフッ素樹脂チューブ6の両端部を密封した状態で、第
5図に示すように、浸漬容器7に貯留されフッ素樹脂チ
ューブ6の融点以上の温度に保持されている加熱用液体
8内に定着用ローラ1を所定時間浸漬させる。浸漬容器
7は有孔仕切板9によって、底部にヒータ10を備えた浸
漬部と、攪拌機11を備えた攪拌部とに仕切られており、
ヒータ10によって加熱用液体8の温度を所定温度に保持
し、攪拌機11によって浸漬容器7内の加熱用液体8を均
一温度とするようにされている。この加熱用液体8内に
定着用ローラ1を浸漬すると、加熱用液体8がフッ素樹
脂チューブ6を圧迫するので、フッ素樹脂チューブ6は
フッ素樹脂系プライマ4と完全に密着し、同時に加熱用
液体8からフッ素樹脂チューブ6の全体に均一に大熱量
が供給され、フッ素樹脂チューブ6は短時間に自己の融
点温度まで加熱され、フッ素樹脂系プライマ4と短時間
に融着される。このフッ素樹脂系プライマ4とフッ素樹
脂チューブ6との融着が完了した後に定着用ローラ1を
加熱用液体8から引上げると、フッ素樹脂チューブ6は
固化して極めて良質なフッ素樹脂層5となる。すなわ
ち、フッ素樹脂チューブ6をフッ素樹脂系プライマ4を
介してゴム層3の外周に融着させるものであるから、フ
ッ素樹脂層5にはクラックやピンホールは皆無となる。
定着用ローラ1の加熱用液体8内への浸漬時間は短いの
で、内側のゴム層3が熱劣化したり、解重合することは
ない。
の弾力によってフッ素樹脂層5の用紙やトナーに対する
なじみ性が良く、安定性に優れており、しかも、フッ素
樹脂層5にクラックやピンホールが皆無のためフッ素樹
脂層5と用紙やトナーとの離型性も優れたものとなり、
常に良好な定着を行なうことができる。
従来例との定着性および耐久性を比較して説明する。
と、芯金2をアルミニウムによって製し、この芯金2の
外周面にシリコーンゴムからなるゴム層3を接着加硫
し、その後ゴム層3の外周面を粗さがRz10μm以下であ
り、かつ、ゴム層3の厚さが0.5mmとなるように研削し
た。その後、ゴム層3の外周面にフッ素樹脂系プライマ
4として前記MP902を約20μmの厚さに公知の方法によ
りスプレーによって均一に塗布し、その後フッ素樹脂チ
ューブ6として前記PFAからなる厚さが30μmのチュー
ブを第3図に示すように空気を吹き込んで膨張させなが
ら、その内部にフッ素樹脂系プライマ4が塗布されてい
るゴム層3を芯金2と一緒に挿入し、空気の吹込みを停
止させフッ素樹脂チューブ6をゴム層3およびフッ素樹
脂系プライマ4に被覆した。このフッ素樹脂チューブ6
はその内径をゴム層3の外径より若干小さく形成されて
いるので、フッ素樹脂チューブ6は内面はフッ素樹脂系
プライマ4と完全に密着する。その後、フッ素樹脂チュ
ーブ6を複覆されたローラを、PFAの融点である302℃〜
310℃より高い320℃に加熱された加熱用液体8中に5分
間浸漬させて、フッ素樹脂系プライマ4とフッ素樹脂チ
ューブ6とを完全に融着させてフッ素樹脂層5を形成し
て定着用ローラ1を製した。
方の従来例1は本発明品と同様に芯金2の外周面にゴム
層3を形成し、そのゴム層3の外周面にフッ素樹脂粉末
として前記PFA粉末を厚さ20〜25μmとなるように静電
塗装によりコーティングし、その後320℃で30分間焼成
したものであり、他方の従来例2は本発明品と同様の芯
金2の外周面に直接PFA粉末を厚さ20〜25μmとなるよ
うに静電塗装によりコーティングし、350℃で30分間焼
成したものである。
ーラ1を実施に複写機の定着器に装着し、定着用ローラ
1の温度を変化させて定着率の変化を求めると第6図の
ようになった。
されている従来例1と同等の良好な定着性を有する。
例2の各定着用ローラ1を用いて連続コピーによる耐久
性試験を行なったところ、本発明品は30万枚以上コピー
しても全く異常は認められなかったけれども、従来例1
においては15万枚のコピーでフッ素樹脂層に剥離が発生
し、従来例2においては20万枚で定着用ローラ1および
用紙のコピー面に汚れが発生した。
1は従来例に比べて極めて優れた性能を有するものであ
る。
必要に応じて変更することができる。
ート用の加熱圧着用のローラ等種々のローラの製造にも
適用することができる。
作用するものであるから、内層のゴム層の弾性力を良好
に保持しながら、クラックやピンホールの皆無なフッ素
樹脂層を形成して、定着性、離型性等に優れた定着用ロ
ーラを効率よく製することができ、製造も容易で製造コ
ストも低廉となる等の効果を奏する。
られる定着ローラを示す概略断面図、第2図は本発明の
工程図、第3図および第4図はそれぞれフッ素樹脂チュ
ーブをゴム層の外側に被覆する方式を示す断面図、第5
図はフッ素樹脂チューブを加熱融着させる装置を示す概
略断面図、第6図は本発明品と従来例1,2との定着率と
定着用ローラの温度との関係を示す特性図である。 1……定着用ローラ、2……芯金、3……ゴム層、4…
…フッ素樹脂系プライマ、5……フッ素樹脂層、6……
フッ素樹脂チューブ、8……液体。
Claims (2)
- 【請求項1】定着用ローラの芯金の外周面にシリコーン
ゴムおよびフッ素ゴムのいずれか一方からなるゴム層を
被着形成し、このゴム層の外周面にフッ素樹脂系プライ
マを塗布し、このフッ素樹脂系プライマの外側に前記ゴ
ム層の外径より小さい内径を有するフッ素樹脂チューブ
を被覆し、前記定着用ローラを前記フッ素樹脂チューブ
の融点以上の温度の液体中に前記ゴム層が熱劣化しない
範囲で所定時間浸漬して、前記ゴム層、フッ素樹脂系プ
ライマおよびフッ素樹脂チューブを互いに融着させるこ
とを特徴とする定着用ローラの製造方法。 - 【請求項2】ゴム層の厚さを0.2mm〜1.5mmとし、フッ素
樹脂系プライマの塗布厚さを10μm〜40μmとし、か
つ、フッ素樹脂チューブの厚さを15μm〜40μmとする
ことを特徴とする請求項第1項記載の定着用ローラの製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2073852A JPH07349B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 定着用ローラの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2073852A JPH07349B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 定着用ローラの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03274145A JPH03274145A (ja) | 1991-12-05 |
JPH07349B2 true JPH07349B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=13530095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2073852A Expired - Fee Related JPH07349B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 定着用ローラの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07349B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3377534B2 (ja) * | 1992-05-12 | 2003-02-17 | ジーイー東芝シリコーン株式会社 | 熱定着用シリコーンゴムローラ |
-
1990
- 1990-03-23 JP JP2073852A patent/JPH07349B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03274145A (ja) | 1991-12-05 |
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