[go: up one dir, main page]

JPH0680473B2 - Roller for fixing and fixing device having the same - Google Patents

Roller for fixing and fixing device having the same

Info

Publication number
JPH0680473B2
JPH0680473B2 JP60011367A JP1136785A JPH0680473B2 JP H0680473 B2 JPH0680473 B2 JP H0680473B2 JP 60011367 A JP60011367 A JP 60011367A JP 1136785 A JP1136785 A JP 1136785A JP H0680473 B2 JPH0680473 B2 JP H0680473B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roller
fixing
layer
fluororesin
rubber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60011367A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61170769A (en
Inventor
司 久下
正弘 後藤
勇 阪根
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP60011367A priority Critical patent/JPH0680473B2/en
Priority to US06/793,546 priority patent/US4842944A/en
Priority to DE19853539377 priority patent/DE3539377C2/en
Publication of JPS61170769A publication Critical patent/JPS61170769A/en
Publication of JPH0680473B2 publication Critical patent/JPH0680473B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔本発明が属する分野〕 本発明は複写機、印刷機、フアクシミリ、プリンター或
いはこれらの複合機等の画像形成装置に用いられる、加
熱ローラ、加圧ローラ又は加熱加圧ローラ等の定着用ロ
ーラ(ベルト状のローラを含む)及びそれを有する定着
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a heating roller, a pressure roller, or a heat pressure roller, which is used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printing machine, a facsimile machine, a printer, or a composite machine of these. The present invention relates to a fixing roller such as a roller (including a belt-shaped roller) and a fixing device having the fixing roller.

〔本発明に係わる従来技術〕[Prior Art According to the Present Invention]

従来、この分野では、トナー像に接する加熱ローラとし
て芯金に四弗化エチレン樹脂を被覆したローラを、トナ
ー像の加熱加圧時間を増すため加熱ローラに圧接する加
圧ローラとしてゴム層を被覆したローラを用いるのが一
般的である。
Conventionally, in this field, a roller having a core metal coated with tetrafluoroethylene resin is used as a heating roller in contact with a toner image, and a rubber layer is coated as a pressure roller in pressure contact with the heating roller to increase the heating / pressing time of the toner image. It is common to use a roller.

しかしながら、トナー像側に設けられた加熱ローラ表面
は、剛体に近いものであるため、トナー像を加圧して熱
を伝達する際、紙表面,トナー像の凹凸に対してのなじ
みが少なく有効な熱伝達が少ない。従って、得られる画
像性、定着性がゴムローラをトナー像側に用いた場合に
比べて悪く、トナー像が定着されるシートのカール発生
量も大きい。逆にトナー側ローラにゴムローラを用いた
場合は離型性が悪いためオフセットが増大し、耐摩耗性
が低いため当接部材(分離爪やセンサー等)によって摩
耗し部分的定着不良及び部分的オフセツトも増大してし
まう。
However, since the surface of the heating roller provided on the toner image side is close to a rigid body, when the toner image is pressed to transfer heat, it is less familiar to the paper surface and the unevenness of the toner image, and is effective. Less heat transfer. Therefore, the obtained image quality and fixability are worse than when the rubber roller is used on the toner image side, and the amount of curl generated on the sheet on which the toner image is fixed is large. On the other hand, when a rubber roller is used as the toner side roller, offset is increased due to poor releasability, and wear resistance is low, and wear is caused by the abutting member (separation claw, sensor, etc.), partial fixing failure and partial offset. Will also increase.

このようにゴムローラ、樹脂ローラは、いずれも長所短
所があり、これらの長所を兼ね備えた弾性ローラが望ま
れていた。
Thus, both the rubber roller and the resin roller have advantages and disadvantages, and an elastic roller having these advantages has been desired.

これに対し、表面に樹脂層をその下層にゴム層を設けた
定着ローラが提案されている。
On the other hand, there is proposed a fixing roller having a resin layer on the surface and a rubber layer below the resin layer.

しかし、これらは弗素ゴムと弗素樹脂の混合層や、四弗
化エチレンチユーブをゴム層上に設けることを示すもの
だけであるため、実用的な耐久性、耐摩耗性及び定着性
を兼ね備えたものは得ることができなかった。
However, since these only show that a mixed layer of fluororubber and fluororesin or a tetrafluoroethylene tube is provided on the rubber layer, it has practical durability, abrasion resistance and fixing ability. Could not get.

この原因について発明者らは精意研究したところ、これ
らのゴム層上に樹脂層を有する定着ローラは耐久限界時
にゴム層と樹脂層との部分剥離を引き起こし、樹脂層の
部分摩耗等が見られた。この現象はゴム層と樹脂層との
接着性に関係するものと考えられる。
As a result of intensive research conducted by the inventors on the cause of this, fixing rollers having a resin layer on these rubber layers cause partial peeling between the rubber layer and the resin layer at the end of their durability, and partial wear of the resin layer is observed. It was This phenomenon is considered to be related to the adhesiveness between the rubber layer and the resin layer.

例えば、ゴム層上にフッ素樹脂とフッ素ゴムの混合層を
設けたものでは定着性は良好だが通紙耐久により、徐々
に離型性が低下していき約5万枚程度でオフセツトトナ
ーによる定着ローラ汚れが生じる。
For example, when a mixed layer of fluororesin and fluororubber is provided on the rubber layer, the fixing property is good, but the releasability gradually decreases due to the paper passing durability, and the fixing with the offset toner is performed after about 50,000 sheets. Roller stains occur.

また、四弗化エチレンチユーブをゴム層上に設けたもの
は特公昭47−20747号に開示されている。
Further, the one in which tetrafluoroethylene tube is provided on the rubber layer is disclosed in JP-B-47-20747.

このローラは、シリコーンゴムローラの表面を研磨した
上に接着剤を塗布し、予めゴムローラ径より大径の熱収
縮性チユーブ(FEP:弗素化エチレン・プロピレン)をか
ぶせ、104.4℃で加熱収縮させた後182.2℃で1時間加熱
したものである。しかし、この方法では、熱収縮量が均
一にならないために所定形状のローラを得ることが困難
であり、樹脂チユーブを予め形成した後、内面の清掃を
極めて良く行わなければならないといった問題をかかえ
ている。
This roller is made by polishing the surface of a silicone rubber roller, applying an adhesive, covering it with a heat-shrinkable tube (FEP: fluorinated ethylene propylene) with a diameter larger than the diameter of the rubber roller, and heat-shrinking it at 104.4 ° C. It was heated at 182.2 ° C for 1 hour. However, in this method, it is difficult to obtain a roller having a predetermined shape because the amount of heat shrinkage is not uniform, and there is a problem that the inner surface must be cleaned extremely well after the resin tube is formed in advance. There is.

さらに、上記問題を解決した場合でも、該ローラを定着
用ローラとして使用した場合耐久性は優れているが、定
着性は悪く、特性的には樹脂のみを表面層に使用した場
合と変わらず、むしろローラの径方向の熱伝導が悪いた
め熱の追従性の面で樹脂ローラに比べ非常に劣ってい
る。
Furthermore, even when the above problem is solved, when the roller is used as a fixing roller, the durability is excellent, but the fixing property is poor, and the characteristic is the same as when only the resin is used for the surface layer, On the contrary, since the heat conduction in the radial direction of the roller is poor, it is very inferior to the resin roller in terms of heat followability.

また、フッ素ゴム上にフッ素樹脂を被覆したローラも提
案されているが、上記ローラは一般的にフッ素ゴムはフ
ッ素樹脂(PFA,PTFE)の焼成温度に耐えられるため、フ
ッ素樹脂を十分な厚さで焼成し膜を形成することができ
るが、現実には定着性は十分でなく、耐久性もゴム層と
樹脂層との間の接着性も問題で定着用ローラがシートを
挟持搬送した際に生じる局部応力によって、これらの層
間にすべりが生じる可能性もあり、これが生じるとゴム
層と樹脂層は簡単に剥離し、通紙耐久により樹脂層が分
離爪等で破けてしまう。
A roller in which fluororubber is coated on fluororubber has also been proposed. However, since the fluororubber can withstand the firing temperature of fluororesin (PFA, PTFE) in general, the fluororesin has a sufficient thickness. Although it is possible to form a film by firing with, the fixing property is not sufficient in reality, and the durability and the adhesiveness between the rubber layer and the resin layer pose problems when the fixing roller nips and conveys the sheet. A slip may occur between these layers due to the generated local stress, and if this occurs, the rubber layer and the resin layer are easily peeled off, and the resin layer is torn by a separating claw or the like due to paper passing durability.

〔本発明の目的〕[Purpose of the present invention]

本発明は定着ローラ及びそれを有する装置にとって画期
的な定着用ローラ及びそれを有する定着装置を提供する
ものである。
The present invention provides a fixing roller and a fixing device including the fixing roller, which is epoch-making for the fixing roller and the apparatus including the fixing roller.

本発明の目的は表面樹脂特性を有し、全体として弾性が
適度にあって、定着性、耐摩耗性、耐久性を従来より優
れたものとできる定着用ローラ及びそれを有する定着装
置の提供にある。
An object of the present invention is to provide a fixing roller which has surface resin characteristics, has moderate elasticity as a whole, and can be superior in fixing property, abrasion resistance, and durability as compared with conventional fixing rollers, and a fixing device having the fixing roller. is there.

〔本発明の要旨〕[Summary of the Invention]

本発明は上記目的を達成するもので、定着用ローラの樹
脂層とゴム層との関係に着目し、新たな構成要件に特徴
をもつものである。
The present invention achieves the above object, and is characterized by new constitutional requirements, focusing on the relationship between the resin layer and the rubber layer of the fixing roller.

即ち、本発明は、シリコーンゴム層の上にPFA又はPTFE
のフッ素樹脂を塗布しシリコーンゴム層を低温の加熱下
に維持しながら前記フッ素樹脂をその結晶融点以上の温
度で焼成した定着用ローラ及びこれを有する定着装置に
おいて、前記フッ素樹脂の膜厚が5μ以上35μ以下、シ
リコーンゴム層の反撥弾性率が42%乃至85%、且つこの
膜厚をT(μ)、この反撥弾性率をE(%)とした時、
T、Eの関係がT≦0.75E−26.4であることを特徴とす
る定着用ローラ及びこれを有する定着装置である。
That is, the present invention provides a PFA or PTFE layer on the silicone rubber layer.
In the fixing roller and the fixing device having the fixing roller, the fluorine resin is applied at a temperature equal to or higher than its crystal melting point while the silicone rubber layer is heated at a low temperature. Above 35 μ, the impact resilience of the silicone rubber layer is 42% to 85%, and when this film thickness is T (μ) and this impact resilience is E (%),
A fixing roller and a fixing device having the same are characterized in that the relationship between T and E is T ≦ 0.75E−26.4.

特に、本発明が特に有効なものとなるのは、ゴム層がシ
リコーンゴム層で、樹脂層が327℃以上に焼成される四
弗化エチレン樹脂層である。
Particularly, the present invention is particularly effective when the rubber layer is a silicone rubber layer and the resin layer is a tetrafluoroethylene resin layer which is fired at 327 ° C. or higher.

本発明の構成によれば、耐久性が従来多くても数万枚で
あったものを、通常の定着で10万枚以上可能であり、樹
脂層の厚さを10μ乃至25μの範囲内にすることで、さら
に20万枚以上に、さらに15μ乃至20μの範囲内にするこ
とで定着効果を数段向上することができる。
According to the configuration of the present invention, durability is conventionally at most tens of thousands of sheets, but it is possible to perform 100,000 sheets or more by normal fixing, and the thickness of the resin layer is within the range of 10 μ to 25 μ. Thus, the fixing effect can be further improved by setting the number of sheets to 200,000 or more, and further in the range of 15 μ to 20 μ.

以下本発明のさらなる特徴は実施例の説明によって明瞭
にされるであろう。
Further features of the present invention will be clarified below by the description of the embodiments.

〔本発明の実施例〕Example of the present invention

第1図は本発明の定着用ローラを有する本発明定着装置
の実施例説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view of an embodiment of a fixing device of the present invention having a fixing roller of the present invention.

第1図中1は、未定着のトナー像と接する側の定着ロー
ラで、2は定着ローラ1に圧接回転する加圧ローラで、
共に本発明の定着用ローラの一例である。具体的構成は
以下のとおりである。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a fixing roller on the side in contact with an unfixed toner image, and 2 is a pressure roller that rotates in pressure contact with the fixing roller 1.
Both are examples of the fixing roller of the present invention. The specific configuration is as follows.

定着ローラ1は、アルミ等の熱伝導の良好な芯金11上
に、シリコンゴム、の比較的薄い(本例では0.3mm乃至
0.8mm範囲内の所定厚)、反撥弾性率が65%〜85%の弾
性体層12と、その上層13にPFA(四弗化エチレン樹脂−
パーフロロアルコキシエチレン樹脂の共重合体),PTFE
(四弗化エチレン樹脂)等の弗素樹脂を弾性体層12より
も薄く(本例では10μm乃至25μm範囲内の所定厚)、
膜強度が50kg/cm2の以上の樹脂層として有している。同
様に加圧ローラ2はステンレス,鉄等の芯金21上に、シ
リコンゴム弾性体層12の厚さより厚く比較的厚い(本例
では、4mm乃至10mm範囲内の所定厚)、反撥弾性率が65
%〜85%の弾性体層22と、その上層にPFA、PTFE等の弗
素樹脂を厚い弾性体層22の厚さより薄く(本例では5μ
乃至35μ範囲内の所定厚)、膜強度が50kg/cm2の以上の
樹脂層を23を有する。
The fixing roller 1 is made of a relatively thin silicon rubber (0.3 mm or more in this example) on a cored bar 11 having good heat conduction such as aluminum.
Elastic layer 12 having a repulsion elasticity of 65% to 85% and a PFA (tetrafluoroethylene resin-
Perfluoroalkoxy ethylene resin copolymer), PTFE
Fluorine resin such as (tetrafluoroethylene resin) is thinner than the elastic layer 12 (predetermined thickness within the range of 10 μm to 25 μm in this example),
It has a resin layer having a film strength of 50 kg / cm 2 or more. Similarly, the pressure roller 2 is thicker than the thickness of the silicon rubber elastic body layer 12 on the cored bar 21 made of stainless steel or iron (in this example, a predetermined thickness within the range of 4 mm to 10 mm), and has a repulsion elastic modulus. 65
% To 85% of the elastic layer 22 and a fluorine resin such as PFA or PTFE on the elastic layer 22 which is thinner than the thick elastic layer 22 (5 μm in this example).
To a predetermined thickness within a range of 35 μm), and a resin layer 23 having a film strength of 50 kg / cm 2 or more.

これらのローラ1,2は第3図に示した製造方法又はそれ
の目的に合致した方法によって形成されたものである。
簡単に説明すれば、次のような行程を含むものである。
These rollers 1 and 2 are formed by the manufacturing method shown in FIG. 3 or a method conforming to its purpose.
Briefly, it includes the following steps.

芯金の上に加硫成型したゴム層(熱伝導度1.4×10-4
1.5×10-3)を形成して所望形状のシリコンゴムローラ
を作る。好ましい形状は中央部が両端に比較してわずか
に小径の逆クラウンタイプである。このゴムローラ表面
に未焼成の弗素樹脂例えばデイスパージヨン(水に弗素
樹脂粉末を界面活性剤により分散させたもの)、エナメ
ル又は粉末状態の弗素樹脂を、ゴムローラ全長にわたっ
てスプレー塗装、静電塗装、粉体塗装等の方法により均
一厚に塗布する。このデイスパージヨンは例えば弗素樹
脂の結晶融点のガラス転移点327℃以上に加熱されるこ
とでフィルム状の樹脂被膜を形成する。そのため未焼成
の弗素樹脂が塗布されたシリコンゴムローラは、結晶融
点以上(PTFEが327℃以上、PFAが306℃以上)に加熱さ
れる必要がある。
A rubber layer vulcanized and molded on the core metal (heat conductivity 1.4 × 10 -4 ~
1.5 × 10 -3 ) to form a silicone rubber roller of the desired shape. A preferred shape is an inverted crown type in which the central portion has a slightly smaller diameter than both ends. The surface of this rubber roller is coated with unbaked fluororesin such as dispersion (a fluororesin powder dispersed in water with a surfactant), enamel or powdered fluororesin over the entire length of the rubber roller by spray coating, electrostatic coating or powder coating. Apply it to a uniform thickness by a method such as body painting. The dispersion is heated to, for example, a glass transition point of 327 ° C. or higher of the crystal melting point of fluororesin to form a film-shaped resin coating. Therefore, the silicon rubber roller coated with the unsintered fluorine resin needs to be heated to a crystal melting point or higher (PTFE: 327 ° C or higher, PFA: 306 ° C or higher).

とこころがシリコンゴム自体は反撥弾性率や圧縮永久歪
等のゴム特性に優れているものの300℃以上に、まして
や306℃、327℃以上に加熱されると、発煙が解重合を起
こす。これらは、良質な弗素樹脂層を形成を妨げるばか
りでなく、シリコンゴム自体のゴム特性を失なわせてし
まう。従ってゴム層の加熱はローラをゴム層の機能がな
く、樹脂層の特性もないために、定着に適した条件を全
く失う。
Although the silicon rubber itself has excellent rubber properties such as impact resilience and compression set, when heated to 300 ° C or higher, or even 306 ° C or 327 ° C or higher, fuming causes depolymerization. These not only hinder the formation of a high-quality fluororesin layer, but also impair the rubber properties of the silicone rubber itself. Therefore, the heating of the rubber layer loses the condition suitable for fixing because the roller does not have the function of the rubber layer and the characteristic of the resin layer.

これらの理由から本発明実施例中においては、シリコン
ゴムローラ自体には発煙や解重合を起こさせないような
低温(最高でも300℃以下)の加熱下に維持しながら弗
素樹脂の塗布層にはその結晶融点以上の高温状態を与え
る焼成方法を採用した。
For these reasons, in the examples of the present invention, the silicon rubber roller itself is kept under heating at a low temperature (up to 300 ° C. or less) so as not to cause smoking or depolymerization, and the crystal is formed in the coating layer of the fluororesin. A firing method that gives a high temperature state above the melting point was adopted.

具体的には、芯金内部からゴム層を急冷却しながら、表
面の未焼成弗素樹脂を急激に加熱する方法又は、液状弗
素樹脂(デイスパージヨン、エナメル)自体の誘電正接
がゴム層の誘電正接より大きいことを利用した誘電加熱
方法(第3図参照)の他、この趣旨に適合するものであ
れば、本発明に適するものである。
Specifically, a method of rapidly heating the unsintered fluororesin on the surface while rapidly cooling the rubber layer from the inside of the core bar, or the dielectric loss tangent of the liquid fluororesin (dispersion, enamel) itself is the dielectric of the rubber layer. In addition to the dielectric heating method (see FIG. 3) utilizing the fact that it is greater than the tangent, any method that is suitable for this purpose is suitable for the present invention.

この方法によって実質的にシリコンゴムにはその厚み方
向に熱的勾配が形成されるものの、260℃〜280℃程度
が、未焼成弗素樹脂にはその結晶融点以上の温度(具体
的にはPTFEで327℃以上の340℃〜380℃の焼成温度が5
分乃至10分程与えられる。この焼成を行った後、このロ
ーラは急冷される。この急冷によってシリコンゴムロー
ラ上に結晶化度が95%以下で引張強度50kg/cm2以上、水
に対する接触角100度以上の樹脂特性を示す焼成弗素樹
脂表層が、ゴムローラに対して強力な密着状態で、しか
も十分厚く形成される。
Although a thermal gradient is substantially formed in the thickness direction of silicon rubber by this method, the temperature of about 260 ° C to 280 ° C is higher than the crystal melting point of unbaked fluororesin (specifically, PTFE A firing temperature of 340 ℃ to 380 ℃ above 327 ℃ is 5
It is given for about 10 minutes. After this firing, the roller is quenched. Due to this rapid cooling, the calcined fluororesin surface layer showing resin characteristics with a crystallinity of 95% or less, a tensile strength of 50 kg / cm 2 or more and a contact angle of 100 ° or more with water on the silicon rubber roller in a state of strong adhesion to the rubber roller Moreover, it is formed sufficiently thick.

従って、上記定着ローラ1,加熱ローラ2は、下層のシリ
コンゴム自体が所望のゴム特性を樹脂層形成前とほぼ同
様に示し、表面の弗素樹脂層は完全に焼成された樹脂特
性を示し、これらの層の接着性が強固である。
Therefore, in the fixing roller 1 and the heating roller 2, the lower silicon rubber itself exhibits desired rubber characteristics almost the same as before the resin layer formation, and the surface fluororesin layer exhibits completely baked resin characteristics. The adhesion of the layer is strong.

ここで第1図にもどって、定着装置の他の構成を説明す
る。
Referring back to FIG. 1, another configuration of the fixing device will be described.

3は、定着ローラを内部から加熱するための、ハロゲン
ランプ等のヒーターであり、定着ローラ表面温度はヒー
ター3と、温度検出素子4と、制御手段31により、常に
トナー溶融可能な最適温度(具体的には160℃乃至200
℃)に維持される。
Reference numeral 3 denotes a heater such as a halogen lamp for internally heating the fixing roller. The surface temperature of the fixing roller is the optimum temperature at which the toner can be always melted by the heater 3, the temperature detecting element 4, and the control means 31 (specifically, 160 to 200 ℃
℃) is maintained.

5は、定着ローラ表面にシリコンオイル等のオフセツト
防止液を塗布するための、クリーニング手段をも兼ねて
いるオフセツト防止液塗布手段である。塗布手段5とし
てはフエルト様のものでも良いが、本例ではウエブを用
いている。オフセツト防止液を含有したウエブ51は、シ
リコンスポンジ等の弾性押圧ローラ52により定着ローラ
1に当接させられ、定着ローラ1表面に、微量のオフセ
ツト防止液を塗布する。また、ウエブ51は巻取りローラ
53により、供給ローラ54から徐々に巻取られ、定着ロー
ラ1へのウエブの当接面が、不図示の制御手段により逐
次わかる構成となっている。
Reference numeral 5 denotes an offset prevention liquid application means that also serves as a cleaning means for applying an offset prevention liquid such as silicon oil to the surface of the fixing roller. The coating means 5 may be felt-like, but a web is used in this example. The web 51 containing the offset prevention liquid is brought into contact with the fixing roller 1 by the elastic pressing roller 52 such as silicon sponge, and a small amount of the offset prevention liquid is applied to the surface of the fixing roller 1. The web 51 is a take-up roller.
By 53, the web is gradually taken up from the supply roller 54, and the contact surface of the web with respect to the fixing roller 1 is sequentially recognized by the control means (not shown).

未定着トナー像Tを担持した記録紙Pは、入口ガイド6
にガイドされながら、ローラ対1,2の間を通過すること
によって、トナー像Tは、記録紙Pに永久定着される。
ローラ1表面に当接する分離爪41は、ローラ表面1から
記録材を分離するために設けられている。
The recording paper P carrying the unfixed toner image T is fed to the entrance guide 6
The toner image T is permanently fixed on the recording paper P by passing between the roller pair 1 and 2 while being guided by the sheet.
The separation claw 41 that contacts the surface of the roller 1 is provided to separate the recording material from the surface 1 of the roller.

このように形成した定着用ローラ1,2は、従来では存在
しなかったローラ特徴、即ち、シリコンゴム特性を熱劣
化させずに、弗素樹脂を完全に焼成しているため十分な
反撥弾性を有し圧縮永久歪の少ないシリコンゴムの利用
を可能にし、表面離型性,耐摩耗性に優れ、弾性を十分
備えた耐久性の高いものである。しかも、記録紙にトナ
ー像を定着する際に生じる応力がシリコンゴム層と弗素
樹脂層との間に集中しても、弗素樹脂層の強度が高く、
これらの密着性も良好なため、従来のような急激な剥離
が生じることも無くなり、使用耐久枚数も数段向上さ
れ、上記例では20万枚の耐久を示した。
The fixing rollers 1 and 2 formed in this manner have sufficient impact resilience because they are completely non-existent, that is, the characteristics of the silicone rubber are not thermally deteriorated and the fluorine resin is completely baked. It enables the use of silicone rubber with less compression set, has excellent surface releasability and wear resistance, and has sufficient elasticity and high durability. Moreover, even if the stress generated when the toner image is fixed on the recording paper is concentrated between the silicone rubber layer and the fluororesin layer, the strength of the fluororesin layer is high,
Since the adhesiveness of these is also good, the rapid peeling as in the past does not occur, and the usable durability number is improved by several stages. In the above example, the durability of 200,000 sheets was exhibited.

具体的実施例を挙げる。Specific examples will be given.

定着ローラ1として、0.5mmシリコンゴム上に25μmPTFE
樹脂層を有し、中央部の外径が39.8mmで両端が外径39.8
mm+100μm(逆クラウン量が100μm)のローラを用い
た。
As fixing roller 1, 25 μm PTFE on 0.5 mm silicon rubber
It has a resin layer, the outer diameter of the central part is 39.8 mm and both ends have an outer diameter of 39.8 mm.
A roller of mm + 100 μm (reverse crown amount of 100 μm) was used.

このローラは以下に示すように製造した芯金として、中
央部の径が38.75mmで、逆クラウン量が100μのアルミ芯
金を用意し、その表面をサンドブラスト処理して脱脂・
乾燥させた後、プライマーを介してシリコンゴムシート
を巻きつけ、150℃で40分間プレス加硫して、次いで、2
00℃で2時間2次加硫をした後、ゴム肉厚0.5mm厚に一
様に研削した。
This roller was manufactured as shown below, and an aluminum cored bar with a central diameter of 38.75 mm and a reverse crown amount of 100 μ was prepared as a cored bar, and the surface was sandblasted to degrease / degrease.
After drying, wrap a silicone rubber sheet through the primer, press vulcanize at 150 ° C for 40 minutes, then
After secondary vulcanization at 00 ° C. for 2 hours, the rubber was uniformly ground to a thickness of 0.5 mm.

次いで弗素樹脂デイスパージヨンを25μ厚だけスプレー
塗布により塗布し、ゴムに260℃〜280℃の温度を与え樹
脂には350℃が与えられるように10分間、赤外線外部加
熱を併用した誘電加熱で焼成した。
Next, apply 25 μm thick fluororesin dispersion to spray the rubber to a temperature of 260 ° C to 280 ° C and heat the resin to 350 ° C for 10 minutes by dielectric heating combined with infrared external heating. did.

加圧ローラ2として6mmシリコンゴム上に20μmのPFA樹
脂層を被覆した外径39.9mmのローラを用いた。
As the pressure roller 2, a roller having an outer diameter of 39.9 mm in which a PFA resin layer of 20 μm is coated on 6 mm silicon rubber was used.

このローラは以下に示すように製造した。This roller was manufactured as shown below.

芯金として、外径が27.86mmの鉄芯金を用意しその表面
をサンドブラスト処理して脱脂・乾燥させた後、プライ
マーを介してシリコンゴムシートを巻きつけ、170℃で3
0分間プレス加硫、次いで、200℃で1時間2次加硫をし
た後ゴム肉厚6mm厚に研削した。さらにこのゴムローラ
にPFA樹脂粉末を20μm厚に塗布し、上記定着ローラと
同様に10分焼成して、外径39.8mmの加圧ローラを製造し
た。
As a core metal, prepare an iron core metal with an outer diameter of 27.86 mm, sandblast the surface, degrease and dry it, then wrap a silicone rubber sheet with a primer and
After press vulcanization for 0 minutes and secondary vulcanization at 200 ° C. for 1 hour, the rubber was ground to a thickness of 6 mm. Further, PFA resin powder having a thickness of 20 μm was applied to this rubber roller and baked for 10 minutes in the same manner as the above fixing roller to manufacture a pressure roller having an outer diameter of 39.8 mm.

これらのローラ1,2を用いて、定着ローラ表面温度を170
℃に温調しながら定着したところ、格別の定着性を示
し、オフセツトトナーの発生は従来の中でも良いものに
比較して1/5以下であって、清掃部材の交換期を5倍以
上に延命できる。さらに上記になると画質は良く画像の
つぶれもほとんどなくなり、耐久使用枚数は20万枚を越
え、30万枚の定着でも安定した定着性を示した。
Using these rollers 1 and 2, the surface temperature of the fixing roller is increased to 170
When fixing the toner while controlling the temperature at ℃, the toner shows exceptional fixability, and the generation of offset toner is 1/5 or less compared to the best toner in the past, and the replacement period of the cleaning member is 5 times or more. You can prolong your life. Furthermore, when the above conditions were satisfied, the image quality was good and there was almost no crushing of the image, and the durable number of sheets used exceeded 200,000, and stable fixing was exhibited even when fixing 300,000 sheets.

上記構成において、重要な構成は第2図に示すように、
定着ローラの弾性層12の厚みt1、定着ローラの樹脂層13
の厚みt2、加圧ローラの弾性層22の厚みt3、加圧ローラ
の樹脂層23の厚みt4には以下の関係がある。
In the above structure, the important structure is as shown in FIG.
The thickness t 1 of the elastic layer 12 of the fixing roller, the resin layer 13 of the fixing roller
The thickness t 2 of the pressure roller, the thickness t 3 of the elastic layer 22 of the pressure roller, and the thickness t 4 of the resin layer 23 of the pressure roller have the following relationship.

即ち、ローラ1で t1>t2 ローラ2で t3>t4 又、好ましくは t4<t2<t1<t3 この構成により、基本的には定着ローラ、加圧ローラ相
互の相剰効果により、互いの欠点を補い互いの利点を向
上させ、得られる画質や定着性を優れたものにでき耐久
性に優れたものとなる。
That is, the roller 1 has t 1 > t 2 the roller 2 has t 3 > t 4 , and preferably t 4 <t 2 <t 1 <t 3 With this configuration, basically, the mutual phase of the fixing roller and the pressure roller is The surplus effect complements each other's defects and improves each other's advantages, resulting in excellent image quality and fixability, and excellent durability.

本発明の数値を決定する上での根拠を第4図,第5図で
説明する。
The basis for determining the numerical value of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

これらの例は、シリコーンゴムの肉厚が0.5mmで、その
表層に四弗化エチレン樹脂(PTFE)層を設けた外径40mm
の定着ローラを用意し、加圧ローラを外径40mmの弾性ロ
ーラ、これらローラ対の圧接幅5mm、紙の送り速度を200
mm/秒、定着ローラ表面温度160℃、とした実験によるも
のである。トナー像が定着される紙に、表面平均粗さが
13〜15μの表面性の悪い紙を使用して行った。これは紙
の凹凸に対して定着ローラ表面がどの程度追従できるか
を見る上で特に判定し易いためである。
In these examples, the thickness of silicone rubber is 0.5 mm, and the outer diameter is 40 mm with a tetrafluoroethylene resin (PTFE) layer provided on the surface layer.
Fixing roller, the pressure roller is an elastic roller with an outer diameter of 40 mm, the pressure contact width of these roller pairs is 5 mm, and the paper feed speed is 200 mm.
This is based on an experiment in which the surface temperature of the fixing roller is 160 ° C. in mm / sec. The surface roughness of the paper on which the toner image is fixed is
It was carried out using a paper having a bad surface property of 13 to 15 μm. This is because it is particularly easy to judge when observing how much the fixing roller surface can follow the unevenness of the paper.

第4図は、下層のシリコーンゴム層の反撥弾性率を所定
値にし、上層の樹脂層の厚みを可変設定した時の定着率
を求めたものである。
FIG. 4 shows the fixing rate when the impact resilience of the lower silicone rubber layer is set to a predetermined value and the thickness of the upper resin layer is variably set.

第4図中のプロツトはゴム層反撥弾性率40%,50%,65
%,80%、樹脂層の厚さ10μ,20μ,30μの組合せを実験
したもので、各定着ローラの熱伝導率はほぼ と同じであった。
The plot in Fig. 4 is rubber layer impact resilience 40%, 50%, 65
%, 80%, and resin layer thicknesses of 10μ, 20μ, 30μ were tested, and the thermal conductivity of each fixing roller was almost Was the same as

その結果、反撥弾性率40%,50%では樹脂層は薄くなる
程、定着率が良いものの耐久枚数は1万枚程度に過ぎ
ず、逆に樹脂層が5〜10μ程度になると定着率が70%を
割って、実用性を失ってしまった。又、反撥弾性率が高
くなると定着性は向上される傾向が確認できた。ところ
が樹脂層が薄いと、紙や分離爪或いは温度検知センサー
等の当接による摩耗によりゴム層から樹脂層が剥離して
しまうことも見られた。この点、十分な反撥弾性率があ
れば樹脂層が5μ以上になると耐久性が10万枚以上あ
り、10μ以上では20万枚以上の良好な耐久性が見られ
た。逆に樹脂層の厚みが35μを越えてしまうとゴム層の
反撥弾性率を増大しても定着率は向上できなかった。こ
れは、樹脂層の厚さがゴム層の特性を定着ローラの特性
とするかどうかを左右することを明らかにしている。
As a result, when the impact resilience is 40% and 50%, the thinner the resin layer is, the better the fixing rate is, but the durability is only about 10,000 sheets. Conversely, when the resin layer is about 5 to 10 μ, the fixing rate is 70%. I lost the practicality by dividing the percentage. Further, it was confirmed that the fixing property tends to be improved as the impact resilience increases. However, when the resin layer is thin, it was also observed that the resin layer was peeled off from the rubber layer due to abrasion due to contact with paper, a separation claw, a temperature detection sensor, or the like. In this respect, if the resin layer has a sufficient impact resilience, the durability is 100,000 sheets or more when the resin layer is 5 μm or more, and 200,000 sheets or more is excellent when the resin layer is 10 μm or more. On the contrary, if the thickness of the resin layer exceeds 35 μ, the fixing rate cannot be improved even if the impact resilience of the rubber layer is increased. This reveals that the thickness of the resin layer determines whether the characteristics of the rubber layer are the characteristics of the fixing roller.

さらに、樹脂層の厚さとゴム層の反撥弾性率を検討する
意味で、第4図から70%,80%の定着率のときの膜厚と
反撥弾性率の関係を第5図に示した。
Further, in order to examine the thickness of the resin layer and the impact resilience of the rubber layer, FIG. 5 shows the relationship between the film thickness and the impact resilience at the fixing rates of 70% and 80% from FIG.

これから理解されるように、膜厚の増加は定着率を悪化
させてしまい、良好な定着効果を得るために膜厚を薄く
すると耐久性が劣るため5μ厚以上、実用的には10μ厚
以上とすることが好ましい。10μ以上の厚み設定でゴム
層上に樹脂層を設ければ、5μより薄い部分は存在しな
くなるので耐久性製造工程において安定した品質保証が
なされる。
As will be understood from this, an increase in the film thickness deteriorates the fixing rate, and if the film thickness is reduced to obtain a good fixing effect, the durability is deteriorated, so the thickness is 5 μm or more, and practically 10 μm or more. Preferably. If a resin layer is provided on the rubber layer with a thickness setting of 10 μm or more, there will be no portion thinner than 5 μm, so stable quality assurance can be performed in the durability manufacturing process.

これらの膜厚と反撥弾性の例を挙げれば、樹脂膜厚10μ
以上に対して、ゴム層反撥弾性率が、定着率70%以上を
得るためには49%以上、定着率80%以上を得るためには
約58%以上ある定着ローラが良く、又、 樹脂膜厚15μ以上に対して、ゴム層反撥弾性率が、定着
率70%以上を得るためには55%以上、定着率80%以上を
得るためには約65%以上ある定着ローラが好ましい。
To give an example of these film thicknesses and impact resilience, resin film thickness 10μ
On the other hand, a fixing roller having a rubber layer impact resilience of 49% or more to obtain a fixing rate of 70% or more and about 58% or more to obtain a fixing rate of 80% or more is preferable. A fixing roller having a rubber layer impact resilience of 55% or more for obtaining a fixing rate of 70% or more and about 65% or more for obtaining a fixing rate of 80% or more is preferable for a thickness of 15 μm or more.

膜厚と定着率とをみると、70%以上の定着率を得るため
には35μ以下が、80%以上の定着率を得るために25μ以
下が好ましい。
As for the film thickness and the fixing rate, it is preferably 35 μ or less to obtain a fixing rate of 70% or more, and 25 μ or less to obtain a fixing rate of 80% or more.

又、定着率80%以上を基準と見ると、 反撥弾性率が60〜85%(シリコーンゴムの場合85%が上
限となる)、膜厚が10〜25μが良く、より安定した定着
率と耐久性を得るためには反撥弾性率65〜85%,膜厚15
〜25μが最適である。
Also, when the fixing rate is 80% or more, the impact resilience is 60 to 85% (85% is the upper limit for silicone rubber), and the film thickness is 10 to 25μ, which gives a more stable fixing rate and durability. Repulsion elastic modulus 65-85%, film thickness 15
~ 25μ is optimal.

以上の範囲の構成によれば、耐久性があって定着効果も
高い定着装置が得られる。
With the configuration in the above range, a fixing device having durability and a high fixing effect can be obtained.

尚、上記範囲ではわずかに微妙な条件を含むことになる
が、定着率を70%以上に得られるものに共通する条件と
して、樹脂層の引張り強度が50Kg/cm2以上である及びゴ
ム層と樹脂層の密着が強度が20g/10mm巾以上であること
が確認された。
In the above range, a slightly delicate condition is included, but as a condition common to those that can obtain a fixing rate of 70% or more, the tensile strength of the resin layer is 50 Kg / cm 2 or more and the rubber layer and It was confirmed that the adhesion of the resin layer had a strength of 20 g / 10 mm width or more.

又、ゴム層がシリコーンゴムの場合、ゴム硬度(JISA)
は30度以上80度以下が好ましく、伸びが150%以上100%
引張り応力が10Kg/cm2以上であることが好ましい。
When the rubber layer is silicone rubber, rubber hardness (JISA)
Is preferably 30 degrees or more and 80 degrees or less, and has an elongation of 150% or more and 100%
The tensile stress is preferably 10 kg / cm 2 or more.

以上の傾向や数値に基づいて膜厚と反撥弾性率との関係
を定着率70%以上の効果を得る条件としてまとめれば、
樹脂の膜厚T(μm),ゴム層の反撥弾性率E(%)に
関して 42≦E≦85,5≦T≦35 T≦(0.75E−26.4) で規定される条件である。この条件をもつ定着用ローラ
であれば耐久枚数は10万枚以上ある。定着率80%以上の
条件を得る構成を好ましい例として挙げれば、 58≦E≦85,10≦T≦25 T≦(0.65E−27.3) で規定される条件である。これによれば耐久枚数は20万
枚以上となる。より好ましい条件を挙げるならば定着率
80%以上の条件に対して15≦T≦25を加えたものであ
り、これにより耐久枚数を30万枚から50万枚にも向上で
きる。
Based on the above trends and numerical values, the relationship between the film thickness and the impact resilience can be summarized as conditions for obtaining an effect of a fixing rate of 70% or more.
Regarding the film thickness T (μm) of the resin and the impact resilience E (%) of the rubber layer, the conditions are defined by 42 ≦ E ≦ 85, 5 ≦ T ≦ 35 T ≦ (0.75E-26.4). With a fixing roller having this condition, the durable number of sheets is 100,000 or more. As a preferable example, a structure that obtains a fixing ratio of 80% or more is a condition defined by 58 ≦ E ≦ 85, 10 ≦ T ≦ 25 T ≦ (0.65E-27.3). According to this, the number of durable sheets is over 200,000. Fixing rate
15 ≦ T ≦ 25 is added to the condition of 80% or more, so that the number of durable sheets can be increased from 300,000 to 500,000.

本発明によれば、反撥弾性が大きいほど樹脂膜厚を大き
くでき定着効果を高めると同時に耐久性を増すことがで
きる。
According to the present invention, the greater the impact resilience, the greater the resin film thickness, the higher the fixing effect, and the greater the durability.

定着率は以下の方法で求める。The fixing rate is obtained by the following method.

直径24mmのベタ黒円形画像を形成する。その画像濃度を
D0とし、その画像をコージンワイパーと呼ばれる不織布
((株)興人製造の商品名ペーパーウエス;ティッシュ
ペーパーのような柔らかさと木目様の粗面を有し、クレ
ープ率32±3%,重量35±3g/m2,抗長力(縦方向で)0.
4Kg/15mm以上を示す、厚さ約200μmの使い捨てタイプ
の拭き取り紙)で40g/cm2の荷重をかけて10往復こすっ
た後の画像濃度をD1とすると、 定着率=(D1/D0)×100% で定まります。
Form a solid black circular image with a diameter of 24 mm. The image density
The image is D 0, and the image is a non-woven fabric called Kojin Wiper (trade name: Paper Waste manufactured by Kojin Co., Ltd .; it has a softness like tissue paper and a grainy rough surface, a crepe rate of 32 ± 3%, a weight of 35 ± 3g / m 2 , long-term strength (vertical) 0.
Shows the above 4 kg / 15 mm, the image density after rubbing back and forth 10 times under a load of 40 g / cm 2 in disposable wiping sheet) having a thickness of about 200μm When D 1, Retention = (D 1 / D It is determined by 0 ) x 100%.

尚、濃度D1,D0は、マクベス反射濃度計で測定した数値
で、D0は画像濃度が1.0≦D0≦1.1になるように画像濃度
調整された範囲内のものとする。
It should be noted that the densities D 1 and D 0 are values measured by a Macbeth reflection densitometer, and D 0 is within a range in which the image density is adjusted so that the image density is 1.0 ≦ D 0 ≦ 1.1.

実用的には耐久枚数10万枚以上、定着率70%以上が、安
定性、確実性の面から好ましい定着用ローラーの条件と
言える。
Practically, a durability of 100,000 sheets or more and a fixing rate of 70% or more can be said to be preferable fixing roller conditions in terms of stability and reliability.

尚、上記条件は後述の測定法によるものである。The above conditions are based on the measuring method described later.

まず、ゴムの反撥弾性率、引張応力、伸びに関してはJI
S K6301による測定法に準じて測定されたものである。
First, regarding the impact resilience of rubber, tensile stress, and elongation, JI
It was measured according to the measuring method according to S K6301.

具体的には、まず試験片は5mm(幅)×20mm(長さ)×3
mm(厚み)のダンベル状の加硫シリコーンゴムに弗素樹
脂デイスパージヨンを塗布し本発明の実施例に基いた加
熱処理を施したものをさらにシリコーンゴム単体にした
ものとした。
Specifically, first the test piece is 5 mm (width) x 20 mm (length) x 3
A dumbbell-shaped vulcanized silicone rubber of mm (thickness) was coated with a fluororesin dispersion and heat-treated according to the embodiment of the present invention, and a silicone rubber alone was further prepared.

つまり、その弗素樹脂塗布層には370℃を越えた高温状
態を与えつつ、シリコーンゴムには300℃以下の加熱下
に維持することにより、シリコーンゴム上に焼成した弗
素樹脂被膜(この樹脂被膜の特性は前述の接触角100度
以上、伸び50%以上、引張り強度50Kg/cm2以上の物性を
有している)を形成した試料を作成する。その後、表層
の弗素樹脂層をはがした後のシリコーンゴム試験片をJI
S K6301に記載されている測定法により引張応力、伸び
を測定する。
That is, the fluororesin coating layer is heated to a temperature of 300 ° C. or lower while the fluororesin coating layer is heated to a temperature higher than 370 ° C. The characteristics are the above-mentioned contact angle of 100 degrees or more, elongation of 50% or more, and tensile strength of 50 kg / cm 2 or more). After that, the silicone rubber test piece after peeling off the fluororesin layer on the surface was JI
Tensile stress and elongation are measured by the measuring method described in S K6301.

反撥弾性率については、12.7±0.13mm(厚さ)×29.0mm
(直径)のシリコーンゴム試験片を作成したのち、上述
したのと同様な加熱処理を施した後でゴム単体としJIS
K6301に準じて測定する。
About impact resilience, 12.7 ± 0.13mm (thickness) × 29.0mm
After making a silicone rubber test piece of (diameter), apply the same heat treatment as above, and then treat it as a single rubber
Measure according to K6301.

また、本発明の実施例に基づいて作成した定着ローラ上
のシリコーンゴムに関しては、表層に弗素樹脂の焼成被
膜を有するシリコーンゴムを芯金から5(幅)×20(長
さ)×0.3〜0.5mm(厚み)の大きさで剥離した後、弗素
樹脂層をシリコーンゴムからはがし、JIS K6301に記さ
れている方法で引張応力、伸びを測定する。
Further, regarding the silicone rubber on the fixing roller produced based on the embodiment of the present invention, the silicone rubber having the baking coating film of the fluororesin on the surface layer is 5 (width) × 20 (length) × 0.3 to 0.5 from the core metal. After peeling with a size of mm (thickness), the fluororesin layer is peeled off from the silicone rubber, and the tensile stress and elongation are measured by the method described in JIS K6301.

尚、このとき、シリコーンゴムの厚みは均一に近いほど
望ましいが、試料作成が難しいため、実際には均一にな
りにくいので、測定値は前述の試験片を用いた測定値に
比べ約70〜80%の値を示すものとして比較する。
At this time, it is desirable that the thickness of the silicone rubber be closer to a uniform value, but since it is difficult to prepare a sample, it is difficult to be uniform in practice, so the measured value is about 70 to 80 compared to the measured value using the test piece described above. Compare as indicating the value of%.

反撥弾性率42〜85%は、定着ローラが紙の凹凸、トナー
の有無による変形に対して短い定着時間の間に弾性をも
って追従する能力を示し、これにより、紙トナーの凹凸
に定着ローラが変形し、熱と圧を有効にトナー与えるこ
とができる範囲のものを規定する。
The impact resilience of 42 to 85% indicates the ability of the fixing roller to follow the unevenness of the paper and the deformation due to the presence or absence of toner with elasticity during a short fixing time, which causes the fixing roller to deform to the unevenness of the paper toner. However, the range that can effectively apply heat and pressure is specified.

実験では、表層に5〜35μの弗素樹脂層を有する定着ロ
ーラでは下層のシリコーンゴムの反撥弾性率が42〜85%
であれば、良好な定着性を示すことがわかった。
In the experiment, in the fixing roller having a fluorine resin layer of 5 to 35μ on the surface layer, the impact resilience of the lower silicone rubber is 42 to 85%.
Then, it was found that a good fixing property was exhibited.

次に、上記製造後ローラの樹脂に測定方法について説明
する。
Next, a method of measuring the resin of the manufactured roller will be described.

まず、樹脂の結晶化度は、赤外線吸収スペクトルで測定
するが、X線や比重によって行ってもよい。接触角は測
定方法として滴形法(金属表面技術17,No7 1966年)を
用いて行なった。実際の測定では接触角(水に対する
値)は、前進接触角118゜,後退接触角91゜であって
も、どちらか、又はその平均が100゜以上あれば良い。
First, the crystallinity of the resin is measured by an infrared absorption spectrum, but it may be measured by X-ray or specific gravity. The contact angle was measured using the drop method (Metal surface technology 17, No7 1966). In the actual measurement, the contact angle (value with respect to water) may be either a forward contact angle of 118 ° or a receding contact angle of 91 °, or either of them, or the average thereof may be 100 ° or more.

次に樹脂の伸び率及び引張強度は、製造後ローラより樹
脂膜のみを、幅15mm×長さ100mmのタンザク型の試料と
して取りだし、これをチャック間20mm,引張速度250mm/
分で引張りテストを行うことで測定した。例えば、引張
強度95Kg/cm2、伸び率80%のものは、最小値が72Kg/c
m2、60%で、最大値が180Kg/cm2、120%の夫々の平均で
示される。
Next, for the elongation rate and tensile strength of the resin, only the resin film was taken out from the roller after manufacturing as a tanzaque type sample with a width of 15 mm × a length of 100 mm, and this was 20 mm between chucks and 250 mm pulling speed.
It was measured by performing a tensile test in minutes. For example, if the tensile strength is 95 kg / cm 2 and the elongation is 80%, the minimum value is 72 kg / c.
The maximum value is 180 Kg / cm 2 , and the maximum value is 120% at m 2 and 60%, respectively.

樹脂の剥離強度は、ローラの円周方向に幅10mmの間隔で
カッタナイフによる切り目を入れ、一部剥離した弗素樹
脂層をテンションメーターで引張り、最大の値を剥離強
度とする。
Regarding the peel strength of the resin, cuts are made with a cutter knife at intervals of 10 mm width in the circumferential direction of the roller, the partially peeled fluororesin layer is pulled by a tension meter, and the maximum value is taken as the peel strength.

第3図は、本発明定着用ローラの焼成方法を示すもので
ある。図の装置は、誘電加熱装置と赤外線外部加熱を併
用した加熱方式の一具体例で、マグネトロン105と、マ
グネトロン105から発生した高周波(950MHz〜240MHz)
を伝波する導波管106と、導波管が連結され内面に金属
性の高周波反射板103を有する開閉可能な樹脂容器102
と、上下に2個ずつ赤外線外部加熱用の赤外線ランプ11
1と、反射笠を有している。
FIG. 3 shows a firing method of the fixing roller of the present invention. The device shown in the figure is a specific example of a heating system that uses both an induction heating device and infrared external heating. The magnetron 105 and the high frequency generated from the magnetron 105 (950 MHz to 240 MHz)
A resin container 102 that can be opened and closed, and has a waveguide 106 for transmitting a wave and a metallic high-frequency reflection plate 103 on the inner surface connected to the waveguide.
And two infrared lamps for upper and lower infrared heating
1 and has a reflective shade.

樹脂容器102内には、定着用ローラとしての定着ローラ
1の中空内に空気流を発生するフアン100と、容器102内
に空気流を発生するフアン101と、が夫々容器外の駆動
手段からの駆動によって回転可能に設けられている。こ
の容器は支点108を中心に上下が開閉でき、上部に把手1
09が、下部にローラ1のフランジ1Aを位置決めするアー
ム107が、夫々固設されている。
In the resin container 102, a fan 100 for generating an air flow in the hollow of the fixing roller 1 as a fixing roller and a fan 101 for generating an air flow in the container 102 are respectively provided from driving means outside the container. It is rotatably provided by driving. This container can be opened and closed around the fulcrum 108 and has a handle at the top.
Numeral 09 is fixed to the arm 107 for positioning the flange 1A of the roller 1 at the bottom.

110は装置の制御手段で、駆動手段104とマグネトロン10
5と赤外線ランプ111の作動を容器の閉鎖状態と所定の開
始信号の入力によって、所定時間の間不図示の可変タイ
マーで行わせる。
110 is a control means of the device, which is a drive means 104 and a magnetron 10
5 and the infrared lamp 111 are operated by a variable timer (not shown) for a predetermined time by inputting a closed state of the container and a predetermined start signal.

定着ローラ1は下層にシリコンゴム層を表面に弗素樹脂
デイスパージヨンを有しているため、高周波はシリコン
ゴム層よりも比誘電率が大きいデイスパージヨン中に多
量に吸収される。従って、弗素樹脂デイスパージヨンは
高周波、赤外線及び恒温槽による加熱で急激に高温化さ
れ、340℃〜350℃に加熱される。この時シリコンゴム層
は高周波吸収率が小さいためデイスパージヨンほど高温
化されず280℃程度の温度以下に加熱される。これによ
って上述したローラ特性を得ることができる。
Since the fixing roller 1 has a silicon rubber layer as a lower layer and a fluororesin dispersion on the surface, a large amount of high frequency is absorbed in the dispersion having a relative dielectric constant larger than that of the silicone rubber layer. Therefore, the fluororesin dispersion is rapidly heated to a high temperature of 340 ° C. to 350 ° C. by high frequency, infrared rays and heating in a constant temperature bath. At this time, since the silicone rubber layer has a low high frequency absorption rate, it is heated to a temperature of about 280 ° C. or lower rather than being heated to a temperature higher than that of the discharge purgeon. This makes it possible to obtain the roller characteristics described above.

上記実施例中、弗素樹脂デイスパージヨンは例えば、ダ
イキン社製4弗化エチレン樹脂デイスパージヨンD−1
である。
In the above examples, the fluororesin dispersion is, for example, tetrafluoroethylene resin dispersion D-1 manufactured by Daikin.
Is.

本発明は、上記実施例の他に定着用ローラとしてはロー
ラ状の他ベルト状のローラ(例えば転写同時定着用の中
間ベルト)やクリーニングローラ,離型剤供給用ローラ
等が含有される。特に、弗素樹脂の離型性の弾性を備え
ているために転写性,被クリーニング性を備え(ただ
し、クリーニングローラとしては、表面エネルギー順位
等でのクリーニングを行う)、弾性によるならい効果に
よって離型剤の均一塗布や転写ムラを防止し、耐摩耗性
に優れた利点を夫々の用途でも発揮する。上記の厚さ
は、各層の平均厚で代表され、好ましくは最低膜厚であ
ることが最適である。
In the present invention, in addition to the above-described embodiment, as the fixing roller, a roller-shaped other belt-shaped roller (for example, an intermediate belt for simultaneous transfer and fixing), a cleaning roller, and a release agent supply roller are included. In particular, since the releasing property of the fluororesin is provided, the transferability and the cleaning property are provided (however, the cleaning roller performs cleaning in the order of surface energy, etc.), and the releasing effect is obtained by the effect of the elasticity. Prevents uniform application of the agent and transfer unevenness, and exerts the advantages of excellent abrasion resistance in each application. The above-mentioned thickness is represented by the average thickness of each layer, and it is optimal that it is the minimum thickness.

又、上記第1図は加熱定着装置の例を示し、本発明の実
施例として好ましいものを示したが、軽い圧力でトナー
像を圧力定着するような圧力定着装置や、転写同時定着
等の圧力定着装置又は加熱定着装置にも本発明は適用で
きる。
Further, FIG. 1 shows an example of a heat fixing device, which is preferable as an embodiment of the present invention. A pressure fixing device for pressure fixing a toner image with a light pressure, a pressure for simultaneous transfer fixing, etc. The present invention can be applied to a fixing device or a heat fixing device.

又、上記例は2本ローラ構成であるが、3本ローラ又は
それ以上のローラ数の定着装置の加熱ローラ、加圧ロー
ラ、離型剤供給ローラ、或いはクリーニングローラやそ
の他のベルト状ローラを含んだ装置も、本発明に含まれ
る。
Further, the above-mentioned example has a two-roller structure, but includes a heating roller, a pressure roller, a release agent supply roller of a fixing device having three or more rollers, or a cleaning roller and other belt-shaped rollers. The device is also included in the present invention.

上記実施例は樹脂層とゴム層との間に接着層を設けてい
ないが、本発明は接着層を設けたものも含むものであ
る。
Although the above embodiment does not provide an adhesive layer between the resin layer and the rubber layer, the present invention also includes one having an adhesive layer.

〔本発明の効果〕[Effect of the present invention]

本発明は、樹脂層の実用的範囲を与えると共に樹脂層の
離型性,耐摩耗性を生かし、定着効果を向上できる弾性
を与える下層のゴム層とを有することになるので、耐久
性,定着効果を安定したものにできる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention includes a lower rubber layer that provides a practical range of the resin layer, and takes advantage of the mold release property and abrasion resistance of the resin layer and provides elasticity that can improve the fixing effect. The effect can be stable.

本発明中樹脂層の膜厚を10μ以上にした時は耐久性が15
万枚以上にも向上でき、15μ以上にすれば20万枚以上の
耐久性が得られ、定着効果はその厚み増加で減少してし
まう欠点をゴム層の反撥弾性率で補うことによって、高
度の定着性を維持できる。特に本発明はシリコーンゴム
層上に弗素樹脂を設けた時に有効である。
When the thickness of the resin layer in the present invention is 10 μ or more, the durability is 15
It can be improved to more than 10,000 sheets, and if it is set to 15μ or more, durability of 200,000 sheets or more can be obtained, and the fixing effect is reduced by the impact resilience of the rubber layer to compensate for the drawback Fixability can be maintained. The present invention is particularly effective when a fluororesin is provided on the silicone rubber layer.

本発明定着用ローラ(ベルト状のローラを含む)として
共通する効果は、耐摩耗性,表面離型性に優れ、樹脂層
の表面特性とゴムの弾性特性を充分発揮させて、トナー
像や他のローラへのならい効果にも優れ、寿命が極めて
長いことである。
The effects common to the fixing roller (including a belt-shaped roller) of the present invention are excellent in abrasion resistance and surface releasability, and the surface characteristics of the resin layer and the elastic characteristics of rubber are sufficiently exerted to obtain toner images and other It also has an excellent effect of following the roller, and has a very long life.

本発明定着装置は、上記定着用ローラを記録材を挟圧す
る一方のローラ(ベルトを含む)へ適用するとき、記録
材のカール発生を防止し、定着画像を鮮明でしかも定着
性が良いといった効果を、従来よりも長期にわたって維
持できる。しかも、定着の熱効率が良く定着に必要な温
度を低減(例えば20℃程)できるので消費電力を少なく
し、電力配分の少ない装置でも高速定着記録を達成でき
る。
In the fixing device of the present invention, when the fixing roller is applied to one roller (including a belt) that presses the recording material, curling of the recording material is prevented, a fixed image is clear and the fixing property is good. Can be maintained for a longer period than ever before. Moreover, since the heat efficiency of fixing is good and the temperature required for fixing can be reduced (for example, about 20 ° C.), power consumption is reduced, and high-speed fixing recording can be achieved even with an apparatus having a small power distribution.

本発明の定着用ローラは、表面がかなり平滑となり、研
磨の必要度を減らすことができる。
The surface of the fixing roller of the present invention is considerably smooth, and the necessity of polishing can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の定着用ローラ(ベルト状のローラを含
む)及びそれを有する定着装置の実施例の説明図、第2
図は定着用ローラの部分拡大説明図、第3図は定着用ロ
ーラの製法の実施例説明図、第4図は本発明の数値範囲
を決定する上でのデータを示す、膜厚に対する反撥弾性
率を変化させた時の定着率との関係図、第5図は第4図
の定着率を基準とした第4図の膜厚と反撥弾性率との関
係図である。 1は定着ローラ、2は加圧ローラ、12,22はシリコーン
ゴムの弾性体層、13,23は弗素樹脂層。
FIG. 1 is an explanatory view of an embodiment of a fixing roller (including a belt-shaped roller) and a fixing device having the fixing roller according to the present invention.
FIG. 4 is a partially enlarged explanatory view of the fixing roller, FIG. 3 is an explanatory view of an embodiment of a manufacturing method of the fixing roller, and FIG. 4 shows data for determining the numerical range of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing the relationship with the fixing rate when the rate is changed, and FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the film thickness and the impact resilience rate in FIG. 4 based on the fixing rate in FIG. 1 is a fixing roller, 2 is a pressure roller, 12 and 22 are silicone rubber elastic layers, and 13 and 23 are fluororesin layers.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阪根 勇 滋賀県大津市一里山5丁目13番13号 株式 会社アイ.エス.テイ内 (56)参考文献 特開 昭57−89785(JP,A) 特開 昭59−74578(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Isamu Sakane 5-13-13 Ichiriyama, Otsu City, Shiga Pref. S. Tay (56) Reference JP-A-57-89785 (JP, A) JP-A-59-74578 (JP, A)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】シリコーンゴム層の上にPFA又はPTFEのフ
ッ素樹脂を塗布しシリコーンゴム層を低温の加熱下に維
持しながら前記フッ素樹脂をその結晶融点以上の温度で
焼成した定着用ローラにおいて、 前記フッ素樹脂の膜厚が5μ以上35μ以下、シリコーン
ゴム層の反撥弾性率が42%乃至85%、且つこの膜厚をT
(μ)、この反撥弾性率をE(%)とした時、T、Eの
関係が T≦0.75E−26.4 であることを特徴とする定着用ローラ。
1. A fixing roller in which a fluororesin of PFA or PTFE is applied onto a silicone rubber layer, and the fluororesin is baked at a temperature equal to or higher than its crystalline melting point while maintaining the silicone rubber layer under low temperature heating. The film thickness of the fluororesin is 5 μ or more and 35 μ or less, the impact resilience of the silicone rubber layer is 42% to 85%, and this film thickness is T
(Μ), when the impact resilience is E (%), the relationship between T and E is T ≦ 0.75E−26.4.
【請求項2】シリコーンゴム層の上にPFA又はPTFEのフ
ッ素樹脂を塗布しシリコーンゴム層を低温の加熱下に維
持しながら前記フッ素樹脂をその結晶融点以上の温度で
焼成した定着用ローラを備えた定着装置において、前記
フッ素樹脂の膜厚が5μ以上35μ以下、シリコーンゴム
層の反撥弾性率が42%乃至85%、且つこの膜厚をT
(μ)、この反撥弾性率をE(%)とした時、T、Eの
関係が T≦0.75E−26.4 であることを特徴とする定着装置。
2. A fixing roller comprising a PFA or PTFE fluororesin applied on a silicone rubber layer and baking the fluororesin at a temperature equal to or higher than its crystalline melting point while maintaining the silicone rubber layer under low temperature heating. In the fixing device, the film thickness of the fluororesin is 5 μ or more and 35 μ or less, the impact resilience of the silicone rubber layer is 42% to 85%, and this film thickness is T
(Μ), when the impact resilience is E (%), the relationship between T and E is T ≦ 0.75E−26.4.
JP60011367A 1984-11-07 1985-01-24 Roller for fixing and fixing device having the same Expired - Lifetime JPH0680473B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60011367A JPH0680473B2 (en) 1985-01-24 1985-01-24 Roller for fixing and fixing device having the same
US06/793,546 US4842944A (en) 1984-11-07 1985-10-31 Elastic rotatable member
DE19853539377 DE3539377C2 (en) 1984-11-07 1985-11-06 Image fixing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60011367A JPH0680473B2 (en) 1985-01-24 1985-01-24 Roller for fixing and fixing device having the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61170769A JPS61170769A (en) 1986-08-01
JPH0680473B2 true JPH0680473B2 (en) 1994-10-12

Family

ID=11776049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60011367A Expired - Lifetime JPH0680473B2 (en) 1984-11-07 1985-01-24 Roller for fixing and fixing device having the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0680473B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63113580A (en) * 1986-10-31 1988-05-18 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd Thermal fixing roller
JP2802621B2 (en) * 1987-10-12 1998-09-24 昭和電線電纜株式会社 Manufacturing method of heat fixing roller
US5884919A (en) * 1991-10-18 1999-03-23 Nok Corporation Sealing device and sealing device manufacturing method
US6782232B2 (en) * 2002-03-20 2004-08-24 Konica Corporation Fixing unit for an image forming apparatus

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5789785A (en) * 1980-11-25 1982-06-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Fixing roller
JPS5974578A (en) * 1982-10-20 1984-04-27 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Fixing device of toner image
JPH057715A (en) * 1991-07-01 1993-01-19 Shinko Pantec Co Ltd Wet classification device and wet classification method

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61170769A (en) 1986-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2509544B2 (en) Elastic rotating body and fixing device having the same
US4804576A (en) Elastic rotatable member
JPH0746252B2 (en) Elastic rotating body and fixing device
JPH0680473B2 (en) Roller for fixing and fixing device having the same
JPH0680474B2 (en) Fixing roller and fixing device having the same
JPS61113083A (en) Fixing roller and fixing device having said roller
JPS60205561A (en) Fixing roller and fixing device having it
JPH0658579B2 (en) Fixing roller and fixing device having the same
JPH0695262B2 (en) Elastic rotating body for fixing and manufacturing method thereof
JPH0695260B2 (en) Elastic rotating body for fixing and fixing device having the same
JPH0734135B2 (en) Method of manufacturing elastic rotating body and elastic rotating body thereof
JPH0782272B2 (en) Fixing device
JPS61174057A (en) Elastic rotor and fixation device including the same
JPS61170770A (en) Fixing roller and fixing device having said roller
JPH0695261B2 (en) Elastic rotating body for fixing and manufacturing method thereof
JPH0661016B2 (en) Elastic rotating body and fixing device
JPH0786728B2 (en) Elastic rotating body and fixing device having the same
JPH0719101B2 (en) Method of manufacturing elastic rotating body for fixing and elastic rotating body for fixing
JPH0719104B2 (en) Elastic rotating body and fixing device having the same
JPH0719102B2 (en) Method of manufacturing elastic rotating body for fixing and elastic rotating body for fixing
JPH0778659B2 (en) Elastic rotating body and fixing device having the same
JPS62153981A (en) Manufacture of elastic rotating body
JPS62153986A (en) Production of elastic rotating body and elastic rotating body
JP2509545B2 (en) Fixing roller and fixing device having the same
JPH0760285B2 (en) Elastic rotating body and fixing device

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term