(57)【要約】【課題】オフセットを防止することが可能な加熱ローラを提供する。【解決手段】芯金２と、芯金２の外周に塗布されたプライマ−層３と、プライマ−層３の外周に塗布され、充填材を含んだ第１のフッ素樹脂層４と、第１のフッ素樹脂層４の外周に塗布され、第１のフッ素樹脂層４より膜厚が薄く充填材を含まない第２のフッ素樹脂層５とから構成される加熱ローラ１。【選択図】      図１
2004191784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金と、芯金の外周に塗布されたプライマー層と、プライマー層の外周に塗布され、充填材を含んだ第１のフッ素樹脂層と、第１のフッ素樹脂層の外周に塗布され、第１のフッ素樹脂層より膜厚が薄く充填材を含まない第２のフッ素樹脂層とから構成されることを特徴とする加熱ローラ。
【請求項２】
請求項１記載において、フッ素樹脂層はＰＦＡ層であることを特徴とする加熱ローラ。
【請求項３】
請求項１記載において、第１のフッ素樹脂層はＰＴＦＥ層であり、第２のフッ素樹脂層はＰＦＡ層であることを特徴とする加熱ローラ。
【請求項４】
加熱ローラに接触し通紙された用紙を加熱ローラから分離する分離爪において、ベース樹脂層と、ベース樹脂層の外側に塗布されたプライマー層と、プライマー層の外側に塗布され、充填材を含んだ第１のフッ素樹脂層と、第１のフッ素樹脂層の外側に塗布され、充填材を含まない第２のフッ素樹脂層とから構成されることを特徴とする分離爪。
【請求項５】
請求項４記載において、第２のフッ素樹脂層よりも第１のフッ素樹脂層の膜厚の方が厚いことを特徴とする分離爪。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真複写機、ファクシミリ、プリンタなどの電子写真プロセスを利用した画像形成装置に使用される定着装置の構成要素である加熱ローラ及び加熱ローラへの用紙の巻き付きを防止する分離爪に関する。
【０００２】
【従来の技術】
芯金と、芯金の外周に塗布されたプライマー層と、プライマー層の外周に塗布されたフッ素樹脂製のトップ層とを有する加熱ローラ、及びこの加熱ローラと同一積層構造の分離爪が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来技術の様にトップ層を設けても、その膜厚が厚いと分離爪によるローラの磨耗が大きくなり、その部分にトナーが溜まりオフセットを起こすといった問題があった。また分離爪のコーティングが硬い場合には加熱ローラ表面の磨耗が更に大きくなった。分離爪のコーティング磨耗紛が多くなるとそれが転写紙に落ち、画像品質が低下する問題もあった。
本発明は、オフセットを防止することが可能な加熱ローラ及び分離爪を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、芯金と、芯金の外周に塗布されたプライマー層と、プライマー層の外周に塗布され、充填材を含んだ第１のフッ素樹脂層と、第１のフッ素樹脂層の外周に塗布され、第１のフッ素樹脂層より膜厚が薄く充填材を含まない第２のフッ素樹脂層とから構成される加熱ローラを最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載において、フッ素樹脂層はＰＦＡ層である加熱ローラを主要な特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１記載において、第１のフッ素樹脂層はＰＴＦＥ層であり、第２のフッ素樹脂層はＰＦＡ層である加熱ローラを主要な特徴とする。
請求項４記載の発明は、加熱ローラに接触し通紙された用紙を加熱ローラから分離する分離爪において、ベース樹脂層と、ベース樹脂層の外側に塗布されたプライマー層と、プライマー層の外側に塗布され、充填材を含んだ第１のフッ素樹脂層と、第１のフッ素樹脂層の外側に塗布され、充填材を含まない第２のフッ素樹脂層とから構成される分離爪を最も主要な特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項４記載において、第２のフッ素樹脂層より第１のフッ素樹脂層の膜厚が厚い分離爪を主要な特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る加熱ローラの断面図である。加熱ローラ１は、芯金２の上にプライマー層３があり、その膜厚は３〜１０μｍである。プライマー層３の上に充填材を含んだ第１のフッ素樹脂層(ＰＦＡ層)４があり、その膜厚は６〜１５μｍである。さらに第１のフッ素樹脂層４の上に充填材を含まない第２のフッ素樹脂層(ＰＦＡ層)５があり、その膜厚は１〜５μｍである。
加熱ローラ１の製造方法について説明する。先ず芯金２を所定の外径に切削し、内面を塗装して黒色化し、ブラスト加工等の表面処理を施し、この後、プライマーを塗布し乾燥させる。これにより芯金２の表面上にプライマー層３が形成される。この後に、プライマー層３の外周に充填材を含んだＰＦＡ樹脂を塗布し３４０℃〜３８０℃の温度で約４０分程焼成すると第１のフッ素樹脂層４が形成される。
そして更にこの上に充填材を含まないＰＦＡ樹脂を塗布し、上記の様に焼成すると、第２のフッ素樹脂層５が形成される。このようにして加熱ローラ１が製造される。なおここで言う充填材とはカーボン、グラファイト、マイカ、チタン酸ウイスカー等でその種類は特に限定しない。
この様に完成したφ４０ｍｍの加熱ローラ１(本発明品)と、同じ外径、材料でプライマー層３と第１のフッ素樹脂層４のみの加熱ローラ(従来品)を製作し、３５ＣＰＭ(コピー／分)の機械に搭載して通紙を行った。その結果、従来品では、１６０Ｋで分離爪対向個所にオフセットが発生したのに対し、本発明品では２００Ｋまで通紙してもオフセットの発生は無かった。
【０００６】
この加熱ローラの分離爪位置の磨耗量を東京精密社製の表面形状測定器で測定した所、従来品は7μｍ〜１２μｍ磨耗し、一方本発明品の磨耗量は３〜５μｍであった。本発明品は、最初に充填材を含まない第２のフッ素樹脂層５が磨耗して分離爪との間に入り潤滑材の役目をし、且つその下にある硬い第１のフッ素樹脂層４がこれ以上の磨耗を防いだのに対し、従来品は、充填材が磨耗しそれが分離爪との間に入り研磨材の役目をしてしまったためにこの結果が出た。
【０００７】
図２は本発明の第２の実施の形態に係る加熱ローラの断面図である。第２の実施形態の加熱ローラ１は、図１に示す第１の実施形態の加熱ローラ１における第１のフッ素樹脂層としてＰＴＦＥ層６を設けている。この製造方法や膜厚は第１の実施形態の加熱ローラ１と同じである。
φ５０ｍｍの第２の実施形態の加熱ローラ１と第１の実施形態の加熱ローラ１を製作し、６５ＣＰＭの機械に搭載して通紙を行った。その結果、第１の実施形態の加熱ローラ１では、４００Ｋで分離爪の対向個所でオフセットが発生したが、第２の実施形態の加熱ローラ１では、６００Ｋ通紙してもオフセットの発生は無かった。充填材を含まない第２のフッ素樹脂層５は同じように磨耗するが、その下の層がＰＦＡよりもＰＴＦＥの方が硬いためにこの様な結果が出た。
【０００８】
図３は本発明の実施の形態に係る分離爪の断面図である。分離爪１０は、ベース樹脂層１１の上にプライマー層３があり、その上に充填材を含んだ第１のフッ素樹脂層(ＰＦＡ層)４があり、更にその上に充填材を含まない第２のフッ素樹脂層(ＰＦＡ層)５がある。なお、この分離爪１０の製造方法は上記の加熱ローラ１とほぼ同じであるので(焼成温度や時間以外)、特にここでは説明しない。
本発明の実施の形態に係る分離爪１０は、この様な構成なので第２のフッ素樹脂層５がまず磨耗してその磨耗紛が爪の間に入り潤滑材の役目をし、且つその下の充填材を含んだ第１のフッ素樹脂層４が硬いのでそれ以上磨耗しなくなる。
上記の分離爪１０において、下層の第１のフッ素樹脂層４が表層の第２のフッ素樹脂層５よりも膜厚が厚く設定されていると好適である。例えば、その膜厚は第２のフッ素樹脂層５では１〜３μｍが望ましく、一方第１のフッ素樹脂層４は５〜１０μｍが望ましい。この様に分離爪１０を構成すると、表層がまず磨耗してもその膜厚が薄いので磨耗量が少なくすむ。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１、２の加熱ローラは、芯金と、芯金の外周に塗布されたプライマー層と、プライマー層の外周に塗布され、充填材を含んだ第１のフッ素樹脂層(ＰＦＡ)と、第１のフッ素樹脂層の外周に塗布され、第１のフッ素樹脂層より膜厚が薄く充填材を含まない第２のフッ素樹脂層(ＰＦＡ)とから構成されるので、表層のＰＦＡが磨耗してそれが潤滑材の役目をし、且つその下の硬いＰＦＡ層がそれ以上の磨耗を防ぐことでオフセットを防ぐことができる。
請求項３の加熱ローラは、下層をより硬いＰＴＦＥで構成しているので、高速機の様に寿命が長い機械でもオフセットを防ぐことができる。
請求項４の分離爪は、ベース樹脂層と、ベース樹脂層の外側に塗布されたプライマー層と、プライマー層の外側に塗布され、充填材を含んだ第１のフッ素樹脂層と、第１のフッ素樹脂層の外側に塗布され、充填材を含まない第２のフッ素樹脂層とから構成されるので、加熱ローラ表面を磨耗させてオフセットを起こすといった問題を回避することができる。
請求項５の分離爪は、第２のフッ素樹脂層より第１のフッ素樹脂層の膜厚が厚いので、磨耗しても磨耗量が少く、磨耗紛が転写紙に落ちて画像品質が低下するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る加熱ローラの断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る加熱ローラの断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る分離爪の断面図である。
【符号の説明】
１  加熱ローラ、２  芯金、３  プライマー層、４  第１のフッ素樹脂層(ＰＦＡ層)、５  第２のフッ素樹脂層(ＰＦＡ層)、６  ＰＴＦＥ層、１０  分離爪、１１  ベース樹脂層
【図１】
2004191784.tif 000003
【図２】
2004191784.tif 000004
【図３】
2004191784.tif 000005