(57)【要約】【課題】本発明の課題は、良好なトナー離型性と加熱効率を有する定着ローラーを提供することにある。【解決手段】  芯金２の表面にＡＳＴＭ−Ｄ１２３８によるＭＦＲが２．５ｇ／１０分以上３０．０ｇ／１０分以下である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）の１０μｍ以上２５μｍ以下の膜厚の離型性樹脂膜（ＰＦＡ膜）３を形成した定着ローラー１は、優れたトナー離型性と加熱効率を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金と、該芯金表面にＡＳＴＭ−Ｄ１２３８によるＭＦＲが２．５ｇ／１０分以上３０．０ｇ／１０分以下であり、かつ膜厚が１０μｍ以上２５μｍ以下の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膜を形成したことを特徴とする定着ローラー。
【請求項２】
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を材料としたチューブを該芯金表面に被着し、加熱することによって該チューブを該芯金表面に融着せしめることによって該芯金表面にＡＳＴＭ−Ｄ１２３８によるＭＦＲが２．５ｇ／１０分以上３０．０ｇ／１０分以下であり、かつ膜厚が１０μｍ以上２５μｍ以下の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膜を形成することを特徴とする定着ローラーの製造方法。
【請求項３】
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を材料としたチューブであって、該チューブの材料である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のＡＳＴＭ−Ｄ１２３８によるＭＦＲが２．５ｇ／１０分以上３０．０ｇ／１０分以下であり、かつ膜厚が１０μｍ以上２５μｍ以下であることを特徴とする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を材料としたチューブ。
【請求項４】
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を材料としたチューブであって、該チューブを構成する該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のＡＳＴＭ−Ｄ１２３８によるＭＦＲが２．５ｇ／１０分以上３０．０ｇ／１０分以下であり、かつ膜厚が１０μｍ以上２５μｍ以下であることを特徴とするチューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置、プリンター等に使用される定着ローラーおよび該定着ローラーの製造方法、更に該定着ローラーに使用される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を材料とするチューブに関するものである。  
【背景技術】
【０００２】
〔発明の背景〕
この種の定着ローラーは、トナーを加熱して紙等の基材に融着させるために使用される。そのためには該定着ローラー表面はトナーが融着しないようにトナー離型性を有することが要求される。
そのためにはローラーの芯金の表面に離型性樹脂膜を形成した構成が提供されている。上記したように定着ローラーはトナーを加熱して基材に融着させるために使用されるローラーであるから、ローラー表面を短時間で所定温度まで加熱するために、離型性樹脂膜はなるべく薄い方が好ましい。
一般に上記離型性樹脂膜を上記芯金表面に形成するには、上記離型性樹脂膜を材料とするチューブを上記芯金に被着し、加熱することによって該チューブを該芯金に融着する方法が採用されている。
【０００３】
〔従来の技術〕
上記したように、該芯金表面に該離型性樹脂膜を形成するには、該離型性樹脂を材料とするチューブが使用される。該チューブは該離型性樹脂を押出成形することによって製造されるのが一般的である。
そこで最近では押出成形性の良い離型性樹脂として、例えばテトラフルオロエチレン−ポリエチレンフルオロビニルエーテルのような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）が選択されている（例えば特許文献１〜３参照）。
上記ＰＦＡ膜を芯金表面に被覆するには、芯金にＰＦＡチューブを被覆し、ＰＦＡの融点（３１０〜３２０℃）以上に加熱して該ＰＦＡを該芯金に融着せしめ、その後冷却する方法が採られている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−００４２８５号公報
【特許文献１】特開平０４−３３１１３３号公報
【特許文献１】特開２００４−１５１４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、定着ローラーにおいて芯金表面に形成されるＰＦＡ膜は加熱効率の点からみて望ましいが、従来では該チューブを構成するＰＦＡのＡＳＴＭ−Ｄ１２３８によるＭＦＲが２．０ｇ／１０分膜厚が２５μｍ以下になると、ＰＦＡチューブに折れしわが発生し易くなってハンドリング性が悪いこと、ＰＦＡチューブを芯金に融着する場合、該ＰＦＡチューブに裂け等の不具合が発生し易いこと等の問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、芯金と、該芯金２表面にＡＳＴＭ−Ｄ１２３８によるＭＦＲが２．５ｇ／１０分以上３０．０ｇ／１０分以下であり、かつ膜厚が１０μｍ以上２５μｍ以下の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膜３を形成した定着ローラーを提供するものである。
上記定着ローラー１は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を材料としたチューブを該芯金２表面に被着し、加熱することによって該チューブを該芯金２表面にに融着せしめることによって該芯金２表面にＡＳＴＭ−Ｄ１２３８によるＭＦＲが２．５ｇ／１０分以上３０．０ｇ／１０分以下であり、かつ膜厚が１０μｍ以上２５μｍ以下の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膜３を形成する方法によって製造されることが望ましい。
【０００７】
更に本発明では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を材料としたチューブであって、該チューブの材料である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のＡＳＴＭ−Ｄ１２３８によるＭＦＲが２．５ｇ／１０分以上３０．０ｇ／１０分以下であり、かつ膜厚が１０μｍ以上２５μｍ以下である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を材料としたチューブ、更に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を材料としたチューブであって、該チューブを構成する該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のＡＳＴＭ−Ｄ１２３８によるＭＦＲが２．５ｇ／１０分以上３０．０ｇ／１０分以下であり、かつ膜厚が１０μｍ以上２５μｍ以下であることチューブが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
〔作用〕
芯金２表面にＡＳＴＭ−Ｄ１２３８によるＭＦＲが２．５ｇ／１０分以上３０．０ｇ／１０分以下であり、かつ膜厚が１０μｍ以上２５μｍ以下であるようなＰＦＡ膜３を形成するようなチューブのＭＦＲは、略ＰＦＡ膜３のＭＦＲと同様に２．５ｇ／１０分以上３０．０ｇ／１０分以下であり、このような範囲のＭＦＲを有するＰＦＡチューブは、２５μｍ以下の膜厚になっても折れしわが発生しにくゝ、また該ＰＦＡチューブは芯金２に融着する場合に裂け等の不具合が発生しにくい。
そして芯金２表面に２５μｍ以下のＰＦＡ膜３を形成した定着ローラー１は加熱効率が良好で、短時間でトナーを基材に融着することが出来る温度まで加熱される。
【０００９】
〔効果〕
本発明では、トナー離型性が良好でかつ加熱効率の良い定着ローラーが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を以下に詳細に説明する。
図１に示す定着ローラー１は、アルミニウム、鉄、ステンレススチール等の金属からなる中空の芯金２と、該芯金２表面に形成される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）膜３とからなる。こゝにＰＦＡはテトラフルオロエチレンと、式：ＣＦ2 ＝ＣＦ−Ｏ−Ｒｆ（式中Ｒｆは炭素数１〜１０のフルオロアルキル基を表す）で表されるフルオロアルキルビニルエーテルの１種または２種以上との共重合体であり、該ＰＦＡの代表的なものとしてはテトラフルオロエチレン−ポリエチレンフルオロビニルエーテルがある。本発明において使用可能な市販のＰＦＡペレットとしては、例えば三井デュポンフロロケミカル社製４４０ＨＰ−Ｊ（ＭＦＲ１４．０８ｇ／１０分）、４５０ＨＰ−Ｊ（ＭＦＲ２．０ｇ／１０分）、４５１ＨＰ−Ｊ（ＭＦＲ２．０ｇ／１０分）、３５０ＨＰ−Ｊ（ＭＦＲ２．０ｇ／１０分）（以上商品名）、旭化成社製９−６６Ｐ（ＭＦＲ２．０ｇ／１０分）（商品名）等が例示される。上記芯金２の外径は通常２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下、厚み０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下、上記ＰＦＡ膜３の厚みは通常１０μｍ以上５０μｍ以下、望ましくは１０μｍ以上３０μｍ以下である。
【００１１】
上記定着ローラー１を製造するには、上記芯金２に上記ＰＦＡ膜３からなるチューブを被着し、この状態でオーブン中に入れて上記ＰＦＡ膜の融点（３００〜３１０℃）以上の温度で通常１５分〜２５分の焼付け処理を行う。
【００１２】
上記ＰＦＡチューブのＡＳＴＭ−Ｄ１２３８によるＭＦＲが２．５ｇ／１０分以上３０．０ｇ／１０分以下、望ましくは３．０ｇ／１０分以上２５ｇ／１０分以下に設定し、また膜厚は１０μｍ以上２５μｍ以下、望ましくは１０μｍ以上２０μｍ以下に設定する。こゝにＡＳＴＭ−Ｄ１２３８によるＭＦＲはＰＦＡを３７２℃で加熱溶融し、溶融物に５ｋｇの荷重をかけて内径２１ｍｍ×外径８．９ｍｍ×高さ８．０ｍｍのオリフィスから１０分間流出せしめた場合の樹脂量（ｇ）として表す。単位はｇ／１０分である。
【００１３】
上記ＰＦＡチューブのＭＦＲが２．５ｇ／１０分に満たない場合は、樹脂が硬すぎて芯金に被着する際に２５μｍ以下の膜厚では裂けが発生し易くなり、またＭＦＲが３０．０ｇ／１０分を越える場合は、樹脂が軟質すぎてしわが発生し易くハンドリング性が悪化する。
更にＰＦＡチューブの膜厚が１０μｍに満たない場合には、チューブが軟質すぎてしわが発生し易くハンドリング性が悪化し、ＰＦＡチューブの膜厚が２５μｍを越えると加熱効率が悪化し所定の温度に加熱するまでの時間が長くなる。
【００１４】
上記ＰＦＡチューブは通常ＰＦＡペレットを使用して押出成形によって成形されるが、成形温度はＰＦＡの融点（３００〜３１０℃）以上、通常３５０〜４００℃程度に設定される。成形温度は使用するＰＦＡペレットのＭＦＲを考慮して試行作業を行なって決定すべきである。本発明において望ましいＰＦＡペレットは、ＰＦＡチューブのＭＦＲと略等しいＭＦＲ、即ち２．５ｇ／１０分以上３０．０ｇ／１０分以下のＭＦＲを有するものである。このようなＰＦＡペレットを使用すると成形温度は３５０℃前後に設定出来、このような成形温度ではＰＦＡペレットのＭＦＲと、得られるＰＦＡチューブのＭＦＲと略んど同等になる。しかし例えば成形温度を４００℃にすると、ＭＦＲ２．０ｇ／１０分（＜２．５ｇ／１０分）のＰＦＡペレットであっても、ＭＦＲが３．６ｇ／１０分のチューブが得られる。  ＰＦＡペレットのＭＦＲとＰＦＡチューブのＭＦＲの成形温度による変化を表１に示す。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
以下に本発明の実施例を挙げる。
【実施例１】
【００１７】
外径φ２５．８ｍｍ、肉厚０．５ｍｍの鉄製のパイプ状芯金を使用した。ＰＦＡ（三井デュポンフロロケミカル社製フッ素樹脂４４０ＨＰ−Ｊ）のペレット（ＭＦＲ２．０ｇ／１０分）を材料として用いて４００℃の成形温度で押出成形することによって、肉厚２０μｍのチューブを製造した。該チューブのＭＦＲは３．６ｇ／１０分であった。上記チューブを該芯金に被着し、オーブンで３８０℃／２０分の焼付け処理を行った後、オーブンから取出して室温に放置して冷却を行ない定着ローラーを作製した。
このようにして得られた定着ローラーのＰＦＡ膜のＭＦＲおよび膜厚は、上記チューブのＭＦＲおよび膜厚と殆ど同一であり、ＰＦＡ膜には裂け等の欠陥は全くみられなかった。
【実施例２】
【００１８】
外径φ２５．３ｍｍ、肉厚０．２ｍｍの鉄製のパイプ状芯金を使用した。ＰＦＡ（三井デュポンフロロケミカル製フッ素樹脂４５１ＨＰ−Ｊ）のペレット（ＭＦＲ１０．０ｇ／１０分）を材料として用いて３５０℃の成形温度で押出成形することによって、肉厚２０μｍのチューブを製造した。該チューブのＭＦＲは１１．２ｇ／１０分であった。上記チューブを該芯金に被着し、オーブンで３８０℃／２０分の焼付け処理を行った後、オーブンから取出して室温に放置して冷却を行ない定着ローラーを作製した。                    このようにして得られた定着ローラーのＰＦＡ膜のＭＦＲおよび膜厚は、上記チューブのＭＦＲおよび膜厚と殆ど同一であり、ＰＦＡ膜には裂け等の欠陥は全くみられなかった。
【００１９】
〔比較例〕                                                                        実施例１と同様なパイプ状芯金を使用した。実施例１に使用したＰＦＡペレットを用いて３５０℃の成形温度で押出成形することによって肉厚２０μｍのチューブを製造した。該チューブのＭＦＲは２．３ｇ／１０分（＜２．５ｇ／１０分）であった。上記チューブを芯金に被着したところ裂けが発生した。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の定着ローラーは、芯金表面に形成されているＰＦＡ膜によって良好なトナー離型性を有し、かつ該ＰＦＡ膜は２５μｍ以下の薄いものであるから、加熱効率も良好である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】定着ローラーの一部省略側断面図。
【符号の説明】
【００２２】
１          定着ローラー
２          芯金
３          ＰＦＡ膜
【図１】
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