CN103189431A - 硅橡胶海绵和橡胶被覆辊 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种硅橡胶海绵和具有该硅橡胶海绵的橡胶被覆辊，所述硅橡胶海绵形成成像装置的加压辊的弹性层，并且具有用于高速成像装置或彩色成像装置的高机械强度。所述硅橡胶海绵是通过下述方式制造的：将已膨胀的树脂微球与低分子量硅橡胶混合以制备复合物A，将所述复合物A与高分子量硅橡胶混合以制备硅橡胶复合物，并且在低于所述树脂微球的软化点的温度下对所述硅橡胶复合物进行加热以使所述硅橡胶固化。

Description

硅橡胶海绵和橡胶被覆辊

技术领域

本发明涉及由其中具有分散的孔隙（气泡）的硅橡胶构成的硅橡胶海绵。本发明还涉及具有由所述硅橡胶海绵构成的弹性层的橡胶被覆辊。

本发明的硅橡胶海绵和橡胶被覆辊主要用于成像装置的定影部件，特别是适合用作加压辊。因此，将主要针对将本发明的硅橡胶海绵和橡胶被覆辊用作这种加压辊的情况进行说明。然而，本发明的硅橡胶海绵和橡胶被覆辊的用途并不局限于加压辊。例如，从纸的背面进行加热的定影单元、以及加热定影辊的表面并通过此预热使调色剂定影的定影单元，都需要具有隔热结构的定影辊。本申请的硅橡胶海绵和橡胶被覆辊还适合用作这种定影辊。此外，本申请的硅橡胶海绵和橡胶被覆辊还用作通过定影后立刻以反方向对纸张进行加压而校正纸张卷绕的排纸辊。

背景技术

在诸如电子照相复印机、传真机和激光打印机等成像装置中，在印刷或复印的最后阶段，通常采用下述热定影法：使加压辊与其中具有加热源的定影套筒、定影管或定影辊在压力下进行接触，并使其上具有转印调色剂图像的转印接收材料从它们之间通过，从而通过加热使调色剂熔融，由此使图像定影。

具有用作辊基材的芯体和设置于芯体上用于赋予弹性的橡胶层的橡胶被覆辊被广泛用作加压辊。用于赋予弹性的橡胶层的已知例子为由其中具有分散的孔隙（气泡）的橡胶海绵（尤其是硅橡胶海绵）构成。

其中具有分散的气泡的硅橡胶海绵可以通过（例如）如下方法制造：该方法包括使发泡剂分散于硅橡胶中，然后使硅橡胶固化，同时使发泡剂发泡。然而，根据此方法，所得的橡胶表面可能变得不平整，这是因为（例如）发泡单元（foamed cell）穿过硅橡胶的壁而暴露，或者因为在硅橡胶中产生不规则的发泡应力并释放了该应力。当在橡胶表面上形成凹部时，即使在橡胶表面上形成脱模层的情况下，凹部仍然残留在该表面上，这可能导致由于熔融的调色剂而在加压辊上形成污点等的问题。

为了克服上述问题，对制造其中具有分散的气泡的硅橡胶海绵的方法也进行了研究，在该研究中，将未膨胀的树脂微球与液态硅橡胶混合，然后通过加热使橡胶固化，同时使树脂微球膨胀。然而，该方法容易产生气泡不均一的问题。因此，又提出了这样一种方法：将预先进行过膨胀的（已膨胀）树脂微球与液态硅树脂混合，然后在等于或低于树脂熔点的温度下使硅橡胶固化。例如，专利文献1公开了一种其中具有分散的气泡（孔隙）的硅橡胶海绵，所述气泡由已膨胀的树脂微球形成，并且公开了一种具有由该硅橡胶海绵构成的弹性层的加压辊。

该弹性层是通过将已膨胀的树脂微球分散于液态硅橡胶而制备的混合物涂布在芯体上、然后在等于或低于树脂微球的软化点的温度下进行加热使液态硅橡胶固化而形成的，在固化后将树脂微球破坏。这是因为当树脂微球的壳残留在所得的硅橡胶海绵中时，壳会由于将硅橡胶海绵用作加压辊时的受热经历而遭到破坏，并因而可能使定影性能发生变化。因此，上述问题通过预先将壳破坏而得到解决。这种硅橡胶海绵被广泛用作单色图像形成用装置中的加压辊。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本未经审查的专利申请公开No.2002-148988

发明内容

技术问题

在专利文献1等公开的用于制造硅橡胶海绵的方法中，首先，需要将树脂微球与液态硅橡胶混合，并使树脂微球均匀地分散于橡胶中。然而，在液态硅橡胶具有高分子量和高粘度的情况下，其粘度通过混入树脂微球而进一步增加，因此使得树脂微球难以均匀分散。具体而言，均匀分散需要使用辊磨（roll mill）等在高剪应力下进行混合，因此树脂微球通过混合时的剪应力而被破坏。为了解决这个问题，使用了具有低粘度的液体硅橡胶。

另一方面，具有低粘度的液态硅橡胶具有低分子量，并且由液态硅橡胶固化而形成的弹性层具有机械强度差的趋势。结果，当该层用作加压辊的弹性层时，易于出现耐久性等方面的问题。

特别是近年来，随着高速印刷以及彩色成像装置的发展，由于定影时的压缩而施加剧烈冲击的情况以及施加巨大压力的情况的数量都在增加。结果，弹性层在使用时遭到破坏并使成像装置难以更频繁使用的问题发生。为了解决这个问题，弹性层需要更高的机械强度。然而，从低粘度的液态硅橡胶获得的弹性层的机械强度低。因此，由于这种弹性层的耐久性低，因而难以在高速成像装置或彩色成像装置的加压辊中使用这种弹性层。

本发明的目的是提供一种形成成像装置的加压辊的弹性层的硅橡胶海绵，该硅橡胶海绵能够用于高速成像装置或彩色成像装置，并且具有高机械强度。本发明还提供一种具有硅橡胶海绵的高度耐久的橡胶被覆辊。

解决问题的方法

作为本发明的发明人为了解决上述问题而进行深入研究的结果，发现了具有高机械强度的硅橡胶海绵能够通过下述方式获得：将已膨胀的树脂微球与分子量相对较低的硅橡胶进行调配，并充分混合已膨胀的树脂微球，然后向其中添加分子量相对较高的硅橡胶，并将所得混合物混合。还发现了通过使用这种硅橡胶海绵能够制造高度耐久的加压辊，此加压辊具有足以用于高速成像装置或彩色成像装置的机械强度。这些发现导致了本发明的完成。

根据权利要求1所述的发明为

一种硅橡胶海绵，其是通过下述方式制造的：将已膨胀的树脂微球与低分子量硅橡胶混合以制备复合物A，将该复合物A与高分子量硅橡胶混合以制备硅橡胶复合物，并且在低于所述树脂微球的软化点的温度下对所述硅橡胶复合物进行加热以使硅橡胶固化，

其中，满足关系M2×0.5<(M1×W1+M2×W2)/(W1+W2)，M1为15,000以下，M2为15,000以上且等于或大于1.2×M1，其中M1表示所述低分子量硅橡胶的质量平均分子量，W1表示所述低分子量硅橡胶的混合量（质量），M2表示所述高分子量硅橡胶的质量平均分子量，W2表示所述高分子量硅橡胶的混合量（质量）。

此硅橡胶海绵由下述方式制造：将已膨胀的树脂微球与硅橡胶混合，并使已膨胀的树脂微球分散在硅橡胶中以制备硅橡胶复合物，在低于所述树脂微球的软化点的温度下对硅橡胶复合物进行加热以使硅橡胶固化。硅橡胶的固化可在与专利文献1所述的硅橡胶海绵的相同的情况下进行。

具体而言，硅橡胶的固化是通过在低于树脂微球的软化点的温度下进行加热以使硅橡胶交联而进行的。术语“树脂微球的软化点”是指形成各个树脂微球的外壳的树脂的软化点。具有由树脂微球形成并分散于其中的气泡的硅橡胶海绵是通过使硅橡胶固化而获得的。

本发明的硅橡胶海绵的特征在于：其中分散有树脂微球的硅橡胶复合物由下述步骤1和2制造。

步骤1：将树脂微球与低分子量硅橡胶进行调配并混合所得混合物以制备复合物的步骤。

步骤2：将分子量高于所述低分子量硅橡胶的硅橡胶与步骤1中制得的复合物混合的步骤。

硅橡胶的例子包括已用于制造现有硅橡胶海绵的液态硅橡胶。术语“低分子量硅橡胶”是指那种质量平均分子量M1为15,000以下的硅橡胶。对于低分子量硅橡胶，可以单独使用单一的低分子量硅橡胶，或者可以以混合物的形式使用两种以上的低分子量硅橡胶。例如，混合两种以上具有不同分子量的硅橡胶，以使混合后质量平均分子量为15,000以下，由此制得的混合物也可以用作低分子量硅橡胶。

术语“高分子量硅橡胶”是指质量平均分子量M2为15,000以上且为低分子量硅橡胶的质量平均分子量M1的1.2倍以上的硅橡胶。质量平均分子量是由凝胶渗透色谱法（GPC）测得的值。

在制造本发明的硅橡胶复合物时，首先将树脂微球与低分子量硅橡胶调配并混合（步骤1）。如上所述，当硅橡胶混合物的粘度过度增加时，树脂微球与硅橡胶的混合变得困难。然而，在步骤1中，由于树脂微球是与质量平均分子量M1为15,000以下的低分子量硅橡胶相调配，因此树脂微球可以通过混合而均匀地分散于硅橡胶中。

可以通过将高分子量硅橡胶与上述制得的含有树脂微球和低分子量硅橡胶的复合物进一步调配并混合而制得硅橡胶复合物（步骤2）。通过调配质量平均分子量M2为15,000以上的高分子量硅橡胶（质量平均分子量M2为1.2倍M1以上），可以提高所得的硅橡胶海绵的机械强度，并且可以获得具有足以用于高速成像装置或彩色成像装置的耐久性的硅橡胶海绵。

硅橡胶复合物中所混合的低分子量硅橡胶（W1）的量（质量）和高分子量硅橡胶（W2）的量（质量）的比满足下式：

M2×0.5<(M1×W1+M2×W2)/(W1+W2)

当(M1×W1+M2×W2)/(W1+W2)的值为高分子量硅橡胶的质量平均分子量M2的0.5倍以下时，无法获得具有足以用于高速成像装置或彩色成像装置的机械强度的硅橡胶海绵。

在低分子量硅橡胶为三种不同分子量的硅橡胶的混合物的情况下，其质量平均分子量M1和量（质量）W1计算如下。

M1=(Ma1×Wa1+Mb1×Wb1+Mc1×Wc1)/(Wa1+Wb1+Wc1)

W1=Wa1+Wb1+Wc1

在上式中，Ma1、Mb1和Mc1分别表示三种硅橡胶（a、b和c）的质量平均分子量，Wa1、Wb1和Wc1分别表示低分子量硅橡胶中三种硅橡胶的混合比（质量比）。因此，高分子量硅橡胶的质量平均分子量M2为(Ma1×Wa1+Mb1×Wb1+Mc1×Wc1)×1.2/(Wa1+Wb1+Wc1)以上，并且满足下式：

M2×0.5<(Ma1×Wa1+Mb1×Wb1+Mc1×Wc1+M2×W2)/(Wa1+Wb1+Wc1+W2)

需要注意的是，在低分子量硅橡胶为两种、四种或更多不同分子量的硅橡胶的混合物的情况下，其质量平均分子量和量（质量）按照如上所述的相同方式进行计算。

在本发明中，通过预先使未膨胀的树脂微球膨胀而获得的已膨胀的树脂微球被用作所述树脂微球。未膨胀的树脂微球为这样的树脂微粒，在所述树脂微粒中，具有低沸点的液烃等易挥发组分被封装在由热塑性高分子或热固性高分子组成的外壳中。当未膨胀的树脂微球被加热时，被封装的易挥发组分挥发，并且树脂微球膨胀。术语“已膨胀的树脂微球”是指这些膨胀后的树脂微球。各个未膨胀的树脂微球的外壳厚度通常约为2至15μm，并且未膨胀的树脂微球的平均粒径通常约为5至50μm。

硅橡胶海绵中的气泡（孔隙）的体积比率（气泡率）可通过改变在硅橡胶复合物中调配的已膨胀的树脂微球的量和已膨胀的树脂微球的膨胀度来进行调节。气泡的大小可以通过改变已膨胀的树脂微球的大小来调节。气泡率和气泡的平均大小的优选范围根据硅橡胶海绵的用途而变化。因此，对于已膨胀的树脂微球的调配量和已膨胀的树脂微球的平均大小的优选范围也没有特别的限制。然而，相对于100质量份的硅橡胶总量，已膨胀的树脂微球的调配量通常为0.1至30质量份，优选为0.5至20质量份。

本发明的硅橡胶海绵还可含有补强填充剂、增容填充剂、耐热添加剂、着色剂、分散助剂、导电剂、电荷控制剂、调节热导率的填充剂等，只要是不损害本发明的目的即可。例如，硅橡胶海绵可含有二氧化硅或金属硅以提高热导率。

根据权利要求2的发明为根据权利要求1所述的硅橡胶海绵，其中，所述质量平均分子量M1为12,000以下。通过使用质量平均分子量M1为12,000以下的低分子量硅橡胶，能够更容易地进行已膨胀的树脂微球的混合与分散，并且能够制得优异的硅橡胶海绵。

根据权利要求3的发明为根据权利要求1或2所述的硅橡胶海绵，其中，所述质量平均分子量M1为8,000以上，并且所述质量平均分子量M2为17,000以上。通过将低分子量硅橡胶的质量平均分子量M1控制为8,000以上，并将高分子量硅橡胶的质量平均分子量M2控制为17,000以上，能够制得机械强度优异的硅橡胶海绵。通过将该海绵用作弹性层，能够制得耐久性优异的加压辊。

根据权利要求4的发明为根据权利要求1至3中任一项所述的硅橡胶海绵，其中，在所述硅橡胶固化后将所述树脂微球破坏。

当树脂微球的壳残留在硅橡胶海绵中时，壳会由于经受将硅橡胶海绵用作加压辊时的受热经历而遭到破坏，并因而可能使定影性能发生变化。因此，优选在硅橡胶固化后将所述树脂微球破坏。通过在高于形成壳（外壳）的树脂的软化点的温度下进行加热来破坏树脂微球。

根据权利要求5的发明是一种橡胶被覆辊，其具有芯体和设置在该芯体周面上的橡胶弹性层，其中，所述橡胶弹性层由根据权利要求1至4中任一项所述的硅橡胶海绵构成。

例如，将金属圆筒用作芯体。本发明的橡胶被覆辊是通过在芯体的表面上形成橡胶弹性层而制造的，所述橡胶弹性层由根据权利要求1至3中任一项所述的硅橡胶海绵构成。

本发明的橡胶被覆辊可在芯体上具有除橡胶弹性层之外的层，只要不损害本发明的目的即可。例如，在将橡胶被覆辊用作加压辊的情况下，可以在橡胶被覆辊的表面上设置由氟树脂构成的表面脱模层（表层）等，以提高与转印-接收材料的脱模性。形成表面脱模层的氟树脂的例子包括四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA）。

为了赋予粘着性、导电性、热传导性、柔软性等的目的或其它目的，可在表面脱模层和橡胶弹性层之间设置中间层。可根据需要设置2层以上的中间层。用于赋予导电性的中间层是为了有效消除纸张通过时积聚的静电而设置的，并且是（例如）通过调配碳或离子导电剂等而被赋予导电性的橡胶层。

用于赋予热传导性的中间层为热传导性高的橡胶层。例如，在小尺寸纸张通过时，橡胶被覆辊的外径由于纸张通过部分和非纸张通过部分之间产生的温度不均匀而发生变化。结果，弹性层会由于温度的过度升高而被破坏。为了通过降低温度的不均匀而防止这个问题，设置了热传导性高的中间层。此外，通过设置硬度低于橡胶弹性层的橡胶层，可赋予橡胶被覆辊柔软性。通过赋予柔软性，能够提高纸张的输送性。

为了更有效地显现中间层的效果，表面脱模层优选具有小的厚度。具体的优选例子为厚度为20μm以下的PFA层。更优选的例子为厚度为15μm以下的PFA管。

本发明的橡胶被覆辊还可具有粘合剂层（底漆层），用于各层之间或橡胶弹性层和芯体之间的粘合。为了提高层之间的粘合强度，可以进行化学或电蚀刻，然后可以形成适合于所得表面的底漆。

由于橡胶被覆辊具有由本发明的硅橡胶海绵构成的橡胶弹性层，因此该橡胶被覆辊具有足以用作高速成像装置或彩色成像装置的加压辊的高机械强度，并且具有高耐久性。因此，所述橡胶被覆辊可适合用作成像装置中的定影设备的加压辊。

发明的有益效果

本发明的硅橡胶海绵具有高机械强度。具有由本发明的硅橡胶海绵构成的橡胶弹性层的橡胶被覆辊具有高耐久性，因而可适合用作实现高速印刷、彩色图像形成等成像装置中的定影设备的加压辊。

附图简要说明

[图1]图1包括示出用于制造本发明的橡胶被覆辊的方法的例子的截面图。

[图2]图2为示出本发明的橡胶被覆辊的例子的截面图。

[图3]图3为示出本发明的橡胶被覆辊的例子的截面图。

具体实施方式

下面将对实施本发明的实施方案进行具体说明。应当理解本发明并不局限于所述实施方案，并且可以变更为其它实施方案，只要不损害本发明的目的即可。

将液态硅橡胶用作制备本发明的硅橡胶海绵的硅橡胶。术语“液态硅橡胶”是指在室温下为液态、并通过加热等固化以形成橡胶状弹性体的硅橡胶材料。液态硅橡胶分为加成反应固化型液态硅橡胶、有机过氧化物固化型液态硅橡胶和缩合反应固化型液态硅橡胶等，可以使用这些液态硅橡胶中的任意一种。其中，优选加成反应固化型液态硅橡胶，因为这种液态硅橡胶的固化速度快，并且固化的均一性优异。

调节用于交联液态硅橡胶的交联剂的调配比率，以获得具有高机械强度和适当弹性的弹性层，调配比率的优选范围是根据加压辊的使用条件等而变化的。因此，对于交联剂的调配比率的优选范围没有特别的限制。然而，相对于100质量份的硅橡胶，交联剂的调配比率通常为0.1至20质量份，优选为0.5至10质量份。

优选使用具有由热塑性树脂构成的外壳的树脂微球。构成外壳的热塑性树脂的例子包括偏二氯乙烯/丙烯腈共聚物、甲基丙烯酸甲酯/丙烯腈共聚物和甲基丙烯腈/丙烯腈共聚物。考虑到液态硅橡胶的固化温度，优选使用具有这种外壳的树脂微球，该外壳由软化温度在适当范围内的树脂构成。封装在树脂微球中的易挥发物质的例子包括丁烷和异丁烷等烃类。

未膨胀的树脂微球是市售的，其例子包括“MatsumotoMicrosphere F series”（由松本油脂制药社制）和“Expancel series”（由Expancel社制）。这些市售的未膨胀的树脂微球通常具有大约1至50μm的平均粒径。平均粒径约为5至500μm的已膨胀的树脂微球通过在适当的温度下加热使未膨胀的树脂微球膨胀而获得，并可用于本发明的硅橡胶海绵的制造。为了形成机械强度高的橡胶弹性层，优选平均粒径为10至100μm的已膨胀的树脂微球。为了防止树脂微球分散，将二甲基聚硅氧烷或甲基氢聚硅氧烷等硅油与树脂微球调配。

本发明的硅橡胶海绵中的已膨胀的树脂微球的调配量是根据硅橡胶海绵所需的隔热性等进行选择的。通常，当调配大量已膨胀的树脂微球时，隔热性增加，但是已膨胀的树脂微球混合进入硅橡胶中会变困难。通常，当相对于100质量份的硅橡胶，已膨胀的树脂微球的量为1质量份以下时，无法获得加压辊所需的充分隔热性。另一方面，当已膨胀的树脂微球的量超过5质量份时，所得硅橡胶复合物的粘度增加，并且混合和搅拌会变困难。然而，已膨胀的树脂微球能够以多达约10质量份的量进行混合和搅拌，只要低分子量硅橡胶的质量平均分子量M1为12,000以下即可。

步骤1和步骤2中的所述混合可以使用与制造现有硅橡胶海绵时混合液态硅橡胶和已膨胀的树脂微球的情况相同的设备和方法、并在相同的条件下进行。为了防止树脂微球在硅橡胶固化前遭到破坏或热变形，所述混合优选在低于树脂（所述树脂构成已膨胀的树脂微球的外壳）的软化点的温度下进行。

本发明的橡胶被覆辊是通过将上述制备的硅橡胶复合物设置在芯体的外周，并在低于构成所述树脂微球外壳的树脂的软化点的温度下加热使所述复合物固化而制得的。对于通过加热使硅橡胶复合物固化而形成加压辊的方法没有特别的限制。用于形成辊的方法的例子包括在圆筒金属模具的内部空间设置芯体金属，在芯体和金属模具的内壁之间注入硅橡胶复合物，然后通过加热金属模具使硅橡胶固化。接下来，作为此方法的例子，将参照图1对形成橡胶被覆辊的步骤进行描述。

图1包括示出制造工艺的截面图。图1(a)中的参考数字1表示金属圆筒（圆筒金属模具）。首先，将PFA涂布到圆筒金属模具的内表面上，然后固化以形成PFA层2。PFA层2在橡胶被覆层形成后作用为表面脱模层。

如图1(b)所示，在圆筒金属模具1的内表面上形成PFA层2后，在圆筒金属模具1的内部空间的中心布置芯体3。芯体3为由金属构成的圆柱。除了这种由金属构成的圆柱之外，还可使用由通常被用作加压辊的芯体的材料（例如，聚酰亚胺树脂等耐热性、耐化学品性、机械强度等高的树脂）构成的芯体。

圆筒金属模具1两端的开口部通过盖体4闭合。盖体4均具有保持芯体3端部的孔，孔形成于盖体4的中央。通过所述孔将芯体3保持在圆筒金属模具1的内部空间的中央，并且在芯体3的外周和圆筒金属模具1的内周（PFA层2）之间形成具有一定间距的空隙。

在圆筒金属模具1两端的开口部通过盖体4闭合后，将硅橡胶复合物注入所述空隙。在各盖体4中设置用于注入硅橡胶复合物的入口5。此时，通过以下方式制备硅橡胶复合物：将已膨胀的树脂微球与低分子量硅橡胶混合，并均匀分散已膨胀的树脂微球，以制备复合物A，然后将所述复合物A与高分子量硅橡胶混合。

在注入硅橡胶复合物前，可以在PFA层2的表面（内表面）上涂布用于提高PFA层2（表面脱模层）和硅橡胶（橡胶弹性层6）之间的粘合强度的底漆，并干燥。可以在芯体3的表面上涂布用于提高硅橡胶（橡胶弹性层6）和芯体3之间的粘合强度的底漆，并干燥。

图1(c)示出了从入口5向所述空隙中注入硅橡胶复合物的状态。注入硅橡胶复合物后，加热整个圆筒金属模具1以使硅橡胶复合物固化（1次硫化），由此形成其中具有分散的树脂微球的橡胶弹性层6。在低于树脂微球外壳的软化点的温度下进行加热。若加热温度等于或高于软化点，则球体可能发生热变形和破坏，并且不会形成均匀的海绵泡沫。在将Matsumoto Microsphere F series等市售产品用作所述树脂微球的情况下，此加热优选在大约150℃下进行约1小时。

在橡胶弹性层6形成后，去除盖体4和圆筒金属模具1（脱模）。由此制得本发明的橡胶被覆辊。图2和3均为示出由图1所示方法制造的橡胶被覆辊的截面图。图2为沿着含有所述辊的轴的平面截取的截面图。图3为沿着垂直于所述辊的轴的平面截取的截面图。

如图2和3所示，橡胶被覆辊包括芯体3、设置在芯体3外周上的橡胶弹性层6和覆盖橡胶弹性层6的外周的PFA层2。PFA层2为表面脱模层。出于向加压辊的表面提供脱模性以防止调色剂粘附到加压辊上且防止纸张卷绕加压辊的目的，可任选地设置表面脱模层。表面脱模层优选由PFA等脱模性优异的氟树脂构成。

从模具中移出橡胶被覆辊后，优选在等于或高于树脂微球外壳的软化点的温度下加热橡胶被覆辊（2次硫化）。在将MatsumotoMicrosphere F series等市售产品用作树脂微球的情况下，此加热优选在大约240℃下进行约2小时。树脂微球经过热收缩且由于加热被破坏，在树脂微球曾经存在的位置留下孔隙。当树脂微球残留在橡胶被覆辊中且所得辊被用作加压辊时，辊的定影性能会随受热经历进行变化。然而，该问题通过破坏树脂微球而得到防止，因而可以稳定地使用所述辊。

硅橡胶的固化是通过加热完成的。此外，可以通过破坏树脂微球使气泡成为连续气泡。术语“连续气泡”是指相互连通使得空气可以通过的气泡（孔隙），所述气泡分散于硅橡胶中。对于硅橡胶海绵中的孔隙彼此独立且空气无法通过气泡的独立气泡，当气泡中的空气通过加热而膨胀时，气泡的体积增加，进而硅橡胶海绵的体积增加。因此，具有弹性层（所述弹性层是使用硅橡胶海绵而形成的）的辊的直径容易通过加热而发生变化，因而优选连续气泡。

在上述方法中，在圆筒金属模具1的内表面上形成PFA层2，然后在圆筒金属模具1的内部空间的中央设置芯体3，并通过盖体4使圆筒金属模具1两端的开口部闭合。或者，可按照以上方法设置芯体3和盖体4、注入硅橡胶、进行固化（1次硫化）、去除模具并进行2次硫化，但不在圆筒金属模具1的内表面上形成PFA层2，由此制造橡胶覆盖辊，然后可通过用PFA管覆盖所得辊的表面（橡胶弹性层6的表面），并进行加热（例如在约290℃下约10分钟）而形成PFA层2（表面脱模层）。在此方法中，在辊的表面（橡胶弹性层6的表面）被PFA管覆盖前，可在硅橡胶上涂布用于提高PFA管和硅橡胶（橡胶弹性层6）之间的粘合强度的底漆，并干燥。

实施例

实施例1至11和对比例1至5

将已膨胀的树脂微球（Matsumoto Microsphere F-50E，由松本油脂制药社制，在表I至III中简单地以“球体”表示）与具有表I至III所示质量平均分子量（在表中简单地以“分子量”表示）的硅橡胶1（低分子量硅橡胶）以表I至III所示组成混合，制得复合物A。如下所述对此时的混合状态进行评价。结果基于下述标准示于表I至III中。

A：可以毫无问题地进行混合。

B：尽管可以进行混合，但是一些球体被破坏。

C：混合困难，或者几乎全部球体在混合后被破坏。

将具有表II和III所示质量平均分子量（在表中简单地以“分子量”表示）的硅橡胶2（高分子量硅橡胶）与复合物A以表II和III所示组成混合，从而制备硅橡胶复合物。需要注意的是，在表I所示的对比例1至5中，不混合硅橡胶2。

将上述制得的硅橡胶复合物通过加热而固化，以制得硅橡胶海绵（弹性体）。通过下述方法测量硅橡胶海绵（弹性体）的拉伸强度、拉伸伸长率、撕裂强度和撕裂伸长率，以评价作为加压辊的耐久性。

[拉伸评价]按照JIS K6250对拉伸强度和拉伸断裂伸长率进行评价。评价结果示于表的强度和伸长率栏中。

[撕裂评价]按照JIS K6250对撕裂强度和撕裂断裂伸长率进行评价。评价结果示于表的强度和伸长率栏中。

[加压辊的耐久性评价]

制造具有橡胶弹性层（辊弹性层）的加压辊，所述橡胶弹性层由以上制得的硅橡胶海绵构成。将加压辊安装在实体成像装置上，使用该成像装置进行纸张通过测试。基于纸张通过测试后的辊弹性层的状态进行评价。结果基于以下标准示于表的“加压辊的评价（耐久性）”栏中。

AA：250K纸张通过后在辊弹性层中没有产生破坏。

A：尽管200K纸张通过后在辊弹性层中没有产生破坏，但是在250K纸张通过后观察到破坏。

C：200K以下纸张通过后在辊弹性层中产生破坏。

[表I]

[表II]

[表III]

从表I至III的结果明显看出，在本发明的实施例1至11中，低分子量硅橡胶和已膨胀的树脂微球的混合状态方面的问题小，包括拉伸强度和撕裂强度的机械强度高，并且作为加压辊的耐久性高。特别是，低分子量硅橡胶的分子量M1为12,000以下的实施例1至8显示了低分子量硅橡胶和已膨胀的树脂微球的混合状态良好。

反之，在仅将低分子量硅橡胶用作硅橡胶而不混合高分子量硅橡胶的对比例1至3中，包括拉伸强度和撕裂强度的机械强度低，并且作为加压辊的耐久性不充分。仅使用了分子量为15,000以上的硅橡胶且将已膨胀的树脂微球与该硅橡胶混合的对比例4和5显示了差的混合状态。

在实施例中，使用了分子量M1为8,000以上且12,000以下的低分子量硅橡胶和分子量M2为17,000以上的高分子量硅橡胶（即根据权利要求3所述的发明）的实施例3、4和5显示了良好的混合状态，实现了高拉伸强度和高撕裂强度，并且提供了作为加压辊的耐久性优异的辊。

实施例12至14和对比例6

将质量平均分子量（在表中简单地以“分子量”表示，以下相同）为10,000的硅橡胶（由信越化学社制）、已膨胀的树脂微球（MatsumotoMicrosphere F-50E，在表中简单地以“球体”表示，以下相同）和二氧化硅以表IV所示组成混合，制得复合物A1。此外，将质量平均分子量为10,000的硅橡胶（由信越化学社制）、已膨胀的树脂微球（Matsumoto Microsphere F-50E）和二氧化硅以表IV所示组成混合，制得复合物A2。将复合物A1和复合物A2混合，制得含有低分子量硅橡胶的复合物A。按照实施例1至11所使用的同样的评价方法和同样的标准对此时的混合性进行评价。结果示于表IV中。

将质量平均分子量为20,000的硅橡胶（由信越化学社制：KE-1950）和二氧化硅以表IV所示组成混合，制得含有高分子硅橡胶的复合物B。将复合物B和复合物A混合，制得硅橡胶复合物。需要注意的是，在对比例6中，未混合复合物B。

将上述制得的硅橡胶复合物通过加热而固化，制得硅橡胶海绵（弹性体）。按照实施例1至11所使用的同样的方法测量硅橡胶海绵（弹性体）的拉伸强度和拉伸伸长率，以评价作为加压辊的耐久性。

[表IV]

实施例15、16和对比例7

将已膨胀的树脂微球（Matsumoto Microsphere F-50E）和二氧化硅与质量平均分子量为10,000的硅橡胶（由信越化学社制）以表V所示组成混合，制得复合物A3。将质量平均分子量为10,000的硅橡胶（由信越化学社制）、已膨胀的树脂微球（Matsumoto Microsphere F-50E）和二氧化硅以表V所示组成混合，制得复合物A4。此外，将质量平均分子量为12,000的硅橡胶（由信越化学社制）、金属硅和二氧化硅以表V所示组成混合，制得复合物A5。将复合物A3、复合物A4和复合物A5混合，制得含有低分子量硅橡胶的复合物A。按照实施例1至11所使用的同样的评价方法和同样的标准对此时的混合性进行评价。结果示于表V中。

将质量平均分子量为20,000的硅橡胶（由信越化学社制：KE-1950）和二氧化硅以表V所示组成混合，制得含有高分子硅橡胶的复合物C。将复合物C和复合物A混合，制得硅橡胶复合物。需要注意的是，在对比例7中，未混合复合物C。

将上述制得的硅橡胶复合物通过加热而固化，制得硅橡胶海绵（弹性体）。按照实施例1至11所使用的同样的方法测量硅橡胶海绵（弹性体）的拉伸强度和拉伸伸长率，以评价作为加压辊的耐久性。

[表V]

实施17至20

将已膨胀的树脂微球（Matsumoto Microsphere F-50E）和二氧化硅与表VI所示两种硅橡胶（由信越化学社制）之一以表VI所示组成混合，制得复合物A。按照实施例1至11所使用的同样的评价方法和同样的标准对此时的混合性进行评价。结果示于表VI中。

将质量平均分子量为20,000的硅橡胶（由信越化学社制）和二氧化硅以表VI所示组成混合，制得含有高分子硅橡胶的复合物D。将复合物D和复合物A混合，制得硅橡胶复合物。

将上述制得的硅橡胶复合物通过加热而固化，制得硅橡胶海绵（弹性体）。按照实施例1至11所使用的同样的方法测量硅橡胶海绵（弹性体）的拉伸强度和拉伸伸长率，以评价作为加压辊的耐久性。

[表VI]

参照表IV至VI所示结果，即使在调配二氧化硅和/或金属硅的情况下以及在使用了低分子量硅橡胶的情况下，所述低分子量硅橡胶是通过混合两种以上不同类型的硅树脂或两种以上具有不同分子量的硅橡胶而制得的，只要质量平均分子量M1和M2以及低分子量硅橡胶和高分子量硅橡胶的混合比在本发明的范围内，即可制得具有高机械强度的硅橡胶海绵，并且海绵制造时的混合性也是令人满意的。该结果还显示了具有此硅橡胶海绵的加压辊也具有高耐久性。

参考符号列表

1圆筒金属模具

2PFA层

3芯体

4盖体

5入口

6橡胶弹性层

Claims (5)

1.一种硅橡胶海绵，其是通过下述方式制造的：将已膨胀的树脂微球与低分子量硅橡胶混合以制备复合物A，将所述复合物A与高分子量硅橡胶混合以制备硅橡胶复合物，并且在低于所述树脂微球的软化点的温度下对所述硅橡胶复合物进行加热以使所述硅橡胶固化，

其中，满足关系M2×0.5<(M1×W1+M2×W2)/(W1+W2)，M1为15,000以下，并且M2为15,000以上且等于或大于1.2×M1，其中M1表示所述低分子量硅橡胶的质量平均分子量，W1表示所述低分子量硅橡胶的混合量（质量），M2表示所述高分子量硅橡胶的质量平均分子量，并且W2表示所述高分子量硅橡胶的混合量（质量）。

2.根据权利要求1所述的硅橡胶海绵，其中，所述质量平均分子量M1为12,000以下。

3.根据权利要求1或2所述的硅橡胶海绵，其中，所述质量平均分子量M1为8,000以上，并且所述质量平均分子量M2为17,000以上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的硅橡胶海绵，其中，在所述硅橡胶固化后将所述树脂微球破坏。

5.一种橡胶被覆辊，其具有芯体和设置在该芯体周面上的橡胶弹性层，其中，所述橡胶弹性层由根据权利要求1至4中任一项所述的硅橡胶海绵构成。

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