CN105511243B - 定影、加压辊的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够比较容易地得到不在芯轴界面上引起异常发泡的定影、加压辊的定影、加压辊的制造方法。具备在减压状态下对混入了化学发泡剂的未加硫硅橡胶进行成型的成型工序，在前述成型工序后放置规定时间的放置工序，以及在前述放置工序后对未加硫硅橡胶进行加硫而制成由发泡硅橡胶构成的弹性层的发泡硬化工序。

Description

定影、加压辊的制造方法

技术领域

本发明涉及定影、加压辊的制造方法。

背景技术

在复印机、打印机的定影部中使用的滚筒有由铁、铝等金属制芯轴，弹性层（硅橡胶）构成的滚筒（以下称为定影滚筒），或由芯轴、弹性层、脱模层（氟树脂管）构成的滚筒（以下称为加压滚筒）等，在这种定影加压滚筒中，弹性层广泛地使用低硬度、确保定影宽度更宽，不易从内置在对置的定影滚筒或定影带中的热源获取热的低热容量的发泡硅橡胶。

例如，提出了具有硅胶海绵层的加压滚筒的方案，该硅胶海绵层是在热硬化型硅橡胶组成物（混炼硅橡胶）中混入作为加硫剂的过氧化对甲基苯甲酰基过氧化物以及作为发泡剂的偶氮二异丁腈，并加硫使其发泡而成的（参照专利文献1）。

这种发泡硅橡胶使用了预先在成为基体的橡胶中混入发泡剂，通过加热产生的气化使其发泡的化学发泡，但在成型、加硫工序中产生各种问题。即、在将未加硫硅橡胶挤出成型后进行一次加硫、二次加硫，在芯轴附近发生大的气泡，有产生界面剥离或橡胶的强度降低的问题。这是显著表现出在挤出成型后到一次加硫前的时间长的现象。即、有在制造工序的状态下，成型后的放置时间上出现偏差的可能性，这样一来，有发泡的状态大幅度变化的问题。

另一方面，若在使用在减压下进行未加硫橡胶的混炼挤出机的排气（vent）式挤出机刚挤出成型后进行一次加硫，则有不产生化学发泡剂形成的发泡的问题。

根据这种背景，要求能够容易地进行发泡硅橡胶的成型的方法。

专利文献1：日本国特开2003－345158号公报。

发明内容

本发明是鉴于这种实情而提出的，其目的在于提供一种能够比较容易地得到定影、加压辊的定影、加压辊的制造方法。

实现前述目的的本发明的第1技术方案为一种定影、加压辊的制造方法，其特征在于，具备在减压状态下对混入了化学发泡剂的未加硫硅橡胶进行成型的成型工序，在前述成型工序后放置规定时间的放置工序，以及在前述放置工序后对前述未加硫硅橡胶进行加硫而制成由发泡硅橡胶构成的弹性层的发泡硬化工序。

定影、加压辊的制造方法的特征在于，在第1技术方案所述的定影、加压辊的制造方法中，前述放置工序的放置时间为3小时以上且72小时以下。

定影、加压辊的制造方法的特征在于，在前述第1或第2技术方案所述的定影、加压辊的制造方法中，具备在前述弹性层的表面设置脱模层的脱模层形成工序。

根据本发明，实现了能够比较容易地制造出不在芯轴界面上引起异常发泡的定影、加压辊的定影、加压辊的制造方法。

附图说明

图1是实施方式1所涉及的加压辊的横向剖视图以及纵向剖视图；

图2是具备实施方式1所涉及的定影、加压辊的定影装置的剖视图；

图3是具备实施方式2所涉及的定影、加压辊的定影装置的剖视图；

图4是具备实施方式3所涉及的定影、加压辊的定影装置的剖视图；

图5是具备实施方式4所涉及的定影、加压辊的定影装置的剖视图；

图6是实施例以及比较例的芯轴界面的观察照片。

附图标记说明：

1：加压辊，1A：定影辊，1B：内辊，1C：定影辊，10：定影装置，11：芯体，12：弹性层，13：脱模层，14：定影带，15：推压部件，16：加热机构，17：加热辊。

具体实施方式

以下，基于实施方式对本发明详细地进行说明。

（实施方式1）

对本发明制造的定影、加压辊的结构进行说明。这种定影、加压辊用于在图像形成装置的定影部中通过热和压力将未定影调色剂图像定影在记录介质上，例示了后述的加压辊以及定影辊等。在本实施方式中，作为定影、加压辊的一例，例示了加压辊。

图1是本实施方式所涉及的加压辊的横向剖视图以及纵向剖视图。加压辊1具备芯体11，设在芯体11的周围的弹性层12，以及设在弹性层12的周围的脱模层13。

本发明所涉及的弹性层12由硅橡胶构成，该硅橡胶是在混合了硅橡胶原料和化学发泡剂后，在减压下进行挤出成型，之后，放置规定时间后通过对硅橡胶原料进行硬化而得到的。

构成加压辊1的芯体11由金属或者树脂材料构成。金属或者树脂材料只要是能够作为加压辊1的芯体使用即可，没有特别限制。此外，对芯体11的形状也没有限制，既可以是中空的，也可以不是中空的。

构成弹性层12的硅橡胶只要是通过加热硬化而生成弹性体的硅橡胶即可，没有特别限制。具体地说，使用混炼硅橡胶。这种硅橡胶能够使用市售的硅橡胶，当然也可以并用两种以上。

化学发泡剂没有特别限制，例如能够使用1，1－偶氮二（环己烷－1－羧酸甲酯）。化学发泡剂的混入量没有特别限制，例如可相对于未加硫橡胶原料100质量部混入3～8质量部。

脱模层13优选由高脱模性的合成树脂材料构成，能够列举出氟树脂等。作为氟树脂，能够列举出全氟烷氧基氟树脂（PFA）、聚四氟乙烯（PTFE）、氟化乙烯丙烯共聚物（FEP）、乙烯－四氟乙烯共聚物（ETFE）等，尤其优选全氟烷氧基氟树脂（PFA）。

脱模层13的厚度只要是能够赋予定影、加压辊高的脱模性的厚度即可，没有特别限制，优选为10μm～100μm，更优选为20μm～50μm。另外，脱模层也可以不设置。

根据本发明所涉及的定影、加压辊，由于遍及辊整体地具备低硬度并且轴向的硬度的偏差小的弹性层12，所以能够确保定影部的定影宽度更宽，提高调色剂的定影性。

在此，对本发明所涉及的定影、加压辊的制造方法进行说明。

本发明的定影、加压辊的制造方法具备在减压状态下对混入了化学发泡剂的未加硫硅橡胶进行成型的成型工序，在前述成型工序后放置规定时间的放置工序，以及在前述放置后工序后对未加硫硅橡胶进行加硫而制成由发泡硅橡胶构成的弹性层的发泡硬化工序。

未加硫硅橡胶是在混炼型硅橡胶中加入化学发泡剂和加硫剂，进而加入必要量的添加剂进行调制。在减压状态下对这种混炼型未加硫硅橡胶进行成型。

在该成型工序后具备放置规定时间的放置工序，在放置工序后具备使未加硫硅橡胶发泡硬化而制成由发泡硅橡胶构成的弹性层的发泡硬化工序。

如上所述，在常压下进行了挤出成型的情况下，之后若长时间放置，则尤其是在与芯轴的界面附近发生气泡，之后，即使发泡硬化，也不能够制造出均匀的发泡体。另一方面，若在减压状态、即例如使用排气成型机进行挤出成型，则化学发泡剂不再发泡，但通过之后放置规定时间而能够发泡。另外，减压条件例如可以是是－0.09MPa。

这样，在本发明中，首次发现了若在减压状态下成型的未加硫硅橡胶在放置规定时间后进行加硫，则与不放置规定时间相比较能够正常发泡，成型出具有微细化的巢室的发泡体。

即、成型后的放置工序的放置时间一直到能够进行化学发泡的发泡。此外，进行放置的温度没有特别限制，优选在加硫反应不加剧的条件下进行，例如，可在5～40℃的条件下进行3小时以上。

这样，在减压状态下进行了成型后放置了规定时间的未加硫硅橡胶被一次加硫，进而，通过其后进行二次加硫而成为规定的弹性层12。

一次加硫、二次加硫条件因原材料的不同而不同，没有特别限制。

一次加硫条件例如为150～300℃、15～90分钟的程度，二次加硫条件例如为200～250℃、5～20小时的程度。

本发明的弹性层12通过在减压成型后放置了规定时间后进行发泡的同时进行一次加硫，作为定影、加压辊是有用的。

另外，弹性层12的厚度例如为0.5mm～20mm，优选为2mm～6mm。这是为了提高调色剂的定影性，谋求图像的高画质化。

接着，在弹性层12的周围形成由PFA管等构成的脱模层13。脱模层13除了使用PFA管之外，例如也可以通过涂敷液的涂敷而形成。另外，即使不一体成型出弹性层和脱模层，而是通过别的工序制造，当然也可以制造出辊硬度低并且轴向的硬度的偏差小的低热容量的定影、加压辊。

接着，对使用本发明的制造方法制造的定影、加压辊的定影装置进行说明。

这种定影装置10搭载在图像形成装置中，通过热和压力使未定影调色剂图像定影在记录介质上。

图2是表示本实施方式所涉及的定影装置的示意剖视图。如图2所示，定影装置10具备实施方式1所涉及的加压辊1，与加压辊1对置配置的定影带14，在与加压辊1对置的位置、从内侧相对于加压辊1推压定影带14而形成规定的辊隙部的推压部件15，以及将定影带14加热到规定温度的加热机构16。

定影带14只要是通过与对置的加压辊1的压接而能够形成规定的辊隙部即可，例如是由至少具有一层无缝电铸带的金属基体，形成在金属基体的内周面的滑动层，形成在金属基体的外周面的弹性层，和形成在弹性层的外周面的脱模层构成。

推压部件15由橡胶等弹性体以及树脂、金属等构成。也有在表面上根据需要形成由氟树脂等构成的层，或者设有滑动片或槽等情况。此外，也可以在滑动片的表面上实施凹凸加工。

加热机构16只要是能够对定影带14进行加热即可，也可以设在定影带14的外侧。作为加热机构16，能够列举出卤素加热器，电热丝加热器，红外线加热器，励磁线圈（热源）产生的电磁感应发热等。另外，加热机构16也可以内置在推压部件15中。

本发明的定影装置10具备辊硬度低并且轴向的硬度的偏差小的低热容量的加压辊1。这样一来，能够实现在定影部中确保定影宽度更宽，能够提高调色剂的定影性的定影装置。

（实施方式2）

在实施方式2中，作为定影、加压辊的一例，例示了定影辊以及加压辊。另外，对于与实施方式1相同的部件赋予相同的附图标记，省略重复的说明。

图3是具备实施方式2所涉及的定影辊以及加压辊的定影装置的示意剖视图。如图3所示，定影装置10A具备加压辊1，与加压辊1对置配置的定影带14，和取代推压部件而从内侧相对于加压辊1推压定影带14的定影辊1A。在定影辊1A上，虽然未图示，但在外侧配置有加热机构。本发明的定影、加压辊既可以作为图4所示的定影辊1A使用，也可以作为加压辊1使用。

（实施方式3）

在实施方式3中，作为定影、加压辊的一例，例示了内辊以及加压辊。另外，对于与实施方式1相同的部件赋予相同的附图标记，省略重复的说明。

图4是具备实施方式3所涉及的内辊以及加压辊的定影装置的示意剖视图。

如图4所示，定影装置10B具备加压辊1，与加压辊1对置配置的定影带14，从内侧相对于加压辊1推压定影带14的内辊1B，以及内置加热机构的加热辊17。在定影带14的内侧配置有内辊1B和内置加热机构的加热辊17，由内辊1B和加热辊17驱动定影带14旋转。本发明的定影、加压辊既可以作为图4所示的内辊1B使用，也可以作为加压辊1使用。

（实施方式4）

在实施方式4中，作为定影、加压辊的一例，例示了定影辊以及加压辊。对于与实施方式1相同的部件赋予相同的附图标记，省略重复的说明。

图5是具备实施方式4所涉及的定影辊以及加压辊的定影装置的示意剖视图。

如图5所示，定影装置10C具备加压辊1，和与加压辊1对置配置的定影辊1C。虽然未图示，但在定影辊1C中内置有加热机构。本发明的定影、加压辊既可以作为图5所示的定影辊1C使用，也可以作为加压辊1使用。

以下，参照实施例进一步对本发明进行说明。

（实施例1）

用混炼滚筒对在混炼型硅橡胶X－30－4037－U（信越化学工业社制）100质量部中加入了加硫剂C－25B（信越化学工业社制）3质量部、作为催化剂加入C－25A（信越化学工业社制）0.5质量部，作为发泡剂加入KE－P－26（信越化学工业社制）5质量部，着色剂0.5质量部的未加硫硅橡胶原料进行混炼。另一方面，准备涂敷了底涂料的直径为20mm的芯轴。将芯轴设置在排气挤出成型机中，将未加硫硅橡胶挤出到芯轴的周围进行成型。排气挤出成型机的减压状态是表压读数为－0.1MPa，挤出的成型未加硫硅橡胶的直径为34.5mm。

在常温（25℃）下放置6小时后，以250℃进行1小时一次加硫，然后以210℃进行10小时二次加硫。

在二次加硫后，对弹性体进行轴向的尺寸切割和表面的橡胶研磨，制成定影、加压辊。定影、加压辊的直径为40mm。

（实施例2）

除了在常温（25℃）下放置24小时之外，与实施例1同样地得到了定影、加压辊。

（实施例3）

除了在常温（25℃）下放置72小时之外，与实施例1同样地得到了定影、加压辊。

（实施例4）

除了在40℃的环境下放置24小时之外，与实施例1同样地得到了定影、加压辊。

（实施例5）

除了在40℃的环境下放置72小时之外，与实施例1同样地得到了定影、加压辊。

（比较例1）

除了在室温（25℃）下放置3小时之外，与实施例1同样地得到了定影、加压辊。

（比较例2）

除了使用非通风挤出成型机进行成型之外，与实施例1同样地得到了定影、加压辊。

（试验例）

将实施例、比较例的定影、加压辊沿着轴切断，观察截面时，实施例1～5的定影、加压辊遍及与轴正交的方向、轴向具有均匀的巢室。将实施例1的芯轴界面附近的截面观察照片示于图6（a）。

另一方面，比较例1的定影、加压辊中，化学发泡剂未正常地发泡，不是发泡体。此外，在比较例2的定影、加压辊中，在芯轴附近存在很多大的气泡而有问题。将比较例2的芯轴界面附近的截面照片示于图6（b）。

Claims (2)

1.一种定影、加压辊的制造方法，其特征在于，具备在减压状态下对混入了化学发泡剂的未加硫硅橡胶进行成型的成型工序，在前述成型工序后放置规定时间的放置工序，以及在前述放置工序后对前述未加硫硅橡胶进行加硫而制成由发泡硅橡胶构成的弹性层的发泡硬化工序，

在25℃至40℃的温度下进行放置，前述放置工序的放置时间为3小时以上且72小时以下。

2.如权利要求1所述的定影、加压辊的制造方法，其特征在于，具备在前述弹性层的表面设置脱模层的脱模层形成工序。

Images