CN1110727C - 油涂敷装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种油涂敷装置,该油涂敷装置是制造容易的简单构造,而且,从使用开始时就能进行适量的低粘度的硅油的涂敷,使用中无用的油的渗出少,走纸再开始后不用担心进行过剩的油涂敷,因此,即使对OHP用纸进行复印或者印刷时,在定影图像上也不会产生浓淡不均,可以进行极其均匀地涂敷。在多孔质油保持构件上浸含硅油,在其油涂敷侧附设抗弯性为50~70mm的耐热性纤维毛毡,再在其油涂敷侧附设油涂敷量控制层。
Description
本发明涉及作为静电复印机、电子照像式印刷机中的定影装置的构成零件的油涂敷装置。
在静电复印机、电子照像式印刷机等设备的定影装置上,在定影复制到记录纸上的调色涂料时,往往在加热定影轧辊上附着调色涂料,为了防止其调色涂料污损后面的记录纸,在定影辊上由油涂敷辊涂敷微量的硅油等脱模油,使调色涂料附着在加热定影轧辊上,又使记录纸不因附着调色涂料而卷上。具有这样功能的油涂敷辊已经提出了各种各样的方案。例如,使用由金属制开孔中空管或耐热性纤维之类构成的圆筒状成形体作为蓄存涂敷的脱模油的油保持构件,在其圆筒状成形体表面上设置由耐热性毛毡构成的油转移层,再在其上附设由多孔质膜构成的油涂敷量控制层,这样的油涂敷辊已为众所周知。其中,特开平9-108601号公报中记载的油保持部,具有由结合剂把耐热性纤维相互结合而成的纤维间不存在结合剂的细微的连通空隙,而且具有均匀分布的孔径为0.05~2mm的气孔群的总空隙率为30-90%的多孔质圆筒状成形体。使用该多孔质圆筒状成形体的油涂敷辊,其油保持构件能保持多量的硅油,而且,可以连续长时间地稳定地进行涂敷。
但是,在彩色复印机和彩色印刷机之类的定影装置上使用该油涂敷装置时,与单色方式的情况相比,由于需要在定影轧辊上涂敷多量的油而使用50~100cst的比较低粘度的硅油,所以,当走纸张数达到数百~数千张这样的从使用开始的短暂时间内,有油涂敷量变得过大的倾向。同理,在机械停止时,渗出的油量也增加。在走纸再开始后的短时间内也存在着超越适量的硅油涂敷在定影轧辊上的问题。
再有,在塑料片制的OHP用纸上进行复印或者印刷时,即使极微小的油涂敷不均也会影响调色涂料的定影并容易在定影图像上产生浓淡不均,特别是用螺旋卷绕的方式无间隙地卷缠带状毛毡而形成油转移层,其表面即使看起来平坦,但是,在带状毛毡的端面的对接部分上存在着微小的台阶,由于它们螺旋状的延伸,虽然很微小,也会成为产生线条状的油涂敷不均的原因,进而成为定影图像的浓淡不均的原因。
作为解决问题的手段,在油涂敷量控制层和油转移层之间再设置一层弹性体层,由于基于该弹性体层的弹性变形能的缓冲作用,油涂敷辊和定影辊之间的接触压力会随着作为油转移层的毛毡层凹凸而变动,从而防止引起上述油涂敷不均及图像定影不均。但是,由于需要形成带状毛毡的以螺旋卷绕方式形成的毛毡层和弹性层2个层,所以,制作上复杂,存在成本上升的问题。
另外,在原有的例如圆筒状成形体或者带状成形体上附设油转移层或者弹性体层、在粘接油涂敷量控制层的涂敷辊中,由于因接触面积小而引起接触强度不足的原因,油涂敷量控制层或偏移、或剥离,也存在难以经常稳定地在定影轧辊上涂敷脱模油的问题。
因此,本发明的目的在于提供一种油涂敷装置,该油涂敷装置是制作容易的简单的构造,而且,从使用开始时就能进行适量的低粘度的硅油的涂敷,使无用的油渗出的少,走纸再次开始后不用担心进行过剩的油涂敷,另外,即使对OHP用纸进行复印或者印刷时,在定影图像上也不产生浓淡不均,可以进行极其均匀的油涂敷。
另外,本发明的另一个目的在于,提供一种油涂敷量控制层在运转中既不偏移也不剥离,而且容易粘接到油保持构件上的油涂敷装置。
在这样的实际情况中,本发明者们进行认真地研究,结果发现,如果把附设在多孔质油保持构件和油涂敷量控制层之间的油转移层做成具有特定的抗弯性的耐热性纤维毛毡的1层或多层,就没有必要附设作为油涂敷不均及定影图像的浓淡不均的对策的不同的2种毛毡状物或弹性体层,可以做成制作容易的简单的构造,可以低成本化,同时,即使对OHP用纸进行复印或者印刷时也不在定影图像上产生浓淡不均,可以进行极其均匀的油涂敷,最终完成本发明。
也就是说,本发明所提供的油涂敷装置,其特征在于,在多孔质油保持构件上含浸硅油,在其油涂敷侧附设抗弯性为30~90mm的耐热性纤维毛毡,再在其油涂敷侧附设油涂敷量控制层。
图1是表示在本发明实施例的油涂敷辊的在定影装置中的设置状态的侧视图。
图2是本发明实施例的油涂敷辊的径向剖视图。
图3是本发明实施例的油涂敷辊的轴向剖视图。
图4是表示在本发明另一实施例的油涂敷辊的在定影装置中的设置状态的侧视图。
在本发明的油涂敷装置中使用的多孔质油保持构件,是与例如特开平9-108601号公报中出示的构件同样的构件,是在大容量的气孔群中保持大量硅油的构件。被保持的硅油经过微细地纤维间空隙,通过毛细管现象转移到耐热性纤维毛毡中,接下来,浸透到多孔质膜的油涂敷量控制层,最后,渗出到油涂敷量控制层表面。在多孔质油保持构件中保持的硅油通常在25℃下使用50~1000cst的低粘度硅油,理想的是50~300cst的低粘度硅油。
存在于最外层的油涂敷量控制层是多孔质膜,它使硅油的涂敷量稳定在合适的状态。该油涂敷量控制层理想的是例如厚度15~130μm,平均气孔直径0.05~3.0μm,气孔率60~90%,透气度3~1500秒/100cc的多孔质膜,象后述那样在把油涂敷量控制层和耐热性纤维毛毡用粘接剂和硅酮橡胶的混合物粘接起来的情况下,最好是厚度为15~130μm,平均气孔直径0.05~3.0μm,在粘接状态下的透气度为1万~300万秒/100cc的多孔质膜。用硅酮漆和硅酮橡胶的混合物粘接例如PTFE(聚四氟乙烯)膜时,在全体粘接面上均匀地进行粘接。为此,用硅酮漆以规定的比例填埋属于多孔质膜的PTFE膜的孔,PTFE膜的透气度变大。由硅酮漆和硅酮橡胶的混合比可以控制用粘接剂填埋的孔的比例,即可以控制透气度。在油涂敷装置的安装状态中,透气度如果处于该范围内,就能得到良好的油涂敷性能。另外,该透气度不管粘接剂的种类和粘接方法都显示该范围的值。该多孔质膜的理想的材料是PTFE。这样的油涂敷量控制层,由于上述低度硅油及后述的具有特定的抗弯性的耐热性纤维毛毡的共同作用,使用开始时及运转开始时的油过剩涂敷问题得到显著地改善,因而,在正常的运转中,与不设置该多孔质膜的情况相比,可进行多量的油涂敷,进行极其稳定的油涂敷。在此,“透气度”是由B型古莱织物紧密度测定仅式测定的古莱数(单位:秒/100cc),在用粘接剂和硅酮橡胶的混合物进行粘接时,从涂敷过的油涂敷量控制层表面用甲苯溶解出油,在只残存粘接剂的状态下测定透气度。“气孔率”是根据比重测定值由公式:气孔率(%)=1-[1-假比重/真比重]×100计算出的值。
在本发明的油涂敷装置中使用的抗弯性为30~90mm的耐热性纤维毛毡,未被特别地限制,例如,使用芳族聚酰胺系的耐热性纤维毛毡,这些在市场上以商品名“ノ一メツクス”(日本フェルト工业社制)等出售着。抗弯性通常表示织物等的抗弯曲强度的程度,是用JISL1096中规定的抗弯性的A法“悬臂法”求出的值。另外,耐热性纤维毛毡的抗弯性与毛毡密度成正比,与毛毡的气孔径成反比。因此,抗弯性的数值越大,毛毡越密,气孔径越小,是所谓硬的毛毡,抗弯性的数值越小,毛毡越粗,气孔径越大,是所谓柔软的毛毡。另一方面,在本发明中,对于属于油转移层的耐热性纤维毛毡,要求具有吸收适量的保持在油保持构件中的硅油和具有用于防止油涂敷不均的柔软性的双重功能。从硅油的吸收功能的观点出发,需要有比作为油保持构件的多孔质体的空隙孔更细微的纤维间空间,由毛细管现象来完成正常的适量的吸收,需要毛毡密度高的硬的毛毡。另外,从防止油涂敷不均的柔软性的观点出发,由于该耐热性纤维毛毡过硬时会产生油不均匀,所以,要求有一定的柔软性。也就是说,该抗弯性30~90mm同时满足硅油的吸收功能和用于防止油涂敷不均的柔软性功能的相反的要求。下限值30mm是从吸收适量的保持在油保持构件内的硅油的观点确定的值,上限值90mm是从抑制油涂敷不均的观点确定的值。另外,该耐热性纤维毛毡的理想情况是抗弯性为40~80mm,厚度为0.4~1.0mm,密度为150~250kg/m3。而特别理想的抗弯性是52~68mm。
对于把该耐热性纤维毛毡安装在多孔质油保持构件上的方法,没有特殊的限制,如果本发明的油涂敷装置是辊状的物体,只要在多孔质圆棒状油保持成形体的外周卷缠1~5层最好2~4层海苔卷状的耐热性纤维毛毡即可,如果本发明的油涂敷装置是垫状的物体,可以在多孔质垫状油保持成形体的油涂敷侧安装1~5层最好2~4层耐热性纤维毛毡。
在本发明的油涂敷装置中,可以用粘接剂和硅油的混合物粘接上述耐热性纤维毛毡和上述油涂敷量控制层。因此,通过分散状态的粘接剂的硬化,使多孔质油保持构件和油涂敷量控制层在完全分散的状态下进行粘接,由分散状态的硅油确保油涂敷量控制层在完全分散的状态下的硅油的通油路。该混合物被充分混合、粘接剂和硅油相互分散是重要的,把混合物涂敷在耐热性纤维毛毡的外周整面上,在其涂敷面上卷缠一周油涂敷量控制层并粘接。即,接触耐热性纤维毛毡的外周全面的油涂敷量控制层的整面用混合物进行粘接。该粘接剂若是在与硅油共存的状态下能够粘接耐热性纤维毛毡和油涂敷量控制层的东西,就没有特别的限制。作为粘接剂,可以使用硅酮漆,上述混合物中,该硅酮漆(SW)和上述硅油(SO)的混合比(SW∶SO)是9∶1~2∶8(SW∶SO=9∶1~2∶8)。混合比低于9∶1,例如,10∶0,则粘接部分多,硅油的油通路少,涂敷量变得不足,反之,混合比高于2∶8,例如,1∶9,则粘接部分少,耐热性纤维毛毡和油涂敷量控制层的粘接强度变得不足。
硅酮漆可以使用一般叫做硅酮漆的东西,即,使硅酮橡胶的交联密度非常高的是硅酮树脂,硅酮漆是通过把未反应的硅酮树脂溶解在溶剂中而得到的。该硅酮漆多达3~4官能成分,与硅酮橡胶相比其粘接能力优秀。另外,作为与硅酮漆混合的硅油的具体例子,如直链状甲基硅油、支链状甲基硅油、甲基苯基硅油及几个二甲基被其它的有机基置换的变性的硅油,其粘度通常在25℃下是100~100000cst,最好是5000~30000cst。
下面,对本发明的油涂敷装置的代表性的制造方法进行说明。首先,准备多孔质油保持构件,即,多孔质油保持构件是在纤维直径约为2~15μm的耐热性纤维中以所需比率配合用于形成气孔的耐水性粒状有机物及适当的结合材料,还要根据需要配合用于调整该多孔质油保持构件的纤维同空隙量的无机质填充料,加入适量的水,混合后成形所希望的形状。作为上述耐热性纤维,可以列举出铝硅酸盐质纤维、氧化铝纤维、玻璃纤维及芳族聚酰胺纤维等。作为上述耐水性粒状有机物,可以列举出粒状合成树脂、木粉、石墨粉等。作为各原料的配合比例的具体例子,耐热性纤维是100重量份,耐水性粒状有机物是10~300重量份,结合材料是2~300重量份。
得到的成形体在加热下干燥并使其硬化,然后,在大约150~400℃下并用了无机结合剂时,在大约400~1000℃烧结,粒状有机物通过燃烧或者分解·气化而消失,最后剩下气孔。
通过选择以上工序中的原料的选择、配合比、成形条件等,在烧结成形体上形成孔径为0.05~2mm的气孔群和最佳孔径为5~30μm的纤维间连通空隙,由此得到总空隙率为30~90%,最好为70~80%的物体,这样既能确保机械强度又能保持多量的油,并且所保持的油可以圆滑的排出。
把得到的多孔质油保持构件浸渍在25℃的粘度为50~1000cst、最好为50~300cst的低粘度硅油中,含浸该硅油的保持构件中的气孔的大部分充满了硅油。作为多孔质油保持构件,除了上述的而外,可以使用任意的纤维质或金属制的多孔质圆筒状或垫状的成形体。
然后,把具有所希望的厚度、宽度与多孔质油保持构件相同的、抗弯性为30~90mm的耐热性纤维毛毡附设在该多孔质油保持构件的油涂敷侧。该多孔质油保持构件例如为在多孔质圆棒状物的情况下,在其外周海苔卷状地卷缠1~5层,最好是2~4层。该耐热性纤维毛毡不仅从油保持构件上持续地吸收适量的硅油,而且通过适度的弹性变形,还可以增大定影装置的加热定影辊与油涂敷辊的接触面积,不产生油涂敷不均匀,同时起到即使是对OAP用纸进行复印或者印刷的情况也不会在定影图像上产生浓淡不均的作用。
最后,把上述的多孔质膜的油涂敷量控制层安装或者卷缠并定影在该耐热性纤维毛毡的油涂敷侧,作为定影(附设)方法,没有特殊的限制。使用作为上述粘接剂的硅酮漆和硅油的混合物将多孔质油保持构件与耐热性纤维毛毡进行粘接可获得不会产生油涂敷不均、并且油涂敷量控制层在运转中既不会偏移也不会剥落、而且容易粘接到油保持构件的油涂敷装置,从这一点上看是理想的,作为多孔质膜的油涂敷量控制层,最好是用聚四氟乙烯制作,该聚四氟乙烯制作的多孔质膜有气孔大小及数量、膜质等方面具有不同的多种特性的商品在市场都有出售,本发明中使用的是很容易买到的。作为商品的一例,有商品名叫“ポアフロソ”(住友电器工业社制)的。
由上述方法得到的本发明的油涂敷装置的用于安装在复印机和印刷机的定影装置上的支轴的安装可以在硅油含浸前或者含浸后的任意阶段进行。
下面,根据图1~图4对本发明的油涂敷装置的概略的构造进行说明。图1是表示在本发明的实施例的油涂敷辊的定影装置中的设置状态的侧视图,图2是本发明的实施例的油涂敷辊的径向的剖视图,图3是本发明的实施例的油涂敷辊的轴向的剖视图。在图中,1表示油涂敷辊,油涂敷辊1的基本构造为在多孔质油保持构件2上设置的耐热性纤维毛毡11,再仅仅卷缠或者用粘接剂与硅油的混合物粘接油涂敷量控制层3。而且,该油涂敷辊1被组装入定影装置4上,定影装置4中,在加热定影轧辊5和加压轧辊6之间通过记录纸7,将复制在记录纸7的表面7a上的调色涂料8定影,为使记录纸7的表面7a上调色涂料8不附着在加热定影轧辊5上,使油涂敷辊1与加热定影轧辊5对接,将作为脱模油的硅油涂敷在加热定影轧辊5上。
多孔质油保持构件2安装在轴10上。在该油保持构件2的外周上,形成耐热性纤维毛毡11。该耐热性纤维毛毡11卷缠在油保持构件2的外周上,担当着从油保持构件2吸收硅油并向油涂敷量控制层3供给硅油的角色。油涂敷量控制层3使用的是拉伸的聚四氟乙烯(PTFE)多孔质膜(以下称PTFE多孔质膜)。该油涂敷量控制层3直接卷绕或者用粘接剂与硅油的混合物粘接在形成于油保持构件2的外周上的作为油转移层的耐热性纤维毛毡11上,该混合物被充分地混合并相互分散是重要的,在耐热性纤维毛毡11的外周全面上涂敷混合物,在其涂敷面上卷缠一圈油涂敷量控制层3并进行粘接。
另外,图4是表示本发明的另一个实施例的图。图4所示的实施例,作为在加热定影轧辊5上涂敷脱模油的油涂敷装置的构造,是其形状采用大致平板状的垫形式的实施例。在该结构中,在由多孔质材料或毛毡那样的材料构成的略平板状的油保持部52的表面上通过耐热性纤维毛毡11附设PTFE多孔质膜53。
下面,列举实施例更具体地说明本发明。
实施例1
以铝硅酸盐质纤维作为主要材料制做外径28.4mm×内径8.0×长度3338.0mm的油保持构件。该油保持构件具有细微的纤维空隙和孔径约0.1~0.3mm的气孔,总空隙率为78%。在该油保持构件内含浸25℃的粘度为100cst的硅油约120g,然后,在中空部插通轴,两端进行定影。接着,在外周面上,海苔卷状地卷缠4圈抗弯性60mm、厚度0.7mm、单位面积重量130g/m2的芳族聚酰胺系耐热性纤维毛毡(商品名“ノ一メツクス”,日本毛毡工业社制)并定影,再在芳族聚酰胺系耐热性纤维毛毡的外周面上海苔卷状地卷缠一圈膜厚50μm、孔径0.1μm的拉伸的PTFE多孔质膜的油涂敷量控制层并定影,得到油涂敷辊。该油涂敷辊由下述的试验(1)及(2)进行评价。结果见表1。
(1)在市售的彩色印刷机(彩色走纸速度4ppm)的定影装置
上安装油涂敷辊,把深红色单色的无间隙图像(バタ图像)
定影在一张A4大小的OHP用纸上,走纸,观察在OHP
用纸上有无硅油的涂敷不均。硅油的涂敷不均会使深红色单
色的无间隙图像的浓淡和颜色不均并能观察到。
(2)用市售的彩色印刷机印刷规定的张数,根据印刷前后的油涂
敷辊的重量的减少算出油涂敷量。合适的油涂敷量是预先由
实验求出的在定影辊上不附着调色涂料的油涂敷量。“O”表
示适量,“少”表示涂敷量少。
实施例2及实施例3
除了把芳族聚酰胺系耐热性纤维毛毡的抗弯性60mm做成抗弯性52mm(实施例2)、抗弯性68mm(实施例3)之外,其余与实施例1同样进行。结果见表1。
比较例1
以铝硅酸盐质纤维作为主要材料制作外径28.4mm×内径8.0mm×长度338.0mm的油保持构件。该油保持构件具有细微的纤维间空隙和孔径约0.1~0.3的气孔,总空隙率是78%。在该油保持构件上含浸25℃的粘度为100cst的硅油约120g,然后在中空部插通轴,定影其两端部。接着,在外周面上螺旋状无间隙地卷缠并定影抗弯性96mm、厚度2.0mm、单位面积重量520g/m2的30mm宽的长方状芳族聚酰胺系耐热性纤维毛毡(商品名“ノ一メツクス”,日本毛毡工业社制),在其外周上海苔卷状地卷缠并定影一圈抗弯性60mm、厚度0.7mm、单位面积重量130g/m2的弹性毛毡,再在其外周卷缠并定影膜厚50μm、孔径0.1μm的拉伸的PTFE多孔质膜的油涂敷量控制层,得到油涂敷辊。由上述的试验(1)评价该油涂敷辊。
比较例2
以铝硅酸盐质纤维作为主要材料,制作外径28.4mm×内径8.0mm×长度338.0mm的油保持构件。该油保持构件具有细微的纤维间空隙和孔径约0.1~0.3mm的气孔,总空隙率78%。在该油保持构件上含浸25℃的粘度为100cst的硅油约120g,然后在中空部插通轴,定影其两端部。接着,在外周面上螺旋状地部分重叠地卷缠抗弯性126mm、厚度2.8mm、单位面积重量730g/m2的30mm宽的长方状芳族聚酰胺系耐热性纤维毛毡(商品名“ノ一メツクス”,日本毛毡工业社制),再在其外周卷缠并定影膜厚50μm、孔径0.1μm的拉伸的PTFE多孔质膜的油涂敷量控制层,得到油涂敷辊。由上述试验(1)评价该油涂敷辊。
比较例3
除了把芳族聚酰胺系耐热性纤维毛毡的抗弯性60mm做成抗弯性28mm(比较例3)之外,其余与实施例1同样地进行。结果见表1。
[表1]
实施例 | 比较例 | |||||
1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | |
1层毛毡厚度(mm)1层毛毡抗弯性2层毛毡厚度(mm)2层毛毡抗弯性 | 0.760-- | 0.752-- | 0.768-- | 1.0960.760 | 2.8126-- | 0.728-- |
OHP浓淡不均油涂敷量 | 无O | 无O | 无O | 无O | 有O | 无少 |
根据表1,在油保持构件和油涂敷量控制层之间附设一层抗弯性为30~90mm、最好为50~70mm的耐热性纤维毛毡,可以用简单的构造防止油涂敷不均。另外,比较例1在性能上没有问题,但是由于使用2种毛毡比较费事。从比较例2中可以确认该抗弯性超越了30~90mm的上限,其油涂敷不均。由比较例3可知,低于下限虽然使油涂敷不均现象少了,但是油的涂敷量也变少了。
根据本发明,油涂敷装置是一种制作容易的简单的构造,而且从使用开始时就可以进行适量的低粘度硅油的涂敷,使用中无用的油的渗出少,不用担心走纸重新开始后进行过剩的油涂敷,因此,即使是在对OHP用纸进行复印或印刷的情况下,也不会在定影图像上产生浓淡不均,可以进行极其均匀的油涂敷。另外,油涂敷量控制层在运转中,既不偏移也不剥离,而且,容易粘接到油保持构件上。
Claims (11)
1.油涂敷装置,其特征在于,它是由在多孔质油保持构件中浸含硅油,在其油涂敷侧附设抗弯性为30~90mm的耐热性纤维毛毡,再在其油涂敷侧附设油涂敷量控制层而构成的。
2.如权利要求1所述的油涂敷装置,其特征在于,上述耐热性纤维毛毡和上述油涂敷量控制层用粘接剂和硅油的混合物粘接。
3.如权利要求1所述的油涂敷装置,其特征在于,上述油涂敷量控制层是厚度为15~130μm、平均气孔直径为0.05~3.0μm、气孔率为60~90%、透气度为3~1500秒/100cc的多孔质膜。
4.如权利要求2所述的油涂敷装置,其特征在于,上述油涂敷量控制层是厚度为15~130μm、平均气孔直径为0.05~3.0m、粘接状态下的透气度为1万~300万秒/100cc的多孔质膜。
5.如权利要求1所述的油涂敷装置,其特征在于,上述油涂敷量控制层是聚四氟乙烯多孔质膜。
6.如权利要求2所述的油涂敷装置,其特征在于,上述粘接剂是硅酮漆,上述混合物中该硅酮漆(SW)和上述硅油(SO)的混合比(SW∶SO)是9∶1~2∶8。
7.如权利要求1所述的油涂敷装置,其特征在于,上述耐热性纤维毛毡,其抗弯性是50~70mm。
8.如权利要求1所述的油涂敷装置,其特征在于,上述耐热性纤维毛毡,抗弯性为40~80mm、厚度为0.4~1.0mm、密度是150~250kg/m3。
9.如权利要求1所述的油涂敷装置,其特征在于,上述耐热性纤维毛毡被附设1层~5层。
10.如权利要求1所述的油涂敷装置,其特征在于,上述耐热性纤维毛毡被附设2层~4层。
11.如权利要求1所述的油涂敷装置,其特征在于,上述耐热性纤维毛毡,抗弯性为52~68mm、厚度为0.4~1.0mm、密度是150~250kg/m3。
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