DE2824081A1 - Druckrolle und deren verwendung in einer rollenaufschmelzvorrichtung zum fixieren von tonerbildern an kopierblaettern - Google Patents

Description

PATE.MTANV/ÄLTE A. H. KINKELDEY

DR-ING

W. STOCKMAIR

K. SCHUMANN

Oft BCR NAT. · DM>L-PH*S

P. H. JAKOB

DlPL-ING.

G. BEZOLD

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE

P 12 725

Druckrolle und deren Verwendung in einer Rollenaufschmelzvorrichtung zum Fixieren von Tonerbildern an Kopierblättern

Die Erfindung betrifft eine beheizte Druckaufschmelzvorrichtung, die in xerographischen Kopiergeräten verwendet wird, sie betrifft insbesondere eine verbesserte Druckrolle, die zusammen mit einer Aufschmelzrolle verwendet wird, wobei beide Rollen einen Rollenspalt bilden, durch den Kopierblätter so geführt werden, daß Tonerbilder mit der Aufschmelzrolle in Kontakt kommen,

In der Xerographie wird im allgemeinen eine Xerographische Oberfläche, die aus einer Schicht aus einem photoleitfähigen isolierenden Material besteht, die an einer elektrisch leitenden
Unterlage befestigt ist, als Träger für elektrostatische Bilder

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TELEFON (O39) 02 20 62 TELEX Οζ-29 380 TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIEFiER

verwendet. Bei der üblichen Art der Durchführung des Ver— fahrens wird die gesamte Xerographische Oberfläche gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen und dann einem Lichtmuster des zu reproduzierenden Bildes ausgesetzt, wodurch die Bereiche (Flächen), in denen das Licht auf die Schicht auftrifft, entladen werden. Die nicht-entladenen Bereiche (Flächen) der Schicht bilden dann ein elektrostatisches Ladungsmuster, das der Konfiguration des ursprünglichen Lichtmusters entspricht. Das latente elektrostatische Bild wird entwickelt, indem man es mit einem feinteiligen elektrostatisch anziehbaren Pulver (Toner) in Kontakt bringt. Das Pulver wird in den Bildbereichen (Bildfläcben) durch die elektrostatischen Ladungen auf der Schicht festgehalten. Dann wird es auf ein Blatt Papier oder eine andere geeignete Oberfläche übertragen und daran fixiert un ter Bildung einer dauerhaften Kopie (Abzug).

Es gibt verschiedene Arten des Aufschmelzens oder Fixierens der Tonerteilchen an dem Trägerelement, von denen eine die Anwendung von Wärme ist. Um elektroskopische Tonermaterialien dauerhaft mittels Wärme an einem Trägerelement zu fixieren oder darauf aufzuschmelzen, ist es erforderlich, die Temperatur des Tonermaterials bis zu einem solchen Punkte zu erhöhen, bei dem die Bestandteile des Tonermaterials koaleszieren (zusammenlaufen) und klebrig werden. Dadurch wird bewirkt, daß der Toner an dem Trägerelement haftet. Sowohl bei der xerographischen als auch bei der elektrographischen Aufzeichnung ist die Anwendung von thermischer Energie zum Fixieren von Tonerbildern auf einem Trägerelement seit langem bekannt.

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Ein Verfahren, auf thermischem Wege elektroskopische Tonerbilder auf einen Träger aufzuschmelzen, besteht darin, den Tröger zusammen mit den darauf befindlichen Tonerbildern zwischen einem Paar von einander gegenüberliegend angeordneten Rollenelementen hindurchzufuhren, von denen mindestens eines entweder von außen oder von innen beheizt ist. Während des Betriebs eines Aufschmelzsystems dieses Typs wird das Trägerelement, an welchem die Tonerbilder elektrostatisch haften, durch den durch die beiden Rollen gebildeten Spalt hindurchgeführt, wobei die Tonerbilder mit der Aufschmelzrolle in Kontakt kommen, wodurch die Tonerbilder innerhalb des Rollenspaltes erhitzt Werden. Um das Aufschmelzen der Tonerbilder auf die vorstehend beschriebene Weise zu verbessern, ist die Druck- oder Andrückrolle (Gegenrolle) des Aufschmelzrollenpaares in der Regel so konstruiert, daß die Aufschmelzrolle in der Druckoder Andrückrolle eine Vertiefung erzeugt als Folge einer Vorspannkraft, welche die Rollen miteinander in Kontakt bringt. Zu diesem Zweck besteht die Druck- oder Andrückrolle aus einem starren Kern mit einer daran befestigten verhältnismäßig dicken elastischen Schicht und einer äußeren Schicht oder Hülle aus einem Klebstoffmaterial. Das Klebstoffmaterial weist eine niedrige Affinität gegenüber dem klebrig gemachten Toner auf. Die oben erwähnte Vertiefung entsteht fortwährend, wenn verschiedene Teile der Druck- oder Andrückrolle sich so bewegen, daß sie damit in Kontakt kommen und den Kontakt wieder aufheben, was zu einer großen Anzahl von Verbiegungen (Verformungen) der verhältnismäßig dicken elastischen Schicht und der Außenschicht führt. Die Gebrauchsdauer (Lebensdauer) dieser Druck- oder Andrückrollen hängt

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weitgehend von der Fähigkeit der die Schichten aufbauenden Materialien ab, der Belastung der ständigen Verbiegung (Verformung) standzuhalten.

Typische Vorrichtungen zum Fixieren der Tonerteilchen an dem Blatt (Folie) mittels einer beheizten Druckaufschmelzrollenapparatur, in welcher das Kopierblatt durch den Spalt zwischen einer beschichteten beheizten Aufschmelzrolle und einer Druckoder Andrückrolle hindurchgeführt wird, sind beispielsweise in den US-Patentschriften 3 256 002, 3 208 351, 3 841 827 und 3 912 901 beschrieben. In der US-Patentschrift 3 912 901 sind Druckrollen beschrieben und beansprucht, die aus einem starren Kern, einer Schicht aus einem an dem starren Kern haftenden elastischen Material und einer äußeren Schicht über der elastischen Schicht bestehen, wobei die äußere Schicht aus einem Perfluoralkylperfluorvinyläther/Tetrafluoräthylen-Copolymeren besteht. Darin ist angegeben, daß es sich bei dem elastomeren, elastischen Material um ein wärmebeständiges Organosiloxanpolymeres handelt, das unter der Bezeichnung Siliconkautschuk bekannt ist. Siliconkautschuk wird im allgemeinen als für diesen Zweck geeignet angesehen und Druckrollen, die unter Verwendung von Siliconkautschuk als elastischer Schicht hergestellt werden, arbeiten im allgemeinen gut als Druckrollen für eine beträchtliche Anzahl von Stunden, insbesondere wenn sie mit dem Hüllenmaterial (Uberzugsmaterial) aus einem Perfluoralkylperfluorvinyläther/Tetrafluoräthylen-Copolymerenüberzogen sind, wie in der oben genannten US-Patentschrift angegeben. Die Druckrollen, die eine elastische Siliconkautschukschicht aufweisen, müssen jedoch an den Enden

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mit Kappen versehen sein, so daß der Siliconkautschuk durch Siliconbl oder Flüssigkeiten bzw. Fluids, die normalerweise als Offset-Verhinderungsflüssigkeiten oder -fluids auf die äußere Oberfläche der Aufschmelzrolle aufgebracht werden, nicht angegriffen wird. Wenn Siliconkautschuk Silicon ausgesetzt wird, quillt der Siliconkautschuk auf und die Integrität des Kautschuks wird beeinträchtigt, wodurch seine Wirksamkeit unter den normalerweise in den Druckaufschmelzsystemen angewendeten Drucken und Temperaturen verschlechtert wird. Das auf die Aufschmelzrolle aufgebrachte Siliconöl wird gegebenenfalls auf die Druckrolle übertragen, woraus die vorstehend genannten Nachteile resultieren, wenn die D_ruckrollen nicht mit Endkappen versehen sind, um zu verhindern, daß die elastische Siliconkautschukschicht dem Siliconöl ausgesetzt wird. Diese Vorsichtsmaßnahme führt zu zusätzlichen Kosten bei der Herstellung der Druckrollen.

Außerdem werden Siliconkautschuke, die in einer Umhüllung eingeschlossen sind, bei ihrer Verwendung sehr weich, insbesondere bei Einwirkung des Druckes und der hohen Temperaturen, die für die Fixierung oder das Aufschmelzen von Tonern unter Druck erforderlich sind. Diese Erweichung setzt die Lebensdauer und Gebrauchsdauer der Druckrollen mit einer elastischen Siliconkautschukschicht herab.

Bisher waren Perfluoralkylperfluorvinyläther/Tetrafluorothylen-Copolymere als äußeres Hüllenmaterial (Uberzugsmaterial) zum Bedecken bzw. Überziehen des an dem Kern einer Druckrolle

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haftenden elastischen Siliconkautschukmaterials zur Erzielung einer ausreichenden Druckrollenlebensdauer, insbesondere in Hochgeschwindigkeits-Kopierern, bevorzugt. Diese Art der Druckrolle ist in der US-Patentschrift 3 912 901 beschrieben·. Darin ist angegeben, daß für bestimmte Vorrichtungen fluoriertes Äthylen/Propylen (FEP) als äußere Schicht für die Druckrollen in bestimmten Vorrichtungen geeignet ist, darin ist aber auch angegeben, daß dann, wenn die Betriebsparameter von Kopierern, wie z.B. die Kopiergeschwindigkeit, wesentlich ansteigen, die Biegeerroüdungslebensdauer von F EP-Hüllen nicht befriedigend ist und das FEP nicht als äußere Hülle über dem Siliconkautschuk in Druckrollen verwendet werden kann.

Ein anderer Nachteil der unter Verwendung einer elastischen Siliconkautschukschicht und einer äußeren Hülle oder Schutzschicht aus einem Perfluoralkylperfluorvinyläther/Tetrafluoräthylen-Copolymeren hergestellten Druckrollen sind die verhältnismäßig hohen Kosten, die eine Folge der Verwendung von teuren Materialien sind.

Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine neue und verbesserte Kopiervorrichtung zu entwickeln. Ziel der Erfindung ist es insbesondere, eine neue und verbesserte Rollenaufschmelzvorrichtung für die Verwendung in einer elektrostatischen Kopieranlage zu entwickeln. Ziel der Erfindung ist es ferner, neue und verbesserte Druck- oder Andrückrollen für eine Aufschmelzvorrichtung zu entwickeln. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Druckrolle und ein Verfahren zur Herstellung

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einer Druckrolle mit einer wesentlich verbesserten Lebensdauer gegenüber der Lebensdauer der bekannten Druckrollen anzugeben. Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, eine Druckrolle anzugeben, die durch das als Offset-Verhinderungsflüssigkeit ■ bzw. -fluid auf Aufschmelzrollen verwendete Siliconöl nicht beeinflußt wird. Ziel der Erfindung ist es außerdem, eine Druckrolle anzugeben, die nicht mit Endkappen versehen werden muß, um das Aufquellen der elastischen Schicht zu verhindern durch das Siliconöl, das auf die Aufschmelzrolle als Offset-Verhinderungsflüssigkeit bzw. -fluid aufgebracht wird, von dem mindestens Spurenmengen auf die Druckrolle übertragen und auf den Endabschnitten der Druckrolle verteilt werden. Ein anderes Hauptziel der Erfindung besteht darin, eine Druckrolle mit einer elastischen Schicht anzugeben, die unter den Drucken und hohen Temperaturen, die für die Fixierung von Tonern unter Druck erforderlich sind, nicht wesentlich weich wird. Ziel der Erfindung ist es schließlich, die Kosten für die Druckrollenmaterialien zu senken und Druckrollen mit einer längeren Gebrauchs- bzw. Lebensdauer bei niedrigeren Anfangskosten herzustellen.

Die oben genannten Ziele werden erfindungsgemäß erreicht mit einer Druck- oder Andrückrolle (Gegenrolle), die eine zusammengesetzte Struktur (Verbundstruktur) hat, die umfaßt einen starren Kern, eine Schicht aus einem an dem starren Kern haftenden langlebigen, dauerhaften, nicht weich werdenden organischen Kautschuk und einem äußeren Schutzhüllenmaterial mit einer hohen Biegelebensdauer über der organischen Kautschukschicht. Das Schutzhüllenmaterial bildet eine Sperrschicht gegenüber Luft, so daß der organische Kautschuk

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verhältnismäßig frei von oxydativem Abbau ist^der<teca!kteristisdi.fiir arganische ,Kautschuke unter hohen Drucken und hohen Temperaturen über längere Zeiträume hinweg ist.

Das äußere Schutzhüllenmaterial bildet auch eine Schicht aus einem Klebstoffmaterial, welche verhindert, daß geschmolzener oder klebriger Toner an der erhitzten Oberfläche haftet, insbesondere dann, wenn er in Konjugation mit einer Offset-Verhinderungsflüssigkeit bzw» -fluid, z.B. einem Siliconöl, verwendet wird, wie an sich bekannt.

Die Dicke der elastischen organischen Kautschukschicht und der äußeren Klebstoffschicht aus dem Hüllenmaterial ist so, daß sie sich leicht an die Kraft (den Druck) der Aufschmelzrollenstruktur anpaßt.

Bei dem Schutzhüllenmaterial kann es sich um irgendein bekanntes Polymeres oder harzartiges Material oder um eine Kombination davon handeln, das (die) eine hohe Biegelebensdauer aufweist und für Luft undurchlässig ist. Die organischen Kautschuke der elastischen Schicht sind erfindungsgemäß kritisch. Die organischen Kautschuke sind charakterisiert durch ihre Druckdurchbiegungseigenschaften (Druckverformungseigenschaften) und orfindungsgemäß darf die Druckdurchbiegung (Druckverformung) mit der Zeit nicht wesentlich abnehmen, selbst bei den Arbeitstemperaturen und Arbeitsdrucken der Aufschmelzvorrichtung nicht. Deshalb muß die Druckdurchbiegungsabnahme (Druckverformungsabnahme) der elastischen organischen Kautschukschicht mit der Zeit minimal sein oder, anders ausgedrückt, es tritt nur ein geringer Grad der Druckdurchbiegungsabnahme

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(Druckverformungsabnahme) der elastischen organischen Kautschukschicht mit zunehmender Zeit auf.

Unter dem hier verwendeten Ausdruck "organischer Kautschuk" sind natürliche oder synthetische Kautschuke oder Elastomere oder Derivate davon zu verstehen, die dadurch charakterisiert sind, daß sie eine im wesentlichen Kohlenstoff enthaltende Grundeinheit mit Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen aufweisen. Das Kohlenstoff-Kohlenstoff-Grundgerüst kann ungesättigt oder gesättigt sein. Diese Definition schließt Polysiloxankautschuke und -elastomere aus.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Druckrolle für eine Rollenaufschmelzvorrichtung, die zum Fixieren von Tonerbildern an Trägerblättern verwendet wird, die enthält oder besteht aus einem starren Kern, einer an dem starren Kern haftenden Schicht aus einem vernetzten organischen Kautschuk, wobei der organische Kautschuk in einem freie Radikale liefernden Vernetzungssystem, das ein freie Radikale initiierendes Agens enthält, gehärtet wird, und einer auf die organische Kautschukschicht aufgebrachten Schicht aus einem äußeren Schutzhüllenmaterial mit einer hohen Biegelebensdauer, das eine Sperrschicht gegenüber Luft bildet, so daß der organische Kautschuk verhältnismäßig frei von oxydativem Abbau ist.

Ein bevorzugter Gedanke der Erfindung liegt in einer Druckrolle (Druckwalze) für die Verwendung in einer Rollenaufschmelzeinrichtung zum Fixieren von Tonerbildern an Kopierblättern unter Anwendung von Wärme und Druck. Diese Rolle ist charakterisiert durch einen starren Kern, der von einer verhältnismäßig dicken

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Schicht aus einem organischen Kautschuk mit einer relativ dünneren Hülle (Überzug) oder Schicht aus einem Material bedeckt ist, das gegenüber dem organischen Kautschuk als Luftsperre dient, um einen oxydativen Abbau zu verhindern. Die organischen Kautschuke sind charakterisiert durch eine geringe Druckdurchbiegungsabnabne (DruckVerformungsabnahme), auch wenn sie über längere Zeiträume hinweg unter Druck hoben Temperaturen ausgesetzt werden. Stark vernetzte organische Kautschuke, die mit schwefelfreien Vernetzungsmitteln gehärtet bzw. vernetzt worden sind, stellen bevorzugte organische Kautschuke dar.

Weitere Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden datqillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer automatischen xerographischen Reproduktionsvorrichtung mit einer beheizten Druckaufschmelzeinrichtung, in welcher die erfindungsgentäßen verbesserten Druckrollenmaterialien verwendet werden;

Fig. 2 eine Seitenaufrißansicht einer typischen Aufschmelzeinrichtung, die eine Aufschmelzrolle, eine öldosieranordnung und eine Druckrolle umfaßt, in welcher die erfindungsgemäße verbesserte elastische Schicht verwendet wird.

In der Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung in einer geeigneten Umgebung, beispielsweise

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in einer automatischen xerographischen Reproduktionsvorrichtung, dargestellt. Die automatische Reproduktionsvorrichtung umfaßt eine xerographische Platte 10, welche die Form einer Trommel hat. Die Platte weist eine photoleitfähige Schicht oder eine Licht aufnehmende Oberfläche auf einer elektrisch leitenden Unterlage auf und ist in einem Rahmen gelagert, so daß sie in der durch den Pfeil angegebenen Richtung drehbar ist. Die Drehung bewirkt, daß die Plattenoberfläche nacheinander eine Reihe von xerographischen Behandlungs- bzw. Entwicklungsstationen passiert. Zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung und als Beispiel für eine typische Anwendung der erfindungsgemäßen Druck- oder Andrückrolle (Gegenrolle) werden nachfolgend die Funktionen von mehreren xerographischen Behandlungs- bzw. Entwicklungsstationen auf dem Wege der Bewegung der Platte näher beschrieben:

Eine Aufladungsstation A, an der eine gleichmäßige elektrostatische Ladung auf die photoleitfähige Trommel aufgebracht wird; eine Belichtungsstation B, an der ein Licht- oder Strahlungsmuster eines zu reproduzierenden Dokumentes auf die Plattenoberfläche projiziert wird, um die Ladung in den belichteten Bereichen (Flächen) abzuleiten zur Erzeugung eines latenten elektrostatischen Bildes des zu reproduzierenden Dokuments; eine Entwicklungsstation C, an der ein xerographisches Entwicklungsmaterial, das Tonerteilchen mit einer entgegengesetzten elektrostatischen Ladung wie das latente elektrostatische Bild umfaßt, kaskadenförmig über das latente elektrostatische Bild rieselt zur Erzeugung eines Pulverbildes, das dem zu reproduzierenden Dokument entspricht;
eine Übertragungsstation D, an der das Pulverbild elektrisch über-

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tragen wird von der Plattenoberfläche auf ein Ubertragungsmaterial, wie Papier, das dann durch eine erhitzte Druckaufschmelzvorrichtung geführt wird, die eine verbesserte erfindungsgemäße Druck- oder Andrückrolle (Gegenrolle) aufweist, die nachfolgend, montiert in einer Aufschmelzeinrichtung, näher beschrieben wird; und

eine Trommelreinigungs- und Entladungsstation E, an der die Plattenoberfläche gereinigt wird, um darauf verbliebene restliche Tonerteilchen zu entfernen und irgendwelche darauf verbliebene elektrostatische Restladung vollständig zu entfernen.

Bezüglich weiterer Details der vorstehend beschriebenen xerographischen Bebandlungs- bzw. Entwicklungsstationen darf auf die US-Patentschriften 3 645 615 und 3 937 637 verwiesen werden.

In der Fig. 2 ist eine typische beheizte Druckaufschmelzvorrichtung dargestellt, welche die erfindungsgemäße verbesserte Druckoder Andrückrolle 18 aufweist. Die beheizte Druckaufschmelzvorrichtung umfaßt eine beheizte Aufschmelzrolle 16 und eine Andrück- oder Druckrolle 18. Bei der Aufschmelzrolle (fuser roll) handelt es sich um einen hohlen kreisförmigen Zylinder, der einen metallischen Kern 20 umfaßt, der mit einer Schicht 22 aus Teflon (Warenzeichen der Firma DuPont Corporation Wilmington, Delaware/USA) oder anderen geeigneten, an sich bekannten Materialien bedeckt ist. Eine im Innern der Aufschmelzrolle angeordnete Quarzlampe 24 stellt eine Quelle für die Wärmeenergie für die Aufschmelzvorrichtung dar. Die der Lampe zugeführte Energie wird dusch einen thermischen S_ensor (nicht dargestellt) kontrolliert (gesteuert),

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welcher mit dem Umfang der Aufschmelzrolle in Kontakt steht, wie beispielsweise in der US-Patentschrift 3 357 249 beschrieben. Die Druck- oder Andrückrolle ist ebenfalls ein kreisförmiger Zylinder und sie besteht aus einem Metallkern 30, der von einer dicken organischen Kautschukschicht 32 und danach von einer weiteren Schicht 34 aus Teflon oder einem anderen geeigneten Material zur Verhinderung des Eindringens von Luft in die Schicht 32 und des daraus folgenden oxydativen Abbaus desselben umgeben ist.

Wie oben erläutert, ist auf dem starren zylindrischen Element 20 die Aufschmelzrollenstruktur 16 mit einer äußeren Oberfläche vorgesehen, die eine verhältnismäßig geringe Affinität gegenüber klebrig gemachten Tonerteilchen aufweist, aus einer Fluorkohlenwcsserstoffpolymerscnicht 22 aus beispielsweise Tetrafluoräthylen (nachfolgend abgekürzt mit TFE). Die TFE-Schicht kann eine Dicke in der Größenordnung von 0,025 bis 0,038 mm (1,0 bis 1,5 mils) haben und das Element 20 besteht vorzugsweise aus einem thermisch leitenden Material, wie Kupfer oder Aluminium. Wenn Kupfer verwendet wird, sollte es vor dem Aufbringen des TFE mit Aluminium oder Nickel beschichtet werden. Die spezielle Art der Herstellung der Aufschmelzrollenstruktur 16 bildet keinen Wesentlichen Teil der vorliegenden Erfindung. Daher kann diese Herstellung unter Anwendung von bekannten Verfahren, beispielsweise solchen erfolgen, wie sie in den US-Patentschriften 3 437 032 und 3 776 760 beschrieben sind. Obgleich angegeben ist, daß die Aufschmelzrollenstruktur eine TFE-Schicht aufweist, kann sie auch ohne diese Schicht hergestellt werden und sie kann einfach eine blanke Meta11-

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oberfläche aufweisen oder die Oberfläche kann mit einer dünnen Elastomerschieht bedeckt sein.

Obgleich an den Enden der Druckrolle 18 Endkappen oder Verschlüsse (nicht dargestellt) vorgesehen sein können, wie in der US-Patentschrift 3 912 901 erläutert, sind die Endkappen oder Verschlüsse auf den erfindungsgemäßen Druckrollen nicht erforderlich, weil die organische Kautschukschicht 32, die an dem starren Kern 30 haftet, durch das Siliconöl, das als Offset-VerhinderungsflUssigkeit bzw. -fluid 51 verwendet wird, die (das) auf die Aufschnelzrollenoberflache 22 dosiert aufgebracht wird, von der Spurenmenge von der Aufschmelzrolle 16 auf die Druckrolle 18 übertragen Werden, nicht quillt.

Wenn die beiden Rollen 16 und 18 miteinander in Kontakt stehen, wie in Fig 2 dargestellt, wird durch die angewendete Belastung der Kautschuk in der Druckrolle verformt, wobei der Rollenspalt

mit einer endlichen Breite entsteht. Ein Kopierblatt 40, welches die elektrostatischen Tonerbilder 42 auf der Unterseite trägt, wird mit dem Rollenspalt so in Kontakt gebracht, daß die Tonerbilder mit der Aufschmelzrollenoberfläche in Kontakt kommen. Der Mechanismus zum Antrieb der Rollen und zum Absenken und Anheben der Rollen, um sie in Kontakt zu bringen, kann auf irgendeine geeignete Weise erfolgen, beispielsweise wie in der US-Patentschrift 3 291 466 beschrieben oder mittels irgendeiner anderen geeigneten mechanischen Hubeinrichtung. Wenn das Materialblatt zwischen den Rollen 16 und 18 vorwärtsbewegt wird, kommen die Tonerbilder auf einem Trägermaterial mit der erhitzten Urafangs-

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oberfläche der Rollen 16 in Kontakt, wodurch die Tonerbilder klebrig Werden, was dazu führen würde, daß der Toner auf die Rolle übertragen würde, wenn dies nicht teilweise verhindert würde durch den Teflon- oder sonstigen Überzug auf der Rolle und durch den dünnen Film aus der Offset-Verhinderungsflüssigkeit bzw. -fluid, wie z.B. Siliconöl, die (das) mittels einer ölabgabeeinrichtung, die allgemein bei 45 dargestellt ist, auf die Oberfläche der Rolle aufgebracht wird. Die ölabgabeeinrichtung 45 umfaßt eine Dochtanordnung 48, eine Ölwanne 50 für die Aufnahme eines Vorrats an Siliconöl 51 und eine Auftragsrolle 52,,die durch einen Ölabgabemotor 58 während des Aufschmelzvorganges (Fixierens) angetrieben wird. Die Verwendung einer Offset-Verhinderungsflüssigkeit bzw. -fluids auf der Aufschmelzrolle und die spezielle Art des Aufbringens der Offset-Verhinderungsflüssigkeit bzw. -fluids bilden keinen wesentlichen Teil der vorliegenden Erfindung und für die Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung können die bekannten Offset-Verhinderungsverfahren angewendet werden.

Andere typische Aufschmelzvorrichtungen, bei welchen die Offset-Verhinderungsflüssigkeit bzw. -fluid dosiert auf die Oberfläche des Aufschmelzelementes aufgebracht Werden muß, sind an sich bekannt. So können beispielsweise die in der US-Patentschrift 3 937 637 auf die Oberfläche der blanken Metall-Aufschmelzrollen aufgebrachten Polyäthylen- und anderen Polymer-Trennmaterialien durch die Dosierklinge, die aus einem Fluorelastomer-Copolymeren von Vinylidenfluorid und Hexafluopropylen besteht und mindestens eine Oberfläche aufweist, deren Kontaktkante mit einer radialen

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Kurve sich in Längsrichtung entlang der Kontaktkante erstreckt, dosiert aufgebracht werden. In der US-Patentschrift 3 912 901 ist ein anderes typisches Aufschmelzsystem beschrieben, bei dem eine Druckrolle mit einem starren Kern, einer an dem Kern haftende Schicht aus einem elastischen Material und einer äußeren Schicht über der elastischen Schicht, wobei die äußere Schicht aus einem Perfluoralkylperfluorvinyläther/Tetrafluoräthylen-Copolymeren besteht, beschrieben. Siliconkautschuk ist als elastische Schicht in d_er US-Patentschrift 3 912 901 beschrieben und darin sind auch beispielhafte Befestigungseinrichtungen, Offset-Verhinderungsflüssigkeits-Auftragseinrichtungen und andere Vorrichtuηgsparameter beschrieben.

Bei bestimmten bevorzugten Ausführungsformen hat die Druck- oder Andrückrolle etwa die gleichen Gesamtdimensionen wie die Aufschmelzrollenstruktur und sie besteht aus einem starren, im allgemeinen zylindrischen Kernelement 30 mit einem Außendurchmesser von etwa 3,8 cm (1,5 inches). An dem Kern 30 haftet eine 1,85 cm (0,73 inch) dicke Schicht 32 aus einem organischen Kautschukmaterial, vorzugsweise einem wärmebeständigen, langlebigen, dauerhaften, nicht-erweichenden organischen Kautschuk. Über der organischen Kautschukschicht ist eine 0,05 cm (0,019 inch) dicke äußere Schicht oder Hülle 34 aus einem hoch-wärmebeständigen, luftundurchlässigen Material mit einer verhältnismäßig geringen Affinität gegenüber dem weich gemachten Toner vorgesehen. Die Kombination aus Dicke und Härte der Schichten 32 und 34 ist so, daß sie durch die Aufschmelzrollenstruktur verformt werden können, um zwischen der Druckrolle 18 und der Aufschmelzrolle

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(d.h. einer Fläche, die sich in gleicher Richtung erstreckt wie der konkave Teil der Andrückrolle) einen Rollenspalt einer geeigneten Länge zu bilden. Ein Filzpolster (nicht dargestellt) und ein Träger dafür (nicht dargestellt) können den Aufscheelzanordnungsrahmen tragen, so daß das Polster mit der Oberfläche der Andrückrolle in Kontakt kommt. Auf diese Weise kann jede Verunreinigung, z.B. Toner, während der Drehung von der Andrückrolle entfernt werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß dann, wenn Teile der Druck- oder Andrückrolle den Spaltbereich passieren, die Schichten 32 und 34 durch ihre Biegjng mechanisch gespannt werden. Derzeit ist die Gebrauchsdauer (Lebensdauer) einer bekannten Struktur, wie z.B. der Andrückrolle 18, begrenzt durch den Bruch (das Versagen) der elastischen Siliconkautschukschicht 32, wobei das Hauptversagen das Kohäsionsversagen des Kautschuks darstellt, d.h. der Kautschuk splittert oder bricht (reißt) aus den verschiedensten Gründen durch Erweichung bei zu langer Verwendung und/oder durch Anreicherung von Wärme innerhalb des Kautschuks und dgl.

Obgleich die bekannten Druckrollen, wie beispielsweise diejenigen der US-Patentschrift 3 912 901, gut arbeiten, insbesondere mit Hüllen mit einer hohen Biegelebensdauer, sind die Druckverbiegungseigenschaften (Druckverformungseigenschaften) der elastischen Siliconkautschukschicht so, daß der Bruch (das Versagen) der Rollen in Beziehung steht zu dem Siliconkautschuk, insbesondere im Hinblick auf die erhöhten Kopierergeschwindigkeiten. Wenn die Kopierergeschwindigkeit beträchtlich erhöht wird, nimmt die

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Druckdurchbiegung der Siliconkautschukschicht mit der Zeit beträchtlich ab, was zu einem Versagen (Bruch) des Kautschuks und zu einer verschlechterten Aufschmelzleistung (Fixierleistung) aufgrund der daraus resultierenden Rollenspaltbreiten- und Rollenspaltdruckänderungen führt.

Zur Erhöhung der Lebensdauer der Druck- oder Andrückrolle können, wie gefunden wurde, organische Kautschuke als elastische Schicht in der Druckrolle verwendet Werden. Insbesondere organische Kautschuke mit einer Druckdurchbiegungsänderung von weniger als 10 % nach längerer Verwendung, beispielsweise beim Arbeiten bei

einem Rollenspaltdruck von etwa 7 bis etwa 14 kg/cm (100 bis 200 psi) b₉i 160°C (320°F) für einen Zeitraum von 100 Stunden, erhöhen die Lebensdauer der Druckrolle um das 2- bis 5-fache gegenüber den Druckrollen mit Siliconkautschuk als elastischer Schicht. Erfindungsgemäß ist die Druckbiegungsabnahme kritisch und wenn ein organischer Kautschuk eine Druckdurchbiegungsabnahme von weniger als etwa 10 % nach dem Arbeiten bei einer Rollenspaltdruckbelastung von etwa 7,7 kg/cm² (110 psi) bei 160°C (320°F) für einen Zeitraum von 100 Stunden aufweist, ergibt der organische Kautschuk eine verbesserte Druckrolle, wenn er an einem starren Kern haftet und mit einer äußeren Schutzschicht aus einem Material mit einer hohen Biegelebensdauer bedeckt ist, die eine Sperrschicht (Sperre) gegenüber Luft bildet. Wenn Luft von den organischen Kautschuken ferngehalten wird, sind die Kautschuke im allgemeinen verhältnismäßig frei von einem oxydativen Abbau, der zu einer Beeinträchtigung der Kautschukintegrität und zu einer verkürzten Lebensdauer führen kann.

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Die Druckdurchbiegung (Druckverformung) ist ein empirisches Maß, das zur Bestimmung der Gesamthärte einer Druckrolle angewendet wird und dabei handelt es sich um die Kraft in kg (lbs), die erforderlich ist, um die Verbundrolle eine bestimmte Strecke einzudrücken oder durchzubiegen. In der Regel wird ein kreisförmiger Fuß, z.B. mit einem Durchmesser von 2,5 cm (1 inch), eine bestimmte Strecke in die Rolle eingedruckt (durchgebogen) und die zur Erzielung dieses Eindruckes (Druckdurchbiegung) erforderliche Kraft wird aufgezeichnet.

Die Biegeermüdungslebensdauer ist definiert als die Anzahl der Cyclen, die ein Streifen aus einem Material, wie z.B. FEP, PFA-Teflon, TFE und dgl., aushält, bevor er bricht, wenn er unter bestimmten Bedingungen gebogen wird, beispielsweise um 90 unter einer Beanspruchung von 10 % zwischen zwei Einspann— backen mit einem Radius von 0,51 mm (20 mils) bei 166 C (330 F). Bekannte Materialien, wie z.B. das für die Herstellung von bekannten Andrückrollen verwendete FEP, ergeben Rollen mit Hüllen oder äußeren Schichten, deren Biegelebensdauer in der Größenordnung von 10 000 bis 60 000 Cyclen liegt. Das verbesserte Hüllenmaterial gemäß der US-Patentschrift 3 912 901, ein Perfluoralkylperfluorvinyläther/Tetrafluoräthylen-Copolymeres hält 1,5 Millionen Biegeermüdungscyclen aus. Erfindungsgemäß können die üblichen bekannten Hüllenmaterialien gewünschter Dicke zum Überziehen der Druckrollen verwendet werden. Dazu gehören FEP, TFE, PFA-Teflon, Fluorelastomer-Copolymere und dgl. Die bevorzugten Dicken liegen innerhalb des Bereiches von etwa 0,13 bis etwa 0,76 mm (5,0 bis 30 mils).

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Bei den organischen Kautschuken, die als elastische Schicht geeignet sind, die an dem starren Kern der erfindungsgemäßen Druckrollen haftet, muß es sich um organische Kautschuke handeln, die dadurch charakterisiert sind, daß sie nur eine minimale Abnahme der Druckdurchbiegung (Druckverformung) mit der Zeit haben. Dieses Merkmal wurde oben näher erläutert. Beispiele für diese Klasse von langlebigen, dauerhaften, nicht weich werdenden organischen Kautschuken sind Chloroprenkautschuk, Nitrilkautschuk, Isoprenkautschuk, Chlorbutylkautschuk, Athylen/Propylen/Terpolymer-Kautschuk (EPDM), Butadienkautschuk, Athylen/Propylen-Kautschuk, Butylkautschuk, Butadien/Acrylnitril-Kautschuk, Äthylen/Äcryl-Kautschuk, Styrol/Butadien-Kautschuk und synthetischer Polyisoprenkautschuk.

Zu den organischen Kautschukmassen, die erfindungsgemäß geeignet sind und nur eine schwache oder minimale Druckdurchbiegungsabnahme, beispielsweise von weniger als 10 %_r mit der Zeit haben, sind diejenigen vernetzten organischen Kautschuke, die in einem freie Radikale aufweisenden Vernetzungssystem mit einem freie Radikale liefernden Initiator gehärtet (vernetzt) worden sind. Ein Beispiel für ein solches System ist ein mit Peroxid gehärteter organischer Kautschuk. Bei diesen organischen Kautschuk-Vernetzungssystemen handelt es sich um schwefelfreie Vernetzungssysteme (Aushärtungssysteme) und organische Kautschuke, die mit Schwefel gehärtet (vernetzt) sind, sind weniger erwünscht und erfüllen im allgemeinen nicht die erfindungsgemäßen Druckdurchbieguijsabnahmeanforderungen. Beispiele für freie Radikale liefernde Initiatoren sind Dicumylperoxid, Azobisisobutyronitril, 1,3-Diphenylguanidin,

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a,or-Bis(t-butylperox)5diisopropylbenzol, Benzoylperoxid, 2,5-Dimethyl-2,5-bis(t-butylperoxy)hexan oder -hexin-3 und Dit-butylperoxid.

Eine andere bevorzugte organische Kautschukmischung, die sich als geeignet für eine elastische Schicht in erfindungsgemäßen Druckrollen erwiesen hat, sind die organischen Kautschuke, die in einem System oder Verfahren vernetzt oder gehärtet worden sind, bei dem die Vernetzung mit freien Radikalen in Gegenwart eines Coagens durchgeführt wird, bei dem es sich selbst um ein reaktionsfähiges Monomeres handelt und das sich an das durch den freie Radikal-Initiator gebildete Polymerradikal addiert. Dieser Coagens-Typ fördert die trimolekulare Vernetzung. Beispiele für solche Coagentien, welche die trimolekulare Vernetzung fördern, d.h. die drei anstatt nur zwei Polymerketten miteinander vereinigen, sind Triallylcyanurat und Triallylisocyanurat. Zu Beispielen für andere Coagentien gehören trifunktionelle Acrylate, wie Trimethylpropantrimethacrylat, N₇N -m-Phenylendiamylimid, Butylendimethacrylat, 1,2-Polybutadien, Organotitanate, Pentaerythrittetramethacrylat und trifunktionelle Organosiloxane.

Der Grundmechanismus für die zum Aushärten (Vernetzen) der organischen Kautschuke erfindungsgemäß angewendete freie Radikal-Vernetzung ist an sich bekannt. Obgleich die Erfindung auf keine spezielle Theorie beschränkt ist, wird angenommen, daß das Peroxid sich homolytisch thermisch zersetzt unter Bildung von freien Radikalen, die dann mit dem Polymeren durch Addition oder Subtraktion reagieren unter Bildung von Radikalen an dem Polymer-GrundgerUst. Die beiden

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Polymerradikale vereinigen sich dann zu den gewünschten, thermisch stabilen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen. Da freie Polymer-Radikale energiereich sind und viele Polymere (insbesondere Polypropylen und Propylen-Copolymere) Kettenbruch- oder Kettenspaltungsreaktionen unterliegen, die zu Molekulargewichtsverminderungen und zu Verlusten an Eigenschaften führen, können bei bevorzugten Ausfübrungsformen bestimmte Koagentien verwendet werden, um dies zu verhindern oder diese energetische Aktivität der freien Radikale nutzbar zu machen. Die Funktion der Koagentien besteht darin, den Wirkungsgrad der Vernetzungsreaktion durch Addition an das Polymerradikal, welches die trimolekulare Vernetzung fördert, zu erhöhen. Die Koagens-Funktion wird nachfolgend schematisch dargestellt:

freies Radikal Coagens

trimolekulare Vernetzung

Wie vorstehend erläutert, wird das Coagens zu einem Teil der Polymerkette. Aus diesem Grunde wird es als reaktionsfähiges

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monomeres Coagens oder als reaktionsfähiges Comonomeres bezeichnet.

Eine bevorzugte Zusammensetzung für die Schicht aus dem vernetzten organischen Kautschuk, die an dem starren Kern haftet, ist eine organische Kautschukzusammensetzung, die enthält oder besteht aus einem organischen Kautschuk, etwa 10 bis etwa 100 Gew.-Teilen eines teilchenförmigen, oberflächenaktiven Füllstoffes auf 100 Teile des organischen Kautschuks, etwa 10 bis etwa 100 Gew.-Teilen Weichmacher auf 100 Teile des organischen Kautschuks, etwa 5 bis etwa 40 Gew.-Teilen eines Härtungsaktivators (Vernetzungsaktivators) auf 100 Teile des organischen Kautschuks und etwa 0,5 bis etwa 3,0 Gew.-Teilen Antioxydationsmittel auf 100 Teile des organischen Kautschuks, wobei die organische Kautschukmasse in Gegenwart eines freie Radikale liefernden Initiatoragens und eines reaktionsfähigen Monomer-Coagens, das sich an das Polymerradikal addiert, wärmegehärtet bzw. -vernetzt wird. In die organischen Kautschukmassen können Füllstoffe, Weichmacher, Härtungsaktivatoren (Vernetzungsaktivatoren), Antioxydationsmittel und andere Zusätze, wie sie auf dem Gebiet der Compoundierung von Kautschukmassen an sich bekannt sind, eingearbeitet werden zur Erzielung noch weiter verbesserter Charakteristiken und Eigenschaften. Eine detailliertere Beschreibung der Eigenschaften dieser Zusätze und ihres Einflusses auf den organischen Kautschuk ist zu finden in "Rubber Compounding and Rubber Chemicals" in Band 17 von Kirk-Othmer in "Encyclopedia of Chemical Technology", Seiten 510-660.

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Zur Erhöhung der Festigkeit und Integrität des organischen Kautschuks können Füllstoffe oder Verstärkungsmittel zugegeben werden. Zur Erhöhung der Abriebsbeständigkeit, der Zug- und Reißfestigkeit und der Ermüdungsbeständigkeit können Ruße_r Siliciumdioxide und dgl. zugegeben werden. Die Konzentration des oberflächenaktiven Füllstoffes ist eine Funktion der Härte oder der Druckdurchbiegung (Druckverformung). Beim Compoundieren des organischen Kautschuks kann die gewünschte Druckdurchbiegung dadurch erreicht werden, daß man die Konzentration des oberflächenaktiven Füllstoffes und des Weichmachers in geeigneter Weise einstellt. Im allgemeinen sind etwa 30 bis etwa 60 Gew.-Teile Füllstoffmaterial auf 100 Teile des organischen Kautschuks in den erfindungsgemäßen Kautschuken bevorzugt zur Erzielung eines Kautschuks mit einer Shore A2-Durometerhärte von etwa 35 bis etwa 55. Im allgemeinen werden die meisten Rußsorten üblicherweise als Verstärkungsmittel verwendet. Beispiele für nicht-Ruß-Füllstoffe sind Tone, Siliciumdioxide, Calciumsilikat, Zinkoxid und dgl.

In bevorzugten erfindungsgemäßen organischen Kautschukmassen können auch Weichmacher verwendet werden. Die Weichmacher tragen zu einer verhältnismäßig niedrigen Härte bei, so ergeben beispielsweise 30 bis 60 Teile Weichmacher eine Shore A2-Härte von etwa 45 bis 55. Für diesen Zweck werden üblicherweise Prozeßöle auf Erdölbasis verwendet. Hochraffinierte Paraffinöle mit hohen Anilinpunkten sind für die Verwendung in dem Peroxid-Vernetzungssystem am besten geeignet. Im allgemeinen sind etwa 40 bis etwa 60 Gew.-Teile Weichmacher und etwa 50 Gew.-Teile

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Ruß auf 100 Teile des organischen Kautschuks bevorzugt zur Erzielung einer Shore A2-Durometerhärte von 40 bis 50. Beispielhafte Weichmacher sind abgeleitet von Erdöl, Kohleteeren, Kienteeren oder -harzen, Esterweichmacher, flussige Kautschuke, Fette und Öle und synthetische Harze· Chemische Weichmacher sind an sich bekannt·

Die erforderliche Rußkonzentration ist ein Funktion der Härte, der Menge des verwendeten Weichmachers und des gewünschten Gesamteigenschaften-Gleichgewichtes. Bei Anwendung einer Shore A-Härte von 45 als Zielwert ergibt ein Gehalt von etwa 40 bis etwa 50 phr (Teile pro 100 Teile Kautschuk) ein gutes Eigenschaftsgleichgewicht. Andere Compoundierzusätze, insbesondere der Härtungs/-Coagens-Zusatz, können die Härte beeinflussen.

Bei Aufrechterhaltung einer konstanten Härte sind verschiedene Weichmacher/Ruß-Kombinationen möglich. Andere Faktoren, wie z.B. die Zugfestigkeit, die Wirtschaftlichkeit der Masse, die Anreicherung von dynamischer Wärme, die Adhäsionswechselwirkungen, die Verarbeitbarkeit und dgl., bestimmen den Grad der tolerierbaren Dehnung. Die weiter unten folgende Tabelle I zeigt, daß bei konstanten Rußgehalten ein höherer Weichmachergehalt zu einer erhöhten Anreicherung von innerer Wärme (ΔΤ) beim Biegen führt. Es wird angenommen, daß dies auf den erhöhten Verlust in dem Polymernetzwerk zurückzuführen ist, der in Wärme umgewandelt wird. Ein übermäßiger Hystereseverlust kann zu inneren Brüchen und zu einem Kautschuk-Cohäsionsversagen bzw. -Cohäsionsbruch führen als Folge der Wärmeentwicklung.

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Der organischen Kautschukmasse können Härtungsaktivatoren (Vernetzungsaktivatoren) zugesetzt werden, um als Langzeit-Alterungsschutzmittel zu dienen und die Aushärtungszeit (Vernetzungszeit) abzukürzen. Zinkoxid ist einer der bevorzugten Aushärtungsaktivatoren, es können jedoch beliebige bekannte Härtungsaktivatoren erfindungsgeraäß verwendet werden und dazu gehören z.B. Magnesiumoxid, Fe₂O₃, Cadmiumoxid und Bleioxid. Zinkoxid ist seit langem bekannt für sein außergewöhnliches Leistungsvermögen als Zusatz zur Verhinderung des Wärmeabbaus von natürlichen und synthetischen Kautschuken. Zinkoxid ist in vielen physikalischen Formen in der Kautschukindustrie verfügbar. Es werden eine Reihe von konzentrierten Grundansätzen, mit Propionsäure beschichteten und trocken gemischten Formulierungen verwendet und diese verbessern die Dispersionseigenschaften in einer Polymermatrix. Versuch haben gezeigt, daß zwei trockene Formen von Zinkoxid und eine zu 90 % aktive trockene Dispersion in Ton akzeptable Ergebnisse in der Formulierung ergeben. Etwa 5 bis etwa 40 Gew.-Teile Härtungsaktivator auf 100 Teile des organischen Kautschuks ist ein bevorzugter Bereich für die erfindungsgemäße organische Kautschukmasse.

Antioxydationsmittel werden ebenfalls üblicherweise beim Compoundieren von Kautschuken verwendet und in den erfindungsgemäßen organischen Kautschuken ist es im allgemeinen bevorzugt, etwa 0,5 bis etwa 3,0 Gew.-Teile Antioxydationsmittel auf 100 Teile des organischen Kautschuks zu verwenden. Zu Beispielen für Antioxydationsmittel gehören sekundäre aromatische Amine, wie Diphenylamin, N-Phenyl-2-naphthylamin, N,N'~Diphenyl-p-phenylendiamin, 2,2'-Methylen-bis-(4-äthyl-6-t-butylphenol), Tri(nony-

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liertes Phenyl)phosphit und dgl. Ein bevorzugtes Antioxydationsmittel ist polymerisiertes 1 ^-Dihydro^^^-trimethyl-chinolin, hergestellt von der Firma R.T. Vanderbuilt Co. unter der Handelsbezeichnung AgeRite Resin D. Es ist das am häufigsten verwendete Antioxydationsmittel in mit Peroxid gehörtem Äthylen/Propylen-Terpolymer-Formulierungen wegen seiner Verträglichkeit mit freie Radikal(peroxid)-Härtungssystemen. Andere Antioxydationsmittel, wie z.B. substituierte Phenole/ aromatische Amine und dgl., sind ebenfalls sehr wirksame Radikalfänger und verzögern deshalb beträchtlich die durch Peroxid initiierte Aushärtung (Vernetzung). Eine bevorzugte Konzentration von AgeRite Resin D ist 1,0 GeW.-Teile auf 100 Teile des organischen Kautschuks.

Der zum Ankleben des organischen Kautschuks an den Kern und zum Ankleben der Hülle an den organischen Kautschuk verwendete Klebstoff ist nicht Teil der vorliegenden Erfindung und zur Erzielung der geeigneten Haftung (Adhäsion) können an sich bekannte Verfahren angewendet werden. Ein bevorzugtes Metallgrundier/Kautschukklebstoff-System ist Chemlok 205/236, das auf den Metallkern aufgetragen werden kann. Bei Chemlok 250 handelt es sich um einen zuverlässigen Klebstoff zum Fixieren der Schutzhülle an den organischen Kautschuken. Chemlok ist ein Warenzeichen der Firma Hughson Chemical Company. Die Kautschukmasse kann auf geeignete Weise auf den Kern aufgebracht werden, wobei eines der bevorzugten Verfahren die Extrusion des ungehärteten organischen Kautschuks in eine Form ist. Das Aushärten kann dann dadurch bewirkt werden, daß man die Form in einen Druckluiftofen bei erhöhten Temperaturen einführt. Die Aushärtung (Vernetzung) sollte so lange durchgeführt

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werden, bis ein ausreichender Aushärtungs- bzw. Vernetzungszustand an der Kern/Kautschuk-Grenzfläche erreicht ist. Eine bevorzugte Aushärtungs- bzw. Vernetzungszeit und -temperatur beträgt etwa 4 bis 7 Stunden in einem Ofen bei 171°C (340°F). Eine schnellere Aushärtung bzw. Vernetzung kann dadurch erzielt werden, daß man die Ofentemperatur erhöht oder mit Formen arbeitet mit einem anderen Aufbau, welche eine wirksamere Wärmeübertragung erlauben. Die maximale Härtungs- bzw. Vernetzungstemperatur ist begrenzt cuf die Kautschukabbautemperatur und die damit einhergehenden Eigenschaftsverluste. Geeignete Aushärtungs- bzw. Vernetzungsverfahren können vom Fachmanne leicht ausgearbeitet werden.

In den folgenden Beispielen Werden beispielhafte organische Kautschuke für Druckrollen näher definiert, beschrieben und verglichen. Die Tests wurden mit Haltevorrichtungen aus einem Xerox 9200-Vervielfältiger (Xerox ist ein eingetragenes Warenzeichen der Firma Xerox Corporation) durchgeführt. Die Test-Halte vorrichtungen enthalten Aufschmelzanordnungen ähnlich der in Fig. 2 dargestellten Anordnung mit kleineren Abweichungen. Es wurden Testrollen mit verschiedenen elastischen Kautschukschichten getestet. Die Testrollen wurden auf einen Rollenspalt von 1,7 cm (0,67 inch) ohne Endkühlung eingestellt, sie hatten eine Länge von 38,1 cm (15 inches) und einen Durchmesser von 7,6 cm (3 inches). Die Tests wurden bei Geschwindigkeiten durchgeführt, die für den Xerox 9200-Vervielfältiger charakteristisch sind und sie waren konstant. Wenn nichts anderes angegeben ist, wurden die Tests mit Aufschmelzrollen durchgeführt, die auf

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160 C (320 Ρ) eingestellt waren. Die Geschwindigkeit der unter einer Gesamtbelastung von 454 bis 544 kg (100 bis 1200 pounds) angedrückten Druckrolle betrug 120 UpM oder 7200 Kopien pro Stunde*

Die Druckrollen wurden hergestellt durch Extrudieren des Kautschuks in eine Form, die den grundierten Metallkern (Stahlkern) und die grundierte PFA-Teflon-HüHe enthielt. Der Kautschuk wurde in einem Ofen bei 171 C (340 F) 5 Stunden lang gehärtet (vernetzt). Im allgemeinen können unter Anwendung konventioneller Verfahren Hüllen (Überzüge) einer Dicke von 0,51 mm (20 mils) an den Kautschuken befestigt werden.

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Beispiel 1

Starre Stahlkerne wurden mit einer Äthylen/Propylen/— Dien-Kautschuk (EPDM)-Schicht (geliefert von der Firma B.F. Goodrich unter dem Warenzeichen EPCAR 346) unter Verwendung eines 2-Teil-Klebstoffmaterials an der Metall/Kautschuk-Grenzfläche überzogen und gleichzeitig mit einem 0,51 mm (20 mil) dicken PFA- Teflon -Oberflächenüberzug versehen. Dieser Kautschuk hatte nach der Aushärtung eine hohe Vernetzungsdichte. 4 Rollen mit der elastischen EPDM-Kautschukschicht wurden in d ie oben beschriebenen Testeinrichtungen eingesetzt. Die Rollen erreichten eine Lebensdauer von mehr als 500 Stunden. 2 der Rollen wurden an dem Standaideinrichtungs-Einstellungspunktl60°C (320°F) betrieben und 2 der Rollen wurden bis zu mehr als 200 Stunden an dem Standard-Einrichtungs-Einstellungspunkt l60°C (320⁰F) und außerdem mehr als 250 Stunden lang bei 180°G (36O°F) betrieben. Die Rollen wurden nach 500 Stunden wieder demontiert, ohne daß ein Versagen auftrat. Auf die Aufschmelzrolle wurde als Trennmittel Silikonöl aufgebracht. Es wurden keine Probleme beim Kontakt des Silikonöls mit der Druckrolle beobachtet.

Unter den gleichen Bedingungen hatte in einer Rolle, die auf ähnliche Weise wie die obigen Rollen her-

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-it-

gestellt worden war, wobei jedoch der EPDM-Kautschuk durch Silikonkautschuk erset.zt wurde, der Kautschuk nur eine Lebensdauer von 80 Stunden, wobei die Tests als Folge eines Kautschukkohäsionsbruches beendet
wurden.

Beispiel 2

Wie in Beispiel 1 wurden unter Verwendung von Polychloropren (Neopren)-Kautschuk als elastischer organischer Kautschukschicht Druckrollen hergestellt.
Eine Neopren-Rolle, die mit einem äußeren PFA-Teflon-Schutzüberzug versehen worden war, arbeitete mehr
als 500 Stunden in dem Fixiertest, ohne daß ein
Versagen auftrat. Eine andere Neopren-Kautschukrolle wurde nach 300 Stunden demontiert zur Entfernung der Außenhülle (kein Kautschuk-Versagen).

Beispiel 3

Es wurden Rollen hergestellt wie in Beispiel 1
unter Verwendung von ChIοrobuty!kautschuk als
elastischer Schicht. Die Rollen wurden hergestellt
aus einem Chlorobutylunterlagenkautschuk (ungehärtet), geliefert von der Firma Exxon unter dem Warenzeichen Exxon 1066. Die ausgehärteten Rollen variierten in

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bezug auf ihr Leistungsvermögen und die Rollen aus Chlorbutylkautschuk, die eine höhere Vernetzungsdichte (bezogen auf die niedrigere bleibende Druckverf ortnung und die geringere Dehnung) zu haben schienen, wurden mehr als 300 Stunden lang in Test-Fixiervorrichtungen verwendet. Rollen, in denen der Chlorbutylkautschuk eine niedrigere Vernetzungsdichte zu haben schien, versagten innerhalb von 3 Stunden in den Test-Fixiervorrichtungen.

Beispiel 4

Ähnliche Rollen wie diejenigen des Beispiels 3 wurden hergestellt unter Verwendung von Nitrilkautschuk. Die Rollen wurden mit Grundkautschuken, geliefert von der Firma B.F. Goodrich unter dem Warenzeichen BFG 1092 und Goodrich NG12,beschichtet. Bei den Druckrollen mit einer elastischen Neopren-Kautschukschicht und einem PFA-Teflon-Schutzüberzug wurden ähnliche Beobachtungen wie in Beispiel 3 gemacht.

Beispiel 5

Zu Äthylen (74 Mol %), Propylen (24 Mol %) und einem nicht-konjugierten Dien, 5-Äthyliden-2-norbonen (etwa 2 Mol %), bekannt als EPDM und ge-

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■ - 33- -

liefert von der Firma B.F. Goodrich unter dem Warenzeichen EPCAR 346,wurdenRuß (ASTM N-550),; ein nicht-färbender Paraffinöl-Weichmacher, geliefert von der Firma Sun Oil Company unter dem Warenzeichen Sunpar 150-oil, Zinkoxid-Härtungsaktivator, polymerisiertes 1,2-Dihydro-2,2,4-trimethyl-chinolin-A.ntioxidationsmittel, geliefert von der Firma R.T. Vanderbilt Company unter dem Warenzeichen AgeRite Resin D, ein freie Radikale liefernder Dicumylperoxid-Initiator (Vernetzungsmittel), geliefert von der Firma Hercules Inc. unter dem Warenzeichen DiCüp 4OC (eine zu 40% aktive Form), und ein reaktives Triallylcyanurat-Monomeres als Coagens, verwendet in Konju-gation mit dem freie Radikale liefernden Peroxid-Initiator der Firma American Cy anamid, zugegeben. Die Komponenten wurden zu der Zusammensetzung in den in der nac-hfolgenden Tabelle I angegebenen Mengen zugegeben, in der der Einfluß des Weichmacher/Ruß-Füllstoffes auf die physikalischen Eigenschaften des EPDM-Kautschukes angegeben ist. Die Kautschuke wurden 5 Stunden lang in einem Ofen bei 171°C (340°F) gehärtet. Die Mengen in Gew.-Teilen auf 100 Gew.-Teile EPDM sind in der nachfolgenden Tabelle I angegeben.

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Tabelle I

Einfluß des Weichmacher/Ruß-VerläLtnisses auf die pyhsikalisehen Eigenschaften von EPDM

Zusammensetzung	A	ί 2	B	• C	D	E
EPDM	100	! ίο !	100	100	100	100
N55O Ruß	■ 30	i Mechanische Eigenschaften	30	40	45	45
Weichmacher	40	55	50	40	60
Zinkoxid	: 10	10	10	10	10
Antioxidationsmittel ; ι	r-l	1	1	1
Coagens	2	2	2	2
Initiator	10	10	10	10

Härte A 46 38 45 54 40

C/D (15%)kg(lbs} 34,5f78) 26,8(₅9) 30,8(68) 4^40-00) 27,2(60) 100% M in kg/cmo (psi V 10,9(1551

300% μ in kg/cm (psi) 49,6(705)

Dehnung, % ₉ 420

Zugfestigkeit in kg/cm"" (psi) 83,$.18O)

Reißfestigkeit in kg/era" (pli) 13,4 C⁷⁵V ..

¹ 21,7(39°) 25,6(46°ΐ 28,9(52°) 3Qp(54J 33,9(61°)

C/D = Druck durchbiegung in kg

2
M ~ Modul in kg/cm (psi)

Wie in der vorstehenden Tabelle I angegeben, sind verschiedene Weichmacher/Ruß-Kombinationen möglich unter Aufrechterhaltung einer konstanten Härte. Andere Faktoren, wie z.B. die Zugfestigkeit, die wirtschaftliche Her-

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stellung der Verbindung, die dynamische Wärmeanreicherung, Haftungswechselwirkungen, die Verarbeitbarkeit und dergl., bestimmen den Grad der zulässigen Strecking,Die Tabelle I zeigt, daß bei konstanten Ruß-Gehalten ein höherer Weichraachergehalt zu einer erhöhten inneren Wärmeanreicherung (Δ.Τ) beim Biegen führt.

Druckrollen mit elastischen Kautschukschichten aus der Formulierung A-C und E in der Tabelle I wurden hergestellt wie die Rollen des Beispiels 1. Alle 4 Rollen, die mit PFA-TefJoti beschichtet waren, wurden mehr als 500 Stunden lang in den Test-Fixiervorrichtungen verwendet.

Beispiel 6

Wie in Beispiel 5 wurden Kautschuk-Formulierungen hergestellt, um den Einfluß des Coagens/Peroxid-Initiators auf den EPDM-Kautschuk zu untersuchen. In der nachfolgenden Tabelle II sind die Mengen in Gew.Teilen auf 100 Teile EPDM und der Vergleich zwischen den mechanischen Eigenschaften von 4 Formulierungen angegeben.

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Tabelle II

Einfluß des reaktionsfähigen Monomer-Goagens und/oder der variierenden Per oxidkon.ze ntration auf die physikalischen Eigenschaften

Formulierungen	A	30	2	B	4(105)	24	C	32	D
EPDM	100	10,	10	100	0(285)	7,	100	13,	100
N55O-Ruß	40	49,		40	830	24,	40	68,	40
Weichmacher	50		45	50	6(1175)		50		50
Zinkoxid	10	83,	,8 (68)	10	9(100)	81,	10	75,	10
	Antioxidationsmittel 1	13,	9(155)	1		16,	1	11,	1
	Coagens		6(705)	—			2		2
	Initiator	420	10		7	13
	Eigenschaften	0(1180)
	Durometer, A	4(75)	39		39	47
C/D		24,5(54)		,5t54)	Λ71)
100%-Modul		- 7,		4(105)	0(185)
300%-Modul		20,		3(345)	9(980)
Dehnung				665	320
Zugfestigkeit		82,		2(1055)	9(1080)
Reißfestigkeit		17,		1(90)	6(65)
DieC

in°C (⁰F) 28,9(52) 56,7(102)

48,3(87)

21,1(38)

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Der physikalische Einfluß des niedrigen Aushärtungszutandes, der eine Folge des Fehlens des Coagens und/oder der verringerten Peroxid-Initiator-Konzentration ist, ist in der obigen Tabelle II angegeben. Im Vergleich zu den Kontrollformulierungen (A) weisen die ohne Coagens hergestellten Mischungen (B) und diejenigen mit einer 30%igen Peroxid-Reduktion (C) einen sehr niedrigen Aushärtungszustand auf, wie die verschlechterten Durometer- und Modul-Eigenschaften und das erhöhte Einreißen und die Dehnbarkeit zeigen. Die dynamische Wärmeanreicherung (Δ.Τ) wird sehr stark beeinflusst durch die Vernetzungsdichte, wie diese Mischungen eindeutig zeigen.

Es wurden Druckrollen nach Beispiel 1 hergestellt unter Verwendung der Kautschuk-Formulierungen gemäß Tabelle II Die Rolle A wurde mehr als 500 Stunden lang in der Test-Fixiervorrichtung verwendet, die Rollen B und C wiesen einen Kautschukkohäsionsbruch auf und die Rolle D versagte, nicht jedoch als Folge eines Kutschukbruches. Die Rolle D versagte wegen einer Ablösung. Ein Versagen bei der Verwendung in der Test-Fixiervorrichtung für einen Zeitraum von 100 Stunden stellt ein Versagen der Druckrolle dar.

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Beispiel 7

Es wurden Druckrollen hergestellt mit EPDM-Kautschuk als elastischer Kautschukschicht nach den in Beispiel 1 angegebenen Verfahren. Die Kautschukschicht wurde mit einer vorher hergestellten Überzugsschicht aus verschiedenen Beschichtungsmaterialien versehen. Zum Ankleben der Überzugsschicht an den Kautschuk kann ein geeigneter Klebstoff verwendet werden. Die Überzugsschichten hatten eine Dicke von etwa 0,51 mm (20 mils). Das Überzugsmaterial umfasste:"

(1) fluoriertes Äthylen Propylen (FEP)

(2) PFA-Teflon

Jede der oben genannten Rollen hatte eine Lebensdauer von mehr als 500 Stunden, wenn sie in der Test-Fixiervorrichtung verwendet wurde.

Die Daten aus den obigen Beispielen zeigen, daß Druckrollen hergestellt werden können aus langlebigen, dauerhaften, nicht erweichenden organischen Kautschuken, die an einem starren Kern haften und von einer äußeren Schutzhülle bedeckt sind. Wenn die organischen Kautschuke mit einer Druckdurchbiegungsabnahme von weniger als etwa 10% nach 100-stündigem Betrieb in der Test-Fixiervorrichtung mit PFA-Teflon (Perfluoralkylperfluorvinyläther/Tetrafluoräthylen-Copolymer)-Hüllenmaterialien

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bedeckt sind, kann eine wesentlich bessere Lebensdauer erzielt werden wegen der Art der elastischen organischen Kautschukschicht. Es ist wichtig, daß eine geringe Abnahme des Druckdurchbiegungswertes der elastischen organischen Kautschukschicht während der Lebensdauer (Gebrauchsdauer) der Druckrolle auftritt.

Es wurde auch gezeigt, daß einer der Parameter, welche die Eigenschaften des organischen Kautschuks beeinflussen können, so daß nur eine minimale Abnahme (von weniger als 10%) in bezug auf die Druckdurchbiegung während der Lebensdauer der Druckrolle auftritt, die Vernetzungsdichte des organischen Kautschuks ist und daß organische Kautschuke mit einer hohen Vernetzungsdichte die Lebensdauer der Druckrollen eine beträchtliche Zeit verlängern. Wie in den Beispielen angegeben, kann dieser Parameter durch die zum Aushärten oder Vernetzen des Kautschuks verwendeten Härtungsmittel gesteuert (kontrolliert) werden.

Im Zusammenhang mit den angegebenen · Zielen wurde eine verbesserte Druck- oder Andrückrolle für eine Aufschmekvorrichtung erläutert. Die Verbesserung wird erzielt durch Verwendung der angegebenen Klassen von organischen Kautschuken als elastische Schicht der Druckrolle, die zu einer erhöhten Druckrollenlebensdauer und zu geringeren Kosten führen, weil die organischen Kautschuke billiger sind als die Silikonkautschuke und weil eine geringere Stillegezeit für

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SO 282A081

den Ersatz der Druckrollen erforderlich ist. Die Verwendung der angegebenen organischen Kautschuke erlaubt auch die Verwendung von konventionellen Umhüllungsoder Beschichtungsmaterialien und außerdem werden die angegebenen organischen Kautschuke durch die Silikonöl-Offset-Verhinderungsflüssigkexten, die in dem Aufschmelzsystem verwendet werden, nicht angegriffen oder beeinträchtigt.

Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert, es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß sie darauf nicht beschränkt ist, sondern daß diese in vielfacher Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

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Leerseife

Claims (26)

1. PATENTANSPRÜCHE

   die zum Fixieren von Tonerbildern an Trägerblättern bzw»-folien verwendet wird, dadurch gekennzeichnet , daß sie enthält oder besteht aus

   einer Schicht aus einem langlebigen, dauerhaften, nicht-weichwerdenden organischen Kautschuk, der an dem starren Kern (30) haftet; und einem äußeren Schutzüberzugshülleximaterial mit einer hohen Biege-Lebensdauer über der organischen Kautschukschicht (32), wobei das Hüllenmaterial eine Sperrschicht gegenüber der Luft bildet, so daß der organische Kautschuk relativ frei von oxidativem Abbau ist.

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   TELEPON (OOQ) 22 28 62

   TELEX Ο5-29 38Ο

   TELEGRAMME MONAPAT

   T=L=KOPIERER
2. 2. Druckrolle·, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der organische Kautschuk ausgewählt wird aus der Gruppe Chloroprenkautschuk, Nitrilkautschuk, Isoprenkautschuk, Butadienkautschuk, Butylkautschuk, Chlorbutylkautschuk, Äthylen/Propylen-Kautschuk, Butadien/Acrynitril-Kautschuk, Äthylen/Propylen/-Dien-Kautschuk und Äthylen/AcryHiautsch.uk.
3. 3. Druckrolle nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der organische Kautschuk eine Druckdurchbiegungsabnähme von weniger als 10% nach dem Betrieb bei einer Rollen spalt-Druckbelastung von etwa 7,1 kg/cm² (110 psi) bei 16O°G (320°F) für einen Zeitraum von 100 Stunden aufweist.
4. 4. Druckrolle für eine Rollenaufschmelzvorrichtung, wie sie zum Fixieren von Tonerbildern auf Trägerblättemverwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthält oder besteht aus

   einem starren Kern (30);
   einer Schicht (32) aus einem vernetzten organischen Kautschuk, der an dem starren Kern (30) haftet, wobei der organische Kautschuk in einem freie Radikale liefernden Vernetzungssystem aus einem freie Radikale initiierenden Agens gehärtet wird; und einem äußeren Schutzhüllenmaterial mit einer hohen Biegelebensdauer über der organischen Kautschukschicht (32), wobei

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   das Schutzhüllenmaterial eine Sperrschicht bildet, die relativ frei von oxidativem Abbau ist.
5. 5. Druckrolle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem freie Radikale initiierenden Peroxid-Agens um Dicumylperoxid handelt.
6. 6. Druckrolle nach Anspruch 4 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der organische Kautschuk in einem System gehärtet wird, das außerdem ein Coagens zur Erhöhung des Wirkungsgrades der Vernetzungsreaktion enthält, wobei das Coagens ein reaktionsfähiges Monomeres ist, das sich an das Polymer-I&dikal addiert.
7. 7. Druckrolle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Coagens um ein reaktionsfähiges Monomeres handelt, welches die trimolekulare Vernetzung fördert.
8. 8. Druckrdle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Coagens um Triallylcyanurat handelt.
9. 9. Druckrolle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Coagens um Triallylisocyanurat handelt.

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10. 10. Druckrolle nach mindestens einem der Ansprüche bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Coagens etwa 0,5 bis etwa 3,0 Gew.-Teile auf Gew.-Teile organischen} Kautschuk enthält.
11. 11. Druckrolle nach mindestens einem der Ansprüche bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Radikale initiierende Peroxid-Agens : etwa 8

    bis etwa 15 Gew.-Teile. (40% aktive Form) auf Gew.-Teile des organischen Kautschuks, ausmacht.
12. 12. Druckrolle für eine Rollenaufschmelzvorrichtung, wie sie zum Fixieren von Tonerbildern auf Träger-

    blättemverwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthält oder besteht aus

    einem starren Kern (30) j

    einer Schicht (32) aus vernetzten! organischen Kautschuk, der an dem starren Kern (30) haftet, wobei die organische Kautschukzusammensetzung enthält oder besteht aus einem organischen Kautschuk mit etwa 10 bis etwa 100 Gew.-Teilen eines teilchenförmigen, oberflächenaktiven Füllstoffes auf 100 Gew.-Teile organischem Kautschuk, etwa 10 bis etwa 100 Gew.-Teilen Weichmacher auf 100 Gew.-Teile organischem Kautschuk, etwa 5 bis etwa 40 Gew.-Teilen eines Härtungsaktivators auf 100 Gew.-Teile

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    organischem Kautschuk und etwa 0,5 bis etwa 3,0 Gew.-TeilaaAntioxidationsmittel auf 100 Gew.-Teile organischem Kautschuk, wobei die organische Kautschukzusatnmensetzung in Gegenwart eines freie-.Radikale liefernden Initiators und eines reaktionsfähigen Monomer-Coagens, welches sich an das Polymer- .Radikal addiert, wärmegehärtet wird; und

    einem äußeren Schutzhüllenmaterial mit einer hohen Biegelebensdauer über der organischen Kautschukschicht (32), wobei das Schutzhüllenmaterial eine Sperrschicht gegenüber der Luft bildet, so daß der organische Kautschuk verhältnismäßig frei von oxidativem Abbau ist.
13. 13. Druckrolle nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Radikale liefernde Initiator etwa bis etwa 15 Gew.-Teile (40% aktiv) auf 100 Gew.-Teile organischem Kautschuk ausmacht.
14. 14. Druckrolle nach Anspruch 12 und/oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Coagens etwa 0,5 bis etwa 3,0 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile des organischen Kautschuks ausmacht.

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    - fc -
15. 15. Druckrolle nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der organische Kautschuk ausgewählt wird aus der Gruppe Chloroprenkautschuk, Nitrilkautschuk, Isoprenkautschuk, Butylkautschuk, Chlorbutylkautschuk, Äthylen/Propylen/Dien-Kautschuk, Äthylen/Propylen-Kautschuk, Butadienkautschuk, Butadien/Acrylnitril-Kautschuk und Äthylen/Acryl-Kautschuk.
16. 16. Druckrolle nach mindestens einem der Ansprüche bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem teilchenförmigen oberflächenaktiven Füllstoff um Ruß handelt.
17. 17. Druckrolle nach mindestens einem der Ansprüche bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Weichmacher um ein nicht-färbendes Paraffinöl auf Erdölbasis handelt.
18. 18. Druckrolle nach mindestens einem der Ansprüche bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Härtungsaktivator um Zinkoxid handelt.
19. 19. Druckrolle nach mindestens einem der Ansprüche bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Antioxidationsmittel ausgewählt wird aus der Gruppe der aromatischen Amine, substituiertem Phenol und polymerisiertem l,2-Dihydro-2,2,4-trimethylchinolin.

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20. 20. Druckrolle nach mindestens einem der Ansprüche bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem freie Radikale liefernden Initiator um Dicumylperoxid handelt.
21. 21. Druckrolle nach mindestens einem der Ansprüche bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem reaktionsfähigen Monomer-Coagens um Triallylisocyanurat handelt.
22. 22. Druckrolle für eine Rollenaufschmelzvorrichtung, wie sie zum Fixieren von Tonerbildern auf Trägerblättern verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthält oder besteht aus

    einem starren Kern (30);
    einer Schicht (32) aus einem vernetzten organischen Kautschuk, der an dem starren Kern (30) haftet, wobei die organische Kautschukzusammensetzung enthält oder besteht aus: Äthylen-Propylen/Dien-Kautschuk, etwa 35 bis etwa 55 Gew.-Teilen Ruß auf 100 Gew.-Teile Kautschuk, etwa 45 bis etwa 55 Gew.-Teilen Paraffinöl-Weichmacher auf Erdölbasis auf 100 Gew.-Teile Kautschuk, etwa 15 bis etwa 30 Gew.-Teilen Zinkoxid auf 100 Gew.-Teile Kautschuk und etwa 0,5 bis etwa 2,0 Gew.-Teilen polymerisiertern

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    1,2-Dihydro-2,2,4-trimethylchinolin, wobei die organische Kautschukzusatnmensetzung in Gegenwart von etwa 8 bis etwa 13 Gew.-Teilen Dicumylperoxid auf 100 Gew.-Teile Kautschuk mit etwa 1,0 bis etwa 3,0 Gew.-Teilen Triallylcyanurat auf 100 Gew.-Teile Kautschuk wärmegehärtet worden ist; und

    einem äußeren Schutzhüllenmaterial mit einer hohen Biegelebensdauer über der Äthylen/— Propylen/Dien-Kautschukschicht (32), wobei das Schutzhüllenmaterial eine Sperrschicht gegenüber Luft bildet, so daß der organische Kautschuk relativ frei von oxidativem Abbau ist.
23. 23. Druckrolle nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Schutzhüllenmaterial ausgewählt wird aus der Gruppe eines fluorierten Äthylen/— Propylen-Harzes, eines Vinylidenfluorid/Hexafluorpropylen/Copolymeren, eines Gopolymeren von Perfluoralkylperfluorvinyläther mit Tetrafluoräthylen und PoIytetrafluoräthylen.

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    INAL !NSPEC
24. 24. Aufschmelzvorrichtung zum Fixieren von Tonerbildern an Kopierblättem gekennzeichnet durch

    eine beheizte Aufschmelzrollenstruktur ( 16);

    eine Druckrolle (30) zur Erzielung eines Druckkontaktes mit der Aufschmelzrollenstruktur (16) zur Bildung eines Walzenspaltes, durch welchen die Kopier blätter geführt werden, wobei die Tonerbilder mit der beheizten Aufschmelzrollenstruktur (16) in Kontakt kommen, wobei die Druckrolle besteht aus

    einem starren Kern (30).,

    einer Schicht (32) aus einem langlebigen, dauerhaften, nicht-weichwerdenden organischen Kautschuk, der an dem starren Kern (30) haftet, und

    einem äußeren Schutzhüllenmaterial mit einer hohen Biegelebensdauer über der organischen Kautschukschicht (32), wobei das Schutzhüllenmaterial eine Sperrschicht gegenüber der Luft bildet, so daß der organische Kautschuk verhältnismäßig frei von oxidativem Abbau ist.

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25. 25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der organische Kautschuk der Druckrolle (30) ausgewählt wird aus der Gruppe Chloroprenkautschuk, Nitrilkautschuk, Isoprenkautschuk, Butadienkautschuk, Butylkautschuk, Chlorbutylkautschuk, Äthylen/Propylen/Dien-Kautschuk,, Äthylen/-Propylen-Kautschuk, Butadienkautschuk, Butadien/-Acrylnitril-Kautschuk und Äthylen/Acryl-Kautschuk.
26. 26. Vorrichtung nach Anspruch 24_rund/oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß der organische Kautschuk der
    Druckrolle (30). eine Druckdurchbiegungsabnahme von weniger als 10% nach dem Betrieb bei einer Rollen-

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    Spaltdruckbelastung von etwa 7,1 kg/cm (110 psi) bei 160⁰C (320°F) für einen Zeitraum von 100 Stunden aufweist.

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