JP2002156857A - 定着用ロールおよびその製造方法 - Google Patents

定着用ロールおよびその製造方法

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JP2002156857A
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silicone rubber
rubber layer
foamed silicone
foamed
fixing roll
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Kazuhiro Yamashita
和弘 山下
Teruhiro Kobayashi
輝洋 小林
Kazuhiro Adachi
和弘 足立
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Nissei Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリコーンゴム発泡粒の肥大化を抑制しつつ
発泡性の均一化を実現することにより、接着強度に優れ
た定着用ロール、さらには、製造工数の掛からない、定着
用ロールの製造方法を提供すること。 【解決手段】 芯金(1)の外周に非発泡シリコーンゴ
ム層(2)を被覆し、さらに該非発泡シリコーンゴム層
(2)を発泡シリコーンゴム層(3)で被覆した2層被
覆構造の定着用ロールとする。さらに、その製造方法と
して、芯金(1)の外周上に非発泡シリコーンゴム層
(2)および発泡シリコーンゴム層(3)を、該非発泡
シリコーンゴム層(2)が芯金(1)と発泡シリコーン
ゴム層(3)とで挟まれるように同時押出成型してゴム
層による2層被覆構造を形成した後、加硫・熱処理を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機等の定着部
に使用される定着用ロール、就中、加圧(プレス)ロー
ルの改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、定着用ロール系の一方を形成する
加熱ロール(ヒートロール)の薄形化に伴い、他方を形
成する加圧ローラの加圧力の低減化が要求されてきてい
る。そこで、芯金の外周に発泡性シリコーンゴム等の弾
性体を単体で押出成型後、さらに加硫・熱処理して該発
泡性シリコーンゴムを発泡させて発泡ゴム被覆層を形成
することで、該加圧力の低減化が図られてきた(実開平
2−119662号公報)。ところが、この方法におい
ては、加硫・熱処理時に芯金に発泡時の熱を奪われて、
芯金に近い所ほど、ゴム発泡粒のサイズが大きくなって
しまい、その結果芯金との接着強度が低下してしまうと
いう問題があった。一方、上記の方法とは別の方法とし
て、あらかじめ作成したシリコーンスポンジチューブ
(発泡シリコーンゴム等からなる)を芯金上に接着剤等
を用いて被覆することも知られている(特開平8−21
1774号公報)。しかし、この方法では、工数が掛か
かるという問題に加えて、接着剤の劣化に因る芯金との
接着強度の低下が生じる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、シリコーンゴムの発泡粒の肥大化を抑制しつつ
発泡性の均一化を実現することにより、接着強度に優れ
た定着用ロールを提供することにある。さらに、本発明
の他の課題は、製造工数が掛からない、上記の定着用ロー
ルの製造方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、芯金と発
泡シリコーンゴム層との間に非発泡シリコーンゴム層を
介在させることにより、芯金と発泡シリコーンゴム層間
の接着性低下の問題を解消することを着想した。
【0005】かくして、本発明によれば、芯金の外周に
非発泡シリコーンゴム層を被覆し、さらに該非発泡シリ
コーンゴム層を発泡シリコーンゴム層で被覆した2層被
覆構造の定着用ロール、さらには芯金の外周上に非発泡
シリコーンゴム層および発泡シリコーンゴム層を、該非
発泡シリコーンゴム層が芯金と発泡シリコーンゴム層と
で挟まれるように同時押出成型してゴム層による2層被
覆構造を形成し、さらに該構造に加硫・熱処理を施すこ
とを特徴とする定着用ロールの製造方法が提供される。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照しなが
ら説明する。図1は、本発明の定着用ロールの縦断面図
である。図2は、図1の横断面図である。図1〜図2に
おいて、(1)は芯金、(2)は芯金(1)上に押出し
被覆した非発泡シリコーンゴム層、(3)はシリコーン
ゴム層(2)上に押出し被覆した発泡シリコーンゴム層
である。
【0007】本発明で特徴的なことは、図1および図2
に示すように、芯金(1)上に通常の非発泡シリコーン
ゴム層(2)を芯金と発泡シリコーンゴム層(3)との
間に設けた点にある。 こうすることにより、加硫・発
泡時の熱は非発泡シリコーンゴム層(2)により遮断さ
れるので、芯金(1)に奪われることがなくなる。この
結果、従来の発泡層単層で芯金を被覆する場合に生じ
た、芯金に近い部分ほど発泡粒が大きくなるという発泡
層の不均一の問題が解消され、これに伴い、芯金との接
着強度も向上する。ここで、シリコーンゴム層(2)の
厚さは0.1mm 〜3.0mmが好ましい範囲であ
り、0.5mm 〜1.5mmが特に好ましい範囲であ
る。なぜなら、シリコーンゴム層(2)の厚さが 0.1
mmより薄過ぎると熱の遮断効果がなくなり、逆にあま
り厚いと相対的に発泡シリコーンゴム層(3)の厚さが
薄くせざるを得なくなり、ロール表面の柔軟性が低下
し、加熱ロールとの十分な接触面積が得られなくなるか
らである。一方、発泡シリコーンゴム層(3)の厚さに
ついては特に制約はなく、斯界で採用されている範囲、
すなわち1.0mm〜7.0mmの範囲から適宜選択す
ればよい。さらに、本発明の第二の特徴は、後述する加
硫・熱処理を採用する製造方法により、非発泡シリコー
ンゴム層(2)と発泡シリコーンゴム層(3)との界面
に接着剤を使用することなく、十分な接着強度が得られ
ることである。
【0008】以下、本発明の定着用ロールの製造方法に
ついて説明する。本発明では、同時押出成型法を利用し
て、芯金の外周に、非発泡シリコーンゴム材料と発泡シ
リコーンゴム材料とを押出成型してゴム層による2層被
覆構造を形成し、さらに該構造に加硫・熱処理を施して
該発泡シリコーンゴムを選択的に発泡させることによ
り、非発泡シリコーンゴム層(2)と発泡シリコーンゴ
ム層(3)との2層被覆構造を形成する。同時押出成型
法の具体例としては、多軸押出成型法、複数台の押出機
による同時押出成型法等があるが、工数及び設備を簡略
化する上では2軸押出成型法が好ましい。この2軸押出
成型法によれば、上記の非発泡シリコーンゴム層(2)
と発泡シリコーンゴム層(3)との2層が同時に押出さ
れるので、2層間の境界面の変質もなく高品質の被覆構
造が得られる。また、芯金の材料としてはアルミニウム
が最適であり、芯金自体のサイズは、軸方向の長さが2
50mm〜400mm、外径が6mm〜30mm程度の
ものが用いられる。この芯金の外周に、予めサンドブラ
スト等の粗面化処理を行ない、プライマーNO.23
(信越化学工業(株)製)などの接着剤を塗布しておく
と、押出成型時に非発泡シリコンゴムとの安定な界面接
着性が確保される。さらに、事後の加硫・熱処理によ
り、芯金(1)と非発泡シリコーンゴム層(2)、およ
び該非発泡シリコーンゴム層(2)と発泡シリコーンゴ
ム層(3)間の接着強度がさらに強化される。この加硫
処理は一回だけに限られず、さらに二次加硫処理をする
ことによりさらに接着強度は向上する。最初の加硫処理
の条件は、温度が150℃〜300℃、処理時間が5分
〜60分の範囲から採用される。また、二次加硫処理の
条件は、温度が180℃〜220℃、処理時間が4時間
以上の範囲から適宜選択すればよい。以上の説明では、
芯金の外周に、非発泡シリコーンゴム層(2)と発泡シ
リコーンゴム層(3)とを設ける、本発明の典型的な例
を示したが、発泡シリコーンゴム層(3)上にさらに、
非発泡または発泡シリコーンゴム層を被覆する等、3層
以上の多層構造にも展開できることは言うまでもない。
【0009】
【実施例】外径20mm、長さ315mmのアルミの芯
金の外周に、接着剤としてプライマーNO.23(信越
化学工業(株)製)を塗布した後、未加硫のシリコーン
ゴムXE21−B3761(GE東芝シリコーン(株)
製)100部に加硫剤としてC−23(信越化学工業
(株)製)1.2部とC−3(信越化学工業(株)製)
3.5部を添加してなる非発泡シリコーンゴム材料、お
よび未加硫のシリコーンゴムXE−B3761(GE東
芝シリコーン(株)製)100部に発泡剤としてKE−
P−13(信越化学工業(株)製)3.5部、加硫剤と
してC−23(信越化学工業(株)製)1.2部とC−
3(信越化学工業(株)製)3.5部を添加してなる発
泡シリコーンゴム材料を2軸押出し成型機により、芯金
の外周に非発泡シリコ−ンゴム材料(吐出量:300g
/分)を、さらに該非発泡シリコーンゴム材料の外周に
発泡シリコーンゴム材料(吐出量:700g/分)が配
されるように押出し被覆する。その後、上記の被覆ロー
ルを円筒形の型内で、200℃で60分間加硫・熱処理
し、併せて発泡済みのシリコーンゴム材料のゴム物性を
増強させる目的で、さらに200℃で4時間の二次加硫
を経て、芯金の最外周上に硬度30度(アスカーC)、
発泡密度220%の発泡シリコーンゴム層(3)を形成
した。得られたロールの外径は30mmで、非発泡シリ
コーンゴム層(2)の厚みは2.0mm、発泡シリコーン
ゴム層(3)の厚みは3.0mmであった。このロール
の発泡シリコーンゴム層の発泡度はその厚み方向に沿っ
て均一であり、また芯金と非発泡シリコーンゴム層間お
よびゴム層間には総圧120Nの系分布荷重で周速度1
00mm/sec,200℃、1500hrの空廻し試
験後でも十分な接着強度(両者とも1000gf/cm2
が得られた。しかも、1回の押出し工程により所望のロ
ールが得られたので、製造工程も簡略化された。ちなみ
に、上記例において、非発泡シリコーンゴム材料を省略
する以外は同様の操作を行い、発泡シリコーンゴム層の
単層を形成したロールにおいては、該ゴム層から芯金表
面に向かって発泡粒子が粗大化しており、上記空廻し試
験後には、芯金との接着強度も700gf/cm2に過ぎな
かった。
【0010】
【発明の効果】本発明によれば、発泡シリコーンゴム層
の発泡度が均一化され、しかも十分な接着強度を有する
定着用の加圧ロールが提供されるばかりでなく、該ロー
ルの製造のための工数が大幅に削減された製造方法も提
供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の定着用ロールの縦断面図である。
【図2】 図1の横断面図である。
【符号の説明】
1 芯金 2 非発泡シリコーンゴム層 3 発泡シリコーンゴム層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16C 13/00 F16C 13/00 Z // B29K 9:00 B29K 9:00 83:00 83:00 105:04 105:04 B29L 31:32 B29L 31:32 Fターム(参考) 2H033 AA21 BB06 BB14 BB15 BB26 BB29 BB30 BB31 3J103 AA02 AA14 AA23 AA33 AA71 BA41 EA02 EA11 FA10 FA15 FA18 GA02 GA57 GA66 HA01 HA04 HA05 HA12 HA18 HA37 HA53 4F207 AA33 AA45 AB02 AD03 AD18 AD34 AG03 AH04 KA01 KA11 KA17 KB18 KB22 KK13 KL65 KW33

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 芯金の外周に非発泡シリコーンゴム層を
    被覆し、さらに該非発泡シリコーンゴム層を発泡シリコ
    ーンゴム層で被覆して2層被覆構造としたことを特徴と
    する定着用ロール。
  2. 【請求項2】 該非発泡シリコーンゴム層の厚さが0.1m
    m〜3mmである、請求項1に記載の定着用ロール。
  3. 【請求項3】 該非発泡シリコーンゴム層と発泡シリコ
    ーンゴム層との接合面が加硫・熱処理により接着されて
    いる、請求項1または2に記載の定着用ロール。
  4. 【請求項4】芯金の外周上に非発泡性シリコーンゴム層
    および発泡性シリコーンゴム層を、該非発泡性シリコー
    ンゴム層が芯金と発泡性シリコーンゴム層とで挟まれる
    ように同時押出成型してゴム層による2層被覆構造を形
    成し、さらに該構造に加硫・熱処理を施すことを特徴と
    する定着用ロールの製造方法。
  5. 【請求項5】同時押出成型が2軸押出成型である、請求
    項4に記載の定着用ロールの製造方法。
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