JP2004070159A

JP2004070159A - Rubber-like elastic foamed body and fixing pressure roller with this elastic body arranged thereon

Info

Publication number: JP2004070159A
Application number: JP2002231610A
Authority: JP
Inventors: Shunji Shirao; 白尾　俊二; Minoru Sugiyama; 杉山　実
Original assignee: Nissei Electric Co Ltd
Current assignee: Nissei Electric Co Ltd
Priority date: 2002-08-08
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2022-08-08
Also published as: JP4210085B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly flexible, silicone-made, rubber-like elastic foamed body which releases inside hot air by its continuous foamed structure even at a high temperature, which reduces as much as possible the increase/expansion of a roller outer diameter or the lowering of hardness in the foamed body caused by thermal expansion, and which therefore enables a small and sufficient nip width to be secured, and also to provide a fixing pressure roller using this foamed body. <P>SOLUTION: As an outer layer rubber for the pressure roller, a foamed body having such an unprecedented continuous foamed structure having a continuous foam ratio of 90% or higher and also having a water absorption coefficient of 40% or higher, is used. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム状発泡弾性体、さらにはプリンターや複写機等の画像定着用の熱定着部に用いられる定着用加圧ローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
小型化の進むプリンターや転写機における画像定着用の熱定着部に用いられる定着用加圧ローラ（以下、単に“ローラ”と言うことがある）は十分なニップ幅を確保する為に、その外層ゴム部は低硬度であるのゴムを使用することが望ましいく、このため、該ゴム部には従来よりゴム状発泡弾性体（以下、単に“発泡体”と言うことがある）上の物が数多く使用されてきた（特開２００２−１４８９８８号および特開２００２−１４８９９０号公報など）。しかし、従来の発泡体での各気泡は独立気泡であるため、はローラが現実に使用される高温下化の元ではは各気泡中の空気が膨張してしまう。い、その結果この熱膨張は、ローラ外径のが不本意な増加、大きくなってしまったり、さらにはついには破泡に因るして気泡同士がつながってしまうことによる発泡体の硬度低下を惹起し、その結果が起こり、ローラの送り速度にバラツキが生じるといった致命的不具合が発生していた。
一方、特開昭５４−１３５８６５号公報および特開２００２−１１４８６０号公報ではそれぞれ、水素ガス発泡および水発泡の提案もなされている。しかし、これらの提案でも、上述の熱膨張によるローラ外径の増加、破泡に因る硬度低下を防止するための具体的開示は見当たらない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、高温下化にあってもその連泡構造により、内部の熱気が逃げ、上述の熱膨張に因るよるローラ外径の増加拡大や発泡体の硬度低下が可及的に軽減され、もって少ない、更には十分なニップ幅を確保し得る柔軟性の高いシリコーンのゴム状弾性発泡体、さらにはそのような発泡体を採使用した定着用加圧ローラを提供することにである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、内部の熱気が逃げやすくした発泡体という視点から上記目的を達成する為鋭意検討しを行った結果、該発泡体を高度の連続気泡（以下“連泡”）構造で構成することを着想した。
【０００５】
かくしてすなわち、本発明によればは、シリコーンゴムからなり、連続気泡率が９０％以上であるような連続気泡構造を有することによって特徴づけられるゴム状発泡弾性体、さらには、該ゴム状発泡弾性体を円筒状芯金の外周にシリコーンのゴム状弾性体を配してなる設けた定着用加圧ローラにおいて、該ゴム状弾性体の連続気泡率が９０％以上である定着用加圧ローラをが提供されする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明を説明する。
図１は、本発明に係るゴム状発泡弾性体を円筒状芯金の外周に配してなるの定着用ローラの一例を示す縦断面図である。
該図において、（１）は鉄やアルミニウム等からなるでできた円筒状芯金、（２）は該円筒状芯金の外周上に被覆設けられた発泡体（して形成された、ゴム状弾性体のシリコーンスポシリコーンスポンジ）である。
上記のローラの最大の特徴は、外層ゴムとして、連泡率が９０％以上という、これまでに類をみない連続気泡構造の発泡体を採用したことに在る。このような発泡体は、独立した気泡を持つ従来の発泡体とは明らかに一線を画する。連泡率が９０％以上であるような連泡構造にあっては、発泡体中の気泡が連続していることから、高温下にあっても気泡中の熱気が連続的に外部に逃げる為、気泡の熱膨張や破泡を生じることなく安定な発泡状態を維持する。
そして、上記の発泡体が、９０％以上の連泡率にの加えて４０％以上の吸水率を併するとき、該発泡体の特性が最大限に発揮される。４０％以上という吸水率の意味するところは、発泡体中に多くの気泡が存在しているということであり、従って該発泡体の弾力性がより増加することになる。これは、十分なニップ圧とニップ幅とを確保するのに極めて有効である。
さらに、上記のゴム状発泡弾性体は、ロール用に供される場合の要求特性として、硬度が３０°〜６０°（アスカーＣ）、および熱伝導度率が、０．１４６Ｗ／ｍ・Ｋ以下の物性を有していることが好ましい。
次に、本発明の発泡体の製造方法について述べる。
本発明によれば、３段階の特殊な加熱工程を採用することにより、連泡率が９０％以上、そして吸水率が４０％以上の連泡構造の発泡体が得られる。
先ず、後者のシリコーンスポンジは、液状シリコーンベースポリマー１００重量部に対して、吸水性ポリマーを０．１〜２０重量部、水を１０〜２００重量部、そして白金化合物触媒のような硬化触媒を添加した組成物ものと、液状シリコーンベースポリマー１００重量部に対して、に吸水性ポリマーを０．１〜２０重量部、水を１０〜２００重量部、そしてＳｉＨポリマーのような架橋剤を添加した組成物とを等量配合してもの各１００部を十分に攪拌脱泡させさせて得られる配合物をた後、以下に述べる３段階に分けて加熱して得られる。
第１一段階ではに、上記の攪拌混合された配合物を、シリコーンベースポリマーの実質的な硬化が起こらず、しかも水分が蒸発しない１００℃以下、好ましくは５０〜８０℃のもとで１０〜３０時間加熱して型成型する。し、次いで第２段階では、該型成形物を１２０〜２５０℃、好ましくは１２０〜１８０℃でに１〜５時間加熱して、含まれている水及び水を含んだ不純物中の水分を蒸発させる。この水分が蒸発する際に、独立した各気泡が連続気泡構造に転化されとなる。ここで肝要なことは、シリコーンベースポリマーに架橋による実質的硬化が生じないように細心の注意を払って加熱処理条件を設定することである。そして、最後の第３段階では、得られた発泡体を１８０〜３００℃、好ましくは２００℃〜２５０℃でに２〜８時間加熱して、はじめて硬化させることにより、所望の発泡体、該ゴム状弾性体のシリコーンスポンジを完成させる。
本発明で用いる液状シリコーンゴムは、「ＸＥ１５−Ｂ７５０３Ａ」（ＧＥ東芝シリコーン株式会社製）、「ＸＥ１５−Ｂ７５０３Ｂ」（ＧＥ東芝シリコーン株式会社製）、「ＤＹ３９−１１１９Ａ」（東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製）、さらには「ＤＹ３９−１１１９Ｂ」（東レ・ダウコーニング・シリコーン　株式会社製）の商品名で流通してお手織り、容易に入手できる。また、吸水性ポリマーは、高分子の分野では周知のものであり、例えばアクリル酸ないしメタアクリル酸のアルカリ金属塩の重合体、ポリアルキレングリキール、特にポリエチレングリコール類をグラフトしたアクリル酸ないしメタアクリル酸の重合体、ポリアルキレングリキール、特にポリエチレングリコール類をブレンドないしは共重合したポリエステルやポリアミド、Ｎ−ビニールカルボン酸アミド系の架橋重合体などが挙げられる。現実には、液状シリコーンベースポリマーに吸水性ポリマー、水、および硬化触媒を添加した組成物として、例えば、「ＸＥ１５−Ｂ８４００Ａ」（ＧＥ東芝シリコーン株式会社製）が、また、液状シリコーンベースポリマーに吸水性ポリマー、水、および架橋剤を添加した組成物として、例えば、「ＸＥ１５−Ｂ８４００Ｂ」（ＧＥ東芝シリコーン株式会社製）が流通しているので、これらを利用するの効率的である。
【０００７】
以上に述べた連泡構造、さらにはその実現手段を従来法と比較するに、冒頭に引用したシリコーンスポンジを形成する方法として、特開２００２−１１４８６０号公報には、液状シリコーンゴムに吸水性ポリマー、水を混合させた組成物を加熱硬化してシリコーンスポンジを得ることが開示されているもののが、該組成物を３段階の加熱工程を経て、すなわち型成型、９０％以上の連泡構造の形成、および硬化を経て発泡体とするような技術思想は何等旨は開示されていない。同時にまた、同該特開２００２−１１４８６０号公報には、シリコーンゴム中に均一に分散された、水を吸水した吸水性ポリマーから、加熱により水が放出されて均質な気泡が形成されることはが開示されているが、その気泡の９０％以上をが連泡構造、さらには該構造に４０％以上の吸水率を併有させようとする認識はなである旨は開示されていない。
【０００８】
以上、本発明の発泡体を定着用加圧ローラに適用した場合について説明したが、この他に本発明の発泡体は、例えば、スポンジローラ一般、クッション、防振材、パッキン、ガスケット、および気密シール材などにも有用に採用される。このようにして得られたシリコーンスポンジは、独立した気泡を持つ従来のスポンジとは異なり、９０％以上の連泡構造と４０％以上の吸水率をあわせ持つスポンジである。スポンジ中の気泡が連続していることにより、高温下にあっても気泡中の熱気が逃げる為膨張が生じず、また、高い吸水率を持つほど多くの気泡が存在しているということであり、スポンジの弾力性が増すことになる。これは、十分なニップ幅を確保する為に有効である。
【０００９】
【実施例】
以下、実施例ならびにと比較例をあげて、本発明をより具体的に説明する。尚、下記例で実施例中の「部」は重量部を示す。
【００１０】
ａ．実施例１
芯金にφ１４ｍｍのアルミニウム製性芯金の外周に材を用い、発泡体弾性層を以下のようにして形成した定着用加圧ローラを作成した。
シリコーンベースポリマーに吸水性ポリマー、水、白金触媒が添加された「ＸＥ１５−Ｂ８４００Ａ」（ＧＥ東芝シリコーン株式会社製）１００部と、ベースポリマーに吸水性ポリマー、水、架橋剤が添加された「ＸＥ１５−Ｂ８４００Ｂ」（ＧＥ東芝シリコーン株式会社製）１００部を用意しに、塩化ナトリウムをそれぞれ２．５部ずつ添加した後、これら該２液を混合して攪拌・脱泡法させた。次に、この配合物を上記芯金の外周に３．１５ｍｍの厚さの外層ゴムを、６０℃×２４時間で型成型をした後（第１段階の加熱）、１５０℃×２時間で気泡中の水分を蒸発させて連泡構造を形成し（第２段階の加熱）、最後に２００℃×４時間で硬化を行った（第３段階の加熱）。
【００１１】
ｂ−１．比較例１
芯金にφ１４ｍｍのアルミニウム性製芯金材の外周にを用い、以下の処方で得られた発泡体の弾性層（いわゆるスポンジ部）を３．１５ｍｍの厚さで形成した定着用加圧ローラを作成した。として
シリコーンゴムＫＥ９０４ＦＵ　１００部、高温加硫剤Ｃ−３　３．５部、低温加硫剤Ｃ−２３Ｎ　２．０部（以上信越化学工業株式会社製）、発泡剤ＭＲ３４（東レ・ダウコーニング株式会社製）５．０部、顔料ＫＥ　ｃｏｌｏｒ　ＢＲ（信越化学工業株式会社製）０．５部を射出成型機にて混合し、加熱硬化して形成した発泡弾性体を用いた。
【００１２】
ｂ−２．比較例２
間隔を１７±０．２ｍｍに設定したゴム練用のローラ２本を用意し、その隙間に、比較例１のローラ（比較例１では、“ローラ２の語句はありませんが・・・）比較例１で作成した定着用加圧ローラを同じ側面が２本のローラに当たらないように２回投入して強制的に気泡を破泡させた。
【００１３】
ｂ−３．比較例３
比較例２において、加圧ローラの投入回数を４・８・１６回と増やしていった。
【００１４】
ｃ−１．評価方法１
１．上記実施例１ならびに、及び比較例１〜３の各書くスポンジ部（発泡体層）を加圧ローラより切り取り、その重質量（Ｗ１：単位はｇ）・密度（Ｇ１：単位はｇ／ｃｍ^３）を測定する。ここで、切り取った各スポンジの体積（Ｖ１：単位はｃｍ^３）は、Ｖ１＝Ｗ１／Ｇ１として求められる。
２．上記１で得た各スポンジを、水の入ったデシケーター内に浮き上らないようにして水中に沈める。
３．水中から気泡がなくなるまで真空ポンプで減圧する。
４．気泡が出なくなったら開放し、各スポンジが水を吸って元の状態に戻るまで（２４時間以上）放置する。
５．各スポンジを取り出し、表面の水滴を軽く拭き取ってから、水を吸収した各スポンジの質重量（Ｗ２：単位はｇ）を測定する。ここで、各スポンジが吸収した水の質量（Ｗ３：単位はｇ）は、Ｗ３＝Ｗ２−Ｗ１として求められ、従って、各スポンジの吸水率（Ｋ：単位は％）は、Ｋ＝Ｗ３／Ｗ２×１００として求められる。また、材料であるベースポリマー混合体ある或いはシリコーンゴムの密度をＧ２（単位はｇ／ｃｍ^３）とすると、その体積（Ｖ２：単位はｃｍ^３）はＶ２＝Ｗ１／Ｇ２で求められ、形成された気泡の全体の体積（Ｖ３：単位はｃｍ^３）は、Ｖ３＝Ｖ１−Ｖ２として求められる。さら更に、吸収した水の体積（Ｖ４：単位はｃｍ^３）は、水の密度を１（ｇ／ｃｍ^３）とすると、Ｖ４＝Ｗ３となり、連泡率（Ｃ：単位は％）はＣ＝Ｖ４／Ｖ３×１００＝Ｗ３／Ｖ３×１００として求められる。
【００１５】
ｃ−２．結果１
上記の試験結果を表１に示す。
【表１】

表１に示した結果上記より、該実施例１の本発明によるスポンジは、の連泡率が９０％を超え、または９５％と最も高く、吸水率も４０％以上の特性を有していることが分かる。高い結果となった。
【００１６】
ｃ−３．評価方法２
１．実施例１ならびに及び比較例１〜３のスポンジ弾性層の外周面上に、接着剤としてＲＴＶ（品名：ＴＳＥ３２２　ＧＥ東芝シリコーン株式会社製）を塗布してから、更にその上にＰＦＡ（（ポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）樹脂ポリテトラフルオロエチレン？？？）チューブ（品名：ＳＣＦＴ　日星電気株式会弊社製）を被覆してスポンジ弾性層とＰＦＡチューブとを接着する。（各ｎ＝１）
２．レーザー外径測定器にて常温下での各ローラ中央部外径（Ｒ１：単位はｍｍ）を測定する。
３．各ローラを２００℃雰囲気中に２時間放置してから、取り出した後、レーザー外径測定器にてローラ中央部外径（Ｒ２：単位はｍｍ）を測定した。ここで、温度によるローラ外径変化量（ΔＲ：単位はｍｍ）は、ΔＲ＝｜Ｒ２−Ｒ１｜として求められる。尚、この測定時の表面温度（Ｔ：単位は℃）を放射温度計にて測定した。
４．次に、各ローラの硬度（Ｈ１：単位°アスカーＣ）を硬度計を用いて測定した。
５．さら更に、定着温度１８０℃、ローラ荷重１４ｋｇ、ローラ回転速度１２０ｍｍ／ｓｅｃにて３００時間回転試験を行った後、再び硬度（Ｈ２：単位は°アスカーＣ）を測定した。ここで、硬度変化量（ΔＨ：単位は°アスカーＣ）は、ΔＨ＝｜Ｈ２−Ｈ１｜として求められる。
６．その後、実機プリンター（品名：ｈｐ　Ｌａｓｅｒｊｅｔ　１２００ｓｅ　ｐｒｉｎｔｅｒ　Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ　Ｃｏｍｐａｎｙ製）を使用し、実際にＡ４サイズの紙を１０００枚連続通紙し、搬送性の確認を行った。
６
【００１７】
ｃ−４．結果２
上記評価の結果を表２および・３に示す。
【表２】

【表３】

表２および表３の結果上記より、ＯＡ機器の定着用ローラにおいて、スリップ、斜行等の搬送特性を長時間に亘って渡り維持できるシリコーンゴムスポンジローラは、そのスポンジ特性として、吸水率が４０％以上、そして連泡率が９０％以上であるとき、最良の機能を呈することが分かるが必要であるという結果が得られた。
【００１８】
【発明の効果】
本発明に係る発泡体にはの定着用加圧ロールは、そのシリコーンスポンジ部の気泡が連泡構造になっているのでことにより、高温化においても気泡が膨張する懸念がない。従って、この連泡構造体を定着用加圧ローラのスポンジ層として配してもしない為、これによるローラル外径の膨張や破泡による硬度低下が少可及的に軽減されなくなり、その結果、従来から未解決のまま放置されていた懸念されていたローラの送り速度のバラツキの問題がを大幅に解消されできる。また、連泡構造体には、より多くの気泡が形成されているのでる為、スポンジの弾力性が増し、十分なニップ幅を確保するのに極めて大変有効である。
【００１９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の定着用加圧ローラの縦断面図である。
【符号の説明】
１　　鉄やアルミニウム等でできた円筒状芯金
２　　ゴム状発泡弾性体（のシリコーンスポンジ）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rubber-like foamed elastic body, and more particularly to a fixing pressure roller used for a heat fixing unit for fixing an image in a printer, a copying machine, or the like.
[0002]
[Prior art]
In order to secure a sufficient nip width, a fixing pressure roller (hereinafter, simply referred to as a “roller”) used in a heat fixing section for fixing an image in a printer or a transfer machine that is being miniaturized is an outer layer thereof. It is desirable to use a rubber having a low hardness for the rubber part. For this reason, the rubber part is made of a rubber-like foamed elastic body (hereinafter sometimes simply referred to as “foam”). Many of them have been used (for example, JP-A-2002-148988 and JP-A-2002-148990). However, since each cell in the conventional foam is a closed cell, the air in each cell expands under a high temperature condition where the roller is actually used. As a result, as a result of this thermal expansion, the roller outer diameter undesirably increases or increases, and finally, the hardness of the foam decreases due to the bubbles being connected to each other due to the foam breaking. This causes a fatal inconvenience such as a variation in the feed speed of the roller.
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 54-135865 and 2002-114860 also propose hydrogen gas foaming and water foaming, respectively. However, even in these proposals, there is no specific disclosure for preventing an increase in the outer diameter of the roller due to the thermal expansion and a decrease in hardness due to foam breaking.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and even when the temperature is lowered, the open-cell structure allows hot air inside to escape, thereby increasing the outer diameter of the roller due to the above-described thermal expansion. Use of a rubber-like elastic foam made of silicone, which is as flexible as possible and reduces the expansion and the decrease in the hardness of the foam as much as possible, and can secure a sufficient nip width, and further uses such a foam It is another object of the present invention to provide a fixing pressure roller for fixing.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies in order to achieve the above object from the viewpoint of a foam in which hot air inside can easily escape, and as a result, the foam has a highly open cell structure (hereinafter referred to as “open cell”). Inspired to do.
[0005]
Thus, according to the present invention, a rubber-like foamed elastic body made of silicone rubber and characterized by having an open-cell structure having an open-cell ratio of 90% or more, A fixing pressure roller provided with a silicone rubber-like elastic body disposed around a cylindrical core metal, wherein the rubber-like elastic body has an open cell ratio of 90% or more. Is provided.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a fixing roller in which a rubber-like foamed elastic body according to the present invention is arranged on the outer periphery of a cylindrical cored bar.
In this figure, (1) is a cylindrical metal core made of iron, aluminum, or the like, and (2) is a rubber foam formed on the outer periphery of the cylindrical metal core. Elastic silicone silicone sponge).
The greatest feature of the roller is that a foam having an open-cell structure having an open cell ratio of not less than 90% is used as the outer rubber layer. Such foams are clearly distinct from conventional foams having closed cells. In the open cell structure in which the open cell ratio is 90% or more, since the bubbles in the foam are continuous, the hot air in the bubbles continuously escapes to the outside even at a high temperature. , And maintains a stable foaming state without causing thermal expansion or foam breakage of the bubbles.
When the foam has a water absorption of 40% or more in addition to the open cell rate of 90% or more, the properties of the foam are exhibited to the maximum. A water absorption of 40% or more means that there are many air bubbles in the foam, and therefore the elasticity of the foam is further increased. This is extremely effective in ensuring a sufficient nip pressure and nip width.
Furthermore, the rubber-like foamed elastic body has a hardness of 30 ° to 60 ° (Asker C) and a thermal conductivity of 0.146 W / m · K or less as required characteristics when used for a roll. It is preferable to have the following physical properties.
Next, a method for producing the foam of the present invention will be described.
According to the present invention, a foam having an open cell structure having an open cell rate of 90% or more and a water absorption rate of 40% or more can be obtained by employing a three-stage special heating process.
First, the latter silicone sponge contains 0.1 to 20 parts by weight of a water-absorbing polymer, 10 to 200 parts by weight of water, and a curing catalyst such as a platinum compound catalyst, based on 100 parts by weight of a liquid silicone base polymer. A composition obtained by adding 0.1 to 20 parts by weight of a water-absorbing polymer, 10 to 200 parts by weight of water, and a crosslinking agent such as a SiH polymer to 100 parts by weight of a liquid silicone base polymer. The mixture is obtained by sufficiently stirring and defoaming 100 parts of each of the ingredients evenly mixed with the ingredients, and then heating in three steps described below.
In the first stage, the above stir-mixed formulation is subjected to a temperature of less than 100 ° C., preferably 50-80 ° C., at which no substantial curing of the silicone base polymer takes place and water does not evaporate. Heat and mold for 30 hours. Then, in a second step, the molded product is heated at 120 to 250 ° C., preferably 120 to 180 ° C. for 1 to 5 hours to evaporate water contained therein and water contained in water-containing impurities. Let it. When this moisture evaporates, each independent bubble is converted into an open cell structure. What is important here is to set the heat treatment conditions with great care so that the silicone base polymer is not substantially cured by crosslinking. Then, in the final third step, the obtained foam is heated at 180 to 300 ° C., preferably 200 ° C. to 250 ° C. for 2 to 8 hours, and is cured for the first time, whereby the desired foam, rubber To complete a silicone sponge in the shape of an elastic body.
The liquid silicone rubber used in the present invention is “XE15-B7503A” (manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Ltd.), “XE15-B7503B” (manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Ltd.), “DY39-1119A” (Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.) And DY39-1119B (manufactured by Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.). The water-absorbing polymer is well known in the field of polymers, for example, a polymer of an alkali metal salt of acrylic acid or methacrylic acid, polyalkylene glycerol, particularly acrylic acid or methacrylic grafted with polyethylene glycols. Examples of the polymer include acid polymers, polyalkylene glyceres, particularly polyesters and polyamides obtained by blending or copolymerizing polyethylene glycols, and N-vinyl carboxylic acid amide-based crosslinked polymers. Actually, as a composition obtained by adding a water-absorbing polymer, water, and a curing catalyst to a liquid silicone base polymer, for example, “XE15-B8400A” (manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Ltd.) For example, “XE15-B8400B” (manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Ltd.) is distributed as a composition to which a water-soluble polymer, water, and a cross-linking agent are added, so that it is efficient to use these.
[0007]
Compared with the open cell structure described above and the means for realizing the same with the conventional method, as a method of forming the silicone sponge cited at the beginning, JP-A-2002-114860 discloses that a liquid silicone rubber has a water-absorbing polymer. Although it is disclosed that a composition mixed with water is heated and cured to obtain a silicone sponge, the composition is subjected to a three-stage heating step, that is, a molding process and a 90% or more open cell structure. The technical idea of forming a foam through formation and curing is not disclosed. At the same time, JP-A-2002-114860 discloses that water is released by heating from a water-absorbing polymer that is uniformly dispersed in silicone rubber and that absorbs water to form uniform air bubbles. However, it is not disclosed that 90% or more of the bubbles have an open-cell structure, and further that there is no recognition that the structure has a water absorption of 40% or more.
[0008]
The case where the foam of the present invention is applied to the fixing pressure roller has been described above. In addition, the foam of the present invention may be, for example, a sponge roller in general, a cushion, a vibration isolator, a packing, a gasket, and a hermetic seal. It is also usefully used for sealing materials. The silicone sponge thus obtained is different from a conventional sponge having independent cells, and has a combined open cell structure of 90% or more and a water absorption of 40% or more. Because the bubbles in the sponge are continuous, expansion does not occur because the hot air in the bubbles escapes even at high temperatures, and more bubbles exist as the water absorption rate increases , Will increase the elasticity of the sponge. This is effective for securing a sufficient nip width.
[0009]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples. In the examples below, “parts” in the examples indicate parts by weight.
[0010]
a. Example 1
A pressure roller for fixing was prepared in which a foam elastic layer was formed as follows by using a material around the outer periphery of an aluminum-made core having a diameter of 14 mm as a core.
100 parts of “XE15-B8400A” (manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Ltd.) in which a water-absorbing polymer, water and a platinum catalyst are added to a silicone base polymer, and “XE15” in which a water-absorbing polymer, water and a crosslinking agent are added to a base polymer After preparing 100 parts of "-B8400B" (manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Ltd.), 2.5 parts of sodium chloride was added, and the two liquids were mixed and stirred and defoamed. Next, the compound was molded with an outer layer rubber having a thickness of 3.15 mm on the outer periphery of the core metal at 60 ° C. × 24 hours (first stage heating), and then foamed at 150 ° C. × 2 hours. The moisture therein was evaporated to form an open cell structure (second stage heating), and finally, curing was performed at 200 ° C. × 4 hours (third stage heating).
[0011]
b-1. Comparative Example 1
A pressure roller for fixing, in which an elastic layer (so-called sponge part) of a foam obtained by the following prescription and having a thickness of 3.15 mm was formed by using the outer periphery of an aluminum core material having a diameter of 14 mm as the core metal. Created. 100 parts of silicone rubber KE904FU, 3.5 parts of high-temperature vulcanizing agent C-3, 2.0 parts of low-temperature vulcanizing agent C-23N (all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), blowing agent MR34 (Dow Corning Toray Co., Ltd.) 5.0 parts) and 0.5 parts of a pigment KE color BR (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) were mixed by an injection molding machine, and a foamed elastic body formed by heating and curing was used.
[0012]
b-2. Comparative Example 2
Two rollers for rubber kneading with an interval set to 17 ± 0.2 mm were prepared, and the roller of Comparative Example 1 was used in the gap (in Comparative Example 1, “there is no word for roller 2 ...) Comparative Example The pressure roller for fixing prepared in 1 was thrown twice so that the same side face did not hit the two rollers to forcibly break bubbles.
[0013]
b-3. Comparative Example 3
In Comparative Example 2, the number of times of pressing the pressure roller was increased to 4.8.16 times.
[0014]
c-1. Evaluation method 1
1. The sponge portion (foam layer) to be written in each of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 was cut out from a pressing roller, and its weight (W1: unit: g) and density (G1: unit: g / cm ³⁾ ) Is measured. Here, the volume of each cut sponge (V1: unit is cm ³ ) is obtained as V1 = W1 / G1.
2. Each sponge obtained in 1 above is submerged in water so as not to float in a desiccator containing water.
3. Reduce the pressure with a vacuum pump until there are no more bubbles in the water.
4. When no more air bubbles come out, release the sponge and leave it until each sponge absorbs water and returns to its original state (24 hours or more).
5. After taking out each sponge and gently wiping the water droplets on the surface, the weight (W2: unit is g) of each sponge that has absorbed water is measured. Here, the mass (W3: unit is g) of water absorbed by each sponge is obtained as W3 = W2-W1, and therefore, the water absorption rate (K: unit is%) of each sponge is K = W3 / W2. × 100. Further, assuming that the density of the base polymer mixture or the silicone rubber as the material is G2 (unit is g / cm ³ ), the volume (V2: unit is cm ³ ) is obtained by V2 = W1 / G2 and formed. The total volume (V3: unit is cm ³ ) of the bubble generated is obtained as V3 = V1−V2. Furthermore, assuming that the density of water is 1 (g / cm ³ ), the volume of absorbed water (V4: unit is cm ³ ) is V4 = W3, and the open cell rate (C: unit is%) is C = V4 / V3 × 100 = W3 / V3 × 100.
[0015]
c-2. Result 1
Table 1 shows the test results.
[Table 1]

The results shown in Table 1 indicate that the sponge according to the present invention of Example 1 has a property that the open cell ratio is higher than 90% or 95%, and the water absorption is 40% or more. You can see that. The result was high.
[0016]
c-3. Evaluation method 2
1. RTV (product name: TSE322 GE manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) was applied as an adhesive on the outer peripheral surface of the sponge elastic layer of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, and then PFA ((Polytetraethylene)) was further applied thereon. A fluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) resin polytetrafluoroethylene ???) A tube (product name: SCFT, manufactured by Nissei Electric Co., Ltd.) is coated, and the sponge elastic layer and the PFA tube are adhered. (Each n = 1)
2. The outside diameter (R1: unit: mm) of each roller at room temperature is measured by a laser outside diameter measuring device.
3. After leaving each roller in an atmosphere of 200 ° C. for 2 hours, it was taken out, and then the outer diameter (R2: unit: mm) of the roller center was measured by a laser outer diameter measuring device. Here, the amount of change in roller outer diameter (ΔR: unit is mm) depending on the temperature is obtained as ΔR = | R2−R1 |. The surface temperature (T: unit is ° C.) at the time of this measurement was measured with a radiation thermometer.
4. Next, the hardness (H1: unit of Asker C) of each roller was measured using a hardness meter.
5. Furthermore, after a rotation test was performed at a fixing temperature of 180 ° C., a roller load of 14 kg, and a roller rotation speed of 120 mm / sec for 300 hours, the hardness (H2: unit: ° Asker C) was measured again. Here, the hardness change amount (ΔH: unit is ° Asker C) is obtained as ΔH = | H2-H1 |.
6. Thereafter, using an actual machine printer (product name: hp Laserjet 1200se printer Hewlett-Packard Company), 1,000 sheets of A4 size paper were continuously passed, and the transportability was confirmed.
6
[0017]
c-4. Result 2
The results of the above evaluation are shown in Tables 2 and 3.
[Table 2]

[Table 3]

Results from Tables 2 and 3 From the above, it can be seen from the above that the silicone rubber sponge roller capable of maintaining the transport characteristics such as slip and skew for a long time in the fixing roller of the OA equipment has a water absorption rate of 40 as a sponge characteristic. % And an open cell ratio of 90% or more, it was found that the best function was exhibited, but the result was necessary.
[0018]
【The invention's effect】
In the pressure roller for fixing the foam according to the present invention, since the bubbles in the silicone sponge portion have an open-cell structure, there is no concern that the bubbles expand even at a high temperature. Therefore, since this open-cell structure is not arranged as a sponge layer of the pressure roller for fixing, the decrease in hardness due to expansion of the outer diameter of the roll and foam breakage due to this are not reduced as much as possible. The problem of unevenness in the feed speed of the roller, which has been conventionally left unsolved, can be largely solved. Further, since more bubbles are formed in the open-cell structure, the elasticity of the sponge is increased, which is extremely effective for securing a sufficient nip width.
[0019]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a fixing pressure roller of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Cylindrical core metal made of iron, aluminum, etc. 2 Rubber-like foamed elastic body (silicone sponge)

Claims

A fixing pressure roller in which a silicone rubber-like elastic body is provided on the outer periphery of a cylindrical metal core. A pressure roller for fixing a rubber-like foamed elastic material characterized by having an open-cell (hereinafter referred to as open-cell) structure having a cell ratio of 90% or more.

The pressure roller for fixing a rubber-like foamed elastic body according to claim 1, wherein the rubber-like foamed elastic body has a water absorption of 40% or more and a hardness of 30 ° to 60 ° (Asker C).

The rubber-like foamed elastic body according to claim 1 or 2, wherein the hardness of the rubber-like foamed elastic body is 30 ° to 60 ° (Asker C). 3. The fixing pressure roller according to claim 1, wherein the thermal conductivity of the rubber-like elastic body is 0.146 W / mK or less.

The rubber-like foamed elastic body according to any one of claims 1 to 3, wherein a thermal conductivity of the rubber-like foamed elastic body is 0.146 W / m · K or less.

A pressure roller for fixing, wherein the rubber-like foamed elastic body according to any one of claims 1 to 4 is arranged on an outer periphery of a cylindrical cored bar.