JP2007057706A - Pressure roller - Google Patents

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Yoshimasa Suzuki
良昌 鈴木
Kazuhiro Kizawa
一浩 木澤
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Sumitomo Electric Fine Polymer Inc
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Sumitomo Electric Fine Polymer Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressure roller which is hardly soiled by preventing adhesion of toner without providing a resin layer on the outermost surface of an elastic layer. <P>SOLUTION: The pressure roller is equipped with a rubber layer on the outermost layer. Then, phenyl oil is dispersed and arranged all over the circumference inside the surface layer part of the rubber layer, and exudes to the surface. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式の複写機、ファクシミリ、レーザービームプリンターなどの画像形成装置において、定着ユニットにセットされる加圧ローラに関し、特に、高価な樹脂層からなる表層を無くしても、トナーが付着しにくくして汚れ発生を低減するものである。   The present invention relates to a pressure roller set in a fixing unit in an image forming apparatus such as an electrophotographic or electrostatic recording type copying machine, a facsimile machine, or a laser beam printer, and in particular, eliminates a surface layer made of an expensive resin layer. However, the toner hardly adheres to reduce the occurrence of contamination.

従来、この種の画像形成装置では、一般に、感光体ドラムを帯電する帯電工程→感光体ドラム上に静電潜像を形成する露光工程→静電潜像にトナー(現像剤)を付着させてトナー像を形成する現像工程→感光体ドラム上のトナー像をシートに転写する転写工程→シート上の未定着のトナー像を定着する定着工程をへてシート上に画像を形成している。
前記画像形成装置の各部には、シート搬送ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、定着ローラ、加圧ローラ等の各種ローラを配置し、前記各工程における所要の機能を分担させている。
Conventionally, in this type of image forming apparatus, generally, a charging process for charging a photosensitive drum → an exposure process for forming an electrostatic latent image on the photosensitive drum → a toner (developer) is attached to the electrostatic latent image. An image is formed on the sheet through a developing process for forming a toner image → a transfer process for transferring the toner image on the photosensitive drum to the sheet → a fixing process for fixing the unfixed toner image on the sheet.
Various units such as a sheet conveying roller, a charging roller, a transfer roller, a fixing roller, and a pressure roller are arranged in each part of the image forming apparatus, and the required functions in each process are shared.

前記定着工程には定着ユニットがセットされ、定着ローラと加圧ローラを対向配置して所要にニップ部を形成し、該ニップ部にシートを導入し、狭持搬送させることで未定着画像をシート上に定着させている。
前記加圧ローラはシートを定着ローラに圧接させるために適度な柔軟性および低熱伝導性が必要である。
In the fixing process, a fixing unit is set, and a fixing roller and a pressure roller are arranged to face each other to form a nip portion as required, and a sheet is introduced into the nip portion and is nipped and conveyed to hold the unfixed image on the sheet. It is fixed on the top.
The pressure roller needs moderate flexibility and low thermal conductivity in order to press the sheet against the fixing roller.

しかしながら、硬度および熱伝導率を下げるするために発泡ゴム層とする場合、発泡剤を配合したゴム材料を熱加硫時に発泡させるため、ローラの長手方向及び周方向に発泡度のバラツキが生じ、ゴム層に硬度分布を均一化されにくい問題がある。画像形成装置において、ゴム層に硬度および熱伝導率のバラツキがあるローラを使用すると、定着性、紙送り性、転写性、帯電性などに不具合を生じる。   However, when a foamed rubber layer is used to reduce hardness and thermal conductivity, the rubber material blended with a foaming agent is foamed during thermal vulcanization, resulting in variations in the degree of foaming in the longitudinal and circumferential directions of the roller. There is a problem that it is difficult to make the hardness distribution uniform in the rubber layer. In an image forming apparatus, when a roller having a variation in hardness and thermal conductivity is used in a rubber layer, problems such as fixing property, paper feeding property, transfer property, and charging property occur.

前記問題を解消するため、本出願人は特開2000−230541号公報(特許文献1)において、発泡剤による発泡に代えて、樹脂マイクロバルーンを含有したゴム層をローラ基材上に形成し、最外層にフッ素樹脂またはポリイミド樹脂等からなる最外層を設けた加圧ローラを含むゴム被覆ローラを提供している。
前記特許文献1と同様な構成の加圧ローラが、特開2002−148988号(特許文献2)にも提供されている。該加圧ローラも、樹脂マイクロバルーンにより形成された空隙部を分散含有するゴム層を備え、かつ、請求項12、実施形態および実施例に記載されているように、フッ素樹脂およびフッ素ゴムからなる最外層を設けている。
In order to solve the above problem, the present applicant, in JP 2000-230541 A (Patent Document 1), instead of foaming with a foaming agent, a rubber layer containing a resin microballoon is formed on a roller base material, A rubber-covered roller including a pressure roller having an outermost layer made of a fluororesin or a polyimide resin as an outermost layer is provided.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-148988 (Patent Document 2) also provides a pressure roller having the same configuration as that of Patent Document 1. The pressure roller also includes a rubber layer dispersedly containing voids formed by resin microballoons, and is made of fluororesin and fluororubber as described in claim 12, embodiment and examples. The outermost layer is provided.

このように、特許文献1、2のいずれの加圧ローラも樹脂マイクロバルーンを用いて空隙を有するゴム層を形成しているたため、発泡剤をゴム材料に配合して加硫時に発泡させる場合と比較して、硬度分布のバラツキを抑制できる利点を有する。また、最外層にフッ素樹脂等からなる被覆層を備えているため、定着ローラやシートに転写されたトナーが加圧ローラの露出した空隙や凹部に付着することを防止し、トナーによる加圧ローラの汚れを発生させない利点がある。   As described above, since any pressure roller of Patent Documents 1 and 2 forms a rubber layer having voids using a resin microballoon, a foaming agent is blended with a rubber material and foamed during vulcanization. In comparison, it has an advantage that variation in hardness distribution can be suppressed. In addition, since the outermost layer is provided with a coating layer made of fluororesin or the like, the toner transferred to the fixing roller or the sheet is prevented from adhering to the exposed gap or recess of the pressure roller, and the pressure roller using the toner There is an advantage that does not cause dirt.

前記のように、トナーの付着を防止し、ローラを汚れにくくするために、ゴム層の表面にフッ素樹脂等からなる最外層の樹脂層を設ける利点はあるが、下記の問題もある。
即ち、最外層にフッ素樹脂等被覆層を設ける方法としては、従来、3つの方法が採用されている。
(1) アルミニウム製芯金上にシリコーンゴムなどのゴム層を形成し、そのゴム層の上にフッ素樹脂チューブを被せ、加熱収縮させて被覆する方法:
(2) アルミニウム製芯金上にシリコーンゴムなどのゴム層を形成し、該ゴム層上に液状フッ素樹脂塗料を塗布し、焼成して、フッ素樹脂層を形成する方法:
(3)金型の筒壁内面に液状フッ素樹脂塗料を塗布し、乾燥後焼成して、筒壁内面にフッ素樹脂の筒状硬化薄膜を形成させ、次いで、該硬化薄膜の内面にエッチング処理を施した後、筒壁の軸心にローラ芯金を挿入し、硬化薄膜と芯金との間に樹脂マイクロバルーンを含有させた液状シリコーンゴムを圧入し、シリコーンゴムの熱加硫を行する方法。
As described above, in order to prevent adhesion of toner and make the roller difficult to get dirty, there is an advantage of providing the outermost resin layer made of a fluororesin or the like on the surface of the rubber layer, but there are also the following problems.
That is, as a method of providing a coating layer such as a fluororesin on the outermost layer, three methods have been conventionally employed.
(1) Forming a rubber layer such as silicone rubber on an aluminum core, and covering the rubber layer with a fluororesin tube and heat shrinking the coating:
(2) A method of forming a fluororesin layer by forming a rubber layer such as silicone rubber on an aluminum core, applying a liquid fluororesin paint on the rubber layer, and baking it.
(3) Applying a liquid fluororesin paint to the inner surface of the cylinder wall of the mold, drying and firing to form a cylindrical cured thin film of fluororesin on the inner surface of the cylinder wall, and then etching the inner surface of the cured thin film After the application, a roller cored bar is inserted into the axial center of the cylindrical wall, a liquid silicone rubber containing a resin microballoon is pressed between the cured thin film and the cored bar, and the silicone rubber is thermally vulcanized. .

前記(1) の方法はフッ素樹脂チューブの加熱収縮時に表面が波打ってシワが発生しやすく平滑性が損なわれ、かつ、フッ素樹脂層の厚みを薄くすることができない問題がある。
前記(2)の方法は、高融点のフッ素樹脂の焼成温度がゴム層の耐熱温度を越えるためゴム層が劣化しやすく、かつ、ゴム層とフッ素樹脂層との間の接着性が充分ではない問題がある。
前記(3)の方法では、樹脂層とゴム層との密着性を充分に確保するには、ゴム層と密着させる樹脂層内面に予め接着剤を塗布したり、樹脂層内面を活性化処理したり、中間層を配置することが好ましいこととなる。その場合、工程が増加してコスト高になる問題がある。また、金型からの脱型時に、薄い樹脂層の一部が破れたり、シワが発生して表面平滑性が損なわれやすい問題を完全に解消することは難しい問題がある。
さらに、いずれの場合も、弾性層の最外層に樹脂層を設けた場合、ローラ表面の柔軟性が低下し、シートの搬送力が弱まる傾向となる。近年の複写の高速化や画像のフルカラー化に対応するためにはローラには充分な柔軟性が要求されるが、該要求に十分に応えることができなくなる。
The method (1) has a problem that the surface of the fluororesin tube is wavy when the fluororesin tube is heated and contracted, the smoothness is impaired, and the thickness of the fluororesin layer cannot be reduced.
In the method (2), since the firing temperature of the high melting point fluororesin exceeds the heat resistance temperature of the rubber layer, the rubber layer is likely to deteriorate, and the adhesion between the rubber layer and the fluororesin layer is not sufficient. There's a problem.
In the method (3), in order to sufficiently secure the adhesion between the resin layer and the rubber layer, an adhesive is applied in advance to the inner surface of the resin layer to be in close contact with the rubber layer, or the inner surface of the resin layer is activated. It is preferable to arrange an intermediate layer. In that case, there is a problem that the number of processes increases and the cost increases. Further, there is a problem that it is difficult to completely eliminate a problem that a part of a thin resin layer is torn or wrinkles are generated and the surface smoothness is easily impaired at the time of releasing from the mold.
Furthermore, in any case, when the resin layer is provided as the outermost layer of the elastic layer, the flexibility of the roller surface is lowered and the sheet conveying force tends to be weakened. The rollers are required to have sufficient flexibility in order to cope with recent high-speed copying and full-color images. However, it is impossible to sufficiently meet the requirements.

特開2000−230541号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-230541 特開2002−148988号JP 2002-148988

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、最外層に樹脂層を設けることなく、ゴム層を表面に露出させても、トナーが付着しにくく、汚れにくい加圧ローラを提供することを課題としている。
さらに、本発明は、柔軟で硬度および熱伝導率のバラツキが小さいゴム層を有し、柔軟性、耐熱性、表面平滑性、耐久性などに優れた加圧ローラを提供することを課題としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a pressure roller in which toner is not easily attached and is not easily soiled even when a rubber layer is exposed on the surface without providing a resin layer as an outermost layer. It is said.
Furthermore, an object of the present invention is to provide a pressure roller having a rubber layer that is flexible and has small variations in hardness and thermal conductivity, and is excellent in flexibility, heat resistance, surface smoothness, durability, and the like. .

前記課題を解決するため、本発明は、画像形成装置内に装着される加圧ローラであって、
最外層にゴム層を備え、該ゴム層の表層部の内部にフェニルオイルが全周にわたって分散配置され、前記フェニルオイルが表面に滲出可能とされていることを特徴とする加圧ローラを提供している。
In order to solve the above problems, the present invention is a pressure roller mounted in an image forming apparatus,
Provided is a pressure roller comprising a rubber layer as an outermost layer, wherein phenyl oil is distributed over the entire circumference of a surface layer portion of the rubber layer, and the phenyl oil can be oozed on the surface. ing.

即ち、トナーがゴム層の表面に付着したり、ゴム層の空隙に侵入するのを防止するために設けられていたフッ素樹脂等からなる最外層の樹脂層の代わりに、本発明ではトナーが付着しにくいフェニルオイルをゴム層に分散させると共に、ゴム層の表面に溢出可能に形成し、フェニルオイルによりトナーの付着を低減、防止している。
このように最外層に形成するトナー付着防止用のフッ素樹脂膜を無くすことにより、前記した問題を解消でき、かつ、コスト低下および製造工程を削減を図ることができる。
That is, in the present invention, instead of the outermost resin layer made of fluororesin or the like provided to prevent the toner from adhering to the surface of the rubber layer or entering the voids of the rubber layer, the toner adheres in the present invention. In addition to dispersing the difficult-to-perform phenyl oil in the rubber layer, it is formed so as to overflow on the surface of the rubber layer, and the phenyl oil reduces and prevents toner adhesion.
By eliminating the fluororesin film for preventing toner adhesion formed on the outermost layer as described above, the above-mentioned problems can be solved, and the cost can be reduced and the manufacturing process can be reduced.

前記ゴム層には、本出願人の先行出願に係わる前記特許文献1の特開2000−230541号と同様に、ゴム層中に樹脂マイクロバルーンを混合し、加熱して前記樹脂マイクロバルーンの殻を破壊して、フェニルオイルが配合されているゴム層中に空隙を形成している。よって、フェニルオイルが配合されたゴム層には、樹脂マイクロバルーンの殻がゴム成分と空隙との間に残存する構成となる。   The rubber layer is mixed with a resin microballoon in the rubber layer and heated to form a shell of the resin microballoon, as in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-230541 related to the prior application of the present applicant. It breaks to form voids in the rubber layer in which phenyl oil is blended. Therefore, the rubber layer containing phenyl oil has a structure in which the shell of the resin microballoon remains between the rubber component and the gap.

前記にように、樹脂マイクロバルーンを含有するゴム成分を用いてゴム層を形成することにより、発泡ゴムと同等な柔軟性を付与できると共に、硬度のバラツキを低減できる。
樹脂マイクロバルーンは熱可塑性樹脂からなる殻で中空部を囲繞するものが好ましい。ゴム層中に空隙を形成する前記樹脂マイクロバルーンは平均粒径が5μm〜200μmが好ましい
As described above, by forming a rubber layer using a rubber component containing a resin microballoon, flexibility equivalent to foamed rubber can be imparted and hardness variation can be reduced.
Preferably, the resin microballoon surrounds the hollow portion with a shell made of a thermoplastic resin. The resin microballoon that forms voids in the rubber layer preferably has an average particle size of 5 μm to 200 μm.

前記ゴム層に用いるゴム成分はシリコーンゴム、フッ素ゴムまたは、これらの混合物であることが好ましい。
該ゴム層の厚みは100μm〜5mm、好ましくは0.1〜3mmである。
前記弾性層における空隙は10〜50体積%が好ましい。
The rubber component used for the rubber layer is preferably silicone rubber, fluororubber, or a mixture thereof.
The rubber layer has a thickness of 100 μm to 5 mm, preferably 0.1 to 3 mm.
The voids in the elastic layer are preferably 10 to 50% by volume.

また、前記ゴム層は、硬度がアスカーCで55度以下、より好ましくは50度以下で、かつ5度以上、好ましくは10度以上である。
熱伝導率は0.5×10−3cal/cm・sec・℃以下、より好ましくは1×10−4cal/cm・sec・℃以下で、且つ0.1×10−4cal/cm・sec・℃程度以上である。
さらに、表面粗さ(Ra)は3μm以下であることが好ましい。
The rubber layer has an Asker C hardness of 55 degrees or less, more preferably 50 degrees or less, and 5 degrees or more, preferably 10 degrees or more.
The thermal conductivity is 0.5 × 10 −3 cal / cm · sec · ° C. or less, more preferably 1 × 10 −4 cal / cm · sec · ° C. or less, and 0.1 × 10 −4 cal / cm · ° C. It is about sec · ° C. or higher.
Furthermore, the surface roughness (Ra) is preferably 3 μm or less.

前記ゴム層は、芯金または金属チューブからなるローラ基材上に設けられ、該ゴム層の厚さが100μm〜5mmとされていることが好ましい。   The rubber layer is preferably provided on a roller base material made of a core metal or a metal tube, and the thickness of the rubber layer is preferably 100 μm to 5 mm.

前記加圧ローラは、フェニルオイルが配合された液状シリコーンゴムに樹脂マイクロバルーンを混合した後に加熱し、樹脂マイクロバルーンの殻を破壊して空隙をフェニルオイルが配合されたゴム層中に形成している。   The pressure roller is formed by mixing a resin microballoon with liquid silicone rubber compounded with phenyl oil and then heating to break the shell of the resin microballoon to form voids in the rubber layer compounded with phenyl oil. Yes.

前記液状シリコーンゴムに混合する樹脂マイクロバルーンは予め加熱膨張させておくことが好ましい。加熱膨張させた樹脂マイクロバルーンの平均粒径を5〜200μmとしていることが好ましい。   The resin microballoon to be mixed with the liquid silicone rubber is preferably heated and expanded in advance. The average particle diameter of the heat-expanded resin microballoon is preferably 5 to 200 μm.

具体的には、円筒状の金型の内周面にフッ素樹脂膜を形成し、該金型の中空部中心にローラ基材を挿入し、ついで、ローラ基材と金型内周面の間に前記加熱膨張させた樹脂マイクロバルーンを、フェニルオイルが配合された液状シリコーンゴム材に混合し、ついで、所要温度で加熱し、液状シリコーンゴムを加熱硬化すると共に樹脂マイクロバルーンの殻を破壊している。   Specifically, a fluororesin film is formed on the inner peripheral surface of the cylindrical mold, the roller base material is inserted into the center of the hollow portion of the mold, and then between the roller base material and the inner peripheral surface of the mold. The heated and expanded resin microballoon is mixed with a liquid silicone rubber material containing phenyl oil, and then heated at a required temperature to heat and cure the liquid silicone rubber and destroy the shell of the resin microballoon. Yes.

前述した本発明の加圧ローラでは、弾性層を形成するゴム層の最表面にフッ素樹脂層を設けず、ゴム層のみであるため、工程の省力化が図れ、コストを低減することができる。
また、フッ素樹脂層を設けない代わりにゴム層にフェニルオイルを分散して充填し、フェニルオイルを表面に溢出可能としているため、トナーの付着を低減、防止でき、トナーによる汚れを発生しにくくすることができる。
かつ、フッ素樹脂を設けていないため、表面の柔軟性を高めることができると共に製造上における前述した問題を解消することができる。
さらに、樹脂マイクロバルーンにより空隙を設けたゴム層としているため、ローラの軸線方向および周方向における硬度のバラツキも小さくすることができる。
In the above-described pressure roller of the present invention, the fluororesin layer is not provided on the outermost surface of the rubber layer forming the elastic layer, and only the rubber layer is used. Therefore, labor can be saved and the cost can be reduced.
Also, instead of providing a fluororesin layer, phenyl oil is dispersed and filled in the rubber layer so that the phenyl oil can overflow to the surface, so that toner adhesion can be reduced and prevented, and toner contamination is less likely to occur. be able to.
And since the fluororesin is not provided, the surface flexibility can be enhanced and the above-mentioned problems in manufacturing can be solved.
Further, since the rubber layer is provided with a void by the resin microballoon, the hardness variation in the axial direction and the circumferential direction of the roller can be reduced.

図1(A)(B)は本発明の画像形成装置に用いる第1実施形態の加圧ローラ1を示し、ローラ基材2上にゴム層3からなる弾性層を備えている。ゴム層3の表面3aには樹脂層を設けておらずゴム層3の表面3aを最外層としている。ゴム層3の内部および表層には図2に示す樹脂マイクロバルーン8で形成された空隙5を備え、ゴム層3内にフェニルオイル6が分散配合されている。前記空隙5は相互に連続させ、かつ、弾性層3の表面3aにも露出させ、フェニルオイル6が表面に溢出可能な構成としている。   1A and 1B show a pressure roller 1 according to a first embodiment used in an image forming apparatus of the present invention, and an elastic layer made of a rubber layer 3 is provided on a roller base 2. The surface 3a of the rubber layer 3 is not provided with a resin layer, and the surface 3a of the rubber layer 3 is the outermost layer. Inside the rubber layer 3 and on the surface layer are provided with voids 5 formed by resin microballoons 8 shown in FIG. 2, and phenyl oil 6 is dispersed and blended in the rubber layer 3. The voids 5 are continuous with each other and are also exposed on the surface 3a of the elastic layer 3, so that the phenyl oil 6 can overflow to the surface.

樹脂マイクロバルーン8は、図2に示すように、中空部を樹脂製の殻10で囲んだ形状としている。該樹脂マイクロバルーン8を加熱により膨張させて液状シリコーンゴム中に均一に混合し、この樹脂マイクロバルーン8を混合した液状シリコーンゴムを加熱して加硫することにより、液状シリコーンゴムを硬化させ、かつ、樹脂マイクロバルーン8の殻10を破壊して空隙5を設けている。よって、ゴム層3には、樹脂マイクロバルーンの殻10がシリコーンゴム7と空隙5との間に残存している。   As shown in FIG. 2, the resin microballoon 8 has a shape in which a hollow portion is surrounded by a resin shell 10. The resin microballoon 8 is expanded by heating and uniformly mixed in the liquid silicone rubber, and the liquid silicone rubber mixed with the resin microballoon 8 is heated and vulcanized to cure the liquid silicone rubber, and The void 5 is provided by breaking the shell 10 of the resin microballoon 8. Therefore, the resin microballoon shell 10 remains in the rubber layer 3 between the silicone rubber 7 and the gap 5.

樹脂マイクロバルーン8を含有するゴム成分として、前記したようにシリコーンゴムを用いているが、フッ素ゴム、これらの混合物も、加圧ローラとして使用した場合に定着温度での連続使用に耐える程度の耐熱性を有するものであれば用いることができる。
具体的には、前記ゴム材料として、ジメチルシリコーンゴム、フルオロシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム、ビニルシリコーンゴムなどのシリコーンゴム;フッ化ビニリデンゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレンゴム、テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテルゴム、ホスファゼン系フッ素ゴム、フルオロポリエーテルなどのフッ素ゴム;などが挙げられる。これらの中でも、金型内に注入しやすい液状シリコーンゴムが好適に用いられる。
As described above, silicone rubber is used as the rubber component containing the resin microballoon 8, but fluororubber and a mixture thereof are also heat resistant enough to withstand continuous use at the fixing temperature when used as a pressure roller. Any material having the property can be used.
Specifically, as the rubber material, silicone rubber such as dimethyl silicone rubber, fluorosilicone rubber, methylphenyl silicone rubber, vinyl silicone rubber; vinylidene fluoride rubber, tetrafluoroethylene-propylene rubber, tetrafluoroethylene-perfluoromethyl And fluorine rubbers such as vinyl ether rubber, phosphazene fluorine rubber, and fluoropolyether. Among these, liquid silicone rubber that can be easily injected into a mold is preferably used.

前記樹脂マイクロバルーン8をゴム層3に分散配合して、空隙5を形成しているため、ゴム層3に所要の柔軟性を付与できると共に断熱性も付与することができる。
本発明で使用する樹脂マイクロバルーンの球状の殻10は、例えば、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレンなどの熱可塑性樹脂、ゴムなどの有機高分子材料から形成している。
該樹脂マイクロバルーン8の大きさは数μm〜数百μmで、加熱膨張させた状態で5〜200μm程度のものを用いている。
Since the resin microballoon 8 is dispersed and blended in the rubber layer 3 to form the gap 5, the rubber layer 3 can be provided with required flexibility and heat insulation.
The spherical shell 10 of the resin microballoon used in the present invention is made of, for example, a thermoplastic resin such as polyvinylidene chloride or polystyrene, or an organic polymer material such as rubber.
The resin microballoon 8 has a size of several μm to several hundreds of μm, and has a size of about 5 to 200 μm when heated and expanded.

ゴム成分(液状シリコーンゴム)中の樹脂マイクロバルーン8の割合は、5〜60体積%、好ましくは10〜50体積%、より好ましくは15〜45体積%である。樹脂マイクロバルーンは、球形であり、体積に対する表面積の割合が小さいため、ゴム材料中に高充填しても、流動性を良好に保持し均一に分散させるとができる。樹脂マイクロバルーンの割合が過小であると、ゴム層に柔軟性及び/または断熱性を充分に付与することが難しく、過大であると、ゴム材料の粘度が大きくなり過ぎたり、ゴム層の強度が低下するおそれが生じる。   The ratio of the resin microballoon 8 in the rubber component (liquid silicone rubber) is 5 to 60% by volume, preferably 10 to 50% by volume, and more preferably 15 to 45% by volume. Resin microballoons are spherical and have a small ratio of surface area to volume. Therefore, even if the rubber material is highly filled, fluidity can be maintained well and evenly dispersed. If the proportion of the resin microballoon is too small, it is difficult to sufficiently impart flexibility and / or heat insulation to the rubber layer. If the proportion is too large, the viscosity of the rubber material becomes too high, or the strength of the rubber layer is low. There is a risk of decline.

前記ゴム材料中に混合する樹脂マイクロバルーン8の殻10を破壊することにより形成される空隙5はゴム層中において、5〜60体積%、好ましくは10〜50体積%、より好ましくは15〜45体積%としている。   The void 5 formed by breaking the shell 10 of the resin microballoon 8 mixed in the rubber material is 5 to 60% by volume, preferably 10 to 50% by volume, more preferably 15 to 45% in the rubber layer. Volume%.

ゴム成分には、所望により、カーボンブラック、マイカ、酸化チタンなどの無機充填材や、天然樹脂などの有機充填材を配合することができる。充填材の配合割合は、ゴム100重量部に対して、通常100重量部以下、好ましくは80重量部以下である。   If desired, the rubber component may contain an inorganic filler such as carbon black, mica, and titanium oxide, or an organic filler such as a natural resin. The blending ratio of the filler is usually 100 parts by weight or less, preferably 80 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of rubber.

ゴム層3は柔軟性の観点から、本実施形態ではアスカーC硬度で50度以下10度以上としている。また、加圧ローラが転写材から熱を奪うと、トナーが充分に溶融せずに、定着性が低下するため、断熱性に優れることが望く、ゴム層3の熱伝導率は、本実施形態では0.5×10−3cal/cm・sec・℃以下、0.1×10−4cal/cm・sec・℃以上としている。ゴム層3の硬度や熱伝導率は、樹脂マイクロバルーンの配合割合やゴム材料の種類などによって調整している。
また、ゴム層3の表面粗さ(Ra)は3μm以下としている。
In the present embodiment, the rubber layer 3 has an Asker C hardness of 50 degrees or less and 10 degrees or more from the viewpoint of flexibility. Further, when the pressure roller takes heat from the transfer material, the toner is not sufficiently melted and the fixing property is lowered, so that it is desired to have excellent heat insulation properties. In the form, it is 0.5 × 10 −3 cal / cm · sec · ° C. or lower, and 0.1 × 10 −4 cal / cm · sec · ° C. or higher. The hardness and thermal conductivity of the rubber layer 3 are adjusted by the blending ratio of the resin microballoons and the type of rubber material.
The rubber layer 3 has a surface roughness (Ra) of 3 μm or less.

ゴム層3の厚みは、用途や設置する機械装置の構造、目標とする弾性、用いる材料の硬度等から前記範囲で適宜設定しているが、100μm〜5mm、好ましくは0.1〜3mm程度である。   The thickness of the rubber layer 3 is appropriately set within the above range from the application, the structure of the machine device to be installed, the target elasticity, the hardness of the material used, etc., but is about 100 μm to 5 mm, preferably about 0.1 to 3 mm. is there.

前記ローラ基材2は、熱伝導性の良好なアルミニウム、アルミニウム合金、鉄、ステンレスなどの金属、アルミナ、炭化ケイ素などのセラミックスなどから形成した芯金、あるいは鉄、ニッケル、これらの合金、フェライト系ステンレスからなる金属チューブを用いている。   The roller base 2 is made of a metal having a good thermal conductivity, such as aluminum, aluminum alloy, iron, stainless steel or the like, or a metal core made of ceramics such as alumina or silicon carbide, or iron, nickel, alloys thereof, or ferrite. A metal tube made of stainless steel is used.

前記加圧ローラ1の製造は、円筒状金型の中空部の中心にローラ基材2
を挿入して位置決め保持し、ついで、ローラ基材2と金型内面との間の隙間に、前記樹脂マイクロバルーン8を液状シリコーンゴム中に混合して注入し、次いで、所要温度で加硫して液状シリコーンゴムを硬化させている。その後、樹脂マイクロバルーン8の殻10が破壊する温度で加熱して、殻10を破壊して空隙5を形成している。
その後、ローラ基材33上にゴム層3が形成された加圧ローラ1を金型から抜き出している。
The pressure roller 1 is manufactured at the center of the hollow portion of the cylindrical mold by the roller base 2.
Then, the resin microballoon 8 is mixed and injected into the liquid silicone rubber into the gap between the roller base 2 and the inner surface of the mold, and then vulcanized at the required temperature. Liquid silicone rubber is cured. Thereafter, the shell 10 is heated at a temperature at which the shell 10 of the resin microballoon 8 is broken, so that the shell 10 is broken to form the gap 5.
Thereafter, the pressure roller 1 having the rubber layer 3 formed on the roller base material 33 is extracted from the mold.

前記ローラ基材2の表面には、接着剤を塗布しておいてもよい。
また、樹脂マイクロバルーン8は液状シリコーンゴムとの混合前に加熱して膨張させているが、必ずしも予め膨張させなくともよい。
An adhesive may be applied to the surface of the roller base 2.
The resin microballoon 8 is heated and expanded before mixing with the liquid silicone rubber, but it is not always necessary to expand it in advance.

前記円筒状金型は、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属製であることが好ましいが、熱処理温度に耐える耐熱性を持つものであれば限定されるものではない。
また、最終工程で加硫ゴム層と共にローラ基材を円筒状金型から脱型を容易にするため、円筒状金型内面をメッキ処理、フッ素コートして表面粗さ(Rz)を1μm以下としておくことが好ましい。これにより、表面に凹凸がなく平滑性を有するゴム層を得ることができる。
The cylindrical mold is preferably made of metal such as iron, stainless steel, and aluminum, but is not limited as long as it has heat resistance capable of withstanding the heat treatment temperature.
In addition, in order to facilitate removal of the roller base material from the cylindrical mold together with the vulcanized rubber layer in the final process, the inner surface of the cylindrical mold is subjected to plating treatment and fluorine coating so that the surface roughness (Rz) is 1 μm or less. It is preferable to keep it. Thereby, the rubber layer which has no unevenness | corrugation on the surface and has smoothness can be obtained.

[実施例]
内径24mmφ、長さ300mmのアルミニウム製の円筒状金型の内面をプライマーを塗布焼成した後にフッ素樹脂をコーティングし、ついで、フッ素樹脂を焼成して金型内面にフッ素樹脂膜を形成した。
外径20mmφ、長さ300mmのアルミニウム製芯金の表面に、シリコーン系接着剤を塗布・乾燥させた後、円筒状金型の中空内に、両者の軸心が一致するように挿入した。
円筒状金型内面と芯金との間の隙間に、液状シリコーンゴム(信越化学製、KE1380)に、フェニルオイルを配合すると共に、樹脂マイクロバルールのサランマイクロスフィア(ダウ社製)を20体積%配合したゴム材料を流し込んだ。
ついで、160℃で15分間加熱してゴムを熱加硫した。ついで、240℃で360分間加熱して、樹脂マイクロバルーンの殻を破壊して空隙を形成した.
その後、脱型してローラを得た。
[Example]
The inner surface of an aluminum cylindrical mold having an inner diameter of 24 mmφ and a length of 300 mm was coated with a primer and baked after coating with a primer, and then the fluororesin was baked to form a fluororesin film on the inner surface of the mold.
A silicone-based adhesive was applied to the surface of an aluminum cored bar having an outer diameter of 20 mmφ and a length of 300 mm and dried, and then inserted into the hollow of the cylindrical mold so that the axes of both coincided.
In the gap between the inner surface of the cylindrical mold and the cored bar, liquid silicone rubber (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., KE1380) is mixed with phenyl oil, and 20% by volume of micron spheres made of resin microball (made by Dow) The blended rubber material was poured.
Subsequently, the rubber was heat vulcanized by heating at 160 ° C. for 15 minutes. Subsequently, the resin microballoon shell was broken by heating at 240 ° C. for 360 minutes to form voids.
Thereafter, the mold was removed to obtain a roller.

得られたローラは、表面に被膜のシワや破れがなく、表面の波打ち・凹凸もなかった。また、ゴムの表面からフェニルオイルからフェニルオイルが溢出できる状態となっていた。また、該ローラのゴム層の硬度は、アスカーCで16度であり、熱伝導率は、0.5×10−3cal/cm・sec・℃であった。 The obtained roller had no wrinkles or tears on the surface, and no waviness or unevenness on the surface. Further, the phenyl oil can overflow from the surface of the rubber. Further, the hardness of the rubber layer of the roller was 16 degrees in Asker C, and the thermal conductivity was 0.5 × 10 −3 cal / cm · sec · ° C.

このようにして得られたローラを加圧ローラとして、定着ユニットにセットした。
加圧ローラに対向して配置する定着ローラには、アルミニウム製芯金に、厚み2mmのシリコーンゴム層と厚み20μmのフッ素樹脂層とをこの順に積層したローラ部材を用いた。ハロゲンランプヒータで、定着ローラのフッ素樹脂層の表面温度が180℃になるように昇温した。キャノン製レーザープリンタを使用してモノクロトナーによって未定着画像が形成された複写紙を定着ユニットに通し、ニップ幅3mmで加圧して1万枚連続定着したところ、オフセットのない良好な定着画像が得られた。
The roller thus obtained was set as a pressure roller in the fixing unit.
A roller member in which a silicone rubber layer having a thickness of 2 mm and a fluororesin layer having a thickness of 20 μm were laminated in this order on an aluminum cored bar was used as the fixing roller disposed to face the pressure roller. The temperature was raised with a halogen lamp heater so that the surface temperature of the fluororesin layer of the fixing roller was 180 ° C. Using a Canon laser printer, the copy paper on which an unfixed image was formed with monochrome toner was passed through the fixing unit and pressed with a nip width of 3 mm to continuously fix 10,000 sheets. As a result, a good fixed image without offset was obtained. It was.

(A)は本発明の第1実施形態の加圧ローラを示す概略断面図、(B)は(A)の一部拡大図である。(A) is a schematic sectional drawing which shows the pressure roller of 1st Embodiment of this invention, (B) is a partially expanded view of (A). 本発明で用いる樹脂マイクロバルーンの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the resin microballoon used by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 加圧ローラ
2 ローラ基材
3 ゴム層
5 空隙
6 フェニルオイル
7 シリコーンゴム
8 樹脂マイクロバルーンの殻
10 殻
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pressure roller 2 Roller base material 3 Rubber layer 5 Cavity 6 Phenyl oil 7 Silicone rubber 8 Resin microballoon shell 10 Shell

Claims (6)

画像形成装置内に装着される加圧ローラであって、
最外層にゴム層を備え、該ゴム層の表層部の内部にフェニルオイルが全周にわたって分散配置され、前記フェニルオイルが表面に滲出可能とされていることを特徴とする加圧ローラ。
A pressure roller mounted in the image forming apparatus,
A pressure roller comprising a rubber layer as an outermost layer, phenyl oil dispersed and disposed in the entire surface portion of the rubber layer, and the phenyl oil being allowed to exude on the surface.
前記ゴム層は空隙を備え、該空隙はゴム成分に配合される樹脂マイクロバルーンの殻が破壊されて形成されたものであり、該樹脂マイクロバルーンの殻がゴム成分と前記空隙との間に残存している請求項1に記載の加圧ローラ。   The rubber layer has a void, and the void is formed by breaking a shell of a resin microballoon blended with a rubber component, and the shell of the resin microballoon remains between the rubber component and the void. The pressure roller according to claim 1. 前記ゴム層に用いるゴム成分はシリコーンゴム、フッ素ゴムまたはこれらの混合物である請求項2に記載の加圧ローラ。   The pressure roller according to claim 2, wherein the rubber component used in the rubber layer is silicone rubber, fluororubber, or a mixture thereof. 前記ゴム層における前記空隙は5〜60体積%である請求項2または請求項3に記載の加圧ローラ。   The pressure roller according to claim 2 or 3, wherein the gap in the rubber layer is 5 to 60% by volume. 前記ゴム層は、硬度がアスカーCで55度以下、熱伝導率が0.5×10−3cal/cm・sec・℃以下、表面粗さ(Ra)が3μm以下である請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の加圧ローラ。 The rubber layer has a hardness of 55 degrees or less in Asker C, a thermal conductivity of 0.5 × 10 −3 cal / cm · sec · ° C. or less, and a surface roughness (Ra) of 3 μm or less. Item 5. The pressure roller according to any one of items 4 to 6. 前記ゴム層は、芯金または金属チューブからなるローラ基材上に設けられ、該ゴム層の厚さが100μm〜5mmとされている請求項1乃至請求項5のいずれか1項の記載の加圧ローラ。   The said rubber layer is provided on the roller base material which consists of a metal core or a metal tube, and the thickness of this rubber layer is 100 micrometers-5 mm, The addition of any one of Claims 1 thru | or 5 Pressure roller.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012027281A (en) * 2010-07-24 2012-02-09 Canon Inc Image heating device and pressure roller used therein
CN113185839A (en) * 2021-04-25 2021-07-30 李锡冰 High-temperature-resistant silica gel, silica gel roller and processing technology thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012027281A (en) * 2010-07-24 2012-02-09 Canon Inc Image heating device and pressure roller used therein
CN113185839A (en) * 2021-04-25 2021-07-30 李锡冰 High-temperature-resistant silica gel, silica gel roller and processing technology thereof
CN113185839B (en) * 2021-04-25 2022-09-02 李锡冰 High-temperature-resistant silica gel, silica gel roller and processing technology thereof

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