JP2010231129A - Elastic roller and fixing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an elastic roller that achieves an initial function over a long term with high heating efficiency, and to provide a fixing device for fixing a developer on a recording body over a long term with high heating efficiency. <P>SOLUTION: The elastic roller 1 is provided with a foaming elastic layer 3 formed on an outer peripheral surface of a shaft body 2 and containing silicone rubber and 40 to 100 pts.mass silica-based filler with respect to 100 pts.mass silicone rubber, and has an asker C hardness of 35 to 55 and a heat conductivity of 0.09 to 0.175 (W/mk). The fixing device is provided with a fixing roller, an endless belt wound round the fixing roller, a pressure roller press-contacting with the fixing roller, and a heating means arranged in non-contact with the endless belt and heating the fixing roller, wherein at least one of the fixing roller and the pressure roller is the elastic roller 1. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、弾性ローラ及び定着装置に関し、さらに詳しくは、加熱効率が高く、長期間にわたって所期の機能を発揮する弾性ローラ、及び、加熱効率が高く、長期間にわたって現像剤を記録体に定着させることができる定着装置に関する。   The present invention relates to an elastic roller and a fixing device. More specifically, the present invention relates to an elastic roller having high heating efficiency and exhibiting a desired function for a long period of time, and a high heating efficiency for fixing a developer on a recording medium for a long period of time. The present invention relates to a fixing device that can be made to operate.

レーザープリンタ、複写機、ビデオプリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等には、電子写真方式を利用した各種の画像形成装置が採用されている。電子写真方式を利用した画像形成装置は、軸体とその外周面に形成された弾性層とを有する、例えば、クリーニングローラ、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、加圧ローラ、紙送り搬送ローラ、定着ローラ等の各種ローラを備えている。   Various types of image forming apparatuses using an electrophotographic system are employed in laser printers, copiers, video printers, facsimiles, and complex machines of these. An image forming apparatus using an electrophotographic system includes a shaft body and an elastic layer formed on an outer peripheral surface thereof, for example, a cleaning roller, a charging roller, a developing roller, a transfer roller, a pressure roller, a paper feed conveyance roller, Various rollers such as a fixing roller are provided.

これらのローラの中でも、例えば、定着ローラ及び加圧ローラ等には、記録体に現像剤を定着させることを目的として、定着ローラと加圧ローラとが所定の圧力で当接することによって大きなニップ幅を長期間にわたって確保できること等が求められている。   Among these rollers, for example, a fixing roller and a pressure roller have a large nip width by contacting the fixing roller and the pressure roller with a predetermined pressure for the purpose of fixing the developer on the recording medium. It is demanded that it can be secured over a long period of time.

近年、画像形成装置の高速化及び省電力化を推進することが大きな目標となっている。この目標を達成する手段の1つとして、画像形成装置の定着装置に装着される定着ローラ及び/又は加圧ローラの断熱性を高めることが提案されている。   In recent years, it has become a major goal to promote speeding up and power saving of image forming apparatuses. As one means for achieving this goal, it has been proposed to improve the heat insulation of the fixing roller and / or the pressure roller mounted on the fixing device of the image forming apparatus.

ところが、定着ローラと加圧ローラとの大きなニップ幅を確保するには、通常、定着ローラ及び/又は加圧ローラに形成された弾性層の硬度を小さくすればよいが、そうすると、硬度を小さくしたことによって弾性層の耐久性が低下してしまい、長期間にわたって現像剤を記録体に定着させることができなくなることがある。   However, in order to secure a large nip width between the fixing roller and the pressure roller, the hardness of the elastic layer formed on the fixing roller and / or the pressure roller is usually reduced. As a result, the durability of the elastic layer is lowered, and the developer may not be fixed to the recording material for a long period of time.

また、定着ローラ及び/又は加圧ローラの断熱性を高めるには、定着ローラ及び/又は加圧ローラにおける弾性層に断熱機能を発揮する空間又は中空部等を形成すればよいが、弾性層にこれらの空間又は中空部を形成すると、弾性層自体の硬度が低下してしまい、やはり、長期間にわたって現像剤を記録体に定着させることができなくなることがある。   In order to enhance the heat insulation of the fixing roller and / or the pressure roller, a space or a hollow portion that exhibits a heat insulating function may be formed in the elastic layer of the fixing roller and / or the pressure roller. If these spaces or hollow portions are formed, the hardness of the elastic layer itself is lowered, and it may be impossible to fix the developer to the recording medium for a long time.

このように、定着ローラ及び加圧ローラの弾性層において、耐久性と断熱性とはトレードオフの関係にあり、これらの特性を両立することが強く求められるようになってきた。   Thus, in the elastic layer of the fixing roller and the pressure roller, durability and heat insulation are in a trade-off relationship, and it has been strongly demanded to satisfy both of these characteristics.

例えば、フィルム加熱方式の加熱定着装置及び熱ローラ方式の加熱定着装置に用いられる加圧ローラに関する技術として、断熱性を高めた「加圧ローラ」が特許文献1に記載されている。具体的には、特許文献1には、「芯金の外周に弾性層および離型層が内側からこの順に形成された加圧ローラであって、該弾性層が無機系微少中空体を含むスポンジ状シリコーンゴムよりなることを特徴とする加圧ローラ」が記載されている。この特許文献1には、さらに、加圧ローラにおいて、「ローラ硬度(ASKER−C)が46゜以上60゜以下であること」(請求項4等参照。)、及び、「弾性層の熱伝導率が3×10−4(cal/cm・℃・sec)以下であること」(請求項5等参照。)等が記載されている。 For example, Patent Document 1 discloses a “pressure roller” with improved heat insulation as a technique related to a film heating type heat fixing device and a pressure roller used in a heat roller type heat fixing device. Specifically, Patent Document 1 states that “a pressure roller in which an elastic layer and a release layer are formed on the outer periphery of a core metal in this order from the inside, and the elastic layer includes an inorganic micro hollow body. Describes a pressure roller made of silicone rubber. Further, in Patent Document 1, in the pressure roller, “the roller hardness (ASKER-C) is not less than 46 ° and not more than 60 °” (see claim 4), and “the heat conduction of the elastic layer” The rate is 3 × 10 −4 (cal / cm · ° C. · sec) or less ”(see claim 5 etc.).

なお、内部に加熱用ヒータを具備した加圧ローラ及び加熱ローラを備え、これらに巻回される無端ベルトを備えていない直接加熱方式の定着装置において、加圧ロールの直径及び表面温度の制御を行いやすくすることによって定着性を良好にする技術として、特許文献2には、「内部に加熱用ヒータを具備する加熱ロールと、この加熱ロールと圧接する外周部に弾性層を有する加圧ロールとからなり、加熱ロールと加圧ロールを圧接回転しながら両ロール間に挟み込んだ用紙上のトナー像を定着する電子写真複写機の定着装置であって、前記加圧ロールの弾性層を熱伝導率8×10−4〜30×10−4(cal/cm・sec・℃)のシリコーンベースのゴム材料で構成したことを特徴とする電子写真複写機の定着装置」が記載されている。この加圧ロールの弾性層は、直接加熱方式の定着装置において、温度制御しやすくするために、非常に高い熱伝導率に調整されている。一方で、特許文献2には、内部に加熱用ヒータを具備しない加圧ローラ及び加熱ローラを備えた外部加熱方式の定着装置に関する技術については一切記載されていない。 In a direct heating type fixing device that includes a pressure roller and a heating roller provided with a heater for heating and does not have an endless belt wound around them, the diameter and surface temperature of the pressure roll are controlled. As a technique for improving the fixability by making it easy to perform, Patent Document 2 describes, “A heating roll having a heater for heating inside, and a pressure roll having an elastic layer on an outer peripheral portion in pressure contact with the heating roll. A fixing device of an electrophotographic copying machine for fixing a toner image on a paper sandwiched between both rolls while pressing the heating roll and the pressure roll, wherein the elastic layer of the pressure roll has a thermal conductivity. 8 × 10 -4 ~30 × 10 -4 (cal / cm · sec · ℃) fixing device of an electrophotographic copying machine, characterized by being configured with a silicone-based rubber material "has been described . The elastic layer of the pressure roll is adjusted to a very high thermal conductivity in order to facilitate temperature control in a direct heating type fixing device. On the other hand, Patent Document 2 does not describe any technique related to an external heating type fixing device including a pressure roller that does not include a heater for heating and a heating roller.

特開2001−65544号公報JP 2001-65544 A 特開昭61−209472号公報JP-A 61-209472

この発明は、加熱効率が高く、長期間にわたって初期の機能を発揮する弾性ローラを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an elastic roller having high heating efficiency and exhibiting an initial function over a long period of time.

また、この発明は、加熱効率が高く、長期間にわたって現像剤を記録体に定着させることができる定着装置を提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a fixing device having high heating efficiency and capable of fixing a developer on a recording material over a long period of time.

前記課題を解決するための手段として、
請求項1は、軸体の外周面に形成され、かつ、シリコーンゴムと前記シリコーンゴム100質量部に対して40〜100質量部のシリカ系充填材とを含有する発泡弾性層を備えて成り、アスカーC硬度が35〜55で、熱伝導率が0.09〜0.175(W/m・k)であることを特徴とする弾性ローラであり、
請求項2は、定着ローラと、前記定着ローラに巻回された無端ベルトと、前記無端ベルトを介して前記定着ローラに圧接する加圧ローラと、前記無端ベルトに非接触となるように配置され、前記定着ローラを加熱する加熱手段とを備えて成る定着装置であって、前記定着ローラ及び前記加圧ローラの少なくとも一方は請求項1に記載の弾性ローラであることを特徴とする定着装置である。
As means for solving the problems,
Claim 1 comprises a foamed elastic layer formed on the outer peripheral surface of the shaft body and containing 40 to 100 parts by mass of a silica-based filler with respect to 100 parts by mass of the silicone rubber and the silicone rubber, An elastic roller having an Asker C hardness of 35 to 55 and a thermal conductivity of 0.09 to 0.175 (W / m · k),
According to a second aspect of the present invention, the fixing roller, the endless belt wound around the fixing roller, the pressure roller pressed against the fixing roller via the endless belt, and the endless belt are arranged in a non-contact manner. A fixing device comprising heating means for heating the fixing roller, wherein at least one of the fixing roller and the pressure roller is the elastic roller according to claim 1. is there.

この発明に係る弾性ローラは、シリコーンゴムとこのシリコーンゴム100質量部に対して40〜100質量部のシリカ系充填材とを含有する発泡弾性層を備え、アスカーC硬度が35〜55で熱伝導率が0.09〜0.175(W/m・k)であるから、この発泡弾性層は損傷することなく多量のセルを包含して高い加熱効率を発揮することができるにもかかわらず、大きなニップ圧及びニップ幅を長期間にわたって確保することができる。したがって、この発明によれば、加熱効率が高く、長期間にわたって所期の機能を発揮する弾性ローラを提供することができる。   The elastic roller according to the present invention includes a foamed elastic layer containing silicone rubber and 40 to 100 parts by mass of a silica-based filler with respect to 100 parts by mass of the silicone rubber, and has an Asker C hardness of 35 to 55 and conducts heat. Although the rate is 0.09 to 0.175 (W / m · k), this foamed elastic layer can include a large amount of cells without damaging and exhibit high heating efficiency. A large nip pressure and nip width can be secured over a long period of time. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an elastic roller that has high heating efficiency and exhibits a desired function over a long period of time.

また、この発明によれば、この発明に係る定着装置は、この発明に係る弾性ローラを備えているから、加熱効率が高く、長期間にわたって現像剤を記録体に定着させることができる定着装置を提供することができる。   According to the invention, since the fixing device according to the invention includes the elastic roller according to the invention, the fixing device having high heating efficiency and capable of fixing the developer onto the recording medium over a long period of time. Can be provided.

図1は、この発明に係る弾性ローラにおける一実施例の弾性ローラを示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an elastic roller of an embodiment of the elastic roller according to the present invention. 図2は、この発明に係る定着装置を具備した画像形成装置を示す概略説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory view showing an image forming apparatus equipped with the fixing device according to the present invention. 図3は、トラバース押圧ローラによる押圧処理を実施するための押圧処理装置の一例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a pressing processing device for performing pressing processing by a traverse pressing roller. 図4は、プランジ押圧ローラによる押圧処理を実施するための押圧処理装置の一例を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of a press processing device for performing press processing by a plunge press roller. 図5は、実施例において弾性ローラの加熱試験を実施するための試験機を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing a testing machine for carrying out the heating test of the elastic roller in the embodiment.

この発明に係る弾性ローラは、軸体の外周面に形成され、かつ、シリコーンゴムと、このシリコーンゴム100質量部に対して40〜100質量部のシリカ系充填材とを含有する発泡弾性層を備えて成る。したがって、この発明に係る弾性ローラは、軸体と前記発泡弾性層を備えていればよく、これらに加えて他の層又は膜等を備えていてもよい。   The elastic roller according to the present invention comprises a foamed elastic layer formed on the outer peripheral surface of the shaft body and containing silicone rubber and 40 to 100 parts by mass of a silica-based filler with respect to 100 parts by mass of the silicone rubber. Be prepared. Therefore, the elastic roller according to the present invention only needs to include the shaft body and the foamed elastic layer, and may include other layers or films in addition to these.

前記構成を有するこの発明に係る弾性ローラは、アスカーC硬度が35〜55である。この弾性ローラのアスカーC硬度が35未満であると、例えばこの弾性ローラに当接する被当接体とのニップ圧が不足し、一方、アスカーC硬度が55を超えると、被当接体とのニップ幅が不足して回転トルクが高くなることがある。すなわち、この弾性ローラが前記範囲のアスカーC硬度を有していると、例えば定着装置に装着されたときに大きなニップ圧及びニップ幅を長期間にわたって確保することができる。この発明に係る弾性ローラのアスカーC硬度は、35〜50であるのが好ましく、40〜45であるのが特に好ましい。アスカーC硬度(1kg荷重)は、JIS K6253に準拠して測定することができる。この発明に係る弾性ローラのアスカーC硬度は、例えば、弾性ローラの発泡弾性層を形成する発泡シリコーンゴム組成物に含有されるゴム、発泡剤及び/若しくは添加剤の種類を選択し、並びに/又は、それらの配合量等を変更することにより、また、発泡弾性層の成形条件等により、調整することができる。   The elastic roller according to the present invention having the above configuration has an Asker C hardness of 35 to 55. If the Asker C hardness of the elastic roller is less than 35, for example, the nip pressure with the contacted body that contacts the elastic roller is insufficient, while if the Asker C hardness exceeds 55, the contact with the contacted body The nip width may be insufficient and the rotational torque may increase. That is, when this elastic roller has Asker C hardness in the above range, a large nip pressure and nip width can be ensured over a long period of time, for example, when mounted on a fixing device. The Asker C hardness of the elastic roller according to the present invention is preferably 35-50, and particularly preferably 40-45. Asker C hardness (1 kg load) can be measured in accordance with JIS K6253. For the Asker C hardness of the elastic roller according to the present invention, for example, the type of rubber, foaming agent and / or additive contained in the foamed silicone rubber composition forming the foamed elastic layer of the elastic roller is selected and / or It can be adjusted by changing the blending amount and the like, and by the molding conditions of the foamed elastic layer.

この発明に係る弾性ローラは、熱伝導率が0.09〜0.175(W/m・k)である。この発明に係る弾性ローラが前記範囲の熱伝導率を有していると、高い加熱効率を発揮することができる。この発明に係る弾性ローラの熱伝導率は、0.12〜0.16(W/m・k)であるのがより好ましく、0.13〜0.15(W/m・k)であるのが特に好ましい。熱伝導率は、熱伝導率計(商品名「迅速熱伝導率計:QTM−500」、京都電子工業株式会社製)を用いて、JIS R2251 耐火物の熱伝導率の試験方法−第2部:熱線法(平行法)に準じて、この発明に係る弾性ローラにおける発泡弾性層と同様の組成を有する試験片(100mm×20mm×5mm)を同様に作製し、この試験片の24℃での熱導電率を測定し、測定開始から60秒後の値として求めることができる。前記熱伝導率は、例えば、弾性ローラの発泡弾性層を形成する発泡シリコーンゴム組成物に含有されるシリカ系充填材の配合量等を変更することにより、また、発泡剤を増減させ、硬度を変更することにより、調整することができる。   The elastic roller according to the present invention has a thermal conductivity of 0.09 to 0.175 (W / m · k). When the elastic roller according to the present invention has a thermal conductivity in the above range, high heating efficiency can be exhibited. The thermal conductivity of the elastic roller according to the present invention is more preferably 0.12 to 0.16 (W / m · k), and 0.13 to 0.15 (W / m · k). Is particularly preferred. The thermal conductivity is measured using a thermal conductivity meter (trade name “Quick Thermal Conductivity Meter: QTM-500”, manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.), JIS R2251 Refractory Thermal Conductivity Test Method—Part 2 : According to the hot wire method (parallel method), a test piece (100 mm × 20 mm × 5 mm) having the same composition as the foamed elastic layer in the elastic roller according to the present invention was prepared in the same manner, and the test piece at 24 ° C. The thermal conductivity can be measured and determined as a value 60 seconds after the start of measurement. The thermal conductivity can be increased, for example, by changing the blending amount of the silica-based filler contained in the foamed silicone rubber composition forming the foamed elastic layer of the elastic roller, and by increasing or decreasing the foaming agent. It can be adjusted by changing.

そして、このように、この発明に係る弾性ローラが前記範囲のアスカーC硬度及び熱伝導率を有していると、この発明に係る弾性ローラの発泡弾性層が多量のセルを包含することにより、外部からの加熱によってこの弾性ローラが所定の表面温度に加熱されると、その熱が発泡弾性層の内部に拡散しにくく、その表面に留まって、高い加熱効率を発揮する。その結果、この発明に係る弾性ローラは、外部からの加熱によって短時間で所定の表面温度に到達することができるにもかかわらず、大きなニップ圧及びニップ幅を長期間にわたって確保することができる。すなわち、この発明に係る弾性ローラが前記範囲のアスカーC硬度及び熱伝導率を有していると、耐久性と断熱性とを両立することができる。その結果、この発明に係る弾性ローラを備えた定着装置は速やかに起動可能となり予熱時間を大幅に短縮することができる。   And, as described above, when the elastic roller according to the present invention has the Asker C hardness and thermal conductivity within the above range, the foamed elastic layer of the elastic roller according to the present invention includes a large amount of cells. When this elastic roller is heated to a predetermined surface temperature by heating from the outside, the heat hardly diffuses into the foamed elastic layer, stays on the surface, and exhibits high heating efficiency. As a result, the elastic roller according to the present invention can ensure a large nip pressure and nip width over a long period of time, although it can reach a predetermined surface temperature in a short time by external heating. That is, if the elastic roller according to the present invention has the Asker C hardness and the thermal conductivity within the above ranges, both durability and heat insulation can be achieved. As a result, the fixing device provided with the elastic roller according to the present invention can be activated quickly, and the preheating time can be greatly shortened.

また、この発明に係る弾性ローラの表面が前記のようにして所定の表面温度に加熱されると、前記したように、弾性ローラの発泡弾性層が断熱性に優れているから、この発明に係る弾性ローラの表面に与えられた熱が発泡弾性層の内部に拡散しにくく、その表面に留まる。故に、画像形成装置の待機時において、この発明に係る弾性ローラを常時加熱又は保温する必要性は従来の定着装置に比してそれほど高くなく、加熱エネルギー量を低減することができる。したがって、この発明に係る弾性ローラは、外部から加熱される定着ローラ及び/又は加圧ローラとして特に好適に用いられる。   Further, when the surface of the elastic roller according to the present invention is heated to a predetermined surface temperature as described above, the foamed elastic layer of the elastic roller is excellent in heat insulation as described above. The heat applied to the surface of the elastic roller is difficult to diffuse inside the foamed elastic layer and remains on the surface. Therefore, when the image forming apparatus is on standby, the necessity to constantly heat or keep the elastic roller according to the present invention is not so high as that of the conventional fixing apparatus, and the amount of heating energy can be reduced. Therefore, the elastic roller according to the present invention is particularly preferably used as a fixing roller and / or a pressure roller heated from the outside.

ところで、この発明に係る弾性ローラの内部にヒータを収納して、このヒータでこの発明に係る弾性ローラの表面を加熱しようとすると、発泡弾性層内に存在するセルにより発泡弾性層の断熱性が高くなっているから、この発明に係る弾性ローラの表面を所定の温度にまで速やかに上昇させることができないことがある。したがって、この発明に係る弾性ローラは、その表面温度が所定の温度まで速やかに昇温され、かつ、前記所定の温度を長時間保持するという目的を達成するためには、その内部にヒータ等の熱源が収納されることなく、例えば非接触状態で加熱可能な加熱手段を備えた定着装置に使用されるのが好適である。   By the way, when a heater is housed in the elastic roller according to the present invention and the surface of the elastic roller according to the present invention is heated with this heater, the heat insulation of the foamed elastic layer is caused by the cells present in the foamed elastic layer. Since it is high, the surface of the elastic roller according to the present invention may not be promptly raised to a predetermined temperature. Therefore, the elastic roller according to the present invention has a surface temperature that is quickly raised to a predetermined temperature, and in order to achieve the purpose of holding the predetermined temperature for a long time, For example, the heat source is preferably stored in a fixing device including a heating unit that can be heated in a non-contact state.

特に、この発明に係る弾性ローラの発泡弾性層が、シリコーンゴムと特定量のシリカ系充填材と発泡剤とを含有する発泡シリコーンゴム組成物で形成されていると、発泡弾性層は、後述するように、発泡弾性層における、セルを含有するセル構造が損傷することなく多量のセルを包含することができる。したがって、この発明に係る弾性ローラにおける発泡弾性層は後述する発泡シリコーンゴム組成物で形成されるのが好ましい。   In particular, when the foamed elastic layer of the elastic roller according to the present invention is formed of a foamed silicone rubber composition containing silicone rubber, a specific amount of a silica-based filler, and a foaming agent, the foamed elastic layer will be described later. Thus, a large amount of cells can be included without damaging the cell structure containing the cells in the foamed elastic layer. Therefore, the foamed elastic layer in the elastic roller according to the present invention is preferably formed of a foamed silicone rubber composition described later.

この発明に係る弾性ローラは、装着される定着装置等に応じて任意の寸法に調整される。定着装置に装着される弾性ローラは、通常、30〜40mmの外径に調整されることが多いが、この発明に係る弾性ローラは、耐久性と断熱性に優れているから、所望により、その外径は、例えば、大きなニップ圧及びニップ幅を確保するために、これまで困難とされていた50mm以上に調整されることもできる。   The elastic roller according to the present invention is adjusted to an arbitrary size according to a fixing device to be mounted. The elastic roller mounted on the fixing device is usually adjusted to an outer diameter of 30 to 40 mm. However, the elastic roller according to the present invention is excellent in durability and heat insulation. The outer diameter can be adjusted to, for example, 50 mm or more, which has been difficult until now, in order to ensure a large nip pressure and nip width.

この発明に係る弾性ローラの一実施例としての弾性ローラ1は、図1に示されるように、軸体2と、軸体2の外周面に形成された発泡弾性層3とを備えている。   An elastic roller 1 as an embodiment of the elastic roller according to the present invention includes a shaft body 2 and a foamed elastic layer 3 formed on the outer peripheral surface of the shaft body 2 as shown in FIG.

前記軸体2は、良好な導電特性を有していればよく、通常、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等で構成された所謂「芯金」と称される軸体とされる。また、軸体2は、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等の絶縁性芯体にメッキを施して導電化した軸体であってもよく、さらには、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等に導電性付与剤としてカーボンブラック又は金属粉体等を配合した導電性樹脂で形成された軸体であってもよい。   The shaft body 2 only needs to have good conductive properties, and is usually a so-called “core” made of iron, aluminum, stainless steel, brass, or the like. Further, the shaft body 2 may be a shaft body that is made conductive by plating an insulating core body such as a thermoplastic resin or a thermosetting resin. Furthermore, the shaft body 2 may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin. The shaft body may be formed of a conductive resin in which carbon black or metal powder is blended as a conductivity imparting agent.

前記発泡弾性層3は、軸体2の外周面に形成されている。この発泡弾性層3は、シリコーンゴムと、このシリコーンゴム100質量部に対して40〜100質量部のシリカ系充填材とを含有している。前記シリコーンゴムは、後述する発泡シリコーンゴム組成物に含有されるシリコーンゴム(又はその架橋硬化体)と基本的に同様である。前記シリカ系充填材は、後述する発泡シリコーンゴム組成物に含有されるシリカ系充填材と基本的に同様である。発泡弾性層3におけるシリカ系充填材の含有量は、シリコーンゴム100質量部に対して40〜100質量部である。シリカ系充填材の含有量が前記範囲内にあると、断熱性を高めるため発泡弾性層3に多量のセルを形成しても、発泡弾性層3のアスカーC硬度が必要以上に低下することなく発泡弾性層3の損傷を長期間にわたって防止することができるから、発泡弾性層3が高い断熱性と耐久性とを両立することができる。発泡弾性層3におけるシリカ系充填材の含有量は、より一層高い断熱性と耐久性とを両立することができる点で、シリコーンゴム100質量部に対して45〜70質量部であるのが好ましく、50〜60質量部であるのが特に好ましい。発泡弾性層3には、前記シリコーンゴム及びシリカ系充填材に加えて、前記発泡シリコーンゴム組成物に含有される各種の添加剤又はそれらの複合体等が含有されていてもよい。   The foamed elastic layer 3 is formed on the outer peripheral surface of the shaft body 2. The foamed elastic layer 3 contains silicone rubber and 40 to 100 parts by mass of a silica-based filler with respect to 100 parts by mass of the silicone rubber. The silicone rubber is basically the same as the silicone rubber (or a crosslinked cured product thereof) contained in the foamed silicone rubber composition described later. The silica-based filler is basically the same as the silica-based filler contained in the foamed silicone rubber composition described later. Content of the silica type filler in the foamed elastic layer 3 is 40 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silicone rubber. When the content of the silica-based filler is within the above range, the Asker C hardness of the foamed elastic layer 3 does not decrease more than necessary even if a large amount of cells are formed in the foamed elastic layer 3 in order to enhance the heat insulation. Since damage to the foamed elastic layer 3 can be prevented over a long period of time, the foamed elastic layer 3 can achieve both high heat insulation and durability. The content of the silica-based filler in the foamed elastic layer 3 is preferably 45 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silicone rubber in that both higher heat insulation and durability can be achieved. 50 to 60 parts by mass is particularly preferable. The foamed elastic layer 3 may contain various additives contained in the foamed silicone rubber composition or composites thereof in addition to the silicone rubber and the silica-based filler.

発泡弾性層3は、その内部及び/又は外表面にセルを有する発泡弾性層とされる(図1において発泡弾性層3の外周面及び端面に開口したセルは図示しない。)。発泡弾性層3がセルを有していると、発泡弾性層3の硬度を低下させることができ、一方、発泡弾性層3の断熱性を向上させることができる。ここで、発泡弾性層3に有するセルは、発泡シリコーンゴム組成物に含有される発泡剤の発泡又は分解等によって生じる中空領域をいう。発泡弾性層3に有する複数のセルは、他のセルに接することのない若しくは連通することのない状態(独立セル状態と称する。)、他のセルに接し若しくは連通している状態(連通セル状態と称する。)、又は、前記独立セル状態と前記連通セル状態とが共存する状態の何れの状態にあってもよい。   The foamed elastic layer 3 is a foamed elastic layer having cells on its inner and / or outer surface (cells opened on the outer peripheral surface and end surface of the foamed elastic layer 3 are not shown in FIG. 1). If the foamed elastic layer 3 has cells, the hardness of the foamed elastic layer 3 can be reduced, while the heat insulating property of the foamed elastic layer 3 can be improved. Here, the cell which the foaming elastic layer 3 has refers to the hollow area | region produced by foaming or decomposition | disassembly of the foaming agent contained in a foaming silicone rubber composition. The plurality of cells in the foamed elastic layer 3 are in a state where they do not contact or communicate with other cells (referred to as independent cell states), a state where they contact or communicate with other cells (communication cell state) Or the independent cell state and the communication cell state may coexist.

このような発泡弾性層3は、弾性ローラ1が前記範囲のアスカーC硬度となるような硬度を有しているのが好ましい。この例においては、発泡弾性層3は弾性ローラ1の最外層であるから、通常、発泡弾性層3は弾性ローラ1のアスカーC硬度と同じアスカーC硬度を有する。   Such a foamed elastic layer 3 preferably has a hardness such that the elastic roller 1 has an Asker C hardness in the above range. In this example, since the foamed elastic layer 3 is the outermost layer of the elastic roller 1, the foamed elastic layer 3 usually has the same Asker C hardness as the Asker C hardness of the elastic roller 1.

発泡弾性層3は、発泡弾性層3に形成されるセルの平均セル径、発泡弾性層3の発泡倍率等が調整されているのが、この発明の効果をより一層高めることができる点で、好ましい。例えば、発泡弾性層3の平均セル径は、60〜800μmであるのが好ましく、100〜400μmであるのが特に好ましく、発泡弾性層3の発泡倍率は、180〜420%であるのが好ましく、200〜350%であるのが特に好ましい。発泡弾性層3の発泡倍率が前記範囲内にあると、前記特定量のシリカ系充填材によって前記範囲内のアスカーC硬度を有する発泡弾性層3に多量のセルを形成することができる。   In the foamed elastic layer 3, the average cell diameter of the cells formed in the foamed elastic layer 3, the foaming magnification of the foamed elastic layer 3 and the like are adjusted, so that the effect of the present invention can be further enhanced. preferable. For example, the average cell diameter of the foamed elastic layer 3 is preferably 60 to 800 μm, particularly preferably 100 to 400 μm, and the foaming ratio of the foamed elastic layer 3 is preferably 180 to 420%. 200 to 350% is particularly preferred. When the expansion ratio of the foamed elastic layer 3 is within the above range, a large amount of cells can be formed in the foamed elastic layer 3 having Asker C hardness within the above range by the specific amount of silica-based filler.

発泡弾性層3において、その発泡倍率及び平均セル径は、発泡弾性層3を形成する後述する発泡シリコーンゴム組成物に含有される発泡剤又は発泡シリコーンゴム組成物の硬化条件等により、調整することができる。前記発泡倍率は、発泡弾性層3の体積及び質量を常法によって測定し、これらから算出することができる。また、セルの平均セル径は、発泡弾性層3の表面又は任意の面で切断したときの切断面において、約20mmの領域を電子顕微鏡等で観察し、観察視野内に存在する各セルにおける開口部の最大長さを測定して、測定された最大長さを算術平均して得られた平均長さとして、求めることができる。 In the foamed elastic layer 3, the expansion ratio and the average cell diameter are adjusted by the curing conditions of the foaming agent or the foamed silicone rubber composition contained in the foamed silicone rubber composition to be described later that forms the foamed elastic layer 3. Can do. The expansion ratio can be calculated from the volume and mass of the foamed elastic layer 3 measured by a conventional method. In addition, the average cell diameter of the cells is determined by observing a region of about 20 mm 2 with an electron microscope or the like on the surface of the foamed elastic layer 3 or a cut surface obtained by cutting an arbitrary surface. The maximum length of the opening is measured, and the measured maximum length can be obtained as an average length obtained by arithmetic averaging.

この発泡弾性層3は、弾性ローラ1が前記範囲の熱伝導率となるような熱伝導率を有しているのが好ましい。この例においては、発泡弾性層3は弾性ローラ1の最外層であるから、通常、発泡弾性層3は弾性ローラ1の熱伝導率と同じ熱伝導率を有する。   The foamed elastic layer 3 preferably has a thermal conductivity such that the elastic roller 1 has a thermal conductivity in the above range. In this example, since the foamed elastic layer 3 is the outermost layer of the elastic roller 1, the foamed elastic layer 3 usually has the same thermal conductivity as that of the elastic roller 1.

発泡弾性層3の密度は、0.395〜0.7(g/cm)であるのが好ましく、0.42〜0.6(g/cm)であるのが特に好ましい。密度が前記範囲内にあると、この発明の効果をより一層高めることができる。発泡弾性層3の密度は、電子密度計(水中置換法 水温23℃)によって測定することができる。 The density of the foamed elastic layer 3 is preferably 0.395~0.7 (g / cm 3), particularly preferably from 0.42~0.6 (g / cm 3). When the density is within the above range, the effect of the present invention can be further enhanced. The density of the foamed elastic layer 3 can be measured by an electron density meter (in-water displacement method, water temperature 23 ° C.).

発泡弾性層3の形態は特に限定されず、例えば、発泡弾性層3は、その軸線方向にわたって均一な外径に調整された所謂ストレート形状でもよく、また、中央部における外径がその両端部における外径よりも大きくなるように調整された所謂クラウン形状であってもよく、さらに、中央部における外径がその両端部における外径よりも小さくなるように調整された所謂逆クラウン形状であってもよい。この例において、発泡弾性層3は、図1に示されるように、前記ストレート形状に形成されている。   The form of the foamed elastic layer 3 is not particularly limited. For example, the foamed elastic layer 3 may have a so-called straight shape that is adjusted to have a uniform outer diameter over the axial direction, and the outer diameter at the center portion is at the both end portions. It may be a so-called crown shape that is adjusted to be larger than the outer diameter, and further, it is a so-called reverse crown shape that is adjusted so that the outer diameter at the center is smaller than the outer diameter at both ends. Also good. In this example, the foamed elastic layer 3 is formed in the straight shape as shown in FIG.

発泡弾性層3の厚さは、特に限定されず、通常、2〜20mmに調整されることができる。この弾性ローラ1は耐久性と断熱性に優れているから、発泡弾性層3の厚さは、大きなニップ圧及びニップ幅を確保するために、これまで困難とされていた厚さに調整することもでき、例えば、15mm以上に調整することもできる。この発明において、発泡弾性層3の厚さは、3〜12mmに調整されるのが特に好ましい。   The thickness of the foamed elastic layer 3 is not particularly limited and can usually be adjusted to 2 to 20 mm. Since this elastic roller 1 is excellent in durability and heat insulating properties, the thickness of the foamed elastic layer 3 should be adjusted to a thickness that has been difficult until now in order to ensure a large nip pressure and nip width. For example, it can be adjusted to 15 mm or more. In the present invention, the thickness of the foamed elastic layer 3 is particularly preferably adjusted to 3 to 12 mm.

前記発泡弾性層3を形成する発泡シリコーンゴム組成物は、シリコーンゴムと、発泡剤と、特定量のシリカ系充填材と、所望により各種添加剤等とを含有する。このような発泡シリコーンゴム組成物として、例えば、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を好ましく挙げることができる。   The foamed silicone rubber composition forming the foamed elastic layer 3 contains a silicone rubber, a foaming agent, a specific amount of silica-based filler, and various additives as required. As such a foamed silicone rubber composition, for example, an addition reaction type foamed silicone rubber composition can be preferably exemplified.

前記付加反応型発泡シリコーンゴム組成物は、ビニル基含有シリコーン生ゴムと、特定量のシリカ系充填材と、発泡剤と、付加反応架橋剤と、付加反応触媒と、反応制御剤とを含有し、所望により、さらに、有機過酸化物架橋剤と耐熱性向上剤と各種添加剤とを含有してもよい。   The addition reaction type foamed silicone rubber composition contains a vinyl group-containing silicone raw rubber, a specific amount of a silica-based filler, a foaming agent, an addition reaction crosslinking agent, an addition reaction catalyst, and a reaction control agent, If desired, an organic peroxide crosslinking agent, a heat resistance improver, and various additives may be further contained.

前記ビニル基含有シリコーン生ゴムは、例えば、ミラブル型シリコーンゴム、熱架橋シリコーンゴム(HTV:High Temperature Vulcanizing)等が挙げられる。これらのビニル基含有シリコーン生ゴムは、後工程で、発泡剤及び付加反応架橋剤等をロールミル等で容易に混練りすることができるという特性を有し、一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。前記ビニル基含有シリコーン生ゴムとして、例えば、信越化学工業株式会社製の商品名「KE−77VBS」等が挙げられる。   Examples of the vinyl group-containing silicone raw rubber include millable silicone rubber and heat-crosslinked silicone rubber (HTV: High Temperature Vulcanizing). These vinyl group-containing silicone raw rubbers have the property that a foaming agent and an addition reaction cross-linking agent can be easily kneaded with a roll mill or the like in a later step, and are used alone or in combination of two or more. Can be used. Examples of the vinyl group-containing silicone raw rubber include trade name “KE-77VBS” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.

前記シリカ系充填材は、補強性を有する煙霧質シリカ又は沈降性シリカ等が挙げられ、一般式がRSi(OR’)で示されるシランカップリング剤で表面処理された、補強効果の高い表面処理シリカ系充填材が好ましい。ここで、前記一般式におけるRは、グリシジル基、ビニル基、アミノプロピル基、メタクリロキシ基、N−フェニルアミノプロピル基又はメルカプト基等であり、前記一般式におけるR’はメチル基又はエチル基である。前記一般式で示されるシランカップリング剤は、例えば、信越化学工業株式会社製の商品名「KBM1003」及び「KBE402」、並びに、東新化成株式会社製の商品名「セライトスーパーフロス」等として、容易に入手することができる。このようなシランカップリング剤で表面処理されたシリカ系充填材は、定法に従って、シリカ系充填材の表面を処理することにより、得られる。シリカ系充填材の配合量は、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム100質量部に対して、40〜100質量部であり、45〜70質量部であるのが好ましく、50〜60質量部であるのが特に好ましい。シリカ系充填材は、一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。 Examples of the silica-based filler include a fumed silica or a precipitated silica having a reinforcing property, and a surface having a high reinforcing effect that is surface-treated with a silane coupling agent represented by a general formula RSi (OR ′) 3. A treated silica-based filler is preferred. Here, R in the general formula is a glycidyl group, vinyl group, aminopropyl group, methacryloxy group, N-phenylaminopropyl group, mercapto group or the like, and R ′ in the general formula is a methyl group or an ethyl group. . Examples of the silane coupling agent represented by the above general formula include trade names “KBM1003” and “KBE402” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., and trade names “Celite Super Floss” manufactured by Toshin Kasei Co., Ltd. It can be easily obtained. Such a silica-based filler surface-treated with a silane coupling agent can be obtained by treating the surface of the silica-based filler according to a conventional method. The compounding quantity of a silica type filler is 40-100 mass parts with respect to 100 mass parts of said vinyl group containing silicone raw rubbers, It is preferable that it is 45-70 mass parts, and it is 50-60 mass parts. Particularly preferred. A silica type filler can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

前記発泡剤としては、従来、発泡ゴムに用いられる発泡剤であればよく、例えば、無機系発泡剤として、重炭酸ソーダ、炭酸アンモニウム等が挙げられ、有機系発泡剤として、ジアゾアミノ誘導体、アゾニトリル誘導体、アゾジカルボン酸誘導体等の有機アゾ化合物等が挙げられる。通常、ゴムに連続気泡を形成する場合には無機系発泡剤が用いられ、独立気泡を形成する場合には有機系発泡剤が用いられる。この発明においては、前記発泡弾性層3を容易に形成することができる点で、発泡剤は、有機系発泡剤であるのがよく、具体的には、例えば、アゾジカルボン酸アミド、アゾビス−イソブチロニトリル等のアゾ化合物が好適に使用される。特に、ジメチル−1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボキシレート)が好適に使用できる。発泡剤の配合量は、例えば、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム100質量部に対して、0.1〜10質量部、特に0.5〜5質量部であるのがよい。発泡剤は一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。   The foaming agent may be any foaming agent conventionally used for foamed rubber. Examples of the inorganic foaming agent include sodium bicarbonate and ammonium carbonate. Examples of the organic foaming agent include diazoamino derivatives, azonitrile derivatives, azo And organic azo compounds such as dicarboxylic acid derivatives. Normally, an inorganic foaming agent is used when forming open cells in rubber, and an organic foaming agent is used when forming closed cells. In the present invention, the foaming agent is preferably an organic foaming agent because the foamed elastic layer 3 can be easily formed. Specifically, for example, azodicarboxylic acid amide, azobis-iso An azo compound such as butyronitrile is preferably used. In particular, dimethyl-1,1'-azobis (1-cyclohexanecarboxylate) can be preferably used. The blending amount of the foaming agent may be, for example, 0.1 to 10 parts by mass, particularly 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the vinyl group-containing silicone raw rubber. A foaming agent can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

前記付加反応架橋剤は、例えば、一分子中に二個以上のSiH基(SiH結合)を有する付加反応型の架橋剤として公知のオルガノハイドロジェンポリシロキサンが好適に挙げられる。付加反応架橋剤の配合量は、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム100質量部に対して0.01〜20質量部であるのがよい。付加反応架橋剤は一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。   Suitable examples of the addition reaction crosslinking agent include known organohydrogenpolysiloxanes as addition reaction type crosslinking agents having two or more SiH groups (SiH bonds) in one molecule. The addition amount of the addition reaction crosslinking agent is preferably 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the vinyl group-containing silicone raw rubber. An addition reaction crosslinking agent can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

前記付加反応触媒は、シリコーン生ゴムの付加反応に通常用いられる触媒であればよく、例えば、周期律表第9属又は第10属の金属単体及びその化合物が挙げられる。付加反応触媒の配合量は、触媒量で十分であり、通常、周期律表第9属又は第10属の金属量に換算して、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物全体に対して1〜1,000ppmであるのがよい。付加反応触媒は一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。   The addition reaction catalyst may be any catalyst that is usually used in addition reactions of silicone raw rubber, and examples thereof include simple metals of Group 9 or 10 of the periodic table and compounds thereof. The addition amount of the addition reaction catalyst is sufficient as the catalyst amount, and is usually 1 to 1 with respect to the addition reaction type foamed silicone rubber composition in terms of the metal amount of Group 9 or Group 10 of the periodic table. 000 ppm. An addition reaction catalyst can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

前記反応制御剤は、公知の反応制御剤を特に制限されることなく用いることができ、例えば、メチルビニルシクロテトラシロキサン、アセチレンアルコール類、シロキサン変性アセチレンアルコール、ハイドロパーオキサイド等が挙げられる。反応制御剤の配合量は、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム100質量部に対して0.1〜2質量部であるのがよい。反応制御剤は一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。   As the reaction control agent, a known reaction control agent can be used without particular limitation, and examples thereof include methylvinylcyclotetrasiloxane, acetylene alcohols, siloxane-modified acetylene alcohol, and hydroperoxide. The compounding amount of the reaction control agent is preferably 0.1 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the vinyl group-containing silicone raw rubber. The reaction control agents can be used alone or in combination of two or more.

前記有機過酸化物架橋剤は、単独でビニル基含有シリコーン生ゴムを架橋させることも可能であるが、付加反応架橋剤の補助架橋剤として併用すれば、シリコーンゴムの強度、歪み等の物性がより向上する。有機過酸化物架橋剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ビス−2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン等が挙げられる。有機過酸化物架橋剤の配合量は、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム100質量部に対して0.3〜10質量部であるのがよい。有機過酸化物架橋剤は一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。   The organic peroxide cross-linking agent can be used alone to cross-link vinyl group-containing silicone raw rubber, but if used in combination as an auxiliary cross-linking agent for an addition reaction cross-linking agent, the physical properties of the silicone rubber, such as strength and strain, can be improved. improves. Examples of the organic peroxide crosslinking agent include benzoyl peroxide, bis-2,4-dichlorobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, and 2,5-dimethyl-2,5-bis. (T-butylperoxy) hexane and the like. The compounding amount of the organic peroxide crosslinking agent is preferably 0.3 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the vinyl group-containing silicone raw rubber. An organic peroxide crosslinking agent can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

耐熱性向上剤は、発泡弾性層3の耐熱性を向上させる化合物であればよく、例えば、カーボンブラック、酸化鉄(ベンガラとも称する。)、酸化セリウム及び水酸化セリウム等が挙げられる。これらは一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。   The heat resistance improver may be any compound that improves the heat resistance of the foamed elastic layer 3, and examples thereof include carbon black, iron oxide (also referred to as bengara), cerium oxide, and cerium hydroxide. These can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

前記各種添加剤は、例えば、カーボンブラック等の導電性付与剤等の前記添加剤を特に制限されることなく、一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。   The various additives can be used singly or in combination of two or more without particularly limiting the additives such as conductivity imparting agents such as carbon black.

前記ビニル基含有シリコーン生ゴム、前記シリカ系充填材及び前記各種添加剤を含有する発泡シリコーンゴム組成物として、例えば、信越化学工業株式会社製の商品名「KEシリーズ」及び「KEGシリーズ」等を容易に入手することができる。特に、前記範囲のシリカ系充填材を含有する発泡シリコーンゴム組成物として、例えば、信越化学工業株式会社製の商品名「KE-151KU」、「KE-9510U」及び「KE-981U」等が挙げられる。   As the foamed silicone rubber composition containing the vinyl group-containing silicone raw rubber, the silica-based filler and the various additives, for example, trade names “KE series” and “KEG series” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. can be easily used. Can be obtained. In particular, examples of the foamed silicone rubber composition containing a silica-based filler in the above range include trade names “KE-151KU”, “KE-9510U”, and “KE-981U” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. It is done.

前記したように、シリコーンゴムと、発泡剤と、特定量のシリカ系充填材とを含有する発泡シリコーンゴム組成物によれば、前記特性を有する発泡弾性層3を形成することができるから、この発明において、アスカーC硬度及び/又は熱伝導率を調整するために、発泡弾性層3及び発泡シリコーンゴム組成物に、セルの代わりになる中空体例えば無機系微小中空体等を含有させなくてもよい。   As described above, according to the foamed silicone rubber composition containing the silicone rubber, the foaming agent, and the specific amount of the silica-based filler, the foamed elastic layer 3 having the above characteristics can be formed. In the invention, in order to adjust Asker C hardness and / or thermal conductivity, the foamed elastic layer 3 and the foamed silicone rubber composition do not need to contain a hollow body instead of a cell, for example, an inorganic microhollow body. Good.

発泡シリコーンゴム組成物は、二本ロール、三本ロール、ロールミル、バンバリーミキサ、ドウミキサ(ニーダー)等のゴム混練り機等を用いて、均一に混合されるまで、例えば、数分から数時間、好ましくは5分以上1時間以下にわたって、常温又は加熱下で混練して、得られる。   The foamed silicone rubber composition is preferably mixed for several minutes to several hours until it is uniformly mixed using a rubber kneader such as a two-roll, three-roll, roll mill, Banbury mixer, or dough mixer (kneader). Is obtained by kneading at room temperature or under heating for 5 minutes to 1 hour.

この発明に係る弾性ローラは、シリコーンゴムと、発泡剤と、特定量のシリカ系充填材とを含有する発泡シリコーンゴム組成物を発泡硬化して発泡弾性層3を形成する工程を含む製造方法によって、製造することができる。   The elastic roller according to the present invention is produced by a manufacturing method including a step of forming a foamed elastic layer 3 by foaming and curing a foamed silicone rubber composition containing a silicone rubber, a foaming agent, and a specific amount of silica-based filler. Can be manufactured.

この製造方法においては、まず、軸体2を準備する。軸体2は、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮若しくはこれらの合金等の金属、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等の樹脂、及び前記樹脂等に導電性付与剤としてカーボンブラック若しくは金属粉体等を配合した導電性樹脂等の材料を用いて、公知の方法により所望の形状に調製される。軸体2に導電性が要求される場合には、前記金属及び前記導電性樹脂の他に、前記樹脂等で形成した絶縁性芯体の表面に定法によりメッキを施すことにより、軸体2を形成することができる。前記材料の中でも、容易に導電性を付与することができる点で、金属であるのが好ましく、アルミニウム又はステンレス鋼であるのが特に好ましい。この軸体2は、所望により、その外周面にプライマー層が塗布されてもよい。   In this manufacturing method, first, the shaft body 2 is prepared. The shaft body 2 is made of, for example, a metal such as iron, aluminum, stainless steel, brass or an alloy thereof, a resin such as a thermoplastic resin or a thermosetting resin, and carbon black or metal powder as a conductivity-imparting agent for the resin. It is prepared in a desired shape by a known method using a material such as a conductive resin blended with a body. When the shaft body 2 is required to have conductivity, in addition to the metal and the conductive resin, the surface of the insulating core body formed of the resin or the like is plated by a regular method to thereby form the shaft body 2. Can be formed. Among the above materials, a metal is preferable and aluminum or stainless steel is particularly preferable from the viewpoint that conductivity can be easily imparted. The shaft body 2 may be coated with a primer layer on the outer peripheral surface as desired.

この製造方法においては、次いで、このようにして作製した軸体2の外周面に、発泡シリコーンゴム組成物、好ましくは有機系発泡剤を含有する発泡シリコーンゴム組成物を、押出成形による連続加熱成形、プレス、インジェクションによる型成形等によって、加熱成形する。発泡シリコーンゴム組成物の加熱成形においては、まず、所望により接着層又はプライマー層が形成された軸体2の外周面に発泡弾性層3を形成する発泡シリコーンゴム組成物を配置する。軸体2の外周面に発泡シリコーンゴム組成物を配置する方法としては、例えば、押出機等により軸体2と発泡シリコーンゴム組成物とを一体に分出して、軸体2の外周面に発泡シリコーンゴム組成物を配置する方法、また、軸体2を収納する金型に発泡シリコーンゴム組成物を注入して、軸体2の外周面に発泡シリコーンゴム組成物を配置する方法等が挙げられる。これらの中でも、押出機等により軸体2と発泡シリコーンゴム組成物とを一体に分出しする方法が、作業が容易で連続して行うことができる点で、好ましい。   In this production method, a foamed silicone rubber composition, preferably a foamed silicone rubber composition containing an organic foaming agent, is then continuously formed by extrusion molding on the outer peripheral surface of the shaft body 2 thus produced. Then, heat molding is performed by pressing, injection molding, or the like. In the thermoforming of the foamed silicone rubber composition, first, a foamed silicone rubber composition that forms the foamed elastic layer 3 is disposed on the outer peripheral surface of the shaft body 2 on which an adhesive layer or a primer layer is optionally formed. As a method of disposing the foamed silicone rubber composition on the outer peripheral surface of the shaft body 2, for example, the shaft body 2 and the foamed silicone rubber composition are integrally extracted by an extruder or the like and foamed on the outer peripheral surface of the shaft body 2. Examples thereof include a method of arranging the silicone rubber composition, and a method of injecting the foamed silicone rubber composition into a mold for housing the shaft body 2 and disposing the foamed silicone rubber composition on the outer peripheral surface of the shaft body 2. . Among these, the method of dispensing the shaft body 2 and the foamed silicone rubber composition integrally with an extruder or the like is preferable because the operation is easy and can be performed continuously.

この製造方法においては、このようにして、軸体2の外周面に発泡シリコーンゴム組成物を配置した後、軸体2と共に発泡シリコーンゴム組成物を加熱する。発泡シリコーンゴム組成物の加熱は、発泡シリコーンゴム組成物に含まれるゴム、例えば、ビニル基含有シリコーン生ゴムが架橋し、かつ、発泡剤が分解又は発泡するのに十分な条件で行われればよい。例えば、発泡シリコーンゴム組成物は、通常、赤外線加熱炉又は熱風炉等の加熱炉、乾燥機等の加熱機等により、170〜500℃程度、特に200〜400℃に加熱され、数分以上1時間以下、特に5〜30分間、加熱される。このようして、発泡シリコーンゴム組成物を加熱すると、発泡材が発泡すると共に、シリコーンゴムが架橋して、セルを含有するゴム硬化体が形成される。このゴム硬化体は、所望により、さらに、二次加熱が行われてもよい。二次加熱は、前記条件で加熱されたゴム硬化体をより確実に硬化させる工程であり、二次加熱によって、発泡シリコーンゴム組成物が硬化して成るゴム硬化体の物性が安定するという効果が得られる。二次加熱は、例えば、前記の条件で加熱されたゴム硬化体を、180〜250℃、好ましくは190〜230℃で、1〜24時間、好ましくは3〜10時間にわたって、又は、金型を用いて、例えば、130〜200℃、好ましくは150〜180℃で、5分以上24時間以下、好ましくは10分以上10時間以下にわたって、再度加熱されることによって、行われる。   In this manufacturing method, after the foamed silicone rubber composition is disposed on the outer peripheral surface of the shaft body 2 in this manner, the foamed silicone rubber composition is heated together with the shaft body 2. The foamed silicone rubber composition may be heated under conditions sufficient for the rubber contained in the foamed silicone rubber composition, for example, vinyl group-containing silicone raw rubber to crosslink and the foaming agent to decompose or foam. For example, the foamed silicone rubber composition is usually heated to about 170 to 500 ° C., particularly 200 to 400 ° C. by a heating furnace such as an infrared heating furnace or a hot air furnace, a heating machine such as a dryer, etc. Heat for less than an hour, especially 5-30 minutes. In this way, when the foamed silicone rubber composition is heated, the foamed material is foamed, and the silicone rubber is crosslinked to form a cured rubber body containing cells. This rubber cured body may be further subjected to secondary heating as desired. The secondary heating is a step of more reliably curing the rubber cured body heated under the above conditions, and the effect of stabilizing the physical properties of the rubber cured body obtained by curing the foamed silicone rubber composition by the secondary heating. can get. In the secondary heating, for example, the rubber cured body heated under the above-described conditions is heated at 180 to 250 ° C., preferably 190 to 230 ° C., for 1 to 24 hours, preferably 3 to 10 hours, or the mold is removed. For example, it is carried out by heating again at 130 to 200 ° C., preferably 150 to 180 ° C. for 5 minutes to 24 hours, preferably 10 minutes to 10 hours.

この製造方法において、前記特性を有する弾性ローラを容易に形成する方法の1つとして、このようにして成形されたゴム硬化体を押圧処理する方法が挙げられる。ゴム硬化体を押圧処理すると、得られる弾性ローラは前記特性を有し、耐久性と断熱性とを両立することができる。押圧処理としては、ゴム硬化体5の表面を所定の条件で圧接する方法であればよく、例えば、トラバース押圧ローラによる押圧処理、プランジ押圧ローラによる押圧処理等が挙げられる。   In this manufacturing method, as one of the methods for easily forming the elastic roller having the above characteristics, there is a method of pressing the cured rubber body formed in this way. When the rubber cured body is pressed, the resulting elastic roller has the above-described characteristics and can achieve both durability and heat insulation. The pressing process may be any method that presses the surface of the cured rubber body 5 under a predetermined condition. Examples thereof include a pressing process using a traverse pressing roller and a pressing process using a plunge pressing roller.

<トラバース押圧ローラによる押圧処理>
この押圧方法には、図3に示される押圧処理装置80が用いられる。図3に示されるように、この押圧処理装置80は、ゴム硬化体5を軸体2の中心軸を中心にして固定する固定手段82、例えば、軸体2を両端から挟持して固定する1組の挟持部材と、固定手段82に連結され、固定手段82を介してゴム硬化体5を軸体2の中心軸を中心にして回転させる回転手段83、例えば、モータと、ゴム硬化体5を押圧するトラバース押圧ローラ84と、トラバース押圧ローラ84をゴム硬化体5の軸線方向に相対的に移動させると共に、トラバース押圧ローラ84をゴム硬化体5の中心方向に移動させ、ゴム硬化体5に対する押圧量dを調整する移動調整手段85と、トラバース押圧ローラ84を回転可能に支持し、移動調整手段85上を移動可能に装着された押圧ローラ支持治具86とを備えている。ここで、トラバース押圧ローラ84は、軸体とその外周面に形成された円筒体とを備えている。
<Pressing process with traverse pressing roller>
In this pressing method, a pressing processing device 80 shown in FIG. 3 is used. As shown in FIG. 3, the pressing device 80 is a fixing means 82 for fixing the cured rubber body 5 around the central axis of the shaft body 2, for example, the shaft body 2 is sandwiched and fixed from both ends. Rotating means 83, for example, a motor and the rubber cured body 5, which are connected to the pair of clamping members and the fixing means 82, rotate the rubber cured body 5 about the central axis of the shaft body 2 via the fixing means 82. The traverse pressing roller 84 to be pressed and the traverse pressing roller 84 are moved relatively in the axial direction of the rubber cured body 5, and the traverse pressing roller 84 is moved in the center direction of the rubber cured body 5 to press against the rubber cured body 5. A movement adjusting means 85 for adjusting the amount d, and a pressing roller support jig 86 that rotatably supports the traverse pressing roller 84 and is mounted on the movement adjusting means 85 are provided. Here, the traverse pressing roller 84 includes a shaft body and a cylindrical body formed on the outer peripheral surface thereof.

このトラバース押圧ローラ84における軸体の寸法及び材料等は特に限定されず、例えば、図3に示されるトラバース押圧ローラ84における軸体は、その外径が8〜15mmに調整され、例えば、弾性ローラ1の軸体2と同様の材料で形成されている。また、トラバース押圧ローラ84における円筒体の寸法及び材料等は特に限定されず、例えば、図3に示されるトラバース押圧ローラ84における円筒体は、その外径が15〜100mm、軸線方向の長さが10〜200mmに調整されている。この円筒体は、各種樹脂、各種金属等で形成され、ゴム硬化体5に圧接する。トラバース押圧ローラ84における円筒体は、所望の発泡弾性層3を形成するには、特定の硬度を有することが重要であり、この押圧処理装置80におけるトラバース押圧ローラ84において、円筒体の硬度は、ゴム硬化体5よりも大きな硬度に調整されていればよく、例えば、HRC硬度で33〜43であるのが好ましい。   The dimensions and materials of the shaft body in the traverse press roller 84 are not particularly limited. For example, the outer diameter of the shaft body in the traverse press roller 84 shown in FIG. 3 is adjusted to 8 to 15 mm. 1 is made of the same material as the shaft body 2. Further, the dimensions and materials of the cylindrical body in the traverse pressing roller 84 are not particularly limited. For example, the cylindrical body in the traverse pressing roller 84 shown in FIG. 3 has an outer diameter of 15 to 100 mm and an axial length. It is adjusted to 10-200 mm. The cylindrical body is formed of various resins, various metals, and the like, and is in pressure contact with the rubber cured body 5. It is important that the cylindrical body in the traverse pressing roller 84 has a specific hardness in order to form the desired foamed elastic layer 3. In the traverse pressing roller 84 in the press processing device 80, the hardness of the cylindrical body is What is necessary is just to be adjusted to the hardness larger than the rubber cured body 5, for example, it is preferable that it is 33-43 in HRC hardness.

この押圧処理装置80を用いてゴム硬化体5を押圧処理するには、まず、前記のようにして作製したゴム硬化体5を軸体2の両端から挟持して1組の固定手段82に固定する。次いで、図3に示されるように、移動調整手段85を操作して、トラバース押圧ローラ84をゴム硬化体5の一方の端部近傍において、トラバース押圧ローラ84をゴム硬化体5の中心方向に移動させ、ゴム硬化体5に対する押圧量d、すなわち、ゴム硬化体5がトラバース押圧ローラ84によって押し込まれた量が所定の値d、例えば、1〜20mmになるように、好ましくは2〜15mmになるように、トラバース押圧ローラ84の位置を、適宜調整する。   In order to press the cured rubber body 5 using the pressing device 80, first, the cured rubber body 5 manufactured as described above is clamped from both ends of the shaft body 2 and fixed to a set of fixing means 82. To do. Next, as shown in FIG. 3, the movement adjusting means 85 is operated to move the traverse pressing roller 84 in the vicinity of one end of the cured rubber body 5 and move the traverse pressing roller 84 toward the center of the cured rubber body 5. The amount of pressing d against the cured rubber body 5, that is, the amount by which the cured rubber body 5 is pushed by the traverse pressing roller 84 becomes a predetermined value d, for example, 1 to 20 mm, preferably 2 to 15 mm. As described above, the position of the traverse pressing roller 84 is adjusted as appropriate.

次いで、回転手段83を起動して固定手段82に固定されたゴム硬化体5を軸体2の中心軸を中心にして回転させる。このときのゴム硬化体5の回転数は、所望の発泡弾性層3を形成することができる点で、好ましくは5〜1500rpm/min、特に好ましくは10〜1000rpm/minに調整される。ゴム硬化体5を回転させると、ゴム硬化体5を押圧しているトラバース押圧ローラ84はゴム硬化体5と共に回転する。この状態を維持しつつ、移動調整手段85を起動して、トラバース押圧ローラ84をゴム硬化体5の一方の端部から他方の端部にかけて一方向(図3に示された矢印の方向)に移動させる。このとき、押圧ローラ13の移動速度は、所望の発泡弾性層3を形成することができる点で、好ましくは20〜1200mm/min、特に好ましくは50〜900mm/minに調整される。この押圧方法では、トラバース押圧ローラ84の前記一方向への移動に加えて、トラバース押圧ローラ84を前記他方の端部から前記一方の端部へと逆方向に移動させてもよく、また、トラバース押圧ローラ84の前記一方向への移動と前記逆方向への移動とを1サイクルとして、トラバース押圧ローラ84の移動を複数サイクル行ってもよい。このようにしてゴム硬化体5を押圧処理することができる。この押圧処理装置80を用いた方法では、前記した、ゴム硬化体5の回転速度、トラバース押圧ローラ84の移動回数及び押圧量dによって、発泡弾性層3の各物性等を適宜調整することができる。なお、この押圧処理装置80は1本のトラバース押圧ローラ84を装備しているが、押圧処理装置80は、例えば、固定手段82に固定されたゴム硬化体5に対向してゴム硬化体5の外周方向に等間隔に複数(例えば、2本、3本又は4本以上)のトラバース押圧ローラ84を装備していてもよい。   Next, the rotating means 83 is activated to rotate the cured rubber body 5 fixed to the fixing means 82 around the central axis of the shaft body 2. The rotational speed of the rubber cured body 5 at this time is preferably adjusted to 5 to 1500 rpm / min, particularly preferably 10 to 1000 rpm / min, in that a desired foamed elastic layer 3 can be formed. When the rubber cured body 5 is rotated, the traverse pressing roller 84 pressing the rubber cured body 5 rotates together with the rubber cured body 5. While maintaining this state, the movement adjusting means 85 is activated, and the traverse pressing roller 84 is moved in one direction (the direction of the arrow shown in FIG. 3) from one end of the rubber cured body 5 to the other end. Move. At this time, the moving speed of the pressing roller 13 is preferably adjusted to 20 to 1200 mm / min, particularly preferably 50 to 900 mm / min, in that the desired foamed elastic layer 3 can be formed. In this pressing method, in addition to the movement of the traverse pressing roller 84 in the one direction, the traverse pressing roller 84 may be moved in the reverse direction from the other end to the one end. The movement of the traverse pressing roller 84 may be performed for a plurality of cycles, with the movement of the pressing roller 84 in the one direction and the movement in the opposite direction as one cycle. In this way, the rubber cured body 5 can be pressed. In the method using the pressing device 80, the physical properties of the foamed elastic layer 3 can be appropriately adjusted according to the rotation speed of the rubber cured body 5, the number of movements of the traverse pressing roller 84, and the pressing amount d. . The press processing device 80 is equipped with one traverse pressing roller 84. The press processing device 80, for example, faces the rubber cured body 5 fixed to the fixing means 82, and the rubber processing body 5 A plurality (for example, 2, 3, or 4 or more) of traverse pressing rollers 84 may be provided at equal intervals in the outer circumferential direction.

<プランジ押圧ローラによる押圧処理>
この押圧方法には、図4に示される押圧処理装置81が用いられる。図4に示される押圧処理装置81は、前記トラバース押圧ローラ84、移動調整手段85及び押圧ローラ支持治具86に代えてプランジ押圧ローラ87及び押圧ローラ支持治具88を備えていること以外は、前記押圧処理装置81と基本的に同様に構成されている。このプランジ押圧ローラ87は、軸体とその外周面に形成された円筒体とを備え、好ましくはその軸線方向の長さがゴム硬化体5の軸線方向の長さよりも長く設定されていること以外は、トラバース押圧ローラ84と基本的に同様に構成されている。プランジ押圧ローラ87における円筒体は、好ましくは軸線方向の長さが200〜350mmに調整されている。この押圧処理装置81を用いた処理は、プランジ押圧ローラ87で押圧量dとなるようにゴム硬化体5の軸線方向にわたって押圧した状態を維持しつつプランジ押圧ローラ87を移動させることなくゴム硬化体5を所定時間回転させること以外は、前記押圧処理装置80を用いた処理と基本的に同様にして、実施される。そして、この押圧処理装置81を用いた方法では、前記した、ゴム硬化体5の回転速度及び回転時間並びにプランジ押圧ローラ87の押圧量dによって、発泡弾性層3の各物性等を適宜調整することができる。なお、この押圧処理装置81は1本のプランジ押圧ローラ87を装備しているが、押圧処理装置81は、例えば、固定手段82に固定されたゴム硬化体5に対向してゴム硬化体5の外周方向に等間隔に複数(例えば、2本、3本又は4本以上)のプランジ押圧ローラ87を装備していてもよい。
<Pressing process with plunge pressing roller>
For this pressing method, a pressing processing device 81 shown in FIG. 4 is used. The press processing device 81 shown in FIG. 4 includes a plunge press roller 87 and a press roller support jig 88 in place of the traverse press roller 84, the movement adjusting means 85, and the press roller support jig 86. The press processing device 81 is basically configured in the same manner. The plunge pressing roller 87 includes a shaft body and a cylindrical body formed on the outer peripheral surface thereof, and preferably the length in the axial direction is set longer than the length in the axial direction of the rubber cured body 5. Is basically the same as the traverse pressing roller 84. The cylindrical body of the plunge pressing roller 87 is preferably adjusted to have an axial length of 200 to 350 mm. The treatment using the pressure processing device 81 is performed by the cured rubber body without moving the plunge pressing roller 87 while maintaining the state of being pressed over the axial direction of the cured rubber body 5 so as to be the pressing amount d by the plunge pressing roller 87. The process is basically performed in the same manner as the process using the press processing device 80 except that 5 is rotated for a predetermined time. And in the method using this press processing apparatus 81, each physical property etc. of the foaming elastic layer 3 are suitably adjusted with the above-mentioned rotation speed and rotation time of the rubber cured body 5, and the pressing amount d of the plunge pressing roller 87. Can do. The pressure processing device 81 is equipped with a single plunge pressing roller 87. For example, the pressure processing device 81 is opposed to the rubber cured body 5 fixed to the fixing means 82, so that the rubber cured body 5 Plural (for example, two, three, or four or more) plunge pressing rollers 87 may be provided at equal intervals in the outer circumferential direction.

前記押圧処理に加えて又は代えて、例えば、トラバース押圧ローラ84による局部押圧処理、ピッチングマシーン方式による押圧処理等を採用することができる。   In addition to or instead of the pressing process, for example, a local pressing process by the traverse pressing roller 84, a pressing process by a pitching machine method, or the like can be employed.

前記押圧処理は、ゴム硬化体5のアスカーC硬度が2〜15低下する条件で実施されるのが好ましく、5〜10低下する条件で実施されるのが特に好ましい。このような条件でゴム硬化体5を押圧処理すると、弾性ローラとしたときの耐久性と断熱性とを高い水準で両立できることに加えて、硬度低下が激しい、印字初期から連続使用8時間相当分の硬度低下率を軽減でき耐久性のさらなる向上を図ることができると共に、ニップ幅の変動率も軽減できる。アスカーC硬度が前記範囲だけ低下する条件は、ゴム硬化体5の発泡倍率、厚さ等に応じて、例えば、前記条件の中から適宜選択される。したがって、ゴム硬化体5に押圧処理を施す場合には、製造される弾性ローラのアスカーC硬度が前記範囲内となるように、予め、ゴム硬化体5のアスカーC硬度が高くなる発泡シリコーンゴム組成物を用いるのがよい。   The pressing treatment is preferably performed under a condition that the Asker C hardness of the rubber cured body 5 is reduced by 2 to 15, and is particularly preferably executed under a condition that the Asker C hardness is reduced by 5 to 10. When the rubber cured body 5 is pressed under such conditions, in addition to being able to achieve both a high level of durability and heat insulating properties when used as an elastic roller, the hardness is drastically reduced, corresponding to 8 hours of continuous use from the beginning of printing. The rate of decrease in hardness can be reduced, and the durability can be further improved, and the fluctuation rate of the nip width can also be reduced. The conditions under which the Asker C hardness decreases by the above range are appropriately selected from the above conditions, for example, depending on the foaming magnification, thickness, etc. of the rubber cured body 5. Therefore, when the rubber cured body 5 is subjected to a pressing treatment, the foamed silicone rubber composition in which the Asker C hardness of the rubber cured body 5 is increased in advance so that the Asker C hardness of the manufactured elastic roller is within the above range. Goods should be used.

この製造方法においては、このようにして成形されたゴム硬化体は、前記押圧処理の前又は後に、発泡弾性層3に要求される形状に応じて、研削工程、研磨工程及び/又は切削工程等が施される。例えば、発泡弾性層3がストレート形状に形成される場合には、発泡弾性層3の一方の端部から他方の端部にわたる外径が均一になるように、ゴム硬化体に研削工程等が施される。研削工程、研磨工程及び/又は切削工程は、従来利用されている研削盤、円筒研削盤、やすり等により、定法に従って行うことができる。また、研削工程、研磨工程及び/又は切削工程後に、研削カス、研磨カス、異物等を除去するため、所望によりこれらの工程が施されてなる発泡弾性層3を洗浄してもよい。洗浄は、例えば、水等を用いた湿式洗浄及び/又はウエス等を用いたふき取り洗浄、送風洗浄等が挙げられる。   In this manufacturing method, the rubber cured body thus molded is subjected to a grinding step, a polishing step, a cutting step, and the like according to the shape required for the foamed elastic layer 3 before or after the pressing treatment. Is given. For example, when the foamed elastic layer 3 is formed in a straight shape, the rubber cured body is subjected to a grinding process or the like so that the outer diameter from one end of the foamed elastic layer 3 to the other end is uniform. Is done. The grinding process, the polishing process, and / or the cutting process can be performed according to a conventional method using a conventionally used grinder, cylindrical grinder, file, or the like. In addition, after the grinding process, the polishing process and / or the cutting process, the foamed elastic layer 3 subjected to these processes may be washed as desired in order to remove the grinding residue, polishing residue, foreign matter and the like. Examples of the cleaning include wet cleaning using water and / or wiping cleaning using waste or the like, blowing cleaning, and the like.

このようにして、前記範囲のアスカーC硬度及び熱伝導率を有する弾性ローラを製造することができる。   In this manner, an elastic roller having Asker C hardness and thermal conductivity in the above ranges can be manufactured.

この発明に係る弾性ローラは、前記特性及び効果を有しているから画像形成装置に具備される定着装置に装着される定着ローラ及び/又は加圧ローラとして好適に用いられる。特に、この発明に係る弾性ローラは、前記特性及び効果を有しているから、定着ローラ及び/又は加圧ローラを外部から非接触状態で加熱するように構成された定着装置に装着される定着ローラ及び/又は加圧ローラとして好適に用いられる。また、この発明に係る弾性ローラは、前記特性及び効果を有しているから高精細高速化された画像形成装置に具備される定着装置に装着される定着ローラ及び/又は加圧ローラとして好適に用いられる。   Since the elastic roller according to the present invention has the above characteristics and effects, it is preferably used as a fixing roller and / or a pressure roller mounted on a fixing device provided in the image forming apparatus. In particular, the elastic roller according to the present invention has the above characteristics and effects, so that the fixing roller and / or the pressure roller is mounted on a fixing device configured to heat the fixing roller and / or the pressure roller from the outside in a non-contact state. It is suitably used as a roller and / or a pressure roller. The elastic roller according to the present invention is suitable as a fixing roller and / or a pressure roller to be mounted on a fixing device provided in an image forming apparatus with high definition and high speed because of the above characteristics and effects. Used.

この発明に係る弾性ローラは、前記した実施例に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において種々の変更が可能である。例えば、発泡弾性層3は、単層構造とされているが、この発明においては二層以上の複層構造とされてもよい。   The elastic roller according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within a range in which the object of the present invention can be achieved. For example, the foamed elastic layer 3 has a single layer structure, but may have a multilayer structure of two or more layers in the present invention.

また、弾性ローラ1は、軸体2と発泡弾性層3とを備えているが、この発明に係る弾性ローラは、軸体と、その外周面に形成された発泡弾性層と、発泡弾性層の外周面上に形成されたチューブ層とを備えていてもよい。発泡弾性層の外表面にチューブ層が形成されていると、現像剤の離型性を向上させることができる。チューブ層は、一層構造とされても、二層以上が積層された積層構造とされてもよい。チューブ層は、例えば、1〜100μmの厚さに形成される。チューブ層を形成する材料は、特に制限されるものではないが、弾性ローラは被当接体に当接又は圧接されるから、永久変形しにくい材料であるのが好ましく、例えば、アルキッド樹脂、フェノール変性・シリコーン変性等のアルキッド樹脂変性物、オイルフリーアルキッド樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミドイミド系樹脂及びこれらの混合物等が挙げられる。また、チューブ層は、金属製スリーブであってもよく、スリーブを形成する金属としては、例えば、鉄、ステンレス鋼、ニッケル等の高い熱伝導を有する金属材料が挙げられる。   The elastic roller 1 includes a shaft body 2 and a foamed elastic layer 3. The elastic roller according to the present invention includes a shaft body, a foamed elastic layer formed on the outer peripheral surface thereof, and a foamed elastic layer. And a tube layer formed on the outer peripheral surface. When the tube layer is formed on the outer surface of the foamed elastic layer, the releasability of the developer can be improved. The tube layer may have a single layer structure or a stacked structure in which two or more layers are stacked. The tube layer is formed to a thickness of 1 to 100 μm, for example. The material for forming the tube layer is not particularly limited. However, the elastic roller is preferably in contact with or pressed against the contacted body, and thus is preferably a material that is not easily permanently deformed. For example, alkyd resin, phenol Modified alkyd resin such as modified / silicone modified, oil-free alkyd resin, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, fluororesin, phenol resin, polyamide resin, urethane resin, polyamideimide resin, and mixtures thereof. The tube layer may be a metal sleeve, and examples of the metal forming the sleeve include metal materials having high thermal conductivity such as iron, stainless steel, and nickel.

チューブ層を形成するには、前記製造方法において、前記材料を発泡弾性層の外径とほぼ同じ内径を有する円筒状に予め形成した管体に、発泡弾性層を挿入して、発泡弾性層の外表面に形成することができる。このようにチューブ層を形成すると、発泡弾性層の表面に存在する凹凸形状に大きく影響されず、平滑な表面を有するチューブ層を形成することができる。なお、チューブ層は、前記材料を、例えば、ディップ法、スプレー法等に従って、発泡弾性層の外周面に塗布した後、硬化及び/又は架橋して、形成されてもよい。   In order to form the tube layer, in the manufacturing method, the foamed elastic layer is inserted into a tubular body previously formed in a cylindrical shape having the same inner diameter as the outer diameter of the foamed elastic layer. It can be formed on the outer surface. When the tube layer is formed in this way, the tube layer having a smooth surface can be formed without being greatly influenced by the uneven shape present on the surface of the foamed elastic layer. The tube layer may be formed by applying the material to the outer peripheral surface of the foamed elastic layer according to, for example, a dip method or a spray method, and then curing and / or crosslinking.

次に、この発明に係る弾性ローラを備えた定着装置(以下、この発明に係る定着装置と称することがある。)及び画像形成装置(以下、この発明に係る画像形成装置と称することがある。)の一例を、図2を参照して、説明する。   Next, a fixing device (hereinafter sometimes referred to as a fixing device according to the present invention) including an elastic roller according to the present invention and an image forming device (hereinafter referred to as an image forming device according to the present invention) may be referred to. ) Will be described with reference to FIG.

図2に示されるように、この発明に係る画像形成装置30は、静電潜像が形成される回転可能な像担持体31例えば感光体と、前記像担持体31の周囲に配置された、帯電手段32例えば帯電ローラ、露光手段33、現像手段40、転写手段34例えば転写ローラ及びクリーニング手段37と、記録体の搬送方向下流側に定着手段35とを備えている。この現像手段40は、従来の現像手段と基本的に同様に形成され、具体的には、図3に示されるように、現像剤収納部41と、像担持体31に現像剤42を供給する現像剤担持体44と、現像剤担持体44に現像剤42を供給する現像剤供給手段43と、現像剤42を帯電させる現像剤規制部材45とを備えている。   As shown in FIG. 2, an image forming apparatus 30 according to the present invention includes a rotatable image carrier 31 on which an electrostatic latent image is formed, for example, a photosensitive member, and a periphery of the image carrier 31. A charging unit 32 such as a charging roller, an exposure unit 33, a developing unit 40, a transfer unit 34 such as a transfer roller and a cleaning unit 37, and a fixing unit 35 are provided on the downstream side in the conveyance direction of the recording medium. The developing means 40 is formed basically in the same manner as the conventional developing means. Specifically, as shown in FIG. 3, the developer 42 is supplied to the developer accommodating portion 41 and the image carrier 31. A developer carrier 44, a developer supply unit 43 that supplies the developer 42 to the developer carrier 44, and a developer regulating member 45 that charges the developer 42 are provided.

前記定着手段35は、加熱手段57と無端ベルト55とを備えた定着装置である。すなわち、この定着装置35は、図2にその断面が示されるように、記録体36を通過させる開口52を有する筐体50内に、定着ローラ53と、定着ローラ53の近傍に配置された無端ベルト支持ローラ54と、定着ローラ53及び無端ベルト支持ローラ54に巻回された無端ベルト55と、無端ベルト55を介して定着ローラ53に圧接する加圧ローラ56と、無端ベルト55に非接触となるように配置され、無端ベルト55を介して外部から定着ローラ53を加熱する加熱手段57とを備え、無端ベルト55を介して定着ローラ53と加圧ローラ56とが、互いに当接又は圧接するように、回転自在に支持されて成る圧力熱定着装置である。無端ベルト支持ローラ54は、画像形成装置に通常用いられるローラであればよく、例えば、弾性ローラ等が用いられる。無端ベルト55は、例えば、ポリアミド、ポリアミドイミド等の樹脂により、無端状に形成されたベルトであればよく、その厚さ等も適宜定着手段35に適合するように調整することができる。定着ローラ53及び加圧ローラ56はそれぞれ、加圧ローラ56はスプリング等の付勢手段(図示しない。)によって、無端ベルト55を介して定着ローラ53に圧接している。この定着装置35においてこの発明に係る弾性ローラが定着ローラ53及び加圧ローラ56の少なくとも一方として装着されている。前記加熱手段57は、ハロゲンヒーター及び反射板等を用いた輻射加熱方法、加熱器等を直接接触させて加熱する直接接触加熱方法、並びに、誘導加熱方法等が採用される。この加熱手段57は、定着ローラ53における軸線方向の長さとほぼ同じ長さを有する部材であり、定着装置35のいずれに配置されてもよいが、図2に示されるように、定着ローラ53の表面より一定の間隔を隔てて定着ローラ53に略並行に配置されるのがよい。前記誘導加熱方法には加熱用コイルが用いられ、この加熱用コイルは、通常、フェライト等の強磁性体で、スイッチング電源用として用いられている代表的な形状であるI型、E型及びU型等に形成され、導線が巻かれて成る。無端ベルト55と加圧ローラ56との圧接された間を記録体36が通過することにより、加圧と同時に加熱され、記録体36に転写された現像剤42(静電潜像)を定着させることができる。   The fixing unit 35 is a fixing device including a heating unit 57 and an endless belt 55. That is, the fixing device 35 has a fixing roller 53 and an endless arrangement disposed in the vicinity of the fixing roller 53 in a casing 50 having an opening 52 through which the recording medium 36 passes, as shown in a cross section in FIG. A belt support roller 54, an endless belt 55 wound around the fixing roller 53 and the endless belt support roller 54, a pressure roller 56 that presses the fixing roller 53 via the endless belt 55, and a contactless contact with the endless belt 55. And a heating means 57 that heats the fixing roller 53 from the outside via the endless belt 55, and the fixing roller 53 and the pressure roller 56 are in contact with or pressed against each other via the endless belt 55. Thus, the pressure heat fixing device is rotatably supported. The endless belt support roller 54 may be a roller that is normally used in an image forming apparatus. For example, an elastic roller or the like is used. For example, the endless belt 55 may be an endless belt formed of a resin such as polyamide or polyamideimide, and the thickness of the endless belt 55 may be appropriately adjusted to match the fixing unit 35. The fixing roller 53 and the pressure roller 56 are in pressure contact with the fixing roller 53 via an endless belt 55 by an urging means (not shown) such as a spring. In the fixing device 35, the elastic roller according to the present invention is mounted as at least one of the fixing roller 53 and the pressure roller 56. The heating means 57 employs a radiant heating method using a halogen heater, a reflector, or the like, a direct contact heating method in which a heater or the like is directly contacted to heat, an induction heating method, or the like. The heating means 57 is a member having a length substantially the same as the length of the fixing roller 53 in the axial direction, and may be disposed in any of the fixing devices 35. However, as shown in FIG. It is preferable that the fixing roller 53 is arranged substantially in parallel with a certain distance from the surface. In the induction heating method, a heating coil is used, and this heating coil is usually a ferromagnetic material such as ferrite, and is a typical shape used for a switching power source. It is formed into a mold or the like, and is formed by winding a conducting wire. By passing the recording medium 36 between the endless belt 55 and the pressure roller 56, the recording medium 36 is heated simultaneously with the pressurization, and the developer 42 (electrostatic latent image) transferred to the recording medium 36 is fixed. be able to.

この発明に係る画像形成装置30は、次のように作用する。まず、画像形成装置30において、帯電手段32により像担持体31が一様に帯電され、露光手段33により像担持体31の表面に静電潜像が形成される。次いで、現像手段40から現像剤42が像担持体31に供給されて静電潜像が現像され、この現像剤像が像担持体31と転写手段34との間に搬送される記録体36上に転写される。この記録体36は定着手段35に搬送され、現像剤像が永久画像として記録体36に定着される。このようにして、記録体36に画像を形成することができる。   The image forming apparatus 30 according to the present invention operates as follows. First, in the image forming apparatus 30, the image carrier 31 is uniformly charged by the charging unit 32, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the image carrier 31 by the exposure unit 33. Next, the developer 42 is supplied from the developing unit 40 to the image carrier 31 to develop the electrostatic latent image, and the developer image is conveyed between the image carrier 31 and the transfer unit 34 on the recording member 36. Is transcribed. The recording body 36 is conveyed to the fixing unit 35, and the developer image is fixed on the recording body 36 as a permanent image. In this way, an image can be formed on the recording body 36.

この発明に係る定着装置35及び画像形成装置30は、定着ローラ53及び加圧ローラ56の少なくとも一方としてこの発明に係る弾性ローラが採用されているから、加熱効率が高く、長期間にわたって現像剤を記録体に定着させることができる。   In the fixing device 35 and the image forming apparatus 30 according to the present invention, the elastic roller according to the present invention is employed as at least one of the fixing roller 53 and the pressure roller 56. Therefore, the heating efficiency is high, and the developer is applied over a long period of time. It can be fixed on a recording medium.

画像形成装置30は、電子写真方式の画像形成装置とされているが、この発明において、画像形成装置は、電子写真方式には限定されず、例えば、静電方式の画像形成装置であってもよい。また、画像形成装置30は、現像手段40に単色の現像剤42のみを収容するモノクロ画像形成装置とされているが、この発明において、画像形成装置は、モノクロ画像形成装置に限定されず、カラー画像形成装置であってもよい。カラー画像形成装置としては、例えば、像担持体上に担持された現像剤像を中間転写体に順次一次転写を繰り返す4サイクル型カラー画像形成装置、各色毎の現像手段を備えた複数の像担持体を中間転写体や転写搬送ベルト上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置等が挙げられる。画像形成装置30は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置とされる。   The image forming apparatus 30 is an electrophotographic image forming apparatus. However, in the present invention, the image forming apparatus is not limited to the electrophotographic system, and may be, for example, an electrostatic image forming apparatus. Good. Further, the image forming apparatus 30 is a monochrome image forming apparatus in which the developing unit 40 contains only a single color developer 42. However, in this invention, the image forming apparatus is not limited to a monochrome image forming apparatus. It may be an image forming apparatus. Examples of the color image forming apparatus include a four-cycle color image forming apparatus that sequentially repeats primary transfer of a developer image carried on an image carrier to an intermediate transfer body, and a plurality of image carriers provided with developing means for each color. Examples thereof include a tandem type color image forming apparatus in which a body is arranged in series on an intermediate transfer body or a transfer conveyance belt. The image forming apparatus 30 is an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, or a printer.

また、画像形成装置30において、現像剤42は、一成分系の現像剤が有利に用いられるが、トナーと、鉄、ニッケル等のキャリアとを含む二成分系の現像剤も使用することができる。   In the image forming apparatus 30, a one-component developer is advantageously used as the developer 42, but a two-component developer including a toner and a carrier such as iron or nickel can also be used. .

(実施例1)
無電解ニッケルメッキ処理が施された軸体(直径15mm×長さ370mm、SUM22)をトルエンで洗浄し、プライマー「No.101A/B」(信越化学工業株式会社製:商品名)を塗布した。プライマー処理した軸体をギアーオーブンを用いて180℃の温度にて30分焼成処理した後、常温にて30分以上冷却し、プライマー層を形成した。
Example 1
A shaft body (diameter 15 mm × length 370 mm, SUM22) subjected to electroless nickel plating was washed with toluene, and a primer “No. 101A / B” (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: trade name) was applied. The primer-treated shaft body was baked at a temperature of 180 ° C. for 30 minutes using a gear oven, and then cooled at room temperature for 30 minutes or more to form a primer layer.

次いで、シリコーン生ゴム「KE-77VBS」(信越化学工業株式会社製:商品名)100質量部に対して、表面処理されたシリカ「セライトスーパーフロス」(東新化成株式会社製:商品名)を60質量部配合し、シリコーンゴムコンパウンドを調製した。調製したシリコーンゴムコンパウンド100質量部に、付加反応架橋剤「C−153A」(信越化学工業株式会社製:商品名)2.0質量部と、付加反応触媒としての白金触媒適量と、反応制御剤「R−153A」(信越化学工業株式会社製:商品名)0.5質量部と、有機過酸化物架橋剤「C−3」(信越化学工業株式会社製:商品名)3質量部と、耐熱性向上剤「KEP−12」(信越化学工業株式会社製:商品名)を適量と、有機系発泡剤アゾビス−イソブチロニトリル「KEP−13」(信越化学工業株式会社製:商品名)2.0質量部とを、二本ロールで十分に混練して、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物Aを調製した。   Next, the surface-treated silica “Celite Super Floss” (manufactured by Toshin Kasei Co., Ltd .: trade name) is applied to 100 parts by mass of the silicone raw rubber “KE-77VBS” (trade name: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). A silicone rubber compound was prepared by blending parts by mass. 100 parts by mass of the prepared silicone rubber compound, 2.0 parts by mass of an addition reaction crosslinking agent “C-153A” (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: trade name), an appropriate amount of platinum catalyst as an addition reaction catalyst, and a reaction control agent 0.5 parts by mass of “R-153A” (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: trade name), 3 parts by mass of organic peroxide crosslinking agent “C-3” (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: trade name), Appropriate amount of heat resistance improver “KEP-12” (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and organic foaming agent azobis-isobutyronitrile “KEP-13” (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 2.0 parts by mass were sufficiently kneaded with two rolls to prepare an addition reaction type foamed silicone rubber composition A.

次いで、プライマー層を形成した軸体2と、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物Aとを、押出成形機にて一体分出し、次いで、赤外線加熱炉(IR炉)を用いて、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物Aを250℃で10分間加熱して、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物Aを発泡架橋させた。その後、さらに、ギアーオーブンを用いて、200℃で7時間にわたって、発泡架橋後の付加反応型発泡シリコーンゴム組成物Aを二次加熱し、常温にて1時間以上放置した後、円筒研削機で外径35mmに研削した。   Next, the shaft body 2 on which the primer layer is formed and the addition reaction type foamed silicone rubber composition A are integrally dispensed by an extrusion molding machine, and then the addition reaction type foaming is performed using an infrared heating furnace (IR furnace). The silicone rubber composition A was heated at 250 ° C. for 10 minutes to foam-crosslink the addition reaction type foamed silicone rubber composition A. Thereafter, the addition reaction type foamed silicone rubber composition A after foaming and crosslinking is secondarily heated at 200 ° C. for 7 hours using a gear oven and left at room temperature for 1 hour or more. It was ground to an outer diameter of 35 mm.

次いで、このゴム硬化体5を図3に示す押圧処理装置80を用いて下記条件にて前記押圧方法1「トラバース押圧ローラによる押圧処理」を施した。この押圧処理装置80におけるトラバース押圧ローラ84は、外径15mmの金属製軸体の外周面に、外径50mm、軸線方向の長さ50mmの鉄(S45C)製円筒体を備えていた。この円筒体の硬度は前記ゴム硬化体よりも大きな値を有していた(具体的には、HRC硬度で33〜43の範囲内であった。)。このトラバース押圧ローラ84のゴム硬化体5に対する押圧量dを5mmに調整した後、ゴム硬化体5を回転数200rpm/minで回転させた状態で、トラバース押圧ローラ84をゴム硬化体5における一方の端部から他方の端部へと一方向(図に示された矢印の方向)に、移動速度150mm/minで、移動させた。次いで、同条件で、ゴム硬化体5における前記他方の端部から前記一方の端部へとトラバース押圧ローラ84を逆方向に移動させた。このようにして、外径35mmの発泡弾性層3を備えた、実施例1の弾性ローラを作製した。   Next, this rubber cured body 5 was subjected to the pressing method 1 “pressing process using a traverse pressing roller” under the following conditions using a pressing apparatus 80 shown in FIG. 3. The traverse pressing roller 84 in the pressing device 80 was provided with an iron (S45C) cylindrical body having an outer diameter of 50 mm and an axial length of 50 mm on the outer peripheral surface of a metal shaft having an outer diameter of 15 mm. The hardness of the cylindrical body was larger than that of the rubber cured body (specifically, the hardness was within a range of 33 to 43 in terms of HRC hardness). After adjusting the pressing amount d of the traverse pressing roller 84 against the rubber cured body 5 to 5 mm, the traverse pressing roller 84 is rotated on one side of the rubber cured body 5 while the rubber cured body 5 is rotated at a rotational speed of 200 rpm / min. It was moved from one end to the other end in one direction (in the direction of the arrow shown in the figure) at a moving speed of 150 mm / min. Next, under the same conditions, the traverse pressing roller 84 was moved in the reverse direction from the other end of the rubber cured body 5 to the one end. Thus, the elastic roller of Example 1 provided with the foaming elastic layer 3 with an outer diameter of 35 mm was produced.

(実施例2及び3)
前記シリコーンゴムコンパウンドにおける前記シリカの配合量を45質量部(実施例2)又は95質量部(実施例3)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、各弾性ローラを製造した。
(実施例4及び5)
前記有機系発泡剤アゾビス−イソブチロニトリル「KEP−13」(信越化学工業株式会社製:商品名)2.0質量部を3.0質量部(実施例4)又は1.0質量部(実施例5)に変更した以外は、実施例1と同様にして、各弾性ローラを製造した。
(Examples 2 and 3)
Each elastic roller was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the compounding amount of the silica in the silicone rubber compound was changed to 45 parts by mass (Example 2) or 95 parts by mass (Example 3).
(Examples 4 and 5)
3.0 parts by mass (Example 4) or 1.0 part by mass of 2.0 parts by mass of the organic foaming agent azobis-isobutyronitrile “KEP-13” (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: trade name) Except for changing to Example 5), each elastic roller was manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例1)
前記シリコーンゴムコンパウンドにおける前記シリカの配合量を30質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、弾性ローラを製造した。
(比較例2)
前記シリコーンゴムコンパウンドにおける前記シリカの配合量を105質量部に変更して実施例1と同様にして、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を発泡架橋させたが、この組成物を成形できず、弾性ローラを製造できなかった。
(Comparative Example 1)
An elastic roller was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of the silica in the silicone rubber compound was changed to 30 parts by mass.
(Comparative Example 2)
The addition reaction type foamed silicone rubber composition was foam-crosslinked in the same manner as in Example 1 by changing the amount of the silica in the silicone rubber compound to 105 parts by mass. However, this composition could not be molded and was elastic. Roller could not be manufactured.

実施例1〜5及び比較例1におけるゴム硬化体5のアスカーC硬度(1kg荷重)、並びに、製造した実施例1〜5及び比較例1の各弾性ローラのアスカーC硬度(1kg荷重)を前記方法に従って測定した結果を第1表に示す。また、形成された各発泡弾性層3の発泡倍率、平均セル径及び密度を前記方法に従って測定した結果を第1表に示す。各実施例及び比較例の弾性ローラにおける発泡弾性層を形成するために調製した各付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を、150mm×500mm×10mmの寸法に2本ロールで成形し、250℃で10分間加熱した後、200℃で7時間二次加硫して、発泡シートを作製した。この発泡シート表面のスキン層面をスライサーで除去して、所定寸法(100mm×20mm×5mm)にカットして試験片とし、前記方法に従って測定した熱伝導率を各実施例及び比較例の弾性ローラの熱伝導率とした。その結果を第1表に示す。   The Asker C hardness (1 kg load) of the rubber cured body 5 in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1, and the Asker C hardness (1 kg load) of each elastic roller of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 manufactured as described above. The results measured according to the method are shown in Table 1. Moreover, the result of having measured the foaming magnification of each formed elastic foam layer 3, the average cell diameter, and the density according to the said method is shown in Table 1. Each addition reaction type foamed silicone rubber composition prepared for forming the foamed elastic layer in the elastic roller of each example and comparative example was molded into a size of 150 mm × 500 mm × 10 mm with two rolls and 10 ° C. at 250 ° C. After heating for minutes, secondary vulcanization was performed at 200 ° C. for 7 hours to produce a foam sheet. The skin layer surface of the surface of the foam sheet is removed with a slicer, cut into a predetermined size (100 mm × 20 mm × 5 mm) to obtain a test piece, and the thermal conductivity measured according to the method described above for each of the elastic rollers of each of the examples and comparative examples. It was set as thermal conductivity. The results are shown in Table 1.

(加熱試験)
実施例1〜5及び比較例1の弾性ローラの加熱効率を、下記試験機70を用いて、圧接10分後における弾性ローラの表面温度で、評価した。この試験機70は、図5に示されるように、筐体内部の下面に固定され、内部ヒータ72を備えた加熱ローラ71と、この加熱ローラ71の軸方向に沿って、その両側に設けられた保温材73と、加熱ローラ71と対向するように、筐体内部の上面に上下動可能に設けられた試験ローラ装着部74と、試験ローラ装着部74を上下に移動可能な押圧力調整手段75、例えば、押圧調整用マイクロメータとを備えている。なお、加熱ローラ71として、直径20mmの金属(ステンレス鋼、SUS304)製ローラを備えている。実施例1〜5及び比較例1の各弾性ローラを試験ローラ装着部74のベアリングに装着し、保温材73及び内部ヒータ72を起動して加熱ローラ71の表面温度を200℃に調節した。加熱ローラ71の表面温度が200℃に到達した後に、弾性ローラ76を加熱ローラ71に周方向2mmのニップ幅となるように圧接させて、加熱ローラ71を回転速度130rpmで回転させ、圧接後から弾性ローラ76の表面温度を1分毎に10分後まで赤外線温度計で測定した。その結果を第1表に示す。圧接後から10分後の表面温度が180℃以上であれば、従来の定着装置に装着される定着ローラと比較して加熱効率が高く、低加熱効率による実用上の不都合が生じることはない。
(Heating test)
The heating efficiency of the elastic rollers of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 was evaluated by the surface temperature of the elastic roller after 10 minutes of press contact using the following tester 70. As shown in FIG. 5, the testing machine 70 is fixed to the lower surface inside the housing and is provided on both sides of the heating roller 71 provided with an internal heater 72 along the axial direction of the heating roller 71. A test roller mounting part 74 provided on the upper surface inside the housing so as to be movable up and down so as to face the heat insulating material 73 and the heating roller 71, and a pressing force adjusting means capable of moving the test roller mounting part 74 up and down. 75, for example, a pressure adjusting micrometer. The heating roller 71 includes a metal (stainless steel, SUS304) roller having a diameter of 20 mm. The elastic rollers of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 were mounted on the bearings of the test roller mounting portion 74, the heat insulating material 73 and the internal heater 72 were activated, and the surface temperature of the heating roller 71 was adjusted to 200 ° C. After the surface temperature of the heating roller 71 reaches 200 ° C., the elastic roller 76 is pressed against the heating roller 71 so as to have a nip width of 2 mm in the circumferential direction, and the heating roller 71 is rotated at a rotational speed of 130 rpm. The surface temperature of the elastic roller 76 was measured with an infrared thermometer every 10 minutes until 10 minutes later. The results are shown in Table 1. If the surface temperature 10 minutes after the press contact is 180 ° C. or higher, the heating efficiency is higher than that of a fixing roller mounted on a conventional fixing device, and there is no practical inconvenience due to the low heating efficiency.

Figure 2010231129
Figure 2010231129

第1表に示されるように、実施例1〜5の弾性ローラはいずれもアスカーC硬度が35〜55の範囲内であった。その結果、これらの弾性ローラは、定着装置に装着されたときに大きなニップ圧及びニップ幅を長期間にわたって確保できるから、長期間にわたって初期の機能例えば現像剤定着性を発揮できることが十分に推測できる。   As shown in Table 1, the elastic rollers of Examples 1 to 5 all had an Asker C hardness of 35 to 55. As a result, since these elastic rollers can ensure a large nip pressure and nip width over a long period of time when they are mounted on a fixing device, it can be sufficiently estimated that the initial functions such as developer fixing ability can be exhibited over a long period of time. .

1、76 弾性ローラ
2 軸体
3 発泡弾性層
5 加熱硬化体
30 画像形成装置
31 像担持体
32 帯電手段
33 露光手段
34 転写手段
35 定着手段
36 被転写体
37 クリーニング手段
40 現像手段
41 現像剤収納部
42 現像剤
43 現像剤供給手段
44 現像剤担持体
45 現像剤規制部材
50 筐体
52 開口
53 定着ローラ
54 無端ベルト支持ローラ
55 無端ベルト
56 加圧ローラ
57 加熱手段
70 耐久試験装置
71 加熱ローラ
72 内部ヒータ
73 外部ヒータ
74 試験ローラ装着部
75 押圧力調整手段
80、81 押圧処理装置
82 固定手段
83 回転手段
84 トラバース押圧ローラ
85 移動調整手段
86、88 押圧ローラ支持治具
87 プランジ押圧ローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,76 Elastic roller 2 Shaft body 3 Foam elastic layer 5 Heat-hardening body 30 Image forming apparatus 31 Image carrier 32 Charging means 33 Exposure means 34 Transfer means 35 Fixing means 36 Transfer object 37 Cleaning means 40 Developing means 41 Developer storage Unit 42 Developer 43 Developer supply means 44 Developer carrier 45 Developer regulating member 50 Housing 52 Opening 53 Fixing roller 54 Endless belt support roller 55 Endless belt 56 Pressure roller 57 Heating means 70 Durability test device 71 Heating roller 72 Internal heater 73 External heater 74 Test roller mounting portion 75 Pressing force adjusting means 80, 81 Press processing device 82 Fixing means 83 Rotating means 84 Traverse pressing roller 85 Movement adjusting means 86, 88 Pressing roller support jig 87 Plunge pressing roller

Claims (2)

軸体の外周面に形成され、かつ、シリコーンゴムと前記シリコーンゴム100質量部に対して40〜100質量部のシリカ系充填材とを含有する発泡弾性層を備えて成り、
アスカーC硬度が35〜55で、熱伝導率が0.09〜0.175(W/m・k)であることを特徴とする弾性ローラ。
It is formed on the outer peripheral surface of the shaft body, and comprises a foamed elastic layer containing silicone rubber and 40 to 100 parts by mass of a silica-based filler with respect to 100 parts by mass of the silicone rubber,
An elastic roller having an Asker C hardness of 35 to 55 and a thermal conductivity of 0.09 to 0.175 (W / m · k).
定着ローラと、前記定着ローラに巻回された無端ベルトと、前記無端ベルトを介して前記定着ローラに圧接する加圧ローラと、前記無端ベルトに非接触となるように配置され、前記定着ローラを加熱する加熱手段とを備えて成る定着装置であって、
前記定着ローラ及び前記加圧ローラの少なくとも一方は請求項1に記載の弾性ローラであることを特徴とする定着装置。
A fixing roller, an endless belt wound around the fixing roller, a pressure roller pressed against the fixing roller via the endless belt, and a non-contacting arrangement with the endless belt, A fixing device comprising heating means for heating,
The fixing device according to claim 1, wherein at least one of the fixing roller and the pressure roller is an elastic roller according to claim 1.
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