JP2018054100A - スポンジローラ、スポンジローラの製造方法及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、軸体とその軸体の外周面に形成された弾性層とを有するスポンジローラであって、弾性層が、ミラブル型シリコーンゴムと、架橋剤と、未膨張マイクロバルーンと、化学発泡剤とから形成され、架橋剤が、有機過酸化物架橋剤のみであり、未膨張マイクロバルーン及び化学発泡剤により形成されたセルの平均セル径が50μm以上250μm以下であり、スポンジローラを180℃に加熱した場合において、加熱開始10分後の熱膨張率と、加熱開始後60分経過後の熱膨張率の差は−3.0%以上+2.0%以下であることを特徴とするスポンジローラを提供する。
【選択図】図1
Description
本発明の一例であるスポンジローラ1は、図1に示されるように、芯金とも称される軸体2と、その軸体の外周面に形成された弾性層3とを有する。4は、弾性層3の表面に必要に応じて形成されるフッ素樹脂層である。
弾性層は、ミラブル型シリコーンゴムと、架橋剤と、未膨張マイクロバルーンと、化学発泡剤と、で形成される。
ミラブル型シリコーンゴムは、硬化する前の状態が天然ゴムや通常の合成ゴムの未加硫配合ゴムに類似していて、練りロール機あるいは密閉式の混合機等で可塑化・混合することができるシリコーンゴムコンパウンドである。
R1 aSiO(4-a)/2 (I)
(式中、R1は同一又は異種の非置換若しくは置換の一価炭化水素基を示し、aは1.95〜2.05の正数である。)
(B)BET吸着法による比表面積が50m2/g以上の補強性シリカ
(C)下記一般式(II)で示されるアルコキシシラン
R2mSi(OR3)4-m (II)
(式中、R2は独立に水素原子又は非置換若しくは置換の一価炭化水素基であり、R3は同
一又は異種の非置換若しくは置換のアルキル基であり、mは0,1,2又は3である。)
(D)水
(E)下記一般式(III)で示されるヘキサオルガノジシラザン
R4 3SiNHSiR4 3 (III)
(式中、R4は同一又は異種の一価炭化水素基を示す。)
本発明のスポンジローラにおいては、弾性層の形成に、架橋剤を使用するが、この架橋剤が有機過酸化物架橋剤のみである。すなわち、本発明においては、ミラブル型シリコーンゴムに、この有機過酸化物架橋剤以外の架橋剤(例えば、付加反応架橋剤)を添加しないことを特徴としている。架橋剤として有機過酸化物架橋剤のみを使用することにより、有機過酸化物架橋剤によるミラブル型シリコーンゴムの架橋開始の前に、化学発泡剤の分解ガス、未膨張マイクロバルーンの揮発ガス、及び有機過酸化物架橋剤の分解残渣揮発物が発生するため、セル形成と同時にセル間に通気部が形成され、連泡性が良好な弾性層が形成されて、弾性層の熱膨張率が好適なものとなる。なお、有機過酸化物架橋剤の分解温度は、化学発泡剤の分解温度や、未膨張マイクロバルーンの発泡開始温度よりも高いものとすることが好ましい。
本発明のスポンジローラにおいては、弾性層の形成に未膨張マイクロバルーンを用いる。本発明における未膨張マイクロバルーンは、膨張していない樹脂マイクロバルーンを挙げることができる。
本発明のスポンジローラにおいては、弾性層の形成に化学発泡剤を用いる。本発明における化学発泡剤としては、従来、弾性層の形成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。有機アゾ化合物の中でも、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が好適に使用される。特に、アゾビス−イソブチロニトリルが好適に使用できる。
本発明のスポンジローラはミラブル型シリコーンゴムと、架橋剤と、未膨張マイクロバルーンと、化学発泡剤とから形成された弾性層を有する。この弾性層の中心軸線に直交する方向で弾性層を切断したときに現れる弾性層の断面は、未膨張マイクロバルーンと化学発泡剤によって形成されたセルの面積比(未膨張マイクロバルーン:化学発泡剤)が、好ましくは95:5から10:90であり、より好ましくは90:10から50:50、更に好ましくは90:10から55:45である。セル面積比が前記範囲内にあると、未膨張マイクロバルーンの影響で化学発泡剤のセル径が過度に大きくならず、表面平滑性に優れた弾性層を得ることができる。
本発明においては、弾性層の連泡率が高く維持されるため、スポンジローラが熱を帯びた際に、セル内部の空気が外部に放出されやすく、加熱による熱膨張が抑えられる傾向にある。一般に、連泡率の低いスポンジローラは、加熱の初期に体積増加がみられるものの、シリコーンゴム自体の通気性により、この体積増加は時間の経過とともに解消する傾向にある。本発明のスポンジローラは、連泡性が高いため、加熱の初期に、弾性層の大幅な体積増加が少なく、熱膨張率が低く抑えられている。
弾性層はそのアスカーC硬度が20以上60以下であるのが好ましい。この発明に係るスポンジローラでは、弾性層表面のアスカーC硬度が、軸方向において両端の差が1以下である。スポンジローラにおける弾性層のアスカーC硬度の差が小さいことは、加圧された弾性層が均一に変形し、応力分布の偏りが小さくなるという利点があって好ましい。
弾性層は、軸体の外周面に円柱状に形成され、弾性層の厚みは通常0.5mmから30mmであり、好ましくは1mmから15mmである。
この弾性層には、この発明の課題を達成することができる限り、低分子シロキサンエステル、シラノール、例えば、ジフェニルシランジオール等の分散剤、酸化鉄、酸化セリウム、オクチル酸鉄等の耐熱性向上剤、接着性や成形加工性を向上させる各種カーボンファンクショナルシラン、難燃性を付与させるハロゲン化合物等をこの発明の目的を損なわない範囲で含有してもよい。
この発明に係るスポンジローラは、この発明に係る製造方法により製造することができる。
実施例1から3及び比較例1から2にあっては、表1に示されるベースゴム材料と、表1に示される有機過酸化物架橋剤と、表1に示される触媒と、表1に示される未膨張マイクロバルーンと、表1に示される化学発泡剤とを、表1に示される配合量をもって、二本ロールで十分に混練して混合物を得た。
2 軸体
3 弾性層
4 フッ素樹脂層
6 セル
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 記録体
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
Claims (3)
- 軸体とその軸体の外周面に形成された弾性層とを有するスポンジローラであって、
前記弾性層が、ミラブル型シリコーンゴムと、架橋剤と、未膨張マイクロバルーンと、化学発泡剤とから形成され、
前記架橋剤が、有機過酸化物架橋剤のみであり、
未膨張マイクロバルーン及び化学発泡剤により形成されたセルの平均セル径が50μm以上250μm以下であり、
スポンジローラを180℃に加熱した場合において、加熱開始10分後の熱膨張率と、加熱開始後60分経過後の熱膨張率の差は−3.0%以上+2.0%以下であることを特徴とするスポンジローラ。 - ミラブル型シリコーンゴムと、架橋剤と、未膨張マイクロバルーンと、化学発泡剤と、を混合して混合物を調整し、前記混合物を、軸体の外側表面に押出成形し、次いで加熱硬化して、請求項1に記載のスポンジローラを製造することを特徴とするスポンジローラの製造方法。
- 請求項1又は2のいずれかに記載のスポンジローラを備えてなることを特徴とする画像形成装置。
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