JP2608522B2 - 加圧ローラ - Google Patents
加圧ローラInfo
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- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
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Description
ビームプリンタ(以下LBPと略称する)の定着部にお
ける加圧ローラに関するものである。
ける加圧ローラとしてトナーの離型性となすために、芯
金入りのゴムローラの外周にフッ素樹脂スリーブを被着
したローラが知られている。
写機やLBPなどの小型化が進み、これに使用される加
熱ローラや加圧ローラの外径が10〜25mm程度とな
り、特に加圧ローラにおいては小径のローラとなるた
め、定着時におけるニップ幅を確保するために加圧ロー
ラの芯金の外周に被覆せしめる弾性体層を低硬度化する
傾向があり、例えば特公平4−77315号公報に開示
されるように弾性体層に多孔質弾性体(スポンジゴム)
を用いたものが多用されている。
に対する離型性を確保するために、表層にフッ素樹脂ス
リーブを被覆することが行われており、このような加圧
ローラとしては例えば特公昭47−20747号公報を
挙げることができ、該公報に開示されるローラは、弾性
体層を被覆した心棒に接着剤を塗布し、該接着剤が塗布
された心棒をフッ素樹脂スリーブ中へ挿入し、加熱する
ことにより前記スリーブを、弾性体層が被覆された心棒
に固定するという方法によって製造されている。
外層に設けられたフッ素樹脂層によりトナーに対する離
型性には優れているものの、定着用加熱ローラとの摩擦
により帯電しやすく、その結果、静電オフセットと称さ
れる問題が発生している。この静電オフセット現象は、
定着用加圧ローラが加熱ローラとの摩擦により数kVに帯
電し、転写機上の荷電トナーが飛び散ったり、機械内部
に浮遊しているトナーを引きつけたりして転写材を汚損
してしまうことである。
めには、加圧ローラの表面電位を下げる必要があり、特
公平5−22908号公報には、加圧ローラの弾性体層
に導電性カーボンファイバーの如き低抵抗物質を含有せ
しめて加圧ローラの弾性体層を導電性とした定着装置が
開示されている。
ンジゴムは常圧熱気加硫〔HAV(Hot Air Vulcanizat
ion)〕法にて成形されており、加硫剤としてはベンゾイ
ルパーオキサイドや2,4−ジクロロベンゾイルパーオ
キサイドなどのアシル系パーオキサイドが使用されてい
る。しかしながら、導電性カーボンを含有するシリコー
ンゴムにアシル系パーオキサイドを加硫剤として用いる
と、常圧熱気加硫では十分な加硫が得られないという不
具合があった。したがって、導電性カーボンを含有する
シリコーンスポンジゴムは、特開平3−223345号
公報にて開示されるように付加型の導電性シリコーンゴ
ムに発泡剤を添加して作成されているが、このような付
加型の組成物は混練り後の可使時間が短いため硬度など
が安定した製品を得ることに問題があった。
5−43802号公報では導電性シリコーンゴムの加硫
剤としてジ(アルキルパーオキシカーボネート)を使用
する導電性シリコーンスポンジゴムが開示されており、
この場合には、ジ(アルキルパーオキシカーボネート)
がカーボンブラックに対して加硫障害がなく、かつ常圧
熱気加硫できるので硬度などが安定した導電性シリコー
ンスポンジゴムが得られる。しかしながら、ジ(アルキ
ルパーオキシカーボネート)を加硫剤として導電性シリ
コーンゴムに使用したスポンジを加圧ローラの弾性体層
に適用すると、実機耐久後の製品硬度の低下が大きく耐
久性がないという不具合があった。
記した不具合を解消すべく鋭意研究した結果、シリコー
ンスポンジゴムにシリコーンパウダーを添加することに
より、硬度低下の少ない加圧ローラを得ることができる
ことを見出して本発明を完成するにいたった。すなわ
ち、本発明に係る加圧ローラは、芯金の外周にシリコー
ンスポンジゴムを被覆し、該シリコーンスポンジゴムの
外周に更に厚さ0.1mm以下のフッ素樹脂チューブを被
着せしめた加圧ローラにおいて、前記のシリコーンスポ
ンジゴムにシリコーンパウダーを添加したことをその特
徴とするものである。
ダーとしては、トレフィルE(東レ・ダウコーニング・
シリコーン株式会社製商品名)、シリコーンパウダーK
MP594(信越化学工業株式会社製商品名)などのシ
リコーンゴム微粉末が例示され、平均粒径が10μm以
下、好ましくは5μm以下の球状のグレードが望まし
い。
用してもよい。すなわち、ジアルキルパーオキサイドと
しては、ジt−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミ
ルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、α,α−
ビス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベン
ゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパー
オキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t
−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3などが例示される。
のゴム硬化物の硬度は特に限定されるものでなく、JI
S硬度計で15〜70度の範囲で任意に選定できるが、
その硬度と物理強度及び導電性とのバランスのうえから
35〜65度の範囲が望ましい。また、導電性シリコー
ン組成物における導電性付与剤としては、導電性カーボ
ンブラックが一般的で、アセチレンブラックであるデン
カブラック(電気化学工業株式会社製商品名)やオイル
ファーネスブラックであるトーカブラック(東海カーボ
ン株式会社製商品名)、三菱導電性カーボン(三菱化成
工業株式会社製商品名)、バルカン(キャポット社製商
品名)、プリンテックス(デグッサ社製商品名)、ケッ
チェンブラック(アクゾ社製商品名)等が挙げることが
でき、これらの導電性カーボンが適時使用される。ま
た、金属粉、金属酸化物、カーボンファイバーなどの導
電性カーボンブラック以外の導電性付与剤を導電性カー
ボンブラックと併用使用してもよく、体積固有抵抗とし
て10 7 Ω・cm以下にすることが肝要である。
も、特に限定されるものではなく、硬化したシリコーン
組成物層の機械的特性すなわち物理強度、ゴム硬度、圧
縮永久歪みなどを考慮して決定されるものであり、これ
には、アエロジルやCab−O−Silで代表されるヒ
ュームドシリカ、Hi−Silやニップシルの如き湿式
シリカ、セライトやラジオライトの如きけいそう土、ミ
ヌシルやクリスタライトの如き石英粉などが例示され、
通常はこれらの充填材の数種類を組み合わせて使用し、
また、熱伝導性などの特性を付与するために、上記した
ような充填材に加え、酸化アルミニウム(アルミナ)、
酸化チタン、酸化マグネシウム、けい酸アルミニウム、
酸化亜鉛、酸化鉄、炭酸カルシウムなどを併用してもよ
い。また、密封老化性を考慮して酸化セリウムの如き耐
熱剤や酸化マグネシウムの如き受酸剤を加えてもよい。
コーンパウダを添加したシリコーンスポンジゴムを被覆
し、該シリコーンスポンジゴムの外周に0.1mm以下の
厚さのフッ素樹脂チューブを被着したので、前記のスポ
ンジゴム層の応力を低くすることができ、通紙時にスポ
ンジゴム層の受けるせん断力を緩和でき、スポンジセル
の破壊を少くすることができる。
おいて、1は加圧ローラを示し、該加圧ローラ1は金属
製芯金2の外周に導電性シリコーンスポンジ層3が接着
され、更に、その外周に厚さが0.1mm以下のフッ素樹
脂スリーブ4が被着されている。そして、前記した導電
性シリコーンスポンジゴム層3には、本実施例において
はX−30−2103U(信越化学工業株式会社製商品
名)の如きスポンジ用グレードにシリコーンパウダーが
添加したものが使用されている。
層である弾性体層3の接着は、予め、発泡剤と加硫剤と
を混練りしたシリコーンゴムを、押出機で押出して原料
ゴムチューブを形成した後に、HAV法やFBV(Fluid
ized Bed Vulcanization) 法などにより加熱発泡させて
シリコーンスポンジチューブを作成し、TSE322
(東芝シリコーン株式会社製商品名)の如き付加型の接
着剤を予め外周に塗布した芯金2を前記のシリコーンス
ポンジチューブに挿入した後、加熱して前記の接着剤を
硬化せしめて前記のシリコーンスポンジチューブを芯金
に接着させる方法でもよいし、また、表面にプライマー
No.8(信越化学工業株式会社製商品名)の如き接着剤
をその表面に塗布した芯金2を押出機のクロスヘッドダ
イを通過せしめて上記の芯金2の外周上に発泡剤と加硫
剤とを混練りしたシリコーンゴム層を形成し、次いで、
前記のシリコーンゴム層が形成された芯金2を恒温槽中
や金型中で加熱発泡させると同時にシリコーンスポンジ
を金型2に接着させてもよい。いずれの接着手段によっ
て芯金2の外周上にシリコーンスポンジ層3を形成する
ようにしても、その形成後において表面に形成されたス
キン層除去のためと、外径寸法精度を得るためにスポン
ジ層の外周を研磨する必要がある。
ーンスポンジ層3として前記したX−30−2103U
を100重量部、シリコーンパウダーとして前記したK
MP594を20重量部、加硫剤として1,6−ビス
(t−ブチル−パーオキカルボキシ)ヘキサンを0.7
5重量部を配合したものを混練りし、発泡剤の入ってい
ない試料を作成し、これを実施例とし、該実施例と比較
するために、シリコーンパウダーを配合しない他は上記
の実施例と同様の配合を用いて混練りし、発泡剤の入っ
ていない試料を作成し、これを比較例とした。これを表
1に示す。
トピースを作成し、該テストピースを加硫した後、20
0℃で4時間二次加硫した。この両試料の物性試験結果
を表2に示すが、この表2に示す試験結果から実施例の
テストピースは比較例のテストピースより引張り強さが
やや低く、応力が低いことを除き、遜色のないことが分
った。
剤であるKE−P−13(アゾイソブチロニトリルの5
0%シリコーンペースト、信越化学工業株式会社製商品
名)を実施例及び比較例のそれぞれのベースに2重量部
加えて作成した各試料を混練りした後、全長300mm、
外径20mmの芯金を押出機のクロスヘッドダイを通過せ
しめて、上記の芯金の外周に前記した発泡剤と加硫剤と
を混練した導電性シリコーンゴム層を形成した後、常圧
熱気炉にて発泡させて実施例及び比較例のスポンジロー
ラを作成した。
れのスポンジローラの表層に厚さ50μmのPFAチュ
ーブを被着せしめた後、キャノン株式会社製の複写機N
P6030(商品名)に取付けて実機耐久試験を実施し
たところ、比較例のローラでは、3万枚の通紙時に定着
不良に起因する画像不良が発生した。そこで、上記比較
例のローラの製品硬度をアスカーC硬度計にて測定した
ところ、実機耐久試験前の硬度42度に対し、実機耐久
試験後では36度であり約6度の硬度低下がみられた。
そこで、スポンジゴム層を観察したところ部分的にスポ
ンジセルが破壊されて連泡状態になっており、この連泡
状態となった結果、製品硬度が低下して画像不良が発生
したことが分った。
実機耐久試験後も定着不良や紙しわなどの不具合は発生
せず、製品硬度の低下も約2度程度であり、加圧ローラ
として十分な耐久性を有していることが分かった。この
ように、実施例のローラが比較例のローラと比べて耐久
性が良好なのは、実施例のローラのシリコーンスポンジ
層にシリコーンパウダーを分散せしめてあるので、スポ
ンジゴム層の応力が低く、通紙時にスポンジ層が受ける
せん断応力を緩和することができ、その結果、スポンジ
セルの破壊が少なくなるためである。
圧ローラは、芯金2の外周に導電性シリコーンスポンジ
ゴム3を被覆し、該シリコーンスポンジゴム3の外周に
厚さ0.1mm以下のフッ素樹脂チューブ4を被着したの
で、最外層となるフッ素樹脂チューブ4によりトナーの
離型性が確保され、しかも、シリコーンスポンジゴムを
導電性としてあるので、静電オフセット現象を確実に防
止できるばかりでなく、本実施例においては、前記のシ
リコーンスポンジゴムにシリコーンパウダーを添加して
あるので、スポンジゴム層の応力を低くすることが可能
であり、この結果、通紙時にスポンジゴム層が受けるせ
ん断応力を緩和することができ、そのためにスポンジセ
ルの破壊が少なくなり、加圧ローラの耐久性を向上でき
たものである。
にシリコーンスポンジゴムを被覆し、該シリコーンスポ
ンジゴムの外周に更に厚さ0.1mm以下のフッ素樹脂チ
ューブを被着して形成したので、最外層のフッ素樹脂チ
ューブによりトナーに対する離型性は確保できるばかり
でなく、前記したシリコーンスポンジゴムにシリコーン
パウダーを添加せしめてあるので、スポンジゴム層の応
力を低くすることができるとともに、均一なセルが得ら
れ、この結果、加圧ローラの耐久性に極めて優れた加圧
ローラを得ることができたものである。
Claims (2)
- 【請求項1】 芯金の外周にシリコーンスポンジゴムを
被覆し、該シリコーンスポンジゴムの外周に更に、厚さ
0.1mm以下のフッ素樹脂チューブを被着せしめた加圧
ローラにおいて、前記のシリコーンスポンジゴムにシリ
コーンパウダーを添加したことを特徴とする加圧ロー
ラ。 - 【請求項2】 前記のシリコーンスポンジゴムが導電性
シリコーンスポンジゴムであることを特徴とする前記請
求項1記載の加圧ローラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5307117A JP2608522B2 (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 加圧ローラ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5307117A JP2608522B2 (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 加圧ローラ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07137176A JPH07137176A (ja) | 1995-05-30 |
JP2608522B2 true JP2608522B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=17965238
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5307117A Expired - Lifetime JP2608522B2 (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 加圧ローラ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2608522B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3822995B2 (ja) * | 1999-02-25 | 2006-09-20 | 株式会社イノアックコーポレーション | 定着器用加圧ローラ |
JP6946780B2 (ja) * | 2017-06-29 | 2021-10-06 | 株式会社リコー | 定着ローラ、定着装置、及び、画像形成装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0816814B2 (ja) * | 1990-06-08 | 1996-02-21 | 株式会社荒井製作所 | 定着用加圧ローラ及びその製造方法 |
JPH058325A (ja) * | 1991-07-04 | 1993-01-19 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | ローラの製造方法 |
-
1993
- 1993-11-15 JP JP5307117A patent/JP2608522B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07137176A (ja) | 1995-05-30 |
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