JP2756918B2 - 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
(レーザービームプリンター)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を良くするため
に、芯金入りゴムローラの 外周にふっ素樹脂スリーブ
を複覆したローラが知られている。
型の内周面の内側に装填した円筒金型内径より外径の小
さいふっ素樹脂スリーブの両端を、芯金を保持する側型
に固定し、この状態で芯金とスリーブ間の環状空間内に
ゴム材料を高圧で注入充填し、その充填圧力でスリーブ
を拡張させながら円筒金型の内周面に密着させると共
に、ゴム材料にスリーブを一体化させるという方法で製
造されている。(特公昭50−7097号公報、特公昭
51−27276号)
される従来の加圧ローラにおいては、特に肉厚が 0.1mm
以下の薄肉フッ素樹脂スリーブを用いる場合、スリーブ
の引っ張り応力が低いためにスリーブとゴム材料との密
着性が充分ではなく、スリーブとゴム層との間でしばし
ば剥離を生じ、加圧ローラとしての寿命が短いという欠
点があった。
ング処理をテトラH(商品名、潤工社製)で代表される
金属ナトリウムとナフタレンをテトラヒドロフランもし
くはエチレングリコールジメチルエーテルに溶解された
処理液による処理法(以下SNT法という)から、液体
アンモニア中に金属ナトリウムと溶解させた処理液によ
る処理法(以下、SA法という)に変更することによ
り、スリーブとゴム層の接着耐久が飛躍的に増大するの
で、かかるSA法によってフッ素樹脂スリーブ内面を処
理した加圧ローラが多用されつつある。
されたフッ素樹脂スリーブを使用してもシリコーンゴム
の種類により接着耐久が全くない場合があり、この傾向
は特に付加型シリコーンゴムよりも熱加硫型シリコーン
ゴムにおいて著るしい。
リーブではシリコーンゴムの種類ではあまり選択性がな
かったのと対称的であり、SA法で処理されたフッ素樹
脂スリーブを使用した場合には耐久性のよい加圧ローラ
を安定供給できない場合があった。
題を解決するために、金属芯金2の外周に複覆した弾性
体層3の外周に、内面をSA法でエッチング処理した厚
さ 0.1mm以下のふっ素樹脂スリーブ4を被覆した加圧ロ
ーラ1において、弾性体層4がビニル基を含有するオル
ガノポリシロキサン 100重量部に対して、湿 式シリカ
を 3〜50重量部、増量充填材を 3〜 150重量部添加した
シリコーンゴム組成物からなる加圧ローラを提案するも
のである。
ビニル基を含有するオルガノポリシロキサン 100重量部
に対して、湿式シリカ 3〜50重量部、好ましくは 5〜45
重量部、増量充填材を 3〜 150重量部、好ましくは 5〜
100重量部添加したシリコーンゴム組成物を使用するこ
とにより、内面をSA法でエッチング処理したフッ素樹
脂スリーブ4と弾性体層3との密着性が著しく向上し、
長期にわたる加圧ローラとしての耐久性を有する。
コーンゴムからなる弾性体層3が被覆され、さらにこの
弾性体層3の外周に内面をSA法でエッチング処理した
厚さ 0.1mm以下のふっ素樹脂スリーブ4が被覆されてい
る。
ガノポリシロキサン、湿式シリカ及び増量充填材からな
るシリコーンゴム組成物が使用されている。
層3を用いたローラ(実施例1〜6)と、湿式シリカま
たは増量充填材を用いたシリコーンゴムからなる弾性体
層3を用いた加圧ローラ(比較例1〜3)及び湿式シリ
カを用いず乾式シリカなどを用いたシリコーンゴムから
なる弾性体層3を用いたローラ(比較例4〜6)とにつ
いてスリーブ4と弾性体層3の接着剥離テストを行っ
た。
としては、試料の軸方向10mm間隔で2本のスリットを入
れ、表層のスリーブ4の一部を引張って剥離し、この部
分を引張試験機にクランプして90度剥離テストを行い、
製造初期状態(イニシャル)の各試料のローラーと230
℃で70時間加熱後の各試料のローラについて剥離面のゴ
ム残率と接着強度を調べた。
材料の配合と物性を表1に、また接着剥離テストの効果
を表2に示す。
〜6共に接着力は良好であるが、比較例1〜3ではやや
ゴム残率が低いことが分かった。
2では単に加熱後と表示した)の接着テストでは、湿式
シリカと増量充填材を使用した実施例の材質のみが接着
強度を保持し、比較例1〜6ではいずれも接着強度を失
うことが分かった。
に複写機による通紙テストを行い、表3の効果を得た。
としては、加熱ローラの直径50mm、その表面温度200
℃、ニップ重量 60kgf/total、周速 250mm/secの仕様
で、白紙を50枚/分の速度で定着ローラ間を通過させ、
スリーブ4と弾性体層3の剥離の発生を寿命として評価
した。
は、外径50mm、シリコーンゴムからなる弾性体層の肉厚
5mm、フッ素樹脂スリーブの肉厚50μm、弾性体層の長
さ 340mmのローラを用いた。
ローラはフッ素樹脂スリーブと弾性体層の密着性が極め
て良好で長期にわたる耐久性を有しており、しかも耐久
終了後も画像形成上不具合となるような定着ムラ、紙シ
ワ、カール等は発生しなかった。
弾性体層3のゴム硬度は特に制限されるものではなく、
JISAで 2〜55度の範囲で任意に選定できる。またベース
のビニル基を含有したオルガノポリシロキサンとして
は、メチルビニルポリシロキサンが一般的であるが、メ
チルフェニルビニルポリシロキサンなども使用できる。
おいて肝要となるもので、ビニル基を含有したオルガノ
ポリシロキサン 100重量部に対して、湿式シリカ 3〜50
重量部、好ましくは 5〜45重量部の添加は必須成分であ
る。
重量部以上ではゴム硬度が高くなる上に加工性が悪くな
る。
素(SiO2)からなる補強性シリカのことで、製造方法と
しては、けい酸ナトリウムを直接硫酸で分解する直接法
やけい酸ナトリウムを塩類と反応させてけい酸塩を生成
させ、次に硫酸または炭酸ガスで分解する間接法など種
々の方法があるが、反応上このシリカには硫酸ナトリウ
ムや硫酸マグネシウムなどが不純物として含まれる。
は不明であるが、一般に乾式シリカを用いたシリコーン
ゴム組成物のほうが湿式シリカを用いたシリコーンゴム
組成物よりも、可塑度の経時変化が大きい。
た水酸基とシリコーンポリマーとの間に水素結合を形成
するためで、湿式シリカではこのポリマーの水素結合が
少ないため接着性が安定していると考えられる。
リカ工業製商品名)、カープレックスCS-5(シオノギ製
薬製商品名)、スターシル S(神島化学製商品名)、ト
クシールUS(トクヤク製薬商品名)、シルトン R-2(水
沢化学製商品名)、Hisil223(PPG製商品名)、 Ultras
ilVN3(Degussa製商品名)、VulkasilS(Bayer製商品
名)などが例示され、平均粒経が30μm以下、好ましく
は 5μm以下のグレードが使用される。
ロジル 200(日本アエロジル製商品名)、Cab-OーSilMSー
5(Cabot製商品名)の如き乾式シリカを適時併用使用し
てもよい。
防止を目的として、湿潤剤(ウエッター)を添加しても
よく、これら湿潤剤としては、シリコーンレジン類、ア
ルコキシシランおよびシロキサン類、ヒドロキシシラン
およびシロキサン類、シラザン類、有機酸エステル類、
多価アルコール類などが例示される。
ーンゴムの機械特性、すなわち物理強度、ゴム硬度、圧
縮永久歪みなど弾性体層3として機能上欠くべからざる
特性を保持するのに必要な成分で、また、耐熱性、熱伝
導性寸法安定性などの機能を付与されるためにも使用さ
れるものであって、その添加量は充填材の種類により異
なるが、オルガノポリシロキサン 100重量部に対して 3
〜 150重量部、好ましくは 5〜 100重量部添加される。
と、増量充填材としての機能が発揮しえず、また 200重
量部より多いとゴム硬度が高くなり、加工性が悪くなる
ので実用上使用は困難となる。
リカと併用添加することにより、シリコーンゴムとPFA
との接着耐久が飛躍的に増大する。おそらくこの理由
は、シリコーンゴムの場合には乾式シリカや湿式シリカ
粒子表面にシリコーンゴム分子の吸着層ができ、ゴム分
子とシリカ表面のシラノール基との間に若干の化学結合
ができていると考えられるが、増量充填材が組成物中に
入り込むことにより、オルガノポリシロキサンのシリカ
粒子による凝集点での拘束が解除されるため、シロキサ
ンポリマーの自由度が広がり、よりPFAとの接着点が多
くなるので接着耐久が伸びると考えられる。
土や石英粉などの準補強性シリカはオルガノポリシロキ
サン分子の長さと同程度の粒径である 1μm程度のシリ
カであり、補強性効果がほとんどないことからゴム分子
とシラノール基との間の化学結合がなく、かつ化学構造
的には補強性シリカと同じ二酸化けい素であるためにシ
リコーンゴム組成物への分散が容易であるので本発明に
おける効果が大きいと考えられる。
英粉、けい藻土、ノバキュライト(けい質砂岩)、けい
酸ジルコニウム、クレー(けい酸アルミニウム)、タル
ク(含水けい酸マグネシウム)、ウォラストナイト(メ
タけい酸カルシウム)、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マ
グネシウム、アルミナ(酸化アルミニウム)、酸化クロ
ム、ベンガラ(酸化鉄)、硫酸アルミニウム、硫酸バリ
ウム、リトポン、二硫化モリブデン、マイカ(雲母
粉)、グラファイトなどが例示される。
めに、充填剤として各種の導電性付与剤を使用して体積
固有抵抗を1011Ω・cm以下にしてもよく、、これ
ら導電性付与剤としてはアセチレンブラックやケッチェ
ンブラックの如きカーボンブラック、グラファイト、
銀、銅、ニッケルなどの金属粉、導電性亜鉛華、カーボ
ン繊維などが例示されるがカーボンブラックが一般的で
ある。
剤を添加してもよいが、本発明における加圧ローラは、
ダイエルラテックス GLS-213(ダイキン工業製商品名)
の如きフッ素ゴムとフッ素樹脂の混合物からなるラテッ
クスをシリコーンゴムローラの外周にコーティングする
タイプではないので、 300〜 320℃程度の温度で焼成す
る必要がなく、そのため酸化セリウムのような耐熱助剤
をかならずしも添加する必要はない。
はベンガラ色に着色して供給されることが多く、この場
合には着色剤としてベンガラを使用するのが一般的であ
る。
ゴム協会標準規格)に規定されたゴム用ベンガラが適用
でき、加工時のゴム内における配向性に留意する必要が
ある場合には、バイフェロックス130M(バイエル製商品
名)の如き平均粒径が 0.3μm以下の球状のグレードを
シリコーンゴムに対して 0.2〜 2重量%程度添加させれ
ばよい。
P-21(トーレ、ダウコーニング・シリコーン製商品名)
の如き含有量が50%程度のシリコーンマスターバッチを
0.3〜 4重量%程度添加する例が多い。
シリコーンゴムの場合には、通常にシリコーンゴム用の
有機過酸化物が使用でき、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・ターシャリーブチルパーオキ
サイド、ターシャリーブチルパーベンゾエート、パラモ
ノクロルベンゾイルパーオキサイド、2,5−ジメチル
ー2,5−ジ−(ターシャリーブチルパーオキシ)−ヘ
キサン、ターシャリーブチルクミルパーオキサイド、タ
ーシャリーブチルパーオキシイソプロピルカーボネー
ト、1,3−ビス(ターシャリーブチルパーオキシ)−
3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、ターシャリー
ブチルパーオキシ3,5,5−ヘキサノエートなどが例
示されるが、ジクミルパーオキイドもしくは2,5−ジ
メチル2,5−ジ−(ターシャリーブチルパーオキシ)
−ヘキサンの使用が一般的である。
のような有機過酸化物を用いた熱加硫型ではなく、白金
触媒の存在下で、ビニル基含有ポリシロキサンとハイド
ロポリシロキサンとからなる付加型としてもよい。
材としては、厚さ 0.1mm以下のPFA(テトラフルオロエ
チレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合
体)が一般的である。
ラックなどの導電性付与剤を添加して体積固有抵抗が1
011Ω・cm以下の導電PFAとし、加圧ローラを形
成してもよい。
樹脂スリーブの内面にケムロック607(ロード社製商品
名)の如きシリコーン系プライマーを塗布し、シリコー
ンゴムからなる弾性体層3と加硫することにより、弾性
体層3と接着させ使用に供することができる。
例えばプライマー No.16(信越化学製商品名)の如きシ
リコーン系のプライマー使用することにより対応するこ
とができ、このとき金属芯金2は予めサンドブラスト等
で表面を活性化した後、メチレンクロライドなどで脱脂
した後、プライマーが塗布され、必要に応じて 130℃で
30分程度、熱成して使用される。
物は主としてSA法で内面処理されたフッ素樹脂スリー
ブとの接着に検討したものであるが、従来のSNT法で
内面処理されたフッ素樹脂スリーブとの接着にも用いら
れることは勿論である。
法でエッチング処理したふっ素樹脂スリーブの接着耐久
に極めて優れた加圧ローラを得ることができる。
Claims (6)
- 【請求項1】 金属芯金の外周に複覆した弾性体層の外
周に、内面をSA法でエッチング処理した厚さ 0.1mm以
下のふっ素樹脂スリーブを被覆した加圧ローラにおい
て、前記弾性体層がビニル基を含有するオルガノポリシ
ロキサン 100重量部に対して、湿式シリカを 3〜50重量
部、増量充填材を 3〜 150重量部添加したシリコーンゴ
ム組成物からなることを特徴とする加圧ローラ。 - 【請求項2】 金属芯金の外周に複覆した弾性体層の外
周に、内面をSA法でエッチング処理した厚さ 0.1mm以
下のふっ素樹脂スリーブを被覆した加圧ローラにおい
て、前記弾性体層がビニル基を含有するオルガノポリシ
ロキサン 100重量部に対して、湿式シリカを 3〜50重量
部、増量充填材としてけい藻土を 3〜 150重量部添加し
たシリコーンゴム組成物からなることを特徴とする加圧
ローラ。 - 【請求項3】 金属芯金の外周に複覆した弾性体層の外
周に、内面をSA法でエッチング処理した厚さ 0.1mm以
下のふっ素樹脂スリーブを被覆した加圧ローラにおい
て、前記弾性体層がビニル基を含有するオルガノポリシ
ロキサン 100重量部に対して、湿式シリカを 3〜50重量
部、増量充填材として石英粉を 3〜 150重量部添加した
シリコーンゴム組成物からなることを特徴とする加圧ロ
ーラ。 - 【請求項4】 金属芯金の外周に複覆した弾性体層の外
周に、内面をSA法でエッチング処理した厚さ 0.1mm以
下のふっ素樹脂スリーブを被覆した加圧ローラにおい
て、前記弾性体層がビニル基を含有するオルガノポリシ
ロキサン 100重量部に対して、湿式シリカを 5〜45重量
部、増量充填材を 5〜 100重量部添加したシリコーンゴ
ム組成物からなることを特徴とする加圧ローラ。 - 【請求項5】 金属芯金の外周に複覆した弾性体層の外
周に、内面をSA法でエッチング処理した厚さ 0.1mm以
下のふっ素樹脂スリーブを被覆した加圧ローラにおい
て、前記弾性体層がビニル基を含有するオルガノポリシ
ロキサン 100重量部に対して、湿式シリカを 5〜45重量
部、増量充填材としてけい藻土を 5〜 100重量部添加し
たシリコーンゴム組成物からなることを特徴とする加圧
ローラ。 - 【請求項6】 金属芯金の外周に複覆した弾性体層の外
周に、内面をSA法でエッチング処理した厚さ 0.1mm以
下のふっ素樹脂スリーブを被覆した加圧ローラにおい
て、前記弾性体層がビニル基を含有するオルガノポリシ
ロキサン 100重量部に対して、湿式シリカを 5〜45重量
部、増量充填材として石英粉を 5〜 100重量部添加した
シリコーンゴム組成物からなることを特徴とする加圧ロ
ーラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6114183A JP2756918B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 加圧ローラ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6114183A JP2756918B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 加圧ローラ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07302011A JPH07302011A (ja) | 1995-11-14 |
JP2756918B2 true JP2756918B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=14631281
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6114183A Expired - Fee Related JP2756918B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 加圧ローラ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2756918B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0475515A (ja) * | 1990-03-28 | 1992-03-10 | Seibutsukei Tokutei Sangyo Gijutsu Kenkyu Suishin Kiko | 移植方法およびその装置 |
JP2610748B2 (ja) * | 1992-04-20 | 1997-05-14 | 東芝シリコーン株式会社 | 熱定着用シリコーンゴムローラ |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP6114183A patent/JP2756918B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07302011A (ja) | 1995-11-14 |
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