JP4276916B2 - オイル塗布ローラ - Google Patents
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Description
異方性ポリマー繊維シートにおいては、耐熱性、残留トナーの払拭性、耐摩耗性、形態安定性に優れ、通気性の制御が容易で、必要量のオイルを均一に安定して塗布できるように、フィブリル化した異方性ポリマー繊維を主体としている。
液晶ポリエステル系繊維シートにおいては、耐熱性、残留トナーの払拭性、耐摩耗性、形態安定性に優れ、通気性の制御が容易で、必要量のオイルを均一に安定して塗布できるように、フィブリル化した液晶ポリエステル系繊維を主体としている。また、液晶ポリエステル系繊維は軟化点及び融点があり、比較的柔軟であるため、定着ローラ又は加圧ローラを損傷しにくい、という特長もある。
図1におけるオイル塗布ローラ10においては、上述のような異方性ポリマー繊維シート又は液晶ポリエステル系繊維シートからなる表面層11に隣接した内部に、表面層11を構成する繊維シート(異方性ポリマー繊維シート又は液晶ポリエステル系繊維シート)と通気性が同じ、又は通気性が高い高通気性繊維シートからなる内部繊維層12を備えている。そのため、十分な量のオイルを保持できるとともに、表面層11を構成する繊維シート(異方性ポリマー繊維シート又は液晶ポリエステル系繊維シート)による毛細管作用によって、塗布により消費したオイルを速やかに補給することができるため、安定してオイルを塗布することができる。
図1におけるオイル塗布ローラ10においては、上述のような高通気性繊維シートからなる内部繊維層12よりも内部、つまり最も内部(シャフト14に隣接)に、見掛密度が0.2g/cm3以上の高密度繊維シートからなる最内繊維層13を備えている。そのため、オイル塗布ローラにある程度の剛性を付与し、へたりを防止することができ、また、オイル保持層としても作用できるため、オイル保持量を多くすることができる。なお、図1において高密度繊維シートは最も内部に位置しているが、最も内部に位置している必要はない。
Vr=[Vo/{Vt−(Va+Vb+Vc)}]×100
ここで、Voはオイルの体積、Vtはオイル塗布ロールのシャフト以外の占める体積、Vaは繊維Aの占める体積、Vbは繊維Bの占める体積、Vcは繊維Cの占める体積をそれぞれ意味する。
液晶ポリエステル系繊維(p−ヒドロキシ安息香酸と2−ヒドロキシナフタレン−6−カルボン酸との共重合体、繊度:2.2dtex、繊維長:51mm、クラレ製、登録商標:ベクトランNTタイプ(熱処理なし))、及び未延伸ポリエステル繊維(繊度:4dtex、繊維長:38mm)を用意し、カード機を用いて、液晶ポリエステル系繊維と未延伸ポリエステルとを80:20の質量比率で混綿、及び開繊を行い、一方向性繊維ウエブを形成した。また、一方向性繊維ウエブをクロスレイヤーにより、繊維ウエブの流れ方向に対して交差させ、交差繊維ウエブも形成した。次いで、一方向性繊維ウエブ上に交差繊維ウエブを積層し、積層繊維ウエブ(一方向性繊維ウエブの目付は15g/m2、交差繊維ウエブの目付は55g/m2)を形成した。
上述のようにして製造した高通気性繊維シートを、温度200℃に設定したスチールローラとコットンローラとの間(線圧:1kN/cm)を通過させ、未延伸ポリエステル繊維を熱圧着させて、目付が70g/m2で、厚さが0.07mmで、通気度が0.3cm3/cm2・sec.の液晶ポリエステル系繊維シート(液晶ポリエステル系不織布)を製造した。
メタ型全芳香族ポリアミド繊維(繊度:1.7dtex、繊維長:38mm)、及び未延伸ポリエステル繊維(繊度:5.6dtex、繊維長:38mm)を用意し、カード機を用いて、メタ型全芳香族ポリアミド繊維と未延伸ポリエステルとを60:40の質量比率で混綿、及び開繊を行い、一方向性繊維ウエブを形成した。
先ず初めに、直径が8mmのシャフトに上述の高密度繊維シートを平巻き状に巻きつけた。次に、上述の高通気性繊維シートを高密度繊維シート上に、平巻き状に巻きつけて前駆ローラ(外径:25mm、高密度繊維シート層13と高通気性繊維シート層12の体積比は75:25)を形成した。
実施例1と全く同様にしてオイル含浸前駆ローラを形成した。その後、オイル含浸前駆ローラの高通気性繊維シート層上に、平均孔径が1μmのポリテトラフルオロエチレン膜(通気度:0.3cm3/cm2・sec.)を1周平巻き状に巻いた後、温度200℃に設定した乾燥機へ15分間投入し、エージング処理を行って余分なシリコーンオイルを放出させた後に、シリコーンオイルを払拭除去し、最終的にシリコーンオイルのオイル塗布ローラの空隙に対する充填占有体積率(常温状態)が85%のオイル塗布ローラ(外径:25.1mm、長さ:310mm)を製造した。なお、各層間の接着は両面テープ(アクリル系接着剤)で行った。また、オイル塗布ローラの表面を構成するポリテトラフルオロエチレン膜の単位体積あたりにおけるオイル存在量よりも、オイル塗布ローラの最も内部を構成する高密度繊維シートの単位体積あたりにおけるオイル存在量の方が多かった。
メタ系全芳香族ポリアミド繊維(繊度:2.2dtex、繊維長:38mm)60mass%と、未延伸ポリエステル繊維(繊度:5.5dtex、繊維長:38mm)40mass%とを混綿し、カード機を用いて開繊し、一方向性繊維ウエブを形成した。
市販のアラミド紙を用意した。このアラミド紙は目付が42g/m2で、厚さが0.062mmで、透気度が15000秒(4時間)であった。
ヒートローラー方式の定着装置を備えた複写機を用意し、当該複写機の定着ローラ(表面温度:190℃)に、実施例及び比較例のオイル塗布ローラを各々当接(ニップ幅:2mm、押圧力0.4N/cm)し、定着ローラに従動させるように設置した。
前述の(オイル塗布性の評価)方法によって、平均オイル塗布量を算出した結果、0.05mg/A4よりも少なくなった時点で、オイル塗布ローラの使用寿命が尽きたと判断し、この時点におけるオイル塗布ローラの表面を顕微鏡により摩耗状態を観察した。この結果は表1に示す通りであった。この表1から明らかなように、本発明のオイル塗布ローラは摩耗が観察されない、耐摩耗性に優れるものであった。
前述の(オイル塗布性の評価)方法によって、平均オイル塗布量を算出した結果、0.05mg/A4よりも少なくなった時点で、オイル塗布ローラの使用寿命が尽きたと判断し、この時点におけるオイル塗布ローラの形態の崩れを目で観察した。この結果は表1に示す通りであった。この表1から明らかなように、本発明のオイル塗布ローラは変形が観察されない、形態安定性に優れるものであった。
前述の(オイル塗布性の評価)方法によって、通紙5万枚ごとにオイル塗布ローラの質量を測定する前に、ベタ白モードでの複写を3枚行い、3枚目の通紙画像上におけるオフセットトナーの定着状態を目で観察した。この観察は目標オイル塗布量である0.1〜0.2mg/A4を満たしていた時に行った。なお、比較例3のオイル塗布ローラは目標オイル塗布量を1度も満たさなかったため、5万枚通紙させた時に観察した。この結果は表1に示す通りであった。この表1から明らかなように、本発明のオイル塗布ローラはオフセットトナーがほとんど観察されない、払拭性の優れるものであった。
2 加圧ローラ
3 オイル塗布ローラ
4 トナー
5 紙
10 オイル塗布ローラ
11 表面層
12 内部繊維層
13 最内繊維層
14 シャフト
Claims (10)
- 流体流の作用によって一部又は全部がフィブリル化した異方性ポリマー繊維を主体とし、更にポリエステル繊維を含み、このポリエステル繊維が圧着した繊維シートを、表面に備えていることを特徴とする、オイル塗布ローラ。
- 異方性ポリマー繊維が全芳香族ポリエステルからなることを特徴とする、請求項1記載のオイル塗布ローラ。
- 一部又は全部がフィブリル化した液晶ポリエステル系繊維を主体とする繊維シートを、表面に備えていることを特徴とする、オイル塗布ローラ。
- 液晶ポリエステル系繊維が流体流によって絡合していることを特徴とする、請求項3記載のオイル塗布ローラ。
- 表面を構成する繊維シートの通気性が0.1〜2cm3/cm2・sec、又は透気度が50秒以下であることを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれかに記載のオイル塗布ローラ。
- 表面を構成する繊維シートが、更にポリエステル繊維を含み、このポリエステル繊維が圧着した繊維シートであることを特徴とする、請求項3〜請求項5のいずれかに記載のオイル塗布ローラ。
- 表面を構成する繊維シートと通気性が同じ繊維シート、又は表面を構成する繊維シートよりも通気性が高い繊維シートを、内部に備えていることを特徴とする、請求項1〜請求項6のいずれかに記載のオイル塗布ローラ。
- 見掛密度が0.2g/cm3以上の繊維シートを、内部に備えていることを特徴とする、請求項1〜請求項7のいずれかに記載のオイル塗布ローラ。
- オイル塗布ローラ全体にオイルが存在していることを特徴とする、請求項1〜請求項8のいずれかに記載のオイル塗布ローラ。
- オイル塗布ローラの表面を構成する繊維シートの単位体積あたりにおけるオイル存在量よりも、オイル塗布ローラの最も内部を構成する材料の単位体積あたりにおけるオイル存在量の方が多いことを特徴とする、請求項1〜請求項9のいずれかに記載のオイル塗布ローラ。
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