JP5555641B2 - 定着ローラ、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
請求項1は、軸体の外周面に形成された発泡弾性層を備えて成り、常温(23℃)における下記試験方法による常温反発量(cm)が45以上であることを特徴とする定着ローラであり、
請求項2は、前記常温反発量(cm)と180℃に1時間加熱されたときの前記試験方法による加熱反発量(cm)とが下記式を満足することを特徴とする請求項1に記載の定着ローラであり、
請求項3は、前記発泡弾性層は付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を前記軸体の外周面で発泡硬化して成ることを特徴とする請求項1又は2に記載の定着ローラであり、
請求項4は、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することを特徴とする請求項3に記載の定着ローラであり、
請求項5は、前記付加反応架橋剤は前記ビニル基含有シリコーン生ゴム及び前記シリカ系充填材の合計100質量部に対して2.5質量部以上8質量部未満の割合で含有されていることを特徴とする請求項4に記載の定着ローラであり、
請求項6は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の定着ローラを備えて成ることを特徴とする定着装置であり、
請求項7は、請求項6に記載の定着装置を備えて成ることを特徴とする画像形成装置である。
垂直に固定した前記定着ローラの軸線方向の略中央部に高さ100cmから垂直に落下させた鉄球(直径11mm、質量5.45g)が跳ね返ったときの前記定着ローラの表面からの高さ(cm)を10回測定し、上位5点の測定値の算術平均値を前記定着ローラの常温反発量(cm)とする。
式:(加熱反発量(cm)−常温反発量(cm))/常温反発量(cm)≧0.20
無電解ニッケルメッキ処理が施された軸体(直径20mm×長さ350mm、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。
前記付加反応架橋剤の含有量をそれぞれ前記ビニル基含有シリコーン生ゴムとシリカ系充填材との混合物100質量部に対して2.5質量部及び7.5質量部に変更したこと以外は実施例1と基本的に同様にして実施例2及び3の定着ローラを製造した。
前記付加反応架橋剤の含有量を前記ビニル基含有シリコーン生ゴムとシリカ系充填材との混合物100質量部に対して1.5質量部に変更したこと以外は実施例1と基本的に同様にして比較例1の定着ローラを製造した。
前記付加反応架橋剤の含有量を前記ビニル基含有シリコーン生ゴムとシリカ系充填材との混合物100質量部に対して8.0質量部に変更したところ、発泡弾性層を成形できなかった。
実施例1〜3及び比較例1の定着ローラについて図4に示される試験機70を用いてニップ痕跡の残存の程度を過酷条件下において評価した。この試験機70は、図4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30mmの金属(ステンレス鋼、SUS304)製ローラを備えている。実施例1〜3及び比較例1の各定着ローラを試験ローラ装着部74のベアリングに弾性ローラ76として装着し、加熱ローラ71を回転しないように固定して、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180℃に調節した。加熱ローラ71の表面温度が180℃に到達した後に、押圧力調整手段75を硬化させて弾性ローラ76を加熱ローラ71に対して中心方向に4.2mm圧接させた。すなわち、弾性ローラ76の軸線と加熱ローラ71の軸線との距離が弾性ローラ76の半径と加熱ローラ71の半径との和よりも4.2mm短くなるように、弾性ローラ76を加熱ローラ71に圧接させた。このように弾性ローラ76を圧接したまま5分放置した後、圧接を開放し試験機から取り外して23℃にて24時間放置した。評価は、弾性ローラ76の圧接した部分を観察し、凹みがなかった場合を「◎」、凹み痕はあるが周方向の幅が5mm未満であった場合を「○」、周方向の幅が5mm以上であった場合を「×」とした。評価結果を第1表に示す。
実施例1〜3及び比較例1の定着ローラ及び試験機70を用いて各定着ローラの用紙に対する定着可能幅を過酷条件下において評価した。具体的には、前記ニップ痕跡評価と同様の条件設定において加熱ローラ71と弾性ローラ76を圧接させたのと同時にして弾性ローラ76を加熱ローラ71に圧接させた。次いで弾性ローラ76と加熱ローラ71との圧接部分に住友スリーエム株式会社製OHPフィルム「CG3700(A4サイズ(縦297mm、横210mm、JIS)、厚さ0.125mm、ポリエチレンテレフタレート樹脂製)」を縦方向に挟入して、OHPフィルムの縦方向の略中央部を横方向に沿って圧接部分で圧接した圧接状態を30秒間維持した後にOHPフィルムを圧接部分から離脱させた。離脱したOHPフィルムの表面温度が23℃になるまで放置し、OHPフィルムの圧接部分すなわち挟入部分が変色(白濁)した領域の縦方向長さを測定した。この定着範囲評価においてOHPフィルムの「定着範囲」は、OHPフィルムの前記圧接部分のうち横方向における中央部及び両端それぞれから50mm内側の2つの端部の合計3箇所の縦方向長さを測定し、これらの算術平均とした。評価は、幅が14mm以上であった場合を「◎」、12mm以上14mm未満であった場合を「○」、12mm未満であった場合を「×」とした。測定結果及び評価結果を第1表に示す。
2 軸体
3 発泡弾性層
20 測定具
20a 自由端
21 鉄球
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
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
76 弾性ローラ
Claims (7)
- 軸体の外周面に形成された発泡弾性層を備えて成り、常温(23℃)における下記試験方法による常温反発量(cm)が45以上であることを特徴とする定着ローラ。
<測定方法>
垂直に固定した前記定着ローラの軸線方向の略中央部に高さ100cmから垂直に落下させた鉄球(直径11mm、質量5.45g)が跳ね返ったときの前記定着ローラの表面からの高さ(cm)を10回測定し、上位5点の測定値の算術平均値を前記定着ローラの常温反発量(cm)とする。 - 前記常温反発量(cm)と、180℃に1時間加熱されたときの前記試験方法による加熱反発量(cm)とが下記式を満足することを特徴とする請求項1に記載の定着ローラ。
式:(加熱反発量(cm)−常温反発量(cm))/常温反発量(cm)≧0.23 - 前記発泡弾性層は、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を前記軸体の外周面で発泡硬化して成ることを特徴とする請求項1又は2に記載の定着ローラ。
- 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、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することを特徴とする請求項3に記載の定着ローラ。
- 前記付加反応架橋剤は、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム及び前記シリカ系充填材の合計質量100質量部に対して2.5質量部以上8質量部未満の割合で含有されていることを特徴とする請求項4に記載の定着ローラ。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の定着ローラを備えて成ることを特徴とする定着装置。
- 請求項6に記載の定着装置を備えて成ることを特徴とする画像形成装置。
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