JP5950432B2 - 加圧ローラ、加圧ローラの製造方法、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
請求項1は、軸体の外周面に配置された発泡弾性層と、前記発泡弾性層の外周面に配置されたフッ素樹脂層とを備えた加圧ローラであって、アスカーC硬度(荷重1kg)が67〜80であり、前記発泡弾性層は、シリコーンゴム、シリカ系充填材、並びに、前記シリコーンゴム及び前記シリカ系充填材の合計100質量部に対して10〜20質量部の中空ガラスビーズを含有する加圧ローラであり、
請求項2は、熱伝導率が0.145〜0.235W/m・kである請求項1に記載の加圧ローラであり、
請求項3は、定着ローラと、前記定着ローラに圧接するように配置された請求項1又は2に記載の加圧ローラとを備えた定着装置であり、
請求項4は、請求項3に記載の定着装置を備えた画像形成装置であり、
請求項5は、ビニル基含有シリコーン生ゴム、シリカ系充填材、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3〜20質量部の中空ガラスビーズ、並びに、有機系発泡剤を含有するビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を軸体の外周面で発泡硬化して発泡弾性層を形成する工程と、前記発泡弾性層の外周面にフッ素樹脂層を形成する工程とを有し、アスカーC硬度(荷重1kg)が67〜80である加圧ローラの製造方法であり、
請求項6は、前記ビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物は、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10〜20質量部の中空ガラスビーズを含有する請求項5に記載の加圧ローラの製造方法である。
無電解ニッケルメッキ処理が施された軸体(直径17mm×長さ370mm、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。
・ビニル基含有シリコーン生ゴムと前記含有量のシリカ系充填材とを含むゴム組成物「KE−551U」(信越化学工業株式会社製)100質量部
・有機系発泡剤「アゾビス−イソブチロニトリル」2.0質量部
・付加反応架橋剤「C−153A」(信越化学工業株式会社製:商品名)2.0質量部
・付加反応触媒としての白金触媒適量
・反応制御剤「R−153A」(信越化学工業株式会社製:商品名)0.5質量部
・有機過酸化物架橋剤「C−3」(信越化学工業株式会社製:商品名)3質量部
前記ビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物中の前記中空ガラスビーズの含有量をそれぞれ前記合計100質量部に対して4質量部及び18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及び実施例3の加圧ローラを製造した。
前記中空ガラスビーズ(商品名「34P30」)をそれぞれ中空ガラスビーズ(商品名「25P45」、比重0.25g/cm3))及び中空ガラスビーズ(商品名「60P18」、比重0.60g/cm3))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4及び比較例5の加圧ローラを製造した。
前記ビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物中の前記中空ガラスビーズの含有量を前記合計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の加圧ローラを製造した。
前記ビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物中の前記中空ガラスビーズの含有量を前記合計100質量部に対して21.5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前記ビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を250℃で10分間加熱して発泡架橋させたが、成形物に亀裂が発生して発泡弾性層を形成できなかった。
実施例1〜5及び比較例1で製造した各加圧ローラのアスカーC硬度を、1.0kgの荷重かけた状態で、前記測定方法に準拠して測定した。その結果を第1表に示す。
実施例1〜5及び比較例1で製造した各加圧ローラを動かないように固定し、前記方法に従って測定した熱伝導率を各加圧ローラの熱伝導率とした。その結果を第1表に示す。なお、仮に発泡弾性層が形成できたとすると、前記含有量の中空ガラスビーズを含有する比較例2の加圧ローラは熱伝導率が0.145未満になると推測される。
図3に示される試験機70を用いて、表面温度を180℃に昇温された加熱ローラ71に実施例1〜5及び比較例1で製造した各加圧ローラを圧接させた時、表面温度が一旦低下した加熱ローラ71が180℃に回復するまでに要する時間(図4において「経過時間」と表記する。)を測定した。
実施例1〜5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、前記加熱ローラ温度回復試験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様にして加圧ローラを加熱ローラ71に圧接させた。次いで圧接直後に加圧ローラと加熱ローラ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(縦方向297mm、横方向210mm、JIS)、厚さ0.125mm、ポリエチレンテレフタレート樹脂製)」を縦方向に沿って挟入し、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15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「定着範囲」の縦方向に沿う長さを測定した。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横方向の両端それぞれから50mm内側の2つの端部の合計3箇所の縦方向に沿う長さを測定し、これらの算術平均とした。評価は、縦方向に沿う長さが8mm以上であった場合を「◎」、5mm以上8mm未満であった場合を「○」、5mm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。なお、この定着範囲評価において結果が「○」以上であると実機においても十分な「現像剤定着性を発揮する」と推測される。第1表において比較例1の加圧ローラの定着範囲評価が「×」である理由は、比較例1の加圧ローラの熱導電率が高すぎて比較例1の加圧ローラが現像剤を定着させるのに必要な温度まで上昇しなかったことにあると推測している。
2 軸体
3 発泡弾性層
4 フッ素樹脂層
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 定着装置
36 被転写体
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 試験機
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
Claims (6)
- 軸体の外周面に配置された発泡弾性層と、前記発泡弾性層の外周面に配置されたフッ素樹脂層とを備えた加圧ローラであって、
アスカーC硬度(荷重1kg)が67〜80であり、
前記発泡弾性層は、シリコーンゴム、シリカ系充填材、並びに、前記シリコーンゴム及び前記シリカ系充填材の合計100質量部に対して10〜20質量部の中空ガラスビーズを含有する加圧ローラ。 - 熱伝導率が0.145〜0.235W/m・kである請求項1に記載の加圧ローラ。
- 定着ローラと、前記定着ローラに圧接するように配置された請求項1又は2に記載の加圧ローラとを備えた定着装置。
- 請求項3に記載の定着装置を備えた画像形成装置。
- ビニル基含有シリコーン生ゴム、シリカ系充填材、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3〜20質量部の中空ガラスビーズ、並びに、有機系発泡剤を含有するビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を軸体の外周面で発泡硬化して発泡弾性層を形成する工程と、前記発泡弾性層の外周面にフッ素樹脂層を形成する工程とを有し、アスカーC硬度(荷重1kg)が67〜80である加圧ローラの製造方法。
- 前記ビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物は、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10〜20質量部の中空ガラスビーズを含有する請求項5に記載の加圧ローラの製造方法。
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