JP7060196B2 - 定着・加圧ローラ、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
定着・加圧ローラ、定着装置及び画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7060196B2 JP7060196B2 JP2018051763A JP2018051763A JP7060196B2 JP 7060196 B2 JP7060196 B2 JP 7060196B2 JP 2018051763 A JP2018051763 A JP 2018051763A JP 2018051763 A JP2018051763 A JP 2018051763A JP 7060196 B2 JP7060196 B2 JP 7060196B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixing
- group
- roller
- less
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Description
本発明の一例である定着・加圧ローラ1は、図1に示されるように、芯金とも称される軸体2と、その軸体の外周面に形成された弾性層3とを有する。符号4は、弾性層3の表面に必要に応じて設けられるフッ素樹脂層等の被覆層である。
上記軸体は、通常、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等で形成されたいわゆる芯金と称される長尺状円柱体である。軸体は装着される画像形成装置に応じて適切な直径及び軸線方向の長さに調整される。
弾性層は、ミラブル型シリコーンゴムと、架橋剤と、発泡剤と、から形成され、弾性層は充填材を含有する。弾性層は、発泡剤の作用によるセルを含む、スポンジ状の形態を有する。
ミラブル型シリコーンゴムは、硬化する前の状態が天然ゴムや通常の合成ゴムの未加硫配合ゴムに類似していて、練りロール機あるいは密閉式の混合機等で可塑化・混合することができるシリコーンゴムコンパウンドである。
(A)下記平均組成式(I)
R1 aSiO(4-a)/2 (I)
(式中、R1は同一又は異種の非置換若しくは置換の一価炭化水素基を示し、aは1.95~2.05の正数である。)
で表される重合度が100以上のオルガノポリシロキサン、
(B)充填材
(C)下記一般式(II)
R2mSi(OR3)4-m (II)
(式中、R2は独立に水素原子又は非置換若しくは置換の一価炭化水素基であり、R3は同一又は異種の非置換若しくは置換のアルキル基であり、mは0,1,2又は3である。)で示されるアルコキシシラン、
(D)水、
(E)下記一般式(III)
R4 3SiNHSiR4 3 (III)
(式中、R4は同一又は異種の一価炭化水素基を示す。)
で示されるヘキサオルガノジシラザンを含有してなる。
C)分析によるポリスチレン換算の重量平均重合度として測定することができる。
本発明の定着・加圧ローラにおいては、弾性層の形成に、架橋剤を使用するが、架橋剤としては、付加反応架橋剤、及び有機過酸化物架橋剤などを挙げることができる。
本発明の定着・加圧ローラにおいては、弾性層のセル形成に発泡剤を使用するが、発泡剤としては、化学発泡剤や未膨張マイクロバルーンを用いることができ、単独で用いてもよく、組み合わせて用いてもよい。
弾性層は、上記の(B)成分である充填材する。弾性層中の充填材の含有量は、上記のように、ミラブル型シリコーンゴムの作製時に調整することもできるが、例えば、充填材を含有するミラブル型シリコーンゴムに、上記の(A)成分であるオルガノポリシロキサンを別途混合して架橋硬化前のミラブル型シリコーンゴムを最終的に作製する際に調整することもできる。また、その際に、(B)成分を別途混合して、調整することもできる。さらに、ミラブル型シリコーンゴム、架橋剤、発泡剤、を混合する際に充填材を添加して調整することもできる。
ここで、本発明の定着・加圧ローラにおいて、弾性層中の充填材の含有量は1.0質量%以上40.0質量%以下である。充填材の含有量が上記の範囲であることにより、後述する加熱成形の際に必要な硬度を確保しつつ、弾性層の耐久性を向上させることができる。弾性層中の充填材の含有量が1.0質量%以上30.0質量%以下であることが好ましく、1.0質量%以上20.0質量%以下であることが更に好ましい。
なお、弾性層中の充填材の含有量は、TA Instruments社製の熱重量測定装置(Discovery TGA(TGA550))で測定し、灰分(残量)の質量を測定することができる。測定条件 50℃/min 1000℃迄測定。1000℃時に残った重量から、弾性層中の含有量(質量%)を算出することができる。
弾性層のアスカーC硬度が15以上75以下であるのが好ましい。また、この発明に係る定着・加圧ローラでは、弾性層表面のアスカーC硬度が、その外側表面におけるアスカーC硬度と弾性層の内側表面におけるアスカーC硬度との差が軸方向において両端の差が1以下であることが好ましい。定着・加圧ローラにおける弾性層のアスカーC硬度の差が小さいことは、加圧された弾性層が均一に変形し、応力分布の偏りが小さくなるという利点があって有利である。
弾性層の長手方向の弾性率をMD、厚み方向の弾性率をTDとしたとき、MD/TDが0.90以上1.60未満である。弾性層のMD/TDを上記の範囲に調整することにより、定着・加圧ローラの耐久性を向上させることができる。また、MD/TDは1.20以上1.55以下であることが好ましく、1.30以上1.55以下であることがより好ましい。なお、厚み方向とは、軸体に対して垂直の方向を指す。
各弾性率は、動的粘弾性測定装置(商品名:DMA―Q800、TA Instruments社製)により測定することができる。長手方向の弾性率MDは、引張用治具を測定装置に装着し、チャック間距離20mmで、周波数10Hzを用い、温度200℃の環境において、複素弾性率を測定した値とする。なお、測定サンプルは、測定の引っ張り方向とサンプルの長手方向が平行になるように切り出す。厚み方向の弾性率TDは、圧縮用治具を測定装置に装着し、周波数10Hz、200℃環境において複素弾性率を測定した値とする。なお、測定サンプルは、測定の圧縮方向と測定サンプルの厚み方向が平行になるように切り出す
この発明の弾性層は、25%圧縮耐久試験法により測定される硬度低下が10point以下、特に3point以下であることが好ましい。硬度低下が、上記数値範囲内にあると、定着・加圧ローラを用いた画像形成装置によると、長期にわたって安定した画像形成が可能になって好ましい。
弾性層は、軸体の外周面に円柱状に形成され、弾性層の厚みは通常0.5mmから30mmであり、好ましくは1mmから15mmである。
この弾性層には、この発明の課題を達成することができる限り、低分子シロキサンエステル、シラノール、例えば、ジフェニルシランジオール等の分散剤、酸化鉄、酸化セリウム、オクチル酸鉄等の耐熱性向上剤、接着性や成形加工性を向上させる各種カーボンファンクショナルシラン、難燃性を付与させるハロゲン化合物等をこの発明の目的を損なわない範囲で含有してもよい。
この発明に係る定着・加圧ローラは、この発明に係る製造方法により製造することができる。
この発明に係る定着・加圧ローラは画像形成装置の定着装置に組み込むことができる。
も使用することができる。
実施例1から7及び比較例1から4にあっては、表1に示されるベースゴム材料と、表1に示される架橋剤と、表1に示される触媒と、発泡剤とを、表1に示される配合量をもって、二本ロールで十分に混練して混合物を得た。なお、ベースゴム材料は、充填材(煙霧質シリカ)を含有するミラブル型シリコーンゴム(信越化学株式会社製の商品名KE-151U)に、充填材を含有しない生ゴム状のオルガノポリシロキサン(信越化学株式会社製の商品名KE-76VBS)を混合した、ミラブル型シリコーンゴムである。KE-151UとKE-76VBSの混合比率を調整することで、弾性層中の充填材の含有量を調整した。
表1に記載された架橋剤は「付加架橋」と記載された信越化学工業株式会社製の商品名C-25Bと「パーオキサイド架橋」と記載された信越化学工業株式会社製のC-3との組み合わせであり、表1に記載された「触媒」は信越化学工業株式会社製の商品名C-25Aである白金触媒である。なお、発泡剤については、「化学発泡剤」として大塚化学株式会社製の商品名AZOシリーズのAIBNを、「未膨張マイクロバルーン」として松本油脂製薬株式会社製の商品名マツモトマイクロスフェアーを併用した。
このようにして製造された定着・加圧ローラ及び図3に示された耐久性試験装置70を用いて、各定着・加圧ローラの耐久性試験を実施して硬度の低下状況を評価した。具体的には、この耐久性試験装置70は、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20mmの金属(ステンレス鋼、SUS304)製ローラを用いた。
耐久性試験について
製品外径φ30、シャフト外径φ14、肉厚 8mm
圧縮率25%→2mm押込み
2 軸体
3 弾性層
4 被覆層
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
70 耐久性試験装置
71 加熱ローラ
72 内部ヒータ
73 保温材
74 試験ローラ装着部
75 押圧力調整手段
76 弾性ローラ
Claims (4)
- 軸体とその軸体の外周面に形成された弾性層とを有する定着・加圧ローラであって、
前記弾性層が、ミラブル型シリコーンゴムと、架橋剤と、発泡剤と、から形成され、
前記弾性層が充填材を含有し、前記弾性層中の前記充填材が煙霧質シリカであり、前記煙霧質シリカの含有量が22.0質量%以上40.0質量%以下であり、
前記発泡剤が、化学発泡剤及び未膨張マイクロバルーンを含み、
前記弾性層の長手方向の弾性率をMD、厚み方向の弾性率をTDとしたとき、MD/TDが0.90以上1.18以下である、定着・加圧ローラ。 - 25%圧縮耐久試験法により測定される硬度低下が10point以下である、請求項1に記載の定着・加圧ローラ。
- 請求項1又は2に記載の定着・加圧ローラを備えてなることを特徴とする定着装置。
- 請求項1又は2に記載の定着・加圧ローラを備えてなることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018051763A JP7060196B2 (ja) | 2018-03-19 | 2018-03-19 | 定着・加圧ローラ、定着装置及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018051763A JP7060196B2 (ja) | 2018-03-19 | 2018-03-19 | 定着・加圧ローラ、定着装置及び画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019163806A JP2019163806A (ja) | 2019-09-26 |
JP7060196B2 true JP7060196B2 (ja) | 2022-04-26 |
Family
ID=68066162
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018051763A Active JP7060196B2 (ja) | 2018-03-19 | 2018-03-19 | 定着・加圧ローラ、定着装置及び画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7060196B2 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016024461A (ja) | 2015-03-19 | 2016-02-08 | キヤノン株式会社 | 加圧部材、及び定着装置 |
JP2017090895A (ja) | 2016-09-08 | 2017-05-25 | 信越ポリマー株式会社 | スポンジローラ、スポンジローラの製造方法及び画像形成装置 |
JP2018031826A (ja) | 2016-08-22 | 2018-03-01 | 信越ポリマー株式会社 | スポンジローラ、スポンジローラの製造方法及び画像形成装置 |
-
2018
- 2018-03-19 JP JP2018051763A patent/JP7060196B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016024461A (ja) | 2015-03-19 | 2016-02-08 | キヤノン株式会社 | 加圧部材、及び定着装置 |
JP2018031826A (ja) | 2016-08-22 | 2018-03-01 | 信越ポリマー株式会社 | スポンジローラ、スポンジローラの製造方法及び画像形成装置 |
JP2017090895A (ja) | 2016-09-08 | 2017-05-25 | 信越ポリマー株式会社 | スポンジローラ、スポンジローラの製造方法及び画像形成装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019163806A (ja) | 2019-09-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102666789B1 (ko) | 스폰지 롤러, 및 화상 형성 장치 | |
JP5492397B2 (ja) | 弾性ローラ及び定着装置 | |
JP7073736B2 (ja) | スポンジローラ及びスポンジローラの製造方法 | |
JP5110686B2 (ja) | 弾性ローラ、画像形成装置用定着装置及び画像形成装置 | |
JP5459828B2 (ja) | 弾性ローラ、画像形成装置用定着装置及び画像形成装置 | |
JP6624516B2 (ja) | スポンジローラ、スポンジローラの製造方法及び画像形成装置 | |
JP4807842B2 (ja) | 弾性ローラ、弾性ローラの製造方法、画像形成装置用定着装置及び画像形成装置 | |
JP7060196B2 (ja) | 定着・加圧ローラ、定着装置及び画像形成装置 | |
JP2017090895A (ja) | スポンジローラ、スポンジローラの製造方法及び画像形成装置 | |
JP4986214B2 (ja) | 導電性ローラの製造方法 | |
JP2019164244A (ja) | スポンジローラ、画像形成装置 | |
JP2017116891A (ja) | スポンジローラ、スポンジローラの製造方法及び画像形成装置 | |
JP6551347B2 (ja) | スポンジローラ、スポンジローラの製造方法及び画像形成装置 | |
JP6624517B2 (ja) | スポンジローラ、その製造方法及び画像形成装置 | |
JP2019162875A (ja) | スポンジローラの製造方法 | |
JP2019128364A (ja) | スポンジローラ、スポンジローラの製造方法及び画像形成装置 | |
WO2021246263A1 (ja) | スポンジローラ | |
JP6554689B2 (ja) | 低硬度微細セルローラ及び当該低硬度微細セルローラを備えた画像形成装置 | |
JP2019191305A (ja) | スポンジローラ及び画像形成装置 | |
JP4931120B2 (ja) | 弾性ローラの製造方法 | |
JP2019191304A (ja) | スポンジローラ、及び画像形成装置 | |
JP2022049028A (ja) | トナー供給ローラ及び画像形成装置 | |
JP2018197803A (ja) | 半導電性スポンジローラ、半導電性スポンジローラの製造方法及び画像形成装置 | |
JP2022049029A (ja) | 像担持体用クリーニングローラ及び画像形成装置 | |
JP2006178128A (ja) | シリコーンゴム発泡体、定着用ローラ及び定着装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20180704 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20180826 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201222 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210820 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210824 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211025 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220315 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220330 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7060196 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |