JPH01306209A - 非粘着性弾性ロールの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は低い弾性と良好な非粘着性を有する弾性体ロー
ルに関するもので、特に電子写真装置の定着装置に用い
られる定着用ロールに関するものである。

〔従来技術〕

従来から、電子写真装置の定着用ロールは、良好な弾性
と非粘着性が必要である為、シリコーンゴム弾性体の上
にフッ素樹脂層を形成したロールが使用されている。

これらのロールを製造する方法は、大別すると、芯金上
にあらかじめシリコーンゴムを被覆形成したロール基材
の上に、ロール基材より大きい内径を有するフッ素樹脂
チューブをかぶせ、ヒートガンなどで加熱してチューブ
を収縮させ、ゴム弾性体上にフッ素樹脂層を形成する熱
収縮方法と、円筒形金型内に芯金と芯金より大きい内径
を有するフッ素樹脂チューブを共に挿入固定し、芯金と
フッ素樹脂チューブの間にシリコーンゴム液を充填した
後加硫して、シリコーンゴム弾性体上にフッ素樹脂層を
形成する注型方法とがある。

このような定着ロールは、紙に対するトナーの定着性を
良好にするために低硬度である必要があり、またオフセ
ット防止性のために表面上に設けられるフッ素樹脂層も
１０〜１００μｍ（！：薄いものであることが必要であ
る。そして、このようなフッ素樹脂としては非粘着性と
屈曲疲労強度が良好な、たとえばテトラフロロエチレン
とバーフロロアルキルビニルエーテルの共重合体（以下
ＰＦＡ樹脂という。）が使用されるが、かかる樹脂で作
られた薄いチューブは熱収縮させるときの収縮力が弱い
ために、熱収縮方法ではロール基材と表面層とを接着す
るために使用される架橋性接着剤、たとえば液状シリコ
ーンゴム等の厚さの均一化が不充分となってロール表面
にうねりが残る欠点があり、そのために後者の注型方法
が採用されることが多い。

一方、電子写真装置における定着ロールは、たとえば２
００℃程度の高温とした２本のロールの間にトナー粉体
画像を形成した複写紙を通過させ加圧定着するように構
成されているので、長期間にわたって繰返し使用されて
いるうちに劣化する。

そして、このような劣化は注型方法によって製造した定
着ロールにおいて、たとえば紙送りの不規則化による祇
シワの発生やロールと複写紙との間のスリップによる画
像ムラの発生などとして現われる。

〔発明が解決しようとする課題〕 前述のような定着ロールの劣化は、熱収縮方法によって
製造されたロールにおいてはそれほど著しくはないもの
の、注型方法によって製造されたロールにおいてかなり
顕著であり、定着ロールの使用寿命を延長できない要因
の一つとなっていた。

そこで本発明者は、かかる定着ロールの劣化、すなわち
祇送り上の不具合やスリップ等の発生原因について研究
を進めた結果、定着ロールは長期間にわたって繰返し使
用している間に変形を起し、特にロールの中央部よりも
端部において径が減少し、これによって紙に対する挟持
力にムラが生ずることが原因であろうと考えられるに至
った。

本発明は、このような研究成果に基づいて、劣化が少く
、長寿命の定着ロールを提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記のような本発明の目的は、電子写真装置の定着装置
において用いられる、表面にフッ素樹脂層を有する非粘
着性弾性ロールを製造するに当って円筒状金型内に芯金
とフッ素樹脂からなる筒状フィルムとを同心的に挿着し
、揮発減量が０．３５重量％以下である付加反応型シリ
コーンゴム成形材料を該芯金と該筒状フィルムの間に注
入し、架橋条件下で該材料を硬化させる方法を採用する
ことによって達成される。

本発明のロール製造に当って用いられる芯金は、たとえ
ば鉄、不銹鋼、アルミニウムなどから形成されたもので
、その表面にはシリコーンゴムとの接着性を高めるため
のプライマーをあらかじめ塗布し乾燥させておく。

また、本発明で用いられるフッ素樹脂からなる筒状フィ
ルムは、その内径が芯金の外径より大きく、かつその厚
さが１０〜１００μｍの範囲のものが適当である。この
筒状フィルムは、あらかじめその内面をエツチング処理
によって十分に粗化しさらにシリコーンゴムとの接着性
を高めるためのブライマーを塗布しておくことが望まし
い。

本発明で用いられるシリコーンゴム成形材料は、揮発減
量が０．３５％以下であることが必要で、流動性のある
ものが望ましい。かかる流動性のある成形材料としては
１液型のものおよび２液型のものいづれであってもよい
が、付加反応によって架橋するものであることが必要で
あり、特にビニル末端基を有するポリシロキサンと活性
水素を有するポリシロキサンとからなる液状シリコーン
ゴム成形材料たとえば２液型のものが好ましい。このよ
うな２液型の成形材料においては、それを構成する各成
分がそれぞれ揮発減量の少ないものであって、このよう
な構成成分を配合した結果、成形材料としての揮発減量
が０．３５％以下、と（に０゜３％以下となるようにす
ることが望ましい。

ここでいう揮発減量とは、所定時間の加熱処理による重
量減少をいい、本発明においては、試料を厚さ１０鶴以
下として２００℃で２４時間加熱したときの重！減少量
を、試料の重量に対する百分率で定義する。このような
揮発減量の値を満足する液状シリコーンゴム成形材料は
、たとえば市販の付加反応型の液状シリコーンゴム材料
におけるプレポリマーを含む構成成分のそれぞれを、た
とえば２ＱｍｍＨｇ程度の減圧下で１５０〜１８０℃で
２４時間処理することにより得ることができる。

この際、シリコーンゴム成形材料として配合される構成
成分のすべてについて揮発減量を低減することは望まし
いが、必ずしもその必要はなく、配合後のシリコーンゴ
ム成形材料としての揮発減量の値が０．３５％以下とな
ればよい。若し、かかる揮発減量の値が０．３５を超え
るときは、得られた定着ロールの径の減少や硬度の低下
などの劣化が有意に増大し、ロールとしての使用寿命が
短かくなる。

本発明の方法によって電子写真装置用の定着ロールとし
て用いられる非粘着性弾性ロールを製造するに当っては
、円筒状の金型内に前述の芯金とフッ素樹脂の筒状フィ
ルムとを同心的に挿入して取り付け、その芯金と筒状フ
ィルムとの間に前述のシリコーンゴム成形材料を注入す
る。次いで必要があれば密閉し、加熱加圧等の架橋反応
を促進する条件、たとえば１３０〜１８０℃程度の温度
と材料自身を含む金型内封人材料の自己圧力との下で硬
化させ、成形材料をゴム状に転化させる。

このような本発明の方法によって製造された定着ロール
は、優れたゴム弾性を示し、長期間にわたって劣化を起
さずに使用できるものである。

〔実施例〕

液状付加反応型シリコーンゴム（信越化学工業■、Ｘ−
３４−１０３）の主剤（揮発減量二０．７５％）と硬化
剤（揮発減量：　０．７０％）とを、それぞれ２０ｎ＋
Ｈｇの減圧下に１５０℃で２４時間処理して揮発分を除
去した。こうして得た主剤と硬化剤について常圧下の加
熱乾燥器中で２００°Ｃ１２４時間の揮発減量を測定し
たところ、主剤では０．１６％、硬化剤では０．３９％
の値が得られた。

またこれらを１＝１の比率で配合して得たゴム成形材料
を同様に加熱乾燥器中で加熱し、硬化すると同時に測定
した２００℃、２４時間の揮発減量は０．２８％であっ
た。

なお、減圧加熱処理をしない主剤と硬化剤とを１：１の
比率で配合して得たゴム成形材料の揮発減量は０．９５
％であった。

木完凱斑 内径３８關の円筒形金型内に、直径２８鶴、長さ３００
鰭の不銹鋼製芯金にプライマー（トーレ・シリコーン■
、プライマー２０１）を塗布したものと、直径３７璽１
、長さ３５０１璽、厚さ５０μｍのＰＦＡ樹脂チューブ
（グンゼ＠）の内側面にフッ素樹脂用エツチング剤（＠
潤工社、テトラＨ）を用いたエツチング処理をしたのち
前記同様のプライマーの塗布を行なったものとを挿入し
て固定し、芯金とチューブとの間に前記の揮発分除去処
理を経た材料を配合したシリコーンゴム成形材料を注入
した。その後金型を密閉し、１５０℃で３０分間熱処理
して非粘着性弾性ロールを得た。

対皿■ 減圧加熱による揮発分除去処理を行なわない主剤および
硬化剤を用いたほかは前記と全く同様のシリコーンゴム
成形材料を使用し、本発明例と同様の手順に従って非粘
着性弾性ロールを得た。

註伍成駿 本発明例および対照例のロールをそれぞれ電子写真複写
機に装着し、Ａ４サイズのコピーを行なった。その結果
、対照例のロールにおいてはコピー回数が９万回頃から
約３０枚に１枚程度の割合で祇シワが発生し、また約５
５枚に１枚程度の割合で画像ムラが発生しだした。これ
に対して本発明例のロールはコピー数が１２万回を越え
ても同等異常の発生も認められなかった。

一方、それぞれコピー数が１０万回に達したロールの変
形量を調べたところ、対照例のロールは中央部と端部と
の外径の差が０．１２　ａｍに達したのに対し、本発明
例のロールは中央部と端部との外径の差が０．０２　ｎ
＋しかなかった。

また、このような測定を行なった後のロールを、表面に
フッ素樹脂層を設けた径４０婁脂の金属製加熱定着ロー
ルの２５０℃に保ったものに、平行となるように並べて
２５ｋｇの荷重を掛けて圧接し、７２時間後のロール上
に残った永久歪量を測定した。対照例のロールでは、外
径の歪量が０．４９鶴であったのに対し、本発明例のロ
ールの歪量は０゜２鶴であった。

〔発明の効果〕

本発明の製造法によって得られた非粘着性弾性ロールは
、高温での繰返し押圧力を受けても劣化が少なく、電子
写真装置用の定着ロールとして使用したとき紙送りにお
ける紙シワやずれ、画像ムラなどが発生し難く長寿命が
達成できるものであり、またファクシミリ装置その他の
同種のプリンタ用にも利用できるものである。

特許出願人　　　日東工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円筒状金型内に芯金とフッ素樹脂からなる筒状フィルム
   とを同心的に挿着し、揮発減量が０．３５重量％以下で
   ある付加反応型シリコーンゴム成形材料を該芯金と該筒
   状フィルムの間に注入し、架橋条件下で該材料を硬化さ
   せることを特徴とする、表面にフッ素樹脂層を有する非
   粘着性弾性ロールの製造法。