JPH02168013A - 弾性ロール及びその製造法 - Google Patents

弾性ロール及びその製造法

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JPH02168013A JP63319575A JP31957588A JPH02168013A JP H02168013 A JPH02168013 A JP H02168013A JP 63319575 A JP63319575 A JP 63319575A JP 31957588 A JP31957588 A JP 31957588A JP H02168013 A JPH02168013 A JP H02168013A
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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〕 本発明は電子写真装置において用いられる弾性ロールに
関する。
〔従来の技術〕
従来、電子写真装置に使用される弾性ロールとしては種
々の構造のものが提案されており、たとえば芯金上に弾
性ゴムの層を設けたものなどが用いられている。その中
でも特に軟弾性が要求される場合には、弾性ゴム層とし
て発泡したスポンジゴムを用い、この外側に耐熱弾性体
層を設けたロールなどかに’！されている（たとえば特
開昭５８−２３０７２、特開昭５９−３７５８０、特開
昭５９−６１８６４など）。しかし、このようなロール
は、芯金上に接着剤を塗付したのちあらかじめ用意した
発泡ゴムの筒体を被せて接着し、ついでその表面に弾性
樹脂層を被覆したのち研削成形することによって得られ
ており、また芯金の発泡ゴム筒体を被せる代りに芯金に
未発泡のゴム組成物を巻き付けて金型内で発泡させ、そ
の後弾性樹脂被覆層を設ける方法も提案されている。し
かし、このようにして製造された弾性ロールは製造工程
が複雑な上、材料費が嵩むためコストが高いという欠点
を有している。
これに対して、円筒状金型内で未発泡のゴム組成物を発
泡加硫して表面に平滑なスキン層を有するスポンジゴム
層を設けただけの弾性ロールでは製造コストが低度では
あるものの、離型性が無い上表面が光沢のある鏡面状態
であるため、複写紙上の未定着トナーや紙粉がこびりつ
き、１万枚程度の通紙でオフセントや紙の巻き付きが生
じる。
そこでこの問題を解決するために、このスキン付スポン
ジロールをシリコーンオイルに浸漬して離型性を高める
方法を採用しようとすると、シリコーンオイルで膨潤し
たロールはスキン層のシリコーンオイルが複写紙によっ
て奪われ、ロール外径が収縮変形して祇じわが発生し易
くなるという問題が新たに発生するのみならず、更にス
キン層の離型性が短時間で失われる欠点もある。
一方本発明者らは、前述のスキン付スポンジゴムロール
表面にシリコーン樹脂または弗素樹脂と弗素ゴムの混合
液を塗布硬化させたコーティング層を設けた定着用の加
圧ロールを提案している（特開昭６３−１３９３８０）
。しかしこの加圧ロールも、複写枚数が多くなるにつれ
てそのコーティング層は複写紙などによって摩耗除去さ
れ、ついにはスキン層が露出してトナーや紙粉が蓄積さ
れ、オフセット現象が発生することが避けられない。
更にまた、あらかじめシリコーンオイルを練り込んだの
ち発泡させてスポンジゴムロールを製造しようとしたが
、芯金に被覆したゴム組成物がだれ易く、平滑なスキン
層を有するスポンジが得られなかった。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記のような事情において、本発明は充分な軟弾性を保
持するスポンジゴム層を有する弾性ロールにおいて、離
型性に優れると共に長期にわたりオフセット現象、祇じ
わ、紙の巻き付き等の発生しない改良された耐久性を実
現しようとするものである。すなわち、本発明の目的は
、前述のような軟弾性を有する長寿命のロールを提供す
ることにあり、またかかる長寿命の弾性ロールを経済的
に製造する方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
前記の目的は、シリコーン樹脂微粉末の表面部に固着し
たスキン層を有するシリコーンゴム発泡層が芯金を包囲
して設けられたことを特徴とする弾性ロールによって達
成することができ、さらにかかるロールは、芯金の周囲
に発泡シリコーンゴム組成物被覆層を設けたのちその表
面にシリコーン樹脂微粉末を付着させ、これを円筒形金
型内に同心的に固定して加熱発泡させることによって製
造することができる。
本発明の弾性ロールにおいて発泡層を形成するシリコー
ンゴムは、たとえば加熱によってガスを発生するような
発泡剤を配合したＨＴＶ型シリコーンゴム組成物などが
好ましく用いられるが、必ずしもこれに限らず適宜のも
のが利用できる。また、かかるシリコーンゴム組成物に
は充填材を配合することができるが、充填材として微粉
末状のシリコーン樹脂を用いることもでき、この場合、
生ゴム組成物の可塑性が向上して加工性を改善するのに
すぐれた効果がある。
本発明の弾性ロールに用いる芯金は、たとえば鋼やアル
ミニウム合金などの円筒状などのものが用いられ、かか
る芯金の表面にはあらがじめシリコーンゴムとの接着性
を高めるための接着剤などにより前処理を施しておくの
が好ましい。場合によってはその表面に樹脂またはゴム
などの基層を設けた芯金を用いてもよい。
このような芯金の周囲にシリコーンゴム組成物の被覆層
を設けるに当っては、たとえばあらかじめシート状に形
成しておいたゴム組成物を芯金上に巻きつけてもよく、
また押出被覆や塗布などの方法を適宜選択して用いても
構わない。要はなるべく均等の厚さで芯金を包囲するよ
うに設ければよい。
シリコーンゴム被覆層の表面には、シリコーン樹脂微粉
末を付着させるが、かかるシリコーン樹脂微粉末は径１
０μｍ以下のものであることが望ましく、更に好ましく
は径０．５〜６μｍの範囲のものである。またシリコー
ン樹脂はシリコーンゴムの加硫温度において軟化しても
よいが溶融しないものであることが必要である。このよ
うなシリコーン樹脂微粉末は、芯金の周囲に設けられた
シリコーンゴム組成物の被覆層の表面に、たとえば吹き
付け、振りかけ、あるいは刷毛などを用いて擦り付ける
などのダスティング手法などを利用して付着させてもよ
く、また静電気などを用いて付着させることもでき、さ
らにはシリコーン樹脂微粉末を分散させた液を用いて噴
霧、浸漬などの方法で付着させたのち乾燥させるなどの
方法によってもよい。
このようにしてシリコーン樹脂微粉末を付着させた未加
硫のロールは、円筒形の金型内に挿入して同心的に固定
し、たとえば加熱するなどの加硫発泡条件下で発泡成形
する。この際に、表面に付着したシリコーン樹脂微粉末
はシリコーンゴム組成物の表面層中に取り込まれ、スキ
ン層内とくにその表面部内に分散固着される。このよう
な状態は、加硫発泡が完了した弾性ロール成形品の表面
が平滑でありながら光沢がなく、かつゴム特有の粘着性
を有せずに潤滑性に富む性状を示すことにより確認され
る。
〔作　用〕
このようにして製造された本発明の弾性ロールは、電子
写真装置のロール部材として用いるのに適したものであ
り、とくに定着装置における加圧ロールとして使用する
ときはシリコーン樹脂微粉末の作用により定着動作中に
複写紙の通過によりスキン層の摩耗を防ぐ効果が大きく
、またシリコーン樹脂微粉末はスキン層と強固に接合し
て容易に脱落せず、オフセット現象や複写紙の巻き付き
が長期にわたって発生しない。
〔実施例〕
本発皿貫 未加硫の発泡性シリコーンゴム組成物（トーレ・シリコ
ーン■５Ｅ１６４５Ｕ）に対して１０部のシリコーン樹
脂微粉末＜トーレ・シリコーン■トレフィルＲ−９０２
、平均粒径３μｍ）を混入、混練した後、長さ２３０　
ｍ宵、直径１０ｍｍの鉄製芯金上に前述の未加硫ゴム組
成物を押し出し被覆し、更に前述のシリコーン樹脂微粉
末０．５ｇをその表面にむらなく静電塗布した。
次に、この未加硫ロールを内径２１．５１ｍ、長さ２５
０龍の円筒金型内に挿入して同心的に固定し、２００℃
で３０分間発泡加硫させた後、金型内からロールを脱型
し、スキン層面にシリコーン樹脂微粉末の固着したシリ
コーンゴム発泡層を持つ弾性ロールＡを得た。
得られた弾性ロールの硬度はアスカ−硬度で３８°、外
径は２０ｍで、非常に滑らかではあるが光沢のない表面
を有していた。
止較血よ シリコーン樹脂微粉末を未加硫ゴムロールの表面に塗布
しないことのほかは実施例と全く同様にして、スキン層
付きのシリコーンゴム発泡層を持つ弾性ロールＢを得た
。
得うれた弾性ロールの硬度はアスカ−硬度で３８°、外
径は２０ｍで、その表面は平滑で光沢のある鏡面状態で
あり、シリコーン樹脂微粉末は表面にほとんど露出して
おらず、手で触れるとべとつきがあった。
此１石引先 シリコーン樹脂微粉末をゴム組成物中に混合せず、また
表面に塗布もしないほかは実施例と全く同様にして、ス
キン層付きのシリコーンゴム発泡層を持つ弾性ロールＣ
を得た。
得られたロールの硬度はアスカ−硬度で３５゜外径は２
０ｍｍで、その表面は平滑で光沢のある鏡面状態であり
、手で触れるとべとつきがあった。
ル較孕１ 比較例２で作成したロールにシリコーン樹脂液（バイエ
ル合成シリコーンｆｔ１ｔｌ１５）を塗布、１５Ｑ　’
Ｃで３０分間硬化させて表面に３０μｍの層を形成した
。
＋’ＳられたロールＤの硬度はアスカ−硬度で３７゜で
、外径は２０．０６龍であった。
止較桝土 比較例２と同様にしてシリコーン樹脂微粉末を混入しな
いロールを得、さらに外径が１９％園になるように研削
成型した。その後、シリコーンゴム（信越化学工業ｎ　
ＫＥ１３００）を外面上に被覆して１５０℃で２０分間
加硫し、ゴム層を研削して直径が２０鳳−１硬度がアス
カ−硬度で３８°の弾性ロールＥを得た。
止較拠工 表面にシリコーン樹脂微粉末０．５ｇを塗布する代りに
弗素樹脂微粉末（三井デュポンフロロケミカル■ＭＰ−
１０）　０．７　ｇを塗布したことのほかは本発明例と
全く同様にして、スキン層表面上に弗素樹脂微粉末の固
着したシリコーンゴム発泡層を持つ弾性ロールＦを得た
。
得られた弾性ロールは、アスカ−硬度３８°で、表面光
沢がなく、多少のべとつきがあった。
用負跋験 試験用複写機として、外径２０璽會、長さ２３０鶴のＰ
ＦＡ樹脂を被覆した加熱ロールを用いた定着装置を備え
たものを使用し、前述の加熱ロールに対する加圧ロール
として本発明例および比較例１〜５の各ロールを取り付
けて比較試験を行なった。
まず複写紙上にロール軸方向に伸びる幅１　ｃｍのカラ
ートナーのべた画像を作り、べた画像が加圧ロール面に
くる様に通紙した所、比較例１．２のロールでは紙の巻
き付きが発生し、最初の試験で使用にたえないことが明
らかであった。
次に、ロールの挟着圧力を総圧で３　ｋｇとして、ＯＨ
Ｐフィルムを定着ロール対の間に挟んで本発明例および
比較例３．４、及び５の各ロールのニップ幅を測定した
。そして更に、これらの加圧ロールの定着性をマクベス
の濃度計を用いて測定し、比較した。これらの結果を第
１表に示すが、本発明例と比較例３．５のニップ幅がは
＼゛同じであるうえ比較例３の硬度が低いにも拘わらず
、本発明例が最も良好であった。
次に１分間６枚の速度で３万枚の通紙をして各ロールの
外径変化を測定し、引き続いて通紙試験を続けたところ
、ロールＥ（比較例４）及びロールＦ（比較例５）はい
づれも３万枚超でロール表面にトナー汚れが発生して試
験を中止し、またロールＤ（比較例３）は約８万枚で表
面のシリコーン樹脂層が摩耗してスキン層が露出すると
共にロールの表面にトナー汚れが発生して試験を中止し
た。一方、ロールＡ（本発明例）は１５万枚でも全く問
題がなかった。
第　　１　　表 Ａ　　　　３８ Ｂ　　　　３８ Ｃ３５ Ｄ　　　　３７ Ｅ　　　　３８ Ｆ　　　　３８ ２．３〜３．０７５〜８５　０．０３　１５＜−試験不
能 ２．４〜３．０６０〜８００．０６８ ２．１〜２．９５３〜７７０，２３ ２．４〜３．０７０〜８２０．０４３ 本発明のロールＡと比較例５のロールＦとについて、未
使用状態の表面部分の断面を顕微鏡で調べたところ、第
３図（ａ）、　（ｂ）に示すように、ロールＦでは弗素
樹脂微粉末が一部しか固着しておらず、大半が脱落して
いることがわかった。
〔発明の効果〕
本発明の弾性ロールは、定着用の加圧ロールとして用い
るときに長期にわたってオフセットの発生が無いばかり
か、耐摩耗性等も向上して外径変化が少なく、従来のス
ポンジロールより優れた定着性を有し、紙の巻き付きの
発生もなく、低コストで製造できる特長を有している。
サラに本発明の弾性ロールはパーソナルコピーやファク
シミリ、プリンターなどの定着用加圧ロールとして使用
して優れた効果を示すばかりでなく、電子写真装置の感
光ドラムのクリーニングロール、現像部のトナー供給ロ
ール、定着部のオイル供給ロール等にも利用することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の弾性ロールの断面図、第２図は本発明
の弾性ロールを定着用加圧ロールに使用した応用例の概
念図、 第３図（ａｌは本発明の実施例のロールＡの表面形状を
示す断面図、 第３図（ｂｌは比較例５のロールＦの表面形状を示す断
面図である。 １・・・芯金、２・・・スポンジ層、３・・・スキン層
、４・・・シリコーン樹脂微粉末、４′・・・弗素樹脂
微粉末、５・・・本発明の弾性ロール、６・・・ＰＦＡ
樹脂被覆加熱ローラ、７・・・オイル塗布バッド、８・
・・トナー９・・・複写紙。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）シリコーン樹脂微粉末が表面部に固着したスキン
    層を有するシリコーンゴム発泡層が芯金を包囲して設け
    られたことを特徴とする弾性ロール。
  2. （２）電子写真装置用の請求項（１）記載の弾性ロール
    。
  3. （３）感光体のクリーニングロールとして用いる請求項
    （２）記載の弾性ロール。
  4. （４）トナーの供給ロールとして用いる請求項（２）記
    載の弾性ロール。
  5. （５）定着装置の加圧ロールとして用いる請求項（２）
    記載の弾性ロール。
  6. （６）定着装置のオイル供給ロールとして用いる請求項
    （２）記載の弾性ロール。
  7. （７）芯金の周囲に発泡性シリコーンゴム組成物被覆層
    を設けたのちその表面にシリコーン樹脂微粉末を付着さ
    せ、これを円筒形金型内に同心的に固定して加熱発泡さ
    せることを特徴とする請求項（１）記載の弾性ロールの
    製造法。
JP63319575A 1988-12-20 1988-12-20 弾性ロール及びその製造法 Expired - Lifetime JPH065431B2 (ja)

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