JPH05147126A - ロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナー剥離性と耐久性の双方に優れたロール
を提供する。 【構成】 軸体１の外周に弾性体層２が形成されてい
る。そして、最外層となる上記弾性体層２が、シリコー
ンゴムとフツ素ゴムとの混合物を含有するゴム組成物を
用いて形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真複写機の定
着ロール，加圧ロール等に用いられるロールに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機は、感光ドラムの外周面
に形成された静電潜像にトナーを付着させ、このトナー
像を複写紙等に転写したのち、定着して複写を行うよう
になつている。上記トナーの定着は、通常、トナー像が
転写された複写紙を加熱定着ロールと加圧ロールとの間
を通して、加熱加圧定着することにより行われる。この
種の定着ロールとしては、従来から、金属製円筒状軸芯
体の外周に、シリコーンゴムからなる弾性体層が円周
に沿つて密着形成されたもの、フツ素樹脂からなる非
弾性体層が円周に沿つて密着形成されたもの、フツ素
ゴムからなる弾性体層が円周に沿つて密着形成されたも
の等の単層構造のものがあげられる。また、シリコー
ンゴムからなる弾性体層を形成し、さらに上記弾性体層
の外周にフツ素樹脂からなる最外層を形成した２層構造
のもの、シリコーンゴムからなる弾性体層を形成し、
さらに上記弾性体層の外周にフツ素ゴムからなる最外層
を形成した２層構造のもの、フツ素ゴムからなる弾性
体層を形成し、さらに上記弾性体層の外周にフツ素樹脂
からなる最外層を形成した２層構造のものが使用されて
いる。さらには、シリコーンゴムからなる弾性体層の
外周にフツ素樹脂やフツ素ゴム等からなる中間層を形成
し、この中間層に外周にシリコーンゴムからなる最外層
を形成した３層構造のものもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
の定着ロールは、定着ロールに供給されるシリコーンオ
イルが、最外層を形成するシリコーンゴムに吸収される
ため、トナーの剥離性は向上するものの、ロール自身の
耐久性が劣化するという問題を有している。上記の定
着ロールは、非弾性体層を形成するフツ素樹脂の硬度が
高いため、トナー粒子の圧壊が生じ、画像が劣化すると
いう難点を有している。また上記の定着ロールでは、
フツ素ゴムが適度な弾性を有していることから画像も良
好であり、高速機に最適である。ところが、上記フツ素
ゴムは、定着ロールに付着するトナーを剥離するために
供給されるシリコーンオイルに対する親和性が低いた
め、表面にシリコーンオイルが均一に付着しにくく、ト
ナーが定着ロールに付着してしまい、トナーの剥離性と
いう点で問題を有している。上記の定着ロールは、上
記の定着ロールと同様、画像が低下するという欠点を
有している。また、上記の定着ロールは、上記の定
着ロールと同様、トナーの剥離性という点で問題を有し
ている。上記の定着ロールでは、供給されるシリコー
ンオイルを吸収しないため耐久性は優れているものの、
最外層を形成するフツ素樹脂の硬度が高いため、トナー
粒子の圧壊が生じ、画像が劣化するという問題が生じ
る。また、上記の定着ロールは、上記の定着ロール
と同様、耐久性の点で問題を有している。

【０００４】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、トナーの剥離性および耐久性の双方に優れた
ロールの提供をその目的とする。

【０００５】

【課題が解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明のロールは、軸体の外周に単層構造または
多層構造からなる弾性体層が形成されたロールであつ
て、上記弾性体層の少なくとも最外層が、シリコーンゴ
ムとフツ素ゴムとの混合物を含有するゴム組成物を用い
て形成されているという構成をとる。

【０００６】

【作用】すなわち、この発明のロールは、弾性体層の最
外層が、シリコーンゴムとフツ素ゴムとの混合物を含有
するゴム組成物を用いて形成される。これによつて、定
着ロールの上記弾性体層の最外層において、シリコーン
ゴムの有する特性である、トナー剥離用に供給されるシ
リコーンオイルの濡れ性が向上し、しかもフツ素ゴムの
有する特性である耐油性および耐摩耗性を兼ね備えた最
外層が得られる。したがつて、定着ロール表面に対する
トナーの剥離性が大幅に向上し、かつ優れた耐久性を有
する。

【０００７】つぎに、この発明について詳しく説明す
る。

【０００８】この発明のロールは、軸体と、その軸体の
外周に形成される弾性体層とから構成される。

【０００９】上記軸体としては、特に限定するものでは
なく、中実体からなる芯金や、内部を中空にくり抜いた
金属製の円筒体が用いられる。

【００１０】上記弾性体層は、単層構造または多層構造
であり、少なくともその最外層は、シリコーンゴムとフ
ツ素ゴムとの混合物質を含有するゴム組成物を用いて形
成される。すなわち、弾性体層が単層構造の場合は、弾
性体層が最外層となり、その最外層がシリコーンゴムと
フツ素ゴムとの混合物質を含有するゴム組成物を用いて
形成されている。また、弾性体層が多層構造の場合は、
少なくとも弾性体層の最外層がシリコーンゴムとフツ素
ゴムとの混合物質を含有するゴム組成物を用いて形成さ
れている。

【００１１】上記シリコーンゴムとしては、ジメチルシ
リコーンゴム，メチルフエニルシリコーンゴム，メチル
ビニルシリコーンゴム，メチルフエニルビニルシリコー
ンゴム等があげられる。

【００１２】上記フツ素ゴムとしては、フツ化ビニリデ
ンと六フツ化プロピレンとの共重合体，三フツ化塩化エ
チレンとフツ化ビニリデンとの共重合体，フツ化ビニリ
デンと六フツ化プロピレンと四フツ化エチレンとの共重
合体，四フツ化エチレンと六フツ化プロピレンとの共重
合体，四フツ化エチレンとプロピレンとの共重合体等が
あげられる。

【００１３】上記シリコーンゴム（Ａ）とフツ素ゴム
（Ｂ）の混合割合は、重量比でＡ／Ｂ＝９５／５〜５０
／５０に設定することが好ましい。すなわち、シリコー
ンゴムの混合割合が５０未満（フツ素ゴムが５０を超え
る）では充分なトナーの剥離性が得られず、逆にシリコ
ーンゴムの混合割合が９５を超える（フツ素ゴムが５未
満）と耐油性および耐摩耗性に劣り、その結果、耐久性
が低下する傾向がみられるからである。

【００１４】なお、上記弾性体層の最外層の形成材料と
して用いられるゴム組成物には、上記シリコーンゴムお
よびフツ素ゴム以外に、加硫剤，カーボンブラツク等の
補強剤，着色剤等が用いられる。

【００１５】上記加硫剤としては、第三ブチルクチルペ
ルオキシド、１，３−ビス（第三ブチルペルオキシイソ
プロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ
（第三ブチルペルオキシ）ヘキサン等があげられる。

【００１６】この発明のロールは、例えばつぎのように
して製造される。すなわち、まずシリコーンゴムとフツ
素ゴムとを所定の割合で混合して混合物を作製する。つ
ぎに、バンバリーミキサー，ニーダー，ロールを用い、
上記シリコーンゴムとフツ素ゴムの混合物、加硫剤等を
配合し混合することによりゴム組成物を作製する。そし
て、上記ゴム組成物を用い軸体（芯金）とともに、型加
硫，研磨の工程を経由させることにより製造することが
できる。また、上記ゴム組成物をメチルエチルケトン
（ＭＥＫ），トルエン等の有機溶剤に溶解し、軸体の外
周にデイツピング，スプレー等によりコーテイングし乾
燥させた後、加熱硬化させることにより製造することも
できる。このようにして得られる単層構造のロールを図
１および図２に示す。図において、１は軸体（芯金）、
２は上記ゴム組成物からなる弾性体層（最外層）であ
る。つぎに、図３に弾性体層が２層構造のロールを示
す。すなわち、２層構造のロールは、軸体１の外周に、
直接上記ゴム組成物からなる弾性体層を形成するのでは
なく、まず従来のシリコーンゴム等からなる中間弾性体
層３を形成し、この中間弾性体層３の外周にこの発明に
かかるゴム組成物からなる弾性体層２を形成する。な
お、この発明のロールは、上記層構造（単層および２
層）に限定するものではなく、多層構造に形成されてい
てもよい。

【００１７】上記ロールの製造において、加硫剤の配合
割合は、上記シリコーンゴムおよびフツ素ゴムの合計量
１００重量部（以下「部」と略す）に対して０．４〜
１．２部の割合に設定することが好ましい。

【００１８】この発明のロールは、電子写真複写機等の
定着ロールはもちろん、これ以外に例えば加圧ロール，
オイル供給ロール等の用途にも応用することが可能であ
る。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、この発明のロールは、弾
性体層の最外層が、シリコーンゴムとフツ素ゴムとのゴ
ム混合物を含むゴム組成物を用いて形成されている。こ
のため、シリコーンオイルに対する濡れ性が大幅に向上
し、トナーが複写紙に転写（オフセツト）されることが
なく、しかも耐油性および耐摩耗性に優れたものであ
る。したがつて、トナー剥離性と耐久性の双方の特性を
兼ね備えている。この発明のロールは、定着ロールはも
ちろん、加圧ロール，オイル供給ロール等にも好適に用
いられる。

【００２０】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００２１】

【実施例１〜３、比較例１，２】下記の表１に示す原料
を同表に示す割合で配合し混合することによりゴム組成
物を作製した。つぎに、上記ゴム組成物を、外周面に接
着剤を塗布したステンレス製軸芯体とともに型加硫し、
これを研磨することにより厚み３mmの弾性体層を形成し
た。そして、これを二次加硫させることにより目的とす
る図１および図２に示す単層構造のロールをつくつた。

【００２２】

【表１】

【００２３】つぎに、得られたロールを電子写真複写機
に定着ロールとして組み込み、通紙耐久試験を行つた。
その結果、実施例品は全て通紙枚数が５００００枚以上
でもロールに異常は生じなかつた。これに対して、比較
例１品は通紙枚数が１００００枚で弾性体層が摩耗によ
り破断してしまつた。また、比較例２品は通紙枚数が６
０００枚の時点でオフセツトが発生してしまつた。

【００２４】また、得られたロールのシリコーンオイル
における膨潤性を評価するために、ロールを温度１５０
℃のシリコーンオイルに浸漬してその体積変化，重量変
化を測定した。その結果を図４および図５に示す。図４
は浸漬日数（日）と体積変化（％）との関係を示し、曲
線Ａは実施例１品、曲線Ｂは比較例１品、曲線Ｃは比較
例２品である。そして、図５は浸漬日数（日）と重量変
化（％）との関係を示し、上記図４と同様、曲線Ａは実
施例１品、曲線Ｂは比較例１品、曲線Ｃは比較例２品で
ある。さらに、シリコーンオイルに温度１５０℃で２４
時間浸漬した後のロールの外径の変化を測定し、その結
果を図６に示した。図において、曲線Ａは実施例１品、
曲線Ｂは比較例１品、そして曲線Ｄは浸漬前の外径寸法
を示している。これらの結果から、比較例１品はシリコ
ーンゴムを主成分とするためにシリコーンオイルとの親
和性が高く、膨潤性が高い結果となつた。そして、実施
例１品は比較例１品に比べて体積変化量および重量変化
量とも少なく、外径の寸法変化も少ない。

【００２５】上記通紙耐久試験およびシリコーンオイル
における膨潤性の評価結果から、実施例品はトナー剥離
性および耐久性に優れ、しかも耐油性に優れていること
がわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のロールの横断面図である。

【図２】この発明のロールの縦断面図である。

【図３】この発明のロールの他の横断面図である。

【図４】浸漬日数−体積変化の関係を示す曲線図であ
る。

【図５】浸漬日数−重量変化の関係を示す曲線図であ
る。

【図６】端部からの距離−外径の関係を示す曲線図であ
る。

【符号の説明】

１ 軸体 ２ 弾性体層（最外層）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠山 和徳 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600 東海 ゴム工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸体の外周に単層構造または多層構造か
   らなる弾性体層が形成されたロールであつて、上記弾性
   体層の少なくとも最外層が、シリコーンゴムとフツ素ゴ
   ムとの混合物を含有するゴム組成物を用いて形成されて
   いることを特徴とするロール。
2. 【請求項２】 シリコーンゴム（Ａ）とフツ素ゴム
   （Ｂ）との混合割合が、重量比でＡ／Ｂ＝９５／５〜５
   ０／５０に設定されている請求項１記載のロール。