JPH058326A - ローラの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】表面が平滑なスポンジローラを無研削で得、ス
ポンジローラ上に積層される離型性のよい最外層を効率
よく製造する。 【構成】芯軸２の外周にスポンジ体３を構成する未加硫
の発泡性ゴム組成物を形成し、その上に最外層６を構成
するシリコーン樹脂微粉末５を含有した液状シリコーン
ゴムまたはシリコーンオイル組成物を塗装、乾燥する。
その後、金型にセットして発泡加硫させ、表面に発泡の
ない平滑なローラ１を得る。シリコーン樹脂微粉末は液
状シリコーンゴムの硬化温度で溶融しないものである。 【効果】最外層６にはシリコーン樹脂微粉末が均一に分
散され、表面にシリコーン樹脂微粉末が均一に突出する
ためトナーとの離型性のよい最外層が形成できる。その
ため耐久性も著しく向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子複写機等のローラの
製造方法に係わり、特にトナー定着部のローラの製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子複写機やレーザープリン
タの普及に伴い機器の小型化、低加重化が図られ、それ
に対応してこれらの機器に用いられるトナー定着部も小
型化し、低硬度化が要求されている。特に、加圧ローラ
は加熱ローラとの間の通紙の安定性を図るため、ニップ
幅を確保しなければならず、単層のシリコーンゴムで形
成された加圧ローラでは低硬度であって、通紙性のよい
摩擦係数の小さい表面平滑なしかも摩耗しにくいものが
得られなかった。このため芯金上にスポンジ体を形成
し、その上層に摩擦係数の小さいトナーとの離型性のよ
い最外層を設けた多層構造のローラが用いられている。

【０００３】多層構造の加圧ローラを作製するには、芯
金にシリコーンゴム等を加硫接着してスポンジローラを
形成した後に表面を研削し、最外層にプライマーを介し
てラテックス等を塗装して焼成していた（特開昭５９ー
６１８６４公報）が、工程数も多くなりコストアップに
なってしまった。そのため、最外層として熱収縮チュー
ブを用い、円筒金型の内側にこの内径よりやや小径のチ
ューブを添装させ、中心に芯金を配置して、芯金をチュ
ーブ間に液状ゴムをチューブが膨張するまで注入した
後、金型ごと焼成加硫して製造することにより無研削で
製造する方法（特開平１ー２１９７８１号、特開平１ー
２７８３１５号、特開平１ー２７８３１６号公報）があ
った。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな装置を用いた場合、金型セット時に金型の内径より
僅かに小さい内径のチューブを正規の位置に固定支持す
る作業は熟練を要し、むずかしかった。そのため、発泡
剤を添加された未加硫のシリコーンゴムを芯金の周囲に
巻き付け、その表面にシリコーンゴム樹脂微粉末を付着
させ加熱加硫して、シリコーンゴム樹脂微粉末をシリコ
ーンゴム層に取込み、離型性の向上を図ったスポンジロ
ーラもあった（特開平１ー１６８０１３号公報）。

【０００５】また、芯金周囲にスポンジを形成したスポ
ンジローラを金型にセットし、スポンジ表面と金型間に
室温で液状の常温硬化型（ＲＴＶ）シリコーンゴム組成
物を注入し、スポンジ体が発泡して表面に凹凸が生じな
いよう常温で硬化させて成型する方法（特開昭６３ー８
２７１０号公報）が用いられていた。また、中央にガス
抜き用の孔を設けた円筒金型に未加硫のシリコーンゴム
を形成した芯金を設置し加熱して発泡、加硫し、表面平
滑なスポンジローラを無研削で製造する方法もあった
（特願平３ー４３２３８号公報）。

【０００６】しかしながら、発泡剤を添加された未加硫
のシリコーンゴム表面にシリコーン樹脂微粉末を付着さ
せ、金型にセットして加熱加硫させたものはシリコーン
樹脂微粉末が２次凝集してしまい、離型層としては不充
分であった。特に静電気付着を行うと、この傾向が著し
く、そのため表面に均一に最外層が形成されず、ローラ
表面にシリコーンゴムのスポンジ層が露出してピンホー
ルが多数発生し、紙粉の多い紙を通紙した場合、ピンホ
ールを中心に紙粉が付着して耐久性が非常に悪かった。

【０００７】また、硬化時間の短い付加反応型（ＬＴ
Ｖ）シリコーンゴムを用いて、スポンジ体上にＬＴＶシ
リコーンゴム層の最外層を形成しようとすると、ＬＴＶ
シリコーンゴムは熱硬化型であって、加熱成型を行なう
とスポンジ体が加熱により発泡してしまい、ローラ表面
に凸凹が生じ、無研削ローラを得ることは不可能であっ
た。

【０００８】さらに、中央にガス抜き用の孔を設けた金
型に配置して未加硫のシリコーンゴムを発泡硬化して得
られるスポンジローラは、離型性、耐久性は満足できる
ものではなかった。本発明は上記の欠点を解消するため
になされたものであって、表面が平滑なスポンジローラ
を無研削で得られ、しかもスポンジローラ上に積層され
る最外層は離型性がよく耐久性に優れ、しかも効率よく
製造できるローラの製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のローラの製造方法は、芯軸にスポンジ体を
形成して成るスポンジローラの前記スポンジ体上に最外
層を積層したローラを製造するに際し、前記芯軸上に形
成された未加硫の前記スポンジ体上に前記最外層を構成
するシリコーン樹脂微粉末含有の液状シリコーンゴムま
たはシリコーンオイル組成物を塗布、乾燥後、金型に設
置して加硫発泡し表面平滑なローラを形成するものであ
る。

【００１０】

【作用】芯軸上にスポンジ体を構成する発泡性のゴム組
成物を形成する。発泡性のゴム組成物表面に最外層を形
成するシリコーン樹脂微粉末を分散させた液状シリコー
ンゴムまたはシリコーンオイル組成物を塗布、乾燥す
る。乾燥後、未加硫の発泡性のゴム組成物表面に液状シ
リコーンゴムまたはシリコーンオイル組成物を塗布され
た芯軸を金型内にセットして加硫、発泡させ、スポンジ
体上に最外層を積層されたローラを形成する。金型内で
発泡加硫させると、スポンジ表面にはピンホールがなく
凹凸のない平滑な表面となる。シリコーン樹脂微粉末は
シリコーンゴム組成物中に均一に分散された状態でシリ
コーンゴム組成物が硬化されるため２次凝集せず、均一
に分布したシリコーンゴム離型層が形成できる。そのた
め通紙性のよいピンホールのない従って耐久性に優れた
スポンジローラを無研削で効率よく製造できる。

【００１１】

【実施例】本発明のローラの製造方法を電子複写機の加
圧ローラの製造に適用した一実施例を図面を参照して説
明する。図１に示すように、本発明により製造される加
圧ローラ１は、鉄、アルミニウム等の芯金２の外周にシ
リコーンゴムのスポンジ体３を形成されたスポンジロー
ラ４上に、シリコーン樹脂微粉末５が均一に分散された
最外層６を設けたものである。

【００１２】このような構成の加圧ローラ１の芯金２
は、鉄、アルミニウム、チタン、ニッケル等が用いら
れ、経済的に鉄、アルミニウムが好ましい。芯金２上に
形成されるスポンジ体３を構成する発泡性未加硫ゴム
は、芯金２上に成形するため、常温でガム状のミラブル
シリコーンゴムが好ましい。ミラブルシリコーンゴムと
して熱加硫型（ＨＴＶ）シリコーンゴムまたは付加反応
型（ＬＴＶ）シリコーンゴムが用いられる。ＨＴＶシリ
コーンゴムを発泡させる方法として原料を機械的に泡立
てたもの、気体または低沸点液体を樹脂中に混入したも
の、あるいは加熱により気体を放出するような発泡剤を
樹脂に含有させるか、発泡基を高分子に結合させたもの
等を用いることができる。このような発泡性のＨＴＶシ
リコーンゴムは芯金２上に押出しや、シート状のものを
巻きつけたり、あるいは塗布等の方法で形成され、未加
硫の状態でその上に最外層と成る組成物が塗装される。

【００１３】スポンジ体３上に形成される最外層は液状
シリコーンゴムまたはシリコーンオイル組成物から成
り、シリコーン樹脂微粉末を含有する。液状シリコーン
ゴムまたはシリコーンオイル組成物はシリコーン樹脂微
粉末を均一に分散させ得るものであり、常温で液状の縮
合反応常温硬化（ＲＴＶ）シリコーンゴムである。また
ＲＴＶシリコーンゴムを用いず、シリコーンオイルを用
いてもよい。シリコーンオイルは後工程で加硫の際、加
熱されると気化して最外層中に残留しないが、シリコー
ン樹脂微粉末を均一に分散させてシリコーン樹脂微粉末
の最外層を形成させる。

【００１４】また、ＲＴＶシリコーンゴム組成物等に分
散されるシリコーン樹脂微粉末は径が１０μｍ以下のも
のであり、好ましくは０．５〜６μｍの範囲でＲＴＶシ
リコーンゴムの加硫温度で軟化しても溶融しないもので
ある。そして混合比はＲＴＶシリコーンゴム１０〜４０
０重量部に対して、シリコーン微粉末は１００重量部含
有される。このようなＲＴＶシリコーンゴム組成物は適
宜溶媒で希釈され、スポンジローラ４の表面にスプレー
コート、ディップコート等の方法により膜厚０．５〜１
００μｍに塗装される。

【００１５】このような構成のローラを製造するには、
プライマーを塗布した芯金２に、スポンジ体３を構成す
る発泡性ＨＴＶシリコーンゴムを均一に押出す。押出さ
れた発泡性ＨＴＶシリコーンゴム上に、最外層６を構成
するシリコーン樹脂微粉末含有のＲＴＶシリコーンゴム
またはシリコーンオイル組成物を塗装する。その後、所
定の温度で加熱して最外層を乾燥させ、金型内で加硫硬
化させる。

【００１６】加硫硬化する金型７は、図２に示すように
発泡性未加硫ゴム１５に最外層６を塗装された芯金２が
挿入される円筒部８と、円筒部８を挟持する１対の挟持
部９とを備える。挟持部９には、円筒部８に挿入された
芯金２の両端部を円筒部８と同軸状に固定する凹部１０
が設けられる。さらに、挟持部９の凹部１０には、芯金
２と円筒部８間の圧力調整する圧力調整弁（図示せず）
を必要に応じて設けてもよい。挟持部９は外周に少なく
とも２以上の突起１３を有し、突起１３に掛止されるス
プリング１４で互いに固定されるようになっている。

【００１７】未加硫のローラが挿入された金型７は、所
定温度の恒温槽に放置されて硬化され、脱型してローラ
１を得る。ローラ１は金型内で発泡硬化させ、最外層を
積層して得たため、表面には泡のない平滑面が形成され
ている。最外層６は表面にピンホールがなく、図３に示
すように、シリコーン樹脂微粉末５が均一に分散され表
面にも均一に突出して存在するため、トナーとの離型性
が向上された最外層６が無研削で得られる。

【００１８】〔実施例〕発泡性熱加硫型ミラブルシリコ
ーンゴム組成物を長さ２３０mm、外径１２mmの鉄製芯金
上に押出し、液状シリコーンゴムＫＥ１３００Ｔ（信越
化学工業（株）製）５０重量部にシリコーン樹脂微粉末
トレフィルＲ−９０２平均粒径３μｍ（東レダウコーニ
ング社製）１００重量部配合し、トルエンに溶解し２０
ｗｔ％溶液を作成し、上記未加硫ゴム上に塗装後、乾燥
した。

【００１９】その後、２３．５mmの円筒パイプ内に挿入
し、同軸状に固定し、２００℃、３０分発泡加硫させた
後、脱型した。得られたローラは表面にピンホールが無
くアスカー硬度３６°、外径２２mmであった。得られた
ローラは再製紙を用いた通紙試験を行なったところ、１
５万枚耐久性を示した。

【００２０】

【発明の効果】上記の説明からも明らかなように、本発
明のローラの製造方法によれば、芯金に未加硫発泡性組
成物上に、最外層を形成するシリコーン樹脂微粉末含有
の液状シリコーンゴムまたはシリコーンオイル組成物を
塗装乾燥し、金型内にセットして、発泡硬化させたため
表面に発泡がのなくピンホールのないローラが作成でき
る。表面平滑なためスポンジローラを研削せずに得られ
る。また、最外層にシリコーン樹脂微粉末が均一に分散
されれ、表面からシリコーン樹脂微粉末が均一に突出し
てトナーとの離型性のよい層が得られる。そのため、硬
化時間も短く、効率よく製造でき、しかも耐久性を著し
く向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のローラの製造方法により製造されるロ
ーラの断面図

【図２】本発明のローラの製造方法を適用した一実施例
のローラの製造装置の構成図

【図３】本発明のローラの製造方法により製造されるロ
ーラの要部を示す断面図

【符号の説明】

１……加圧ローラ ２……芯金 ３……スポンジ体 ４……スポンジローラ ５……シリコーン樹脂微粉末 ６……最外層 ７……金型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｌ 31:32 4Ｆ (72)発明者 大矢 昌章 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 金倉 嘉昭 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】芯軸にスポンジ体を形成して成るスポンジ
   ローラの前記スポンジ体上に最外層を積層したローラを
   製造するに際し、前記芯軸上に形成された未加硫の前記
   スポンジ体上に前記最外層を構成するシリコーン樹脂微
   粉末含有の液状シリコーンゴムまたはシリコーンオイル
   組成物を塗布、乾燥後、金型に設置して加硫発泡し表面
   平滑なローラを形成することを特徴とするローラの製造
   方法。