JPH0760871A - トナー定着ロールおよびその製造方法 - Google Patents

トナー定着ロールおよびその製造方法

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JPH0760871A
JPH0760871A JP5235659A JP23565993A JPH0760871A JP H0760871 A JPH0760871 A JP H0760871A JP 5235659 A JP5235659 A JP 5235659A JP 23565993 A JP23565993 A JP 23565993A JP H0760871 A JPH0760871 A JP H0760871A
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JP
Japan
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tetrafluoroethylene
copolymer
fluororubber
fixing roll
toner fixing
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Pending
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JP5235659A
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English (en)
Inventor
Kazutoshi Sugitani
和俊 杉谷
Yasushi Saito
保志 斉藤
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】テトラフルオロエチレン−プロピレン共重合
体、テトラフルオロエチレン−プロピレン−フッ化ビニ
リデン共重合体などからなり、フッ素含量が45〜65
重量%のフッ素ゴムで被覆された静電複写印刷装置など
のトナー定着ロールおよびその製造方法。 【効果】トナー上のアミン化合物およびシリコーンオイ
ル離型剤に対しても耐久性がよく、また寿命を大幅に延
長するばかりでなく、画像の鮮明化にも大きく寄与す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トナー定着ロールおよ
びその製造方法に関し、特に表面を特定のフッ素ゴムで
被覆したトナー定着ロールおよびその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】静電複写印刷装置の定着ロールにおいて
は、定着後のオフセットの防止のためのトナーの離型と
いう機能を備えていなければならない。一般に、トナー
定着ロールは耐熱性の良いシリコーンゴムや、表面エネ
ルギーの低いフッ素ゴム等の離型材料で被覆されてい
る。一方で、トナー離型剤としてシリコーンオイルが一
般的に薄膜として用いられているが、上記のシリコーン
ゴムで被覆されたロールでは、シリコーンゴムが徐々に
シリコーンオイルにより膨潤してしまうという問題があ
る。また、従来のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプ
ロピレン系共重合体からなるフッ素ゴムで被覆されたロ
ールでは、シリコーンオイルに対しての膨潤はないが、
トナーの表面がアミノシランやアミノ変性シリコーンで
処理されたものである場合には、定着時にトナーがロー
ルによる加熱で溶融するため、フッ素ゴムがトナー上の
アミノ基と反応して劣化してしまうという問題がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐熱
性やトナー離型性を損なうことなく、トナー上のアミノ
化合物およびシリコーンオイル離型剤に対しても、耐久
性のよいトナー定着ロールおよびその製造方法を提供す
ることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前述の問題
点を解決するために鋭意検討を重ねた結果、特定のフッ
素ゴムを被覆したトナー定着ロールが有効であることを
見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至っ
た。
【0005】すなわち本発明は、被覆層を有するトナー
定着ロールにおいて、該被覆層の少なくとも表層部がテ
トラフルオロエチレン−プロピレン系共重合体からなる
フッ素ゴムで構成されてなることを特徴とするトナー定
着ロール、およびトナー定着ロールの表面に、未加硫の
テトラフルオロエチレン−プロピレン系共重合体を、該
共重合体が少なくとも表層部となるように被覆した後、
加硫させる工程を有することを特徴とする上記フッ素ゴ
ムの被覆層を有するトナー定着ロールの製造方法を提供
するものである。
【0006】本発明においてトナー定着ロールに被覆さ
れるフッ素ゴムは、テトラフルオロエチレン−プロピレ
ン系共重合体(以下、TFP共重合体という)からなる
ことにより、他のフッ素ゴムと比較して耐薬品性に極め
て優れ、それによりトナー上のアミノ基との反応により
劣化することが防止される。TFP共重合体からなるフ
ツ素ゴムは、シリコーンオイルに対しても膨潤しないこ
とや、また、耐熱性も他のフッ素ゴム同様優れている。
【0007】TFP共重合体からなるフツ素ゴムは、フ
ッ素含量が45重量%未満においては耐熱性や耐薬品性
が低下し、また、65重量%を超える場合にはゴムしと
ての特性が低下するため、フッ素含量の範囲は45〜6
5重量%程度が好適であり、この範囲外において使用す
ることもさしつかえない。好ましいフッ素含量の範囲は
50〜63重量%程度である。
【0008】本発明において好適なフッ素含量範囲のT
FP共重合体としては、テトラフルオロエチレン−プロ
ピレン共重合体、好ましくはテトラフルオロエチレン4
0〜60モル%とプロピレン60〜40モル%の共重合
体、またテトラフルオロエチレン−プロピレン−フッ化
ビニリデン共重合体、好ましくはテトラフルオロエチレ
ン20〜60モル%とプロピレン20〜50モル%とフ
ッ化ビニリデン0.1〜70モル%の共重合体が挙げら
れる。なお、上記テトラフルオロエチレン、プロピレン
およびフッ化ビニリデン以外の他の共重合成分を含んで
いてもよい。
【0009】本発明におけるTFP共重合体の製造に
は、塊状重合、懸濁重合、乳化重合、溶液重合等の各種
重合方式の採用が可能であり、フリーラジカルを開始剤
とする触媒重合法、電離性放射重合法、レドックス系重
合法等が適宜採用され得る。このTFP共重合体は、有
機過酸化物やポリヒドロキシ化合物を加硫剤とすること
で容易に加硫可能であり、加硫されたフッ素ゴムとする
ことができる。
【0010】上記の有機過酸化物としては、−O−O−
結合をもつ有機化合物であり、パーオキシケタール、ジ
アルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パ
ーオキシエステル、ハイドロパーオキサイドなどが採用
され得る。それらを具体的に例示すれば、ベンゾイルパ
ーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチ
ルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t
−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−
2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、
1,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)イソプロピルベ
ンゼン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,
3,5−トリメチルシクロヘキサンなどが挙げられる。
【0011】また、ポリヒドロキシ化合物としては、ポ
リヒドロキシ芳香族化合物またはポリヒドロキシ脂肪族
化合物、さらにはこれらの含フッ素体などが好ましく挙
げられる。ポリヒドロキシ芳香族化合物またはその含フ
ッ素体が望ましく、例えば、ビスフェノールA、ビスフ
ェノールAF、レゾルシン、1,3,5−トリヒドロキ
シベンゼン、1,7ージヒドロキシナフタレン、2,7
−ジヒドロキシナフタレン、1,6−ジヒドロキシナフ
タレン、4,4’−ジヒドロキシジフェニル、4,4’
−ジヒドロキシスチルベン、2,6−ジヒドロキシアン
トラセン、ハイドロキノン、カテコール、2,2’−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)ブタンなどが挙げられ
る。
【0012】TFP共重合体の有機過酸化物による加硫
を容易とするために、加硫部位としてヨウ素または臭素
含有のモノマーを共重合させたり、熱処理やアルカリ処
理等により不飽和結合を導入させることも可能である。
また、加硫反応を円滑に進行させるために不飽和多官能
性化合物、有機塩基、受酸剤等の加硫助剤や加硫促進剤
を混合することが好ましい。
【0013】上記加硫助剤としての不飽和多官能性化合
物としては、多アリル化合物、メタクリレート化合物、
ジビニル化合物、ポリブタジエンなどが挙げられる。な
かでもトリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌ
レート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等
が好ましい。
【0014】TFP共重合体が加硫部位を有していない
場合、有機過酸化物により優れた物性を示す加硫物を得
るために、加硫促進剤として2価の金属水酸化物および
2価の金属酸化物から選ばれる少なくとも1種および有
機オニウム化合物を配合してもよい。
【0015】2価の金属水酸化物または2価の金属酸化
物としては、マグネシウム、カルシウム、鉛、亜鉛等の
水酸化物および酸化物が挙げられる。有機オニウム化合
物としては、加硫時に含フッ素ゴムからの脱フッ化水素
反応を促進し、加硫を円滑に行わしめるものであり、特
に炭素数1〜20の脂肪族4級アンモニウム硫酸水素塩
が好ましい。
【0016】特定の被覆層を有するトナー定着ロールの
製造は、例えばアルミニウム製のようなロールの芯材料
に直接フッ素ゴムを被覆するか、または芯材料にシリコ
ーンゴム等を被覆した後に、その表面にフッ素ゴムを被
覆することにより行われる。その際に、各材料は必要に
応じては適当な接着剤をもちいて接着させることが好ま
しい。接着剤としてはシランカップリング剤を主成分と
するものや、エポキシ系のものが好ましく用いられる。
また、接着剤はフッ素ゴムに内添させることも可能であ
る。
【0017】フッ素ゴムの被覆方法としては、接着剤を
塗布したロールの芯材料をインサートしてプレス成形や
射出成形時に加硫接着を行ったり、ロールの芯材料にフ
ッ素ゴムシートを巻き付けて、オーブン等により加熱し
て加硫接着させることができる。また、フッ素ゴムを有
機溶剤等に分散させ塗料を調製し、ロールの芯材料にデ
ィップ、スプレー、はけ塗り等により塗布した後、オー
ブン等により加熱して加硫接着させる方法等が採用され
る。なかでも、フッ素ゴムを有機溶剤等に分散させて塗
料として用いる方法では、接着剤を内添することも容易
であり、また、簡易な設備で製造することが可能とな
る。
【0018】本発明においては、従来加硫ゴムの製造に
際し通常使用されるカーボンブラック、ファインシリ
カ、クレイ、タルクのごとき補強剤、その他の充填剤、
顔料、酸化防止剤、安定剤、加工助剤などを適宜添加し
て用いることができる。
【0019】
【実施例】本発明を実施例により具体的に説明する。な
お、使用したフッ素ゴム原料およびその他の添加材料を
以下に示す。
【0020】アフラス150E(旭硝子製):テトラフ
ルオロエチレン/プロピレン=55/45(モル比)、
フッ素含量57重量%。アフラス200(旭硝子製):
テトラフルオロエチレン/プロピレン/フッ化ビニリデ
ン=40/25/35(モル比)、フッ素含量60重量
%。バイトンGF(米国デュポン製):フッ化ビニリデ
ン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレ
ン共重合体、フッ素含量69重量%。キョーワマグ15
0:酸化マグネシウム(協和化学工業製)。カルビッ
ト:水酸化カルシウム(近江化学社製)。パーカドック
ス14:1,4−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロ
ピル)ベンゼン(日本油脂製)。TBAHS:硫酸水素
テトラブチルアンモニウム。KF96:シリコーンオイ
ル、粘度100センチストークス(信越化学製)。
【0021】[実施例1]アフラス150E/MTカー
ボン/キョーワマグ150/トリアリルイソシアヌレー
ト/パーカドックス14=100/30/5/5/1
(重量部)の割合で2ロールにより均一に混合した。こ
れを1000重量部の酢酸ブチルおよび5重量部のビニ
ルトリメトキシシランの混合液に分散させ塗料を製造し
た。次に、この塗料をアルミニウム製ロールをシリコー
ンゴムで被覆したロールにスプレーで塗布し、乾燥後、
180℃のオーブンで20分加熱して、表面を0.53
mmの厚さのフッ素ゴムで被覆されたロールを製造し
た。フッ素ゴムとシリコーンゴムとは接着していた。こ
のロール表面にKF96を塗布し、100℃のオーブン
で168時間加熱した後のフッ素ゴムの厚さを測定した
ところ、0.55mmだった。また、このロールを5重
量%のベンジルアミンを添加した水溶液中で168時間
加熱、リフラックスさせた後のフッ素ゴムの表面の状態
を調べたところ、変化はなかった。
【0022】[実施例2]アフラス200/MTカーボ
ン/キョーワマグ150/カルビット/ビスフェノール
AF/TBAHS=100/30/3/6/2/1(重
量部)の割合で2ロールにより均一に混合した。これを
1000重量部の酢酸ブチルに分散させ塗料を製造し
た。次に、アルミニウム製ロ−ルをシリコーンゴムで被
覆したロールに、5重量%のγ−アミノプロピルトリエ
トキシシランを添加したトルエンをスプレーで塗布し、
乾燥後、さらにここで得られた塗料をスプレーで塗布
し、乾燥後、180℃のオーブンで20分加熱して、表
面を0.50mmの厚さのフッ素ゴムで被覆されたロー
ルを製造した。フッ素ゴムとシリコーンゴムとは接着し
ていた。このロール表面にKF96を塗布し、100℃
のオーブンで168時間加熱した後のフッ素ゴムの厚さ
を測定したところ、0.52mmだった。また、このロ
ールを5%のベンジルアミンを添加した水溶液中で16
8時間加熱、リフラックスさせた後のフッ素ゴムの表面
の状態を調べたところ、変化はなかった。
【0023】[比較例1]実施例1でアフラス150E
のかわりにバイトンGFを用いること以外は実施例1と
まったく同様にして表面を0.61mmの厚さのフッ素
ゴムで被覆されたロールを製造した。フッ素ゴムとシリ
コーンゴムとは接着していた。このロール表面にKF9
6を塗布し、100℃のオーブンで168時間加熱した
後のフッ素ゴムの厚さを測定したところ、0.63mm
だった。また、このロールを5%のベンジルアミンを添
加した水溶液中で168時間加熱、リフラックスさせた
後のフッ素ゴムの表面の状態を調べたところ、無数の細
いクラックが生じた。
【0024】
【発明の効果】本発明は、トナー上のアミン化合物およ
びシリコーンオイル離型剤に対しても耐久性のよいトナ
ー定着ロールおよびその製造方法を提供するものであ
り、静電複写印刷装置のトナー定着ロールとしての寿命
を大幅に延長することが可能となるばかりでなく、さら
に画像の鮮明化にも大きく寄与するものである。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被覆層を有するトナー定着ロールにおい
    て、該被覆層の少なくとも表層部がテトラフルオロエチ
    レン−プロピレン系共重合体からなるフッ素ゴムで構成
    されてなることを特徴とするトナー定着ロール。
  2. 【請求項2】フッ素ゴムのフッ素含量が45〜65重量
    %である請求項1のトナー定着ロール。
  3. 【請求項3】テトラフルオロエチレン−プロピレン系共
    重合体がテトラフルオロエチレン−プロピレン共重合体
    である請求項1または2のトナー定着ロール。
  4. 【請求項4】テトラフルオロエチレン−プロピレン系共
    重合体がテトラフルオロエチレン−プロピレン−フッ化
    ビニリデン共重合体である請求項1〜3のいずれか1項
    のトナー定着ロール。
  5. 【請求項5】トナー定着ロールが静電複写印刷装置のト
    ナー定着ロールである請求項1〜4のいずれか1項のト
    ナー定着ロール。
  6. 【請求項6】トナー定着ロールの表面に、未加硫のテト
    ラフルオロエチレン−プロピレン系共重合体を、該共重
    合体が少なくとも表層部となるように被覆した後、加硫
    させる工程を有することを特徴とする被覆層の少なくと
    も表層部がテトラフルオロエチレン−プロピレン系共重
    合体からなるフッ素ゴムで構成されてなる被覆層を有す
    るトナー定着ロールの製造方法。
  7. 【請求項7】テトラフルオロエチレン−プロピレン系共
    重合体を溶剤に分散させた塗料を用いて被覆する請求項
    6の製造方法。
JP5235659A 1993-08-27 1993-08-27 トナー定着ロールおよびその製造方法 Pending JPH0760871A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008527081A (ja) * 2004-12-30 2008-07-24 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー フルオロポリマーナノ粒子コーティング組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008527081A (ja) * 2004-12-30 2008-07-24 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー フルオロポリマーナノ粒子コーティング組成物

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