JPH0776049A

JPH0776049A - スポンジローラの製造方法及びその方法により製造される電子機器用スポンジローラ

Info

Publication number: JPH0776049A
Application number: JP17991193A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Masuda; 吉則増田
Original assignee: ROJIYAASU INOATSUKU KK
Current assignee: ROJIYAASU INOATSUKU KK
Priority date: 1993-06-25
Filing date: 1993-06-25
Publication date: 1995-03-20

Abstract

(57)【要約】【目的】表面がシリコーンゴムスポンジにより形成さ
れた、電子機器用のローラとして好適なスポンジローラ
を、簡便な装置、方法により室温で製造する。【構成】直径１０〜３０ｍｍのポリウレタンフォーム
製のローラ基材を２００〜２５０ｒｐｍで回転させなが
ら、該ローラ基材表面から所定の間隙を設けて配置さ
れ、ローラ基材表面に添って３００〜３６０ｍｍ／ｍｉ
ｎの速度で移動するアプリケータに、室温硬化型シリコ
ーンゴムフォーム用液状原料を供給して塗膜を形成し、
上記液状原料の供給終了後も上記塗膜が発泡、硬化する
まで回転を継続し、ローラ基材周面方向に均一な厚さ、
発泡度及び硬度のシリコーンゴムフォーム層を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スポンジローラの製造
方法及びその方法により製造される電子機器用スポンジ
ローラに関し、更に詳しくは、円柱又は円筒形状からな
るローラ基材の表面に、室温において均一且つ正確な厚
さのシリコーンフォーム層を形成する方法及びその方法
により製造される電子機器用スポンジローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】シリコーンゴムフォーム層をその一部に
有するスポンジローラの従来の製造方法としては、(1)
発泡剤を混入した熱加硫型シリコーンゴム原料を押出成
形して硬化、発泡させたチューブを、金属又は樹脂等か
らなる芯材又はパイプに接着又は圧入する方法、(2) 発
泡剤を混入した熱加硫型シリコーンゴム原料を金型内で
硬化、発泡させ、得られたシリコーンゴム発泡体を切断
して適宜の大きさの直方体とし、この直方体の中心部の
長手方向に貫通孔を設け、この孔に芯材を嵌装した後、
直方体の表面を円筒状に研磨してローラとする方法、
(3) 発泡剤を混入した熱加硫型シリコーンゴム原料から
作ったシートを芯材表面に巻き付け、押圧整形し、それ
を金型内で加熱して硬化、発泡させる方法、等がある。

【０００３】しかし、上記(1) の押出成形による製造方
法では、厚さ２ｍｍ程度以下の薄肉の発泡チューブを成
形することが非常に困難であり、得られる発泡チューブ
の内径、外径及び真円度等の精度も低い。また、上記
(2) の製造方法では、貫通孔を設けることが難しく、直
方体状のものを円筒状に研磨するため発泡体原料の無駄
が多い。更に、芯材とシリコーンゴム発泡体との空転を
防ぐため、芯材表面に接着剤を塗布するなどして両材料
を確実に一体化する必要がある。上記(3) の製造方法で
は、被覆厚及び金型の温度分布のバラツキ等によりフォ
ーム層の密度、硬度等が一定にならない。等それぞれ問
題があり、その改善が望まれている。

【０００４】また、電子複写機、電子写真機、各種プリ
ンター等の電子機器には、定着ローラ、クリーニングロ
ーラ及び紙送りローラ等異なった目的を持った各種ロー
ラが使用されており、従来、それらのローラとしては、
(a) 硬質のチューブ材に未加硫シリコーンスポンジゴム
材料を充填し硬化させたローラ、(b) 金属製芯体の外周
に耐熱性弾性材料層を設け、その外周に非粘着性離型層
を設けたローラ、(c) クロロスルホン化ポリエチレンゴ
ムからなるスポンジゴム層上に常温硬化型シリコーンゴ
ム層を設けたローラ、等がある。しかし、これらのロー
ラは何れもその表面層が硬質の非発泡層で形成されてお
り、シリコーンオイル等を吸着する能力等に問題があ
り、定着ローラとしては使用できるが、クリーニングロ
ーラとしては必ずしも満足できるものではない。

【０００５】更に、付加反応型シリコーンゴムに、熱硬
化性合成樹脂製球状隔膜内に揮発性物質を含有させた膨
潤性微小球とシリコーン油とを配合し、配合物を金型内
に導入し高温に加熱して多孔質シリコーンゴムローラを
製造する方法も知られている（特開昭６１−２４３８３
６号公報）。この方法では多孔質化されたシリコーンゴ
ム層を最外層とするローラが得られるが、金型内での加
熱発泡による方法であるため、前記(1) 〜(3) に説明し
た方法と同様の問題を避けることはできず、実用的では
ない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するものであり、金型等加熱、加圧する装置を必
要とせず、簡易な装置及び方法により室温でシリコーン
フォーム層を形成し、フォーム層厚み、密度、硬度及び
発泡度等にバラツキのないスポンジローラを製造する方
法及びその方法により製造された電子機器用として好適
なスポンジローラを提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本第１発明は、円柱又は
円筒形状からなるローラ基材を回転させながら、その外
周面に該外周面と所定の間隙を設けてアプリケータを配
置し、室温硬化型シリコーンゴムフォーム用液状原料を
上記アプリケータに供給し、ローラ軸方向に一定速度で
移動する該アプリケータにより上記ローラ基材の外周面
上に一定厚の塗膜を形成し、その後、該塗膜が発泡反応
及び硬化反応をし円周方向に膨張し硬化するまで上記ロ
ーラ基材の回転を続けることを特徴とする。

【０００８】本第２発明は、上記ローラ基材が、金属製
の円柱又は円筒体からなる芯体と、該芯体の表面上に形
成され、セル数が５０〜４００個／２５ｍｍのポリウレ
タンフォーム層とからなるものであることを特徴とす
る。また、本第３発明は、上記第１又は２の発明におい
て、ローラ基材の回転数、液状原料の室温における粘
度、アプリケータの移動速度及び塗膜厚さをより好まし
い範囲としたものである。更に、本第４発明の電子機器
用ローラは、最外層が室温硬化型のシリコーンゴムフォ
ームにより形成されていることを特徴とするものであ
り、第５発明のクリーニングローラとして好適である。
また、比較的薄いシリコーンコムフォーム層がローラ基
材の周面上に直接形成された場合は、第６発明の紙送り
ローラとして特に好適である。

【０００９】上記「円柱又は円筒形状からなるローラ基
材」（以下、「ローラ基材」という）の素材としては、
アルミニウム、ステンレススティールなどの金属、ポリ
ウレタンフォーム及びポリエチレンフォーム、ポリプロ
ピレンフォーム等の発泡ポリオレフィンなどの樹脂発泡
体、ポリアミド及びポリエチレン、ポリプロピレン等の
ポリオレフィンなどの樹脂等が挙げられるが、耐熱性を
要求される用途では金属が好ましい。また、金属製のロ
ーラ基材芯体の周面上に金属以外の素材からなる層を重
層した複層のローラ基材としてもよい。複層のローラ基
材としては、金属製の基材芯体上に耐熱性がそれほど必
要でない場合はポリウレタンフォーム層を、耐熱性が要
求される場合はポリアミド樹脂層等を設けたものが好適
である。ローラ基材は円柱形状でも円筒形状でもよい
が、スポンジローラの重量を考慮すると、強度上問題が
ない範囲で薄肉の円筒形状のものが好ましい。

【００１０】ローラ基材として少なくともその表面層が
ポリウレタンフォームからなるものを使用する場合、独
立気泡タイプは圧縮永久歪みが比較的大きく、また、
「室温硬化型シリコーンゴムフォーム用液状原料」（以
下、「室温硬化型液状原料」という）が気泡中に浸透で
きずアンカー効果による接着性の向上が必ずしも十分で
はないが、連続気泡タイプでは適度な緻密さを有するの
で非常に好ましい。適度な緻密さとは具体的には本第２
発明に記載したポリウレタンフォーム層を指す。特に緻
密さはセル数によって表すことができ、セル数が５０〜
４００個／２５ｍｍの範囲が好ましい。セル数が５０個
／２５ｍｍ未満では室温硬化型液状原料がポリウレタン
フォーム層中に浸み込んでしまってシリコーンゴムフォ
ーム層が形成されず、４００個を越えるものの製造は通
常困難である。

【００１１】ローラ基材の表面に「塗布」される「室温
硬化型液状原料」としては１液型と２液型とがある。１
液型はシラノールとハイドロジェンシランとの間の脱水
素縮合反応を利用して発泡、硬化させるものであり、大
気中に晒したり、触媒を混ぜたり、若干加熱したりする
ことにより発泡、硬化する。触媒としては通常白金化合
物やアミン類等が用いられ、助触媒兼発泡助剤として水
を用いてもよい。また、２液型は本体と硬化剤とを使用
直前に混合して用いる。２液型の場合も触媒としては１
液型と同様のものが使用される。

【００１２】尚、特に必要であれば室温硬化型液状原料
に接着付与剤を添加してローラ基材との接着力を強化し
てもよいし、また、ローラ基材表面にシランカップリン
グ剤等のシリコーン系プライマーを塗布してもよい。上
記「電子機器用ローラ」は、電子複写機、電子写真機、
各種プリンター等に使用されるもので、本発明のスポン
ジローラは特にクリーニングローラ、紙送りローラ等に
好適であり、シリコーン等の吸着能力他の特性に優れ
る。

【００１３】

【作用】円柱又は円筒形状のローラ基材表面に一定厚で
塗布された液状塗膜は、該液状塗膜を構成する室温硬化
型液状原料が比較的高粘度であるため、回転中のローラ
基材表面から飛散することなく、且つ回転により塗布さ
れた室温硬化型液状原料がローラ基材表面の周方向に均
一に保持され、そのまま所定時間経過することにより、
発泡、硬化し、均一な厚さ、硬度、発泡度を有するシリ
コーンゴムフォーム層が得られ、電子機器のクリーニン
グローラ及び紙送りローラ等として好適である。

【００１４】電子複写機はその技術上の進歩により、両
面複写或いはカラー複写等その複写機能が向上している
が、それに伴い複写用紙が定着加圧ローラと接触する回
数も多くなり、用紙表面に付着するシリコーンオイルの
量が１０倍程にもなっている。それが複写機内の紙送り
ローラに転着して紙送り不良となるなどのトラブルを生
じており、複写機のクリーニングローラのシリコーンオ
イル等の吸着性能等についてより高い性能が要求されて
いる。本発明のスポンジローラはこの要求に応えるもの
であり、シリコーンオイルが紙送りローラ表面を汚染す
ることによる紙のミスフィードが防止される。また、複
写機内部にはシリコーンオイルの他にカーボン粉、紙粉
その他の埃等が多く、特に両面複写やカラー複写ではそ
れらが多くなるが、本発明のスポンジローラをクリーニ
ングローラとして使用すれば、それら埃等もローラ内に
吸着され複写用紙や他のローラ等の汚損が低減される。

【００１５】

【実施例】以下に上記の本第１発明の一実施例を図１に
よって詳しく説明する。ローラ基材１は、その両端部を
旋盤等の回転軸（図示せず）に固定されて長手方向を軸
として回転する。この回転しているローラ基材１の一端
部近傍において、ローラ基材１の外周面にその外周面か
ら所定の間隙を設けて「アプリケータ」２が配置され、
室温硬化型液状原料３の供給ノズル４とともに、ローラ
基材の他端に向かって一定速度で移動可能とされてい
る。供給ノズル４から供給された室温硬化型液状原料３
は、ローラ基材１の表面とアプリケータ２との間隙によ
り規定される一定且つ正確な厚みでもってローラ基材１
の表面に塗布され、アプリケータ２と室温硬化型液状原
料３の供給ノズル４の移動により、ローラ基材１の表面
を覆う塗膜５となる。

【００１６】本発明の方法で使用される室温硬化型液状
原料３の室温における粘度は通常５０〜２０００ポアズ
の範囲である。ローラ基材１の回転数は１５０〜３００
回／分が好ましく、回転数が１５０回／分未満であると
塗膜５の表面が荒れることがあり、３００回／分を越え
ると、室温硬化型液状原料３の粘度が下限に近い場合に
塗膜５の一部が飛散する恐れがある。また、アプリケー
タ２の移動速度は２００〜５００ｍｍ／分が好ましく、
移動速度が２００ｍｍ／分未満であると塗膜形成に長時
間を要し、５００ｍｍ／分を越えると、ローラ基材１の
全周表面に室温硬化型液状原料が均一に十分に供給され
ず、均一厚みの塗膜５が得られないことがある。尚、塗
膜５の表面の状況は、アプリケータ２の後端部６の形状
及びローラ基材１の表面との位置関係によって影響を受
けるため、後端部６におけるローラ基材１表面との対向
部を一定としておく必要がある。

【００１７】ローラ基材１の回転数及びアプリケータ２
の移動速度は、使用される室温硬化型液状原料３の塗布
時の粘度、発泡速度、硬化速度及びローラ基材１表面と
アプリケータ２との間隙等を考慮し、上記のようにロー
ラ基材１の回転による遠心力のため、室温硬化型液状原
料３が飛散しないよう、また、形成される塗膜５の表面
が滑らかで厚さが均一となるよう決定される。尚、本実
施例では室温２５℃でスポンジローラを製造したが、本
発明の「室温」は通常この種ローラが製造される環境温
度をいうものであり、そのような環境温度において上記
諸条件を決定すればよい。室温硬化型液状原料３の塗布
完了後もローラ基材１の回転は継続され、これにより塗
膜５は下方に垂れることなく、ローラ基材１の周面上に
均一な厚さに保持されると同時に、ローラ基材１の周方
向に均一に発泡、硬化していく。ローラのスポンジ部の
発泡度、硬度等は室温硬化型液状原料３によって決ま
る。また、得られたスポンジローラはそのまま使用する
ことができるが、必要に応じて表面を研磨してもよい。

【００１８】上記実施例において、室温硬化型液状原料
の粘度、ローラ基材の材質、直径、回転数及びアプリケ
ータの移動速度を変えて製造したスポンジローラの塗膜
厚、及びフォーム厚を表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１において複層基材とは、直径１０ｍｍ
のＳＵＳ３０３製丸棒の周面上に、密度０．５ｇ／ｃｍ
³、ＪＩＳＡ硬度１５度、セル数２００個／２５ｍｍ
幅及び厚さ１０ｍｍのマイクロセルポリウレタンフォー
ム層を設けたローラ基材のことである。尚、上記密度は
０．３〜０．７ｇ／ｃｍ³が、ＪＩＳＡ硬度は５〜３
０度の範囲が、シリコーンフォーム層とポリウレタンフ
ォーム層との接着性、ニップ幅（接触面）等からみて好
ましい。

【００２１】表１の結果から、本発明のスポンジローラ
の製造方法によれば、各種材料からなるローラ基材表面
に、約１ｍｍ〜７ｍｍの厚さのシリコーンフォーム層を
有する各種大きさ（ローラ直径）のスポンジローラが得
られることが分かる。本発明の方法により得られるスポ
ンジローラは、その最外層がシリコーンゴムフォーム層
で形成されているため、(1) 適度の弾力性があって、低
硬度且つ低荷重で大きなニップ幅が得られ、更に圧縮永
久歪みが小さいため、ローラ基材に過大な力が加わら
ず、基材の径を細くすることができ、ローラを軽量且つ
小型なものとすることができる。(2) (1) の特性に加
え、シリコーンオイルを吸着する能力が高く、また、シ
リコーンオイルに対する耐性も高く膨潤変形もしないた
め、電子機器のクリーニングローラとして好適である。
更に、(3) 金属等からなるローラ基材表面に直接極めて
薄いシリコーンゴムフォーム層を形成することができる
ため、そのまま電子機器の紙送りローラとして使用する
こともできる。

【００２２】尚、本発明においては、前記具体的実施例
に示したものに限られず、目的、用途に応じて本発明の
範囲内で種々変更した実施例とすることができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明のスポンジローラの製造方法は、
ローラ基材の表面に均一且つ正確な厚さの皮膜を形成で
き、且つローラ基材の回転を継続することにより、ロー
ラ基材の周方向に均一に硬化、発泡することになるため
均一な構造のスポンジローラが得られる。塗膜厚はロー
ラ基材とアプリケータとの間隔を変えることにより、簡
単に調整することができ、塗膜厚と発泡倍率によって発
泡硬化後のスポンジローラの外径を決めることができ
る。また、得られたスポンジローラは耐久性、耐熱性等
に優れ、電子複写機等の電子機器用のクリーニングロー
ラ等として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法を説明する斜視図である。

【符号の説明】

１；ローラ基材、２；アプリケータ、３；室温硬化型液
状原料、４；原料供給ノズル、５；塗膜、６；アプリケ
ータの後端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 105:04 105:22 Ｂ２９Ｌ 31:32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円柱又は円筒形状からなるローラ基材を
回転させながら、その外周面に該外周面と所定の間隙を
設けてアプリケータを配置し、室温硬化型シリコーンゴ
ムフォーム用液状原料を上記アプリケータに供給し、ロ
ーラ軸方向に一定速度で移動する該アプリケータにより
上記ローラ基材の外周面上に一定厚の塗膜を形成し、その後、該塗膜が発泡反応及び硬化反応をし円周方向に
膨張し硬化するまで上記ローラ基材の回転を続けること
を特徴とするスポンジローラの製造方法。
【請求項２】上記ローラ基材は、金属製の円柱又は円
筒体からなる芯体と、該芯体の表面上に形成され、セル
数が５０〜４００個／２５ｍｍのポリウレタンフォーム
層とからなる請求項１記載のスポンジローラの製造方
法。
【請求項３】上記ローラ基材の回転数は１５０〜３０
０回／分であり、上記室温硬化型シリコーンゴムフォー
ム用液状原料の室温における粘度は５０〜２０００ポア
ズであり、上記アプリケータのローラ軸方向の速度は２
００〜５００ｍｍ／分であり、上記塗膜の厚さは０．１
〜３ｍｍである請求項１又は２記載のスポンジローラの
製造方法。
【請求項４】請求項１、２又は３の方法により製造さ
れる少なくとも最外層がシリコーンゴムフォーム層によ
り形成された電子機器用スポンジローラ。
【請求項５】シリコーンオイルを吸着除去するクリー
ニングローラである請求項４記載の電子機器用スポンジ
ローラ。
【請求項６】上記ローラ基材の周面上に直接厚さ０．
２〜７ｍｍのシリコーンゴムフォーム層が形成された紙
送りローラである請求項４記載の電子機器用スポンジロ
ーラ。