JPH10311328A

JPH10311328A - ローラ

Info

Publication number: JPH10311328A
Application number: JP12249097A
Authority: JP
Inventors: Shuji Kon; 修二今; Shigetoshi Kusaka; 成利日下; Daisuke Sakai; 大介酒井
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1997-05-13
Filing date: 1997-05-13
Publication date: 1998-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】フッ素樹脂チューブの内面をプライマー処理
しなくとも、フッ素樹脂チューブとシリコンゴムとが強
固に接着され、製造時のプライマー処理を省くことがで
きるローラを提供する。【解決手段】ローラ芯軸１上に、シリコーンゴム層２
が設けられ、その上に、フッ素樹脂チューブ３が被覆さ
れているローラにおいて、シリコーンゴム層２を硬化後
の硬さ（JIS A ）が30以下の付加反応型液状シリコーン
ゴムで構成するとともに、フッ素樹脂チューブ３として
内面をエッチング処理したフッ素樹脂チューブを用い
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子複写機の帯電
ローラ、現像ローラ、転写ローラ、定着部における定着
ローラや加圧ローラ等として用いられるロ−ラに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子複写機、レーザビームプリン
タ、ファクシミリ等の帯電ローラ、現像ローラ、転写ロ
ーラとして、また、これらの機器の定着部における定着
ローラや加圧ローラ等として、芯軸上にシリコーンゴム
を被覆し、さらにその上にＰＦＡ（テトラフルオロエチ
レン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）
やＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプ
ロピレン共重合体）等のフッ素樹脂チューブを被覆した
ものが知られている。

【０００３】そして、従来、この種のローラは、フッ素
樹脂チューブとシリコンゴム層とを接着させるため、フ
ッ素樹脂チューブの内面にエッチング処理を施し、この
エッチング面にゴムとの接着性に優れたプライマーを塗
布した後、ゴム層上に被覆し、加熱加硫して一体化させ
る方法により製造されている。すなわち、エッチング処
理を行うことによってチューブ表面に官能基が導入さ
れ、この官能基がプライマーと反応し、さらにプライマ
ーがゴムと反応することによって、チューブとゴムとの
接着力を得ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法においては、プライマーの塗布の良否が、フッ
素樹脂チューブとシリコンゴムとの接着力のみならず、
ローラの特性に大きく影響するという問題があった。

【０００５】すなわち、例えば、プライマーの塗布量が
多すぎるとローラ表面の平滑性が損なわれ、逆に少なす
ぎると接着力が低下しローラの耐久性が不良となる。ま
た、プライマーの塗布には通常スプレーガン等が使用さ
れるが、その際、ノズルの先端に目ヤニが形成されやす
く、これが表面に付着してローラの外観不良や接着不良
を招くおそれがある。

【０００６】したがって、プライマーは、適量をチュー
ブの内面全体に均一に塗布しなければならず、また、ス
プレーガン等を用いた場合には、ノズル先端に形成され
た目ヤニを頻繁に取り除かなければならなかった。

【０００７】本発明はこのような点に対処してなされた
もので、製造に際し困難かつ煩雑な塗布作業を必要とす
るプライマー処理を行わなくともフッ素樹脂チューブと
シリコンゴムとを強固に接着させることができ、製造効
率の向上、品質の安定化を図ることができるローラを提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、芯軸上にシリ
コーンゴム層を有し、かつ、表層にフッ素樹脂チューブ
からなるフッ素樹脂層を備えてなるローラにおいて、前
記シリコーンゴム層は、硬化後の硬さ（JIS A ）が30以
下の付加反応型液状シリコーンゴムからなり、かつ、前
記フッ素樹脂チューブは、その内面がエッチング処理さ
れていることを特徴としている。

【０００９】上記構成のローラにおいては、芯軸上のシ
リコーンゴム層の形成に、硬化後の硬さ（JIS A ）が30
以下の付加反応型液状シリコーンゴムという特定のシリ
コーンゴムを使用したことにより、エッチング処理した
フッ素樹脂チューブのシリコーンゴム層に対する接着力
が向上する。したがって、フッ素樹脂チューブの内面に
プライマーを塗布する必要がなくなり、製造効率の向
上、品質の安定化を図ることが可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。

【００１１】図１は本発明のローラの一実施形態を示す
断面図で、電子複写機の熱定着部における定着ローラや
加圧ローラ等として用いられるものである。

【００１２】図１に示すように、このローラは、表面に
プライマもしくは接着剤を塗布したアルミニウムなどの
金属からなるローラ芯軸１上に、シリコーンゴム層２を
設け、その上にフッ素樹脂チューブ３を直接被着した構
造を有する。そして、シリコーンゴム層２は、硬化後の
硬さ（JIS A ）が30以下の付加反応型液状シリコーンゴ
ムから構成されており、また、フッ素樹脂チューブ３
は、その内面がエッチング処理されている。

【００１３】シリコーンゴム層２を構成する付加反応型
液状シリコーンゴムは、硬化後の硬さ（JIS A ）が30以
下のものであれば、特にその組成が限定されるものでは
ない。しかしながら、本発明においては、特に（ａ）ケ
イ素原子に結合したビニル基を 1分子中に少なくとも 2
個有するポリジメチルシロキサンやポリメチルフェニル
シロキサンのようなポリジオルガノシロキサンをベース
ポリマーとし、（ｂ）ケイ素原子に結合した水素原子を
1分子中に少なくとも 2個有するポリジメチルシロキサ
ンやポリメチルフェニルシロキサンのようなポリジオル
ガノシロキサンを架橋剤として含有するものであって、
（ｂ）成分中のケイ素原子に結合した水素原子と（ａ）
成分中のケイ素原子に結合したビニル基の比（Ｈ／Ｖｉ
比）が2.0 以下である付加反応型液状シリコーンゴムの
使用が、フッ素樹脂チューブ３に対する接着耐久性等の
点から望ましい。

【００１４】なお、硬化後の硬さ（JIS A ）が30を越え
るものを使用した場合には、フッ素樹脂チューブ３に対
する接着耐久性が不十分となり、本発明による効果が得
られない。

【００１５】フッ素樹脂チューブ３の材料としては、Ｐ
ＦＡ、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオ
ロプロピレン共重合体）、ＥＴＦＥ（エチレン・テトラ
フルオロエチレン共重合体）などをベース樹脂としたも
のがあげられ、特に、熱定着部の定着ローラや加圧ロー
ラ等の用途に使用されるものの場合には、ＰＦＡをベー
スとしたものが好適である。

【００１６】また、このようなフッ素樹脂チューブ３の
内面に施すエッチング処理の方法としては、金属ナトリ
ウムとナフタレンをテトラヒドロフランなどの溶剤に溶
解させたＮａ／ナフタレン錯塩溶液や、金属ナトリウム
を液体アンモニア中に溶解させたＮａ／液体アンモニア
等のエッチング液を含浸させる化学的方法、あるいはエ
キシマレーザ等のレーザを用いる非化学的方法を用いる
ことができるが、本発明においては、なかでもエキシマ
レーザによる方法が望ましい。以下、その理由を説明す
る。

【００１７】表１および図１は、上記 3通りの方法によ
るフッ素樹脂チューブのエッチング面のＸＰＳ分析結果
を示したものである（未処理面のＸＰＳ分析結果を含
む）。これらの結果からもわかるように、Ｎａ／ナフタ
レン錯塩溶液を含浸させる方法、およびＮａ／液体アン
モニアを含浸させる方法では、Ｆ元素が非常に少なくＯ
元素が多いことから、その接着作用は主として化学結合
によると考えられる。これに対し、エキシマレーザ法で
はＦ元素も多く、多様な接着作用が発現すると考えられ
る。したがって、エキシマレーザ法を用いた場合により
高い接着効果が期待される。

【００１８】

【表１】なお、エキシマレーザとしては、Ａｒ₂、Ｋｒ₂、Ｘｅ
₂などの希ガスや、ＡｒＦ、ＡｒＣｌ、ＫｒＦ、ＫｒＣ
ｌ、ＸｅＦ、ＸｅＣｌなどの希ガスとハロゲン化物との
エキシマを利用したもの、ＡｒＯ、ＫｒＯ、ＸｅＯなど
の希ガスと酸素とのエキシマ利用したもの、ＨｇＣｌ、
ＨｇＢｒ、ＨｇＩなどの水銀とハロゲン化物とのエキシ
マを利用したものなどが使用される。

【００１９】上記ローラは、円筒状のローラ成型用金型
の内壁に内面をエッチング処理したフッ素樹脂チューブ
３を予め添装しておき、この中にプライマーを塗布した
ローラ芯軸１を挿入し、同心状に保持するとともに、フ
ッ素樹脂チューブ３とローラ芯軸１との間に付加反応型
液状シリコーンゴムを注入し、加熱加硫させて一体化さ
せ、さらに、金型開放後、二次加硫を行うことにより製
造することができる。このように製造されたローラは、
フッ素樹脂チューブ３の内面にプライマーを塗布してい
ないにもかかわらず、シリコーンゴム層２とフッ素樹脂
チューブ３が強固に接着しており、優れた耐久性を有す
る。

【００２０】したがって、電子複写機、レーザビームプ
リンタ、ファクシミリ等の定着部における定着ローラや
加圧ローラ、サーマルヘッドに用いるプラテンローラと
して、また、一般の液体塗布用ローラ等としても有用で
ある。

【００２１】なお、フッ素樹脂チューブ３の材料とし
て、導電性カーボンフロックなどの導電性付与剤の配合
により体積固有抵抗が10¹⁶Ω・cm程度以下とされた導電
性フッ素樹脂チューブを用い、また、シリコーンゴム層
２を形成する材料として、導電性カーボンブラックなど
の導電性付与剤の配合により体積固有抵抗が10¹⁰Ω・cm
程度以下とされた導電性付加反応型液状シリコーンゴム
を用いても、シリコーンゴム層２とフッ素樹脂チューブ
３が強固に接着したローラが得られ、電子複写機、レー
ザビームプリンタ、ファクシミリ等の帯電ローラ、現像
ローラ、転写ローラに用いる導電性ローラとして有用で
ある。

【００２２】このような導電性ローラは、耐久性に優れ
るだけでなく、シリコーンゴム層２とフッ素樹脂チュー
ブ３の間に絶縁性を有するプライマーが介在していない
ため、プライマーの塗布が不均一であるために生ずる電
気抵抗のばらつきや、長期間の使用中にプライマーが変
質することによって生ずる電気抵抗の経時的変化が防止
されるため、長期間安定した導電性を維持することがで
き、長期にわたって画像不良等の発生を防止することが
できる。また、このような導電性ローラは、定着部にお
ける定着ローラや加圧ローラとしても用いることがで
き、回転により発生する静電気の帯電によるオフセット
等を防止することができる。

【００２３】

【実施例】次に本発明の実施例および比較例を記載す
る。

【００２４】実施例１〜６、比較例１、２エキシマレーザで内面をエッチング処理したＰＦＡチュ
ーブ（外径25mm、肉厚50μｍ）をローラ成型用金型の内
壁に添装するとともに、その中心にアルミ芯軸（直径14
mm、胴長 225mm）を同軸的に保持し、これらのチューブ
とアルミ芯軸との間に付加反応型液状シリコーンゴムを
注入し、150 ℃×30分間加熱し硬化させた後、金型を開
放し、さらに200 ℃×4 時間の２次加硫を行ってローラ
を得た。得られた各ローラの接着耐久性を評価するた
め、ローラを 230℃で加熱した後、ＰＦＡチューブの一
部を引張って剥離させ、その剥離の状態を調べた。結果
を、用いた付加反応型液状シリコーンゴムの硬化後の硬
さ（JIS A ）およびＨ／Ｖｉ比とともに表２に示す。

【００２５】

【表２】表２からも明らかなように、本発明に係るローラは、い
ずれも良好な接着耐久性を有し、十分に実用に供するこ
とができるものであることが確認された。

【００２６】

【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明のロ−ラは、フッ素樹脂チューブの内面がプライマ
ー処理されなくても、シリコーンゴム層とフッ素樹脂チ
ューブが強固に接着されるため、製造上あるいは品質的
に様々な不都合を招くおそれのあるプライマー処理を省
くことができ、製造効率の向上、品質の安定化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロ−ラの一実施形態を示す断面図。

【図２】各種エッチング法によるフッ素樹脂チューブの
エッチング面のＸＰＳ分析結果を示すグラフ。

【符号の説明】

１………ローラ芯軸２………シリコーンゴム層３………フッ素樹脂チューブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】芯軸上にシリコーンゴム層を有し、か
つ、表層にフッ素樹脂チューブからなるフッ素樹脂層を
備えてなるローラにおいて、前記シリコーンゴム層は、硬化後の硬さ（JIS A ）が30
以下の付加反応型液状シリコーンゴムからなり、かつ、
前記フッ素樹脂チューブは、その内面がエッチング処理
されていることを特徴とするロ−ラ。
【請求項２】請求項１記載のロ−ラにおいて、付加反応型液状シリコーンゴムは、架橋剤中のケイ素原
子に結合した水素原子と、ベースポリマー中のケイ素原
子に結合したビニル基との比が 2.0以下の付加反応型液
状シリコーンゴムであることを特徴とするローラ。
【請求項３】請求項１または２記載のロ−ラにおい
て、フッ素樹脂チューブ内面のエッチング処理が、エキシマ
レーザによるエッチング処理であることを特徴とするロ
ーラ。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか 1項記載のロ
−ラにおいて、フッ素樹脂チューブが、シリコーンゴム層上に接着剤層
を介することなく直接被着されていることを特徴とする
ローラ。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか 1項記載のロ
−ラにおいて、フッ素樹脂チューブが、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレ
ン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）チ
ューブであることを特徴とするローラ。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれか 1項記載のロ
−ラにおいて、シリコーンゴムが、10¹⁰Ω・cm以下の体積固有抵抗を有
する導電性シリコーンゴムであることを特徴とするロー
ラ。
【請求項７】請求項１乃至６のいずれか 1項記載のロ
−ラにおいて、フッ素樹脂チューブが、10¹⁰Ω・cm以下の体積固有抵抗
を有する導電性フッ素樹脂チューブであることを特徴と
するローラ。