JPS59217010A - 非粘着性弾性体ロ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

不発明は非粘着性弾性体ロール、さらに詳しくは加熱な
いし加圧融着を行なうに際し融着物質を付着させない目
的に対して広く適用可能な非粘着性弾性体ロールに関す
る。 例えば、乾式静電印刷において、被印刷物上に形成され
たトナー画像は、最終的に定着ロールおよびバックアッ
プロールによって被印刷物に融着一定着され、印刷物が
得られる。従来、この種の定着ロールおよびバックアッ
プロールとして、金属ロール本体の外周表面にシリコー
ンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱性ゴム層を設けた弾性体
ロールが使用されているが、融着トナーがロールに付着
しやすく、印刷物の画像が不鮮明になるため、融着トナ
ーに対して離形性の良い定着ロールが要求されている。 かかる要求を満たすために、金属ロール本体の外周表面
にポリテトラフルオロエチレン

【以下、１”’Ｐ　Ｔ　
Ｆ　Ｅｌと略す。）層またはパーフルオロアルコキシ樹
脂（以下、［ＰＦＡＪと略す。）層を設けた定着ロール
、金属ロール本体の外周表面に前記のゴム層を介してさ
らにその上にＰＴＦＥ層を設けた定着ロールなどが提案
されている。これラノ定着ロールは融着トナーの離形性
については十分満足できるものであるが、前者のロール
では弾性が少ないため、被印刷物の送り性が悪く、不均
一な加圧印加となり、極部的なロールの摩耗が起る。ま
た、ＰＴＦＥまたはＰＦＡ固有の非粘着性のため、Ｐ　
Ｔ　Ｆ、Ｅ層またはＰＦＡ層がロール本体から剥離しや
すい。後者の定着ロールでは、ＰＴＦＥまたはＰＦＡ固
有の非粘着性に加え、前記ゴム層とＰＴＦＥ層またはＰ
ＦＡ層との密着性不良やゴムとＰＴＦＥまたはＰＦＡの
弾性率の相違により生じる使用時の両層間の歪が原因と
なってゴム層とＰＴＦＥ層またはＰＦＡ層との剥離が生
じやすい。 不出願人は、上記従来法の欠点を排除すべく横側を加え
た結果−満足される弾性を保持し、ロー＼ ル不体との接着性にすぐれ、しかもその表面に十分な非
粘着性を有する非粘着性弾性体ロールとして、ロールの
外周表面にフッ素ゴム、フッ素樹脂。 アミノシランおよび液状担体を含んで成るフッ素ゴム塗
料を塗布、硬化せしめてなる塗料層を設けたことを特徴
とする非粘着性弾性体ロールを提案し１こ（特開昭５８
−５７７０号公報）Ｘ０上記の非粘着性弾性体ロールを
例えば静電印刷の定着ロールおよびバックアップロール
として使用した場合、融着トナーの離形性にすぐれ、印
刷物の画像不鮮明を生じることがない。また、適度な弾
性を有し、被印刷物の送り不良や不均一な加圧印刷を起
すことがない。さらにまた、金属ロール本体との接着性
にすぐれ、ロール本体から容易に剥離することがない。 その他、本発明の非粘着性弾性体ロールは湿式静電印刷
における乾燥および送りロールをはじめ各種事務機用ロ
ールとしても耐溶剤性、非粘着性にすぐれており、有利
に使用される。 しかし、この非粘着性弾性体ロールは上述のごとく種々
の利点を有しているが、ロール使用時の耐久性に問題を
残す。しかして、不発明者は、引続き検討を加え、この
ロールの前記塗料層表面にさらにフッ素樹脂層を設ける
ことにより、得られたロールの外周表面にフッ素樹脂本
来のすぐれた非粘着性が与えられ、前記した金属ロール
本体の外周表面にゴム層を介してその上にＰＴＦＦ層を
設け１こ定着ロールの有する欠虞、すなわちゴム層とＰ
ＴＦＥ層間の剥離現象を起こすことなく、ロール使用時
の耐久性を大巾に改善できるこζを見い出し、不発明を
完成した。 すなわち、不発明の要旨は、ロールの外周表面にフッ素
ゴム、フッ素樹脂および液状担体を含んで成るフッ素ゴ
ム塗料を塗布、硬化して成る塗料層と、さらに該塗料層
の表面にフッ素樹脂層を設け１こことを特徴とする非粘
着性弾性体ロールに存する。 不発明の弾性体ロールにおいて、上記の剥離現象が生じ
にくいのは、フッ素ゴム塗料層においてフッ素樹脂が外
周表面近くにより多く含まれる為フッ素ゴム塗料層の外
周表面とフッ素樹脂層との接着性が良好となり、また両
層間の弾性率の相違も緩和されるためと考えられる。 この様にして、不発明の弾性体ロールは、前記特開昭５
８−５７７０号公報に記載の弾性体ロールの各種すぐれ
た利点をすべて備えた上に、後者の問題点であった使用
時の耐久性を大巾に向上させることができ、しかも表面
の非粘着性がすぐれている。 不発明で使用するフッ素ゴムは高度にフッ素化された弾
性状の共重合体であって、就中好ましいフッ素ゴムとし
ては通常４０〜８５モルチのビニリデンフルオライドと
これと共重合しうる少くとも一種の他のフッ素含有エチ
レン性不飽和単量体との弾性状共重合体が挙げられる。 またーフッ素゛ゴみとしてポリマー鎖にヨウ素を含むフ
ッ素ゴムは例えばポリマー鎖末端に０．００１〜１０重
量％、好ましくはＯ′０１〜５重量係のヨウ素を結合し
、前記と同じ４０〜８５モル係のビニリデンフルオライ
ドとこれと共重合しうる少くとも一種の他のフッ素含有
エチレン性不飽和単量体とからなる弾性状共重合体を主
組成とするフッ素ゴム（特開昭５２　４０５４３号参照
）である。ここにビニリデンフルオライドと共重合して
弾性状共重合体を与える他のフッ素含有エチレン性不飽
和単量体としてはへキサフルオロプロピレン、ペンタフ
ルオロプロピレン、トリフルオロエチレン、トリフルオ
ロクロロエチレン、テトラフルオロエチレン、ビニルフ
ルオライド、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）、
パーフルオロ（エチルビニルエーテル）、パーフルオロ
（フロビルビニルエーテル）などが代表的なものとして
例示される。特に望ましいフッ素ゴムはビニリデンフル
オライド／ヘキサフルオロプロピレン二元弾性状共重合
体およびビニリデンフルオライド／テトラフルオロエチ
レン／ヘキサフルオロプロピレン三元弾性状共重合体で
ある。ま１こ、不発明で用いるフッ素樹脂としてはポリ
テトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンおよ
びこれと共重合可能な少くとも］種の他のエチレン性不
飽和単量体（例えばエチレン、プロピレンなどのオレフ
ィン類−へキサフルオロプロピレン、ビニリデンフルオ
ライド、クロロトリフルオロエチレン、ビニルフルオラ
イドなどのハロゲン化オレフィン類、パーフルオロアル
キルビニルエーテル類など）との共重合体、ポリクロロ
トリフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライドな
どが挙げられる。就中、好ましいフッ素樹脂はポリテト
ラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンとへキサ
フルオロプロピレン、ノ１°−フルオロメチルビニルエ
ーテル、パーフルオロエチルビニルエーテルおよびパー
フルオロプロピルビニルエーテルの少くとも１種（通常
テトラフルオロエチレンに対し４０モル係以下含まれる
）との共重合体である。 また、不発明に用いる液状担体は低級ケトン類低級エス
テル類、環状エーテルなどの有機溶剤−ボーおよび水と
水溶性有機液体との混合物から選ばれ、水溶性有機液体
としてはアルコール類が例示できる。これら液状担体の
うち、塗装作業性、基材のゴム層を害しないなどの点か
ら、水が最も好ましい。 本発明のフッ素ゴム塗料に所望により添加され７．７ミ
ノシラン化合物はフッ素ゴムの加硫剤としての機能を果
すと共に、基材との接着性の向上にも大きく寄与するも
ので液状媒体に対しても安全に用いられるものである。 その代表的な化合物を例示するとγ−アミノプロピルト
リエトキシシランｃ以下Ａ−１１００という３Ｎ−β−
アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン
＋　Ｎ−（）リメトキシシリルプロピル）エチレンジア
ミン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルメチ
ルジメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキ
シシラン、β−アミノエチル−β−アミノエチル−γ−
アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。 ま１こ、本発明のフッ素ゴム塗料に所望により添加され
るアミン化合物（以下、「アミン化合物」と云う◎）は
、主としてフッ素ゴムの加硫剤としての機能を果し−ま
ｔこ前記アミノシラン化合物と共に機械的性質を改良す
るものであり、その代表的な化合物を例示するとエチル
アミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ベンジルアミ
ン、アリルアミン、ｎ−アミルアミン、エタノールアミ
ンなどのモノアミン類、エチレンジアミン、トリメチレ
ンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレン
ジアミン、３．９−ビス（３−アミノプロピル）　　−
２，４，８，１０−テトラオキサスピロ〔５，５〕ウン
デカンｃ以下Ｖ−１１という）などのジアミン類、ジエ
チレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエ
チレンペンタミン、ペンタモチレンヘキサミンなどのポ
リアミン類が挙げられ、就中、２個以上の末端アミン基
を有するアミン化合物が好ましい。 さらに、本発明のフッ素ゴム塗料に含有される他の物質
としての無機繊維状物質は、フッ素ゴム塗膜の圧縮復元
性を高めるために用いられ、代表的なものとしてガラス
繊維、カーボン繊維、アスベスト繊維、チタン酸カリウ
ム繊維などが挙げられる。この無機繊維状物質は平均長
が少くとも１μ、好ましくは１〜３００μであることが
望ましい。 不発明のフッ素ゴム塗料を調製するには通常、フッ素ゴ
ム、およびフッ素樹脂と液状担体の混合物に顔料、受酸
剤、充填剤等を常法にしたがって配合しく必要に応じ、
さらに界面活性剤を用いてもよい。）、得られる分散液
に、要すれば前記アミノシラン化合物および／またはア
ミン化合物を添加して（必要に応じ前記顔料、受酸剤、
充填剤などの添加剤をｍえてもよい。）常法により充分
混合することにより、均一なフッ素ゴム塗料とする。 フッ素ゴムとフッ素樹脂の割合は重量で９５：５〜３５
：６５であることが望ましくフッ素樹脂の割合が上記下
限より少いときは−フッ素樹脂層との十分な接着性が得
られない。逆に上記上限より多いときは目的とする厚み
の塗膜が得られず、塗膜にクラッチやピンホールが発生
しやすく、また十分な弾性が得られない。 前記受酸剤としてはフッ素ゴムの加硫に通常用いられる
ものが同様に使用され、例えば２価金属の酸化物または
水酸化物の１種または２種以上が用いられる。具体的に
はマグネシウム−カルシウム、亜鉛、鉛などの酸化物ま
たは水酸化物が例示される。また前記充填剤としてはシ
リカ、クレー、珪藻土、タルク、カーボンなどが用いら
れる。 不発明に係るフッ素ゴム塗料は塗料の通常の塗装法（ハ
ケ塗り、浸漬、吹付けなど）によって基材に塗布または
含浸され、室温〜４００℃、好ましくは１００〜４００
℃の温度条件下で適当な時間硬化することによって目的
とするフッ素ゴム塗膜とすることができる。 不発明にかかるフッ素ゴム塗料は、ゴム層を介して塗布
してもよく、その膜厚は、ロール本体に直接塗布すると
きは１０〜３００μ、ゴム層を介して塗布するときは１
０〜１００μの間であるこ′とが好ましく、その膜厚が
１０ミクロン以下では弾性不足になるうえ、ロール本体
の表面全体にムラが生じて被膜されない部分が生じたり
する危惧がある一方、その膜厚が３ｏＯミクロン以上で
はロール本体に塗布したフッ素ゴム塗料の塗膜にクラッ
クが入ったりあるいは均一な膜が出来難い等の危惧があ
るために、最も好ましい膜厚は１０〜１００ミクロンで
ある。 フッ素樹脂層は、一般に前記フッ素樹脂のディスパージ
ョンまたは粉体を通常の塗装方法により塗布するか、前
記フッ素樹脂の熱収縮性チュー′ブを装着することによ
り形成することができる。 フッ素樹脂層の厚さは、一般に１〜１００μである。 以下、不発明を図面に示す実施例について詳細に説明す
る。 第１図に示すゼログラフィー法による静電印刷工程にお
いて、光導電性感光体１はコロナ放電装置２によってそ
の表面が帯電され、ついで露光装置３によって原板４の
映像を感光体１の上に露光させて、感光体１に原板４の
静電潜像を形成する。 この静電潜像は、トナー５を付着させて現像され。 得られたトナー画像は被印刷物６に転写され、さらに定
着ロール７およびバックアップロール７１によって熱融
着されて被印刷物に定着され、印刷物８を得る。前記定
着ロール７およびバックアップロール７１には、第２図
、第３図および第４図に示すしるように、金属ロール本
体７ａの外周表面に直接、またはフッ素ゴム層７ｄを介
して、フッ素ゴム塗料層７ｂおよびフッ素樹脂層７Ｃが
形成されている。 まず、フッ素ゴム塗料層７ｂは、次に示すＡ液１００部
（重量部、以下同様〕とＢ液５部とを配合して得られた
フッ素ゴム塗料から形成された。 Ａ＃ 、注１） フッ素＝ｆｆム　　　Ｘ性ディスパージョン【フッ素ゴ
ム含有量６０重量係。 ノニオンＨ８−２０８を含む）・・・・・弓６６部注２
） フッ素樹脂　　　水性ディスパージョン【フッ素樹脂と
してＦＥＰ含有 量５０］ｉ量係、ノニオンＨ８− ２０８を含む）　　　　　　　・・・・・・１５０部酸
化マグネシウム　　　　　　　・・・・・・　　３部ミ
ディアムサーマルカーボン　　・・・・・・　２０部ノ
ニオンｌ−１ｓ−２１０（８木油脂社Ｍ）・・・・・・
　　２部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・
・・・・　５０部注１）ビニリデンフルオライド／テト
ラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン弾性状
共重合体（以下単にフッ去ゴムという）。 注２）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（以下、ＦＥＰという）。 Ｂ液 Ａ−１１００・・・・・・４０部 Ｖ−］］　　　　　　　　　　・・・・・・２０部水　
　　　　　　　　　　　・・・・・・４０部このように
してＡ液およびＢ液を均一混合した後、２００メツシユ
の金網で炉別精製して得たフッ素コム塗料を用いて、そ
の外周に３０μのフッ素ゴム層を設け１こ金属ロールの
外周表面にスプレー塗装で塗布を行った：ノズル径１．
Ｏｍｍ＝スプレー圧３．０ｋｑ／ｃｍ　　、その結果ス
プレー塗装に何ら異常なく、厚さ約３０ミクロンの平滑
な塗膜が得られた。 次いで、Ａ液の一成分であるフッ素樹脂ディスパージョ
ンを用いて、前記得られたフッ素ゴム塗料層の表面にス
プレー塗装で塗布し、膜厚約１０ミクロンのフッ素樹脂
層を得た。 この様にして得られた非粘着性弾性体ロールの非粘着性
およびその耐久性を示すために、下記の参考例を挙げる
。 参考例 外周にフッ素ゴム層７ｄのみを設けた金属ロール（ロー
ルＡ）、フッ素ゴム層の表面にフッ素ゴム塗料層７ｂを
設けた金属ロール（ロールＢ）およびフッ素ゴム塗料層
の表面にフッ素樹脂層７Ｃを設けた金属ロール（ロール
Ｃ）を、１８０℃で５分間加熱し、ピコラスチックＤ１
２５　　［エッソスタンダード石油（株）製スチレン系
樹脂）】００部、ピアレス１５５（コロンビア・リボン
・アンド・マニファクチュアリング社製）５部および′
オイルブラックＢＷ（オリエント化学工業（株）製）５
部の混合物からなる平均粒子径約１５μのトナーを塗布
、融着させ、冷却後、前記トナーの剥離テストを行った
。 すなわち、ロールの表面に鉄製ヘラのフッ素ゴム被覆表
面が約３０’の角度で接触した状態において１００ｇの
荷重をかけながら、該ロールをその表面が０．３　ｃｙ
ｎ　７秒の速度で移動するように回転せしめた。この結
果、ロールＡではトナーの剥離が認められなかったが、
ロールＢおよびロールＣではトナーの完全な剥離が認め
られた。 次に、ロール表面の非粘着性の耐久性をテストする為、
前記各ロールとコピー用紙を前記速度で］０万回接触さ
せた後、前記と同様のトナー剥離テストを行った。その
結果、ロールＡではトナーの剥離は全く認められず、ロ
ールＢでは一部トナーの残留が認められたが、ロールＣ
ではトナーの完全な剥離が認められた。

【図面の簡単な説明】

第１図はゼログラフィー法による静電印刷工程の説明図
、第２図は前記工程で使用される本発明に係るロールの
斜視図、第３図および第４図は第２図に示したロールの
それぞれ異った実施態様における表面状態を示す部分拡
大図である。 ７・・・定着ロール、７ａ・・・ロール本体、７ｂ・・
・フッ素ゴム塗料層、７ｃ・・・フッ素樹脂層、７ｄ・
・・フッ素ゴム層。 特許出願人　ダイキン工業株式会社 代　理　人　弁理士　青白　葆（外２名）手続補正書（
白う） １事件の表示 昭和５８年特許願第　０９３１．８０　　　　万２発明
の名称 非粘着性弾性体ロール ３補正をする者 事件との′関係　特許出願人 住所　　大阪府大阪市北区Ｊｌｉｉ　ｆ８１丁目１２番
３９号υ１阪急ビル代表者　　　山　　１）　稔 ４代理人 ５補正命令の日付　：自　発

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ロールの外周表面にフッ素ゴム、フッ素樹脂およ
   び液状担体を含んで成るフッ素ゴム塗料を塗布、硬化し
   て成る塗料層と、さらに該塗料層の表面にフッ素樹脂層
   を設けたことを特徴とする非粘着性弾性体ロール。 ２　上記フッ素ゴムとフッ素樹脂の重量比が９５：５〜
   ３５：６５である特許請求の範囲第１項記載の九粘着性
   弾性体ロール。 ３、上記フッ素ゴム塗料層の厚さが１０〜３００ミクロ
   ンである特許請求の範囲第１項記載の非粘着性弾性体ロ
   ール。 ４、上記フッ素樹脂層の厚さが１〜１００ミクロンであ
   る特許請求の範囲第１項記載の非粘着性弾性体ロール。 ５゜　ロールが静電印刷装置における定着用ロールまた
   はバックアップロールである特許請求の範囲第１項記載
   の非粘着性弾性体ロール。 ６、　ロール本体の外周表面にゴム層が設けられ、その
   ゴム層の表面にフッ素ゴム塗料を塗布、硬化して成る塗
   料層と、さらに該塗料層の表面にフッ素樹脂層を設けた
   特許請求の範囲第１項記載の非粘着性弾性体ロール。