JPS6237395B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は改良された定着ゴムローラーに関
し、特には耐久性にすぐれかつトナーとの離型性
にすぐれた定着ゴムローラーの提供を目的とする
ものである。

従来、電子写真複写機等の複写機に使用される
定着ゴムローラーとしては、金属シヤフト（金属
製ロール）の外周面に耐熱性にすぐれたシリコー
ンゴム層を一定の厚さに形成したものが知られて
いる。

このようなシリコーンゴム製の定着ローラーを
製造するには、シリコーンゴム素材として常温で
硬化するシリコーンゴム組成物（RTV）、あるい
はまた加圧加熱キユアさせることによつてゴム弾
性体となるシリコーンゴム組成物（HTV）を使
用し、前者のRTVではこの組成物を金属シヤフ
トの表面に、ドクタナイフを用いる手段、カレン
ダー成形法あるいはトランスフアー成形法等適宜
の方法により、所望の厚さに形成し常温下あるい
はわずかに加温することによつて硬化させ、つい
でその表面を研磨加工仕上げする方法、また後者
のHTVでは金型による加圧加熱加工、またはこ
の組成物をシヤフトの表面に所望の厚さで被覆し
たのち綿布等で強く巻き締めたのちスチームキユ
アにより硬化させ、ついでその表面を研磨加工仕
上げする方法が一般的に行われている。

しかしながら、前記RTVを用いる方法にはそ
のゴム層が本質的に機械的強度に劣るため長期の
使用に耐え得ないという欠点がある。

他方、前記HTVを用いる方法には、この研磨
加工仕上げされたTHVの硬化層（シリコーンゴ
ム層）が、トナーのオフセツト（定着むら、印刷
紙の汚れ）を起こすためシリコーンオイルを含浸
させることが必要とされるので、ゴムローラー製
造の工程がはん雑となるばかりでなく、オフセツ
ト防止用オイル補給装置も必要となり、設備的に
小型化しにくいという欠点がもたらされる。

すなわち、この含浸を行うためにはあらかじめ
100〜200℃の温度に加熱したシリコーンオイルを
８〜72時間接触させてシリコーンゴム層を膨潤さ
せる方法が採られるが、この場合にはシリコーン
ゴム層中へシリコーンオイルを均一に浸透させる
ことがなかなか困難であるほか、この膨潤された
シリコーンゴム層に対し再度その表面を研磨加工
することにより必要とされる寸法精度を確保する
面倒な工程が必要となるという欠点がある。

なお、RTVタイプのシリコーンゴムのうちで
もビニル基を有する線状構造のジオルガノポリシ
ロキサンとメチルハイドロジエンポリシロキサン
とを主体となる付加反応型のシリコーンゴム組成
物は、トナーとの離型性にすぐれたシリコーンゴ
ムを与えるが、前記したように機械的強度に劣る
という欠点がある。このためこの線状構造のジオ
ルガノポリシロキサンに若干量の３官能性もしく
は４官能性のいわゆる三次元構造をとり得るシロ
キサン単位を導入するかまたはこのような三次元
構造のシリコーンを併用することにより、該機械
的強度を向上させることも考えられるが、この場
合にはトナーとの離型性が大巾に劣るようにな
り、本発明の目的は達成されない。

本発明者らはかかる従来の不利、欠点にかんが
み鋭意研究した結果、機械的強度（耐久性）およ
びトナーとの離型性のいずれにもすぐれた性能を
有する定着ゴムローラーを開発した。

すなわち、本発明は定着ゴムローラーの最外層
を (イ) 25℃における粘度が100000センチストークス
以上のメチルビニルシリコーン、 (ロ) 25℃における粘度10〜10000センチストーク
ス以上のメチルビニルシリコーン、 (ハ) オルガノハイドロジエンポリシロキサン、 (ニ) 白金系触媒、 および (ホ) 無機質充てん剤、 からなるシリコーンゴム組成物の硬化層としてな
る定着ゴムローラーに関するものである。

以下本発明を詳細に説明する。

本発明の定着ゴムローラーは、基本的には金属
シヤフトの外周面に所定の厚さのシリコーンゴム
層を形成してなるものであるが、このシリコーン
ゴム層の少なくとも表面が前記した(イ)〜(ホ)からな
るシリコーンゴム組成物の硬化層で形成されてい
ることを特徴とする。

このシリコーンゴム組成物をと構成する(ロ)成分
はトナーとの離型効果を発揮する働きを有するも
ので、このためにはあまりに高重合度のものであ
つてはならず、25℃における粘度が10〜10000セ
ンチストークス（好ましくは100〜8000センチス
トークス）であることが必須とされる。この成分
中のビニル基は後述する(ハ)成分との付加反応によ
り硬化を起す官能基であり、したがつて１分子中
２個以上なければならない。しかし、ビニル基含
有量が多すぎると硬化物のゴム弾性が硬くなりす
ぎるようになるので、これは0.1〜10モル％がビ
ニル基で残りがメチル基である線状構造のメチル
ビニルシリコーンであることが望ましい。

(イ)成分は分子構造的には前記(ロ)成分と同様であ
るが、硬化ゴム層が機械的強度にすぐれたものと
なるためには高重合度のものである必要があり、
25℃における粘度が100000センチストークス以上
（好ましくは500000センチストークス以上）でな
ければならない。

この成分中のビニル基は、(ロ)成分と同様、後述
する(ハ)成分との付加反応により硬化を起す官能基
であり、したがつて１分子中２個以上なければな
らない。しかしビニル基含有量が多すぎると硬化
物のゴム弾性が硬くなりすぎるようになるので、
これは0.1〜10モル％がビニル基で残りがメチル
基である線状構造のメチルビニルシリコーンであ
ることが望ましい。

(ハ)成分は前記(イ)成分および(ロ)成分と架橋反応し
て組成物全体を硬化させるために必要とされる成
分であり、したがつてこのものは(イ)および(ロ)成分
のビニル基と反応する水素原子（けい素原子に直
結した水素原子）を１分子中少なくとも３個有す
るオルガノハイドロジエンポリシロキサンである
ことが必要とされる。なお、このものは従来付加
反応型シリコーンゴム組成物における架橋剤成分
として広く使用されており、各種のものが市販さ
れているので、本発明でもそれら市販品を使用す
ればよい。

(ニ)成分としての白金系触媒は、前記(イ)成分およ
び(ロ)成分と(ハ)成分との付加反応による架橋硬化反
応を促進させるための触媒として使用されるもの
であり、これには白金黒、塩化白金酸、塩化白金
酸とオレフイン、アルデヒド、ケトン、アミン等
とのコンプレツクス、酸化白金酸のアルコール変
性物等が例示される。

(ホ)成分としての無機質充てん剤は、通常、シリ
コーンゴムの補強用フイラーとして使用されるも
ので、これには沈でんシリカ（湿式シリカ）、ヒ
ユームシリカ（乾式シリカ）、石英粉末、二酸化
チタン、けいそう土、ベンガラ（酸化鉄）などが
例示される。シリコーンゴムの補強用フイラーと
しては沈でんシリカ、ヒユームシリカ等の比表面
積の大きい微粉状シリカと好適とされ広く使用さ
れているが、これらはその組織表面に、Si−OH
結合を有し活性であつて、本質的に吸着活性が強
く、ややもするとトナーとの離型性を阻害する作
用を示し、オフセツト防止効果に劣るようになる
ので、本発明においてはこれらはジシラザン、ト
リメチルクロロシラン等で表面処理して使用する
ことが望ましい。なお、このような表面処理シリ
カ微粉末はすでに市販されており、本発明に好適
に応用できる。

(イ)〜(ホ)成分を従来公知の機械的混合手段により
混合（混練）することにより、シリコーンゴム組
成物が得られるが、その際(イ)成分と(ロ)成分との配
合割合は、(イ)成分の100重量部あたり(ロ)成分を100
〜500重量部とすることが望ましく、この範囲を
はずれると、機械的強度およびトナーとの離型性
の両方に満足したシリコーンゴム層を得るという
本発明の目的は達成されない。

(ハ)成分は(イ)および(ロ)成分のビニル基数に対し(
ハ)
成分中の≡Si−Ｈ結合数が0.5〜５好ましくは１
〜２となるようにし、また(ニ)成分は通常の触媒量
でよく、(イ)成分および(ロ)成分の合計量に対し、重
量で５〜100ppm（白金量）となるような量を目
安として加えればよい。

(ホ)成分は従来のシリコーンゴムにおけると同様
の量でよく、(イ)成分および(ロ)成分の合計量100重
量部に対しおおむね５〜100重量部の範囲で加え
ればよい。

なお、(イ)〜(ホ)成分の配合順序には特に制限がな
く、たとえば(ホ)成分としての無機質充てん剤をそ
れぞれ(イ)成分および(ロ)成分に分けて加えることに
より、２つのシリコーンコンパウンドを作り、こ
の２つのシリコーンコンパウンドのそれぞれ所定
量に(ハ)および(ニ)成分を配合するという方法によつ
てもよい。

上記(イ)〜(ホ)成分からなる組成物には必要に応じ
ベンゾイルパーオキシド、２、４−ジクミルパー
オキシドなどの有機過酸化物を配合することは差
支えなく、これによればロール外周面におけるシ
リコーンゴム層の機械的強度を大きくすることが
できる。

金属シヤフトの外周面に上記したシリコーンゴ
ム組成物の硬化層を形成するには、金属シヤフト
表面に要すれば接着向上剤（プライマー）を塗布
し、ついで該シリコーンゴム組成物を適宜有機溶
剤にて低粘度化したものをドクタナイフを用いる
手段、キヤステイング法あるいはトランスフアー
成形等の方法で所望の厚さに形成し、加熱処理す
ることによりシリコーンゴム層を形成することが
できる。ゴム層の厚さはおおむね0.5〜20mm程度
とすればよいがこれに限定されるものではない。
なお、上記有機溶剤の適当なものとしてはトルエ
ン、キシレン、トリクレン等が例示される。

また、本発明の定着ゴムローラーは金属シヤフ
トの表面に従来公知の加圧加熱硬化型シリコーン
ゴム層を形成し、つぎにこのゴム層の表面に要す
れば接着向上剤を塗布した後、前記(イ)〜(ホ)成分か
らなるシリコーンゴム組成物をコーテイングする
ことにより製造してもよい。この場合の表面に形
成するゴム層の厚さはおおむね0.1μｍ以上より
好ましくは10μｍ以上とすることが望ましい。

こうして得られる本発明の定着ゴムローラー
は、トナーとの離型性にすぐれているため、オフ
セツト防止のためのシリコーンオイルを特に必要
とせず、したがつてこの定着ローラーを使用する
ことにより設備の簡略化、機構の簡略化が図ら
れ、かつゴム層は耐久性にすぐれているので長期
の使用にも定着むらを起すことなくすぐれた印刷
物を与えるという利点がもたらされる。

つぎに、本発明の実施例をあげる。ただし以下
の記載において単に部となるのは重量部を示す。

実施例 １ (イ) 25℃における粘度が700000センチストークス
であるメチルビニルシリコーン（メチルビニル
シロキサン単位２モル％） ……100部 (ロ) 25℃における粘度が1000センチストークスで
あるメチルビニルシリコーン（メチルビニルシ
ロキサン単位３モル％） ……100部 (ハ) 25℃における粘度が20センチストークスであ
るメチルハイドロジエンポリシロキサン（メチ
ルハイドロジエンシロキサン単位５モル％）
……２部 (ニ) 塩化白金酸の１％イソプロピルアルコール溶
液 ……５×10^-3部 (ホ) 比表面積200m²／ｇのヒユームシリカ（トリ
メチルクロロシランで表面処理したもの）
……30部 (ヘ) 酸化セリウム（耐熱性付与剤） ……0.5部 (ト) 二酸化チタン（白色願料） ……２部 上記各成分の配合物からなるシリコーンゴム組
成物を調製した。

直径46mm、長さ400mmで内部に加熱手段を備え
た円筒状のアルミニウムシヤフトの表面に接着付
与剤としてのプライマーＣ（信越化学社製商品
名）を塗布した後、トランスフアー成形法により
この外周面に上記シリコーンゴム組成物の層（厚
さ２mm）を形成し、100℃２時間加熱硬化処理を
行ない、型から取出した。

こうして得た定着ゴムローラーは、ゴム層の
JIS硬度約30で表面平滑なものであつた。

この定着ローラーの実装試験を行うためにこの
ものをPPC複写機の定着ローラーとして組み込
み、ローラー表面温度170℃で、オフセツト防止
用のシリコーンオイルを全く使用せずに、５万枚
の複写を行つたところ、定量ローラーの表面にト
ナーの付着は認められず、またローラーのゴム層
に損傷も発生せず、定着むらのない良好な複写物
が得られた。

実施例 ２ 前記実施例１と同様の円筒状アルミニウムシヤ
フトの表面に、従来公知の加熱縮合硬化型シリコ
ーンゴム層を厚さ1.2mmで形成し、ついでこの表
面にトランスフアー成形法により実施例１で調製
したシリコーンゴム組成物の硬化層（厚さ0.3
mm）を形成した。

こうして得た定着ゴムローラーは表面平滑なす
ぐれたものであり、実装試験の結果は前例とほぼ
同様であつた。

比較例 実施例１と同様の円筒状アルミニウムシヤフト
の表面に、脱アルコール縮合型の室温硬化性シリ
コーンゴムの硬化層を厚さ２mmで形成して得た定
着ローラーについて、同様の実装試験を行つたと
ころ、２万〜３万枚の複写でゴム表面に損傷が発
生し、またオフセツト現象が認められた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 定着ゴムローラーの最外層を (イ) 25℃における粘度が100000センチストークス
   以上のメチルビニルシリコーン、 (ロ) 25℃における粘度10〜10000センチストーク
   スのメチルビニルシリコーン、 (ハ) オルガノハイドロジエンポリシロキサン、 (ニ) 白金系触媒、 および (ホ) 無機質充てん剤、 からなるシリコーンゴム組成物の硬化層としてな
   る定着ゴムローラー。