JPS63186024A - シリコ−ンゴム被覆ロ−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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子写真複写機、ファクシミリなどで使用さ
れる転写ロール、加熱ロール、るものである。

［従来の技術］ 従来、例えば電子写真複写機においては、感光体上に電
子写真的に形成した熱可塑性樹脂粉体（トナー）像を転
写用紙上に転写した後、定着装置により定着して複写を
得る接触加熱定着方式が多く採用されている。この接触
加熱定着方式は加熱定着ロールすな、わら表面に耐熱性
と離型性を有する加熱ロール（硬質ロール）と耐熱性と
離型性と柔軟性を有するシリコーンゴム被覆ロールであ
る加圧ロール（軟質ロール）とを用い、これら２種類の
定着ロールを互に一定の圧力で圧接させ、そのロールの
間に転写済転写用紙を通過させ、トナー像の定着を行う
ようになっている。ところが、これら接触加熱定着方式
においてはしばしば複写紙にしわが発生したり、画像が
不鮮明になるという問題点があった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明者はかかる問題点を解決するため鋭意検討した結
果、複写紙の画像が不鮮明になる主原因は、上記軟質ロ
ールが常に圧縮変形された状態に置かれているためにシ
リコーンゴム層に圧縮永久歪が発生し易く、そのため軟
質ロールへの接触面積が変動し鮮明な画像を得るための
最適接触面積を維持できないためであることが判った。

そしてこのシリコーンゴム層を形成するシリコーンゴム
については、特定のメチルハイドロジエンポリシロキサ
ンを配合してなる付加反応型シリコーンゴム組成物の硬
化物が好適であることを見軸出し本発明を完成させるに
至った。

本発明の目的は耐久性のあるシリコーンゴム被覆ロール
を提供するにあり、特に電子写ロールを提供するにある
。

［問題点の解決手段とその作用コ すなわち、本発明は、ロール軸上に、硬度が１０〜７０
の範囲内であり、゛圧縮永久歪が１０％以下であるシリ
コーンゴム層が形成されていることを特徴とするシリコ
ーンゴム被覆ロールである。

本発明に使用される硬度１０〜７０のシリコーンゴム層
を形成するシリコーンゴムとは、オルガノボリシＯキサ
ンを主成分とする組成物を常温もしくは加熱下で硬化さ
せてなるシリコーンゴムであり、その硬化形態は特に限
定されない。本発明においてはこのようなシリコーンゴ
ムの中でも後述するものが好ましい。そしてこのような
シリコーンゴムの硬度は、ＪＩＳＧ２１２３に規定する
ＪＩＳＡとして硬度１０〜７０であることが必要であり
、硬度１０〜３０の範囲内が好ましく、特に、硬度１０
〜２５の範囲内が好ましい。これは、硬度が７０を越え
ると本発明の効果を発揮できないからである。また硬度
が１０未満になると圧縮永久歪が発生し易くなり、複写
紙にしわが発生したり、鮮明な画像が得られないことが
あるからである。

シリコーン硬化物層の厚みはロール用途によって適宜選
択されるので特に限定されないが、通常は２薗〜１０ｎ
ｗｎの範囲である。

本発明に使用されるシリコーンゴム層を形成するシリコ
ーンゴムは反応性基を有する液状オルガノポリシロキサ
ン、架橋剤および／または硬化触媒を主剤とする常温下
で液状またはペースト状の組成物であり、常温下で放置
するかまたは加熱すると硬化してゴム状弾性体になるも
のであり、サグタイプ、ノンサグタイプのいずれでもよ
い。硬化門構については付加反応型、有機過酸化物によ
るラジカル反応硬化型、縮合反応型が挙げられるが、硬
化速度が速いことや硬化の均一性に優れる点から付加反
応型が好ましい。このような付加反応型液状シリコーン
ゴムとして本発明に−おいて特に好ましいのは、 （Ａ）　１分子中に少なくとも２個の低級アルケニル基
を有するオルガノポリシロキサン、（Ｂ）　　Ｒ５５ｉ
０１／２単位（Ｒは１価の炭化水素基＞、Ｒ２ＳｉＯ単
位（Ｒは前記と同じ）、ＲＨＳｉＯ単位（Ｒは前記と同
じ）およびＲＳｉＯ３／２単位（Ｒは前記と同じ）およ
びＲ８ｉ　０３／２単位（Ｒは前記と同じ）から成り、
その内０．５〜５０モル％がＲ３ｉ　０３／２単位であ
るオルガノポリシロキサンおよび ０　白金系触媒 （Ａ）〜■酸成分合計量１００万重量部に対して白金金
属として０．１〜５ｏｏｔ量部 から成る←←中吻→液状シリコーンゴム組成物を硬化さ
せてなるものである。

これを説明すると、（Ａ）成分はシリコーンゴムを与え
るオルガノポリシロキサンの主成分であり、０成分の触
媒作用により（Ｂ）成分と付加反応し硬化する成分であ
る。この（Ａ）成分は１分子中に少なくとも２個のけい
素原子に結合した低級アルケニル基を有することが必要
である。このような低級アルケニル基としてはビニル基
、アリル基、プロペニル基が例示される。またこのよう
な低級アルケニル基は分子のどこに存在してもよいが、
少なくとも分子の末端に存在することが好ましい。さら
に、本成分の分子構造は直鎖状、分枝を含む直鎖状、環
状、網目状のいずれであってもよいが、好ましくはわず
かの分校状を含むか含まない直鎖状である。本成分の分
子量は特に限定はなく、粘度の低い液状から非常に高い
生ゴム状まで包含し特に限定されないが、硬化物がゴム
状弾性体となるには２５℃の粘度が１００センチボイズ
以上であることが好ましい。このようなオルガノポリシ
ロキサンとしては、ビニルポリシロキサン、メチルビニ
ルシロキサンとジメチルシロキサンの共重合体、両末端
ジメチルビニルシロキシ基封鎖のジメチルポリシロキサ
ン、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖のジメチルシ
ロキサンーメチルフェニルシロキザン共重合体、両末端
ジメチルビニルシロキシ基封鎖のジメチルシロキサン−
ジフェニルシロキサン−メチルビニルシロキサン共重合
体、両末端トリメチルシロキシ塞封鎖のジメチルシロキ
サン−メチルビニルシロキサン共重合体、両末端トリメ
チルシロキシ塞封鎖のジメチルシロキサンーメチルフェ
ニルシロキサンーメチルビニルシジ ロキサン共重合体、両末端メチルビニルシロキシ基封鎖
のメチル（３，３，３−トリフロロプロピル）ポリシロ
キサン、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖のジメチ
ルシロキサン−メチル（３，３，３−トリフロロプロピ
ル）シロキサン共重合体、ＣＨ２＝ＣＨ（ＣＨ３）２　
Ｓｉ　０１　／２単位と（ＣＨ３）３Ｓｉ０１／２単位
とＳｉ　０４／２単位からなるポリシロキサン等が例示
される。本発明においては上記オルガノポリシロキサン
を組合せて使用してもよい。

本発明に使用される■成分は、本発明の特徴をなす成分
である。これは（Ａ）成分の架橋剤としての働きをし、
０成分の触媒作用により本成分中のけい素原子結合水素
原子が（Ａ）成分中の低級アルケニル基と付加反応して
硬化し、圧縮永久歪の少ないシリコーンゴム層を形成す
るという作用効果を示す。このような■成分はＲ３Ｓｉ
　０１／２単位、Ｒ２ＳｉＯ単位（Ｒは前記と同じ）、
ＲＨＳｉＯ単位、ＲＨ８ｉ　Ｏ単位およびＲ８ｉ　０３
／２単位から成るオルガノポリシロキサンであり、その
内０．５〜５０モル％がＲ８ｉ　０３／２単位であるこ
とを必須とする。

ここで、Ｒはメチル基、エチル基、プロピル基などのア
ルキル基；シクロヘキシル基などのシクロアルキル基；
ビニル基、アリル基などのアルケニル基、フェニル基、
トリル基などのアリール基あるいはこれらの水素原子が
部分的にハロゲン原子などで置換された基で代表される
１価の炭化水素基である。これらの中でもアルキル基が
好ましい。このようなシロキサンは、例えばＲ３ＳｉＣ
！、、Ｒ２Ｓｉ　ＣＪＩ：；＞　、Ｒ３ｉ　Ｃｌ３およ
び水を共の存在下に加熱平衡化反応させることによって
容易に得られる。この■成分の粘度は１〜５００センチ
ボイスが好ましい。

また、この（Ｂ）成分の配合量は本成分中のけい素原子
結合水素原子の合計量と（Ａ）成分中の全低級アルケニ
ル基のモル比が（０，５：１）〜（２０：１’）となる
ような優が好ましく、（１：１〜３：１）がより好まし
い。これは、モル比が（０，５：１）より小さいかもし
くは＜２０：１）より大きいとシリコーン被覆ロールの
圧縮永久歪の発生を防止できない傾向にあるからである
。

（Ｃ）成分はけい素原子結合水素原子とアルケニル基と
を付加反応させる触媒であり、具体例をあげると塩化白
金酸およびこれをアルコールやケトン類に溶解させたも
のおよびその溶液を熟成させたもの、塩化白金酸とオレ
フィン類との錯化合物、塩化白金酸とアルケニルシロキ
サンとの錯化合物、塩化白金酸とジケトンとの錯化合物
、白金黒および白金を担体に保持させたものなどである
。

本成分の添加量は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計量１
００万重量部に対して白金系金属として０．１〜５００
重石部とされるが、これは０．１重量部以下では架橋反
応が十分進行せず、５００重（至）部以上では不経済で
あるからである。通常使用される場合には白金系金属と
して１〜５０重量部程度の添加量が好ましい。

本発明に使用される液状シリコーンゴム組成物は、流動
性を調節したり、成形品の機械的強度を向上させるため
充填剤を配合してもよい。このような充填剤としては、
沈澱シリカ、ヒユームドシリカ、焼成シリカ、ヒユーム
ド酸化チタンのような補強性充填剤、粉砕石英、ケイ藻
土、アスベスト、アルミノケイ酸、酸化鉄、酸化亜鉛、
炭酸カルシウムのよＩり うな非補強性充填剤が掲示され、そのままでもヘキサメ
チルシラザン、トリメチルクロロシラン、ポリメチルシ
ロキサンのような有機けい素化合物で表面処理したもの
でもよい。

また、本発明に使用されるオルガノポリシロキサン組成
物には硬化反応を抑制するための添加剤としてアセチレ
ン系化合物、ヒドラジン類、トリアゾール類、フォスフ
イン類、メルカプタン類等を微量または少量添加するこ
とは、本発明の目的を損なわない限り差し支えない。そ
の他必要に応じてトナーの離型性を向上させるためのシ
リコーン油、顔料、耐熱剤、難燃剤、可塑剤や低モジユ
ラス化のためにアルケニル基を１分子中に１個有するオ
ルガノポリシロキサンなどを配合してもよい。

本発明のシリコーンゴム被覆ロールは、通常のシリコー
ンゴム被覆ロールを製造するための公知の装置、方法に
よって製造可能である。例えば、ロール成形用金型の内
部にロール軸を＃１．＠シ、次いでこの金型内部に上記
シリコーンゴム組成物を流入、注入、または射出し、こ
のシリコーンゴム組成物を硬化させることによって容易
に得られる。ここで、ロール軸とシリコーンゴムとの接
着性を向上させる目的で公知のブライマーを使用するこ
とは差し支えない。

成形金型内部にシリコーンゴム組成物を流入し、これを
加熱硬化させる方法としては、通常液状シリコーンゴム
組成物の成形方法に用いられる圧縮成形、トランスファ
ー成形、射出成形による方法が使用可能である。

このシリコーンゴム組成物の加熱硬化温度すなわち成形
温度は、低すぎるとシリコーンゴム組成物の硬化速度が
低下し生産性が低下するし、逆に成形温度が高くなりす
ぎると得られるシリコーンゴム成形体が型内面に付着し
、脱型し難くなる傾向を示すので通常は５０〜２２０℃
の範囲であり、好ましくは１００〜１７０”Ｃの範囲で
ある。

本発明のシリコーンゴム被覆ロールは、電子写真複写機
で使用される転写ロール、定着ロール、クリーニングロ
ールとか、ファクシミリで使用される紙送りロール等、
各種用途のロールとして使用される。

［実　施　例］ 次に実施例により本発明を説明する。実施例中、部とあ
るのはｆｆｌｆｉ部を示し、粘度は２５℃における値で
あり、１ｙｌｅはメチル基を示づ。

尚、圧縮永久歪の測定はＪＩＳ　　Ｋ ２ＳＯ３に準じて行なったが、熱処理温度は１８０℃、
処理時間は７２時間とした。そして測定用の試験片は、
シリコーンゴム組成物を温度１７０℃の熱板の間にばさ
み５分間プレス硬化させた後、温度２００’Ｃの熱風循
環式オーブンに４時間放置させたものを用いた。

実施例１ 分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖された
２０００センチポイズのジメチルポリシロキサン（ビニ
ル基含有ｍ０９２３重量％）１００部に比表面積 ２００ｍ２／９の乾式シリカ２５部粉砕石英３０部、＋
Ｍｅ　ｓｓｉ　０１部２単位、Ｍｅ２ＳｉＯ単位、Ｍｅ
　Ｈ３ｉ　Ｏ単位およびＭａ　Ｓｉ　０３部２単位から
成り、そのモル比が２０：２０：４５：１０であるメチ
ルハイドロジエンポリシロキサン（けい素原子に結合す
る水素原子の含有１０．６重量％）２．１部を加えて混
合し、剪断速度１０ｓｅｃ−１で４５００ポイズの粘度
を有する混合物を得た。次に該混合物に塩化白金酸のイ
ソプロピルアルコール溶液（白金含有口１重量％）０．
５部を加えて混合し、液状シリコーンゴム組成物を得た
。

リケード、メチルハイドロジエンポリシロキサン及び有
機チタン酸エステルを主成分とするロール用プライマー
を塗布し、これを硬化させた。次いで、ロール成形用金
型内部にこの鉄製ロール芯金を載置し、次いでこのキヤ
とティ内部に上記で得られた液状シリコーンゴム組成物
を注入し、１５０の内部をナイフで切断して各部分の硬
度（Ｊ［ＳＡ）を測定したところ、いずれの部分も硬度
は５０度であった。また圧縮永写橢に使用されている定
着ロールの加圧ロールとして使用したところ、圧縮永久
歪の発生は認められず、複写された画像は鮮明であった
。

実施例２ 分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖された
粘度１８００センチポイズのジメチルポリシロキサン（
ビニル基含有１０．０５重帰％）１００部、ジメチルジ
クロルシランで表面処理した比表面積 ２００ｍ２／９の乾式シリカ５部、石英粉末４０部、÷
粘度１０００センチポイズのジメチルシリコーンオイル
１０部、実施例１で使用したメチルハイドロジエン本年
→＃ポリシロキサン０．６部および塩化白金酸とメチル
ビニルポリシロキサンとの錯体がメチルビニルポリシロ
キサン中に分散されたちのく白金含有量０．５重量％）
２．０部を加えて液状シリコーンゴム組成物を得た。こ
の液状シリコーンゴムを用いて実施被覆ロールを取り出
しその内部をナイフで切断して各部分の硬度ＬＪＩＳＡ
）を測定したところいずれの部分も硬度は２０度あの定
着ロールの加圧ロールとして用い、硬質ロールである加
熱ロールと圧着させた。

ロールには永久歪の発生が認められず、複写した画像は
鮮明であった。

実施例３ 分子鎖両末端がメチルフェニルビニルシル基含有倒０．
１８重伍％）１００部、ヘキサメチルジシラザンで処理
された乾式シリカ１５部、実施例１で使用したメチルハ
イドロジエンポリシロキサン１．５部および実施例２で
使用したものと同じ白金化合物（白金含有量０．５重量
％）２．０部を加えて、液状シリコーンゴムを得た。

を電子写真複写機に使用される定着ロールの加圧ロール
として使用したところロールに発生する永久歪は見られ
ず、複写された画像は鮮明であった。

［発明の効果］ 本発明のシリコーンゴム被覆ロールは、ロール軸上に硬
度が１０〜７ｏの範囲内であり、圧縮永久歪が１０％以
下であるシリコーンゴム層が形成されているので、耐久
性があり、特に電子写真複写機の定着ロールとして使用
した場合には複写紙に鮮明な画像を与え得るという特徴
を有す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ロール軸上に、硬度が１０〜７０の範囲内であり、
   圧縮永久歪が１０％以下であるシリコーンゴム層が形成
   されていることを特徴とするシリコーンゴム被覆ロール
   。 ２　シリコーンゴム層を形成するシリコーンゴムが （Ａ）１分子中に少なくとも２個のけい素原子結合低級
   アルケニル基を有するオルガノポ リシロキサン１００重量部、 （Ｂ）Ｒ＿３ＳｉＯ＿１＿／＿２単位（Ｒは１価の炭化
   水素基）、Ｒ＿２ＳｉＯ単位（Ｒは前記と同じ）、ＲＨ
   ＳｉＯ単位（Ｒは前記と同じ） およびＲＳｉＯ＿３＿／＿２単位（Ｒは前記と同じ）か
   ら成り、その内０．５〜５０モル％ がＲＳｉ〇＿３＿／＿２単位である１分子中に少なくと
   も２個のけい素原子結合水素原子を 有するオルガノポリシロキサン 本成分中のけい素原子結合水素原子の 合計量と（Ａ）成分中の全低級アルケニル基のモル数が
   （０．５：１）〜（２０：１） となるような量、 および （Ｃ）白金系触媒 （Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計量１００万重量部に対し
   て白金金属として０．１〜５００重 量部 から成る組成物を硬化させてなるものである特許請求の
   範囲第１項記載のシリコーンゴム被覆ロール。 ３　シリコーンゴム被覆ロールが電子写真複写機の定着
   ロールである特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   シリコーンゴム被覆ロール。