KR20000011473A - 오일도포장치 - Google Patents

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KR20000011473A
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키무라코이찌
타카기타쯔오
호리우찌오사무
후카세무네히코
키시다토시유키
나카마시게루
아베이사미
모토요시요시유키
후루야히로미
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오토우마 타카시
니찌아스 카부시키카이샤
나카무라 케이지
가부시기가이샤 제니스
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Abstract

본 발명에는, 다공질의 둥근막대형상 성형품, 상기 다공질의 둥근막대형상성형품의 외주상에 형성된 내열섬유펠트 및 상기 펠트층의 외주상에 도포된 다공질막으로 이루어진 오일도포장치가 개시되어 있다. 상기 다공질의 둥근막대형상 성형품은 바인더에 의해 서로 결합된 내열섬유를 함유하고, 해당 섬유중에 상기 바인더가 없는 미세연통구멍을 지니는 동시에, 구멍크기가 10.05∼2㎜이고, 총공극률이 30∼90%인 균일하게 분산된 구멍을 지니며, 또한, 실리콘오일로 함침되어 있다. 또, 상기 내열펠트층의 두께는 0.5∼5㎜이다. 또한 상기 다공질막은, 두께가 15∼130㎛, 평균구멍크기가 0.1∼3.0㎛, 다공률이 60∼90%, 그리고 공기투과도가 3∼2000초/100cc이다.

Description

오일도포장치{Oil Coating Apparatus}
본 발명은 정전복사기, 전기사진프린터 등의 정착장치의 구성부품의 하나인 오일도포장치에 관한 것으로, 특히, (칼라복사 혹은 다색인쇄를 목적으로 하는)정전복사기, 전기사진프린터 등의 정착장치의 구성부품의 하나인 오일도포롤러에 관한 것이다.
정전복사기 혹은 전자사진프린터속의 정착장치에 있어서, 오일도포롤러는, 일반적으로 정착롤과 직접 또는 간접적으로 접촉하면서 회전하여 매우 소량의 실리콘오일을 연속해서 정착롤상에 인가함으로써 기록용지가 정착롤상에 남아있는 토너에 의해 더럽혀지는 것을 방지하고 있다.
각종 유형의 오일도포롤러가 이미 제안되어 있다. 벽에 다수의 구멍이 있는 내열섬유 혹은 금속관의 원통형 성형품이 인가된 오일을 보존하기 위한 오일유지부재로서 사용되고, 또, 상기 원통형 성혐품의 표면상에 내열펠트의 오일도포부재층이 형성되어 있는 형태의 오일도포롤러가 있다. 이런 형태의 오일도포롤러중, 바인더에 의해 서로 결합된 내열섬유와, 섬유중에 바인더가 없는 미세연통공극을 함유하고 구멍크기가 0.05 내지 2mm인 구멍이 균일하게 분포되어 있고,총공극률이 30 내지 90%인, 다공질 원통형 성형품을 사용한 오일도포롤러(JP-A-108601호)는, 오일유지부재가 다량의 실리콘오일을 유지할 뿐만 아니라, 오일유지부재가 고부하조건하에서도 장기간 안정적으로 실리콘오일을 배출할 수 있으므로, 장기간 안정적으로 오일을 인가한다는 장점을 지닌다.
오일도포롤러를 칼라복사기 혹은 칼라프린터용의 정착장치에 이용할 경우, 상기 장점은 변화없지만, 오일도포롤러를 흑백복사기 혹은 흑백프린터용으로 이용할 경우에 비해서 정착롤상에 비교적 다량의 오일을 인가할 필요에 의거해서 50 내지 1000cSt의 비교적 낮은 점도를 지닌 실리콘오일을 사용해야만 하므로 사용개시후 잠시동안(정착장치에 공급된 기록용지의 매수가 수백 또는 천매까지) 오일의 도포량이 과잉으로 증가하는 경향이 있다. 또, 마찬가지 이유로, 기기의 정지중에 유출하는 오일의 양이 증가한다. 또한, 적정량보다도 많은 실리콘오일의 양이 용지의 공급재개직후 단시간동안 정착롤상에 인가되는 문제도 있다.
또, 플라스틱OHP용지시트에 복사 또는 프린트를 행하는 경우, 오일인가시의 매우 경미한 불균일이 토너의 정착에 악영향을 미치므로 정착화상에 토너의 심도불균일이 용이하게 일어나게 된다. 나선형으로 감긴 펠트테이프로 형성된 펠트층의 표면은 외관상 평탄하지만, 펠트테이프의 말단표면에 있어서의 각 맞닿음부에 섬세한 레벨차가 있다. 이 레벨차는 나선형으로 연장되고 있다. 따라서, 레벨차가 약간 있더라도, 이 레벨차는 오일인가시의 줄무늬형상불균일의 원인으로 되는 동시에 정착화상에 있어서 토너의 심도불균일의 원인으로 된다.
상기 오일도포롤러외에, 각종 오일도포롤러가 이미 제안되어 있다. 예를 들면, 인가하는 이형오일을 보존하기 위한 오일유지부재로서 다공질 중공금속관 혹은 내열섬유제의 원통형 성형품을 이용하고, 또한 그 원통형성형품의 표면에 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)다공질막 등의 오일도포량제어층을 감고, 그 오일도포량제어층의 말단부 및 중첩부상에 RTV(Room Temperature Vulcanization)실리콘고무를 도포하여 상기 오일도포량제어층과 원통형 성형품을 접착시킨 오일도포롤러가 있다. 또, 상기 오일도포량제어층을 관형상이 되도록 처리하고, 이 오일도포량제어층이 원통형 오일유지부재를 덮도록 도포하여 가열·수축시킨 오일도포롤러도 있다(JP-A-9-185282참조).
또한, 다공질폴리테트라플루오로에틸렌의 직물공극은 실리콘고무와 이형오일과의 혼합물로 함침시킨 후 오일유지부재로서의 두꺼운 다공질 직물재료의 표면에 가교에 의해 형성된 오일도포량제어층을 형성한 복사기도포기구도 있다(JP-B-6-73051참조). 즉, 상기 복사기도포기구는, 두꺼운 다공질 직물재료의 표면에 오일도포량제어층을 롤로서 1바퀴 감은 후, 해당 오일도포량제어층을 고온에서 장기간 가열하여, 두꺼운 다공질 직물재료표면에 오일도포량제어층을 가교·열융착함으로써 형성된다. 상기 복사기도포기구에 의하면, 이형오일인 실리콘오일을 정확하게 제어할 수 있고, 특히 실리콘오일은 매우 소량의 실리콘오일이 오일없는 토너에 인가된 영역에서도 장기간 안정적으로 제어가능하다. 롤러형상뿐만 아니라 평판형상 패드에 의해 정착롤상에 오일이 인가되는 구조도 오일도포장치의 형태로서 공지되어 있다.
원통형 성형품에 오일도포량제어층이 접착된 오일도포롤러에 있어서, 그 접착부로부터 이형오일이 거의 스며나오지 않아 오일도포시에 불균일이 발생할 뿐만 아니라, 접착면적이 너무 적어 접착강도의 부족으로 인해 오일도포량제어층이 변위되거나 박리되어 버린다. 따라서, 이형오일을 가열정착롤상에 연속해서 안정적으로 인가하는 것이 곤란하다. 열수축되는 관형상 오일도포량제어층을 지닌 오일도포롤러에 있어서는, 오일도포량제어층의 열수축이 불균일해져 구멍크기가 변화하기 쉽다. 따라서, 이형오일을 열정착롤상에 연속해서 안정적으로 인가하는 것이 곤란하다. 또한, 복사기도포기구에 있어서, 오일도포량제어층은 장기간 고온에서 가열해서 두꺼운 다공질직물재료에 열융착시킬 필요가 있으므로, 이 처리는 매우 수고가 많이 드는 경향이 있다. 정착롤에 오일을 인가하기 위한 패드형상구조의 도포기에 있어서도, 오일도포량제어층을 패드형상구조의 최외표면층에 접착하는 방법에서 상기와 마찬가지 문제점이 발생한다. 즉, 이 경우에 있어서도, 이형오일이 접착부로부터 거의 스며나오지 않아 오일인가시 불균일이 발생할 뿐만 아니라 접착면적이 너무 작아 그 접착강도의 부족으로 인해 오일도포량제어층이 변위되거나 박리되어 버린다. 따라서, 오일도포량이 불안정해지는 문제가 있다.
상기 배경기술에 있어서 언급한 문제점을 고려해서, 본 발명의 목적은, [1]매우 저점도의 실리콘오일인 경우에 있어서도 사용개시로부터 연속적으로 적정량의 오일을 인가하는 오일도포롤러, [2] 용지공급중지중에는 쓸데없는 오일의 방출을 억제하여 용지공급재개직후 과잉의 오일인가가 일어날 염려가 없는 오일도포롤러 및 [3] 오일을 매우 균일하게 인가할 수 있어 OHP용지에 복사나 인쇄를 행할 경우에도 정착화상에 토너의 심도불균일이 일어나지 않는 오일도포롤러를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 오일유지부재에 오일도포량제어층을 용이하게 접착시키는 방법과, 상기 방법을 이용해서 동작중에 오일도포량제어층이 변위되거나 박리되는 것을 방지하는 동시에 열정착롤상에 이형오일을 인가할 수 있는 오일도포장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 의한 오일도포롤러의 특징은 다음과 같다. 즉, 오일도포롤러는 오일유지부재로서 다공질의 둥근막대형상성형품(중공의 원통형 성형품포함)을 이용한다. 바람직하게는, 상기 다공질의 둥근막대형상 성형품은 바인더에 의해 서로 결합된 내열섬유로 이루어져, 상기 섬유중 바인더가 없는 미세연통구멍을 지니는 동시에 구멍크기가 0.05∼2㎜, 총공극률이 30∼90%인 구멍이 균일하게 분포되어 있다. 또한, 다공질의 둥근막대형상 성형품은 실리콘오일에 함침되어 있다. 또, 상기 다공질의 둥근막대형상 성형품의 외주상에 두께 0.5∼5㎜인 내열섬유펠트층이 형성되어 있다. 바람직하게는, 상기 펠트층의 외주상에는, 두께가 0.3∼3㎜, 압축경도가 0.03∼1.5N/㎠이고, 연통구멍을 지닌 탄성체층이 형성되어 있다. 이 탄성체층의 외주부는, 최외표면층으로서 두께가 15∼130㎛, 평균구멍크기가 0.1∼3.0㎛(바람직하게는 0.1∼1.0㎛), 다공률이 60∼90%, 그리고 공기투과도가 3∼2000초/100cc(바람직하게는, 3∼1500초/100cc)인 다공질막으로 덮여있다.
오일유지부재에 오일도포량제어층을 용이하게 접착시키는 방법 및 이 방법을 이용하는 오일도포장치에 관해서는, 접착제와 실리콘오일과의 혼합물에 의해 오일유지부재에 오일도포량제어층이 접착되어 있을 때 열정착롤상에 실리콘오일을 균일하게 인가할 수 있는 것으로 판명되었다. 상기 혼합물은 접착제와 실리콘오일이 서로 분산되어 있는 상태이므로, 접착제의 경도에 의거해서 오일유지부재와 오일도포량제어층사이의 접착에 의해 오일도포량제어층의 구멍이 막혀있는 부분은, 미반응실리콘오일의 개입, 즉 삽입에 의해 구멍이 막혀있지 않은 부분과 분산적으로 공존하고 있다. 따라서, 분산된 접착부분은 오일도포량제어층이 변위되거나 박리되는 것을 방지하여, 오일통로로서 기능한다.
또한, 오일인가시의 불균일에 관한 상기 효과는, 2층구조의 펠트를 형성하지 않고도 내열섬유로서 내굽힘성(JIS L-1096에 의거 30∼90㎜(바람직하게는 50∼70㎜))을 지닌 펠트를 이용할 경우에 얻어질 수 있는 것으로 판명되었다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 오일도포롤러가 정착장치에 설치된 상태를 도시한 도면
도 2는 본 발명의 상기 실시예에 의한 오일도포롤러의 횡단면도
도 3은 본 발명의 상기 실시예에 의한 오일도포롤러의 종단면도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 오일도포롤러의 종단면도
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 오일도포장치가 정착장치에 설치된 상태를 도시한 도면
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1, 1a: 오일도포롤러 1b: 오일도포패드
2: 오일유지부재 3: 오일도포량제어층
4: 정착장치 5: 열정착롤
6: 가압롤 7: 기록용지
8: 토너 10: 축
11: 오일이동층 12: 탄성체층
52: 평판형상 오일유지부
53: 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)다공질막
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구체적으로 설명한다.
본 명세서에 있어서 용어 "압축경도"는 JIS K-6767에 규정된 방법에 의해 측정한 25%압축하중으로 표시한 것이고, 용어 "공기투과도"는 B형 걸리덴소미터(B-type Gurley densometer)에 의해 측정한 걸리수(Gurley number)(단위: 초/100cc)로 표현한 것이다. 또, "총공극률" 또는 "다공률"은 이하의 식에 의한 비중측정치에 의거해서 산출한 값으로 표현한 것이다:
총공극률 또는 다공률(%)={1-(부피비중)/(참비중)}×100
바람직하게는, 본 발명에 의한 오일도포롤러의 코어부로서 구비된 오일유지부재는, JP-A-9-108601(EP 0753 356A1 및 USP 5,876,640호에 대응)에 기재된 바와 마찬가지 방식으로 제작하고, 큰 용량의 구멍에 다량의 실리콘오일을 유지하는 데 사용한다. 이와 같이 해서 유지된 실리콘오일은, 모세관현상에 의거해서 미세내부섬유공극을 통해 내열섬유펠트층으로 이동한다. 이어서, 탄성체층이 형성된 경우에 있어서, 실리콘오일은 탄성체층을 통해 다공질막을 투과하여, 최종적으로 롤러표면으로 방출된다.
최외층으로서 형성된 다공질막은, 실리콘오일의 도포량을 매우 바람직한 레벨로 안정화시킨다. 오일도포롤러의 표면으로서 다공질막을 형성한 것은 오일의 방출을 제한한다. 따라서, 오일도포롤러의 사용개시후 및 동작재개직후 잠시동안 오일의 방출을 억제할 뿐만 아니라, 오일도포롤러의 대기상태동작중에 오일의 방출을 저감할 수 있다. 그 결과, 소요량의 오일이 인가되지 않을 가능성수도 있다. 그러나, 두께가 15∼130㎛, 평균구멍크기가 0.1∼3.0㎛(바람직하게는 0.1∼1.0㎛), 다공률이 60∼90%, 공기투과도가 3∼2000초/100cc(바람직하게는 3∼1500초/100cc)인 폴리테트라플루오로에틸렌다공질막과 조합해서 50∼1000cSt의 저점도인 실리콘오일을 사용할 때, 사용개시 및 동작개재시에 과잉의 오일이 인가되는 문제를 크게 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 다공질막이 형성되어 있지 않은 경우에 있어서의 오일량보다도 대기상태동작중에 다량의 오일이 인가된다. 그 결과, 매우 안정적인 오일인가를 성취할 수 있다.
또한, 상기 구멍크기보다도 구멍크기가 크고, 이에 따라 상기 다공률보다도 다공률이 낮은 다공질막은, 오일도포량을 안정화시키는 본래의 작용에 있어서 열등하지 않다. 이러한 다공질막을 실제로 장기간 사용할 경우, 오일도포량이 크게 저감되는 데, 그 이유는 정착롤로부터 모인 토너에 의해 구멍이 막히기 때문인 것으로 추정된다. 따라서, 이러한 다공질막은 바람직하지 않다.
다공질막과 펠트층사이에 탄성체층이 형성되어 있을 경우, 탄성체층은 그의 탄성변형에 의거한 큐션작용을 지니므로 오일도포롤러와 정착롤간의 접촉압력이 펠트층의 표면불균일성에 기인해서 변화되는 것이 방지됨으로써 오일인가불균일 및 화상정착불균일에 기인한 접촉압력의 변화가 방지된다.
본 발명에 의한 오일도포롤러를 제조하는 대표적인 방법을 이하에 설명하나, 그 제조방법은 이것으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 의한 오일도포롤러에 가장 적합한 오일유지부재는 JP-A-9-108601에 기재된 방법에 의해 제조할 수 있다. 즉, 통상 구멍을 형성하는 특정 합정수지, 목재분말, 탄소분말 등의 내수성의 과립상 유기물질과, 적절한 바인더와, 필요에 따라 마무리가공된 제품의 내부섬유공극량을 조절하는 무기충전제를, 알루미노규산섬유, 알루미나섬유, 유리섬유, 아라미드섬유 등의 내열섬유(바람직하게는, 섬유직경이 약 2∼약 15㎛임)를 이하의 비율로 혼합하면서, 여기에 적정량의 물을 첨가하고, 이와 같이 해서 제조된 혼합물을 소망의 형상으로 성형한다.
내열섬유(충전제를 사용할 경우 내열섬유와 충전제의 합) 100중량부
내수성의 과립상 유기물질 10∼300중량부
바인더 2∼100중량부
(유기바인더와 무기바인더의 혼합물을 사용한 경우에는 50∼300중량부)
이와 같이 해서 얻어진 성형품을 가열해서 건조 및 경화시킨다. 또, 성형품을 약 150∼약 400℃의 온도로 더욱 가열(또한 유기바인더와 무기바인더를 조합해서 사용할 경우에는 약 400∼1000℃의 온도에서 소결)해서 과립상 유기물질을 소성, 혹은 분해/가스화하여 소실시킨다. 이와 같이 해서, 구멍이 남게된다.
상기 방법에 있어서, 원료의 선택 및 혼합비, 성형조건 등의 선택에 의해, 소결된 성형품에 구멍크기가 0.05∼2㎜인 구멍과, 바람직하게는 공극크기가 5∼30㎛인 내부섬유연통공극을 형성한다. 가능한 한 다량의 오일이 고정된 기계적 강도로 유지될 수 있는 동시에 유지된 오일이 원활하게 방출될 수 있도록 상기 선택을 행할 필요가 있다.
이와 같이 해서 얻어진 오일유지부재를 점도 50∼1000cSt의 실리콘오일에 침지하여 해당 실리콘오일을 흡수하도록 해서 오일유지부재속의 거의 모든 구멍을 해당 실리콘오일로 채운다.
대안적으로는, 오일유지부재로서 섬유나 금속의 다공질의 원통형 성형품을 사용할 수 있다.
다음에, 오일유지부재의 외주에, 두께가 0.5∼5㎜, 바람직하게는 1∼3㎜이고, 폭이 약 30㎜인 테이프형상으로 자른 펠트를 나선형으로 감아 고정시킨다. 내열섬유펠트층은 총두께가 0.5∼5㎜인 긴 2이상의 층으로 이루어져 있어도 된다. 펠트용의 바람직한 재료는 부피밀도가 약 150∼약 300㎏/㎥인 아라미드섬유 등의 내열합성섬유이다. 이 펠트층은 오일유지부재로부터 오일을 흡인하는 기능뿐만 아니라, 그 자체가 탄성적으로 변형하는 기능도 지니므로, 정착장치의 열롤과 오일도포롤러간의 접촉면적이 증가함으로써 오일인가시의 불균일이 방지된다.
펠트층상에 탄성체층이 형성되어 있는 경우, 해당 펠트층상에 다공질 탄성체시트를 감는다. 탄성체용의 적절한 재료의 예로서는, 부직포, 폴리우레탄발포체, 멜라민수지발포체 등을 들 수 있다. 사용된 탄성체시트는 적당한 두께를 지닐 필요가 있다. 두께가 0.3㎜미만인 경우에는, 펠트층의 표면울퉁불퉁함이 충분히 흡수될 수 없어 오일인가시의 불균일방지효과가 불충분해질 경우가 있다. 이에 대해서, 두께가 3㎜를 초과할 경우에는, 필요량의 오일이 최외표면층에 거의 공급되기 어렵다. 탄성체층의 압축경도는 적절한 압축탄성을 제공하기 위해 중요하다. 탄성체층의 압축경도가 0.03N/㎠∼1.5N/㎠인 경우, 탄성체층은 펠트층의 표면울퉁불퉁함을 흡수하는 데 필요한 보통의 탄성변형을 나타내어 오일도포롤러의 접촉압력을 코일하게 유지한다.
마지막으로, 상기 다공질막을 감아 고정시킨다. 다공질막에 가장 적합한 재료는, 상기 소정의 기능이 우수한 폴리테트라플루오로에틸렌이다. 구멍크기, 구멍량, 막두께 등이 상이하고 또한 각종 특성을 나타내는 폴리테트라플루오로에틸렌다공질 막은 시판되고 있다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 다공질막은 입수가능하다. 입수가능한 다공질막의 예로서는, 스미토모덴기코교사제품인 포레플론(POREFLON)을 들 수 있다.
상기 설명으로부터, 본 발명에 의한 오일도포롤러가 얻어진다. 또한 복사기나 프린터에 있어서의 정착장치에 오일도포롤러를 부착하기 위한 축은 실리콘오일에 함침전 또는 함침후의 적절한 단계에서 설치할 수 있다.
다음에, 접착제와 오일과의 혼합물을 이용하는 본 발명에 의한 오일도포량제어층을 접착하는 방법에 의해 제조된 오일도포장치를 설명한다.
첫번째 양상으로서, 오일도포량제어층이 접착제와 실리콘오일과의 혼합물에 의해 오일유지부재에 접착되어 있는 오일도포장치가 제공된다. 이러한 구성의 사용에 의해, 오일유지부재와 오일도포량제어층은 분산된 접착제가 경화될 때 전체로서 서로 분산적으로 접착되므로, 분산된 실리콘오일이 전체로서 분산된 오일도포량제어층중의 실리콘오일통로를 확보한다.
두번째 양상으로서, 오일도포량제어층이 접착제와 실리콘오일과의 혼합물에 의해 오일유지부재의 오일도포측상에 형성된 오일이동 또는 탄성체층에 접착되어 있는 오일도포장치가 제공된다. 이러한 구성의 사용에 의해, 오일인가시의 불균일을 방지하기 위하여 오일유지부재와 오일도포량제어층과의 사이에 오일이동 또는 탄성체층이 형성된 경우에 있어서도, 상기와 마찬가지 기능을 수행한다.
오일유지부재와 오일도포량제어층사이의 전체접촉면 혹은 오일이동 또는 탄성체층과 오일도포량제어층사이의 전체접촉면에 상기 혼합물이 삽입되어 있는 조건에서 상기 접착이 수행되는 오일도포장치가 제공된다. 이러한 구성의 사용에 의해, 상기 기능외에, 전체접촉면상의 오일도포량제어층에 오일유지부재 혹은 오일이동 또는 탄성체층이 분산적으로 접착되므로, 분산된 실리콘오일이 오일도포량제어층중에 분산된 실리콘오일통로를 확보한다.
네번째 양상으로서, 오일도포량제어층의 공기투과도가 3 ~ 2000초/100cc, 바람직하게는 10~2000초/100cc인 오일도포장치가 제공된다. 이러한 구성의 사용에 의해, 상기 기능외에, 오일유지부재에 의해 유지된 적정량의 실리콘오일이 오일도포량제어층을 투과할 수 있게 된다.
다섯번째 양상으로서, 오일도포량제어층이 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)다공질 막으로 구성된 오일도포장치가 제공된다. 이러한 구성의 사용에 의해, 상기 기능외에, 열정착롤상에 일정량의 실리콘오일이 인가될 수 있으므로, 동작개시시의 실리콘오일량과 대기상태동작중의 실리콘오일량사이에 차이가 없게 된다.
여섯번째 양상으로서, 접착제가 실리콘와니스이고, 혼합물이 실리콘와니스(SW)와 실리콘오일(SO)을 2:8 ~ 9:1의 혼합비(SW:SO)로 함유하는 오일도포장치가 제공된다. 이러한 구성의 사용에 의해, 상기 기능외에, 오일유지부재와 오일도포량제어층사이의 접착강도를 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 실리콘오일을 인가할 수 있도록 양호한 균형상태가 얻어지게 된다. 따라서, 실리콘오일의 도포량을 상기 혼합비범위내에서 자유롭게 제어할 수 있다.
이하 도 1 내지 도 5를 참조해서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예로서의 오일도포롤러가 설치된 정착장치의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 상기 일실시예로서의 오일도포롤러의 횡단면도이며, 도 3은 본 발명의 상기 일실시예로서의 오일도포롤러의 종단면도이다. 이들 도면에 있어서, (1)은 오일도포롤러이다. 오일도포롤러(1)는, 기본구성부재로서 오일유지부재와, 상기 오일유지부재에 접착제와 실리콘오일과의 혼합물에 의해 접착된 오일도포량제어층(3)을 지닌다. 오일도포롤러(1)는 정착장치(4)내에 설치되어 있다. 정착장치(4)는 열정착롤(5)과 가압롤(6)사이에 삽입된 기록용지(7)시트의 표면(7a)상에 전사된 토너(8)를 정착시키는 데 이용된다. 정착장치(4)는 열정착롤(5)과 오일도포롤러(1)를 접촉시켜, 기록용지(7)시트의 표면상의 토너(8)가 열정착롤(5)상에 퇴적되는 것을 방지하면서 이형오일로서의 실리콘오일을 열정착롤(5)상에 인가한다.
오일유지부재(2)의 구조는 오일유지부재(2)가 실리콘오일을 유지, 즉 수용할 수 있다면 특히 제한되지 않는다. 본 실시예에 있어서, 오일유지부재(2)는 바인더에 의해 서로 결합된 알루미노규산섬유를 주성분으로서 함유하고, 또 상기 섬유중에 바인더가 없는 부분으로서 미세연통구멍을 지닌 원통형 다공질성형품으로 구성되어 있다. 오일유지부재(2)의 다공률은, 60 ~ 80%범위내에서 선택되므로, 오일유지부재(2)는 다량의 실리콘오일을 수용할 수 있다. 오일유지부재(2)는 축(10)상에 장착되어 있다. 오일이동층(11)은 내열섬유펠트로 이루어져 있다. 오일유지부재(2)의 외주상에 감겨 있는 오일이동층(11)은 오일유지부재(2)로부터 실리콘오일을 흡수하고, 해당 실리콘오일을 오일도포량제어층(3)에 공급하는 역할을 한다. 본 실시예에서는, 내열섬유펠트로서 두께가 2 ~ 3㎜, 밀도가 170 ~ 260kg/m3인 재료를 사용한다. 그러나, 내열섬유펠트는 특히 제한되지 않는다. 오일유지부재(2)에 의해 유지되는 실리콘오일로서는, 일반적으로 50 ~ 300cSt(25℃)범위의 저점도를 지닌 실리콘오일을 사용한다.
오일도포량제어층(3)은, 공기투과도가 3 ~ 2000초/100cc이고, 실리콘오일을 전송할 수 있다면 특히 제한되지 않는다. 본 실시예에서, 오일도포량제어층(3)으로서는, 연신폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)다공질막(이하, "PTFE다공질 막"이라 칭함)을 사용한다. 예를 들면, 사용된 PTFE다공질 막은 표면조도Ra가 0.7~0.8㎛, 두께가 30 ~ 60㎛, 공기투과도가 60 ~ 100초/100cc, 구멍크기가 0.05 ~ 0.1㎛, 다공률이 60%이다. PTFE다공질 막을 표면처리에 의해 실리콘고무로 함침시킬 경우, PTFE다공질 막의 공기투과도는 약 1000초/100cc에 도달한다. 따라서, PTFE다공질 막의 공기투과도는 쉽게 변화시킬 수 있다. "공기투과도"는, B형 걸리덴소미터에 의해 측정한 걸리수(단위: 초/100cc)로 표현한다. "다공률"은 식: 다공률(%)=(1-부피비중/참비중)×100에 따라 비중의 측정치에 의거해서 산출한 값으로 표현한다.
오일도포량제어층(3)은, 오일유지부재(2)의 외주상에 형성된 오일이동층(11)에 접착제와 실리콘오일과의 혼합물에 의해 접착된다. 이 혼합물에 있어서는, 접착제와 실리콘오일을 혼합하고 서로 충분히 분산시키는 것이 중요하다. 상기 혼합물을 오일이동층(11)의 전체외주면상에 인가한 후, 해당 혼합물로 도포된 표면상에 오일도포량제어층(3)을 1바퀴 감으므로, 오일이동층(11)에 오일도포량제어층(3)이 접착된다. 즉, 오일이동층(11)의 전체외주표면에 접촉된 상태의 오일도포량제어층(3)의 전체표면이 해당 오일이동층(11)의 전체외주표면에 상기 혼합물에 의해 접착된다. 접착제는, 오일이동층(11)과 오일도포량제어층(3)을 실리콘오일과 공존하는 접착제에 의해 서로 접착할 수 있다면, 특히 한정되지 않는다. 본 실시예에 있어서는, 접착제로서 실리콘와니스를 사용하고, 실리콘오일(SO)에 대한 실리콘와니스(SW)의 혼합비(SW:SO)는 2:8 ~ 9:1의 범위이다. 상기 혼합비가 9:1보다 높으면(예를 들면, 9.5:0.5), 적은 실리콘오일통로에 대해서 접착제부분이 너무 많기 때문에 도포량이 불충분해진다. 이에 대해서, 혼합비가 2:8보다 낮으면(예를 들면, 1:9), 접착제부분이 너무 적기 때문에 오일도포량제어층(3)의 접착강도가 불충분해진다.
상기 실리콘와니스로서는, 일반적으로 실리콘와니스라 불리는 접착제를 이용할 수 있다. 즉, 실리콘수지는 매우 증가된 가교밀도를 지니는 실리콘고무의 일종이고, 실리콘와니스는 용매중에 용해된 미반응실리콘수지로부터 형성된다. 실리콘와니스는 다수의 트리- 또는 테트라-작용성분을 함유하여, 실리콘고무보다도 접착력이 더욱 우수하다. 실리콘와니스와 혼합하는 실리콘오일의 예로서는, 직쇄메틸실리콘오일, 분기형 메틸실리콘오일, 메틸페닐실리콘오일 및 일부의 디메틸기를 다른 유기기로 치환한 변성실리콘오일을 들 수 있다. 실리콘오일의 점도는 통상 25℃에서 100 ~ 500,000cSt, 바람직하게는 25℃에서 100 ~ 100,000cSt, 더욱 바람직하게는 25℃에서 5,000 ~ 30,000cSt이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것이다. 도 4의 오일도포롤러(1a)가 도 1 내지 도 3의 오일도포롤러(1)와 다른 점은, 오일이동층(11)과 오일도포량제어층(3)사이에 탄성층(12)이 삽입되어 있는 점에 있다. 탄성체층(12)은 두께가 약 0.5㎜이고, 밀도가 약 60kg/m3인 부직포로 이루어져 있다. 탄성체층(12)은 오일유지부재(2)의 외주에 오일이동층(11)의 내열섬유펠트가 감겨 있을 경우 발생되는 레벨차를 제거하는 데 이용된다. 이 레벨차는 보통의 기록용지시트상에 토너를 정착시킬 때는 무시할 수 있지만, 플라스틱OHP용지시트상에 토너를 정착시킬 경우에는 이 레벨차에 의해 생기는 실리콘오일의 불균일인가때문에 정착화상에 토너의 심도불균일이 발생할 수도 있다. 따라서, 오일도포롤러(1a)는, 탄성체층(12)이 오일이동층(11)과 오일도포량제어층(3)사이에 삽입되어 있으므로, 레벨차를 제거하여 실리콘오일의 불균일인가를 방지함으로써, 정착화상에 토너의 심도불균일이 발생하는 것을 방지하는 데 이용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또다른 실시예를 도시한 것이다. 도 5는 열정착롤(5)상에 이형오일을 인가하기 위한 오일도포장치의 구조로서 평판형 패드를 이용하는 예를 도시한 것이다. 이 구성에 있어서, PTFE다공질 막(53)은, 다공질 재료 혹은 펠트와 같은 재료의 평판형상 오일유지부(52)의 표면에 접착제와 실리콘오일과의 혼합물에 의해 접착되어 있다. 이 경우에, 오일도포패드(1b)는, 해당 오일도포패드(1b)가 고정된 조건하에 열정착롤(5)과 접촉되어 있다.
또, 상기 오일인가시의 불균일에 관한 효과는, 펠트의 2층구조를 형성하지 않고도 내열섬유펠트로서 내굽힘성(JIS L-1096에 의함)이 50 ~ 70mm인 펠트를 이용할 경우에도 얻을 수 있다. 본 실시예에 있어서, 펠트는 총두께가 5mm이하인 2층이상의 롤로서 감겨 있는 것이 바람직하다.
이하 본 발명을 이하의 각종 예에 의해 더욱 설명하나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.
비교예1
주성분으로서의 평균섬유크기가 3.8㎛인 알루미노규산섬유를 함유하고, 외부직경 22mm, 내부직경 6mm 및 길이 300mm인 원통형 다공질 성형품(구멍크기가 약 0.1 ~ 약 0.3mm이고 총공극률이 78%인 구멍과 미세내부공극을 지님)을 점도가 100cSt인 실리콘오일 약 73g에 함침시켰다. 다음에, 원통형 다공질 성형품의 중공부에 축을 삽입하고, 이 축의 대향단부에 원통형 다공질 성형품을 고정시켰다. 그후, 상기 원통형 다공질 성형품의 외주면에 아라미드내열섬유펠트(부피밀도 260kg/m3, 그리고 두께 2mm)를 감아 고정시킴으로써 복사기에 있어서의 정착장치용의 오일도포롤러를 얻었다.
비교예 2
비교예 1에서 얻어진 오일도포롤러의 외주면에, 내열페이퍼(아라미드섬유와 폴리에스테르섬유와의 혼합물로 이루어진 동시에, 두께 55㎛, 평균구멍크기 30㎛ 및 공기투과도 2초/100cc임)를 감아 고정시켰다.
실시예 1 및 2
비교예 1에서 얻어진 오일도포롤러의 외주면상에 표 1에 표시된 바와 같은 폴리테트라플루오로에틸렌 다공질 막을 감아 고정시켰다.
시험예 1
칼라복사기에 있어서의 정착장치용의 실리콘오일도포롤러로서 상기 각 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에서 얻어진 오일도포롤러의 적성을 이하의 시험법에 의해 조사하였다.
시험법: 오일배출특성시험기에 상기 도포롤러를 부착한 조건하에 용지시트를 16매/분의 용지공급속도로 연속해서 공급한 경우의 오일도포량(mg/매)의 변화를 조사하였다.
그 시험결과는 표 1에 표시되어 있다. 이 표로부터 명백한 바와 같이, 특정 다공질 막을 표면에 도포하는 것은 초기의 과잉도포의 문제의 해결책을 부여하여 도포량의 저감을 억제하였다.
비교예 1 비교예 2 실시예 1 실시예 2
펠트층도포층 재료 없음 내열페이퍼 PTFE PTFE
평균구멍크기(㎛) 30 0.1 0.5
다공률(%) 68 78
두께(㎛) 55 70 85
공기투과도(초/100cc) 2 35 9
오일도포량(mg/매) 500매후(A) 5.62 7.50 3.48 3.88
1000매후 2.63 4.34 2.48 2.82
2000매후 1.70 3.66 2.10 2.45
3000매후 1.51 3.15 2.05 2.40
4000매후 1.36 3.00 2.03 2.38
5000매후 1.17 2.72 2.00 2.34
안정화후의 평균(B) 1.35 2.96 2.03 2.37
안정성(A/B) 4.16 2.53 1.71 1.64
주1--"PTFE"는 폴리테트라플루오로에틸렌다공질 막임.
주2--"안정화후의 평균"은 5000매후의 값에 대한 3000매후의 값의 평균임.
시험예 2
중간속도복사기에 상기 각 실시예 1 및 비교예 1에서 얻어진 오일도포롤러를 부착한 조건하에 오일도포량의 안정성을 시험하였다. 이 시험은 다음과 같이 행하였다. 2000매의 용지를 용지공급속도 65ppm으로 공급한 후, 용지공급을 중지하였다. 3시간후, 용지공급을 재개하였다. 용지공급중단전의 오일도포량과 용지공급중단후의 오일도포량을 비교하였다.
그 시험결과는 표 2에 표시되어 있다. 이 표로부터 명백한 바와 같이, 실시예 1에서 얻어진 오일도포롤러는 용지공급재개직후에도 오일의 과잉인가는 없었다.
실시예 1 비교예 1
용지2000매공급시의 오일도포량(mg/매) 2.20 2.66
용지공급재개직후의 오일도포량(mg/매) 2.52 4.42
실시예 3 내지 6 및 참조예 1 내지 3
비교예 1과 마찬가지 방법으로 제조한 원통형 다공질 성형품(외부직경 29mm, 내부직경 8mm 및 길이 338mm임)을 점도가 100cSt인 실리콘오일 약 120g에 함침시켰다. 다음에, 원통형 다공질 성형품의 중공부에 축을 삽입하고, 이 축의 대향단부에 원통형 다공질 성형품을 고정시켰다. 그후, 상기 원통형 다공질 성형품의 외주면에 폭 30mm의 테이프형상으로 절단한 아라미드내열섬유펠트(부피밀도 260kg/m3, 그리고 두께 2mm)를 나선형으로 감아 고정시켰다. 상기 펠트상에 또 폴리에스테르섬유부직포를 감아 탄성체층을 형성하였다. 이 탄성체층에 또 폴리테트라플루오로에틸렌다공질 막(평균구멍크기 0.1㎛, 다공률 60% 및 두께 30㎛)을 감아 고정시켰다.
탄성체층용의 재료인 부직포를 다양하게 변화시키면서, 상기 방법에 의해 오일도포롤러의 예를 제작하였다. 이들 오일도포롤러의 예를 이하의 시험법에 의해 성능비교를 행하였다. 또, 탄성체층을 형성하지 않고 상기 방법으로 제작한 오일도포롤러를 참조예로서 시험하였다.
시험법: 칼라복사기에 있어서의 정착장치에 오일도포롤러를 부착한 조건하에서, 용지공급속도 4매/분으로 A4크기의 OHP용지시트의 전체면상에 마젠타단색토너를 정착시켰다. 상기 전체면상에 정착된 토너에 의한 마젠타색의 심도불균일을 맨눈으로 관찰하여 이하의 기준에 의거해서 화질을 평가하였다:
A: 화질이 매우 양호
B: 화질이 양호
C: 색의 심도불균일이 펠트의 감긴 자국에 따라 부분적으로 관찰됨
D: 색의 심도불균일이 강함.
그 시험결과는 표 3에 표시되어 있다.
탄성체층의존재유무 탄성체층의 두께 탄성체의 압축경도 정착화상의 평가
실시예 3 있음 1.0mm 0.9N/㎠ A
실시예 4 있음 0.5mm 0.9N/㎠ B
실시예 5 있음 1.5mm 0.9N/㎠ A
실시예 6 있음 1.0mm 1.4N/㎠ B
참조예 1 없음 - - D
참조예 2 있음 0.1mm 0.5N/㎠ C
참조예 3 있음 1.0mm 1.8N/㎠ C
본 발명을 이하의 각종 예를 통해 더욱 구체적으로 설명한다.
실시예 7
외부직경 29.4mm, 내부직경 8.0mm 및 길이 338.0mm인 오일유지부재를 알루미노규산섬유를 주성분으로 해서 제조하였다. 또, 상기 오일유지부재에 축을 삽입하였다. 또한, 상기 오일유지부재를 점도가 100cSt(25℃)인 디메틸실리콘오일 약 130g에 함침시켰다. 상기 오일유지부재의 외주면에 두께가 2.8mm이고 밀도가 260kg/m3인 아라미드내열섬유펠트(상품명 "노멕스": 일본펠트코교사제품)를 감아 고정시켜 오일이동층을 형성하였다. 또, 0.1㎛의 최대구멍크기를 지닌 연신PTFE다공질 막인 오일도포량제어층의 전체표면상에 실리콘와니스(신에쯔카가쿠사제품, "KR105")와 실리콘오일(신에쯔카가쿠사제품, "KF-96")의 9:1 혼합액을 인가하고, 오일이동층의 외주면상에 롤로서 상기 오일도포량제어층을 1바퀴 감아 접착시켰다. 이와 같이 해서, 오일도포롤러를 얻었다. 이 오일도포롤러를 이하의 (1) 및 (2)항의 시험에 의해 평가하였다.
(1) 시판중인 칼라프린터(칼라용지공급속도: 4ppm)에 상기 오일도롤러를 부착하였다. 이 프린터에 보통의 칼라용지 5000매를 공급하였다. 보통의 칼라용지상에 인가된 실리콘오일의 양을, 각각 500매, 1000매, 2000매, 3000매, 4000매 및 5000매의 용지공급후 측정하였다. 또, A4크기의 3000매에 상당하는 체적의 인쇄후의 오일도포량제어층의 박리나 변위를 육안으로 관찰하였다. 박리나 변위가 관찰되지 않은 경우에는 "A"로, 박리나 변위가 관찰된 경우에는 "B"로 평가하였다.
(2) 상기 칼라프린터에 있어서, 5매의 OHP용지시트상에 마젠타단색의 솔리드프린트화상을 정착시키고, 이들 5매의 OHP용지시트상의 실리콘오일의 불균일인가를 관찰하였다. 마젠타단색의 솔리드프린트화상에 대한 색의 밀도나 심도의 불균일로서 실리콘오일의 불균일인가를 관찰하였다. 불균일이 관찰되지 않은 경우에는 "A"로, 불균일이 관찰된 경우에는 "B"로 평가하였다.
실시예 8 내지 10
실시예 7에 있어서의 실리콘오일에 대한 실리콘와니스의 혼합비를 표 4에 표시한 본 발명의 범위내로 변화시킨 이외에는 실시예 7과 마찬가지 방법으로 오일도포롤러의 예를 얻었다. 이들 오일도포롤러의 예를, 상기 (1) 및 (2)항의 시험에 의해 평가하였다. 그 결과는 표 4에 표시되어 있다.
비교예 3 및 4
실시예 7에 있어서의 실리콘오일에 대한 실리콘와니스의 혼합비를 표 4에 표시한 바와 같이 변화시킨 이외에는 실시예 7과 마찬가지 방법으로 오일도포롤러의 예를 얻었다. 이들 오일도포롤러의 예를, 상기 (1) 및 (2)항의 시험에 의해 평가하였다. 그 결과는 표 4에 표시되어 있다.
본 발명에 의한 실시예 비교예
실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10 비교예 3 비교예 4
와니스/오일 9/1 8/2 5/5 2/8 10/0 1/9
오일도포량(mg/A4) 500매후 0.50 0.70 1.20 2.20 오일공급없음 2.70
1000매후 0.40 0.55 0.95 1.65 오일공급없음 2.10
2000매후 0.30 0.50 0.80 1.30 오일공급없음 1.60
3000매후 0.30 0.45 0.75 1.25 오일공급없음 1.45
4000매후 0.25 0.45 0.75 1.20 오일공급없음 1.40
5000매후 0.25 0.45 0.75 1.20 오일공급없음 1.35
시험후의 박리 또는 변위 A A A A - B
OHP용지상에의 오일불균일인가 A A A A - A
표 4에 의하면, 실시예 7 내지 10에 대한 (1)항 시험에 있어서의 실리콘오일도포량은, 실리콘와니스와 실리콘오일의 혼합비중의 실리콘오일에 대한 접착제가 감소함에 따라 점차로 증가하였다. 이에 대해서, 비교예 3에 있어서는, 실리콘와니스만으로 전체표면에 대해 접착을 실시하였으므로 실리콘오일의 도포량은 0이었다. 또, 비교예 4에 있어서는, 실리콘오일에 대한 실리콘와니스의 혼합비가 낮았으므로 실리콘오일의 도포량은 최대였다. 실시예 7 내지 10의 (1)항 시험에 있어서는, 오일도포량제어층의 박리나 변위가 없었으나, 비교예 4의 (1)항 시험에 있어서는, 실리콘오일에 대한 실리콘와니스의 혼합비가 매우 낮아 접착력이 약했으므로 오일도포량제어층에 변위가 발생했다. 또한, 비교예 3에 있어서는, 실리콘오일도포량이 0이었으므로 오일도포량제어층의 박리나 변위는 확인되지 않았다. 실시예 7 내지 10과 비교예 3 및 4의 결과로부터, 실리콘오일의 도포량은, 접착제로서의 실리콘와니스와 실리콘오일과의 혼합물에 있어서의 실리콘오일에 대한 실리콘와니스의 혼합비를 변화시킴으로써 제어할 수 있다는 점과, 실리콘오일의 도포량을 제어할 수 있는 실리콘오일(SO)에 대한 실리콘와니스(SW)의 혼합비의 범위가 2:8 ~ 9:1 (SW:SO가 2:8 ~ 9:1)인 점을 확인할 수 있었다.
실시예 7 내지 10 및 비교예 4에 대한 (2)항 시험에 있어서, OHP용지상에의 실리콘오일의 불균일인가는 없었으며, 즉, 차이가 없었다. 또한, 상기 (2)항 시험은, 상기 이유로 인해 비교예 3에 대해서는 실시하지 않았다.
다음에, 내굽힘성(JIS L-1096)이 50 ~ 70mm인 펠트를 내열섬유펠트로서 이용한 예인 실시예 11과 실시예 12 및 13을 참조예로서 이하 설명한다.
실시예 11
외부직경 28.4mm, 내부직경 8mm 및 길이 338mm이고 총공극률이 72%인 원통형 다공질 성형품을 점도가 100cSt인 디메틸실리콘오일 약 120g에 함침시켰다. 상기 원통형 다공질 성형품의 중공부에 축을 삽입하였다. 또한, 상기 축의 대향단부에 상기 원통형 다공질 성형품을 고정하였다. 다음에, 상기 원통형 다공질 성형품상에 롤로서 아라미드내열섬유펠트(상품명 노멕스": 두께: 0.7mm, 베이스중량: 130g/m2, 내굽힘성: 60mm)를 4바퀴 감아 고정시켰다. 또, 상기 펠트의 외주상에 연신폴리테트라플루오로에틸렌다공질 막(구멍크기: 0.1㎛, 두께: 50㎛, 공기투과도: 50초/100cc)을 또 감아 고정시켰다. 이와 같이 해서, 오일도포롤러 A를 얻었다.
실시예 12
실시예 11에서 사용한 것과 마찬가지의 원통형 다공질 성형품을, 점도가 100cSt인 디메틸실리콘오일 약 120g에 함침시켰다. 상기 원통형 다공질 성형품의 중공부에 축을 삽입하였다. 또한, 상기 축의 대향단부에 상기 원통형 다공질 성형품을 고정하였다. 다음에, 상기 원통형 다공질 성형품상에 폭 30mm의 아라미드내열섬유펠트(상품명 "노멕스": 두께: 2.0mm, 베이스중량: 525g/m2, 내굽힘성: 96mm)의 띠를 나선형으로 감아 고정시켰다. 또, 상기 펠트의 띠의 외주상에 탄성펠트(두께: 0.7mm, 베이스중량: 130g/m2, 내굽힘성: 60mm)를 롤로서 또 감아 고정시켰다. 이 탄성펠트의 외주상에 연신폴리테트라플루오로에틸렌다공질 막(구멍크기: 0.1㎛, 두께: 50㎛)을 또 감아 고정시켰다. 이와 같이 해서, 오일도포롤러 B를 얻었다.
실시예 13
실시예 11에서 사용한 것과 마찬가지의 원통형 다공질 성형품을, 점도가 100cSt인 디메틸실리콘오일 약 120g에 함침시켰다. 상기 원통형 다공질 성형품의 중공부에 축을 삽입하였다. 또한, 상기 축의 대향단부에 상기 원통형 다공질 성형품을 고정하였다. 다음에, 상기 원통형 다공질 성형품상에 폭 30mm의 아라미드내열섬유펠트(상품명 노멕스": 두께: 2.8mm, 베이스중량: 730g/m2, 내굽힘성: 126mm)의 띠를 나선형으로 감아 고정시켰다. 또, 상기 펠트의 띠의 외주상에 연신폴리테트라플루오로에틸렌다공질 막(구멍크기: 0.1㎛, 두께: 50㎛)을 또 감아 고정시켰다. 이와 같이 해서, 오일도포롤러 C를 얻었다.
시험예 3
칼라레이저프린터에 있어서의 정착장치에 상기 각 오일도포롤러 A, B 및 C를 부착하였다. A4크기의 OHP용지시트의 전체표면상에 마젠타단색토너를 정착시켰다. 이와 같이 해서 얻어진 OHP용지시트를 육안으로 관찰해서 오일인가시의 불균일을 평가하였다. 그 평가결과는 표 5에 표시되어 있다.
1층펠트의두께 1층펠트의내굽힘성 2층펠트의두께 2층펠트의내굽힘성 불균일인가의 존재유무
실시예 11 0.7mm 60mm - - 없음
실시예 12 2.0mm 96mm 0.7mm 60mm 없음
실시예 13 2.8mm 126mm - - 있음
이상의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 11에 있어서는, 실시예 12에 비해서 단순한 구조에 의해 오일인가시의 불균일이 향상될 수 있다.
본 발명의 첫번째 양상에 의하면, 오일유지부재와 오일도포량제어층이, 분산된 접착제의 경화에 의해 전체로서 서로 분산적으로 접착되어 있어, 분산된 실리콘오일이 오일도포량제어층을 전체로서 분산적으로 유지하므로 실리콘오일용통로가 확보된다. 따라서, 이형오일인 실리콘오일을 정착롤상에 균일하게 인가할 수 있다. 또, 오일도포롤러의 동작중에 오일도포량제어층이 변위되거나 박리되는 것이 방지되는 효과도 있다. 또한, 오일유지부재에 대해 오일도포량제어층을 접착하는 것이 용이하다는 다른 효과도 있다.
본 발명의 두번째 양상에 의하면, 오일유지부재와 오일도포량제어층사이에 오일이동층과 탄성체층의 양층을 부가적으로 형성하고 있으므로, 본 발명의 첫번째 양상과 마찬가지로, 오일도포롤러의 동작중에 오일도포량제어층이 변위되거나 박리되는 것이 방지될 수 있을 뿐만 아니라, 오일인가시의 불균일도 확실히 방지할 수 있다.
본 발명의 세번째 양상에 의하면, 오일유지부재와 오일도포량제어층이 전체접촉면에 관해서 서로 분산적으로 접착되어 있어, 실리콘오일이 분산되므로 실리콘오일용 통로가 오일도포량제어층중에 분산되도록 확보된다. 따라서, 상기 효과가 더욱 현저해진다.
본 발명의 네번째 양상에 의하면, 분산된 실리콘오일뿐만 아니라, 오일유지부재에 의해 유지된 적정량의 실리콘오일도 오일도포량제어층을 통과할 수 있다. 상기 효과외에도, 적정량의 실리콘오일의 인가와 실리콘오일의 도포량제어가 확보될 수 있다.
본 발명의 다섯번째 양상에 의하면, 오일도포롤러의 동작개시시의 양과 오일도포롤러의 대기동작중의 양사이에 차이가 없이 정착롤상에 실리콘오일의 소정의 양을 안정적으로 인가할 수 있다. 따라서, 상기 효과외에도, 정착롤상에 실리콘오일을 균일하게 인가할 수 있을 뿐만 아니라, 정착장치에 공급되는 기록용지의 매수 및 동작상태에 따른 실리콘오일의 도포량의 변화를 저감시킬 수 있다.
본 발명의 여섯번째 양상에 의하면, 오일유지부재와 오일도포량제어층사이의 접착강도를 확보하여, 실리콘오일을 인가할 수 있도록 양호한 균형상태를 얻을 수 있다. 따라서, 실리콘오일에 대한 실리콘와니스의 혼합비가 소정범위내인 조건하에서 실리콘오일의 도포량을 자유롭게 제어할 수 있다. 그러므로, 목적에 따라 필요한 접착강도와 실리콘오일의 필요도포량을 선택할 수 있으므로 본 발명의 이용범위를 넓힐 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예에 의해 상세히 설명하였으나, 당업자에게 있어 본 발명의 진의와 범주로부터 일탈하는 일없이 각종 변형과 수정이 가능함은 명백하다.

Claims (23)

  1. 바인더에 의해 서로 결합된 내열섬유를 함유하고, 해당 섬유중에 상기 바인더가 없는 미세연통구멍을 지니는 동시에, 구멍크기가 0.05∼2㎜이고, 총공극률이 30∼90%인 균일하게 분산된 구멍을 지니며, 실리콘오일로 함침되어 있는 다공질의 둥근막대형상 성형품;
    상기 다공질의 둥근막대형상 성형품의 외주상에 형성된, 두께가 0.5∼5㎜인 내열섬유펠트층; 및
    상기 펠트층의 외주상에 도포된, 두께가 15∼130㎛, 평균구멍크기가 0.1∼3.0㎛, 다공률이 60∼90%, 그리고 공기투과도가 3∼2000초/100cc인 다공질막을 구비한 것을 특징으로 하는 오일도포롤러.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 다공질막은, 평균구멍크기가 0.1∼1.0㎛이고, 공기투과도가 3∼1500초/100cc인 것을 특징으로 하는 오일도포롤러.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 다공질막은 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 오일도포롤러.
  4. 실리콘오일로 함침되어 있는 다공질의 둥근막대형상 성형품;
    상기 다공질의 둥근막대형상 성형품의 외주상에 나선형으로 감긴, 두께가 0.5∼5㎜인 내열섬유펠트테이프;
    상기 펠트테이프의 외주상에 형성된, 연통구멍을 지닌 탄성체의 박막층; 및
    상기 박막층의 외주상에 도포된, 두께가 15∼130㎛, 평균구멍크기가 0.1∼3.0㎛, 다공률이 60∼90%, 그리고 공기투과도가 3∼2000초/100cc인 다공질막을 구비한 것을 특징으로 하는 오일도포롤러.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 다공질막은, 평균구멍크기가 0.1∼1.0㎛이고, 공기투과도가 3∼1500초/100cc인 것을 특징으로 하는 오일도포롤러.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 다공질막은 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 오일도포롤러.
  7. 제 4항에 있어서, 상기 연통구멍을 지닌 탄성체는 부직포로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 오일도포롤러.
  8. 바인더에 의해 서로 결합된 내열섬유를 함유하고, 해당 섬유중에 상기 바인더가 없는 미세연통구멍을 지니는 동시에, 구멍크기가 0.05∼2㎜이고, 총공극률이 30∼90%인 균일하게 분산된 구멍을 지니며, 실리콘오일로 함침되어 있는 다공질의 둥근막대형상 성형품;
    상기 다공질의 둥근막대형상 성형품의 외주상에 나선형으로 감긴, 두께가 0.5∼5㎜인 내열섬유펠트테이프;
    상기 펠트테이프상에 형성되어, 두께가 0.3∼3㎜이고 압축경도(JIS K-6767)가 0.03∼1.5N/㎠이며, 연통구멍을 지닌 탄성체층; 및
    상기 탄성체층의 외주상에 도포된, 두께가 15∼130㎛, 평균구멍크기가 0.1∼3.0㎛, 다공률이 60∼90%, 그리고 공기투과도가 3∼2000초/1000cc인 다공질막을 구비한 것을 특징으로 하는 오일도포롤러.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 다공질막은, 평균구멍크기가 0.1∼1.0㎛이고, 공기투과도가 3∼1500초/100cc인 것을 특징으로 하는 오일도포롤러.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 다공질막은 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 오일도포롤러.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 연통구멍을 지닌 탄성체는 부직포로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 오일도포롤러.
  12. 실리콘오일로 함침된 다공질의 둥근막대형상 성형품, 상기 다공질의 둥근막대형상 성형품의 외주에 감겨있는 내열섬유펠트 및 상기 내열섬유펠트의 외주에 감겨있는 다공질막을 구비한 오일도포롤러로서의 오일도포장치에 있어서, 상기 내열섬유펠트는, JIS L-1096에 따라 측정한 내굽힘성이 30∼90㎜이고, 상기 다공질의 둥근막대형상 성형품의 외주상에 복수층의 롤로서 감겨 있는 것을 특징으로 하는 오일도포장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 내열섬유펠트는 상기 다공질의 둥근막대형상 성형품의 외주상에 복수층의 롤로서 감겨 있는 것을 특징으로 하는 오일도포장치.
  14. 오일유지부재; 및
    상기 오일유지부재에 접착제와 실리콘오일과의 혼합물에 의해 접착된 오일도포량제어층을 구비한 것을 특징으로 하는 오일도포장치.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 혼합물은 상기 오일유지부재와 상기 오일도포량제어층사이의 전체접촉면에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 오일도포장치.
  16. 제 14항에 있어서, 상기 오일도포량제어층의 공기투과도는 3∼2000초/100cc인 것을 특징으로 하는 오일도포장치.
  17. 제 14항에 있어서, 상기 오일도포량제어층은 폴리테트라플루오로에틸렌막으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 오일도포장치.
  18. 제 14항에 있어서, 상기 접착제는 실리콘와니스로 구성되어 있고, 상기 혼합물은 실리콘와니스(SW)와 실리콘오일(SO)을 2:8∼9:1의 혼합비로 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 오일도포장치.
  19. 오일유지부재:
    상기 오일유지부재의 오일도포측면상에 형성된 오일이동 또는 탄성체층; 및
    상기 오일이동 또는 탄성체층에 접착제와 실리콘오일과의 혼합물에 의해 접착된 오일도포량제어층을 구비한 것을 특징으로 하는 오일도포장치.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 혼합물은 상기 이동 또는 탄성체층과 상기 오일도포량제어층사이의 전체접촉면에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 오일도포장치.
  21. 제 19항에 있어서, 상기 오일도포량제어층의 공기투과도는 3∼2000초/100cc인 것을 특징으로 하는 오일도포장치.
  22. 제 19항에 있어서, 상기 오일도포량제어층은 폴리테트라플루오로에틸렌막으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 오일도포장치.
  23. 제 19항에 있어서, 상기 접착제는 실리콘와니스로 구성되어 있고, 상기 혼합물은 실리콘와니스(SW)와 실리콘오일(SO)을 2:8∼9:1의 혼합비로 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 오일도포장치.
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