JPH065431B2 - 弾性ロール及びその製造法 - Google Patents

弾性ロール及びその製造法

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JPH065431B2
JPH065431B2 JP63319575A JP31957588A JPH065431B2 JP H065431 B2 JPH065431 B2 JP H065431B2 JP 63319575 A JP63319575 A JP 63319575A JP 31957588 A JP31957588 A JP 31957588A JP H065431 B2 JPH065431 B2 JP H065431B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真装置において用いられる弾性ロールに
関する。
〔従来の技術〕 従来、電子写真装置に使用される弾性ロールとしては種
々の構造のものが提案されており、たとえば芯金上に弾
性ゴムの層を設けたものなどが用いられている。その中
でも特に軟弾性が要求される場合には、弾性ゴム層とし
て発泡したスポンジゴムを用い、この外側に耐熱弾性体
層を設けたロールなどが提案されている（たとえば特開
昭５８−２３０７２、特開昭５９−３７５８０、特開昭
５９−６１８６４など）。しかし、このようなロール
は、芯金上に接着剤を塗付したのちあらかじめ用意した
発泡ゴムの筒体を被せて接着し、ついでその表面に弾性
樹脂層を被覆したのち研削成形することによって得られ
ており、また芯金の発泡ゴム筒体を被せる代りに芯金に
未発泡のゴム組成物を巻き付けて金型内で発泡させ、そ
の後弾性樹脂被覆層を設ける方法も提案されている。し
かし、このようにして製造された弾性ロールは製造工程
が複雑な上、材料費が嵩むためコストが高いという欠点
を有している。
これに対して、円筒状金型内で未発泡のゴム組成物を発
泡加硫し表面に平滑なスキン層を有するスポンジゴム層
を設けただけの弾性ロールでは製造コストが低廉ではあ
るものの、離型性が無い上表面が光沢のある鏡面状態で
あるため、複写紙上の未定着トナーや紙粉がこびりつ
き、１万枚程度の通紙でオフセットや紙の巻き付きが生
じる。そこでこの問題を解決するために、このスキン付
スポンジロールをシリコーンオイルに浸漬して離型性を
高める方法を採用しようとすると、シリコーンオイルで
膨潤したロールはスキン層のシリコーンオイルが複写紙
によって奪われ、ロール外径が収縮変形して紙じわが発
生し易くなるという問題が新たに発生するのみならず、
更にスキン層の離型性が短時間で失われる欠点もある。
一方本発明者らは、前述のスキン付スポンジゴムロール
表面にシリコーン樹脂または弗素樹脂と弗素ゴムの混合
液を塗布硬化させたコーティング層を設けた定着用の加
圧ロールを提案している（特開昭６３−１３９３８
０）。しかしこの加圧ロールも、複写枚数が多くなるに
つれてそのコーティング層は複写紙などによって摩耗除
去され、ついにはスキン層ご露出してトナーや紙粉が蓄
積され、オフセット現象が発生することが避けられな
い。
更にまた、あらかじめシリコーンオイルを練り込んだの
ち発泡させてスポンジゴムロールを製造しようとした
が、芯金に被覆したゴム組成物がだれ易く、平滑なスキ
ン層を有するスポンジが得られなかった。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記のような事情において、本発明は充分な軟弾性を保
持するスポンジゴム層を有する弾性ロールにおいて、離
型性に優れると共に長期にわたりオフセット現象、紙じ
わ、紙の巻き付き等の発生しない改良された耐久性を実
現しようとするものである。すなわち、本発明の目的
は、前述のような軟弾性を有する長寿命のロールを提供
することにあり、またかかる長寿命の弾性ロールを経済
的に製造する方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
前記の目的は、シリコーン樹脂微粉末の表面部に固着し
たスキン層を有するシリコーンゴム発泡層が芯金を包囲
して設けられたことを特徴とする弾性ロールによって達
成することができ、さらにかかるロールは、芯金の周囲
に発泡シリコーンゴム組成物被覆層を設けたのちその表
面にシリコーン樹脂微粉末を付着させ、これを円筒形金
型内に同心的に固定して加熱発泡させることによって製
造することができる。
本発明の弾性ロールにおいて発泡層を形成するシリコー
ンゴムは、たとえば加熱によってガスを発生するような
発泡剤を配合したＨＴＶ型シリコーンゴム組成物などが
好ましく用いられるが、必ずしもこれに限らず適宜のも
のが利用できる。また、かかるシリコーンゴム組成物に
は充填材を配合することができるが、充填材として微粉
末状のシリコーン樹脂を用いることもでき、この場合、
生ゴム組成物の可塑性が向上して加工性を改善するのに
すぐれた効果がある。
本発明の弾性ロールに用いる芯金は、たとえば鋼やアル
ミニウム合金などの円筒状などのものが用いられ、かか
る芯金の表面にはあらかじめシリコーンゴムとの接着性
を高めるための接着剤などにより前処理を施しておくの
が好ましい。場合によってはその表面に樹脂またはゴム
などの基層を設けた芯金を用いてもよい。
このような芯金の周囲にシリコーンゴム組成物の被覆層
を設けるに当っては、たとえばあらかじめシート状に形
成しておいたゴム組成物を芯金上に巻きつけてもよく、
また押出被覆や塗布などの方法を適宜選択して用いても
構わない。要はなるべく均等の厚さで芯金を包囲するよ
うに設ければよい。
シリコーンゴム被覆層の表面には、シリコーン樹脂微粉
末を付着させるが、かかるシリコーン樹脂微粉末は径１
２μｍ以下のものであることが望ましく、更に好ましく
は径０．５〜６μｍの範囲のものである。またシリコー
ン樹脂はシリコーンゴムの加硫温度において軟化しても
よいが溶融しないものであることが必要である。このよ
うなシリコーン樹脂微粉末は、芯金の周囲に設けられた
シリコーンゴム組成物の被覆層の表面に、たとえば吹き
付け、振りかけ、あるいは刷毛などを用いて擦り付ける
などのダスティング手法などを利用して付着させてもよ
く、また静電気などを用いて付着させることもでき、さ
らにはシリコーン樹脂微粉末を分散させた液を用いて噴
霧、浸漬などの方法で付着させたのち乾燥させるなどの
方法によってもよい。
このようにしてシリコーン樹脂微粉末を付着させた未加
硫のロールは、円筒形の金型内に挿入して同心的に固定
し、たとえば加熱するなどの加硫発泡条件下で発泡成形
する。この際に、表面に付着したシリコーン樹脂微粉末
はシリコーンゴム組成物の表面層中に取り込まれ、スキ
ン層内とくにその表面部内に分散固着される。このよう
な状態は、加硫発泡が完了した弾性ロール成形品の表面
が平滑でありながら光沢がなく、かつゴム特有の粘着性
を有せずに潤滑性に富む性状を示すことにより確認され
る。
〔作用〕
このようにして製造された本発明の弾性ロールは、電子
写真装置のロール部材として用いるのに適したものであ
り、とくに定着装置における加圧ロールとして使用する
ときはシリコーン樹脂微粉末の作用により定着動作中に
複写紙の通過によりスキン層の摩耗を防ぐ効果が大き
く、またシリコーン樹脂微粉末はスキン層と強固に接合
して容易に脱落せず、オフセット現象や複写紙の巻き付
きが長期にわたって発生しない。
〔実施例〕
本発明例 未加硫の発泡性シリコーンゴム組成物（トーレ・シリコ
ーン（株）SE1645U）に対して１０部のシリコーン樹脂
微粉末（東芝シリコーン（株）トスパール、平均粒径１
μｍ）を混入、混練した後、長さ２３０mm、直径１０mm
の鉄製芯金上に前述の未加硫ゴム組成物を押し出し被覆
し、更に前述のシリコーン樹脂微粉末０．５ｇをその表
面にむらなく静電塗布した。
次に、この未加硫ロールを内径２１．５mm、長さ２５０
mmの円筒金型内に挿入して同心的に固定し、２００℃で
３０分間発泡加硫させた後、金型内からロールを脱型
し、スキン層面にシリコーン樹脂微粉末の固着したシリ
コーンゴム発泡層を持つ弾性ロールＡを得た。
得られた弾性ロールの硬度はアスカー硬度で３８°、外
径は２０mmで、非常に滑らかではあるが光沢のない表面
を有していた。
比較例１ シリコーン樹脂微粉末を未加硫ゴムロールの表面に塗布
しないことのほかは実施例と全く同様にして、スキン層
付きのシリコーンゴム発泡層を持つ弾性ロールＢを得
た。
得られた弾性ロールの硬度はアスカー硬度で３８°、外
径は２０mmで、その表面は平滑で光沢のある鏡面状態で
あり、シリコーン樹脂微粉末は表面にほとんど露出して
おらず、手で触れるとべとつきがあった。
比較例２ シリコーン樹脂微粉末をゴム組成物中に混合せず、また
表面に塗布もしないほかに実施例と全く同様にして、ス
キン層付きのシリコーンゴム発泡層を持つ弾性ロールＣ
を得た。
得られたロールの硬度はアスカー硬度で３５°、外径は
２０mmで、その表面は平滑で光沢のある鏡面状態であ
り、手で触れるとべとつきがあった。
比較例３ 比較例２で作成したロールにシリコーン樹脂液（バイエ
ル合成シリコーン（株）No.115）を塗布、１５０℃で３
０分間硬化させて表面に３０μｍの層を形成した。
得られたロールＤの硬度はアスカー硬度で３７°で、外
径は２０．０６mmであった。
比較例４ 比較例２と同様にしてシリコーン樹脂微粉末を混入しな
いロールを得、さらに外径が１９mmになるように研削成
型した。その後、シリコーンゴム（信越化学工業（株）
KE1300）を外面上に被覆して１５０℃で２０分間加硫
し、ゴム層を研削して直径が２０mm、硬度がアスカー硬
度で３８°の弾性ロールＥを得た。
比較例５ 表面にシリコン樹脂微粉末０．５ｇを塗布する代り弗素
樹脂微粉末（三井デュポンフロロケミカル（株）MP-1
0）０．７ｇを塗布したことのほかは本発明例と全く同
様にして、スキン層表面上に弗素樹脂微粉末の固着した
シリコーンゴム発泡層を持つ弾性ロールＦを得た。
得られた弾性ロールは、アスカー硬度３８°で、表面光
沢がなく、多少のべとつきがあった。
評価試験 試験用複写機として、外径２０mm、長さ２３０mmのＰＦ
Ａ樹脂を被覆した加熱ロールを用いた定着装置を備えた
ものを使用し、前述の加熱ロールに対する加圧ロールと
して本発明例および比較例１〜５の各ロールを取り付け
て比較試験を行なった。
まず複写紙上にロール軸方向に伸びる幅１cmのカラート
ナーのべた画像を作り、べた画像が加圧ロール面にくる
様に通紙した所、比較例１、２のロールでは紙の巻き付
きが発生し、最初の試験で使用にたえないことが明らか
であった。
次に、ロールの挟着圧力を総圧で３kgとして、ＯＨＰフ
ィルムを定着ロール対の間に挟んで本発明例および比較
例３、４、及び５の各ロールのニップ幅を測定した。そ
して更に、これらの加圧ロールの定着性をマクベスの濃
度計を用いて測定し、比較した。これらの結果を第１表
に示すが、本発明例と比較例３、５のニップ幅がほゞ同
じであるうえ比較例３の硬度が低いにも拘わらず、本発
明例が最も良好であった。
次に１分間６枚の速度で３万枚の通紙をして各ロールの
外径変化を測定し、引き続いて通紙試験を続けたとこ
ろ、ロールＥ（比較例４）及びロールＦ（比較例５）は
いづれも３万枚超でロール表面にトナー汚れが発生して
試験を中止し、またロールＤ（比較例３）は約８万枚で
表面のシリコーン樹脂層が摩耗してスキン層が露出する
と共にロールの表面にトナー汚れが発生して試験を中止
した。一方、ロールＡ（本発明例）は１５万枚でも全く
問題がなかった。
本発明のロールＡと比較例５のロールＦとについて、未
使用状態の表面部分の断面を顕微鏡で調べたところ、第
３図(a)，(b)に示すように、ロールＦでは弗素樹脂微粉
末が一部しか固着しておらず、大半が脱落していること
がわかった。
〔発明の効果〕
本発明の弾性ロールは、定着用の加圧ロールとして用い
るときに長期にわたってオフセットの発生が無いばかり
か、耐摩耗性等も向上して外径変化が少なく、従来のス
ポンジロールにより優れた定着性を有し、紙の巻き付き
の発生もなく、低コストで製造できる特長を有してい
る。
さらに本発明の弾性ロールはパーソナルコピーやファク
シミリ、プリンターなどの定着用加圧ロールとして使用
して優れた効果を示すばかりでなく、電子写真装置の感
光ドラムのクリーニングロール、現像部のトナー供給ロ
ール、定着部のオイル供給ロールやクリーニングロー
ル、転写部の転写ロール等にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の弾性ロールの断面図、 第２図は本発明の弾性ロールを定着用加圧ロールに使用
した応用例の概念図、 第３図(a)は本発明の実施例のロールＡの表面形状を示
す断面図、 第３図(b)は比較例５のロールＦの表面形状を示す断面
図である。 １…芯金、２…スポンジ層、３…スキン層、４…シリコ
ーン樹脂微粉末、４′…弗素樹脂微粉末、５…本発明の
弾性ロール、６…ＰＦＡ樹脂被覆加熱ローラ、７…オイ
ル塗布パッド、８…トナー、９…複写紙。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シリコーン樹脂微粉末が表面部に固着した
    スキン層を有するシリコーンゴム発泡層が芯金を包囲し
    て設けられたことを特徴とする電子写真定着用の弾性ロ
    ール。
  2. 【請求項２】芯金の周囲に発泡性シリコーンゴム組成物
    被覆層を設けたのちその表面にシリコーン樹脂微粉末を
    付着させ、これを円筒形金型内に同心的に固定して加熱
    発泡させることを特徴とする請求項１記載の弾性ロール
    の製造法。
JP63319575A 1988-12-20 1988-12-20 弾性ロール及びその製造法 Expired - Lifetime JPH065431B2 (ja)

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