JPH01308457A - シリコーンゴム組成物、該組成物から形成される成形物、並びに該組成物を有する弾性回転体及び定着装置 - 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、シリコーンゴム組成物、該組成物から形成さ
れた成形物、並びに該組成物から形成された表面層を有
する弾性体を具備している弾性回転体及び該弾性回転体
を有する定着装置に関する。

［従来の技術］ 電子複写装置等の画像形成装置において、普通紙等のシ
ート状転写材または記録材を所定の経路に沿って搬送す
る搬送ローラには、一般に搬送性、ＪＩＳ型性ならびに
耐久性が要求される。

特に、転写紙上の未定着トナー像に加圧条件下で熱を付
与し、かつ半溶融又は溶融トナーのオフセット現象を防
止しながら該転写紙を所定経路へと搬送しなければなら
ない定着ローラ及び加圧ローラを具備する定着装置には
、より厳しい条件下での搬送性、ａ型性、＃摩耗性、定
着性及び酎久性が要求される。

従来、この種の定着装置は、定着ローラとこれに加圧接
触して従動回転する加圧ローラを少なくとも有する。定
着ローラは、例えばアルミニウム、鉄等の中空の芯金の
上にポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチ
レン−フロロアルコキシエチレン共重合体の如き、フッ
素系樹脂あるいはシリコーンゴム等の離型性の良い材料
の層が被覆形成されである。また、定着ローラの中には
、必要に応じてハロゲンランプ等のヒータが備えられて
おり、定着ローラの表面を定着に好適な特定の温度まで
昇温せしめている。また、多くの場合、センサを用いて
上記定着ローラの表面温度は常時設定された温度となる
ように制御を受けている。さらに、定着ローラの外周面
には、オフセットしたトナーや紙粉を除去するためのク
リーナや、像担持材の定着ローラ又の巻付きを防ぐため
の分離爪が設けられている場合もある。

一方、加圧ローラは、鉄やステンレス鋼等の芯金の上に
シリコーンゴム等の離型性を有する弾性体層が被覆され
ている。そして、加圧ローラは、バネ等によって定着ロ
ーラへ加圧されている。

かくして、未定着トナー像を持つ像担持材は上記定着ロ
ーラと加圧ローラとによる加熱加圧下において挟持搬送
されることにより上記未定着トナー像が加圧定着される
。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来装置では、通紙時に加圧ローラが摩擦−帯電に
よって、例えば２ＫＶ以上に帯電してしまい、そのため
に紙が加圧ローラに巻き付いてしまうという問題があっ
た。また、加圧ローラの電界によって、未定着のトナー
が飛び散りライン像を滲ませたり、トナーが定着ローラ
表面へ付着してオフセットが多くなるという問題もあっ
た。

上記問題の対策として、従来は加圧ローラに除電ブラシ
を当接させて接地除電を行っていた。しかしこの方策で
も１〜２ＫＶ程度にしか電位が下がらず、除電効果に限
界があり充分とは言えず、その改善が望まれていた。

また、定着ローラ表面をクリーニングするクリーニング
手段を有していない定着装置の場合。

加圧ローラ表面の帯電が大きいと定着ローラ表面へのト
ナーの付着量が増加し、該トナーは紙の如き転写材また
は加圧ローラ表面に移行するため。

オフセットの如き画像不良、ローラ表面のトナー付着汚
れ等の問題を生じ易かった。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明は、側鎖
にポリオキシアルキレン基を有するシリコーンポリエー
テル共重合体を担持した微小細孔を有する多孔性無機微
粉体をシリコーンゴム組成物に含有せしめることにより
、ゴム成形物の帯電を防止もしくは抑制することを可能
としたものである。

本発明のシリコーンゴム組成物は、縮合反応タイプ、付
加反応タイプ、ラジカル反応タイプのいずれでもかまわ
ない、また、本発明のシリコーンゴム組成物を構成する
ポリマー成分としては。

ル基、エチル基などのアルキル基、フェニル基などの７
リール基、トリフルオロプロピル基などのポリフルオロ
アルキル基などである。

本発明における側鎖にポリオキシアルキレン基を有する
シリコーンポリエーテル共重合体は、分子中のジメチル
ポリシロキサンの部分を疎水基に、ポリエーテルの部分
を親木基とした非イオン系の界面活性剤構造を有し、例
えば で示されるものである・ 本発明における微小細孔を有する多孔性微粉体としては
、熱安定性の点で無機微粉体が好ましく１本発明に用い
られるポリオキシアルキレン基を有するシリコーンポリ
エーテル共重合体を多量に相持することが可能な吸油量
の大きいものが好ましい０例えばジャイロライト型ケイ
酸カルシウム（例えば徳山曹達製フローライト）、球状
ポーラスシリカ（例えば洞海化学工業製Ｍ、Ｓ、ＧＥＬ
　、触媒化成工業株式会社製シリカマイクロビーズ、富
士デヴイソン化学株式会社製サイロイド）、シラスバ、
ルーンが例示される。該微粉体は、粒径が１〜？Ｏｐｍ
の範囲のもので、平均粒径はｌ終鳳〜４０編鳳の範囲で
あって、吸油量が２００〜８００層１’／１００ｇ、好
ましくは３００〜８００ｍＡ’／１００ｇのものが適す
る。

ポリオキシアルキレン基を有するシリコーンポリエーテ
ル共重合体の該微粉体に対する含浸比率は、＃微粉体１
００重量部に対して１００〜６００重量部が好ましく、
特に２００〜５００重量部の範囲が良い、該シリコーン
ポリエーテル共重合体な担持した微小細孔を有する多孔
性微粉体のシリコーンゴム組成物に対する添加量は、シ
リコーンゴムを基準としてシリコーンポリエーテル共重
合体の実質添加量で０．１〜２０重量％、好ましくは１
．５〜１０重量％に相当する量が適する。添加量が０．
５重量％より少ないと、帯電抑制効果が発現せず、逆に
添加量が２０重量部より多いと、物性の低下が見られる
。

本発明のシリコーンゴム組成物には、充填剤として微粉
末合成シリカ、石英粉末、溶融石英粉末、けいそう土、
炭酸カルシウムなどを添加しても良い、その他の添加剤
として、ベンガラの如き酸化鉄等の耐熱性向上剤、酸化
チタン、＃化亜鉛等の圧縮永久歪改良剤、低分子量シロ
キサンの如き分散剤等を用いても良い。

本発明の弾性回転体は、側鎖にポリオキシアルキレン基
を有するシリコーンポリエーテル共重合体を担持した微
小細孔を有する多孔性無機微粉末を含有したシリコーン
ゴム組成物から形成された弾性体を具備するものである
０本発明の定着装置は少なくとも一対のローラ間に像担
持材を挟持搬送させることにより像担持材上に形成され
た未定着トナー像を加熱加圧定着するものである。

以下、添付図面にもとづいて本発明の弾性回転体及び定
着装置の実施例を説明する。

第１図は、本発明の弾性回転体を加圧ローラとして具備
している定着装置の概要構成を示す縦断面図を主に示す
図である。同図において、１は定着ローラで、該定着ロ
ーラ１はアルミニウム、鉄、ステンレス鋼等の芯金２の
外表面にＰＦＡ　、ＰＴＦＥ等の耐熱性及び離型性を有
する樹脂屑３が形成されている。芯金２の内部にはヒー
タの如き加熱手段９が内包されている。

上記定着ローラ１には、加圧ローラ４が図示せぬバネ等
によって圧せられて従動回転するようになっている。該
加圧ローラ４は、鉄、ステンレス等の芯金５の上に本発
明に係るシリコーンゴム組成物から形成された弾性体層
６が形成されている。

上記定着ローラ１の周辺には、定着ローラｌの温度を検
出するサーミスタ８．定着ローラ１に接触してその表面
を清掃するクリーナを具備しても良く、また、トナー像
ｌＯを有する普通紙の如き転写材１１を定着ローラ１と
加圧ローラ４の間に導くための入口ガイド１２等が設け
られている。一方、加圧ローラ４の芯金５には、接地の
ための導通用板バネ１３が接触している。

［実施例］ 以下、部は重量部を意味する。

実施例１ ビニル基含有ジオルガノポリシロキサン１００部、乾式
微粉末シリカ５部１石英粉末２０部、ベンガラ１部およ
び白金系触媒から成る粘度８００ポイズの付加反応型液
状シリコーンゴム組成物１００部に、側鎖にポリオキシ
アルキレン基を有するシリコーンポリエーテル共重合体
（信越化学制ＫＦ３５２）を担持した微小細孔を有する
多孔性無機微粉体を５部添加し、均一に攪拌分散して得
られた付加反応型液状シリコーンゴム組成物をＡ液とし
た。

ビニル基含有ジオルガノポリシロキサン及び活性水素基
含有ジオルガノポリシロキサンの混合物１００部、乾式
微粉末シリカ５部１石英粉末２０部。

ベンガラ１部から成る粘度８００ポイズの付加反応型液
状シリコーンゴム組成物１００部に、Ａ液と同様に、上
記シリコーンポリエーテル共重合体を担持した微小細孔
を有する多孔性無機微粉体を５部添加し、均一に攪拌分
散して得られた付加反応型液状シリコーンゴム組成物を
Ｂ液とした。

Ａ液とＢ液を重量比で１００対！ＯＯで混合し脱泡後、
１５０℃で１０分間加熱することにより、該混合組成物
中のビニル基と、ケイ素結合水素とが白金触媒の存在下
において付加反応を開始し、該混合組成物は硬化せしめ
られゴム状弾性体となった。

シリコーンポリエーテル共重合体担持多孔性無機微粉体
は以下の如く調製した。平均粒径２５１゜細孔径的０．
０１”　１０ｇｍ　、吸油量５０ｈｉ’／ｌｏｏｇ　、
見掛は比重０．１．　ＢＥＴ比表面積１１５層２７ｇの
ジャイロライト型ケイ酸カルシウム（徳山曹達製フロー
ライトＲ）１００部を攪拌装置に導入し、ポリオキシア
ルキレン基含有シリコーンポリエーテル共重合体（信越
化学製にＦ３５２）の４００部を攪拌状態のケイ酸カル
シウム微粉体中に徐々に滴下し、全量（４００部）を滴
下後、しばらく攪拌を続けた後、攪拌装置より取り出し
、ポリオキシアルキレン基を有するシリコーンポリエー
テル共重合体担持ケイ酸カルシウム微粉体を得た。

比較例１ 実施例１のＡ液において、シリコーンポリエーテル共重
合体を担持した無機微粉体を全く添加しない外は、Ａ液
間様に粘度９００ボイズの付加反応型液状シリコーンゴ
ム組成物を調製し、Ｃ液とした。

また、実施例１のＢ液において、シリコーンポリエーテ
ル共重合体を担持した無機微粉体を全く添加しない外は
、Ｂ液間様に粘度６００ボイズの付加反応型液状シリコ
ーンゴム組成物を調製し、Ｄ液とした。

Ｃ液とＤ液を重量比で１００対１００で均一に混合し、
脱泡した後、１５０℃で１０分間加熱することにより、
該混合組成物中のビニル基とケイ素結合水素とが、白金
触媒存在下において付加反応を開始し、該混合組成物は
硬化せしめられゴム状弾性体となった。

実施例１．比較例１で得られたゴム状弾性体について、
帯電防止及び除電効果を以下の如き方法で調べた。　２
０ｍｍＸ　８０ｍ層Ｘ２ｍｍのゴム試験片にコロナ放電
によって一５０００Ｖを所定の時間（１秒間）印加した
後、直ちに感応板プローブを用いて、ゴム試験片表面の
電位の変化を表面電位計で測定した。該結果を第２図に
示す。

実施例２ 本発明のシリコーンゴム組成物を弾性層として有する熱
圧定着装置用の加圧ローラを下記の如く製造した。

あらかじめ、外径１０ｍｍステンレス製のシロキサン系
プライマー塗布加圧ローラ用芯金を設置し、１３０℃に
予備加熱しておいた円筒状金型内に、実施例１のシリコ
ーンゴム組成物のＡ液：Ｂ液を１００対１００の重量比
率で均一に混合し、脱泡して得た混合液を射出し、同温
度にて１０分間保持して硬化させた。硬化後に金型より
取り出されたシリコーンゴム被覆加圧ローラは、外径１
８ｍｍ、シリコーンゴム被覆層厚３ＩＩ１１であった。

上記で得た加圧ローラを使用して第１図に示す熱定着式
定着装置を設置し、下記の条件にて連続通紙定着処理試
験を行った。定着ローラ１は外径２０ｔｓのアルミ製芯
金の上にテトラフルオロエチレン樹脂を１５ｇ＋ｓの層
厚で被覆したものを用いた。

［定着条件］ 定着ローラ表面管理温度：　１５０　’０定着ローラと
加圧ローラ間の締付圧：６ｋｇｆ通紙用紙：テストパタ
ーンの未定着トナー像を形成したＡ４版転写紙（普通紙
） 通紙速度：４枚／分 結果は、ｌＯ万枚通紙後も加圧ローラ表面にトナー付着
汚れは起こらず、定着ローラ表面へのトナー付着もなか
った。また、画質不良２画像汚れ１画像抜けが全くなく
良好な画質性及び定着性を維持した。特に、紙のローラ
への巻き付き９紙詰まり９紙カール、紙シワなど全く起
こらず、ジャムトラブルの起こらない、良好な搬送性を
維持した。ローラの形状変化も極めて小さく、寸法安定
性も良好であった。

比較例２ 比較例１で調製したＣ液及びＤ液を用いる以外は実施例
２と同様にして加圧ローラを製造した。

結果は、１万枚通紙にて加圧ローラ表面へのトナー付着
汚れが増し、画質不良２画像汚れ９画像抜け９紙シワ、
紙づまり９紙カールなどが発生した。

［発明の効果］ 本発明は、側鎖にポリオキシアルキレン基を有するシリ
コーンポリエーテル共重合体を担持した微小細孔を有す
る多孔性無機微粉体をシリコーンゴム組成物に含有せし
めることにより、ゴム成形物の帯電を防止もしくは抑制
することを可能とする。

本発明の組成物を例えば電子複写装置等の画像形成装置
における画像定着装置の定着ローラ並びに加圧ローラ等
の定着用ローラの弾性表面層として用いた場合、ローラ
表面の帯電を防止もしくは抑制し得るために、ローラ表
面へのトナーの付着量が大幅に減少し、オフセットの如
き画像不良やローラ表面へのトナー付着による汚染を防
止することができるとともに紙の巻き付き、紙カール等
の搬送上の問題も解決される。また、微小細孔を有する
多孔性無機微粉体に担持させたシリコーンポリエーテル
共重合体が徐々にシリコーンゴム中に供給されることに
より、良好な帯電抑制効果及び除電効果が長期にわたっ
て維持され、その結果、ローラ表面へのトナー付着によ
る汚染や、紙のローラへの巻き付き、紙カールなどの搬
送上の問題が長期にわたり防止され、ローラの耐久性を
飛躍的に向上させることを可能とする。

なお、定着用ローラのうち定着ローラ、加圧ローラ共に
、被覆材として、本発明のシリコーンゴム組成物を用い
ても良いし、定着ローラ、加圧ローラのいずれか一方で
もかまわないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置を示す縦断面図を示し、
第２図はシリコーンゴム表面の表面電位の経時変化の一
例を示したものである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）側鎖にポリオキシアルキレン基を有するシリコー
   ンポリエーテル共重合体を担持した微小細孔を有する多
   孔性無機微粉体を含有することを特徴とするシリコーン
   ゴム組成物。
2. （２）特許請求の範囲第１項のシリコーンゴム組成物か
   ら形成されることを特徴とする成形物。
3. （３）特許請求の範囲第１項のシリコーンゴム組成物か
   ら形成された表面層を有する弾性体を具備していること
   を特徴とする弾性回転体。
4. （４）少なくとも一対のローラ間に像担持材を挟持搬送
   させることにより像担持材上に形成された未定着トナー
   像を、加熱加圧定着する定着装置において、少なくとも
   一方のローラ表面層を弾性体とし、該弾性体が特許請求
   の範囲第１項の組成物で形成されていることを特徴とす
   る定着装置。