JPH03214183A - ゴムロール - 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、ファクシミリ用読み取りローノ呟電子写真装
置用定着ロール等のゴムロールに関するものである。さ
らに詳しくいえば、本発明は、ゴムロール表面を低摩擦
性とし、非粘着化することによって、例えば該読み取り
ロールの場合にはガラス製密着イメージセンサ−との密
着状態からの低トルク始動を可能にし、該定着ロールの
場合にはトナーの付着を防止しうるようにしたゴムロル
に関するものである。

従来の技術 ○Ａｍ器用ゴムロール、例えばファクシミリ用読み取り
ロール、静電複写機やレーザープリンター等の電子写真
装置用定着ロール、サーマルプリンター用プラテンロー
ル、各種紙送りロール等には、シリコーンゴム、クロロ
プレンゴム、エチレンプロピレンゴム等が使用されてい
る。

このうち、ファクシミリ用読み取りロールは、原稿をガ
ラス製密着イメージセンサ−（以下、ガラス板という）
にインプレッションしながら送紙するものであり、この
ゴム材質としては、シリコーンゴムやエチレンプロピレ
ンゴムが用いられているが、小型のパーソナルファクシ
ミリにおいては、送紙用駆動モーターも小型かつ低トル
クであるため、ゴムロールの摩擦係数が高いと、原紙の
挿入前には、ゴムロールとガラス板とが強く密着してい
るため始動回転が困難になり、したがって低い摩擦係数
のものが要望されている。

また、電子写真装置用定着ロールは、トナーパターンの
付着したＰＰＣ紙を熱圧漕して、トナーを紙繊維組織中
に圧入固定するためのヒーターロールであり、耐熱性が
要求されるのでンリコーンゴムが用いられているが、シ
リコーンゴムはトナー離型性が劣るため、トナーが付着
してＰＰＣ紙を汚染するという欠点がある。

このため、フッ素樹脂の低摩擦性及び非粘着性を利用し
、フッ素樹脂を表面コーティングしたゴムロールや、フ
ッ素樹脂チューブを被覆したゴムロールか検討され、こ
のフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン及
びこの成形性を改良したテトラフルオロエチレン−パー
フルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフル
オロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テ
トラフルオロエチレン−エチレン共重合体などの使用が
試みられている。

しかしなから、フッ素樹脂をコーティングするには、通
常、フッ素樹脂溶液をゴムロール表面に刷毛塗り、ディ
ッピング、吹き付けなどで塗布したのち、乾燥、焼き付
けする方法がとられているか、この方法は、融点の高い
フッ素樹脂を架橋させるため３００°Ｃ以上の高温で長
時間加熱しなければならないので、耐熱性の低いクロロ
プレンゴムロー４．エチレンプロピレンゴムロールには
適用できないし、また、耐熱性の良好なシリコーンゴム
ロールを用いても、熱劣化や熱収縮による品質低下が避
けられない上、コーティング皮膜が薄く耐久性に欠け、
しかも架橋密着時の歩留まりが低くコスト高になるなど
の欠点がある。

一方、フッ素樹脂チューブをシリコーンゴムロールに被
覆するには、このチューブの内面をアルカリ処理等で粗
面化し、シランカップリング剤塗布処理したのち、液状
シリコーンゴムをこのチューブ内に充てんし、硬化させ
る方法がとられるが、この方法は、チューブ内面の前処
理や液状シリコーンゴムの充てんに作業上の困難性を伴
い、生産性が低くなるのを免れない。

このように、従来のフッ素樹脂で表面処理したゴムロー
ルについては、工業的に実施する場合、必ずしも満足し
うるものとはいえなかった。

発明が解決しようとする課題 本発明は、このような従来のゴムロールのもつ欠点を克
服し、大量生産性に優れ、低摩擦性及び非粘着性表面を
有するゴムロールを提供することを目的としてなされに
ものである。

課題を解決するための手段 本発明者らは、低摩擦性及び非粘着性表面を有するゴム
ロールを開発するために種々研究を重ねた結果、ゴムロ
ールの少なくとも最外層に特定のフン素含有基をもつポ
リオルガノシロキサン層を形成させることにより、その
目的を達成しうろことを見出し、この知見に基づいて本
発明を完成するに至っｌ；。

すなわち、本発明は、ポリパーフルオロオキシアルキレ
ン基又はパーフルオロアルキル基を側鎖に有するポリオ
ルガノシロキサンをもって少なくとも最外層を形成した
ことを特徴とするゴムロールを提供するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明において用いられる、ポリパーフルオロオキシア
ルキレン基又はパーフルオロアルキル基を側鎖に有する
ポリオルガノシロキサンとは、通常シリコーンゴムとし
て用いられているポリオルガノシロキサン例えばポリ−
ジメチルシロキサン、ポリ−メチルフェニルシロキサン
、ポリ−メチルビニルシロキサン、ポリ−メチルフェニ
ルビニルシロキサンなどのポリオルガノシロキサンの側
鎖の少なくとも一部がポリパーフルオロオキシアルキレ
ン基すなわちポリオキシアルキレン基の水素原子の全部
がフッ素原子で置換されている基、あるいはパーフルオ
ロアルキル基すなわち、アルキル基の水素原子の全部が
フッ素原子で置換されている基によって置換されている
化合物のことであって、その代表例としては、一般式 （式中のＲ７は、ポリパーフルオロオキシアルキレン基
又はパーフルオロアルキル基、ｎ２及びｎｓは０又は１
以上の整数、ｎｌ及びｎ、は１以上の整数、ｍはＯ又は
１−１０の整数である）で表わされる循環単位で構成さ
れるポリシロキサンを挙げることができる。また、この
式中のＲ１の代表例としては、ポリパーフルオロオキシ
アルキレン基が炭素数２〜４のアルキレンから構成され
、循環単位１〜１０から成るもの、例えばポリパーフル
オロオキシエチレン基、ポリパーフルオロオキ゛ンブロ
ビレレ基、ポリパーフルオロオキシブチレン基など、及
び炭素数２〜２０をもつパーフルオロアルキル基例えば
パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パー
フルオロブチル基、パーフルオロペンチル基、パーフル
オロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオ
ロデシル基、パーフルオロオクタデシル基などを挙げる
ことができる。

これらの基は、直鎖状、枝分れ状のいずれでもよい。特
に好ましいのは、オキシヘキサフルオロ−〇−プロピレ
ン基が２〜５モル結合した基及びパーフルオロオクチル
基である。

このＲ，基については、一般にパーフルオロアルキル基
を選ぶとバルキーで剛直な物性になり、ポリパーフルオ
ロオキシアルキレン基を選ぶどフレキシブルな物性にな
る傾向があるので、ゴムロールの使用目的に応じ適宜選
択される。

これまで、フッ素含有ポリオルガノシロキサンとしては
、部分フツ素化アルキル基すなわちγ−トリフルオロプ
ロピル基（ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２）をもつポリオルガノシ
ロキサンが知られているが、本発明で用いるポリオルガ
ノシロキサンは、このものに比ベフッ素含有率が高いた
め、耐熱性、難燃性、耐薬品性、耐溶剤性、耐摩耗性、
耐候性、耐吸水性等が優れる上に、低摩擦性、非粘清性
を有するという特徴がある。

本発明のゴムロールは、全体をポリパーフルオロオキシ
アルキレン基又はパーフルオロアルキル基を側鎖に有す
るポリオルガノシロキサンで形成させることもできるが
、材料コストを考慮すれば最外層のみをこの含フツ素ポ
リオルガノシロキサンで形成するのが有利である。

全体を上記の含フツ素ポリオルガノシロキサンで形成す
る場合には、例えば固体状のもの、含フツ素ポリオルガ
ノシロキサン固状ゴムを押出成形法又はプレス成形法に
より、金属シャフトの周囲にロール状に成形したのち、
架橋硬化させるか、あるいは液状ゴムを射出成形法によ
り金属シャフトの周囲にロール状に成形したのち架橋硬
化させることにより製造することができる。

また、最外層をこの含フツ素ポリオルガノシロキサンで
形成するには、あらかじめクロロブレンゴム、ンリコー
ンゴム、エチレンプロピレンゴムなどの材料で形成した
ゴムロールの表面に、含フツ素ポリオルガノシロキサン
固状ゴムを押出成形法又はプレス成形法により積層し架
橋硬化させるか、あらかじめ成形したゴムロールの表面
に含フツ素ポリオルガノシロキサン液状ゴムを射出成形
法によって積層し、架橋硬化させるか、あるいは、あら
かじめ成形したゴムロールの表面に含フツ素ポリオルガ
ノシロキサン樹脂溶液を刷毛塗り、浸漬、吹き付けなど
により塗布し、乾燥後硬化させる方法により行うことか
できる。

これらの方法により形成される含フツ素ポリオルガノシ
ロキサン層の厚さとしては、１〜２０００μｍの範囲が
選ばれる。これよりも薄いと耐久性を欠くことになるし
、またあまり厚くするとコスト的な面で不利になる。

上記の含フツ素ポリオルガノシロキサンの架橋硬化は、
例えば塩化白金酸と過酸化物の存在下で加熱することに
よって容易に行うことができる。

加熱時間としては、１５０〜１７０’Ｃで１〜１０分間
、２５０〜３５０°Ｃで５〜２０秒間の範囲で選ばれる
。このように比較的厳しくない加熱条件でも架橋を行う
ことができるため、本発明においてはシリコーンゴムの
ような耐熱性の高い材料ばかりでなく、クロロプレンゴ
ムやエチレンプロピレンゴムのような耐熱性の低い材料
で形成されたゴムロールを用いることもできる。

発明の効果 本発明のゴムロールは、従来のγ−トリフルオロプロピ
ル基ＣＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２−）等を側鎖に有するフルオ
ロシリコーンゴムロールと比べ、フッ素含有率の非常に
高い含フツ素ポリオルガノシロキサン層を設けるため、
少なくとも従来の７７素樹脂被覆ロールに匹敵する低摩
擦性及び非粘着性表面層を保持しうるという顕著な効果
を奏する。

しかも、本発明における含フツ素ポリオルガノシロキサ
ンは緩やかな加熱条件で架橋できるので、内層ゴムロー
ルの品質に悪影響を与えず、シリコーンコムタケでなく
、クロロブレンゴム、エチレンプロピレンゴムのような
耐熱性の低いゴムロールにも適用でき、また大量生産も
可能で歩留まりも高いので、工業的に有利であ。

実施例 次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

なお、各実施例中における摩擦力及び粘着性は以下のよ
うにして測定した。

（１）摩擦カニ被試験ロールを水平に保持し、その表面
において軸方向と直角に、細長いＰＰＣ紙（ゼロックス
Ｌ紙、２０Ｘ　１００ｍｍ）を長辺のほぼ半分が水平方
向、残りが垂直方向になるように接触させ、その下方に
垂れ下がっｔ：端部に２０ｈｆの分銅を懸吊し、他方の
水平に保たれた端部にテンションゲージを接続し、この
テンションゲージを１００ｍｍ／分の速度で牽引したと
きのゲージの目盛（ｇｆ）を読み取り、摩擦力とした。

（２）粘着性；被試験ロールを水平に載置し、その頂部
に黒色トナー（富士ゼロックス社製、商品名Ｂ　２２８
）を山盛りになるように堆積したのち、黒色トナーを振
り落とし、表面における付着の有無を観察した。

実施例１ 硬さ７０°Ｈｓ（ＪＩＳ−Ａ）の固状シリコーンゴム（
信越化学工業社製、商品名ＫＥ−９７１０）１００重量
部、過酸化物架橋剤（信越化学工業社製、商品名Ｃ−８
）２重量部及び白色顔料（信越ポリマー社製、商品名カ
ラーＷ）７重量部から成るゴムコンパウンドＡを用いて
、直径−１８ｍｍｘ長さ２３０ｍｍのゴムロールを成形
した。次に、ポリオキシへキサフルオロプロピレン基を
側鎖に有する硬さ６０°Ｈｓ（ＪＩＳ−Ａ）のポリオル
ガノシロキサン液状ゴム（信越化学工業社製、商品名Ｘ
　７Ｏ−４０００）１００重量部、ジクミルパーオキシ
ド（信越化学工業社製、商品名Ｃ−３）１．５重量部、
塩化白金酸触媒（信越化学工業社製、商品名ＣＡＴ−Ｐ
Ｌ−２）　０．０４重量部、制御剤（信越化学工業社製
、商品名Ｒ−１５３Ａ　）０．１重量部、メチルハイド
ロジエンポリシロキサン（信越化学工業社製、商品名Ｃ
−１５３Ａ）２重量部から成るゴムコンパウンドＢを配
合混練し、二層共押出成形法（架橋条件、３５０℃Ｘｌ
０５ｅｃ）により、厚さｌ＋ｉｍの被覆を有する直径Ｉ
２０ｍｍｘ長さ２３０ｍ＋ｉの２層ゴムロールを成形し
た。

このものの摩擦力を測定したところ、２４０ｇｆであっ
た。また粘着性において、トナーの残留は全く認められ
なかった。

比較のため、コンパウンドＢの被覆を施さないコンパウ
ンドＡのみから成るゴムロールについて摩擦力、粘着性
を測定したところ、摩擦力は９５０９「であり、トナー
の付着が認められた。

実施例２ 実施例１のコンパウンドＡを用いて直径１１８ｍｍ×長
さ２３０＋ｉ＋ｉのシリコーンゴムロールを製作Ｌ　ｆ
−０これを金型内にセントし、その表面にパーフルオロ
オクチル基を側鎖に有する硬さ６０°Ｈｓ（ＪＩＳ−Ａ
）のポリオルガノシロキサン液状ゴム（信越化学工業社
製、商品名Ｘ−７０−３０１）を、射出成形法により施
し、架橋硬化させて、厚さ１．ｍｍのＸ−７０３０１層
を外層とする直径！２０ｍｍ×長さ２３０ｍｍの２層ゴ
ムロールを得た。

このようにして得られたゴムロールの摩擦力は、３５０
ｇｆと実施例１のものよりやや高い値であったが、トナ
ー付着試験の結果、トナー付着は全く認められなかった
。

実施例３ 実施例１のフンパウンドＡを用いて直径−２０ｍｍ×長
さ２３ｋｍのシリコーンゴムロールを製作した。

次に、ポリオキシヘキサフルオロプロピレン基を側鎖に
有するポリオルガノシロキサン１５重量％を含有する粘
度５センチストークスの樹脂溶液（信越化学工業社製、
商品名ｘ−７０−２０１）１００重量部及び触媒（信越
化学工業社製、商品名ｃ　−ＰＬ　−５０ＭＸ）５重量
部を配合した溶液を、フロン系専用シンナー（信越化学
工業社製、商品名ＦＲシンナー）１００重量部に溶解さ
せた溶液を調製し、上記ゴムロールをこの溶液に浸漬し
たのち、３０分以上風乾し、１８０°ＣＸＩＱ分の条件
で架橋し、厚さ１０μｍの硬化皮膜を有するシリコーン
ゴムロールヲ得た。

このようにして得られｔ；ゴムロールの摩擦力を測定し
たところ、２５０ｇｆであった。

一方、比較のために厚さ５０μｍ×内径Ｉ２０ｍｍＸ長
さ２３０ｍｍのＰＦＡチューブ（グンゼ社製）に液状シ
リコーンゴム（信越化学工業社製、商品名ＫＥＬ３４Ｏ
Ａ／Ｂ）をインジェクション成形したフッ素樹脂被覆ゴ
ムロール及びフッ素樹脂コーティング剤（日本アチソン
社製、商品名比に一０６３クリヤー）の厚さ１ＯｌｌＩ
Ｉ＋の硬化皮膜を形成した直径１２０ｍｍ×長さ２３０
ｍｍのエチレンプロピレンゴムロールを調製し、上記実
施例と同様の摩擦力測定を行ったところ、前者はロール
は２２０ｇｆであり、後者は２４０ｇｆであった。また
、トナー付着試験の結果、トナー付着は全く認められな
かった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　ポリパーフルオロオキシアルキレン基又はパーフル
   オロアルキル基を側鎖に有するポリオルガノシロキサン
   をもって、少なくとも最外層を形成したことを特徴とす
   るゴムロール。