JPH06266257A - 加圧ローラ - Google Patents

加圧ローラ

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JPH06266257A
JPH06266257A JP5076478A JP7647893A JPH06266257A JP H06266257 A JPH06266257 A JP H06266257A JP 5076478 A JP5076478 A JP 5076478A JP 7647893 A JP7647893 A JP 7647893A JP H06266257 A JPH06266257 A JP H06266257A
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JP
Japan
Prior art keywords
layer
pressure roller
adhesive
fluororesin
elastic layer
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Pending
Application number
JP5076478A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Kawasaki
弘志 川崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arai Seisakusho Co Ltd
Original Assignee
Arai Seisakusho Co Ltd
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Publication date
Application filed by Arai Seisakusho Co Ltd filed Critical Arai Seisakusho Co Ltd
Priority to JP5076478A priority Critical patent/JPH06266257A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 弾性体層とふっ素樹脂層との剥離を防止し、
耐久性の良好な加圧ローラを得ること。 【構成】 芯金2の外周に被覆した弾性体層3の外周
に、厚さ0.1mm以下のふっ素樹脂スリーブ5を被覆し
た加圧ローラ1において、前記の弾性体層3とふっ素樹
脂スリーブ5とが接着剤層4で接着され、該接着剤層4
は破断伸びが350%以上であり、かつ引っ張り強さが
3MPa以上である付加型シリコーン組成物から構成さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子複写機やレーザー
ビームプリンタ(以下LBPと略称する)の定着部にお
ける加圧ローラに関する。
【0002】
【従来技術】従来、電子複写機やLBPの定着部におけ
る加圧ローラとしてトナーの離型性を良好となすため
に、芯金入りゴムローラの外周にふっ素樹脂スリーブを
被覆したローラが知られている。
【0003】そして、近年、定着ローラを用いた電子複
写機やLBPなどの小型化が進み、これに使用される加
圧ローラや加熱ローラの外径が10〜25mm程度とな
り、特に加圧ローラにおいては、小径のローラとなるた
め、定着時におけるニップ幅を確保するために芯金の外
周に被覆せしめる弾性体層を低硬度化する傾向があり、
例えば特公平4−77315号公報にて開示されている
ように弾性体層として多孔質弾性体(スポンジゴム)を
用いたものが多用されている。
【0004】また、最近では加圧ローラのトナーに対す
る離型性を確保するために、表層にふっ素樹脂を被覆す
ることが行われており、このようなローラとしては例え
ば特公昭47−20747号公報を挙げることができ、
該特公昭47−20747号公報に開示される弾性ロー
ラは、弾性体層を被覆した心棒を接着剤で被覆し、該接
着剤が被覆された心棒をスリーブ中に挿入し、加熱する
ことによってスリーブを弾性体層が被覆された心棒に固
定するという方法によって製造されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記した特公昭47−
20747号公報に開示されるような製造方法によって
得られる弾性ローラは、弾性体層にソリッドシリコーン
ゴム層を使用し、ふっ素樹脂スリーブとして0.5mm程
度の熱収縮チューブが使用されているので、剛性が強
く、かつ熱収縮させることにより強固に密着せしめてい
るので、シリコーンゴム層とふっ素樹脂とが剥がれるこ
とはほとんどない。
【0006】しかしながら、前記の方法によって厚さ
0.1mm以下のふっ素樹脂スリーブを被覆した小径のロ
ーラを作成した場合、弾性体層のシリコーンスポンジゴ
ム層とふっ素樹脂スリーブ層との間が使用時にしばしば
剥がれるという不具合が生じることがあった。
【0007】前記した小径ローラにおいて、弾性体層の
シリコーンスポンジ層とふっ素樹脂層の間でしばしば剥
がれが生じる原因は、ふっ素樹脂層の厚さが0.05mm
程度と非常に薄いので全体として剛性が弱く、十分に密
着していないためと考えられる。また、小径ローラの場
合、定着のために加圧ローラと加熱ローラとの圧接に必
要なニップ幅を得るためには、ふっ素樹脂層の厚さを
0.1mm以下にする必要があるが、厚さが0.1mm以下
の熱収縮性ふっ素樹脂スリーブを精度良く作成すること
は非常に困難である。
【0008】また弾性体層がスポンジの場合は、弾性体
層の表面に接着剤を塗布した後に弾性体層を収縮させつ
つ、ふっ素樹脂スリーブに挿入することが可能であるの
で、熱収縮性のふっ素樹脂スリーブでなくとも、前記し
たような小型の加圧ローラの作成が可能であるが、この
場合においてもふっ素樹脂層とスポンジ層との間に接着
剤を使用することが不可欠である。そして、このように
接着剤を使用したとき、前記した弾性体層がスポンジゴ
ムのように硬さが軟らかい素材である場合には、弾性体
層がそれの表層であるふっ素樹脂層と比べ極端に剛性率
に差があるため、加圧ローラを実際に電子複写機等に装
着して使用したとき、前記の弾性体層とふっ素樹脂スリ
ーブとの中間層である接着剤層に動的な応力が集中する
ために該接着剤層での剥離現象が生じることとなる。
【0009】そして、小型の加圧ローラにおける接着剤
層の厚みは、たかだか25μm程度と相当薄いために接
着剤層全体としての緩衝効果が少ないので外部からの応
力に耐えきれず接着剤層が破壊されるものと考えられる
が、若し、接着剤層の厚みが0.5mmよりも厚い場合に
は、接着剤層全体として緩衝効果が働くために動的な応
力が分散されるため結果として接着剤層で剥離すること
はなく、通常はふっ素樹脂層と接着剤層との間で剥がれ
が発生する。
【0010】定着用の加圧ローラは、200℃付近の高
温で使用されるために、接着剤も良好な耐熱性を有する
ことが必要であり、また、ふっ素樹脂層とシリコーンス
ポンジ等よりなる弾性体層を接着させることより、シリ
コーン系の接着剤が好ましく、更に、スリーブ内の深部
まで接着させるために接着剤として一般に硬化時に反応
副生成物を発生しない付加型のシリコーンゴム組成物が
使用されている。
【0011】本発明の目的は、上記した付加型シリコー
ンゴム組成物からなる接着剤を用い、0.1mm以下のふ
っ素樹脂層で弾性体層を被覆し、ローラ系を小さくして
も、ふっ素樹脂層と弾性体層とが剥離することのない耐
久性に優れた加圧ローラの提供を目的とするものであ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記の目的
を達成するために、種々検討を重ねた結果、前記した付
加型シリコーン系接着剤による加圧ローラの剥離現象は
主として接着剤層で生じることから、その物理強度と伸
びをアップさせることにより、接着剤層での剥離現象の
発生を無くすことができ、加圧ローラとしての耐久性を
著しく向上させることができることを見出し、本発明を
完成するにいたったものである。
【0013】すなわち、本発明に係る加圧ローラは、芯
金の外周に弾性体層を被覆し、更に、弾性体層の外周に
厚さ0.1mm以下のふっ素樹脂層を被覆せしめた加圧ロ
ーラにおいて、破断伸びが350%以上であり、かつ引
張り強さが3MPa以上である付加型シリコーンゴム組
成物からなる接着剤層にて前記の弾性体層とふっ素樹脂
層とを接着固定せしめたことをその特徴とするものであ
る。
【0014】
【実施例】本発明の加圧ローラの実施例を図1に基づい
て説明すると、1は加圧ローラを示し、2は鉄、アルミ
ニューム等からなる加圧ローラ1の芯金で該芯金2の表
面にはスポンジゴム製よりなる弾性体層3が被覆され、
更に、前記の弾性体層3の表面にはふっ素樹脂スリーブ
5が、付加型シリコーンゴム組成物よりなる接着剤層4
にて接着固定されている。
【0015】本実施例に使用するふっ素樹脂スリーブ5
としては、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアル
キルビニルエーテルの共重合体(以下PFAと略称す
る)が一般的であり、ふっ素樹脂スリーブ5の内面をナ
トリウム−ナフタレン−テトラヒドロフラン法もしくは
ナトリウム一液安法にて表面処理することがよい。
【0016】本実施例のシリコーン系の樹脂剤の組成
は、特に限定されるものではないが、(A)ビニル基を
含有するジオルガノシロキサン、(B)オノガノハイド
ロシロキサン、(C)白金触媒及び反応制御剤を必須の
成分とするもので、必要に応じてイソシアネートやエポ
キシ化合物などの接着性付与剤を用いることができる。
そして、前記のイソシアネートは特開昭51−1398
54号公報に開示されているものが例示され、また、エ
ポキシ化合物は特開昭52−126455号公報に開示
されているものが例示される。また、ふっ素樹脂スリー
ブの内面にプライマーを塗布した後に付加型のシリコー
ン組成物にて接着させる場合は接着性付与剤は必ずしも
必要としないものである。この場合のプライマー組成物
としては、付加型シリコーン組成物用のプライマーであ
ればよく、例えば特開昭57−21457号公報にて開
示されているが如きプライマー組成物が例示される。
【0017】本実施例における付加型シリコーン組成物
のゴム硬化物の硬度は特に制限されるものではなく、3
〜60度の範囲で任意に選定できるが、弾性体層がスポ
ンジゴムの場合には、その硬度と物理強度とのバランス
のうえから8〜35度の範囲が望ましい。また、充填剤
等の配合処方も、特に制限されるものではなく、硬化し
た付加型シリコーン組成物層の機械的特性、すなわち、
物理強度、ゴム硬度、圧縮永久歪みなどを考慮して決定
されるものであり、これにはアエロジルやヒュームドシ
リカ、ニップシルの如き湿式シリカ、セライトやラジオ
ライトの如きけいそう土、ミヌシルやクリスタライトの
如き石英粉などが例示され、これらの充填剤を通常は数
種類組み合わせて使用する。また、熱伝導性や導電性な
どの特性を付与するために、上記の充填剤に加え、酸化
アルミニウム(アルミナ)、酸化チタン、酸化マグネシ
ウム、けい酸アルミニウム、酸化亜鉛、酸化鉄、炭酸カ
ルシウム、導電カーボンなどを使用してもよい。更に、
密封老化性を考慮して酸化セリウムの如き耐熱剤や酸化
マグネシウムの如き受酸剤を加えてもよい。
【0018】本実施例における弾性体層3は特に限定さ
れるものではないが、弾性体層の体積の固有抵抗が10
14Ω・cm以上であるシリコーンスポンジゴムを用いるの
が一般的である。また、オフセット防止等の目的で体積
固有抵抗が105 Ω・cm以下である導電性シリコーンス
ポンジゴムを用いてもよい。
【0019】前記した加工ローラ1を製作するには、芯
金2と弾性体層3の接着は、予め発泡剤と加硫剤を混練
りしたシリコーンゴムを押し出し機で押し出して原料ゴ
ムチューブを形成した後にHAV(Hot Air Vulcanizat
ion )法やFBV(FludizedBed Vulcanization)法な
どにより加熱発泡させてシリコーンスポンジチューブを
作成し、このシリコーンスポンジチューブに、予めTS
E322(東芝シリコーン株式会社製商品名)の如き付
加型の接着剤を塗布した芯金2を挿入した後、更に加熱
して接着剤を硬化させてシリコーンスポンジチューブを
芯金2に接着させるようにしてもよいし、表面にプライ
マーNO.8(信越化学株式会社製商品名)の如き接着
剤を塗布した芯金2を押し出し機のクロスヘッドダイを
通過させて上記芯金2上に発泡剤と加硫剤とを混練した
シリコーンゴム層を形成し、次いで、これを恒温槽中や
加熱した金型中で加熱発泡させると同時に接着させても
よい。上記したいずれの接着方法でも、芯金上にシリコ
ーンスポンジ層を形成した後に、表面に形成されたスキ
ン層を除去するためと、外径寸法精度を得るためにスポ
ンジ外周を研磨する必要がある。
【0020】本実施例のように、弾性体層2がスポンジ
ゴムの如き軟らかい素材である場合は、接着剤層の物理
的強度と伸びをアップさせることが加圧ローラにおける
前記弾性体層2とふっ素樹脂スリーブ5とを剥離せしめ
ないで耐久性を向上させることができるものである。そ
して、本実施例においては、接着剤層として引っ張り強
さ及び伸びを上昇せしめた後記する具体例1及び2に示
す付加型シリコーン組成物を用いることによって前記し
た弾性体層2とふっ素樹脂スリーブ5との剥離を防止す
ることができたものである。
【0021】
【具体例1】全長243mm、外径9mmの芯金の外周に硬
さ30度(アスカーC)のシリコーンスポンジゴムを被
覆させた後、外径17mmになるように研磨し、このシリ
コーンスポンジゴムの表面に一液付加型シリコーン接着
剤であるKE1830(信越化学株式会社商品名)をド
クタプレードで均一に塗布した後、内面をエッチング処
理した厚さ50μmのPEAスリーブを挿入し、200
℃で一時間加熱して硬化させ加圧ローラを成形した。こ
のようにして作成した加圧ローラの表面に周方向に10
mm幅のスリットを刻設しオートグラフで引っ張り、PF
Aスリーブ層とスポンジ層との接着剥離試験を行ったと
ころ、接着剤層は強固に接着しており、剥離強度は1,
000g/cmであった。また、上記した接着剤であるK
E1830の物性は表1に示すとおり、引っ張り強さ
(MPa)は3.2で伸び(%)は350で、引っ張り
強さ、伸びとも大きいことがわかった。なお、上記の加
圧ローラの接着剥離はスポンジ層での破断であった。そ
して、前記の加圧ローラを複写機(キャノン株式会社製
商品名 ミニコピアFC−2)に取付けて実機耐久試験
を実施したところ、30,000枚の通紙耐久試験後も
問題となるような接着剤の剥がれなどは生じておらず十
分な耐久性を有していることがわかった。
【0022】
【表1】
【0023】
【具体例2】二液性付加型シリコーンゴム組成物として
SE6721A&B(トーレシリコーン株式会社製商品
名)を接着剤に使用して具体例1と同様の方法で加圧ロ
ーラを成形したところ、PFAスリーブと前記の接着剤
層との間の接着性が必ずしも良好ではなかったので、P
FAスリーブの内面を付加型シリコーンゴム用プライマ
ーであるプライマーX,Y(トーレシリコーン株式会社
製商品名)で処理した後、再度具体例1と同様に加圧ロ
ーラを作成したところ、PFA層は前記の接着剤層を介
してスポンジ層と強固に接着した。このようにして作成
した加圧ローラを具体例1と同様の方法で接着剥離試験
を実施したところ、剥離強度は1,000g/cmであ
り、剥離はスポンジ層の破断であった。前記の接着剤の
物性は、前記した表1に示すとおり、引っ張り強さ(M
Pa)は9.8、伸び(%)は650であり、引っ張り
強さ、伸びはともに強いことがわかった。そして、この
加圧ローラを具体例1と同様の複写機に取付けて30,
000枚の通紙試験を実施したが、問題となるような接
着の剥がれはなかった。
【0024】
【比較例1】一液付加型シリコーン接着剤としてTSE
322(東芝シリコーン株式会社製商品名)を使用した
以外は具体例1と同様にして加圧ローラを成形し、該加
圧ローラを具体例1と同様の方法で接着剥離試験を行っ
たところ、接着剤層はさほど強固に接着しておらず、剥
離強度は700g/cmであった。また、この接着剥離面
は主として接着剤層であった。この比較例に使用した接
着剤TSE322の物性を測定したところ引っ張り強さ
(MPa)は3.3で高い値を示したが、伸び(%)は
240で伸びが短いことがわかった。次に、この加圧ロ
ーラを具体例1で用いた複写機に取付けて通紙試験を行
ったところ、10,000枚のところで画像乱れが生じ
たので加圧ローラを調査したところ、ローラ中央部のP
FA層とスポンジ層との間に約10mm程度の円形の膨ら
みが発生しており、接着耐久性のないことがわかった。
【0025】
【比較例2】二液性付加型シリコーン組成物であるSE
1740A&B(トーレシリコーン株式会社製商品名)
を接着剤として使用した以外は、具体例2と同様に加圧
ローラを成形した。この加圧ローラを具体例1と同様の
方法で接着剥離試験を行ったところ、接着剤層から簡単
に剥がれ、剥離強度は10g/cm以下であり、接着強度
がないことがわかった。上記の接着剤の物性を測定した
ところ、伸びが500%と大きい反面、引っ張り強さ
(MPa)は0.1と小さいことがわかった。
【0026】
【発明の効果】本発明に係る加圧ローラは、芯金の外周
に被覆した弾性体層の外周に厚さ0.1mm以下のふっ素
樹脂層を被覆せしめた加圧ローラにおいて、破断伸びが
350%以上であり、引っ張り強さが3MPa以上であ
る付加型シリコーンゴム組成物からなる接着剤にて前記
の弾性体層とふっ素樹脂層とを接着せしめたので、ふっ
素樹脂層の接着耐久に極めて優れた加圧ローラを得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】加圧ローラの構造を示す拡大断面図
【符号の説明】
1 加圧ローラ 2 芯金 3 弾性体層 4 付加型シリコーン組成物層 5 ふっ素樹脂層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 芯金の外周に弾性体層を被覆し、更に、
    該弾性体層の外周に厚さ0.1mm以下のふっ素樹脂層を
    被覆せしめた加圧ローラにおいて、破断伸びが350%
    以上であり、かつ引張り強さが3MPa以上である付加
    型シリコーンゴム組成物からなる接着剤層にて前記の弾
    性体層とふっ素樹脂層とを接着固定せしめたことを特徴
    とする加圧ローラ。
JP5076478A 1993-03-11 1993-03-11 加圧ローラ Pending JPH06266257A (ja)

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