JPH063398Y2 - 定着用加圧ロ−ラ− - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「考案の利用分野」 この考案は、電子写真複写機、コンピュータＯＣＲ、フ
ァクシミリ等の静電記録装置における加熱定着装置の定
着ローラー、特に被覆ゴム層にシリコーンオイルを含浸
させた定着用加圧ローラーに関するものである。

「従来の技術、考案が解決せんとする問題点」 一般に電子写真複写機に用いる加熱定着装置において
は、加熱ローラーと加圧ローラーとの間に表面にトナー
を静電吸着した紙等の記録体を通過させることにより、
両ローラーからの熱及び圧力を受けて記録体にトナーを
加熱定着するようになっている。そして、この定着用加
圧ローラーとして一般に耐熱性シリコーンゴムを被覆し
たローラーが使用されている。

一方、加熱定着装置においてはトナーなどの粘着性物質
が加熱ローラー表面に付着すること（オフセット現象）
を防止するために、一般にシリコーンオイルを離型剤と
して表面に塗付しているが、シリコーンオイルを塗付さ
れたシリコーンゴムの定着ローラーはトナーに対して充
分な離型性を有するものの、シリコーンオイルによって
シリコーンゴム層が膨潤してローラー外径寸法が大きく
変化したり、強度が低下し、更にはローラー芯金との接
着力も低下する欠点があり、その結果ローラー表面が凹
凸になって定着むらを生じたり、真円度を失なって記録
紙に皺、カール、曲がり送りを生じ、また芯金からのシ
リコーンゴムの剥離を生じるなどの種々の問題があっ
た。

そこで最近では、このような問題を改善するためにシリ
コーンオイルを供給しない所謂オイルレス定着機構が使
用され、シリコーンゴムに予めシリコーンオイルを添加
含浸させておいて使用中にシリコーンオイルを徐々に滲
出させることにより、トナーに対する離型性を保持させ
る方法が採られている。

そして、この場合のシリコーンゴムとしては、加硫型シ
リコーンゴム（HTV)ではそれ自体離型性が悪いことか
ら、シリコーンオイルを添加しても充分な離型性が得ら
れないため、離型性の良い室温加硫型シリコーンゴム
（RTV)が使われているが、この室温加硫型シリコーンゴ
ムは強度が弱いため、通過する記録体による摩耗により
定着用加圧ローラーとして充分な寿命が得られないとい
う問題があった。

「問題点を解決するための手段」 この考案は前記従来の課題を解決するために、粘度が50
cs〜60000csのジメチルシリコーンオイルを３〜20部配
合した附加型液状シリコーンゴムからなるゴム層３を芯
金２の外周に被覆してなる定着用加圧ローラーを提案す
るものである。

「作用」 近年新しく開発された附加型液状シリコーンゴム(LSR)
がそれ自体強度の点ではHTVRTVの中間に位置し、また離
型性の点でもHTVとRTVの中間に位置することから、LSR
にシリコーンオイルを添加することにより、強度的には
シリコーンオイル添加のRTVに勝り、かつ離型性の点で
はHTVに勝る総合性能に優れた定着用加圧ローラーが得
られる。

そして、このLSRのゴム層３に粘度が50cs〜60000csのジ
メチルシリコーンオイルを３〜20部配合することによ
り、ローラーの外径収縮を抑え、紙皺や定着むらを少な
くして離型性のよいローラーが得られる。

「実施例」 以下この考案を図面に示す実施例について説明すると、
定着用加圧ローラー１はその金属芯金２の外周に、粘度
が50cs〜60000csのジメチルシリコーンオイルを３〜20
部配合した附加型液状シリコーンゴム（LSR、例えばト
ーレシリコーン株式会社製SE6705）からなるゴム層３を
被覆することによって形成されている。

附加型液状シリコーンゴム(LSR)は、常温で液状の基剤
と硬化剤の二成分からなっており、これらを混合する際
にシリコーンオイルを添加して一緒に混合し、この混合
液を所定の金型に注入して加熱することによりローラー
に成形する。

シリコーンオイルは多量に添加した場合、定着ローラー
の使用中にローラー表面に滲み出て紙等の記録体に付着
していくため、使用を増すにつれてシリコーンオイルの
抜けによりローラーの外径が徐々に小さくなる。そして
一般に、初期の外径に対して約2.5%以上小さくなると、
記録紙に皺を生じたり、定着むら等の欠陥を生じて使用
に耐えなくなるため、この欠陥を防止又はその発生を遅
延するにはローラーの外径変化を2.5%未満に抑えるよう
なシリコーンオイルの添加が必要である。

シリコーンオイルとしては高温安定性に優れたものが良
く、この条件に合うジメチルシリコーンオイルが適当で
あるが、分子量の大きさによって粘度に高低があり、粘
度が低いものはゴム層３からの抜けが早くて短期に外径
収縮を招来するため好ましくなく、また逆に粘度が高過
ぎるものはゴム層３からの滲出が少なくて充分な離型性
が得られないため好ましくない。

第２図は、オイルの粘度を変化させた場合の抜け速度を
測定した結果を示したもので、この結果から明らかなよ
うに低粘度になるにしたがって抜け速度が増し、特に50
cs以下になると抜け速度が急増することが分る。また、
60000cs以上の高粘度のオイルではゴム層３の表面に過
度のブリード現象が表われ、また成形性が極端に悪くな
ることが確認された。

一方、添加するオイルの量は、それが多過ぎる場合には
ゴム層３の強度が低下して耐摩耗性が悪くなり、また少
な過ぎる場合には滲出するオイル量が不足して離型性が
悪くなり、いずれにしてもローラー寿命を短くすること
になるため好ましくない。

第３図は、ジメチルシリコーンオイルとフェニルシリコ
ーンオイルを用いてその添加量を変化させた場合におけ
るゴム層３からの抜け速度を測定した結果を示したもの
で、この結果から明らかなようにオイル添加量の増大に
伴なって抜け速度が増すこと、及びフェニルシリコーン
オイルの抜け速度がジメチルシリコーンオイルよりも相
当大きいことが分る。

更に、第４図は一般的なHTV、LSR、RTVにシリコーンオ
イルを添加した場合における添加量と引張り強度の関係
を示したもので、いずれも添加量が増すにつれて強度が
低下することが分る。なお、破線はロールとしての強度
限界を示す。

「比較実験例」 添加型液状シリコーンゴムにジメチルシリコーンオイル
の添加量を変化させて実際の加圧ローラーを試作し、所
定の温度、圧力に調整された市販の複写機に設置して実
験したところ第５図に示すような結果が得られた。

なお、第５図における縦軸は、目標コピー枚数を20万枚
としてこれを達成した場合を100%とした達成率である。

この結果、オイル添加量３部以下の場合には離型性が不
足して達成率80%以下となり、また20部以上の場合には
オイルの抜けによる外径収縮が顕著になって紙皺の発生
が大きくなり、80%以下の達成率となった。

以上の結果、粘度が50cs〜60000csのジメチルシリコー
ンオイルを３〜20部配合した附加型液状シリコーンゴム
による定着ローラーが各種の条件を満足することが確認
された。

「考案の効果」 以上の通りこの考案によれば、粘度が50cs〜60000csの
ジメチルシリコーンオイルを３〜20部配合した附加型液
状シリコーンゴムからなるゴム層を芯金の外周に被覆し
てなるので、定着用加圧ローラーとしての離型性、耐摩
耗性に優れ、紙皺や定着むらの発生の少ない加圧ローラ
ーを得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの考案の実施例を示す縦断面図、第２図はオ
イルの粘度と抜け速度の関係を示す線図、第３図はオイ
ルの添加量と抜け速度の関係を示す線図、第４図はオイ
ル添加量と引張り強度の関係を示す線図、第５図はオイ
ル添加量を変化させて成形した定着ローラーによる実験
結果を示す線図である。 １……定着用加圧ローラー、２……芯金、 ３……ゴム層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】粘度が50cs〜60000csのジメチルシリコー
   ンオイルを３〜20部配合した附加型液状シリコーンゴム
   からなるゴム層を芯金の外周に被覆してなることを特徴
   とする定着用加圧ローラー。