JPS6127574A - 定着ロ−ル - Google Patents

定着ロ−ル

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Publication number
JPS6127574A
JPS6127574A JP14919784A JP14919784A JPS6127574A JP S6127574 A JPS6127574 A JP S6127574A JP 14919784 A JP14919784 A JP 14919784A JP 14919784 A JP14919784 A JP 14919784A JP S6127574 A JPS6127574 A JP S6127574A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fixing roll
roll
rubber
fixing
toner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14919784A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Hirano
泰男 平野
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Priority to US06/754,792 priority patent/US4702964A/en
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Priority to GB8518191A priority patent/GB2163830B/en
Publication of JPS6127574A publication Critical patent/JPS6127574A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2053Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
    • G03G15/2057Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating relating to the chemical composition of the heat element and layers thereof

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)

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】 技術分野 本発明は静電写真プロセスなどで用いられるシリコーン
ゴムを主体とする定着用ロールに関する。
従来技術 電子写真にどの静電写真プロセスにおいては、一般に、
転写又は現像によシ紙のごとき像支持部材上にトナー像
が形成され、そのトナー像を加熱あるいは加圧などして
画像を得るようにしている。こうした加熱や加圧などの
定着手段には、従来、多くのものが開発されてきている
が、共通していえることはシリコーンゴムロールが用い
られている点である。
しかし、これまでの定着用ロールでは、たとえば電子写
真複写機に実装して用いると6〜8万枚程度の耐久性が
限度であり、より耐″久性に優れた定着用ロールの開発
がまたれて込る。
目     的 本発明は、耐久性が大幅に改善された定着用ロールを提
供するものである。
描成 本発明の定着ロールはその辰面をメチルビニル系シリコ
ーン生ゴム及びシリカを主成分としたゴムコンパウンド
を架橋させ、架橋時ポリマー単独の架橋密度が2 X 
I P’ mol!e/c、c以上である被覆層で形成
したことを特徴としている。
この被覆層は、例えば芯金上に直接形成しても芯金に固
着成層した熱伝導性弾性体j@上に形成してもよく、要
は表面層を形成すれば足りる。
ち々みに、本発明者は前記と同様な目的が達成できる定
着用ロールとして、さきに、メチルビニル系シリコーン
生ゴムとシリカとを含んだトータルの架橋密度が6×1
0″′4モに/ccくらいである被覆層を形成したもの
を提案した。本発明はその定着用ロールによシ一層の改
良を加えたものである。
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
メチルビニル系シリコーン生ゴムは で示されるポリシロキサン構造をもつものであり、m、
nの比を変えることによシ、即ちビニル基の割合を変え
ることによシ、架橋密度を調整することができる。また
、シリカとシロキサンポリマーとの間でも架橋が形成さ
れる。即ち、シリコーンゴム中にはビニル基によって形
成される/ IJママ−架橋と、シリカによってシリカ
−ポリマー間に形成される架橋との双方が存在する。
ポリマー単独の架橋密度はアンモニア雰囲気トルエン膨
潤法によって、また、双方の架橋密度を含むトータルな
架橋密度はトルエン膨潤法によって、それぞれ測定する
ことができる。これらの測定法は後記のとおシである。
ところで、本発明の定着用ロールは、このポリマー単独
の架橋密度を2×10一番mo/@/cc以上とする仁
とにより大きな耐久性を実現するものであり、特に1離
型剤としてポリシロキサン系オイルをロール表面に供給
して使用される定着用ロールにおいてこの効果は顕著で
ある。
シリコーンゴム中ハ、トナーオフセットの発生を防止す
るために、離型剤としてロール表面に連続的に供給され
るものであるが1本発明者はこのオイルに対するゴムの
膨潤性がゴムロールの劣化の大きな原因であることを見
い出している。オイルによりゴムが膨潤するとゴムの機
械的強度が下がり、外力に対して弱くなると同時に、含
浸したオイルそれ自体がゴム中に内部応力を生み劣化が
促進される。さらに、オイルは、トナーあるいは紙など
の像支持部材中に含まれる劣化促進物質をゴム中に選ぶ
担体としても働いてしまう。従来のゴムロールでは初期
の膨潤度が大きく、そのうえ、使用していくに従って膨
潤度が増加する割合が大きく、そのため耐久性も大きく
損なわれるといった傾向がみられる。
前記のとおり、本発明においてはビニル基によるポリマ
ー単独の架橋密度を2×10″″4モル/cc以上に、
好ましくは2〜5X10一番モルアcにすることで高耐
久性を得てhる。5X10″″4モル/cc  以上で
あると可撓性が減少し、ゴム弾性が失なわれ、定着ロー
ル研磨時のわれや定着後面像の画質低下が発生するよう
になる。
シリカは湿式シリカ(沈降シリカ)あるいけ乾式シリカ
(煙霧質シリカ)のいずれでも良いが、トナーに対する
離型性の点で湿式シリカの方が好ましい。ゴムコンノぞ
ランド中のシリカの配合量は所望のトータル架橋密度に
する為、適宜調整でき、好ましく社20〜50重fチで
ある。20重量%以下でけ可撓性がそこなわれ耐摩耗性
が低下する傾向があり、一方、50重量%を越えるとト
ナーに耐する離型性が低下し、複写機などに実装した場
合にトナーオフセットを生じる恐れがある、また、本発
明のゴムコンパウンド中には、シリカ以外の他の無機充
填剤や架橋剤、熱安定剤、加工助剤などを添加すること
ができる。
無機充填剤としては、珪藻土、石英粉末、酸化鉄、酸化
亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、・酸化マグネシウ
ム、タルク、珪酸アルミニウム、酸化アルミニウムなど
の粉末、カー2ンブラツク、チタン酸カリウム、アスベ
スト、ガラス、カーゼンなどの繊維、テフロン、窒化ホ
ウ素などの粉末があげられ、中でも好ましいのは珪藻土
である8 架橋剤としては)II−オキサイドなどが用いられ、ま
た、好ましい架橋剤としては2.5−ジメチル−2,5
−ジ(ターシャリブチルパーオキシ)ヘキサン、ジクミ
ルノぐ一オキサイドなどが挙げられる。
本発明の定着用ロールは、このようにポリシロキサン系
オイルが供給された状態で用いられる定着装置において
も劣化することがなく有効に使用することができ、また
、本発明の別の特長としてビニル基含有量を上げること
で離型性が改善されることも判明している。
これにより、いわゆるホットオフセットや定着ローラー
へのペーパーの巻き付きが解消される、 更K、本発明の定着用ロールは、既に提案し記載した(
ビニル基による)ポリマーの架橋、シリカと/ 17マ
ーの架橋、双方を合わせたトータルの架橋密度を6 X
 10−4モル/CC程度とした被覆層を設けた定着用
ロールに比べて、より耐久性が向上したものとなってい
る。
これは、ポリマー単独の架橋密度を高くしたことによっ
て、機械的強度が大きくなシ、加えて、劣化促進物質に
よるポリマーの分解が阻止されるようになったためと考
えられる。
なお1本発明の定着用ロールは、定着時にシリコンオイ
ルなどのオフセット防止用液体を供給する定着法に限ら
ず、そうした液体の供給なしの定着法にも十分適用でき
る。また、本発明の定着用ロールは圧着加熱方式での使
用に有効であるが、圧力定着方式にも使用可能である。
添付図面の第1図は、本発明の定着用ロールを用いた熱
ロール定着装置の構成例を示している。トナー10で像
が形成された紙などの像支持部材12は、定着ロール(
定着用ロール)14と加圧ロール16との間を通過し、
トナー10が定着ロール14によシ加熱されて像支持部
材12に定着されて画像11が形成される。離型剤(オ
フセット防止用液体)は離型剤タンク22から離型剤塗
布フェルト24により定着ロール14に選ばれ、ブレー
ド26で塗布量が調整される。28.29は分離爪を、
30はクリーニング材を、また、32けヒータを表わし
ている。
次に実施例を示す。
実施例1 架橋時、f IJママ−独の架橋密度がそれぞわ1.5
X10−4 、3X10−4 、4.5X10→モル/
CCであるメチルビニル系シリコーン生ゴム100重を
部に湿式シリカをそれぞれ30.50.80重量部添加
して計9種類のシリコーンゴムコンパラン)’ヲi7’
c。
このシリコーンゴムコンパラン)”100i量部に架橋
剤[RO−4,)−レ・シリコーン■製、主成分2,5
−ジメチル−2,5−ジ(タージャリゾチルパーオキシ
)ヘキサン〕とベンガラとを各々1重量部ずつ加え、ア
ルミニウム芯金上に、金型を用いたプレスによ)下記条
件でシリコーンゴム層を“形成し、定着用ロールを作成
した。これを第1図に示した複写機の定着装置に実装し
てコ♂−耐久枚数を測定した。
プレス圧; 200 Kg/d プレス温度:170℃ プレス時間;10分 2次加硫温度;200℃ 2次加硫時間;4時間 それぞれの架橋時のトータル架橋密度を第1表に示す。
第1表 第2図に各コンパウンドの耐久枚数を示した。トータル
架橋密度が同等でもポリマー単独の架橋密度の相違によ
り大きく耐久枚数は異々す、ポリマー架橋密度2 X 
10−’ mole/ccで約30万枚以上の高耐久性
が得られることがわかる。
Rubber Ohem、 Technol、、 48
.795(1975)及びJ、 Appl、 Poly
m、 Sci、、 7.861. (1963)に記載
された方法によシ測定した。
すなわち、2vm厚に加硫成型したゴムシートから5w
nX20mの試料を切り出し、50ゴのトルエンの入っ
た試験中に浸漬する。これを、底部に100−の濃アン
モニア水を入れアンモニア雰囲気にしたデシケータ中に
入れる。アンモニア水は24時間毎に入れかえる。そし
て、適当な時間毎にトルエンを含んだ試料の重量を測定
する。24時間を隔てて測定した2つの測定値の差が、
試料重量の1係以下となった時の、その試料重量をW(
めとする。
次いで、その試料を風乾したのち、120℃で3時間乾
燥してトルエンを除き、重量Wo(fを測定する。そし
て白金セード上に載せ窒素気流中で10℃/分以下の加
熱速度で900℃まで加熱し、10分間900℃で保持
した後、冷却し、残った試料弁の重量Wf(f)を測定
する。
以上の測定値を用いて、次式で加硫ゴムlcc当り含ま
れる架橋数No / Vo (mo)e/cc )を求
めて架橋密度とする。
ここで トルエン膨潤法によるトータル架橋密度の測定上記方法
でアンモニア雰囲気のデシケータ中に入れず大気中に放
置すること以外は全く同じ方法で測定した。
耐久性の評価方法 外径40I!I11の中空アルミニウム芯金の表面をシ
リコーンゴムで厚さ0.5 vaに被覆したロールを定
着ロールとし、第1図に示した装置によシ連続コピーを
行なった。ここで、離型剤としてポリジメチルシロキサ
ンを用い、定着ロール線速が】15慎、4少、定着ロー
ル表面温度180±3℃で、8チ黒部の綾目模様の画像
をB4サイズの紙上に縦送り(15枚/分)で形成し、
コピー画像上に定着ロールに起因する未定着部分、オフ
セット、ペタ部の光沢不均一のいずれか少なくとも1つ
が発生した時点を耐久限界とした。
実施例2 架橋時、ポリマー単独の架橋密度がそれぞれ1.2 X
 10−4 、2.15 X 10−’ 、 3.2 
X 10−4モ/l//CCであるメチルビニル系シリ
コーン生ゴム100重量部に湿式シリカ(D−17,デ
グサ社製)30重量部を添加してシリコーンゴムコンノ
t’ウンドを得た。これを実施例1と同様の方法でゴム
シートを作成した。
これ等を下記する接着力試験により離型性を評価した。
結果は第3図に示したとおりであった。なお、接着力は
、トナーのホットオフセットやペーパーの定着ロールへ
の巻きつき等の頻度の目安となる本ので、値が小さい程
その頻度は少ないと判断され、実機との対応により25
01F/2.25cJ以下が実使用上問題無いと見做さ
れる。
第3図よシボリマー単独の架橋密度が高い程接着力は低
下し、離型性が改善されるのがわかる。
接着力の測定方法 15m+口×2調1のゴムシートなシースヒーター上に
貼り付け、一方、もう一つのシースヒーター上に紙を固
定し、以下の組成の溶融混練粉砕物からなるトナーをこ
の紙上に5×1o−s f /alの量で層上におき、
シースヒーターによりゴムシート表面温度およびトナ一
温度を120℃としたのち、ゴムシートをトナー表面に
約3 Kf!/ 15簡×15朔の圧力で2分間押しつ
け、ついで40■/分の速度でゴムシートを引き離し、
このときゴムシートとトナー間にかかる力の最大値をト
ナーとの接着力(f/2.25d)とした。
トナー組成は 不飽和ポリエステル樹脂       100重量部カ
ーボンブラック             45重量部
のとおりである。
効   果 本発明の定着用ロールは特定のシリコーンゴムを被覆層
として用いたものである。これによシ摩耗やキズに強く
、優れた耐久性を有し、また、離型性も改善されたこと
でトナーのホットオフセット、定着ロールへの巻きっき
が防止される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の定着用ロールを用いた熱ロール定着装
置の一例の概略図、第2図は本発明におけるポリマー単
独の架橋密度を異にした場合の、トータルの架橋密度と
コピー耐久枚数との関係を調べたグラフ、第3図は本発
明におけるポリマーの架橋密度と接着力との関係を調べ
たグラフである。 12・・・像支持部材   14・・・定着ロール16
・・・加圧ロール   26・・・ブレード32・・・
ヒータ 扇1図 トーqルa采橿實度(mole/ccJ幣3閃

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、メチルビニル系シリコーン生ゴム及びシリカを主成
    分としたゴムコンパウンドを架橋させ、架橋時ポリマー
    単独の架橋密度が2× 10^−^4モル/cc以上である被覆層で表面を形成
    したことを特徴とする定着ロール。
JP14919784A 1984-07-18 1984-07-18 定着ロ−ル Pending JPS6127574A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14919784A JPS6127574A (ja) 1984-07-18 1984-07-18 定着ロ−ル
US06/754,792 US4702964A (en) 1984-07-18 1985-07-12 Fixing roll
DE19853525545 DE3525545A1 (de) 1984-07-18 1985-07-17 Fixierwalze
GB8518191A GB2163830B (en) 1984-07-18 1985-07-18 Fixing roll

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JP14919784A JPS6127574A (ja) 1984-07-18 1984-07-18 定着ロ−ル

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JP14919784A Pending JPS6127574A (ja) 1984-07-18 1984-07-18 定着ロ−ル

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01166079A (ja) * 1987-12-22 1989-06-29 Tokai Rubber Ind Ltd ロール
US5395645A (en) * 1991-08-12 1995-03-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for forming a silicon oxide film on a silicon waffer
JP2022182478A (ja) * 2021-05-28 2022-12-08 キヤノン株式会社 シロキサン組成物、電子写真用部材、電子写真用部材の製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置

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