JPS6226027B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は改良された定着ローラーに関するもの
であり、特にオフセツト防止用シリコーンオイル
の接触に対して、寸法変化・歪みを生じることの
ない耐久性にすぐれた加熱型定着ゴムローラーの
提供を目的とする。

従来、電子写真複写機等の複写機に使用される
定着ゴムローラーとしては、金属シヤフト（金属
製ロール）の外周面に比較的耐熱性にすぐれたシ
リコーンゴム層を一定の厚さに形成したものが知
られている。こうした定着ゴムローラーの実際の
使用にあたつては、オフセツト防止の目的でこの
ローラー表面にシリコーンオイルを供給すること
が行われる。

しかし、このシリコーンオイル供給によりシリ
コーンゴム層は膨潤し、たとえば直径40mmのロー
ラーにおいて0.5mm以上膨潤すると、定着時の圧
力むらが起こり、画像に濃淡のむらが発生した
り、さらには接着不良を生じる不利がもたらされ
る。このような不利がもたらされるのを解決する
方法として、金属シヤフトの外周面に形成された
シリコーンゴム層に、あらかじめ、100〜200℃の
温度に加熱したシリコーンオイルを８〜72時間接
触させて該シリコーンゴム層を膨潤させ、つぎに
この膨潤したシリコーンゴム層の表面を研摩加工
することにより、必要とされる寸法精度を保持し
たシリコーンオイル含浸定着ゴムローラーが提案
された。

上記シリコーンオイル含浸定着ゴムローラー
は、当初はシリコーンオイルの供給なしでもオフ
セツト防止の目的が達成されるほか、シリコーン
オイルを供給した場合でも前記ほどには寸法変
化・歪みを生じることが少ないという利点を有す
るが、なお耐久性に満足すべき結果は得られず、
また前記したシリコーンオイル含浸後の研摩加工
が大変な工程であるために、ローラーの製造コス
トが高くなるという欠点を有する。

他方、加圧下200℃付近の温度に加熱すること
により硬化するいわゆる高温硬化型のフロロシリ
コーンゴムを用いて定着ゴムローラーを製造する
試みもなされているが、この場合にはシリコーン
オイルに対する膨潤変化が小さいというすぐれた
利点があるものの、成型する際に加圧加熱硬化さ
せる必要があるため外径寸法が変化し従つて所望
の寸法にするためにはやはりきわめてやつかいな
研摩加工仕上げが必要とされる。

本発明はかかる従来の不利、欠点を解決した新
しい構造の定着ローラーを提供しようとするもの
で、これは金属製ロールの外周面にシリコーンゴ
ム層を介して常温硬化型フロロシリコーンゴムの
硬化被膜層を設けてなる定着ローラーに関するも
のである。

本発明の定着ローラーはその製造にあたつて、
シリコーンゴム層上に常温硬化型のフロロシリコ
ーンゴム層を形成する際に加圧加熱する必要がな
いので、シリコーンゴム層の厚さならびに表面の
性質が均一でなくても寸法のくるいが生ぜず、し
たがつて研摩加工仕上げの工程を省略することが
可能である。これにより定着ローラー製造コスト
が大巾に安価となり、かつオフセツト防止用シリ
コーンオイルの接触に対して、寸法変化・歪みを
生じることがなく、このため定着が安定して達成
され、耐久性もすぐれているという利点を有す
る。

本発明を図面に基づいて詳細に説明する。

図面は定着ローラー１とそれに圧接する加圧ロ
ーラー２の概略断面構造を示したもので、図中３
は発熱素子、４は金属シヤフト、５は該金属シヤ
フトの外表面に一定の厚さで形成したシリコーン
ゴム層、６は常温硬化型のフロロシリコーンゴム
層、７は合成樹脂層もしくはゴム弾性体層をそれ
ぞれ示す。なお、オフセツト防止用シリコーンオ
イルは容器８からフエルト９を経て定着ローラー
の表面に供給される。

本発明においてシリコーンゴム層５は高分子量
（特には生ゴム状）のジメチルポリシロキシサ
ン、フエニル基またはビニル基が導入され他の基
がメチル基からなるジオルガノポリシロキサン等
のシリコーンゴム素材から構成されたものを意味
し、これには当然フロロシリコーンゴムは含まれ
ない。このシリコーンゴム層は一般に加圧加熱キ
ユアーすることにより形成されるが、必要に応じ
あらかじめ金属シヤフトの表面にプライマー（接
着向上剤）を塗布しておくことがよく、これによ
り金属シヤフト表面とシリコーンゴム層との間の
接着固化を強固なものとすることができる。シリ
コーンゴム層５の厚さは定着ローラーの大きさに
よつても多少異なるが通常の場合おおむね0.5〜
６mmの厚さとすればよく、また硬化後のゴムの硬
度はJIS硬度で30〜60度となるようにゴム素材の
配合を選択することが望ましい。なお、このシリ
コーンゴム層の寸法は必ずしも精度の高いもので
ある必要はない。

シリコーンゴム層５上への常温硬化型フロロシ
リコーンゴム層６の形成は、このフロロシリコー
ンゴム素材が常温硬化型のものであるので、加圧
加熱成形の操作を要せずして容易に行うことがで
きる。この形成方法としてはたとえば金属シヤフ
トの外表面に一定の厚さで形成したシリコーンゴ
ム層５上に、ドクタナイフを用いて金属シヤフト
を回転させながら常温硬化型のフロロシリコーン
組成物を供給し、要すれば当初シリコーンゴム層
とドクタナイフとの間隔をせばめておき、フロロ
シリコーンゴムの供給にともなつて徐々にドクタ
ナイフの間隔を大きくし金属シヤフトの中心線か
ら一定の距離でドクタナイフを固定し、フロロシ
リコーンゴム層の外周径を一定寸法のものにする
という方法によればよい。

このフロロシリコーンゴム層６の厚さは必要以
上に大きくすることは不利であり、なるべくうす
くすることが表面の平滑性、厚さの均一性を保持
するうえから有利である。しかし一方ではオフセ
ツト防止用シリコーンオイルの接触に対しある程
度の厚さがあることが要求されるので、これはお
おむね20〜500μｍ特には50〜500μｍの厚さとす
ることが望ましい。

本発明における上記常温硬化型のフロロシコー
ンゴムは、分子鎖両末端が水酸基で封鎖され、主
鎖が下記のシロキサン単位構造式 Ｔ：トリフルオロプロピル基、 Ｒ：メチル基、エチル基等のアルキル基または
フエニル基等のアリール基、 ｍ，ｎ：各シロキサン単位のモル比を示し、ｍ
＋ｎを100モル％とした場合にｍは30〜100
モル％特には50〜100モル％、 で示されるものである主剤成分とトリアセトキシ
シランあるいはトリアルコキシシラン、さらには
他の３管能性シラン、またはこれらの部分加水分
解縮合物から選択される架橋剤と、有機酸の金属
塩等の縮合用触媒とからなる常温硬化型フロロシ
リコーンゴム組成物を使用することにより得られ
るものである。この組成物は上記架橋剤としてト
リアセトキシシランあるいはその部分加水分解縮
合物を使用すれば脱酢酸反応によつて縮合硬化す
るし、またトリアルコキシシラン（一般にトリエ
トキシシラン）あるいはその部分加水分解縮合物
を使用すれば脱アルコール反応によつて縮合硬化
する。さらにまた架橋剤の種類に応じ脱オキシム
反応、脱ケトン反応によつて縮合硬化する。本発
明においては脱酢酸反応によるタイプの組成物
が、シリコーンゴム層５の表面に強固に接着固化
しかつシリコーンオイルによる膨潤に対して安定
したフロロシリコーンゴム層を形成するので望ま
しい。この場合前記したシロキサン単位構造式を
有する主剤成分はそのｍの値が30モル％以上であ
れば接着効果は充分であるが50モル％以上である
ことが特によく、形成する層の厚さは50μｍ以上
あることが望ましい。

一方、加圧ローラー２はその合成樹脂層もしく
はゴム弾性体層７が一般の合成樹脂もしくはゴム
でよく特に制限はないが、耐熱性、耐久性等の点
からポリテトラフルオロエチレンあるいはシリコ
ーンゴムであることが望ましい。もちろんこれは
前記定着ローラーと同じ構成としてもよい。

本発明の定着ローラーは、従来のように製造工
程においてシリコーンオイルに高温長時間浸漬後
研摩仕上げする必要がなく容易に製造されるもの
であるので、コスト的に安価であるという利点が
ある。そしてこの定着ローラーはそのフロロシリ
コーンゴム層６がオフセツト防止用シリコーンオ
イルに対してきわめてすぐれた耐膨潤性を示す特
徴をもつているので、使用中に寸法変化・歪みを
生じることがなく、すぐれたものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の定着ローラーとそれに圧接する
加圧ローラーの概略断面構造を示したものであ
る。 １……定着ローラー、２……加圧ローラー、３
……発熱素子、４……金属シヤフト、５……シリ
コーンゴム層、６……フロロシリコーンゴム層、
７……合成樹脂層もしくはゴム弾性体層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属製ロールの外周面にシリコーンゴム層を
   介して常温硬化型フロロシリコーンゴムの硬化被
   膜層を設けてなる定着ローラー。