专利名称：涂油辊的制作方法
技术领域：
本发明涉及在电子复印机和电子照片打印机的调色剂定影部上涂布离型剂的涂油辊。
背景技术：
例如，在电子照相式成像装置的定影工序中，采用经由定影辊和定影带，给调色剂像付与压力和热能，使调色剂变成半熔融状态，并使之浸透到记录纸内，将其定影的方法。由于调色剂在定影时处于半熔融状态，所以，半熔融调色剂的一部分转移附着在定影辊和定影带的表面上，其再次转移到接着运送来的记录纸上，会发生沾污图像的错转印(オフセツト/Offset)现象。为了防止这种错转印现象，采用涂油辊，在与调色剂接触的定影辊和定影带的表面上涂布有约0.1～5.0mg/A4左右的硅油等离型剂。
此外，近几年来，通过使用内部包含具有脱模功能的石蜡成分的聚合调色剂，即使不涂布离型剂，也可以防止错转印。但是，在无油化进展的另一方面，存在定影构件表面易于磨损而耐久性恶化的问题。因此，即使在使用了聚合调色剂的无油的情况下，也在定影构件的表面上涂布0.01～0.05mg/A4左右的极微量的油，来防止定影构件表面的磨损。
近年来，从能够对应于装置小型化的观点出发，涂油辊大多采用当所保持的离型剂用光时进行更换的筒形辊。作为这种筒形涂油辊，在轴心周围作为油保持体卷绕芳族聚酰胺纸等无纺布，将其浸渍到离型剂中，进而，在其外周围设置多孔质PTFE等涂油控制层的涂油辊(日本专利特开2000-181259号公报)，此外，由被覆油保持构件的外周面的毡层和被覆该毡层的表面的PTFE多孔质层构成的涂油辊(日本专利特开2002-102763号公报)是公知的。这些涂油辊，由于油浸渍工序等制造工序很复杂，用于涂油控制层的多孔质PTFE价格昂贵，为了防止油的泄漏需要对端部结构花费工夫等原因，存在成本增高的问题。作为解决该问题的辊，公开有涂油辊主体由将硅酮橡胶成分和错转印防止液的混合物成形的弹性体构成的作为实心体的涂油辊(日本专利特开2001-109308号公报)。这种涂油辊，由于结构构件少、制造工序简单，所以可以降低成本。
(专利文献1)日本专利特开2000-181259号公报(权利要求1)(专利文献2)日本专利特开2002-102763号(权利要求4)(专利文献3)日本专利特开2001-109308号公报(权利要求1)但是，特开2001-109308号公报所述的涂油辊的辊主体，由于兼具离型剂(油)保持功能和离型剂(油)涂布控制功能，所以，成形前的混合物中的硅酮橡胶和离型剂(错转印防止液)的配合比例为100∶400～100∶2000，离型剂不得不大量过剩，其结果是，油涂布量不稳定，特别是，不能稳定地涂布0.01～0.05mg/A4左右的极微量的油，存在着在未使用时，油会慢慢地渗出到辊表面上(渗出现象)，在走纸的初期中会在纸面上引起油污染等各种问题。
发明内容
本发明的目的是，解决上述现有的涂油辊的问题，而提供一种可以不使用高价的多孔质PTFE树脂，简化结构并可简略制造工艺，能够稳定地涂布极微量的离型剂，且能够可靠地抑制渗出现象的价格低廉的涂油辊。
在这种情况下，本发明者等人进行深入研究的结果，发现在具有附设在轴心的外周的保持离型剂的离型剂保持体，以及附设在该离型剂保持体的外周的离型剂涂布控制层的双层结构，该离型剂涂布控制层制成含有硅酮橡胶和硅油的混合物的加热固化体，如果在该混合物中硅酮橡胶(SG)和硅油(SO)的重量配合比(SG/SO)为1/2～9/1的话，则可以简化制造工序的同时，可以稳定地涂布极微量的离型剂，获得能够可靠地抑制渗出现象的价格低廉的涂油辊，并达到了完成本发明。
即，本发明提供一种涂油辊，在具有附设在轴心的外周上的保持离型剂的离型剂保持体，以及附设在该离型剂保持体的外周上的离型剂涂布控制层的涂油辊中，其特征在于，该离型剂涂布控制层是包含硅酮橡胶和硅油的混合物的加热固化体，在该混合物中，硅酮橡胶(SG)和硅油(SO)的重量配合比(SG/SO)为1/2～9/1。
在本发明的涂油辊中，由于离型剂涂布控制层是以特定的比例含有硅酮橡胶和硅油的混合物的加热固化体，所以，能够以简单的结构廉价地制造的同时，在使用条件下，可以稳定地涂布极少量的离型剂。因此，可获得能够可靠地抑制渗出现象的低价格的涂油辊。
图1是表示本实施方式的涂油辊在定影装置中的设置状态的侧视图；图2是本实施方式的涂油辊的径向方向的剖面图；图3是本实施方式的涂油辊的轴向方向的剖面图；图4是表示实施例及比较例中涂油辊的油涂布性的结果的图。
具体实施例方式
其次，参照图1～图3说明本发明的实施方式中的涂油辊。图1是表示作为本实施方式的涂油辊在定影装置中的设置状态的侧视图，图2是作为本实施方式的涂油辊的轴向方向的剖面图，图3是作为本实施方式的涂油辊的轴向方向的剖面图。图中，涂油辊1配备有附设在轴心10的外周上的保持离型剂的离型剂保持体2，以及附设在离型剂保持体2的外周上的离型剂涂布控制层3，离型剂涂布控制层3是含有硅酮橡胶及硅油的混合物的加热固化体，在该混合物中，硅酮橡胶(SG)和硅油(SO)的重量配合比(SG/SO)为1/2～9/1。
涂油辊1被组装到定影装置4中，定影装置4是将记录纸7通过加热定影辊5和加压辊6之间，将复制到记录纸7的表面7a上的调色剂8定影的装置，而以形成咬入部9的方式使涂油辊1与加热定影辊5对接，将作为离型剂的硅油涂布到加热定影辊5上。
作为离型剂保持体2，只要能够保持离型剂的物体即可，没有特别的限制，可以列举出，例如包含有附加反应型液态硅酮橡胶和离型剂的混合物的加热固化体，在该混合物中，附加反应型液态硅酮橡胶(SG1)和离型剂(R)的重量配合比(SG1/R)为1/4～1/1的物体。
附加反应型液态硅酮橡胶是一种通过在具有乙烯基末端的聚二甲基硅氧烷(A液)中附加具有硅原子结合氢原子的聚甲基硅氧烷(B液)获得的交联橡胶。附加反应型液态硅酮橡胶一般是含有通常的填充材料的，但作为用于离型剂保持体2的附加反应型液态硅酮橡胶，从能够将所保持的离型剂顺滑且可靠地向离型剂涂布控制层3送出的观点出发，最好是填充材料的配合量为微量的物体或不包含填充材料的物体。作为这种附加反应型液态硅酮橡胶，可以列举出，例如油渗出型的“KE1311T”(信越化学工业社制造)、不配合填充材料的“KE106”(信越化学工业社制造)。
作为离型剂，只要是可以配合到上述附加反应型液态硅酮橡胶中，能够防止调色剂的附着的液态物即可，没有特定的限制，可以列举出，例如硅油、氟变性硅油或者它们的混合物。此外，作为硅油，可以列举出，例如二甲基硅油、甲基·苯基硅油等纯硅油，将二甲基中的几个置换成其它有机基的变性硅油。其中，从具有与附加反应型液态硅油的混合性及优异的脱模性的观点出发，最好的是纯硅油。硅油在25℃的粘度为0.1～10cm2/s(10～1000cSt)，最好是1～3cm2/s(10～300cSt)。
在离型剂保持体中，含有附加反应型液态硅酮橡胶和离型剂的混合物的加热固化体是，通过加热附加反应型液态硅酮橡胶(SG1)和离型剂(R)的重量配合比(SG1/R)为1/4～1/1，最好为1/2～1/1.5的混合物而获得的物体。当重量配合比(SG1/R)超过1/1时，由于离型剂的保持量变少，所以，在缩短更换期间的同时，由于离型剂保持体的柔软性降低而不能咬入，所以，油涂布性容易变得不稳定。另一方面，当不足1/4时，离型剂保持体的强度降低，在从成型模中脱模时，或者在实际使用时，容易产生破损。
在离型剂保持体中，只要无损于离型剂保持体的作用效果，在混合物中，也可以适当配合除附加反应型硅酮橡胶和离型剂之外的其它任意成分。作为加热(固化)条件，没有特定的限制，可以在50～150℃、15分钟～2小时的范围内适当决定。
由于含有附加反应型液态硅酮橡胶和离型剂的混合物的加热固化体，是通过橡胶成分中的反应成分的交联而形成的三维网孔结构体，所以，例如具有能够涂布30万张A4纸程度的优异的油保持性的同时，能够向离型剂涂布控制层供应适当量的离型剂。此外，由于同时具有适度的硬度和柔软性，所以，从能够顺滑地进行从成形模中的脱模，并且在使用时能够形成咬入部的观点出发，作为离型剂保持体2是合适的。
附设在离型剂保持体2的外周上的离型剂涂布控制层3，进一步限制从离型剂保持体2供应的离型剂的渗出量并进行涂布的层。离型剂涂布控制层3是含有硅酮橡胶及硅油的混合物的加热固化体，在该混合物中，硅酮橡胶(SG)和硅油(SO)的重量配合比(SG/DO)为1/2～9/1。
作为用于离型剂涂布控制层3的硅酮橡胶，可以列举出可轧的(ミラブル/millable)硅酮橡胶、液态硅酮橡胶等。作为液态硅酮橡胶，可以列举出附加反应型液态硅酮橡胶及缩合型硅酮橡胶等。其中，由于附加反应型液态硅酮橡胶没有副反应物的生成，固化反应从表面一直均匀地进行到内部，所以，从能够获得优质的三维网孔结构物的观点出发，是最好的。
该附加反应型液态硅酮橡胶和适合用于前述离型剂保持体中的附加反应型液态硅酮橡胶是同样的物体，但作为这里使用的附加反应型液态硅酮橡胶，含有无机填充材料的物体，从适度地闭塞三维网孔结构的微细孔、限制涂布量、可以在定影构件表面上进行0.01～0.05mg/A4左右的极微量的油涂布的观点出发，是最好的。作为无机填充材料配合的附加反应型液态硅酮橡胶，可以使用“KE1300”(信越化学工业社制造)。作为该无机填充材料没有特定的限制，可以列举出，例如平均粒径0.005～0.2μm，特别是0.01～0.03μm的硅填充剂。
在离型剂涂布控制层3中使用的硅油是，在固化时，在三维网孔结构上形成成为离型剂流路的微细孔的物体。从而，即使将完全不配合硅油的硅酮橡胶的加热固化体用于离型剂涂布控制层，离型剂也不会被涂布。作为该硅油，可以列举出作为在前述离型剂保持体2中使用的离型剂的例示物的硅油、氟变性硅油或者它们的混合物。此外，离型剂涂布控制层中使用的硅油，和前述离型剂保持体2中使用的离型剂是同一种混合物，尽管两者的使用目的不同，但由于在使用时，最初从离型剂涂布控制层3向定影辊上涂布的是离型剂涂布控制层3的硅油，所以，能够连续获得均匀稳定的涂布，在此观点上是最好的。
在离型剂涂布控制层3中，含有硅酮橡胶和硅油的混合物的加热固化体是，通过例如将硅酮橡胶(SG)和硅油(SO)的重量配合比(SG/SO)为1/2～9/1，最好为1/1.5～4/1，更好为1/1～4/1的混合物，均匀地涂布到离型剂保持体2的外周面上并加热而获得的。由于当重量配合(SG/SO)超过9/1时，用于硅油的配合量变少，所以在三维网孔结构上不能形成微细孔，离型剂的涂布变得困难。另一方面，但不足1/2时，不能抑制离型剂的涂布量，会造成在定影构件表面上涂布大量的离型剂，或者即使在静置状态也产生渗出的现象。此外，在用于离型剂涂布控制层3的硅酮橡胶和硅油的配合比(SG/SO)中的该硅酮橡胶(SG)的配合比例，比离型剂保持体2的配合比(SG1/R)中的该附加反应型液态硅酮橡胶(SG1)的配合比例高的事情，即离型剂保持体中的重量配合比(SG1/R)中的SG1配合比例，比离型剂涂布控制层的重量配合比(SG/SO)中的SG配合比例低的事情，在能够进行极微量的离型剂的稳定的涂布的同时，离型剂的保持量提高并可以延长筒的更换期间，在这一点上是最好的。
在离型剂涂布控制层3中，作为将前述混合物均匀地涂布到离型剂保持体2的外周面上的方法，没有特别的限制，能够适用刷涂方法、浸渍方法、辊式涂布机涂布方法等公知的方法。作为涂布到离型剂保持体2的外周面上的该混合物的涂布量，1.5～2.5mg/cm2的量就足够了。即使是这样的薄膜层，也能够充分抑制离型剂的涂布。作为涂布量的上限没有特定的限制，但在5.0mg/cm2左右。当涂布量过多时，性能不会相应提高，而成本增高。在离型剂涂布控制层3中，只要无损于离型剂涂布控制层的作用效果，在混合物中能够适当配合除硅酮橡胶和硅油之外的其它任意成分。作为加热(固化)条件没有特定的限制，和前述同样，可在50～150℃、15分钟～2小时的范围内适当决定。
含有硅酮橡胶和硅油的混合物的加热固化体，抑制从离型剂保持体供应的离型剂的渗出，例如在定影构件表面上，能够进行0.01～0.05mg/A4左右的极微量的油的稳定涂布。此外，完全不会引起从离型剂涂布控制层的离型剂泄漏。此外，由于只用涂布工序就能够在离型剂保持体的表面上形成，所以能够简化制造工艺。
在本实施方式例的涂油辊1中，如果在离型剂保持体2中采用含有附加反应型液态硅酮橡胶和离型剂的混合物的加热固化体的话，变成将脱模剂离型剂纳入到交联橡胶中的状态。该离型剂，通过加热、外部应力或者将离型剂中的粘度均匀化的扩散现象等，从离型剂保持体2的表面上渗出来适当的量。同时，离型剂涂布控制层3进一步抑制从离型剂保持体供应的离型剂的渗出量。特别是，在离型剂涂布控制层3使用配合有粒径0.01～0.2μm的硅填充剂的附加反应型液态硅酮橡胶的情况下，硅填充剂将交联橡胶的微细孔闭塞，更可靠地抑制硅油的移动。
其次，列举实施例并对本发明进行更具体的说明。其仅仅是例示，并不对本发明加以限制。
(实施例1)将外径8mm的实心体的轴心安置于直径16mm、长度304mm的中空的成形模的中心。其次，将以20∶80的重量比混合的、没有配合填充材料的附加反应型液态硅酮橡胶“KE1311T”(信越化学工业社制造)和离型剂“二甲基硅油KF96-100cs”(信越化学工业社制造)的混合液，流入到前述成形模内。然后，在70℃的干燥机内放入1小时，使橡胶交联后，将模脱模而获得了离型剂保持体。其次，在该离型剂保持体的外周上，以1.5～2.5mg/cm2的涂布量，涂布将粒径为0.02μm的配合有硅填充剂的附加反应型液态硅酮橡胶KE1300和二甲基硅油“KF96-100cs”(信越化学工业社制造)以80∶20的重量比混合的混合液。然后，在70℃的干燥机内放入1小时，使涂敷层固化形成离型剂涂布控制层，并获得了涂油辊A。利用下面的评价试验(1)～(4)对该涂油辊A进行评价。其结果示于表1。此外，对于油的涂布性，为了容易理解，将图1图表化了。
(评价试验(1)；表面渗出性)将涂油辊在室温下静置20天，测量从辊表面渗出的油量。
(评价试验(2)；油涂布性)将上述涂油辊装载到安装于市面上出售的彩色打印机(彩色走纸速度60张/分钟)的定影温度170℃的定影装置上，每隔3000张测量涂油辊的重量，计算出每一张A4纸的油涂布量。
(评价试验(3)；脱模性)在将模脱模而获得离型剂保持体时，通过目视观察离型剂保持体的缺陷程度。将没有缺陷、脱模良好时的情况作为“适中”。
(评价试验(4)；柔软性)用Asker C(アスカ-C；日本橡胶协会标准规格)硬度计测量涂油辊的硬度，硬度为6～20时表示为“良好”，硬度为21～30时表示为“稍硬”，硬度为1～5时表示为“稍软”。“良好”是说在使用时可形成适当的咬入部的硬度。
(实施例2)除将离型剂保持体中使用的附加反应型液态硅酮橡胶和离型剂的配合比20∶80代替为30∶70之外，用和实施例1同样的方法，获得了涂油辊B。
(实施例3)除将离型剂保持体中使用的附加反应型液态硅酮橡胶和离型剂的配合比20∶80代替为40∶60之外，用和实施例1同样的方法，获得了涂油辊C。
(实施例4)除将离型剂保持体中使用的附加反应型液态硅酮橡胶和离型剂的配合比20∶80代替为50∶50之外，用和实施例1同样的方法，获得了涂油辊D。
(实施例5)除将离型剂涂布控制层中使用的附加反应型液态硅酮橡胶和二甲基硅油的配合比80∶20代替为60∶40之外，用和实施例2同样的方法，获得了涂油辊E。
(实施例6)除将离型剂涂布控制层中使用的附加反应型液态硅酮橡胶和二甲基硅油的配合比80∶20代替为40∶60之外，用和实施例2同样的方法，获得了涂油辊F。即，实施例6是离型剂涂布控制层中二甲基硅油的量多的情况，而且混合物中的附加反应型液态硅酮橡胶的配合比与离型剂保持体相比，离型剂涂布控制层更多的情况。
(比较例1)除不设置离型剂涂布控制层之外，用和实施例2同样的方法获得了涂油辊G。
(比较例2)除将离型剂涂布控制层中使用的附加反应型液态硅酮橡胶和二甲基硅油的配合比80∶20代替为30∶70之外。用和实施例2相同的方法，获得了涂油辊H。
(表1)
如从表1中可看出，对于实施例1～5的涂油辊，即使在室温下放置20天，也没有从辊表面上渗出离型剂。此外，关于实施例6，渗出是极微量的，处于没有问题的水平。另一方面，比较例1及2的渗出量相当多，在第20天达到5～8mg/mm2的成为问题的水平。并且，其结果是，实施例1～6的油涂布量基本上如所希望的那样，为0.01～0.05mg/A4，离型剂涂布量也非常稳定。另一方面，在比较例1和比较例2的情况下，其结果为，初期离型剂涂布量多，离型剂涂布量不稳定。此外，比较例2由于其评价结果很差，所以在走纸张数为36K(36,000)张时，中断了试验。
根据本实施方式例的涂油辊，(1)纵向放置时，没有离型剂的泄漏。(2)即使长时间放置辊，也没有离型剂的渗出，在走纸初期不会产生问题。(3)涂油量为少量且非常稳定，可以长时间降低定影带和定影辊的表面磨损。(4)结构简单，可以简化制造方法，能够降低涂油辊的成本。
权利要求
1.一种涂油辊，该涂油辊具有附设在轴心的外周上的保持离型剂的离型剂保持体，以及附设在该离型剂保持体的外周上的离型剂涂布控制层，该离型剂涂布控制层是包含硅酮橡胶和硅油的混合物的加热固化体，其特征在于，在该混合物中，硅酮橡胶(SG)和硅油(SO)的重量配合比(SG/SO)为1/2～9/1。
2.如权利要求1所述的涂油辊，其特征在于，前述硅酮橡胶是附加反应型液态硅酮橡胶。
3.如权利要求1或2所述的涂油辊，其特征在于，前述硅酮橡胶含有无机填充材料。
4.如权利要求3所述的涂油辊，其特征在于，前述无机填充材料是平均粒径0.005～0.2μm的硅填充剂。
5.如权利要求1～4中任意一个所述的涂油辊，其特征在于，前述离型剂和前述硅油是同一化合物。
6.如权利要求1～5中任意一个所述的涂油辊，其特征在于，前述离型剂保持体是含有附加反应型液态硅酮橡胶和离型剂的混合物的加热固化体，在该混合物中，附加反应型液态硅酮橡胶(SG1)和离型剂(R)的重量配合比(SG1/R)为1/4～1/1，且该重量配合比(SG1/R)中的SG1的配合比例与前述离型剂涂布控制层的该配合比(SG/SO)中的SG配合比例相比同等或比其低。
7.如权利要求1所述的涂油辊，其特征在于，前述离型剂涂布控制层是形成在圆柱状的离型剂保持体的外周面上的涂布膜。
全文摘要
本发明提供一种涂油辊，该涂油辊具有附设在轴心的外周上的保持离型剂的离型剂保持体，以及附设在该离型剂保持体的外周上的离型剂涂布控制层，其特征在于，该离型剂涂布控制层是包含硅酮橡胶和硅油的混合物的加热固化体，在该混合物中，硅酮橡胶(SG)和硅油(SO)的重量配合比(SG/SO)为1/2～9/1。
文档编号G03G15/20GK1598713SQ200410057728
公开日2005年3月23日 申请日期2004年8月10日 优先权日2003年8月11日
发明者阿部勇美 申请人:霓佳斯株式会社