(57)【要約】【課題】２８０〜３００℃の高温での接着耐久性に優れた定着・加圧ロールを提供する。【解決手段】金属芯金１１上に設けられた弾性層１２と表面に設けられたフッ素系樹脂スリーブ１３とを具備し、前記弾性層１２の少なくとも前記フッ素系樹脂スリーブと接触する表面層がシリコーンゴム層からなると共に当該シリコーンゴム層と前記フッ素系樹脂スリーブ１３とがシランカップリング系加硫接着剤１４で接着されている定着・加圧ロール１０において、前記シランカップリング系加硫接着剤１４が、テトラエチルシリケートとアルコキシチタネートとを含有する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属芯金上に設けられた弾性層と表面に設けられたフッ素系樹脂スリーブとを具備し、前記弾性層の少なくとも前記フッ素系樹脂スリーブと接触する表面層がシリコーンゴム層からなると共に当該シリコーンゴム層と前記フッ素系樹脂スリーブとがシランカップリング系加硫接着剤で接着されている定着・加圧ロールにおいて、前記シランカップリング系加硫接着剤が、テトラエチルシリケートとアルコキシチタネートとを含有することを特徴とする定着・加圧ロール。
【請求項２】
請求項１において、前記シランカップリング系加硫接着剤が、テトラエチルシリケートを７重量％以上含有し、且つアルコキシチタネートを０．５重量％以上含有することを特徴とする定着・加圧ロール。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記シリコーンゴム層が、ヘキサン抽出量が１５重量％以下であることを特徴とする定着・加圧ロール。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記弾性層の熱伝導率が、０．４２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする定着・加圧ロール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる定着・加圧ロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真式複写機及びプリンタ、またはトナージェット式複写機及びプリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置には、定着・加圧ロールが使用されている。
【０００３】
従来の定着・加圧ロールは、外径、芯振れに高精度であり且つ高弾性であり、一般的には、金属芯金上にシリコーンゴム層を設け、この上にフッ素系樹脂からなるスリーブを加硫接着したものが用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、定着・加圧ロールは、金属芯金内にヒータが内蔵されて２８０〜３００℃の高温に加熱されるので、シリコーンゴム層とフッ素系樹脂スリーブとの間の接着の耐久性に問題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑み、２８０〜３００℃の高温での接着耐久性に優れた定着・加圧ロールを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、金属芯金上に設けられた弾性層と表面に設けられたフッ素系樹脂スリーブとを具備し、前記弾性層の少なくとも前記フッ素系樹脂スリーブと接触する表面層がシリコーンゴム層からなると共に当該シリコーンゴム層と前記フッ素系樹脂スリーブとがシランカップリング系加硫接着剤で接着されている定着・加圧ロールにおいて、前記シランカップリング系加硫接着剤が、テトラエチルシリケートとアルコキシチタネートとを含有することを特徴とする定着・加圧ロールにある。
【０００７】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記シランカップリング系加硫接着剤が、テトラエチルシリケートを７重量％以上含有し、且つアルコキシチタネートを０．５重量％以上、好ましくは２重量％以上含有することを特徴とする定着・加圧ロールにある。
【０００８】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記シリコーンゴム層が、ヘキサン抽出量が１５重量％以下、好ましくは１４％以下であることを特徴とする定着・加圧ロールにある。
【０００９】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記弾性層の熱伝導率が、０．４２Ｗ／ｍ・Ｋ以上、好ましくは０．４５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする定着・加圧ロールにある。
【００１０】
かかる本発明では、テトラエチルシリケートとアルコキシチタネートとを含有するシランカップリング系加硫接着剤によりシリコーンゴム層とフッ素系樹脂スリーブとを加硫接着したので、接着層の高温耐久性に優れる。
【００１１】
本発明の定着・加圧ロールは、金属芯金上に他のゴム層を介して又は直接シリコーンゴム層を具備するが、シリコーンゴム層を直接芯金上に設けるのが好ましい。
【００１２】
本発明の定着・加圧ロールは、加硫接着剤としてシランカップリング系加硫接着剤を内周面に塗布した表層を金型内に配置し、この表層と金属芯金との間に弾性層を一体成形することにより製造する。
【００１３】
本発明で弾性層は、ゴム硬度がＪＩＳ　Ａで１５°以下であるのが好ましい。定着・加圧ロールとしての特性を満足するためである。
【００１４】
また、弾性層の熱伝導率は、０．４２Ｗ／ｍ・Ｋ以上、好ましくは０．４５Ｗ／ｍ・Ｋであるのが望ましい。芯金からの熱を有効に表層まで伝達するためである。
【００１５】
表層を形成するスリーブ部材としては、フッ素系樹脂スリーブを用いる。離型性の高いもので形成するのが好ましいからである。ここで、フッ素系樹脂としては、ＰＶＤＦ、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ等及びその誘導体を挙げることができる。なお、製造方法は特に限定されず、例えば、押し出し成形等により形成される。なお、フッ素系樹脂スリーブの表面粗さＲｚは５μｍ以下であるのが好ましい。
【００１６】
本発明では、このように離型性の高いフッ素系樹脂スリーブ部材を用いることにより、表面研磨、表面コートを排除することができるという効果を奏する。
【００１７】
本発明の定着・加圧ロールでは、弾性層の上層のシリコーンゴム層と表層であるフッ素系樹脂スリーブとの接着は、テトラエチルシリケートとアルコキシチタネートとを含有するシランカップリング系加硫接着剤により加硫接着する。かかるシランカップリング系加硫接着剤は、アルコキシチタネートを含有しているので、接着層の高温耐久性に優れるという効果を奏する。シランカップリング系加硫接着剤は、主剤としてのテトラエチルシリケートに必要に応じて添加剤を添加し、溶剤に溶解したものである。ここで、テトラエチルシリケートは、一般的にはシランカップリング系加硫接着剤中、７重量％以上、好ましくは１０重量％以上含有されている。また、本発明では、シランカップリング系加硫接着剤に、添加剤としてアルコキシチタネートを添加している。アルコキシチタネートの添加量は、シランカップリング系加硫接着剤中、０．５重量％以上、好ましくは２重量％以上含有されるのが望ましく、テトラエチルシリケートに対しては、７〜５０重量％程度添加するのが好ましい。
【００１８】
このようなシランカップリング系加硫接着剤を用いると、２８０〜３００℃という高温使用での耐久性に優れるが、さらに耐久性を向上させるために、シリコーンゴム層のヘキサン抽出量を１５％以下とするのが好ましい。
【００１９】
ここで、ヘキサン抽出量とは、ヘキサンに２４時間室温で浸漬した後の抽出量を求める以外はＪＩＳ　Ｋ６２２９に準じて測定したものをいう。
【００２０】
これより抽出量が多いと、高温使用により接着界面にオイル状成分が侵出するためか、耐熱性が低下する。なお、このようなヘキサン抽出量は、シリコーンゴム層の低分子成分に依存するため、原料のベースポリマーを予め加熱して低分子成分を揮発させるようにすればよい。
【００２１】
以上説明した定着・加圧ロールの一例を図１に示す。図１に示すように、定着・加圧ロール１０は、芯金（円柱状支持体）１１上に、シリコーンゴム層からなる弾性層１２、及びフッ素系樹脂スリーブからなるスリーブ部材１３を順次具備するものである。また、弾性層１２とスリーブ部材１３とは、シランカップリング系加硫接着剤からなる接着層１４により加硫接着されている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を一実施形態に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２３】
（実施例１）
内周面にシランカップリング系加硫接着剤を塗布したＰＦＡスリーブを金型の周りに配置すると共にその中心に金属芯金を配置し、ＰＦＡスリーブと金属芯金との間に、予め所定の加熱処理をしたシリコーンゴムを注入し、一体成形することにより、定着・加圧ロールとした。
【００２４】
このように形成された弾性層は、ゴム硬度（ＪＩＳ　Ａ）が５°であり、ヘキサン抽出量が１３．３重量％であり、熱伝導率が０．４６Ｗ／ｍ・Ｋであった。
【００２５】
また、シランカップリング系加硫接着剤としては、テトラエチルシリケート１０重量％と、アルコキシチタネート２重量％とを含有するシランカップリング系加硫接着剤を用い、加硫接着の条件は、１５０℃で３０分とした。
【００２６】
（実施例２）
シランカップリング系加硫接着剤として、テトラエチルシリケート７重量％と、アルコキシチタネート０．５重量％とを含有するシランカップリング系加硫接着剤を用いた以外は、実施例１と同様に操作した。
【００２７】
（実施例３）
シランカップリング系加硫接着剤として、テトラエチルシリケート７重量％と、アルコキシチタネート０．５重量％とを含有するシランカップリング系加硫接着剤を用い、また、実施例１とは異なるシリコーンゴムを注入して一体成形した以外は実施例１と同様に操作した。なお、この弾性層は、ゴム硬度（ＪＩＳ　Ａ）が５°であり、ヘキサン抽出量が１４．８重量％であり、熱伝導率が０．４３Ｗ／ｍ・Ｋであった。
【００２８】
（比較例１）
シランカップリング系加硫接着剤としてアルコキシチタネートを含有しないものを用いた以外は、実施例と同様にして定着・加圧ロールを製造した。
【００２９】
（比較例２）
熱処理していない以外は同様のシリコーンゴムを用い、それ以外は実施例１と同様にして定着・加圧ロールを製造した。この弾性層のヘキサン抽出量は、１７．９重量％であった。
【００３０】
（試験例）
実施例１〜３及び比較例１，２の定着・加圧ロールを２８０℃の静的熱老化試験に供し、剥離発生時期を測定した。なお、剥離発生は、ＰＦＡからなる表層を９０°方向へ引っ張る９０°剥離で、ゴム残存率が９０％以下となった時期とした。
この結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
この結果、実施例１の定着・加圧ロールでは、２８０℃×２４０時間（実機耐久では４０万枚相当）でも剥離が発生せず、実施例２，３では、それぞれ２２０時間、２００時間（実機耐久ではそれぞれ３７万枚、３３万枚相当）まで剥離は生じなかった。これは、実機の２８０℃耐久では３３〜４０万枚以上に相当する。
【００３３】
一方、比較例１では、２４時間で剥離が発生（実機耐久では４万枚相当）、比較例２では１２０時間（実機耐久では２０万枚相当）であった。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、弾性層のシリコーンゴム層とフッ素系樹脂スリーブとを、テトラエチルシリケートとアルコキシチタネートとを含有すシランカップリング系加硫接着剤で接着することにより、２８０〜３００℃の高温での接着耐久性に優れた定着・加圧ロールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る定着・加圧ロールの断面図である。
【符号の説明】
１０　定着・加圧ロール
１１　芯金
１２　弾性層
１３　スリーブ部材
１４　接着層
【図１】
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