油塗敷輥、該油塗敷輥使用的密封環以及使用該油塗敷輥的定影裝置的製作方法
2023-07-01 17:16:31 1
專利名稱：油塗敷輥、該油塗敷輥使用的密封環以及使用該油塗敷輥的定影裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是將分型油塗敷在黑白及彩色印表機、複印機、傳真機等使用的定影裝置中的的定影輥上的油塗敷輥，以及該油塗敷輥使用的密封環以及使用該油塗敷輥的定影裝置。
背景技術：
在通過電子相片方式的圖象成形處理形成全彩色圖象的複印機或印表機等圖象成形裝置中使用的彩色調色劑(色粉)，在記錄材料上被定影時要求要有良好的透光性。因此，現有技術中，一直採用的方法是使用由能迅速熔融且具有低熔融粘度的粘合劑樹脂形成的彩色調色劑，用具有將矽橡膠系加熱輥作為定影輥的定影裝置對彩色調色劑進行定影。
但是，上述定影裝置中，因為定影輥的表面由矽橡膠形成，而且使用了由能迅速熔融且具有低熔融粘度的粘合劑樹脂形成的彩色調色劑，容易產生熔融的彩色調色劑吸附在定影輥的表面的現象即熱偏移。因此，通過在定影輥的表面大量塗敷與矽橡膠的親和性良好且較為便宜的矽油等裡分型劑來防止熱偏移。
另外，近年還採用使調色劑本身含有分型成分來防止熱偏移。這時，雖然塗敷的分型劑的量很少，仍然有必要塗敷分型劑。
一直以來，作為將油塗敷在定影部的構件，各種輥形狀的油塗敷輥被公開。其中之一，是在特公平1-60144號公報中公開的油塗敷輥，它是在外周部開了多個小孔的管的中央部裝入分型油，外周用諾梅克斯等耐熱型毛氈纏繞而形成的。另外，為了控制油的滲出量，使油沿輥的軸方向擴散，均勻地塗敷在定影輥上，在纏繞了紙等多孔質材料捲成的構件上纏繞耐熱性毛氈而製成的油塗敷輥在實開昭61-104469號公報中被公開。而且，將矽橡膠海綿作為中間層設置，使其具有彈性的油塗敷輥在特開平5-123623中也有公開。另外，在特開昭61-104469號公報中還公開了以其他耐熱多孔質質材料取代耐熱性毛氈的油塗敷輥。
但是，在這些原來的油塗敷輥中，向表面的油氈或多孔質質材料滲出的油是被直接塗敷在定影輥上被轉移的，很難控制油的塗敷量。由此，為了能夠控制油的塗敷量，在毛氈或多孔質質材料的表面設置有耐熱性的多微孔質膜的層(油滲透控制層)，以它來控制油的滲透量的油塗敷輥被公開(特開昭61-183679)。另外，作為能夠將微少量的油以良好的精度均勻塗敷的油塗敷輥，以在微多孔質質膜的空隙部填充矽橡膠和油的混合物而形成的複合膜取代多微孔質膜作為油滲透控制層的油塗敷輥也被公開(特開昭62-178992號公報)。
但是，在這些原來的油塗敷輥中，為了使油控制層穩定地控制油滲透量，必須使油滲透控制層供給的油的量保持一定。另外，為了長期穩定地進行塗敷，油保持體採用油供給層和油擴散層兩層構造為好。
這時，在油供給層和油擴散層之間，為了使油能夠移動必須存在滲透壓的差，因此必須使油供給層的空隙率(空隙的體積佔總體積的比例)比油擴散層的高。另外，為了使油塗敷輥的壽命延長，有必要提高油供給層的空隙率。但是，一旦提高油供給層的空隙率，油的保持力下降，容易發生漏油。而且，如果使用油罐作為油供給層漏油的危險性就變得更高。
另外，一旦分型油與多微孔質膜或複合膜即油滲透控制層接觸，多微孔質膜的孔就會被油堵塞。結果，在突然產生大量的氣體時，氣體難以順利透過。例如，如果勉強使氣體透過，必須需要數百萬Pa的壓力。因此，為了減少油的滲透量，越減小多微孔質膜的孔徑，需要的壓力也越高。並且，油滲透控制層是上述複合膜時，在不破壞膜的情況下，使氣體透過困難。
然而，因為被油吸溼的水分及被多孔質質材料吸溼的水分隨著定影部的升溫或冷卻會產生水分的蒸汽壓。另外，由於油塗敷輥內空氣的熱膨脹產生壓力，由於該壓力油滲透控制層上被施加了過大的壓力。結果，會發生由於油的冒出，初期的油量增大的問題；有時還會產生油滲透控制層被破壞；膨脹為氣球狀這樣的問題。
為了避免這樣的問題，在輥端面的密封環上設置通氣孔分散輥內部的壓力這樣的結構被公開(特開平11-219059號公報)。
但是，原來的設置了通氣孔油塗敷輥，實際使用時用戶將該油塗敷輥從定影裝置上取下，豎向放置時，由於重力的作用，在油塗敷輥內的油發生偏斜，從油塗敷輥的下部通過密封環的通氣孔漏出，漏出的油會導致資料等被汙染這樣的問題。
另外，在油塗敷輥使用後該油塗敷輥從定影裝置上取下，豎向放置時，同樣會發生漏油的問題。
另外，在定影裝置升溫時，油塗敷輥內的內壓上升會產生水蒸氣。結果，會發生油塗敷輥內油通過密封環的通氣孔被壓出，從油塗敷輥上有油脫落的問題。這樣，由於定影裝置內的油的脫落，會發生定影裝置內的汙染問題。另外，還會發生從油塗敷輥沒有使用的油白白漏出，油塗敷輥內的油過快被消耗，油塗敷輥本身的壽命被縮短這樣的問題。
發明內容
本發明，目的是解決上述原來技術中的的課題，提供豎向放置時能夠防止漏油及定影裝置內的油的脫落的油塗敷輥、它所使用的密封環以及使用了該油塗敷輥的定影裝置。
為了達到上述目的，與本發明有關的油塗敷輥在結構上，至少是具有設有保持油的油保持部和將上述油塗敷在上面的油塗敷面的輥、在上述輥的旋轉軸母線方向的兩端設置的氣道以及在上述輥的兩端面上在液密狀態下設置的密封環的油塗敷輥，其特徵是上述密封環具有從上述氣道通向上述密封環外部的通氣孔，通氣孔的截面面積在0.01mm2以上、1mm2以下。通過該油塗敷輥的結構，因通氣孔的截面面積在0.01mm2以上，膨脹的空氣及水蒸氣通過通氣孔向外界排出。另一方面，通氣孔的截面面積在1mm2以下油就不容易透過通氣孔。結果，實際使用中將油塗敷輥豎向放置時難以發生油從油塗敷輥的密封環的通氣孔漏向外部的問題。
這裡，如果通氣孔的截面面積比0.01mm2還小，膨脹的空氣及水蒸氣就難以通過通氣孔向外界排出。另一方面，通氣孔的截面面積比1mm2還大是油就容易透過通氣孔。實際使用中將油塗敷輥豎向放置時就會發生油從油塗敷輥的密封環的通氣孔漏向外部的問題。
另外，根據該油塗敷輥的結構，因為通氣孔的截面面積小，即使在定影裝置內油塗敷輥溫度升高時，難以由於膨脹的空氣及水蒸氣將油通過通氣孔壓出。
另外，上述本發明的油塗敷輥的結構中，上述密封環與上述輥接觸一側具有凹狀的油槽且上述通氣孔設在上述油槽和上述密封環的外周面之間為好。根據該理想的例子，實際使用中將油塗敷輥豎向放置時，通氣孔中向著密封環外周面的部分呈水平狀態。結果，即使通氣孔中有油貯留，由於該部分中的油不受重力作用，難以發生漏油。
另外，定影裝置內油塗敷輥升溫，由於膨脹的空氣及水蒸氣即使油被從油保持部壓出，在密封環內的油槽中有油貯留和油難以通過截面面積小的通氣孔這兩者的共同作用下，油就難以通過通氣孔被壓出。
另外，這時，在上述密封環的油槽一部分還設有孔，將上述通氣孔設在上述孔和上述密封環的外周面之間為好。根據該理想的例子，即使豎向放置油塗敷輥時從油保持部發生油的脫落，因在孔部分貯留油需要時間，油就難以通過通氣孔漏到油塗敷輥外部。
另外，定影裝置內油塗敷輥升溫，由於膨脹的空氣及水蒸氣即使油被從油保持部壓出，在密封環內的孔中油難以貯留和油難以通過截面面積小的通氣孔這兩者的共同作用下，就能防止油通過通氣孔脫落。
這時進而將從上述密封環的中心部到上述油槽的內周面的距離定為a，那麼上述密封環中心部到距該中心部槽最遠的上述孔的周面的距離定為0.98a以下為好。根據該理想的例子，實際使用中油塗敷輥處於水平放置狀態下，定影裝置內油塗敷輥升溫，由於膨脹的空氣及水蒸氣油被從油保持部壓出時，因這部分油貯留在密封環的油槽的周面，在孔部分油難以貯留，油就難以通過通氣孔漏到油塗敷輥外部。
另外，在上述本發明的的油塗敷輥的結構中，上述通氣孔設為彎曲為好。根據該理想的例子，即使從油保持體脫落、在密封環內貯留的油也難以通過通氣孔。結果，豎向放置時從油塗敷輥上油的漏下和實際使用中油的脫落就更不容易發生。
如上所述，通過本發明的油塗敷輥的結構，因能減低豎向放置時的漏油，就能防止漏油引起的資料的汙染。而且，因為能夠減低脫落到定影裝置內的油，就能夠防止由於定影裝置內的油帶來的汙染。另外，由於從油塗敷輥中沒有被浪費的油流失，能夠實現使油塗敷輥的壽命延長。
另外，本發明涉及的密封環的構造，是在保持了油且在被塗敷材料面上塗敷了上述油的油塗敷輥的端面在液密狀態下附設的密封環，其特徵是在與上述油塗敷輥接觸的一側設有通向外部的通氣孔，且上述通氣孔的至少一部分的截面面積在0.01mm2以上、1mm2以下。
另外，在本發明的密封環結構中，與上述油塗敷輥接觸一側進而設置了凹狀油槽，且上述通氣孔設在上述油槽和密封環主體的外周面之間為好。另外，這時，進而在上述油槽的一部分設置孔，將上述通氣孔設在上述孔和密封環主體的外周面之間為好。這時，將從上述密封環主體的中心部到上述油槽的內周面的距離定為a，那麼從上述密封環的中心部到距該中心部最遠的上述孔的周面的距離在0.98a以下為好。
另外，上述本發明的密封環的結構中，上述通氣孔被彎曲設置為好。
另外，被發明涉及的定影裝置在結構上，具有通過熱和壓力的作用將調色劑在記錄材料上定影的定影裝置和將分型油塗敷在上述定影裝置上的油塗敷輥的定影裝置，其特徵是，本發明的油塗敷輥作為上述油塗敷輥使用。
圖1是表示本發明的實施例1中的定影裝置的側斷面圖。
圖2A是表示本發明的實施例1中的油塗敷輥的斷面圖，圖2 B是表示本發明的實施例1中的油塗敷輥的端面圖。
圖3A是表示本發明的實施例2中的油塗敷輥的密封環的斷面圖、圖3B是表示本發明的實施例2中的油塗敷輥的密封環的平面圖。
圖4A是表示本發明的實施例3中的油塗敷輥的密封環的斷面圖、圖4B是表示本發明的實施例3中的油塗敷輥的密封環的平面圖。
圖5A是表示本發明的實施例4中的油塗敷輥的密封環的斷面圖、圖5B是表示本發明的實施例4中的油塗敷輥的密封環的平面圖。
圖6是表示本發明的實施例4中的油塗敷輥的側斷面圖。
圖7A是表示本發明的實施例5中的油塗敷輥的密封環的斷面圖、圖7B是表示本發明的實施例5中的油塗敷輥的密封環的平面圖。
圖8A是表示本發明的實施例6中的油塗敷輥的密封環的斷面圖、圖8B是表示本發明的實施例6中的油塗敷輥的密封環的平面圖。
本發明的最優實施形式以下以實施形式對本發明進行具體說明，本發明的油塗敷輥採用做為油保持部的油保持體和油滲透控制層為好，油保持體採用由厚的、多孔質組織材料或具有開孔的中空的管子製成；油滲透控制層設在油保持體的外周，至少要含有多孔質纖維組織材料。這裡的油滲透控制層的表面具有做為油塗敷面使用的功能。
作為本發明的保持體使用的厚的、多孔質質地組織材料，採用不受油侵蝕並且對於使用溫度有耐久性的材料為好。作為這樣的材料，能夠舉出的例子有諾梅克斯毛氈、諾梅克斯線繩、諾梅克斯纖維束、玻璃纖維束、碳纖維束、碳纖維氈、各種陶瓷燒結多孔質物質、矽橡膠多孔質海綿、聚酯系聚氨酯發泡體、芳族聚醯胺纖維束、聚醯亞胺泡沫塑料、三聚氰胺(密胺)泡沫塑料、其他各種塑料海綿及泡沫塑料、多孔質體、燒結體、纖維束等。在這些物質中，特別是空隙率高、還因具有適當的孔徑、油保持性能優良且具有彈性的三聚氰胺泡沫塑料是為好的。
無論什麼樣的多孔質質材料，空隙率必須在50％以上。在空隙率為50％以下是，雖然不會發生保持的油量少、漏油的問題，但使用壽命變短，難以得到實用的油塗敷輥。
本發明中的保持體使用的中間開孔的中空管子，理想的是使用開了多個孔的鋁、SUS等制的金屬管子。
作為本發明的油滲透層使用的多孔質質纖維組織材料，雖然能夠舉出各種材料，但從多孔質組織的均勻性、空隙的均勻性的觀點來看，採用將聚四氟乙烯(PTFE)採用拉伸法製成的製品(多孔質PTFE膜)為好。多孔質PTFE膜的膜厚度為0.001～1mm、理想的為0.005～0.1mm，空隙率為20～98％、理想的為50～90％，平均孔徑為0.05～15μm、理想的為0.1～2μm。
另外，做為分型油，可以舉出矽油、更詳細說就是二甲基矽酮油、氟油、氟矽油、苯基矽酮油、氨基變性矽油、氫硫基變性矽油等各種變性矽油。另外，是這些油的混合物也可以。但分型油的粘度雖沒有特別限制，考慮到實用，0.1mm2/s以上100mm2/s以下是理想的。
而且，做為本發明的油滲透控制層，還可以採用多孔質纖維組織材料和矽橡膠及分型油的混合物組成的複合體。這時使用的複合化方法，採用將矽橡膠及分型油組成的混合物浸入到多孔質纖維組織材料膜中使其交聯的方法是為好的。將矽橡膠及分型油組成的混合物浸滲交聯時，雖然按所希望的油滲透量的指標規定矽橡膠與分型油的混合比為2∶98，但將分型油的含有量減少，比2∶98還少為好。分型油的含有量比它多時，矽橡膠中含有分型油、變為不能斷開的後凝膠化狀態，難以控制油的滲透，。另外，矽橡膠及分型油組成的混合物的浸滲量以孔隙的填充比例在100％以內為標準能夠合理決定。這裡作為被使用的矽橡膠，以RTV(室溫硬化型)矽橡膠、LTV(低溫硬化型)矽橡膠、HTV(高溫硬化型)矽橡膠、紫外線硬化型矽橡膠等最為適宜。
作為在油保持體的外周面形成油滲透控制層的方法，例如，可以採用將FEP等氟樹脂介於兩者之間進行熱壓接的方法、利用熱硬化膠合劑使兩者膠合的方法等。將多孔質纖維組織材料和矽橡膠及分型油的混合物作為油滲透層的材料使用時，較好的是將多孔質纖維組織材料壓接或膠合在油保持體上後，通過把矽橡膠劑分型油的混合物中的未交聯物在多孔質質纖維組織材料表面進行塗敷，使其交聯，從而形成油滲透控制層。或者，將多孔質纖維組織材料壓接或膠合在油保持體上後，將多孔質質纖維組織材料浸漬到矽橡膠及分型油的混合物中，使上述混合物在多孔質纖維組織材料的多孔質空隙中浸滲，將表面剩餘物或是擦掉或是濾掉後使其交聯，從而形成油滲透控制層。象上述所述那樣如果形成了油滲透控制層，油滲透控制層就被接合在油保持體上，成為一體。能夠有效防止油滲透控制層的脫落，進一步提高耐久性。另外，當耐久性很充裕時，可以不使用膠合劑，只通過交聯進行一體的接合在油保持體的外周面形成油滲透控制層。
另外，本發明的油塗敷輥中，作為構成油滲透控制層的多孔質纖維組織材料，在厚的部分或是空隙部分或者兩部分都使用碳等帶有導電性物質的導電性多孔質質材料也可以。這時，因為由於其導電性能夠去除靜電，能夠防止因靜電引起的保存時有垃圾或調色劑汙垢等吸附在油塗敷輥表面這樣的麻煩。
本發明中的油塗敷輥雖然具有由厚度多孔質質組織材料或開了空的中空的管子形成的油保持體和設在油保持體外周面的、至少含有多孔質纖維組織材料的油滲透控制層，介於油保持體和油滲透控制層之間放入油擴散層也可以。這時作為油擴散層的材料，為了使其與被作為目標進行塗油的的輥的接觸良好，採用具有適當柔軟性和彈性的材料為好，另外，作為這樣的材料可以舉例的有聚酯系毛氈、諾梅克斯毛氈、矽橡膠海綿、使矽橡膠與胺酯泡沫塑料複合化而形成的複合材料泡沫塑料、三聚氰胺泡沫塑料、聚醯亞胺泡沫塑料等。而且，按照必要，採用將上述材料與氟橡膠、矽橡膠等彈性體組合的材料形成擴散層也可以。
另外，作為本發明的密封環材料，使用不被油侵蝕的且耐使用溫度的材料為好。作為這樣的材料能夠舉出的例子有聚縮醛、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚醚碸、聚對苯二甲酸乙二酯、聚醚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醯亞胺等耐熱性樹脂、鋁、鐵、SUS等各種金屬、氨酯橡膠、矽橡膠、氟橡膠、均苯矽橡膠、EPDM(三元乙丙橡膠)、茚滿橡膠等由橡膠材料形成的各種彈性體等。
因為在密封環中有必要設置有特定截面面積的通氣孔，再考慮到加工的方便，作為密封環材料，理想的是使用耐熱樹脂或金屬。
還有，密封環可以通過模具採用成形或研磨以及粘接等方法加工成特定形狀。
另外，密封環中，按照必要，設置油塗敷輥的軸芯能夠貫穿的孔。通過在該孔中嵌合軸芯，能夠使這一部分密封，所以將油塗敷輥豎向放置時不會發生從嵌合部分漏油的情況。另外，按照必要，在密封環與軸芯的嵌合部分插入O形環也可以。
另外，本發明的密封環的外徑比油塗敷輥的外徑小2～30％左右為好。密封環的外徑如果小於油塗敷輥的外徑在2％以下、與油塗敷輥的外徑大致相同，油塗敷輥在定影構件中有可能發生位置偏移。另外，密封環的外徑如果比油塗敷輥的外徑小於30％以上，油塗敷輥的端面上的氣道很難用密封環封住。
另外，本發明中，有必要在兩端的密封環設置通氣孔。只在單側設置通氣孔時，油塗敷輥內一旦油偏向通氣孔側，定影器溫度上升時通過產生膨脹的空氣及水蒸氣油被從通氣孔壓出，即發生「油的噴出問題」。
另外，本發明中，以通氣孔的截面面積在0.01mm2以上、1mm2以下為特徵。通氣孔的截面面積在1mm2以上時，例如在實際使用中，油塗敷輥被豎向放置時，短時間內，從下側的密封環通氣孔出現漏油的問題。另一方面，通氣孔的截面面積在0.01mm2以下時，定影器溫度上升時產生的膨脹的空氣及水蒸氣很難掉到油塗敷輥的外部。因此，油塗敷輥內的內壓上升，發生油塗敷輥產生變形等問題。所以，本發明中，通氣孔的截面面積設定為在0.01mm2以上、1mm2以下。這是通氣孔中截面面積最小部分的數值，在通氣孔中的特定部分，截面面積在0.01mm2以上、1mm2以下就可以。
另外，通氣孔的長度在0.1mm以上為好。通氣孔的長度越長與油比起來空氣及水蒸氣越容易跑掉。
另外，如果密封環的通氣孔至少設一個，膨脹的空氣及水蒸氣容易就通到油塗敷輥的外部。
再有，本發明中，密封環的通氣孔的形狀為好的是曲線形狀或鋸齒形狀等不規則彎曲形狀。如果通氣孔的形狀是不規則彎曲形狀，雖然空氣及水蒸氣容易脫落，油卻難以通過。所以能夠在油塗敷輥豎向放置時防止漏油的發生。
另外本發明中密封環上設置的凹狀的油槽，其截面可以考慮設置為圓形、四角形、其他的不規則形狀等種種形狀。從貯留油的觀點，油槽的深度在0.5mm以上為好。
本發明中密封環的凹狀的油槽上設置的孔，其截面可以考慮設置為圓形、四角形、其他的不規則形狀等種種形狀。只要以該孔的壁面為起點、其形狀上能夠形成截面面積在0.01mm2以上、1mm2以下的通氣孔，任何形狀都可以。
另外，本發明中密封環的凹狀的油槽上設置的孔，與油槽的內周面相比設在油塗敷輥的軸方向的油槽的底面為好。通過這樣的結構，從油塗敷輥主體脫離的油不會直接貯留在孔中，一側，實際使用時不容易發生從油塗敷輥油脫落的問題。
另外從密封環的中心部到油槽的內周面的距離設為a，密封環的中心部到距該中心部最遠的孔(油槽上設置的孔)的周面的距離在0.9a以下為好。
再有，本發明的油塗敷輥中軸芯使用的材料，用、鋁、鐵、SUS等各種金屬為好。
作為本發明的定影裝置，只要能夠設置油塗敷輥，採用任何方式都可以。作為將調色劑定影的構件，採用表面具有彈性的加熱輥及具有彈性體的皮帶為好。作為表面材料，採用有良好分型的矽橡膠、氟橡膠、PFA管及聚四氟乙烯塗層等為好。
另外，為了通過壓力壓碎調色劑，使用加壓輥等較好。調色劑通過加壓輥施加的線壓在0.98N/cm以上、19.6N/cm以下的線力被壓碎。
本發明的油塗敷輥，在運輸等的時候，按照必要，也可以採用將通氣孔及輥表面用薄膜等保護起來的包裝等，另外，也可以將通氣孔本身通過樹脂、橡膠、金屬等密封栓。實際使用時，可將這些薄膜、密封栓取下。
作為融化調色劑的熱源，雖然通常採用滷光燈、陶瓷等加熱構件，只要能夠產熱，任何熱源都可以。
再有，在本發明所作的從豎向放置的油塗敷輥上的漏油實驗，是通過將油塗敷輥放置在定影構件的表面溫度控制在170℃在定影裝置內一個小時後，將油塗敷輥豎向放置進行的。然後，測定從密封環的通氣孔有油漏出的時間。
而且，在本發明的在定影裝置內的從油塗敷輥上的油脫落實驗，是將油塗敷輥安裝在定影裝置內、使定影構件處於靜止狀態、在定影裝置內進行50次熱循環實驗後，對油塗敷輥的重量變化用天平進行測定。熱循環實驗是在將定影構件的表面溫度控制在170℃下使油塗敷輥升溫一個小時後，在停止定影構件的表面溫度控制的狀態下，對油塗敷輥冷卻兩個小時後實施的。是合計時間為三小時的熱循環實驗。
以下，以具體實施例對本發明進行進一步的詳細說明。
實施例1圖1是表示本發明的第1實施例中的定影裝置的側斷面圖。
如圖1所示，本實施例的定影裝置具有作為定影構件的定影輥1和作為加壓構件的加壓輥7。
定影輥1由長度為250mm、外徑為28mm、厚度為1mm的鋁製中空輥芯件2，在中空輥芯件2外周面形成、按照JIS規格橡膠硬度(JIS-A)為30度的矽橡膠形成的厚度為1mm的彈性層3，覆蓋在彈性層3上、表面光潔度Rz為1.0μm、厚度為30μm的PFA形成的氟樹脂管4構成。由此，定影輥1的外徑大約為30mm。定影輥1中，內部設有加熱用的700W電子管(燈)加熱器，在定影輥1的外周面還配置了溫度傳感器6。該定影輥1接收從驅動電機(圖中沒有表示)傳出的驅動力，以100mm/s的速度旋轉。
在定影輥1的外周面上，作為清洗構件的清洗輥14和作為油塗敷構件的油塗敷輥15被相接配置。這裡，清洗輥14、油塗敷輥15通過保持器16保持。
清洗輥14，由長度為240mm、外徑為2 mm、厚度為1mm的鋁製中空輥形成，以0.49N/cm的壓力壓接在定影輥1上。另外，油塗敷輥15，油保持部的長度為240mm、外徑為20mm，以0.49N/cm的壓力壓接在定影輥1上。
加壓輥7，由長度為250mm、外徑為28mm、厚度為1mm的鋁製中空輥芯件8和在中空輥芯件8的外面形成的、由按JIS規格橡膠硬度(JIS-A)為55度的矽橡膠形成的厚度為1.5mm的彈性層9組成。因此，加壓輥7的外徑大約為30mm。加壓輥7，通過加壓彈簧10單側的147N彈簧加重，加壓輥被壓裝到定影輥1上，與定影輥1之間形成了寬度為4.0mm的夾住部。該加壓輥設置為能夠旋轉。
彩色調色劑13被轉印的記錄紙11，沿導向板12被傳送，通過定影輥1和加壓輥7之間的夾住部，於是記錄紙11上端彩色調色劑13就被定影。
下面，對本發明的油塗敷輥進行說明。
圖2A是表示本發明實施例1中的油塗敷輥的斷面圖。圖2B是它的端面圖。
如圖2所示，本實施例的油塗敷輥15，由軸芯21、在軸芯21周圍設置的油保持體22、在油保持體22的表面設置的油擴散層23、在油擴散層23的表面設置的油滲透控制層24、在油保持體22的兩端面上於液密狀態下設置的密封環25構成。
油保持體22，用聚酯系聚氨酯發泡體削切出的內徑為6mm、外徑為23mm的圓柱狀形成；軸芯21，由直徑為6mm的SUS416形成插入到保持體22中熔接。油擴散層23是通過將厚度為2mm的諾梅格斯毛氈在寬度為30mm的膠帶上切製得到的部分在油保持體22的表面呈螺旋狀纏繞粘接而形成。這裡使用的粘接劑是矽系粘接劑。
油滲透控制層24，通過下述形成。即，首先，將膜厚為40μm、空隙率為75％、平均孔徑為0.2μm的延伸多孔質PTFE膜(商品名ゴアテツクスJapanゴアテツクス公司制)纏繞粘接在油擴散層23的表面。這裡使用的粘接劑是矽系粘接劑。該粘接劑，在油擴散層23的表面進行點狀塗敷。其次，通過將延伸多孔質PTFE膜在矽橡膠(KE106信越化學社制)和矽油(KF96信越化學社制)以3∶7的比例混合的混合物中浸滲，將多餘部分刮掉後，在150℃下用40分鐘加熱、交聯，形成複合膜即油滲透控制層24。
油保持體22上在其旋轉軸母線方向的兩面分別設置了氣道27。
油保持體(聚酯系聚氨酯發泡體)22中氨基變性矽油(氨基當量為30000g/mol，粘度為1mm2/s信越化學社制)是均勻分散的。該氨基變性矽油的均勻分散，是從油保持體22的端面注入50g上述氨基變性矽油後，通過使油塗敷輥15旋轉而形成的。
密封環25由外徑為26mm、內徑為6mm、厚度5mm的聚苯硫醚形成，在油保持體22中的氨基變性矽油均勻分散後嵌合在油保持體22的兩個端面。各密封環25具有沿著油塗敷輥15的軸的方向貫穿形成的、從油保持體的氣道27通向外部的4個通氣孔26。這裡，各個通氣孔26設定為長度為5mm、截面面積為0.3mm2。
將由上述構成的油塗敷輥15豎向放置，進行漏油實驗。
對從密封環25的通氣孔26中有油漏出的時間進行測定的結果，觀察到經過30分鐘這樣長的時間開始有油從通氣孔26漏出。
另外，將油塗敷輥15安裝到定影裝置內，進行油塗敷輥15上油脫落實驗的結果，有28mg少量的油脫落。
實施例2圖3A是表示本發明的實施例2中的油塗敷輥的密封環的斷面圖，圖3B是其平面圖。
如圖3所示，本實施例的密封環31，由外徑為26mm、厚度為5mm的聚苯硫醚形成。該密封環31，具有外徑為16mm、深度為4mm的油槽33和為了嵌合油塗敷輥軸芯而設的內徑為6mm的孔34。另外，該密封環31，具有從油槽33起沿與油塗敷輥的旋轉軸母線方向大致垂直方向貫通形成的4個通氣孔32。這裡各個通氣孔32設定為長度為5mm、截面面積為0.3mm2。
將該密封環31設置在上述實施例1中的油塗敷輥15的兩個端面上後，通過豎向放置進行漏油實驗。
對從該密封環31的通氣孔32有油漏出的時間進行測定的結果，觀察到經過43分這樣長的時間開始從通氣孔32有油漏出。
另外，將油塗敷輥15安裝到定影裝置內，進行油塗敷輥15上油脫落實驗的結果，有23mg少量的油脫落。
實施例3圖4A表示本發明的實施例3中的油塗敷輥的密封環的斷面圖，圖4B是其平面圖。
如圖4所示，本實施例的密封環41，由外徑為26mm、厚度為5mm的聚苯硫醚形成。該密封環41，具有外徑為16mm、深度為2.5mm的油槽42和在沿著油塗敷輥的軸方向的油槽42的底面上設置的4個長軸為4mm、短軸為2mm、深度為1.5mm的橢圓狀的孔43以及為了嵌合油塗敷輥軸芯而設的內徑為6mm的孔45。這裡橢圓狀的各個孔43的中心，設在距密封環41的中心部(孔45的中心)7mm的位置處。另外，該密封環41，具有從橢圓狀的各個孔43沿與油塗敷輥的旋轉軸的母線方向垂直的方向貫通形成的4個通氣孔44。這裡，各個通氣孔44設定為長度為5mm、截面面積為0.3mm2。
將該密封環41設置在上述實施例1中的油塗敷輥15的兩個端面上後，通過豎向放置進行漏油實驗。
對從該密封環41的通氣孔44有油漏出的時間進行測定的結果，觀察到經過57分這樣長的時間開始從通氣孔44有油漏出。
另外，將油塗敷輥15安裝到定影裝置內，進行油塗敷輥15上油脫落實驗的結果，有18mg少量的油脫落。
實施例4圖5A表示本發明的實施例4中的油塗敷輥的密封環的斷面圖，圖5B是其平面圖。
如圖5所示，本實施例的密封環51，由外徑為26mm、厚度為5mm的聚苯硫醚形成。該密封環51，具有外徑為22mm、深度為2.5mm的油槽52和在沿著油塗敷輥的軸方向的油槽52的底面上設置的4個長軸為4mm、短軸為2mm、深度為1.5mm的橢圓狀的孔53以及為了嵌合油塗敷輥軸芯而設的內徑為6mm的孔55。這裡橢圓狀的各個孔53的中心，設在距密封環51的中心部(孔55的中心)7mm的位置處。另外，該密封環51，具有從橢圓狀的各個孔53沿與油塗敷輥的旋轉軸的母線方向垂直的方向貫通形成的4個通氣孔54。這裡，各個通氣孔54設定為長度為5mm、截面面積為0.3mm2。
將該密封環51設置在上述實施例1中的油塗敷輥15的兩個端面上後，通過豎向放置進行漏油實驗。
對從該密封環51的通氣孔54有油漏出的時間進行測定的結果，觀察到經過83分這樣長的時間開始從通氣孔54有油漏出。
另外，將油塗敷輥15安裝到定影裝置內，進行油塗敷輥15上油脫落實驗的結果，沒有發生油的脫落。
而且，對該油塗敷輥15的密封環51的油槽52中貯留的油的量進行測定。如圖6所示，在油塗敷輥15的兩個端面上設置的兩個密封環51的油槽52中有脫落的油61貯留，對其進行測定的結果，合計為150mg。
實施例5圖7A表示本發明的實施例4中的油塗敷輥的密封環的斷面圖，圖7B是其平面圖。
如圖7所示，本實施例的密封環71，由外徑為26mm、厚度為5mm的聚苯硫醚形成。該密封環71，具有外徑為22mm、深度為2.5mm的油槽72和在沿著油塗敷輥的軸方向的油槽72的底面上設置的4個長軸為4mm、短軸為2mm、深度為1.5mm的橢圓狀的孔73以及為了嵌合油塗敷輥軸芯而設的內徑為6mm的孔75。這裡橢圓狀的各個孔73的中心，設在距密封環71的中心部(孔75的中心)7mm的位置處。另外，該密封環71，具有從橢圓狀的各個孔73沿與油塗敷輥的旋轉軸的母線方向垂直的方向貫通形成的4個通氣孔74。這裡，各個通氣孔74具有彎曲的不規則形狀(曲線形狀)，將直徑為2mm的半圓形狀、截面面積為0.3mm2的通氣孔合在一起形成。
將該密封環71設置在上述實施例1中的油塗敷輥15的兩個端面上後，通過豎向放置進行漏油實驗。
對從該密封環71的通氣孔74有油漏出的時間進行測定的結果，觀察到經過93分這樣長的時間開始從通氣孔74有油漏出。
另外，將油塗敷輥15安裝到定影裝置內，進行油塗敷輥15上油脫落實驗的結果，沒有油脫落。
實施例6圖8A表示本發明的實施例4中的油塗敷輥的密封環的斷面圖，圖8B是其平面圖。
如圖8所示，本實施例的密封環81，由外徑為26mm、厚度為5mm的聚苯硫醚形成。該密封環81，具有外徑為22mm、深度為2.5mm的油槽82和在沿著油塗敷輥的軸方向的油槽82的底面上設置的4個長軸為4mm、短軸為2mm、深度為1.5mm的橢圓狀的孔83以及為了嵌合油塗敷輥軸芯而設的內徑為6mm的孔85。這裡橢圓狀的各個孔83的中心，設在距密封環81的中心部(孔85的中心)7mm的位置處。另外，該密封環81，具有從橢圓狀的各個孔83沿與油塗敷輥的旋轉軸的母線方向垂直的方向貫通形成的4個通氣孔84。這裡，各個通氣孔84具有彎曲的不規則形狀(鋸齒狀)，由分別在左右形成45°角且長度為2mm的直線、截面面積為0.3mm2的通氣孔合在一起形成。
將該密封環81設置在上述實施例1中的油塗敷輥15的兩個端面上後，通過豎向放置進行漏油實驗。
對從該密封環81的通氣孔84有油漏出的時間進行測定的結果，觀察到經過89分這樣長的時間開始從通氣孔84有油漏出。
另外，將油塗敷輥15安裝到定影裝置內，進行油塗敷輥15上油脫落實驗的結果，沒有油脫落。
實施例7將上述實施例1中的通氣孔26的截面面積分別以0.01mm2、0.1mm2、1.0mm2這3種尺寸製作密封環。然後，將各密封環分別安裝到上述實施例1中的油塗敷輥15上後，通過豎向放置進行漏油實驗。
對從截面面積分別為0.01mm2、0.1mm2、1.0mm2通氣孔中有油漏出的時間進行測定的結果，分別經過60分、45分、20分從通氣孔中開始有油漏出。
另外，將油塗敷輥15安裝到定影裝置內，進行油塗敷輥15上油脫落實驗的結果，有少量的油從截面面積分別為0.01mm2、0.1mm2、1.0mm2通氣孔中脫落，分別為15mg、23mg、32mg。
比較例1製作結構中不具有上述實施例1中的密封環25的油塗敷輥。然後通過將該油塗敷輥豎向放置，進行漏油實驗。
對從該油塗敷輥氣道27有油漏出的時間進行測定的結果，觀察到經過1分這樣短的時間開始從通氣孔有油漏出。
另外，將油塗敷輥安裝到定影裝置內，進行油塗敷輥上油脫落實驗的結果，有多達400mg的油脫落。
比較例2製作上述實施例1中的通氣孔26的截面面積為2.0mm2的密封環。然後將該密封環安裝到上述實施例1的油塗敷輥上，通過豎向放置，進行漏油實驗。
對從該油塗敷輥通氣孔26有油漏出的時間進行測定的結果，觀察到經過3分這樣短的時間開始從通氣孔有油漏出。
另外，將油塗敷輥安裝到定影裝置內，進行油塗敷輥上油脫落實驗的結果，有多達250mg的油脫落。
比較例3製作上述實施例1中的通氣孔26的截面面積為0.005mm2的密封環，然後將該密封環安裝到上述實施例1的油塗敷輥上。
將該油塗敷輥安裝到定影裝置內，進行升溫的結果，觀察到油塗敷輥的外徑從升溫前的27mm膨脹為35mm，在油滲透控制層的內側有大量的空氣貯留。
如上所述，通過上述實施例1～7在豎向放置實驗中，與實際使用時的標準的放置時間(5分)相比，經過足夠長的時間，沒有發生漏油。另一方面，通過上述比較例2，在豎向放置實驗中，比實際使用時的標準的放置時間(最多5分左右)還短的時間內發生了漏油。
另外，通過上述實施例1～7，在脫落實驗中，與實際使用中的標準的量(100mg)相比，只有比其更少的油脫落。或者，完全沒有油脫落。另一方面，通過上述比較例2，在豎向放置實驗中，與實際使用中的標準的量(100mg)相比，有更多量的油脫落。
並且，通過上述實施例1～7，確認油塗敷輥的外徑沒有發生變化。由此，就能夠理解油滲透控制層的內側沒有空氣貯留。另一方面，通過上述比較例3確認油塗敷輥的外徑發生變化。由此，就能夠理解油滲透控制層的內側有空氣貯留。
如上所述，就能夠明白上述實施例1～7在實際中可以被使用。
工業上的可利用性如以上所述，根通過本發明，一方面通過通氣孔將膨脹的空氣及水蒸氣排出，另一方面，因油難以通過通氣孔，所以能夠利用油塗敷輥，目的在於防止豎向放置時的漏油及在定影裝置內的油脫落的現象。
權利要求
1.油塗敷輥，具有設有至少保持油的油保持部和將上述油塗敷在上的塗敷面的輥、在上述輥的旋轉軸母線方向的兩端設置的氣道、在上述輥的兩端面上於液密狀態下附設的密封環，上述密封環有從上述氣道通向密封環的外部的通氣孔，上述通氣孔的截面面積在0.01mm2以上1mm2以下。
2.權利要求1所記載的油塗敷輥，其特徵是上述密封環在和上述輥接觸的一側有凹狀的油槽，且上述通氣孔是設在上述油槽和上述密封環的外周面之間的。
3.權利要求2所記載的油塗敷輥，其特徵是進而在上述密封環的上述油槽的一部分設有孔，且上述通氣孔設在上述孔和上述密封環的外周面之間。
4.權利要求3所記載的油塗敷輥，其特徵是將從上述密封環的中心部到上述油槽的內周面的距離定為a，那麼從上述密封環的中心部到距該中心部最遠的上述孔的周面的距離在0.98a以下。
5.權利要求1～4任意一項所記載的油塗敷輥，其特徵是上述通氣孔是彎曲設置的。
6.密封環，是在保持著油且塗敷面上塗敷上述油的油塗敷輥的端面上於液密狀態下附設的，具有從與上述油塗敷輥接觸一側通向外部的通氣孔、且上述通氣孔的截面面積在0.01mm2以上、1mm2以下。
7.權利要求6所記載的密封環，其特徵是進而在與上述油塗敷輥接觸一側設置凹狀油槽、且上述通氣孔被設置在上述油槽和密封環主體的外周面之間。
8.權利要求7所記載的密封環，其特徵是上述油槽的一部分上還設置了孔，且上述通氣孔被設置在上述孔和密封環主體的外周面之間。
9.權利要求8所記載的密封環，其特徵是將從上述密封環主體的中心部到上述油槽的內周面的距離定為a，那麼從上述密封環主體的中心部到距該中心部最遠的上述孔的周面的距離在0.98a以下。
10.權利要求6～9中任意一項所記載的密封環，其特徵是上述通氣孔是彎曲設置的。
11.定影裝置，具有通過熱和壓力的作用將調色劑在記錄材料上定影的定影裝置、將分型油塗敷在上述定影裝置上的油塗敷輥，所使用的油塗敷輥是權利要求1～5中任意一項所記載的油塗敷輥。
全文摘要
能夠防止豎向放置時的漏油及在定影裝置內的油脫落的現象的油塗敷輥。油塗敷輥(15)兩端面上分別具有密封環(25)。而且，這些密封環(25)，具有從油塗敷輥(15)的端面通向密封環(25)外部的、截面面積在0.01mm
文檔編號F16C13/00GK1409833SQ00817218
公開日2003年4月9日 申請日期2000年12月14日 優先權日1999年12月17日
發明者豐田昭則, 田島典幸, 島岐宏, 中山善博, 北野巧 申請人:松下電器產業株式會社, 松下電送系統株式會社