JP2014199269A - ローラの製造方法、ローラの製造装置、定着ローラ及び加圧ローラ - Google Patents

Abstract

【課題】しわや離型性チューブの被覆位置ずれの発生しがたいローラの製造装置を提供する。
【解決手段】円筒状または円柱状の芯金１と、該芯金外周に形成される弾性層２と、該弾性層外周に形成される離型層３と、からなるローラを製造するためのローラ製造装置であって、周面に貫通孔１０Ａ，１０Ｂ，１１が設けられ、当該貫通孔から周外に吸引可能な吸引筒８と、前記貫通孔１０Ａ，１０Ｂ，１１に吸引パイプ１２，１３を介して接続される吸引具１４と、前記吸引筒８と同軸を維持したまま、当該吸引筒８に抜き差し方向に駆動する抜差駆動機構１６と、円筒状で径方向に膨張収縮可能な膨張部材６、または、前記芯金１を前記抜差駆動機構１６に支持させて、前記抜差駆動機構１６の駆動に応じて、これらを前記吸引筒８内に抜き差しさせるチャック部材部材１５と、を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸなどの画像形成装置の定着部に用いられるローラの製造方法、ローラの製造装置、定着ローラ及び加圧ローラに関するものである。

電子写真装置等の定着部に用いられる加圧ローラは、省エネのため定着時の熱を逃さないように高い断熱性が要求され、また、定着性向上のためローラを押しつぶしてニップを確保する必要があるので硬度が高すぎてはいけない。

これらの要求を満足するために、加圧ローラを構成する材料には、液状シリコーンゴム中の分散した水を気化することによって得られる水発泡ゴム、もしくはミラブルシリコーンゴムに揮発性の高い樹脂ビーズによって得られる化学発泡ゴムが多く用いられる。

加圧ローラは、さらに、通紙する際に紙と定着ローラ又はベルトとの離型性が必要となるため、弾性層外周に離型性の高いＰＦＡ（四フッ化エチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体）等のフッ素樹脂製のチューブが被覆される。また、定着側とのすべりを防止するため、グリップとしてローラ両端部にはタック性の高いゴムが塗布され硬化される。

従来工法で上記の加圧ローラを製造するためには、まず、芯金と、芯金外周部の弾性層と、からなるローラの弾性層両端部にグリップとなるゴムが塗布され硬化される。その後、グリップ部をマスクした状態で弾性層全体に接着剤が塗布され、長めのＰＦＡチューブが軸方向に張架しながら被覆、硬化された後、ＰＦＡチューブがカットされ、グリップ部が露出される。

しかしながら上記の製造方法では、ＰＦＡチューブをカットする際に弾性層にわずかながら切れ目が入ってしまい、そこを起点にローラに裂け目が入ってしまうといった現象が発生することがあり、その場合は、ローラの耐久性を低下させてしまう。

そこで、本発明は、しわや離型性チューブの被覆位置ずれ等の発生しがたいローラの製造方法と、ローラの製造装置と、この方法または装置で製造される定着ローラ及び加圧ローラと、を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため、請求項１に係る発明は、
円筒状または円柱状の芯金と、該芯金外周に形成される弾性層と、該弾性層外周に形成される離型層と、からなるローラの製造方法であって、
（１）前記離型層の前駆体である離型性チューブに、円筒状で径方向に膨張収縮可能な膨張部材を挿嵌し、これを、周面に設けられた貫通孔から周外に吸引可能な吸引筒内に挿入する離型性チューブ挿入工程と、
（２）前記吸引筒の吸引を開始して、前記膨張部材を膨張させることにより前記離型性チューブを拡径し、前記吸引筒内面に吸着させ、次いで前記膨張部材を収縮させて、前記離型性チューブを前記膨張部材から解放する離型性チューブ吸着工程と、
（３）前記弾性層の前駆体である弾性チューブに、その外周に接着剤を塗布した上で前記膨張部材を挿嵌し、または、前記膨張部材を挿嵌した上でその外周に接着剤を塗布し、前記吸引が維持された前記吸引筒と同軸を維持したまま、前記離型性チューブの内側に挿入する弾性チューブ挿入工程と、
（４）前記膨張部材を膨張させることにより前記弾性チューブを拡径し、前記吸引筒内面に吸着させて、前記離型性チューブの内周に密着させる層間密着工程と、
（５）前記離型性チューブと前記弾性チューブとの密着状態を維持させたまま、両者間の前記接着剤を硬化させて両者を接着する層間接着工程と、
（６）前記芯金を、その外周に接着剤を塗布した上で、前記吸引が維持された前記吸引筒と同軸上で、前記弾性チューブの内側に挿入する芯金挿入工程と、
（７）前記吸引筒の吸引を解除して、接着状態の前記離型性チューブ及び前記弾性チューブを収縮させ、前記芯金の外周に前記弾性チューブを密着させる芯金密着工程と、
（８）前記弾性チューブと前記芯金との密着状態を維持させたまま、両者間の前記接着剤を硬化させて両者を接着する芯金接着工程と、
が上記順序で行われることを特徴としている。

請求項１に記載された発明によれば、離型性チューブをカットすることなく所定の長さの離型性チューブを弾性層チューブに被覆することが可能であり、被覆時にしわが発生しにくい。

本発明の一実施形態に係るローラの製造方法を実施する製造装置で製造されるローラを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。 本発明の一実施形態に係るローラの製造方法を実施する製造装置における膨張部材を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係るローラの製造方法を実施する製造装置における吸引筒を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係るローラの製造方法を実施する製造装置における吸引装置の配置を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るローラの製造方法を実施する製造装置の構成、及び離型性チューブ挿入工程を説明する概略構成図である。 本発明の一実施形態に係るローラの製造方法における離型性チューブ吸着工程を説明する概略構成図である。 本発明の一実施形態に係るローラの製造方法における弾性チューブ挿入工程を説明する概略構成図である。 本発明の一実施形態に係るローラの製造方法における層間密着工程を説明する概略構成図である。 本発明の一実施形態に係るローラの製造方法における層間接着工程を説明する概略構成図である。 本発明の一実施形態に係るローラの製造方法における芯金挿入工程を説明する概略構成図である。 本発明の一実施形態に係るローラの製造方法における芯金密着工程を説明する概略構成図である。 本発明の一実施形態に係るローラの製造方法における芯金接着工程を説明する概略構成図である。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るローラの製造方法を実施する製造装置で製造されるローラを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。ローラ２２は、この実施形態では定着装置で使用される加圧ローラである。加圧ローラ２２は、図１のように、円筒状または円柱状の芯金１と、シリコーンゴムチューブ２と、ＰＦＡチューブと、からなる。シリコーンゴムチューブ２は、円筒状の発泡体であり、芯金１の外周部に接着剤４で接着される。ＰＦＡチューブ３は、内面がエッチング処理された、厚さ３０〜５０μｍの円筒状のものであり、シリコーンゴムチューブ２の外周部に接着剤４で接着される。シリコーンゴムチューブ２は、弾性層の前駆体であり、請求項における弾性チューブに相当し、ＰＦＡチューブ３は、離型層の前駆体であり、請求項における離型性チューブに相当する。シリコーンゴムチューブ２の両端部の長さ５〜１５ｍｍのグリップ部５には、接着剤４（例えば、ＫＥ−１８８０（信越化学工業製））が塗布・硬化されている。芯金１の外径やシリコーンゴムチューブ２の厚さ及び全長は、使用状況により異なるが、例えば芯金外径Φ１５〜Φ２０（両端ジャーナル径Φ８〜Φ１２）、シリコーンゴムチューブ２の厚さ２〜５ｍｍ、全長３１０〜４００ｍｍ程度が使用される。また、弾性層の形状としては、一般的に通紙時の紙しわ発生防止のため、外径が両端部に比べ中央部が約０．１〜１％程度小さいツヅミ形状となっている。

（実施例１）
以下、電子写真装置における、一般的な印字速度で用いられるＡ３サイズの加圧ローラを製造する製造方法及び製造装置について、実施例１として説明する。

シリコーンゴムチューブ２は、以下のようにして製造される。水発泡や化学発泡等の発泡性のシリコーンゴムラテックスは、撹拌によって微細なセルが分散された状態になっている。このセルは、水発泡では水または粘度調整などを行った水溶液、化学発泡では中空のマイクロ樹脂ビーズなどである。上記シリコーンゴムを、所望のローラ形状のキャビティを有する金型に注型し、８０〜１２０℃加熱硬化（一次加硫）させローラ形状に成型する。金型のキャビティ形状は、加熱硬化後のローラの収縮径及びツヅミ形状を考慮した寸法となるように、最終寸法より外径でΦ０．５〜１．５mm度大きくしておく。金型から取り出したシリコーンゴムチューブ２は、両端のバリ取り除去加工を施され、２００〜２３０℃で本硬化（２次加硫）を行う。このとき、シリコーンゴムチューブ２内の水は気化することにより微細なセルが空泡となってローラ部材として使用する場合に断熱性を発揮する。断熱構造自体は、耐久性を上げるためにセルが小さい方が望ましく、１〜２０μｍ程度とする。

また、ＰＦＡチューブ３は、通紙する際に紙と定着ローラ又はベルトとの離型性が必要となるため、シリコーンゴムチューブ２の外周に被覆するが、摩擦力が低いため定着ローラ又はベルトとつれ回る際にすべり、空回りを発生させる可能性がある。そのため、ローラ両端部にすべりを防止するためタック性の高いゴムを塗布し硬化したグリップ部５を設ける。ＰＦＡチューブ３は予めカットするなどして、シリコーンゴムチューブ２を被覆した時、シリコーンゴムチューブ２両端のグリップ部５が５〜１５ｍｍ程度露出する長さのものを用いる。

（製造装置の構成）
製造装置は、図５に示すように、吸引筒８と、吸引具としての真空ポンプ１４と、抜差駆動機構１６と、チャック部材15とを備えている。吸引筒８は、離型性チューブ及び弾性層チューブが吸着される断面円形の内面を有し、周面に貫通孔１０Ａ，１０Ｂ，１１が開けられている。真空ポンプ１４は、吸引筒８の貫通孔１０Ａ，１０Ｂ，１１に吸引パイプ１２，１３で接続される。抜差駆動機構１６は、膨張部材６または芯金１を、吸引筒８と同軸を維持したまま、吸引筒８に抜き差し方向に駆動するものである。チャック部材１５は、膨張部材６または芯金１を抜差駆動機構１６に支持させて、抜差駆動機構１６の駆動に応じて、これらを吸引筒８内に抜き差しさせるものである。

膨張部材６は、図２に示すように、エアー等を注入・排出することで径方向に膨張収縮可能な円筒形状の材質のものに、エアーを密封するために円筒内径よりも僅かに大きい栓７で両端を塞いだ構成を有する。両端の栓７の中心間に芯棒１８を通し、一方の端部から空気注入・排出口１９よりエアーを注入・排出可能な機能を備えている。シリコーンゴムチューブ２及びＰＦＡチューブ３を後述する吸引筒８の内部に挿入する際に、吸引筒８と同軸を保持したまま挿入が可能で、両者を拡径させる際に、均一に拡径し、吸引筒８の内面に密着させることが可能である。

膨張部材６は、空気の供給量により段階的に拡径可能な機構を備えたバルーン形状をしており、耐久性及び耐熱性も考慮し厚さ０．５〜２mm程度のシリコーンゴムを使用する。
また、膨張部材６の長さは、弾性層の長さより長くする。

吸引筒８は、図３に示すように、内径が弾性層の外径より２〜８％程度大きく、また、ＰＦＡチューブ３を密着させた時に跡が残らないように周面にΦ２ｍｍ以下の貫通孔が空けてある。この貫通孔から周外に真空吸引を行なうことで、ＰＦＡチューブ３及びシリコーンゴムチューブ２を吸引筒内面に吸着することが可能となる。この実施形態では、吸引筒８は、ＰＦＡチューブ３が吸着する領域において両端部に対応する位置の円周方向に均等間隔で多数（例えば、１２個）開けられたＰＦＡチューブ用貫通孔１０Ｂを有する。また、吸引筒８は、中央部付近の円周方向に例えば９０度間隔で明けられた４個のＰＦＡチューブ用貫通孔（離型層用貫通孔）１０Ａを有する。さらに、吸引筒８は、吸引筒８における前記領域より両端部側に円周方向に均等間隔で多数（例えば、１２個）開けられたシリコーンゴムチューブ用貫通孔（弾性層用貫通孔）１１を有する。吸引筒８は、外筒２０及びマニホールド２１と共に吸引装置ベース９上に配置され、吸引装置３０を構成する。

吸引装置３０は、図４に示すように、吸引筒８、吸引装置ベース９、マニホールド２１及び外筒２０から構成されている。吸引筒８は、吸引装置ベース９の中央に配置され、吸引筒８の外側には、円筒状のマニホールド２１が配置され、マニホールド２１の外側には円筒状の外筒２０が配置されている。吸引装置ベース９には、上面に凹部９ａが形成されている。マニホールド２１は、分岐通路２１ａ，２１ｂ，２１ｃを有する。外筒２０は、通気穴２０ａ，２０ｂ，２０ｃを有する。外筒２０の通気穴２０ａと、マニホールド２１の分岐通路２１ａと、吸引筒８のシリコーンゴムチューブ用貫通孔１１とは互いに連通されている。外筒２０の通気穴２０ｂと、マニホールド２１の分岐通路２１ｂと、吸引筒２１のＰＦＡチューブ用貫通孔１０及び１２とは互いに連通されている。外筒２０の通気穴２０ｃと、マニホールド２１の分岐通路２１ｃと、吸引筒８のシリコーンゴムチューブ用貫通孔１１とは互いに連通されている。

（製造方法）上記製造装置を用いて加圧ローラを製造する製造方法の工程について、以下に説明する。

（１．離型性チューブ挿入工程）（図５）
まず、ＰＦＡチューブ３に膨張部材６を挿篏し、膨張部材６にエアーを注入して膨張部材６の外径を膨らませることにより、ＰＦＡチューブ３の内径を膨張部材６の外周面に密着させ、保持させる。この状態で、チャック部材１５で膨張部材６を把持し、抜差駆動機構１６で吸引筒８内に、吸引筒８との同軸を保持したままＰＦＡチューブ３及び膨張部材６を挿入する。そして、所定位置（膨張部材６の一方の栓７の先端が吸引装置ベース９の凹部９ａに挿入された位置）で保持する。

（２．離型性チューブ吸着工程）（図６）
次に、吸引筒８の吸引を開始する。次に、ＰＦＡチューブ３が吸引筒８の内面に密着するまで膨張部材６をさらに膨張させ、ＰＦＡチューブ３が弾性を保ったままの状態で、ＰＦＡチューブ３を吸引筒８の内面に密着させる。吸引筒８のＰＦＡチューブ用貫通孔１０Ａ，１０Ｂは、外筒２０との間に形成されるマニホールド２１とＰＦＡチューブ用吸引パイプ１２を介して真空ポンプ１４に繋がっている。真空ポンプ１４で吸引させることにより、ＰＦＡチューブ用貫通孔１０Ａ，１０Ｂ内部は負圧となり、吸引筒８に接しているＰＦＡチューブ３を吸引筒８の内面に吸着させる。このときの真空圧は、ゲージ圧にて−５０ｋＰａ〜−８０ｋＰａ程度が望ましい。これより低い（低真空側）場合は、ＰＦＡチューブ３の弾性による収縮力に抗して保持できない。また、これより高い（高真空側）場合は、ＰＦＡチューブ３を部分的に塑性変形させてしまい、吸引痕が残るかまたは破損させてしまう。次いで、膨張部材６内のエアーを排出して膨張部材を収縮させて、ＰＦＡチューブ３を膨張部材６から解放する。

（３．弾性チューブ挿入工程）（図７）
次に、前記加工にて製造された、弾性層の前駆体であるシリコーンゴムチューブ２の外周全面に接着剤を塗布する。接着剤４は、定着プロセスに耐えうる耐熱性を有している必要があり、一般的にはシリコン系の接着剤が望ましい。一例として、ＫＥ−１８８０（信越化学工業）が挙げられる。塗布方法としては、有機溶剤等により接着剤４を希釈、粘度を低下させて、スプレーなどにて膜厚を均一に塗布し、常温または乾燥炉などにて有機溶剤を揮発させる。他の塗布方式としては、ディップ工法、リングディップ工法、リングブレード工法などが挙げられる。ディップ工法は、シリコーンゴムチューブ２に芯金となる軸を挿入し、両端をマスクして所望の粘度に調整した接着剤４の中に浸漬させるものである。リングディップ工法は、逆にシリコーンゴムチューブ２及びマスクを固定させて接着剤４を溜めた円盤状の桶を上下に可動させて、塗布を行うものである。膜厚は１０〜１００μｍ程度で全領域均一に塗ることで、ＰＦＡチューブ３被覆後の最終形状をシリコーンゴムチューブ２の型成型にて作りこむことができる。

次に、接着剤４が塗布されたシリコーンゴムチューブ２に挿篏された膨張部材６にエアーを注入して膨張部材６を膨張させることで、シリコーンゴムチューブ２を膨張部材６の外周面に保持する。この時、シリコーンゴムチューブ２の外径は、吸引筒８に密着したＰＦＡチューブ３の内径に対して小さくなるようにする。この状態で、チャック部材１５で膨張部材６を把持する。次いで、抜差駆動機構１６で吸引筒８内のＰＦＡチューブ３の内側に、吸引筒８との同軸を保持したままシリコーンゴムチューブ２及び膨張部材６を、ＰＦＡチューブ３の中心とシリコーンゴムチューブ２の中心が等しい位置まで挿入する。

（４．層間密着工程）（図８）
次に、膨張部材６にさらにエアーを注入して膨張部材６をより膨張させ、シリコーンゴムチューブ２を拡径し、吸引筒８内面に吸着しているＰＦＡチューブ３の内周に接着剤４を介して密着させる。この密着工程では、吸引筒８による吸引は、ＰＦＡチューブ用貫通孔１０ａ，１０Ｂとシリコーンゴムチューブ用貫通孔１１の両方で行われるように切り替えられる。すなわち、シリコーンゴム用貫通孔１１は、外筒２０との間に形成されるマニホールド２１とＰＦＡチューブ用吸引パイプ１３を介して吸引具としての真空ポンプ１４に繋がっている。真空ポンプ１４で吸引させることにより、貫通孔１１内部は負圧となり、吸引筒８に接しているシリコーンゴムチューブ２を吸引筒８の内面に密着させる。なお、真空ポンプ１４によるＰＦＡチューブ用貫通孔１０Ａ，１０ｂを介するＰＦＡチューブ３の吸引は継続されている。

（５．層間接着工程）（図９）
次に、このように、シリコーンゴムチューブ２とＰＦＡチューブ３が膨張部材６の膨張圧と吸引筒８の吸引力により密着している状態で、外部からヒータもしくは電磁誘導過熱等の加熱具１７で熱せられる。それにより、シリコーンゴムチューブ２とＰＦＡチューブ３間の接着剤４が硬化温度に達するまで加熱される。例としてあげたＫＥ−１８８０（信越化学工業）では１２０〜１８０℃、１時間程度がよい。吸引筒８内面に密着したＰＦＡチューブ３とシリコーンゴムチューブ２は、密着状態を維持したまま接着される。なお、加熱具１７は、円筒形状を有し図９では概略的に図示されているが、吸引パイプ１２，１３の配置に影響を与えることなく配置されるものである。要するに、加熱具１７は、ＰＦＡチューブ３及びシリコーンゴムチューブ２間の接着剤を３６０度の全方向から加熱するものである。次に、膨張部材６内のエアーを排出して、シリコーンゴムチューブ２を膨張部材６から解放する。このとき、シリコーンゴムチューブ２及びＰＦＡチューブ３は、吸引筒８の貫通孔１０Ａ、１０Ｂ及び１１により吸引されており、吸引筒８の内面に沿って拡径状態で保持され続ける。

（６．芯金挿入工程）（図１０）
次に、芯金１の全周に接着剤４を塗布する。このとき、接着剤４との密着を上げるために、芯金１表面にメッキ処理などがされている場合にはメッキ部分を剥離し、さらに微細な凹凸を形成させることが望ましい。方法としてはサンドブラスト、不織布ローラによる表面研磨などが有効である。

次に、接着剤塗布後の芯金１の端部をチャック部材１５で把持する。次いで、抜差駆動機構１６で吸引筒８と円周方向同軸を維持したまま、シリコーンゴムチューブ２の内側に接触することの無いように、シリコーンゴムチューブ２の中心と芯金１の中心が等しい位置まで差し込む。

（７．芯金密着工程）（図１１）
その後、真空ポンプ１４を停止し、吸引筒８による吸引を解除する。それにより、接着状態のＰＦＡチューブ３及びシリコーンゴムチューブ２が拡径状態から半径方向に収縮することにより、芯金１の外周とシリコーンゴムチューブ２の内面が、接着剤４を介して密着する。この時、シリコーンゴムチューブ２の軸方向は、体積一定のため軸方向に収縮していた分だけ元に戻ろうとする。この割合は、厚さ５ｍｍのシリコーンゴムチューブ２にて２ｍｍ拡径により１〜２％となる。そのため、ＰＦＡチューブ３の軸方向の収縮率１％〜１．５％と同程度であるため、ＰＦＡチューブ３は、吸引解除時に、シリコーンゴムチューブ２の軸方向の位置ずれが発生しない。

（８．芯金接着工程）（図１２）
また、シリコーンゴムチューブ２が芯金１に密着した加圧ローラは、チャック部材１５で把持して、吸引筒８内面に接触しないように抜差駆動機構１６で吸引筒８から抜き出す。その後、加圧ローラを図示しない熱風循環炉内で加熱して、芯金１とシリコーンゴムチューブ２間の接着剤４を硬化させ、芯金１とシリコーンゴムチューブ２を接着させる。加熱条件は１２０〜１５０℃、１時間程度でよいが、炉内ではローラを横向きに寝かせて置くようにする。これにより、加熱時の接着剤の粘度低下により自重でシリコーンゴムチューブ２が芯金１からズレてしまうのを防ぐ。軸方向に障害物が無い状態では、シリコーンゴムチューブ２は熱により膨張する。一方、ＰＦＡチューブ３は、加熱による収縮でしわが発生するが、シリコーンゴムチューブ２と接着剤４を介して固定されているため、軸方向に膨張する方向に力が常時加わることとになり、しわがない状態にて加熱硬化する。

以上説明した（１）〜（８）の各工程がこの順序で行われる製造方法で製造された加圧ローラでは、また、被覆後のＰＦＡチューブ３をカットする工程も不要となるため、シリコーンゴムチューブ２に切れ目が入る現象も発生することがない。また、シリコーンゴムチューブ２とＰＦＡチューブ３が、拡径状態で接着された後収縮して芯金１に接着されるので、ＰＦＡチューブ３の位置ずれやしわ等が発生がしにくい。

また、図３に示すように、吸引筒８の端部に設けられた離型層用貫通孔１０Ｂが、その中央部に設けられた離型層用貫通孔１０Ａより個数が多くかつ円周方向に均等間隔になるように開けられている。そのため、吸引筒８内面にＰＦＡチューブ３及びシリコーンゴムチューブ２を吸引する力が両端部で向上し、安定した拡径・保持が可能となり、しわや位置ずれのない、ＰＦＡチューブ３の被覆が可能となる。

（実施例２）
実施例１の製造方法において、図３に記載のように吸引筒８では、中央部に設けられた離型層用貫通孔１０Ａより両端部に設けられた離型層用貫通孔１０Ｂの方が個数が多くかつ円周方向に均等間隔になるように開けられている。実施例２では、中央部と両端部の離型層用貫通孔１０Ａ，１０Ｂが同じ個数（例えば、４〜８個）だけ円周方向に均等間隔になるように開けられている構成の吸引筒８を使用して加圧ローラを製造してみた。

（実施例３）
実施例１及び２の製造方法において、吸引筒８の内面にある離型層用貫通孔と弾性層用貫通孔とで真空吸引する際に、どちらか片方もしくは両方が吸引可能なように切り替える機能を備える。それにより、ＰＦＡチューブ３及びシリコーンゴムチューブ２を安定して吸着可能な装置となり、しわや位置ずれの無いＰＦＡチューブの被覆が可能となる。

（比較例１）
実施例１と同様の芯金１と、弾性層の前駆体であるシリコーンゴムチューブ２と、ローラ全長よりも長い、離型層の前駆体であるＰＦＡチューブ３を用いてローラを製造してみた。まず、シリコーンゴムチューブ２に芯金１を挿入する。挿入方法は、実施例１の芯金挿入方法と同様で、吸引筒８内面にシリコーンゴムチューブ２を吸着させ内径を拡径する。その後、全周に接着剤４を塗布した芯金１をシリコーンゴムチューブ２と同軸を保持した状態で垂直に挿入し、所定の位置にセット後シリコーンゴムチューブ２の吸着を開放し、芯金１と密着させる。その後、１８０℃で６０分加熱し、接着剤４を硬化させる。

次に、シリコーンゴムチューブ２の外周面両端部７．５ｍｍ幅で接着剤４を塗布・硬化させてグリップ部５を形成する。その後、両端部７．５ｍｍ幅をマスキングして、シリコーンゴムチューブ２外周部に接着剤４を塗布し、ＰＦＡチューブ３を内径φ２６ｍｍの吸引筒上部に吊るすように固定する。次いで、ＰＦＡチューブ３下端を封止して、吸引筒８の下部より、真空吸引具１４により、真空吸引を行いＰＦＡチューブ３を吸引筒８内面に密着せしめ、また下方に張架しながら拡径する。これにより、拡径時に軸方向に収縮したＰＦＡチューブ３が被覆時に戻り切らずしわが発生してしまうことを防ぐことができる。次に、芯金をＰＦＡチューブ３と接触することが無い様、同軸を保ちながら垂直に挿入し、ローラ全長にＰＦＡチューブ３を被覆する。被覆後、１８０℃で３０分加熱し、接着剤４を硬化させ、冷却後シリコーンゴムチューブ２の両端７．５ｍｍの箇所でＰＦＡチューブ３をカットして、両端のＰＦＡチューブ３を除去し、接着剤４を塗布した部分を露出させる。しかしながら、このＰＦＡチューブ３カットの際に僅かながらシリコーンゴムチューブ２に切れ込みがはいってしまい、ローラの耐久性が低下する。また、ローラ製造の工数も増えてしまうため、コストも実施例１と比較し増加してしまう。

（比較例２）
実施例１と同様の、芯金１と、弾性層の前駆体であるシリコーンゴムチューブ２と、離型層の前駆体であるＰＦＡチューブ３を用いてローラを製造してみた。実施例１の方法と同様に、ＰＦＡチューブ３を拡径して吸引筒内面に吸着させる。次いで、比較例１に記載の方法で作成した、芯金１と芯金外周部のシリコーンゴムチューブ２からなるローラの全周に接着剤４を塗布する。次いで、ローラをＰＦＡチューブ３と接触することが無い様、同軸を保ちながら垂直に挿入し、所定の位置（ＰＦＡチューブ３の中心とシリコーンゴムチューブの中心が等しい位置）にセット後、吸引筒８の吸引を解除する。それにより、ＰＦＡチューブ３をシリコーンゴムチューブ２に被覆させる。ＰＦＡチューブ３を被覆後、１８０℃で３０分加熱し、接着剤を硬化させる。ＰＦＡチューブ３は実施例１と同様にシリコーンゴムチューブ２の両端部が露出する長さであるので、被覆後のカットがなくシリコーンゴムチューブ２に切れ目が入ることなく被覆できる。しかし、この方法ではＰＦＡチューブを拡径させている状態から収縮させる際に、シリコーンゴムチューブ２とＰＦＡチューブが接着されていない。そのため、ＰＦＡチューブの軸方向の収縮により決められた位置からずれてしまう現象ややしわが発生してしまう現象が発生することがあった。

以上、実施例１と比較例１、２で製造されたローラを用い、ローラの品質と、ローラを加圧ローラとして定着ユニットに組み込み連続通紙（または空回し）させた状態でのランニング耐久性と、製造コストと、を評価したところ、次の表１に示される結果を得た。

なお、表１中の各項目の評価指標は、以下の通りである。
（ローラ完成品質）
◎：シワ等外観異常無（不良率が０〜１％未満）
○：シワ等外観異常少（不良率が１％以上〜５％未満）
△：シワ等外観異常中（不良率が５％以上〜１０％未満）
×：シワ等外観異常多（不良率が１０％以上〜）
なお、不良率とは、生産数に対する不良品の発生率である。

（ランニング耐久性）
◎：ランニング耐久６０万枚以上持続。
○：ランニング耐久４０万枚以上〜６０万枚未満持続。
△：ランニング耐久２０万枚以上〜４０万枚未満持続。
×：ランニング耐久２０万枚未満で持続。
なお、持続とは、ローラが破壊等の不具合を生じ、移動不可となることなく使用し続けられることである。

（製造コスト）
◎：実施例１同等
○：実施例１より高い（１０％以上〜２０％未満）
△：実施例１より高い（２０％以上〜５０％未満）
×：実施例１より高い（５０％以上）

表１から分かるように、実施例１及び３について特に良好な評価が得られた。

以上の通り、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。かかる変形、応用によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

例えば、上記の実施例では、接着剤は加熱硬化型の物が使用されているが、これに限らず、紫外線硬化型等の他のタイプのものを使用してもよい。

また、上記の実施例では、弾性チューブ（シリコーンゴムチューブ）への接着剤の塗布は、膨張部材の挿篏前に行っているが、これに限らず膨張部材の挿篏後に行ってもよい。

また、上記の実施例では、加圧ローラの製造例について説明したが、本発明の製造方法及び製造装置は、定着装置の定着ローラの製造にも適用可能であり、そのほか、芯金と弾性層と離型層と、を有するローラならばどの分野のローラの製造にも適用可能である。

また、上記の実施例では、弾性層チューブとしてシリコーンゴムチューブ、離型層チューブとしてＰＦＡチューブを使用している。しかし、これに限らず、他の適宜な材質（前者は各種エラストマー、後者はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等）のチューブを使用することができる。

１ 芯金
２ シリコーンゴムチューブ（弾性層チューブ）
３ ＰＦＡチューブ（離型層チューブ）
４ 接着剤
５ グリップ部
６ 膨張部材
７ 栓
８ 吸引筒
９ 吸引装置ベース
１０Ａ，１０Ｂ 離型性チューブ用貫通孔
１１ 弾性チューブ用貫通孔
１２ 離型性チューブ用吸引パイプ
１３ 弾性チューブ用吸引パイプ
１４ 真空ポンプ（吸引具）
１５ チャック部材
１６ 垂直駆動機構
１７ 加熱具
１８ 芯棒
１９ 空気注入口
２０ 外筒
２１ マニホールド
２２ ローラ

特開２００４−２７６２９０号公報

Claims (8)

1. 円筒状または円柱状の芯金と、該芯金外周に形成される弾性層と、該弾性層の外周に形成される離型層と、からなるローラの製造方法であって、
   （１）前記離型層の前駆体である離型性チューブに、円筒状で径方向に膨張収縮可能な膨張部材を挿嵌し、これを、周面に設けられた貫通孔から周外に吸引可能な吸引筒内に挿入する離型性チューブ挿入工程と、
   （２）前記吸引筒の吸引を開始して、前記膨張部材を膨張させることにより前記離型性チューブを拡径し、前記吸引筒内面に吸着させ、次いで前記膨張部材を収縮させて、前記離型性チューブを前記膨張部材から解放する離型性チューブ吸着工程と、
   （３）前記弾性層の前駆体である弾性チューブに、その外周に接着剤を塗布した上で前記膨張部材を挿嵌し、または、前記膨張部材を挿嵌した上でその外周に接着剤を塗布し、前記吸引が維持された前記吸引筒と同軸を維持したまま、前記離型性チューブの内側に挿入する弾性チューブ挿入工程と、
   （４）前記膨張部材を膨張させることにより前記弾性チューブを拡径し、前記吸引筒内面に吸着させて、前記離型性チューブの内周に密着させる層間密着工程と、
   （５）前記離型性チューブと前記弾性チューブとの密着状態を維持させたまま、両者間の前記接着剤を硬化させて両者を接着する層間接着工程と、
   （６）前記芯金を、その外周に接着剤を塗布した上で、前記吸引が維持された前記吸引筒と同軸上で、前記弾性チューブの内側に挿入する芯金挿入工程と、
   （７）前記吸引筒の吸引を解除して、接着状態の前記離型性チューブ及び前記弾性チューブを収縮させ、前記芯金の外周に前記弾性チューブを密着させる芯金密着工程と、
   （８）前記弾性チューブと前記芯金との密着状態を維持させたまま、両者間の前記接着剤を硬化させて両者を接着する芯金接着工程と、
   が上記順序で行われることを特徴とするローラの製造方法。
2. 請求項１に記載のローラの製造方法において、
   前記貫通孔は、前記吸引筒における前記離型性チューブが吸着する領域に設けられた離型性チューブ用貫通孔と、前記吸引筒における前記領域よりも両端部側に設けられた弾性チューブ用貫通孔とを有することを特徴とするローラの製造方法。
3. 円筒状または円柱状の芯金と、該芯金外周に形成される弾性層と、該弾性層外周に形成される離型層と、からなるローラを製造するためのローラの製造装置であって、
   周面に貫通孔が設けられ、当該貫通孔から周外に吸引可能な吸引筒と、
   前記貫通孔に吸引パイプを介して接続される吸引具と、
   前記吸引筒と同軸を維持したまま、当該吸引筒に抜き差し方向に駆動する抜差駆動機構と、
   円筒状で径方向に膨張収縮可能な膨張部材、または、前記芯金を前記抜差駆動機構に支持させて、前記抜差駆動機構の駆動に応じて、これらを前記吸引筒内に抜き差しさせるチャック部材と、
   を備えることを特徴とするローラの製造装置。
4. 請求項３に記載のローラの製造装置において、
   前記貫通孔は、前記吸引筒における前記離型性チューブが吸着する領域に設けられた離型性チューブ用貫通孔と、前記吸引筒における前記領域よりも両端部側に設けられた弾性チューブ用貫通孔とを有することを特徴とするローラの製造装置。
5. 請求項４に記載のローラの製造装置において、
   前記離型層用貫通孔は、前記吸引筒の中央部の周方向と、前記離型性チューブの両端部に対応する前記吸引筒の位置の周方向と、に開けられ、
   前記離型性チューブの両端部に対応する前記吸引筒の位置の周方向に開けられた離型層用貫通孔と、前記弾性チューブ用貫通孔と、は前記吸引筒の中央部の周方向に開けられた前記離型層用貫通孔より個数が多くかつ均等間隔に設けられていることを特徴とするローラの製造装置。
6. 請求項５記載のローラの製造装置において、
   前記吸引具が、前記離型層用貫通孔と前記弾性層用貫通孔と、で吸引する際に、どちらか片方もしくは両方が吸引可能なように切り替える機能を備えたことを特徴とするローラの製造装置。
7. 請求項１または２記載の製造方法あるいは請求項３から６のいずれか１項に記載の製造装置により製造されることを特徴とする加圧ローラ。
8. 請求項１または２記載の製造方法あるいは請求項３から６のいずれか１項に記載の製造装置により製造されることを特徴とする定着ローラ。

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