JP2959829B2 - フッ素樹脂チューブ被覆ゴムローラの製造方法 - Google Patents

フッ素樹脂チューブ被覆ゴムローラの製造方法

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    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined

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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は電子複写機の熱定着装置に用いられるヒート
ローラなどに好適な、フッ素樹脂チューブを被覆したシ
リコーンゴムローラに関する。
(従来の技術) 従来より、耐熱性にすぐれたシリコーンゴムローラの
表面に、トナーとの離型性にすぐれたフッ素樹脂層を設
ける方法として種々の方法が開発されているが、そのな
かで代表的なものとしては次の4つの方法があげられよ
う。
第1の方法は、常法にしたがって金属芯軸上にゴム層
を設けて所定の寸法に研削したシリコーンゴムローラの
表面に、PFA(パーフルオロアルコキシ樹脂)などのフ
ッ素樹脂を帯電粉体塗装したのち焼成仕上げするもので
ある。
第2の方法は、第1の方法と同様にして得られたシリ
コーンゴムローラに、PTFE(ポリテトラフルオロエチレ
ン樹脂)ディスパージョンをスプレー塗装したのち焼成
仕上げするというものである。
第3の方法は、第1、第2の方法と同様にして得られ
たシリコーンゴムローラに、PFAなどのフッ素樹脂チュ
ーブを被覆したのち加熱し接着させるものである。
第4の方法は、これまでにも加圧ローラの製造に適用
されているものと同様な方法であって、PFAなどのフッ
素樹脂チューブを予め内部に嵌挿した円筒状金型を用い
て液状シリコーンゴムを射出成型することにより、ゴム
層の形成とフッ素樹脂チューブの被覆とを同時に行い、
研削を必要とせずに製造するというものである。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、これらの方法にはそれぞれ難点があ
り、とくにゴム層肉厚の薄いヒートローラ製造に対応す
ることは難しかった。
たとえば、第1の方法によって得られるローラは、焼
成時の高温によりゴム層の熱劣化が激しく、実用に耐え
る製品を得ることが難しかった。
第2の方法においては、急速に加熱する必要があるた
め、結果として多大な設備が欠かせないという難点があ
った。
第3の方法の場合は、チューブ被覆後の加熱の際にゴ
ム層の内部や表面からガスや空気が発生し、それらがゴ
ム層とチューブとの境界に溜まって気泡を形成しやす
く、表面平滑な製品を得ることが難しかった。
また、この方法では、一般に200〜700μmの厚さのチ
ューブが使用されているが、このように比較的肉厚のチ
ューブが被覆される結果、シリコーンゴム本来の弾性が
失われローラの硬度が高くなってニップ幅が取りにくく
なるという難点があった。ところが、収縮チューブの厚
さをこれ以下に薄くすると、収縮率が低下してゴム層と
の密着性が悪くなり耐久性が低下するとともに、収縮の
際にしわが発生し膜厚が不均一になるという問題も生じ
ていた。
第4の方法の場合には、液状シリコーンゴムを金型内
に注入する際に空気を巻き込みやすく、それらがゴム層
内部あるいは第3の方法のようにゴム層とチューブとの
境界に溜まって気泡を形成しやすかった。したがって、
ヒートローラのようにゴム層の肉厚が薄く、一般には1m
m以下であって0.2〜0.7mm程度ものが好適に使用される
ローラの製造には不向きであった。
また、ヒートローラとして多用されている、通紙時の
紙シワ防止のためローラ中央の外径が両端部の外径より
小さく鼓状になった、いわゆる逆クラウン状のローラを
製造する場合にも、脱型が困難などの理由から適用が難
しかった。
本発明は、このような従来の方法の難点を解消すべく
なされたものである。ローラのゴム層が熱劣化するおそ
れもなく多大な設備も必要とせずに製造が可能であり、
肉厚の薄いローラゴム層の上であってもフッ素樹脂チュ
ーブを表面平滑に被覆することが可能であり、しかもロ
ーラの形状が逆クラウン状であっても適用可能である、
ゴム層とフッ素樹脂チューブとの密着性も十分なフッ素
樹脂チューブ被覆ローラを製造する方法を提供すること
をその目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) すなわち本発明のフッ素樹脂チューブ被覆ローラの製
造方法は、金属芯軸上にゴム層を有するゴムローラにフ
ッ素樹脂チューブを被嵌させるとともに、前記ゴムロー
ラをその外径より大きい内径を有する円筒状金型内に挿
入して同心状に保持し、次いで前記円筒状金型と前記ゴ
ムローラとの間に液状ゴムを注入し、しかるのち前記金
型内部を密閉状態に保ちつつ加熱して前記液状ゴムを膨
脹させ、この膨脹圧により前記フッ素樹脂チューブと前
記ゴムローラのゴム層とを加圧接着せしめた後脱型する
ことを特徴とする。
本発明においては、ローラ表面に均一な圧力をかける
ことが可能であるため、従来使用されていたフッ素樹脂
チューブより薄肉の、たとえば膜厚100μm以下のチュ
ーブであっても、好適に被覆することができる。
また、本発明においては、ローラの形状にかかわらず
ローラ表面に均一な圧力をかけることが可能であるの
で、現在熱定着ローラとして多用されている、通紙時の
紙シワ防止のためローラ中央の外径が両端部の外径より
小さく鼓状になった、いわゆる逆クラウン状のローラを
製造する場合にも、本発明は好適に適用が可能である。
(作用) 本発明は、ゴム材料の膨脹係数が金属に比較して格段
に大きいことを利用したものである。円筒状金型とゴム
ローラとの間に注入した液状ゴムを密閉状態で加熱して
膨脹させ、その際に生じる大きな膨脹圧で、フッ素樹脂
チューブを外側から均一な大きさで加圧することによ
り、ゴム層とフッ素樹脂チューブとを強固に接着させ
る。
本発明において、脱型時のローラ外周に、注入した液
状ゴムがチューブ状に硬化し付着していても、ローラゴ
ム層表面は離型性にすぐれたフッ素樹脂チューブにより
覆われているので、このチューブ状のゴムを切り欠いて
ローラ表面から容易に剥がすことができる。
(実施例) 以下本発明の実施例について、図面に基づいて説明す
る。
実施例1 外径φ29mm、肉厚2mmのアルミ中空芯軸1に、HTV系シ
リコーンゴム2を被覆し、研削して外径φ29.94mmに仕
上げたゴムローラ3を得た。そして、内面をエッチング
され接着剤を塗布した厚さ30μm、内径28.7mmのPFAチ
ューブ4を上記のゴムローラ3に被せた。このとき、PF
Aチューブ4は、ローラ3の両端部からそれぞれ3mm長く
なるようにしておき、余分のチューブは切り落とした。
このようにして得られたゴムローラ3を、図に示すよ
うに、内径φ32mmの鉄製パイプからなる円筒状金型5内
に同心状に設置し、栓体6により固定した。そして、円
筒状金型5とゴムローラ3との間に液状シリコーンゴム
7を注入した。そして、栓体6,6の上下を機械的に固定
し金型内を密閉状態にして、150℃の恒温槽中で1時間
加熱した。
その後、これを恒温槽より取り出し、室温に放置して
ゴム材料を収縮させ、ローラ3を脱型した。ローラ3の
PFAチューブ4の外周には、厚さ1mmのシリコーンゴムが
チューブ状になって巻回していた。このチューブ状のゴ
ムを切り欠いて剥がして、外径φ30mmのPFAチューブが
良好な状態に被覆されたシリコーンゴムローラが得られ
た。
実施例2 PFAチューブを被覆するローラとして、ローラ中央の
外径が両端部の外径より0.1mm細く鼓状になった、いわ
ゆる逆クラウン状のローラを使用したこと以外は実施例
1と同様な条件により、PFAチューブ被覆ローラを製造
した。実施例1と同様に、PFAチューブが良好な状態に
被覆されたシリコーンゴムローラが得られた。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、ゴム層とフッ素
チューブとの密着性も十分なフッ素樹脂チューブ被覆ロ
ーラの製造方法を提供することが可能になる。とくに、
薄いゴム層表面にフッ素樹脂チューブが強固に接着した
ゴムローラや、フッ素樹脂チューブが表面に強固に接着
した逆クラウン状のゴムローラなどのように、従来の方
法によっては得られにくかったローラをも、容易に製造
することが可能になる。したがって、すぐれた品質の熱
定着ローラを、容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例において使用される金型の断面図
である。 1……アルミ中空芯軸 2……シリコーンゴム 3……ゴムローラ 4……PFAチューブ 5……円筒状金型 6……栓体 7……液状シリコーンゴム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B29K 21:00 105:22 B29L 31:32 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29C 39/10 - 39/12 B29C 39/22 - 39/42 B29C 63/18 - 63/22 B29C 65/00 - 65/80 B29D 23/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属芯軸上にゴム層を有するゴムローラに
    フッ素樹脂チューブを被嵌させるとともに、前記ゴムロ
    ーラをその外径より大きい内径を有する円筒状金型内に
    挿入して同心状に保持し、次いで前記円筒状金型と前記
    ゴムローラとの間に液状ゴムを注入し、しかるのち前記
    金型内部を密閉状態に保ちつつ加熱して前記液状ゴムを
    膨脹させ、この膨脹圧により前記フッ素樹脂チューブと
    前記ゴムローラのゴム層とを加圧接着せしめた後脱型す
    ることを特徴とするフッ素樹脂チューブ被覆ゴムローラ
    の製造方法。
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