JP3361611B2 - 弾性回転体の製造方法 - Google Patents
弾性回転体の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真装置、プリンタ
ーその他種々の画像形成装置において使用される弾性回
転体に関するものであり、特に前記画像形成装置におい
てシート状転写材または記録材等を定着するための定着
ローラーなどとして好適に使用される弾性回転体に関す
るものである。
ーその他種々の画像形成装置において使用される弾性回
転体に関するものであり、特に前記画像形成装置におい
てシート状転写材または記録材等を定着するための定着
ローラーなどとして好適に使用される弾性回転体に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】電子写真複写装置等の画像形成装置にお
いて多くの場合、紙をはじめとするシート状転写材また
は記録材を、所定の経過にそって搬送する搬送ローラー
には、搬送性、離型性、耐久性が要求される。特に転写
紙上の未定着トナー像に熱を付与し、かつ該溶融トナー
のオフセットを防止しながら該転写紙を所定経路へと搬
送しなければならない定着ローラーには厳しい条件下で
の搬送性、離型性、耐磨耗性、定着性及び耐久性が要求
される。シリコンゴムやフッ素ゴムを用いた弾性ロール
は、圧力をかけることによりニップ点が面接触となるた
め、金属ローラーに比較して加熱面積が大きくでき、そ
の結果、熱定着を効果的に行うことができるという利点
がある。そのため、とくに高速の複写機用ローラーにこ
の弾性ロールは使用されている。
いて多くの場合、紙をはじめとするシート状転写材また
は記録材を、所定の経過にそって搬送する搬送ローラー
には、搬送性、離型性、耐久性が要求される。特に転写
紙上の未定着トナー像に熱を付与し、かつ該溶融トナー
のオフセットを防止しながら該転写紙を所定経路へと搬
送しなければならない定着ローラーには厳しい条件下で
の搬送性、離型性、耐磨耗性、定着性及び耐久性が要求
される。シリコンゴムやフッ素ゴムを用いた弾性ロール
は、圧力をかけることによりニップ点が面接触となるた
め、金属ローラーに比較して加熱面積が大きくでき、そ
の結果、熱定着を効果的に行うことができるという利点
がある。そのため、とくに高速の複写機用ローラーにこ
の弾性ロールは使用されている。
【０００３】従来の弾性ローラーは、芯金上にシリコン
ゴムやフッ素ゴム等の弾性層を設け、さらにこの弾性層
表面にフッソ樹脂層を形成した構造の定着ローラーが提
案されている（例えば特公平１−２４３１１号公報）。
しかしながら、その加工工程は繁雑で製造工程が長く、
材料及び時間のロスも多く、コストの高いローラーにな
っていた。すなわち実際には、アルミニウム芯体をブラ
スト処理し、洗浄し、プライマーを塗布し、乾燥し、こ
れに充填材を混練したシリコンゴムを押し出しまたはプ
レス成型し、次にシリコンゴムを一次加硫し、二次加硫
し、研磨し、その後フッ素樹脂をコーティングし、乾燥
し、焼成処理していた。前記プロセスのうち、シリコン
ゴムの研磨工程までは弾性回転体のベースとなるゴムロ
ールを製造するための工程である。すなわち、シリコン
ポリマーとシリカ、酸化鉄、顔料などの充填剤と共に加
硫剤と混練したゴム原料を押出機等によって芯金の外面
に押出した後、１次、２次加硫処理後、切削及び研磨加
工により所定の外径の寸法に仕上げている。
ゴムやフッ素ゴム等の弾性層を設け、さらにこの弾性層
表面にフッソ樹脂層を形成した構造の定着ローラーが提
案されている（例えば特公平１−２４３１１号公報）。
しかしながら、その加工工程は繁雑で製造工程が長く、
材料及び時間のロスも多く、コストの高いローラーにな
っていた。すなわち実際には、アルミニウム芯体をブラ
スト処理し、洗浄し、プライマーを塗布し、乾燥し、こ
れに充填材を混練したシリコンゴムを押し出しまたはプ
レス成型し、次にシリコンゴムを一次加硫し、二次加硫
し、研磨し、その後フッ素樹脂をコーティングし、乾燥
し、焼成処理していた。前記プロセスのうち、シリコン
ゴムの研磨工程までは弾性回転体のベースとなるゴムロ
ールを製造するための工程である。すなわち、シリコン
ポリマーとシリカ、酸化鉄、顔料などの充填剤と共に加
硫剤と混練したゴム原料を押出機等によって芯金の外面
に押出した後、１次、２次加硫処理後、切削及び研磨加
工により所定の外径の寸法に仕上げている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の工程で押出加工時には最終ゴム厚み（０．２〜２ｍ
ｍ）の５〜１０倍の厚みに押出したのち切削加工を行う
ため原料のロスが多く、かつ製造コストも高いという問
題があった。また近年、複写機やプリンターの普及はめ
ざましく、その機構も改善され多くの機種が市場に出て
いるが、定着機構のみはいまだ熱定着方式が主流であり
特に高速化になると定着性や離型性、搬送性等の特性と
同時に耐久性、特に弾性層表面とフッ素樹脂層の界面に
おける密着性が要求されが、従来のローラーは弾性層表
面とフッ素樹脂層の界面における密着性が低いという問
題があった。
来の工程で押出加工時には最終ゴム厚み（０．２〜２ｍ
ｍ）の５〜１０倍の厚みに押出したのち切削加工を行う
ため原料のロスが多く、かつ製造コストも高いという問
題があった。また近年、複写機やプリンターの普及はめ
ざましく、その機構も改善され多くの機種が市場に出て
いるが、定着機構のみはいまだ熱定着方式が主流であり
特に高速化になると定着性や離型性、搬送性等の特性と
同時に耐久性、特に弾性層表面とフッ素樹脂層の界面に
おける密着性が要求されが、従来のローラーは弾性層表
面とフッ素樹脂層の界面における密着性が低いという問
題があった。
【０００５】本発明は前記従来の問題を解決するため、
弾性層表面とフッ素樹脂層の界面における密着性が高
く、かつ製造コストの安価な弾性回転体の製造方法を提
供することを目的とする。
弾性層表面とフッ素樹脂層の界面における密着性が高
く、かつ製造コストの安価な弾性回転体の製造方法を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の弾性回転体の製造方法は、芯体の表面に弾
性層とフッ素樹脂層をこの順序で形成して一体化した弾
性回転体を製造する方法であって、前記芯体表面に接着
剤を塗布し、薄肉弾性体管状物を芯体に挿入し、前記薄
肉弾性体管状物表面にフッ素樹脂塗料を塗布し、次に前
記フッ素樹脂の融点以上の温度で焼成してフッ素樹脂層
と薄肉弾性体管状物と一体化するに際し、前記芯体の外
周に対して３〜１５％周長の短い薄肉弾性体管状物を前
記芯体に挿入し、その分引張応力を残存させ、 前記フッ
素樹脂塗料を塗布する以前のいずれかの段階で薄肉弾性
体管状物の外表面を粗面化処理しておくことにより、前
記焼成後の前記薄肉弾性体管状物とフッ素樹脂層との境
界面では前記フッ素樹脂層が前記薄肉弾性体管状物に埋
め込まれた状態を形成することを特徴とする。
め、本発明の弾性回転体の製造方法は、芯体の表面に弾
性層とフッ素樹脂層をこの順序で形成して一体化した弾
性回転体を製造する方法であって、前記芯体表面に接着
剤を塗布し、薄肉弾性体管状物を芯体に挿入し、前記薄
肉弾性体管状物表面にフッ素樹脂塗料を塗布し、次に前
記フッ素樹脂の融点以上の温度で焼成してフッ素樹脂層
と薄肉弾性体管状物と一体化するに際し、前記芯体の外
周に対して３〜１５％周長の短い薄肉弾性体管状物を前
記芯体に挿入し、その分引張応力を残存させ、 前記フッ
素樹脂塗料を塗布する以前のいずれかの段階で薄肉弾性
体管状物の外表面を粗面化処理しておくことにより、前
記焼成後の前記薄肉弾性体管状物とフッ素樹脂層との境
界面では前記フッ素樹脂層が前記薄肉弾性体管状物に埋
め込まれた状態を形成することを特徴とする。
【０００７】前記構成においては、粗面化処理によっ
て、薄肉弾性体管状物の外表面を平均粗さ（Ｒｚ）３〜
１０μｍの範囲に粗すことが好ましい。また前記構成に
おいては、弾性体の材質がシリコンゴム又はフッ素ゴム
であり、かつ厚みが０．１ｍｍ〜１ｍｍであることが好
ましい。
て、薄肉弾性体管状物の外表面を平均粗さ（Ｒｚ）３〜
１０μｍの範囲に粗すことが好ましい。また前記構成に
おいては、弾性体の材質がシリコンゴム又はフッ素ゴム
であり、かつ厚みが０．１ｍｍ〜１ｍｍであることが好
ましい。
【０００８】また前記構成においては、フッ素樹脂層の
厚みが１０μｍ〜３０μｍであることが好ましい。また
前記構成においては、ゴム硬度が５０〜７０度であるこ
とが好ましい。
厚みが１０μｍ〜３０μｍであることが好ましい。また
前記構成においては、ゴム硬度が５０〜７０度であるこ
とが好ましい。
【０００９】また前記構成においては、芯体が逆クラウ
ン形状を有していることが好ましい。
ン形状を有していることが好ましい。
【００１０】
【作用】本発明の前記構成によれば、芯体表面に接着剤
（プライマー）を塗布し、薄肉弾性体管状物を引張応力
を残存させて芯体に挿入し、弾性体表面にフッ素樹脂塗
料を塗布し、次にフッ素樹脂の融点以上の温度で焼成し
て弾性層と一体化するに際し、フッ素樹脂塗料を塗布す
る以前のいずれかの段階で薄肉弾性体管状物の外表面を
粗面化処理しておくことにより、弾性層表面とフッ素樹
脂層の界面における密着性が高く、かつ製造コストの安
価な弾性回転体の製造方法を実現できる。とくに、芯体
表面に接着剤（プライマー）を塗布することにより弾性
層表面とフッ素樹脂層の界面における密着性を化学的に
高めることができ、さらに薄肉弾性体管状物の外表面を
粗面化処理しておくことにより、最外層に形成するフッ
素樹脂層にアンカー作用を与え、弾性層表面とフッ素樹
脂層の界面における密着性を物理的に高めることができ
る。すなわち、芯体表面に接着剤（プライマー）を塗布
すること、及び薄肉弾性体管状物の外表面の粗面化処理
により、相乗的に弾性層表面とフッ素樹脂層の密着性を
向上することができる。また前記構成によれば、定着ロ
ーラーとしてすぐれた搬送性、離型性、耐磨耗性、定着
性及び耐久性を兼ね備えることができる。
（プライマー）を塗布し、薄肉弾性体管状物を引張応力
を残存させて芯体に挿入し、弾性体表面にフッ素樹脂塗
料を塗布し、次にフッ素樹脂の融点以上の温度で焼成し
て弾性層と一体化するに際し、フッ素樹脂塗料を塗布す
る以前のいずれかの段階で薄肉弾性体管状物の外表面を
粗面化処理しておくことにより、弾性層表面とフッ素樹
脂層の界面における密着性が高く、かつ製造コストの安
価な弾性回転体の製造方法を実現できる。とくに、芯体
表面に接着剤（プライマー）を塗布することにより弾性
層表面とフッ素樹脂層の界面における密着性を化学的に
高めることができ、さらに薄肉弾性体管状物の外表面を
粗面化処理しておくことにより、最外層に形成するフッ
素樹脂層にアンカー作用を与え、弾性層表面とフッ素樹
脂層の界面における密着性を物理的に高めることができ
る。すなわち、芯体表面に接着剤（プライマー）を塗布
すること、及び薄肉弾性体管状物の外表面の粗面化処理
により、相乗的に弾性層表面とフッ素樹脂層の密着性を
向上することができる。また前記構成によれば、定着ロ
ーラーとしてすぐれた搬送性、離型性、耐磨耗性、定着
性及び耐久性を兼ね備えることができる。
【００１１】前記において、粗面化処理によって、薄肉
弾性体管状物の外表面を平均粗さ（Ｒｚ）３〜３０μｍ
の範囲に粗すという好ましい構成によれば、最外層に形
成するフッ素樹脂層にアンカー作用を適切に与え、弾性
層表面とフッ素樹脂層の界面における密着性をさらに高
めることができる。
弾性体管状物の外表面を平均粗さ（Ｒｚ）３〜３０μｍ
の範囲に粗すという好ましい構成によれば、最外層に形
成するフッ素樹脂層にアンカー作用を適切に与え、弾性
層表面とフッ素樹脂層の界面における密着性をさらに高
めることができる。
【００１２】また前記において、弾性体の材質がシリコ
ンゴム又はフッ素ゴムであり、かつ厚みが０．１ｍｍ〜
１ｍｍであるという好ましい構成によれば、定着ローラ
ーとしてさらにすぐれた搬送性、定着性及び耐久性を与
えることができる。
ンゴム又はフッ素ゴムであり、かつ厚みが０．１ｍｍ〜
１ｍｍであるという好ましい構成によれば、定着ローラ
ーとしてさらにすぐれた搬送性、定着性及び耐久性を与
えることができる。
【００１３】また前記において、フッ素樹脂層の厚みが
５μｍ〜３０μｍであるという好ましい構成によれば、
定着ローラーとしてさらにすぐれた搬送性、離型性、耐
磨耗性、定着性及び耐久性を与えることができる。
５μｍ〜３０μｍであるという好ましい構成によれば、
定着ローラーとしてさらにすぐれた搬送性、離型性、耐
磨耗性、定着性及び耐久性を与えることができる。
【００１４】また前記において、ゴム硬度が４０〜８０
度であるという好ましい構成によれば、定着ローラーと
してさらにすぐれた搬送性、定着性及び耐久性を与える
ことができる。
度であるという好ましい構成によれば、定着ローラーと
してさらにすぐれた搬送性、定着性及び耐久性を与える
ことができる。
【００１５】また前記において、芯体が逆クラウン形状
を有しているという好ましい構成によれば、この表面に
薄肉弾性管状物を挿入した場合、芯体の逆クラウン形状
にそって弾性体が密着し、逆クラウン形状を有する弾性
回転体が保たれ複写紙と加圧ローラーで挟圧し搬送した
場合、複写紙の幅方向に張力がかかりシワの防止作用を
発揮できる。
を有しているという好ましい構成によれば、この表面に
薄肉弾性管状物を挿入した場合、芯体の逆クラウン形状
にそって弾性体が密着し、逆クラウン形状を有する弾性
回転体が保たれ複写紙と加圧ローラーで挟圧し搬送した
場合、複写紙の幅方向に張力がかかりシワの防止作用を
発揮できる。
【００１６】
【実施例】以下一実施例を用いて本発明をさらに具体的
に説明する。本発明の弾性回転体は複写機等の熱定着ロ
ーラーとして有用に使用できるものである。例えば複写
紙上に転写された未定着のトナー画像を上記弾性回転体
の内部にハロゲンヒーター等を設け所定の温度に保持し
つつこのローラーと接した加圧ローラーにより転写紙を
挟圧しトナー像を熱定着する定着ローラーに適用でき
る。このような装置の中で弾性回転体の構成は、定着時
に必要とする熱伝導性の面からは弾性体の厚みは薄い方
が良く、反面高速で複写する場合トナー像に充分熱を付
与するためには弾性体の厚みがある程度厚く加圧ローラ
ーと弾性回転体で複写紙を挟圧した場合、面接触し十分
にトナーを溶融させるためには厚みが厚い方が有利であ
る。この観点から本発明による弾性体の厚みは０．１〜
２．０ｍｍにすれば良く、０．２〜１．０ｍｍが好まし
い厚みである。
に説明する。本発明の弾性回転体は複写機等の熱定着ロ
ーラーとして有用に使用できるものである。例えば複写
紙上に転写された未定着のトナー画像を上記弾性回転体
の内部にハロゲンヒーター等を設け所定の温度に保持し
つつこのローラーと接した加圧ローラーにより転写紙を
挟圧しトナー像を熱定着する定着ローラーに適用でき
る。このような装置の中で弾性回転体の構成は、定着時
に必要とする熱伝導性の面からは弾性体の厚みは薄い方
が良く、反面高速で複写する場合トナー像に充分熱を付
与するためには弾性体の厚みがある程度厚く加圧ローラ
ーと弾性回転体で複写紙を挟圧した場合、面接触し十分
にトナーを溶融させるためには厚みが厚い方が有利であ
る。この観点から本発明による弾性体の厚みは０．１〜
２．０ｍｍにすれば良く、０．２〜１．０ｍｍが好まし
い厚みである。
【００１７】また、定着装置の定着温度は通常１７０℃
〜２２０℃であり、この耐熱性を有する弾性体であれば
効果的である。耐熱性及び耐久性を考えるとシリコンゴ
ム又はフッソゴムが好ましい材料である。フッソ樹脂層
の材質はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），テ
トラフルオロエチレン−パーフルオロビニルエーテル共
重合体（ＰＦＡ），テトラフルオロエチレン−ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等の単体又は混合
物でも良く、又耐磨耗性や静電除去のために適切な充填
剤を添加してもよい。フッソ樹脂層の厚みは耐磨耗性の
点から５〜３０μｍの厚みであればよく、１２〜２５μ
ｍの厚みが好ましい厚みである。
〜２２０℃であり、この耐熱性を有する弾性体であれば
効果的である。耐熱性及び耐久性を考えるとシリコンゴ
ム又はフッソゴムが好ましい材料である。フッソ樹脂層
の材質はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），テ
トラフルオロエチレン−パーフルオロビニルエーテル共
重合体（ＰＦＡ），テトラフルオロエチレン−ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等の単体又は混合
物でも良く、又耐磨耗性や静電除去のために適切な充填
剤を添加してもよい。フッソ樹脂層の厚みは耐磨耗性の
点から５〜３０μｍの厚みであればよく、１２〜２５μ
ｍの厚みが好ましい厚みである。
【００１８】弾性体の硬度はＪＩＳ−Ａによる硬度測定
方法で４０〜８０度であればよく、４０度未満では耐久
性が悪くなる傾向となり、また８０度を越えると弾性が
乏しくなり弾性体表面に接触させている複写紙の巻付防
止用の分離爪等によりフッ素樹脂層に傷が入り易くなる
傾向となる。
方法で４０〜８０度であればよく、４０度未満では耐久
性が悪くなる傾向となり、また８０度を越えると弾性が
乏しくなり弾性体表面に接触させている複写紙の巻付防
止用の分離爪等によりフッ素樹脂層に傷が入り易くなる
傾向となる。
【００１９】また芯体において弾性体を挿入する面の長
さ方向に逆クラウン形状をあらかじめ加工しておくと、
この表面に薄肉弾性管状物を挿入した場合、芯体の逆ク
ラウン形状にそって弾性体が密着し、逆クラウン形状を
有する弾性回転体が保たれ複写紙と加圧ローラーで挟圧
し搬送した場合、複写紙の幅方向に張力がかかりシワの
防止に効果的である。
さ方向に逆クラウン形状をあらかじめ加工しておくと、
この表面に薄肉弾性管状物を挿入した場合、芯体の逆ク
ラウン形状にそって弾性体が密着し、逆クラウン形状を
有する弾性回転体が保たれ複写紙と加圧ローラーで挟圧
し搬送した場合、複写紙の幅方向に張力がかかりシワの
防止に効果的である。
【００２０】本発明は押出機によって得られた薄肉弾性
管状物の外表面をあらかじめ３〜３０μｍの粗さに粗面
化しておく。一方薄肉弾性管状物は、芯体表面に対して
引張応力を残存させて挿入し、その後弾性体表面に未焼
成の液状フッソ樹脂を塗布すると、弾性体管状物の表面
粗度が拡大され、海面状になりその部分に液状フッ素樹
脂が入り込んだ状態で塗布され、さらにフッ素樹脂の融
点以上の温度で焼成するとフッソ樹脂の焼成と同時に弾
性体の引張応力も緩和され、フッソ樹脂を投錨的（アン
カー効果）に密着させるため、弾性体表層とフッソ樹脂
の表層を強固に密着させることができ耐久的にすぐれた
弾性回転体を得ることが出来た。
管状物の外表面をあらかじめ３〜３０μｍの粗さに粗面
化しておく。一方薄肉弾性管状物は、芯体表面に対して
引張応力を残存させて挿入し、その後弾性体表面に未焼
成の液状フッソ樹脂を塗布すると、弾性体管状物の表面
粗度が拡大され、海面状になりその部分に液状フッ素樹
脂が入り込んだ状態で塗布され、さらにフッ素樹脂の融
点以上の温度で焼成するとフッソ樹脂の焼成と同時に弾
性体の引張応力も緩和され、フッソ樹脂を投錨的（アン
カー効果）に密着させるため、弾性体表層とフッソ樹脂
の表層を強固に密着させることができ耐久的にすぐれた
弾性回転体を得ることが出来た。
【００２１】引張応力の残存率は回転体の外径や弾性体
の厚みにより最適値を選ぶことができるが、芯体の外周
に対して３〜１５％、周長の短い弾性体管状物を用いれ
ば良い。
の厚みにより最適値を選ぶことができるが、芯体の外周
に対して３〜１５％、周長の短い弾性体管状物を用いれ
ば良い。
【００２２】以下具体的実施例を説明する。
（実施例１）全長４３５ｍｍの芯体の面長が３３０ｍｍ
で、面長の中心の外径が４８．８５ｍｍで、芯体の面長
両端部に対して放物線状の双曲線を有し、中心の外径に
対して０．１５ｍｍの逆クラウン形状（中央が細く、両
端部が大きい形状）を有するアルミニウム製の芯体を用
意し、この外表面をブラスト処理したのちシリコーン系
プライマー（東レ・ダウコーニング・シリコーン株製：
ＳＨ−４０００）を塗布し乾燥したものを芯体とした。
弾性体管状物はメチルビニルシリコン（東レ−・ダウコ
ーニング・シリコン株製）にヒュームドシリカ及び酸化
鉄ベンガラＳＲ−５７０、石英粉末及びジクミルパーオ
キサイトを混練しシリコン組成物を作り、押出機により
０．５ｍｍの厚みで、外径直径４５ｍｍ、長さ１０００
ｍのシリコンチューブを成形し、２００℃の温度で３０
分間熱風加硫を行った。同一組成物を厚み１０ｍｍで５
０ｍｍ角のサンプルを作り、プレス加硫後硬度を測定し
た結果６５度であった。このシリコンチューブの外面
は、平均粗度（Ｒｚ）１．２μｍの平滑面を有していた
が、この表面をサンドペーパーを用い長さ３５０ｍｍに
わたる全面を平均粗度（Ｒｚ）３〜１０μｍになるよう
粗面化を行った。しるのち、このシリコンチューブを内
径５１ｍｍ外径５３ｍｍでその外面をフッ素樹脂をコー
ティングしたステンレスシリンダー外面に前記シリコン
チューブを挿入しこのシリンダーの中に前記芯体を挿入
したのち、シリコンチューブの片端部より芯体上にシリ
コンチューブを徐々に移し芯体の全長を前記シリコンチ
ューブで被覆し弾性回転体とした。芯体に被覆した後の
シリコンチューブ表面の平均粗度（Ｒｚ）は６〜１０μ
ｍであった。その後この弾性回転体を２２０℃の熱風乾
燥炉の中で３時間加熱したのち冷却しポリテトラフルオ
ロエチレン（ＰＴＦＥ）ディスパージョン（水分散懸濁
液）（粘度８０センチポイズ）中に浸漬し、一定の速度
で引き上げシリコンチューブの最外層に１８μｍの厚み
でＰＴＦＥ樹脂を塗布した。この回転体を１８０℃の熱
風で１０分乾燥後、温度が６５０℃で直径が１００ｍ
ｍ、長さ５００ｍｍのトンネル炉の中で前記弾性回転体
をゆっくり回転させながら３分間で炉中を通過させＰＴ
ＦＥ樹脂の焼成した。こののち弾性回転体を水槽に入れ
急冷を行い目的とする弾性回転体を得た。
で、面長の中心の外径が４８．８５ｍｍで、芯体の面長
両端部に対して放物線状の双曲線を有し、中心の外径に
対して０．１５ｍｍの逆クラウン形状（中央が細く、両
端部が大きい形状）を有するアルミニウム製の芯体を用
意し、この外表面をブラスト処理したのちシリコーン系
プライマー（東レ・ダウコーニング・シリコーン株製：
ＳＨ−４０００）を塗布し乾燥したものを芯体とした。
弾性体管状物はメチルビニルシリコン（東レ−・ダウコ
ーニング・シリコン株製）にヒュームドシリカ及び酸化
鉄ベンガラＳＲ−５７０、石英粉末及びジクミルパーオ
キサイトを混練しシリコン組成物を作り、押出機により
０．５ｍｍの厚みで、外径直径４５ｍｍ、長さ１０００
ｍのシリコンチューブを成形し、２００℃の温度で３０
分間熱風加硫を行った。同一組成物を厚み１０ｍｍで５
０ｍｍ角のサンプルを作り、プレス加硫後硬度を測定し
た結果６５度であった。このシリコンチューブの外面
は、平均粗度（Ｒｚ）１．２μｍの平滑面を有していた
が、この表面をサンドペーパーを用い長さ３５０ｍｍに
わたる全面を平均粗度（Ｒｚ）３〜１０μｍになるよう
粗面化を行った。しるのち、このシリコンチューブを内
径５１ｍｍ外径５３ｍｍでその外面をフッ素樹脂をコー
ティングしたステンレスシリンダー外面に前記シリコン
チューブを挿入しこのシリンダーの中に前記芯体を挿入
したのち、シリコンチューブの片端部より芯体上にシリ
コンチューブを徐々に移し芯体の全長を前記シリコンチ
ューブで被覆し弾性回転体とした。芯体に被覆した後の
シリコンチューブ表面の平均粗度（Ｒｚ）は６〜１０μ
ｍであった。その後この弾性回転体を２２０℃の熱風乾
燥炉の中で３時間加熱したのち冷却しポリテトラフルオ
ロエチレン（ＰＴＦＥ）ディスパージョン（水分散懸濁
液）（粘度８０センチポイズ）中に浸漬し、一定の速度
で引き上げシリコンチューブの最外層に１８μｍの厚み
でＰＴＦＥ樹脂を塗布した。この回転体を１８０℃の熱
風で１０分乾燥後、温度が６５０℃で直径が１００ｍ
ｍ、長さ５００ｍｍのトンネル炉の中で前記弾性回転体
をゆっくり回転させながら３分間で炉中を通過させＰＴ
ＦＥ樹脂の焼成した。こののち弾性回転体を水槽に入れ
急冷を行い目的とする弾性回転体を得た。
【００２３】この弾性回転体の面長の中心部の外径は４
９ｍｍであり、面長両端部外径との逆クラウン量は０．
１４ｍｍであり芯体の逆クラウン形状とほぼ同等のクラ
ウン量を維持出来た。なお逆クラウン量は［（Ｄ1 ＋Ｄ
3 ）／２］−Ｄ2 の式で算出した。Ｄ1 及びＤ3 は芯体
両端部、及びＤ2 は面長の中心部の外径を示す。
９ｍｍであり、面長両端部外径との逆クラウン量は０．
１４ｍｍであり芯体の逆クラウン形状とほぼ同等のクラ
ウン量を維持出来た。なお逆クラウン量は［（Ｄ1 ＋Ｄ
3 ）／２］−Ｄ2 の式で算出した。Ｄ1 及びＤ3 は芯体
両端部、及びＤ2 は面長の中心部の外径を示す。
【００２４】また、弾性体表面とＰＴＦＥ樹脂層の密着
力を、２０ｍｍ幅の剥離強度を測定することにより検査
したところ、３００ｇ／２０ｍｍでありその境界面では
ＰＴＦＥ樹脂がシリコンゴム弾性体に埋込まれたような
状態になっておりアンカー効果が確認出来た。
力を、２０ｍｍ幅の剥離強度を測定することにより検査
したところ、３００ｇ／２０ｍｍでありその境界面では
ＰＴＦＥ樹脂がシリコンゴム弾性体に埋込まれたような
状態になっておりアンカー効果が確認出来た。
【００２５】また、同一方法で作成した弾性回転体を毎
分５０枚のコピーが可能な複写機の定着装置に取り付
け、耐久性、離型性、定着性等のテストを行った結果、
３５万枚以上の連続コピーに耐え良好な結果が得られ
た。
分５０枚のコピーが可能な複写機の定着装置に取り付
け、耐久性、離型性、定着性等のテストを行った結果、
３５万枚以上の連続コピーに耐え良好な結果が得られ
た。
【００２６】（比較例１）実施例１でサンドペーパーに
よる表面粗化工程を除く以外は実施例１と同一条件及び
工程で弾性回転体を作成した。この弾性回転体の弾性体
とＰＴＦＥ樹脂層との密着力は１００ｇ／２０ｍｍであ
り実施例１と同様の複写機に取り付け耐久テストを行っ
た結果、２８００枚で分離爪接触部分のＰＴＦＥ樹脂層
とシリコンゴム弾性体層に浮きの現象が発生し３１００
枚でＰＴＦＥ樹脂層が破壊しトナーの付着が起った。
よる表面粗化工程を除く以外は実施例１と同一条件及び
工程で弾性回転体を作成した。この弾性回転体の弾性体
とＰＴＦＥ樹脂層との密着力は１００ｇ／２０ｍｍであ
り実施例１と同様の複写機に取り付け耐久テストを行っ
た結果、２８００枚で分離爪接触部分のＰＴＦＥ樹脂層
とシリコンゴム弾性体層に浮きの現象が発生し３１００
枚でＰＴＦＥ樹脂層が破壊しトナーの付着が起った。
【００２７】以上説明した通り、本発明の実施例によれ
ば、低価格で高品質の弾性回転体を供給できるものであ
る。なお、前記実施例においては押出成形後加硫を行っ
た弾性体管状物をあらかじめ粗面化したのち芯体に挿入
したが、芯体に挿入してから粗面化する方法も可能であ
る。
ば、低価格で高品質の弾性回転体を供給できるものであ
る。なお、前記実施例においては押出成形後加硫を行っ
た弾性体管状物をあらかじめ粗面化したのち芯体に挿入
したが、芯体に挿入してから粗面化する方法も可能であ
る。
【００２８】
【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、芯体
表面に接着剤（プライマー）を塗布し、薄肉弾性体管状
物を引張応力を残存させて芯体に挿入し、弾性体表面に
フッ素樹脂塗料を塗布し、次にフッ素樹脂の融点以上の
温度で焼成して弾性層と一体化するに際し、フッ素樹脂
塗料を塗布する以前のいずれかの段階で薄肉弾性体管状
物の外表面を粗面化処理しておくことにより、弾性層表
面とフッ素樹脂層の界面における密着性が高く、かつ製
造コストの安価な弾性回転体の製造方法を実現できる。
表面に接着剤（プライマー）を塗布し、薄肉弾性体管状
物を引張応力を残存させて芯体に挿入し、弾性体表面に
フッ素樹脂塗料を塗布し、次にフッ素樹脂の融点以上の
温度で焼成して弾性層と一体化するに際し、フッ素樹脂
塗料を塗布する以前のいずれかの段階で薄肉弾性体管状
物の外表面を粗面化処理しておくことにより、弾性層表
面とフッ素樹脂層の界面における密着性が高く、かつ製
造コストの安価な弾性回転体の製造方法を実現できる。
【００２９】前記において、粗面化処理によって、薄肉
弾性体管状物の外表面を平均粗さ３〜３０μｍの範囲に
粗すという好ましい構成によれば、最外層に形成するフ
ッ素樹脂層にアンカー作用を適切に与え、弾性層表面と
フッ素樹脂層の界面における密着性をさらに高めること
ができる。
弾性体管状物の外表面を平均粗さ３〜３０μｍの範囲に
粗すという好ましい構成によれば、最外層に形成するフ
ッ素樹脂層にアンカー作用を適切に与え、弾性層表面と
フッ素樹脂層の界面における密着性をさらに高めること
ができる。
【００３０】また前記において、弾性体の材質がシリコ
ンゴム又はフッ素ゴムであり、かつ厚みが０．１ｍｍ〜
２ｍｍであるという好ましい構成によれば、定着ローラ
ーとしてさらにすぐれた搬送性、定着性及び耐久性を与
えることができる。
ンゴム又はフッ素ゴムであり、かつ厚みが０．１ｍｍ〜
２ｍｍであるという好ましい構成によれば、定着ローラ
ーとしてさらにすぐれた搬送性、定着性及び耐久性を与
えることができる。
【００３１】また前記において、フッ素樹脂層の厚みが
５μｍ〜３０μｍであるという好ましい構成によれば、
定着ローラーとしてさらにすぐれた搬送性、離型性、耐
磨耗性、定着性及び耐久性を与えることができる。
５μｍ〜３０μｍであるという好ましい構成によれば、
定着ローラーとしてさらにすぐれた搬送性、離型性、耐
磨耗性、定着性及び耐久性を与えることができる。
【００３２】また前記において、ゴム硬度が４０〜８０
度であるという好ましい構成によれば、定着ローラーと
してさらにすぐれた搬送性、定着性及び耐久性を与える
ことができる。
度であるという好ましい構成によれば、定着ローラーと
してさらにすぐれた搬送性、定着性及び耐久性を与える
ことができる。
【００３３】また前記において、芯体が逆クラウン形状
を有しているという好ましい構成によれば、この表面に
薄肉弾性管状物を挿入した場合、芯体の逆クラウン形状
にそって弾性体が密着し、逆クラウン形状を有する弾性
回転体が保たれ複写紙と加圧ローラーで挟圧し搬送した
場合、複写紙の幅方向に張力がかかりシワの防止作用を
発揮できる。
を有しているという好ましい構成によれば、この表面に
薄肉弾性管状物を挿入した場合、芯体の逆クラウン形状
にそって弾性体が密着し、逆クラウン形状を有する弾性
回転体が保たれ複写紙と加圧ローラーで挟圧し搬送した
場合、複写紙の幅方向に張力がかかりシワの防止作用を
発揮できる。
Claims (6)
- 【請求項１】 芯体の表面に弾性層とフッ素樹脂層をこ
の順序で形成して一体化した弾性回転体を製造する方法
であって、 前記芯体表面に接着剤を塗布し、 薄肉弾性体管状物を芯体に挿入し、前記薄肉 弾性体管状物表面にフッ素樹脂塗料を塗布し、 次に前記フッ素樹脂の融点以上の温度で焼成してフッ素
樹脂層と薄肉弾性体管状物とを一体化するに際し、前記芯体の外周に対して３〜１５％周長の短い薄肉弾性
体管状物を前記芯体に挿入し、その分引張応力を残存さ
せ、 前記 フッ素樹脂塗料を塗布する以前のいずれかの段階で
前記薄肉弾性体管状物の外表面を粗面化処理しておくこ
とにより、前記焼成後の前記薄肉弾性体管状物とフッ素
樹脂層との境界面では前記フッ素樹脂層が前記薄肉弾性
体管状物に埋め込まれた状態を形成することを特徴とす
る弾性回転体の製造方法。 - 【請求項２】 粗面化処理によって、薄肉弾性体管状物
の外表面を平均粗さ（Ｒｚ）３〜３０μｍの範囲に粗す
請求項１に記載の弾性回転体の製造方法。 - 【請求項３】 弾性体の材質がシリコンゴム又はフッ素
ゴムであり、かつ厚みが０．１ｍｍ〜２ｍｍである請求
項１に記載の弾性回転体の製造方法。 - 【請求項４】 フッ素樹脂層の厚みが５μｍ〜３０μｍ
である請求項１に記載の弾性回転体の製造方法。 - 【請求項５】 ゴム硬度が４０〜８０度である請求項１
に記載の弾性回転体の製造方法。 - 【請求項６】 芯体が逆クラウン形状を有している請求
項１に記載の弾性回転体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10089794A JP3361611B2 (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | 弾性回転体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10089794A JP3361611B2 (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | 弾性回転体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07304119A JPH07304119A (ja) | 1995-11-21 |
| JP3361611B2 true JP3361611B2 (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=14286139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10089794A Expired - Fee Related JP3361611B2 (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | 弾性回転体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3361611B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4599537B2 (ja) * | 2003-07-25 | 2010-12-15 | 株式会社アイ．エス．テイ | 複合管状物及びその製造方法 |
| JP2009172806A (ja) * | 2008-01-22 | 2009-08-06 | Fujikura Rubber Ltd | 積層体、積層体の製造方法及びシール部材 |
| JP3200311U (ja) * | 2015-07-27 | 2015-10-15 | 株式会社ジャッカル | 釣り具用錘 |
-
1994
- 1994-05-16 JP JP10089794A patent/JP3361611B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07304119A (ja) | 1995-11-21 |
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