JP3963298B2 - フッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ゴム等の弾性体層上にフッ素樹脂製チューブを被覆した弾性ロールの製造方法に関し、特に、電子写真装置用の定着装置に使用される定着ロールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真装置用の定着装置においては、芯金の周囲にゴム等の弾性体層を設け、この弾性体層の外周にフッ素樹脂被覆を施した定着ロールが用いられている。このようなゴム弾性層を有するロールの外周面にフッ素樹脂を被覆する方法としては、以下のような方法が従来採用されていた。
【０００３】
先ず第１の方法としては、ゴム弾性層の外周にフッ素樹脂の粉体又は液体の塗料を塗布し、この後に焼成してフッ素樹脂被覆層を形成する方法が知られており、また、第２の方法としては、ゴム弾性層の外周面に接着剤を塗布し、この後にフッ素樹脂製の熱収縮性チューブを被せ、ドライヤー等でこの熱収縮性チューブを加熱して収縮せしめると共にゴム弾性層と接着させる方法が知られている。
【０００４】
また、第３の方法として、中空の円筒状の金型内に、予めフッ素樹脂製チューブと芯金とを同心的に取り付けており、チューブと芯金との間にゴム材料を注入して硬化させる方法が知られており、また、第４の方法として、挿入パイプの内周面に予めフッ素樹脂製チューブを取り付けておき、この中に、芯金の外周にゴム弾性層を設けたロール体を圧入する方法が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した第１の方法では、フッ素樹脂の焼成温度を例えば３６０℃以上というような高温とする必要があり、このような高温に弾性層を構成するゴムがさらされることにより、ゴムが劣化してしまう問題点が指摘されている。
【０００６】
また、上述した第２の方法では、フッ素樹脂製チューブとして厚さの厚いもの、例えば、０．５ｍｍ以上の厚さを有するものでないと、加熱したときの収縮力が不足して、接着剤層の厚さが不均一となり、ロールの外径精度が低下するという問題点や、ロール体とフッ素樹脂製チューブとの間に空気が混入してしまう問題点が指摘されている。
【０００７】
また、上述した第３の方法では、圧力をかけてゴム材料の注入を行うために、ロールの両端の径に差がついて金型に忠実な成形が難しかったり、フッ素樹脂製チューブに皺が入りやすいという問題点や、クラウン形状や逆クラウン形状のロールを得ようとすると、精密加工した極めて高価な金型を用いなければならず、仮にこのような高価な金型を用いたとしても、尚上述したような金型に忠実な成形が難しいという問題点が残るものである。
【０００８】
また、上述した第４の方法では、ロール体の圧入時にフッ素樹脂製チューブが無理に引っ張られて、部分的に伸びる状態が発生し、これにより、フッ素樹脂製チューブの厚さが不均一になる問題点が指摘されている。
【０００９】
この発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、この発明の主たる目的は、ゴムの劣化を招くような高温処理を必要としないフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法を提供することである。
【００１０】
また、この発明の他の目的は、薄いフッ素樹脂製チューブを被覆することの出来るフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法を提供することである。
【００１１】
また、この発明の別の目的は、高価な金型を使用せずに、高精度でクラウン形状や逆クラウン形状のロールを容易に成形することが出来るフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法を提供することである。
【００１２】
また、この発明の更なる目的は、フッ素樹脂製チューブの厚さを均一に維持した状態で成形することが出来るフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１の記載によれば、所定の外径を有する被挿入体を用意する第１の工程と、前記被挿入体の外周に、少なくとも径方向に沿う弾性を有するフッ素樹脂製チューブを緊密に被覆する第２の工程と、前記被挿入体と前記フッ素樹脂製チューブとの間に、所定の流動性を有する接着剤を注入する第３の工程と、前記被挿入体の外径よりも径小な口径を有するＯ−リングからなる扱きリングを拡開させて、該被挿入体の外周に被覆された前記フッ素樹脂製チューブの外周の一端に嵌合させ、該扱きリングを該被挿入体の軸方向に沿って他端に向けて移動させて、前記接着剤を該被挿入体と該フッ素樹脂製チューブとの間で扱く第４の工程と、前記接着剤を硬化させる第５の工程とを具備することを特徴としている。
【００１４】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項２の記載によれば、少なくとも一端部に保護治具を取り外し自在に取り付けた、所定の外径を有する被挿入体を用意する第１の工程と、前記被挿入体及び保護治具の外周に、少なくとも径方向に沿う弾性を有するフッ素樹脂製チューブを緊密に被覆する第２の工程と、前記保護治具と前記フッ素樹脂製チューブとの間に、所定の流動性を有する接着剤を注入する第３の工程と、前記被挿入体の外径よりも径小な口径を有するＯ−リングからなる扱きリングを拡開させて、該保護治具の外周に密着した前記フッ素樹脂製チューブの外周に嵌合させ、該扱きリングを該被挿入体の軸方向に沿って反対側まで移動させて、前記接着剤を該被挿入体の外周面と前記フッ素樹脂製チューブの内周面との間で扱く第４の工程と、前記保護治具を前記被挿入体より取り外す第５の工程と、前記被挿入体とフッ素樹脂製チューブとの間で前記接着剤を硬化させる第６の工程とを具備することを特徴としている。
【００１５】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項３の記載によれば、少なくとも一端部に保護治具を取り外し自在に取り付けた、所定の外径を有する被挿入体を用意する第１の工程と、前記被挿入体及び保護治具の外周に、少なくとも径方向に沿う弾性を有するフッ素樹脂製チューブを緊密に被覆する第２の工程と、前記保護治具と前記フッ素樹脂製チューブとの間に、所定の流動性を有する接着剤を注入する第３の工程と、前記被挿入体の外径よりも径小な口径を有するＯ−リングからなる扱きリングを拡開させて、該保護治具の外周に密着した前記フッ素樹脂製チューブの外周に嵌合させ、該扱きリングを該被挿入体の軸方向に沿って反対側まで移動させて、前記接着剤を該被挿入体の外周面と前記フッ素樹脂製チューブの内周面との間で扱く第４の工程と、前記被挿入体とフッ素樹脂製チューブとの間で前記接着剤を硬化させる第５の工程と、前記保護治具を前記被挿入体より取り外す第６の工程とを具備することを特徴としている。
【００１６】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項４の記載によれば、前記被挿入体は、少なくとも最外周にゴム弾性層を有することを特徴としている。
【００１７】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項５の記載によれば、前記被挿入体は、芯金と、この芯金の外周に一体的に設けられた前記ゴム弾性層とを備えることを特徴としている。
【００１８】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項６の記載によれば、前記被挿入体は、芯金のみから構成されていることを特徴としている。
【００１９】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項７の記載によれば、前記被挿入体は、最終的に前記ゴム弾性層を規定するゴムスリーブであることを特徴としている。
【００２０】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項８の記載によれば、前記ゴムスリーブには、前記第４の工程の実施に先立ち、芯金が挿通されることを特徴としている。
【００２１】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項９の記載によれば、前記ゴムスリーブには、前記第４の工程の実施に先立ち、芯金に相当するダミー部材が挿通されることを特徴としている。
【００２２】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１０の記載によれば、前記ダミー部材は、前記第４又は第５又は第６の工程後に取り外され、芯金が挿入され接着されることを特徴としている。
【００２３】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１１の記載によれば、前記フッ素樹脂製チューブは、前記被挿入体への被覆前の段階において、該被挿入体の外径よりも径小な外径を有して形成されていることを特徴としている。
【００２４】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１２の記載によれば、前記第２の工程は、前記フッ素樹脂製チューブを、前記被挿入体の外径よりも径大な内径を有する円筒状のキャビティが形成された挿入パイプの、前記キャビティ内に挿入する第１のサブ工程と、前記フッ素樹脂製チューブの一端を前記挿入パイプに固定した状態で取り付ける第２のサブ工程と、前記一端側から前記被挿入体を前記フッ素樹脂製チューブ内に押し入れる第３のサブ工程とを備えることを特徴としている。
【００２５】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１３の記載によれば、前記第２のサブ工程において、前記フッ素樹脂製チューブは、その一端を、前記挿入パイプの一端の外周に、拡径させつつ折り返した状態で取り付けられることを特徴としている。
【００２６】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１４の記載によれば、前記第２の工程は、前記フッ素樹脂製チューブを、前記被挿入体の外径よりも径大な内径を有する円筒状のキャビティが形成された挿入パイプの前記キャビティ内に挿入する第１のサブ工程と、前記フッ素樹脂製チューブを前記キャビティの内周面に吸引する第２のサブ工程と、前記被挿入体を前記フッ素樹脂製チューブ内に挿入する第３のサブ工程と、前記吸引を解除して、前記フッ素樹脂製チューブを前記被挿入体の外周に密着させる第４のサブ工程とを備えることを特徴としている。
【００２７】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１５の記載によれば、前記第２のサブ工程においては、前記フッ素樹脂製チューブの両端を少なくとも前記キャビティの内径よりも拡径させ、該両端を前記挿入パイプに夫々固定した後に、該フッ素樹脂製チューブを吸引することを特徴としている。
【００２８】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１６の記載によれば、前記第１のサブ工程において、前記キャビティは、その中心軸線が鉛直方向に沿うように設定され、前記フッ素樹脂製チューブの一端が、上端となるように挿入することを特徴としている。
【００２９】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１７の記載によれば、前記被挿入体は、前記フッ素樹脂チューブにこれの上方から押し入れられることを特徴としている。
【００３０】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１８の記載によれば、前記第３の工程において、前記接着剤は、前記被挿入体の外周の周方向の全周に渡り注入されることを特徴としている。
【００３１】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１９の記載によれば、前記接着剤の量は、前記第４の工程において前記被挿入体の外周面と前記フッ素樹脂製チューブの内周面との間を扱きリングを介して扱くことにより、両面の間の全域に渡り接着剤が行き渡るに十分な量に設定されていることを特徴としている。
【００３２】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項２０の記載によれば、前記第３の工程において、前記接着剤は、前記保護治具内に形成された注入孔を介して保護治具とフッ素樹脂製チューブとの間に注入されることを特徴としている。
【００３３】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項２１の記載によれば、前記第４の工程において、前記扱きリングは、前記被挿入体の前記一端部から他端部に向けて該被挿入体の全長に渡り移動されることを特徴としている。
【００３４】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項２２の記載によれば、前記第５の工程に先立ち、前記被挿入体と保護治具との境界において、前記フッ素樹脂チューブを切断することを特徴としている。
【００３５】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項２３の記載によれば、前記第６の工程に先立ち、前記被挿入体と保護治具との境界において、前記フッ素樹脂チューブを切断することを特徴としている。
【００３６】
【発明を実施する形態】
以下に、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロール製造方法の一実施例の構成を、添付図面を参照して以下に詳細に説明する。
【００３７】
先ず、図１に示すように、直径３０ｍｍ、長さ３３３ｍｍの金属製の芯金１０を用意する。この芯金１０は、円柱状の芯金本体１０Ａと、この芯金本体１０Ａの両端に同軸に形成された軸部１０Ｂ、１０Ｃとから一体的に形成されている。この芯金１０の外周に、シリコーンゴムからなるゴム弾性層１２を厚さ５ｍｍで設け、芯金１０とゴム弾性層１２とからロール体１４を被挿入体として形成する。尚、ゴム弾性層１２の外周面は、０．２ｍｍの逆クラウン形状に形成されており、表面粗さＲｚが１０μｍとなるように研磨されている。
【００３８】
一方、このように形成されたロール体１４の両端に夫々取り外し自在に取り付ける保護治具１６，１８を用意する。ここで、ロール体１４を鉛直方向に沿うように起立させた状態で、上方に位置する保護治具１６には、対応する軸部１０Ｂが嵌合する嵌合孔１６Ａが、下端面に形成されている。また、この保護治具１６の外径は、ローラ体１４の外径と同一に設定されており、換言すれば、保護治具１６の外周面と、ローラ体１４の外周面とは、保護治具１６がローラ体１４に取り付けられた状態で、面一になるように設定されている。尚、この保護治具１６の軸方向に沿う厚さは、２５ｍｍに設定されている。尚、保護治具１６の外径は、ローラ体１４の外径と同一であることに限定されず、ローラ体１４の外径よりも僅かに径小であっても良い。
【００３９】
一方、下方に位置する保護治具１８には、対応する軸部１０Ｃが嵌合する嵌合孔１８Ａが上端面に形成されると共に、後述する接着剤２０をこれの外周面とこの外周面に密着する状態で被覆されたフッ素樹脂製チューブ２２（後述する）との間に注入するための注入通路１８Ｂが内部に形成されている。尚、この注入通路１８Ｂは、複数箇所で保護治具１８の外周面に開口している。
【００４０】
また、この保護治具１８の外径は、ローラ体１４に隣接する部分で、ローラ体１４の外径と同一に設定され、ローラ体１４とは反対側に向かうにつれてその外径を徐々に径小となるように設定されている。換言すれば、保護治具１８の外周面と、ローラ体１４の外周面とは、保護治具１８がローラ体１４に取り付けられた状態で、その接合位置に置いては面一になるように設定され、保護治具１８の外周面は、ローラ体１４から離れるにつれて（即ち、先端に向かうにつれて）先細状の円錐面となるように設定されている。
【００４１】
尚、この保護治具１８の軸方向に沿う厚さは、４７ｍｍに設定されている。ここで、保護治具１８の外径は、ローラ体１４の外径と同一であることに限定されず、ローラ体１４の外径よりも僅かに径大であっても良い。
【００４２】
そして、図２に示すように、起立した状態のロール体１４の上部に、一方の保護治具１６を、これの嵌合孔１６Ａに対応する軸部１０Ｂが嵌合するように取り付け、また、他方の保護治具１８を、これの嵌合孔１８Ａに対応する軸部１０Ｃが嵌合するように取り付ける。
【００４３】
一方、図３に示すように、上下両面が全面的に開放された挿入パイプ２４を用意し、この挿入パイプ２４の下部を基台２６上にセットする。尚、この基台２６には排気通路２８が上下に貫通した状態で形成されており、図示しない排気ポンプに接続されている。
【００４４】
この挿入パイプ２４の内部には、均一な内周面を有するキャビティ３０が形成されており、このキャビティ３０の内径は、ロール体１４の外径よりも僅かに大きい４１ｍｍに設定されている。また、挿入パイプ２４の全長は、３９０ｍｍに設定されている。尚、このキャビティ３０の上部には、所定深さの凹み３０Ａが全周に渡り形成されている。
【００４５】
このように構成された挿入パイプ２４内に、フッ素樹脂製チューブ２２を挿入する。このフッ素樹脂製チューブ２２は、膜厚が５０μｍに設定されており、少なくとも径方向に沿って所定の弾性を有している。尚、フッ素樹脂製チューブ２２の内径は、ロール体１４の外径よりも径小の３８．４ｍｍに設定され、軸方向長さは、挿入パイプ２４の全長（３９０ｍｍ）よりも十分に長い４３４ｍｍに設定されている。
【００４６】
そして、図４に示すように、フッ素樹脂製チューブ２２の、挿入パイプ２４の上部開口から上方に突出した部分を、径方向外方に拡径させながら、挿入パイプ２４の外周面に折り返すようにする。
【００４７】
そして、図５に示すように、キャビティ３０の上端部分に形成された凹み３０Ａに対応するフッ素樹脂製チューブ２２の部分に、Ｏ−リング３２を嵌め込み、凹み３０Ａの底面とＯ−リング３２との間で、フッ素樹脂製チューブ２２を挟持して、これがずれないように固定する。
【００４８】
そして、図６に示すように、挿入パイプ２６の上端にキャップ３４を嵌め込んで、このキャップ３４と挿入パイプ２６との間でフッ素樹脂製チューブ２２を強固に挟持して固定する。尚、このキャップ３４には、ロール体１４が挿通される中心孔３４Ａが形成されている。尚、このキャップ３４を嵌め込む際に、フッ素樹脂製チューブ２２がずれるおそれがあるが、上述したように、予め、フッ素樹脂製チューブ２２はＯ−リング３２により固定されているので、キャップ３４の嵌め込みに際してずれることはない。
【００４９】
この後、図７に示すように、図１及び図２を参照して形成したロール体１４を上方から、保護治具１８から挿入パイプ２６内に挿入する。そして、図示しない排気ポンプを介して排気通路２８から挿入パイプ２６内の空気を排気すると、キャビティ３０内は負圧となり、ロール体１４は挿入パイプ２６内に吸い込まれると共に、フッ素樹脂製チューブ２２を僅かに拡径させながら、この中に挿入していくことになる。
【００５０】
この結果、図８に示すように、ロール体１４及び両保護治具１６，１８の外周に、フッ素樹脂製チューブ２２が密着した状態で被覆されることになる。そして、上述のように、ロール体１４はフッ素樹脂製チューブ２２にその一端から、これを拡径させつつ、徐々に挿入されていくことになるため、ロール体１４の外周面との間に気泡を残すことなく、極めて良好な状態でフッ素樹脂製チューブ２２がロール体１４の外周に緊密な状態で被覆されることになる。
【００５１】
このようにロール体１４及び両保護治具１６，１８の外周にフッ素樹脂製チューブ２２を緊密に被覆した後、挿入パイプ２４から取り出し、図９に示すように、下方に位置する保護治具１８の外周に、下方から扱きリング３６を嵌め込む。ここで、この扱きリング３６は、Ｏ−リングから構成されており、ＪＩＳ Ｂ ２４０１で規定される呼び番号「Ｐ４０」に準拠して形成されたものが用いられている。そして、この扱きリング３６を、上述した接着剤２０の注入通路１８Ｂの開口部よりも下方位置に止めておく。
【００５２】
そして、図１０に示すように、この注入通路１８Ｂを介して、所定の流動性を有する接着剤２０として、液状のシリコーンゴム接着剤を保護治具１８の外周面とフッ素樹脂製チューブ２２の内周面との間に注入する。この注入量は、ロール体１４の外周面とフッ素樹脂製チューブ２２の内周面との間を後述するようにして扱きリング３４を介して扱くことにより、両面の間の全域に渡り接着剤２０が行き渡るに十分な量に設定されている。
【００５３】
尚、このような液状のシリコーンゴム接着剤としては、自己接着性を有するシリコーンゴムを用いることが好ましい。自己接着性を有するシリコーンゴム接着剤としては、脱アセトン型、脱オキシム型、脱アルコール型、脱酢酸型、付加型（付加反応硬化型）を使用することが出来るが、脱アセトン型、脱オキシム型、脱アルコール型、脱酢酸型は、硬化時に副生成物が発生するのと、空気中の水分と反応して硬化するため、作業上取り扱いにくい問題点がある。このため、副生成物の発生がなく、１００℃以上の加熱で硬化する付加型の自己接着性を有するシリコーンゴム接着剤が好適するものである。
【００５４】
また、注入通路１８Ｂの開口が、保護治具１８の周方向に沿って複数形成されているため、接着剤２０は、周方向の全周に渡り溜め込まれることになる。尚、図示するように、溜め込まれた接着剤２０により、フッ素樹脂製チューブ２２は、部分的に膨出した状態となるが、上述したように、フッ素樹脂製チューブ２２は、径方向に弾性を有しているので、何ら問題はない。
【００５５】
そして、図１１に示すように、扱きリング３６を詳細は図示していないが移動機構の押上部材３８を介して反対側の保護治具１６に向けて、ロール体１４の軸方向に沿って、例えば１５ｃｍ／ｍｉｎの速度で押上移動させる。このような扱きリング３６の移動に伴い、溜め込まれていた接着剤２０は、ロール体１４の外周面とフッ素樹脂製チューブ２２の内周面との間を扱き出され、両面の間の全域に渡り、均一に押し出されることになる。即ち、ロール体１４の外周面とフッ素樹脂製チューブ２２の内周面との間に、均一な接着剤２０の層が形成されることになる。
【００５６】
そして、図１２に示すように、ロール体１４と上方の保護治具１６との境界においてフッ素樹脂製チューブ２２を切断し、保護治具１６をロール体１４から上方に取り外す。一方、ロール体１４と下方の保護治具１８との境界においてフッ素樹脂製チューブ２２を切断し、保護治具１８をロール体１４から下方に取り外す。このようにして、ロール体１４をこれの外周にフッ素樹脂製チューブ２２を被覆した状態で単独に分離する。
【００５７】
この後、外周にフッ素樹脂製チューブ２２を被覆した状態で分離したロール体１４を、図示しない加熱槽に入れて加熱して、接着剤２０を硬化させ、フッ素樹脂製チューブ２２とロール体１４とを接着剤２０を介して接着する。
【００５８】
このようにして、目的となる外周にフッ素樹脂製チューブ２２を被覆したロール体１４（フッ素樹脂被覆弾性ロール）を得ることが出来ることになる。
【００５９】
以上詳述したように、この実施例においては、芯金１０の外周にゴム弾性層１２を設けたロール体１４に、フッ素樹脂製チューブ２２を緊密に被覆した後、ロール体１４とフッ素樹脂製チューブ２２との間に流動性のある接着剤２０を注入し、扱きリング３６を介してフッ素樹脂製チューブ２２を外周を軸方向の全長に渡り扱くことにより、注入した接着剤２０をロール体１４とフッ素樹脂製チューブ２２との間に薄く押し出し、この接着剤２０を硬化させることにより、ロール体１４とフッ素樹脂製チューブ２２とを接着剤２０を介して接着するようにしているので、高価な金型を用いることなく寸法精度の高いフッ素樹脂被覆弾性ロールを容易に且つ安価に製造することが出来ることになり、また、従来、フッ素樹脂被覆も塗装と研磨とを併用するしかなかったクラウン形状や逆クラウン形状のフッ素樹脂被覆弾性ロールをも安価に製造することが出来ることになる。
【００６０】
この発明は、上述した手順に限定されることなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。
【００６１】
例えば、上述した実施例においては、ロール体１４の両端に保護治具１６，１８を取り付けるように説明したが、この発明はこのような構成に限定されることなく、保護治具を用いることなく、芯金１０の外周に取り付けたゴム弾性層１２の弾性を利用して、ロール体１４を単体の状態でフッ素樹脂製チューブ２２内に挿入するように構成しても良いものである。
【００６２】
また、上述した実施例においては、被挿入体としてロール体１４を用いるように説明したが、この発明はこのような構成に限定されることなく、挿入体として所定の外径を有するものであれば何でもよく、例えば、最外周にゴム弾性層を有するもの、即ち、最終的にゴム弾性層１２を規定するゴムスリーブそのものであっても良い。
【００６３】
このように被挿入体としてゴムスリーブを用いる場合においては、このゴムスリーブの外周にフッ素樹脂製チューブを被覆した後、両者の間に接着剤を注入してこれを扱くに際して、直前に芯金１０をゴムスリーブ内に挿通して両者を接着してから扱くようにしても良いし、また、芯金１０の代わりにこれに相当するダミー部材を挿通してから扱くようにしても良いものである。
【００６４】
尚、ダミー部材を用いる場合には、扱き工程の後に、このダミー部材を取り外し、代わりに芯金１０を挿通して両者を接着するようにすればよいものである。勿論、ゴムスリーブの弾性がそれほど柔らかくない場合には、芯金やダミー部材を用いずに、ゴムスリーブそのものの外周にフッ素樹脂製チューブを被覆するようにしても良いことは言うまでもない。また、扱き工程の前に、ダミー部材を取り外すようにしても良いことは言うまでもない。
【００６５】
また、被挿入体として、芯金１０そのものを用いるようにすることも出来ることは言うまでもない。この場合、接着剤層を弾性層として機能させるためには、接着剤層を所定の厚さに調整すればよいことは言うまでもない。
【００６６】
また、上述した実施例においては、保護治具１８の外周面とフッ素樹脂製チューブ２２の内周面との間に接着剤２０を注入するように説明したが、この発明はこのような手順に限定されることなく、ロール体１４の外周面とフッ素樹脂製チューブ２２の内周面との間に直接的に接着剤２０を注入するようにしても良いものである。
【００６７】
また、上述した実施例においては、扱き動作を１回実施するように説明したが、この発明は、このような回数に限定されることなく、複数回に渡り扱き動作を実施するようにしても良いことは言うまでもない。特に、接着剤層の厚さが厚く設定されていて、この為に接着剤２０の量が多い場合には、複数回に渡り扱き動作を分けることにより、より均一に接着剤を押し広めることが出来て有利である。
【００６８】
また、上述した実施例においては、保護治具１６，１８をロール体１４から取り外した後に、接着剤２０を硬化させて、ロール体１４の外周面とフッ素樹脂製チューブ２２の内周面とを接着させるように説明したが、この発明は、このような手順に限定されることなく、接着剤２０を硬化させてから、保護治具１６，１８をロール体１４から取り外すようにしても良いことは言うまでもない。
【００６９】
更に、上述した実施例においては、ロール体１４の外径よりも径小に設定されたフッ素樹脂製チューブ２２内にロール体１４を押し入れるようにして挿入し、この挿入動作に伴いフッ素樹脂製チューブ２２を拡径しながら進んでいくように説明したが、この発明は、このような手順に限定されることなく、
（１）フッ素樹脂製チューブ２２を挿入パイプ２４のキャビティ３０内に挿入し、
（２）このフッ素樹脂製チューブ２２の両端を図示しない複数の爪部材で把持して、半径方向外方に移動させ、フッ素樹脂製チューブ２２の内径を少なくともキャビティ３０の内径よりも拡径させ、
（３）爪部材を挿入パイプ２４の端面に突き当ててフッ素樹脂製チューブ２２の両端を挿入パイプに夫々固定し、
（４）フッ素樹脂製チューブ２２をキャビティ３０の内周面に吸引して拡径させ、
（５）この吸引状態において、ロール体１４を拡径させたフッ素樹脂製チューブ２２内に挿入し、
（６）吸引を解除して、フッ素樹脂製チューブ２２をロール体１４の外周に密着させるように構成しても良いものである。
【００７０】
このようにロール体１４の挿入前に、予め、フッ素樹脂製チューブ２２をこれの外径がロール体１４の外径よりも径大となるように拡径させておくことにより、ロール体１４の挿入時にフッ素樹脂製チューブ２２に余分なストレスを生じさせることなく、ストレスに基づく肉厚の変化を効果的に防止することが出来る効果を特有に奏することが出来ることになる。
【００７１】
【図面の簡単な説明】
【図１】ロール体の両端に保護治具を夫々取り付ける前の状態を示す断面図である。
【図２】ロール体の両端に保護治具を夫々取り付けた状態を示す断面図である。
【図３】挿入パイプ内にフッ素樹脂製チューブを挿入した状態を示す断面図である。
【図４】フッ素樹脂製チューブの上端を挿入パイプの上端外周に折り返した状態を示す断面図である。
【図５】フッ素樹脂製チューブの上部にＯ−リングを嵌め込んだ状態を示す断面図である。
【図６】フッ素樹脂製チューブの上部をキャップにより固定した状態を示す断面図である。
【図７】フッ素樹脂製チューブに上方からロール体を挿入している状態を示す断面図である。
【図８】ロール体の外周にフッ素樹脂製チューブを緊密に被覆した状態を示す断面図である。
【図９】扱きリングを嵌め込んだ状態を示す断面図である。
【図１０】接着剤をフッ素樹脂製チューブと下方の保護治具との間に注入した状態を示す断面図である。
【図１１】接着剤を扱きリングを介して扱いている状態を示す断面図である。
【図１２】保護治具を両端から夫々切り離した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 芯金
１０Ａ 芯金本体
１０Ｂ：１０Ｃ 軸部
１２ ゴム弾性体
１４ ロール体
１６ 保護治具
１６Ａ 嵌合孔
１８ 保護治具
１８Ａ 嵌合孔
１８Ｂ 注入通路
２０ 接着剤
２２ フッ素樹脂製チューブ
２４ 挿入パイプ
２６ 基台
２８ 排気通路
３０ キャビティ
３０Ａ 凹み
３２ Ｏ−リング
３４ キャップ
３４Ａ 中心孔
３６ 扱きリング
３８ 押上部材
【発明の属する技術分野】
この発明は、ゴム等の弾性体層上にフッ素樹脂製チューブを被覆した弾性ロールの製造方法に関し、特に、電子写真装置用の定着装置に使用される定着ロールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真装置用の定着装置においては、芯金の周囲にゴム等の弾性体層を設け、この弾性体層の外周にフッ素樹脂被覆を施した定着ロールが用いられている。このようなゴム弾性層を有するロールの外周面にフッ素樹脂を被覆する方法としては、以下のような方法が従来採用されていた。
【０００３】
先ず第１の方法としては、ゴム弾性層の外周にフッ素樹脂の粉体又は液体の塗料を塗布し、この後に焼成してフッ素樹脂被覆層を形成する方法が知られており、また、第２の方法としては、ゴム弾性層の外周面に接着剤を塗布し、この後にフッ素樹脂製の熱収縮性チューブを被せ、ドライヤー等でこの熱収縮性チューブを加熱して収縮せしめると共にゴム弾性層と接着させる方法が知られている。
【０００４】
また、第３の方法として、中空の円筒状の金型内に、予めフッ素樹脂製チューブと芯金とを同心的に取り付けており、チューブと芯金との間にゴム材料を注入して硬化させる方法が知られており、また、第４の方法として、挿入パイプの内周面に予めフッ素樹脂製チューブを取り付けておき、この中に、芯金の外周にゴム弾性層を設けたロール体を圧入する方法が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した第１の方法では、フッ素樹脂の焼成温度を例えば３６０℃以上というような高温とする必要があり、このような高温に弾性層を構成するゴムがさらされることにより、ゴムが劣化してしまう問題点が指摘されている。
【０００６】
また、上述した第２の方法では、フッ素樹脂製チューブとして厚さの厚いもの、例えば、０．５ｍｍ以上の厚さを有するものでないと、加熱したときの収縮力が不足して、接着剤層の厚さが不均一となり、ロールの外径精度が低下するという問題点や、ロール体とフッ素樹脂製チューブとの間に空気が混入してしまう問題点が指摘されている。
【０００７】
また、上述した第３の方法では、圧力をかけてゴム材料の注入を行うために、ロールの両端の径に差がついて金型に忠実な成形が難しかったり、フッ素樹脂製チューブに皺が入りやすいという問題点や、クラウン形状や逆クラウン形状のロールを得ようとすると、精密加工した極めて高価な金型を用いなければならず、仮にこのような高価な金型を用いたとしても、尚上述したような金型に忠実な成形が難しいという問題点が残るものである。
【０００８】
また、上述した第４の方法では、ロール体の圧入時にフッ素樹脂製チューブが無理に引っ張られて、部分的に伸びる状態が発生し、これにより、フッ素樹脂製チューブの厚さが不均一になる問題点が指摘されている。
【０００９】
この発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、この発明の主たる目的は、ゴムの劣化を招くような高温処理を必要としないフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法を提供することである。
【００１０】
また、この発明の他の目的は、薄いフッ素樹脂製チューブを被覆することの出来るフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法を提供することである。
【００１１】
また、この発明の別の目的は、高価な金型を使用せずに、高精度でクラウン形状や逆クラウン形状のロールを容易に成形することが出来るフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法を提供することである。
【００１２】
また、この発明の更なる目的は、フッ素樹脂製チューブの厚さを均一に維持した状態で成形することが出来るフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１の記載によれば、所定の外径を有する被挿入体を用意する第１の工程と、前記被挿入体の外周に、少なくとも径方向に沿う弾性を有するフッ素樹脂製チューブを緊密に被覆する第２の工程と、前記被挿入体と前記フッ素樹脂製チューブとの間に、所定の流動性を有する接着剤を注入する第３の工程と、前記被挿入体の外径よりも径小な口径を有するＯ−リングからなる扱きリングを拡開させて、該被挿入体の外周に被覆された前記フッ素樹脂製チューブの外周の一端に嵌合させ、該扱きリングを該被挿入体の軸方向に沿って他端に向けて移動させて、前記接着剤を該被挿入体と該フッ素樹脂製チューブとの間で扱く第４の工程と、前記接着剤を硬化させる第５の工程とを具備することを特徴としている。
【００１４】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項２の記載によれば、少なくとも一端部に保護治具を取り外し自在に取り付けた、所定の外径を有する被挿入体を用意する第１の工程と、前記被挿入体及び保護治具の外周に、少なくとも径方向に沿う弾性を有するフッ素樹脂製チューブを緊密に被覆する第２の工程と、前記保護治具と前記フッ素樹脂製チューブとの間に、所定の流動性を有する接着剤を注入する第３の工程と、前記被挿入体の外径よりも径小な口径を有するＯ−リングからなる扱きリングを拡開させて、該保護治具の外周に密着した前記フッ素樹脂製チューブの外周に嵌合させ、該扱きリングを該被挿入体の軸方向に沿って反対側まで移動させて、前記接着剤を該被挿入体の外周面と前記フッ素樹脂製チューブの内周面との間で扱く第４の工程と、前記保護治具を前記被挿入体より取り外す第５の工程と、前記被挿入体とフッ素樹脂製チューブとの間で前記接着剤を硬化させる第６の工程とを具備することを特徴としている。
【００１５】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項３の記載によれば、少なくとも一端部に保護治具を取り外し自在に取り付けた、所定の外径を有する被挿入体を用意する第１の工程と、前記被挿入体及び保護治具の外周に、少なくとも径方向に沿う弾性を有するフッ素樹脂製チューブを緊密に被覆する第２の工程と、前記保護治具と前記フッ素樹脂製チューブとの間に、所定の流動性を有する接着剤を注入する第３の工程と、前記被挿入体の外径よりも径小な口径を有するＯ−リングからなる扱きリングを拡開させて、該保護治具の外周に密着した前記フッ素樹脂製チューブの外周に嵌合させ、該扱きリングを該被挿入体の軸方向に沿って反対側まで移動させて、前記接着剤を該被挿入体の外周面と前記フッ素樹脂製チューブの内周面との間で扱く第４の工程と、前記被挿入体とフッ素樹脂製チューブとの間で前記接着剤を硬化させる第５の工程と、前記保護治具を前記被挿入体より取り外す第６の工程とを具備することを特徴としている。
【００１６】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項４の記載によれば、前記被挿入体は、少なくとも最外周にゴム弾性層を有することを特徴としている。
【００１７】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項５の記載によれば、前記被挿入体は、芯金と、この芯金の外周に一体的に設けられた前記ゴム弾性層とを備えることを特徴としている。
【００１８】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項６の記載によれば、前記被挿入体は、芯金のみから構成されていることを特徴としている。
【００１９】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項７の記載によれば、前記被挿入体は、最終的に前記ゴム弾性層を規定するゴムスリーブであることを特徴としている。
【００２０】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項８の記載によれば、前記ゴムスリーブには、前記第４の工程の実施に先立ち、芯金が挿通されることを特徴としている。
【００２１】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項９の記載によれば、前記ゴムスリーブには、前記第４の工程の実施に先立ち、芯金に相当するダミー部材が挿通されることを特徴としている。
【００２２】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１０の記載によれば、前記ダミー部材は、前記第４又は第５又は第６の工程後に取り外され、芯金が挿入され接着されることを特徴としている。
【００２３】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１１の記載によれば、前記フッ素樹脂製チューブは、前記被挿入体への被覆前の段階において、該被挿入体の外径よりも径小な外径を有して形成されていることを特徴としている。
【００２４】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１２の記載によれば、前記第２の工程は、前記フッ素樹脂製チューブを、前記被挿入体の外径よりも径大な内径を有する円筒状のキャビティが形成された挿入パイプの、前記キャビティ内に挿入する第１のサブ工程と、前記フッ素樹脂製チューブの一端を前記挿入パイプに固定した状態で取り付ける第２のサブ工程と、前記一端側から前記被挿入体を前記フッ素樹脂製チューブ内に押し入れる第３のサブ工程とを備えることを特徴としている。
【００２５】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１３の記載によれば、前記第２のサブ工程において、前記フッ素樹脂製チューブは、その一端を、前記挿入パイプの一端の外周に、拡径させつつ折り返した状態で取り付けられることを特徴としている。
【００２６】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１４の記載によれば、前記第２の工程は、前記フッ素樹脂製チューブを、前記被挿入体の外径よりも径大な内径を有する円筒状のキャビティが形成された挿入パイプの前記キャビティ内に挿入する第１のサブ工程と、前記フッ素樹脂製チューブを前記キャビティの内周面に吸引する第２のサブ工程と、前記被挿入体を前記フッ素樹脂製チューブ内に挿入する第３のサブ工程と、前記吸引を解除して、前記フッ素樹脂製チューブを前記被挿入体の外周に密着させる第４のサブ工程とを備えることを特徴としている。
【００２７】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１５の記載によれば、前記第２のサブ工程においては、前記フッ素樹脂製チューブの両端を少なくとも前記キャビティの内径よりも拡径させ、該両端を前記挿入パイプに夫々固定した後に、該フッ素樹脂製チューブを吸引することを特徴としている。
【００２８】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１６の記載によれば、前記第１のサブ工程において、前記キャビティは、その中心軸線が鉛直方向に沿うように設定され、前記フッ素樹脂製チューブの一端が、上端となるように挿入することを特徴としている。
【００２９】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１７の記載によれば、前記被挿入体は、前記フッ素樹脂チューブにこれの上方から押し入れられることを特徴としている。
【００３０】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１８の記載によれば、前記第３の工程において、前記接着剤は、前記被挿入体の外周の周方向の全周に渡り注入されることを特徴としている。
【００３１】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１９の記載によれば、前記接着剤の量は、前記第４の工程において前記被挿入体の外周面と前記フッ素樹脂製チューブの内周面との間を扱きリングを介して扱くことにより、両面の間の全域に渡り接着剤が行き渡るに十分な量に設定されていることを特徴としている。
【００３２】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項２０の記載によれば、前記第３の工程において、前記接着剤は、前記保護治具内に形成された注入孔を介して保護治具とフッ素樹脂製チューブとの間に注入されることを特徴としている。
【００３３】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項２１の記載によれば、前記第４の工程において、前記扱きリングは、前記被挿入体の前記一端部から他端部に向けて該被挿入体の全長に渡り移動されることを特徴としている。
【００３４】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項２２の記載によれば、前記第５の工程に先立ち、前記被挿入体と保護治具との境界において、前記フッ素樹脂チューブを切断することを特徴としている。
【００３５】
また、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法は、請求項２３の記載によれば、前記第６の工程に先立ち、前記被挿入体と保護治具との境界において、前記フッ素樹脂チューブを切断することを特徴としている。
【００３６】
【発明を実施する形態】
以下に、この発明に係わるフッ素樹脂製チューブ被覆ロール製造方法の一実施例の構成を、添付図面を参照して以下に詳細に説明する。
【００３７】
先ず、図１に示すように、直径３０ｍｍ、長さ３３３ｍｍの金属製の芯金１０を用意する。この芯金１０は、円柱状の芯金本体１０Ａと、この芯金本体１０Ａの両端に同軸に形成された軸部１０Ｂ、１０Ｃとから一体的に形成されている。この芯金１０の外周に、シリコーンゴムからなるゴム弾性層１２を厚さ５ｍｍで設け、芯金１０とゴム弾性層１２とからロール体１４を被挿入体として形成する。尚、ゴム弾性層１２の外周面は、０．２ｍｍの逆クラウン形状に形成されており、表面粗さＲｚが１０μｍとなるように研磨されている。
【００３８】
一方、このように形成されたロール体１４の両端に夫々取り外し自在に取り付ける保護治具１６，１８を用意する。ここで、ロール体１４を鉛直方向に沿うように起立させた状態で、上方に位置する保護治具１６には、対応する軸部１０Ｂが嵌合する嵌合孔１６Ａが、下端面に形成されている。また、この保護治具１６の外径は、ローラ体１４の外径と同一に設定されており、換言すれば、保護治具１６の外周面と、ローラ体１４の外周面とは、保護治具１６がローラ体１４に取り付けられた状態で、面一になるように設定されている。尚、この保護治具１６の軸方向に沿う厚さは、２５ｍｍに設定されている。尚、保護治具１６の外径は、ローラ体１４の外径と同一であることに限定されず、ローラ体１４の外径よりも僅かに径小であっても良い。
【００３９】
一方、下方に位置する保護治具１８には、対応する軸部１０Ｃが嵌合する嵌合孔１８Ａが上端面に形成されると共に、後述する接着剤２０をこれの外周面とこの外周面に密着する状態で被覆されたフッ素樹脂製チューブ２２（後述する）との間に注入するための注入通路１８Ｂが内部に形成されている。尚、この注入通路１８Ｂは、複数箇所で保護治具１８の外周面に開口している。
【００４０】
また、この保護治具１８の外径は、ローラ体１４に隣接する部分で、ローラ体１４の外径と同一に設定され、ローラ体１４とは反対側に向かうにつれてその外径を徐々に径小となるように設定されている。換言すれば、保護治具１８の外周面と、ローラ体１４の外周面とは、保護治具１８がローラ体１４に取り付けられた状態で、その接合位置に置いては面一になるように設定され、保護治具１８の外周面は、ローラ体１４から離れるにつれて（即ち、先端に向かうにつれて）先細状の円錐面となるように設定されている。
【００４１】
尚、この保護治具１８の軸方向に沿う厚さは、４７ｍｍに設定されている。ここで、保護治具１８の外径は、ローラ体１４の外径と同一であることに限定されず、ローラ体１４の外径よりも僅かに径大であっても良い。
【００４２】
そして、図２に示すように、起立した状態のロール体１４の上部に、一方の保護治具１６を、これの嵌合孔１６Ａに対応する軸部１０Ｂが嵌合するように取り付け、また、他方の保護治具１８を、これの嵌合孔１８Ａに対応する軸部１０Ｃが嵌合するように取り付ける。
【００４３】
一方、図３に示すように、上下両面が全面的に開放された挿入パイプ２４を用意し、この挿入パイプ２４の下部を基台２６上にセットする。尚、この基台２６には排気通路２８が上下に貫通した状態で形成されており、図示しない排気ポンプに接続されている。
【００４４】
この挿入パイプ２４の内部には、均一な内周面を有するキャビティ３０が形成されており、このキャビティ３０の内径は、ロール体１４の外径よりも僅かに大きい４１ｍｍに設定されている。また、挿入パイプ２４の全長は、３９０ｍｍに設定されている。尚、このキャビティ３０の上部には、所定深さの凹み３０Ａが全周に渡り形成されている。
【００４５】
このように構成された挿入パイプ２４内に、フッ素樹脂製チューブ２２を挿入する。このフッ素樹脂製チューブ２２は、膜厚が５０μｍに設定されており、少なくとも径方向に沿って所定の弾性を有している。尚、フッ素樹脂製チューブ２２の内径は、ロール体１４の外径よりも径小の３８．４ｍｍに設定され、軸方向長さは、挿入パイプ２４の全長（３９０ｍｍ）よりも十分に長い４３４ｍｍに設定されている。
【００４６】
そして、図４に示すように、フッ素樹脂製チューブ２２の、挿入パイプ２４の上部開口から上方に突出した部分を、径方向外方に拡径させながら、挿入パイプ２４の外周面に折り返すようにする。
【００４７】
そして、図５に示すように、キャビティ３０の上端部分に形成された凹み３０Ａに対応するフッ素樹脂製チューブ２２の部分に、Ｏ−リング３２を嵌め込み、凹み３０Ａの底面とＯ−リング３２との間で、フッ素樹脂製チューブ２２を挟持して、これがずれないように固定する。
【００４８】
そして、図６に示すように、挿入パイプ２６の上端にキャップ３４を嵌め込んで、このキャップ３４と挿入パイプ２６との間でフッ素樹脂製チューブ２２を強固に挟持して固定する。尚、このキャップ３４には、ロール体１４が挿通される中心孔３４Ａが形成されている。尚、このキャップ３４を嵌め込む際に、フッ素樹脂製チューブ２２がずれるおそれがあるが、上述したように、予め、フッ素樹脂製チューブ２２はＯ−リング３２により固定されているので、キャップ３４の嵌め込みに際してずれることはない。
【００４９】
この後、図７に示すように、図１及び図２を参照して形成したロール体１４を上方から、保護治具１８から挿入パイプ２６内に挿入する。そして、図示しない排気ポンプを介して排気通路２８から挿入パイプ２６内の空気を排気すると、キャビティ３０内は負圧となり、ロール体１４は挿入パイプ２６内に吸い込まれると共に、フッ素樹脂製チューブ２２を僅かに拡径させながら、この中に挿入していくことになる。
【００５０】
この結果、図８に示すように、ロール体１４及び両保護治具１６，１８の外周に、フッ素樹脂製チューブ２２が密着した状態で被覆されることになる。そして、上述のように、ロール体１４はフッ素樹脂製チューブ２２にその一端から、これを拡径させつつ、徐々に挿入されていくことになるため、ロール体１４の外周面との間に気泡を残すことなく、極めて良好な状態でフッ素樹脂製チューブ２２がロール体１４の外周に緊密な状態で被覆されることになる。
【００５１】
このようにロール体１４及び両保護治具１６，１８の外周にフッ素樹脂製チューブ２２を緊密に被覆した後、挿入パイプ２４から取り出し、図９に示すように、下方に位置する保護治具１８の外周に、下方から扱きリング３６を嵌め込む。ここで、この扱きリング３６は、Ｏ−リングから構成されており、ＪＩＳ Ｂ ２４０１で規定される呼び番号「Ｐ４０」に準拠して形成されたものが用いられている。そして、この扱きリング３６を、上述した接着剤２０の注入通路１８Ｂの開口部よりも下方位置に止めておく。
【００５２】
そして、図１０に示すように、この注入通路１８Ｂを介して、所定の流動性を有する接着剤２０として、液状のシリコーンゴム接着剤を保護治具１８の外周面とフッ素樹脂製チューブ２２の内周面との間に注入する。この注入量は、ロール体１４の外周面とフッ素樹脂製チューブ２２の内周面との間を後述するようにして扱きリング３４を介して扱くことにより、両面の間の全域に渡り接着剤２０が行き渡るに十分な量に設定されている。
【００５３】
尚、このような液状のシリコーンゴム接着剤としては、自己接着性を有するシリコーンゴムを用いることが好ましい。自己接着性を有するシリコーンゴム接着剤としては、脱アセトン型、脱オキシム型、脱アルコール型、脱酢酸型、付加型（付加反応硬化型）を使用することが出来るが、脱アセトン型、脱オキシム型、脱アルコール型、脱酢酸型は、硬化時に副生成物が発生するのと、空気中の水分と反応して硬化するため、作業上取り扱いにくい問題点がある。このため、副生成物の発生がなく、１００℃以上の加熱で硬化する付加型の自己接着性を有するシリコーンゴム接着剤が好適するものである。
【００５４】
また、注入通路１８Ｂの開口が、保護治具１８の周方向に沿って複数形成されているため、接着剤２０は、周方向の全周に渡り溜め込まれることになる。尚、図示するように、溜め込まれた接着剤２０により、フッ素樹脂製チューブ２２は、部分的に膨出した状態となるが、上述したように、フッ素樹脂製チューブ２２は、径方向に弾性を有しているので、何ら問題はない。
【００５５】
そして、図１１に示すように、扱きリング３６を詳細は図示していないが移動機構の押上部材３８を介して反対側の保護治具１６に向けて、ロール体１４の軸方向に沿って、例えば１５ｃｍ／ｍｉｎの速度で押上移動させる。このような扱きリング３６の移動に伴い、溜め込まれていた接着剤２０は、ロール体１４の外周面とフッ素樹脂製チューブ２２の内周面との間を扱き出され、両面の間の全域に渡り、均一に押し出されることになる。即ち、ロール体１４の外周面とフッ素樹脂製チューブ２２の内周面との間に、均一な接着剤２０の層が形成されることになる。
【００５６】
そして、図１２に示すように、ロール体１４と上方の保護治具１６との境界においてフッ素樹脂製チューブ２２を切断し、保護治具１６をロール体１４から上方に取り外す。一方、ロール体１４と下方の保護治具１８との境界においてフッ素樹脂製チューブ２２を切断し、保護治具１８をロール体１４から下方に取り外す。このようにして、ロール体１４をこれの外周にフッ素樹脂製チューブ２２を被覆した状態で単独に分離する。
【００５７】
この後、外周にフッ素樹脂製チューブ２２を被覆した状態で分離したロール体１４を、図示しない加熱槽に入れて加熱して、接着剤２０を硬化させ、フッ素樹脂製チューブ２２とロール体１４とを接着剤２０を介して接着する。
【００５８】
このようにして、目的となる外周にフッ素樹脂製チューブ２２を被覆したロール体１４（フッ素樹脂被覆弾性ロール）を得ることが出来ることになる。
【００５９】
以上詳述したように、この実施例においては、芯金１０の外周にゴム弾性層１２を設けたロール体１４に、フッ素樹脂製チューブ２２を緊密に被覆した後、ロール体１４とフッ素樹脂製チューブ２２との間に流動性のある接着剤２０を注入し、扱きリング３６を介してフッ素樹脂製チューブ２２を外周を軸方向の全長に渡り扱くことにより、注入した接着剤２０をロール体１４とフッ素樹脂製チューブ２２との間に薄く押し出し、この接着剤２０を硬化させることにより、ロール体１４とフッ素樹脂製チューブ２２とを接着剤２０を介して接着するようにしているので、高価な金型を用いることなく寸法精度の高いフッ素樹脂被覆弾性ロールを容易に且つ安価に製造することが出来ることになり、また、従来、フッ素樹脂被覆も塗装と研磨とを併用するしかなかったクラウン形状や逆クラウン形状のフッ素樹脂被覆弾性ロールをも安価に製造することが出来ることになる。
【００６０】
この発明は、上述した手順に限定されることなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。
【００６１】
例えば、上述した実施例においては、ロール体１４の両端に保護治具１６，１８を取り付けるように説明したが、この発明はこのような構成に限定されることなく、保護治具を用いることなく、芯金１０の外周に取り付けたゴム弾性層１２の弾性を利用して、ロール体１４を単体の状態でフッ素樹脂製チューブ２２内に挿入するように構成しても良いものである。
【００６２】
また、上述した実施例においては、被挿入体としてロール体１４を用いるように説明したが、この発明はこのような構成に限定されることなく、挿入体として所定の外径を有するものであれば何でもよく、例えば、最外周にゴム弾性層を有するもの、即ち、最終的にゴム弾性層１２を規定するゴムスリーブそのものであっても良い。
【００６３】
このように被挿入体としてゴムスリーブを用いる場合においては、このゴムスリーブの外周にフッ素樹脂製チューブを被覆した後、両者の間に接着剤を注入してこれを扱くに際して、直前に芯金１０をゴムスリーブ内に挿通して両者を接着してから扱くようにしても良いし、また、芯金１０の代わりにこれに相当するダミー部材を挿通してから扱くようにしても良いものである。
【００６４】
尚、ダミー部材を用いる場合には、扱き工程の後に、このダミー部材を取り外し、代わりに芯金１０を挿通して両者を接着するようにすればよいものである。勿論、ゴムスリーブの弾性がそれほど柔らかくない場合には、芯金やダミー部材を用いずに、ゴムスリーブそのものの外周にフッ素樹脂製チューブを被覆するようにしても良いことは言うまでもない。また、扱き工程の前に、ダミー部材を取り外すようにしても良いことは言うまでもない。
【００６５】
また、被挿入体として、芯金１０そのものを用いるようにすることも出来ることは言うまでもない。この場合、接着剤層を弾性層として機能させるためには、接着剤層を所定の厚さに調整すればよいことは言うまでもない。
【００６６】
また、上述した実施例においては、保護治具１８の外周面とフッ素樹脂製チューブ２２の内周面との間に接着剤２０を注入するように説明したが、この発明はこのような手順に限定されることなく、ロール体１４の外周面とフッ素樹脂製チューブ２２の内周面との間に直接的に接着剤２０を注入するようにしても良いものである。
【００６７】
また、上述した実施例においては、扱き動作を１回実施するように説明したが、この発明は、このような回数に限定されることなく、複数回に渡り扱き動作を実施するようにしても良いことは言うまでもない。特に、接着剤層の厚さが厚く設定されていて、この為に接着剤２０の量が多い場合には、複数回に渡り扱き動作を分けることにより、より均一に接着剤を押し広めることが出来て有利である。
【００６８】
また、上述した実施例においては、保護治具１６，１８をロール体１４から取り外した後に、接着剤２０を硬化させて、ロール体１４の外周面とフッ素樹脂製チューブ２２の内周面とを接着させるように説明したが、この発明は、このような手順に限定されることなく、接着剤２０を硬化させてから、保護治具１６，１８をロール体１４から取り外すようにしても良いことは言うまでもない。
【００６９】
更に、上述した実施例においては、ロール体１４の外径よりも径小に設定されたフッ素樹脂製チューブ２２内にロール体１４を押し入れるようにして挿入し、この挿入動作に伴いフッ素樹脂製チューブ２２を拡径しながら進んでいくように説明したが、この発明は、このような手順に限定されることなく、
（１）フッ素樹脂製チューブ２２を挿入パイプ２４のキャビティ３０内に挿入し、
（２）このフッ素樹脂製チューブ２２の両端を図示しない複数の爪部材で把持して、半径方向外方に移動させ、フッ素樹脂製チューブ２２の内径を少なくともキャビティ３０の内径よりも拡径させ、
（３）爪部材を挿入パイプ２４の端面に突き当ててフッ素樹脂製チューブ２２の両端を挿入パイプに夫々固定し、
（４）フッ素樹脂製チューブ２２をキャビティ３０の内周面に吸引して拡径させ、
（５）この吸引状態において、ロール体１４を拡径させたフッ素樹脂製チューブ２２内に挿入し、
（６）吸引を解除して、フッ素樹脂製チューブ２２をロール体１４の外周に密着させるように構成しても良いものである。
【００７０】
このようにロール体１４の挿入前に、予め、フッ素樹脂製チューブ２２をこれの外径がロール体１４の外径よりも径大となるように拡径させておくことにより、ロール体１４の挿入時にフッ素樹脂製チューブ２２に余分なストレスを生じさせることなく、ストレスに基づく肉厚の変化を効果的に防止することが出来る効果を特有に奏することが出来ることになる。
【００７１】
【図面の簡単な説明】
【図１】ロール体の両端に保護治具を夫々取り付ける前の状態を示す断面図である。
【図２】ロール体の両端に保護治具を夫々取り付けた状態を示す断面図である。
【図３】挿入パイプ内にフッ素樹脂製チューブを挿入した状態を示す断面図である。
【図４】フッ素樹脂製チューブの上端を挿入パイプの上端外周に折り返した状態を示す断面図である。
【図５】フッ素樹脂製チューブの上部にＯ−リングを嵌め込んだ状態を示す断面図である。
【図６】フッ素樹脂製チューブの上部をキャップにより固定した状態を示す断面図である。
【図７】フッ素樹脂製チューブに上方からロール体を挿入している状態を示す断面図である。
【図８】ロール体の外周にフッ素樹脂製チューブを緊密に被覆した状態を示す断面図である。
【図９】扱きリングを嵌め込んだ状態を示す断面図である。
【図１０】接着剤をフッ素樹脂製チューブと下方の保護治具との間に注入した状態を示す断面図である。
【図１１】接着剤を扱きリングを介して扱いている状態を示す断面図である。
【図１２】保護治具を両端から夫々切り離した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 芯金
１０Ａ 芯金本体
１０Ｂ：１０Ｃ 軸部
１２ ゴム弾性体
１４ ロール体
１６ 保護治具
１６Ａ 嵌合孔
１８ 保護治具
１８Ａ 嵌合孔
１８Ｂ 注入通路
２０ 接着剤
２２ フッ素樹脂製チューブ
２４ 挿入パイプ
２６ 基台
２８ 排気通路
３０ キャビティ
３０Ａ 凹み
３２ Ｏ−リング
３４ キャップ
３４Ａ 中心孔
３６ 扱きリング
３８ 押上部材
Claims (23)
- 所定の外径を有する被挿入体を用意する第１の工程と、
前記被挿入体の外周に、少なくとも径方向に沿う弾性を有するフッ素樹脂製チューブを緊密に被覆する第２の工程と、
前記被挿入体と前記フッ素樹脂製チューブとの間に、所定の流動性を有する接着剤を注入する第３の工程と、
前記被挿入体の外径よりも径小な口径を有するＯ−リングからなる扱きリングを拡開させて、該被挿入体の外周に被覆された前記フッ素樹脂製チューブの外周の一端に嵌合させ、該扱きリングを該被挿入体の軸方向に沿って他端に向けて移動させて、前記接着剤を該被挿入体と該フッ素樹脂製チューブとの間で扱く第４の工程と、
前記接着剤を硬化させる第５の工程と、
を具備することを特徴とするフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。 - 少なくとも一端部に保護治具を取り外し自在に取り付けた、所定の外径を有する被挿入体を用意する第１の工程と、
前記被挿入体及び保護治具の外周に、少なくとも径方向に沿う弾性を有するフッ素樹脂製チューブを緊密に被覆する第２の工程と、
前記保護治具と前記フッ素樹脂製チューブとの間に、所定の流動性を有する接着剤を注入する第３の工程と、
前記被挿入体の外径よりも径小な口径を有するＯ−リングからなる扱きリングを拡開させて、該保護治具の外周に密着した前記フッ素樹脂製チューブの外周に嵌合させ、該扱きリングを該被挿入体の軸方向に沿って反対側まで移動させて、前記接着剤を該被挿入体の外周面と前記フッ素樹脂製チューブの内周面との間で扱く第４の工程と、
前記保護治具を前記被挿入体より取り外す第５の工程と、
前記被挿入体とフッ素樹脂製チューブとの間で前記接着剤を硬化させる第６の工程と、を具備することを特徴とするフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。 - 少なくとも一端部に保護治具を取り外し自在に取り付けた、所定の外径を有する被挿入体を用意する第１の工程と、
前記被挿入体及び保護治具の外周に、少なくとも径方向に沿う弾性を有するフッ素樹脂製チューブを緊密に被覆する第２の工程と、
前記保護治具と前記フッ素樹脂製チューブとの間に、所定の流動性を有する接着剤を注入する第３の工程と、
前記被挿入体の外径よりも径小な口径を有するＯ−リングからなる扱きリングを拡開させて、該保護治具の外周に密着した前記フッ素樹脂製チューブの外周に嵌合させ、該扱きリングを該被挿入体の軸方向に沿って反対側まで移動させて、前記接着剤を該被挿入体の外周面と前記フッ素樹脂製チューブの内周面との間で扱く第４の工程と、
前記被挿入体とフッ素樹脂製チューブとの間で前記接着剤を硬化させる第５の工程と、
前記保護治具を前記被挿入体より取り外す第６の工程と、
を具備することを特徴とするフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。 - 前記被挿入体は、少なくとも最外周にゴム弾性層を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。
- 前記被挿入体は、芯金と、この芯金の外周に一体的に設けられた前記ゴム弾性層とを備えることを特徴とする請求項４に記載のフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。
- 前記被挿入体は、芯金のみから構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。
- 前記被挿入体は、最終的に前記ゴム弾性層を規定するゴムスリーブであることを特徴とする請求項４に記載のフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。
- 前記ゴムスリーブには、前記第４の工程の実施に先立ち、芯金が挿通されることを特徴とする請求項７に記載のフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。
- 前記ゴムスリーブには、前記第４の工程の実施に先立ち、芯金に相当するダミー部材が挿通されることを特徴とする請求項７に記載のフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。
- 前記ダミー部材は、前記第４又は第５又は第６の工程後に取り外され、芯金が挿入され接着されることを特徴とする請求項９に記載のフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。
- 前記フッ素樹脂製チューブは、前記被挿入体への被覆前の段階において、該被挿入体の外径よりも径小な外径を有して形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。
- 前記第２の工程は、
前記フッ素樹脂製チューブを、前記被挿入体の外径よりも径大な内径を有する円筒状のキャビティが形成された挿入パイプの、前記キャビティ内に挿入する第１のサブ工程と、
前記フッ素樹脂製チューブの一端を前記挿入パイプに固定した状態で取り付ける第２のサブ工程と、
前記一端側から前記被挿入体を前記フッ素樹脂製チューブ内に押し入れる第３のサブ工程と、
を備えることを特徴とする請求項１１に記載のフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。 - 前記第２のサブ工程において、前記フッ素樹脂製チューブは、その一端を、前記挿入パイプの一端の外周に、拡径させつつ折り返した状態で取り付けられることを特徴とする請求項１２に記載のフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。
- 前記第２の工程は、
前記フッ素樹脂製チューブを、前記被挿入体の外径よりも径大な内径を有する円筒状のキャビティが形成された挿入パイプの前記キャビティ内に挿入する第１のサブ工程と、
前記フッ素樹脂製チューブを前記キャビティの内周面に吸引する第２のサブ工程と、
前記被挿入体を前記フッ素樹脂製チューブ内に挿入する第３のサブ工程と、
前記吸引を解除して、前記フッ素樹脂製チューブを前記被挿入体の外周に密着させる第４のサブ工程と、
を備えることを特徴とする請求項１１に記載のフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。 - 前記第２のサブ工程においては、前記フッ素樹脂製チューブの両端を少なくとも前記キャビティの内径よりも拡径させ、該両端を前記挿入パイプに夫々固定した後に、該フッ素樹脂製チューブを吸引することを特徴とする請求項１４に記載のフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。
- 前記第１のサブ工程において、前記キャビティは、その中心軸線が鉛直方向に沿うように設定され、
前記フッ素樹脂製チューブの一端が、上端となるように挿入することを特徴とする請求項１２又は１４に記載のフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。 - 前記被挿入体は、前記フッ素樹脂チューブにこれの上方から押し入れられることを特徴とする請求項１６に記載のフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。
- 前記第３の工程において、前記接着剤は、前記被挿入体の外周の周方向の全周に渡り注入されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。
- 前記接着剤の量は、前記第４の工程において前記被挿入体の外周面と前記フッ素樹脂製チューブの内周面との間を扱きリングを介して扱くことにより、両面の間の全域に渡り接着剤が行き渡るに十分な量に設定されていることを特徴とする請求項１８に記載のフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。
- 前記第３の工程において、前記接着剤は、前記保護治具内に形成された注入孔を介して保護治具とフッ素樹脂製チューブとの間に注入されることを特徴とする請求項２又は３に記載のフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。
- 前記第４の工程において、前記扱きリングは、前記被挿入体の前記一端部から他端部に向けて該被挿入体の全長に渡り移動されることを特徴とする請求項２又は３に記載のフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。
- 前記第５の工程に先立ち、前記被挿入体と保護治具との境界において、前記フッ素樹脂チューブを切断することを特徴とする請求項２又は３に記載のフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。
- 前記第６の工程に先立ち、前記被挿入体と保護治具との境界において、前記フッ素樹脂チューブを切断することを特徴とする請求項２又は３に記載のフッ素樹脂製チューブ被覆ロールの製造方法。
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