JPH063994A - フッ素樹脂被覆ゴムローラの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 肉厚の薄いフッ素樹脂チューブがゴム層に対
し密着性よく被覆された高性能なフッ素樹脂被覆ゴムロ
ーラを、繰り返し安定して製造しうる方法を提供する。 【構成】 内周面にゴム層９を設けた円筒状金型８内
に、金属芯軸上にゴム層を設けたゴムローラ６を同軸的
に保持する一方、このゴムローラと円筒状金型との間に
フッ素樹脂チューブ７を配置する。次いで、円筒状金型
８の上下端に一対の、ゴム層９とゴムローラ６との境界
部に対応する位置に、環状の溝１１がそれぞれ設けられ
ており、これらの各溝１１に環状の弾性パッキング１２
が嵌入されている栓体１０を嵌合させた後、加熱してゴ
ム層９を膨張させ、この膨脹圧でフッ素樹脂チューブ７
をゴムローラ６のゴム層と加圧接着させる

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子複写機の熱定着部
などに使用されるフッ素樹脂被覆ゴムローラの製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子複写機やレーザビームプ
リンタ等の熱定着部に使用される熱定着ローラとして、
金属芯軸上にゴム層を設け、その上にＰＦＡ（パーフル
オロアルコキシ樹脂）等のフッ素樹脂層を設けたものが
使用されている。

【０００３】このようなフッ素樹脂被覆ゴムローラの製
造方法としては、従来より種々の方法が開発されている
が、近年、表面層をフッ素樹脂チューブを用いて形成す
る方法が多用される傾向にある。

【０００４】その代表的な例をあげると、（イ）芯軸上
にゴム層を設けて所定のローラ寸法に研磨した後接着剤
などを塗布し、その上にフッ素樹脂からなる収縮チュー
ブを被覆し、収縮させて接着させる方法、（ロ）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方法、（ハ）
（イ）の方法と同様に芯軸上にゴム層を設けて所定のロ
ーラ寸法に研磨し接着剤などを塗布した後、減圧容器内
に、非収縮性フッ素樹脂チューブでローラ外径より小径
のチューブを拡開した状態で配置し、そのチューブ内に
研磨済みのゴムローラを挿入し、しかる後に常圧に復し
てチューブをローラ表面に密着させる方法などがある。

【０００５】しかしながら、このような従来の方法はい
ずれも一長一短があり、たとえば、（イ）の方法では、
通常 200〜 700μｍ厚さのフッ素樹脂チューブが使用さ
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、ゴム本来の弾性が失われローラ硬度が高くな
って十分なニップ幅が取れないという難点があった。ま
た、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て膜厚が不均一
になるという問題があった。

【０００６】また、（ロ）の方法では、（イ）の方法に
比べてフッ素樹脂チューブ肉厚を薄くできるうえに研磨
工程を必要としないなどの利点を有するものの、研磨工
程がないためにローラ外径寸法の精度を上げにくいとい
う難点があった。また、シリコーンゴムを金型に注入し
た後の気泡抜きが難しく、また、ローラのサイズや形状
に応じて寸法精度の高い金型を個別に用意しなければな
らない、ゴム層とフッ素樹脂チューブとの密着性が十分
ではない、ローラを金型から抜き取る作業が容易でなく
ストレート形状以外の形状に仕上げるのが難しいなどの
難点もあった。さらに、（ハ）の方法では、十分に薄い
フッ素樹脂チューブを被覆することが可能であり、金型
からの気泡抜きや製品の取り出しなどの煩わしさもな
く、研磨することによりローラ寸法の精度も高くできる
などの利点を有するものの、（ロ）の方法と同様、ゴム
層とフッ素樹脂チューブとの密着性が十分得られないと
いう難点があった。

【０００７】そこで、本発明者らは鋭意研究を重ねた結
果、上記各難点のない新規な方法を開発するに至り、先
に出願した（特開平4-277140号公報）。

【０００８】すなわち、この方法は、図３に示すよう
な、内周面上にゴム層１を設けた円筒状金型２を用いる
もので、このような円筒状金型２内に、金属芯軸上にゴ
ム層を設けたゴムローラ３を同軸的に保持する一方、こ
のゴムローラ３と円筒状金型２との間にフッ素樹脂チュ
ーブ４を配置して加熱し、この加熱にともなうゴム層１
の膨張を利用して、フッ素樹脂チューブ４とゴムローラ
３のゴム層とを加圧接着させるものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法では、円筒状金型２の上下に、ゴムローラ３を
同軸的に保持するとともに、ゴム層１の膨張圧をローラ
の側面に有効に働かせるために栓体５、５を嵌合させて
いるが、何度も製造工程を繰り返す間に、円筒状金型２
のゴム層１の、栓体５、５およびローラにともに接する
部分（図１中、円で囲んだ部分）が損傷しやすく、量産
ができないという問題があった。

【００１０】本発明は、このような従来の事情に対処し
てなされたもので、肉厚の薄いフッ素樹脂チューブがゴ
ム層に対し密着性よく被覆された高性能なフッ素樹脂被
覆ゴムローラを、繰り返し製造しうる方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、内周
面にゴム層を設けた円筒状金型内に、金属芯軸上にゴム
層を設けたゴムローラを同軸的に保持する一方、このゴ
ムローラと円筒状金型との間にフッ素樹脂チューブを配
置し、前記円筒状金型の上下端より一対の栓体をそれぞ
れ嵌入して前記ゴム層およびゴムローラの端面に当接さ
せ、しかる後、前記円筒状金型を加熱してその内周面に
設けられたゴム層を熱膨張させ、この膨張圧で前記フッ
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
させるフッ素樹脂被覆ゴムローラの製造方法であって、
前記各栓体の、前記円筒状金型に設けられているゴム層
とゴムローラの端面に当接する面の、前記ゴム層とゴム
ローラとの境界部に対応する位置には、環状の溝がそれ
ぞれ設けられ、かつ、これらの各溝には環状の弾性パッ
キングが嵌入されていることを特徴としている。

【００１２】なお、上記環状の弾性パッキングには、そ
の断面積が環状の溝の断面積と実質的にほぼ同一のもの
を使用することが望ましい。

【００１３】

【作用】本発明方法においては、円筒状金型に設けられ
ているゴム層の損傷しやすい部分が、栓体に直接接触せ
ず、栓体に設けた環状の溝に嵌入された環状の弾性パッ
キングを介して接触することになるため、製造工程の繰
り返しによっても損傷を受け難くなり、量産が可能とな
る。しかも、ゴム層の膨張圧はこれらの環状の溝や環状
の弾性パッキングによって減じられることなく、ローラ
の径方向に有効に作用するため、製造されるローラはフ
ッ素樹脂チューブがローラゴム層に対し密着性よく被覆
されたものとなる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００１５】図１に示すように、この実施例において
は、まず、アルミ心軸上にシリコーンゴムなどの耐熱性
ゴムが被覆されたゴムローラ６上に接着剤層（図示せ
ず）を介してフッ素樹脂チューブ７を被覆した後、これ
を円筒状金型８内に挿入する。この円筒状金型８の内周
面上には、ゴムローラ６のゴム層に対応するように、シ
リコーンゴムのような耐熱性ゴムからなるゴム層９が設
けられており、フッ素樹脂チューブ７はこのゴム層９と
ゴムローラ６のゴム層間に配置されることになる。な
お、フッ素樹脂チューブ７は、予め円筒状金型８内に挿
入しておき、その中にゴムローラ６を挿入するようにし
てもよい。ここで使用するフッ素樹脂チューブ７として
は、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ樹脂）、ＦＥＰ
（テトラフルオロエチレンーヘキサフルオロプロピレン
樹脂）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン樹
脂）、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン樹脂）などから
なるものがあげられる。これらのチューブ内面には、必
要に応じて、化学エッチングなどによる粗面化処理を施
しておいてもよい。このような処理によって密着性を高
めることができる。

【００１６】次いで、円筒状金型８の上下端に一対の栓
体１０、１０を嵌合させて、挿入したゴムローラ６を円
筒状金型８内に同軸的に保持固定するが、これらの各栓
体１０の、円筒状金型８に設けられているゴム層９とゴ
ムローラ６の端面に当接する面の、ゴム層９とゴムロー
ラ６との境界部に対応する位置には、図２に拡大して示
すように、環状の溝１１がそれぞれ設けられ、さらに、
これらの各溝１１に環状の弾性パッキング１２が嵌入さ
れている。

【００１７】しかして、この後、これらを恒温槽に収容
するなどして加熱することにより、円筒状金型８内周面
に設けたゴム層９が膨張し、同時にゴムローラ６のゴム
層も膨張して、これらの膨張圧によりフッ素樹脂チュー
ブ７はゴムローラ６のゴム層に加圧接着されるが、上記
したように、ゴム層９が膨張しても、その内側両端縁
は、栓体１０に直接接触せず、溝１１に嵌入させた環状
の弾性パッキング１２を介して接しているため、それ自
身大きな負荷を受けることなく、膨張圧をフッ素樹脂チ
ューブ７に有効に作用させることができ、フッ素樹脂チ
ューブ７とゴムローラ６のゴム層とが強固に密着した耐
久性に優れたフッ素樹脂被覆ゴムローラを得ることがで
きる。

【００１８】このような方法においては、加熱の際に受
ける負荷が大きいゴム層２の内側端縁が、栓体１０に設
けた溝１１および弾性パッキング１２によって保護され
るので、繰り返し製造が可能となり、製造コストの低減
を図ることができる。

【００１９】以下、本発明の実施例を具体的に記載す
る。

【００２０】内径50mmφの円筒状金型８の内周面に、シ
リコーンゴム（線膨張係数 3.2×10^-4／℃）を接着して
厚さ 5mmのシリコーンゴム層（有効長 280mm）９を形成
し、ゴム層付き金型を製造した。

【００２１】また、このゴム層付き金型の両端に嵌合さ
せる栓体１０として、予め所定の円筒状に形成しておい
た一対の栓体の、上記シリコーンゴム層９などと接する
側の面のそれぞれに、上記金型のシリコーンゴム層９と
ゴムローラ６との境界部に対応する位置に、幅 3.6mm、
深さ 2.7mmの環状の溝１１を穿設し、そこにＯリング１
２を嵌め込んだ。

【００２２】一方、外径46.5mmφのアルミ心軸上にシリ
コーンゴムを常法により被覆して得た外径47.5mmφのシ
リコーンゴムローラ６上に、内面にエッチング処理が施
され、かつ接着剤が塗布された厚さ0.03mmのＰＦＡチュ
−ブ７を機械的に被覆してフッ素樹脂チューブ被覆シリ
コーンゴムローラを得た。

【００２３】この後、このフッ素樹脂チューブ被覆シリ
コーンゴムローラを上記ゴム層付き金型に挿入し、両端
に栓体１０をそれぞれ嵌合させるとともに、フッ素樹脂
チューブ被覆シリコーンゴムローラを同軸的に保持固定
して、 130℃の恒温槽に入れ、 2時間加熱した。加熱
後、恒温槽から取り出して放冷し、室温にまで冷却した
ところで、脱型してフッ素樹脂被覆シリコーンローラを
得た。

【００２４】このようにして、フッ素樹脂チューブ被覆
シリコーンゴムローラの金型８への挿入、栓体１０の嵌
合、加熱、冷却、脱型の各工程を繰り返して、20本のフ
ッ素樹脂被覆シリコーンゴムローラを製造した。この
間、脱型の都度、金型８のシリコーンゴム層９の内側端
縁の破損の有無を調べたが、まったく異常はみられなか
った。また、得られたローラの初期ピーリング値を測定
したところ、 0.5〜0.6kg/cm であった。さらに、分速6
0枚で実機による50万枚通紙を行った後も、フッ素樹脂
チューブの剥がれや浮きなどはみられず、ピーリング値
も 0.4kg/cm を保持していた。

【００２５】なお、比較のために、環状の溝が穿設され
ていない従来の栓体を用いた以外は、上記と同様にして
ローラの量産を試みたところ、製造工程 5回の繰り返し
で、金型８のシリコーンゴム層９の内側端縁に破損が生
じた。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明方法によれ
ば、肉厚の薄いフッ素樹脂チューブがゴム層に対し密着
性よく被覆された高性能なフッ素樹脂被覆ゴムローラ
を、繰り返し安定して製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例により使用される金型を示す
断面図。

【図２】図１の円内を拡大して示す図。

【図３】従来の金型の構造を示す断面図。

【符号の説明】

６………ゴムローラ ７………フッ素樹脂チューブ ８………円筒状金型 ９………ゴム層 １０………栓体 １１………環状の溝 １２………環状の弾性パッキング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 27:12 Ｂ２９Ｌ 31:32 4Ｆ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面にゴム層を設けた円筒状金型内
   に、金属芯軸上にゴム層を設けたゴムローラを同軸的に
   保持する一方、このゴムローラと円筒状金型との間にフ
   ッ素樹脂チューブを配置し、前記円筒状金型の上下端よ
   り一対の栓体をそれぞれ嵌入して前記ゴム層およびゴム
   ローラの端面に当接させ、しかる後、前記円筒状金型を
   加熱してその内周面に設けられたゴム層を熱膨張させ、
   この膨張圧で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させるフッ素樹脂被覆ゴムローラ
   の製造方法であって、 前記各栓体の、前記円筒状金型に設けられているゴム層
   とゴムローラの端面に当接する面の、前記ゴム層とゴム
   ローラとの境界部に対応する位置には、環状の溝がそれ
   ぞれ設けられ、かつ、これらの各溝には環状の弾性パッ
   キングが嵌入されていることを特徴とするフッ素樹脂被
   覆ゴムローラの製造方法。