JPS63146973A

JPS63146973A - 接着剤

Info

Publication number: JPS63146973A
Application number: JP29514186A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Honda; 充本田; Keiichi Murai; 啓一村井; Tsugiko Takemura; 竹村　亜子
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-12-11
Filing date: 1986-12-11
Publication date: 1988-06-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、接着剤に関し、特には同軸性を向上させる接
着剤に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、使用されている接着剤商品は、２万種以上に及び
、その組成、形態、機能などに着目すると次の様に分類
される。

１、熱力学的・熱硬化性樹脂系（エポキシ樹脂系、フェノール樹脂系
）・熱可塑性樹脂系（ポリ酢酸ビニル系、ポリアミド系）・ゴム系（シリコンゴム系、ポリウレタンゴム系）・複合系（ゴム／フェノール系、エポキシ／ナイロン系
）２　機能的・構造用（エポキシ樹脂系、フェノール樹脂系）・非構造用（ゴム系、ポリ酢酸ビニル系、ポリオレフィ
ン系）３　形態上・　溶Ｙ夜・エマルジョン・感圧・再湿・重縮合・フィルム・ホットメルト従来の接着剤は部材の接合のみに力点がおかれているた
め、嵌合のギャップの大きい部品同志において、片寄っ
て接着されてしまい、特に同軸性を重視する嵌め合いの
系では振れに対する使用を満足することはできなかった
。

また、被接着物間のキャップが大きくなる程、接着強度
は低下するため、大きなギャップを接着剤で埋めて強度
を保つことは非常にＨｔ　シい。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、特に軸−穴の嵌め合いの系における接
合において同軸性を向上させることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、木発明は、微小球体部材を含有することを特
徴とする接着剤である。

本発明の接着剤を用いる例としては、同軸性か特に必要
とされる円筒部材と軸受部材の接合が挙げられる（第１
図、第２図）。

本発明に用いられるシリンダーなどの円筒部材の端部は
円形のものの他、楕円形や多角形をしていてもよい。ま
た、フランジやギア付フランジなどの軸受部材は、円筒
部材の回転中心を決定する位置部を備えており、円筒部
材の端部に接合するものである。

フランジやギア付フランジの材料としては、アルミニウ
ム、アルミニウム合金、ポリカーボネート、フッ素含有
ポリカーボネート、ナイロン樹脂、エリア樹脂、フェノ
ール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、またはこれら
の組み合わせ等が挙げられるが、これらに限定されるも
のではない。

木発明に用いる微小球体部材の旧料としては、有機材料
及び無機材料とに大別される。有機制料としてはポリス
チレン系、ポリアクリルアミド系、ポリメタクリレート
系、ポリイミ］・系、ポリアミドイミド系、ポリビニル
アルコール系樹脂等がある。又、無機材料としては、シ
リカ系、アルミナ系、カラス系、カーホン系、等のセラ
ミックス及びＳＵＳ、鉄、アルミニウム、銅等の金属球
がある。これらの材料は、有機材料と無機材料、あるい
は異種の有機材料間、異種の無機材料間の混合系を使用
することも可能である。本発明に用いられる微小球体部
材の粒径は３０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下であ
る。

嵌合部における微小球体部材の動きを考えた場合、いび
つな形状の粒子よりも、球形粒子の方が転がりによる流
動性があるので微小球体部材は真珠であることが好まし
い。

又、その大きさは適用嵌合系のギャップの大きさに応じ
て決める。例えは、最大ギャップの半分を最密充填で１
層乃至３層で埋める事を目安に微小球体部材を決めれば
良い。最大ギャップ７２μｍの例ではその半分の３６μ
ｍを１層乃至３層の球体で埋める事になるので、１３μ
ｍ乃至１８μｍとなるが、実際には複数の径を用いるの
で、この例の場合、１８μｍ以下の微小球体を採用する
ことになる。

円筒部材と軸受部材とを接合する接着剤そのものとして
は、微小球体部材との使用適合性を考慮する必要かある
が、エポキシ樹脂系、フェノール樹脂系などの熱硬化性
系、ポリ酢酸ビニル系、ポリアミド系などの熱可塑性系
、シリコンゴム系、ポリウレタンゴム系などのゴム系、
又、その他にカクリル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等
が挙げられ、又、これらの樹脂の複合系を用いることも
できる。

本発明における微小球体部材は均一に調整することが好
ましいか一定の分布内にあれば、その効果を妨げない。

又、スチレン系樹脂の微小球体部材の場合、接着剤中の
溶剤又は、千ツマ−に溶解されることがあるので、長時
間の混合或いは、接着剤液中に予め入れて使用するのに
は適さない。

このように微小球体の旧料が溶剤又はモノマーに可溶な
場合には、ブライマーあるいは、硬化剤の塗布と同時に
微小球体材料を塗布することにより、」二連のような溶
解を避ける事が可能となる。

又、微小球体部材に接着剤の硬化剤あるいは増感剤を包
含させて本発明の接合系に使用することも可能である。

例えば、円筒部剤と軸受部材とを接合した時に一端ねじ
るように両者をこすり合わせれば、微小球体部材に包含
させた硬化剤等の作用をいっそう高めることができる。

円筒部材と軸受部材との接合においては、先ず、その両
者の間に接着剤の層が形成され、もし両者のギャップか
大きい場合、軸受部材は円筒中心より、はずれて一方向
に片寄って接合されることになる。この時、接着剤の粘
度が高けれは、上記片寄りは若干修正されて、軸受部の
中心軸は円筒部中心軸に近くなる為、振れ回りの精度は
若干良化する。

このような事実に着目し、接着剤の分子を大きくするの
ではなく、これを更に発展させた形態として、均一な、
あるいは一定巾の微小球体材料を含有した接着層を上記
のような円筒部材の端部嵌合部と軸受部に介在させれば
、軸受部の中心軸かより一層、円筒部の中心軸に接近す
る事になり、振れ回りの精度は極めて向上する。

また、微粒子体を接着層に含有することにより、増粘し
てチキソトロピーの傾向を持つようになるので、嵌合部
分のギャップか大きい場合には接着強度を低下させずに
強度を保つことができる。

さらに、接着剤必接着力を低下させない極微小球体、嵌
合部分のギャップの半分以下の径の粒子を接着剤と共に
塗布すれば、円筒端部の内壁、あるいは、軸受部外壁に
それらの微小球体がランダムに付着する為、円筒部材と
軸受部材の同軸性が良くなり、従って振れ回ねり精度が
良くなる。

上記例の場合、ギャップを決める微粒子が球形であるの
で、その転がりにより、容易に間隔か詰まり、最密充填
に近く充填されるものと考えられる。

もし、球形でないとすると、転かりによる流動性がない
為、最初にギャップを詰めた形で軸受部材が固定される
。勿論、この場合にもギャップを埋めて、中心軸を一致
させる方向に作用するので前記のように振れを小さくす
る効果はある。

このような効果は充填の微粒子が球形で、円筒部材と軸
受部材の嵌合端部とのギャップか、その球の径よりも若
干小さい場合に有効に現われる。

もし、ギャップよりも球径の方が大きい場合には、微小
球体材料かもろいか、あるいは軟らかい事か必要とされ
る。もろければ球が砕けて、ギャップよりも小さい粒子
としてギャップを埋めることになり、又、軟らかければ
楕円状に変形してギャップを埋めることになる。

以上の例から、予想されるように予め複数の径に調整し
た微小球体を用いることは効果的に広範囲のギャップを
埋める場合に有効である。例えは８μｍと４μｍに調整
した微粒子を円筒部材と軸受部材の接合に用いた場合、
１６μｍ以上のキャップでは８μｍの球体が有効に作用
し、それ以下のギャップでは４μｍの球体が有効に働く
ものと予想される。

以上のような、微小球体がギャップを埋めて振れ精度を
上げる効果について、微小球体の必要最少量はキャップ
内で効果的な散はりを示せは、５乃至６個で良いと考え
られるか現実には球が転がり、円周一杯に拡がるものと
思われるのて基本的には接着部分の面積を微小球体の総
断面積で割った数だけ微小球か使われる事になる。

ところが、現実には、前記例において、微小球体が一層
であるとは限らず、積層した状態でギャップを埋める可
能性が大きい。

又、微小球体であることから、最密充填状に積層される
可能性が高く球の半径なｒとすると球によって埋められ
る厚みは、ｎ層あるとして２ｒｘ　（（ロー１　）　ｘ
３　＋１　）μｍとなる。

そして、キャップの両端を埋めるので、微小球体は、ギ
ャップの半分を各々、上記式で満たすだけ、積層するも
のと考えられる。

微小球体か最密充填構造でギャップを埋めたとすると、
最大７３，２％の空間を埋める事になる。

従って、接着剤の中に微小球体部材を混入して用いる系
を考えた場合には、理論上、その混合率を７３２％程度
にすれは、理想的にキャップを埋めることか可能になる
。

微小球体か１層覆った状態を最低限とすると、キャップ
に対する球径が小さい程、その混合率は小さくなる。ギ
ャップを最大３層で埋めるような球体を想定した場合の
１層被覆状態は約２０％に相当するので、その２０分の
１の約１％を最低混入率とすれば、充分、適用可能と考
えられる。

しかし、微小球体を予め接着剤に含有する場合には微小
球体の材料が接着剤によって溶解されないことが必要と
される。

そこで溶解が生じるような系では予め微小球体をまぶし
た軸受部材を円形、楕円形又は多角形の嵌合部に嵌合し
、その後、粘土の低い、例えはイソシアノアクリレート
系の接着剤を浸み込ませて両者を接着することが考えら
れる。

軸受部材と円筒部材の嵌合部（接合部）キャップか最大
７２μｍある系に対して、１０乃至１５μｍの微小球体
を含有した接着剤を適用した場合を考える。

」二重７２μｍは、円筒内径φ５８．３００〜φ５８．
３４６及び軸受部外径φ５８．２７４〜φ５８．３２０
の最大内径と最少外径から生ずる。

もし、上記例で、１５μｍの微小球体が存在しない場合
、両者のズレは両者の半径の差となるので３６μｍであ
る。一方１５μｍの微小球体が存在すると、その大きさ
分（１５μｍ）、中心に寄る為そのズレは２１μｍとな
る。

そして、この２１μｍのズレは円筒の軸を中心とした場
合に２１μｍの半径で回転することになるので、円筒の
みの振れを８０μｍとすると、中心軸のズレにより生ず
る振れが円筒そのものかもつ振れに加算されると考えら
れる場合には８［１μｍ＋２１μｍｘ２　＝１２２　Ｉｌｍ　　とな
る。

これに対して、微小球体のない場合には、８０μｍ＋３
６μｍｘ２　＝１５２　μｍ　　となる。

実際には、先に説明したような微小球体の積層によって
、効果的にギャップが埋められているので、２１μｍの
中心軸のズしてはなく、もつと小さく、円筒部材そのも
のの振れに近い振れ精度になる。

上記例の場合、理想的には何層になっているかを前述の
式で算出すると、３６μｍ＝１５μｍＸ　（（ｎ　−１）　ｘ３　＋１　
）ｎ−２，６となる。

従フて現実には、２層乃至３層に積層してギャップを埋
めていると考えられる。

本発明の接着剤を用いる例としては、例えば電子写真装
首の電子写真用感光体ドラムや現像スリーブなどが挙げ
られる。電子写真の現像工程において感光体トラムの表
面上の静電荷像に応じてトナー粒子を付着させる際に、
トナー粒子を保持しているトナー併給体と感光体ドラム
との間隔は非常に重要であり、この間隔は、感光体ドラ
ムとトナー供給体の各部について一様でなけれはならな
い。しかしながら、感光体トラムのシリンダーとフラン
ジの径の差か大きい場合両者の中心軸がズして触れ回わ
りの精度か悪くなり、トナー粒子の付着量が不均一にな
ってしまう。その結果、形成されたトナー像を紙などに
転写した際、画像濃度のむらが発生してしまう。このよ
うな場合、本発明の回転基体を用いれば、トナー粒子の
付着量の不均一さか解消され、画像濃度むらのない良質
な画像を得ることかできる。

電子写真用感光体ドラムや現像スリーブに用いる接着層
の厚さは５０μｍ以下、好ましくは３０μｍであり、含
有されている微小球体部材の粒径は３０μｍ以下、好ま
しくは２０μｍ以下である。

本発明の回転基体を小型複写機の感光体ドラムに用いた
場合、特に有効となる。この感光体ドラムは、プラスチ
ックなどのフランジとアルミニウムなどのシリンダーを
接合させて比較的安価で簡単な加工工程で製作すること
か必要なので、本発明の回転基体の接着層を用いれは、
低コストで余分な追加工を必要とせずに同軸性、及び振
れ回り精度の良い感光体をつくることかできる。

実施例１外径φ６０、内径φ５８．５パ０４６、長さ２６０ｍｍ
の円筒部材に外径φ５Ｂ５＋Ｓ、：１０のギア・フラン
ジの軸、３６受部材を接合した感光体ドラムを用い、回転軸に対する
振れ回りの精度をみた。接合には、シアノアクリレート
系接着剤と平均粒径２０μｍのスヂレン系樹脂の微小球
体を用いた。

円筒のまま　ギア・フランジ接着　　増分（微小球混入
）サンプル１　８５μ　　　１００　　μ　　　１５　　
μサンプル２　９０μ　　　９８　　μ　　　　８　μ
サンプル３１００μ　　　１１２　　μ　　　１２　　
μサンプル４　６０μ　　　６８　　μ　　　　８　μ
サンプル５　７０μ　　　８４　　μ　　　１４　　μ
平均値　　　８１　μ　　　９２．４μ　　　＋、　１
　、４μ比較例１微小球体を用いない以外は、実施例１と同様にして検討
を行った。

円筒のまま　ギア・フランジ接着　　増分サンプル１６
０　μ　　　１０２　　μ　　　４２　　μサンプル２
４６　μ　　　８０　　μ　　　３４　　μサンプル３
１００　　μ　　　１４４　　μ　　　４４　　μサン
プル４１１２　　μ　　　１５０　　μ　　　３８　　
μサンプル５８０　μ　　　１２０　　μ　　　４０　
　μ平均値　　　７９，６μ　　　１１９２μ　　　３
９．６μ円筒のままの測定において、その両端を円筒に
対して同軸で受ける、精度のよい測定用治具で円筒を支
持し８分の１の割り出して測定した。この場合、主に振
れに影響する要因は円筒自体のもつ歪みである。

又、ギア、フランジを接着した系の測定において主に振
れに影響するのは円筒自体のもつ歪みとギア及びフラン
ジの外径と円筒内径とのギャップからくる、中心軸のズ
レによる回転の振れである。

先に説明した如く、上記の中心軸のズレに起因する回転
の振れは微小球体の混入により、良化することか確認さ
れた。

実施例２複写機用マグネットローラー・スリーブに本発明を用い
た。

これは、円筒の片端にフランジが入った形状で使用する
のて、回転の振れは円筒の片端とフランンシの回転軸部
を基点として測定しており、実施例１の測定とは異なる
。スリーブの円筒、外径φ１６．０、内径φ＋４．ｏ：
、２°２７、長さ２５５ｍｍ　、フランジ外径φ１４．
〇二ｏ−ｇｏ２−をシアノ・アクリレ−１〜系接着剤に
平均わ径１５μスチレン系樹脂を混入させて接着し、側
面規準のフレ測定を行なった。

但し、振れの測定は実施例１のような軸中心ではない。

円筒のまま　ギア・７ランジ接着　　増分（微小球混入
）サンプル１　２０μ　　　２８　　μ　　　　８　μサ
ンプル２　１５μ　　　２Ｂ　　μ　　　１１　　μサ
ンプル３　　１０　μ　　　１４　　μ　　　　４　μ
サンプル４　２２μ　　　２９　　μ　　　　７　μサ
ンプル５　８μ　　　１６　　μ　　　　８　μ比較例
２微小球体を用いない以外は、実施例２と同様にして検討
を行なった。

円筒のまま　ギア・フランジ接着　　増分サンプル１２
０μ　　　　５５　　μ　　　３５　　μサンプル２２
０μ　　　　４５　　μ　　　２５　　μサンプル３１
２μ　　　　２９　　μ　　　１７　　μサンプル４　
　８７１４０　　μ　　　３２　　μサンプル５１５μ
　　　　４８　　μ　　　３３　　μ〔発明の効果］本発明の接着剤によれば、円筒と軸受部品の中心軸の差
をノ］−さくすることかてぎ、振れ回り精度を向上させ
ることかてき、軸部のカタつぎか小さ

【図面の簡単な説明】

第１図は微小球体部材を含有する接着剤の塗布された図
。第２図は円筒部材にφｄ１受部材の接着された状態を示
す。１、微小球体部材２、接着剤３　円筒部材４、軸受部材

Claims

【特許請求の範囲】

（１）微小球体部材を含有することを特徴とする接着剤