JP2000108223A - Manufacture of rubber-coated roller - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム被覆ローラの
製造方法に関し、さらに詳しくは、ローラ基材の上に発
泡ゴム層と高耐熱性樹脂層とがこの順に形成されたゴム
被覆ローラの製造方法に関する。本発明の製造方法によ
り得られるゴム被覆ローラは、電子写真複写機などの画
像形成装置において、転写ローラ、現像ローラ、帯電ロ
ーラ、加圧ローラ、搬送ローラなどとして好適である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a rubber-coated roller, and more particularly, to a method for manufacturing a rubber-coated roller in which a foamed rubber layer and a high heat-resistant resin layer are formed in this order on a roller substrate. About the method. The rubber-coated roller obtained by the manufacturing method of the present invention is suitable as a transfer roller, a developing roller, a charging roller, a pressure roller, a conveyance roller, and the like in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子写真方式や静電記録方式の複写機、
ファクシミリ、レーザービームプリンターなどの画像形
成装置においては、一般に、感光体ドラムを一様かつ
均一に帯電する帯電工程、像露光を行って感光体ドラ
ム上に静電潜像を形成する露光工程、静電潜像にトナ
ー（現像剤）を付着させてトナー像（可視像）を形成す
る現像工程、感光体ドラム上のトナー像を転写紙など
の転写材上に転写する転写工程、転写材上の未定着の
トナー像を定着する定着工程によって、画像を形成して
いる。2. Description of the Related Art Electrophotographic and electrostatic recording type copying machines,
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as a facsimile or a laser beam printer, generally, a charging process for uniformly and uniformly charging a photosensitive drum, an exposure process for forming an electrostatic latent image on a photosensitive drum by performing image exposure, and a static process. A developing process of forming a toner image (visible image) by attaching toner (developer) to an electro-latent image, a transferring process of transferring a toner image on a photosensitive drum onto a transfer material such as transfer paper, and on a transfer material The image is formed by a fixing step of fixing the unfixed toner image.
【０００３】このような画像形成装置において、装置の
各部には、例えば、定着ローラ、加圧ローラ、搬送ロー
ラ、帯電ローラ、転写ローラなどの各種ローラ部材が配
置されており、各工程での機能を分担している。これら
のローラ部材には、耐熱性、離型性（オフセット防止
性）、表面平滑性、耐久性などに優れており、かつ、適
度の弾力性を有することが要求されている。従来より、
これらのローラ部材としては、芯金上にゴム層を形成
し、さらに該ゴム層の上にフッ素樹脂層を形成したゴム
被覆ローラが汎用されている。このような構造のローラ
部材は、ゴム層により適度の弾力性が付与され、フッ素
樹脂層により離型性及び耐熱性が付与されている。最近
では、定着ローラとして、芯金に代えて、耐熱性樹脂チ
ューブや金属チューブを用いたエンドレスベルト状のロ
ーラ部材も開発されている。In such an image forming apparatus, various roller members such as, for example, a fixing roller, a pressure roller, a conveying roller, a charging roller, and a transfer roller are disposed in each part of the apparatus. Is shared. These roller members are required to be excellent in heat resistance, releasability (anti-offset property), surface smoothness, durability, and the like, and have appropriate elasticity. Conventionally,
As these roller members, rubber-coated rollers in which a rubber layer is formed on a core metal and a fluororesin layer is further formed on the rubber layer are widely used. The roller member having such a structure is provided with an appropriate elasticity by a rubber layer, and is provided with a releasing property and heat resistance by a fluororesin layer. Recently, as a fixing roller, an endless belt-shaped roller member using a heat-resistant resin tube or a metal tube instead of the cored bar has been developed.
【０００４】従来、上記のごとき構造のローラ部材を製
造する方法としては、（１）アルミニウム製芯金上にシ
リコーンゴムなどのゴム層を形成し、そのゴム層の上に
フッ素樹脂チューブを被せ、加熱収縮させて被覆する方
法、（２）アルミニウム製芯金上にシリコーンゴムなど
のゴム層を形成し、そのゴム層の上に液状フッ素樹脂塗
料を塗布し焼成してフッ素樹脂層を形成する方法、
（３）金型の筒壁内面に液状フッ素樹脂塗料を塗布し乾
燥後焼成して、筒壁内面にフッ素樹脂の筒状硬化薄膜を
形成させ、次いで、該硬化薄膜の内面にエッチング処理
を施した後、筒壁の軸心にローラ芯金を挿入すると共
に、硬化薄膜と芯金との間に液状シリコーンゴムを圧入
し、シリコーンゴムの熱加硫を行う方法、などが知られ
ている。Conventionally, a method of manufacturing a roller member having the above structure is as follows. (1) A rubber layer such as silicone rubber is formed on an aluminum cored bar, and a fluororesin tube is put on the rubber layer. (2) A method in which a rubber layer such as silicone rubber is formed on an aluminum core, and a liquid fluororesin paint is applied on the rubber layer and baked to form a fluororesin layer ,
(3) A liquid fluororesin paint is applied to the inner surface of the cylinder wall of the mold, dried and fired to form a cylindrical cured thin film of the fluororesin on the inner surface of the cylinder wall, and then the inner surface of the cured thin film is etched. After that, a method is known in which a roller core is inserted into the axis of the cylindrical wall, and a liquid silicone rubber is press-fitted between the cured thin film and the core to thermally vulcanize the silicone rubber.
【０００５】しかしながら、前記（１）の方法は、フッ
素樹脂チューブの加熱収縮時にシワが発生しやすいこ
と、フッ素樹脂層の厚みを薄くすることができないこと
などの問題があった。前記（２）の方法は、高融点のフ
ッ素樹脂の焼成温度がゴム層の耐熱温度を越えるためゴ
ム層が劣化しやすいこと、ゴム層とフッ素樹脂層との間
の接着性が充分ではないこと、ゴム層及びフッ素樹脂層
の両方の研磨工程が必要であることなどの問題があっ
た。また、ゴム層をさらに柔らかくするために、ゴム層
を発泡ゴムとした場合、前記（１）及び（２）の方法で
は、形成したゴム層の寸法を整えるためのゴムの研削が
困難である。さらに、（１）の方法では、発泡ゴム層の
上にフッ素樹脂チューブを被せて加熱収縮させる時に表
面が波打ってしまい、平滑性が損なわれる。（２）の方
法では、フッ素樹脂塗料が発泡ゴム層表面の発泡による
凹凸に入り込み、膜厚が均一にならないなどの問題があ
った。[0005] However, the method (1) has problems that wrinkles are easily generated when the fluororesin tube is heated and shrunk, and the thickness of the fluororesin layer cannot be reduced. According to the method (2), the sintering temperature of the high melting point fluororesin exceeds the heat resistance temperature of the rubber layer, so that the rubber layer is easily deteriorated, and the adhesion between the rubber layer and the fluororesin layer is not sufficient. In addition, there is a problem that a polishing step for both the rubber layer and the fluororesin layer is required. When the rubber layer is made of foamed rubber in order to further soften the rubber layer, it is difficult to grind the rubber for adjusting the dimensions of the formed rubber layer in the methods (1) and (2). Further, in the method (1), when the fluororesin tube is put on the foamed rubber layer and shrinked by heating, the surface is wavy, and the smoothness is impaired. In the method (2), there is a problem that the fluororesin paint enters the unevenness due to foaming on the surface of the foamed rubber layer and the film thickness is not uniform.
【０００６】前記（３）の方法では、ゴム層は、発泡ゴ
ムではなく、また、外側の樹脂は、フッ素樹脂に限られ
ており、さらに、液状フッ素樹脂塗料を使用することが
必須となっている。このように、（３）の方法では、液
状フッ素樹脂塗料を使用することが必須であるが、液状
フッ素樹脂塗料には、界面活性剤などの種々の添加剤が
含まれている。そのため、通常金型の内面に液状フッ素
樹脂塗料を塗布し、乾燥後焼成すると、液状フッ素樹脂
塗料中に含まれている界面活性剤などの成分が焼成時に
炭化してフッ素樹脂硬化薄膜中に残存する。したがっ
て、前記（３）の方法により得られたゴム被覆ローラ
は、表面のフッ素樹脂層に不純物が残存しているため、
トナーの離型性が悪く、画像にオフセット現象を生じる
原因になる。さらに、前記（３）の方法では、ローラ部
材の製造工程において、フッ素樹脂硬化薄膜中に残存す
る不純物のため、フッ素樹脂硬化薄膜の一部が筒壁内面
に強く付着し、その結果、金型からゴム被覆ローラを脱
型する際に、フッ素樹脂硬化薄膜の一部が破れたり、シ
ワが発生して表面平滑性が損なわれるという問題があっ
た。In the method (3), the rubber layer is not foamed rubber, and the outer resin is limited to a fluororesin. Further, it is essential to use a liquid fluororesin paint. I have. As described above, in the method (3), it is essential to use a liquid fluororesin paint, but the liquid fluororesin paint contains various additives such as a surfactant. For this reason, liquid fluororesin paint is usually applied to the inner surface of the mold, and after drying and firing, components such as surfactants contained in the liquid fluororesin paint are carbonized during firing and remain in the fluororesin cured thin film. I do. Therefore, the rubber-coated roller obtained by the method (3) has impurities remaining in the fluororesin layer on the surface.
The releasability of the toner is poor, which causes an offset phenomenon in an image. Furthermore, in the method (3), in the manufacturing process of the roller member, a part of the fluororesin cured thin film adheres strongly to the inner surface of the cylindrical wall due to impurities remaining in the fluororesin cured thin film, and as a result, the die When the rubber-coated roller is removed from the mold, there is a problem that a part of the fluororesin cured thin film is broken or wrinkles are generated, and surface smoothness is impaired.
【０００７】近年、複写の高速化やフルカラー化に対応
するために、例えば、加圧ローラや定着ローラには、弾
力性や柔軟性に優れていることが要求されるようになっ
ている。特に加圧ローラの柔軟性が向上すると、転写紙
などの転写材上に形成されたトナーを包み込むようにし
て加熱溶融させて定着させることができるため、複写を
高速化させたり、カラートナーを十分に溶融混色させる
ことができる。しかしながら、前記したとおり、ゴム被
覆ローラの弾力性や柔軟性を高めるために、発泡ゴム層
を使用すると、表面の耐熱性と離型性を備えた高耐熱樹
脂層を満足できるように形成することが難しくなる。In recent years, in order to cope with high-speed copying and full-color printing, for example, it is required that a pressure roller and a fixing roller have excellent elasticity and flexibility. In particular, when the flexibility of the pressure roller is improved, the toner formed on the transfer material such as transfer paper can be heated and melted and fixed so as to envelop the toner. Can be mixed and melted. However, as described above, when a foamed rubber layer is used in order to enhance the elasticity and flexibility of the rubber-coated roller, it is necessary to form a highly heat-resistant resin layer having surface heat resistance and release properties so as to be satisfactory. Becomes difficult.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ゴム
層の劣化やフッ素樹脂層の破れ、シワの発生を引き起こ
すことがなく、柔軟性、層間密着性、耐熱性、離型性、
表面平滑性、耐久性などに優れたゴム被覆ローラの製造
方法を提供することにある。本発明者らは、前記従来技
術の問題点を克服するために鋭意研究した結果、円筒状
金型の内面にフッ素樹脂などの高耐熱性樹脂の被膜を形
成し、次いで、円筒状金型内にローラ基材を挿入し、ロ
ーラ基材と高耐熱性樹脂被膜との間に発泡性ゴム材料を
注入した後、加硫発泡を行うことにより、前記目的を達
成できることを見いだした。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to prevent deterioration of a rubber layer, tearing of a fluororesin layer and generation of wrinkles, flexibility, interlayer adhesion, heat resistance, mold release,
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a rubber-coated roller having excellent surface smoothness and durability. The present inventors have conducted intensive studies to overcome the problems of the prior art, and as a result, formed a coating of a highly heat-resistant resin such as a fluororesin on the inner surface of the cylindrical mold, and then formed the inside of the cylindrical mold. It has been found that the above-mentioned object can be achieved by inserting a roller base material into the base material, injecting a foamable rubber material between the roller base material and the high heat resistant resin film, and then performing vulcanization and foaming.
【０００９】本発明の方法によれば、高耐熱性樹脂被膜
の表面は、平滑になり、離型性にも優れるものになる。
また、本発明の方法では、発泡性ゴム材料を円筒状金型
の内部で発泡させるため、発泡ゴム層の研削処理の必要
がない。さらに、円筒状金型内面を平滑化処理しておく
ことにより、高耐熱性樹脂の表面を平滑にすることがで
きる。高耐熱性樹脂としてフッ素樹脂を用いると、離型
性及び耐熱性に優れるゴム被覆ローラが得られる。フッ
素樹脂被膜の形成方法として、円筒状金型の内面にフッ
素樹脂粉体を塗装し焼成する方法（粉体塗装法）を採用
することにより、フッ素樹脂塗料を用いる場合に比較し
て、界面活性剤などの不純物が被膜中に残留せず、離型
性がさらに優れたゴム被覆ローラが得られる。According to the method of the present invention, the surface of the high heat resistant resin film becomes smooth and has excellent mold release properties.
Further, in the method of the present invention, since the foamable rubber material is foamed inside the cylindrical mold, there is no need to grind the foamed rubber layer. Further, by smoothing the inner surface of the cylindrical mold, the surface of the high heat resistant resin can be smoothed. When a fluororesin is used as the high heat-resistant resin, a rubber-coated roller having excellent release properties and heat resistance can be obtained. As a method of forming a fluororesin coating, a method of applying a fluororesin powder to the inner surface of a cylindrical mold and firing it (powder coating method) is used, so that the surface activity is higher than when a fluororesin paint is used. No rubber or other impurities remain in the coating, and a rubber-coated roller with even better releasability can be obtained.
【００１０】円筒状金型の内面に形成した高耐熱性樹脂
被膜の表面（内面）を活性化処理することにより、後に
注入成型する発泡ゴム層と高耐熱性樹脂被膜とをより強
固に接着させることが可能となる。また、別の接着方法
として、円筒状金型の内面に形成したフッ素樹脂被膜の
表面に、フッ素樹脂を含有する耐熱性ゴム材料を塗布
し、フッ素樹脂の融点以上の温度で熱処理してフッ素樹
脂被膜と耐熱性ゴム層とを融着させる方法も有効であ
る。この場合、特に耐熱性ゴム材料に含有されるフッ素
樹脂を融点３０５℃以下のフッ素樹脂とすることによ
り、耐熱性ゴム層を比較的低温条件で外層フッ素樹脂層
と確実に融着して接着させることができる。本発明で
は、ローラ基材は、芯金に限られず、用途に応じて、ロ
ーラ基材を耐熱性樹脂チューブや金属チューブとするこ
とができる。本発明は、これらの知見に基づいて完成す
るに至ったものである。[0010] By activating the surface (inner surface) of the high heat resistant resin film formed on the inner surface of the cylindrical mold, the foamed rubber layer to be injection-molded later and the high heat resistant resin film are more firmly bonded to each other. It becomes possible. As another bonding method, a fluororesin-containing heat-resistant rubber material is applied to the surface of the fluororesin film formed on the inner surface of the cylindrical mold, and the fluororesin is heat-treated at a temperature equal to or higher than the melting point of the fluororesin. A method of fusing the coating and the heat-resistant rubber layer is also effective. In this case, in particular, by using a fluororesin contained in the heat-resistant rubber material as a fluororesin having a melting point of 305 ° C. or less, the heat-resistant rubber layer is reliably fused and adhered to the outer fluororesin layer under a relatively low temperature condition. be able to. In the present invention, the roller substrate is not limited to the cored bar, and the roller substrate can be a heat-resistant resin tube or a metal tube depending on the application. The present invention has been completed based on these findings.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、円筒状
金型の内面に高耐熱性樹脂の被膜を形成し、次いで、円
筒状金型内にローラ基材を挿入し、ローラ基材と高耐熱
性樹脂被膜との間に発泡性ゴム材料を注入した後、加硫
発泡を行うことを特徴とするゴム被覆ローラの製造方法
が提供される。According to the present invention, a coating of a high heat-resistant resin is formed on the inner surface of a cylindrical mold, and then, a roller base material is inserted into the cylindrical mold. And vulcanizing and foaming after injecting a foamable rubber material between the rubber-coated roller and the highly heat-resistant resin film.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】本発明のゴム被覆ローラの製造方
法について、図１を参照しながら説明する。円筒状金型
１の内面に高耐熱性樹脂の被膜２を形成し（ａ）、次い
で、円筒状金型内の筒壁の軸心にローラ基材３を挿入す
る（ｂ）。ローラ基材３と高耐熱性樹脂被膜２との間に
発泡性ゴム材料４を注入した後（ｃ）、発泡と加硫とを
順次または同時に行い、しかる後、表面に高耐熱性樹脂
被膜が一体化したゴム被覆ローラ５を円筒状金型から脱
型する（ｄ〜ｅ）。本発明で使用する円筒状金型は、
鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属製であること
が好ましいが、フッ素樹脂をはじめとする高耐熱性樹脂
の焼成温度に耐える耐熱性を持つものであれば、これら
に限定されるものではない。この円筒状金型の内面に良
好な離型性を持たせることが、最終工程で、フッ素樹脂
をはじめとする高耐熱性樹脂層及び加硫発泡ゴム層と共
にローラ基材を円筒状金型から引き抜く（脱型する）こ
とを容易にする上で好ましい。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for manufacturing a rubber-coated roller according to the present invention will be described with reference to FIG. A coating film 2 of a high heat-resistant resin is formed on the inner surface of a cylindrical mold 1 (a), and a roller base material 3 is inserted into the axis of a cylindrical wall in the cylindrical mold (b). After injecting the foamable rubber material 4 between the roller base material 3 and the high heat resistant resin film 2 (c), foaming and vulcanization are performed sequentially or simultaneously, and then the high heat resistant resin film is formed on the surface. The integrated rubber-coated roller 5 is released from the cylindrical mold (de). The cylindrical mold used in the present invention is
It is preferably made of a metal such as iron, stainless steel, or aluminum, but is not limited thereto as long as it has heat resistance that can withstand the firing temperature of a highly heat-resistant resin such as a fluororesin. In order to give the inner surface of this cylindrical mold good releasability, in the final step, the roller base material is removed from the cylindrical mold together with the highly heat-resistant resin layer including the fluororesin and the vulcanized foamed rubber layer. It is preferable because it is easy to pull out (remove the mold).
【００１３】円筒状金型の内面に離型性を持たせるに
は、内面の平滑化処理を行うことが好ましい。円筒状金
型の内面を平滑化処理するには、例えば、アルミニウム
製の場合には、引き抜き材を使用したり、その他の材質
であれば、クロムメッキ、ニッケルメッキなどの表面処
理を行う方法がある。平滑化処理により、円筒状金型内
面の表面粗さ（Ｒｚ）を２０μｍ以下とすることが好ま
しい。より好ましくは、ホーニング処理などにより、Ｒ
ｚを５μｍ以下とすることが好ましい。円筒状金型内面
を平滑化処理により、脱型が容易になることに加えて、
表面平滑性に優れたフッ素樹脂をはじめとする高耐熱性
樹脂層を形成することができる。In order to give the inner surface of the cylindrical mold a releasability, it is preferable to perform a smoothing treatment on the inner surface. In order to smooth the inner surface of the cylindrical mold, for example, in the case of aluminum, a method of using a drawing material, or in the case of other materials, a method of performing a surface treatment such as chromium plating, nickel plating, or the like. is there. The surface roughness (Rz) of the inner surface of the cylindrical mold is preferably reduced to 20 μm or less by the smoothing treatment. More preferably, R
It is preferable that z is 5 μm or less. In addition to facilitating demolding by smoothing the inner surface of the cylindrical mold,
A highly heat-resistant resin layer including a fluororesin having excellent surface smoothness can be formed.
【００１４】円筒状金型の大きさは、長さが所定の定着
ローラ（定着ベルトを含む）などのローラ部材の長さで
あり、内径は、実質的にローラ基材の外径とゴム層の厚
みの和により規定される。円筒状金型の厚みは、フッ素
樹脂をはじめとする高耐熱性樹脂の焼成時及び発泡性ゴ
ム材料の加硫発泡時の熱伝導を考慮して、適宜決定され
るが、通常、１〜１０ｍｍ程度であることが好ましい。
ただし、好ましい厚みは、材質によって選択される。本
発明で使用する高耐熱性樹脂としては、連続使用の耐熱
性１５０℃以上、定着ローラなど高温雰囲気で使用され
る場合を想定すると好ましくは２００℃以上の樹脂を指
す。高耐熱性樹脂は、特に限定されないが、例えば、フ
ッ素樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテ
ルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリベンズ
イミダゾール、ポリベンズオキサゾール、ポリフェニル
スルフィド、ビスマレイミドなどが挙げられる。The size of the cylindrical mold is the length of a roller member such as a fixing roller (including a fixing belt) having a predetermined length, and the inner diameter is substantially equal to the outer diameter of the roller base material and the rubber layer. Is defined by the sum of the thicknesses of the two. The thickness of the cylindrical mold is appropriately determined in consideration of heat conduction at the time of sintering of a high heat-resistant resin such as a fluororesin and vulcanization and foaming of a foamable rubber material, but is usually 1 to 10 mm. It is preferred that it is about.
However, the preferred thickness is selected depending on the material. The high heat-resistant resin used in the present invention preferably refers to a resin having a heat resistance of 150 ° C. or higher for continuous use and a temperature of 200 ° C. or higher assuming that the resin is used in a high-temperature atmosphere such as a fixing roller. The high heat-resistant resin is not particularly limited, and examples thereof include a fluororesin, polyimide, polyamideimide, polyethersulfone, polyetheretherketone, polybenzimidazole, polybenzoxazole, polyphenylsulfide, and bismaleimide.
【００１５】本発明で使用するフッ素樹脂としては、例
えば、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／パーフルオロアルキルビニルエー
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）、エチレン
／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリ
クロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン
／クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦ
Ｅ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などを挙げる
ことができる。Examples of the fluororesin used in the present invention include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkylvinyl ether copolymer (PFA), and tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP). ), Ethylene / tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), ethylene / chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTF)
E), polyvinylidene fluoride (PVDF) and the like.
【００１６】フッ素樹脂は、好ましくは粉体の形状で使
用する。これらのフッ素樹脂は、それぞれ単独で、ある
いは２種以上を組み合わせて使用することができる。ゴ
ム被覆ローラを加圧ローラや定着ローラなどとして用い
る場合には、これらのフッ素樹脂の中でも、耐熱性の観
点から、ＰＴＦＥ及びＰＦＡが好ましい。また、溶融流
動性があり、かつ、表面平滑性に優れたフッ素樹脂被膜
が得られ易いことからＰＦＡがより好ましい。フッ素樹
脂粉体の平均粒子径は、特に限定されないが、粉体塗装
法により均一な厚みの薄い被膜を形成する上で、１０μ
ｍ以下であることが好ましい。その下限は、通常１μｍ
程度である。特に、平均粒子径１０μｍ以下のＰＦＡ粉
体を用いることが好ましい。The fluororesin is preferably used in the form of a powder. These fluororesins can be used alone or in combination of two or more. When a rubber-coated roller is used as a pressure roller, a fixing roller, or the like, PTFE and PFA are preferable among these fluororesins from the viewpoint of heat resistance. Further, PFA is more preferable because it is easy to obtain a fluororesin coating having melt fluidity and excellent surface smoothness. The average particle size of the fluororesin powder is not particularly limited, but is 10 μm for forming a thin film having a uniform thickness by a powder coating method.
m or less. The lower limit is usually 1 μm
It is about. In particular, it is preferable to use PFA powder having an average particle diameter of 10 μm or less.
【００１７】フッ素樹脂粉体を塗装するには、汎用の各
種粉体塗装法を採用することができるが、それらの中で
も、粉体を帯電させて塗布する静電塗装法（静電粉体吹
き付け法）を用いることが、円筒状金型の内面に、均一
で、よく締まった塗着粉体層を形成する上で好ましい。
円筒状金型の内面に粉体塗装法によりフッ素樹脂塗膜を
形成した後、常法に従って、フッ素樹脂を焼成する。焼
成後のフッ素樹脂被膜の厚みは、通常、０．１〜１５０
μｍ、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは５〜
４０μｍ程度である。フッ素樹脂粉体を粉体塗装するこ
とにより、液状フッ素樹脂塗料の場合のように液中にフ
ッ素樹脂粒子を分散させるための界面活性剤が配合され
ているといったことがなく、純粋なフッ素樹脂の被膜が
形成できる。これによって、焼成後に炭化した不純物が
フッ素樹脂被膜中に残存することがないので、表面平滑
性及びトナー離型性に優れたフッ素樹脂層を形成するこ
とができる。For coating the fluororesin powder, various general-purpose powder coating methods can be adopted. Among them, an electrostatic coating method of charging and applying the powder (electrostatic powder spraying) is preferred. Method) is preferable in order to form a uniform, well-tightened coating powder layer on the inner surface of the cylindrical mold.
After a fluororesin coating is formed on the inner surface of the cylindrical mold by a powder coating method, the fluororesin is fired according to a conventional method. The thickness of the fluororesin coating after firing is usually 0.1 to 150
μm, preferably 1 to 100 μm, more preferably 5 to
It is about 40 μm. By powder coating the fluororesin powder, a surfactant for dispersing the fluororesin particles in the liquid is not compounded as in the case of the liquid fluororesin paint, and pure fluororesin A coating can be formed. Thereby, since the carbonized impurities after firing do not remain in the fluororesin coating, a fluororesin layer excellent in surface smoothness and toner releasability can be formed.
【００１８】フッ素樹脂をはじめとする高耐熱性樹脂層
と発泡ゴム層との間の接着力を向上させるために、円筒
状金型内面に形成したフッ素樹脂をはじめとする高耐熱
性樹脂被膜の表面処理を行うことが好ましい。フッ素樹
脂をはじめとする高耐熱性樹脂被膜の表面処理法として
は、ＵＶランプ、エキシマランプなどによる紫外線照
射、コロナ放電、プラズマ処理、電子線照射、イオン照
射、レーザー照射などの照射による物理的処理；金属ナ
トリウムによる化学的処理；処理液による湿式エッチン
グ処理；などが挙げられる。これらの表面処理によっ
て、フッ素樹脂をはじめとする高耐熱性樹脂被膜の表面
からフッ素原子が引き抜かれたり、表面が親水化された
りするので、発泡ゴム層との間の接着力が高まる。ま
た、フッ素樹脂をはじめとする高耐熱性樹脂被膜の表面
には、ゴム層の材質に適した接着剤を塗布することがで
きる。In order to improve the adhesive strength between the highly heat-resistant resin layer such as a fluororesin and the foamed rubber layer, a highly heat-resistant resin film such as a fluororesin formed on the inner surface of the cylindrical mold is formed. It is preferable to perform a surface treatment. Surface treatment methods for highly heat-resistant resin coatings such as fluororesins include physical treatment by irradiation such as UV irradiation, excimer lamp, etc., UV irradiation, corona discharge, plasma treatment, electron beam irradiation, ion irradiation, laser irradiation, etc. Chemical treatment with metallic sodium; wet etching treatment with a treatment liquid; By these surface treatments, fluorine atoms are extracted from the surface of the highly heat-resistant resin film such as a fluororesin, or the surface is hydrophilized, so that the adhesive force with the foamed rubber layer is increased. In addition, an adhesive suitable for the material of the rubber layer can be applied to the surface of the high heat-resistant resin film such as a fluororesin.
【００１９】本発明で使用するローラ基材は、ローラ状
芯金またはチューブである。したがって、本発明のゴム
被覆ローラは、ローラ基材としてチューブを用いて得ら
れるエンドレスベルト状のローラ部材（例えば、定着ベ
ルト、搬送ベルト、帯電ベルトなど）を包含する。ロー
ラ状芯金としては、一般に、熱伝導性の良好なアルミニ
ウム、アルミニウム合金、鉄、ステンレスなどの金属；
アルミナ、炭化ケイ素などのセラミックス；などから形
成された筒状体が用いられる。チューブとしては、耐熱
性樹脂チューブや金属チューブが用いられる。耐熱性樹
脂チューブの材質としては、熱容量が小さく、使用時に
ヒータの加熱により素早く昇温するものが好ましく、一
般に、融点、熱変形温度、熱分解温度などの耐熱温度が
２５０℃以上の樹脂が使用され、その具体例としては、
ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテル
ケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリベンズイミダ
ゾールなどが挙げられる。これらの中でも、耐熱性及び
耐久性の観点から、熱硬化性のポリイミド、ポリアミド
イミド、ポリベンズイミダゾールが好ましく、ポリイミ
ドが特に好ましい。金属チューブの材質としては、鉄、
ニッケル、これらの合金などが挙げられる。電磁誘導加
熱方式を採用する場合は、鉄、ニッケル、これらの合
金、フェライト系ステンレスなどが好ましい。定着ロー
ラのように、ローラ部材全体を効率よく加熱する必要が
ある場合には、電磁誘導加熱が可能なニッケルチューブ
を用いることが特に好ましい。The roller substrate used in the present invention is a roller core or a tube. Therefore, the rubber-coated roller of the present invention includes an endless belt-shaped roller member (for example, a fixing belt, a conveyance belt, and a charging belt) obtained by using a tube as a roller base material. As the roller-shaped metal core, generally, metals such as aluminum, aluminum alloy, iron, and stainless steel having good heat conductivity;
A cylindrical body formed of ceramics such as alumina and silicon carbide; and the like is used. As the tube, a heat-resistant resin tube or a metal tube is used. As the material of the heat-resistant resin tube, a material having a small heat capacity and quickly raising the temperature by heating the heater during use is preferable. As a specific example,
Examples include polyimide, polyamide imide, polyether ether ketone, polyphenylene sulfide, and polybenzimidazole. Among these, from the viewpoints of heat resistance and durability, thermosetting polyimide, polyamideimide, and polybenzimidazole are preferable, and polyimide is particularly preferable. The material of the metal tube is iron,
Nickel and alloys thereof are exemplified. When the electromagnetic induction heating method is adopted, iron, nickel, alloys thereof, ferritic stainless steel and the like are preferable. When it is necessary to efficiently heat the entire roller member like a fixing roller, it is particularly preferable to use a nickel tube capable of performing electromagnetic induction heating.
【００２０】ローラ基材の厚み、長さなどは、通常のも
のが採用され、特に限定されない。例えば、ローラ基材
の長さは、転写紙などの転写材の大きさに応じて適宜定
められる。なお、本発明の各工程において、ローラ基材
としてチューブを用いる場合には、形状を保持するため
に、例えば、ステンレス製の棒や筒などの支持体をチュ
ーブの内部に挿入して使用することができる。また、ロ
ーラ基材の表面には、ゴムの材質に適した接着剤を塗布
することができる。The thickness, length, etc. of the roller base material may be those conventionally used and are not particularly limited. For example, the length of the roller base material is appropriately determined according to the size of a transfer material such as transfer paper. In the case where a tube is used as the roller base material in each step of the present invention, in order to maintain the shape, for example, a support such as a stainless steel rod or tube is inserted into the tube and used. Can be. An adhesive suitable for the rubber material can be applied to the surface of the roller base material.
【００２１】発泡ゴム層に使用されるゴムとしては、通
常、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱性ゴムが用
いられる。耐熱性ゴムとは、例えば、定着ローラに使用
した場合、定着温度での連続使用に耐える程度の耐熱性
を有するものをいう。耐熱性ゴムとしては、耐熱性が特
に優れている点で、ミラブルまたは液状のシリコーンゴ
ム、フッ素ゴム、またはこれらの混合物が好ましい。具
体的には、ジメチルシリコーンゴム、フロロシリコーン
ゴム、メチルフェニルシリコーンゴム、ビニルシリコー
ンゴムなどのシリコーンゴム；フッ化ビニリデンゴム、
テトラフルオロエチレン−プロピレンゴム、テトラフル
オロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテルゴ
ム、ホスファゼン系フッ素ゴム、フルオロポリエーテル
などのフッ素ゴム；などが挙げられる。これらの中で
も、金型内に注入しやすい液状シリコーンゴムを用いる
ことが好ましい。これらのゴムは、それぞれ単独で、あ
るいは２種以上を組み合わせて使用することができる。As the rubber used for the foamed rubber layer, a heat-resistant rubber such as silicone rubber and fluoro rubber is usually used. The heat-resistant rubber is, for example, a rubber having heat resistance enough to withstand continuous use at a fixing temperature when used for a fixing roller. As the heat-resistant rubber, a millable or liquid silicone rubber, a fluorine rubber, or a mixture thereof is preferable because heat resistance is particularly excellent. Specifically, silicone rubbers such as dimethyl silicone rubber, fluorosilicone rubber, methylphenyl silicone rubber, and vinyl silicone rubber; vinylidene fluoride rubber;
Fluororubbers such as tetrafluoroethylene-propylene rubber, tetrafluoroethylene-perfluoromethylvinylether rubber, phosphazene-based fluororubber, and fluoropolyether; Among these, it is preferable to use a liquid silicone rubber which is easily injected into a mold. These rubbers can be used alone or in combination of two or more.
【００２２】本発明では、これらのゴムに発泡剤を含有
させた発泡性ゴム材料を使用する。発泡性ゴム材料を用
いて、加硫発泡成型することにより、ゴム層に優れた柔
軟性を付与することができ、加圧ローラ、現像ローラ、
転写ローラなどに適したゴム被覆ローラを得ることがで
きる。発泡性ゴム材料は、液状シリコーンゴムなどに予
め発泡剤を配合したものであり、注入と同時あるいは熱
加硫時に発泡させる。したがって、本発明において、加
硫発泡とは、加硫時に発泡させる場合だけではなく、発
泡後に加硫する態様をも包含する。発泡剤としては、特
に限定されず、例えば、重炭酸ナトリウム、アゾ化合
物、ベンゼンスルホニルヒドラジドなどの熱分解型発泡
剤を挙げることができる。In the present invention, a foamable rubber material containing a foaming agent in these rubbers is used. By using a foamable rubber material and vulcanized and foamed, excellent flexibility can be imparted to the rubber layer, and a pressure roller, a developing roller,
A rubber-coated roller suitable for a transfer roller or the like can be obtained. The foamable rubber material is obtained by blending a foaming agent in advance with liquid silicone rubber or the like, and is foamed simultaneously with injection or at the time of heat vulcanization. Therefore, in the present invention, vulcanization and foaming includes not only the case of foaming during vulcanization but also the mode of vulcanization after foaming. The foaming agent is not particularly limited, and examples thereof include a pyrolytic foaming agent such as sodium bicarbonate, an azo compound, and benzenesulfonyl hydrazide.
【００２３】発泡性ゴム材料には、所望により、カーボ
ンブラック、マイカ、酸化チタンなどの無機充填材や、
天然樹脂などの有機充填材を配合することができる。充
填材の配合割合は、ゴム１００重量部に対して、通常１
００重量部以下、好ましくは８０重量部以下である。発
泡ゴム層の厚みは、用途や設置する機械装置の構造、目
標とする弾性、用いる材料の硬度等を勘案して適宜設置
されるが、通常１００μｍ〜５ｍｍ、好ましくは０．１
〜３ｍｍ程度である。フッ素樹脂と発泡ゴム層を接着さ
せるために、中間層として、フッ素樹脂を含有する耐熱
性ゴム層を設けることができる。円筒状金型の内面にフ
ッ素樹脂被膜を形成した後、フッ素樹脂を含有する耐熱
性ゴム材料を塗布し、該フッ素樹脂の融点以上の温度で
熱処理することにより、形成される耐熱性ゴム層をフッ
素樹脂層と融着させる。The foamable rubber material may include an inorganic filler such as carbon black, mica, and titanium oxide, if desired.
An organic filler such as a natural resin can be blended. The mixing ratio of the filler is usually 1 to 100 parts by weight of rubber.
It is at most 00 parts by weight, preferably at most 80 parts by weight. The thickness of the foamed rubber layer is appropriately set in consideration of the use, the structure of the mechanical device to be installed, the target elasticity, the hardness of the material to be used, and the like, but is usually 100 μm to 5 mm, preferably 0.1 μm.
About 3 mm. In order to bond the fluororesin and the foamed rubber layer, a heat-resistant rubber layer containing a fluororesin can be provided as an intermediate layer. After forming a fluororesin coating on the inner surface of the cylindrical mold, a heat-resistant rubber material containing a fluororesin is applied and heat-treated at a temperature equal to or higher than the melting point of the fluororesin, thereby forming a heat-resistant rubber layer to be formed. It is fused with the fluororesin layer.
【００２４】耐熱性ゴム材料としては、短時間であって
もフッ素樹脂の融点に相当する高温に耐えられるシリコ
ーンゴムやフッ素ゴムが好ましいが、耐熱性の点からフ
ッ素ゴムが特に好ましい。耐熱性ゴム材料に含有される
フッ素樹脂は、特に限定されないが、低温で溶融するフ
ッ素樹脂の方が耐熱性ゴム材料の熱処理温度を低くする
ことができるので好ましい。フッ素樹脂の中でも、融点
が３０５℃以下のフッ素樹脂を用いることがより好まし
い。特に、融点３０５℃以下のＰＦＡを用いることが好
ましい。耐熱材ゴム材料中のフッ素樹脂の含有量は、特
に限定されないが、外層のフッ素樹脂被膜との融着性の
点から、耐熱性ゴム材料１００重量部に対して、５重量
部以上が好ましく、耐熱性ゴム層の柔軟性の点から５０
重量部以下であることが好ましい。As the heat-resistant rubber material, silicone rubber or fluorine rubber which can endure a high temperature corresponding to the melting point of the fluororesin even for a short time is preferable, but fluororubber is particularly preferable in terms of heat resistance. The fluororesin contained in the heat-resistant rubber material is not particularly limited, but a fluororesin that melts at a low temperature is preferable because the heat treatment temperature of the heat-resistant rubber material can be lowered. Among the fluororesins, it is more preferable to use a fluororesin having a melting point of 305 ° C. or lower. In particular, it is preferable to use PFA having a melting point of 305 ° C. or lower. The content of the fluororesin in the heat-resistant rubber material is not particularly limited, but is preferably 5 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the heat-resistant rubber material from the viewpoint of fusing property with the outer layer of the fluororesin coating, 50 from the viewpoint of the flexibility of the heat-resistant rubber layer
It is preferable that the amount is not more than part by weight.
【００２５】[0025]
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明に
ついてより具体的に説明する。ただし、これらの実施例
では、加圧ローラについて述べるが、本発明において
は、特にローラの用途は、加圧ローラに限定されず、例
えば、現像ローラ、転写ローラ、定着ローラなどの他の
用途にも使用することができる。The present invention will be described more specifically below with reference to examples and comparative examples. However, in these embodiments, the pressure roller is described, but in the present invention, the application of the roller is not particularly limited to the pressure roller, and may be applied to other applications such as a development roller, a transfer roller, and a fixing roller. Can also be used.
【００２６】［実施例１］内径２４ｍｍφ、長さ３００
ｍｍのアルミニウム製の円筒の内面をクロムメッキし、
そのメッキ面にポリイミドワニス（ＵワニスＳ、宇部興
産製）を塗布し、乾燥して溶剤を揮散させた後、３５０
℃で６０分熱処理してポリイミド被膜（厚み２０μｍ）
を形成した。この内面にシリコーン系接着剤ＤＹ３９−
０１２（東レダウコーニングシリコーン社製）を塗布し
て風乾した。次いで、表面に同じシリコーン系接着剤を
塗布・乾燥させた外径２０ｍｍφ、長さ３００ｍｍのア
ルミニウム製芯金を、円筒の中心と芯金の中心が一致す
るように、前記円筒内にセットした。この円筒と芯金と
の隙間に、液状シリコーンゴムＫＥ１３８０（信越化学
製）に重炭酸ナトリウム５重量部を配合した発泡性ゴム
材料を流し込み、１６０℃で１５分熱処理してゴムを加
硫発泡させた。その後、ポリイミド被膜が表面に形成さ
れたゴム被覆ローラを脱型して、加圧ローラを得た。得
られた加圧ローラは、表面は被膜のシワや破れがなく、
表面の波打ち・凹凸もなかった。この加圧ローラを定着
ユニットにセットし、定着ローラには、アルミニウム製
芯金に２ｍｍの硬度ＪＩＳ−Ａ２０度のシリコーンゴム
層、２０μｍのフッ素樹脂層を順に積層したローラを用
い、ハロゲンランプヒータで定着ローラのフッ素樹脂表
面温度が１８０℃になるように昇温した。キャノン製複
写機の４色のカラートナー（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂ）によって
形成された未定着画像を定着ユニットに通し、ニップ幅
６ｍｍで加圧して１万枚連続定着したところ、１０００
枚までオフセットのない良好な定着画像が得られた。１
０００枚以降、わずかにローラ表面にトナーが固着しロ
ーラに汚れが発生したが定着画像に乱れが見られるよう
なオフセットは発生しなかった。[Example 1] Inner diameter 24 mmφ, length 300
chrome-plated inner surface of an aluminum cylinder
A polyimide varnish (U Varnish S, manufactured by Ube Industries, Ltd.) is applied to the plating surface, dried and evaporated to remove the solvent.
Heat treated at 60 ° C for 60 minutes, polyimide coating (20μm thickness)
Was formed. A silicone adhesive DY39-
012 (manufactured by Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.) was applied and air-dried. Next, an aluminum core having an outer diameter of 20 mmφ and a length of 300 mm having the same silicone adhesive applied and dried on the surface was set in the cylinder so that the center of the cylinder coincided with the center of the core. A foamable rubber material obtained by mixing 5 parts by weight of sodium bicarbonate with liquid silicone rubber KE1380 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is poured into the gap between the cylinder and the core metal, and the rubber is vulcanized and foamed by heat treatment at 160 ° C. for 15 minutes. Was. Thereafter, the rubber-coated roller having the polyimide film formed on the surface was removed from the mold to obtain a pressure roller. The obtained pressure roller has no wrinkles or tears on the surface,
There was no wavy or uneven surface. The pressure roller was set in a fixing unit, and a roller in which a 2 mm-hardness JIS-A silicone rubber layer having a hardness of JIS-A 20 degrees and a 20 μm fluorine resin layer were sequentially laminated on an aluminum core was used as a fixing roller, and a halogen lamp heater was used. The temperature was raised so that the surface temperature of the fluororesin of the fixing roller became 180 ° C. An unfixed image formed by four color toners (C, M, Y, B) of a Canon copying machine was passed through a fixing unit, and was pressed at a nip width of 6 mm to continuously fix 10,000 sheets.
A good fixed image without offset was obtained up to the sheet. 1
After 000 sheets, the toner slightly adhered to the roller surface, and the roller was stained, but no offset was observed in which the fixed image was disturbed.
【００２７】［実施例２］内径２４ｍｍφ、長さ３００
ｍｍのアルミニウム製の円筒の内面をクロムメッキし、
そのメッキ面にＰＦＡフッ素樹脂塗料ＡＤ−２ＣＲ（ダ
イキン製）を塗布し、１００℃で２０分乾燥後、３８０
℃で３０分熱処理してフッ素樹脂被膜（厚み２０μｍ）
を形成した。この内面にテトラエッチ液（潤工社製）を
塗布し、水洗してエッチング処理した。この内面にシリ
コーン系接着剤ＤＹ３９−０１２（東レダウコーニング
シリコーン社製）を塗布して風乾した。以下、実施例１
と同様に操作して、フッ素樹脂被膜が表面に形成された
ゴム被覆ローラを得た。このゴム被覆ローラを加圧ロー
ラとして使用し、実施例１と同様にして評価した。その
結果、５０００枚までオフセットのない良好な定着画像
が得られた。５０００枚以降、わずかにローラ表面にト
ナーが固着し、ローラに汚れが発生したが、定着画像に
乱れが見られるようなオフセットは発生しなかった。Example 2 Inner diameter 24 mmφ, length 300
chrome-plated inner surface of an aluminum cylinder
A PFA fluororesin paint AD-2CR (manufactured by Daikin) is applied to the plated surface, dried at 100 ° C. for 20 minutes, and then 380
Heat treated at 30 ° C for 30 minutes to form a fluororesin film (thickness: 20 µm)
Was formed. The inner surface was coated with a tetra-etch solution (manufactured by Junkosha Co., Ltd.), washed with water and etched. A silicone adhesive DY39-012 (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) was applied to the inner surface and air-dried. Hereinafter, Example 1
In the same manner as in the above, a rubber-coated roller having a surface coated with a fluororesin film was obtained. This rubber-coated roller was used as a pressure roller and evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, good fixed images without offset were obtained up to 5000 sheets. After 5,000 sheets, the toner slightly adhered to the roller surface, and the roller was stained, but no offset that caused disturbance in the fixed image was generated.
【００２８】［実施例３］内径２４ｍｍφ、長さ３００
ｍｍのアルミニウム製の円筒の内面をクロムメッキし、
そのメッキ面にＰＦＡフッ素樹脂粉体ＭＰ−１０２（デ
ュポン製）を粉体塗装し、３８０℃で３０分熱処理して
フッ素樹脂被膜（厚み２５μｍ）を形成した。以下、実
施例１と同様に操作して、フッ素樹脂被膜が表面に形成
されたゴム被覆ローラを得た。このゴム被覆ローラを加
圧ローラとして使用し、実施例１と同様にして評価し
た。その結果、１万枚終了までオフセットのない良好な
定着画像が得られた。[Embodiment 3] Inner diameter 24 mmφ, length 300
chrome-plated inner surface of an aluminum cylinder
PFA fluororesin powder MP-102 (manufactured by DuPont) was powder-coated on the plated surface, and heat-treated at 380 ° C. for 30 minutes to form a fluororesin coating (thickness: 25 μm). Thereafter, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a rubber-coated roller having a fluororesin film formed on the surface. This rubber-coated roller was used as a pressure roller and evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, a good fixed image without offset was obtained until the end of 10,000 sheets.
【００２９】［実施例４］内径２４ｍｍφ、長さ３００
ｍｍのアルミニウム製の筒の内面をクロムメッキし、そ
のメッキ面にＰＦＡフッ素樹脂粉体ＭＰ−１０２（デュ
ポン製）を粉体塗装し、３８０℃で３０分熱処理して、
フッ素樹脂被膜（厚み２５μｍ）を形成した。この内面
に、フッ素ゴムラテックス（ダイエルＧＬＳ２１３、ダ
イキン製）に融点３０２℃のＰＦＡフッ素樹脂（ＡＣＸ
３１、ダイキン製）をフッ素ゴム１００重量部に対して
１０重量部配合した塗料を塗布し、１００℃で乾燥後、
３２０℃で１０分間熱処理して、フッ素ゴム層を外層の
フッ素樹脂と融着させた。この内面にシリコーン系接着
剤ＤＹ３９−０１２（東レダウコーニングシリコーン社
製）を塗布して風乾した。以下、実施例１と同様に操作
して、フッ素樹脂被膜が表面に形成されたゴム被覆ロー
ラを得た。このゴム被覆ローラを加圧ローラとして使用
し、実施例１と同様にして評価した。その結果、１万枚
終了までオフセットのない良好な定着画像が得られた。[Embodiment 4] Inner diameter 24 mmφ, length 300
Chromium plating on the inner surface of an aluminum cylinder of 0.2 mm in diameter, PFA fluororesin powder MP-102 (manufactured by DuPont) is powder-coated on the plated surface, and heat-treated at 380 ° C. for 30 minutes.
A fluororesin film (thickness: 25 μm) was formed. On this inner surface, a fluoro rubber latex (Daiel GLS213, manufactured by Daikin) is coated with a PFA fluororesin (ACX
31, manufactured by Daikin) and 100 parts by weight of fluororubber, and then applied with 10 parts by weight of a paint, dried at 100 ° C.,
Heat treatment was performed at 320 ° C. for 10 minutes to fuse the fluoro rubber layer with the fluoro resin of the outer layer. A silicone adhesive DY39-012 (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) was applied to the inner surface and air-dried. Thereafter, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a rubber-coated roller having a fluororesin film formed on the surface. This rubber-coated roller was used as a pressure roller and evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, a good fixed image without offset was obtained until the end of 10,000 sheets.
【００３０】［比較例１］内径２４ｍｍφ、長さ３００
ｍｍのアルミニウム製の円筒の内面にクロムメッキし、
次いで、シリコーン系接着剤を塗布・乾燥させた外径２
０ｍｍφ、長さ３００ｍｍのアルミニウム製芯金を円筒
の中心と芯金の中心が一致するように、該円筒内にセッ
トした。この円筒と芯金との隙間に、液状シリコーンゴ
ム（ＫＥ１３８０、信越化学製）に重炭酸ナトリウム５
重量部を配合した発泡性ゴム材料を流し込み、１６０℃
で１５分熱処理して発泡性ゴム材料を加硫発泡させた
後、脱型した。発泡ゴム層の表面を研削して、表面の凹
凸を整えた。この発泡ゴム層の表面にＰＴＦＥフッ素樹
脂塗料（ＥＫ４３００、ダイキン製）を塗布し、１００
℃で２０分乾燥後、３８０℃で１０分熱処理してフッ素
樹脂被膜（厚み２０μｍ）を形成した。その結果、もと
もと発泡によるゴム層表面の凹凸が大きいことに加え、
熱処理によって発泡ゴム層が劣化して収縮し、表面に激
しい凹凸が発生した。この加圧ローラを定着ユニットに
セットし、定着ローラには、芯金に２ｍｍの硬度ＪＩＳ
−Ａ２０度のシリコーンゴムと２０μｍのフッ素樹脂を
順に積層したローラを用い、ハロゲンランプヒータで定
着ローラのフッ素樹脂表面温度が１８０℃になるように
昇温した。キャノン製複写機の４色カラートナー（Ｃ、
Ｍ、Ｙ、Ｂ）によって形成された未定着画像を定着ユニ
ットに通し、ニップ幅６ｍｍで加圧して連続定着したと
ころ、表面の凹凸が激しく、１枚目から画像が大きく乱
れるとともに色に濃淡に激しいバラツキが生じ、良好な
画像が得られなかった。[Comparative Example 1] Inner diameter 24 mmφ, length 300
chrome plating on the inner surface of an aluminum cylinder
Next, an outer diameter 2 coated with a silicone adhesive and dried.
An aluminum core having a diameter of 0 mm and a length of 300 mm was set in the cylinder such that the center of the cylinder coincided with the center of the core. Liquid silicone rubber (KE1380, manufactured by Shin-Etsu Chemical) and sodium bicarbonate 5
Pour the foamable rubber material blended with
And then heat-treated for 15 minutes to vulcanize and foam the foamable rubber material, and then demolded. The surface of the foamed rubber layer was ground to make the surface uneven. PTFE fluororesin paint (EK4300, manufactured by Daikin) is applied to the surface of the foamed rubber layer, and 100
After drying at 20 ° C. for 20 minutes, heat treatment was performed at 380 ° C. for 10 minutes to form a fluororesin coating (thickness: 20 μm). As a result, in addition to the large unevenness of the rubber layer surface due to foaming,
The heat treatment deteriorated and shrunk the foamed rubber layer, causing severe irregularities on the surface. This pressure roller is set in a fixing unit, and a 2 mm hardness JIS
Using a roller in which silicone rubber having a temperature of −20 ° C. and a fluororesin having a thickness of 20 μm were sequentially laminated, the temperature of the fluororesin surface of the fixing roller was raised to 180 ° C. by a halogen lamp heater. 4-color toner (C,
When the unfixed image formed by M, Y, B) was passed through a fixing unit and continuously fixed by pressing with a nip width of 6 mm, the unevenness of the surface was severe, and the image was greatly disturbed from the first sheet and the color became dark and light. Severe variations occurred, and good images could not be obtained.
【００３１】［比較例２］内径２４ｍｍφ、長さ３００
ｍｍのアルミニウム製の円筒の内面にクロムメッキし、
次いで、シリコーン系接着剤を塗布・乾燥させた外径２
０ｍｍφ、長さ３００ｍｍのアルミニウム製芯金を円筒
の中心と芯金の中心が一致するように、該円筒内にセッ
トした。この円筒と芯金との隙間に、液状シリコーンゴ
ム（ＫＥ１３８０、信越化学製）に重炭酸ナトリウム５
重量部を配合した発泡性ゴム材料を流し込み、１６０℃
で１５分間熱処理して発泡性ゴム材料を加硫発泡させた
後、脱型した。発泡ゴム層の表面を研削して、表面の凹
凸を整えた。発泡ゴム層表面に厚さ５０μｍのＰＦＡ収
縮チューブ（グンゼ製）を被覆し、熱収縮させた。その
結果、もともと発泡によるゴムの凹凸が大きいため、こ
の凹凸がフッ素樹脂表面に反映され、表面に凹凸が発生
した。この加圧ローラを定着ユニットにセットし、定着
ローラには、芯金に２ｍｍの硬度ＪＩＳ−Ａ２０度のシ
リコーンゴムと２０μｍのフッ素樹脂を順に積層したロ
ーラを用い、ハロゲンランプヒータで定着ローラのフッ
素樹脂表面温度が１８０℃になるように昇温した。キャ
ノン製複写機の４色のカラートナー（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂ）
によって形成された未定着画像を定着ユニットに通し、
ニップ幅６ｍｍで加圧して連続定着したところ、表面の
凹凸が激しく１枚目から画像が大きく乱れるとともに、
色に濃淡に激しいバラツキが生じ、良好な画像が得られ
なかった。[Comparative Example 2] Inner diameter 24 mmφ, length 300
chrome plating on the inner surface of an aluminum cylinder
Next, an outer diameter 2 coated with a silicone adhesive and dried.
An aluminum core having a diameter of 0 mm and a length of 300 mm was set in the cylinder such that the center of the cylinder coincided with the center of the core. Liquid silicone rubber (KE1380, manufactured by Shin-Etsu Chemical) and sodium bicarbonate 5
Pour the foamable rubber material blended with
For 15 minutes to vulcanize and foam the foamable rubber material, and then demolded. The surface of the foamed rubber layer was ground to make the surface uneven. The surface of the foamed rubber layer was covered with a 50 μm-thick PFA shrinkable tube (manufactured by Gunze) and heat shrunk. As a result, the unevenness of the rubber due to foaming was originally large, and the unevenness was reflected on the surface of the fluororesin, and the unevenness was generated on the surface. This pressure roller is set in a fixing unit, and a roller in which silicone rubber having a hardness of 2 mm JIS-A20 degrees and a fluorine resin having a thickness of 20 μm are sequentially laminated on a cored bar is used as a fixing roller. The temperature was raised so that the resin surface temperature became 180 ° C. 4 color toners of Canon copier (C, M, Y, B)
Pass the unfixed image formed by
When the nip width was fixed at 6 mm and the image was continuously fixed, the unevenness of the surface was severe and the image was greatly disturbed from the first sheet.
Intense color variations occurred, and good images could not be obtained.
【００３２】［比較例３］内径２４ｍｍφ、長さ３００
ｍｍのアルミニウム製の円筒の内面にクロムメッキし、
そのメッキ面にＰＴＦＥフッ素樹脂塗料（ＥＫ４３０
０、ダイキン製）を塗布し、１００℃で２０分乾燥後、
３８０℃で３０分熱処理してフッ素樹脂被膜（厚み２０
μｍ）を形成した。この内面にテトラエッチ液（潤工社
製）を塗布し水洗してエッチング処理した。次いで、こ
の内面にシリコーン系接着剤ＤＹ３９−０１２（東レダ
ウコーニングシリコーン社製）を塗布して風乾した。表
面に同じシリコーン系接着剤を塗布・乾燥させた外径２
０ｍｍφ、長さ３００ｍｍのアルミニウム製芯金を円筒
の中心と芯金の中心が一致するように、前記円筒内にセ
ットした。この円筒と芯金との隙間に、液状シリコーン
ゴム（ＫＥ１３８０、信越化学製）を流し込み、１６０
℃で１５分熱処理してゴムを硬化させた。その後、ゴム
被覆ローラを円筒から脱型した。この加圧ローラを定着
ユニットにセットし、定着ローラには、芯金に２ｍｍの
硬度ＪＩＳ−Ａ２０度のシリコーンゴムと２０μｍのフ
ッ素樹脂を順に積層したローラを用い、ハロゲンランプ
ヒータで定着ローラのフッ素樹脂表面温度が１８０℃に
なるように昇温した。キャノン製複写機の４色カラート
ナー（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂ）によって形成された未定着画像
を定着ユニットに通し、加圧して連続定着したところ、
ゴムの柔軟性が不足しているため、ニップ幅は３ｍｍし
か得られず、かつトナーが十分に溶融せず、１枚目から
良好な画像が得られなかった。[Comparative Example 3] Inner diameter 24 mmφ, length 300
chrome plating on the inner surface of an aluminum cylinder
PTFE fluororesin paint (EK430)
0, manufactured by Daikin) and dried at 100 ° C. for 20 minutes.
Heat treatment at 380 ° C for 30 minutes to obtain fluororesin coating (thickness 20
μm). The inner surface was coated with a tetra-etch solution (manufactured by Junkosha Co., Ltd.), washed with water and etched. Next, a silicone adhesive DY39-012 (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) was applied to the inner surface and air-dried. Outer diameter 2 coated and dried with the same silicone adhesive on the surface
An aluminum core having a diameter of 0 mm and a length of 300 mm was set in the cylinder so that the center of the cylinder coincided with the center of the core. Liquid silicone rubber (KE1380, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was poured into the gap between the cylinder and the core metal,
The rubber was cured by heat treatment at 150C for 15 minutes. Thereafter, the rubber-coated roller was released from the cylinder. This pressure roller is set in a fixing unit, and a roller in which silicone rubber having a hardness of JIS-A of 20 mm and a fluororesin having a thickness of 20 μm are sequentially laminated on a core metal is used as a fixing roller. The temperature was raised so that the resin surface temperature became 180 ° C. When an unfixed image formed by four color toners (C, M, Y, B) of a Canon copier is passed through a fixing unit and continuously fixed by pressing,
Since the flexibility of the rubber was insufficient, the nip width was only 3 mm, the toner did not melt sufficiently, and a good image was not obtained from the first sheet.
【００３３】[0033]
【発明の効果】本発明によれば、ゴム層の劣化やフッ素
樹脂層の破れ、シワの発生を引き起こすことがなく、柔
軟性、層間密着性、耐熱性、離型性、表面平滑性、耐久
性などに優れたゴム被覆ローラの製造方法が提供され
る。本発明のゴム被覆ローラは、断熱性に優れ、柔軟
で、表面が平滑となり、定着性、耐久性に優れる加圧ロ
ーラなどとして好適である。According to the present invention, flexibility, interlayer adhesion, heat resistance, releasability, surface smoothness, and durability can be achieved without causing deterioration of the rubber layer, tearing of the fluororesin layer, and generation of wrinkles. A method for producing a rubber-coated roller having excellent properties and the like is provided. The rubber-coated roller of the present invention is suitable as a pressure roller having excellent heat insulating properties, being flexible, having a smooth surface, and having excellent fixing properties and durability.
【図１】本発明のゴム被覆ローラの製造方法の一例を示
す工程図である。FIG. 1 is a process chart showing an example of a method for producing a rubber-coated roller of the present invention.
１：円筒状金型 ２：高耐熱性樹脂被膜 ３：ローラ基材 ４：発泡性ゴム材料 ５：ゴム被覆ローラ 1: Cylindrical mold 2: High heat-resistant resin coating 3: Roller substrate 4: Foamable rubber material 5: Rubber-coated roller
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/20 １０３ Ｇ０３Ｇ 15/20 １０３ ４Ｆ２１３ (72)発明者 滝口 敏彦 大阪府大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 上村 広美 大阪府泉南郡熊取町大字野田950番地 住 友電気工業株式会社熊取製作所内 (72)発明者 加藤 千明 大阪府泉南郡熊取町大字野田950番地 住 友電気工業株式会社熊取製作所内 Ｆターム(参考） 2H003 CC05 2H032 AA05 2H033 AA02 AA23 BB29 2H077 AD06 FA21 GA03 3J103 AA02 AA51 BA41 FA01 FA07 FA12 FA15 FA30 GA02 GA32 GA52 GA57 GA58 GA60 GA66 HA04 HA12 HA18 HA41 HA43 4F213 AA16 AA45 AB02 AC03 AC04 AD18 AG20 AH04 WA02 WA18 WA22 WA32 WA39 WA56 WA58 WA87 WB01 WB11 WC01 WF24 WF27 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03G 15/20 103 G03G 15/20 103 4F213 (72) Inventor Toshihiko Takiguchi 1-chome Shimaya, Konohana-ku, Osaka-shi, Osaka No. 1-3 Sumitomo Electric Industries, Ltd., Osaka Works (72) Inventor Hiromi Uemura 950 Noda, Oji, Kumatori-cho, Sennan-gun, Osaka Sumitomo Electric Industries, Ltd.Kumatori Works (72) Inventor Chiaki Kato, Sennan-gun, Osaka No. 950, No.machi, F Sumitomo Electric Industries Co., Ltd. HA41 HA43 4F213 AA16 AA45 AB02 AC03 AC04 AD18 AG20 AH04 WA02 WA18 WA22 WA32 WA39 WA56 WA58 WA87 WB01 WB11 WC01 WF24 WF27
Claims (7)
を形成し、次いで、円筒状金型内にローラ基材を挿入
し、ローラ基材と高耐熱性樹脂被膜との間に発泡性ゴム
材料を注入した後、加硫発泡を行うことを特徴とするゴ
ム被覆ローラの製造方法。1. A highly heat-resistant resin film is formed on the inner surface of a cylindrical mold, and a roller base material is inserted into the cylindrical mold. A method for producing a rubber-coated roller, comprising performing vulcanization and foaming after injecting a foamable rubber material.
項１記載のゴム被覆ローラの製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the high heat-resistant resin is a fluororesin.
装し、焼成してフッ素樹脂の被膜を形成する請求項２記
載のゴム被覆ローラの製造方法。3. The method for producing a rubber-coated roller according to claim 2, wherein the inner surface of the cylindrical mold is coated with a fluororesin powder and fired to form a fluororesin coating.
を形成した後、該被膜の表面を活性化処理する請求項１
ないし３のいずれか１項に記載のゴム被覆ローラの製造
方法。4. The method according to claim 1, wherein a coating of a high heat-resistant resin is formed on the inner surface of the cylindrical mold, and then the surface of the coating is activated.
4. The method for producing a rubber-coated roller according to any one of items 3 to 3.
形成し、さらに該フッ素樹脂被膜の内面にフッ素樹脂を
含有する耐熱性ゴム材料を塗布し、フッ素樹脂の融点以
上の温度で熱処理してフッ素樹脂被膜と融着させた耐熱
性ゴム層を形成し、次いで、円筒状金型内にローラ基材
を挿入し、ローラ基材と耐熱性ゴム層との間に発泡性ゴ
ム材料を注入した後、加硫発泡を行う請求項２または３
に記載のゴム被覆ローラの製造方法。5. A fluororesin film is formed on the inner surface of a cylindrical mold, and a heat-resistant rubber material containing a fluororesin is applied on the inner surface of the fluororesin film, and heat-treated at a temperature not lower than the melting point of the fluororesin. To form a heat-resistant rubber layer fused with the fluororesin coating, and then insert the roller base material into the cylindrical mold, and put the foamable rubber material between the roller base material and the heat-resistant rubber layer. The vulcanization and foaming is performed after the injection.
4. The method for producing a rubber-coated roller according to item 1.
が、融点３０５℃以下のフッ素樹脂である請求項５記載
のゴム被覆ローラの製造方法。6. The method for producing a rubber-coated roller according to claim 5, wherein the fluororesin contained in the heat-resistant rubber material is a fluororesin having a melting point of 305 ° C. or lower.
は金属チューブである請求項１ないし６のいずれか１項
に記載のゴム被覆ローラの製造方法。7. The method for producing a rubber-coated roller according to claim 1, wherein the roller base material is a heat-resistant resin tube or a metal tube.
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