JP2991340B2 - 多層構造ローラの製造方法 - Google Patents

多層構造ローラの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は多層構造ローラの製造方法に関し、特に電子
複写機等の熱定着部に使用される定着ローラ及び加圧ロ
ーラ等の弾性ローラに係わる。
[従来の技術及び発明が解決すべき課題] 従来から電子複写機やレーザープリンター等の熱定着
部に使用される定着ローラや加圧ローラ等の弾性ローラ
においては、使用機器の高速化、高級化、高画質化、自
動両面化、省エネ化、低価格化、長寿命化等の要求に伴
い、特に自動両面化に関して安定した通紙性が求めら
れ、トナーとの離型性や長寿命化等が問題になってい
る。
従来から、ある芯金上にフッ素樹脂等を被覆したのみ
のハードローラでは高画質の点で対応できず、芯金上に
シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体、トナーとの離
型性のよいフッ素樹脂層を設けた多層構造の弾性ローラ
が用いられるようになっている。
これらの弾性ローラは第2図に示すように、芯金1を
脱脂し、プライマー塗布した後、フッ素ゴムやシリコー
ンゴム等を被覆し、加硫した後表面を研削して一定のゴ
ム厚とし、弾性体層2を形成し、その外周にプライマー
を介して未焼成のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)
のディスパージョンやパーフロロアルコキシ(PFA)樹
脂の粉体等のフッ素樹脂あるいはフッ素ゴムとフッ素樹
脂の混合ラテックス等を塗装した後、300℃以上に加熱
焼成することにより最外層にトナーとの離型性のよいオ
フセット防止層3を形成していた。
しかし、最外層を焼成形成する際に、300℃以上に加
熱されるため、弾性体層2を形成するフッ素ゴムやシリ
コーンゴムが熱劣化してしまい、本来の弾性を失ってし
まったり、耐久性が低下してしまったりした。しかも、
製造工程も多工程に亘るため、複雑で長時間を要し、コ
スト面においても低価格機には搭栽できない等の問題点
も多かった。
そのため、近年では予め成形されたPTFEやPFAのチュ
ーブにプライマー処理した芯金を嵌挿し、芯金とチュー
ブ間隙に弾性体層を形成する縮合反応型常温硬化シリコ
ーンゴム(RTV)や付加反応型シリコーンゴム(LTV)等
の液状ゴムを注入し、加熱して最外層のPTFEやPFA等の
チューブと接着して成形する方法が採用されてきた。
(特開昭63−298383号公報)しかし、本来RTVやLTVは耐
熱性に劣り、電子複写機の定着ローラでは200℃近くま
で加熱されるため、劣化が起こりやすいという欠点があ
った。また、製造時においても液状ゴムを芯金と最外層
チューブ間に注入するのも技術を要し、加硫による膨張
等のため、適量の液状ゴムを注入することが困難で最外
層チューブにしわが発生したり、弾性体層と最外層のオ
フセット防止層との接着は必ずしも完全ではなく、膜浮
き等が発生することもしばしばあり、技術的にも問題点
が多々あった。
本発明は上記の欠点を解決するためになされたもので
あって、耐熱性に優れ、耐久性を有し、しかも製造方法
も簡単なため、低コストな多層構造弾性ローラを得るこ
とができる多層構造ローラの製造方法を提供することを
目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するため、本発明の多層構造ローラ
の製造方法は、芯金上に未加硫の加熱硬化型シリコーン
ゴムを押し出し被覆し、未加硫の加熱硬化型シリコーン
ゴムの外周にフッ素樹脂フィルムまたはチューブを巻装
した後加熱硬化型シリコーンゴムを加硫すると共に、そ
の熱膨張によりフッ素樹脂フィルムまたはチューブと加
熱硬化型シリコーンゴムとの接着を同時に進行させるも
のである。
以下、本発明による多層構造ローラの各構成について
図面を参照して説明する。
第1図に示すように、芯金10はアルミ製や鉄製等内部
に熱源を設置した場合、熱伝導がよいものならば何れの
ものでも使用できる。芯金10はブラスト、脱脂洗浄後プ
ライマー塗布され、弾性体層20との接着が堅牢になるよ
う処理される。
芯金10の外周に形成される弾性体層は未加硫の加熱硬
化型(HTV)シリコーンゴム20を芯金10の外周に押し出
し機で押し出し被覆させ、最外層のフッ素樹脂フィルム
あるいはチューブで巻装された後、加圧・加熱して加硫
される。弾性体層の膜厚は0.1〜数10mm等使用機器の使
用ローラにより適宜選択されればよい。
最外層のオフセット防止層はポリテトラフルオロエチ
レン(PTFE)樹脂やパーフロロアルコキシ(PFA)樹脂
等のフッ素樹脂フィルムあるいはチューブ30を弾性体層
の外周に被覆されてなる。膜厚は数μm〜数10μmまで
適宜選択することができる。
以上のような構成の多層構造ローラを製造するには、
脱脂洗浄後プライマー塗布した芯金10外周上に未加硫の
HTVシリコーンゴム20を押し出し機で被覆する。その
後、PFAやPTFEのフッ素樹脂チューブ30を巻装し、これ
を内面にホーニング加工を施し内径がフッ素樹脂チュー
ブの外径より僅かに大きいパイプ4に嵌挿し、加圧、加
熱(150℃前後)してHTVシリコーンゴムを加硫すると共
に熱膨張によりフッ素樹脂チューブとの接着を同時進行
させる。
尚、パイプ4に予めフッ素樹脂チューブを挿着させて
おいたものにHTVシリコーンゴム被覆した芯金を挿入す
るようにしてもよいし又、パイプ4を使用せず、加硫を
行なうようにしてもよい。
[作用] 本発明の多層構造ローラの製造方法は、芯金上に未加
硫の加熱硬化型(HTV)ゴムを被覆し、その外周にフッ
素樹脂の既に成型されたフィルムまたはチューブを巻装
して加圧・加熱してHTVゴムを加硫すると同時に巻装さ
れたフィルムまたはチューブとの接着を行なうため、製
造時の最外層のフッ素樹脂フィルムまたはチューブを巻
装する工程もしわ等の発生もなく、非常に簡単に実施す
ることができ、しかもフッ素樹脂は既に成型されている
ため、フッ素樹脂成形のための高温による弾性体層の劣
化が生じることもない。しかも弾性体層は耐熱性の優れ
たHTVゴムで形成されるため、使用機に搭載された後も
耐久性がよい。
[実施例1] 外径48.0mm、長さ330mmのAl製芯金をブラスト、脱脂
洗浄後、プライマーを塗布し、未加硫のHTVシリコーン
ゴムを押し出し機にて厚さ1.0mmに芯金上に被覆した。
さらに、HTVシリコーンゴム外周に厚さ30μmのPFAチュ
ーブを巻装し、圧力150Kgf/cm2、加熱160℃にてHTVシリ
コーンゴムの加硫とPFAチューブとの接着を行なった。
[実施例2] 外径28.5mm、長さ270mmのAl製芯金をブラスト、脱脂
洗浄後、プライマーを塗布し、未加硫のHTVシリコーン
ゴムを押し出し機にて厚さ0.5mmに芯金上に被覆した。
さらに、HTVシリコーンゴム外周に厚さ30μmのPFAチュ
ーブを巻装し、内径30.0mmの内面ホーニング加工を施し
たパイプ内に挿着後、150℃の恒温槽中で30分処理し、H
TVシリコーンゴムの加硫とPFAチューブとの接着を行な
った。
実施例1及び実施例2で得られたローラはHTVシリコ
ーンゴムとPAFチューブの接着力は500g/cmであり、実機
耐久テストでは50万枚通紙により全く異常が認められな
かった。
[発明の効果] 以上の説明からも明らかなように、本発明の多層構造
ローラの製造方法によれば、未加硫のHTVゴムを芯金上
に被覆し、フッ素樹脂の成形品であるフィルムまたはチ
ューブを未加硫HTVゴムに巻装して加熱・加圧により加
硫を行なうため、加硫後に研削したり、フッ素樹脂を塗
装、焼成する工程も不要である。また、フッ素樹脂チュ
ーブと芯金間隙に液状ゴムを注入する高等技術を要する
ことなく簡単に多層構造ローラを製造することができる
ため、複雑な工程を経ることなく、短時間で製造可能で
あり、定コスト化を企てることができる。また、得られ
る多層構造ローラも従来のRTVシリコーンゴムやLTVシリ
コーンゴム使用のものと比較して製造時の熱劣化も防止
することができ、しかもはるかに耐熱性に優れるため、
耐久性を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の多層構造ローラの製造方法の一実施例
を示す断面図、第2図は従来例の断面図である。 10……芯金 20……加熱硬化型ゴム 30……フッ素樹脂チューブあるいはフィルム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−83131(JP,A) 特開 昭62−200381(JP,A) 特開 昭61−26070(JP,A) 特開 昭61−169863(JP,A) 特開 昭63−298383(JP,A) 実開 昭61−38668(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 13/20 G03G 15/20 F16C 13/00 B32B 1/00 - 35/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】芯金上に未加硫の加熱硬化型シリコーンゴ
    ムを押し出し被覆し、前記未加硫の加熱硬化型シリコー
    ンゴムの外周にフッ素樹脂フィルムまたはチューブを巻
    装した後前記加熱硬化型シリコーンゴムを加硫すると共
    に、その熱膨張により前記フッ素樹脂フィルムまたはチ
    ューブと前記加熱硬化型シリコーンゴムとの接着を同時
    に進行させることを特徴とする多層構造ローラの製造方
    法。
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