JP4001759B2 - 表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置において、転写紙上の未定着像を加熱、加圧して定着するために用いられる表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来の電子写真方式の画像形成装置において用いられる樹脂被覆ローラである。図７は、図６におけるＡ部分の拡大断面図である。図６，７において、１は、樹脂被覆ローラ（定着ローラ）である。図６，７に示されているように、従来の樹脂被覆ローラ１は、芯金２，プライマー層３及び樹脂被覆層４を順次有している。前記樹脂被覆層４は、好ましくは、予め、プライマー層３を形成した芯金に熱可塑性樹脂を被覆することにより形成される。このような熱可塑性樹脂としては、トナーに対する離型性、トナー定着温度（通常１８０〜２００℃）での連続耐久性等が要求されるので、フッ素樹脂等の離型性樹脂が用いられている。前記フッ素樹脂としてポリテトラフルオロエチレン共重合（ＰＴＦＥ）が用いられているが、最近では、テトラフルオロエチレン−ポリエチレンフルオロビニルエーレル共重合（ＰＦＡ）の方が加工性がよいので、ＰＦＡが主に定着ロール用の離型層の材料として使用されている。
【０００３】
このようなフッ素樹脂等の離型性樹脂で構成される樹脂被覆層４の表面は、トナーに対する離型性を有していなければならないので、十点平均粗さ（Ｒｚ）：１〜３μｍ、及び、うねり：２〜４μｍ程度の平滑性が要求される。
【０００４】
そこで、従来においては、樹脂被覆ローラ１の軸方向へ移動可能にすると共に、回転自在になるように構成した押圧ローラ（図示せず）を樹脂被覆ローラ１における樹脂被覆層４に押接し連れ回り回転させながら軸方向に移動して、樹脂被覆層４を押潰すことによって、樹脂被覆層４の表面の平滑性を向上させる方法（バニッシュ工法）が採用されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来、このようなバニッシュ工法を適用して平滑な樹脂被覆ローラを製造するには、前記した押圧ローラに加える加圧力を２０〜６０ｋｇｆにする必要があった。樹脂被覆ローラ１における芯金２の肉厚が１〜２ｍｍ以上であれば、樹脂被覆ローラ１に前記２０〜６０ｋｇｆの加圧力を加えたとしても、加圧による樹脂被覆ローラ１の変形量は、芯金２の弾性変形範囲内にすることが可能であるので、何ら問題はなかったが、樹脂被覆ローラ１の消費電力を低減する目的で、芯金２の肉厚を１ｍｍ未満に薄肉化すると、押圧ローラの加圧力によって、樹脂被覆ローラ１が塑性変形してしまうという問題があった。このような場合、押圧ローラの加圧力を小さくすることによって、樹脂被覆ローラ１の変形を抑制させることも可能であるが、押圧ローラ１の加圧力を小さくした場合、前記樹脂被覆層４の平滑性が加圧力に比例して低下してしまう、という問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。
即ち、本発明は、表面の平滑性に優れていると共に芯金の薄肉化によって消費電力を少なくした表面の平滑な樹脂被覆ローラを低コストで提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、芯金上に樹脂被覆層を有する樹脂被覆ローラに押圧しながら該樹脂被覆ローラと連動して回転することにより該樹脂被覆ローラの表面を平滑にする表面の平滑なローラよりなる加圧部材、及び、該樹脂被覆ローラの長さ方向に配置して該樹脂被覆層の表面をその樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に加熱する発熱体を備えた表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置であって、
（イ）前記発熱体が、前記樹脂被覆ローラの外沿面における前記加圧部材の押圧点の直前に配置され、且つ、
（ロ）前記加圧部材の全長が、前記樹脂被覆ローラの全長よりも長くされた
ことを特徴とする
表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置である。
【０００８】
請求項２に記載された発明は、芯金上に樹脂被覆層を有する樹脂被覆ローラに押圧しながら該樹脂被覆ローラと連動して回転することにより該樹脂被覆ローラの表面を平滑にする表面の平滑なローラよりなる加圧部材、及び、該樹脂被覆ローラの長さ方向に配置して該樹脂被覆層の表面をその樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に加熱する発熱体を備えた表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置であって、
（イ）前記発熱体が、前記樹脂被覆ローラの内沿面における前記加圧部材と対向する押圧点の直前の位置に配置され、且つ、
（ロ）前記加圧部材の全長が、前記樹脂被覆ローラの全長よりも長くされた
ことを特徴とする表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置である。
【０００９】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記加圧部材の中央部の直径をその面端部の直径より大きくしたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に記載された発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載された発明において、前記樹脂被覆ローラの両端を支持する支持部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に記載された発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載された発明において、前記加圧部材の両端を支持する支持部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６に記載された発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置を用いた表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造方法において、
（イ）前記加圧部材を前記樹脂被覆ローラに押圧する工程、
（ロ）前記樹脂被覆ローラの表面温度を被覆された樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に前記発熱体で加熱する工程、及び、
（ハ）前記樹脂被覆ローラと前記加圧部材とを連動させて前記加圧部材の平滑な表面を前記樹脂被覆ローラに転写させる工程、
を順次有することを特徴とする表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造方法である。
【００１３】
請求項７に記載された発明は、請求項６に記載された発明において、前記樹脂被覆ローラにおける樹脂が、フッ素樹脂であることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態を示す表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置の一部断面斜視図である。図２は、図１のＸ−Ｘ線断面図である。図３は、樹脂被覆ローラと加圧部材とが接触する部分の拡大断面説明図である。図４は、本発明の他の一実施の形態を示す表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置の一部断面斜視図である。図５は、図４のＹ−Ｙ線断面図である。
【００１５】
図１，２，７に示すように、本発明の樹脂被覆ローラの製造装置は、芯金２上に樹脂被覆層４を有する樹脂被覆ローラ１に押圧しながら該樹脂被覆ローラ１と連動して回転することにより該樹脂被覆ローラ１の表面を平滑にする表面の平滑なローラよりなる加圧部材５、及び、該樹脂被覆ローラ１の長さ方向に配置して該樹脂被覆層４の表面をその樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に加熱する発熱体７を備えている。そして、前記表面の平滑な樹脂被覆ローラ１の製造装置においては、（イ）前記発熱体７が、前記樹脂被覆ローラ１の外沿面における前記加圧部材５の押圧点の直前に配置され、且つ、（ロ）前記加圧部材５の全長が、前記樹脂被覆ローラ１の全長よりも長くされている。
【００１６】
このように、（イ）前記発熱体７が、前記樹脂被覆ローラ１の外沿面における前記加圧部材５の押圧点の直前に配置され、且つ、（ロ）前記加圧部材５の全長が、前記樹脂被覆ローラ１の全長よりも長くされたものとすると、図３に示されているように、発熱体７によってＭで示される領域で軟化又は溶融された樹脂被覆ローラ１における樹脂被覆層４が平滑なローラよりなる加圧部材５で押圧され、Ｓで示される領域で固化されて、その表面が平滑化されるが、前記（イ）により、加圧部材５の押圧直前に、樹脂皮膜が軟化溶融され、押圧後に自然冷却固化されるので、加圧部材５の平滑な表面形状を樹脂皮膜に効率よ く転写することが可能になり、また、前記（ロ）により、加圧部材５の両端を押圧した場合に、両端の押圧が高くなり、そして、中央の押圧が低くなる、という加圧部材５による押圧の不均一を解消して、加圧部材５による均一な押圧を達成することができ、それらのために、表面の平滑性に優れていると共に芯金２の薄肉化によって消費電力を少なくした表面の平滑な樹脂被覆ローラ１を低コストで提供することができる。
【００１７】
図１，５，７に示すように、本発明の樹脂被覆ローラの製造装置は、芯金２上に樹脂被覆層４を有する樹脂被覆ローラ１に押圧しながら該樹脂被覆ローラ１と連動して回転することにより該樹脂被覆ローラ１の表面を平滑にする表面の平滑なローラよりなる加圧部材１５、及び、該樹脂被覆ローラ１の長さ方向に配置して該樹脂被覆層４の表面をその樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に加熱する発熱体１７を備えている。そして、前記表面の平滑な樹脂被覆ローラ１の製造装置においては、（イ）前記発熱体１７が、前記樹脂被覆ローラ１の内沿面における前記加圧部材１５と対向する押圧点の直前の位置に配置され、且つ、（ロ）前記加圧部材１５の全長が、前記樹脂被覆ローラ１の全長よりも長くされている。
【００１８】
このように、（イ）前記発熱体１７が、前記樹脂被覆ローラ１の内沿面における前記加圧部材１５と対向する押圧点の直前の位置に配置され、且つ、（ロ）前記加圧部材１５の全長が、前記樹脂被覆ローラ１の全長よりも長くされたものとすると、図３に示されているように、発熱体１７（図３における７を参照。）によってＭで示される領域（図３を参照。）で軟化又は溶融された樹脂被覆ローラ１における樹脂被覆層４が平滑なローラよりなる加圧部材１５（図３における５を参照。）で押圧され、Ｓで示される領域（図３を参照。）で固化されて、その表面が平滑化されるが、前記（イ）により、加圧部材５の押圧直前に、樹脂皮膜が軟化溶融され、押圧後に自然冷却固化されるので、加圧部材５の平滑な表面形状を樹脂皮膜に効率よく転写することが可能になり、また、前記（ロ）により、加圧部材５の両端を押圧した場合に、両端の押圧が高くなり、そして、中央の押圧が低くなる、という加圧部材５による押圧の不均一を解消して、加圧部材５による均一な押圧を達成することができ、それらのために、表面の平滑性に優れていると共に芯金２の薄肉化によって消費電力を少なくした表面の平滑な樹脂被覆ローラ１を低コストで提供することができる。
【００１９】
本発明の樹脂被覆ローラの製造装置においては、加圧部材５は、円柱状又は円筒形状のローラであるが、図４に示されているように、加圧部材１５は、その中央部の直径をその面端部の直径より大きくしたローラであってもよい。このように、加圧部材１５の中央部の直径をその面端部の直径より大きくすると、通常の加圧部材、即ち、加圧部材の中央部の直径とその両端部の直径とが同じである加圧部材で押圧した場合に発生する「両端の押圧が高くなり、そして、中央の押圧が低くなる」という通常の加圧部材による押圧の不均一を解消して、全体として、加圧部材１５による均一な押圧を達成することができる。そして、前記ローラ５，１５は、例えば、アルミニウム、ステンレススチール、真鍮、ニッケル等の金属材料で構成される。
【００２０】
本発明の樹脂被覆ローラの製造装置においては、図１，４に示すように、樹脂被覆ローラ１の両端を支持する支持部材６，６が設けられている。樹脂被覆ローラ１は、支持部材６，６によって回転可能に支持される。
【００２１】
本発明の樹脂被覆ローラの製造装置においては、図１に示すように、加圧部材５の両端を支持する支持部材８，８が設けられ、樹脂被覆ローラ１が、支持部材８，８によって回転可能に支持される。また、本発明の樹脂被覆ローラの製造装置においては、図４に示すように、加圧部材１５の両端を支持する支持部材１８，１８が設けられ、樹脂被覆ローラ１が、支持部材１８，１８によって回転可能に支持される。図１，４において、９、１９はベアリングである。
【００２２】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置を用いた表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造方法においては、表面の平滑な樹脂被覆ローラは、（イ）加圧部材５（１５）を樹脂被覆ローラ１に押圧する工程、（ロ）前記樹脂被覆ローラ１をその被覆された樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に発熱体７（１７）で加熱する工程、及び、（ハ）前記樹脂被覆ローラ１と前記加圧部材５（１５）とを連動させて前記加圧部材５（１５）の平滑な表面を前記樹脂被覆ローラ１に転写させる工程、を順次経て製造される。前記樹脂被覆ローラにおける樹脂は、好ましくは、フッ素樹脂である。
【００２３】
請求項１〜４のいずれか１項に記載された発明の表面の平滑な樹脂被覆ローラ１の製造装置を用いた表面の平滑な樹脂被覆ローラ１の製造方法によれば、前記（イ）、（ロ）、及び、（ハ）の工程を順次有しているので、樹脂被覆ローラ１における樹脂被覆層４が軟化溶融された状態で平滑なローラよりなる加圧部材５，１５に密着して押圧され、そのために、樹脂被覆ローラ１の表面が平滑化される。
【００２４】
【実施例】
（実施例１）
外径４０ｍｍ、肉厚０．４ｍｍ及び胴部長３２０ｍｍのアルミニウム製の芯金２の周囲にプライマー層及びテトラフルオロエチレン−ポリエチレンフルオロビニルエーレル共重合（ＰＦＡ）よりなる２０μｍ厚の樹脂被覆層を順次有する樹脂被覆ローラを準備し、この樹脂被覆ローラの両端を支持部材で支持すると共に、前記樹脂被覆ローラの全長よりも長くした表面の平滑な円筒状のステンレス製ローラよりなる加圧部材の両端を支持部材で支持した。そして、発熱体を前記樹脂被覆ローラの外沿面における前記円筒状のローラよりなる加圧部材の押圧点の直前に１０ｍｍの間隔をとって配置した。次に、前記発熱体に電力を供給して、樹脂被覆ローラを２４０℃の温度に加熱してＰＦＡ溶融させた後、前記樹脂被覆ローラに前記円筒状のローラよりなる加圧部材を０．３Ｍｐａで押圧し、続いて、前記樹脂被覆ローラ１を１０ｒｐｍで駆動させて前記樹脂被覆ローラと前記加圧部材とを連動させて前記加圧部材の平滑な表面を前記樹脂被覆ローラに転写させ、自然冷却させた。（図１，２参照）
【００２５】
（実施例２）
実施例１と同様の樹脂被覆ローラを準備し、この樹脂被覆ローラの両端を支持部材で支持すると共に、前記樹脂被覆ローラの全長よりも長くし且つ中央部の直径をその面端部の直径より大きくした円柱状のステンレス製ローラよりなる加圧部材の両端を支持部材で支持した。そして、発熱体を前記樹脂被覆ローラの内沿面における前記加圧部材と対向する位置に配置した。次に、前記発熱体に電力を供給して、樹脂被覆ローラを２４０℃の温度に加熱してＰＦＡ溶融させた後、前記樹脂被覆ローラに前記円筒状のローラよりなる加圧部材を０．３Ｍｐａで押圧し、続いて、前記樹脂被覆ローラ１を１０ｒｐｍで駆動させて前記樹脂被覆ローラと前記加圧部材とを連動させて前記加圧部材の平滑な表面を前記樹脂被覆ローラに転写させ、自然冷却させた。（図４，５参照）
【００２６】
【発明の効果】
（１）請求項１に記載された発明によれば、芯金上に樹脂被覆層を有する樹脂被覆ローラに押圧しながら該樹脂被覆ローラと連動して回転することにより該樹脂被覆ローラの表面を平滑にする表面の平滑なローラよりなる加圧部材、及び、該樹脂被覆ローラの長さ方向に配置して該樹脂被覆層の表面をその樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に加熱する発熱体を備えた表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置であって、（イ）前記発熱体が、前記樹脂被覆ローラの外沿面における前記加圧部材の押圧点の直前に配置され、且つ、（ロ）前記加圧部材の全長が、前記樹脂被覆ローラの全長よりも長くされたものとしたので、前記（イ）により、加圧部材の両端を押圧した場合に、両端の押圧が高くなり、そ して、中央の押圧が低くなる、という加圧部材による押圧の不均一を解消して、加圧部材による均一な押圧を達成することができ、また、前記（ロ）により、加圧部材の押圧直前に、樹脂皮膜が軟化溶融され、押圧後に自然冷却固化されるので、加圧部材の平滑な表面形状を樹脂皮膜に効率よく転写することが可能になり、それらのために、表面の平滑性に優れていると共に芯金の薄肉化によって消費電力を少なくした表面の平滑な樹脂被覆ローラを低コストで提供することができる。
【００２７】
（２）請求項２に記載された発明によれば、芯金上に樹脂被覆層を有する樹脂被覆ローラに押圧しながら該樹脂被覆ローラと連動して回転することにより該樹脂被覆ローラの表面を平滑にする表面の平滑なローラよりなる加圧部材、及び、該樹脂被覆ローラの長さ方向に配置して該樹脂被覆層の表面をその樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に加熱する発熱体を備えた表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置であって、（イ）前記発熱体が、前記樹脂被覆ローラの内沿面における前記加圧部材と対向する押圧点の直前の位置に配置され、且つ、（ロ）前記加圧部材の全長が、前記樹脂被覆ローラの全長よりも長くされたものとしたので、前記（イ）により、加圧部材の押圧直前に、樹脂皮膜が軟化溶融され、押圧後に自然冷却固化されるので、加圧部材の平滑な表面形状を樹脂皮膜に効率よく転写することが可能になり、また、前記（ロ）により、加圧部材の両端を押圧した場合に、両端の押圧が高くなり、そして、中央の押圧が低くなる、という加圧部材による押圧の不均一を解消して、加圧部材による均一な押圧を達成することができ、それらのために、表面の平滑性に優れていると共に芯金の薄肉化によって消費電力を少なくした表面の平滑な樹脂被覆ローラを低コストで提供することができる。
【００２８】
（３）請求項３に記載された発明によれば、加圧部材の中央部の直径をその面端部の直径より大きくしたので、加圧部材の両端を押圧した場合に、両端の押圧が高くなり、そして、中央の押圧が低くなる、という加圧部材による押圧の不均一を解消して、加圧部材による均一な押圧を達成することができる。
【００２９】
（４）請求項４に記載された発明によれば、発熱体を、前記樹脂被覆ローラの外沿面における前記加圧部材の押圧点の直前に配置したので、円筒加圧部材の押圧直前に、樹脂皮膜が軟化溶融され、押圧後に自然冷却固化されるので、加圧部材の平滑な表面形状を樹脂皮膜に効率よく転写することが可能になる。
【００３０】
（５）請求項５に記載された発明によれば、発熱体を、樹脂被覆ローラの内沿面における前記加圧部材と対向する位置に配置したので、加圧部材の押圧直前に、樹脂皮膜が軟化溶融され、押圧後に自然冷却固化されるので、加圧部材の平滑な表面形状を樹脂皮膜に効率よく転写することが可能になる。
【００３１】
（５）請求項６，７に記載された発明によれば、（イ）前記加圧部材を前記樹脂被覆ローラに押圧する工程、（ロ）前記樹脂被覆ローラの表面温度を被覆された樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に前記発熱体で加熱する工程、及び、（ハ）前記樹脂被覆ローラと前記加圧部材とを連動させて前記加圧部材の平滑な表面を前記樹脂被覆ローラに転写させる工程、を順次有しているので、樹脂被覆ローラにおける樹脂被覆層が軟化溶融された状態で平滑なローラよりなる加圧部材に密着して押圧され、そのために、樹脂被覆ローラ表面が平滑化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態を示す表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置の一部断面斜視図である。
【図２】 図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】 樹脂被覆ローラと加圧部材とが接触する部分の拡大断面説明図である。
【図４】 本発明の他の一実施の形態を示す表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置の一部断面斜視図である。
【図５】 図４のＹ−Ｙ線断面図である。
【図６】 従来の電子写真方式の画像形成装置において用いられる樹脂被覆ローラである。
【図７】 図６におけるＡ部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 樹脂被覆ローラ
２ 芯金
３ プライマー層
４ 樹脂被覆層
５，１５ 加圧部材
６ （樹脂被覆ローラの）支持部材
７，１７ 発熱体
８，１８ （加圧部材の）支持部材
９，１９ ベアリング
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置において、転写紙上の未定着像を加熱、加圧して定着するために用いられる表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来の電子写真方式の画像形成装置において用いられる樹脂被覆ローラである。図７は、図６におけるＡ部分の拡大断面図である。図６，７において、１は、樹脂被覆ローラ（定着ローラ）である。図６，７に示されているように、従来の樹脂被覆ローラ１は、芯金２，プライマー層３及び樹脂被覆層４を順次有している。前記樹脂被覆層４は、好ましくは、予め、プライマー層３を形成した芯金に熱可塑性樹脂を被覆することにより形成される。このような熱可塑性樹脂としては、トナーに対する離型性、トナー定着温度（通常１８０〜２００℃）での連続耐久性等が要求されるので、フッ素樹脂等の離型性樹脂が用いられている。前記フッ素樹脂としてポリテトラフルオロエチレン共重合（ＰＴＦＥ）が用いられているが、最近では、テトラフルオロエチレン−ポリエチレンフルオロビニルエーレル共重合（ＰＦＡ）の方が加工性がよいので、ＰＦＡが主に定着ロール用の離型層の材料として使用されている。
【０００３】
このようなフッ素樹脂等の離型性樹脂で構成される樹脂被覆層４の表面は、トナーに対する離型性を有していなければならないので、十点平均粗さ（Ｒｚ）：１〜３μｍ、及び、うねり：２〜４μｍ程度の平滑性が要求される。
【０００４】
そこで、従来においては、樹脂被覆ローラ１の軸方向へ移動可能にすると共に、回転自在になるように構成した押圧ローラ（図示せず）を樹脂被覆ローラ１における樹脂被覆層４に押接し連れ回り回転させながら軸方向に移動して、樹脂被覆層４を押潰すことによって、樹脂被覆層４の表面の平滑性を向上させる方法（バニッシュ工法）が採用されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来、このようなバニッシュ工法を適用して平滑な樹脂被覆ローラを製造するには、前記した押圧ローラに加える加圧力を２０〜６０ｋｇｆにする必要があった。樹脂被覆ローラ１における芯金２の肉厚が１〜２ｍｍ以上であれば、樹脂被覆ローラ１に前記２０〜６０ｋｇｆの加圧力を加えたとしても、加圧による樹脂被覆ローラ１の変形量は、芯金２の弾性変形範囲内にすることが可能であるので、何ら問題はなかったが、樹脂被覆ローラ１の消費電力を低減する目的で、芯金２の肉厚を１ｍｍ未満に薄肉化すると、押圧ローラの加圧力によって、樹脂被覆ローラ１が塑性変形してしまうという問題があった。このような場合、押圧ローラの加圧力を小さくすることによって、樹脂被覆ローラ１の変形を抑制させることも可能であるが、押圧ローラ１の加圧力を小さくした場合、前記樹脂被覆層４の平滑性が加圧力に比例して低下してしまう、という問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。
即ち、本発明は、表面の平滑性に優れていると共に芯金の薄肉化によって消費電力を少なくした表面の平滑な樹脂被覆ローラを低コストで提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、芯金上に樹脂被覆層を有する樹脂被覆ローラに押圧しながら該樹脂被覆ローラと連動して回転することにより該樹脂被覆ローラの表面を平滑にする表面の平滑なローラよりなる加圧部材、及び、該樹脂被覆ローラの長さ方向に配置して該樹脂被覆層の表面をその樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に加熱する発熱体を備えた表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置であって、
（イ）前記発熱体が、前記樹脂被覆ローラの外沿面における前記加圧部材の押圧点の直前に配置され、且つ、
（ロ）前記加圧部材の全長が、前記樹脂被覆ローラの全長よりも長くされた
ことを特徴とする
表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置である。
【０００８】
請求項２に記載された発明は、芯金上に樹脂被覆層を有する樹脂被覆ローラに押圧しながら該樹脂被覆ローラと連動して回転することにより該樹脂被覆ローラの表面を平滑にする表面の平滑なローラよりなる加圧部材、及び、該樹脂被覆ローラの長さ方向に配置して該樹脂被覆層の表面をその樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に加熱する発熱体を備えた表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置であって、
（イ）前記発熱体が、前記樹脂被覆ローラの内沿面における前記加圧部材と対向する押圧点の直前の位置に配置され、且つ、
（ロ）前記加圧部材の全長が、前記樹脂被覆ローラの全長よりも長くされた
ことを特徴とする表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置である。
【０００９】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記加圧部材の中央部の直径をその面端部の直径より大きくしたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に記載された発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載された発明において、前記樹脂被覆ローラの両端を支持する支持部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に記載された発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載された発明において、前記加圧部材の両端を支持する支持部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６に記載された発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置を用いた表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造方法において、
（イ）前記加圧部材を前記樹脂被覆ローラに押圧する工程、
（ロ）前記樹脂被覆ローラの表面温度を被覆された樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に前記発熱体で加熱する工程、及び、
（ハ）前記樹脂被覆ローラと前記加圧部材とを連動させて前記加圧部材の平滑な表面を前記樹脂被覆ローラに転写させる工程、
を順次有することを特徴とする表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造方法である。
【００１３】
請求項７に記載された発明は、請求項６に記載された発明において、前記樹脂被覆ローラにおける樹脂が、フッ素樹脂であることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態を示す表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置の一部断面斜視図である。図２は、図１のＸ−Ｘ線断面図である。図３は、樹脂被覆ローラと加圧部材とが接触する部分の拡大断面説明図である。図４は、本発明の他の一実施の形態を示す表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置の一部断面斜視図である。図５は、図４のＹ−Ｙ線断面図である。
【００１５】
図１，２，７に示すように、本発明の樹脂被覆ローラの製造装置は、芯金２上に樹脂被覆層４を有する樹脂被覆ローラ１に押圧しながら該樹脂被覆ローラ１と連動して回転することにより該樹脂被覆ローラ１の表面を平滑にする表面の平滑なローラよりなる加圧部材５、及び、該樹脂被覆ローラ１の長さ方向に配置して該樹脂被覆層４の表面をその樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に加熱する発熱体７を備えている。そして、前記表面の平滑な樹脂被覆ローラ１の製造装置においては、（イ）前記発熱体７が、前記樹脂被覆ローラ１の外沿面における前記加圧部材５の押圧点の直前に配置され、且つ、（ロ）前記加圧部材５の全長が、前記樹脂被覆ローラ１の全長よりも長くされている。
【００１６】
このように、（イ）前記発熱体７が、前記樹脂被覆ローラ１の外沿面における前記加圧部材５の押圧点の直前に配置され、且つ、（ロ）前記加圧部材５の全長が、前記樹脂被覆ローラ１の全長よりも長くされたものとすると、図３に示されているように、発熱体７によってＭで示される領域で軟化又は溶融された樹脂被覆ローラ１における樹脂被覆層４が平滑なローラよりなる加圧部材５で押圧され、Ｓで示される領域で固化されて、その表面が平滑化されるが、前記（イ）により、加圧部材５の押圧直前に、樹脂皮膜が軟化溶融され、押圧後に自然冷却固化されるので、加圧部材５の平滑な表面形状を樹脂皮膜に効率よ く転写することが可能になり、また、前記（ロ）により、加圧部材５の両端を押圧した場合に、両端の押圧が高くなり、そして、中央の押圧が低くなる、という加圧部材５による押圧の不均一を解消して、加圧部材５による均一な押圧を達成することができ、それらのために、表面の平滑性に優れていると共に芯金２の薄肉化によって消費電力を少なくした表面の平滑な樹脂被覆ローラ１を低コストで提供することができる。
【００１７】
図１，５，７に示すように、本発明の樹脂被覆ローラの製造装置は、芯金２上に樹脂被覆層４を有する樹脂被覆ローラ１に押圧しながら該樹脂被覆ローラ１と連動して回転することにより該樹脂被覆ローラ１の表面を平滑にする表面の平滑なローラよりなる加圧部材１５、及び、該樹脂被覆ローラ１の長さ方向に配置して該樹脂被覆層４の表面をその樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に加熱する発熱体１７を備えている。そして、前記表面の平滑な樹脂被覆ローラ１の製造装置においては、（イ）前記発熱体１７が、前記樹脂被覆ローラ１の内沿面における前記加圧部材１５と対向する押圧点の直前の位置に配置され、且つ、（ロ）前記加圧部材１５の全長が、前記樹脂被覆ローラ１の全長よりも長くされている。
【００１８】
このように、（イ）前記発熱体１７が、前記樹脂被覆ローラ１の内沿面における前記加圧部材１５と対向する押圧点の直前の位置に配置され、且つ、（ロ）前記加圧部材１５の全長が、前記樹脂被覆ローラ１の全長よりも長くされたものとすると、図３に示されているように、発熱体１７（図３における７を参照。）によってＭで示される領域（図３を参照。）で軟化又は溶融された樹脂被覆ローラ１における樹脂被覆層４が平滑なローラよりなる加圧部材１５（図３における５を参照。）で押圧され、Ｓで示される領域（図３を参照。）で固化されて、その表面が平滑化されるが、前記（イ）により、加圧部材５の押圧直前に、樹脂皮膜が軟化溶融され、押圧後に自然冷却固化されるので、加圧部材５の平滑な表面形状を樹脂皮膜に効率よく転写することが可能になり、また、前記（ロ）により、加圧部材５の両端を押圧した場合に、両端の押圧が高くなり、そして、中央の押圧が低くなる、という加圧部材５による押圧の不均一を解消して、加圧部材５による均一な押圧を達成することができ、それらのために、表面の平滑性に優れていると共に芯金２の薄肉化によって消費電力を少なくした表面の平滑な樹脂被覆ローラ１を低コストで提供することができる。
【００１９】
本発明の樹脂被覆ローラの製造装置においては、加圧部材５は、円柱状又は円筒形状のローラであるが、図４に示されているように、加圧部材１５は、その中央部の直径をその面端部の直径より大きくしたローラであってもよい。このように、加圧部材１５の中央部の直径をその面端部の直径より大きくすると、通常の加圧部材、即ち、加圧部材の中央部の直径とその両端部の直径とが同じである加圧部材で押圧した場合に発生する「両端の押圧が高くなり、そして、中央の押圧が低くなる」という通常の加圧部材による押圧の不均一を解消して、全体として、加圧部材１５による均一な押圧を達成することができる。そして、前記ローラ５，１５は、例えば、アルミニウム、ステンレススチール、真鍮、ニッケル等の金属材料で構成される。
【００２０】
本発明の樹脂被覆ローラの製造装置においては、図１，４に示すように、樹脂被覆ローラ１の両端を支持する支持部材６，６が設けられている。樹脂被覆ローラ１は、支持部材６，６によって回転可能に支持される。
【００２１】
本発明の樹脂被覆ローラの製造装置においては、図１に示すように、加圧部材５の両端を支持する支持部材８，８が設けられ、樹脂被覆ローラ１が、支持部材８，８によって回転可能に支持される。また、本発明の樹脂被覆ローラの製造装置においては、図４に示すように、加圧部材１５の両端を支持する支持部材１８，１８が設けられ、樹脂被覆ローラ１が、支持部材１８，１８によって回転可能に支持される。図１，４において、９、１９はベアリングである。
【００２２】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置を用いた表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造方法においては、表面の平滑な樹脂被覆ローラは、（イ）加圧部材５（１５）を樹脂被覆ローラ１に押圧する工程、（ロ）前記樹脂被覆ローラ１をその被覆された樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に発熱体７（１７）で加熱する工程、及び、（ハ）前記樹脂被覆ローラ１と前記加圧部材５（１５）とを連動させて前記加圧部材５（１５）の平滑な表面を前記樹脂被覆ローラ１に転写させる工程、を順次経て製造される。前記樹脂被覆ローラにおける樹脂は、好ましくは、フッ素樹脂である。
【００２３】
請求項１〜４のいずれか１項に記載された発明の表面の平滑な樹脂被覆ローラ１の製造装置を用いた表面の平滑な樹脂被覆ローラ１の製造方法によれば、前記（イ）、（ロ）、及び、（ハ）の工程を順次有しているので、樹脂被覆ローラ１における樹脂被覆層４が軟化溶融された状態で平滑なローラよりなる加圧部材５，１５に密着して押圧され、そのために、樹脂被覆ローラ１の表面が平滑化される。
【００２４】
【実施例】
（実施例１）
外径４０ｍｍ、肉厚０．４ｍｍ及び胴部長３２０ｍｍのアルミニウム製の芯金２の周囲にプライマー層及びテトラフルオロエチレン−ポリエチレンフルオロビニルエーレル共重合（ＰＦＡ）よりなる２０μｍ厚の樹脂被覆層を順次有する樹脂被覆ローラを準備し、この樹脂被覆ローラの両端を支持部材で支持すると共に、前記樹脂被覆ローラの全長よりも長くした表面の平滑な円筒状のステンレス製ローラよりなる加圧部材の両端を支持部材で支持した。そして、発熱体を前記樹脂被覆ローラの外沿面における前記円筒状のローラよりなる加圧部材の押圧点の直前に１０ｍｍの間隔をとって配置した。次に、前記発熱体に電力を供給して、樹脂被覆ローラを２４０℃の温度に加熱してＰＦＡ溶融させた後、前記樹脂被覆ローラに前記円筒状のローラよりなる加圧部材を０．３Ｍｐａで押圧し、続いて、前記樹脂被覆ローラ１を１０ｒｐｍで駆動させて前記樹脂被覆ローラと前記加圧部材とを連動させて前記加圧部材の平滑な表面を前記樹脂被覆ローラに転写させ、自然冷却させた。（図１，２参照）
【００２５】
（実施例２）
実施例１と同様の樹脂被覆ローラを準備し、この樹脂被覆ローラの両端を支持部材で支持すると共に、前記樹脂被覆ローラの全長よりも長くし且つ中央部の直径をその面端部の直径より大きくした円柱状のステンレス製ローラよりなる加圧部材の両端を支持部材で支持した。そして、発熱体を前記樹脂被覆ローラの内沿面における前記加圧部材と対向する位置に配置した。次に、前記発熱体に電力を供給して、樹脂被覆ローラを２４０℃の温度に加熱してＰＦＡ溶融させた後、前記樹脂被覆ローラに前記円筒状のローラよりなる加圧部材を０．３Ｍｐａで押圧し、続いて、前記樹脂被覆ローラ１を１０ｒｐｍで駆動させて前記樹脂被覆ローラと前記加圧部材とを連動させて前記加圧部材の平滑な表面を前記樹脂被覆ローラに転写させ、自然冷却させた。（図４，５参照）
【００２６】
【発明の効果】
（１）請求項１に記載された発明によれば、芯金上に樹脂被覆層を有する樹脂被覆ローラに押圧しながら該樹脂被覆ローラと連動して回転することにより該樹脂被覆ローラの表面を平滑にする表面の平滑なローラよりなる加圧部材、及び、該樹脂被覆ローラの長さ方向に配置して該樹脂被覆層の表面をその樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に加熱する発熱体を備えた表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置であって、（イ）前記発熱体が、前記樹脂被覆ローラの外沿面における前記加圧部材の押圧点の直前に配置され、且つ、（ロ）前記加圧部材の全長が、前記樹脂被覆ローラの全長よりも長くされたものとしたので、前記（イ）により、加圧部材の両端を押圧した場合に、両端の押圧が高くなり、そ して、中央の押圧が低くなる、という加圧部材による押圧の不均一を解消して、加圧部材による均一な押圧を達成することができ、また、前記（ロ）により、加圧部材の押圧直前に、樹脂皮膜が軟化溶融され、押圧後に自然冷却固化されるので、加圧部材の平滑な表面形状を樹脂皮膜に効率よく転写することが可能になり、それらのために、表面の平滑性に優れていると共に芯金の薄肉化によって消費電力を少なくした表面の平滑な樹脂被覆ローラを低コストで提供することができる。
【００２７】
（２）請求項２に記載された発明によれば、芯金上に樹脂被覆層を有する樹脂被覆ローラに押圧しながら該樹脂被覆ローラと連動して回転することにより該樹脂被覆ローラの表面を平滑にする表面の平滑なローラよりなる加圧部材、及び、該樹脂被覆ローラの長さ方向に配置して該樹脂被覆層の表面をその樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に加熱する発熱体を備えた表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置であって、（イ）前記発熱体が、前記樹脂被覆ローラの内沿面における前記加圧部材と対向する押圧点の直前の位置に配置され、且つ、（ロ）前記加圧部材の全長が、前記樹脂被覆ローラの全長よりも長くされたものとしたので、前記（イ）により、加圧部材の押圧直前に、樹脂皮膜が軟化溶融され、押圧後に自然冷却固化されるので、加圧部材の平滑な表面形状を樹脂皮膜に効率よく転写することが可能になり、また、前記（ロ）により、加圧部材の両端を押圧した場合に、両端の押圧が高くなり、そして、中央の押圧が低くなる、という加圧部材による押圧の不均一を解消して、加圧部材による均一な押圧を達成することができ、それらのために、表面の平滑性に優れていると共に芯金の薄肉化によって消費電力を少なくした表面の平滑な樹脂被覆ローラを低コストで提供することができる。
【００２８】
（３）請求項３に記載された発明によれば、加圧部材の中央部の直径をその面端部の直径より大きくしたので、加圧部材の両端を押圧した場合に、両端の押圧が高くなり、そして、中央の押圧が低くなる、という加圧部材による押圧の不均一を解消して、加圧部材による均一な押圧を達成することができる。
【００２９】
（４）請求項４に記載された発明によれば、発熱体を、前記樹脂被覆ローラの外沿面における前記加圧部材の押圧点の直前に配置したので、円筒加圧部材の押圧直前に、樹脂皮膜が軟化溶融され、押圧後に自然冷却固化されるので、加圧部材の平滑な表面形状を樹脂皮膜に効率よく転写することが可能になる。
【００３０】
（５）請求項５に記載された発明によれば、発熱体を、樹脂被覆ローラの内沿面における前記加圧部材と対向する位置に配置したので、加圧部材の押圧直前に、樹脂皮膜が軟化溶融され、押圧後に自然冷却固化されるので、加圧部材の平滑な表面形状を樹脂皮膜に効率よく転写することが可能になる。
【００３１】
（５）請求項６，７に記載された発明によれば、（イ）前記加圧部材を前記樹脂被覆ローラに押圧する工程、（ロ）前記樹脂被覆ローラの表面温度を被覆された樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に前記発熱体で加熱する工程、及び、（ハ）前記樹脂被覆ローラと前記加圧部材とを連動させて前記加圧部材の平滑な表面を前記樹脂被覆ローラに転写させる工程、を順次有しているので、樹脂被覆ローラにおける樹脂被覆層が軟化溶融された状態で平滑なローラよりなる加圧部材に密着して押圧され、そのために、樹脂被覆ローラ表面が平滑化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態を示す表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置の一部断面斜視図である。
【図２】 図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】 樹脂被覆ローラと加圧部材とが接触する部分の拡大断面説明図である。
【図４】 本発明の他の一実施の形態を示す表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置の一部断面斜視図である。
【図５】 図４のＹ−Ｙ線断面図である。
【図６】 従来の電子写真方式の画像形成装置において用いられる樹脂被覆ローラである。
【図７】 図６におけるＡ部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 樹脂被覆ローラ
２ 芯金
３ プライマー層
４ 樹脂被覆層
５，１５ 加圧部材
６ （樹脂被覆ローラの）支持部材
７，１７ 発熱体
８，１８ （加圧部材の）支持部材
９，１９ ベアリング
Claims (7)
- 芯金上に樹脂被覆層を有する樹脂被覆ローラに押圧しながら該樹脂被覆ローラと連動して回転することにより該樹脂被覆ローラの表面を平滑にする表面の平滑なローラよりなる加圧部材、及び、該樹脂被覆ローラの長さ方向に配置して該樹脂被覆層の表面をその樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に加熱する発熱体を備えた表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置であって、
（イ）前記発熱体が、前記樹脂被覆ローラの外沿面における前記加圧部材の押圧点の直前に配置され、且つ、
（ロ）前記加圧部材の全長が、前記樹脂被覆ローラの全長よりも長くされた
ことを特徴とする表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置。 - 芯金上に樹脂被覆層を有する樹脂被覆ローラに押圧しながら該樹脂被覆ローラと連動して回転することにより該樹脂被覆ローラの表面を平滑にする表面の平滑なローラよりなる加圧部材、及び、該樹脂被覆ローラの長さ方向に配置して該樹脂被覆層の表面をその樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に加熱する発熱体を備えた表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置であって、
（イ）前記発熱体が、前記樹脂被覆ローラの内沿面における前記加圧部材と対向する押圧点の直前の位置に配置され、且つ、
（ロ）前記加圧部材の全長が、前記樹脂被覆ローラの全長よりも長くされた
ことを特徴とする表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置。 - 前記加圧部材の中央部の直径をその面端部の直径より大きくしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置。
- 前記樹脂被覆ローラの両端を支持する支持部材を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置。
- 前記加圧部材の両端を支持する支持部材を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置。
- 請求項１〜５のいずれかに記載の表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造装置を用いた表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造方法において、
（イ）前記加圧部材を前記樹脂被覆ローラに押圧する工程、
（ロ）前記樹脂被覆ローラの表面温度を被覆された樹脂の軟化温度又は溶融温度より高い温度に前記発熱体で加熱する工程、及び、
（ハ）前記樹脂被覆ローラと前記加圧部材とを連動させて前記加圧部材の平滑な表面を前記樹脂被覆ローラに転写させる工程、
を順次有することを特徴とする表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造方法。 - 前記樹脂被覆ローラにおける樹脂が、フッ素樹脂であることを特徴とする請求項６に記載の表面の平滑な樹脂被覆ローラの製造方法。
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