JP4724130B2 - チューブローラの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子複写機やレーザビームプリンタ等の熱定着部等で使用されるチューブローラの製造方法に関する。

フッ素樹脂チューブローラは、フッ素樹脂チューブを弾性ゴム層上に被覆してなる定着ローラ、あるいは、加圧ローラである。一般的には次のようにして製造される。
先ず、予め所定寸法に形成されているフッ素樹脂チューブを、円筒状金型の内面に装着した状態で、フッ素樹脂チューブの内面に液状のプライマーを塗布する。次に、円筒状金型の軸心に芯軸を挿入し組み立てて、芯軸とフッ素樹脂チューブとの間にシリコーンゴム等の液状ゴムを注入する。この後、所定の熱を掛けて液状ゴムを所望の弾性を損なわない程度に硬化してチューブローラを得る。
一般にフッ素樹脂チューブの内面にプライマーを塗布する場合には、スプレーで吹き付ける方法が採用されている（特許文献１参照）。
特開２００４−３４７７２９号公報

従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
上記プライマーを塗布する場合には、フッ素樹脂チューブの開口端から内面に向ってスプレー塗布する。しかし、このスプレー塗布方法は、フッ素樹脂チューブ内面に付着される量よりもチューブの開口端から排出される量の方がはるかに多くなり、均一に付着させるのに時間がかかるという問題点がある。例えば、フッ素樹脂チューブ内面に付着するプライマー量が、1本当たり約１．０ｇであるのに対して、約７．０ｇを使用していた。プライマーは一般的に高価な材料であり、排出されるだけの６ｇのロスは、コストアップ金額として、見逃せない範囲にある。

本発明は、以上の点に着目してなされたもので、プライマーをフッ素樹脂チューブ内面に効率よく、かつ均一に付着することができるチューブローラの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の各実施例においては、それぞれ次のような構成により上記の課題を解決する。
〈構成１〉
電子複写機やレーザビームプリンタ等の熱定着部で使用されるチューブローラの製造方法であって、フッ素樹脂チューブを円筒体の内面に装着する工程と、上記フッ素樹脂チューブ内に液状のプライマーを注入すると共に、当該フッ素樹脂チューブの両端面を、蓋体を被せて密閉する工程と、上記フッ素樹脂チューブ内に上記プライマーを封入した状態で上記円筒体を、当該円筒体の軸心を旋回軸に対して傾斜させ、上記円筒体の中央部を中心点として上記円筒体の軸心を３０〜６０ｒｐｍの回転速度で前記旋回軸を回転軸として旋回すると共に、前記円筒体の軸心を回転軸として上記円筒体を自転することにより揺動する工程と、上記蓋体を取り外し、上記円筒体を立てた状態で放置する工程と、上記フッ素樹脂チューブ内を乾燥させる工程と、上記円筒体を加熱して上記プライマーを上記フッ素樹脂チューブ内面に固着させる工程と、上記円筒体内に芯軸を挿置し、上記円筒体と上記芯軸との間にゴムを注入硬化し、この後、２次加硫を行う工程とを有することを特徴とするチューブローラの製造方法。

液状のプライマーを、直接フッ素樹脂チューブ内面に封入し、円筒体を介してチューブを揺動することにより、プライマーがフッ素樹脂チューブ内に効率よく塗布されるので、プライマーのロス量を大幅に減少できる。また、円筒体の中心部を中心としてその両端部を３０〜６０ｒｐｍの回転速度で旋回すると共に、上記円筒体を自転することにより、円筒体がその中央部を支点として交互に傾斜することを繰り返すので、液状のプライマーがフッ素樹脂チューブ内の長さ方向に行き渡りフッ素樹脂チューブ内に満遍なく塗布される。

〈構成２〉
構成１に記載のチューブローラの製造方法において、上記フッ素樹脂チューブの両端部を、上記円筒体の端部に沿わせて外側に折り返し、上記蓋体を、上記フッ素樹脂チューブの折り返し端部の外側に被せるようにすることを特徴とするチューブローラの製造方法。

フッ素樹脂チューブ端部を介しているので、円筒体と蓋体との間の良好な液密性が簡単に得られる。

〈構成３〉
構成１に記載のチューブローラの製造方法において、上記プライマーは、１０〜５００ｃｐの粘度を有するものであることを特徴とするチューブローラの製造方法。

プライマーによる濡れていない部分の発生を防止すると共に、プライマー塗布層の色が斑となることを防止して、プライマーをフッ素樹脂チューブ内全面に均一に塗布できる。

〈構成４〉
構成１に記載のチューブローラの製造方法において、上記フッ素樹脂チューブ内を乾燥させる工程において、上記円筒体を回転しながらプライマーを乾燥することを特徴とするチューブローラの製造方法。

プライマーを回転しながら３０秒程度乾燥すれば、徐々にプライマーの溶剤が抜け、プライマーの垂れた跡の発生が抑えられる。

〈構成５〉
構成１に記載のチューブローラの製造方法において、上記円筒体を加熱して上記プライマーを上記フッ素樹脂チューブ内面に固着させる工程において、上記円筒体の加熱を１２０〜２５０℃で１〜２０分間行うことを特徴とするチューブローラの製造方法。

プライマーをフッ素樹脂チューブ内面に良好に固着できる。

本発明においては、フッ素樹脂チューブを円筒体の内面に装着し、フッ素樹脂チューブ内に液状のプライマーを注入した後、フッ素樹脂チューブの両端面を、蓋体を被せて密閉した状態で円筒体を揺動するようにするもので、プライマーのロス量を大幅に減少できる。このようにして得られたプライマー塗布層は、外観、接着性について、スプレーにて塗布した層と何ら遜色がない。
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。

図１〜図６は実施例１のチューブローラの製造方法の各工程の説明図である。
先ず、図１に示すように、フッ素樹脂チューブ１２を、径方向及び／または長さ方向に拡張した状態で円筒体１４内面に密着した。そして、フッ素樹脂チューブ１２を、円筒体１４に挿入しその両端部を円筒体１４の端部に沿わせて外側に折り返して円筒体１４の内面に装着した。

次に、図２に示すように、円筒体１４の一端に下蓋体１６を被せて密閉し、この密閉端側を下側にして円筒体１４内に、フッ素樹脂チューブ用のプライマー１８を３ｇ封入した。この後、円筒体１４の上端に上蓋体２０を被せて円筒体１４を密封した。

上蓋体２０及び下蓋体１６は、フッ素樹脂チューブ１２の折り返し端部１２Ａの外側に被せるようにした。各蓋体と円筒体１４との間にフッ素樹脂チューブ１２の折り返し端部１２Ａが介在するので、円筒体１４と各蓋体２０、１６との間の液密性が良好である。上蓋体２０及び下蓋体１６の形状、材質は、次工程においてもプライマー１８が円筒体１４から漏れないものであれば任意である。円筒体１４の内径と丁度合うゴム栓でもよいし、円筒体１４との嵌合部分にゴムパッキングを当るように配置したジグを用いてもよい。

次いで、円筒体１４両端に蓋体を配置してプライマー１８が漏れない状態として円筒体１４を揺動した。この揺動は、自在に振ってもよいが、図３に示すように、円筒体１４の中央部２２を中心として円筒体１４の両端部を旋回するとよい。円筒体１４の中央部２２を中心として円筒体１４の両端部を旋回することとは、円筒体１４の軸心２３を、円筒体１４の中央部２２を中心として旋回する軸である旋回軸に対して傾斜させ、円筒体１４の中央部２２を中心点として円筒体１４の軸心２３を、前記旋回軸を回転軸として旋回することである。

このように旋回することで、円筒体１４がその中央部２２を支点として交互に傾斜することを繰り返す。このため、液状のプライマー１８がフッ素樹脂チューブ１２内の長さ方向に行き渡り、フッ素樹脂チューブ１２内面に満遍なく塗布される。図４に示すように、フッ素樹脂チューブ１２内面にプライマー塗布層２６が形成される。

なお、円筒体１４両端の旋回は低速でよく、その回転速度は３０〜６０ｒｐｍが適当である。また、円筒体１４両端の旋回の直径を大きくすることにより、円筒体１４がその中央部２２を支点として交互に傾斜する角度αを適宜調節すればよい。また、円筒体１４の中心部を中心としてその両端部を旋回する際に、円筒体１４を、その軸心２３を回転軸として回転、すなわち、自転させてもよい。

その後、図５に示すように、蓋体１６、２０を外して円筒体１４を開口２８を有する台３０上に立てた状態で１０秒程度放置し、余分なプライマー１８を排出した。それから、円筒体１４を回転させながら３０秒程度放置してプライマー１８を乾燥した。３０秒程度放置することにより、徐々に溶剤が抜け、プライマー１８の垂れた跡の発生が抑えることができた。その後、円筒体１４を２００℃で６分間加熱し、フッ素樹脂チューブ１２内面にプライマー１８を固着させた。円筒体１４の加熱は、１２０〜２５０℃で１〜２０分間の範囲で行えばよい。

それからは、図６に示すように、通常のチューブローラ製造工程の通り、芯軸２４を円筒体１４内に挿入し、円筒体１４の上下端にキャップ３２、３４を被せて同心的に保持した。この後、フッ素樹脂チューブ１２と芯軸２４との間隙に、キャップ３２に設けられた注入孔３８から液状のシリコーンゴム３６を射出・注入した。この後、所定の加熱処理を行い、シリコーンゴム２８を硬化させてチューブローラの完成品を得た。

上記実施例において、フッ素樹脂チューブ１２は、肉厚３０μmのＰＦＡチューブを使用した。このＰＦＡチューブの内面は予め既知の化学エッチング処理をした。フッ素樹脂チューブ用のプライマーとして、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製ＤＹ３９−０６７を１００重量部に対して、信越化学工業社製 ＳＧ９３Ｋ Ａ／Ｂを８０重量部を混ぜて、十分均一に撹拌したものを使用した。

プライマーの調合の際に重要なのは、溶液の粘度である。粘度が高すぎると濡れていない部分が発生し易く、粘度が低いと塗布したプライマーの色が斑となり易い。適切な粘度として、１０〜５００ｃｐ（センチポアズ）、好ましくは、３０〜１５０ｃｐに調合することが望ましい。プライマーコーティング用金型として、内径２２ｍｍの円筒体１４を使用した。

芯軸２４は、外径１６ｍｍ、Ａ４サイズの用紙に対応可能な長さで、材質がＡ５０５６を使用した。芯軸用プライマーとして、信越化学工業社製 プライマーＮｏ１０１ Ａ／Ｂを１：１で混合したものを塗布し、１５０℃で２０分間の加熱処理を行った。ゴムは、信越化学工業社製 Ｘ３４−２０６１−２８Ｌ Ａ／Ｂにトリエチレングリコールを１０部量配合したものを使用した。

上記実施例では、これまで７ｇ使用していたプライマー量が３ｇですみ、４ｇ分のコストダウンを実現できた。プライマー１ｇが約６円の材料であるので、ローラ全体の価格にもかなり反映する。

実施例１のフッ素樹脂チューブを円筒体の内面に装着する工程の説明図である。 実施例１のフッ素樹脂チューブ内に液状のプライマーを注入すると共に、当該フッ素樹脂チューブの両端面を密閉する工程の説明図である。 実施例１のフッ素樹脂チューブ内にプライマーを封入した状態で円筒体を揺動する工程の説明図である。 実施例１の円筒体の揺動直後の工程の説明図である。 実施例１の円筒体を立てた状態で放置する工程の説明図である。 実施例１の最終段階の工程の説明図である。

符号の説明

１２ フッ素樹脂チューブ
１４ 円筒体
１６ 下蓋体
１８ プライマー
２０ 上蓋体
２２ 中央部
２３ 軸心
２６ プライマー塗布層

Claims (5)

1. 電子複写機やレーザビームプリンタ等の熱定着部で使用されるチューブローラの製造方法であって、
   フッ素樹脂チューブを円筒体の内面に装着する工程と、
   前記フッ素樹脂チューブ内に液状のプライマーを注入すると共に、当該フッ素樹脂チューブの両端面を、蓋体を被せて密閉する工程と、
   前記フッ素樹脂チューブ内に前記プライマーを封入した状態で前記円筒体を、当該円筒体の軸心を旋回軸に対して傾斜させ、前記円筒体の中央部を中心点として前記円筒体の軸心を３０〜６０ｒｐｍの回転速度で前記旋回軸を回転軸として旋回すると共に、前記円筒体の軸心を回転軸として前記円筒体を自転することにより揺動する工程と、
   前記蓋体を取り外し、前記円筒体を立てた状態で放置する工程と、
   前記フッ素樹脂チューブ内を乾燥させる工程と、
   前記円筒体を加熱して前記プライマーを前記フッ素樹脂チューブ内面に固着させる工程と、
   前記円筒体内に芯軸を挿置し、前記円筒体と前記芯軸との間にゴムを注入硬化し、この後、２次加硫を行う工程とを有することを特徴とするチューブローラの製造方法。
2. 請求項１に記載のチューブローラの製造方法において、
   前記フッ素樹脂チューブの両端部を、前記円筒体の端部に沿わせて外側に折り返し、
   前記蓋体を、前記フッ素樹脂チューブの折り返し端部の外側に被せるようにすることを特徴とするチューブローラの製造方法。
3. 請求項１に記載のチューブローラの製造方法において、
   前記プライマーは、１０〜５００ｃｐの粘度を有するものであることを特徴とするチューブローラの製造方法。
4. 請求項１に記載のチューブローラの製造方法において、
   前記フッ素樹脂チューブ内を乾燥させる工程において、前記円筒体を回転しながらプライマーを乾燥することを特徴とするチューブローラの製造方法。
5. 請求項１に記載のチューブローラの製造方法において、
   前記円筒体を加熱して前記プライマーを前記フッ素樹脂チューブ内面に固着させる工程において、前記円筒体の加熱を１２０〜２５０℃で１〜２０分間行うことを特徴とするチューブローラの製造方法。

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