(57)【要約】【課題】ゴム層とチューブ状樹脂薄膜との間の接着性を向上させるため、当該界面の接着剤塗布量むらを制御し、界面全面にわたって安定した接着力を持たせることができる多層ローラ構造体を提供する。【解決手段】芯金上に加硫接着されたゴム層と、該ゴム層上に被覆されたチューブ状樹脂薄膜３とを備えて構成されている多層ローラ構造体に関する。チューブ状樹脂薄膜３の内周面に複数本の溝４が設けられている。チューブ状樹脂薄膜３の内周面に複数本の溝４を設けているので、加工工程上やむを得ず生じるしわ又は折目の存在に関わらず、接着剤の塗布量むらを制御することができ、接着力の減少する領域を分割することができるので、ローラ全体としての接着力低減が防止できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金上に加硫接着されたゴム層と、該ゴム層上に被覆されたチューブ状樹脂薄膜とを備えて構成されている多層ローラ構造体において、前記チューブ状樹脂薄膜の内周面に複数本の溝が設けられていることを特徴とする多層ローラ構造体。
【請求項２】
前記溝はチューブ状樹脂薄膜の軸方向に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の多層ローラ構造体。
【請求項３】
前記複数本の溝相互間の間隔は５ｍｍ以下であって、且つ、前記複数本の溝の幅は１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の多層ローラ構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電記録装置に使用される定着ローラ、加圧ローラ等の多層ローラ構造体に関し、多層膜を被覆した回転体の各層界面の接着構造に応用が可能なものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ等の静電記録装置においては紙表面に所定形状でトナーを付着させた後、芯金にゴムを加硫接着してなり、表面に摩擦係数が低くトナーおよび紙の離型性を向上させた表層を塗布、または被覆した２本のローラ（以下、定着、加圧ローラのことをいう）間を、該２本のローラが加熱、圧接された状態で、当該紙を通過させ、このときに生じる熱、圧力でトナーを紙表面に定着させる方式がとられている。
【０００３】
本出願人が先に開示した特開平８−３３９１１９号では、円筒状金型の内面に、金型内径と概略同じ外径を有する加硫済みのソリッドゴムチューブを配置し、金型の中心部には未発泡のスポンジゴムを周囲に設けた芯金を装着し、スポンジゴムを発泡膨張させソリッドゴムチューブと密着させた後、このスポンジゴムを加硫させてソリッドゴムチューブと加硫接着させる二層ゴムローラの製造方法であって、スポンジゴムと密着するソリッドゴムチューブ内面に予め軸方向の溝を複数形成した。
【０００４】
上記公報に開示された技術は、表層にゴムを使用する場合に限定していることに対し、本発明は加熱加圧時に表面に離型性を求めたＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ樹脂）等ゴム以外のチューブ状樹脂薄膜を表層に使用する場合に用いる技術である。
【特許文献１】特開平８−３３９１１９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記方式で定着を行う場合、定着、加圧ローラ間を紙が通過する際に紙と定着、加圧ローラにて圧接し同時に紙を搬送、排紙させるため、トルク、およびゴムの弾性反発による伸縮等で、定着、加圧ローラを構成する各層間界面の主に回転方向に剪断力が生じる。このため、稼働中に当該界面、特に剪断力が大きくなるゴム−表層間で剥離が発生する場合があり、定着画像が著しく劣化する原因となっていた。
【０００６】
本発明者が鋭意研究の結果、表層に１００μm程度以下の厚さのチューブ状樹脂薄膜を用いた場合、ゴム層とチューブ状樹脂被膜との界面剥離の原因は、図９に示すとおりチューブ状樹脂薄膜３の製造、ハンドリングに生じるしわ又は折目６の近傍部Ｄで幅約１０ｍｍに渡り、接着剤７塗布量が所定量になく接着力が不十分であることがわかった。また、しわ又は折目６の近傍部Ｄでの接着剤塗布量が少ない原因は、生産性を向上させるべく用いる低粘度の接着剤表面張力により接着剤７がしわ又は折目６部に凝集していくためであることがわかった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題および従来技術の欠点を補うため、ゴム層とチューブ状樹脂被膜との間の接着性を向上させるため、当該界面の接着剤塗布量むらを制御し、界面全面にわたって安定した接着力を持たせることができる多層ローラ構造体を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、芯金上に加硫接着されたゴム層と、該ゴム層上に被覆されたチューブ状樹脂薄膜とを備えて構成されている多層ローラ構造体において、前記チューブ状樹脂薄膜の内周面に複数本の溝が設けられていることを特徴とする多層ローラ構造体である。また、請求項２の発明は、前記溝はチューブ状樹脂薄膜の軸方向に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の多層ローラ構造体である。また、請求項３の発明は、前記複数本の溝相互間の間隔は５ｍｍ以下であって、且つ、前記複数本の溝の幅は１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の多層ローラ構造体である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、チューブ状樹脂薄膜の内周面に複数本の溝を設けているので、加工工程上やむを得ず生じるしわ又は折目の存在に関わらず、接着剤の塗布量むらを制御することができ、接着力の減少する領域を分割することができるので、ローラ全体としての接着力低減が防止できる。また、請求項２に記載の発明によれば、複数本の溝を軸方向としているので、チューブ状樹脂薄膜の成形と同時に複数本の溝を設けることができ、生産性が向上する。また、請求項３に記載の発明によれば、複数本の溝の相互間隔を５ｍｍ以下としているので、接着剤７の塗布量減少領域も５ｍｍ以下とすることができ、接着力低下領域も減じることができ、ローラ全体としての接着力低減が防止できるとともに、複数本の溝の幅を１ｍｍ以下としているので、接着剤の溝への凝集が起こり、塗布量むらを制御することができるため、ローラ全体としての接着力低減が防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る一実施形態の多層ローラ構造体の断面構造を示す図、図２は図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は図２のＢ部拡大図、図４は図３のチューブ状樹脂薄膜の接着剤塗布状態を示す図である。
【００１１】
図１に示すように、本発明に係る一実施形態の多層ローラ構造体は、アルミニウム又はアルミニウム合金製の芯金１と、芯金１の外周面上に被覆されたシリコーン系ゴム層２と、シリコーン系ゴム層２上に被覆されたチューブ状樹脂薄膜３とを備えて構成されている。なお、芯金１は本実施形態では中実の芯金としたが、中空の芯金であっても良い。
【００１２】
シリコーン系ゴム層２は、シリコーン系ゴムからなり、芯金１上に加硫接着されている。チューブ状樹脂薄膜３は、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ樹脂）を主材料としたものである。シリコーン系ゴム層２とチューブ状樹脂薄膜３との間には、接着剤（図示せず）が介在している。
【００１３】
図２及び図３に示すように、チューブ状樹脂薄膜３の内周面には、図１の軸方向５に沿って多数本の溝４が形成されている。また、図４に示すように、チューブ状樹脂薄膜３の内周面には接着剤７が塗布される。
【００１４】
図５は本発明に係る一実施形態の多層ローラ構造体に備えるチューブ状樹脂薄膜を成形するための成形金型の正面図、図６は同一部断面側面図である。図５、図６に示すように、この成形金型は、成形金型内型と成形金型外型とからなり、成形金型内型の外周面には、チューブ状樹脂薄膜３の内周面の溝４を形成するための、押出し方向に形成された多数の突起９ａが研削等により加工されている。この突起９ａの幅がチューブ状樹脂薄膜３の溝４の溝幅Ｈに対応し、突起９ａの相互間間隔がチューブ状樹脂薄膜３の溝相互間の間隔Ｗに対応し、突起９ａの高さが溝幅Ｈの深さｄに対応する。そして、溶融樹脂注入口１０から溶融したＰＦＡを主材料とする溶融樹脂が注入され、成型樹脂押出口１１から押出し成形される。
【００１５】
次に本発明を実施例を用いて説明する。
【実施例１】
【００１６】
アルミ製の芯金１表面にシリコーン系ゴム層２をｔ＝０．３ｍｍにて加硫接着し、さらにその外側に、内周面に軸方向５の向きで複数本の溝４を有したｔ＝０．０３ｍｍのチューブ状樹脂薄膜３の内周面に粘度５．０×１０−３Ｐａ・ｓ接着剤７を塗布した状態で被覆、接着させ、定着ローラとした。軸方向５の溝４は深さ２μm、溝幅Ｈ、溝相互間の間隔Ｗで、チューブ状樹脂薄膜３を成形した。
【００１７】
チューブ状樹脂薄膜３の成形においては、図５、図６に示す成形金型にて、成形金型内型９に、成形品の溝４の深さ２μm、溝幅Ｈ、溝相互間の間隔Ｗの形状となるよう研削等の方法で加工しておくことにより、チューブ状樹脂薄膜３の内周面の軸方向５（＝押し出し方向）の溝４は成形と同時に設けることができた。
【００１８】
図５、図６に示すチューブ状樹脂薄膜成形金型は、成型金型外型８と成型金型内型９からなり、溶融樹脂注入口１０から溶融状態の樹脂を注入し、内周面に所定形状の溝４が形成されたチューブ状樹脂薄膜３が成型樹脂押出口１１から押し出し成形される構造となっている。
【００１９】
また成形後ローラ化するまでの運搬中、および所定工程でのハンドリングにより、チューブ状樹脂薄膜３には全てのものにローラ成形までの間に図８に示すしわ又は折目６が発生していた。
【００２０】
上記形状で作製した定着ローラを装着した定着ユニットに５００Ｋ枚通紙し、チューブ状樹脂薄膜３のシリコーン系ゴム層２からの剥離状態を下の表１に示す。この表１では、溝の溝幅Ｈ、溝相互間の間隔Ｗを種々変更したときのシリコーン系ゴム層−チューブ状樹脂薄膜間の剥離発生状況（５００Ｋ枚通紙後）を示す。
【００２１】
【表１】
2005189771.tif 000003
【００２２】
表１中、○は剥離なし、×は剥離ありを示す。剥離発生の開始位置は、図４に示すＤ部である。使用したチューブ状樹脂薄膜３には、全てのものについてローラ成形までの間に図８に示すしわ又は折目６が発生している。
【００２３】
次の表２はチューブ状樹脂薄膜内周面の溝有無と剥離発生状況（５００Ｋ枚通紙後）を示す。
【００２４】
【表２】
2005189771.tif 000004
【００２５】
※１：試験ローラ本数は各１０本。計２０本ともローラ成形までの間に図８に示すしわ又は折目６が発生している。
※２：溝形状はＷ＝５ｍｍ、Ｈ＝１．０ｍｍとした。
※３：剥離発生の開始位置は、しわ、または折目６の部分である。
【００２６】
表１の結果より、チューブ状樹脂薄膜３にしわ又は折目６が生じている状態であっても、溝幅Ｈ≦１ｍｍ、溝相互間隔Ｗ≦５ｍｍであれば、生産性向上を目的とした低粘度接着剤を用いても、接着剤７の塗布量が少なくなることによる接着力が低下するＤ部領域を小さくすることができ、シリコーン系ゴム層２−チューブ状樹脂薄膜３での剥離が防止できるといえる。
【００２７】
表２の結果より、チューブ状樹脂薄膜３の内周面に溝４を設けることにより剥離防止効果が見られることがわかる。また、製造工程上チューブ状樹脂薄膜３には製造工程中にしわ又は折目６が発生し、これを防止することは困難であるため、しわ又は折目６の存在は前提となり、チューブ状樹脂薄膜３の内周面に溝４を設ける効果があるといえる。
【００２８】
図７は本発明に係る一実施例の多層ローラ構造体に備えるチューブ状樹脂薄膜の溝断面形状を示す図である。本発明は上記実施例に限定されるものではない。上記一実施例では、溝４の形状を図７（Ａ）に示すような矩形状としたが、例えば図７（Ｂ）に示すような台形状としても同様の効果が得られ、種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る一実施形態の多層ローラ構造体の断面構造を示す図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２のＢ部拡大図である。
【図４】図３のチューブ状樹脂薄膜の接着剤塗布状態を示す図である。
【図５】本発明に係る一実施形態の多層ローラ構造体に備えるチューブ状樹脂薄膜を成形するための成形金型の正面図である。
【図６】同一部断面側面図である。
【図７】本発明に係る一実施形態の多層ローラ構造体に備えるチューブ状樹脂薄膜の溝断面形状を示す図である。
【図８】チューブ状樹脂薄膜の被覆前の形状を示す図である。
【図９】図８のＣ部の拡大図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    芯金
２    シリコーン系ゴム層
３    チューブ状樹脂薄膜
４    溝
５    軸方向
６    しわ又は折目
７    接着剤
８    成形金型外型
９    成形金型内型
１０    溶融樹脂注入口
１１    成形樹脂押出口
Ｗ    溝相互間隔
Ｈ    溝幅
【図１】
2005189771.tif 000005
【図２】
2005189771.tif 000006
【図３】
2005189771.tif 000007
【図４】
2005189771.tif 000008
【図５】
2005189771.tif 000009
【図６】
2005189771.tif 000010
【図７】
2005189771.tif 000011
【図８】
2005189771.tif 000012
【図９】
2005189771.tif 000013