(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入型内にＰＦＡチューブの一端部を保持して懸吊した状態で配置する第１の工程と、
前記ＰＦＡチューブより僅かに外径を大きく設定された外周面に接着剤を塗布したゴムローラを、該ＰＦＡチューブの前記一端部の周縁に密着した状態で当接させる第２の工程と、
前記ゴムローラを加圧容器で気密状態で覆う第３の工程と、
前記加圧容器内を加圧して前記ゴムローラを前記ＰＦＡチューブ内に挿入する第４の工程と、
前記接着剤を硬化させる第５の工程と、
を具備することを特徴とするＰＦＡチューブ被覆ロールの製造方法。
【請求項２】
挿入型内にＰＦＡチューブの一端部を保持して懸吊した状態で配置する第１の工程と、
前記ＰＦＡチューブより僅かに外径を大きく設定されたゴムローラの外周面に接着剤を塗布する第２の工程と、
前記ゴムローラの外径と少なくとも同一に設定された最大外径及び前記ＰＦＡチューブの内径より小さく設定された最小外径を有するテーパ面を先細状態で先端に有する挿入ジグを、前記ゴムローラの先端に取り付ける第３の工程と、
前記ゴムローラの先端に取り付けられた挿入ジグのテーパ面を、前記ＰＦＡチューブの前記一端部の周縁に密着した状態で当接させる第４の工程と、
前記ゴムローラを加圧容器で気密状態で覆う第５の工程と、
前記加圧容器内を加圧して前記ゴムローラを前記挿入ジグを介して前記ＰＦＡチューブ内に挿入する第６の工程と、
前記接着剤を硬化させる第７の工程と、
を具備することを特徴とするＰＦＡチューブ被覆ロールの製造方法。
【請求項３】
円筒状に形成され、この中にＰＦＡチューブがこれの一端部が保持され懸吊された状態で配置される挿入型と、
前記ＰＦＡチューブより僅かに外径を大きく設定された外周面に接着剤が塗布されたゴムローラの先端に取り付けられ、該ゴムローラの外径と実質的に同一に設定された最大外径及び前記ＰＦＡチューブの内径より小さく設定された最小外径を有するテーパ面を先細状態で先端に有する挿入ジグと、
前記ゴムローラの先端に取り付けられた挿入ジグのテーパ面を、前記ＰＦＡチューブの前記一端部の周縁に密着させた状態の前記ゴムローラを気密状態で覆う加圧容器と、
前記加圧容器内を加圧して前記ゴムローラを前記挿入ジグを介して前記ＰＦＡチューブ内に挿入させる加圧手段と、
を具備することを特徴とするＰＦＡチューブ被覆ロールの製造装置。
【請求項４】
前記ゴムローラの前記ＰＦＡチューブ内への挿入時の負荷を一定に制御する為の制御手段を更に具備することを特徴とする請求項３記載のＰＦＡチューブ被覆ロールの製造装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記ゴムローラの挿入速度を一定に制御する速度制御手段を備えることを特徴とする請求項４に記載のＰＦＡチューブ被覆ロールの製造装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記ゴムローラへの加圧力を一定に制御する加圧力制御手段を備えることを特徴とする請求項４に記載のＰＦＡチューブ被覆ロールの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の例えば定着装置に使用するための、ＰＦＡチューブを被覆したロールの製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ等に用いられる定着装置の定着ロールとして、芯金上にシリコーンゴム発泡体層を形成し、更にＰＦＡチューブを被覆したものが使用されている。このようなＰＦＡチューブを被覆したシリコーンゴムローラを製造する方法としては、従来より、金型の内周面にＰＦＡチューブを固定し、次いで金型の中に芯金を挿入してから、芯金とＰＦＡチューブの間にシリコーンゴムを注入硬化させて一体形成させる方法が知られてる。しかし、この様な従来方法ではロールの中心軸線と金型内周面の中心軸線とを正確に一致させなければ、製造後の円筒度がずれ、使用時に定着ローラの振れ回り現象が発生して好ましくない。この様に、定着ローラの振れ回りを所定の範囲にするために、ロールの中心軸線と金型内周面の中心軸線とを高い精度で一致させなければならず、高い形状精度の金型が必要になり、製造コストが高価になるといった問題があった。
【０００３】
このような、高精度の金型を不要とし、簡単な工程でゴムローラにＰＦＡチューブを安価に被覆する方法として、近年、特公平８−１５７５８号公報に開示されているように、減圧容器内にＰＦＡチューブの一端部を懸吊して保持し、他端部側から減圧容器内のガスを吸引しつつ、前記ＰＦＡチューブの内径より僅かに大きい外径を有する、外周面に接着剤を塗布したゴムローラを挿入し、その後接着剤を硬化させる方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなＰＦＡチューブの被覆方法では、減圧容器を使用して、負圧によりゴムローラをＰＦＡチューブ内に挿入する様にしているため、挿入時に、減圧容器内の圧力を一定にしてゴムローラを引き込む事が出来ない状態にある。また、挿入時に、ゴムローラの外周に予め塗布した接着剤とＰＦＡチューブの内周面とが摩擦係合し、ゴムローラの挿入に際して負荷として作用すると共に、接着剤の膜厚等の変動に応じて、この負荷が変化する。
【０００５】
この結果、この公報記載の技術では、ゴムローラのＰＦＡチューブ内への挿入速度が不均一になり、懸吊しているＰＦＡチューブがゴムローラによって伸ばされて部分的に厚さが異なったり、円周方向にしわが入る等の不具合が発生する問題が指摘され、改善が要望されている。
【０００６】
この発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、この発明の主たる目的は、ＰＦＡチューブ内にゴムローラを挿入する際に、ＰＦＡチューブにかかる負荷を一定にして、ＰＦＡチューブにしわ等が発生しない、均一な膜厚を達成するＰＦＡチューブ被覆ロールの製造方法及び製造装置を提供することである。
【０００７】
また、この発明の他の目的は、ＰＦＡチューブ内にゴムローラを挿入する際に、ゴムローラへの加圧力を制御することにより、ＰＦＡチューブにしわ等が発生しない、均一な膜厚を達成するＰＦＡチューブ被覆ロールの製造方法及び製造装置を提供することである。
【０００８】
また、この発明の別の目的は、ＰＦＡチューブ内にゴムローラを挿入する際に、その挿入速度を制御することにより、ＰＦＡチューブにしわ等が発生しない、均一な膜厚を達成するＰＦＡチューブ被覆ロールの製造方法及び製造装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明に係わるＰＦＡチューブ被覆ロールの製造方法は、請求項１の記載によれば、挿入型内にＰＦＡチューブの一端部を保持して懸吊した状態で配置する第１の工程と、前記ＰＦＡチューブより僅かに外径を大きく設定された外周面に接着剤を塗布したゴムローラを、該ＰＦＡチューブの前記一端部の周縁に密着した状態で当接させる第２の工程と、前記ゴムローラを加圧容器で気密状態で覆う第３の工程と、前記加圧容器内を加圧して前記ゴムローラを前記ＰＦＡチューブ内に挿入する第４の工程と、前記接着剤を硬化させる第５の工程とを具備することを特徴としている。
【００１０】
また、この発明に係わるＰＦＡチューブ被覆ロールの製造方法は、請求項２の記載によれば、挿入型内にＰＦＡチューブの一端部を保持して懸吊した状態で配置する第１の工程と、前記ＰＦＡチューブより僅かに外径を大きく設定されたゴムローラの外周面に接着剤を塗布する第２の工程と、前記ゴムローラの外径と少なくとも同一に設定された最大外径及び前記ＰＦＡチューブの内径より小さく設定された最小外径を有するテーパ面を先細状態で先端に有する挿入ジグを、前記ゴムローラの先端に取り付ける第３の工程と、前記ゴムローラの先端に取り付けられた挿入ジグのテーパ面を、前記ＰＦＡチューブの前記一端部の周縁に密着した状態で当接させる第４の工程と、前記ゴムローラを加圧容器で気密状態で覆う第５の工程と、前記加圧容器内を加圧して前記ゴムローラを前記挿入ジグを介して前記ＰＦＡチューブ内に挿入する第６の工程と、前記接着剤を硬化させる第７の工程とを具備することを特徴としている。
【００１１】
また、この発明に係わるＰＦＡチューブ被覆ロールの製造装置は、請求項３の記載によれば、円筒状に形成され、この中にＰＦＡチューブがこれの一端部が保持されて懸吊された状態で配置される挿入型と、前記ＰＦＡチューブより僅かに外径を大きく設定された外周面に接着剤が塗布されたゴムローラの先端に取り付けられ、該ゴムローラの外径と実質的に同一に設定された最大外径及び前記ＰＦＡチューブの内径より小さく設定された最小外径を有するテーパ面を先細状態で先端に有する挿入ジグと、前記ゴムローラの先端に取り付けられた挿入ジグのテーパ面を、前記ＰＦＡチューブの前記一端部の周縁に密着させた状態の前記ゴムローラを気密状態で覆う加圧容器と、前記加圧容器内を加圧して前記ゴムローラを前記挿入ジグを介して前記ＰＦＡチューブ内に挿入させる加圧手段とを具備することを特徴としている。
【００１２】
また、この発明に係わるＰＦＡチューブ被覆ロールの製造装置は、請求項４の記載によれば、 前記ゴムローラの前記ＰＦＡチューブ内への挿入時の負荷を一定に制御する為の制御手段を更に具備することを特徴としている。
【００１３】
また、この発明に係わるＰＦＡチューブ被覆ロールの製造装置は、請求項５の記載によれば、前記制御手段は、前記ゴムローラの挿入速度を一定に制御する速度制御手段を備えることを特徴としている。
【００１４】
また、この発明に係わるＰＦＡチューブ被覆ロールの製造装置は、請求項６の記載によれば、前記制御手段は、前記ゴムローラへの加圧力を一定に制御する加圧力制御手段を備えることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に係わるＰＦＡチューブ被覆ロールの製造方法及び製造装置の一実施例を詳細に説明する。
【００１６】
｛製造装置の説明｝
先ず、このＰＦＡチューブ被覆ロール（例えば、定着ロール）の製造装置１０は、ゴムローラＲの外周にＰＦＡチューブＣを被覆させる装置であって、図１に示すように、内部でＰＦＡチューブＣ内にゴムローラＲが挿入されるように構成された挿入型１２と、この挿入型１２に連接される加圧容器１４と、この加圧容器１４内に所定の圧力の圧縮空気（加圧エアー）を供給するための圧力供給機構１６とを備えて構成されている。
【００１７】
ここで、挿入型１２は、両端が開放された円筒状に形成され、最終製品（即ち、定着ロール）の外径寸法よりも僅かに大きく設定された内径寸法を有して形成されている。この挿入型１２は、使用時に於いては例えばこれの中心軸線を上下方向に合致させた状態で載置され、この挿入型１２内には、その一端を徐々に拡径した状態で折り返されたＰＦＡチューブＣが、挿入型１２の上端に懸吊された状態で支持されるように設定されている。
【００１８】
ここで、挿入型１２としては、上述したように、内径寸法が最終製品の外径寸法より僅かに大きいものが使用される。そして、挿入型１２はＰＦＡチューブＣの一端部のみを支持して、内部に懸吊する形態でなければならない。これはＰＦＡチューブＣ内にゴムローラＲを挿入する際に、ＰＦＡチューブＣを挿入ジグ２０を介して圧縮空気の圧力でチューブの弾性伸びの範囲内でその径を拡大させると共に、ＰＦＡチューブＣとゴムローラＲとの間に圧縮空気の流れを発生させる事で、ゴムローラＲをＰＦＡチューブＣ内にスムーズに挿入することを許容させるためである。
【００１９】
ここで、挿入型１２の内面にＰＦＡチューブＣを密着させたり、ＰＦＡチューブＣの両端を挿入型１２に対して固定すると、チューブの拡径が円滑に達成されず、圧縮空気の流れを利用したスムーズなゴムローラＲのＰＦＡチューブＣ内への挿入が困難となる。
【００２０】
一方、上述した加圧容器１４は、下端が開放され、上端が閉塞された有底円筒形状に形成され、その上端に、圧力供給機構１６に接続される導入ポート１８が形成されている。ここで、加圧容器１４は、挿入型１２の内径寸法と同径か、これよりも僅かに大きく設定された内径寸法を有して形成されている。また、加圧容器１４の下端周縁と挿入型１２の上端周縁とは、間にＰＦＡチューブＣの折り返し端部を挟み込んだ状態で、全周に渡り気密状態を維持した状態で、互いに当接することができるように形成されている。
【００２１】
この加圧容器１４は、先端に挿入ジグ２０が嵌め込まれた（連結された）ゴムローラＲが内側に挿入されので、加圧容器１４の内周面はゴムローラＲと接触しない内径寸法となる必要となる。また、加圧容器１４内は圧縮空気で圧力を一定に保つことができ、設定した圧力以上に成らないように周知の圧力調整機構（図示せず）が備えられている。
【００２２】
このようにして、常に一定の圧力でゴムローラＲのＰＦＡチューブＣ内への挿入が可能となる。圧縮空気の圧力は０．０１ＭＰａ以上が好ましく、この一実施例では、０．０５ＭＰａに設定されている。即ち、これ以上に圧力が高くなると、ゴムローラＲの挿入速度が速くなりすぎて挿入時にＰＦＡチューブＣにしわが発生する恐れがあるので、処理するローラの種類によって適切な圧力の選択が必要となる。また、これ以下に圧力が低くなると、ゴムローラＲがＰＦＡチューブＣ内に挿入されなくなり、動作不能な状態となる。
【００２３】
ここで、上述したゴムローラＲは、芯金の外周に所定厚さのシリコンゴム等の発泡体を被覆したもので、最終製品としての定着ロールの外径寸法と同等の外径寸法を有する有芯円柱状に形成されており、外周面には、接着剤が塗付されている。この接着剤としては、熱硬化性でシランカップリング剤等の接着成分を含有している液状又はペースト状のシリコーンゴム系の接着剤が好ましい。
【００２４】
このゴムローラＲの下端には、挿入用の挿入ジグ２０が取り外し自在に連接されている。この挿入ジグ２０は、ゴムローラＲの外径寸法と同一に設定された外径寸法を有する円柱状に形成された本体２０Ａと、この本体２０Ａの下端に連結されたテーパ部２０Ｂとから一体に形成されている。
【００２５】
ここで、テーパ部２０Ｂは、これの本体２０Ａへの連結部（上端縁）が、ゴムローラＲの下端部がＰＦＡチューブＣ内への挿入時に引っかからないようにするために、ゴムローラＲと外径寸法が同じか若干大きめ（即ち、少なくともゴムローラＲの外径寸法と同じ）の外径寸法を最大外径として有するように設定されいる。また、テーパ部２０Ｂの先端部（下端縁）は、ＰＦＡチューブＣの内径寸法よりも小さい外径寸法を最小外径として有する様に設定されている。
【００２６】
そして、このように最大及び最小外径を有する状態で、フラットなテーパ面を先細状態で有するように形成されている。尚、ゴムローラＲと挿入ジグ２０との外径は、ＰＦＡチューブＣの弾性伸びの領域を越えないように設定されていることは言うまでもない。
【００２７】
一方、圧力供給機構１６は、この一実施例に於いては、上述したように０．０５ＭＰａの圧縮空気を加圧容器１４内に供給することができるように、周知のコンプレッサ、畜圧タンク等を備えて構成されている。
【００２８】
この一実施例で使用されるＰＦＡチューブＣは、厚さ２０〜１５０μｍの内面がエッチング処理されたものが使用されている。このＰＦＡチューブＣの外径寸法は、ＰＦＡチューブＣを被覆した最終製品としての定着ローラの外径より２〜１０％小さいものが使用されている。即ち、ＰＦＡチューブＣの外径寸法が製品外径よりも２％以下の範囲で小さい（実質的にほぼ等しい）ものを使用すると、ＰＦＡチューブＣとゴムローラＲとの間の密着が不良となり、ＰＦＡチューブＣとゴムローラＲとの間の接着に不具合が発生する。一方、これが１０％以上小さいものを使用すると、成型時にＰＦＡチューブＣの弾性伸び範囲を越えてしまうために、最終製品にしわが発生し易くなり好ましくない。
【００２９】
｛製造方法の説明｝
以上のように構成される製造装置１０における定着ロールの製造方法（即ち、ゴムローラＲの外周にＰＦＡチューブを被覆する方法）を、以下に詳細に説明する。
【００３０】
この製造方法においては、先ず、ＰＦＡチューブＣを、これの拡径して折り返された一端部で挿入型１２内に懸吊されるように、挿入型１２の上端縁に支持させる。一方、ゴムローラＲの下端に挿入ジグ２０を連結させると共に、ゴムローラＲの外周面に接着剤を塗布する。このように接着剤を塗布し、挿入ジグ２０を連結させたゴムローラ４を挿入型１２の挿入口（上端開口）に配置する。即ち、拡径されたＰＦＡチューブＣの折り返し端部を挿入型１２の上端縁との間で挟み込む状態となる様に、挿入ジグ２０を配置する。
【００３１】
そして、ゴムローラＲに被さるように加圧容器１４を挿入型１２の上部に連結して、加圧容器１４とＰＦＡチューブＣと挿入ジグ２０とゴムローラＲとで囲まれる空間を気密状態とする。この後、このような気密空間内に圧縮空気を供給して加圧し、ゴムローラＲを圧縮空気の加圧力でＰＦＡチューブＣ内に強制的に挿入する。その後。全体を加熱することで接着剤を硬化させることでＰＦＡチューブ被覆ロールを製造する。
【００３２】
ここで、気密空間内が加圧状態となると、ゴムローラＲが圧縮空気の圧力で押される為、ＰＦＡチューブＣは挿入ジグ２０を介して圧縮空気の圧力により弾性伸びの範囲でその径を拡大され、ＰＦＡチューブＣの内面とゴムローラＲとの間に圧縮空気の流れが発生することになる。このような圧縮空気の流れにより、ゴムローラＲがＰＦＡチューブＣ内に抵抗なくスムーズに挿入されることになり、従って、ゴムローラＲの外周に被覆されたＰＦＡチューブＣにしわの発生する恐れが効果的に除去されると共に、このＰＦＡチューブの膜厚が均一に維持されることになる。
【００３３】
この発明は、上述した一実施例の構成に限定される事無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。
【００３４】
例えば、上述した一実施例においては、圧力供給機構１６から供給される圧縮空気の圧力のみによりゴムローラＲはＰＦＡチューブＣ内に挿入されるように説明したが、ゴムローラＲの重量が重かったり、自重による落下速度が加わる場合には、加圧力だけではＰＦＡチューブＣ内へのゴムローラＲの挿入速度を一定にすることが困難となる。このような場合には、ゴムローラＲの芯金をエアーダンパと連結した芯金クランプ等で保持して、ＰＦＡチューブＣ内へのゴムローラＲの挿入速度をエアーダンパで規制するように構成しても良い。
【００３５】
以下に、この発明に係わるＰＦＡチューブ被覆ロールの製造方法及び製造装置におけるゴムローラＲの挿入速度を制御する様に構成された他の実施例を説明する。尚、以下の説明において、上述した一実施例の構成と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
この実施例においては、ゴムローラＲの外周面に接着剤を塗布し、ゴムローラＲの下端に突出している芯金に挿入ジグ２０を連結した後、ゴムローラＲの上端に突出している芯金を、挿入速度制御用のエアーダンパ２２に芯金クランプ２４を介して連結する。ここで、このエアーダンパ２２は、その減衰率（減衰係数）を適宜変更設定することにより、これに連結されたゴムローラＲの挿入速度を制御することが出来るように構成されている。尚、この実施例においては、ゴムローラＲの挿入速度が１００mm/secに速度規制されるように設定されている。
【００３７】
次に、上述した一実施例と同様にして、加圧容器１４を挿入ジグ２０とゴムローラＲとを気密に覆う状態となるように、挿入型１２に連接する。その後、圧縮空気を加圧容器１４内に供給し、加圧容器１４の内面とＰＦＡチューブＣと挿入ジグ２０とゴムローラＲとで形成される気密空間を加圧状態とする。
【００３８】
このように加圧状態となると、ゴムローラＲが圧縮空気の加圧力でＰＦＡチューブＣに向けて押されることになるが、ゴムローラＲは上部を芯金クランプ２４を介してエアーダンパ２２に連結されている。従って、ゴムローラＲの下降はエアーダンパ２２によって１００mm/secに速度規制されることになる。
【００３９】
このようにゴムローラＲを下降させると、ＰＦＡチューブＣは挿入ジグ２０を介して圧縮空気の加圧力により弾性伸びの範囲でその径を拡大され、ＰＦＡチューブＣの内面とゴムローラＲの外周との間に圧縮空気の流れが発生する。このようにして、上述した一実施例の場合と同様に、ゴムローラＲがＰＦＡチューブＣ内に抵抗なくスムーズに挿入できることになる。
【００４０】
また、芯金クランプ２４を介してゴムローラＲをエアーダンパ２２に連結しているので、ゴムローラＲの挿入速度は、エアーダンパ２２により制御されることになる。このようにして、例えば芯金の自重が重く、上述した一実施例の方法では挿入速度が不均一になるようなゴムローラＲであっても、この実施例によれば、何回でも、一定速度でスムーズなゴムローラＲの挿入が達成できることになる。
【００４１】
尚、上述した他の実施例においては、ゴムローラＲのＰＦＡチューブＣ内への挿入時の負荷を一定に制御する為の制御手段として、ゴムローラＲの挿入速度を一定に制御するためのエアーダンパ２２を速度制御手段としてを備える例につき説明したが、この発明の制御手段は、このような構成に限定される事無く、例えば、ゴムローラＲへの加圧力を一定に制御する加圧力制御手段を備えるものであっても良い。また、上述した速度制御手段としては、エアーダンパのみに限定される事無く、例えば、ステッピングモーター等の動力装置を使用しても良いことは言うまでもない。
以上詳述したように、この発明のＰＦＡチューブ被覆ロールの製造方法及び製造装置は、高精度で複雑な金型が不要で有り、しかもＰＦＡチューブを被覆する際のＰＦＡチューブの部分的な伸びによる膜厚の不均一や円周方向のしわの発生を効果的に防止して、簡単な工程でありながら安価に且つ確実にＰＦＡチューブ被覆ロールを製造することができる事になり、極めて有用である。
【００４２】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わるＰＦＡ被覆ロールの製造装置の一実施例の構成を概略的に示す正面図である。
【図２】この発明に係わるＰＦＡ被覆ロールの製造装置の他の実施例の構成を概略的に示す正面図である。
【符号の説明】
Ｃ  ＰＦＡチューブ
Ｒ  ゴムローラ
１０  製造装置
１２  挿入型
１４  加圧容器
１６  圧力供給機構
１８  導入ポート
２０  挿入ジグ
２０Ａ  本体
２０Ｂ  テーパ部
ｆ  芯金クランプ
ｇ  エアーシリンダ
【図１】
0003738407.tif 000002
【図２】
0003738407.tif 000003