專利名稱：辦公自動(dòng)化機(jī)器用的輥的制造方法及辦公自動(dòng)化機(jī)器用的輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于辦公自動(dòng)化(OA)機(jī)器的輥的制造方法及OA 機(jī)器用的輥。該輥可用于復(fù)印機(jī)等OA機(jī)器的定影裝置中的定影輥和 加壓親、顯影裝置中的顯影輥和充電輥等。
背景技術(shù)：
通常來說，OA機(jī)器用的輥具有這樣的結(jié)構(gòu)在芯軸的外周上形 成有作為彈性層的橡膠層，進(jìn)一步在該彈性層上形成有作為表層的
PFA (四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚樹脂)、PTFE (聚四氟乙烯)或 FEP (聚全氟乙丙烯樹脂)等含氟樹脂層以賦予脫模性。
但是，近年來人們要求開發(fā)能夠滿足復(fù)印機(jī)等的彩色化和高速 化的要求的OA機(jī)器用的輥，為此，希望輥比現(xiàn)有的輥在柔軟性上有 所提高，這要求輥的表層厚度更薄從而形成更柔軟的輥。
但是，如下所述，采用以往的OA機(jī)器用的輥的制造方法，并 不能充分滿足這些要求。
例如，在采用含氟樹脂粉末來形成含氟樹脂層的粉末涂層法中， 由于可以形成的單層厚度在20(im以上，所以難以充分滿足高速化的 要求。
另外，在采用由含氟樹脂制造的管來形成表層的方法(專利文 獻(xiàn)l)中，管的厚度越薄，越難以將管插入，并且還存在著管的價(jià)格 過高的問題。另外，在形成層壓結(jié)構(gòu)時(shí)，例如需要制成2層管或者將 2層以上的單層管層疊后形成一體化，但是要制造膜厚為30pm以下 的2層管極其困難，另外在將2層以上的管層疊而形成輥時(shí)，需要在 40(TC以上的高溫中進(jìn)行燒結(jié)以成為一體，由于耐熱性比含氟樹脂的 耐熱性差的橡膠層發(fā)生劣化，因而存在不適合應(yīng)用的問題。
另一方面，作為形成薄的含氟樹脂層的方法，有使用含氟樹脂分散液來形成含氟樹脂層的方法。
作為使用含氟樹脂分散液來形成含氟樹脂層的方法中的一種， 在橡膠層的外周面上涂敷含氟樹脂分散液，然后燒結(jié)形成含氟樹脂 層。但是，就該方法而言，如果要獲得具有優(yōu)良特性的表層，則需要 進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的充分燒結(jié)，而如果進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間燒結(jié)，與上述采用管的方 法一樣，需要在40(TC以上的高溫中進(jìn)行燒結(jié)，因此存在著耐熱性比 含氟樹脂的耐熱性差的橡膠層發(fā)生劣化的問題。
另一方面，作為OA機(jī)器用的輥的制造方法(該方法為使用含
氟樹脂分散液來形成含氟樹脂層的方法，其中在燒結(jié)含氟樹脂層時(shí)的
熱不會(huì)影響到橡膠層從而形成表層)，有這樣的方法在圓筒狀模具 的內(nèi)周面上涂敷含氟樹脂分散液，通過燒結(jié)形成含氟樹脂層，再將芯 軸插入到上述圓筒狀模具的空腔內(nèi)，然后在上述含氟樹脂層與芯軸之 間注入形成橡膠層用的材料，硫化后，將制品從圓筒狀模具中抽出， 由此來制造輥。根據(jù)本方法，由于橡膠層不受燒結(jié)溫度的影響，所以 可以使含氟樹脂完全燒結(jié)，并能夠防止橡膠層劣化。
但是，在使用上述方法時(shí)，將制品從圓筒狀模具中抽出(以下 稱為脫模))后，涂料(含氟樹脂分散液)中所含有的表面活性劑、 膜增厚劑或增粘劑作為燒結(jié)時(shí)的分解產(chǎn)物而殘留在圓筒狀模具的內(nèi) 周面上，在重復(fù)使用時(shí)，會(huì)使圓筒狀模具內(nèi)周面的脫模性降低，最終 導(dǎo)致無法從模具中脫模。而且，為了恢復(fù)脫模性，除去圓筒狀模具上 的這些殘留物的清潔工作非常麻煩，存在不適用于批量生產(chǎn)的問題。
如上所述，在傳統(tǒng)的OA機(jī)器用的輥的制造方法中，難以形成
薄的含氟樹脂層，因而難以提高表層的柔軟性以滿足彩色化和高速化 的要求。日本特開2004-276290號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的問題是提供一種OA機(jī)器用的輥的制造 方法及OA機(jī)器用的輥，其中所述的OA機(jī)器用的輥的制造方法為這 樣的方法將由含氟樹脂層形成的表層的厚度變薄從而使表層柔軟性
5提高，且脫模性優(yōu)良，而且能夠防止橡膠層發(fā)生劣化，同時(shí)即使在使 用圓筒狀模具時(shí)也不會(huì)在圓筒狀模具的內(nèi)面上附著有殘留物。
在含氟樹脂分散液中，為了保證含氟樹脂的分散穩(wěn)定性，以及 與被覆物的良好的潤(rùn)濕性，通常含有15重量％ 20重量％左右的表 面活性劑。并且為了具有良好的成膜性，分別含有10重量％ 15重 量％左右的膜增厚劑和增粘劑。
但是，在燒結(jié)不充分時(shí)，燒結(jié)后在含氟樹脂層上會(huì)殘留表面活 性劑、膜增厚劑及增粘劑，從而降低了含氟樹脂層的脫模性。
因此，本發(fā)明人經(jīng)過深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)膜足夠薄時(shí)，即 使減少表面活性劑、膜增厚劑以及增粘劑也可以成膜，并且當(dāng)減少表 面活性劑、膜增厚劑以及增粘劑時(shí)，即使不經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間充分燒結(jié)，也 能夠使這些表面活性劑、膜增厚劑及增粘劑不殘留，從而不使脫模性 降低。.也就是說，根據(jù)上述方法，可以形成兼具薄膜化和脫模性的含 氟樹脂層。
此外，還發(fā)現(xiàn)，在使膜變薄的同時(shí)使含氟樹脂分散液中所含有 的表面活性劑、膜增厚劑及增粘劑減少，通過采用這樣的方法，能夠 在短時(shí)間內(nèi)完成燒結(jié)，因此燒結(jié)溫度幾乎不會(huì)對(duì)橡膠層造成劣化影 響，能夠制造出優(yōu)異的OA機(jī)器用的輥。
另外，在圓筒狀模具的內(nèi)面上涂敷含氟樹脂分散液然后進(jìn)行燒 結(jié)從而形成含氟樹脂層的方法中，如上所述，圓筒狀模具的內(nèi)面上的 殘留物為表面活性劑、膜增厚劑及增粘劑的分解物。
另外，發(fā)現(xiàn)通過大幅減少上述的表面活性劑、膜增厚劑及增粘 劑，可以使異物的附著不會(huì)發(fā)生。因此，在使用圓筒狀模具來形成含 氟樹脂層的方法中，通過應(yīng)用其中表面活性劑、膜增厚劑及增粘劑大 幅減少的含氟樹脂分散液，可以制造出OA機(jī)器用的輥，該輥能夠在 完全不引起橡膠層劣化的情況下進(jìn)行充分燒結(jié)，并且適用于批量生 產(chǎn)。
由此能夠得到表層變薄的輥，從而能夠確保具有良好的柔軟性， 并能夠提供一種對(duì)柔軟性有特別要求的、能夠滿足彩色化及高速化要 求的OA機(jī)器用的輥。并且，由于脫模性良好，并且對(duì)橡膠層不會(huì)造成劣化的影響，從而能夠提供一種具有高耐久性的OA機(jī)器用的輥。 并且，由于能夠形成薄膜，所以即使形成多層也能夠確保具有 良好的柔軟性， 一方面能夠適應(yīng)彩色化及高速化要求，另一方面也能
夠使各層分別具有不同的功能，從而能夠提供具有多功能的OA機(jī)器 用的輥，而這種多功能是難以由單層實(shí)現(xiàn)的。
另外，通過由多層形成表層，還能夠降低氣孔之類的缺陷，并 能夠提高產(chǎn)率，由此可以提供成本低的OA機(jī)器用的輥。
對(duì)含氟樹脂分散液中所含的表面活性劑、膜增厚劑及增粘劑的 總含量進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)1.0重量％ 5重量％是合適的。
不足1.0重量％時(shí)，含氟樹脂分散液的分散穩(wěn)定性會(huì)降低，對(duì)被 覆物的潤(rùn)濕性差，難以成膜。
但是，如果超過5重量％的話，如果不花費(fèi)足夠的時(shí)間進(jìn)行燒結(jié)， 那么燒結(jié)后的含氟樹脂層中會(huì)殘留有表面活性劑、膜增厚劑、增粘劑 的分解物，對(duì)脫模性造成不好的影響。而且，在圓筒狀模具的內(nèi)面上 成膜時(shí)，可能會(huì)在圓筒狀模具的內(nèi)面上附著殘留物。
因此，本發(fā)明的權(quán)利要求1提供一種OA機(jī)器用的輥的制造方 法，其為一種在芯軸上依次形成有彈性層和表層的OA機(jī)器用的輥的 制造方法，其特征在于，所述表層由含氟樹脂分散液構(gòu)成，所述含氟 樹脂分散液中的表面活性劑、膜增厚劑及增粘劑的總含量為1.0 5.0 重量％。
在本權(quán)利要求的發(fā)明中，如上所述，將由含氟樹脂層所形成的 表層的厚度變薄，可以提高熱傳導(dǎo)性，并獲得優(yōu)良的脫模性，而且能 夠防止橡膠層發(fā)生劣化，同時(shí)即使在使用圓筒狀模具時(shí)也不會(huì)在圓筒 狀模具的內(nèi)面上附著殘留物。
此外，在層疊上述多層含氟樹脂層時(shí)，優(yōu)選的是，采用等離子 處理、放電加工、化學(xué)蝕刻等方法對(duì)已經(jīng)形成的含氟樹脂層的表面進(jìn) 行處理以提高潤(rùn)濕性，然后再涂敷含氟樹脂分散液，由此可以形成平 滑且粘附性良好的薄膜。
此外，在使用圓筒狀模具的情況下，在涂敷粘接層時(shí)為了提高 與含氟樹脂層的潤(rùn)濕性，優(yōu)選也對(duì)含氟樹脂層的表面進(jìn)行等離子處理等。
此外，對(duì)彈性層沒有特別的限定，可以應(yīng)用各種彈性層。例如， 可以應(yīng)用固體橡膠或海綿狀橡膠(發(fā)泡膠乳(balloon gum))等各種橡 膠。
本發(fā)明中OA機(jī)器用的輥的芯軸優(yōu)選由(例如)鋁、鐵、碳素 鋼、不銹鋼等構(gòu)成。
此外，在本發(fā)明中，也可以在彈性層和表層之間設(shè)置有中間層。
通過設(shè)置具有各種功能的中間層，除了具有上述效果之外，還 能夠提供一種可滿足各種使用者要求的OA機(jī)器用的輥。
具體而言，所述中間層可以列舉高導(dǎo)熱橡膠制的中間層及導(dǎo)電 橡膠制的中間層。另外，所述中間層也可以是由粘結(jié)劑構(gòu)成的層。
如前所述，含氟樹脂分散液中的表面活性劑、膜增厚劑及增粘 劑的總含量?jī)?yōu)選為5重量％以下，其中所述膜增厚劑及增粘劑的含量 分別優(yōu)選為1重量％以下，更優(yōu)選基本上不含有所述膜增厚劑及增粘 劑。
權(quán)利要求2中記載的發(fā)明提供了權(quán)利要求1所述的OA機(jī)器用 的輥的制造方法，其特征在于，上述含氟樹脂分散液中的上述膜增厚 劑及增粘劑的含量均為1重量％以下。
權(quán)利要求3中記載的發(fā)明提供了權(quán)利要求2所述的OA機(jī)器用 的輥的制造方法，其特征在于，在上述含氟樹脂分散液中基本上不含 有上述膜增厚劑及增粘劑。
權(quán)利要求4中記載的發(fā)明為權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任意一 項(xiàng)所述的OA機(jī)器用的輥的制造方法，其特征在于，上述表層中的含 氟樹脂為PFA、 PTFE、 FEP中的至少一種。
在本權(quán)利要求記載的發(fā)明中，由于使用PFA、 PTFE或FEP作為 含氟樹脂，因而形成了耐熱性及脫模性均更加優(yōu)異的表層。
權(quán)利要求5中記載的發(fā)明為權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任意一 項(xiàng)所述的OA機(jī)器用的輥的制造方法，其特征在于，上述表層由單層 的含氟樹脂形成，其厚度為3 15|im。
本權(quán)利要求記載的發(fā)明提供了這樣的OA機(jī)器用的輥，即，對(duì)
8于上述表層而言，由于含氟樹脂層的厚度為3 15pm，所以能夠確 保其作為表層的功能，同時(shí)能夠進(jìn)一步提高表層的柔軟性，以滿足更 高水平的彩色化及高速化的要求。
此外，更優(yōu)選表層厚度為12pm以下。
權(quán)利要求6中記載的發(fā)明為權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任意一 項(xiàng)所述的OA機(jī)器用的輥的制造方法，其特征在于，上述表層由多層 含氟樹脂層構(gòu)成，各層的厚度均為3 15pm，總厚度為6 30pm。 根據(jù)本權(quán)利要求記載的發(fā)明，由于表層的總厚度為6pm以上， 因此能夠形成多層，并能夠得到具有優(yōu)異的多種功能的表層。另外， 表層的厚度為30pm以下，所以能夠保持柔軟性且確保熱傳導(dǎo)性，并 能夠滿足彩色化和高速化的要求。而且，由于將各層的厚度薄至3 15pm，所以能夠在形成多層以實(shí)現(xiàn)多功能化的同時(shí)，使表層的總厚 度在上述范圍之內(nèi)。
作為用于形成多層以實(shí)現(xiàn)多功能化的具體方法，優(yōu)選將最外層 形成為不含有能夠賦予各種功能的填料的含氟樹脂層，而除了最外層 之外的各層中，至少有一層是含有能夠賦予各種功能的填料的層。
通過形成為這種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，可以提高表層的導(dǎo)電性、熱傳導(dǎo) 性、耐磨損性、強(qiáng)度等功能。從而可以提供具有各種優(yōu)異特性、并且 可以獲得更高功能的OA機(jī)器用的輥。
作為具有導(dǎo)電性的填料，例如有Cu、 Al等金屬粉末、離子鹽等； 作為具有熱傳導(dǎo)性及耐磨損性的填料，例如有SiC、 Ti02、 BN等。
此外，多層含氟樹脂層的整體厚度優(yōu)選為20pm以下，更優(yōu)選為 15)Lim以下，進(jìn)一步優(yōu)選為12pm以下。
權(quán)利要求7中記載的發(fā)明為權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任意一 項(xiàng)所述的OA機(jī)器用的輥的制造方法，其特征在于，在圓筒狀模具的 內(nèi)面上涂敷上述含氟樹脂分散液，通過燒結(jié)形成由上述含氟樹脂層構(gòu) 成的表層，然后將芯軸插入到圓筒狀模具的空腔內(nèi)，之后在上述表層 與芯軸之間的間隙內(nèi)注入用于形成彈性層的材料以形成彈性層，將在 上述芯軸上形成有彈性層和表層的OA機(jī)器用的輥從圓筒狀模具中 抽出。在本權(quán)利要求記載的發(fā)明中，由于在燒結(jié)溫度對(duì)彈性層沒有影 響的條件下形成表層，因此燒結(jié)不會(huì)引起彈性層的劣化。如上所述， 通過將含氟樹脂分散液中的表面活性劑、膜增厚劑及增粘劑的總含量 設(shè)定為預(yù)定的量，在圓筒狀模具的內(nèi)面上不會(huì)附著殘留物，因此不需 要清潔即可反復(fù)使用圓筒狀模具，從而可以批量生產(chǎn)具有薄的表層的 OA機(jī)器用的輥。
權(quán)利要求8中記載的發(fā)明為OA機(jī)器用的輥，其特征在于，該 輥是采用權(quán)利要求1至權(quán)利要求7中任意一項(xiàng)所述的OA機(jī)器用的輥 的制造方法來制造的。
本權(quán)利要求記載的發(fā)明，由于是采用權(quán)利要求1至權(quán)利要求7 中任意一項(xiàng)所述的OA機(jī)器用的輥的制造方法來制造的，所以能夠滿 足彩色化和高速化的要求，并能夠獲得高畫質(zhì)。能夠提供一種各特性 均優(yōu)良、.并且適合批量生產(chǎn)的OA機(jī)器用的輥。
在發(fā)明中，能夠提供這樣的OA機(jī)器用的輥的制造方法及OA 機(jī)器用的輥，其中，將由含氟樹脂層所形成的表層的厚度變薄從而使 柔軟性提高，并且脫模性優(yōu)良，而且能夠防止橡膠層發(fā)生劣化，同時(shí) 即使在使用圓筒狀模具時(shí)也不會(huì)在圓筒狀模具的內(nèi)面上附著殘留物。


圖1A、圖1B顯示的是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案所涉及的OA機(jī) 器用的輥的示意圖，圖1A是與軸垂直方向的剖面圖，圖1B為斜視圖。
圖2為示意性示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案所涉及的OA機(jī)器用的 輥的制造方法的斜視圖。
此處，記號(hào)1表示OA機(jī)器用的輥，記號(hào)2表示芯軸，記號(hào)3 表示彈性層，記號(hào)4表示中間層，記號(hào)5表示表層，記號(hào)5a表示第 一表層(外層)，記號(hào)5b表示第二表層(內(nèi)層)，記號(hào)6表示圓筒 狀模具。
具體實(shí)施例方式
10以下結(jié)合最佳實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說明。但本發(fā)明不局 限于以下實(shí)施方案?？梢栽谂c本發(fā)明相同及等同的范圍內(nèi)，對(duì)以下實(shí) 施方案進(jìn)行各種變化。
基于以下圖1A、圖1B、圖2，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行說明。
圖1A、圖1B為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案所涉及的OA機(jī)器用的 輥的制造方法而制造的OA機(jī)器用的輥的示意圖，圖1A是與輥的軸 垂直方向的剖面圖，圖1B為斜視圖。圖2為示意性示出本發(fā)明一個(gè) 實(shí)施方案所涉及的OA機(jī)器用的輥的制造方法的斜視圖。
在OA機(jī)器用的輥1的芯軸2上依次形成彈性層3、中間層4、 表層5，表層5由第一表層(外層)5a與第二表層(內(nèi)層)5b兩層 構(gòu)成。OA機(jī)器用的輥1通過以下步驟制得釆用圓筒狀模具6，按 照第一表層5a—第二表層5b—中間層4—彈性層3的順序形成各層。 具體如下所示。表層5既可以為單層，也可以為相同組成的多層。
(1) 將其中表面活性劑、膜增厚劑及增粘劑的總含量為1.0 5.0重量％的含氟樹脂分散液涂敷(例如，流涂)在圓筒狀模具6的 內(nèi)周面上，將該圓筒狀模具沿軸中心旋轉(zhuǎn)以進(jìn)行干燥，然后在溫度為 含氟樹脂的熔點(diǎn)以上的高溫下(上限為40(TC)充分燒結(jié)，形成第一 表層(外層)5a (厚度為3pm 10^im的含氟樹脂層)。
作為表面活性劑，可以是陽離子型、陰離子型等離子型表面活 性劑，也可以是非離子型(nonionic)表面活性劑。所述離子型表面 活性劑，具體可以列舉具有作為親水性基團(tuán)的羧基、磺酸基或磷酸基 等的陰離子型表面活性劑或者具有作為親水性基團(tuán)的四烷基銨基等 的陽離子型表面活性劑，所述非離子型表面活性劑可以列舉垸基糖苷 之類的低分子表面活性劑或者聚乙二醇等高分子表面活性劑等。
(2) 接著，為了提高粘附性、潤(rùn)濕性、親水性，對(duì)第一表層5a 的內(nèi)周面進(jìn)行內(nèi)面處理(例如等離子處理)。
(3) 接下來，將表面活性劑、膜增厚劑及增粘劑大幅減少、并 含有填料的含氟樹脂分散液涂敷(例如，流涂)在第一表層5a的內(nèi)
周面上，使其干燥，然后在溫度為含氟樹脂的熔點(diǎn)以上的高溫下(上 限為40(TC)充分燒結(jié)，形成第二表層(內(nèi)層)5b(厚度為3nm 10pm的含氟樹脂層)。
(4) 接著，對(duì)第二表層5b進(jìn)行內(nèi)面處理(例如等離子處理)。 另外，如果需要的話，在表層的內(nèi)面上形成粘接層。
(5) 在形成中間層的情況中，再在第二表層5b的內(nèi)周面上或
者粘接層的內(nèi)面上涂敷(例如，流涂)各種功能性橡膠，沿軸中心使
圓筒狀模具6旋轉(zhuǎn)以進(jìn)行干燥，形成中間層4 (厚度為50pm 150拜)。
(6) 接著，將芯軸2以與圓筒狀模具同軸的方式插入到圓筒狀 模具的空腔內(nèi)，然后在中間層4與芯軸2之間的間隙內(nèi)注入發(fā)泡膠乳， 硫化后形成彈性層3 (厚度為1.5 3.5mm)。
(7) 然后，將OA機(jī)器用的輥1從圓筒狀模具6中脫模。 當(dāng)表層5形成為多層時(shí)，不局限于上述的二層，但是，最外層
優(yōu)選為不含填料的含氟樹脂層，而在除了最外層以外的層中，優(yōu)選至 少有一層為含有填料的含氟樹脂層。通過這種方式，在形成表層的多 層含氟樹脂層中，由于最外層為不含填料的含氟樹脂層，因此能夠確 保具有更良好的柔軟性和脫模性，并且，由于在除了最外層以外的層
中，至少有一層為含有填料的含氟樹脂層，因此能夠產(chǎn)生使表層的導(dǎo) 電性、熱傳導(dǎo)性、耐磨耗性、強(qiáng)度等得以提高的功能。因此，能夠提 供具有各種優(yōu)良的特性、并能夠獲得更高畫質(zhì)的OA機(jī)器用的輥。
作為具有導(dǎo)電性的填料，例如有Cu、 Al等金屬粉、離子鹽等； 作為具有熱傳導(dǎo)性及耐磨耗性的填料，例如有SiC、 Ti02、 BN等。
并且，由于在彈性層3和表層5之間設(shè)有中間層4，所以除了具 有上述效果之外，還能夠滿足各種使用者的要求標(biāo)準(zhǔn)。
本實(shí)施方案中，對(duì)采用圓簡(jiǎn)狀模具6而制成的OA機(jī)器用的輥 的制造方法以及OA機(jī)器用的輥進(jìn)行了說明。但是，由于本發(fā)明可以 在短時(shí)間內(nèi)完成燒結(jié)，所以，不采用圓筒狀模具6，而是將含氟樹脂 分散液涂敷在橡膠層或中間層的表面上，然后進(jìn)行燒結(jié)，采用這樣的 方法也可以制得可以抑制橡膠層的劣化并且具有薄的表層的OA機(jī) 器用的輥。另外，本發(fā)明的OA機(jī)器用的輥適合用作加壓輥、定影裝 置用的輥。實(shí)施例1
以下基于實(shí)施例1對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說明。
(1) 表層(單層型)的形成
將含有60體積％的PFA、以及大于或等于1重量％而小于或等 于5重量％的表面活性劑的PFA分散液(Du Pont公司制EMX-047) 涂敷到內(nèi)徑為18mm0、長(zhǎng)度為257mm的不銹鋼(SUS)制圓筒狀模 具6的內(nèi)面上，接著在室溫下將圓筒狀模具6沿軸中心旋轉(zhuǎn)10分鐘 以進(jìn)行干燥，再在40(TC下加熱30分鐘以充分燒結(jié)，從而在圓筒狀 模具6的內(nèi)周面上形成厚度為8(im的表層5。
(2) 在表層的內(nèi)周面上形成粘接層
接著，對(duì)表層5的內(nèi)面進(jìn)行等離子處理后，在表層5的內(nèi)周面 上涂敷(流涂)硅橡膠用粘接劑(東l/夕'、々株式會(huì)社制DY39 —051)， 在12(TC下將圓筒狀模具6沿軸中心旋轉(zhuǎn)15分鐘以進(jìn)行干燥，形成 厚度為lpm以下的粘接層(未示出)。
(3) 在芯軸的表面上形成粘接層
在直徑11mm0的鐵制芯軸2的表面上涂敷硅橡膠用粘接劑(東 !/夕"々株式會(huì)社制DY39 — 051)，然后在12(TC下干燥15分鐘， 形成厚度為lpm以下的粘接層(未示出)。
(4) 彈性層的形成
(i) 注入到模具中
接下來，將表面上形成有粘接層的芯軸2插入到圓筒狀模具6 的空腔內(nèi)，在表層5與芯軸2之間的間隙中注入硅發(fā)泡膠乳(balloon gum)(信越化學(xué)公司制X34-2061-28L)。
(ii) 一次硫化
升溫至16(TC，保持15分鐘(包括升溫時(shí)間)，對(duì)上述硅發(fā)泡 膠乳(balloon gum)進(jìn)行一次硫化，由此形成厚度為3.5mm的彈性 層3。
(iii) 脫模
此后，將OA機(jī)器用的輥1從圓筒狀模具6中脫模，在圓筒狀模具6的內(nèi)面上沒有發(fā)現(xiàn)異物。通過充分燒結(jié)而形成表層5，且表層 5的厚度為8pm。
二次硫化
脫模后，將OA機(jī)器用的輥1升溫至250°C，保持30分鐘(包 括升溫時(shí)間)，進(jìn)行二次硫化。 (5)切斷、完成
接著，將靠近所形成的各層的兩端的部分切除，然后進(jìn)行清理， 并檢查外觀，制成OA機(jī)器用的輥l。
在本實(shí)施例中，由于在PFA分散液中表面活性劑的含量為大于 或等于1重量％而小于或等于5重量％，并且不含有膜增厚劑及增粘 劑，所以在圓筒狀模具上無殘留物附著。
同時(shí)，通過使表層的厚度薄至8pm，并且表層為未添加填料的 含氟樹脂層，所以具有更良好的柔軟性，且脫模性優(yōu)良，而且燒結(jié)溫 度對(duì)彈性層沒有影響，所以能夠制造彈性層未發(fā)生劣化的OA機(jī)器用 的輥。
將該OA機(jī)器用的輥?zhàn)鳛榧訅狠佭M(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，能夠獲得所期望 的性能，各層間的粘附性也不存在問題。通過使用該輥，發(fā)現(xiàn)能夠獲 得高畫質(zhì)，同時(shí)也能夠滿足彩色化和高速化的要求，且耐久性也優(yōu)良。
實(shí)施例2
實(shí)施例2為表層由相同組成的2層構(gòu)成的例子。除了表層的結(jié) 構(gòu)以及表層的厚度以外，其它均與實(shí)施例l相同。因此，關(guān)于實(shí)施例 2中的OA機(jī)器用的輥的制造工序，下面僅記載其表層的形成工序。
表層的形成 (i)第一表層(外層)的形成
將含有60體積％的PFA以及大于或等于1重量％而小于或等于 5重量。/。的表面活性劑的PFA分散液(DuPont公司制EMX-047) 涂敷到內(nèi)徑為18mm0、長(zhǎng)度為257mm的不銹鋼制的圓筒狀模具6 的內(nèi)面上，在室溫下將圓筒狀模具6沿軸中心旋轉(zhuǎn)IO分鐘以進(jìn)行干 燥，再在40(TC下加熱30分鐘以充分燒結(jié)，從而在圓筒狀模具6的 內(nèi)周面上形成厚度為6pm的第一表層5a。
14(ii)第二表層(內(nèi)層)的形成
接著，對(duì)第一表層5a的內(nèi)面進(jìn)行等離子處理，然后將上述PFA 分散液(DuPont公司制EMX-047)涂敷在第一表層5a的內(nèi)面上， 在室溫下將圓筒狀模具6沿軸中心旋轉(zhuǎn)10分鐘以進(jìn)行干燥，再在400 。C下加熱30分鐘以充分燒結(jié)，從而在第一表層5a的內(nèi)周面上形成厚 度為6pm的第二表層5b。
本實(shí)施例中，由于在PFA分散液中表面活性劑的含量為大于或 等于1重量％而小于或等于5重量％、并且不含有膜增厚劑及增粘劑， 與實(shí)施例l相同，在圓筒狀模具上未發(fā)現(xiàn)有殘留物附著。
同時(shí)，本實(shí)施例中，由于第一表層和第二表層的厚度均薄至 6|im，表層形成為多層時(shí)表層的總厚度薄至12jLim，因此具有良好的 柔軟性，且脫模性也優(yōu)良，而且不受燒結(jié)溫度的影響，所以能夠制造 出彈性層未發(fā)生劣化的OA機(jī)器用的輥。
此外，將所制造的OA機(jī)器用的輥?zhàn)鳛榧訅狠佭M(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，能 夠獲得所期望的性能，與實(shí)施例l相同，通過使用該輥，發(fā)現(xiàn)能夠獲 得高畫質(zhì)，同時(shí)也能夠滿足彩色化和高速化的要求，且耐久性也優(yōu)良。
實(shí)施例3
實(shí)施例3為設(shè)有中間層、并且在表層、中間層和彈性層上賦予 適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電性的例子。具體來說，表層的樹脂為導(dǎo)電性PFA，表層 中含有碳作為具有導(dǎo)電性的填料，中間層和彈性層中通過使用具有導(dǎo) 電性的硅橡膠而具有導(dǎo)電性。以下進(jìn)行具體說明。
(1) 表層(單層型)的形成 將含有60體積Q/。的導(dǎo)電性PFA、占燒結(jié)膜(表層)重量的2重
量％的作為填料的碳粉、以及大于或等于1重量％而小于或等于5重 量％的表面活性劑的PFA分散液(DuPont公司制EMX-054-3)涂 敷到內(nèi)徑為12mm0、長(zhǎng)度為257mm的不銹鋼制的圓筒狀模具6的內(nèi) 面上，然后在室溫下，將圓筒狀模具6沿軸中心旋轉(zhuǎn)IO分鐘以進(jìn)行 干燥，再在40(TC下加熱30分鐘以充分燒結(jié)，從而在圓筒狀模具6 的內(nèi)周面上形成厚度為8pm的表層5。
(2) 中間層的形成
15接著，對(duì)表層5的內(nèi)面進(jìn)行等離子處理，然后在表層5的內(nèi)周 面上涂敷(流涂)導(dǎo)電性單液型硅橡膠(Momentive公司制 XE16-B7702)，在120°C下使旋轉(zhuǎn)圓筒狀模具6沿軸中心旋轉(zhuǎn)15分 鐘以進(jìn)行干燥，形成厚度為4pm的中間層4。
(3) 在芯軸表面上形成粘接層
接著，在直徑6mm0的鐵制芯軸2的表面上涂敷硅橡膠用粘接 劑(東^夕"々株式會(huì)社制DY39 —051 )后，在12(TC下干燥15分 鐘，形成厚度為lnm以下的粘接層(未示出)。
(4) 彈性層的形成
(i) 注入到模具中
接著，將表面上形成有粘接層的芯軸2插入到圓筒狀模具6的 空腔內(nèi)，在表層5與芯軸2之間的間隙中注入導(dǎo)電性硅橡膠(信越化 學(xué)公司制.X34-2869)。
(ii) 一次硫化
接著，升溫至16(TC，保持15分鐘(包括升溫時(shí)間)，對(duì)上述 導(dǎo)電性硅橡膠進(jìn)行一次硫化，由此形成厚度為3mm的彈性層3。
(iii) 脫模
此后，將OA機(jī)器用的輥1從圓筒狀模具6中脫模，在圓筒狀 模具6的內(nèi)面上未發(fā)現(xiàn)分解物。通過充分燒結(jié)而形成表層5，且表層 5的厚度為8pm。
(iv) 二次硫化
脫模后，將OA機(jī)器用的輥1升溫至25(TC，保持30分鐘(包 括升溫時(shí)間)，進(jìn)行二次硫化。
(5) 切斷、完成
接著，將靠近所形成的各層的兩端的部分切除，然后進(jìn)行清理， 并檢查外觀，制成OA機(jī)器用的輥l。
在本實(shí)施例中，由于在PFA分散液中表面活性劑的含量為大于 或等于1重量％而小于或等于5重量％，并且不含有膜增厚劑及增粘 劑，所以與實(shí)施例l相同，可以發(fā)現(xiàn)在圓筒狀模具上無殘留物附著。
同時(shí)，通過使表層的厚度薄至8pm，能夠制造出具有更良好的柔軟性、且脫模性也優(yōu)良、而且彈性層未發(fā)生劣化的OA機(jī)器用的輥。
另外，由于表層、中間層和彈性層均由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，并且
在芯軸的表面上所形成的粘接層為厚度為lpm以下的極薄的層而具 有導(dǎo)電性，因此能夠制造出所有層均具有導(dǎo)電性的OA機(jī)器用的輥。
將該OA機(jī)器用的輥?zhàn)鳛槌潆娸佭M(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，能夠獲得均一的 充電性能，并且通過使用該輥能夠獲得高畫質(zhì)，同時(shí)也能夠滿足彩色 化和高速化的要求，且耐久性也優(yōu)良。
實(shí)施例4
實(shí)施例4為耐久性和熱傳導(dǎo)性功能得到提高的例子。具體的說， 表層由2層構(gòu)成，通過向第二表層中添加能夠提高耐磨耗性及熱傳導(dǎo) 性的有效的SiC填料作為填料，從而使耐久性和熱傳導(dǎo)性提高。與實(shí) 施例2基本相同，不同之處在于表層的材質(zhì)、所使用的圓筒狀模具的 內(nèi)徑以及彈性層的厚度。因此，關(guān)于實(shí)施例4中的OA機(jī)器用的輥的 制造工藝，下面僅記載表層的形成工藝以及彈性層的形成工藝。 (1)表層的形成
(i) 第一表層(外層)的形成
將含有60體積％的導(dǎo)電性PFA、以及大于或等于1重量％而小 于或等于5重量。/。的表面活性劑的PFA分散液(Du Pont公司制 EMX-047)涂敷到內(nèi)徑為14mm0、長(zhǎng)度為257mm的不銹鋼制的圓筒 狀模具6的內(nèi)面上，在室溫下將圓筒狀模具6沿軸中心旋轉(zhuǎn)10分鐘 以進(jìn)行干燥，再在40(TC下加熱30分鐘以充分燒結(jié)，從而在圓筒狀 模具6的內(nèi)周面上形成厚度為6pm的第一表層5a。
(ii) 第二表層(內(nèi)層)的形成
接著，對(duì)第一表層5a的內(nèi)面進(jìn)行等離子處理，然后將含有60 體積n/。的導(dǎo)電性PFA、及占燒結(jié)膜(第二表層)的體積的14.5體積％ 的SiC填料、以及大于或等于1重量％而小于或等于5重量％的表面 活性劑的PFA分散液(DuPont公司制EMX-041-2)涂敷在第一表 層5a的內(nèi)面上，在室溫下將圓筒狀模具6沿軸中心旋轉(zhuǎn)IO分鐘以進(jìn) 行干燥，再在40(TC下加熱30分鐘以充分燒結(jié)，從而在第一表層5a 的內(nèi)周面上形成厚度為6|im的第二表層5b。
17(2)彈性層的形成
與實(shí)施例1中彈性層的形成相同，將表面上形成有粘接層的芯 軸2插入到圓筒狀模具的空腔內(nèi)，向表層5與芯軸2之間的間隙中注 入硅發(fā)泡膠乳(balloon gum)(信越化學(xué)公司制X34-2061-28L)， 然后升溫至16(TC，保持15分鐘(包括升溫時(shí)間)，進(jìn)行一次硫化， 從而形成厚度為1.5mm的彈性層3。
本實(shí)施例中，由于在PFA分散液中表面活性劑的含量為大于或 等于1重量％而小于或等于5重量％、并且不含有膜增厚劑及增粘劑， 因此與實(shí)施例1相同，可以確定在圓筒狀模具上無殘留物附著。
同時(shí)，由于使第一表層和第二表層的厚度均薄至6pm，并且表 層形成為多層時(shí)表層的總厚度薄至12pm，因此能夠制造出具有良好 的柔軟性、且脫模性也優(yōu)良、彈性層未發(fā)生劣化的OA機(jī)器用的輥。
此外，.表層形成為多層，并且第二表層是由含有能夠提高其熱 傳導(dǎo)性及耐磨耗性的SiC填料的含氟樹脂構(gòu)成的，因此能夠制造出熱 傳導(dǎo)性和耐久性更加優(yōu)良的OA機(jī)器用的輥。
實(shí)施例5
實(shí)施例5為熱傳導(dǎo)性得到提高的例子。具體的說，通過設(shè)置由 高導(dǎo)熱性硅橡膠制得的中間層來提高熱傳導(dǎo)性。與實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)基 本相同，不同之處在于設(shè)置有中間層。因此，關(guān)于實(shí)施例5的OA機(jī) 器用的輥的制造工藝，下面僅記載中間層的形成工藝。
中間層的形成
對(duì)第二表層5b的內(nèi)面進(jìn)行等離子處理后，將高導(dǎo)熱性硅橡膠(信 越化學(xué)公司制X32-2020)用甲苯稀釋，并涂敷(流涂)于第二表 層5b的內(nèi)周面上，在12(TC下將圓筒狀模具6沿軸中心旋轉(zhuǎn)15分鐘 以進(jìn)行干燥，形成厚度為100pm的中間層4。
本實(shí)施例中，由于在PFA分散液中表面活性劑的含量為大于或 等于1重量％而小于或等于5重量％、并且不含有膜增厚劑及增粘劑， 因此與實(shí)施例1相同，可以確定在圓筒狀模具上無殘留物附著。
同時(shí)，由于使第一表層和第二表層的厚度均薄至6pm，并且表 層形成為多層時(shí)表層的總厚度薄至12pm，因此能夠制造出具有良好的柔軟性、且脫模性也優(yōu)良、彈性層未發(fā)生劣化的OA機(jī)器用的輥。 此外，第二表層是由含有熱傳導(dǎo)性及耐磨耗性均優(yōu)良的SiC填 料的含氟樹脂構(gòu)成的，并設(shè)置有由高導(dǎo)熱性硅橡膠制造的中間層，因
此能夠制造出熱傳導(dǎo)性更加優(yōu)良的、并且耐久性也優(yōu)良的OA機(jī)器用 的輥。
以上所記載的各實(shí)施例的各種制備條件以及各實(shí)施例中的OA 機(jī)器用的輥的評(píng)價(jià)結(jié)果如表1所示。表1
實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5
規(guī)格單層表層多層表層單層表層 導(dǎo)電多層表層 耐久性 高熱傳導(dǎo)性多層表層 耐久性 高熱傳導(dǎo)性
內(nèi)徑(隱)1818121414
岡筒狀投具長(zhǎng)度(mm)257257257257257
材質(zhì)SUSSUSSUSSUSSUS
型號(hào)EMX-047EMX-047EMX-054-3EMX-047EMX-047
樹脂PFAPFA導(dǎo)電性PFA導(dǎo)電性PFA導(dǎo)電性PFA
分散液填料無無碳 2重量％ (與燒結(jié)膜之比)無無
第一 表層制造商Du P。nt公司Du Pont公司Du Pont公司Du Pont公司Du Pont公司
厚度(pm)86866
溫度室溫室溫室溫室溫室溫
千燥時(shí)間(分鐘)1010101010
方式旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)
燒結(jié)溫度('c)400400400400400
表層時(shí)間(分鐘)3030303030
型號(hào)EMX-047EMX-041-2EMX-041-2
分散液填料無SiC 14.5體積％ (與燒結(jié)膜之比).SiC 14.5體積％ (與燒結(jié)膜之比)
制造商Du Pont公司Du Pont公司Du Pont公司
第二厚度無6無66
表層溫度室溫室溫室溫
干燥時(shí)間(分鐘)101010
方式旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)
燒結(jié)溫度('C)400400400
時(shí)間(分鐘)303030
材料型號(hào)DY39-051DY39-051DY39 —051
粘接層制造商?hào)|k ^々社東^ ^々社無東l /々社無
厚度(pm)
型號(hào)X32-2020
表層內(nèi)周面中間層材料材質(zhì)無無導(dǎo)電性單液型硅橡膠無高熱傳導(dǎo)性硅橡膠 (以甲苯稀釋)
制造商Momentive公司 (原東芝有機(jī)硅公司)信越化學(xué)公司
厚度(,)4100
粘接層及 中間層溫度('c)120120120120120
干燥時(shí)間(分鐘)151515155
方式旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)
型號(hào)X34-2061-28LX34-206-28LX34-206卜28LX34-206卜28L
材料材質(zhì)硅發(fā)泡膠乳硅發(fā)泡膠乳導(dǎo)電性硅橡膠硅發(fā)泡膠乳硅發(fā)泡膠乳
制造商信越化學(xué)公司信越化學(xué)公司信越化學(xué)公司信越化學(xué)公司信越化學(xué)公司
彈性層厚度(|im)3.53.531.51,5
一次硫化溫度('c)160160160160160
時(shí)間(分鐘)1515151515
二次硫化溫度('c)250250250250250
時(shí)間(分鐘)3030303030
材料型號(hào)DY3 9-051DY39-051DY39-051DY39-05IDY39-051
制造商?hào)|k ^々社東k /々社東^ ^々社東k ^々社東^ ^々社
芯軸 表面粘接層厚度(pm)<1<1<1 (具有導(dǎo)電性)<1<!
干燥溫度('c)120120120120120
時(shí)間(分)155515
，s外徑(mm)U116
坦材質(zhì)鐵鐵鐵鐵鐵
用途加壓輥加壓輥充電輥
實(shí)際評(píng)價(jià)特點(diǎn)表層柔軟性 表層脫模性表層柔軟性 表層脫模性表層柔軟性 表層脫模性 導(dǎo)電性表層柔軟性 表層脫模性 熱傳導(dǎo)性 耐久性表層柔軟性 表層脫模性 熱傳導(dǎo)性 耐久性
圖像無問題無問題無問題
表1中，"<1"表示1以下。
20
權(quán)利要求
1. 一種辦公自動(dòng)化機(jī)器用的輥的制造方法，其為一種辦公自動(dòng)化機(jī)器用的、在芯軸上依次形成有彈性層和表層的輥的制造方法，其特征在于，所述表層由含氟樹脂分散液構(gòu)成，所述含氟樹脂分散液中的表面活性劑、膜增厚劑及增粘劑的總含量為1.0～5.0重量％。
2. 權(quán)利要求1所述的辦公自動(dòng)化機(jī)器用的輥的制造方法，其特 征在于，所述含氟樹脂分散液中的所述膜增厚劑和所述增粘劑的含量 均為1重量％以下。
3. 權(quán)利要求2所述的辦公自動(dòng)化機(jī)器用的輥的制造方法，其特 征在于，所述含氟樹脂分散液中基本上不含有所述膜增厚劑及增粘 劑。
4. 權(quán)利要求1所述的辦公自動(dòng)化機(jī)器用的輥的制造方法，其特 征在于，所述含氟樹脂為PFA、 PTFE、 FEP中的至少一種。
5. 權(quán)利要求1所述的辦公自動(dòng)化機(jī)器用的輥的制造方法，其特 征在于，所述表層由單層的含氟樹脂層構(gòu)成，其厚度為3pm 15)im。
6. 權(quán)利要求1所述的辦公自動(dòng)化機(jī)器用的輥的制造方法，其特 征在于，所述表層由多層含氟樹脂層構(gòu)成，各層的厚度均為3pm 15jam，總厚度為6pm 30nm。
7. 權(quán)利要求1所述的辦公自動(dòng)化機(jī)器用的輥的制造方法，其特 征在于，在圓筒狀模具的內(nèi)面上涂敷所述含氟樹脂分散液，通過燒結(jié) 形成由所述含氟樹脂層構(gòu)成的表層，然后將芯軸插入到圓筒狀模具的 空腔內(nèi)，之后在所述表層與芯軸之間的間隙內(nèi)注入形成彈性層用的材料以形成彈性層，將在所述芯軸上形成有彈性層和表層的辦公自動(dòng)化 機(jī)器用的輥從圓筒狀模具中抽出。
8. —種辦公自動(dòng)化機(jī)器用的輥，其特征在于，該輥是采用權(quán)利 要求1至權(quán)利要求7中任意一項(xiàng)所述的辦公自動(dòng)化機(jī)器用的輥的制造方法來制造的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種OA機(jī)器用的輥的制造方法以及OA機(jī)器用的輥，其中，通過將由含氟樹脂層構(gòu)成的表層的厚度變薄從而使熱傳導(dǎo)性提高，且脫模性也優(yōu)良，而且能夠防止橡膠層發(fā)生劣化，同時(shí)即使在使用圓筒狀模具時(shí)也不會(huì)在圓筒狀模具的內(nèi)面上附著異物。本發(fā)明提供一種OA機(jī)器用的輥的制造方法，其為一種在芯軸上依次形成有彈性層和表層的OA機(jī)器用的輥的制造方法，其中，所述表層由含氟樹脂分散液形成，所述含氟樹脂分散液中的表面活性劑、膜增厚劑及增粘劑的總含量為1.0～5.0重量％。本發(fā)明還提供采用該制造方法制造的OA機(jī)器用的輥。
文檔編號(hào)G03G15/00GK101470373SQ200810189220
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者池田吉隆, 羽深正弘, 鈴木良昌 申請(qǐng)人:住友電工超效能高分子股份有限公司