办公自动化机器用的辊的制造方法及办公自动化机器用的辊的制作方法

专利名称：办公自动化机器用的辊的制造方法及办公自动化机器用的辊的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于办公自动化(OA)机器的辊的制造方法及OA 机器用的辊。该辊可用于复印机等OA机器的定影装置中的定影辊和 加压親、显影装置中的显影辊和充电辊等。
背景技术：
通常来说，OA机器用的辊具有这样的结构在芯轴的外周上形 成有作为弹性层的橡胶层，进一步在该弹性层上形成有作为表层的
PFA (四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚树脂)、PTFE (聚四氟乙烯)或 FEP (聚全氟乙丙烯树脂)等含氟树脂层以赋予脱模性。
但是，近年来人们要求开发能够满足复印机等的彩色化和高速 化的要求的OA机器用的辊，为此，希望辊比现有的辊在柔软性上有 所提高，这要求辊的表层厚度更薄从而形成更柔软的辊。
但是，如下所述，采用以往的OA机器用的辊的制造方法，并 不能充分满足这些要求。
例如，在采用含氟树脂粉末来形成含氟树脂层的粉末涂层法中， 由于可以形成的单层厚度在20(im以上，所以难以充分满足高速化的 要求。
另外，在采用由含氟树脂制造的管来形成表层的方法(专利文 献l)中，管的厚度越薄，越难以将管插入，并且还存在着管的价格 过高的问题。另外，在形成层压结构时，例如需要制成2层管或者将 2层以上的单层管层叠后形成一体化，但是要制造膜厚为30pm以下 的2层管极其困难，另外在将2层以上的管层叠而形成辊时，需要在 40(TC以上的高温中进行烧结以成为一体，由于耐热性比含氟树脂的 耐热性差的橡胶层发生劣化，因而存在不适合应用的问题。
另一方面，作为形成薄的含氟树脂层的方法，有使用含氟树脂分散液来形成含氟树脂层的方法。
作为使用含氟树脂分散液来形成含氟树脂层的方法中的一种， 在橡胶层的外周面上涂敷含氟树脂分散液，然后烧结形成含氟树脂 层。但是，就该方法而言，如果要获得具有优良特性的表层，则需要 进行长时间的充分烧结，而如果进行长时间烧结，与上述采用管的方 法一样，需要在40(TC以上的高温中进行烧结，因此存在着耐热性比 含氟树脂的耐热性差的橡胶层发生劣化的问题。
另一方面，作为OA机器用的辊的制造方法(该方法为使用含
氟树脂分散液来形成含氟树脂层的方法，其中在烧结含氟树脂层时的
热不会影响到橡胶层从而形成表层)，有这样的方法在圆筒状模具 的内周面上涂敷含氟树脂分散液，通过烧结形成含氟树脂层，再将芯 轴插入到上述圆筒状模具的空腔内，然后在上述含氟树脂层与芯轴之 间注入形成橡胶层用的材料，硫化后，将制品从圆筒状模具中抽出， 由此来制造辊。根据本方法，由于橡胶层不受烧结温度的影响，所以 可以使含氟树脂完全烧结，并能够防止橡胶层劣化。
但是，在使用上述方法时，将制品从圆筒状模具中抽出(以下 称为脱模))后，涂料(含氟树脂分散液)中所含有的表面活性剂、 膜增厚剂或增粘剂作为烧结时的分解产物而残留在圆筒状模具的内 周面上，在重复使用时，会使圆筒状模具内周面的脱模性降低，最终 导致无法从模具中脱模。而且，为了恢复脱模性，除去圆筒状模具上 的这些残留物的清洁工作非常麻烦，存在不适用于批量生产的问题。
如上所述，在传统的OA机器用的辊的制造方法中，难以形成
薄的含氟树脂层，因而难以提高表层的柔软性以满足彩色化和高速化 的要求。日本特开2004-276290号公报

发明内容
因此，本发明要解决的问题是提供一种OA机器用的辊的制造 方法及OA机器用的辊，其中所述的OA机器用的辊的制造方法为这 样的方法将由含氟树脂层形成的表层的厚度变薄从而使表层柔软性
5提高，且脱模性优良，而且能够防止橡胶层发生劣化，同时即使在使 用圆筒状模具时也不会在圆筒状模具的内面上附着有残留物。
在含氟树脂分散液中，为了保证含氟树脂的分散稳定性，以及 与被覆物的良好的润湿性，通常含有15重量％ 20重量％左右的表 面活性剂。并且为了具有良好的成膜性，分别含有10重量％ 15重 量％左右的膜增厚剂和增粘剂。
但是，在烧结不充分时，烧结后在含氟树脂层上会残留表面活 性剂、膜增厚剂及增粘剂，从而降低了含氟树脂层的脱模性。
因此，本发明人经过深入研究，结果发现，当膜足够薄时，即 使减少表面活性剂、膜增厚剂以及增粘剂也可以成膜，并且当减少表 面活性剂、膜增厚剂以及增粘剂时，即使不经过长时间充分烧结，也 能够使这些表面活性剂、膜增厚剂及增粘剂不残留，从而不使脱模性 降低。.也就是说，根据上述方法，可以形成兼具薄膜化和脱模性的含 氟树脂层。
此外，还发现，在使膜变薄的同时使含氟树脂分散液中所含有 的表面活性剂、膜增厚剂及增粘剂减少，通过采用这样的方法，能够 在短时间内完成烧结，因此烧结温度几乎不会对橡胶层造成劣化影 响，能够制造出优异的OA机器用的辊。
另外，在圆筒状模具的内面上涂敷含氟树脂分散液然后进行烧 结从而形成含氟树脂层的方法中，如上所述，圆筒状模具的内面上的 残留物为表面活性剂、膜增厚剂及增粘剂的分解物。
另外，发现通过大幅减少上述的表面活性剂、膜增厚剂及增粘 剂，可以使异物的附着不会发生。因此，在使用圆筒状模具来形成含 氟树脂层的方法中，通过应用其中表面活性剂、膜增厚剂及增粘剂大 幅减少的含氟树脂分散液，可以制造出OA机器用的辊，该辊能够在 完全不引起橡胶层劣化的情况下进行充分烧结，并且适用于批量生 产。
由此能够得到表层变薄的辊，从而能够确保具有良好的柔软性， 并能够提供一种对柔软性有特别要求的、能够满足彩色化及高速化要 求的OA机器用的辊。并且，由于脱模性良好，并且对橡胶层不会造成劣化的影响，从而能够提供一种具有高耐久性的OA机器用的辊。 并且，由于能够形成薄膜，所以即使形成多层也能够确保具有 良好的柔软性， 一方面能够适应彩色化及高速化要求，另一方面也能
够使各层分别具有不同的功能，从而能够提供具有多功能的OA机器 用的辊，而这种多功能是难以由单层实现的。
另外，通过由多层形成表层，还能够降低气孔之类的缺陷，并 能够提高产率，由此可以提供成本低的OA机器用的辊。
对含氟树脂分散液中所含的表面活性剂、膜增厚剂及增粘剂的 总含量进行研究，结果发现1.0重量％ 5重量％是合适的。
不足1.0重量％时，含氟树脂分散液的分散稳定性会降低，对被 覆物的润湿性差，难以成膜。
但是，如果超过5重量％的话，如果不花费足够的时间进行烧结， 那么烧结后的含氟树脂层中会残留有表面活性剂、膜增厚剂、增粘剂 的分解物，对脱模性造成不好的影响。而且，在圆筒状模具的内面上 成膜时，可能会在圆筒状模具的内面上附着残留物。
因此，本发明的权利要求1提供一种OA机器用的辊的制造方 法，其为一种在芯轴上依次形成有弹性层和表层的OA机器用的辊的 制造方法，其特征在于，所述表层由含氟树脂分散液构成，所述含氟 树脂分散液中的表面活性剂、膜增厚剂及增粘剂的总含量为1.0 5.0 重量％。
在本权利要求的发明中，如上所述，将由含氟树脂层所形成的 表层的厚度变薄，可以提高热传导性，并获得优良的脱模性，而且能 够防止橡胶层发生劣化，同时即使在使用圆筒状模具时也不会在圆筒 状模具的内面上附着残留物。
此外，在层叠上述多层含氟树脂层时，优选的是，采用等离子 处理、放电加工、化学蚀刻等方法对已经形成的含氟树脂层的表面进 行处理以提高润湿性，然后再涂敷含氟树脂分散液，由此可以形成平 滑且粘附性良好的薄膜。
此外，在使用圆筒状模具的情况下，在涂敷粘接层时为了提高 与含氟树脂层的润湿性，优选也对含氟树脂层的表面进行等离子处理等。
此外，对弹性层没有特别的限定，可以应用各种弹性层。例如， 可以应用固体橡胶或海绵状橡胶(发泡胶乳(balloon gum))等各种橡 胶。
本发明中OA机器用的辊的芯轴优选由(例如)铝、铁、碳素 钢、不锈钢等构成。
此外，在本发明中，也可以在弹性层和表层之间设置有中间层。
通过设置具有各种功能的中间层，除了具有上述效果之外，还 能够提供一种可满足各种使用者要求的OA机器用的辊。
具体而言，所述中间层可以列举高导热橡胶制的中间层及导电 橡胶制的中间层。另外，所述中间层也可以是由粘结剂构成的层。
如前所述，含氟树脂分散液中的表面活性剂、膜增厚剂及增粘 剂的总含量优选为5重量％以下，其中所述膜增厚剂及增粘剂的含量 分别优选为1重量％以下，更优选基本上不含有所述膜增厚剂及增粘 剂。
权利要求2中记载的发明提供了权利要求1所述的OA机器用 的辊的制造方法，其特征在于，上述含氟树脂分散液中的上述膜增厚 剂及增粘剂的含量均为1重量％以下。
权利要求3中记载的发明提供了权利要求2所述的OA机器用 的辊的制造方法，其特征在于，在上述含氟树脂分散液中基本上不含 有上述膜增厚剂及增粘剂。
权利要求4中记载的发明为权利要求1至权利要求3中任意一 项所述的OA机器用的辊的制造方法，其特征在于，上述表层中的含 氟树脂为PFA、 PTFE、 FEP中的至少一种。
在本权利要求记载的发明中，由于使用PFA、 PTFE或FEP作为 含氟树脂，因而形成了耐热性及脱模性均更加优异的表层。
权利要求5中记载的发明为权利要求1至权利要求4中任意一 项所述的OA机器用的辊的制造方法，其特征在于，上述表层由单层 的含氟树脂形成，其厚度为3 15|im。
本权利要求记载的发明提供了这样的OA机器用的辊，即，对
8于上述表层而言，由于含氟树脂层的厚度为3 15pm，所以能够确 保其作为表层的功能，同时能够进一步提高表层的柔软性，以满足更 高水平的彩色化及高速化的要求。
此外，更优选表层厚度为12pm以下。
权利要求6中记载的发明为权利要求1至权利要求4中任意一 项所述的OA机器用的辊的制造方法，其特征在于，上述表层由多层 含氟树脂层构成，各层的厚度均为3 15pm，总厚度为6 30pm。 根据本权利要求记载的发明，由于表层的总厚度为6pm以上， 因此能够形成多层，并能够得到具有优异的多种功能的表层。另外， 表层的厚度为30pm以下，所以能够保持柔软性且确保热传导性，并 能够满足彩色化和高速化的要求。而且，由于将各层的厚度薄至3 15pm，所以能够在形成多层以实现多功能化的同时，使表层的总厚 度在上述范围之内。
作为用于形成多层以实现多功能化的具体方法，优选将最外层 形成为不含有能够赋予各种功能的填料的含氟树脂层，而除了最外层 之外的各层中，至少有一层是含有能够赋予各种功能的填料的层。
通过形成为这种优选的结构，可以提高表层的导电性、热传导 性、耐磨损性、强度等功能。从而可以提供具有各种优异特性、并且 可以获得更高功能的OA机器用的辊。
作为具有导电性的填料，例如有Cu、 Al等金属粉末、离子盐等； 作为具有热传导性及耐磨损性的填料，例如有SiC、 Ti02、 BN等。
此外，多层含氟树脂层的整体厚度优选为20pm以下，更优选为 15)Lim以下，进一步优选为12pm以下。
权利要求7中记载的发明为权利要求1至权利要求6中任意一 项所述的OA机器用的辊的制造方法，其特征在于，在圆筒状模具的 内面上涂敷上述含氟树脂分散液，通过烧结形成由上述含氟树脂层构 成的表层，然后将芯轴插入到圆筒状模具的空腔内，之后在上述表层 与芯轴之间的间隙内注入用于形成弹性层的材料以形成弹性层，将在 上述芯轴上形成有弹性层和表层的OA机器用的辊从圆筒状模具中 抽出。在本权利要求记载的发明中，由于在烧结温度对弹性层没有影 响的条件下形成表层，因此烧结不会引起弹性层的劣化。如上所述， 通过将含氟树脂分散液中的表面活性剂、膜增厚剂及增粘剂的总含量 设定为预定的量，在圆筒状模具的内面上不会附着残留物，因此不需 要清洁即可反复使用圆筒状模具，从而可以批量生产具有薄的表层的 OA机器用的辊。
权利要求8中记载的发明为OA机器用的辊，其特征在于，该 辊是采用权利要求1至权利要求7中任意一项所述的OA机器用的辊 的制造方法来制造的。
本权利要求记载的发明，由于是采用权利要求1至权利要求7 中任意一项所述的OA机器用的辊的制造方法来制造的，所以能够满 足彩色化和高速化的要求，并能够获得高画质。能够提供一种各特性 均优良、.并且适合批量生产的OA机器用的辊。
在发明中，能够提供这样的OA机器用的辊的制造方法及OA 机器用的辊，其中，将由含氟树脂层所形成的表层的厚度变薄从而使 柔软性提高，并且脱模性优良，而且能够防止橡胶层发生劣化，同时 即使在使用圆筒状模具时也不会在圆筒状模具的内面上附着残留物。


图1A、图1B显示的是本发明的一个实施方案所涉及的OA机 器用的辊的示意图，图1A是与轴垂直方向的剖面图，图1B为斜视图。
图2为示意性示出本发明一个实施方案所涉及的OA机器用的 辊的制造方法的斜视图。
此处，记号1表示OA机器用的辊，记号2表示芯轴，记号3 表示弹性层，记号4表示中间层，记号5表示表层，记号5a表示第 一表层(外层)，记号5b表示第二表层(内层)，记号6表示圆筒 状模具。
具体实施例方式
10以下结合最佳实施方案对本发明进行具体说明。但本发明不局 限于以下实施方案。可以在与本发明相同及等同的范围内，对以下实 施方案进行各种变化。
基于以下图1A、图1B、图2，对本发明的实施方案进行说明。
图1A、图1B为本发明的一个实施方案所涉及的OA机器用的 辊的制造方法而制造的OA机器用的辊的示意图，图1A是与辊的轴 垂直方向的剖面图，图1B为斜视图。图2为示意性示出本发明一个 实施方案所涉及的OA机器用的辊的制造方法的斜视图。
在OA机器用的辊1的芯轴2上依次形成弹性层3、中间层4、 表层5，表层5由第一表层(外层)5a与第二表层(内层)5b两层 构成。OA机器用的辊1通过以下步骤制得釆用圆筒状模具6，按 照第一表层5a—第二表层5b—中间层4—弹性层3的顺序形成各层。 具体如下所示。表层5既可以为单层，也可以为相同组成的多层。
(1) 将其中表面活性剂、膜增厚剂及增粘剂的总含量为1.0 5.0重量％的含氟树脂分散液涂敷(例如，流涂)在圆筒状模具6的 内周面上，将该圆筒状模具沿轴中心旋转以进行干燥，然后在温度为 含氟树脂的熔点以上的高温下(上限为40(TC)充分烧结，形成第一 表层(外层)5a (厚度为3pm 10^im的含氟树脂层)。
作为表面活性剂，可以是阳离子型、阴离子型等离子型表面活 性剂，也可以是非离子型(nonionic)表面活性剂。所述离子型表面 活性剂，具体可以列举具有作为亲水性基团的羧基、磺酸基或磷酸基 等的阴离子型表面活性剂或者具有作为亲水性基团的四烷基铵基等 的阳离子型表面活性剂，所述非离子型表面活性剂可以列举垸基糖苷 之类的低分子表面活性剂或者聚乙二醇等高分子表面活性剂等。
(2) 接着，为了提高粘附性、润湿性、亲水性，对第一表层5a 的内周面进行内面处理(例如等离子处理)。
(3) 接下来，将表面活性剂、膜增厚剂及增粘剂大幅减少、并 含有填料的含氟树脂分散液涂敷(例如，流涂)在第一表层5a的内
周面上，使其干燥，然后在温度为含氟树脂的熔点以上的高温下(上 限为40(TC)充分烧结，形成第二表层(内层)5b(厚度为3nm 10pm的含氟树脂层)。
(4) 接着，对第二表层5b进行内面处理(例如等离子处理)。 另外，如果需要的话，在表层的内面上形成粘接层。
(5) 在形成中间层的情况中，再在第二表层5b的内周面上或
者粘接层的内面上涂敷(例如，流涂)各种功能性橡胶，沿轴中心使
圆筒状模具6旋转以进行干燥，形成中间层4 (厚度为50pm 150拜)。
(6) 接着，将芯轴2以与圆筒状模具同轴的方式插入到圆筒状 模具的空腔内，然后在中间层4与芯轴2之间的间隙内注入发泡胶乳， 硫化后形成弹性层3 (厚度为1.5 3.5mm)。
(7) 然后，将OA机器用的辊1从圆筒状模具6中脱模。 当表层5形成为多层时，不局限于上述的二层，但是，最外层
优选为不含填料的含氟树脂层，而在除了最外层以外的层中，优选至 少有一层为含有填料的含氟树脂层。通过这种方式，在形成表层的多 层含氟树脂层中，由于最外层为不含填料的含氟树脂层，因此能够确 保具有更良好的柔软性和脱模性，并且，由于在除了最外层以外的层
中，至少有一层为含有填料的含氟树脂层，因此能够产生使表层的导 电性、热传导性、耐磨耗性、强度等得以提高的功能。因此，能够提 供具有各种优良的特性、并能够获得更高画质的OA机器用的辊。
作为具有导电性的填料，例如有Cu、 Al等金属粉、离子盐等； 作为具有热传导性及耐磨耗性的填料，例如有SiC、 Ti02、 BN等。
并且，由于在弹性层3和表层5之间设有中间层4，所以除了具 有上述效果之外，还能够满足各种使用者的要求标准。
本实施方案中，对采用圆简状模具6而制成的OA机器用的辊 的制造方法以及OA机器用的辊进行了说明。但是，由于本发明可以 在短时间内完成烧结，所以，不采用圆筒状模具6，而是将含氟树脂 分散液涂敷在橡胶层或中间层的表面上，然后进行烧结，采用这样的 方法也可以制得可以抑制橡胶层的劣化并且具有薄的表层的OA机 器用的辊。另外，本发明的OA机器用的辊适合用作加压辊、定影装 置用的辊。实施例1
以下基于实施例1对本发明进行具体说明。
(1) 表层(单层型)的形成
将含有60体积％的PFA、以及大于或等于1重量％而小于或等 于5重量％的表面活性剂的PFA分散液(Du Pont公司制EMX-047) 涂敷到内径为18mm0、长度为257mm的不锈钢(SUS)制圆筒状模 具6的内面上，接着在室温下将圆筒状模具6沿轴中心旋转10分钟 以进行干燥，再在40(TC下加热30分钟以充分烧结，从而在圆筒状 模具6的内周面上形成厚度为8(im的表层5。
(2) 在表层的内周面上形成粘接层
接着，对表层5的内面进行等离子处理后，在表层5的内周面 上涂敷(流涂)硅橡胶用粘接剂(東l/夕'、々株式会社制DY39 —051)， 在12(TC下将圆筒状模具6沿轴中心旋转15分钟以进行干燥，形成 厚度为lpm以下的粘接层(未示出)。
(3) 在芯轴的表面上形成粘接层
在直径11mm0的铁制芯轴2的表面上涂敷硅橡胶用粘接剂(東 !/夕"々株式会社制DY39 — 051)，然后在12(TC下干燥15分钟， 形成厚度为lpm以下的粘接层(未示出)。
(4) 弹性层的形成
(i) 注入到模具中
接下来，将表面上形成有粘接层的芯轴2插入到圆筒状模具6 的空腔内，在表层5与芯轴2之间的间隙中注入硅发泡胶乳(balloon gum)(信越化学公司制X34-2061-28L)。
(ii) 一次硫化
升温至16(TC，保持15分钟(包括升温时间)，对上述硅发泡 胶乳(balloon gum)进行一次硫化，由此形成厚度为3.5mm的弹性 层3。
(iii) 脱模
此后，将OA机器用的辊1从圆筒状模具6中脱模，在圆筒状模具6的内面上没有发现异物。通过充分烧结而形成表层5，且表层 5的厚度为8pm。
二次硫化
脱模后，将OA机器用的辊1升温至250°C，保持30分钟(包 括升温时间)，进行二次硫化。 (5)切断、完成
接着，将靠近所形成的各层的两端的部分切除，然后进行清理， 并检查外观，制成OA机器用的辊l。
在本实施例中，由于在PFA分散液中表面活性剂的含量为大于 或等于1重量％而小于或等于5重量％，并且不含有膜增厚剂及增粘 剂，所以在圆筒状模具上无残留物附着。
同时，通过使表层的厚度薄至8pm，并且表层为未添加填料的 含氟树脂层，所以具有更良好的柔软性，且脱模性优良，而且烧结温 度对弹性层没有影响，所以能够制造弹性层未发生劣化的OA机器用 的辊。
将该OA机器用的辊作为加压辊进行评价时，能够获得所期望 的性能，各层间的粘附性也不存在问题。通过使用该辊，发现能够获 得高画质，同时也能够满足彩色化和高速化的要求，且耐久性也优良。
实施例2
实施例2为表层由相同组成的2层构成的例子。除了表层的结 构以及表层的厚度以外，其它均与实施例l相同。因此，关于实施例 2中的OA机器用的辊的制造工序，下面仅记载其表层的形成工序。
表层的形成 (i)第一表层(外层)的形成
将含有60体积％的PFA以及大于或等于1重量％而小于或等于 5重量。/。的表面活性剂的PFA分散液(DuPont公司制EMX-047) 涂敷到内径为18mm0、长度为257mm的不锈钢制的圆筒状模具6 的内面上，在室温下将圆筒状模具6沿轴中心旋转IO分钟以进行干 燥，再在40(TC下加热30分钟以充分烧结，从而在圆筒状模具6的 内周面上形成厚度为6pm的第一表层5a。
14(ii)第二表层(内层)的形成
接着，对第一表层5a的内面进行等离子处理，然后将上述PFA 分散液(DuPont公司制EMX-047)涂敷在第一表层5a的内面上， 在室温下将圆筒状模具6沿轴中心旋转10分钟以进行干燥，再在400 。C下加热30分钟以充分烧结，从而在第一表层5a的内周面上形成厚 度为6pm的第二表层5b。
本实施例中，由于在PFA分散液中表面活性剂的含量为大于或 等于1重量％而小于或等于5重量％、并且不含有膜增厚剂及增粘剂， 与实施例l相同，在圆筒状模具上未发现有残留物附着。
同时，本实施例中，由于第一表层和第二表层的厚度均薄至 6|im，表层形成为多层时表层的总厚度薄至12jLim，因此具有良好的 柔软性，且脱模性也优良，而且不受烧结温度的影响，所以能够制造 出弹性层未发生劣化的OA机器用的辊。
此外，将所制造的OA机器用的辊作为加压辊进行评价时，能 够获得所期望的性能，与实施例l相同，通过使用该辊，发现能够获 得高画质，同时也能够满足彩色化和高速化的要求，且耐久性也优良。
实施例3
实施例3为设有中间层、并且在表层、中间层和弹性层上赋予 适当的导电性的例子。具体来说，表层的树脂为导电性PFA，表层 中含有碳作为具有导电性的填料，中间层和弹性层中通过使用具有导 电性的硅橡胶而具有导电性。以下进行具体说明。
(1) 表层(单层型)的形成 将含有60体积Q/。的导电性PFA、占烧结膜(表层)重量的2重
量％的作为填料的碳粉、以及大于或等于1重量％而小于或等于5重 量％的表面活性剂的PFA分散液(DuPont公司制EMX-054-3)涂 敷到内径为12mm0、长度为257mm的不锈钢制的圆筒状模具6的内 面上，然后在室温下，将圆筒状模具6沿轴中心旋转IO分钟以进行 干燥，再在40(TC下加热30分钟以充分烧结，从而在圆筒状模具6 的内周面上形成厚度为8pm的表层5。
(2) 中间层的形成
15接着，对表层5的内面进行等离子处理，然后在表层5的内周 面上涂敷(流涂)导电性单液型硅橡胶(Momentive公司制 XE16-B7702)，在120°C下使旋转圆筒状模具6沿轴中心旋转15分 钟以进行干燥，形成厚度为4pm的中间层4。
(3) 在芯轴表面上形成粘接层
接着，在直径6mm0的铁制芯轴2的表面上涂敷硅橡胶用粘接 剂(東^夕"々株式会社制DY39 —051 )后，在12(TC下干燥15分 钟，形成厚度为lnm以下的粘接层(未示出)。
(4) 弹性层的形成
(i) 注入到模具中
接着，将表面上形成有粘接层的芯轴2插入到圆筒状模具6的 空腔内，在表层5与芯轴2之间的间隙中注入导电性硅橡胶(信越化 学公司制.X34-2869)。
(ii) 一次硫化
接着，升温至16(TC，保持15分钟(包括升温时间)，对上述 导电性硅橡胶进行一次硫化，由此形成厚度为3mm的弹性层3。
(iii) 脱模
此后，将OA机器用的辊1从圆筒状模具6中脱模，在圆筒状 模具6的内面上未发现分解物。通过充分烧结而形成表层5，且表层 5的厚度为8pm。
(iv) 二次硫化
脱模后，将OA机器用的辊1升温至25(TC，保持30分钟(包 括升温时间)，进行二次硫化。
(5) 切断、完成
接着，将靠近所形成的各层的两端的部分切除，然后进行清理， 并检查外观，制成OA机器用的辊l。
在本实施例中，由于在PFA分散液中表面活性剂的含量为大于 或等于1重量％而小于或等于5重量％，并且不含有膜增厚剂及增粘 剂，所以与实施例l相同，可以发现在圆筒状模具上无残留物附着。
同时，通过使表层的厚度薄至8pm，能够制造出具有更良好的柔软性、且脱模性也优良、而且弹性层未发生劣化的OA机器用的辊。
另外，由于表层、中间层和弹性层均由导电性材料构成，并且
在芯轴的表面上所形成的粘接层为厚度为lpm以下的极薄的层而具 有导电性，因此能够制造出所有层均具有导电性的OA机器用的辊。
将该OA机器用的辊作为充电辊进行评价时，能够获得均一的 充电性能，并且通过使用该辊能够获得高画质，同时也能够满足彩色 化和高速化的要求，且耐久性也优良。
实施例4
实施例4为耐久性和热传导性功能得到提高的例子。具体的说， 表层由2层构成，通过向第二表层中添加能够提高耐磨耗性及热传导 性的有效的SiC填料作为填料，从而使耐久性和热传导性提高。与实 施例2基本相同，不同之处在于表层的材质、所使用的圆筒状模具的 内径以及弹性层的厚度。因此，关于实施例4中的OA机器用的辊的 制造工艺，下面仅记载表层的形成工艺以及弹性层的形成工艺。 (1)表层的形成
(i) 第一表层(外层)的形成
将含有60体积％的导电性PFA、以及大于或等于1重量％而小 于或等于5重量。/。的表面活性剂的PFA分散液(Du Pont公司制 EMX-047)涂敷到内径为14mm0、长度为257mm的不锈钢制的圆筒 状模具6的内面上，在室温下将圆筒状模具6沿轴中心旋转10分钟 以进行干燥，再在40(TC下加热30分钟以充分烧结，从而在圆筒状 模具6的内周面上形成厚度为6pm的第一表层5a。
(ii) 第二表层(内层)的形成
接着，对第一表层5a的内面进行等离子处理，然后将含有60 体积n/。的导电性PFA、及占烧结膜(第二表层)的体积的14.5体积％ 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 活性剂的PFA分散液(DuPont公司制EMX-041-2)涂敷在第一表 层5a的内面上，在室温下将圆筒状模具6沿轴中心旋转IO分钟以进 行干燥，再在40(TC下加热30分钟以充分烧结，从而在第一表层5a 的内周面上形成厚度为6|im的第二表层5b。
17(2)弹性层的形成
与实施例1中弹性层的形成相同，将表面上形成有粘接层的芯 轴2插入到圆筒状模具的空腔内，向表层5与芯轴2之间的间隙中注 入硅发泡胶乳(balloon gum)(信越化学公司制X34-2061-28L)， 然后升温至16(TC，保持15分钟(包括升温时间)，进行一次硫化， 从而形成厚度为1.5mm的弹性层3。
本实施例中，由于在PFA分散液中表面活性剂的含量为大于或 等于1重量％而小于或等于5重量％、并且不含有膜增厚剂及增粘剂， 因此与实施例1相同，可以确定在圆筒状模具上无残留物附着。
同时，由于使第一表层和第二表层的厚度均薄至6pm，并且表 层形成为多层时表层的总厚度薄至12pm，因此能够制造出具有良好 的柔软性、且脱模性也优良、弹性层未发生劣化的OA机器用的辊。
此外，.表层形成为多层，并且第二表层是由含有能够提高其热 传导性及耐磨耗性的SiC填料的含氟树脂构成的，因此能够制造出热 传导性和耐久性更加优良的OA机器用的辊。
实施例5
实施例5为热传导性得到提高的例子。具体的说，通过设置由 高导热性硅橡胶制得的中间层来提高热传导性。与实施例4的结构基 本相同，不同之处在于设置有中间层。因此，关于实施例5的OA机 器用的辊的制造工艺，下面仅记载中间层的形成工艺。
中间层的形成
对第二表层5b的内面进行等离子处理后，将高导热性硅橡胶(信 越化学公司制X32-2020)用甲苯稀释，并涂敷(流涂)于第二表 层5b的内周面上，在12(TC下将圆筒状模具6沿轴中心旋转15分钟 以进行干燥，形成厚度为100pm的中间层4。
本实施例中，由于在PFA分散液中表面活性剂的含量为大于或 等于1重量％而小于或等于5重量％、并且不含有膜增厚剂及增粘剂， 因此与实施例1相同，可以确定在圆筒状模具上无残留物附着。
同时，由于使第一表层和第二表层的厚度均薄至6pm，并且表 层形成为多层时表层的总厚度薄至12pm，因此能够制造出具有良好的柔软性、且脱模性也优良、弹性层未发生劣化的OA机器用的辊。 此外，第二表层是由含有热传导性及耐磨耗性均优良的SiC填 料的含氟树脂构成的，并设置有由高导热性硅橡胶制造的中间层，因
此能够制造出热传导性更加优良的、并且耐久性也优良的OA机器用 的辊。
以上所记载的各实施例的各种制备条件以及各实施例中的OA 机器用的辊的评价结果如表1所示。表1
实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5
规格单层表层多层表层单层表层 导电多层表层 耐久性 高热传导性多层表层 耐久性 高热传导性
内径(隱)1818121414
岡筒状投具长度(mm)257257257257257
材质SUSSUSSUSSUSSUS
型号EMX-047EMX-047EMX-054-3EMX-047EMX-047
树脂PFAPFA导电性PFA导电性PFA导电性PFA
分散液填料无无碳 2重量％ (与烧结膜之比)无无
第一 表层制造商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
温度室温室温室温室温室温
千燥时间(分钟)1010101010
方式旋转旋转旋转旋转旋转
烧结温度('c)400400400400400
表层时间(分钟)3030303030
型号EMX-047EMX-041-2EMX-041-2
分散液填料无SiC 14.5体积％ (与烧结膜之比).SiC 14.5体积％ (与烧结膜之比)
制造商Du Pont公司Du Pont公司Du Pont公司
第二厚度无6无66
表层温度室温室温室温
干燥时间(分钟)101010
方式旋转旋转旋转
烧结温度('C)400400400
时间(分钟)303030
材料型号DY39-051DY39-051DY39 —051
粘接层制造商東k ^々社東^ ^々社无東l /々社无
厚度(pm)
型号X32-2020
表层内周面中间层材料材质无无导电性单液型硅橡胶无高热传导性硅橡胶 (以甲苯稀释)
制造商Momentive公司 (原东芝有机硅公司)信越化学公司
厚度(,)4100
粘接层及 中间层温度('c)120120120120120
干燥时间(分钟)151515155
方式旋转旋转旋转旋转旋转
型号X34-2061-28LX34-206-28LX34-206卜28LX34-206卜28L
材料材质硅发泡胶乳硅发泡胶乳导电性硅橡胶硅发泡胶乳硅发泡胶乳
制造商信越化学公司信越化学公司信越化学公司信越化学公司信越化学公司
弹性层厚度(|im)3.53.531.51,5
一次硫化温度('c)160160160160160
时间(分钟)1515151515
二次硫化温度('c)250250250250250
时间(分钟)3030303030
材料型号DY3 9-051DY39-051DY39-051DY39-05IDY39-051
制造商東k ^々社東k /々社東^ ^々社東k ^々社東^ ^々社
芯轴 表面粘接层厚度(pm)<1<1<1 (具有导电性)<1<!
干燥温度('c)120120120120120
时间(分)155515
，s外径(mm)U116
坦材质铁铁铁铁铁
用途加压辊加压辊充电辊
实际评价特点表层柔软性 表层脱模性表层柔软性 表层脱模性表层柔软性 表层脱模性 导电性表层柔软性 表层脱模性 热传导性 耐久性表层柔软性 表层脱模性 热传导性 耐久性
图像无问题无问题无问题
表1中，"<1"表示1以下。
20
权利要求
1. 一种办公自动化机器用的辊的制造方法，其为一种办公自动化机器用的、在芯轴上依次形成有弹性层和表层的辊的制造方法，其特征在于，所述表层由含氟树脂分散液构成，所述含氟树脂分散液中的表面活性剂、膜增厚剂及增粘剂的总含量为1.0～5.0重量％。
2. 权利要求1所述的办公自动化机器用的辊的制造方法，其特 征在于，所述含氟树脂分散液中的所述膜增厚剂和所述增粘剂的含量 均为1重量％以下。
3. 权利要求2所述的办公自动化机器用的辊的制造方法，其特 征在于，所述含氟树脂分散液中基本上不含有所述膜增厚剂及增粘 剂。
4. 权利要求1所述的办公自动化机器用的辊的制造方法，其特 征在于，所述含氟树脂为PFA、 PTFE、 FEP中的至少一种。
5. 权利要求1所述的办公自动化机器用的辊的制造方法，其特 征在于，所述表层由单层的含氟树脂层构成，其厚度为3pm 15)im。
6. 权利要求1所述的办公自动化机器用的辊的制造方法，其特 征在于，所述表层由多层含氟树脂层构成，各层的厚度均为3pm 15jam，总厚度为6pm 30nm。
7. 权利要求1所述的办公自动化机器用的辊的制造方法，其特 征在于，在圆筒状模具的内面上涂敷所述含氟树脂分散液，通过烧结 形成由所述含氟树脂层构成的表层，然后将芯轴插入到圆筒状模具的 空腔内，之后在所述表层与芯轴之间的间隙内注入形成弹性层用的材料以形成弹性层，将在所述芯轴上形成有弹性层和表层的办公自动化 机器用的辊从圆筒状模具中抽出。
8. —种办公自动化机器用的辊，其特征在于，该辊是采用权利 要求1至权利要求7中任意一项所述的办公自动化机器用的辊的制造方法来制造的。
全文摘要
本发明提供一种OA机器用的辊的制造方法以及OA机器用的辊，其中，通过将由含氟树脂层构成的表层的厚度变薄从而使热传导性提高，且脱模性也优良，而且能够防止橡胶层发生劣化，同时即使在使用圆筒状模具时也不会在圆筒状模具的内面上附着异物。本发明提供一种OA机器用的辊的制造方法，其为一种在芯轴上依次形成有弹性层和表层的OA机器用的辊的制造方法，其中，所述表层由含氟树脂分散液形成，所述含氟树脂分散液中的表面活性剂、膜增厚剂及增粘剂的总含量为1.0～5.0重量％。本发明还提供采用该制造方法制造的OA机器用的辊。
文档编号G03G15/00GK101470373SQ200810189220
公开日2009年7月1日 申请日期2008年12月26日 优先权日2007年12月27日
发明者池田吉隆, 羽深正弘, 铃木良昌 申请人:住友电工超效能高分子股份有限公司