JP4825212B2 - 樹脂チューブ製造装置、樹脂チューブ製造方法、および樹脂チューブ - Google Patents
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Description
本発明は、内面にプラズマ処理が施された樹脂チューブを製造する樹脂チューブ製造装置、樹脂チューブ製造方法、この方法で製造した樹脂チューブ、当該樹脂チューブを外周に被覆したローラ、および該ローラの製造方法に関するものである。
複写機やプリンタなどの画像形成装置において加圧ローラや定着ローラなどとして用いられているローラに対しては、機械的、熱的、化学的にも安定であることが求められ、その用途によっては、トナーに含まれている成分が付着しにくいことが求められることもある。このような用途に用いられるローラとして、外周面がゴム製のローラ本体をテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体などのフッ素樹脂チューブで被覆したローラが提案されている。また、ローラ本体の外周面と樹脂チューブの内周面とを接着剤により固定するにあたっては、フッ素樹脂チューブは、ゴムとの接着性が極めて悪いため、フッ素樹脂チューブの内面にエッチング処理やプライマー処理などを施して接着性を高めることが提案されている(特許文献１参照)。
また、被処理物をプラスチック袋内に収納するとともに、この袋内でプラズマを発生させて被処理物にプラズマ処理を施す技術が提案されている(特許文献２参照)。
しかしながら、上記いずれの処理方法も、フッ素樹脂チューブなどの被処理物を１枚ずつ処理するため、生産性が著しく低いという問題点がある。
一方、押出し成形装置から排出された樹脂チューブの内側にガスを導入するとともに、当該樹脂チューブの内側および外側に配置された内側電極と外側電極との間に高周波電圧を印加して樹脂チューブの内面に連続してプラズマ処理を施す方法が提案されている(特許文献３)。
特開２００５−１６３８３７号公報
特開平６−２８５３６５号公報
特開２００２−３３７２１０号公報
しかしながら、特許文献３に記載の方法では、樹脂チューブの外面と外側電極との間に隙間が発生することを避けることができないため、樹脂チューブの外面と外側電極との間でもプラズマが発生し、樹脂チューブの外面を荒してしまうという問題点がある。このような外面の荒れは、それを被覆したローラを複写機やプリンタなどの画像形成装置において加圧ローラや定着ローラなどとして用いた場合、トナー材の付着などの原因となるため、好ましくない。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、外面を荒すことなく内面にプラズマ処理を施した樹脂チューブを連続的に製造可能な樹脂チューブ製造装置、樹脂チューブ製造方法、この方法で製造した樹脂チューブ、当該樹脂チューブを外周に被覆したローラ、および該ローラの製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係る樹脂チューブ製造装置では、導電性の液体と、成形した樹脂チューブを前記液体中に連続的に排出する押出し成形装置と、前記押出し成形装置から排出された前記樹脂チューブの内側に位置する内側電極と、前記押出し成形装置から連続して排出される前記樹脂チューブの内側のうち、前記内側電極より前記樹脂チューブの排出方向の下流側で当該樹脂チューブの内周面に当接して当該樹脂チューブの拡径状態を保持するガイド部材と、前記樹脂チューブにおいて前記ガイド部材によって拡径状態に保持された部分の内側にガスを導入するためのガス導入路と、前記樹脂チューブにおいて前記ガイド部材によって拡径状態に保持された部分の内側からガスを排出するためのガス排出路と、を有し、前記液体と前記内側電極との間に高周波電圧を印加して前記樹脂チューブの内側にプラズマを発生させ、当該樹脂チューブの内面にプラズマ処理を行うことを特徴とする。
本発明に係る樹脂チューブの製造方法では、導電性の液体中に押出し成形装置から樹脂チューブを連続的に排出するとともに、当該樹脂チューブ内に内側電極と、該内側電極より前記樹脂チューブの排出方向下流側で当該樹脂チューブの内周面に当接して当該樹脂チューブの拡径状態を保持するガイド部材とを設け、前記樹脂チューブにおいて前記ガイド部材によって拡径状態に保持された部分の内側への前記ガスの導入、および前記樹脂チューブにおいて前記ガイド部材によって拡径状態に保持された部分の内側からの前記ガスの排出を行うとともに、前記液体と前記内側電極との間に高周波電圧を印加して前記樹脂チューブの内側にプラズマを発生させ、当該樹脂チューブの内面にプラズマ処理を行うことを特徴とする。
本発明において、樹脂チューブは、押出し成形装置から導電性の液体中に排出されるとともに、ガス導入路によって内側にガスが導入され、その内側に配置した内側電極と液体との間に高周波電圧が印加される。その結果、樹脂チューブの内側でプラズマが発生するので、樹脂チューブの内面にプラズマ処理を行うことができる。それ故、内面にプラズマ処理が施された樹脂チューブを連続的に製造することができ、かかる樹脂チューブの内面はプラズマ処理によって表面が活性化されているので、接着性に優れている。しかも、樹脂チューブ内面の周方向の全体にわたって、均一にプラズマ処理を施すことができる。また、樹脂チューブは、導電性の液体を外側電極としてプラズマ処理され、樹脂チューブの外側と液体との間には隙間がない。従って、樹脂チューブの外側にはプラズマが発生しないので、樹脂チューブの外側が荒れることがない。
また、本発明においては、前記押出し成形装置から排出された前記樹脂チューブの内周面に当接して当該樹脂チューブの前記液体中での拡径状態を保持するガイド部材を有するため、液体中においても樹脂チューブを拡径した状態に保持でき、内側電極と樹脂チューブとの間にプラズマを発生させる空間を構成することができる。
本発明において、前記ガス導入路および前記ガス排出路のうちの少なくとも一方には前記樹脂チューブ内の圧力を調節する調圧装置が構成されていることが好ましい。
本発明においては、前記樹脂チューブ内で前記ガス導入路または前記ガス排出路を構成する部材によって前記内側電極を構成してもよい。
本発明において、前記樹脂チューブは、フッ素樹脂チューブ、例えば、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体製のチューブである。
本発明において、前記押出し成形装置から連続的に排出されてくる前記樹脂チューブの内面に対して前記プラズマ処理に続いてカップリング剤の塗布を行うことが好ましい。このような製造方法を実施する場合には、本発明に係る樹脂チューブ製造装置において、前記押出し成形装置から排出された前記樹脂チューブの内側には、前記プラズマ処理が施された当該樹脂チューブの内面に向けてカップリング剤を供給するカップリング剤供給部を配置する。このように構成すると、外周に樹脂チューブが被覆されたローラを製造する際、樹脂チューブにカップリング剤を塗布する必要がない。
本発明において、前記ガスは、有機シラン化合物を含んでいることが好ましい。このように構成すると、外周に樹脂チューブが被覆されたローラを製造する際、樹脂チューブにカップリング剤を塗布する必要がない。
本発明に係る樹脂チューブは、芯材の外周を一定厚さのゴム層で被覆したローラ本体の外周に被覆されてローラを構成する。
このようなローラは、複写機、プリンタその他の画像形成装置において、部材同士を押し付けるための加圧ローラ、あるいはトナー材を紙などの媒体上で定着させるための定着ローラなどとして用いるのに適している。
このような構成のローラを製造するにあたっては、前記樹脂チューブの内側に前記ローラ本体を挿入した後、当該ローラ本体の外周面と前記樹脂チューブの内周面とを接着剤により固定する。また、前記樹脂チューブの内側に前記芯材を挿入した後、当該芯材と前記樹脂チューブとの間にゴム材料を注入するとともに、当該ゴム材料を固化させる方法を採用することもできる。
１ 樹脂チューブ製造装置
３ 押出し成形装置
７ プラズマ発生装置
１０ ローラ
１１ 芯材
１３ ゴム層
２０ 樹脂チューブ
３５ ダイス
３７ インサート
５１ ガス導入路
５２ ガス排出路
７１ 内側電極
７６ 導電性の液体
８１、８２ ガイド部材
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７ プラズマ発生装置
１０ ローラ
１１ 芯材
１３ ゴム層
２０ 樹脂チューブ
３５ ダイス
３７ インサート
５１ ガス導入路
５２ ガス排出路
７１ 内側電極
７６ 導電性の液体
８１、８２ ガイド部材
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
［ローラの構成］
図１(ａ)、(ｂ)は、本発明に係るローラの斜視図およびその横断面図である。図２は、図１に示すローラの製造方法を模式的に示す説明図である。図３は、図１に示すローラの別の製造方法を模式的に示す説明図である。
図１(ａ)、(ｂ)は、本発明に係るローラの斜視図およびその横断面図である。図２は、図１に示すローラの製造方法を模式的に示す説明図である。図３は、図１に示すローラの別の製造方法を模式的に示す説明図である。
図１(ａ)、(ｂ)に示すローラ１０は、複写機、プリンタその他の画像形成装置などにおいて加圧ローラや定着ローラなどとして用いられるものであり、金属製の芯材１１の外周面にシリコンゴムなどからなるゴム層１３が一定の厚さで被覆されたローラ本体１５と、ゴム層１３の外周面に被覆された樹脂チューブ２０とを備えている。
このようなローラ１０を製造するには、例えば、図２に示すように、樹脂チューブ２０の内側に、ローラ本体１５を挿入した後、ローラ本体１５の外周面と樹脂チューブ２０の内周面との間に接着剤(図示せず)を注入して固定する。
また、ローラ１０の別の製造方法では、図３に示すように、円筒金型１８の内側に樹脂チューブ２０を挿入した後、その両端を、芯材１１を保持する側型(図示せず)に固定する。次に、芯材１１と樹脂チューブ２０との間の環状空間内にゴム材料を高圧で注入充填し、その充填圧力で樹脂チューブ２０を拡張させながら樹脂チューブ２０を円筒金型１８の内周面に密着させるとともに、ゴム材料、樹脂チューブ２０および芯材１１を一体化させる。その際、ゴム材料および樹脂チューブ２０の材質によっては、樹脂チューブ２０の内面にカップリング剤を塗布しておくことが好ましい。
これらいずれの方法で製造する場合も、樹脂チューブ２０の内面の接着性が低いと、樹脂チューブ２０の剥がれなどの問題が発生する。特に、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(以下、ＰＦＡという)などのフッ素樹脂系の樹脂チューブ２０は、接着性が低いので、本発明では、以下に説明するように、樹脂チューブ２０を連続成形するとともに、樹脂チューブ２０の内面に対して連続的にプラズマ処理を施す。また、本発明では、樹脂チューブ２０の内面に対してプラズマ処理を施す際、樹脂チューブ２０の外周面がプラズマ処理されることがない。よって、本発明に係る樹脂チューブ２０を複写機やプリンタなどの画像形成装置において加圧ローラや定着ローラなどに被覆した場合、トナー材の付着などが発生しない。
［実施の形態１］
(樹脂チューブ製造装置の構成)
図４は、本発明の実施の形態１に係る樹脂チューブ製造装置の説明図である。図４において、本形態の樹脂チューブ製造装置１は、樹脂チューブ２０を成形して拡径した状態で排出する押出し成形装置３を備えており、この押出し成形装置３から拡径した状態で排出される樹脂チューブ２０の内側には、プラズマ発生装置７の内側電極７１が配置された構成になっている。内側電極７１は、例えば金属やカーボンなどの導電材料からなる。
(樹脂チューブ製造装置の構成)
図４は、本発明の実施の形態１に係る樹脂チューブ製造装置の説明図である。図４において、本形態の樹脂チューブ製造装置１は、樹脂チューブ２０を成形して拡径した状態で排出する押出し成形装置３を備えており、この押出し成形装置３から拡径した状態で排出される樹脂チューブ２０の内側には、プラズマ発生装置７の内側電極７１が配置された構成になっている。内側電極７１は、例えば金属やカーボンなどの導電材料からなる。
プラズマ発生装置７は、水系、有機溶媒系、溶融塩系の導電性の液体７６が貯留された処理槽７７を備えており、押出し成形装置３から拡径した状態で排出された樹脂チューブ２０は、液体７６中を通るように構成されている。ここで、液体７６には、必要に応じて、電解質や界面活性剤などが配合されている。また、液体７６には、処理槽７７あるいはそれに浸漬された電極を介して電圧が印加されるようになっている。
押出し成形装置３は、溶融押出成形法により、樹脂ペレットから樹脂チューブ２０を連続成形する装置であり、樹脂ペレットを投入するためのホッパ３１を上方に備えた樹脂搬送管３０と、ホッパ３１から投入された樹脂ペレットを加熱溶融させるヒータ(図示せず)と、樹脂搬送管３０内の樹脂を送り出すスクリュ装置３３とを備えている。樹脂搬送管３０は、その途中位置で下方に屈曲し、その端部には樹脂チューブ２０の外周面を規定するリング状のダイス３５が取り付けられているとともに、ダイス３５の内側には、樹脂チューブ２０の内周面を規定する略円柱状のインサート３７が取り付けられている。
インサート３７に対して樹脂チューブ２０の排出方向下流側には、底面部の外径寸法がインサート３７の外径寸法と概ね等しいガイド部材８１が配置されており、ガイド部材８１は、押出し成形装置３から排出された樹脂チューブ２０の内周面に当接して樹脂チューブ２０の液体７６中での拡径状態を保持する。ここで、ガイド部材８１は、外周形状が円形であり、樹脂チューブ２０が液体７６中での円筒状に拡径された状態を保持する。ダイス３５およびインサート３７は各々、アルミニウム、鉄、その他の高耐食性金属、セラミック、ガラスなどからなる。
ガイド部材８１とインサート３７の間には、ガイド部材８１およびインサート３７の外径寸法よりも外径寸法の小さな円柱状の内側電極７１が配置され、内側電極７１と樹脂チューブ２０との間には環状空間が形成されている。また、内側電極７１とインサート３７との間、および内側電極７１とガイド部材８１との間には絶縁材７３１、７３２が配置されている。なお、インサート３７およびガイド部材８１が絶縁性であれば、絶縁材７３１、７３２を省略してもよい。
インサート３７、絶縁材７３１、内側電極７１、絶縁材７３２およびガイド部材８１に対しては、樹脂チューブ２０の内部に連通するガス導入路５１が形成されており、ガス導入路５１から、内側電極７１と樹脂チューブ２０との間に形成された環状空間にガス(反応ガス)が供給されるようになっている。すなわち、本形態では、樹脂チューブ２０内でガス導入路５１を構成する部材によって内側電極７１が構成されている。
ガス導入路５から供給されるガスは、例えば、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガス、窒素ガス、水素ガス、ＣＯ2やＣＯ等の炭素酸化物ガス、Ｏ2等の酸化性ガス、ＣＦ4等の反応ガス、エチレン、プロピレン等の重合性不飽和化合物ガス、フルオロカーボ
ン系の含フッ素化合物、空気などを混合してなる反応ガスである。
ン系の含フッ素化合物、空気などを混合してなる反応ガスである。
また、インサート３７には、押出し成形装置３から拡径した状態で排出された樹脂チューブ２０の内部に連通するガス排出路５２も形成されている。また、ガス導入路５１およびガス排出路５２には、樹脂チューブ２０の内部の圧力を所定値に保持するためのバルブなどといった調圧装置８が構成されている。
(動作)
このように構成した樹脂チューブ製造装置１において、押出し成形装置３によって樹脂チューブ２０を連続成形するととともに、樹脂チューブ２０を拡径した状態で液体７６中に排出する。また、拡径した状態で排出される樹脂チューブ２０の内側に反応ガスを導入する。さらに、樹脂チューブ２０が外側を通る内側電極７１と液体７６との間に高周波電圧を印加して樹脂チューブ２０と内側電極７１との間に形成された環状空間内にプラズマを発生させ、樹脂チューブ２０の内面にプラズマ処理を連続的に行う。すなわち、内側電極７１と液体７６との間に高周波電圧を印加すると、樹脂チューブ２０の内側でグロー放電プラズマが発生し、プラズマにより生成される化学的に活性な励起種を含むガスが樹脂チューブ２０の内面に接触するので、樹脂チューブ２０の内面に対して、エッチング、インプランテーション、ラジカル生成等のプラズマ処理(表面改質)を行うことができる。それ故、内面にプラズマ処理が施された樹脂チューブ２０を連続的に製造することができる。しかも、樹脂チューブ２０の内面の周方向の全体にわたって、均一にプラズマ処理を施すことができる。さらに、押出し成形装置３からは樹脂チューブ２０が拡径した状態で排出されてくるのをそのまま利用して、樹脂チューブ２０の内側にガスを導入するとともに内側電極７１を配置するので、装置構成が簡素であるという利点もある。
このように構成した樹脂チューブ製造装置１において、押出し成形装置３によって樹脂チューブ２０を連続成形するととともに、樹脂チューブ２０を拡径した状態で液体７６中に排出する。また、拡径した状態で排出される樹脂チューブ２０の内側に反応ガスを導入する。さらに、樹脂チューブ２０が外側を通る内側電極７１と液体７６との間に高周波電圧を印加して樹脂チューブ２０と内側電極７１との間に形成された環状空間内にプラズマを発生させ、樹脂チューブ２０の内面にプラズマ処理を連続的に行う。すなわち、内側電極７１と液体７６との間に高周波電圧を印加すると、樹脂チューブ２０の内側でグロー放電プラズマが発生し、プラズマにより生成される化学的に活性な励起種を含むガスが樹脂チューブ２０の内面に接触するので、樹脂チューブ２０の内面に対して、エッチング、インプランテーション、ラジカル生成等のプラズマ処理(表面改質)を行うことができる。それ故、内面にプラズマ処理が施された樹脂チューブ２０を連続的に製造することができる。しかも、樹脂チューブ２０の内面の周方向の全体にわたって、均一にプラズマ処理を施すことができる。さらに、押出し成形装置３からは樹脂チューブ２０が拡径した状態で排出されてくるのをそのまま利用して、樹脂チューブ２０の内側にガスを導入するとともに内側電極７１を配置するので、装置構成が簡素であるという利点もある。
また、本形態では液体７６を実質的な外側電極として利用しており、樹脂チューブ２０の外周面と液体７６との間には隙間がない。従って、樹脂チューブ２０の外側にはプラズマが発生しないので、樹脂チューブ２０の外側が荒れることがない。
さらに、押出し成形装置３から排出された樹脂チューブ２０の内周面に当接して樹脂チューブ２０の液体７６中での拡径状態を保持するガイド部材８１を有するため、樹脂チューブ２０の内周面と内側電極７１とが接触することがなく、樹脂チューブ２０と内側電極７１との間に環状空間内を確実に形成することができる。また、ガイド部材８１は、樹脂チューブ２０の内部から不要なガス漏れを防止するので、反応ガスの使用量を削減できる。
なお、製造された樹脂チューブ２０については、ニップローラ４１、４２、ガイドローラ４３１、４３２、４４などにより搬送されて巻上げ装置(図示せず)においてロール状に巻回される。また、製造された樹脂チューブ２０については、ロール状に巻回せずに、レーザなどにより所定寸法に切断してもよい。さらに、液体７６の上方位置には、スキージや空気噴射ノズルなどを利用した液切り装置を配置してもよい。さらにまた、液体７６の種類によっては、液体７６から出できた樹脂チューブ２０に洗浄を行ってもよい。
このようにして製造した樹脂チューブ２０を用いて図１に示すローラ１０を製造するには、図２を参照して説明したように、樹脂チューブ２０を所定の寸法に切断した後、樹脂チューブ２０の内側にローラ本体１５を挿入する。次に、ローラ本体１５の外周面と樹脂チューブ２０の内周面とを接着剤により固定する。このようにして製造したローラ１０では、ローラ１０面に対して樹脂チューブ２０によって様々な機能を付与することができる。
また、図３を参照して説明したように、樹脂チューブ２０の内側に芯材１１を挿入した後、芯材１１と樹脂チューブ２０との間にゴム材料を注入するとともに、ゴム材料を固化させてもよい。その際、ゴムに加硫を行うことが好ましい。
これらいずれのローラ１０でも、ローラ本体１５と樹脂チューブ２０との接着強度が高いので、ローラ１０面を樹脂チューブ２０で構成したローラ１０の寿命を延ばすことができる。
なお、本形態では、ＰＦＡの樹脂チューブ２０を例に説明したが、フッ素樹脂系の樹脂チューブ２０としては、ＰＦＡ以外にも、ポリテトラフルオロエチレン(ＰＴＦＥ)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(ＦＥＰ)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ＥＴＦＥ)、ポリクロロトリフルオロエチレン(ＰＣＴＦＥ)、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体(ＥＣＴＦＥ)、ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)、ポリフッ化ビニル(ＰＶＦ)、テトラフルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体などの樹脂チューブ２０を製造する場合にも本形態を適用できる。また、樹脂チューブ２０としては、フッ素樹脂系の樹脂チューブ２０以外の樹脂チューブ２０の製造に本発明を適用してもよい。
また、内側電極７１と樹脂チューブ２０との間には絶縁材を配置してもよい。また、押出し成形装置３から排出される樹脂チューブ２０に対しては、樹脂チューブ２０が液体７６に漬かる前に樹脂チューブ２０を冷却するための冷却装置を設けてもよい。
［実施の形態２］
図５は、本発明の実施の形態２に係る樹脂チューブ製造装置の説明図である。なお、本形態の樹脂チューブ製造装置の基本的な構成は、実施の形態１と共通しているため、共通する部分には同一の符号を付して図示することにして、それらの説明を省略する。
図５は、本発明の実施の形態２に係る樹脂チューブ製造装置の説明図である。なお、本形態の樹脂チューブ製造装置の基本的な構成は、実施の形態１と共通しているため、共通する部分には同一の符号を付して図示することにして、それらの説明を省略する。
実施の形態１では、円柱状の内側電極７１にガス導入路５１を構成したが、本形態では、図５に示すように、樹脂チューブ２０内でガス導入路５１を構成するコイル状の部材５１１を内側電極７１として用いている。この場合にも、内側電極７１の下部にはガイド部材８１が支持されている。なお、インサート３７ｂなどが導電体から構成されている場合には、実施の形態１と同様、インサート３７と内側電極７１との間に絶縁材７３１を配置する。また、ガイド部材８１が導電体から構成されている場合には、実施の形態１と同様、内側電極７１とガイド部材８１の間に絶縁材７３２(図示せず)を配置すればよい。
［実施の形態３］
図６は、本発明の実施の形態３に係る樹脂チューブ製造装置の説明図である。なお、本形態の樹脂チューブ製造装置の基本的な構成は、実施の形態１と共通しているため、共通する部分には同一の符号を付して図示することにして、それらの説明を省略する。
図６は、本発明の実施の形態３に係る樹脂チューブ製造装置の説明図である。なお、本形態の樹脂チューブ製造装置の基本的な構成は、実施の形態１と共通しているため、共通する部分には同一の符号を付して図示することにして、それらの説明を省略する。
実施の形態１では、ガイド部材８１が内側電極７１の下方位置に配置されていたが、図６に示すように、内側電極７１の上方位置に、支持部材７３４によってインサート３７の下方位置に支持された円板状のガイド部材８２を配置してもよい。この場合には、内側電極７１の周りには、ガイド部材８２とニップローラ４１、４２によって、プラズマを発生させる空間が確保される。但し、樹脂チューブ２０は、ニップローラ４１、４２によって押し潰されているので、内側電極７１およびガイド部材８２はそれに対応した形状を有している。また、支持部材７３４、ガイド部材８２および内側電極７１には、インサート３７のガス供給路５１に連通するようにガス供給路が形成されている。また、インサート３７には、ガス排出路５２を構成する配管５２１が、ガイド部材８２を貫通して、内側電極７１が配置されている空間で開口している。ここで、内側電極７１においてガス供給路５１が開口する下面には遮蔽板７９を配置し、反応ガスが内側電極７１の周りに効率よく導くことが好ましい。
［その他の実施の形態］
図７(ａ)、(ｂ)は、その他の実施の形態に係る樹脂チューブ製造装置の説明図である。なお、図７(ａ)、(ｂ)に示す樹脂チューブ製造装置の基本的な構成は各々、実施の形態１〜３と共通しているため、共通する部分には同一の符号を付して図示することにして、それらの説明を省略する。
図７(ａ)、(ｂ)は、その他の実施の形態に係る樹脂チューブ製造装置の説明図である。なお、図７(ａ)、(ｂ)に示す樹脂チューブ製造装置の基本的な構成は各々、実施の形態１〜３と共通しているため、共通する部分には同一の符号を付して図示することにして、それらの説明を省略する。
図７(ａ)に示す樹脂チューブ製造装置１では、実施の形態１に係る樹脂チューブ装置において、インサート３７、絶縁材７３１、内側電極７１、絶縁材７３２およびガイド部材８１に対して、樹脂チューブ２０の内面に対して、アクリルシランやアミノシラン等のシランカップリング剤を噴霧、滴下するためにカップリング剤導入路９０が形成されており、カップリング剤導入路９０は、ガイド部材８１の下方位置でカップリング剤供給部９１として開口している。このため、押出し成形装置３から連続的に排出されてくる樹脂チューブ２０の内面に対してプラズマ処理を行った後、続いてカップリング剤の塗布を行うことができる。このため、図１〜図３を参照して説明した方法でローラ１０を製造する際、別工程で樹脂チューブ２０の内面にシランカップリング剤を塗布する必要がないという利点がある。
また、図７(ｂ)に示す樹脂チューブ製造装置１では、実施の形態２に係る樹脂チューブ装置において、インサート３７および絶縁材７３１を貫通した後、コイル状の内側電極７１の内側を通ってガイド部材８１に向けてカップリング剤導入路９０が形成されており、このカップリング剤導入路９０は、ガイド部材８１の側方でカップリング剤供給部９１として開口している。このため、押出し成形装置３から連続的に排出されてくる樹脂チューブ２０の内面に対してプラズマ処理を行った後、続いてアクリルシランやアミノシラン等のカップリング剤の塗布を行うことができる。このため、図２、図３を参照して説明した方法でローラ１０を製造する際、別工程で樹脂チューブ２０の内面にシランカップリング剤を塗布する必要がないという利点がある。
なお、図７(ａ)、(ｂ)に示す構成を採用した場合には、樹脂チューブ２０の内側にシランカップリング剤を塗布した後、ロール状に巻回せず、定長裁断し、裁断した状態で樹脂チューブ２０の内側を乾燥させればよい。また、図７(ａ)、(ｂ)に示す構成については実施の形態３に適用してもよい。
さらに、図７(ａ)、(ｂ)に示す構成に代えて、実施の形態１〜３に係る樹脂チューブ製造装置１において、ガス導入路５１から供給するガスにクロロシランやアルコキシシランなどの有機シラン化合物を含ませておけば樹脂チューブ２０の内面にカップリング処理を行うことができるので、図３を参照して説明した方法でローラ１０を製造する際、別工程で樹脂チューブ２０の内面にカップリング剤を塗布する工程を省略することができる。
本発明においては、押出し成形装置から樹脂チューブが連続的に排出されるとともに、当該樹脂チューブの内面が連続的にプラズマ処理される。従って、内面がプラズマ処理によって活性化されて接着性が向上した樹脂チューブを連続的に製造することができる。また、樹脂チューブは、導電性の液体を外側電極としてプラズマ処理され、樹脂チューブの外側と液体との間に隙間がない。従って、樹脂チューブの外側にはプラズマが発生しないので、樹脂チューブの外側が荒れることがない。このように構成した樹脂チューブの内側にローラ本体を挿入した後、ローラ本体の外周面と樹脂チューブの内周面とを接着剤により固定すれば、ローラのローラ面に対して樹脂チューブによって様々な機能を付与することができる。また、樹脂チューブの内側に芯金を挿入した後、芯金と樹脂チューブとの間にゴム材料を注入するとともに、ゴム材料を固化させた場合も、ローラのローラ面に対して樹脂チューブによって様々な機能を付与することができる。これらいずれのローラでも、ローラ本体と樹脂チューブとの接着強度が高いので、ローラ面を樹脂チューブで構成したローラの寿命を延ばすことができる。
Claims (14)
- 導電性の液体と、
成形した樹脂チューブを前記液体中に連続的に排出する押出し成形装置と、
前記押出し成形装置から排出された前記樹脂チューブの内側に位置する内側電極と、
前記押出し成形装置から連続して排出される前記樹脂チューブの内側のうち、前記内側電極より前記樹脂チューブの排出方向の下流側で当該樹脂チューブの内周面に当接して当該樹脂チューブの拡径状態を保持するガイド部材と、
前記樹脂チューブにおいて前記ガイド部材によって拡径状態に保持された部分の内側にガスを導入するためのガス導入路と、
前記樹脂チューブにおいて前記ガイド部材によって拡径状態に保持された部分の内側からガスを排出するためのガス排出路と、
を有し、
前記液体と前記内側電極との間に高周波電圧を印加して前記樹脂チューブの内側にプラズマを発生させ、当該樹脂チューブの内面にプラズマ処理を行うことを特徴とする樹脂チューブ製造装置。 - 請求項１において、前記ガス導入路および前記ガス排出路のうちの少なくとも一方には前記樹脂チューブ内の圧力を調節する調圧装置が構成されていることを特徴とする樹脂チューブ製造装置。
- 請求項１において、前記樹脂チューブ内で前記ガス導入路または前記ガス排出路を構成する部材によって前記内側電極が構成されていることを特徴とする樹脂チューブ製造装置。
- 請求項１において、前記押出し成形装置から排出された前記樹脂チューブの内側には、前記プラズマ処理が施された当該樹脂チューブの内面に向けてカップリング剤を供給するカップリング剤供給部が配置されていることを特徴とする樹脂チューブ製造装置。
- 導電性の液体中に押出し成形装置から樹脂チューブを連続的に排出するとともに、当該樹脂チューブ内に内側電極と、該内側電極より前記樹脂チューブの排出方向下流側で当該樹脂チューブの内周面に当接して当該樹脂チューブの拡径状態を保持するガイド部材とを設け、
前記樹脂チューブにおいて前記ガイド部材によって拡径状態に保持された部分の内側への前記ガスの導入、および前記樹脂チューブにおいて前記ガイド部材によって拡径状態に保持された部分の内側からの前記ガスの排出を行うとともに、前記液体と前記内側電極との間に高周波電圧を印加して前記樹脂チューブの内側にプラズマを発生させ、当該樹脂チューブの内面にプラズマ処理を行うことを特徴とする樹脂チューブの製造方法。 - 請求項５において、前記樹脂チューブは、フッ素樹脂チューブであることを特徴とする樹脂チューブの製造方法。
- 請求項６において、前記樹脂チューブは、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体製のチューブであることを特徴とする樹脂チューブの製造方法。
- 請求項５において、前記押出し成形装置から連続的に排出されてくる前記樹脂チューブの内面に対して前記プラズマ処理に続いてカップリング剤の塗布を行うことを特徴とする樹脂チューブの製造方法。
- 請求項５において、前記ガスは、有機シラン化合物を含んでいることを特徴とする樹脂チューブの製造方法。
- 請求項５ないし９のいずれかに記載の方法で製造したことを特徴とする樹脂チューブ。
- 請求項１０に記載の樹脂チューブが、芯材の外周を一定厚さのゴム層で被覆したローラ本体の外周に被覆されていることを特徴とするローラ。
- 請求項１１において、複写機、プリンタその他の画像形成装置において加圧ローラあるいは定着ローラとして用いられることを特徴とするローラ。
- 請求項１１に記載のローラを製造するにあたって、
前記樹脂チューブの内側に前記ローラ本体を挿入した後、当該ローラ本体の外周面と前記樹脂チューブの内周面とを接着剤により固定することを特徴とするローラの製造方法。 - 請求項１１に記載のローラを製造するにあたって、
前記樹脂チューブの内側に前記芯材を挿入した後、当該芯材と前記樹脂チューブとの間にゴム材料を注入するとともに、当該ゴム材料を固化させることを特徴とするローラの製造方法。
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