WO2019039616A1 - 定着用部材の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

可撓性を有する円筒状の樹脂チューブ２４の内径よりも外径が小さい中子（７０）に対し樹脂チューブ２４を外挿し、樹脂チューブ２４に対し筒型Ｋを被せて筒型Ｋの内側に樹脂チューブ２４を内挿するチューブ挿入工程と、円筒状または円柱状の部材Ｗに対し、樹脂チューブ２４が内挿された筒型Ｋを被せて樹脂チューブ２４を外挿するチューブ被せ工程と、を有する定着用部材２０の製造方法において、樹脂チューブ２４の形状などによらず安定して定着用部材２０の生産を可能にする。チューブ挿入工程において樹脂チューブ２４に対し筒型Ｋを被せる際に、樹脂チューブ２４の筒型側端部が中子７０に吸着保持される。

Description

定着用部材の製造方法及び製造装置

　本発明は、定着用部材の製造方法及び製造装置に関する。

　従来、電子写真方式の画像形成装置に搭載される定着装置に用いられる定着用部材として、ベルト形状のもの、ローラ形状のものが知られている。これら定着用部材として、基材上に耐熱ゴム等からなる弾性層（弾性材）が形成され、さらにその表面には、トナーに対して優れた離型性を備えた樹脂層（例えば、フッ素樹脂層）を設けたものが知られている。

　このような定着用部材として、特開２０１４−１１２２０１号公報では、拡径したフッ素樹脂チューブ内に基材を挿入し、基材の外周面に塗工された接着剤によりフッ素樹脂チューブを固定することが記載されている。また、フッ素樹脂チューブは、押出し成形したものを用いることが記載されている。さらに、フッ素樹脂チューブの厚さとしては、チューブが変形し難くなることから５０μｍ以下が好ましく、成形性を考慮して２０μｍ以上にすることが好ましいとしている。

　近年は定着の際のエネルギー消費量を低減させるために、フッ素樹脂チューブについても、肉厚２０μｍ未満のものを用いることが求められている。

　可撓性を有し肉薄のフッ素樹脂チューブ（以下、チューブと記す）を拡張により被覆する工程において、チューブを径方向に過度に拡径すると塑性変形の恐れがある。そのため、チューブを拡張保持する拡張保持部材の内径とチューブの横断面の円形状の径はほぼ同一となり、チューブを拡張保持部材に内挿する際に相互に干渉することがある。

　また、チューブはその製造過程でローラ対を通す工程が必要な場合があり、このような工程を経て製造されたチューブは横断面の円形の一部に折り目があり、チューブの横断面の円形が崩れる。そのため、図１０の模式図のように、チューブ２４を拡張保持部材Ｋに内挿する際、横断面の円形が崩れているチューブ２４と、拡張保持部材Ｋのほぼ同一径円形の開口部と、が干渉しやすい。７０はチューブ２４を外挿（外嵌挿入）させた中子（チューブ支持体：内挿手段）、２４ａはチューブ２４が有する折り目部である。

　あるいは、チューブ２４の厚みが薄い場合は、素材としての強度が不足することで横断面を円形に維持することが困難な場合があり、同様に拡張保持部材Ｋの開口部と干渉することがある。さらに、チューブ２４の材質によっては、前記素材としての強度が不足し横断面を円形に維持することが困難となり、同様に拡張保持部材Ｋの開口部と干渉することがある。

　これらを鑑みて、本発明の目的は、このようなチューブの横断面形状などによらず、チューブと拡張保持部材との干渉を生じない、定着用部材の安定した生産が可能な定着用部材の製造方法及び製造装置を提供することである。

　本発明の一態様によれば、可撓性を有する円筒状の樹脂チューブの内径よりも外径が小さい中子に対し前記樹脂チューブを外挿し、前記樹脂チューブに対し筒型を被せて前記筒型の内側に前記樹脂チューブを内挿するチューブ挿入工程と、円筒状または円柱状の部材に対し、前記樹脂チューブが内挿された前記筒型を被せて前記樹脂チューブを外挿するチューブ被せ工程と、を有する定着用部材の製造方法において、前記チューブ挿入工程において前記樹脂チューブに対し前記筒型を被せる際に、前記樹脂チューブの筒型側端部が前記中子に対し吸着保持される。

　図１Ａは実施例１におけるチューブ挿入工程の進行ステップの模式図（その１）。

　図１Ｂは同上図（その２）。

　図２は実施例１における画像形成装置の構成略図。

　図３は実施例１における定着装置の構成略図。

　図４は定着ベルトの層構成を示す模式図。

　図５はチューブ被覆の製造工程の説明図。

　図６は実施例１において用いた中子の構成説明図。

　図７は制御系統のブロック図。

　図８は比較例１の説明図。

　図９は比較例２の説明図。

　図１０は課題の説明図。

　以下に、本発明の実施例を説明する。なお、実施例は、本発明を適用できる実施形態の例であり、本発明は実施例にのみ限定されるものではなく本発明の思想の範囲内において種々の変形が可能である。

（１）画像形成装置

　図２は実施例１における画像形成装置１の概略構成模式図である。この画像形成装置１は電子写真方式のレーザープリンタであり、潜像を担持する像担持体として感光体ドラム（以下、ドラムと記す）２を備えている。ドラム２は矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動され、その外面が帯電器３によって所定の極性・電位に一様に帯電される。その一様帯電面に対してレーザースキャナ（光学装置）４により画像情報のレーザー走査露光５がなされる。これにより、ドラム２の面には走査露光した画像情報の静電潜像が形成される。その静電潜像が現像器６によってトナー画像として現像される。

　そのトナー画像が、ドラム２と転写ローラ７との当接部である転写部において、該転写部に導入された記録材（シート、用紙）Ｓに対して順次に転写される。記録材Ｓは装置内下部のカセット９内に積載収納されている。所定の給送タイミングで給送ローラ１０が駆動されると、カセット９内の記録材Ｓが１枚分離給送されて、搬送路１０ａを通ってレジストローラ対１１に至る。

　レジストローラ対１１は記録材Ｓの先端部を受け止めて記録材の斜行修正をする。また、ドラム２上のトナー画像の先端部が転写部に到達したときに記録材Ｓの先端部も転写部に丁度到達するタイミングとなるように、ドラム２上のトナー画像と同期をとって、記録材Ｓを転写部に給送する。転写部を通った記録材Ｓはドラム２の面から分離されて、画像定着装置Ａへと搬送される。

　この定着装置Ａにより記録材Ｓ上の未定着トナー画像が加熱・加圧により固着画像として記録材面に定着される。そして、その記録材Ｓが搬送路１０ｂを通って排出ローラ対１２によって装置上部の排出トレイ１３へと排出、積載される。また、記録材分離後のドラム２の面はクリーニング装置８によって転写残トナー等の残留付着物が除去されて清掃され、繰り返して作像に供される。
（２）定着装置Ａ

　図３は図２における定着装置Ａの概略構成模式図である。この定着装置Ａはツインベルト方式−電磁誘導加熱方式の装置である。定着装置Ａは、定着用部材として、その間において記録材Ｓを挟持搬送しつつ加熱及び加圧するニップ部６０を形成する定着ベルト２０と加圧ベルト３０を備えている。実施例１では、定着ベルト２０と加圧ベルト３０の両者は共に可撓性を有するエンドレスベルトである。

　定着ベルト２０は、ベルト懸架部材としての間隔をあけて平行に配列されたテンションローラ５１および定着ローラ５２と、この両ローラ５１・５２間に配設された第１の加圧パッドとしての下向きの定着パッド５３とに掛け回す形態で配置されている。

　テンションローラ５１と定着ローラ５２は、それぞれ定着装置筐体（不図示）の左右の側板間に回転自由に軸受されて支持されている。ここで、定着装置Ａについて正面を記録材導入側の面とし、左右は装置を正面から見て左または右である。定着パッド５３は定着装置筐体の左右の側板間に支持されて配設されている。定着ローラ５２は駆動ローラとして駆動源（モータ）Ｍから不図示の駆動ギア列を介して駆動力が入力されて、矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。

　加圧ベルト３０は、間隔をあけて並行に配列されたテンションローラ５４および加圧ローラ５５と、この両ローラ５４・５５間に配設された第２の加圧パッドとしての上向きの加圧パッド５６との間に掛け回す形で配置されている。テンションローラ５４と加圧ローラ５５は、それぞれ、定着装置筐体の左右の側板間に回転自由に軸受されて支持されている。加圧パッド５６は定着装置筐体の左右の側板間に支持されて配設されている。

　加圧ローラ５５は、加圧機構（不図示）により矢印Ｆの方向に所定の加圧力にて定着ローラ５２に向けて加圧されている。また、定着パッド５３により定着ベルト２０を加圧ベルト３０に向けて加圧させるとともに加圧パッド５６により加圧ベルト３０を定着ベルト２０に向けて加圧させている。加圧パッド５６は、加圧機構（不図示）により矢印Ｇの方向に所定の加圧力にて定着パッド５３に向けて加圧されている。

　上記の加圧構成により、定着ローラ５２と加圧ローラ５５、定着パッド５３と加圧パッド５６との間に定着ベルト２０と加圧ベルト３０が圧着されることで記録材搬送方向において幅広の定着ニップ６０が形成されている。パッドのベルト内周面と摺擦の問題があるため、ベルトとパッド基体の間に、摺動シート５８と５９を介在させている。定着ベルト２０の加熱手段として誘導加熱部材５７が定着ベルト２０の上方に所定の隙間で対向配設されている。

　定着動作は次のとおりである。制御回路部６３は、少なくとも画像形成実行時にはモータＭを駆動する。また、励磁回路６４から誘導加熱部材５７に高周波電流を流す。モータＭが駆動されることで定着ローラ５２が回転駆動される。これにより、定着ベルト２０が定着ローラ５２と同じ方向に回転駆動される。加圧ベルト３０は定着ニップ６０における定着ベルト２０との摩擦力で定着ベルト２０に従動して回転する。誘導加熱部材５７から発生する誘導磁界により定着ベルト２０の基体である金属層が誘導発熱して定着ベルト２０が加熱される。

　定着ベルト２０の表面温度がサーミスタ等の温度検知素子６２により検知される。この検知温度情報が制御回路部６３に入力する。制御回路部６３は入力する検知温度情報が所定の定着温度に維持されるように、励磁回路６４から誘導加熱部材５７に対する供給電力を制御して、定着ベルト２０の温度を所定の定着温度に温調する。

　定着ベルト２０が回転駆動され、また所定の定着温度に立ち上がって温調された状態において、定着ニップ６０に未定着トナー画像ｔを担持している記録材Ｓが搬送される。記録材Ｓはトナー画像ｔを担持した面を定着ベルト２０側にして導入される。記録材Ｓはトナー画像担持面が定着ベルト２０の外周面に密着したまま定着ニップ６０で挟持搬送されていく。これにより、未定着トナー画像ｔが記録材Ｓの表面に熱圧定着される。定着ニップ６０で挟持搬送された記録材Ｓは定着ニップ出口で定着ベルト２０の表面から曲率分離して定着装置外に排出搬送される。
（３）定着ベルト

　図４の（ａ）は実施例１における定着ベルト（以下、ベルトと記す）２０の層構成を示す断面模式図、（ｂ）は構成層の積層要領説明図である。

　２１は円筒状の基体であり、実施例１においては誘導加熱部材５７によって加熱させるために、ＳＵＳ合金、ニッケル、鉄、磁性ステンレス、コバルト−ニッケル合金等の金属層（例えば、電鋳ニッケルベルト）で形成されている。２５はその基体２１の内周面に配された内面摺動層、２６は基体２１の外周面を被覆したプライマー層（接着剤層）、２２はプライマー層２６上に配された弾性層（円筒状の弾性材）である。２４は弾性層２２の周面に接着剤層２３で固定した表層（トナー離型層）である。

　表層２４はベルト２０の外周面の最表面に設けられた層である。ベルト２０の表面に未加熱のトナーまたは加熱されて溶融した状態のトナーが付着すると、画像を汚す原因となる。そのため、表層２４はトナーとの離型性に優れているたことが望ましい。離型性に優れた材料としては、フッ素樹脂が挙げられる。フッ素樹脂とは、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（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＡ）、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）などである。特に、成形性やトナー離型性の観点からＰＦＡ樹脂が好ましい。

　ベルト２０の製造を容易に行うために、表層２４は上述したフッ素樹脂材料をチューブ状に成形したもの（フッ素樹脂チューブ：樹脂製薄膜管）であることが望ましい。以下において表層２４を樹脂チューブ若しくは単にチューブと記す。実施例１において、チューブ２４は溶融したＰＦＡ樹脂のペレットを円筒状の型から押し出して円周方向に合わせ目の無いシームレスなチューブとして押し出すことで成形した。

　ベルト２０は上記６層の積層複合層部材であり、全体に可撓性を有する薄肉の低熱容量高熱伝導の部材である。そして、このベルト２０は自由状態においては自身の弾性により横断面においてほぼ円筒形状を保持している。
（４）ベルトの製造方法

　実施例１では、チューブ２４の被覆工程として、基体２１の表面に弾性層２２を形成した後に、その弾性層２２の外周面に熱硬化性の接着剤２３を塗布する。そして、接着剤２３を塗布した弾性層２２の外周面に拡張したチューブ２４を外挿する。その後にチューブ２４の弾性により収縮密着させた後に加熱によりチューブ２４を弾性層２２に固定する「拡張被覆法」を用いている。実施例１におけるチューブ２４の拡張被覆法の工程を図５に例示する。図５の左から右に工程が進んでいる。

　ここで、実施例１においては、円筒状で可撓性を有し、内周面に内面摺動層２５を形成してある基体２１には、予め、円筒状または円柱状の定着ベルト支持体（以下、中子と記す）Ｎを内挿（内嵌挿入）してある。この中子Ｎは基体２１の円形形状（円筒形状）を保形もしくは矯正する役目を担っている。中子Ｎにより円形形状を保形もしくは矯正されている基体２１の外周面に上記のプライマー層２６、弾性層２２、接着剤２３が順次に積層されて形成されている。

　以下、便宜上、フッ素樹脂チューブ２４を除く上記の中子Ｎ＋内面摺動層２５＋基体２１＋プライマー層２６＋弾性層２２＋接着剤２３の構成体を基材Ｗ（円筒状または円柱状の部材）と称す。
（ａ）チューブ挿入

　基材Ｗの外径より大きな内径を有するチューブ保持手段（チューブを内面に保持可能な円筒状部材）としてのチューブ拡張保持部材（筒型、真空拡張筒、拡張シリンダ：以下、真空拡張筒と記す）Ｋの内側にチューブ２４を内挿する。本発明は、このチューブ挿入工程に工夫を有している。これについては後記（５）項で詳述する。
（ｂ）両端部保持

　真空拡張筒Ｋに内挿されたチューブ２４の長手方向の一端側と他端側をそれぞれ保持部材（第１の保持具と第２の保持具）ＦｕとＦｌに固定（保持、把持）する。保持部材ＦｕとＦｌはチューブと真空拡張筒Ｋとの隙間の気密を維持したまま真空拡張筒Ｋの軸方向に移動できる構造（機構）である。
（ｃ）縮め

　次に、チューブ２４を保持した状態にある保持部材ＦｕとＦｌとの間の距離を保持部材の移動機構（不図示）による所定距離狭める。即ち、チューブ２４の長手方向を縮める（撓ませる）。これは後工程（ｄ）のチューブ拡張時にチューブ特性として長手方向に発生する収縮に対応するためである。
（ｄ）真空拡張

　チューブ２４の外表面と真空拡張筒Ｋの内面の空間部分の空気を排出することで、チューブ２４の外表面を真空拡張筒Ｋの内面に密着させる。即ち、真空になったことでチューブ２４が径方向に拡張（拡径）して真空拡張筒Ｋの内面に倣って密着する。
（ｅ）基材Ｗを挿入

　基材Ｗを、内面にチューブ２４を密着保持した真空拡張筒Ｋに内挿する。
（ｆ）真空破壊

　真空拡張筒Ｋへの基材Ｗの内挿完了後、チューブ２４の外表面と真空拡張筒Ｋの内面の空間部分に空気を導入（真空破壊）する。チューブ２４は拡径が解かれて弾性により収縮し基材Ｗの外周面に密着した状態になる。
（ｇ）延伸工程

　チューブ２４を保持した状態にある保持部材ＦｕとＦｌをそれぞれ互いに遠ざかる方向へ保持部材の駆動機構（不図示）により移動させる工程である。ベルト２０の機能に必要なチューブ２４の張りを実現するためである。
（ｈ）カシメ工程

　チューブ２４の長手方向の張りを維持するために、弾性層２２とチューブ２４の長手方向両端部（後工程（ｋ）で切断される部分）を、ヒーターを内蔵したカシメビットＨ１などの加熱機構により接着固定する工程である。接着固定後に保持部材ＦｕとＦｌを動作し、チューブ端部の固定を解除する。
（ｉ）扱き工程

　接着に寄与しない余剰な接着剤２３と、チューブ被覆時に基材Ｗとチューブ間に巻込まれた空気を除去する工程である。扱き機構であるリング状部材Ｒをチューブ２４が被覆された基材Ｗの端部に外挿し、リング状部材Ｒを他端部に移動することにより扱きだす。
（ｊ）加熱処理

　扱き工程後、加熱を行うことで、カシメ工程で硬化させた部分以外の接着剤２３を硬化させる。これにより、チューブ２４と弾性層２２を全域にわたって接着固定する。
（ｋ）中子抜き、切断、研磨

　加熱処理後、中子Ｎを抜き外し、チューブ被覆の完了したベルト２０の両端をベルト完成品の長さに切断する。その後、切断面を研磨する。
（５）チューブ挿入工程の詳細

　実施例１において、真空拡張型Ｋの内径は３１．６ｍｍである。また、チューブ２４は厚さ２０μｍ±３μｍ、外径２９．８ｍｍ±０．５μｍのＰＦＡチューブである。このように、チューブ２４の外径は真空拡張型Ｋの内径より小さいけれども真空拡張型Ｋの内径とほぼ同一といえるほどに近い。そのため、図５の（ａ）のチューブ挿入工程においてはチューブ２４を真空拡張型Ｋに内挿するためにチューブ２４に真空拡張型Ｋを被せる際にチューブ２４の真空拡張型側端面と真空拡張型Ｋの開口部とが干渉しやすいことは図１０で説明したとおりである。

　実施例１においては、図５の（ａ）のチューブ挿入工程において、チューブ２４を真空拡張型Ｋに内挿する際に上記の干渉を生じないように工夫している。以下、これについて詳述する。

　図６の（ａ）は、図５の（ａ）のチューブ挿入工程において、可撓性を有する円筒状のチューブ２４を外挿して支持させるためのチューブ支持体（内挿手段）としての中子７０の構成説明図である。実施例１における中子７０は、台座部７１と、これに立設されている中空の軸部７２と、この軸部７２の先端部（上端部）に取り付けられた頭部７３を有している。また、中子７０は、頭部７３よりも少し下側の軸部部分（中子７０の長手方向の途中部）に環状に設けられたチューブ支持部７４を有している。

　図６の（ｂ）は頭部７３の斜視図である。頭部７３は基部側の多角形状部７３ａとそれよりも先の円錐台形状部７３ｂとを有する。多角形状は、前記チューブ保持機構Ｆｕが装備する複数の爪形状に対応するためである。実施例１においては、多角形状部７３ａは直径２７．５ｍｍの円に内接する６角形状部である。即ち、頭部７３ａの外径はチューブ２４の内径よりも小さい。そして、その６角形状部の６つの面部にはそれぞれ空気穴７３ｃが設けられている。この空気穴７３ｃは内径１．０ｍｍで最大径５ｍｍ深さ３ｍｍの吸盤形状である。

　軸部７２の外径は多角形状部７３ａの外径よりも小さい。チューブ支持部７４は外径の拡大と復帰を任意に制御できる機構（外径が可変制御される環状部材）である。実施例１においては、環状のゴム風船形状（エアバル−ン）で、外径が２２ｍｍから３５ｍｍ前後で変化する機構部品（例えば、ブリジストン社、商品名「エアピッカー」）である。

　頭部７３の各空気穴７３ｃは軸部７２の内部の配管（不図示）を介して空気供給装置７５に接続されている。そして、制御回路部１００（図７）で開閉制御される第１のバルブＶ１が開かれることで空気供給装置７５から配管を通して頭部７３に空気が供給されて各空気穴７３ｃから空気が噴出する。噴出時の空気圧は実施例１においては０．４５ＭＰａである。そして、第１のバルブＶ１が閉じられることで、各空気穴７３ｃからの空気の噴出が停止する。

　また、頭部７３の各空気穴７３ｃは軸部７２の内部の上記の配管を介して空気吸引装置７６に接続されている。そして、制御回路部１００で開閉制御される第２のバルブＶ２が開かれることで空気吸引装置７６の空気吸引力で各空気穴７３ｃから空気が吸引される。吸引時の空気圧は実施例１においては０．１ｋＰａである。そして、第２のバルブＶ２が閉じられることで、各空気穴７３ｃからの空気の吸引が停止する。

　また、チューブ支持部７４は軸部７２の内部の配管（不図示：空気穴７３ｃに通じる配管とは別の配管）を介して空気供給装置７５に接続されている。そして、制御回路部１００で開閉制御される第３のバルブＶ３が開かれることで空気供給装置７５から配管を通してチューブ支持部７４は空気が供給されてチューブ支持部７４が膨張して拡大前の所定の復帰径から所定の拡大径に拡大した状態に保持される。

　第３のバルブＶ３は閉じられることで、空気供給先であるチューブ支持部７４の内部空気を排出する機構を採用している。従って、第３のバルブＶ３が閉じられることで、チューブ支持部７４の拡大径が拡大前の径に復帰する。

　図１Ａと図１Ｂは実施例１におけるチューブ挿入工程（チューブ２４を真空拡張型Ｋに内挿する工程）の進行ステップの模式図である。図の左から右に工程が進んでいる。

　（ａ）は中子７０に対するチューブ２４の外挿（外嵌挿入）の開始時、（ｂ）は同じく外挿途中時、（ｃ）は外挿完了時を示している。中子７０に対するチューブ２４の外挿は実施例１においては作業員による手作業でなされる。

　即ち、チューブ２４の下端部側（一端部側）の開口部を中子７０の頭部７３に対応させて被せる。そして、チューブ２４の下端部が中子７０の台座部７１に受け止められるまで下方に移動させる。これにより、チューブ２４が中子７０に対し外挿される。（ｃ）の外挿完了時において、チューブ２４の上端部側（他端部側）の開口部は中子７０の頭部７３の多角形状部７３ａと円錐台形状部７３ｂとの境界部に位置している。

　ここで、（ａ）の中子７０に対するチューブ２４の外挿開始直後から（ｃ）の外挿完了までの間は、第１のバルブＶ１が開かれており、頭部７３の各空気穴７３ｃから空気が噴出している。この空気噴出により、腰の弱いチューブ２４は内圧が高まって筒状に膨らみ横断面がほぼ円形に保形・矯正され、および、中子７０の軸方向中心とチューブ２４の軸方向中心とをほぼ一致させることができる。これにより、中子７０に対するチューブ２４の外挿作業が容易化される。

　この間、第２のバルブＶ２と第３のバルブＶ３は閉じ状態に保持されている。（ｃ）の外挿完了後に、開かれている第１のバルブＶ１は閉じられて、各空気穴７３ｃからの空気噴出が停止される。

　そして、（ｃ）の外挿完了後からは第３のバルブＶ３が開かれて、チューブ支持部７４の外径が（ｄ）のようにチューブ２４の内径に対応する外径に拡大される。これにより、外径が拡大したチューブ支持部７４が中子７０に外挿されているチューブ２４の内面に内接してチューブ２４が円筒状に保形されて中子７０に対して同心的に支持される。実施例１においては、（ｃ）の外挿完了後から（ｉ）ように中子７０に外挿されているチューブ２４に対して真空筒型Ｋを外挿して被せ終わるまで（真空筒型Ｋに対するチューブ２４の内挿が完了するまで）チューブ支持部７４の外径の拡大を実施している。

　（ｄ）のチューブ支持部７４の外径の拡大後に第２のバルブＶ２が開かれる。これにより、頭部７３の各空気穴７３ｃから空気が吸引される。その空気吸引力でチューブ２４の上端部側が（ｅ）のように頭部７３の側に吸い寄せられて、チューブ２４の内径よりも外径が小さい多角形状部７３ａの外周面に倣って吸着保持される。即ち、チューブ２４の上端部側が自由状態の外径形状からすぼめられた状態にされる。

　ここで、頭部７３の空気穴７３ｃは、チューブ２４の上端部近傍となる位置に設置されることが好ましい。具体的には、上端部側から真空拡張型Ｋが外挿されるときのチューブ２４の上端から３０ｍｍ以内の位置、より好ましくは、１０ｍｍ以内の位置に設けられているとよい。吸着保持によってすぼめられたことにより、変形するチューブ２４の量を少なくできるからである。

　実施例１においては、外径２９．８ｍｍ±０．５μｍのチューブ２４の上端部側が、中子７０の頭部７３の直径２７．５ｍｍの円に内接する６角形状部７３ａの外周面に倣って吸着保持されてすぼめられた状態になる。すなわち、チューブ２４の上端部側が真空拡張型Ｋの内径３１．６ｍｍに対して大きくすぼめられた状態になる。

　実施例１では上記の吸引保持の際に、チューブ２４の上端部側が頭部７３の側に寄せ移動されて吸引穴としての空気穴７３ｃに近づくように付勢する可動パッド機構等の吸着補助機構（吸着補助手段）７７（図７）を設けた。吸着補助機構７７は制御回路部１００で動作制御される。

　実施例１においては、空気穴５３ｃは後述する比較例１や同２における頭部に設けられた空気穴５３ｃよりも穴径を拡大している。即ち、実施例１においては、吸気穴としても機能する空気穴５３ｃの穴の周辺の真空領域を増やすように前記のように最大径５ｍｍ深さ３ｍｍの吸盤形状の凹形状をつけている。これにより、実施例１においては、吸盤と同じ原理で吸引力が強化され、チューブを吸気穴としても機能する空気穴５３ｃに近付けるとチューブが吸着する。

　上記のようにチューブ２４の上端部側が空気吸引によりすぼめられている状態の中子７０の頭部７３に対して、（ｆ）のように真空拡張型Ｋの下端部側（一端部側）の開口部を対応させて被せる。そして、（ｇ）のように下方に移動させてチューブ２４に対して外挿する。真空拡張型Ｋは軸線が中子７０の軸線に対して実質一致させて制御回路部１００で制御される筒型移動機構７８（図７：中子７０に外挿されたチューブ（２４）に対し真空拡張型Ｋを外挿させる機構）により上下動される。

　この場合、チューブ２４の上端部側（筒型側端部）は真空拡張型Ｋの内径３１．６ｍｍに対して上記のように大きくすぼめられた状態にある。従って、チューブ２４を真空拡張型Ｋに内挿するためにチューブ２４に真空拡張型Ｋを被せる際に、チューブ２４の真空拡張型側端面と真空拡張型Ｋの開口部とが干渉する事態を十分に回避し得る。

　（ｆ）の真空拡張型Ｋの外挿開始から（ｇ）の所定の外挿途中までの間は空気穴７３ｃによる空気吸引を続行する。（ｈ）の所定の外挿途中以降は、第２のバルブＶ２を閉じ、第１のバルブＶ１を開くことで、空気穴７３ｃによる空気吸引を空気噴出に切り換える。そして（ｉ）のように真空拡張型Ｋの外挿を完了したら第１のバルブＶ１を閉じて空気穴７３ｃからの空気噴出を停止させる。（ｉ）のように真空拡張型Ｋの外挿が完了することで真空拡張型Ｋに対するチューブ２４の内挿が完了する。即ち、図５の（ａ）のチューブ挿入工程が完了する。

　ここで、（ｆ）~（ｇ）において、第２のバルブＶ２は、少なくとも、真空拡張型Ｋの下端（先端）がチューブ２４の上端を通過する瞬間に、空気穴７３ｃによりチューブ２４が頭部７３に吸着しているように、開いておく。そして、（ｆ）~（ｈ）において、第２のバルブＶ２を閉じるタイミングは、真空拡張型Ｋの下端（先端）が空気穴７３ｃの位置を通過してから、真空拡張型Ｋの下端がチューブ２４の長さの２分の１の位置に達するまでの間とする。より好ましくは、真空拡張型Ｋの下端（先端）が空気穴７３ｃの位置を通過してから、真空拡張型Ｋの下端がチューブ２４の長さの１０分の１の位置に達するまでの間とする。

　また、本実施例では、（ｈ）において、第２のバルブＶ２を閉じるのと同時に第１のバルブＶ１を開くとしたが、第２のバルブＶ２を閉じてから第１のバルブＶ１を開くまでにタイムラグがあってもよい。また、その間に真空拡張型Ｋの外挿を続けてもよい。

　以後は、図５の（ｂ）の両端部保持工程以降の工程に移行する。図５の（ｄ）のチューブ２４の真空拡張がなされたら、第３のバルブＶ３が閉じられて中子７０のチューブ支持部７４の拡大径が拡大前の径に復帰する。実施例１においては、外径２９．８ｍｍ±０．５μｍのチューブ２４は内径３１．６ｍｍの真空拡張型Ｋの内周面に倣って真空拡張される。

　そして、真空拡張型Ｋから中子７０が抜き外されて、図５の（ｅ）の円筒状または円柱状部材である基材Ｗの挿入工程に移行する。実施例１において基材Ｗの外径は３０．６ｍｍである。即ち、基材Ｗに対し、チューブ２４が内挿された真空拡張型Ｋを被せてチューブ２４を外挿させる機構が動作する。

　図１Ａ・図１Ｂの（ａ）~（ｉ）の工程を通じて、空気穴５３ｃによる空気の噴出と停止および吸引と停止はチューブ２４の安定保持のために噴出量または吸引量、時期を調整するのが良い。また、チューブ支持部７４の拡大と復帰はチューブ２４の安定保持のために拡大量や時期を調整するのが良い。

　以上説明したように、チューブ挿入工程において、チューブ２４に真空拡張型（筒型）を被せる際に、中子７０に外嵌されたチューブ２４の筒型側端部を、中子７０に設けられた空気穴７３ｃから空気を吸引することで中子７０に吸着保持させる。即ち、チューブ２４の筒型側端部をすぼめ状態にしている。

　従って、チューブ２４を真空拡張型Ｋに内挿するためにチューブ２４に真空拡張型Ｋを被せる際に、チューブ２４の真空拡張型側端面と真空拡張型Ｋの開口部とが干渉する事態を十分に回避し得る。また、中子７０に外挿されたチューブ２４は横断面はおおむね円形に保形・矯正され、かつ、中子７０の軸線（真空拡張型Ｋの軸線に同一）に対して、チューブ２４の軸線は安定して一致していた。また、チューブ２４の真空拡張型側端面の不規則な揺動も解消されていた。

　実際に、チューブ２４の生産の規格範囲内でのばらつきに対してＮ数１万程度で検討を実施したところ、上記の事項によりベルト２０の生産は非常に安定しチューブ２４の真空拡張型側端面と真空拡張型Ｋの開口部との干渉に起因する不良率は０％であった。

　チューブ２４の上端部側（筒型側端部）を中子７０（頭部７３）に対して吸着保持させる機構は、上記実施例１の空気穴７３ｃからの空気の吸気力により行う構成に限られない。その他の構成として、例えば、チューブ２４の上端部側を中子７０の間に静電気力を生じさせる電荷付与装置（帯除電装置）を具備させる。そして、静電気力によりチューブ２４の上端部側を中子７０に対して吸着保持させ、除電により吸着保持を解除する構成とすることもできる。
《比較例１》

　図８は比較例１の説明図である。（ａ）は実施例１における図１Ａの（ｆ）の真空拡張型Ｋの挿入開始時に対応する図である。（ｂ）は中子７０の頭部７３の斜視図である。本比較例１における中子７０は、実施例１における図６の中子７０との対比において、下記ａ~ｃの３点において相違している。その他の構成は実施例１と同様である。

　ａ：比較例１における中子７０は、実施例１における中子７０が有している空気吸引装置７６および第２のバルブＶ２が無い。

　ｂ：比較例１における中子７０は、実施例１における中子７０が有しているチューブ支持部７４および第３のバルブＶ３が無い。

　ｃ：比較例１における中子７０の空気穴７３ｃは単に内径１．０ｍｍの穴であり、実施例１における中子７０の空気穴７３ｃのように最大径５ｍｍ深さ３ｍｍの吸盤形状の凹形状をつけているものではない。

　本比較例１では、チューブ挿入工程において、中子７０に外挿されているチューブ２４に真空拡張型Ｋを被せる際に、中子７０に外挿されたチューブ２４の真空拡張型側端部を中子に設けられた空気穴７３ｃから空気を噴出させた状態にする。この空気を噴出により、チューブ２４の横断面を円形に矯正、および、中子７０の軸線とチューブ２４の軸線を一致させるようにする。この状態を維持しつつ、チューブ２４に真空拡張型Ｋを被せて真空拡張型Ｋにチューブ２４を内挿する。

　検討は、実施例１と同様に、チューブ２４の生産の規格範囲内でのばらつきに対して、Ｎ数１万程度で実施した。検討において、以下の傾向が確認された。中子７０に挿入されたチューブ２４は、空気の噴出により横断面はおおむね円形に矯正されている。しかし、各空気穴７３ｃから噴出する空気の量あるいは勢いに差があるためか、制御不可能な空気の流動によるものか、中子７０の軸線（真空拡張型Ｋの軸線に同一）に対して、チューブ２４の軸線は安定して一致することはなかった。

　その結果として、ベルト２０生産は安定性を欠き、チューブ２４の真空拡張型側端面と真空拡張型Ｋの開口部との干渉に起因する不良率は３０％に達した。
《比較例２》

　図９は比較例２の説明図である。（ａ）は実施例１における図１Ａの（ｆ）の真空拡張型Ｋの挿入開始時に対応する図である。（ｂ）は中子７０の頭部７３の斜視図である。本比較例２における中子７０は、実施例１における図６の中子７０との対比において、下記ａとｂの２点において相違している。その他の構成は実施例１と同様である。

　ａ：比較例２における中子７０は、実施例１における中子７０が有している空気吸引装置７６および第２のバルブＶ２が無い。

　ｂ：比較例１における中子７０の空気穴７３ｃは単に内径１．０ｍｍの穴であり、実施例１における中子７０の空気穴７３ｃのように最大径５ｍｍ深さ３ｍｍの吸盤形状の凹形状をつけているものではない。

　また、本比較例２における中子７０は、図８の比較例１における中子７０との対比においては、チューブ支持部７４および第３のバルブＶ３が追加されている点で相違している。

　本比較例２においては、チューブ挿入工程において、中子７０に外挿されているチューブ２４をチューブ支持部７４の拡大により中子７０に対し支持させた状態にする。そして、チューブ２４に真空拡張型Ｋを被せる際に、比較例１と同様に、チューブ２４の真空拡張型側端部を中子に設けられた空気穴７３ｃから空気を噴出させた状態にする。この空気を噴出により、チューブ２４の横断面を円形に矯正、および、中子７０の軸線とチューブ２４の軸線を一致させるようにする。この状態を維持しつつ、チューブ２４に真空拡張型Ｋを被せて真空拡張型Ｋにチューブ２４を内挿する。

　検討は、実施例１・比較例１と同様に、チューブ２４の生産の規格範囲内でのばらつきに対して、Ｎ数１万程度で実施した。検討において、以下の傾向が確認された。中子７０に外挿されたチューブ２４はチューブ支持部７４の拡大と空気の噴出により横断面はおおむね円形に矯正され、かつ、中子７０の軸線（真空拡張型Ｋの軸に同一）に対してチューブ２４の軸線は安定して一致していた。しかし、チューブ２４の真空拡張型側端部の端面に不規則な揺動が見られ、ベルト２０の生産安定性は若干低く、チューブ２４の真空拡張型側端面と真空拡張型Ｋの開口部との干渉に起因する不良率は１０％程度であった。

　以上のように、ベルト２０の生産を行った結果、チューブ２４を真空拡張型Ｋに内挿するためにチューブ２４に真空拡張型Ｋを被せる際にチューブ２４と真空拡張型Ｋの開口部とが干渉したことによる不良率が実施例１と比較例１・２ではおおいに異なる。

　即ち、１万本の生産に於いて、比較例１・２では１０％乃至３０％であったものが、実施例１では発生なしとなった。そのほかの装置構成と運用条件、および、同規格の材料を使用した生産の結果のため効果があったと判断した。
《その他の事項》

　（１）本発明の趣旨は、筒型にチューブを内挿する場合に、中子を設け、チューブの筒型挿入側の端面を中子に吸着保持させて外径を減少させてチューブと筒型との干渉を回避することである。そのため、チューブの中子への外挿入後の固定方法や、中子の形状及び機構、チューブの形状や材質、あるいは、チューブを中子に保持後の定着用部材の製造工程の違いなど、は本発明の趣旨の範囲で包括されるものと判断されたい。

　（２）実施例においては、定着用部材として、記録材の画像担持面に当接して画像を加熱する加熱部材としての定着ベルト２０について説明した。定着ベルト２０と定着ニップ６０を形成するもう一方の定着用部材である加圧ベルト３０を製造する場合においても本発明を適用することで同様の効果が得られる。

　（３）実施例においては定着用部材としてエンドレスベルト体の形態のもので説明したが、これに限られるものではない。定着用部材としては、剛性を有するローラ体（柱状）あるいは中空ローラ体（筒状）を基体として、その外周面に弾性層２２が形成され、更にその表面を被覆しているチューブ２４を有するローラ体の形態のものであってもよい。

　（４）中子７０にチューブ２４を外挿するための中子７０とチューブ２４の移動は相対的に移動させればよく、実施例のように中子７０に対してチューブ２４を移動させる構成に限られない。チューブ２４に対して中子７０を移動させてもよい。また、チューブ２４と中子７０の両方を移動させてもよい。

　（５）同様に、筒型Ｋにチューブ２４を内挿するための筒型Ｋとチューブ２４の移動は相対的に移動させればよく、実施例のようにチューブ２４を外挿させた中子７０に対して筒型７０を移動させる構成に限られない。筒型７０に対してチューブ２４を外挿させた中子７０を移動させてもよい。また、チューブ２４を外挿させた中子７０と筒型７０の両方を移動させてもよい。

　（６）定着装置Ａには、定着用部材により未定着のトナー像（顕画剤像、現像剤像）を加熱して固着画像として定着または仮定着する装置の他に、定着されたトナー像を再加熱してつやなどの表面性を改質する装置も包含される。

　（７）本実施例では、より好ましい構成として、頭部７３の空気穴７３ｃは、吸盤形状の凹形状を有するものとした。しかしながら、空気穴７３ｃを介して空気吸引ができる構成であれば、その形状は、実施例のものに限定されない。実施例の図１に示す工程（ｆ）~（ｇ）のように真空拡張型Ｋをチューブ２４に被せる際に、空気穴７３ｃから空気が吸引される構成であれば、チューブ２４の端面と真空拡張型Ｋの開口部との干渉を抑制することができる。

　本発明によれば、画像定着用部材の安定した生産が可能な画像定着用部材の製造方法及び製造装置が提供される。

Claims (16)

1. 　可撓性を有する円筒状の樹脂チューブの内径よりも外径が小さい中子に対し前記樹脂チューブを外挿し、前記樹脂チューブに対し筒型を被せて前記筒型の内側に前記樹脂チューブを内挿するチューブ挿入工程と、円筒状または円柱状の部材に対し、前記樹脂チューブが内挿された前記筒型を被せて前記樹脂チューブを外挿するチューブ被せ工程と、を有する定着用部材の製造方法において、
   　前記チューブ挿入工程において前記樹脂チューブに対し前記筒型を被せる際に、前記樹脂チューブの筒型側端部が前記中子に対し吸着保持される定着用部材の製造方法。
2. 　前記吸着保持が前記中子に設けられた空気穴からの空気の吸引力によりなされる請求項１に記載の定着用部材の製造方法。
3. 　前記空気穴は穴の周辺に吸盤形状の凹形状を有する請求項２に記載の定着用部材の製造方法。
4. 　前記吸着保持が前記樹脂チューブの筒型側端部と前記中子との間の静電気力によりなされる請求項１に記載の定着用部材の製造方法。
5. 　前記吸着保持の際に前記樹脂チューブの筒型側端部が吸着補助手段により前記中子の側に寄せ移動される請求項１乃至４の何れか一項に記載の定着用部材の製造方法。
6. 　前記中子は長手方向の途中部に外径が可変制御される環状部材を有し、前記樹脂チューブは前記中子に外挿された後に前記環状部材が前記樹脂チューブの内径に対応する外径に拡大されることにより前記中子に対して支持される請求項１乃至５の何れか一項に記載の定着用部材の製造方法。
7. 　前記樹脂チューブがフッ素樹脂チューブである請求項１乃至６の何れか一項に記載の定着用部材の製造方法。
8. 　前記フッ素樹脂はＰＦＡ樹脂である請求項７に記載の定着用部材の製造方法。
9. 　可撓性を有する円筒状の樹脂チューブの内径よりも外径が小さく、前記樹脂チューブが外挿される中子と、
   　前記樹脂チューブが内挿される筒型と、
   　前記中子に外挿された前記樹脂チューブに対し前記筒型を外挿させる機構と、
   　円筒状または円柱状の部材に対し、前記樹脂チューブが内挿された前記筒型を被せて前記樹脂チューブを外挿させる機構と、
   　前記樹脂チューブに前記筒型を被せる際に、前記樹脂チューブの筒型側端部を前記中子に吸着保持させる機構と、を有する
   定着用部材の製造装置。
10. 　前記吸着保持させる機構は、前記中子に設けられた空気穴と、前記空気穴から空気を吸引する空気吸引装置と、を有する請求項９に記載の定着用部材の製造装置。
11. 　前記空気穴は穴の周辺に吸盤形状の凹形状を有する請求項１０に記載の定着用部材の製造装置。
12. 　前記吸着保持させる機構は、前記樹脂チューブの筒型側端部と前記中子との間に静電気力を生じさせる電荷付与装置を有する請求項９に記載の定着用部材の製造装置。
13. 　前記吸着保持の際に前記樹脂チューブの筒型側端部を前記中子の側に寄せ移動させる吸着補助機構を更に有する請求項９乃至１２の何れか一項に記載の定着用部材の製造装置。
14. 　前記中子は長手方向の途中部に外径が可変制御される環状部材を更に有し、前記樹脂チューブは前記中子に外挿された後に前記環状部材が前記樹脂チューブの内径に対応する外径に拡大されることで前記中子に対し支持される請求項９乃至１３の何れか一項に記＾ｐ載の定着用部材の製造装置。
15. 　前記樹脂チューブがフッ素樹脂チューブである請求項９乃至１４の何れか一項に記載の定着用部材の製造装置。
16. 　前記フッ素樹脂はＰＦＡ樹脂である請求項１５に記載の定着用部材の製造装置。

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