(57)【要約】【課題】成形時に離型性樹脂層に皺が発生することやシリコーンゴム層が破断することを防止し、製造工程を削減して低コストを実現できる定着部用積層チューブの成形方法を提供する。【解決手段】芯材３０の表面に耐熱性樹脂層２４を形成し、押出手段から押し出された未加硫のシリコーンゴム３６が耐熱性樹脂層２４の表面に到達すると芯材３０を軸方向に沿って順次移動させることにより耐熱性樹脂層２４の全表面にシリコーンゴム層２６を形成し、その後、加熱してシリコーンゴム３６を硬化させ、押圧手段により離型性樹脂２８を拡径して成形型に押し付け、芯材３０を離型性樹脂２８の径方向内側に挿入した後、離型性樹脂２８を加熱して熱収縮させることにより離型性樹脂４８とシリコーンゴム３６とを一体化させ、シリコーンゴム層２６の表面に離型性樹脂層２８を形成する各工程を有する。【選択図】      図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材の表面に耐熱性樹脂からなる耐熱性樹脂層を形成する第１工程と、
押出手段から押し出された未加硫のシリコーンゴムが前記耐熱性樹脂層の表面に到達すると前記芯材を軸方向に沿って順次移動させることにより前記耐熱性樹脂層の全表面にシリコーンゴム層を形成し、その後、加熱して前記シリコーンゴムを硬化させる第２工程と、
押圧手段により離型性樹脂を拡径して成形型に押し付け、前記第２工程を経た前記芯材を前記離型性樹脂の径方向内側に挿入した後、前記離型性樹脂を加熱して熱収縮させることにより前記離型性樹脂と前記シリコーンゴムとを一体化させ、前記シリコーンゴム層の表面に離型性樹脂層を形成する第３工程と、
を有することを特徴とする定着部用積層チューブの成形方法。
【請求項２】
前記シリコーンゴムには、前記耐熱性樹脂層又は／及び前記離型性樹脂層との接着力を向上させる接着剤が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の定着部用積層チューブの成形方法。
【請求項３】
前記耐熱性樹脂層の表面には、前記シリコーンゴム層との接着力を向上させる接着剤が塗布されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着部用積層チューブの成形方法。
【請求項４】
前記第２工程では、前記芯材がガイド手段にガイドされて移動し、前記芯材の移動と共に前記シリコーンゴムの厚みが厚み調整手段により調整されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着部用積層チューブの成形方法。
【請求項５】
前記押圧手段は、内部に空気を供給することにより膨張するように構成され、
前記離型性樹脂は、膨張した前記押圧手段により前記成形型に押し付けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着部用積層チューブの成形方法。
【請求項６】
前記離型性樹脂は、空気吸引手段による空気吸引力により前記成形型に固定されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着部用積層チューブ。
【請求項７】
前記離型性樹脂は、複数の孔が形成された弾性部材を介して前記成形型に押し付けられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の定着部用積層チューブの成形方法。
【請求項８】
前記芯材は、熱伝導率の高い部材で構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の定着部用積層チューブの成形方法。
【請求項９】
前記芯材は、アルミニウムで構成されていることを特徴とする請求項８に記載の定着部用積層チューブの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、ファクシミリ、プリンタ等の装置のトナー画像熱定着部に用いられる定着用又は加圧用の定着部用積層チューブの成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真複写機、ファクシミリ及びプリンタ等のトナー画像を形成する印刷機器においては、印刷あるいは複写の最終段階で、記録紙上に形成されたトナー画像のトナーを加熱溶融して記録紙上に定着させる熱定着方式が一般的に使用されている。
【０００３】
かかる熱定着方式においては、従来から汎用されている熱ローラ定着法に加えて近年では、フィルム状のエンドレスベルトを使用したフィルム定着方式の熱定着法が提案されている。
【０００４】
このエンドレスベルトを使用した定着法では、定着部用のエンドレスベルトを複数のローラ間に掛け渡し、その外側表面の所定位置に別の定着部用ゴムローラを圧接させ、その圧接位置のエンドレスベルトの内側にベルトに接してヒータが配置される。そして、エンドレスベルトとローラを回転させつつその間をトナー粉末画像が形成された記録紙を通過させ、トナーを記録紙上に融着させる。この定着方法では、薄いフィルム状のベルトの実質的に圧接部分のみをヒータにより直接加熱するので電源投入時の待ち時間がほぼゼロになり、このことからオンデマンド方式の熱定着法と呼ばれている。
【０００５】
オンデマンド方式の熱定着法には上記のような機構を使用することから、これに用いられるエンドレスベルトには十分な耐熱性、弾性、強度、ベルト内面の絶縁性、ベルト外面の離型性等が要求される。そしてこれに答えるものとして、耐熱性樹脂からなる内側層と、離型性を有する樹脂からなる外側層の２層から構成された定着部用積層チューブからなるベルトが一般に使用されている。
【０００６】
ところで、このような定着部用積層チューブでは、フッ素樹脂等の離型性樹脂からなる外側層の剛性によりトナー粒子が押し潰され、画像の解像度が低下するという問題があった。
一方、耐熱性樹脂層の上に剛性の問題のない層、例えばシリコーンゴム層等を使用すると、トナーとの離型性を確保するために別の手段が必要となる。
【０００７】
このため、離型性樹脂層の剛性によりトナーが潰されることのない、熱定着法による画像定着に使用される定着部用積層チューブが提案されている。
すなわち、耐熱性樹脂層上にシリコーンゴム層及び離型性樹脂層をこの順に設けてなる定着部用積層チューブであって、シリコーンゴム層の厚さ０．２〜１．５ｍｍであり、その圧縮永久歪が、１８０℃、２２時間の２５％圧縮で、２０％以下であり、離型性樹脂層がフッ素樹脂を主成分とするチューブをシリコーンゴム層上に被着することにより形成した定着部用積層チューブが知られている。
この定着部用積層チューブによれば、耐熱性樹脂層と離型性樹脂層との間にシリコーンゴム層を設けることにより、離型性樹脂層の剛性が緩和されるため、離型性樹脂層の剛性によりトナーが潰されることを防止でき、ひいては解像度の低下を防止できる。
【０００８】
ここで、上記定着部用積層チューブの製造方法について説明する。
図１６に示すように、成形されるフィルムの外径を有する円筒形の金型１００の空洞内に、フッ素樹脂チューブ１０２を通し、その両端を金型１００の外側に折り返し、またその中に耐熱性樹脂層１０４を設けた芯体１０６を金型１００と同心状に配置し、金型蓋体１０８を金型１００の両端にはめ込むことによりフッ素樹脂チューブ１０２及び耐熱性樹脂層１０４を設けた芯体１０６を固定する。このとき、金型１００に孔を設け、そこから吸引することによりフッ素樹脂チューブ１０２を金型１００に密着させる。その後、空気排出口１１０から内部の空気を外部に排出させると同時に、金型蓋体１０８の樹脂注入口１１２からフッ素樹脂チューブ１０２と耐熱性樹脂層１０４を設けた芯体１０６との間にシリコーンゴム前駆体を注入し、金型１００内でフッ素樹脂チューブ１０２と耐熱性樹脂層１０４との間の空間が満たされる。そして、全体を加熱することにより、シリコーンゴム前駆体を架橋して硬化させた（一次加硫）後、一体化した芯体１０６、耐熱性樹脂層１０４、シリコーンゴム層及びフッ素樹脂１０２からなる離型性樹脂層を金型１００から取り出し、さらに加熱して架橋させて（二次加硫）、その後、芯体１０６を除去することにより、定着部用積層チューブが製造される。
【特許文献１】特許第３０５１０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記した定着部用積層チューブの製造方法では、加硫されてはいるもののそれだけでは接着性が十分ではないため、耐熱性樹脂層の表面及び離型性樹脂層の表面に接着剤を別途塗布しなければ、耐熱性樹脂層及び離型性樹脂層からシリコーンゴム層が剥離してしまうおそれがある。加えて、耐熱性樹脂層の表面及び離型性樹脂層の表面に接着剤を塗布した場合、接着剤の塗布量にバラツキが生じれば、それにより接着強度にもバラツキが生じてしまい、定着部用積層チューブの品質が低下するおそれがある。また、接着剤の塗布工程を別途設けることにより、定着部用積層チューブの製造方法が複雑化し、コスト高の原因となる問題がある。
【００１０】
さらに、シリコーンゴム前駆体を注入する際に、シリコーンゴム前駆体によりフッ素樹脂からなる離型性樹脂層が押圧されて離型性樹脂層に皺が発生する問題がある。離型性樹脂層に皺が発生すると、定着部用積層チューブを金型から取り出す際に、シリコーンゴム層と離型性樹脂層との間で剥離が生じ、シリコーンゴム層で破断が生じるおそれがある。
【００１１】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、定着部用積層チューブの成形時に離型性樹脂層に皺が発生することやシリコーンゴム層が破断することを防止し、製造工程を削減して低コストを実現できる定着部用積層チューブの成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、芯材の表面に耐熱性樹脂からなる耐熱性樹脂層を形成する第１工程と、押出手段から押し出された未加硫のシリコーンゴムが前記耐熱性樹脂層の表面に到達すると前記芯材を軸方向に沿って順次移動させることにより前記耐熱性樹脂層の全表面にシリコーンゴム層を形成し、その後、加熱して前記シリコーンゴムを硬化させる第２工程と、押圧手段により離型性樹脂を拡径して成形型に押し付け、前記第２工程を経た前記芯材を前記離型性樹脂の径方向内側に挿入した後、前記離型性樹脂を加熱して熱収縮させることにより前記離型性樹脂と前記シリコーンゴムとを一体化させ、前記シリコーンゴム層の表面に離型性樹脂層を形成する第３工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の定着部用積層チューブの成形方法において、前記シリコーンゴムには、前記耐熱性樹脂層又は／及び前記離型性樹脂層との接着力を向上させる接着剤が含まれていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の定着部用積層チューブの成形方法において、前記耐熱性樹脂層の表面には、前記シリコーンゴム層との接着力を向上させる接着剤が塗布されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着部用積層チューブの成形方法において、前記第２工程では、前記芯材がガイド手段にガイドされて移動し、前記芯材の移動と共に前記シリコーンゴムの厚みが厚み調整手段により調整されることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着部用積層チューブの成形方法において、前記押圧手段は、内部に空気を供給することにより膨張するように構成され、前記離型性樹脂は、膨張した前記押圧手段により前記成形型に押し付けられることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着部用積層チューブにおいて、前記離型性樹脂は、空気吸引手段による空気吸引力により前記成形型に固定されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の定着部用積層チューブの成形方法において、前記離型性樹脂は、複数の孔が形成された弾性部材を介して前記成形型に押し付けられることを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の定着部用積層チューブの成形方法において、前記芯材は、熱伝導率の高い部材で構成されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の定着部用積層チューブの成形方法において、前記芯材は、アルミニウムで構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の発明によれば、第１工程において、芯材の表面に耐熱性樹脂が接着されて耐熱性樹脂層が形成される。第２工程において、押出手段から押し出された未加硫のシリコーンゴムが耐熱性樹脂層の表面に到達すると芯材を軸方向に沿って順次移動させることにより耐熱性樹脂層の全表面にシリコーンゴム層が形成され、その後、加熱されてシリコーンゴムが硬化させられる。次に、第３工程において、押圧手段により離型性樹脂が拡径されて成形型に押し付けられ、第２工程を経た芯材が離型性樹脂の径方向内側に挿入された後、離型性樹脂が加熱されて熱収縮させられることにより離型性樹脂とシリコーンゴムとが一体化させられる。これにより、シリコーンゴム層の表面に離型性樹脂層が形成される。
上述したように、定着部用積層チューブの成形方法によれば、第２工程において、押出手段により押し出されたシリコーンゴムの先端部が芯材に形成された耐熱性樹脂層の表面に到達すると、シリコーンゴムが芯材の移動により耐熱性樹脂層の全表面を被覆するため、従来技術の定着部用積層チューブの製造方法と異なり、シリコーンゴム自体を耐熱性樹脂層の全表面に亘って移動（流動）させる必要がない。これにより、シリコーンゴムを耐熱性樹脂層の全表面に亘って略均一に被覆させることができ、シリコーンゴム層の厚みのバラツキを抑制することができる。
また、従来技術の定着部用積層チューブの製造方法のように耐熱性樹脂層と離型性樹脂層との間のクリアランスにシリコーンゴムを注入する技術と異なり、シリコーンゴム層を形成するときに、シリコーンゴムが離型性樹脂に接触することがないため、離型性樹脂がシリコーンゴムに押圧されて、離型性樹脂に皺が発生することがない。これにより、離型性樹脂層とシリコーンゴム層との間に剥離が生じてシリコーンゴム層が破断することを防止でき、定着部用積層チューブの品質の低下を防止することができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、シリコーンゴムには接着剤が含まれているため、耐熱性樹脂層又は／及び離型性樹脂層との接着力を向上させることができる。これにより、別途、耐熱性樹脂層や離型性樹脂層に接着剤を塗布する塗布工程が不要となる。接着剤の塗布工程が不要となるため、定着部用積層チューブの成形方法の工程数を削減でき、成形コストを低減することができる。
また、シリコーンゴムには接着剤が含まれているため、従来技術のように接着剤の塗布量にバラツキが生じるおそれがなく、接着強度にもバラツキが生じるおそれもない。このため、定着部用積層チューブの品質が低下することを防止できる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、耐熱性樹脂層の表面には接着剤が塗布されているため、シリコーンゴム層との接着力を格段に向上させることができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、第２工程では、芯材がガイド手段にガイドされて移動するため、芯材の移動と直交する方向に芯材が位置ズレすることがない。このため、定着部用積層チューブの成形方法で定着部用積層チューブを量産する場合、各定着部用積層チューブ間において、耐熱性樹脂層の全表面に形成されるシリコーンゴム層を略均一にすることができる。この結果、定着部用積層チューブの成形方法で量産される定着部用積層チューブの品質を略一定に保つことができる。
また、芯材の移動と共にシリコーンゴムの厚みが厚み調整手段により調整されるため、シリコーンゴム層の厚みを一定にすることができる。これにより、シリコーンゴム層の厚みにバラツキが生じることを防止でき、バラツキによる各層間での剥離を防止できるため、定着部用積層チューブの品質が低下することがない。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、内部に空気を供給することにより押圧手段が膨張し、この膨張した押圧手段により離型性樹脂が成形型に押し付けられるため、押圧手段を簡易な構成にすることができ、容易に離型性樹脂を成形型に押し付けることができる。
【００２６】
請求項６に記載の発明によれば、空気吸引手段による空気吸引力により離型性樹脂が成形型に固定されているため、離型性樹脂を確実に位置決めすることができる。これにより、離型性樹脂とシリコーンゴムとの接着時に離型性樹脂が成形型に対して位置ズレすることを防止でき、離型性樹脂とシリコーンゴムとの接着精度が低下することを防止できる。
【００２７】
請求項７に記載の発明によれば、離型性樹脂は複数の孔が形成された弾性部材を介して成形型に押し付けられるため、押圧手段からの押圧力の大きさに多少の差が生じても、弾性部材が離型性樹脂に作用する押圧力により弾性変形するため、押圧力の差を吸収することができる。これにより、離型性樹脂に生じる押圧力を実質的に略均等にすることができ、離型性樹脂の一部に皺が生じることを防止でき、定着部用積層チューブの品質が低下してしまうことを防止できる。
【００２８】
請求項８に記載の発明によれば、芯材が熱伝導率の高い部材で構成されているため、耐熱性樹脂とシリコーンゴムとを熱硬化させるときに、芯材の全表面に亘って熱が迅速に伝導し、耐熱性樹脂とシリコーンゴムを斑なく加熱させることができる。これにより、熱硬化時に、耐熱性樹脂やシリコーンゴムに部分的な温度変化が生じてしまうことを防止でき、定着部用積層チューブの品質の低下を防止できる。
【００２９】
請求項９に記載の発明によれば、芯材がアルミニウムで構成されているため、芯材の熱伝導率を高くすることができると共に、芯材を軽量化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、本発明の第１実施形態に係る定着部用積層チューブの成形方法について、図面を参照して説明する。
【００３１】
先ず、定着部用積層チューブの成形に用いられる定着部用積層チューブ成形治具について説明する。
図１及び図２に示すように、定着部用積層チューブ成形治具（以下、適宜「成形治具」と称する。）１０は、円柱状の成形治具本体１２を備えている。この成形治具本体１２の内部には、空気を流動させるための空気路１４が形成されている。また、成形治具本体１２の外周面には、空気路１４と連通し空気が流動する空気流動溝１６が複数形成されている。この空気流動溝１６は、成形治具本体１２の外周面に亘って形成されているが、これに限られることはなく、外周面の一部に形成されていてもよい。また、空気流動溝１６は複数形成されている構成に限られることはなく、外周面に少なくとも１つ形成されていればよい。
また、成形治具本体１２の外周面には、ゴムで構成された膨張部材（ゴム部材）１８が取り付けられている。この膨張部材１８は、チューブ状（円柱状）に形成されており、成形治具本体１２の外周面に巻き付けられるようにして設けられている。また、成形治具本体１２の外周面に巻き付けられた膨張部材１８の上下両端部には、留め部材２０が取り付けられており、膨張部材１８が成形治具本体１２に対して強固に固定されている。この留め部材２０により膨張部材１８が固定されているため、膨張部材１８が膨張する際に、膨張部材１８が成形治具本体１２に対して位置ズレすることがなく、また、留め部材２０により膨張部材１８の上下両端部と成形治具本体１２とに隙間が生じることがないため、空気が外部に漏れてしまうことを防止できる。
なお、成形治具本体１２には、空気路１４及び空気流動溝１６に空気を供給するための空気供給手段（図示省略）が接続されており、また、空気路１４及び空気流動溝１６から空気を外部に排出するための空気吸引手段（図示省略）が接続されている。
以上のように、空気供給手段により成形治具本体１２の空気路１４に空気が供給されると、空気が空気路１４を通って空気流動溝１６に流入し、やがて成形治具本体１２の外周面と膨張部材１８との間に到達する。さらに、空気供給手段により空気を供給し続けると、空気圧により膨張部材１８が径方向外側に膨張する。
一方、空気吸引手段により成形治具本体１２の内部の空気が外部に排出されると、膨張部材１８が空気圧で内側から押圧されないため、その弾性力により元の状態に戻る。
【００３２】
次に、本発明の定着部用積層チューブの成形方法により成形される定着部用積層チューブについて説明する。
図３に示すように、定着部用積層チューブ２２は、最下層として耐熱性樹脂で構成された耐熱性樹脂層２４を備えている。この耐熱性樹脂層２４を構成する耐熱性樹脂として、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリベンズオキサゾール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド等の熱硬化性のものが用いられる。
さらに、これらの樹脂単体では熱伝導率が低いので、絶縁性で熱伝導性の無機粒子を含有させることが好ましい。このような熱伝導性無機粒子として、例えば、窒化ホウ素、アルミナ、炭化ケイ素、チタン酸カリウム、窒化アルミ、マイカ、シリカ、酸化チタン、タルク、炭酸カルシウム等がある。これらの物質は２種以上の混合物としても使用することができる。
また、耐熱性樹脂層２４の厚みは、１５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
【００３３】
また、定着部用積層チューブ２２は、中間層としてシリコーンゴムで構成されたシリコーンゴム層２６を備えている。このシリコーンゴム層２６は、後述するように、耐熱性樹脂層２４に接着されて耐熱性樹脂層２４に積層されるように形成されている。
シリコーンゴム層２６を構成するシリコーンゴムとして、ジフェニルポリシロキサン、ジメチルポリシロキサン等のジオルガノポリシロキサンを前駆体として形成された通常のシリコーンゴムを用いることができ、特に、液状の付加反応型シリコーンゴムを前駆体として形成されたものが好ましい。
上記のような付加型シリコーンゴムは、メチル基及びフェニル基の他に付加型反応基、例えば、ビニル基を有するシロキサン化合物から得られたポリシロキサンであり、付加型反応性基とシラン架橋剤との付加開裂反応により架橋されるものである。
また、シリコーンゴムの硬化後の硬度は４０度以下であることが好ましい。
また、シリコーンゴム層２６の厚みは、３０μｍ以上６００μｍ以下であることが好ましい。
【００３４】
さらに、定着部用積層チューブ２２は、最上層として離型性樹脂で構成された離型性樹脂層２８を備えている。この離型性樹脂層２８は、後述するように、シリコーンゴム層２６に接着されてシリコーンゴム層２６に積層されるように形成されている。この離型性樹脂層２８を構成する離型性樹脂として、例えば、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルコキシエチレン重合体（ＰＦＡ）、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樹脂（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。
また、離型性樹脂層２８の厚みは、５μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。
【００３５】
次に、本発明の定着部用積層チューブの成形方法について説明する。
【００３６】
図４に示すように、円筒状の金属製（例えばアルミニウム）の芯材３０に、ポリイミドチューブ（以下、適宜「ＰＩチューブ」と称する）３２が装着される。このＰＩチューブ３２は、耐熱性樹脂（例えばポリイミド等）を含んだワニスを円筒形の金属芯体（図示省略）に塗布し、ダイスを金属芯体にはめて自然落下させて塗布膜を形成し、これにより得られた塗布膜を加熱して（３００℃、３０分間）、冷却後、金属芯体を引き抜くことにより、生成される。
なお、芯材３０をアルミニウムで構成することにより、後述するように、耐熱性樹脂２４（ＰＩチューブ３２）とシリコーンゴム３６（図６参照）とを熱硬化させるときに、芯材３０の全表面に亘って熱が迅速に伝導し、耐熱性樹脂２４（ＰＩチューブ３２）とシリコーンゴム３６を斑なく加熱させることができる。これにより、熱硬化時に、耐熱性樹脂２４（ＰＩチューブ３２）やシリコーンゴム３６に部分的な温度変化が生じてしまうことを防止でき、定着部用積層チューブ２２の品質の低下を防止できる。また、芯材３０をアルミニウムで構成することにより、芯材３０を軽量にすることができる。
【００３７】
次に、図５に示すように、芯材３０に装着されたＰＩチューブ３２の表面に接着剤３４が塗布される。
ここで、ＰＩチューブ３２への接着剤３４の塗布は、後述のようにシリコーンゴム３６に接着剤が含有されているため、必ずしも必要ではないが、ＰＩチューブ３２に接着剤３４を塗布した場合には、シリコーンゴム３６とＰＩチューブ３２との接着力を大幅に向上させることができる。
また、シリコーンゴム３６に接着剤が含有されているため、ＰＩチューブ３２に接着剤３４を塗布しない場合でも、シリコーンゴム３６とＰＩチューブ３２との接着力に何ら問題はないばかりか、ＰＩチューブ３２への接着力の塗布工程を省略することができ、定着部用積層チューブ２２の成形に要する時間を短縮することができ、さらには定着部用積層チューブ２２の成形に要するコストを低減することができる。
また、シリコーンゴム３６に接着剤が含有されている場合、十分な接着力が得られるため、耐熱性樹脂層２４や離型性樹脂層２８に接着剤３４を塗布する必要が無い。これにより、接着剤３４の塗布量にバラツキが生じることがなく、定着部用積層チューブ２２の品質が低下することを防止できる。
【００３８】
次に、図６に示すように、芯材３０に装着したＰＩチューブ３２の表面にシリコーンゴム３６が被覆され、シリコーンゴム層２６が形成される。
ここで、ＰＩチューブ３２の表面にシリコーンゴム３６が被覆される際には、所定の押出成形装置３８が用いられる。すなわち、図６に示すように、押出成形装置３８は、円筒状に形成され芯材３０の軸方向の移動をガイドするガイド部材（ガイド手段）４０と、ガイド部材４０との間に未加硫のシリコーンゴム３６が流動する空間部Ｍを形成しＰＩチューブ３２の表面に被覆されたシリコーンゴム３６の厚みを調整する口金部材（厚み調整手段）４２と、前記空間部Ｍに未加硫のシリコーンゴム３６を押し出す押出機（押出手段）４４と、芯材３０を押圧してその軸方向に移動させる芯材駆動手段（図示省略）と、で構成されている。なお、押出機４４により押し出されるシリコーンゴム３６には接着剤が含まれている。このシリコーンゴム３６として、信越化学社製のＸ−３０−３７７１−Ｕ等がある。
上記押出成形装置３８によれば、ガイド部材４０の内部（内側）にＰＩチューブ３２が装着された芯材３０が挿入される。このとき、芯材３０の一方の端部が口金部材４２の端部近傍に位置するように設定される。押出機４４により未加硫のシリコーンゴム３６が押し出されると、このシリコーンゴム３６が空間部Ｍを流動していき、やがてＰＩチューブ３２の表面に到達する。シリコーンゴム３６の先端部がＰＩチューブ３２の表面に到達すると、シリコーンゴム３６に接着剤が含まれており、またＰＩチューブ３２の表面に接着剤３４が塗布されているため、ＰＩチューブ３２の先端部とシリコーンゴム３６とが強固に接着する。ＰＩチューブ３２の先端部とシリコーンゴム３６とが強固に接着した状態で、芯材駆動手段により芯材３０が矢印Ｘ方向に押圧される。芯材駆動手段により芯材３０が押圧されると、芯材３０が口金部材４２から押し出されるように軸方向に順次移動していく。このように、芯材３０の他方の端部が口金部材４２の端部近傍に位置するまで芯材３０が移動すると、ＰＩチューブ３２の全表面にシリコーンゴム３６が接着しシリコーンゴム層２６が形成される。
ここで、芯材３０はガイド部材４０によりガイドされながら軸方向（図６中矢印Ｘ方向及びその反対方向）に移動するため、芯材３０が軸方向に対して直交する方向（図６中矢印Ｙ方向）に位置ズレすることがない。このため、定着部用積層チューブ２２の成形方法で定着部用積層チューブ２２を量産する場合、量産される各定着部用積層チューブ２２間において、耐熱性樹脂層２４の全表面に形成されるシリコーンゴム層２６を略均一にすることができる。この結果、定着部用積層チューブ２２の成形方法で量産される定着部用積層チューブ２２の品質を略一定に保つことができる。
また、芯材３０の移動と共にシリコーンゴム３６の厚みが口金部材４２により調整されるため、シリコーンゴム層２６の厚みを一定にすることができる。これにより、シリコーンゴム層２６の厚みにバラツキが生じることを防止でき、このバラツキによる各層２４、２６、２８間での剥離を防止できるため、定着部用積層チューブ２２の品質が低下することがない。
【００３９】
次に、図７に示すように、ＰＩチューブ３２の表面にシリコーンゴム層２６が形成されると、ＰＩチューブ３２とシリコーンゴム層２６を備えた芯材３０が電気炉４６に入れられ、加熱される（１４０℃、３０分間）。これにより、シリコーンゴム３６が加硫・硬化して、シリコーンゴム３６とＰＩチューブ３２との接着がより強固になる。この結果、後述のように、離型性樹脂層２８（ＰＦＡ４８）を形成する際に、耐熱性樹脂層２４（ＰＩチューブ３２）とシリコーンゴム層２６との間で剥離や位置ズレが生じることを防止できる。
【００４０】
一方、図８に示すように、離型性樹脂層２８を構成する離型性樹脂（例えば、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルコキシエチレン重合体（ＰＦＡ４８））が成形型５０の内側にセッティングされる。このＰＦＡ４８として、厚木ヒューテック社製の７ＢＧ１３９１等が挙げられる。
ここで、図８に示すように、成形型５０は、円筒状に形成されており、その内周面には複数の孔が形成された微細孔素材（例えば、セラミック、硬度スポンジなど）５２が取り付けられている。また、成形型５０には空気吸引ポンプ５４が接続されており、成形型５０の内側の空気を微細孔素材５２の孔を通して吸引することができるように構成されている。また、成形型５０は、固定治具５１（図１参照）により固定されている。
なお、微細孔素材５２は、ゴムなどの弾性部材で構成されていてもよい。微細孔素材５２をゴムなどの弾性部材で構成することにより、膨張部材１８からの押圧力の大きさに多少の差が生じても、微細孔素材５２がＰＦＡ４８に作用する押圧力により弾性変形するため、押圧力の差を吸収することができる。これにより、ＰＦＡ４８に生じる押圧力を実質的に略均等にすることができ、ＰＦＡ４８の一部に皺が生じることを防止でき、定着部用積層チューブ２２の品質が低下してしまうことを防止できる。
【００４１】
次に、図９に示すように、ＰＦＡ４８の径方向内側に上述した成形治具１０が挿入される。このとき、膨張部材１８がＰＦＡ４８に対向するように成形治具１０が配置される。なお、成形治具１０は、固定治具５１（図１参照）で固定される。
【００４２】
次に、図１及び図１０に示すように、空気供給手段により成形治具本体１２の空気路１４に空気が供給される。空気路１４に空気が供給されると、空気が空気流動溝１６を流動し成形治具本体１２の外周面と膨張部材１８との間に流入する。さらに、空気供給手段により空気を供給し続けると、膨張部材１８が空気圧により径方向外側に押圧されて膨張する。この膨張した膨張部材１８によりＰＦＡ４８が拡径させられ微細孔素材５２に押し付けられる。このとき、空気が成形治具本体１２の外周面に略均等に流入しているため、膨張部材１８のほとんどあらゆる部分で膨張率も略同一となり、ＰＦＡ４８の全押圧面での膨張部材１８からの押圧力が略均等（略一定）になる。これにより、ＰＦＡ４８は均等に拡径させられ、その少なくとも一部に皺が生じることがない。この結果、離型性樹脂２８（ＰＦＡ４８）に皺がない状態でシリコーンゴム３６と接着させることができ、離型性樹脂層２８とシリコーンゴム層２６との間で剥離が生じることを防止できる。
特に、膨張部材１８の押圧力が離型性樹脂２８（ＰＦＡ４８）の全押圧面に亘って一定であるため、離型性樹脂２８（ＰＦＡ４８）への押圧力の差により離型性樹脂２８（ＰＦＡ４８）の一部に皺が生じることを効果的に防止できる。
また、膨張部材１８を空気圧により膨張させるという簡易な構成で、ＰＦＡ４８を微細孔素材５２に容易に押し付けることができる。
一方、ＰＦＡ４８が微細孔素材５２に押し付けられる際に、空気吸引ポンプ５４により空気が吸引される。空気吸引ポンプ５４により空気が吸引されると、成形型５０の内側の空気が微細孔素材５２の孔を通って成形型の外側に流入するため、ＰＦＡ４８が微細孔素材５２（成形型５０）に強固に固定される。これにより、ＰＦＡ４８が微細孔素材５２（成形型５０）に位置決めされる。この結果、ＰＦＡ４８とシリコーンゴム３６との接着精度が低下することを防止できる。
特に、空気吸引ポンプ５４の空気吸引力がＰＦＡ４８の全押圧面に亘って一定とすることにより、ＰＦＡ４８の微細孔素材５２（成形型５０）に対して強固に固定することができ、ＰＦＡ４８の位置決め精度を大幅に高めることができる。
なお、ＰＦＡ４８が微細孔素材５２に位置決めされると、空気吸引手段により成形治具本体１２の内部に流入した空気が外部に吸引される。これにより、膨張部材１８がその弾性力により元の状態に戻り、成形治具１０が収縮する。成形治具１０が収縮すると、成形型５０の内部から成形治具１０が取り出される。
【００４３】
次に、図１１に示すように、微細孔素材５２に位置決めされたＰＦＡ４８の内側表面（接着面）には、潤滑性と接着性を備えた潤滑剤５６が塗布される。このときも、空気吸引ポンプ５４が作動しており、ＰＦＡ４８が微細孔素材４８（成形型５０）に位置決めされている。
また、シリコーンゴム層２６の表面（接着面）にも、同様に、潤滑性と接着性を備えた潤滑剤５６が塗布される。この潤滑剤５６として、例えば、東レ・ダウコーニング社製ＳＥ９１８７Ｌ、ＳＥ９１８６、ＳＥ９１４０、ＳＥ１７１４等がある。
【００４４】
次に、図１２に示すように、微細孔素材５２に固定されたＰＦＡ４８の内側に、ＰＩチューブ３２とシリコーンゴム層２６を備えた芯材３０が挿入される。このとき、シリコーンゴム層２６とＰＦＡ４８とのクリアランスは通常約１ｍｍしかないため、ＰＦＡ４８の内側表面とシリコーンゴム層２６の表面に塗布された潤滑剤５６により、ＰＦＡ４８と取りコーンゴム層２６との間の挿入抵抗を大幅に低減でき、極めて円滑に芯材３０を挿入することができる。また、接着性を備えた潤滑剤５６によりシリコーンゴム３６とＰＦＡ４８を強固に接着させることができる。
なお、このときも、空気吸引ポンプ５４が作動しており、ＰＦＡ４８が微細孔素材５２（成形型５０）に位置決めされている。
【００４５】
次に、図１２に示すように、微細孔素材５２に固定されたＰＦＡ４８の内側に、耐熱性樹脂層２４（ＰＩチューブ３２）とシリコーンゴム層２６が形成された芯材３０が挿入された後、空気吸引ポンプ５４の作動が停止される。これによりＰＦＡ４８が微細孔素材５２から容易に取り外すことが可能となる。
このように、微細孔素材５２から取り外したＰＦＡ４８がシリコーンゴム層２６の表面を被覆することにより、離型性樹脂層２８が形成される。
【００４６】
次に、図１３に示すように、耐熱性樹脂層２４（ＰＩチューブ３２）とシリコーンゴム層２６（シリコーンゴム３６）と離型性樹脂層２８（ＰＦＡ４８）がそれぞれ形成された芯材３０が、電気炉４６に入れられ、加熱される（１５０℃〜２００℃、３０分間）。この加熱により、ＰＦＡ４８が熱収縮し、ＰＦＡ４８とシリコーンゴム層２６とが強固に接着し、一体化する。
ここで、離型性樹脂２８（ＰＦＡ４８）の接着面は、シリコーンゴム３６との接着性を向上させるために、エッチングしておくことが好ましい。エッチングは、従来から知られている方法で行うことができ、例えばナトリウム・ナフタレン法、液体アンモニウム法等の化学的方法、エキシマーレーザーエッチング法、低温プラズマ法等の物理的方法により行うことができる。
特に、離型性樹脂２８（ＰＦＡ４８）の厚みが薄い場合には、物理的方法によるエッチングが適している。
【００４７】
次に、図１４及び図１５に示すように、ＰＦＡ４８が熱収縮した後、芯材３０だけが引き抜かれ、定着部用積層チューブ２２が成形される。
【００４８】
以上の定着部用積層チューブ２２の成形方法により、耐熱性樹脂層２４（ＰＩチューブ３２）と、シリコーンゴム層２６（シリコーンゴム３６）と、離型性樹脂層２８（ＰＦＡ４８）と、からなる定着部用積層チューブ２２が成形される。
特に、本発明の定着部用積層チューブ２２の成形方法によれば、シリコーンゴム３６が芯材３０の移動により耐熱性樹脂層２４（ＰＩチューブ３２）の全表面に被覆するため、従来技術の定着部用積層チューブの製造方法と異なり、シリコーンゴム自体を耐熱性樹脂層２４（ＰＩチューブ３２）の全表面に亘って移動（流動）させる必要がない。これにより、シリコーンゴム３６を耐熱性樹脂層２４の全表面に亘って略均一に被覆させることができ、シリコーンゴム層２６の厚みのバラツキを抑制することができる。
また、従来技術の定着部用積層チューブの製造方法のように耐熱性樹脂層と離型性樹脂層との間のクリアランスにシリコーンゴムを注入する技術と異なり、本発明の定着部用積層チューブ２２の成形方法によりシリコーンゴム層２６を形成するときに、硬化前のシリコーンゴム３６がＰＦＡ４８に接触することがないため、ＰＦＡ４８がシリコーンゴム３６に押圧されて、ＰＦＡ４８に皺が発生することがない。これにより、離型性樹脂層２８とシリコーンゴム層２６との間に剥離が生じてシリコーンゴム層２６が破断することを防止でき、定着部用積層チューブ２２の品質の低下を防止することができる。
【００４９】
また、本発明の定着部用積層チューブ成形治具１０によれば、耐熱性樹脂層２４（ＰＩチューブ３２）の表面にシリコーンゴム層２６が形成された後、膨張部材１８の内部に空気が供給されて膨張部材１８が膨張し、この膨張した膨張部材１８によりＰＦＡ４８が成形型５０に押し付けられる。これにより、ＰＦＡ４８に皺が生じることを防止できる。また、皺がないＰＦＡ４８にシリコーンゴム３６を接着させることにより、離型性樹脂層２８とシリコーンゴム層２６との間で剥離が生じることを防止でき、定着部用積層チューブ２２の品質の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る定着部用積層チューブ成形治具の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る定着部用積層チューブ成形治具の部分的な拡大図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る定着部用積層チューブの成形方法により成形される定着部用積層チューブの部分的な断面図である。
【図４】芯体に耐熱性樹脂層が形成される工程図である。
【図５】耐熱性樹脂層に接着剤が塗布される工程図である。
【図６】耐熱性樹脂層にシリコーンゴム層が形成される工程図である。
【図７】耐熱性樹脂層とシリコーンゴム層を備えた芯体が電気炉で加熱される工程図である。
【図８】成形型の内側に離型性樹脂をセッティングした工程図である。
【図９】離型性樹脂の内側に定着部用積層チューブ成形治具を挿入した工程図である。
【図１０】定着部用積層チューブ成形治具により離型性樹脂を押圧した工程図である。
【図１１】離型性樹脂が成形型に位置決めされた工程図である。
【図１２】成形型に位置決めされた離型性樹脂の内側に耐熱性樹脂層とシリコーンゴム層を備えた芯体が挿入される工程図である。
【図１３】耐熱性樹脂層とシリコーンゴム層と離型性樹脂層を備えた芯体が電気炉で加熱される工程図である。
【図１４】芯体が引き抜かれる工程図である。
【図１５】芯体が引き抜かれて定着部用積層チューブが成形された工程図である。
【図１６】従来の定着部用積層チューブを成形する工程図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０          定着部用積層チューブ成形治具（押圧手段）
１８          膨張部材（ゴム部材）
２２          定着部用積層チューブ
２４          耐熱性樹脂層
２６          シリコーンゴム層
２８          離型性樹脂層
３０          芯材
３２          ＰＩチューブ（耐熱性樹脂）
３６          シリコーンゴム
４０          ガイド部材（ガイド手段）
４４          押出機（押出手段）
５０          成形型
４８          ＰＦＡ（離型性樹脂）
５２          微細孔素材（弾性部材）
５４          空気吸引ポンプ（空気吸引手段）
【図１】
2006015645.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006015645.tif 000009
【図８】
2006015645.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2006015645.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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