(57)【要約】      （修正有）【課題】効率的に内周面処理を行なうことができるとともに内周面処理のばらつきを低減することができるチューブ状フィルム内周面処理装置およびチューブ状フィルム内周面処理方法を提供する。【解決手段】棒状電極３と、所定の間隔をあけてそれぞれ互いに向かい合っており連結部材６によって連結されている第１台座１０および第２台座９と、第１台座に設置され第２台座の方向に突出した第１凸部１と、第２台座に設置され第１台座の方向に突出した第２凸部２とを含み、第１凸部には棒状電極が挿通可能な貫通孔が設けられており、棒状電極は第１凸部の貫通孔を通って第１凸部の突出方向に前進または第１凸部の突出方向と反対方向に後退する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブ状フィルムの内周面で取り囲まれた空間内に棒状電極を挿通し、前記棒状電極を挿通した状態で前記チューブ状フィルムを導電性液体中に浸漬させ、前記棒状電極と前記導電性液体との間で発生させたプラズマによって前記チューブ状フィルムの内周面を処理するために用いられる装置であって、
前記棒状電極と、
所定の間隔をあけてそれぞれ互いに向かい合っており連結部材によって連結されている第１台座および第２台座と、
前記第１台座に設置され前記第２台座の方向に突出した第１凸部と、
前記第２台座に設置され前記第１台座の方向に突出した第２凸部と、を含み、
前記第１凸部には前記棒状電極が挿通可能な貫通孔が設けられており、
前記棒状電極は前記第１凸部の前記貫通孔を通って前記第１凸部の突出方向に前進または前記第１凸部の突出方向と反対方向に後退することができる、チューブ状フィルム内周面処理装置。
【請求項２】
前記第２凸部はその先端に開口部を有しており、前記棒状電極の先端を前記開口部から前記第２凸部の内部に嵌入することができることを特徴とする、請求項１に記載のチューブ状フィルム内周面処理装置。
【請求項３】
前記第２凸部は、前記第２凸部の突出方向を回転軸方向として回転自在に設置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のチューブ状フィルム内周面処理装置。
【請求項４】
前記棒状電極は中空体であって、前記棒状電極の一端には前記棒状電極の中空部にガスを導入することができるガス導入口が設置されており、前記棒状電極の他端には前記棒状電極の中空部に導入されたガスを吹き出すことができるガス吹出口が設置されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載のチューブ状フィルム内周面処理装置。
【請求項５】
前記棒状電極、前記第１凸部および前記第２凸部の先端がそれぞれテーパ状に形成されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載のチューブ状フィルム内周面処理装置。
【請求項６】
前記棒状電極のテーパ面と前記第１凸部のテーパ面とが平行になっていることを特徴とする、請求項５に記載のチューブ状フィルム内周面処理装置。
【請求項７】
前記第２凸部の内部に設置された支持部材と、
前記支持部材と前記第２台座との間に設置された弾性部材と、を含み、
前記棒状電極の先端と前記支持部材の先端との非接触時には前記支持部材の先端が前記第２凸部から露出しており、
前記棒状電極の先端と前記支持部材の先端とが接触した後には前記棒状電極の前進により前記支持部材が前記弾性部材を圧縮して前記支持部材の先端を前記第２凸部の内部に押し込むことができ、
前記支持部材の先端が前記第２凸部の内部に押し込まれた後に前記棒状電極が後退した際には前記弾性部材が伸長して前記支持部材を前記第２凸部の先端側に押し返すことができることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載のチューブ状フィルム内周面処理装置。
【請求項８】
前記第２凸部のテーパ面と前記支持部材のテーパ面とが平行になっていることを特徴とする、請求項７に記載のチューブ状フィルム内周面処理装置。
【請求項９】
前記第１台座の前記第１凸部が設置されている側と反対側に設置された第１ガイドレールと、
前記第１ガイドレール上に設置された前記第１ガイドレールに沿って移動自在な第１移動部材と、を含み、
前記第１移動部材には前記棒状電極が固定されており、
前記第１移動部材の移動に伴って前記棒状電極が前進または後退することを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載のチューブ状フィルム内周面処理装置。
【請求項１０】
前記第１ガイドレール上には前記第１移動部材の移動を阻止することができるストッパーが設置されており、前記ストッパーにより前記第１移動部材の移動が阻止された位置において、前記棒状電極のテーパ面と前記第１凸部のテーパ面とが直線状に配列することを特徴とする、請求項９に記載のチューブ状フィルム内周面処理装置。
【請求項１１】
前記第１ガイドレールと所定の間隔をあけて平行に設置されている第２ガイドレールと、
前記第１ガイドレールに固定されている第２移動部材と、を含み、
前記第２移動部材は前記第２ガイドレールに沿って移動自在に前記第２ガイドレールに設置されており、
前記第２移動部材の移動に伴って前記第１ガイドレールが前記第２ガイドレールに沿って移動することを特徴とする、請求項９または１０に記載のチューブ状フィルム内周面処理装置。
【請求項１２】
前記第１移動部材に設置されたガス排出口と、
前記第１移動部材と前記第１台座との間に設置された伸縮自在なガス排気管と、を含み、
前記ガス排気管は前記第１凸部の前記貫通孔に挿通された前記棒状電極の少なくとも一部を包囲しており、
前記棒状電極の外周面と前記第１凸部の内周面との間には隙間が設けられており、
前記隙間を通過したガスが前記ガス排気管の内部を通って前記ガス排出口から排出可能であることを特徴とする、請求項９から１１のいずれかに記載のチューブ状フィルム内周面処理装置。
【請求項１３】
前記導電性液体を収容するための容器と、前記導電性液体中に浸漬させてアースとするためのアース電極と、を含むことを特徴とする、請求項１から１２のいずれかに記載のチューブ状フィルム内周面処理装置。
【請求項１４】
前記チューブ状フィルムの内周面処理後に前記チューブ状フィルムの外周面に付着した前記導電性液体を除去するための除去ガスを吹き付けることができるガス噴出装置を含む、請求項１から１３のいずれかに記載のチューブ状フィルム内周面処理装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに記載のチューブ状フィルム内周面処理装置を用いてチューブ状フィルムの内周面を処理する方法であって、
前記第１凸部および前記第２凸部に前記チューブ状フィルムの端部をそれぞれ嵌め込む工程と、
前記棒状電極を前記第１凸部の前記貫通孔を通して前記第２凸部に向かって前進させることにより前記棒状電極を前記チューブ状フィルムの内周面で取り囲まれた空間内に挿通する工程と、
前記チューブ状フィルムを前記導電性液体中に浸漬させて前記棒状電極と前記導電性液体との間で発生させたプラズマによって前記チューブ状フィルムの内周面を処理する工程と、
前記チューブ状フィルムを前記導電性液体中から引き上げる工程と、
前記棒状電極を後退させて前記棒状電極を前記チューブ状フィルムの内周面で取り囲まれた空間内から引き抜く工程と、を含むことを特徴とする、チューブ状フィルム内周面処理方法。
【請求項１６】
前記第２凸部を回転させることによって前記チューブ状フィルムに生じているねじれを少なくする工程を含む、請求項１５に記載のチューブ状フィルム内周面処理方法。
【請求項１７】
前記チューブ状フィルムを前記導電性液体中から引き上げた後に前記棒状電極の外周面と前記チューブ状フィルムの内周面との間に膨張用ガスを導入し、前記チューブ状フィルムの内周面と接触させることなく前記棒状電極を引き抜くことを特徴とする、請求項１５または１６に記載のチューブ状フィルム内周面処理方法。
【請求項１８】
前記チューブ状フィルムを前記導電性液体中から引き上げる際に前記チューブ状フィルムの外周面に付着した前記導電性液体を除去する工程を含む、請求項１５から１７のいずれかに記載のチューブ状フィルム内周面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はチューブ状フィルム内周面処理装置およびチューブ状フィルム内周面処理方法に関し、特にＰＦＡ（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共重合体）製チューブ状フィルムの内周面を効率的に処理することができるとともに内周面の処理のばらつきを低減することができるチューブ状フィルム内周面処理装置およびチューブ状フィルム内周面処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタまたはファクシミリなどにおいて用紙にトナーを定着させるため、金属芯の外周面上にシリコーンゴムからなる弾性層およびＰＦＡ製チューブ状フィルムが順次被覆されたローラが用いられている。ＰＦＡ製チューブ状フィルムはトナーとの粘着性が低いため、ローラの外周面にトナーが付着することを防止することができる。また、ＰＦＡ製チューブ状フィルムは耐熱性および耐磨耗性に優れるため、金属芯を加熱した状態でローラを長時間駆動させることができる。
【０００３】
このようなＰＦＡ製チューブ状フィルムを用いたローラは、たとえば、円筒状金型の内面にＰＦＡ製チューブ状フィルムを固定し、そのＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面で取り囲まれた空間に金属芯を挿通した後に、ＰＦＡ製チューブ状フィルムと金属芯との間にシリコーンゴムを注入し、注入されたシリコーンゴムを加熱して硬化させることにより形成される。
【０００４】
ここで、ＰＦＡ製チューブ状フィルムとシリコーンゴムとは接着性が良好でないため、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面の処理をすることによって、シリコーンゴムとの接着性を向上させることが行なわれている。
【特許文献１】特開２００３−１２２１６４号公報
【特許文献２】特開平５−８６２２２号公報
【特許文献３】特許第３４３１０７９号公報
【特許文献４】特開平９−２０８７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面を処理する方法としては、たとえば薬液を用いた方法がある（たとえば特許文献１参照）。しかしながら、この方法においては、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの一端が加圧挟持されることによって封止された後に薬液が注入されるため、処理後のＰＦＡ製チューブ状フィルムに折り目が形成されてしまうという問題があった。このように折り目が形成されたＰＦＡ製チューブ状フィルムをトナーの定着用のローラに用いた場合には、折り目付近の凹凸の存在によってトナーの定着不良が発生することがあった。また、この場合には強い線圧でトナーを用紙に定着させる必要があり、トナー定着後の用紙がローラから離れにくくなるため、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの外周面に相当量のシリコーンオイルを塗布する必要があった。
【０００６】
また、ＰＦＡ製チューブ状フィルムに折り目が形成されないようにするため、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの外周面を薬液槽内で連続的に薬液処理した後にＰＦＡ製チューブ状フィルムを裏返す方法がある（たとえば特許文献２参照）。しかしながら、この方法においては、薬液処理した後にＰＦＡ製チューブ状フィルムを裏返す必要があるため処理効率が悪いという問題があった。
【０００７】
また、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面を処理する他の方法としては、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面に所定の前処理液を付着させた後に紫外レーザ光を照射する方
法がある（たとえば特許文献３参照）。しかしながら、この方法においては、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面の処理にばらつきが生じやすく、ＰＦＡ製チューブ状フィルムとシリコーンゴムとの間の接着性が十分でないことがあった。
【０００８】
さらに、導電性液体中に被処理体を浸漬させて被処理体の内周面をプラズマを用いて処理することによって被処理体の内周面を均一に処理する方法がある（たとえば特許文献４参照）。しかしながら、この方法をＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面の処理に用いる場合には、電極となるガス導入管の設置位置によって、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面処理がばらついてしまうという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、効率的に内周面処理をすることができるとともに内周面処理のばらつきを低減することができるチューブ状フィルム内周面処理装置およびチューブ状フィルム内周面処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、チューブ状フィルムの内周面で取り囲まれた空間内に棒状電極を挿通し、棒状電極を挿通した状態でチューブ状フィルムを導電性液体中に浸漬させ、棒状電極と導電性液体との間で発生させたプラズマによってチューブ状フィルムの内周面を処理するために用いられる装置であって、棒状電極と、所定の間隔をあけてそれぞれ互いに向かい合っており連結部材によって連結されている第１台座および第２台座と、第１台座に設置され第２台座の方向に突出した第１凸部と、第２台座に設置され第１台座の方向に突出した第２凸部と、を含み、第１凸部には棒状電極が挿通可能な貫通孔が設けられており、棒状電極は第１凸部の貫通孔を通って第１凸部の突出方向に前進または第１凸部の突出方向と反対方向に後退することができるチューブ状フィルム内周面処理装置である。
【００１１】
ここで、本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置において、第２凸部はその先端に開口部を有しており、棒状電極の先端を開口部から第２凸部の内部に嵌入することができることができる。
【００１２】
また、本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置において、第２凸部は、第２凸部の突出方向を回転軸方向として回転自在に設置されていることができる。
【００１３】
また、本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置において、棒状電極は中空体であって、棒状電極の一端には棒状電極の中空部にガスを導入することができるガス導入口が設置されており、棒状電極の他端には棒状電極の中空部に導入されたガスを吹き出すことができるガス吹出口が設置されていてもよい。
【００１４】
また、本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置においては、棒状電極、第１凸部および第２凸部の先端がそれぞれテーパ状に形成されていることが好ましい。ここで、棒状電極のテーパ面と第１凸部のテーパ面とが平行になっていることが好ましい。
【００１５】
また、本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置においては、第２凸部の内部に設置された支持部材と、支持部材と第２台座との間に設置された弾性部材と、を含み、棒状電極の先端と支持部材の先端との非接触時には支持部材の先端が第２凸部から露出しており、棒状電極の先端と支持部材の先端とが接触した後には棒状電極の前進により支持部材が弾性部材を圧縮して支持部材の先端を第２凸部の内部に押し込むことができ、支持部材の先端が第２凸部の内部に押し込まれた後に棒状電極が後退した際には弾性部材が伸長して支持部材を第２凸部の先端側に押し返すことができる。
【００１６】
また、本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置においては、第２凸部のテーパ面と支持部材のテーパ面とが平行になっていることが好ましい。
【００１７】
また、本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置においては、第１台座の第１凸部が設置されている側と反対側に設置された第１ガイドレールと、第１ガイドレール上に設置された第１ガイドレールに沿って移動自在な第１移動部材と、を含み、第１移動部材には棒状電極が固定されており、第１移動部材の移動に伴って棒状電極が前進または後退するチューブ状フィルム内周面処理装置である。
【００１８】
ここで、本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置において、第１ガイドレール上には第１移動部材の移動を阻止することができるストッパーが設置されており、ストッパーにより第１移動部材の移動が阻止された位置において、棒状電極のテーパ面と第１凸部のテーパ面とが直線状に配列することが好ましい。
【００１９】
また、本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置においては、第１ガイドレールと所定の間隔をあけて平行に設置されている第２ガイドレールと、第１ガイドレールに固定されている第２移動部材と、を含み、第２移動部材は第２ガイドレールに沿って移動自在に第２ガイドレールに設置されており、第２移動部材の移動に伴って第１ガイドレールが第２ガイドレールに沿って移動することができる。
【００２０】
また、本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置においては、第１移動部材に設置されたガス排出口と、第１移動部材と第１台座との間に設置された伸縮自在なガス排気管と、を含み、ガス排気管は第１凸部の貫通孔に挿通された棒状電極の少なくとも一部を包囲しており、棒状電極の外周面と第１凸部の内周面との間には隙間が設けられており、隙間を通過したガスがガス排気管の内部を通ってガス排出口から排出可能であってもよい。
【００２１】
また、本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置は、導電性液体を収容するための容器と、導電性液体中に浸漬させてアースとするためのアース電極と、を含んでいてもよい。
【００２２】
また、本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置は、チューブ状フィルムの内周面処理後にチューブ状フィルムの外周面に付着した導電性液体を除去するための除去ガスを吹き付けることができるガス噴出装置を含んでいてもよい。
【００２３】
さらに、本発明は、上記のいずれかのチューブ状フィルム内周面処理装置を用いてチューブ状フィルムの内周面を処理する方法であって、第１凸部および第２凸部にチューブ状フィルムの端部をそれぞれ嵌め込む工程と、棒状電極を第１凸部の貫通孔を通して第２凸部に向かって前進させることにより棒状電極をチューブ状フィルムの内周面で取り囲まれた空間内に挿通する工程と、チューブ状フィルムを導電性液体中に浸漬させて棒状電極と導電性液体との間で発生させたプラズマによってチューブ状フィルムの内周面を処理する工程と、チューブ状フィルムを導電性液体中から引き上げる工程と、棒状電極を後退させて棒状電極をチューブ状フィルムの内周面で取り囲まれた空間内から引き抜く工程と、を含むチューブ状フィルム内周面処理方法である。
【００２４】
ここで、本発明のチューブ状フィルム内周面処理方法は、第２凸部を回転させることによってチューブ状フィルムに生じているねじれを少なくする工程を含んでいてもよい。
【００２５】
また、本発明のチューブ状フィルム内周面処理方法においては、チューブ状フィルムを導電性液体中から引き上げた後に棒状電極の外周面とチューブ状フィルムの内周面との間に膨張用ガスを導入し、チューブ状フィルムの内周面と接触させることなく棒状電極を引き抜くことができる。
【００２６】
また、本発明のチューブ状フィルム内周面処理方法は、チューブ状フィルムを導電性液体中から引き上げる際にチューブ状フィルムの外周面に付着した導電性液体を除去する工程を含んでいてもよい。ここで、「導電性液体を除去する」とは、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの外周面に付着した導電性液体の少なくとも一部が除去されることを意味する。
【００２７】
なお、本発明において「平行」には、完全に平行となっている場合だけでなく、実質的に平行となっている場合も含まれる。
【００２８】
また、本発明において「直線状に配列」には、完全に直線状に配列されている場合だけでなく、実質的に直線状に配列されている場合も含まれる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、効率的に内周面処理をすることができるとともに内周面処理のばらつきを低減することができるチューブ状フィルム内周面処理装置およびチューブ状フィルム内周面処理方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００３１】
図１に本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置の好ましい一例の模式的な正面図を示し、図２に図１に示す本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置の好ましい一例の模式的な側面図を示す。このチューブ状フィルム内周面処理装置は、所定の間隔をあけて互いに向かい合っており連結部材５、６によって連結されている第１台座１０と第２台座９と、第１台座１０に設置され第２台座９の方向に突出した中空の第１凸部１と、第２台座９に設置され第１台座１０の方向に突出した中空の第２凸部２と、を含んでいる。
【００３２】
ここで、第１凸部１には棒状電極３が挿通可能な貫通孔が設けられており、その貫通孔に中空のステンレス製の棒状電極３が挿通されている。棒状電極３の一端には棒状電極３の中空部にガスを導入することができるガス導入口２７が設けられている。また、第２凸部２の内部には支持部材４が設置されて支持部材４の先端が第２凸部２から露出している。また、第１凸部１は固定基板３９と一体となっており、固定基板３９が２本のネジ１６により脱着可能に第１台座１０に連結されることにより、第１凸部１が第１台座１０に設置されている。また、第２凸部２は固定基板４１と一体となっており、固定基板４１が２本のネジ１５により脱着可能に第２台座９に連結されることにより、第２凸部２が第２台座９に設置されている。第１凸部１および第２凸部２にはチューブ状フィルムの端部がそれぞれ嵌め込まれるが、このように第１凸部１および第２凸部２が脱着可能に設置されることによって、大きさの異なる第１凸部１および第２凸部２を随時変更することができるようになるため、嵌め込まれるチューブ状フィルムのサイズの変更に対応することが可能となる。
【００３３】
また、第１台座１０の第１凸部１が設置されている側（第１台座１０の下方）の反対側となる第１台座１０の上方には２本の第１ガイドレール１１、１２が設置されており、第１ガイドレール１１、１２上には第１ガイドレール１１、１２に沿って設置された移動自在な第１移動部材２８が設置されている。また、第１移動部材２８には、棒状電極３が固定されており、第１移動部材２８と第１台座１０との間にはジャバラ状の伸縮自在なガス排気管８が設置されている。ガス排気管８はその両端部がそれぞれ第１移動部材２８と第１台座１０に固定されており、棒状電極３の周囲の一部を包囲している。また、第１移動部材２８にはガス排気口２６が形成されており、ガス排気管８を流れてきたガスをガス排気口２６から排気することができる。また、第１ガイドレール１１、１２にはぞれぞれ第１移動部材２８の移動を阻止することができるストッパー３１を設置することができる。
【００３４】
また、第１ガイドレール１１、１２の後方には、第１ガイドレール１１、１２と所定の間隔をあけて平行に第２ガイドレール３０、３２が設置されている。ここで、第１ガイドレール１１、１２には第１ガイドレール１１、１２を連結するように第２移動部材２９が固定されており、第２移動部材２９は第２ガイドレール３０、３２に沿って移動自在に第２ガイドレール３０、３２に設置されている。これにより、第２移動部材２９の移動に伴って第１ガイドレール１１、１２が第２ガイドレール３０、３２に沿って上下方向に自由に移動することができるようになる。
【００３５】
さらに、第２台座９の下方には導電性液体２１が収容された容器４０が設置されており、容器４０にはアース電極２３が固定部材２２により固定されている。また、容器４０の上部には中空のガス噴出装置２４が設置されている。
【００３６】
図３に、図１および図２に示す第１凸部１の周辺部分の模式的な拡大側面透視図を示す。図３に示すように、第１凸部１および第１凸部１に挿通されている棒状電極３はそれぞれ第１凸部１の突出方向側の先端が先細りのテーパ状に形成されている。そして、棒状電極３のテーパ面４２と第１凸部１のテーパ面４３とは平行になっており、これらのテーパ面は直線状に配列されている。このような構成とすることにより、第１凸部１にチューブ状フィルムの一端を嵌め込みやすくなる。また、棒状電極３の先端には図１および図２に示すガス導入口２７から導入されたガスを吹き出すことができるガス吹出口１７が設置されている。そして、棒状電極３の外周面と第１凸部１の内周面との間には隙間が設けられており、ガス吹出口１７から吹き出されたガスがこの隙間を通過し、ガス排気管８の内部に導くことができる。また、この隙間を設けることによって、棒状電極３は第１凸部１の貫通孔を通って第１凸部１の突出方向に前進（下方に移動）または第１凸部１の突出方向と反対方向に後退（上方に移動）することができる。すなわち、棒状電極３は、第１凸部１の貫通孔を通って上下方向に自由に移動することが可能となっている。
【００３７】
また、棒状電極３の外周面はその少なくとも一部が誘電体で被覆されていることが好ましい。誘電体としては、たとえばポリテトラフルオロエチレン若しくはポリエチレンテレフタレートなどのプラスチック、ガラス、マイカ、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、二酸化ジルコニウム若しくは二酸化チタンなどの金属酸化物またはチタン酸バリウムなどを用いることができる。また、棒状電極３の材質は、ステンレス以外にもたとえば銅若しくはアルミニウムなどの金属単体、真鍮などの合金または金属間化合物などを用いることができる。また、本発明において、棒状電極３の形状はチューブ状フィルムの内周面で取り囲まれた空間に設置することができる形状であれば特に限定されないが、チューブ状フィルムの内周面の処理のばらつきをより低減する観点から、棒状電極３の側面形状はチューブ状フィルムの内周面に平行な面を有する形状であることが好ましい。また、上述したように、棒状電極３の先端形状の好ましい形状としては先端先細りのテーパ状であって棒状電極３のテーパ面４２と第１凸部１のテーパ面４３とが平行になっている形状が好ましい。
【００３８】
図４に、図１および図２に示す第２凸部２の周辺部分の模式的な拡大側面透視図を示す。図４に示すように、第２凸部２はその先端に開口部を有しており、前進してきた棒状電極３の先端をその開口部から第２凸部２の内部に嵌入することができる構造となっている。また、第２凸部２は中空となっており、第２凸部２の内部には支持部材４が設置され、支持部材４の先端は第２凸部２から露出している。また、第２凸部２および支持部材４はそれぞれ第２凸部２の突出方向側の先端が先細りのテーパ状に形成されている。そして、第２凸部２のテーパ面４４と支持部材４のテーパ面４５とは平行になっており、これらのテーパ面は直線状に配列されている。このような構成とすることにより、第２凸部２にチューブ状フィルムの一端を嵌め込みやすくなる。また、第２凸部２と支持部材４との間には、コイルバネからなる弾性部材１３が設置されている。なお、本発明に用いられる弾性部材１３としてはコイルバネ以外のバネやゴムなどからなる弾性体を用いてもよい。
【００３９】
また、第２台座９にはベアリングなどからなる回転手段７が設置されており、第２凸部２は第２凸部２の突出方向を回転軸方向として回転自在となっている。第２凸部２を回転自在とすることにより、第２凸部２に嵌めこまれるチューブ状フィルムに生じるねじれを少なくすることができる。なお、本発明に用いられる回転手段７としてはベアリング以外の回転手段を用いてもよい。
【００４０】
図５に、図１および図２に示す容器４０の模式的な側面図を示す。図５に示すように、容器４０には導電性液体２１が収容されている。また、容器４０には固定部材２２によってＬ字型のアース電極２３が固定されており、アース電極２３の一端は容器４０の側面から外部にはみ出している。そして、容器４０の上部には内周面処理後のチューブ状フィルムを導電性液体２１から引き上げたときにチューブ状フィルムの外周面に付着している導電性液体２１を除去するためにチューブ状フィルムの外周面に除去ガスを吹き付けることができるガス噴出装置２４が設置されている。なお、本発明において、チューブ状フィルムの内周面の処理のばらつきをより低減する観点からは、棒状電極３の側面と向かい合うアース電極２３の側面形状は、向かい合う棒状電極３の側面に平行な面を有する形状であることが好ましい。
【００４１】
図６に、図５に示すガス噴出装置２４の模式的な上面図を示す。ガス噴出装置２４はリング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ている。そして、ガス噴出装置２４のリング状の本体の内部に除去ガスが導入され、除去ガスはリング状の内周面に形成された複数の孔から図６に示す矢印２５の方向に吹き出される。
【００４２】
以下、上述した本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置を用いてＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面処理を行なう方法の好ましい一例について説明する。
【００４３】
まず、図７（ａ）の模式的正面図および図８（ａ）の模式的側面図に示すように、上述した本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置の第１凸部１に中空の円筒形状のＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の一方の端部を嵌め込んだ後にさらにＯリング１９を嵌め込んでＰＦＡ製チューブ状フィルム１８を固定する。次に、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の他方の端部を第２凸部２に嵌め込んだ後にさらにＯリング２０を嵌め込んでＰＦＡ製チューブ状フィルム１８を固定する。ここで、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８は、たとえば図９の模式的斜視図に示すように中空の円筒形状をしており、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体からなるＰＦＡ樹脂をたとえば押し出し成形または射出成形などによって中空状に成形したものである。
【００４４】
そして、図７（ｂ）の模式的正面図および図８（ｂ）の模式的側面図に示すように、移動部材２８を第１ガイドレール１１、１２に沿って下方に移動させることにより、移動部材２８に固定された棒状電極３を第１凸部の突出方向にガス排気管８の圧縮を伴って前進させる。これにより、棒状電極３は、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面で取り囲まれた空間内に挿通された状態となる。このとき、棒状電極３の先端は第２凸部２の内部に嵌入する。
【００４５】
図１０にこのときの第１凸部１の周辺部分の状態の模式的な拡大側面透視図を示し、図１１にこのときの第２凸部２の周辺部分の状態の模式的な拡大側面透視図を示す。図１０に示すように、第１凸部１の周辺部分においては、棒状電極３が第１凸部１の突出方向に突出している。また、図１１に示すように、第２凸部２の周辺部分においては、棒状電極３の先端と支持部材４の先端とが接触した状態で支持部材４が弾性部材１３を圧縮して第２凸部２の内部に押し込まれた状態となっている。
【００４６】
続いて、図１２に示すように、棒状電極３の上部のガス導入口２７からガスを棒状電極３の中空部１４に導入し、棒状電極３の下部のガス吹出口１７から吹き出させて、棒状電極３の外周面とＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面との間にガスを充填させる。ここで、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８にねじれが生じている場合には、このガスの充填時に、回転自在に設置されている第２凸部２が回転することによって、このねじれを少なくすることができる。また、充填されるガスとしては、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面とシリコーンゴムとの接着性を向上させる観点から、アルゴンとヘリウムと二酸化炭素とメタンとからなる混合ガス、アルゴンとアンモニアとからなる混合ガス、ヘリウムとアンモニアとからなる混合ガス、アルゴンとヘリウムとアンモニアとからなる混合ガス、アルゴンと窒素と水素とからなる混合ガス、アルゴンと二酸化炭素とメタンとからなる混合ガス、ヘリウムと二酸化炭素とメタンとからなる混合ガス、ヘリウムと窒素と水素とからなる混合ガス、またはアルゴンとヘリウムと窒素と水素とからなる混合ガスのうちいずれか１種の混合ガスであることが好ましい。ここで、上記混合ガス中のアルゴンとヘリウム以外のガスは、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面の平坦性を向上させる観点から、混合ガス全体の２体積％以下であることがより好ましい。
【００４７】
そして、棒状電極３の下部のガス吹出口１７から吹き出されたガスは、棒状電極３と第２凸部２との間の隙間から棒状電極３の外周面とＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面との間を上方に流れ、棒状電極３と第２凸部２との間の隙間からガス排気管８の内部の中空部に流れ込み、第１移動部材２８のガス排出口２６から排出される。
【００４８】
次いで、図７（ｃ）の模式的正面図および図８（ｃ）の模式的側面図に示すように、第２移動部材２９を２本の第２ガイドレール３０、３２に沿って下方に移動させることによって、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８を容器４０に収容された導電性液体２１中に浸漬させて、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の外周面を導電性液体２１に接触させる。
【００４９】
続いて、棒状電極３に高周波電圧を印加することによって、棒状電極３の外周面と導電性液体２１との間に交流電界を形成して、棒状電極３の外周面とＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面との間に充填されたガスのプラズマを発生させる。これにより、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面処理が行なわれる。ここで、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面処理は、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面処理中の変形を抑制する観点から、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面で取り囲まれた空間の圧力を、導電性液体２１がＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の外周面に与える圧力以上とした状態で行なわれることが好ましい。
【００５０】
ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面の処理後は、２本の第２レール３０、３２に沿って第２移動部材２９を上方に移動させることによって、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８を容器４０に収容された導電性液体２１中から引き上げる。
【００５１】
このとき、本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置は、図７（ｂ）および図８（ｂ）に示す状態となる。ここで、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８を導電性液体２１中から引き上げる際に、図６に示すガス噴出装置２４から除去ガスを矢印２５の方向に吹き付けることによって、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の外周面に付着した導電性液体２１を除去することができる。これにより、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の外周面に付着した導電性液体２１を拭き取る手間を省くことができる。なお、導電性液体２１の除去は、導電性液体２１が付着したＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の外周面に除去ガスを吹き付けて、たとえば導電性液体２１を蒸発させることおよび／または導電性液体２１を吹き飛ばすことなどにより行なうことができる。また、除去ガスの吹き付けによってＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の外周面に与えられる圧力はＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内部圧力よりも低いことがＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の変形を抑制することができる点で好ましい。
【００５２】
そして、第１移動部材２８を上方に移動させ、棒状電極３を第１凸部１の突出方向と反対方向に後退させることによって、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面で取り囲まれた空間に位置している棒状電極３をその空間から上方に引き抜く。このとき、本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置は、図７（ａ）および図８（ａ）に示す状態となる。ここで、第１移動部材２８を、ストッパー３１によりその移動が阻止される位置まで後退させる。これにより、図３に示すように棒状電極３のテーパ面４３と第１凸部１のテーパ面４２とが直線状に配列するため、再度ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８を第１凸部１に嵌め込むことが容易となり、処理効率が向上する。また、この棒状電極３の後退によって、図３に示すように、第２凸部２の内部に設置された弾性部材が伸長して支持部材を第２凸部２の先端側に押し返すことになる。
【００５３】
なお、棒状電極３を引き抜く前に、棒状電極３のガス導入口２７から膨張用ガスを棒状電極３の中空部に導入し、棒状電極３の下部のガス吹出口１７から吹き出させて、棒状電極３の外周面とＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面との間に膨張用ガスを充填させることが好ましい。これにより、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８を膨張させることができ、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８を膨張させた状態でＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面で取り囲まれた空間に位置している棒状電極３をその空間から上方に引き抜くことによって、棒状電極３の上方への引き抜きの際に、上記プラズマによる処理後のＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面を傷つけないようにすることができる。また、処理コストをより安価にする観点からは、膨張用ガスとして、空気および窒素の少なくとも一方のガスを用いることが好ましい。
【００５４】
最後に、第１凸部１と第２凸部２との間に固定されているＰＦＡ製チューブ状フィルム１８が取り外されて、内周面が処理されたＰＦＡ製チューブ状フィルム１８を得ることができる。
【００５５】
本発明のように、上記プラズマによって内周面が処理されたＰＦＡ製チューブ状フィルム１８は、内周面処理をしていないＰＦＡ製チューブ状フィルムと比べてシリコーンゴムとの接着性が良好になる。その理由としては、上記のようにして生じさせたガスのプラズマを構成するイオンや原子などが官能基などの態様で導入されたＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面と、シリコーンゴムの表面との間に何らかの吸引力が働いているためと考えられる。
【００５６】
上述したように、本発明においては、中空の第１凸部１と第２凸部２にＰＦＡ製チューブ状フィルム１８を嵌め込んだ後に、棒状電極３を第１凸部１の貫通孔を通して第１凸部１の突出方向に前進させることによって棒状電極３をＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面で取り囲まれた空間内に挿通することができる。したがって、本発明においては、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面に対する棒状電極３の設置位置にばらつきが少なくなるため、従来と比べて第１電極の設置位置による内周面処理のばらつきを低減することができる。また、本発明のＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面処理の工程を自動化することによって、より効率的にＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面処理を行なうことができるようになる。また、本発明においては、導電性液体２１を用いることによって、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面全体を同時に処理することができるため効率的な内周面処理が可能になる。さらに、本発明においては、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面の処理時に折り目が形成されないため、折り目のないＰＦＡ製チューブ状フィルム１８を得ることができる。このように折り目がなく、シリコーンゴムとの接着性に優れたＰＦＡ製チューブ状フィルム１８をローラに適用することによって、トナーの定着不良を防止することができる。
【００５７】
上記のようにして内周面の処理が行なわれたＰＦＡ製チューブ状フィルム１８は円筒状金型の内面に固定され、その内周面に従来から公知のシリコーン系プライマーが塗布された後に、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面で取り囲まれた空間にアルミニウムなどからなる金属芯が挿通される。そして、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８と金属芯との間に液状のシリコーンゴムを注入し、注入された液状のシリコーンゴムを加熱して硬化させることにより、金属芯の外周面上にシリコーンゴムからなる弾性層およびＰＦＡ製チューブ状フィルム１８が順次被覆されたローラが形成される。ここで、本発明によって内周面が処理されているＰＦＡ製チューブ状フィルム１８が用いられていることから、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８とシリコーンゴムからなる弾性層との接着性に優れたローラが形成される。なお、シリコーンゴムからなる弾性層は、シリコーンゴムを主成分とするものであれば、充填剤などの添加剤が含まれていてもよいことは言うまでもない。
【００５８】
図１３に、上記のようにして形成されたローラがトナーの定着用のローラとして用いられる場合を図解した模式的な断面図を示す。このローラ３３は、金属芯３４と、金属芯３４の外周面上に設置されたシリコーンゴムからなる弾性層３５と、弾性層３５の外周面上に被覆された上記の内周面の処理後のＰＦＡ製チューブ状フィルム１８とを含んでいる。そして、このローラ３３に対向する位置にローラ３８が設置されており、これらのローラの間にトナー３６が付着した用紙３７が搬送される。次いで、ローラ３３とローラ３８との間の線圧によってトナー３６が用紙３７に定着して排出されることになる。
【００５９】
なお、本発明において、第１凸部１および第２凸部２の材質および形状は特に限定されないが、上述したように、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１８を第１凸部１および第２凸部２に嵌め込みやすくする観点から、第１凸部１および第２凸部２のそれぞれの凸部の突出方向側の先端がテーパ状に形成されていることが好ましい。
【００６０】
また、本発明において、導電性液体としては、たとえば水、塩化水素水溶液、塩化リチウム水溶液、塩化ナトリウム水溶液、塩化カリウム水溶液、塩化アンモニウム水溶液、臭化カリウム水溶液、ヨウ化ナトリウム水溶液、ヨウ化カリウム水溶液、硝酸カリウム水溶液、炭酸水素カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、硝酸銀水溶液、塩化マグネシウム水溶液、塩化カルシウム水溶液、塩化ストロンチウム水溶液、塩化バリウム水溶液、硫酸ナトリウム水溶液、硫酸銅水溶液または硫酸亜鉛水溶液などが用いられる。
【００６１】
また、本発明において、除去ガスの種類は特に限定されないが、処理コストを低減する観点からは、除去ガスとして空気および窒素の少なくとも一方を用いることが好ましい。
【００６２】
また、本発明において、第１移動部材２８の第１ガイドレール１１、１２への設置手段は、第１移動部材２８が第１ガイドレール１１、１２に沿って移動自在であれば特に限定されない。また、第２移動部材２９の第２ガイドレール３０、３２への設置手段は、第２移動部材２９が第２ガイドレール３０、３２に沿って移動自在であれば特に限定されない。
【００６３】
また、本発明はＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面処理に限定されるものではなく、ＰＦＡに代えて、たとえばポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、芳香族ポリアミド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートまたはポリウレタンなどの材質からなるチューブ状フィルムの内周面処理にも用いることができる。
【００６４】
また、本発明において、棒状電極３の外周面とＰＦＡ製チューブ状フィルム１８の内周面との間にガスを充填させるためのガス導入口２７は、棒状電極３の上部に設置することには限定されず、第１凸部１の側部に形成してもよい。
【００６５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明によれば、チューブ状フィルムを効率的に内周面処理をすることができるとともにチューブ状フィルムの内周面処理のばらつきを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置の好ましい一例の模式的な正面図である。
【図２】図１に示す本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置の好ましい一例の模式的な側面図である。
【図３】図１および図２に示す第１凸部の周辺部分の模式的な拡大側面透視図である。
【図４】図１および図２に示す第２凸部の周辺部分の模式的な拡大側面透視図である。
【図５】図１および図２に示す容器の模式的な側面図である。
【図６】図５に示すガス噴出装置の模式的な上面図である。
【図７】（ａ）はＰＦＡ製チューブ状フィルムを第１凸部および第２凸部に固定した後の本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置の好ましい一例の模式的な正面図であり、（ｂ）は棒状電極を前進させた後の（ａ）に示す本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置の好ましい一例の模式的な正面図であり、（ｃ）はＰＦＡ製チューブ状フィルムを導電性液体に浸漬させた後の（ａ）に示す本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置の好ましい一例の模式的な正面図である。
【図８】（ａ）はＰＦＡ製チューブ状フィルムを第１凸部および第２凸部に固定した後の本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置の好ましい一例の模式的な側面図であり、（ｂ）は棒状電極を前進させた後の（ａ）に示す本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置の好ましい一例の模式的な側面図であり、（ｃ）はＰＦＡ製チューブ状フィルムを導電性液体に浸漬させた後の（ａ）に示す本発明のチューブ状フィルム内周面処理装置の好ましい一例の模式的な側面図である。
【図９】本発明に用いられるＰＦＡ製チューブ状フィルムの好ましい一例の模式的な斜視図である。
【図１０】本発明において棒状電極の先端と支持部材の先端とが接触した後に支持部材の先端が第２凸部の内部に押し込まれたときの第１凸部の周辺部分の状態を図解する模式的な拡大側面透視図である。
【図１１】本発明において棒状電極の先端と支持部材の先端とが接触した後に支持部材の先端が第２凸部の内部に押し込まれたときの第２凸部の周辺部分の状態を図解する模式的な拡大側面透視図である。
【図１２】本発明において棒状電極の外周面とＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面との間にガスを充填させる方法の好ましい一例を図解する模式的な拡大断面図である。
【図１３】本発明によって内周面が処理されたＰＦＡ製チューブ状フィルムを用いて形成されたローラがトナーの定着用のローラとして用いられる場合を図解した模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  第１凸部、２  第２凸部、３  棒状電極、４  支持部材、５，６  連結部材、７  回転手段、８  ガス排気管、９  第２台座、１０  第１台座、１１，１２  第１ガイドレール、１３  弾性部材、１４  中空部、１５，１６  ネジ、１７  ガス吹出口、１８  ＰＦＡ製チューブ状フィルム、１９，２０  Ｏリング、２１  導電性液体、２２  固定部材、２３  アース電極、２４  ガス噴出装置、２５  矢印、２６  ガス排出口、２７  ガス導入口、２８  第１移動部材、２９  第２移動部材、３０，３２  第２ガイドレール、３１  ストッパー、３３，３８  ローラ、３４  金属芯、３５  弾性層、３６  トナー、３７  用紙、３９，４１  固定基板、４０  容器、４２，４３，４４，４５  テーパ面。
【図１】
2006257267.tif 000003
【図２】
2006257267.tif 000004
【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】
2006257267.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006257267.tif 000011
【図１０】
2006257267.tif 000012
【図１１】
2006257267.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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