(57)【要約】【課題】  チューブへの負荷が低減し、チューブのしわを防止すると共に、被覆スピードのアップや、チューブ＋接着層の薄層化が可能となる基材へのチューブ被覆方法の提供。【解決手段】  基材へのチューブの被覆方法において、該基材がチューブの被覆前に該基材外周面に接着剤を塗布された状態であり、チューブの一端部を保持して、該基材へのチューブ被覆方向の被覆開始側より接着剤をチューブ内面に供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状または柱状の基材に接着剤を用いてチューブを被覆する方法において、該基材がチューブの被覆前に該基材外周面に接着剤を塗布された状態であり、チューブの一端部を保持して、該基材へのチューブ被覆方向の被覆開始側より接着剤をチューブ内面に供給することを特徴とする基材へのチューブ被覆方法。
【請求項２】
請求項１記載のチューブの一端部を保持する部材が、チューブの被覆とチューブが被覆される前に該基材外周面に接着剤を塗布する環状塗工装置の環状ノズルを兼ねており、前記基材の外周面への接着剤塗布を被覆と同工程で行うことを特徴とする基材へのチューブ被覆方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の基材が円筒形状または円柱形状を有する基材であることを特徴する基材へのチューブ被覆方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のチューブの内径は、前記基材の外径以下であり、被覆の際はチューブを拡張して用いることを特徴とする基材へのチューブ被覆方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載のチューブが、フッ素樹脂チューブであることを特徴とする基材へのチューブ被覆方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の基材が、金属円筒部材上に樹脂層を積層したことを特徴とする基材へのチューブ被覆方法。
【請求項７】
請求項６記載の金属円筒部材は、ニッケル電鋳円筒であることを特徴とする基材へのチューブ被覆方法。
【請求項８】
請求項６記載の樹脂層が、弾性層であることを特徴とする基材へのチューブ被覆方法。
【請求項９】
請求項８記載の弾性層が、シリコーンゴムであることを特徴とする基材へのチューブ被覆方法。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れかに記載のチューブ被覆方法により製造されたことを特徴とする定着ベルト。
【請求項１１】
請求項１０記載の定着ベルトを用いたことを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の例えば定着装置に使用するための、チューブを被覆したロールあるいはベルトの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ等の定着装置に使用するロールとして、芯金の表面に例えばシリコーンゴム層を形成し、更にその表面にフッ素樹脂チューブを被せたものが使用されている。また、近年では画像形成装置の電源オンから画像形成実行可能状態までの待ち時間が短く（クイックスタート性）、スタンバイ時の消費電力を大幅に小さく（省電力）、高速、高耐久を実現するために、例えばＳＵＳ、ニッケル、アルミニウム、銅等の金属を基層とし、ロール同様、基層表面にシリコーンゴム層、更にその表面にフッ素樹脂チューブを被せた定着ベルトを用いることが提案されている。
【０００３】
定着装置のローラやベルトを樹脂で被覆する方法としては、樹脂チューブをローラやベルト表面に被着させる方法が一般に用いられている。
【０００４】
チューブを被覆したローラ等を製造する方法としては、従来、金型の内周面にＰＦＡチューブを固定し、次いて金型の中に芯金を挿入してから、芯金とＰＦＡチューブの間にシリコーンゴムを注入硬化させて一体形成させる方法が提案されている。（例えば特許文献１参照）しかし、上記のような金型を用いたチューブの被覆方法では、ロールの中心軸線と金型内周面の中心軸線とを正確に一致させなければ、製造後の円筒度がずれ、使用時に定着ローラの振れ回り現象が発生して好ましくない。この様に定着ローラの振れ回りを所定の範囲にするためには、ロールの中心軸線と金型内周面の中心軸線とを高い精度で一致させなければならず、高い形状精度の金型が必要になり、製造コストが高価になるといった問題があった。
【０００５】
この様な高精度の金型を不要とし、簡単な工程でゴムローラにチューブを安価に被覆する方法として、近年では減圧容器内にＰＦＡチューブの一端部を懸吊して保持し、他端部側から減圧容器内のガスを吸引しつつ、前記ＰＦＡチューブの内径より僅かに大きい外径を有する、外周面に接着剤を塗布したゴムローラを挿入し、その後接着剤を硬化させる方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照）
【特許文献１】特開昭６３−２９８３８３号公報
【特許文献２】特公平８−１５７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、減圧容器を用いたチューブの被覆方法では、減圧容器を使用して、負圧によりゴムローラをチューブ内に挿入する様にしているため、挿入時に減圧容器の圧力を一定にしてゴムローラを引き込む事が出来ない状態にある。また、ゴムローラ外周面に塗布された接着剤がチューブへ挿入する際、チューブに連れられて挿入方向へ移動してしまうため、部分的に偏りが生じ、接着剤のローラ外周面の接着剤が液切れを起こし、その部分でゴムローラ表面とチューブ内面が密着し、挿入負荷が発生してチューブが伸ばされて部分的に厚さが異なったり、周方向にしわが生じたり、最悪はチューブ切れを起こす等の不具合が発生してしまい、チューブの薄層化に限界が生じていた。つまりチューブ被覆前に基材に塗っておいただけでは被覆時にチューブ（キツメの為）が掻き落し、被覆していくうちにチューブ被覆の最後の部分で基材とチューブの界面に接着剤がなくなりくっついてしまい被覆できなくなる。また被覆開始側からチューブ内面に塗っていくだけでも被覆していくうちにチューブ被覆の先頭部分の接着剤がだんだん減り挿入負荷が発生し、さらにはやはり基材とチューブの界面に接着剤がなくなりくっついてしまい被覆できなくなる。
【０００７】
この発明の主たる目的は、チューブ内に基材であるローラあるいはベルトを挿入する際に、チューブにかかる負荷を安定、且つ低減して、チューブにしわ等が発生しない、均一な膜厚を達成し、被覆スピードのアップとチューブ＋接着層の薄層化を可能とする基材へのチューブ被覆方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係わる基材へのチューブ被覆方法は、該基材がチューブの被覆前に該基材外周面に接着剤を塗布された状態であり、チューブの一端部を保持して、該基材へのチューブ被覆方向の被覆開始側より接着剤をチューブ内面に供給することを特徴とする基材へのチューブ被覆する方法であり、さらには、チューブの一端部を保持する部材が、チューブの被覆とチューブが被覆される前に該基材外周面に接着剤を塗布する環状塗工装置の環状ノズルを兼ねており、前記基材の外周面への接着剤塗布を被覆と同工程で行うことを特徴とする基材へのチューブ被覆方法ある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基材がチューブの被覆前に該基材外周面に接着剤を塗布された状態でありチューブの一端部を保持して基材へ被覆する際、チューブ被覆方向において基材への被覆開始側から接着剤をチューブ内面に供給することでチューブ被覆開始から被覆終了まで安定した接着剤の潤滑作用によりチューブへの負荷が低減し、チューブのしわを防止すると共に、被覆スピードのアップや、チューブ＋接着層の薄層化が可能となる。またチューブの一端部を保持する部材が、チューブの被覆とチューブが被覆される前に該基材外周面に接着剤を塗布する環状塗工装置の環状ノズルを兼ねており、前記基材の外周面への接着剤塗布を被覆と同工程で行うことができ、より効率的に被覆できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、筒状または柱状の基材に接着剤を用いてチューブを被覆する方法において、該基材がチューブの被覆前に該基材外周面に接着剤を塗布された状態であり、チューブの一端部を保持して、該基材へのチューブ被覆方向の被覆開始側より接着剤をチューブ内面に供給することを特徴とする基材へのチューブ被覆方法に関するものである。
【００１１】
本発明における基材とは、筒状または柱状であって、ロール状、スリーブ状、あるいはベルト状のものであり、特に円筒状または円柱状のものが好ましい。材質は金属、樹脂、あるいはゴム材であって、金属の外周面や内周面に樹脂、あるいはゴム材がコーティングされたものでもよく、また、ポリイミド等の樹脂の外周面や内周面にゴム材がコーティングされたものでもよい。
【００１２】
さらに、本発明では、基材を金属円筒部材の外周面にコーティングしたゴム材をシリコーンゴムとすることによって、基材は高い耐熱性、低圧縮性及び低圧縮永久歪みを付与することができる。シリコーンゴムとしては付加型がさらに好ましい。
【００１３】
本発明における接着剤は、液状または、ペースト状の接着剤が好ましく、更には自己接着性を有するシリコーンゴムを用いることが好ましく、更には加熱で硬化する付加型の自己接着性を有するシリコーンゴム系の接着剤、例えば商品名：ＴＳＥ３２５０：ＧＥ東芝シリコーン社製等が好ましい。
【００１４】
本発明におけるチューブとは円筒形状をなすものであり、材質は樹脂、あるいはゴム材等が好ましく、更にはＰＦＡ等のフッ素樹脂が好ましい。
【００１５】
また、本発明で得られたチューブ被覆された基材を像加熱定着装置用の定着ベルトとして用いることによって、低圧縮性及び低圧縮永久歪みを有する定着ベルトとすることができ、効果的にトナー担時体へのトナーの定着およびトナー担時体の搬送を行なうことができる。
【００１６】
本発明の方法で用いるチューブの内径は、前記基材の外径以下であり、好ましくは基材外径の８０〜９９％程度、より好ましくは９０〜９６％程度である。被覆の際はチューブ片端（被覆進行側）を拡張し用いられる。これにより、接着剤がチューブと基材との界面に入り潤滑作用を成し、チューブにかかる負荷を安定、且つ低減させ、チューブにしわ等が発生しない、均一な膜厚を形成し、ベルト基材の外周に略緊密な状態でフッ素樹脂チューブが被覆されることと共に、被覆スピードのアップとチューブ+接着層の薄層化が可能になる。特に、フッ素樹脂チューブは熱収縮タイプが好ましく、例えばＳＭＥ（商品名：グンゼ社製）が挙げられる。
【００１７】
図４は本実施形態における像加熱定着装置を示した模式断面図である。図４において、４０は本発明による定着ベルトである。４１は樹脂製の横長ステーであり、定着ベルト４０の内面ガイド部材と加熱手段としてのヒーター４２の支持体を兼ねるものである。定着ベルト４０は、ヒーター４２を含むステー４１に外嵌させてある。この定着ベルト４０の内周長とヒーター４２を含むステー４１の外周長は定着ベルト４０の方を例えば３ｍｍ程度大きくしてあり、従って定着ベルト４０はヒーター４２を含むステー４１に対して周長が余裕をもってルーズに外嵌している。４３はヒーター４２との間で定着ベルト４０を挟んで、定着ニップ部を形成する加圧手段としての加圧ローラである。
【００１８】
本発明における像加熱定着装置において、記録材Ｓ上の静電トナー像Ｔがニップ部で熱と加圧が加えられることにより定着させる。像加熱定着装置に搬送されてきた未定着のトナー画像を上面に担持した被加熱材としての記録材Ｓは、ヒーター４２と加圧ローラ４３の定着ニップ部の定着ベルト４０と加圧ローラ４３との間に進入して定着ニップ部を通過して行き、その通過過程でヒーター４２の熱を定着ベルト４０を介して受けてトナー像Ｔの加熱定着処理がなされる。
【実施例】
【００１９】
以下実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、これらは本発明を何ら限定するものではない。
【００２０】
（第１の実施例）
図１に第１の実施例におけるチューブ被覆方法の模式図を示す。
【００２１】
先ず、図１に示すエンドレス状のベルト基材１０として、ニッケル電鋳製のエンドレスベルト（以下、電鋳ベルト）１０ａの外周面に厚さ３００μｍで積層されたシリコーンゴム層１０ｂを有するエンドレス状のベルトを用意する。ここで、この電鋳ベルト１０ａは周知のものであるためここでの説明を省略するが、これが円筒形状を呈する状態において、ベルト内径３４．０ｍｍ、軸方向長さ３３０ｍｍ、厚さ５０μｍを有するように予め形成されている。
【００２２】
また、このベルト基材１０の外周面には、加熱で硬化する付加型の自己接着性を有する液状のシリコーンゴム系の接着剤１１ａ（商品名：ＴＳＥ３２５０：ＧＥ東芝シリコーン社製）が塗布されている。
【００２３】
ここで、ベルト基材１０の外周面への接着剤塗布は後述する拡管中子１にベルト基材１０を固定してから塗布しても良い。
【００２４】
中子台４にはエア供給装置３０が備えられており、中子台４に拡管中子１を固定することによって、エア供給装置３０より供給されたエアは拡管中子１に設けられたエア排気口１ｂよりエアが噴出す構造になっており、エア圧は０．５ＭＰａに設定されている。ベルト基材１０に拡管中子１を挿入するには、エア排気口１ｂよりエアを噴出させながらベルト基材１０に拡管中子１を挿入し始めると、ベルト基材１０よってエア排気口１ｂがふさがれ、エア圧によりベルト基材１０が拡管されながら、ベルト基材１０に拡管中子１を挿入することを可能にしている。拡管中子１の外径はベルト基材１０の内径より僅かに大きくなっており、これによりエア供給を停止すると拡管されたベルト基材１０が元の形状に戻ろうとする力によって拡管中子１にベルト基材１０は固定される。
【００２５】
また、中子台４には接着剤供給装置３１が備えられており、拡管中子１は円筒形状を成していて、拡管中子１内に中子台４に設けられた接着剤供給用パイプ３が設けられ、接着剤１１は接着剤供給装置３１より中子台４、パイプ３を通り、拡管中子１に設けられた接着剤吐出口１ｃよりテーパ部１ａの外周面へ吐出される。
【００２６】
一方、フッ素樹脂チューブ１２の片端はフッ素樹脂チューブ１２を折り返し、リング２ａと固定リング２ｂで挟み込んで固定されている。このフッ素樹脂チューブ１２（ＳＭＥ：グンゼ社製）は、熱収縮タイプで、収縮前の内径は拡管中子１に固定されたベルト基材１０の外径よりも小径の３４．０ｍｍに設定され、膜厚が３０μｍで、軸方向長さはベルト基材１０の全長（３３０ｍｍ）よりも長い４００ｍｍに設定され、２００℃の加熱により径方向に約１０％収縮する。
【００２７】
また、リング２ａと固定リング２ｂとからなる保持リング２の内径は、拡管中子１に固定されたベルト基材１０の外径とフッ素樹脂チューブ１２の膜厚を加味した径より僅かに大きく、３４．９ｍｍに設定されている。
【００２８】
この後、図１に示すように保持リング２に支持された側から、ベルト基材１０を固定した拡管中子１の上方よりフッ素樹脂チューブ１２を僅かに拡管しながらベルト基材１０を被覆して行く。そして、接着剤供給装置３１によって、接着剤吐出口１ｃより接着剤１１が吐出され、フッ素樹脂チューブ１２と中子テーパ部１ａに囲まれた個所に接着剤１１が溜まる。溜まった接着剤１１ｂは上方から下方へとフッ素樹脂チューブ１２を被覆して行くことに連れてベルト基材１０の外周面とフッ素樹脂チューブ１２の内周面との間に供給されて行く。よって、ベルト基材１０の外周面に予め塗布されていた接着剤１１ａが、チューブ被覆方向へ連れ移動しても、上方より接着剤１１ｂがチューブ被覆に連れてチューブ内面に補充されるため、被覆方向、周方向ともにベルト基材１０の外周面とフッ素樹脂チューブ１２の内周面との間に常に接着剤１１が介在している。これにより、接着剤１１が潤滑作用を成し、チューブにかかる負荷を安定、且つ低減させ、チューブにしわ等が発生しない、均一な膜厚を形成し、ベルト基材１０の外周に緊密な状態でフッ素樹脂チューブ１２が被覆されることと共に、被覆スピードのアップとチューブ＋接着層の薄層化がなされることになる。
【００２９】
ここで、ベルト基材１０の外周面に予め塗布された接着剤１１ａと接着剤供給装置３１から供給され、拡管中子１の吐出口１ｃより吐出され、テーパ部１ａに溜められた接着材１１ｂは同材料の接着剤１１である。
【００３０】
その後、フッ素樹脂チューブ１２はベルト基材１０端と同じ位置で切断され、被覆されたベルト基材１０を固定した状態で拡管中子１を中子台４より取り外し、図示しない加熱槽に入れて、２００℃で３０分間加熱して、接着剤１１の硬化とフッ素樹脂チューブの収縮を行い、フッ素樹脂チューブ１２とベルト基材１０とを接着剤１１を介して接着する。
【００３１】
このようにして、目的となる外周にフッ素樹脂チューブ１２を被覆したベルト基材１０を得ることが出来ることになる。
【００３２】
（第２の実施例）
第１の実施例では、ベルト基材の外周面に予め接着剤を塗布しており、そこにチューブを被覆して行くことで、チューブが被覆されたベルト基材を得た。
【００３３】
本実施形態ではベルト基材の外周面への接着剤塗布と同時にチューブ被覆を行い、工程を簡素化する方法を提供する。
【００３４】
以下、第２の実施例を詳細に説明するが、これらは本発明を何ら限定するものではない。
【００３５】
図２に本実施例におけるチューブ被覆方法の模式図を示す。
【００３６】
第１の実施例同様、ベルト基材１０を用意し、拡管中子１に固定する。この段階ではベルト基材１０の外周面には接着剤は塗布されていない。
【００３７】
一方、フッ素樹脂チューブ１２の片端はフッ素樹脂チューブ１２を折り返し、リング２０ａと固定リング２０ｂで挟み込んで固定されている。固定リング２０ｂには塗工リング２０ｃが取り付けられており、リング２０ａ、固定リング２０ｂ、及び塗工リング２０ｃによって、フッ素樹脂チューブ１２の固定とベルト基材１０の外周面への接着剤塗布ノズルを兼ね備えた環状ヘッド２０を成している。
【００３８】
また、ベルト基材１０の外周面に塗布するための接着剤供給装置３２より、環状ヘッド２０へ接着剤１１が一定流速で供給される。接着剤供給装置３２より供給された接着剤１１は、固定リング２０ｂと塗工リング２０ｃとで囲まれた環状の液溜２１に満たされる。そこから接着剤１１は狭い環状スリットを通り環状ノズル２２から押出される。この時、ベルト基材１０を固定した拡管中子１とフッ素樹脂チューブ１２を固定した環状ヘッド２０とを相対的に移動することにより（図では矢印方向への環状ヘッドの移動を示す）、ベルト基材１０の外周面に押出された接着剤１１を連続的に塗布する方式のものである。
【００３９】
本実施例では接着剤１１の環状ヘッド２０による塗布膜厚を３０μｍに設定している。また、環状ヘッドの内径は、拡管中子１に固定されたベルト基材１０の外径とフッ素樹脂チューブ１２の膜厚、及び接着剤の塗布膜厚を加味して、直径３５．０ｍｍに設定されている。
【００４０】
先ず、図２に示すように環状ヘッド２０に支持された側から、ベルト基材１０を固定した拡管中子１の上方よりフッ素樹脂チューブ１２を僅かに拡管しながらベルト基材１０を被覆して行く。この時、ベルト基材１０の外周面には上述したように、環状ヘッドより押出された接着剤１１が塗布される。また、接着剤供給装置３１によって、接着剤吐出口１ｃより接着剤１１が吐出されることにより、第１の実施例同様、ベルト基材１０の外周面とフッ素樹脂チューブ１２の内周面との間に供給されて行く。
【００４１】
この方法により、予めベルト基材１０の外周面へ接着剤を塗布することが無くなるため、ベルト基材へのチューブ被覆工程が簡素化できるとともに、本実施形態であれば、接着剤が大気に触れることが少なくなるため、クリーンルーム等の設備を導入しなくても、画像不良の原因となるゴミ・ケバ等の付着が防止できる。
【００４２】
(第３の実施例)
第２の実施例では、ベルト基材の外周面への接着剤を塗布しながら、チューブを被覆して行くことで、チューブ被覆工程が簡素化された。
【００４３】
本実施例ではベルト基材の外周面とチューブの内周面との間への接着剤供給手段を簡素化する方法を提供する。
【００４４】
以下、第３の実施例を詳細に説明するが、これらは本発明を何ら限定するものではない。
【００４５】
図３に本実施例におけるチューブ被覆方法の模式図を示す。
【００４６】
第２の実施例同様、外周面に接着剤が塗布されていないベルト基材１０を用意し、拡管中子１に固定する。
【００４７】
一方、フッ素樹脂チューブ１２も第２の実施例同様、片端を接着剤塗布ノズルを兼ね備えた環状ヘッド２０によって固定されている。
【００４８】
ここで、図３に示すように環状ヘッド２０に支持された側から、ベルト基材１０を固定した拡管中子１の上方よりフッ素樹脂チューブ１２を僅かに拡管しながらベルト基材１０を被覆して行く際に、環状ヘッド２０の環状ノズル２２が拡管中子のテーパ部１ａに来た時点で、環状ヘッド２０の動作を停止（図では矢印方向への環状ヘッドの移動を停止）させる。この時、ベルト基材１０の外周面に塗布するための接着剤供給装置３２より接着剤１１を環状ヘッド２０に供給する。環状ヘッド２０に供給された接着剤１１は環状ノズル２２から押出される。押出された接着剤１１は拡管中子１に設けられた液溜め部１ｄに満たされる。液溜め部１ｄにフッ素樹脂チューブ１２がベルト基材１０を完全に被覆するために十分な量の接着剤１１が溜まった後、環状ヘッド２０の動作を開始させ、接着剤供給装置３２より環状ヘッド２０へ接着剤１１を供給して環状ノズル２２から押出すことで、ベルト基材１０の外周面へ接着剤を塗布しながら、フッ素樹脂チューブ１２を被覆して行く。拡管中子の液溜め部１ｄの接着剤は、フッ素樹脂チューブ１２を被覆して行くに連れ、ベルト基材１０の外周面とフッ素樹脂チューブ１２の内周面との間に供給されて行く。
【００４９】
この方法により、予めベルト基材１０の外周面へ接着剤を塗布することが無くなるため、ベルト基材へのチューブ被覆工程が簡素化できるとともに、本実施形態であれば、接着剤が大気に触れることが少なくなるため、クリーンルーム等の設備を導入しなくても、画像不良の原因となるゴミ・ケバ等の付着が防止できる。
【００５０】
更には、接着剤の供給装置を簡素化することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１の実施例におけるチューブ被覆方法の模式図である。
【図２】第２の実施例におけるチューブ被覆方法の模式図である。
【図３】第３の実施例におけるチューブ被覆方法の模式図である。
【図４】本発明における像加熱定着装置を示した模式断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ａ    拡管中子のテーパ部
１ｂ    拡管中子のエア排気口
１ｃ    拡管中子の接着剤吐出口
１ｄ    拡管中子の液溜め部
２      保持リング
２ａ    リング
２ｂ    固定リング
３      パイプ
４      中子台
１０    ベルト基材
１０ａ  電鋳ベルト
１０ｂ  シリコーンゴム層
１１    接着剤
１１ａ  ベルト基材の外周面に塗布された接着剤
１１ｂ  拡管中子のテーパ部に溜められた接着剤
１２    フッ素樹脂チューブ
２０    環状ヘッド
２０ａ  リング
２０ｂ  固定リング
２０ｃ  塗布リング
２１    環状ヘッドの液溜め部
２２    環状ノズル
３０    エア供給装置
３１    拡管中子のテーパ部への接着剤供給装置
３２    環状ヘッドへの接着剤供給装置
【図１】
2005238764.tif 000003
【図２】
2005238764.tif 000004
【図３】
2005238764.tif 000005
【図４】
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