JP4879186B2 - Resin tube manufacturing method and resin tube manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、内周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の製造方法、および樹脂チューブ製造装置に関するものである。 The present invention relates to a resin tube manufacturing method for manufacturing a resin tube having an inner peripheral surface subjected to plasma treatment , and a resin tube manufacturing apparatus.
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)。 Rollers used as pressure rollers and fixing rollers in image forming apparatuses such as copying machines and printers are required to be mechanically, thermally and chemically stable. In some cases, it is required that the components contained in the toner are difficult to adhere. As a roller used for such applications, there has been proposed a roller in which a roller body whose outer peripheral surface is made of rubber is covered with a fluororesin tube such as a tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer. Also, when fixing the outer peripheral surface of the roller body and the inner surface of the resin tube with an adhesive, the fluororesin tube has extremely poor adhesion to rubber. It has been proposed to increase the adhesion by applying (see Patent Document 1).
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)。 In addition, a technique has been proposed in which an object to be processed is stored in a plastic bag and plasma is generated in the bag to perform plasma processing on the object to be processed (see Patent Document 2).
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。 However, any of the above processing methods has a problem that the productivity is remarkably low because each object to be processed such as a fluororesin tube is processed one by one.
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3参照)。
しかしながら、特許文献3に記載の方法では、樹脂チューブの外周面と外側電極の内周面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、樹脂チューブの外周面と外側電極との間でもプラズマが発生して樹脂チューブの外周面もプラズマ処理されてしまうという問題点がある。このような外周面に対するプラズマ処理は、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。
However, in the method described in
以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、外周面がプラズマ処理されることなく内周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の製造方法、および樹脂チューブ製造装置を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a resin tube manufacturing method capable of continuously manufacturing a resin tube whose inner peripheral surface has been subjected to plasma processing without plasma processing of the outer peripheral surface , and resin tube manufacturing. To provide an apparatus.
上記課題を解決するために、本発明では、押出し成形装置から樹脂チューブを連続的に排出し、かつ、当該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へのガスの導入および当該樹脂チューブの内側からのガスの排出を行うとともに、当該樹脂チューブの外側に位置する筒状の外側電極と当該樹脂チューブ内に位置する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て当該樹脂チューブの内面にプラズマ処理を行う樹脂チューブの製造方法において、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による内圧上昇により前記樹脂チューブを前記外側電極の内周面に接触させた状態で前記プラズマ処理を行うことを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the present invention, the resin tube is continuously discharged from the extrusion molding apparatus, and the introduction of the gas into the resin tube discharged from the extrusion molding apparatus and the resin tube While discharging the gas from the inside, a high frequency voltage is applied between the cylindrical outer electrode located outside the resin tube and the inner electrode located inside the resin tube, and plasma is generated inside the resin tube. In the method of manufacturing a resin tube, in which plasma treatment is performed on the inner surface of the resin tube, the discharge direction of the resin tube from the inner electrode out of the inner side of the resin tube continuously discharged from the extrusion molding device A guide member that contacts the inner peripheral surface of the resin tube on the downstream side and maintains the diameter-expanded state of the resin tube is provided, and the resin To carry out the plasma treatment in a state where said resin tube is brought into contact with the inner peripheral surface of the outer electrode by the internal pressure rise due to the introduction of the gas into the inside of the holding portion in the expanded state by the guide member in the cube Features.
本発明において、樹脂チューブは押出し成形装置から連続的に排出されるとともに、ガス導入路によって樹脂チューブの内側にガスが導入され、樹脂チューブの外側に位置する外側電極と樹脂チューブの内側に位置する内側電極との間には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、内周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。また、樹脂チューブ内周面の周方向の全体にわたって均一にプラズマ処理される。さらに、本発明では、樹脂チューブ内へのガスの導入により上昇した内圧によって、樹脂チューブの外周面を外側電極の内周面に接触させるので、樹脂チューブの外側と外側電極との間には隙間がない。従って、樹脂チューブと外側電極との間にはプラズマが発生しないので、樹脂チューブ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。 In the present invention, the resin tube is continuously discharged from the extrusion molding apparatus, gas is introduced into the resin tube by the gas introduction path, and the resin is located inside the resin tube and the outer electrode located outside the resin tube. A high frequency voltage is applied between the inner electrodes. As a result, plasma is generated inside the resin tube, so that plasma treatment can be performed on the inner surface of the resin tube. Therefore, it is possible to continuously manufacture a resin tube whose inner peripheral surface has been subjected to plasma treatment. Since the inner surface of the resin tube is activated by the plasma treatment, the resin tube has excellent adhesion. Further, the plasma treatment is uniformly performed over the entire circumferential direction of the inner peripheral surface of the resin tube. Furthermore, in the present invention, since the outer peripheral surface of the resin tube is brought into contact with the inner peripheral surface of the outer electrode by the internal pressure increased by the introduction of the gas into the resin tube, there is a gap between the outer side of the resin tube and the outer electrode. There is no. Therefore, since no plasma is generated between the resin tube and the outer electrode, the outer peripheral surface of the resin tube is not plasma-treated. Therefore, when the resin tube according to the present invention is covered with a pressure roller, a fixing roller or the like in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, adhesion of a toner material does not occur.
本発明に係る樹脂チューブ製造装置は、成形した樹脂チューブを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外側に位置する筒状の外側電極と、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し、前記外側電極との間に印加された高周波電圧により当該樹脂チューブの内側にプラズマを発生させて当該樹脂チューブの内面にプラズマ処理を施す内側電極と、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、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ガス導入量および当該樹脂チューブからのガス排出量のうちの少なくとも一方を調整することにより当該樹脂チューブ内の圧力を制御して当該樹脂チューブの外周面を前記外側電極の内周面に接触させる内圧調整装置とを有することを特徴とする。 The resin tube manufacturing apparatus according to the present invention includes an extrusion molding apparatus that continuously discharges a molded resin tube, a cylindrical outer electrode positioned outside the resin tube discharged from the extrusion molding apparatus, and the extrusion Inside the resin tube, which is located inside the resin tube discharged from the molding apparatus, generates plasma inside the resin tube by a high-frequency voltage applied between the outside electrode and performs plasma treatment on the inner surface of the resin tube Of the resin tube continuously discharged from the electrode and the extrusion molding device, the resin tube comes into contact with the inner peripheral surface of the resin tube on the downstream side in the discharge direction of the resin tube from the inner electrode. A guide member that maintains the expanded diameter and a portion of the resin tube that is held in the expanded diameter state by the guide member. A gas introduction path for introducing gas, a gas discharge path for discharging gas from the inside of a portion of the resin tube held in a diameter-expanded state by the guide member, and a diameter expansion by the guide member in the resin tube The pressure inside the resin tube is controlled by adjusting at least one of the gas introduction amount inside the portion held in the state and the gas discharge amount from the resin tube, and the outer peripheral surface of the resin tube is And an internal pressure adjusting device for contacting the inner peripheral surface of the outer electrode.
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(以下、PFAという)製のチューブである。 In the present invention, the resin tube is a fluororesin tube, for example, a tube made of a tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (hereinafter referred to as PFA).
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。 In this invention, it is preferable to apply | coat a coupling agent to the inner surface of the said resin tube continuously discharged | emitted from the said extrusion molding apparatus following the said plasma treatment. When implementing such a manufacturing method, in the resin tube manufacturing apparatus according to the present invention, the inner surface of the resin tube discharged from the extrusion molding apparatus has an inner surface of the resin tube subjected to the plasma treatment. A coupling agent supply unit that supplies the coupling agent toward the surface is arranged. If comprised in this way, when manufacturing the roller by which the resin tube was coat | covered on the outer periphery, it is not necessary to apply | coat a coupling agent to a resin tube.
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。 In the present invention, the gas preferably contains an organosilane compound. If comprised in this way, when manufacturing the roller by which the resin tube was coat | covered on the outer periphery, it is not necessary to apply | coat a coupling agent to a resin tube.
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。 The resin tube which concerns on this invention is coat | covered by the outer periphery of the roller main body which coat | covered the outer periphery of the core material with the rubber layer of fixed thickness, and comprises a roller.
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際に用いられる定着ローラなどとして用いるのに適している。 Such a roller is used as a pressure roller for pressing members together or a fixing roller used when fixing a toner material on a medium such as paper in a copying machine, a printer or other image forming apparatus. Is suitable.
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。 In manufacturing the roller having such a configuration, after inserting the roller body inside the resin tube, the outer peripheral surface of the roller body and the inner surface of the resin tube are fixed with an adhesive. Moreover, after inserting the said core material inside the said resin tube, while inject | pouring a rubber material between the said core material and the said resin tube, the method of solidifying the said rubber material is also employable.
本発明に係る樹脂チューブ製造装置において、前記内部電極は、例えば、外周面が前記樹脂チューブを介して前記外部電極に対向する略円柱形状である。 In the resin tube manufacturing apparatus according to the present invention, the internal electrode has, for example, a substantially cylindrical shape whose outer peripheral surface faces the external electrode via the resin tube.
本発明に係る樹脂チューブ製造装置において、前記内部電極は、前記外側電極と同軸状に巻回された管体あるいは棒体を備えていることが好ましい。 In the resin tube manufacturing apparatus according to the present invention, it is preferable that the internal electrode includes a tube body or a rod body wound coaxially with the outer electrode.
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
8 内圧調整装置
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
72 外側電極
81 ガイド部材
90 接着剤導入路
511 管体
711 リング部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Resin
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、本形態を説明する際に用いられる図における構成(形状、大きさ、および配置関係)については本発明が理解、および実施できる程度に概略的に示したものに過ぎない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the configuration (shape, size, and arrangement relationship) in the drawings used in describing the present embodiment is merely schematically shown to the extent that the present invention can be understood and implemented.
[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。[Roller configuration]
1A and 1B are a perspective view and a cross-sectional view of a roller according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a manufacturing method of the roller shown in FIG. FIG. 3 is an explanatory view schematically showing another method of manufacturing the roller shown in FIG.
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。
A
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の内面に、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の内面との間に接着剤(図示せず)を注入して固定する。
In order to manufacture such a
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、この状態で芯材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の内周面に接触させるとともに、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。
In another manufacturing method of the
これらいずれの方法で製造する場合でも、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、PFA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。
In any of these methods, problems such as peeling of the
[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に示すように、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と、プラズマ発生装置7とを備えている。プラズマ発生装置7は、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の内側および外側に各々配置された円柱状の内側電極71、および円筒状の外側電極72とを有する。内側電極71、および外側電極72は、例えば金属やカーボンなどの導電材料からなる。[Embodiment 1]
(Configuration of resin tube manufacturing equipment)
FIG. 4 is an explanatory diagram of the resin tube manufacturing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 4, the resin tube manufacturing apparatus 1 of this embodiment includes an
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ー装置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折し、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。
The
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、例面部の外形寸法がインサート37の外形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の内面に当接して樹脂チューブ20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、その他高耐食性金属、セラミックス、ガラスなどからなる。
On the downstream side of the
ガイド部材81とインサート37の間には円柱状の内側電極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。なお、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を配置してもよい。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。
A cylindrical
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の一部を構成する部材によって内側電極71が構成されている。
A
ガス導入路51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、クロロシランやアルコキシシランなどの有機シランを含む反応ガス、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。The gas supplied from the
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に対しては、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内圧調整装置8が構成されている。ここで、内圧調整装置8は、樹脂チューブ20内へのガス導入量を調整することにより樹脂チューブ20内の圧力を制御して樹脂チューブ20の外周面を外側電極72の内周面に接触させる機能を担っている。
The
さらに、内側電極71と樹脂チューブ20との間、および樹脂チューブ20と外側電極72との間には絶縁材を配置してもよい。この場合、絶縁材の種類としては、樹脂チューブ20と同系の樹脂剤を避けて低摩擦性の樹脂や無機材料であることが好ましい。また、かかる絶縁材は誘電体としての役割を果たす可能性があるので、絶縁材としてはガラス、セラミックス、あるいはポリイミド等の耐熱性樹脂であることが好ましい。
Further, an insulating material may be disposed between the
(動作)
このように構成した樹脂チューブ製造装置1においては、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もに、拡径した状態で排出される樹脂チューブ20の内側にガス導入路51を介して反応ガスを導入する。この際、内圧調整装置8は、樹脂チューブ20の内側の圧力(内圧)を高め、樹脂チューブ20を膨張させることにより、樹脂チューブ20の外周面と外側電極72の内周面とを隙間なく接触させる。この状態を維持しながら、内側電極71と外側電極72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と外側電極72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(諸表面改善)を行うことができる。それ故、内周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。(Operation)
In the resin tube manufacturing apparatus 1 configured as described above, the
また、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の内側に内側電極71を配置し、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ガスを導入するという構成を採用しているため、装置構成が簡素であるという利点もある。
Further, using the fact that the
さらに、本形態では樹脂チューブ20の内側に導入されたガスによる内圧を利用して、樹脂チューブ20の外周面と外側電極72の内周面とを密着させる。従って、樹脂チューブ20の外周面と外側電極72の内周面との間にはプラズマが発生しないので、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。
Further, in the present embodiment, the outer peripheral surface of the
さらにまた、押出し成形装置3から排出された樹脂チューブ20の内面に当接して樹脂チューブ20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。
Furthermore, since it has the
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。
The manufactured
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。
In order to manufacture the
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。
Further, as described with reference to FIG. 3, after inserting the
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。
In any of these
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の製造に本発明を適用してもよい。
In this embodiment, the
また、本形態では、内圧調整装置8が樹脂チューブ20内へのガス導入量を調整することにより樹脂チューブ20内の圧力を制御するとしたが、内圧調整装置8によって、樹脂チューブ20内へのガス導入量および樹脂チューブ20内からのガス排出量の少なくとも一方を制御して樹脂チューブ20内の圧力を制御し、樹脂チューブ20の外周面を外側電極20の内周面に接触させればよい。
In this embodiment, the internal
[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。[Embodiment 2]
FIG. 5 is an explanatory diagram of a resin tube manufacturing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In addition, since the basic structure of the resin tube manufacturing apparatus of this form is common in Embodiment 1, it attaches and illustrates the same code | symbol to a common part, and those description is abbreviate | omitted. To do.
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、外側電極72に対して同心状に巻回したコイル状の管体511を内側電極71として用いている。ここで、管体511(内側電極71)の内部は、ガス導入路51の一部として利用されている。また、管体511は、樹脂チューブ20の中心軸線周りに巻回されている。このように構成した場合でも、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37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を配置してもよい。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との間に絶縁材(図示せず)を配置してもよい。
In the first embodiment, the
このように構成した樹脂チューブ製造装置1においても、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もに、内側電極71と外側電極72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。その際、拡径した状態で排出される樹脂チューブ20の内側にガス導入路51を介して反応ガスを導入するとともに、内圧調整装置8は、樹脂チューブ20の内側の圧力(内圧)を高め、樹脂チューブ20を膨張させることにより、樹脂チューブ20の外周面と外側電極72の内周面とを隙間なく接触させる。それ故、樹脂チューブ20の外周面と外側電極72の内周面との間にはプラズマが発生しないので、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。
Also in the resin tube manufacturing apparatus 1 configured as described above, the
また、本形態では、内側電極71が、ガス導入路51を構成する管体511によって構成されているため、内部電極71は、内部を通るガスによって効率よく冷却される。しかも、内部電極71は、コイル状に巻回されているため、ガスと接する外面の表面積が広いので、効率よく冷却される。
Further, in this embodiment, since the
[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。[Embodiment 3]
FIG. 6 is an explanatory diagram of a resin tube manufacturing apparatus according to
図6に示すように、実施の形態3では、内側電極71は、ガス導入路51が形成された円柱体710と、この円柱体710の周りにおいて外側電極72と同心状に巻回された棒体からなる複数のリング部711と、リング部711と円柱部710とを連結する連結部712とを備えている。このように構成した内側電極71と外側電極72との間に高周波電圧を印加した際は、リング部711が実質的な内側電極として機能する。
As shown in FIG. 6, in the third embodiment, the
このように構成した樹脂チューブ製造装置1においても、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もに、内側電極71と外側電極72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。その際、拡径した状態で排出される樹脂チューブ20の内側にガス導入路51を介して反応ガスを導入するとともに、内圧調整装置8は、樹脂チューブ20の内側の圧力(内圧)を高め、樹脂チューブ20を膨張させることにより、樹脂チューブ20の外周面と外側電極72の内周面とを隙間なく接触させる。それ故、樹脂チューブ20の外周面と外側電極72の内周面との間にはプラズマが発生しないので、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。
Also in the resin tube manufacturing apparatus 1 configured as described above, the
また、本形態では、内側電極71が複数のリング部711を備え、かかるリング部711は、ガスと接する外面の表面積が広いので、効率よく冷却される。
Further, in this embodiment, the
[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、2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。[Other embodiments]
FIGS. 7A and 7B are explanatory views of a resin tube manufacturing apparatus according to another embodiment. The basic configuration of the resin tube manufacturing apparatus shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b) is the same as that of Embodiments 1 and 2, respectively. These are shown in the figure and their explanation is omitted.
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。
7A, in the resin tube manufacturing apparatus 1 according to the first embodiment, the
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。
7B, in the resin tube manufacturing apparatus 1 according to the second embodiment, after passing through the
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。
When the configuration shown in FIGS. 7A and 7B is adopted, after applying the silane coupling agent to the inside of the
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。
Furthermore, in place of the configuration shown in FIGS. 7A and 7B, in the resin tube manufacturing apparatus 1 according to Embodiments 1 to 3, organic silane such as chlorosilane and alkoxysilane is supplied to the gas supplied from the
本発明においては、樹脂チューブは押出し成形装置から連続的に排出されるとともに、ガス導入路によって樹脂チューブの内側にガスが導入され、樹脂チューブの外側に位置する外側電極と樹脂チューブの内側に位置する内側電極との間には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、内周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。また、樹脂チューブ内周面の周方向の全体にわたって均一にプラズマ処理される。さらに、本発明では、樹脂チューブ内へのガスの導入により上昇した内圧によって、樹脂チューブの外周面を外側電極の内周面に接触させるので、樹脂チューブの外側と外側電極との間には隙間がない。従って、樹脂チューブと外側電極との間にはプラズマが発生しないので、樹脂チューブ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。 In the present invention, the resin tube is continuously discharged from the extrusion molding apparatus, gas is introduced into the resin tube by the gas introduction path, and the outer electrode positioned outside the resin tube and the resin tube positioned inside the resin tube. A high frequency voltage is applied between the inner electrode. As a result, plasma is generated inside the resin tube, so that plasma treatment can be performed on the inner surface of the resin tube. Therefore, it is possible to continuously manufacture a resin tube whose inner peripheral surface has been subjected to plasma treatment. Since the inner surface of the resin tube is activated by the plasma treatment, the resin tube has excellent adhesion. Further, the plasma treatment is uniformly performed over the entire circumferential direction of the inner peripheral surface of the resin tube. Furthermore, in the present invention, since the outer peripheral surface of the resin tube is brought into contact with the inner peripheral surface of the outer electrode by the internal pressure increased by the introduction of the gas into the resin tube, there is a gap between the outer side of the resin tube and the outer electrode. There is no. Therefore, since no plasma is generated between the resin tube and the outer electrode, the outer peripheral surface of the resin tube is not plasma-treated. Therefore, when the resin tube according to the present invention is covered with a pressure roller, a fixing roller or the like in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, adhesion of a toner material does not occur.
Claims (9)
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による内圧上昇により前記樹脂チューブを前記外側電極の内周面に接触させた状態で前記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。The resin tube is continuously discharged from the extrusion molding device, and the introduction of gas into the resin tube discharged from the extrusion molding device and the discharge of gas from the inside of the resin tube are performed. Plasma treatment is performed on the inner surface of the resin tube by applying a high-frequency voltage between the cylindrical outer electrode located outside the tube and the inner electrode located inside the resin tube to generate plasma inside the resin tube. In the method of manufacturing a resin tube,
Of the inner side of the resin tube continuously discharged from the extrusion molding device, the diameter of the resin tube is increased by contacting the inner peripheral surface of the resin tube on the downstream side in the discharge direction of the resin tube from the inner electrode. Provide a guide member to hold
The plasma treatment is performed in a state in which the resin tube is in contact with the inner peripheral surface of the outer electrode due to an increase in internal pressure due to the introduction of the gas into the inside of the portion of the resin tube held in an expanded state by the guide member. A method for producing a resin tube, characterized in that:
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外側に位置する筒状の外側電極と、A cylindrical outer electrode located outside the resin tube discharged from the extrusion molding device;
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し、前記外側電極との間に印加された高周波電圧により当該樹脂チューブの内側にプラズマを発生させて当該樹脂チューブの内面にプラズマ処理を施す内側電極と、Plasma is generated on the inner surface of the resin tube by generating a plasma on the inner side of the resin tube by a high frequency voltage applied between the outer electrode and the inner side of the resin tube discharged from the extrusion molding device. An inner electrode to be applied;
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、Of the inner side of the resin tube continuously discharged from the extrusion molding device, the diameter of the resin tube is increased by contacting the inner peripheral surface of the resin tube on the downstream side in the discharge direction of the resin tube from the inner electrode. A guide member for holding
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、A gas introduction path for introducing a gas into a portion of the resin tube held in an expanded state by the guide member;
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、A gas discharge path for discharging gas from the inside of the portion held in the expanded diameter state by the guide member in the resin tube;
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ガス導入量および当該樹脂チューブからのガス排出量のうちの少なくとも一方を調整することにより当該樹脂チューブ内の圧力を制御して当該樹脂チューブの外周面を前記外側電極の内周面に接触させる内圧調整装置とThe pressure in the resin tube is controlled by adjusting at least one of the amount of gas introduced into the inside of the portion of the resin tube held in the expanded state by the guide member and the amount of gas discharged from the resin tube. And an internal pressure adjusting device for bringing the outer peripheral surface of the resin tube into contact with the inner peripheral surface of the outer electrode;
を有することを特徴とする樹脂チューブ製造装置。The resin tube manufacturing apparatus characterized by having.
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