JP4986624B2

JP4986624B2 - フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理方法、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理装置、ｐｆａ製チューブ状フィルムの内周面処理方法およびｐｆａ製チューブ状フィルムの内周面処理装置

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Publication number: JP4986624B2
Application number: JP2006535722A
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Inventors: 秀諭嶋谷; 晋二合田; 茂樹伊藤; 貞光落合
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Description

本発明は、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理方法と、この方法によって得られたフッ素樹脂製チューブ状フィルムと、このフッ素樹脂製チューブ状フィルムを用いたローラと、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理装置に関する。

また、本発明は、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面処理方法と、この方法によって得られたＰＦＡ製チューブ状フィルムと、このＰＦＡ製チューブ状フィルムを用いたローラと、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面処理装置に関する。

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。

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。

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。
特開２００３−１２２１６４号公報特開平５−８６２２２号公報特許第３４３１０７９号公報特開平９−２０８７２７号公報

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。

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。

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、この方法は、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面を処理する前に、紫外線吸収性化合物およびフッ素系界面活性剤を含有する前処理液をＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面に塗布する必要があるため、工程数が増加するという問題があった。また、この方法は、紫外レーザ光をＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面に点状に照射して処理するために処理効率が悪く、また、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て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悪くなるという問題もあった。

なお、上記のような問題は、ＰＦＡ製チューブ状フィルム以外のフッ素樹脂製チューブ状フィルムを用いた場合でもフッ素樹脂の被接着体に対する接着性の悪さから起こり得る。そして、被接着体にシリコーンゴム以外のゴムを用いた場合であってもフッ素樹脂製チューブ状フィルムを用いている以上は上記のような問題は当然に起こり得る。

上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、ゴムとの接着性に優れたフッ素樹脂製チューブ状フィルムを得ることができるフッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理方法と、この方法によって得られたフッ素樹脂製チューブ状フィルムと、このフッ素樹脂製チューブ状フィルムを用いたローラと、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理装置とを提供することにある。

また、本発明の目的は、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を得ることができるＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面処理方法と、この方法によって得られたＰＦＡ製チューブ状フィルムと、このＰＦＡ製チューブ状フィルムを用いたローラと、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面処理装置とを提供することにある。

本発明は、金属芯と金属芯の外周面上に設置されたゴムからなる弾性層とを含むローラの弾性層の外周面上に被覆されるフッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面を処理する方法であって、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面で取り囲まれた空間内に電極を挿通する工程と、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの一端を締め付ける工程と、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの他端を締め付ける工程と、空間内にガスを導入する工程と、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの少なくとも一部を導電性の液体中に空間内に液体が入り込まないようにして浸漬させる工程と、空間内においてガスのプラズマを発生させる工程と、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面を処理する工程と、を含み、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面を処理する工程は、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面で取り囲まれた空間の圧力を、液体がフッ素樹脂製チューブ状フィルムの外周面に与える圧力以上とした状態で行なわれる、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理方法である。

ここで、本発明のフッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理方法においては、上記のガスが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、アルゴンとヘリウムと窒素と水素とからなる混合ガス、アルゴンと酸素とからなる混合ガス、ヘリウムと酸素とからなる混合ガス、またはアルゴンとヘリウムと酸素とからなる混合ガスであることが好ましい。

また、本発明は、上記のフッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理方法に用いられる装置であって、フッ素樹脂製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される第１の電極と、フッ素樹脂製チューブ状フィルムと第１の電極との間にガスを導入する手段と、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの外周面に接触する導電性の液体と、導電性の液体と接触する第２の電極と、第１の電極と導電性の液体との間に交流電界を形成する手段とを含むフッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理装置である。

また、本発明は、金属芯と金属芯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とを含むローラの弾性層の外周面上に被覆されるＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面を処理する方法であって、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面で取り囲まれた空間内に電極を挿通する工程と、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの一端を締め付ける工程と、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの他端を締め付ける工程と、空間内にガスを導入する工程と、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの少なくとも一部を導電性の液体中に空間内に液体が入り込まないようにして浸漬させる工程と、空間内においてガスのプラズマを発生させる工程と、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面を処理する工程と、を含み、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面を処理する工程は、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面で取り囲まれた空間の圧力を、液体がＰＦＡ製チューブ状フィルムの外周面に与える圧力以上とした状態で行なわれる、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面処理方法である。

ここで、本発明のＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面処理方法においては、上記のガスが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、アルゴンとヘリウムと窒素と水素とからなる混合ガス、アルゴンと酸素とからなる混合ガス、ヘリウムと酸素とからなる混合ガス、またはアルゴンとヘリウムと酸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。

さらに、本発明は、上記のＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面処理方法に用いられる装置であって、ＰＦＡ製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される第１の電極と、ＰＦＡ製チューブ状フィルムと第１の電極との間にガスを導入する手段と、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの外周面に接触する導電性の液体と、導電性の液体と接触する第２の電極と、第１の電極と導電性の液体との間に交流電界を形成する手段とを含むＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面処理装置である。

本発明によれば、ゴムとの接着性に優れたフッ素樹脂製チューブ状フィルムを得ることができるフッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理方法と、この方法によって得られたフッ素樹脂製チューブ状フィルムと、このフッ素樹脂製チューブ状フィルムを用いたローラと、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理装置とを提供することができる。

また、本発明によれば、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を得ることができるＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面処理方法と、この方法によって得られたＰＦＡ製チューブ状フィルムと、このＰＦＡ製チューブ状フィルムを用いたローラと、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面処理装置とを提供することができる。

本発明に係る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。本発明に係るＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面処理装置の一部の好ましい一例の模式的な側面図である。本発明に係るＰＦＡ製チューブ状フィルムの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。本発明に係る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

１ＰＦＡ製チューブ状フィルム、２内周面、３外周面、４空間、５電極、６誘電体、７治具、８，１１台形治具、９Ｏリング、１０ガス排出口、１２支持棒、１３下部治具、１４台座、１５ａ，１５ｂ孔、１６ガス流路、１７ガス導入口、１８液体、１９容器、２０，２３ローラ、２１金属芯、２２弾性層、２４トナー、２５用紙。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本願の図面において、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。

図１の模式的斜視図に、本発明に係るＰＦＡ製チューブ状フィルムの好ましい一例を示す。ここで、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１は、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体からなるＰＦＡ樹脂を中空状に成形したものである。このようなＰＦＡ製チューブ状フィルム１は、たとえば押し出し成形または射出成形によって得ることができる。図１に示すＰＦＡ製チューブ状フィルム１は、その内周面２と、内周面２の反対側の面である外周面３と、内周面２で取り囲まれた空間４とを有している。

図２の模式的側面図に、本発明におけるＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面処理装置の一部の好ましい一例を示す。ここで、台座１４上にはアース側の電極を兼ねた支持棒１２が形成されており、この支持棒１２には治具７が取り付けられている。また、台座１４上には台形治具１１が設置されている。

そして、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の内周面で取り囲まれた空間に、誘電体６が設置された中空の電極５を挿通する。この誘電体６の一端には下部治具１３が設置されている。ここで、電極５としては、たとえば、銅若しくはアルミニウムなどの金属単体からなる電極、ステンレス若しくは真鍮などの合金からなる電極、または金属間化合物からなる電極などが用いられる。また、誘電体６としては、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、チタン酸バリウムなどの複酸化物または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などを用いることができる。なお、本発明においては、誘電体６は設置していなくてもプラズマの発生は可能であるが設置されている方が好ましい。

また、下部治具１３の上面には１つの孔１５ａが形成されており、下部治具１３の側面には十字の方向に４つの孔１５ｂが形成されている。そして、下部治具１３の内部には、孔１５ａから導入されたガスが４つの孔１５ｂから排出されるようにガス流路１６が形成されている。

続いて、治具７によって誘電体６を挟持した後に、治具７を上方にスライドさせることによって下部治具１３と台形治具１１とを分離させる。そして、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の一端を中空の台形治具８に嵌め込み、Ｏリング９によってＰＦＡ製チューブ状フィルム１の一端を締め付ける。次いで、治具７を下方にスライドさせて下部治具１３と台形治具１１とを接触させる。そして、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の他端を台形治具１１に嵌め込み、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の他端をＯリング９によって締め付ける。

次いで、ガス導入口１７から電極５の内部にガスが導入される。ここで、ガス導入口１７から電極５の内部に導入されたガスは図中の矢印で表わされるように、下部治具１３の孔１５ａに流れ込んだ後に孔１５ｂから排出され、誘電体６とＰＦＡ製チューブ状フィルム１との間の空間を上方に流れる。そして、ガスは台形治具８と誘電体６との間の隙間に流れ込み、台形治具８の側面に形成されたガス排出口１０から外部に排出される。また、本発明において用いられるガスとしては、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１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、アルゴンとヘリウムと窒素と水素とからなる混合ガス、アルゴンと酸素とからなる混合ガス、ヘリウムと酸素とからなる混合ガス、またはアルゴンとヘリウムと酸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、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１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。また、本発明において用いられるアルゴンおよびヘリウムは、ネオンまたはクリプトンなどの他の希ガスでも代用することができるが、本発明においてはアルゴンおよび／またはヘリウムが用いられることが望ましい。

そして、図３の模式的側面図に示すように、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の少なくとも一部を容器１９に収容された導電性の液体１８中にＰＦＡ製チューブ状フィルム１の内周面で取り囲まれた空間内に液体１８が入り込まないようにして浸漬させる。ここで、導電性の液体１８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。

次いで、液体１８に接触している支持棒１２をアース側の電極とし、電極５に高周波電圧を印加することによって、電極５の表面上の誘電体６と導電性の液体１８との間に交流電界を形成して、交流電界が形成された領域に導入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１の内周面の処理が行なわれて、ＰＦＡ製チューブ状フィルムとシリコーンゴムとの接着性を向上させることができる。

このように、本発明においてＰＦＡ製チューブ状フィルムとシリコーンゴムとの接着性を向上させることができる理由としては、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。

また、本発明においては、導電性の液体１８を用いることによって、様々な大きさおよび形状のＰＦＡ製チューブ状フィルムを用いた場合でも装置の構成を変更することなく対応が可能になり、さらにＰＦＡ製チューブ状フィルム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処理も可能になる。

また、本発明においては、ＰＦＡ製チューブ状フィルム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。

ここで、本発明の内周面処理方法は、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の内周面で取り囲まれた空間の圧力を、導電性の液体１８がＰＦＡ製チューブ状フィルム１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。たとえば、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の長さを５００ｍｍとし、導電性の液体１８に水を用いて、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の下端を水深５５０ｍｍ程度の箇所に位置させた場合には、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１にかかる圧力は最大で５．４×１０³Ｐａ（相対圧）となるので、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の内周面で取り囲まれた空間の圧力を相対圧で５．９×１０³Ｐａ以上（絶対圧で約１．０６×１０⁵Ｐａ以上）とすることが望ましい。しかしながら、たとえばこの場合に、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の内周面で取り囲まれた空間の圧力を相対圧で１．１８×１０⁴Ｐａ〜１．２７×１０⁴Ｐａ以上（絶対圧で約１．１３×１０⁵Ｐａ程度）にすると、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１のＯリング９による締め付け部からガスが漏れたり、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の強度の関係上、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１が破れたり変形したりするおそれがあるので、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の内周面で取り囲まれた空間の圧力の上限はこれらの不具合が発生しない程度に適宜設定されることが好ましい。

また、電極５に印加される高周波電圧の周波数および電圧はそれぞれ適宜設定することができる。

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が順次被覆されたローラが形成される。ここで、ＰＦＡ製チューブ状フィルムは、本発明によって内周面が処理されていることから、ＰＦＡ製チューブ状フィルム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。

図４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２０は、金属芯２１と、金属芯２１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２２と、弾性層２２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１とを含んでいる。そして、このローラ２０に対向する位置にローラ２３が設置されており、これらのローラの間にトナー２４が付着した用紙２５が搬送される。次いで、ローラ２０とローラ２３との間の線圧によってトナー２４が用紙２５に定着して排出されることになる。

なお、上記においては、ＰＦＡ製チューブ状フィルムを用いた場合について説明しているが、本発明においてはＰＦＡ製チューブ状フィルム以外のフッ素樹脂製チューブ状フィルムを用いることもできる。本発明において用いられるフッ素樹脂製チューブ状フィルムとしては、ＰＦＡ（四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂）製チューブ状フィルムの他に、たとえばＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂）製チューブ状フィルム、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂）製チューブ状フィルム、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）製チューブ状フィルム、ＣＴＦＥ（三フッ化塩化エチレン樹脂）製チューブ状フィルムまたはＰＶＤＦ（フッ化ビニリデン樹脂）製チューブ状フィルムなどを用いることができる。

また、上記においては、シリコーンゴムからなる弾性層を用いた場合について説明しているが、本発明においてはシリコーンゴム以外のゴムからなる弾性層を用いることもできる。本発明において用いられるゴムからなる弾性層としては、シリコーンゴムの他に、たとえばニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エピクロロヒドリンゴムまたは天然ゴムなどを用いることができる。

（実施例１）
図２に示す装置において、口径１７．６ｍｍ、厚さ５０μｍおよび長さ５３０ｍｍの折り目のないＰＦＡ製チューブ状フィルム１の内周面で囲まれた空間にマイカからなる誘電体６が設置された電極５を挿通し、このＰＦＡ製チューブ状フィルム１の一端を台形治具８に嵌め込んだ後にＯリング９によってＰＦＡ製チューブ状フィルム１の一端を締め付けた。次いで、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の他端を台形治具１１に嵌め込んだ後にＯリング９によってＰＦＡ製チューブ状フィルム１の他端を締め付けた。ここで、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の嵌め込み長さはそれぞれ２０ｍｍとした。その後、ガス導入口１７から電極５の内部を通して誘電体６とＰＦＡ製チューブ状フィルム１の内周面との間にガスが導入された。ここで、導入されたガスとしては、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が用いられた。

続いて、図３に示すように、この装置を容器１９に収容された水深６００ｍｍの水中に浸漬させた。そして、誘電体６とＰＦＡ製チューブ状フィルム１の内周面との間の空間に上記のガスを１５秒間流した後に、電極５に周波数５ｋＨｚ、電圧４．０ｋＶの高周波電圧を印加して５秒間プラズマを発生させた。ここで、電極５の口径は１２ｍｍであり、誘電体６とＰＦＡ製チューブ状フィルム１の内周面との間隔は２．８ｍｍであった。また、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の内周面の面積は約２７１ｃｍ²（１．７６ｃｍ×３．１４×４９ｃｍ≒２７１ｃｍ²）であり、電流値は６０ｍＡ（電流密度：０．２２ｍＡ／ｃｍ²）であって、電力値は４０Ｗ（電力密度：０．１５Ｗ／ｃｍ²）であった。また、処理時における誘電体６とＰＦＡ製チューブ状フィルム１の内周面との間の空間の圧力は、ガス排出口１０に取り付けられているバルブを調整して水圧以上の圧力（相対圧で６．９×１０³Ｐａ）とされた。

その後、高周波電圧の印加を中止し、水中から図２に示す装置を一定速度でゆっくり引き上げた。そうすることで、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の外周面の撥水性を利用してＰＦＡ製チューブ状フィルム１の外周面に水滴を付けずに取り出すことができた。次いで、上記の取り付けと逆の手順で図２に示す装置からＰＦＡ製チューブ状フィルム１を取り外した。そして、図２に示す装置から取り外されたＰＦＡ製チューブ状フィルム１について、その表面に帯びた静電気をイオナイザを用いて取り除いた。

次に、上記のようにして得られたＰＦＡ製チューブ状フィルムを４９０ｍｍの長さにカットし、その内周面にシリコーン系プライマーを塗布した。一方、外周面がアルマイト処理され、加熱源が内設されている長さ４９０ｍｍ、外径４６．３ｍｍのアルミニウム製の金属芯と、長さ４９０ｍｍ、内径５０．０ｍｍの円筒状ステンレス金型とを準備した。そして、このステンレス金型の内面に上記のＰＦＡ製チューブ状フィルムを真空吸引によって固定し、固定された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上記の金属芯を挿通させた。次に、金属芯とＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面との間の約３．７ｍｍの空間に、液状のシリコーンゴムを注入し、１５０℃で３０分間熱風により加熱加硫してシリコーンゴムからなる弾性層が形成された。最後に、上記のステンレス金型を脱離してローラを得た。

そして、このローラの外周面のＰＦＡ製チューブ状フィルムの一部に切れ込みを入れ、その切れ込みからＰＦＡ製チューブ状フィルムを引っ張ったところ、弾性層であるシリコーンゴムが破壊した。これにより、ＰＦＡ製チューブ状フィルムとシリコーンゴムの接着性が優れていることが確認された。

（実施例２）
口径４０．１ｍｍ、厚さ３０μｍおよび長さ４５０ｍｍの折り目のないＰＦＡ製チューブ状フィルムを用いて実施例１と同様の内周面の処理を行なった。

ここで、図２に示す電極５の口径は３２ｍｍであって、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の台形治具８および台形治具１１への嵌め込み長さはそれぞれ３０ｍｍ、４０ｍｍであった。また、図２に示す装置は水深５００ｍｍの水中に浸漬させられた。さらに、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の内周面の面積は約４７８ｃｍ²（４．０１ｃｍ×３．１４×３８ｃｍ≒４７８ｃｍ²）であり、電流値は１４０ｍＡ（電流密度：０．２４７ｍＡ／ｃｍ²）であって、電力値は２００Ｗ（電力密度：０．３５３Ｗ／ｃｍ²）であった。上記以外は実施例１と同一の条件で内周面の処理が行なわれた。

そして、上記の処理後のＰＦＡ製チューブ状フィルムの一部を切り取って試料とし、シリコーンゴムからなるシートにシリコーン系接着剤（信越化学工業（株）製の「信越シリコーンＫＥ４５脱オキシム型ＲＴＶゴム」）を塗布した後に、この試料の上記の処理面を接着剤に接するようにして貼り付けた。この状態で５０℃の温度で１０時間乾燥させたところ、この接着剤はシリコーンゴムとなった。その後、この試料を引っ張ったところ、シリコーンゴムからなるシートが破壊した。これにより、ＰＦＡ製チューブ状フィルムとシリコーンゴムの接着性が優れていることが確認された。

（実施例３）
口径２８．８ｍｍ、厚さ５０μｍおよび長さ２５０ｍｍの折り目のあるＰＦＡ製チューブ状フィルムを用いて実施例１と同様の内周面の処理を行なった。

ここで、図２に示す電極５の口径は２２ｍｍであった。また、図２に示す装置は水深４００ｍｍの水中に浸漬させられた。さらに、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の内周面の面積は約１９０ｃｍ²（２．８８ｃｍ×３．１４×２５ｃｍ≒１９０ｃｍ²）であり、電流値は７０ｍＡ（電流密度：０．３６８ｍＡ／ｃｍ²）であって、電力値は５５Ｗ（電力密度：０．２８９Ｗ／ｃｍ²）であった。上記以外は実施例１と同一の条件で内周面の処理が行なわれた。

（実施例４）
口径３０ｍｍ、厚さ５０μｍおよび長さ３００ｍｍの折り目のないＦＥＰ製チューブ状フィルムを用いて実施例１と同様の内周面の処理を行なった。

ここで、図２に示す電極５の口径は２２ｍｍであって、ＦＥＰ製チューブ状フィルム１の台形治具８および台形治具１１への嵌め込み長さはそれぞれ３０ｍｍ、３０ｍｍであった。また、図２に示す装置は水深３５０ｍｍの水中に浸漬させられた。さらに、ＦＥＰ製チューブ状フィルム１の内周面の面積は約２２６ｃｍ²（３ｃｍ×３．１４×２４ｃｍ≒２２６ｃｍ²）であり、電流値は１３０ｍＡ（電流密度：０．４５９ｍＡ／ｃｍ²）であって、電力値は２５０Ｗ（電力密度：０．８８３Ｗ／ｃｍ²）であった。上記以外は実施例１と同一の条件で内周面の処理が行なわれた。

そして、上記の処理後のＦＥＰ製チューブ状フィルムの一部を切り取って試料とし、シリコーンゴムからなるシートにシリコーン系接着剤（信越化学工業（株）製の「信越シリコーンＫＥ４５脱オキシム型ＲＴＶゴム」）を塗布した後に、この試料の上記の処理面を接着剤に接するようにして貼り付けた。この状態で５０℃の温度で１０時間乾燥させたところ、この接着剤はシリコーンゴムとなった。その後、この試料を引っ張ったところ、シリコーンゴムからなるシートが破壊した。これにより、ＦＥＰ製チューブ状フィルムとシリコーンゴムの接着性が優れていることが確認された。

（実施例５）
口径３０ｍｍ、厚さ１００μｍおよび長さ３００ｍｍの折り目のないＥＴＦＥ製チューブ状フィルムを用いて実施例１と同様の内周面の処理を行なった。

ここで、図２に示す電極５の口径は２２ｍｍであって、ＥＴＦＥ製チューブ状フィルム１の台形治具８および台形治具１１への嵌め込み長さはそれぞれ３０ｍｍ、３０ｍｍであった。また、図２に示す装置は水深３５０ｍｍの水中に浸漬させられた。さらに、ＥＴＦＥ製チューブ状フィルム１の内周面の面積は約２２６ｃｍ²（３ｃｍ×３．１４×２４ｃｍ≒２２６ｃｍ²）であり、電流値は１３０ｍＡ（電流密度：０．４５９ｍＡ／ｃｍ²）であって、電力値は２５０Ｗ（電力密度：０．８８３Ｗ／ｃｍ²）であった。上記以外は実施例１と同一の条件で内周面の処理が行なわれた。

そして、上記の処理後のＥＴＦＥ製チューブ状フィルムの一部を切り取って試料とし、シリコーンゴムからなるシートにシリコーン系接着剤（信越化学工業（株）製の「信越シリコーンＫＥ４５脱オキシム型ＲＴＶゴム」）を塗布した後に、この試料の上記の処理面を接着剤に接するようにして貼り付けた。この状態で５０℃の温度で１０時間乾燥させたところ、この接着剤はシリコーンゴムとなった。その後、この試料を引っ張ったところ、シリコーンゴムからなるシートが破壊した。これにより、ＥＴＦＥ製チューブ状フィルムとシリコーンゴムの接着性が優れていることが確認された。

（実施例６）
口径３０ｍｍ、厚さ５０μｍおよび長さ３００ｍｍの折り目のないＰＦＡ製チューブ状フィルムを用いて実施例１と同様の内周面の処理を行なった。

ここで、図２に示す電極５の口径は２２ｍｍであって、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の台形治具８および台形治具１１への嵌め込み長さはそれぞれ３０ｍｍ、３０ｍｍであった。また、図２に示す装置は水深３５０ｍｍの水中に浸漬させられた。さらに、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の内周面の面積は約２２６ｃｍ²（３ｃｍ×３．１４×２４ｃｍ≒２２６ｃｍ²）であり、電流値は１３０ｍＡ（電流密度：０．４５９ｍＡ／ｃｍ²）であって、電力値は２５０Ｗ（電力密度：０．８８３Ｗ／ｃｍ²）であった。また、本実施例においては、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面にシリコーン系プライマーを塗布しなかった。上記以外は実施例１と同一の条件で内周面の処理が行なわれた。

そして、上記の処理後のＰＦＡ製チューブ状フィルムの一部を切り取り、切り取ったＰＦＡ製チューブ状フィルムの処理面を上側にして金属容器内にセットして、２液熱硬化型シリコーンゴムをこのＰＦＡ製チューブ状フィルムの処理面上に注ぎ、オーブンにて１５０℃で１０分間加熱することにより硬化した。

そして、上記のシリコーンゴムの硬化後に、ＰＦＡ製チューブ状フィルムとシリコーンゴムとを引っ張ることにより接着評価をしたところ、シリコーンゴムの破壊が見られた。

なお、上記の２液熱硬化型シリコーンゴムとしては、液体ゴム（東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）社製の「ＤＹ３５−１０９」）と加硫剤とを１００：１（質量比）の割合で混合したものを用いた。

（実施例７）
口径３０ｍｍ、厚さ５０μｍおよび長さ３００ｍｍの折り目のないＦＥＰ製チューブ状フィルムを用いて実施例１と同様の内周面の処理を行なった。

そして、上記の処理後のＦＥＰ製チューブ状フィルムの一部を切り取って試料とし、フッ素ゴムからなるシートにシリコーン系接着剤（信越化学工業（株）製の「信越シリコーンＫＥ４５脱オキシム型ＲＴＶゴム」）を塗布した後に、この試料の上記の処理面を接着剤に接するようにして貼り付けた。この状態で５０℃の温度で１０時間乾燥させたところ、この接着剤はシリコーンゴムとなった。その後、この試料を引っ張ったところ、フッ素ゴムからなるシートが破壊した。

（実施例８）
口径３０ｍｍ、厚さ１００μｍおよび長さ３００ｍｍの折り目のないＥＴＦＥ製チューブ状フィルムを用いて実施例１と同様の内周面の処理を行なった。

そして、上記の処理後のＥＴＦＥ製チューブ状フィルムの一部を切り取って試料とし、フッ素ゴムからなるシートにシリコーン系接着剤（信越化学工業（株）製の「信越シリコーンＫＥ４５脱オキシム型ＲＴＶゴム」）を塗布した後に、この試料の上記の処理面を接着剤に接するようにして貼り付けた。この状態で５０℃の温度で１０時間乾燥させたところ、この接着剤はシリコーンゴムとなった。その後、この試料を引っ張ったところ、フッ素ゴムからなるシートが破壊した。

（実施例９）
口径３０ｍｍ、厚さ５０μｍおよび長さ３００ｍｍの折り目のないＰＦＡ製チューブ状フィルムを用いて実施例１と同様の内周面の処理を行なった。

ここで、図２に示す電極５の口径は２２ｍｍであって、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の台形治具８および台形治具１１への嵌め込み長さはそれぞれ３０ｍｍ、３０ｍｍであった。また、図２に示す装置は水深３５０ｍｍの水中に浸漬させられた。さらに、ＰＦＡ製チューブ状フィルム１の内周面の面積は約２２６ｃｍ²（３ｃｍ×３．１４×２４ｃｍ≒２２６ｃｍ²）であり、電流値は１３０ｍＡ（電流密度：０．４５９ｍＡ／ｃｍ²）であって、電力値は２５０Ｗ（電力密度：０．８８３Ｗ／ｃｍ²）であった。上記以外は実施例１と同一の条件で内周面の処理が行なわれた。

そして、上記の処理後のＰＦＡ製チューブ状フィルムの一部を切り取って試料とし、フッ素ゴムからなるシートにシリコーン系接着剤（信越化学工業（株）製の「信越シリコーンＫＥ４５脱オキシム型ＲＴＶゴム」）を塗布した後に、この試料の上記の処理面を接着剤に接するようにして貼り付けた。この状態で５０℃の温度で１０時間乾燥させたところ、この接着剤はシリコーンゴムとなった。その後、この試料を引っ張ったところ、フッ素ゴムからなるシートが破壊した。

今回開示された実施の形態および実施例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。

本発明によれば、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面に、たとえば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、アルゴンとヘリウムと窒素と水素とからなる混合ガス、アルゴンと酸素とからなる混合ガス、ヘリウムと酸素とからなる混合ガス、またはアルゴンとヘリウムと酸素とからなる混合ガスを導入し、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの外周面に導電性の液体を接触させて、上記の混合ガスのプラズマを発生させることにより、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面が処理されて、ローラのシリコーンゴムからなる弾性層との接着性が向上したフッ素樹脂製チューブ状フィルムを製造することができる。

また、本発明によれば、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面に、たとえば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、アルゴンとヘリウムと窒素と水素とからなる混合ガス、アルゴンと酸素とからなる混合ガス、ヘリウムと酸素とからなる混合ガス、またはアルゴンとヘリウムと酸素とからなる混合ガスを導入し、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの外周面に導電性の液体を接触させて、上記の混合ガスのプラズマを発生させることにより、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面が処理されて、ローラのシリコーンゴムからなる弾性層との接着性が向上したＰＦＡ製チューブ状フィルムを製造することができる。

また、この処理時においてはフッ素樹脂製チューブ状フィルムおよびＰＦＡ製チューブ状フィルムに折り目が形成されないため、外周面に凹凸を有しない平坦なローラを形成することができる。

Claims

金属芯と前記金属芯の外周面上に設置されたゴムからなる弾性層とを含むローラの前記弾性層の外周面上に被覆されるフッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面を処理する方法であって、
前記フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面で取り囲まれた空間内に電極を挿通する工程と、
前記フッ素樹脂製チューブ状フィルムの一端を締め付ける工程と、
前記フッ素樹脂製チューブ状フィルムの他端を締め付ける工程と、
前記空間内にガスを導入する工程と、
前記フッ素樹脂製チューブ状フィルムの少なくとも一部を導電性の液体中に前記空間内に前記液体が入り込まないようにして浸漬させる工程と、
前記空間内において前記ガスのプラズマを発生させる工程と、
前記フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面を処理する工程と、を含み、
前記フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面を処理する工程は、前記フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面で取り囲まれた空間の圧力を、前記液体が前記フッ素樹脂製チューブ状フィルムの外周面に与える圧力以上とした状態で行なわれる、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理方法。
前記ガスが、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、アルゴンとヘリウムと窒素と水素とからなる混合ガス、アルゴンと酸素とからなる混合ガス、ヘリウムと酸素とからなる混合ガス、またはアルゴンとヘリウムと酸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を特徴とする、請求項１に記載のフッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理方法。
請求項１または２に記載のフッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理方法に用いられる装置であって、フッ素樹脂製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される第１の電極と、前記フッ素樹脂製チューブ状フィルムと前記第１の電極との間にガスを導入する手段と、前記フッ素樹脂製チューブ状フィルムの外周面に接触する導電性の液体と、前記導電性の液体と接触する第２の電極と、前記第１の電極と前記導電性の液体との間に交流電界を形成する手段と、を含む、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理装置。
金属芯と前記金属芯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とを含むローラの前記弾性層の外周面上に被覆されるＰＦＡ製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ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面で取り囲まれた空間内に電極を挿通する工程と、
前記ＰＦＡ製チューブ状フィルムの一端を締め付ける工程と、
前記ＰＦＡ製チューブ状フィルムの他端を締め付ける工程と、
前記空間内にガスを導入する工程と、
前記ＰＦＡ製チューブ状フィルムの少なくとも一部を導電性の液体中に前記空間内に前記液体が入り込まないようにして浸漬させる工程と、
前記空間内において前記ガスのプラズマを発生させる工程と、
前記ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面を処理する工程と、を含み、
前記ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面を処理する工程は、前記ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面で取り囲まれた空間の圧力を、前記液体が前記ＰＦＡ製チューブ状フィルムの外周面に与える圧力以上とした状態で行なわれる、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面処理方法。
前記ガスが、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、アルゴンとヘリウムと窒素と水素とからなる混合ガス、アルゴンと酸素とからなる混合ガス、ヘリウムと酸素とからなる混合ガス、またはアルゴンとヘリウムと酸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を特徴とする、請求項４に記載のＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面処理方法。
請求項４または５に記載のＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面処理方法に用いられる装置であって、ＰＦＡ製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される第１の電極と、前記ＰＦＡ製チューブ状フィルムと前記第１の電極との間にガスを導入する手段と、前記ＰＦＡ製チューブ状フィルムの外周面に接触する導電性の液体と、前記導電性の液体と接触する第２の電極と、前記第１の電極と前記導電性の液体との間に交流電界を形成する手段と、を含む、ＰＦＡ製チューブ状フィルムの内周面処理装置。