JPH09311565A

JPH09311565A - 管状フィルム及びその製造方法、画像形成装置用定着フィルム並びに定着装置

Info

Publication number: JPH09311565A
Application number: JP12360096A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Takeuchi; 一貴竹内; Hiroyuki Arakawa; 啓之荒川; Shoichi Shimura; 正一志村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-05-17
Filing date: 1996-05-17
Publication date: 1997-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】膜厚の均一性が優れた高精度で安価な管状フ
ィルムを提供する。【解決手段】円柱型部材に熱可塑性シート状フィルム
を巻き付け、該フィルムの巻き始め部と巻き終わり部と
を重ね合わせ、次いで該フィルムの外側に管状型部材を
嵌め合わせ、該フィルムを加熱して前記重ね合わせ部を
接合することによって前記シート状フィルムを管状フィ
ルムにする方法であって、円柱型部材を管状型部材から
脱離する際に前記フィルムが円柱型部材側に付随するよ
うに前記フィルムに熱収縮率の比較的大きい材料を用
い、且つ円柱型部材の外表面の十点平均粗さＲｚが３μ
ｍ以下であることを特徴とする管状フィルムの製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管状フィルム及び
その製造方法、画像形成装置用定着フィルム、定着装
置、画像形成装置、搬送用ベルト、搬送装置、並びに密
閉包体用フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、管状フィルムの製造方法として
は、ｉ）インフレーション法に代表される押出熱溶融成形
法、 ii）樹脂またはその前駆体を溶融状態にし、管状型の内
面あるいは外面上に諸定量塗布し、脱溶媒処理（必要に
応じては熱処理）した後に剥離を行うキャスト法などが
知られている。また、 iii）シート状フィルムを芯体に巻きつけてシート両端
を溶着して中空管状体の内面にライニングする方法が特
開昭６３−３４１２０号、特開昭６３−３４１２１号公
報などに提案されている。さらに、 iv）先に本出願人が提案した特願平６−２７３６１５号
に示したように、シート状フィルムをその巻き始め部と
巻き終わり部とを重ね合わせるように円柱型部材に巻き
付け、この巻き付けたフィルムの外側に管状型部材を嵌
め合わせ、その後全体を加熱して前記フィルムの重ね合
わせ部を接合することによって前記シート状フィルムを
管状フィルムにする方法がある。

【０００３】上記方法（iv）においては、円柱型部材の
熱膨張係数を管状型部材の熱膨張係数より大きくするこ
とにより、加熱時に両者の隙間が狭まり、フィルムを重
ね合わせた部分の段差が消去でき、全周にわたって膜厚
の均一化が図れるとともに、その隙間を制御することに
よって全体の膜厚を任意に制御することも可能である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の押出熱溶成形法（ｉ）においては、インフレーショ
ン法等により製造した管状フイルムを、図１０に示す画
像形成装置等の定着装置用フィルムとして使用した場
合、成形におけるフィルムの巻き取り時に管状フィルム
が潰れる不都合が生じる。

【０００５】また、キャスト法（ii）に関しては、均一
な厚みのフィルムを得るために溶液の濃度管理や乾燥雰
囲気の調整、さらに乾燥工程での溶媒処理等を行わなけ
ればならず、コスト的にも問題がある。

【０００６】前記の中空管状体内面にライニングする方
法（iii）においては、厚みの均一なライニング層を得
ることが可能であるが、管状フイルムを中空管状体内面
から離脱する場合、中空管状体内面との密着が強く、脱
離することが困難であった。

【０００７】また、前記（iv）の方法においては、加熱
時に、管状型部材の内表面と円柱型部材の外表面に、そ
の間にあるシート状フィルムを介して大きな圧力がかか
るため、その表面特性は、管状フィルムの型からの脱離
（離型性）に大きく影響を及ぼす。特に表面租さの影響
は大きく、表面租さが大きい程大きなアンカー効果を生
じ、離型が困難になる。

【０００８】さらに、円柱型部材と管状型部材との隙間
が狭いため、シート状フィルムをその隙間に設置するこ
とが困難であった。また、その狭い隙間に見合った薄肉
のフィルムしか設置できないため、厚みのある管状フィ
ルム、特に厚さ３００μｍ以上の管状フィルムを製造す
ることは困難であった。

【０００９】そこで本発明の第１の目的は、膜厚の均一
性が優れた高精度で安価な管状フィルムを提供すること
である。

【００１０】本発明の第２の目的は、厚みがあり且つ膜
厚の均一性が優れた高精度で安価な管状フィルムを提供
することである。

【００１１】本発明の第３の目的は、膜厚の均一性が優
れ高精度な管状フィルムを低コストで作製可能な生産性
の高い製造方法を提供することである。

【００１２】本発明の第４の目的は、管状フイルムの膜
厚寸法を任意に設定でき所望の膜厚の管状フィルム、特
に厚みのある管状フィルムを生産性良く形成可能な製造
方法を提供することである。

【００１３】本発明の第５の目的は、トナー画像の定着
時のオフセットなどの問題を生じない高精彩な面像を形
成できる定着フィルム、該フィルムを用いた定着装置、
及び該定着装置を備えた画像形成装置を提供することで
ある。

【００１４】本発明の第６の目的は、精密部品を所定位
置に高精度の位置精度を保証して搬送可能な搬送用ベル
ト、該ベルトを用いた搬送装置を提供することである。

【００１５】本発明の第７の目的は、物品を包装・収納
するための密閉包体用フィルムに好適な管状フイルムを
提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために種々の検討を重ねた結果、本発明を
完成した。

【００１７】第１の発明は、円柱型部材に熱可塑性シー
ト状フィルムを巻き付け、該フィルムの巻き始め部と巻
き終わり部とを重ね合わせ、次いで該フィルムの外側に
管状型部材を嵌め合わせ、少なくとも該フィルムを加熱
して前記重ね合わせ部を接合することによって前記シー
ト状フィルムを管状フィルムにする方法であって、前記
円柱型部材の外表面の十点平均粗さＲｚが３μｍ以下で
あることを特徴とする管状フィルムの製造方法に関す
る。

【００１８】第２の発明は、円柱型部材に熱可塑性シー
ト状フィルムを巻き付け、該フィルムの巻き始め部と巻
き終わり部とを重ね合わせ、次いで該フィルムの外側に
管状型部材を嵌め合わせ、少なくとも該フィルムを加熱
して前記重ね合わせ部を接合することによって前記シー
ト状フィルムを管状フィルムにする方法であって、円柱
型部材を管状型部材から脱離する際に前記フィルムが円
柱型部材側に付随するように前記フィルムに熱収縮率の
比較的大きい材料を用い、且つ円柱型部材の外表面の十
点平均粗さＲｚが３μｍ以下であることを特徴とする管
状フィルムの製造方法に関する。

【００１９】第３の発明は、円柱型部材に熱可塑性シー
ト状フィルムを巻き付け、該フィルムの巻き始め部と巻
き終わり部とを重ね合わせ、次いで該フィルムの外側に
管状型部材を嵌め合わせ、少なくとも該フィルムを加熱
して前記重ね合わせ部を接合することによって前記シー
ト状フィルムを管状フィルムにする方法であって、円柱
型部材を管状型部材から脱離する際に前記フィルムが円
柱型部材側に付随するように、前記フィルムに熱収縮率
の比較的小さい材料を用い且つ円柱型部材の外表面の十
点平均粗さＲｚを管状型部材の内表面の十点平均粗さＲ
ｚ以上とし、さらに円柱型部材の外表面の十点平均粗さ
Ｒｚが３μｍ以下であることを特徴とする管状フィルム
の製造方法に関する。

【００２０】第４の発明は、円柱型部材に熱可塑性シー
ト状フィルムを巻き付け、該フィルムの巻き始め部と巻
き終わり部とを重ね合わせ、次いで該フィルムの外側に
管状型部材を嵌め合わせ、少なくとも該フィルムを加熱
して前記重ね合わせ部を接合することによって前記シー
ト状フィルムを管状フィルムにする方法であって、円柱
型部材を管状型部材から脱離する際に前記フィルムが円
柱型部材側に付随するように前記フィルムに熱収縮率の
比較的大きい材料を用い、且つ円柱型部材の外表面にメ
ッキを施し該メッキ表面の十点平均粗さＲｚが５μｍ以
下であることを特徴とする管状フィルムの製造方法に関
する。

【００２１】第５の発明は、円柱型部材に熱可塑性シー
ト状フィルムを巻き付け、該フィルムの巻き始め部と巻
き終わり部とを重ね合わせ、次いで該フィルムの外側に
管状型部材を嵌め合わせ、少なくとも該フィルムを加熱
して前記重ね合わせ部を接合することによって前記シー
ト状フィルムを管状フィルムにする方法であって、円柱
型部材を管状型部材から脱離する際に前記フィルムが円
柱型部材側に付随するように、前記フィルムに熱収縮率
の比較的小さい材料を用い且つ円柱型部材の外表面の十
点平均粗さＲｚを管状型部材の内表面の十点平均粗さＲ
ｚ以上とし、さらに円柱型部材の外表面にメッキを施し
該メッキ表面の十点平均粗さＲｚが５μｍ以下であるこ
とを特徴とする管状フィルムの製造方法に関する。

【００２２】第６の発明は、管状型部材の内表面の十点
平均粗さＲｚが５μｍ以下である第１〜第５のいずれか
の発明の管状フィルムの製造方法に関する。

【００２３】第７の発明は、管状型部材の内表面にメッ
キを施し該メッキ表面の十点平均粗さＲｚが７μｍ以下
である第１〜第５のいずれかの発明の管状フィルムの製
造方法に関する。

【００２４】第８の発明は、メッキが、無電解ニッケル
又はハードクロムである第４、第５又は第７の発明の管
状フィルムの製造方法。

【００２５】第９の発明は、シート状フィルム及び型部
材全体を加熱し、且つ、円柱型部材の熱膨張係数が管状
型部材の熱膨張係数より大きいことを特徴とする第１〜
第８のいずれかの発明の管状フィルムの製造方法に関す
る。

【００２６】第１０の発明は、シート状フィルム及び型
部材全体を加熱し、且つ、円柱型部材の熱膨張係数が管
状型部材の熱膨張係数より大きく、その差が５．０×１
０^-6（／℃）以上であることを特徴とする第１〜第８の
いずれかの発明の管状フィルムの製造方法に関する。

【００２７】第１１の発明は、管状型部材の熱膨張係数
が１．５×１０^-5（／℃）未満である第９又は第１０の
発明の管状フィルムの製造方法に関する。

【００２８】第１２の発明は、円柱型部材の熱膨張係数
が１．５×１０^-5（／℃）以上である第９、第１０又は
第１１の発明の管状フィルムの製造方法に関する。

【００２９】第１３の発明は、管状型部材に、ステンレ
ス鋼、インバー材（Ｆｅ−Ｎｉ含有合金）又はオーステ
ナイト系Ｎｉ−Ｃｏ合金鋳鉄を用いる第１〜第１２のい
ずれかの発明の管状フィルムの製造方法に関する。

【００３０】第１４の発明は、円柱型部材に、フッ素樹
脂、アルミニウム又はステンレス鋼を用いる第１〜第１
３のいずれかの発明の管状フィルムの製造方法に関す
る。

【００３１】第１５の発明は、第１〜第１４のいずれか
の発明の方法で製造された管状フィルムに関する。

【００３２】第１６の発明は、第１〜第１４のいずれか
の発明の方法で製造された管状フィルムからなる画像形
成装置用定着フィルムに関する。

【００３３】第１７の発明は、第１〜第１４のいずれか
の発明の方法で製造された管状フィルムと加圧ローラと
の間に画像転写材を通過させて画像の定着を行なう定着
装置に関する。

【００３４】第１８の発明は、第１７の発明の定着装置
を備えた画像形成装置に関する。

【００３５】第１９の発明は、第１〜第１４のいずれか
の発明の方法で製造された管状フィルムからなる搬送用
ベルトに関する。

【００３６】第２０の発明は、第１〜第１４のいずれか
の発明の方法で製造された管状フィルムからなる搬送用
ベルトを用いた搬送装置に関する。

【００３７】第２１の発明は、第１〜第１４のいずれか
の発明の方法で製造された管状フィルムからなる密閉包
体用フィルムに関する。

【００３８】本発明において、「管状フィルム」とは、
シート状・平面状部材の端部が接続された任意の形成物
であり、管状、ループ状、環状、リング状、筒状、輪
状、中空状等の形成物を包含する。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を挙げて
本発明を詳細に説明する。

【００４０】実施形態１図１〜９に本実施形態の製造方法の説明図を示す。

【００４１】図中、１はフィルム（３）を巻き付ける心
棒としての円柱型部材であり、本実施形態においては中
実棒部材を使用した。２は中空部を有した管状型部材で
あり、前記円柱型部材を挿通する内径を有している。

【００４２】目的とする管状フィルムの内径に応じてシ
ート状フィルムの寸法を選定し、また、それに応じて円
柱型部材（１）と管状型部材（２）のサイズを選定す
る。

【００４３】シート状フィルム（３）として熱可塑性材
料、本実施形態ではポリエーテルエーテルケトン（ＰＥ
ＥＫ）を縦×横の寸法７９．０mm×３００mmのシート状
に切断したものを用意した。なお、シート状フィルムの
膜厚は５０μｍのものを用いた。

【００４４】円柱型部材（１）には熱膨張係数２．４×
１０^-5（／℃）のアルミニウムを、管状型部材（２）に
は熱膨張係数１．２×１０^-5（／℃）のステンレス鋼を
使用した。円柱型部材（１）の直径寸法は２４．００m
m、長さは３３０mmとした。管状型部材（２）の内径寸
法は２４．２０mm、外径寸法は３０．００mm、長さは３
３０mmとした。円柱型部材の外表面の表面粗さＲｚ（以
下「Ｒｚ」という。）は２．６μｍ、管状型部材の内表
面のＲｚは２．７μｍとした。

【００４５】円柱型部材と管状型部材の寸法は、後述す
る加熱工程での加熱の際、３７０℃の時に、円柱型部材
の直径と管状型部材の内径との寸法差が１００μｍにな
るように予め設計した。

【００４６】まず、図１に示すように、円柱型部材
（１）の外周面に前記の用意したシート状フィルム
（３）をその両端部が図２のように重なり合うように巻
き付ける。次に、円柱型部材に巻き付けたフィルムを図
４に示すように管状型部材（２）の中空部内に挿入す
る。そして、円柱型部材、フイルム及び管状型部材を加
熱炉内に設置して加熱する。加熱条件は、加熱温度３７
０±５℃、加熱時間３０分とした。加熱時間はフィルム
材料の溶融温度とフィルムの熱劣化性を考慮して決定す
る。

【００４７】上記加熱工程における加熱炉内の構造を図
５に示す。図５において、加熱炉の不図示のベース上に
支持台（５３）を固定し、この支持台上にヒータ（５
２）を配置し、このヒ−タの内側のスペース（５１）に
前記の被加熱体（円柱型部材、フィルム、管状型部材）
を配置する。ヒータは不図示の温度制御手段により温度
制御が行われる。

【００４８】以上の加熱炉内での加熱工程において、被
加熱体である円柱型部材、フィルム及び管状型部材は図
６（ａ）〜（ｃ）に示すように変化する。

【００４９】まず、図６（ａ）に示すように、円柱型部
材に巻き付けられたフイルム（３）は、円柱型部材
（１）と管状型部材（２）との隙間において両端３ａ、
３ｂが重ね合わせ部を形成している。円柱型部材の直径
と管状型部材の内径との寸法差は２００μｍであり、図
中の隙間Ｌ₁は１００μｍである。

【００５０】この状態から、加熱によって、円柱型部
材、フイルム及び管状型部材のそれぞれの温度が上昇す
る。円柱型部材と管状型部材はそれぞれの熱膨張係数に
応じて膨張し始め、フィルムは温度上昇につれて軟化し
始める。円柱型部材と管状型部材は温度上昇につれて膨
張し始めるが、円柱型部材のアルミニウムの熱膨張係数
が管状型部材のステンレスの熱膨張係数より大きいの
で、円柱型部材の直径と管状型部材の内径との寸法差は
初期の加熱前の状態の寸法差より小さくなってくる。す
なわち、図６（ａ）の隙間Ｌ₁が図６（ｂ）の隙間Ｌ₂へ
と狭くなっていく。

【００５１】さらに円柱型部材と管状型部材との隙間の
狭まりとともに、間に挟まれたフィルムは軟化が進行
し、フイルムの両端部３ａ、３ｂの重ね合わせ部は互い
に溶着して接合状態になる（図６（ｃ））。その際、円
柱型部材と管状型部材との隙間Ｌ₃は最終的に所望のフ
イルム厚と同じになり膜厚が全周にわたり均一化され
る。

【００５２】加熱時間３０分の経過後、加熱を止めて冷
却工程に移行する。冷却工程での冷却は、加熱の停止後
自然冷却状態にして円柱型部材、フィルム及び管状型部
材を放冷してもよいが、冷却時間の短縮のために急冷し
てもよい。本実施形態では、図７に示すように、冷却槽
（７１）内の冷却水（７２）に潰けて、３５０℃／分の
冷却速度で冷却し、全体が室温になったところでフィル
ムの離型工程に移った。

【００５３】次に、管状フィルムを離型する工程、及び
離型する際に要する離型力の測定について説明する。

【００５４】工程Ａ：円柱型部材を管状型部材から脱離
する。この時に要する力を離型力Ａとする。図８は、円
柱型部材にフィルムが付随して取り出される状態を示し
ている。

【００５５】工程Ｂ：円柱型部材の外表面または管状型
部材の内表面に付着しているフィルムを離型する。この
時に要する力を離型力Ｂとする。図９は、円柱型部材に
付着したフィルムを離型する状態を示している。なお、
部材４は離型されたフィルムを補助する支柱である。

【００５６】ＰＥＥＫ等の熱収縮率が比較的大きい材料
を用いた場合、上記の離型工程において離型力Ａと離型
力Ｂの関係が離型力Ａ＜離型力Ｂのとき、工程Ａにおい
て、フイルムは図８のように円柱型部材に付随して出て
くる。一方、離型力Ａ＞離型力Ｂの場合は、フイルムは
管状型部材に付着したまま残る。

【００５７】本実施形態において離型力Ａ及びＢを測定
するとＡ＝０．８ｋｇ、Ｂ＝１５．０ｋｇであった。

【００５８】円柱型部材と管状型部材との間のフイルム
を取り出す離型工程において、フイルムが接している両
表面（円柱型部材の外表面と管状型部材の内表面）のＲ
ｚを３μｍ以下としたため、フィルムの両型からの離型
が容易であった。

【００５９】また、取り出されたフイルムは管状（円筒
状）に仕上がっており、最初のシ−ト状フィルムの重ね
合わせ部３ａ、３ｂも奇麗に接合されていた。

【００６０】本発明に使用できるフィルム材料は、熱可
塑性樹脂材料であればどのような材料でも使用可能であ
り、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテ
ン−１、ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネー
ト、ポリサルホン、ポリアリレート、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニ
レンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン
（ＰＥＳ）、ポリエーテルニトリル、熱可塑性ポリイミ
ド系材料、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、
サーモトロピック液晶ポリマー、ポリアミド酸などが挙
げられる。

【００６１】また、上記樹脂材料に、耐熱性の補強や導
電性・熱伝導性等の付与などの目的で有機・無機系の徴
粉末の少なくとも１種を配合したフィルム、或いはあら
ゆる倍率で延伸強化したフイルム等も使用できる。有機
系の微粉末としては、縮合型ポリイミト粉末等が挙げら
れ、無機系の微粉末としては、カーボンブラック粉末、
酸化マグシウム粉末、フッ化マグネシウム粉末、酸化珪
素粉末、酸化アルミニウム粉末、窒化ホウ素粉末、窒化
アルミニウム粉末、酸化チタン粉末等の無機球状徴粒
子、炭素繊維、ガラス繊維等の繊維状粒子、６チタン酸
カリウム、８チタン酸カリウム、炭化珪素、窒化珪素等
のウィスカー状粉末などのあらゆる形状、大きさの微粉
末が適用可能である。またこれら徴粉末の配合量として
は総合量でベース樹脂に対して５〜７０重量％にするこ
とが適当である。

【００６２】上記フィルム材料については、管状フィル
ムの肉厚の均一性の確保のため且つ管状型部材との離型
を容易にするため、熱収縮率が０．０５〜５．０％の範
囲内の材料を使用することが好ましい。本発明におい
て、熱収縮率の比較的大きい材料としては、例えば、熱
収縮率１．１％のＰＥＥＫ、熱収縮率３．５％のＰＰＳ
等の結晶性樹脂などが挙げられる。一方、熱収縮率の比
較的小さい材料としては、例えば、ガラスフィラーを含
有した熱収縮率０．６％のＰＥＥＫ、熱収縮率０．１％
のＰＥＳ、熱収縮率０．１７％のポリイミド、熱収縮率
０．４〜０．６４％のアラミド等が挙げられる。

【００６３】次に、上記方法により製造した管状フイル
ムの使用形態について説明する。上記方法により製造さ
れた管状フィルムは、最外層にフッ素樹脂等でコーティ
ングを施すなどして、画像形成装置（ＬＢＥ、レーザー
ビームプリンタ等）の定着装置用の定着フィルム（１０
１）として使用することができる。

【００６４】図１０において、１０１は本実施形態の管
状フイルム（定着フイルム）である。１０２は定着フィ
ルムの加熱用ヒータであり、該ヒータはヒータホルダ
（１０３）に保持されている。１０４はステー部材であ
り略Ｕ字形状に形成されている。定着フィルムはステー
部材（１０４）とヒータホルダー（１０３）の外周面に
嵌め込むように組み込まれている。１０５は加圧ローラ
であり不図示の駆動手段により駆動される。

【００６５】上記の定着装置は図１０に示すように、定
着フィルムと加圧ローラとの間に画像を形成するトナー
（１０７）を担持した紙等の画像転写材（１０６）を搬
送挿通させて、ヒータから受けた定着フィルムの熱をト
ナーの伝達するとともに、トナーを紙の上に加圧・加熱
により定着させる。本実施形態の定着フィルムはフィル
ムの膜厚寸法の均一性の精度が非常に高いことと、シー
ト状フイルムの重ね合わせ部分の膜厚寸法も他の部分と
同等であり、フィルムからトナーへの熱伝達が不均一に
行われることがなく高画質な画像を形成でき、オフセッ
トも起きなかった。

【００６６】比較例１（実施形態１との比較）円柱型部材の外表面のＲｚを３．３μｍ、管状型部材の
内表面のＲｚを３．２μｍとした以外は、実施形態１と
同様な円柱型部材、フィルム及び菅状型部材を用いて管
状フィルムを製造した。

【００６７】離型力Ａ＝１．５ｋｇ、離型力Ｂ＝２０．
０ｋｇであった。この離型力は、実施形態１のものと比
較してＡ、Ｂ共に大きく、フィルムの離型の際にフィル
ムに２０ｋｇの負荷がかかる。この負荷は、樹脂フィル
ムの引っ張り強度以上になる可能性があり、フィルムの
破壊（破断）が発生する原因となる。例えば、フィルム
の引っ張り強度を５ｋｇ／mm²とすると、実施形態１及
び比較例１の系ではフイルムの断面積≒３．６mm²であ
るため、耐離型力は５×３．６＝１８ｋｇである。従っ
て、この場合、離型力は１８ｋｇ未満であることが望ま
しく、２０ｋｇであるとフィルムの破断が生じる。

【００６８】実施形態２本実施形態の特徴は、円柱型部材の外表面または管状型
部材の内表面のＲｚを極力小さく制御することにより、
管状フィルムの離型性を格段に向上したことにある。

【００６９】円柱型部材にはアルミニウムを、管状型部
材にはインバー材（Ｆｅ−３６Ｎｉ合金）を使用した。
円柱型部材の熱膨張係数は２．４×１０^-5（／℃）であ
り、管状型部材の熱膨張係数は５．０×１０^-6（／℃）
である。円柱型部材の直径と管状型部材の内径の寸法設
定は、両者を３７０℃に加熱した時の寸法差が１００μ
mになるように設定した。また、円柱型部材の外表面の
Ｒｚは０．４５μｍ、管状型部材の内表面のＲｚは０．
４０μｍとした。シート状フイルムは、厚さ５０μｍの
ＰＥＥＫを実施形態１と同様な寸法に切断したものを用
いた。

【００７０】このシート状フィルムを用いて実施形態１
と同様な方法により、フィルムの肉厚寸法が５０±５μ
ｍの管状フィルムを得た。管状フイルムの離型力を測定
したところ、離型力Ａ＝０．５ｋｇ、離型力Ｂ＝７．５
ｋｇであった。このように円柱型部材の外表面と管状型
部材の内表面のＲｚを共に０．５μｍ未満としたことに
よって、管状フィルムの離型性が格段に良くなった。

【００７１】実施形態３本実施形態の特徴は、熱収縮率の比較的小さい樹脂をフ
ィルムに用いた場合において、得られる管状フイルムの
型への密着度合いを自由に制御してフィルムを所望の型
（円柱部材）へ密着させて取り出すことにより、離型工
程における操作性を向上することにある。

【００７２】円柱型部材にはアルミニウムを、管状型部
材にはインバー材（Ｆｅ−３６Ｎｉ合金）を使用した。
円柱型部材の熱膨張係数は２．４×１０^-5（／℃）であ
り、管状型部材の熱膨張係数は５．０×１０^-6（／℃）
である。円柱型部材の直径と管状型部材の内径の寸法設
定は、両部材を３００℃に加熱した時の寸法差が１００
μmになるように設定した。また、円柱型部材の外表面
のＲｚは２．０μｍ、管状型部材の内表面のＲｚは１．
０μｍとした。シート状フイルムは、厚さ５０μｍのポ
リエーテルサルホン（ＰＥＳ）を実施形態１と同様の寸
法に切断したものを用いた。なお、ＰＥＳの熱収縮率
は、ＰＥＥＫのそれに比べかなり小さい。すなわち、得
られるＰＥＳ製の管状フィルムは、円柱型部材の外表面
および管状型部材の内表面への未着度合いが、よりその
表面粗さに支配される。

【００７３】このシート状フィルムを用いて、３００℃
で加熱した以外は実施形態１と同様な方法により、フィ
ルムの肉厚寸法が５０±５μｍの管状フィルムを得た。

【００７４】円柱型部材の外表面のＲｚを２．０μｍ、
管状型部材の内表面のＲｚを１．０μｍとしたことによ
り、管状フィルムの離型工程において、フィルムと円柱
型部材とのアンカー効果がフィルムと管状型部材とのそ
れよりも大きくなる。これによりフィルムと円柱型部材
との密着力が、フイルムと管状型部材との密着力より強
くなる。よって、フィルムは円柱型部材に付随して出て
くることになり、フィルムの離型が容易になった。な
お、円柱型部材からフィルムを離型する方が、管状型部
材からフィルムを離型するよりも容易である。また、得
られた管状フイルムの離型力を測定したところ、離型力
Ａ＝８．５ｋｇ、離型力Ｂ＝１０．５ｋｇであった。

【００７５】以上のように、フィルムの熱収縮率の比較
的小さい樹脂をフィルムに用いた場合は、円柱型部材の
外表面のＲｚを管状型部材の内表面のＲｚ以上の値にす
ることによって、離型工程の操作性を向上させることが
できる。

【００７６】比較例２（実施形態３との比較）円柱型部材の外表面のＲｚを１．０μｍ、管状型部材の
内表面のＲｚは２．０μｍとし、離型工程の操作が異な
る以外は実施形態３と同様な方法で管状フィルムを製造
した。

【００７７】離型工程において、円柱型部材と管状型部
材を脱離した際、管状フイルムは管状型部材の内面に付
着していた。次いで、管状型部材から管状フィルムの離
型を実施したところ、管状フィルムの端部を保持するこ
とが困難であり、管状フイルムの端面が破断してしまっ
た。なお、離型力を測定したところ、離型力Ａ＝９．０
ｋｇ、離型力Ｂ＝１０．０ｋｇであった。

【００７８】以上のように、円柱型部材の外表面のＲｚ
を管状型部材の内表面のＲｚより小さくしたことによ
り、離型工程おいて管状型部材からフィルムを離型しな
ければならなくなり、その離型の困離性から、得られる
管状フィルムの良品率を低下させることになった。

【００７９】実施形態４本実施形態の特徴は、円柱型部材の内表面および管状型
部材の外表面上にメッキ処理を施すことにより、管状フ
ィルムの離型性を向上したことにある。

【００８０】円柱型部材には熱膨張係数２．４×１０^-5
（／℃）のアルミニウムを、管状型部材には熱膨張係数
１．２×１０^-5（／℃）のステンレス鋼を使用した。円
柱型部材の直径と管状型部材の内径の寸法設定は、実施
形態１と同様であり、両部材を３７０℃に加熱した時の
寸法差が１００μｍになるように設定した。

【００８１】また、円柱型部材の外表面（１ａ）及び管
状型部材の内表面（２ａ）には、それぞれ無電解化学ニ
ッケルメッキ処理を施し、厚み１０μｍのメッキを形成
した（図１１、図１２）。円柱型部材の外表面のＲｚは
４．５μｍ、管状部材の内表面のＲｚは４．０μｍとし
た。

【００８２】実施形態１と同様なＰＥＥＫからなるシー
ト状フィルムを用い、実施形態１と同様な方法によって
厚さ５０±５μｍの管状フィルムを得た。この管状フイ
ルムの離型力を測定したところ、離型力Ａ＝０．４ｋ
ｇ、離型力Ｂ＝１４．０ｋｇであった。

【００８３】このように円柱型部材の外表面と管状型部
材の内表面を共にメッキ処理（化学ニッケル処理）を施
したことにより、そのＲｚが３μｍを超えても（但し
５．０μｍ末満）、メッキ処理なしでＲｚが３μｍ以下
の場合と同様の離型効果が得られる。

【００８４】なお、本実施形態と同様な系で、化学ニッ
ケルメッキの替わリにハードクロムメッキ処理を施して
も同様の効果を示した。

【００８５】比較例３（実施形態４との比較）円柱型部材の外表面のＲｚを５．５μｍ、管状型部材の
内表面のＲｚを６．０μｍとした以外は、実施形態４と
同様にして管状フィルムを製造した。離型力を測定をし
たところ、離型力Ａ＝０．３ｋｇ、離型力Ｂ＝２１．０
ｋｇであった。

【００８６】このように、メッキ処理を施した系におい
てもフイルムが密着する表面のＲｚを５μｍ以上とする
と、離型力が大きくなり、得られる管状フィルムの破壊
（破断）が発生しやすくなる。

【００８７】実施形態５本実施形態の特徴は、円柱型部材の外表面または管状型
部材の内表面にメッキ処理を施し、且つ、その表面粗さ
をＲｚ＝０．５μｍ未満としたことにより管状フィルム
の離型性を格段に向上させたことにある。

【００８８】円柱型部材の外表面および管状型部材の内
表面に、無電解化学ニッケルメッキ処理を施して厚み２
０μｍのメッキを形成し、円柱型部材の外表面のＲｚ及
び管状型部材の内表面のＲｚをいずれも０．４μｍとし
た以外は実施形態４と同様にして厚さ５０±５μｍの管
状フィルムを製造した。

【００８９】得られた管状フィルムの離型力を測定した
ところ、離型力Ａ＝０．４ｋｇ、離型力Ｂ＝５．０ｋｇ
であった。

【００９０】このように円柱型部材の外表面と管状型部
材の内表面を共にメッキ処理（化学ニッケル処理）を施
し且つそのＲｚを０．５μｍ末満としたことにより、得
られた管状フィルムの離型性は格段に向上し、離型工程
の作業性が増し、良品率もほぼ１００％となった。

【００９１】以上の実施形態１〜５及び比較例１〜３に
ついて、フィルムの材料、メッキの有無、熱膨張係数、
Ｒｚ、離型力および離型の具合を表１にまとめた。な
お、離型の具合については、極めて良好を「◎」、良好
を「○」、フィルムが破断した場合を「×」とした。

【００９２】

【表１】実施形態６円柱型部材には熱膨張係数が１．５×１０^-5（／℃）の
ステンレス鋼を、管状型部材には熱膨張係数が８．０×
１０^-6（／℃）のインバー材（Ｆｅ−３６Ｎｉ合金）を
使用した。また、円柱型部材の直径寸法を２４．００ｍ
ｍ、管状型部材の内径寸法を２４．１６ｍｍとし、両部
材を３７０度に加熱したときに円柱型部材の直径と管状
型部材の内径との寸法差が１００μｍになるように設定
した。その他は、実施形態１と同様にして管状フィルム
を製造した。

【００９３】このように円柱型部材と管状型部材との熱
膨張係数の差が大きいため、円柱型部材の直径と管状型
部材の内径との寸法差を１６０μｍに設定でき、シート
フィルムの設置が格段に容易になった。さらに、円柱型
部材の管状型部材からの脱離も容易に行うことができ
た。

【００９４】実施形態７円柱型部材には熱膨張係数が２．４×１０^-5（／℃）の
ステンレス鋼を、管状型部材には熱膨張係数が５．０×
１０^-6（／℃）のスーパーインバー材（Ｆｅ−３２Ｎｉ
−５Ｃｏ合金）を使用した。また、円柱型部材の直径寸
法を２４．００ｍｍ、管状型部材の内径寸法を２４．２
６ｍｍとし、両部材を３７０度に加熱したときに円柱型
部材の直径と管状型部材の内径との寸法差が１００μｍ
になるように設定した。その他は、実施形態１と同様に
して管状フィルムを製造した。

【００９５】このように円柱型部材と管状型部材との熱
膨張係数の差が大きいため、円柱型部材の直径と管状型
部材の内径との寸法差を２６０μｍに設定でき、シート
状フィルムの設置が格段に容易になった。さらに、円柱
型部材の管状型部材からの脱離も容易に行うことができ
た。

【００９６】実施形態８円柱型部材には熱膨張係数が１０．０×１０^-5（／℃）
のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂を、管
状型部材には熱膨張係数が５．０×１０^-6（／℃）のノ
ビナイト（榎本鉄工所製、オーステナイト系Ｎｉ−Ｃｏ
合金鋳鉄）を使用した。円柱型部材の直径寸法を２４．
００ｍｍ、管状型部材の内径寸法を２４．９７ｍｍと
し、両部材を２９０℃に加熱したときに円柱型部材の直
径と管状型部材の内径との寸法差が８００μｍになるよ
うに設定した。その他は、実施形態１と同様にして管状
フィルムを製造した。なお、冷却工程では２７０℃／分
の速度で冷却した。

【００９７】このようにすることで従来の製造方法では
得られなかった厚み４００±４０μｍの管状フィルムが
得られた。

【００９８】比較例４円柱型部材には熱膨張係数が１．４×１０^-5（／℃）の
ステンレス鋼を用い、管状型部材には熱膨張係数が１．
０×１０^-5（／℃）のインバー材（Ｆｅ−３６Ｎｉ合
金）を用いた。

【００９９】このとき、円柱型部材の直径寸法を２４．
００ｍｍに設定し、所望の温度（３７０℃）に加熱した
ときに所望の寸法差（１００μｍ）になるように管状型
部材の内径寸法を２４．１３ｍｍに設定した。

【０１００】しかし、この場合、管状型部材の内径寸法
と円柱型部材の直径寸法との寸法差１３０μｍ（常温）
では、厚さ５０μｍのシート状フィルムを、その端部を
重ね合わせて巻き付けることができない。

【０１０１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、管状型部材の内表面および円柱型部材の外表面
のＲｚの制御やメッキ処理によって、製造時における管
状フィルムの離型性を向上させたり、任意の型へ付着さ
せて取り出したりすることが可能になる。また、メッキ
処理を施した場合は、メッキ処理をしない場合よりも大
きいＲｚ（５μｍ以下）でも十分な離型性を得ることが
できる。

【０１０２】本発明の製造方法によれば、型部材のサイ
ズと型部材間の熱膨張係数の差を制御することによっ
て、任意の形状の管状フィルムはもちろん、フィルムの
接合が良好に行われ全体的に均一な膜厚を有する高精度
な管状フィルムを得ることができる。

【０１０３】さらに、型部材間の熱膨張係数の差を制御
することによって、型部材間の寸法差を大きくするがで
きるため、シート状のフィルムを容易に型部材間の隙間
に設置でき、型部材同士の離脱も容易になり、さらには
従来製造できなかった厚みのある管状フィルムを製造す
ることが可能になる。

【０１０４】以上により、フィルムの設置や離型工程の
操作性が格段に向上するとともに良品率も向上したた
め、生産性が高くなり低コストで管状フィルムを製造で
きる。さらに、所望のサイズ・形状を有し均一な膜厚を
有した高精度な管状フィルムを提供することができる。

【０１０５】さらに、本発明の上記管状フィルムは、画
像形成装置に具備される定着装置の定着フィルムとして
使用することにより、オフセットを防止でき、優れた画
質の画像を形成することができる。

【０１０６】また、画像形成装置その他一般用途の搬送
用ベルトや密閉包体としても、安価に所望の厚みのもの
が得られ、低コスト化・軽量化・省エネ化などの優れた
機能を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法における、円柱型部材にシー
ト状フイルムを巻き付けた状態の説明図である。

【図２】本発明の製造方法における、円柱型部材に巻き
付けたシート状フイルムの両端の重ね合わせ部分の要部
断面図である。

【図３】本発明の製造方法に用いる管状型部材の斜視図
である。

【図４】本発明の製造方法における、円柱型部材にシー
ト状フイルムを巻き付け、その外側に管状型部材を嵌め
合わせた状態の部分斜視図である。

【図５】本発明の製造方法の加熱工程における加熱炉内
の説明図（縦断面図）である。

【図６】本発明の製造方法の加熱工程における過熱状態
の説明図である。

【図７】本発明の製造方法の冷却工程の説明図である。

【図８】本発明の製造方法の離型工程の説明図である。

【図９】本発明の製造方法の離型工程の説明図である。

【図１０】本発明の管状フィルム（定着フィルム）を備
えた定着装置の説明図である。

【図１１】本発明の製造方法における、円柱型部材にシ
ート状フイルムを巻き付けた状態の説明図である。

【図１２】本発明の製造方法に用いる管状型部材の斜視
図である。

【符号の説明】

１円柱型部材１ａ円柱型部材のメッキ領域２管状型部材２ａ管状型部材のメッキ領域３シート状フィルム３ａ、３ｂフィルム端部４支柱５１スペース５２ヒータ５３支持台７１冷却槽７２冷却水１０１定着フィルム１０２ヒータ１０３ヒータホルダ１０４ステー部材１０５加圧ローラ１０６画像転写材１０７トナーＬ₁、Ｌ₂、Ｌ₃ 円柱型部材と管状型部材との隙間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円柱型部材に熱可塑性シート状フィルム
を巻き付け、該フィルムの巻き始め部と巻き終わり部と
を重ね合わせ、次いで該フィルムの外側に管状型部材を
嵌め合わせ、少なくとも該フィルムを加熱して前記重ね
合わせ部を接合することによって前記シート状フィルム
を管状フィルムにする方法であって、前記円柱型部材の
外表面の十点平均粗さＲｚが３μｍ以下であることを特
徴とする管状フィルムの製造方法。
【請求項２】円柱型部材に熱可塑性シート状フィルム
を巻き付け、該フィルムの巻き始め部と巻き終わり部と
を重ね合わせ、次いで該フィルムの外側に管状型部材を
嵌め合わせ、少なくとも該フィルムを加熱して前記重ね
合わせ部を接合することによって前記シート状フィルム
を管状フィルムにする方法であって、円柱型部材を管状
型部材から脱離する際に前記フィルムが円柱型部材側に
付随するように前記フィルムに熱収縮率の比較的大きい
材料を用い、且つ円柱型部材の外表面の十点平均粗さＲ
ｚが３μｍ以下であることを特徴とする管状フィルムの
製造方法。
【請求項３】円柱型部材に熱可塑性シート状フィルム
を巻き付け、該フィルムの巻き始め部と巻き終わり部と
を重ね合わせ、次いで該フィルムの外側に管状型部材を
嵌め合わせ、少なくとも該フィルムを加熱して前記重ね
合わせ部を接合することによって前記シート状フィルム
を管状フィルムにする方法であって、円柱型部材を管状
型部材から脱離する際に前記フィルムが円柱型部材側に
付随するように、前記フィルムに熱収縮率の比較的小さ
い材料を用い且つ円柱型部材の外表面の十点平均粗さＲ
ｚを管状型部材の内表面の十点平均粗さＲｚ以上とし、
さらに円柱型部材の外表面の十点平均粗さＲｚが３μｍ
以下であることを特徴とする管状フィルムの製造方法。
【請求項４】円柱型部材に熱可塑性シート状フィルム
を巻き付け、該フィルムの巻き始め部と巻き終わり部と
を重ね合わせ、次いで該フィルムの外側に管状型部材を
嵌め合わせ、少なくとも該フィルムを加熱して前記重ね
合わせ部を接合することによって前記シート状フィルム
を管状フィルムにする方法であって、円柱型部材を管状
型部材から脱離する際に前記フィルムが円柱型部材側に
付随するように前記フィルムに熱収縮率の比較的大きい
材料を用い、且つ円柱型部材の外表面にメッキを施し該
メッキ表面の十点平均粗さＲｚが５μｍ以下であること
を特徴とする管状フィルムの製造方法。
【請求項５】円柱型部材に熱可塑性シート状フィルム
を巻き付け、該フィルムの巻き始め部と巻き終わり部と
を重ね合わせ、次いで該フィルムの外側に管状型部材を
嵌め合わせ、少なくとも該フィルムを加熱して前記重ね
合わせ部を接合することによって前記シート状フィルム
を管状フィルムにする方法であって、円柱型部材を管状
型部材から脱離する際に前記フィルムが円柱型部材側に
付随するように、前記フィルムに熱収縮率の比較的小さ
い材料を用い且つ円柱型部材の外表面の十点平均粗さＲ
ｚを管状型部材の内表面の十点平均粗さＲｚ以上とし、
さらに円柱型部材の外表面にメッキを施し該メッキ表面
の十点平均粗さＲｚが５μｍ以下であることを特徴とす
る管状フィルムの製造方法。
【請求項６】管状型部材の内表面の十点平均粗さＲｚ
が５μｍ以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載
の管状フィルムの製造方法。
【請求項７】管状型部材の内表面にメッキを施し該メ
ッキ表面の十点平均粗さＲｚが７μｍ以下である請求項
１〜５のいずれか１項に記載の管状フィルムの製造方
法。
【請求項８】メッキが、無電解ニッケル又はハードク
ロムである請求項４、５又は７記載の管状フィルムの製
造方法。
【請求項９】シート状フィルム及び型部材全体を加熱
し、且つ、円柱型部材の熱膨張係数が管状型部材の熱膨
張係数より大きいことを特徴とする請求項１〜８のいず
れか１項に記載の管状フィルムの製造方法。
【請求項１０】シート状フィルム及び型部材全体を加
熱し、且つ、円柱型部材の熱膨張係数が管状型部材の熱
膨張係数より大きく、その差が５．０×１０ ^-6（／℃）
以上であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１
項に記載の管状フィルムの製造方法。
【請求項１１】管状型部材の熱膨張係数が１．５×１
０^-5（／℃）未満である請求項９又は１０記載の管状フ
ィルムの製造方法。
【請求項１２】円柱型部材の熱膨張係数が１．５×１
０^-5（／℃）以上である請求項９、１０又は１１記載の
管状フィルムの製造方法。
【請求項１３】管状型部材に、ステンレス鋼、インバ
ー材（Ｆｅ−Ｎｉ含有合金）又はオーステナイト系Ｎｉ
−Ｃｏ合金鋳鉄を用いる請求項１〜１２のいずれか１項
に記載の管状フィルムの製造方法。
【請求項１４】円柱型部材に、フッ素樹脂、アルミニ
ウム又はステンレス鋼を用いる請求項１〜１３のいずれ
か１項に記載の管状フィルムの製造方法。
【請求項１５】請求項１〜１４のいずれか１項に記載
の方法で製造された管状フィルム。
【請求項１６】請求項１〜１４のいずれか１項に記載
の方法で製造された管状フィルムからなる画像形成装置
用定着フィルム。
【請求項１７】請求項１〜１４のいずれか１項に記載
の方法で製造された管状フィルムと加圧ローラとの間に
画像転写材を通過させて画像の定着を行なう定着装置。
【請求項１８】請求項１７記載の定着装置を備えた画
像形成装置。
【請求項１９】請求項１〜１４のいずれか１項に記載
の方法で製造された管状フィルムからなる搬送用ベル
ト。
【請求項２０】請求項１〜１４のいずれか１項に記載
の方法で製造された管状フィルムからなる搬送用ベルト
を用いた搬送装置。
【請求項２１】請求項１〜１４のいずれか１項に記載
の方法で製造された管状フィルムからなる密閉包体用フ
ィルム。