JPH08187773A - 管状フィルム及び管状フィルムの製造方法、並びに前記フィルムを用いた画像形成装置 - Google Patents
管状フィルム及び管状フィルムの製造方法、並びに前記フィルムを用いた画像形成装置Info
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- JPH08187773A JPH08187773A JP7271079A JP27107995A JPH08187773A JP H08187773 A JPH08187773 A JP H08187773A JP 7271079 A JP7271079 A JP 7271079A JP 27107995 A JP27107995 A JP 27107995A JP H08187773 A JPH08187773 A JP H08187773A
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Abstract
定着用フィルムとしての用途に適した管状フィルムを提
供する。 【解決手段】 熱可塑性シートフィルムを巻き初めと巻
き終りの一部が重なる様に重ね合わせ部を形成し、芯部
材と管状型部材の間にいれて加熱処理する。
Description
置に高精度の位置精度を保証して搬送するのに用いる搬
送用ベルトや、物品を包装、収納する収納用密閉包体な
どの環状、管状、筒状、リング状、及び、ベルト状のフ
ィルム、及び、フィルムの製造方法に関し、本発明の主
要な利用分野は画像形成装置の機能部品としての用途に
ある。
ィルムまたはベルトに関する。
は、 1)インフレーション法に代表される押出熱溶融成形
法、 2)樹脂もしくはその前駆動体を溶融状態にし、管状型
の内面、外面上に所定量塗布し、脱溶媒処理した後に剥
離するキャスト法などがある。
溶着して中空管状体内面にライニングする方法として特
開昭63年第34120号、特開昭63年第34121
号、等に提案されている。
管状体の製造方法として特公昭55年第35247号と
して提案されている。
熱溶融成形方法においては、インフレーション法により
製造した管状フィルムを、図24に示す、画像形成装置
の定着装置用フィルムとして使用した場合、フィルムの
巻き取り時に管状フィルムが潰される不都合が生じる。
厚みのフィルムを得るために、溶液の濃度管理、乾燥雰
囲気調整、乾燥工程での溶媒処理コストなどの問題があ
る。
る方法において、厚みの均一なライニング層を得ること
が可能であるが、ここから管状フィルムを得るため、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、うまく離型できなかった。
解消した管状フィルム、および、その製造方法、並び
に、製造装置、更に、該フィルムを使用した定着器、搬
送ユニットなどを提供することを課題とし、具体的に
は、画像形成用トナーを担持した紙材などの情報記録部
材を加熱、加圧条件下で搬送するのに適したフィルム状
の搬送部材を提案する。
フィルムの管状の言葉は、平面状、シート状のフィルム
をその端部を接続して形成したループ状、管状、環状、
リング状、筒状、輪状、中空状等を含むものである。
ベルトコンベアなどの搬送ベルトはゴム材料、スチール
などにより1mm内外の厚さを有しているが、本発明に
おいては、1mm以下の厚さを本発明応用適用の対称と
している点でフィルムと称している。
像を担持する紙などの像担持体を搬送して画像定着作用
や、転写作用を行なう定着装置、転写装置用の閉ループ
状の管状フィルムを、低コスト、高精度に得ることにあ
る。
管状フィルムの膜の厚さの均一性の高い管状フィルムを
得ることにある。
の管状フィルムの生産性の高い製造方法を提供する。
の膜厚寸法を任意に設定して所望の膜厚の管状フィルム
を得ることにある。
の厚さの均一性の非常に高い管状フィルム、すなわち全
周にわたり周方向の厚みムラを±6%以下に抑えた管状
フィルムを得ることにある。
ルムを使用して、画像形成装置のトナーの定着時のオフ
セットなどの問題を生じない定着器を提供し、かつ、該
定着器により高精彩画像を得ることのできる画像形成装
置を得ることを課題とする。更に本発明は、搬送手段の
ベルトを構成することをその課題の1つとしている。
性シート状フィルムを巻き始めと終わりの一部が重なる
ように重ね合わせ部を形成し、前記巻いたシート状フィ
ルムを加熱状態に所定時間置いて前記重ね合わせ部を接
合した管状フィルムとすることにより、シート状フィル
ムの重ね合わせ部が熱により均一に接合され、フィルム
の全周面にわたって膜厚寸法を均一化することができ
た。
して接合して一本の管状のフィルムの膜厚を任意の膜厚
にすることができる。
て、熱可塑性シート状のフィルムを円柱部材に巻き、か
つ、巻き始めと巻き終りの一部を重ね合わせた状態で、
該フィルムと円柱部材を管状型部材に挿入し、該フィル
ム、円柱部材、管状型部材を加熱状態に所定時間維持さ
せ、重ね合わせ部のフィルムを溶着状態にさせて、フィ
ルムの両端部分を一体的に接合させてフィルムを管状に
形成する方法を提案する。
る製造方法として、円柱部材に熱可塑性の第一のシート
状フィルムを複数回巻き付けて巻き始めと巻き終りの一
部を重ね合わせ、前記巻き付けた第一のシート状フィル
ムの上に第二の熱可塑性シート状フィルムを複数回巻き
付けて巻き始めと巻き終りの一部が重ね合わさるように
成し、前記第一、第二のフィルムの外側に管状型部材を
被せ、前記第一、第二のフィルムを前記各重ね合わせ部
が接合する温度に所定時間置いて前記重ね合わせ部の接
合を行わせて複層の管状フィルムとしたことを特徴とし
た管状フィルムの製造方法を提案する。
及び装置の態様として、シート状フィルムを巻く心棒と
しての円柱部材と、管状型部材と、前記フィルムを加熱
して端部を溶着させる加熱手段と、及び、加熱してフィ
ルムの端部が接合して管状、または円筒形状、リング形
状と為ったフィルムを管状型部材と心棒からスムーズに
フィルムを痛めることなく離型させるための冷却手段を
備えた製造方法及び、その装置を提案する。
材に熱可塑性のシート状フィルムを、その巻き始めと巻
き終りの一部が重ね合わさるように巻く工程と、前記シ
ート状フィルムの上に熱可塑性のチューブを嵌挿する工
程と、前記熱可塑性チューブの外側に管状型部材を嵌め
込む工程と、次に、少なくとも前記シート状フィルムを
溶融温度から分解温度範囲内で加熱して前記重ね合わせ
部分の接合を行なう加熱工程とを備えることを特徴とし
た管状フィルムの製造方法を提案する。
型部材は予め設定した加熱温度に到達した時に、円柱部
材と管状型部材の間のギャップは、それぞれの部材の材
料の熱膨張係数の差により初期の状態よりギャップ寸法
が狭くなり、最終的に所望のフィルム厚と同等となり、
かつフィルムの重ね合わせ部分は熱による溶融状態で一
体化するとともに、膨張した円柱部材と管状型部材のギ
ャップの間に均一的にフィルムの膜厚が形成される。
る定着器として、熱可塑性フィルムから作られ、該フィ
ルムはシート状フィルムの両端を加熱接合し、画像担持
体上のトナーを加圧部材との間で加圧して前記トナーを
定着する画像形成装置用定着器を提案する。
熱可塑性フィルムは複数のフィルムから構成し、各フィ
ルムの巻き始めと巻き終わりの両端部分を接合して複層
のフィルムとしたことを特徴とした画像形成装置用定着
器のフィルムと、及び、熱可塑性の第一、第二のシート
状フィルムからつくられ、各シート状フィルムの両端部
分を接合して複層の管状フィルムと成し、画像担持体上
のトナーを加圧部材との間で加圧して前記トナーを定着
することを特徴とした画像形成装置用定着器のフィルム
と、更に、熱可塑性チューブの外側または内側に、熱可
塑性のシート状フィルムの両端部分を接合して複層の管
状のフィルムと成し、画像担持体上のトナーを加圧部材
との間で加圧して前記トナーを定着することを特徴とし
た画像形成装置用定着器のフィルムを提案する。
性シート状フィルムを巻き付け、前記フィルムの巻き始
めと終わりを突き合わせ、前記巻き付けたフィルムの外
側に管状型部材を嵌め込み、次に少なくとも前記フィル
ムを加熱して、前記フィルムの突き合わせ部を接合して
前記シート状フィルムを管状にした管状フィルムを提案
する。
ムを巻き付け、前記フィルムの巻き始めと終わりを突き
合わせ、前記巻き付けたフィルムの外側に管状型部材を
嵌め込み、次に少なくとも前記フィルムを加熱して、前
記フィルムの突き合わせ部を接合して前記シート状フィ
ルムを管状にする管状フィルムの製造方法を提案する。
態を示す。
柱部材であり、本例においては中実棒部材を使用する。
2は管状又は中空状の型部材であり、前記円柱部材を挿
通する内径を有している。本例において、前記円柱部材
としてアルミニウム材料を使用し、管状型部材としてス
テンレス鋼を使用し、円柱部材1と管状型部材2の材料
の熱膨張係数の関係は円柱部材1の熱膨張係数が型部材
2の熱膨張係数より大きい材料であることが好ましい。
造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、円柱部材1、管状
型部材2の大きさを選定する。まずシート状フィルム4
として、熱可塑性材料、ここではポリエーテルエーテル
ケトン(2軸延伸品)を縦、横の寸法を79mm×27
0mmのシート状に切断したものを用意する。シート状
フィルムの膜厚は50μmとした。
-5(/℃)のアルミニウム、前記管状型部材は熱膨張係
数が1.5×10-5(/℃)のステンレス鋼を使用し
た。前記円柱部材の直径寸法は24.0mm、長さは3
00.0mmとした。前記管状型部材の内径寸法は2
4.2mm、外径寸法は30.0mm、長さは300.
0mmである。
述する加熱工程での加熱の際に、温度370℃のとき
に、円柱部材1の外径と管状型部材2の内径の寸法の差
が100μm±10μmになるように設計する。
の外周面1aに前記用意したシート状フィルム4を、そ
の両端が図2に示すように重ね合わせるように巻き付け
る、フィルム4の両端4a,4bの重なり部の幅は約
4.0mmである。
を図4に示すように、前記管状型部材2の中空部の中に
挿入する。そして、前記円柱部材1、フィルム4、管状
型部材2を図5に示す加熱炉60内に挿入設置して加熱
する。前記加熱炉60の詳細構造を図28に示す。
上に支持台68を固定し、支持台68上にヒータ67,
67を配置し、該ヒータ67,67の中側に前記被加熱
体(円柱部材、フィルム、管状型部材)を配置するスペ
ース60Aを形成する。前記ヒータ67,67は不図示
の温度制御手段により温度制御が行われる。
度370±5℃で、加熱時間30±1分である。上記加
熱時間はフィルム材料の溶融温度と、フィルムの熱劣化
状態を考慮して決定する。上記加熱炉60内での加熱工
程において前記フィルム4は図6〜8に示すように変化
する。まず、加熱炉60内に置かれたフィルム4は、心
棒の円柱部材1と管状部材2との間の隙間に巻かれて両
端4a,4bが重なり部を形成している。円柱部材1と
管状型部材2の外径と内径の寸法ギャップは200μm
である。この状態から円柱部材1、フィルム4、管状型
部材2は加熱されてそれぞれの部材の温度が上昇する。
円柱部材1と管状型部材2はそれぞれの熱膨張係数に応
じて膨張し始める(図6)。フィルム4は温度上昇につ
れて軟化し始める。円柱部材1と管状型部材2は温度上
昇につれて膨張し始めるが、円柱部材1のアルミニウム
材料の熱膨張係数が管状型部材2の熱膨張係数より大き
いので、円柱部材1と管状型部材2の外径と内径の寸法
ギャップは初期の低温状態より狭まってくるようになる
(図7)。
りとともに、間に挟まれたフィルム4は更に軟化し、フ
ィルムの両端4a,4bはフィルムの軟化により、その
重なり部は隙間の減少により円柱部材1の周方向に伸ば
されるとともに重なり部4a,4bが互いに溶着して接
合状態になる。尚、円柱部材と管状型部材のギャップは
最終的に所望のフィルム厚と同じになり重ね合わせ部の
段差は消去される(図8)。
状態の維持により円柱部材1と管状型部材2の膨張によ
る両者の隙間の減少によりフィルムの肉厚の全体への広
がりの調整が行われる。上記30分の加熱時間の経過
後、加熱を止め、冷却工程に移行する(図9)。
熱の停止後自然冷却状態にして円柱部材1、フィルム
4、管状型部材2を冷却させてもよいが、冷却時間短縮
のために急冷してもよい。
けて、300℃/分の冷却速度で冷却した。
と管状型部材の間のフィルムを取り出した。取り出され
たフィルムは管状(円筒状)に仕上っており、最初のシ
ート状のフィルムの重ね合わせ部4a,4bの箇所も綺
麗に接合されていた。また、管状フィルムの全体にわた
る肉厚寸法もほぼ50μm±5μmの均一な肉厚に仕上
がっていた。
使用形態について述べる。
置(LBP、レーザビームプリンタ)の定着器に用いた
例を示す。図において、符号4は本発明に係る管状フィ
ルム(定着フィルム)である。6Aは前記定着フィルム
4の加熱用ヒータであり、該ヒータ6Aはヒータホルダ
ー6Bに保持されている。6Cはステー部材であり、略
U字形状に形成されている。前記定着フィルム4は前記
ステー部材6Cとヒータホルダー6Bの外周面に嵌め込
むように組み付けられている。6D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。前記定着器は
図示のように、定着フィルム4と加圧ローラ6Dとの間
に画像を形成するトナーを担持した紙などの担持体6E
を搬送挿通させて、ヒータから受けた定着フィルムの熱
をトナーに伝熱するとともに、トナーを紙の上に加圧、
加熱により定着させるわけであるが、本発明による前記
定着フィルムはフィルムの膜厚寸法の均一性の精度が高
いことと、シート状フィルムの重ね合わせ部分の肉厚寸
法も他と変わらないので、フィルムからトナーへの熱伝
達の不均一を生じなく、非常に高画質を得ることができ
た。
の1つである画像形成装置の他の例を示す。
着装置の詳細説明は特開昭63−313182号公報に
記載されている。
ム4は駆動ローラR,Rの間に断面長円形に変形した形
に配置されて、一方の駆動ローラから駆動力により回転
伝達を受けて、回転するとともに、紙を加熱加圧ローラ
Pとの間で搬送しつつ、トナーを定着させる。図24の
装置の場合には管状フィルムは篇平状態で使用される。
いて述べる。
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、ポ
リエーテルサルフォン、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、サ
ーモトロピック液晶ポリマー、ポリアミド酸、また、上
記樹脂材料に耐熱補強、導電性、熱伝導性付与の目的で
有機、無機の微粉末の少なくとも1種を配合したフィル
ム等が使用できる。
ミド、無機粉末としてカーボンブラック粉末、酸化マグ
ネシウム粉末、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、酸化チタン粉末、等の無機
球状微粒子、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、等のウイスカー状粉末が好ましい。
でベース樹脂に対して5〜50wt%にすることが好ま
しい。上記フィルム材料については、上記した円柱部材
と管状型部材の間に巻き付け挿入して加熱軟化、圧縮作
用により得た管状フィルムの肉厚の均一性の確保のた
め、かつ管状型部材との離型を容易にするために成形収
縮率を0.6〜2.0%の範囲内にした材料を使用する
ことにより前記均一性が保証された。
ルミニウムを提案し、管状型部材の材料としてステンレ
ス鋼を提案したが、上記材料以外にも、ポリテトラフル
オロエチレン等の樹脂材料や、ガラス材料の組合わせに
より実施することも可能である。図29に各部材の組み
合わせの好ましい例を示す。
の実施形態を示す。
より行なうことにある。本例は前記円柱部材、管状型部
材、及び、フィルムの加熱を短時間に加熱させることに
より生産性を考慮した実施形態を示す。
円柱部材、10はステンレス鋼の管状型部材である。上
記円柱部材8、管状型部材10のそれぞれの熱膨張係
数、及び、寸法関係は前記第一実施形態の条件と同じ条
件である。
エーテルケトンのシート状フィルムを前記第1実施形態
と同じ寸法に用意しフィルムの両端が重なるように巻
き、管状型部材10の内径部内に挿入し、該管状型部材
10を前記中空のコイル保持部材内に設置する。
間の出力条件で前記コイルに通電して、前記管状型部材
10の表面温度が370℃になるように制御した。上記
高周波誘導加熱により、円柱部材8と管状型部材10の
間に巻かれたフィルムは、円柱部材と管状型部材の温度
上昇による隙間の減少と、フィルムの温度上昇による軟
化及び、隙間減少による圧迫作用によりフィルムの重ね
合わせ部が溶着して接合状態に成る。
よる冷却を行い、円柱部材と管状型部材からフィルムを
取り出したところ、フィルムは完全に円筒状を成し、フ
ィルムの肉厚精度も良好であった。本例の高周波誘導加
熱手段は常温から所定加熱温度までの加熱上昇時間が非
常に短い時間で行うことができた。フィルムの材料とし
ては前記の第1実施形態に記載した材料を使用すること
ができる。
したフィルムを前記図10及び、前記した図24に示す
画像形成装置の定着装置用の定着フィルムに使用する場
合、トナー担持体の紙の上のトナーは定着フィルムと圧
力ローラによる加圧作用をうけるが、その際、定着フィ
ルムとトナーとの間に働く分子間引力および静電引力が
大きいと、加圧操作の際に、紙上のトナーが定着フィル
ムの方に吸い寄せられる現象(トナーオフセット現象と
称する)を発生し、紙上からトナーが抜けることにより
画像情報の精彩度に大きな影響を及ぼすことになる。本
応用例はこの定着フィルムのトナーオフセットを防ぐ効
果の大きいフィルムを提供する。
の外周側にトナーオフセット防止用の被膜処理を行う。
被膜処理はフッ素樹脂層、フッ素ゴム層、シリコーンゴ
ム層などの低エネルギー層材料を用いる。
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)とPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)を3
対7の割合の中にカーボンブラックを0.4wt%配合
した。塗布膜の厚さはフッ素樹脂層の場合は10±1μ
mとし、PFAとPTFEの混合樹脂の場合は4±1μ
mとした。被膜方法はディッピング処理又はスプレー処
理を行った。
図10、図24の定着装置のフィルムとして使用した
処、前述のトナーオフセットの問題を解消することが出
来た。
内面の表面粗さの精度を十点平均粗さRzが3μm未満
とした場合に成形フィルムの抜き取り性が良好に行われ
た。
ムの離型性を改良した第3の例を示す。
部材で、熱膨張係数は第1実施形態と同じである。18
はステンレス鋼から作られた管状型部材であり、熱膨張
係数は第1実施形態と同じである。前記管状型部材18
の内周面18aには離型剤20を塗布する。離型剤20
としてはシリコン樹脂、フッ素樹脂等の有機材料、グラ
ファイト、窒化ホウ素等の無機材料が好ましく、離型剤
20の膜厚は略5μmにした。
のポリエーテルエーテルケトンを前記実施形態と同様の
寸法に裁断したものを用いた。
径、内径の各寸法はそれぞれが温度370℃のときに、
隙間寸法が前記離型剤を含んで100μmに成るように
設計する。前記円柱部材16の外周面に前記シート状フ
ィルムを巻き始めと巻き終わりに一部が重なるように巻
き、更にその外側に前記管状型部材18を被せ、前記図
28に示した加熱炉内に設置する。加熱炉では370℃
で30分加熱した。
材、管状型部材の膨張および、フィルムの軟化作用が生
じ、膨張係数の差により隙間が狭まり、フィルムの軟化
と前記円柱部材と管状型部材の間の圧迫作用と相まって
フィルムの接合と、フィルムの膜圧の均一化が行われ
る。
融温度の非常に高い温度条件で成形を行うため、心棒部
材や管状型を高温度条件で熱保護する必要があった。こ
の問題の解決策として、離型剤を用いた事は型材の耐久
性と、型とフィルムの離型に非常に好結果が得られた。
ム、円柱部材を取り出し、冷却を行う。所定の冷却温度
に達した40℃で、先ず、管状型部材を外し、次に、円
柱部材から管状、円筒に仕上がったフィルムを抜き出し
た。
ルムとの離型操作がスムーズに行われることと、離型後
の、各型部材の汚れの程度が良く、型クリーニング処
理、型耐久性の改良が図られた。
の第4の実施形態を示す。本実施形態は更なる離型性の
向上を目的とする物である。前記の各実施形態は円柱部
材と管状型部材の間にミクロン単位の厚さのフィルムを
加熱軟化させて溶着接合させる原理に基づくものであ
り、加熱溶着後の冷却工程においてフィルムの密着性が
よくなり、離型作業に慎重さを要求され、離型時間を要
し、製造時間がかかる。本実施形態は上記問題を解決す
る方法、装置を提案する。
張係数が2.4×10-5(/℃)のアルミニウム材料を
使用し、直径寸法を23.4mmに加工した。24は管
状型部材であり、熱膨張係数が1.5×10-5(/℃)
のステンレス鋼を使用し、内径寸法を24mm、外径寸
法を30mmに加工した。
合性ポリイミド樹脂22bを2μmの膜の厚さにコーテ
ィングした。また、前記管状型部材24の内表面24a
にはグラファイト粉末24bを7μmの膜の厚さに焼成
した。前記円柱部材、管状型部材のそれぞれにコーティ
ングを処理し、外径と内径の寸法の差は両者を270℃
に加熱したときに100μmに成るように設定する。
リエーテルサルホンを前記第1実施形態と同じ寸法のシ
ート状フィルムを巻き、巻き始めと巻き終わりが重なる
ようにし、更に、それを前記管状型部材24の内周部に
嵌め込み、加熱炉内に設置する。加熱炉内で270℃、
30分の加熱処理を行う。
型部材24、及びフィルムが加熱され、円柱部材と管状
型部材の温度上昇による隙間間隔の減少とフィルムの軟
化と圧迫作用を受けることにより、フィルムの重なり部
の接合が行われる。
て、250℃/分の冷却速度にて冷却した。冷却開始後
1分後に、フィルムを円柱部材、管状型部材からの取り
出し作業を行った処、フィルムは綺麗に分離させること
ができた。
ーティング処理を施したので離型性が向上できた。
を複数層にした管状フィルムを得る方法及び、装置に関
する。前記第1〜第4の各実施形態の管状フィルムは1
つのシート状フィルムのみの管状層のフィルムを得る実
施形態であるが、本例は管状フィルムを複層にした実施
形態を示す。本発明の管状フィルムとしての顕著な効果
があり、また本発明開発目的対称の1つである、画像形
成装置には、その画像形成プロセスによる種々の機械が
存在し、定着フィルムの厚さもそれぞれ異なる。例え
ば、複写機用の定着フィルムの厚さは20μm、レーザ
ビームプリンタの場合には50μmが要求されている。
また、前記公報においての定着フィルムでは9μmの記
載がある。そこで、本実施形態では、厚さの異なる管状
フィルムを膜厚の均一性の精度を保証する例を提案す
る。
トラフルオロエチレン樹脂の円柱部材である。管状型部
材30として前記ステンレス鋼を使用する。前記円柱部
材26と管状型部材30の外径と内径の寸法設定は両者
を290℃で30分加熱したときに隙間が200μmに
なるように設計する。28は前記円柱部材26の外周面
に巻き付ける第1のシート状フィルムであり、厚さ寸法
25μmのポリエーテルサルフォンを所定の寸法にシー
ト状に切断したのを用いる。
料として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と略す)を厚さ
25μmのものを用いる。
28a,28bの一部が重なるように二重に前記円柱部
材26の外周面26aに巻き付け、更に、続いて、第2
のシート状フィルム32を両端32a,32bが重なる
ようにその上に二重に重ねて巻き付ける。本例におけ
る、二重巻き付けは、シート状フィルムの厚みに左右さ
れずに、任意の厚さの管状フィルムを作成できるメリッ
トがある。また、シートフィルムの厚さが50μmのフ
ィルムより半分の25μmのフィルムを採用すると端部
の重なり部の厚さが薄くなり、全体膜厚の均一性のある
フィルムを製造することができる。
ルムと第2シート状フィルムのそれぞれの両端部分が、
或る断面で重なるように巻く場合(図17)と、フィル
ムの端がそれぞれ重ならないように巻く方法(図18,
19)がある。図17に示す方法でのシート状フィルム
の端の重なり部が同じ地点の巻き方の場合、重なり部分
に円柱部材からの圧力が他の部分に比べて強くなり、反
力で円柱部材が偏移動を起こし、その結果、フィルムの
厚みの均一性を損なう場合がある。図18,19のシー
ト状フィルムの巻き方の場合には、シート状フィルムの
重なり部を等分位置にするので上記の問題を回避するこ
とができた。図17〜19の何れかの方法で第2シート
状フィルムを巻いた後に、それらを管状型部材30の中
に嵌挿する。その後に、それらを前記の加熱炉内に設置
し、290℃の温度で30分間加熱する。上記加熱工程
において、前記円柱部材26と管状型部材30は共に加
熱され、材料の熱膨張係数の差による寸法膨張差を生じ
て、隙間間隔が狭まり、同時に、第1、第2のシート状
フィルムの加熱軟化による各フィルムの両端部分の溶着
接合作用により各フィルムはそれぞれ管状となる。
フィルムと第2シート状フィルムはそれぞれ290℃に
加熱されて軟化状態になるが、それぞれの材料の膨張係
数の差により隙間間隔がせばまり、フィルムの軟化、接
合が行われる。所定の加熱時間後に、加熱炉から取り出
して、前記円柱部材、フィルム、管状型部材を冷却す
る。冷却後、フィルムを円柱部材と管状型部材から抜き
出したところ、フィルムの肉厚寸法が全体的に100μ
mの均一なフィルムが得られた。本実施形態による第1
フィルムと第2フィルムの接着状態は化学結合などの強
い結合状態ではなく、分子間緑結合のみの弱い結合であ
るが、両フィルムの表面は、一旦溶融状態になるため、
表面が荒れたアンカー効果による結合がなされる。
フィルムの肉厚寸法を任意の肉厚を得ることのできる管
状フィルム及び、製造方法を提案する。画像形成装置と
しては、たとえば、複写機タイプとレーザビームプリン
タタイプがあり、前者の定着フィルムの肉厚寸法は34
μmが用いられており、また、後者の定着フィルムの肉
厚寸法は64μmが用いられている例があり、それぞれ
フィルムの肉厚寸法が異なる。また、画像形成装置の定
着装置として、今後、種々の肉厚寸法のフィルムの要求
が増すことと考えられる。
アルミニウムの円柱部材の外表面に縮合型ポリイミドコ
ーティングを被膜した第1の型部材である。36は管状
型部材であり、前記したステンレス鋼を使用する。前記
円柱部材34の外径と管状型部材36の内径の寸法は、
それぞれを370℃の温度で30分加熱したときに寸法
隙間が160μmになるように設計する。
きに巻いた、厚さ20μmのポリエーテルエーテルケト
ンをシート状に裁断した物である。前記シート状フィル
ム38の巻き始めと巻き終わりの部分は或る断面(I
部)で重なるように巻き付ける。前記巻き付けたシート
状フィルムの上に管状(チューブ状)フィルム40を被
せる。前記チューブ状フィルム40は前記のPFAから
作られている。前記チューブ状フィルムは前記第1の実
施形態に記載した方法で作ってもよく、また、別の方法
で作ったチューブを用いても良い。本例においてはチュ
ーブ状フィルム40の厚さは20μmで、直径が約25
mmのものを用いた。シート状フィルムにチューブ状フ
ィルム40を嵌め込んで、次に、それらを加熱炉に設置
して、370℃の温度で30分間加熱する。
4と管状型部材36は共に370℃に加熱されて、それ
ぞれが膨張して膨張係数の差による隙間寸法の間隔が狭
まる。前記円柱部材34と管状型部材36の間に挟まれ
た各フィルム38,40が加熱されて、軟化作用を受け
る。そして、前記各部材の隙間減少とフィルムの軟化に
よりシート状フィルム38の両端部分の重なっている箇
所では溶着接合が起こり、また、各フィルムどうしの間
では溶着が起こり、2種類のフィルムは一体化して1つ
の管状フィルムを形成する(図21)。前記所定の加熱
時間経過後、加熱炉から取り出して冷却工程に移行させ
る。本例の冷却条件は芯部材34を中実形状の場合は全
体を80℃の温水に浸漬して徐冷状態から冷却した。芯
部材に中空形状を採用した場合には中空部材の中空内部
に25℃の冷却水を通して冷却した。
型部材双方から取り出した処、管状フィルムの肉厚寸法
は80±8μmのフィルムが得られた。
42はポリテトラフルオロエチレン樹脂から作られた円
柱部材である。44は前記のステンレス鋼を管状に形成
した型部材である。前記円柱部材42と管状型部材44
の外径と内径の寸法差は両者をそれぞれ290℃の温度
に30分間加熱させた時に128μmになるように設計
する。
ムであり、該フィルムは被熱可塑性樹脂材料、たとえ
ば、縮合型ポリイミド樹脂を用いる。該管状フィルムの
外側表面にポリアミドイミド樹脂をバインダーとしたフ
ッ素樹脂系の膜46aを厚さ4μmに被膜する。管状チ
ューブ46の厚さは50μmである。48はシート状フ
ィルムであり、熱可塑性の前記したPFA樹脂の厚さ1
0μmを所定の大きさに裁断する。先ず、前記円柱部材
42の外側面に前記管状フィルム46を挿入して被せ、
次に、前記シート状フィルムをフィルムの両端が所定の
幅に重なる様に巻き付ける。更に、その外側に前記管状
型部材44を嵌め込む。
で30分間加熱する。前記加熱工程において、前記円柱
部材42と管状型部材44は温度上昇にともなって膨張
し、膨張係数の差により両者の隙間の間隔が狭まる。前
記チューブ状フィルム46とシート状フィルム48は加
熱温度により加熱され、熱可塑性のシート状フィルムは
加熱により軟化し、前記円柱部材と管状型部材の隙間の
狭まりによる圧迫作用を受けて、両端の重なり部は溶着
軟化により接合される。チューブ状フィルムとシート状
フィルムはシート状フィルムの両端接合によりチューブ
化と前記の隙間の狭まりによりフィルムどうしが密着し
て、チューブ状フィルム上に皮膜された樹脂膜を介して
接着された2層のチューブ状フィルムが形成される。
型部材を加熱炉から取り出して、冷却する。所定温度に
冷却後、フィルムを前記円柱部材42、管状型部材46
から抜き出すと、2層の管状のフィルムができ上がる。
本実施形態の場合、チューブ状フィルム46の内側にフ
ッ素樹脂系の離型剤を塗布することにより成形されたフ
ィルムをきれいに前記円柱部材42から抜き出すことが
できた。
(管状、リング状)のフィルムを複数使用して複層の管
状フィルムを製造する方法を提案する。図23は本実施
形態を示す、図において、50はポリテトラフルオロエ
チレン樹脂から作られている円柱部材である。52は前
記したアルミニウムを材料とした管状の型部材である。
前記円柱部材50の熱膨張係数は10.0×10-5(/
℃)である。前記管状型部材52の熱膨張係数は2.4
×10-5(/℃)である。
と内径の寸法の差は、それぞれが290℃の温度で加熱
されたときに160μmになるように設計する。54は
第1のチューブ状フィルムであり、非熱可塑性の厚さ5
0μmの縮合型ポリイミド樹脂である。
面にはポリアミドイミド樹脂をバインダーとしたフッ素
樹脂のプライマー54aを厚さ10μmに被覆する。本
例において、縮合型ポリイミド樹脂とPFA樹脂はプラ
イマーが無いと分子間力結合のみの状態になりフィルム
どうしの結合が弱い。プリマーを用いることによりフィ
ルムの結合を補充することができる。
熱可塑性の、厚さ20μmの前記PFA樹脂を前記第1
実施形態で述べた方法により製造する。
記円柱部材50に第1のチューブ状フィルム54を被
せ、その外側に第2のチューブ状フィルム56を嵌め合
わせる。それを前記管状型部材52の中に嵌挿する。こ
れを加熱炉内に設置し、290℃の温度で30分間加熱
する。上記の加熱工程において、前記円柱部材50と管
状型部材52は温度上昇によりそれぞれ膨張するが、熱
膨張係数の差により、両者の間の隙間間隔は温度上昇に
ともない減少する。
ムはそれぞれ加熱により温度上昇するが、第1チューブ
状フィルムは非熱可塑性であるので熱により軟化はしな
いが、第2のチューブ状フィルムは熱可塑性樹脂材料で
あるので、温度上昇にともなって軟化状態になる。温度
上昇の時に、第2チューブ状フィルムの軟化と前記プラ
イマー54aの接着作用と、前記円柱部材と管状型部材
の間の隙間減少により、第1チューブ状フィルムと第2
チューブ状フィルムはプライマーを介して溶着した状態
になる。その後、加熱炉から取り出して冷却し、円柱部
材と管状型部材から中のフィルムを取り出すと、第1、
第2のチューブ状フィルムが接合され厚さ80μmの管
状フィルムが得られた。
中に入れるフィルムはシート状ではなく、初めから、端
部の重なりのないチューブ状フィルムを使用し、一方の
フィルムを加熱による軟化状態にして管状型部材52の
内周面に押し付ける作用をなすことによりフィルム全体
の厚さを均一にすることができた。
は、前記管状フィルムの離型性を更に改良した管状フィ
ルム及び製造方法を提供する。
の円柱部材であり、図26に示すように60a,60b
の2つの部材より構成されている。尚、熱膨張係数は第
1の実施形態と同じである。
材であり、熱膨張係数は第1の実施形態と同じである。
60a,60bは、一組で円柱部材となればどのような
形状でも適当であり、本実施形態に示す形状に限らな
い。
のポリエーテルエーテルケトンを第1の実施形態と同様
の寸法に裁断したものを用いた。
材61の外径、内径の各寸法はそれぞれが温度370℃
のときに隙間寸法が100μmになるように設計する。
フィルムを巻き始めと巻き終わりの一部が重なるように
巻き、更にその外側に前記管状型部材61を被せ、加熱
炉内に設置する。
た。前記加熱炉内での加熱作用により円柱部材、管状型
部材の熱膨張及び、フィルムの軟化作用が生じ、熱膨張
係数の差による隙間が狭まり、フィルムの軟化と前記円
柱部材と管状型部材の間の圧迫作用と相まってフィルム
の接合及びフィルムの膜圧の均一化が行われる。
ム、円柱部材を取り出し、冷却を行う。冷却方法は、中
空の円柱部材60の中間に25℃、流速0.1(l/
s)の冷却水を通す。所定の温度40℃で先ず管状型部
材を外し、次に円柱部材の片側(60a)を抜き、最後
に管状、円筒に仕上ったフィルムを抜き出した。
により、円柱部材とフィルムの離型がより容易に行うこ
とが出来る様になった。
では、より厳密な厚みの均一性が要求される管状フィル
ムを製造する方法を提供する。図27は、本実施形態を
示す。図において62はアルミニウムから作られている
円柱部材である。63は、ステンレス鋼から作られた管
状型である。前記円柱部材及び管状型部材の熱膨張係数
は、第1の実施形態と同じである。前記円柱部材と管状
型部材の外径と内径の寸法の差は、それぞれが370℃
の温度で加熱されたときに100μmとなるように設計
する。
エーテルケトンのシート状フィルムを前記第1の実施形
態と同じ寸法に用意し、フィルムの両端が重なるように
巻き、かつ重ね合わせ部が前記円柱部材に螺旋状になる
様に配置する。更にその外側に前記管状型部材64を被
せ、加熱炉内に設置する。上記加熱炉内での加熱作用に
より円柱部材、管状型部材の膨張及びフィルムの軟化作
用が生じ、膨張係数の差による隙間が狭まり、フィルム
の軟化と前記円柱部材と管状型部材との間の圧迫作用と
相まってフィルムの接合及びフィルムの膜厚の均一化が
行われる。上記加熱時間経過後、管状型部材、フィル
ム、円柱部材を取り出し冷却を行う。所定の冷却温度に
達した40℃で、まず管状型部材を外し、次に円柱部材
から管状、円筒に仕上ったフィルムを抜き出した。
部を配置すると、円柱部材の熱膨張によりかかる圧力が
重なり部に強く作用するため、その反力で円柱部材がフ
ィルムの重なり部の反対側に偏心してしまい、得られた
管状フィルムの膜厚には或程度の厚みムラが生じる。
に配置することにより円柱部材の偏心は無く、より厳密
な膜厚の均一性を持つ管状フィルムを得ることが出来
た。
にわたる肉厚寸法は50±3μmに仕上がっていた。
明の第11の実施形態を表す。
の円柱部材であり、本例においては中実棒部材を使用す
る。72は管状又は中空状の型部材であり、前記円柱部
材を挿通する内径を有している。本例において、前記円
柱部材としてはアルミニウム材料を使用し、管状型部材
としてステンレス鋼を使用し、円柱部材71と管状型部
材72の材料の熱膨張係数の関係は円柱部材71の熱膨
張係数は管状型部材72の熱膨張係数より大きい材料で
あることが好適である。
ト状フィルムの寸法を選定し、又、それに応じて、円柱
部材71、管状型部材72の大きさを選定する。まず、
シート状フィルム74として、熱可塑性材料、ここでは
ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)を縦、横の寸
法を75.4mm×300mmのシート状に切断したも
のを用意する。尚シート状フィルムの膜厚は50μmと
した。
-5(/℃)のアルミニウム、前記管状型部材の熱膨張係
数が1.5×10-5(/℃)のステンレス鋼を使用し
た。前記円柱部材の直径寸法は24.0mm、長さは3
30mmとした。前記管状型部材の内径寸法は24.2
mm、外形寸法は30.0mm、長さは330mmであ
る。上記円柱部材71と管状型部材72の寸法は後述す
る加熱工程での加熱の際に、温度370℃のときに、円
柱部材71の外径と管状型部材72の内径の寸法の差が
100μmになるように設計する。
71の外周面71aに前記用意したシート状フィルム7
4を、その両端A部が図31に示すように前面で突き合
うように巻き付ける。その時、突き合わせた面が前記シ
ート状フィルム面と成す角度は、図に示すように90度
である。
74を図33に示すように、前記管状型部材72に中空
部の中に挿入する。そして、前記円柱部材71、フィル
ム74、管状型部材72を図5に示す加熱炉60内に挿
入設置して加熱する。
度370±5℃で、加熱時間30±1分である。上記加
熱時間はフィルム材料の溶融温度と、フィルムの熱劣化
を考慮して決定する。
部材71、管状型部材72、フィルム74は図34〜3
6に示すように変化する。まず、加熱炉60内に置かれ
たフィルム74は、心棒の円柱部材71と管状型部材7
2との隙間に巻かれて両端74a,74bが突き当たり
部を形成している。円柱部材71と管状型部材72の外
径と内径の寸法ギャップは200μmである。この状態
から円柱部材71、フィルム74、管状型部材72は加
熱されてそれぞれの部材の温度が上昇する。円柱部材7
1と管状型部材72はそれぞれの熱膨張係数に応じて膨
張し始める(図34)。フィルム74は温度上昇につれ
て軟化し始める。円柱部材71と管状型部材72は温度
上昇につれて膨張し始めるが、円柱部材71のアルミニ
ウム材料の熱膨張係数が管状型部材72のステンレス鋼
の熱膨張係数より大きいので、円柱部材71と管状型部
材72の外径と内径の寸法ギャップは初期の低温状態よ
り狭まってくるようになる(図35)。
の狭まりとともに、間に挟まれたフィルム74は更に軟
化し、フィルムの両端74a,74bの突き合わせ部は
互いに溶着して接合状態になる。なお、円柱部材と管状
型部材のギャップは最終的に所望のフィルム厚と同じに
なり膜厚が全周にわたり均一化される(図36)。上記
の30分の加熱時間の経過後、加熱を止め、冷却工程に
移行する(図37)。
熱の停止後自然冷却状態にして円柱部材71、フィルム
74、管状型部材72を冷却させても良いが、冷却時間
短縮のために急冷してもよい。本例では前記加熱後、液
槽内の冷却水に漬けて、350℃/分の冷却速度で冷却
した。その後、室温付近まで冷却後、円柱部材と管状型
部材の間のフィルムを取り出した。取り出されたフィル
ムは管状(円筒状)に仕上がっており、最初のシート状
フィルムの突き合わせ部74a,74bの箇所も綺麗に
接合されていた。また、管状フィルムの全体にわたる肉
厚寸法も50±3μm(±6%)の非常に均一な肉厚に
仕上がっていた。
を図10に示した画像形成装置の定着器に用いたとこ
ろ、本実施形態による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、シート状フィル
ムの突き合わせ部分の膜厚寸法も他と同等であり、フィ
ルムからトナーヘ熱伝達の不均一を生じなく、非常に高
画質を得ることができた。
料及び型材料としては、既に第1の実施形態で示したも
のが好適に使用できる。
4a,74bの部分を、第10の実施形態のように螺旋
状にしても良い。このようにすれば、管状フィルムの膜
厚の均一化をさらに高めることが可能である。
発明の第2の実施形態を示す。
に強化したことにある。図38において、符号78はア
ルミニウム材料の円柱部材、80はステンレス鋼の管状
型部材である。上記円柱部材78、管状型部材80のそ
れぞれの材料の熱膨張係数、及び、寸法関係は前記第1
1の実施形態の条件と同じである。
シート状フィルムを前記第11の実施形態と同じ寸法に
用意し、フィルムの両端が突き合うように巻き付ける。
その時、B部の突き合わせた面が前記シート状フィルム
面と成す角度は、図39に示すように45度である。次
に、前記円柱部材78の巻いたフィルム74に前記管状
型部材80を被せ、図28に示した加熱炉内に設置す
る。加熱炉では370℃で30分加熱した。
材、管状型部材の膨張及び、フィルムの軟化作用が生
じ、膨張係数の差により隙間が狭まり、フィルムの軟化
と前記円柱部材と管状型部材の間の圧迫作用と相まって
フィルムの接合及び、フィルムの膜厚の均一化が行われ
る。
て、350℃/分の冷却速度にて冷却した。冷却開始か
ら1分後に、フィルムを円柱部材、管状型部材から取り
出し作業を行ったところ、フィルムは奇麗に分離させる
ことができた。
部と、第11の実施形態により得られたフィルムの接合
部の引張強度試験を試みた処、図41のようになり接合
部の強度は約13%向上できた。
4a,74bの部分を、第10の実施形態のように螺旋
状にしても良い。このようにすれば、管状フィルムの膜
厚の均一化をさらに高めることが可能である。
発明の第13の実施形態を表す。
れる肉厚寸法は、様々あることは既に述べた。そこで、
本実施形態では前記管状フィルムの肉厚寸法を任意に設
定することのできる管状フィルム及び製造方法を提案す
る。
部材の外表面に化学ニッケルメッキ79bを皮膜した円
柱部材である。図43の81は管状型部材であり、前記
したステンレス鋼を使用する。図42において74は前
記円柱部材79a(79b)の外周面に2重に巻いた、
厚さ50μmのPEEKである。図44に示すように前
記シート状フィルム74の巻き始めと巻き終りの部分は
或る断面Eで(C部)突き合うように巻き付ける。次
に、前記円柱部材79に巻いたフィルム74に前記管状
型部材81を被せ、図28に示した加熱炉内に設置す
る。加熱炉では370℃で30分加熱した。
ィルム74のC部は図45〜47に示すように変化す
る。まず、加熱炉60内に置かれたフィルム74は、心
棒の円柱部材79と管状型部材81との隙間に巻かれた
両端74a,74bが突き当たり部を形成している。円
柱部材79と管状型部材81の外径と内径の寸法ギャッ
プは400μmである。この状態から円柱部材79、フ
ィルム74、管状型部材81は加熱されてそれぞれの部
材の温度が上昇する。円柱部材79と管状型部材81は
それぞれの熱膨張係数に応じて膨張し始める(図4
5)。フィルム74は温度上昇につれて軟化し始める。
円柱部材79と管状型部材81は温度上昇につれて膨張
し始めるが、円柱部材79のアルミニウム材料の熱膨張
係数が管状型部材81のステンレス鋼の熱膨張係数より
大きいので、円柱部材79と管状型部材81の外径と内
径の寸法ギャップは初期の低温状態より狭まってくるよ
うになる(図46)。前記円柱部材79と管状型部材8
1の隙間の狭まりとともに、間に挟まれたフィルム74
は更に軟化し、フィルムの両端74a,74bの突き合
わせ部は互いに溶着して接合状態になる。なお、円柱部
材と管状型部材のギャップは最終的に所望のフィルム厚
と同じになり膜厚が全周にわたり均一化される(図4
7)。
て、350℃/分の冷却速度にて冷却した。冷却開始か
ら1分後に、フィルムを円柱部材、管状型部材から取り
出し作業を行った処、管状フィルムの肉厚寸法は100
±6μmのフィルムが得られた。
明の第4の実施形態を示す。
状フィルムを得る方法及び、装置に関する。前記第11
〜13の実施形態の管状フィルムは1つのシート状フィ
ルムのみの管状フィルムを得る実施形態であるが、本実
施形態は管状フィルムを複層にした実施形態を示す。
があり、また本発明開発目標の一つである、画像形成装
置に用いる定着フィルムはトナーのオフセット現象も考
慮して2層以上の管状フィルムを要する。即ち、最外層
としてフッ素系樹脂を用いることにより上記オフセット
現象を制御する方法に効果的であるためである。そこ
で、本実施形態では各層の厚みの異なる複数層の管状フ
ィルムを得ることができる管状フィルム及び製造方法を
提案する。
ロエチレン樹脂から作られている円柱部材であり、83
は管状型部材であり、前記したアルミニウムを使用す
る。前記円柱部材82の熱膨張係数は10.0×10-5
(/℃)である。前記管状型部材83の熱膨張係数は
2.4×10-5(/℃)である。前記円柱部材82と管
状型部材83の外径と内径の寸法設定は、両者を290
℃に加熱したときの隙間が140μmになるように設定
する。
付ける第1のシート状フィルムである、厚さ寸法25μ
mのポリエーテルサルフォンを所定の寸法にシート状に
切断したものを用いる。
料として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と略す)の片面
にポリアミド樹脂をバインダーとしたフッ素樹脂系のプ
ライマー層86を厚さ5μmに皮膜し、総肉厚として2
0μmのものを用いる。プライマーを用いることにより
各層の間の結合を補充することができる。
ルム84を、その両端84a,84bが突き合うように
2重に前記円柱部材82の外周面に巻き付け、更に、続
いて第2のシート状フィルム85の両端85a,85b
が突き合うようにその上に1重に巻き付ける。そのと
き、1層、2層突き合わせた面がシート状フィルム面と
成する角度は、図49に示すように90度とした。第2
のシート状フィルムを巻き付けた後、それらを管状型部
材83の中に嵌挿する。その後に、それらを前記加熱炉
内に設置し、290℃で30分加熱する。
と管状型部材83はともに加熱され、材料の熱膨張係数
の差による寸法膨張差を生じて、隙間間隔が狭まり、同
時に、第1、第2のシート状フィルムの加熱軟化による
各フィルムの両端部分の溶着接合作用により各フィルム
はそれぞれ管状となる。
前記円柱部材、フィルム、管状型部材を冷却する。冷却
後、フィルムを円柱部材と管状型部材から抜き出した
処、フィルムの肉厚寸法が全体に70±4μmの均一な
2層からなる管状フィルムが得られた。
に示すような画像形成装置の定着フィルムとして使用し
たところ、トナーのオフセット現象も無く良好な画像が
得られた。
明の第5の実施形態を示す。
状フィルムを得る方法及び、装置に関する第2の方法で
ある。図50において、87はポリテトラフルオロエチ
レン樹脂から作られている円柱部材であり、88は管状
型部材であり、前記したアルミニウムを使用する。前記
円柱部材87と管状型部材88の外径と内径の寸法設定
は、両者を290℃に加熱したときの隙間が140μm
になるように設定する。89は、前記円柱部材87の外
周面に巻き付ける第1のシート状フィルムであり、厚さ
寸法50μmのポリエーテルサルフォンを所定の寸法に
シート状に切断したものを用いる。また、その片面に前
記プライマー層90を厚み5μmに皮膜し、総計55μ
mとした。91は厚み15μmの第2のチューブ状フィ
ルムを示し、材料はPFAである。
89a,89bが突き合うように1重に前記円柱部材8
7の外周面に巻き付け、更に、その上に第2のチューブ
状フィルム91を被せる。
ト状フィルム面と成す角度は、図51に示すように60
度とした。
後、それらを管状型部材88の中に嵌挿する。その後
に、それらを前記加熱炉内に設置し、290℃で30分
加熱する。
と管状型部材88は共に加熱され、材料の膨張係数の差
による寸法膨張差を生じて、隙間間隔が狭まり、同時
に、第1のシート状フィルムの加熱軟化による両端部分
の溶着接合作用により管状となる。また、第1のフィル
ム層と第2のフィルム層の間は、プライマー層90を介
し、熱により接着結合する。
前記円柱部材、フィルム、管状型部材を冷却する。冷却
後、フィルムを円柱部材と管状型部材から抜き出した
処、フィルムの肉厚寸法が全体的に70±4μmの均一
な2層の管状フィルムが得られた。
性シート状フィルムを円柱部材の外側にその両端を重な
るように巻いた状態で管状型部材内に嵌挿し、それを加
熱することにより、円柱部材と管状型部材の材料の熱膨
張係数の差により両者の外径と内径の間の隙間の減少
と、フィルムの軟化による重ね合わせた両端部分の溶着
接合によりシート状フィルムの管状、チューブ状を成
し、更に、フィルムの加熱軟化によるフィルム全体の肉
圧の均一化を促進させることにより、画像形成装置用の
定着フィルムや、その他の用途に適したフィルムを得る
ことができた。
ルムを前記円柱部材に複数回巻き付けることにより、任
意の厚さの管状フィルムを得ることが出来た。
性樹脂のシート状フィルムを組み合わせることにより、
出来上がりのフィルムの厚さを調整することもできる。
ト状フィルムを組合わせて用いることにより、種類の異
なる複層の管状フィルムを得ることができた。
製造方法として、円柱部材1,8,16,22,26,
34,42と、管状型部材2,10,20,24,3
4,42,52と、加熱工程の為の加熱炉とにより肉圧
の均一精度の高く、かつ、製造コストがかからなく、フ
ィルムの管状の接合部の強度の弱くない、画像形成装置
の定着フィルムとして好適な製造方法を得ることができ
た。
材に離型剤を塗布する方法の提案により成形された管状
フィルムを取り出す時にスムーズに離型させることので
きる方法を提案できた。
型部材の外径、内径、長さ方向の寸法の選択により任意
の形状、たとえば、管状、チューブ状、環状、リング状
などの形状を得ることができるものである。
一精度の高いフィルムを画像形成装置の定着フィルムと
して用いることにより定着性能の優れた定着器を得るこ
とができた。
縮率を0.6〜2.0%に調整した材料を用いることに
より、加熱軟化による環状フィルム成形中におけるフィ
ルム材料の管状型部材内壁面への付着防止による離型容
易性の保証と、管状フィルム全周にわたっての肉厚の均
一性の保証が得られた。
材の外側にその両端が突き合うように巻いた状態で管状
型部材内に嵌挿し、それを加熱することにより、円柱部
材と管状型部材の材料の熱膨張係数の差により両者の外
径と内径の間の隙間の減少と、フィルムの軟化による突
き合わせた部分の溶着接合によりシート状フィルムの管
状、チューブ状を成し、更に、フィルムの加熱軟化によ
るフィルム全体の肉厚の均一化を促進させることによ
り、画像形成装置用の定着フィルムやその他の用途に適
したフィルムを得ることができた。
厚の均一精度の非常に高い(±6%以下)フィルムを画
像形成装置の定着フィルムとして用いることにより定着
性能のより優れた定着器を得ることができた。
を変化させることにより、接合部分の強度を補強するこ
とができた。
により得られた管状フィルムは搬送用ベルト部材として
の機能を備えるものである。
の断面方向の説明図である。
両端部分の重ね合わせの説明図である。
ある。
管状型部材を被せた状態の説明図である。
る。
説明図である。
定着器の説明図である。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
した定着装置の説明図である。
示した図である。
態の断面方向の説明図である。
の両端部分の突き合わせの説明図である。
に管状型部材を被せた状態の説明図である。
である。
の説明図である。
材 2,10,18,24 管状型部材 4,20,28,32,46 シート状フィルム 40,46,54 チューブ状フィルム
Claims (64)
- 【請求項1】 熱可塑性シート状フィルムを巻き初めと
終わりの一部が重なるように重ね合わせ部を形成し、前
記巻いたシート状フィルムを加熱状態に所定時間置いて
前記重ね合わせ部を接合したことを特徴とした管状フィ
ルム。 - 【請求項2】 前記シート状フィルムの巻回を複数回巻
回してフィルムの巻き初めと終わりを重ね合わせて溶着
して管状としたことを特徴とした請求項1記載の管状フ
ィルム。 - 【請求項3】 前記フィルムの両端を重ねて重ね合わせ
部を形成した時に、該重ね合わせ部が管状フィルム螺旋
巻きの回りに周回するように成した請求項1または2記
載の管状フィルム。 - 【請求項4】 前記フィルムの両端を斜めに切断して該
両端を重ね合わせてフィルムを管状にした時に重ね合わ
せ部が螺旋状に成るようにしたことを特徴とした請求項
1乃至3記載の管状フィルム。 - 【請求項5】 前記シート状フィルムを複数回巻回し、
巻き始めと終わりを重ね合わせて巻回体を形成したこと
を特徴とした請求項4に記載の管状フィルム。 - 【請求項6】 熱可塑性の第一のシート状フィルムの巻
き始めと終わりが重ね合わせ部を形成するように巻回
し、前記第一シート状フィルムの外側に熱可塑性の第二
のシート状フィルムを巻き始めと終わりが重ね合わせ部
を形成するように巻回して前記第一、第二シート状フィ
ルムによる管状体を形成し、 前記管状体を加熱状態に置いて、前記第一、第二のシー
ト状フィルムの重ね合わせ部を接合したことを特徴とし
た管状フィルム。 - 【請求項7】 熱可塑性シート状フィルムを巻回し、巻
き始めと終わりが重ね合わさるようにした巻回体を形成
し、前記巻回体に熱可塑性チューブを装着して加熱状態
に置いて、前記巻き始めと終わりの重ね合わせ部を接合
して管状体としたことを特徴とした管状フィルム。 - 【請求項8】 非熱可塑性チューブの外側に、熱可塑性
シート状フィルムを巻き、前記フィルムの巻き始めと巻
き終わりの一部を重ね合わせて複層の管状体を成し、前
記管状体を加熱状態に置いて、 前記重ね合わせ部を接合したことを特徴とした管状フィ
ルム。 - 【請求項9】 前記第1層の前記第2層と接する面側に
接着剤を塗布したことを特徴とした請求項6,7および
8記載の管状フィルム。 - 【請求項10】 前記管状体の所定時間の加熱後に、少
なくとも、前記管状体を所定温度に冷却して形成したこ
とを特徴とした請求項8および9記載の管状フィルム。 - 【請求項11】 前記シート状フィルムは結晶性の熱可
塑性材料であることを特徴とした請求項10記載の管状
フィルム。 - 【請求項12】 非熱可塑性チューブと熱可塑性チュー
ブを重ねて複層管体と成し、前記複層管体を加熱したこ
とを特徴とした複層管体。 - 【請求項13】 前記非熱可塑性チューブの外側また
は、前記熱可塑性チューブの内側にプライマーを塗布し
たことを特徴とした請求項12または13記載の複層管
体。 - 【請求項14】 円柱部材に熱可塑性シート状フィルム
を巻き付け、前記フィルムの巻き始めと終わりを重ね合
わせ、前記巻き付けたフィルムの外側に管状型部材を嵌
め込み、 次に、少なくとも前記フィルムを加熱して、前記フィル
ムの重ね合わせ部を接合して前記シート状フィルムを管
状にしたこを特徴とした管状フィルムの製造方法。 - 【請求項15】 前記管状型部材に嵌め込んだ前記フィ
ルムおよび円柱部材の加熱後に、所定温度まで冷却した
ことを特徴とした請求項15記載の管状フィルムの製造
方法。 - 【請求項16】 前記円柱部材の材料の熱膨張係数は前
記管状型部材の材料の熱膨張係数より大きい値であるこ
とを特徴とした請求項16記載の管状フィルムの製造方
法。 - 【請求項17】 前記円柱部材と管状型部材の各材料の
熱膨張係数の差が1×10-7(/℃)以上であることを
特徴とした請求項17記載の管状フィルムの製造方法。 - 【請求項18】 前記シート状フィルムの熱溶着に必要
な温度下で前記管状型部材の内径と前記円柱部材の外径
の差が所望の管状フィルムの厚みの2倍となるようにし
たことを特徴とした請求項18記載の管状フィルムの製
造方法。 - 【請求項19】 前記円柱部材の材料がアルミニウムで
あり、管状型部材の材料がステンレスであることを特徴
とした請求項18記載の管状フィルムの製造方法。 - 【請求項20】 円柱部材に厚さが5〜300μmの熱
可塑性シート状フィルムを巻回して巻き始めと巻き終わ
りの一部が重ね合わさるように成し、 前記円柱部材との内径差が15μm以上の管状の型部材
を前記巻回したフィルムの外側に被せ、 上記状態で、少なくとも前記フィルムを溶融温度から分
解温度の温度範囲内に所定時間保持して前記フィルムの
重ね合わせ部を接合したことを特徴とした管状フィルム
の製造方法。 - 【請求項21】 前記円柱部材は中空形状であることを
特徴とした請求項15乃至20記載の管状フィルムの製
造方法。 - 【請求項22】 円柱部材に熱可塑性シート状フィルム
を巻き付け、前記フィルムの巻き始めと終わりを重ね合
わせ、前記巻き付けたフィルムの外側に管状型部材を嵌
め込み、 前記フィルムを前記円柱部材、管状型部材とともに、高
周波誘導加熱装置内に配置して前記シートフィルムを加
熱して前記フィルムの巻き始めと巻き終わりの重ね合わ
せ部を接合したことを特徴とした管状フィルムの製造方
法。 - 【請求項23】 前記管状型部材の内面に離型剤を塗布
してあることを特徴とした請求項15乃至22記載の管
状フィルムの製造方法。 - 【請求項24】 円柱部材に厚さが5〜300μmの熱
可塑性シート状フィルムを巻回して巻き始めと巻き終わ
りの一部が重ね合わさるように成し、 前記管状型部材は前記円柱部材との内径差が15μmと
し、 上記状態で、少なくとも前記フィルムを溶融温度からの
分解温度範囲内に所定時間保持して前記フィルムの重ね
合わせ部を接合したことを特徴とした請求項22記載の
管状フィルムの製造方法。 - 【請求項25】 円柱部材に熱可塑性の第一のシート状
フィルムを複数回巻き付けて巻き始めと巻き終わりの一
部を重ね合わせ、 前記巻き付けた第一のシート状フィルムの上に第二の熱
可塑性シート状フィルムを複数回巻き付けて巻き始めと
巻き終わりの一部が重ね合わさるように成し、 前記第一、第二のフィルムの外側に管状型部材を被せ、 前記第一、第二のフィルムを前記各重ね合わせ部が接合
する温度に所定時間置いて前記重ね合わせ部の接合を行
わせて複層の管状フィルムとしたことを特徴とした管状
フィルムの製造方法。 - 【請求項26】 円柱部材に熱可塑性のシート状フィル
ムを、その巻き始めと巻き終わりの一部が重ね合わせる
ように巻く工程と、 前記シート状フィルムの上に熱可塑性のチューブを嵌挿
する工程と、 前記熱可塑性チューブの外側に管状型部材を嵌め込む工
程と、 次に、 少なくとも前記シート状フィルムを溶融温度から分解温
度範囲内で加熱して前記重ね合わせ部分の接合を行なう
加熱工程とを備えることを特徴とした管状フィルムの製
造方法。 - 【請求項27】 前記加熱工程の後に、前記円柱部材、
フィルムおよび管状型部材を冷却する冷却工程を備えた
ことを特徴とした請求項25および26記載の管状フィ
ルムの製造方法。 - 【請求項28】 円柱部材に非熱可塑性チューブを嵌挿
する工程と、 前記チューブの外側に熱可塑性のシート状フィルムを、
その巻き始めと巻き終わりの一部が重ね合わさるように
巻く工程と、 前記シート状フィルムの外側に管状型部材を嵌め込む工
程と、 次に、 少なくとも前記シート状フィルムを溶融温度から分解温
度範囲内で加熱して前記重ね合わせ部分の接合を行なう
加熱工程から成ることを特徴とした管状フィルムの製造
方法。 - 【請求項29】 円柱部材に非熱可塑性の第一のチュー
ブを嵌挿する工程と、 前記第一チューブの外側に熱可塑性の第二のチューブを
嵌挿する工程と、 前記第二のチューブの外側に管状型部材を嵌め込む工程
と、 次に、 少なくとも前記シート状フィルムを溶融温度から分解温
度範囲内で加熱して前記重ね合わせ部分の接合を行う加
熱工程とを備えることを特徴とした管状フィルムの製造
方法。 - 【請求項30】 前記加熱工程の後に、前記円柱部材、
フィルムおよび管状型部材を冷却する冷却工程を備えた
ことを特徴とした請求項28および29記載の管状フィ
ルムの製造方法。 - 【請求項31】 熱可塑性のシート状フィルムをそのフ
ィルムの初めと終わりの部分が重なるように巻いた円柱
部材と、 前記円柱部材に巻いた前記フィルムを嵌挿する管状型部
材と、 少なくとも前記フィルムを加熱する加熱手段と、 を有し、 前記加熱手段の温度により前記フィルムの重ね合わせ部
分を接合して管状フィルムを製造する管状フィルムの製
造装置。 - 【請求項32】 熱可塑性フィルムから作られ、該フィ
ルムはシート状フィルムの両端を加熱接合し、 画像担持体上のトナーを加圧部材との間で加圧して前記
トナーを定着することを特徴とした画像形成装置用定着
器のフィルム。 - 【請求項33】 前記熱可塑性フィルムは複数のフィル
ムから構成し、各フィルムの巻き始めと巻き終わりの両
端部分を接合して複層のフィルムとしたことを特徴とし
た請求項23記載の画像形成装置用定着器のフィルム。 - 【請求項34】 熱可塑性の第一、第二のシート状フィ
ルムからつくられ、各シート状フィルムの両端部分を接
合して複層の管状フィルムと成し、 画像担持体上のトナーを加圧部材との間で加圧して前記
トナーを定着することを特徴とした画像形成装置用定着
器のフィルム。 - 【請求項35】 熱可塑性チューブの外側または内側
に、熱可塑性のシート状フィルムの両端部分を接合して
複層の管状フィルムと成し、 画像担持体上のトナーを加圧部材との間で加圧して前記
トナーを定着することを特徴とした画像形成装置用定着
器のフィルム。 - 【請求項36】 前記チューブは非熱可塑性材料である
ことを特徴とした請求項35記載の画像形成装置用定着
器のフィルム。 - 【請求項37】 熱可塑性チューブと非熱可塑性チュー
ブの組み合わせから成る複層のフィルムであり、 画像担持体上のトナーを加圧部材との間で加圧して前記
トナーを定着することを特徴とした画像形成装置用定着
器のフィルム。 - 【請求項38】 前記複層フィルムの、前記トナーと接
する表面に、該トナーのオフセット作用を防ぐ表面処理
膜を施したことを特徴とした請求項33乃至37記載の
画像形成装置用定着器のフィルム。 - 【請求項39】 熱可塑性材料のシート部材の両端部分
を接合して管状フィルムと成し、 前記管状フィルムを加圧ローラに圧接させて前記フィル
ムを閉ループ駆動し、 前記管状フィルムと前記加圧ローラの間にトナーを担持
した担持体を挿通させて前記トナーを定着することを特
徴とした画像形成装置の定着器。 - 【請求項40】 熱可塑性シート状フィルムの巻き始め
と巻き終わりを重なるように重ね合わせ部を形成して筒
状に成し、前記筒状フィルムの内周と外周に成形型部材
を配置して、前記フィルムおよび、型部材を加熱して管
状と成したことを特徴とした搬送用ベルト。 - 【請求項41】 熱可塑性シート状フィルムの巻き始め
と巻き終わりを重なるように重ね合わせ部を形成して筒
状に成し、前記筒状フィルムの内周と外周に成形型部材
を配置して、前記フィルムおよび、型部材を加熱して管
状ベルトと成し、該管状ベルトを駆動ローラおよび加圧
ローラで回転駆動したことを特徴とした画像形成装置用
搬送装置。 - 【請求項42】 熱可塑性シート状フィルムの巻き始め
と巻き終わりを重なるように重ね合わせ部を形成して筒
状に成し、前記筒状フィルムの内周と外周に成形型部材
を配置して、前記フィルムおよび、形部材を加熱して管
状ベルトと成し、該管状ベルトを駆動ローラおよび、加
熱ローラで回転駆動し、前記加熱ローラと管状ベルトの
間に画像転写材を通過させて画像定着を行なうことを特
徴とした画像形成装置用定着装置。 - 【請求項43】 円柱部材に熱可塑性シート状フィルム
を巻き付け、前記フィルムの巻き始めと終わりを突き合
わせ、前記巻き付けたフィルムの外側に管状型部材を嵌
め込み、次に少なくとも前記フィルムを加熱して、前記
フィルムの突き合わせ部を接合して前記シート状フィル
ムを管状にしたことを特徴とした管状フィルム。 - 【請求項44】 前記円柱部材の熱膨張係数が、前記管
状型部材の熱膨張係数より大であることを特徴とした請
求項43に記載の管状フィルム。 - 【請求項45】 前記加熱状態で、かつ前記フィルムが
溶融状態にある状態で、前記円柱部材と前記管状型部材
の間隔により、任意の厚みの管状フィルムを得ることを
特徴とした請求項43に記載の管状フィルム。 - 【請求項46】 前記シート状フィルムの巻回を複数回
巻回して管状としたことを特徴とした請求項43に記載
の管状フィルム。 - 【請求項47】 前記シート状フィルムを複数回巻回
し、巻き始めと巻き終りを突き合わせ、巻回体を形成し
たことを特徴とした請求項46に記載の管状フィルム。 - 【請求項48】 前記フィルムの両端を突き合わせて突
き合せ部を形成したときに、該突き合わせ部が管状フィ
ルムの回りに周回するようになしたことを特徴とした請
求項43に記載の管状フィルム。 - 【請求項49】 前記フィルムの両端を斜めに切断して
該両端を突き合わせてフィルムを管状にしたときに、突
き合わせ部が螺旋状になるようにしたことを特徴とした
請求項43に記載の管状フィルム。 - 【請求項50】 前記巻き付けるフィルムが1周の場
合、前記突き合わせた面が全面で接していることを特徴
とした請求項43に記載の管状フィルム。 - 【請求項51】 前記突き合わせた面とフィルムが成す
角度が、90度であることを特徴とした請求項43に記
載の管状フィルム。 - 【請求項52】 前記突き合わせた面とフィルム面が成
す角度が、90度以外であることを特徴とした請求項4
3に記載の管状フィルム。 - 【請求項53】 前記シート状フィルムが熱可塑性ポリ
イミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサ
ルフォン、フッ素樹脂のうち少なくとも1種であること
を特徴とした請求項43に記載の管状フィルム。 - 【請求項54】 円柱部材に熱可塑性シート状フィルム
を巻き付け、前記フィルムの巻き始めと終わりを突き合
わせ、前記巻き付けたフィルムの外側に管状型部材を嵌
め込み、次に少なくとも前記フィルムを加熱して、前記
フィルムの突き合わせ部を接合して前記シート状フィル
ムを管状にすることを特徴とした管状フィルムの製造方
法。 - 【請求項55】 前記円柱部材の熱膨張係数が、前記管
状型部材の熱膨張係数より大であることを特徴とした請
求項54に記載の管状フィルムの製造方法。 - 【請求項56】 前記加熱状態で、かつ前記フィルムが
溶融状態にある状態で、前記円柱部材と前記管状型部材
の間隔により、任意の厚みの管状フィルムを得ることを
特徴とした請求項54に記載の管状フィルムの製造方
法。 - 【請求項57】 前記シート状フィルムの巻回を複数回
巻回して管状とすることを特徴とした請求項54に記載
の管状フィルムの製造方法。 - 【請求項58】 前記シート状フィルムを複数回巻回
し、巻き始めと巻き終りを突き合わせ、巻回体を形成す
ることを特徴とした請求項57に記載の管状フィルムの
製造方法。 - 【請求項59】 前記フィルムの両端を突き合わせて突
き合せ部を形成したときに、該突き合わせ部が管状フィ
ルムの回りに周回するようになすことを特徴とした請求
項54に記載の管状フィルムの製造方法。 - 【請求項60】 前記フィルムの両端を斜めに切断して
該両端を突き合わせてフィルムを管状にするときに、突
き合わせ部が螺旋状になるようにすることを特徴とした
請求項54に記載の管状フィルムの製造方法。 - 【請求項61】 前記巻き付けるフィルムが1周の場
合、前記突き合わせた面を全面で接させることを特徴と
した請求項54に記載の管状フィルムの製造方法。 - 【請求項62】 前記突き合わせた面とフィルムが成す
角度を、90度とすることを特徴とした請求項54に記
載の管状フィルムの製造方法。 - 【請求項63】 前記突き合わせた面とフィルム面が成
す角度を、90度以外とすることを特徴とした請求項5
4に記載の管状フィルムの製造方法。 - 【請求項64】 前記シート状フィルムを熱可塑性ポリ
イミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサ
ルフォン、フッ素樹脂のうち少なくとも1種とすること
を特徴とした請求項54に記載の管状フィルムの製造方
法。
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