氟化树脂管及其制造方法

文档序号:2725964阅读:191来源:国知局

专利名称::氟化树脂管及其制造方法
技术领域
:本发明涉及能够有利于作为图像定像装置等部件使用的氟化树脂管及其关联技术。
背景技术
:在电子写真复印机或激光束打印机等图像定像装置中,通过使调色剂附着在形成在感光体鼓上的静电潜像,从而可视化的显像工序,将感光体鼓上的调色剂复制到纸等记录用纸(复制材料)上,从而形成一次图像的复制工序,通过加压加热机构[辊式的加压加热机构(定影辊)、用于确保比较长的定影钳部的带式的加压加热机构(定影带)等定影部件],对附着有调色剂的记录用纸进行处理,从而使调色剂定影在记录用纸上的定影工序等,形成图像(定影图像)。特别在彩色印刷中,将多种着色调色剂(例如,由青绿色、洋红、黄色、黑色构成的CMYK系调色剂等)按各色在记录用纸上叠层,从而形成一次图像,并通过由定影部件加压,同时加热,从而使其合适地成色,形成定影图像,为可靠地进行该加压*加热,作为定影部件使用具有弹性层的定影部件(例如软辊等)。在图像定影装置中,防止向定影部件(加压,加热机构)附着,蓄积调色剂是重要的技术要素之一,例如,向定影部件供给分型油,防止调色剂的附着*蓄积。此外,近年来,为提高装置的稳定性、确保高可靠性、降低运行成本等,省略分型油的供给,取而代之,使用调色剂自身带有分型性的蜡调色剂被推进使用。但是,如果省略分型油的供给,则定影部件的表层磨损的进行加速。此外,伴随复印机或激光打印机的高速化,定影部件的磨损负荷也有增大的倾向,定影部件的寿命维持成为大的技术课题。特别彩色图像等使用的具有弹性层的定影部件(软辊等)中,如果省略分型油,则表面磨耗的进行更加显著,例如存在打印数百张左右就产生伤口或磨耗的情况。因此,为提高软辊的耐磨耗性,也为提高分型性,提出了将弹性层的外表面以四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)覆盖的定影辊的方案(例如,特公昭58-43740号公报;北泽、"定影用橡胶辊的要求特性与技术改良关键点",电子写真学会志,平成6年,第33巻,第1号,p.57-65等)。此外,在定影带的表面层也使用PFA管。但是PFA管利用熔融成形进行制造,在实际生产线上难以薄壁化,例如可减薄到30"m左右,但难以减薄至20ym以下。此外,即使试验性地将PFA管薄壁化至20ym左右,PFA强度低,即使稍微施加负载即产生变形(皱褶)或破坏,操作性不够。此外薄壁化PFA管的耐磨耗性也低,如果实际用于图像定影,则多发生由于弹性层的变形产生皱褶,并在定影图像中出现该皱褶的痕迹等应用上的问题。从应用面考虑,也不得不说PFA管难以薄壁化。未得到高画质的彩色定影图像,必须使定影部件的表面与以叠层着色调色剂形成的一次图像整体均匀地接触,为此,需要在高度上使定影部件的表面追随记录用纸表面的微细的凹凸。但是,PFA管因为缺乏弹性,此外难以薄壁化,所以凹凸追随性低,画质低。此外,为缩短定影部件的预热时间,降低消耗电力,需要提高定影部件的热传导性,或降低定影部件的热容量。但是,因为表面的PFA层的薄壁化困难,所以存在由于PFA层导致软辊的热传导性低,热容量增大的问题。此外,为避免PFA层引起的凹凸追随性的降低和由此导致的画质降低,需要增加弹性层的厚度,从而弥补由PFA层导致的辊的弹性降低,且软辊的热容量进一步增大。近年来,软辊的芯材与弹性层的薄壁化发展到界限接近的水平,由PFA层导致的影响相对地扩大,上述问题成为大的技术问题。
发明内容本发明是着眼于上述的情况,其目的在于提供一种能够形成高画质的图像,且耐磨耗性优良的氟化树脂管及其关联技术。为提高氟化树脂管的耐磨耗性,只要使用拉伸强度优良的(例如,80N/mr^以上的)氟化树脂管即可,拉伸强度优良的氟化树脂管能够通过拉伸强度优良的氟化树脂薄膜进行制造。更详细地,例如图1的示意立体图所示,能够通过将提高了拉伸强度的氟化树脂薄膜20巻绕叠层在芯材10上,利用融接固定巻绕形状后,拔出芯材IO,由此制造氟化树脂管30。本发明者们已经完成此种氟化树脂管30的专利申请(特开2005-24931号公报)。而且,氟化树脂薄膜20的拉伸强度能够通过延伸处理而提高。此外,因为可利用延伸处理实现20ym以下的薄壁化,因此不对定影辊的弹性层的功能造成障碍地有利于高画质化。但是,在巻绕叠层氟化树脂薄膜20的情况下,在巻绕完成侧端边21处由于薄膜厚度产生阶梯差。并且由于该阶梯差导致调色剂的加压,加热严格意义上的不均匀,在需要更高画质的情况下,形成无法忽视的不良情况。因此,本发明者们致力于将氟化树脂薄膜20进一步薄壁化。因为只要将氟化树脂薄膜20在高度地薄壁化,则能够将阶梯差在事实上予以忽略。然而,即使将氟化树脂薄膜20高度地薄壁化,仍难以完全消除定影图像的阶梯差痕迹。因此,本发明者们积锐意研究的结果,查明了薄膜20的巻绕完成侧端边21的阶梯差大于薄膜厚度。关于该点,参照图2进行更详细地说明。图2是所述图1的巻绕完成侧端边21附近的放大侧视图。如图2所示,查明了在巻绕完成侧端边21上具有薄膜的隆起22,阶梯差D与薄膜厚度T相比显著变大。推断阶梯差D显著变大是因为氟化树脂薄膜20的特性导致。S卩,氟化树脂薄膜20经为提高拉伸强度的延伸处理而制造,在收縮方向上残留有应力,因此,巻绕叠层后进行融接时,则有热收缩之虞。但是,氟化树脂薄膜20延伸后,残留有空穴,因此在延伸处理后且巻绕前加热到氟化树脂的熔点以上的温度,同时进行加压,从而压溃空穴。因此,在巻绕后的融接时,收縮应力大幅降低。然而,推断融接时产生微小的收缩,则形成无法忽略的隆起22。并且判明,如果在融接时,将薄膜20的巻绕完成侧端边21向芯材10按压,则能够降低该隆起22。即本发明者们,如果降低所述隆起22,则能够在事实上忽视阶梯差D。并能够达成更高画质化,为降低隆起22,发现将薄膜20的巻绕完成侧端边21向芯材10按压是有效的,从而完成本发明。从而,本发明所述的氟化树脂管在管的圆周方向及轴向上的拉伸强度均在80N/mn^以上。并且,该氟化树脂管为氟化树脂薄膜巻绕叠层两次以上,且至少最表层与下面的一层融接,所述氟化树脂薄膜的巻绕完成侧端边的隆起高度无论在该端边的任意处测定,总在O.lym以上、2.0um以下。所述氟化树脂管期望巻绕完成侧端边的阶梯差在该端边的任意处测定总在薄膜厚度与0.1um的合计值以上,且3.0Um以下(特别在2.3ym以下),此种管通过将厚度2.5um以下(特别在2.0um以下)的氟化树脂薄膜在芯材上巻绕叠层而制造。氟化树脂管的管厚例如2300ym左右。为将管的拉伸强度设在80N/mn^以上,则只要将拉伸强度80N/mm2的氟化树脂薄膜巻绕叠层即可。此种氟化树脂薄膜具有实心化构造,且空穴率例如不足5%。作为所述氟化树脂,举例如包括聚四氟乙烯的树脂。作为氟化树脂管能够在将氟化树脂薄膜在芯材上巻绕叠层两次以上,且最少最表层与其下的一层融接时,将巻绕完成侧端边向芯材按压而制造。例如,能够沿所述巻绕完成侧端边设置耐热片,从所述芯材侧拉拽该耐热片,从而将巻绕完成侧端边向芯材按压。作为所述耐热片,优选耐热树脂片。在使用耐热树脂片的情况下,推荐在该耐热树脂片与氟化树脂薄膜之间插入金属箔。在本发明中,包括以所述氟化树脂管形成表层的定影部件(定影辊、定影带等),并包括具备该定影部件的图像定影装置。而且,本说明书中的用语"薄膜"及"片"并不限定厚度。图1是用于说明现有的氟化树脂管的制造方法的示意立体图。图2是现有的氟化树脂管的要部放大侧视图。图3是表示本发明的氟化树脂管的一例的要部放大侧视图。图4是表示本发明的氟化树脂管的制造方法的一例的示意立体图。图5是表示本发明的氟化树脂管的制造方法的其他例的示意图。图6是表示本发明的氟化树脂管的制造方法的优选的一例的示意剖面图。图7是表示本发明的氟化树脂管的制造方法的优选的其他例的示意剖面图。图8是表示本发明的氟化树脂管的制造方法的其他例的示意立体图。图9是用于说明氟化树脂管的测定方法的示意图。图io是表示氟化树脂管的表面粗糙度的测定图表的一例的示意图。图11是表示氟化树脂管的表面粗糙度的测定图表的其他例的示意图。图12是实施例1的氟化树脂管的激光显微镜写真。图13是比较例1的氟化树脂管的激光显微镜写真。具体实施例方式在本发明中,将由氟化树脂得到的薄膜20巻绕叠层在芯材10上,并通过使用适当的按压部件将巻绕完成侧端边21向芯材10按压,同时进行加热,制造氟化树脂管30。以下,按照制造顺序,对本发明进行详细地说明。(I)氟化树脂作为在本发明中使用的氟化树脂,举例如,包含聚四氟乙烯(PTFE)树脂(PTFE系树脂)。PTFE系树脂可如后述进行延伸及压溃处理,利用延伸及压溃处理得到的PTFE系薄膜的拉伸强度优良,有利于提高耐磨耗性,此外,柔软性优良,有利于防止皱褶的产生。相对于全部树脂的总计,PTFE的比例例如50质量%以上,优选70质量%以上,更优选90质量%以上(特别为100质量%)。如果PTFE不足,则(a)延伸的均匀性降低,在薄膜上产生密度不均或厚度不均,(b)在巻绕后的按压*加热时,向芯材10按压的薄膜20产生烧结,进而易产生按压部件的表面的微细的凹凸被复制到薄膜20上等这些不良情况。此外,PTFE的离型性极高,因此PTFE配合量高的氟化树脂管30即使省略分型油的使用,也难以生成不良状况,此外也能够扩大调色剂的适用范围,即使使用聚合调色剂、粉碎调色剂、液体调色剂等的调色剂,也不会产生偏移地进行图像定影。与PTFE同时构成氟化树脂的树脂(其他树脂)可从氟化树脂以外选择,但优选从氟化树脂中进行选择。优选的其他树脂中,举例如,四氟乙烯的共聚物[四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFA)、四氟乙烯-全氟垸基乙烯醚共聚物(PFA)]、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、聚亚乙烯基氟化物(PVDF)、聚乙烯基氟化物(PVF)等。特别优选的其他树脂为四氟乙烯的共聚物(特别为PFA)。(II)氟化树脂薄膜20是本发明中从所述氟化树脂得到的薄膜,使用拉伸强度优良的薄膜20,制造氟化树脂管30。如果使用拉伸强度优良的氟化树脂薄膜20,则能够提高氟化树脂管30的耐磨耗性。氟化树脂薄膜20的拉伸强度例如80N/miV以上,优选200N/mm2以上,更优选300N/mm2以上。拉伸强度的上限未被特别限定,通常为600N/mn^左右。而且,所述拉伸强度意味着在相互正交的任意两个方向[例如,MD方向与TD方向]的拉伸强度的平均值,推荐所述两个方向(特别在整个方向)的拉伸强度都满足所述值。拉伸强度可通过使用短片状试验片(宽度10mm),在夹具间距离50mm,试验速度100mm/min的条件下,实施拉伸试验而求得。作为拉伸强度优良的氟化树脂薄膜20,具有实心化构造的氟化树脂薄膜20为人所知。实心化构造是指在经过薄膜的延伸处理,和对该延伸处理所产生的空穴进行的压溃处理(实心化处理、致密化处理)而形成的内部,实质上不具有空穴的构造,只要是同样的构造,也包括由其他的方法形成的构造的意味。实心化构造的氟化树脂薄膜20通过所述延伸处理,拉伸强度显著提高。此外,因为经过拉伸处理而制造,能够实现薄壁化。对于延伸处理,如果以PTFE为例进行更详细地说明,则将PTFE的精细粉末与成形辅助剂混合得到的膏成形,去除成形辅助剂后,将得到的成形物用于延伸。延伸在高温[例如,比氟化树脂的熔点(PTFE的情况下约327°C)低106(TC左右的温度]及高速(例如,延伸速度30100%/sec)下进行。此外,为达成规定的拉伸强度,采用双轴拉伸,且采用高延伸倍率(例如,9005000%左右)。通过此种延伸处理,制造具有多孔质构造的氟化树脂薄膜。多孔质构造是表示薄膜的微构造,是指具有以节点(折叠结晶)和与该节点相连的原纤维(fibril)(从节点由于延伸而溶化并拉出的直链状的分子束)划分的空间的构造,大致蜘蛛网状的纤维质构造。利用延伸得到的多孔质氟化树脂薄膜的空穴率例如5~95%左右。而且,空穴率是由氟化树脂薄膜的表观密度Pl(单位g/cm3,以JISK6885为基准测定)与氟化树脂的密度p2(单位g/cm在PTFE的情况下为2.2g/cm3),基于下式计算的值。空穴率(%)=(p2-pl)xlOO而且延伸后,也可根据需要进行烧成。通过烧成,能够进一步提高拉伸强度。烧成温度为例如比氟化树脂的熔点高406(TC的温度。多孔质氟化树脂薄膜因为具有空穴,所以不适合原样地用在定影部件的表面层。因此,如上述,对空穴进行压溃(实心化、致密化)。压溃方法或条件未被特别限定,但推荐沿厚度方向加压薄膜,从而压渍空穴,例如,可以使用辊压、带压等。压溃的表面压力例如多在0.560N/mm2,压溃时的薄膜的加热温度例如多在比氟化树脂的熔点高110(TC左右的温度。通过比熔点高的温度,能够可靠地压溃空穴。而且,在释放压力之前,推荐将薄膜温度降低到熔点以下。因为如果在比熔点高的温度下释放压力,则薄膜收缩,易形成皱褶。此外,压溃处理也可分多次(例如两次)进行,最终次前的压溃处理的薄膜加热温度可比氟化树脂的熔点低110(TC的温度。压溃处理后的薄膜优选在内部实质上不具有空穴,其空穴率例如不足5%,优选3%以下,更优选1%以下(特别为0%)。如果薄膜的空穴率达到5%以上,则易向薄膜的空穴部分产生调色剂的附着或蓄积。在上述氟化树脂薄膜20(用于巻绕而形成氟化树脂管30的薄膜)中,可以原样使用该压溃薄膜,也可使用将压溃薄膜适宜叠层后的薄膜。氟化树脂薄膜20的厚度T例如在2.5Um以下,优选2.0ym以下,更优选1.6ym以下。氟化树脂薄膜20越薄,越能够减小氟化树脂管30的阶梯差D,越能够使定影图像高画质化。而且,厚度T的下限未被特别限定,通常0.5"m左右。而且,氟化树脂薄膜20通常利用切断形成端部。该切断推荐剪断(使用圆刃刀具等的切断)。与螺纹切断(使用刀具或钳子等的切断)相比,利用剪断能够减小薄膜端部的厚度,从而能够减小形成管30时的阶梯差D。切断使用的刃的厚度优选越薄越好。氟化树脂薄膜20也可在单面或双面上实施用于提高粘接性的表面处理(电晕放电处理、化学蚀刻处理、准分子激光处理等)。如果实施此表面处理,则在巻绕氟化树脂薄膜20时,能够提高各层间的粘接性。(III)氟化树脂管30所述氟化树脂薄膜20,如图3所示,巻绕叠层在芯材10上,接下来,进行加热,使氟化树脂薄膜20的各层之间融接,从而形成氟化树脂管30。在进行该加热时,如果不作用任何外力,则如上述图2所示,由于热收缩,在巻绕完成侧端边21上形成隆起22,阶梯差D比薄膜厚度T显著增大。氟化树脂薄膜20如上所述,已经在氟化树脂的熔点以上的温度下被加压,从而热收縮性大幅降低。由微小的热收縮形成大的隆起22属于意外情况。因此,在本发明中,在所述加热时,使用适当的按压部件,将氟化树脂薄膜20的巻绕完成侧端边21向芯材10按压。如果在按压的同时进行加热,则能够降低巻绕完成侧端边21的隆起22,从而能够减小阶梯差D。在所述按压中,可以使用各种方法,举例如,(1)将氟化树脂薄膜20巻绕叠层在芯材10后的(巻绕叠层物)插入具有圆筒状的内腔的金属模内,从而利用金属模扎紧该巻绕叠层物的方法,(2)沿巻绕叠层物的巻绕完成侧21设置具有可弯性且能够耐融接温度的片状部件(以下称作耐热片),并从芯材10侧拉拽该耐热片的方法等。(1)在使用金属模的方法中,推荐在金属模与巻绕叠层物之间插入缓冲件(特别是耐热性缓冲件)。因为能够在巻绕完成侧端边21上均匀地作用按压。而且,如后述,在本发明中,需要以极高的等级(例如,3.0um以下)抑制阶梯差D。在使用金属模的情况下,需要将金属模的(及芯材10的)尺寸精度提高到能够满足该要求等级的程度,并不实用。优选采用(2)使用耐热片的方法。(2)参照图4的示意立体图,对使用耐热片的方法的一例(第一例)进行说明。在图4的例中,在芯材10上巻绕叠层氟化树脂薄膜20后,在巻绕完成侧端边21上盖上耐热片40。通过盖上耐热片40,能够以耐热片40覆盖巻绕完成侧端边21。并且,在耐热片40的垂下部41上安装配重50,从而可从芯材10侧拉拽耐热片40。根据该图4的方法,能够极为简便地按压巻绕完成侧端边21。而且,巻绕完成侧端边21并不一定需要朝向上侧,能够朝向横侧、向哪个方向,从芯材10侧向与巻绕完成侧端边21的相反方向拉拽耐热片40,能够按压巻绕完成侧端边21。此外,参照图5的示意图,对(2)使用耐热片的其他的例子(第二例)进行说明。在图5的例中,使用多个将氟化树脂薄膜20巻绕叠层在芯材10上的(巻绕叠层物25),使巻绕完成侧端边向上,并隔开适当的间隔使多个巻绕叠层物25并列。此外,在巻绕叠层物25的上方盖上耐热片40,并利用在其一端安装的配重50,对该耐热片40施加适当的张力。通过使如此敷设的耐热片40进一步利用设置在其背后(图示例中的上方)的多个可动辊51沿巻绕叠层物25方向移动,能够按压巻绕完成侧端边21。如果更详细地说明,则可动辊51以被收纳在巻绕叠层物25之间的方式发生移动。因此,耐热片40与巻绕完成侧端边21抵接,且在抵接部以外朝向斜向芯材方向(图示例中,斜下方向)。并且,因为在耐热片40上作用张力,所以从芯材侧(更准确地从斜向芯材侧)向所述耐热片40的抵接部作用拉伸力,其结果,能够将巻绕完成侧端边21向芯材10按压。而且,在该第二例中,巻绕完成侧端边21并不需要朝向上侧,也可朝向横侧、下侧等适当的一侧。在具有巻绕完成侧端边21的一侧配设耐热片40,并使该耐热片40利用设置在其背后的可动辊51,沿巻绕叠层物25方向移动,从而能够与图示例同样地按压巻绕完成侧端边21。此外,除辊51以外,也可使巻绕叠层物25可动,此外,如果最初以收纳于巻绕叠层物25之间的方式设置辊51,则并不需要使辊51及巻绕叠层物25的任一个可动。此外,在第一例及第二例中的任一个,配重50并不必需,只要通过适当的方法向耐热片40作用张力即可。例如也可使用夹具夹住耐热片40的端部,利用机械力作用张力。在第一例及第二例中的任一个,期望耐热片40在比较宽的范围内与巻绕叠层物25接触。接触范围越宽,越能够可靠地按压巻绕完成侧端边21。从耐热片40的接触开始部42至接触完成部43的范围以该开始部42及完成部43和芯材10的中心形成的扇形的中心角e表示时(参照图6),例如IO。以上,优选20°以上,更优选30°以上。中心角e的上限未被特别限定,但通常为180°左右。耐热片40需要具有能够将氟化树脂薄膜20的端边21贯穿边方向整体地无间隙地按压的程度地可弯性,此外需要具有能够耐巻绕叠层后的融接温度(例如氟化树脂的熔点以上)程度的耐热性。作为可弯性和耐热性优良的片材,举例如,如聚酰亚胺片等的耐热树脂片,铝箔、铜箔、不锈钢箔(sus箔)等的金属压延物(金属箔)等。优选的耐热片40是在加热到融接温度时,产生若干的尺寸变化(热尺寸变化)的片材。具有热尺寸变化的耐热片40因为在加热到融接温度时松弛减少,所以能够进一步高度地降低与氟化树脂薄膜20的端边21的间隙。兼具优良的热尺寸变化特性的耐热片40包括耐热树脂片,如铝箔、铜箔等(优选铝箔)的延展性优良的金属轧制物(高延展性金属箔)等。因为高延展性金属箔易裂,操作困难,所以特别优选耐热性树脂片。耐热片40为耐热树脂片的情况下,如图7的示意剖面图所示,推荐在耐热树脂片40与氟化树脂薄膜20之间插入耐热性分型片45。耐热树脂片40的拉伸强度优良,能够作用高的按压力,另一方面易于与氟化树脂薄膜20附着。作为耐热性分型片45能够使用所述金属箔。耐热性分型片45将切断为能够覆盖从耐热树脂片40的接触开始部42至接触完成部43的范围的大小插入到耐热树脂片40与氟化树脂薄膜20之间使用。耐热树脂片40与耐热性分型片(金属箔)45也可根据需要进行粘接。由耐热片40产生的巻绕完成侧端边21的按压力能够通过作用在耐热片上的张力进行控制。例如,中心角6(参照图6)为180度时的张力在10N/50cm幅度以上,优选推荐作用与20N/50cm幅度以上的情况同样的按压力。按压力越大,越能够降低阶梯差D。而且,所述张力的上限例如200N/50cra幅度左右,优选100N/50cm幅度左右。按压力如果过大,耐热片易于附着于氟化树脂薄膜20。耐热片40的厚度只要能够维持适当的可弯性,没有特别地限定,但例如耐热树脂片、高延展性金属箔为200um以下左右,SUS箔为100um以下左右。氟化树脂薄膜20的巻绕数为2以上。如果巻绕数不足2,则薄膜20产生具有一层的部分和具有两层的部分,从而管30的厚度变化增大到大约两倍左右,存在画质降低之虞,与此相反,如果将巻绕数设为2以上(优选4以上,更优选6以上),则能够减轻管的厚度变化,从而能够防止画质降低。氟化树脂薄膜20的巻绕如所述图示例,可将管30的轴向与巻绕完成侧端边21构成大致平行,但如图8的示意立体图所示,巻绕完成侧端边21也可描绘成螺旋。优选以管30的轴向和巻绕完成侧端边21成大致平行的方式,巻绕氟化树脂薄膜20。如果将巻绕完成侧端边21与管轴构成大致平行,则容易使用耐热片40按压该端边21。巻绕的氟化树脂薄膜20只要至少使最表层与其下的一层融接即可。因为只要融接最表层,即能够维持管30的形状。在将巻绕的氟化树脂薄膜20使用在定影部件的情况下,如果在巻绕层之间存在间隙,则层间产生错移,在管上产生皱褶,因此,优选各层之间融接。而且,在使巻绕氟化树脂薄膜20融接时,通常加热到氟化树脂的熔点以上的温度。因此,不仅最表层,各层之间也多融接。如上述得到的氟化树脂管30,如图3所示,薄膜20的巻绕完成侧端边21的隆起22变小。隆起22的高度H(阶梯差D减去薄膜厚度T后的值)为2.0um以下左右,优选l.Oum以下左右,更优选0.8um以下左右。此外高度H也可为Oym左右(例如,O.lnm以上,特别在0.3ym以上),此外根据端边21的按压的程度,在端边21处的薄膜厚度薄于其以外的部分的薄膜厚度T也可(即高度H也可为负值)。通过减小隆起22的高度H,能够减小薄膜20的巻绕完成侧处的阶梯差D,从而能够形成高画质的图像。而且,所述隆起22高度H的更准确的意思为,在端边21的边方向整体[除接纸部以外(即耳端部分)]观察时的最大的隆起高度。如果在一处高度H过大,则由该处在图像上产生阶梯差痕迹。巻绕完成侧端边21的阶梯差D无论在该端边的任意处测定[但是除接纸部以外(即耳端部分)],期望总在3.0um以下(例如,2.5um以下)。阶梯差D越小,越能够高度地防止阶梯差痕迹的产生。如果阶梯差D在3.0Pm以下,则能够可靠地防止在普通纸上进行图像定影时的阶梯差痕迹的产生。但是,在记录用纸(复制材料)是如有光纸或OHP片等平面平滑性高的情况下,比普通纸易于产生阶梯差痕迹。因此,使用平面平滑性高的记录用纸,为可靠地防止阶梯差痕迹,需要进一步降低阶梯差D。优选的阶梯差D例如在2.3^m以下,更优选2.0"m以下,特别优选1.8um以下。而且,对于隆起高度H及阶梯差D的测定方法,参照图911进行说明。(1)如图9所示,在作为测定对象的管30的中空部插入宽度比管内径窄若干,长度与管轴长大致相同的玻璃板50(厚度约lmm),防止产生空气的吸入或皱褶产生的同时,使巻绕完成侧端边21的背面(管内面)与玻璃板50贴紧(测定用试料)。(2)将表面粗糙度测量仪[(株)S、乂卜3制"SV-600"]的测定探针60从巻绕管30的上段平坦部27向下段平坦部28,与巻绕完成侧端边21正交地进行扫描。测定条件设为,测定长度4.8mm,扫描速度0.5mm/s,评价曲线种类P,基准长度0.8mm,区间数5,评价长度4.0mm,间距0.5um,助起动0.4mm,后缓冲0.4mm。对于得到的测定图表(横轴探针移动距离,纵轴探针高度),进行倾斜修正,以使与上段平坦部27及下段平坦部28对应的部分成大致水平。(3)如图10及图ll所示,是表示典型的测定图表的例的图。图10的图表从上段平坦部27开始,经过隆起22,在阶梯差21处最大,探针高度下降后,下段平坦部28直接开始。在图11的图表中,在阶梯差21与下段平坦部28之间,观察到隆起23。在图IO及图11的任一个情况下,测定图表中,假定横轴方向上的任意300um宽度的区域,该区域内的最高高度与最低高度的差在该测定图表中为最大的区域设为阶梯差区域X,在该区域内的最高高度与最低高度的差设为阶梯差D。此外上段平坦部27的平均高度与下段平坦部28的平均高度的差设为薄膜厚度T。并由下式,求得隆起高度H。H=D_T(=H1+H2)而且,使用激光全息测定仪(示口^一、力[(株)S、乂卜3制"LGH-110"],从端边21开始,对5mm以内实施膜厚测定结果也通常与由所述表面粗糙度计测量的厚度T的测定结果大体一致。(4)从端边21中与记录用纸接触的部分(接纸部。例如,与A4用纸或A3用纸的端边长度相当的部分)无偏颇地选择多处(例如将A4用纸或A3用纸接纸的情况下,2030个左右),如所述(2)~(3),对各处求得阶梯差D及隆起高度H,并将其最大值设为管30的阶梯差D及隆起高度H。为将阶梯差D形成为3.0um(优选2.5um)以下,需要的薄膜厚度T,例如为2.5um以下(优选2.2um以下)左右。此外,为将阶梯差D形成为2.3um以下(优选2.0nm以下,特别在1.8um以下),需要的薄膜厚度T,例如为2.0um以下(优选1.8um以下,特别在1.6um以下)左右。而且,从所述前式(H-D—T)明确可知,阶梯差D的下限与隆起高度H的下限值和薄膜厚度T的合计值相等。此外,本发明的氟化树脂管30的拉伸强度也非常优良。因为由拉伸强度高的氟化树脂薄膜20巻绕叠层而成。氟化树脂管30的拉伸强度即使在管的圆周方向及轴向的任一个方向测定,都在80N/mn^以上,优选100N/mm2,更优选140N/mm2。通过提高氟化树脂管30的拉伸强度,能够提高管30的耐磨耗性。而且,氟化树脂管30的拉伸强度的测定使用切开该管30而得到的短片状试验片进行。切开管以外的测定顺序与氟化树脂薄膜20的拉伸强度的测定顺序相同。氟化树脂管30的最大壁厚(管厚)根据图像定影装置的种类适宜地确定即可,但例如,在面向全彩色的高画质用途的装置的情况下为2um以上,10um以上也可,30um以上也可。管厚越大,管30的制造越容易。但是如果管30过厚,则使用了该管30的定影部件的弹性降低,画质也易降低。此外图像定影装置的消耗电力也增大。从而期望管30的厚度越薄越好,例如推荐50um以下,优选30um以下,更优选10wm以下。单纯的面向高速复制用途的装置中,因为重视耐磨耗性,所以氟化树脂管30的最大壁厚(管厚)例如,30um以上,100pm以上也可,300um以上也可。氟化树脂管30如后所述覆盖粘接在弹性层的外周表面,作为定影部件使用,在此种情况下,在氟化树脂管30的内面上,推荐实施用于提高粘接性的表面处理。因为通常氟化树脂管30与弹性层的粘接性低。所述表面处理能够利用电晕放电处理、化学蚀刻处理、准分子激光处理等各种公知的处理法。(IV)定影部件、图像定影装置本发明的氟化树脂管30能够有利于作为定影部件(例如,定影辊、定影带等)表层部件使用。如果使用本发明的氟化树脂管30,则因为耐磨耗性优良,能够提高定影部件的耐久性,此外因为减小隆起22,所以对高画质化有利。所述定影部件例如在用于黑白印刷的情况下存在没有弹性层的情况,在用于彩色印刷的情况下,如果没有弹性层,则画质劣化显著。因此,特别在用于彩色印刷的情况下,使用具有弹性层的定影部件。弹性层根据定影部件的形状,形成辊状、带状等形状,氟化树脂管30被覆盖粘接在弹性层的外周表面。在没有弹性层的情况下,也在辊状、带状等基材的外周表面上覆盖粘接氟化树脂管30。在以氟化树脂管30覆盖弹性层或基材的外周表面时,氟化树脂管30的扩径率(覆盖后的氟化树脂管30的外径/覆盖前的氟化树脂管的外径)例如期望为1.0~1.1左右。扩径率如果过小,则易在辊表面产生皱褶,扩径率如果过大,则管30以破裂或产生变形皱褶。弹性层能够采用用于定影辊或定影带的公知的弹性层,例如能够采用硅酮橡胶、硅酮发泡橡胶、氟化橡胶等。弹性层的硬度例如在1~90度(杜罗回跳式硬度计类型A)左右。弹性层上也可添加用于提高耐热性、导电性、带电性、热传导性等的各种添加剂(填充剂等)。弹性层的厚度能够在50um50mm的范围内适宜地选择。所述定影部件能够用在图像定影装置(复印机、打印机等)的图像定影单元部件中。根据本发明,因为将拉伸强度优良的氟化树脂薄膜20巻绕叠层而形成管30,因此耐磨耗性优良。并且,当巻绕叠层拉伸强度优良的氟化树脂薄膜20时,巻绕完成侧端边21的阶梯差具有增大的倾向,但根据本发明,因为降低巻绕完成侧端边21的隆起22,所以能够减小阶梯差,能够形成高画质的图像。实施例以下,举实施例对本发明进行更具体的说明,本发明并不受以下实施例的限制,当然在可符合前,后所述的主旨的范围内加以适当的变更进行实施,他们都包括在本发明的技术范围内。(I)氟化树脂薄膜20如下述制造例13,制造氟化树脂薄膜20。制造例1将PTFE精细粉末[旭硝子(株)制氟纶CD123]与成形辅助剂混合,并挤压得到的膏,在进行辊压延后,通过干燥去除成形辅助剂,制作厚度0.16mm、宽度150mm的PTFE带(未烧成带)。将该PTFE带(未烧成带)在延伸温度300°C,延伸速度50。/。/sec的条件下,首先在TD方向上延伸至26倍(2500%),接下来,在MD方向上延伸25倍(2400%)。然后,在固定四边的状态下,以温度375。C进行15分钟加热(烧成),从而得到延伸多孔质PTFE薄膜(空穴率80%,厚度6.0pm)。将延伸多孔质PTFE薄膜供给给压延辊,在辊温度7(TC,表面压力8N/mm2(以夹具宽度5mm计算得到的值),迸给速度6.0m/min的条件下,进行加压(压溃)(第一压溃处理),从而得到空穴率2%,厚度:1.4pm的白浊色的第一压溃薄膜。将该第一压溃薄膜夹在两片聚酰亚胺薄膜[宇部兴产(株)制"工一t。l/、;/夕720S(产品名)"]之间,并由热冲压装置,冲压板温度400°C,表面压力10N/mn^的条件下进行5分钟热冲压(第二压溃处理),保持表面压力60分钟,将冲压板及样本冷却至室温,从而得到PTFE薄膜A(氟化树脂薄膜20)。该PTFE薄膜A的特性(空穴率、厚度、拉伸强度)在下表l中表示。制造例2~3除将PTFE带(未烧成带)的厚度设为0.23mm(制造例2),或0.3mm(制造例3)以外,与制造例l相同,从而得到PTFE薄膜(氟化树脂薄膜20)。由制造例2得到的PTFE薄膜B,及由制造例3得到的PTFE薄膜C的特性(空穴率、厚度、拉伸强度)在下表l中表示。(II)氟化树脂管30如下述实施例1~4及比较例1~3,制造氟化树脂管30。实施例1在由制造例1得到的PTFE薄膜A的单面上实施电晕放电处理(条件:100W/m2min),然后如图4所示地,以巻绕完成侧端边21与芯材(金属芯)IO的轴向平行地(大致海苔巻状地)巻附在SUS304制的圆柱状的芯材10(芯材名称芯材a、外径25.9mm、轴长540mm)。更详细地,以电晕放电处理面构成为内侧,且PTFE薄膜A的MD方向构成为芯材的圆周方向,巻附9.1次(指巻绕9次(9层),此外进一步圆周长度的0.1倍形成第10层的状态),并在芯材10的轴向两端安装环状的止动件,从而固定巻绕薄膜。将巻绕完成侧端边21朝向正上,并覆盖宽度50mm、长度500mm的铝箔[昭和电工(株)制"A3003H-H18"],以覆盖该端边21,然后进一步覆盖宽度160mm、长度510mm的聚酰亚胺片40[宇部兴产(株)制"二一匕°1/、乂夕750S(产品名)"],并在聚酰亚胺片40的宽度方向垂下部分41上安装(参照图4;张力49N/50cm幅度;中心角9=180度)配重50(SUS制角柱,重量5.0kg),并送入温度400。C的炉内进行30分钟加热(烧成)。冷却后,去掉带有配重50的聚酰亚胺片40、铝箔、及止动件,拔去芯材IO,从而得到PTFE管A—1(氟化树脂管30)。比较例1除省略利用铝箔和聚酰亚胺片40对巻绕完成侧端边的按压以外,与实施例1相同,得到PTFE管A—3。实施例23及比较例2除如下述表1所示变更PTFE薄膜的种类、及巻绕完成侧端边的按压的有无以外,与所述实施例1及比较例1相同,制造PTFE管B—1(实施例2)、PTFE管C(实施例3)及PTFE管B—2(比较例2)。实施例4除将芯材的外径设为30.7mm(芯材名称芯材P)以夕卜,与实施例1同样地制造PTFE管A—2。比较例3除将芯材的外径设为30.7mm(芯材名称芯材P)以外,与比较例1同样地制造PTFE管A—4。将由上述实施例及比较例得到的PTFE管的特性[内径、最大壁厚(管厚)、9层部的厚度、拉伸强度、隆起高度H(最大值)、阶梯差D(最大值)]在下表l中表示。而且PTFE管的轴长度在任一例中均为480mm。使用上述实施例及比较例的PTFE管,如下述所示地制造定影部件,并评价印刷图像。(III)定影部件使用实施例13及比较例1~2的PTFE管,如下述地制造定影辊。即以压片封闭PTFE管的一端,向管内注入温度25"C的Na/萘络盐溶液[(株)润工社制"四H"(产品名,X卜,H)],保持3秒钟后,排出该溶液。接下来,依次向管内注入甲醇、水、甲醇,在任一情况下,保持10秒钟后,排出。在管内面上,空气干燥后,涂敷底涂层[东i/夕",〕一二y夕、'(株)制"DY39-051"],并添装于内径26.7mm的辊成形用金属模的内壁。进而,在PTFE管的内部中央配置铝芯轴(外径25.5mm,体长410mm),在PTFE管与铝芯轴之间注入硅酮橡胶[信越化学工业(株)制"KE-1356"],并在温度13(TC下进行30分钟热固化,进而在温度200°C下进行4小时二次固化,从而制造表层以PTFE管形成的定影辊。定影带使用实施例4及比较例3的PTFE管,如下述地制造定影带。即在圆筒形金属芯(SUS304制,外径30.0mm、轴长500mm)的外壁上涂敷聚酰亚胺清漆[宇部兴产(株)制"U清漆S"],并将该圆筒形金属芯通过内径31.0mm的模,从而在圆筒形金属芯上形成聚酰亚胺清漆的涂覆膜。接下来,在温度300。C下加热30分钟后,取下圆筒形金属芯,得到厚度50um,外径30.1mm,长度400mm的聚酰亚胺管。在得到的聚酰亚胺管的外表面实施电晕放电处理(条件100W/m2*min)后,涂覆底涂层[东^夕、、々〕一二y夕、、(株)制"DY39-012"]约2um厚,将金属芯(SUS304制,外径29.9mm,轴长500mm)插入聚酰亚胺管的中空部内。与所述定影辊的情况同样地,将实施了内面处理和底涂层处理的PTFE管添装在圆筒形金属模(SUS304制,内径31.2mm,轴长500mm)的内面上。在该圆筒形金属模内插入覆盖有所述聚酰亚胺管的金属芯,并在PTFE管与聚酰亚胺管之间注入硅酮橡胶[信越化学工业(株)制"KE-1356"],并在温度13(TC下进行30分钟热固化,进而在温度200°C下进行4小时二次固化。取下圆筒形金属模与金属芯,从而制造表层以PTFE管形成的定影带[最大壁厚P(聚酰亚胺层、硅酮橡胶层、PTFE层的合计厚度)65um、外径31.2mm、长度343mm]。(IV)图像评价定影辊将实施例或比较例的定影辊搭载在市场上销售的彩色打印机[富士f'口y夕只(株)(公司名)制"DocuPrintC2220"]上,并在记录用纸(普通纸、有光纸或OHP片)上印刷整体良好图,并通过目视确认在印刷图像上是否产生定影辊表面的阶梯差痕迹。定影带取出彩色打印机[富士"^口、乂夕7(株)(公司名)制"DocuPrintC2220"]的定影单元,并固定在台座上,使安装在定影辊轴上的齿轮与安装在外部电动机的轴上的齿轮啮合,从而使电动机的驱动直接传递到定影辊上,制作定影单元的定影辊与定影带能够以夹紧的状态旋转驱动的台式评价机。此外,在定影辊内部安装卤加热灯,并以使该卤加热灯能够与温度传感器连动地开(ON)/关(OFF),从而能够将定影辊的表面温度维持在规定温度。由此,在将定影辊表面形成高温的状态下,可进行旋转驱动。在该台式评价机上搭载实施例或比较例的定影带,在将定影辊表面温度维持在19(TC的状态下,使定影辊旋转驱动(48rpm)。将定影前的附着有调色剂的记录用纸(普通纸、有光纸或OHP片),使他们的调色剂附着面朝向定影带侧,同时通过夹具之间,从而印刷良好图像。通过目视确认是否在印刷图像上产生定影辊表面的阶梯差痕迹。结果在表1中表示。此外图12(实施例1)及图13(比较例1)表示以激光显微镜[奥林巴斯(株)制"OLS—3000",图像鸟瞰图显示,显示方法网孔,线间隔4,高度系数5.0,视点位置X=20°Y=80°]对实施例1的PTFE管A—l及比较例1的PTFE管A—3的巻绕完成侧端边21进行摄影的图片。[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>从表1及图13明确可知,如果不按压端边21地制造氟化树脂管30,则端边21较大隆起,阶梯差D变大(比较例1~3)。因此即使使用厚度1.2lim左右的极薄的PTFE薄膜,仍产生阶梯差痕迹(比较例l)。与此相反,从表1及图12明确可知,按压端边21的同时制造的氟化树脂管30中,端边21的隆起减轻,阶梯差D变小。其结果,在向普通纸印刷的情况下,能够没有阶梯差痕迹地印刷(实施例1~4)。特别是使用比较薄的PTFE薄膜的实施例1、2及4,阶梯差D更小,所以即使在向有光纸或OHP片印刷的情况下,能够没有阶梯差痕迹地进行印刷。工业上的可利用性本发明的氟化树脂管30能够有利于作为定影部件(例如,定影辊、定影带等)的表层部件使用。该定影部件能够应用于图像定影装置(复印机、打印机等)的图像定影单元部件。权利要求1.一种由厚度2.5μm以下的氟化树脂薄膜卷绕叠层两次以上,且至少最表层与下面的一层融接而形成的氟化树脂管,所述氟化树脂管的特征在于,管的圆周方向及轴方向的拉伸强度都在80N/mm2以上,所述氟化树脂薄膜的卷绕完成侧端边的隆起高度,无论在该端边的任意处测定,总在0.1μm以上、2.0μm以下。2.如权利要求1所述的氟化树脂管,其特征在于,巻绕完成侧端边的阶梯差,在该端边的任意处测定,总在3.0ym以下,且在薄膜厚度与O.lum的合计值以上。3.—种由厚度2.0um以下的氟化树脂薄膜巻绕叠层两次以上,且至少最表层与下面的一层融接而形成的氟化树脂管,所述氟化树脂管的特征在于,管的圆周方向及轴方向的拉伸强度都在80N/mm2以上,所述氟化树脂薄膜的巻绕完成侧端边的隆起高度,无论在该端边的任意处测定,总在0.1"m以上、2.0ym以下。4.如权利要求3所述的氟化树脂管,其特征在于,巻绕完成侧端边的阶梯差,无论在该端边的任意处测定,总在2.3wm以下,且在薄膜厚度与O.lum的合计值以上。5.如权利要求l所述的氟化树脂管,其特征在于,管厚为2~300um。6.如权利要求l所述的氟化树脂管,其特征在于,所述氟化树脂管为将拉伸强度80N/mm2以上的氟化树脂薄膜巻绕叠层两次以上,然后,至少使最表层与下面的一层融接而形成的氟化树脂管。7.如权利要求1所述的氟化树脂管,其特征在于,所述氟化树脂薄膜具有实心化构造。8.如权利要求1所述的氟化树脂管,其特征在于,所述氟化树脂薄膜的空穴率不足5%。9.如权利要求l所述的氟化树脂管,其特征在于,所述氟化树脂薄膜是包括聚四氟乙烯的树脂薄膜。10.—种定影辊,其由权利要求l所述的氟化树脂管形成表层。11.一种定影带,其由权利要求l所述的氟化树脂管形成表层。12.—种图像定影装置,其具备权利要求10所述的定影辊。13.—种图像定影装置,其具备权利要求ll所述的定影带。14.一种氟化树脂管的制造方法,其特征在于,将厚度2.5Pm以下且拉伸强度80N/mm2以上的氟化树脂薄膜在芯材上巻绕叠层两次以上,并将巻绕完成侧端边向芯材按压的同时进行加热,至少使最表层与下面的一个层融接,由此,氟化树脂薄膜的巻绕完成侧端边的隆起高度,无论在该端边的任意处测定,总在0.1um以上、2.0um以下,且在该端边的任意处测定巻绕完成侧端边的阶梯差总在薄膜厚度与O.lum的合计值以上、3.0Pm以下。15.如权利要求14所述的氟化树脂管的制造方法,其特征在于,沿所述巻绕完成侧端边设置耐热片,并通过将该耐热片从所述芯材侧拉伸,将巻绕完成侧端边向芯材按压。16.如权利要求15所述的氟化树脂管的制造方法,其特征在于,所述耐热片是耐热树脂片,在该耐热树脂片与氟化树脂薄膜之间插入金属箔后,将耐热片从芯材侧拉伸。全文摘要本发明提供一种氟化树脂管(30),其在管的圆周方向及轴方向的拉伸强度都在80N/mm<sup>2</sup>以上。并且该氟化树脂管(30)由厚度2.5μm以下(特别在2.0μm以下)的氟化树脂薄膜(20)卷绕叠层两次以上,且至少最表层与下面的一层融接而形成的氟化树脂管,所述氟化树脂薄膜的卷绕完成侧端边(21)的隆起高度,无论在该端边(21)的任意处测定,总在0.1μm以上、2.0μm以下。所述氟化树脂管的卷绕完成侧端边(21)的阶梯差,在该端边(21)的任意处测定,总在薄膜厚度与0.1μm的合计值以上,且在3.0μm(特别2.3μm)以下。文档编号G03G15/20GK101180583SQ20068001733公开日2008年5月14日申请日期2006年5月15日优先权日2005年5月17日发明者大山信郎申请人:日本奥亚特克斯股份有限公司
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