JP2004243410A - Metal foil tube, and method and device for manufacturing the same - Google Patents

Metal foil tube, and method and device for manufacturing the same Download PDF

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康夫 高橋
Yukiteru Inada
幸輝 稲田
Kazutoshi Iwami
和俊 岩見
Atsuhiko Imai
篤比古 今井
Hiroki Kobayashi
浩樹 小林
Mikio Yamanaka
幹雄 山中
Toru Saito
亨 斎藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal foil tube of 10-100 μm thick, and a method and a device for reliably manufacturing the metal foil in a tubular shape even when the metal foil is very thin. <P>SOLUTION: The metal foil tube is formed by welding a metal foil stock W having the thickness t of 10-100 μm. The metal foil stock W is worked to form an overlapping part G, and opposing sides are welded, and a welded portion is finished smoothly. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

本発明は、新規な金属箔チューブおよびその製造方法並びに製造装置に関するものである。より詳しくは、電子写真式プリンタ、レーザービームプリンタ(LBP)、複写機、ファクシミリ等のトナー焼付用ロール、現像用ロール、定着用ロールなどに用いて好適な新規な金属箔チューブおよびその製造方法並びに製造装置に関するものである。   The present invention relates to a novel metal foil tube, a method for manufacturing the same, and a manufacturing apparatus. More specifically, a novel metal foil tube suitable for use in an electrophotographic printer, a laser beam printer (LBP), a copying machine, a toner printing roll such as a facsimile machine, a developing roll, a fixing roll, and a method of manufacturing the same, and The present invention relates to a manufacturing apparatus.

現在の電子写真式プリンタ、レーザービームプリンタ(LBP)、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置においては、感光体ドラムを画像信号により露光し、現像機にてトナー像を形成し、この感光体ドラムに形成されたトナー像を記録紙に転写し、更に定着器により熱定着して出力するようにしている。そして、このような画像形成プロセスでは、上記の感光体ドラムやトナー焼付用ロール、現像用ロール、加圧ロール、定着用ロールなど、様々なロール部材が使用されている。通常、このロール部材は、円筒状あるいは円柱状に形成されており、駆動装置(モータなど)により駆動されるようになっている。   In current image forming apparatuses such as an electrophotographic printer, a laser beam printer (LBP), a copying machine, and a facsimile, a photosensitive drum is exposed by an image signal, and a toner image is formed by a developing machine. The toner image formed on the recording medium is transferred to a recording sheet, and is further thermally fixed by a fixing device and output. In such an image forming process, various roll members such as the photosensitive drum, the toner printing roll, the developing roll, the pressure roll, and the fixing roll are used. Usually, the roll member is formed in a cylindrical shape or a column shape, and is driven by a driving device (such as a motor).

こうした電子写真式プリンタ、レーザービームプリンタ(LBP)、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置のトナー焼付用ロール、現像用ロール、定着用ロール等として使用可能な円筒状の金属製薄肉チューブには、金属の持つ特性である高弾性、高剛性、高熱伝導性とその極薄化技術により、軽量でさらにシャープなフルカラー画質にとって悪影響を与える振動や回転ムラなどのない高い回転精度を達成すべくチューブ表面全体が滑らかであり、かつ耐久性に優れる金属製薄肉チューブが求められている。そのため、こうした金属製薄肉チューブには、ステンレス鋼板などをプレス加工やレーザー溶接、プラズマ溶接などにより円筒状に溶接して作製した素管(金属製肉厚チューブ)を、さらに薄肉化技術として、しごき加工、スピニング加工、引き抜き加工、バルジ加工などにより、極薄の厚さに加工している(例えば、特許文献1参照。)。   A cylindrical metal thin tube that can be used as a toner baking roll, a developing roll, a fixing roll, etc. of an image forming apparatus such as an electrophotographic printer, a laser beam printer (LBP), a copying machine, a facsimile, etc. Due to the metal's high elasticity, high rigidity, high thermal conductivity and ultra-thin technology, the tube surface achieves high rotation accuracy without vibration and rotation unevenness that has a negative effect on lightweight, sharp full-color image quality. There is a demand for a thin metal tube that is entirely smooth and has excellent durability. For this reason, metal thin-walled tubes made by welding stainless steel plates into a cylindrical shape by press working, laser welding, plasma welding, etc., are used as thin-walled tubes. It is processed to an extremely thin thickness by processing, spinning, drawing, bulging, or the like (for example, see Patent Document 1).

また、電子写真式プリンタ、レーザービームプリンタ(LBP)、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置のトナー焼付用ロール、現像用ロール、定着用ロールなどとして使用可能な金属製薄肉チューブとして、熱可塑性樹脂で金属薄膜シート端面を接合する方法などが提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
特開2002−55557号公報 特開2000−280339号公報
In addition, as a metal thin-walled tube that can be used as a toner baking roll, a developing roll, a fixing roll, and the like of an image forming apparatus such as an electrophotographic printer, a laser beam printer (LBP), a copying machine, and a facsimile, a thermoplastic resin is used. (For example, see Patent Literature 2).
JP-A-2002-55557 JP 2000-280339 A

しかしながら、プレス加工やレーザー溶接、プラズマ溶接などにより作製した素管(金属製肉厚チューブ)を薄肉化技術により形成した金属製薄肉チューブでは、レーザー溶接やプラズマ溶接により溶接部の組織が一旦溶融しその硬度Hvが半分程度まで低下し、強度も低下する。さらに素管を薄肉化する際に、その表面が金属圧延材(例えば、ステンレス箔)に比べると粗く(肌あれ)、例えば、90%程度の加工を施すスピニング加工の場合では表面粗さRzは3μmぐらいであり、薄肉化に伴う表面欠陥が生じるという問題点がある。そのため、シャープなフルカラー画質にとって悪影響を与える振動や回転ムラなどの回転精度が十分に得られにくいという問題を有している。また、こうした薄肉化技術では、製造過程が複雑であり、製造コストが高くなる傾向にある。   However, in a thin metal tube made by thinning technology of a base tube (metal thick tube) made by press working, laser welding, plasma welding, etc., the structure of the welded portion is once melted by laser welding or plasma welding. The hardness Hv is reduced to about half, and the strength is also reduced. Further, when the tube is made thinner, the surface thereof is rougher (skin is rough) than a metal rolled material (for example, stainless steel foil). For example, in the case of spinning processing in which processing of about 90% is performed, the surface roughness Rz is The thickness is about 3 μm, and there is a problem that a surface defect occurs due to the thinning. For this reason, there is a problem that it is difficult to sufficiently obtain rotation accuracy such as vibration and rotation unevenness that adversely affect sharp full-color image quality. Further, in such a thinning technique, a manufacturing process is complicated and a manufacturing cost tends to be high.

また、熱可塑性樹脂で金属薄膜シート端面を接合する方法では、金属薄膜を覆う樹脂フィルムが熱可塑性樹脂であることが必要であり、非熱可塑性、或は熱硬化性であるポリイミド等の樹脂では成形が不可能である。また、金属接合に比して、樹脂接合では接合強度が弱く長期間の耐久性を持たせることが困難であり、特に高温で使用される場合に、当該接合部に加わる負荷により接合部での剥離が生じるなど熱脆化が見られるなど、トナー焼付用ロールなどとしては不向きである。また、金属薄膜に別途樹脂を均一に被覆する必要があり、製造コストがかさむ問題があった。   Further, in the method of joining the metal thin film sheet end face with a thermoplastic resin, the resin film covering the metal thin film needs to be a thermoplastic resin, and non-thermoplastic or thermosetting polyimide or other resin. Molding is not possible. In addition, compared to metal bonding, resin bonding has low bonding strength and it is difficult to provide long-term durability. Particularly when used at high temperatures, a load applied to the bonding portion causes a problem in the bonding portion. It is unsuitable for a toner baking roll or the like, because thermal embrittlement is observed such as peeling. In addition, it is necessary to uniformly coat the resin on the metal thin film, and there has been a problem that the manufacturing cost is increased.

そこで、本発明の目的は、プレス加工やレーザー溶接ないしプラズマ溶接法+薄肉化技術や樹脂材料等を用いることなく、極めて滑らかな表面を有し、金属の持つ高弾性、高剛性、高熱伝導性を有し、極薄で軽量であり、さらにシャープなフルカラー画質にとって悪影響を与える振動や回転ムラなどのない高い回転精度を有し、耐久性にも優れる新規な金属製薄肉チューブおよびその製造方法並びに製造装置を提供するものである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a metal having an extremely smooth surface, high elasticity, high rigidity, and high thermal conductivity without using a press working, a laser welding or a plasma welding method, a thinning technique, and a resin material. A novel thin metal tube having excellent rotation durability, having high rotation accuracy without vibration or rotation unevenness that has an adverse effect on sharp full-color image quality, and having excellent durability, and a method for manufacturing the same, and A manufacturing apparatus is provided.

本発明者らは、上記目的を達成すべく、新規な金属製薄肉チューブおよびその製造方法並びに製造装置につき鋭意検討した結果、従来のようなプレス加工やレーザー溶接ないしプラズマ溶接法+薄肉化技術や樹脂材料を用いることなく、ステンレス箔などの金属箔をほぼ非溶融で溶接+圧接することで、溶融部分が完全にないか又は極めて少ないので硬度が落ちることがなく、耐久性が高く、該溶接部を平滑に仕上げることのできる新規な製造方法およびその製造装置を見出し、これにより製造コストを格段に下げることができ、得られる金属箔チューブも従来のような薄肉化技術や樹脂材料を用いてなる金属製薄肉チューブに比して、金属の持つ高弾性、高剛性、高熱伝導性を有し、極薄で軽量であり、さらに表面平滑性に優れ、シャープなフルカラー画質にとって悪影響を与える振動や回転ムラなどのない高い回転精度を有し、耐久性にも優れる新規な金属箔チューブが得られることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。   The present inventors have conducted intensive studies on a novel metal thin tube, a method for manufacturing the same, and a manufacturing apparatus for achieving the above object, and as a result, a conventional press working, laser welding or plasma welding method + thinning technology, By welding and pressing a metal foil such as a stainless steel foil almost without melting without using a resin material, there is no or very little molten part, so the hardness does not decrease, and the durability is high. A new manufacturing method and a manufacturing apparatus capable of finishing the part smoothly can be found, whereby the manufacturing cost can be remarkably reduced, and the obtained metal foil tube can also be formed using a conventional thinning technique or resin material. High elasticity, high rigidity, high thermal conductivity, ultra-thin and lightweight, and excellent surface smoothness and sharpness Have high rotation accuracy without vibrations or rotational irregularity adversely affect for full color image quality, found that the novel metal foil tube is obtained which is excellent in durability, it has been led to completion of the present invention.

さらに、本発明者らは、上記した新規な製造方法およびその製造装置により得られる新規な金属箔チューブに満足することなく、鋭意改良を試みた結果、以下の知見を得、本発明の更なる改良をなし得たものである。   Furthermore, the present inventors have tried diligently without being satisfied with the novel metal foil tube obtained by the above-described novel production method and the production apparatus, and as a result, have obtained the following knowledge, and have further obtained the present invention. It could be improved.

すなわち、一般に溶接部は箔母材に対して形状がやや不整となり、また表面粗さも大きくなる傾向にある。本発明では、金属箔をほぼ非溶融で溶接+圧接するものである。そのため、溶接部を平滑に仕上げることができるものであり、溶接部は箔母材に対して形状が不整とならず、また表面粗さも小さくできるものである。しがしながら、その後に研究改良を重ねる中で、金属箔をほぼ非溶融で溶接+圧接する際に、柔らかい箔素材を使用した方が2枚重ね部が潰れ易く、また電極の疵も軽減される一方、使用性能の面からは高サイクル疲労寿命を長くするためにチューブの材質は硬い方が望ましいケースが多いことを知得した。そこで、この矛盾点を解決し本発明の金属箔チューブを更に改良する手段として、焼鈍状態の箔をほぼ非溶融で溶接+圧接し、しかる後にスェジング、分割ローラー圧延法、穴ダイス法、へら絞り法またはこれらの方法の組み合わせにより冷間加工を施して減肉させ、当該溶接部を滑らかにして溶接部の形状と表面粗さを整え、同時に材質を加工硬化させることにより金属箔チューブの疲労寿命を長くすることができることを見出した。ここでSUS301やSUS304などの準安定オーステナイト鋼では、冷間加工によってマルテンサイト相を生じて加工硬化が著しく、ビッカース硬度で600程度まで可能である。またこれほどではないにしても、SUS304N1、同N2、SUS316N、SUS836L等の高窒素ステンレス鋼やSUS201や同202等の高Mn系ステンレスでも加工硬化は大きく、ビッカース硬度で500程度まで可能である。その他の通常のオーステナイト系ステンレス鋼では、ビッカース硬度で430程度まで可能であるということを見出し、本発明の更なる改良をなし得たものである。   That is, generally, the welded portion tends to be slightly irregular in shape with respect to the foil base material, and the surface roughness tends to be large. In the present invention, the metal foil is welded and pressure-welded almost non-melting. For this reason, the welded portion can be finished smoothly, and the shape of the welded portion does not become irregular with respect to the foil base material, and the surface roughness can be reduced. However, in the course of further research and improvement, when using a metal foil with almost no fusion, welding and pressure welding, the use of a soft foil material makes it easier to crush the overlapped part and reduces electrode flaws. On the other hand, it has been found that in many cases, a harder tube material is desirable in order to prolong the high cycle fatigue life from the viewpoint of use performance. Therefore, as a means for solving this inconsistency and further improving the metal foil tube of the present invention, the annealed foil is welded and pressed with almost no melting, followed by swaging, split roller rolling, hole die, and spatula drawing. Fatigue life of metal foil tubes by applying cold working by the method or a combination of these methods to reduce wall thickness, smoothen the welded part, adjust the shape and surface roughness of the welded part, and simultaneously work harden the material Can be lengthened. Here, in a metastable austenitic steel such as SUS301 or SUS304, a martensite phase is generated by cold working, and work hardening is remarkable, and a Vickers hardness of up to about 600 is possible. Even if not so much, high nitrogen stainless steel such as SUS304N1, N2, SUS316N, and SUS836L, and high Mn stainless steel such as SUS201 and 202 also have large work hardening, and a Vickers hardness of up to about 500 is possible. Other ordinary austenitic stainless steels have been found to be possible up to a Vickers hardness of about 430, and have further improved the present invention.

また、本発明では、ほぼ非溶融で溶接+圧接するものとして、金属箔をシーム溶接やマッシュシーム溶接等の電気抵抗溶接により接合させる手段を見出していたが、その後に研究改良を重ねる中で、シーム溶接による溶接部は、溶接線に沿って連続的なナゲット(溶融凝固した部分)、または溶接線に沿って50%以上の部分に断続的なナゲットが存在することによって溶接部の強度を安定的に高くすることができることを見出したものである。即ち、ほぼ非溶融で溶接+圧接するシーム溶接においては、一旦ナゲットが生成されると円盤状の電極(図6の符号32参照)が回転進行しても電流の多くが電気抵抗の小さいナゲット部分に流れ(無効電流)、新たに接合すべき界面には電気抵抗が大きいため少量の電流しか流れない。このためこの部分は溶融温度にまで達せずに圧接状態になる。一旦圧接部分ができるとここも電気抵抗が小さくなるため、ナゲットと同様にその先でのナゲットの生成を妨げる。このような悪循環を避けるために、本発明者らはパルス電源を用いてシーム溶接を行ない、短い通電時間の次に比較的長い非通電時間を設けてこのサイクルを繰り返すことにより連続ナゲットを得ることに成功した。この際の最適な通電時間と非通電時間の比は、1/12〜1/8であり、1/12未満または1/8超〜1/6では断続的なナゲットが生成される。本発明者らの実験によれば、断続ナゲットになっても溶接線の50%以上をナゲットがカバーすれば強度的には問題ないことも判明した。以上のことから、溶接長の50%以上をカバーするナゲットを得るには、パルス電源を用い、通電時間と非通電時間の比を1/15〜1/7に設定してシーム溶接を行う必要があることを知得した。かかる知見により本発明の更なる改良をなし得たものである。   Further, in the present invention, as a method of welding and pressure welding almost in a non-melting manner, a means for joining metal foils by electric resistance welding such as seam welding or mash seam welding has been found. Seam-welded joints have a stable nugget strength due to the presence of a continuous nugget (melted and solidified part) along the weld line or an intermittent nugget at more than 50% along the weld line It has been found that it is possible to raise the cost. That is, in seam welding in which welding and pressure welding are performed in a substantially unfused state, once a nugget is generated, even if the disk-shaped electrode (see reference numeral 32 in FIG. 6) rotates, much of the current flows through the nugget portion having a small electric resistance. (Reactive current), and only a small amount of current flows at the interface to be newly joined due to high electric resistance. Therefore, this portion is brought into a pressure contact state without reaching the melting temperature. Once the press-contact portion is formed, the electric resistance is also reduced here, so that the nugget is prevented from being generated in the same manner as the nugget. In order to avoid such a vicious cycle, the present inventors perform seam welding using a pulsed power source, provide a relatively long non-energization time after a short energization time, and obtain a continuous nugget by repeating this cycle. succeeded in. In this case, the optimal ratio between the energizing time and the non-energizing time is 1/12 to 1/8, and if it is less than 1/12 or more than 1/8 to 1/6, an intermittent nugget is generated. According to the experiments performed by the present inventors, it has been found that even if the nugget becomes an intermittent one, if the nugget covers 50% or more of the weld line, there is no problem in strength. From the above, in order to obtain a nugget covering 50% or more of the welding length, it is necessary to perform seam welding by setting the ratio of energizing time to non-energizing time to 1/15 to 1/7 using a pulse power source. I knew there was. Based on such findings, the present invention can be further improved.

一方、非溶融で溶接+圧接することのできるマッシュシーム溶接(非溶融であるため溶融部ができないので硬度が落ちない利点がある)においても、溶接部の強度をより安定的に高くするには、パルス電源を用いてマッシュシーム溶接を行うのがよく、この際にも最適な通電時間と非通電時間の比が存在することを見出したものである。即ち、マッシュシーム溶接では、パルス電源を用い、通電時間と非通電時間の比を1/3〜1/1に設定して溶接を行うのが望ましい態様であることを知得した。かかる知見により本発明の更なる改良をなし得たものである。   On the other hand, in mash seam welding, which can be welded and pressed in a non-molten manner (there is an advantage that the hardness is not reduced because a non-molten portion cannot be formed because a non-molten portion cannot be formed), so that the strength of the welded portion can be increased more stably. It has been found that mash seam welding is preferably performed using a pulse power source, and in this case, there is also an optimum ratio between the energizing time and the non-energizing time. That is, it has been found that in mash seam welding, it is desirable to perform welding by using a pulse power source and setting the ratio of the energizing time to the non-energizing time to 1/3 to 1/1. Based on such findings, the present invention can be further improved.

さらに、プリンタの定着ロールは異物の混入等によって表面に疵がつくことがあり、一旦疵がつくと後の印刷結果に悪影響する等の弊害があった。   Further, the surface of the fixing roll of the printer may be flawed due to foreign matters or the like, and once flaws are formed, there is an adverse effect such as adversely affecting a subsequent printing result.

また本発明者らが見出してなる新規な金属箔チューブにおいて、金属箔をシーム溶接するのに際して、溶融凝固してできるナゲットが連続的に生じないことがままあり、この部分は圧接状態で溶接強度が相対的に低く改良の余地があることがわかってきた。そこで、こうした点を改善して製品の歩留まり及び品質向上を図る必要があることもわかってきた。   Also, in the novel metal foil tube discovered by the present inventors, when seam welding a metal foil, a nugget formed by melting and solidification may not be continuously generated, and this portion has a welding strength in a pressed state. Has been found to be relatively low and there is room for improvement. Therefore, it has been found that it is necessary to improve these points to improve product yield and quality.

そこで、本発明の更なる改良では、これらの問題をも解決するものであって、その第1のものは金属箔を抵抗溶接等により接合・成形した箔チューブの表面と内表面の少なくとも一方は、硬質なめっき層によって表面硬化されていることを特徴とする金属箔チューブである。   Therefore, a further improvement of the present invention solves these problems as well, and the first is that at least one of the surface and the inner surface of the foil tube formed by joining and forming a metal foil by resistance welding or the like. And a metal foil tube whose surface is hardened by a hard plating layer.

またその第2のものは、めっき層の組成が主としてクロム、ニッケル、コバルト、パラジウムのいずれか1種または2種以上の金属であることを特徴とする上記の金属箔チューブである。   The second one is the above-mentioned metal foil tube, wherein the composition of the plating layer is mainly one or more metals of chromium, nickel, cobalt, and palladium.

またその第3のものは、めっき層の組成がNi−P系合金であることを特徴とする上記の金属箔チューブである。   The third one is the above-mentioned metal foil tube, wherein the composition of the plating layer is a Ni-P-based alloy.

またその第4のものは、ステンレス箔の両表面のすくなくともどちらか一方の接合部近傍に第10〜11族元素又はこれらの元素を1種以上含む合金、或いは、融点が1200℃以下の金属をめっきし、その後該箔を抵抗溶接してなる金属箔チューブおよびその製造方法である。   The fourth one is a group consisting of a group 10-11 element or an alloy containing one or more of these elements, or a metal having a melting point of 1200 ° C. or less, in the vicinity of at least one of the joints on both surfaces of the stainless steel foil. A metal foil tube formed by plating and then resistance welding the foil, and a method for producing the same.

またその第5のものは、めっき層の組成が重量比で1〜14%のPを含むNi−P合金であることを特徴とする上記の金属箔チューブおよびその製造方法である。   The fifth one is the above metal foil tube and the method for producing the same, wherein the composition of the plating layer is a Ni-P alloy containing 1 to 14% of P by weight.

またその第6のものは、ステンレス箔を抵抗溶接等により接合又は更に成形加工した箔チューブを800〜1100℃の温度で熱処理することを特徴とする金属箔チューブおよびその製造方法である。   The sixth one is a metal foil tube and a method for producing the same, wherein a stainless steel foil is joined or formed by resistance welding or the like and a foil tube is heat-treated at a temperature of 800 to 1100 ° C.

またその第7のものはステンレス箔を抵抗溶接等により接合又は更に成形加工した箔チューブを800〜1100℃の温度で熱処理した後に、箔チューブの内外面の少なくとも一方に硬質めっきを施してなる金属箔チューブおよびその製造方法である。   The seventh one is a metal obtained by heat-treating a foil tube obtained by joining or further forming a stainless steel foil by resistance welding or the like at a temperature of 800 to 1100 ° C., and then performing hard plating on at least one of the inner and outer surfaces of the foil tube. A foil tube and a method for manufacturing the same.

本発明の目的は、下記する手段により達成される。   The object of the present invention is achieved by the following means.

(1)厚さが、10〜100μmである金属箔を接合ないし溶接したことを特徴とする金属箔チューブ。     (1) A metal foil tube obtained by joining or welding metal foils having a thickness of 10 to 100 μm.

(2) 前記金属箔がステンレス箔であり、
該ステンレス箔の材料が、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、析出硬化型ステンレス鋼のいずれか1種であることを特徴とする上記(1)に記載の金属箔チューブ。
(2) the metal foil is a stainless steel foil,
The metal foil tube according to (1), wherein the material of the stainless steel foil is any one of ferritic stainless steel, martensitic stainless steel, austenitic stainless steel, and precipitation hardening stainless steel. .

(3) 電気抵抗溶接により接合されたことを特徴とする上記(1)または(2)に記載の金属箔チューブ。     (3) The metal foil tube according to the above (1) or (2), which is joined by electric resistance welding.

(4) 電気抵抗溶接が、シーム溶接であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれか1つに記載の金属箔チューブ。     (4) The metal foil tube according to any one of (1) to (3), wherein the electric resistance welding is seam welding.

(5) 前記シーム溶接が、パルス電源を用い、通電時間と非通電時間の比を1/15〜1/7に設定して溶接を行ったものであることを特徴とする上記(4)に記載の金属箔チューブ。     (5) The method according to (4), wherein the seam welding is performed by using a pulsed power source and setting the ratio of energizing time to non-energizing time to 1/15 to 1/7. A metal foil tube as described.

(6) 電気抵抗溶接が、マッシュシーム溶接であることを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれか1つに記載の金属箔チューブ。     (6) The metal foil tube according to any one of the above (1) to (5), wherein the electric resistance welding is mash seam welding.

(7) 前記マッシュシーム溶接が、パルス電源を用い、通電時間と非通電時間の比を1/3〜1/1に設定して溶接を行ったものであることを特徴とする上記(6)に記載の金属箔チューブ。     (7) The above-mentioned (6), wherein the mash seam welding is performed by using a pulse power source and setting the ratio of the energizing time to the non-energizing time to 1/3 to 1/1. 2. The metal foil tube according to item 1.

(8) 接合面の少なくとも一部が、固相接合であることを特徴とする上記(1)〜(7)のいずれか1つに記載の金属箔チューブ。     (8) The metal foil tube according to any one of (1) to (7), wherein at least a part of the bonding surface is solid-phase bonding.

(9) 接合または接合線が直線状又はスパイラル状に配置されている上記(1)〜(8)のいずれか1つに記載の金属箔チューブ。     (9) The metal foil tube according to any one of (1) to (8) above, wherein the joining or the joining line is arranged in a straight line or a spiral shape.

(10) 接合または溶接部と母材部の硬度差の絶対値が、ビッカース硬さ(Hv)で母材部の硬さの25%以下であることを特徴とする上記(1)〜(9)のいずれか1つに記載の金属箔チューブ。     (10) The above (1) to (9), wherein the absolute value of the hardness difference between the joined or welded portion and the base material portion is not more than 25% of the hardness of the base material portion in Vickers hardness (Hv). The metal foil tube according to any one of the above items.

(11) 上記(1)〜(10)のいずれか1つに記載の金属箔チューブに冷間加工を施して減肉させ、当該接合部ないし溶接部を滑らかにして接合部ないし溶接部の形状と表面粗さを整え、少なくとも当該接合部ないし溶接部の材質を加工硬化させたことを特徴とする金属箔チューブ。     (11) The metal foil tube according to any one of the above (1) to (10) is subjected to cold working to reduce the thickness, and the joint or welded portion is smoothed to form the joint or welded portion. Characterized in that the surface roughness is adjusted and the material of at least the joining portion or the welded portion is work-hardened.

(12) 前記金属箔がステンレス箔であり、
該ステンレス箔が、オーステナイト系ステンレス鋼の焼鈍材であることを特徴とする上記(3)〜(11)のいずれか1つに記載の金属箔チューブ。
(12) the metal foil is a stainless steel foil,
The metal foil tube according to any one of the above (3) to (11), wherein the stainless steel foil is an austenitic stainless steel annealed material.

(13) 母材部のビッカース硬さが、180以下であることを特徴とする上記(1)〜(12)のいずれか1つに記載の金属箔チューブ。     (13) The metal foil tube according to any one of the above (1) to (12), wherein the Vickers hardness of the base material portion is 180 or less.

(14) 材質のビッカース硬さが、300〜600であることを特徴とする上記(1)〜(12)のいずれか1つに記載の金属箔チューブ。     (14) The metal foil tube according to any one of the above (1) to (12), wherein the material has a Vickers hardness of 300 to 600.

(15) ステンレス鋼箔表層の最大窒素濃度が3質量%以下であることを特徴とする上記(11)〜(14)のいずれか1つに記載の金属箔チューブ。     (15) The metal foil tube according to any one of the above (11) to (14), wherein the maximum nitrogen concentration in the surface layer of the stainless steel foil is 3% by mass or less.

(16) バルク成分が、
C:0.05質量%以下、
Si:0.05〜3.6質量%、
Mn:0.05〜1.0質量%、
Cr:15〜26質量%、
Ni:5〜25質量%、
Mo:2.5質量%以下、
Cu:2.5質量%以下、
N:0.06質量%以下、
を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物よりなる軟質系オーステナイト系ステンレス鋼であることを特徴とする上記(3)〜(15)のいずれか1つに記載の金属箔チューブ。
(16) The bulk component is
C: 0.05% by mass or less,
Si: 0.05 to 3.6% by mass,
Mn: 0.05 to 1.0% by mass,
Cr: 15 to 26% by mass,
Ni: 5 to 25% by mass,
Mo: 2.5% by mass or less,
Cu: 2.5% by mass or less,
N: 0.06% by mass or less,
The metal foil tube according to any one of the above (3) to (15), wherein the metal foil tube is a soft austenitic stainless steel containing Fe and unavoidable impurities.

(17) バルク成分が、
C:0.05〜0.2質量%、
Si:0.05〜3.6質量%、
Mn:1.0〜5.0質量%、
Cr:15〜26質量%、
Ni:5〜25質量%、
Mo:5.0質量%以下、
Cu:4.0質量%以下、
N:0.06質量%超〜0.4質量%、
を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物よりなる高強度オーステナイト系ステンレス鋼であることを特徴とする上記(3)〜(11)のいずれか1つに記載の金属箔チューブ。
(17) The bulk component is
C: 0.05 to 0.2% by mass,
Si: 0.05 to 3.6% by mass,
Mn: 1.0 to 5.0 mass%,
Cr: 15 to 26% by mass,
Ni: 5 to 25% by mass,
Mo: 5.0% by mass or less,
Cu: 4.0% by mass or less,
N: more than 0.06% by mass to 0.4% by mass,
The metal foil tube according to any one of (3) to (11) above, wherein the metal foil tube is a high-strength austenitic stainless steel containing Fe and unavoidable impurities.

(18) 前記金属箔がステンレス箔であり、
該ステンレス箔が、フェライト系ステンレス鋼またはマルテンサイト系ステンレス鋼の圧延まま材で、溶接部にはマルテンサイト相が析出してなることを特徴とする上記(3)〜(12)に記載の金属箔チューブ。
(18) the metal foil is a stainless steel foil,
The metal according to any one of the above (3) to (12), wherein the stainless steel foil is an as-rolled material of a ferritic stainless steel or a martensitic stainless steel, and a martensite phase is precipitated at a welded portion. Foil tube.

(19) 金属箔を接合・成形した箔チューブの表面と内表面の少なくとも一方は、硬質なめっき層によって表面硬化されていることを特徴とする上記(1)〜(18)のいずれか1つに記載の溶接金属箔チューブ。     (19) Any one of the above (1) to (18), wherein at least one of the surface and the inner surface of the foil tube to which the metal foil is bonded and formed is hardened by a hard plating layer. 4. A welded metal foil tube according to claim 1.

(20) めっき層の組成が主としてクロム、ニッケル、コバルト、パラジウムのいずれか1種または2種以上の金属であることを特徴とする上記(19)に記載の溶接金属箔チューブ。     (20) The welded metal foil tube according to the above (19), wherein the composition of the plating layer is mainly one or more of chromium, nickel, cobalt, and palladium.

(21) めっき層の組成がNi−P系合金であることを特徴とする上記(19)に記載の溶接金属箔チューブ。     (21) The welded metal foil tube according to the above (19), wherein the composition of the plating layer is a Ni-P alloy.

(22) ステンレス箔の両表面の少なくともどちらか一方の接合部近傍に第10〜11族元素又はこれらの元素を含む合金、或いは、融点が1200℃以下の金属をめっきし、その後該箔を抵抗溶接してなることを特徴とする上記(1)〜(21)のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。     (22) Plating a Group 10 to 11 element or an alloy containing these elements, or a metal having a melting point of 1200 ° C. or less in the vicinity of at least one of the joints on both surfaces of the stainless steel foil. The metal foil tube according to any one of the above (1) to (21), which is formed by welding.

(23) めっき層の組成が重量比で1〜14%のPを含むNi−P合金であることを特徴とする上記(21)または(22)に記載の溶接金属箔チューブ。     (23) The welded metal foil tube according to the above (21) or (22), wherein the composition of the plating layer is a Ni-P alloy containing 1 to 14% by weight of P.

(24) ステンレス箔を接合・成形した箔チューブを800〜1100℃の温度で熱処理してなることを特徴とする上記(1)〜(18)のいずれか1つに記載の溶接金属箔チューブ。     (24) The welded metal foil tube according to any one of the above (1) to (18), wherein the foil tube obtained by joining and forming the stainless steel foil is heat-treated at a temperature of 800 to 1100 ° C.

(25) ステンレス箔を接合又は更に成形加工した箔チューブを800〜1100℃の温度で熱処理した後に、箔チューブの内外面の少なくとも一方に硬質めっきを施してなることを特徴とする上記(1)〜(18)のいずれか1つに記載の溶接金属箔チューブ。     (25) The above-mentioned (1), wherein the foil tube obtained by joining or further forming a stainless steel foil is heat-treated at a temperature of 800 to 1100 ° C., and then hard plating is applied to at least one of the inner and outer surfaces of the foil tube. -The welded metal foil tube according to any one of (18).

(26) 前記金属箔チューブの溶接部には溶接線に沿って連続的なナゲット(溶融凝固した部分)、または溶接線に沿って50%以上の部分に断続的なナゲットが存在することを特徴とする上記(1)〜(25)のいずれか1つに記載の金属箔チューブ。     (26) The welded portion of the metal foil tube has a continuous nugget (melted and solidified portion) along a weld line or an intermittent nugget at a portion of 50% or more along a weld line. The metal foil tube according to any one of (1) to (25) above.

(27) 前記金属箔チューブの接合部の重ね代(x)が、前記金属箔箔厚(t)として、x≦40+5t(単位はμmとする)を満足することを特徴とする上記(1)〜(26)のいずれか1つに記載の金属箔チューブ。     (27) The above-mentioned (1), wherein the overlapping margin (x) of the joining portion of the metal foil tube satisfies x ≦ 40 + 5t (unit is μm) as the metal foil thickness (t). -The metal foil tube according to any one of (26).

(28) チューブの肉厚対チューブの内径の比(肉厚/内直径)が、1/500以下であることを特徴とする上記(1)〜(27)のいずれか1つに記載の金属箔チューブ。     (28) The metal according to any one of the above (1) to (27), wherein a ratio of a wall thickness of the tube to an inner diameter of the tube (wall thickness / inner diameter) is 1/500 or less. Foil tube.

(29) 金属箔チューブのJIS B0601−2001(最大高さ粗さ)で規定される表面粗さRzが、2.0μm以下であることを特徴とする上記(1)〜(28)のいずれか1つに記載の金属箔チューブ。     (29) The metal foil tube according to any one of (1) to (28), wherein a surface roughness Rz specified in JIS B0601-2001 (maximum height roughness) is 2.0 μm or less. The metal foil tube according to one.

(30) 前記金属箔チューブに、60サイクル/min以上の繰り返しサイクルで0.2%以下の歪を与える疲労試験において、1×10回以上の耐久性を有することを特徴とする上記(1)〜(29)のいずれか1つに記載の金属箔チューブ。 (30) The metal foil tube has a durability of 1 × 10 6 times or more in a fatigue test in which a strain of 0.2% or less is given to the metal foil tube at a cycle of 60 cycles / min or more. ) The metal foil tube according to any one of (29) to (29).

(31) 画像形成装置のトナー焼付け用ロールおよび/または現像用ロールに用いられてなることを特徴とする上記(1)〜(30)のいずれか1つに記載の金属箔チューブ。     (31) The metal foil tube as described in any one of (1) to (30) above, which is used for a toner baking roll and / or a developing roll of an image forming apparatus.

(32) 板厚が10〜100μmの金属箔素板を一組の対向辺が重ね合わさるように成形する成形工程と、前記重ね合わせた対向辺を溶接する溶接工程とを有する金属箔チューブの製造方法。     (32) Production of a metal foil tube having a forming step of forming a metal foil base plate having a thickness of 10 to 100 μm such that a pair of opposed sides are overlapped, and a welding step of welding the overlapped opposed sides. Method.

(33) さらに前記溶接した部分を平滑に仕上げる仕上げ工程を有する上記(32)に記載の金属箔チューブの製造方法。     (33) The method for producing a metal foil tube according to (32), further comprising a finishing step of finishing the welded portion smoothly.

(34) 前記成形工程は、前記金属箔素板の対向辺を重ね合わせる前に、成形用の芯棒に該金属箔素板を位置決めする位置決め工程を有する上記(32)または(33)に記載の金属箔チューブの製造方法。     (34) The above-mentioned (32) or (33), wherein the forming step includes a positioning step of positioning the metal foil base plate on a forming core bar before overlapping opposing sides of the metal foil base plate. Of manufacturing a metal foil tube.

(35) 前記位置決め工程は、前記芯棒と常に平行な位置を保って近接離間する成形装置に金属箔素板を保持し、該成形装置を前記芯棒に近づけ金属箔素板と芯棒が線接触した時点で、該金属箔素板を芯棒に対して、押圧し位置決めするようにしたことを特徴とする上記(34)に記載の金属箔チューブの製造方法。     (35) In the positioning step, the metal foil base plate is held by a molding device that is always parallel to the core bar and is close to and separated from the core bar. The method for producing a metal foil tube according to the above (34), wherein the metal foil base plate is pressed against the core rod and positioned at the time of line contact.

(36) 前記成形工程は、前記位置決め工程後に前記成形装置を芯棒に向かって更に接近し、該成形装置に形成した断面半円形の凹部と前記芯棒との間で該金属箔素板を保持し、該金属箔素板を芯棒の周囲に巻き付ける巻き付け工程を有する上記(34)又は(35)に記載の金属箔チューブの製造方法。     (36) In the molding step, after the positioning step, the molding device is further approached toward the core rod, and the metal foil base plate is placed between the core rod and a semicircular recess formed in the molding device. The method for producing a metal foil tube according to the above (34) or (35), further comprising a winding step of holding and winding the metal foil base plate around a core rod.

(37) 前記成形工程は、前記巻き付け工程後に前記金属箔素板の円周の一部を半径方向に変位させることにより重ね代を調整する重ね代調整工程を有する上記(36)に記載の金属箔チューブの製造方法。     (37) The metal according to (36), wherein the forming step includes a lap margin adjustment step of adjusting a lap margin by displacing a part of the circumference of the metal foil base plate in a radial direction after the winding step. Manufacturing method of foil tube.

(38) 前記重ね代(x)は、前記板厚(t)として、x≦40+5t(単位はμmとする)を満足することを特徴とする上記(36)又は(37)に記載の金属箔チューブの製造方法。     (38) The metal foil according to (36) or (37), wherein the overlap margin (x) satisfies x ≦ 40 + 5t (unit is μm) as the plate thickness (t). Tube manufacturing method.

(39) 前記溶接は、電気抵抗溶接法である上記(32)または(33)に記載の金属箔チューブの製造方法。     (39) The method for producing a metal foil tube according to the above (32) or (33), wherein the welding is an electric resistance welding method.

(40) 前記電気抵抗溶接は、シーム溶接又はマッシュシーム溶接であることを特徴とする上記(32)〜(39)のいずれか1つに記載の金属箔チューブの製造方法。     (40) The method for producing a metal foil tube according to any one of (32) to (39), wherein the electric resistance welding is seam welding or mash seam welding.

(41) パルス電源を用い通電時間と非通電時間の比を1/15〜1/7に設定してシーム溶接を行う、又はパルス電源を用い通電時間と非通電時間の比を1/3〜1/1に設定してマッシュシーム溶接を行うことを特徴とする上記(40)に記載の金属箔チューブの製造方法。     (41) Seam welding is performed by setting the ratio of the energizing time to the non-energizing time to 1/15 to 1/7 using a pulse power source, or the ratio of the energizing time to the non-energizing time using a pulse power source is set to 1/3 to The method for producing a metal foil tube according to the above (40), wherein mash seam welding is performed at a setting of 1/1.

(42) 前記溶接は、前記芯棒の外面に軸方向に沿って形成された溝内に設けられた導電性の固定電極部材と、当該固定電極部材に対向して設けられた導電性の可動電極部材との間で通電することにより行なうことを特徴とする上記(32)、(33)又は(39)〜(41)のいずれかに記載の金属箔チューブの製造方法。     (42) In the welding, a conductive fixed electrode member provided in a groove formed along the axial direction on the outer surface of the core rod, and a conductive movable member provided opposite to the fixed electrode member. The method for producing a metal foil tube according to any one of the above (32), (33) or (39) to (41), wherein the method is carried out by applying a current to the electrode member.

(43) 前記固定電極部材は、外面の一部又は全部が平坦面となるように形成したことを特徴とする上記(42)に記載の金属箔チューブの製造方法。     (43) The method for producing a metal foil tube according to the above (42), wherein the fixed electrode member is formed such that a part or the whole of an outer surface thereof is flat.

(44) 前記固定電極部材及び可動電極部材は、それぞれ少なくともその一部がモリブデンまたはアルミナ分散銅合金からなることを特徴とする上記(42)又は(43)に記載の金属箔チューブの製造方法。     (44) The method for producing a metal foil tube according to the above (42) or (43), wherein at least a part of each of the fixed electrode member and the movable electrode member is made of molybdenum or an alumina-dispersed copper alloy.

(45) 前記溶接は、前記各電極部材の硬度と、前記金属箔素板の硬度をほぼ同じにしたことを特徴とする上記(42)〜(44)のいずれかに記載の金属箔チューブの製造方法。     (45) The metal foil tube according to any one of (42) to (44), wherein in the welding, the hardness of each of the electrode members and the hardness of the metal foil base plate are substantially the same. Production method.

(46) 前記金属箔チューブは、前記芯棒内から半径方向に流体を噴出することにより当該芯棒から剥離し、取り外すようにしたことを特徴とする上記(34)〜(36)のいずれか又は(42)に記載の金属箔チューブの製造方法。     (46) Any of (34) to (36) above, wherein the metal foil tube is detached from the core rod by ejecting a fluid in a radial direction from inside the core rod and is detached. Or the method for producing a metal foil tube according to (42).

(47) 前記芯棒は、複数の部材から構成され、一部を軸方向に移動することにより金属箔チューブが当該芯棒から剥離するようにしたことを特徴とする上記(34)〜(37)のいずれか又は(42)に記載の金属箔チューブの製造方法。     (47) The above-mentioned (34) to (37), wherein the core rod is constituted by a plurality of members, and a part thereof is moved in the axial direction so that the metal foil tube is separated from the core rod. ) Or the method for producing a metal foil tube according to (42).

(48) 前記金属箔素板の板厚対金属箔チューブ内直径の比(板厚/内直径)が、1/500以下であることを特徴とする上記(32)〜(47)のいずれかに記載の金属箔チューブの製造方法。     (48) Any of (32) to (47) above, wherein the ratio of the thickness of the metal foil base plate to the inner diameter of the metal foil tube (plate thickness / inner diameter) is 1/500 or less. 3. The method for producing a metal foil tube according to item 1.

(49) 上記(32)〜(48)のいずれかに記載の方法で得られた金属箔チューブに芯金を入れ、さらにスェジング、分割ローラー圧延法、穴ダイス法、へら絞り法またはこれらの方法の組み合わせにより冷間加工を施して減肉させ、当該接合部ないし溶接部を滑らかにして接合部ないし溶接部の形状と表面粗さを整え、少なくとも当該接合部ないし溶接部の材質を加工硬化させることを特徴とする金属箔チューブの製造方法。     (49) A metal core tube is put into the metal foil tube obtained by the method according to any one of (32) to (48), and further swaging, split roller rolling, hole die, spatula drawing, or any of these methods. The thickness of the joint or weld is smoothened by smoothing the shape and surface roughness of the joint or weld, and the material of at least the joint or weld is work-hardened. A method for producing a metal foil tube.

(50) ステンレス箔の両表面の少なくともどちらか一方の接合部ないし溶接部近傍に第10〜11族元素又はこれらの元素を含む合金、或いは、融点が1200℃以下の金属をめっきし、その後該箔を抵抗溶接することを特徴とする上記(32)〜(49)のいずれかに記載の金属箔チューブの製造方法。     (50) Plating a Group 10 to 11 element or an alloy containing these elements, or a metal having a melting point of 1200 ° C. or less, in the vicinity of at least one of the joints or welds on both surfaces of the stainless steel foil. The method for producing a metal foil tube according to any one of the above (32) to (49), wherein the foil is subjected to resistance welding.

(51) ステンレス箔を接合又は更に成形加工した箔チューブを800〜1100℃の温度で熱処理することを特徴とする上記(32)〜(50)のいずれかに記載の金属箔チューブの製造方法。     (51) The method for producing a metal foil tube according to any one of the above (32) to (50), wherein the foil tube obtained by joining or further forming a stainless steel foil is heat-treated at a temperature of 800 to 1100 ° C.

(52) ステンレス箔を接合又は更に成形加工した箔チューブを800〜1100℃の温度で熱処理した後に、箔チューブの内外面の少なくとも一方に硬質めっきを施すことを特徴とする上記(32)〜(51)のいずれかに記載の金属箔チューブの製造方法。     (52) The above-mentioned (32) to (32) to (32) to (32), wherein, after the foil tube to which the stainless steel foil is joined or further processed is heat-treated at a temperature of 800 to 1100 ° C., at least one of the inner and outer surfaces of the foil tube is subjected to hard plating. 51) The method for producing a metal foil tube according to any one of the above items.

(53) めっきの組成が重量比で1〜14%のPを含むNi−P合金であることを特徴とする上記(50)または(52)に記載の金属箔チューブの製造方法。     (53) The method for producing a metal foil tube according to the above (50) or (52), wherein the composition of the plating is a Ni-P alloy containing 1 to 14% by weight of P.

(54) 前記金属箔チューブの溶接により、当該溶接部には溶接線に沿って連続的なナゲット(溶融凝固した部分)、または溶接線に沿って50%以上の部分に断続的なナゲットが存在することを特徴とする上記(32)〜(53)のいずれかに記載の金属箔チューブの製造方法。     (54) Due to the welding of the metal foil tube, a continuous nugget (melted and solidified portion) along the weld line or an intermittent nugget at a portion of 50% or more along the weld line exists at the welded portion. The method for producing a metal foil tube according to any one of the above (32) to (53), wherein:

(55) 板厚が10〜100μmの金属箔素板を所定形状に成形する成形部と、前記金属箔素板の対向辺を溶接する溶接部と、を有する金属箔チューブの製造装置。     (55) An apparatus for manufacturing a metal foil tube, comprising: a forming part for forming a metal foil sheet having a thickness of 10 to 100 μm into a predetermined shape; and a welding part for welding opposite sides of the metal foil sheet.

(56) 前記成形部は、軸に直角な断面円形の芯棒と、当該芯棒に対し近接離間し得るように設けられ、金属箔素板を保持する成形装置と、該成形装置を前記芯棒に近づけ金属箔素板と芯棒が線接触した時点で、該金属箔素板を押圧し前記芯棒に対して位置決めする位置決め部材とを有し、
前記位置決めされた金属箔素板に前記成形装置を芯棒に向かって接近し、金属箔素板を予め芯棒の周囲にU字状に巻き付けるようにしたことを特徴とする上記(55)に記載の金属箔チューブの製造装置。
(56) The molding unit is provided so as to be able to approach and separate from the core rod having a circular cross section perpendicular to the axis, and a molding device for holding a metal foil base plate. At the time when the metal foil base plate and the core rod are brought into line contact with the rod, a positioning member that presses the metal foil base plate and positions the core foil relative to the core bar,
The above-mentioned (55), wherein the molding device approaches the positioned metal foil base plate toward the core bar, and the metal foil base plate is previously wound in a U-shape around the core bar. An apparatus for manufacturing a metal foil tube according to the above.

(57) 前記成形装置は、前記芯棒と常に平行な位置を保って近接離間するように設けられ、前記芯棒との間で前記金属箔素板をU字状に巻き付ける断面半円形の凹部を有する保持板と、前記U字状の金属箔素板の一片を前記芯棒の外周に密着するように押圧する第1押圧部材と、前記U字状の金属箔素板の他片を前記芯棒の外周に向かって押圧する第2押圧部材とを有し、
前記巻き付け後に前記金属箔素板の対向辺端部を重ね合せて重ね合わせ部を形成するようにしたことを特徴とする上記(56)に記載の金属箔チューブの製造装置。
(57) The forming device is provided so as to be close to and separated from the core rod while always maintaining a position parallel to the core rod, and a concave part having a semicircular cross section for winding the metal foil base plate in a U-shape with the core rod. A holding plate having a first pressing member that presses one piece of the U-shaped metal foil sheet so as to be in close contact with the outer periphery of the core rod, and the other piece of the U-shaped metal foil sheet. A second pressing member that presses toward the outer periphery of the core rod,
The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to the above (56), wherein after the winding, opposite ends of the metal foil base plate are overlapped to form an overlapped portion.

(58) 前記成形部は、前記第2押圧部材による押圧完了前に、対向辺相互の重ね合わせ部の重ね代が所定値となるように前記金属箔素板の円周の一部を半径方向に変位する重ね代調整手段を有する上記(56)又は(57)に記載の金属箔チューブの製造装置。     (58) The forming section may adjust a part of the circumference of the metal foil base plate in the radial direction such that the overlapping margin of the overlapping portion of the opposing sides becomes a predetermined value before the pressing by the second pressing member is completed. The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to the above (56) or (57), further comprising an overlap margin adjusting means displaced in a direction.

(59) 前記重ね代調整手段は、前記芯棒の内部に設けた偏心装置(カムまたはローラなど)により構成したことを特徴とする上記(58)に記載の金属箔チューブの製造装置。     (59) The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to the above (58), wherein the overlap margin adjusting means is constituted by an eccentric device (such as a cam or a roller) provided inside the core rod.

(60) 前記重ね代調整手段は、前記芯棒の外部に設けた偏心装置(カムまたはローラなど)により構成したことを特徴とする上記(58)に記載の金属箔チューブの製造装置。     (60) The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to (58), wherein the overlap margin adjusting means is constituted by an eccentric device (such as a cam or a roller) provided outside the core rod.

(61) 前記重ね代調整手段は、前記金属箔素板が前記芯棒に密着していない非密着部分を加圧部材により加圧するようにしたことを特徴とする上記(58)に記載の金属箔チューブの製造装置。     (61) The metal according to the above (58), wherein the overlap margin adjusting means presses a non-contact portion where the metal foil base plate is not in close contact with the core rod by a pressing member. Equipment for manufacturing foil tubes.

(62) 前記重ね代調整手段は、前記芯棒に形成した凹部に向かって前記芯棒の外部に設けられた加圧部材を押し込むようにしたことを特徴とする上記(58)に記載の金属箔チューブの製造装置。     (62) The metal according to (58), wherein the overlap margin adjusting means pushes a pressing member provided outside the core bar toward a concave portion formed in the core bar. Equipment for manufacturing foil tubes.

(63) 前記加圧部材は、カム、ロール、円筒体あるいは棒状部材のいずれか1つであり、芯棒の軸方向両端部に個別に作動するように設けたことを特徴とする上記(61)又は(62)に記載の金属箔チューブの製造装置。     (63) The above-mentioned (61), wherein the pressurizing member is any one of a cam, a roll, a cylindrical body, and a rod-shaped member, and is provided at both axial end portions of the core rod so as to be individually operated. ) Or the apparatus for producing a metal foil tube according to (62).

(64) 前記重ね代(x)は、前記板厚(t)として、x≦40+5t(単位はμmとする)を満足することを特徴とする上記(57)又は(58)に記載の金属箔チューブの製造装置。     (64) The metal foil according to (57) or (58), wherein the overlap margin (x) satisfies x ≦ 40 + 5t (unit is μm) as the plate thickness (t). Tube manufacturing equipment.

(65) 前記溶接は、電気抵抗溶接法である上記(55)に記載の金属箔チューブの製造装置。     (65) The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to (55), wherein the welding is an electric resistance welding method.

(66) 前記溶接部は、前記芯棒の外面に軸方向に沿って設けられた導電性の固定電極部材と、当該固定電極部材に対向して設けられた可動電極部材とから構成され、両電極部材間に前記金属箔素板の前記重ね合わせ部を挟持した状態で溶接するようにしたことを特徴とする上記(55)に記載の金属箔チューブの製造装置。     (66) The welded portion includes a conductive fixed electrode member provided on the outer surface of the core rod along the axial direction, and a movable electrode member provided opposite to the fixed electrode member. The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to the above (55), wherein the welding is performed while the overlapped portion of the metal foil base plate is sandwiched between the electrode members.

(67) 前記固定電極部材は、外面の一部または全部が平坦面となるように形成したことを特徴とする上記(66)に記載の金属箔チューブの製造装置。     (67) The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to (66), wherein the fixed electrode member is formed such that part or all of an outer surface thereof is a flat surface.

(68) 前記可動電極部材は、前記重ね合わせ部を加圧しつつ通電する電極輪である上記(66)に記載の金属箔チューブの製造装置。     (68) The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to (66), wherein the movable electrode member is an electrode wheel that energizes the overlapping portion while pressing the overlapping portion.

(69) 前記固定電極部材及び可動電極部材は、それぞれ少なくともその一部がモリブデンまたはアルミナ分散銅合金からなることを特徴とする上記(66)〜(68)のいずれかに記載の金属箔チューブの製造装置。     (69) The metal foil tube according to any one of (66) to (68), wherein at least a part of each of the fixed electrode member and the movable electrode member is made of molybdenum or an alumina-dispersed copper alloy. manufacturing device.

(70) 前記溶接は、前記各電極部材の硬度と、前記金属箔素板の硬度をほぼ同じにしたことを特徴とする上記(66)〜(68)のいずれかに記載の金属箔チューブの製造装置。     (70) The metal foil tube according to any one of (66) to (68), wherein in the welding, the hardness of each of the electrode members and the hardness of the metal foil base plate are substantially the same. manufacturing device.

(71) 前記金属箔チューブは、前記芯棒内から半径方向に流体を噴出すことにより当該芯棒から剥離し、取り外すようにしたことを特徴とする上記(56)、(57)、(66)のいずれかに記載の金属箔チューブの製造装置。     (71) The above-mentioned (56), (57), and (66), wherein the metal foil tube is detached from the core rod by ejecting a fluid in a radial direction from the inside of the core rod to be removed. The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to any one of the above items.

(72) 前記芯棒は、当該芯棒から溶接後の金属箔チューブを剥離する流体を噴出する流体通路を有することを特徴とする上記(56)、(57)、(66)のいずれかに記載の金属箔チューブの製造装置。     (72) The above-mentioned (56), (57), or (66), wherein the core rod has a fluid passage for ejecting a fluid for peeling the metal foil tube after welding from the core rod. An apparatus for manufacturing a metal foil tube according to the above.

(73) 前記芯棒は、前記金属箔素板が芯棒に密着しないようにする切り欠き部を外周面に有することを特徴とする上記(56)、(57)、(66)のいずれかに記載の金属箔チューブの製造装置。     (73) The core rod according to any one of the above (56), (57), and (66), wherein the core bar has a cutout on an outer peripheral surface of the core bar so that the metal foil base plate does not adhere to the core rod. 3. The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to claim 1.

(74) 前記芯棒は、複数の部材から構成され、一部を軸方向に移動することにより金属箔チューブが当該芯棒から剥離するようにしたことを特徴とする上記(56)、(57)、(66)のいずれかに記載の金属箔チューブの製造装置。     (74) The above-mentioned (56), (57), wherein the core rod is constituted by a plurality of members, and a part thereof is moved in the axial direction so that the metal foil tube is separated from the core rod. ), The apparatus for producing a metal foil tube according to any one of (66).

(75) 前記金属箔素板の板厚対金属箔チューブ内直径の比が、1/500以下であることを特徴とする上記(55)〜(74)のいずれかに記載の金属箔チューブの製造装置。     (75) The metal foil tube according to any of (55) to (74), wherein a ratio of a thickness of the metal foil base plate to an inner diameter of the metal foil tube is 1/500 or less. manufacturing device.

(76) 上記(32)〜(54)に記載の金属箔チューブの製造方法ないし上記(55)〜(75)に記載の金属箔チューブの製造装置を用いて得られたものであることを特徴とする金属箔チューブ。     (76) The method is obtained by using the method for producing a metal foil tube according to any one of (32) to (54) or the apparatus for producing a metal foil tube according to any one of (55) to (75). And metal foil tube.

本発明の金属箔チューブでは、従来法のように金属板をプレス加工やレーザー溶接、プラズマ溶接などでチューブ状(の素管)に接合し、この素管を薄肉化技術(例えば、しごき加工、スピニング加工、引き抜き加工、バルジ加工など)により薄肉チューブに加工する場合に比して、薄肉化に関しては、金属板を圧延しさらに必要に応じて焼鈍や熱処理することで、所望の厚さの金属箔やチューブを量産化することができるため、素管ごとに薄肉化する場合に比して生産コストを格段に下げることができる。   In the metal foil tube of the present invention, a metal plate is joined into a tube shape (base tube) by press working, laser welding, plasma welding or the like as in the conventional method, and the base tube is thinned using a thinning technique (for example, ironing, Compared to the case of processing into a thin tube by spinning, drawing, bulging, etc.), regarding thinning, the metal plate is rolled, and if necessary, annealed or heat-treated to obtain a metal with a desired thickness. Since foils and tubes can be mass-produced, production costs can be significantly reduced as compared with a case where the thickness of each tube is reduced.

また、従来法では、プレス加工やレーザー溶接、プラズマ溶接などにより円筒状に作製した素管を薄肉化する際に、素管表面に強い機械的な応力が加わるために、どうしても肌あれ(表面平滑性の低下)が避けられないが、本発明では、圧延処理にて表面平滑性に優れた金属箔に仕上げることができ、さらに該金属箔を薄肉化加工を施すことなく、そのまま用いることができるため、優れた表面平滑性を保持し得る点でも有利である。   Also, in the conventional method, when thinning a cylindrical tube made by press working, laser welding, plasma welding, etc., strong mechanical stress is applied to the tube surface. However, in the present invention, a metal foil having excellent surface smoothness can be finished by a rolling process, and the metal foil can be used as it is without performing a thinning process. Therefore, it is advantageous in that excellent surface smoothness can be maintained.

さらに、本発明では、金属箔溶接を電気抵抗溶接法とするチューブであるため、制御が簡単で、極めて薄い金属箔チューブの製造を良好に行なうことができる。そのため、従来のレーザー溶接及びプラズマ溶接などで素管を形成し、これを薄肉化した薄肉チューブに比して、接合部の硬度と非接合部の硬度との硬度差を小さくすることができ、接合部と非接合部の境界部での金属疲労などにより耐久性の低下を抑えることができる。また、溶接部の溶接剥離の問題についても、従来のレーザー溶接及びプラズマ溶接などで素管を形成し、これを薄肉化した薄肉チューブでは、薄肉化の際に当該溶接部に90%程度の大きな加工が加わるため、その後の使用により溶接剥離を生じ易いが、本発明では、溶接後に大きな加工を加えなくてもよいため、当該溶接部での溶接剥離などの問題を生じにくくできる点でも有利である。   Furthermore, in the present invention, since the tube is formed by the electric resistance welding method for the metal foil welding, the control is simple and the production of an extremely thin metal foil tube can be favorably performed. For this reason, the hardness difference between the hardness of the joined portion and the hardness of the non-joined portion can be reduced as compared with a thin tube in which a base tube is formed by conventional laser welding and plasma welding and the like, and this is thinned, It is possible to suppress a decrease in durability due to metal fatigue or the like at the boundary between the joined portion and the non-joined portion. Regarding the problem of welding delamination of a welded portion, a thin tube formed by forming a base tube by conventional laser welding, plasma welding, or the like, and reducing the thickness thereof, has a large size of about 90% in the welded portion at the time of thinning. Since processing is added, welding peeling is likely to occur in subsequent use.However, in the present invention, since large processing is not required after welding, it is advantageous in that problems such as welding peeling at the welded portion can be less likely to occur. is there.

また、本発明では、使用用途に応じて、金属箔として任意の材料を選択することができる点で有利である。すなわち、本発明では、硬質材から軟質材まで既存の材料を用いることができ、使用用途に応じて、高弾性、高剛性、軽量化、極薄化、高熱伝導性などの要求性能を満足する材料を適宜選択することができるものである。   Further, the present invention is advantageous in that any material can be selected as the metal foil depending on the intended use. That is, in the present invention, existing materials from hard materials to soft materials can be used, and the required performances such as high elasticity, high rigidity, light weight, ultra-thinness, and high thermal conductivity are satisfied according to the use application. The material can be appropriately selected.

さらに、本発明では、管の内外面に硬質めっきを施すことによって、紙とともに異物が持ち込まれても、ローラーに疵がつくのを抑えることができ、印刷結果に悪影響を及ぼすのを抑えることができる。また、硬質めっきを施すことによって、シーム溶接するのに際して、溶融凝固してできるナゲットが連続的に生じないことがあってもめっき層が溶けて溶接線に沿って完全な金属結合が得られる。そのため、この部分は圧接状態で十分な溶接強度を得ることができ、製品の歩留まり及び品質向上を図ることができる。   Furthermore, in the present invention, by applying hard plating to the inner and outer surfaces of the tube, even if foreign matter is brought in together with the paper, it is possible to suppress flaws on the roller and to suppress adverse effects on the printing result. it can. Also, by performing hard plating, even when nuggets formed by melt-solidification may not be continuously generated during seam welding, the plating layer is melted and complete metal bonding is obtained along the weld line. Therefore, sufficient welding strength can be obtained in this portion in the pressure contact state, and the yield and quality of the product can be improved.

本発明の金属箔チューブの製造方法は、板厚が10〜100μmの金属箔素板であっても、重ね合わせ部を形成するように成形した後、その対向辺を溶接し、この溶接部分を平滑に仕上げるので、極めて薄い金属箔であっても確実にチューブ状に仕上げることができる。   In the method for manufacturing a metal foil tube of the present invention, even if the metal foil base plate has a thickness of 10 to 100 μm, after forming so as to form an overlapped portion, the opposite sides thereof are welded, and the welded portion is formed. Since it is finished smoothly, even a very thin metal foil can be surely finished in a tubular shape.

成形は、金属箔を一挙に丸めるのではなく、位置決めした後に電極を有する芯棒に巻き付け、その後重ね合わせ部を形成した後に溶接するので、極めて精密な成形ができ、溶接も容易となる。この重ね合わせ部も重ね代を調整しながら形成するので、一層精密な成形が可能となる。重ね代(x)が、板厚(t)として、x≦40+5t(単位はμmである)を満足するものであれば、極めて薄い金属箔でも両端を溶接連結ができる。   In forming, the metal foil is not rounded at once, but is positioned and wound around a core rod having electrodes, and then, after forming an overlapped portion, welding is performed. Therefore, extremely precise forming can be performed, and welding becomes easy. Since the overlapping portion is also formed while adjusting the overlap margin, more precise molding is possible. If the overlap margin (x) satisfies x ≦ 40 + 5t (unit is μm) as the plate thickness (t), both ends can be welded and connected even with an extremely thin metal foil.

溶接は、電気抵抗溶接法であるため、制御が簡単で、極めて薄い金属箔の製造を良好に行なうことができる。また、内型となる芯棒に固定電極部材を設け、この固定電極部材に対向して可動電極部材を設け、両者間で通電すれば、金属箔の両端を精度良く連結できる。   Since the welding is an electric resistance welding method, the welding is easy to control, and an extremely thin metal foil can be produced satisfactorily. Further, if a fixed electrode member is provided on a core rod serving as an inner mold, and a movable electrode member is provided so as to face the fixed electrode member, and both sides are energized, the both ends of the metal foil can be connected with high precision.

本発明の製造装置は、軸に直角な断面円形の芯棒の周囲に、近接離間可能な金属箔素板を保持する成形装置を設けたので、板厚が10〜100μmという極めて薄い金属箔であっても、重ね合わせ部を形成するように成形した後に、その対向辺を溶接し、確実にチューブ状に仕上げることができる。   Since the manufacturing apparatus of the present invention is provided with a forming apparatus that holds a metal foil base plate that can be closely separated from each other around a core rod having a circular cross section perpendicular to the axis, the sheet thickness is 10 to 100 μm. Even if there is, after forming so as to form the overlapped portion, the opposite sides thereof are welded, so that the tube can be surely finished.

成形は、金属箔素板をU字状とする保持板と、各片を芯棒の外周に密着するように押圧する第1押圧部材及び第2押圧部材とにより芯棒に巻き付けつつ位置決めし、対向辺端部を重ね合せるので、極めて精密な成形ができ、後の溶接も容易となる。   The molding is performed by winding the metal foil base plate around the core rod with a holding plate having a U-shape and a first pressing member and a second pressing member for pressing each piece so as to be in close contact with the outer periphery of the core rod, Since the opposite side edges are overlapped, extremely precise molding can be performed, and subsequent welding is also facilitated.

重ね合わせ部の重ね代調整も、芯棒の内部あるいは外部に設けた偏心装置(カムまたはローラなど)、金属箔素板の非密着部分を加圧するかあるいは芯棒に形成した凹部に向かって金属箔素板を押し込む加圧部材により行なうようにしたので、一層精密な成形が可能となる。   Adjustment of the overlap allowance of the overlapping portion is also performed by eccentric devices (such as cams or rollers) provided inside or outside the core rod, by pressing the non-adhesive part of the metal foil base plate, or by pressing the metal toward the recess formed in the core rod. Since the pressing is performed by a pressing member into which the foil base plate is pushed, more precise molding is possible.

溶接は、内型となる芯棒に固定電極部材を設け、この固定電極部材に対向して可動電極部材を設け、両者間で通電するので、金属箔の両端を精度良く連結できる。また、可動電極部材を電極輪とすれば、円滑で精度の良い溶接が可能となり、各電極部材の硬度と金属箔素板の硬度をほぼ同じにすれば、長期的に精度の良い溶接が可能となる。   In welding, a fixed electrode member is provided on a core rod serving as an inner mold, and a movable electrode member is provided opposite to the fixed electrode member. Electric current is applied between the two, so that both ends of the metal foil can be accurately connected. In addition, if the movable electrode member is an electrode wheel, smooth and accurate welding can be performed. If the hardness of each electrode member and the hardness of the metal foil base plate are almost the same, accurate welding can be performed in the long term. It becomes.

成形後の金属箔チューブも芯棒内から半径方向に流体を噴出するか、分割した芯棒を用いて取り外すと、金属箔チューブが芯棒から剥離し易く、極めて薄い金属箔チューブでも容易に取り外し可能となる。   If the metal foil tube after molding is ejected in the radial direction from the core rod or by using a separated core rod, the metal foil tube is easily separated from the core rod, and even extremely thin metal foil tubes can be easily removed. It becomes possible.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

<金属箔チューブ>
本発明は、厚さが、10〜100μm、好ましくは20〜50μmである金属箔を接合または溶接したことを特徴とする金属箔チューブである。本発明では、以下に説明する新規な金属箔チューブを用いることで、金属の持つ特性である高弾性、高剛性を有し、極薄軽量で耐久性に優れ、さらにかつ高熱伝導性で、シャープなフルカラー画質にとって悪影響を与える振動や回転ムラなどのない高い回転精度が望まれる、電子写真式プリンタ、レーザービームプリンタ(LBP)、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置のトナー焼付用ロールや現像用ロールなどに適用し得る、厚さが10〜100μmの金属箔を接合ないし溶接してなる金属製薄肉チューブを得ることができるものである。そのため、従来の薄肉化技術等では、その表面がどうしても肌あれしており、滑らかにするのが困難であり、表面粗さRzが3μm以下のものは得られなかったが、本発明のように金属箔、例えば、圧延ステンレス箔を接合または溶接して用いる場合には、その表面が滑らかであり、表面粗さが2μm以下のものが提供できるものである。その結果、シャープなフルカラー画質にとって悪影響を与える振動や回転ムラなどのない高い回転精度を有する金属箔チューブを提供することができるものである。また、従来の熱可塑性樹脂で接合する方法では、十分な接合強度が得られず、耐久性に劣るものであったが、本発明では、金属接合であるため、接合強度が十分であり、耐久性に優れるものである。また、従来の熱可塑性樹脂で接合する方法では、わざわざ熱可塑性樹脂を金属箔表面に均一な厚さになるように塗布する必要があり、高コストになるが、本発明ではそのような工程が必要でなく、生産性に優れており、低コストな金属箔チューブを提供することができるものである。さらに、電力消費量が少なく、機械的な繰り返し応力に優れ、また疲労試験等での耐久性に優れ製品寿命が長く、200〜400℃程度の高温使用温度域でも熱脆化を生じることなく、トナー焼付用ロール等にも好適に利用でき、さらにステンレス鋼のような合金を用いることのできる金属箔チューブを提供することができるものである。さらに、電子写真式プリンタ、レーザービームプリンタ(LBP)、複写機、ファクシミリ等の等の画像形成装置の小型化及び軽量化を図ることができ、また省エネルギー化を図ることができる。
<Metal foil tube>
The present invention is a metal foil tube obtained by joining or welding a metal foil having a thickness of 10 to 100 μm, preferably 20 to 50 μm. In the present invention, by using a novel metal foil tube described below, the metal has high elasticity and high rigidity, which are the characteristics of metal, is extremely thin and lightweight, has excellent durability, and has high thermal conductivity and is sharp. Rolls for toner printing and development of image forming apparatuses such as electrophotographic printers, laser beam printers (LBPs), copiers, and facsimile machines that require high rotational accuracy without vibration or rotational unevenness that adversely affect the full-color image quality A thin metal tube formed by joining or welding a metal foil having a thickness of 10 to 100 μm, which can be applied to a roll or the like, can be obtained. For this reason, in the conventional thinning technology, the surface is inevitably roughened, and it is difficult to make the surface smooth, and a material having a surface roughness Rz of 3 μm or less cannot be obtained. When a metal foil, for example, a rolled stainless steel foil is used by joining or welding, a material having a smooth surface and a surface roughness of 2 μm or less can be provided. As a result, it is possible to provide a metal foil tube having high rotation accuracy without vibration or rotation unevenness which adversely affects sharp full-color image quality. In addition, the conventional method of joining with a thermoplastic resin does not provide sufficient joining strength and is inferior in durability, but in the present invention, since the joining is metal, the joining strength is sufficient and the durability is poor. It has excellent properties. In addition, in the conventional method of joining with a thermoplastic resin, it is necessary to apply the thermoplastic resin to the metal foil surface so as to have a uniform thickness, resulting in high cost. It is not necessary, and is excellent in productivity and can provide a low-cost metal foil tube. Furthermore, low power consumption, excellent mechanical repetitive stress, excellent durability in fatigue tests and the like, long product life, without causing thermal embrittlement even at a high operating temperature range of about 200 to 400 ° C. The present invention can provide a metal foil tube which can be suitably used for a toner baking roll and the like and can use an alloy such as stainless steel. Further, the size and weight of an image forming apparatus such as an electrophotographic printer, a laser beam printer (LBP), a copying machine, a facsimile, and the like can be reduced, and energy can be saved.

ここで、本発明の金属箔チューブの厚さ(肉厚)が、100μmを超える場合には、熱伝導が悪くなるため省エネモードからの立ち上がりに時間を要するほか、重量が増加し、箔が肉厚化することで、薄型化、軽量化を達成するのが困難となるため、小型軽量化を指向する利用者やメーカーの要望に十分に応えることができなくなるおそれがある。一方、ステンレス鋼箔の厚さは薄ければ薄いほど望ましいが、10μm未満の場合には強度と剛性が低く扱いにくいものとなる。   Here, when the thickness (wall thickness) of the metal foil tube of the present invention exceeds 100 μm, heat conduction becomes poor, so that it takes time to start up from the energy saving mode, the weight increases, and the foil becomes thin. Since it becomes difficult to achieve a reduction in thickness and weight by increasing the thickness, there is a possibility that it is not possible to sufficiently meet the demands of users and manufacturers who intend to reduce the size and weight. On the other hand, the smaller the thickness of the stainless steel foil is, the more desirable it is. However, if it is less than 10 μm, the strength and rigidity are low and it is difficult to handle.

なお、本発明では、上記したように金属箔をそのまま接合してなる金属箔チューブであることから、その表面粗さRzが2μm以下、好ましくは0.1〜1μmのものとすることができる。これは、上記した通り、圧延後の金属箔の表面粗さを損なうことなく、接合(さらには表面仕上げ)により金属箔チューブに仕上げることができるためである。また、圧延後の金属箔の表面粗さRzを0.1μm未満とすると高コストとなるので、該金属箔の表面粗さRzを0.1μm以上とするのが望ましい。これにより、電子写真式プリンタ、レーザービームプリンタ(LBP)、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置のトナー焼付けロール、現像用ロールなどに用いることのできる金属箔チューブとして、高弾性、高剛性、極薄で、軽量であり、耐久性に優れ、さらにシャープなフルカラー画質にとって悪影響を与える振動や回転ムラなどのない高い回転精度を有する表面性状の良好なチューブを提供することができるものである。   In the present invention, since the metal foil tube is formed by directly joining the metal foils as described above, the surface roughness Rz can be 2 μm or less, preferably 0.1 to 1 μm. This is because, as described above, the metal foil tube can be finished by joining (and further surface finishing) without impairing the surface roughness of the metal foil after rolling. Further, if the surface roughness Rz of the metal foil after rolling is less than 0.1 μm, the cost becomes high. Therefore, it is desirable that the surface roughness Rz of the metal foil be 0.1 μm or more. As a result, a metal foil tube that can be used for a toner baking roll, a developing roll, and the like of an image forming apparatus such as an electrophotographic printer, a laser beam printer (LBP), a copying machine, and a facsimile machine has high elasticity, high rigidity, and extremely high flexibility. An object of the present invention is to provide a thin, light-weight, excellent in durability, and a tube having good surface properties and high rotation accuracy without vibration or rotation unevenness which adversely affects sharp full-color image quality.

なお、上記表面粗さRzの測定方法は、JIS B0601−2001(最大高さ粗さ)で規定される測定法により行うことができるが、これに制限されるものではない。   In addition, the measuring method of the said surface roughness Rz can be performed by the measuring method prescribed | regulated to JISB0601-2001 (maximum height roughness), However, It is not limited to this.

次に、本発明の金属箔チューブに用いられる材料としては、特に制限されるべきものではなく、使用用途に応じて最適な材料を適宜選択すればよいが、電子写真式プリンタ、レーザービームプリンタ(LBP)、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置の定着ロール、現像ロール、加熱ロールなどに用途の場合には、高弾性、高剛性、極薄で、軽量化が図れ、耐久性に優れ、さらにシャープなフルカラー画質にとって悪影響を与える振動や回転ムラなどのない高い回転精度を有するものを提供することができる点で、ステンレス箔が望ましく、具体的には、その材質は、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼およびオーステナイト系ステンレス鋼、析出硬化型ステンレス鋼のいずれか1種であることを特徴とするものである。なお、上記析出硬化型ステンレス鋼は、後述する実施例7のように、電気抵抗溶接等により接合して金属箔チューブを作製し、研磨などの仕上げ処理を行った後に、使用するステンレス鋼の特性に沿って、例えば、固溶化熱処理、必要があれば中間処理、析出硬化熱処理等を行うことで析出硬化させて高耐力を得ることができ、また母材部と溶接部の硬さを略同じにすることができ、耐久性を格段に向上させることができる点で有利である。このときの固溶化熱処理、必要があれば中間処理、析出硬化熱処理等の条件は、ステンレス鋼種ごとに最適条件が解明されている。   Next, the material used for the metal foil tube of the present invention is not particularly limited, and an optimum material may be appropriately selected according to the intended use, and an electrophotographic printer, a laser beam printer ( LBP), a fixing roll, a developing roll, a heating roll, etc. of an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, etc., have high elasticity, high rigidity, extremely thin, light weight, excellent durability, and A stainless steel foil is desirable because it can provide a material having high rotation accuracy without vibration or rotation unevenness which has a bad effect on sharp full-color image quality. Specifically, the material is ferritic stainless steel, It is characterized in that it is one of site stainless steel, austenitic stainless steel, and precipitation hardening stainless steel. That. The precipitation hardening stainless steel is joined by electric resistance welding or the like to form a metal foil tube and subjected to finishing treatment such as polishing as in Example 7 described later, and then subjected to finishing treatment such as polishing. Along with, for example, solution heat treatment, if necessary, intermediate treatment, precipitation hardening heat treatment, etc. to perform precipitation hardening and obtain high yield strength, and the hardness of the base metal part and the welded part are almost the same This is advantageous in that the durability can be significantly improved. The optimum conditions for the solution heat treatment, intermediate treatment if necessary, and precipitation hardening heat treatment at this time are elucidated for each stainless steel type.

本発明では、従来、金属箔を直接接合する技術は何ら確立されていなかったが、使用目的に応じて、軟質材のステンレス箔から硬質材のステンレス箔までの各種材料につき幅広く使用可能となるものであり、使用材料による何らの制限を受けることなく、幅広い用途に適用し得る金属箔チューブを提供することができるものである。ただし、本発明の金属箔チューブの材料としては、これらに制限されるべきものではなく、例えば、Fe基超合金、NiおよびNi合金、CoおよびCo合金、TiおよびTi合金、NbおよびNb合金、ZrおよびZr合金、TaおよびTa合金などを用いることもできる。   In the present invention, a technique for directly joining metal foils has not been established at all.However, depending on the purpose of use, it can be widely used for various materials from soft stainless steel foil to hard stainless steel foil. Thus, it is possible to provide a metal foil tube that can be applied to a wide range of applications without being limited by any material used. However, the material of the metal foil tube of the present invention should not be limited to these, for example, Fe-based superalloy, Ni and Ni alloy, Co and Co alloy, Ti and Ti alloy, Nb and Nb alloy, Zr and a Zr alloy, Ta and a Ta alloy can also be used.

本発明の金属箔の材料としては、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼及び析出硬化型ステンレス鋼のいずれか1種のステンレス鋼を原板とし、その後に圧延を行って得られる圧延まま材、さらに圧延後に焼鈍を行って得られる焼鈍材、そのほかテンションアンーニリング材などが好適であるが、これらに制限されるものではない。具体的には、JISにおいてSUS400番台に規定されているフェライト系ステンレス鋼箔のほかSUSXM27やTp.409系などのフェライト系ステンレス鋼、JISにおいてSUS400番台に規定されているマルテンサイト系ステンレス鋼箔、およびJISにおいてSUS200番台および300番台に規定されているオーステナイト系ステンレス鋼箔のほかSUSXM7、SUSXM15J1、Tp.302B、Tp.314系などのオーステナイト系ステンレス鋼、SUS630およびSUS631などの析出硬化型ステンレス鋼のいずれか1種のステンレス鋼を原板とし、その後に圧延を行って得られる圧延まま材、さらに圧延後に焼鈍を行って得られる焼鈍材及び析出処理材などが挙げられる。   As a material for the metal foil of the present invention, any one of a ferritic stainless steel, a martensitic stainless steel, an austenitic stainless steel, and a precipitation hardening stainless steel is used as a base plate, and thereafter, rolling is performed. As-rolled material, furthermore, annealed material obtained by performing annealing after rolling, and other materials such as a tension annealing material are suitable, but not limited thereto. Specifically, in addition to the ferritic stainless steel foil specified in JIS 400 series in JIS, SUSXM27 and Tp. Other than ferrite stainless steel such as 409 series, martensitic stainless steel foil specified in JIS in SUS400 series, and austenitic stainless steel foil specified in JIS in SUS200 and 300 series, SUSXM7, SUSXM15J1, Tp . 302B, Tp. An austenitic stainless steel such as 314 series, or a precipitation hardening stainless steel such as SUS630 and SUS631 is used as an original plate, and then as-rolled material obtained by performing rolling, and further subjected to annealing after rolling. Examples of the obtained annealed material and precipitation-treated material.

また、本発明の金属箔チューブでは、電気抵抗溶接により接合されたものであるのが望ましく、具体的には、電気抵抗溶接が、シーム溶接、望ましくはマッシュシーム溶接であるものが望ましい。本発明では、従来の薄肉化技術に比して、より表面平滑性に優れているものであるが、かかる表面平滑性を達成するには、接合部と母材部との間でも表面平滑性に優れるように接合し、さらには接合部と母材部で硬度差がビッカース硬さで母材部の硬さの25%以下となるようにされている必要がある。そのためには、当該接合部が、電気抵抗溶接により接合されたものであることが望ましく、具体的には電気抵抗溶接が、シーム溶接、望ましくはマッシュシーム溶接である。上記接合手段を用いてなる金属チューブでは、電極加圧力をかけて行う継手の抵抗溶接法であるシーム溶接、さらには円板電極で強加圧のもとで、継手部分をつぶしながら溶接し、突合せ継手に近い接合部を得る溶接法であるマッシュシーム溶接を採用することで、接合部の箔同士が適度な電極加圧で連続してつぶされて突合せ継手に近い接合部を形成し得ることができる。そのため、溶接部の肉厚が平坦化されており、その後の表面仕上げの際に箔同士の接合部に過大な負荷を加えなくてもよく、接合後の平滑仕上げが簡便でよいために、製造コストを抑えることができる。その結果、上記したような表面粗さRzの低い滑らかな表面(接合部)に仕上げることができるものである。   Further, in the metal foil tube of the present invention, it is desirable that the metal foil tube is joined by electric resistance welding, and specifically, it is desirable that the electric resistance welding is seam welding, preferably mash seam welding. In the present invention, the surface smoothness is superior to that of the conventional thinning technique. However, in order to achieve such surface smoothness, the surface smoothness between the joint and the base material is required. In addition, it is necessary that the hardness difference between the joint portion and the base material portion be Vickers hardness of 25% or less of the hardness of the base material portion. For this purpose, it is desirable that the joints are joined by electric resistance welding, and specifically, the electric resistance welding is seam welding, preferably mash seam welding. In a metal tube using the above joining means, seam welding, which is a resistance welding method of a joint performed by applying an electrode pressing force, and further welding under a strong pressure with a disk electrode while crushing the joint portion, By adopting mash seam welding, which is a welding method to obtain a joint close to the joint, the foils of the joint can be continuously crushed by moderate electrode pressure to form a joint close to the butt joint. it can. For this reason, the thickness of the welded portion is flattened, and it is not necessary to apply an excessive load to the joint portion between the foils at the time of the subsequent surface finishing, and the smooth finishing after the joining is simple and good. Costs can be reduced. As a result, a smooth surface (joined portion) having a low surface roughness Rz as described above can be obtained.

さらに、本発明の金属箔チューブにおいては、金属箔チューブの溶接部には溶接線に沿って連続的なナゲット(溶融凝固した部分)、または溶接線に沿って50%以上の部分に断続的なナゲットが存在することが望ましい。これは、ほぼ非溶融で溶接+圧接することのできるシーム溶接等により接合を行う場合に、当該溶接部は、溶接線に沿って連続的なナゲット(溶融凝固した部分)、または溶接線に沿って50%以上の部分に断続的なナゲットが存在することによって溶接部の強度を安定的に高くすることができるためである。   Further, in the metal foil tube of the present invention, the welded portion of the metal foil tube has a continuous nugget (melted and solidified portion) along the welding line or an intermittent portion of 50% or more along the welding line. Desirably a nugget is present. This is because when welding is performed by seam welding or the like that can be welded and pressed with almost non-melting, the welded portion is formed along a continuous nugget (melted and solidified portion) along the welding line or along the welding line. This is because the strength of the welded portion can be stably increased by the presence of the intermittent nugget in a portion of 50% or more.

即ち、通常シーム溶接においては、一旦ナゲットが生成されると円盤状の電極(図6の符号32参照)が回転進行しても電流の多くが電気抵抗の小さいナゲット部分に流れ(無効電流)、新たに接合すべき界面には電気抵抗が大きいため少量の電流しか流れない。このためこの部分は溶融温度にまで達せずに圧接状態になる。一旦圧接部分ができるとここも電気抵抗が小さくなるため、ナゲットと同様にその先でのナゲットの生成を妨げる。このような悪循環を避けるために、本発明者らはパルス電源を用いてシーム溶接を行ない、短い通電時間の次に比較的長い非通電時間を設けてこのサイクルを繰り返すことにより連続ナゲットを得ることに成功した。この際の最適な通電時間と非通電時間の比は、1/12〜1/8であり、1/12未満または1/8超〜1/6では断続的なナゲットが生成される。本発明者らの実験によれば、断続ナゲットになっても溶接線の50%以上をナゲットがカバーすれば強度的には問題ないことが判明した。溶接長の50%以上をカバーするナゲットを得るには、通電時間と非通電時間の比を1/15〜1/7にする必要がある。以上の観点から、本発明の金属箔チューブでは、パルス電源を用い、通電時間と非通電時間の比を1/15〜1/7に設定してシーム溶接してなるものが望ましいともいえる。   That is, in normal seam welding, once a nugget is generated, even if the disk-shaped electrode (see reference numeral 32 in FIG. 6) rotates, much of the current flows through the nugget portion having a small electric resistance (reactive current), Only a small amount of current flows at the interface to be newly joined due to high electric resistance. Therefore, this portion is brought into a pressure contact state without reaching the melting temperature. Once the press-contact portion is formed, the electric resistance is also reduced here, so that the nugget is prevented from being generated in the same manner as the nugget. In order to avoid such a vicious cycle, the present inventors perform seam welding using a pulsed power source, provide a relatively long non-energization time after a short energization time, and obtain a continuous nugget by repeating this cycle. succeeded in. In this case, the optimal ratio between the energizing time and the non-energizing time is 1/12 to 1/8, and if it is less than 1/12 or more than 1/8 to 1/6, an intermittent nugget is generated. According to the experiments of the present inventors, it has been found that even if it becomes an intermittent nugget, if the nugget covers 50% or more of the welding line, there is no problem in strength. In order to obtain a nugget covering 50% or more of the welding length, it is necessary to set the ratio of the energizing time to the non-energizing time to 1/15 to 1/7. In view of the above, it can be said that the metal foil tube of the present invention is desirably formed by seam welding using a pulse power source and setting the ratio of the energizing time to the non-energizing time to 1/15 to 1/7.

さらに、非溶融で溶接+圧接することのできるマッシュシーム溶接(非溶融であるため溶融部ができないので硬度が落ちない利点がある)においても、溶接部の強度をより安定的に高くするには、パルス電源を用いてマッシュシーム溶接を行うのがよく、この際にも最適な通電時間と非通電時間の比が存在することを見出したものである。即ち、本発明の金属箔チューブでは、パルス電源を用い、通電時間と非通電時間の比を1/3〜1/1に設定してマッシュシーム溶接してなるものも望ましい態様の1つといえる。   Furthermore, in mash seam welding which can be welded and welded in a non-molten manner (there is an advantage that the hardness is not reduced because the molten portion cannot be formed due to the non-molten state), so that the strength of the welded portion can be increased more stably. It has been found that mash seam welding is preferably performed using a pulse power source, and in this case, there is also an optimum ratio between the energizing time and the non-energizing time. That is, in the metal foil tube of the present invention, one obtained by mash seam welding using a pulse power source and setting the ratio of the energizing time to the non-energizing time to 1/3 to 1/1 can be said to be one of the desirable modes.

また、本発明による溶接部は、接合面に沿って生じるナゲットの部分を除いて溶融相の残らない固相接合状態であるため、溶融相が溶接部の全厚にわたって残るレーザー溶接あるいはプラズマ溶接などに比して接合部での組成変化(結晶構造変化)による強度低下を抑えることができる。そのため、金属箔チューブを画像形成装置のトナー焼付け用ロールや現像用ロール等に用いた際に、当該接合部と非接合部(母材部)での硬度等の機械的特性がほぼ同等であるため、当該接合部と母材部との境界部や接合面での応力集中による急激な金属疲労などによるひび割れや接合剥離などを生じにくいなど、耐久性に優れるため長期寿命化を図ることができる。但し使用する材料が軟質材の場合は、溶接時の加圧力を小さくして溶接部に溶融相を残し、母材との硬度差をすくなくすることもできる。以上のことから、本発明による溶接部の接合面の少なくとも一部は、固相接合であることが望ましいといえる。この場合、接合面が固相接合であるのは、接合面の一部であってもよい、全部であってもよい。なお、非溶融で溶接+圧接することのできるマッシュシーム溶接を用いれば、ナゲットを生成することなく、溶接部の接合面の全部を固相接合することが可能である。溶融相が形成されないため接合部での組成変化(結晶構造変化)による強度低下がない点で望ましい。   In addition, since the welded portion according to the present invention is in a solid-state joining state in which no molten phase remains except for a portion of a nugget generated along a joining surface, the molten phase remains over the entire thickness of the welded portion, such as laser welding or plasma welding. As compared with the above, it is possible to suppress a decrease in strength due to a composition change (crystal structure change) at the junction. For this reason, when the metal foil tube is used for a toner baking roll or a developing roll of an image forming apparatus, mechanical properties such as hardness at the bonded portion and the non-bonded portion (base material portion) are substantially equal. Therefore, cracks and bond separation due to sudden metal fatigue due to stress concentration at the boundary portion and the joint surface between the joint and the base material are less likely to occur, and the durability is excellent, and a long life can be achieved. . However, when the material to be used is a soft material, it is possible to reduce the pressure difference at the time of welding to leave a molten phase in the welded portion and to reduce the difference in hardness from the base material. From the above, it can be said that it is desirable that at least a part of the joint surface of the welded portion according to the present invention is solid-phase joining. In this case, the bonding surface may be a part of the bonding surface or the whole may be the solid-phase bonding. In addition, if mash seam welding that can be welded and pressure-welded in a non-melting manner is used, it is possible to perform solid-state welding on all the joining surfaces of the welded portion without generating a nugget. Since a molten phase is not formed, it is desirable in that there is no reduction in strength due to a change in composition (change in crystal structure) at the joint.

上記電気抵抗溶接(シーム溶接、マッシュシーム溶接を含む)等でのほぼ非溶融で溶接+圧接により、接合部の重ね代(x)が、前記金属箔の箔厚(t)として、x≦40+5tを満足してなる金属箔チューブが好ましい。ここで、重ね代(x)が40+5tよりも大きい場合には、さらに表面仕上げ加工を行えばよい。なお、ここでの重ね代(x)及び金属箔の箔厚(t)の単位は、いずれもμmとする。   By welding and pressure welding substantially non-molten by the above-described electric resistance welding (including seam welding and mash seam welding), the overlap margin (x) of the joint is x ≦ 40 + 5t as the foil thickness (t) of the metal foil. Is preferable. Here, when the overlap margin (x) is larger than 40 + 5t, the surface finishing processing may be further performed. Here, the unit of the overlap margin (x) and the thickness of the metal foil (t) are both μm.

本発明の金属箔チューブでは、溶接部と母材部(非溶接部)の硬度差の絶対値が、ビッカース硬さ(Hv)で母材部の硬さの25%以下になるようにすることが望ましいとも言える。溶接部と母材部(非溶接部)の硬度差の絶対値が、ビッカース硬さ(Hv)で母材部の硬さの25%を超える場合には、溶接部と母材部(非溶接部)の境界部で硬度差による冶金的ノッチ効果により金属疲労などによるひび割れや亀裂などを生じ易くなる。また、従来のレーザー溶接法では、溶接部が溶けて硬度が下がったままとなる。該ビッカース硬さ(Hv)の測定方法は、JIS Z 2244(1998)による。本発明では、上記溶接法や材料や熱処理方法を適宜選択することで、溶接部と母材部(非溶接部)の硬度差を抑えることができ、金属箔チューブ全体の耐久性を高めることができ、機械的強度(硬度差)による回転ムラや振動のない高い回転精度を実現することができる。   In the metal foil tube of the present invention, the absolute value of the hardness difference between the welded portion and the base material portion (non-welded portion) is set to be 25% or less of the hardness of the base material portion in Vickers hardness (Hv). Is also desirable. If the absolute value of the hardness difference between the welded portion and the base material portion (non-welded portion) exceeds 25% of the hardness of the base material portion in Vickers hardness (Hv), the welded portion and the base material portion (non-welded portion) At the boundary of the metal part, the metallurgical notch effect due to the hardness difference easily causes cracks and cracks due to metal fatigue and the like. Further, in the conventional laser welding method, the welded portion is melted and the hardness remains low. The Vickers hardness (Hv) is measured according to JIS Z 2244 (1998). In the present invention, the hardness difference between the welded portion and the base material portion (non-welded portion) can be suppressed by appropriately selecting the welding method, the material, and the heat treatment method, and the durability of the entire metal foil tube can be increased. It is possible to realize high rotation accuracy without rotation unevenness and vibration due to mechanical strength (hardness difference).

また、本発明では、ステンレス箔として、フェライト系ステンレス鋼またはマルテンサイト系ステンレス鋼の圧延まま材で、溶接部にはマルテンサイト相が析出するものが好適に利用可能である。具体的には、SUS410Lなどのフェライト系ステンレス鋼、SUS403、410系、420系、431、440系などのマルテンサイト系ステンレス鋼などが溶接部にはマルテンサイト相が析出するものとして例示できる。これらの鋼の場合は、溶接部は溶接熱によるマルテンサイトの析出で硬化させ、母材部は圧延による加工硬化を利用して硬化させ、溶接部と母材部の硬度差を小さくすることができる。
又、マルテンサイト系ステンレス鋼では、溶接後に適当な温度で熱処理することにより、その硬度をHv300から600の広範囲に選択することが出来る。
かかるステンレス箔として硬質材を用いてなる金属箔チューブは、例えば、30μm以下の厚さの用途に好適に利用することができる。特に、ステンレス箔として上記硬質材を用いる場合には、溶接部の機械的性質を高めることができる。そのため、疲労寿命を長くすることができ、耐久性向上に寄与し得るものである。さらに節電モードからの立ち上がり時間を短縮することも可能である。
In the present invention, as the stainless steel foil, a rolled material of ferritic stainless steel or martensitic stainless steel, in which a martensite phase is precipitated at a weld portion, can be suitably used. Specifically, ferritic stainless steels such as SUS410L and martensitic stainless steels such as SUS403, 410, 420, 431, and 440 can be exemplified as those in which a martensitic phase is precipitated at a welded portion. In the case of these steels, the weld is hardened by precipitation of martensite due to welding heat, and the base metal is hardened using work hardening by rolling to reduce the difference in hardness between the weld and the base metal. it can.
In addition, the hardness of martensitic stainless steel can be selected from a range of Hv 300 to 600 by performing a heat treatment at an appropriate temperature after welding.
A metal foil tube using a hard material as such a stainless steel foil can be suitably used, for example, for applications having a thickness of 30 μm or less. In particular, when the above hard material is used as the stainless steel foil, the mechanical properties of the welded portion can be enhanced. Therefore, the fatigue life can be prolonged, which can contribute to the improvement of durability. Further, the rise time from the power saving mode can be shortened.

さらに本発明では、SUS304などJISで規定されているSUSの300番台に規定されているオーステナイト系ステンレス鋼を圧延、焼鈍してなる焼鈍材が挙げられる。かかるステンレス箔として軟質材を用いてなる金属箔チューブは、溶接部はそれほど硬化せず、母材部は軟質材であるから、全体として軟質なチューブを得ることができる。この場合は金属箔の硬度とほぼ同程度の電極材を用いることで、電極材および金属箔の双方を傷つけることなく、接合することができるものである。特に、金属箔にオーステナイト系ステンレス鋼の焼鈍材を用いる場合には、電極材に銅などの電気伝導性に優れた材料を組み合わせることができる点でも有利である。   Further, in the present invention, an annealed material obtained by rolling and annealing an austenitic stainless steel specified in the 300 series of SUS specified by JIS such as SUS304. In a metal foil tube using a soft material as such a stainless steel foil, the welded portion is not so hardened and the base material portion is a soft material, so that a soft tube can be obtained as a whole. In this case, by using an electrode material having substantially the same hardness as the metal foil, it is possible to join both the electrode material and the metal foil without damaging them. In particular, when an austenitic stainless steel annealed material is used for the metal foil, it is advantageous in that a material having excellent electrical conductivity such as copper can be combined with the electrode material.

金属箔として上記オーステナイト系ステンレス鋼の焼鈍材を用いる場合には、母材部のビッカース硬さ(Hv)が180ポイント以下であるものが好ましい。これは、製造段階で加工性に優れ、チューブ状に成型し易いなどの特性がある。また、金属箔を高精度に切り出す(打ち抜く)際にも、反りは周縁部のひずみなどが生じ難い点でも優れている。また、金属箔の硬度とほぼ同程度の電極材、例えば、モリブデン、アルミナ分散銅合金などが存在しており、こうした電極材を利用できるため、製造段階での電極材ないしチューブの損傷を抑えることもできる。   When the austenitic stainless steel annealed material is used as the metal foil, it is preferable that the base material has a Vickers hardness (Hv) of 180 points or less. This has characteristics such as excellent workability in the production stage and easy molding into a tube. Also, when the metal foil is cut out (punched out) with high precision, the warpage is excellent in that the distortion of the peripheral portion hardly occurs. In addition, there is an electrode material having almost the same hardness as the metal foil, for example, molybdenum, alumina-dispersed copper alloy, etc., and since such an electrode material can be used, it is possible to suppress damage to the electrode material or the tube at the manufacturing stage. You can also.

上記金属箔チューブにおいては、耐久性、耐磨耗性に優れ、高サイクル疲労寿命を長くする観点から、材質のビッカース硬さ(Hv)が、300〜600ポイント、好ましくは400〜500ポイントである。すなわち、製造段階で加工性に優れ、チューブ状に成型し易いなどの観点からは、母材部のビッカース硬さが180ポイント以下が望ましいものである。しかしながら、使用性能の面からは高サイクル疲労寿命を長くするためにチューブの材質は硬い方が望ましいケースが多い。そこで、金属箔を接合ないし溶接して得られた金属箔チューブに、更に冷間加工を施して減肉させ、当該接合部を滑らかにして接合部の形状と表面粗さを整え、少なくとも当該接合部の材質を加工硬化させてもよい。これにより当該接合部を含む材質のビッカース硬さ(Hv)を上記に規定する範囲にまで高めることができ、使用性能として耐久性、耐磨耗性を高めることができる。その結果、溶接段階での加工性と、使用性能の面からの高サイクル疲労寿命の双方を同時に達成することができるものである。   In the metal foil tube, the Vickers hardness (Hv) of the material is 300 to 600 points, preferably 400 to 500 points, from the viewpoint of excellent durability and abrasion resistance and prolonging the high cycle fatigue life. . That is, the Vickers hardness of the base material is desirably 180 points or less from the viewpoint of excellent workability at the manufacturing stage and easy formation into a tube. However, from the viewpoint of use performance, it is often desirable that the material of the tube be hard in order to prolong the high cycle fatigue life. Therefore, the metal foil tube obtained by joining or welding the metal foils is further subjected to cold working to reduce the wall thickness, smooth the joints, adjust the shape and surface roughness of the joints, and at least adjust the joints. The material of the part may be work hardened. As a result, the Vickers hardness (Hv) of the material including the joint can be increased to the range specified above, and the durability and abrasion resistance can be enhanced as the use performance. As a result, both workability at the welding stage and high cycle fatigue life from the viewpoint of service performance can be achieved at the same time.

本発明では、前記金属箔チューブの溶接部を含めて、全体に加工を施して減肉させ、当該溶接部を滑らかにして溶接部の形状と表面粗さを整え、当該溶接部を含むチューブ全体の材質を加工硬化させたことを特徴とするものであってもよい。これは、先述したように、本発明のようにほぼ非溶融で溶接+圧接する場合においては、柔らかい箔素材を使用した方が2枚重ね部が潰れ易く、また電極の疵も軽減される一方、使用性能の面からは高サイクル疲労寿命を長くするためにチューブの材質は硬い方が望ましいケースが多い。この矛盾点を解決すべく本発明の更なる改良では、焼鈍状態の箔を溶接し、しかる後にスェジング、分割ローラー圧延法、穴ダイス法、へら絞り法またはこれらの方法の組み合わせにより冷間加工を施して減肉させ、当該溶接部を滑らかにして溶接部の形状と表面粗さを整え、同時に材質を加工硬化させることとしたものである。これにより金属箔チューブの疲労寿命を長くすることができるものである。   In the present invention, the entirety including the welded portion of the metal foil tube is processed to reduce the wall thickness, the welded portion is smoothed to adjust the shape and surface roughness of the welded portion, and the entire tube including the welded portion is provided. May be characterized in that the material is work-hardened. This is because, as described above, in the case of welding and pressure welding almost in a non-molten state as in the present invention, the use of a soft foil material makes it easier to crush the two-layered portion and reduces electrode flaws. From the viewpoint of use performance, it is often desirable that the tube material be hard in order to prolong the high cycle fatigue life. In a further refinement of the invention to resolve this inconsistency, the annealed foil is welded and then cold worked by swaging, split roller rolling, hole dies, spatula drawing or a combination of these methods. In this case, the thickness of the welded portion is smoothed, the shape of the welded portion and the surface roughness are adjusted, and the material is work-hardened at the same time. Thereby, the fatigue life of the metal foil tube can be extended.

すなわち、上記加工法に適している金属箔チューブとしては、上記したように焼鈍状態の箔を溶接してなるものが望ましいが、未焼鈍の箔を溶接してなるものの使用を排除するものではない。即ち、金属箔を接合ないし溶接して得られた金属箔チューブに冷間加工を施して減肉させ、当該溶接部を滑らかにして溶接部の形状と表面粗さを整え、同時に材質を加工硬化させることにより金属箔チューブの疲労寿命を長くすることができるものであれば、未焼鈍の箔を溶接してなるものといえども、本発明の上記技術範囲に含まれるものである。   That is, as the metal foil tube suitable for the above-mentioned processing method, it is desirable to weld an annealed foil as described above, but this does not exclude the use of an unannealed foil. . That is, the metal foil tube obtained by joining or welding the metal foil is subjected to cold working to reduce the wall thickness, smooth the welded part, adjust the shape and surface roughness of the welded part, and simultaneously work harden the material. As long as the fatigue life of the metal foil tube can be prolonged by doing so, it is included in the above-mentioned technical scope of the present invention, even if it is formed by welding unannealed foil.

上記金属箔チューブの溶接部の加工法としては、例えば、スェジング、分割ローラー圧延法、穴ダイス法、へら絞り法またはこれらの方法の組み合わせによる冷間加工を行なうことができる。ただし、本発明では、溶接部を滑らかにして溶接部の形状と表面粗さを整え、少なくとも当該溶接部の材質を加工硬化させることができるものであれば、これらの冷間加工法に制限されるべきものではない。   As a processing method of the welded portion of the metal foil tube, for example, cold working by swaging, split roller rolling method, hole die method, spatula drawing method, or a combination of these methods can be performed. However, in the present invention, the method is limited to these cold working methods as long as the shape and the surface roughness of the welded part can be adjusted by smoothing the welded part and at least the material of the welded part can be work-hardened. It should not be.

上記加工法により冷間加工を行って溶接部を滑らかにすることで溶接部は、外観上、形状、表面あらさおよび硬度において母材部と区別できなくなるように整えるのが望ましい。これにより、シャープなフルカラー画質にとって悪影響を与える振動や回転ムラなどのない高い回転精度を達成でき、チューブ表面全体が滑らかであり、かつ耐久性に優れる金属箔チューブを提供することができる。   It is desirable that the weld is smoothened by performing cold working by the above-described processing method so that the weld is visually indistinguishable from the base material in shape, surface roughness and hardness. As a result, it is possible to achieve a high rotation accuracy without vibration or rotation unevenness that adversely affects sharp full-color image quality, and to provide a metal foil tube having a smooth tube surface and excellent durability.

同様に、溶接部を滑らかにすることで表面粗さは、JIS B0601−2001(最大高さ粗さ)で規定される表面粗さRzが2.0μm以下、好ましくは0.1〜1μmとなるように整えるのが望ましい。特に、上記加工法による冷間加工では、表面粗さを整えるのに適しており、上記好適な範囲の下限値に近いものに調整可能である(後述する実施例9の表1参照のこと)点で極めて有効である。   Similarly, by smoothing the welded portion, the surface roughness becomes 2.0 μm or less, preferably 0.1 to 1 μm, in the surface roughness Rz defined by JIS B0601-2001 (maximum height roughness). It is desirable to arrange as follows. In particular, the cold working by the working method is suitable for adjusting the surface roughness, and can be adjusted to a value close to the lower limit of the preferred range (see Table 1 in Example 9 described later). It is extremely effective in that respect.

また、冷間加工を行ない、材質を加工硬化させることで、材質のビッカース硬さ(Hv)が300〜600ポイント、好ましくは400〜600ポイント、より好ましくは450〜550ポイントとなるようにするのが望ましい。これにより、上述したように、画像形成装置のトナー焼付用ロールや現像用ロール等として使用可能な耐久性、耐磨耗性に優れ、高サイクル疲労寿命を長くする上で有効な硬度を有する溶接金属箔チューブを提供することができる。   In addition, by performing cold working and work hardening the material, the Vickers hardness (Hv) of the material is adjusted to 300 to 600 points, preferably 400 to 600 points, more preferably 450 to 550 points. Is desirable. Accordingly, as described above, welding having excellent durability and abrasion resistance, which can be used as a toner baking roll or a developing roll of an image forming apparatus, and having an effective hardness for extending a long cycle fatigue life. A metal foil tube can be provided.

また、上記金属箔として上記オーステナイト系ステンレス鋼の焼鈍材を用いる場合には、高精度に金属箔を切り出す(打ち抜く)際に、シワやひび割れ(クラック)などを生じさせないために、ステンレス鋼箔全体(バルク)での窒素元素の含有量が、0.06質量%以下、より好ましくは0.03質量%以下であることが望ましい。また、同時にステンレス箔表層の最大窒素濃度が3質量%以下であることが望ましい。ここで、ステンレス鋼箔表層とは、焼鈍処理により表面に形成された酸化皮膜のことを意味する。一般的に、酸化皮膜は、最表層より、酸素濃度のピークから50%になるまでの深さの部分を指す。ステンレス鋼箔の窒素含有量が0.06質量%を超える場合には、ステンレス箔が硬くなるため、高精度に金属箔を切り出す(打ち抜く)際に割れやすく、クラックが生じ易くなるおそれがある。これは、通常のステンレス薄板や圧延しただけのステンレス箔では、窒素分が著しく増加することはないが、製造段階で焼鈍を行う場合には、雰囲気中のNガスがステンレス箔に取り込まれ、顕著な窒化が生じる。そのため、バルクの窒素含有量が増加すると同時に、表層の酸化皮膜中の窒素含有量も著しく増加する。表層部の窒素含有量はバルク内部に対して相対的に増加するので、バルク内部よりもさらに高硬度化する。その結果、高精度に金属箔を切り出す(打ち抜く)際に表層部に浅いクラックが生じ、厚さ方向に進行してひび割れにつながるものと言える。 Further, when the austenitic stainless steel annealing material is used as the metal foil, when cutting (punching) the metal foil with high accuracy, wrinkles and cracks are not generated. It is desirable that the content of the nitrogen element in the (bulk) is 0.06% by mass or less, more preferably 0.03% by mass or less. At the same time, the maximum nitrogen concentration in the surface layer of the stainless steel foil is desirably 3% by mass or less. Here, the surface layer of the stainless steel foil means an oxide film formed on the surface by annealing. In general, the oxide film indicates a portion from the outermost layer to a depth from the peak of the oxygen concentration to 50%. When the nitrogen content of the stainless steel foil exceeds 0.06% by mass, the stainless steel foil becomes hard, so that the metal foil may be easily cracked (cut out) when it is cut out (punched) with high precision, and cracks may easily occur. This is because in a normal stainless steel sheet or a rolled stainless steel foil, the nitrogen content does not increase remarkably, but when annealing is performed at the manufacturing stage, N 2 gas in the atmosphere is taken into the stainless steel foil, Significant nitridation occurs. Therefore, at the same time as the nitrogen content in the bulk increases, the nitrogen content in the surface oxide film also increases significantly. Since the nitrogen content of the surface layer portion is relatively increased with respect to the inside of the bulk, the hardness becomes higher than that of the inside of the bulk. As a result, when the metal foil is cut out (punched out) with high precision, it can be said that a shallow crack is generated in the surface layer portion, which proceeds in the thickness direction and leads to cracking.

また、金属箔として上記オーステナイト系ステンレス鋼の焼鈍材を用いる場合には、その材質は、具体的には、SUSシリーズでは、SUS304、SUS304L、SUS304J1(Cu添加)、SUS304J2(17Cr−7Ni−4Mn−2Cu)、SUS316(Mo添加)、SUS316L(Mo添加)、SUS305、SUSXM7(Cu添加)、SUS317、SUS317L、SUS309Sなど、新日本製鉄株式会社独自鋼種のYUSシリーズでは、YUS304UL、YUS316UL(Mo添加)、YUS27A(Cu添加)、YUS11OM(Cu、Si、Mo添加)、YUS170などのステンレス鋼を原板とし、その後に圧延、焼鈍を行って得られたものが使用可能であるが、これらに制限されるものではない。ステンレス鋼として最も広く使用されており、圧延処理に用いるステンレス薄板として既に安定かつ安価に市販されており、圧延によるステンレス鋼箔への加工技術が確立されており、さらに焼鈍処理にも適してなる上記のSUS316系やSUS304系などのステンレス鋼を原板とし、その後に圧延、焼鈍を行って得られたものがより望ましいと言える。なかでも、SUS304J1(17Cr−7Ni−2Cu)およびSUS304J2(17Cr−7Ni−4Mn−2Cu)を原板としたものは、C、N低下とCu添加で成形性向上と時効割れ性改善効果が大きく、プレス成形性は上記に例示したものの中でも最高である。また、SUS316やSUS305のようなオーステナイト安定系を原板としたものは、加工誘起マルテンサイトの生成がなく、時効割れの危険性がない。なお、Ti添加鋼のSUS316Ti、SUS321、高Ni鋼のSUS310S(25Cr−20Ni)、SUS317J5L(21Cr−24Ni−4.5Mo−1.5Cu−低C)、SUS384(16Cr−18Ni)、SUSXM15J1(18Cr−13Ni−4Si)なども電子写真式プリンタ、レーザービームプリンタ(LBP)、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置のトナー焼付用ロールや現像用ロール等として使用可能である。   When the austenitic stainless steel annealing material is used as the metal foil, specifically, in the SUS series, the material is SUS304, SUS304L, SUS304J1 (with Cu added), SUS304J2 (17Cr-7Ni-4Mn-). 2US), SUS316L (Mo addition), SUS316L (Mo addition), SUS305, SUSXM7 (Cu addition), SUS317, SUS317L, SUS309S, etc., and YUS304UL, YUS316UL (Mo addition) Stainless steels such as YUS27A (added with Cu), YUS11OM (added with Cu, Si, and Mo), and YUS170 are used as base plates, and then rolled and annealed. Then There. Most widely used as stainless steel, it has already been marketed stably and inexpensively as a stainless steel sheet used for rolling, and the technology for processing into stainless steel foil by rolling has been established, and it is also suitable for annealing. It can be said that a material obtained by using the above-mentioned stainless steel such as SUS316 or SUS304 as a base plate, followed by rolling and annealing is more preferable. In particular, those using SUS304J1 (17Cr-7Ni-2Cu) and SUS304J2 (17Cr-7Ni-4Mn-2Cu) as base plates have a large effect of improving formability and aging cracking by reducing C and N and adding Cu. The moldability is the highest among those exemplified above. Further, those using an austenite stable system such as SUS316 or SUS305 as a base plate do not generate work-induced martensite and have no danger of aging cracking. In addition, SUS316Ti and SUS321 of Ti addition steel, SUS310S (25Cr-20Ni) of high Ni steel, SUS317J5L (21Cr-24Ni-4.5Mo-1.5Cu-low C), SUS384 (16Cr-18Ni), SUSXM15J1 (18Cr- 13Ni-4Si) and the like can also be used as a toner printing roll and a developing roll of an image forming apparatus such as an electrophotographic printer, a laser beam printer (LBP), a copying machine, and a facsimile.

また、金属箔として上記オーステナイト系ステンレス鋼の焼鈍材のような軟質系オーステナイト系ステンレス鋼(軟質材)ないし高強度オーステナイト系ステンレス鋼(硬質材)を用いる場合には、ステンレス鋼の好適な各成分範囲は次の通りである。   When a soft austenitic stainless steel (soft material) or a high-strength austenitic stainless steel (hard material) such as the austenitic stainless steel annealing material is used as the metal foil, preferred components of the stainless steel are used. The range is as follows.

C:Cはオーステナイト安定化元素であるが、高めの場合は材質が硬くなるので、軟質材を得る場合は0.05質量%以下とし、硬質材を得る場合は0.05〜0.2質量%とする。   C: C is an austenite stabilizing element, but when it is higher, the material becomes harder. Therefore, when obtaining a soft material, the content is 0.05% by mass or less, and when obtaining a hard material, 0.05 to 0.2% by mass. %.

Si:Siは脱酸に0.05質量%以上必要である。また、耐酸化性には有効に働くが、強力なフェライト形成元素であり、3.6質量%を越えると加工性を損なうと同時に熱延時のデスケーリングが困難になるため、上限を3.6質量%とした。   Si: Si needs to be 0.05% by mass or more for deoxidation. Further, although it works effectively on oxidation resistance, it is a strong ferrite-forming element. If it exceeds 3.6% by mass, workability is impaired and descaling during hot rolling becomes difficult, so the upper limit is 3.6. % By mass.

Mn:Mnはオーステナイト安定化元素として有効であると同時に、Sを固定して熱間加工性を向上させるために添加される。しかしながら、含有量が0.05質量%に満たないとその効果に乏しく、一方1.0質量%を超えると材質が硬くなるので軟質材を得る場合は0.05〜1.0質量%とし、硬質材を得る場合は1.0〜5.0質量とした。   Mn: Mn is effective as an austenite stabilizing element, and is added to fix S and improve hot workability. However, when the content is less than 0.05% by mass, the effect is poor. On the other hand, when the content exceeds 1.0% by mass, the material becomes hard. When a hard material is obtained, the mass is 1.0 to 5.0 mass.

Cr:Crはステンレス鋼の基本成分であり、優れた耐食性を得るには最低15質量%を必要とする。一方、26質量%を越えると鋼が脆化し、加工性が劣化するので、上限を26質量%とした。好ましい範囲は17〜19質量%である。   Cr: Cr is a basic component of stainless steel, and requires at least 15% by mass to obtain excellent corrosion resistance. On the other hand, if it exceeds 26% by mass, the steel becomes brittle and the workability deteriorates, so the upper limit was made 26% by mass. A preferred range is 17 to 19% by mass.

Ni:Niはオーステナイトステンレス鋼の基本成分の一つである。加工性、耐食性に有効な元素であり、5質量%以上添加される。しかしながら、25質量%以上を越えて添加してもこれらの効果は飽和に達するので、5〜25質量%の範囲とする事が望ましい。   Ni: Ni is one of the basic components of austenitic stainless steel. It is an element effective for workability and corrosion resistance, and is added in an amount of 5% by mass or more. However, these effects reach saturation even when they are added in excess of 25% by mass or more, so that it is desirable to set the content in the range of 5 to 25% by mass.

Mo:Moは耐食性を向上させる元素であり、必要に応じて添加される。しかしながら、含有量が2.5質量%を越えると鋼が硬化し5.0質量%を超えると鋼が脆化するので、軟質材を得る場合は上限を2.5質量%とし、硬質材を得る場合は上限を5.0質量%とした。   Mo: Mo is an element for improving corrosion resistance, and is added as necessary. However, if the content exceeds 2.5% by mass, the steel hardens, and if it exceeds 5.0% by mass, the steel becomes brittle. Therefore, when obtaining a soft material, the upper limit is set to 2.5% by mass, When obtaining, the upper limit was set to 5.0% by mass.

Cu:Cuはオーステナイトを安定化するとともに、加工性、耐食性を向上させる元素であり、必要に応じて添加される。しかしながら、含有量が軟質材では2.5質量%、硬質材では4.0質量%を越えて添加してもその効果は飽和に達するので、軟質材を得る場合は上限を2.5質量%とし、硬質材を得る場合は上限を4.0質量%とした。   Cu: Cu is an element that stabilizes austenite and improves workability and corrosion resistance, and is added as necessary. However, the effect reaches saturation even if the content exceeds 2.5% by mass in the case of the soft material and exceeds 4.0% by mass in the case of the hard material, so that when the soft material is obtained, the upper limit is 2.5% by mass. When a hard material is obtained, the upper limit is set to 4.0% by mass.

N:Nは強力なオーステナイト安定化元素であると同時に、耐食性を向上させる元素であり、0.005質量%以上で添加される。軟質材では、0.06質量%を越えて含有すると、光輝焼鈍後の箔材の加工性(高精度な切り出し加工ないし打ち抜きプレス加工性)が劣化し、割れやクラックが発生しやすくなる。一方、硬質材では0.06質量%以下の含有量では十分な強度が得られにくく、0.4質量%を越えて含有すると箔材の加工性(高精度な切り出し加工ないし打ち抜きプレス加工性)が劣化し、割れやクラックが発生しやすくなる。以上のことから、軟質材を得る場合は0.06質量%以下、より好ましくは0.007〜0.03質量%の範囲であり、硬質材を得る場合は0.06質量%超〜0.4質量%である。   N: N is a strong austenite stabilizing element and an element that improves corrosion resistance, and is added at 0.005% by mass or more. If the soft material content exceeds 0.06% by mass, the workability (high-precision cutting or punching workability) of the foil material after bright annealing is deteriorated, and cracks and cracks are likely to occur. On the other hand, if the content is less than 0.06% by mass, it is difficult to obtain sufficient strength for a hard material, and if the content exceeds 0.4% by mass, the workability of the foil material (high-precision cutting or punching workability). Deteriorates and cracks and cracks easily occur. From the above, when obtaining a soft material, the content is 0.06% by mass or less, more preferably in the range of 0.007 to 0.03% by mass, and when obtaining a hard material, more than 0.06% by mass to 0. 4% by mass.

さらに、当該ステンレス鋼には、添加微量元素として、Ti、Caなどを含有していてもよい。   Further, the stainless steel may contain Ti, Ca, or the like as an added trace element.

また当該ステンレス鋼は、上記各成分(上記添加微量元素を含む)を上記範囲(上記添加微量元素の量は、使用目的に応じて適量(通常、Ti:0.2質量%以下、Ca:0.0050質量%以下)含有されていればよく、特に制限されるものではない)にて含有し、残部がFeおよび不可避的不純物よりなるものである。不可避的不純物元素としては、P、S、Al、Oなどが挙げられる。不可避的不純物の量は、通常、P:0.045質量%以下、Al:0.05質量%以下、S:0.030質量%以下、O:0.01質量%以下である。   In addition, the stainless steel has the above components (including the added trace elements) in the above-mentioned range (the amount of the added trace elements is appropriate (usually, Ti: 0.2% by mass or less, Ca: 0%) depending on the purpose of use. .0050% by mass or less) as long as it is contained, and there is no particular limitation), with the balance being Fe and unavoidable impurities. Examples of the unavoidable impurity elements include P, S, Al, and O. The amount of inevitable impurities is usually P: 0.045% by mass or less, Al: 0.05% by mass or less, S: 0.030% by mass or less, and O: 0.01% by mass or less.

また、本発明の金属箔チューブでは、金属箔を抵抗溶接等により接合・成形した箔チューブの表面と内表面の少なくとも一方は、硬質なめっき層によって表面硬化されていることを特徴とするものである。以下に、本発明の箔チューブの表面と内表面が硬質なめっき層によって表面硬化されている金属箔チューブにつき、詳細に説明する。   Further, the metal foil tube of the present invention is characterized in that at least one of the surface and the inner surface of the foil tube obtained by joining and forming the metal foil by resistance welding or the like is surface hardened by a hard plating layer. is there. Hereinafter, the metal foil tube in which the surface and the inner surface of the foil tube of the present invention are hardened by a hard plating layer will be described in detail.

プリンタの定着ロールは、時として紙とともに異物が持ち込まれることもあり、ローラーに疵がつきこれが印刷結果に悪影響することがある。このためローラーの表面硬度はヴィッカースで400以上あることが望ましい。溶接後にあまり加工をしない場合は箔チューブの内外面に硬質めっきを施すことによってこれは達せられる。めっきする金属としては、クロム、ニッケル、コバルト、パラジウムなどの金属を主体とするものが可能で、これらを硬化させるためにPなどの添加物を若干量加えることも有効である。Ni−P系合金のめっきの場合は、Pの濃度としては重量比で1〜14%が望ましい。その理由は1%未満では硬化の効果が薄く、14%超ではめっき層が脆くて、割れを生じ易くなるためである。めっき方法としては無電解めっきや電気めっきが可能であるが、箔チューブの内側(内表面)をめっきするには無電解めっきが都合がよい。本発明では上記したように箔チューブの表面と内表面の両方に硬質なめっき層を設けてなる場合に何ら制限されるものではなく、いずれか一方にのみ硬質なめっき層を設けてもよい。即ち、トナー焼付用ロール、現像用ロール、定着用ロールなどに用いる場合には、感光体ドラムや他のロール或いは用紙等と接する箔チューブの表面(外表面)を硬化させておくのが有効である。一方、ロール内にヒータを設置することもあるので、そのような場合には箔チューブの内表面を硬化させておくことが有効である。このように金属箔チューブの使用用途に応じて、箔チューブの内及び/又は外表面に硬質なめっき層を設ければよい。   In some cases, foreign matter is brought into the fixing roll of the printer together with the paper, and the roller is scratched, which may adversely affect the printing result. Therefore, the surface hardness of the roller is desirably 400 or more in Vickers. If less processing is performed after welding, this can be achieved by applying hard plating to the inner and outer surfaces of the foil tube. As a metal to be plated, a metal mainly composed of a metal such as chromium, nickel, cobalt and palladium can be used, and it is effective to add a small amount of an additive such as P in order to cure these metals. In the case of plating a Ni-P alloy, the concentration of P is desirably 1 to 14% by weight. The reason is that if it is less than 1%, the effect of hardening is small, and if it is more than 14%, the plating layer is brittle and cracks easily occur. Electroless plating or electroplating is possible as a plating method, but electroless plating is convenient for plating the inside (inner surface) of the foil tube. The present invention is not limited to the case where a hard plating layer is provided on both the surface and the inner surface of the foil tube as described above, and a hard plating layer may be provided on only one of the surfaces. That is, when used for a toner baking roll, a developing roll, a fixing roll, or the like, it is effective to cure the surface (outer surface) of the foil tube in contact with the photosensitive drum or other rolls or paper. is there. On the other hand, a heater may be installed in the roll. In such a case, it is effective to harden the inner surface of the foil tube. In this way, a hard plating layer may be provided on the inner and / or outer surfaces of the foil tube according to the intended use of the metal foil tube.

また本発明の金属箔チューブは、ステンレス箔を抵抗溶接等により接合又は更に成形加工した箔チューブを800〜1100℃の温度で熱処理してなることを特徴とするものである。   Further, the metal foil tube of the present invention is characterized in that a stainless steel foil is joined to the foil tube by resistance welding or the like and further subjected to a heat treatment at a temperature of 800 to 1100 ° C.

ステンレス鋼をシーム溶接する場合に、ステンレスの表面不動態化皮膜が強固であるため、これらを完全に打ち破って強固な金属結合を溶接線の全長にわたって得るためには、電流、電圧、溶接速度、通電比率などを仔細に検討して、かなり狭い溶接条件の範囲内での溶接が必要になる。特に重ねた2枚の箔を完全に潰して1枚の厚さにするマッシュシーム溶接の場合は、箔の端面が埋め込まれた部分への通電密度が低い。このためこの部分の接合強度が不充分で、繰り返し加工を受けた場合は接合線にそって開口する場合がある。この問題を解決するために本発明者らは二つの方法が有効であることを知見した。   When seam welding stainless steel, since the surface passivation film of stainless steel is strong, in order to completely break these and obtain a strong metal bond over the entire length of the welding line, the current, voltage, welding speed, It is necessary to carefully examine the energization ratio and the like, and to perform welding within a considerably narrow range of welding conditions. In particular, in the case of mash seam welding in which two stacked foils are completely crushed to have a single thickness, the current density to a portion where the end faces of the foils are embedded is low. For this reason, the joint strength of this part is insufficient, and when it is repeatedly processed, an opening may be formed along the joint line. The present inventors have found that two methods are effective in solving this problem.

そのひとつはステンレス箔を抵抗溶接等により接合又は更に成形加工した箔チューブを熱処理して接合線を拡散接合させて強度を補強することである。この場合熱処理は真空熱処理や不活性雰囲気中で行なうのが良い。熱処理温度は800〜1100℃が適当である。ステンレスがフェライト系やマルテンサイト系の場合は低めの温度でよく、オーステナイト系の場合は高めの温度が必要である。さりながら800℃未満では拡散接合が充分に行なわれず、また1100℃超では熱処理中に変形が大きく、結晶粒も粗大化するので好ましくない。また熱処理によって溶接部周辺の熱応力が開放されて、溶接部周辺に往々にして見られるゴワゴワ感がなくなる効果もある。さらに熱処理後に上記の硬質めっきをすると溶接部の小さな凹凸も隠されて、溶接部の位置が判らなくなるほどである。したがって本発明の金属箔チューブとしては、ステンレス箔を抵抗溶接等により接合又は更に成形加工した箔チューブを800〜1100℃の温度で熱処理した後に、箔チューブの内外面の少なくとも一方に硬質めっきを施してなるものが望ましいといえる。該硬質めっきに関しては、上記した通りであるので、ここでの説明は省略する。   One of them is to heat-treat a foil tube formed by joining or further forming a stainless steel foil by resistance welding or the like to diffusely join a joining line to reinforce strength. In this case, the heat treatment is preferably performed in a vacuum heat treatment or in an inert atmosphere. The heat treatment temperature is preferably from 800 to 1100 ° C. If the stainless steel is ferritic or martensitic, a lower temperature may be used, and if the stainless steel is austenitic, a higher temperature is required. On the other hand, when the temperature is lower than 800 ° C., diffusion bonding is not sufficiently performed, and when the temperature is higher than 1100 ° C., deformation is large during heat treatment, and crystal grains are undesirably coarsened. Further, the heat stress around the welded portion is released by the heat treatment, and there is also an effect of eliminating the rough feeling often seen around the welded portion. Further, when the above-mentioned hard plating is performed after the heat treatment, even small irregularities of the welded portion are hidden, so that the position of the welded portion cannot be recognized. Therefore, as the metal foil tube of the present invention, after the foil tube obtained by joining or further forming a stainless steel foil by resistance welding or the like is heat-treated at a temperature of 800 to 1100 ° C., at least one of the inner and outer surfaces of the foil tube is subjected to hard plating. It can be said that the following is desirable. Since the hard plating is as described above, the description is omitted here.

第二の方法は、溶接前の金属箔にあらかじめ、Au、Ag、Cu、Ni等の第10〜11族元素又はこれらの元素を含む合金(例えば、Ni−P系合金等)、或いは、Alなどの融点が1200℃以下の金属をめっきしておき、これを抵抗溶接して金属箔チューブを得る方法である。この方法では接合線の部分はステンレス等の金属箔の融点に達してなくとも、めっき層の融点以上になればめっき層が溶けて、ステンレス等の金属箔表面の不動態化皮膜などを伴い大部分が接合線に沿って接合部の外へ押し出される。したがって溶接線に沿って完全な金属結合が得られる。さらに箔の端面が埋め込まれた部分では小さな溝が生じることがあるが、ここをもめっきされた溶融金属が埋めて接合部にノッチが生じない等の利点がある。したがって本発明の金属箔チューブとしては、金属箔の両表面の少なくともどちらか一方の接合部近傍にAu、Ag、Cu、Ni等の第10〜11族元素又はこれらの元素を1種以上含む合金(例えば、Ni−P系合金等)、或いは、Al等の金属箔の融点よりも低い融点の金属(合金を含む)、好ましくは融点が1200℃以下の金属(合金を含む)をめっきし、その後該箔を抵抗溶接してなるものが望ましいといえる。   The second method is that a metal foil before welding is previously formed with a Group 10 to 11 element such as Au, Ag, Cu, Ni or an alloy containing these elements (for example, a Ni-P alloy or the like), or Al In this method, a metal foil having a melting point of 1200 ° C. or less is plated in advance, and this is resistance-welded to obtain a metal foil tube. In this method, even if the bonding line does not reach the melting point of the metal foil such as stainless steel, if the melting point of the plating layer is exceeded, the plating layer is melted, and the passivation film on the surface of the metal foil such as stainless steel is accompanied. The part is pushed out of the joint along the joint line. Thus, a perfect metal bond is obtained along the weld line. Further, small grooves may be formed in the portion where the end face of the foil is embedded, but there is also an advantage that the plated molten metal is also buried in this portion so that a notch does not occur in the joint. Therefore, as the metal foil tube of the present invention, a Group 10 to 11 element such as Au, Ag, Cu, Ni, or an alloy containing one or more of these elements near at least one of the joints on both surfaces of the metal foil (For example, a Ni-P alloy or the like) or a metal (including an alloy) having a melting point lower than the melting point of a metal foil such as Al, preferably a metal (including an alloy) having a melting point of 1200 ° C. or less, Then, it can be said that the foil formed by resistance welding is desirable.

また、本発明の金属箔チューブでは、チューブの肉厚対チューブの内径の比(肉厚/内直径)が、1/300以下、好ましくは1/500以下であることが望ましい。なお、ここでいう肉厚およびチューブの内径は、許容範囲誤差があることから、複数箇所(例えば、5〜10箇所程度)の平均値を用いるものとする。   In the metal foil tube of the present invention, the ratio of the wall thickness of the tube to the inner diameter of the tube (wall thickness / inner diameter) is desirably 1/300 or less, preferably 1/500 or less. The thickness and the inner diameter of the tube here have an allowable range error, so that an average value at a plurality of locations (for example, about 5 to 10 locations) is used.

また、金属箔チューブの内径としては、特に制限されるものではなく、使用用途に応じて適宜決定すればよいが、例えば、電子写真式プリンタ、レーザービームプリンタ(LBP)、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置のトナー焼付け用ロールや現像用ロールは、小型軽量化の要請が強いことから、現状用いられている内径50mm以下に対応しえるものであればよい。特に後述する本発明の製造方法および製造装置では、こうした小型化の要求に十分に対応することができるものであり、小型化によりチューブの曲率が大きくなり、チューブ状に成形する際の加工性が要求されるような場合にも、上記したステンレス箔のうちのオーステナイト系ステンレス鋼の焼鈍材を用いることで、内径10〜15mm程度までの小径に十分対応することができるものである。   The inner diameter of the metal foil tube is not particularly limited and may be appropriately determined according to the intended use. For example, an electrophotographic printer, a laser beam printer (LBP), a copying machine, a facsimile, and the like may be used. Since there is a strong demand for downsizing and weight reduction of the toner baking roll and the developing roll of the image forming apparatus, any roll that can cope with an inner diameter of 50 mm or less currently used may be used. In particular, the manufacturing method and the manufacturing apparatus of the present invention described below can sufficiently cope with such a demand for miniaturization, and the miniaturization increases the curvature of the tube, thereby improving the workability when forming the tube. Even in the case where it is required, it is possible to sufficiently cope with a small diameter of about 10 to 15 mm by using an austenitic stainless steel annealing material among the above-mentioned stainless steel foils.

同様に、金属箔チューブの長さとしても、特に制限されるものではなく、使用用途に応じて適宜決定すればよいが、例えば、電子写真式プリンタ、レーザービームプリンタ(LBP)、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置のトナー焼付け用ロールや現像用ロールは、小型軽量化の要請が強いことから、現状用いられている長さ500mm以下に対応しえるものであればよい。特に後述する本発明の製造方法および製造装置では、こうした小型化の要求に十分に対応することができるものである。小型化するにつれて許容誤差が占める精度への関与は大きくなるが、本発明では、上記オーステナイト系ステンレス鋼の焼鈍材を用いることで、所定の寸法に切り出す(打ち抜く)際の、歪等を生じ難いため、打ち抜き寸法精度を極めて高いものとすることができ、短筒に十分対応することができるものである。   Similarly, the length of the metal foil tube is not particularly limited, and may be appropriately determined according to the intended use. Examples thereof include an electrophotographic printer, a laser beam printer (LBP), a copying machine, and a facsimile. Since there is a strong demand for reduction in size and weight, the rolls for baking toner and developing rolls of image forming apparatuses such as those described above may be any rolls that can cope with the currently used length of 500 mm or less. In particular, the manufacturing method and the manufacturing apparatus of the present invention described below can sufficiently cope with such a demand for miniaturization. As the size is reduced, the contribution of the tolerance to the accuracy occupied increases, but in the present invention, by using the austenitic stainless steel annealing material, distortion or the like when cutting (punching) to a predetermined size is less likely to occur. Therefore, the dimensional accuracy of punching can be made extremely high, and it is possible to sufficiently cope with short cylinders.

また本発明の金属箔チューブは、60サイクル/min以上の繰り返しサイクルで0.2%以下の歪を与える疲労試験において、1×10回以上、より好ましくは2×10回以上の耐久性を有することが望ましい。本発明では、下記に示す電子写真式プリンタ、レーザービームプリンタ(LBP)、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置のトナー焼付け用ロールや現像用ロールなどに利用する場合、その疲労試験として、上記に規定する試験が一般になされるが、その場合の耐久性が、およそ100ないし200万回以上であれば、現在求められている部品の耐久性を十分に上回る極めて高い耐久性を具備しえるものである。金属箔チューブの疲労試験結果が100ないし200万回未満である場合には、既存の金属製薄肉チューブの耐久性を飛躍的に向上させることができない。ここでいう耐久性とは、表面性状にひび割れなどの異常がなく、また接合部にも接合剥離などの異常が認められない状態である場合を良好として、耐久性を有するものとし、逆に異常が認められた場合には耐久性を有しないものとする。ただし、本発明では、使用用途によっては金属箔チューブの疲労試験結果が50万回以上あれば十分に使用可能な場合がある。 The metal foil tube of the present invention has a durability of 1 × 10 6 times or more, more preferably 2 × 10 6 times or more, in a fatigue test in which a strain of 0.2% or less is given at a cycle of 60 cycles / min or more. It is desirable to have In the present invention, when it is used for a toner baking roll or a developing roll of an image forming apparatus such as an electrophotographic printer, a laser beam printer (LBP), a copying machine, a facsimile, etc. The specified test is generally performed, and if the durability in that case is about 1 to 2 million times or more, it can have extremely high durability sufficiently exceeding the durability of currently required parts. is there. If the result of the fatigue test of the metal foil tube is less than 1 to 2,000,000 times, the durability of the existing thin metal tube cannot be remarkably improved. The term “durability” as used herein refers to a condition where there is no abnormality such as cracks in the surface properties and no abnormality such as peeling of the joint is observed at the joint portion. If it is found, it shall not have durability. However, in the present invention, depending on the intended use, the metal foil tube may be sufficiently usable if the fatigue test result is 500,000 times or more.

また、本発明の金属箔チューブの用途としては、特に制限されるべきものではなく、例えば、電子写真式プリンタ、レーザービームプリンタ(LBP)、複写機(コピー機)、ファクシミリなどの画像形成装置のトナー焼付け用ロールや現像用ロールなどに利用することができるが、これらに制限されるべきものではない。   The use of the metal foil tube of the present invention is not particularly limited. For example, the metal foil tube may be used for an image forming apparatus such as an electrophotographic printer, a laser beam printer (LBP), a copying machine (copier), and a facsimile. It can be used for a toner baking roll, a developing roll, and the like, but is not limited thereto.

<金属箔チューブの製造装置>
次に、本実施形態の金属箔チューブの製造装置について説明する。図1(A)は金属箔チューブに成形する金属箔素板の平面図、図1(B)は溶接前の金属箔チューブの断面図、図1(C)は、接合部が直線状になるように溶接して得られた金属箔チューブの斜視図、図1(D)は、接合部がスパイラル状になるように溶接して得られた金属箔チューブの斜視図である。図2は本発明の実施形態に係る金属箔チューブ製造装置の概略側面図、図3は図2の平面図、図4は図3の4−4線に沿う断面図である。
<Metal foil tube manufacturing equipment>
Next, an apparatus for manufacturing a metal foil tube according to the present embodiment will be described. FIG. 1A is a plan view of a metal foil base plate to be formed into a metal foil tube, FIG. 1B is a cross-sectional view of the metal foil tube before welding, and FIG. FIG. 1 (D) is a perspective view of a metal foil tube obtained by welding such that the joining portion has a spiral shape. 2 is a schematic side view of a metal foil tube manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a plan view of FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG.

本実施形態で使用する金属箔素板Wは、図1(A)(B)に示すように、全体形状が矩形状であり、例えば、長さSが1m、幅Sが100mm程度であるが、板厚tは、10〜100μmという極めて薄いものである。本実施形態では、この金属箔素板Wを断面円形に丸め、対向辺端部を重ね合せ、この重ね合わせ部Gに対し溶接を施し、金属箔チューブPに成形する。この金属箔チューブPは、例えば、コピー機の定着ロールをはじめ、種々の装置に適用できる。 As shown in FIGS. 1A and 1B, the metal foil base plate W used in the present embodiment has a rectangular overall shape. For example, the length S 1 is about 1 m, the width S 2 is about 100 mm, and the like. However, the plate thickness t is as thin as 10 to 100 μm. In the present embodiment, the metal foil base plate W is rounded into a circular cross section, the opposite side ends are overlapped, the overlapped portion G is welded, and the metal foil tube P is formed. This metal foil tube P can be applied to various devices including a fixing roll of a copying machine, for example.

本実施形態に係る金属箔チューブ製造装置は、大別すれば、成形部10と溶接部30とを有している。成形部10は、矩形の金属箔素板Wを一挙に円筒状に丸めるのではなく、内型に相当する芯棒13の周囲に外型に相当する成形装置15により段階的に密着させ円筒状に成形し、溶接部30は、金属箔素板Wの対向辺端部の重ね合わせ部Gを溶接する。   The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to the present embodiment roughly includes a molded part 10 and a welded part 30. The forming unit 10 does not roll the rectangular metal foil blank W at once into a cylindrical shape, but gradually contacts the core rod 13 corresponding to the inner mold with the forming device 15 corresponding to the outer mold. And the welding portion 30 welds the overlapped portion G at the end of the opposite side of the metal foil base plate W.

まず、成形部10について述べる。図2,3において、成形部10は、基台11に立設された支持部12に片持ち支持された円柱状の芯棒13と、芯棒13の下位に位置し、金属箔素板Wを保持すると共に芯棒13の外周面に巻き付ける成形装置15と、この金属箔素板Wを芯棒13に対して位置決めする位置決め部材16とを有している。   First, the molding unit 10 will be described. In FIGS. 2 and 3, a forming part 10 includes a columnar core rod 13 cantilevered by a support part 12 erected on a base 11 and a lower part of the core rod 13. And a positioning member 16 for positioning the metal foil base plate W with respect to the core rod 13.

芯棒13は、金属箔素板Wの長手方向長さSより多少長く、太さは、金属箔素板Wの幅方向の長さSが1周する程度であるが、この芯棒13に関しては、後に詳述する。 Core rod 13 is somewhat longer than the longitudinal length S 1 of the metal foil element plate W, the thickness is in the width direction of the metal foil workpiece W length S 2 is the degree to which one revolution, the core rod 13 will be described later in detail.

成形装置15は、図4に示すように、位置決め部材16と、保持板17と、第1押圧部材18と、第2押圧部材19とを有している。位置決め部材16は略Wの中央と芯棒13の下面中央を位置決めする部材である。保持板17は、芯棒13の下位に位置し、芯棒13と常に平行状態を保って近接離間するように、基台11上に設けられたシリンダCと連結されている。この保持板17は、上面がフラットで、中央に芯棒13が嵌合し得る程度の半円形状の凹部20が形成され、この凹部20と芯棒13とを合体することにより金属箔素板Wを変形し、芯棒13の下面部分にU字状に巻き付けるようにしている。 As shown in FIG. 4, the molding device 15 includes a positioning member 16, a holding plate 17, a first pressing member 18, and a second pressing member 19. The positioning member 16 is a member for positioning the center of substantially W and the center of the lower surface of the core rod 13. Holding plate 17 is located in the lower core rod 13, so as to close spaced kept always parallel state with the core rod 13 is coupled with the cylinder C 1 provided on the base 11. The holding plate 17 has a flat upper surface, and a semicircular concave portion 20 formed in the center so that the core rod 13 can be fitted. The concave portion 20 and the core rod 13 are united to form a metal foil base plate. W is deformed and wound around the lower surface of the core rod 13 in a U-shape.

第1押圧部材18は、U字状に変形された金属箔素板Wの、芯棒13の側面に立設された状態の片を、芯棒13の外周に押圧し密着させるものである。この第1押圧部材18は、図4に示すように、保持板17上において芯棒13の左方に位置し、シリンダCにより芯棒13の軸線に直交する方向で近接離間するようになっている。 The first pressing member 18 presses the piece of the metal foil base plate W deformed into a U-shape, which is in the state of being erected on the side surface of the core rod 13, against the outer periphery of the core rod 13 to make close contact. As shown in FIG. 4, the first pressing member 18 is located on the holding plate 17 to the left of the core rod 13, and comes close to and away from the axis of the core rod 13 by the cylinder C 2. ing.

第2押圧部材19も、第1押圧部材18と同様な構成であり、芯棒13を中心に前記第1押圧部材18と対称位置に設けられ、シリンダCにより芯棒13に対し近接離間するように作動し、U字状の金属箔素板Wの他片を芯棒13の外周に向かって押圧する。 The second pressing member 19 also has a configuration similar to that of the first pressing member 18, is provided at a position symmetrical to the first pressing member 18 about the core rod 13, and is separated from the core rod 13 by the cylinder C 3. Thus, the other piece of the U-shaped metal foil plate W is pressed toward the outer periphery of the core rod 13.

これら位置決め部材16、保持板17、第1押圧部材18及び第2押圧部材19の共働で、金属箔素板Wを芯棒13の外周面に巻き付け、芯棒13の上面で金属箔素板Wの対向辺端部、つまり幅方向の両端部が重ね合わされた重ね合わせ部Gを形成する。   With the cooperation of the positioning member 16, the holding plate 17, the first pressing member 18, and the second pressing member 19, the metal foil base plate W is wound around the outer peripheral surface of the core bar 13, and the metal foil base plate is An overlapped portion G is formed in which opposite ends of W, that is, both ends in the width direction are overlapped.

なお、この成形装置15の保持板17上への金属箔素板Wの搬入は、例えば、負圧吸着手段などのような適当な搬送手段(図示せず)により行なわれる。   The carrying of the metal foil blank W onto the holding plate 17 of the forming device 15 is performed by a suitable transporting means (not shown) such as a negative pressure suction means.

前記位置決め部材16は、成形装置15の中央に形成された半円形状の凹部20に開設された通孔21を挿通するロッドで、芯棒13の下位で軸方向の基端部、中央部及び先端部に位置し、それぞれシリンダCにより芯棒13の下面に近接離間するように設けられている。 The positioning member 16 is a rod that is inserted through a through-hole 21 formed in a semicircular recess 20 formed in the center of the molding device 15. located in the tip portion, it is provided so as to be close to or away from the lower surface of the core rod 13 by the cylinder C 4, respectively.

位置決め部材16は、この近接時に芯棒13の下面に当接し、金属箔素板Wを押圧することにより当該金属箔素板Wを位置固定に保持する。位置決め部材16が作動するタイミングとしては、保持板17の上面に載置された金属箔素板Wが、保持板17の上動により押し上げられ、芯棒13に線接触した時点である。   The positioning member 16 abuts on the lower surface of the core rod 13 during this approach, and presses the metal foil base plate W to hold the metal foil base plate W in a fixed position. The timing at which the positioning member 16 operates is when the metal foil base plate W placed on the upper surface of the holding plate 17 is pushed up by the upward movement of the holding plate 17 and comes into line contact with the core rod 13.

しかし、位置決め部材16により位置決めしたとしても、芯棒13の下端から先端まで均一な幅の重ね合わせ部Gが形成されるとは限らない。したがって、本実施形態の成形部10では、重ね合わせ部Gの重ね代x(図1B参照)を調整するための重ね代調整手段22(図5参照)が設けられている。ここに、図5は図4に要部拡大断面図である。   However, even if the positioning is performed by the positioning member 16, the overlapping portion G having a uniform width from the lower end to the tip of the core rod 13 is not always formed. Therefore, the forming section 10 of the present embodiment is provided with the overlap margin adjusting means 22 (see FIG. 5) for adjusting the overlap margin x (see FIG. 1B) of the overlapping section G. Here, FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part in FIG.

重ね代調整手段22は、第2押圧部材19による押圧完了前に、対向辺相互の重ね合わせ部Gの重ね代xが所定値、例えば、0.1mm程度となるように、金属箔素板Wの円周の一部を半径(放射)方向に変位する。   The overlap margin adjusting means 22 sets the metal foil base plate W such that the overlap margin x of the overlapped portion G between the opposing sides becomes a predetermined value, for example, about 0.1 mm before the pressing by the second pressing member 19 is completed. A part of the circumference of is displaced in the radial (radial) direction.

さらに具体的にいえば、重ね代調整手段22は、図5に示すように、芯棒13の内部に、少なくとも芯棒13の基端と先端に偏心装置(カムまたはローラなど)23を設け、この偏心装置(カムまたはローラなど)23を駆動装置(モータなど)Mにより駆動し、金属箔素板Wの円周の一部を半径方向に変位させるようにしたものである。 More specifically, as shown in FIG. 5, the overlap margin adjusting means 22 provides an eccentric device (such as a cam or a roller) 23 inside the core rod 13 at least at the base end and the distal end of the core rod 13. the eccentric device (such as a cam or roller) 23 a driving device such as a motor driven by M 1, is obtained so as to displace the portion of the circumference of the metal foil material plate W in the radial direction.

この偏心装置(カムまたはローラなど)23の回転量は、制御部24からの信号で制御され,重ね代xが所定値となるようにしている。制御部24は、重ね合わせ部Gの重ね代xを検知する検知装置(CCDカメラなど)25と、これをモニターし、前記所定値と比較して制御量を決定する演算部26とを有している。   The amount of rotation of the eccentric device (cam or roller, etc.) 23 is controlled by a signal from the control unit 24 so that the overlap margin x becomes a predetermined value. The control unit 24 includes a detection device (such as a CCD camera) 25 that detects an overlap margin x of the superimposition unit G, and a calculation unit 26 that monitors the overlap margin x and determines a control amount by comparing with a predetermined value. ing.

なお、駆動装置(モータなど)Mは、芯棒13の基端部に設け、基端、中央、先端等複数設けられた偏心装置(カムまたはローラなど)23を一括作動しても良いが、各偏心装置(カムまたはローラなど)23を個々独立に作動し、重ね代xを調整しても良い。 The drive device (such as a motor) M 1 is provided at a base end portion of the core rod 13, a proximal end, middle, (such as cams or rollers) eccentric device provided with a plurality tip like 23 may be collectively operated the but Alternatively, each eccentric device (such as a cam or a roller) 23 may be operated independently to adjust the overlap margin x.

ただし、本発明は、これのみに限定されるものではない。例えば、他の重ね代調整手段22としては、図5に一点鎖線で示すように、前記偏心装置(カムまたはローラなど)23を芯棒13の外部に設けてもよい。また、金属箔素板Wが芯棒13に密着していない非密着部分が生じるように芯棒13の周囲に設け、加圧部材により加圧し、金属箔素板Wの円周の一部を半径方向に変位してもよい。   However, the present invention is not limited only to this. For example, as another overlap margin adjusting means 22, the eccentric device (cam or roller or the like) 23 may be provided outside the core rod 13 as shown by a chain line in FIG. Further, the metal foil base plate W is provided around the core bar 13 so that a non-adhered portion where the metal foil base plate W is not in close contact with the core bar 13 is generated, and a part of the circumference of the metal foil base plate W is pressed by a pressing member. It may be displaced in the radial direction.

さらに、図6に略示するように、芯棒13に形成した凹部24に向かって芯棒13の外部に設けた加圧部材25で、金属箔素板Wの円周の一部が、図上破線で示すように、半径方向に変位するように加圧してもよい。これら加圧部材としては、カム、ロール、円筒体あるいは棒状部材のいずれでもよい。   Further, as schematically shown in FIG. 6, a part of the circumference of the metal foil plate W is formed by a pressing member 25 provided outside the core bar 13 toward the concave portion 24 formed in the core bar 13. As shown by the upper broken line, pressure may be applied so as to be displaced in the radial direction. These pressing members may be any of a cam, a roll, a cylindrical body, and a rod-shaped member.

実験では、重ね代(x)は、前記板厚(t)として、x≦40+5t(単位はμmである。)を満足するのが望ましいことが判明している。   Experiments have shown that it is desirable that the overlap margin (x) satisfies x ≦ 40 + 5t (unit is μm) as the plate thickness (t).

次に、溶接部30について述べる。本実施形態における溶接は、抵抗溶接法である。きわめて薄い金属箔素板Wを溶接するので、制御しやすい溶接方法でなければならないからである。特に、抵抗溶接法の内、シーム溶接法が好ましく、より好ましくは、マッシュシーム溶接である。この溶接を使用すると、溶接部分と他の部分との間の硬度差が少なく好ましい結果が得られた。なお、レーザー溶接またはプラズマ溶接などを使用すれば、硬度差が30%以上となり、実用的でないことが判明している。   Next, the welded portion 30 will be described. The welding in the present embodiment is a resistance welding method. This is because an extremely thin metal foil base plate W is welded, so that the welding method must be easy to control. In particular, among the resistance welding methods, a seam welding method is preferable, and a mash seam welding is more preferable. When this welding was used, the difference in hardness between the welded portion and the other portions was small, and favorable results were obtained. If laser welding, plasma welding, or the like is used, the difference in hardness will be 30% or more, which has been found to be impractical.

図6は本実施形態の溶接状態を示す拡大断面図である。溶接部30は、図6に示すように、芯棒13の外面に軸方向に沿って設けられた導電性の固定電極部材31と、固定電極部材31に対向して設けられた導電性の可動電極部材32とから構成され、両電極部材間に金属箔素板Wの重ね合わせ部Gを挟持して溶接する。   FIG. 6 is an enlarged sectional view showing a welding state of the present embodiment. As shown in FIG. 6, the welding portion 30 includes a conductive fixed electrode member 31 provided on the outer surface of the core rod 13 along the axial direction, and a conductive movable member provided to face the fixed electrode member 31. And an electrode member 32. The overlapped portion G of the metal foil sheet W is sandwiched and welded between the two electrode members.

固定電極部材31は、芯棒13の外面に軸方向に沿って形成された溝33内に設けられた導電性のものである。一方、可動電極部材33は、重ね合わせ部Gを加圧しつつ回転移動する導電性の電極輪(符号「32」を使用)である。   The fixed electrode member 31 is a conductive member provided in a groove 33 formed on the outer surface of the core rod 13 along the axial direction. On the other hand, the movable electrode member 33 is a conductive electrode wheel (the reference numeral “32” is used) that rotates and moves while pressing the overlapping portion G.

この固定電極部材31は、芯棒13の頂部に設けられた溝33内に設けられた銅材により構成されているが、この上を電極輪32が転動しつつ溶接を行なうので、固定電極部材31の上面は、全体的に平坦面に形成されていることが好ましい。このため、固定電極部材31としては、例えば、扁平化銅ワイヤを使用されている。ただし、上面全体が平坦面である必要はなく、一部が平坦面であってもよい。一方、電極輪32も固定電極部材31の上面が平坦面であれば、外周面は平坦面とすることが好ましいが、固定電極部材31の上面が円弧面であれば、外周面は中凹状のもの、つまり太鼓状をしたものが好ましい。この場合の曲率半径は、固定電極部材31の円弧状の面の曲率半径より大きいことが好ましい。   The fixed electrode member 31 is made of a copper material provided in a groove 33 provided on the top of the core rod 13. Since the electrode wheel 32 performs welding while rolling on the fixed electrode member 31, the fixed electrode member 31 is fixed. It is preferable that the upper surface of the member 31 be formed entirely flat. Therefore, as the fixed electrode member 31, for example, a flattened copper wire is used. However, the entire upper surface does not need to be a flat surface, and may be partially flat. On the other hand, if the upper surface of the fixed electrode member 31 is a flat surface, the outer peripheral surface is preferably a flat surface. However, if the upper surface of the fixed electrode member 31 is an arc surface, the outer peripheral surface has a concave shape. A thing, that is, a drum-shaped thing is preferable. The radius of curvature in this case is preferably larger than the radius of curvature of the arc-shaped surface of the fixed electrode member 31.

電極輪32は、図4に示すように、導電性のフランジ状回転部材34を介して電源供給部材35と接続されているが、電源供給部材35は非導電性のブラケット36に支持されている。このブラケット36は、シリンダCにより昇降可能に連結されている。シリンダCは、移動ブロック37に取り付けられているが、この移動ブロック37は、一対のガイド棒38(図3参照)により摺動可能に支持され、中央を挿通するように設けられたねじ軸39により芯棒13の軸線に沿って移動するようになっている。ねじ軸39は、支持台40,41上に設けられた軸受部42により支持され、カップリング43を介して連結された駆動装置(モータなど)Mにより回転される。つまり、電極輪32は、シリンダCにより昇降しつつねじ軸39及び駆動装置(モータなど)Mにより芯棒13の基端から先端まで移動するようになっている。 The electrode wheel 32 is connected to a power supply member 35 via a conductive flange-shaped rotating member 34 as shown in FIG. 4, but the power supply member 35 is supported by a non-conductive bracket 36. . The bracket 36 is movable up and down linked by a cylinder C 5. Cylinder C 5 is attached to the moving block 37, the moving block 37, a pair of guide rods 38 (see FIG. 3) is slidably supported, a screw shaft provided so as to pass through a central 39 moves along the axis of the core rod 13. The screw shaft 39 is supported by a bearing portion 42 provided on the support 40, 41, connected to the drive device via a coupling 43 such as a motor is rotated by M 2. In other words, the electrode wheels 32 is adapted to move from the proximal end of the screw shaft 39 and the drive device (such as a motor) M 2 by the core rod 13 while elevating the cylinder C 5 to the tip.

各電極部材31,32の硬度は、片当たりや偏摩耗を防止し、長期にわたり確実な溶接ができるように、金属箔素板Wの硬度とほぼ同じにすることが好ましい。ビッカース硬さHVで言えば、180以下であれば、電極の傷みが少ないことが実験で判明している。高温強度やクリープ強度を高めるために、固定電極部材31及び可動電極部材33を、それぞれ少なくともその一部がモリブデンまたはアルミナ分散銅合金により構成してもよい。   The hardness of each of the electrode members 31 and 32 is preferably substantially the same as the hardness of the metal foil base plate W to prevent uneven contact and uneven wear and perform reliable welding over a long period. Experiments have shown that if the Vickers hardness HV is 180 or less, there is little damage to the electrodes. In order to increase the high-temperature strength and the creep strength, at least a part of each of the fixed electrode member 31 and the movable electrode member 33 may be made of molybdenum or an alumina-dispersed copper alloy.

本実施形態では、10〜100μmというきわめて薄い金属箔素板Wの0.1mmという小さな重ね代xの重ね合わせ部Gを溶接するので、その電流値及び送り速度が問題であるが、実験では、電流値は、700〜1500アンペア程度、電圧0.5〜2.0ボルト、送り速度0.3〜1.5m/分程度が最も良好な結果が得られた。   In the present embodiment, the superposed portion G with a small overlap margin x of 0.1 mm of the extremely thin metal foil base plate W of 10 to 100 μm is welded, so that the current value and the feed speed are problems. The best results were obtained with a current value of about 700 to 1500 amps, a voltage of about 0.5 to 2.0 volts, and a feed rate of about 0.3 to 1.5 m / min.

ただし、電流を流すと溶接部30は加熱され、長時間にわたって溶接作業をすると、この熱により薄い金属箔素板Wが変形し、良好な溶接が不可能となる虞があり、また、比較的長尺な芯棒13の外周面に金属箔素板Wを巻回し、金属箔チューブPを成形するので、この金属箔チューブPの剥離あるいは取り出しも問題である。   However, when an electric current is applied, the welded portion 30 is heated, and if the welding operation is performed for a long time, the heat may deform the thin metal foil base plate W, making it impossible to perform good welding. Since the metal foil base plate W is wound around the outer peripheral surface of the long core rod 13 to form the metal foil tube P, peeling or removal of the metal foil tube P is also a problem.

そこで、本実施形態では、この冷却問題と取り出しの問題を一挙に解決する手段として、前記芯棒13自体に種々の対策を施している。   Therefore, in the present embodiment, various measures are taken on the core rod 13 itself as a means for solving the cooling problem and the problem of taking out at once.

まず、芯棒13は、金属箔素板Wを断面円形に成形する型材としても機能するものであるために、全体的には断面形状が円形であるが、図6に示すように、中心部分には、断面Y字状をした通常の機械構造用炭素鋼からなる芯部13aが設けられ、この芯部13a上には、前記固定電極部材31を保持する強度的に優れたクロム鋼からなる電極支持部13bが取り付けられ、芯部13aの側部には全体を断面円形に仕上げる側板部13cが設けられている。   First, since the core bar 13 also functions as a mold for forming the metal foil base plate W into a circular cross section, the core bar 13 has a circular cross section as a whole, but as shown in FIG. Is provided with a core portion 13a made of a normal carbon steel for machine structure having a Y-shaped cross section, and on this core portion 13a, made of chromium steel having excellent strength for holding the fixed electrode member 31 is provided. The electrode support portion 13b is attached, and a side plate portion 13c is provided on a side portion of the core portion 13a to finish the whole with a circular cross section.

このようにすることにより固定電極部材31が摩耗しても交換しやすく、全体を断面円形に成形する場合の成形も容易となる。   In this way, even if the fixed electrode member 31 is worn, it is easy to replace the fixed electrode member 31 and it is easy to form the whole when the fixed electrode member 31 is formed to have a circular cross section.

また、芯棒13の内部には、図6,7に示すように、流体通路45が形成されている。流体通路40は、芯棒13の軸線に沿って中心部分に形成された中心通路45aと、中心通路40aから半径方向に形成された分岐通路45bとから構成されている。なお、図7は芯棒の軸線に沿う概略断面図である。   A fluid passage 45 is formed inside the core rod 13 as shown in FIGS. The fluid passage 40 includes a central passage 45a formed at a central portion along the axis of the core rod 13, and a branch passage 45b formed radially from the central passage 40a. FIG. 7 is a schematic sectional view taken along the axis of the core rod.

流体通路45には、芯棒13の端部にロータリジョイント46(図2参照)を介して連結された配管47から空気を導入し、この空気により芯棒13を冷却するとともに、分岐通路45bから空気を噴出し、これにより金属箔チューブPを芯棒13の表面から浮き上がらせて取り外し易くしている。   Air is introduced into the fluid passage 45 from a pipe 47 connected to an end of the core rod 13 via a rotary joint 46 (see FIG. 2), and the air is used to cool the core rod 13 and from the branch path 45b. Air is blown out, thereby floating the metal foil tube P from the surface of the core rod 13 to facilitate removal.

空気を使用すれば、作業性も良く清潔な作業環境となる効果もあるが、これのみに限定されるものではなく、他の流体、例えば、水あるいは切削油等も使用することも可能である。   The use of air has the effect of providing a clean work environment with good workability, but is not limited to this, and other fluids, such as water or cutting oil, can also be used. .

さらに、芯棒13から金属箔チューブPを取り外し易くするには、芯棒13の外周面に軸線方向に伸延するように形成された切り欠き部R(図6参照)を設けても良い。金属箔素板Wと芯棒13との密着面積が低減し、一層金属箔チューブPの取り外しが容易となる。   Further, in order to easily remove the metal foil tube P from the core rod 13, a notch R (see FIG. 6) formed to extend in the axial direction may be provided on the outer peripheral surface of the core rod 13. The contact area between the metal foil base plate W and the core bar 13 is reduced, and the removal of the metal foil tube P becomes easier.

この取り外しに関しては、芯棒13自体を複数の部材により構成し、金属箔チューブPの成形後、これを分解するようにしても良い。図8は芯棒の他の例を示す軸線に沿う概略断面図である。例えば、図8に示すように、芯棒13を軸線と交差するテーパ面50で2つの芯棒部材13d、13eに分割し、金属箔チューブ成形後に、一方の芯棒部材13eを他方の芯棒部材13dに対し軸方向にスライドし、金属箔チューブPを芯棒13から剥離してもよい。ただし、このような分割した芯棒13を用いて取り外す場合は、芯棒13は、両端で支持し、一方を軸方向に移動可能に構成することが好ましい。   Regarding this removal, the core rod 13 itself may be composed of a plurality of members, and after the metal foil tube P is formed, it may be disassembled. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view along another axis showing another example of the core rod. For example, as shown in FIG. 8, the core rod 13 is divided into two core rod members 13d and 13e by a tapered surface 50 intersecting the axis, and after forming a metal foil tube, one core rod member 13e is replaced with the other core rod. The metal foil tube P may be peeled from the core rod 13 by sliding in the axial direction with respect to the member 13d. However, when detaching using such a divided core rod 13, it is preferable that the core rod 13 is supported at both ends and one of the core rods 13 is configured to be movable in the axial direction.

上記実施形態により得られた、金属箔チューブは、図1(C)に示すように、重ね合わせ部Gが直線状に溶接された接合部を有する金属箔チューブを得ることができる。ただし、本発明では、これらに制限されるべきものではなく、例えば、図1(D)に示すように、重ね合わせ部G’がスパイラル状に溶接された接合部を有する金属箔チューブを得ることもできる。この場合には、例えば、適当な厚さの金属箔を適当な幅にスリットし、これを銅合金製の電極棒の周りにスパイラル状に巻きつける。この際、箔と箔の重ね代xを検出装置を用いて0.1mm程度に調整する。さらに該電極棒を回転させながら左右に摺動させ、該重ね合わせ部の上をもうひとつの銅合金製などの電極ローラーが転動しながら前記の電極棒との間に通電して、電気抵抗溶接(好ましくはシーム溶接、より好ましくはマッシュシーム溶接)を行えばよい。その後、このチューブを適用な長さに切断し、必要に応じて接合部付近の内外面を研磨して、所望の金属箔チューブを得ることができるものである。   As shown in FIG. 1 (C), the metal foil tube obtained by the above embodiment can have a metal foil tube having a joint where the overlapped portion G is welded linearly. However, the present invention is not limited to these. For example, as shown in FIG. 1 (D), to obtain a metal foil tube having a joint where the overlapped portion G ′ is welded in a spiral shape. You can also. In this case, for example, a metal foil having an appropriate thickness is slit into an appropriate width, and this is spirally wound around an electrode rod made of a copper alloy. At this time, the overlap margin x between the foils is adjusted to about 0.1 mm using a detection device. Further, the electrode rod is slid left and right while rotating, and another electrode roller made of a copper alloy or the like is rolled on the overlapped portion, and a current flows between the electrode rod and the electrode roller, thereby causing an electric resistance. Welding (preferably seam welding, more preferably mash seam welding) may be performed. Thereafter, the tube is cut into an appropriate length, and the inner and outer surfaces near the joint are polished as necessary to obtain a desired metal foil tube.

また、前記金属箔素板の板厚対金属箔チューブ内直径の比は、1/300以下、好ましくは1/500以下であるのが望ましい。なお、ここでいう金属箔素板の板厚および金属箔チューブ内直径は、許容範囲誤差があることから、複数箇所(例えば、5〜10箇所程度)の平均値を用いるものとする。   The ratio of the thickness of the metal foil plate to the inner diameter of the metal foil tube is preferably 1/300 or less, more preferably 1/500 or less. The thickness of the metal foil plate and the inner diameter of the metal foil tube used here have an allowable range error, so that an average value at a plurality of locations (for example, about 5 to 10 locations) is used.

なお、前記の電極棒との間に通電して、シーム溶接を行う場合においては、その溶接部は、溶接線に沿って連続的なナゲット(溶融凝固した部分)、または溶接線に沿って50%以上の部分に断続的なナゲットが存在することによって溶接部の強度を安定的に高くすることができる。即ち、シーム溶接においては、一旦ナゲットが生成されると円盤状の電極(図6の符号32参照)が回転進行しても電流の多くが電気抵抗の小さいナゲット部分に流れ(無効電流)、新たに接合すべき界面には電気抵抗が大きいため少量の電流しか流れない。このためこの部分は溶融温度にまで達せずに圧接状態になる。一旦圧接部分ができるとここも電気抵抗が小さくなるため、ナゲットと同様にその先でのナゲットの生成を妨げる。このような悪循環を避けるために、本発明者らはパルス電源を用いてシーム溶接を行ない、短い通電時間の次に比較的長い非通電時間を設けてこのサイクルを繰り返すことにより連続ナゲットを得ることに成功した。この際の最適な通電時間と非通電時間の比は、1/12〜1/8であり、1/12未満または1/8超〜1/6では断続的なナゲットが生成される。また、本発明者らの実験によれば、断続ナゲットになっても溶接線の50%以上をナゲットがカバーすれば強度的には問題ないことが判明したことから、パルス電源を用い、通電時間と非通電時間の比を1/15〜1/7に設定してシーム溶接することが望ましい。これにより、溶接長の50%以上をカバーするナゲットを得ることができるものである。   In the case where seam welding is performed by energizing between the electrode rod and the electrode rod, the welded portion may be a continuous nugget (melted and solidified portion) along the welding line or 50 negative along the welding line. %, The strength of the welded portion can be stably increased by the presence of the intermittent nugget in the portion of not less than%. That is, in seam welding, once a nugget is generated, much of the current flows through the nugget portion having a small electric resistance (reactive current) even if the disk-shaped electrode (see reference numeral 32 in FIG. 6) advances (reactive current). Only a small amount of current flows through the interface to be joined due to the high electrical resistance. Therefore, this portion is brought into a pressure contact state without reaching the melting temperature. Once the press-contact portion is formed, the electric resistance is also reduced here, so that the nugget is prevented from being generated in the same manner as the nugget. In order to avoid such a vicious cycle, the present inventors perform seam welding using a pulsed power source, provide a relatively long non-energization time after a short energization time, and obtain a continuous nugget by repeating this cycle. succeeded in. In this case, the optimal ratio between the energizing time and the non-energizing time is 1/12 to 1/8, and if it is less than 1/12 or more than 1/8 to 1/6, an intermittent nugget is generated. Further, according to the experiments of the present inventors, it has been found that even if the nugget becomes an intermittent nugget, if the nugget covers 50% or more of the welding line, there is no problem in strength. It is desirable to set the ratio of the non-energizing time to 1/15 to 1/7 and perform seam welding. Thereby, a nugget covering 50% or more of the welding length can be obtained.

同様に、パルス電源を用いてマッシュシーム溶接を行う場合にも、上記のように溶接部の強度をより安定的に高くする上で最適な通電時間と非通電時間の比が存在することを見出したものである。即ち、マッシュシーム溶接では、パルス電源を用い、通電時間と非通電時間の比を1/3〜1/1に設定して溶接を行うのが望ましい。   Similarly, when performing mash seam welding using a pulsed power source, as described above, it has been found that there is an optimal ratio between the energizing time and the non-energizing time in order to more stably increase the strength of the welded portion. It is a thing. That is, in mash seam welding, it is desirable to perform welding by using a pulse power source and setting the ratio of the energizing time to the non-energizing time to 1/3 to 1/1.

<金属箔チューブの製造方法>
このように構成された金属箔チューブの製造装置の作用とともに金属箔チューブの製造方法について説明する。
<Production method of metal foil tube>
The operation of the metal foil tube manufacturing apparatus thus configured and the method of manufacturing the metal foil tube will be described.

<成形工程>
板厚が10〜100μmの金属箔素板Wは、負圧吸着手段などの搬送手段により成形装置15の保持板17上に載置される。金属箔素板Wは、図示しないガイド部材により保持され、その中心線が芯棒13の中心軸線、保持板17に形成された凹部20の中心線と一致するようにセットされる。
<Molding process>
The metal foil blank W having a thickness of 10 to 100 μm is placed on the holding plate 17 of the forming apparatus 15 by a conveying means such as a negative pressure suction means. The metal foil base plate W is held by a guide member (not shown), and set so that the center line thereof coincides with the center axis of the core rod 13 and the center line of the concave portion 20 formed in the holding plate 17.

この状態から保持板17がシリンダCにより上昇を開始するが、保持板17は、芯棒13と常に平行な位置を保っている。したがって、金属箔素板Wが芯棒13に接した時点では、芯棒13を中心として金属箔素板Wはほぼ同じ幅になっている。金属箔素板Wが芯棒13に接すると、位置決め部材16が作動する。 While holding plate 17 from this state starts to increase by the cylinder C 1, the holding plate 17 is always kept a position parallel with the core rod 13. Therefore, when the metal foil base plate W comes into contact with the core rod 13, the metal foil base plate W has substantially the same width around the core rod 13. When the metal foil base plate W comes into contact with the core rod 13, the positioning member 16 operates.

位置決め部材16は、シリンダCによりロッドが作動し、下方から芯棒13の中央に当接し、芯棒13とロッド先端との間で金属箔素板Wを挟持する。この挟持は、芯棒13の基端、中央、先端で行なわれるので、金属箔素板Wの全長で芯棒13と接することになる。これにより金属箔素板Wは、その幅方向ほぼ中央で位置決めされたことになる。 The positioning member 16, the rod is actuated by a cylinder C 4, abuts from below the center of the core rod 13, sandwiching the metal foil workpiece W between the core rod 13 and the rod end. Since this pinching is performed at the base end, the center, and the distal end of the core rod 13, the metal foil W comes into contact with the core rod 13 over its entire length. Thus, the metal foil base plate W is positioned at substantially the center in the width direction.

この位置決め後、さらにシリンダCを作動すると、保持板17は上昇し、保持板17の凹部20内に芯棒13が入り始める。この結果、金属箔素板Wは、次第にU字状に変形される。そして、芯棒13が凹部20内に入ると、金属箔素板Wは、芯棒13の下半分の外周面に巻き付いた部分と、側面より立設された状態の一対の片に変形される。 After this positioning, the further actuating the cylinder C 1, the holding plate 17 is raised, the core rod 13 begins to enter into the recess 20 of the holding plate 17. As a result, the metal foil base plate W is gradually deformed into a U-shape. Then, when the core rod 13 enters the concave portion 20, the metal foil blank W is deformed into a part wound around the outer peripheral surface of the lower half of the core rod 13 and a pair of pieces standing upright from the side surface. .

この一方の片に向かって第1押圧部材18がシリンダCの作動により突出される。この突出は、その先端の円弧面部分18aが芯棒13の外周に接するまで行なわれ、この円弧面部分18aで芯棒13の外周面に金属箔素板Wの一片を押し付け密着させる。 First pressing member 18 is protruded by the operation of the cylinder C 3 towards the piece of this one. This protrusion is performed until the arcuate surface portion 18a at the tip of the protrusion comes into contact with the outer periphery of the core rod 13, and the arcuate surface portion 18a presses a piece of the metal foil blank W onto the outer peripheral surface of the core rod 13 to make close contact therewith.

次に、第2押圧部材19も同様にシリンダCにより作動され、先端の円弧面部分19aが芯棒13の外周に接するまで金属箔素板Wの他片を押圧するが、この押圧は最終段階の手前で停止し、金属箔素板Wが芯棒13に完全に密着しない状態とする。 Next, the second pressing member 19 is operated similarly by the cylinder C 3, but arc surface portion 19a of the tip pushes the other piece of metal foil material plates W until it comes into contact with the outer periphery of the core rod 13, the pressing the final It stops just before the stage, so that the metal foil blank W does not completely adhere to the core rod 13.

つまり、金属箔素板Wは芯棒13の周囲に巻き付けられ、芯棒13の頂部において一組の対向辺端部が重ね合わされた重ね合わせ部Gを形成するが、前記他片は完全に位置固定された状態ではなく、変位可能な状態とする。   In other words, the metal foil base plate W is wound around the core rod 13 to form an overlapped portion G in which a pair of opposing side edges are overlapped at the top of the core rod 13, but the other piece is completely positioned. It is not a fixed state but a displaceable state.

この変位可能な状態で重ね合わせ部Gの重ね代xを調整する。この調整は、制御部24の検知装置(CCDカメラなど)25が重ね代x量を検知し、これを演算部26で所定値と比較し、正常かどうか判断し、正常でない場合は、駆動装置(モータなど)Mを駆動して偏心装置(カムまたはローラなど)23を回転し、金属箔素板Wを半径(放射)方向に変位させる。 In this displaceable state, the overlapping margin x of the overlapping portion G is adjusted. For this adjustment, a detection device (such as a CCD camera) 25 of the control unit 24 detects the overlap margin x amount, compares it with a predetermined value in an arithmetic unit 26, determines whether or not it is normal. (such as a motor) M 1 eccentric device drives the (cam or roller, etc.) 23 to rotate and displace the metal foil workpiece W radius (radiation) in the direction.

重ね合わせ部Gにおける重ね代(x)が、前記板厚(t)として、x≦40+5t(単位はμmである)を満足するようになると、重ね代xの調整は完了する。この状態で、第2押圧部材19がシリンダCにより作動し、金属箔素板Wの他片を芯棒13に完全に密着押圧する。これにより金属箔素板Wが位置固定的に芯棒13に保持された状態になる。 When the overlap margin (x) in the overlap portion G satisfies x ≦ 40 + 5t (unit is μm) as the plate thickness (t), the adjustment of the overlap margin x is completed. In this state, the second pressing member 19 is actuated by the cylinder C <b> 3, and completely presses the other piece of the metal foil base plate W against the core rod 13. As a result, the metal foil base plate W is fixedly held on the core bar 13.

<溶接工程>
金属箔素板Wの保持が完了すると、重ね合わせ部Gの位置は、第1押圧部材18の先端と第2押圧部材19の先端との間であって、固定電極部材31の直上であり、電極輪32は、この第1押圧部材18と第2押圧部材19との間で昇降可能であるため、溶接を開始できる。
<Welding process>
When the holding of the metal foil base plate W is completed, the position of the overlapping portion G is between the tip of the first pressing member 18 and the tip of the second pressing member 19, and immediately above the fixed electrode member 31, Since the electrode wheel 32 can be moved up and down between the first pressing member 18 and the second pressing member 19, welding can be started.

この溶接の開始時点で、電極輪32を芯棒13の基端に位置しておき、全体を溶接すれば、精度の良い溶接が可能となる。   At the start of this welding, if the electrode wheel 32 is positioned at the base end of the core rod 13 and the whole is welded, accurate welding can be performed.

溶接は、まず、シリンダCの作動から行なわれる。シリンダCが作動すると、そのピストンロッドが下降し、ブラケット36、電源供給部材35、フランジ状回転部材34を介して電極輪32が下降する。電極輪32は、第1押圧部材18の先端と第2押圧部材19の先端との間に入り込み、固定電極部材31との間で重ね合わせ部Gを挟持する。 Welding is first performed from the operation of the cylinder C 5. When the cylinder C 5 is operated, the piston rod is lowered and the bracket 36, the power supply member 35, the electrode wheels 32 via a flange-shaped rotary member 34 is lowered. The electrode wheel 32 enters between the distal end of the first pressing member 18 and the distal end of the second pressing member 19, and sandwiches the overlapping portion G with the fixed electrode member 31.

この挟持とともに固定電極部材31と電極輪32との間で通電すると、重ね合わせ部Gがウェルドし、相互に溶接されるが、同時に駆動装置(モータなど)Mも動作し、ねじ軸39が回転し、移動ブロック37が移動を開始する。これにより電極輪32が重ね合わせ部G上を0.3〜1.5m/分程度で移動し、金属箔素板Wの端部まで溶接する。 When applying current between the fixed electrode member 31 and the electrode wheels 32 together with the clamping, overlapping portions G are weld, but are welded to one another (such as a motor) at the same time drive unit M 2 is also operated, the screw shaft 39 It rotates and the moving block 37 starts moving. Thereby, the electrode wheel 32 moves on the overlapped portion G at about 0.3 to 1.5 m / min, and welds to the end of the metal foil blank W.

また、場合によっては、電極輪32を芯棒13の先端に位置しておき、溶接しながら金属箔チューブPを引き出すようにしても良い。このようにすれば、迅速で作業性の良い溶接が可能となる。   In some cases, the electrode wheel 32 may be positioned at the tip of the core rod 13 and the metal foil tube P may be pulled out while welding. In this way, quick welding with good workability can be performed.

<仕上げ工程>
溶接が完了すると、この溶接した部分を平滑に仕上げる。この仕上げは、砥石による研磨あるいはラッピング、ローラバニッシングによる押しつぶし等により金属箔チューブPの表面が平滑な面となるまで行なわれるが、公知に属するため説明は省略する。
<Finishing process>
When welding is completed, the welded portion is finished smoothly. This finishing is performed until the surface of the metal foil tube P becomes a smooth surface by polishing or lapping with a grindstone, crushing by roller burnishing, etc., but the description is omitted because it is well known.

そして、芯棒13から金属箔チューブPの取り外しが行なわれる。この取り外しは、芯棒13の端部から空気を流体通路45に供給し、芯棒13の軸線に沿った中心通路45aから分岐通路45bを通って半径方向に空気を噴出すことにより芯棒13から金属箔チューブPを剥離する。僅かでも芯棒13と金属箔チューブPとの間に空気が流れると、金属箔チューブPは芯棒13から容易に取り外すことができる。ただし、この取り外し後に、前記仕上げを行なっても良い。   Then, the metal foil tube P is removed from the core rod 13. This removal is performed by supplying air to the fluid passage 45 from the end of the core rod 13 and ejecting air radially from the central passage 45a along the axis of the core rod 13 through the branch passage 45b. Is peeled off from the metal foil tube P. If air flows even slightly between the core rod 13 and the metal foil tube P, the metal foil tube P can be easily removed from the core rod 13. However, after the removal, the finishing may be performed.

上述した実施形態では、固定電極部材上を可動電極部材が走行するか金属箔チューブPを移動させるものであるが、本発明は、これのみでなく両電極部材が相対的に移動する場合あるいは両電極部材と金属箔チューブPが相対的に移動する場合であっても良い。   In the above-described embodiment, the movable electrode member travels on the fixed electrode member or the metal foil tube P is moved. However, the present invention is not limited to this, and when both electrode members move relatively or The case where the electrode member and the metal foil tube P move relatively may be used.

以上の溶接方法により得られてなる溶接金属箔チューブは、そのまま本発明の溶接金属箔チューブとして各種用途に幅広く利用することができるものであるが、さらに、必要に応じて、上記溶接方法により得られる溶接金属箔チューブに芯金を入れ、さらにスェジング、分割ローラー圧延法、穴ダイス法(引き抜き法)、へら絞り法またはこれらの方法の組み合わせにより冷間加工を施して減肉させ、当該溶接部を滑らかにして溶接部の形状と表面粗さを整え、材質を加工硬化させてもよい。   The welded metal foil tube obtained by the above welding method can be widely used as it is as the welded metal foil tube of the present invention, and further, if necessary, obtained by the above welding method. The core metal is put into the welded metal foil tube, and then subjected to cold working by swaging, split roller rolling method, hole die method (drawing method), spatula drawing method or a combination of these methods to reduce the thickness of the welded metal tube. May be smoothed to adjust the shape and surface roughness of the welded portion, and the material may be work hardened.

上記金属箔チューブの溶接部の加工法としては、上記したようなスェジング、分割ローラー圧延法、穴ダイス法、へら絞り法またはこれらの方法の組み合わせによる冷間加工を行なうことができる。これらのスェジング、分割ローラー圧延法、穴ダイス法およびへら絞り法に関しては、既存の冷間加工技術であるため、ここでの加工法の説明は省略する。   As a processing method of the welded portion of the metal foil tube, cold working by swaging, split roller rolling method, hole die method, spatula drawing method, or a combination of these methods can be performed. Since the swaging, the split roller rolling method, the hole die method, and the spatula drawing method are existing cold working techniques, the description of the working method here is omitted.

本発明では、溶接金属箔チューブの溶接部が対象となるため、そのままでは取り扱いにくいため、該金属箔チューブ内に予め芯金を入れて冷間加工(主に塑性加工)に適用できるようにした状態で、それぞれの加工を行えばよいといえる。   In the present invention, since the welded portion of the welded metal foil tube is a target, it is difficult to handle it as it is. Therefore, a core metal is put in the metal foil tube in advance and can be applied to cold working (mainly plastic working). It can be said that each processing should be performed in the state.

上記芯金としては、例えばS45Cの焼き入れした硬度の高い材料で、最初は溶接チューブの内径に合った外径のものを用い、加工によってチューブの内径が変化した場合は随時芯金の外径もこれにあったものに付け替えるのが望ましい。   The core metal is, for example, a hardened material of S45C having an outer diameter that matches the inner diameter of the welding tube, and if the inner diameter of the tube changes due to processing, the outer diameter of the core metal is changed as needed. It is also desirable to replace them with those suitable for this.

またスェジングでは、溶接チューブに上記の芯金を挿入したうえ、チューブの外側に配置された3〜4個の工具でチューブ表面を叩きながらチューブの肉厚を薄くしてゆく。   In swaging, the core is inserted into a welding tube, and the wall of the tube is made thinner while hitting the tube surface with three or four tools arranged outside the tube.

分割ローラー圧延法は、溶接チューブに上記の芯金を挿入したうえ、チューブの外側に配置された複数の小径ローラーをさらに別の冶具またはバックアップロールで押し付け、チューブと複数ローラーを相対的に回転させながらチューブの肉厚を薄くしてゆく。   In the split roller rolling method, after inserting the above core metal into the welding tube, multiple small diameter rollers arranged outside the tube are pressed with another jig or backup roll, and the tube and the multiple rollers are rotated relatively. While reducing the thickness of the tube.

穴ダイス法は、円錐状の穴(ダイス)にやや太い材料(ここでは、芯金を入れた溶接箔チューブ)を通して絞る方法であり、適当な潤滑剤を使えばチューブの径を変えずに肉厚を薄くしてゆくことができる。   The hole die method is a method of squeezing a conical hole (die) through a slightly thicker material (here, a welding foil tube with a cored bar). If an appropriate lubricant is used, the thickness of the tube can be changed without changing the diameter of the tube. The thickness can be reduced.

へら絞り法では、芯金を入れた溶接箔チューブを回転させながら単数または複数のへらを押し付けて肉厚を薄くしてゆく。   In the spatula drawing method, one or more spatulaes are pressed while rotating a welding foil tube containing a cored bar to reduce the wall thickness.

これらの冷間加工では、チューブが仕上げ寸法に近づいた場合は加工する工具やローラーの表面あらさを十分に小さなものにすることにより、溶接部の形状が均一な厚みでかつ滑らかにすることができる。本発明では、JIS B0601−2001(最大高さ粗さ)で規定される表面粗さRzが2.0μm以下、好ましくは0.1〜1μmとなるまで上記冷間加工を施して減肉させ、当該溶接部を滑らかに整えるのが望ましい。   In these cold workings, when the tube approaches the finished dimensions, the surface roughness of the tool or roller to be machined can be made sufficiently small, so that the shape of the welded part can be made uniform in thickness and smooth . In the present invention, the cold working is performed to reduce the wall thickness until the surface roughness Rz defined by JIS B0601-2001 (maximum height roughness) becomes 2.0 μm or less, preferably 0.1 to 1 μm. It is desirable that the weld be smoothed.

また、上記冷間加工を施して減肉させ、材質を加工硬化させることで、材質のビッカース硬さ(Hv)が300〜600ポイント、好ましくは400〜600ポイント、より好ましくは450〜550ポイントとなるようにするのが望ましい。これにより、上述したように、耐久性、耐磨耗性に優れ、高サイクル疲労寿命を長くする上で有効な硬度を有する溶接金属箔チューブを提供することができる。なお、ここでいう材質のビッカース硬さとは、母材部および溶接部の双方の硬さを含むものである。   Further, the Vickers hardness (Hv) of the material is 300 to 600 points, preferably 400 to 600 points, more preferably 450 to 550 points by performing the cold working to reduce the thickness and harden the material. It is desirable to be. As a result, as described above, it is possible to provide a welded metal foil tube having excellent durability and abrasion resistance and having a hardness effective for prolonging the high cycle fatigue life. Here, the Vickers hardness of the material includes the hardness of both the base material portion and the welded portion.

さらに、本発明の金属箔チューブの製造方法においては、ステンレス鋼をシーム溶接する場合に、ステンレスの表面不動態化皮膜が強固であるため、これらを完全に打ち破って強固な金属結合を溶接線の全長にわたって得るためには、電流、電圧、溶接速度、通電比率などを仔細に検討して、かなり狭い溶接条件の範囲内での溶接が必要になる。特に重ねた2枚の箔を完全に潰して1枚の厚さにするマッシュシーム溶接の場合は、箔の端面が埋め込まれた部分への通電密度が低い。このためこの部分の接合強度が不充分で、繰り返し加工を受けた場合は接合線にそって開口する場合がある。この問題を解決するために本発明者らは二つの方法が有効であることを知見した。そのひとつはステンレス箔を抵抗溶接等により接合又は更に成形加工した箔チューブを熱処理して接合線を拡散接合させて強度を補強することである。この場合熱処理は真空熱処理や不活性雰囲気中で行なうのが良い。熱処理温度は800〜1100℃が適当である。ステンレスがフェライト系やマルテンサイト系の場合は低めの温度でよく、オーステナイト系の場合は高めの温度が必要である。さりながら800℃未満では拡散接合が充分に行なわれず、また1100℃超では熱処理中に変形が大きく、結晶粒も粗大化するので好ましくない。また熱処理によって溶接部周辺の熱応力が開放されて、溶接部周辺に往々にして見られるゴワゴワ感がなくなる効果もある。さらに熱処理後に上記の硬質めっきをすると溶接部の小さな凹凸も隠されて、溶接部の位置が判らなくなるほどである。上記の硬質めっきする金属としては、クロム、ニッケル、コバルト、パラジウムなどの金属を主体とするものが可能で、これらを硬化させるためにPなどの添加物を若干量加えることも有効である。Ni−P系合金のめっきの場合は、Pの濃度としては1〜14%が望ましい。その理由は1%未満では硬化の効果が薄く、14%超ではめっき層が脆くて、割れを生じ易くなるためである。めっき方法としては無電解めっきや電気めっきが可能であるが、管の内側をめっきするには無電解めっきが都合がよい。   Furthermore, in the method for manufacturing a metal foil tube of the present invention, when seam welding stainless steel, since the surface passivation film of stainless steel is strong, it completely breaks these to form a strong metal bond with the welding wire. In order to obtain the welding over the entire length, it is necessary to carefully examine the current, voltage, welding speed, energization ratio, and the like, and to perform welding within a considerably narrow range of welding conditions. In particular, in the case of mash seam welding in which two stacked foils are completely crushed to have a single thickness, the current density to a portion where the end faces of the foils are embedded is low. For this reason, the joint strength of this part is insufficient, and when it is repeatedly processed, an opening may be formed along the joint line. The present inventors have found that two methods are effective in solving this problem. One of them is to heat-treat a foil tube formed by joining or further forming a stainless steel foil by resistance welding or the like to diffusely join a joining line to reinforce strength. In this case, the heat treatment is preferably performed in a vacuum heat treatment or in an inert atmosphere. The heat treatment temperature is preferably from 800 to 1100 ° C. If the stainless steel is ferritic or martensitic, a lower temperature may be used, and if the stainless steel is austenitic, a higher temperature is required. On the other hand, when the temperature is lower than 800 ° C., diffusion bonding is not sufficiently performed, and when the temperature is higher than 1100 ° C., deformation is large during heat treatment, and crystal grains are undesirably coarsened. Further, the heat stress around the welded portion is released by the heat treatment, and there is also an effect of eliminating the rough feeling often seen around the welded portion. Further, when the above-mentioned hard plating is performed after the heat treatment, even small irregularities of the welded portion are hidden, so that the position of the welded portion cannot be recognized. As the metal to be hard-plated, a metal mainly composed of chromium, nickel, cobalt, palladium or the like can be used, and it is effective to add a small amount of an additive such as P in order to harden the metal. In the case of plating with a Ni-P alloy, the P concentration is preferably 1 to 14%. The reason is that if it is less than 1%, the effect of hardening is small, and if it is more than 14%, the plating layer is brittle and cracks easily occur. Electroless plating or electroplating is possible as a plating method, but electroless plating is convenient for plating the inside of the tube.

第二の方法は、溶接前の金属箔にあらかじめAu、Ag、Cu、Ni等の第10〜11族元素又はこれらの元素を含む合金(例えば、Ni−P系合金等)、或いは、Alなどの金属箔の融点よりも低い融点の金属(合金を含む)、好ましくは融点が1200℃以下の金属(合金を含む)をめっきしておき、これを抵抗溶接して金属箔チューブを得る方法である。この方法では接合線の部分はステンレス等の金属箔の融点に達してなくとも、めっき層の融点以上になればめっき層が溶けて、ステンレス等の金属箔表面の不動態化皮膜などを伴い大部分が接合線に沿って接合部の外へ押し出される。したがって溶接線に沿って完全な金属結合が得られる。さらに箔の端面が埋め込まれた部分では小さな溝が生じることがあるが、ここをもめっきされた溶融金属が埋めて接合部にノッチが生じない等の利点がある。   A second method is to use a metal foil before welding on a metal foil of group 10 to 11 such as Au, Ag, Cu, Ni or an alloy containing these elements (for example, a Ni-P alloy), Al, or the like. A metal (including an alloy) having a melting point lower than the melting point of the metal foil described above, preferably a metal (including an alloy) having a melting point of 1200 ° C. or less, is plated and resistance-welded to obtain a metal foil tube. is there. In this method, even if the bonding line does not reach the melting point of the metal foil such as stainless steel, if the melting point of the plating layer is exceeded, the plating layer is melted, and the passivation film on the surface of the metal foil such as stainless steel is accompanied. The part is pushed out of the joint along the joint line. Thus, a perfect metal bond is obtained along the weld line. Further, small grooves may be formed in the portion where the end face of the foil is embedded, but there is also an advantage that the plated molten metal is also buried in this portion so that a notch does not occur in the joint.

さらに、本発明の金属箔チューブの製造方法では、金属箔チューブの溶接により、当該溶接部には溶接線に沿って連続的なナゲット(溶融凝固した部分)、または溶接線に沿って50%以上の部分に断続的なナゲットが存在することが望ましい。これは、シーム溶接などの溶接部は、溶接線に沿って連続的なナゲット(溶融凝固した部分)、または溶接線に沿って50%以上の部分に断続的なナゲットが存在することによって溶接部の強度を安定的に高くすることができるためである。   Further, in the method for manufacturing a metal foil tube according to the present invention, by welding the metal foil tube, the welded portion has a continuous nugget (melted and solidified portion) along the welding line or 50% or more along the welding line. It is desirable that there is an intermittent nugget in the portion. This is due to the fact that welds such as seam welds have a continuous nugget (melted and solidified portion) along the weld line or an intermittent nugget at 50% or more along the weld line. The reason for this is that the strength can be stably increased.

また、シーム溶接においては、一旦ナゲットが生成されると円盤状の電極(図6の符号32参照)が回転進行しても電流の多くが電気抵抗の小さいナゲット部分に流れ(無効電流)、新たに接合すべき界面には電気抵抗が大きいため少量の電流しか流れない。このためこの部分は溶融温度にまで達せずに圧接状態になる。一旦圧接部分ができるとここも電気抵抗が小さくなるため、ナゲットと同様にその先でのナゲットの生成を妨げる。このような悪循環を避けるために、本発明者らはパルス電源を用いてシーム溶接を行ない、短い通電時間の次に比較的長い非通電時間を設けてこのサイクルを繰り返すことにより連続ナゲットを得ることに成功した。この際の最適な通電時間と非通電時間の比は、1/12〜1/8であり、1/12未満または1/8超〜1/6では断続的なナゲットが生成される。本発明者らの実験によれば、断続ナゲットになっても溶接線の50%以上をナゲットがカバーすれば強度的には問題ないことが判明した。溶接長の50%以上をカバーするナゲットを得るには、通電時間と非通電時間の比を1/15〜1/7にする必要がある。以上のことから、本発明の金属箔チューブの製造方法では、パルス電源を用い、通電時間と非通電時間の比を1/15〜1/7に設定してシーム溶接することが望ましいといえる。   Also, in seam welding, once a nugget is generated, much of the current flows through the nugget portion having a small electric resistance (reactive current) even if the disk-shaped electrode (see reference numeral 32 in FIG. 6) advances (reactive current), and a new nugget is generated. Only a small amount of current flows through the interface to be joined due to the high electrical resistance. Therefore, this portion is brought into a pressure contact state without reaching the melting temperature. Once the press-contact portion is formed, the electric resistance is also reduced here, so that the nugget is prevented from being generated in the same manner as the nugget. In order to avoid such a vicious cycle, the present inventors perform seam welding using a pulsed power source, provide a relatively long non-energization time after a short energization time, and obtain a continuous nugget by repeating this cycle. succeeded in. In this case, the optimal ratio between the energizing time and the non-energizing time is 1/12 to 1/8, and if it is less than 1/12 or more than 1/8 to 1/6, an intermittent nugget is generated. According to the experiments of the present inventors, it has been found that even if it becomes an intermittent nugget, if the nugget covers 50% or more of the welding line, there is no problem in strength. In order to obtain a nugget covering 50% or more of the welding length, it is necessary to set the ratio of the energizing time to the non-energizing time to 1/15 to 1/7. From the above, it can be said that in the method for producing a metal foil tube of the present invention, it is desirable to perform seam welding by using a pulse power source and setting the ratio of the energizing time to the non-energizing time to 1/15 to 1/7.

さらに、本発明者らはパルス電源を用いてマッシュシーム溶接を行う場合にも、溶接部の強度をより安定的に高くする上で、最適な通電時間と非通電時間の比が存在することを見出したものである。即ち、本発明の金属箔チューブの製造方法では、パルス電源を用い、通電時間と非通電時間の比を1/3〜1/1に設定してマッシュシーム溶接することが望ましいといえる。   Furthermore, the present inventors have found that even when performing mash seam welding using a pulse power source, in order to more stably increase the strength of the welded portion, there is an optimal ratio between the energizing time and the non-energizing time. It was found. That is, in the method for manufacturing a metal foil tube of the present invention, it is preferable to perform mash seam welding by using a pulse power source and setting the ratio of the energizing time to the non-energizing time to 1/3 to 1/1.

本発明の効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に単位を示さない寸法単位は、「mm」単位とする。   The effects of the present invention will be described using the following examples and comparative examples. However, the technical scope of the present invention is not limited to the following examples. In addition, a dimensional unit that does not particularly indicate a unit is a “mm” unit.

実施例1
圧延ロール表面粗さを適正に制御して、SUS410L(11Cr−0.02C)のステンレス鋼を、箔の表面粗さRzが1.5μm及び0.8μmになるようにそれぞれ40μmの厚さに圧延し、圧延のままの材料を94.3L×250Wに切断した。この2種の表面粗さを有する箔を各々30φの銅合金の冶具に巻き付け100μmの重ね代の部分をマッシュシーム溶接により接合した。この際、両方(表面粗さRzが1.5μmのチューブと、表面粗さRzが0.8μmのチューブ)の接合部周辺を切り出し、埋め込み研磨して、母材部の硬度がHvで270前後であり、接合部の硬度がHvで230前後であることをそれぞれ確認した。両者の研磨試料をエッチングして金属組織を調べた結果、両者共に接合部には溶融凝固相はなく、接合面は固相接合状態でここに低炭素マルテンサイト相がみられた。なお接合部の厚さは両方とも55μmであった。この両方のチューブ(図1(C)参照のこと)を各々50mmの長さに切断し接合部周辺の内外面を研磨して、両方とも接合部の厚さを42μm程度にした。両者とも固めのスポンジ円筒を差込み、これを120φ×80Lの鋼製ローラーの表面に押し付けながら回転させて疲労寿命を調べた。この際の試験チューブ回転速度は120rpmで、鋼製ローラーに最も押し付けられた状態で、試験チューブは約4mm潰される状態であった。このときの試験チューブ表面に加わる歪は0.17%であった。試験の結果、両方のチューブ(表面粗さRzが1.5μmのチューブと、表面粗さRzが0.8μmのチューブ)とも100万回以上の回転をした後も試験チューブに異常は見られなかった。
Example 1
SUS410L (11Cr-0.02C) stainless steel is rolled to a thickness of 40 μm, respectively, so that the surface roughness Rz of the foil becomes 1.5 μm and 0.8 μm by appropriately controlling the roll surface roughness. Then, the as-rolled material was cut into 94.3 L × 250 W. Each of the foils having the two kinds of surface roughness was wound around a copper alloy jig having a diameter of 30φ, and a 100 μm overlapping portion was joined by mash seam welding. At this time, the periphery of both joints (a tube with a surface roughness Rz of 1.5 μm and a tube with a surface roughness Rz of 0.8 μm) is cut out and polished and polished, so that the hardness of the base material is around 270 in Hv. It was confirmed that the hardness of the joint was about 230 in Hv. As a result of etching the both polished samples and examining the metallographic structure, there was no melt-solidified phase at the joint, the low carbon martensite phase was observed at the joint surface in the solid-phase joined state. The thickness of both joints was 55 μm. Both tubes (see FIG. 1 (C)) were each cut to a length of 50 mm, and the inner and outer surfaces around the joint were polished to reduce the thickness of the joint to about 42 μm. In both cases, a hard sponge cylinder was inserted, and this was rotated while pressing it against the surface of a 120φ × 80 L steel roller, and the fatigue life was examined. At this time, the rotation speed of the test tube was 120 rpm, and the test tube was crushed by about 4 mm in a state of being pressed most against the steel roller. At this time, the strain applied to the test tube surface was 0.17%. As a result of the test, no abnormality was found in the test tube even after both tubes (the tube with the surface roughness Rz of 1.5 μm and the tube with the surface roughness Rz of 0.8 μm) were rotated more than 1,000,000 times. Was.

実施例2
表面粗さRzが1.0μm及び0.5μmのSUS316L(16Cr−12Ni−2Mo)の30μmの厚さの焼鈍箔をそれぞれ60mmの幅にスリットし、これを前記の30φの銅合金製の電極棒の周りにスパイラル状に巻きつけた。この際も、表面粗さRzが1.0μmのものと、表面粗さRzが0.5μmものの両方につき、箔と箔の重なり代を100μmになるようにそれぞれ調整した。さらに該電極棒を回転させながら左右に摺動させ、該重ね合わせ部の上をもうひとつの銅合金電極ローラーが転動しながら前記の電極棒との間に通電して、マッシュシーム溶接を行った。実施例1と同様にして両方の接合部周辺の硬度を調べた結果、両方とも母材部でHv200前後、接合部で245前後であった。また金属組織を調べ、両者共に溶融凝固相のないことを確認した。さらにこの両方のチューブ(図1(D)参照のこと)を各々50mmの長さに切断し、接合部付近の内外面を研磨して、実施例1と同じやり方で疲労試験を行った。
Example 2
SUS316L (16Cr-12Ni-2Mo) 30 μm thick annealed foil having a surface roughness Rz of 1.0 μm and 0.5 μm was slit to a width of 60 mm, respectively, and this was cut into a 30φ copper alloy electrode rod. Spirally wrapped around it. At this time, the overlap between the foils was adjusted to 100 μm for both the surface roughness Rz of 1.0 μm and the surface roughness Rz of 0.5 μm. Further, the electrode rod is slid left and right while rotating, and another copper alloy electrode roller is rolled on the overlapped portion, and electricity is supplied to the electrode rod to perform mash seam welding. Was. As a result of examining the hardness around both the joints in the same manner as in Example 1, both were about Hv200 at the base metal part and around 245 at the joint. In addition, the metal structures were examined, and it was confirmed that both had no melt-solidified phase. Further, both of these tubes (see FIG. 1D) were cut to a length of 50 mm, the inner and outer surfaces near the joint were polished, and a fatigue test was performed in the same manner as in Example 1.

なお試験で試験チューブ表面に加わる歪は0.13%であった。その結果、この両方のチューブ(表面粗さRzが1.0μmのチューブと、表面粗さRzが0.5μmのチューブ)とも100万回以上の疲労試験に耐えた。   The strain applied to the test tube surface in the test was 0.13%. As a result, both of these tubes (the tube having a surface roughness Rz of 1.0 μm and the tube having a surface roughness Rz of 0.5 μm) survived a fatigue test of 1,000,000 times or more.

実施例3
表面粗さRzが0.3μm及び0.8μmのSUS304(18Cr−8Ni)の50μm厚さの完全焼鈍箔を用いて、実施例1と同様な方法で2種の箔チューブを作成した。なおこのステンレス箔はAr−H雰囲気中で焼鈍され、表面の窒素濃度は1.2%であった。両方(表面粗さRzが0.3μmのチューブと、表面粗さRzが0.8μmのチューブ)とも接合部の厚さは75μmであったのを、内外面の研磨により60μmにした。この場合の母材部の硬さは両方共にHvで178前後で、接合部はHvで220前後であった。実施例1と同様にして疲労試験を行った結果、この両方のチューブ(表面粗さRzが0.3μmのチューブと、表面粗さRzが0.8μmのチューブ)とも100万回以上の疲労試験に耐えた。
Example 3
Two types of foil tubes were prepared in the same manner as in Example 1 using a 50 μm thick fully annealed foil of SUS304 (18Cr-8Ni) having a surface roughness Rz of 0.3 μm and 0.8 μm. Incidentally, this stainless steel foil is annealed in Ar-H 2 atmosphere, the nitrogen concentration in the surface was 1.2%. In both cases (the tube having a surface roughness Rz of 0.3 μm and the tube having a surface roughness Rz of 0.8 μm), the thickness of the joint was 75 μm, but was reduced to 60 μm by polishing the inner and outer surfaces. In this case, both the hardness of the base material portion was around 178 in Hv, and the joint portion was around 220 in Hv. As a result of performing a fatigue test in the same manner as in Example 1, both of the tubes (a tube having a surface roughness Rz of 0.3 μm and a tube having a surface roughness Rz of 0.8 μm) were subjected to a fatigue test of 1,000,000 times or more. Endured.

実施例4
表面粗さRzが0.34μmのSUS304(18Cr−8Ni)の50μm厚さの完全焼鈍箔を用いて、実施例1と同様な方法で箔チューブを作成した。なおこのステンレス箔はアンモニア分解ガス中で焼鈍され、表面の窒素濃度は4.4%であった。接合部の厚さは77μmであったのを、内外面の研磨により60μmにした。この場合の母材部の硬さはHvで190前後で、接合部はHvで230前後であった。実施例1と同様にして疲労試験を行った結果、このチューブは50万回の時点で母材の表面に微細なクラックが生じたため疲労試験を中止したが、使用用途によっては50万回までの耐久性を備えるものであり、用途によっては十分に使用可能である。
Example 4
A foil tube was prepared in the same manner as in Example 1 using a 50 μm-thick completely annealed foil of SUS304 (18Cr-8Ni) having a surface roughness Rz of 0.34 μm. The stainless steel foil was annealed in an ammonia decomposition gas, and the nitrogen concentration on the surface was 4.4%. The thickness of the joint portion was changed from 77 μm to 60 μm by polishing the inner and outer surfaces. In this case, the hardness of the base material portion was around 190 in Hv, and the joint portion was around 230 in Hv. As a result of performing a fatigue test in the same manner as in Example 1, the tube was subjected to a 500,000-time crack at the time of 500,000 times, and thus the fatigue test was stopped. It is durable and can be used sufficiently depending on the application.

実施例5
表面粗さRzが0.5μmのSUS304(18Cr−8Ni)の50μm厚さのハード材を用いて、実施例1と同様な方法で箔チューブを作成した。接合部の厚さは90μmであったのを、内外面の研磨により60μmにした。この場合の母材部の硬さはHvで410前後で、接合部はHvで230前後であり、接合部と母材部の硬度差は母材硬度の43%であった。実施例1と同様にして疲労試験を行った結果、このチューブは50万回の時点で接合部と母材の境界部にクラックが生じて破断した。この場合も使用用途によっては50万回までの耐久性を備えるものであり、用途によっては十分に使用可能である。
Example 5
A foil tube was produced in the same manner as in Example 1 using a 50 μm thick hard material of SUS304 (18Cr-8Ni) having a surface roughness Rz of 0.5 μm. The thickness of the joint was 90 μm, but was reduced to 60 μm by polishing the inner and outer surfaces. In this case, the hardness of the base material portion was around 410 in Hv, the joint portion was around 230 in Hv, and the hardness difference between the joint portion and the base material portion was 43% of the base material hardness. As a result of performing a fatigue test in the same manner as in Example 1, the tube was broken at 500,000 times at the boundary between the joint and the base material due to cracking. Also in this case, it has a durability of up to 500,000 times depending on the intended use, and can be sufficiently used depending on the intended use.

実施例6
表面粗さRzが0.7μmのSUS420J1(13Cr−0.18C)の20μm厚さの圧延ままの箔を用いて、実施例1と同様な方法で箔チューブを作成した。接合部の厚さは32μmであったのを、内外面の研磨により23μmにした。この場合の母材部の硬さはHvで340前後で、接合部はHvで315前後であった。実施例1と同様にして疲労試験を行った結果、このチューブは200万回以上の疲労試験に耐えた。
Example 6
A foil tube was prepared in the same manner as in Example 1 using as-rolled foil of SUS420J1 (13Cr-0.18C) having a surface roughness Rz of 0.7 μm and having a thickness of 20 μm. The thickness of the joint portion was changed from 32 μm to 23 μm by polishing the inner and outer surfaces. In this case, the hardness of the base material was about 340 in Hv, and the joint was about 315 in Hv. As a result of performing a fatigue test in the same manner as in Example 1, this tube survived a fatigue test of 2,000,000 times or more.

実施例7
表面粗さRzが0.9μmのSUS630(17Cr−4Ni−4Cu−0.2Nb−0.1Ta)の20μm厚さの圧延ままの箔を用いて、実施例1と同様な方法で箔チューブを作成した。接合部の厚さは35μmであったのを、内外面の研磨により26μmにした。その後真空熱処理炉で1040℃に加熱した後冷却過程で480℃で1時間均熱して析出硬化させた。この場合の母材部と溶接部の硬さはほぼ同じで、Hvで380前後であった。実施例1と同様にして疲労試験を行った結果、このチューブは200万回以上の疲労試験に耐えた。
Example 7
Using a 20 μm thick as-rolled foil of SUS630 (17Cr-4Ni-4Cu-0.2Nb-0.1Ta) having a surface roughness Rz of 0.9 μm, a foil tube was prepared in the same manner as in Example 1. did. The thickness of the joined portion was changed from 35 μm to 26 μm by polishing the inner and outer surfaces. Thereafter, the resultant was heated to 1040 ° C. in a vacuum heat treatment furnace, and then uniformly heated at 480 ° C. for 1 hour in a cooling process to precipitate and harden. In this case, the hardness of the base metal part and the hardness of the welded part were almost the same, and were about 380 in Hv. As a result of performing a fatigue test in the same manner as in Example 1, this tube survived a fatigue test of 2,000,000 times or more.

実施例8
表面粗さRzが0.85μmのYUS170(新日鐵規格:24Cr−12Ni−0.7Mo−0.35N)の25μm厚さの圧延ままの箔を用いて、実施例1と同様な方法で箔チューブを作成した。接合部の厚さは30μmであったのを、内外面の研磨により22μmにした。この場合の母材部の硬さはHvで290前後で、接合部はHvで220前後であった。実施例1と同様にして疲労試験を行った結果、このチューブは100万回以上の疲労試験に耐えた。
Example 8
Using a 25 μm thick as-rolled foil of YUS170 (Nippon Steel Standard: 24Cr-12Ni-0.7Mo-0.35N) having a surface roughness Rz of 0.85 μm, in the same manner as in Example 1, A tube was made. The thickness of the joint was 30 μm, but was reduced to 22 μm by polishing the inner and outer surfaces. In this case, the hardness of the base material was about 290 in Hv, and the joint was about 220 in Hv. As a result of performing a fatigue test in the same manner as in Example 1, the tube withstood a fatigue test of 1,000,000 times or more.

比較例1
実施例1〜8において、それぞれのステンレス鋼箔を電気抵抗溶接(マッシュシーム溶接)に代えてレーザー溶接で接合した以外は、実施例1〜8と同様にして、各ステンレス鋼箔材料について箔チューブを作成して疲労試験を行ったが、いずれの場合にも10万〜30万回で接合部と母材の境界部にクラックが生じて破断した。
Comparative Example 1
In each of Examples 1 to 8, a foil tube for each stainless steel foil material was prepared in the same manner as in Examples 1 to 8, except that each stainless steel foil was joined by laser welding instead of electric resistance welding (mash seam welding). Were prepared and subjected to a fatigue test. In each case, cracks occurred at the boundary between the joined portion and the base material at 100,000 to 300,000 times, and fracture occurred.

比較例2
実施例1〜8において、それぞれのステンレス鋼箔を電気抵抗溶接(マッシュシーム溶接)に代えてプラズマ溶接で接合した以外は、実施例1〜8と同様にして、各ステンレス鋼箔材料について箔チューブを作成して疲労試験を行ったが、いずれの場合にも10万〜30万回で接合部と母材の境界部にクラックが生じて破断した。
Comparative Example 2
A foil tube for each stainless steel foil material was prepared in the same manner as in Examples 1 to 8, except that the stainless steel foils were joined by plasma welding instead of electric resistance welding (mash seam welding) in Examples 1 to 8. Were prepared and subjected to a fatigue test. In each case, cracks occurred at the boundary between the joined portion and the base material at 100,000 to 300,000 times, and fracture occurred.

実施例9
Ar−H雰囲気中で焼鈍された表面粗さRzが0.9μmのSUS304の厚さ60μmの完全焼鈍箔(表面の窒素濃度は1.2%であった)を用い、実施例1と同様な方法で24〜30mmφ×250mmLのチューブをマッシュシーム溶接法により7本作製した。その後、これらのうち6本に関しては、さらに該チューブに焼き入れされたS45C製の芯金を入れ、スェジング、分割ローラー圧延法、穴ダイス法、へら絞り法またはこれらの方法の組み合わせにより冷間加工を施して減肉させ、溶接部を滑らかにして溶接部の形状と表面粗さを整え、同時に材質を加工硬化させることにより、それぞれ30μm前後の厚さの箔チューブを得た。これらの箔チューブの冷間加工前後(即ち、未加工品および加工品)の寸法、材質、疲労寿命等を測定し、結果を表1にまとめた。
Example 9
As in Example 1, using a completely annealed foil of SUS304 having a surface roughness Rz of 0.9 μm and a thickness of 60 μm (nitrogen concentration on the surface was 1.2%) annealed in an Ar—H 2 atmosphere. Seven tubes of 24 to 30 mmφ × 250 mmL were produced by a mash seam welding method. After that, about 6 of these, a hardened S45C metal core was further inserted into the tube, and cold working was performed by swaging, split roller rolling, hole die, spatula drawing, or a combination of these methods. To reduce the wall thickness, smoothen the welded part, adjust the shape and surface roughness of the welded part, and simultaneously work harden the material to obtain foil tubes each having a thickness of about 30 μm. The dimensions, materials, fatigue life, and the like of these foil tubes before and after cold working (ie, unprocessed products and processed products) were measured, and the results are summarized in Table 1.

Figure 2004243410
Figure 2004243410

上記表1のチューブ厚は、非接合部(母材部)の厚さを示す。   The tube thickness in Table 1 indicates the thickness of the non-joined portion (base material portion).

上記表1の硬さは、母材部のビッカース硬さを示す。   The hardness in Table 1 above indicates the Vickers hardness of the base material.

上記表1の溶接部の表面粗さRaは、( JIS B0601 2001 算術平均粗さ)により測定したものである。   The surface roughness Ra of the welded portion in Table 1 is measured according to (JIS B0601 2001 arithmetic average roughness).

上記表1の溶接部の表面粗さRzは、金属箔のJIS B0601−2001(最大高さ粗さ)により測定したものである。   The surface roughness Rz of the welded portion in Table 1 is measured according to JIS B0601-2001 (maximum height roughness) of the metal foil.

上記表1の疲労寿命は、実施例1と同様に、各箔チューブに固めのスポンジ円筒を差込み、これを120mmφ×80mmLの鋼製ローラーの表面に押し付けながら回転させて疲労寿命を調べた。この際の試験チューブ回転速度は360rpmで、鋼製ローラーに最も押し付けられた状態で、試験チューブは約4mm潰される状態であった。このときの試験チューブ表面に加わる歪は、順に0.34、0.16、0.18、0.19、0.17、0.16、及び0.17%であった。試験は、箔チューブにクラック等の異常が確認されるまで行い、この間の稼動時間(hr)を疲労寿命とした。   The fatigue life in Table 1 was determined by inserting a hard sponge cylinder into each foil tube and rotating it while pressing it against the surface of a 120 mmφ × 80 mmL steel roller, as in Example 1. At this time, the rotation speed of the test tube was 360 rpm, and the test tube was crushed by about 4 mm while being pressed most against the steel roller. The strain applied to the test tube surface at this time was 0.34, 0.16, 0.18, 0.19, 0.17, 0.16, and 0.17%, respectively. The test was performed until abnormalities such as cracks were confirmed in the foil tube, and the operating time (hr) during this period was defined as the fatigue life.

上記表1の各冷間加工条件は下記の通りとした。   The cold working conditions in Table 1 above were as follows.

(2)スェジング;26mmφの溶接チューブから出発し、他は前記のとおり。     (2) Swaging; Starting from a 26 mmφ welding tube, the others are as described above.

(3)3分割ローラー圧延法;24mmφの溶接チューブから出発し、他は前記のとおり。     (3) Three-split roller rolling method; starting from a welding tube of 24 mmφ, the others are as described above.

(4)穴ダイス法;30mmφの溶接チューブから出発し、他は前記のとおり。     (4) Hole die method: Starting from a 30 mmφ welding tube, the others are as described above.

(5)へら絞り法;24mmφの溶接チューブから出発し、他は前記のとおり。     (5) Spatula drawing method: Starting from a welding tube of 24 mmφ, the others are as described above.

(2)+(3);24mmφの溶接チューブから出発し、他は前記のとおり。     (2) + (3); starting from a welding tube of 24 mmφ, others as above.

(5)+(4);26mmφの溶接チューブから出発し、他は前記のとおり。     (5) + (4); Starting from a 26 mmφ welding tube, others as above.

実施例10
Ar−H雰囲気中で焼鈍された表面粗さRzが1.2μmのSUS301、SUS201、SUS316N、YUS170(24Cr−12Ni−0.3N)の厚さ25μmの完全焼鈍箔(表面の窒素濃度は1.7〜2.4%であった)を用い、実施例1と同様な方法で30mmφ×250mmLのチューブをマッシュシーム溶接法により作製した。その後これらのチューブを実施例9と同様のスエジング+分割ローラー圧延法(上記(2)+(3)の冷間加工)で25μm前後の厚さの箔チューブを得た。これらの箔チューブの冷間加工前後の寸法、材質、疲労寿命等を表2にまとめた。
Example 10
SUS301, SUS201, SUS316N, and YUS170 (24Cr-12Ni-0.3N) having a surface roughness Rz of 1.2 μm and annealed in an Ar—H 2 atmosphere and a 25 μm-thick completely annealed foil (the nitrogen concentration of the surface is 1) And a tube of 30 mmφ × 250 mmL by a mash seam welding method in the same manner as in Example 1. Thereafter, a foil tube having a thickness of about 25 μm was obtained from these tubes by the same swaging and split roller rolling method (cold working of (2) + (3) above) as in Example 9. Table 2 summarizes the dimensions, materials, fatigue life, etc. of these foil tubes before and after cold working.

Figure 2004243410
Figure 2004243410

なお、表2のチューブ厚(μm)、硬さ(Hv)、溶接部の表面粗さRa(μm)、溶接部の表面粗さRz(μm)及び疲労寿命(hr)は、表1で説明したとおりである。   The tube thickness (μm), hardness (Hv), weld surface roughness Ra (μm), weld surface roughness Rz (μm) and fatigue life (hr) in Table 2 are described in Table 1. As you did.

なお、疲労寿命試験での、試験チューブ表面に加わる歪は、順に0.28、0.15、0.28、0.14、0.28、0.14、0.28、0.14%であった。   The strain applied to the test tube surface in the fatigue life test was 0.28, 0.15, 0.28, 0.14, 0.28, 0.14, 0.28, and 0.14%, respectively. there were.

実施例11
25μmの厚さのSUS316箔を実施例1と同様な方法でシーム溶接して、30mmφ×250mmLの箔チューブを得た。これに厚さ2μm目標の硬質Crめっきを行なった。箔チューブの内面については、棒状のCr電極を入れて内外面にわたってCrめっきを行なった。また同様にして溶接した別のSUS316箔チューブについては夫々Ni−8%P、Co、Pdの厚さ2μm目標の無電解めっきを行なった。これらのチューブの端を切って断面の埋め込み研磨を行ない、めっき膜(層)の厚さを調べた。これとは別にめっき層の硬度の測定のために鉄板の上に上記と同じ材質のめっきをそれぞれ約30μmの厚さに行い、樹脂に埋め込んで研磨した後に硬度を測定した。上記の各めっき箔チューブと比較材としての無めっき箔チューブをプリンタの定着ロールに組み込み、みみかき半杯の鉄粉をチューブ内面にばらまいたうえ、10分間回転させた。その後チューブをはずし、切り開いて内面の疵の発生状況を観察した。これらの結果を表3にまとめて示す。
Example 11
A SUS316 foil having a thickness of 25 μm was seam-welded in the same manner as in Example 1 to obtain a foil tube of 30 mmφ × 250 mmL. This was subjected to hard Cr plating with a target thickness of 2 μm. On the inner surface of the foil tube, a rod-shaped Cr electrode was put, and Cr plating was performed on the inner and outer surfaces. In addition, another SUS316 foil tube welded in the same manner was subjected to electroless plating of Ni-8% P, Co, and Pd with a target thickness of 2 μm. The ends of these tubes were cut and the cross section was buried and polished, and the thickness of the plating film (layer) was examined. Separately, in order to measure the hardness of the plating layer, the same material as described above was plated on an iron plate to a thickness of about 30 μm, embedded in resin, polished, and the hardness was measured. Each of the above-mentioned plated foil tubes and a non-plated foil tube as a comparative material were incorporated into a fixing roll of a printer, and half a cup of iron powder was spread on the inner surface of the tube and then rotated for 10 minutes. Thereafter, the tube was removed, cut open, and the state of occurrence of internal flaws was observed. These results are summarized in Table 3.

Figure 2004243410
Figure 2004243410

表3が示すように、各めっき層の硬さはいずれもHvが400以上で、これらの箔チューブは定着ロールの内面に鉄粉を散布した劣悪な環境にあっても疵が発生しなかった。これに対して無めっき箔チューブは何条もの線状の疵が発生した。   As shown in Table 3, the hardness of each plating layer was Hv of 400 or more, and these foil tubes did not generate flaws even in a poor environment where iron powder was sprayed on the inner surface of the fixing roll. . On the other hand, the unplated foil tube had many linear scratches.

実施例12
厚さ30μmのSUS316箔の両側に厚さが約2μmのNi−2%P、Ni−8%P、Ni−12%Pの無電解めっきを行なった。またこれらとは別に同箔の溶接部になる近傍すなわち箔のカット端面から2〜3mmの間の両面に厚さ約2μmのAlとAgの電気めっきをそれぞれ行った。これらの箔をマッシュシーム溶接法により30mmφ×250mmLのチューブに成形した。溶接部を切り出し、埋め込み研磨して溶接部の断面形状と金属組織を観察した。その結果、母材部の厚さがめっき層を含めて34μmであったのに対して、二枚の箔が重なる溶接部の厚さは35〜37μmとほぼ母材部の厚さに潰されていた。さらに溶接部を中心にして密着曲げを行い、これを樹脂に埋め込んで、曲げ部の金属組織を観察した。比較材として無めっきの厚さ40μmのSUS316箔を同様にしてマッシュシーム溶接して、溶接部を切り出した後ここを密着曲げした。さらにこの部分を樹脂に埋め込み研磨して、金属組織の観察を行った。その結果、無めっき箔の溶接部は密着曲げにより接合線が箔面に達する部分で僅かに口を開いたが、めっき箔の溶接部の密着曲げ部は全く口を開かなかった。
Example 12
Electroless plating of Ni-2% P, Ni-8% P and Ni-12% P having a thickness of about 2 [mu] m was performed on both sides of a SUS316 foil having a thickness of 30 [mu] m. Separately from these, electroplating of Al and Ag having a thickness of about 2 μm was performed on the vicinity of the welded portion of the foil, that is, on both surfaces between 2 and 3 mm from the cut end surface of the foil. These foils were formed into tubes of 30 mmφ × 250 mmL by mash seam welding. The weld was cut out, embedded and polished, and the cross-sectional shape and metal structure of the weld were observed. As a result, while the thickness of the base material portion was 34 μm including the plating layer, the thickness of the welded portion where the two foils overlap was 35 to 37 μm, almost crushed to the thickness of the base material portion. I was Further, close bending was performed around the welded portion, and this was embedded in a resin, and the metal structure of the bent portion was observed. As a comparative material, an unplated SUS316 foil having a thickness of 40 μm was subjected to mash seam welding in the same manner, and a welded portion was cut out and bent tightly. Further, this portion was embedded in a resin and polished, and a metal structure was observed. As a result, the welded portion of the non-plated foil opened slightly at the portion where the joining line reached the foil surface due to close contact bending, but the contact bent portion of the welded portion of the plated foil did not open at all.

実施例13
厚さ40μmのSUS304およびSUS420J2の箔をマッシュシーム溶接により30mmφ×250mmLのチューブに成形した。溶接後SUS304チューブについては1030℃×3分、SUS420J2については880℃×10分の真空熱処理を行った。熱処理後のチューブの溶接部近傍を切り出し、溶接部を中心にして密着曲げを行い、さらにこれらを埋め込み研磨してエッチングをして、溶接部の組織を観察した。その結果溶接部は全く口を開くことなく、密着曲げに耐えていることが判明した。
Example 13
SUS304 and SUS420J2 foils having a thickness of 40 μm were formed into tubes of 30 mmφ × 250 mmL by mash seam welding. After welding, the SUS304 tube was subjected to vacuum heat treatment at 1030 ° C. × 3 minutes, and the SUS420J2 was subjected to vacuum heat treatment at 880 ° C. × 10 minutes. The vicinity of the welded portion of the tube after the heat treatment was cut out, tightly bent around the welded portion, embedded and polished and etched, and the structure of the welded portion was observed. As a result, it was found that the welded portion was able to withstand tight bending without opening the mouth at all.

実施例14
実施例13で試作したSUS304およびSUS420J2の箔チューブの内外面にNi−8%Pの無電解めっきを行った。これらの各チューブを実施例11と同様の鉄粉による疵試験を行ったが、線状痕は発生しなかった。またこれらのチューブを前記の疲労試験に供したが、いずれも750万回を経過して溶接部の破壊は見られなかった。
Example 14
Electroless plating of Ni-8% P was performed on the inner and outer surfaces of the SUS304 and SUS420J2 foil tubes prototyped in Example 13. Each of these tubes was subjected to the same flaw test with iron powder as in Example 11, but no linear marks were generated. Further, these tubes were subjected to the above-mentioned fatigue test, and no fracture of the weld was observed after 7.5 million cycles.

実施例15
厚さ40μmのSUS316の箔を用いて30mmφ×250mmLのチューブをシーム溶接した。この際に溶接電源としてパルス電源を用い、通電時間と非通電時間の比を種々変化させ、さらに溶接部の金属組織を観察し、ナゲットの生成状況を観測した。これの結果を表4に示す。
Example 15
A tube of 30 mmφ × 250 mmL was seam-welded using SUS316 foil having a thickness of 40 μm. At this time, a pulse power source was used as a welding power source, the ratio of the energizing time to the non-energizing time was changed variously, the metal structure of the weld was observed, and the state of nugget formation was observed. Table 4 shows the results.

Figure 2004243410
Figure 2004243410

表4に示すごとく、通電時間/非通電時間を1/15〜1/7に設定したものではナゲット長が溶接線に沿って50%以上あり、良好な溶接が行われていることが判る。   As shown in Table 4, when the energizing time / non-energizing time was set to 1/15 to 1/7, the nugget length was 50% or more along the welding line, indicating that good welding was performed.

(A)は金属箔チューブに成形する金属箔素板の平面図、(B)は溶接前の金属箔チューブの断面図、(C)は、接合部が直線状の金属箔チューブの斜視図、(D)は、接合部がスパイラル状の金属箔チューブの斜視図である。(A) is a plan view of a metal foil base plate to be formed into a metal foil tube, (B) is a cross-sectional view of the metal foil tube before welding, (C) is a perspective view of a metal foil tube having a straight joining portion, (D) is a perspective view of a metal foil tube having a spiral joint. 本発明の実施形態に係る金属箔チューブ製造装置の概略側面図である。It is a schematic side view of a metal foil tube manufacturing device concerning an embodiment of the present invention. 図2の平面図である。FIG. 3 is a plan view of FIG. 2. 図3の4−4線に沿う断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 in FIG. 3. 図4に要部拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part. 本実施形態の溶接状態を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing the welding state of this embodiment. 芯棒の軸線に沿う概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which follows the axis of a core rod. 芯棒の他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example of a core rod.

符号の説明Explanation of reference numerals

13 芯棒、
13d、13e 芯棒部材、
15 成形装置、
16 位置決め部材、
17 保持板、
18 第1押圧部材、
19 第2押圧部材、
20 凹部、
22 重ね代調整手段、
23 偏心装置(カムまたはローラなど)、
25 加圧部材、
24 凹部、
31 固定電極部材、
32 可動電極部材(電極輪)、
45 流体通路、
G、G´ 重ね合わせ部、
P 金属箔チューブ、
R 切り欠き部、
t 板厚(金属箔箔厚)、
W 金属箔素板、
x 重ね代。
13 core rod,
13d, 13e core rod member,
15 molding equipment,
16 positioning members,
17 holding plate,
18 a first pressing member,
19 a second pressing member,
20 recesses,
22 Overlap margin adjustment means,
23 eccentric devices (such as cams or rollers),
25 pressure member,
24 recess,
31 fixed electrode members,
32 movable electrode members (electrode wheels),
45 fluid passages,
G, G 'overlapping part,
P metal foil tube,
R Notch,
t board thickness (metal foil thickness),
W metal foil base plate,
x Overlay.

Claims (76)

厚さが、10〜100μmである金属箔を接合ないし溶接したことを特徴とする金属箔チューブ。   A metal foil tube obtained by joining or welding metal foil having a thickness of 10 to 100 μm. 前記金属箔がステンレス箔であり、
該ステンレス箔の材料が、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、析出硬化型ステンレス鋼のいずれか1種であることを特徴とする請求項1に記載の金属箔チューブ。
The metal foil is a stainless steel foil,
The metal foil tube according to claim 1, wherein the material of the stainless steel foil is any one of ferritic stainless steel, martensitic stainless steel, austenitic stainless steel, and precipitation hardening stainless steel.
電気抵抗溶接により接合されたことを特徴とする請求項1または2に記載の金属箔チューブ。   The metal foil tube according to claim 1 or 2, wherein the metal foil tube is joined by electric resistance welding. 電気抵抗溶接が、シーム溶接であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。   The metal foil tube according to any one of claims 1 to 3, wherein the electric resistance welding is seam welding. 前記シーム溶接が、パルス電源を用い、通電時間と非通電時間の比を1/15〜1/7に設定して溶接を行ったものであることを特徴とする請求項4に記載の金属箔チューブ。   5. The metal foil according to claim 4, wherein the seam welding is performed by using a pulsed power source and performing welding by setting a ratio of an energizing time to a non-energizing time to 1/15 to 1/7. tube. 電気抵抗溶接が、マッシュシーム溶接であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。   The metal foil tube according to any one of claims 1 to 5, wherein the electric resistance welding is mash seam welding. 前記マッシュシーム溶接が、パルス電源を用い、通電時間と非通電時間の比を1/3〜1/1に設定して溶接を行ったものであることを特徴とする請求項6に記載の金属箔チューブ。   7. The metal according to claim 6, wherein the mash seam welding is performed by using a pulsed power source and setting the ratio of energizing time to non-energizing time to 1/3 to 1/1. Foil tube. 接合面の少なくとも一部が、固相接合であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。   The metal foil tube according to any one of claims 1 to 7, wherein at least a part of the bonding surface is solid-phase bonding. 接合または溶接線が直線状又はスパイラル状に配置されてなる請求項1〜8のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。   The metal foil tube according to any one of claims 1 to 8, wherein joining or welding lines are arranged in a straight line or a spiral shape. 接合または溶接部と母材部の硬度差の絶対値が、ビッカース硬さ(Hv)で母材部の硬さの25%以下であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。   The absolute value of the hardness difference between the joined or welded portion and the base material portion is not more than 25% of the hardness of the base material portion in Vickers hardness (Hv), 10. 2. The metal foil tube according to item 1. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の金属箔チューブに冷間加工を施して減肉させ、当該接合部を滑らかにして接合部の形状と表面粗さを整え、少なくとも当該接合部材質を加工硬化させたことを特徴とする金属箔チューブ。   The metal foil tube according to any one of claims 1 to 10, which is subjected to cold working to reduce the wall thickness, smoothen the joint, adjust the shape and surface roughness of the joint, and at least form the joint member. A metal foil tube obtained by work hardening. 前記金属箔がステンレス箔であり、該ステンレス箔がオーステナイト系ステンレス鋼の焼鈍材であることを特徴とする請求項3〜11のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。   The metal foil tube according to any one of claims 3 to 11, wherein the metal foil is a stainless steel foil, and the stainless steel foil is an austenitic stainless steel annealed material. 母材部のビッカース硬さが、180以下であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。   The Vickers hardness of a base material part is 180 or less, The metal foil tube as described in any one of Claims 1-12 characterized by the above-mentioned. 材質のビッカース硬さが、300〜600であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。   The Vickers hardness of a material is 300-600, The metal foil tube as described in any one of Claims 1-12 characterized by the above-mentioned. ステンレス鋼箔表層の最大窒素濃度が3質量%以下であることを特徴とする請求項11〜14のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。   The metal foil tube according to any one of claims 11 to 14, wherein the maximum nitrogen concentration in the surface layer of the stainless steel foil is 3% by mass or less. バルク成分が、
C:0.05質量%以下、
Si:0.05〜3.6質量%、
Mn:0.05〜1.0質量%、
Cr:15〜26質量%、
Ni:5〜25質量%、
Mo:2.5質量%以下、
Cu:2.5質量%以下、
N:0.06質量%以下、
を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物よりなる軟質系オーステナイト系ステンレス鋼であることを特徴とする請求項3〜15のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。
The bulk component is
C: 0.05% by mass or less,
Si: 0.05 to 3.6% by mass,
Mn: 0.05 to 1.0% by mass,
Cr: 15 to 26% by mass,
Ni: 5 to 25% by mass,
Mo: 2.5% by mass or less,
Cu: 2.5% by mass or less,
N: 0.06% by mass or less,
The metal foil tube according to any one of claims 3 to 15, wherein the metal foil tube comprises a soft austenitic stainless steel containing Fe and unavoidable impurities.
バルク成分が、
C:0.05〜0.2質量%、
Si:0.05〜3.6質量%、
Mn:1.0〜5.0質量%、
Cr:15〜26質量%、
Ni:5〜25質量%、
Mo:5.0質量%以下、
Cu:4.0質量%以下、
N:0.06質量%超〜0.4質量%、
を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物よりなる高強度オーステナイト系ステンレス鋼であることを特徴とする請求項3〜11のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。
The bulk component is
C: 0.05 to 0.2% by mass,
Si: 0.05 to 3.6% by mass,
Mn: 1.0 to 5.0 mass%,
Cr: 15 to 26% by mass,
Ni: 5 to 25% by mass,
Mo: 5.0% by mass or less,
Cu: 4.0% by mass or less,
N: more than 0.06% by mass to 0.4% by mass,
The metal foil tube according to any one of claims 3 to 11, wherein the metal foil tube is a high-strength austenitic stainless steel containing Fe and inevitable impurities.
前記金属箔がフェライト系ステンレス鋼またはマルテンサイト系ステンレス鋼の圧延まま材で、溶接部にはマルテンサイト相が析出してなることを特徴とする請求項3〜12に記載の金属箔チューブ。   The metal foil tube according to any one of claims 3 to 12, wherein the metal foil is an as-rolled material of ferritic stainless steel or martensitic stainless steel, and a martensite phase is precipitated at a weld. 金属箔を接合・成形した箔チューブの表面と内表面の少なくとも一方は、硬質なめっき層によって表面硬化されていることを特徴とする請求項1〜18のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。   The metal foil tube according to any one of claims 1 to 18, wherein at least one of the surface and the inner surface of the foil tube obtained by joining and forming the metal foil is surface hardened by a hard plating layer. . めっき層の組成が主としてクロム、ニッケル、コバルト、パラジウムのいずれか1種または2種以上の金属であることを特徴とする請求項19に記載の金属箔チューブ。   20. The metal foil tube according to claim 19, wherein the composition of the plating layer is mainly one or more metals of chromium, nickel, cobalt, and palladium. めっき層の組成がNi−P系合金であることを特徴とする請求項19に記載の金属箔チューブ。   The metal foil tube according to claim 19, wherein the composition of the plating layer is a Ni-P-based alloy. ステンレス箔の両表面の少なくともどちらか一方の接合部近傍に第10〜11族元素又はこれらの元素を1種以上含む合金、或いは、融点が1200℃以下の金属をめっきし、その後該箔を抵抗溶接してなることを特徴とする請求項1〜21のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。   At least one of the two surfaces of the stainless steel foil is plated with a Group 10 to 11 element or an alloy containing one or more of these elements, or a metal having a melting point of 1200 ° C. or less, in the vicinity of at least one of the joints. The metal foil tube according to any one of claims 1 to 21, wherein the tube is welded. めっき層の組成が重量比で1〜14%のPを含むNi−P合金であることを特徴とする請求項21または22に記載の金属箔チューブ。   The metal foil tube according to claim 21 or 22, wherein the composition of the plating layer is a Ni-P alloy containing 1 to 14% of P by weight ratio. ステンレス箔を接合又は更に成形加工した箔チューブを800〜1100℃の温度で熱処理してなることを特徴とする請求項1〜18のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。   The metal foil tube according to any one of claims 1 to 18, wherein the foil tube obtained by joining or further forming a stainless steel foil is heat-treated at a temperature of 800 to 1100 ° C. ステンレス箔を接合又は更に成形加工した箔チューブを800〜1100℃の温度で熱処理した後に、箔チューブの内外面の少なくとも一方に硬質めっきを施してなることを特徴とする請求項1〜18のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。   The heat treatment of the foil tube which joined or formed the stainless steel foil at a temperature of 800 to 1100 ° C., followed by hard plating at least one of the inner and outer surfaces of the foil tube. 2. The metal foil tube according to claim 1. 前記金属箔チューブの溶接部には溶接線に沿って連続的なナゲット(溶融凝固した部分)、または溶接線に沿って50%以上の部分に断続的なナゲットが存在することを特徴とする請求項1〜25のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。   The welded portion of the metal foil tube may have a continuous nugget (melted and solidified portion) along a weld line or an intermittent nugget at a portion of 50% or more along a weld line. Item 26. The metal foil tube according to any one of items 1 to 25. 前記金属箔チューブの接合部の重ね代(x)が、前記金属箔の箔厚(t)として、x≦40+5t(単位はμmとする)を満足することを特徴とする請求項1〜26のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。   27. The overlap margin (x) of the joining portion of the metal foil tube satisfies x ≦ 40 + 5t (unit is μm) as the foil thickness (t) of the metal foil. The metal foil tube according to claim 1. チューブの肉厚対チューブの内径の比(肉厚/内直径)が、1/500以下であることを特徴とする請求項1〜27のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。   The metal foil tube according to any one of claims 1 to 27, wherein a ratio of a wall thickness of the tube to an inner diameter of the tube (wall thickness / inner diameter) is 1/500 or less. 金属箔チューブのJIS B0601−2001(最大高さ粗さ)で規定される表面粗さRzが、2.0μm以下であることを特徴とする請求項1〜28のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。   29. The metal according to claim 1, wherein the metal foil tube has a surface roughness Rz defined by JIS B0601-2001 (maximum height roughness) of 2.0 μm or less. Foil tube. 前記金属箔チューブに、60サイクル/min以上の繰り返しサイクルで0.2%以下の歪を与える疲労試験において、1×10回以上の耐久性を有することを特徴とする請求項1〜29のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。 30. The metal foil tube has a durability of 1 × 10 6 times or more in a fatigue test in which a strain of 0.2% or less is given to the metal foil tube at a repetition cycle of 60 cycles / min or more. The metal foil tube according to claim 1. 画像形成装置のトナー焼付け用ロールおよび/または現像用ロールに用いられてなることを特徴とする請求項1〜30のいずれか1項に記載の金属箔チューブ。   The metal foil tube according to any one of claims 1 to 30, wherein the metal foil tube is used for a toner baking roll and / or a developing roll of an image forming apparatus. 板厚が10〜100μmの金属箔素板を一組の対向辺が重ね合わさるように成形する成形工程と、前記重ね合わせた対向辺を溶接する溶接工程とを有する金属箔チューブの製造方法。   A method for producing a metal foil tube, comprising: a forming step of forming a metal foil base plate having a thickness of 10 to 100 μm such that a pair of opposed sides are overlapped; and a welding step of welding the overlapped opposed sides. さらに前記溶接した部分を平滑に仕上げる仕上げ工程を有する請求項32に記載の金属箔チューブの製造方法。   The method for manufacturing a metal foil tube according to claim 32, further comprising a finishing step of finishing the welded portion smoothly. 前記成形工程は、前記金属箔素板の対向辺を重ね合わせる前に、成形用の芯棒に該金属箔素板を位置決めする位置決め工程を有する請求項32または33に記載の金属箔チューブの製造方法。   The manufacturing of the metal foil tube according to claim 32 or 33, wherein the forming step includes a positioning step of positioning the metal foil base plate on a forming core bar before overlapping the opposing sides of the metal foil base plate. Method. 前記位置決め工程は、前記芯棒と常に平行な位置を保って近接離間する成形装置に金属箔素板を保持し、該成形装置を前記芯棒に近づけ金属箔素板と芯棒が線接触した時点で、該金属箔素板を芯棒に対して、押圧し位置決めするようにしたことを特徴とする請求項34に記載の金属箔チューブの製造方法。   In the positioning step, the metal foil base plate is held in a molding device that is always close to and separated from the core bar while maintaining a parallel position, and the metal foil plate and the core bar are brought into line contact by bringing the molding device closer to the core bar. 35. The method for manufacturing a metal foil tube according to claim 34, wherein the metal foil base plate is pressed against the core bar and positioned at the time. 前記成形工程は、前記位置決め工程後に前記成形装置を芯棒に向かって更に接近し、該成形装置に形成した断面半円形の凹部と前記芯棒との間で該金属箔素板を保持し、該金属箔素板を芯棒の周囲に巻き付ける巻き付け工程を有する請求項34又は35に記載の金属箔チューブの製造方法。   The molding step further approaches the molding device toward the core rod after the positioning step, and holds the metal foil base plate between the core rod and the semicircular concave portion formed in the molding device. The method for producing a metal foil tube according to claim 34 or 35, comprising a winding step of winding the metal foil base plate around a core rod. 前記成形工程は、前記巻き付け工程後に前記金属箔素板の円周の一部を半径方向に変位させることにより重ね代を調整する重ね代調整工程を有する請求項36に記載の金属箔チューブの製造方法。   37. The manufacturing of the metal foil tube according to claim 36, wherein the forming step includes a lap margin adjusting step of adjusting a lap margin by radially displacing a part of the circumference of the metal foil base plate after the winding step. Method. 前記重ね代(x)は、前記板厚(t)として、x≦40+5t(単位はμmとする)を満足することを特徴とする請求項36又は37に記載の金属箔チューブの製造方法。   The method for manufacturing a metal foil tube according to claim 36 or 37, wherein the overlap margin (x) satisfies x ≦ 40 + 5t (unit is μm) as the plate thickness (t). 前記溶接は、電気抵抗溶接法である請求項32または33に記載の金属箔チューブの製造方法。   The method for manufacturing a metal foil tube according to claim 32 or 33, wherein the welding is an electric resistance welding method. 前記電気抵抗溶接は、シーム溶接又はマッシュシーム溶接であることを特徴とする請求項32〜39のいずれか1項に記載の金属箔チューブの製造方法。   The method for manufacturing a metal foil tube according to any one of claims 32 to 39, wherein the electric resistance welding is seam welding or mash seam welding. パルス電源を用い通電時間と非通電時間の比を1/15〜1/7に設定してシーム溶接を行う、又はパルス電源を用い通電時間と非通電時間の比を1/3〜1/1に設定してマッシュシーム溶接を行うことを特徴とする請求項40に記載の金属箔チューブの製造方法。   Seam welding is performed by setting the ratio of energizing time and non-energizing time to 1/15 to 1/7 using a pulse power source, or the ratio of energizing time to non-energizing time is set to 1/3 to 1/1 using a pulse power source. 41. The method for producing a metal foil tube according to claim 40, wherein mash seam welding is performed with the setting being set to. 前記溶接は、前記芯棒の外面に軸方向に沿って形成された溝内に設けられた導電性の固定電極部材と、当該固定電極部材に対向して設けられた導電性の可動電極部材との間で通電することにより行なうことを特徴とする請求項32、33、39〜41のいずれかに記載の金属箔チューブの製造方法。   The welding includes a conductive fixed electrode member provided in a groove formed along the axial direction on the outer surface of the core rod, and a conductive movable electrode member provided to face the fixed electrode member. The method for producing a metal foil tube according to any one of claims 32, 33, and 39 to 41, characterized in that the method is performed by applying a current between the two. 前記固定電極部材は、外面の一部又は全部が平坦面となるように形成したことを特徴とする請求項42に記載の金属箔チューブの製造方法。   43. The method for manufacturing a metal foil tube according to claim 42, wherein the fixed electrode member is formed such that part or all of an outer surface thereof is flat. 前記固定電極部材及び可動電極部材は、それぞれ少なくともその一部がモリブデンまたはアルミナ分散銅合金からなることを特徴とする請求項42又は43に記載の金属箔チューブの製造方法。   The method according to claim 42 or 43, wherein at least a part of each of the fixed electrode member and the movable electrode member is made of molybdenum or an alumina-dispersed copper alloy. 前記溶接は、前記各電極部材の硬度と、前記金属箔素板の硬度をほぼ同じにしたことを特徴とする請求項42〜44のいずれかに記載の金属箔チューブの製造方法。   The method for manufacturing a metal foil tube according to any one of claims 42 to 44, wherein in the welding, the hardness of each of the electrode members and the hardness of the metal foil base plate are made substantially the same. 前記金属箔チューブは、前記芯棒内から半径方向に流体を噴出することにより当該芯棒から剥離し、取り外すようにしたことを特徴とする請求項34〜36のいずれか又は42に記載の金属箔チューブの製造方法。   The metal according to any one of claims 34 to 36, wherein the metal foil tube is detached from the core rod by ejecting a fluid in the core rod in a radial direction and is removed. Manufacturing method of foil tube. 前記芯棒は、複数の部材から構成され、一部を軸方向に移動することにより金属箔チューブが当該芯棒から剥離するようにしたことを特徴とする請求項34〜37のいずれか又は42に記載の金属箔チューブの製造方法。   The said core rod is comprised from several members, The metal foil tube was made to peel from the said core rod by moving one part to an axial direction, The any one of Claims 34-37 characterized by the above-mentioned. 3. The method for producing a metal foil tube according to item 1. 前記金属箔素板の板厚対金属箔チューブ内直径の比(板厚/内直径)が、1/500以下であることを特徴とする請求項32〜47のいずれかに記載の金属箔チューブの製造方法。   The metal foil tube according to any one of claims 32 to 47, wherein a ratio of the thickness of the metal foil base plate to the inner diameter of the metal foil tube (plate thickness / inner diameter) is 1/500 or less. Manufacturing method. 請求項32〜48のいずれかに記載の方法で得られた金属箔チューブに芯金を入れ、さらにスェジング、分割ローラー圧延法、穴ダイス法、へら絞り法またはこれらの方法の組み合わせにより冷間加工を施して減肉させ、溶接部を滑らかにして溶接部の形状と表面粗さを整え、少なくとも当該溶接部の材質を加工硬化させることを特徴とする金属箔チューブの製造方法。   A core metal is put into the metal foil tube obtained by the method according to any one of claims 32 to 48, and further cold-worked by swaging, split roller rolling, hole die, spatula drawing, or a combination of these methods. A method for producing a metal foil tube, comprising: reducing the thickness of a welded portion, smoothing the welded portion, adjusting the shape and surface roughness of the welded portion, and at least work hardening the material of the welded portion. ステンレス箔の両表面の少なくともどちらか一方の接合部近傍に第10〜11族元素又はこれらの元素を1種以上含む合金、或いは、融点が1200℃以下の金属をめっきし、その後該箔を抵抗溶接することを特徴とする請求項32〜49のいずれかに記載の金属箔チューブの製造方法。   At least one of the two surfaces of the stainless steel foil is plated with a Group 10 to 11 element or an alloy containing at least one of these elements, or a metal having a melting point of 1200 ° C. or less, in the vicinity of at least one of the joints. The method for producing a metal foil tube according to any one of claims 32 to 49, wherein welding is performed. ステンレス箔を接合又は更に成形加工した箔チューブを800〜1100℃の温度で熱処理することを特徴とする請求項32〜50のいずれかに記載の金属箔チューブの製造方法。   The method for producing a metal foil tube according to any one of claims 32 to 50, wherein the foil tube to which the stainless steel foil is joined or further processed is heat-treated at a temperature of 800 to 1100 ° C. ステンレス箔を接合又は更に成形加工した箔チューブを800〜1100℃の温度で熱処理した後に、箔チューブの内外面の少なくとも一方に硬質めっきを施すことを特徴とする請求項32〜51のいずれかに記載の金属箔チューブの製造方法。   The heat treatment of the foil tube which joined or formed further the stainless steel foil at the temperature of 800-1100 degreeC, Then, hard plating is applied to at least one of the inner surface and the outer surface of the foil tube. The method for producing a metal foil tube according to the above. めっきの組成が重量比で1〜14%のPを含むNi−P合金であることを特徴とする請求項50または52に記載の金属箔チューブの製造方法。   53. The method for producing a metal foil tube according to claim 50 or 52, wherein the plating composition is a Ni-P alloy containing 1 to 14% of P by weight. 前記金属箔チューブの溶接により、当該溶接部には溶接線に沿って連続的なナゲット(溶融凝固した部分)、または溶接線に沿って50%以上の部分に断続的なナゲットが存在することを特徴とする請求項32〜53のいずれかに記載の金属箔チューブの製造方法。   Due to the welding of the metal foil tube, a continuous nugget (melted and solidified portion) along the weld line or an intermittent nugget at 50% or more along the weld line is present at the weld. A method for producing a metal foil tube according to any one of claims 32 to 53. 板厚が10〜100μmの金属箔素板を所定形状に成形する成形部と、前記金属箔素板の対向辺を溶接する溶接部と、を有する金属箔チューブの製造装置。   An apparatus for manufacturing a metal foil tube, comprising: a forming section for forming a metal foil sheet having a thickness of 10 to 100 μm into a predetermined shape; and a welding section for welding opposite sides of the metal foil sheet. 前記成形部は、軸に直角な断面円形の芯棒と、当該芯棒に対し近接離間し得るように設けられ、金属箔素板を保持する成形装置と、該成形装置を前記芯棒に近づけ金属箔素板と芯棒が線接触した時点で、該金属箔素板を押圧し前記芯棒に対して位置決めする位置決め部材とを有し、
前記位置決めされた金属箔素板に前記成形装置を芯棒に向かって接近し、金属箔素板を予め芯棒の周囲にU字状に巻き付けるようにしたことを特徴とする請求項55に記載の金属箔チューブの製造装置。
The molding unit is a core rod having a circular cross section perpendicular to the axis, provided so as to be able to approach and separate from the core rod, a molding device for holding a metal foil base plate, and bringing the molding device closer to the core rod. At the point when the metal foil base plate and the core bar are in line contact, having a positioning member that presses the metal foil base plate and positions the core foil relative to the core bar,
56. The metal foil base plate approaching the core bar to the positioned metal foil base plate, and the metal foil base plate is previously wound in a U-shape around the core bar. Metal foil tube manufacturing equipment.
前記成形装置は、前記芯棒と常に平行な位置を保って近接離間するように設けられ、前記芯棒との間で前記金属箔素板をU字状に巻き付ける断面半円形の凹部を有する保持板と、前記U字状の金属箔素板の一片を前記芯棒の外周に密着するように押圧する第1押圧部材と、前記U字状の金属箔素板の他片を前記芯棒の外周に向かって押圧する第2押圧部材とを有し、
前記巻き付け後に前記金属箔素板の対向辺端部を重ね合せて重ね合わせ部を形成するようにしたことを特徴とする請求項56に記載の金属箔チューブの製造装置。
The molding device is provided so as to be kept close to and separated from the core bar while always maintaining a position parallel to the core bar, and has a concave portion having a semicircular cross section around which the metal foil base plate is wound in a U-shape with the core bar. Plate, a first pressing member that presses one piece of the U-shaped metal foil element so as to be in close contact with the outer periphery of the core rod, and another piece of the U-shaped metal foil element sheet of the core rod. A second pressing member that presses toward the outer periphery,
57. The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to claim 56, wherein after the winding, opposite ends of the metal foil base plate are overlapped to form an overlapped portion.
前記成形部は、前記第2押圧部材による押圧完了前に、対向辺相互の重ね合わせ部の重ね代が所定値となるように前記金属箔素板の円周の一部を半径方向に変位する重ね代調整手段を有する請求項56又は57に記載の金属箔チューブの製造装置。   The forming part displaces a part of the circumference of the metal foil plate in the radial direction before the pressing by the second pressing member is completed, such that the overlapping margin of the overlapping part of the opposing sides becomes a predetermined value. 58. The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to claim 56, further comprising an overlap margin adjusting unit. 前記重ね代調整手段は、前記芯棒の内部に設けた偏心装置により構成したことを特徴とする請求項58に記載の金属箔チューブの製造装置。   59. The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to claim 58, wherein the overlap margin adjusting means is constituted by an eccentric device provided inside the core rod. 前記重ね代調整手段は、前記芯棒の外部に設けた偏心装置により構成したことを特徴とする請求項58に記載の金属箔チューブの製造装置。   59. The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to claim 58, wherein the overlap margin adjusting means is constituted by an eccentric device provided outside the core bar. 前記重ね代調整手段は、前記金属箔素板が前記芯棒に密着していない非密着部分を加圧部材により加圧するようにしたことを特徴とする請求項58に記載の金属箔チューブの製造装置。   59. The metal foil tube according to claim 58, wherein the overlap margin adjusting means presses a non-contact portion where the metal foil base plate is not in close contact with the core rod by a pressing member. apparatus. 前記重ね代調整手段は、前記芯棒に形成した凹部に向かって前記芯棒の外部に設けられた加圧部材を押し込むようにしたことを特徴とする請求項58に記載の金属箔チューブの製造装置。   59. The production of a metal foil tube according to claim 58, wherein the overlap margin adjusting means pushes a pressing member provided outside the core rod toward a concave portion formed in the core rod. apparatus. 前記加圧部材は、カム、ロール、円筒体あるいは棒状部材のいずれか1つであり、芯棒の軸方向両端部に個別に作動するように設けたことを特徴とする請求項61又は62に記載の金属箔チューブの製造装置。   63. The method according to claim 61 or 62, wherein the pressing member is any one of a cam, a roll, a cylindrical body, and a rod-shaped member, and is provided so as to individually operate at both axial end portions of the core rod. An apparatus for manufacturing a metal foil tube according to the above. 前記重ね代(x)は、前記板厚(t)として、x≦40+5t(単位はμmとする)を満足することを特徴とする請求項57又は58に記載の金属箔チューブの製造装置。   59. The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to claim 57, wherein the overlap allowance (x) satisfies x ≦ 40 + 5t (unit is μm) as the plate thickness (t). 前記溶接は、電気抵抗溶接法である請求項55に記載の金属箔チューブの製造装置。   The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to claim 55, wherein the welding is an electric resistance welding method. 前記溶接部は、前記芯棒の外面に軸方向に沿って設けられた導電性の固定電極部材と、当該固定電極部材に対向して設けられた可動電極部材とから構成され、両電極部材間に前記金属箔素板の前記重ね合わせ部を挟持した状態で溶接するようにしたことを特徴とする請求項55に記載の金属箔チューブの製造装置。   The welding portion includes a conductive fixed electrode member provided on the outer surface of the core rod along the axial direction, and a movable electrode member provided to face the fixed electrode member. 55. The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to claim 55, wherein the welding is performed in a state where the overlapped portion of the metal foil base plate is sandwiched between the metal foil base plates. 前記固定電極部材は、外面の一部または全部が平坦面となるように形成したことを特徴とする請求項66に記載の金属箔チューブの製造装置。   67. The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to claim 66, wherein the fixed electrode member is formed such that a part or all of an outer surface thereof is a flat surface. 前記可動電極部材は、前記重ね合わせ部を加圧しつつ通電する電極輪である請求項66に記載の金属箔チューブの製造装置。   67. The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to claim 66, wherein the movable electrode member is an electrode wheel that energizes the overlapping portion while applying pressure. 前記固定電極部材及び可動電極部材は、それぞれ少なくともその一部がモリブデンまたはアルミナ分散銅合金からなることを特徴とする請求項66〜68のいずれかに記載の金属箔チューブの製造装置。   69. The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to claim 66, wherein at least a part of each of the fixed electrode member and the movable electrode member is made of molybdenum or an alumina-dispersed copper alloy. 前記溶接は、前記各電極部材の硬度と、前記金属箔素板の硬度をほぼ同じにしたことを特徴とする請求項66〜68のいずれかに記載の金属箔チューブの製造装置。   69. The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to claim 66, wherein in the welding, the hardness of each of the electrode members and the hardness of the metal foil base plate are substantially the same. 前記金属箔チューブは、前記芯棒内から半径方向に流体を噴出すことにより当該芯棒から剥離し、取り外すようにしたことを特徴とする請求項56、57、66のいずれかに記載の金属箔チューブの製造装置。   The metal according to any one of claims 56, 57, and 66, wherein the metal foil tube is detached from the core rod by ejecting a fluid from the core rod in a radial direction, and is detached. Equipment for manufacturing foil tubes. 前記芯棒は、当該芯棒から溶接後の金属箔チューブを剥離する流体を噴出する流体通路を有することを特徴とする請求項56、57、66のいずれかに記載の金属箔チューブの製造装置。   The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to any one of claims 56, 57, and 66, wherein the core rod has a fluid passage for ejecting a fluid that separates the metal foil tube after welding from the core rod. . 前記芯棒は、前記金属箔素板が芯棒に密着しないようにする切り欠き部を外周面に有することを特徴とする請求項56、57、66のいずれかに記載の金属箔チューブの製造装置。   70. The metal foil tube according to claim 56, wherein the core bar has a cutout on an outer peripheral surface thereof so that the metal foil base plate does not adhere to the core bar. apparatus. 前記芯棒は、複数の部材から構成され、一部を軸方向に移動することにより金属箔チューブが当該芯棒から剥離するようにしたことを特徴とする請求項56、57、66のいずれかに記載の金属箔チューブの製造装置。   The said core rod is comprised from several members, The metal foil tube was made to peel from the said core rod by moving one part to an axial direction, The any one of Claims 56, 57, 66 characterized by the above-mentioned. 3. The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to claim 1. 前記金属箔素板の板厚対金属箔チューブ内直径の比が、1/500以下であることを特徴とする請求項55〜74のいずれかに記載の金属箔チューブの製造装置。   75. The apparatus for manufacturing a metal foil tube according to any one of claims 55 to 74, wherein a ratio of a thickness of the metal foil base plate to an inner diameter of the metal foil tube is 1/500 or less. 請求項32〜54に記載の金属箔チューブの製造方法ないし請求項55〜75に記載の金属箔チューブの製造装置を用いて得られたものであることを特徴とする金属箔チューブ。   A metal foil tube obtained by using the method for manufacturing a metal foil tube according to any one of claims 32 to 54 or the apparatus for manufacturing a metal foil tube according to any one of claims 55 to 75.
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