WO2005003866A1

WO2005003866A1 - フッ素樹脂チューブ状物、定着ロール、定着ベルトおよび画像定着装置

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Publication number: WO2005003866A1
Application number: PCT/JP2004/009783
Authority: WO
Inventors: Shinro Oyama
Original assignee: Japan Gore-Tex Inc.
Priority date: 2003-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2005-01-13
Also published as: EP1640818A1; EP1640818A4; CN100424595C; JP3840464B2; DE602004030682D1; US20060154010A1; EP1640818B1; JP2005024931A; CN1816778A

Abstract

　本発明は、ポリテトラフルオロエチレン系フッ素樹脂を構成要素に含むチューブ状物であって、最大肉厚が２０μｍ以下であり、下記（１）及び／又は（２）の特性を満足することを特徴とするフッ素樹脂チューブ状物である。　（１）円周方向およびチューブ軸方向での引張弾性率がいずれも９００Ｎ／ｍｍ２以上である　（２）円周方向およびチューブ軸方向での５％伸張時の引張応力がいずれも１５Ｎ／ｍｍ２以上である　このフッ素樹脂チューブ状物を定着ロールや定着ベルトの表層として用いた場合、優れた耐久性を発揮し得る。

Description

フッ素樹脂チューブ状物、定着ロール、定着ベルトおよび画像定着装置技術分野

本発明は、画像定着装置の部材として好適なフッ素樹脂チューブ状物と、該フッ素樹脂チューブ状物を用いた定着ロールおよび定着ベルト、並びにこれらの定着ロールや定着ベルトを有する画像定着装置に関するものである。背景の技術

電子写真複写機やレーザービームプリンターなどの画像定着装置では、感光体ドラムを均一に帯電する帯電ェ程、感光体ドラムに静電潜像を形成する露光ェ程、トナーによつて静電潜像を可視化する現像工程、感光体ドラム上のトナを転写材に転写する転写工程、転写材とトナーを定着させる定着ェ程、およぴ転写工程後に感光体ドラム上に残つたトナーを清掃するタリ

—ニング工程を経て画像を形成してい

近年、電子写真方式の画像定着装置において、資源の有効利用を図る上で、装置の安定性の向上ヽ高信頼性の確保、ラン二ングコストの低減が求められている o この対策の一つとして、フックストナーの使用によって定一ルゃ定差ベルトなどの定着部材表面への離型オイルの供給を省略することが検討されている。しかしながら、離型オイルの供給を止めると、ぺーパ一エッジや温度センサーの当接による定着部材の表層摩耗の進行が速くなる問題がある。また、複写機 ' レーザープリンターの高速化に伴って定着部材への負荷も増大しており、こうした理由からも定着部材寿命の確保が困難となっている。

特に、カラー画像定着において用いられるソフトロール（定着ロール）は、摩耗に対する離型剤（離型オイル）の効果が顕著であり、シリコーンゴムやフッ素ゴムにより形成されるソフトロール表層は、離型剤を供給しないと、数百枚のプリント程度で傷や摩耗が発生する場合がある。このため、特公昭 5 8—

4 3 7 4 0号公報や電子写真学会誌，平成 6年，第 3 3卷，第

1号， p .. 5 7〜 6 5に記載されているよに、芯金の回りにシリコーンゴム弾性体を形成したロールの最外層に、耐摩耗性を有する離型層としてテトラブルォロェチレン一パーフルォロアルキノレビュルエーテル共重合体（ P F A ) チューブを被覆した定着部材が提案されている。

ところで、高画質のカラー定着画像を得るには、定着ロール表面が記録用紙表面の凹凸に追従し、未定着トナー画像全体に渡つて均一に接触することが重要である。定着ロール表面が均一に接触しないと、未定着トナー画像内で卜ナー溶融の程度に不均一が生じ、定着画像の光沢ムラが発生し画質が低下する。

P F Aなどのフッ素榭脂は、シリコーンゴムやフッ素ゴムに比ベて弾性率が大きく歪が生じ難いため、記録用紙表面の凹凸に追従し難い。そこで最外層をフッ素樹脂で構成するときは、なるベく薄層にして口ール表面が記録用紙表面の凹凸に追従し易

<することが重要でめる。

また、高速でカラ一画像の画像定着を行い、且つ消費電力を低 <抑えるためには、ロールの熱容量を小さくすることが好まし < 、力!]えて熱伝導性が良好であることが要求される。このよフな観点からも最外層のフッ素樹脂層はなるベく薄いことが望ましい。

他方、画像定着装置としては、比較的長い定着二ップ部を確保するために、上記の如き定着ロールに代えて、定着ベルトを用いたベルト式定着装置もある。この定着ベルトは、薄い金属やポリイミドなどの耐熱性樹脂からなるベルト上に離型層を形成したものが一般的であるが、この場合も、ベルトの熱容量が小さいことが好ましく、また熱伝導性が良好であることが要求される。このため、このような定着ベルトに離型層としてフッ素樹脂層を形成する場合にも、なるべく薄層にすることが重要になる。

一般に定着ロールや定着ベルトの表層として使用されているフッ素樹脂チューブとしては、上記の通り P F Aからなるものが知られている。 P F Aは溶融成形が可能であることから、 P F Aからなるチューブも比較的成形性が良好であり、チューブ肉厚を 3 0 μ ΐη程度まで薄くすることは可能であるものの、 2 0 X m以下にすることは困難である。また、溶融成形で作製された P F Aチューブの引張強度は小さく、特に円周方向における引張強度が小さい。

このため、試験的に肉厚が 2 0 μ ηιの P F Aチューブを作製しても、設定した肉厚よりも薄くなつていることもあり、わずかな荷重が掛かっただけで変形や破れが発生する。このような事情から、上記試験的に作製した P F Αチューブを、例えば定着ロール表層として加工する際の取り扱いは、極めて困難である。また、このような P F Aチューブをソフトロールタイプの定着ロールの表層として使用した場合、定着ロールと他方の定着部材の間で形成されるニップ部での定着口ール表面の変形によって、 P F Aチューブ自体が塑性変形する。この塑性変形によって定着ロールの表層シヮが発生し、定着画像にこのシヮ跡が出てしまうという問題がある。さらにこの P F Aチューブを定着ロールの表層として使用した場合、定着ニップ部で紙詰まりが発生し易くなる。定着ニップ部で紙詰まりが生じると、詰まった用紙に折れが発生し、この折れ部に負荷が集中するために、折れ部と接触している定着ロール表面の P F Aチューブ表層に変形や破れが発生し易いという問題がある。

さらなる高画質化、省エネルギー化のためには、厚みが 2 0 μ m以下のフッ素樹脂離型層（表層）が望まれているが、そのような薄肉フッ素樹脂チューブにおいて、定着ロール表層として十分な強度を有するものはなかった。

こうした事情を受けて、本発明者等は、ポリテトラフルォロエチレン（ P T F E ) を用いたフッ素樹脂チューブの開発を進めてきた。 P T F Eは極めて優れた耐熱性や離型性を有するため、上述の定着ロールや定着ベルトの最表層に好適な素材である。

P T F Eは溶融粘度が高く、一般の熱可塑性樹脂のように溶融押出成形ができない。そのため、通常は、 P T F E粉末とナフサ、キシレンのような液状潤滑剤を均一に混和して得られるペースト状混和物をチューブ状に押出し、次いで液状潤滑剤を抽出あるいは乾燥により除去するといつた所謂ペースト押出法により成形されている。ところが、このペースト押出法による場合、チューブを薄肉化しようとすると押出圧力が大きくなり、変肉（厚みムラ）が生じたり、外観が悪化したりするため、薄肉化に限界がある。特に外径が φ 1 0 m m以上のチューブにおいてはチューブ肉厚を 2 0 μ m以下にすることは極めて困難である。この他、フッ素樹脂チューブの製法として、例えば、特開昭

5 0 - 1 3 6 3 6 7号公報には、金属線状体上にフッ素樹脂塗料を塗布して焼付け、皮膜を形成させたのち、この皮膜線状体を少なくともフッ素樹脂皮膜が該線状体への密着性を失うまで引伸ばし、その後金属線状体を引抜くことを特徴とする薄肉のフッ素樹脂チューブの製造方法が開示されている。しかしこの方法では、肉厚の均一性が得られ難く、また得られるチューブの耐摩耗性や強度は著しく低く、さらに表面の平滑性なども不十分であるとレ、う問題があった。

また、特開平 4一 2 9 6 3 3 2号公報には、 0. 0 2〜 0.

4重量⁰ /₀のパーフルォロアノレキノレビニノレエーテノレまたはへキサフルォロプロピレンを含む変性 P T F Eからなり、内径寸法を肉厚寸法で除した値が 3 0 0以上であることを特徴とする薄肉のフッ素樹脂チューブが開示されている。しかしこの方法でも、肉厚を薄くするほどピンホールの発生や強度の低下が顕著であり、実質的に肉厚 2 0 μ πι以下のチューブを得ることが困難であること、比較的大口径（例えば内径が 6 0 mm以上）のチューブの製造が困難であること、および P T F Eを変性させることにより耐熱性が低下すること、といった問題があった。

他方、本発明者等も、極薄の P T F Eフィルムを卷回積層接着してなる薄肉のフッ素樹脂チューブ状物を開発し、既に特許出願を済ませている（特願 2 0 0 2— 1 9 1 2 2 1号）。このフッ素樹脂チューブ状物では、ピンホールを発生させること無く、肉厚 2 O m以下とすることができ、さらに引張強度を、チューブ円周方向 ' 軸方向共に 8 O N/mm²以上とすることが可能である。よって、画像定着装置の定着ロールや定着ベルトの最表層として、好適に使用することができる。本発明者等の開発した上記フッ素樹脂チューブ状物によって、上述の試験的に作製した肉厚： 2 0 μ m程度の P F Aチューブからなる表層において生じていた表層シ Vや表層変形、表層破れの抑制は達成できた。しかしながら、このフッ素榭脂チュープ状物でも、例えば画像定着装置を長時間運転した -J-H.合には、上記 P F Aチュープからなる表層に生じてレ、た上記の問題が生じる場合があり、この点において未だ改の余地を残していた。本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、定着ロールや定着ベル卜の表層として用いた場合に優れた耐久性を発揮し得るフッ素樹脂チューブ状物と、該フ V素樹脂チユープ状物を用いた定着ロールおよぴ定着ベルト、並びに該定着ロールまたは該定着べノレトを有する画像定着装置を提供する

発明の開示

上記的を達成し得た本発明のフッ素樹脂チュブ状 '物は、ポリテ卜ラフルォ口エチレン系フッ素樹脂を構成要素に含むチユーブ状物であつて、最大肉厚が 2 0 μ m以下であ Ό o そして本発明のフッ素樹脂チューブ状物は、下記 ( 1 ) 及び/又は

( 2 ) の特性を満足するところに要旨が存在する。

( 1 ) 円周方向よびチューブ軸方向での引張弾性率が、いずれも 9 0 O N / m ²以上である

( 2 ) 円周方向よびチューブ軸方向での 5 °/。伸張時の引張応力が、レ、ずれも 1 5 N / m m ²以上である

( 1 ) 円周方向よぴチューブ軸方向での引張弾性率が、いずれも 9 0 O N / m m ²以上である前記フッ素樹脂チューブ状物は、平面視のいずれの方向についても、引張弾性率が 5 0 0 NZmm²以上のフッ素樹脂薄膜を 2回以上卷回積層して形成できる。また（ 2 ) 円周方向およびチューブ軸方向での 5 %伸張時の引張応力が、いずれも 1 5 N/mm ²以上である前記フッ素樹脂チューブ状物は、平面視のいずれの方向についても、 5 %伸張時の引張応力が 2 O N/mm²以上のフッ素樹脂薄膜を 2回以上卷回積層して形成できる。

さらに、本発明のフッ素樹脂チューブ状物は、表面粗さ（R a ) が 0. '5 μ πι以下であることが望ましい。また、上記チュ一ブ状物は、内面に接着性向上のための表面処理が施されているものであることが好ましい。

また、上記の各フッ素樹脂チューブ状物を表層に有する定着ロールおよび定着ベルト、並びに該定着ロールまたは該定着べルトを有する画像定着装置も本発明に包含される。

なお、以下、特に断らない限り、ポリテトラフルォロェチレン系フッ素樹脂を単に「フッ素樹脂」と称する。 · また、本明細書でいう「表面粗さ（R a ) 」は、全て J I S B 0 6 0 1 の規定に準じて求められる R a (算術平均粗さ）を意味する。図面の簡単な説明

図 1 は、芯金に対して、帯状のフッ素樹脂薄膜を螺旋状に卷回する方法を説明するための模式図である。発明を実施するための最良の形態

本発明者等が先に開発した特願 2 0 0 2 - 1 9 1 2 2 1号に係るフッ素樹脂チューブ状物を表層に有する定着ロールを画像定着装置に用い、これを長時間運転した場合などに発'生し得る表層シヮゃ表層変形、表層破れを抑制すべく検討を重ねた結果、フッ素樹脂チューブ状物の円周方向およびチューブ軸方向について、特定の性質を高めることで、これらが達成可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明のフッ素樹脂チューブ状物は、最大肉厚が 2 0 μ ΐη以下であり、下記（ 1 ) 及び/又は（ 2 ) の特性を満足する。

( 1 ) 円周方向およびチューブ軸方向での引張弾性率がいずれも 9 0 0 N/mm²以上である（以下、「特性 1」とレヽう）

( 2 ) 円周方向おょぴチューブ軸方向での 5 %伸張時の引張応力（以下、「 5 %引張応力」という）がいずれも 1 5 Ν/Π1 m ²以上である (以下、「特性 2 J という）

本発明では、上記特性 1 (引張弾性率）及び特性 2 ( 5 %引張応力）のいずれかを満足していればよいが、両特性を満足していることがより好ましい。

なお、本明細書でいう引張弾性率、 5 %引張応力、および引張強度（後述する）は、株式会社オリエンテック製「R T C— 1 2 1 0 A」を使用し、短冊状試験片（巾 1 0 mm) を用いて、チャック間距離： 5 0 mm、試験速度： 1 0 0 mm/m i nの条件で引張試験を実施することにより求められる値である。フッ素樹脂チューブ状物の引張試験を実施する場合には、該チュ一ブ状物を切り開いて試験片を作成する。

引張弾性率 E m (N/mm ²) は引張試験の際に得られた引張応力—ひずみ曲線の初荷重点より立ち上がった最初の直線部分から、下式を用いて求められる値である。

E m= Δ σ / Δ ε

[ Δ α ：直線上の二点間の元（引張り前）の平均断面積による応力の差、 Δ ε ：同じ二点間のひずみの差 ] 5 %引張応力は、引張試験の際に得られた引張応力一ひずみ曲線の初荷重点より、チャック間距離（ 5 0 mm) の 5 %の距離を伸長した点における元（引張り前）の平均断面積当たりの応力である。

チューブ軸方向の引張弾性率が上記下限値を下回ると共にチユープ軸方向の 5 %引張応力が上記下限値を下回ると、このフッ素樹脂チューブ状物を定着ロールや定着ベルトの表層に用いた場合、通紙に伴って軸方向に表層が伸びてしまうため、円周方向に表層シヮが入り易くなる。同様に、円周方向の引張弾性率が上記下限値を下回ると共に円周方向の 5 %引張応力が上記下限値を下回ると、このフッ素樹脂チューブ状物を定着ロールや定着ベルトに用いた場合、通紙に伴って円周方向に表層が伸びてしまうため、チューブ軸方向に表層シヮが入り易くなる。従って引張弾性率に着目した場合、円周方向およびチューブ軸方向の引張弾性率は、共に 9 0 0 N / m ²以上であることが好ましく、 1 0 0 O N/mm ²以上であることがより好ましい。また 5 %引張応力に着目した場合、円周方向およびチューブ軸方向の 5 %引張強度は、共に 1 δ ΝΖπιιη²以上であることが好ましく、 2 O N/mm²以上であることがより好ましい。

上記フッ素樹脂チューブ状物の厚みは、最大肉厚で 2 0 /z m 以下、好ましくは 1 5 ;i m以下、さらに好ましくは Ι Ο μ πι以下である。上述の通り、定着ロールや定着ベルトの表層に用いられるフッ素榭脂チューブ状物においては、薄肉化が求められており、かかる要求に対応するためである。すなわち、厚みが大きすぎるとフッ素樹脂チューブ状物を表層に用いた定着ロールゃ定着ベルトでは、記録用紙表面の凹 ώに追従し難くなり、熱容量も大きくなる。また、フッ素樹脂チューブ状物の厚みが余り小さすぎると、表層としての強度が不十分となったり、フッ素樹脂チューブ状物の製造時、および定着ロールや定着ベルトの製造時の取り扱い性が損なわれる。よって、フッ素樹脂チューブ状物の厚みは、最大肉厚で 2 以上であることが好ましく、 4 μ ηι以上であることがより好ましく、 5 μ πι以上であることがさらに好ましい

本発明のフッ素樹脂チューブ状物では、表面粗さ（R a ) が 0. 5 μ πι以下であることが好ましく、 0. 4 μ πι以下であることがより好ましく、 0. 3 μ πι以下であることがさらに好ましい。表面粗さをこのようにすることで、印刷時のトナーの離型性を高めたり、用紙上のトナーへの圧しムラを抑制できるため、印刷画像の画質を高めることができる。

上記フッ素樹脂チューブ状物は、フッ素樹脂薄膜を 2回以上卷回積層して形成されるものである。

特性 1 (引張弾性率）を満足するフッ素樹脂チューブ状物を得るには、平面視のいずれの方向に.おいても、引張弾性率が 5 Ο Ο Ν/mm ²以上、より好ましくは 7 0 0 N/mm ²以上の上記フッ素樹脂薄膜を用いればよい。

また、特性 2 ( 5 %引張応力）を満足するフッ素樹脂チューブ状物は、平面視のいずれの方向においても、 5 %引張応力が 2 O NZmm ²以上、より好ましくは 3 O NZmm ²以上の上記フッ素樹脂薄膜を用いることで得ることができる。

上記の引張弾性率または 5 %引張応力を有するフッ素樹脂薄膜は、例えば、以下のようにして得ることができる。

フッ素樹脂薄膜に用いるフッ素樹脂としては、ポリテトラフルォロエチレン（ P T F E) 系フッ素樹脂が挙げられる。 P T F E系フッ素樹脂を用いることにより、引張弾性率や 5 %引張応力に加えて、耐磨耗性、耐熱性、離型性などに優れたフッ素樹脂薄膜を得ることができる。

P T F E系フッ素樹脂としては、代表的には P T F E (テトラフルォロエチレンの重合体）が挙げられるが、フッ素樹脂薄膜が上記の引張弾性率または 5 %引張応力を確保できるのであれば、テトラフルォロエチレン以外のモノマーが共重合された共重合体であったり、 P T F Eに他のフッ素樹脂が混合されたプレンド物であっても構わない。

P T F E系フッ素樹脂が一部共重合成分を有する場合のテトラフ /レオ口エチレン以外のモノマーとしては、エチレン、クロ口トリフルォロエチレン、ビニノレフノレオラィド、ビニリデンフノレオラィド、へキサフノレオ口プロピレン、パーフルォロアルキルビニルエーテルなどのエチレン系不飽和単量体などが挙げられる。

また、 P T F Eに混合可能なフッ素樹脂としては、テトラフルォロエチレン一へキサフルォロプロピレン共重合体（ F E

P ) 、エチレン一テトラフルォロエチレン共重合体（ E T F E ) 、テトラフノレォロエチレン一パーフノレオロアノレキノレビ二ノレエーテル共重合体（ P F A) 、ポリクロ口トリフルォロェチレン（ P C T F E) 、ポリビニリデンフルオラィド ( P V D F ) 、ポリビニルフルオラィド ( P V F ) などが例示できる。

以下、 P T F E系フッ素樹脂の中でも、特に好適な P T F E を例にとり、フッ素樹脂薄膜の作製方法を説明する。なお、 P T F E系フッ素樹脂が上述の共重合体ゃプレンド物の場合にも、後述の手法が採用可能である。

P T F Eを構成素材とするフッ素樹脂薄膜（以下、「 P T F E'薄膜」という）を得る方法としては、 P T F Eの棒材などを薄く削り取る所謂スカイビング法が一般的であるが、この方法では厚みが 2 0 / m以下の薄膜を得ることは困難である。また、引張弾性率や 5 %引張応力を上記下限値以上に制御することも容易ではない。

上記の如き特性値を有する P T F E薄膜の形成法としては、例えば、延伸多孔質 P T F Eフィルムに熱プレスを施すことにより、空孔を潰して空孔率が極めて小さいか、または実質的に空孔を含有しない構造とする方法が採用できる。

ここで、延伸多孔質 P T F Eフィルムとは、 P T F Eのファインパウダー（結晶化度 9 0 %以上）を成形助剤と混合して得られるペーストを成形し、該成形体から成形助剤を除去した後、咼温 [ P T F Eの融点 (約 3 2 7 °C) 未満の温度、例えば 3 0

0 °C程度] 高速度で延伸、さらに必要に応じて焼成することにより得られるものであ Ό。

延伸の際、 MD方向 (延伸多孔質 P T F Eフィルム製造時の長手方向）または T D方向（MD方向に直交する方向）の一軸方向のみに延伸すれば、一軸延伸多孔質 P T F Eフィルムが得られ、 M D方向および T D方向の二軸方向に延伸すればニ軸延伸多孔質 P T F Eブイルムが得られる。

一軸延伸多孔質 P T F Eフィルムでは、ノード（折り畳み結晶 ) が延伸方向に直角に細い島状となっており、このノ一ド間を繋ぐようにすだれ状にブイブリル（折り畳み結晶が延伸により解けて引き出された直鎖状の分子束）が延伸方向に配向してレ、る。そして、フイブリル間、またはフィブリルとノードとで画される空間が空孔と'なった繊維質構造となっている。また、一軸延伸多孔質 P T F Eフィルムでは、フィプリルが放射状に広がり、フィブリルを繋ぐノードが島状に点在していて、フィプリルとノードとで画された空間が多数存在するクモの巣状の繊維質構造となっている。

上記 P T F E薄膜では、二軸延伸多孔質 P T F Eフィルムを原料に用いる。二軸延伸多孔質 P T F Eフィルムは、二軸方向

(M D方向および T D方向）に延伸されているため、一軸延伸フィルムよりも異方性が小さく、 M D方向、 τ D方向のいずれにおいても、優れた特性（強度など）を確保することができる。一軸延伸フィルムでは、 T D方向の引張弹性率と 5 %伸張時の引張応力をフッ素樹脂薄膜に要求される前記値以上とすることが困難である。

上記延伸多孔質 P T F Eフィルムでは、その空孔率が 5〜 9

5 %であることが好ましく、 4 0〜 9 0 %であることがより好ましい。なお、上記空孔率は、 J I S κ 6 8 8 5の規定に準じて測定される延伸多孔質 P T F Eフィルムの見掛け密度 p

( g / c m ³) と、該フィルムを構成する P T F Eの密度（ 2.

2 g / c m³) から、下式

空孔率（％) = 1 0 0 X ( 2. 2 - ) / 2. 2

を用いて求められる値である。

また、延伸多孔質 P T F Eフィルムの好適な厚みは、 P T F E薄膜の所望厚みや延伸多孔質 P T F Eフィルムの空孔率などに応じて変動するが、例えば、 3〜 5 0 0 mであることが好ましく、 5〜 2 0 0 μ πιであることがより好ましい。なお、本明細書でいう延伸多孔質 P T F Εフィルムやフッ素樹脂薄膜 ( P T F Ε薄膜）の厚みは、ダイヤルゲージ（例えば、テクノロック社製 1 Ζ 1 0 0 0 m mダイヤルシックネスゲージ）で測定した平均厚さ（本体パネ荷重以外の荷重をかけない状態で測定した値）である（以下、同じ） o

P T F E薄膜の引張弾性率や 5 %引張応力は、上記延伸多孔質 P T F Eフィルム製造時の延伸倍率と焼成条件を調整することで制御できる。 P T F E薄膜にレ、てこれらの特性値を確保するには、延伸倍率を M D方向、 T D方向共に 9 0 0〜 5 0 0

0 %、より好ましくは 2 5 0 0〜 5 0 0 0 %とし、且つ焼成温度を 3 7 0〜 3 8 5 °C、より好まし < は 3 7 5〜 3 8 0 °Cとすることが推奨される。焼成時間は、焼成温度によって異なる力例えば 3 7 0 °Cでは 1 5〜 3 0分、 3 8 5 °Cでは 3〜 5分とすることが推奨される。上記延伸倍率は、延伸前の P T F E成形体の長さを 1 0 0 %としたときの値でめ o。

延伸多孔質 P T F Eフィルムから P T F E薄膜を製造するに当たっては、まず、延伸多孔質 P T F Eフィルムを、その融点未満の温度で圧縮（加圧）して、圧延フィルムを得る（第 1圧縮工程）。この場合の圧縮温度は、 P T F Eの融点未満であれば特に制限されないが、通常、 1 °C以上低い温度であり、 1 0 0 °C以上低い温度であることがより好ましい。圧縮温度が P T F Eの融点以上の場合には、 P T F E薄膜の収縮が大きくなるため、好ましくない。

第 1圧縮工程における圧縮条件は、該工程後の圧延フィルムの空孔率が、圧縮前の延伸多孔質 P T F Eフィルムの 5 0 %以下、より好ましくは 2 0 %以下、さらに好ましくは 1 0 %以下となる条件とする。圧縮力は、通常、面圧で 0. 5〜 6 0 NZ mm ²であり、 1 〜 5 O N/mm ²であることがより好ましレヽ。この工程で用いる圧縮装置としては、フィルムを圧縮できる装置であれば特に限定されないが、カレンダーロール装置やベルトプレス装置など、ロール間またはベルト間を通して圧縮する形式の装置が好適である。このような装置を用いれば、延伸多孔質 P T F Eフィルムがロール間やベルト間に挟み込まれる際に、該フィルム内部ゃ該フィルムの層間に存在する空気が、外部に押出され易いため、得られる P T F E薄膜でのボイド（例えば、走查型電子顕微鏡を用いて 2 0 0 0倍の倍率で表面を観察した際に確認できる程度のボイド）やシヮの発生を抑制することができる。

次に、第 1圧縮工程で得られた圧延フィルムを、 P T F Eの融点以上の温度で圧縮（加圧）する（第 2圧縮工程）。この場合の圧縮温度は、 P T F Eの融点以上であれば特に制限されないが、通常、 1〜 1 0 0 °C以上高い温度であり、 2 0〜 8 0 °C 高い温度であることがより好ましい。このような温度にすることで、 P T F E薄膜の表面平滑性を高めることができる。なお、圧縮温度は、 '圧力を開放する時点では、 P T F Eの融点より，も低い温度まで冷却されていることが望ましい。 P T F Eの融点以上の温度で圧力を開放すると、 P T F E薄膜の収縮が大きくなる他、シヮが入り易くなるため、好ましくない。

第 2圧縮工程における圧縮条件としては、得られるフッ素樹脂薄膜の空孔率が 5 %以下、より好ましくは 1 %以下となる条件とすることが好ましい。具体的には、圧縮力を、面圧で 0. 0 1〜 5 0 N/mm²とすることが一般的であり、 0. 1〜 4 O N/mm ²とすることがより好ましい。この工程で用いる圧縮装置としては、フィルムを挟み込んで圧縮加工できる装置であれば特に限定されないが、一定時間の加熱および加圧が可能なホットプレス装置やベルトプレス装置が好適である。

なお、本発明のフッ素樹脂チューブ状物に用いるフッ素樹脂薄膜を、このような手法で作製する場合に、空孔が僅かに残存

5 することもあり得るが、最終製品であるフッ素樹脂チューブ状物において、特性上問題とならない範囲で空孔が残存していてもよい。具体的には、上記の如く、 5 %以下、好ましくは 1 % 以下の空孔が残存していても構わない。空孔率が 0 %のフッ素樹脂薄膜が最も好ましい。

なお、延伸多孔質 P T F Eフィルムを圧縮しながら、 P T F Eの融点以上の温度をかけた後、圧力を保持した状態で、 P T F Eの融点以下の温度まで冷却することが可能な装置を用いれば、 1パスで P T F E薄膜を得ることもできる。この方法によれば、圧縮開始時点から、延伸多孔質 P T F Eフィルムに P T F Eの融点以上の温度をかけても、延伸多孔質 P T F Eフィルムにかけられた圧力が開放される前に P T F Eの融点より低い温度まで冷却できるため、製造される P T F E薄膜では収縮が殆ど起こらない。例えば、ベルトプレス装置を用いれば、延伸多孔質 P T F Eフィルムがベルト間で圧縮された状態で、 P T F Eの融点以上の温度をかけた後、該融点よりも低い温度まで冷却することにより、収縮を抑制しつつ P T F E薄膜を製造することができる。また、ベルトプレス装置であれば、延伸多孔質 P T F Eフィルムがベルト間に挟み込まれる際に、該フィルム内部や該フイルムの層間に存在する空気が、外部に押出されるため、得られる P T F E薄膜での上記程度のボイドゃシヮの発生を抑制することもできる。しかもこのベルトプレス装置は、 P T F E薄膜の連続生産も可能とするため、好ましく採用し得る。

上記第 1圧縮工程の実施に当たっては、 P T F E薄膜のボイドを少なくするために、圧縮操作を 2段階以上に分けて行うことも好ましい。また、第 2圧縮工程では、ホットプレス装置を用いる場合、表面が平滑な耐熱性フィルムを熱プレス板と圧延フィルムの間に介在させて加熱圧縮してもよい。ベルトプレス装置を用いる際にも、ベルトとフィルム（延伸多孔質 P T F Eフィルムまたは圧延フィルム）の間に表面が平滑な耐熱性フィルムを介在させて加熱圧縮することもできる。耐熱性フィルムとしては、ポリイミド'フィルムなどが好適である。この方法によれば、 P T F E薄膜の表面粗さ（R a ) を耐熱性フィルムの表面粗さ（R a ) と同等にすることができる。よって、ホットプレス装置の熱プレス板表面や、ベルトプレス装置のベルト表面をあまり平滑にできない場合に有効である。

例えば、第 2圧縮工程で使用するホットプレス装置の熱プレス板を鏡面処理して、表面粗さ（R a ) を 0. l // m以下としておけば、上述の耐熱性フィルムを使用せずに、 P T F E薄膜の表面粗さ（R a ) を 0. l t m以下とすることができる。他方、ホットプレス装置の熱プレス板の表面粗さ（R a ) が比較的大きい場合でも、上述の耐熱性フィルムとして、表面粗さ (R a ) が 0. 0 1 /x m以下のものを使用すれば、 P T F E薄膜の表面粗さ（R a ) を 0. Ο ΐ ιη以下とすることが可能である。

P T F E薄膜の表面粗さ（R a ) を 0. Ι μ πι以下とすることができれば、 P T F E薄膜を卷回積層して得られるフッ素樹脂チューブ状物の表面粗さ（R a ) を上述の好ましい上限値以下とすることができる。 P T F E薄膜の表面粗さ（R a ) が上記上限値を超えると、フッ素樹脂チューブ状物成形時の薄膜の収縮などにより、フッ素樹脂チューブ状物の表面粗さ（R a ) が上述の好ましい上限値を超えることがある。また、表面粗さ

7 ( R a ) が上記上限値を超える P T F E薄膜から得られるフッ素樹脂チューブ状物を定着ロールの表層材に使用した場合に、下地弾性層などの影響により、表層材の表面が粗くなることがある。

上述の熱プレス法によれば、スカイビング法では困難であつた P T F E薄膜（例えば厚み： 2 0 m以下）を容易に得ることができる。例えば、空孔率： 8 0 %、厚み： 4 0 mの延伸多孔質 P T F Eフィルムを、カレンダーロール（ロール温度： 7 0 °C) で、空孔率： 2 %、厚み： 1 2 μ πιまで圧延し（第 1 圧縮工程）、その後、ベルトプレス装置で、プレス板温度： 3 2 0〜 4 0 0 °C、圧力： 1 0 . 0 N/mm ²、送り速度： 0 . 5〜 2. O m/m i n、プレス時間： 0. 5〜： L O m i nの条件でプレスする（第 2圧縮工程）ことにより、空孔率： 0 %、厚み： Ι Ο μ πιの P T F E薄膜を得ることができる。また、空孔率： 8 5 %、厚み： 9 /^ ηιの延伸多孔質 P T F Eフィルムに対して、上記と同様の加工を行うことで、空孔率： 0 %、厚み： 2 μ πιの P T F E薄膜を得ることができる。

さらに、上記熱プレス法では、 1枚の延伸多孔質 P T F Eフイルムから、単独の P T F E薄膜を得ることができる他、 2〜 1 0 0枚、好ましくは 2〜 2 0枚の延伸多孔質 P T F Eフィルムを積層して、積層 P T F E薄膜とすることもできる。

このようにして得られる P T F E薄膜の厚みは、 0 . Ι μ πι 以上、好ましくは 0 . 5 111以上、さらに好ましくは Ι Ζ ΠΙ以上であって、 Ι Ο μ πι以下、好ましくは 5 μ πι以下、より好ましくは 3 μ ηι以下、さらに好ましくは 2 μ πι以下であることが推奨される。また、この P T F E薄膜は、比重が 2. 0以上であり、走査型電子顕微鏡による表面観察（倍率： 2 0 0 0倍）

8 では、ボイド、、ピンホーノレ、フイブジル構造は祭れない。さらにこの Ρ Τ F Ε薄膜は、目視による外観は均一な透明ブイルムであり、ポィド、ピンホール、フィプリル構造の存在に起因する白色不透明部や白筋などは観察されない。

なお、のよフな手法によつて、上記 Ρ Τ F Ε薄膜の如きフク？樹脂薄膜は、平面視のいずれの方向についても、引張弾性率または 5 %引張応力が上記範囲内となるようにすることがでさるが、かかる引張弾性率または 5 %引張応力は、平面視の全ての方向について測定する必要はな < 、代替手法として、 M D 方向に平行な方向（以下、単に「M D方向」という）、 T D方向に平行な方向（以下、単位「T D方向」という）の両方向について測定することで確認することができる ο

上記 P T F E薄膜の如きフッ素樹脂薄膜から本発明のフッ素樹脂チューブ状物を製造するには、該フッ素樹脂薄膜を卷回積層する。卷回積層時の各層の接着は、熱融着法でもよく、接着剤層を介して行う方法であつてもよい。

熱融着法の場合には、例えば、金属製の円柱（ S U Sなど）を芯金とし、この周りにフッ素樹脂薄膜を所定回数卷回した後フッ素樹脂の融点以上で加熱焼成して、卷回積層された各層間を熱融着させる。その後芯金を取り外すことにより、フッ素樹脂チューブ状物を得ることができる ο

また、接着剤層を介して接着させる方法では、片面に接着剤を塗布などしたフッ素榭脂薄膜を、接着剤塗布面側を内側にして上記芯金の周りに所定回数卷回し、必要に応じて加熱して、卷回積層された各層間を接着させる。その後芯金を取り外すことにより、フッ素樹脂チューブ状物を得ることができる。

このような手法を用いて得られるフッ素樹脂チューブ状物では、各層間に空気の嚙み込みなどはなく、完全に各層同士が接着した状態となっており、その接着強度は、層間剥離時にフッ素樹脂薄膜の凝集破壌がおこる程度である。

なお、予めフッ素樹脂薄膜の片面あるいは両面に従来公知のコロナ放電処理やケミカルエッチング処理、エキシマレーザー処理などの表面処理を施しておくことで、熱融着法の場合や、接着剤層を介して接着させる方法であって加熱を実施する場合に、より少ない加熱時間で十分な層間接着強度を得ることが可能であり、フッ素樹脂チューブ状物の熱劣化を抑制することができる。これらの処理は、フッ素樹脂薄膜の両面に施した方が接着性改善効果は大きいが、フッ素樹脂薄膜の外面を処理することにより、フッ素樹脂薄膜表面が荒れてフッ素榭脂チューブ状物の表面粗さ（R a ) が低下する場合には、フッ素樹脂薄膜内面の接着部分にのみ処理を行うことが推奨される。

また、芯金とフッ素樹脂チューブ状物との剥離性を高めるために、サンドブラスト加工などにより芯金の表面を粗面化しておくことも好ましい。

卷回方法は、フッ素樹脂薄膜をチューブ状に積層できる方法であれば特に限定されないが、例えばのり卷き状に卷回する方法や、帯状のフッ素樹脂薄膜を螺旋状に卷回する方法などが挙げられる。

帯状のフッ素樹脂薄膜を螺旋状に卷回する方法を、図 1 を用いて説明する。図 1 において、 1 は帯状フッ素樹脂薄膜を、 2 は芯金（芯棒）を表している。また、 3は芯金に対する卷回相当長さを示している。この卷回相当長さ 3を芯金 2の外径で除した値が卷回数となる。

図 1 に示すように、帯状フッ素樹脂薄膜 1 を芯金 2に対して傾斜した状態に置き、この状態で芯金 2に帯状フッ素樹脂薄膜 1 を卷回することにより、フッ素榭脂薄膜を螺旋卷して形成したチューブ状物を得ることができる。

また、複数枚のフッ素樹脂薄膜を順次卷回してもよい。例えば、 1枚目のフッ素樹脂薄膜を芯金に 1 回以上卷回した後、このフッ素樹脂薄膜の上に、 2枚目のフッ素樹脂薄膜を 1回以上卷回してフッ素樹脂チューブ状物を形成してもよい。

なお、本発明のフッ素樹脂チューブ状物では、フッ素樹脂薄膜を卷回積層して形成する関係上、該チューブ状物の外表面にはフッ素樹脂薄膜の端部が存在するため、この薄膜端部により段差が生じる。また、フッ素樹脂薄膜の卷き始め端部（先端部）と卷き終わり端部（終端部）の位置が、チューブ状物の円周方向の同じ位置で無い場合は、薄膜端部を境にしてチューブ状物の厚みに差が生じる。

例えば、フッ素樹脂薄膜を「 n〜 n + l」（ nは 1以上の整数）の卷回数で卷回した場合には、チューブ状物外面を形成する最表面のフッ素樹脂薄膜の端部の位置を境にして、チューブ状物の肉厚が n層分の領域（薄肉部）と n + 1層分の領域（厚肉部）が形成される。フッ素樹脂薄膜先端部と終端部について、チューブ状物円周方向での位置を完全に合わせることで、こうしたチューブ状物の厚み差は無くすことができるが、実生産ではパラツキが生じ得るため、フッ素樹脂薄膜先端部と終端部の位置ずれが発生して上記厚み差が生じてしまう。

本発明者等の検討によれば、上記厚み差が大きい場合には、フッ素樹脂チューブ状物を表層材に使用した定着ロールや定着ベルトを有する画像定着装置では、画像定着工程時に、該チュープ状物の薄肉部に当たる部分と厚肉部に当たる部分との間で表面温度の差が大きくなり、目視で確認できるほどの色差や光沢差が印刷画像に生じる場合のあることが判明している。

よって、本発明では、フッ素樹脂薄膜の卷回数を 2以上、より好ましくは 3以上とすることで、フッ素樹脂チューブ状物における上記厚み差を小さくすることとしている。この場合には、上述の薄肉部に当たる部分と厚肉部に当たる部分との間での表面温度差を低減することができ、印刷画像における色差や光沢差を目視で確認できない程度にまで抑え得る。フッ素樹脂薄膜の卷回数の上限は特に制限されないが、例えば 1 0 0回とすることが好ましく、より好ましい上限は 3 0回、さらに好ましい上限は 2 0回である。

また、フッ素樹脂薄膜端部に基づくフッ素樹脂チューブ状物表面の段差によっても、印刷画像にライン状の跡が発生する場合がある。このライン状の跡の発生を抑えるには、フッ素樹脂チューブ状物の製造に、厚みの薄いフッ素樹脂薄膜を用いることが効果的である。例えば、厚みが 2 0 μ m以下、さらには 1 5 // m以下、特には Ι Ο μ πι以下のフッ素樹脂薄膜を用いれば、印刷画像に発生するライン状の跡をかなり減少させることができる。例えば、厚みが 2 μ m以下のフッ素樹脂薄膜を用いた場合には、印刷画像におけるライン状の跡は、目視では、ほぼ観察できなくなる。

なお、フッ素樹脂薄膜の厚みが薄くしても、卷回数を増加させてチューブ状物の肉厚をある程度高めることで、定着部材 (定着ロールまたは定着ベルト）の寿命を確保することができる。例えば、 P T F E薄膜厚： 6 μ πι、卷回数： 3. 5の Ρ Τ F Eチューブ状物（肉厚：約 1 8〜 2 4 μ πι) と、 P T F E薄膜厚： 1 . 7 μ πα、卷回数： 1 2. 5の P T F Eチューブ状物 (肉厚：約 2 0 . 4〜 2 2 . 1 μ ) は、ほぼ同等の耐久性を有している。ただし、フッ素樹脂薄膜の卷回数は、少ない方が製造コストの面で有利である。このように、本発明のフッ素樹脂チューブ状物では、その肉厚を決定するに当たり、フッ素樹脂薄膜の厚みと卷回数とを任意に組み合わせることができる。

本発明のフッ素榭脂チューブ状物は優れた引張強度を有しており、具体的には、円周方向、チューブ軸方向のいずれにおいても、その引張強度が、通常 8 0 N Z m m ²以上であり、より好ましくは l O O N Z m m ²以上である。また、優れた光線透過率も有しており、例えば、波長が 5 0 0 n mの光について、分光光度計（例えば島津製作所製「U V— 2 4 0」）で測定される透過率が、好ましくは 3 5〜 9 5 %である。光線透過率が低すぎる場合には、フッ素樹脂薄膜がボイドを含んでいることがあり、この場合、ポイドの存在により画像定着時において熱伝導ムラが生じ得るため、トナーの溶融ムラを引き起こすことがある。また、光線透過率が低すぎる場合には、ボイドゃ表面のシヮに起因して、チューブ表面の表面粗さ（R a ) が上述の上限値を超えることがある。この場合にはトナーの離型性や用紙上のトナーへの圧しムラが生じることがあり、画質低下が引き起こされるおそれがある。

定着ロールや定着ベルトの表層材としての用途を考慮して、上記フッ素樹脂チューブ状物の内面には、接着性向上のための表面処理が施されていることが好ましい。このような表面処理としては、従来公知のコロナ放電処理、ケミカルエッチング処理、エキシマレーザー処理などが挙げられる。例えば、テトラ H (潤ェ社製）を用いてフッ素樹脂チューブ状物内面にケミカルエッチングを施した後、常法に従って定着ロールや定着ベルトの表層に用いることができる。この場合、ケミカルエツチングが施された面は、着色や微細なひぴ割れが発生する場合があるが、定着ロールや定着ベルトの表層として使用するに当たつては、支障はない。

定着ロールの回転方向に対する上記フッ素樹脂チュブ状物の取り付け方向は、厚肉部から薄肉部への順でニップ部に入つていく方向と、薄肉部から厚肉部の順でニップ部に入つていく方向の二種類がある。印刷画像に発生するシームラィン跡や、定着ロール表層の薄肉部と厚肉部に対応する色差、光沢差が発生する場合では、どちらの方向についてもほぼ同程度となるが、表層の剥離に対する有利性の観点から、厚肉部から薄肉部の順でニップ部に入っていく方向とする方が好ましい。

本発明のフッ素樹脂チューブ状物は所定の厚さ以下でありながら、所定の引張弾性率及びノ又は所定の 5 %引張応力を満足しているため、高画質や消費電力の低減を達成し得る画像定着装置の定着口一ノレや定着ベルトの表層材として用いた場合に、表層シヮゃ表層変形、表層破れの発生を高度に抑制可能な、耐久性に優れたフッ素樹脂チューブ状物を提供することができる。実施例

以下、実施例に基づいて本発明を詳細に述べる。ただし、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前，後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施をすることは、全て本発明の技術的範囲に包含される。

ぐ作製例 1 フッ素樹脂薄膜の作製 >

作製例 1 一 1

P T F E ファインパウダー（旭硝子株式会社製「フルオン C D 1 2 3」）から常法に従い、厚み： .0. 2 mm、幅： 1 5 0 mmの未焼成テープを作製した。すなわち、 P T F Eファインパウダーに成形助剤を混合してペーストとし、これを押出し、ロール圧延した後、成形助剤を乾燥除去する手法を採用した。

この未焼成テープを、 2軸延伸機を用い、延伸温度： 3 0 0 °C、延伸速度： 5 0 % Z秒の条件で、まず M D方向に 2 0倍 ( 1 9 0 0 %) に延伸し、次いで T D方向に 2 6倍（ 2 5 0 0 %) 延伸した。次いで四辺を固定した状態で、 3 7 5 °Cで 1 5分焼成を行い、延伸多孔質 P T F Eフィルム（空孔率： 8 0 %、厚み： 7. 5 m ) を得た。

上記延伸多孔質 P T F Eフィルムを、カレンダーロール装置を用い、ロール温度： 7 0 °C、線圧： 8 N / m m ² , 送り速度： 6. O m/m i nの条件で圧縮し（第 1圧縮工程）、空孔率： 2 %、厚さ： 1 . 7 πιで白濁色の圧延フィルムを得た。この圧延フィルムを 2枚のポリィミドフィルム（宇部興産社製「ユーピレックス 2 0 S」）の間に挟み、ホットプレス装置で、プレス板温度： 4 0 0 °C、面圧： 1 O N/mm²の条件で 5分間熱プレスした後、面圧を保持したまま 6 0分間かけて室温まで冷却し（第 2圧縮工程）、 P T F E薄膜を得た。得られた P T F E薄膜の構造および特性を表 1 に示す。

作製例 1 一 2

延伸多孔質 P T F E薄膜を製造する際の延伸倍率を、 MD方向： 1 0倍（ 9 0 0 %) 、 T D方向： 1 5倍（ 1 4 0 0 %) に変更した他は、作製例 1 一 1 と同様にして P T F E薄膜を作製した。得られた P T F E薄膜の構造おょぴ特性を表 1 に示す。作製例 1 一 3

P T F Eファインパウダー（旭硝子株式会社製「フルオン C D 1 2 3」）から作製例 1 — 1 と同様にして、厚み： 0. l m m、幅： 1 5 0 mmの未焼成テープを作製した。この未焼成テープを、 2軸延伸機を用い、延伸温度： 3 0 0 °C、延伸速度： 2 0 % /秒の条件で、まず M D方向に 1 5倍（ 1 4 0 0 %) に延伸し、次いで T D方向に 1 5倍（ 1 4 0 0 %) 延伸した。次いで四辺を固定した状態で、 3 6 0 °Cで 5分焼成を行い、延伸多孔質 P T F Eフィルムを得た。得られた延伸多孔質 P T F E フィルムを用い、作製例 1 一 1 と同様にして P T F E薄膜を得た。得られた P T F E薄膜の構造および特性を表 1 に示す。

作製例 1 一 4

作製例 1 一 1 と同様にして得られた未焼成テープを、 2軸延伸機を用い、延伸温度： 3 0 0 °C、延伸速度： 5 0 % /秒の条件で、まず M D方向に 1 4倍（ 1 3 0 0 %) に延伸し、次いで T D方向に 3 5倍（ 3 4 0 0 %) 延伸した。次いで四辺を固定した状態で、 3 6 0 °Cで 5分焼成を行い、延伸多孔質 P T F E フィルムを得た。得られた延伸多孔質 P T F Eフィルムを用い、作製例 1 一 1 と同様にして P T F E薄膜を得た。得られた P T F E薄膜の構造および特性を表 1 に示す。

表 1

PTFE薄膜の構造 PTFE薄膜の特性

引張弾性率 5%引張応力引張強度作製例空孔率 (N/mm²) (NZmm²) (NZmm²)

(%)

MD方向 TD方向斜め方向 MD方向 TD方向斜め方向 MD方向 TD方向斜め方向

1 -1 0 1.5 2200 1 50 1650 120 60 85 660 400 480

1-2 0 5.0 1430 700 830 60 20 35 210 140 170

1-3 0 1. 400 490 430 13 15 13 200 230 210

1一 4 0 1.5 450 2800 1200 18 125 60 180 390 245 ョ

表 1 中、「斜め方向」は、 MD方向に対して + 4 5 ° の方向を意味している。

<作製例 2 フッ素榭脂チューブ状物の作製〉

作製例 2 — 1

作製例 1 一 1 で得られた P T F E薄膜の片面にコロナ放電処理 (条件： S O WZ n^ ' m i n ) を施した。その後、この P T F E 薄膜を芯金（ S U S 3 0 4製円柱、外径： 2 6 . 2 mm、幅： 5 0 O mm) に巻き付けた。卷き付けは、 P T F E薄膜のコロ放電処理面が内側となるように、且つ MD方向が芯金の円周方向となるように、のり卷き状に 6 . 1 ラップ [ 6回（ 6層）卷回し、さらに最表面にある P T F E薄膜端部から円周長さの◦ . 1倍分だけが 7層目を形成している状態] 巻き付けた。その後、芯金の円柱軸方向のフイルム端部をリング状ストッパーで固定した。これを 4 0 0 °Cのォ一ブンに入れて 3 0分焼成し、冷却後にストッパーを外し、芯金を抜いて、最大肉厚が 1 0 . 5 /i m ( 7層部厚み： 1 0 . 5 ;u m、 6 層部厚み： 9 . 0 ^ m) 、内径： 2 6 . 3 mmのフッ素榭脂チューブ状物を得た。得られたフッ素樹脂チューブ状物の構造および特性を表 2に示す。

作製例 2 — 2

P T F E薄膜の T D方向が芯金の円周方向となるように卷き付けた他は、作製例 2 — 1 と同様にして、最大肉厚が 1 0 . 5 μ m ( 7 層部厚み： 1 0 . 5 ΠΙ、 6層部厚み： 9 . 0 μ ) 、内径： 2 6 . 3 m mのフッ素樹脂チューブ状物を得た。得られたフッ素樹脂チュープ状物の構造および特性を表 2に示す。

作製例 2 — 3

作製例 1 _ 2で得られた P T F E薄膜を用いたこと、およびコロナ放電処理後の芯金への卷回を 2 . 1 ラップとしたこと以外は、作製例 2 — 1 と同様にして、最大肉厚が 1 5 . 0 β m ( 3層部厚み：

1 5 . 0 μ m , 2層部厚み： 1 0 . 0 μ m ) 、内径： 2 6 . 3 mm のフッ素樹脂チューブ状物を得た。得られたフク素樹脂チユーブ状物の構造および特性を表 2に示す。

作製例 2 — 4

P T F E薄膜の T D方向が芯金の円周方向となるよつに巻き付けた他は、作製例 2 — 3 と同様にして、最大肉厚が 1 5 . 0 μ m ( 3 層部厚み： 1 5 . 0 μ 、 2層部厚み : 1 0 . 0 μ m ) 、内径： 2

6 . 3 mmのフッ素樹脂チューブ状物を得た。得られたフッ素樹脂チューブ状物の構造およぴ特性を表 2に示す。

作製例 2 — 5

コロナ放電処理後の P T F E薄膜の、芯金への卷回を 1 . 5 ラップとした以外は、作製例 2 _ 3 と同様にして、最大肉厚が 1 0 . 0 μ m ( 2層部厚み： 1 0 . 0 μ m y 1層部厚み 5 . 0 β m) 、内径： 2 6 . 3 mmのフッ素樹脂チュ一ブ状物をた。得られたフッ素樹脂チューブ状物の構造および特性を表 2に示す。

作製例 2 — 6

P T F E薄膜を芯金（ S U S 3 0 4製円柱、外径： 3 0 . 7 mm, 幅： 5 0 0 mm) に卷付ける以外は、作製例 2 — 1 と同様にして、最大肉厚が 1 0 . 5 /z m ( 7層部厚み： 1 0 . 5 /ζ πι、 6層部厚み： 9 . 0 μ m) 、内径： 3 0 . 8 mmのフッ素樹脂チューブ状物を得た。得られたフッ素樹脂チューブ状物の構造および特性を表 2 に示す。

作製例 2 — 7

作製例 1 _ 3で得られた P T F E薄膜を用いた以外は、作製例 2 一 1 と同様にして、最大肉厚が 9 . 8 μ ( 7層部厚み： 9 . 8 μ m、 6層部厚み： 8 . 4 μ ) 、内径： 2 6 . 3 mmのフッ素樹脂チューブ状物を得た。得られたフッ素樹脂チューブ状物の構造および特性を表 2に示す。

作製例 2 — 8

作製例 1 一 3で得られた P T F E薄膜を用いた以外は、作製例 2 一 2 と同様にして、最大肉厚が 9 . 8 m ( 7層部厚み： 9 . 8 μ m、 6層部厚み： 8 . 4 m) 、内径： 2 6 . 3 mmのフッ素樹脂チューブ状物を得た。得られたフッ素樹脂チューブ状物の構造およぴ特性を表 2に示す。

作成例 2 — 9

作製例 1 一 4で得られた P T F E薄膜を用いた以外は、作製例 2 _ 1 と同様にして、最大肉厚が 1 0 . 5 / m ( 7層部厚み： 1 0 . 5 μ m, 6層部厚み： 9 . 0 μ m) 、内径： 2 6 . 3 mmのフッ素樹脂チューブ状物を得た。得られたフッ素樹脂チューブ状物の構造および特性を表 2に示す。

作製例 2 — 1 0

作製例 1 一 4で得られた P T F E薄膜を用いた以外は、作製例 2 — 2 と同様にして、最大肉厚が 1 0 . 5 μ πι ( 7層部厚み： 1 0 . 5 // m、 6層部厚み： 9 . 0 μ m) 、内径： 2 6 . 3 mmのフッ素樹脂チューブ状物を得た。得られたフッ素樹脂チューブ状物の構造および特性を表 2に示す。

作製例 2 — 1 1

作製例 1 _ 3で得られた P T F E薄膜を用いた以外は、作製例 2 一 6 と同様にして、最大肉厚が 9 . 8 μ m ( 7層部厚み： 9 . 8 μ m、 6層部厚み： 8 . 4 μ ) 、内径： 3 0 . 8 mmのフッ素樹脂チューブ状物を得た。得られたフッ素樹脂チューブ状物の構造および特性を表 2に示す。表 2

フッ素樹脂チューブ状物の

フッ素樹脂チューブ状物の特性

構造

作製例引張弾性率 5%引張応力引張強度空孔率最大肉厚 (NZmm²) (NZmm²) (N/mm²) (%) ( im)

円周方向軸方向円周方向軸方向円周方向軸方向

2-1 0 10.5 2000 1740 100 50 400 380

2-2 0 10.5 1680 1990 50 90 360 390

2-3 0 15.0 1300 900 55 15 130 80

2-4 0 15.0 900 1220 15 50 90 120

2-5 0 10.0 1200 900 50 15 110 80

2-6 0 10.5 2000 1740 100 50 400 380

2-7 0 9.8 500 650 10 10 100 110

2-8 0 9.8 550 500 11 10 130 110

2-9 0 10.5 650 3600 13 100 80 250

2-10 0 10.5 3400 600 90 13 220 100

2-11 0 9.8 500 650 10 10 100 110

表 2中、「円周方向」および「軸方向」は、夫々フッ素樹脂チューブ状物の円周方向おょぴ軸方向を意味している。

ぐ作製例 3 定着ロールの作製 >

作製例 3— 1

作製例 2— 1で得られたフッ素樹脂チューブ状物の片側端部をクリップで閉じ、その内部に 2 5 °Cの N a /ナフタレン錯塩溶液（潤ェ社製「テトラ H」）を注いで 1 0秒保持した後、該溶液をチューブ状物から排出した。続いて、メタノール、水、メタノールの順に、 N a /ナフタレン錯塩溶液と同様にフッ素樹脂チューブ状物内に注いで各 1 0秒保持し、排出する操作を行った。その後、このフッ素樹脂チューブ状物の内外面にエアを吹き付けて乾燥させた。

乾燥後のフッ素樹脂チューブ状物内面にプライマー（東レダウコ一ユング社製「D Y 3 9— 0 5 1」）を塗布し、内径： 2 6. 7 m mのロール成形用金型の内壁に添装した。さらにフッ素樹脂チュ一ブ状物の内部中央にアルミニウム芯軸（外径： 2 5 . 5 mm、胴長： 4 1 0 mm) を配し、 .フッ素樹脂チューブ状物とアルミニウム芯軸との間にシリコーンゴム（信越化学社製「K E— 1 3 5 6」）を注入し、 1 3 0 °Cで 3 0分熱硬化させ、さらに 2 0 0 °Cで 4時間 2次硬化させて、フッ素樹脂チューブ状物を表層に有する定着ロールを得た。

作製例 3— 2〜 3— 9

表 3に示すフッ素樹脂チューブ状物を用いた他は、作製例 3— 1 と同様にして、フッ素樹脂チューブ状物を表層に有する定着ロールを得た。表 3

ぐ評価 >

上記作製例 3 — 1 〜 3 — 9で得られた定着口ールを、富士ゼ口ックス社製カラープリンター「D o c u P r i n t C 2 2 2 0」に搭載して通紙評価を行い、通紙に伴う定着ロール表層でのシヮの発生と、そのシヮ跡の印刷画像への影響を調べた。通紙評価の結果の表記基準を表 4に、評価結果を表 5に示す。

表 4

表記通紙評価の結果

1 シヮ無し

2a 定着ロール軸方向のシヮが発生

2b 定着ロール円周方向のシヮが発生

3a 定着ロール軸方向のシヮが拡大

3b 定着ロール円周方向のシヮが拡大

4 定着ロール軸方向のシヮが拡大/円周方向のシヮが発生

5 定着ロールの軸方向および円周方向のシヮが拡大表 5

表層状態印刷画像にシヮ跡が通紙枚数 0 5000 10000 20000 40000 50000 80000 100000 発生した時の通紙枚数作製例 3— 1 1 1 1 1 1 1 1 1 発生せず作製例 3— 2 1 1 1 1 1 1 1 1 発生せず作製例 3— 3 1 1 1 1 1 1 1 1 発生せず作製例 3— 4 1 1 1 1 1 1 1 1 発生せず作製例 3— 5 1 1 1 1 1 1 1 2b 発生せず定着

ロール軸方向のシヮ跡： 7500

作製例 3— 6 2a 2a 2a 2a 4 5 5

円周方向のシヮ跡： 65000 軸方向のシヮ跡： 7500 作製例 3— 7 2a 3a 3a 3a 4 5 5

円周方向のシヮ跡： 70000 作製例 3— 8 1 2a 3a 3a 3a 3a 3a 3a 軸方向のシヮ跡： 6000 作製例 3— 9 1 1 1 1 1 2b 3b 3b 円周方向のシヮ跡： 65000

引張弾性率および 5 %引張応力が、円周方向、軸方向共に好適な値であるフッ素樹脂チューブ状物（作製例 2 — 1〜 2 — 5 ) を表層材に用いた定着ロール（作製例 3 — 1 〜 3 — 5 ) では、通紙枚数が非常に多い段階でも、表層の状態が良好で、印刷画像への悪影響が抑えられており、長期間の使用に耐え得る耐久性を有していることを示している。これに対し、引張弾性率および 5 %引張応力が、円周方向および Zまたは軸方向について、好適な値を示さないフッ素樹脂チューブ状物（作製例 2 — 7〜 2 — 1 0 ) を表層材に用いた定着ロール（作製例 3 _ 6〜 3 — 9 ) では、通紙枚数が比較的少ない段階で表層の状態が悪化している。

また、作製例 3 — 3 の定着ロールと、作製例 3 — 5 の定着ロールを用いた場合の印刷画像での光沢ムラの有無を調べ、これらに用いたフッ素樹脂チューブ状物（作製例 2 — 3および 2 — 5 ) の肉厚の厚み差による影響を調べた。その結果、作製例 3 — 5 の定着ロールを用いて得られた印刷画像では、この定着ロールの原料フッ素樹脂チューブ状物 (作製例 2— 5 ) におけるフッ素樹脂薄膜の卷回数が 2回を下回っているため、このチューブ状物内で、最も厚い部分での厚みが、最も薄い部分の約 2倍となっており、これに起因する光沢ムラが生じた。これに対し、作製例 3 — 3 の定着ロールを用いて得られた印刷画像では、この定着ロールの原料フッ素樹脂チューブ状物（作製例 2 — 3 ) におけるフッ素樹脂薄膜の卷回数が 2回以上であり、このチューブ状物内での厚み差が小さくなっているため、上記のような光沢ムラは発生しなかった。

<作製例 4 定着ベルトの作製 >

作製例 4一 1

ポリイミドヮュス（宇部興産社製「Uヮュス S」）を芯金（ S U S 3 0 4製円柱、外径： 3 0. O mm、幅： 5 0 0 mm) の外壁に塗布し、この芯金を内径 3 1 . O mmのダイスの中心に通して、余剰なポリイミドワニスを搔き落とし、芯金上にポリイミドワニスの塗布薄膜を得た。次いで 3 0 0 °Cで 3 0分間加熱した後、芯金を取外し、厚さ 5 0 i m、外径 3 0. O mm、長さ 4 0 0 mmのポリイミドチューブを得た。得られたポリイミドチュ一プの外表面をコロナ放電処理（条件： 1 0 0WZm² ' m i n ) した後、プライマー (東レダウコーニング社製「D Y 3 9 — 0 1 2」 ) を約 2 ζ ηιの厚みで塗布し、芯金（ S U S 3 0 4製円柱、外径： 2 9 . 9 mm、幅： 5 0 0 mm) をポリイミドチューブの中空に挿入した。

作製例 2 — 6で得られたフッ素樹脂チューブ状物に、作製例 3 — 1 と同様にして内面処理とプライマー処理を施した後、ロール成形用金型（ S U S 3 0 4、内径： 3 1 . 2 mm、幅： 5 0 0 mm) の内壁に添装した。このロール成形用金型中空部の中心に上記のポリイミドチューブが被せられた芯金を揷入し、フッ素樹脂チューブ状物とポリイミドチューブとの間にシリコーンゴム（信越化学社製「 K E— 1 3 5 6」）を注入し、 1 3 0 °Cで 3 0分熱硬化させ、さらに 200 °Cで 4時間 2次硬化させた後に、口一ル成形用金型と芯金を取り外して最大肉厚が 6 5 μ πι (ポリイミド層、シリコーンゴム層、フッ素樹脂層）、外径： 3 1 . 2 mm、長さ 3 4 3 mmのフッ素樹脂チューブ状物を表層に有する定着ベルトを得た。

作製例 4 一 2 '

作製例 2 — 1 1で得られたチューブを用いた以外は、作製例 4 一 1 と同様にして、最大肉厚が 6 5 iz m (ポリイミド層、シリコーンゴム層、フッ素榭脂層）、外径： 3 1 . 2 mm、長さ 3 4 3 mmのフッ素樹脂チューブ状物を表層に有する定着ベルトを得た。

<評価 >

富士ゼロックス社製カラープリンター「D o c u P r i n t C 2 2 2 0」の定着ュニットを取出して台座に固定し、定着ロールシャブトに取り付けられたギアと外部モーターの軸に取り付けられたギァを嚙み合わせて、モーターの駆動を定着ロールに伝え、定着ュニットの定着ロールと定着ベルトがエップした状態で回転駆動できるベンチ評価機を作製した。このベンチ評価機に作製例 4 一 1 、 4 一 2で得られたベルトを搭載して、室温で 4 8 r p m (定着ロール基準）の回転駆動を連続で加えた時の、定着ロール表層でのシヮの発生と、そのシヮ跡の印刷画像への影響を調べた。連続駆動評価の結果の表記基準を表 6 に、評価結果を表 7に示す。表 6

表記通紙評価の結果

1 シヮ無し

2a 定着ベルト軸方向のシヮが発生

3a 定着ベル卜軸方向のシヮが拡大

表層状態印刷画像にシヮ跡が駆動時間（h) 0 1 5 1 0 24 48 発生した時の駆動時間定着作製例 4一 1 1 1 1 1 1 1 発生せずベルト作製例 4一 2 1 2a 3a 3a 3a 3a 発生せず

引張弾性率および 5 %引張応力が、円周方向、軸方向共に好適な値であるフッ素樹脂チューブ状物（作製例 2 — 6 ) を表層材に用いた定着ベルト（作製例 4 — 1 ) では、駆動時間が非常に長い段階でも、表層の状態が良好であり、長期間の使用に耐え得る耐久性を有していることを示している。これに対し、引張弾性率および 5 %引張応力が、円周方向および軸方向について、好適な値を示さないフッ素樹脂チューブ状物（作製例 2 — 1 1 ) を表層材に用いた定着口ール（作製例 4 一 2 ) では、駆動時間が比較的短い段階で表層の状態が悪化している。産業上の利用可能性

本発明のフッ素樹脂チューブ状物は、フッ素樹脂チューブ状物の表層シヮゃ表層変形、表層破れの発生を高度に抑制可能であるため、種々の画像定着装置（特に、高画質や消費電力の低減が求められる画像定着装置）や、この画像定着装置に採用される定着ロールゃ定着ベルトに有利に使用できる。

Claims

1 . ポリテトラフルォロエチレン系フッ素樹脂を構成要素に含むチューブ状物であって、

最大肉厚が 2 0 // m以下であり、

下記（ 1 ) 及び/又は（ 2 ) の特性を満足することを特徴とするフッ素樹脂チューブ状物ョ育。

( 1 ) 円周方向およびチューブ軸方向での引張弾性率が、いずれも 9 0 O N/mm²以上である

の

( 2 ) 円周方向およびチューブ軸方向での 5 %伸張時の引張応力が、いずれも 1 5 N/mm ²以上である

匿

2. 円周方向およびチューブ軸方向での引張弾性率が、いずれも 9 0 O NZmm²以上である上記フッ素樹脂チューブ状物は、平面視のいずれの方向についても引張弾性率が 5 0 0 N/mm ² 以上となるフッ素榭脂薄膜を 2回以上卷回積層して形成されるものである請求項 1 に記載のフッ素樹脂チューブ状物。

3. 円周方向およびチューブ軸方向での 5 %伸張時の引張応力が、いずれも 1 5 N/mm ²以上である上記フッ素樹脂チューブ状物は、平面視のいずれの方向についても 5 %伸張時の引張応力が 2 O Nノ mm ²以上となるフッ素樹脂薄膜を 2回以上卷回積層して形成されるものである請求項 1 に記載のフッ素樹脂チューブ状物。

4. 上記チューブ状物は、表面粗さ（R a ) が 0. 5 μ ηι以下である請求項 1 に記載のフッ素樹脂チューブ状物。

5. 上記チューブ状物は、内面に接着性向上のための表面処理が施されているものである請求項 1 に記載のフッ素樹脂チューブ状物。

6. 請求項 1 に記載のフッ素樹脂チューブ状物を表層に有するもの.であることを特徴とする定着ロール。

7 . 請求項 1 に記載のフッ素樹脂チューブ状物を表層に有するものであることを特徴とする定着ベルト。

8 . 請求項 6 に記載の定着ロールを有するものであることを特徴とする画像定着装置。

9 . 請求項 7 に記載の定着ベルトを有するものであることを特徴とする画像定着装置。