JPH10296826A

JPH10296826A - シームレス管状複合フィルム、その製造方法及びその使用

Info

Publication number: JPH10296826A
Application number: JP9120194A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Miyamoto; 恒雄宮本; Junya Kanetake; 潤也金武; Naoki Nishiura; 直樹西浦; Nobuaki Kobayashi; 紳晃小林; Takashi Kuraoka; 隆志鞍岡
Original assignee: Gunze Ltd
Current assignee: Gunze Ltd
Priority date: 1997-04-22
Filing date: 1997-04-22
Publication date: 1998-11-10
Also published as: US6217963B1

Abstract

(57)【要約】【課題】高温下での長時間使用に対する耐久性、表面
層に設けるフッ素系樹脂層との密着力、厚み精度及び平
滑性等に卓越したシームレス管状複合フィルムの提供。【解決手段】熱硬化性ポリイミド系樹脂又はその前駆
体のポリアミド酸によるシームレス管状フィルムに、周
方向に２〜１０％延伸された膜厚５〜２０μｍのフッ素
系樹脂によるシームレス管状フィルムを外嵌し、加熱
（２００〜４００℃）し固着されてなるシームレス管状
複合フィルム。また、熱伝導性と表面帯電防止性を付与
してより加熱時間短縮とゴミ等の付着を防止するため
に、該ポリイミド系樹脂に窒化ホウ素等の高熱伝導剤
を、該フッ素系樹脂にはカーボンブラック等の電気伝導
剤を分散することもできる。電子写真式複写機、レーザ
ープリンター等のトナー定着用部材として有効である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱硬化性ポリイミ
ド系樹脂を基体とする改良されたシームレス管状複合フ
ィルム、その製造方法及びその使用に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばトナーを用いる電子写真式複写装
置には、感光ドラム上のトナー画像が紙等の被写体に転
写されると、これを加熱ロール等によって加熱圧着せし
める加熱定着部（ロール状かベルト状）が付設されてい
る。この加熱定着部として必要な機能は、まずトナー画
像を溶融して、被写体に固着せしめるための温度に十分
耐えること。そしてトナー画像との離型性に優れ、定着
面に残るようなことがないこと。定着面が必要な温度に
速やく到達すること。更により高温に長時間加熱しても
伸縮することもなく、強度にも変化のないこと、その他
耐薬品性にも優れていること等である。

【０００３】前記するような必要な機能に対しては、こ
れを課題とし、その解決手段について、既に検討され、
その結果が公開もされ、また定着部材として一部実用も
されている。例えば本件特許出願人によって提案されて
いる特開平５−２１２８３７号公報（以下先行出願Ａと
呼ぶ）、そして他出願人による特開平７−１７８７４１
号公報（以下先行出願Ｂと呼ぶ）及び特開平７−２４６
６７１号公報（以下先行出願Ｃと呼ぶ）の３件の特許出
願が挙げられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記先行出
願Ａは、チューブ状の熱可塑性ポリイミドフィルム（以
下Ａチューブと呼ぶ）に、チューブ状のフッ素系樹脂フ
ィルム（以下Ｂチューブと呼ぶ）をかぶせて、熱融着
（温度は例えば２８０〜４００℃）し複合してなるもの
であるが、これについてのその後の検討で、次のような
点で十分に満足されないことが判明した。その１つに、
ＡチューブにＢチューブをかぶせて熱融着すると、得ら
れた複合チューブが若干変形し、真円でなくなる場合が
あること。その２つに該複合チューブを定着用部材とし
て使用する場合、定着の際の加熱によって、その都度僅
少ではあるが寸法変化（収縮）があり、これが長時間の
使用では、大きな変化として現れること。これと同時に
全体の強度（ヤング率）も徐々に低下する。つまりこの
ことは、耐久性に欠けるという評価結果となっている。

【０００５】一方、先行出願ＢおよびＣでは、いずれも
ポリイミド樹脂製管状物の表面に、直接又は間接（別途
下地層を設けておく）的に、フッ素樹脂管状層を設けた
複合管状物ではあるが、被覆される該フッ素樹脂層は、
該樹脂のディスパージョン液等をディッピングとか、ス
プレーとか、ロールコーティングとか等によるコーティ
ング手段によって形成されている。このようなコーティ
ング手段によるポリイミド／フッ素樹脂複合管状体で
は、次のような欠点がある。まず該フッ素樹脂層の表面
平滑性に欠けること、そしてピンホールがでやすいこ
と、均一な膜厚になりにくいこと。これらの欠点は、被
写体上のトナー画像を高画質で均一に熱定着せしめるこ
とができず、また非画像部を汚す（トナー）という結果
になる。また別の問題として、一般に前記コーティング
手段では、ポリイミド表面との密着力が弱いので、特に
長時間使用で、フッ素樹脂層が剥離するということがあ
る。フッ素樹脂層の剥離は、熱定着の際に、被写体上の
トナーが、その剥離部分にとられて持ち去られるという
ことにもなる。

【０００６】本発明は、前記先行技術の種々問題点に鑑
みて、これを解決すべく鋭意検討した結果、見い出され
たものであり、それは次のような手段によって容易に達
成することができる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、請求項１
と２に記載するシームレス管状複合フィルムと、請求項
９と１０に記載するその製造方法及び請求項１１に記載
するその使用方法とを提供することによって成される。
つまり請求項１では、基本的解決手段を提供し、それは
熱硬化性ポリイミド系樹脂を主成分としてなるシームレ
ス管状フィルム（以下これをポリイミドシームレス管状
フィルムと呼ぶ）に、フッ素系樹脂を主成分としてなる
膜厚５〜２０μｍのシームレス管状フィルム（以下これ
をフッ素系樹脂シームレス管状フィルムと呼ぶ）が外
嵌、固着されてなるシームレス管状複合フィルムであ
る。

【０００８】そして請求項２では、請求項１により効果
的作用（熱伝導性と帯電防止性）を付与するために、前
記ポリイミドシームレス管状フィルムには、熱伝導性無
機粉体が分散含有され、そしてフッ素系樹脂シームレス
管状フィルムには、電気伝導性粉体が分散含有され、同
様に外嵌、固着されてなるシームレス管状複合フィルム
である。

【０００９】また請求項１１は、請求項１又は２のシー
ムレス管状複合フィルムの１つの好ましい使用（用途）
態様であり、それは被写体上に転写されたトナー等によ
る画像を加熱定着せしめるための定着部を有する電子写
真式複写装置等において、該定着部の有する定着ロール
又は定着ベルトの部材として使用するものである。尚、
請求項３〜６は請求項１と２に従属し、請求項７と８と
は請求項２に従属する発明として提供するものである。
以下本発明を詳細に説明する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の基本的手段である請求項
１から説明する。まず本発明におけるシームレス管状複
合フィルムで、その基体としてのポリイミドシームレス
管状フィルム（以下基体フィルムと呼ぶ）を選んだこと
で、従来の熱可塑性ポリイミドをはじめ、他の樹脂では
得られない特に高温での継続的加熱、加熱−冷却の継続
的繰返に対して、強度（ヤング率等）の低下、伸縮のな
いという効果が得られること。そして、上層を形成する
フッ素系樹脂シームレス管状フィルムとの固着が、全面
にわたって、全くすきまなく、均一に強固に行なわれる
ということである。これは、基体フィルムの表面の極め
て高い平滑度と全体の厚み精度、更には固着が加熱によ
って行なわれる場合に、基体フィルムの伸縮が全くない
ことによる。基体フィルムの厚さは、屈曲動作に対して
柔軟的であれば特に制限はないが、他の樹脂と異なり、
前記のとおり強度に優れているので、１０μｍ程度まで
薄くすることができる。一般には１０〜１００μｍ、好
ましくは２０〜６０μｍに設定するのが良い。

【００１１】熱硬化性ポリイミド系樹脂自身の構造、製
造法は一般に知られているものである。つまり構造は、
分子主鎖中にイミド基が有機基と直結し、これが繰返し
単位となって、高分子化しているものである。ここで有
機基は、脂肪族基、芳香族基を意味するが、芳香族基、
例えばフェニル基、ナフチル基、ジフェニル基（２つの
フェニル基がメチレン基とか、カルボニル基を介して結
合されたものも含まれる）である方が、より高い使用温
度での機械的特性の低下もなく好ましい。

【００１２】そして製造法は、一般にテトラカルボン酸
二無水物、例えばピロメリット酸二無水物２，２’,３,
３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３,３’,
４,４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、
ビス（２,３−ジカルボキシフェニル）メタン酸二無水
物と、有機ジアミン、例えばｐ−フェニレンジアミン、
４，４’−ジアミノジフェニル、４，４’−ジアミノジ
フェニルメタンとを当量で、有機極性溶媒例えばＮ−メ
チルピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルフォ
ルムアミド中で、常温以下の低温で反応させる。重縮合
反応が進行し、ポリアミド酸（ポリイミドの前駆体）が
得られる。ポリアミド酸の段階でシームレス管状フィル
ムに成形する。最後に加熱等（一般に２００〜４５０
℃）を行うと、イミド閉環反応を行うので、不溶、不融
のポリイミド、つまり基体フィルムの形に変化する。つ
まり本発明の基体フィルムは、２段階にて得られるので
従来の熱可塑性ポリイミドの１段階ともその製造法にお
いて異なるということになる。

【００１３】尚、基体フィルムにおける樹脂は、前記の
とおりイミド基と有機基とによりなるが、これにアミド
基を繰り返し単位として主鎖にもつ熱硬化性ポリアミド
イミド樹脂も含まれる。該樹脂では、前記テトラカルボ
ン酸二無水物がトリカルボン酸無水物に代る以外同様に
して、２段階を経て目的とするシームレス管状フィルム
が得られる。

【００１４】そして前記基体フィルムに、上層となるフ
ッ素系樹脂シームレス管状フィルム（以下上層フィルム
と呼ぶ）が外篏、固着され目的とするシームレス管状複
合フィルムが形成されるが、ここでまず上層は、別途成
形して得た上層フィルムを基体フィルムの外面にはめて
（外篏）固着して形成されるので、従来のコーティング
手段では到底得られない上層表面を得ることができる。
つまり鏡面のような平滑面で、そして厚みムラも全くな
い状態にある。これは例えば複写体上のトナー画像を押
して加熱定着する場合、被写体上のトナー画像がそのま
ま忠実に確実に密着固定される。これは高画質のトナー
画像で複写されることになる。また上層フィルム上にい
かなる微細なトナー画像も残ることがないので、長期間
の繰り返し使用でもオフセット汚れはないという結果に
なっている。

【００１５】ここで特に上層フィルムの厚さが５〜２０
μｍ、好ましくは７〜１５μｍに特定されているが、こ
れはあまり薄いと長期間の使用に対する耐久性、特に摩
耗等によって、部分的により薄くなりその部分が剥離し
てくる場合がある。一方あまりにも厚くなると、所望の
表面温度に到達するのにより長時間を必要とする。つま
り加熱効率が悪くなるということから５〜２０μｍが望
まれる。

【００１６】また外篏、固着については、基体フィルム
の外面に上層フィルムをはめこんで後、密着することで
あるが、はめこんだ時の両者間の隙間は、上層フィルム
の周方向の収縮率と同等程度か若干小さめとするのが良
い。これは該収縮率より大きいと、上層フィルムが基本
フィルムと完全に密着し固定されないことによる。固着
は収縮力によって行う方が好ましいが、これは上層フィ
ルムを外篏した後、上層フィルムが収縮する温度又は溶
融する温度に加熱することで達成される。尚、接着剤を
介して固着しても良いのでその固着手段には制限はな
い。

【００１７】ここでフッ素系樹脂そのものは、特定はさ
れないが、融点２５０〜４００℃を持つフッ素系共重合
体が好ましい。これはより品質（厚み精度、表面平滑
性）の高いシームレス管状フィルムが得られ易いこと
と、基体フィルムとの固着が容易で完全であるからであ
る。これら共重合体としては例えば４フッ化エチレンと
パーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体、４
フッ化エチレンと６フッ化プロピレンとパーフルオロア
ルキルビニルエーテルとの３元共重合体、４フッ化エチ
レンとエチレンとの共重合体、４フッ化エチレンとパー
フロロスルホニルフルオライドビニルエーテルとの共重
合体等を挙げることができる。更にこれらの中でも、耐
熱性、トナー画像との離型性の点で前２者がより好まし
い。

【００１８】次に請求項２について説明する。これは請
求項１におけるシームレス管状複合フィルムに熱伝導性
と帯電防止性を付与し、より高性能化したものである。
その熱伝導性は、前記基体フィルムに熱伝導性無機粉体
を分散含有せしめ、そして帯電防止性は上層フィルムに
電気伝導性粉体が分散含有されてなるものである。

【００１９】前記無機粉体の分散含有に際しては、基体
フィルム自身の特性を変えることなく、可能なかぎり少
量で効率的に熱伝導性が付与され、かつ分散が容易で経
時的変化もない等のことを考慮して、その具体的種類と
混合量が決められる。そこで混合量については固形分に
対して５〜３０重量％を好ましい目標とし、その種類に
ついては、一般に熱伝導性を有する無機粉体の中から選
択すればよいが、窒化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化
ベリリウム又は窒化アルミニウムの粉体の中から１種又
は２種以上を混合したものとして選ぶのが好ましい。
尚、粉体としての形状については、一般に円形、楕円
形、長方形等特定はされないが、その大きさ（平均粒
径）については約０．０１〜３μｍ、好ましくは０．１
〜１μｍの範囲にあることが望ましい。

【００２０】また電気導電性粉体についても、上層フィ
ルム自身の特性を変えることなく、可能なかぎり少量
で、効率的に帯電防止性が付与され、かつ分散が容易で
経時的変化もないこと等を考慮して、その具体的種類と
混合量が決められる。そこで混合量については、固形分
に対して約４〜１５重量％を好ましい目標とし、その種
類については、代表的なものとしてカーボンブラックを
挙げることができるが、これのみでは効率的な帯電防止
性（表面抵抗率で１０⁸〜１０¹³Ω／□程）が持続的に
得がたいので、他の金属系粉体例えばニッケル、銅、ア
ルミニウム、銀、酸化亜鉛等のいずれかと併用すること
が望ましい。

【００２１】尚、本発明による管状複合フィルムは、上
層フィルム、基体フィルムともシームレス状であること
が必要条件となっているが、このシームレス状とは継ぎ
目が全くない意味である。つまり１枚のフィルムの両端
を継合して、シームレス状にしたものは前記するような
本発明に云う効果は発現しないので対象にならない。

【００２２】次に前記請求項１、２のシームレス管状複
合フィルムの製造方法について説明する。この製造方法
については、種々な方法でつくられるので特定はされな
いがその中でも好ましい実施形態としては請求項９と１
０とに記載する製造方法であるので、これを中心に詳述
する。

【００２３】まず請求項１に対しては、請求項９に記載
する製造方法が適用される。それはまず基体フィルムの
前駆体フィルムのポリアミド酸フィルムを次のようにし
て製造する。前記するようにポリイミドの前駆体である
ポリアミド酸の液状物、つまり有機極性溶媒によって溶
解しているポリアミド酸を準備する。この際、溶液粘度
は遠心注型が円滑に行われるように調整しておくことが
好ましいが、その粘度は約１０〜１２００ｃｐｓ程度を
目標とするのが良い。ここでより円滑に成形せしめるた
めに、微量の界面活性剤、例えばアニオン又は非イオン
のフッ素系化合物（例えば三菱マテリアル株式会社のＥ
Ｆ−ＴＯＰの中のタイプＥＦ−１０４、３５１）を添加
するのも良い。

【００２４】前記調整されたポリアミド酸液状物は、遠
心注型機によって遠心注型される。該機には回転ドラム
があって、該ドラムを加熱する手段と回動する手段とに
よって構成されるが、該ドラムの内面は鏡面仕上げさ
れ、内面両端には液モレ防止のリング枠が設けられてい
る。

【００２５】前記回動手段は、一般に２本以上の回転ロ
ーラに回転ドラムを載置し、該回転ローラをモータにて
回転する方法がとられ、また加熱手段は該回転ローラを
加熱し、更に該ドラムの上部から赤外線ヒータ等を用い
て加熱するという方法が１つの好ましい形態である。

【００２６】前記注型機による注型は、例えばまずゆっ
くりと回転させながら所定厚さのポリアミド酸管状フィ
ルムが得られるように、予め求めた所定量の前記ポリア
ミド酸溶液を該注型のドラム内面に注入する。そして所
定量の注入が終わったら、回転ローラを加熱しつつ徐々
に回転を加速し必要な回転速度に到達したら、今度は徐
々に該ドラム全体も加熱し、所定時間その回転数を維持
する。ここで加熱温度は、１９０℃以上にしない方がよ
い。これはこの段階では、流延を良くし含有有機極性溶
媒を蒸発除去せしめることを主たる目的とし、イミド閉
環反応を極力抑制させるためである。約１００〜１９０
℃の間で、回転させながら所定時間加熱する。ドラムの
必要な回転速度は温度、溶液粘度等によって変わるの
で、詳細条件は予備的テストによって決めればよい。シ
ームレス管状のポリアミド酸フィルムに変化するので、
該ドラムから一担剥離して、取り出すのが良い。ここ
で、該ポリアミド酸フィルム中には、該溶媒は、可能な
限りない方が望ましいが、残存されていても良い。

【００２７】一方、上層フィルムは前記フッ素系樹脂の
粉体又はペレットを使って、これを環状ダイス付きの溶
融押出機によって、厚さ５〜２０μｍを持つ所望形状
（直径）の管状フィルムに押出成形する。成形温度は該
樹脂の種類によって異なるが、一般には環状ダイスの温
度は約３６０〜４３０℃、押出機のバレル温度は約２８
０〜３８０℃に設定する。また上層フィルムの内径につ
いては、前記基体フィルムの外径よりも大きくないと外
篏ができないが、大きすぎても好ましくない。その関係
は前記するように上層フィルムの収縮率を見てきめられ
るが、一般的には隙間が０．０５〜１ｍｍの間になるよ
うに成形するのが良い。

【００２８】また、上層フィルムは少なくとも周方向
（ＴＤ方向）に約２〜１０％好ましくは４〜８％程度延
伸して成形することが望ましい。これは外篏して加熱す
るとＴＤ方向に収縮するので、この収縮力によって一挙
に基体フィルムと固着することができるからである。
尚、長手方向への延伸は特に規定されないが、無延伸で
も問題ない。

【００２９】そして前記のとおり各々得られたポリアミ
ド酸フィルムと上層フィルムとは、外篏、固着して複合
するが、具体的には例えば金属製マンドレルにポリアミ
ド酸フィルムがかぶせられた状態で、その上に上層フィ
ルムをはめこむ。そして全体を常圧又は真空下におい
て、徐々に温度を上げる。この時の最高到達温度は、上
層フィルムが溶融して流れる状態にならないような、か
つイミド閉環反応が完結する温度であることが望まし
い。これは約３００〜４００℃程度で加熱時間として
は、１０〜３０分程度である。

【００３０】尚、前記する外篏、固着の方法は、イミド
閉環反応と固着とが同時的に進行することで、両者の密
着もより強固になりかつ生産性も向上するので好ましい
が、前記マンドレルにかぶせられたポリアミド酸フィル
ムを、更にイミド閉環を完結して基体フィルムとして、
これに上層フィルムを外篏して同様に加熱し固着しても
よい。この場合には、上層フィルムが収縮して固着する
ための温度での加熱、例えば２００〜４００℃程度で良
い。

【００３１】次に請求項２に対する製造方法としての請
求項１０について説明する。これは前記請求項９の製造
方法において、ポリアミド酸の液状物が５〜３０重量％
（ポリアミド酸に対して）の熱伝導性無機粉体を含有
し、そしてフッ素系樹脂に電気伝導性粉体が４〜１５重
量％（フッ素系樹脂に対して）含有される以外は、同様
の条件範囲内で製造される。但し該粉体が各々混合され
ることで、遠心注型におけるポリアミド酸液状物の粘
度、それによる遠心注型条件もそして上層フィルムの成
形条件も若干異なる。十分予備的検討することが望まし
い。尚、ポリアミド酸液状物と熱伝導性無機粉体との混
合は、ボールミル、ハイミキサー等を使って、十分に攪
拌混合することが好ましい。またフッ素系樹脂と電気伝
導性粉体とについても、十分混合分散することが望まし
い。そのためには一度２軸押出機に通して、混練したも
のを成形に供するのが良い。

【００３２】尚、基体フィルム中での熱伝導性無機粉体
の分散状態は、成形方法によって異なる。例えば本発明
で好ましく行われる遠心注型では、表面部分に向かって
傾斜的分散しやすい。また別法としてドラムの表面に、
キャスティングしてシームレス状に成形するキャスティ
ング方法では、全体に均一に分散している。本発明がこ
の分散状態に左右することはないが、より効率的な熱伝
導はフィルムの物性を考慮する上で傾斜的分散の方が望
ましい。

【００３３】かくして得られたシームレス管状複合フィ
ルムは、その使用については種々あるので特定はされな
い。例えば加熱媒体的な使い方では加熱ロールとか、加
熱ベルト（チューブ）として使用する。加熱ロールと
か、加熱ベルト（チューブ）としての使用は具体的には
例えば電子写真式複写装置とか、レーザープリンターに
おける被写体（紙とかフィルム）上のトナー画像の定着
ロール又は定着ベルト（チューブ）部材としての使用で
ある。より高い温度で、しかもトナー画像に対する優れ
た離型性のために、より高速での複写も可能になるの
で、好ましい使い方の１つである。定着ロール又は定着
ベルト（チューブ）の部材としての使用は、例えば定着
ロールの場合はアルミ管を芯材として、これにかぶせて
固定する。加熱はアルミ管の内部に加熱手段を内設し
て、間接的に加熱する。また定着ベルト（チューブ）で
は、該ベルト又はチューブの内側に直接ベルト（チュー
ブ）を加熱する手段を内設する。

【００３４】

【実施例】以下に比較例と共に、より詳細に説明する。

【００３５】（実施例１）まず基本フィルムとなるシー
ムレス管状ポリアミド酸フィルムを次の処方によって成
形した。ピロメリット酸二無水物と４，４’−ジアミノ
ジフェニルエーテルとの当量をＮ−メチルピロリドン中
に常温（２０℃）で縮重合反応してポリアミド酸溶液
（固形分濃度１８重量％）２００ｇを得た。（以下Ａ液
と呼ぶ）そしてＡ液５．２ｇを採取し、これにＮ−メチルピロリ
ドンを添加し、固形分濃度１０重量％になるように希釈
した。（以下Ｂ液と呼ぶ）一方、幅４４０ｍｍ、内径２４．５ｍｍの金属ドラム
（内面は鏡面仕上げ）を２本の回転ローラ上に載置し、
該ローラの回転によって該ドラムが回転するようにした
遠心注型機を準備し、これらの全体を温度調節可能な加
熱装置の中に収納し該注型機を加熱できるようにした。
尚、該ドラムの内周両端には幅２ｍｍ高さ２ｍｍのリン
グ枠を設け、外部への流延を防ぐようにしている。

【００３６】そして前記遠心注型機の金属製ドラムを常
温でゆっくりと回転させつつＢ液９．３ｇを採取して、
これを該ドラム内面に均一になるように注入した。注入
が終了したら３３０ｒｐｍに回転速度を上げ、その速度
に到達した時点で加熱装置を作動して該注型機全体を徐
々に加熱した。４５分間の回転が終了したら加熱を停止
し、全体が常温に冷却された時点で回転をストップし
た。該ドラム内面から成形体を剥離して取り出した。得
られた成形体はシームレス管状のポリアミド酸フィルム
であり、厚さ３０±０．５μｍ、外径２４．４５ｍｍ、
幅４４０ｍｍで表面は鏡面のように極めて平滑であっ
た。尚、溶媒であるＮ−メチルピロリドンは該フィルム
中に約５０％残存していた。

【００３７】一方上層フィルムを次のようにして成形し
た。フッ素系樹脂として４フッ化エチレンとパーフルオ
ロアルキルビニルエーテルとの共重合体粉体を用いてこ
れを管状ダイス（ダイス温度３９０℃に調整）付きの１
軸押出機（バレル温度２９０〜３５０℃に調整）に供給
して押出成形し、その後連続して延伸温度２５０℃にて
フィルム周方向に６％、長手方向には実質的に１％以下
で延伸し上層フィルムを得た。得られた上層フィルムの
厚さは１０±０．５μｍで内径は２４．５０ｍｍであっ
た。

【００３８】次に前記シームレス管状ポリアミド酸フィ
ルムを金属製マンドレル（外径２３．９５ｍｍ、幅４０
０ｍｍ、表面は鏡面仕上げされ無数の小さな穴を施して
ある）にはめ込んだ後、この上から前記上層フィルムを
外嵌した。（両者間のクリアランスは約０．０５ｍｍ）そしてこの全体を熱風乾燥機中に投入し、３５０℃に到
達するまでの時間を１８０分として徐々に昇温した。３
５０℃に到達後その温度で１５分間加熱した。冷却して
該乾燥機から取り出し、最後に該マンドレルから抜き取
ってシームレス管状複合フィルムを得た。得られた複合
フィルムの厚さは３０±１μｍ、内径２４．０ｍｍで、
上層フィルムは基体フィルムに完全に密着し固定されて
おり、上層フィルムにピンホール等の凹凸も全く見られ
ず、鏡面の如く平滑であり、表面の粗度はＲｚ（１０点
平均粗さ）０．５０μｍであった。尚、該複合フィルム
の一部を切り取って赤外線吸収スペクトル分析したとこ
ろアミド基は全く確認されずイミド基のみ確認された。

【００３９】（実施例２）実施例１においてＡ液５．２
ｇを採取し、これに粒径０．２５μｍの高熱伝導性を有
する窒化ホウ素０．２３ｇ（固形分に対して２０重量
％）とＮ−メチルピロリドン６．２ｇを添加し、ボール
ミルにて十分攪拌混合した後真空脱泡して窒化ホウ素含
有のポリアミド酸溶液を得た。（以下Ｃ液と呼ぶ）

【００４０】そして実施例１の遠心注型機を用い、同一
条件にて前記Ｃ液を回転ドラムに注入成形して最後に該
ドラムから剥離して取り出した。得られた成形体はシー
ムレス管状の窒化ホウ素分散（傾斜）のポリアミド酸フ
ィルムであり、厚さは３１±０．５μｍ、外径２４．４
５ｍｍ、幅４４０ｍｍであった。そして表面は実施例１
と差は無く極めて平滑であった。

【００４１】一方上層フィルムとして次の条件にて成形
した。フッ素系樹脂として４フッ化エチレンとパーフル
オロアルキルビニルエーテルとの共重合体粉体を用い、
これに対し８重量％のカーボンブラック（三菱化成工業
製のオイルファーネスブラックのタイプＭＡ−１００）
を混合し、ハイミキサーにて十分に攪拌分散せしめた。
これを実施例１で使用した管状ダイス付き１軸押出機を
使用し同一条件にて押出成形した。得られた上層フィル
ムの厚さは１０±０．５μｍで内径は２４．５０ｍｍで
あり、その表面も実施例１と同様に極めて平滑であっ
た。

【００４２】次に実施例１で使用した金属製マンドレル
に前記シームレス管状の窒化ホウ素分散のポリアミド酸
フィルムをはめ込んだ後、この上から前記カーボンブラ
ック分散の上層フィルムを外嵌した。（両者間のクリア
ランスは約０．０５ｍｍ）そしてこの全体を熱風乾燥機
中に投入し、３５０℃に到達するまでの時間を１８０分
として徐々に昇温した。３５０℃に到達したらその温度
にて１５分間加熱した。冷却して該乾燥機から取り出し
最後に該マンドレルから抜き取った。得られた複合フィ
ルムの厚さは３１±１μｍ、内径２４．０ｍｍで、表面
の粗度は（Ｒｚ）０．７５μｍであり上層フィルムは基
体フィルムに完全に密着し固定されていた。尚、表面の
電気抵抗は１０¹¹Ω／□レベルであった。

【００４３】（比較例１）まず、実施例２と同様条件に
てシームレス管状の窒化ホウ素分散のポリアミド酸フィ
ルムを得た。そしてこれを金属製マンドレルにかぶせ該
マンドレルが回転できるようにして、回転しながら次の
フッ素系樹脂のディスパージョン液をコーティングし
た。つまり実施例１で用いた４フッ化エチレンとパーフ
ルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体の粉末と実
施例２で用いたカーボンブラックと少量の分散剤を含有
する水ディスパージョン液で、該粉体は３０重量％、カ
ーボンブラックは８重量％、残りが水と少量の分散剤で
ある。コーティングは丁度、乾燥後の該樹脂による層の
厚さが１０μｍになる条件にておこなった。

【００４４】次に前記マンドレルにはめたままでこの全
体を熱風乾燥機中に投入し３５０℃に到達するまでの時
間を１８０分として徐々に昇温した。３５０℃に到達し
たら１５分間加熱し完全にイミド閉環反応をしながら前
記フッ素系共重合体によるコーティング層を焼成してフ
ィルム成膜した。得られた複合フィルムの表面の粗度は
（Ｒｚ）１．９０μｍであり、フィルムの厚み精度を全
周にわたって全厚をもって測定したところ３０±２μｍ
であった。つまり厚みのバラツキも大きいことがわか
る。

【００４５】（比較例２）実施例２と比較例１とで得ら
れたシームレス管状複合フィルムを幅３００ｍｍにカッ
トして、これをレーザープリンターの加熱定着部にロー
ル機構で装填して、トナー画像の定着性能、耐久性をテ
ストした。

【００４６】尚、該ロール機構の概略を図１に示す。１
は実施例２と比較例１とで得られたシームレス管状複合
フィルムで、該フィルムの内側には円弧状のセラミック
ヒータ２が内設され該フィルム１の内側を加熱する。５
は該フィルム１の片側に固設したリングに設けた回転用
軸で、該軸５を別設されている回転駆動源（図示せず）
に係止されている。従って回転駆動源が回転すると該フ
ィルム１が回転しセラミックヒータ２面を滑走する。３
はバックアップロールで、セラミックヒータ２と対峙し
ている。レーザー源によって形成され、紙等に転写され
たトナー画像紙４はフィルム面の熱（トナーの融着熱）
と該ロール３の加圧とによって定着が完了する。

【００４７】６００ｄｐｉのレーザープリンターを用
い、４ドットの幅のラインが２０ドット間隔で構成され
ているテストチャートを原稿とし、セラミックヒータ温
度２００℃、プリント速度８枚／分の条件に設定してレ
ーザープリンターにて紙にプリントしテストを実施し
た。その結果、実施例２で得られたフィルムは強度、耐
熱性、離型性等に優れ、約２０万枚の使用に耐え得るこ
とができ、オフセット性も良好であった。一方比較例１
で得られたフィルムでは約５万枚のテストでオフセット
不良が発生し、またフィルムを取り出し観察したところ
部分的なフッ素層の剥離が見られた。

【００４８】

【発明の効果】本発明は前記する構成を取るので、次の
ような効果を奏する。まず、高温（２００℃前後）加熱
下で長時間の回転動作使用でも伸縮もなく、また強度
（ヤング率等の機械的特性）の低下も極めて小さいこ
と、これは他のいかなる樹脂でも得られない効果であ
る。

【００４９】フッ素系樹脂によるシームレス管状フィル
ムによる表面層が形成されるので、基体フィルムとの密
着力、厚み精度、表面平滑性及び離型性に卓越してい
る。これは、例えば電子写真式複写機、レーザープリン
ター等のトナー定着部材として使用すると、長時間安定
した熱定着性を得ることができる。

【００５０】また、熱伝導性と表面の帯電防止性も付与
されているので、所定温度への到達が迅速であり、かつ
表面にゴミ、ホコリ等が付着しにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】定着部ロール機構の側面図の一例を示す。

【符号の説明】

１．シームレス管状複合フィルム２．セラミックヒータ３．バックアップロール４．トナー画像紙５．回転用軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０３Ｇ 15/20 １０１Ｇ０３Ｇ 15/20 １０１ // Ｂ２９Ｋ 27:12 77:00 Ｂ２９Ｌ 23:00 31:32 (72)発明者小林紳晃滋賀県守山市森川原町163番地グンゼ株式会社滋賀研究所内 (72)発明者鞍岡隆志滋賀県守山市森川原町163番地グンゼ株式会社滋賀研究所内ページ（２／２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱硬化性ポリイミド系樹脂を主成分とし
てなるシームレス管状フィルムに、フッ素系樹脂を主成
分としてなる膜厚５〜２０μｍのシームレス管状フィル
ムが外嵌、固着されてなることを特徴とするシームレス
管状複合フィルム。
【請求項２】熱伝導性無機粉体が分散含有される熱硬
化性ポリイミド系樹脂を主成分としてなるシームレス管
状フィルムに、電気伝導性粉体を分散含有するフッ素系
樹脂を主成分としてなる膜厚５〜２０μｍのシームレス
管状フィルムが外嵌、固着されてなることを特徴とする
シームレス管状複合フィルム。
【請求項３】熱硬化性ポリイミド系樹脂を主成分とし
てなるシームレス管状フィルムの厚さが１０〜１００μ
ｍである請求項１又は２に記載のシームレス管状複合フ
ィルム。
【請求項４】フッ素系樹脂を主成分としてなる膜厚５
〜２０μｍのシームレス管状フィルムが、融点２５０〜
４００℃のフッ素系共重合樹脂を主成分としてなる膜厚
７〜１５μｍのシームレス管状フィルムである請求項１
又は２に記載のシームレス管状複合フィルム。
【請求項５】融点２５０〜４００℃のフッ素系共重合
樹脂が、４フッ化エチレンと６フッ化プロピレン又はパ
ーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体のいず
れかである請求項４に記載のシームレス管状複合フィル
ム。
【請求項６】フッ素系樹脂を主成分としてなる膜厚５
〜２０μｍのシームレス管状フィルムが、少なくとも周
方向に２〜１０％延伸されてなる請求項１、２、４又は
５のいずれか１項に記載のシームレス管状複合フィル
ム。
【請求項７】熱伝導性無機粉体が窒化ホウ素、酸化ア
ルミニウム、酸化ベリリウム又は窒化アルミニウムの群
から選ばれた少なくとも１種である請求項２に記載のシ
ームレス管状複合フィルム。
【請求項８】電気伝導性粉体がカーボンブラック又は
これと金属系粉体との混合体のいずれかである請求項２
に記載のシームレス管状複合フィルム。
【請求項９】熱硬化性ポリイミド系樹脂のポリアミド
酸を主成分とする液状物を遠心注型して得たポリアミド
酸を主成分とするシームレス管状フィルムにフッ素系樹
脂を主成分として、これを環状ダイスより押出成形して
得た膜厚５〜２０μｍのシームレス管状フィルムを外嵌
した後、２００〜４００℃に加熱してイミド閉環反応し
つつ固着、複合することを特徴とする請求項１〜５のい
ずれか１項に記載のシームレス管状複合フィルムの製造
方法。
【請求項１０】５〜３０重量％の熱伝導性粉体を含有
する熱硬化性ポリイミド系樹脂のポリアミド酸の液状物
を遠心注型して得たポリアミド酸のシームレス管状フィ
ルムに４〜１５重量％の電気伝導性粉体を含有するフッ
素系樹脂を環状ダイスより押出成形して得たフッ素系樹
脂のシームレス管状フィルムを外嵌した後、２００〜４
００℃に加熱して、イミド閉環反応しつつ、固着、複合
することを特徴とする請求項２に記載のシームレス管状
複合フィルムの製造方法。
【請求項１１】複写体上に転写されたトナー等による
画像を、加熱定着せしめるための定着部を有する電子写
真式複写装置等において、該定着部における定着ロール
又は定着ベルトの部材としての請求項１又は２に記載の
シームレス管状複合フィルムの使用。