JP2003236989A - 積層体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱性向上剤を用いなくても、耐熱性、弾性
及び対トナー離型性に優れ、しかも、画像の光沢及び画
像の均一性を向上させることができる積層体を効率よく
低コストで製造する。 【解決手段】 耐熱性合成ゴムで構成される弾性層３の
表面にフッ素系樹脂分散液を塗布してフッ素系樹脂塗布
層を形成した後、前記フッ素系樹脂塗布層を不活性ガス
の雰囲気においてフッ素系樹脂の融点温度以上の温度で
焼成して離型層４を形成することにより積層体とする。
前記フッ素系樹脂は、好ましくは、ＰＦＡ、ＦＥＰ、及
び、ＰＴＦＥ）から選ばれる。前記耐熱性合成ゴムは、
好ましくは、シリコーンゴム、フッ素ゴム、及び、フロ
ロシリコーンゴムから選ばれる。前記弾性層３は、基体
２上に積層されていてもかまわない。前記積層体は、無
端ベルト、シート、又は、ロールであって、好ましく
は、定着部材として用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機、
レーザプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置におい
て、転写紙上の未定着像を加熱、加圧して定着するため
に用いられる積層体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の電子写真方式の画像形成
装置の説明図である。図５に示されているように、従来
の電子写真方式の画像形成装置１００、例えば、複写機
及びレーザプリンタは、静電潜像が形成される感光体ド
ラム１０１、感光体ドラム１０１に接触して帯電処理を
行う帯電ロール１０２、レーザビーム等の露光手段１０
３、感光体ドラム１０１の静電潜像にトナーを付着させ
る現像ロール１０４、帯電ロール１０２にＤＣ電圧を印
加するためのパワーパック１０５、感光体ドラム１０１
上のトナー像を記録紙１０７に転写処理する転写ロール
１０６、転写処理後の感光体ドラム１０１をクリーニン
グするためのクリーニング装置１０８、感光体ドラム１
０１の表面電位を測定する表面電位計１０９、並びに、
加熱定着ロール１１１及び加圧ロール１１２からなる熱
定着装置１１０によって構成されている。

【０００３】この電子写真方式を用いる画像形成装置１
００は、回転する感光体ドラム１０１の感光体層を帯電
ロール１０２を用いて一様に帯電させた後にレーザビー
ム等の露光手段１０３で露光して静電潜像を形成し、こ
の静電潜像をトナーによって現像することによりトナー
像とし、このトナー像を記録紙１０７上に転写し、そし
て、この記録紙１０７を加熱定着ロール１１１及び加圧
ロール１１２からなる熱定着装置１１０に通過させて記
録紙１０７上に付着しているトナーを加熱定着ロール１
１１の熱により軟化させつつ加圧して記録紙１０７上に
トナー像を熱定着するように構成されている。

【０００４】この加熱定着ロール１１１は、芯金上にフ
ッ素樹脂層を設けたロールによって構成されている。こ
のような加熱定着ロール１１１は、離型性には優れてい
るが、柔軟性及び弾力性には劣っているので、光沢を必
要とするフルカラー複写機、フルカラーレーザープリン
ター等の画像形成装置に対応することができない。従
来、光沢画像を必要とするフルカラー複写機、レーザー
プリンター等の画像形成装置においては、赤（マゼン
タ）、青（シアン）、黄（イエロー）、黒（ブラック）
の４色のカラートナーが用いられているが、これらのカ
ラートナーで構成されるカラー画像を定着する際には、
これらのカラートナーを溶融状態で混合する必要があ
り、そのために、カラートナーを低融点化して溶融しや
すくすると共に、複数種のカラートナーを、加熱定着ロ
ール１１１の表面で包み込むようにして、溶融状態で均
一に混合させることが必要になる。

【０００５】熱ロール定着法は、ヒートロール全体を所
定温度に保持することができること、熱容量が大きいこ
と等の利点があるために、プリント速度の高速化には適
している。しかし、熱ロール定着法は、ヒートロールを
所定の温度まで加熱するのにかなりの時間が必要である
ので、ヒートロール全体を加熱するのに、電力消費も大
きくなるという問題がある。近年、画像形成装置の分野
においては、省エネルギー化への活動が活発になってお
り、その立ち上がり時間の短縮が検討されている。画像
形成装置の立ち上がり時間の短縮の技術の一つとして、
ヒーターにより熱せられたフィルム状のエンドレスベル
トを介して、記録紙上のトナーを加熱するベルト定着方
法が提案されている。この定着方法では、薄いフィルム
状の定着用ベルトを直接加熱することになり、電源投入
後、加熱部は短時間で所定の温度に達するので、電源投
入後の待ち時間をかなり減らすことができる。また、必
要部分のみを加熱するので、電力消費も少ない利点があ
る。

【０００６】図６は、従来の定着無端ベルトの使用状態
を示す説明図である。図６に示されているように、従来
の画像形成装置においては、加熱ロール１１５、これと
相対して設けられた一対の平行な加圧ロール１１６，１
１６、並びに、加熱ロール１１５に接すると共に一対の
平行な加圧ロール１１６，１１６により回転可能に設け
られた定着無端ベルト１１４を有するベルト方式定着装
置１１３が用いられている。

【０００７】最近の画像形成装置では、高画質が要求さ
れるために、定着部材における基体、即ち、定着部材が
ロールである場合には、芯金、或いは、定着部材がシー
ト又はベルトである場合には、金属又は耐熱性樹脂材料
で形成されるシート又はベルト、の上に、離型性及び耐
久性に優れたシリコーンゴム、フッ素ゴム等の合成ゴム
材料で構成した弾性層を形成して、その弾性層の弾力性
でトナーを加圧した際のニップ幅を大きくすることによ
り、トナーの非転写体（コピー紙）への転写効率を向上
させることが行われている。

【０００８】さらに、最近の画像形成装置においては、
前記したような定着部材の基体上に設けられた弾性層へ
のトナーの固着を防止するために、弾性層の表面にフッ
素樹脂分散液を塗布して離型層を形成する技術が提案さ
れている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような離型層を形
成する技術では、フッ素樹脂分散液を弾性層上に塗布し
てフッ素樹脂塗布層を形成した後、フッ素樹脂塗布層の
表面に平滑面を形成するために、フッ素樹脂塗布層を３
００℃以上の温度に加熱して焼成するが、シリコーンゴ
ム等の耐熱性樹脂で構成される弾性層は、３００℃以上
の温度で脆くなって、その弾性が大幅に低下してしまう
という問題があった。

【００１０】そこで、このような問題を解決するため
に、シリコーンゴム等の耐熱性樹脂の溶液にカーボンブ
ラック、カーボンウィスカー、酸化セリウム、水酸化セ
リウム、酸化鉄等の耐熱性向上剤を添加して得た塗布液
を基体上に塗布して弾性層を形成する技術が提案された
が、これらの耐熱性向上剤をシリコーンゴム等の耐熱性
樹脂の溶液に添加すると、塗布液の粘度が上がるだけで
なく、塗布液のチクソ性も大きくなるので、弾性層の表
面に平滑均一面を形成しにくくなり、しかも、弾性層が
硬くなって弾性が低下してしまうという問題があった。

【００１１】本発明は、かかる問題を解決することを目
的としている。即ち、本発明は、耐熱性向上剤を用いな
くても、耐熱性、弾性及び対トナー離型性に優れ、しか
も、画像の光沢及び画像の均一性を向上させることがで
きる積層体を効率よく低コストで製造することを目的と
している。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者は、フッ素ゴ
ム、フロロシリコーンゴム等の耐熱性合成ゴムが空気中
の酸素によって酸化されて劣化することに着目して、シ
リコーンゴム、フッ素ゴム、フロロシリコーンゴム等の
耐熱性合成ゴムで構成される弾性層の表面にテトラフル
オロエチレン−ポリエチレンフルオロビニルエーレル共
重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリテトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素系樹脂分散液を塗
布してフッ素系樹脂塗布層を形成した後、前記フッ素系
樹脂塗布層を不活性ガスの雰囲気においてフッ素系樹脂
の融点温度以上の温度で焼成して離型層を形成したとこ
ろ、耐熱性、弾性及び対トナー離型性に優れ、しかも、
画像の光沢及び画像の均一性を向上させた積層体を効率
よく低コストで製造することを見いだして本発明を完成
するに至った。

【００１３】即ち、請求項１に記載された発明は、上記
目的を達成するために、耐熱性合成ゴムで構成される弾
性層の表面にフッ素系樹脂分散液を塗布してフッ素系樹
脂塗布層を形成した後、前記フッ素系樹脂塗布層を不活
性ガスの雰囲気においてフッ素系樹脂の融点温度以上の
温度で焼成して離型層を形成することを特徴とする積層
体の製造方法である。

【００１４】請求項２に記載された発明は、請求項１に
記載された発明において、前記フッ素系樹脂が、テトラ
フルオロエチレン−ポリエチレンフルオロビニルエーレ
ル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキ
サフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、及び、ポリ
テトラフルオロエチレン共重合体（ＰＴＦＥ）から選ば
れるフッ素系樹脂であることを特徴とするものである。

【００１５】請求項３に記載された発明は、請求項１又
は２に記載された発明において、前記耐熱性合成ゴム
が、シリコーンゴム、フッ素ゴム、及び、フロロシリコ
ーンゴムから選ばれる耐熱性合成ゴムであることを特徴
とするものである。

【００１６】請求項４に記載された発明は、請求項１〜
３のいずれかに記載された発明において、前記不活性ガ
スが、窒素ガス、炭酸ガス、ヘリウム、ネオン及びアル
ゴンから選ばれる少なくとも１種の不活性ガスであるこ
とを特徴とするものである。

【００１７】請求項５に記載された発明は、請求項１〜
４のいずれかに記載された発明において、前記弾性層が
基体上に積層されていることを特徴とするものである。

【００１８】請求項６に記載された発明は、請求項５に
記載された発明において、前記基体が、(イ) ステンレス
スチール、ニッケル等の金属材料で構成されるシート又
は無端ベルト、(ロ) ポリイミド、ポリアミドイミド等の
耐熱性樹脂材料で構成されるシート又は無端ベルト、又
は、(ハ) 前記(イ) 及び(ロ) の積層シート又は無端ベルト
であることを特徴とするものである。

【００１９】請求項７に記載された発明は、請求項５に
記載された発明において、前記基体が、アルミニウム、
ステンレススチール、真鍮等の金属材料で構成されるロ
ールであることを特徴とするものである。

【００２０】請求項８に記載された発明は、請求項１〜
７のいずれかに記載された発明において、前記積層体が
定着部材であることを特徴とするものである。

【００２１】請求項９に記載された発明は、回転する円
筒塗布成形型の内面にフッ素系樹脂分散液を塗布してフ
ッ素系樹脂塗布層を形成し、続いて、前記フッ素系樹脂
塗布層に耐熱性合成ゴムの溶液を塗布して弾性層を形成
した後、前記フッ素系樹脂塗布層を不活性ガスの雰囲気
においてフッ素系樹脂の融点温度以上の温度で焼成して
離型層を形成することを特徴とする積層体の製造方法で
ある。

【００２２】請求項１０に記載された発明は、請求項９
に記載された発明において、前記フッ素系樹脂が、テト
ラフルオロエチレン−ポリエチレンフルオロビニルエー
レル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘ
キサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、及び、ポ
リテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から選ばれるフ
ッ素系樹脂であることを特徴とするものである。

【００２３】請求項１１に記載された発明は、請求項９
又は１０に記載された発明において、前記耐熱性合成ゴ
ムが、シリコーンゴム、及び、フロロシリコーンゴムか
ら選ばれる耐熱性合成ゴムであることを特徴とするもの
である。

【００２４】請求項１２に記載された発明は、請求項９
〜１１のいずれかに記載された発明において、前記弾性
層と前記離型層との密着性を向上させるために前記耐熱
性合成ゴムの溶液にフッ素系樹脂微粒子を分散させたこ
とを特徴とするものである。

【００２５】請求項１３に記載された発明は、請求項９
〜１２のいずれかに記載された発明において、前記円筒
塗布成形型が、その内表面に、前記離型層を構成するフ
ッ素系樹脂よりも高い融点を有するフッ素系樹脂で構成
された薄膜を有することを特徴とするものである。

【００２６】請求項１４に記載された発明は、請求項９
〜１３のいずれかに記載された発明において、前記不活
性ガスが、窒素ガス、炭酸ガス、ヘリウム、ネオン及び
アルゴンから選ばれる少なくとも１種の不活性ガスであ
ることを特徴とするものである。

【００２７】請求項１５に記載された発明は、請求項９
〜１４のいずれかに記載された発明において、前記不活
性ガスの雰囲気を、両開口部を密封フランジで密封した
円筒塗布成形型内の空気を不活性ガスで置換することに
よりつくり出すことを特徴とするものである。

【００２８】請求項１６に記載された発明は、請求項９
〜１５のいずれかに記載された発明において、前記離型
層を介して弾性層が形成された円筒塗布成形型を回転さ
せて、前記弾性層の表面にポリイミド酸溶液を塗布して
ポリアミド酸円筒膜を形成し、続いて、このポリアミド
酸円筒膜を加熱硬化させてポリイミド円筒膜よりなる基
体を形成することを特徴とするものである。

【００２９】請求項１７に記載された発明は、請求項９
〜１６のいずれかに記載された発明において、前記積層
体が定着部材であることを特徴とするものである。

【００３０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施の形態を
示す塗布による積層体（無端ベルト）の製造方法の断面
説明図であり、図２は、本発明の他の一実施の形態を示
す塗布による積層体（ロール）の製造方法の断面説明図
であり、図３は、本発明の他の一実施の形態を示す遠心
成形による積層体（無端ベルト）の製造方法の断面説明
図であり、そして、図４は、本発明の他の一実施の形態
を示す遠心成形による積層体（無端ベルト）積層体の製
造方法の部分拡大断面説明図である。

【００３１】（実施の形態１）図１において、１は、積
層体（無端ベルト）である。積層体（無端ベルト）１
は、耐熱性合成ゴムで構成される弾性層３の表面にフッ
素系樹脂分散液を塗布してフッ素系樹脂塗布層を形成し
た後、前記フッ素系樹脂塗布層を不活性ガスの雰囲気に
おいてフッ素系樹脂の融点温度以上の温度で焼成して離
型層４を形成することにより製造する。このようなフッ
素系樹脂塗布層の焼成は、焼成炉中において行われる。

【００３２】前記耐熱性合成ゴムで構成される弾性層３
は、予め、基体２上に形成してあってもかまわない。こ
のような基体２は、例えば、(イ) ステンレススチール、
ニッケル等の金属材料で構成されるシート又は無端ベル
ト、(ロ) ポリイミド、ポリアミドイミド等の耐熱性樹脂
材料で構成されるシート又は無端ベルト、又は、(ハ)前
記(イ) 及び(ロ) の積層シート又は無端ベルトである。ま
た、前記基体２は、金属材料で構成されている場合に
は、ベルトの撓みを考慮して、その膜厚は、１００μｍ
以下であることが好ましい。また、前記基体２は、耐熱
性樹脂材料で構成されている場合には、熱容量（立ち上
がり時間短縮から、薄い方が有利である）、及び、強度
（厚い方が有利である）の観点から、その膜厚は、３０
〜２００μｍであることが好ましい。

【００３３】このような積層体（無端ベルト）１によれ
ば、酸素を排除した不活性ガスの雰囲気でフッ素系樹脂
塗布層を加熱処理して焼結させるので弾性層３の劣化が
なく、そのために、弾性を保った積層体（無端ベルト）
１の成型が可能となる。

【００３４】図２において、１１は、積層体（ロール）
である。積層体（ロール）１１は、予め、ロール状の基
体１２上に形成した耐熱性合成ゴムで構成される弾性層
１３の表面にフッ素系樹脂分散液を塗布してフッ素系樹
脂塗布層を形成した後、前記フッ素系樹脂塗布層を不活
性ガスの雰囲気においてフッ素系樹脂の融点温度以上の
温度で焼成して離型層１４を形成することにより製造す
る。このようなフッ素系樹脂塗布層の焼成は、焼成炉中
において行われる。基体１２は、好ましくは、アルミニ
ウム、ステンレススチール、真鍮等の金属材料で構成さ
れるロールである。

【００３５】このような積層体（ロール）１１によれ
ば、酸素を排除した不活性ガスの雰囲気でフッ素系樹脂
塗布層を加熱処理して焼結させるので弾性層１３の劣化
がなく、そのために、弾性を保った積層体（ロール）１
１の成型が可能となる。また、このような積層体（ロー
ル）１１によれば、積層体１１における弾性層１３の弾
性が良好に保たれるので、かかる積層体１１を定着ロー
ルとすると、ニップ幅が良好に保たれ、そのために、ト
ナーの定着効率が良くなり、高画質の画像を得ることが
できる。

【００３６】前記フッ素系樹脂は、好ましくは、テトラ
フルオロエチレン−ポリエチレンフルオロビニルエーレ
ル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキ
サフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、及び、ポリ
テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から選ばれるフッ
素系樹脂であるが、本発明の目的に反しない限り、それ
ら以外のフッ素系樹脂であってもかまわない。

【００３７】前記耐熱性合成ゴムは、シリコーンゴム、
フッ素ゴム、及び、フロロシリコーンゴムから選ばれる
耐熱性合成ゴムであるが、本発明の目的に反しない限
り、それら以外の耐熱性合成ゴムであってもかまわな
い。

【００３８】前記不活性ガスは、窒素ガス、炭酸ガス、
ヘリウム、ネオン及びアルゴンから選ばれる少なくとも
１種の不活性ガスであるが、本発明の目的に反しない限
り、それら以外の不活性ガスであってもかまわない。

【００３９】本実施の形態の説明においては、積層体が
無端ベルト及びロールである場合について主として説明
したが、積層体がシート（図示せず）である場合につい
ても、同様に説明することができる。

【００４０】請求項１〜８のいずれかに記載の積層体の
製造方法によって得られた積層体は、例えば、図５、６
に示されるような画像形成装置において定着部材として
設けることができる。請求項１〜８のいずれかに記載の
積層体の製造方法によれば、耐熱性向上剤を用いなくて
も、耐熱性、弾性及び対トナー離型性に優れ、しかも、
画像の光沢及び画像の均一性を向上させた積層体を効率
よく低コストで製造することができる。

【００４１】（実施の形態２）図３において、２１は、
積層体（無端ベルト）である。積層体（無端ベルト）２
１は、回転する円筒塗布成形型２５の内面にフッ素系樹
脂分散液を塗布してフッ素系樹脂塗布層を形成し、続い
て、前記フッ素系樹脂塗布層に耐熱性合成ゴムの溶液を
塗布して弾性層２３を形成した後、前記フッ素系樹脂塗
布層を不活性ガスの雰囲気においてフッ素系樹脂の融点
温度以上の温度で焼成して離型層２４を形成することに
より製造する。前記不活性ガスの雰囲気は、両開口部を
密封フランジ２６，２６で密封した円筒塗布成形型２５
内の空気を不活性ガスで置換することによりつくり出さ
れる。前記不活性ガスの置換は、例えば、不活性ガス導
入パイプ２７ａを通じて不活性ガスを円筒塗布成形型２
５内に導入すると同時に、空気排出パイプ２８ａを通じ
て円筒塗布成形型２５内の空気を排出することにより行
われる。図３において、２７ｂ及び２８ｂは、コックで
ある。

【００４２】前記積層体（無端ベルト）２１によれば、
離型層２４と弾性層２３とを一貫して積層成形するこ
とができるので生産効率を向上させることができ、酸
素を排除した不活性ガスの雰囲気でフッ素系樹脂塗布層
を加熱処理して焼結させるので弾性層２３の劣化がな
く、そのために、弾性を保った積層体の成型が可能とな
り、そして、円筒塗布成形型の内部を閉空間とするこ
とができるので、不活性ガスの雰囲気を円筒塗布成形型
の内部だけにつくることが可能となり、そのために、不
活性ガスの消費を少なくすることができる。

【００４３】前記フッ素系樹脂は、テトラフルオロエチ
レン−ポリエチレンフルオロビニルエーレル共重合体
（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロ
プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、及び、ポリテトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）から選ばれるフッ素系樹脂で
あるが、本発明の目的に反しない限り、それら以外のフ
ッ素系樹脂であってもかまわない。

【００４４】前記耐熱性合成ゴムは、シリコーンゴム、
フッ素ゴム、及び、フロロシリコーンゴムから選ばれる
耐熱性合成ゴムであるが、本発明の目的に反しない限
り、それら以外の耐熱性合成ゴムであってもかまわな
い。

【００４５】前記不活性ガスは、窒素ガス、炭酸ガス、
ヘリウム、ネオン及びアルゴンから選ばれる少なくとも
１種の不活性ガスであるが、本発明の目的に反しない限
り、それら以外の不活性ガスであってもかまわない。

【００４６】本発明においては、図４に示すように、弾
性層３３と離型層３４との密着性を向上させるために耐
熱性合成ゴムの溶液にフッ素系樹脂微粒子Ｆを分散させ
ることができる。このように、耐熱性合成ゴムの溶液に
フッ素系樹脂微粒子Ｆを分散させると、フッ素系樹脂微
粒子Ｆが円筒塗布成形型の回転によって生じる遠心力で
図４に示す矢印方向に移動してフッ素系樹脂塗布層側に
集まってくるので、フッ素系樹脂塗布層をフッ素系樹脂
の融点温度以上の温度に加熱して焼成すると、フッ素系
樹脂塗布層を構成するフッ素系樹脂及び弾性層における
フッ素系樹脂微粒子Ｆが溶融して融着するので、離型層
と弾性層との密着性がいっそう向上する。

【００４７】本発明においては、円筒塗布成形型２５
が、その内表面に、離型層２４を構成するフッ素系樹脂
よりも高い融点を有するフッ素系樹脂で構成された薄膜
（図示せず）を有する。このように、円筒塗布成形型２
５がその内表面に離型層２４を構成するフッ素系樹脂よ
りも高い融点を有するフッ素系樹脂で構成された薄膜を
有していると、フッ素系樹脂塗布層をフッ素系樹脂の融
点温度以上の温度に加熱して焼成しても、円筒塗布成形
型２５への融着が起こらないので、円筒塗布成形型２５
にフッ素系樹脂塗布層を塗布したまま焼成することがで
き、また、円筒塗布成形型２５を繰り返し使用すること
ができる。

【００４８】本発明においては、離型層２４を介して弾
性層２３が形成された円筒塗布成形型２５を再び回転さ
せて、前記弾性層２３の表面にポリアミド酸溶液を塗布
してポリアミド酸円筒膜を形成し、続いて、このポリア
ミド酸円筒膜を加熱硬化させてポリイミド円筒膜よりな
る基体（図示せず）を形成するので、離型層２４と弾性
層２３との積層形成に続いてポリイミド円筒膜よりなる
基体を積層成形することができ、そのために、生産効率
をいっそう向上させることができる。

【００４９】請求項９〜１７のいずれかに記載の積層体
の製造方法によって得られた積層体は、例えば、図５，
６に示されるような画像形成装置において定着部材とし
て設けることができる。請求項９〜１７のいずれかに記
載の積層体の製造方法によれば、耐熱性向上剤を用いな
くても、耐熱性、弾性及び対トナー離型性に優れ、しか
も、画像の光沢及び画像の均一性を向上させた積層体を
効率よく低コストで製造することができる。

【００５０】

【実施例】（実施例１）予め成形された直径６０ｍｍ、
面長３１５ｍｍ及び厚み９０μｍのポリイミド円筒体よ
りなる基体の外表面にプライマーを塗布し、このプライ
マーを塗布した基体に２液反応型のシリコーンゴム液
（東レ社製 ＤＸ３５−２１２０）を塗布してシリコー
ンゴム塗布層を形成した後、このシリコーンゴム塗布層
を１５０℃の温度に加熱して硬化させることにより２０
０μｍ厚の弾性層を形成した。そして、この弾性層の表
面にテトラフルオロエチレン−ポリエチレンフルオロビ
ニルエーレル共重合体（以下、「ＰＦＡ」という。）の
分散液を２０μｍ厚に塗布してフッ素系樹脂塗布層を形
成し、次に、このフッ素系樹脂塗布層を窒素雰囲気に保
持した加熱炉において３５０℃の温度で焼成して離型層
を形成した。このように製造された積層体（無端ベル
ト）は、その離型層が平滑であり、しかも、その弾性層
の弾性が充分に保持されたものであった。そして、前記
積層体の弾性層のＪＩＳ Ａ硬度を測定したところ、Ｊ
ＩＳ Ａ硬度は、４５であった。また、前記積層体をリ
コー社製複写機の定着ユニットに取り付けて画像品質及
び積層体の耐久性を評価したところ、次のとおりであっ
た。画像品質：画像均一性及び光沢性は良好であった。
積層体の耐久性：３万枚複写しても離型層の剥離は生じ
なかった。

【００５１】（実施例２）金属製の円筒体の内面にポリ
テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の薄膜を被覆した
円筒塗布成形型を遠心装置に取り付けて回転させ、そし
て、この回転する円筒塗布成形型の内面にＰＦＡ分散液
を２０μｍ厚に塗布してフッ素系樹脂塗布層を形成した
後、このフッ素系樹脂塗布層に２液反応型のシリコーン
ゴム液（東レ社製 ＤＸ３５−２１２０）を塗布してシ
リコーンゴム塗布層を形成し、続いて、この円筒塗布成
形型を加熱炉中にセットしてシリコーンゴム塗布層を１
５０℃の温度に加熱して硬化させることにより２００μ
ｍ厚の弾性層を形成した。この弾性体を形成した円筒塗
布成形型の両端の開口部を密封フランジ（図３参照）で
密封した後、密封フランジに設けた不活性ガス導入パイ
プ（図３参照）を通じて窒素ガスを円筒塗布成形型内に
導入すると同時に密封フランジに設けた空気排出パイプ
（図３参照）を通じて円筒塗布成形型内の空気を排出し
て、円筒塗布成形型内を窒素ガス雰囲気に保持し、続い
て、この円筒塗布成形型を加熱炉中にセットしてフッ素
系樹脂塗布層を３５０℃の温度で焼成することにより離
型層を形成した。次に、この円筒塗布成形型を再び遠心
装置に取り付けて回転させながら、前記弾性層の表面に
ポリイミド酸溶液を塗布してポリアミド酸円筒膜を形成
し、続いて、この円筒塗布成形型を加熱炉中にセットし
てこのポリアミド酸円筒膜を１５０℃の温度に加熱して
硬化させることによりポリイミド円筒膜よりなる基体を
形成した。このように製造された積層体（無端ベルト）
は、その離型層が平滑であり、しかも、その弾性層の弾
性が充分に保持されたものであった。そして、前記積層
体の弾性層のＪＩＳ Ａ硬度を測定したところ、ＪＩＳ
Ａ硬度は、４３であった。また、前記積層体をリコー
社製複写機の定着ユニットに取り付けて画像品質及び積
層体の耐久性を評価したところ、次のとおりであった。
画像品質：画像均一性及び光沢性は良好であった。積層
体の耐久性：３万枚複写しても離型層の剥離は生じなか
った。

【００５２】（実施例３）前記２液反応型のシリコーン
ゴム液にＰＦＡ微粒子を固形分比率１０％になるように
添加して分散したものを用いた以外は、実施例２と同様
にして、積層体（無端ベルト）を製造した。このように
製造された積層体（無端ベルト）は、その離型層が平滑
であり、しかも、その弾性層の弾性が充分に保持された
ものであった。そして、前記積層体の弾性層のＪＩＳ
Ａ硬度を測定したところ、ＪＩＳ Ａ硬度は、４５であ
った。また、前記積層体をリコー社製複写機の定着ユニ
ットに取り付けて画像品質及び積層体の耐久性を評価し
たところ、次のとおりであった。 画像品質：画像均一性及び光沢性は良好であった。 積層体の耐久性：５万枚複写しても離型層の剥離は生じ
なかった。

【００５３】（比較例１）実施例１と同様にして、予め
成形された直径６０ｍｍ、面長３１５ｍｍ及び厚み９０
μｍのポリイミド円筒体よりなる基体の外表面に弾性層
及びフッ素系樹脂塗布層を順次形成した。そして、この
フッ素系樹脂塗布層を空気雰囲気に保持した加熱炉にお
いて３５０℃の温度で焼成して離型層を形成した。この
ように製造された積層体（無端ベルト）は、その弾性層
が劣化して手で引っ張っても千切れるほどであり、ま
た、その弾性層の弾性が著しく低下していた。そして、
前記積層体の弾性層のＪＩＳ Ａ硬度は測定できるレベ
ルのものではなかった。また、画像品質及び積層体の耐
久性も評価できるレベルのものではなかった。

【００５４】（比較例２）予め成形された直径６０ｍ
ｍ、面長３１５ｍｍ及び厚み９０μｍのポリイミド円筒
体よりなる基体の外表面にプライマーを塗布し、このプ
ライマーを塗布した基体に、酸化第２鉄微粉を固形分比
率２５％になるように添加して分散した、２液反応型の
シリコーンゴム液（東レ社製 ＤＸ３５−２１２０）を
塗布してシリコーンゴム塗布層を形成した後、このシリ
コーンゴム塗布層を１５０℃の温度に加熱して硬化させ
ることにより２００μｍ厚の弾性層を形成した。そし
て、実施例１と同様にして、この弾性層の表面に離型層
を形成した。このように製造された積層体（無端ベル
ト）は、その離型層が平滑であったが、その弾性層の弾
性が明らかに低下していた。そして、前記積層体の弾性
層のＪＩＳ Ａ硬度を測定したところ、その弾性層のＪ
ＩＳ Ａ硬度は、６５であった。また、前記積層体をリ
コー社製複写機の定着ユニットに取り付けて画像品質及
び積層体の耐久性を評価したところ、次のとおりであっ
た。 画像品質：厚紙で梨地ぼそつきが生じた。 積層体の耐久性：３万枚複写しても離型層の剥離は生じ
なかった。

【００５５】（比較例３）予め成形された直径６０ｍ
ｍ、面長３１５ｍｍ及び厚み９０μｍのポリイミド円筒
体よりなる基体の外表面にプライマーを塗布し、このプ
ライマーを塗布した基体に、カーボンウィスカーを固形
分比率１５％になるように添加して分散した、２液反応
型のシリコーンゴム液（東レ社製 ＤＸ３５−２１２
０）を塗布してシリコーンゴム塗布層を形成した後、こ
のシリコーンゴム塗布層を１５０℃の温度に加熱して硬
化させることにより２００μｍ厚の弾性層を形成した。
そして、実施例１と同様にして、この弾性層の表面に離
型層を形成した。このように製造された積層体（無端ベ
ルト）は、その離型層が平滑であったが、その弾性層の
弾性が明らかに低下していた。そして、前記積層体の弾
性層のＪＩＳ Ａ硬度を測定したところ、その弾性層の
ＪＩＳ Ａ硬度は、６７であった。また、前記積層体を
リコー社製複写機の定着ユニットに取り付けて画像品質
及び積層体の耐久性を評価したところ、次のとおりであ
った。 画像品質：厚紙で梨地ぼそつきが生じた。 積層体の耐久性：３万枚複写しても離型層の剥離は生じ
なかった。

【００５６】

【発明の効果】請求項１〜１７に記載された発明によれ
ば、耐熱性向上剤を用いなくても、耐熱性、弾性及び対
トナー離型性に優れ、しかも、画像の光沢及び画像の均
一性を向上させることができる積層体を効率よく低コス
トで製造することができる。

【００５７】請求項９〜１７に記載された発明によれ
ば、離型層と弾性層とを一貫して積層成形することがで
きるので生産効率を向上させることができ、しかも、酸
素を排除した不活性ガスの雰囲気でフッ素系樹脂塗布層
を加熱処理して焼結させるので弾性層の劣化がなく、そ
のために、弾性を保った積層体の成型が可能となる。

【００５８】請求項１２に記載された発明によれば、耐
熱性合成ゴムの溶液にフッ素系樹脂微粒子を分散させた
ので、フッ素系樹脂微粒子が円筒塗布成形型の回転によ
って生じる遠心力で図４に示す矢印方向に移動してフッ
素系樹脂塗布層側に集まり、そのために、フッ素系樹脂
塗布層をフッ素系樹脂の融点温度以上の温度に加熱して
焼成すると、フッ素系樹脂塗布層を構成するフッ素系樹
脂及び弾性層におけるフッ素系樹脂微粒子が溶融して融
着し、離型層と弾性層との密着性がいっそう向上する。

【００５９】請求項１３に記載された発明によれば、円
筒塗布成形型がその内表面に離型層を構成するフッ素系
樹脂よりも高い融点を有するフッ素系樹脂で構成された
薄膜を有しているので、フッ素系樹脂塗布層をフッ素系
樹脂の融点温度以上の温度に加熱して焼成しても、円筒
塗布成形型への融着が起こらず、そのために、円筒塗布
成形型にフッ素系樹脂塗布層を塗布したまま焼成するこ
とができ、また、円筒塗布成形型を繰り返し使用するこ
とができる。

【００６０】請求項１５に記載された発明によれば、円
筒塗布成形型の内部を閉空間とすることができるので、
不活性ガスの雰囲気を円筒塗布成形型の内部だけにつく
ることが可能となり、そのために、不活性ガスの消費を
少なくすることができる。

【００６１】請求項１６に記載された発明によれば、前
記離型層を介して弾性層が形成された円筒塗布成形型を
回転させて、前記弾性層の表面にポリイミド酸溶液を塗
布してポリアミド酸円筒膜を形成し、続いて、このポリ
アミド酸円筒膜を加熱硬化させてポリイミド円筒膜より
なる基体を形成するので、離型層と弾性層との積層形成
に続いて基体を積層成形することができ、そのために、
生産効率をいっそう向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す塗布による積層体
（無端ベルト）の製造方法の断面説明図である。

【図２】本発明の他の一実施の形態を示す塗布による積
層体（ロール）の製造方法の断面説明図である。

【図３】本発明の他の一実施の形態を示す遠心成形によ
る積層体（無端ベルト）の製造方法の断面説明図であ
る。

【図４】本発明の他の一実施の形態を示す遠心成形によ
る積層体（無端ベルト）積層体の製造方法の部分拡大断
面説明図である。

【図５】従来の電子写真方式の画像形成装置の説明図で
ある。

【図６】従来の定着無端ベルトの使用状態を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ 積層体（無端ベルト） ２ 基体 ３ 弾性層 ４ 離型層 １１ 積層体（ロール） １２ 基体 １３ 弾性層 １４ 離型層 ２１ 積層体（無端ベルト） ２３ 弾性層 ２４ 離型層 ２５ 円筒塗布成形型 ２６，２６ 密封フランジ ２７ａ 不活性ガス導入パイプ ２８ａ 空気排出パイプ ２７ｂ コック ２８ｂ コック ３１ 積層体（無端ベルト） ３３ 弾性層 ３４ 離型層 Ｆ フッ素系樹脂微粒子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｃ 13/00 Ｆ１６Ｃ 13/00 Ａ Ｂ Ｇ０３Ｇ 15/20 １０２ Ｇ０３Ｇ 15/20 １０２ １０３ １０３ // Ｂ２９Ｋ 19:00 Ｂ２９Ｋ 19:00 27:12 27:12 (72)発明者 安瀬 徳彦 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 高畑 望 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 神谷 公二 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H033 AA02 AA21 BA11 BA12 BB03 BB05 BB13 BB14 BB15 3J103 AA02 AA13 AA32 AA51 BA15 BA41 EA11 EA14 EA20 FA01 FA07 GA02 GA57 GA58 GA60 HA03 HA05 HA31 HA33 HA37 HA43 HA53 4F100 AB04C AB10C AB16C AK04B AK17A AK17B AK49C AK50C AK52A AL01B AN02A AT00C BA02 BA03 BA10B BA10C CC00B EH46B EJ483 JJ03A JK06B JK07A JL14B 4F205 AA16 AC05 AG03 AG16 AH04 GA06 GB01 GN13

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐熱性合成ゴムで構成される弾性層の表
   面にフッ素系樹脂分散液を塗布してフッ素系樹脂塗布層
   を形成した後、前記フッ素系樹脂塗布層を不活性ガスの
   雰囲気においてフッ素系樹脂の融点温度以上の温度で焼
   成して離型層を形成することを特徴とする積層体の製造
   方法。
2. 【請求項２】 前記フッ素系樹脂が、テトラフルオロエ
   チレン−ポリエチレンフルオロビニルエーレル共重合体
   （ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロ
   プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、及び、ポリテトラフル
   オロエチレン（ＰＴＦＥ）から選ばれるフッ素系樹脂で
   あることを特徴とする請求項１に記載の積層体の製造方
   法。
3. 【請求項３】 前記耐熱性合成ゴムが、シリコーンゴ
   ム、フッ素ゴム、及び、フロロシリコーンゴムから選ば
   れる耐熱性合成ゴムであることを特徴とする請求項１又
   は２に記載の積層体の製造方法。
4. 【請求項４】 前記不活性ガスが、窒素ガス、炭酸ガ
   ス、ヘリウム、ネオン及びアルゴンから選ばれる少なく
   とも１種の不活性ガスであることを特徴とする請求項１
   〜３のいずれかに記載の積層体の製造方法。
5. 【請求項５】 前記弾性層が基体上に積層されているこ
   とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の積層体
   の製造方法。
6. 【請求項６】 前記基体が、(イ) ステンレススチール、
   ニッケル等の金属材料で構成されるシート又は無端ベル
   ト、(ロ) ポリイミド、ポリアミドイミド等の耐熱性樹脂
   材料で構成されるシート又は無端ベルト、又は、(ハ) 前
   記(イ) 及び(ロ) の積層シート又は無端ベルトであること
   を特徴とする請求項５に記載の積層体の製造方法。
7. 【請求項７】 前記基体が、アルミニウム、ステンレス
   スチール、真鍮等の金属材料で構成されるロールである
   ことを特徴とする請求項５に記載の積層体の製造方法。
8. 【請求項８】 前記積層体が定着部材であることを特徴
   とする請求項１〜７のいずれかに記載の積層体の製造方
   法。
9. 【請求項９】 回転する円筒塗布成形型の内面にフッ素
   系樹脂分散液を塗布してフッ素系樹脂塗布層を形成し、
   続いて、前記フッ素系樹脂塗布層に耐熱性合成ゴムの溶
   液を塗布して弾性層を形成した後、前記フッ素系樹脂塗
   布層を不活性ガスの雰囲気においてフッ素系樹脂の融点
   温度以上の温度で焼成して離型層を形成することを特徴
   とする積層体の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記フッ素系樹脂が、テトラフルオロ
    エチレン−ポリエチレンフルオロビニルエーレル共重合
    体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオ
    ロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、及び、ポリテトラフ
    ルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から選ばれるフッ素系樹脂
    であることを特徴とする請求項９に記載の積層体の製造
    方法。
11. 【請求項１１】 前記耐熱性合成ゴムが、シリコーンゴ
    ム、及び、フロロシリコーンゴムから選ばれる耐熱性合
    成ゴムであることを特徴とする請求項９又は１０に記載
    の積層体の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記弾性層と前記離型層との密着性を
    向上させるために前記耐熱性合成ゴムの溶液にフッ素系
    樹脂微粒子を分散させたことを特徴とする請求項９〜１
    １のいずれかに記載の積層体の製造方法。
13. 【請求項１３】 前記円筒塗布成形型が、その内表面
    に、前記離型層を構成するフッ素系樹脂よりも高い融点
    を有するフッ素系樹脂で構成された薄膜を有することを
    特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の積層体の
    製造方法。
14. 【請求項１４】 前記不活性ガスが、窒素ガス、炭酸ガ
    ス、ヘリウム、ネオン及びアルゴンから選ばれる少なく
    とも１種の不活性ガスであることを特徴とする請求項９
    〜１３のいずれかに記載の積層体の製造方法。
15. 【請求項１５】 前記不活性ガスの雰囲気を、両開口部
    を密封フランジで密封した円筒塗布成形型内の空気を不
    活性ガスで置換することによりつくり出すことを特徴と
    する請求項９〜１４のいずれかに記載の積層体の製造方
    法。
16. 【請求項１６】 前記離型層を介して弾性層が形成され
    た円筒塗布成形型を回転させて、前記弾性層の表面にポ
    リイミド酸溶液を塗布してポリアミド酸円筒膜を形成
    し、続いて、このポリアミド酸円筒膜を加熱硬化させて
    ポリイミド円筒膜よりなる基体を形成することを特徴と
    する請求項９〜１５のいずれかに記載の積層体の製造方
    法。
17. 【請求項１７】 前記積層体が定着部材であることを特
    徴とする請求項９〜１６のいずれかに記載の積層体の製
    造方法。