JP2015110216A - 塗膜形成方法、定着部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、基体の周面への塗膜の形成にあたって、該塗膜への厚みムラの発生をより良く抑制することのできる塗膜形成方法を提供する。
【解決手段】本発明の塗膜形成方法は、ノズルに対して相対的に回転している円筒状または円柱状の基体に対して、ノズルと基体とを基体の軸方向に相対的に移動させつつ、ノズルから第一液体を供給し、第一液体の塗膜を形成する第一液体の塗膜形成工程を有し、ノズルからの第一液体の基体の周面への供給に先立って、第二液体を含む部材と基体を相対的に回転させ、かつ該部材と基体とを基体の軸方向に相対的に移動させつつ、該部材を基体の周面に押し付けて、第二液体の液膜を基体の周面に形成する第二液体の液膜形成工程を有し、第一液体の塗膜形成工程は、該ノズルからの第一の液体を、第二液膜上に供給し、ノズルと第二液膜との間に第一液体のビードを形成し、該ビードを基体の周方向に塗り広げる工程を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真装置における帯電、現像、転写、定着、加圧等に使用される円筒体／円柱体形状の基体の周面に塗布液の塗膜を形成する方法及び電子写真用の定着部材の製造方法に関する。

複写機やプリンタなどの電子写真装置においては、帯電、現像、転写、定着、加圧等様々なプロセスにおいて、円筒体／円柱体形状のベルトやローラといった部材が使用されている。これらの部材は、その用途に応じて、必要な機能を発現させるための機能性の膜が基体上に形成されている。なお、本明細書においては、円筒体形状の基体や円柱体形状の基体を、単に「基体」とも称することがある。

このような機能性の膜は、基体上に該機能性の膜を形成するための塗料の塗膜を基体周面に形成し、該塗膜を乾燥させ、または、必要に応じて硬化させることによって形成することができる。そして、基体の周面に該塗膜を形成する方法として、スパイラル法が知られている（特許文献１参照）。

スパイラル法は、塗布液供給手段に対して基体を相対的に回転させると共に、塗布液供給手段と該基体とを該基体の回転軸に沿う方向に相対的に移動させつつ、塗布液供給手段から塗布液を供給して基体の周面に塗膜を形成する方法である。
スパイラル法は、塗料の塗布に要する時間を短くすることができ、また、塗布液の使用効率が良い。そのため、生産コストの削減を図ることができる。

特開２００２−３７００６５号公報

山本秀樹著「ＳＰ値（溶解度パラメータ）の基礎と応用」セミナーテキスト、Ｐ３１−３８、２００６年

しかしながら、本発明者らの検討によれば、スパイラル法を用いて形成された塗膜には、基体の回転周期に起因する、スパイラル状の厚みムラが発生する場合があった。

電子写真装置に用いられる部材の機能性膜は、その厚みにムラがあると、電子写真画像の品位に影響を与えることがある。そのため、基体上に形成される塗膜には、その厚みにおいて、高度な均一性が要求される。

特に、電子写真装置の熱定着装置には、付加硬化型シリコーンゴム組成物を硬化させることによって形成されてなる層（以下、「硬化シリコーンゴム層」ともいう）を有する定着部材がよく用いられる。かかる定着部材においては、基体と硬化シリコーンゴム層とを強固に接着させるために、硬化シリコーンゴム層の形成に先だって、基体の周面に、プライマー層を形成することが行われる。
ここで、プライマー層中には、その上に形成される、硬化シリコーンゴム層中に含まれる不飽和脂肪族基（ビニル基）との反応成分が含まれていることがある。この場合、プライマー層から硬化シリコーンゴム層に該反応成分が移行し、硬化シリコーンゴム層中において、該反応成分と不飽和脂肪族基とが反応し、硬化シリコーンゴム層の硬度を上昇させることがある。このとき、プライマー層に部分的な厚みムラが存在すると、硬化シリコーンゴム層に移行する反応成分の量が部分的に異なる結果、硬化シリコーンゴム層の硬度に部分的なムラを生じさせることとなる。硬化シリコーンゴム層の部分的な硬度のムラは、電子写真画像の熱定着の際に、トナーの溶融ムラを生じさせ、ひいては、電子写真画像に光沢ムラを発生させ得る。

そのため、プライマー層形成用の原料の塗膜を、コスト面において有利なスパイラル法を用いて基体上に形成する場合には、該塗膜にスパイラル状の厚みムラを生じさせないようにするために、新たな技術開発が必要であるとの認識を本発明者らは得た。
そこで、本発明の目的は、基体の周面への塗膜の形成にあたって、該塗膜への厚みムラの発生をより良く抑制することのできる塗膜形成方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、高品位な電子写真画像の形成に資する電子写真用の定着部材の製造方法を提供することにある。

本発明によれば、円筒状または円柱状の基体の周面への塗膜形成方法であって、
ノズルに対して相対的に回転している基体に対して、該ノズルと該基体とを該基体の軸方向に相対的に移動させつつ、該ノズルから第一の液体を供給し、該第一の液体の塗膜を形成する第一の液体の塗膜形成工程を有し、
該塗膜形成方法は、
該ノズルからの該第一の液体の該基体への供給に先立って、
該第一の液体と同一または該第一の液体と親和性の高い第二の液体を含む部材を該基体の周面に押し付けて、該第二の液体の液膜を該基体の周面に形成する第二の液体の液膜形成工程を有し、
該第一の液体の塗膜形成工程において、
該ノズルからの該第一の液体は、該基体の周面に形成された該第二の液体の液膜の乾燥前に、該第二の液体の液膜上に供給され、
該第一の液体の塗膜形成工程は、さらに、
該液体供給手段と該第二の液体の液膜との間に該第一の液体のビードを形成する工程、及び
該ビードを該基体の周方向に塗り広げる工程、を有する塗膜形成方法が提供される。

また、本発明によれば、円筒状または円柱状の基体、該基体上の硬化シリコーンゴム層を有する定着部材の製造方法であって、
（１）基体の周面にプライマー層を形成する工程、
（２）該プライマー層の表面に付加硬化型シリコーンゴム組成物の層を形成する工程、（３）該付加硬化型シリコーンゴム組成物の層を硬化させて該硬化シリコーンゴム層を形成する工程を有し、
該工程（１）が、
（ｉ）基体を、ノズルに対して相対的に回転させると共に、該ノズルと該基体とを該基体の回転軸に沿う方向に相対的に移動させつつ、該ノズルから第一の液体を供給し、該第一の液体の塗膜を形成する第一の液体の塗膜形成工程と、
（ｉｉ）該工程（ｉ）における該ノズルからの該第一の液体の供給に先立って、第二の液体を含浸させてなる部材を該基体の周面に押し付けて、該第二の液体の液膜を該基体の周面に形成する第二の液体の液膜形成工程と、を含み、
該工程（ｉ）において、
該第一の液体は、該基体の周面に形成された該第二の液体の液膜の乾燥前に、該第二の液体の液膜上に供給され、
該工程（ｉ）は、さらに、
該ノズルと該第二の液体の液膜との間に該第一の液体のビードを形成する工程と、
該ビードを該基体の周方向に塗り広げる工程と、を含み、
該第二の液体は、該第一の液体と同一であるか、または、溶解性パラメータの差が、６．０以下の液体であり、かつ、
該第一の液体と該第二の液体のいずれか一方または両方が、該プライマーの原料を含む定着部材の製造方法が提供される。

本発明の更なる特徴事項は、以下の（添付の図面を参照した）実施形態の記載から明らかになるであろう。

１Ａ〜１Ｄは、本発明にかかる塗膜形成方法の一例を説明するための模式図である。 本発明にかかる塗膜形成方法の一例を説明するための模式図である。 ３Ａ〜３Ｇは、本発明にかかる塗膜形成方法の一例を説明するための模式図である。 ４Ａおよび４Ｂは、本発明に係る塗膜形成方法の他の実施態様の説明図である。 本発明に係る定着ベルトの断面図である。

（塗膜形成方法）
（１）概略
図１Ａ〜１Ｄは本発明にかかる、円筒状の基体１（以下、単に「基体」ともいう）の周面への塗膜の形成方法の説明図である。この塗膜形成方法の一連の流れとしては以下に示すとおりである。本発明に係る塗膜形成方法は、ノズル（塗布液供給手段）３から基体１に対して塗布液を供給しつつ、ノズル３に対して、基体１を相対的に回転させると共に、ノズル３と該基体１とを、該基体の回転軸に沿う方向（図１Ａ中の矢印Ｖ）に相対的に移動させて、基体の周面に第一の液体の塗膜を形成するものである。
そして、本発明においては、図１Ｄに示したように、ノズル３からの第一の液体の該基体１への供給に先立って、該第一の液体と同一の液体、または、該第一の液体と親和性の高い液体（以下、「第二の液体」）１０を含有させた部材（以下、「含浸材」）２を該基体の表面に接触せしめて、該第二の液体の液膜１０−１を該基体の周面に形成する。
次いで、基体１の周面に形成した該第二の液体の液膜１０−１に対して、所定の距離ｄだけ離間して配置したノズル３から、該第二の液体の液膜１０−１が乾燥する前に、該第二の液体の液膜上に、第一の液体を供給し、ノズル３と第二の液体の液膜１０−１との間に第一の液体のビード（液溜まり）１３を形成する。
そして、ノズル３と第二の液体の液膜１０−１との間に形成された第一の液体のビードは、ノズル３に対する基体１の回転（図１Ａにおいては、矢印Ｒの方向）と、ノズル３と基体１との、該基体１の回転軸に沿う方向（図１Ａ中、矢印Ｖ）への相対的な移動とによって、基体１の周方向及び回転軸に沿う方向に塗り広げられ、基体１の周面に第一の液体の塗膜が形成される（図１Ｂ、１Ｃ参照）。

図１Ａ〜１Ｄに示した、本発明に係る塗膜形成方法において、基体１は、エンドレスベルト形状を有しており、中子の外周面に担持させられていると共に、該中子の中心軸を回転中心といて矢印Ｒの方向に回転可能に支持されている。
また、ノズル３と基体１とは、不図示の移動機構により、基体１の回転軸に沿う方向、すなわち、図１Ａ中の矢印Ｖの方向に相対移動可能である。
そして、基体１を、矢印Ｒの方向に回転させるとともに、ノズル３に対して、矢印Ｖの方向に移動させつつ、不図示の塗布液供給手段により第二の液体１０が供給され、常時塗布液で満たされた含浸材２を、基体１の表面に接触させることによって、含浸材２から基体１の表面に、スパイラル状に第二の液体の液膜が形成される。また、このとき、基体１の表面に存在する塵や埃も除去される。

ここで、図１Ａにおいて、１１は、基体１の塗布上流側を表し、１２は、塗布下流側を表している。
基体１の回転速度Ｒ［回転／分］、基体１の移動速度Ｖ［ｍｍ／分］、含浸材２の基体１の回転軸方向の幅Ｌ［ｍｍ］は、下記式（１）の関係を成立させることが好ましい。
式（１）
Ｌ−（Ｖ／Ｒ）≧０ 式（１）
Ｖ／Ｒは、基体が一回転する間にＵ側へ移動する距離、Ｌ−（Ｖ／Ｒ）は、含浸材２に二重に塗布される幅を示している。Ｌ−（Ｖ／Ｒ）が０よりも小さいと、第二の液体の塗布工程（第二の液体塗布工程ともいう）において、所望の塗布領域に塗布液が塗布できない可能性がある。
また、Ｌ−（Ｖ／Ｒ）が大きすぎると、塗布液が二重に塗布される領域が増え、使用効率が悪くなるので、Ｌ−（Ｖ／Ｒ）は１０（ｍｍ）以下であることが好ましい。

第一の液体の塗膜を形成する工程（第一の液体の塗膜形成工程ともいう）では、基体１自身を回転・移動させつつ、第二の液体の液膜に対して、塗布液（第一の液体）をノズル３によりビード１３を形成しながら供給する。この塗布工程で均一な塗膜を形成するには、ビード１３を形成することが重要となる。ビードとは、ノズル３の吐出口と第二の液体の液膜の表面との間で形成する液だまりのことを指す。基体１の回転・移動により、形成されたビードにせん断力がかかり、ビードは基体１の周方向に塗り広げられ、液膜表面を均一にレベリングする作用が働く。これによって、均一な厚みの塗膜を形成することができる。

図１Ａ〜１Ｄにおいて、図１Ａ→図１Ｂ→図１Ｃのように、基体１を回転速度Ｒで回転させながら、移動速度Ｖで移動させることで、基体の周面へ端部１１側から、端部１２側に向かって第二の液体の液膜及び第一の液体の塗膜が形成されていく。

ノズル３と第二の液体の液膜１０−１との間に、第一の液体のビード１３を形成するためには、まず、第一の液体と第二の液体との親和性が高くなければならない。親和性については、後述する。
また、ビード１３を安定して形成するために、図１Ｄにおける、ノズル３の吐出口と第二の液体の液膜１０−１の表面との距離ｄを０〜１０ｍｍ、特には、０ｍｍを越え、１０ｍｍ以下とすることが好ましい。また、基体を軸方向に移動させる際、距離ｄを常に一定に保持することが好ましい。

本発明では、第一の液体を塗布する工程において、基体１の表面に形成された該第二の液体の液膜１０−１の乾燥前に、第一の液体を第二の液体の液膜に対して供給する必要がある。
第二の液体の液膜１０−１が乾燥してしまうと、ビード１３を安定に形成することが困難となり、第一の液体の塗膜の厚みが不均一となる場合がある。ここで、第二の液体の液膜が乾燥した、とは、第二の液体の液膜１０−１を手で触れた際に第二の液体が手に付着しない状態となったこと、すなわち、指触乾燥したことを意味する。

また、図１Ｄに示される、含浸材２の上端とノズル３の吐出口との軸方向の相対距離ｐは、５〜２０ｍｍ程度が好ましい。距離ｐが小さいと、ノズル３の吐出口から供給される第一の液体が基体１上の第二の液体の液膜上にビード１３が安定して形成される前に含浸材２に吸収されてしまう場合がある。
また、距離ｐが大きいと、第二の液体の液膜が乾燥してしまい、第一の液体を均一に塗布することが困難になる。

図１Ａ〜１Ｄの場合、第一の液体が第二の液体の液膜に供給されたのち、基体１の周面から下側へ流下し、第二の液体を含む含浸材２に吸収される。そのため、第一の液体と第二の液体が同一の場合、塗膜形成時に含浸材２へ常時液体を含ませることができる。このとき、形成される塗膜を安定化させるためには、ノズル３から基体１に供給される第一の液体の量は、基体１の周面に塗膜を形成し、含浸材２へも安定して液体を含ませることのできる十分な量が必要である。

第一の液体と第二の液体が異なる場合、図１Ａ〜１Ｄの構成では、含浸材２が第一の液体を含んでしまうことを避けるために、ノズル３の位置に対して、基体１の周方向で異なる位置に配置することが好ましい。具体的には、例えば、図２に示したように、含浸材２の基体１への接触位置を、ノズル３の位置に対して、反対側、すなわち、ノズル３の位置に対して、基体１の周方向に１８０°ずれた位置に設けることが好ましい。
なお、第二の液体の液膜を安定して形成するために、含浸材２に対しては、不図示の液体供給手段、たとえば、チューブを用いて、常時供給することが好ましい。

（２）基体
本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真装置に使用される帯電、現像、転写、定着、加圧等に使用される円筒体／円柱体形状の基体の周面に塗布液の塗膜を形成する方法に適用可能である。

ここで、円筒体の形状とは、図３Ａや３Ｂで示すような両端の少なくとも一方に開口部を有し、内周面をもち、軸方向に垂直な断面の円の大きさが一定のストレート形状を有するベルト状やチューブ状のものが挙げられる。円柱体形状とは、図３Ｃで示すような両端に開口部を有しない、軸方向に垂直な断面の円の大きさが一定のストレート形状を有するローラ状のものが挙げられる。さらに、円筒体形状または円柱体形状は、軸方向に垂直な断面の円の大きさが異なる、図３Ｄ、３Ｅ、３Ｆのようなクラウン形状、逆クラウン形状、円錐台形状などを有するものも含まれる。図３Ｇのように円柱体形状で中空となっているものも含まれる。

また、基体の材質は、その用途に応じて選ばれ、金属、セラミックス、プラスチック、ゴム、樹脂の単一材料であっても、積層あっても、複合化されていてもよい。

基体が円筒体形状で剛性を有しない場合は、外周面に塗膜を形成する際に基体の内径に対応する外径を有する中子へ基体を外嵌し、保持させることが好ましい。
基体が芯金のような円柱体形状である場合や円筒体形状で剛性を有する場合は、基体を中子に外嵌することなく、縦向き姿勢に保持されて回転駆動や上下移動される。

また、円筒状の基体に対しては、本発明により、円筒の外周面に限らず、内周面に対しても、塗膜を形成することができる。

（３）ノズル
ノズルは、膜厚の均一な塗膜を形成する上で、塗布液（第一の液体）を安定して定量供給できるものがよい。
ノズルとしては、チューブをチューブディスペンサー等の塗布液供給手段（不図示）に取付けて液体を供給する方法や、スリットから液体を定量供給する方法など、ビードを形成しながら塗布できる方法であればよい。

例えば、図４Ａのように、基体を略全周面にわたって取り囲むように形成されたリング状スリットを有するノズルから液体を定量的に供給する方法等が挙げられる。液体を安定して定量供給する上で、チューブの内径やスリットの幅は１〜３ｍｍ程度が好ましい。

また、チューブの材質としては、フッ素樹脂や金属等のように、塗布液に対して、腐食・浸食されないものがよい。リング状スリットの場合においても、金属などに浸食されずかつ変形しにくいものがよい。

基体１とノズル３とのギャップは、先立って形成された第二の液体の液膜とノズル３から供給される第一の液体との間にビードが形成できる程度で、０〜１０ｍｍ程度が望ましい。

（４）含浸材
含浸材は、空孔をもち、塗布液（第二の液体）に浸食されることなく、塗布液を十分含むことのできるスポンジを用いることが好ましい。材質としては、ウレタンなどのスポンジが好ましく、更にロール状のスポンジとすることで、液膜形成のプロセスにおいて含浸材一回転ごとに新品面を送りだし、スポンジの摩耗による基体との当接面の経時変化の影響が抑制できる。含浸材としては、第二の液体を十分含み、押しつけて塗布できるものであれば、スポンジの代わりに、刷毛や不織布、ガーゼ等を用いてもよい。
図４Ｂのように、含浸材は、基体を周面にわたって取り囲むように形成された略リング状のスポンジで押しつけて塗布してもよい。

第二の液体として揮発性の高い有機溶剤等を用いる場合、第二の液体の塗布工程から乾燥するまでの時間が短いため、乾燥する前に第一の液体を塗布できるように、含浸材の上端とノズルの吐出口との軸方向の相対距離は、２０ｍｍ以内にすることが好ましい。
また、ノズル３と含浸材３とを、図１に示したように、基体１の周方向に対して同じ位置に配置する場合、前記した通り、第一の液体のビード１３を安定して形成するために、ノズル３と含浸材２の上端との距離を５ｍｍ以上とすることが好ましい。

（５）第一液体と第二液体の親和性
本発明においては、第二の液体の液膜に対して、第一の液体によりビードを形成して塗布し、第一の液体と第二の液体を相溶させた塗膜を形成することを考えると、第二の液体は第一の液体と親和性の高い液体である必要がある。ここで、液体の親和性の尺度として、溶解性パラメータを用いることができる（非特許文献１参照）。

二つの液体の溶解性パラメータの差が溶解に必要なエネルギーを示している。第一の液体の溶解性パラメータと第二の液体の溶解性パラメータの差が小さいほど、相溶しやすく、親和性が高い。第一の液体の溶解性パラメータと第二の液体の溶解性パラメータとの差が６．０以下であれば、十分に相溶し、ビードをより安定に形成することができる。

正則溶液論において、（ΔＥ^Ｖ／Ｖ）^０．５は溶液中での分子間力、すなわち溶解力のパラメータとして、Ｈｉｌｄｅｂｒａｎｄは式（１）のように溶解性パラメータを定義した。
δ＝（ΔＥ^Ｖ／Ｖ）^０．５ （１）
ここで、δは溶解性パラメータ、ΔＥ^Ｖはモル蒸発エネルギー［ｋｃａｌ／ｍｏｌ］、Ｖはモル分子容［ｃｍ^３／ｍｏｌ］である。

また、ΔＥ^Ｖは、下記式（２）により求めることができる。
ΔＥ^Ｖ＝２３．７Ｔ_ｂ＋０．０２Ｔ_ｂ ^２−２９５０ …（２）
ここで、Ｔ_ｂは沸点である。
また、溶剤が混合物の場合には、下記式（３）により混合溶剤の溶解性パラメータ（δｍｉｘ）を求めることができる。
δｍｉｘ＝（φ_１δ_１＋φ_２δ_２＋・・＋φ_ｎδ_ｎ） …（３）
ここで、φ_ｎは第ｎ成分の体積分率、δ_ｎは第ｎ成分の溶解性パラメータである。

（電子写真用定着部材の構成概略）
本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真装置における定着プロセスに使用される定着部材に対して有効である。定着プロセスでは、加圧部材と定着ベルトとの間に加熱・加圧がなされる所定の定着ニップ部Ｎが形成される。この定着ニップ部Ｎに未定着トナーＴによって画像が形成された被加熱体となる被記録材を挟持搬送させる。これにより、トナー像を加熱、加圧する。その結果、トナー像は溶融・混色、その後、冷却されることによって被記録材上にトナー像が定着される。このように、定着プロセスにおいて、加熱溶融されたトナーに対して、定着部材により均一に加圧されることで、光沢ムラのない画像が形成できる。

定着部材は、基体、プライマー層、硬化シリコーンゴム層、フッ素樹脂層等で構成されるが、各層において、所望の膜厚、硬度で形成されることが望ましい。

本発明の塗膜形成方法では、定着部材の製造方法におけるプライマー層の形成に対して、特に有効である。
すなわち、本発明に係る、円筒状または円柱状の基体、該基体上の硬化シリコーンゴム層を有する定着部材の製造方法は、
（１）基体の周面にプライマー層を形成する工程、
（２）該プライマー層の表面に付加硬化型シリコーンゴム組成物の層を形成する工程、
（３）該付加硬化型シリコーンゴム組成物の層を硬化させて該硬化シリコーンゴム層を形成する工程、及び、オプションとしての
（４）該硬化シリコーンゴム層表面に離型層を形成する工程、を有する。

そして、工程（１）は、
（ｉ）基体を、ノズルに対して相対的に回転させると共に、該ノズルと該基体とを該基体の回転軸に沿う方向に相対的に移動させつつ、該ノズルから第一の液体を供給し、該第一の液体の塗膜を形成する第一の液体の塗膜形成工程と、
（ｉｉ）該工程（ｉ）における該ノズルからの該第一の液体の供給に先立って、第二の液体を含浸させてなる部材を該基体の周面に押し付けて、該第二の液体の液膜を該基体の周面に形成する第二の液体の液膜形成工程とを含む。
更に、該工程（ｉ）は、
該ノズルからの該第一の液体を、該基体の周面に形成された該第二の液体の液膜の乾燥前に、該第二の液体の液膜上に供給し、該ノズルと該第二の液体の液膜との間に該第一の液体のビードを形成する工程と、
該ビードを該基体の周方向に塗り広げる工程と、を含み、
該第二の液体は、該第一の液体と同一であるか、または、溶解性パラメータの差が、６．０以下の液体であり、かつ、
該第一の液体と該第二の液体のいずれか一方または両方が、該プライマーの原料を含む。

図５は本発明における定着ベルトの層構成を示す横断面模式図である。
円筒状の基体１上に、プライマー層６、硬化シリコーンゴム層４、離型層５が形成される。プライマー層６は、基体１と硬化シリコーンゴム層４を接着させている。

（１）基体
定着部材に用いる基体の材質としては、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス、ニッケルなどの金属や合金、ポリアミドイミドなどの耐熱性樹脂が用いられる。定着部材が円柱状である場合、基体１には、芯金が用いられる。芯金の材質としては、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等の金属や合金が挙げられる。
定着部材が円筒状である場合には、基体１としては、例えば電鋳ニッケルベルトやポリイミド等からなる耐熱樹脂ベルトなどが挙げられる。
また、定着部材においては紙搬送性や紙しわ発生を抑制するために、基体の外径形状をクラウン形状、逆クラウン形状にすることも可能である。

（２）プライマー層
プライマー層は、本発明の塗膜形成方法により、基体と硬化シリコーンゴム層とを接着させるための層である。

（２−１）プライマー層の基本構成
プライマー層の形成用の原料としては、（Ａ）シランカップリング剤、（Ｂ）触媒、（Ｃ）溶剤、（Ｄ）添加剤とを含む混合物が挙げられる。また、プライマー層と硬化シリコーンゴム層との接着性をより一層向上させる目的で、更に、（Ｅ）活性水素基含有ポリシロキサンが添加されることがある。

（Ａ）シランカップリング剤
シランカップリング剤は、加水分解性官能基、反応性有機官能基のうち少なくとも一方をもつものが挙げられる。加水分解性官能基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられ、金属やゴムのフィラー等と反応し、結合する。反応性有機官能基としては、ビニル基やアリル基、エポキシ基等が挙げられ、シリコーンゴムと反応し、結合する。
具体的なシランカップリング剤の例としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランやメタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン等が挙げられる。

（Ｂ）触媒
触媒としては、白金系化合物が挙げられ、シリコーンゴム層とプライマー層との間の付加反応を促進し、接着性を向上させる働きをする。白金系化合物は、具体的な例として、塩化白金酸やジビニルテトラメチルジシロキサンの錯体化合物やカルボニルシクロビニルメチルシロキサンの錯体化合物が挙げられる。

（Ｃ）溶剤
溶剤としては有機溶媒が挙げられ、揮発しやすく、基体に対して濡れ性のよいものがよい。具体的には、上述した基体の材質に対しては、ｎ−ヘプタンやｎ−ヘキサン、トルエン、酢酸エチル等が挙げられる。

（Ｄ）添加剤
添加剤は、プライマーの塗膜を可視化させ、塗膜の表面を目視観察する目的で添加される。具体的には、酸化鉄等の顔料が挙げられる。

（Ｅ）活性水素基含有ポリシロキサン
活性水素基含有ポリシロキサンは、硬化シリコーンゴム層４に含まれるビニル基等の不飽和脂肪族基と反応し、接着性を向上させる目的で添加されることがある。具体的には、直鎖状、分岐状や環状等が挙げられる。メチルハイドロジェンポリシロキサン、ジメチル−メチルハイドロジェンポリシロキサン等が挙げられる。

（２−２）プライマー層形成方法
本発明に係る塗膜形成方法を用いることにより、均一な厚さを有するプライマー層の塗膜を形成することができる。ここで、第一の液体と第二の液体の双方が、プライマー層の原料を含んでいてもよく、また、第一の液体及び第二の液体のいずれか一方が、プライマー層の原料を含んでいてもよい。
なお、第一の液体及び第二の液体が共にプライマー層の原料を含んでいる場合において、これらの液体は、その組成について同一であっても、異なっていてもよい。
但し、第一の液体と第二の液体とを異ならせる場合、それらは、互いに親和性の高いものである必要がある。
第一の液体及び第二の液体が、共にプライマー層の原料を含んでいる場合の具体的な組み合わせとして、以下の例が挙げられる。
第一の液体：
（Ａ）シランカップリング剤、（Ｂ）触媒、（Ｃ）溶剤、（Ｄ）添加剤及び（Ｅ）活性水素基含有ポリシロキサンを含む混合物；
第二の液体：前記した（Ａ）シランカップリング剤、（Ｂ）触媒、（Ｃ）溶剤、及び（Ｄ）添加剤を含む混合物。
また、第一の液体及び第二の液体のいずれか一方のみがプライマー層の原料を含んでいる場合、プライマーの原料を含んでいない液体としては、プライマーの原料を含んでいる液体に含まれる溶剤と同一の溶剤を用いることができる。例えば、第一の液体が、プライマー層の原料を含む液体であって、かつ、溶媒として、ｎ−ヘプタンを含んでいる場合、第二の液体として、ｎ−ヘプタンを用いることができる。逆に、第二の液体が、プライマー層の原料を含む液体であって、かつ、溶媒として、ｎ−ヘプタンを含んでいる場合、第一の液体として、ｎ−ヘプタンを用いることができる。
これによって、基体周面に、均一な厚みのプライマー層を形成することができる。
また、第一の液体及び第二の液体のいずれか一方、または両方に、シランカップリング剤や白金系化合物を有機溶剤に溶かした溶液としてもよい。
また、第一の液体を第二の液体の液膜上に塗布した後、基体とプライマー中のシランカップリング剤とを反応させるために、加熱することで、基体表面にプライマー層を強固に接着することができる。

（３）硬化シリコーンゴム層、その形成方法
硬化シリコーンゴム層４は、定着時にトナーを押しつぶさない程度の弾性を定着部材に担持させる層として機能する。かかる機能を発現させる上で、硬化シリコーンゴム層４は、付加硬化型シリコーンゴム組成物を硬化させたものとすることが好ましい。フィラーの種類や添加量に応じて、付加硬化型シリコーンゴム組成物の架橋度を調整することで、硬化シリコーンゴム層４の弾性を調整することができるからである。
付加硬化型シリコーンゴム組成物は、付加硬化型シリコーンゴム原液にフィラー等の添加剤を配合・分散させてなる。基体表面に形成されたプライマー層の上に付加硬化型シリコーンゴムを塗工し、加熱することで、シリコーンゴム自身の硬化と同時に、シリコーンゴムとプライマーの間でヒドロシリル化に伴う架橋反応を進行させ、基体と硬化シリコーンゴム層を接着させることができる。

（４）離型層、その形成方法
離型層５としては、主にフッ素樹脂、例えば、以下に例示列挙する樹脂が用いられる。テトラフルオロエチレン−パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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）等。
上記例示列挙した材料中、成形性やトナー離型性の観点からＰＦＡが好ましい。
形成手段としては、特に限定されないが、付加硬化型シリコーンゴム接着剤でチューブ状に成形したものを硬化シリコーンゴム層に被覆・接着させて形成する方法や、フッ素樹脂の微粒子を直接または溶媒中に分散塗料化されたものを硬化シリコーンゴム層表面にコーティング後、乾燥・溶融し成膜する方法などが知られている。

本発明によれば、ノズルに対して相対的に回転している基体に対して、ノズルと該基体とを軸方向に相対的に移動させつつ、基体の周面への塗膜を形成する方法において、塗膜ムラを低減し従来よりも均一な塗膜を形成することができる。

以下、定着部材を例に本発明の塗膜形成方法を説明する。
表１において、図１Ａ〜１Ｄの塗膜形成方法の装置をα、図４Ａの塗膜形成方法の装置をβ、図４Ｂの塗膜形成方法の装置をγとする。

［実施例１］
＜１．プライマー層の形成、評価＞
前述した図１Ａ〜１Ｄの塗膜形成方法において、基体としては、ニッケルからなる内径３０ｍｍ、厚み４０μｍ、長さ４００ｍｍの円筒体を用いた。該円筒体は、それだけでは剛性を有しないため、中子へ挿入し、保持させた。
第一の液体及び第二の液体として、シリコーンディスパージョン（商品名：ＤＹ３９−０５１ Ａ、Ｂ；東レ・ダウコーニング株式会社製）の希釈液を用意した。
すなわち、「ＤＹ３９−０５１ Ａ」及び「ＤＹ３９−０５１ Ｂ」を質量比１：１で混合した。そこに、質量が５倍となるようにヘプタンを加えて希釈して、第一の液体及び第二の液体を調製した。
こうして調製した第一の液体および第二の液体は、
前記（Ａ）成分に該当する、テトラエトキシシラン、
前記（Ｂ）成分に該当する白金触媒、
前記（Ｃ）成分に該当する、ヘプタン、酢酸エチル、トルエン及びイソプロピルアルコール、
前記（Ｄ）成分に該当する酸化鉄、及び
前記（Ｅ）成分に該当する活性水素基含有ポリシロキサンを含む。
上記各組成の第一の液体及び第二の液体の溶解度パラメータδは、何れも８．０であった。
また、塗膜装置の条件としては、ノズル３としては、チューブディスペンサー（商品名：ＭＴ−４１０、武蔵エンジニアリング（株）製）に取り付けられた外径３ｍｍ、内径２ｍｍのフッ素樹脂チューブを用いた。また、このノズルを、その吐出口と、基体の第二の液体の液膜の表面との距離ｄが、１ｍｍとなるように配置した。
含浸材２としては、幅Ｌ＝１４ｍｍのスポンジ（商品名：ＳＦフェルト、ブリヂストン化成品株式会社製）を用いた。
また、ノズルと含浸材とは、基体の周方向において、同一の位置に配置し、ノズルと含浸材の上端との距離ｐを、８ｍｍとした。
まず、基体１を静止させた状態で、不図示の第二の液体供給ノズルから、第二の液体を４２ｍｌ／分で含浸材に供給し、第二の液体を含浸材に含浸させた。次いで、基体を移動速度Ｖ＝９６０ｍｍ／分にて移動させると共に、回転速度Ｒ＝２１５回転／分で回転させた。また、第一の液体を、供給速度＝４２ｍｌ／分にて第二の液体の液膜上に供給した。そして、ノズルと第二の液体の液膜上にビードを形成しつつ、該ビードを、第二の液体の液膜上に塗り広げ、基体上に第二の液体及び第一の液体の塗膜を形成した。
かかる塗膜が形成された基体を、温度１６５℃に加熱したオーブン中に入れ、４分間加熱して、該塗膜をベークして、プライマー層を形成した。
なお、第一の液体の溶解度パラメータをδ１、第二の液体の溶解度パラメータをδ２、二つの溶解度パラメータの差を｜δ１−δ２｜とする。
得られたプライマー層を目視で観察し、下記の基準に基づき評価した。結果を表１に示す。

＜評価基準＞
ランクＡ：ムラが殆ど認められなかった。
ランクＢ：スパイラル状の塗布ムラが認められた。

＜２．定着部材の作製＞
続いて、プライマー層上に硬化シリコーンゴム層を形成するために、リングコート法で付加硬化型シリコーンゴム（商品名：ＳＥ４４３０；東レ・ダウコーニング株式会社製）をプライマー層上に塗工した。その後、基体を２００℃に設定した電気炉中で４時間加熱して、付加硬化型シリコーンゴムを硬化させ硬化シリコーンゴム層を得た。

室温まで冷却後、硬化シリコーンゴム層の表面に、付加硬化型シリコーンゴム接着剤（商品名：ＳＥ１８１９ＣＶ；東レ・ダウコーニング株式会社製）を厚さが、およそ２０μｍ程度になるように塗布した。
次いで、内径２９ｍｍ、厚み３０μｍのフッ素樹脂チューブ（商品名：ＫＵＲＡＮＦＬＯＮ−ＬＴ；倉敷紡績株式会社製）を硬化シリコーンゴム層上に積層した。
そして、得られた積層体を２００℃に設定した電気炉にて１時間加熱して接着剤を硬化させて当該フッ素樹脂チューブを硬化シリコーンゴム層上に固定したのち、両端部を切断し、幅が３４３ｍｍの定着ベルトを得た。

この定着ベルトを、カラー複写機（商品名：ＩＲ−ＡＤＶＡＮＣＥ Ｃ５０５１、キヤノン株式会社製）に装着し、電子写真画像を形成した。得られた電子写真画像の光沢ムラの評価を行った。電子写真画像の光沢ムラは、プライマーの塗膜ムラを起因とする定着ベルトの硬度ムラにより発生する。つまり、プライマーの塗膜ムラは、電子写真画像の品質に与える影響の大小を示す指標となり得る。

評価用の電子写真画像は、Ａ４サイズの表面が平滑なコート紙（商品名：イメージコートグロス１２８；キヤノン株式会社製）上に、シアントナーとマゼンタトナーをほぼ全面に１００％濃度で形成した。この評価用画像の光沢ムラを、目視で観察し、下記の基準にて評価した。結果を表１に示す。

＜評価基準＞
ランクＡ：光沢ムラが殆ど無く、極めて高品位な電子写真画像であった。
ランクＢ：光沢ムラが非常に目立つ電子写真画像であった。

［実施例２〜４、比較例１〜２］
第一の液体及び第二の液体として表１に示した液体を用いて、実施例１と同様にしてプライマー層の形成及び定着ベルトの作製を行った。プライマー層の評価結果および定着ベルトの評価結果を表１に併せて示す。

［実施例５］
図４（ｂ）に示す塗膜形成装置を用いた。すなわち、含浸材２として、基体を周面にわたって取り囲むようなドーナツ形状を有する、Ｌ＝１４ｍｍのスポンジ（ＳＦフェルト；ブリヂストン化成品株式会社製）を用いた。
第一の液体として、ヘプタンを用い、第二の液体としては、実施例１の「プライマー原料を含む塗料１」を用いた。それら以外は、実施例１と同様して、プライマー層の形成及び定着ベルトの作製を行った。プライマー層の評価結果、及び得られた定着ベルトの評価結果を表１に併せて示す。

［比較例３］
第一の液体として、実施例１の「プライマー原料を含む塗料１」を用いた。一方、第二の液体は、用いなかった。それら以外は、実施例５と同様にしてプライマー層の形成及び定着ベルトの作製を行った。プライマー層の評価結果、及び得られた定着ベルトの評価結果を表１に併せて示す。

［実施例６］
図４（ａ）に示した塗膜形成装置を用いた。すなわち、ノズルとして、基体を周面にわたって取り囲むようなドーナツ形状を有し、内周面に幅が３ｍｍのスリットを有するリングヘッドを用いた。
第一の液体として、エタノールを用い、第二の液体としては、実施例１の「プライマー原料を含む塗料１」を用いた。それら以外は実施例１と同様にして、プライマー層の形成及び定着ベルトの作製を行った。プライマー層の評価結果、及び得られた定着ベルトの評価結果を表１に併せて示す。

［比較例４］
第一の液体を用いない以外は、実施例６と同様にしてプライマー層の形成及び定着ベルトの作製を行った。プライマー層の評価結果、及び得られた定着ベルトの評価結果を表１に併せて示す。

Claims (6)

1. 円筒状または円柱状の基体の周面への塗膜形成方法であって、
   ノズルに対して相対的に回転している基体に対して、該ノズルと該基体とを該基体の軸方向に相対的に移動させつつ、該ノズルから第一の液体を供給し、該第一の液体の塗膜を形成する第一の液体の塗膜形成工程を有し、
   該塗膜形成方法は、
   該ノズルからの該第一の液体の該基体への供給に先立って、
   該第一の液体と同一または該第一の液体と親和性の高い第二の液体を含む部材を該基体の周面に押し付けて、該第二の液体の液膜を該基体の周面に形成する第二の液体の液膜形成工程を有し、
   該第一の液体の塗膜形成工程において、
   該ノズルからの該第一の液体は、該基体の周面に形成された該第二の液体の液膜の乾燥前に、該第二の液体の液膜上に供給され、
   該第一の液体の塗膜形成工程は、さらに、
   該液体供給手段と該第二の液体の液膜との間に該第一の液体のビードを形成する工程、及び
   該ビードを該基体の周方向に塗り広げる工程、を有することを特徴とする基体の周面への塗膜形成方法。
2. 前記基体の回転速度をＲ（回転／分）、
   前記基体の、ノズルに対する軸方向の移動速度をＶ（ｍｍ／分）、
   前記第二の液体を含む部材の、前記基体の軸方向の幅をＬ（ｍｍ）としたとき、
   Ｒ、Ｖ及びＬが下記式（１）の関係を満たす請求項１に記載の塗膜形成方法：
   式（１）
   Ｌ−（Ｖ／Ｒ）≧０（ｍｍ）。
3. 前記Ｌ−（Ｖ／Ｒ）が、１０（ｍｍ）以下である請求項２に記載の塗膜形成方法。
4. 円筒状または円柱状の基体、該基体上の硬化シリコーンゴム層を有する定着部材の製造方法であって、
   （１）基体の周面にプライマー層を形成する工程、
   （２）該プライマー層の表面に付加硬化型シリコーンゴム組成物の層を形成する工程、
   （３）該付加硬化型シリコーンゴム組成物の層を硬化させて該硬化シリコーンゴム層を形成する工程を有し、
   該工程（１）が、
   （ｉ）基体を、ノズルに対して相対的に回転させると共に、該ノズルと該基体とを該基体の回転軸に沿う方向に相対的に移動させつつ、該ノズルから第一の液体を供給し、該第一の液体の塗膜を形成する第一の液体の塗膜形成工程と、
   （ｉｉ）該工程（ｉ）における該ノズルからの該第一の液体の供給に先立って、第二の液体を含浸させてなる部材を該基体の周面に押し付けて、該第二の液体の液膜を該基体の周面に形成する第二の液体の液膜形成工程と、を含み、
   該工程（ｉ）において、
   該第一の液体は、該基体の周面に形成された該第二の液体の液膜の乾燥前に、該第二の液体の液膜上に供給され、
   該工程（ｉ）は、さらに、
   該ノズルと該第二の液体の液膜との間に該第一の液体のビードを形成する工程と、
   該ビードを該基体の周方向に塗り広げる工程と、を含み、
   該第二の液体は、該第一の液体と同一であるか、または、溶解性パラメータの差が、６．０以下の液体であり、かつ、
   該第一の液体と該第二の液体のいずれか一方または両方が、該プライマーの原料を含むことを特徴とする定着部材の製造方法。
5. 前記第一の液体及び前記第二の液体のいずれか一方または両方が、プライマーの原料としての、シランカップリング剤及び活性水素基含有ポリシロキサンを含む請求項４に記載の定着部材の製造方法。
6. 前記第一の液体及び前記第二の液体のうち、プライマーの原料を含まない液体が、ヘプタン、エタノール、トルエン及びエチレングリコールからなる群から選択されるいずれかの溶剤を含む請求項５に記載の定着部材の製造方法。

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