JP3260679B2 - シームレス管状フィルム及びそれを使用した装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、離型性に優れた熱
硬化性ポリイミド系シームレス管状フィルム及びそれを
使用した装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にポリイミドは、耐熱性、機械的特
性等に優れているため、種々の分野で使用されあるいは
使用を検討されているが、その１つにレーザープリンタ
ー、電子写真式複写機におけるトナー画像の被写体
（紙、厚紙、ＯＨＰシート等）への加熱定着用部材（ロ
ールまたはベルト）がある。加熱定着用部材として使用
する場合、離型性に優れていることが必要であるが、ポ
リイミドはこの要求品質を満たしてはいない。

【０００３】そこで離型性を向上させるために種々の検
討がなされてきた。例えば、特開平５−２１２８３７号
公報、特開平７−１７８７４１号公報がある。特開平５
−２１２８３７号公報は、熱可塑性ポリイミド系チュー
ブにフッ素系チューブを被せ、熱融着により一体化し
て、チューブ表面に離型性を付与したものである。しか
しこのものはポリイミドが熱可塑性であるために、定着
用部材としては耐熱性や機械的強度（ヤング率等）が充
分あるとは言い難いものであった。また、一般に他素材
との接着性に乏しいフッ素系チューブを被せて熱可塑性
ポリイミド系チューブとただ単に熱融着によって接着し
たものにすぎないので、定着用部材として長期間使用す
ると、両チューブ間に剥離箇所が生じ、やがて全面剥離
するという問題があった。

【０００４】一方、特開平７−１７８７４１号公報は、
熱硬化性ポリイミドシームレス管状フィルムの上に、プ
ライマー層を設け、さらにその上にフッ素樹脂層を設け
たものである。そしてその製造方法は、円筒状金型を用
いた３回の浸漬コーティングによるものである。しかし
このものは、プライマー層とフッ素樹脂層を設けるた
め、その分、フィルムのトータル厚みが厚くなるので、
定着用部材として要求される熱伝導性が悪くなる（定着
速度が遅くなる。）。熱伝導性を上げるためにフィルム
のトータル厚みを薄くすると、機械的強度（ヤング率
等）の劣ったものになる。即ち、熱伝導性と機械的強度
のバランスがとれたものを得ることができない。更に前
記したように、３回もの浸漬、乾燥が必要となるため、
工数がかさむのみならず、それぞれの管理が必要とな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する第１の課題は、熱伝導性と機械的強度（ヤング率
等）のバランスを損なうことなく、外面に離型性が付与
された熱硬化性ポリイミド系シームレス管状フィルムを
提供することにある。

【０００６】第２の課題は、外面に離型性が付与され、
且つ、熱伝導性と機械的強度（ヤング率等）のバランス
がさらに優れた熱硬化性ポリイミド系シームレス管状フ
ィルムを提供することにある。

【０００７】第３の課題は、特定の表面性能を有する熱
硬化性ポリイミド系シームレス環状フィルムを提供する
ことにある。

【０００８】第４の課題は、優れた外面の離型性と共
に、熱伝導性にも優れた熱硬化性ポリイミド系シームレ
ス管状フィルムを提供することにある。

【０００９】第５の課題は、好ましい製造方法による熱
硬化性ポリイミド系シームレス管状フィルムを提供する
ことにある。

【００１０】第６の課題は、優れた定着性能を有するレ
ーザープリンター、または電子写真式複写機の定着部を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決する手
段として本発明は、熱硬化性ポリイミド系樹脂を主成分
とするシームレス管状フィルムにおいて、その表面にフ
ッ素系樹脂微粒子が分散遍在することを特徴とする。

【００１２】またフッ素系樹脂微粒子が、フィルムの厚
さ方向に傾斜分散していることを特徴とする。

【００１３】またシームレス管状フィルムが、水との特
定の接触角を有するフィルムであることを特徴とする。

【００１４】また熱硬化性ポリイミド系樹脂を主成分と
するシームレス管状フィルムが、フッ素系樹脂微粒子と
共に、熱伝導性粉体をも含むことを特徴とする。

【００１５】また熱伝導性粉体が、フィルムの厚さ方向
に傾斜分散していることを特徴とする。

【００１６】また熱硬化性ポリイミド系樹脂を主成分と
するシームレス管状フィルムが、遠心注型法により成膜
したフィルムであることを特徴とする。

【００１７】さらにレーザープリンターまたは電子写真
式複写機の定着部の定着ロールまたは定着ベルト部材
が、前記した熱硬化性ポリイミド系樹脂を主成分とする
シームレス管状フィルムからなることを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に詳述
する。

【００１９】請求項１の発明は、熱伝導性と機械的強度
（ヤング率等）のバランスを損なうことなく、外面に離
型性が付与された熱硬化性ポリイミド系樹脂を主成分と
するシームレス管状フィルムに関するものである。

【００２０】より理解しやすくするため、まず、このフ
ィルムの主要な使用例である定着ロール（図１）及び定
着ベルト（図２）について説明する。

【００２１】図１において、１は熱硬化性ポリイミド系
シームレス管状フィルムで、フィルムの内側には円弧状
のセラミックヒータ２が内設されフィルム１の内側を加
熱する。５はフィルム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１の面の熱とロー
ル３の加圧とによって、定着が完了する。

【００２２】図２において、１１は熱硬化性ポリイミド
系シームレス管状フィルムで、フィルムの内側にはヒー
タ１２が内設されフィルム１１の内側を加熱する。１５
は駆動ロール、１６はテンションロールであり、これら
によりフィルム１１が走行する。１３はバックアップロ
ールで、ヒータ１２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１４は、フ
ィルム１１の面の熱とロール１３の加圧とによって、定
着が完了する。

【００２３】前記した如き構造のため、定着ロールや定
着ベルト用に使用するフィルムとしては、シームレス管
状フィルムであり、且つ、耐熱性、機械的強度、熱伝導
性、離型性のすべてに優れていることが要求される。

【００２４】本発明のシームレス管状フィルムとは継ぎ
目のない無端円筒状のものをいい、シームレスであるが
故、トナー画像がフィルムのどの部分にきても定着不良
が発生しない。

【００２５】またフィルムの素材として熱硬化性ポリイ
ミド系樹脂を主成分としているので、耐熱性、機械的強
度（ヤング率等）共に優れる。そして耐熱性、機械的強
度共に優れているため、定着ロールや定着ベルトとして
要求される熱伝導性を満たす程度に、フィルムを薄くす
ることができる。

【００２６】ここでいう熱硬化性ポリイミド系樹脂と
は、分子主鎖中にイミド基が有機基と直結し、これが繰
り返し単位となって、高分子化しているものである。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やカルボニル基を介して結合さ
れたものも含む）である方が、より高い使用温度での機
械的特性の低下がなくより好ましい。

【００２７】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
二無水物等の有機酸二無水物と、例えばｐ−フェニレン
ジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，
４’−ジアミノジフェニルエーテル等の有機ジアミンの
当量とを、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリド
ン等の有機極性溶媒中で、常温以下の低温で縮重合反応
させ、ポリアミド酸溶液（以下この液をＡ液と呼ぶ）と
する。そしてこのＡ液からシームレス管状フィルムに成
形し、乾燥し、次いで焼成して熱硬化性ポリイミド系フ
ィルムを得る。

【００２８】かくして得られる熱硬化性ポリイミド系フ
ィルムは離型性が充分ではないので、離型性を付与する
ため本発明はフッ素系樹脂微粒子を併用する。即ち、フ
ッ素系樹脂微粒子を前記Ａ液に充分に分散させた後（以
下この液をＢ液と呼ぶ）、フィルム化する。

【００２９】フッ素系樹脂とは特に限定するものではな
く、主要成分としてフッ素を含む少なくとも１種の重合
体からなるもので、離型性に富み、微粒子化できるもの
であればよい。例えば、４フッ化エチレン、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
ンとパーフルオロスルホニルフルオライドビニルエーテ
ルとの共重合体等が例示できる。この中でも、４フッ化
エチレンが離型性の点からより好ましい。

【００３０】微粒子の大きさは０．０１〜５ミクロン、
好ましくは０．１〜０．５ミクロンの範囲にあることが
望ましい。

【００３１】Ａ液に添加するフッ素系樹脂微粒子の量
は、Ａ液に含まれるポリアミド酸１００重量部に対し
て、１〜５０重量部、好ましくは４〜１０重量部であ
る。１重量部未満では、得られたフィルム表面の離型性
が不充分であり、５０重量部を超えると、得られたフィ
ルムの機械的強度（ヤング率等）が低下し、好ましくな
い。

【００３２】Ａ液からＢ液を得る方法は特には限定はな
く、公知のいかなる方法を用いてもよい。例えば、Ａ液
を攪拌しながら、フッ素系樹脂微粒子を添加し分散させ
る方法、あるいは別途フッ素系樹脂微粒子を分散させた
液を作成しておき、この液とＡ液とを攪拌しながら混合
する方法が例示できる。なお、液に界面活性剤等の分散
剤を添加しておくと、フッ素系樹脂微粒子同士の凝集が
防がれ、且つ、分散がより安定化するので、より好まし
い結果が得られる。

【００３３】Ｂ液からフィルム化された熱硬化性ポリイ
ミド系シームレス管状フィルムの厚さは、１０〜１００
ミクロン、好ましくは２０〜３０ミクロンである。１０
ミクロン未満では、機械的強度が不充分であり、１００
ミクロンを超えると熱伝導性が不充分となる。

【００３４】フィルムの内径は、通常２０〜１００ｍｍ
である。フィルムの長さは、１つの製品としては通常２
００〜４００ｍｍであり、この長さに製造しても、多丁
取りできるようもっと長く製造してもよい。

【００３５】Ｂ液から熱硬化性ポリイミド系シームレス
管状フィルムを得る方法は、表面にフッ素系樹脂微粒子
が分散遍在するシームレス管状フィルムを得ることので
きる方法であればよく、特には限定はない。例えば、円
筒状金型をＢ液に浸漬、または円筒状金型にＢ液をスプ
レーして、金型の外側にＢ液をコーティングし、乾燥、
焼成する方法、あるいは、遠心注型法等が例示できる。

【００３６】かくして得られたフィルムは、シームレス
管状であることは勿論、フッ素系樹脂微粒子が熱硬化性
ポリイミド系樹脂に分散遍在するので、フッ素系樹脂微
粒子の作用により表面は離型性がよく、熱硬化性ポリイ
ミド系樹脂の作用により耐熱性、機械的強度（ヤング率
等）共に優れているため熱伝導性が問題とならない程度
にフィルムを薄くすることができ、定着ロール、定着ベ
ルトとして使用するのに好適なフィルムとなる。

【００３７】請求項２の発明は、離型性に優れ、且つ、
熱伝導性と機械的強度（ヤング率等）のバランスがさら
に優れた熱硬化性ポリイミド系シームレス管状フィルム
に関するものである。

【００３８】フッ素系樹脂微粒子の含有率が熱硬化性ポ
リイミド系樹脂シームレス管状フィルムの中で、フィル
ムの内面よりも外面の方が高くなるように、フィルムの
厚さ方向に傾斜分散させる。傾斜の度合いは、例えば、
フィルムの内面から外面へ連続的に傾斜させたり、フッ
素系樹脂微粒子の大部分がフィルムの外面に存在するよ
うに傾斜させる等、任意に選定してよい。傾斜分散させ
ることにより、同等の離型性を付与するのに必要とする
フッ素系樹脂微粒子の添加量を、傾斜分散していないも
のに比べ、低減することができる。低減率は傾斜度合い
により異なるが、通常、傾斜させていないものに比べ、
少なくともその３０％は低減できる。このため、傾斜分
散させていないものに比べ、熱伝導性と機械的強度（ヤ
ング率等）のバランスがさらに優れたものになる。

【００３９】フッ素系微粒子を傾斜分散させる方法は特
に限定するものではない。例えば、後記する遠心注型法
が例示できる。

【００４０】請求項３の発明は、好ましい程度の離型性
を有する熱硬化性ポリイミド系シームレス管状フィルム
に関するものである。

【００４１】離型性の程度の評価は、水との接触角で評
価できる。本発明のフィルムの水との接触角は８０度以
上、好ましくは９５度以上、さらに好ましくは１０５度
以上である。８０度未満では、離型性が充分でないた
め、レーザープリンター、電子写真式複写機における加
熱定着用ロールまたはベルトとして使用した場合、いわ
ゆるオフセット不良（溶融したトナーの一部がロールま
たはベルトに付着する）が生じ、好ましくない。水との
接触角を所望の数値にするには、前記したフッ素系樹脂
微粒子の含有量を調整すればよい。遠心注型法による場
合は、含有量のみならず、Ｂ液の粘度やドラムの回転数
等の条件も適宜調整すればよい。

【００４２】なお、フィルムの帯電によるオフセット不
良を防止するために、Ａ液、またはＢ液に電気伝導性粉
体を添加することがより望ましい。

【００４３】請求項４の発明は、フッ素系樹脂微粒子と
共に、熱伝導性粉体を含む熱硬化性ポリイミド系シーム
レス管状フィルムに関するものである。

【００４４】レーザープリンター、電子写真式複写機に
おいて定着速度を速めるために、近年定着用ベルトまた
はロールにたいする高熱伝導性化がますます要求される
ようになってきた。この要求を満たすため、本発明のフ
ィルムは、熱硬化性ポリイミド系シームレス管状フィル
ムに熱伝導性粉体を含有させたものである。

【００４５】熱伝導性粉体としては、熱伝導性に優れる
無機物質粉体であれば特に限定するものではなく、例え
ば、銅、ニッケル、アルミニウム等の金属単体、酸化マ
グネシウム、チタン酸カリウム、マイカ、シリカ、酸化
チタン、窒化ホウ素、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、
酸化ベリリウム、窒化アルミ、ケイ素等が例示できる。

【００４６】熱伝導性粉体の粒径は、０．０１〜１０ミ
クロン、好ましくは０．１〜５ミクロンである。粒径が
小さすぎると充分な熱伝導性が得にくい傾向にあり、粒
径が大きすぎるとフィルム表面の平滑性を損なう傾向に
ある。

【００４７】熱伝導性粉体は前記したＢ液に添加する。
添加量は、Ｂ液に含まれる固形分１００重量部に対し、
２〜５０重量部、好ましくは１０〜４０重量部である。
２重量部未満では熱伝導性付与効果が充分ではなく、５
０重量部を超えるとフィルムの機械的強度が弱くなる傾
向にある。

【００４８】フィルムの好ましい熱伝導性は、熱伝導率
が０．３５〜０．６０ｗ／ｍｋの範囲にあるものであ
る。０．３５ｗ／ｍｋ未満では熱伝導性が充分あるとは
言い難く、０．６０ｗ／ｍｋを超えるものを得ようとす
ると、熱伝導性粉体を多量に添加する必要があるため、
機械的強度が弱くなる傾向にある。

【００４９】なお、熱伝導性粉体はＢ液に添加してもよ
いが、熱伝導性粉体をＡ液に添加し、次いでこの液にフ
ッ素系樹脂微粒子を添加してもよい。熱伝導性粉体を添
加する方法は特には限定はなく、フッ素系樹脂微粒子の
場合と同様にして出来る。

【００５０】請求項５の発明は、熱伝導性粉体の好まし
い分散状態に関するものである。

【００５１】熱伝導性粉体の含有率がフッ素系樹脂微粒
子を含む熱硬化性ポリイミド系樹脂シームレス管状フィ
ルムの中で、フィルムの内面よりも外面の方が高くなる
ように、フィルムの厚さ方向に傾斜分散させる。こうす
ることにより、同等の熱伝導性を付与するのに必要とす
る熱伝導性粉体の添加量を、傾斜分散していないものに
比べ低減できるので、機械的強度（ヤング率等）に優位
である。このような作用を有する理由は定かではない
が、恐らくは、傾斜分散という特殊な分散状態によるも
のであろうと推測される。

【００５２】熱伝導性粉体を傾斜分散させる方法は特に
限定するものではない。例えば、後記する遠心注型法が
例示できる。

【００５３】請求項６の発明は、好ましい製造方法、詳
しくは遠心力を利用する遠心注型法により成膜した熱硬
化性ポリイミド系シームレス管状フィルムに関するもの
である。

【００５４】遠心注型に用いる遠心注型機は、所望する
幅と内径を有し、且つ、加熱手段と回転手段を有する回
転ドラムである。ドラムの内面は充分な鏡面仕上げが施
され、且つ、内周両端には液モレを防止するための所定
高さのリング枠が設けられている。回転ドラムの加熱手
段は特に限定するものではないが、ドラム全体を収納す
る温度調節可能な加熱装置を用いるのが、ドラムを均一
に加熱できる点から好ましい。また回転手段も特に限定
するものではないが、モータにて回転する２本の回転ロ
ーラを設け、その上に回転ドラムを載置して回転させる
という手段が簡便で、且つ、種々の内径のフィルム製造
に対応し易いという点から好ましい。加熱により蒸発し
た溶媒は、例えば、ドラムの両側面を開口しておき、そ
こから逃げる、等の方法によりドラム外に吐き出される
ように工夫されている。

【００５５】遠心注型は、常温のドラムをまず低速で回
転させながら所望厚さのフィルムが得られるように、予
め求めた所定量の前記Ｂ液（熱伝導性粉体や電気伝導性
粉体を添加したものも含む）を注型機のドラム内面に注
入する。そして所定量の注入が終わると徐々に回転を加
速し必要な回転数に達した後、徐々にドラム全体を加熱
し、所定の温度になってから所定時間その回転数を維持
する。所定時間等諸条件は、溶媒の種類、液の濃度、所
望するフィルムの厚さ等により多少は変動するが、フィ
ルムの性状、偏肉精度、気泡発生の防止等の点から、通
常、所定時間は１０〜６０分、その時の回転数は５００
〜２０００ ｒｐｍ、ドラムの温度は８０〜２００℃の
範囲の中で最適な条件を設定するのが好ましい。所定時
間が経過すると、加熱を停止し、全体が常温まで冷却し
た時点で回転を停止する。

【００５６】次いで、ドラム内面から成形体を取り出
す。得られた成形体は少量の残存溶媒を含有するポリア
ミド酸のシームレス管状フィルムである。次いで、この
ポリアミド酸のシームレス管状フィルムを金属製マンド
レル（表面は鏡面仕上げされ、無数の小さな貫通孔を持
つ）にはめ込んだ後、この全体を熱風乾燥機中に入れ
て、所定の温度まで昇温し、その温度で所定の時間、加
熱を続ける。温度としては３５０℃〜５００℃、時間は
３〜３０分が好ましい。所定時間加熱を終えたら、加熱
を停止し、常温まで冷却した時点で、マンドレルからフ
ィルムを抜き取る。このようにして、残留溶剤が完全に
除去された、熱硬化性ポリイミド系シームレス管状フィ
ルムが得られるのである。

【００５７】遠心注型に用いる前記Ｂ液（熱伝導性粉体
や電気伝導性粉体を添加したものも含む）の粘度は、１
０〜１０００ｃｐｓ、好ましくは２０〜２００ｃｐｓで
ある。１０ｃｐｓ未満では、Ｂ液中でのフッ素系樹脂微
粒子（熱伝導性粉体や電気伝導性粉体も同様）の分散が
悪く、凝集や沈降が起こりやすくなる。１０００ｃｐｓ
を超えると、得られたポリアミド酸のシームレス管状フ
ィルムの膜厚精度が悪くなる。フッ素系樹脂微粒子や熱
伝導性粉体を、シームレス管状フィルムの厚さ方向に効
率よく傾斜分散させるためには、５０〜１７０ｃｐｓの
範囲の粘度が特に好ましい。

【００５８】請求項７の発明は熱硬化性ポリイミド系樹
脂を主成分とするシームレス管状フィルムの好ましい用
途に関するものである。

【００５９】前記した熱硬化性ポリイミド系樹脂を主成
分とするシームレス管状フィルムは、耐熱性、離型性、
熱伝導性に優れ、且つ機械的強度（ヤング率等）とのバ
ランスがよいので、レーザープリンターや電子写真式複
写機の定着部の定着ロールまたは定着ベルト部材として
使用すると、最適な定着部が得られる。

【００６０】以上、熱硬化性ポリイミド系樹脂を主成分
とするシームレス管状フィルムを説明するのに、主とし
てレーザープリンターや電子写真式複写機の定着ベルト
または定着ロールとの関わりで記載してきたが、該シー
ムレス管状フィルムの持つ特性が利用できる他の用途に
も適用可能なのはいうまでもない。

【００６１】

【実施例】次に本発明の代表的な実施例を挙げて説明す
る。

【００６２】本発明において使用した物性値の測定方法
は次の通りである。

【００６３】フィルムの表面の、水との接触角は、ＪＩ
Ｓ Ｋ２３９６に基づき、協和界面科学（株）製接触角
計ＣＡ−Ｓミクロ２型を用いて液滴測定法により測定し
た。

【００６４】熱伝導率は（株）リガク製レーザー法熱定
数測定装置を用いて測定した。

【００６５】ヤング率は（株）東洋精機製ストログラフ
Ｒ−２００を用いて測定した。

【００６６】ストレスクラックは（株）東洋精機製ＭＩ
Ｔ−Ｄを用いて測定した。

【００６７】（実施例１）当量の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をＮ−メ
チルピロリドン中で２０℃で縮重合反応させて、ポリア
ミド酸溶液（固形分濃度１８重量％）を得た。次に、微
粉末の４フッ化エチレン（中心粒径０．３ミクロン）を
Ｎ−メチルピロリドンに均一分散させた樹脂分散液
（（株）喜多村製樹脂分散液ＫＤ−１０００ＡＳ）（固
形分濃度４０重量％）０．２１ｇをＮ−メチルピロリド
ン１１．９５ｇで希釈して、希釈液１２．１６ｇを得
た。次いでこの液を、前記のポリアミド酸溶液８．８９
ｇに徐々に加え、気泡が噛まないようにゆっくりと真空
攪拌し、最終的に、固形分濃度８．０重量％（ポリアミ
ド酸７．６重量％、４フッ化エチレン０．４重量％）の
ポリアミド酸溶液２１．０５ｇを得た。一方、幅４４０
ｍｍ、内径４１．８ｍｍの金属製ドラム（内面は鏡面仕
上げ）を２本の回転ローラ上に載置し、ローラの回転に
よって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
し注型機を加熱できるようにした。なお、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。次に、前記の４フッ化
エチレンを含むポリアミド酸溶液２１．０５ｇを常温で
ゆっくりと回転する遠心注型機のドラム内面に注入した
後、１２４３ｒｐｍまで回転速度を上げ、その速度に到
達した時点で加熱装置を作動して注型機全体を徐々に１
９０℃まで昇温した。昇温後この温度で２０分間回転を
継続した後、加熱を停止し、全体が常温まで冷却された
時点で回転を停止した。次いで、ドラムから成形体を剥
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、平均厚さ３０ミクロン
（開差２ミクロン）、外径４１．７５ｍｍ、幅４４０ｍ
ｍで、表面は極めて平滑なものであった。なお、溶媒で
あるＮ−メチルピロリドンは該フィルム中に約３５％残
存していた。

【００６８】次いで、この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３９．９０ｍｍ、幅
３８０ｍ、表面は鏡面仕上げされ、無数の貫通孔を有し
ている）にはめ込んだ後、全体を熱風乾燥機中に入れて
４５０℃まで３時間を要して徐々に昇温し、その温度で
１０分間加熱を続行した。次いで、加熱を停止し常温ま
で冷却後、金属製マンドレルから抜き取って、目的とす
る熱硬化性ポリイミドシームレス管状フィルムを得た。
このフィルムは平均厚さ２０ミクロン（開差４ミクロ
ン）、内径４０ｍｍ、幅３８０ｍｍで、フィルム表面の
粗さはＲｚ（１０点平均粗さ）１．２ミクロンであっ
た。このフィルム物性値を表１に示す。表１のフィルム
外面の水との接触角から、４フッ化エチレン微粒子がフ
ィルム表面に分散遍在していること、また、フィルム内
外面の水との接触角から、４フッ化エチレン微粒子がフ
ィルムの厚さ方向に傾斜分散していることが判る。

【００６９】なお、このフィルムは加熱処理によって残
存していたＮ−メチルピロリドンは完全に除去され、ま
た、イミド化が完結したことを赤外線分光スペクトル分
析によって確認した。

【００７０】（比較例１）４フッ化エチレンを含まない
固形分濃度８．０重量％のポリアミド酸溶液を用いて成
膜した以外、実施例１と同様にして、熱硬化性ポリイミ
ドシームレス管状フィルムを得た。このフィルムは平均
厚さ２０ミクロン（開差４ミクロン）、内径４０ｍｍ、
幅３８０ｍｍであった。このフィルムの物性値を表１に
示す。表１から、フィルム外面の水との接触角が実施例
１のものよりはるかに小さいことが判る。

【００７１】（実施例２）固形分濃度１０．０％（ポリ
アミド酸９．５重量％、４フッ化エチレン０．５重量
％）のポリアミド酸溶液１６．８４ｇを用い、ドラムの
回転数を１０４３ｒｐｍとした以外、実施例１と同様に
して、熱硬化性ポリイミドシームレス管状フィルムを得
た。このフィルムは平均厚さ２０ミクロン（開差４ミク
ロン）、内径４０ｍｍ、幅３８０ｍｍで、フィルム表面
の粗さＲｚ（１０点平均粗さ）１．２ミクロンであっ
た。このフィルムの物性値を表１に示す。表１の実施例
１、実施例２のフィルム内外面の水との接触角から、実
施例１と実施例２とでは４フッ化エチレン微粒子の傾斜
の度合いが違うことが判る。

【００７２】（実施例３）当量の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をＮ−メ
チルピロリドン中で２０℃で縮重合反応させて、ポリア
ミド酸溶液（固形分濃度１８重量％）を得た。この液５
０ｇに、粒径０．２５ミクロンの窒化ホウ素１．９８ｇ
とＮ−メチルピロリドン１６．６５ｇを添加しボールミ
ルにて充分攪拌混合して、窒化ホウ素を含む固形分濃度
１６重量％のポリアミド酸溶液（ポリアミド酸１３重量
％、窒化ホウ素３重量％）を得た。次に、微粉末の４フ
ッ化エチレン（中心粒径０．３ミクロン）をＮ−メチル
ピロリドンに均一分散させた樹脂分散液（（株）喜多村
製樹脂分散液ＫＤ−１０００ＡＳ）（固形分濃度４０
％）０．２１ｇをＮ−メチルピロリドン１０．８４ｇで
希釈し、希釈液１１．０５ｇを得た。次いでこの液を、
前記の窒化ホウ素を含むポリアミド酸溶液１０ｇに徐々
に加え、気泡が噛まないようにゆっくりと真空攪拌し、
最終的に、微粉末の４フッ化エチレン、窒化ホウ素を含
む固形分濃度８．０％（ポリアミド酸６．２重量％、４
フッ化エチレン０．４％、窒化ホウ素１．４％）のポリ
アミド酸溶液２１．０５ｇを得た。

【００７３】以下、実施例１と同様にして、４フッ化エ
チレンと窒化ホウ素とを含む、熱硬化性ポリイミドシー
ムレス管状フィルムを得た。このフィルムは平均厚さ２
０ミクロン（開差４ミクロン）、内径４０ｍｍ、幅３８
０ｍｍ、フィルム表面の粗さＲｚ（１０点平均粗さ）
１．２ミクロンであった。このフィルム物性値を表１に
示す。

【００７４】窒化ホウ素がフィルムの厚さ方向に傾斜分
散していることは、電子顕微鏡写真で確認した。 ま
た、このフィルムは加熱処理によって残存していたＮ−
メチルピロリドンは完全に除去され、また、イミド化が
完結したことを赤外線分光スペクトル分析によって確認
した。

【００７５】

【発明の効果】本発明によれば、耐熱性、機械的強度、
離型性、熱伝導性に優れたシームレス管状フィルムを提
供することができる。また本発明のレーザープリンター
または電子写真式複写機の定着部は、優れた定着性能を
有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】定着ロール機構部の側面図の１例である。

【図２】定着ベルト機構部の側面図の１例である。

【符号の説明】

１ 熱硬化性ポリイミド系シームレス管状フィルム 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 １１ 熱硬化性ポリイミド系シームレス管状フィルム １２ ヒータ １３ バックアップロール １４ トナー画像紙 １５ 駆動ロール １６ テンションロール

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 審査官 平井 裕彰 (56)参考文献 特開 平２−231129（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−202811（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−25030（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−110519（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−93210（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−57865（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 G03G 15/20

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱硬化性ポリイミド系樹脂を主成分とす
   るシームレス管状フィルムにおいて、その表面に粒径が
   ０．１〜０．５ミクロンの４フッ化エチレン重合体微粒
   子が分散偏在し、該フィルム表面の水との接触角が１０
   ５度以上であることを特徴とするシームレス管状フィル
   ム。
2. 【請求項２】 ４フッ化エチレン重合体微粒子がフィル
   ムの厚さ方向に傾斜分散していることを特徴とする請求
   項１に記載のシームレス管状フィルム。
3. 【請求項３】 フィルムが、ニッケル、アルミニウム、
   酸化マグネシウム、チタン酸カリウム、マイカ、シリ
   カ、窒化ホウ素、炭化ケイ素、酸化ベリリウム、窒化ア
   ルミ、ケイ酸から選ばれる少なくとも一種の熱伝導性粉
   体を含有するフィルムであることを特徴とする請求項１
   または２に記載のシームレス管状フィルム。
4. 【請求項４】 窒化ホウ素がフィルムの厚さ方向に傾斜
   分散していることを特徴とする請求項３に記載のシーム
   レス管状フィルム。
5. 【請求項５】 フィルムが、遠心注型法により成膜され
   たフィルムであることを特徴とする請求項１〜４のいず
   れかに記載のシームレス管状フィルム。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載のシーム
   レス管状フィルムを使用した定着ロールまたは定着ベル
   ト部材を有する、レーザープリンターまたは電子写真式
   複写機の定着部。