JP3808585B2 - カラー画像定着用複合管状体およびその製法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ（レーザービームプリンタ等）、ファクシミリ等の画像形成装置の定着部分において、ベルト定着方式の定着用ベルトを構成するエンドレスベルト（無端ベルト）等として用いられるカラー画像定着用複合管状体およびその製法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の画像形成装置における転写紙への画像定着方法の一例として、熱ローラ定着方式がある。この熱ローラ定着方式は、図４に示すように、熱ローラ１と加圧ローラ２とを上下に対向配置し、転写紙３を両ローラ１、２の間に送紙し、熱ローラ１に内蔵されるヒータ４の発熱により、転写紙３に仮着されたトナー５を溶解定着させるとともに、加圧ローラ２により加圧して定着を強固にするという方法である。
【０００３】
上記熱ローラ定着方式では、熱ローラの表面温度をトナーの融解温度以上にしなければならないため、定着作業ごとに熱ローラの表面温度がトナーの融解温度に達するまで待たねばならず（通常２０秒から１０分）効率が悪い。そのため、事務所等で多数の人間が使用する場合には、使用する時間帯は電源をオンにして直ちに定着作業ができるようにしているが、この方法では、熱ローラに対して常に電力を供給する必要があるため、消費電力が極めて多くなり経済的に好ましくない。
【０００４】
そこで、この定着可能になるまでの待ち時間短縮と省電力のため、ベルト定着方式が開発された。このベルト定着方式は、図５に示すように、互いに隔離状態にある２つのローラ７、８およびヒータ９にエンドレスの定着ベルト１０を掛け渡し、ヒータ９と対向させて加圧ローラ２を配置し、トナー５が仮着された転写紙３を定着ベルト１０と加圧ローラ２の間に送紙し、トナー５を融解定着させて画像６を形成するという方法である。この方式によれば、上記定着ベルト１０を極めて薄く形成して、熱容量を小さくすることができるため、ヒータ９の発熱が直ちに定着ベルト１０に伝導する。したがって、電源を入れると、直ちに定着ベルト１０の表面温度が所定の温度まで昇温するため、待ち時間が著しく短縮されると同時に省電力を実現できるという利点がある。
【０００５】
このようなベルト定着方式に用いる定着ベルトとしては、耐熱性や機械強度に優れたポリイミド樹脂からなる管状体、あるいはポリイミド樹脂製管状内層とフッ素樹脂製管状外層からなる複合管状体（特開平３−１３０１４９号公報）等が知られている。そして、上記複合管状体は、つぎのようにして製造される。すなわち、まずポリイミド前駆体溶液（ポリアミド酸溶液）をシリンダ（金型）内周面に塗布してシリンダ内に弾丸状または球状の走行体を走行させる。ついで、上記ポリアミド酸をイミド化してポリイミド樹脂製管状体としたのちシリンダから取り出し、このポリイミド樹脂製管状体の外周面に導電性物質が分散されたフッ素樹脂溶液をスプレーコートして導電性フッ素樹脂層を形成することにより複合管状体を製造する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記複合管状体は、各層のマトリックス成分として樹脂を用いているため、全体として柔軟性に劣り、それゆえより高いトナー定着性が得られず、特にカラー画像定着装置の定着ベルトとして用いたときに、鮮明なトナー画像を得難いという問題がある。また、定着ベルトと加圧ローラの間にトナー付転写紙を送紙するため、これらの摩擦によって静電荷が発生してトナー画像が乱れやすいという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、高画質なトナー画像を得ることができるカラー画像定着用複合管状体およびその製法の提供をその目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、導電性ポリイミド樹脂からなる管状内層と、この管状内層の外周面に設けられた導電性シリコーンゴムまたは導電性フッ素ゴムからなる管状外層と、上記管状外層の外周面に設けられた導電剤不含のシリコーンレジンからなる耐熱離型保護層とを備えた複合管状体であって、上記管状内層の表面抵抗が、１０1 〜１０8 Ω／□の範囲に設定され、かつ上記管状外層の表面抵抗が、１０5 〜１０12Ω／□の範囲に設定されているカラー画像定着用複合管状体を第一の要旨とし、上記第一の要旨のカラー画像定着用複合管状体の製法であって、導電性ポリイミド樹脂からなる管状体の外周面に導電性シリコーンゴム溶液または導電性フッ素ゴム溶液を塗布した後、この塗布済管状体に円筒体を外挿配置して上記塗布済管状体に対して円筒体を相対的に走行させ、これにより上記管状体の外周面に導電性シリコーンゴムまたは導電性フッ素ゴムからなる管状外層を形成するカラー画像定着用複合管状体の製法を第二の要旨とし、上記第一の要旨のカラー画像定着用複合管状体の製法であって、導電性ポリイミド樹脂からなる管状体の外周面に導電性シリコーンゴム溶液または導電性フッ素ゴム溶液をスプレー塗布して上記管状体の外周面に導電性シリコーンゴムまたは導電性フッ素ゴムからなる管状外層を形成するカラー画像定着用複合管状体の製法を第三の要旨とする。
【０００９】
すなわち、本発明のカラー画像定着用複合管状体は、特定の表面抵抗を有するポリイミド樹脂製管状内層と、特定の表面抵抗を有するシリコーンゴム製管状外層または特定の表面抵抗を有するフッ素ゴム製管状外層を有するものであり、ゴム製の管状外層が設けられているため、従来のものと比較して柔軟性に優れており、それゆえより高いトナー定着性を備えている。また、上記管状内層および管状外層がそれぞれ特定の表面抵抗を有し、導電性を備えているため、ベルト定着方式の定着ベルトとして用いた場合、転写紙との摩擦により静電荷を生じたとしても即座に除電でき、トナー画像が乱れることもない。したがって、トナー画像の高画質化を実現でき、カラー画像定着装置の定着ベルトとして優れた性能を発揮し得るという利点を有している。また、上記複合管状体の外周面に、最外層と して、導電剤不含のシリコーンレジンからなる耐熱離型保護層を設けていることから、耐熱離型保護層を設けていない複合管状体と比較して、耐熱性およびトナー離型性に関してより優れたものとなるため、耐久性に優れ、長期使用に適すようになるとともに、ベルト定着方式の定着ベルトとして用いた場合に、オフセット性が良好となるという利点を有する。
【００１０】
また、本発明の第１のカラー画像定着用複合管状体の製法は、導電性ポリイミド樹脂からなる管状体の外周面に導電性シリコーンゴム溶液または導電性フッ素ゴム溶液を塗布し、この塗布済管状体に円筒体を外挿配置して相対的に走行させることにより、管状外層を形成するようにしたものであり、塗布むらを略完全になくすことができる。このため、厚みが均一で表面平滑性に優れた管状外層が得られるという利点を有する。
【００１１】
さらに、本発明の第２のカラー画像定着用複合管状体の製法は、導電性ポリイミド樹脂からなる管状体の外周面に導電性シリコーンゴム溶液または導電性フッ素ゴム溶液をスプレー塗布して管状外層を形成するようにしたものであるため、トナー定着性に優れ、トナー画像の高画質化を実現できるカラー画像定着用複合管状体が簡単に得られるという利点を有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
まず、本発明のカラー画像定着用複合管状体（以下、「複合管状体」と略す）の半完成品（製造途中のもの）の一例を図１に示す。この複合管状体（半完成品）は、導電性ポリイミド樹脂からなる管状内層１１と、導電性シリコーンゴムまたは導電性フッ素ゴムからなる管状外層１２とを備えた二層構造のものである。
【００１４】
上記導電性ポリイミド樹脂からなる管状内層１１の形成材料としては、導電性物質と、ポリイミド前駆体溶液（ポリアミド酸溶液）とを含有する材料が用いられる。
【００１５】
上記導電性物質としては、導電性を付与できるものであれば特に限定されるものではなく、例えばカーボン、グラファイト、金属粉末等の導電性粉末や、導電性を有する有機化合物、無機化合物等が用いられる。なかでも、得られる管状内層１１の機械的特性を良好なものとする、金属粉末等の導電性粉末を用いることが好ましい。なお、上記導電性物質は、得られる管状内層１１の機械的特性に悪影響を与える可能性があるので、その選択および配合割合には充分に配慮する必要がある。具体的には、上記導電性物質は、上記管状内層１１に対して、０．５〜５０重量％の範囲内となるよう配合することが好ましい。また、上記導電性物質の粒径としては、得られる複合管状体の摺動性を考慮して、管状内層１１の厚み以下であることが好ましい。
【００１６】
上記導電性物質とともに用いられるポリイミド前駆体溶液は、テトラカルボン酸二無水物あるいはその誘導体と、ジアミン化合物とを有機極性溶媒中で重合反応させることにより得られるものである。
【００１７】
上記テトラカルボン酸二無水物としては、下記の一般式で表されるものがあげられる。
【００１８】
【化１】
【００１９】
このようなテトラカルボン酸二無水物の具体例としては、ピロメリット酸二無水物、３，３′，４，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３′，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，２′−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物等があげられる。
【００２０】
また、このようなテトラカルボン酸二無水物と反応させるジアミン化合物の具体例としては、４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、３，３′−ジアミノジフェニルメタン、３，３′−ジクロロベンジジン、４，４′−ジアミノジフェニルスルフィド−３，３′−ジアミノジフェニルスルホン、１，５−ジアミノナフタレン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、３，３′−ジメチル−４，４′−ビフェニルジアミン、ベンジジン、３，３′−ジメチルベンジジン、３，３′−ジメトキシベンジジン、４，４′−ジアミノフェニルスルホン、４，４′−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４′−ジアミノジフェニルプロパン、２，４−ビス（β−アミノ−第三ブチル）トルエン、ビス（ｐ−β−アミノ−第三ブチルフェニル）エーテル、ビス（ｐ−β−メチル−δ−アミノフェニル）ベンゼン、ビス−ｐ−（１，１−ジメチル−５−アミノ−ペンチル）ベンゼン、１−イソプロピル−２，４−ｍ−フェニレンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、ジ（ｐ−アミノシクロヘキシル）メタン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ジアミノプロピルテトラメチレン、３−メチルヘプタメチレンジアミン、４，４−ジメチルヘプタメチレンジアミン、２，１１−ジアミノドデカン、１，２−ビス−３−アミノプロポキシエタン、２，２−ジメチルプロピレンジアミン、３−メトキシヘキサメチレンジアミン、２，５−ジメチルヘキサメチレンジアミン、２，５−ジメチルヘプタメチレンジアミン、３−メチルヘプタメチレンジアミン、５−メチルノナメチレンジアミン、２，１１−ジアミノドデカン、２，１７−ジアミノエイコサデカン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、１，１０−ジアミノ−１，１０−ジアミノ−１，１０−ジメチルデカン、１，１２−ジアミノオクタデカン、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、ピペラジン、Ｈ2 Ｎ（ＣＨ2 ）3 Ｏ（ＣＨ2 ）2 ＯＣＨ2 ＮＨ2 、Ｈ2 Ｎ（ＣＨ2 ）3 Ｓ（ＣＨ2 ）3 ＮＨ2 、Ｈ2 Ｎ（ＣＨ2 ）3 Ｎ（ＣＨ3 ）（ＣＨ2 ）3 ＮＨ2 等があげられる。
【００２１】
上記テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物を反応させる際に用いられる有機極性溶媒は、その官能基がテトラカルボン酸二無水物またはジアミン化合物と反応しない双極子を有するものである。そして、系に対し不活性であり、かつ生成物であるポリアミド酸に対して溶媒として作用しなければならない。しかも、反応成分の少なくとも一方、好ましくは両者に対して溶媒として作用しなければならない。上記有機極性溶媒としては、特に、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミド類が有用であり、例えばこれの低分子量のものであるＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等があげられる。これらは蒸発，置換または拡散によりポリアミド酸およびポリアミド酸成形品から容易に除去することができる。また、上記以外の有機極性溶媒として、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメトキシアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルトリアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ピリジン、テトラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホン等があげられる。これらは単独で使用してもよいし、併せて用いても差し支えない。さらに、上記有機極性溶媒にクレゾール，フェノール，キシレノール等のフェノール類、ベンゾニトリル、ジオキサン、ブチロラクトン、キシレン、シクロヘキサン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等を単独でもしくは併せて混合することもできるが、水の添加は好ましくない。すなわち、水の存在によってポリアミド酸が加水分解して低分子量化するため、ポリアミド酸の合成は実質上無水条件下で行う必要がある。
【００２２】
上記ポリイミド前駆体溶液は、上記テトラカルボン酸二無水物（ａ）とジアミン化合物（ｂ）とを有機極性溶媒中で、０．５〜１０時間程度反応させることにより得られる。なお、０．５時間未満であると反応が不十分となり、１０時間を超えてもそれ以上の効果が得られないからである。また、反応時におけるモノマー濃度〔上記溶媒中における（ａ）＋（ｂ）の濃度〕は種々の要因に応じて設定できるが、通常５〜３０重量％である。また、反応温度は８０℃以下に設定することが好ましい。なかでも、反応温度を５〜５０℃に設定することが好適である。
【００２３】
また、このようにして有機極性溶媒中でテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを反応させると、その反応の進行に伴い溶液の粘度が上昇するが、本発明においては対数粘度（η）が０．５以上となったポリイミド前駆体溶液を用いることが好ましい。すなわち、対数粘度（η）が０．５以上のポリイミド前駆体溶液を用いて形成される管状内層１１は、熱劣化に対する信頼性（耐熱性）が対数粘度０．５未満のものと比較して特に優れているという利点がある。なお、上記対数粘度（η）は毛細管粘度計を用いてポリイミド前駆体溶液と溶媒の落下時間を各々測定し、下記の数式（１）により算出される値である。
【００２４】
【数１】
【００２５】
このようにして得られたポリイミド前駆体溶液中に、前記導電性物質を添加して、ボールミル、三本ロール等にて均一に混合することにより、導電性ポリイミド前駆体溶液を調製することができる。なお、予め上記有機極性溶媒中に導電性物質を含有させ、この導電性物質含有有機極性溶媒中で、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを反応させるようにしてもよい。この方法によれば、反応終了と同時に、導電性ポリイミド前駆体溶液を得ることができるという利点がある。
【００２６】
上記導電性ポリイミド前駆体溶液は、使用する際、粘度が高い場合には適当な溶媒で希釈して粘度を低くして用いる。上記導電性ポリイミド前駆体溶液の粘度は、塗布厚み、シリンダの内径、溶液温度、走行体の形状等に応じて設定されるが、通常、１０〜１００００ポイズ（塗布作業時の温度で、Ｂ型粘度計での測定値）の範囲に設定されることが好ましい。また、導電性ポリイミド前駆体溶液中のポリアミド酸濃度は、効果の点から、すでに述べたように５〜３０重量％の範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは１０〜２０重量％の範囲である。
【００２７】
上記管状内層１１の外周面に形成される管状外層１２の形成材料としては、導電性シリコーンゴムまたは導電性フッ素ゴムが用いられる。
【００２８】
上記導電性シリコーンゴムとしては、特に限定されるものではないが、液状のものが好適に用いられ、例えば市販されている熱硬化性シリコーンゴム（シリコーンＲＴＶゴム）等のシリコーンゴムに導電性物質を配合したものがあげられる。
【００２９】
上記導電性フッ素ゴムとしては、特に限定されるものではないが、溶液状（ディスパージョンを含む）のものが好適に用いられ、例えば市販されているＦＫＭ（ＶＤＦ−ＨＦＰ系フッ素ゴムの二次元系および三次元系共重合体）系ラテックス等のフッ素ゴムに導電性物質を配合したものがあげられる。
【００３０】
上記シリコーンゴムおよびフッ素ゴムに配合する導電性物質としては、前記管状内層１１の形成材料として用いる導電性物質と同様のものがあげられる。なかでも、管状外層１２の機械的特性を良好なものとする、金属粉末等の導電性粉末を用いることが好ましい。なお、上記導電性物質は、得られる管状外層１２の機械的特性に悪影響を与える可能性があるので、その選択および配合割合には充分に配慮する必要がある。具体的には、上記導電性物質は、上記管状外層１２に対して、０．５〜５０重量％の範囲内となるよう配合することが好ましい。また、上記導電性物質の粒径としては、得られる複合管状体の摺動性を考慮して、管状外層１２の厚み以下であることが好ましい。
【００３１】
本発明の複合管状体（図１に示す半完成品）は、上記各材料を用い、例えばつぎのようして製造することができる。すなわち、まず従来の方法にしたがって導電性ポリイミド樹脂製管状体（管状内層１１に相当）を作製する。上記導電性ポリイミド樹脂製管状体は、例えば、上記導電性ポリイミド前駆体溶液をシリンダの周面に均一に塗布し、これをイミド転化したのちシリンダから取り出すことによって得られる。
【００３２】
上記塗布方法としては、上記導電性物質含有ポリイミド前駆体溶液中に上記シリンダを浸漬して引き上げる方法や、シリンダの片端部付近に導電性ポリイミド前駆体溶液を供給したのちこのシリンダと一定のクリアランスを有する走行体を走行させる方法があげられる。また、シリンダと一定のクリアランスを有する孔内に、導電性ポリイミド前駆体溶液が全面または一部に供給されたシリンダを通過させる方法や、導電性ポリイミド前駆体溶液をシリンダの周面にスプレー塗布する方法を用いてもよい。これらは、状況等に応じて適宜に選択される。
【００３３】
なお、上記導電性ポリイミド前駆体溶液をシリンダの片端に供給した後、シリンダ内を走行させる際に用いる走行体としては、例えば、金属製、硬質プラスチック製、硬質ガラス製等のものを用いることができる。そして、この走行は、圧縮空気、ガス爆発等により走行体を押す方法、牽引ワイヤー等により牽引する方法、減圧法あるいは自重走行法（シリンダを垂直にたて、走行体をその自重により下方に走行させる）等により行うことができる。この走行をいずれの方法で行うにしても、塗布厚みを均一にするため、シリンダを垂直あるいは水平に維持することが好ましい。また、シリンダ自体や走行体自体を、上記走行に際して回転させることもできる。
【００３４】
また、シリンダ周面に塗布された導電性ポリイミド前駆体溶液のイミド転化は、加熱によって行われる。なお、上記加熱により、イミド転化とともに溶媒の除去がなされる。上記加熱温度は、特に限定するものではなく適宜に設定することができるが、まず、８０〜１８０℃程度の低温で加熱して溶媒を蒸発除去し、ついで２５０〜４００℃程度に昇温してイミド転化を終了するという多段加熱法を用いるのが好ましい。加熱時の所要時間は加熱温度に応じて適宜に設定するが、通常、低温加熱およびその後の高温加熱とも２０〜６０分程度である。このような多段加熱法を用いれば、イミド転化に伴い発生する閉環水や溶媒の蒸発に起因する導電性ポリイミド樹脂製管状体における微小ボイドの発生を防止できる。
【００３５】
上記イミド転化によって得られた導電性ポリイミド樹脂製管状体をシリンダ周面から剥離する作業は、例えばシリンダの壁に小さな貫通孔を予め設けておき、この孔に空気を圧送してその圧力で導電性ポリイミド樹脂製管状体をシリンダ壁から剥離させる方法等により行うことができる。このようにして得られた導電性ポリイミド樹脂製管状体の厚みは、画像形成装置への組み込み等を考慮して、１０〜１５０μｍの範囲に設定されていることが好ましい。
【００３６】
つぎに、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に導電性シリコーンゴム溶液または導電性フッ素ゴム溶液を塗布する。なお、塗布作業の際、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の内側に、形状保持のためのシリンダを嵌挿してもよい。そして、上記溶液の塗布された導電性ポリイミド樹脂製管状体に円筒体を外挿配置させ、その状態から、上記円筒体または導電性ポリイミド樹脂製管状体を走行させるか、もしくは上記両者を互いに反対方向に走行させて塗布厚みを均一にする。そして、導電性シリコーンゴム溶液塗布の場合は、温度２０〜１５０℃で１〜２４時間放置して硬化させることにより導電性シリコーンゴムからなる管状外層が形成された複合管状体を得る。また、導電性フッ素ゴム溶液塗布の場合は、温度８０〜１５０℃で１０〜３０分間加熱して溶媒を除去し、ついで温度２００〜３５０℃で１〜６０分間加熱することにより導電性フッ素ゴムからなる管状外層が形成された複合管状体を得る。上記導電性シリコーンゴム製管状外層および導電性フッ素ゴム製管状外層の厚みは、画像形成装置への組み込み等を考慮して、１〜３００μｍの範囲に設定されていることが好ましい。
【００３７】
なお、本発明の複合管状体（図１に示す半完成品）は、他の製法によっても得ることができる。すなわち、前述と同様の方法により得られた導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に、導電性シリコーンゴム溶液または導電性フッ素ゴム溶液をスプレーガン等でスプレーコートして均一に塗布する。ついで、導電性シリコーンゴム溶液塗布の場合は、温度２０〜１５０℃で１〜２４時間放置して硬化させることにより導電性シリコーンゴムからなる管状外層が形成された複合管状体を得る。また、導電性フッ素ゴム溶液塗布の場合は、温度８０〜１５０℃で１０〜３０分間加熱して溶媒を除去し、ついで温度２００〜３５０℃で１〜６０分間加熱することにより導電性フッ素ゴムからなる管状外層が形成された複合管状体を得る。なお、上記スプレーコートに用いられるガンは特に限定されるものではないが、均一に塗布するには、ノズル径は小さい方が好ましく、通常、ノズル径０．１〜２．０ｍｍのものが用いられる。また、通常、スプレー圧は１．０〜５．０ｋｇ／ｃｍ2 の範囲に設定される。すなわち、スプレー圧が低すぎるとスプレー塗布された溶液の乾きが悪くなり形成される管状外層にクラックやピンホールを生じやすく、逆にスプレー圧が高くなりすぎるとノズル先端に溶液の詰まりが発生しやすく塗布作業の観点から好ましくない。
【００３８】
このようにして、導電性ポリイミド樹脂からなる管状内層１１と、導電性シリコーンゴムまたは導電性フッ素ゴムのいずれか一方からなる管状外層１２の二層からなる、図１に示す複合管状体（半完成品）が得られる。
【００３９】
上記管状内層１１の表面抵抗は、１０1 〜１０8 Ω／□（Ω／ｃｍ2 ）の範囲に設定されていなければならない。より好ましくは１０2 〜１０7 Ω／□（Ω／ｃｍ2 ）の範囲である。すなわち、表面抵抗が上記範囲内であると、管状外層１２の残存電荷を効果的に逃がすことができ、より良好なトナー画像を得ることができる。
【００４０】
上記管状外層１２の表面抵抗は、１０5 〜１０12Ω／□（Ω／ｃｍ2 ）の範囲に設定されていなければならない。より好ましくは、１０6 〜１０11Ω／□（Ω／ｃｍ2 ）の範囲である。すなわち、表面抵抗が上記範囲内であると、摩擦により発生する静電荷を効果的に逃がすことができ、高画質なトナー画像を得ることができる。
【００４１】
このようにして得られた複合管状体は、特定の表面抵抗を有する導電性ポリイミド樹脂からなる管状内層と、特定の表面抵抗を有する導電性シリコーンゴムからなる管状外層または特定の表面抵抗を有する導電性フッ素ゴムからなる管状外層を有しているため、トナー定着性に優れている。このため、高画質化が要求される画像形成装置の定着ベルト等に極めて有用である。
【００４２】
また、図２に示すように、上記二層構造の複合管状体の内周面に、導電性物質を含有していないポリイミド樹脂からなるポリイミド樹脂製管状層１３を設けてもよい。そして、この三層構造の複合管状体は、例えば、つぎのようにして作製される。すなわち、まず導電性物質を含有していないポリイミド前駆体溶液をシリンダの周面に塗布する。塗布方法としては、前述の導電性ポリイミド前駆体溶液の塗布方法と同様の方法が採用される。そして、塗布されたポリアミド酸を加熱することによりイミド化する。このイミド化における加熱は、まず温度８０〜１８０℃で２０〜６０分間加熱して溶媒を除去する。その後、冷却して上記シリンダから取り出す。そして、得られたポリイミド樹脂製管状体（ポリイミド樹脂製管状層１３に相当）の外周面に導電性ポリイミド前駆体溶液をスプレー塗布し、ついで温度２５０〜４００℃で２０〜６０分間加熱することにより、ポリイミド樹脂製管状層１３の外周面に導電性ポリイミド樹脂製管状内層１１を形成する。そして、この管状内層１１の外周面に、前述と同様にして導電性シリコーンゴムまたは導電性フッ素ゴムからなる管状外層１２を形成することにより、三層構造の複合管状体を得ることができる。この場合は、上記ポリイミド樹脂製管状層１３の厚みは、１０〜１５０μｍの範囲に設定され、導電性ポリイミド樹脂からなる管状内層１１の厚みは、０．５〜１００μｍの範囲に設定されていることが好ましい。
【００４３】
そして、本発明の複合管状体は、図３の（Ａ）に示すように、上記複合管状体の管状外層１２の外周面に、導電剤不含のシリコーンレジンからなる耐熱離型性保護層１４を設けることを要する。もちろん、図３の（Ｂ）に示すように、三層構造の複合管状体の管状外層１２の外周面に、上記耐熱離型性保護層１４を設けて四層構造にすることもできる。本発明では、このように特定の耐熱離型性保護層１４を設けていることから、画像形成装置の定着ベルトとして使用した際のオフセット性がより優れたものとなり、紙詰まりが生じにくいものとなる。
【００４４】
上記耐熱離型性保護層１４の形成材料としては、耐熱性およびトナー離型性を付与できることから、導電剤不含のシリコーンレジンが用いられる。上記シリコーンレジンとしては、溶液状のものが好ましく、例えば、市販されているストレートシリコーンレジン、シリコーン変性有機レジン、室温硬化型レジン系コーティング剤等が用いられる。
【００４５】
なお、本発明の複合管状体の製法において、導電性ポリイミド前駆体溶液を用いているが、有機極性溶媒可溶性のポリイミド樹脂が既に知られているので、このようなポリイミド樹脂溶液に導電性物質を添加した導電性ポリイミド樹脂溶液を用いて導電性ポリイミド樹脂製管状体を形成することもできる。ポリイミド樹脂溶液を使用すれば、当然のことながらイミド転化は不要となる。
【００４６】
また、上記複合管状体を製造する際に、管状内層１１、管状外層１２等の各層間の接着強度を向上させるため、少なくとも一方の層表面に公知の接着処理、例えばアルカリ処理、プライマ処理、超音波処理、エッチング処理等のウェット処理、コロナ処理、プラズマ処理、紫外線（ＵＶ）照射処理、電子線照射処理、レーザー処理等のドライ処理を施してもよい。
【００４７】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００４８】
【実施例１】
３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と、ｐ−フェニレンジアミンの略等モルを、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（以下「ＮＭＰ」と略す）に溶解し（モノマー濃度２０重量％）、温度２０℃で５時間反応させて回転粘度３５０００ポイズ（Ｂ型粘度計にて測定）、対数粘度２．８のポリアミド酸溶液を作製した。ついで、この溶液１００重量部に対して、ＮＭＰを３３重量部添加して希釈し、さらに５０℃に加温して粘度２１００ポイズのポリアミド酸溶液に調製した。
【００４９】
上記ポリアミド酸溶液を、内径５０ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ５００ｍｍで内周面を平滑に仕上げられたステンレス製シリンダの内周面に塗布し、外径４９．４ｍｍの弾丸状走行体を用いて自重走行法により速度５０ｍｍ／分で走行させて、ポリアミド酸溶液をシリンダ内周面に均一に塗布した。塗布した後、温度７０℃で６０分間乾燥させ、さらに７０℃から３００℃まで０．８℃／分の速度で昇温した。その後、温度３００℃で６０分間加熱して溶媒の除去、閉環水の除去、イミド化を行い、室温まで冷却してポリイミド樹脂製管状体を得た。
【００５０】
ついで、シリンダ両端開口部を栓して、予めシリンダ開口部付近に設けられた小貫通孔から空気を圧送することによって、ポリイミド樹脂製管状体をシリンダから剥離し取り出した。なお、上記ポリイミド樹脂製管状体は、両端を切捨て、外径５０ｍｍ、内径４９．９４ｍｍ、長さ４５０ｍｍ、厚み３０μｍのポリイミド樹脂製管状体とした。
【００５１】
このようにして得られたポリイミド樹脂製管状体の外周面に、上記で得られたポリアミド酸溶液の固形分に対して１５重量％になるようカーボン（バルカンＸＣ−７２、バルカン社製）を添加し、さらにＮＭＰを加えて溶液の濃度が８重量％になるよう希釈して調製した導電性ポリアミド酸溶液を均一にスプレーコートした。スプレーコート後、温度１５０℃で３０分間加熱し、さらに温度４００℃で１０分間加熱した後、冷却してポリイミド樹脂製管状体の外周面に導電性ポリイミド樹脂製管状体が形成された二層構造の管状体を得た。なお、上記導電性ポリイミド樹脂製管状層の厚みは１μｍで表面抵抗は３×１０4 Ω／□であった。
【００５２】
この二層構造の管状体を、外径４９．９２ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ５００ｍｍで外周面を平滑に仕上げたステンレス製シリンダの外周に嵌挿した。そして、上記二層構造の管状体における導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に、導電性酸化チタン（ＦＴ−２０００、石原産業社製）が３０重量％配合されたＲＴＶシリコーンゴム（ＫＥ−１８３３、信越化学工業社製）を塗布した。この際、シリンダに嵌挿した二層構造の管状体の外周面に沿って、内径５０．２ｍｍの円筒状の走行体を用いて自重走行法により速度５０ｍｍ／分で走行させ導電性シリコーンゴム溶液を上記二層構造の管状体の外周面に均一に塗布した。塗布した後、温度１２０℃で１０分間加熱し、さらに温度１８０℃で３０分間加熱して二層構造の管状体の外周面に導電性シリコーンゴムからなる管状外層を設けた三層構造の複合管状体を得た。この複合管状体の総厚みは１２１μｍであり、そのうち管状外層の厚みは９０μｍであった。また、管状外層の表面抵抗は４×１０7 Ω／□であった。
【００５３】
さらに、上記三層構造の複合管状体の外周面に、シリコーンレジン（ＳＲ２３０６、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を均一にスプレーコートし、温度１１０℃で３０分間加熱して、厚み５μｍのシリコーンレジンからなる耐熱離型保護層を形成した。このようにして、四層構造からなる複合管状体を得た。
【００５４】
上記四層構造の複合管状体を、図５に示すようなカラー画像定着装置の定着ベルト１０として用いたところ、トナーの定着性が良好なカラー定着システムが得られ、これによって得られたトナー画像は品質の優れたものであった。
【００５５】
【実施例２】
ＮＭＰにポリアミド酸溶液の固形分に対して１５重量％になるようカーボン（バルカンＸＣ−７２、バルカン社製）を添加し、ボールミルで１２時間分散させたＮＭＰ溶液中に３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と、ｐ−フェニレンジアミンの略等モルを添加し（モノマー濃度２０重量％）、温度２０℃で５時間反応させて回転粘度３５０００ポイズ（Ｂ型粘度計にて測定）、対数粘度２．８の導電性ポリアミド酸溶液を作製した。ついで、この溶液１００重量部に対して、ＮＭＰを３３重量部添加して希釈し、さらに５０℃に加温して粘度２６００ポイズの導電性ポリアミド酸溶液を調製した。
【００５６】
上記導電性ポリアミド酸溶液を、内径５０ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ５００ｍｍで内周面を平滑に仕上げられたステンレス製シリンダの内周面に塗布し、外径４９．４ｍｍの弾丸状走行体を用いて自重走行法により速度５０ｍｍ／分で走行させて、導電性ポリアミド酸溶液をシリンダ内周面に均一に塗布した。塗布した後、温度７０℃で６０分間乾燥させ、さらに７０℃から３００℃まで０．８℃／分の速度で昇温した。その後、温度３００℃で６０分間加熱して溶媒の除去、閉環水の除去、イミド化を行い、室温まで冷却して導電性ポリイミド樹脂製管状体を得た。
【００５７】
ついで、シリンダ両端開口部を栓して、予めシリンダ開口部付近に設けられた小貫通孔から空気を圧送することによって、導電性ポリイミド樹脂製管状体をシリンダから剥離し取り出した。なお、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体は、両端を切捨て、外径５０ｍｍ、内径４９．９４ｍｍ、長さ４５０ｍｍ、厚み３０μｍの導電性ポリイミド樹脂製管状体とした。なお、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の表面抵抗は１×１０4 Ω／□であった。
【００５８】
この導電性ポリイミド樹脂製管状体を、外径４９．９２ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ５００ｍｍで外周面を平滑に仕上げたステンレス製シリンダの外周に嵌挿した。そして、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に、導電性酸化チタン（ＦＴ−２０００、石原産業社製）が３０重量％配合されたＲＴＶシリコーンゴム（ＫＥ−１８３３、信越化学工業社製）を塗布した。この際、シリンダに嵌挿した導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に沿って、内径５０．２ｍｍの円筒状の走行体を用いて自重走行法により速度５０ｍｍ／分で走行させ導電性シリコーンゴム溶液を上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に均一に塗布した。塗布した後、温度１２０℃で１０分間加熱し、さらに温度１８０℃で３０分間加熱して導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に導電性シリコーンゴムからなる管状外層を設けた二層構造の複合管状体を得た。この複合管状体の総厚みは１２０μｍであり、そのうち管状外層の厚みは９０μｍであった。また、管状外層の表面抵抗は２×１０7 Ω／□であった。
【００５９】
さらに、上記二層構造の複合管状体の外周面に、シリコーンレジン（ＳＲ２３０６、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を均一にスプレーコートし、温度１１０℃で３０分間加熱して、厚み５μｍのシリコーンレジンからなる耐熱離型保護層を形成した。このようにして、三層構造からなる複合管状体を得た。
【００６０】
上記三層構造の複合管状体を、図５に示すようなカラー画像定着装置の定着ベルト１０として用いたところ、トナーの定着性が良好なカラー定着システムが得られ、これによって得られたトナー画像は品質の優れたものであった。
【００６１】
【実施例３】
実施例１と同様にして作製した二層構造の管状体の外周面に、導電性酸化チタン（ＦＴ−２０００、石原産業社製）が３０重量％配合され、かつ固形分濃度が３０重量％になるようトルエンを用いて希釈して調製された導電性シリコーンゴム溶液を、スプレーガンにて均一にスプレーコートした。スプレーコートした後、温度１２０℃で１０分間加熱し、さらに温度１８０℃で３０分間加熱して二層構造の管状体の外周面に導電性シリコーンゴムからなる管状外層が形成された三層構造の複合管状体を得た。この複合管状体の総厚みは１２１μｍであり、管状外層の厚みは９０μｍであった。また、管状外層の表面抵抗は４×１０7 Ω／□であった。
【００６２】
さらに、上記三層構造の複合管状体の外周面に、シリコーンレジン（ＳＲ２３０６、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を均一にスプレーコートし、温度１１０℃で３０分間加熱して、厚み５μｍのシリコーンレジンからなる耐熱離型保護層を形成した。このようにして、四層構造からなる複合管状体を得た。
【００６３】
上記四層構造の複合管状体を、図５に示すようなカラー画像定着装置の定着ベルト１０として用いたところ、トナーの定着性が良好なカラー定着システムが得られ、これによって得られたトナー画像は品質の優れたものであった。
【００６４】
【実施例４】
実施例２と同様にして作製した導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に、フッ素ゴム溶液（ダイエルラテックス、ＧＬＳ−２１３、ダイキン社製）にカーボンブラックディスパージョン（Ｗ−３１１Ｎ、ライオン社製、固形分濃度１６．５重量％、平均粒径０．３５μｍ、フッ素ゴム固形分に対して２．５重量％）を混合した導電性フッ素ゴム溶液を、エアースプレーガンにて均一にスプレーコートした。スプレーコートした後、温度１００℃で１５分間加熱して、さらに１００℃から３００℃まで２℃／分の速度で昇温し、それから温度３００℃で５分間加熱した。その後、室温まで冷却して上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に導電性フッ素ゴムからなる管状外層が形成された二層構造の複合管状体を得た。この複合管状体の総厚みは９０μｍであり、そのうち管状外層の厚みは６０μｍであった。また、管状外層の表面抵抗は、５×１０8 Ω／□であった。
【００６５】
さらに、上記二層構造の複合管状体の外周面に、シリコーンレジン（ＳＲ２３０６、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を均一にスプレーコートし、温度１１０℃で３０分間加熱して、厚み５μｍのシリコーンレジンからなる耐熱離型保護層を形成した。このようにして、三層構造からなる複合管状体を得た。
【００６６】
上記三層構造の複合管状体を、図５に示すようなカラー画像定着装置の定着ベルト１０として用いたところ、トナーの定着性が良好なカラー定着システムが得られ、これによって得られたトナー画像は品質に優れたものであった。
【００６７】
【実施例５】
ＮＭＰにポリアミド酸溶液の固形分に対して２０重量％になるようカーボン（バルカンＸＣ−７２、バルカン社製）を添加し、ボールミルで１２時間分散させたＮＭＰ溶液中に３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と、ｐ−フェニレンジアミンの略等モルを添加し（モノマー濃度２０重量％）、温度２０℃で５時間反応させて回転粘度３５０００ポイズ（Ｂ型粘度計にて測定）、対数粘度２．８の導電性ポリアミド酸溶液を作製した。ついで、この溶液１００重量部に対して、ＮＭＰを３３重量部添加して希釈し、さらに５０℃に加温して粘度２６００ポイズの導電性ポリアミド酸溶液を調製した。
【００６８】
上記導電性ポリアミド酸溶液を、内径５０ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ５００ｍｍで内周面を平滑に仕上げられたステンレス製シリンダの内周面に塗布し、外径４９．４ｍｍの弾丸状走行体を用いて自重走行法により速度５０ｍｍ／分で走行させて、導電性ポリアミド酸溶液をシリンダ内周面に均一に塗布した。塗布した後、温度７０℃で６０分間乾燥させ、さらに７０℃から３００℃まで０．８℃／分の速度で昇温した。その後、温度３００℃で６０分間加熱して溶媒の除去、閉環水の除去、イミド化を行い、室温まで冷却して導電性ポリイミド樹脂製管状体を得た。
【００６９】
ついで、シリンダ両端開口部を栓して、予めシリンダ開口部付近に設けられた小貫通孔から空気を圧送することによって、導電性ポリイミド樹脂製管状体をシリンダから剥離し取り出した。なお、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体は、両端を切捨て、外径５０ｍｍ、内径４９．９４ｍｍ、長さ４５０ｍｍ、厚み３０μｍの導電性ポリイミド樹脂製管状体とした。なお、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の表面抵抗は１×１０1 Ω／□であった。
【００７０】
この導電性ポリイミド樹脂製管状体を、外径４９．９２ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ５００ｍｍで外周面を平滑に仕上げたステンレス製シリンダの外周に嵌挿した。そして、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に、導電性酸化チタン（ＦＴ−２０００、石原産業社製）が４０重量％配合されたＲＴＶシリコーンゴム（ＫＥ−１８３３、信越化学工業社製）を塗布した。この際、シリンダに嵌挿した導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に沿って、内径５０．２ｍｍの円筒状の走行体を用いて自重走行法により速度５０ｍｍ／分で走行させ導電性シリコーンゴム溶液を上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に均一に塗布した。塗布した後、温度１２０℃で１０分間加熱し、さらに温度１８０℃で３０分間加熱して導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に導電性シリコーンゴムからなる管状外層を設けた二層構造の複合管状体を得た。この複合管状体の総厚みは１２０μｍであり、そのうち管状外層の厚みは９０μｍであった。また、管状外層の表面抵抗は１×１０5 Ω／□であった。
【００７１】
さらに、上記二層構造の複合管状体の外周面に、シリコーンレジン（ＳＲ２３０６、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を均一にスプレーコートし、温度１１０℃で３０分間加熱して、厚み５μｍのシリコーンレジンからなる耐熱離型保護層を形成した。このようにして、三層構造からなる複合管状体を得た。
【００７２】
上記三層構造の複合管状体を、図５に示すようなカラー画像定着装置の定着ベルト１０として用いたところ、トナーの定着性が良好なカラー定着システムが得られ、これによって得られたトナー画像は品質の優れたものであった。
【００７３】
【実施例６】
ＮＭＰにポリアミド酸溶液の固形分に対して８０重量％になるようカーボン（バルカンＸＣ−７２、バルカン社製）を添加し、ボールミルで１２時間分散させたＮＭＰ溶液中に３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と、ｐ−フェニレンジアミンの略等モルを添加し（モノマー濃度２０重量％）、温度２０℃で５時間反応させて回転粘度３５０００ポイズ（Ｂ型粘度計にて測定）、対数粘度２．８の導電性ポリアミド酸溶液を作製した。ついで、この溶液１００重量部に対して、ＮＭＰを３３重量部添加して希釈し、さらに５０℃に加温して粘度２６００ポイズの導電性ポリアミド酸溶液を調製した。
【００７４】
上記導電性ポリアミド酸溶液を、内径５０ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ５００ｍｍで内周面を平滑に仕上げられたステンレス製シリンダの内周面に塗布し、外径４９．４ｍｍの弾丸状走行体を用いて自重走行法により速度５０ｍｍ／分で走行させて、導電性ポリアミド酸溶液をシリンダ内周面に均一に塗布した。塗布した後、温度７０℃で６０分間乾燥させ、さらに７０℃から３００℃まで０．８℃／分の速度で昇温した。その後、温度３００℃で６０分間加熱して溶媒の除去、閉環水の除去、イミド化を行い、室温まで冷却して導電性ポリイミド樹脂製管状体を得た。
【００７５】
ついで、シリンダ両端開口部を栓して、予めシリンダ開口部付近に設けられた小貫通孔から空気を圧送することによって、導電性ポリイミド樹脂製管状体をシリンダから剥離し取り出した。なお、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体は、両端を切捨て、外径５０ｍｍ、内径４９．９４ｍｍ、長さ４５０ｍｍ、厚み３０μｍの導電性ポリイミド樹脂製管状体とした。なお、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の表面抵抗は１×１０8 Ω／□であった。
【００７６】
この導電性ポリイミド樹脂製管状体を、外径４９．９２ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ５００ｍｍで外周面を平滑に仕上げたステンレス製シリンダの外周に嵌挿した。そして、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に、導電性酸化チタン（ＦＴ−２０００、石原産業社製）が２０重量％配合されたＲＴＶシリコーンゴム（ＫＥ−１８３３、信越化学工業社製）を塗布した。この際、シリンダに嵌挿した導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に沿って、内径５０．２ｍｍの円筒状の走行体を用いて自重走行法により速度５０ｍｍ／分で走行させ導電性シリコーンゴム溶液を上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に均一に塗布した。塗布した後、温度１２０℃で１０分間加熱し、さらに温度１８０℃で３０分間加熱して導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に導電性シリコーンゴムからなる管状外層を設けた二層構造の複合管状体を得た。この複合管状体の総厚みは１２０μｍであり、そのうち管状外層の厚みは９０μｍであった。また、管状外層の表面抵抗は１×１０12Ω／□であった。
【００７７】
さらに、上記二層構造の複合管状体の外周面に、シリコーンレジン（ＳＲ２３０６、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を均一にスプレーコートし、温度１１０℃で３０分間加熱して、厚み５μｍのシリコーンレジンからなる耐熱離型保護層を形成した。このようにして、三層構造からなる複合管状体を得た。
【００７８】
上記三層構造の複合管状体を、図５に示すようなカラー画像定着装置の定着ベル１０として用いたところ、トナーの定着性が良好なカラー定着システムが得られ、これによって得られたトナー画像は品質の優れたものであった。
【００７９】
【比較例１】
実施例１と同様にして作製した二層構造の管状体の外周面に、フッ素樹脂用プライマをエアースプレーガンにて均一にスプレーコートした。スプレーコートした後、１０分間風乾し、さらに温度１００℃で３０分間乾燥した。このようにして二層構造の管状体の外周面にフッ素樹脂製プライマー層を形成した。そして、上記フッ素樹脂製プライマー層の外周面にフッ素樹脂ディスパージョン（ＴＥ−３３４Ｊ、デュポン社製、固形分濃度６０％）にカーボンブラックディスパージョン（Ｗ−３１１Ｎ、ライオン社製、固形分濃度１６．５重量％、平均粒径０．３５μｍ、フッ素樹脂に対して固形分濃度５重量％）を混合した導電性フッ素樹脂溶液をエアースプレーガンにて均一にスプレーコートした。スプレーコート後、１０分間風乾し、温度１００℃で１０分間加熱し、さらに温度４００℃で５分間加熱した。このようにして外周面に導電性フッ素樹脂層を有する塗布むらのない四層構造の複合管状体を得た。なお、スプレーコートは吐出量を少なくし、エアー圧２ｋｇ／ｃｍ2 以上に設定して５回繰り返してスプレーコートし、所定の厚みとした。
【００８０】
上記複合管状体を、図５に示すようなカラー画像定着装置の定着ベルト１０として用いたところ、トナーの定着性が悪くトナーの溶解不良でトナー粒子間にエアーギャップが生じ、空気との界面での光の散乱によりトナー色素本来の色調が損なわれた画像が得られた。
【００８１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の複合管状体は、導電性ポリイミド樹脂からなる特定の表面抵抗を有する管状内層と、導電性シリコーンゴムまたは導電性フッ素ゴムからなる特定の表面抵抗を有する管状外層とを設けている。このため、従来の複合管状体に比較して、全体としての柔軟性に優れており、また、上記管状内層および管状外層の表面抵抗が特定の範囲に設定されているため、この複合管状体との摩擦により発生する静電荷の除電を即座に行うことができる。したがって、本発明の複合管状体をカラー画像形成装置に組み込んで用いた場合、トナー定着性が良好となって、得られるカラー画像の高画質化を実現できる。
【００８２】
また、上記複合管状体の管状外層の外周面に耐熱離型保護層を形成していることから、耐熱性およびトナー離型性に関してより優れたものとなるため、長期に渡って使用することができるという利点を有する。
【００８３】
そして、上記耐熱離型保護層を、導電剤不含のシリコーンレジンで形成していることから、定着ベルトとして使用した際のオフセット性が良好となり、紙詰まり等の不具合を生じにくいものとなるという利点を有する。
【００８４】
また、本発明の第１の複合管状体の製法は、導電性ポリイミド樹脂からなる管状体の外周面に導電性シリコーンゴム溶液または導電性フッ素ゴム溶液を塗布し、この塗布済管状体に円筒体を外挿配置して相対的に走行させることにより、管状外層を形成するようにしたものであるため、塗布むらがなく、それゆえ厚みが均一で表面が平滑な管状外層を有する複合管状体を得ることができる。また、このようにして得られた複合管状体は、トナー定着性に優れ、それゆえ高画質なトナー画像が得られるという利点を有する。
【００８５】
さらに、本発明の第２の複合管状体の製法は、導電性ポリイミド樹脂からなる管状体の外周面に導電性シリコーンゴム溶液または導電性フッ素ゴム溶液をスプレー塗布して管状外層を形成するようにしたもので、トナー定着性に優れ、トナー画像の高画質化を実現できる複合管状体が簡単に得られるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の複合管状体の半完成品の一例を示す断面図である。
【図２】 本発明の複合管状体の半完成品の他の例を示す断面図である。
【図３】 （Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本発明の複合管状体の一例を示す断面図である。
【図４】 熱ローラ定着法の説明図である。
【図５】 定着ベルトを使用した定着法の説明図である。
【符号の簡単な説明】
１１ 管状内層
１２ 管状外層
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ（レーザービームプリンタ等）、ファクシミリ等の画像形成装置の定着部分において、ベルト定着方式の定着用ベルトを構成するエンドレスベルト（無端ベルト）等として用いられるカラー画像定着用複合管状体およびその製法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の画像形成装置における転写紙への画像定着方法の一例として、熱ローラ定着方式がある。この熱ローラ定着方式は、図４に示すように、熱ローラ１と加圧ローラ２とを上下に対向配置し、転写紙３を両ローラ１、２の間に送紙し、熱ローラ１に内蔵されるヒータ４の発熱により、転写紙３に仮着されたトナー５を溶解定着させるとともに、加圧ローラ２により加圧して定着を強固にするという方法である。
【０００３】
上記熱ローラ定着方式では、熱ローラの表面温度をトナーの融解温度以上にしなければならないため、定着作業ごとに熱ローラの表面温度がトナーの融解温度に達するまで待たねばならず（通常２０秒から１０分）効率が悪い。そのため、事務所等で多数の人間が使用する場合には、使用する時間帯は電源をオンにして直ちに定着作業ができるようにしているが、この方法では、熱ローラに対して常に電力を供給する必要があるため、消費電力が極めて多くなり経済的に好ましくない。
【０００４】
そこで、この定着可能になるまでの待ち時間短縮と省電力のため、ベルト定着方式が開発された。このベルト定着方式は、図５に示すように、互いに隔離状態にある２つのローラ７、８およびヒータ９にエンドレスの定着ベルト１０を掛け渡し、ヒータ９と対向させて加圧ローラ２を配置し、トナー５が仮着された転写紙３を定着ベルト１０と加圧ローラ２の間に送紙し、トナー５を融解定着させて画像６を形成するという方法である。この方式によれば、上記定着ベルト１０を極めて薄く形成して、熱容量を小さくすることができるため、ヒータ９の発熱が直ちに定着ベルト１０に伝導する。したがって、電源を入れると、直ちに定着ベルト１０の表面温度が所定の温度まで昇温するため、待ち時間が著しく短縮されると同時に省電力を実現できるという利点がある。
【０００５】
このようなベルト定着方式に用いる定着ベルトとしては、耐熱性や機械強度に優れたポリイミド樹脂からなる管状体、あるいはポリイミド樹脂製管状内層とフッ素樹脂製管状外層からなる複合管状体（特開平３−１３０１４９号公報）等が知られている。そして、上記複合管状体は、つぎのようにして製造される。すなわち、まずポリイミド前駆体溶液（ポリアミド酸溶液）をシリンダ（金型）内周面に塗布してシリンダ内に弾丸状または球状の走行体を走行させる。ついで、上記ポリアミド酸をイミド化してポリイミド樹脂製管状体としたのちシリンダから取り出し、このポリイミド樹脂製管状体の外周面に導電性物質が分散されたフッ素樹脂溶液をスプレーコートして導電性フッ素樹脂層を形成することにより複合管状体を製造する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記複合管状体は、各層のマトリックス成分として樹脂を用いているため、全体として柔軟性に劣り、それゆえより高いトナー定着性が得られず、特にカラー画像定着装置の定着ベルトとして用いたときに、鮮明なトナー画像を得難いという問題がある。また、定着ベルトと加圧ローラの間にトナー付転写紙を送紙するため、これらの摩擦によって静電荷が発生してトナー画像が乱れやすいという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、高画質なトナー画像を得ることができるカラー画像定着用複合管状体およびその製法の提供をその目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、導電性ポリイミド樹脂からなる管状内層と、この管状内層の外周面に設けられた導電性シリコーンゴムまたは導電性フッ素ゴムからなる管状外層と、上記管状外層の外周面に設けられた導電剤不含のシリコーンレジンからなる耐熱離型保護層とを備えた複合管状体であって、上記管状内層の表面抵抗が、１０1 〜１０8 Ω／□の範囲に設定され、かつ上記管状外層の表面抵抗が、１０5 〜１０12Ω／□の範囲に設定されているカラー画像定着用複合管状体を第一の要旨とし、上記第一の要旨のカラー画像定着用複合管状体の製法であって、導電性ポリイミド樹脂からなる管状体の外周面に導電性シリコーンゴム溶液または導電性フッ素ゴム溶液を塗布した後、この塗布済管状体に円筒体を外挿配置して上記塗布済管状体に対して円筒体を相対的に走行させ、これにより上記管状体の外周面に導電性シリコーンゴムまたは導電性フッ素ゴムからなる管状外層を形成するカラー画像定着用複合管状体の製法を第二の要旨とし、上記第一の要旨のカラー画像定着用複合管状体の製法であって、導電性ポリイミド樹脂からなる管状体の外周面に導電性シリコーンゴム溶液または導電性フッ素ゴム溶液をスプレー塗布して上記管状体の外周面に導電性シリコーンゴムまたは導電性フッ素ゴムからなる管状外層を形成するカラー画像定着用複合管状体の製法を第三の要旨とする。
【０００９】
すなわち、本発明のカラー画像定着用複合管状体は、特定の表面抵抗を有するポリイミド樹脂製管状内層と、特定の表面抵抗を有するシリコーンゴム製管状外層または特定の表面抵抗を有するフッ素ゴム製管状外層を有するものであり、ゴム製の管状外層が設けられているため、従来のものと比較して柔軟性に優れており、それゆえより高いトナー定着性を備えている。また、上記管状内層および管状外層がそれぞれ特定の表面抵抗を有し、導電性を備えているため、ベルト定着方式の定着ベルトとして用いた場合、転写紙との摩擦により静電荷を生じたとしても即座に除電でき、トナー画像が乱れることもない。したがって、トナー画像の高画質化を実現でき、カラー画像定着装置の定着ベルトとして優れた性能を発揮し得るという利点を有している。また、上記複合管状体の外周面に、最外層と して、導電剤不含のシリコーンレジンからなる耐熱離型保護層を設けていることから、耐熱離型保護層を設けていない複合管状体と比較して、耐熱性およびトナー離型性に関してより優れたものとなるため、耐久性に優れ、長期使用に適すようになるとともに、ベルト定着方式の定着ベルトとして用いた場合に、オフセット性が良好となるという利点を有する。
【００１０】
また、本発明の第１のカラー画像定着用複合管状体の製法は、導電性ポリイミド樹脂からなる管状体の外周面に導電性シリコーンゴム溶液または導電性フッ素ゴム溶液を塗布し、この塗布済管状体に円筒体を外挿配置して相対的に走行させることにより、管状外層を形成するようにしたものであり、塗布むらを略完全になくすことができる。このため、厚みが均一で表面平滑性に優れた管状外層が得られるという利点を有する。
【００１１】
さらに、本発明の第２のカラー画像定着用複合管状体の製法は、導電性ポリイミド樹脂からなる管状体の外周面に導電性シリコーンゴム溶液または導電性フッ素ゴム溶液をスプレー塗布して管状外層を形成するようにしたものであるため、トナー定着性に優れ、トナー画像の高画質化を実現できるカラー画像定着用複合管状体が簡単に得られるという利点を有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
まず、本発明のカラー画像定着用複合管状体（以下、「複合管状体」と略す）の半完成品（製造途中のもの）の一例を図１に示す。この複合管状体（半完成品）は、導電性ポリイミド樹脂からなる管状内層１１と、導電性シリコーンゴムまたは導電性フッ素ゴムからなる管状外層１２とを備えた二層構造のものである。
【００１４】
上記導電性ポリイミド樹脂からなる管状内層１１の形成材料としては、導電性物質と、ポリイミド前駆体溶液（ポリアミド酸溶液）とを含有する材料が用いられる。
【００１５】
上記導電性物質としては、導電性を付与できるものであれば特に限定されるものではなく、例えばカーボン、グラファイト、金属粉末等の導電性粉末や、導電性を有する有機化合物、無機化合物等が用いられる。なかでも、得られる管状内層１１の機械的特性を良好なものとする、金属粉末等の導電性粉末を用いることが好ましい。なお、上記導電性物質は、得られる管状内層１１の機械的特性に悪影響を与える可能性があるので、その選択および配合割合には充分に配慮する必要がある。具体的には、上記導電性物質は、上記管状内層１１に対して、０．５〜５０重量％の範囲内となるよう配合することが好ましい。また、上記導電性物質の粒径としては、得られる複合管状体の摺動性を考慮して、管状内層１１の厚み以下であることが好ましい。
【００１６】
上記導電性物質とともに用いられるポリイミド前駆体溶液は、テトラカルボン酸二無水物あるいはその誘導体と、ジアミン化合物とを有機極性溶媒中で重合反応させることにより得られるものである。
【００１７】
上記テトラカルボン酸二無水物としては、下記の一般式で表されるものがあげられる。
【００１８】
【化１】
このようなテトラカルボン酸二無水物の具体例としては、ピロメリット酸二無水物、３，３′，４，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３′，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，２′−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物等があげられる。
【００２０】
また、このようなテトラカルボン酸二無水物と反応させるジアミン化合物の具体例としては、４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、３，３′−ジアミノジフェニルメタン、３，３′−ジクロロベンジジン、４，４′−ジアミノジフェニルスルフィド−３，３′−ジアミノジフェニルスルホン、１，５−ジアミノナフタレン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、３，３′−ジメチル−４，４′−ビフェニルジアミン、ベンジジン、３，３′−ジメチルベンジジン、３，３′−ジメトキシベンジジン、４，４′−ジアミノフェニルスルホン、４，４′−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４′−ジアミノジフェニルプロパン、２，４−ビス（β−アミノ−第三ブチル）トルエン、ビス（ｐ−β−アミノ−第三ブチルフェニル）エーテル、ビス（ｐ−β−メチル−δ−アミノフェニル）ベンゼン、ビス−ｐ−（１，１−ジメチル−５−アミノ−ペンチル）ベンゼン、１−イソプロピル−２，４−ｍ−フェニレンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、ジ（ｐ−アミノシクロヘキシル）メタン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ジアミノプロピルテトラメチレン、３−メチルヘプタメチレンジアミン、４，４−ジメチルヘプタメチレンジアミン、２，１１−ジアミノドデカン、１，２−ビス−３−アミノプロポキシエタン、２，２−ジメチルプロピレンジアミン、３−メトキシヘキサメチレンジアミン、２，５−ジメチルヘキサメチレンジアミン、２，５−ジメチルヘプタメチレンジアミン、３−メチルヘプタメチレンジアミン、５−メチルノナメチレンジアミン、２，１１−ジアミノドデカン、２，１７−ジアミノエイコサデカン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、１，１０−ジアミノ−１，１０−ジアミノ−１，１０−ジメチルデカン、１，１２−ジアミノオクタデカン、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、ピペラジン、Ｈ2 Ｎ（ＣＨ2 ）3 Ｏ（ＣＨ2 ）2 ＯＣＨ2 ＮＨ2 、Ｈ2 Ｎ（ＣＨ2 ）3 Ｓ（ＣＨ2 ）3 ＮＨ2 、Ｈ2 Ｎ（ＣＨ2 ）3 Ｎ（ＣＨ3 ）（ＣＨ2 ）3 ＮＨ2 等があげられる。
【００２１】
上記テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物を反応させる際に用いられる有機極性溶媒は、その官能基がテトラカルボン酸二無水物またはジアミン化合物と反応しない双極子を有するものである。そして、系に対し不活性であり、かつ生成物であるポリアミド酸に対して溶媒として作用しなければならない。しかも、反応成分の少なくとも一方、好ましくは両者に対して溶媒として作用しなければならない。上記有機極性溶媒としては、特に、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミド類が有用であり、例えばこれの低分子量のものであるＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等があげられる。これらは蒸発，置換または拡散によりポリアミド酸およびポリアミド酸成形品から容易に除去することができる。また、上記以外の有機極性溶媒として、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメトキシアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルトリアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ピリジン、テトラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホン等があげられる。これらは単独で使用してもよいし、併せて用いても差し支えない。さらに、上記有機極性溶媒にクレゾール，フェノール，キシレノール等のフェノール類、ベンゾニトリル、ジオキサン、ブチロラクトン、キシレン、シクロヘキサン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等を単独でもしくは併せて混合することもできるが、水の添加は好ましくない。すなわち、水の存在によってポリアミド酸が加水分解して低分子量化するため、ポリアミド酸の合成は実質上無水条件下で行う必要がある。
【００２２】
上記ポリイミド前駆体溶液は、上記テトラカルボン酸二無水物（ａ）とジアミン化合物（ｂ）とを有機極性溶媒中で、０．５〜１０時間程度反応させることにより得られる。なお、０．５時間未満であると反応が不十分となり、１０時間を超えてもそれ以上の効果が得られないからである。また、反応時におけるモノマー濃度〔上記溶媒中における（ａ）＋（ｂ）の濃度〕は種々の要因に応じて設定できるが、通常５〜３０重量％である。また、反応温度は８０℃以下に設定することが好ましい。なかでも、反応温度を５〜５０℃に設定することが好適である。
【００２３】
また、このようにして有機極性溶媒中でテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを反応させると、その反応の進行に伴い溶液の粘度が上昇するが、本発明においては対数粘度（η）が０．５以上となったポリイミド前駆体溶液を用いることが好ましい。すなわち、対数粘度（η）が０．５以上のポリイミド前駆体溶液を用いて形成される管状内層１１は、熱劣化に対する信頼性（耐熱性）が対数粘度０．５未満のものと比較して特に優れているという利点がある。なお、上記対数粘度（η）は毛細管粘度計を用いてポリイミド前駆体溶液と溶媒の落下時間を各々測定し、下記の数式（１）により算出される値である。
【００２４】
【数１】
このようにして得られたポリイミド前駆体溶液中に、前記導電性物質を添加して、ボールミル、三本ロール等にて均一に混合することにより、導電性ポリイミド前駆体溶液を調製することができる。なお、予め上記有機極性溶媒中に導電性物質を含有させ、この導電性物質含有有機極性溶媒中で、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを反応させるようにしてもよい。この方法によれば、反応終了と同時に、導電性ポリイミド前駆体溶液を得ることができるという利点がある。
【００２６】
上記導電性ポリイミド前駆体溶液は、使用する際、粘度が高い場合には適当な溶媒で希釈して粘度を低くして用いる。上記導電性ポリイミド前駆体溶液の粘度は、塗布厚み、シリンダの内径、溶液温度、走行体の形状等に応じて設定されるが、通常、１０〜１００００ポイズ（塗布作業時の温度で、Ｂ型粘度計での測定値）の範囲に設定されることが好ましい。また、導電性ポリイミド前駆体溶液中のポリアミド酸濃度は、効果の点から、すでに述べたように５〜３０重量％の範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは１０〜２０重量％の範囲である。
【００２７】
上記管状内層１１の外周面に形成される管状外層１２の形成材料としては、導電性シリコーンゴムまたは導電性フッ素ゴムが用いられる。
【００２８】
上記導電性シリコーンゴムとしては、特に限定されるものではないが、液状のものが好適に用いられ、例えば市販されている熱硬化性シリコーンゴム（シリコーンＲＴＶゴム）等のシリコーンゴムに導電性物質を配合したものがあげられる。
【００２９】
上記導電性フッ素ゴムとしては、特に限定されるものではないが、溶液状（ディスパージョンを含む）のものが好適に用いられ、例えば市販されているＦＫＭ（ＶＤＦ−ＨＦＰ系フッ素ゴムの二次元系および三次元系共重合体）系ラテックス等のフッ素ゴムに導電性物質を配合したものがあげられる。
【００３０】
上記シリコーンゴムおよびフッ素ゴムに配合する導電性物質としては、前記管状内層１１の形成材料として用いる導電性物質と同様のものがあげられる。なかでも、管状外層１２の機械的特性を良好なものとする、金属粉末等の導電性粉末を用いることが好ましい。なお、上記導電性物質は、得られる管状外層１２の機械的特性に悪影響を与える可能性があるので、その選択および配合割合には充分に配慮する必要がある。具体的には、上記導電性物質は、上記管状外層１２に対して、０．５〜５０重量％の範囲内となるよう配合することが好ましい。また、上記導電性物質の粒径としては、得られる複合管状体の摺動性を考慮して、管状外層１２の厚み以下であることが好ましい。
【００３１】
本発明の複合管状体（図１に示す半完成品）は、上記各材料を用い、例えばつぎのようして製造することができる。すなわち、まず従来の方法にしたがって導電性ポリイミド樹脂製管状体（管状内層１１に相当）を作製する。上記導電性ポリイミド樹脂製管状体は、例えば、上記導電性ポリイミド前駆体溶液をシリンダの周面に均一に塗布し、これをイミド転化したのちシリンダから取り出すことによって得られる。
【００３２】
上記塗布方法としては、上記導電性物質含有ポリイミド前駆体溶液中に上記シリンダを浸漬して引き上げる方法や、シリンダの片端部付近に導電性ポリイミド前駆体溶液を供給したのちこのシリンダと一定のクリアランスを有する走行体を走行させる方法があげられる。また、シリンダと一定のクリアランスを有する孔内に、導電性ポリイミド前駆体溶液が全面または一部に供給されたシリンダを通過させる方法や、導電性ポリイミド前駆体溶液をシリンダの周面にスプレー塗布する方法を用いてもよい。これらは、状況等に応じて適宜に選択される。
【００３３】
なお、上記導電性ポリイミド前駆体溶液をシリンダの片端に供給した後、シリンダ内を走行させる際に用いる走行体としては、例えば、金属製、硬質プラスチック製、硬質ガラス製等のものを用いることができる。そして、この走行は、圧縮空気、ガス爆発等により走行体を押す方法、牽引ワイヤー等により牽引する方法、減圧法あるいは自重走行法（シリンダを垂直にたて、走行体をその自重により下方に走行させる）等により行うことができる。この走行をいずれの方法で行うにしても、塗布厚みを均一にするため、シリンダを垂直あるいは水平に維持することが好ましい。また、シリンダ自体や走行体自体を、上記走行に際して回転させることもできる。
【００３４】
また、シリンダ周面に塗布された導電性ポリイミド前駆体溶液のイミド転化は、加熱によって行われる。なお、上記加熱により、イミド転化とともに溶媒の除去がなされる。上記加熱温度は、特に限定するものではなく適宜に設定することができるが、まず、８０〜１８０℃程度の低温で加熱して溶媒を蒸発除去し、ついで２５０〜４００℃程度に昇温してイミド転化を終了するという多段加熱法を用いるのが好ましい。加熱時の所要時間は加熱温度に応じて適宜に設定するが、通常、低温加熱およびその後の高温加熱とも２０〜６０分程度である。このような多段加熱法を用いれば、イミド転化に伴い発生する閉環水や溶媒の蒸発に起因する導電性ポリイミド樹脂製管状体における微小ボイドの発生を防止できる。
【００３５】
上記イミド転化によって得られた導電性ポリイミド樹脂製管状体をシリンダ周面から剥離する作業は、例えばシリンダの壁に小さな貫通孔を予め設けておき、この孔に空気を圧送してその圧力で導電性ポリイミド樹脂製管状体をシリンダ壁から剥離させる方法等により行うことができる。このようにして得られた導電性ポリイミド樹脂製管状体の厚みは、画像形成装置への組み込み等を考慮して、１０〜１５０μｍの範囲に設定されていることが好ましい。
【００３６】
つぎに、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に導電性シリコーンゴム溶液または導電性フッ素ゴム溶液を塗布する。なお、塗布作業の際、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の内側に、形状保持のためのシリンダを嵌挿してもよい。そして、上記溶液の塗布された導電性ポリイミド樹脂製管状体に円筒体を外挿配置させ、その状態から、上記円筒体または導電性ポリイミド樹脂製管状体を走行させるか、もしくは上記両者を互いに反対方向に走行させて塗布厚みを均一にする。そして、導電性シリコーンゴム溶液塗布の場合は、温度２０〜１５０℃で１〜２４時間放置して硬化させることにより導電性シリコーンゴムからなる管状外層が形成された複合管状体を得る。また、導電性フッ素ゴム溶液塗布の場合は、温度８０〜１５０℃で１０〜３０分間加熱して溶媒を除去し、ついで温度２００〜３５０℃で１〜６０分間加熱することにより導電性フッ素ゴムからなる管状外層が形成された複合管状体を得る。上記導電性シリコーンゴム製管状外層および導電性フッ素ゴム製管状外層の厚みは、画像形成装置への組み込み等を考慮して、１〜３００μｍの範囲に設定されていることが好ましい。
【００３７】
なお、本発明の複合管状体（図１に示す半完成品）は、他の製法によっても得ることができる。すなわち、前述と同様の方法により得られた導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に、導電性シリコーンゴム溶液または導電性フッ素ゴム溶液をスプレーガン等でスプレーコートして均一に塗布する。ついで、導電性シリコーンゴム溶液塗布の場合は、温度２０〜１５０℃で１〜２４時間放置して硬化させることにより導電性シリコーンゴムからなる管状外層が形成された複合管状体を得る。また、導電性フッ素ゴム溶液塗布の場合は、温度８０〜１５０℃で１０〜３０分間加熱して溶媒を除去し、ついで温度２００〜３５０℃で１〜６０分間加熱することにより導電性フッ素ゴムからなる管状外層が形成された複合管状体を得る。なお、上記スプレーコートに用いられるガンは特に限定されるものではないが、均一に塗布するには、ノズル径は小さい方が好ましく、通常、ノズル径０．１〜２．０ｍｍのものが用いられる。また、通常、スプレー圧は１．０〜５．０ｋｇ／ｃｍ2 の範囲に設定される。すなわち、スプレー圧が低すぎるとスプレー塗布された溶液の乾きが悪くなり形成される管状外層にクラックやピンホールを生じやすく、逆にスプレー圧が高くなりすぎるとノズル先端に溶液の詰まりが発生しやすく塗布作業の観点から好ましくない。
【００３８】
このようにして、導電性ポリイミド樹脂からなる管状内層１１と、導電性シリコーンゴムまたは導電性フッ素ゴムのいずれか一方からなる管状外層１２の二層からなる、図１に示す複合管状体（半完成品）が得られる。
【００３９】
上記管状内層１１の表面抵抗は、１０1 〜１０8 Ω／□（Ω／ｃｍ2 ）の範囲に設定されていなければならない。より好ましくは１０2 〜１０7 Ω／□（Ω／ｃｍ2 ）の範囲である。すなわち、表面抵抗が上記範囲内であると、管状外層１２の残存電荷を効果的に逃がすことができ、より良好なトナー画像を得ることができる。
【００４０】
上記管状外層１２の表面抵抗は、１０5 〜１０12Ω／□（Ω／ｃｍ2 ）の範囲に設定されていなければならない。より好ましくは、１０6 〜１０11Ω／□（Ω／ｃｍ2 ）の範囲である。すなわち、表面抵抗が上記範囲内であると、摩擦により発生する静電荷を効果的に逃がすことができ、高画質なトナー画像を得ることができる。
【００４１】
このようにして得られた複合管状体は、特定の表面抵抗を有する導電性ポリイミド樹脂からなる管状内層と、特定の表面抵抗を有する導電性シリコーンゴムからなる管状外層または特定の表面抵抗を有する導電性フッ素ゴムからなる管状外層を有しているため、トナー定着性に優れている。このため、高画質化が要求される画像形成装置の定着ベルト等に極めて有用である。
【００４２】
また、図２に示すように、上記二層構造の複合管状体の内周面に、導電性物質を含有していないポリイミド樹脂からなるポリイミド樹脂製管状層１３を設けてもよい。そして、この三層構造の複合管状体は、例えば、つぎのようにして作製される。すなわち、まず導電性物質を含有していないポリイミド前駆体溶液をシリンダの周面に塗布する。塗布方法としては、前述の導電性ポリイミド前駆体溶液の塗布方法と同様の方法が採用される。そして、塗布されたポリアミド酸を加熱することによりイミド化する。このイミド化における加熱は、まず温度８０〜１８０℃で２０〜６０分間加熱して溶媒を除去する。その後、冷却して上記シリンダから取り出す。そして、得られたポリイミド樹脂製管状体（ポリイミド樹脂製管状層１３に相当）の外周面に導電性ポリイミド前駆体溶液をスプレー塗布し、ついで温度２５０〜４００℃で２０〜６０分間加熱することにより、ポリイミド樹脂製管状層１３の外周面に導電性ポリイミド樹脂製管状内層１１を形成する。そして、この管状内層１１の外周面に、前述と同様にして導電性シリコーンゴムまたは導電性フッ素ゴムからなる管状外層１２を形成することにより、三層構造の複合管状体を得ることができる。この場合は、上記ポリイミド樹脂製管状層１３の厚みは、１０〜１５０μｍの範囲に設定され、導電性ポリイミド樹脂からなる管状内層１１の厚みは、０．５〜１００μｍの範囲に設定されていることが好ましい。
【００４３】
そして、本発明の複合管状体は、図３の（Ａ）に示すように、上記複合管状体の管状外層１２の外周面に、導電剤不含のシリコーンレジンからなる耐熱離型性保護層１４を設けることを要する。もちろん、図３の（Ｂ）に示すように、三層構造の複合管状体の管状外層１２の外周面に、上記耐熱離型性保護層１４を設けて四層構造にすることもできる。本発明では、このように特定の耐熱離型性保護層１４を設けていることから、画像形成装置の定着ベルトとして使用した際のオフセット性がより優れたものとなり、紙詰まりが生じにくいものとなる。
【００４４】
上記耐熱離型性保護層１４の形成材料としては、耐熱性およびトナー離型性を付与できることから、導電剤不含のシリコーンレジンが用いられる。上記シリコーンレジンとしては、溶液状のものが好ましく、例えば、市販されているストレートシリコーンレジン、シリコーン変性有機レジン、室温硬化型レジン系コーティング剤等が用いられる。
【００４５】
なお、本発明の複合管状体の製法において、導電性ポリイミド前駆体溶液を用いているが、有機極性溶媒可溶性のポリイミド樹脂が既に知られているので、このようなポリイミド樹脂溶液に導電性物質を添加した導電性ポリイミド樹脂溶液を用いて導電性ポリイミド樹脂製管状体を形成することもできる。ポリイミド樹脂溶液を使用すれば、当然のことながらイミド転化は不要となる。
【００４６】
また、上記複合管状体を製造する際に、管状内層１１、管状外層１２等の各層間の接着強度を向上させるため、少なくとも一方の層表面に公知の接着処理、例えばアルカリ処理、プライマ処理、超音波処理、エッチング処理等のウェット処理、コロナ処理、プラズマ処理、紫外線（ＵＶ）照射処理、電子線照射処理、レーザー処理等のドライ処理を施してもよい。
【００４７】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００４８】
【実施例１】
３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と、ｐ−フェニレンジアミンの略等モルを、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（以下「ＮＭＰ」と略す）に溶解し（モノマー濃度２０重量％）、温度２０℃で５時間反応させて回転粘度３５０００ポイズ（Ｂ型粘度計にて測定）、対数粘度２．８のポリアミド酸溶液を作製した。ついで、この溶液１００重量部に対して、ＮＭＰを３３重量部添加して希釈し、さらに５０℃に加温して粘度２１００ポイズのポリアミド酸溶液に調製した。
【００４９】
上記ポリアミド酸溶液を、内径５０ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ５００ｍｍで内周面を平滑に仕上げられたステンレス製シリンダの内周面に塗布し、外径４９．４ｍｍの弾丸状走行体を用いて自重走行法により速度５０ｍｍ／分で走行させて、ポリアミド酸溶液をシリンダ内周面に均一に塗布した。塗布した後、温度７０℃で６０分間乾燥させ、さらに７０℃から３００℃まで０．８℃／分の速度で昇温した。その後、温度３００℃で６０分間加熱して溶媒の除去、閉環水の除去、イミド化を行い、室温まで冷却してポリイミド樹脂製管状体を得た。
【００５０】
ついで、シリンダ両端開口部を栓して、予めシリンダ開口部付近に設けられた小貫通孔から空気を圧送することによって、ポリイミド樹脂製管状体をシリンダから剥離し取り出した。なお、上記ポリイミド樹脂製管状体は、両端を切捨て、外径５０ｍｍ、内径４９．９４ｍｍ、長さ４５０ｍｍ、厚み３０μｍのポリイミド樹脂製管状体とした。
【００５１】
このようにして得られたポリイミド樹脂製管状体の外周面に、上記で得られたポリアミド酸溶液の固形分に対して１５重量％になるようカーボン（バルカンＸＣ−７２、バルカン社製）を添加し、さらにＮＭＰを加えて溶液の濃度が８重量％になるよう希釈して調製した導電性ポリアミド酸溶液を均一にスプレーコートした。スプレーコート後、温度１５０℃で３０分間加熱し、さらに温度４００℃で１０分間加熱した後、冷却してポリイミド樹脂製管状体の外周面に導電性ポリイミド樹脂製管状体が形成された二層構造の管状体を得た。なお、上記導電性ポリイミド樹脂製管状層の厚みは１μｍで表面抵抗は３×１０4 Ω／□であった。
【００５２】
この二層構造の管状体を、外径４９．９２ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ５００ｍｍで外周面を平滑に仕上げたステンレス製シリンダの外周に嵌挿した。そして、上記二層構造の管状体における導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に、導電性酸化チタン（ＦＴ−２０００、石原産業社製）が３０重量％配合されたＲＴＶシリコーンゴム（ＫＥ−１８３３、信越化学工業社製）を塗布した。この際、シリンダに嵌挿した二層構造の管状体の外周面に沿って、内径５０．２ｍｍの円筒状の走行体を用いて自重走行法により速度５０ｍｍ／分で走行させ導電性シリコーンゴム溶液を上記二層構造の管状体の外周面に均一に塗布した。塗布した後、温度１２０℃で１０分間加熱し、さらに温度１８０℃で３０分間加熱して二層構造の管状体の外周面に導電性シリコーンゴムからなる管状外層を設けた三層構造の複合管状体を得た。この複合管状体の総厚みは１２１μｍであり、そのうち管状外層の厚みは９０μｍであった。また、管状外層の表面抵抗は４×１０7 Ω／□であった。
【００５３】
さらに、上記三層構造の複合管状体の外周面に、シリコーンレジン（ＳＲ２３０６、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を均一にスプレーコートし、温度１１０℃で３０分間加熱して、厚み５μｍのシリコーンレジンからなる耐熱離型保護層を形成した。このようにして、四層構造からなる複合管状体を得た。
【００５４】
上記四層構造の複合管状体を、図５に示すようなカラー画像定着装置の定着ベルト１０として用いたところ、トナーの定着性が良好なカラー定着システムが得られ、これによって得られたトナー画像は品質の優れたものであった。
【００５５】
【実施例２】
ＮＭＰにポリアミド酸溶液の固形分に対して１５重量％になるようカーボン（バルカンＸＣ−７２、バルカン社製）を添加し、ボールミルで１２時間分散させたＮＭＰ溶液中に３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と、ｐ−フェニレンジアミンの略等モルを添加し（モノマー濃度２０重量％）、温度２０℃で５時間反応させて回転粘度３５０００ポイズ（Ｂ型粘度計にて測定）、対数粘度２．８の導電性ポリアミド酸溶液を作製した。ついで、この溶液１００重量部に対して、ＮＭＰを３３重量部添加して希釈し、さらに５０℃に加温して粘度２６００ポイズの導電性ポリアミド酸溶液を調製した。
【００５６】
上記導電性ポリアミド酸溶液を、内径５０ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ５００ｍｍで内周面を平滑に仕上げられたステンレス製シリンダの内周面に塗布し、外径４９．４ｍｍの弾丸状走行体を用いて自重走行法により速度５０ｍｍ／分で走行させて、導電性ポリアミド酸溶液をシリンダ内周面に均一に塗布した。塗布した後、温度７０℃で６０分間乾燥させ、さらに７０℃から３００℃まで０．８℃／分の速度で昇温した。その後、温度３００℃で６０分間加熱して溶媒の除去、閉環水の除去、イミド化を行い、室温まで冷却して導電性ポリイミド樹脂製管状体を得た。
【００５７】
ついで、シリンダ両端開口部を栓して、予めシリンダ開口部付近に設けられた小貫通孔から空気を圧送することによって、導電性ポリイミド樹脂製管状体をシリンダから剥離し取り出した。なお、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体は、両端を切捨て、外径５０ｍｍ、内径４９．９４ｍｍ、長さ４５０ｍｍ、厚み３０μｍの導電性ポリイミド樹脂製管状体とした。なお、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の表面抵抗は１×１０4 Ω／□であった。
【００５８】
この導電性ポリイミド樹脂製管状体を、外径４９．９２ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ５００ｍｍで外周面を平滑に仕上げたステンレス製シリンダの外周に嵌挿した。そして、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に、導電性酸化チタン（ＦＴ−２０００、石原産業社製）が３０重量％配合されたＲＴＶシリコーンゴム（ＫＥ−１８３３、信越化学工業社製）を塗布した。この際、シリンダに嵌挿した導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に沿って、内径５０．２ｍｍの円筒状の走行体を用いて自重走行法により速度５０ｍｍ／分で走行させ導電性シリコーンゴム溶液を上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に均一に塗布した。塗布した後、温度１２０℃で１０分間加熱し、さらに温度１８０℃で３０分間加熱して導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に導電性シリコーンゴムからなる管状外層を設けた二層構造の複合管状体を得た。この複合管状体の総厚みは１２０μｍであり、そのうち管状外層の厚みは９０μｍであった。また、管状外層の表面抵抗は２×１０7 Ω／□であった。
【００５９】
さらに、上記二層構造の複合管状体の外周面に、シリコーンレジン（ＳＲ２３０６、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を均一にスプレーコートし、温度１１０℃で３０分間加熱して、厚み５μｍのシリコーンレジンからなる耐熱離型保護層を形成した。このようにして、三層構造からなる複合管状体を得た。
【００６０】
上記三層構造の複合管状体を、図５に示すようなカラー画像定着装置の定着ベルト１０として用いたところ、トナーの定着性が良好なカラー定着システムが得られ、これによって得られたトナー画像は品質の優れたものであった。
【００６１】
【実施例３】
実施例１と同様にして作製した二層構造の管状体の外周面に、導電性酸化チタン（ＦＴ−２０００、石原産業社製）が３０重量％配合され、かつ固形分濃度が３０重量％になるようトルエンを用いて希釈して調製された導電性シリコーンゴム溶液を、スプレーガンにて均一にスプレーコートした。スプレーコートした後、温度１２０℃で１０分間加熱し、さらに温度１８０℃で３０分間加熱して二層構造の管状体の外周面に導電性シリコーンゴムからなる管状外層が形成された三層構造の複合管状体を得た。この複合管状体の総厚みは１２１μｍであり、管状外層の厚みは９０μｍであった。また、管状外層の表面抵抗は４×１０7 Ω／□であった。
【００６２】
さらに、上記三層構造の複合管状体の外周面に、シリコーンレジン（ＳＲ２３０６、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を均一にスプレーコートし、温度１１０℃で３０分間加熱して、厚み５μｍのシリコーンレジンからなる耐熱離型保護層を形成した。このようにして、四層構造からなる複合管状体を得た。
【００６３】
上記四層構造の複合管状体を、図５に示すようなカラー画像定着装置の定着ベルト１０として用いたところ、トナーの定着性が良好なカラー定着システムが得られ、これによって得られたトナー画像は品質の優れたものであった。
【００６４】
【実施例４】
実施例２と同様にして作製した導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に、フッ素ゴム溶液（ダイエルラテックス、ＧＬＳ−２１３、ダイキン社製）にカーボンブラックディスパージョン（Ｗ−３１１Ｎ、ライオン社製、固形分濃度１６．５重量％、平均粒径０．３５μｍ、フッ素ゴム固形分に対して２．５重量％）を混合した導電性フッ素ゴム溶液を、エアースプレーガンにて均一にスプレーコートした。スプレーコートした後、温度１００℃で１５分間加熱して、さらに１００℃から３００℃まで２℃／分の速度で昇温し、それから温度３００℃で５分間加熱した。その後、室温まで冷却して上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に導電性フッ素ゴムからなる管状外層が形成された二層構造の複合管状体を得た。この複合管状体の総厚みは９０μｍであり、そのうち管状外層の厚みは６０μｍであった。また、管状外層の表面抵抗は、５×１０8 Ω／□であった。
【００６５】
さらに、上記二層構造の複合管状体の外周面に、シリコーンレジン（ＳＲ２３０６、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を均一にスプレーコートし、温度１１０℃で３０分間加熱して、厚み５μｍのシリコーンレジンからなる耐熱離型保護層を形成した。このようにして、三層構造からなる複合管状体を得た。
【００６６】
上記三層構造の複合管状体を、図５に示すようなカラー画像定着装置の定着ベルト１０として用いたところ、トナーの定着性が良好なカラー定着システムが得られ、これによって得られたトナー画像は品質に優れたものであった。
【００６７】
【実施例５】
ＮＭＰにポリアミド酸溶液の固形分に対して２０重量％になるようカーボン（バルカンＸＣ−７２、バルカン社製）を添加し、ボールミルで１２時間分散させたＮＭＰ溶液中に３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と、ｐ−フェニレンジアミンの略等モルを添加し（モノマー濃度２０重量％）、温度２０℃で５時間反応させて回転粘度３５０００ポイズ（Ｂ型粘度計にて測定）、対数粘度２．８の導電性ポリアミド酸溶液を作製した。ついで、この溶液１００重量部に対して、ＮＭＰを３３重量部添加して希釈し、さらに５０℃に加温して粘度２６００ポイズの導電性ポリアミド酸溶液を調製した。
【００６８】
上記導電性ポリアミド酸溶液を、内径５０ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ５００ｍｍで内周面を平滑に仕上げられたステンレス製シリンダの内周面に塗布し、外径４９．４ｍｍの弾丸状走行体を用いて自重走行法により速度５０ｍｍ／分で走行させて、導電性ポリアミド酸溶液をシリンダ内周面に均一に塗布した。塗布した後、温度７０℃で６０分間乾燥させ、さらに７０℃から３００℃まで０．８℃／分の速度で昇温した。その後、温度３００℃で６０分間加熱して溶媒の除去、閉環水の除去、イミド化を行い、室温まで冷却して導電性ポリイミド樹脂製管状体を得た。
【００６９】
ついで、シリンダ両端開口部を栓して、予めシリンダ開口部付近に設けられた小貫通孔から空気を圧送することによって、導電性ポリイミド樹脂製管状体をシリンダから剥離し取り出した。なお、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体は、両端を切捨て、外径５０ｍｍ、内径４９．９４ｍｍ、長さ４５０ｍｍ、厚み３０μｍの導電性ポリイミド樹脂製管状体とした。なお、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の表面抵抗は１×１０1 Ω／□であった。
【００７０】
この導電性ポリイミド樹脂製管状体を、外径４９．９２ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ５００ｍｍで外周面を平滑に仕上げたステンレス製シリンダの外周に嵌挿した。そして、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に、導電性酸化チタン（ＦＴ−２０００、石原産業社製）が４０重量％配合されたＲＴＶシリコーンゴム（ＫＥ−１８３３、信越化学工業社製）を塗布した。この際、シリンダに嵌挿した導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に沿って、内径５０．２ｍｍの円筒状の走行体を用いて自重走行法により速度５０ｍｍ／分で走行させ導電性シリコーンゴム溶液を上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に均一に塗布した。塗布した後、温度１２０℃で１０分間加熱し、さらに温度１８０℃で３０分間加熱して導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に導電性シリコーンゴムからなる管状外層を設けた二層構造の複合管状体を得た。この複合管状体の総厚みは１２０μｍであり、そのうち管状外層の厚みは９０μｍであった。また、管状外層の表面抵抗は１×１０5 Ω／□であった。
【００７１】
さらに、上記二層構造の複合管状体の外周面に、シリコーンレジン（ＳＲ２３０６、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を均一にスプレーコートし、温度１１０℃で３０分間加熱して、厚み５μｍのシリコーンレジンからなる耐熱離型保護層を形成した。このようにして、三層構造からなる複合管状体を得た。
【００７２】
上記三層構造の複合管状体を、図５に示すようなカラー画像定着装置の定着ベルト１０として用いたところ、トナーの定着性が良好なカラー定着システムが得られ、これによって得られたトナー画像は品質の優れたものであった。
【００７３】
【実施例６】
ＮＭＰにポリアミド酸溶液の固形分に対して８０重量％になるようカーボン（バルカンＸＣ−７２、バルカン社製）を添加し、ボールミルで１２時間分散させたＮＭＰ溶液中に３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と、ｐ−フェニレンジアミンの略等モルを添加し（モノマー濃度２０重量％）、温度２０℃で５時間反応させて回転粘度３５０００ポイズ（Ｂ型粘度計にて測定）、対数粘度２．８の導電性ポリアミド酸溶液を作製した。ついで、この溶液１００重量部に対して、ＮＭＰを３３重量部添加して希釈し、さらに５０℃に加温して粘度２６００ポイズの導電性ポリアミド酸溶液を調製した。
【００７４】
上記導電性ポリアミド酸溶液を、内径５０ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ５００ｍｍで内周面を平滑に仕上げられたステンレス製シリンダの内周面に塗布し、外径４９．４ｍｍの弾丸状走行体を用いて自重走行法により速度５０ｍｍ／分で走行させて、導電性ポリアミド酸溶液をシリンダ内周面に均一に塗布した。塗布した後、温度７０℃で６０分間乾燥させ、さらに７０℃から３００℃まで０．８℃／分の速度で昇温した。その後、温度３００℃で６０分間加熱して溶媒の除去、閉環水の除去、イミド化を行い、室温まで冷却して導電性ポリイミド樹脂製管状体を得た。
【００７５】
ついで、シリンダ両端開口部を栓して、予めシリンダ開口部付近に設けられた小貫通孔から空気を圧送することによって、導電性ポリイミド樹脂製管状体をシリンダから剥離し取り出した。なお、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体は、両端を切捨て、外径５０ｍｍ、内径４９．９４ｍｍ、長さ４５０ｍｍ、厚み３０μｍの導電性ポリイミド樹脂製管状体とした。なお、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の表面抵抗は１×１０8 Ω／□であった。
【００７６】
この導電性ポリイミド樹脂製管状体を、外径４９．９２ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ５００ｍｍで外周面を平滑に仕上げたステンレス製シリンダの外周に嵌挿した。そして、上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に、導電性酸化チタン（ＦＴ−２０００、石原産業社製）が２０重量％配合されたＲＴＶシリコーンゴム（ＫＥ−１８３３、信越化学工業社製）を塗布した。この際、シリンダに嵌挿した導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に沿って、内径５０．２ｍｍの円筒状の走行体を用いて自重走行法により速度５０ｍｍ／分で走行させ導電性シリコーンゴム溶液を上記導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に均一に塗布した。塗布した後、温度１２０℃で１０分間加熱し、さらに温度１８０℃で３０分間加熱して導電性ポリイミド樹脂製管状体の外周面に導電性シリコーンゴムからなる管状外層を設けた二層構造の複合管状体を得た。この複合管状体の総厚みは１２０μｍであり、そのうち管状外層の厚みは９０μｍであった。また、管状外層の表面抵抗は１×１０12Ω／□であった。
【００７７】
さらに、上記二層構造の複合管状体の外周面に、シリコーンレジン（ＳＲ２３０６、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を均一にスプレーコートし、温度１１０℃で３０分間加熱して、厚み５μｍのシリコーンレジンからなる耐熱離型保護層を形成した。このようにして、三層構造からなる複合管状体を得た。
【００７８】
上記三層構造の複合管状体を、図５に示すようなカラー画像定着装置の定着ベル１０として用いたところ、トナーの定着性が良好なカラー定着システムが得られ、これによって得られたトナー画像は品質の優れたものであった。
【００７９】
【比較例１】
実施例１と同様にして作製した二層構造の管状体の外周面に、フッ素樹脂用プライマをエアースプレーガンにて均一にスプレーコートした。スプレーコートした後、１０分間風乾し、さらに温度１００℃で３０分間乾燥した。このようにして二層構造の管状体の外周面にフッ素樹脂製プライマー層を形成した。そして、上記フッ素樹脂製プライマー層の外周面にフッ素樹脂ディスパージョン（ＴＥ−３３４Ｊ、デュポン社製、固形分濃度６０％）にカーボンブラックディスパージョン（Ｗ−３１１Ｎ、ライオン社製、固形分濃度１６．５重量％、平均粒径０．３５μｍ、フッ素樹脂に対して固形分濃度５重量％）を混合した導電性フッ素樹脂溶液をエアースプレーガンにて均一にスプレーコートした。スプレーコート後、１０分間風乾し、温度１００℃で１０分間加熱し、さらに温度４００℃で５分間加熱した。このようにして外周面に導電性フッ素樹脂層を有する塗布むらのない四層構造の複合管状体を得た。なお、スプレーコートは吐出量を少なくし、エアー圧２ｋｇ／ｃｍ2 以上に設定して５回繰り返してスプレーコートし、所定の厚みとした。
【００８０】
上記複合管状体を、図５に示すようなカラー画像定着装置の定着ベルト１０として用いたところ、トナーの定着性が悪くトナーの溶解不良でトナー粒子間にエアーギャップが生じ、空気との界面での光の散乱によりトナー色素本来の色調が損なわれた画像が得られた。
【００８１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の複合管状体は、導電性ポリイミド樹脂からなる特定の表面抵抗を有する管状内層と、導電性シリコーンゴムまたは導電性フッ素ゴムからなる特定の表面抵抗を有する管状外層とを設けている。このため、従来の複合管状体に比較して、全体としての柔軟性に優れており、また、上記管状内層および管状外層の表面抵抗が特定の範囲に設定されているため、この複合管状体との摩擦により発生する静電荷の除電を即座に行うことができる。したがって、本発明の複合管状体をカラー画像形成装置に組み込んで用いた場合、トナー定着性が良好となって、得られるカラー画像の高画質化を実現できる。
【００８２】
また、上記複合管状体の管状外層の外周面に耐熱離型保護層を形成していることから、耐熱性およびトナー離型性に関してより優れたものとなるため、長期に渡って使用することができるという利点を有する。
【００８３】
そして、上記耐熱離型保護層を、導電剤不含のシリコーンレジンで形成していることから、定着ベルトとして使用した際のオフセット性が良好となり、紙詰まり等の不具合を生じにくいものとなるという利点を有する。
【００８４】
また、本発明の第１の複合管状体の製法は、導電性ポリイミド樹脂からなる管状体の外周面に導電性シリコーンゴム溶液または導電性フッ素ゴム溶液を塗布し、この塗布済管状体に円筒体を外挿配置して相対的に走行させることにより、管状外層を形成するようにしたものであるため、塗布むらがなく、それゆえ厚みが均一で表面が平滑な管状外層を有する複合管状体を得ることができる。また、このようにして得られた複合管状体は、トナー定着性に優れ、それゆえ高画質なトナー画像が得られるという利点を有する。
【００８５】
さらに、本発明の第２の複合管状体の製法は、導電性ポリイミド樹脂からなる管状体の外周面に導電性シリコーンゴム溶液または導電性フッ素ゴム溶液をスプレー塗布して管状外層を形成するようにしたもので、トナー定着性に優れ、トナー画像の高画質化を実現できる複合管状体が簡単に得られるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の複合管状体の半完成品の一例を示す断面図である。
【図２】 本発明の複合管状体の半完成品の他の例を示す断面図である。
【図３】 （Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本発明の複合管状体の一例を示す断面図である。
【図４】 熱ローラ定着法の説明図である。
【図５】 定着ベルトを使用した定着法の説明図である。
【符号の簡単な説明】
１１ 管状内層
１２ 管状外層
Claims (4)
- 導電性ポリイミド樹脂からなる管状内層と、この管状内層の外周面に設けられた導電性シリコーンゴムまたは導電性フッ素ゴムからなる管状外層と、上記管状外層の外周面に設けられた導電剤不含のシリコーンレジンからなる耐熱離型保護層とを備えた複合管状体であって、上記管状内層の表面抵抗が、１０1 〜１０8 Ω／□の範囲に設定され、かつ上記管状外層の表面抵抗が、１０5 〜１０12Ω／□の範囲に設定されていることを特徴とするカラー画像定着用複合管状体。
- 上記管状内層の内周面に、導電剤不含のポリイミド樹脂からなる最内層が設けられている請求項１記載のカラー画像定着用複合管状体。
- 請求項１または２記載のカラー画像定着用複合管状体の製法であって、導電性ポリイミド樹脂からなる管状体の外周面に導電性シリコーンゴム溶液または導電性フッ素ゴム溶液を塗布した後、この塗布済管状体に円筒体を外挿配置して上記塗布済管状体に対して円筒体を相対的に走行させ、これにより上記管状体の外周面に導電性シリコーンゴムまたは導電性フッ素ゴムからなる管状外層を形成することを特徴とするカラー画像定着用複合管状体の製法。
- 請求項１または２記載のカラー画像定着用複合管状体の製法であって、導電性ポリイミド樹脂からなる管状体の外周面に導電性シリコーンゴム溶液または導電性フッ素ゴム溶液をスプレー塗布して上記管状体の外周面に導電性シリコーンゴムまたは導電性フッ素ゴムからなる管状外層を形成することを特徴とするカラー画像定着用複合管状体の製法。
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