JPH0332772A - 加熱定着用多層エンドレスフィルムの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、静電複写機等の画像形成装置に装備される定
着用多層エンドレスフィルムの形成方法に関するもので
ある。

〔背景技術〕

従来、多層エンドレスフィルムを得るためには被塗布物
を塗料中に浸漬し、徐々に引き上げることにより、被塗
布物と塗料の表面張力を利用して塗膜を形成する浸漬塗
布方法、または、微小開口部を有するノズルより塗料を
吐出し霧化することにより、生成した微小液滴を被塗布
物上に付着させて塗膜を形成するスプレー法により層を
形成し、単独あるいはこれらを組合わせて必要な回数繰
返した後、被塗布物より脱型して多層フィルムを得てい
る。当然第一層もこれらの方法によるものであるが、こ
の場合、浸漬塗布方法では、（１）塗料中の微小な気泡
が、塗布工程中に被塗布物に付着しやすく、塗膜形成後
ピンホールの様な塗膜欠陥が生じやすい。（２）塗布面
にブレが生じやすく、均一な塗膜が得にくい。（３）厚
い塗膜を得るためには、数回重ね積りをしなければなら
ない。またスプレー法では霧化することにより、生成し
た微小液滴を被塗布物上に付着させて塗膜を形成するた
めに、塗膜表面が荒れてしまい、乾燥中あるいは焼成中
にクラックが発生しやすく、塗膜欠陥となりやすい。と
いう問題点があった。従って、ピンホールやクラック等
の塗膜欠陥の上に別の塗料を重ね塗りすると、ピンホー
ルやクラック等の塗膜欠陥を通し別の塗料が第一層の表
面に浸出し、第一層の特性が阻害されるという問題点が
あった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、第一層のピンホールやクラック等の塗
膜欠陥に起因する特性低下という問題点を解決した多層
エンドレスフィルム形成方法を提供するものである。

〔発明の概要〕

本発明は多層からなるエンドレスフィルムにおいて、少
なくとも第一層を、塗料吐出用の微小開口部から吐出さ
れる塗料が実質的に霧化せず、筋状に連続して飛翔する
ことを特徴とする塗膜形成方法（以下ビーム塗布方法と
略す）により形成することを特徴とする多層エンドレス
フィルム形成方法に関する。

〔発明の詳細な説明〕

前記目的を達成するために、本発明の多層エンドレスフ
ィルム形成方法においては、少なくとも第一層をビーム
塗布方法により形成する。ビーム塗布方法は、塗膜の面
状態、均一性、膜厚に優れた塗膜欠陥のない塗膜形成方
法である。ビーム塗布方法により第一層を形威した後、
ビーム塗布方法、浸漬塗布方法、スプレー法等により、
第二層以降の塗膜を形威し、多層エンドレスフィルムを
形成する。

本発明に用いる塗料用材料としては、熱可塑性樹脂また
は熱硬化性樹脂の溶液または分散液があり、特に第−履
用材料としては、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテル
イミド樹脂、ポリイミド樹脂（以下ＰＩと略す）及びそ
の前駆体、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリスルホン樹
脂、ポリオキシベンゾイルポリエステル樹脂、エポキシ
樹脂が好ましい。最外層用材料としてはフッ素樹脂、ポ
リエーテルサルホン樹脂が好ましい。フッ素樹脂として
は例えば四フッ化エチレン樹脂（以下ＰＴＦＥと略す）
、または四フッ化エチレン・パークロロアルコキシエチ
レン共重合体（以下ＰＦＡと略す）、または四フッ化エ
チレン・六フッ化プロピレン共重合体がある。

以下、添付図面を参照しながら本発明を説明する。

本発明では、塗膜の成膜性を向上させるために、微小開
口部から吐出される塗料を第１図に示すように実質的に
霧化せずに筋状に飛翔させることにより塗料が専有する
空間体積の割合を高めて塗料の空気との接触を少なくし
て、塗料中の揮発成分の揮発等による塗料の変性を防止
するものである。

塗料が専有する空間体積の割合は、塗料の変性防止の点
からは１００％、すなわち霧化しないで筋状に被塗布物
に到達することが本発明の主たる特長であるが、従来の
スプレー塗布の如き塗布方法（第２図参照）における塗
料が専有する空間体積の割合は０．１〜ｏ、ｏｏｉ％と
著しく低いことと比較すると、吐出角度を３°以下とし
た場合にも塗料が専有する空間体積の割合が９５〜１０
０％程度となり塗料中の揮発成分の揮発が少なく塗料の
変性がなくなることから実質的に本発明の主旨と同じ効
果が得られた。

従って、本発明における微小開口部から塗料を吐出し塗
膜を形成する方法においては、実質的に霧化しない状態
とは吐出角度が３＠以下好ましくは０°の筋状に連続し
て飛翔する状態を示すものである。

さらに、従来の塗布方法では２０〜５０％と非常に低い
塗料の付着効率であり、５０〜８０％の塗料を損失して
いたものが、前記のように実質的に霧化をさせないこと
により、塗料が微小領域に集中するため、塗料の付着効
率が９５％以上となり、また、非塗膜形成部分へ塗料付
着がなくなり、他の部分への塗料のまわり込みを生ずる
ことがなくなる。

一方、塗料が微小領域に集中することから、塗料の飛翔
エネルギーが密度的に高くなり、塗膜の表面性を粗面化
する傾向にあり、従来のような高速吐出（スプレー法で
は吐出速度１００％２００ｍ／ｓｅｃ程度）では被塗布
物表面への影響を生じやすくなり。特に、はなはだしい
場合には、塗膜中に気泡を生じさせることになり、塗膜
欠陥となる。そこで塗膜の表面性をさらによくするには
、塗料の微小領域への集中化（基板上では塗料が若干床
がるため面積で約１／１００に集中）を考慮すると吐出
速度は３０　ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃ以下が好ましく、さら
には２５ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃ　〜２　ｍ　／　ｓ　ｅ　
ｃの範囲、特にはｌＯｍ／ｓｅｃ〜５　ｍ　／　ｓ　ｅ
　ｃの範囲が好ましい。

吐出速度を３０ｍ／ｓｅｃ以下にすることにより、塗料
が被塗布物に付着したときのエネルギーが小さくなり、
塗料が反射散乱することなく、被塗布物上に総じて付着
し、従来の塗布方法では大きな問題であったオーバーミ
スト処理（被塗布物に付着しなかった塗料が塗膜にブツ
、ハジキ、光沢損失の原因となるため排気設備をそなえ
系外へ排出した。公害防止のため排出時に集塵設備等で
回収を要する。）を著しく軽減するとともに、塗料付着
防止手段を設けることなく非塗膜形成部分への塗料付着
がなくなる。

本発明の塗布方法においては、被塗布物と微小開口部と
の距離は２〜１００　ｍ　ｍ　、特には５〜５０　ｍ　
ｍの範囲であることが好ましい。塗料は溶剤中に固形分
を溶解あるいは分散させたものや、固形分のみのものな
ど広く提供することができる。また、溶剤は揮発性のも
のはもちろんであるが不揮発性のものも適用することが
できる。また塗料の粘度は、基板上に塗料が付着後表面
張力により平滑化するために、１０００ｃｐｓ、さらに
は２００ｃｐｓ以下、特には５０ｃｐｓ〜４ｃｐｓの範
囲とするのが好ましい。

また、微小開口部の吐出口口径は、２００μｍ以下が好
ましく、さらには５０μｍ　ｚ　１８０μｍの範囲、特
には６０μｍＮ１５０μｍの範囲が好ましい。

微小開口部からの塗料の吐出圧は３Ｋｇｆ／ｃｒｒｒ以
下が好ましく、さらには０．３　Ｋ　ｇ　ｆ　／　ｃ　
ｒｒｆ−１，５Ｋ　ｇ　ｆ　／　ｃ　ｒｄの範囲、特に
は０．５Ｋｇｆ／ｃ　ｒｄ　〜ＩＫｇｆ／ｃ　ｒｄの範
囲が好ましい。塗料の吐出量は２０ｃｃ／分以下、特に
は０．８ｃｃ／分〜１５ｃｃ／分の範囲であることが好
ましい。

第３６図において、Ｏｌは基体シリンダーであり、これ
はシリンダーの保持を兼用する回転軸０２に固定される
。又、回転軸０２は回転モーター０３のより所定の回転
速度で回転される。一方、ビーム状の塗布液０４を吐出
するためのガン０５は、横送り機構の架台０６に乗せら
れており、基体シリンダー０１の回転軸方向と平行方向
に移動する。また、ガン０５は、フィルター０８および
導出管０７を経由してタンク０９に接続されている。エ
アーパイプ１０で導入された圧縮エアーにより、ゲージ
１１で定めた圧力にタンク０９内の塗料は加圧され、フ
ィルター０８および導出管０７を経由してガン０５の先
端のノズルチップ（不図示）から吐出される。

この装置を用いて実際に塗布する場合、ガンの横送り機
構のスイッチとガンｅニードルのエアースイッチをセッ
トし、基体シリンダー０１の所定位置からビーム０４を
吐出する。同時に回転モーターのスイッチも入れ、基体
シリンダー保持の回転軸を回転させる。第３ａ図に示し
たように、ガン０５の先端に設けられたノズルチップ１
７から吐出したビーム状の塗布液０４は、基体シリンダ
ーＯ１上にネジを切ったようなパターン１６で糸巻き状
（らせん状）に付着し、レベリングすることにより塗膜
１５が成膜される。レベリングによる塗膜の生成工程は
、以下に示すとおりである。すなわち、基体シリンダー
Ｏ１上に付着した糸巻き状塗料は、塗料の衝突エネルギ
ーおよび塗料の表面張力ならびに被塗布物の表面張力の
為、徐々に幅広く拡がっていき、隣接する塗料がたがい
に接触し被塗布物の塗布面をすきなくおおう。そして、
塗料の表面張力および拡散性ならびに被塗布物の表面張
力により適切な時間経過後、ピッチに応じて生じていた
当初の塗膜凹凸がレベリングしならされて、平滑な面と
して成膜される。なお、糸巻き状に付着する塗料は、塗
料の端部どうしが重なり合うように付着してもよい。更
に、塗料の溶剤蒸気を制御する為にフードを併用すれば
表面をより平滑にすることも可能である。

第４ａ図及び第４ｂ図に塗料の吐出口の具体例を示す。

第４ａ図は標準的な単一吐出口を有するノズルチップ１
２　（ａ）を示すが、塗布速度を早める為に、第４ｂ図
の如く３つの吐出口を有するノズルチップ１２　（ｂ）
の形態のように多数の吐出口を有する形態をとってもよ
い。

以下、実施例にもとづいて本発明を説明する。

〔実施例１〕 ポリアミック酸溶液１００重量部をＮ−メチル−２ピロ
リドン３００重量部で希釈し、粘度２０ｃｐの塗料を調
整した。口径１００□□の吐出。を一つ中央に有するノ
ズルチップを用いて吐出圧１ｋｇ／。ｄで塗料を霧化さ
せず、筋状で第３ｂ図の塗布装置を用いて口径５０ｍｍ
、長さ２５０　ｍ　ｍのシリンダー表面の長手方向１０
　ｍ　ｍから２４０　ｍ　ｍの幅に吐出した。

塗布装置の条件は、シリンダーの回転速度１００　ｒ　
ｐ　ｍ　。

吐出口の横送り速度２００　ｍ　ｍ　７分、吐出口とシ
リンダー表面の距離３０ｍｍであった。塗布後、１２０
℃で３０分子備乾燥、３５０℃で１５分焼成しイミド化
した後、脱型平均膜厚１０μｍのＰ■エンドレスフィル
ムを得た。

次に固形分４９％のＰＦＡ分散液を調整し、粘度５００
ｃｐの塗料を得た。ＰＩエンドレスフィルムを再度シリ
ンダーに圧入した後、ＰＦＡ塗料をスプレー法にて、Ｐ
■上エンドレスフィルム上塗膜を形成し、１２０℃で１
０分子備乾燥、４００℃で２０分焼成後、脱型し、総膜
厚２０μｍの二層エンドレスフィルムを得た。

この二層エンドレスフィルムを複写機の定着部にセット
し、エンドレスフィルム表面温度１８５℃で紙上のトナ
ー像を定着したところオフセットは全く発生しなかった
。また第一層塗膜表面を電子顕微鏡で１ｏｏｏ倍に拡大
して観察したところ、ＩＣ−当りの塗膜欠損の数は２〜
４ケであった。

〔比較例１〕 実施例１と同様の塗料を用い、第一層及び表面層とも浸
漬塗布方法により、二層エンドレスフィルムを得た。こ
のエンドレスフィルムを複写機の定着部にセットしエン
ドレスフィルム表面温度１８５℃で紙上のトナー像を定
着したところオフセットが発生し、定着用のエンドレス
フィルムとしては実用上問題のあることが明らかになっ
た。また第一層塗膜表面を実施例１と同様に観察したと
ころ１ｃｒｒｆ当り３０〜４０ケの塗膜欠陥があった。

〔実施例２〕 固形分４０％粘度１１０ｃｐのＰＴＦＥ塗料を口径６０
μｍの吐出口を三つ有するノズルチップを用いて、吐出
圧０．８ｋｇ／ｃｒｒｆでビーム塗布方法により、第３
ｃ図の塗布装置を用いて口径８０　ｍ　ｍ　、長さ２０
０ｍｍのシリンダー内面の長手方向１５　ｍ　ｍから１
８５ｍｍの幅に吐出した。

塗布装置の条件は、シリンダ一内面の回転速度１５０ｒ
　ｐ　ｍ　、吐出口の横送り速度２００　ｍ　ｍ　７分
、吐出口とシリンダー内面の距離２０　ｍ　ｍであった
。ＰＴＦＥ塗膜の上に、プライマーをスプレー法にて塗
布した後、実施例１のポリアミック酸溶液の塗料を浸漬
塗布方法にて塗膜を形成し、１２０℃で３０分子備乾燥
、３８０℃で３０分焼成した後、脱型平均膜厚２０μｍ
三層エンドレスフィルムを得た。

このエンドレスフィルムを複写機の定着部にセットし、
エンドレスフィルム表面温度１８５℃で紙上のトナーを
定着したところオフセットは全く発生しなかった。

〔実施例３〕 第−履用塗料として実施例１のポリアミック酸塗料を使
用し、表面層用塗料として実施例１のＰＦＡ塗料の代り
にＰＦＡ塗料１００重量部に粒径７μｍのグラファイト
２５重量部を均一に分散させた粘度２５０ｃｐの塗料を
使用した。第一層、表面層ともビーム塗布法により塗膜
を形威し、実施例１と同様の条件で、二層エンドレスフ
ィルムを得た。このエンドレスフィルムを複写機の定着
部にセットし、エンドレスフィルム表面温度１８５℃で
紙上のトナーを定着したところオフセットは全く発生し
なかった。

以上の様に本発明の多層エンドレスフィルム形成方法に
よれば、少なくとも第一層をビーム塗布方法で形成する
ことにより、浸漬塗布方法におけるピンホール、スプレ
ー法における表面荒れに起因するクラック発生等の塗膜
欠陥が発生しないため、重ね塗りした層が塗膜欠陥を通
り、表面に浸出することがなく、第一層の発揮すべき特
性が損なわれることがない。従って、特性及び精度の非
常に優れた多層エンドレスフィルムを供給することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に用いるビーム塗布方法による塗膜形
成の概念図、第２図は、従来のスプレー法による塗膜形
成の概念図、第３ａ図、第３ｂ図及び第３Ｃ図は、円筒
状シリンダー表面または内面に塗膜を形成する装置の具
体例、第４ａ図及び第４ｂ図は、基体シリンダー シリンダー保持兼用回転軸 回転モーター 塗布液ビーム ガン 横送り機構の架台 ペイント導出管 フィルター ペイント・タンク エアーパイプ 圧力ゲージ ノズルチップ （ａ）　　・・・・・・・・・・ｌ大ビーム用チップ（
側面図）（ａ）　　・・・・・・・・・・１穴ビーム用
チツプ（正面図）（ｂ）　　・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・３穴ビーム用（側面図）・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・３穴ビーム用チツ
プ（正面図）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・レベリングした状態の塗膜・・・・・
・・・・・・・・・・・・・レベリングする前の状態の
塗膜６ ５

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）多層からなるエンドレスフィルムにおいて、少な
   くとも第一層を塗料吐出用の微小開口部から吐出される
   塗料が実質的に霧化せず、筋状に連続して飛翔すること
   を特徴とする塗膜形成方法により形成することを特徴と
   する多層エンドレスフィルムの形成方法。