JP3069041B2

JP3069041B2 - 定着フィルム及びその製造方法、定着装置並びに画像形成装置

Info

Publication number: JP3069041B2
Application number: JP8397396A
Authority: JP
Inventors: 龍一郎前山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-04-05
Filing date: 1996-04-05
Publication date: 2000-07-24
Anticipated expiration: 2016-04-05
Also published as: JPH09274402A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等の画像形成装置における画像の定着用
の定着フィルム及びその製造方法、定着装置並びに画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、記録紙上の顕画剤（現像剤）によ
る顕画像を定着させる手段としては、熱ローラ定着方式
が広く用いられている。しかし、この熱ローラ定着方式
は、熱ローラが所定の定着温度に達するまでのウォーム
アップタイムが長いという問題がある。

【０００３】そこで、本出願人は、特開昭６３−３１３
１８２号、特開平２−１５７８７８号公報等に耐熱性フ
ィルムを用いた定着方式（以下「ＳＵＲＦ方式」とい
う。）を提案している。このＳＵＲＦ方式は、アルミナ
等の高熱伝導度を有する材料からなる基板上に抵抗発熱
層を設け、加圧ローラにより加圧しながら耐熱性定着フ
ィルムを介して未定着画像に熱を付与し、現像剤（トナ
ー）を記録材上に溶融定着させるものである。

【０００４】使用される耐熱性定着フィルムは２層構造
のフィルムが一般的であり、熱容量を小さくするため、
膜厚の総厚は５００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以
下に設定される。例えば、基層としての厚さ３０μｍの
ポリイミド層に、離型層として厚さ１０μｍのフツ素樹
脂ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）層を積層し
たものが使用されている。このようなＳＵＲＦ方式は、
熱ローラ方式と異なり、系全体でなく発熱体と加圧ロー
ラの圧接部のみが加熱されるので、定着可能な温度に達
するまでの時間が早く余熱を必要としないという利点を
有する。

【０００５】このような定着フィルムは例えば次のよう
にして製造される。すなわち、ポリイミド樹脂前駆体
（ポリアミド酸溶液）をシリンダー（金型）内周面に塗
布してシリンダー内に弾丸状ないしは球状体のような走
行体を走行させる。次いで、上記ポリアミド酸をイミド
化し、シリンダーからポリイミド樹脂製のフィルムを取
り出す。続いて、このフィルムの外表面に、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。以上のようにして定着フィ
ルムが製造される（特開平３−１３０１４９号公報）。

【０００６】しかしながら、上記のようにして製造され
た外表面に導電性フッ素樹脂層を有する定着フィルム
は、より高いトナー定着性が要求される分野、例えばカ
ラー複写機等に用いられる定着フィルムとして用いられ
ると、記録材、例えば紙の表面の繊維によって生じる段
差に対してフィルムの表層が堅いために追随せず、紙表
面の凹凸に応じて定着差が生じ、微小な光沢ムラを起こ
してしまう。

【０００７】そこで、特開平５−１５４９６３号公報で
は、最外層すなわちトナーと接触する面にシリコーンゴ
ム又はフッ素ゴムからなる層を形成したベルト状の定着
フィルムが提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＳＵＲ
Ｆ方式の装置は、定着速度が６０ｍｍ／ｓｅｃ以上にな
るとフィルムの熱容量が大きいために、熱の補給が追い
つかず、オフセット現象が生じ、定着が困難となること
があった。前述のように２層構造のフィルムを用いた場
合、ポリイミド層を薄くすればよいが、ポリイミド自身
もヒータ表面と摺動し磨耗するため、耐久性の点からポ
リイミド層を２５μｍ以下に薄くすることは困難であっ
た。

【０００９】また、定着フィルムを薄くするほど成膜時
にピンホールが生じやすく、定着時にセラミックヒータ
の抵抗発熱体とのリークを誘発するといった問題があっ
た。

【００１０】さらに、定着フィルムの柔軟性を向上させ
るために、ポリイミド樹脂にフッ素樹脂やシリコーン樹
脂等の熱可塑性樹脂を分散・混合することが行われる
が、その分散・混合性は低く、また付与された柔軟性に
よってシワが発生するといった問題があった。

【００１１】一方、最外層にシリコーンゴム又はフッ素
ゴムからなる層を形成した定着フィルムにおいては、ト
ナー中に流動性を付与する目的で添加される無機フィラ
ー、例えばシリカ等の物質により機械的に摺擦傷を生じ
易かったり、荷電制御剤等によって化学的な結合部の切
断を生じ劣化し易かったりして、寿命が短いという問題
があった。

【００１２】そこで本発明の第１の目的は、優れた離型
性と潤滑性を有し、高速度の定着においてもオフセット
現象が生じず、且つ耐久性（耐磨耗性や機械的強度）に
優れた定着フイルム、定着装置、及びこれらを備えた画
像形成装置を提供することである。

【００１３】本発明の第２の目的は、高速度で且つ長時
間の連続的な定着を行っても離型性・潤滑性が低下せず
オフセット現象を起こさない（離型性・潤滑性の耐久性
が高い）定着フイルム、定着装置、及びこれらを備えた
画像形成装置を提供することである。

【００１４】本発明の第３の発明は、柔軟性を有し且つ
シワが発生せず、さらにピンホールを有しない定着フィ
ルム、該定着フィルムを備えた定着装置および画像形成
装置を提供することである。

【００１５】本発明の第４の目的は、光沢ムラを起こさ
ず優れた定着性を有し、且つ傷や劣化が起こりにくく耐
久性の高い定着フィルム及びその製造方法、該定着フィ
ルムを備えた定着装置ならびに画像形成装置を提供する
ことである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成するために種々の検討を重ねた結果、本発明を完
成した。

【００１７】第１の発明は、加熱溶融性の顕画剤による
未定着の顕画像を形成担持させた被記録材の顕画像担持
面に耐熱性の定着フイルムを密着させ、該定着フィルム
を介して前記被記録材に熱を加えて顕画像を加熱溶融さ
せ、次いで該定着フィルムと該被記録材とを分離させる
ことによって被記録材上に顕画像を定着させる定着装置
であって、前記定着フィルムにフッ素化ポリイミドを主
成分とする材料が用いられていることを特徴とする定着
装置に関する。

【００１８】第２の発明は、加熱溶融性の顕画剤による
未定着の顕画像を形成担持させた被記録材の顕画像担持
面に耐熱性の定着フィルムを密着させ、該定着フィルム
を介して前記被記録材に熱を加えて顕画像を加熱溶融さ
せ、次いで該定着フィルムと該被記録材とを分離させる
ことによって被記録材上に顕画像を定着させる定着装置
であって、前記定着フィルムが複数の材料を用いて積層
された多層構造を有するフイルムであり、少なくとも最
外層および／又は最内層にフッ素化ポリイミドを主成分
とする材料が用いられていることを特徴とする定着装置
に関する。

【００１９】第３の発明は、定着フィルムが、中間層と
してゴム層を有することを特徴とする第２の発明の定着
装置に関する。

【００２０】第４の発明は、定着フィルムが、中間層と
してシリコーンゴム層または／及びフッ素ゴム層を有す
ることを特徴とする第２の発明の定着装置に関する。

【００２１】第５の発明は、加熱溶融性の顕画剤による
未定着の顕画像を形成担持させた被記録材の顕画像担持
面に耐熱性の定着フイルムを密着させ、該定着フィルム
を介して前記被記録材に熱を加えて顕画像を加熱溶融さ
せ、次いで該定着フィルムと該被記録材とを分離させる
ことによって被記録材上に顕画像を定着させる定着装置
であって、前記定着フィルムを密着させるための加圧ロ
ーラの表面層にフッ素化ポリイミドを主成分とする材料
が用いられていることを特徴とする定着装置に関する。

【００２２】第６の発明は、フッ素化ポリイミドを主成
分とする材料が、フッ素化ポリイミドの単独の材料であ
る第１〜第５のいずれかの発明の定着装置に関する。

【００２３】第７の発明は、フッ素化ポリイミドを主成
分とする材料が、フッ素化ポリイミドを主成分としフッ
素樹脂が分散・混合された材料である第１〜第５のいず
れかの発明の定着装置に関する。

【００２４】第８の発明は、フッ素化ポリイミドが、式
（Ｉ）

【００２５】

【化５】で表される繰り返し単位または／及び式（II）

【００２６】

【化６】で表される繰り返し単位を含むポリイミド化合物である
第１〜第７のいずれかの発明の定着装置に関する。

【００２７】第９の発明は、加熱溶融性の顕画剤による
未定着の顕画像を形成担持させた被記録材の顕画像担持
面に耐熱性の定着フイルムを密着させ、該定着フィルム
を介して前記被記録材に熱を加えて顕画像を加熱溶融さ
せ、次いで該定着フィルムと該被記録材とを分離させる
ことによって被記録材上に顕画像を定着させる定着装置
において用いられる前記定着フィルムであって、フッ素
化ポリイミドを主成分とする材料からなることを特徴と
する定着フィルムに関する。

【００２８】第１０の発明は、加熱溶融性の顕画剤によ
る未定着の顕画像を形成担持させた被記録材の顕画像担
持面に耐熱性の定着フイルムを密着させ、該定着フィル
ムを介して前記被記録材に熱を加えて顕画像を加熱溶融
させ、次いで該定着フィルムと該被記録材とを分離させ
ることによって被記録材上に顕画像を定着させる定着装
置において用いられる前記定着フィルムであって、複数
の材料を用いて積層された多層構造を有し、少なくとも
最外層または／及び最内層がフッ素化ポリイミドを主成
分とする材料からなることを特徴とする定着フィルムに
関する。

【００２９】第１１の発明は、中間層としてゴム層を有
することを特徴とする第１０の発明の定着フィルムに関
する。

【００３０】第１２の発明は、中間層としてシリコーン
ゴム層または／及びフッ素ゴム層を有することを特徴と
する第１０の発明の定着フィルムに関する。

【００３１】第１３の発明は、フッ素化ポリイミドを主
成分とする材料が、フッ素化ポリイミドの単独の材料で
ある第９〜第１２のいずれかの発明の定着フィルムに関
する。

【００３２】第１４の発明は、フッ素化ポリイミドを主
成分とする材料が、フッ素化ポリイミドを主成分としフ
ッ素樹脂が分散・混合された材料である第９〜第１２の
いずれかの発明の定着フィルムに関する。

【００３３】第１５の発明は、フッ素化ポリイミドが、
式（Ｉ）

【００３４】

【化７】で表される繰り返し単位または／及び式（II）

【００３５】

【化８】で表される繰り返し単位を含むポリイミド化合物である
第９〜第１４のいずれかの発明の定着フィルムに関す
る。

【００３６】第１６の発明は、加熱溶融性の顕画剤によ
る未定着の顕画像を形成担持させた被記録材の顕画像担
持面に耐熱性の定着フイルムを密着させ、該定着フィル
ムを介して前記被記録材に熱を加えて顕画像を加熱溶融
させ、次いで該定着フィルムと該被記録材とを分離させ
ることによって被記録材上に顕画像を定着させる定着装
置であって、前記定着フィルムが、少なくともポリイミ
ド樹脂層とゴム層とシリコーン樹脂層またはフッ素樹脂
層とからなる３層以上の多層構造を有し、最内層が前記
ポリイミド樹脂層、中間層がゴム層、最外層がシリコー
ン樹脂層またはフッ素樹脂層で構成されていることを特
徴とする定着装置に関する。

【００３７】第１７の発明は、定着フィルムのゴム層が
シリコーンゴム層または／及びフッ素ゴム層からなる第
１６の発明の定着装置に関する。

【００３８】第１８の発明は、加熱溶融性の顕画剤によ
る未定着の顕画像を形成担持させた被記録材の顕画像担
持面に耐熱性の定着フイルムを密着させ、該定着フィル
ムを介して前記被記録材に熱を加えて顕画像を加熱溶融
させ、次いで該定着フィルムと該被記録材とを分離させ
ることによって被記録材上に顕画像を定着させる定着装
置において用いられる前記定着フィルムであって、少な
くともポリイミド樹脂層とゴム層とシリコーン樹脂層ま
たはフッ素樹脂層とからなる３層以上の多層構造を有
し、最内層が前記ポリイミド樹脂層、中間層がゴム層、
最外層がシリコーン樹脂層またはフッ素樹脂層で構成さ
れていることを特徴とする定着フィルムに関する。

【００３９】第１９の発明は、ゴム層がシリコーンゴム
層または／及びフッ素ゴム層からなる第１８の発明の定
着フィルムに関する。

【００４０】第２０の発明は、最内層のフィルムの外面
側にゴム溶液を塗布した後、該フィルムに円筒体を外挿
配置し該フィルムに対して該円筒体を相対的に走行させ
ることによって中間層としてのゴム層を形成し、次いで
最外層を形成することを特徴とする第１１、第１２、第
１８又は第１９の発明の定着フィルムの製造方法に関す
る。

【００４１】第２１の発明は、最内層のフィルムの外面
側にゴム溶液をスプレー塗布することにより中間層とし
てのゴム層を形成し、次いで最外層をスプレー塗布によ
り形成することを特徴とする第１１、第１２、第１８又
は第１９の発明の定着フィルムの製造方法に関する。

【００４２】第２２の発明は、ゴム層を形成し加硫した
後、最外層を塗工し加熱して形成することを特徴とする
第２０又は第２１の発明の定着フィルムの製造方法に関
する。

【００４３】第２３の発明は、ゴム層の塗工と最外層の
塗工が完了した後に加熱を行うことによって加硫と硬化
を同時に実施することを特徴とする第２０又は第２１の
発明の定着フィルムの製造方法に関する。

【００４４】第２４の発明は、二次加硫を行うことを特
徴とする第２２又は第２３の発明の定着フィルムの製造
方法に関する。

【００４５】第２５の発明は、第１〜第８、第１６、第
１７のいずれかの発明の定着装置を備えた画像形成装置
に関する。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。

【００４７】本発明の定着フィルムに用いる好ましいフ
ッ素化ポリイミドは、式（Ｉ）で表される繰り返し単位
からなるフッ素化ポリイミド（以下「6FDA/TFDBポリイ
ミド」という。）、式（II）で表される繰り返し単位か
らなるフッ素化ポリイミド（以下「PMDA/TFDBポリイミ
ド」という。）、及び、式（Ｉ）で表される繰り返し単
位と式（II）で表される繰り返し単位からなるフッ素化
ポリイミドである。これらのフッ素化ポリイミドには、
本発明の目的を阻害しない範囲内で他の繰り返し単位を
含んでいてもよい。

【００４８】6FDA/TFDBポリイミド（Ｉ）は、式（III）

【００４９】

【化９】で表される２，２’-ビス（トリフルオロメチル）-４，
４’-ジアミノビフェニル（以下「ＴＦＤＢ」とい
う。）と式（IV）

【００５０】

【化１０】で表される２，２’-ビス（３，４-ジカルボキシフェニ
ル）ヘキサフルオロプロパンジアンハイドライド（以下
「６ＦＤＡ」という。）とを重合し、生成した式（Ｖ）

【００５１】

【化１１】で表される6FDA/TFDBポリアミド酸をイミド化して製造
することができる。

【００５２】一方、PMDA/TFDBポリイミド（II）は、Ｔ
ＦＤＢ（III）と式（VI）

【００５３】

【化１２】で表される無水ピロメリト酸（以下「ＰＭＤＡ」とい
う。）とを重合し、生成した式（VII）

【００５４】

【化１３】で表されるPMDA/TFDBポリアミド酸をイミド化して製造
することができる。

【００５５】以上のプロセスの具体的な方法は、例え
ば、Macromolecules,Vol.24,No.18,5001(1991)等に記載
の公知の技術により行うことができる。

【００５６】本発明の定着フィルムは、フッ素化ポリイ
ミドを主成分とする材料からなる単層構造のフィルムで
あってもよいし、フッ素化ポリイミドを主成分とする材
料からなる層と他の材料からなる層との積層構造を有す
るフィルムであってもよい。この積層構造は、膜厚が厚
くなりすぎない限り２層以上の積層構造とすることがで
きる。

【００５７】この積層構造を有した本発明の定着フィル
ムとしては、例えば、基層（加熱体側の層）としてフッ
素化ポリイミドを主成分とする材料からなる層、離型層
（被記録材側の層）としてフッ素樹脂ＰＴＦＥ層を積層
したフィルムが挙げられる。フッ素化ポリイミドが本来
の耐久性に加え潤滑性も有しているため、従来のポリイ
ミドより膜厚を薄くする（２５μｍ以下にする）ことが
可能となり、耐久性（耐磨耗性や機械的強度）を下げる
ことなく、高定着速度においてもオフセット現象を生じ
ることはなく良好な定着が可能となる。また、ＰＴＦＥ
は安価であるため、定着フィルムをフッ素化ポリイミド
の単層で構成する場合より、材料の点でコストを低減す
ることができる。

【００５８】他の積層構造を有した本発明の定着フィル
ムとしては、例えば、基層（加熱体側の層）として従来
のポリイミド層、離型層（被記録材側の層）としてフッ
素化ポリイミドを主成分とする材料からなる層を積層し
たフィルムが挙げられる。フッ素化ポリイミド自体がフ
ッ素樹脂と同等の離型性を有し、且つフッ素化ポリイミ
ド本来の耐久性により膜厚を薄くすることが可能になる
ため、高定着速度においてもオフセット現象が生じず良
好な定着が可能であり且つ耐久性（耐磨耗性や機械的強
度）に優れた定着フィルムが提供できる。また、基層と
して、ベルト状・円筒状等の金属フィルムを使用するこ
とができる。この金属としてはヤング率の高いものが好
ましい。

【００５９】上記の定着フィルム以外にも、加圧ローラ
の表面層にフッ素化ポリイミドを主成分とする材料を用
いることができる。これによって、ローラ側の離型性が
向上し、その耐久性も高めることができる。

【００６０】本発明におけるフッ素化ポリイミドを主成
分とする材料は、フッ素化ポリイミド単独であってもよ
いが、フッ素樹脂が分散・混合されたフッ素化ポリイミ
ドであることがより好ましい。

【００６１】フッ素樹脂を分散・混合することによっ
て、高速度で且つ長時間の連続的な定着を行っても定着
フィルムの接触角が低下しにくいため離型性・潤滑性が
低下せず（離型性・潤滑性の耐久性が高くなる）、その
結果オフセット現象が生じない。また、フッ素樹脂は熱
可塑性樹脂であるため定着フィルムに柔軟性が付与さ
れ、且つシワが発生せず、良好な定着が可能となる。さ
らに、成膜時にピンホールが発生しにくいためピンホー
ルを有しない定着フィルムを得ることができる。成膜時
において一旦ピンホールが生じても、イミド化するとき
に軟化が起こり、ピンホールが消失するためである。

【００６２】また、定着フィルム表面にフッ素樹脂が分
散・混合されていると、ワックスを含有するトナーを用
いて定着を行った場合、定着フィルムに多量にワックス
が付着して、定着フィルム表面に微小に且つ均一に分散
されて付着するので、紙等の被記録材に吸収される際に
シミとして見えるほどにワックスの液だまりを生じるこ
とがない。

【００６３】本発明に用いるフッ素樹脂としては、四フ
ッ化エチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重合体
（以下「ＰＦＡ樹脂」という。）、四フッ化エチレン−
六フッ化プロピレン樹脂（以下「ＦＥＰ樹脂」とい
う。）、ポリテトラフルオロエチレン（以下「ＰＴＦ
Ｅ」という。）等が好ましい。フッ素化ポリイミドとの
混合比は、フッ素化ポリイミド１００重量部に対して５
〜５０重量部が好ましい。５重量部未満であると十分な
接触角、例えば８０度を超える接触角が得られず、離型
性を維持するためには不十分であり、一方、５０重量部
を超えると熱可塑性が大きくなりすぎ、応力緩和を起こ
し、定着フィルムとして好ましくない。上記のフッ素樹
脂の混合方法は、例えば後述する工程において、ポリア
ミド溶液に分散・混合した後にイミド化を実施し、本発
明の定着フィルムを製造する。

【００６４】本発明におけるフッ素化ポリイミドは、骨
核にフッ素原子有するためフッ素樹脂と親和性が極めて
高い。そのため、フッ素樹脂は、フッ素化ポリイミドに
極めて良好に分散・混合される。従来のフッ素原子を有
しないポリイミドにフッ素樹脂を分散させた場合は、均
一に分散することができない。

【００６５】本発明の定着フィルムには、ファーネス、
サーマル、ケチェンブラック等のカーボンブラックや黒
鉛などの導電性物質を分散・混合してもよい。これによ
り、静電オフセットの防止や、フィルム表面の帯電防止
（定着前に現像剤がフィルムへ飛散するのを防ぐ）など
を図ることができる。

【００６６】次に本発明の定着フィルムの他の実施形態
について説明する。本実施形態の定着フィルムは、少な
くともポリイミド樹脂層とゴム層とシリコーン樹脂層ま
たはフッ素樹脂層とからなる３層以上の多層構造を有す
る定着フィルムであって、最内層がポリイミド樹脂層、
中間層がゴム層、最外層がシリコーン樹脂層又はフッ素
樹脂層で構成されていることを特徴とする定着フィルム
である。ゴム層としては、シリコーンゴム層またはフッ
素ゴム層が好ましい。この中間層のゴム層は、例えば最
外層のフッ素樹脂層との接着強度を大きくするために、
シリコーンゴム層の上にフッ素ゴム層を設け、このフッ
素ゴム層状にフッ素樹脂層を積層してもよい。また、最
外層のシリコーン樹脂層との接着強度を大きくするため
に、フッ素ゴム層の上にシリコーンゴム層を設け、この
シリコーンゴム層上にシリコーン樹脂層を積層してもよ
い。さらに、最内層のポリイミド樹脂層と最外層のシリ
コーン樹脂層またはフッ素樹脂層とのいずれか一方ある
いは両方に換えて、前記のフッ素化ポリイミドを主成分
とする材料からなる層を設けてもよい。

【００６７】上記フッ素樹脂は、主鎖に少なくともテト
ラフルオロエチレンの繰り返し単位を有する樹脂、或い
は主鎖に少なくともテトラフルオロエチレンの繰り返し
単位を有し且つ側鎖にフルオロアルコキシ基または／及
びフルオロアルキル基を有する樹脂、前記フルオロアル
キル基が３フッ化メチル基である樹脂など、従来から定
着表層材料に用いられているフッ素樹脂から任意に選択
できる。

【００６８】上記シリコーン樹脂は、東レあるいは信越
化学などから市販されているディスパージョン、上記フ
ッ素樹脂はダイキンエ業（株）などから市販されている
ディスパージョン、エナメルといった液状のコーティン
グ材料を用いることができる。

【００６９】上記シリコーンゴムとしては、液状で用い
られ、例えば市販されている室温硬化製シリコーンゴム
（シリコーンＲＴＶゴム）等が挙げられる。また、上記
フッ素ゴムとしては、溶液状（ディスパージョンを含
む）で用いられ、例えば市販されているＦＫＭ（ＶＤＦ
−ＨＦＰ系フッ素ゴムの二元系および三元系共重合体）
系ラテックス等が挙げられる。

【００７０】上記ポリイミド樹脂の前駆体としてのポリ
アミド酸は、テトラカルボン酸二無水物あるいはその誘
導体とジアミンの略等モルとを有機極性溶媒中で反応さ
せることにより得ることができ、溶液状のものを用いる
ことができる。

【００７１】上記テトラカルボン酸二無水物としては、
下記の一般式（VIII）で表されるものが挙げられる。

【００７２】

【化１４】式中、Ｒは４価の有機基であり、芳香族、脂肪族、環状
脂肪族、芳香族と脂肪族とを組み合わせたもの、又はこ
れらの置換された基である。

【００７３】例えば、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挙げられる。

【００７４】上記ジアミンとしては、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’ージメチルー
４，４’一ビフエニルジアミン、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、Ｈ₂Ｎ
（ＣＨ₂）₃Ｏ（ＣＨ₂）₂Ｏ（ＣＨ₂）ＮＨ₂、Ｈ₂Ｎ（Ｃ
Ｈ₂）₃Ｓ（ＣＨ₂）₃ＮＨ₂、Ｈ₂Ｎ（ＣＨ₂）₃Ｎ（Ｃ
Ｈ₃）（ＣＨ₂）₃ＮＨ₂等が挙げられる。

【００７５】上記本実施形態の定着フィルムの製造方法
において、ポリアミド酸の合成時に用いられる上記有機
極性溶媒は、その官能基がテトラカルボン酸二無水物ま
たはジアミンと反応しない双極子を有するものである。
そして、反応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すること以外に、
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。特に、上記有機極性
溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミド類が有用であ
り、例えばこれら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
挙げられる。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
挙げられる。これらは単独で使用しても良いし、併せて
用いても差し支えない。

【００７６】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
若しくは併せて混合することもできる。但し、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。

【００７７】上記のテトラカルボン酸二無水物（Ａ）と
ジアミン（Ｂ）とを有機極性溶媒中で反応させることに
よりポリアミド酸が得られる。その際のモノマー濃度
（溶媒中における（Ａ）＋（Ｂ）の濃度）は、種々の条
件に応じて設定される。しかし、通常、５〜３０重量％
（以下「％」と略す。）が好ましい。また、反応温度は
８０℃以下に設定することが好ましく、特に好ましくは
５〜５０℃である。反応時間は約０．５〜１０時間が適
当である。

【００７８】以上のようにして酸二無水物成分原料とジ
アミン成分原料とを有機極性溶媒中で反応させることに
よりポリアミド酸が生成し、その反応の進行に伴い溶液
粘度が上昇する。本発明においては、対数粘度が０．５
以上のポリアミド酸を合成し、これを用いることが好ま
しい。すなわち、対数粘度が０．５以上のポリアミド酸
を用いて形成されるポリイミドベルトは、熱劣化に対す
る信頼性がそれ未満のものに対して特に優れているから
である。なお、上記ポリアミド酸の対数粘度は、ポリア
ミド酸溶液を毛細管粘度計によって測定し、次式から算
出される値である。

【００７９】対数粘度＝（ｌｎ（ｔ₁／ｔ₀））／Ｃｔ₁：溶媒の落下時間、ｔ₀：溶液の落下時間Ｃ：濃度（ｇ／ｄｌ）このようなポリアミド酸溶液は、使用する際に、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。ポリアミド酸溶液の粘度は、例えば、塗布厚み、シ
リンダーの内径、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
時の温度におけるＢ型粘度計での測定値）に設定され
る。また、ポリアミド酸溶液中のポリアミド酸濃度は、
効果の点から上記のように５〜３０％に設定するのが好
ましく、特に好ましくは１０〜２０％である。

【００８０】本実施形態の定着フィルムの製造方法で
は、シリコーンゴム又はフッ素ゴムと、上記のようにし
て得られるポリアミド酸の有機極性溶媒溶液を用い、例
えば次のような２通りの方法によって３層以上の多層構
造を有する定着フィルムを製造することができる。

【００８１】第１の製造方法として例えば次のような実
施形態がある。まず、従来の方法にしたがってポリイミ
ド樹脂製のフィルムを作製する。このポリイミド樹脂製
のフィルムの製法としては、例えば、まずシリンダーの
内周面にポリアミド酸を塗布する。この塗布方法として
は、（ｉ）ポリアミド酸溶液中に上記シリンダーを浸漬
した後引き上げることによって塗布する方法、（ii）シ
リンダーの片端部付近にポリアミド酸溶液を供給し弾丸
状または球状の走行体をシリンダー内周面に沿って走行
させる方法の２通りが挙げられ、状況等に応じて適宜選
択される。上記弾丸状または球状の走行体としては、金
属製、硬質プラスチック製、硬質ガラス製のものが挙げ
られ、それを走行させる方法としては、圧縮空気圧やガ
ス爆発力等を利用して走行体を走行付勢させたり、牽引
ワイヤ等を利用して走行体を引っ張ったり、自重走行
（シリンダーを垂直に立て走行体をその自重により走
行）させたりする等の方法がある。また、上記（ｉ）の
方法において、シリンダー内周面にポリアミド酸溶液を
塗布した後、必要により弾丸状または球状の走行体をシ
リンダー内周面に沿って走行させてもよい。

【００８２】続いて、このように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８０〜１８０℃で２０〜６０分間加
熱して溶媒を除去し、次いで２５０〜４００℃で２０〜
６０分間加熱することが行われる。これによりイミド化
時に生じる閉環水等を蒸発させるとともにイミド化が完
全に行われる。以上のようにしてポリイミド樹脂製のフ
ィルムが得られ、このポリイミド樹脂製のフィルムをシ
リンダーから取り出す。この場合、ポリイミド樹脂製の
フィルムの厚みは１０〜１００μｍの範囲内になるよう
形成するのが好ましい。

【００８３】次に、このポリイミド樹脂製のフィルムの
外周面にシリコーンゴム溶液またはフッ素ゴム溶液を塗
布する。このポリイミド樹脂製ベルトの外周面上に溶液
を塗布する際に、上記ポリイミド樹脂製ベルトの内周径
よりやや小さな外周径を有するシリンダーに上記ポリイ
ミド樹脂製ベルトを嵌挿してもよい。そして、上記溶液
の塗布されたべルトに円筒体を外挿配置させる。次い
で、上記円筒体またはべルトを走行させるか、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。

【００８４】そして、上記のシリコーンゴム溶液を塗布
した場合は、２０〜１５０℃で１〜２４時間放置し硬化
させることによりシリコーンゴム中間層を形成する。一
方、フッ素ゴム溶液を塗布した場合は、８０〜１５０℃
で１０〜３０分間加熱して溶媒を除去し、次いで２００
〜３５０℃で１〜６０分間加熱を行うことによりフッ素
ゴム中間層を形成する。この場合、上記シリコーンゴム
中間層およびフッ素ゴム製中間層の厚みは１００〜５０
０μｍの範囲内になるように形成するのが好ましい。

【００８５】最後に、上記フィルムの外周面のゴム中間
層上にシリコーン樹脂溶液またはフッ素樹脂溶液を塗布
する。このフィルムの外周面上に溶液を塗布する際に、
フィルムの内周径よりやや小さな外周径を有するシリン
ダーにこのフィルムを嵌挿してもよい。そして、上記溶
液の塗布されたフィルムに円筒体を外挿配置させる。次
いで、上記円筒体またはフィルムを走行させるか、或い
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。いずれの樹脂樹脂溶液を用いた場合も３８０
〜４００℃で１０〜３０分間加熱することで最外層を形
成できる。最外層の厚みは５〜１００μｍの範囲内にな
るように形成するのが好ましい。

【００８６】本実施形態の定着フィルムの第２の製造方
法として、例えば次のような実施形態がある。まず、従
来公知の方法により得られるポリイミド樹脂製のフィル
ムの外周面にシリコーンゴム溶液またはフッ素ゴム溶液
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。次いで、シリコーンゴム溶液の塗布の場合は、温度
２０〜１５０℃で１〜２４時間放置し硬化させることに
よりシリコーンゴム中間層を形成する。一方、フッ素ゴ
ム溶液の塗布の場合は、８０〜１５０℃で１０〜３０分
間加熱して溶媒を除去し、次いで２００〜３５０℃で１
〜６０分間加熱を行うことによりフッ素ゴム中間層を形
成する。なお、上記スプレーコートに用いるガンは特に
限定されないが、均一にコーティングするにはノズル径
は小さい方が好ましく、例えばノズル径０．１〜２ｍｍ
のものが好ましい。また、スプレー圧は１．０〜５．０
ｋｇ／ｃｍ²の範囲内に設定することが好ましい。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。

【００８７】続いて、シリコーン樹脂溶液またはフッ素
樹脂溶液を同様に塗布し、いずれの樹脂の場合も３８０
〜４００℃で１０〜３０分間加熱することによって最外
層を形成する。最外層の厚みは５〜１００μｍの範囲内
になるように形成するのが好ましい。

【００８８】上記第１及び第２の製造方法において、硬
化処理は順次実施したが、ゴム層が過剰な加熱によって
軟化劣化する恐れがある場合は、中間層がウエットのま
ま最外層を塗布し、同時に加熱してもよい。また、中間
層を形成し加硫を行った後に最外層を形成したり、中間
層の塗工と最外層の塗工が完了した後に加熱を行うこと
によって加硫と硬化を同時に実施したりしてもよい。さ
らに必要に応じて、二次加硫を施してもよい。２００〜
３５０℃で１〜６０分間加熱を行う。この二次加硫は、
一次加硫において発生した分解生成物が最外層表面に付
着することによって生じる離型性の低下の防止などを目
的として行う。

【００８９】以上の第１及び第２の製造方法において、
ポリイミド樹脂製のフィルムの外周面にフッ素ゴム層ま
たはシリコーンゴム層を形成するに先立って、ポリイミ
ド樹脂製フィルム層とフッ素ゴム層またはシリコーンゴ
ム層（中間層）との層間の接着強度を向上させるため
に、ポリイミド樹脂製フィルムの外周面を表面処理した
後、中間層を形成することが好ましい。上記表面処理方
法としては、アルカリ処理・プライマー処理・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・電子処理・レー
ザー処理等のドライ処理などが挙げられ、これらの処理
方法は単独で或いは組み合わせて行う。なお、上記処理
の中でもアルカリ処理、プライマー処理、コロナ処理、
プラズマ処理、ＵＶ照射処理が作業性の点で好ましい。
同様に、中間層と最外層との層間の接着強度を向上させ
るために、中間層の形成後、上記と同様の表面処理を行
った後、最外層を形成することが好ましい。

【００９０】次に、本発明の定着装置の構成について説
明する。図１、図２及び図３にフィルム加熱方式の定着
装置（画像加熱定着装置）の概略説明図を示した。図１
は加圧部分の模式的縦断面図を、図２は加圧ローラ部分
の模式的縦断面図を、図３は加熱体の模式的平面図を示
す。１は本発明の定着フィルムである。４は支持体
（３）に固定支持させれた加熱体（セラミックヒータ）
である。この加熱体（４）に定着フィルム（１）を加圧
ローラ（２）で密着させて摺動搬送させる。この定着フ
ィルム（１）を挟んで加熱体（４）と加圧ローラ（２）
とで形成される圧接ニップ部（Ｎ）（定着ニップ部）に
おける定着フィルム（１）と加圧ローラ（２）との間
に、被加熱材として画像を定着すべき被記録材（Ｐ）を
導入し、定着フィルム（１）と一緒に挟持搬送させる。
これにより、加熱体（４）の熱を定着フィルム（１）を
介して被記録材（Ｐ）へ付与し、被記録材（Ｐ）上の未
定着顕画像（Ｔ₁）（トナー画像）を被記録材（Ｐ）面
に加熱定着させる。圧接ニップ部（Ｎ）を通った被記録
材（Ｐ）は定着フィルム（１）面から分離されて搬送さ
れる。

【００９１】本発明の定着装置の加熱体（４）は、耐熱
性の定着フィルム（１）若しくは被加熱材としての被記
録材（Ｐ）の搬送方向（ａ）に対して直角方向を長手と
する細長の耐熱性・絶縁性・良熱伝導性を有する基板
（５）、該基板の表面側の短手方向中央部に基板長手に
沿って形成具備させれた抵抗発熱体（６）、該抵抗発熱
体の長手両端部の電極（６ａ、６ｂ）、抵抗発熱体が形
成された加熱体表面を保護する耐熱性オーバーコート層
（７）、基板（５）の裏面側に具備された、加熱体温度
を検知するサーミスタ等の検温素子（８）等からなり、
全体的に低熱容量の線状加熱体である。この加熱体
（４）は、抵抗発熱体（６）側の表面を加圧ローラ（１
０２）側向けて、剛性および断熱性を有する支持体
（３）に接着保持され固定配設されている。

【００９２】上記の加熱体（４）は、抵抗発熱体（６）
の両端部の電極（６ａ、６ｂ）に対する給電により、抵
抗発熱体（６）が長手全長に渡って発熱することで昇温
する。その際、加熱体の温度が検温素子（８）で検知さ
れ、その検知温度が温度制御回路（不図示）へフィード
バックされ、加熱体（４）の温度が所定の温度に維持さ
れるように抵抗発熱体（６）ヘの通電が制御される。す
なわち、定着時、この検温素子（８）の検知出力が一定
となるように抵抗発熱体（６）への通電が制御される。

【００９３】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに説明する
が、本発明はこれらに限定するものではない。

【００９４】実施例１ 6FDA/TFDBポリイミドの調製は次のようにして行った。6
FDA/TFDBポリアミド酸が株式会社アフテイより市販され
ており、この6FDA/TFDBポリアミド酸を用いてイミド化
のみを実施して6FDA/TFDBポリイミドを調製した。ポリ
アミド酸の溶液を所定の直径のステンレス製のパイプ表
面または内面に塗工し、窒素等の不活性ガス中で３５０
℃まで段階的に昇温し、イミド化した。段階的な昇温
は、７０℃で２時間、１６０℃で１時間、２５０℃で３
０分、３５０℃で１時間行った。この昇温条件は、上記
の文献に記載の方法に準じて行った。分析方法も上記文
献と同様に行い、イミド化が完了していることを、ＩＲ
及びＮＭＲにより官能基及びプロトンの位置を、ＤＳＣ
によりガラス転移点を、それぞれ文献値と一致している
ことを確認した。膜厚が２０μｍの定着フイルムを得る
ことができた。

【００９５】現像剤は次のようにして調製した。

【００９６】水系媒体Ａの調製：イオン交換水７１０ｇ
に０．１Ｍ-Ｎａ₃ＰＯ₄水溶液４５０ｇを投入し６０℃
に加温した後、ＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業製）
を用いて１３０００ｒｐｍで撹件した。これに１．０Ｍ
-ＣａＣｌ₂水溶液６８ｇを徐々に添加し、Ｃａ₃（Ｐ
Ｏ₄）₂を含む水系媒体Ａを得た。

【００９７】重合性単量体組成物Ｂの調製：スチレン１
６６ｇ、ｎ-ブチルアクリレート３４ｇ、銅フヌロラア
ニン顔料１５ｇ、ジターシャリーブチルサリチル酸金属
化合物３ｇ、飽和ポリエステル（酸価１１、ピーク分子
量８５００）１０ｇ、モノエステルワックス（Ｍｗ５０
０、Ｍｎ４００、粘度６．５ｍＰｓ、ＳＰ値８−６）４
０ｇの混合物を６０℃に加温し、ＴＫ式ホモミキサーを
用いて１２０００ｒｐｍで均一に溶解・分散した。これ
に、重合開始剤２，２’-アゾビス（２，４-ジメチルバ
レロニトリル）１０ｇを溶解し、重合性単量体組成物Ｂ
を調製した。

【００９８】トナーの調製：上記の重合性単量体組成物
Ｂを前記の水系媒体Ａ中に投入し、６０℃、Ｎ₂雰囲気
下において、ＴＫ式ホモミキサーを用いて１００００ｒ
ｐｍで２０分間撹件し、重合性単量体組成物Ｂを造粒し
た。その後、パドル撹件翼で撹件しながら８０℃に昇温
して１０時間反応させた。重合反応終了後、冷却し、塩
酸を加えてリン酸カルシウムを溶解させ、次いで濾過、
水洗、乾燥を行って重合粒子を得た。得られた粒子１０
０重量部に対して、ＢＥＴ法による比表面積が１００ｍ
²／ｇである疎水性酸化チタン２．０重量部を外添し、
平均粒径６．２μｍのトナーを得た。

【００９９】以上のようにして得られたトナー７重量部
に対して、シリコーンコートされた３５μｍのフェライ
トキャリア９３重量部を混合し現像剤を得た。

【０１００】市販のフルカラー複写機ＣＬＣ８００（キ
ヤノン製）の定着部に、前記の円筒状の定着フィルム
（直径４５ｍｍ、膜厚２０μｍ）を備えた本発明の定着
装置（図１〜３）を装着し、上記の現像剤を用いて、定
着速度１３３ｍｍ／ｓｅｃで画像の定着を行った。な
お、定着フィルムはフッ素化ポリイミド単独のフィルム
であり、定着はエンドレスベルトを使用して行った。結
果として、単色あるいは複数色においても、定着温度を
２００℃に設定することで、オフセット現象を生じるこ
とはなく良好に定着することができた。

【０１０１】実施例２定着フィルムとして、市販のPMDA/TFDB酸アミド溶液か
ら調製したPMDA/TFDBポリイミドを用いた以外は実施例
１と同様にして画像の定着を行った。実施例１と同様に
オフセット現象を生じることはなく良好な結果が得られ
た。

【０１０２】実施例３トナーとして、ＣＬＣ８００で用いているシャープメル
ト製のポリエステル樹脂をべースにした粉砕トナーを使
用した以外は実施例１と同様に画像の定着を行った。実
施例１と同様にオフセット現象を生じることはなく良好
な結果が得られた。

【０１０３】実施例４定着フィルムに２層構成のフィルムを使用した以外は実
施例１と同様に画像の定着を行った。この定着フィルム
は、基層としての厚さ２０μｍのフッ素化ポリイミド層
に、離型層として厚さ１０μｍフッ素樹脂ＰＴＦＥ層を
積層して形成した。

【０１０４】フッ素化ポリイミドが本来の耐久性に加え
潤滑性も有しているため、従来のポリイミドより膜厚を
薄くする（２０μｍにする）ことが可能となり、実施例
１と同様に高定着速度においてもオフセット現象を生じ
ることはなく良好な結果が得られた。また、ＰＴＦＥは
安価であるため、定着フィルムの一部をフッ素化ポリイ
ミドで構成することより、実施例１の場合よりコストを
低減することができる。

【０１０５】実施例５ＰＦＡ樹脂を分散混合したフッ素化ポリイミドを用いた
以外は、実施例１と同様にして画像の定着を行った。フ
ッ素化ポリイミド１００重量部に対して３０重量部のＰ
ＦＡ樹脂をポリアミド溶液中に分散・混合させた後にイ
ミド化を行った。

【０１０６】オフセット現象を生じることはなく、Ａ４
用紙で５０万枚を良好に定着することができた。定着
後、定着フィルムの接触角は８０度であった。

【０１０７】実施例６ＰＦＡ樹脂を分散混合した、市販のPMDA/TFDB酸アミド
溶液から調製したPMDA/TFDBポリイミドを用いた以外
は、実施例５と同様にして画像の定着を行った。実施例
５と同様にオフセット現象を生じることはなく良好な結
果が得られた。

【０１０８】実施例７トナーとして、ＣＬＣ８００で用いているシャープメル
ト製のポリエステル樹脂をべ一スにした粉砕トナーを使
用した以外は実施例５と同様に画像の定着を行った。実
施例５と同様にオフセット現象を生じることはなく良好
な結果が得られた。

【０１０９】実施例８定着フィルムに２層構成のフィルムを使用した以外は実
施例５と同様にして画像の定着を行った。この定着フィ
ルムは、基層としての厚さ２０μｍのフッ素化ポリイミ
ド層に、離型層として厚さ１０μｍフッ素樹脂ＰＴＦＥ
層を積層して形成した。

【０１１０】実施例９定着フィルムに２層構成のフィルムを使用した以外は実
施例５と同様にして画像の定着を行った。この定着フィ
ルムは、基層としての厚さ１５μｍのフッ素化ポリイミ
ド層に、離型層として厚さ１０μｍの次の樹脂層を形成
した。すなわち離型層として、フッ素化ポリイミド１０
０重量部に対して合計量３０重量部に相当するＰＦＡ樹
脂およびＰＴＦＥ樹脂を、重量比（ＰＦＡ／ＰＴＦＥ）
＝３／７でフッ素化ポリイミドに分散・混合した樹脂層
を形成した。画像の定着において、実施例５と同様な結
果が得られた。

【０１１１】実施例１０３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物と、ｐ−フエ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」という。）に溶
解し（モノマー濃度２０％）、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。次い
で、この溶液１００重量部（以下「部」と略す。）に対
して、ＮＭＰを３３部添加して希釈し、さらに５０℃に
加温して粘度１５０ポイズのポリアミド酸溶液とした。

【０１１２】上記ポリアミド酸溶液を、内径５０ｍｍ、
肉厚５ｍｍ、長さ５００ｍｍの、内周面が平滑に仕上げ
られたステンレス製シリンダーの内周面に塗布し、外形
４９．４ｍｍの弾丸状走行体を用いて自重走行方法によ
り速度５０ｍｍ／分で走行させて、ポリアミド酸溶液を
シリンダー内周面に均一に塗布した。塗布した後、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、３００℃で６
０分間加熱して溶媒の除去、閉環水の除去およびイミド
化を行い、室温まで冷却してポリイミド樹脂製のフィル
ムを形成した。

【０１１３】次に、シリンダー両端の開ロ部に栓をし
て、予めシリンダー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、ポリイミド樹脂製ベル
トをシリンダーから剥離させ取り出した。なお、上記ポ
リイミド樹脂製のフィルムは、両端を切り捨て、外径５
０ｍｍ、内径４９．９４ｍｍ、長さ４５０ｍｍ、厚み３
０μｍのフィルムとした。

【０１１４】このようにして得られたポリイミド樹脂製
のフィルムの外周面に、シリコーン系プライマーを均一
にスプレーコートし、３０分間風乾してプライマー層を
形成した。このプライマー層の形成されたポリイミド樹
脂製フィルムを、外径４９．９２ｍｍ、内厚５ｍｍ、長
さ５００ｍｍの、外周面が平滑に仕上げられたステンレ
ス製シリンダーの外周に嵌挿した。そして、ポリイミド
樹脂製フィルムの外周面に、ＲＴＶシリコーンゴム（Ｋ
Ｅ−１４００、信越化学工業社製）に硬化剤（ＣＡＴ−
１４００，信越化学工業社製）を添加した溶液を塗布し
た。その際、シリンダーに嵌挿したポリイミド樹脂製フ
ィルムの外周面に沿って、内径５０．３ｍｍの円筒状の
走行体を用いて自重走行方法により速度５０ｍｍ／分で
走行させシリコーンゴム溶液をポリイミド樹脂製フィル
ムの外周面に均一に塗布した。塗布後、２５℃、湿度５
０％ＲＨで１２時間放置してポリイミド樹脂製フィルム
の外周にシリコーンゴム層を施したフィルムを得た。さ
らに、同様にして、このフィルムの外周面にシリコーン
系プライマーを均一にスプレーコートし、３０分間風乾
してプライマー層を形成した。さらにシリコ一ン樹脂
（東芝シリコーン製）に硬化剤（東芝シリコーン製）を
添加したシリコーン樹脂溶液を塗工し、３８０〜４００
℃で１０〜３０分間加熱した。

【０１１５】得られたフィルムの総厚みは３００μｍで
あり、その内シリコーンゴム層の厚みは２６０μｍであ
り、シリコーン樹脂層は１０μｍであった。

【０１１６】以上のようにして製造した定着フィルムを
エンドレスベルトとしてカラー画像定着装置にセッティ
ングし、この定着装置を画像形成装置（キヤノン製ＣＬ
Ｃ８００）に搭載し定着を行ったところ、トナーの定着
性が良好で微小な光沢ムラのない画像が得られた。

【０１１７】実施例１１実施例１０と同様にして作製したポリイミド樹脂製フィ
ルムの外周面に、シリコーン系プライマーを均一にスプ
レーコートし、３０分間風乾してプライマー層を形成し
た。

【０１１８】次いで、ＲＴＶシリコーンゴム（ＫＥ−１
４００、信越化学工業社製）に硬化剤（ＣＡＴ−１４０
０、信越化学工業社製）を添加した溶液を固形分濃度３
０％になるように１，１，１−トリクロロエタンを用い
て希釈し、この溶液を、上記プライマー処理したポリイ
ミド樹脂製フィルムの外周面にスプレーガンにてスプレ
ーコートした。その後、２５℃、湿度５０％ＲＨで１２
時間放置して中間層面にムラのないフィルムを得た。

【０１１９】次に最外層を形成するためにシリコーン系
プライマーを均一にスプレーコートし、３０分問風乾し
てプライマー層を形成した。続いて、シリコーン樹脂
（東芝シリコーン製）に硬化剤（東芝シリコーン製）を
添加したシリコーン樹脂溶液を塗工し、３８０〜４００
℃で１０〜３０分間加熱し、加硫と同時に実施し、さら
に、温度２５０℃で６０分間加熱し、２次加硫を実施し
た。なお、スプレーコートは吐出量を少なくし、エアー
圧を２ｋｇ／ｃｍ²以上として３０回繰り返してスプレ
ーコートを行い所定の膜厚とした（１回で所定の厚みを
形成すると乾燥不充分のために膜厚にばらつきが生じ
る）。

【０１２０】得られたフィルムの総厚みは２００μｍで
あり、その内シリコーンゴム層の厚みは１６０μｍであ
った。

【０１２１】以上のようにして製造した定着フィルムを
エンドレスベルトとしてカラー画像定着装置にセッティ
ングし、この定着装置を画像形成装置（キヤノン製ＣＬ
Ｃ８００）に搭載し定着を行ったところ、トナーの定着
性が良好で微小な光沢ムラのない画像が得られた。

【０１２２】実施例１２実施例１０と同様にして作製したポリイミド樹脂製フィ
ルムの外周面に、フツ素ゴム溶液（ダイエルラテックス
ＧＬＳ−２１３、ダイキン社製）をエアースプレーガン
にてスプレーコートした。その後、１００℃で１５分間
加熱して、さらに１００℃から３００℃まで２℃／分の
速度で昇温して、その後３００℃で５分間加熱し、室温
まで冷却した。ポリイミド樹脂製フィルムの外周に、外
周面にムラのないフッ素ゴム層を有したフィルムを得
た。

【０１２３】さらに、フッ素樹脂にダイキン工業（株）
製のＮＤ１（固形分５０％であるＦＥＰ（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））を
エアースプレーガンにてスプレーコートした。その後、
３８０〜４００℃で１０〜３０分間加熱した。

【０１２４】得られた定着フィルムの総厚みは２００μ
ｍであり、その内フッ素ゴム層の厚みは１５５μｍであ
った。

【０１２５】以上のようにして製造した定着フィルムを
エンドレスベルトとしてカラー画像定着装置にセッティ
ングし、この定着装置を画像形成装置（キヤノン製ＣＬ
Ｃ８００）に搭載し定着を行ったところ、トナーの定着
性が良好で微小な光沢ムラのない画像が得られた。

【０１２６】実施例１３実施例１０と同様にして作製したポリイミド樹脂製フィ
ルムの外周面に、シリコーン系プライマーを均一にスプ
レーコートし、３０分間風乾してプライマー層を形成し
た。

【０１２７】次いで、ＲＴＶシリコーンゴム（ＫＥ−１
４００，信越化学工業社製）に硬化剤（ＣＡＴ−１４０
０、信越化学工業社製）を添加した溶液を固形分濃度３
０％になるよう１，１，１−トリクロロエタンを用いて
希釈し、この溶液を、上記プライマー処理したポリイミ
ド樹脂製フィルムの外周面にスプレーガンにてスプレー
コートした。その後、２５℃，湿度５０％ＲＨで１２時
間放置して中間層面にむらのないフィルムを得た。

【０１２８】次に、フッ素樹脂にダイキン工業（株）製
のＮＤ１（固形分５０％であるＦＥＰ（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））をエ
アースプレーガンにてスプレーコートした。その後、３
８０〜４００℃で１０〜３０分間加熱した。なお、スプ
レーコートは吐出量を少なくし、エアー圧を２ｋｇ／ｃ
ｍ²以上として３０回繰り返してスプレーコートを行い
所定の膜厚とした（１回で所定の厚みを形成すると乾燥
不充分のために膜厚にばらつきが生じる）。

【０１２９】得られた定着フィルムの総厚みは２００μ
ｍであり、その内シリコーンゴム層の厚みは１６０μｍ
であり、最外層のフッ素樹脂層は１０μｍであった。

【０１３０】以上のようにして製造した定着フィルムを
エンドレスベルトとしてカラー画像定着装置にセッティ
ングし、この定着装置を画像形成装置（キヤノン製ＣＬ
Ｃ８００）に搭載し定着を行ったところ、トナーの定着
性が良好で微小な光沢ムラのない画像が得られた。

【０１３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、定着フィルムにフッ素化ポリイミドを用いるこ
とによって、フッ素化ポリイミド自体が耐久性に加えて
フツ素樹脂と同等の離型性と潤滑性を有するため、従来
の定着フィルムのように機能分離して基層と離型層との
積層構造をとる必要がなくなり総厚を２０μｍ以下にす
ることが可能となり、その結果、低熱容量が実現し、定
着速度が１３０ｍｍ／ｓｅｃ以上の高速度であっても、
オフセット現象が生じず良好な定着が可能となる。

【０１３２】定着フィルムを積層構造とし、基層として
フッ素化ポリイミド層を形成することによって、フッ素
化ポリイミドが本来の耐久性に加えてフッ素樹脂と同等
の潤滑性を有するため、加熱体の表面と摺動しても磨耗
量が少なく、定着フィルムの耐久性を向上させることが
でき、さらに膜厚を薄くすることが可能になるため、オ
フセット現象が生じず良好な定着が可能となる。

【０１３３】定着フィルムを積層構造とし、離型層とし
てフッ素化ポリイミド層を形成することによって、フッ
素化ポリイミド自体がフッ素樹脂と同等の離型性を有
し、且つポリイミド本来の耐久性により膜厚を薄くする
ことが可能になるため、オフセット現象が生じず良好な
定着が可能で且つ優れた耐久性を有する定着フィルムを
提供することができる。

【０１３４】定着フィルムに、フッ素化ポリイミドを主
成分としフッ素樹脂が分散・混合された材料を用いるこ
とによって、高速度で且つ長時間の連続的な定着を行っ
ても離型性・潤滑性が低下せずオフセット現象が生じ
ず、また柔軟性を有し且つシワが発生せず、さらにピン
ホールを有しない定着フィルムを得ることができる。

【０１３５】また、定着フィルム表面にフッ素樹脂が分
散・混合されているため、ワックスを含有するトナーを
用いて定着を行った場合、定着フィルムに多量にワック
スが付着したときでも、その表面に微小に且つ均一に分
散されて付着するので、紙等の被記録材に吸収される際
にシミとして見えるほどにワックスの液だまりを生じる
ことがない。

【０１３６】本発明の定着ベルトは、中間層にゴム層が
形成されているため、記録材、例えば紙の表面の繊維に
よって生じる段差にフィルムの表層が追随し、紙表面の
凹凸に応じて定着差を生じないので、微小な光沢ムラを
起こすことはない。さらに、最外層は、シリコーン樹
脂、フッ素樹脂またはフッ素化ポリイミドで形成される
ので、シリカ等の物質で機械的に摺擦傷を生じたり、荷
電制御剤等によって化学的な結合部の切断を生じて劣化
することはないので、寿命が非常に長くなる。また、本
発明の製造方法によれば、このような定着フィルムを各
層均一な厚みで形成することができ、これらの特性を備
えた優れた定着フィルムを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置の加圧部分の模式的縦断面図
である。

【図２】本発明の定着装置の加圧ローラ部分の模式的縦
断面図である。

【図３】本発明の定着装置の加熱体の模式的平面図であ
る。

【符号の説明】

１定着フィルム２加圧ローラ３支持体４加熱体５基板６抵抗発熱体６ａ、６ｂ電極７耐熱性オーバーコート層８検温素子Ｎ圧接ニップ部Ｐ被記録材Ｔ₁ 未定着顕画像Ｔ₂ 定着画像ａ搬送方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/20 101 B29D 7/00 - 7/01 B29K 79:00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱溶融性の顕画剤による未定着の顕画
像を形成担持させた被記録材の顕画像担持面に耐熱性の
定着フイルムを密着させ、該定着フィルムを介して前記
被記録材に熱を加えて顕画像を加熱溶融させ、次いで該
定着フィルムと該被記録材とを分離させることによって
被記録材上に顕画像を定着させる定着装置であって、前
記定着フィルムにフッ素化ポリイミドを主成分とする材
料が用いられていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】加熱溶融性の顕画剤による未定着の顕画
像を形成担持させた被記録材の顕画像担持面に耐熱性の
定着フィルムを密着させ、該定着フィルムを介して前記
被記録材に熱を加えて顕画像を加熱溶融させ、次いで該
定着フィルムと該被記録材とを分離させることによって
被記録材上に顕画像を定着させる定着装置であって、前
記定着フィルムが複数の材料を用いて積層された多層構
造を有するフイルムであり、少なくとも最外層および／
又は最内層にフッ素化ポリイミドを主成分とする材料が
用いられていることを特徴とする定着装置。
【請求項３】定着フィルムが、中間層としてゴム層を
有することを特徴とする請求項２記載の定着装置。
【請求項４】定着フィルムが、中間層としてシリコー
ンゴム層または／及びフッ素ゴム層を有することを特徴
とする請求項２記載の定着装置。
【請求項５】加熱溶融性の顕画剤による未定着の顕画
像を形成担持させた被記録材の顕画像担持面に耐熱性の
定着フイルムを密着させ、該定着フィルムを介して前記
被記録材に熱を加えて顕画像を加熱溶融させ、次いで該
定着フィルムと該被記録材とを分離させることによって
被記録材上に顕画像を定着させる定着装置であって、前
記定着フィルムを密着させるための加圧ローラの表面層
にフッ素化ポリイミドを主成分とする材料が用いられて
いることを特徴とする定着装置。
【請求項６】フッ素化ポリイミドを主成分とする材料
が、フッ素化ポリイミドの単独の材料である請求項１〜
５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】フッ素化ポリイミドを主成分とする材料
が、フッ素化ポリイミドを主成分としフッ素樹脂が分散
・混合された材料である請求項１〜５のいずれか１項に
記載の定着装置。
【請求項８】フッ素化ポリイミドが、式（Ｉ）【化１】で表される繰り返し単位または／及び式（II）【化２】で表される繰り返し単位を含むポリイミド化合物である
請求項１〜７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】加熱溶融性の顕画剤による未定着の顕画
像を形成担持させた被記録材の顕画像担持面に耐熱性の
定着フイルムを密着させ、該定着フィルムを介して前記
被記録材に熱を加えて顕画像を加熱溶融させ、次いで該
定着フィルムと該被記録材とを分離させることによって
被記録材上に顕画像を定着させる定着装置において用い
られる前記定着フィルムであって、フッ素化ポリイミド
を主成分とする材料からなることを特徴とする定着フィ
ルム。
【請求項１０】加熱溶融性の顕画剤による未定着の顕
画像を形成担持させた被記録材の顕画像担持面に耐熱性
の定着フイルムを密着させ、該定着フィルムを介して前
記被記録材に熱を加えて顕画像を加熱溶融させ、次いで
該定着フィルムと該被記録材とを分離させることによっ
て被記録材上に顕画像を定着させる定着装置において用
いられる前記定着フィルムであって、複数の材料を用い
て積層された多層構造を有し、少なくとも最外層または
／及び最内層がフッ素化ポリイミドを主成分とする材料
からなることを特徴とする定着フィルム。
【請求項１１】中間層としてゴム層を有することを特
徴とする請求項１０記載の定着フィルム。
【請求項１２】中間層としてシリコーンゴム層または
／及びフッ素ゴム層を有することを特徴とする請求項１
０記載の定着フィルム。
【請求項１３】フッ素化ポリイミドを主成分とする材
料が、フッ素化ポリイミドの単独の材料である請求項９
〜１２のいずれか１項に記載の定着フィルム。
【請求項１４】フッ素化ポリイミドを主成分とする材
料が、フッ素化ポリイミドを主成分としフッ素樹脂が分
散・混合された材料である請求項９〜１２のいずれか１
項に記載の定着フィルム。
【請求項１５】フッ素化ポリイミドが、式（Ｉ）【化３】で表される繰り返し単位または／及び式（II）【化４】で表される繰り返し単位を含むポリイミド化合物である
請求項９〜１４のいずれか１項に記載の定着フィルム。
【請求項１６】加熱溶融性の顕画剤による未定着の顕
画像を形成担持させた被記録材の顕画像担持面に耐熱性
の定着フイルムを密着させ、該定着フィルムを介して前
記被記録材に熱を加えて顕画像を加熱溶融させ、次いで
該定着フィルムと該被記録材とを分離させることによっ
て被記録材上に顕画像を定着させる定着装置であって、
前記定着フィルムが、少なくともポリイミド樹脂層とゴ
ム層とシリコーン樹脂層またはフッ素樹脂層とからなる
３層以上の多層構造を有し、最内層が前記ポリイミド樹
脂層、中間層がゴム層、最外層がシリコーン樹脂層また
はフッ素樹脂層で構成されていることを特徴とする定着
装置。
【請求項１７】定着フィルムのゴム層がシリコーンゴ
ム層または／及びフッ素ゴム層からなる請求項１６記載
の定着装置。
【請求項１８】加熱溶融性の顕画剤による未定着の顕
画像を形成担持させた被記録材の顕画像担持面に耐熱性
の定着フイルムを密着させ、該定着フィルムを介して前
記被記録材に熱を加えて顕画像を加熱溶融させ、次いで
該定着フィルムと該被記録材とを分離させることによっ
て被記録材上に顕画像を定着させる定着装置において用
いられる前記定着フィルムであって、少なくともポリイ
ミド樹脂層とゴム層とシリコーン樹脂層またはフッ素樹
脂層とからなる３層以上の多層構造を有し、最内層が前
記ポリイミド樹脂層、中間層がゴム層、最外層がシリコ
ーン樹脂層またはフッ素樹脂層で構成されていることを
特徴とする定着フィルム。
【請求項１９】ゴム層がシリコーンゴム層または／及
びフッ素ゴム層からなる請求項１８記載の定着フィル
ム。
【請求項２０】最内層のフィルムの外面側にゴム溶液
を塗布した後、該フィルムに円筒体を外挿配置し該フィ
ルムに対して該円筒体を相対的に走行させることによっ
て中間層としてのゴム層を形成し、次いで最外層を形成
することを特徴とする請求項１１、１２、１８又は１９
記載の定着フィルムの製造方法。
【請求項２１】最内層のフィルムの外面側にゴム溶液
をスプレー塗布することにより中間層としてのゴム層を
形成し、次いで最外層をスプレー塗布により形成するこ
とを特徴とする請求項１１、１２、１８又は１９記載の
定着フィルムの製造方法。
【請求項２２】ゴム層を形成し加硫した後、最外層を
塗工し加熱して形成することを特徴とする請求項２０又
は２１記載の定着フィルムの製造方法。
【請求項２３】ゴム層の塗工と最外層の塗工が完了し
た後に加熱を行うことによって加硫と硬化を同時に実施
することを特徴とする請求項２０又は２１記載の定着フ
ィルムの製造方法。
【請求項２４】二次加硫を行うことを特徴とする請求
項２２又は２３記載の定着フィルムの製造方法。
【請求項２５】請求項１〜８、１６、１７のいずれか
１項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。