(57)【要約】【課題】  液状のポリイミド樹脂組成物２のハジキ現象や流れ現象の発生がなく、成膜安定性と高い寸法精度とを達成できるポリイミド樹脂膜の形成方法を提供すること。【解決手段】  液状のポリイミド樹脂組成物２を塗布対象３に塗布する塗布工程と、塗布工程において塗布対象３を加熱しておくことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布対象と、固形分と溶剤分の混合したポリイミド樹脂組成物、および塗布手段、および加熱手段で構成され、少なくとも塗布対象はポリイミド樹脂組成物が接触する前に加熱されていることを特徴とするポリイミド樹脂膜の形成方法。
【請求項２】
塗布対象が予熱されていることを特徴とする請求項１に記載のポリイミド樹脂膜の形成方法。
【請求項３】
塗布対象が管状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のポリイミド樹脂膜の形成方法。
【請求項４】
塗布対象が管状で、ポリイミド樹脂組成物の塗布が内面に行われることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のポリイミド樹脂膜の形成方法。
【請求項５】
塗布対象が金属材料であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載のポリイミド樹脂膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合機やプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置における定着ベルト等の基材または構成層として好ましく使用されるポリイミド樹脂膜の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法を用いた画像形成装置などの電子写真機器では、定着ベルト等の基材または構成層としてポリイミド樹脂膜が使用されることがある。前記電子写真装置の高機能化の要求に対応するため、柔軟性と機械強度、耐熱性、耐摩耗性、などに優れるポリイミド樹脂膜が有用なためである。
【０００３】
ポリイミド樹脂膜を作製する方法に関しては、例えば、樹脂を溶融し環状に押し出し成膜する方法、樹脂溶液を円柱金型外面にディッピングにより一定の厚さに塗布し、加熱成膜後に金型を引き抜く方法、等が提案されている（特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−１７０８６２号公報
【特許文献２】特開平６−２０２５１３号公報
【特許文献３】特開平６−２２２６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記ポリイミド樹脂膜の作成方法のうち、ポリイミド樹脂組成物２を塗布対象３としての型表面に塗布する工程を含む製法では、塗布したときに、ポリイミド樹脂組成物２が流動することで、円形に膜厚むらができる現象（ハジキ現象）や、重力方向に線状あるいは円弧状に膜厚むらができる現象（流れ現象）、が問題となることがある。
【０００６】
すなわち、本発明の目的は、ポリイミド樹脂組成物２の塗布を伴う製法において、ハジキ現象や流れ現象の発生がすくなく、成膜安定性と高い寸法精度とを達成できるポリイミド樹脂膜の形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明に係るポリイミド樹脂膜の形成方法は、
塗布対象３と、固形分と溶剤分の混合したポリイミド樹脂組成物２、および塗布手段１、および加熱手段４で構成され、少なくとも塗布対象３はポリイミド樹脂組成物２が接触する前に加熱されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るポリイミド樹脂膜の形成方法によれば、ポリイミド樹脂組成物２のハジキ現象や流れ現象の発生がすくなく、成膜安定性と寸法精度の高いポリイミド樹脂膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ポリイミド樹脂組成物２の温度と粘度の特性を示す図
【図２】塗装工程でのポリイミド樹脂組成物２の粘度の状態を示す図
【図３】塗装後のポリイミド樹脂組成物２の粘度と体積の関係を示す図
【図４】塗装手段の説明図
【図５】効果確認の図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
＜ハジキ現象、流れ現象の原因＞
ハジキ現象や流れ現象は、加熱によりポリイミド樹脂組成物２の粘度が低下、粘度の低下したポリイミド樹脂組成物２が集積、することによる。したがって、粘度の低下したポリイミド樹脂組成物２が集積することを改善することによりハジキ現象や流れ現象を抑止することができる。
【００１２】
＜本発明の構成の趣旨＞
図１は、ポリイミド樹脂組成物２の温度と粘度の関係を示したグラフである。
【００１３】
低温度Ａから加熱されて高温度Ｂに至る粘度変化を示している。ポリイミド樹脂組成物２は、温度上昇により分子運度の活性化に伴う粘度の低下が起こる。さらに温度が上昇すると、溶剤が揮発しポリイミド樹脂組成物２の固形分が濃縮されることで粘度が徐々に上昇する。
【００１４】
図２は、塗布時のポリイミド樹脂組成物２の粘度変化を示す模式図である。
【００１５】
（Ａ）はポリイミド樹脂組成物２の粘度と図の色味の対応を示す図であり、（Ｂ）は従来の塗布工程を示しており、（Ｃ）は本発明の塗布工程を示している。従来の塗布工程では、塗布後のポリイミド樹脂組成物２がすべて低粘度の状態である。一方、本発明の塗布工程では、塗布後のポリイミド樹脂組成物２は、塗布対象３により加熱され高粘度に変化している状態である。
【００１６】
図３は、塗布後のポリイミド樹脂膜の、粘度と体積の関係を示した図である。
【００１７】
従来の塗布工程では、低粘度の領域を占める割合が大きいに対して、本発明の塗布工程では、高粘度の領域を占める割合が大きいことを示している。
【００１８】
本発明の趣旨は、塗布工程において加熱手段４を設けることにより、塗布後のポリイミド樹脂組成物２の、ハジキ現象や流れ現象の原因となる低粘度のポリイミド樹脂組成物２の体積を少なくすることである。
【実施例】
【００１９】
前記、ハジキ現象や流れ現象の原因と、課題解決の趣旨を踏まえた構成の例を示す。
【００２０】
＜ポリイミド樹脂組成物２＞
本発明にあたってはＵワニスＳ（宇部興産）を使用した。ポリイミド前駆体成分は約２０％、溶剤はＮＭＰである。
【００２１】
ポリイミド樹脂組成物２としては、少なくともポリイミド前駆体としてのカルボン酸とアミン、および溶媒とからなるものであれば特に制限されない。
【００２２】
特に下記芳香族テトラカルボン酸成分と、芳香族ジアミン成分とを（芳香族系ポリイミド前駆体）、有機極性溶媒中で反応させて得られるものが好ましく用いられる。
【００２３】
前記芳香族テトラカルボン酸成分としては、ピロメリット酸、ナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸、ナフタレン−２，３，６，７−テトラカルボン酸、２，３，５，６−ビフェニルテトラカルボン酸、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸、３，３’，４，４’−ジフェニルエ−テルテトラカルボン酸、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、３，３’，４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸、３，３’，４，４’−アゾベンゼンテトラカルボン酸、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン、β，β−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン、β，β−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等が挙げられ、これらのテトラカルボン酸類の混合物でもよい。
【００２４】
前記芳香族ジアミン成分としては、特に制限はなく、ｍ−フェニルジアミン、ｐ−フェニルジアミン、２，４−ジアミノトルエン、２，６−ジアミノトルエン、２，４−ジアミノクロロベンゼン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、１，４−ジアミノナフタレン、１，５−ジアミノナフタレン、２，６−ジアミノナフタレン、２，４’−ジアミノナフタレビフェニル、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、３，４’−ジアミノジフェニルエ−テル、４，４’−ジアミノジフェニルエ−テル（オキシ−ｐ，ｐ’−ジアニリン；ＯＤＡ）、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノフェニルスルホン、４，４’−ジアミノアゾベンゼン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、β，β−ビス（４−アミンフェニル）プロパン等が挙げられる。
【００２５】
前記有機極性溶媒としては、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、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等を挙げることが出来る。これらの有機極性溶媒には、必要に応じて、クレゾ−ル、フェノ−ル、キシレノ−ル等のフェノ−ル類、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素類を混合することが出来る、前記有機極性溶媒は、単独で用いても、２種類以上の混合物して用いてもよい。
【００２６】
ポリイミド樹脂組成物２には、その使用目的に合わせて、導電剤などの添加剤が複数種配合されていてもよい。
【００２７】
＜塗布対象３＞
本発明にあたっては、内径φ３０ｍｍ、厚さ４０μｍ、の電気鋳造製ニッケル管の内面を、未処理の状態で使用した。塗布対象３は、材質や表面状態は特段の配慮を必要としない。材質としては、金属であれば、ステンレス鋼、ニッケル合金、アルミ合金、などでもよい。樹脂材料としては、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、などでもよい。また、金属と樹脂を問わず、複層構成の材料でもよい。
【００２８】
表面状態は、密着性向上のために、塗布面を研磨やプラズマ処理などしておいてもよい。また、ポリイミド樹脂膜として膜を剥離等する場合には、塗布対象３表面を離型処理などしておくのもよい。離形処理としては、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、などを塗布したものでもよい。
【００２９】
＜塗布手段１＞
本発明にあたっては、図４の断面模式図の塗布手段１を使用した。ポリイミド樹脂組成物２の膜厚は１５０μｍ（固化後の膜厚は約３０μｍ）となるように吐出量を調節した。塗布手段１の移動速度は１０ｍｍ／ｓとした。速度は、生産性を下限とし、気泡の巻き込みや膜切れによる膜品質の低下を上限として決定する。ほかに塗布手段１の形状や、塗布手段１と塗布対象３との距離の影響もうけるが、設計事項である。
【００３０】
塗布手段１は吐出部が円筒形状をしており、前記塗布対象３としての管に対して、管の軸心方向に相対移動する。前記円筒の円周面には円周方向に連続したスリットが設けられており、円筒形状の内部より供給されたポリイミド樹脂組成物２を吐出できるようになっている。すなわち、円筒部を塗布対象３に対して相対移動しつつ、ポリイミド樹脂組成物２を吐出することで、前記塗布対象３内面にポリイミド樹脂組成物２の膜を形成することができる。
【００３１】
ほかに、軸方向に回転する円筒を対象物として、線状に吐出したポリイミド樹脂組成物２をらせん状に接触させる方法（ビームコート法）等によりポリイミド樹脂組成物２の膜を形成してもよい。
【００３２】
＜加熱手段４＞
本発明にあたっては、内径φ３０．５ｍｍ、外径φ５０ｍｍ、材質ＳＵＳ３０４、の円筒を、１００℃の電気炉で３０分加熱したものを、塗布時に塗布物であるニッケル管と同軸に配置した。
【００３３】
加熱温度は、溶剤を気化させるために必要な時間により最低温度を決定し、溶剤の急激な揮発による膜品質の低下により上限温度を決定する。
【００３４】
加熱手段４としては、ポリイミド樹脂組成物２が塗布物に接する前に、塗布物が加熱されていればよく、熱容量の大きな対象物であれば、対象物自体を電気炉などで加熱しておくのでもよい。ほかの加熱手段４としては、赤外線ヒーターや温風発生装置などで対象物を加熱するのでもよい。さらに、対象物が電磁誘導などに対応しているようであれば、対象物自体が発熱する構成とするのもよい。また、塗布手段１と連動することで、ポリイミド樹脂組成物２が対象物に接触する時期の近傍時期のみ対象物を発熱させる構成でもよい。
【００３５】
＜効果の確認＞
前記加熱手段４を、塗布対象３の長手の一部のみに配置するようにし、塗布を実施した。その後、ポリイミド樹脂組成物２の膜が形成された塗布対象３を、塗布対象３の軸方向が水平となるように配置して、電気炉で１００℃１５分加熱しポリイミド樹脂組成物２の膜に残留している溶剤を揮発し、固化した膜を得た。完成した膜を目視したものが、図５である。塗布領域左手の従来（加熱手段４なし）の領域では流れ現象が発生し均一な膜厚が得られなかった一方で、塗布領域右手の本発明（加熱手段４あり）の領域では流れ現象が発生せず均一な膜厚が得られたことがわかる。
【符号の説明】
【００３６】
１  塗布手段、２  ポリイミド組成物、３  塗布対象、４  加熱手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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