(57)【要約】【課題】螺旋巻き回し塗布を行う際、塗膜にたれ筋が発生し難い塗布装置及び塗布方法を提供すること。上記塗布方法を利用した定着ベルトの製造方法を提供すること。【解決手段】例えば、芯体１０をその中心軸が水平になるように回転させ、芯体１０に塗布液（例えばフッ素樹脂分散液１４）を芯体１０の下方側から噴流して付着させつつ、その付着部を相対的に芯体１０の一端から他の一端へ水平方向に移動させて、芯体１０に塗布液を塗布させる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒或いは円柱状芯体に塗布液を塗布する塗布装置であって、
前記芯体を、その中心軸が水平になるように回転させる回転手段と、
塗布液を前記芯体の下方側から前記芯体へ噴流させて付着させると共に、その付着部が相対的に前記芯体の一端から他の一端へ水平方向に移動する噴流手段と、
を備えることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
円筒状或いは円柱状芯体をその中心軸が水平になるように回転させ、前記芯体に塗布液を前記芯体の下方側から噴流して付着させつつ、その付着部を相対的に前記芯体の一端から他の一端へ水平方向に移動させて、前記芯体に塗布液を塗布することを特徴とする塗布方法。
【請求項３】
円筒状或いは円柱状芯体にポリイミド前駆体溶液を塗布して、前記芯体にポリイミド樹脂層又はポリイミド樹脂前駆体層を形成する工程と、
前記ポリイミド樹脂前駆体層が形成された前記芯体にフッ素樹脂が分散された塗布液を塗布して、ポリイミド樹脂層又はポリイミド樹脂前駆体層上にフッ素樹脂が分散された塗布液の塗膜を形成する工程と、
前記芯体に乾燥・加熱処理を行い、前記芯体の外周面にポリイミド樹脂層及びフッ素樹脂層の積層体を形成する積層体形成工程と、
前記芯体と前記積層体を分離する工程と、
を有する定着ベルトの製造方法であって、
前記フッ素樹脂が分散された塗布液の塗膜を形成する工程が、請求項２に記載の塗布方法により行われることを特徴とする定着ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒或いは円柱状芯体に塗布液を塗布する塗布装置及び塗布方法に関する。また、複写機やレーザープリンタ等の電子写真装置の加熱定着体等として使用される定着ベルトの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置では、トナー像を記録用紙上に加熱定着するための定着体として、金属やプラスチック、またはゴム製の回転体が使用されるが、装置の小型化や省電力化のために、例えば、回転体として、変形が可能な、肉厚が薄い樹脂製ベルトが用いられることがある（例えば、特許文献１および２参照）。この場合、ベルトに継ぎ目があると、継ぎ目に起因する欠陥が出力画像に生じるので、継ぎ目のない無端ベルトが好ましい。その材料としては、強度や寸法安定性、耐熱性等の面でポリイミド樹脂が好ましい。
【０００３】
ポリイミド樹脂無端ベルトを定着体として使用するには、表面に付着するトナーの剥離性のため、ベルト表面に非粘着性の層を設けることが好ましい。その層の材料としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、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（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂が好ましい。
【０００４】
非粘着性の層には、耐摩耗性や静電オフセットの向上、トナーの付着防止用オイルとの親和性等のために、カーボン粉体や、酸化チタン、硫酸バリウム等の無機化合物粉体等、フッ素樹脂以外の材料を含んでもよい。
【０００５】
定着ベルトとしてのポリイミド樹脂層の厚さは、２５〜２００μｍの範囲が好ましく、非粘着層の厚さは５〜５０μｍの範囲が好ましい。
【０００６】
ポリイミド樹脂無端ベルトの製造方法として、芯体の表面に、浸漬塗布法によってポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥し、加熱することにより、芯体外面上にポリイミド樹脂皮膜を形成する方法もある。ポリイミド前駆体溶液が高粘度のために、膜厚が厚くなりすぎる場合には、芯体の外径よりも大きな孔を設けたフロートをポリイミド前駆体溶液に浮かべて、ポリイミド前駆体溶液の膜厚を制御する方法がある（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
この方法では、外型に載せ換える工数が不要のため、ポリイミド樹脂層の表面にフッ素樹脂層を塗布する場合は、そのままで塗布することができる。
【０００８】
一方、ポリイミド樹脂層の表面にフッ素樹脂層を形成するには、フッ素樹脂が溶剤に不溶性であるため、フッ素樹脂の粉体を、界面活性剤等を用いて、水等の溶媒に分散した塗料を塗布した後、溶媒を乾燥し、焼成して加熱溶融する方法がとられる。
【０００９】
フッ素樹脂分散液の塗布方法として、スプレー塗布法は、表面の平滑性が劣るほか、高価なフッ素樹脂分散液の塗着効率が悪いために、あまり好ましくない。また、芯体を回転させながら、フッ素樹脂分散液をディスペンサーにより供給し、かつディスペンサーを芯体の回転軸方向に移動させることにより、らせん状に巻回して塗布する方法（例えば、特許文献４参照）もある。かかる塗布方法は、螺旋巻き回し塗布方法と称されている。
【特許文献１】特開平８−２６２９０３号公報
【特許文献２】特開平１１−１３３７７６号公報
【特許文献３】特開２００２−９１０２７号公報
【特許文献４】特開平９−２９７４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献４などに提案されている螺旋巻き回し塗布方法では、フッ素樹脂分散液の粘度が例えば３Ｐａ・ｓ（３０００ｃｐｓ）以下の低粘度だと、塗布量が設定値よりも大きくなったりすると、塗布液の付着力よりも自重の方が大きくなり、たれが発生し、たれ筋が顕著になる問題がある。
【００１１】
そのため、ノズルの先端を斜めにカットし、ＰＴＦＥ製のチューブを金型に接触させて塗布することで回避するが、ノズルが接触していると、例えば、芯体が偏芯して回転した場合にはチューブを跳ね除け、所望の位置に塗布できないことがある。また、跳ね除け防止のため金属製のノズルを使用すると、芯体が金属製の場合、キズをつけてしまい、使用不可となる。
【００１２】
また、このような問題は、フッ素樹脂分散液に限られず、他の塗布液を塗布するする場合にも同様に生じる。
【００１３】
従って、本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明の目的は、螺旋巻き回し塗布を行う際、塗膜にたれ筋が発生し難い塗布装置及び塗布方法を提供することである。
また、本発明の他の目的は、上記塗布方法を利用した定着ベルトの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
本発明の塗布装置は、円筒或いは円柱状芯体に塗布液を塗布する塗布装置であり、
前記芯体を、その中心軸が水平になるように回転させる回転手段と、
塗布液を前記芯体の下方側から前記芯体へ噴流させて付着させると共に、その付着部が相対的に前記芯体の一端から他の一端へ水平方向に移動する噴流手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１５】
本発明の塗布装置では、噴流手段により芯体の下方側から噴流させる。そして、噴流しているつぶて状の塗布液に芯体が接触して、芯体に塗布液を付着させる。このため、塗布液の付着力が自重よりも重い量の塗布量では、芯体に塗布液が付着し難くなり、塗布液のたれが生じず、たれ筋を防止し、平滑な塗膜を得ることができる。
【００１６】
本発明の塗布装置において、噴流手段における塗布液を噴流するノズルは、鉛直方向を向いていることが好適である。
【００１７】
ノズルの方向、即ち噴流方向を鉛直方向にすることで、ノズルの方向が鉛直方向に対して傾いている場合に比べ、噴流する塗布液がつぶて状の状態を保ち易く、ノズルから塗布液が垂れ難くなり、塗布液の使用量を低減させることができる。
【００１８】
本発明の塗布装置において、前記噴流手段における塗布液を噴流するノズルは、前記芯体の最下点若しくは最下点よりも下流側で前記塗布液が付着するように配置されていることが好適である。
【００１９】
塗布液を芯体の最下点若しくは最下点よりも下流側で付着させることこで、塗布液が芯体へ付着したとき、芯体の回転に伴い上方へ引っ張られるように付着され、より効果的に、塗布液の付着力が自重よりも重い量の塗布量では、芯体に塗布液が付着し難くなる。
【００２０】
本発明の塗布装置において、さらに、前記芯体に余剰に付着した前記塗布液を回収する回収手段を備えるてもよい。
【００２１】
回収手段により、芯体に余剰に付着した塗布液を回収することで、芯体に付着した塗布液量を調整し、例えば、得られる塗膜の膜厚を調整することができる。なお、これにより、例えば、塗膜の膜厚を均一に数μｍのレベルまで薄くすることが可能である。
【００２２】
本発明の塗布装置において、前記塗布液は、フッ素樹脂が分散されたフッ素樹脂分散液であることがよい。一般に、フッ素樹脂は高価であり、また、その分散液が低粘度であることが多いため、本発明の塗布装置に適用することは非常に有効である。
【００２３】
一方、本発明の塗布方法は、上記本発明の塗布装置を用いた塗布方法である。即ち、
【００２４】
本発明の塗布方法は、円筒状或いは円柱状芯体をその中心軸が水平になるように回転させ、前記芯体に塗布液を前記芯体の下方側から噴流して付着させつつ、その付着部を相対的に前記芯体の一端から他の一端へ水平方向に移動させて、前記芯体に塗布液を塗布することを特徴としている。
【００２５】
本発明の塗布方法においては、前記塗布液を鉛直方向に噴流させることがよい。
【００２６】
本発明の塗布方法においては、前記塗布液を前記芯体の最下点で付着させることがよい。
【００２７】
本発明の塗布方法においては、さらに、前記芯体に余剰に付着した前記塗布液を回収してもよい。
【００２８】
本発明の塗布方法においては、前記塗布液が、フッ素樹脂が分散されたフッ素樹脂分散液であることがよい。
【００２９】
本発明の定着ベルトの製造方法は、上記本発明の塗布方法を利用した製造方法である。即ち、
【００３０】
本発明の定着ベルトの製造方法は、
円筒状或いは円柱状芯体にポリイミド前駆体溶液を塗布して、前記芯体にポリイミド樹脂層又はポリイミド樹脂前駆体層を形成する工程と、
前記ポリイミド前駆体層が形成された前記芯体にフッ素樹脂が分散された塗布液を塗布して、ポリイミド樹脂層又はポリイミド樹脂前駆体層上にフッ素樹脂が分散された塗布液の塗膜を形成する工程と、
前記芯体に乾燥・加熱処理を行い、前記芯体の外周面にポリイミド樹脂層及びフッ素樹脂層の積層体を形成する積層体形成工程と、
前記芯体と前記積層体を分離する工程と、
を有し、
前記フッ素樹脂が分散された塗布液の塗膜を形成する工程が、上記本発明の塗布方法により行われることを特徴としている。
【００３１】
本発明の定着ベルトの製造方法では、上記本発明の塗布方法により、フッ素樹脂が分散された塗布液の塗膜を形成するので、フッ素樹脂の使用量を低減させつつ、非常に平滑なフッ素樹脂層を有する定着ベルトが得られる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の塗布装置及び塗布方法によれば、螺旋巻き回し塗布を行う際、塗膜にたれ筋が発生し難い、といった効果を奏する。
また、本発明の定着ベルトの製造方法によれば、上記塗布方法を利用して、非常に平滑なフッ素樹脂層を有する定着ベルトが得られる、といった効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明について、図面を参照しつつ説明する、なお、実質的に同様の機能を有する部材には全図面通して同じ符合を付与して説明する。
【００３４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る塗布装置の主要部分を示す斜視図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る塗布装置の主要部分の芯体軸方向から見た側面図である。
【００３５】
本実施形態の塗布装置は、被塗布物である円筒状或いは円筒状芯体１０（本実施形態では円筒状芯体）が保持部材１２で挟持されている。図示しないが、芯体１０は、芯体１０が水平に回転可能（矢印Ａ）に支持するアームを有する台座に保持部材１２を介して配設されている。また、図示しないが、芯体１０は、芯体１０を軸回転させるための駆動手段（回転手段）と保持部材１２を介して連結されている。なお、本実施形態では、予めポリイミド樹脂層或いはポリイミド前駆体層１１が形成された芯体１０を用いている。
【００３６】
そして、芯体１０の下方側周辺には、塗布液として例えば、フッ素樹脂分散液１４を噴流して芯体１０にフッ素樹脂分散液１４を付着させ噴流装置１６（噴流手段）が配置されている。噴流装置１６は、例えば、フッ素樹脂分散液１４をつぶて状に噴流させるノズル１８と、ノズル１８へフッ素樹脂分散液１４を供給する供給装置２０とから構成されている。供給装置２０としては、例えば、メニカスシリンダー、スクリューなどを利用した装置が適用される。本実施形態では、噴流装置１６は、ノズル１８と供給装置２０とが連結管２２により連結してノズル１８と供給装置２０とは分離して別置している形態を示しているが、ノズル１８と供給装置２０とが一体的に構成された形態でもよい。
【００３７】
噴流装置１６は、ノズル１８からフッ素樹脂分散液１４をつぶて状になるように定量で噴流する。ノズル１８から噴流するフッ素樹脂分散液１４のつぶては、その高さがノズル１８内径の５倍以下であることが好ましい、このこの高さが大きいと、フッ素樹脂分散液１４のつぶての高さが安定せず、塗膜の膜厚がばらつきやすくなる。
【００３８】
噴流装置のノズル１８は、鉛直方向に向けて配置されおり、フッ素樹脂分散液１４が下方側から上方側へ鉛直方向に向かって噴流するようにしている。ノズル１８は、鉛直方向に向いていることが、ノズル１８の方向が鉛直方向に対して傾いている場合に比べ、噴流するフッ素樹脂分散液１４がつぶて状の状態を保ち易いため好適であるが、これに限定されず、ノズル１８の噴流方向は、例えば鉛直方向に対して±４５度になる範囲で適宜設定することもできる。
【００３９】
噴流装置のノズル１８は、芯体１０の最下点に付着するように配置されている。即ち、ノズルは、その噴流方向が芯体１０の回転軸を通る鉛直線上に配置されている。ノズル１８は芯体１０の最下点に付着するように配置されることが好適である。これに限られず、フッ素樹脂分散液１４の芯体１０への付着部は、芯体１０の回転軸を通る鉛直線に対して、付着部と芯体１０とを通る直線が±４５度になる範囲で適宜設置することもできる。具体的には、ノズル１８の配置位置は、図２に示すように、ノズル１８ａ、１８ｂの配置位置間で適宜設定することができる。
【００４０】
特に、フッ素樹脂分散液１４の芯体１０への付着部は、芯体１０の最下点、若しくはこの最下点よりも下流側になることが、芯体１０へつぶて状のフッ素樹脂分散液１４が付着したとき、フッ素樹脂分散液１４が上方へ引っ張られつつ付着するので、効果的に、フッ素樹脂分散液１４の付着力が自重よりも重い量の塗布量では、芯体１０にフッ素樹脂分散液１４が付着し難くなる。
【００４１】
噴流装置１６のノズル１８は、フッ素樹脂分散液１４の芯体１０への付着に伴い、芯体の回転毎に付着部が相対的に芯体１０の一端から他の一端へ水平方向（矢印Ｂ）に移動させる。この構成は、図示しないが、ノズル１８を移動させる構成としてもよいし、芯体１０が移動する構成としてもよく、周知の技術により構成することができる。
【００４２】
噴流装置１６（ノズル１８）を芯体１０の一端から他の一端へ水平方向に移動させることにより、芯体１０の表面に塗布することができる。その移動速度が塗布速度と言える。
【００４３】
本実施形態に係る塗布装置では、まず、芯体１０を矢印Ａ方向に回転させながら、噴流装置１６のノズル１８から、フッ素樹脂分散液１４をつぶて状に噴流させる。このとき、芯体１０の最下点で、つぶて状のフッ素樹脂分散液１４が潰されて付着する。そして、芯体１０の回転毎に付着点を、芯体１０の一端から他の一端へ水平方向（矢印Ｂ）に移動させる。このようにして、フッ素樹脂分散液１４が芯体１０外周面へ塗布され、塗膜が形成される。
【００４４】
なお、芯体１０の塗布面は、芯体１０の全面にわたって形成されなく、両端に多少の不塗布部が残される。そこで、図示しないが、芯体１０の両端に、芯体１０の外径と同じ外径の円筒体を取り付けて、その円筒体にも塗布するようにすれば、芯体１０の全面にわたって塗膜を形成することもできる。その場合は、塗布後に円筒体を取り外し、塗膜を洗浄すればよい。
【００４５】
ここで、塗布液としては、上記したフッ素樹脂が分散されているフッ素樹脂分散液に代表される樹脂粒子分散液に限られず、シリコン樹脂粒子を分散した塗布液、金属ナノ粒子が分散された塗布液でも構わない。また、分散液に限らず、樹脂を溶媒に溶解した塗布液も使用することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、塗布液を流下させる場合と比べ、たれ筋が発生しやすい低粘度の塗布液を適用することが好適である。具体的には、その粘度としては、例えば３Ｐａ・ｓ以下、好ましくは０．１〜１Ｐａ・ｓが好ましい。
【００４７】
特に、本実施形態では、塗布液として、フッ素樹脂が分散されたフッ素樹脂分散液を適用することがよい。このようなフッ素樹脂分散液としては、フッ素樹脂粉体の粒径が１〜２０μｍ、その分散液濃度は１０〜７０％、粘度は０．１〜１Ｐａ・ｓ程度が好ましい。フッ素樹脂分散液の溶媒は、水のほか、エタノールやブタノール等の低級アルコールや、エチレングリコール等のグリコール、またそのエステル類が併用されることもある。溶媒の蒸発により、フッ素樹脂分散液の濃度が上昇した場合には、低級アルコール等を加えて調整すればよい。また、フッ素樹脂分散液には界面活性剤や粘度調整剤等も添加されてよい。
【００４８】
また、フッ素樹脂分散液を使用する前には、脱泡してフッ素樹脂分散液の中から泡を除去するのがよい。なぜなら、界面活性剤が添加されていると、フッ素樹脂分散液は泡立ちが起こりやすく、液中に泡があると塗膜に欠陥が生じるからである。脱泡の方法には、静置することのほか、減圧や遠心分離、ろ過、超音波印加、等の方法がある。
【００４９】
以上、説明したように、本実施形態では、芯体１０の最下点に、噴流装置１６により芯体１０下方側から噴流させた塗布液を付着させて、塗布液を芯体へ塗布することで、塗布液の付着力が自重よりも重い量の塗布量では、芯体に塗布液が付着し難くなり、塗布液のたれが生じない。このため、たれ筋を防止しつつ、例えば、数１０μｍレベルの膜厚の塗膜を平滑に得ることができる。
【００５０】
また、本実施形態では。塗布液を流下させる場合に比べ、余分な塗布液を付着させない分、使用量が低減することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、噴流装置１６（ノズル１８）は非接触で塗布液を芯体１０に付着させるので、芯体の真円度が悪化しても、芯体にキズをつけることなく塗膜が得られる。
【００５２】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る塗布装置を示す斜視図である。
【００５３】
本実施形態は、芯体１０に余剰に付着したフッ素樹脂分散液１４（塗布液）を吸引する吸引装置２４（回収手段）が備えられた形態である。これ以外の構成は、上記第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００５４】
上記第１の実施形態では、フッ素樹脂分散液１４の芯体１０への付着量を制御し難いことがあり、塗膜の膜厚を厚くした場合は２度塗りを施すことなどで対応することができるが、逆に、塗膜の膜厚を薄くしたい場合は難しくなる。
【００５５】
そこで、本実施形態では、吸引装置２４によって、余剰に付着したフッ素樹脂分散液１４を回収し、フッ素樹脂分散液１４の芯体１０への付着量を低減させ、得られる塗膜の膜厚を薄くする。この吸引量（芯体１０に余剰に付着したフッ素樹脂分散液１４の塗布量）を適宜調整することで所望の膜厚の塗膜を均一に得ることができる。このように、余剰分を吸引することで、得られる塗膜を、均一に数μｍのレベルまで薄くすることも可能である。
【００５６】
なお、吸引装置２４の吸引点は、フッ素樹脂分散液１４の芯体１０への付着点と同様に芯体１０の回転毎に芯体１０の一端から他の一端へ水平方向（矢印Ｂ）に移動させる。また、吸引装置２４は、噴流装置１６の供給装置２０へ吸引管２６を介して連結されており、吸引されたフッ素樹脂分散液１４を供給装置２０へ再び戻し再利用される。
【００５７】
（第３の実施形態）
本実施形態では、上記第１及び２の実施形態に係る塗布装置を適用して、定着ベルトを製造する方法について説明する。
【００５８】
＜ＰＩ前駆体塗布工程＞
まず、芯体１０の表面にポリイミド前駆体溶液（ＰＩ前駆体溶液）の塗膜を形成する。
【００５９】
この工程では、図４に示すように、芯体１０を矢印Ａ方向に回転させながら、ＰＩ前駆体溶液２８を、ノズル１８を通して流下させる。
【００６０】
流下したＰＩ前駆体溶液２８は、へら３０により平坦化される。ノズル１８とへら３０を連動させ、芯体１０の一端から他の一端へ水平方向（矢印Ｂ）に移動させることにより、芯体１０の表面に塗布することができる。その移動速度が塗布速度と言える。
【００６１】
塗布時の条件は、芯体１０の回転速度が２０〜２００ｒｐｍであり、塗布速度Ｖは、芯体の外径ｋ、ＰＩ前駆体溶液の流下量ｆ、所望の濡れ膜厚ｔと関係があり、Ｖ＝ｆ／（ｔ・ｋ・π）の式で表わされる。πは円周率を示す。
【００６２】
ＰＩ前駆体溶液２８を流下させる場合、粘度が高いＰＩ前駆体溶液２８は、重力だけでは自然に流下しにくいので、エア圧やポンプで押し出すことも有効である。ノズル１８と芯体１０の距離は任意でよいが、流下液が途切れることがないよう、１０〜１００ｍｍ程度が好ましい。液の途切れが生じると、泡を巻き込むことがある。
【００６３】
へら２は、ＰＩ前駆体溶液２８に侵されない材料、例えば、ポリエチレンやフッソ樹脂等のプラスチック、または、真鍮やステンレス等の金属の薄い板から構成することができる。
【００６４】
なお、塗布面は、芯体１０の全面にわたって形成されなく、両端に多少の不塗布部が残される。なお、芯体１０の両端に、芯体１０の外径と同じ外径の円筒体を取り付けて、その円筒体にも塗布するようにすれば、芯体１の全面にわたって塗膜を形成することもできる。その場合は、塗布後に円筒体を取り外し、塗膜を洗浄すればよい。
【００６５】
ここで、芯体１０の材質は、アルミニウムや、ニッケル、ステンレス鋼等の金属が好ましいが、熱膨張率が大きいという観点から、アルミニウムが特に好ましい。芯体１０表面は、クロムやニッケルでメッキしたり、フッ素樹脂やシリコーン樹脂で被覆してもよい。芯体１０表面には、ＰＩ樹脂皮膜が接着しないよう、離型剤を塗布することが好ましい。
【００６６】
後述する乾燥時に、残留している溶剤、あるいは加熱反応時に樹脂から発生する水が除去しきれない場合、ＰＩ樹脂皮膜に膨れが生じることが避けられないことがあり、これは特にＰＩ樹脂皮膜の膜厚が５０μｍを越えるような厚い場合に顕著であるが、その場合、芯体１０表面の粗面化が有効である。すなわち、ＰＩ樹脂皮膜から生じる残留溶剤または水の蒸気は、芯体とＰＩ樹脂皮膜の間にできるわずかな隙間を通って外部に出ることができ、膨れが生じなくなる。粗面化の粗さは、Ｒａで０．２〜２μｍ程度が好ましい。
【００６７】
芯体１０表面の粗面化の方法には、ブラスト、切削、サンドペーパーがけ等の方法がある。特に、ＰＩ樹脂ベルト内面を球状凸形状にするために、芯体１０の表面は、球状の粒子を用いてブラスト処理を施すのがよい。ブラスト処理とは、直径０．１〜１ｍｍ程度のガラス、アルミナ、ジルコニア等からなる粒子を、圧縮空気によって芯体に吹き付けて圧痕を形成させる方法である。ブラスト粒子として、不定形のアルミナ粒子（例えば一般的な研磨粒子）を用いた場合には、芯体１０表面の粗面形状も不定形となり、特に鋭角の突起や窪みが形成されやすく、作製されるＰＩ樹脂ベルトの内面にも鋭角の突起や窪みが形成されて好ましくない。
【００６８】
＜乾燥工程＞
芯体１０上にＰＩ前駆体溶液を塗布後、乾燥をするとＰＩ前駆体皮膜（ポリイミド前駆体層）が形成される。乾燥温度は５０〜１５０℃、乾燥時間は３０〜２００分が好ましい。その際、溶剤である非プロトン系極性溶剤は極めて乾燥が遅いので、乾燥促進のために温度を上げると、ＰＩ前駆体溶液の粘度が低下し、ＰＩ前駆体塗膜は重力の影響を受けて、乾燥する前に垂れが生じやすい。その場合には、塗布された芯体１０を、軸方向を水平にして、１０〜６０ｒｐｍ程度で回転させながら乾燥するとよい。その場合、回転塗布工程から連続して回転させ続けることが好ましい。
【００６９】
乾燥後の時点では、ＰＩ前駆体皮膜には非プロトン系極性溶剤が、最初の含有量の１０〜４０％程度は残っており、皮膜はまだ柔軟性を有している。そのため、皮膜は芯体から取り外せるわけではなく、管状物としての強度を保持していないが、管状物としての強度を保持できるほど皮膜を乾燥させた場合には、加熱焼成後にフッ素樹脂との密着性が低下する。
【００７０】
乾燥によりＰＩ前駆体皮膜は収縮が起こるので、芯体１０の両端に多少の不塗布部を残して塗膜を形成した場合は、不塗布面（芯体表面の露出部）が拡大し、芯体１０の全面にわたって塗膜を形成した場合でも、片端または両端に、芯体表面の露出部が生じることとなる。
【００７１】
＜浸漬塗布工程＞
この工程では、上記第１又は第２の実施形態に従って、ポリイミド前駆体皮膜形態された芯体１０表面に、フッ素樹脂分散液１４を塗布する。
【００７２】
必要に応じて、フッ素樹脂分散液の塗膜に気流を当て、溶媒の乾燥を促進してもよい。塗膜に当てる気流は、一方向からよりは、周方向で均一になるよう、周回または環状に当てるのがよい。
【００７３】
そして、フッ素樹脂分散液の塗布後、常温から１００℃の間に５〜２０分間置いて、塗膜から溶媒を乾燥させる。
【００７４】
＜加熱焼成工程＞
次いで、３５０〜４５０℃の温度で２０〜６０分間、ＰＩ前駆体皮膜を加熱し、縮合反応させる。その際、フッ素樹脂粉体は溶融焼成されてフッ素樹脂層となる。このようにＰＩ前駆体皮膜上にフッ素樹脂分散液を塗布し、同時にＰＩ樹脂皮膜とフッ素樹脂層とを形成すると密着性が向上する。なお、ＰＩ前駆体皮膜中に溶剤が残留していると、皮膜に膨れを生じることがあるため、前記温度に達するまでに、完全に残留溶剤を除去することが好ましく、この工程では、温度を段階的に上昇させたり、ゆっくりと上昇させることが好ましい。
【００７５】
加熱焼成の後、芯体を常温に冷やすと、無端ベルトが形成され、芯体から取り出す事ができる。定着ベルトは、必要に応じて、端部の長さを揃える切断加工、表面の粗さを調整する研磨加工、等が施される。
【００７６】
なお、ポリイミド前駆体皮膜（ポリイミド前駆体層）から乾燥・焼成処理を施しポリイミド樹脂皮膜（ポリイミド樹脂層）を形成した後、フッ素樹脂層を形成してもよい。
【実施例】
【００７７】
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。
【００７８】
（実施例）
まず、ＰＩ前駆体溶液として、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が、Ｎ−メチルピロリドン中で合成された、固形分濃度１８％（重量％、以下同じ）、粘度約２０Ｐａ・ｓの溶液を用意した。
【００７９】
外径７０ｍｍ、長さ４００ｍｍの素管を３５０℃で１０分間加熱し、自然冷却させた後、表面を切削して外径を６８ｍｍにしたアルミニウム製円筒を用意した。次いで、球形アルミナ粒子によるブラスト処理により、Ｒａ０．８μｍに粗面化した後、表面にシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学(株)製）を塗布して、３００℃で１時間、焼き付け処理し、芯体１０とした。
【００８０】
回転塗布工程として、図４に示すように、芯体１０の軸方向を水平にして、１２０ｒｐｍで回転させた。へら３０は幅２０ｍｍ、厚さ１ｍｍのポリエチレンからなり、弾力性を有している。これを芯体１０に押し付け、ＰＩ前駆体溶液２８は、口径４ｍｍのノズル１８を通して、エア圧０．４ＭＰａにて、２３ｍｌ／ｍｉｎの流量で押し出した。ＰＩ前駆体溶液２８がへら３０を通過する際、へら３０が押し広げられ、へら３０と芯体１０の間には隙間ができた。次いで、ノズル１８とへら３０を１８０ｍｍ／分の速度で、芯体１０の一端から他端へ移動させて塗布した。この条件で、芯体１回転あたり、ノズル１８とへら３０は１．５ｍｍずつ移動する。
【００８１】
乾燥工程において、芯体を２０ｒｐｍで回転させながら、１００℃の乾燥炉に入れた。６０分後に取り出すと、約１５０μｍ厚のＰＩ前駆体皮膜が形成され、残留溶剤は約４０％（重量比）であった。
【００８２】
次に、第１の実施形態に従って、フッ素樹脂分散液を、ポリイミド前駆体皮膜が形成された芯体１０に塗布した。詳細は以下の通りである。
【００８３】
まず、図１に示すように、フッ素樹脂分散液としてＰＦＡ水性塗料（商品名：７１０ＣＬ、三井デュポンフロロケミカル社製、濃度６０％、粘度０．６Ｐａ・ｓ（６００ｃｐｓ）、溶媒として水のほかに、エタノールを含む）を供給装置２０に入れ、また、ＰＩ前駆体皮膜が形成された芯体１０をノズル１８の上方に取り付けた。芯体１０を１８０ｒｐｍで回転させ、口径２ｍｍのノズル１８より、流量を一定にしながら、フッ素樹脂分散液ををノズル８からつぶて状に噴流させ、そのつぶての高さ（ノズル先端からつぶて先端）を１ｍｍの高さに調整し、芯体１０を接触させてフッ素樹脂分散液を付着させ、ノズル１８を芯体１０の一端から他の一端へ５ｍｍ／ｓの一定速度にて水平方向に移動させることにより、フッ素樹脂分散液を塗布した。
【００８４】
フッ素樹脂分散液を塗布後、芯体１０を取り出し、８０℃で１０分間乾燥した。
【００８５】
そして、最後の加熱焼成工程として、１５０℃で２０分間、２２０℃で２０分間、及び３８０℃で３０分間加熱して、ＰＩ樹脂皮膜を形成すると共に、ＰＦＡ塗膜を焼成した。室温に冷えた後、芯体から皮膜を取り外し、７５μｍ厚のＰＩ樹脂無端ベルト上に、３０μｍ厚のＰＦＡ層を有する無端定着ベルトを得ることができた。また、ＰＩ樹脂の内面は、Ｒａ０．８μｍの粗面であり、その形は球状に凸形状になっていた。
【００８６】
定着ベルトとして、定着ベルトの内面に圧力パッドが摺動する定着装置（特開平８−２６２９０３号に記載の定着装置）に装着して試験を行ったところ、その摩擦力は小さく、定着ベルトの回転に支障はなかった。また、摺動音が発生することもなかった。
【００８７】
（比較例１）
芯体を回転させながら、粘度が０．６Ｐａ・ｓ（６００ｃｐ）のフッ素樹脂分散液（ＰＦＡ水性塗料）をディスペンサーにより供給し、金属製のノズルを介し芯体の上方から接触させず吐出し、かつディスペンサーを芯体の回転軸方向に移動させることにより、らせん状に巻回して塗布する方法（特開平９−２９７４８２号に従った塗布方法）で塗布したら、たれ筋が発生し、外観上好ましくないものであった。
【００８８】
（比較例２）
ノズルとして、先端を斜めにカットしたＰＴＦＥ製のノズルを使用し、当該ノズルを芯体に側面から接触させた以外は、比較例１と同様に塗布を行ったところ、芯体が０.２ｍｍ偏芯し、ノズルを跳ね除け、不均一な斑模様が見られ、外観上好ましくないものであった。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る塗布装置の主要部分を示す斜視図である。
【図２】図本発明の第１の実施形態に係る塗布装置の主要部分の芯体軸方向から見た側面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る塗布装置を示す斜視図である。
【図４】本発明の定着ベルトの製造方法におけるポリイミド樹脂前駆体溶液を塗布する方法を説明するための概略構成図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０          円筒状芯体
１１          ポリイミド樹脂層又はポリイミド前駆体層
１２          保持部材
１４          フッ素樹脂分散液（塗布液）
１６          噴流装置
１８          ノズル
２０          供給装置
２２          連結管
２４          吸引装置
２６          吸引管
２８          ポリイミド前駆体溶液
【図１】
2005172885.tif 000003
【図２】
2005172885.tif 000004
【図３】
2005172885.tif 000005
【図４】
2005172885.tif 000006