JP2002311738A - Seamless pipe for fixing device - Google Patents

Seamless pipe for fixing device

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JP2002311738A
JP2002311738A JP2001113358A JP2001113358A JP2002311738A JP 2002311738 A JP2002311738 A JP 2002311738A JP 2001113358 A JP2001113358 A JP 2001113358A JP 2001113358 A JP2001113358 A JP 2001113358A JP 2002311738 A JP2002311738 A JP 2002311738A
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JP
Japan
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layer
seamless pipe
fixing device
resin film
copper
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001113358A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Mizutani
正彦 水谷
Takumi Hayashi
工 林
Satoru Fukuzawa
覚 福澤
Katsutoshi Muramatsu
勝利 村松
Fumitada Satoji
文規 里路
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a conductive layer from peeling from the outer peripheral surface of a tubular body of a heat resistant resin film even if a copper layer is disposed as the conductive layer. SOLUTION: This seamless pipe for a fixing device consists of the tubular body 2 of the heat resistant resin film and a metallic layer 3 exclusive of copper, copper layer 4 and surface release layer 5 successively formed on the outer peripheral surface of this tubular body 2 of the heat resistant resin film. The metal described above is formed by an ion beam-assisted vapor deposition method.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はシームレスパイプに
関し、特に複写機、プリンター、ファクシミリなどの電
子写真方式を利用した画像形成装置の熱定着装置等に用
いられる定着装置用シームレスパイプに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seamless pipe, and more particularly, to a seamless pipe for a fixing device used for a heat fixing device of an image forming apparatus using an electrophotographic method such as a copying machine, a printer, and a facsimile.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、複写機やプリンターなどにおい
て、用紙上に転写されたトナー像を定着させるために、
従来用いられてきた定着ローラあるいは加圧ローラの代
わりに薄膜フィルムからなるシームレスパイプを用いた
定着装置が多用されている。シームレスパイプの加熱方
式においても電磁誘導加熱装置を用いた画像記録装置が
知られている(特開2000−188177号)。この
画像記録装置に用いられる定着装置用シームレスパイプ
は、耐熱性の高いシート状部材からなる基層と、その上
に積層された導電層(電磁誘導発熱層)と、最も上層と
なる表面離型層との3層で構成されている。電磁誘導発
熱層は銅が用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, in copiers and printers, in order to fix a toner image transferred on paper,
A fixing device using a seamless pipe made of a thin film instead of a fixing roller or a pressure roller which has been conventionally used has been frequently used. An image recording apparatus using an electromagnetic induction heating apparatus is also known as a seamless pipe heating method (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-188177). The seamless pipe for a fixing device used in this image recording apparatus has a base layer made of a sheet member having high heat resistance, a conductive layer (electromagnetic induction heating layer) laminated thereon, and a surface release layer which is the uppermost layer. And three layers. Copper is used for the electromagnetic induction heating layer.

【0003】また、プリント配線基板、TAB用銅張基
板などに好適に使用することができるポリイミド−金属
箔複合フィルムの製造方法として、例えば金属箔に銅を
採用し、ポリイミド上にイオンプレーティング法で厚さ
0.3〜40nm のパラジウム蒸着層を形成することが知ら
れている(特開平7−70762号)。
As a method for producing a polyimide-metal foil composite film which can be suitably used for a printed wiring board, a copper clad board for TAB, etc., for example, copper is used for a metal foil and an ion plating method is applied to the polyimide. With thickness
It is known that a palladium vapor deposition layer having a thickness of 0.3 to 40 nm is formed (JP-A-7-70762).

【0004】一方、近年、複写の高速化や画像のフルカ
ラー化等に伴い、従来のトナーより低融点で粘着性の高
いトナーが用いられるようになってきたため、全てのト
ナーが記録紙に定着されずにシームレスパイプ上に残っ
たままとなるオフセット現象が発生しやすい。定着装置
用シームレスパイプはオフセット現象を防止するため、
表面離型層としてフッ素樹脂の焼成膜が形成されてい
る。
On the other hand, in recent years, with the speeding up of copying and full-color images, toners having a lower melting point and higher adhesiveness than conventional toners have been used, so that all toners are fixed on recording paper. The offset phenomenon which remains on the seamless pipe without being generated easily occurs. The seamless pipe for the fixing device prevents the offset phenomenon,
A fired film of a fluororesin is formed as a surface release layer.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、定着装
置用シームレスパイプの導電層として銅層を設けた場
合、表面離型層を形成するためにフッ素樹脂層を塗布し
て焼成すると、銅層が耐熱性樹脂フィルム管状体の外周
表面から剥離するという問題が生じた。電磁誘導発熱層
を有する定着装置のシームレスパイプは、ニップ部が常
時 200℃以上に電磁誘導加熱されてベルト様に運動す
る。このため、上記イオンプレーティング法を用いた場
合でも、銅層が耐熱性樹脂フィルム管状体から剥離す
る。この剥離は、定着装置用シームレスパイプ製造直後
でも発生する場合があるし、画像記録装置使用時にも発
生しやすく、画像形成装置の寿命が定着装置用シームレ
スパイプの剥離現象で定まるという問題がある。
However, when a copper layer is provided as a conductive layer of a seamless pipe for a fixing device, if a fluororesin layer is applied and fired to form a surface release layer, the copper layer becomes heat resistant. The problem that it peeled off from the outer peripheral surface of the conductive resin film tubular body occurred. The nip portion of the seamless pipe of the fixing device having the electromagnetic induction heating layer is constantly heated to 200 ° C. or higher by electromagnetic induction and moves like a belt. Therefore, even when the above-mentioned ion plating method is used, the copper layer is peeled off from the heat-resistant resin film tubular body. This peeling may occur immediately after the production of the seamless pipe for the fixing device, or may occur easily when the image recording device is used, and there is a problem that the life of the image forming apparatus is determined by the peeling phenomenon of the seamless pipe for the fixing device.

【0006】本発明は、このような問題に対処するため
になされたもので、導電層として銅層を設けた場合であ
っても、導電層が耐熱性樹脂フィルム管状体の外周表面
に強固に密着している定着装置用シームレスパイプを提
供することを目的とする。
The present invention has been made to address such a problem, and even when a copper layer is provided as a conductive layer, the conductive layer is firmly attached to the outer peripheral surface of the heat-resistant resin film tubular body. An object of the present invention is to provide a seamless pipe for a fixing device which is in close contact with the fixing device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、耐熱性樹脂フ
ィルム管状体と、この耐熱性樹脂フィルム管状体の外周
表面に銅以外の金属層と銅層と表面離型層とが順に形成
されてなる定着装置用シームレスパイプであって、上記
金属層がイオンビームアシスト蒸着法によって形成され
てなることを特徴とする。また、上記金属層が金、銀、
白金、アルミニウム、チタン、タングステン、ロジウ
ム、スズ、ニッケル、亜鉛、クロムからなる群より選ば
れた少なくとも一種の金属であることを特徴とする。
According to the present invention, a heat resistant resin film tubular body, and a metal layer other than copper, a copper layer, and a surface release layer are sequentially formed on the outer peripheral surface of the heat resistant resin film tubular body. A seamless pipe for a fixing device, characterized in that the metal layer is formed by an ion beam assisted vapor deposition method. Further, the metal layer is gold, silver,
It is at least one metal selected from the group consisting of platinum, aluminum, titanium, tungsten, rhodium, tin, nickel, zinc, and chromium.

【0008】本発明の定着装置用シームレスパイプは、
上記表面離型層がフッ素系樹脂を含む層であることを特
徴とする。また上記耐熱性樹脂フィルム管状体が芳香族
ポリイミド樹脂フィルム管状体であることを特徴とす
る。
[0008] The seamless pipe for a fixing device of the present invention comprises:
The surface release layer is a layer containing a fluorine-based resin. The heat-resistant resin film tubular body is an aromatic polyimide resin film tubular body.

【0009】導電層として銅層を設けた定着装置用シー
ムレスパイプの剥離現象について研究したところ、この
剥離現象は導電層が銅層の場合に発生しやすかった。こ
の剥離現象は、特に表面離型層としてフッ素樹脂層を塗
布して焼成した場合に発生したことから、焼成時の高温
( 200〜410℃)により、耐熱性樹脂フィルム管状体と
銅層との密着性が低下したものと考えられ、この密着性
の低下がイオンビームアシスト蒸着法によって形成され
た上記金属層を介在させることにより改善された。本発
明はこのような知見に基づきなされたものである。
A study was conducted on the peeling phenomenon of a seamless pipe for a fixing device provided with a copper layer as a conductive layer. This peeling phenomenon was liable to occur when the conductive layer was a copper layer. Since this peeling phenomenon occurred particularly when a fluororesin layer was applied as a surface release layer and baked, the high temperature (200 to 410 ° C.) at the time of calcination caused the heat-resistant resin film tubular body and the copper layer to be separated from each other. It is considered that the adhesion was reduced, and the reduction in the adhesion was improved by interposing the metal layer formed by the ion beam assisted vapor deposition method. The present invention has been made based on such findings.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の定着装置用シームレスパ
イプの一例を図1に示す。図1(a)は定着装置用シー
ムレスパイプの斜視図であり、図1(b)はA−A一部
拡大断面図である。定着装置用シームレスパイプ1は、
耐熱性樹脂フィルム管状体2と、その外周表面に銅およ
びパラジウム以外の金属層3と銅層4と表面離型層5と
が順に形成されている。図示を省略したが、銅層4と表
面離型層5との間にはプライマー層を設けてもよい。以
下、各層について説明する。
FIG. 1 shows an example of a seamless pipe for a fixing device according to the present invention. FIG. 1A is a perspective view of a seamless pipe for a fixing device, and FIG. 1B is a partially enlarged cross-sectional view along AA. The seamless pipe 1 for the fixing device is
A heat-resistant resin film tubular body 2 and a metal layer 3 other than copper and palladium, a copper layer 4 and a surface release layer 5 are sequentially formed on the outer peripheral surface thereof. Although not shown, a primer layer may be provided between the copper layer 4 and the surface release layer 5. Hereinafter, each layer will be described.

【0011】耐熱性樹脂フィルムは、定着温度より高い
温度 150℃〜250℃で機械的強度を維持できるととも
に、表面離型層5としてフッ素樹脂層を塗布・焼成する
ときの温度 200℃〜410℃より高い耐熱性を有する樹脂
フィルムであればよい。そのような樹脂フィルムとし
て、芳香族ポリイミド樹脂フィルム、芳香族ポリアミド
イミド樹脂フィルム、芳香族ポリベンズイミダゾール樹
脂フィルム、芳香族ポリアミド樹脂フィルム等が挙げら
れる。これらの中で芳香族ポリイミド樹脂フィルムが複
写の高速化による定着装置用シームレスパイプへの機械
的および熱的負荷に耐えるので好ましい。芳香族ポリイ
ミド樹脂フィルムの中でも3、4、3´、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、またはこれらの
混合酸二無水物と、パラフェニレンジアミン、メタフェ
ニレンジアミン、またはこれらの混合ジアミンとから得
られる芳香族ポリイミド樹脂フィルムが、定着装置用シ
ームレスパイプ自身の熱伸縮が小さいので特に好まし
い。
The heat-resistant resin film can maintain its mechanical strength at a temperature higher than the fixing temperature, 150 ° C. to 250 ° C., and has a temperature of 200 ° C. to 410 ° C. when the fluororesin layer is applied and fired as the surface release layer 5. Any resin film having higher heat resistance may be used. Examples of such a resin film include an aromatic polyimide resin film, an aromatic polyamide-imide resin film, an aromatic polybenzimidazole resin film, and an aromatic polyamide resin film. Among these, an aromatic polyimide resin film is preferable because it can withstand mechanical and thermal loads on a seamless pipe for a fixing device due to high-speed copying. Among the aromatic polyimide resin films, 3,4,3 ', 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3', 4'-
An aromatic polyimide resin film obtained from biphenyltetracarboxylic dianhydride or a mixed acid dianhydride thereof and paraphenylenediamine, metaphenylenediamine or a mixed diamine thereof is heated by the heat of the seamless pipe itself for the fixing device. It is particularly preferable because the expansion and contraction is small.

【0012】芳香族ポリイミド樹脂フィルムを管状体に
形成する方法は、シームレスパイプを形成できる公知の
方法であれば用いることができる。例えば、円筒状金型
を芳香族ポリイミド前躯体であるポリアミック酸溶液に
浸漬または該円筒状金型にポリアミック酸溶液を塗布し
て乾燥、イミド化してシームレスパイプとする方法、円
筒状金型の内側にポリアミック酸を注入して該円筒状金
型を回転させる遠心法によりポリアミック酸の塗膜を形
成し、イミド化してシームレスパイプとする方法等が挙
げられる。なお、非プロトン系極性溶媒に溶解する芳香
族ポリイミドであれば、シームレスパイプを形成する溶
液は、ポリイミドの状態、またはポリイミドおよびポリ
アミック酸の混合溶液であってもよい。また、ポリアミ
ック酸塗膜のイミド化は、約 200℃以上に加熱する熱的
方法、無水酢酸とピリジン溶液に浸漬する化学的方法等
を採用できる。
As a method for forming the aromatic polyimide resin film into a tubular body, any known method capable of forming a seamless pipe can be used. For example, a method in which a cylindrical mold is immersed in a polyamic acid solution that is an aromatic polyimide precursor or a polyamic acid solution is applied to the cylindrical mold and dried, imidized to form a seamless pipe, the inside of the cylindrical mold, A method of forming a coating film of polyamic acid by a centrifugal method of injecting polyamic acid into the mold and rotating the cylindrical mold, and imidizing the film to form a seamless pipe. In addition, as long as the aromatic polyimide is soluble in the aprotic polar solvent, the solution forming the seamless pipe may be a polyimide state or a mixed solution of polyimide and polyamic acid. For the imidization of the polyamic acid coating film, a thermal method of heating to about 200 ° C. or higher, a chemical method of dipping in a solution of acetic anhydride and pyridine, and the like can be adopted.

【0013】芳香族ポリイミド樹脂フィルム管状体のフ
ィルム厚さは、シームレスパイプの径の大きさにもよっ
て異なるが、10〜100μm 程度である。
The film thickness of the tubular body of the aromatic polyimide resin film varies depending on the diameter of the seamless pipe, but is about 10 to 100 μm.

【0014】耐熱性樹脂フィルム管状体2の外周表面に
イオンビームアシスト蒸着法により金属層3を形成す
る。イオンビームアシスト蒸着法は、IBAD(Ion Be
am Assisted Deposition)法とも称される。この方法
は、耐熱性樹脂フィルム管状体2に対して、電子線蒸着
法やクラスターイオンビーム蒸着法による金属の蒸着
と、反応ガス、希ガスもしくは両者の混合ガスイオン照
射とを交互または同時に行なうことにより、耐熱性樹脂
フィルム管状体2の表面に金属層3を形成する方法であ
る。IBAD法は、成膜速度も早く、特に最大数 100Ke
V のエネルギーを持ったイオン照射が可能で、イオンと
蒸着原子との衝突、反跳により、イオンとともに蒸着原
子が耐熱性樹脂フィルム管状体2表面層の内部に打ち込
まれ新たな混合層が管状体2と金属層3との間に形成さ
れ密着性が向上する。このため、表面離型層の焼成時
や、定着装置の電磁誘導加熱およびベルト運動によって
も強固に密着され芳香族ポリイミド層と金属層を介した
銅導電層とが剥離することがない。強固な密着性を維持
するために、イオンビームアシスト蒸着法での印加電圧
は 10〜1500V が好ましく、より好ましくは 50〜1000V
が用いられる。
A metal layer 3 is formed on the outer peripheral surface of the heat-resistant resin film tubular body 2 by an ion beam assisted vapor deposition method. Ion beam assisted vapor deposition is based on IBAD (Ion Be
am Assisted Deposition) method. This method involves alternately or simultaneously performing, on the heat-resistant resin film tubular body 2, vapor deposition of a metal by an electron beam vapor deposition method or cluster ion beam vapor deposition, and irradiation with a reactive gas, a rare gas, or a mixed gas of both. Is a method of forming the metal layer 3 on the surface of the heat-resistant resin film tubular body 2. The IBAD method has a high film forming speed, especially a maximum of 100 Ke.
It is possible to irradiate ions with energy of V, and due to collision and recoil between ions and vapor-deposited atoms, vapor-deposited atoms are driven into the heat-resistant resin film tubular body 2 surface layer together with the ions, and a new mixed layer is formed in the tubular body. 2 and the metal layer 3 to improve adhesion. Therefore, the aromatic polyimide layer and the copper conductive layer via the metal layer are not separated from each other even when the surface release layer is baked or when the fixing device is heated by electromagnetic induction and belt movement. In order to maintain strong adhesion, the applied voltage in the ion beam assisted vapor deposition method is preferably 10 to 1500 V, more preferably 50 to 1000 V
Is used.

【0015】金属層3を形成する金属は、イオンビーム
アシスト蒸着できる金属で、かつ銅以外であれば特に限
定するものでない。金属層3は、金、銀、白金、アルミ
ニウム、チタン、タングステン、ロジウム、スズ、ニッ
ケル、亜鉛、クロム単体、あるいはこれらの合金である
ことが好ましい。これらの金属であれば、銅層との密着
がより向上する。
The metal forming the metal layer 3 is not particularly limited as long as it is a metal that can be subjected to ion beam assisted deposition and is other than copper. The metal layer 3 is preferably made of gold, silver, platinum, aluminum, titanium, tungsten, rhodium, tin, nickel, zinc, chromium alone, or an alloy thereof. With these metals, the adhesion to the copper layer is further improved.

【0016】金属層の厚さは、(1)銅層との密着性を
確保するため、(2)耐熱性樹脂フィルムのじん性を損
なわないため、(3)無電解メッキ析出性を得るため、
あるいは(4)電極としての導電性を得るために、0.00
1〜3μm の層厚が好ましい。0.001μm 未満では密着性
が向上せず、3μm をこえると耐熱性樹脂フィルムのじ
ん性が損なわれる。特に成膜時間の増加に伴う生産性の
低下および密着性を考慮すると0.005〜0.03μm の層厚
が特に好ましい。
The thickness of the metal layer is (1) to ensure the adhesion to the copper layer, (2) not to impair the toughness of the heat-resistant resin film, and (3) to obtain electroless plating deposition properties. ,
Or (4) in order to obtain conductivity as an electrode, 0.00
Layer thicknesses of 1 to 3 .mu.m are preferred. If it is less than 0.001 μm, the adhesion will not be improved, and if it exceeds 3 μm, the toughness of the heat-resistant resin film will be impaired. In particular, a layer thickness of 0.005 to 0.03 μm is particularly preferable in consideration of a decrease in productivity and adhesion due to an increase in film formation time.

【0017】金属層3上への銅層4の形成は、金属銅層
を形成できる方法であれば採用できる。金属銅層を形成
する方法としては、電解メッキ法、無電解メッキ法、物
理蒸着法(PVD法)、エピタキシー法、化学蒸着法
(CVD法)等を単独で、あるいはこれらと電解メッキ
法を組み合わせる方法が挙げられる。本発明において
は、生産コストが低い電解メッキ法が望ましい。電解メ
ッキ法での電解液は硫酸銅溶液、ピロリン酸銅溶液、シ
アン化銅溶液等が用いられる。なお、金属銅層の厚さ
は、電磁誘導によって発熱体となり得る厚さであればよ
く、具体的には 0.05〜50μm である。
The formation of the copper layer 4 on the metal layer 3 can be adopted as long as the method can form a metal copper layer. As a method for forming the metal copper layer, electrolytic plating, electroless plating, physical vapor deposition (PVD), epitaxy, chemical vapor deposition (CVD), etc. may be used alone or in combination with these. Method. In the present invention, an electrolytic plating method with low production cost is desirable. As an electrolytic solution in the electrolytic plating method, a copper sulfate solution, a copper pyrophosphate solution, a copper cyanide solution, or the like is used. The thickness of the metal copper layer may be any thickness as long as it can be a heating element by electromagnetic induction, and is specifically 0.05 to 50 μm.

【0018】銅層上への表面離型層の形成は、トナーな
どの付着を防止でき、かつ銅層が電磁誘導で発熱した場
合であっても熱融着や軟化を起こさない耐熱性に優れた
樹脂層が採用できる。具体的にはフッ素樹脂を含む層で
あり、フッ素樹脂単独層、フッ素樹脂と耐熱性樹脂との
混合樹脂が例示できる。これらの中でフッ素樹脂単独層
が焼成により離型性がより向上するので好ましい。フッ
素樹脂としては、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樹脂(以下、PFAと
略称する)、ポリテトラフルオロエチレン樹脂(以下、
PTFEと略称する)、エチレン−テトラフルオロエチ
レン共重合樹脂(以下、ETFEと略称する)、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樹
脂(以下、FEPと略称する)等が例示できる。PF
A、PTFE、ETFE、FEP等は単独であるいは混
合体として、あるいは 1 モル%程度の第三成分を含ん
だ共重合体として用いることができる。これらの中で、
PFAが非トナー付着性に優れるため好ましい。なお、
銅層上と表面離型層との密着性を向上させる目的で、
(1)銅層表面に銅以外の他の金属層を形成する、
(2)銅層表面をペルオキソ硫酸塩処理する、(3)銅
層表面を着色化処理する、(4)銅層表面を防錆処理す
る等のいずれかを採用してもよい。
The formation of the surface release layer on the copper layer can prevent adhesion of toner and the like, and is excellent in heat resistance that does not cause thermal fusion or softening even when the copper layer generates heat by electromagnetic induction. Resin layer can be adopted. Specifically, it is a layer containing a fluororesin, such as a single layer of a fluororesin, or a mixed resin of a fluororesin and a heat-resistant resin. Of these, a fluororesin single layer is preferable because the releasability is further improved by firing. As the fluororesin, a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer resin (hereinafter abbreviated as PFA), a polytetrafluoroethylene resin (hereinafter, referred to as PFA)
PTFE), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer resin (hereinafter abbreviated as ETFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer resin (hereinafter abbreviated as FEP), and the like. PF
A, PTFE, ETFE, FEP and the like can be used alone or as a mixture, or as a copolymer containing about 1 mol% of a third component. Among these,
PFA is preferred because of its excellent non-toner adhesion. In addition,
In order to improve the adhesion between the copper layer and the surface release layer,
(1) forming a metal layer other than copper on the copper layer surface;
Any of (2) a peroxosulfate treatment of the copper layer surface, (3) a coloring treatment of the copper layer surface, and (4) a rust-proof treatment of the copper layer surface may be employed.

【0019】フッ素樹脂は溶媒に溶解、あるいは分散さ
せた塗布液として使用される。PFA塗布液を用いる場
合、PFAプライマー液にて銅層表面を処理した後に、
PFA塗布して焼成処理をすることが好ましい。PFA
プライマー液の溶媒は水系よりも有機溶剤系が好まし
い。溶媒として水系を用いると銅層表面ではじかれるな
ど、親和性に乏しくなるためである。PFAプライマー
液としては、三井・デュポンフロロケミカル社製のPR
420−703BKが例示できる。また、PFA塗布液
は、PFAと樹脂との混合塗布液、樹脂を含まないPF
A塗布液等を用いることができる。中でも、バインダー
樹脂を含まないPFA塗布液がトナーとの離型性に優れ
ているため好ましい。
The fluororesin is used as a coating solution dissolved or dispersed in a solvent. When using a PFA coating solution, after treating the copper layer surface with a PFA primer solution,
It is preferable to apply PFA and perform a baking treatment. PFA
The solvent for the primer solution is preferably an organic solvent system rather than an aqueous system. This is because the use of an aqueous solvent as a solvent causes poor affinity, such as repelling on the copper layer surface. As the PFA primer solution, PR made by Mitsui / DuPont Fluorochemicals Co., Ltd.
420-703BK can be exemplified. Further, the PFA coating liquid is a mixed coating liquid of PFA and resin, and PF containing no resin.
A coating solution or the like can be used. Above all, a PFA coating solution containing no binder resin is preferable because of excellent releasability from the toner.

【0020】金属層および銅層が設けられた耐熱性樹脂
フィルム管状体外周にフッ素樹脂塗膜を形成する方法
は、特に制限なく公知の方法が用いられる。例えば、浸
漬法、スプレーコーティング法、ロールコート法等によ
り外周表面に塗布した後、焼成することにより、フッ素
樹脂塗膜が形成されたシームレスパイプが得られる。上
記樹脂を含まないPFA塗布液の場合、焼成温度は 350
〜410℃である。 350℃未満では耐摩耗性や離型性が十
分でなく、 410℃をこえると離型性が十分でなくなり、
また銅層との密着性に劣る。
The method of forming the fluororesin coating film on the outer periphery of the heat-resistant resin film tubular body provided with the metal layer and the copper layer is not particularly limited, and a known method is used. For example, a seamless pipe on which a fluororesin coating is formed can be obtained by applying the composition to the outer peripheral surface by a dipping method, a spray coating method, a roll coating method, or the like, and then firing. In the case of the PFA coating liquid not containing the above resin, the firing temperature is 350
~ 410 ° C. If the temperature is lower than 350 ° C, the wear resistance and the releasability are not sufficient.
Further, the adhesion to the copper layer is poor.

【0021】焼成雰囲気は空気中、あるいは不活性ガス
中や還元性ガス中で行なう。密着性を向上させるために
はアルゴンガス、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気が好
ましい。本発明においては、耐熱性樹脂フィルム管状体
と銅層との間に金属層を設けているので、空気中におい
ても優れた密着性が得られる。
The firing is performed in the air, or in an inert gas or a reducing gas. In order to improve the adhesion, an atmosphere of an inert gas such as an argon gas or a nitrogen gas is preferable. In the present invention, since the metal layer is provided between the heat-resistant resin film tubular body and the copper layer, excellent adhesion can be obtained even in the air.

【0022】本発明の定着装置用シームレスパイプは、
各層の密着性に優れているので、複写機、プリンター、
ファクシミリなどの電子写真方式を利用した画像形成装
置の熱定着装置、特に電磁誘導加熱装置を用いた熱定着
装置における定着ベルトに好適に用いられる。
The seamless pipe for a fixing device according to the present invention comprises:
Because of the excellent adhesion of each layer, copiers, printers,
It is suitably used for a heat fixing device of an image forming apparatus using an electrophotographic method such as a facsimile, particularly a fixing belt in a heat fixing device using an electromagnetic induction heating device.

【0023】[0023]

【実施例】実施例1〜実施例11 円筒状金型を回転させる遠心法により芳香族ポリイミド
樹脂シームレスパイプを作製した。ポリアミック酸溶液
ワニス(宇部興産社製:U−ワニス−S)を円筒内部に
注入して、回転させてポリアミック酸フィルムを形成し
た後、加熱してイミド化した。イミド化は、赤外線吸収
スペクトル測定により、イミド基の吸収に基づく波数 1
780cm-1の生成度により確認した。なお、ポリイミド樹
脂フィルムの厚さは 90〜100μm であった。このシーム
レスパイプの外周面にIBAD法により、銅以外の金属
層を所定の厚さで形成した。形成された金属層の上に、
さらに 5μm 厚さの銅層を形成した。銅層の上にPFA
とポリイミド樹脂からなるプライマー液(三井・デュポ
ンフロロケミカル社製:PR420−703BK)を塗
布した後乾燥させてプライマー層を設けた。なお、プラ
イマー液の溶媒は有機溶剤系を用いた。PFA塗布液
(三井・デュポンフロロケミカル社製:EN510CL
(高分子量タイプ))をプライマー層の上にスプレーコ
ートし、乾燥後、空気中で最高温度 380℃で 30 分間保
持することにより、PFAからなる表面離型層を形成し
た。こうして、ポリイミド樹脂フィルム層から順に銅以
外の金属層と銅層と表面離型層とが形成された定着装置
用シームレスパイプを得た。なお、表面離型層の厚さは
15μm から 25μm であった。
Examples 1 to 11 An aromatic polyimide resin seamless pipe was produced by a centrifugal method in which a cylindrical mold was rotated. A polyamic acid solution varnish (manufactured by Ube Industries, Ltd .: U-Varnish-S) was injected into the cylinder, rotated to form a polyamic acid film, and then heated to imidize. The imidation is based on the absorption of the imide group by infrared absorption spectroscopy.
It was confirmed by the formation degree of 780 cm -1 . In addition, the thickness of the polyimide resin film was 90 to 100 μm. A metal layer other than copper was formed in a predetermined thickness on the outer peripheral surface of the seamless pipe by the IBAD method. On the formed metal layer,
Further, a copper layer having a thickness of 5 μm was formed. PFA on copper layer
And a primer solution (PR420-703BK, manufactured by Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.) comprising polyimide resin and dried, and then dried to form a primer layer. Note that an organic solvent system was used as a solvent for the primer solution. PFA coating solution (manufactured by Mitsui / Dupont Fluorochemicals: EN510CL)
(High molecular weight type)) was spray-coated on the primer layer, dried, and kept in air at a maximum temperature of 380 ° C. for 30 minutes to form a surface release layer composed of PFA. Thus, a seamless pipe for a fixing device in which a metal layer other than copper, a copper layer, and a surface release layer were formed in this order from the polyimide resin film layer was obtained. The thickness of the surface release layer is
It was between 15 μm and 25 μm.

【0024】得られた定着装置用シームレスパイプを 2
00℃、 500 時間空気中で加熱した後、以下の二つの方
法で評価した。 (1)評価試験1:JIS K 5400に準じて、ク
ロスカット試験を行ない耐熱樹脂フィルム層と銅層との
密着性を評価した。なお、クロスカット試験は 1mm 角
の 100 升目を用いて、升目の剥がれが0の場合を◎、
剥がれが 1〜5 の場合を○、剥がれが 6〜20 の場合を
△、剥がれが 21 以上の場合を×でそれぞれ評価した。 (2)評価試験2:定着装置用シームレスパイプを電磁
誘導加熱装置上に設置し、シームレスパイプの加熱状況
を確認した。速やかに加熱したものを○、加熱しなかっ
たものを×で評価した。結果を表1に示す。
The obtained seamless pipe for the fixing device is
After heating in air at 00 ° C for 500 hours, evaluation was made by the following two methods. (1) Evaluation test 1: According to JIS K 5400, a cross cut test was performed to evaluate the adhesion between the heat-resistant resin film layer and the copper layer. In the cross-cut test, 100 square cells of 1 mm square were used.
When the peeling was 1 to 5, the evaluation was ○, when the peeling was 6 to 20, the evaluation was Δ, and when the peeling was 21 or more, the evaluation was ×. (2) Evaluation test 2: A seamless pipe for a fixing device was installed on an electromagnetic induction heating device, and the heating state of the seamless pipe was confirmed. Those that were quickly heated were evaluated as ○, and those that were not heated were evaluated as x. Table 1 shows the results.

【0025】比較例1 実施例1と同様にして、芳香族ポリイミド樹脂シームレ
スパイプを作製した。このシームレスパイプの外周面に
直接銅メッキを行なおうとしたが、銅メッキできなかっ
た。
Comparative Example 1 In the same manner as in Example 1, an aromatic polyimide resin seamless pipe was produced. An attempt was made to perform copper plating directly on the outer peripheral surface of the seamless pipe, but copper plating could not be performed.

【0026】比較例2 実施例1と同様にして、芳香族ポリイミド樹脂シームレ
スパイプを作製した。このシームレスパイプの外周面に
IBAD法で銅層を 0.025μm 形成し、さらに5μm 厚
さの銅層を形成した。実施例1と同様に表面離型層を形
成して定着装置用シームレスパイプを作製した。得られ
た定着装置用シームレスパイプを実施例1と同様に評価
した。結果を表1に示す。
Comparative Example 2 In the same manner as in Example 1, an aromatic polyimide resin seamless pipe was produced. A copper layer having a thickness of 0.025 μm was formed on the outer peripheral surface of the seamless pipe by the IBAD method, and a copper layer having a thickness of 5 μm was further formed. A surface release layer was formed in the same manner as in Example 1 to produce a seamless pipe for a fixing device. The obtained seamless pipe for a fixing device was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0027】比較例3 実施例1と同様にして、芳香族ポリイミド樹脂シームレ
スパイプを作製した。このシームレスパイプの外周面に
イオンプレーティング法でパラジウム層を 0.04μm 形
成し、さらに 5μm 厚さの銅層を形成した。実施例1と
同様に表面離型層を形成して定着装置用シームレスパイ
プを作製した。得られた定着装置用シームレスパイプを
実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
Comparative Example 3 In the same manner as in Example 1, an aromatic polyimide resin seamless pipe was produced. A palladium layer having a thickness of 0.04 μm was formed on the outer peripheral surface of the seamless pipe by an ion plating method, and a copper layer having a thickness of 5 μm was further formed. A surface release layer was formed in the same manner as in Example 1 to produce a seamless pipe for a fixing device. The obtained seamless pipe for a fixing device was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】表1に示すように、各実施例の定着装置用
シームレスパイプは、芳香族ポリイミド樹脂層と銅層と
の密着性に優れていた。また、電磁誘導加熱試験でシー
ムレスパイプの加熱が認められた。実施例4は良好な評
価試験結果を示したが、アルミニウム層の形成に長時間
要した。比較例1は銅メッキできなかった。比較例2は
表面離型層の焼成後に芳香族ポリイミド樹脂層と銅層と
の剥がれが確認できた。比較例3はクロスカット試験で
升目の剥がれが 15 升認められた。
As shown in Table 1, the seamless pipes for the fixing devices of the respective examples had excellent adhesion between the aromatic polyimide resin layer and the copper layer. In addition, heating of the seamless pipe was observed in the electromagnetic induction heating test. Example 4 showed good evaluation test results, but it took a long time to form the aluminum layer. Comparative Example 1 could not be plated with copper. In Comparative Example 2, peeling between the aromatic polyimide resin layer and the copper layer after firing of the surface release layer was confirmed. In Comparative Example 3, peeling of 15 cells was observed in the cross cut test.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明の定着装置用シームレスパイプ
は、耐熱性樹脂フィルム管状体の外周表面にイオンビー
ムアシスト蒸着法によって形成された銅以外の金属層
と、銅層と、表面離型層とが順に形成されてなるので、
耐熱性樹脂フィルム層と銅層とが強固に密着しており、
電磁誘電加熱において速やかに加熱できる。また、表面
離型層の焼成時や、定着装置の運転による常時 200℃以
上の加熱やベルト運動に対して耐久性が優れる。その結
果、複写の高速化や画像のフルカラー化に対応でき、画
像形成装置の寿命が伸びる。
According to the present invention, a seamless pipe for a fixing device includes a metal layer other than copper formed on the outer peripheral surface of a heat-resistant resin film tubular body by an ion beam assisted vapor deposition method, a copper layer, and a surface release layer. Are formed in order,
The heat-resistant resin film layer and the copper layer are tightly adhered,
It can be heated quickly in electromagnetic induction heating. Also, it has excellent durability against heating of 200 ° C or more and belt movement at all times during firing of the surface release layer and operation of the fixing device. As a result, it is possible to cope with high-speed copying and full-color images, thereby extending the life of the image forming apparatus.

【0031】上記表面離型層がフッ素系樹脂を含む層で
あるので、現像剤との離型性に優れる。また、耐熱性樹
脂フィルム管状体が芳香族ポリイミド樹脂フィルム管状
体であるので、電磁誘導加熱装置を用いた画像記録装置
に用いても耐熱性に優れる。
Since the above-mentioned surface release layer is a layer containing a fluorine-based resin, it is excellent in releasability from a developer. Further, since the heat-resistant resin film tubular body is an aromatic polyimide resin film tubular body, it is excellent in heat resistance even when used in an image recording apparatus using an electromagnetic induction heating device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】定着装置用シームレスパイプの一例を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a seamless pipe for a fixing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 定着装置用シームレスパイプ 2 耐熱性樹脂フィルム管状体 3 金属層 4 銅層 5 表面離型層 Reference Signs List 1 seamless pipe for fixing device 2 heat-resistant resin film tubular body 3 metal layer 4 copper layer 5 surface release layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福澤 覚 三重県員弁郡東員町大字穴太970 NTN 精密樹脂株式会社内 (72)発明者 村松 勝利 三重県桑名市大字東方字尾弓田3066 NT N株式会社内 (72)発明者 里路 文規 三重県桑名市大字東方字尾弓田3066 NT N株式会社内 Fターム(参考) 2H033 AA20 AA30 BB03 BB05 BB14 BB18 BB26 BE06 3J103 AA02 AA15 AA41 AA51 BA04 EA06 FA12 GA57 GA58 GA60 HA03 HA04 HA31 HA35 HA37 HA38 HA43 HA46 HA54 4K029 AA11 AA27 BA02 BA08 BA62 BB02 BD08 CA09 GA03 4K044 AA16 AB03 AB10 BA02 BA06 BA08 BA10 BA21 BB04 BC04 CA13 CA18 CA53  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Satoru Fukuzawa NTA Precision Plastics Co., Ltd. 970, Ota-Ana, Toin-cho, Inaba-gun, Mie Prefecture (72) Inventor Fumiri Satoji 3066 Oumita, Kumona-shi, Mie, Japan HA04 HA31 HA35 HA37 HA38 HA43 HA46 HA54 4K029 AA11 AA27 BA02 BA08 BA62 BB02 BD08 CA09 GA03 4K044 AA16 AB03 AB10 BA02 BA06 BA08 BA10 BA21 BB04 BC04 CA13 CA18 CA53

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 耐熱性樹脂フィルム管状体と、この耐熱
性樹脂フィルム管状体の外周表面に銅以外の金属層と銅
層と表面離型層とが順に形成されてなる定着装置用シー
ムレスパイプであって、 前記金属層がイオンビームアシスト蒸着法によって形成
されてなることを特徴とする定着装置用シームレスパイ
プ。
1. A seamless pipe for a fixing device comprising a heat-resistant resin film tubular body, and a metal layer other than copper, a copper layer, and a surface release layer sequentially formed on the outer peripheral surface of the heat-resistant resin film tubular body. A seamless pipe for a fixing device, wherein the metal layer is formed by an ion beam assisted vapor deposition method.
【請求項2】 前記金属層が金、銀、白金、アルミニウ
ム、チタン、タングステン、ロジウム、スズ、ニッケ
ル、亜鉛、クロムからなる群より選ばれた少なくとも一
種の金属であることを特徴とする請求項1記載の定着装
置用シームレスパイプ。
2. The method according to claim 1, wherein the metal layer is at least one metal selected from the group consisting of gold, silver, platinum, aluminum, titanium, tungsten, rhodium, tin, nickel, zinc, and chromium. 2. The seamless pipe for a fixing device according to claim 1.
【請求項3】 前記表面離型層がフッ素系樹脂を含む層
であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の
定着装置用シームレスパイプ。
3. The seamless pipe for a fixing device according to claim 1, wherein the surface release layer is a layer containing a fluorine-based resin.
【請求項4】 前記耐熱性樹脂フィルム管状体が芳香族
ポリイミド樹脂フィルム管状体であることを特徴とする
請求項1、請求項2または請求項3記載の定着装置用シ
ームレスパイプ。
4. The seamless pipe for a fixing device according to claim 1, wherein the heat-resistant resin film tubular body is an aromatic polyimide resin film tubular body.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009019961A1 (en) * 2007-08-03 2009-02-12 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Member for image forming device
KR101310124B1 (en) * 2012-02-27 2013-09-23 주식회사 동방플랜텍 Carbon fiber-reinforced plastics manufacturing method of metal plating roller and this made roller

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