JP2003285341A

JP2003285341A - ポリイミド管状物の製造方法

Info

Publication number: JP2003285341A
Application number: JP2002024051A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Yoshida; 孝広吉田; Yuichi Mita; 有一三田; Hisafumi Yokoyama; 尚史横山; Katsuhiko Moriuchi; 勝彦森内
Original assignee: IST Corp Japan
Current assignee: IST Corp Japan
Priority date: 2002-01-22
Filing date: 2002-01-31
Publication date: 2003-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】円筒状金型の少なくとも外表面を実質的に多孔
質金属で形成することにより、ガス溜まりなどが要因と
なるフクレ現象などが起こらず、平滑性や真円度に優れ
たポリイミド管状物を得る。【解決手段】外表面が実質的に多孔質金属２で形成され
ている円筒状金型１を用いて、その外周表面にポリイミ
ド前駆体溶液を実質的に均一な厚さで付着させ、次いで
加熱によりイミド転化し、その後金型から分離してポリ
イミド管状物を製造する。円筒状金型１の外面に接して
いるポリイミド皮膜の内面から発生する溶媒や縮合水な
どの揮発ガスが、多孔質金属体２からなる円筒状芯体の
空孔を通して外部に放出されるため、ガス溜まりなどが
要因となるフクレ現象などが起こらず、平滑性や真円度
に優れたポリイミド管状物を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、ある
いは熱ラミネーターなどに好適に使用されるポリイミド
管状物の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリイミド樹脂は優れた耐熱性、寸法安
定性、機械的特性及び化学的特性を有しており、ポリイ
ミド樹脂からなる管状物の用途としては複写機やレーザ
ービームプリンターなどの画像形成装置の中間転写ベル
トや定着ベルト、あるいは熱ラミネーター用ベルトなど
多くの用途で使用されている。ここで、複写機やレーザ
ービームプリンターなどの定着部品として使用されるポ
リイミド管状物について例を挙げて説明する。

【０００３】電子写真技術を利用した複写機やレーザー
ビームプリンターにおいては、複写紙や転写紙上に形成
したトナー像を定着するための定着装置としてポリイミ
ド樹脂管状物を使用したベルト定着方式が広く使用され
ている。

【０００４】ベルト定着方式の一例を示すと、ポリイミ
ド樹脂管状物の内側に駆動ロールとテンションロールと
ヒーターを備え、ヒーターと圧接した加圧ロールの間に
トナー像を形成した複写紙を順次送り込みながら、トナ
ーを加熱溶融させ、トナー像をコピー用紙上に定着させ
るものである。前記ベルト定着方式では、薄いフィルム
状のポリイミド樹脂管状物を介して、ヒーターが実質的
に直接トナーを加熱するため、加熱部が短時間で所定の
定着温度に達し、電源投入から定着可能に達するまでの
待ち時間がなく、消費電力が小さいなど優れた特徴を持
っている。

【０００５】また、電子写真技術を利用したカラーレー
ザープリンターあるいはカラー複写機などの画像形成方
法では、シアン、イエロー、マゼンダ、ブラックなどの
基本色のトナーを用い感光ドラム表面に画像を形成し、
その後、個々のトナー画像を転写ドラムを介して複写紙
（コピー用紙）上に転写させ、トナー像を熱定着させる
方法が採られている。

【０００６】近年、前述の転写ドラム方式に代わって中
間転写ベルトを用いたカラー画像の形成方法が提案さ
れ、様々な機構が開発されつつある。これは、感光ドラ
ムに形成したトナー画像を一度中間転写ベルト上に転写
させ、その後、複写紙に再転写し熱定着ののちカラー画
像を得る方式である。

【０００７】これらの電子写真技術を利用した複写機や
レーザービームプリンター用ポリイミド管状物には、引
張弾性率が大きく装置内部の温度上昇や定着温度に対す
る寸法安定性、機械的特性及び耐熱性などの特性が要求
され、さらにベルト表面の平滑性、厚み均一性、及び管
状物としての真円度などの特性が要求される。

【０００８】このような用途及び要求特性に合致したポ
リイミド管状物の製造方法も種々の方法が検討され提案
されている。例えば、特開昭５７−７４１３１号公報で
は、円筒状金型の内面に揮発性溶剤に溶解した熱硬化性
樹脂を注入し、加熱しながら回転させ遠心成形法にて薄
肉のエンドレスベルトを製造する方法が記載されてい
る。また、特開平６−２３７７０号公報では、芯体の外
面に管状物成形体の前駆体材料を塗布し、その後芯体の
外面に沿って所定の内径を有するリング状ダイスを通過
させ所定の厚みの前駆体液を成形し、その後加熱などの
手段で皮膜化させ芯体と皮膜を分離し管状物を得る方法
が記載されている。また、特開２００１−４７４５２号
公報では、円筒状内金型の外面にポリイミド前駆体溶液
を塗布し乾燥してポリイミド半硬化管状物を得た後、そ
の外側に内金型より熱膨張係数の小さい円筒状外金型を
挿入し、加熱して内金型と外金型との間に挟接させなが
らイミド転化を進行させて、表面平滑性や真円度等に優
れたポリイミド管状物を製造する方法が記載されてい
る。また、特開平１０−１５９６８号公報では、多孔質
セラミックス製円筒状芯体の外周面に、ポリイミド前駆
体溶液を実質的に均一な厚さで付着させ、次いで加熱に
よりイミド転化反応を完了させてチューブ状物を形成
し、チューブ状物を芯体から分離するにあたり、前記チ
ューブ状物および前記芯体と反応しない液体を、前記芯
体の開口端より注入して前記芯体の外周表面の細孔から
滲み出させ、滲み出した前記液体によって前記多孔質性
セラミックス製円筒状芯体の外周表面と前記チューブ状
物との接着力を弱めたのち、前記チューブ状物を前記多
孔質セラミックス製円筒状芯体から分離するポリイミド
管状物の製造方法が記載されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
管状物の製造方法はそれぞれ一長一短があり、いずれの
方法も前記の定着または転写ベルトの要求特性である、
厚みの均一性または表面の平滑性などの特性を備えたポ
リイミド管状物を得ることが難しい。また、一つの管状
物の成形に対して金型が複数必要になったり、金型とポ
リイミド管状物の分離が容易でないなど生産性が良いと
は言えない。その理由は以下の通りである。

【００１０】ポリイミド前駆体溶液は加熱することによ
ってイミド転化反応が進み、イミド転化の完結で強靭で
平滑なポリマーのフィルム層が得られる。しかし加熱に
よるイミド転化反応の過程においては、溶媒の蒸発や縮
合水による気化ガスなどの発生に伴い、これらの溶媒や
縮合水の気化ガスが平滑なポリイミドフィルムの成形
や、真円度の高い管状物を製造する上で大きな障害にな
る。

【００１１】例えば、従来例のように金型の外面にポリ
イミド前駆体溶液を所定の厚みに塗布し、オーブン内で
加熱してイミド転化反応を進めていく過程においては、
まず塗膜の最外表面から溶媒や縮合水の蒸発が始まり皮
膜化が進んでいく。そのまま加熱を続けイミド転化を進
行させていくと、イミド転化反応はポリイミド前駆体溶
液の表層から進行していく。その結果、表層のイミド転
化反応がある程度進行すると、管状物の表層はフィルム
化が進み、塗膜内部からの溶媒や縮合水の蒸発ガスの放
出が次第に困難になってしまう。この状態をそのまま継
続すると金型とポリイミドが接している境界面に溶媒な
どの蒸発ガスが閉じ込められ、その部分で金型とフィル
ムが局部的に分離し、ガス溜りができフィルム表面を凸
状に押し上げ膨れた状態になり、平滑性を阻害すること
になる。これらの現象は平滑な表面特性を必要とするポ
リイミドベルトの用途では致命的な欠陥になる。

【００１２】これらの不具合を解消するために、熱膨張
率が異なる円筒状外金型と円筒状内金型との間で挟接さ
せながらポリイミド前駆体のイミド転化することによ
り、表面平滑性や真円度に優れたポリイミド管状物を得
る方法が考えられる。しかしながら、一つの管状物の成
形に対して金型が２個必要になるという問題や、外金型
を挿入する工程が必要になる問題などを生じ、必ずしも
生産性が良いとは言えない。また多孔質セラミックス製
円筒状芯体を用いることにより、ポリイミド管状物の内
面側から発生する揮発ガスを細孔を通して芯体内部から
放出することは可能と考えられるが、多孔質セラミック
ス製円筒状芯体の熱膨張率が小さいため、ポリイミド管
状物と芯体のクリアランスが小さすぎて容易に芯体から
ポリイミド管状物を分離することが難しい。従って分離
するためには、芯体の細孔から可燃性液体などを滲み出
させるような方法を取らざるを得ず、工程が煩雑にな
り、生産効率が悪い。

【００１３】本発明は上記従来の問題を解決し、表面平
滑性、真円度、機械的特性、及び耐久性の優れたポリイ
ミド樹脂管状物の生産性の良い製造方法を提供すること
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のポリイミド管状物の製造方法は、円筒状金
型の外周表面に、ポリイミド前駆体溶液を実質的に均一
な厚さで付着させ、次いで加熱によりイミド転化し、そ
の後金型から分離するポリイミド管状物の製造方法にお
いて、前記円筒状金型の少なくとも外表面が実質的に多
孔質金属で形成されていることを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明によれば、円筒状金型の外
面に接しているポリイミド皮膜の内面から発生する溶媒
や縮合水などの揮発ガスが、多孔質金属体からなる円筒
状芯体の空孔を通して外部に放出されるため、ガス溜ま
りなどが要因となるフクレ現象などが起こらず、平滑性
や真円度に優れたポリイミド管状物を得ることができ
る。

【００１６】本発明においては、前記円筒状金型が、平
均空孔径０．１〜１００μm、線膨張率１×１０^-5ｃｍ
／℃以上の多孔質金属であることが好ましい。この範囲
であれば、さらに溶媒や縮合水などの揮発ガスが、多孔
質金属体からなる円筒状芯体の空孔を通して外部に放出
されやすくなる。ここで、多孔質金属の通気量は、ＪＩ
ＳＬ１０９６に準じた測定で20cc/cm²/sec(0.1MPa)以
上であることが好ましい。前記多孔質金属は、焼結金属
体であっても良い。また、前記円筒状金型が、さらに内
面に多孔質またはパンチング孔を開けた補強金属層を有
していてもよい。

【００１７】また、ポリイミド前駆体溶液が導電性物質
または熱伝導性物質を含んでいても良い。

【００１８】以下に本発明のポリイミド管状物の製造方
法について代表的な実施の形態に従って説明する。

【００１９】本発明のポリイミド管状物は、ポリイミド
前駆体溶液を円筒状金型上に塗布し、イミド転化して製
造される。

【００２０】本発明に用いるポリイミド前駆体溶液は、
例えば芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミ
ン成分を有機極性溶媒中で反応させることによって得る
ことができる。このような芳香族テトラカルボン酸の代
表例としては次のようなものが挙げられる。例えば、ピ
ロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニ
ルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，４，
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、
２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテ
ル二無水物、あるいはこれらのテトラカルボン酸エステ
ル、又は上記各テトラカルボン酸類の混合物等を例示す
ることができる。

【００２１】一方、芳香族ジアミン成分としては特に制
限はなく、パラフェニレンジアミン、メタフェニレンジ
アミン、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、ベンジジン、３，
３’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジメトキ
シベンチジン、４，４’−ジアミノジフェニルプロパ
ン、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェ
ニル〕プロパンなどが挙げられる。本発明の製造方法に
おいてはポリイミド前駆体溶液が有機極性溶媒に溶解し
ている組成物（原料）を用い管状物を成形する。前記の
有機極性溶媒としては、ジメチルアセトアミド、ジメチ
ルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、フェノ
ール、などが挙げられる。これらの有機極性溶媒には、
キシレン、ヘキサン、トルエンなどの炭化水素類などを
混合することもできる。

【００２２】また、ポリイミド前駆体溶液の中に、ポリ
イミド管状物の特性を改質するための導電性物質または
熱伝導性物質等の充填剤、例えば窒化ホウ素や炭化ケイ
素などの熱伝導性改良剤、あるいはカーボンブラック、
金属粉末、導電性金属酸化物などの導電性改良剤など
を、ポリイミドに対して１〜５０ｗｔ％の範囲混合して
もよい。

【００２３】本発明の製造方法においては、前記ポリイ
ミド前駆体溶液を円筒状金型表面に均一に塗布する。

【００２４】本発明において、図１に模式的に示す円筒
状金型１としては、平均空孔径０．１〜１００μｍ、好
ましくは１〜１０μｍ、空孔率３〜９０％、好ましくは
１０〜５０％、線膨張率は１×１０^-5ｃｍ／℃以上、好
ましくは１．５×１０^-5ｃｍ／℃以上の多孔質金属体２
が好適に用いられる。空孔は貫通孔であることが好まし
い。多孔質金属体はパンチング加工、金属メッシュを積
層したもの等が使用できる。また多孔質金属焼結体は金
属粉末を焼結したものであり、例えば鉄、銅、ニッケ
ル、モリブデン、マンガン、クロム、亜鉛、鉛、すず、
コバルト、タングステン、チタンなどの金属の単体また
は合金が挙げられる。円筒状金型の外面に接しているポ
リイミド皮膜の内面から発生する溶媒や縮合水などの揮
発ガスが、多孔質金属体からなる円筒状芯体の空孔を通
して外部に放出されるため、ガス溜まりなどが要因とな
るフクレ現象などが起こらず、平滑性や真円度に優れた
ポリイミド管状物を得ることができる。多孔質金属体の
平均空孔径や空孔率は通気性が確保できていれば特に限
定されるものではない。ただし空孔径が小さすぎたり空
孔率が低すぎたりするとガス抜けが不十分になり平滑性
の優れたポリイミド管状物を得ることができない。また
反対に空孔径が大きすぎたり空孔率が高すぎたりすると
塗布したポリイミド前駆体溶液が空孔内部まで浸透して
空孔をふさいでしまったり、また円筒状金型自体の強度
が弱くなり使用時に変形し真円度の高い管状物が得られ
なくなる。従って使用する前駆体溶液の性状やポリイミ
ド管状物の製造条件に適した空孔径と空孔率からなる円
筒状金型を用いる必要がある。多孔質金属体２の好まし
い厚さは、５〜２０ｍｍ程度の範囲である。

【００２５】また円筒状金型からポリイミド管状物を容
易に離脱させるために円筒状金型の外表面に離型性層を
付与させてもよい。離型処理剤はイミド転化するための
加熱温度に耐える耐熱性を有し、ポリイミド管状物を円
筒状金型から分離させ得る離型性を有していることが好
ましく、例えばセラミックスコーティング、フッ素樹脂
コーティング、シリコーンコーティングなどが好適に用
いられる。

【００２６】また円筒状金型の多孔質金属体は種々のも
のが使用できるが、多孔質金属体は比較的強度が弱いた
め、使用時に変形するなどの二次的問題が発生すること
がある。そのため、実用性を考慮すれば、図２に示すよ
うに、多孔質金属体２の内面に、多孔質またはパンチン
グ孔を開けた補強金属層３を形成させた円筒状芯体１を
用いてもよい。ガス抜けをより効率的にするため空孔径
や空孔率のできるだけ大きい多孔質金属層にし、前記の
補強金属層を形成し強度不足を補うのが実用的な方法で
ある。

【００２７】補強金属層３の多孔質の範囲は、ＪＩＳ
Ｌ１０９６に準じた通気量測定で20cc/cm²/sec(0.1MPa)
以上であることが好ましい。

【００２８】多孔質金属層と補強金属層の２層構造であ
れば、ポリイミド前駆体を円筒状金型の外面に付着さ
せ、４００℃近くの温度でイミド転化させ、常温（室
温）まで冷却させる過酷な繰り返し使用条件に耐えるこ
とができる。補強金属層２は、鉄、銅、ニッケル、モリ
ブデン、マンガン、クロム、亜鉛、鉛、すず、コバル
ト、タングステン、チタンなどの金属の単体または合金
が用いられる。また補強金属層２は補強効果を有してい
ればよく、パンチングメタルのような比較的大きな穴開
き構造が好適である。補強金属層２の好ましい厚さは、
５〜１０ｍｍ程度の範囲である。

【００２９】ポリイミド前駆体溶液の塗布方法は特に限
定されるものではない。円筒状金型の外周面にポリイミ
ド前駆体溶液を塗布する場合は、ディッピング方法、ス
クレバー方法、押出し方法などにより円筒状金型表面に
ポリイミド前駆体溶液を付着させた後、リング状外型ダ
イスの中を通過させるなどして所定厚みに均一に塗布す
ることができる。

【００３０】円筒状金型にポリイミド前駆体溶液を塗布
した後、オーブンなどを用いて加熱してイミド転化反応
を完結させる。このとき、加熱による溶媒の蒸発あるい
は縮合水の気化などを考慮し、段階的に温度を上げてい
き、最終的にはポリイミド樹脂のガラス転移温度近くま
で加熱し、イミド転化を完結させる。

【００３１】円筒状金型からポリイミド管状物を分離す
る際には、円筒状金型の熱膨張率が大きく作用する。円
筒状金型の熱膨張率が大きいほど金型とポリイミド管状
物との間のクリアランスが確保できるようになり、容易
に分離できるようになる。すなわち、ポリイミド前駆体
液溶液を円筒状芯体の外面に塗布し加熱によりイミド転
化を進行していくと円筒状芯体の熱膨張率に基づき芯体
の外径は膨張し、ポリイミド管状物も芯体の外面に密着
して形状が保持される。ついでイミド転化が完了しオー
ブンから取出し冷却が始まると、金型は冷却温度と共に
縮径するが、ポリイミド管状物はイミド転化が完了して
いるため、一定の形状を維持し円筒状芯体と管状物の境
界面に空隙が得られ、円筒状金型から管状物をスムーズ
に分離できる。円筒状金型の線膨張率が１．５×１０^-5
ｃｍ／℃以上であれば好適である。

【００３２】

【実施例】以下実施例を用いて本発明をさらに具体的に
説明する。本発明における物性値の測定方法は以下の通
りである。平均孔径及び空孔率：ＪＩＳＫ３８３２に準拠し、水
銀圧入方式のポロシメーターを使用し、平均孔径及び空
孔率を測定した。また空孔率は簡易測定では一定体積の
サンプルの重量測定により、多孔質金属焼結体の原料で
ある金属材料の真比重より算出した。

【００３３】（実施例１）平均空孔径５μｍ、空孔率３
０％、線膨張率１．６×１０^-5ｃｍ／℃、厚み２０ｍ
ｍ、外径１５０ｍｍ、長さ５００ｍｍの多孔質銅・ニッ
ケル焼結体からなり、表面に酸化ケイ素コーティング皮
膜を形成した円筒状金型を用意した。次に３，３’，
４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（酸成
分）とパラフェニレンジアミン（アミン成分）とを、Ｎ
−メチル−２−ピロリドン（溶媒）中で反応させたポリ
イミド前駆体溶液と、カーボンブラック（三菱化学
（株）製ＭＡ１００）を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン
中に分散させた分散液とを混合し、固形分濃度（全溶液
に対するポリイミド樹脂とカーボンブラックの合計の濃
度）が１５ｗｔ％、カーボンブラック濃度（ポリイミド
樹脂とカーボンブラックの合計に対するカーボンブラッ
クの濃度）が１２ｗｔ％になるようカーボンブラック分
散ポリイミド前駆体溶液を調整した。ポリイミド前駆体
溶液の粘度は１５００ポイズであった。

【００３４】まず、円筒状金型の外表面にポリイミド前
駆体溶液を塗布した後、内径１５１．２ｍｍのリング状
ダイスを円筒状金型の上部から挿入し走行させ円筒状金
型の表面に厚み６００μｍのポリイミド前駆体溶液塗膜
を形成した。その後オーブンに入れ、１２０℃で６０分
間乾燥後、２００℃の温度まで４０分間で昇温させ同温
度で２０分間保持した。そしてそのまま３２０℃で４０
分間、４００℃で２０分間加熱し、イミド転化を完了さ
せた後、オーブンから取出し冷却した。その後、ポリイ
ミド管状物を円筒状金型から分離して、厚み７０μｍ、
内径１５０ｍｍ、長さ４７０ｍｍのシームレスのポリイ
ミド管状物を得た。

【００３５】得られたポリイミド管状物の表面は平滑
で、うねりや膨れなどの問題になる欠陥はなかった。

【００３６】（比較例１）厚み１２ｍｍ、外径１５０ｍ
ｍ、長さ５００ｍｍで線膨張率１．１×１０^-5ｃｍ／℃
の緻密なステンレスからなる、表面に酸化ケイ素コーテ
ィング皮膜を形成した円筒状金型を用意した。前記円筒
状金型を用いた以外は、実施例１と同様の方法でポリイ
ミド管状物を作製した。その結果、厚み７０μｍ、内径
１５０ｍｍ、長さ４７０ｍｍのシームレスのポリイミド
管状物を得た。

【００３７】得られたポリイミド管状物は、内面のガス
抜けが不十分であったため、中央部がふくれた状態であ
った。

【００３８】（参考例１）平均空孔径０．０５μｍ、空
孔率１０％、線膨張率１．１×１０^-5ｃｍ／℃で、厚み
２０ｍｍ、外径１５０ｍｍ、長さ５００ｍｍの多孔質ス
テンレス焼結体からなる、表面に酸化ケイ素コーティン
グ皮膜を形成した円筒状金型を用意した。前記円筒状金
型を用いた以外は実施例１と同様の方法でポリイミド管
状物を作製した。その結果、厚み７０μｍ、内径１５０
ｍｍ、長さ４７０ｍｍのシームレスのポリイミド管状物
を得た。

【００３９】得られたポリイミド管状物は、比較例１と
比べると程度は小さかったが、内面のガス抜けが不十分
であったため、中央部がふくれた状態であった。

【００４０】（参考例２）平均空孔径２００μｍ、空孔
率５０％、線膨張率１．１×１０^-5ｃｍ／℃で厚み２０
ｍｍ、外径１５０ｍｍ、長さ５００ｍｍの多孔質ステン
レス焼結体からなる、表面に酸化ケイ素コーティング皮
膜を形成した円筒状金型を用意した。前記円筒状金型を
用いた以外は、実施例１と同様の方法でポリイミド管状
物を作製した。その結果、厚み７０μｍ、内径１５０ｍ
ｍ、長さ４７０ｍｍのシームレスのポリイミド管状物を
得た。

【００４１】得られたポリイミド管状物の表面は平滑
で、うねりや膨れなどの問題になる欠陥はなかった。し
かし管状物内面に金型外表面の形状に沿った凹凸形状が
発生し転写ベルトの回転走行が不安定であり支障をきた
した。

【００４２】（比較例２）平均空孔径５μｍ、空孔率３
０％、熱膨張率８×１０^-6ｃｍ／℃、厚み２０ｍｍ、外
径１５０ｍｍ、長さ５００ｍｍの多孔質アルミナ焼結体
（セラミックス）からなり、表面に酸化ケイ素コーティ
ング皮膜を形成した円筒状金型を用意した。前記円筒状
金型を用いた以外は実施例１と同様の方法でポリイミド
管状物を作製した。

【００４３】この実験においては、円筒状金型からポリ
イミド管状物を分離することができなかった。

【００４４】（実施例２）平均空孔径５μｍ、空孔率３
０％、線膨張率１．６×１０^-5ｃｍ／℃、厚み５ｍｍの
多孔質銅・ニッケル焼結体層とその内側に厚み８ｍｍの
ステンレス補強層との２層からなり、表面に酸化ケイ素
コーティング皮膜を形成した、総厚み１３ｍｍ、外径３
００ｍｍ、長さ５００ｍｍの円筒状金型を用意した。ス
テンレス補強層はパンチング加工により、１ｃｍ²当り
４個、直径０．３ｃｍφの孔を厚さ方向に開けてある。
ポリイミド前駆体溶液は実施例１と同じものを用いた。

【００４５】円筒状芯体の外表面にポリイミド前駆体溶
液を塗布した後、内径３０１．２ｍｍのリング状ダイス
を円筒状芯体の上部から挿入し走行させ円筒状芯体の表
面に厚み６００μｍのポリイミド前駆体溶液塗膜を形成
した。その後オーブンに入れ、１２０℃で６０分間乾燥
後、２００℃の温度まで４０分間で昇温させ同温度で２
０分間保持した。そしてそのまま３２０℃で４０分間、
４００℃で２０分間加熱し、イミド転化を完了させた後
オーブンから取出し冷却した。その後ポリイミド管状物
を円筒状芯体から分離して、厚み７０μｍ、内径３００
ｍｍ、長さ４５０ｍｍのシームレスのポリイミド管状物
を得た。

【００４６】得られたポリイミド管状物の表面は平滑
で、うねりや膨れなどの問題になる欠陥はなかった。ま
たこの管状物をレーザービームプリンタに組み込み中間
転写ベルトとして使用した結果、ベルトのうねりや膨れ
などが原因で起こる色ズレやムラが発生することなく、
鮮明なカラー画像を得ることができた。また、連続して
印刷を行った場合も、画像の欠陥は見られなかった。

【００４７】（実施例３）平均空孔径５μｍ、空孔率３
０％、線膨張率２．３×１０^-5ｃｍ／℃、厚み８ｍｍ、
外径６０ｍｍ、長さ５００ｍｍの多孔質アルミニウム焼
結体からなり、表面に酸化ケイ素コーティング皮膜を形
成した円筒状金型を用意した。次に３，３’，４，４’
−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とパラフェニレ
ンジアミンとをＮ−メチル−２−ピロリドン中で反応さ
せたポリアミック酸溶液と窒化硼素（三井化学（株）製
ＭＢＮ−０１０Ｔ）を混合し、固形分濃度（全溶液に対
するポリイミド樹脂と窒化硼素の合計の濃度）が２０ｗ
ｔ％の窒化硼素分散ポリイミド前駆体溶液を調整した。
ポリイミド前駆体溶液の粘度は１２００ポイズであっ
た。

【００４８】まず、円筒状金型の外表面にポリイミド前
駆体溶液を塗布した後、内径６１ｍｍのリング状ダイス
を円筒状金型の上部から挿入し走行させ円筒状金型の表
面に厚み５００μｍのポリイミド前駆体溶液塗膜を形成
した。その後オーブンに入れ、１２０℃で６０分間乾燥
後、２００℃の温度まで４０分間で昇温させ同温度で２
０分間保持し取出して冷却した。その後プライマー溶液
（デュポン社製８５５−００３）をディッピングにより
５μｍの厚みに塗布し、１５０℃で３０分乾燥した。そ
の後、表面離型層としてフッ素樹脂水分散懸濁液（デュ
ポン社製８５５−５１０）をスプレーにより１２μｍの
厚みで塗布し２５０℃で１０分及び３８０℃で４０分焼
成し熱伝導性粒子が分散されたポリイミド基層外面にプ
ライマー層及び離型層の三層構造を有する定着ベルト用
管状物を得た。

【００４９】この定着ベルトの表面は平滑でうねりや膨
れなどの欠陥はなく、図３に示すオンデマンドタイプの
複写機に搭載し１０万枚の複写を行ったところ、紙シワ
の発生もなく良好な画像が得られた。

【００５０】図３はオンデマンドタイプの複写機に搭載
した定着装置の一例を示す概略断面図であり、本実施例
で得られたポリイミド管状物２１は、駆動ロール２２に
より、テンションロール２３およびヒーター２４の外側
を通過して向かって時計の針の方向に回転している。一
方、複写紙２６の上に形成されたトナー像２７は、ヒー
ター２４の熱を受けたポリイミド管状物２１とバックア
ップロール２５との間でニップされ、加熱されて定着像
２８となる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
円筒状金型の外面に接しているポリイミド皮膜の内面か
ら発生する溶媒や縮合水などの揮発ガスが、多孔質金属
体からなる円筒状芯体の空孔を通して外部に放出される
ため、ガス溜まりなどが要因となるフクレ現象などが起
こらず、平滑性や真円度に優れたポリイミド管状物を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における多孔質金属焼結体製
円筒状金型を示す模式断面図である。

【図２】本発明の別の実施例における多孔質金属焼結体
製円筒状金型を示す模式断面図である。

【図３】本発明の実施例３で得られたポリイミド管状物
を用いた定着装置の一例を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１多孔質金属焼結体製円筒状金型２多孔質金属焼結体３補強金属２１ポリイミド管状物２２駆動ロール２３テンションロール２４ヒーター２５バックアップロール２６複写紙２７トナー像２８定着像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 79/08 Ｃ０８Ｌ 79/08 Ａ // Ｂ２９Ｋ 77:00 Ｂ２９Ｋ 77:00 79:00 79:00 105:16 105:16 Ｂ２９Ｌ 23:00 Ｂ２９Ｌ 23:00 (72)発明者横山尚史滋賀県大津市一里山５丁目13番13号株式会社アイ・エス・テイ内 (72)発明者森内勝彦滋賀県大津市一里山５丁目13番13号株式会社アイ・エス・テイ内Ｆターム(参考） 4F071 AA60 AB03 AB27 AD02 AE15 AE17 AF37 AF62 AH16 BA02 BB02 BC05 4F202 AA40 AB13 AC05 AG08 AJ02 AJ10 AR12 AR20 CA03 CA07 CB01 CD23 CK11 4F205 AA40 AG08 AG16 GA06 GB01 GC01 GN28 GW05 GW31 4J002 CM041 DA036 DA066 DE046 DJ006 DK006 FA086 FD016 FD116 GQ00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状金型の外周表面に、ポリイミド前
駆体溶液を実質的に均一な厚さで付着させ、次いで加熱
によりイミド転化し、その後金型から分離するポリイミ
ド管状物の製造方法において、前記円筒状金型の少なく
とも外表面が実質的に多孔質金属で形成されていること
を特徴とするポリイミド管状物の製造方法。
【請求項２】前記円筒状金型が、平均空孔径０．１〜
１００μm、線膨張率１×１０^-5ｃｍ／℃以上の多孔質
金属である請求項１に記載のポリイミド管状物の製造方
法。
【請求項３】前記多孔質金属が焼結金属体である請求
項１または２に記載のポリイミド管状物の製造方法。
【請求項４】前記円筒状金型が、さらに内面に多孔質
またはパンチング孔を開けた補強金属層を有する請求項
１〜３のいずれかに記載のポリイミド管状物の製造方
法。
【請求項５】ポリイミド前駆体溶液が導電性物質また
は熱伝導性物質を含む請求項１に記載のポリイミド管状
物製造方法