JP2005017720A

JP2005017720A - 熱伝導性シームレスベルト

Info

Publication number: JP2005017720A
Application number: JP2003182750A
Authority: JP
Inventors: Yoshinari Takayama; 嘉也高山
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】熱伝導性シームレスベルトに関し、高強度、高熱伝導性のシームレスベルトを供給することを目的とする。
【解決手段】熱伝導性無機微粉末を含有してなるポリイミド管状体であって、熱伝導性無機微粉末が球状の窒化アルミニウムであり、含有量が所定の範囲にあることを特徴とする。このとき、前記熱伝導性無機微粉末の１次粒子の平均粒子径が一定の範囲であることが好適である。また、機能層が少なくとも１層積層されてなる熱伝導性シームレスベルトが好適である。このとき、前記機能層が、ゴム状弾性層あるいはフッ素樹脂離型層であることが好適である。また、上記シームレスベルトにおいて、イミド化触媒、あるいは脱水剤とイミド化触媒を含んだポリアミド酸溶液を用い、イミド転化したポリイミド樹脂で構成することが好適である。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱伝導性シームレスベルトに関するもので、例えば、高熱伝導を有する定着ベルト、転写定着ベルトとして特に有用である。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ポリイミド樹脂材料は、その高い機械的強度、耐熱性等の理由から宇宙航空分野から電気電子材料まで幅広い分野において実用化されている。その中でもポリイミド樹脂製シームレス状管状体は、複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ等の電子写真画像形成装置の定着ベルト、転写ベルト、中間転写ベルト、搬送ベルト、感光体ベルト等の機能性ベルト及びこれらの基材として使用されている。特に、定着ベルトでは未定着トナー像を加圧加熱しながら転写体を搬送するため、ロール間の張設に耐えうる強度、ロールの加熱温度に耐えうる耐熱性、ベルト端部で寄りを制御する際、座屈を起こさないような剛性、過剰トナーを分離させるために必要なフレキブル性の要求が強くなっている。さらに近年、省エネルギーを考慮し、ベルト内側に設置したヒーターからの熱を効率よくベルト表面に伝えるために、ベルトの熱伝導性も求められている。これを解決する方法として、熱伝導性無機粒子を溶液に加え、超音波処理を施した後、ポリイミド前駆体溶液と混合した液を中円筒状金型に浸漬塗布し、次いで円筒状金型に対し所定の内径を有する外金型を自重落下させて塗布した後、加熱硬化させるベルトの製造方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１８６１６２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、熱伝導性無機粒子を溶液に加え、超音波処理を施した後、ポリイミド前駆体溶液と混合した液では、熱伝導性無機粒子の凝集を分散することができても、粒子そのものの形状までは制御できず、これによるベルトの表面粗さ、機械強度には限界があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上述の欠点を解決しようとするものであり、高強度、高熱伝導性のシームレスベルトを供給することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、以下に示す熱伝導性のシームレスベルトにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに到った。
【０００７】
本発明は、熱伝導性無機微粉末を含有してなるポリイミド管状体であって、熱伝導性無機微粉末が球状の窒化アルミニウムであり、ポリイミド樹脂１００重量部に対する熱伝導性無機粉末の含有量が１０〜４０重量部の範囲にあることを特徴とする。こうした構成によって従来にない、高強度、高熱伝導性のシームレスベルトを提供することができる。
【０００８】
このとき、前記熱伝導性無機微粉末の１次粒子の平均粒子径が０．０１〜２μｍであることが好適である。窒化アルミニウムの粒子を一定範囲に制限することで、高い熱伝導性を確保しつつ、優れた表面平滑性、機械的強度を得ることができる。
【０００９】
また、機能層が少なくとも１層積層されてなる熱伝導性シームレスベルトが好適である。各種の機能層を有する複合管状体を形成することで、種々の用途に応じた最適な特性を確保することが可能となり、かつ、高強度、高熱伝導性のシームレスベルトを提供することができる。
【００１０】
このとき、前記機能層が、ゴム状弾性層あるいはフッ素樹脂離型層であることが好適である。ベルトの滑性やトナーの定着性あるいは離型性といった優れた機能性を確保しつつ、管状物の変形や座屈などのおそれがない熱伝導性のシームレスベルトを提供することができる。
【００１１】
また、上記シームレスベルトにおいて、イミド化触媒、あるいは脱水剤とイミド化触媒を含んだポリアミド酸溶液を用い、イミド転化したポリイミド樹脂で構成することが好適である。イミド化触媒あるいは脱水剤の使用で、素早く化学イミド化・固定化することができることから、熱伝導性や機械的強度のばらつきの少ない熱伝導性シームレスベルトを提供することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、説明する。
本発明は、熱伝導性無機微粉末を含有してなるポリイミド管状体であって、熱伝導性無機微粉末が球状の窒化アルミニウムであり、ポリイミド樹脂１００重量部に対する熱伝導性無機粉末の含有量が１０〜４０重量部の範囲にあることを特徴とする。本発明者は、熱伝導性シームレスベルトにおいて、ポリイミドを主成分として、熱伝導性無機微粉末として球状の窒化アルミニウムを所定量添加することによって、優れた強度と熱伝導性を確保することができることを見出したもので、従来にない高強度、高熱伝導性のシームレスベルトを提供することができる。
【００１３】
既述のように、シームレスベルトには、所定の強度とともに熱伝導性が求められているが、本発明者は、ベルトにおけるポリイミド樹脂の熱伝導率は０．２８Ｗ／ｍ・Ｋ以上が好ましいとの知見を得た。熱伝導率０．２８Ｗ／ｍ・Ｋより小さいと、発熱体であるヒーターからベルト表面への熱の伝わりが悪く、未融着トナーが、十分溶融されず、定着後トナー部を擦ると、トナーが離脱し、濃淡ムラが発生してしまう。また、定着ベルトの場合、機械的強度は、２５℃雰囲気の引張弾性率５０００Ｍｐａ以上が好ましいとの知見を得た。加熱ロール、分離ロール、搬送ロール等で張設され、更に１５０℃を超える加熱ロールに常時接した状態でベルトが駆動するため、上記引張強度以下では、ベルトが座屈しやすく好ましくない。
【００１４】
ここで、熱伝導率は、熱伝導性無機粒子の大きさ、ポリイミド樹脂中の分布、充填量によって左右されるが、その中でも最も影響の大きい充填量はポリイミド樹脂１００重量部に対し１０〜４０重量部が好ましい。１０重量部より小さいと熱伝導率が劣り、４０重量部を超えると機械強度が低下し好ましくない。
【００１５】
また、ポリアミド酸溶液に添加される熱伝導性無機粒子は、高熱伝導性を有する窒化アルミニウムが好ましく、形状は球形が好ましい。ここでいう球形とは、真球である必要はなく、例えば、室化ホウ素等で見られる鱗偏状、角のある立方体等を除くものである。窒化ホウ素等のように非球形であるとベルトにした時、表面凹凸を起こし好ましくない。また、物質固有の熱伝導性は、窒化アルミニウムに比べ、室化ホウ素等、室化アルミニウム以外のセラミックスは劣るため、同じ熱伝導を得るために必要な充填量が多くなり、そのためポリイミド本来の機械特性が維持できず、好ましくない。
【００１６】
このとき、前記熱伝導性無機微粉末の１次粒子の平均粒子径が０．０１〜２μｍであることが好適である。熱伝導性無機微粉末である窒化アルミニウムの粒子が０．０１μｍより小さいと表面平滑性、機械特性は良いが、熱伝導性が劣る傾向があり、２μｍを超えると熱伝導性は良いが、表面平滑性、機械特性が劣る傾向がある。このように、窒化アルミニウムの粒子を一定範囲に制限することで、高い熱伝導性を確保しつつ、優れた表面平滑性、機械的強度を得ることができる。
【００１７】
なお、本発明ではポリイミドベルトに熱伝導性無機粒子以外にも、導電性、帯電防止性、半導電性、耐磨耗性等所望の機能を付与するために、適宜無機粒子、無機酸化物、金属酸化物、界面活性剤等充填材を混入することが可能である。
【００１８】
また、機能層が少なくとも１層積層されてなる熱伝導性シームレスベルトが好適である。ベルトの用途によっては、ポリイミド樹脂の諸特性に加え各種の機能層を有する複合管状体を形成することで、種々の用途に応じた最適な特性を確保することが可能となり、かつ、高強度、高熱伝導性のシームレスベルトを提供することができる。各種機能層は、要求される機能に応じて、材質や厚みなどが選定され、単層だけでなく複数の層を積層することが可能である。
【００１９】
このとき、前記機能層が、ゴム状弾性層あるいはフッ素樹脂離型層であることが好適である。ベルトの用途によっては、ポリイミド樹脂の諸特性に加え弾性を必要とすることから、ポリイミド樹脂層と離型層との間にゴム状弾性層を設けることで、対応することが可能となる。さらに、カラー定着用の高画質化に対応してポリイミド樹脂管状体の外周面にシリコーンゴムまたはフッ素ゴムなどのゴム状弾性層を積層した複合管状物が可能となる。また、ベルトの滑性やベルト表面のトナーとの離型性を向上させる目的から、定着用ベルトとしてポリイミド樹脂管状体の外周面にフッ素樹脂離型層が積層されてなる複合管状物が可能となる。このように、ベルトの滑性やトナーの定着性あるいは離型性といった優れた機能性を確保しつつ、管状物の変形や座屈などのおそれがない熱伝導性のシームレスベルトを提供することができる。なお、ゴム状弾性層あるいはフッ素樹脂離型層の詳細は後述する。
【００２０】
また、上記シームレスベルトにおいて、イミド化触媒、あるいは脱水剤とイミド化触媒を含んだポリアミド酸溶液を用い、イミド転化したポリイミド樹脂で構成することが好適である。イミド化触媒あるいは脱水剤の使用で、素早く化学イミド化・固定化することができることから、熱伝導性や機械的強度のばらつきの少ない熱伝導性シームレスベルトを提供することができる。
【００２１】
本発明における化学イミド化触媒については、触媒自体の安定性が高く、イミド化の制御が容易で、かつ、急激な反応を生じることがないことが好ましく、第３級アミンを含む触媒は好適であるといえる。第３級アミンの具体的な化合物については、後述する。
【００２２】
また、化学イミド化触媒に加え、適正な量の脱水剤を添加することによって比較的短時間で化学イミド化を行うことができるとともに、成膜時にできる強固な分子鎖によって、優れた機械的強度及び寸法安定性を有することができる。脱水剤の具体的な化合物は、後述する。
【００２３】
以下、本発明の熱伝導性シームレスベルト、つまりポリイミドシームレスベルトに関し詳細に説明する。
本発明のポリイミドシームレスベルトは、例えば、次の２工程によって作製される。
【００２４】
（１）熱伝導性無機粉末を含有したポリアミド酸溶液を円筒状金型の内表面に、円筒状金型が回転しながらディスペンサーの供給部の軸方向に移動することにより塗布し、遠心法でレベリング及び脱泡する。尚、塗布に関しては、ディスペンサー等で、ポリアミド酸溶液を金型の内表面に付着させた後、剛球等で所定の厚さに仕上げても良い。
（２）次いで、ポリアミド酸溶液を加熱或いは溶媒抽出等により固化または硬化し、更に高温で加熱することでイミド転化することにより得られる。
【００２５】
ここで、ポリアミド酸溶液は、公知のものを使用することができ、酸二無水物とジアミンを溶媒中で重合反応させてなるポリアミド酸溶液が使用される。芳香族ポリイミド樹脂であると、得られるベルトの機械的強度や耐熱性が好適なものが得られる。
【００２６】
好適な酸二無水物の例として、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等が挙げられる。
【００２７】
一方、ジアミンの例としては、４，４’−ジアミノジフェニルエ−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フォン、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’−ジメチル４，４’−ビフェニルジアミン、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’−ジアミノジフェニルスルフォン、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等が挙げられる。
【００２８】
これらの酸無水物とジアミンを重合反応させる際の溶媒としては適宜なものを用いうるが、溶解性等の点から極性溶媒が好ましく用いられ、具体的には、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、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ゼトアミド、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、ジメチルスルホキシド、テトラメチレンスルフォン、ジメチルテトラメチレンスルフォン等が考えられる。これらは単独で用いても構わないし、併せて用いても差し支えない。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、フチロラクトン、キシレン、シクロヘキサン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等を単独もしくは併せて混合することもできる。なお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ので、ポリアミド酸の合成、保存は無水環境下で行うのが好ましい。上記の酸無水物（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溶液が得られる。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が、５〜３０重量％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℃であり、反応時間は０．５〜１０時間が好ましい。
【００２９】
熱伝導性無機粒子の添加方法としては、ポリアミド酸溶液に直接添加しても良いが、熱伝導性無機粒子を溶剤に分散させた後、上記に示したジアミン、酸二無水物を順じ添加し．重合を開始しても良い。
【００３０】
イミド化触媒としては３級アミンが好ましく、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ピリジン、ピコリン、キノリン、イソキノリン、ルチジン等があげられ、さらに好ましくは、ピリジン、β−ピコリン、γ−ピコリン、キノリン、イソキノリンが挙げられる。
【００３１】
３級アミンの量は、最終的に塗布されるポリアミド酸溶液のポリアミド１モルに対してモル比で０．１モル以上２モル以下、さらに好ましくは０．２〜１モルである。３級アミンの量がポリアミド酸溶液のポリアミド１モルに対してモル比で０．１モルより少ない場合には、得られるポリイミドベルトの機械物性が大きく低下する。２．０モルを超える量ではフィルム中に３級アミンが残留し、ベルト工程ラインを汚染したり、余分なイミド化触媒を蒸発させるためにベルト温度を上げる必要があるため２．０モル以下が好ましい。
【００３２】
脱水剤は、例えば、有機カルボン酸無水物、Ｎ，Ｎ’−ジアルキルカルボジイミド類、低級脂肪酸ハロゲン化物、ハロゲン化低級脂肪酸無水物、アリールホスホン酸ジハロゲン化物、及びチオニルハロゲン化物が挙げられ、これらのなかで、有機カルボン酸無水物が好ましい。
【００３３】
有機カルボン酸無水物として、例示すると、無水酢酸、プロピオン酸無水物、酪酸無水物、吉草酸無水物、及びこれらの分子間無水物、有機カルボン酸無水物の混合物を含む。また、芳香族モノカルボン酸例えば安息香酸、ナフトエ酸等の無水物、これらの混合物および有機カルボン酸無水物の混合物、及び炭酸及び蟻酸並びに脂肪族ケテン類（ケテン、及びジメチルケテン）の無水物、これらの混合物および有機カルボン酸無水物などが挙げられる。これらのなかで、無水酢酸が好ましい。
【００３４】
脱水剤の量は、最終的に塗布されるポリアミド酸溶液のポリアミド１モルに対して０．５モル以上４モル以下が好ましく、特には１〜３モルであることが好ましい。脱水剤の量が最終的に塗布されるポリアミド酸溶液のポリアミド１モルに対して０．５モルより少ない場合には、イミド化反応が十分に進行せず、得られるポリイミドベルトの機械物性が大きく低下する。一方、脱水剤の量が４モルより多い場合には、余分な脱水剤を蒸発させるためにベルト温度を上げる必要があるため、結果として得られるポリイミドフィルムの機械物性が大きく低下する。
【００３５】
ポリイミドベルトに積層されるゴム状弾性層としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。またこれらゴムにはポリイミド同様、シリカ、ベンガラ等の充填剤を添加することができる。具体的に、このときのゴム状弾性層の厚みは、用途によって１００〜５００μｍが好適である。ゴム状弾性層の厚みが１００μｍ未満の場合には弾性効果が十分に得られないおそれがあり、５００μｍを超える場合にはベルトの曲率半径の拡大とともにベルトに必要な硬度が得られなくなり座屈や破損が生じるおそれがある。
【００３６】
フッ素樹脂離型層の材料としては、分子内にフッ素原子を含むものであればよく特に限定されるものではない。具体的にはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）とその変性物、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−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−へキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体（ＴＦＥ／ＶｄＦ）、テトラフルオロエチレン−へキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＥＰＡ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体（ＣＴＦＥ／ＶｄＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）などが挙げられる。耐摩耗性、トナーとの離型性、耐熱性の点からＰＴＦＥ、ＰＦＡ、これら混合系が好ましい。充填剤を添加する場合、その量は０．１〜５０ｗｔ％が好ましい。０．１ｗｔ％末満だと、充填剤の持つ機能が十分発揮されず、５０ｗｔ％を超えると摺動性、離型性等のフッ素に起因する効果が十分発揮できない。このときのフッ素樹脂離型層の厚みは、用途によって５〜５０μｍが好適である。フッ素樹脂離型層の厚みが５μｍ未満の場合にはベルトの滑性や離型効果が十分に得られないおそれがあり、５０μｍを超える場合にはベルトの曲率半径の拡大とともにベルトに必要な硬度が得られなくなり座屈や破損が生じるおそれがある。
【００３７】
ポリイミドベルトにゴム状弾性層やフッ素樹脂離型層を積層する方法は、スプレーコート、浸漬、ディスペンサー塗布等が挙げられる。また、積層工程は、ポリイミドベルトを成形した後、外側にゴム状弾性層、フッ素樹脂離型層を重ねていく工程をとっても良いし、金型内面にフッ素樹脂離型層、ゴム状弾性層、ポリイミドの順で積層し、ベルト化した後金型から取り出す工程をとっても良い。これら工程はベルトの寸法精度、特性、成形コストに応じて自由に選べる。また、フッ素樹脂離型層の積層の際には、ゴム状弾性層との接着力を強化するために中間にプライマーを施しても良い。更にフッ素樹脂離型層はチューブ状のものをゴム状弾性層上に被せた後、加熱収縮させて積層させても良い。
【００３８】
【実施例】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。また、実施例等における評価項目は下記のようにして測定を行った。なお、本発明がかかる実施例、評価方法に限定されるものでないことはいうまでもない。
【００３９】
＜評価方法＞
（１）引張特性
引張弾性率をテンシロン（オリエンテック社製、ＵＴＭ１０００）によって評価した。
・サンプル形状：３号形ダンベル（ＪＩＳＫ６３０１）
・打抜き：サンプル長手方向
・チャック間：３０ｍｍ
・引張速度：１００ｍｍ／ｍｉｎ
（２）熱伝導率
熱抵抗測定用セルと発熱体の間に無垢のポリイミドの小片を入れ、３ｋｇｆｃｍの圧力をかける。発熱体に電圧５．１Ｖ、電流０．８Ａを流し、発熱させる。熱抵抗測定用セルの温度を測定し、熱伝導率を求める。
【００４０】
＜実施例１＞
酸成分として３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を、アミン成分としてｐ−フェニレンジアミンと４、４’−ジアミノジフェニルエーテルとの混合物（モル比７：３）の略当モルを窒化アルミニウム（三井化学社製、製品名ＭＡＮ−１０、球形／ＳＥＭ観察、粒子径０．２μｍ）を分散させたＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解（モノマー濃度２０重量％）し、室温で攪拌しながら反応させ、次いで７５℃に加温しつつ攪拌して、２３℃におけるＢ型粘度計による粘度が２０００ポイズのポリアミド酸溶液を作製した。なお、窒化アルミニウムは、ポリイミド樹脂１００重量部に対し１５重量部とした。次いで、直径３０ｍｍφの円筒状金型を回転させながら、上記ポリアミド酸溶液を円筒状金型内面の一方端から他方端まで供給しつつ移動させ、円筒状金型内面にスパイラル状に乾燥後５０μｍとなるように塗布した。次いで、２２０℃まで段階的に加熱し、イミド転化の促進と溶媒の除去を行った。これにポリイミド系プライマー（三井デュポン社製、Ｋ００１−０２）を乾燥後１μｍとなるようにスプレー塗布した上に、ＰＦＡデイスパージョン液（三井デュポン社製、５１１ＣＬ）を乾燥後厚さ１０μｍとなるようにスプレー塗布し、アルミパイプに挿し替え４００℃６０ｍｉｎシンターした。同時にプライマーとＰＦＡをコートしない、無垢のポリイミドベルトも４００℃６０ｍｉｎ加熱し、作成した。得られた無垢のポリイミドベルトの引張弾性率、熱伝導率を評価したところ、引張弾性率５９００Ｍｐａ、熱伝導率０．３０Ｗ／ｍ・Ｋとなった。次に、ＰＦＡをコートしたベルト内側に棒状のセラミックヒーターを入れ、直径３０ｍｍのシリコーンゴムで被覆したアルミニウム製加熱ロールとベルトを介して圧接した。ヒーター温度１７０℃に設定し、ベルトの線速１２０ｍｍ／ｓｅｃで駆動させ、ベルト表面に未融着トナーが来るようにベルトとロールの間に記録紙を流した。
【００４１】
＜比較例１＞
実施例１の窒化アルミニウムを窒化ホウ素（三井化学社製、製品名ＭＢＮ−０１０Ｔ、鱗偏状／ＳＥＭ観察、粒子径１μｍ）に代え、ポリイミド樹脂１００重量部に対し４０重量部とした。このポリイミドベルトの引張弾性率、熱伝導率を評価したところ、引張弾性率５０００Ｍｐａ、熱伝導率０．２７Ｗ／ｍ・Ｋとなった。更に、ＰＦＡをコートしたベルトでトナーを定着した。
【００４２】
＜比較例２＞
実施例１の窒化アルミニウムを窒化ホウ素（三井化学社製、製品名ＭＢＮ−０１０Ｔ、鱗偏状／ＳＥＭ観察、粒子径１μｍ）に代え、ポリイミド樹脂１００重量部に対し５０重量部とした。このポリイミドベルトの引張弾性率、熱伝導率を評価したところ、引張弾性率４０００Ｍｐａ、熱伝導率０．３５Ｗ／ｍ・Ｋとなった。更に、ＰＦＡをコートしたベルトでトナーを定着した。
【００４３】
＜試験結果＞
実施例１において、トナー定着後、クリーン紙で擦ったがトナーの離脱は起きず、よって濃淡ムラも発生しなかった。更に、１０万枚紙を流したが、座屈は見られなかった。
一方、比較例１において、トナー定着後の紙による磨耗テストで、濃淡ムラが発生した。また、比較例２において、トナー定着後の紙による磨耗テストでは濃淡ムラは発生しなかったが、２万枚紙を流したところで座屈が発生した。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、熱伝導性無機微粉末として球状の窒化アルミニウムを含有し、ポリイミド樹脂１００重量部に対する熱伝導性無機粉末の含有量が１０〜４０重量部の範囲とすることによって、従来にない、高強度、高熱伝導性のシームレスベルトを提供することができる。
【００４５】
このとき、窒化アルミニウムの粒子を一定範囲に制限することで、高い熱伝導性を確保しつつ、優れた表面平滑性、機械的強度を得ることができる。
【００４６】
また、各種の機能層を有する複合管状体を形成することで、種々の用途に応じた最適な特性を確保することが可能となり、かつ、高強度、高熱伝導性のシームレスベルトを提供することができる。
【００４７】
このとき、前記機能層が、ゴム状弾性層あるいはフッ素樹脂離型層とすることで、ベルトの滑性やトナーの定着性あるいは離型性といった優れた機能性を確保しつつ、管状物の変形や座屈などのおそれがない熱伝導性のシームレスベルトを提供することができる。
【００４８】
また、イミド化触媒、あるいは脱水剤とイミド化触媒を含んだポリアミド酸溶液を用い、イミド転化したポリイミド樹脂で構成することによって、素早く化学イミド化・固定化することができることから、熱伝導性や機械的強度のばらつきの少ない熱伝導性シームレスベルトを提供することができる。

Claims

熱伝導性無機微粉末を含有してなるポリイミド管状体であって、熱伝導性無機微粉末が球状の窒化アルミニウムであり、ポリイミド樹脂１００重量部に対する熱伝導性無機粉末の含有量が１０〜４０重量部の範囲にあることを特徴とする熱伝導性シームレスベルト。
前記熱伝導性無機微粉末の１次粒子の平均粒子径が０．０１〜２μｍであることを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性シームレスベルト。
機能層が少なくとも１層積層されてなる請求項１または２に記載の熱伝導性シームレスベルト。
前記機能層が、ゴム状弾性層あるいはフッ素樹脂離型層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱伝導性シームレスベルト。
イミド化触媒、あるいは脱水剤とイミド化触媒を含んだポリアミド酸溶液を用い、イミド転化したポリイミド樹脂で構成することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の熱伝導性シームレスベルト。