JP2007069240A - Cylindrical core body, its manufacturing method, and manufacturing method for endless-belt - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for a cylindrical core body not forming a swelling and the like even when used in a heated state and being stably repeatedly usable and to provide a manufacturing method for an endless-belt, in which the cylindrical core body is used. <P>SOLUTION: A cylindrical billet is obtained by making a hole in the central part of one end surface of a columnar solid billet made of aluminum. The hole is made so as to penetrate the cylindrical body from the one end surface through the other end surface of the body, and the cross section of the hole is made to be concentric with the outer circle of the body. The cylindrical core body is manufactured using a material tube formed by extruding the cylindrical billet. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば複写機、プリンタ等の電子写真装置の感光体、転写ベルト及び定着ベルト等の製造に好適に用いられる円筒状芯体及びその製造方法、並びに該円筒状芯体を用いた無端ベルトの製造方法に関する。   The present invention relates to, for example, a cylindrical core suitably used for the manufacture of photoconductors, transfer belts, fixing belts, and the like of electrophotographic apparatuses such as copying machines and printers, a method for manufacturing the same, and an endless using the cylindrical core The present invention relates to a method for manufacturing a belt.

電子写真プロセスを用いた画像形成装置において、感光体、帯電手段、転写手段、及び定着手段には、金属やプラスチック、またはゴム製の回転体が使用されているが、機器の小型化あるいは高性能化のために、これら回転体は変形可能なものが好ましい場合があり、それには肉厚が薄いプラスチック製のフィルムからなるベルトが用いられる。この場合、ベルトに継ぎ目(シーム)があると、出力画像に継ぎ目に起因する欠陥が生じるので、継ぎ目がない無端ベルトが好ましく用いられる。上記無端ベルトの材料としては、強度や寸法安定性、耐熱性等の面でポリイミド樹脂(以下、ポリイミドは適宜「PI」と略す)が特に好ましく用いられる。   In an image forming apparatus using an electrophotographic process, a rotating body made of metal, plastic, or rubber is used for a photosensitive member, a charging unit, a transfer unit, and a fixing unit. For this reason, it may be preferable that these rotating bodies be deformable, and for this, a belt made of a plastic film having a small thickness is used. In this case, if the belt has a seam, a defect due to the seam occurs in the output image. Therefore, an endless belt without a seam is preferably used. As the material for the endless belt, a polyimide resin (hereinafter, polyimide is appropriately abbreviated as “PI”) is particularly preferably used in terms of strength, dimensional stability, heat resistance, and the like.

ポリイミド樹脂で無端ベルトを作製する方法としては、例えば、円筒状芯体の内面にポリイミド前駆体溶液を塗布し、回転しながら乾燥させる遠心成形法(例えば、特許文献1参照)、円筒体内面にポリイミド前駆体溶液を展開する内面塗布法(例えば、特許文献2参照)が知られている。   As a method of producing an endless belt with a polyimide resin, for example, a polyimide molding solution is applied to the inner surface of a cylindrical core and dried while rotating (for example, refer to Patent Document 1). An inner surface coating method for developing a polyimide precursor solution (for example, see Patent Document 2) is known.

上記無端ベルトの製造に用いられる円筒状芯体は、通常アルミニウム製の押出し素管を用いて作製される。
円筒状芯体に加工する前のアルミニウム素管は、ビレットと称する鋳造品を押し出して製造される。このビレットには、円筒状に鋳造されたホロービレットと、円柱状に鋳造されたソリッドビレットとがある。
The cylindrical core used for manufacturing the endless belt is usually produced using an extruded element tube made of aluminum.
The aluminum base tube before being processed into a cylindrical core is manufactured by extruding a cast product called a billet. The billet includes a hollow billet cast in a cylindrical shape and a solid billet cast in a cylindrical shape.

ホロービレットは、例えば、図3(A)に示す円筒形状の鋳型12の中心にマンドレル20を挿入しておき、溶解金属を流入口11から注入して作製する(例えば、特許文献3参照)。この場合、外径が300mm以上の大きな径の場合、流入口11は2つ以上ある方が好ましい。冷却後、鋳型12から鋳造物を引き出して、図3(B)に示すような円筒状のホロービレット15を得る。   The hollow billet is produced, for example, by inserting the mandrel 20 into the center of the cylindrical mold 12 shown in FIG. 3A and injecting molten metal from the inflow port 11 (see, for example, Patent Document 3). In this case, when the outer diameter is a large diameter of 300 mm or more, it is preferable that there are two or more inflow ports 11. After cooling, the casting is drawn out from the mold 12 to obtain a cylindrical hollow billet 15 as shown in FIG.

一方、ソリッドビレットは、図1に示すように、円筒状の鋳型2の中に溶解金属を流入口1から注入して作製する。この場合、径が大きい場合は流入口1の径を大きくすれば済むので、流入口1は一箇所でよい。そして、冷却後鋳型2から鋳造物を引き出して円柱状のソリッドビレットを得る。   On the other hand, as shown in FIG. 1, the solid billet is produced by injecting molten metal into a cylindrical mold 2 from the inlet 1. In this case, if the diameter is large, the diameter of the inlet 1 may be increased, so the inlet 1 may be provided at one location. And after cooling, a casting is pulled out from the mold 2 to obtain a cylindrical solid billet.

上記のようにして得られるビレットから押出し素管を作製するに際し、外径が300mm以上の大きな径の場合、円筒状のビレットでないと押し出すことができないので、従来は前記ホロービレットが用いられていた。
しかし、ホロービレットから作製された素管を用いた円筒状芯体を使用した場合、加熱時に部分的に隆起が発生することがあり、無端ベルトの製造には適さない円筒状芯体となってしまう場合があった。
特開昭57−74131号公報 特開昭62−19437号公報 特開平7−51800号広報
When producing an extruded element tube from the billet obtained as described above, when the outer diameter is a large diameter of 300 mm or more, the hollow billet has been conventionally used because it cannot be extruded unless it is a cylindrical billet. .
However, when a cylindrical core body using a hollow tube made of hollow billet is used, a partial bulge may occur during heating, resulting in a cylindrical core body that is not suitable for manufacturing an endless belt. There was a case.
JP-A-57-74131 Japanese Patent Laid-Open No. 62-19437 JP-A-7-51800

本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを目的とする。
すなわち、本発明は、加熱して使用する場合にも表面に隆起等の発生がなく、繰り返し安定して使用可能な円筒状芯体及びその製造方法、並びに該円筒状芯体を用いた無端ベルトの製造方法を提供することを目的とする。
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art.
That is, the present invention relates to a cylindrical core that can be used repeatedly and stably without being raised on the surface even when heated and used, a method for manufacturing the same, and an endless belt using the cylindrical core It aims at providing the manufacturing method of.

上記課題は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明は、
<1> アルミニウムからなる円柱状のソリッドビレットの一端面の中央部に、該一端面から他端面に貫通し断面が外円と同心円の穴を形成し、得られた円筒状のビレットを押出し成型した素管を用いてなる円筒状芯体である。
The above-mentioned subject is achieved by the following present invention. That is, the present invention
<1> A cylindrical billet made of aluminum is formed at the center of one end face of a cylindrical solid billet by passing through the one end face to the other end face and forming a hole having a cross-section concentric with the outer circle, and extruding the resulting cylindrical billet This is a cylindrical core body using the raw pipe.

<2> 300℃の状態で30分間放置した後に、表面に凸状隆起がない<1>に記載の円筒状芯体である。 <2> The cylindrical core according to <1>, wherein the surface has no convex bumps after being allowed to stand at 300 ° C. for 30 minutes.

<3> 少なくとも、溶解したアルミニウムを鋳型に流入して円柱状のソリッドビレットとするビレット形成工程と、該円柱状のソリッドビレットの中央部にボーリングにより一方の底面から他方の底面に貫通し断面が外円と同心円の穴を形成するボーリング工程と、得られた円筒状のビレットを押出して素管とする押出し工程と、を有する円筒状芯体の製造方法である。 <3> At least a billet forming step in which molten aluminum flows into a mold to form a cylindrical solid billet, and a cross section is formed by drilling from one bottom surface to the other bottom surface by boring in the center of the cylindrical solid billet. It is a manufacturing method of a cylindrical core body which has a boring process which forms a hole of an outer circle and a concentric circle, and an extrusion process which extrudes the obtained cylindrical billet to make an element pipe.

<4> 樹脂溶液を円筒状芯体表面に塗布し、樹脂塗膜を形成する樹脂塗膜形成工程と、該樹脂塗膜を加熱乾燥及び/または加熱反応させて樹脂皮膜を形成する樹脂皮膜形成工程と、該樹脂皮膜を前記円筒状芯体から剥離する樹脂皮膜剥離工程と、を含む無端ベルトの製造方法であって、
前記円筒状芯体が、アルミニウムからなる円柱状のソリッドビレットの一端面の中央部に、該一端面から他端面に貫通し断面が外円と同心円の穴を形成し、得られた円筒状のビレットを押出し成型した素管を用いてなる円筒状芯体である無端ベルトの製造方法である。
<4> A resin coating film forming step in which a resin solution is applied to the surface of a cylindrical core to form a resin coating film, and a resin film formation in which the resin coating film is heated and dried and / or heated to react. And a resin film peeling step for peeling the resin film from the cylindrical core,
The cylindrical core is formed in a central portion of one end surface of a columnar solid billet made of aluminum to form a hole penetrating from the one end surface to the other end surface and having a cross section concentric with an outer circle. It is a manufacturing method of an endless belt which is a cylindrical core body using a raw tube obtained by extruding a billet.

本発明によれば、加熱して使用する場合にも表面に隆起等の発生がなく、繰り返し安定して使用可能な円筒状芯体及びその製造方法、並びに該円筒状芯体を用いた無端ベルトの製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even when it heats and uses, the cylindrical core body which does not generate | occur | produce a protrusion etc. on the surface and can be used repeatedly and stably, its manufacturing method, and an endless belt using this cylindrical core The manufacturing method of can be provided.

以下、本発明を詳細に説明する。
<円筒状芯体及びその製造方法>
本発明の円筒状芯体は、アルミニウムからなる円柱状のソリッドビレットの一端面の中央部に、該一端面から他端面に貫通し断面が外円と同心円の穴を形成し、得られた円筒状のビレットを押出し成型した素管を用いてなることを特徴とする。
なお、以下において、「アルミニウム」はアルミニウム及びアルミニウム合金の双方を意味する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
<Cylindrical core and manufacturing method thereof>
The cylindrical core of the present invention is a cylinder obtained by forming a hole having a cross section concentric with an outer circle penetrating from the one end face to the other end face at the center of one end face of a cylindrical solid billet made of aluminum. It is characterized by using a raw pipe obtained by extrusion-molding a billet.
In the following, “aluminum” means both aluminum and an aluminum alloy.

前述のように、ホロービレットを用いて作製した素管からなる円筒状芯体では、使用時の加熱により、芯体の表面に隆起が発生することがあった。この原因について調べたところ、ホロービレットの作製においては、図3に示すように、鋳型12に溶解アルミニウムを流入する際にマンドレル20があるため、分離した溶解金属が混じり合う所で空壁を生じてしまうことがわかった。この場合、流入口11が2箇所ある場合は、混じり合う所も2箇所になるため、前記空壁も2箇所で生じることとなる。   As described above, in a cylindrical core body made of a hollow tube manufactured using a hollow billet, a bulge may occur on the surface of the core body due to heating during use. As a result of investigating the cause, in the production of the hollow billet, as shown in FIG. 3, since there is a mandrel 20 when the molten aluminum flows into the mold 12, a hollow wall is formed at the place where the separated molten metal is mixed. I understood that. In this case, when there are two inflow ports 11, there are two places where they are mixed, and thus the empty wall is also generated at two places.

そして、上記空壁が存在するビレットから作製された円筒状芯体を使用した場合、加熱時に特に芯体の表面近傍(表面から数百μm程度)の空壁部の膨張により、芯体表面に凸状隆起が発生することがわかった。
したがって、円筒状芯体における凸状隆起の発生をなくすためには、ビレット作製時にビレット中に前記空壁を生じないように溶解アルミニウムを鋳型に流入する必要がある。
And when the cylindrical core body produced from the billet in which the above-mentioned empty wall exists is used, due to the expansion of the empty wall portion near the surface of the core body (about several hundred μm from the surface) during heating, It was found that convex bumps occurred.
Therefore, in order to eliminate the occurrence of the convex bulge in the cylindrical core body, it is necessary to allow molten aluminum to flow into the mold so that the empty wall is not generated in the billet when the billet is produced.

本発明者等が検討した結果、図3に示した方法によってホロービレットを作製する場合には空壁の発生を低減することは難しく、特に、外径が300mm以上の素管を得ようとすると、流入された溶解アルミニウムの移動距離が長くなるためビレットの表面近傍の空壁は避けられないことがわかった。   As a result of investigations by the present inventors, it is difficult to reduce the generation of empty walls when producing hollow billets by the method shown in FIG. 3, and in particular, when trying to obtain a raw tube having an outer diameter of 300 mm or more. It turned out that the empty wall near the surface of the billet is unavoidable because the moving distance of the molten aluminum flowing in becomes long.

一方、図1に示した方法により得られるソリッドビレットでは、例えば、流入口1から流入された溶解アルミニウムの流れが大きくなく、溶解アルミニウムが分解せず鋳型内で混じり合うことなく均一に充填されていくためか、ビレットの内部には前記空壁がまったく存在しないことが確認された。
ただし、上記ソリッドビレットそのままでは、特に外径が300mm以上の押出し素管を得ることはできないため、何らかの方法により円筒状のビレットとする必要があった。
On the other hand, in the solid billet obtained by the method shown in FIG. 1, for example, the flow of molten aluminum flowing in from the inflow port 1 is not large, and the molten aluminum does not decompose and is uniformly filled without being mixed in the mold. It was confirmed that the empty wall was not present at all inside the billet.
However, if the solid billet is used as it is, an extruded element tube having an outer diameter of 300 mm or more cannot be obtained. Therefore, it has been necessary to form a cylindrical billet by some method.

以上より本発明者等は、ソリッドビレットを用い、これの底面(一端面)の中央部に他端面に貫通する穴を形成したビレットを作製することにより、外径が300mm以上の押出し素管を得ることができ、さらにこの素管を用いることで、加熱使用しても表面に凸状隆起が発生しない円筒状芯体を得ることができることを見出し、本発明を完成させた。
なお、上記貫通する穴を形成するにあたっては、その方法は特に制限されないが、後述するようにボーリングにより行うことが、位置精度、真直性に優れる等の点で好ましい。
As described above, the present inventors use a solid billet and produce an extruded element tube having an outer diameter of 300 mm or more by producing a billet in which a hole penetrating the other end surface is formed at the center of the bottom surface (one end surface) of the solid billet. Further, the present inventors have found that a cylindrical core body that does not generate convex protrusions on the surface even when heated can be obtained by using this raw tube.
In forming the through-hole, the method is not particularly limited, but it is preferable to perform by boring as described later in view of excellent positional accuracy and straightness.

以下、本発明の円筒状芯体について、その製造方法とともに説明する。
本発明の円筒状芯体は、少なくとも、溶解したアルミニウムを鋳型に流入して円柱状のソリッドビレットとするビレット形成工程と、該円柱状のソリッドビレットの中央部にボーリングにより一方の底面から他方の底面に貫通し断面が外円と同心円の穴を形成するボーリング工程と、得られた円筒状のビレットを押出して素管とする押出し工程と、を経て製造される。
Hereinafter, the cylindrical core of the present invention will be described together with its manufacturing method.
The cylindrical core of the present invention includes at least a billet forming step in which molten aluminum flows into a mold to form a columnar solid billet, and the center of the columnar solid billet is drilled from one bottom surface to the other. It is manufactured through a boring process that penetrates the bottom surface and forms a hole having a concentric cross section with an outer circle, and an extrusion process that extrudes the obtained cylindrical billet into a raw tube.

(ビレット形成工程)
本工程では、図1に示したように、円柱状の鋳型2に溶解アルミニウムを流入してソリッドビレットを作製する。
鋳型2の材質は、耐熱性を有し、熱伝導率が低く、かつ溶解アルミニウムと反応しない物質であることが好ましい。したがって、鋳型2の材質としては、鉄、セラミック等が好ましい。
(Billette forming process)
In this step, as shown in FIG. 1, molten aluminum is poured into a cylindrical mold 2 to produce a solid billet.
The material of the mold 2 is preferably a material that has heat resistance, low thermal conductivity, and does not react with molten aluminum. Therefore, the material of the mold 2 is preferably iron or ceramic.

鋳型2の溶解アルミニウムが流入される内部の大きさは、本発明の円筒状芯体の用途との関係から、内径が500〜600mmの範囲、高さ(深さ)が600〜800mmの範囲であることが好ましい。   The size of the inside of the mold 2 into which the molten aluminum is introduced is in the range of 500 to 600 mm in inner diameter and in the range of 600 to 800 mm in height (depth) due to the use of the cylindrical core of the present invention. Preferably there is.

鋳型2には、必要により冷却装置が設けられてもよい。冷却手段としては、例えば、鋳型2の周囲に冷却水を噴射するものであってもよいし、鋳型2全体を冷却水で覆えるように鋳型2が一回り大きな通水冷却槽に囲まれた構成のものであってもよい。   The mold 2 may be provided with a cooling device if necessary. As the cooling means, for example, cooling water may be sprayed around the mold 2, or the mold 2 is surrounded by a large water flow cooling tank so that the entire mold 2 can be covered with the cooling water. It may be configured.

アルミニウム製ビレットの組成は特に限定されることはなく、例えばAl−Mn系合金、Al−Mn−Si系合金、Al−Mg系合金、純Al等を例示できる。中でも、後述する無端ベルト製造用途では、JIS H4080:1999 合金番号A3003アルミニウム合金またはJIS H4080:1999 合金番号A6063アルミニウム合金を用いるのが好ましい。   The composition of the aluminum billet is not particularly limited, and examples thereof include an Al—Mn alloy, an Al—Mn—Si alloy, an Al—Mg alloy, and pure Al. Among these, in the endless belt manufacturing application described later, it is preferable to use JIS H4080: 1999 alloy number A3003 aluminum alloy or JIS H4080: 1999 alloy number A6063 aluminum alloy.

溶解アルミニウムは、上記組成のアルミニウムインゴットを700℃以上(アルミニウムの融点以上)、好ましくは750〜900℃の範囲に加熱して得ることができる。これを、鋳型2の流入口1から流し込む。流入速度は鋳型2の容量によっても異なるが、100〜700ml/分の範囲程度とすることが好ましい。流入速度を上記範囲とすることにより、前記空壁の発生を防止できるだけでなく、結晶組織をより緻密にすることができる。
なお、流入に先立って、溶解アルミニウムを水素ガスで還元し、不活性ガスで置換した後脱ガスを行うことが好ましい。
Molten aluminum can be obtained by heating an aluminum ingot having the above composition to 700 ° C. or higher (more than the melting point of aluminum), preferably 750 to 900 ° C. This is poured from the inlet 1 of the mold 2. The inflow rate varies depending on the volume of the mold 2 but is preferably in the range of 100 to 700 ml / min. By setting the inflow rate within the above range, not only the generation of the vacant wall can be prevented, but also the crystal structure can be made more precise.
Prior to the inflow, it is preferable that degassing is performed after the dissolved aluminum is reduced with hydrogen gas and replaced with an inert gas.

溶解アルミニウムを鋳型2の上面まで流入させ、全体が冷却した後、所定の方法により鋳造物を引き出すことにより、円柱状のソリッドビレットが得られる。
上記ソリッドビレットは、必要により、所定の長さに切断されて次工程に付される。
Molten aluminum is allowed to flow up to the upper surface of the mold 2 and after the whole is cooled, a cast is drawn out by a predetermined method to obtain a cylindrical solid billet.
If necessary, the solid billet is cut into a predetermined length and applied to the next step.

(ボーリング工程)
本工程は、前記により得られたソリッドビレットの一端面の中央部に、ボーリングにより一方の底面から他端面に貫通し断面が外円と同心円の穴を形成する工程である。
ここで上記ボーリングとは、精密な穴径、位置精度、真直性を出すための加工方法であり、通常ドリル加工の後(鋳物抜き、溶断、鋸抜き、エンドミルコンタリング)、中仕上げ、仕上げボーリングと行われる。また、前記断面とは、ビレット軸方向と直交方向で切断したときの断面である。
(Boring process)
This step is a step of forming a hole having a cross section that is concentric with the outer circle by penetrating from one bottom surface to the other end surface by boring in the center of one end surface of the solid billet obtained as described above.
Here, the above boring is a processing method for producing a precise hole diameter, positional accuracy, and straightness. After normal drilling (casting, fusing, sawing, end mill contouring), intermediate finishing, finishing boring And done. Moreover, the said cross section is a cross section when cut | disconnected in a direction orthogonal to a billet axial direction.

本発明において、ボーリングにより形成される穴の径は200〜300mmの範囲であることが好ましい。また、加工後の円筒状のビレットにおいて、内径(穴の径)と外径との比(内径/外径)は、0.4〜0.5の範囲であることが好ましい。   In the present invention, the diameter of the hole formed by boring is preferably in the range of 200 to 300 mm. In the cylindrical billet after processing, the ratio of the inner diameter (hole diameter) to the outer diameter (inner diameter / outer diameter) is preferably in the range of 0.4 to 0.5.

(押出し工程)
本工程は、前記工程で得られた円筒状のビレットを、押出し加工(押出し成型)により押出して素管とする工程である。これにより得られた素管をそのまま、あるいは表面研磨等することにより、本発明の円筒状芯体が得られる。
(Extrusion process)
This step is a step of extruding the cylindrical billet obtained in the above step by extrusion processing (extrusion molding) to obtain a raw pipe. The cylindrical core body of the present invention can be obtained by subjecting the obtained raw tube as it is or by surface polishing.

上記押出し加工は、ビレットを耐圧厚肉容器(コンテナ)の中に入れ、押棒(ラム)によってビレットに圧力を加えて、ダイス穴から押し出すことにより、所定の断面形状を持つ製品を得る方法である。本発明においては、円筒状のビレットを用いて、押出し後にアルミニウム素管が得られる。   The extrusion process is a method of obtaining a product having a predetermined cross-sectional shape by placing a billet in a pressure-resistant thick container (container), applying pressure to the billet with a push rod (ram), and extruding it from a die hole. . In the present invention, an aluminum base tube is obtained after extrusion using a cylindrical billet.

本発明においては、ビレットを加熱する熱間押出しを行ってもよいし、加熱しない冷間押出しを行ってもよいが、ビレットの変形抵抗を小さくするため熱間押出しを行うことが好ましい。押出し温度としては、450〜500℃の範囲とすることが、長さ方向の変形を少なくする等の点で好ましい。   In the present invention, hot extrusion for heating the billet may be performed, or cold extrusion without heating may be performed, but it is preferable to perform hot extrusion in order to reduce the deformation resistance of the billet. The extrusion temperature is preferably in the range of 450 to 500 ° C. from the viewpoint of reducing deformation in the length direction.

このようにして得られるアルミニウム素管としては、外径が370〜380mmの範囲、厚さが24〜28mmの範囲、長さが1000〜1200mmの範囲であることが好ましい。   The aluminum base tube thus obtained preferably has an outer diameter in the range of 370 to 380 mm, a thickness in the range of 24 to 28 mm, and a length in the range of 1000 to 1200 mm.

上記アルミニウム素管は、用途によってはそのまま円筒状芯体として使用可能であるが、後述する本発明の無端ベルトの製造方法等に用いる場合には、表面を切削・研磨し、その後、必要により後述するように粗面化処理、メッキ処理を施すことが好ましい。
上記切削・研磨工程では、素管を旋盤などにより厚さ5mm程度切削・研磨し、所望の外径の円筒状芯体とする。
The aluminum base tube can be used as a cylindrical core as it is depending on the application, but when used in the method for producing an endless belt of the present invention described later, the surface is cut and polished, and then described later as necessary. It is preferable to perform roughening treatment and plating treatment.
In the cutting / polishing step, the raw tube is cut and polished by a lathe or the like to a thickness of about 5 mm to obtain a cylindrical core having a desired outer diameter.

前記メッキ処理は、芯体の表面が傷つきにくいようになされる表面処理であるが、芯体の材質がアルミニウム場合、クロムやニッケルでメッキされることが好ましい。また、ニッケルメッキを行う場合には、無電解ニッケルメッキにより処理を行うことが好ましい。
メッキ処理後の芯体表面の算術平均粗さRaは0.2〜0.5μmの範囲とすることが好ましい。
The plating treatment is a surface treatment that makes the surface of the core body hard to be damaged. However, when the material of the core body is aluminum, it is preferably plated with chromium or nickel. Moreover, when performing nickel plating, it is preferable to process by electroless nickel plating.
The arithmetic average roughness Ra of the core surface after the plating treatment is preferably in the range of 0.2 to 0.5 μm.

以上のようにして得られる本発明の円筒状芯体の外径は300mm以上、特に350〜380mmの範囲であり、厚さは8〜20mmの範囲、長さは1000〜1150mmの範囲とすることが好ましい。   The outer diameter of the cylindrical core of the present invention obtained as described above is 300 mm or more, particularly 350 to 380 mm, the thickness is 8 to 20 mm, and the length is 1000 to 1150 mm. Is preferred.

本発明の円筒状芯体は、前述のように、ソリッドビレットから得られる素管を用いてなるものであるため、加熱使用しても芯体表面に隆起が発生することがない。
具体的には、円筒状芯体を300℃の状態で30分間放置した後、表面に凸状隆起がないことが好ましい。なお、前述の理由から、上記温度での放置を繰り返せばより凸状隆起が発生しやすくなる。本発明においては、300℃での30分間の放置を10回以上繰り返しても隆起が発生しないことが好ましい。
As described above, the cylindrical core body of the present invention is formed by using the raw tube obtained from the solid billet, so that the surface of the core body does not rise even when heated.
Specifically, it is preferred that the cylindrical core is left at 300 ° C. for 30 minutes and then has no convex bumps on the surface. For the above-described reason, if the standing at the above temperature is repeated, a convex ridge is more likely to occur. In the present invention, it is preferable that no bulging occurs even if the standing at 300 ° C. for 30 minutes is repeated 10 times or more.

ここで上記凸状隆起とは、表面側から見た場合、長径が1〜5mm、短径が0.1〜0.8mmの楕円形状で、高さが50〜300μm程度の隆起であり、目視により確認できるものである。
このような凸状隆起が発生すると、この芯体を用いて無端ベルト等を作製した場合にベルトに隆起に対応した突起欠陥が発生してしまう。
Here, the convex protrusion is an elliptical shape having a major axis of 1 to 5 mm and a minor axis of 0.1 to 0.8 mm and a height of about 50 to 300 μm when viewed from the surface side. Can be confirmed.
If such a convex bulge occurs, a protrusion defect corresponding to the bulge occurs in the belt when an endless belt or the like is produced using this core.

<無端ベルトの製造方法>
本発明の無端ベルトの製造方法は、樹脂溶液を円筒状芯体表面に塗布し、樹脂塗膜を形成する樹脂塗膜形成工程と、該樹脂塗膜を加熱乾燥及び/または加熱反応させて樹脂皮膜を形成する樹脂皮膜形成工程と、該樹脂皮膜を前記円筒状芯体から剥離する樹脂皮膜剥離工程と、を含む無端ベルトの製造方法であって、前記円筒状芯体として、既述の本発明の円筒状芯体を用いることを特徴とする。
<Method for producing endless belt>
The method for producing an endless belt according to the present invention includes a resin coating film forming step of applying a resin solution to the surface of a cylindrical core and forming a resin coating film; A method for producing an endless belt, comprising: a resin film forming step for forming a film; and a resin film peeling step for peeling the resin film from the cylindrical core. The cylindrical core body of the invention is used.

すなわち、本発明においては、樹脂溶液を円筒状芯体の表面に塗布し、加熱乾燥及び/または加熱反応させて樹脂皮膜を形成する方法において、本発明の円筒状芯体を用いることで、繰り返し使用しても芯体表面に隆起が発生せず、突起欠陥のない高品質のベルトを安定して得ることができる。   That is, in the present invention, in the method of applying the resin solution to the surface of the cylindrical core body and heating and drying and / or reacting with heat to form the resin film, the cylindrical core body of the present invention is used repeatedly. Even if it is used, the surface of the core is not raised, and a high-quality belt free from protrusion defects can be stably obtained.

本発明に用いることができる樹脂皮膜用の樹脂としては、特に制限されないが、ポリイミド、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等から選択することができる。
これらの中では特に、ポリイミドが無端ベルトとしての強度や柔軟性等を確保できる点で好ましい。
The resin for the resin film that can be used in the present invention is not particularly limited, but thermoplastic resins such as polyimide, epoxy resin, acrylic resin, silicone resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyamide resin, and polyamideimide resin, heat It can be selected from curable resins and the like.
Among these, polyimide is particularly preferable because it can ensure strength, flexibility and the like as an endless belt.

なお、本発明においては、前記各種樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液を円筒状芯体の表面に塗布し、樹脂皮膜を形成するが、該樹脂溶液としては、高分子量化した樹脂を溶解した溶液だけでなく、後述するポリイミド前駆体溶液のように、反応して樹脂になる樹脂前駆体の溶液も含まれる。   In the present invention, a resin solution in which the above various resins are dissolved in a solvent is applied to the surface of the cylindrical core to form a resin film. The resin solution is a solution in which a high molecular weight resin is dissolved. As well as a polyimide precursor solution described later, a resin precursor solution that reacts to become a resin is also included.

以下、本発明の樹脂製無端ベルトの製造方法が好ましく用いられる一例として、ポリイミド樹脂製の無端ベルトの製造方法を工程毎に詳細説明する。   Hereinafter, as an example in which the method for producing a resin endless belt of the present invention is preferably used, a method for producing an endless belt made of polyimide resin will be described in detail for each step.

−PI前駆体塗膜形成工程(樹脂塗膜形成工程)−
本工程では、樹脂塗膜を形成するための塗膜として、PI前駆体塗膜が形成されるため、本発明における樹脂塗膜形成工程がPI前駆体塗膜形成工程となる。
-PI precursor coating film forming process (resin coating film forming process)-
In this step, since the PI precursor coating film is formed as a coating film for forming the resin coating film, the resin coating film forming process in the present invention is the PI precursor coating film forming process.

PI前駆体塗膜形成工程では、まず、PI前駆体が非プロトン系極性溶剤に溶解したPI前駆体溶液を調製する。
PI前駆体としては、前記において列記した種々の組み合せからなるものを用いることができる。また、PI前駆体は、2種以上を混合して用いてもよいし、酸またはアミンのモノマーを混合して共重合されたものを用いてもよい。
In the PI precursor coating film forming step, first, a PI precursor solution in which the PI precursor is dissolved in an aprotic polar solvent is prepared.
As the PI precursor, those composed of various combinations listed above can be used. The PI precursors may be used as a mixture of two or more, or may be used as a copolymer obtained by mixing an acid or amine monomer.

特に、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(以下、適宜「BPDA」と略す)とp−フェニレンジアミン(以下、適宜「PDA」と略す)とからなるポリイミド前駆体と、BPDA以外の酸無水物と任意のジアミンからなるポリイミド前駆体と、を混合してなるポリイミド前駆体溶液を用いることが好ましい。かかるポリイミド前駆体を用いることにより、製造されるポリイミド樹脂の熱膨張率を低く保ちつつも、要求物性を変化させることや材料価格を低減させることができる。これは、BPDAとPDAとからなるポリイミド前駆体を用いて製造されたポリイミド樹脂(以下、適宜「S型」と称する)の熱膨張率が、アルミニウム製の円筒状芯体と比較して小さく、その差に余裕があるので、熱膨張率がアルミニウム製の円筒状芯体より小さい範囲で、他のポリイミド前駆体を混合してもよいためである。   In particular, a polyimide precursor comprising 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (hereinafter abbreviated as “BPDA” where appropriate) and p-phenylenediamine (hereinafter abbreviated as “PDA” where appropriate). It is preferable to use a polyimide precursor solution obtained by mixing an acid anhydride other than BPDA and a polyimide precursor made of any diamine. By using such a polyimide precursor, the required physical properties can be changed and the material price can be reduced while keeping the coefficient of thermal expansion of the produced polyimide resin low. This is because the thermal expansion coefficient of a polyimide resin manufactured using a polyimide precursor composed of BPDA and PDA (hereinafter referred to as “S type” as appropriate) is smaller than that of an aluminum cylindrical core, This is because there is a margin in the difference, so that other polyimide precursors may be mixed in a range where the thermal expansion coefficient is smaller than that of the aluminum cylindrical core.

BPDAとPDAとからなるポリイミド前駆体と併用し得る他のポリイミド前駆体としては、BPDAと4,4’−ジアミノジフェニルエーテルからなるもの、ピロメリット酸二無水物(PMDA)と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとからなるもの、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルメタンとからなるもの、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノベンゾフェノンとからなるもの、等の中から適宜選択すればよいが、PMDAと4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとからなるものが、混合適性や特性面、材料価格等により好ましく使用される。   Other polyimide precursors that can be used in combination with the polyimide precursor composed of BPDA and PDA include those composed of BPDA and 4,4′-diaminodiphenyl ether, pyromellitic dianhydride (PMDA) and 4,4′-diamino. Composed of diphenyl ether, composed of 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride and 4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic acid What is necessary is just to select suitably from what consists of a dianhydride and 4,4'- diamino benzophenone, etc., but what consists of PMDA and 4,4'- diamino diphenyl ether is mixing suitability, a characteristic surface, material price Etc. are preferably used.

BPDAとPDAとからなるポリイミド前駆体と、他の組成からなるポリイミド前駆体の混合比は、他の組成からなるポリイミド前駆体が多いほど価格の点で好ましいが、多すぎると熱膨張率が大きくなり、円筒状芯体から剥離しにくくなるため、(BPDAとPDAからなるポリイミド前駆体):(他の組成からなるポリイミド前駆体)=5:5〜0:10程度の範囲から、適宜、調整される。円筒状芯体の外径が大きいほど、その表面に形成されたポリイミド樹脂皮膜との寸法差が大きくなって外れやすくなる傾向があるので、他の組成からなるポリイミド前駆体の混合比を多くすることができる。   The mixing ratio of the polyimide precursor composed of BPDA and PDA and the polyimide precursor composed of other composition is preferable in terms of price as the polyimide precursor composed of other composition increases, but if it is too much, the coefficient of thermal expansion is large. Since it becomes difficult to peel off from the cylindrical core body, (polyimide precursor composed of BPDA and PDA): (polyimide precursor composed of other composition) = adjustable from the range of about 5: 5 to 0:10 Is done. The larger the outer diameter of the cylindrical core body, the larger the dimensional difference from the polyimide resin film formed on the surface and the tendency to come off, so the mixing ratio of polyimide precursors of other compositions is increased. be able to.

なお、本発明においては、ポリイミド樹脂皮膜の円筒状芯体からの剥離を、単に加熱反応後の冷却による円筒状芯体の収縮のみでなく、加圧空気注入により剥離を行うため、従来より前記他の組成からなるポリイミド前駆体の混合比を高くすることができ、円筒状芯体との組み合わせによっては、他の組成からなるポリイミド前駆体単独でも使用可能である。   In the present invention, peeling of the polyimide resin film from the cylindrical core is not only performed by shrinkage of the cylindrical core by cooling after the heating reaction, but also by peeling with pressurized air. The mixing ratio of the polyimide precursor having another composition can be increased, and depending on the combination with the cylindrical core, a polyimide precursor having another composition can be used alone.

また、S型PI樹脂皮膜は、機械的強度がポリイミド樹脂の中では最も強いことが知られており、定着ベルトや転写ベルトとして使用した際には、変形しにくい利点がある。反面、転写ベルトのように、感光体の表面に直に接する部材においては、感光体表面を傷付けたり、磨耗させたりすることもあるので、機械的強度はある程度低い方が好ましい場合がある。このような場合、S型となるポリイミド前駆体と、他の組成からなるポリイミド前駆体とを混合して強度を調整することは有効である。   The S-type PI resin film is known to have the strongest mechanical strength among polyimide resins, and has an advantage that it is not easily deformed when used as a fixing belt or a transfer belt. On the other hand, a member that is in direct contact with the surface of the photoconductor, such as a transfer belt, may damage or wear the surface of the photoconductor, so that it may be preferable that the mechanical strength is somewhat low. In such a case, it is effective to adjust the strength by mixing an S-type polyimide precursor and a polyimide precursor having another composition.

上記のポリイミド前駆体は、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、アセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等の非プロトン系極性溶剤に溶解することで、ポリイミド前駆体溶液として調製される。なお、この調製の際におけるポリイミド前駆体の混合比、濃度、粘度等の選択は、適宜調整して行われる。   The polyimide precursor is prepared as a polyimide precursor solution by dissolving in an aprotic polar solvent such as N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, acetamide, N, N-dimethylformamide. In addition, selection of the mixing ratio, concentration, viscosity, and the like of the polyimide precursor in the preparation is performed by appropriately adjusting.

円筒状芯体としては、既述の如く、前記本発明のアルミニウムからなる円筒状芯体を用いるが、円筒状芯体がアルミニウムの場合、350℃に加熱すると強度が低下して変形を起こしやすい。このようなアルミニウムの熱変形は、円筒状芯体形状への冷間加工中に歪みが蓄積していると発生しやすい。そのような歪みを取り去るには、アルミニウムを焼鈍(焼きなまし)する方法がある。但し、焼鈍によっても熱変形が起こるので、前記所定形状への加工は、その後に施す必要がある。焼鈍とは、アルミニウム素材を350〜400℃の範囲に加熱し、空気中で自然に冷却する方法等が挙げられる。   As described above, the cylindrical core body made of the aluminum of the present invention is used as the cylindrical core body. However, when the cylindrical core body is made of aluminum, the strength is lowered when heated to 350 ° C. and is likely to be deformed. . Such thermal deformation of aluminum is likely to occur when strain is accumulated during cold working into a cylindrical core shape. In order to remove such distortion, there is a method of annealing (annealing) aluminum. However, since thermal deformation also occurs by annealing, the processing to the predetermined shape needs to be performed after that. Annealing includes a method in which an aluminum material is heated to a range of 350 to 400 ° C. and naturally cooled in air.

また、後述するPI樹脂皮膜形成工程において、形成されたPI樹脂皮膜は円筒状芯体表面に接着するおそれがあるため、円筒状芯体の表面には、離型性が付与されていることが好ましい。特に、本発明においては、後述するPI樹脂皮膜剥離工程において、円筒状芯体とPI樹脂皮膜との間隙に加圧空気を注入することで皮膜を剥離するため、上記離型性付与がなされることが好ましい。   In addition, in the PI resin film forming step described later, the formed PI resin film may adhere to the surface of the cylindrical core, so that the surface of the cylindrical core may be provided with releasability. preferable. In particular, in the present invention, in the PI resin film peeling step, which will be described later, the film is peeled by injecting pressurized air into the gap between the cylindrical core and the PI resin film. It is preferable.

離型性を付与するためには、円筒状芯体表面をクロムやニッケルでメッキしたり、フッ素系樹脂やシリコーン樹脂で表面を被覆したり、あるいは表面にポリイミド樹脂が接着しないよう、表面に離型剤を塗布することが有効である。   In order to provide releasability, the surface of the cylindrical core body is plated with chromium or nickel, or the surface is coated with a fluorine resin or silicone resin, or the polyimide resin is not adhered to the surface. It is effective to apply a mold.

また、PI前駆体塗膜乾燥時に、残留溶剤を完全に除去できない場合、あるいは加熱時に発生する水が除去しきれない場合、PI樹脂皮膜に部分的に提灯状の膨れが生じることがある。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な問題である。その場合、円筒状芯体の表面を、算術平均粗さRaで0.2〜2μm程度に粗面化することが有効である。これにより、PI樹脂皮膜から生じる残留溶剤または水の蒸気は、円筒状芯体と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、膨れを防止することができる。円筒状芯体表面の粗面化には、ブラスト、切削、サンドペーパーがけ等の方法を用いる。   In addition, when the PI precursor coating film is dried, if the residual solvent cannot be completely removed, or if water generated during heating cannot be removed completely, the PI resin film may partially swell like a lantern. This is a particularly serious problem when the thickness of the PI resin film is thicker than 50 μm. In that case, it is effective to roughen the surface of the cylindrical core body to an arithmetic average roughness Ra of about 0.2 to 2 μm. Thereby, the residual solvent or water vapor generated from the PI resin film can be discharged to the outside through a slight gap formed between the cylindrical core body and the PI resin film, and swelling can be prevented. For roughening the surface of the cylindrical core body, a method such as blasting, cutting, sandpapering or the like is used.

PI前駆体塗膜形成工程おいて、前記PI前駆体溶液(樹脂溶液)を円筒状芯体表面に塗布してPI前駆体塗膜を形成するが、PI前駆体溶液の塗布方法としては、円筒状芯体をPI前駆体溶液に浸漬して上昇させる(引き上げる)浸漬塗布法、円筒状芯体を回転させながら表面にPI前駆体溶液を吐出する流し塗り法、その際にブレードで皮膜をメタリングするブレード塗布法など、公知の方法が採用できる。上記流し塗り法やブレード塗布法では塗布部を水平移動させるので、皮膜はらせん状に形成されるが、PI前駆体溶液は乾燥が遅いために、継ぎ目は自然に平滑化される。なお、「円筒状芯体表面に塗布する」とは、円柱も含まれる円筒状芯体の側面の表面、及び該表面に層を有する場合は、その層の表面に塗布することをいう。また、「円筒状芯体を上昇」とは、塗布時の液面との相対関係であり、「円筒状芯体を停止し、塗布液面を下降」させる場合を含む。   In the PI precursor coating film forming step, the PI precursor solution (resin solution) is applied to the surface of the cylindrical core body to form a PI precursor coating film. Immersion method in which the core is immersed in the PI precursor solution to raise (pull up), flow coating method in which the PI precursor solution is discharged onto the surface while rotating the cylindrical core, and the coating is metalized with a blade A known method such as a blade coating method can be employed. In the above-described flow coating method or blade coating method, the coating portion is moved horizontally, so that the film is formed in a spiral shape. However, since the PI precursor solution is slow to dry, the seam is naturally smoothed. In addition, "applying on the surface of a cylindrical core body" means apply | coating to the surface of the layer of the side surface of a cylindrical core body also including a column, and when there is a layer in this surface. Further, “rising the cylindrical core body” is a relative relationship with the liquid level at the time of application, and includes the case of “stopping the cylindrical core body and lowering the coating liquid level”.

PI前駆体塗膜形成工程おいて、PI前駆体溶液の塗布を浸漬塗布法で行う場合、PI前駆体溶液は粘度が非常に高いので、膜厚が所望値より厚くなりすぎることがある。その際は、以下に示す環状体により膜厚を制御する浸漬塗布法が適用できる。   In the PI precursor coating film forming step, when the PI precursor solution is applied by a dip coating method, the viscosity of the PI precursor solution is very high, and thus the film thickness may be too thick. In that case, the dip coating method which controls a film thickness with the annular body shown below is applicable.

環状体により膜厚を制御する浸漬塗布法を、図5、6を参照して説明する。
図5は、環状体により膜厚を制御する浸漬塗布法に用いる装置の一例を示す概略構成図である。ただし、図5においては塗布主要部のみを示し、他の装置は省略している。
A dip coating method for controlling the film thickness by an annular body will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an apparatus used in a dip coating method in which the film thickness is controlled by an annular body. However, in FIG. 5, only the application | coating main part is shown and the other apparatus is abbreviate | omitted.

図5に示すように、この浸漬塗布法は、塗布槽23に満たされたPI前駆体溶液22に、円筒状芯体21の外径よりも大きな孔26を設けた環状体25を浮かべ、円筒状芯体21を図面における上側から前記孔26を通してPI前駆体溶液22に浸漬し、次いで、円筒状芯体21を引き上げる塗布法である。   As shown in FIG. 5, in this dip coating method, an annular body 25 having a hole 26 larger than the outer diameter of the cylindrical core body 21 is floated on the PI precursor solution 22 filled in the coating tank 23 to form a cylinder. In this coating method, the core 21 is immersed in the PI precursor solution 22 through the hole 26 from the upper side in the drawing, and then the cylindrical core 21 is pulled up.

環状体25は、PI前駆体溶液液面に浮くように構成されており、その材質としては、PI前駆体溶液22によって侵されないものであればよく、例えば、種々の金属やプラスチック等から選ばれる。また、浮上しやすいように、例えば、中空構造であってもよいし、沈没防止のために、環状体の外周面または塗布槽23に、環状体25を支える足や腕を設けても良い。   The annular body 25 is configured to float on the liquid surface of the PI precursor solution, and any material may be used as long as the material is not affected by the PI precursor solution 22. For example, the annular body 25 is selected from various metals and plastics. . Further, for example, a hollow structure may be used so as to easily float, and legs or arms for supporting the annular body 25 may be provided on the outer peripheral surface of the annular body or the application tank 23 in order to prevent sinking.

環状体25は、PI前駆体溶液22の液面を自由に動くことができる必要がある。そこで、PI前駆体溶液22の液面でわずかの力で動くことができよう、上記環状体25を溶液面に浮遊させる方法のほか、環状体25をロールやベアリングで支える方法、環状体25をエア圧で支える方法、などの方法で自由移動可能に設置されることが好ましい。   The annular body 25 needs to be able to move freely on the liquid surface of the PI precursor solution 22. Therefore, in addition to a method of floating the annular body 25 on the solution surface so that the PI precursor solution 22 can move with a slight force, a method of supporting the annular body 25 with a roll or a bearing, It is preferable to be installed so as to be freely movable by a method such as a method of supporting with air pressure.

また、環状体25が塗布槽23の中央部に位置するように、環状体25を一時的に固定する固定手段を設けてもよい。このような固定手段としては、環状体25に足を設ける手段、塗布槽23と環状体25とを固定する手段などがある。但し、これらの固定手段を用いた場合、円筒状芯体21を浸漬した後、引き上げる際には、環状体25が自由に動き得るように、上記固定手段は取り外し可能なように配置される。   Moreover, you may provide the fixing means which fixes the annular body 25 temporarily so that the annular body 25 may be located in the center part of the application tank 23. FIG. Examples of such fixing means include means for providing a foot on the annular body 25, means for fixing the coating tank 23 and the annular body 25, and the like. However, when these fixing means are used, when the cylindrical core body 21 is dipped and then pulled up, the fixing means is detachably arranged so that the annular body 25 can move freely.

円筒状芯体21の外径と、孔26の径との間隙は、所望の塗布膜厚を鑑みて調整する。所望の塗布膜厚(乾燥膜厚)は、濡れ膜厚とPI前駆体溶液22の不揮発分濃度との積になる。これから、所望の濡れ膜厚が求められる。また、円筒状芯体21の外径と、孔26の径との間隙は、所望の濡れ膜厚の1倍〜2倍の範囲であるのが好ましい。1倍〜2倍の範囲とするのは、PI前駆体溶液22の粘度及び/または表面張力などにより、間隙が濡れ膜厚になるとは限らないからである。このように、所望の乾燥膜厚及び所望の濡れ膜厚から、所望の孔26の径が定められる。   The gap between the outer diameter of the cylindrical core 21 and the diameter of the hole 26 is adjusted in view of the desired coating thickness. The desired coating film thickness (dry film thickness) is the product of the wet film thickness and the non-volatile concentration of the PI precursor solution 22. From this, a desired wet film thickness is obtained. Further, the gap between the outer diameter of the cylindrical core 21 and the diameter of the hole 26 is preferably in the range of 1 to 2 times the desired wet film thickness. The reason why the range is 1 to 2 times is that the gap does not always become a wet film thickness due to the viscosity and / or surface tension of the PI precursor solution 22. Thus, the desired diameter of the hole 26 is determined from the desired dry film thickness and the desired wet film thickness.

環状体25に設けられる孔26の内壁面は、PI前駆体溶液に浸る下部が広く、上部が狭い形状であれば、図5に示すように、傾斜面であるものや、図6に示すように、組み合わせた傾斜面であってもよい。また、階段状や曲線的な面であってもよい。   As shown in FIG. 5, the inner wall surface of the hole 26 provided in the annular body 25 has an inclined surface as shown in FIG. Further, a combined inclined surface may be used. Further, it may be stepped or curved.

浸漬塗布を行う際、円筒状芯体21を、孔26を通してPI前駆体溶液22に浸漬する。その際、円筒状芯体21が環状体25に接触しないようにする。次いで、孔26を通して円筒状芯体21を引き上げる。この際、円筒状芯体21と孔26との間隙により塗膜24の厚さが決定される。引き上げ速度は、0.1〜1.5m/min程度の範囲が好ましい。この塗布方法に好ましいPI前駆体溶液の固形分濃度は、10〜40質量%の範囲、粘度は1〜100Pa・sの範囲である。   When performing dip coating, the cylindrical core body 21 is immersed in the PI precursor solution 22 through the holes 26. At this time, the cylindrical core body 21 is prevented from contacting the annular body 25. Next, the cylindrical core body 21 is pulled up through the hole 26. At this time, the thickness of the coating film 24 is determined by the gap between the cylindrical core body 21 and the hole 26. The pulling speed is preferably in the range of about 0.1 to 1.5 m / min. The solid content concentration of the PI precursor solution preferable for this coating method is in the range of 10 to 40% by mass, and the viscosity is in the range of 1 to 100 Pa · s.

円筒状芯体21を、孔26を通して引き上げる際、ポリイミド前駆体溶液22の介在により、円筒状芯体21と環状体25との間に摩擦抵抗が生じ、環状体25には上昇力が作用し環状体25は少し持ち上げられる。この時、環状体25は自由移動可能状態であり、更に、環状体の孔26が円形であり、かつ、円筒状芯体21の外周も円形であるため、円筒状芯体21と環状体25との摩擦抵抗が周方向で一定になるように、環状体25は動くことができる。即ち、円筒状芯体21を引き上げる際、ある位置で、環状体25と円筒状芯体21との間隙が狭まろうとした場合、狭まろうとした部分では摩擦抵抗が大きくなる一方、その反対側では摩擦抵抗が小さくなり、一時的に摩擦抵抗が不均一な状態が生じる。しかしながら、環状体25が自由に動くこと、円筒状芯体21の外周が円形であること、及び、環状体の孔26が円形であることから、そのような摩擦抵抗が不均一な状態から均一な状態になるように、環状体25が動く。従って、環状体25が円筒状芯体21と接触するようなことはない。   When the cylindrical core body 21 is pulled up through the hole 26, a frictional resistance is generated between the cylindrical core body 21 and the annular body 25 due to the presence of the polyimide precursor solution 22, and a rising force acts on the annular body 25. The annular body 25 is slightly lifted. At this time, the annular body 25 is in a freely movable state, and further, since the hole 26 of the annular body is circular and the outer periphery of the cylindrical core body 21 is also circular, the cylindrical core body 21 and the annular body 25. The annular body 25 can move so that the frictional resistance between the annular body 25 and the outer periphery is constant in the circumferential direction. That is, when the cylindrical core body 21 is pulled up, if the gap between the annular body 25 and the cylindrical core body 21 is narrowed at a certain position, the frictional resistance is increased in the narrowed portion, but on the opposite side. In this case, the frictional resistance becomes small, and the frictional resistance temporarily becomes non-uniform. However, since the annular body 25 moves freely, the outer periphery of the cylindrical core body 21 is circular, and the hole 26 of the annular body is circular, such frictional resistance is uniform from a non-uniform state. The annular body 25 moves so as to be in a stable state. Therefore, the annular body 25 does not come into contact with the cylindrical core body 21.

また、摩擦抵抗が均一となる位置は、円筒状芯体21の外周の円形と、環状体25の孔26の円形とがほぼ同心円となる位置である。よって、円筒状芯体21断面の円の中心が、軸方向において許容範囲内でずれている場合であっても、環状体25はそれに追随するように動く。従って、円筒状芯体21の表面には、一定の濡れ膜厚を有するポリイミド前駆体塗膜24を形成することができる。   Further, the position where the frictional resistance becomes uniform is a position where the circular shape of the outer periphery of the cylindrical core body 21 and the circular shape of the hole 26 of the annular body 25 are substantially concentric. Therefore, even if the center of the circle of the cross section of the cylindrical core body 21 is deviated within an allowable range in the axial direction, the annular body 25 moves so as to follow it. Therefore, the polyimide precursor coating film 24 having a certain wet film thickness can be formed on the surface of the cylindrical core body 21.

更に、浸漬塗布法に用いる塗布装置は、円筒状芯体21を保持する円筒状芯体保持手段、並びに、所望により、該保持手段を図5における上下方向に移動させる第1の移動手段、及び/または、ポリイミド前駆体溶液22を入れる容器を図5における上下方向に移動する第2の移動手段を有してもよい。   Furthermore, the coating apparatus used for the dip coating method includes a cylindrical core body holding means for holding the cylindrical core body 21, and a first moving means for moving the holding means in the vertical direction in FIG. Alternatively, the container may contain a second moving means for moving the container for containing the polyimide precursor solution 22 in the vertical direction in FIG.

このような、環状体25により膜厚を制御する浸漬塗布法を適用することで、高粘度のポリイミド前駆体溶液22を用いることによる、円筒状芯体21の上端部での塗膜のタレは少なくなり、簡易に膜厚を均一にすることができる。   By applying such a dip coating method in which the film thickness is controlled by the annular body 25, the sagging of the coating film at the upper end of the cylindrical core body 21 by using the high-viscosity polyimide precursor solution 22 is Therefore, the film thickness can be made uniform easily.

なお、PI前駆体塗膜形成工程おいて、上記の浸漬塗布法を用いるほかにも、図6に示す環状塗布法も適用できる。ここで、図6は、環状塗布法に用いる装置の一例を示す概略構成図である。   In addition to using the above-described dip coating method in the PI precursor coating film forming step, an annular coating method shown in FIG. 6 can also be applied. Here, FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example of an apparatus used for the annular coating method.

図6において、図5との違いは、環状塗布槽27の底部に、円筒状芯体の外径より若干小さい穴を有する環状シール材28が設けられていることである。環状塗布槽27の底部には環状シール材28が取り付けられ、円筒状芯体21を環状シール材28の中心に挿通させ、環状塗布槽27にPI前駆体溶液22を収容する。これにより、PI前駆体溶液22が漏れないようになっている。円筒状芯体21は、図面における環状塗布槽27の下部から上部に順次つき上げられ、環状シール材28を挿通させることにより、表面に塗膜24の形成が行われる。円筒状芯体21の上下には、円筒状芯体21に嵌合可能な中間体29、29’が取り付けられることもある。環状体25の機能は、前述と同様である。
このような環状塗布法では、環状塗布槽27は図5の浸漬塗布槽23よりも小さくできるので、溶液の必要量が少なくて済む利点がある。
In FIG. 6, the difference from FIG. 5 is that an annular sealing material 28 having a hole slightly smaller than the outer diameter of the cylindrical core body is provided at the bottom of the annular coating tank 27. An annular sealing material 28 is attached to the bottom of the annular coating tank 27, the cylindrical core body 21 is inserted through the center of the annular sealing material 28, and the PI precursor solution 22 is accommodated in the annular coating tank 27. Thereby, the PI precursor solution 22 is prevented from leaking. The cylindrical core body 21 is sequentially lifted from the lower part to the upper part of the annular coating tank 27 in the drawing, and the coating film 24 is formed on the surface by inserting the annular sealing material 28. Intermediate bodies 29 and 29 ′ that can be fitted to the cylindrical core body 21 may be attached to the upper and lower sides of the cylindrical core body 21. The function of the annular body 25 is the same as described above.
In such an annular coating method, the annular coating tank 27 can be made smaller than the dip coating tank 23 of FIG.

−PI樹脂皮膜形成工程(樹脂皮膜形成工程)−
本工程においては、樹脂皮膜としてPI樹脂皮膜が形成されるため、本発明における樹脂皮膜形成工程がPI樹脂皮膜形成工程となる。
-PI resin film formation process (resin film formation process)-
In this step, since the PI resin film is formed as the resin film, the resin film forming process in the present invention is the PI resin film forming process.

PI樹脂皮膜形成工程においては、前記PI前駆体塗膜を加熱乾燥させてから、加熱反応させてPI樹脂皮膜を形成する。
まず、PI樹脂皮膜形成工程においては、PI前駆体塗膜中に過度に残留する溶剤を除去する目的で、静置しても塗膜が変形しない程度の加熱乾燥を行う。加熱条件は、90〜170℃の温度範囲で30〜60分間の範囲であることが好ましい。その際、温度が高いほど、加熱時間は短くてよい。また、加熱することに加え、風を当てることも有効である。加熱は、時間内において、段階的に上昇させたり、一定速度で上昇させたりしてもよい。
In the PI resin film forming step, the PI precursor film is heated and dried, and then heated to react to form a PI resin film.
First, in the PI resin film forming step, for the purpose of removing the solvent excessively remaining in the PI precursor coating film, heat drying is performed to such an extent that the coating film is not deformed even if left standing. The heating conditions are preferably 90 to 170 ° C. and 30 to 60 minutes. At that time, the higher the temperature, the shorter the heating time. In addition to heating, it is also effective to apply wind. Heating may be increased stepwise or at a constant rate over time.

なお、PI前駆体塗膜から溶剤を除去させすぎると、塗膜はまだベルトとしての強度を保持していないので、割れを生じるおそれがある。そこで、ある程度(具体的にはPI前駆体塗膜中に15〜45質量%)、溶剤を残留させておく方がよい。   If the solvent is excessively removed from the PI precursor coating film, the coating film does not yet maintain the strength as a belt, and there is a risk of cracking. Therefore, it is better to leave the solvent to some extent (specifically, 15 to 45% by mass in the PI precursor coating film).

PI前駆体塗膜を加熱乾燥させてから加熱反応までは、連続的に行えばよいが、途中で一旦、温度を低下させてもよい。ここで、「温度を低下させる」とは、加熱乾燥により高温状態となっているPI前駆体塗膜を、円筒状芯体ごと冷却し、温度を低下させることをいう。低下させる温度は、常温でもよい。温度を低下させることは、加熱乾燥装置と加熱反応装置とが異なっている場合に有効である。   The PI precursor coating film may be continuously dried from the heat drying to the heating reaction, but the temperature may be temporarily lowered during the process. Here, “reducing the temperature” means that the PI precursor coating film, which is in a high temperature state by heat drying, is cooled together with the cylindrical core body to reduce the temperature. The temperature to be lowered may be room temperature. Lowering the temperature is effective when the heat drying apparatus and the heat reaction apparatus are different.

その際、PI前駆体塗膜は、温度の低下により収縮する。その収縮率は軸方向で0.5〜2%と小さい範囲であるが、この収縮により、PI前駆体塗膜は、円筒状芯体の表面でズレを生じ、円筒状芯体との間により広い隙間が生じる。一度、このような隙間が発生すると、加熱反応の際に、残留溶剤等が抜けやすくなる。
加熱乾燥装置と加熱反応装置とが同じである場合、一旦、温度を低下させることは不要である。
At that time, the PI precursor coating film shrinks due to a decrease in temperature. The shrinkage rate is in a small range of 0.5 to 2% in the axial direction, but due to this shrinkage, the PI precursor coating film is displaced on the surface of the cylindrical core body, and is closer to the cylindrical core body. A wide gap occurs. Once such a gap occurs, residual solvent and the like are easily removed during the heating reaction.
When the heat drying apparatus and the heat reaction apparatus are the same, it is not necessary to lower the temperature once.

PI樹脂皮膜形成工程において、上述の乾燥の後、好ましくは300〜450℃の範囲、より好ましくは350℃前後で、20〜60分間、PI前駆体塗膜を加熱反応させることで、PI樹脂皮膜を形成することができる。加熱反応の際、非プロトン系極性溶剤が残留しているとPI樹脂皮膜に膨れが生じることがあるため、加熱の最終温度に達する前に、完全に残留溶剤を除去することが好ましく、具体的には、加熱前に、200〜250℃の温度で、10〜30分間加熱乾燥して残留溶剤を除去し、続けて、温度を段階的、または一定速度で徐々に上昇させて加熱し、ポリイミド樹脂皮膜を形成することが好ましい。   In the PI resin film forming step, after the above-mentioned drying, the PI precursor film is heated and reacted in the range of preferably 300 to 450 ° C., more preferably around 350 ° C. for 20 to 60 minutes. Can be formed. During the heating reaction, if the aprotic polar solvent remains, the PI resin film may swell, so it is preferable to completely remove the residual solvent before reaching the final heating temperature. Before heating, it is heated and dried at a temperature of 200 to 250 ° C. for 10 to 30 minutes to remove the residual solvent, and then heated by gradually increasing the temperature stepwise or at a constant rate. It is preferable to form a resin film.

なお、PI樹脂皮膜形成工程において、加熱乾燥の前に、PI前駆体塗膜を、PI前駆体を溶解せず、かつ、非プロトン系極性溶剤を溶解し得る特定溶剤に接触させる処理を行い、PI前駆体皮膜を形成する工程を行ってもよい。これにより、PI前駆体塗膜から非プロトン系極性溶剤が特定溶剤に染み出て、代わりに特定溶剤が浸透する。個々で、PI前駆体は特定溶剤には不溶なので、PI前駆体は析出し、静置しても塗膜が変形しない程度に固形化され、PI前駆体塗膜が形成される。その結果、前述の乾燥工程が速やかに行われ、乾燥時間を短縮することができる。   In the PI resin film forming step, before heat drying, the PI precursor coating film is treated with a specific solvent that does not dissolve the PI precursor and can dissolve the aprotic polar solvent, You may perform the process of forming a PI precursor membrane | film | coat. Thereby, the aprotic polar solvent oozes out from the PI precursor coating film into the specific solvent, and the specific solvent penetrates instead. Individually, since the PI precursor is insoluble in a specific solvent, the PI precursor is precipitated and solidified to such an extent that the coating film does not deform even when left standing, and a PI precursor coating film is formed. As a result, the drying process described above is performed quickly, and the drying time can be shortened.

PI前駆体塗膜と特定溶剤との接触は、前記PI前駆体塗膜形成工程の直後に行うことが好ましい。PI前駆体溶液塗布後において、塗膜に含まれる溶剤は、前述したように常温では乾燥が遅いため、塗膜はいつまでも濡れたままであり、塗膜は重力の影響を受けて常に下方に垂れる。そこで、PI前駆体の塗布を行った直後に、PI前駆体塗膜と特定溶剤との接触を行い、PI前駆体塗膜を固形化することで、垂れを防止することができる。   The contact between the PI precursor coating film and the specific solvent is preferably performed immediately after the PI precursor coating film forming step. After the PI precursor solution is applied, the solvent contained in the coating film is slow to dry at room temperature as described above. Therefore, the coating film remains wet forever, and the coating film always hangs down under the influence of gravity. Therefore, immediately after the PI precursor is applied, the PI precursor coating film and the specific solvent are contacted to solidify the PI precursor coating film, thereby preventing dripping.

PI前駆体塗膜と特定溶剤との接触方法としては、PI前駆体塗膜を特定溶剤に浸漬する方法が好適であるが、その他、PI前駆体塗膜に、特定溶剤を流下させたり、吹き付けてもよい。PI前駆体の塗布方法が遠心成形法の場合、円筒状芯体の回転を止めて特定溶剤に浸してもよいが、円筒状芯体を回転させたまま、内面のPI前駆体の塗膜に特定溶剤を吹きかけてもよい。   As a method of contacting the PI precursor coating film with the specific solvent, a method of immersing the PI precursor coating film in the specific solvent is suitable, but in addition, the specific solvent is allowed to flow down or sprayed on the PI precursor coating film. May be. When the PI precursor coating method is centrifugal molding, the cylindrical core body may be stopped and immersed in a specific solvent, but the PI precursor coating on the inner surface may be applied while rotating the cylindrical core body. You may spray a specific solvent.

PI前駆体を析出させる際、PI前駆体塗膜を特定溶剤に接触させる時間により、PI前駆体塗膜からの非プロトン系極性溶剤の溶出量が変化する。塗膜から非プロトン系極性溶剤が完全になくなると、析出して固形化されたPI前駆体皮膜はもろくなってしまう場合があるので、非プロトン系極性溶剤は5〜50質量%程度、残留しているのが好ましい。そのための特定溶剤とのPI前駆体塗膜の接触時間は、PI前駆体塗膜の膜厚にもよるが、10秒から10分程度が好ましい。PI前駆体塗膜の膜厚が厚いほど、含まれる溶剤が多くなるので、接触時間は長くすることが好ましい。   When the PI precursor is deposited, the elution amount of the aprotic polar solvent from the PI precursor coating changes depending on the time for which the PI precursor coating is brought into contact with the specific solvent. When the aprotic polar solvent is completely removed from the coating film, the precipitated and solidified PI precursor film may become fragile. Therefore, the aprotic polar solvent remains in an amount of about 5 to 50% by mass. It is preferable. For this purpose, the contact time of the PI precursor coating film with the specific solvent is preferably about 10 seconds to 10 minutes, although it depends on the film thickness of the PI precursor coating film. The thicker the PI precursor coating film is, the more solvent is contained. Therefore, it is preferable to increase the contact time.

PI前駆体塗膜と接触させる特定溶剤としては、PI前駆体が不溶であり、かつ、非プロトン系極性溶剤を溶解するものが用いられる。具体的には、水、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール等)、炭化水素類(例えば、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレン等)、ケトン類(例えばアセトン、ブタノン等)、エステル類(例えば、酢酸エチル等)を挙げることができる。これらは単独で使用してもよいし、混合して用いてもよいが、特に、水、または、水を含む混合物が扱いが簡便で好ましい。   As the specific solvent to be brought into contact with the PI precursor coating film, a solvent in which the PI precursor is insoluble and an aprotic polar solvent is dissolved is used. Specifically, water, alcohols (eg, methanol, ethanol, etc.), hydrocarbons (eg, hexane, heptane, toluene, xylene, etc.), ketones (eg, acetone, butanone, etc.), esters (eg, acetic acid, etc.) Ethyl etc.). These may be used alone or in combination, but water or a mixture containing water is particularly convenient and preferable.

このようなPI前駆体皮膜形成工程において、PI前駆体塗膜と特定溶剤との接触させる処理を行った場合、形成されたPI前駆体皮膜中に浸透した特定溶剤と、残留する非プロトン系極性溶剤を除去する目的で、乾燥を行う。乾燥条件は、50〜120℃の温度で10〜60分間、行うのが好ましい。特定溶剤と非プロトン系極性溶剤とでは、非プロトン系極性溶剤の方が蒸発しにくいので、PI前駆体皮膜中には非プロトン系極性溶剤が残留した状態が形成される。この状態になることにより、析出したPI前駆体が再び溶解状態になり、透明化される。
その後、PI前駆体皮膜は、加熱乾燥させてから、加熱反応させてPI樹脂皮膜を形成するという、PI樹脂皮膜形成工程に供されることになる。
In such a PI precursor film formation step, when the treatment for bringing the PI precursor film into contact with the specific solvent is performed, the specific solvent that has penetrated into the formed PI precursor film and the remaining aprotic polarity Drying is performed for the purpose of removing the solvent. Drying conditions are preferably performed at a temperature of 50 to 120 ° C. for 10 to 60 minutes. In the specific solvent and the aprotic polar solvent, since the aprotic polar solvent is less likely to evaporate, a state in which the aprotic polar solvent remains is formed in the PI precursor film. By entering into this state, the deposited PI precursor is again in a dissolved state and becomes transparent.
Thereafter, the PI precursor film is subjected to a PI resin film forming step in which a PI resin film is formed by heating and drying, followed by heat reaction.

−PI樹脂皮膜剥離工程(樹脂皮膜剥離工程)−
本工程では、樹脂皮膜としてPI樹脂皮膜が円筒状芯体から剥離されるため、本発明における樹脂皮膜剥離工程がPI樹脂皮膜剥離工程となる。
-PI resin film peeling process (resin film peeling process)-
In this step, since the PI resin film is peeled from the cylindrical core as the resin film, the resin film peeling step in the present invention is the PI resin film peeling step.

前記加熱反応後、形成されたPI樹脂皮膜を円筒状芯体から剥離する本工程を経ることで、PI樹脂製の無端ベルトが得られる。剥離の方法としては、円筒状芯体とPI樹脂皮膜との隙間に加圧エアを注入して、隙間を拡大する方法などが有効である。   After the heating reaction, an endless belt made of PI resin is obtained through this step of peeling the formed PI resin film from the cylindrical core. As a peeling method, a method of inflating the gap by injecting pressurized air into the gap between the cylindrical core and the PI resin film is effective.

抜き取られた無端ベルトは、その両端は膜厚の均一性が劣っていたり、皮膜の破片が付着していたりするが、その部分は不要箇所部分として切断される。該不要箇所部分は、前記のように端部から50〜100mmの範囲であることが好ましい。
端部の不要箇所部分が切断されてPI樹脂製無端ベルトが得られるが、必要に応じて、穴あけ(パンチング)加工、リブ付け加工、等が施されることがある。
The extracted endless belt is inferior in film thickness uniformity at both ends or has a film fragment attached thereto, but the portion is cut as an unnecessary portion. As described above, the unnecessary portion is preferably within a range of 50 to 100 mm from the end.
An unnecessary portion of the end portion is cut to obtain an endless belt made of PI resin, but drilling (punching) processing, rib attaching processing, or the like may be performed as necessary.

上記無端ベルトを、転写ベルトや接触帯電ベルトとして使用する場合には、樹脂材料の中に必要に応じて導電性物質を分散させる。導電性物質としては、例えば、カーボンブラック、カーボンブラックを造粒したカーボンビーズ、カーボンファイバー、グラファイト等の炭素系物質、銅、銀、アルミニウム等の金属または合金、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、SnO2−In23複合酸化物等の導電性金属酸化物、チタン酸カリウム等の導電性ウィスカー等が挙げられる。
なお、無端ベルトを転写ベルトとして使用する場合、その厚さとしては、50〜100μmの範囲であることが好ましい。
When the endless belt is used as a transfer belt or a contact charging belt, a conductive substance is dispersed in the resin material as necessary. Examples of the conductive material include carbon black, carbon beads granulated from carbon black, carbon fiber, carbon materials such as graphite, metals or alloys such as copper, silver, aluminum, tin oxide, indium oxide, antimony oxide, Examples thereof include conductive metal oxides such as SnO 2 —In 2 O 3 composite oxide, and conductive whiskers such as potassium titanate.
When an endless belt is used as a transfer belt, the thickness is preferably in the range of 50 to 100 μm.

また、無端ベルトを定着体として使用する場合には、表面に付着するトナーの剥離性の向上のため、ベルト表面に非粘着性の樹脂皮膜を形成することが有効である。その非粘着性の樹脂皮膜の材料としては、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)等のフッ素系樹脂が好ましい。また、非粘着性の樹脂皮膜には、耐久性や静電オフセットの向上のためにカーボン粉末が分散されていてもよい。   Further, when an endless belt is used as a fixing member, it is effective to form a non-adhesive resin film on the belt surface in order to improve the releasability of the toner adhering to the surface. Examples of the non-adhesive resin film material include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), and tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP). A fluororesin is preferred. Further, carbon powder may be dispersed in the non-adhesive resin film in order to improve durability and electrostatic offset.

これらフッ素系樹脂皮膜を形成するには、その水分散液を無端ベルトの表面に塗布して焼き付け処理する方法が好ましい。また、フッ素系樹脂皮膜の密着性が不足する場合には、必要に応じて、ベルト表面にプライマー層をあらかじめ塗布形成する方法がある。プライマー層の材料としては、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリイミド及びこれらの誘導体等が挙げられ、更にフッ素系樹脂から選ばれる少なくとも一つの化合物を含むことが好ましい。   In order to form these fluorine-based resin films, a method in which the aqueous dispersion is applied to the surface of the endless belt and baked is preferable. Moreover, when the adhesiveness of a fluorine resin film is insufficient, there is a method in which a primer layer is applied and formed in advance on the belt surface as necessary. Examples of the material for the primer layer include polyphenylene sulfide, polyethersulfone, polysulfone, polyamideimide, polyimide, and derivatives thereof, and it is preferable that at least one compound selected from fluorine-based resins is included.

このように、ベルト表面にプライマー層、及びフッ素系樹脂皮膜を形成するには、加熱硬化してポリイミド樹脂皮膜(ベルト)を円筒状芯体の表面に形成してから、これらを塗布してもよいが、PI前駆体溶液を塗布して溶剤を乾燥させてから、または、特定溶剤に接触させた後、プライマー層、及びフッ素系樹脂分散液を塗布し、その後に加熱してイミド転化完結反応とフッ素系樹脂皮膜の焼成処理を同時に行ってもよい。この場合、プライマー層がなくてもフッ素系樹脂皮膜の密着性が強固になることもある。   Thus, in order to form the primer layer and the fluorine-based resin film on the belt surface, the polyimide resin film (belt) is formed on the surface of the cylindrical core body by heating and curing, and then applied. Although the PI precursor solution is applied and the solvent is dried, or after contact with a specific solvent, the primer layer and the fluororesin dispersion are applied and then heated to complete the imide conversion reaction. And the fluororesin film may be fired at the same time. In this case, even if there is no primer layer, the adhesiveness of the fluororesin film may be strengthened.

無端ベルトを定着体として使用する場合、その厚さとしては25〜500μmの範囲であることが好ましい。必要に応じて設けられるプライマー層の厚さは0.5〜10μmの範囲が好ましい。また、フッ素系樹脂皮膜の厚さは4〜40μmの範囲が好ましい。
なお、プライマー層とフッ素系樹脂皮膜は、ある程度の柔軟性を有しており、膨張や収縮はポリイミド樹脂皮膜に追従することができるので、積層体としての熱膨張率は、ポリイミド樹脂だけの値と同じと見なすことができる。
When an endless belt is used as a fixing member, the thickness is preferably in the range of 25 to 500 μm. The thickness of the primer layer provided as needed is preferably in the range of 0.5 to 10 μm. The thickness of the fluororesin film is preferably in the range of 4 to 40 μm.
The primer layer and the fluororesin film have a certain degree of flexibility, and expansion and contraction can follow the polyimide resin film, so the coefficient of thermal expansion as a laminate is a value only for the polyimide resin. Can be considered the same.

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、各実施例は、本発明を制限するものではない。
<実施例1>
(円筒状芯体の作製)
アルミニウムインゴットを750〜900℃に加熱して溶解アルミニウムとし、水素ガスで還元した後、不活性ガスで置換した。これを鋳造炉にて脱ガスを行い、JIS−A6063の成分になるよう微量元素を添加した。
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. However, each example does not limit the present invention.
<Example 1>
(Production of cylindrical core)
The aluminum ingot was heated to 750 to 900 ° C. to form molten aluminum, reduced with hydrogen gas, and then replaced with inert gas. This was degassed in a casting furnace, and a trace element was added to become a component of JIS-A6063.

次いで、図1に示す円柱状の鋳型2に温度制御型水冷方式の構造の冷却手段を設け、鋳型2の一つの流入口1から前記溶解アルミニウムを流入させた。なお、鋳型2の内径は584mm、長さは700mmである。これを冷却させて中実丸棒(円柱状)のソリッドビレットを得た。   Next, the cylindrical mold 2 shown in FIG. 1 was provided with a cooling means having a temperature-controlled water cooling structure, and the molten aluminum was introduced from one inlet 1 of the mold 2. In addition, the internal diameter of the casting_mold | template 2 is 584 mm and length is 700 mm. This was cooled to obtain a solid round bar (cylindrical) solid billet.

この底面(一端面)の中心部に、図2に示すように、旋盤装置を用いてボーリングにより内径254mmの穴4を形成し、押出し可能な円筒状のビレット3にした。これを約450℃の熱間直接押し出しした後、引張矯正し、焼き戻し処理を行った後、所定の長さに切断することで、外径377mm、肉厚26mm、長さ1100mmの押出し素管が得られた。   As shown in FIG. 2, a hole 4 having an inner diameter of 254 mm was formed by boring using a lathe device at the center of the bottom surface (one end surface) to form an extrudable cylindrical billet 3. After extruding this directly at about 450 ° C, it is straightened, tempered, tempered, and then cut into a predetermined length to give an extruded element tube with an outer diameter of 377 mm, a wall thickness of 26 mm, and a length of 1100 mm was gotten.

この押出し素管の表面を、旋盤加工により切削して外径369mmの円筒体に加工した。次いで、球形ガラス粒子によるブラスト処理により、表面を算術平均粗さRaが0.40μmになるように粗面化した後、表面に厚さ10μmの無電解ニッケルメッキ処理を施した。メッキ処理後の表面の算術平均粗さRaは0.35μmであった。さらに、その表面にシリコーン系離型剤(商品名:セパコート、信越化学(株)製)を塗布して、300℃で1時間、焼き付け処理を施し、円筒状芯体とした。   The surface of the extruded element tube was cut by a lathe process into a cylindrical body having an outer diameter of 369 mm. Next, the surface was roughened by blasting with spherical glass particles so that the arithmetic average roughness Ra was 0.40 μm, and then the surface was subjected to electroless nickel plating with a thickness of 10 μm. The arithmetic average roughness Ra of the surface after the plating treatment was 0.35 μm. Furthermore, a silicone release agent (trade name: Sepacoat, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was applied to the surface, and baked at 300 ° C. for 1 hour to obtain a cylindrical core.

なお、上記焼き付け処理の加熱後においても、円筒状芯体の表面には凸状隆起の発生は見られなかった。   Even after heating in the baking process, no convex bumps were observed on the surface of the cylindrical core.

(塗料の作製)
BPDAとPDAとをN,N−ジメチルアセトアミド中で等モル反応させ、22質量%濃度のPI前駆体溶液Aを調製した。この前駆体溶液Aに、カーボンブラック(商品名:スペシャルブラック4、デグザヒュルス社製)を固形分で23質量%となるように混合し、次いでジェットミルにより分散した。更に、塗膜にはじきを生じにくくするため、界面活性剤(商品名:LS009、楠本化成製)を、濃度が500ppmになるよう添加し、塗料とした。この塗料の粘度は45Pa・sであった。
(Preparation of paint)
BPDA and PDA were reacted in equimolar amounts in N, N-dimethylacetamide to prepare a 22% by mass PI precursor solution A. Carbon black (trade name: Special Black 4, manufactured by Degussa Huls) was mixed with the precursor solution A so as to have a solid content of 23% by mass, and then dispersed by a jet mill. Further, a surfactant (trade name: LS009, manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd.) was added to make the coating film less susceptible to repellency so that the concentration became 500 ppm to obtain a paint. The viscosity of this paint was 45 Pa · s.

(PI樹脂無端ベルトの作製)
まず、上記塗料を用い、図6に示したような環状塗布法により、円筒状芯体上にPI前駆体塗膜を形成した。次に、塗膜が形成された円筒状芯体を水平にして、20rpmで回転させながら、室温で5分間の乾燥後、80℃で20分間、100℃で1時間、加熱乾燥させた。これにより、厚さ約150μmのPI前駆体塗膜を得た。次いで、芯体を垂直にし、加熱用の台に載せ、加熱装置に入れて200℃で30分、300℃で30分加熱反応させ、長さ900mmのPI樹脂皮膜を形成した。
(Preparation of PI resin endless belt)
First, using the coating material, a PI precursor coating film was formed on a cylindrical core body by an annular coating method as shown in FIG. Next, the cylindrical core body on which the coating film was formed was leveled and rotated at 20 rpm, followed by drying at room temperature for 5 minutes, followed by heat drying at 80 ° C. for 20 minutes and at 100 ° C. for 1 hour. Thereby, a PI precursor coating film having a thickness of about 150 μm was obtained. Next, the core body was made vertical, placed on a heating table, placed in a heating apparatus, and reacted by heating at 200 ° C. for 30 minutes and at 300 ° C. for 30 minutes to form a PI resin film having a length of 900 mm.

室温に冷えた後、円筒状芯体と皮膜との隙間に圧力0.5MPaの加圧空気を注入し、PI樹脂皮膜を抜き取った。こうして、膜厚80μmで均一なPI樹脂無端ベルトを得ることができた。
PI樹脂無端ベルトは不要部分を両端から切断し、電子写真用転写ベルトとした。
After cooling to room temperature, pressurized air with a pressure of 0.5 MPa was injected into the gap between the cylindrical core and the film, and the PI resin film was extracted. Thus, a uniform PI resin endless belt with a film thickness of 80 μm could be obtained.
An end portion of the PI resin endless belt was cut from both ends to obtain an electrophotographic transfer belt.

以上の無端ベルトの製造を、同一の円筒状芯体を用いて繰り返し行ったが、この円筒状芯体は何回繰り返し使用しても表面に隆起が発生せず、得られるPI樹脂無端ベルトにも何ら欠陥を生じることはなかった。   The production of the above endless belt was repeated using the same cylindrical core, but the cylindrical core did not bulge on the surface no matter how many times it was used, and the resulting PI resin endless belt There was no defect.

<比較例1>
図3(A)に示すような内径584mm、長さ700mmであって、中央に径254mmのマンドレル20を有する鋳型12を用いた以外は、実施例1と同様にして作製したホロービレット15を用いて、同様に押出し等を行って、同一形状の押出し素管を得た。なお、鋳型12には溶解されたアルミニウムを複数の供給口11から供給した。
<Comparative Example 1>
A hollow billet 15 produced in the same manner as in Example 1 was used, except that a mold 12 having an inner diameter of 584 mm and a length of 700 mm as shown in FIG. 3A and having a mandrel 20 having a diameter of 254 mm in the center was used. In the same manner, extrusion and the like were performed to obtain an extruded element tube having the same shape. Note that molten aluminum was supplied to the mold 12 from a plurality of supply ports 11.

上記押出し素管に対して、実施例1と同様にして切削等を行い円筒状芯体を作製し、この円筒状芯体を用いて、同様にPI樹脂無端ベルトの作製を行った。
その結果、当初は問題なく円筒状芯体を使用することができたが、5回目になって、図4に示すように、円筒状芯体6の表面に長径約2mm、短径約0.3mmの楕円形状で、高さ0.1mm程度の凸状隆起7が1箇所発生し、この芯体を用いて作製した無端ベルトにもこれが転写されて突起欠陥が生じてしまい、電子写真用転写ベルトとして使用するには不適であった。
The extruded core tube was cut in the same manner as in Example 1 to produce a cylindrical core, and a PI resin endless belt was similarly produced using this cylindrical core.
As a result, the cylindrical core was able to be used without any problems at first. However, as shown in FIG. 4, the surface of the cylindrical core 6 has a major axis of about 2 mm and a minor axis of about 0.1 mm. A convex ridge 7 having an elliptical shape of 3 mm and a height of about 0.1 mm is generated at one place, and this is transferred to an endless belt produced using this core, resulting in a projection defect, and transfer for electrophotography. It was unsuitable for use as a belt.

すなわち、押出し素管を切削加工した段階では表面に隆起はなかったものの、300℃の加熱の繰り返しにより隆起が発生した。さらに加熱を繰り返すと、10回目には隆起が5つになり、悪化する一方であった。また、発生した凸状隆起を削って平坦にしてみたが、再び同じ場所に隆起が発生するので、円筒状芯体として使用することはもはやできなかった。   That is, although there was no bulge on the surface at the stage of cutting the extruded element tube, the bulge occurred by repeated heating at 300 ° C. When heating was further repeated, the number of bulges increased to five at the tenth time and was getting worse. In addition, the raised bumps generated were cut and flattened, but raised again at the same place, so that it could no longer be used as a cylindrical core.

ソリッドビレット作製のための鋳型の斜視図である。It is a perspective view of the casting_mold | template for solid billet production. 本発明に用いるビレットの斜視図である。It is a perspective view of the billet used for this invention. (A)はホロービレット作製のための鋳型、(B)は得られたホロービレットの斜視図である。(A) is a mold for producing a hollow billet, and (B) is a perspective view of the obtained hollow billet. 隆起が発生した円筒状芯体を示す図である。It is a figure which shows the cylindrical core body which the protrusion generate | occur | produced. 本発明に用いる塗布装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the coating device used for this invention. 本発明に用いる塗布装置の他の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows another example of the coating device used for this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,11 流入口
2,12 鋳型
3,15 ビレット
4 穴
6,21 円筒状芯体
7 凸状隆起
20 マンドレル
22 ポリイミド前駆体溶液(樹脂溶液)
23 塗布槽
24 ポリイミド前駆体塗膜(樹脂皮膜)
25 環状体
26 環状体の孔、
27 環状塗布槽
28 環状シール材
29、29’ 中間体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,11 Inlet 2,12 Mold 3,15 Billet 4 Hole 6,21 Cylindrical core 7 Convex ridge 20 Mandrel 22 Polyimide precursor solution (resin solution)
23 Coating tank 24 Polyimide precursor coating (resin coating)
25 annular body 26 annular body hole,
27 annular coating tank 28 annular sealing material 29, 29 ′ intermediate

Claims (4)

アルミニウムからなる円柱状のソリッドビレットの一端面の中央部に、該一端面から他端面に貫通し断面が外円と同心円の穴を形成し、得られた円筒状のビレットを押出し成型した素管を用いてなることを特徴とする円筒状芯体。   A hollow tube formed by extruding the cylindrical billet obtained by forming a hole in the center of one end surface of a cylindrical solid billet made of aluminum that penetrates from the one end surface to the other end surface and has a cross section concentric with the outer circle. A cylindrical core body characterized by comprising the following. 300℃の状態で30分間放置した後に、表面に凸状隆起がないことを特徴とする請求項1に記載の円筒状芯体。   2. The cylindrical core according to claim 1, wherein the cylindrical core body has no convex bumps on the surface after being left for 30 minutes at 300 ° C. 少なくとも、溶解したアルミニウムを鋳型に流入して円柱状のソリッドビレットとするビレット形成工程と、該円柱状のソリッドビレットの中央部にボーリングにより一方の底面から他方の底面に貫通し断面が外円と同心円の穴を形成するボーリング工程と、得られた円筒状のビレットを押出して素管とする押出し工程と、を有することを特徴とする円筒状芯体の製造方法。   At least a billet forming step in which molten aluminum flows into a mold to form a cylindrical solid billet, and a central portion of the cylindrical solid billet penetrates from one bottom surface to the other bottom surface by boring, and a cross section is an outer circle. A method for producing a cylindrical core, comprising: a boring step for forming concentric holes; and an extrusion step for extruding the obtained cylindrical billet to form a blank tube. 樹脂溶液を円筒状芯体表面に塗布し、樹脂塗膜を形成する樹脂塗膜形成工程と、該樹脂塗膜を加熱乾燥及び/または加熱反応させて樹脂皮膜を形成する樹脂皮膜形成工程と、該樹脂皮膜を前記円筒状芯体から剥離する樹脂皮膜剥離工程と、を含む無端ベルトの製造方法であって、
前記円筒状芯体が、アルミニウムからなる円柱状のソリッドビレットの一端面の中央部に、該一端面から他端面に貫通し断面が外円と同心円の穴を形成し、得られた円筒状のビレットを押出し成型した素管を用いてなる円筒状芯体であることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
Applying a resin solution to the surface of the cylindrical core and forming a resin coating film; and a resin film forming process of forming a resin film by heating and drying and / or heating reaction of the resin coating film; A resin film peeling step for peeling the resin film from the cylindrical core, and a method for producing an endless belt,
The cylindrical core is formed in a central portion of one end surface of a columnar solid billet made of aluminum to form a hole penetrating from the one end surface to the other end surface and having a cross section concentric with an outer circle. A method for producing an endless belt, characterized in that the endless belt is a cylindrical core body using a raw tube obtained by extruding a billet.
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