JP2010224229A - 管状体、管状体支持装置、画像定着装置、画像形成装置、及び管状体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表面に凹部14を有する基材12と、基材12の前記凹部14を有する側の表面に形成された表面層16と、凹部14における基材12と表面層16との界面に存在する粒子18と、を有する管状体である。前記基材12がポリイミド樹脂を含んで構成され、かつ、前記表面層16がフッ素樹脂を含んで構成された管状体である。また前記凹部14における前記界面に、複数の前記粒子18が存在するの管状体である。
【選択図】図2
Description
請求項1に係る発明は、
表面に凹部を有する基材と、
前記基材の前記凹部を有する側の表面に形成された表面層と、
前記凹部における前記基材と前記表面層との界面に存在する粒子と、を有する管状体である。
前記基材がポリイミド樹脂を含んで構成され、かつ、前記表面層がフッ素樹脂を含んで構成された、請求項1に記載の管状体である。
前記凹部における前記界面に、複数の前記粒子が存在する、請求項1又は請求項2に記載の管状体である。
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の管状体と、
前記管状体を内側から張力がかかった状態で支持する複数の支持部材と、を有する管状体支持装置である。
第1の回転体と、
前記第1の回転体に接触して記録媒体を挟み込む挟み込み領域を形成する第2の回転体と、を備え、
前記第1の回転体及び前記第2の回転体の少なくとも一方が、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の管状体である、画像定着装置である。
潜像保持体と、
前記潜像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、を備え、
前記転写手段及び定着手段の少なくとも一方が、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の管状体を有する、画像形成装置である。
ポリアミド酸溶液を円筒状芯体に塗布して塗膜を形成する塗膜形成工程と、
前記塗膜を乾燥して被膜を形成する乾燥工程と、
前記塗膜又は前記被膜の表面に水を含む液滴を付与する液滴付与工程と、を有する、管状体の製造方法である。
前記液滴が付与された前記塗膜又は前記被膜の表面に、表面層を形成する材料を含む塗布液を塗布する塗布工程と、
前記塗布液が塗布された塗膜又は被膜を加熱する加熱工程と、をさらに有する、請求項7に記載の管状体の製造方法である。
前記液滴は粒子を含む、請求項7又は請求項8に記載の管状体の製造方法である。
(無端ベルト)
本実施形態に係る管状体の一例として、無端ベルトについて説明する。
図1は、本実施形態に係る無端ベルトの一例を示す斜視図(一部、断面で表わしている)であり、図2は、図1において矢印Aの方向から見た、無端ベルトの端面図である。また図3は、本実施形態の無端ベルトから表面層を取り除いた状態を示す斜視図である。さらに図4は、本実施形態の無端ベルトの他の一例を示す端面図である。
無端ベルト10では、図3に示すように、基材12の表面(表面層16と接する面)に、複数の凹部14が形成され、それぞれの凹部14の内面に、複数の粒子18が埋まりこんだ状態で存在している。そして、基材12の表面に形成された表面層16は、図2に示すように、基材12の表面及び粒子18を覆い、かつ、凹部14の内部を充填するように形成されている。そのため、粒子18は、基材12の凹部14の内部に存在し、かつ、基材12と表面層16との両方に接した状態で存在(すなわち、基材12と表面層16との界面に存在)している。
凹部14の平均径及び深さは、以下のようにして測定する。具体的には、ミクロトームなどにより無端ベルトの断面を切り出し、電子顕微鏡で断面を観察する。複数箇所を観察・評価することで凹部14の平均径及び深さを算出する。
基材12の表面粗さは、(株)東精エンジニアリング社製表面粗さ計Surfcom570Aを用いて、基材12の試料片を平坦なガラス基板上に貼付けて測定試料とし、基材12の表面を測定して求める。測定条件としては、例えば、触針先端形状:θ=90°円錐型触針、触針先端径:先端部r(tip)=2μm、走査距離:10.0mm等が挙げられる。
上記粒子18の体積平均粒径は、マルチサイザーII(ベックマン−コールター社製、アパーチャー径:50μm)を用いて測定し、測定されたトナーの粒度分布を分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、個々のトナーの体積について小径側から累積分布を描き、累積50%となる粒径を、体積平均粒径と定義する。
また凹部14の内面に粒子18が存在していれば、基材12の表面における凹部14以外の場所に粒子18が存在していてもかまわない。
無機化合物としては、例えば、硫酸バリウム、ゼオライト、酸化ケイ素、酸化スズ、酸化銅、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ニッケル、錫ドープ酸化インジウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン、炭化ケイ素等が挙げられる。
また粒子18の材料としては、基材12と表面層16との接着性向上の観点から、表面層16の材料との親和性が高いものが好ましく、例えば表面層16の材料としてフッ素樹脂を用いる場合、粒子18の材料もフッ素樹脂であることが好ましい。
また本実施形態の無端ベルト10は、それぞれの凹部14に存在する粒子18が複数であるが、これに限られず、図4に示す無端ベルト10のように、それぞれの凹部14に、それぞれ1個の粒子18が存在する形態であってもよい。ただし無端ベルト10は、それぞれの凹部14に存在する粒子18が複数である方が、表面層16が基材12及び粒子18に接する表面積が大きく、基材12と表面層16との接着性が高くなり、表面層16が剥離しにくくなるという点で好ましい。
無端ベルト10を、画像定着装置の定着ベルトとして用いる場合、基材12に用いられる材料としては、耐熱性の材料が好ましく、具体的には、公知の各種プラスチック材料および金属材料のものの中から選択して使用される。
表面層16に用いられる材料としては、例えば、フッ素系樹脂材料が挙げられる。フッ素系樹脂材料は難燃性を有するため、表面層16の材料として望ましい。
フッ素系樹脂材料としては、具体的には、例えば、フッソ樹脂、フッソ変性ウレタン及びシリコーン樹脂、共重合フッソゴム、フッソ樹脂−共重合ビニルエーテル、PFA(4フッ化エチレンパーフルオロアルコキシ樹脂)、FEP(4フッ化エチレン・6フッ化プロピレン共重合塗料)などの粉体塗料または樹脂チューブ、PTFE(4フッ化エチレン)塗料、PTFE分散ウレタン塗料、さらにETFE(ポリテトラフルオロエチレン)チューブ、PVdF(ポリビニリデンフルオライド)、PHV(ポリテトラフルオロビニリデン)樹脂材料等が挙げられる。
無端ベルト10を中間転写ベルト又は記録媒体搬送ベルトとして用いる場合、1×109Ω/□から1×1014Ω/□の範囲に表面抵抗率を、1×108から1×1013Ωcmの範囲に体積抵抗率を制御することが好ましい。そのため必要に応じて、基材12や表面層16に、導電剤として、ケッチェンブラック、アセチレンブラックなどのカーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、ニッケル、銅合金などの金属または合金、酸化スズ、酸化亜鉛、チタン酸カリウム、酸化スズ−酸化インジウムまたは酸化スズ−酸化アンチモン複合酸化物などの金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリサルフォン、ポリアセチレンなどの導電性ポリマーなどを添加してもよい(ここで、前記ポリマーにおける「導電性」とは体積抵抗率が107Ω・cm未満を意味する)。これら導電剤は、単独または2種以上が併用して使用される。また、表面抵抗率や体積抵抗率を制御するために、粒子18に上記導電剤を添加してもよく、上記導電剤の粒子そのものを粒子18として用いてもよい。
以下、無端ベルト10の製造方法の一例として、基材12の材料としてポリイミド樹脂を用いた無端ベルト10の製造方法について説明するが、上記の通り、無端ベルト10の基材12の材料は、ポリイミド樹脂に限定されるものではない。
基材12の材料として用いられるポリイミド樹脂は、ポリアミド酸(すなわち、ポリイミド前駆体)の溶液を加熱し、イミド化することにより製造されるものである。そのため、基材12の材料としてポリイミド樹脂を用いた無端ベルト10の製造においては、まず、ポリアミド酸溶液を準備する(ポリアミド酸溶液準備工程)
テトラカルボン酸二無水物としては、芳香族系の化合物、脂肪族系の化合物が挙げられるが、特に制限はなく、いずれの化合物も使用される。
芳香族系テトラカルボン酸としては、例えば、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’−ビフェニルスルホ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、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−フランテトラカルボン酸二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルプロパン二無水物、3,3’,4,4’−パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(フタル酸)フェニルホスフィンオキサイド二無水物、p−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、m−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルエーテル二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルメタン二無水物等が挙げられる。
ポリアミド酸の合成に用いる溶媒は、合成されたポリアミド酸及び部分イミド化されたポリアミド酸を溶解するものであることが好ましい。
ポリアミド酸溶液は、固形分が5質量%以上30質量%以下となるよう、溶媒を含むことが好ましい。
第1の塗膜形成工程では、上記ポリアミド酸溶液準備工程において準備されたポリアミド酸溶液を、円筒状芯体の外周面に塗布し、第1の塗膜(すなわち、ポリアミド酸溶液の塗膜)を形成する。
円筒状芯体の表面は、クロムやニッケルによるメッキ処理を行ってもよく、フッ素樹脂やシリコーン樹脂等で被覆してもよい。
円筒状芯体の表面は、表面粗さRaが0.2μm以上2μm以下に粗面化することが好ましい。粗面化方法には、具体的には、例えば、ブラスト、切削、サンドペーパーがけ等の方法が挙げられる。粗面化方法としては、上記の中でも、ポリイミド樹脂無端ベルト内面を、摺動性のよい球形面状であり、かつ、凸形状の微小な凹凸が形成された状態とする観点から、球状の粒子を用いて円筒状芯体の表面にブラスト処理を施す方法が好ましい。
乾燥工程においては、上記第1の塗膜形成工程において円筒状芯体の外周面に形成されたポリアミド酸溶液の塗膜を乾燥して被膜を形成する。具体的には、40℃以上130℃以下の範囲の温度でポリアミド酸溶液の塗膜を乾燥させる。このとき、ポリアミド酸溶液の塗膜は重力の影響を受けるため、垂れが生じやすい。そのため、ポリアミド酸溶液の垂れを抑制するために、ポリアミド酸溶液の塗膜が塗布された円筒状芯体を軸方向に水平にして、10rpm以上60rpm以下の範囲の速度で回転させながら放置して乾燥することが好ましい。また、上記第1の塗膜形成工程においても、回転させながらポリアミド酸溶液を塗布し、連続して回転させ続けながら上記乾燥工程を行うことがより好ましい。
液滴付与工程では、上記第1の塗膜形成工程において形成されたポリアミド酸溶液の塗膜、又は上記乾燥工程でポリアミド酸溶液の塗膜を乾燥することにより形成された被膜に、水系媒体を含む液滴を付与する。すなわち液滴付与工程は、上記第1の塗膜形成工程の後であり、かつ、上記乾燥工程の前に行ってもよいし、上記乾燥工程の後に行ってもよい。
液滴付与工程を行う際に、第1の塗膜又は被膜に含まれた溶媒の量(溶媒残留量)としては、例えば20%以上90%以下の範囲が挙げられる。また溶媒残留量は、以下のようにして測定される。具体的には、塗布前後の全体重量の増加量から塗膜の重量を測定し、塗膜焼成後のベルト重量を測定し、塗膜の重量に対する焼成後ベルト重量の割合を算出する。
なお、液滴付与工程の後に、状況に応じてさらに乾燥工程を行ってもよい。また、上記液滴付与工程を、乾燥工程の前及び後の両方で行うことが、より高い粗面化効果が得られると言う点で好ましい。
液滴は、前記粒子18を含むことが好ましい。液滴付与工程において、水系媒体及び粒子18を含んだ液滴を第1の塗膜又は被膜に付与することにより、基材12と表面層16との接着性がより良好となる。
具体的には、例えば、粒子18を水に混合した粒子分散液を、第1の塗膜又は被膜に対して噴霧すると、粒子分散液が第1の塗膜又は被膜に接触する。このとき接触部においては、粒子18表面に付着した水が、第1の塗膜又は被膜に含まれる溶媒と混合反応や置換反応を起こす。そのため粒子18は、接触部に生じた凹部の内側表面に移動する。更に、第1の塗膜又は被膜におけるポリアミド酸溶液のチキソ性により、粒子18の一部分が第1の塗膜又は被膜内に入り込む。
なお、液滴の滴径は、以下のようにして測定される。具体的には、塗膜表面に液滴を付与し、付着した液滴の径を顕微鏡で観察し、その画像を処理した液滴径の平均値を測定する。
加熱工程(第1の加熱工程)においては、液滴付与工程により液滴が付与された第1の塗膜又は被膜を、200℃以上450℃以下で加熱し、ポリアミド酸のイミド転化反応を進行させてポリイミド樹脂を得る。加熱は、第1の塗膜又は被膜が円筒状芯体の表面に形成された状態で行う。イミド化の温度(加熱温度)は、ポリアミド酸の原料であるテトラカルボン酸二無水物及びジアミンの種類によって、それぞれ異なるが、イミド化が完結する温度に設定することが好ましい。
第2の塗膜形成工程においては、液滴付与工程により液滴が付与された第1の塗膜若しくは被膜、又は上記第1の加熱工程において得られたポリイミド樹脂の表面に、表面層16を形成する材料を含む塗布液を塗布して第2の塗膜を形成する。すなわち第2の塗膜形成工程は、上記液滴付与工程の後であり、かつ、上記第1の加熱工程の前に行ってもよいし、上記第1の加熱工程の後に行ってもよい。
溶媒としては、例えば水が挙げられ、エタノールやブタノール等のアルコール、エチレングリコール等のグリコール、又はそのエステル類等を併用してもよい。
また前記塗布液には、必要に応じて界面活性剤や粘度調整剤等を添加してもよい。さらに表面層16にカーボン粉体、酸化チタン、硫酸バリウム等のフッ素樹脂以外の材料を含ませる場合、前記塗布液にこれらの材料を混ぜて分散すればよい。
塗布液を塗布する方法(第2の塗膜を形成する方法)としては、例えば、浸漬塗布、スプレー塗布、リング塗布などが挙げられる。
すなわち、表面に凹部を有する基材と、基材の表面に形成された表面層と、を含み、粒子を含まない無端ベルトを製造する場合においても、上記第1の塗膜形成工程、乾燥工程、液滴付与工程、第2の塗膜形成工程、及び加熱工程、を含む製造方法を用いることが好ましい。具体的には、上記液滴付与工程において、水系媒体を含み、かつ、粒子を含まない液滴を、第1の塗膜又は被膜の表面に付与することにより、基材の表面に凹部を形成することが容易となる。特に、液滴付与工程において、上記噴霧装置を用いて噴霧を行うことにより、さらに容易に基材表面上の凹部が形成される。
以上、本実施形態に係る管状体の一例として、無端ベルトについて説明したが、本実施形態の管状体は無端ベルトに限られず、その他の形態であってもよい。その他の形態としては、具体的には、例えば、帯電ロール、転写ロール、加圧ロール、加熱ロール等に用いられるロール等が挙げられる。
具体的には、例えば、表面に凹部を有するコアと、コアの表面に形成された剥離層と、凹部におけるコアと剥離層との界面に存在する粒子と、を含むロールが挙げられる。
剥離層の厚みとしては、10μm以上100μm以下が望ましく、より望ましくは20μm以上30μm以下である。
<第1実施形態>
次に、前記実施形態の管状体を用いた第1実施形態の画像形成装置について説明する。図5は、前記実施形態に係る管状体である無端ベルトを、定着装置の加圧ベルトとして備えたタンデム式の、画像形成装置の要部を説明する模試図である。
画像形成装置101においては、感光体79の周囲に、反時計回りに帯電ロール83、現像器85、中間転写ベルト86を介して配置された1次転写ロール80、感光体清掃部材84が配置され、これら1組の部材が、1つの色に対応した現像ユニットを形成している。また、この現像ユニット毎に、現像器85に現像剤を補充するトナーカートリッジ71がそれぞれ設けられており、各現像ユニットの感光体79に対して、帯電ロール83の(感光体79の回転方向)下流側であって現像器85の上流側の感光体79表面に画像情報に応じたレーザー光を照射するレーザー発生装置78が設けられている。
図6は、本実施形態に係る画像形成装置101内に設けられた定着装置72の概略構成図である。図6に示す定着装置72は、回転駆動する回転体としての定着ロール610と、無端ベルト620(加圧ベルト)と、無端ベルト620を介して定着ロール610を加圧する圧力部材である圧力パッド640とを備えて構成されている。なお、圧力パッド640は、無端ベルト620と定着ロール610とが相対的に加圧されていればよい。従って、無端ベルト620側が定着ロール610に加圧されても良く、定着ロール610側が無端ベルト620に加圧されても良い。
なお、本実施形態の画像定着装置72では、潤滑剤塗布部材670により無端ベルト620内周面に潤滑剤を供給しているが、潤滑剤塗布部材及び潤滑剤を用いない形態としてもよい。
第2実施形態の画像形成装置は、上記第1実施形態の画像形成装置101内に備えられた定着装置72の代わりに、加熱源を備えた定着ベルト(前記実施形態の無端ベルト)と加圧ロールと備えた定着装置を用いた形態である。なお、定着装置が異なること以外の事項については、上記と同様であるため説明を省略する。
図7は、本実施形態の定着装置の概略構成図である。なお、第1実施形態に係る定着装置と同様な構成については、同様の符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
次に、前記実施形態の管状体である無端ベルトを、用紙搬送ベルトとして用いた第3実施形態の画像形成装置について説明する。
図8は、第3実施形態に係る画像形成装置を示す概略図である。図8に示す画像形成装置において、ユニットY、M、C、BKは、矢印の時計方向に回転するように、それぞれ感光体ドラム201Y、201M、201C、201BKが備えられる。感光体ドラム201Y、201M、201C、201BKの周囲には、帯電ロール202Y、202M、202C、202BKと、露光器203Y、203M、203C、203BKと、各色現像装置(イエロー現像装置204Y、マゼンタ現像装置204M、シアン現像装置204C、ブラック現像装置204BK)と、感光体ドラム清掃部材205Y、205M、205C、205BKとがそれぞれ配置されている。
以上により用紙上に所望の画像が形成される。
まず、ポリアミド酸溶液として、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と、p−フェニレンジアミンとを、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)中で合成することにより得られたポリアミド酸を含む、固形分濃度18%(質量%、以下同じ)、粘度20Pa・sの溶液を用意した。
製造した複層無端ベルトを20mm幅で切出し、フッ素樹脂層とポリイミド層を一部剥離し、剥離した部分のフッ素樹脂層とポリイミド樹脂層をはさんで引っ張り試験機(EZGraph、島津製作所製)で剥離強度を測定した結果、剥離強度は0.90kgfであり、フッ素樹脂層全面が剥離する前に、フッ素樹脂層が破断するほど強い接着強度であった。
実施例1と同様にポリイミド前駆体被膜を形成し、硫酸バリウムの代わりに酸化アルミニウム(昭和電工、A−42−2、体積平均粒径:5μm、形状:不定形)を20g用いて水100gに混合し、酸化アルミニウム混合水を調整して実施例1と同様に噴霧(液滴径:100μm)、放置した後、PTFE水性塗料を塗布し、乾燥・焼成工程を行い、複層無端ベルトを得た。
製造した複層無端ベルトの剥離強度を測定した結果、剥離強度は0.85kgfであり、剥離試験中にフッ素樹脂層が破断した。また、凹部1つあたりの粒子は平均12個であった。
実施例1と同様にポリイミド前駆体被膜を形成し、硫酸バリウムの代わりに炭化珪素(フジミインコーポレーテッド、GC#3000、体積平均粒径:4.8μm、形状:不定形)を20g用いて水100gに混合し、炭化珪素混合水を調整して実施例1と同様に噴霧(液滴径:80μm)、放置した後、PTFE水性塗料を塗布し、乾燥・焼成工程を行い、複層無端ベルトを得た。
製造した複層無端ベルトの剥離強度を測定した結果、剥離強度は0.95kgfであり、剥離試験中にフッ素樹脂層が破断した。また、凹部1つあたりの粒子は平均8個であった。
実施例1と同様にポリイミド前駆体被膜を形成し、硫酸バリウムの代わりにフッ素樹脂粒子(ダイキン工業株式会社社製、製品名:ルブロンTM L−5、体積平均粒径:5.0μm、形状:不定形)を20g用いて水100gに混合し、フッ素樹脂粒子混合水を調整して実施例1と同様に噴霧(液滴径:90μm)、放置した後、PTFE水性塗料を塗布し、乾燥・焼成工程を行い、複層無端ベルトを得た。
製造した複層無端ベルトの剥離強度を測定した結果、剥離強度は1.00kgfであり、剥離試験中にフッ素樹脂層が破断した。また。凹部1つあたりの粒子は平均10個であった。
実施例1と同様にポリイミド前駆体被膜を形成し、硫酸バリウム混合水を噴霧した後、30分間80℃のオーブンに入れた。30分後取り出し、実施例1と同様にPTFE水性塗料を塗布し、乾燥・焼成工程を行い、複層無端ベルトを得た。
製造した複層無端ベルトの剥離強度を測定した結果、剥離強度は0.67kgfであり、剥離試験中にフッ素樹脂層が破断した。
実施例1と同様にポリイミド前駆体被膜を形成し、硫酸バリウムの代わりにアルミナ質研削材(昭和電工(株)社製、製品名:ホワイトモランダム、体積平均粒径:14μm、形状:不定形)を20g用いて水100gに混合し、アルミナ粒子混合水を調整して実施例1と同様に噴霧(液滴径:30μm)、放置した後、PTFE塗料を塗布し、乾燥・焼成工程を行い、複層無端ベルトを得た。
製造した複層無端ベルトの剥離強度を測定した結果、剥離強度は0.85kgfであり、剥離試験中にフッ素樹脂層が破断した。
実施例1と同様にポリイミド前駆体被膜を形成し、硫酸バリウム混合水を噴霧、放置した後、PTFE水性塗料の代わりにアクリル樹脂塗料(アクリル樹脂分散液、濃度50%、粘度220mPa・s)を塗布し、乾燥・焼成工程を行い、複層無端ベルトを得た。
製造した複層無端ベルトの剥離強度を測定した結果、剥離強度は0.79kgfであり、剥離試験中に表面樹脂層が破断した。
実施例1と同様にポリイミド前駆体被膜を形成し、硫酸バリウム混合水の代わりに水を噴霧(液滴径:70μm)、放置した後、PTFE水性塗料を塗布し、乾燥・焼成工程を行い、複層無端ベルトを得た。
製造した複層無端ベルトの剥離強度を測定した結果、剥離強度は0.52kgfであり、剥離試験中にフッ素樹脂層が破断した。
実施例5と同様にポリイミド前駆体被膜を形成し、硫酸バリウム混合水の代わりに水を噴霧(液滴径:65μm)した後、30分間80℃のオーブンに入れた。30分後取り出し、実施例5と同様にPTFE水性塗料を塗布し、乾燥・焼成工程を行い、複層無端ベルトを得た。
製造した複層無端ベルトの剥離強度を測定した結果、剥離強度は0.61kgfであり、剥離試験中にフッ素樹脂層が破断した。
実施例1と同様にポリイミド前駆体被膜を形成した後、噴霧工程を実施せずにPTFE塗料を塗布し、乾燥・焼成工程を行い、複層無端ベルトを得た。
製造した複層無端ベルトの剥離強度を測定した結果、剥離強度は0.12kgfであった。これは通常のカプトン(R)テープ(Permacel(R)社製)をフッ素樹脂表面に貼り付け剥離すると、完全にフッ素樹脂層が剥がれてしまう強度であり、定着ベルトとして使用した際も、簡単に剥離、破れが生じてしまう接着強度であった。また、剥離後のポリイミド表面は高い光沢を有するほど平滑であった。
実施例1と同様にポリイミド前駆体被膜を形成した後、硫酸バリウム(堺化学工業、BMH−60、粒子径6μm)を水に混合せず、ドライ吹き付け噴霧を実施した。その結果、ポリイミド前駆体被膜表面には殆ど付着しなかった。そこで、さらに強風でドライ吹き付け噴霧を実施した結果、被膜を振動させると落下する程度の強度で硫酸バリウム粉末が付着した。また、ポリイミド前駆体被膜にはピンホールが発生した。このポリイミド前駆体被膜にPTFE塗料を塗布し、乾燥・焼成工程を行い、複層無端ベルトを得た。
製造した複層無端ベルトの剥離強度を測定した結果、剥離強度は0.15kgfであり、カプトン(R)テープの貼り付け、剥離作業で容易にフッ素樹脂層が剥離した。また、剥離後のポリイミド表面は平滑であり、凹部が形成されていなかった。
実施例1と同様にポリイミド前駆体被膜を形成し、硫酸バリウム(堺化学工業、BMH−60、粒子径6μm)を混合、分散させた水にポリイミド前駆体被膜を浸漬した。1分後取り出し、25℃、3時間で乾燥させた後、PTFE塗料を塗布し、乾燥・焼成工程を行い、複層無端ベルトを得た。
製造した複層無端ベルトは端部にひび割れが生じていた。剥離強度を測定した結果、0.14kgfであり、フッ素樹脂層剥離ポリイミド表面は平滑であった。また、断面を走査型電子顕微鏡(日本電子、JSM−6390A)で観察した結果、フッ素樹脂とポリイミド界面に硫酸バリウム粒子は存在していなかった。これは、ポリイミド前駆体被膜と水に分散していた硫酸バリウムに電気的斥力が発生したため、硫酸バリウムがポリイミド表面に付着しなかったためである。
また、実施例及び参考例においては、本実施形態における管状体の製造方法を用いることにより、表面に凹部を有する基材と表面層とを有する管状体が容易に作製されることがわかる。
12 基材
14 凹部
16 表面層
18 粒子
72、209、900 定着装置
73、74、210、211、212、213 支持ロール
75 2次転写ロール
78、203Y、203M、203C、203BK レーザー発生装置(露光器)
79、201Y、201M、201C、201BK 感光体
80 1次転写ロール
81 駆動ロール
85、204Y、204M、204C、204BK 現像器(現像装置)
86 中間転写ベルト
90、220 ベルト支持装置
101 画像形成装置
206 用紙搬送ベルト
207Y、207M、207C、207BK 転写ロール
216、K 用紙
610 定着ロール
611、911 コア
612、912 弾性層
613、913 離型層
620 無端ベルト
630 ベルト走行ガイド
640 圧力パッド
820 セラミックヒータ
910 加圧ロール
920 定着ベルト
Claims (9)
- 表面に凹部を有する基材と、
前記基材の前記凹部を有する側の表面に形成された表面層と、
前記凹部における前記基材と前記表面層との界面に存在する粒子と、を有する管状体。 - 前記基材がポリイミド樹脂を含んで構成され、かつ、前記表面層がフッ素樹脂を含んで構成された、請求項1に記載の管状体。
- 前記凹部における前記界面に、複数の前記粒子が存在する、請求項1又は請求項2に記載の管状体。
- 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の管状体と、
前記管状体を内側から張力がかかった状態で支持する複数の支持部材と、を有する管状体支持装置。 - 第1の回転体と、
前記第1の回転体に接触する第2の回転体と、を備え、
前記第1の回転体及び前記第2の回転体の少なくとも一方が、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の管状体である、画像定着装置。 - 潜像保持体と、
前記潜像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、を備え、
前記転写手段及び定着手段の少なくとも一方が、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の管状体を有する、画像形成装置。 - ポリアミド酸溶液を円筒状芯体に塗布して第1の塗膜を形成する第1の塗膜形成工程と、
前記第1の塗膜を乾燥して被膜を形成する乾燥工程と、
前記第1の塗膜又は前記被膜の表面に水系媒体を含む液滴を付与する液滴付与工程と、
前記液滴が付与された前記第1の塗膜又は前記被膜の表面に、表面層を形成する材料を含む塗布液を塗布して第2の塗膜を形成する第2の塗膜形成工程と、
前記第1の塗膜又は前記被膜と前記第2の塗膜とを加熱する加熱工程と、を有する、管状体の製造方法。 - ポリアミド酸溶液を円筒状芯体に塗布して第1の塗膜を形成する第1の塗膜形成工程と、
前記第1の塗膜を乾燥して被膜を形成する乾燥工程と、
前記第1の塗膜又は前記被膜の表面に水系媒体を含む液滴を付与する液滴付与工程と、
前記第1の塗膜又は前記被膜を加熱してポリイミド樹脂層を形成する第1の加熱工程と、
前記ポリイミド樹脂層の表面に、表面層を形成する材料を含む塗布液を塗布して第2の塗膜を形成する第2の塗膜形成工程と、
前記第2の塗膜を加熱する第2の加熱工程と、を有する、管状体の製造方法。 - 前記液滴は、さらに粒子を含む、請求項7又は請求項8に記載の管状体の製造方法。
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