JP2012225990A - Polyimide tube and fixing belt - Google Patents

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Shingo Nakajima
晋吾 中島
Jun Sugawara
潤 菅原
Yoshitaka Ikeda
吉隆 池田
Yusuke Uchiba
勇介 内場
Masatoshi Ishikawa
雅敏 石川
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Sumitomo Electric Fine Polymer Inc
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyimide tube having an excellent fixing property and superior strength with high rigidity hardly causing collapse by twist deformation or buckling during driving and hardly causing cracks or breakage even when paper feeding is repeated, and to provide a fixing belt using the polyimide tube as a substrate.SOLUTION: The polyimide tube is made of a polyimide resin composition comprising a polyimide resin and graphite and acicular titanium oxide dispersed in the resin, in which the sum of the compounded amount of the graphite and acicular titanium oxide compounded is 15 vol.% or more on the basis of the whole volume of the polyimide resin composition, the compounded amount of the graphite is 28 vol.% or less on the basis of the whole volume of the composition, and the compounding ratio of the acicular titanium oxide is 15 to 60 vol.% with respect to the sum of the graphite and acicular titanium oxide. The fixing belt comprises the above polyimide tube as a substrate.

Description

本発明は、画像形成装置の定着ベルト等に用いられるポリイミドチューブに関する。より具体的には、定着ベルトに使用された場合優れた定着性を与えるとともに、剛性や強度(耐久性)に優れたポリイミドチューブに関する。本発明は、また、前記のポリイミドチューブをベルト基材とする定着ベルトに関する。   The present invention relates to a polyimide tube used for a fixing belt or the like of an image forming apparatus. More specifically, the present invention relates to a polyimide tube that gives excellent fixability when used in a fixing belt and is excellent in rigidity and strength (durability). The present invention also relates to a fixing belt using the polyimide tube as a belt base material.

一般に、電子写真方式を利用した複写機、レーザービームプリンタ等における画像形成プロセスでは、露光工程、現像工程、転写工程を通してトナー像を記録紙等の被転写材上に形成した後、この未定着トナー像を被転写材に定着する定着工程が行われる。定着方式としては、未定着トナー像を加熱・加圧して被転写材上に融着させる方法が一般的である。加熱・加圧手段としては、定着ローラと加圧ローラとを対向させて、その間に未定着トナー像を載せた被転写材を通過させ、両ローラ間で加圧する共に定着ローラ内に設けられた加熱源により加熱する方法が広く採用されている。   In general, in an image forming process in an electrophotographic copying machine, a laser beam printer, etc., this unfixed toner is formed after a toner image is formed on a transfer material such as a recording paper through an exposure process, a development process, and a transfer process. A fixing step for fixing the image on the transfer material is performed. As a fixing method, a method in which an unfixed toner image is heated and pressurized to be fused onto a transfer material is generally used. As the heating / pressurizing means, the fixing roller and the pressure roller are opposed to each other, and a transfer material on which an unfixed toner image is placed is allowed to pass between the rollers. A method of heating with a heating source is widely adopted.

定着ローラとしては、SUSチューブが特許文献1等で開示されているが、SUSチューブは、材料費、加工費がともに高く価格上の問題があるとともに、可撓性に乏しく端部等に割れが発生しやすいとの問題があった。そこで、近年、図1に示すような、薄いエンドレスベルト1(定着ベルト)を介して、加熱手段(ヒータ)2により、被転写材4上の未定着トナー像5を加熱するとともに、加圧ローラ3により加圧して定着トナー像6を形成する方式が開発されている。   As a fixing roller, a SUS tube is disclosed in Patent Document 1 and the like. However, a SUS tube has a high material cost and a high processing cost and has a problem in price. There was a problem that it was likely to occur. Therefore, in recent years, the unfixed toner image 5 on the transfer material 4 is heated by the heating means (heater) 2 through the thin endless belt 1 (fixing belt) as shown in FIG. A method of forming a fixed toner image 6 by applying pressure by 3 has been developed.

このような定着ベルトの基材としては、耐熱性、機械的強度、引裂強度、可撓性等に優れているポリイミドが汎用されている。そして、ポリイミドチューブの熱伝導性を改良して、定着性を向上させるとともに、電源投入後の待ち時間の短縮、消費電力の低減、定着速度の高速化等を達成させるために、熱伝導性に優れたフィラー(高熱伝導性フィラー)を含有させる方法が知られている。   As a base material for such a fixing belt, polyimide having excellent heat resistance, mechanical strength, tear strength, flexibility and the like is widely used. And to improve the thermal conductivity of the polyimide tube and improve the fixability, to reduce the waiting time after power-on, reduce power consumption, increase the fixing speed, etc. A method of containing an excellent filler (high thermal conductive filler) is known.

高熱伝導性フィラーとしては、カーボンブラック、シリコンカーバイド、シリカ(特許文献2)、窒化ホウ素(特許文献3)、カーボンナノチューブ(特許文献4)等の無機フィラーが提案されている。又、特許文献5では、カーボンナノチューブ又は針状酸化チタン等の針状高熱伝導性フィラーを所定の容量%以上分散してなり、針状高熱伝導性フィラーの配向度を所定値以上としたポリイミドチューブが開示されている。そして、このポリイミドチューブは、高度の熱伝導率を有し機械的強度に優れるとともに、圧縮強度(押し込み荷重)にも優れており、このポリイミドチューブからなる定着ベルトは、オフセット性に優れ、又この定着ベルトを用いることにより鮮明な画像を得ることができると述べられている。   Inorganic fillers such as carbon black, silicon carbide, silica (Patent Document 2), boron nitride (Patent Document 3), and carbon nanotube (Patent Document 4) have been proposed as the high thermal conductive filler. Further, in Patent Document 5, a needle-shaped high thermal conductive filler such as carbon nanotube or needle-shaped titanium oxide is dispersed in a predetermined volume% or more, and the degree of orientation of the needle-shaped high thermal conductive filler is a predetermined value or more. Is disclosed. This polyimide tube has a high thermal conductivity and excellent mechanical strength, as well as excellent compressive strength (indentation load). The fixing belt made of this polyimide tube has excellent offset properties and It is stated that a clear image can be obtained by using a fixing belt.

特開平5−40425号公報JP-A-5-40425 特開平3−25478号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-25478 特開平8−80580号公報JP-A-8-80580 特開2004−123867号公報JP 2004-123867 A 特開2009−156965号公報JP 2009-156965 A

しかし近年、定着ベルトに対する要請はさらに高度となり、前記の優れた定着性や高熱伝導性、優れた圧縮強度やオフセット性等とともに、例えば、剛性が高く、定着ベルトの基材として用いた場合に駆動時のねじれ変形や座屈による潰れ等を効果的に抑制できる性質が望まれている。又、通紙を繰返しても裂けや破れが生じない性質についてもより高度なものが望まれている。   However, in recent years, the demand for fixing belts has become more advanced. In addition to the above-described excellent fixing properties, high thermal conductivity, excellent compressive strength, offset properties, etc., for example, it has high rigidity and is driven when used as a fixing belt substrate. There is a demand for a property that can effectively suppress the torsional deformation and collapse due to buckling. In addition, a higher level of properties that do not cause tearing or tearing even when paper is repeatedly passed is desired.

本発明の課題は、熱伝導性が高く、定着ベルトの基材として用いた場合に、定着性に優れるとともに、剛性が高く駆動時のねじれ変形や座屈による潰れを生じにくく、又、通紙を繰返しても裂けや破れが生じにくい優れた強度を有するポリイミドチューブを提供することにある。本発明は、また、前記諸特性に優れたポリイミドチューブを基材として用い、駆動時のねじれ変形や座屈による潰れが生じにくく、裂けや破れも生じにくい定着ベルトを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to have a high thermal conductivity, and when used as a base material for a fixing belt, it has excellent fixing properties, is highly rigid and hardly undergoes torsional deformation or buckling during driving, and paper passing The object is to provide a polyimide tube having an excellent strength that is difficult to tear or tear even if the above is repeated. Another object of the present invention is to provide a fixing belt that uses a polyimide tube having excellent characteristics as described above as a base material, is less likely to be crushed due to torsional deformation or buckling during driving, and is less susceptible to tearing or tearing. .

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究した結果、ポリイミド樹脂中に、所定量の黒鉛とともに、針状酸化チタンを所定量分散させることにより、前記の目的が達成されることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive research to solve the above problems, the present inventors have found that the above object can be achieved by dispersing a predetermined amount of acicular titanium oxide together with a predetermined amount of graphite in a polyimide resin. The headline and the present invention were completed.

本発明は請求項1として、ポリイミド樹脂中に、黒鉛及び針状酸化チタンを分散したポリイミド樹脂組成物からなるポリイミドチューブであって、黒鉛及び針状酸化チタンの配合量の合計が、前記ポリイミド樹脂組成物の全容量基準で15容量%以上であり、黒鉛の配合量が、組成物全容量基準で28容量%以下であり、かつ、針状酸化チタンの配合割合が、黒鉛及び針状酸化チタンの合計に対して15〜60容量%であることを特徴とするポリイミドチューブを提供する。   The present invention provides a polyimide tube comprising a polyimide resin composition in which graphite and acicular titanium oxide are dispersed in a polyimide resin, wherein the total amount of graphite and acicular titanium oxide is the polyimide resin. 15 vol% or more based on the total volume of the composition, the blending amount of graphite is 28 vol% or less based on the total volume of the composition, and the blending ratio of acicular titanium oxide is graphite and acicular titanium oxide The polyimide tube characterized by being 15-60 volume% with respect to the sum total.

このポリイミドチューブは、ポリイミド樹脂中に、黒鉛及び針状酸化チタンを分散させたポリイミド樹脂組成物から構成されるものであるが、
黒鉛及び針状酸化チタンの配合量が、黒鉛及び針状酸化チタンの合計で、組成物全容量基準で15容量%以上であり、
黒鉛の配合割合が、組成物全容量基準で28容量%以下であり、かつ
針状酸化チタンの配合割合が、黒鉛及び針状酸化チタンの合計に対して15〜60容量%であることを特徴とする。
This polyimide tube is composed of a polyimide resin composition in which graphite and acicular titanium oxide are dispersed in a polyimide resin.
The blending amount of graphite and acicular titanium oxide is a total of graphite and acicular titanium oxide, and is 15% by volume or more based on the total volume of the composition.
The blending ratio of graphite is 28% by volume or less based on the total volume of the composition, and the blending ratio of acicular titanium oxide is 15 to 60% by volume with respect to the total of graphite and acicular titanium oxide. And

ここで、黒鉛及び針状酸化チタンの配合量が、組成物全容量基準で15容量%以上とは、ポリイミド樹脂と黒鉛及び針状酸化チタンを含有するポリイミド樹脂組成物の全容量に対する黒鉛及び針状酸化チタンの容量の合計が15%以上であることを意味し、この容量%は、JIS K7112A法に規定されている水中置換法等で測定した真比重に基づき求めた値である。   Here, the blending amount of graphite and acicular titanium oxide is 15% by volume or more on the basis of the total composition volume. The graphite and needle with respect to the total capacity of the polyimide resin composition containing polyimide resin and graphite and acicular titanium oxide. This means that the total capacity of the titanium oxide is 15% or more, and this capacity% is a value obtained based on the true specific gravity measured by the underwater substitution method defined in the JIS K7112A method.

ポリイミド樹脂に黒鉛及び針状酸化チタンを上記の割合、配合量で分散することにより、熱伝導性が高く定着性に優れるとともに、剛性が高く、又通紙を繰返しても裂けや破れが生じにくい優れた強度を有するポリイミドチューブが得られる。ポリイミドチューブの剛性が高いことにより、定着ベルトの基材として用いた場合に駆動時のねじれ変形や座屈による潰れを生じにくくなり、いわゆる座屈強度の高い定着ベルトが得られる。   By dispersing graphite and acicular titanium oxide in the above proportion and blending amount in polyimide resin, it has high thermal conductivity and excellent fixability, and has high rigidity, and it is difficult to tear or tear even when paper is repeatedly passed. A polyimide tube having excellent strength is obtained. Due to the high rigidity of the polyimide tube, when used as a base material for a fixing belt, it becomes difficult to cause torsional deformation or crushing due to buckling during driving, and a fixing belt having high so-called buckling strength can be obtained.

黒鉛及び針状酸化チタンの配合量が小さすぎる場合は、高い熱伝導率が得られない。その結果、定着ベルトの定着性が低下する。又、黒鉛及び針状酸化チタン中に占める針状酸化チタンの割合が大きすぎる場合も、定着ベルトの定着性が低下する。一方、黒鉛及び針状酸化チタン中に占める針状酸化チタンの割合が小さすぎる場合は、剛性が低下し、座屈強度が低下し、定着ベルトの基材として用いた場合に駆動時のねじれ変形や座屈による潰れを生じやすくなる。   When the blending amount of graphite and acicular titanium oxide is too small, high thermal conductivity cannot be obtained. As a result, the fixing property of the fixing belt is lowered. Further, when the ratio of acicular titanium oxide in the graphite and acicular titanium oxide is too large, the fixing property of the fixing belt is lowered. On the other hand, if the proportion of acicular titanium oxide in the graphite and acicular titanium oxide is too small, the rigidity decreases, the buckling strength decreases, and the twist deformation during driving when used as a base material for a fixing belt It tends to be crushed by buckling.

黒鉛の配合量を大きくすると、剛性は向上し、針状酸化チタンを配合しない場合やその割合が小さい場合でも所望の剛性を得ることは可能になる。しかし、この場合は、ポリイミドチューブの強度が低下し、通紙の繰返しにより裂けや破れが生じやすくなる。   When the blending amount of graphite is increased, the rigidity is improved, and it is possible to obtain a desired rigidity even when acicular titanium oxide is not blended or when the ratio is small. However, in this case, the strength of the polyimide tube is reduced, and tearing and tearing are likely to occur due to repeated paper feeding.

黒鉛及び針状酸化チタンの配合量を15容量%以上、黒鉛の配合割合を28容量%以下とし、かつ針状酸化チタンの配合割合が、黒鉛及び針状酸化チタンの合計に対して15〜60容量%とすることにより、優れた定着性及び剛性を有し、かつ通紙の繰返しにより裂けや破れが生じにくいポリイミドチューブ、定着ベルトを得ることができる。黒鉛及び針状酸化チタンの配合量は、好ましくは20容量%以上であり、針状酸化チタンの配合割合は、黒鉛及び針状酸化チタンの合計に対して好ましくは18〜50容量%である。   The blending amount of graphite and acicular titanium oxide is 15% by volume or more, the blending ratio of graphite is 28% by volume or less, and the blending ratio of acicular titanium oxide is 15 to 60 with respect to the total of graphite and acicular titanium oxide. By setting the volume%, it is possible to obtain a polyimide tube and a fixing belt that have excellent fixing properties and rigidity, and that are not easily torn or torn by repeated paper passing. The blending amount of graphite and acicular titanium oxide is preferably 20% by volume or more, and the blending ratio of acicular titanium oxide is preferably 18 to 50% by volume with respect to the total of graphite and acicular titanium oxide.

請求項2の発明は、前記黒鉛の平均粒子径が、0.3μm以上で30μm以下であることを特徴とする請求項1に記載のポリイミドチューブである。   The invention according to claim 2 is the polyimide tube according to claim 1, wherein the graphite has an average particle size of 0.3 μm or more and 30 μm or less.

黒鉛とは、通常、炭素原子が平面状に結合したシートが積層した元素鉱物であり六方晶系の六角板状結晶を意味するが、本発明においては、黒鉛、グラファイト等として市販されているものも用いることができる。このような黒鉛としては、平均粒子径が0.3μm以上で30μm以下の黒鉛が好ましい。平均粒子径が0.3μmよりも小さい場合、黒鉛の表面積が大きくなり樹脂との界面が増えるため、ポリイミドの前駆体と混合する際に、粘度が極端に上昇し製造工程に不具合が生じる可能性がある。一方、平均粒子径が30μmよりも大きい場合、後述のように、定着ローラに用いるポリイミドの厚みは、好ましくは10〜150μmであり、50μm前後の場合が多いため、定着ローラの表面状態(表面性)が悪化する可能性がある。黒鉛の平均粒子径は、より好ましくは、0.5μm以上で10μm以下であり、更に好ましくは、1μm以上で5μm以下である。なお平均粒子径はレーザ回折式粒度分布測定装置で測定した粒度分布において、重量比が50%となる粒子径(D50)をいう。黒鉛としては、中越黒鉛社製のBF−3AK等の市販品を用いることもできる。   Graphite is usually an elemental mineral in which sheets of carbon atoms bonded in a plane are laminated, and means a hexagonal hexagonal plate crystal. In the present invention, it is commercially available as graphite, graphite, etc. Can also be used. As such graphite, graphite having an average particle diameter of 0.3 μm or more and 30 μm or less is preferable. If the average particle size is smaller than 0.3 μm, the surface area of graphite increases and the interface with the resin increases, so when mixed with the polyimide precursor, the viscosity may rise extremely and cause problems in the manufacturing process. There is. On the other hand, when the average particle diameter is larger than 30 μm, the thickness of the polyimide used for the fixing roller is preferably 10 to 150 μm and is often around 50 μm as described later. ) May get worse. The average particle diameter of graphite is more preferably 0.5 μm or more and 10 μm or less, and further preferably 1 μm or more and 5 μm or less. The average particle size refers to the particle size (D50) at which the weight ratio is 50% in the particle size distribution measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer. As graphite, commercially available products such as BF-3AK manufactured by Chuetsu Graphite Co., Ltd. can also be used.

請求項3の発明は、前記針状酸化チタンの平均径が、0.3μm以上で30μm以下であり、平均長さが、0.10μm以上で1000μm以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のポリイミドチューブである。   The invention according to claim 3 is characterized in that the acicular titanium oxide has an average diameter of 0.3 μm or more and 30 μm or less, and an average length of 0.10 μm or more and 1000 μm or less. It is a polyimide tube of Claim 2.

針状酸化チタンとは、酸化チタンの粒子であってその直径(太さ)に比べてその長さが十分大きい針状のものを言う。ここで、粒子の直径の平均を平均径と言い、粒子の長さの平均を平均長さと言う。酸化チタンとしては、白色の顔料として使われるルチル型の結晶構造の酸化チタンの他に、アナターゼ型やブルサイト型の酸化チタンも用いることができる。なお粒子の直径及び粒子の長さは、電子顕微鏡写真又はSEM写真から測定し、粒子を任意に30個選択して測定した値の平均値をそれぞれ平均径、平均長さとする。   The acicular titanium oxide is a titanium oxide particle having a sufficiently large length compared to its diameter (thickness). Here, the average of the diameters of the particles is referred to as the average diameter, and the average of the particle lengths is referred to as the average length. As the titanium oxide, anatase type or brucite type titanium oxide can be used in addition to the rutile crystal structure titanium oxide used as a white pigment. The diameter of the particles and the length of the particles are measured from an electron micrograph or an SEM photograph, and an average value of values measured by arbitrarily selecting 30 particles is an average diameter and an average length, respectively.

針状酸化チタンの平均径としては、0.01μm以上30μm以下が好ましい。平均径が0.01μmよりも小さい場合、針状酸化チタンの表面積が大きくなり樹脂との界面が増えるため、ポリイミドの前駆体と混合する際に、粘度が極端に上昇し製造工程に不具合が生じる可能性がある。一方、平均粒子径が30μmよりも大きい場合、後述のように、定着ローラに用いるポリイミドの厚みは好ましくは10〜150μmであり、50μm前後の場合が多いため、定着ローラの表面状態(表面性)が悪化する可能性がある。針状酸化チタンの平均径は、より好ましくは、0.05μm以上で10μm以下であり、更に好ましくは、0.10μm以上で1μm以下である。   The average diameter of acicular titanium oxide is preferably 0.01 μm or more and 30 μm or less. When the average diameter is smaller than 0.01 μm, the surface area of the acicular titanium oxide increases and the interface with the resin increases. Therefore, when mixed with the polyimide precursor, the viscosity is extremely increased, resulting in problems in the manufacturing process. there is a possibility. On the other hand, when the average particle diameter is larger than 30 μm, the thickness of the polyimide used for the fixing roller is preferably 10 to 150 μm and is often around 50 μm, as will be described later. Can get worse. The average diameter of acicular titanium oxide is more preferably 0.05 μm or more and 10 μm or less, and still more preferably 0.10 μm or more and 1 μm or less.

また、針状酸化チタンの平均長さについては、0.10μm以上で1000μm以下が好ましい。平均長さが0.10μmよりも小さい場合、針状酸化チタンの表面積が大きくなり樹脂との界面が増えるため、ポリイミドの前駆体と混合する際に、粘度が極端に上昇し製造工程に不具合が生じる可能性がある。一方、平均長さが1000μmよりも大きい場合、定着ローラの表面状態(表面性)が悪化する可能性がある。針状酸化チタンの平均長さは、より好ましくは、0.50μm以上で100μm以下であり、更に好ましくは、1μm以上で50μm以下である。   The average length of acicular titanium oxide is preferably 0.10 μm or more and 1000 μm or less. When the average length is less than 0.10 μm, the surface area of acicular titanium oxide increases and the interface with the resin increases. Therefore, when mixed with the polyimide precursor, the viscosity rises extremely, causing problems in the manufacturing process. It can happen. On the other hand, when the average length is larger than 1000 μm, the surface condition (surface property) of the fixing roller may be deteriorated. The average length of acicular titanium oxide is more preferably 0.50 μm or more and 100 μm or less, and still more preferably 1 μm or more and 50 μm or less.

なお、針状酸化チタンの平均径及び平均長さは上記の範囲が好ましいので、(平均長さ/平均径)は、5〜300の範囲が好ましく、より好ましくは、10〜100の範囲である。針状酸化チタンとしては、石原産業社製のFTL−300等の市販品を用いることができる。   In addition, since the average diameter and average length of acicular titanium oxide are preferably within the above range, (average length / average diameter) is preferably in the range of 5 to 300, more preferably in the range of 10 to 100. . As the acicular titanium oxide, commercially available products such as FTL-300 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. can be used.

本発明のポリイミドチューブには、本発明の趣旨を損ねない範囲で、黒鉛及び針状酸化チタン以外のフィラーを配合してもよい。このようなフィラーとしては、ボロンナイトライド、カーボンナノチューブ、アルミナ、シリコンカーバイド、金属シリコン等の高熱伝導フィラーや、カーボンブラック、ケッチェンブラック、金属粉(ニッケル、アルミニウム、銅、銀、)等の導電性フィラーを挙げることができる。   In the polyimide tube of the present invention, a filler other than graphite and acicular titanium oxide may be blended within a range that does not impair the spirit of the present invention. Such fillers include high thermal conductive fillers such as boron nitride, carbon nanotubes, alumina, silicon carbide, and metallic silicon, and conductive materials such as carbon black, ketjen black, and metal powder (nickel, aluminum, copper, silver, etc.) Can be mentioned.

請求項4の発明は、厚みが10〜150μmであることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のポリイミドチューブである。   A fourth aspect of the present invention is the polyimide tube according to any one of the first to third aspects, wherein the thickness is 10 to 150 μm.

ポリイミドチューブの厚み、外径、長さ等は、所望の機械的強度や用途等に応じて適宜選択することができる。本発明のポリイミドチューブを、電子写真方式の画像形成装置における定着ベルトの基材として使用する場合には、ポリイミドチューブの厚みを通常10〜150μm、好ましくは20〜120μm、より好ましくは30〜100μmとし、その外径を通常5〜100mm、好ましくは10〜50mmとする。ポリイミドチューブの長さは、例えば、コピー用紙等の被転写材の大きさに応じて、適宜設定することができる。   The thickness, outer diameter, length, etc. of the polyimide tube can be appropriately selected according to the desired mechanical strength and application. When the polyimide tube of the present invention is used as a base material for a fixing belt in an electrophotographic image forming apparatus, the thickness of the polyimide tube is usually 10 to 150 μm, preferably 20 to 120 μm, more preferably 30 to 100 μm. The outer diameter is usually 5 to 100 mm, preferably 10 to 50 mm. The length of the polyimide tube can be appropriately set according to the size of the transfer material such as copy paper.

本発明のポリイミドチューブを構成するポリイミド樹脂としては、熱硬化型ポリイミド樹脂(「縮合型ポリイミド樹脂」ともいう)及び熱可塑性ポリイミド樹脂のいずれも用いることができるが、熱硬化型ポリイミド樹脂から形成されたものであることが、耐熱性、引張強度、引張弾性率等の観点から好ましい。   As the polyimide resin constituting the polyimide tube of the present invention, either a thermosetting polyimide resin (also referred to as “condensation type polyimide resin”) or a thermoplastic polyimide resin can be used, but it is formed from a thermosetting polyimide resin. It is preferable from the viewpoint of heat resistance, tensile strength, tensile elastic modulus, and the like.

熱硬化型ポリイミド樹脂としては、耐熱性や機械的強度等の観点から縮合型の全芳香族ポリイミド樹脂が好ましい。例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3′,4,4′−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、オキシジフタル酸二無水物等の酸二無水物と、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、p−フェニレンジアミン、4,4′−ジアミノベンズアニリド、レゾルシンオキシジアニリン等のジアミンとを有機溶媒中で重合反応させてポリイミド前駆体を合成し、加熱して脱水閉環したものを挙げることができる。   The thermosetting polyimide resin is preferably a condensation type wholly aromatic polyimide resin from the viewpoint of heat resistance, mechanical strength, and the like. For example, acid dianhydrides such as pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenyltetracarboxylic dianhydride, oxydiphthalic dianhydride, 4,4′-diaminodiphenyl ether, p- Examples thereof include a polyimide precursor synthesized by a polymerization reaction of a diamine such as phenylenediamine, 4,4'-diaminobenzanilide, resorcinoxydianiline, etc. in an organic solvent, and dehydrated and closed by heating.

又、本発明で使用するポリイミド樹脂は、単独重合体であっても、共重合体であってもよい。このポリイミド樹脂としては、具体的には、特許文献5にその化学構造が記載されたもの等を挙げることができる。   The polyimide resin used in the present invention may be a homopolymer or a copolymer. Specific examples of the polyimide resin include those whose chemical structures are described in Patent Document 5.

熱硬化型ポリイミド樹脂からなるポリイミドチューブは、ポリイミド前駆体(「ポリアミド酸」または「ポリアミック酸」ともいう)の有機溶媒溶液(以下、「ポリイミド前駆体ワニス」という。)に、黒鉛や針状酸化チタン等を添加して分散させたもの(以下、「ポリイミドワニス」という。)を、チューブの形状に賦形した後、加熱してポリイミド前駆体を脱水閉環してポリイミド化する方法により製造することができる。ポリイミド前駆体ワニスとしては、独自に合成したものの他、市販品を用いることができる。   A polyimide tube made of a thermosetting polyimide resin is made of graphite or acicular oxidation in an organic solvent solution (hereinafter referred to as “polyimide precursor varnish”) of a polyimide precursor (also referred to as “polyamic acid” or “polyamic acid”). A material in which titanium or the like is added and dispersed (hereinafter referred to as “polyimide varnish”) is formed into a tube shape and then heated to produce a polyimide precursor by dehydrating and ring-closing the polyimide. Can do. As the polyimide precursor varnish, commercially available products can be used in addition to those synthesized independently.

チューブの形状に賦形する方法としては、円柱状芯体の外面または円筒状芯体の外面もしくは内面にポリイミドワニスを塗布し、乾燥する方法を挙げることができる。ポリイミドワニスの塗布層を乾燥後、芯体表面に付着した状態で加熱硬化(イミド化)してもよいし、又は管状物としての構造を保持し得る強度まで固化した時点で、芯体表面から塗布層を取り外し、次の工程で加熱硬化してもよい。ポリイミド前駆体は、最高温度350℃から450℃まで加熱すると、ポリアミド酸が脱水閉環してポリイミド化する。   Examples of the method for shaping the tube shape include a method in which a polyimide varnish is applied to the outer surface of a cylindrical core or the outer surface or inner surface of a cylindrical core and dried. After drying the coating layer of the polyimide varnish, it may be heat-cured (imidized) in a state of adhering to the core surface, or from the core surface when solidified to a strength that can maintain the structure as a tubular product. The coating layer may be removed and heat cured in the next step. When the polyimide precursor is heated from a maximum temperature of 350 ° C. to 450 ° C., the polyamic acid is dehydrated and closed to form a polyimide.

ポリイミドワニスを、円柱状芯体の外面または円筒状芯体の外面(外表面)もしくは内面に塗布する方法としては、ディスペンサーを用いて、螺旋状に巻回して塗布層を形成する方法(ディスペンサー法)を挙げることができる。   As a method of applying the polyimide varnish to the outer surface of the cylindrical core or the outer surface (outer surface) or inner surface of the cylindrical core, a method of forming a coating layer by spirally winding using a dispenser (dispenser method) ).

具体的には、ディスペンサー法では、
円柱状芯体の外面、又は円筒状芯体の外面もしくは内面に、ディスペンサー供給部の吐出口を近接又は接触し、
前記芯体を回転させながら、かつ前記吐出口を芯体の回転軸方向に相対的に移動させながら、
前記吐出口より、前記円柱状芯体の外面上、又は円筒状芯体の外面上もしくは内面上に、ポリイミドワニスを連続的に供給して塗布層を形成する工程、
前記塗布層の形成後、前記塗布層を固化又は硬化する工程、及び
前記固化又は硬化後、前記芯体から塗布層を脱型する工程、
が行われる。
Specifically, in the dispenser method,
The discharge port of the dispenser supply part is close to or in contact with the outer surface of the cylindrical core, or the outer surface or inner surface of the cylindrical core,
While rotating the core body and relatively moving the discharge port in the rotation axis direction of the core body,
A step of forming a coating layer by continuously supplying polyimide varnish on the outer surface of the cylindrical core body or on the outer surface or inner surface of the cylindrical core body from the discharge port,
A step of solidifying or curing the coating layer after the formation of the coating layer; and a step of demolding the coating layer from the core after the solidification or curing,
Is done.

本発明のポリイミドチューブは、定着ベルトの基材として用いることができる。本発明は、請求項5として、前記本発明のポリイミドチューブをベルト基材とし、該ベルト基材の外周面に、直接または接着剤層を介して、フッ素樹脂層が設けられていることを特徴とする定着ベルトを提供する。この定着ベルトは、電子写真方式の画像形成装置における定着ユニット等に、好適に使用される。   The polyimide tube of the present invention can be used as a base material for a fixing belt. According to a fifth aspect of the present invention, the polyimide tube of the present invention is used as a belt base material, and a fluororesin layer is provided directly or via an adhesive layer on the outer peripheral surface of the belt base material. A fixing belt is provided. This fixing belt is suitably used for a fixing unit or the like in an electrophotographic image forming apparatus.

本発明のポリイミドチューブを定着ベルトの基材として使用する場合、その外周面にフッ素樹脂ワニスを塗布し、高温で焼結する方法を採用することがあるが、前記ポリイミド樹脂、ポリイミド共重合体、及びこれらのブレンド物は、このような高温での焼結に耐え得るだけの耐熱性を有している。   When using the polyimide tube of the present invention as a base material for a fixing belt, a method of applying a fluororesin varnish to the outer peripheral surface and sintering at a high temperature may be employed, but the polyimide resin, polyimide copolymer, And these blends have heat resistance sufficient to withstand sintering at such high temperatures.

本発明のポリイミドチューブは、熱伝導性が高く定着ベルトとして用いた場合に定着性が優れるとともに、剛性が高く、駆動時のねじれ変形や座屈による潰れを生じにくく、又、通紙を繰返しても裂けや破れが生じにくい優れた強度を有する。本発明の定着ベルトは、駆動時のねじれ変形や座屈による潰れを生じにくく、裂けや破れが生じにくい定着ベルトであり、良好な画像性と強度を有するものとして、電子写真方式の画像形成装置における定着ユニット等に好適に使用される。   The polyimide tube of the present invention has high heat conductivity and excellent fixability when used as a fixing belt, and has high rigidity, is less likely to be crushed due to torsional deformation or buckling at the time of driving, and repeats paper passing. It has excellent strength that prevents tearing and tearing. The fixing belt of the present invention is a fixing belt that is less likely to be crushed due to torsional deformation or buckling during driving, and is less likely to be torn or torn, and has an excellent image quality and strength. It is suitably used for a fixing unit or the like.

定着ベルトを用いた定着方式を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a fixing method using a fixing belt. ディスペンサー法による塗布法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the coating method by a dispenser method. 定着ベルトの一例の層構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a layer configuration of an example of a fixing belt. 定着ベルトの他の一例の層構成を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a layer configuration of another example of a fixing belt.

次に、本発明を実施するための形態を具体的に説明する。なお、本発明はこの形態に限定されるものではなく本発明の趣旨を損なわない限り他の形態へ変更することができる。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated concretely. In addition, this invention is not limited to this form, It can change into another form, unless the meaning of this invention is impaired.

図2は、本発明のポリイミドチューブの製造に適用することができるディスペンサー法の説明図である。図2に示すように、円柱状芯体24を周方向に回転させながら、ポリイミドワニスをディスペンサーの供給部21から連続的に、円柱状芯体24の外面に供給する。該供給部の吐出口22は、該芯体24の外面に接触させる。なお、芯体としては、円柱状芯体24の代わりに、円筒状芯体を用いることが出来、この場合も図2の場合と同様に、芯体の外面にポリイミドワニスを供給することもできるが、芯体の内部に、ディスペンサーの供給部の吐出口を接触させて、芯体の内面にポリイミドワニスを供給することもできる。   FIG. 2 is an explanatory view of a dispenser method that can be applied to the production of the polyimide tube of the present invention. As shown in FIG. 2, the polyimide varnish is continuously supplied from the supply unit 21 of the dispenser to the outer surface of the cylindrical core body 24 while rotating the cylindrical core body 24 in the circumferential direction. The discharge port 22 of the supply unit is brought into contact with the outer surface of the core body 24. As the core body, a cylindrical core body can be used instead of the columnar core body 24. In this case as well, polyimide varnish can be supplied to the outer surface of the core body as in the case of FIG. However, the polyimide varnish can also be supplied to the inner surface of the core body by bringing the discharge port of the supply part of the dispenser into contact with the inside of the core body.

ポリイミドワニスを、ディスペンサー1の供給部21の吐出口22から連続的に供給するとともに該供給部21を芯体の回転軸方向に相対的に移動させると、供給したポリイミドワニスが螺旋状に巻回されて塗布層23が形成される。回転速度及び移動の速度は、芯体24の表面に隙間無くポリイミドワニスが塗布され、螺旋状に巻回されたポリイミドワニスの隣接部分が結合して均一な塗布層を形成できる速度とする。   When the polyimide varnish is continuously supplied from the discharge port 22 of the supply unit 21 of the dispenser 1 and the supply unit 21 is relatively moved in the rotation axis direction of the core body, the supplied polyimide varnish is spirally wound. Thus, the coating layer 23 is formed. The rotation speed and the movement speed are such that the polyimide varnish is applied to the surface of the core body 24 without a gap, and adjacent portions of the polyimide varnish wound in a spiral shape are combined to form a uniform coating layer.

この塗布工程の後、常法により、塗布したポリイミドワニスを加熱硬化(イミド化)すると、強固な薄いチューブ状のフィルムが生成する。その後、該芯体からチューブを取り出すことにより、ポリイミドチューブを得ることができる。塗布工程後、完全にイミド化することなく、塗布層が少なくともチューブとしての構造を保持しうる強度を有するまで固化したチューブを脱型し、脱型後に該チューブを加熱硬化(イミド化)させてもよい。   After this coating step, when the coated polyimide varnish is heat-cured (imidized) by a conventional method, a strong thin tube-like film is generated. Then, a polyimide tube can be obtained by taking out the tube from the core. After the coating process, the solidified tube is removed until the coating layer has sufficient strength to maintain the structure of the tube without being completely imidized, and the tube is heated and cured (imidized) after demolding. Also good.

この製造方法に用いられるポリイミドワニスの25℃での粘度は、好ましくは100〜15000ポイズである。ポリイミドワニスの粘度が高すぎると、螺旋状に巻回塗布されたポリイミドワニスが互いに接触してつながる部分が他の部分より薄くなり、塗布層の表面に凹凸を生じる。ポリイミドワニスの粘度が低すぎると、塗布時または乾燥時に液だれもしくははじきが生じ、チューブを形成することが困難となる。   The viscosity of the polyimide varnish used in this production method at 25 ° C. is preferably 100 to 15000 poise. If the viscosity of the polyimide varnish is too high, the portion of the polyimide varnish that is spirally wound and applied in contact with each other becomes thinner than the other portions, resulting in irregularities on the surface of the coating layer. If the viscosity of the polyimide varnish is too low, dripping or repelling occurs during coating or drying, making it difficult to form a tube.

使用する芯体の形状は、円柱状及び円筒状である。本発明で使用する芯体の材質としては、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、ステンレス等の金属;アルミナ、炭化ケイ素等のセラミックス;ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンゾイミダゾール、ポリベンゾオキサゾール等の耐熱樹脂等が挙げられる。   The shape of the core used is a columnar shape or a cylindrical shape. Materials for the core used in the present invention include metals such as aluminum, aluminum alloys, iron, and stainless steels; ceramics such as alumina and silicon carbide; heat-resistant resins such as polyimide, polyamideimide, polybenzimidazole, and polybenzoxazole. Can be mentioned.

本発明のポリイミドチューブは、電子写真方式の画像形成装置における定着ユニットに装着される定着ベルトの基材として用いることができる。本発明の定着ベルトは、本発明のポリイミドチューブをベルト基材とし、該ベルト基材の外周面に、直接または接着剤層を介してフッ素樹脂層が設けられた構造を有するものである。フッ素樹脂層は、定着ベルトに離型性を付与し、記録紙等の被転写材上のトナーが定着ベルト表面に付着しないようにするために設けられる。   The polyimide tube of the present invention can be used as a base material for a fixing belt mounted on a fixing unit in an electrophotographic image forming apparatus. The fixing belt of the present invention has a structure in which the polyimide tube of the present invention is used as a belt base material and a fluororesin layer is provided on the outer peripheral surface of the belt base material directly or via an adhesive layer. The fluororesin layer is provided to impart releasability to the fixing belt and prevent the toner on the transfer material such as recording paper from adhering to the surface of the fixing belt.

フッ素樹脂層を形成するフッ素樹脂としては、定着ベルトの高温での連続使用を可能とするために、耐熱性に優れたものが好ましく、その具体例としては、例えば、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)等が挙げられる。   As the fluororesin forming the fluororesin layer, in order to enable continuous use of the fixing belt at a high temperature, a resin excellent in heat resistance is preferable. Specific examples thereof include, for example, tetrafluoroethylene (PTFE), Examples thereof include tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) and tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP).

本発明の定着ベルトは、加熱硬化(イミド化)したポリイミドチューブの外周面に、直接または接着層を介して、フッ素樹脂層を形成することにより製造することができる。フッ素樹脂層の形成に際し、高温でフッ素樹脂の焼結を行う場合には、ポリイミドチューブの製造工程で溶媒を乾燥除去して固化したチューブを作製し、その上に、直接または接着層を介してフッ素樹脂層を形成した後、フッ素樹脂の焼結と同時にポリイミドチューブを加熱硬化させてもよい。フッ素樹脂層を形成する他の方法として、フッ素樹脂チューブを被覆する方法を採用することもできる。フッ素樹脂層の厚みは、通常1〜30μm、好ましくは5〜15μm程度である。   The fixing belt of the present invention can be produced by forming a fluororesin layer directly or via an adhesive layer on the outer peripheral surface of a heat-cured (imidized) polyimide tube. When forming the fluororesin layer, when sintering the fluororesin at a high temperature, a tube is formed by drying and removing the solvent in the polyimide tube manufacturing process, and then directly or via an adhesive layer. After forming the fluororesin layer, the polyimide tube may be heated and cured simultaneously with the sintering of the fluororesin. As another method of forming the fluororesin layer, a method of covering the fluororesin tube can be employed. The thickness of the fluororesin layer is usually about 1 to 30 μm, preferably about 5 to 15 μm.

フッ素樹脂層は、フッ素樹脂のみを用いて形成することができるが、帯電によるオフセットを防止するために、好ましくは導電性フィラーを含有させる。導電性フィラーとしては、特に限定されないが、ケッチェンブラック等の導電性カーボンブラック、アルミニウム等の金属粉等を挙げることができる。   The fluororesin layer can be formed using only a fluororesin, but preferably contains a conductive filler in order to prevent offset due to charging. The conductive filler is not particularly limited, and examples thereof include conductive carbon black such as ketjen black, metal powder such as aluminum, and the like.

定着ベルトには、ポリイミドチューブとフッ素樹脂層との間の接着性を向上させるために、中間層として接着層を設けることができる。接着層には、所望により、導電性フィラーを含有させることができる。接着層は、耐熱性の観点から、耐熱性樹脂により構成することが好ましい。接着層を構成する樹脂としては、特に限定されないが、例えば、フッ素樹脂とポリアミドイミド樹脂との混合物、フッ素樹脂とポリエーテルスルホン樹脂との混合物等が好ましい。   In the fixing belt, an adhesive layer can be provided as an intermediate layer in order to improve the adhesion between the polyimide tube and the fluororesin layer. The adhesive layer may contain a conductive filler as desired. The adhesive layer is preferably composed of a heat resistant resin from the viewpoint of heat resistance. Although it does not specifically limit as resin which comprises an contact bonding layer, For example, the mixture of a fluororesin and a polyamidoimide resin, the mixture of a fluororesin and a polyether sulfone resin, etc. are preferable.

図3は、ポリイミドチューブ11の外周面にフッ素樹脂層13が形成された二層構造の定着ベルトを示す断面図である。図4は、ポリイミドチューブ11の外周面に、接着層12を介して、フッ素樹脂層13が形成された三層構造の定着ベルトを示す断面図である。さらに、本発明の趣旨を損ねない範囲で、中間層に、接着層以外の樹脂層またはゴム層を付加的に配置してもよい。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing a two-layer fixing belt in which a fluororesin layer 13 is formed on the outer peripheral surface of the polyimide tube 11. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a fixing belt having a three-layer structure in which a fluororesin layer 13 is formed on the outer peripheral surface of the polyimide tube 11 via an adhesive layer 12. Furthermore, a resin layer or a rubber layer other than the adhesive layer may be additionally disposed in the intermediate layer as long as the gist of the present invention is not impaired.

以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明についてより具体的に説明するが、本発明の範囲は、実施例に限定されない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the scope of the present invention is not limited to the examples.

実施例1〜10、比較例1〜4
<ポリイミドワニスの製造>
下記「使用原料」の欄に示すポリイミド前駆体ワニス、黒鉛及び針状酸化チタンを、表1〜3に記載の配合割合で、撹拌機により予備撹拌し、3本ロールミルで配合後、真空脱泡を行い、ポリイミドワニスを得た。
Examples 1-10, Comparative Examples 1-4
<Manufacture of polyimide varnish>
The polyimide precursor varnish, graphite, and acicular titanium oxide shown in the column of “used raw material” below are pre-stirred with a stirrer at the blending ratios shown in Tables 1 to 3, and blended with a three-roll mill, and then vacuum degassed. The polyimide varnish was obtained.

「使用原料」
[ポリイミド前駆体ワニス]
宇部興産社製「U−ワニスS−301」、比重1.446:下記式(A)で表される繰り返し単位を有するポリイミドを形成するポリイミド前駆体を、溶剤(N−メチルピロリドン)に濃度18%で溶解したワニス(以下、「UワニスS」との略号で示す。)と、
I.S.T社製「Pyre ML RC−5019」:下記式(B)で表される繰り返し単位を有するポリイミドを形成するポリイミド前駆体を、溶剤(N−メチルピロリドン)に濃度15%で溶解したワニス(以下、「Pyre ML」との略号で示す。)を、
80:20(重量比)で混合したワニス。
"Raw material"
[Polyimide precursor varnish]
“U-Varnish S-301” manufactured by Ube Industries, Ltd., specific gravity 1.446: a polyimide precursor that forms a polyimide having a repeating unit represented by the following formula (A), in a solvent (N-methylpyrrolidone) at a concentration of 18 % Varnish (hereinafter, abbreviated as “U varnish S”),
I. S. “Pyre ML RC-5019” manufactured by T Company: a varnish (hereinafter referred to as “polyimide precursor”) that forms a polyimide having a repeating unit represented by the following formula (B) in a solvent (N-methylpyrrolidone) at a concentration of 15% , Abbreviated as “Pyre ML”)
Varnish mixed at 80:20 (weight ratio).

Figure 2012225990
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Figure 2012225990
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[黒鉛] 中越黒鉛社製:BF−3AK(平均粒子径3μm、鱗片状) [Graphite] Manufactured by Chuetsu Graphite Co., Ltd .: BF-3AK (average particle size 3 μm, scale-like)

[針状酸化チタン] 石原産業社製:FTL−300(平均径×長さ:0.27μmφ×5.15μm 針状) [Acicular titanium oxide] manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd .: FTL-300 (average diameter × length: 0.27 μmφ × 5.15 μm needle)

<ポリイミドチューブの作製>
ディスペンサーの供給部にセットしたノズル(吐出口)を、外面にセラミックスをコーティングした外径20mmφのアルミニウム製円柱である芯体の外面に接触させ、該芯体を回転させるとともに、ノズルを該芯体の回転軸方向に一定速度で移動させながら、ノズルから前記ポリイミドワニスを芯体の外面に定量供給し、ポリイミドワニスの塗布を行った。塗布後、芯体を回転させながら400℃まで段階的に加熱し、冷却後、固化したポリイミド樹脂の塗布膜を芯体から、チューブとして脱型した。このようにして得られたポリイミドチューブの厚みは60μmであり、外径は24.2mmで、長さは233mmであった。
<Preparation of polyimide tube>
The nozzle (discharge port) set in the supply part of the dispenser is brought into contact with the outer surface of an aluminum cylinder having an outer diameter of 20 mmφ whose outer surface is coated with ceramics, the core is rotated, and the nozzle is moved to the core The polyimide varnish was quantitatively supplied from the nozzle to the outer surface of the core while being moved at a constant speed in the direction of the rotation axis, and the polyimide varnish was applied. After coating, the core was heated stepwise to 400 ° C. while being cooled, and after cooling, the solidified polyimide resin coating film was removed from the core as a tube. The polyimide tube thus obtained had a thickness of 60 μm, an outer diameter of 24.2 mm, and a length of 233 mm.

得られたポリイミドチューブについて、下記の方法で、定着性試験、剛性の評価、強度の評価を行った。その結果を表1〜3に示す。   The obtained polyimide tube was subjected to a fixability test, rigidity evaluation, and strength evaluation by the following methods. The results are shown in Tables 1-3.

(1)定着性試験
市販のレーザービームプリンタを用い、20枚/分の印刷速度で印刷を行い、トナーの脱落を目視して確認し、以下に示す基準で評価した。
◎:トナーの脱落がほとんどない。
○:トナーの脱落はあるが、わずかであり許容範囲である。
×:トナーの脱落が多く、問題を生じる。
(1) Fixability test Using a commercially available laser beam printer, printing was carried out at a printing speed of 20 sheets / min, and toner dropout was visually confirmed and evaluated according to the following criteria.
A: Almost no toner falls off.
○: The toner has fallen off, but is slight and acceptable.
X: Toner is often dropped and causes problems.

(2)剛性の評価
市販のレーザービームプリンタを用い、20枚/分の印刷速度で100K枚の印刷を行い、通紙100K枚後のローラの状態を確認し、以下に示す基準で評価する。
◎:通紙100Kでローラの座屈やねじれを殆ど生じない。
○:通紙100Kでローラの座屈を生じない。ねじれも許容範囲である。
×:通紙100Kでローラの座屈を生じる。またはねじれが発生し、問題を生じる。
(2) Rigidity Evaluation Using a commercially available laser beam printer, printing 100K sheets at a printing speed of 20 sheets / minute, confirming the state of the roller after 100K sheets passed, and evaluating according to the following criteria.
A: Almost no buckling or twisting of the roller occurs at 100K.
○: Roller buckling does not occur at 100K. Twist is also acceptable.
X: Roller buckling occurs at 100K. Or a twist occurs and causes a problem.

(3)ローラの強度(破れ及び裂けの発生)の評価
市販のレーザービームプリンタを用い、20枚/分の印刷速度で100K枚の印刷を行い、通紙100K枚後のローラの状態を、以下に示す基準で評価した。
◎:通紙100Kで裂けや破れを殆ど生じない。
○:通紙100Kで裂けや破れがわずかに発生するが許容範囲である。
×:通紙100Kで裂けや破れが発生し、問題を生じる。
(3) Evaluation of roller strength (occurrence of tearing and tearing) Using a commercially available laser beam printer, printing 100K sheets at a printing speed of 20 sheets / min. Evaluation was made according to the criteria shown in.
A: Almost no tearing or tearing occurs at 100K.
○: Slight tearing or tearing occurs at 100K, but is acceptable.
X: A tear or tear occurs at 100K of paper passing, causing a problem.

Figure 2012225990
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Figure 2012225990
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Figure 2012225990
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実施例1〜10及び比較例1〜4では、全て、黒鉛及び針状酸化チタンの配合量の合計は15容量%以上である。しかし、黒鉛の配合量が(28容量%を超える)30容量%である比較例1で得られたポリイミドチューブは、強度に劣り通紙100Kで裂けや破れが発生する等の問題を生じる。すなわち、この結果より、黒鉛配合量は28容量%以下とするべきことが示されている。   In Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 4, the total blending amount of graphite and acicular titanium oxide is 15% by volume or more. However, the polyimide tube obtained in Comparative Example 1 in which the blending amount of graphite is 30% by volume (exceeding 28% by volume) is inferior in strength and causes problems such as tearing and tearing at 100K. That is, this result indicates that the graphite content should be 28% by volume or less.

又、針状酸化チタンを配合しない(針状酸化チタンの配合割合が15%未満)比較例2及び3で得られたポリイミドチューブは、剛性に劣り、定着ローラの座屈やねじれが発生している。従って、優れた座屈強度を得るためには、針状酸化チタンの添加が必要であることが示されている。   In addition, the polyimide tubes obtained in Comparative Examples 2 and 3 that do not contain acicular titanium oxide (the blending ratio of acicular titanium oxide is less than 15%) are inferior in rigidity, and the fixing roller is buckled or twisted. Yes. Therefore, it has been shown that the addition of acicular titanium oxide is necessary to obtain an excellent buckling strength.

一方、黒鉛を配合せず針状酸化チタンのみを配合(針状酸化チタンの配合割合が60容量%を超える)した比較例4で得られたポリイミドチューブは、定着性及び強度が劣る。従って、優れた定着性及び強度を得るためには、針状酸化チタンとともに黒鉛を添加するべきことが示されている。   On the other hand, the polyimide tube obtained in Comparative Example 4 containing only acicular titanium oxide without blending graphite (the blending ratio of acicular titanium oxide exceeds 60% by volume) has poor fixability and strength. Therefore, it has been shown that in order to obtain excellent fixing properties and strength, graphite should be added together with acicular titanium oxide.

本発明のポリイミドチューブは、電子写真方式による画像形成装置の定着ユニットに配置する定着ベルトの基材として利用することができる。   The polyimide tube of the present invention can be used as a base material for a fixing belt disposed in a fixing unit of an electrophotographic image forming apparatus.

1 定着ベルト
2 ヒータ
3 加圧ローラ
4 被転写材
5 未定着トナー像
6 定着トナー像
11 ポリイミドチューブ
12 接着層
13 フッ素樹脂層
21 ディスペンサー
22 供給部
23 塗布されたポリイミドワニス
24 芯体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixing belt 2 Heater 3 Pressure roller 4 Transfer material 5 Unfixed toner image 6 Fixing toner image 11 Polyimide tube 12 Adhesive layer 13 Fluororesin layer 21 Dispenser 22 Supply part 23 Applied polyimide varnish 24 Core body

Claims (5)

ポリイミド樹脂中に、黒鉛及び針状酸化チタンを分散したポリイミド樹脂組成物からなるポリイミドチューブであって、黒鉛及び針状酸化チタンの配合量の合計が、前記ポリイミド樹脂組成物の全容量基準で15容量%以上であり、黒鉛の配合量が、組成物全容量基準で28容量%以下であり、かつ、針状酸化チタンの配合割合が、黒鉛及び針状酸化チタンの合計に対して15〜60容量%であることを特徴とするポリイミドチューブ。   A polyimide tube comprising a polyimide resin composition in which graphite and acicular titanium oxide are dispersed in a polyimide resin, wherein the total amount of graphite and acicular titanium oxide is 15 based on the total capacity of the polyimide resin composition. The blending amount of graphite is 28% by volume or less based on the total volume of the composition, and the blending ratio of acicular titanium oxide is 15 to 60 with respect to the total of graphite and acicular titanium oxide. A polyimide tube characterized by a volume%. 前記黒鉛の平均粒子径が、0.3μm以上で30μm以下であることを特徴とする請求項1に記載のポリイミドチューブ。   2. The polyimide tube according to claim 1, wherein an average particle diameter of the graphite is 0.3 μm or more and 30 μm or less. 前記針状酸化チタンの平均径が、0.3μm以上で30μm以下であり、平均長さが、0.10μm以上で1000μm以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のポリイミドチューブ。   3. The polyimide according to claim 1, wherein an average diameter of the acicular titanium oxide is 0.3 μm or more and 30 μm or less, and an average length is 0.10 μm or more and 1000 μm or less. tube. 厚みが10〜150μmであることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のポリイミドチューブ。   The polyimide tube according to any one of claims 1 to 3, wherein the polyimide tube has a thickness of 10 to 150 µm. 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のポリイミドチューブをベルト基材とし、該ベルト基材の外周面に、直接または接着層を介して、フッ素樹脂層が設けられていることを特徴とする定着ベルト。   A polyimide tube according to any one of claims 1 to 4 is used as a belt base material, and a fluororesin layer is provided on the outer peripheral surface of the belt base material directly or via an adhesive layer. Features a fixing belt.
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