JP2013061383A - Tubular member, endless belt, fixing device, and image forming apparatus - Google Patents

Tubular member, endless belt, fixing device, and image forming apparatus Download PDF

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belt
endless belt
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Seigo Hayashi
聖悟 林
Takeshi Miyamoto
宮本  剛
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Fujifilm Business Innovation Corp
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tubular member that has excellent wear resistance and mold releasability, an endless belt, a fixing device including the endless belt, and an image forming apparatus.SOLUTION: Provided are a tubular member that has a surface layer including a multi-branched polymer compound containing fluorine atoms, and polyimide; an endless belt that is configured by including the tubular member; a fixing device including the endless belt; and an image forming apparatus.

Description

本発明は、管状部材、無端ベルト、定着装置および画像形成装置に関する。   The present invention relates to a tubular member, an endless belt, a fixing device, and an image forming apparatus.

電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、記録紙等の記録媒体に形成された未定着トナー像を定着装置によって定着して画像形成を行っている。このような画像形成装置に用いられる定着装置としては、画像形成装置の高速化等に対応させるために、表面が弾性変形する回転可能な定着ロールと、この定着ロールに接触して走行可能な加圧ベルトと、この加圧ベルトの内側に非回転状態で配置された圧力パッドとを備え、圧力パッドによって定着ロールとの接触面が形成されるように加圧ベルトを定着ロールに圧接させて構成し、加圧ベルトと定着ロールとの間に記録媒体を通過させるようにベルトニップを設けるとともに、定着ロールの表面のうち、記録媒体の出口側を局部的に弾性変形させるようにしたベルトニップ方式と呼ばれる定着装置に関する技術がある(例えば、特許文献1参照)。   In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system, an unfixed toner image formed on a recording medium such as recording paper is fixed by a fixing device to form an image. As a fixing device used in such an image forming apparatus, a rotating fixing roll whose surface is elastically deformed and an addi- tional capable of running in contact with the fixing roll in order to cope with an increase in the speed of the image forming apparatus. A pressure belt and a pressure pad disposed in a non-rotating state inside the pressure belt are provided, and the pressure belt is pressed against the fixing roll so that a contact surface with the fixing roll is formed by the pressure pad. And a belt nip system in which a belt nip is provided between the pressure belt and the fixing roll so that the recording medium can pass therethrough, and the outlet side of the recording medium is locally elastically deformed on the surface of the fixing roll. There is a technique related to a fixing device called (see, for example, Patent Document 1).

このようなベルトニップ方式の定着装置の加圧ベルトとしては、強度、寸法安定性、耐摩耗性、耐熱性等に優れるポリイミド等が用いられている。また、電子写真方式用の加圧ベルトや定着ベルトの表面には、通常、トナーとの離型性を確保するために、離型層が配置されている。離型層としてはフッ素ゴム、フッ素樹脂等が用いられており、離型性が良好であることからフッ素樹脂がよく用いられている。   As a pressure belt of such a belt nip type fixing device, polyimide having excellent strength, dimensional stability, wear resistance, heat resistance, and the like is used. Further, a release layer is usually disposed on the surface of the pressure belt or fixing belt for the electrophotographic system in order to ensure releasability from the toner. As the release layer, fluororubber, fluororesin, or the like is used, and fluororesin is often used because of good release properties.

また、耐摩耗性に優れるポリイミドの前駆体とフッ素樹脂粒子とを混合して焼成、イミド化させ、耐摩耗性と離型性とを兼ね備えることを目的とした無端ベルトや、フッ素樹脂粒子を積極的にベルト表面に析出、偏在させることで、耐摩耗性と離型性とを兼ね備えることを目的とした無端ベルト(例えば、特許文献2,3参照)が提案されている。   Also, endless belts intended to combine wear resistance and releasability, and fluororesin particles are actively used by mixing polyimide precursors with excellent wear resistance and fluororesin particles, followed by firing and imidization. In particular, an endless belt (see, for example, Patent Documents 2 and 3) that aims to have both wear resistance and releasability by being deposited and unevenly distributed on the belt surface has been proposed.

さらに、耐摩耗性に優れるポリイミドに離型性を保持させる目的として、フッ素化ポリイミドを主成分とする無端ベルトが提案されている(例えば、特許文献4参照)。   Furthermore, an endless belt mainly composed of fluorinated polyimide has been proposed for the purpose of maintaining release properties in a polyimide having excellent wear resistance (see, for example, Patent Document 4).

特許第3298354号公報Japanese Patent No. 3298354 特開平11−156971号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-156971 特開2006−256323号公報JP 2006-256323 A 特許第3069041号公報Japanese Patent No. 3069041

本発明の目的は、耐摩耗性および離型性に優れる管状部材、無端ベルト、その無端ベルトを備える定着装置および画像形成装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a tubular member having excellent wear resistance and releasability, an endless belt, a fixing device including the endless belt, and an image forming apparatus.

請求項1に係る発明は、フッ素原子を含有する多分岐高分子化合物とポリイミドとを含む表面層を有する管状部材である。   The invention according to claim 1 is a tubular member having a surface layer containing a hyperbranched polymer compound containing fluorine atoms and polyimide.

請求項2に係る発明は、前記表面層の表面をX線光電子分光法(XPS)により測定したフッ素原子含有率が、1%以上90%以下の範囲である請求項1に記載の管状部材である。   The invention according to claim 2 is the tubular member according to claim 1, wherein the fluorine atom content measured on the surface of the surface layer by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) is in the range of 1% to 90%. is there.

請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載の管状部材を含んで構成される無端ベルトである。   The invention according to claim 3 is an endless belt configured to include the tubular member according to claim 1 or 2.

請求項4に係る発明は、加熱部材と前記加熱部材に圧接する加圧部材とを含む一対の定着ユニットを有し、前記加熱部材と前記加圧部材とにより形成されるニップ域に未定着トナー像を保持する記録媒体を通過させ、熱および圧力によって前記未定着トナー像の定着を行い、前記加熱部材および前記加圧部材の少なくとも一方が請求項3に記載の無端ベルトである定着装置である。   The invention according to claim 4 includes a pair of fixing units including a heating member and a pressure member pressed against the heating member, and an unfixed toner in a nip region formed by the heating member and the pressure member. 4. The fixing device according to claim 3, wherein an image-holding recording medium is passed, the unfixed toner image is fixed by heat and pressure, and at least one of the heating member and the pressure member is an endless belt according to claim 3. .

請求項5に係る発明は、少なくとも、記録媒体に未定着トナー像を保持させるトナー像形成手段と、請求項4に記載の定着装置とを備える画像形成装置である。   The invention according to claim 5 is an image forming apparatus comprising at least a toner image forming unit for holding an unfixed toner image on a recording medium and the fixing device according to claim 4.

請求項1に係る発明によると、フッ素原子を含有する多分岐高分子化合物とポリイミドとを含む表面層を有さない場合に比較して、耐摩耗性および離型性に優れる管状部材が提供される。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a tubular member that is superior in wear resistance and releasability as compared with a case where the surface layer containing a multi-branched polymer compound containing fluorine atoms and polyimide is not provided. The

請求項2に係る発明によると、前記フッ素原子含有率が1%以上90%以下の範囲ではない場合に比較して、耐摩耗性または離型性に優れる管状部材が提供される。   According to the invention which concerns on Claim 2, compared with the case where the said fluorine atom content rate is not the range of 1% or more and 90% or less, the tubular member excellent in abrasion resistance or mold release property is provided.

請求項3に係る発明によると、フッ素原子を含有する多分岐高分子化合物とポリイミドとを含む表面層を有さない場合に比較して、耐摩耗性および離型性に優れる無端ベルトが提供される。   According to the invention of claim 3, an endless belt is provided that is superior in wear resistance and releasability as compared with a case where the surface layer containing a multi-branched polymer compound containing fluorine atoms and polyimide is not provided. The

請求項4に係る発明によると、加熱部材および加圧部材の少なくとも一方がフッ素原子を含有する多分岐高分子化合物とポリイミドとを含む表面層を有さない場合に比較して、加熱部材および加圧部材の少なくとも一方の耐摩耗性および離型性に優れる定着装置が提供される。   According to the invention of claim 4, compared to the case where at least one of the heating member and the pressure member does not have a surface layer containing a multi-branched polymer compound containing fluorine atoms and polyimide, the heating member and the heating member are added. A fixing device having excellent wear resistance and releasability of at least one of the pressure members is provided.

請求項5に係る発明によると、定着装置の加熱部材および加圧部材の少なくとも一方がフッ素原子を含有する多分岐高分子化合物とポリイミドとを含む表面層を有さない場合に比較して、定着装置の加熱部材および加圧部材の少なくとも一方の耐摩耗性および離型性に優れる画像形成装置が提供される。   According to the invention of claim 5, at least one of the heating member and the pressure member of the fixing device is fixed as compared with the case where the surface layer containing the multi-branched polymer compound containing fluorine atoms and polyimide is not included. Provided is an image forming apparatus excellent in wear resistance and releasability of at least one of a heating member and a pressure member of the apparatus.

本発明の実施形態に係る定着装置の構成の一例を示す側断面図である。FIG. 3 is a side sectional view illustrating an example of a configuration of a fixing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below. This embodiment is an example for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment.

<管状部材>
本発明の実施形態に係る管状部材は、フッ素原子を含有する多分岐高分子化合物とポリイミドとを含む表面層を有するものである。本実施形態に係る管状部材は、前記表面層の1層構成でもよいし、前記表面層を有する2層以上の構成でもよい。フッ素原子を含有する多分岐高分子化合物は、nmオーダの粒子径を有する球状高分子となり、ポリイミド中に分散させても凝集しにくく、球状高分子とポリイミドとで海島構造を形成することもほとんどないため、表面層の離型性が向上する。よって、耐摩耗性および離型性に優れる管状部材が得られる。
<Tubular member>
A tubular member according to an embodiment of the present invention has a surface layer containing a multi-branched polymer compound containing fluorine atoms and polyimide. The tubular member according to this embodiment may have a single-layer configuration of the surface layer, or may have a configuration of two or more layers having the surface layer. A multi-branched polymer compound containing a fluorine atom becomes a spherical polymer having a particle size on the order of nm, hardly aggregates even when dispersed in polyimide, and almost forms a sea-island structure with the spherical polymer and polyimide. Therefore, the release property of the surface layer is improved. Therefore, a tubular member having excellent wear resistance and releasability can be obtained.

本実施形態に係る管状部材は、例えば、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸を含むポリアミド酸組成物にフッ素原子を含有する多分岐高分子化合物を混合して多分岐高分子含有ポリアミド酸組成物を調製し、円筒状等の金型等の芯体に塗布、加熱してイミド化することにより得られる。   For example, the tubular member according to this embodiment is obtained by mixing a polybranched polymer compound containing a fluorine atom into a polyamic acid composition containing a polyamic acid that is a polyimide precursor, and then mixing the polybranched polymer-containing polyamic acid composition. It is obtained by preparing, applying to a core body such as a cylindrical mold, and imidizing by heating.

ポリアミド酸組成物は、例えば、ジアミン化合物とテトラカルボン酸二無水物とを実質的に等モル量を有機極性溶媒中で合成して製造すればよい。ポリアミド酸の製造に用いられるジアミン化合物とテトラカルボン酸二無水物としては特に制限はなく、芳香族系、脂肪族系いずれの化合物を使用してもよい。   The polyamic acid composition may be produced, for example, by synthesizing a substantially equal molar amount of a diamine compound and tetracarboxylic dianhydride in an organic polar solvent. There is no restriction | limiting in particular as a diamine compound and tetracarboxylic dianhydride used for manufacture of a polyamic acid, You may use any compound of an aromatic type and an aliphatic type.

芳香族系テトラカルボン酸二無水物としては、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。   Examples of the aromatic tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, and 3,3 ′, 4,4′-biphenyl. Sulfonetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′- Biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-dimethyldiphenylsilane tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-tetraphenylsilane tetracarboxylic dianhydride, 1 , 2,3,4-furantetracarboxylic dianhydride, 4,4′-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenyl sulfide dianhydride, 4,4′-bis (3,4-dicarboxyl) Noxi) diphenylsulfone dianhydride, 4,4′-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenylpropane dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-perfluoroisopropylidenediphthalic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis (phthalic acid) phenylphosphine oxide dianhydride, p-phenylene-bis (triphenylphthalic acid) dianhydride, m-phenylene-bis (Triphenylphthalic acid) dianhydride, bis (triphenylphthalic acid) -4,4′-diphenyl ether dianhydride, bis (triphenylphthalic acid) -4,4′-diphenylmethane dianhydride, and the like.

脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、3,5,6−トリカルボキシノルボルナン−2−酢酸二無水物、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,2]−オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物等の脂肪族または脂環式テトラカルボン酸二無水物;1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン等の芳香環を有する脂肪族テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。   Aliphatic tetracarboxylic dianhydrides include butane tetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutane. Tetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 3,5,6-tricarboxynorbornane-2- Acetic dianhydride, 2,3,4,5-tetrahydrofurantetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuranyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic dianhydride Products, aliphatic or alicyclic tetracarboxylic dianhydrides such as bicyclo [2,2,2] -oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride; 1 3,3a, 4,5,9b-Hexahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b -Hexahydro-5-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b 2-aliphatic tetracarboxylic acid having an aromatic ring such as hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione An anhydride etc. are mentioned.

テトラカルボン酸二無水物としては、芳香族系テトラカルボン酸二無水物が好ましく、さらに、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がより好ましい。これらのテトラカルボン酸二無水物は、単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。   As tetracarboxylic dianhydride, aromatic tetracarboxylic dianhydride is preferable, and pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3, 3 ′, 4,4′-biphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride is more preferred. These tetracarboxylic dianhydrides may be used alone or in combination of two or more.

ジアミン化合物としては、分子構造中に2つのアミノ基を有するジアミン化合物であれば特に限定されない。ジアミン化合物としては、例えば、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルフォン、1,5−ジアミノナフタレン、3,3−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、5−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、6−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、4,4’−ジアミノベンズアニリド、3,5−ジアミノ−3’−トリフルオロメチルベンズアニリド、3,5−ジアミノ−4’−トリフルオロメチルベンズアニリド、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,7−ジアミノフルオレン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)、2,2’,5,5’−テトラクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジクロロ−4,4’−ジアミノ−5,5’−ジメトキシビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)−ビフェニル、1,3’−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−(p−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、2,2’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリフルオロメチル)フェノキシ]−オクタフルオロビフェニル等の芳香族ジアミン;ジアミノテトラフェニルチオフェン等の芳香環に結合された2個のアミノ基と当該アミノ基の窒素原子以外のヘテロ原子を有する芳香族ジアミン;1,1−メタキシリレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、4,4−ジアミノヘプタメチレンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、イソフォロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ[6,2,1,02.7]−ウンデシレンジメチルジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)等の脂肪族ジアミンおよび脂環式ジアミン等が挙げられる。   The diamine compound is not particularly limited as long as it is a diamine compound having two amino groups in the molecular structure. Examples of the diamine compound include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylethane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide. 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 1,5-diaminonaphthalene, 3,3-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 5-amino-1- (4′-aminophenyl) -1,3,3 -Trimethylindane, 6-amino-1- (4'-aminophenyl) -1,3,3-trimethylindane, 4,4'-diaminobenzanilide, 3,5-diamino-3'-trifluoromethylbenzanilide 3,5-diamino-4′-trifluoromethylbenzanilide, 3,4′-diaminodiph Nyl ether, 2,7-diaminofluorene, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 4,4′-methylene-bis (2-chloroaniline), 2,2 ′, 5,5′-tetra Chloro-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-dichloro-4,4′-diamino-5,5′-dimethoxybiphenyl, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl, 4,4 '-Diamino-2,2'-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl ] Hexafluoropropane, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) -biphenyl, 1,3'-bis (4-amino) Phenoxy) benzene, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 4,4 ′-(p-phenyleneisopropylidene) bisaniline, 4,4 ′-(m-phenyleneisopropylidene) bisaniline, 2,2′- Bis [4- (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 4,4′-bis [4- (4-amino-2-trifluoromethyl) phenoxy] -octafluorobiphenyl, etc. Aromatic diamines; aromatic diamines having two amino groups bonded to an aromatic ring such as diaminotetraphenylthiophene and heteroatoms other than nitrogen atoms of the amino groups; 1,1-metaxylylenediamine, 1,3 -Propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, octamethylenediamine, Namethylenediamine, 4,4-diaminoheptamethylenediamine, 1,4-diaminocyclohexane, isophoronediamine, tetrahydrodicyclopentadienylenediamine, hexahydro-4,7-methanoindanylenediethyleneethylene, tricyclo [6, 2,1,02.7] -undecylenedimethyldiamine, aliphatic diamines such as 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine), and alicyclic diamines.

ジアミン化合物としては、芳香族系ジアミンが好ましく、p−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルフォンがより好ましい。これらのジアミン化合物は、単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。   As the diamine compound, aromatic diamines are preferable, and p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone. Is more preferable. These diamine compounds may be used alone or in combination of two or more.

ポリアミド酸としては、成型体の強度等の観点から、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族系ジアミンとを反応させたものが好ましい。   The polyamic acid is preferably a product obtained by reacting an aromatic tetracarboxylic dianhydride and an aromatic diamine from the viewpoint of the strength of the molded article.

ポリアミド酸の生成反応に使用される有機極性溶媒としては、ポリアミド酸およ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れば特に限定されない。有機極性溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド等のホルムアミド系溶媒、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド等のアセトアミド系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン等のピロリドン系溶媒、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾールまたはp−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノール、カテコール等のフェノール系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン等のエーテル系溶媒、メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール系溶媒、ブチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒あるいはヘキサメチルホスホルアミド、γ−ブチロラクトン等が挙げられ、これらを単独または混合物として用いるのが好ましいが、さらにはキシレン、トルエン等の芳香族炭化水素を使用してもよい。ポリアミド酸組成物には、固形分が5質量%以上30質量%以下となるように有機極性溶媒を含むことが好ましい。   The organic polar solvent used in the polyamic acid production reaction is not particularly limited as long as it dissolves polyamic acid and partially imidized polyamic acid. Examples of the organic polar solvent include sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide, formamide solvents such as N, N-dimethylformamide and N, N-diethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and N, N-diethyl. Acetamide solvents such as acetamide, pyrrolidone solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone and N-vinyl-2-pyrrolidone, phenol, o-cresol, m-cresol or p-cresol, xylenol, halogenated phenol, catechol, etc. Phenol solvents such as tetrahydrofuran, dioxane and dioxolane, alcohol solvents such as methanol, ethanol and butanol, cellosolve solvents such as butyl cellosolve or hexamethylphosphoramide, γ-butyl Rorakuton and the like, it is preferred to use these alone or as a mixture, further xylene, may be used aromatic hydrocarbons such as toluene. The polyamic acid composition preferably contains an organic polar solvent so that the solid content is 5% by mass or more and 30% by mass or less.

フッ素原子を含有する多分岐高分子化合物としては、例えば、フッ素原子を含有するハイパーブランチポリマ、フッ素原子を含有するデンドリマ等が挙げられ、具体的には、下記構造式(1)で示される化合物とアクリル基またはメタアクリル基を有する化合物との共重合体が挙げられる。   Examples of the hyperbranched polymer compound containing a fluorine atom include a hyperbranched polymer containing a fluorine atom, a dendrimer containing a fluorine atom, and specifically, a compound represented by the following structural formula (1) And a copolymer of a compound having an acrylic group or a methacrylic group.

Figure 2013061383

(式中、Rは、水素原子またはメチル基を表し、Rは、水素原子またはフッ素原子を表し、Yは、−(CF−を表す。nは1以上20以下の整数を表す。)
Figure 2013061383

(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents a hydrogen atom or a fluorine atom, and Y represents — (CF 2 ) n —. N represents an integer of 1-20. Represents.)

上記構造式(1)において、Rとしては、水素原子またはメチル基が好ましく、R,Yとしては、Rがフッ素原子、Yが−(CF−で示されるフルオロアルキル基が好ましく、nは1以上20以下が好ましい。 In the structural formula (1), R 1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 and Y are a fluoroalkyl group in which R 2 is a fluorine atom and Y is represented by — (CF 2 ) n —. Preferably, n is 1 or more and 20 or less.

アクリル基またはメタアクリル基を有する化合物としては、アクリル酸、メタアクリル酸、エチレングリコールジメタアクリレート等が挙げられる。   Examples of the compound having an acrylic group or a methacryl group include acrylic acid, methacrylic acid, and ethylene glycol dimethacrylate.

上記構造式(1)で示される化合物とアクリル基またはメタアクリル基を有する化合物との重合比は、例えば、モル比で0.05以上200以下である。   The polymerization ratio of the compound represented by the structural formula (1) and the compound having an acryl group or a methacryl group is, for example, 0.05 to 200 in terms of molar ratio.

フッ素原子を含有する多分岐高分子化合物の数平均分子量(Mn)は100以上100,000以下の範囲が好ましい。数平均分子量が100未満であると、フッ素原子による離型性の改質効果が十分に得られない場合があり、100,000を超えると、ポリイミド中の多分岐高分子化合物の分散性が低下し、略均一な離型性が得られなくなる場合がある。   The number average molecular weight (Mn) of the multi-branched polymer compound containing a fluorine atom is preferably in the range of 100 or more and 100,000 or less. When the number average molecular weight is less than 100, the effect of modifying the releasability by fluorine atoms may not be sufficiently obtained. When the number average molecular weight exceeds 100,000, the dispersibility of the multi-branched polymer compound in the polyimide decreases. However, there may be a case where substantially uniform releasability cannot be obtained.

本実施形態に係る管状部材の表面層の表面をX線光電子分光法(以下、XPSとも記載する。)により測定したフッ素原子含有率が、1%以上90%以下の範囲であることが好ましく、1%以上75%以下の範囲であることがより好ましく、4%以上70%以下の範囲であることがさらに好ましい。フッ素原子含有率が1%未満であると、離型性が十分に得られない場合があり、90%を超えると、表面の耐摩耗性が低下する場合がある。   The fluorine atom content measured by X-ray photoelectron spectroscopy (hereinafter also referred to as XPS) of the surface layer of the tubular member according to this embodiment is preferably in the range of 1% to 90%, A range of 1% to 75% is more preferable, and a range of 4% to 70% is more preferable. If the fluorine atom content is less than 1%, the releasability may not be sufficiently obtained, and if it exceeds 90%, the wear resistance of the surface may be lowered.

なお、表面層の表面のフッ素原子含有率は、具体的には、XPS測定装置として「VG製 ESCALAB−220i」を使用し、測定は、X線源として単色化されたAlKα線を用い、加速電圧を10kV、エミッション電流を20mVに設定して実施し、フッ素原子について測定する。分析領域は、約1mmφ、検出深さは、3nmとする。そして、フッ素原子について、C1sスペクトルを測定し、当該フッ素原子のスペクトル基づいて、元素個数を求めて、表面層の全原子量に対するフッ素原子含有率を算出する。   In addition, the fluorine atom content rate on the surface of the surface layer is specifically measured by using “VG ESCALAB-220i” as an XPS measurement device, and using a monochromatic AlKα ray as an X-ray source. The measurement is performed for fluorine atoms by setting the voltage to 10 kV and the emission current to 20 mV. The analysis region is about 1 mmφ, and the detection depth is 3 nm. Then, the C1s spectrum is measured for the fluorine atom, the number of elements is obtained based on the spectrum of the fluorine atom, and the fluorine atom content with respect to the total atomic weight of the surface layer is calculated.

<管状部材の製造方法>
次に本実施形態に係る管状部材の製造方法について説明する。まず、上記ポリアミド酸を含むポリアミド酸組成物を公知の方法に従い調製する(ポリアミド酸組成物調製工程)。このポリアミド酸組成物にフッ素原子を含有する多分岐高分子化合物を分散する(分散工程)。このとき、フッ素原子を含有する多分岐高分子化合物の含有量は、ポリアミド酸組成物の固形分に対して、1質量%以上90質量%以下の範囲であることが好ましく、5質量%以上85質量%以下の範囲であることがより好ましく、10質量%以上80質量%以下の範囲であることがさらに好ましい。
<Method for producing tubular member>
Next, the manufacturing method of the tubular member concerning this embodiment is demonstrated. First, a polyamic acid composition containing the polyamic acid is prepared according to a known method (polyamic acid composition preparation step). A multi-branched polymer compound containing fluorine atoms is dispersed in the polyamic acid composition (dispersing step). At this time, the content of the multi-branched polymer compound containing a fluorine atom is preferably in the range of 1% by mass to 90% by mass with respect to the solid content of the polyamic acid composition, and is preferably 5% by mass to 85%. The range is more preferably in the range of mass% or less, and further preferably in the range of 10 mass% to 80 mass%.

次に、フッ素原子を含有する多分岐高分子化合物を含有する多分岐高分子含有ポリアミド酸組成物を撹拌、脱泡することで得られた組成物を用いて、従来の方法に従って、例えばポリイミド製の無端ベルトを製造する。このポリイミド製の無端ベルトの製法としては、例えば、まず、円筒状等の芯体の外周面または内周面に多分岐高分子含有ポリアミド酸組成物を塗布する(塗布工程)。この塗布方法としては、例えば以下のようなものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Next, using a composition obtained by stirring and defoaming a polybranched polymer-containing polyamic acid composition containing a multi-branched polymer compound containing fluorine atoms, according to a conventional method, for example, made of polyimide Manufacture endless belts. As a method for producing this polyimide endless belt, for example, first, a multi-branched polymer-containing polyamic acid composition is applied to the outer peripheral surface or inner peripheral surface of a cylindrical core (application step). Examples of the application method include the following, but are not limited thereto.

円筒状等の芯体の外周面に塗布する方法としては、例えば、多分岐高分子含有ポリアミド酸組成物中に芯体を浸漬した後、引き上げることによって芯体の外周面に塗布する方法、円筒状等の芯体をその中心軸に対して水平方向に回転させながら、その表面に多分岐高分子含有ポリアミド酸組成物を吐出することによってらせん状等に塗布し、ブレード等によって塗膜を平滑化させる方法等が挙げられる。円筒状等の芯体の内周面に塗布する方法としては、例えば、多分岐高分子含有ポリアミド酸組成物中に芯体を浸漬した後、引き上げることによって芯体の内周面に塗布する方法、円筒状等の芯体の片端部付近に多分岐高分子含有ポリアミド酸組成物を供給し、弾丸状または球状等の走行体を、芯体の内周面に沿って走行させる方法等が挙げられる。これらの塗布方法は状況等に応じて適宜選択すればよい。   Examples of the method of applying to the outer peripheral surface of the cylindrical core body include, for example, a method of applying the core body to the outer peripheral surface of the core body by immersing the core body in the multi-branched polymer-containing polyamic acid composition and then pulling it up. While rotating the core in a horizontal direction with respect to its central axis, the polyamic acid composition containing a multi-branched polymer is applied to the surface in a spiral manner, and the coating film is smoothed with a blade or the like. And the like. As a method of applying to the inner peripheral surface of a cylindrical core or the like, for example, a method of applying to the inner peripheral surface of the core by immersing the core in a polybranched polymer-containing polyamic acid composition and then pulling it up , A method of supplying a multi-branched polymer-containing polyamic acid composition near one end of a cylindrical body, and running a bullet-shaped or spherical traveling body along the inner peripheral surface of the core. It is done. These coating methods may be appropriately selected depending on the situation.

芯体の材質としては、後述する乾燥、加熱の温度に耐えられるものであればよく、特に制限はないが、アルミニウムやニッケル、ステンレス鋼等の金属が好ましい。この中でも熱膨張率が大きいという観点から、アルミニウムが特に好ましい。芯体の表面は、クロム、ニッケル等の金属によるメッキ処理や、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂で被覆してもよい。   The material of the core is not particularly limited as long as it can withstand the drying and heating temperatures described below, but metals such as aluminum, nickel, and stainless steel are preferable. Among these, aluminum is particularly preferable from the viewpoint that the coefficient of thermal expansion is large. The surface of the core body may be coated with a metal such as chromium or nickel, or coated with a resin such as a fluorine resin or a silicone resin.

芯体の表面は、表面粗さRaが0.2μm以上2μm以下程度になるように粗面化することが好ましい。粗面化方法には、ブラスト、切削、サンドペーパがけ等の方法があるが、無端ベルト内面を摺動性のよい球形面状で凸形状の微小な凹凸が形成された状態とするために、芯体の表面は、球状の粒子を用いてブラスト処理を施すことが好ましい。   The surface of the core is preferably roughened so that the surface roughness Ra is about 0.2 μm to 2 μm. There are roughening methods such as blasting, cutting, sandpapering, etc., but in order to make the inner surface of the endless belt have a spherical surface with good slidability and a minute convex and concave shape, The surface of the body is preferably subjected to blasting using spherical particles.

続いて上記塗布されたポリアミド酸塗膜を例えば40℃以上130℃以下の範囲で乾燥させる工程を実施する(乾燥工程)。このときポリアミド酸塗膜は重力等の影響を受けるため、垂れが生じやすい。その場合には、例えば、塗布された円筒状等の芯体を軸方向に水平にして、10rpm以上60rpm以下程度で回転させながら放置するとよい。芯体を回転させながら塗布を行った場合には、回転塗布工程から連続して芯体を回転させ続けることが好ましい。   Subsequently, a step of drying the applied polyamic acid coating film in a range of, for example, 40 ° C. or higher and 130 ° C. or lower is performed (drying step). At this time, since the polyamic acid coating film is affected by gravity or the like, dripping easily occurs. In that case, for example, the coated cylindrical body or the like may be horizontally left in the axial direction and allowed to stand while being rotated at about 10 rpm to about 60 rpm. When coating is performed while rotating the core body, it is preferable that the core body is continuously rotated from the spin coating process.

乾燥工程において、多分岐高分子含有ポリアミド酸組成物中のフッ素原子を含有する多分岐高分子化合物のフッ素原子を有機極性溶媒より疎水雰囲気である気体境界面である塗膜表層部に移動させ、より塗膜表層部を高疎水性とするため、気体雰囲気を不活性ガス雰囲気とすることが好ましく、例えば不活性ガスとして窒素、アルゴン等を用いることが好ましい。さらに、揮発した有機極性溶媒により塗膜表層部が親水雰囲気となるのを防ぐため、乾燥工程において純度80%以上100%以下の範囲の不活性ガスを用いて吸排気を続けることがより好ましい。   In the drying step, the fluorine atom of the multi-branched polymer compound containing fluorine atoms in the polybranched polymer-containing polyamic acid composition is moved from the organic polar solvent to the coating film surface layer portion which is a gas boundary surface which is a hydrophobic atmosphere, In order to make the coating surface layer portion highly hydrophobic, the gas atmosphere is preferably an inert gas atmosphere. For example, nitrogen, argon, or the like is preferably used as the inert gas. Furthermore, in order to prevent the surface layer portion of the coating film from becoming a hydrophilic atmosphere due to the volatilized organic polar solvent, it is more preferable to continue intake and exhaust using an inert gas having a purity of 80% or more and 100% or less in the drying step.

なお、塗布工程の後段、乾燥工程の前段に放置工程を実施してもよい。放置工程とは、塗布工程後、ポリアミド酸塗膜を例えば15℃以上40℃以下で60分間以上300分間以下程度、放置する工程である。芯体を回転させながら塗布を行った場合には、回転塗布工程から連続して芯体を回転させ続けることが好ましい。これにより、疎水性を有するフッ素原子を含有する多分岐高分子化合物中のフッ素原子が、有機極性溶媒より疎水雰囲気である気体境界面である塗膜表層部に移動し、気体に接する塗膜表層部のフッ素原子含有率が高くなる傾向にある。   Note that the leaving step may be performed after the coating step and before the drying step. The leaving step is a step of leaving the polyamic acid coating film at 15 ° C. or more and 40 ° C. or less for about 60 minutes to 300 minutes after the coating step. When coating is performed while rotating the core body, it is preferable that the core body is continuously rotated from the spin coating process. As a result, the fluorine atom in the multi-branched polymer compound containing a fluorine atom having hydrophobicity moves from the organic polar solvent to the coating film surface layer portion which is a gas boundary surface which is a hydrophobic atmosphere, and the coating film surface layer in contact with the gas The fluorine atom content in the part tends to be high.

次に、乾燥工程を経たポリアミド酸塗膜および芯体を例えば250℃以上450℃以下の温度で、20分以上60分以下、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸塗膜を加熱することで、熱イミド化処理し、ポリイミド層を形成する(加熱工程)。熱イミド化処理の際、溶剤が残留しているとポリイミド層に膨れが生じることがあるため、熱イミド化処理前には、残留溶剤をできるだけ除去することが好ましく、具体的には、熱イミド化処理前に、例えば200℃以上250℃以下の温度で、10分以上30分以下加熱乾燥する(予備加熱工程)ことが好ましく、続けて、温度を段階的、または予め定めた速度で上昇させて、熱イミド化処理することが好ましい。   Next, the polyamic acid coating film and the core subjected to the drying step are heated at a temperature of, for example, 250 ° C. or more and 450 ° C. or less for 20 minutes or more and 60 minutes or less, and the polyamic acid coating film which is a polyimide precursor is heated, thereby To form a polyimide layer (heating step). During the thermal imidization treatment, if the solvent remains, the polyimide layer may be swollen. Therefore, it is preferable to remove the residual solvent as much as possible before the thermal imidization treatment. Before the heat treatment, for example, it is preferable to heat and dry at a temperature of 200 ° C. to 250 ° C. for 10 minutes to 30 minutes (preheating step), and then the temperature is increased stepwise or at a predetermined rate. Thus, it is preferable to perform a thermal imidization treatment.

その後、芯体を放冷等により冷却し、芯体からポリイミド層を取り外し、目的の管状部材である無端ベルトを得る。このような方法により離型性を有するフッ素原子を含有する多分岐高分子化合物が分散されたポリイミド製の無端ベルトを製造する。   Thereafter, the core body is cooled by cooling or the like, the polyimide layer is removed from the core body, and an endless belt which is a target tubular member is obtained. By such a method, an endless belt made of polyimide in which a hyperbranched polymer compound containing a releasable fluorine atom is dispersed is produced.

なお、本実施形態に係る無端ベルトには帯電防止のための導電性付与、耐久性、熱伝導性向上等のため、または紙しわ等の防止のための表面の対用紙滑り性等を向上させるため、フィラーを含んでいてもよい。配合されるフィラーとしては、金属酸化物粒子、ケイ酸塩鉱物、カーボンブラックおよび窒素化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。その中でも、特に用紙との滑り性等の点から、好ましくはケッチェンブラック、黒鉛、アセチレンブラック、BaSO、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、ITO(錫ドープ酸化インジウム)、AZO(アルミニウム添加酸化亜鉛)、Sb doped SnO被覆TiO、窒化珪素、窒化ホウ素、窒化チタン、マイカ等からなる群から選ばれる少なくとも1種である。 In addition, the endless belt according to the present embodiment improves the surface slipping property on the surface for imparting conductivity for preventing charging, improving durability, improving thermal conductivity, or preventing paper wrinkles. Therefore, the filler may be included. The filler to be blended is preferably at least one selected from the group consisting of metal oxide particles, silicate minerals, carbon black and nitrogen compounds. Among them, particularly from the viewpoint of slipperiness with paper, Ketjen black, graphite, acetylene black, BaSO 4 , zeolite, silicon oxide, tin oxide, copper oxide, iron oxide, zirconium oxide, ITO (tin-doped oxide) Indium), AZO (aluminum-added zinc oxide), Sb doped SnO 2 coated TiO 2 , silicon nitride, boron nitride, titanium nitride, mica, and the like.

フィラーを用いる場合、導電性付与、対用紙滑り性付与の目的や離型性維持の観点とフィラーの分散の問題等から、フィラーの体積平均粒径は0.01μm以上20μm以下の範囲であることが好ましい。フィラーの配合割合は適宜設定すればよいが、好ましくはポリイミド100質量部あたり0.01質量部以上30質量部以下の範囲に設定される。フィラーの配合割合が0.01質量部未満であると、無端ベルトの導電性が不十分であり、静電オフセットやフィルム表面の帯電が生じる場合があり、また、対用紙滑り性が不十分であり、紙しわが発生する場合がある。また、フィラーの配合割合が30質量部を超えると、離型性が低下し、トナーオフセットが発生しやすくなり、また、表面層の粗さやグロス等の表面性が低下し、加圧ベルトまたは定着ベルトとして使用した場合、表面層の粗さ、グロス等の表面性低下により画像のグロス低下、画像あれ等が発生する場合がある。   When using a filler, the volume average particle diameter of the filler is in the range of 0.01 μm or more and 20 μm or less from the viewpoints of imparting conductivity and slipperiness to paper, maintaining release properties, and the problem of filler dispersion. Is preferred. The blending ratio of the filler may be set as appropriate, but is preferably set in the range of 0.01 parts by mass or more and 30 parts by mass or less per 100 parts by mass of the polyimide. If the blending ratio of the filler is less than 0.01 parts by mass, the endless belt may have insufficient conductivity, electrostatic offset or charging of the film surface may occur, and the paper slipping property may be insufficient. Yes, paper wrinkles may occur. On the other hand, when the blending ratio of the filler exceeds 30 parts by mass, the releasability is lowered, toner offset is likely to occur, and the surface properties such as the roughness of the surface layer and the gloss are lowered, and the pressure belt or fixing is performed. When used as a belt, there are cases where the glossiness of the image, image blurring, etc. may occur due to surface roughness such as roughness of the surface layer and glossiness.

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のロール表面層として本実施形態に係る管状部材を用いる形態等が挙げられる。   As described above, the endless belt has been described as an example of the tubular body according to the present embodiment. However, the tubular body of the present embodiment is not limited to the endless belt, and may be in other forms. As other forms, specifically, for example, a form using the tubular member according to the present embodiment as a roll surface layer such as a roll used for a charging roll, a transfer roll, a pressure roll, a heating roll, etc. .

ロールとしては、具体的には、例えば、コアと、コアの外周面に形成されたロール表面層とを含んで構成され、ロール表面層が本実施形態に係る管状部材であるロール等が挙げられる。またロールは、最表面のロール表面層が本実施形態に係る管状部材であればこれに限られず、例えば、コアとロール表面層との間に弾性層等を含んだ形態でもよい。   Specific examples of the roll include a roll including a core and a roll surface layer formed on the outer peripheral surface of the core, and the roll surface layer is a tubular member according to the present embodiment. . Further, the roll is not limited to this as long as the outermost roll surface layer is a tubular member according to the present embodiment. For example, the roll may include an elastic layer or the like between the core and the roll surface layer.

コアの材質としては、特に制限はないが、具体的には例えば、アルミ、SUS、鉄、銅等の金属、合金、セラミックス、FRM(繊維強化メタル)等が挙げられる。   The material of the core is not particularly limited, and specific examples include metals such as aluminum, SUS, iron, and copper, alloys, ceramics, FRM (fiber reinforced metal), and the like.

弾性層の材質としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のゴム等が挙げられる。弾性層の厚みは、例えば、0.1mm以上3mm以下の範囲である。   Examples of the material of the elastic layer include rubbers such as silicone rubber and fluorine rubber. The thickness of the elastic layer is, for example, in the range of 0.1 mm to 3 mm.

本実施形態に係る管状部材をロールのロール表面層として用いる場合、ロール表面層の厚みは、例えば、2μm以上100μm以下の範囲である。   When using the tubular member concerning this embodiment as a roll surface layer of a roll, the thickness of a roll surface layer is the range of 2 micrometers or more and 100 micrometers or less, for example.

<定着装置>
次に、本実施形態に係る定着装置の構成について説明する。本実施形態に係る定着装置は、加熱部材と加熱部材に圧接する加圧部材とを含む一対の定着ユニットを有し、加熱部材と加圧部材とにより形成されるニップ域に未定着トナー像を保持する記録媒体を通過させ、熱および圧力によって未定着トナー像の定着を行う定着装置であって、加熱部材および加圧部材の少なくとも一方が、フッ素原子を含有する多分岐高分子化合物とポリイミドとを含む表面層を有する管状部材を含んで構成される無端ベルトであるものである。
<Fixing device>
Next, the configuration of the fixing device according to the present embodiment will be described. The fixing device according to the present embodiment includes a pair of fixing units including a heating member and a pressure member pressed against the heating member, and an unfixed toner image is formed in a nip region formed by the heating member and the pressure member. A fixing device that passes a recording medium to be held and fixes an unfixed toner image by heat and pressure, wherein at least one of a heating member and a pressure member includes a fluorine-containing multibranched polymer compound and polyimide It is an endless belt comprised including the tubular member which has a surface layer containing.

以下、図面を参照しつつ本実施形態に係る定着装置の構成を説明するが、本発明は下記実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, the configuration of the fixing device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiment.

図1は、フリーベルト型の定着装置の概略構成図である。図1に示すフリーベルト型の定着装置60は、加熱ロール・ベルト型定着装置において、より一層の小型化、省エネ化と高速化の両立を狙った装置であり、ベルトを張架するための支持ロールや加圧ローラを有さず、ベルト走行ガイド63に沿ってガイドされ、加熱ロール61からの駆動力を受けることで加圧ベルト62を従動させており、このようなベルト型の定着装置は、支持ロールや加圧ロールを有するタイプと区別するために、フリーベルト型定着装置と呼ばれる。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a free belt type fixing device. A free belt type fixing device 60 shown in FIG. 1 is a device aiming at further miniaturization, energy saving and high speed in a heating roll / belt type fixing device, and is a support for stretching a belt. There is no roll or pressure roller, it is guided along the belt travel guide 63, and the pressure belt 62 is driven by receiving the driving force from the heating roll 61. Such a belt-type fixing device is In order to distinguish from a type having a support roll and a pressure roll, it is called a free belt type fixing device.

図1に示すフリーベルト型の定着装置60は、定着ユニットとして、加熱ロール61および加圧ベルト62が対向して設けられ、加圧ベルト62として、本実施形態に係るフッ素原子を含有する多分岐高分子化合物とポリイミドとを含む表面層を有する管状部材を含んで構成される無端ベルトを備える。加圧ベルト62は、その周内部に配置された加圧パッド(加圧部材)64により加熱ロール61に押圧され、圧接してニップが形成されつつ上述のようにベルト走行ガイド63に沿ってガイドされ、加熱ロール61からの駆動力を受けることで従動される。   A free belt type fixing device 60 shown in FIG. 1 is provided with a heating roll 61 and a pressure belt 62 facing each other as a fixing unit, and the pressure belt 62 includes a multi-branch containing fluorine atoms according to the present embodiment. An endless belt comprising a tubular member having a surface layer containing a polymer compound and polyimide is provided. The pressure belt 62 is pressed against the heating roll 61 by a pressure pad (pressure member) 64 disposed inside the circumference, and is guided along the belt running guide 63 as described above while being pressed to form a nip. And driven by receiving a driving force from the heating roll 61.

加圧パッド64は、記録媒体の進行方向に沿って、異なる硬度の2つの加圧部としてプレニップ部材64a、剥離ニップ部材64bを有する。加圧パッド64における記録媒体突入側のプレニップ部材64aをゴム状弾性部材等から構成させ、記録媒体排出側の剥離ニップ部材64bを金属等の硬い圧力付与部材から構成させ、ニップ領域の圧力を記録媒体突入側より記録媒体排出側が高くなりようにしている。この構成により、記録媒体(特に薄い記録媒体)の剥離性が向上される。プレニップ部材64a、剥離ニップ部材64bは、ホルダ65により支持され、テフロン(登録商標)等を含むガラス繊維シートやフッ素樹脂シート等の低摩擦層を有する摺動部材68を介して加圧ベルト62の内周面から加熱ロール61を押圧している。   The pressure pad 64 has a pre-nip member 64a and a peeling nip member 64b as two pressure portions having different hardness along the traveling direction of the recording medium. The pre-nip member 64a on the recording medium entry side of the pressure pad 64 is composed of a rubber-like elastic member or the like, and the separation nip member 64b on the recording medium discharge side is composed of a hard pressure applying member such as metal, thereby recording the pressure in the nip region. The recording medium discharge side is set higher than the medium entry side. With this configuration, the peelability of the recording medium (particularly a thin recording medium) is improved. The pre-nip member 64a and the peeling nip member 64b are supported by a holder 65, and are connected to the pressure belt 62 via a sliding member 68 having a low friction layer such as a glass fiber sheet or a fluororesin sheet including Teflon (registered trademark). The heating roll 61 is pressed from the inner peripheral surface.

ホルダ65には、定着装置60の長手方向にわたって、潤滑剤塗布部材67が配置されている。潤滑剤塗布部材67は、加圧ベルト62の内周面に対して接触するように配置され、アミノ変性シリコーンオイル等の潤滑剤を適量供給する。これにより、加圧ベルト62と摺動部材68との摺動部に潤滑剤を供給し、摺動部材68を介した加圧ベルト62と加圧パッド64との摺動抵抗が低減される。   In the holder 65, a lubricant application member 67 is disposed over the longitudinal direction of the fixing device 60. The lubricant application member 67 is disposed so as to contact the inner peripheral surface of the pressure belt 62 and supplies an appropriate amount of lubricant such as amino-modified silicone oil. Thereby, the lubricant is supplied to the sliding portion between the pressure belt 62 and the sliding member 68, and the sliding resistance between the pressure belt 62 and the pressure pad 64 via the sliding member 68 is reduced.

加熱ロール61は、内部にヒータランプ66等の加熱手段を有する金属製等の中空芯金属コア611に弾性体層612および離型層613が順次形成されて構成されている。これらの金属コア611や、弾性体層612および離型層613は、従来公知の材料により構成すればよい。   The heating roll 61 is configured by sequentially forming an elastic body layer 612 and a release layer 613 on a hollow core metal core 611 made of metal having a heating means such as a heater lamp 66 inside. These metal core 611, elastic body layer 612, and release layer 613 may be made of a conventionally known material.

加熱ロール61の周辺には、定着後の記録媒体を剥離するための剥離ブレード70、ロール表面の温度を制御するための温度センサ69が設けられている。剥離部材70は、加熱ロール61の回転方向Cと対向する向き(カウンタ方向)に、加熱ロール61と近接する状態で配置される剥離バッフル71と、剥離バッフル71を保持するホルダ72とで構成されている。   Around the heating roll 61, a peeling blade 70 for peeling the recording medium after fixing and a temperature sensor 69 for controlling the temperature of the roll surface are provided. The peeling member 70 includes a peeling baffle 71 that is disposed in a state of being close to the heating roll 61 in a direction facing the rotation direction C of the heating roll 61 (counter direction), and a holder 72 that holds the peeling baffle 71. ing.

図1に示す定着装置60では、未定着トナー像Pを表面に保持する記録媒体56が、不図示の搬送手段により矢印方向に搬送されて、矢印C方向に回転駆動される加熱ロール61と加圧ベルト62とが圧接して形成されたニップ領域に挿入されて通される。この際、記録媒体56の未定着トナー像Pが形成された面と、加熱ロール61の表面とが、向き合うように記録媒体56が通される。このニップ領域を記録媒体56が通過した際に、熱および圧力が記録媒体56に加えられることにより、未定着トナー像Pが、記録媒体56に定着される。定着後の記録媒体56は、ニップ領域を通過後、剥離部材70により加熱ロール61から剥離され、定着装置60から排出される。このようにして定着処理が行われる。   In the fixing device 60 shown in FIG. 1, a recording medium 56 that holds an unfixed toner image P on the surface is conveyed in the direction of an arrow by a conveying means (not shown) and heated with a heating roll 61 that is rotationally driven in the direction of arrow C. The pressure belt 62 is inserted into and passed through a nip region formed by pressure contact. At this time, the recording medium 56 is passed so that the surface of the recording medium 56 on which the unfixed toner image P is formed faces the surface of the heating roll 61. When the recording medium 56 passes through the nip region, heat and pressure are applied to the recording medium 56, whereby the unfixed toner image P is fixed on the recording medium 56. After the fixing, the recording medium 56 passes through the nip region, is peeled off from the heating roll 61 by the peeling member 70, and is discharged from the fixing device 60. In this way, the fixing process is performed.

本実施形態に係る定着装置60において、加熱ロール61と加圧ベルト62とにより形成されるニップ域に、未定着トナー像を保持する記録媒体が通過する時間(ニップ時間)は、0.030秒以上であることが好ましい。このニップ時間が0.030秒未満であると、良好な定着性と、紙しわやカールの発生防止との両立が困難になる場合があり、その分定着温度を上げる必要があり、エネルギの浪費、部品の耐久性低下、装置の温昇等を招きやすい。なお、ニップ時間の上限は特に限定されるものではないが、定着処理能力と装置、部材の大きさの兼ね合い等から、0.5秒以下が好ましい。   In the fixing device 60 according to this embodiment, the time (nip time) that the recording medium holding the unfixed toner image passes through the nip region formed by the heating roll 61 and the pressure belt 62 is 0.030 seconds. The above is preferable. If this nip time is less than 0.030 seconds, it may be difficult to achieve both good fixability and prevention of paper wrinkles and curling, and it is necessary to raise the fixing temperature accordingly, wasting energy. It tends to cause a decrease in durability of parts, a temperature rise of the apparatus, and the like. The upper limit of the nip time is not particularly limited, but is preferably 0.5 seconds or less in view of the balance between the fixing processing capability, the apparatus, and the size of the member.

<画像形成装置>
次に、本実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の構成について説明する。本実施形態に係る画像形成装置は、少なくとも、記録媒体に未定着トナー像を保持させるトナー像形成手段と、上記定着装置とを備えるものである。
<Image forming apparatus>
Next, the configuration of the image forming apparatus including the fixing device according to the present embodiment will be described. The image forming apparatus according to the present embodiment includes at least a toner image forming unit that holds an unfixed toner image on a recording medium and the fixing device.

以下、図面を参照しつつ本実施形態に係る画像形成装置の構成を説明するが、本発明は下記実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, the configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiment.

図2は、本実施形態に係る定着装置が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図2に示す画像形成装置3は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成されるトナー像形成手段の一例としての複数の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kと、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにて形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト15に順次転写(一次転写)させる一次転写部10と、中間転写ベルト15上に転写された重畳トナー画像を記録紙等の記録媒体56に一括転写(二次転写)させる二次転写部20と、二次転写された画像を記録媒体56上に定着させる定着手段の一例としての定着装置60とを備える。また、画像形成装置3は、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を備える。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus to which the fixing device according to the present embodiment is applied. An image forming apparatus 3 shown in FIG. 2 is an intermediate transfer type image forming apparatus generally called a tandem type, and includes a plurality of toner image forming units that form toner images of respective color components by electrophotography. Image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, and a primary transfer unit 10 that sequentially transfers (primary transfer) the color component toner images formed by the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K to the intermediate transfer belt 15. The secondary transfer unit 20 that collectively transfers (secondary transfer) the superimposed toner image transferred onto the intermediate transfer belt 15 to the recording medium 56 such as recording paper, and the secondary transferred image is fixed onto the recording medium 56. And a fixing device 60 as an example of fixing means to be provided. Further, the image forming apparatus 3 includes a control unit 40 that controls the operation of each device (each unit).

本実施形態において、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、矢印A方向に回転する像保持体としての感光体ドラム11の周囲に、これらの感光体ドラム11を帯電する帯電手段としての帯電器12、感光体ドラム11上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段としてのレーザ露光器13(図2において露光ビームを符号Bmで示す)、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像手段としての現像器14、感光体ドラム11上に形成された各色成分トナー像を一次転写部10にて中間転写ベルト15に転写する一次転写手段としての一次転写ロール16、感光体ドラム11上の残留トナーを除去するクリーニング手段としてのドラムクリーナ17等の電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、中間転写ベルト15の上流側から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の順に、略直線状に配置されている。   In the present embodiment, each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K serves as a charging unit that charges the photosensitive drum 11 around the photosensitive drum 11 as an image holding body that rotates in the direction of arrow A. A charging device 12, a laser exposure device 13 as an electrostatic latent image forming unit for forming an electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 (exposure beam is indicated by a symbol Bm in FIG. 2), each color component toner is accommodated and photosensitive. A developing device 14 as a developing unit that visualizes the electrostatic latent image on the photoconductive drum 11 with toner, and each color component toner image formed on the photoconductive drum 11 is transferred to the intermediate transfer belt 15 by the primary transfer unit 10. Electrophotographic devices such as a primary transfer roll 16 as a primary transfer means for transferring and a drum cleaner 17 as a cleaning means for removing residual toner on the photosensitive drum 11 are sequentially arranged. It has been. These image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are arranged substantially linearly in the order of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) from the upstream side of the intermediate transfer belt 15. Has been.

中間転写体である中間転写ベルト15は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は例えば10Ωcm以上1014Ωcm以下の範囲となるように形成されており、その厚みは例えば0.1mm程度に構成されている。中間転写ベルト15は、各種ロールによって図2に示すB方向に予め定めた速度で循環駆動(回転駆動)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(図示せず)等により駆動されて中間転写ベルト15を循環駆動させる駆動ロール31、各感光体ドラム11の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト15を支持する支持ロール32、中間転写ベルト15に対して予め定めた張力を与えると共に中間転写ベルト15の蛇行等を防止する補正ロールとして機能するテンションロール33、二次転写部20に設けられるバックアップロール25、中間転写ベルト15上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール34等を有している。 The intermediate transfer belt 15 as an intermediate transfer member is constituted by a film-like endless belt in which an appropriate amount of an antistatic agent such as carbon black is contained in a resin such as polyimide or polyamide. And the volume resistivity is formed so that it may become the range of 10 < 6 > ohm-cm or more and 10 < 14 > ohm-cm or less, for example, The thickness is comprised about 0.1 mm. The intermediate transfer belt 15 is circulated (rotated) by various rolls at a predetermined speed in the direction B shown in FIG. As these various rolls, a drive roll 31 that is driven by a motor (not shown) having excellent constant speed and circulates and drives the intermediate transfer belt 15, and extends substantially linearly along the arrangement direction of the photosensitive drums 11. A support roll 32 that supports the intermediate transfer belt 15, a tension roll 33 that functions as a correction roll that applies a predetermined tension to the intermediate transfer belt 15 and prevents meandering of the intermediate transfer belt 15, and the secondary transfer unit 20. A backup roll 25 provided, a cleaning backup roll 34 provided in a cleaning unit for scraping off residual toner on the intermediate transfer belt 15 and the like are provided.

一次転写部10は、中間転写ベルト15を挟んで感光体ドラム11に対向して配置される一次転写ロール16で構成されている。一次転写ロール16は、例えば、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、SUS等の金属等で構成された円柱状等の棒である。スポンジ層は、例えばカーボンブラック等の導電剤を配合したニトリル−ブタジエンゴム(NBR)とスチレン−ブタジエンゴム(SBR)とエチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)とのブレンドゴム等で形成され、体積抵抗率が例えば107.5Ωcm以上108.5Ωcm以下のスポンジ状等の円筒状等のロールである。そして、一次転写ロール16は、中間転写ベルト15を挟んで感光体ドラム11に圧接して配置され、さらに一次転写ロール16にはトナーの帯電極性(マイナス極性とする。以下同様。)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム11上のトナー像が中間転写ベルト15に順次、静電吸引され、中間転写ベルト15上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。 The primary transfer unit 10 includes a primary transfer roll 16 that is disposed to face the photosensitive drum 11 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween. The primary transfer roll 16 is composed of, for example, a shaft and a sponge layer as an elastic layer fixed around the shaft. The shaft is a columnar rod made of metal such as iron or SUS. The sponge layer is made of, for example, a blend rubber of nitrile-butadiene rubber (NBR), styrene-butadiene rubber (SBR) and ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) containing a conductive agent such as carbon black, and has a volume resistivity. Is a cylindrical roll such as a sponge having a thickness of 10 7.5 Ωcm to 10 8.5 Ωcm. The primary transfer roll 16 is disposed in pressure contact with the photosensitive drum 11 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween. Further, the primary transfer roll 16 has a polarity opposite to the toner charging polarity (negative polarity; the same applies hereinafter). Voltage (primary transfer bias) is applied. As a result, the toner images on the respective photosensitive drums 11 are sequentially electrostatically attracted to the intermediate transfer belt 15 so as to form superimposed toner images on the intermediate transfer belt 15.

二次転写部20は、中間転写ベルト15のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール22と、バックアップロール25とによって構成される。バックアップロール25は、表面が例えばカーボン等を分散したEPDMとNBRのブレンドゴムのチューブ、内部は例えばEPDMゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が例えば10Ω/□以上1010Ω/□以下の範囲となるように形成され、硬度は例えば70°(アスカーC:高分子計器社製、以下同様。)に設定される。このバックアップロール25は、中間転写ベルト15の裏面側に配置されて二次転写ロール22の対向電極をなし、二次転写バイアスを印加する金属製等の給電ロール26が接触して配置されている。 The secondary transfer unit 20 includes a secondary transfer roll 22 disposed on the toner image holding surface side of the intermediate transfer belt 15 and a backup roll 25. The backup roll 25 is composed of a tube of EPDM and NBR blend rubber in which, for example, carbon is dispersed, and the inside is made of, for example, EPDM rubber. And it is formed so that the surface resistivity may be in the range of, for example, 10 7 Ω / □ or more and 10 10 Ω / □, and the hardness is set to, for example, 70 ° (Asker C: manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.). Is done. The backup roll 25 is disposed on the back side of the intermediate transfer belt 15 to constitute a counter electrode of the secondary transfer roll 22 and is disposed in contact with a power supply roll 26 made of metal or the like for applying a secondary transfer bias. .

一方、二次転写ロール22は、例えば、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは例えば鉄、SUS等の金属等で構成された円柱状等の棒である。スポンジ層は、例えばカーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとのブレンドゴム等で形成され、体積抵抗率が例えば107.5Ωcm以上108.5Ωcm以下のスポンジ状等の円筒状等のロールである。そして、二次転写ロール22は、中間転写ベルト15を挟んでバックアップロール25に圧接して配置され、さらに二次転写ロール22は接地されてバックアップロール25との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部20に搬送される記録媒体56上にトナー像を二次転写する。 On the other hand, the secondary transfer roll 22 includes, for example, a shaft and a sponge layer as an elastic layer fixed around the shaft. The shaft is, for example, a cylindrical rod made of metal such as iron or SUS. The sponge layer is formed of, for example, a blended rubber of NBR, SBR, and EPDM containing a conductive agent such as carbon black, and has a volume resistivity of, for example, 10 7.5 Ωcm to 10 8.5 Ωcm. A cylindrical roll or the like. The secondary transfer roll 22 is disposed in pressure contact with the backup roll 25 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween. Further, the secondary transfer roll 22 is grounded and a secondary transfer bias is formed between the secondary transfer roll 22 and the backup roll 25. Then, the toner image is secondarily transferred onto the recording medium 56 conveyed to the secondary transfer unit 20.

また、中間転写ベルト15の二次転写部20の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト15上の残留トナーや紙粉等を除去し、中間転写ベルト15の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ35が接離自在に設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット1Yの上流側には、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)42が配設されている。また、黒の画像形成ユニット1Kの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ43が配設されている。この基準センサ42は、中間転写ベルト15の裏側に設けられた予め定めたマーク等を認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部40からの指示により、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kが画像形成を開始するように構成されている。   Further, on the downstream side of the secondary transfer portion 20 of the intermediate transfer belt 15, intermediate transfer that removes residual toner, paper dust, and the like on the intermediate transfer belt 15 after the secondary transfer and cleans the surface of the intermediate transfer belt 15. A belt cleaner 35 is provided so as to be able to contact and separate. On the other hand, on the upstream side of the yellow image forming unit 1Y, a reference sensor (home position sensor) 42 that generates a reference signal serving as a reference for taking image forming timings in the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K. It is arranged. Further, an image density sensor 43 for adjusting image quality is disposed on the downstream side of the black image forming unit 1K. The reference sensor 42 recognizes a predetermined mark or the like provided on the back side of the intermediate transfer belt 15 and generates a reference signal. Each image is received by an instruction from the control unit 40 based on the recognition of the reference signal. The forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are configured to start image formation.

さらに、本実施形態の画像形成装置3では、用紙搬送系として、例えば、記録媒体56を収容する用紙トレイ50、この用紙トレイ50に集積された記録媒体56を所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール51、ピックアップロール51にて繰り出された記録媒体56を搬送する搬送ロール52、搬送ロール52により搬送された記録媒体56を二次転写部20へと送り込む搬送シュート53、二次転写ロール22によって二次転写された後に搬送される記録媒体56を定着装置60へと搬送する搬送ベルト55、記録媒体56を定着装置60に導く定着入口ガイド57等を備えている。   Furthermore, in the image forming apparatus 3 of the present embodiment, as a paper transport system, for example, a paper tray 50 that accommodates the recording medium 56, and a pickup that picks up and transports the recording medium 56 accumulated in the paper tray 50 at a predetermined timing. A roll 51, a transport roll 52 that transports the recording medium 56 fed out by the pickup roll 51, a transport chute 53 that feeds the recording medium 56 transported by the transport roll 52 to the secondary transfer unit 20, and the secondary transfer roll 22. A conveyance belt 55 that conveys the recording medium 56 conveyed after the secondary transfer to the fixing device 60, a fixing inlet guide 57 that guides the recording medium 56 to the fixing device 60, and the like are provided.

次に、本実施形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスの一例について説明する。図2に示すような画像形成装置では、図示しない画像読取装置(IIT)や図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置(IPS)にて所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって作像作業が実行される。IPSでは、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Y,M,C,Kの4色の色材階調データに変換され、レーザ露光器13に出力される。   Next, an example of a basic image forming process of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. In the image forming apparatus as shown in FIG. 2, image data output from an image reading device (IIT) not shown or a personal computer (PC) not shown is subjected to predetermined image processing by an image processing device (IPS) not shown. Is applied, the image forming operation is executed by the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K. In IPS, the input reflectance data is subjected to predetermined image processing such as shading correction, position shift correction, brightness / color space conversion, gamma correction, frame deletion, color editing, moving editing, and other various image editing. Is done. The image data that has been subjected to image processing is converted into color material gradation data of four colors Y, M, C, and K, and is output to the laser exposure unit 13.

レーザ露光器13では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームBmを画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各々の感光体ドラム11に照射する。画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各感光体ドラム11では、帯電器12によって表面が帯電された後、このレーザ露光器13によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにて、Y,M,C,Kの各色のトナー像として現像される。   The laser exposure unit 13 irradiates, for example, an exposure beam Bm emitted from a semiconductor laser to the photosensitive drums 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K according to the input color material gradation data. In each of the photosensitive drums 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, the surface is charged by the charger 12, and then the surface is scanned and exposed by the laser exposure unit 13 to form an electrostatic latent image. The formed electrostatic latent image is developed as a toner image of each color of Y, M, C, and K in each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K.

画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの感光体ドラム11上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム11と中間転写ベルト15とが接触する一次転写部10にて、中間転写ベルト15上に転写される。より具体的には、一次転写部10において、一次転写ロール16にて中間転写ベルト15の基材に対しトナーの帯電極性(マイナス極性)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が付加され、トナー像を中間転写ベルト15の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。   The toner images formed on the photosensitive drums 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are transferred onto the intermediate transfer belt 15 at the primary transfer unit 10 where the photosensitive drums 11 and the intermediate transfer belt 15 are in contact with each other. Is transcribed. More specifically, in the primary transfer unit 10, a voltage (primary transfer bias) having a polarity opposite to the charging polarity (minus polarity) of the toner is applied to the base material of the intermediate transfer belt 15 by the primary transfer roll 16. Primary transfer is performed by sequentially superimposing images on the surface of the intermediate transfer belt 15.

トナー像が中間転写ベルト15の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト15は移動してトナー像が二次転写部20に搬送される。トナー像が二次転写部20に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が二次転写部20に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール51が回転し、用紙トレイ50から予め定めたサイズの用紙である記録媒体56が供給される。ピックアップロール51により供給された記録媒体56は、搬送ロール52により搬送され、搬送シュート53を経て二次転写部20に到達する。この二次転写部20に到達する前に、記録媒体56は一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト15の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、記録媒体56の位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。   After the toner images are sequentially primary transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 15, the intermediate transfer belt 15 moves and the toner image is conveyed to the secondary transfer unit 20. When the toner image is transported to the secondary transfer unit 20, in the paper transport system, the pick-up roll 51 rotates in accordance with the timing at which the toner image is transported to the secondary transfer unit 20, and the predetermined size from the paper tray 50 is reached. A recording medium 56 is supplied. The recording medium 56 supplied by the pickup roll 51 is conveyed by the conveyance roll 52 and reaches the secondary transfer unit 20 via the conveyance chute 53. Before reaching the secondary transfer unit 20, the recording medium 56 is temporarily stopped, and a registration roll (not shown) rotates in accordance with the movement timing of the intermediate transfer belt 15 on which the toner image is held. The position of the medium 56 and the position of the toner image are aligned.

二次転写部20では、中間転写ベルト15を介して、二次転写ロール22がバックアップロール25に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された記録媒体56は、中間転写ベルト15と二次転写ロール22との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール26からトナーの帯電極性(マイナス極性)と同極性の電圧(二次転写バイアス)が印加されると、二次転写ロール22とバックアップロール25との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト15上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール22とバックアップロール25とによって押圧される二次転写部20にて、記録媒体56上に一括して静電転写される。   In the secondary transfer unit 20, the secondary transfer roll 22 is pressed against the backup roll 25 via the intermediate transfer belt 15. At this time, the recording medium 56 conveyed at the same timing is sandwiched between the intermediate transfer belt 15 and the secondary transfer roll 22. At this time, when a voltage (secondary transfer bias) having the same polarity as the toner charging polarity (negative polarity) is applied from the power supply roll 26, a transfer electric field is formed between the secondary transfer roll 22 and the backup roll 25. Is done. The unfixed toner image held on the intermediate transfer belt 15 is collectively electrostatically transferred onto the recording medium 56 by the secondary transfer unit 20 pressed by the secondary transfer roll 22 and the backup roll 25. Is done.

その後、トナー像が静電転写された記録媒体56は、二次転写ロール22によって中間転写ベルト15から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール22の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト55へと搬送される。搬送ベルト55では、定着装置60における最適な搬送速度に合わせて、記録媒体56を定着装置60まで搬送する。定着装置60に搬送された記録媒体56上の未定着トナー像は、定着装置60によって熱および圧力で定着処理を受けることで記録媒体56上に定着される。そして定着画像が形成された記録媒体56は、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部に搬送される。   Thereafter, the recording medium 56 on which the toner image is electrostatically transferred is conveyed as it is while being peeled off from the intermediate transfer belt 15 by the secondary transfer roll 22, and is provided downstream of the secondary transfer roll 22 in the sheet conveying direction. It is conveyed to the conveyor belt 55. The conveying belt 55 conveys the recording medium 56 to the fixing device 60 in accordance with the optimum conveying speed in the fixing device 60. The unfixed toner image on the recording medium 56 conveyed to the fixing device 60 is fixed on the recording medium 56 by being subjected to a fixing process by heat and pressure by the fixing device 60. Then, the recording medium 56 on which the fixed image is formed is conveyed to a paper discharge mounting portion provided in a discharge portion of the image forming apparatus.

一方、記録媒体56への転写が終了した後、中間転写ベルト15上に残った残留トナー等は、中間転写ベルト15の回転駆動に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニングバックアップロール34および中間転写ベルトクリーナ35によって中間転写ベルト15上から除去される。   On the other hand, after the transfer to the recording medium 56 is completed, the residual toner or the like remaining on the intermediate transfer belt 15 is conveyed to the cleaning unit as the intermediate transfer belt 15 is driven to rotate, and the cleaning backup roll 34 and the intermediate transfer belt. It is removed from the intermediate transfer belt 15 by the cleaner 35.

以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, although an example and a comparative example are given and the present invention is explained more concretely in detail, the present invention is not limited to the following examples.

本実施例において使用した物性値の測定方法は次の通りである。   The measuring method of the physical property values used in this example is as follows.

<フッ素原子含有率>
前述のように、XPS測定装置として「VG製 ESCALAB−220i」を使用し、測定は、X線源として単色化されたAlKα線を用い、加速電圧を10kV、エミッション電流を20mVに設定して実施し、フッ素原子について測定した。分析領域は、約1mmφ、検出深さは、3nmとした。そして、フッ素原子について、C1sスペクトルを測定し、当該フッ素原子のスペクトル基づいて、元素個数を求めて、表面層の全原子量に対するフッ素原子含有率を算出した。
<Fluorine atom content>
As described above, “VG ESCALAB-220i” is used as an XPS measurement device, and measurement is performed using a monochromatic AlKα ray as an X-ray source, setting an acceleration voltage to 10 kV, and an emission current to 20 mV. Measured for fluorine atoms. The analysis region was about 1 mmφ, and the detection depth was 3 nm. And C1s spectrum was measured about the fluorine atom, the number of elements was calculated | required based on the spectrum of the said fluorine atom, and the fluorine atom content rate with respect to the total atomic weight of a surface layer was computed.

<純水との接触角>
無端ベルトの機能面の評価基準である純水との接触角の測定には、協和界面科学(株)製表面接触角測定器(DM−301型)を使用し、サンプル表面にイオン交換水の水滴を滴下し、その水滴とサンプル表面との接触角を側面より測定した。
<Contact angle with pure water>
To measure the contact angle with pure water, which is an evaluation standard for the functional surface of an endless belt, a surface contact angle measuring device (DM-301 type) manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. is used, and ion-exchanged water is applied to the sample surface. A water droplet was dropped, and the contact angle between the water droplet and the sample surface was measured from the side surface.

また、無端ベルトの用紙摺擦に対する耐摩耗性、トナーとの離型性の評価は次の方法で行った。   Further, the evaluation of the wear resistance of the endless belt against paper rubbing and the releasability from the toner was performed by the following method.

[評価]
フリーベルト型の加熱ロール・加圧ベルト方式の定着装置(図1参照)を搭載した富士ゼロックス社製画像形成装置DCC400に対して、得られた無端ベルトを加圧ベルトとして搭載し、以下の評価を行った。結果を表1に示す。
[Evaluation]
The obtained endless belt is mounted as a pressure belt on the image forming apparatus DCC400 manufactured by Fuji Xerox Co., which is equipped with a free belt type heating roll / pressure belt type fixing device (see FIG. 1). Went. The results are shown in Table 1.

<加圧ベルトの耐摩耗性>
加圧ベルトの耐摩耗性の評価は次のようにして行った。上記画像形成装置を、加熱ロールの内部に800Wのハロゲンランプヒータを設置し、150℃の設定温度、150mm/secの速度、8mmのニップ幅を有するように設定した。また、トナーは、富士ゼロックス社製DocuCenterColor400用カラートナー(シアン色)を使用し、富士ゼロックス社製「J紙」に定着させた。上記条件により、100,000枚(100kpv)の試験を実施し、耐摩耗性の評価は、試験後の加圧ベルトの膜厚を測定し、1kpv当たりの減少量を摩耗量として求めることにより行った。
<Abrasion resistance of pressure belt>
The wear resistance of the pressure belt was evaluated as follows. The image forming apparatus was set so that an 800 W halogen lamp heater was installed inside the heating roll and had a set temperature of 150 ° C., a speed of 150 mm / sec, and a nip width of 8 mm. As the toner, color toner (cyan) for DocuCenterColor400 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. was used and fixed on “J paper” manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. Under the above conditions, 100,000 sheets (100 kpv) were tested, and the abrasion resistance was evaluated by measuring the thickness of the pressure belt after the test and determining the amount of decrease per 1 kpv as the amount of wear. It was.

<加圧ベルトの離型性>
加圧ベルトの離型性の評価は次のようにして行った。画像形成装置の条件は上記耐摩耗性評価と同様にして行い、印字サンプルを両面出力で100枚通紙し、ジャム(加圧ベルトとの剥離不良)発生が無い場合、良好とし、不良の場合、ジャム発生枚数を評価した。
<Releasability of pressure belt>
Evaluation of releasability of the pressure belt was performed as follows. The conditions of the image forming apparatus are the same as in the abrasion resistance evaluation described above, and 100 samples are printed with double-sided output. The number of jams was evaluated.

(実施例1)
まず、ポリアミド酸組成物として、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%、粘度20Pa・sの溶液を調製した。具体的には、撹拌翼がついた2000mlフラスコ容器に、NMPを334.4g入れ、60℃に加熱した。p−フェニレンジアミン0.1モルを加え、完全に溶解するまで撹拌した。加熱、撹拌を続けながら、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物0.1モルを徐々に加えて溶解させた。3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を溶解させた後、ポリアミック酸重合反応が進行し、溶液の粘度が上昇したところでNMP200gを加えて20質量%まで希釈した後、室温(25℃)まで冷却し、ポリアミド酸溶液を得た。
Example 1
First, as a polyamic acid composition, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine are synthesized in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). A solution containing the obtained polyamic acid and having a solid content concentration of 18% by mass and a viscosity of 20 Pa · s was prepared. Specifically, 334.4 g of NMP was placed in a 2000 ml flask equipped with a stirring blade and heated to 60 ° C. 0.1 mol of p-phenylenediamine was added and stirred until completely dissolved. While continuing heating and stirring, 0.1 mol of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride was gradually added and dissolved. After dissolving 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, the polyamic acid polymerization reaction proceeds, and after the viscosity of the solution has increased, 200 g of NMP was added and diluted to 20% by mass. The solution was cooled to room temperature (25 ° C.) to obtain a polyamic acid solution.

次に、このポリアミド酸組成物にフッ素原子を含有する多分岐高分子化合物として、フッ素原子含有ハイパーブランチポリマ(FA−200;日産化学工業株式会社製、構造:上記構造式(1)で示される化合物(R=メチル基、R=フッ素原子、Y=−(CF−、n=10)とエチレングリコールジメタアクリレートとの共重合体、数平均分子量50,000)をポリアミド酸組成物の固形分に対して、10質量%の濃度になるよう添加して、撹拌した。 Next, as a multi-branched polymer compound containing fluorine atoms in this polyamic acid composition, a fluorine atom-containing hyperbranched polymer (FA-200; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., structure: represented by the above structural formula (1) A compound (R 1 = methyl group, R 2 = fluorine atom, Y =-(CF 2 ) n- , n = 10) and a copolymer of ethylene glycol dimethacrylate, number average molecular weight 50,000) is converted to polyamic acid. It added and stirred so that it might become a density | concentration of 10 mass% with respect to solid content of a composition.

このようにして得られた多分岐高分子含有ポリアミド酸組成物を、内径30mm、長さ450mmの円筒状アルミニウム製金型(円筒状芯体)表面に回転らせん塗布法で塗布し、塗膜を形成した。なお、この円筒状芯体には、表面に離型剤としてシリコーン離型剤を予め塗布することで、ベルト成形後の剥離性を向上させた。   The polybranched polymer-containing polyamic acid composition obtained in this manner was applied to the surface of a cylindrical aluminum mold (cylindrical core) having an inner diameter of 30 mm and a length of 450 mm by a rotational spiral coating method. Formed. The cylindrical core was preliminarily coated with a silicone release agent as a release agent on the surface, thereby improving the peelability after belt formation.

次に芯体を20rpmで円筒円周方向に回転させた状態で、窒素ガス雰囲気下、100℃で60分間乾燥させた。乾燥工程後、芯体をオーブンに入れ、窒素ガス雰囲気下で段階的に350℃まで昇温して、イミド化した。段階的な昇温は160℃で1時間、250℃で30分、350℃で1時間行った。その後、芯体を室温(25℃)で放冷し、芯体から樹脂を取り外し、目的の無端ベルトを得た。X線光電子分光法(XPS)により測定した無端ベルト表面のフッ素原子含有率は8%であった。   Next, the core was dried at 100 ° C. for 60 minutes under a nitrogen gas atmosphere in a state where the core was rotated in the cylinder circumferential direction at 20 rpm. After the drying step, the core was put in an oven and gradually heated to 350 ° C. in a nitrogen gas atmosphere to be imidized. Stepwise heating was performed at 160 ° C. for 1 hour, 250 ° C. for 30 minutes, and 350 ° C. for 1 hour. Thereafter, the core was allowed to cool at room temperature (25 ° C.), the resin was removed from the core, and the intended endless belt was obtained. The fluorine atom content on the endless belt surface measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was 8%.

得られた無端ベルトの外周面の純水との接触角を測定した結果、110度であった。耐摩耗性と離型性は表1の通り、十分な耐摩耗性と離型性が得られた。   As a result of measuring the contact angle of the outer peripheral surface of the obtained endless belt with pure water, it was 110 degrees. As shown in Table 1, sufficient wear resistance and releasability were obtained for the wear resistance and releasability.

(実施例2)
実施例1と同様にしてポリアミド酸組成物を調製し、このポリアミド酸組成物に実施例1と同様にしてフッ素原子含有ハイパーブランチポリマをポリアミド酸組成物の固形分に対して、2質量%の濃度になるよう添加し、撹拌した。実施例1と同様にして無端ベルトを作製し、外周面の純水との接触角を測定した結果、85度であった。耐摩耗性と離型性は表1の通り、十分な耐摩耗性であったが離型性が若干不足であった。X線光電子分光法(XPS)により測定した無端ベルト表面のフッ素原子含有率は1.5%であった。
(Example 2)
A polyamic acid composition was prepared in the same manner as in Example 1. A fluorine atom-containing hyperbranched polymer was added to this polyamic acid composition in the same manner as in Example 1 to 2% by mass with respect to the solid content of the polyamic acid composition. Added to a concentration and stirred. An endless belt was produced in the same manner as in Example 1, and the contact angle with pure water on the outer peripheral surface was measured. As a result, it was 85 degrees. As shown in Table 1, the wear resistance and releasability were sufficient, but the releasability was slightly insufficient. The fluorine atom content on the surface of the endless belt measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was 1.5%.

(実施例3)
実施例1と同様にしてポリアミド酸組成物を調製し、このポリアミド酸組成物に実施例1と同様にしてフッ素原子含有ハイパーブランチポリマをポリアミド酸組成物の固形分に対して、78質量%の濃度になるよう添加し、撹拌した。実施例1と同様にして無端ベルトを作製し、外周面の純水との接触角を測定した結果、115度であった。耐摩耗性と離型性は表1の通り、十分な耐摩耗性と離型性が得られた。X線光電子分光法(XPS)により測定した無端ベルト表面のフッ素原子含有率は55%であった。
(Example 3)
A polyamic acid composition was prepared in the same manner as in Example 1, and a fluorine atom-containing hyperbranched polymer was added to the polyamic acid composition in the same manner as in Example 1 in an amount of 78% by mass based on the solid content of the polyamic acid composition. Added to a concentration and stirred. As a result of producing an endless belt in the same manner as in Example 1 and measuring the contact angle with pure water on the outer peripheral surface, it was 115 degrees. As shown in Table 1, sufficient wear resistance and releasability were obtained for the wear resistance and releasability. The fluorine atom content on the endless belt surface measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was 55%.

(実施例4)
実施例1と同様にしてポリアミド酸組成物を調製し、このポリアミド酸組成物に実施例1と同様にしてフッ素原子含有ハイパーブランチポリマをポリアミド酸組成物の固形分に対して、95質量%の濃度になるよう添加し、撹拌した。実施例1と同様にして無端ベルトを作製し、外周面の純水との接触角を測定した結果、125度であった。耐摩耗性と離型性は表1の通り、離型性は十分であったが耐摩耗性は若干低下した。X線光電子分光法(XPS)により測定した無端ベルト表面のフッ素原子含有率は75%であった。
Example 4
A polyamic acid composition was prepared in the same manner as in Example 1, and a fluorine atom-containing hyperbranched polymer was added to the polyamic acid composition in the same manner as in Example 1 to 95% by mass with respect to the solid content of the polyamic acid composition. Added to a concentration and stirred. As a result of producing an endless belt in the same manner as in Example 1 and measuring the contact angle of the outer peripheral surface with pure water, it was 125 degrees. As shown in Table 1, the wear resistance and releasability were sufficient, but the wear resistance was slightly lowered. The fluorine atom content on the surface of the endless belt measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was 75%.

(実施例5)
実施例1と同様にしてポリアミド酸組成物を調製し、このポリアミド酸組成物に実施例1と同様にしてフッ素原子含有ハイパーブランチポリマをポリアミド酸組成物の固形分に対して、90質量%の濃度になるよう添加し、撹拌した。実施例1と同様にして無端ベルトを作製し、外周面の純水との接触角を測定した結果、120度であった。耐摩耗性と離型性は表1の通り、十分な耐摩耗性と離型性が得られた。X線光電子分光法(XPS)により測定した無端ベルト表面のフッ素原子含有率は70%であった。
(Example 5)
A polyamic acid composition was prepared in the same manner as in Example 1, and a fluorine atom-containing hyperbranched polymer was added to this polyamic acid composition in an amount of 90% by mass based on the solid content of the polyamic acid composition in the same manner as in Example 1. Added to a concentration and stirred. As a result of producing an endless belt in the same manner as in Example 1 and measuring the contact angle of the outer peripheral surface with pure water, it was 120 degrees. As shown in Table 1, sufficient wear resistance and releasability were obtained for the wear resistance and releasability. The fluorine atom content on the surface of the endless belt measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was 70%.

(実施例6)
実施例1と同様にしてポリアミド酸組成物を調製し、このポリアミド酸組成物に実施例1と同様にしてフッ素原子含有ハイパーブランチポリマをポリアミド酸組成物の固形分に対して、1質量%の濃度になるよう添加し、撹拌した。実施例1と同様にして無端ベルトを作製し、外周面の純水との接触角を測定した結果、83度であった。耐摩耗性と離型性は表1の通り、十分な耐摩耗性であったが離型性が若干不足であった。X線光電子分光法(XPS)により測定した無端ベルト表面のフッ素原子含有率は1%であった。
(Example 6)
A polyamic acid composition was prepared in the same manner as in Example 1. A fluorine atom-containing hyperbranched polymer was added to this polyamic acid composition in the same manner as in Example 1 in an amount of 1% by mass based on the solid content of the polyamic acid composition. Added to a concentration and stirred. An endless belt was produced in the same manner as in Example 1, and the contact angle with pure water on the outer peripheral surface was measured and found to be 83 degrees. As shown in Table 1, the wear resistance and releasability were sufficient, but the releasability was slightly insufficient. The fluorine atom content of the endless belt surface measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was 1%.

(実施例7)
実施例1と同様にしてポリアミド酸組成物を調製し、このポリアミド酸組成物に実施例1と同様にしてフッ素原子含有ハイパーブランチポリマをポリアミド酸組成物の固形分に対して、0.5質量%の濃度になるよう添加し、撹拌した。実施例1と同様にして無端ベルトを作製し、外周面の純水との接触角を測定した結果、77度であった。耐摩耗性と離型性は表1の通り、耐摩耗性は十分であったが、離型性が不足であった。X線光電子分光法(XPS)により測定した無端ベルト表面のフッ素原子含有率は0.5%であった。
(Example 7)
A polyamic acid composition was prepared in the same manner as in Example 1, and a fluorine atom-containing hyperbranched polymer was added to this polyamic acid composition in the same manner as in Example 1 with respect to the solid content of the polyamic acid composition by 0.5 mass. % Concentration was added and stirred. An endless belt was produced in the same manner as in Example 1, and the contact angle with pure water on the outer peripheral surface was measured. As a result, it was 77 degrees. As shown in Table 1, the wear resistance and releasability were sufficient, but the releasability was insufficient. The fluorine atom content on the surface of the endless belt measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was 0.5%.

(実施例8)
実施例1と同様にしてポリアミド酸組成物を調製し、このポリアミド酸組成物に実施例1と同様にしてフッ素原子含有ハイパーブランチポリマをポリアミド酸組成物の固形分に対して、85質量%の濃度になるよう添加し、撹拌した。実施例1と同様にして無端ベルトを作製し、外周面の純水との接触角を測定した結果、118度であった。耐摩耗性と離型性は表1の通り、十分な耐摩耗性と離型性が得られた。X線光電子分光法(XPS)により測定した無端ベルト表面のフッ素原子含有率は64%であった。
(Example 8)
A polyamic acid composition was prepared in the same manner as in Example 1, and a fluorine atom-containing hyperbranched polymer was added to the polyamic acid composition in the same manner as in Example 1 to 85% by mass with respect to the solid content of the polyamic acid composition. Added to a concentration and stirred. An endless belt was produced in the same manner as in Example 1, and the contact angle with pure water on the outer peripheral surface was measured. As a result, it was 118 degrees. As shown in Table 1, sufficient wear resistance and releasability were obtained for the wear resistance and releasability. The fluorine atom content on the surface of the endless belt measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was 64%.

(実施例9)
実施例1と同様にしてポリアミド酸組成物を調製し、このポリアミド酸組成物に実施例1と同様にしてフッ素原子含有ハイパーブランチポリマをポリアミド酸組成物の固形分に対して、5質量%の濃度になるよう添加し、撹拌した。実施例1と同様にして無端ベルトを作製し、外周面の純水との接触角を測定した結果、100度であった。耐摩耗性と離型性は表1の通り、十分な耐摩耗性と離型性が得られた。X線光電子分光法(XPS)により測定した無端ベルト表面のフッ素原子含有率は4%であった。
Example 9
A polyamic acid composition was prepared in the same manner as in Example 1. A fluorine atom-containing hyperbranched polymer was added to this polyamic acid composition in the same manner as in Example 1 in an amount of 5% by mass based on the solid content of the polyamic acid composition. Added to a concentration and stirred. As a result of producing an endless belt in the same manner as in Example 1 and measuring the contact angle of the outer peripheral surface with pure water, it was 100 degrees. As shown in Table 1, sufficient wear resistance and releasability were obtained for the wear resistance and releasability. The fluorine atom content on the surface of the endless belt measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was 4%.

(比較例1)
実施例1と同様にしてポリアミド酸組成物を調製し、フッ素原子含有ハイパーブランチポリマを添加せず、実施例1と同様に円筒状芯体表面に塗布し、塗膜を形成した。次に芯体を20rpmで円筒円周方向に回転させた状態で、窒素ガス雰囲気下、100℃で60分間乾燥させた。
(Comparative Example 1)
A polyamic acid composition was prepared in the same manner as in Example 1 and applied to the surface of the cylindrical core in the same manner as in Example 1 without adding the fluorine atom-containing hyperbranched polymer to form a coating film. Next, the core was dried at 100 ° C. for 60 minutes under a nitrogen gas atmosphere in a state where the core was rotated in the cylinder circumferential direction at 20 rpm.

乾燥工程後、溶媒として水を含むポリテトラフルオロエチレン(PTFE、重量平均分子量500,000)含有水性塗料(フッ素樹脂分散液、固形分濃度60質量%、粘度200mPa・s)を調製した。乾燥させたポリアミド酸塗膜上にこの塗料を螺旋塗布方式により塗布し、塗布後、80℃の無風乾燥炉で10分間乾燥した。乾燥後、実施例1と同様にしてオーブンでイミド化させた。その後、芯体より脱型し、ポリイミド無端ベルトを得た。X線光電子分光法(XPS)により測定した無端ベルト表面のフッ素原子含有率は67%であった。得られた無端ベルト表面の純水との接触角を測定した結果、135度であった。耐摩耗性と離型性の評価の結果、表1の通り、耐摩耗性は実施例に比べ大きく低下していた。   After the drying step, an aqueous paint (fluorine resin dispersion, solid content concentration 60 mass%, viscosity 200 mPa · s) containing polytetrafluoroethylene (PTFE, weight average molecular weight 500,000) containing water as a solvent was prepared. This paint was applied on the dried polyamic acid coating film by a spiral coating method, and after coating, it was dried in an airless drying oven at 80 ° C. for 10 minutes. After drying, it was imidized in an oven in the same manner as in Example 1. Thereafter, the mold was removed from the core to obtain a polyimide endless belt. The fluorine atom content on the surface of the endless belt measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was 67%. As a result of measuring the contact angle of the endless belt surface with pure water, it was 135 degrees. As a result of the evaluation of the wear resistance and the release property, as shown in Table 1, the wear resistance was greatly reduced as compared with the Examples.

(比較例2)
実施例1と同様にしてポリアミド酸組成物を調製し、フッ素原子含有ハイパーブランチポリマを添加せず、実施例1と同様に円筒状芯体表面に塗布、イミド化し、実施例1と同様に無端ベルトを作製した。外周面の純水との接触角を測定した結果、70度であった。耐摩耗性と離型性の評価の結果、表1の通り、両面出力通紙で100枚ジャムが発生した。
(Comparative Example 2)
A polyamic acid composition was prepared in the same manner as in Example 1, and a fluorine atom-containing hyperbranched polymer was not added, and the same was applied to the surface of the cylindrical core as in Example 1, imidized, and endless as in Example 1. A belt was produced. As a result of measuring the contact angle of the outer peripheral surface with pure water, it was 70 degrees. As a result of the evaluation of wear resistance and releasability, as shown in Table 1, 100 sheets of jams were generated by double-sided output paper passing.

(比較例3)
実施例1と同様にしてポリアミド酸組成物を調製し、このポリアミド酸組成物にポリテトラフルオロエチレン粒子(重量平均分子量20,000、体積平均粒径2μm)をポリアミド酸組成物の固形分に対して、30質量%の濃度になるよう添加し、撹拌した。実施例1と同様にして無端ベルトを作製し、外周面の純水との接触角を測定した結果、90度であった。耐摩耗性と離型性は表1の通り、離型性が不足しており、耐摩耗性も不十分であった。X線光電子分光法(XPS)により測定した無端ベルト表面のフッ素原子含有率は12%であった。
(Comparative Example 3)
A polyamic acid composition was prepared in the same manner as in Example 1, and polytetrafluoroethylene particles (weight average molecular weight 20,000, volume average particle size 2 μm) were added to the polyamic acid composition based on the solid content of the polyamic acid composition. And added to a concentration of 30% by mass and stirred. An endless belt was produced in the same manner as in Example 1, and the contact angle with pure water on the outer peripheral surface was measured. As a result, it was 90 degrees. As shown in Table 1, the wear resistance and releasability were insufficient, and the wear resistance was insufficient. The fluorine atom content on the surface of the endless belt measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was 12%.

Figure 2013061383
Figure 2013061383

このように、フッ素原子を含有する多分岐高分子化合物とポリイミドとを含む表面層を有する管状部材を含んで構成される実施例の無端ベルトは、比較例の無端ベルトに比べて、耐摩耗性および離型性に優れていた。   Thus, the endless belt of the example configured to include the tubular member having the surface layer including the multi-branched polymer compound containing fluorine atoms and the polyimide is more resistant to abrasion than the endless belt of the comparative example. And it was excellent in releasability.

1Y,1M,1C,1K 画像形成ユニット、3 画像形成装置、10 一次転写部、11 感光体ドラム、12 帯電器、13 レーザ露光器、14 現像器、15 中間転写ベルト、16 一次転写ロール、17 ドラムクリーナ、20 二次転写部、22 二次転写ロール、25 バックアップロール、26 給電ロール、31 駆動ロール、32 支持ロール、33 テンションロール、34 クリーニングバックアップロール、35 中間転写ベルトクリーナ、40 制御部、42 基準センサ、43 画像濃度センサ、50 用紙トレイ、51 ピックアップロール、52 搬送ロール、53 搬送シュート、55 搬送ベルト、56 記録媒体、57 定着入口ガイド、60 定着装置、61 加熱ロール、62 加圧ベルト、63 ベルト走行ガイド、64 加圧パッド、64a プレニップ部材、64b 剥離ニップ部材、65 ホルダ、66 ヒータランプ、67 潤滑剤塗布部材、68 摺動部材、69 温度センサ、70 剥離部材、71 剥離バッフル、72 ホルダ、611 中空芯金属コア、612 弾性体層、613 離型層、P 未定着トナー像、Bm 露光ビーム。   1Y, 1M, 1C, 1K Image forming unit, 3 image forming apparatus, 10 primary transfer unit, 11 photosensitive drum, 12 charger, 13 laser exposure unit, 14 developing unit, 15 intermediate transfer belt, 16 primary transfer roll, 17 Drum cleaner, 20 Secondary transfer section, 22 Secondary transfer roll, 25 Backup roll, 26 Feed roll, 31 Drive roll, 32 Support roll, 33 Tension roll, 34 Cleaning backup roll, 35 Intermediate transfer belt cleaner, 40 Control section, 42 reference sensor, 43 image density sensor, 50 paper tray, 51 pick-up roll, 52 transport roll, 53 transport chute, 55 transport belt, 56 recording medium, 57 fixing inlet guide, 60 fixing device, 61 heating roll, 62 pressure belt , 63 Belt running guy , 64 Pressure pad, 64a Pre-nip member, 64b Peel nip member, 65 holder, 66 Heater lamp, 67 Lubricant application member, 68 Sliding member, 69 Temperature sensor, 70 Peel member, 71 Peel baffle, 72 Holder, 611 Hollow Core metal core, 612 elastic layer, 613 release layer, P unfixed toner image, Bm exposure beam.

Claims (5)

フッ素原子を含有する多分岐高分子化合物とポリイミドとを含む表面層を有することを特徴とする管状部材。   A tubular member comprising a surface layer containing a multi-branched polymer compound containing fluorine atoms and polyimide. 前記表面層の表面をX線光電子分光法(XPS)により測定したフッ素原子含有率が、1%以上90%以下の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の管状部材。   2. The tubular member according to claim 1, wherein a fluorine atom content of the surface layer measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) is in a range of 1% to 90%. 請求項1または2に記載の管状部材を含んで構成されることを特徴とする無端ベルト。   An endless belt comprising the tubular member according to claim 1 or 2. 加熱部材と前記加熱部材に圧接する加圧部材とを含む一対の定着ユニットを有し、前記加熱部材と前記加圧部材とにより形成されるニップ域に未定着トナー像を保持する記録媒体を通過させ、熱および圧力によって前記未定着トナー像の定着を行い、
前記加熱部材および前記加圧部材の少なくとも一方が請求項3に記載の無端ベルトであることを特徴とする定着装置。
A pair of fixing units including a heating member and a pressure member pressed against the heating member, and passing a recording medium holding an unfixed toner image in a nip region formed by the heating member and the pressure member Fixing the unfixed toner image by heat and pressure,
The fixing device according to claim 3, wherein at least one of the heating member and the pressure member is the endless belt according to claim 3.
少なくとも、記録媒体に未定着トナー像を保持させるトナー像形成手段と、請求項4に記載の定着装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising: at least a toner image forming unit that holds an unfixed toner image on a recording medium; and the fixing device according to claim 4.
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