JPH03110137A - 変形管状物およびその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は変形管状物およびその製法に関するものである
。

〈従来の技術〉 ポリイミド樹脂は優れた耐熱性、耐薬品性、機械的特性
のために、その管状物は種々の用途が期待されている。

特に、近年広範に普及している複写機、ファクシミリ、
プリンターなどの画像形成装置の定着用管状物として有
効なものである。

上記画像形成装置における転写紙などへの画像定着方法
としては、熱、圧力などを用いたオーブン定着法やフラ
ッシュ定着法、圧力定着法、熱ローラ一定着法などが挙
げられ、なかでも熱ローラ一定着法が広（採用されてい
る。

熱ローラ一定着法は熱ローラーとプレスローラーを対峙
させ、その間に転写紙を通過させる方法であって、熱ロ
ーラー内の定着ヒーターの熱とプレスローラーの圧力に
よって感熱インクを転写紙に強固に定着させて画像を形
成するものである。

このような定着部に用いる管状ベルトの素材としては上
記ポリイミドが好適ではあるが、通常、管状ベルトやそ
の駆動用ガイドローラーの表面は平坦面であるために、
蛇行が起こった場合、そのコントロールが難しいもので
ある。

〈発明が解決しようとする課題〉 従って、本発明は上記のように蛇行コントロールしがた
かった従来の管状物欠点を解消すべく、なされたもので
あって、蛇行しがたく、例え蛇行が発生しても容易に元
に戻すことができる管状物を提供することを目的とする
。

さらに、本発明の他の目的はこのような管状物を得るた
めの製法を提供することにある。

く課題を解決するための手段〉 本発明者らは検討を重ねた結果、管状物の周長差を端部
と中央部において特定の差とすることによって、上記目
的が達成できることを見い出し、本発明を完成するに至
った。

即ち、本発明の変形管状物はポリイミド製管状物の端部
と中央部との周長差が０８０７〜２０％の範囲であるこ
とを特徴とするものである。

また、本発明の製法は均一な周長差を有するポリイミド
管状物を得たのち、該管状物に必要とする周長差を有す
る耐熱芯体を挿入して加熱、焼成を行なうこと、および
均一な周長差を有するポリイミド管状物を得たのち、該
管状物を必要とする周長差を有する２本の変形ロール間
にて回転させながら、加熱、焼成を行なうことを特徴と
するものである。

本発明の変形管状物はポリイミド製管状物であって、用
いるポリイミドには特に制限はない。例えば、テトラカ
ルボン酸二無水物あるいはその誘導体と、ジアミンとの
略等モルを有機極性溶媒中で反応させたポリアミド酸を
イミド化することによって得られるものであり、好まし
くは芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン
との反応によって得られるものが採用される。

このような芳香族テトラカルボン酸二無水物の具体例と
しては、ピロメリット酸二無水物、３．３’。

４．４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、
３．３’、４．４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物、２．３．３’、４’−ビフェニルテトラカルボン
酸二無水物、２．３．６．７−ナフタレンテトラカルボ
ン酸二無水物、１．２．５．６−ナフタレンテトラカル
ボン酸二無水物、１．４．５．８−ナフタレンテトラカ
ルボン酸二無水物、２．２゛−ビス（３，４−ジカルボ
キシフェニル）プロパンニ無水物、ビス（３，４−ジカ
ルボキシフェニル）スルホンニ無水物などが挙げられる
。

一方、芳香族ジアミンの具体例としては、４．４”−ジ
アミノジフェニルエーテル、４，４゛−ジアミノジフェ
ニルメタン、３．３”−ジアミノジフェニルメタン、パ
ラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、ベン
チジン、３，３゛−ジメトキシベンチジン、４．４’−
ジアミノジフェニルスルホン、４，４゛−ジアミノジフ
ェニルスルフィド、４，４゛　−ジアミノジフェニルプ
ロパン、２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）
フェニル〕プロパンなどが挙げられる。

さらに、有機極性溶媒の具体例としては、Ｎ−メチル−
２−ピロリドン、Ｎ、Ｎ’−ジメチルアセトアミド、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメ
チレンホスホルトリアミドなどが挙げられる。これらの
有機極性溶媒にはクレゾール、フェノール、キシレノー
ルなどのフェノール類、ヘキサン、ベンゼン、トルエン
などの炭化水素類などを混合することもできる。

芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンを溶
媒中で反応させてポリアミド酸溶液を得る際の溶媒中で
のモノマー濃度は、種々の条件に応じて設定される。し
かし、通常５〜３０重量％、好ましくは１０〜２５重量
％であり、通常８０″Ｃ以下、好ましくは５〜５０°Ｃ
の範囲で約２〜１０時間反応させる。

このようにして得られるポリアミド酸溶液は反応の進行
と共に溶液粘度が上昇した状態で得られるが、本発明に
おいては固有粘度が０．５以上（３０℃、Ｎ−メチル−
２−ピロリドン中）のポリアミド酸溶液を用いることが
好ましい。即ち、固有粘度を０．５以上のポリアミド酸
溶液を用いることによリ、得られる管状物は熱劣化に対
する信頼性が特に優れたものとなるからである。

本発明では上記ポリアミド酸をシリンダーの如き管状成
形型内周面に塗布、乾燥、イミド化し、有機極性溶剤な
どの揮発分が１〜３０重量％残存する状態のポリイミド
管状物を形成したのち、成形型から抜き出す。このとき
は管状物の端部と中央部の周長差は実質的にないが、こ
の管状物を次工程にて変形加工する。

第一の方法としては、得られたポリイミド管状物に必要
とする周長差を有する耐熱性芯体を挿入し、加熱、焼成
することによって目的とする変形管状物を得る。この際
に用いる耐熱性芯体の材質は特に制限ないが、変形管状
物形成後に、芯体を抜き取りやすくするために、線膨張
係数が２×１Ｏ−Ｓｃｎ＋／ｃａ＋／’Ｃ以上のものを
用いることが好ましく、例えばアルミニウム、フッ素樹
脂、ポリイミド樹脂のような材質からなる芯体が好まし
い。

第二の方法としては、第１図に示すような必要とする周
長差を有する２本の変形ロール間で上記ポリイミド管状
物を回転させながら、加熱、焼成を行なって、目的とす
る変形管状物を得る方法である。変形ロールの形状は、
第２図（ａ）および（ｂ）に示すようにクラウン状また
は逆クラウン状のものを用いることができる。

上記各方法において、加熱−焼成する際の熱処理条件は
、通常、管状物を形成する材質のガラス転移温度以上、
熱分解温度以下とする。

本発明の変形管状物は上記のように、本質的にはポリイ
ミド製管状物であるが、その外面にフッ素樹脂層を有す
る複層管状物とすることが好ましい。外面にフッ素樹脂
層を形成することによって、定着用管状ベルトに本発明
の変形管状物を用いた場合、転写紙との剥離性が向上す
る。このようなフッ素樹脂としては、例えば市販されて
いるポリ四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）　、四フッ
化エチレンー六フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）
四フッ化エチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテ
ル共重合樹脂（ＰＦＡ）などが挙げられる。

フッ素樹脂は溶液状またはディスバージョン状で用いら
れ、その粘度は通常、０．１〜１００ボイズ（塗布作業
時の温度でＢ型粘度計での測定値）に設定される。また
、フッ素樹脂の溶融粘度が６×１０ｈポイズ（温度３７
２°Ｃ）以下のものを用いると、得られる管状物の外表
面の粗さ（１０カ所平均粗さ）が１μｍ以下の平滑面と
なり、感熱インクの定着性の点からは好ましいものとな
る。また、溶液もしくはディスバージョンの固形分濃度
は、通常、５〜６０重量％、好ましくは２０〜６０重量
％に設定する。

さらに、上記フッ素樹脂層に導電性物質を含有させて、
導電性を付与することによって、管状物に除電性が付与
できて好ましい。導電性物質としては、カーボン、グラ
ファイト、金属粉末などの導電性粉末や、導電性を有す
る有機化合物が挙げられ、特に、カーボン、グラファイ
ト、金属粉末などの導電性粉末を用いることが好ましい
。このような導電性粉末の含有量は、フッ素樹脂層中２
〜５０重量％の範囲に調整することが効果の点から好ま
しい。

上記フッ素樹脂層はポリイミド管状物を変形させる前に
、その外面に自体公知の方法で塗布して、前記変形処理
を施したり、変形させた後に変形管状物の外面にフッ素
樹脂を塗布することもできる。

また、ポリイミド管状物を得る工程において、シリンダ
ー内面に予めフッ素樹脂を塗布してフッ素樹脂層を形成
しておき、その内面にポリアミド酸溶液を塗布して複層
管状物を作成する。このようにして得られた複層管状物
を前記変形処理することによって、複層の変形管状物を
得ることができる。

得られた複層管状物は、通常、全体厚を１０〜１５０Ｉ
Ｉｍ、複層管状物の場合は各層の厚みを５〜１４５μｍ
の範囲、好ましくはそれぞれ１２〜１３０μｍ、１０〜
１２０ｕｍとなるように調整する。

〈発明の効果〉 以上のように、本発明の変形管状物は、耐熱性や機械的
特性などに優れたポリイミド製管状物であり、さらに、
その端部と中央部との周長差がＯ００７〜２０％の範囲
に設定しているので、画像形成装置の定着用に用いた場
合に蛇行しがたく、たとえ蛇行が発生してもガイドロー
ラーの傾きや管状物のテンシを調整することによって、
比較的容易に蛇行を元に戻すことができるものである。

また、管状物外面にフッ素樹脂層を設けることによって
転写紙の剥離性が良好となると共に、核層に導電性物質
を含有させれば除電性も付与でき、定着用管状ベルトし
て優れた効果を発揮するものである。

〈実施例〉 以下に本発明の実施例を示し、さらに詳細に説明する。

実施例１ ３．３”、４．４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物と４，４゛−ジアミノジフェニルエーテルの略等モ
ルを、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中（モノマー濃度２
０重量％、以下ＮＭＰと略す）にて温度２０°Ｃで５時
間反応させて溶液粘度３５０００ボイズ（５０℃、Ｂ型
粘度計）、固有粘度２．８（３０°Ｃ、ウベローデ型粘
度計）のポリアミド酸溶液を得た。

次に、この溶液１００重量部に対してＮＭＰを３３重量
部添加し、さらに５０°Ｃに加温して溶液粘度を１５０
０ボイズのポリアミド酸溶液を調製した。

次いで、内径１２３ｍ、長さ５０ｃｍで内周面が平滑な
ガラス管を、上記ポリアミド酸溶液に浸漬し、速度５０
０ＩＩＩｌｌＺ分でゆっくりと引き上げた。

そののち、ガラス管内を外径１２２．６ａｍの弾丸状走
行体を用いて自重走行により速度２０鴫／分で走行させ
、ポリアミド酸溶液をガラス管内周面に均一に塗布した
。塗布後、温度１５０°Ｃで６０分間、さらに２５０°
Ｃで６０分加熱してポリイミド管状物を得た。この管状
動向の揮発分残存率は、３．５重量％であった。

得られた管状物をガラス管から引き抜いたところ、端部
内周長および中央部の内周長は３８６．４０１１ＩＩＩ
Ｉであり、肉厚１５μｍ、長さ４５ｃｍ（両端を切り落
として４５ｃ１１とした）であった。

この管状物を第１図に示す２本のロール（逆クラウンロ
ール、第２図（ロ）のロール）間にて２０ｇ／２０■幅
でテンションをかけ、１００回転／分で回転させながら
、３００°Ｃから４００°Ｃまで３゜３°Ｃ／分の昇温
速度にて熱処理を行ない、乾燥および焼成を行なった。

そののち、室温まで冷却後、ロールからはずし本発明の
変形管状物を得た。この管状物端部の内周長は３８６．
４１鵬、中央部の内周長は３８６．８２ｍであり、周長
差は０．１％であった。

実施例２ 実施例１にて用いた４、４°−ジアミノジフェニルエー
テルをバラフェニレンジアミンに代えた以外は、実施例
１と同様にして固有粘度２．５のポリアミド酸溶液を調
製し、ＮＭＰによって希釈して粘度５００ボイズのポリ
アミド酸溶液を得た。

一方、内径４５ｍ、長さ５０Ｃ１１１で内周面が平滑な
ステンレス製シリンダーをフッ素樹脂ディスバージョン
（ＴＥ−３３４−Ｊ、デュポン社製）に浸漬し、速度２
０■／分でゆっくりと引上げ、これを１００℃で６０分
間加熱して水を蒸発させたのち、３００℃で３０分間加
熱してフッ素樹脂層を形成した。

次いで、上記フッ素樹脂層が内面に形成されたステンレ
ス製シリンダーを上記ポリアミド酸溶液に浸漬し、速度
５００ｍ／分でゆっくりと引き上げた。そののち、ガラ
ス管内を外径４４．５　ｍｍの弾丸状走行体を用いて自
重走行により速度２０鴫／分で走行させ、ポリアミド酸
溶液をガラス管内周面に均一に塗布した。塗布後、温度
７０°Ｃで６０分間加熱し、さらに７０℃から３００°
Ｃまで速度０．３℃／分で昇温しで溶媒の除去、イミド
化を行ない、ポリイミド複層管状物を得た。この管状動
向の揮発分残存率は、１．５重量％であった。

得られた管状物をシリンダーから引き抜いたところ、端
部内周長および中央部の内周長は１４１゜２０ｍｍであ
り、肉厚２２μｍ、長さ４０ｃｍ（両端を切り落として
４０ｃｍとした）であった。

この管状物に第２図（ａ）の形状のクラウシ状アルミニ
ウム製芯体（長さ４０ｃ＋ｍ）を挿入し、４００°Ｃで
３０分間熱処理を行ない、室温まで冷却して芯体を抜き
取り、本発明の変形管状物を得た。

この管状物端部の内周長は１４２．４４ｍ、中央部の内
周長は１４１．５０ｍｍであり、周長差は０．７％であ
った。

上記各実施例にて得られた変形管状物を、インク再生式
熱転写プリンターの定着用管状ベルト（エンドレス）と
して使用したところ、蛇行が少なく、走行性が良好な定
着システムとすることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の変形管状物を得るために用いるロール
に管状物をかけた状態を示す斜視図、第２図（ａ）およ
び（ロ）は第１図のロール形状または他の製法に用いる
芯体の形状を示す斜視図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリイミド製管状物の端部と中央部との周長差が
   ０．０７〜２０％の範囲であることを特徴とする変形管
   状物。
2. （２）ポリイミド製管状物が外面にフッ素樹脂層を有す
   る複層管状物である請求項（１）記載の変形管状物。
3. （３）均一な周長差を有するポリイミド管状物を得たの
   ち、該管状物に必要とする周長差を有する耐熱芯体を挿
   入して加熱、焼成を行なうことを特徴とする変形管状物
   の製法。
4. （４）均一な周長差を有するポリイミド管状物を得たの
   ち、該管状物を必要とする周長差を有する２本の変形ロ
   ール間にて回転させながら、加熱、焼成を行なうことを
   特徴とする変形管状物の製法。
5. （５）請求項（３）または（４）記載の製法において、
   変形管状物が外面にフッ素樹脂層を有する複層管状物で
   ある変形管状物の製法。