KR20150036997A - 발열 정착벨트의 제조방법 - Google Patents

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KR20150036997A KR20130116131A KR20130116131A KR20150036997A KR 20150036997 A KR20150036997 A KR 20150036997A KR 20130116131 A KR20130116131 A KR 20130116131A KR 20130116131 A KR20130116131 A KR 20130116131A KR 20150036997 A KR20150036997 A KR 20150036997A
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Abstract

본 발명은 복사기나 프린터, 팩시밀리 등 화상 형성 전자기기의 화상 정착부에 사용되는 이음매 없는 정착벨트에 있어서, 폴리아믹산 용액과 이온성 금속 함유 물질을 포함한 이온성 금속 용액을 혼합하여 이온성 금속 함유 폴리아믹산 용액을 제조하고, 이온성 금속 함유 폴리아믹산 용액을 원통형 성형몰드의 외주면 또는 내주면에 도포하고 회전시켜 필름층을 형성하고, 형성된 필름층을 열처리하여 경화시켜 이미드화되고 표면에 금속 저항발열체층이 형성된 관형 필름을 성형하는 것을 포함한 발열 정착벨트의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 정착벨트가 히터로부터 열을 전달받지 않고 직접 발열하는 폴리이미드 수지 필름 히터가 되므로, 별도의 히터가 필요 없어 기존 대비 경량으로 간소화한 정착 장치를 제공할 수 있으며, 전원의 투입으로부터 정착 가능 상태에 이르기까지 대기 시간이 짧고, 화상 형성 전자기기에 사용되는 전압에서 고온의 발열이 가능하여 열정착이 고속화되는 것이 가능해 진다.

Description

발열 정착벨트의 제조방법{manufacturing method of exothermic fixing belt}
본 발명은 복사기나 프린터, 팩시밀리 등 화상형성 전자기기에 사용되는 발열 정착벨트에 관한 것이다.
복사기나 프린터, 팩시밀리 등과 같은 화상 형성 전자기기 등의 화상 형성 장치에는 화상 정착부가 있는데, 이 화상 정착부에서는 중간전사벨트에서 복사지 등과 같은 기록지로 이동된 고체 토너가 미정착 상태로 안정하지 않으므로 180 ℃ 이상의 고온으로 가열하여 고체 토너를 기록지에 융착시켜 안정화시킨 다음 가압하여 고체 토너를 기록지에 고착화시킨다.
상기 화상 정착부는 히터, 정착벨트 및 가압벨트로 구성되어 히터에서 발생한 열이 정착벨트에 전달된 후에, 열을 전달받은 정착벨트가 기록지 위의 고체 토너와 접촉하여 고체 토너를 녹인 다음, 가압벨트가 녹은 토너를 기록지 위에 고착화시킨다.
최근에는 히터와 정착벨트를 통합하여 정착벨트 그 자체가 열을 발생할 수 있도록 발열체를 함유한 저항발열체층이 있는 정착벨트가 개발되고 있으며, 이 정착벨트에 전기를 공급하여 정착벨트가 직접 발열하여 토너를 정착시키는 방법이 개발되고 있다.
저항발열체층이 있는 정착벨트는 카본 분말이나 금속 분말 등의 도전성 재료를 폴리이미드 또는 실리콘 고무 등에 혼합한 혼합물을 사용하여 제조하는 방식이 제안되고 있다.
그러나, 정착벨트의 온도를 180 ℃ 이상의 고온으로 하여야 하는데, 상기 도전성 재료로 카본 분말만을 사용할 경우 발열 온도가 50 ℃ 수준으로 정착벨트의 요구 수준에 도달하지 못하는 문제점이 있다.
또한, 화상형성 전자기기에서 사용되는 전압을 고려할 경우 표면저항이 10 Ω/□ 이하가 되어야 하는데, 이를 위해서는 상기 도전성 재료의 함량을 30 중량% 이상으로 높여야 하며, 이러한 높은 함량으로 응집에 의한 분산 불량이 발생할 수 있어 균일한 발열이 이루어지기 어려운 문제점이 있다.
또한, 정착벨트를 성형하는 과정에서 성형용 드럼의 외부에 코팅을 하여야 하는데, 도전성 재료의 높은 함량으로 상기 혼합물의 점도가 매우 높아져 코팅이 불가능한 문제점이 있다
또한, 상기 도전성 재료의 높은 함량으로 인하여 정착벨트의 탄성이 저하되고 기계적 특성이 저하되며 수명이 단축될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 정착벨트의 재료로서 고내열 수지인 폴리이미드가 사용되고 있는데, 폴리이미드는 열전도성이 우수하지 않고 오히려 단열적으로 작용하여 가열 정착벨트로 사용하기에는 한계가 있다.
한편, 내열성을 가지는 절연성 재료인 폴리이미드에 면상발열체를 피복하여 접착시킨 적층형 정착벨트가 개발되고 있으나, 이는 접착에 의한 적층으로 적층면에서 결점이 발생하여 내구성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
한국등록특허 제1171741호(발명의 명칭: 발열 정착벨트)
이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 연구를 수행하여 폴리이미드 선구체인 폴리아믹산 용액에 이온성 금속을 첨가하여 회전성형에 의해 필름을 성형할 경우, 고온의 필름 성형과정에서 이온성 금속이 환원되어 성형된 필름의 표면에 저 저항의 금속 저항발열체층을 형성함을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.
결국, 본 발명의 주된 목적은 전기전도성을 나타내면서 저 저항을 지니는 금속 저항발열체층이 표면에 형성되는 정착벨트의 간편한 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 복사기나 프린터, 팩시밀리 등과 같은 화상 형성 전자기기의 화상 정착부에 사용되는 이음매 없는 정착벨트에 있어서,
폴리아믹산 용액을 제조하는 단계; 용매 및 이온성 금속 함유 물질을 포함한 이온성 금속 용액을 제조하는 단계; 상기 폴리아믹산 용액에 상기 이온성 금속 용액을 투입하여 이온성 금속 함유 폴리아믹산 용액을 제조하는 단계; 상기 이온성 금속 함유 폴리아믹산 용액을 원통형 성형몰드에 도포하고 회전시키면서 건조하여 필름층을 형성하는 단계; 및 상기 형성된 필름층을 열처리하여 경화시켜 이미드화되고 표면에 금속 저항발열체층이 형성된 관형 필름을 성형하는 단계를 포함한 발열 정착벨트의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 정착벨트가 히터로부터 열을 전달받지 않고 직접 발열하는 폴리이미드 수지 필름 히터가 되므로, 별도의 히터가 필요 없어 기존 대비 경량으로 간소화한 정착 장치를 제공할 수 있으며, 전원의 투입으로부터 정착 가능 상태에 이르기까지 대기 시간이 짧고, 화상 형성 전자기기에 사용되는 전압에서 고온의 발열이 가능하여 열정착이 고속화되는 것이 가능해 진다.
본 발명에 따르면 기존 방법 대비 금속 이온 성분의 소량 사용만으로도 정착벨트에서 정착 온도 범위인 180~250 ℃의 고온 발열을 할 수 있는 저항발열체층의 형성이 가능해진다.
본 발명에 따르면 내열성 폴리이미드 수지 필름층의 표면에 금속 저항발열체층이 균일하게 형성되므로 발열 균일도가 우수하며, 폴리이미드의 내열성과 기계적 특성이 금속 이온 성분의 혼합으로 저하되지 않으므로 고온의 정착 온도 범위에서도 연속 사용이 가능하고 내구성이 증가한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 폴리이미드 수지 필름층의 외표면에 금속 저항발열체층이 형성된 이음매 없는 정착벨트의 사시도이다.
본 발명에 따른 발열 정착벨트의 제조방법은, 벨트를 구성하는 관형 필름의 표면에서 전기전도성을 지니면서 저 저항의 금속 저항발열체층을 형성시키기 위하여, 폴리아믹산 용액 및 이온성 금속 함유 물질을 포함하고 점도가 조절된 용액을 원통형 성형몰드의 외주면 또는 내주면에 도포하고 경화시켜 표면에 저항발열체층이 형성된 폴리이미드 수지 필름을 제조함으로써 이루어진다.
본 발명의 정착벨트는 180 ℃ 이상의 고온을 발열시켜야 하므로 정착벨트를 구성하는 성분은 고내열성 수지를 사용하여야 한다.
또한, 고속의 정착 환경에서 내구성 있게 작동할 수 있도록 강성과 내굴곡성이 요구되어, 정착벨트의 탄성율과 내굴곡성이 각각 2.5 GPa과 4000 회 이상인 것일 수 있다. 만일 탄성률이 2.5 GPa 미만일 경우 고속으로 회전하는 환경으로 인하여 벨트가 늘어나거나 치수 변형이 야기되고, 내굴곡성이 4000 회 미만일 경우 장기간 사용 시 화상 인쇄 장치의 오작동 또는 관형 정착벨트의 사행 및 파단, 화상이 어긋나는 현상 등의 불량을 야기할 수 있다.
상기의 고내열성, 탄성률 및 내굴곡성을 고려하여 본 발명의 정착벨트는 폴리이미드 수지를 이용하여 제조할 수 있다.
폴리이미드는 경화 후에 유리전이온도가 측정되지 않는 열경화성 수지로서, 단열 및 절연 특성이 있으며, 분자구조에서 연성 사슬이 존재하지 않는 디아민 및 디안하이드라이드 단량체의 반응으로 폴리이미드 선구체인 폴리아믹산 용액을 만든 후에 이를 경화시켜 얻을 수 있다.
본 발명의 발열 정착벨트를 제조하기 위해서는 우선 용매의 존재하에서 1종 이상의 디아민 단량체와 1종 이상의 디안하이드라이드 단량체를 반응시켜 폴리이미드 선구체로 한 폴리아믹산 용액을 제조하게 되는데, 이러한 폴리아믹산 용액의 제조방법은 통상의 방법에 따라 이루어질 수 있다.
상기 디아민 및 디안하이드라이드 단량체는 통상의 폴리이미드 선구체를 형성할 수 있는 것으로서, 디아민으로는 1,4-페닐렌디아민(1,4-PDA), 1,3-페닐렌디아민(1,3-PDA), 4,4'-메틸렌디아닐린(MDA), 4,4'-옥시디아닐린(ODA), 4,4'-옥시페닐렌디아민(OPDA) 등을 사용할 수 있으며, 다이안하이드라이드로는 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실릭 다이안하이드라이드(PMDA), 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실릭 다이안하이드라이드(BPDA), 4,4'-옥시디프탈릭 안하이드라이드(ODPA), 4,4'-헥사플로로아이소프로필리덴디프탈릭 안하이드라이드 등을 사용할 수 있다.
상기 용매는 디아민 및 디안하이드라이드 단량체를 용해할 수 있는 것으로서, N-디메틸포름아미드(DMF), 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸설폭사이드, N-메틸피롤리돈(NMP), γ-부티롤락톤(γ-butyrolactone) 등의 용매 중 하나 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 이러한 용매를 톨루엔, 자일렌 등과 같은 방향족 탄화수소 용매와 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 제조되는 폴리아믹산 용액의 고형분 농도는 10~30 중량%인 것이 바람직한데, 상기 농도에 의해 도포에 적합도록 점도가 조절될 수 있고 후술하는 필름 성형 과정에서 양호한 도포성과 건조성을 나타내어 가공작업 효율을 향상시킬 수 있기 때문이다.
다음으로 상기 용매 및 이온성 금속 함유 물질을 포함한 이온성 금속 용액을 제조하고, 상기 폴리아믹산 용액에 상기 이온성 금속 용액을 투입하여 이온성 금속 함유 폴리아믹산 용액을 제조한다.
상기 이온성 금속 함유 물질은 용매에 의해 이온화될 수 있는 금속 화합물, 금속염, 금속 착물 및 상기 금속과 반응할 수 있는 배위화합물로부터 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
이때, 상기 금속은 은, 구리, 주석, 철, 니켈, 알루미늄, 백금 및 금으로부터 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 이온성 금속 함유 물질은 상기 폴리아믹산 용액에 용해되어 폴리아믹산의 카르복실기와 착물 상태로 존재하다가, 폴리이미드를 형성하기 위한 고온의 열처리 경화과정에서 금속 이온이 환원되어 나노 크기의 금속입자로 석출되고, 석출된 금속입자가 이음매 없는 관형 폴리이미드 필름 성형과정에서 회전에 의한 원심력에 의해 필름의 표면으로 이동하여 금속층을 형성하게 된다.
이때, 상기 형성된 금속층은 전기전도성을 지니면서도 10 Ω/□ 이하의 저 저항을 지녀 전기가 흐를 수 있도록 하면서 금속 저항발열체로서의 역할을 하여, 화상 형성 전자기기에서 사용되는 전압에서 150 ℃ 이상의 고온 발열을 가능하게 할 수 있다.
상기 이온성 금속 용액에서 이온성 금속 함유 물질의 금속량은 상기 제조된 폴리아믹산 용액의 고형분 100 중량부에 대하여 10 ~ 30 중량부인 것이 바람직한데, 상기 이온성 금속 함유 물질의 금속량이 30 중량부를 초과하면 저항발열층의 형성시 물성이 저하되어 부서지는 현상이 일어나고, 10 중량부 미만이면 저항이 상승하고 표면 저항이 불균일해져 균일한 발열이 어렵게 되는 등 전기적 특성이 저하됨으로써 발열효율이 감소되어 바람직하지 못하다.
또한, 상기 폴리아믹산 용액의 점도는 50~1,000 포아즈(poise)로 되는 것이 바람직하며, 용매, 폴리아믹산 및 이온성 금속 함유 물질이 혼합된 이온성 금속 함유 폴리아믹산 용액의 최종 점도는 50~600 포아즈가 되는 것이 또한 바람직하다.
이때, 상기 최종 점도는 필름을 성형하기 위한 가공특성상의 점도인데, 50 포아즈 미만이면 형성되는 필름층의 두께 균일도가 감소하며, 600 포아즈를 초과하면 원료 자체의 기포가 탈포되지 않아 수율 감소로 이어지며, 젖음성(wetting)과 퍼짐성이 나빠지고, 가공성도 감소되어 바람직하지 못하다.
상기 점도는 용매의 함량을 조절하거나 디아민 단량체와 디안하이드라이드 단량체의 당량 조절에 의한 분자량 조정을 통하여 달성될 수 있다.
본 발명은 상기 이온성 금속 함유 폴리아믹산 용액을 제조한 이후에 상기 이온성 금속 함유 폴리아믹산 용액을 침지법, 원심성형법 또는 코팅법을 이용하여 원통형 성형몰드의 내주면 또는 외주면에 도포하고, 도포된 성형몰드를 회전시키면서 건조하여 용매를 제거한 다음 고온에서 이미드화하고 상기 성형몰드에서 박리하여 이음매 없는 관형 필름 형상으로 성형할 수 있다.
상기 침지법의 일예로는 원통형 성형몰드의 외주면에 도포하는 방법으로서 상기 이온성 금속 함유 폴리아믹산 용액이 담겨져 있는 용기에 원통의 내부가 막힌 성형몰드를 침지시켰다가 꺼내는 방법이다.
상기 코팅법의 일예로는 디스펜서를 이용하여 상기 용액을 성형몰드의 외주면에 직접 도포하면서 이루어질 수 있다.
상기 침지법 및 코팅법에 의해 도포하고 원통형 성형몰드를 회전시킴으로써 도포에 의해 형성되는 필름층이 균일한 두께를 가질 수 있으며, 상기 이온성 금속이 형성되는 필름층의 외표면으로 이동할 수 있다.
내주면에 도포하는 방법의 또 다른 일예는, 이온성 금속 함유 폴리아믹산 용액을 원심 성형기의 원통형 성형몰드 내부에 주입하고, 이 원심 성형기의 회전에 의해 원통형 성형몰드의 내주면에 이온성 금속 함유 폴리아믹산 용액이 도포됨으로써 이루어질 수 있다.
이렇게 상기 이온성 금속 함유 폴리아믹산 용액을 외주면 또는 내주면에 도포하고 상기 원통형 성형몰드를 회전시키면서 온도를 높여 열처리하여 용매를 휘발시켜 이미드화를 진행시켜 이음매 없는 관형 필름의 발열 정착벨트를 제조할 수 있다.
이때, 상기 열처리는 60~400 ℃에서 단계적으로 이루어지는데 우선 프리베이킹을 60~80 ℃에서 5~100분간 실시하여 표면에 잔존하고 있는 용매 및 수분을 일차적으로 제거한다. 이후 분당 1~10 ℃의 승온속도를 유지시켜 최고온도 250~400 ℃까지 승온시킨 후 10 분 ~ 3 시간 유지하여 최종적으로 후경화시킴으로써 표면에 존재하는 용매 및 수분을 완전히 제거하여 이미드화를 진행 및 완료시킴과 동시에 고상화된 필름상의 정착벨트를 제조할 수 있다.
또한, 상기 원통형 성형몰드가 회전하는 회전수는 50~1,000 rpm인 것이 성형되는 필름 및 필름의 표면에 형성되는 금속층이 균일해져 바람직한데, 상기 회전수가 50 rpm미만이면 회전 원심력에 의한 나노 금속 입자의 유동이 작아져 금속층의 형성이 불균일해지고, 1,000 rpm을 초과하면 경화가 불균일해지고 금속층의 두께 및 밀도가 증가하여 성형된 필름의 기계적 강도가 저하될 수 있다.
본 발명에 의하여 제조되는 발열 정착벨트의 두께는 10 ~ 100 ㎛인 것이 바람직한데, 상기 두께가 10 ㎛ 미만이면 정착벨트 장착시 다루기가 어려워지고 기계적 강도와 내열성이 저하될 수 있고 전기를 인가하여 사용할 경우에 내구성이 저하될 수 있으며, 100 ㎛를 초과하면 금속층의 불균일한 형성과 두께의 균일도가 저하되어 바람직하지 못하다.
이하에 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경 할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
[실시예 1]
기계적 교반기, 환류 냉각기 및 질소 유입구가 장착된 반응기에 용매 DMF 1,093 g을 주입한 후 반응기의 온도를 25 ℃로 하였다. 여기에 ODA 100.12 g(0.5 mol)을 첨가하고 1 시간 동안 교반하였다. 완전히 용해된 것을 확인한 후 BPDA 73.56 g(0.25 mol)을 투입하고, 이때 용액의 온도를 25 ℃로 유지하였다. 그리고 PMDA 54.53 g(0.25 mol)을 첨가하여, 고형분의 농도가 16.6 중량%(단량체가 중합하여 발생한 물 9 g제외한 219.21 g)인 폴리아믹산 용액을 얻었다.
질소 유입구가 장착된 반응기에 용매 DMF 100 g을 주입한 후 반응기의 온도를 25 ℃로 하였다. 여기에 초산은(Silver Acetate) 43.4 g(0.26 mol)(은 함량은 27.9 g으로서 상기 얻어진 폴리아믹산 용액의 고형분 100 중량부 대비 13 중량부임)과 리간드로서 1,1,1-trifluoro-2,4-pentadione(TFAH) 48.4g(0.31 mol, 1.2eq.)을 용해시킨 이온성 금속 용액을 제조하였다.
25 ℃의 질소 분위기에서 상기 제조된 이온성 금속 용액을 상기 폴리아믹산 용액에 첨가하여 이온성 금속 함유 폴리아믹산 용액을 제조하였다
이때, 제조된 이온성 금속 함유 폴리아믹산 용액은 균일한 상태이며 점도가 150 포아즈였다.
이후 제조된 이온성 금속 함유 폴리아믹산 용액을 100 rpm의 속도로 회전하는 원통형 스테인리스 성형몰드 외주면에 디스펜서를 이용하여 3 g/10 초의 토출속도로 도포한 후 80 ℃의 온도에서 프리베이킹(pre-baking)을 실시하여 표면에 잔존하고 있는 용매 및 수분을 일차적으로 제거한 후, 분당 5 ℃의 승온 속도를 유지시켜 350 ℃까지 승온하여 최종적으로 후경화(post-curing)시킴으로서 표면 및 내부에 잔존하는 용매 및 수분이 완전히 제거되고 이미드화된 이음매 없는 관형 필름의 정착벨트를 제조하였으며, 이때 제조한 벨트의 두께는 65 ㎛였다.
[실시예 2]
상기 실시예 1에서 초산은 대신에 Silver Trifluoroacetate 57.42 g을 사용하고 리간드를 사용하지 않는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 관형 필름의 정착벨트를 제조하였다.
[실시예 3]
상기 실시예 1에서 초산은 대신에 초산 구리(Copper Acetate) 31.9 g을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 관형 필름의 정착벨트를 제조하였다.
[실시예 4]
상기 실시예 1에서 초산은과 반응하는 리간드로서 1,1,1,5,5,5-hexafluoropentadione(HFAH)을 66.2 g 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 관형 필름의 정착벨트를 제조하였다.
[실시예 5]
상기 실시예 1에서 초산은 대신에 Tin Acetate 92.3 g을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 관형 필름의 정착벨트를 제조하였다.
[비교예 1]
상기 실시예 1에서 초산은 26.7 g(0.13 mol)(은 함량은 17.7 g으로서 상기 얻어진 폴리아믹산 용액의 고형분 100 중량부 대비 8 중량부임)과 TFAH 24.2 g을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 관형 필름의 정착벨트를 제조하였다.
[비교예 2]
상기 실시예 1에서, 이온성 금속 용액의 제조에서 초산은 대신에 카본블랙 29.7 g(하기 PVP를 포함한 고형분 100 중량부 대비 12 중량부)을, 리간드 대신에 카본블랙 분산제인 폴리비닐피롤리돈(Polyvinyl pyrolidone, PVP)29.7 g을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 관형 필름의 정착벨트를 제조하였다.
[비교예 3]
상기 비교예 1에서 카본블랙 89.1 g(하기 PVP를 포함한 고형분 100 중량부 대비 29 중량부)과 PVP 89.1 g을 사용한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 방법을 사용하여 관형 필름의 정착벨트를 제조하였다.
[비교예 4]
상기 실시예 1에서 상기 성형몰드를 회전시키지 않는 상태로 이온성 금속 함유 폴리아믹산 용액을 도포하여 필름층을 형성하게 한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 관형 필름의 정착벨트를 제조하였다.
[비교예 5]
상기 실시예 1에서 제조된 벨트의 두께를 9 ㎛로 한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 관형 필름의 정착벨트를 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 정착벨트에 대하여 하기의 방법으로 물성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
(1) 표면저항
표면저항 측정은 고 저항계(Hiresta-UP MCT-HT450 (Mitsuibishi Chemical Corporation)(측정 범위: 10 x 105 ~ 10 x 1015 Ω) 및 저 저항계(CMT-SR 2000N (Advanced Instrument Teshnology;AIT사, 4-Point Probe System, 측정 범위 : 10 x 10-3 ~ 10 x 105 Ω)를 이용하여, 10회 측정하여 평균값을 구하였다.
(2) 발열온도
써모트레이서TH1101(일본전기삼영제)를 이용하여 관형 필름의 정착벨트 표면에서 온도를 측정하였다.
(3) 벨트 표면 온도 분포 차이
써모트레이서TH101(일본전기삼영제)를 이용하여 관형 필름의 정착벨트 길이 방향으로 이동시키면서 표면 10 군데에서 온도를 측정하여 그 측정온도의 최고값과 최소값의 차이를 구한다.
(4) 탄성율
Instron사의 Universal testing machine (model 1000)을 사용하여 JIS K6301에 의거하여 측정하였다(측정 조건 : 1kN, 50mm/min의 속도로 측정, 측정 환경 : 25℃, 55RH%).
(5) 내굴곡성
경성시험기社의 내굴곡성 tester를 사용하여 IPC-TM-650, 2.4.3 (R=1.25mm, Stroke=25mm) 방법에 의거하여 파단 시 횟수를 측정하였다.
(6) 정착성 평가
복사기에 상기 실시예 및 비교예의 관형 필름 정착벨트를 장착하고, 이 정착벨트의 온도를 180 ℃로 하여 연속 10 매를 인쇄하고 이를 10회 반복하여 그 인쇄물의 정착성을 평가하였다.
표면저항
(Ω/□)		 발열온도
(℃)		 벨트 표면 온도 분포 차이(℃) 탄성율
(GPa)		 내굴곡성
(회)		 필름
두께
편차(㎛)		 정착성
(%)
실시예 1 2.3 230 7 3.86 8,526 ±3.6 99
실시예 2 8.2 180 9 3.46 8,480 ±4.1 99
실시예 3 2.8 210 5 3.88 8,652 ±3.3 99
실시예 4 1.9 250 6 3.71 8,472 ±2.9 99
실시예 5 5.7 220 10 3.62 8,777 ±5.1 99
비교예 1 4.3 x 1013 23 0 3.72 8,672 ±4.0 0
비교예 2 2.6 x 1011 25 0 4.71 8,260 ±4.1 0
비교예 3 3.7 x 104 52 5 3.72 120 ±7.1 10
비교예 4 3.4 235 42 3.77 8,342 ±25.2 91
비교예 5 5.1 225 5 2.8 3.124 ±4.1 98
상기 표 1로부터 비교예에 의한 정착벨트는 시험평가 일부 항목에서 물성이 저하하였으나, 실시예에 의한 정착벨트는 시험평가 전 항목에서 골고루 우수하여 발열 정착벨트로 사용가능한 것을 확인하였다.
1: 금속 저항발열체층, 2: 폴리이미드 수지 필름층

Claims (10)

  1. 복사기나 프린터, 팩시밀리 등과 같은 화상 형성 전자기기의 화상 정착부에 사용되는 이음매 없는 정착벨트에 있어서,
    폴리아믹산 용액을 제조하는 단계;
    용매 및 이온성 금속 함유 물질을 포함한 이온성 금속 용액을 제조하는 단계;
    상기 폴리아믹산 용액에 상기 이온성 금속 용액을 투입하여 이온성 금속 함유 폴리아믹산 용액을 제조하는 단계;
    상기 이온성 금속 함유 폴리아믹산 용액을 원통형 성형몰드에 도포하고 회전시키면서 건조하여 필름층을 형성하는 단계; 및
    상기 형성된 필름층을 열처리하여 경화시켜 이미드화되고 표면에 금속 저항발열체층이 형성된 관형 필름을 성형하는 단계를 포함한 발열 정착벨트의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리아믹산 용액은 용매의 존재하에서 1종 이상의 디아민 단량체와 1종 이상의 디안하이드라이드 단량체를 반응시켜 폴리이미드 선구체로 한 것을 특징으로 하는 발열 정착벨트의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 이온성 금속 함유 물질은 용매에 의해 이온화될 수 있는 금속 화합물, 금속 염, 금속 착물 및 상기 금속과 반응할 수 있는 배위화합물로부터 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 발열 정착벨트의 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 금속은 은, 구리, 주석, 철, 니켈, 알루미늄, 백금 및 금으로부터 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 발열 정착벨트의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 이온성 금속 용액에서 상기 금속의 함량은 상기 제조된 폴리아믹산 용액의 고형분 100 중량부 대비 10 ~ 30 중량부인 것을 특징으로 하는 발열 정착벨트의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 이온성 금속 함유 폴리아믹산 용액의 점도는 50~600 포아즈인 것을 특징으로 하는 발열 정착벨트의 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 열처리는 60~80 ℃에서 5~100 분간 프리베이킹을 실시하고, 분당 1~10 ℃의 승온속도를 유지시켜 최고온도 250~400 ℃까지 승온시킨 후 10 분 ~ 3 시간 유지하는 것을 특징으로 하는 발열 정착벨트의 제조방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 관형 필름의 두께는 10 ~ 100 ㎛인 것을 특징으로 하는 발열 정착벨트의 제조방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 원통형 성형몰드가 회전하는 회전수는 50~1,000 rpm인 것을 특징으로 하는 발열 정착벨트의 제조방법.
  10. 제 1항 내지 9항의 어느 한 항의 방법으로 제조되는 발열 정착벨트.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002082550A (ja) * 2000-07-05 2002-03-22 Nitto Denko Corp 電磁誘導発熱用定着ベルト及び転写定着ベルト
JP2002283366A (ja) * 2001-03-28 2002-10-03 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd ポリイミドベルトの製造方法
KR20110032917A (ko) * 2009-09-24 2011-03-30 코오롱인더스트리 주식회사 심리스 벨트 및 그 제조방법
KR101171741B1 (ko) 2011-12-02 2012-08-07 (주)상아프론테크 발열 정착벨트
JP2013122531A (ja) * 2011-12-12 2013-06-20 Konica Minolta Business Technologies Inc 発熱定着ベルトに係る電極形成方法、発熱定着ベルトおよび定着装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002082550A (ja) * 2000-07-05 2002-03-22 Nitto Denko Corp 電磁誘導発熱用定着ベルト及び転写定着ベルト
JP2002283366A (ja) * 2001-03-28 2002-10-03 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd ポリイミドベルトの製造方法
KR20110032917A (ko) * 2009-09-24 2011-03-30 코오롱인더스트리 주식회사 심리스 벨트 및 그 제조방법
KR101171741B1 (ko) 2011-12-02 2012-08-07 (주)상아프론테크 발열 정착벨트
JP2013122531A (ja) * 2011-12-12 2013-06-20 Konica Minolta Business Technologies Inc 発熱定着ベルトに係る電極形成方法、発熱定着ベルトおよび定着装置

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