JPH07186162A - シームレス樹脂フィルム及びその製造方法 - Google Patents
シームレス樹脂フィルム及びその製造方法Info
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- JPH07186162A JPH07186162A JP33285193A JP33285193A JPH07186162A JP H07186162 A JPH07186162 A JP H07186162A JP 33285193 A JP33285193 A JP 33285193A JP 33285193 A JP33285193 A JP 33285193A JP H07186162 A JPH07186162 A JP H07186162A
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Abstract
に分散されて存在しており、かつポリイミドフィルム1
1の内表面は平滑であることにより、熱伝導性無機粒子
を微分散化して強度を高く維持し、かつシームレスフィ
ルムの内側表面を平滑に仕上げたシームレス樹脂フィル
ムP4とする。 【構成】熱伝導性無機粒子として平均粒径が0.6 μmの
Si3 N4 粉末を溶媒の中で超音波洗浄器を用い二次凝
集化している粒子を一次粒子に分散させる。次にポリイ
ミド前駆体溶液の中に投入し、混合機で攪拌し、この中
に円筒状金型を挿入して引き上げ、上方から外金型をそ
の自重によって落下させ、前記円筒状金型の外表面にキ
ャスト成形する。その後一次加熱処理して溶媒の除却及
びイミド転化反応を進行させポリイミド中間体を得る。
次にその表面に導電性プライマー12を塗布乾燥した
後、フッ素樹脂13をコーティングして焼成する。
Description
ームレス樹脂フィルム及びその製造方法に関する。さら
に詳しくは、複写機やレーザービームプリンターなどの
熱定着用ベルトに適したシームレス樹脂フィルム及びそ
の製造方法に関する。
定性、機械的特性及び化学的特性を有しており、その用
途の一例として複写機やレーザービームプリンターなど
の熱定着用ベルトがあげられる。
ーなどの熱定着用部材として使われているポリイミド管
状物を例に挙げて説明する。電子写真技術を利用した複
写機あるいはレーザービームプリンターにおいては、複
写紙や転写紙上に形成したトナー像を定着するための定
着装置として熱ローラー方式が、一般的に使用されてい
る。すなわち、加熱機構を有する定着ローラーとこれに
圧接した加圧ローラーの両ローラー間に、トナー像が形
成された複写紙を順次に送りこみながらトナーを加熱溶
融させ、トナー像をコピー用紙上に定着させるものであ
る。
述の熱定着ローラーに変わってポリイミド管状物の使用
が検討されている。この定着機構の一例は、薄膜ポリイ
ミド管状物の内側に駆動ロールと、テンションロール
と、ヒーターとを備え、外側にバックアップロールを備
え、ヒーターを介してポリイミド管状物とバックアップ
ローラー間にトナー像を形成した複写紙を供給し、順次
トナー像を定着せしめる機構である。
薄膜ポリイミド管状物の表面で熱定着が行われるため、
熱定着ローラーのようにあらかじめ定着ローラーを予備
加熱する時間を必要とせず、電源スイッチを入れるとす
ぐに熱定着を開始できる(オンデマンド方式)。また、
ローラー方式に比べてヒーターの電気容量が小さく、全
体の消費電力も少ない利点がある。
物は、トナーを熱溶融させる温度に耐え得る耐熱性と引
張強度、引裂強度または剛性などの機械的特性が要求さ
れる。そして、前述のように管状物の内側に設置したヒ
ーターにより、ポリイミド管状物の外表面を通過する複
写紙上のトナー像を瞬時に融着させる機構になってい
る。ところがポリイミドそのものは通常の樹脂と同様熱
伝導性はそれ程高くない。そこでポリイミドの熱伝導性
を改良するため、内面が平滑なガラス管やステンレス管
等の成形管の内面に、ポリイミド酸溶液を流し込んだ
後、この成形管を垂直に保持して、この内面に弾丸状体
や球状体などの走行体を自重により落下させて、一定の
厚みに形成し、その後加熱により乾燥及びイミド化し管
状物とする方法を用いて、内層に無機フィラーを含有さ
せ、外層がポリイミドである積層フィルムを成形する方
法が提案されている(特開昭62−3980号公報)。
カ、金属などの無機フィラーをポリイミド等に加えるこ
とが提案されている(特開平3−25478号公報)。
開昭62−3980号公報の方法では、無機フィラーの
微分散化が困難でフィルムの強度が低いという問題があ
る。また、シームレスフィルムの内側表面を平滑に仕上
げることが困難で、ローラー等の部材との接触摩擦に問
題があった。加えて、フィルム内面が凸凹状になるた
め、充填する粒子の材質によっては内面磨耗が激しかっ
たり、また磨耗しにくい粒子を用いた場合はヒーターや
ローラー等の接触部材が傷付くという問題があった。さ
らに1回の処理ではきわめて薄い膜しか形成できないた
め、実用的強度を有するものを得るためには、成形−乾
燥−加熱処理を複数回繰り返し、積層させなければなら
ないという問題がある。また、ガラス管やステンレス管
等の成形管の内面からポリイミド管状物を抜き取る作業
が非常に困難である。さらに、成形管の内側からポリイ
ミド管状物を取り出す方法であるため管状物の内径の小
さいものを作ることが難しく、且つ長尺物を作ることも
非常に困難であるという問題もあった。
れたた方法においても、前記同様無機フィラーの微分散
化が困難でフィルムの強度が低いという問題がある。ま
た、シームレスフィルムの内側表面を平滑に仕上げるこ
とが困難で、ローラー等の部材との接触摩擦に問題があ
った。
め、熱伝導性無機粒子の微分散化して強度を高く維持
し、かつシームレスフィルムの内側表面を平滑に仕上げ
たシームレス樹脂フィルム及びその製造方法を提供する
ことを目的とする。
め、本発明のシームレス樹脂フィルムは、実質的にポリ
イミドを基材とするシームレス樹脂フィルムであって、
前記ポリイミドの中には熱伝導性無機粒子が実質的に均
一に分散されて存在しており、かつ前記ポリイミドフィ
ルムの内表面は平滑であることを特徴とする。
存在量が1〜50重量%の範囲であるとフィルムの熱伝
導性を高く保つことができるので好ましい。また前記構
成において、熱伝導性無機粒子の一次粒子の平均粒子直
径が0.01〜5.0μmの範囲であるとフィルム強度
を高く保つことができるので好ましい。
が、Si3 N4 ,BN,SiC,AlN,アルミナ,
銅,ニッケル,金,銀,白金、酸化ベリリウム,マグネ
シウム,酸化マグネシウムから選ばれる少なくとも一つ
であるとフィルムの熱伝導性を高く保つことができるの
で好ましい。
ムの内表面の表面粗度Rzが0.01〜10μmの範囲
であると、シームレスフィルムの内側表面が平滑に仕上
げられ、ローラー等の部材との接触して走行しても問題
を起こさない。
ムの厚みが3〜300μmの範囲であると、機械的強度
が高く実用的であるので好ましい。また前記構成におい
て、ポリイミドフィルムの外表面にフッ素系樹脂がコー
ティングされていると、表面の摩擦抵抗が少なく滑りや
すくなる上、オフセットが防止できるので好ましい。
ムとフッ素系樹脂コーティング層との間に導電性層が存
在していると、帯電しにくく除電も容易で、オフセット
も防止でき鮮明な画像を定着できるので好ましい。
リテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオ
ロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフル
オロプロピレン共重合体(FEP)から選ばれる少なく
とも一つであると、トナーの離型性が高いので好まし
い。
層がカーボン粉末を1〜40wt%含むと、実用的に好
ましい。もちろんカーボン粉末以外にも、金粉、銀粉、
アルミニウム粉、ステンレススチール鋼粉等導電性に優
れた粉末を用いることができる。さらに金属蒸着層、金
属スパッタリング層などを介在させても良い。なお、導
電性プライマー層は、シームレス管状物の少なくとも一
端側で露出していると、帯電する電荷をディスチャージ
するのに好都合である。
ン粉末を1〜40wt%含むと、さらに帯電しにくく除
電も容易で、オフセットも防止でき鮮明な画像を定着で
きるので好ましい。
が実質的に一次粒子でポリマー中に均一分散されている
と、引き裂き強度や引張強度の低下を低く押さえること
ができる。
造方法は、ポリイミド前駆体溶液中に熱伝導性無機粒子
を実質的に一次粒子に分散して混合し、次いで前記ポリ
イミド前駆体溶液を円筒状金型の表面にキャスト成形
し、次いで加熱してイミド転化反応を完結することを特
徴とする。
を円筒状金型の表面にキャスト成形しした後、加熱して
イミド転化反応が完結するまでの反応途中段階で、ポリ
イミド半硬化管状物の表面に導電性プライマー成分を塗
布し乾燥し、次いでフッ素樹脂をコーティングし、その
後加熱処理してイミド転化反応の完結処理とフッ素樹脂
の焼成処理を同時に行うと、イミド転化反応の完結処理
とフッ素樹脂の焼成処理を別々に行うのに比べて、熱効
率を上げかつ処理時間を短縮できる。さらにポリイミド
とフッ素樹脂の強固な一体化をはかることができるので
好ましい。
段階が、ポリイミド前駆体の厚み縮小率が前記式(数
1)で50〜95%の段階であると、さらに取扱いが容
易で効率よくかつ合理的に製造することができる。な
お、固形分が約20重量%のポリイミド前駆体を用いる
ときは、厚み縮小率は70〜95%程度が好ましいが、
固形分がさらに高い例えば約30〜40重量%のポリイ
ミド前駆体を用いるときは厚み、縮小率は50〜95%
程度でも実用的である。
リイミド前駆体であるという好ましい構成によれば、耐
熱性に優れたポリイミドシームレスフィルムとなる。ま
た、その粘度が50〜10000ポイズであると、均一
な厚さの成形(キャスト成形)ができる。
が、10〜1000μm範囲であるという好ましい構成
によれば、最終成形物であるポリイミド樹脂からなるシ
ームレス管状物にとって好ましい厚さのものとすること
ができる。
駆体溶液を実質的に均一厚さに成形する手段が、前記円
筒状金型の外側に一定のクリアランスを有する外金型を
配置させ、前記円筒状金型または前記外金型のうち少な
くとも一方を移動する方法であると、効率良く均一厚さ
のポリイミド樹脂からなるシームレス管状物を成形でき
る。
グ被膜層に覆われているという好ましい構成によれば、
円筒状金型から最終生成物の複合シームレス管状物の剥
離が容易で、しかも円筒状金型を簡単な洗浄により繰り
返し使用できる。
子に分散する方法が、溶液に熱伝導性無機粒子を加えた
後、超音波処理を行い、次いでポリイミド前駆体溶液に
混合する方法であるという好ましい構成によれば、ポリ
イミド前駆体を合成する前の段階から無機粒子を添加す
る方法に比べて、小ロットの製造が容易となり、かつポ
リイミド前駆体組成溶液の調整からキャスト成形までの
時間が短くできるので一次粒子に分散した状態でキャス
ト成形できる。
成によれば、ポリイミドの中に熱伝導性無機粒子が実質
的に均一に分散されて存在しており、かつ前記ポリイミ
ドフィルムの内表面が平滑であることにより、熱伝導性
無機粒子を微分散化して強度を高く維持し、かつシーム
レスフィルムの内側表面を平滑に仕上げたシームレス樹
脂フィルムを実現できる。
テトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロ
エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
体(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオ
ロプロピレン共重合体(FEP)から選ばれる少なくと
も一つの化合物ポリテトラフルオロエチレンであると、
トナーの離型性が高いので好ましい。なお前記フッ素樹
脂は、平滑な状態で焼成されているのが好ましい。この
ような平滑状態のフッ素樹脂層を得るには、フッ素樹脂
層の水分散液にポリイミド半硬化管状物を浸漬し加熱焼
成法による方法を採用するのが好ましい。
さが、2〜30μmの範囲であると、耐久性の点から好
ましい。また前記構成において、フッ素樹脂層がカーボ
ン粉末を0.1〜3.0wt%含むと、静電オフセット
の発生が無く好ましい。
イミド前駆体溶液中に熱伝導性無機粒子を実質的に一次
粒子に分散して混合し、次いで前記ポリイミド前駆体溶
液を円筒状金型の表面にキャスト成形し、次いで加熱し
てイミド転化反応を完結することにより、熱伝導性無機
粒子を微分散化して強度を高く維持し、かつシームレス
フィルムの内側表面を平滑に仕上げたシームレス樹脂フ
ィルムを効率良く合理的に実現できる。
硬化管状物を付着させたまま、ポリイミド半硬化管状物
表面にフッ素樹脂をコーティングすると、量産において
取扱い性が容易で、ゴミなども付着しにくく、歩留まり
を向上できる。
脂をコーティングすると、均一な組成のフッ素樹脂溶液
を塗布できる。また、ポリイミド前駆体溶液が芳香族系
ポリイミド前駆体であると、耐熱性に優れたポリイミド
シームレスフィルムとなる。また、その粘度が50〜1
0000ポイズであると、均一な厚さの成形(キャスト
成形)ができる。
が、10〜1000μm範囲であると、最終成形物であ
るポリイミド樹脂からなるシームレス管状物にとって好
ましい厚さのものとすることができる。
駆体溶液を実質的に均一厚さに成形する手段が、前記円
筒状金型の外側に一定のクリアランスを有する外金型を
配置させ、前記円筒状金型または前記外金型のうち少な
くとも一方を移動する方法であると、効率良く均一厚さ
のポリイミド樹脂からなるシームレス管状物を成形でき
る。
た後、プライマーを塗布し、次いでフッ素樹脂をコーテ
ィングすると、層間剥離のない一体性に優れたものとな
る。
説明する。図1は本発明の一実施例のポリイミドフィル
ム半硬化物形成工程を示すプロセス図である。まず、A
はポリイミド前駆体溶液を円筒状金型の表面に一定厚さ
で塗布成形する工程(キャスト工程)である。Bはキャ
ストされたポリイミド前駆体溶液を乾燥するための乾燥
工程、Cはイミド転化反応を途中段階まで行うための第
一加熱工程、Dは冷却工程である。工程Aにおいて、ポ
リイミド前駆体溶液の中に熱伝導性無機粒子を実質的に
一次粒子に分散して混合して調整したものを用いる。
シームレスフィルムの表面にフッ素樹脂をコーティング
するための工程を示すプロセス図である。まず、Eはプ
ライマーを塗布する工程、Fは塗布したプライマーを乾
燥する工程、Gは冷却工程、Hはフッ素樹脂をコーティ
ングする工程、Iはイミド転化反応の完結処理とフッ素
樹脂の焼成処理を同時に行うための第2加熱工程であ
る。円筒状金型からポリイミドシームレス管状物を取り
外す工程は図示していない。
うに、あらかじめ外側直径が40mmの金属製円筒状金
型(芯体)1を水aを用いて水洗し、次いで乾燥した空
気bを当てて乾燥する工程を加えても良い。この準備工
程は、連続的に円筒状金型1をリサイクルして用いる際
に有用である。次いで、ポリイミド前駆体溶液3に円筒
状金型1を浸漬し、次に円筒状金型1の外側に一定のク
リアランスを有する外金型2を配置させ、円筒状金型ま
たは外金型のうち少なくとも一方を移動して(好ましく
は外金型の自重による自然落下)、ポリイミド前駆体溶
液3を円筒状金型1の表面に一定厚さでキャスト成形し
た。ポリイミド前駆体溶液としては、3,3´,4,4
´−ビフェニルテトラカルボン酸2無水物と芳香族ジア
ミンを、N−メチル−2−ピロリドン中で反応させて得
られたポリイミド前駆体溶液(溶液粘度:約1000ポ
イズ)等を用い、600μmの厚さで塗布した。
ト成形されたポリイミド前駆体溶液P1 を、温度:12
0℃、時間:60分間乾燥した。この時、熱風の影響を
与えないため、実質的に無風状態で乾燥処理した。
5の中でイミド転化反応を途中段階まで行い、ポリイミ
ド半硬化管状物P2 を得た。その条件は、オーブン温
度:200℃、時間:20分間の半硬化処理を行った。
これにより、前記式(数1)のポリイミド前駆体の厚み
縮小率は約85%であった。
冷却した。ポリイミド半硬化管状物P2 は円筒状金型1
の表面から取り外すことなく、連続して次の工程に円筒
状金型1ごと供給した。またここまでの工程では、円筒
状金型は1本づつ把持手段によって把持されて処理され
てきたが、以降の工程では複数本、好ましくは10〜1
00本程度のものを把持手段を有するパレット等に収納
して処理することが、量産では好ましい。
10〜100本程度のものを同時に把持手段6により把
持し、通常のフッ素樹脂用プライマー(例えばデュポン
社製品名:855−001または855−300、他の
例として例えば特公昭53−33972号公報に開示さ
れたものなども使用できる)に、カーボンブラック粉末
を12wt%程度加えた組成物溶液7に、ポリイミド半
硬化管状物P2 を浸漬塗布した。浸漬塗布は、組成物溶
液7が均一に付着するように円筒状金型1のそれぞれを
1r.p.m.で回転させた。回転のほかに、上下に振動させ
ても良い。そして浸漬の後に引き上げた。プライマー層
の乾燥後の厚さは4μmであった。
機8で温度:180℃、時間:30分間の加熱処理を行
った。加熱処理後、冷却工程Gで冷風dを当てて室温に
冷却した。P3 は、円筒状金型1上のポリイミド半硬化
管状物の表面にプライマーがコーティングされた管状物
である。
て、例えばポリテトラフルオロエチレン(45wt%)
の水分散液(ディスパージョン)にケッチンブラックを
0.6wt%程度加えた組成液9をプライマーの表面に
浸漬法により、乾燥後の厚みで約10μmの厚さに塗布
した。このとき円筒状金型を1r.p.m程度回転させ
つつフッ素樹脂をコーティングすると、均一な組成のフ
ッ素樹脂溶液を塗布できた。また、浸漬法によりコーテ
ィングすると、均一厚さの平滑膜のフッ素樹脂層を得る
ことができるとともにマスキングなどの処理を必要とせ
ずにプライマーまたはフッ素樹脂を必要な部分のみにコ
ーティングできる。
樹脂の焼成処理を同時に行うための第2加熱工程Iにお
いて、オーブン10で温度:250℃、時間:80分間
の熱処理を行った後、温度:380℃、時間:70分間
の熱処理を行った。P4 は、円筒状金型1上のポリイミ
ド硬化管状物の表面にプライマーとポリテトラフルオロ
エチレンがコーティングされ焼成された複合管状物であ
る。次いで冷却工程Jで冷却した。
ス複合管状物を取り外す工程において、厚さ65μm、
外側直径40mm、長さ300mmのポリイミドシーム
レス複合管状物を取り出した。その長さ方向の厚みのバ
ラツキは±1μmであった。
ムレス複合管状物の断面図を図3に示す。図3において
(a)は長さ方向の断面図、(b)は長さ方向と直交す
る方向(I−I)の断面図である。図3(a),(b)
において、11は熱伝導性無機粒子が混合されたポリイ
ミド基材、12はプライマー層、13はポリテトラフル
オロエチレン層、14はプライマー層の露出部である。
リイミドシームレス複合管状物の斜視図である。ポリイ
ミド基材11の表面にプライマー層12が存在し、その
表面にポリテトラフルオロエチレン層13が存在してい
る。そして、プライマー層12は、例えば一端側が約1
0mm程度露出している。この露出部14に、導電ブラ
シなどを接触させることにより走行中に帯電する電荷を
容易にディスチャージできる。
ウム製円筒状金型の表面に酸化ケイ素コーティング剤を
ディッピング法によりコーティングし、150℃で30
分、350℃で30分加熱して焼き付け、酸化ケイ素を
被覆した。この円筒状金型の表面はガラス状の鏡面を有
し、JIS−B0601による表面粗度は(Rz)で
0.2μmであった。次にポリイミド前駆体溶液とし
て、粘度2000ポイズの3,3´,4,4´−ビフェ
ニルテトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン(4,
4´−ジアミノジフェニルエーテル)を、溶媒であるN
−メチル−2−ピロリドン(NMP)中で反応させて得
られたポリイミド前駆体溶液を用意した。
0.6μmのSi3 N4 (信越化学工業(株)製窒化ケ
イ素、熱伝導率:0.06〜0.09cal/cm・sec ・
℃)粉末を用いた。前記Si3 N4 粒末10gを40m
lのNMPの中で分散させ、超音波洗浄器を用い、二次
凝集化している粒子を一次粒子に分散させたのち、前記
ポリイミド前駆体溶液の中に投入し、混合機で攪拌し均
一にSi3 N4 を分散させた。ポリイミド前駆体溶液の
固型分濃度に対するSi3 N4 の混合比率は15wt%
とした。しかるのち、前記ポリイミド前駆体溶液の中に
前記円筒状金型を600mmの長さまで挿入して引き上
げ、その後、前記円筒状金型の最上部より内径が31m
mのリング状外金型をその自重によって落下させ、前記
円筒状金型の外表面に厚さが約500μmのポリイミド
前駆体溶液の被膜をキャスト成形した。その後、このポ
リイミド前駆体溶液で覆われた円筒状金型を120℃の
温度で40分間、及び200℃の温度で15分間加熱
し、溶媒の除却及びイミド転化反応を進行させた。この
状態(ポリイミド中間体)でのポリイミドフィルムの厚
みは約70μmであり、厚みの縮小率は86%であっ
た。次に前記ポリイミド中間体に通常のフッ素樹脂用プ
ライマー(例えばデュポン社製品名:テフロン855−
001、テフロン855−300、ダイキン工業社製品
名:ポリフロンEK−1700、ポリフロンEK−18
00、ポリフロンEK−1900など。本実施例ではデ
ュポン社製品名:テフロン855−001またはテフロ
ン855−300を使用した。)に、カーボンブラック
粉末を12wt%程度加えた組成物溶液に、ポリイミド
半硬化管状物を浸漬塗布した。浸漬塗布は、組成物溶液
が均一に付着するように円筒状金型1のそれぞれを1
r.p.mで回転させた。そして浸漬の後に引き上げ
た。プライマー層の乾燥後の厚さは4μmであった。
30分間の加熱処理を行った。次にフッ素樹脂コーティ
ング工程において、ポリテトラフルオロエチレン70w
t%とPFA30wt%からなるフッ素樹脂組成物(固
形分重量:45wt%)の水分散液(ディスパージョ
ン)に、ケッチンブラック(アクゾー社製カーボンブラ
ック)を0.6wt%程度加えた組成液を、プライマー
の表面に浸漬法により、乾燥後の厚みで約10μmの厚
さに塗布した。このとき円筒状金型を1r.p.m程度
回転させつつフッ素樹脂をコーティングすると、均一な
組成のフッ素樹脂溶液を塗布できた。
樹脂の焼成処理を同時に行うため温度:250℃、時
間:80分間の熱処理を行った後、温度:380℃、時
間:70分間の熱処理を行った。円筒状金型上のポリイ
ミド硬化管状物の表面にプライマーとポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂がコーティングされ焼成された積層構造
の複合管状物を冷却し円筒状金型と管状物を分離し、厚
さ65μm(ポリイミド自体は50μmの厚さ)、外側
直径30mm、長さ500mmのポリイミドシームレス
複合管状物を取り出した。その長さ方向の厚みのバラツ
キは±5μmであった。また熱伝導性も優れていた。
イミド複合管状物の引裂強度は17.91kgf/mm
であり、引張強度は18.77kgf/mmであった。
これに対して、熱伝導性無機充填剤であるSi3 N4 を
加えない積層構造のポリイミド複合管状物の引裂強度は
22.58kgf/mmであり、引張強度は26.21
kgf/mmであった。したがって本実施例の積層構造
のポリイミド複合管状物は、実用的に十分な引裂強度と
引張強度を有するものであった。
り開き、内面及び外面の表面粗度を測定した結果、管状
物の内面Rzは1.36μmであった。また管状物の外
面でプライマー及びフッ素樹脂層がコーティングされて
いないポリイミド樹脂単体部分の表面粗度Rzは3.0
8μmであり、プライマー及びフッ素樹脂層がコーティ
ングされた最外層の表面粗度Rzは1.33μmであっ
た。また、前記の管状物の外観は、内面については前記
の酸化ケイ素をコーティングした金型のガラス状の鏡面
部に接しているため平滑で光沢があり、充填剤はポリイ
ミド樹脂中に埋めこまれたような状態であった。一方、
管状物の外側でプライマーあるいはフッ素樹脂をコーテ
ィングしていないポリイミド樹脂面は充填材の細かな凹
凸がその表面に現れ、スリガラス状の表面を有してい
た。そしてポリイミド樹脂の内部では充填材が一次粒子
かまたはそれに近い状態で均一に分散していた。またこ
の管状物の最外層すなわちフッ素樹脂コーティング面の
鉛筆硬度は2H以上でありポリイミド樹脂層とフッ素樹
脂層が強固に接着されていた。この結果はポリイミド管
状物の外面が無機充填剤の添加により微細な凹凸面にな
り、その効果によってポリイミド層とフッ素樹脂層の密
着力が増大したものと考えられる。
フィルム複合管状物を、図5に示す電子写真の定着装置
に使用した。すなわち、ポリイミド複合管状物21の内
側に駆動ロール22と、テンションロール23と、ヒー
ター24とを備え、外側にバックアップロール25を備
えた定着装置であり、ヒーター24を介してポリイミド
管状物21とバックアップローラー25間にトナー像2
7を形成した複写紙26を供給し、加熱により順次トナ
ー像を定着して定着像28を得た。そして前記の管状物
をプリンターの定着機に取付け、耐久テストを行った結
果、ポリイミド管状物内面の磨耗粉の発生が極めて少な
く長期間の使用に絶えるものであった。また、耐熱性、
強度滑性など実用的に十分な物であり、レーザープリン
ターで約10万枚の使用にたえることができた。
例えば芳香族テトラカルボン酸成分と、芳香族ジアミン
成分とを有機極性溶媒中で反応させて得られるものであ
る。芳香族テトラカルボン酸成分としては特に制限はな
く、例えば、3,3´,4,4´−ビフェニルテトラカ
ルボン酸二無水物、2,3´,4,4´−ベンゾフェノ
ンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物
などがあり、これらのテトラカルボン酸類の混合物でも
よい。前記の芳香族ジアミン成分としては、特に制限は
なく、例えば3,3´−ジアミノフェニルエーテル、
3,3´−ジメトキシ−4,4´−ジアミノジフェニル
エーテル、4,4´−ジアミノフェニルエーテルなどの
ジフェニルエーテル系ジアミン、3,3´−ジフェニル
チオエーテル、4,4´−ジアミノジフェニルチオエー
テなどのジフェニチオエーテル系ジアミン、4,4´−
ジアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系ジアミ
ン、その他ジフェニルメタン系ジアミンパラフェニレン
ジアミン、メタフェニレンジアミンなどを挙げることが
出来る。又、有機極性溶媒としては、N−メチルピロリ
ドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、
フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−ク
レゾール、ジメチルオキシド等が挙げられるが、これら
にとくに限定されるものではない。
オロエチレン(PTFE)、4フッ化エチレン−パーフ
ルオロアルコキシエチレン共重合樹脂(PFA)、テト
ラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合
樹脂(PFEP)、エチレン−テトラフルオロエチレン
共重合樹脂(PETFE)、エチレン−クロロトリフル
オロエチレン共重合樹脂(PECTFE)、ポリビニリ
デンフルオライド(PVdF)等を用いることができ
る。
イミドの中に熱伝導性無機粒子が実質的に一次粒子に分
散されて存在しており、かつ前記ポリイミドフィルムの
内表面が平滑であることにより、熱伝導性無機粒子を微
分散化して強度を高く維持し、かつシームレスフィルム
の内側表面を平滑に仕上げたシームレス樹脂フィルムを
実現できる。
体溶液中に熱伝導性無機粒子を実質的に一次粒子に分散
して混合し、次いで前記ポリイミド前駆体溶液を円筒状
金型の表面にキャスト成形し、次いで加熱してイミド転
化反応を完結することにより、熱伝導性無機粒子を微分
散化して強度を高く維持し、かつシームレスフィルムの
内側表面を平滑に仕上げたシームレス樹脂フィルムを効
率良く合理的に実現できる。
造工程を示す工程図。
工程を示す工程図。
複合管状物の断面図である。
複合管状物の斜視図である。
管状物を使用した電子写真装置の定着機構の断面図であ
る。
液 4,8 乾燥機 5,10 オーブン 6 把持具 7 プライマー溶液 9 ポリテトラフルオロエチレン水分散液 11 熱伝導性無機粒子が分散されたポリイミド基材 12 導電性プライマー層 13 ポリテトラフルオロエチレン層 14 導電性プライマー層の露出部 21 ポリイミド複合管状物 22 駆動ロール 23 テンションロール 24 ヒーター 25 バックアップロール 26 複写紙 27 トナー像 28 定着像 a 水 b 乾燥空気 c,d 冷却空気 P1 キャスト成形されたポリイミド前駆体溶液 P2 ポリイミド半硬化管状物 P3 ポリイミド半硬化管状物の表面にプライマーがコ
ーティングされた管状物 P4 ポリイミド複合管状物
Claims (20)
- 【請求項1】 実質的にポリイミドを基材とするシーム
レス樹脂フィルムであって、前記ポリイミドの中には熱
伝導性無機粒子が実質的に均一に分散されて存在してお
り、かつ前記ポリイミドフィルムの内表面は平滑である
ことを特徴とするシームレス樹脂フィルム。 - 【請求項2】 熱伝導性無機粒子の存在量が1〜50重
量%の範囲である請求項1に記載のシームレス樹脂フィ
ルム。 - 【請求項3】 熱伝導性無機粒子の一次粒子の平均粒子
直径が0.01〜5.0μmの範囲である請求項1に記
載のシームレス樹脂フィルム。 - 【請求項4】 熱伝導性無機粒子が、Si3 N4 ,B
N,SiC,AlN,アルミナ,銅,ニッケル,金,
銀,白金、酸化ベリリウム,マグネシウム,酸化マグネ
シウムから選ばれる少なくとも一つである請求項1に記
載のシームレス樹脂フィルム。 - 【請求項5】 ポリイミドフィルムの内表面の表面粗度
Rzが0.01〜10μmの範囲である請求項1に記載
のシームレス樹脂フィルム。 - 【請求項6】 ポリイミドフィルムの厚みが、3〜30
0μmの範囲である請求項1に記載のシームレス樹脂フ
ィルム。 - 【請求項7】 ポリイミドフィルムの外表面に、フッ素
系樹脂がコーティングされている請求項1に記載のシー
ムレス樹脂フィルム。 - 【請求項8】 ポリイミドフィルムとフッ素系樹脂コー
ティング層との間に、導電性層が存在している請求項1
に記載のシームレス樹脂フィルム。 - 【請求項9】 フッ素樹脂が、ポリテトラフルオロエチ
レン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テト
ラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合
体(FEP)から選ばれる少なくとも一つである請求項
7に記載のシームレス樹脂フィルム。 - 【請求項10】 フッ素樹脂にカーボンブラックが混合
されている請求項7に記載のシームレス樹脂フィルム。 - 【請求項11】 導電性層がカーボン粉末を1〜40w
t%含む請求項8に記載のシームレス樹脂フィルム。 - 【請求項12】 熱伝導性無機粒子が実質的に一次粒子
でポリマー中に均一分散されている請求項1に記載のシ
ームレス樹脂フィルム。 - 【請求項13】 ポリイミド前駆体溶液中に熱伝導性無
機粒子を実質的に一次粒子に分散して混合し、次いで前
記ポリイミド前駆体溶液を円筒状金型の表面にキャスト
成形し、次いで加熱してイミド転化反応を完結すること
を特徴とするシームレス樹脂フィルムの製造方法。 - 【請求項14】 ポリイミド前駆体溶液を円筒状金型の
表面にキャスト成形しした後、加熱してイミド転化反応
が完結するまでの反応途中段階で、ポリイミド半硬化管
状物の表面に導電性プライマー成分を塗布し乾燥し、次
いでフッ素樹脂をコーティングし、その後加熱処理して
イミド転化反応の完結処理とフッ素樹脂の焼成処理を同
時に行う請求項13に記載のシームレス樹脂フィルムの
製造方法。 - 【請求項15】 イミド転化反応が完結するまでの反応
途中段階が、ポリイミド前駆体の厚み縮小率50〜95
%の段階である請求項13に記載のシームレス樹脂フィ
ルムの製造方法。ただし、厚み縮小率は下記の式(数
1)で求める。 【数1】 - 【請求項16】 ポリイミド前駆体溶液が芳香族系ポリ
イミド前駆体であり、その粘度が50〜10000ポイ
ズである請求項13または14に記載のシームレス樹脂
フィルムの製造方法。 - 【請求項17】 ポリイミド前駆体溶液の塗布厚みが、
10〜1000μm範囲である請求項13または14に
記載のシームレス樹脂フィルムの製造方法。 - 【請求項18】 円筒状金型の外表面にポリイミド前駆
体溶液を実質的に均一厚さにキャスト成形する手段が、
前記円筒状金型の外側に一定のクリアランスを有する外
金型を配置させ、前記円筒状金型または前記外金型のう
ち少なくとも一方を移動する方法である請求項13また
は14に記載のシームレス樹脂フィルムの製造方法。 - 【請求項19】 円筒状金型の表面が、無機コーティン
グ被膜層に覆われている請求項13または14に記載の
シームレス樹脂フィルムの製造方法。 - 【請求項20】 熱伝導性無機粒子を実質的に一次粒子
に分散する方法が、溶液に熱伝導性無機粒子を加えた
後、超音波処理を行い、次いでポリイミド前駆体溶液に
混合する方法である請求項13または14に記載のシー
ムレス樹脂フィルムの製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP33285193A JP3305467B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | シームレス樹脂フィルム及びその製造方法 |
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| JP33285193A JP3305467B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | シームレス樹脂フィルム及びその製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
- 1993-12-27 JP JP33285193A patent/JP3305467B2/ja not_active Expired - Fee Related
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