【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター等の電子写真方式を利用した画像形成装置に用い得るポリイミド樹脂製無端ベルトなどの樹脂製無端ベルトの製造方法、及び該製造方法で製造される樹脂製無端ベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真プロセスを用いた画像形成装置において、感光体、帯電手段、転写手段、及び定着手段には、金属やプラスチック、またはゴム製の回転体が使用されているが、機器の小型化あるいは高性能化のために、これら回転体は変形可能なものが好ましい場合があり、それには肉厚が薄いプラスチック製のフィルムからなるベルトが用いられる。この場合、ベルトに継ぎ目（シーム）があると、出力画像に継ぎ目に起因する欠陥が生じるので、継ぎ目がない無端ベルトが好ましく用いられる。上記無端ベルトの材料としては、強度や寸法安定性、耐熱性等の面でポリイミド樹脂（以下、ポリイミドは適宜「ＰＩ」と略す）が特に好ましく用いられる。
【０００３】
ポリイミド樹脂で無端ベルトを作製する方法としては、例えば、円筒体の内面にポリイミド前駆体溶液を塗布し、回転しながら乾燥させる遠心成形法（例えば、特許文献１参照）、円筒体内面にポリイミド前駆体溶液を展開する内面塗布法（例えば、特許文献２参照）が知られている。但し、これらの円筒体の内面に成膜する方法では、ポリイミド前駆体の熱硬化の際に、硬化前の皮膜を円筒体から抜いて外型に載せ換える必要があり、工数がかかるという短所がある。
【０００４】
また、他のポリイミド樹脂製無端ベルトの製造方法としては、例えば、円筒状芯体の表面に、浸漬塗布法によってポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥し、加熱反応させた後、ポリイミド樹脂皮膜を円筒状芯体から剥離する方法もある（例えば、特許文献３参照）。この方法では、外型に載せ換える工数が不要であるという利点がある。
但し、ポリイミド樹脂は、加熱反応時の収縮が非常に大きいという性質を有しており、加熱反応後のポリイミド樹脂製無端ベルト（樹脂製無端ベルト）は、円筒状芯体から抜き取り難いという問題を有している。
【０００５】
これに対し、ＰＩ樹脂製無端ベルトを円筒状芯体から抜き取るために、ＰＩ樹脂として、熱膨張率が円筒状芯体の熱膨張率より小さいものを選択し、加熱反応させてＰＩ樹脂皮膜を形成後、冷却した際に、円筒状芯体がＰＩ樹脂皮膜よりも大きく収縮する現象を利用する方法がある。
【０００６】
この場合、円筒状芯体の熱膨張率は大きいほど好ましいが、円筒状芯体として使用可能な金属材料の熱膨張率は、アルミニウムが２３×１０−６／Ｋ、ステンレスであるＳＵＳ３０４が１８×１０−６／Ｋ、銅が１７×１０−６／Ｋ、鉄が１２×１０−６／Ｋ、真鍮が１８×１０−６／Ｋ、ニッケルが１５×１０−６／Ｋ（いずれも常温での値）と、あまり大きい値ではない。
【０００７】
一方、ポリイミド樹脂（皮膜）の熱膨張率は小さいほど好ましい。各種ポリイミド樹脂の熱膨張率は、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（以下、適宜「ＢＰＤＡ」と略す）とｐ−フェニレンジアミン（以下、適宜「ＰＤＡ」と略す）とからなるポリイミド前駆体を用いたもので１２×１０−６／Ｋ、ＢＰＤＡと４，４’−ジアミノジフェニルエーテルとからなるポリイミド前駆体を用いたもので２１×１０−６／Ｋ、ピロメリット酸二無水物（以下、適宜「ＰＭＤＡ」と略す）と４，４’−ジアミノジフェニルエーテルとからなるポリイミド前駆体を用いたもので２０×１０−６／Ｋ、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物と４，４’−ジアミノジフェニルメタンとからなるポリイミド前駆体を用いたもので５０×１０−６／Ｋ、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物と４，４’−ジアミノベンゾフェノンとからなるポリイミド前駆体を用いたもので２４×１０−６／Ｋ、等であり、前記円筒状芯体材料の熱膨張率を鑑みると、最も大きなアルミニウムと比較しても、これより大幅に小さいものは、ＢＰＤＡとＰＤＡとからなるＰＩ樹脂１種類しかない。
【０００８】
ところが、ＢＰＤＡは、価格が他のモノマーに比べて高く、これを用いたＰＩ樹脂製無端ベルトは高価格になる。ＢＰＤＡを用いないＰＩ樹脂は、価格が安くなるが、熱膨張率がアルミニウムより小さくないことが問題点である。ＰＩ樹脂製無端ベルトを使う上では、要求特性や材料価格などに応じられるよう、材料は幅広く選択できることが望ましいが、剥離方法で材料が限られるのは好ましくない。
【０００９】
ＰＩ樹脂製無端ベルトを円筒状芯体から抜き取る他の方法として、円筒状芯体に多数の貫通孔を設け、ＰＩ樹脂皮膜の成膜後、円筒状芯体内部から貫通孔を通して加圧空気を注入し、ＰＩ樹脂皮膜を膨張させて剥離する方法がある（例えば、特許文献４、５参照）。この方法によれば、一応幅広い材料を用いてＰＩ樹脂製無端ベルトを得ることができる。
【００１０】
しかし、上記いずれの方法も、あらかじめ形成した前駆体塗膜等の皮膜を、貫通孔を設けた円筒状芯体に被着して加熱反応し成膜するものであり、ここで用いる貫通孔を設けた円筒状芯体は、前記の載せ換え方式の外型であることから、同様に工数がかかる。
【００１１】
一方、このような貫通孔を設けた円筒状芯体にＰＩ前駆体溶液を直に塗布すると、貫通孔に液が入り込んで、貫通孔を詰まらせたり、皮膜の内面に突起を生じるので好ましくない。したがって、この方法では外型に載せ換える工数を不要とすることはできない。
すなわち、前記円筒状芯体の表面に塗布する方式で、広範囲のＰＩ材料に対応できる無端ベルトの製造方法はなかったのである。
【００１２】
【特許文献１】
特開昭５７−７４１３１号公報
【特許文献２】
特開昭６２−１９４３７号公報
【特許文献３】
特開昭６１−２７３９１９号公報
【特許文献４】
特開平５−４５８９７号公報
【特許文献５】
特開平６−２８５８８３号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを目的とする。
すなわち、本発明は、円筒状芯体の熱膨張率との差が比較的小さい熱膨張率を有する樹脂皮膜に関し、円筒状芯体からの剥離を容易に行うことができる樹脂製無端ベルトの製造方法の提供を目的する。また、幅広い要求特性及びコストに応じることが可能である樹脂製無端ベルトの製造方法の提供を他の目的する。さらに、前記樹脂製無端ベルトの製造方法により製造される樹脂製無端ベルトの提供を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明は、
＜１＞ 樹脂溶液を円筒状芯体表面に塗布し、樹脂塗膜を形成する樹脂塗膜形成工程と、該樹脂塗膜を加熱乾燥及び／または加熱反応させて樹脂皮膜を形成する樹脂皮膜形成工程と、該樹脂皮膜を前記円筒状芯体から剥離する樹脂皮膜剥離工程と、を含む樹脂製無端ベルトの製造方法であって、
前記樹脂皮膜の熱膨張率Ａと前記円筒状芯体の熱膨張率Ｂとの差（Ｂ−Ａ）が、１０×１０−６／Ｋ以下であり、樹脂皮膜の不要箇所部分に相当する円筒状芯体の辺部に貫通孔を設け、前記樹脂皮膜剥離工程において、円筒状芯体の内側から前記貫通孔を通して、円筒状芯体の表面と樹脂皮膜との隙間に加圧空気を注入して、樹脂皮膜を剥離することを特徴とする樹脂製無端ベルトの製造方法である。
【００１５】
＜２＞ 前記樹脂溶液がポリイミド前駆体溶液であり、前記樹脂塗膜形成工程がポリイミド前駆体塗膜を形成するポリイミド前駆体塗膜形成工程であり、前記樹脂皮膜形成工程が樹脂皮膜としてポリイミド樹脂皮膜を形成するポリイミド樹脂皮膜形成工程であり、前記樹脂皮膜剥離工程が円筒状芯体からポリイミド樹脂皮膜を剥離するポリイミド樹脂皮膜剥離工程であることを特徴とする＜１＞に記載の樹脂製無端ベルトの製造方法である。
【００１６】
＜３＞ 前記円筒状芯体が、ステンレス製であることを特徴とする＜１＞または＜２＞に記載の樹脂製無端ベルトの製造方法である。
【００１７】
＜４＞ ＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の樹脂製無端ベルトの製造方法により製造されることを特徴とする樹脂製無端ベルトである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の樹脂製無端ベルトの製造方法は、樹脂溶液を円筒状芯体表面に塗布し、樹脂塗膜を形成する樹脂塗膜形成工程と、該樹脂塗膜を加熱乾燥及び／または加熱反応させて樹脂皮膜を形成する樹脂皮膜形成工程と、該樹脂皮膜を前記円筒状芯体から剥離する樹脂皮膜剥離工程と、を含む樹脂製無端ベルトの製造方法であって、前記樹脂皮膜の熱膨張率Ａと前記円筒状芯体の熱膨張率Ｂとの差（Ｂ−Ａ）が、１０×１０−６／Ｋ以下であり、樹脂皮膜の不要箇所部分に相当する円筒状芯体の辺部に貫通孔を設け、前記樹脂皮膜剥離工程において、円筒状芯体の内側から前記貫通孔を通して、円筒状芯体の表面と樹脂皮膜との隙間に加圧空気を注入して、樹脂皮膜を剥離することを特徴とする。
【００１９】
すなわち、本発明においては、樹脂溶液を円筒状芯体の表面に塗布し、加熱乾燥及び／または加熱反応させて樹脂皮膜を形成する方法において、樹脂皮膜を円筒状芯体から抜き取り難い、樹脂皮膜の熱膨張率Ａと前記円筒状芯体の熱膨張率Ｂとの差（Ｂ−Ａ）が一定値以下の場合でも、円筒状芯体に設けた貫通孔を通して加圧空気を吹き込むことにより、容易に樹脂皮膜を剥離することができる。
【００２０】
そして、本発明では、上記貫通孔を円筒状芯体の全面にではなく、樹脂皮膜の不要箇所部分に相当する円筒状芯体の辺部に設けているため、円筒状芯体の表面に樹脂塗膜を形成した場合でも、無端ベルトとして必要とされる部分については樹脂溶液が貫通孔に入り込むことによる塗膜欠陥が生じることがなく、加えて、樹脂塗膜を形成した後加熱前に皮膜を外型に載せ換える必要がなく、連続した工程として無端ベルトを製造することができる。
【００２１】
また、本発明では、上記のように樹脂皮膜を円筒状芯体から容易に剥離することができるので、熱膨張率を考慮することなく材料を選択でき、要求物性に応じることや、材料価格を低減させることができる。
【００２２】
本発明に用いることができる円筒状芯体の材料としては、前述のいずれの材料も使用可能であるが、後述の樹脂皮膜の熱膨張率と差を考慮すると、熱膨張率が１０×１０−６〜２５×１０−６／Ｋの範囲の材料を用いることが好ましい。
また、市場流通性の観点からは、アルミニウムやステンレスを用いることが好ましい。
【００２３】
一方、本発明に用いることができる樹脂皮膜用の樹脂としては、特に制限されないが、ポリイミド、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等から選択することができる。
これらの中では特に、ポリイミドが無端ベルトとしての強度や柔軟性等を確保できる点で好ましい。
【００２４】
ただし、本発明においては、上記樹脂皮膜の熱膨張率が前記円筒状芯体の熱膨張率より小さいことが好ましく、用いられる樹脂皮膜の熱膨張率が、１５×１０−６〜４０×１０−６／Ｋの範囲の樹脂を用いることが好ましい。
【００２５】
なお、本発明においては、前記各種樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液を円筒状芯体の表面に塗布し、樹脂皮膜を形成するが、該樹脂溶液としては、高分子量化した樹脂を溶解した溶液だけでなく、後述するポリイミド前駆体溶液のように、反応して樹脂になる樹脂前駆体の溶液も含まれる。
【００２６】
本発明は、前記樹脂皮膜の熱膨張率Ａと前記円筒状芯体の熱膨張率Ｂとの差（Ｂ−Ａ）が、１０×１０−６／Ｋ以下という条件で、容易に樹脂皮膜を円筒状芯体から剥離することができるものであり、さらに、上記熱膨張率の差が、５×１０−６／Ｋ以下であっても、同様の効果が奏されるものである。
樹脂皮膜の熱膨張率Ａと前記円筒状芯体の熱膨張率Ｂとの差（Ｂ−Ａ）が、１０×１０−６／Ｋを超える場合には、本発明の方法に拠らなくても加熱後の円筒状芯体の収縮により、樹脂皮膜を剥離することができることがある。
【００２７】
以下、本発明の樹脂製無端ベルトの製造方法が好ましく用いられる一例として、ポリイミド樹脂製無端ベルト（樹脂製無端ベルト）の製造方法を工程毎に詳細説明する。
【００２８】
−ＰＩ前駆体塗膜形成工程（樹脂塗膜形成工程）−
本工程では、樹脂塗膜を形成するための塗膜として、ＰＩ前駆体塗膜が形成されるため、本発明における樹脂塗膜形成工程がＰＩ前駆体塗膜形成工程となる。
【００２９】
ＰＩ前駆体塗膜形成工程では、まず、ＰＩ前駆体が非プロトン系極性溶剤に溶解したＰＩ前駆体溶液を調製する。
ＰＩ前駆体としては、前記において列記した種々の組み合せからなるものを用いることができる。また、ＰＩ前駆体は、２種以上を混合して用いてもよいし、酸またはアミンのモノマーを混合して共重合されたものを用いてもよい。
【００３０】
特に、ＢＰＤＡとＰＤＡとからなるポリイミド前駆体と、ＢＰＤＡ以外の酸無水物と任意のジアミンからなるポリイミド前駆体と、を混合してなるポリイミド前駆体溶液を用いることが好ましい。かかるポリイミド前駆体を用いることにより、製造されるポリイミド樹脂の熱膨張率を低く保ちつつも、要求物性を変化させることや材料価格を低減させることができる。これは、ＢＰＤＡとＰＤＡとからなるポリイミド前駆体を用いて製造されたポリイミド樹脂（以下、適宜「Ｓ型」と称する）の熱膨張率が、アルミニウム製の円筒状芯体と比較して小さく、その差に余裕があるので、熱膨張率がアルミニウム製の円筒状芯体より小さい範囲で、他のポリイミド前駆体を混合してもよいためである。
【００３１】
ＢＰＤＡとＰＤＡとからなるポリイミド前駆体と併用し得る他のポリイミド前駆体としては、ＢＰＤＡと４，４’−ジアミノジフェニルエーテルからなるもの、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）と４，４’−ジアミノジフェニルエーテルとからなるもの、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物と４，４’−ジアミノジフェニルメタンとからなるもの、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物と４，４’−ジアミノベンゾフェノンとからなるもの、等の中から適宜選択すればよいが、ＰＭＤＡと４，４’−ジアミノジフェニルエーテルとからなるものが、混合適性や特性面、材料価格等により好ましく使用される。
【００３２】
ＢＰＤＡとＰＤＡとからなるポリイミド前駆体と、他の組成からなるポリイミド前駆体の混合比は、他の組成からなるポリイミド前駆体が多いほど価格の点で好ましいが、多すぎると熱膨張率が大きくなり、円筒状芯体から剥離しにくくなるため、（ＢＰＤＡとＰＤＡからなるポリイミド前駆体）：（他の組成からなるポリイミド前駆体）＝５：５〜０：１０程度の範囲から、適宜、調整される。円筒状芯体の外径が大きいほど、その表面に形成されたポリイミド樹脂皮膜との寸法差が大きくなって外れやすくなる傾向があるので、他の組成からなるポリイミド前駆体の混合比を多くすることができる。
なお、本発明においては、ポリイミド樹脂皮膜の円筒状芯体からの剥離を、単に加熱反応後の冷却による円筒状芯体の収縮のみでなく、加圧空気注入により剥離を行うため、従来より前記他の組成からなるポリイミド前駆体の混合比を高くすることができ、円筒状芯体との組み合わせによっては、他の組成からなるポリイミド前駆体単独でも使用可能である。
【００３３】
また、Ｓ型ＰＩ樹脂皮膜は、機械的強度がポリイミド樹脂の中では最も強いことが知られており、定着ベルトや転写ベルトとして使用した際には、変形しにくい利点がある。反面、転写ベルトのように、感光体の表面に直に接する部材においては、感光体表面を傷付けたり、磨耗させたりすることもあるので、機械的強度はある程度低い方が好ましい場合がある。このような場合、Ｓ型となるポリイミド前駆体と、他の組成からなるポリイミド前駆体とを混合して強度を調整することは有効である。
【００３４】
上記のポリイミド前駆体は、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、アセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等の非プロトン系極性溶剤に溶解することで、ポリイミド前駆体溶液として調製される。なお、この調製の際におけるポリイミド前駆体の混合比、濃度、粘度等の選択は、適宜調整して行われる。
【００３５】
本発明では、ＰＩ樹脂皮膜を円筒状芯体から容易に剥離することができるので、熱膨張率を考慮することなく材料を選択でき、要求物性に応じることや、材料価格を低減させることができる。
【００３６】
円筒状芯体としては、既述の如く、アルミニウムやステンレスが好ましく用いられる。特に、加工性や表面硬度の観点から、ステンレスを用いることが好ましい。ただし、作製するＰＩ樹脂皮膜との関係で、該ＰＩ樹脂皮膜の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する材料を円筒状芯体材料とすることは、ＰＩ樹脂皮膜の剥離を困難とするため好ましくない。
【００３７】
なお、円筒状芯体がアルミニウムの場合、３５０℃に加熱すると強度が低下して変形を起こしやすい。このようなアルミニウムの熱変形は、円筒状芯体形状への冷間加工中に歪みが蓄積していると発生しやすい。そのような歪みを取り去るには、アルミニウムを焼鈍（焼きなまし）する方法がある。但し、焼鈍によっても熱変形が起こるので、所定形状への加工は、その後に施す必要がある。焼鈍とは、アルミニウム素材を３５０〜４００℃の範囲に加熱し、空気中で自然に冷却する方法等が挙げられる。
【００３８】
また、後述するＰＩ樹脂皮膜形成工程において、形成されたＰＩ樹脂皮膜は円筒状芯体表面に接着するおそれがあるため、円筒状芯体の表面には、離型性が付与されていることが好ましい。特に、本発明においては、後述するＰＩ樹脂皮膜剥離工程において、円筒状芯体とＰＩ樹脂皮膜との間隙に加圧空気を注入することで皮膜を剥離するため、上記離型性付与がなされることが好ましい。
【００３９】
離型性を付与するためには、円筒状芯体表面をクロムやニッケルでメッキしたり、フッ素系樹脂やシリコーン樹脂で表面を被覆したり、あるいは表面にポリイミド樹脂が接着しないよう、表面に離型剤を塗布することが有効である。
【００４０】
また、ＰＩ前駆体塗膜乾燥時に、残留溶剤を完全に除去できない場合、あるいは加熱時に発生する水が除去しきれない場合、ＰＩ樹脂皮膜に部分的に提灯状の膨れが生じることがある。これは特に、ＰＩ樹脂皮膜の膜厚が５０μｍを越えるような厚い場合に顕著な問題である。その場合、円筒状芯体の表面を、算術平均粗さＲａで０．２〜２μｍ程度に粗面化することが有効である。これにより、ＰＩ樹脂皮膜から生じる残留溶剤または水の蒸気は、円筒状芯体とＰＩ樹脂皮膜の間にできるわずかな隙間を通って外部に出ることができ、膨れを防止することができる。円筒状芯体表面の粗面化には、ブラスト、切削、サンドペーパーがけ等の方法を用いる。
【００４１】
図１は、本発明における円筒状芯体の構造を説明するための図面であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は軸方向の断面図である。
本発明では、後述するＰＩ樹脂皮膜剥離工程において、円筒状芯体１とＰＩ樹脂皮膜１０との隙間に加圧空気を注入して皮膜を剥離するために、ＰＩ樹脂皮膜１０の不要箇所部分（切り取られる部分）に相当する円筒状芯体１の辺部に、貫通孔１１を設ける。ここで、加圧空気というのは、１箇所から注入すれば、円筒状芯体１とＰＩ樹脂皮膜１０との隙間全体に行き渡るものであるので、貫通孔１１は多数である必要はなく、１つあればよい。ただし、貫通孔１１の大きさ等により２つ以上設けてもよい。
【００４２】
貫通孔１１が設けられる円筒状芯体１の辺部とは、ＰＩ樹脂皮膜の不要箇所部分であれば特に限定されないが、円筒状芯体１の端部から貫通孔１１までの距離は、皮膜の不要部分の長さによるが、少なくとも１０ｍｍ以上であることが好ましい。１０ｍｍ未満であると端部から漏れる空気の量が多くなるため、加圧空気が円筒状芯体表面の隙間全体に行き渡らなくなる場合がある。また、貫通孔１１の位置がＰＩ樹脂皮膜の有効箇所に入ると、皮膜の内側に突起等が生じるので好ましくない。このような観点から、本発明における円筒状芯体の辺部とは、端部から５０〜１００ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００４３】
前記貫通孔１１の大きさは、大きすぎると液が入り込んで詰まるおそれがあり、小さすぎると加圧空気の注入量が不足するので、直径０．５〜３ｍｍ程度の範囲が好ましい。なお、ＰＩ樹脂皮膜の剥離時には、一定量の加圧空気を注入させる必要があるため、直径が１．５ｍｍ以下の貫通孔の場合には、２つ以上設けられることが好ましく、直径が１ｍｍ以下の場合には、４つ以上設けられることが好ましい。
【００４４】
貫通孔１１が例えば１つ設けられる場合、貫通孔１１は後述するＰＩ前駆体溶液の浸漬塗工時に、円筒状芯体１の下側（先に溶液に浸漬される側）となる端部に設けられてもよいし、その反対側の端部に設けられてもよい。また、貫通孔１１が複数個設けられる場合でも、上記円筒状芯体１の両方の端部に、等しい数の貫通孔１１が設けられてもよいし、異なる数の貫通孔１１が設けられてもよい。
【００４５】
また、貫通孔１１の形状としては、皮膜に穴があきにくいようにするために、円筒状芯体の表面側の先が広がっている、テーパー形状やおわん形状であることが好ましい。
【００４６】
加圧空気を貫通孔１１に導くために、貫通孔１１がある円筒状芯体１の内側には、空気配管１２を設けても良い。円筒状芯体１の材質がステンレスである場合、上記空気配管１２は、ステンレス配管を溶接してもよい。空気配管１２の先端には、空気チューブを取り付けることができる。
【００４７】
ＰＩ前駆体塗膜形成工程おいて、前記ＰＩ前駆体溶液（樹脂溶液）を円筒状芯体表面に塗布してＰＩ前駆体塗膜を形成するが、ＰＩ前駆体溶液の塗布方法としては、円筒状芯体をＰＩ前駆体溶液に浸漬して上昇させる（引き上げる）浸漬塗布法、円筒状芯体を回転させながら表面にＰＩ前駆体溶液を吐出する流し塗り法、その際にブレードで皮膜をメタリングするブレード塗布法など、公知の方法が採用できる。上記流し塗り法やブレード塗布法では塗布部を水平移動させるので、皮膜はらせん状に形成されるが、ＰＩ前駆体溶液は乾燥が遅いために、継ぎ目は自然に平滑化される。なお、「円筒状芯体表面に塗布する」とは、円柱も含まれる円筒状芯体の側面の表面、及び該表面に層を有する場合は、その層の表面に塗布することをいう。また、「円筒状芯体を上昇」とは、塗布時の液面との相対関係であり、「円筒状芯体を停止し、塗布液面を下降」させる場合を含む。
【００４８】
ＰＩ前駆体塗膜形成工程おいて、ＰＩ前駆体溶液の塗布を浸漬塗布法で行う場合、ＰＩ前駆体溶液は粘度が非常に高いので、膜厚が所望値より厚くなりすぎることがある。その際は、以下に示す環状体により膜厚を制御する浸漬塗布法が適用できる。
【００４９】
環状体により膜厚を制御する浸漬塗布法を、図２、３を参照して説明する。
図２は、環状体により膜厚を制御する浸漬塗布法に用いる装置の一例を示す概略構成図である。ただし、図２においては塗布主要部のみを示し、他の装置は省略している。
【００５０】
図２に示すように、この浸漬塗布法は、塗布槽３に満たされたＰＩ前駆体溶液２に、円筒状芯体１の外径よりも大きな孔６を設けた環状体５を浮かべ、円筒状芯体１を図面における上側から前記孔６を通してＰＩ前駆体溶液２に浸漬し、次いで、円筒状芯体１を引き上げる塗布法である。
【００５１】
環状体５は、ＰＩ前駆体溶液液面に浮くように構成されており、その材質としては、ＰＩ前駆体溶液２によって侵されないものであればよく、例えば、種々の金属やプラスチック等から選ばれる。また、浮上しやすいように、例えば、中空構造であってもよいし、沈没防止のために、環状体の外周面または塗布槽３に、環状体５を支える足や腕を設けても良い。
【００５２】
環状体５は、ＰＩ前駆体溶液２の液面を自由に動くことができる必要がある。そこで、ＰＩ前駆体溶液２の液面でわずかの力で動くことができよう、上記環状体５を溶液面に浮遊させる方法のほか、環状体５をロールやベアリングで支える方法、環状体５をエア圧で支える方法、などの方法で自由移動可能に設置されることが好ましい。
【００５３】
また、環状体５が塗布槽３の中央部に位置するように、環状体５を一時的に固定する固定手段を設けてもよい。このような固定手段としては、環状体５に足を設ける手段、塗布槽３と環状体５とを固定する手段などがある。但し、これらの固定手段を用いた場合、円筒状芯体１を浸漬した後、引き上げる際には、環状体５が自由に動き得るように、上記固定手段は取り外し可能なように配置される。
【００５４】
円筒状芯体１の外径と、孔６の径との間隙は、所望の塗布膜厚を鑑みて調整する。所望の塗布膜厚（乾燥膜厚）は、濡れ膜厚とＰＩ前駆体溶液２の不揮発分濃度との積になる。これから、所望の濡れ膜厚が求められる。また、円筒状芯体１の外径と、孔６の径との間隙は、所望の濡れ膜厚の１倍〜２倍の範囲であるのが好ましい。１倍〜２倍の範囲とするのは、ＰＩ前駆体溶液２の粘度及び／または表面張力などにより、間隙が濡れ膜厚になるとは限らないからである。このように、所望の乾燥膜厚及び所望の濡れ膜厚から、所望の孔６の径が定められる。
【００５５】
環状体５に設けられる孔６の内壁面は、ＰＩ前駆体溶液に浸る下部が広く、上部が狭い形状であれば、図２に示すように、傾斜面であるものや、図３に示すように、組み合わせた傾斜面であってもよい。また、階段状や曲線的な面であってもよい。
【００５６】
浸漬塗布を行う際、円筒状芯体１を、孔６を通してＰＩ前駆体溶液２に浸漬する。その際、円筒状芯体１が環状体５に接触しないようにする。次いで、孔６を通して円筒状芯体１を引き上げる。この際、円筒状芯体１と孔６との間隙により塗膜４の厚さが決定される。引き上げ速度は、０．１〜１．５ｍ／ｍｉｎ程度の範囲が好ましい。この塗布方法に好ましいＰＩ前駆体溶液の固形分濃度は、１０〜４０質量％の範囲、粘度は１〜１００Ｐａ・ｓの範囲である。
【００５７】
円筒状芯体１を、孔６を通して引き上げる際、ポリイミド前駆体溶液２の介在により、円筒状芯体１と環状体５との間に摩擦抵抗が生じ、環状体５には上昇力が作用し環状体５は少し持ち上げられる。この時、環状体５は自由移動可能状態であり、更に、環状体の孔６が円形であり、かつ、円筒状芯体１の外周も円形であるため、円筒状芯体１と環状体５との摩擦抵抗が周方向で一定になるように、環状体５は動くことができる。即ち、円筒状芯体１を引き上げる際、ある位置で、環状体５と円筒状芯体１との間隙が狭まろうとした場合、狭まろうとした部分では摩擦抵抗が大きくなる一方、その反対側では摩擦抵抗が小さくなり、一時的に摩擦抵抗が不均一な状態が生じる。しかしながら、環状体５が自由に動くこと、円筒状芯体１の外周が円形であること、及び、環状体の孔６が円形であることから、そのような摩擦抵抗が不均一な状態から均一な状態になるように、環状体５が動く。従って、環状体５が円筒状芯体１と接触するようなことはない。
【００５８】
また、摩擦抵抗が均一となる位置は、円筒状芯体１の外周の円形と、環状体５の孔６の円形とがほぼ同心円となる位置である。よって、円筒状芯体１断面の円の中心が、軸方向において許容範囲内でずれている場合であっても、環状体５はそれに追随するように動く。従って、円筒状芯体１の表面には、一定の濡れ膜厚を有するポリイミド前駆体塗膜４を形成することができる。
【００５９】
更に、浸漬塗布法に用いる塗布装置は、円筒状芯体１を保持する円筒状芯体保持手段、並びに、所望により、該保持手段を図１における上下方向に移動させる第１の移動手段、及び／または、ポリイミド前駆体溶液２を入れる容器を図１における上下方向に移動する第２の移動手段を有してもよい。
【００６０】
このような、環状体５により膜厚を制御する浸漬塗布法を適用することで、高粘度のポリイミド前駆体溶液２を用いることによる、円筒状芯体１の上端部での塗膜のタレは少なくなり、簡易に膜厚を均一にすることができる。
【００６１】
なお、ＰＩ前駆体塗膜形成工程おいて、上記の浸漬塗布法を用いるほかにも、図３に示す環状塗布法も適用できる。ここで、図３は、環状塗布法に用いる装置の一例を示す概略構成図である。
【００６２】
図３において、図２との違いは、環状塗布槽７の底部に、円筒状芯体の外径より若干小さい穴を有する環状シール材８が設けられていることである。環状塗布槽７の底部には環状シール材８が取り付けられ、円筒状芯体１を環状シール材８の中心に挿通させ、環状塗布槽７にＰＩ前駆体溶液２を収容する。これにより、ＰＩ前駆体溶液２が漏れないようになっている。円筒状芯体１は、図面における環状塗布槽７の下部から上部に順次つき上げられ、環状シール材８を挿通させることにより、表面に塗膜４の形成が行われる。円筒状芯体１の上下には、円筒状芯体１に嵌合可能な中間体９、９’が取り付けられることもある。環状体５の機能は、前述と同様である。
このような環状塗布法では、環状塗布槽７は図２の浸漬塗布槽３よりも小さくできるので、溶液の必要量が少なくて済む利点がある。
【００６３】
−ＰＩ樹脂皮膜形成工程（樹脂皮膜形成工程）−
本工程においては、樹脂皮膜としてＰＩ樹脂皮膜が形成されるため、本発明における樹脂皮膜形成工程がＰＩ樹脂皮膜形成工程となる。
【００６４】
ＰＩ樹脂皮膜形成工程においては、前記ＰＩ前駆体塗膜を加熱乾燥させてから、加熱反応させてＰＩ樹脂皮膜を形成する。
まず、ＰＩ樹脂皮膜形成工程においては、ＰＩ前駆体塗膜中に過度に残留する溶剤を除去する目的で、静置しても塗膜が変形しない程度の加熱乾燥を行う。加熱条件は、９０〜１７０℃の温度範囲で３０〜６０分間の範囲であることが好ましい。その際、温度が高いほど、加熱時間は短くてよい。また、加熱することに加え、風を当てることも有効である。加熱は、時間内において、段階的に上昇させたり、一定速度で上昇させてもよい。
【００６５】
なお、ＰＩ前駆体塗膜から溶剤を除去させすぎると、塗膜はまだベルトとしての強度を保持していないので、割れを生じるおそれがある。そこで、ある程度（具体的にはＰＩ前駆体塗膜中に１５〜４５質量％）、溶剤を残留させておく方がよい。
【００６６】
加熱乾燥の際、円筒状芯体に貫通孔を設けた部分の皮膜に、穴ができることがある。その場合でも、剥離工程において、その穴に粘着テープ等を貼ってふさげばよいので、不良品とはならない。
【００６７】
ＰＩ前駆体塗膜を加熱乾燥させてから加熱反応までは、連続的に行えばよいが、途中で一旦、温度を低下させてもよい。ここで、「温度を低下させる」とは、加熱乾燥により高温状態となっているＰＩ前駆体塗膜を、円筒状芯体ごと冷却し、温度を低下させることをいう。低下させる温度は、常温でもよい。温度を低下させることは、加熱乾燥装置と加熱反応装置とが異なっている場合に有効である。
【００６８】
その際、ＰＩ前駆体塗膜は、温度の低下により収縮する。その収縮率は軸方向で０．５〜２％と小さい範囲であるが、この収縮により、ＰＩ前駆体塗膜は、円筒状芯体の表面でズレを生じ、円筒状芯体との間により広い隙間が生じる。一度、このような隙間が発生すると、加熱反応の際に、残留溶剤等が抜けやすくなる。
加熱乾燥装置と加熱反応装置とが同じである場合、一旦、温度を低下させることは不要である。
【００６９】
ＰＩ樹脂皮膜形成工程において、上述の乾燥の後、好ましくは３００〜４５０℃の範囲、より好ましくは３５０℃前後で、２０〜６０分間、ＰＩ前駆体塗膜を加熱反応させることで、ＰＩ樹脂皮膜を形成することができる。加熱反応の際、非プロトン系極性溶剤が残留しているとＰＩ樹脂皮膜に膨れが生じることがあるため、加熱の最終温度に達する前に、完全に残留溶剤を除去することが好ましく、具体的には、加熱前に、２００〜２５０℃の温度で、１０〜３０分間加熱乾燥して残留溶剤を除去し、続けて、温度を段階的、または一定速度で徐々に上昇させて加熱し、ポリイミド樹脂皮膜を形成することが好ましい。
【００７０】
なお、ＰＩ樹脂皮膜形成工程において、加熱乾燥の前に、ＰＩ前駆体塗膜を、ＰＩ前駆体を溶解せず、かつ、非プロトン系極性溶剤を溶解し得る特定溶剤に接触させる処理を行い、ＰＩ前駆体皮膜を形成する工程を行ってもよい。これにより、ＰＩ前駆体塗膜から非プロトン系極性溶剤が特定溶剤に染み出て、代わりに特定溶剤が浸透する。個々で、ＰＩ前駆体は特定溶剤には不溶なので、ＰＩ前駆体は析出し、静置しても塗膜が変形しない程度に固形化され、ＰＩ前駆体塗膜が形成される。その結果、前述の乾燥工程が速やかに行われ、乾燥時間を短縮することができる。
【００７１】
ＰＩ前駆体塗膜と特定溶剤との接触は、前記ＰＩ前駆体塗膜形成工程の直後に行うことが好ましい。ＰＩ前駆体溶液塗布後において、塗膜に含まれる溶剤は、前述したように常温では乾燥が遅いため、塗膜はいつまでも濡れたままであり、塗膜は重力の影響を受けて常に下方に垂れる。そこで、ＰＩ前駆体の塗布を行った直後に、ＰＩ前駆体塗膜と特定溶剤との接触を行い、ＰＩ前駆体塗膜を固形化することで、垂れを防止することができる。
【００７２】
ＰＩ前駆体塗膜と特定溶剤との接触方法としては、ＰＩ前駆体塗膜を特定溶剤に浸漬する方法が好適であるが、その他、ＰＩ前駆体塗膜に、特定溶剤を流下させたり、吹き付けてもよい。ＰＩ前駆体の塗布方法が遠心成形法の場合、円筒状芯体の回転を止めて特定溶剤に浸してもよいが、円筒状芯体を回転させたまま、内面のＰＩ前駆体の塗膜に特定溶剤を吹きかけてもよい。
【００７３】
ＰＩ前駆体を析出させる際、ＰＩ前駆体塗膜を特定溶剤に接触させる時間により、ＰＩ前駆体塗膜からの非プロトン系極性溶剤の溶出量が変化する。塗膜から非プロトン系極性溶剤が完全になくなると、析出して固形化されたＰＩ前駆体皮膜はもろくなってしまう場合があるので、非プロトン系極性溶剤は５〜５０質量％程度、残留しているのが好ましい。そのための特定溶剤とのＰＩ前駆体塗膜の接触時間は、ＰＩ前駆体塗膜の膜厚にもよるが、１０秒から１０分程度が好ましい。ＰＩ前駆体塗膜の膜厚が厚いほど、含まれる溶剤が多くなるので、接触時間は長くすることが好ましい。
【００７４】
ＰＩ前駆体塗膜と接触させる特定溶剤としては、ＰＩ前駆体が不溶であり、かつ、非プロトン系極性溶剤を溶解するものが用いられる。具体的には、水、アルコール類（例えば、メタノール、エタノール等）、炭化水素類（例えば、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレン等）、ケトン類（例えばアセトン、ブタノン等）、エステル類（例えば、酢酸エチル等）を挙げることができる。これらは単独で使用してもよいし、混合して用いてもよいが、特に、水、または、水を含む混合物が扱いが簡便で好ましい。
【００７５】
このようなＰＩ前駆体皮膜形成工程において、ＰＩ前駆体塗膜と特定溶剤との接触させる処理を行った場合、形成されたＰＩ前駆体皮膜中に浸透した特定溶剤と、残留する非プロトン系極性溶剤を除去する目的で、乾燥を行う。乾燥条件は、５０〜１２０℃の温度で１０〜６０分間、行うのが好ましい。特定溶剤と非プロトン系極性溶剤とでは、非プロトン系極性溶剤の方が蒸発しにくいので、ＰＩ前駆体皮膜中には非プロトン系極性溶剤が残留した状態が形成される。この状態になることにより、析出したＰＩ前駆体が再び溶解状態になり、透明化される。
その後、ＰＩ前駆体皮膜は、加熱乾燥させてから、加熱反応させてＰＩ樹脂皮膜を形成するという、ＰＩ樹脂皮膜形成工程に供されることになる。
【００７６】
−ＰＩ樹脂皮膜剥離工程（樹脂皮膜剥離工程）−
本工程では、樹脂皮膜としてＰＩ樹脂皮膜が円筒状芯体から剥離されるため、本発明における樹脂皮膜剥離工程がＰＩ樹脂皮膜剥離工程となる。
【００７７】
前記加熱反応後、形成されたＰＩ樹脂皮膜を円筒状芯体から剥離する本工程を経ることで、ＰＩ樹脂製無端ベルト（樹脂製無端ベルト）が得られる。本発明では、図１における芯体１とＰＩ樹脂皮膜１０との隙間に、貫通孔１１を通して加圧空気を注入してＰＩ樹脂皮膜を剥離する。
【００７８】
加圧空気の圧力は、一般的な空気圧縮機で得られる程度（０．２〜０．７ＭＰａ程度の範囲）でよい。注入された加圧空気は、ある程度は皮膜端部から漏れるが、全部が漏れるわけではないので、ＰＩ樹脂皮膜１０は空気圧により、多少、膨れることになる。そのため、形成されたＰＩ樹脂皮膜１０を無端ベルトとして円筒状芯体１から容易に抜き取ることができるのである。
【００７９】
抜き取られた無端ベルトは、その両端は膜厚の均一性が劣っていたり、皮膜の破片が付着していたりするが、その部分は不要箇所部分として切断される。該不要箇所部分は、前記のように端部から５０〜１００ｍｍの範囲であることが好ましい。
端部の不要箇所部分が切断されてＰＩ樹脂製無端ベルトが得られるが、必要に応じて、穴あけ（パンチング）加工、リブ付け加工、等が施されることがある。
【００８０】
上記無端ベルトを、転写ベルトや接触帯電ベルトとして使用する場合には、樹脂材料の中に必要に応じて導電性物質を分散させる。導電性物質としては、例えば、カーボンブラック、カーボンブラックを造粒したカーボンビーズ、カーボンファイバー、グラファイト等の炭素系物質、銅、銀、アルミニウム等の金属または合金、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３複合酸化物等の導電性金属酸化物、チタン酸カリウム等の導電性ウィスカー等が挙げられる。
なお、無端ベルトを転写ベルトとして使用する場合、その厚さとしては、５０〜１００μｍの範囲であることが好ましい。
【００８１】
また、無端ベルトを定着体として使用する場合には、表面に付着するトナーの剥離性の向上のため、ベルト表面に非粘着性の樹脂皮膜を形成することが有効である。その非粘着性の樹脂皮膜の材料としては、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）等のフッ素系樹脂が好ましい。また、非粘着性の樹脂皮膜には、耐久性や静電オフセットの向上のためにカーボン粉末が分散されていてもよい。
【００８２】
これらフッ素系樹脂皮膜を形成するには、その水分散液を無端ベルトの表面に塗布して焼き付け処理する方法が好ましい。また、フッ素系樹脂皮膜の密着性が不足する場合には、必要に応じて、ベルト表面にプライマー層をあらかじめ塗布形成する方法がある。プライマー層の材料としては、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリイミド及びこれらの誘導体等が挙げられ、更にフッ素系樹脂から選ばれる少なくとも一つの化合物を含むことが好ましい。
【００８３】
このように、ベルト表面にプライマー層、及びフッ素系樹脂皮膜を形成するには、加熱硬化してポリイミド樹脂皮膜（ベルト）を円筒状芯体の表面に形成してから、これらを塗布してもよいが、ＰＩ前駆体溶液を塗布して溶剤を乾燥させてから、または、特定溶剤に接触させた後、プライマー層、及びフッ素系樹脂分散液を塗布し、その後に加熱してイミド転化完結反応とフッ素系樹脂皮膜の焼成処理を同時に行ってもよい。この場合、プライマー層がなくてもフッ素系樹脂皮膜の密着性が強固になることもある。
【００８４】
無端ベルトを定着体として使用する場合、その厚さとしては２５〜５００μｍの範囲であることが好ましい。必要に応じて設けられるプライマー層の厚さは０．５〜１０μｍの範囲が好ましい。また、フッ素系樹脂皮膜の厚さは４〜４０μｍの範囲が好ましい。
なお、プライマー層とフッ素系樹脂皮膜は、ある程度の柔軟性を有しており、膨張や収縮はポリイミド樹脂皮膜に追従することができるので、積層体としての熱膨張率は、ポリイミド樹脂だけの値と同じと見なすことができる。
【００８５】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、各実施例は、本発明を制限するものではない。
【００８６】
（実施例１）
−ＰＩ前駆体塗膜形成工程（樹脂塗膜形成工程）−
ＢＰＤＡとＰＤＡとをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド中で等モル反応させ、２２質量％濃度のポリイミド前駆体溶液Ａを調製した。該前駆体溶液Ａの粘度は３５Ｐａ・ｓであった。
【００８７】
外径が６８ｍｍ、長さが４００ｍｍのステンレス（ＳＵＳ３０４）製円筒（熱膨張率は１８×１０−６／Ｋ）を円筒状芯体として用意した。かかる円筒は、外径が７０ｍｍ、長さが４００ｍｍのステンレス製素管の表面を切削して、外径を６８ｍｍにし、更に、球形アルミナ粒子によるブラスト処理により、表面を算術平均粗さＲａで１．０μｍに粗面化したものである。
【００８８】
その表面には、シリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布して、３００℃で１時間、焼き付け処理を施した。次いで、この円筒状芯体の一端から２５ｍｍの位置に、直径１．５ｍｍで、円筒形状の貫通孔を１つあけ、本発明における貫通孔が設けられた円筒状芯体とした。
【００８９】
前記ＰＩ前駆体溶液Ａを用い、図３に示すような環状塗布法により、上記円筒状芯体表面にＰＩ前駆体塗膜を形成した。環状体５としては、外径１１０ｍｍ、高さ３０ｍｍのアルミニウム製のものを作製した。この環状体５の内壁は傾斜状であり、最小部の内径を６９ｍｍ、最大部の内径を７５ｍｍとした。なお、前記環状体５の高さとは、環状体の最小内径部分の液面からの高さを示す。
【００９０】
底面に内径６６ｍｍの穴を有するポリエチレン製環状シール材８が取り付けられた、内径１５０ｍｍ、高さ５０ｍｍの環状塗布槽７に、円筒状芯体１を図３における下側から通した。そして、環状塗布槽７にＰＩ前駆体溶液２を入れ、環状体５を円筒状芯体１が孔６の中心となるように配置して、円筒状芯体１を０．５ｍ／分で上昇させ、塗布を行った。これにより、円筒状芯体１の表面には濡れ膜厚が約５００μｍのＰＩ前駆体塗膜４が形成された。
【００９１】
−ＰＩ樹脂皮膜形成工程（樹脂皮膜形成工程）−
次に、塗膜が形成された円筒状芯体１を水平にして、２０ｒｐｍで回転させながら、室温で５分間の乾燥後、８０℃で２０分間、１００℃で１時間、加熱乾燥させた。これにより、厚さ約１５０μｍのＰＩ前駆体塗膜を得た。次に、円筒状芯体１を一旦、室温まで冷却した。この際、ＰＩ前駆体塗膜は円筒状芯体１の軸方向に約１％収縮した。
【００９２】
その後、上記ＰＩ前駆体塗膜の一端部に、幅２０ｍｍのポリエステルテープを巻き付けて被覆処理をした。次に、ＰＦＡのディスパージョン水性塗料（商品名：ＡＷ５０００、ダイキン工業社製）を内径９０ｍｍ、高さ４８０ｍｍの塗布槽に入れ、その中に塗膜が形成された円筒状芯体１を、前記被覆処理した部分を下側にして垂直方向に、上部のポリイミド前駆体塗膜を５ｍｍだけ残して浸漬した。次いで、０．３ｍ／分の引き上げ速度で引き上げ、ＰＦＡ塗膜を形成した。８０℃で１０分間の乾燥後、ポリエステルテープを除去した。更に、１５０℃で２０分間、続いて２００℃で２０分間、加熱乾燥させた。その後、３８０℃で３０分間加熱して、ポリイミド樹脂皮膜を形成すると共に、ＰＦＡ塗膜を焼成した。
【００９３】
−ＰＩ樹脂皮膜剥離工程（樹脂皮膜剥離工程）−
室温に冷えた後、円筒状芯体１の貫通孔から、圧力０．５ＭＰａの加圧空気を注入したところ、ＰＩ樹脂皮膜はゆるんだので、貫通孔が設けられた側の方向に引いたところ、ＰＩ樹脂皮膜を容易に抜き取ることができた。こうして、膜厚７５μｍで均一なＰＩ樹脂皮膜表面に、膜厚３０μｍのＰＦＡ層を有するＰＩ樹脂製無端ベルトを得ることができた。
【００９４】
なお、形成されたＰＩ樹脂皮膜は、熱膨張率が１２×１０−６／Ｋであり、円筒状芯体の熱膨張率との差は６×１０−６／Ｋであった。また、このＰＩ樹脂皮膜はＰＩの中では最も剛直で、かつ耐熱性も高いものである。
得られたＰＩ樹脂製無端ベルトは、不要箇所部分を両端から３０ｍｍずつ切断し、電子写真用定着ベルトとして好適に使用することができた。
【００９５】
（比較例１）
実施例１において、円筒状芯体１に貫通孔を設けず、ＰＩ樹脂皮膜剥離工程において、加圧空気の注入をしなかった以外は実施例１と同様にしてＰＩ樹脂皮膜を作製した。
この場合、円筒状芯体表面のＰＩ樹脂皮膜は非常に固く締まっており、人手で引き抜くことはできなかった。
【００９６】
（実施例２）
−ＰＩ前駆体塗膜形成工程（樹脂皮膜形成工程）−
ＰＭＤＡと４，４’−ジアミノジフェニルエーテルとをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド中で等モル反応させた、２２質量％濃度、粘度が２８Ｐａ・ｓのＰＩ前駆体溶液を用意した。これは、材料中にＢＰＤＡを使用していないので、ＰＩ前駆体溶液Ａの半額程度のコストである。
【００９７】
このＰＩ前駆体溶液に、カーボンブラック（商品名：スペシャルブラック４、デグザヒュルス社製）を、ＰＩ前駆体溶液の固形分に対して質量比で２３％混合し、次いで、対抗衝突型分散機（（株）ジーナス製）により分散した。更に、塗膜にはじきを生じにくくするため、シリコーンレベリング剤（商品名：ＤＣ３ＰＡ、ダウコーニングトーレシリコーン社製）を、濃度が５００ｐｐｍになるよう添加し、ＰＩ前駆体溶液Ｂとした。
【００９８】
別途、外径が１７０ｍｍ、長さが４００ｍｍのアルミニウム製素管を３５０℃で１０分間加熱し、自然に冷却した後、表面を切削して外径を１６８ｍｍにし、更に、球形アルミナ粒子によるブラスト処理により、表面をＲａ１．０μｍに粗面化したアルミニウム製円筒（熱膨張率２３×１０−６／Ｋ）を円筒状芯体として用意した。
【００９９】
上記円筒状芯体の表面に、シリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布して、３００℃で１時間、焼き付け処理を施した。更に、円筒状芯体の一端から２５ｍｍの位置に、直径１．５ｍｍで、円筒状芯体側の先が直径３．０ｍｍに広がったおわん形状の貫通孔を１つあけ、本発明における貫通孔が設けられた円筒状芯体とした。
【０１００】
前記ＰＩ前駆体溶液Ｂを用い、図３に示す環状塗布法により、ＰＩ前駆体塗膜を形成した。環状体５として、外径が２５０ｍｍ、高さが４０ｍｍのアルミニウム製の中空体を作製した。この環状体５の内壁は傾斜状であり、最小部の内径を１６９ｍｍ、最大部の内径を１８０ｍｍとした。
【０１０１】
円筒状芯体１の上下に、図３に示すように中間体９、９’を取り付け、底面に内径１６６ｍｍの穴を有するポリエチレン製の環状シール材８が取り付けられた、内径２５０ｍｍ、高さ５０ｍｍの環状塗布槽７に、円筒状芯体１を図３における下側から通した。そして、環状塗布槽７にＰＩ前駆体溶液Ｂを入れ、環状体５を円筒状芯体１が孔６の中心となるように配置して、円筒状芯体１を０．４ｍ／分で上昇させ、塗布を行った。これにより、円筒状芯体１の表面には、濡れ膜厚が約５００μｍのＰＩ前駆体塗膜４が形成された。
【０１０２】
−ＰＩ樹脂皮膜形成工程（樹脂皮膜形成工程）−
ＰＩ前駆体塗膜が形成された円筒状芯体１を水平にして、室温で５分間の乾燥後、２０ｒｐｍで回転させながら、８０℃で２０分間、１３０℃で３０分間、加熱して乾燥させ、次に、円筒状芯体１を室温まで冷却した。これにより、厚さ約１５０μｍのＰＩ樹脂塗膜を得た。その際、ＰＩ前駆体塗膜はその軸方向に０．５％収縮したが、これにより、ＰＩ前駆体塗膜と円筒状芯体との間に、隙間の形成が確実なものとなった。
【０１０３】
その後、円筒状芯体１を垂直にして、２００℃で３０分間、３２０℃で３０分間加熱反応させ、ＰＩ樹脂皮膜を形成した。
【０１０４】
−ＰＩ樹脂皮膜剥離工程（樹脂皮膜剥離工程）−
室温に冷えた後、円筒状芯体１の貫通孔から圧力０．５ＭＰａの加圧空気を注入したところ、ＰＩ樹脂皮膜はゆるんだので、貫通孔が設けられた側の方向に引いたところ、ＰＩ樹脂皮膜を容易に引き抜くことができた。
【０１０５】
得られたＰＩ樹脂皮膜は、膜厚７５μｍで均一で、熱膨張率が２０×１０−６／Ｋであり、円筒状芯体の熱膨張率との差は３×１０−６／Ｋであった。また、このＰＩ樹脂皮膜は剛直であるが、実施例１のＰＩ樹脂皮膜より柔軟性に富んでいた。
得られたＰＩ樹脂製無端ベルトは、不要箇所部分を両端から３０ｍｍずつ切断し、電子写真用転写ベルトとして好適に使用することができた。
【０１０６】
（比較例２）
実施例２において、円筒状芯体１に貫通孔を設けず、ＰＩ樹脂皮膜剥離工程において、加圧空気の注入をしなかった以外は実施例２と同様にしてＰＩ樹脂皮膜を作製した。
この場合、円筒状芯体表面のＰＩ樹脂皮膜は非常に固く締まっており、人手で引き抜くことはできなかった。
【０１０７】
【発明の効果】
本発明によれば、円筒状芯体の熱膨張率との差が比較的小さい熱膨張率を有する樹脂皮膜に関し、円筒状芯体からの剥離が容易である樹脂製無端ベルトの製造方法を提供することができる。また、幅広い要求特性及びコストに応じることが可能である樹脂製無端ベルトの製造方法を提供することもできる。
また、本発明の製造方法により得られる樹脂製無端ベルトは、膜厚が均一であって、幅広い要求特性及びコストに応じられるという優れた効果を有しており、電子写真複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置における感光体、帯電体、転写体、定着体等に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における円筒状芯体の説明図である。
【図２】浸漬塗布法に用いる装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】環状塗布法に用いる装置の他の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ 円筒状芯体
２ ポリイミド前駆体溶液（樹脂溶液）
３ 塗布槽
４ ポリイミド前駆体塗膜（樹脂皮膜）
５ 環状体
６ 環状体の孔、
７ 環状塗布槽
８ 環状シール材
９、９’ 中間体、
１０ 無端ベルト
１１ 貫通孔
１２ 配管[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a resin endless belt such as a polyimide resin endless belt which can be used in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine and a printer, and a resin endless belt produced by the production method. .
[0002]
[Prior art]
In an image forming apparatus using an electrophotographic process, a rotating body made of metal, plastic, or rubber is used for a photoreceptor, a charging unit, a transfer unit, and a fixing unit. In some cases, these rotating bodies are preferably deformable for the purpose of realization, and a belt made of a thin plastic film is used for this. In this case, if the belt has a seam, a defect caused by the seam occurs in the output image. Therefore, an endless belt having no seam is preferably used. As a material of the endless belt, a polyimide resin (hereinafter, polyimide is appropriately abbreviated as “PI”) is particularly preferably used in terms of strength, dimensional stability, heat resistance, and the like.
[0003]
Examples of a method for producing an endless belt with a polyimide resin include a centrifugal molding method in which a polyimide precursor solution is applied to the inner surface of a cylindrical body and dried while rotating (for example, see Patent Document 1). An inner surface coating method for developing a body solution (for example, see Patent Document 2) is known. However, in the method of forming a film on the inner surface of these cylinders, it is necessary to remove the film before curing from the cylinder and replace it on the outer mold during the thermal curing of the polyimide precursor, which is disadvantageous in that it takes a lot of man-hours. is there.
[0004]
Further, as a method of manufacturing another polyimide resin endless belt, for example, on the surface of a cylindrical core, a polyimide precursor solution is applied by a dip coating method, dried, and heated and reacted, and then a polyimide resin film is formed. There is also a method of peeling from a cylindrical core (for example, see Patent Document 3). This method has an advantage that the man-hour for replacing the outer mold is unnecessary.
However, the polyimide resin has a property that the shrinkage during the heating reaction is very large, and the problem that the polyimide resin endless belt (resin endless belt) after the heating reaction is difficult to remove from the cylindrical core body. Have.
[0005]
On the other hand, in order to remove the endless belt made of PI resin from the cylindrical core, a PI resin having a coefficient of thermal expansion smaller than that of the cylindrical core is selected as the PI resin, and the PI resin film is formed by heating and reacting. There is a method utilizing a phenomenon in which the cylindrical core shrinks more than the PI resin film when cooled after forming.
[0006]
In this case, the larger the coefficient of thermal expansion of the cylindrical core is, the more preferable it is. However, the coefficient of thermal expansion of the metal material usable as the cylindrical core is as follows. -6 / K, stainless steel SUS304 18 × 10 -6 / K, copper is 17 × 10 -6 / K, 12 × 10 iron -6 / K, brass is 18 × 10 -6 / K, nickel is 15 × 10 -6 / K (all values at room temperature), which are not very large values.
[0007]
On the other hand, the smaller the coefficient of thermal expansion of the polyimide resin (film), the better. The thermal expansion coefficients of various polyimide resins are 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (hereinafter abbreviated as “BPDA”) and p-phenylenediamine (hereinafter abbreviated as “PDA” as appropriate). 12 × 10) using a polyimide precursor consisting of -6 / K, 21 × 10 using polyimide precursor consisting of BPDA and 4,4′-diaminodiphenyl ether -6 / K, a polyimide precursor comprising pyromellitic dianhydride (hereinafter abbreviated as “PMDA” as appropriate) and 4,4′-diaminodiphenyl ether, and 20 × 10 -6 / K, using a polyimide precursor consisting of 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride and 4,4′-diaminodiphenylmethane, 50 × 10 -6 / K, using a polyimide precursor consisting of 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride and 4,4′-diaminobenzophenone, 24 × 10 -6 / K, etc. In view of the coefficient of thermal expansion of the cylindrical core material, there is only one type of PI resin composed of BPDA and PDA that is significantly smaller than the largest aluminum even when compared with the largest aluminum. .
[0008]
However, the price of BPDA is higher than other monomers, and the endless belt made of PI resin using the same is expensive. The PI resin not using BPDA is inexpensive, but has a problem that the coefficient of thermal expansion is not smaller than that of aluminum. When using an endless belt made of PI resin, it is desirable that a wide range of materials can be selected so as to meet required characteristics and material prices, but it is not preferable that the materials be limited by a peeling method.
[0009]
As another method of extracting the PI resin endless belt from the cylindrical core, a large number of through holes are provided in the cylindrical core, and after the PI resin film is formed, pressurized air is passed through the through holes from inside the cylindrical core. There is a method of injecting and expanding the PI resin film to peel it off (for example, see Patent Documents 4 and 5). According to this method, a PI resin endless belt can be obtained using a wide range of materials.
[0010]
However, in any of the above methods, a film such as a precursor coating film formed in advance is applied to a cylindrical core provided with a through-hole and heated and reacted to form a film. Since the provided cylindrical core is an outer die of the above-mentioned reloading method, the number of steps is similarly increased.
[0011]
On the other hand, if the PI precursor solution is directly applied to the cylindrical core provided with such a through-hole, the liquid enters the through-hole and clogs the through-hole or generates a projection on the inner surface of the coating, which is not preferable. . Therefore, this method does not make the man-hour for replacing the outer mold unnecessary.
That is, there has been no method of manufacturing an endless belt that can be applied to a wide range of PI materials by a method of applying the material to the surface of the cylindrical core.
[0012]
[Patent Document 1]
JP-A-57-74131
[Patent Document 2]
JP-A-62-19437
[Patent Document 3]
JP-A-61-273919
[Patent Document 4]
JP-A-5-45897
[Patent Document 5]
JP-A-6-285883
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional technology.
That is, the present invention relates to a resin film having a coefficient of thermal expansion having a relatively small difference from the coefficient of thermal expansion of a cylindrical core, and manufacturing a resin endless belt that can be easily separated from the cylindrical core. To provide a method. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a resin endless belt which can meet a wide range of required characteristics and costs. Another object of the present invention is to provide a resin endless belt manufactured by the method for manufacturing a resin endless belt.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention
<1> A resin film forming step of applying a resin solution to the surface of a cylindrical core to form a resin film, and forming a resin film by heating and drying and / or heat reacting the resin film. And a resin film peeling step of peeling the resin film from the cylindrical core, a method for producing a resin endless belt,
The difference (BA) between the coefficient of thermal expansion A of the resin film and the coefficient of thermal expansion B of the cylindrical core is 10 × 10 -6 / K or less, a through hole is provided in a side of the cylindrical core body corresponding to an unnecessary portion of the resin film, and in the resin film peeling step, the cylindrical core is passed through the through hole from inside the cylindrical core body. A method for producing a resin endless belt, which comprises injecting pressurized air into a gap between the surface of a body and a resin film to remove the resin film.
[0015]
<2> The resin solution is a polyimide precursor solution, the resin coating film forming step is a polyimide precursor coating film forming step of forming a polyimide precursor coating film, and the resin film forming step is a polyimide resin as a resin film. The polyimide resin film forming step of forming a film, wherein the resin film peeling step is a polyimide resin film peeling step of peeling the polyimide resin film from a cylindrical core. This is a method for manufacturing a belt.
[0016]
<3> The method for producing an endless resin belt according to <1> or <2>, wherein the cylindrical core is made of stainless steel.
[0017]
<4> A resin endless belt manufactured by the method for manufacturing a resin endless belt according to any one of <1> to <3>.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the method for producing a resin endless belt of the present invention, a resin solution is applied to the surface of a cylindrical core to form a resin coating film, and the resin coating film is heated and dried and / or heated. A resin film forming step of forming a resin film by means of a resin endless belt, and a resin film peeling step of peeling the resin film from the cylindrical core body, wherein the coefficient of thermal expansion of the resin film The difference (BA) between A and the coefficient of thermal expansion B of the cylindrical core is 10 × 10 -6 / K or less, a through hole is provided in a side of the cylindrical core body corresponding to an unnecessary portion of the resin film, and in the resin film peeling step, the cylindrical core is passed through the through hole from inside the cylindrical core body. Pressurized air is injected into a gap between the surface of the body and the resin film to peel off the resin film.
[0019]
That is, in the present invention, in the method of applying a resin solution to the surface of a cylindrical core and heating and drying and / or reacting to form a resin film, it is difficult to remove the resin film from the cylindrical core. Even if the difference (BA) between the coefficient of thermal expansion A of the cylindrical core and the coefficient of thermal expansion B of the cylindrical core is equal to or less than a certain value, by blowing the pressurized air through the through hole provided in the cylindrical core, The resin film can be easily peeled off.
[0020]
In the present invention, since the through hole is provided not on the entire surface of the cylindrical core, but on the side of the cylindrical core corresponding to an unnecessary portion of the resin film, the surface of the cylindrical core is covered with resin. Even when a coating film is formed, the portion required as an endless belt does not have a coating film defect due to the resin solution entering the through-hole, and in addition, the film is formed after the resin coating film is formed and before heating. The endless belt can be manufactured as a continuous process without the need to replace the outer mold.
[0021]
Further, in the present invention, since the resin film can be easily peeled off from the cylindrical core body as described above, the material can be selected without considering the coefficient of thermal expansion, and the required physical properties can be satisfied, and the material price can be reduced. Can be reduced.
[0022]
As the material of the cylindrical core body that can be used in the present invention, any of the above-mentioned materials can be used. -6 ~ 25 × 10 -6 It is preferable to use a material in the range of / K.
From the viewpoint of market distribution, it is preferable to use aluminum or stainless steel.
[0023]
On the other hand, the resin for the resin film that can be used in the present invention is not particularly limited. , Thermosetting resin and the like.
Among them, polyimide is particularly preferable because it can secure the strength and flexibility of the endless belt.
[0024]
However, in the present invention, the coefficient of thermal expansion of the resin film is preferably smaller than the coefficient of thermal expansion of the cylindrical core, and the coefficient of thermal expansion of the resin film used is 15 × 10 -6 ~ 40 × 10 -6 It is preferable to use a resin in the range of / K.
[0025]
In the present invention, a resin solution obtained by dissolving the various resins in a solvent is applied to the surface of the cylindrical core to form a resin film. As the resin solution, a solution obtained by dissolving a polymerized resin is used. Not only that, but also includes a solution of a resin precursor that reacts to form a resin, such as a polyimide precursor solution described below.
[0026]
In the present invention, the difference (BA) between the coefficient of thermal expansion A of the resin film and the coefficient of thermal expansion B of the cylindrical core is 10 × 10 -6 / K or less, the resin film can be easily peeled off from the cylindrical core, and the difference in the coefficient of thermal expansion is 5 × 10 -6 The same effect can be obtained even if it is less than / K.
The difference (BA) between the coefficient of thermal expansion A of the resin film and the coefficient of thermal expansion B of the cylindrical core is 10 × 10 -6 If it exceeds / K, the resin film may be able to be peeled off due to shrinkage of the cylindrical core after heating without depending on the method of the present invention.
[0027]
Hereinafter, as an example in which the method for producing a resin endless belt of the present invention is preferably used, a method for producing a polyimide resin endless belt (resin endless belt) will be described in detail for each process.
[0028]
-PI precursor coating film forming process (resin coating film forming process)-
In this step, since the PI precursor coating film is formed as a coating film for forming a resin coating film, the resin coating film forming step in the present invention is the PI precursor coating film forming step.
[0029]
In the PI precursor coating film forming step, first, a PI precursor solution in which the PI precursor is dissolved in an aprotic polar solvent is prepared.
As the PI precursor, those composed of various combinations listed above can be used. The PI precursor may be used as a mixture of two or more kinds, or may be used as a mixture obtained by mixing and copolymerizing an acid or amine monomer.
[0030]
In particular, it is preferable to use a polyimide precursor solution obtained by mixing a polyimide precursor composed of BPDA and PDA, and a polyimide precursor composed of an acid anhydride other than BPDA and any diamine. By using such a polyimide precursor, it is possible to change the required physical properties and reduce the material cost while keeping the coefficient of thermal expansion of the polyimide resin to be produced low. This is because a polyimide resin (hereinafter, appropriately referred to as “S-type”) produced using a polyimide precursor composed of BPDA and PDA has a smaller coefficient of thermal expansion than an aluminum cylindrical core, This is because there is room for the difference, and another polyimide precursor may be mixed within a range where the coefficient of thermal expansion is smaller than that of the aluminum cylindrical core.
[0031]
Other polyimide precursors that can be used in combination with the polyimide precursor composed of BPDA and PDA include those composed of BPDA and 4,4′-diaminodiphenyl ether, pyromellitic dianhydride (PMDA) and 4,4′-diamino Diphenyl ether; 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride and 4,4'-diaminodiphenylmethane;3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic acid It may be appropriately selected from those composed of dianhydride and 4,4'-diaminobenzophenone, and the like. Those composed of PMDA and 4,4'-diaminodiphenyl ether are suitable for mixing, properties, and material price. It is more preferably used.
[0032]
The mixing ratio of the polyimide precursor composed of BPDA and PDA and the polyimide precursor composed of another composition is preferable in terms of price as the number of polyimide precursors composed of other compositions is large, but the thermal expansion coefficient is too large if it is too large. Since it is difficult to peel off from the cylindrical core, it is appropriately adjusted from the range of (polyimide precursor composed of BPDA and PDA) :( polyimide precursor composed of another composition) = about 5: 5 to 0:10. Is done. The larger the outer diameter of the cylindrical core, the larger the dimensional difference from the polyimide resin film formed on its surface and the more likely it is to come off, so increase the mixing ratio of the polyimide precursor having another composition. be able to.
In the present invention, the peeling of the polyimide resin film from the cylindrical core is performed not only by simply shrinking the cylindrical core by cooling after the heating reaction, but also by peeling by pressurized air injection. The mixing ratio of the polyimide precursor having another composition can be increased, and depending on the combination with the cylindrical core, a polyimide precursor having another composition can be used alone.
[0033]
It is known that the S-type PI resin film has the highest mechanical strength among polyimide resins, and has an advantage that it is hardly deformed when used as a fixing belt or a transfer belt. On the other hand, in a member such as a transfer belt that is in direct contact with the surface of the photoreceptor, the surface of the photoreceptor may be damaged or worn. In such a case, it is effective to adjust the strength by mixing an S-type polyimide precursor with a polyimide precursor having another composition.
[0034]
The above polyimide precursor is prepared as a polyimide precursor solution by dissolving in an aprotic polar solvent such as N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, acetamide, N, N-dimethylformamide. The mixing ratio, concentration, viscosity and the like of the polyimide precursor in this preparation are appropriately adjusted.
[0035]
In the present invention, since the PI resin film can be easily peeled off from the cylindrical core, the material can be selected without considering the coefficient of thermal expansion, and the required physical properties can be satisfied and the material price can be reduced. .
[0036]
As described above, aluminum or stainless steel is preferably used as the cylindrical core. In particular, it is preferable to use stainless steel from the viewpoint of workability and surface hardness. However, it is preferable to use a material having a coefficient of thermal expansion smaller than the coefficient of thermal expansion of the PI resin film as the cylindrical core material in relation to the PI resin film to be produced because it makes it difficult to peel off the PI resin film. Absent.
[0037]
When the cylindrical core is made of aluminum, the strength is reduced when heated to 350 ° C., and deformation is likely to occur. Such thermal deformation of aluminum is likely to occur when strain is accumulated during cold working into a cylindrical core shape. In order to remove such distortion, there is a method of annealing aluminum. However, since thermal deformation occurs even by annealing, it is necessary to perform processing into a predetermined shape after that. Annealing includes a method in which an aluminum material is heated to a temperature in the range of 350 to 400 ° C. and naturally cooled in air.
[0038]
Further, in the PI resin film forming step described later, since the formed PI resin film may adhere to the surface of the cylindrical core, the surface of the cylindrical core may be provided with mold releasability. preferable. In particular, in the present invention, in the PI resin film peeling step described below, the film is peeled by injecting pressurized air into the gap between the cylindrical core body and the PI resin film, so that the above-described releasability is imparted. Is preferred.
[0039]
To impart releasability, the surface of the cylindrical core body is plated with chromium or nickel, the surface is coated with a fluorine resin or silicone resin, or the surface is separated from the surface so that the polyimide resin does not adhere to the surface. It is effective to apply a mold.
[0040]
Further, when the residual solvent cannot be completely removed during drying of the PI precursor coating film, or when water generated during heating cannot be completely removed, a lantern-like swelling may partially occur in the PI resin film. This is a serious problem particularly when the thickness of the PI resin film exceeds 50 μm. In that case, it is effective to roughen the surface of the cylindrical core to an arithmetic average roughness Ra of about 0.2 to 2 μm. This allows the residual solvent or water vapor generated from the PI resin film to go outside through a small gap formed between the cylindrical core and the PI resin film, thereby preventing swelling. The surface of the cylindrical core is roughened by a method such as blasting, cutting, sanding and the like.
[0041]
FIGS. 1A and 1B are drawings for explaining the structure of a cylindrical core according to the present invention, wherein FIG. 1A is a perspective view and FIG. 1B is a sectional view in the axial direction.
In the present invention, in a PI resin film peeling step to be described later, pressurized air is injected into a gap between the cylindrical core 1 and the PI resin film 10 to peel the film. A through hole 11 is provided in a side portion of the cylindrical core body 1 corresponding to a portion to be cut off. Here, the pressurized air spreads over the entire gap between the cylindrical core body 1 and the PI resin film 10 when injected from one place. I just need to get it. However, two or more through holes 11 may be provided depending on the size of the through hole 11 or the like.
[0042]
The side portion of the cylindrical core 1 where the through-hole 11 is provided is not particularly limited as long as it is an unnecessary portion of the PI resin coating, but the distance from the end of the cylindrical core 1 to the through-hole 11 is determined by the coating. It is preferably at least 10 mm or more, depending on the length of the unnecessary portion. If it is less than 10 mm, the amount of air leaking from the end increases, so that the pressurized air may not reach the entire gap on the surface of the cylindrical core. Further, when the position of the through hole 11 enters an effective portion of the PI resin film, a projection or the like is formed inside the film, which is not preferable. From such a viewpoint, it is preferable that the side of the cylindrical core in the present invention is in a range of 50 to 100 mm from the end.
[0043]
If the size of the through hole 11 is too large, the liquid may enter and clog, and if the size is too small, the injection amount of the pressurized air is insufficient. Therefore, the diameter of the through hole 11 is preferably in the range of about 0.5 to 3 mm. When the PI resin film is peeled off, it is necessary to inject a certain amount of pressurized air. Therefore, in the case of a through hole having a diameter of 1.5 mm or less, it is preferable to provide two or more through holes, and a diameter of 1 mm or less. In this case, it is preferable to provide four or more.
[0044]
In the case where one through hole 11 is provided, for example, the through hole 11 is formed at an end portion which is a lower side (a side which is first immersed in the solution) of the cylindrical core body 1 during dip coating of a PI precursor solution described later. It may be provided, or may be provided at the opposite end. Further, even when a plurality of through holes 11 are provided, an equal number of through holes 11 may be provided at both ends of the cylindrical core 1, or a different number of through holes 11 may be provided. Is also good.
[0045]
Further, the shape of the through-hole 11 is preferably a tapered shape or a bowl shape in which the tip of the surface side of the cylindrical core body is widened in order to make it difficult to form a hole in the film.
[0046]
In order to guide the pressurized air to the through-hole 11, an air pipe 12 may be provided inside the cylindrical core body 1 having the through-hole 11. When the material of the cylindrical core body 1 is stainless steel, the air pipe 12 may be welded to a stainless steel pipe. An air tube can be attached to the tip of the air pipe 12.
[0047]
In the PI precursor coating film forming step, the PI precursor solution (resin solution) is applied to the surface of the cylindrical core to form a PI precursor coating film. Dip coating method of dipping and lifting (pulling up) the core in a PI precursor solution, flow coating method of discharging the PI precursor solution onto the surface while rotating the cylindrical core, and using a blade to meter the coating A known method such as a blade coating method can be employed. In the flow coating method or the blade coating method, the coating portion is moved horizontally, so that the film is formed in a spiral shape. However, since the PI precursor solution is slowly dried, the seam is naturally smoothed. Note that “applying to the surface of the cylindrical core” means to apply to the surface of the side surface of the cylindrical core including the cylinder and, if the surface has a layer, to apply to the surface of the layer. In addition, “elevating the cylindrical core” is a relative relationship with the liquid level at the time of coating, and includes “stopping the cylindrical core and lowering the coating liquid level”.
[0048]
When the application of the PI precursor solution is performed by the dip coating method in the PI precursor coating film forming step, the viscosity of the PI precursor solution is extremely high, so that the film thickness may be too large than desired. In that case, a dip coating method in which the film thickness is controlled by the following annular body can be applied.
[0049]
The dip coating method of controlling the film thickness by the annular body will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of an apparatus used for a dip coating method in which the film thickness is controlled by an annular body. However, in FIG. 2, only the main part of the coating is shown, and other devices are omitted.
[0050]
As shown in FIG. 2, this dip coating method floats an annular body 5 provided with a hole 6 larger than the outer diameter of a cylindrical core body 1 in a PI precursor solution 2 filled in a coating tank 3. This is a coating method in which the cylindrical core 1 is immersed in the PI precursor solution 2 through the holes 6 from above in the drawing, and then the cylindrical core 1 is pulled up.
[0051]
The annular body 5 is configured to float on the liquid surface of the PI precursor solution, and its material may be any material as long as it is not affected by the PI precursor solution 2, and is selected from, for example, various metals and plastics. . Further, for example, a hollow structure may be used so as to easily float, or a foot or an arm for supporting the annular body 5 may be provided on the outer peripheral surface of the annular body or the coating tank 3 to prevent sinking.
[0052]
The ring 5 needs to be able to move freely on the liquid surface of the PI precursor solution 2. Therefore, besides the method of floating the annular body 5 on the solution surface, the method of supporting the annular body 5 with a roll or a bearing, and the method of supporting the annular body 5 so that the PI precursor solution 2 can move on the liquid surface with a slight force. It is preferable to be installed so as to be freely movable by a method such as a method of supporting with air pressure.
[0053]
Further, a fixing means for temporarily fixing the annular body 5 may be provided so that the annular body 5 is located at the center of the coating tank 3. Examples of such fixing means include means for providing a foot on the annular body 5 and means for fixing the coating tank 3 and the annular body 5. However, when these fixing means are used, when the cylindrical core 1 is immersed and then pulled up, the fixing means is removably arranged so that the annular body 5 can move freely.
[0054]
The gap between the outer diameter of the cylindrical core 1 and the diameter of the hole 6 is adjusted in consideration of a desired coating film thickness. The desired coating film thickness (dry film thickness) is the product of the wet film thickness and the nonvolatile content of the PI precursor solution 2. From this, a desired wet film thickness is determined. The gap between the outer diameter of the cylindrical core 1 and the diameter of the hole 6 is preferably in the range of 1 to 2 times the desired wet film thickness. The reason for setting the range from 1 to 2 times is that the gap does not always have a wet film thickness due to the viscosity and / or surface tension of the PI precursor solution 2. Thus, the desired diameter of the hole 6 is determined from the desired dry film thickness and the desired wet film thickness.
[0055]
If the inner wall surface of the hole 6 provided in the annular body 5 has a shape in which the lower part immersed in the PI precursor solution is wide and the upper part is narrow, it is an inclined surface as shown in FIG. 2 or as shown in FIG. Alternatively, a combined inclined surface may be used. Further, the surface may be a step-like or curved surface.
[0056]
When performing dip coating, the cylindrical core 1 is immersed in the PI precursor solution 2 through the hole 6. At this time, the cylindrical core 1 is prevented from contacting the annular body 5. Next, the cylindrical core 1 is pulled up through the hole 6. At this time, the thickness of the coating film 4 is determined by the gap between the cylindrical core 1 and the hole 6. The lifting speed is preferably in the range of about 0.1 to 1.5 m / min. The solid concentration of the PI precursor solution preferably used in this coating method is in the range of 10 to 40% by mass, and the viscosity is in the range of 1 to 100 Pa · s.
[0057]
When the cylindrical core 1 is pulled up through the hole 6, frictional resistance is generated between the cylindrical core 1 and the annular body 5 due to the presence of the polyimide precursor solution 2, and a lifting force acts on the annular body 5. The annular body 5 is slightly lifted. At this time, the annular body 5 is in a freely movable state, and since the hole 6 of the annular body is circular and the outer periphery of the cylindrical core 1 is also circular, the cylindrical core 1 and the annular body 5 are formed. The annular body 5 can move so that the frictional resistance between the annular body 5 and the circumferential direction becomes constant in the circumferential direction. That is, when the gap between the annular body 5 and the cylindrical core body 1 is to be narrowed at a certain position when the cylindrical core body 1 is pulled up, the frictional resistance is increased in the narrowed portion, while the opposite side. In this case, the frictional resistance is reduced, and a state where the frictional resistance is non-uniform temporarily occurs. However, since the annular body 5 moves freely, the outer periphery of the cylindrical core body 1 is circular, and the hole 6 of the annular body is circular, such frictional resistance is changed from an uneven state to a uniform state. The annular body 5 moves so as to be in a proper state. Therefore, the annular body 5 does not come into contact with the cylindrical core body 1.
[0058]
Further, the position where the frictional resistance becomes uniform is a position where the circular shape of the outer periphery of the cylindrical core body 1 and the circular shape of the hole 6 of the annular body 5 are substantially concentric. Therefore, even when the center of the circle of the cross section of the cylindrical core 1 is shifted within the allowable range in the axial direction, the annular body 5 moves so as to follow it. Therefore, the polyimide precursor coating film 4 having a constant wet film thickness can be formed on the surface of the cylindrical core 1.
[0059]
Further, the coating device used in the dip coating method includes a cylindrical core holding means for holding the cylindrical core 1, and, if desired, a first moving means for moving the holding means in the vertical direction in FIG. And / or a second moving means for moving the container containing the polyimide precursor solution 2 in the vertical direction in FIG.
[0060]
By applying such a dip coating method in which the film thickness is controlled by the annular body 5, the sagging of the coating film at the upper end portion of the cylindrical core body 1 by using the polyimide precursor solution 2 having a high viscosity is obtained. Thus, the film thickness can be easily made uniform.
[0061]
Note that, in the PI precursor coating film forming step, besides using the dip coating method described above, the annular coating method shown in FIG. 3 can also be applied. Here, FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example of an apparatus used for the annular coating method.
[0062]
3 differs from FIG. 2 in that an annular sealing material 8 having a hole slightly smaller than the outer diameter of the cylindrical core is provided at the bottom of the annular coating tank 7. An annular sealing material 8 is attached to the bottom of the annular coating tank 7, the cylindrical core 1 is inserted into the center of the annular sealing material 8, and the PI precursor solution 2 is stored in the annular coating tank 7. This prevents the PI precursor solution 2 from leaking. The cylindrical core 1 is sequentially raised from the lower part to the upper part of the annular coating tank 7 in the drawing, and the coating film 4 is formed on the surface by inserting the annular sealing material 8. Above and below the cylindrical core 1, intermediate bodies 9 and 9 ′ that can be fitted to the cylindrical core 1 may be attached. The function of the annular body 5 is the same as described above.
In such an annular coating method, the annular coating tank 7 can be made smaller than the dip coating tank 3 shown in FIG. 2, so that there is an advantage that the required amount of the solution is small.
[0063]
-PI resin film formation process (resin film formation process)-
In this step, since the PI resin film is formed as the resin film, the resin film forming step in the present invention is the PI resin film forming step.
[0064]
In the PI resin film forming step, the PI precursor coating film is heated and dried, and then heated and reacted to form a PI resin film.
First, in the PI resin film forming step, for the purpose of removing a solvent excessively remaining in the PI precursor coating film, heat drying is performed to such an extent that the coating film is not deformed even when left still. The heating conditions are preferably in a temperature range of 90 to 170 ° C. for 30 to 60 minutes. At that time, the higher the temperature, the shorter the heating time may be. In addition to heating, applying wind is also effective. The heating may be increased stepwise or at a constant rate within a period of time.
[0065]
When the solvent is excessively removed from the PI precursor coating film, the coating film does not yet maintain the strength as a belt, and thus may be cracked. Therefore, it is better to leave the solvent to some extent (specifically, 15 to 45% by mass in the PI precursor coating film).
[0066]
At the time of heating and drying, a hole may be formed in a portion of the coating where a through hole is provided in the cylindrical core. Even in such a case, in the peeling step, an adhesive tape or the like may be applied to the hole and the hole may be closed, so that the hole is not defective.
[0067]
The process from heating and drying the PI precursor coating film to the heating reaction may be performed continuously, but the temperature may be temporarily lowered in the middle. Here, "reducing the temperature" refers to cooling the PI precursor coating film, which is in a high temperature state by heating and drying, together with the cylindrical core to lower the temperature. The temperature for lowering may be room temperature. Reducing the temperature is effective when the heating and drying device and the heating and reaction device are different.
[0068]
At that time, the PI precursor coating contracts due to a decrease in temperature. Although the shrinkage ratio is a small range of 0.5 to 2% in the axial direction, the shrinkage causes the PI precursor coating film to be displaced on the surface of the cylindrical core, and the PI precursor coating has a smaller gap with the cylindrical core. Wide gaps occur. Once such a gap is generated, the residual solvent and the like easily escape during the heating reaction.
When the heating and drying device is the same as the heating reaction device, it is not necessary to temporarily lower the temperature.
[0069]
In the PI resin film forming step, after the above-described drying, the PI precursor coating film is heated and reacted at a temperature preferably in the range of 300 to 450 ° C., more preferably around 350 ° C. for 20 to 60 minutes, whereby the PI resin film is formed. Can be formed. During the heating reaction, if the aprotic polar solvent remains, the PI resin film may swell, so it is preferable to completely remove the residual solvent before reaching the final heating temperature. Before heating, heat drying at a temperature of 200 to 250 ° C. for 10 to 30 minutes to remove the residual solvent, followed by heating by gradually increasing the temperature stepwise or at a constant speed to obtain a polyimide. It is preferable to form a resin film.
[0070]
In the PI resin film forming step, before the heating and drying, the PI precursor coating is not dissolved in the PI precursor, and a process of contacting with a specific solvent capable of dissolving the aprotic polar solvent is performed. A step of forming a PI precursor film may be performed. Thereby, the aprotic polar solvent exudes from the PI precursor coating film to the specific solvent, and the specific solvent permeates instead. Since the PI precursor is individually insoluble in a specific solvent, the PI precursor precipitates and is solidified to such an extent that the coating film does not deform even when it is allowed to stand, thereby forming a PI precursor coating film. As a result, the above-described drying step is performed promptly, and the drying time can be reduced.
[0071]
The contact between the PI precursor coating film and the specific solvent is preferably performed immediately after the PI precursor coating film forming step. After the application of the PI precursor solution, since the solvent contained in the coating film is slowly dried at room temperature as described above, the coating film remains wet forever, and the coating film always hangs down under the influence of gravity. Therefore, immediately after the application of the PI precursor, the PI precursor coating is brought into contact with the specific solvent to solidify the PI precursor coating, thereby preventing dripping.
[0072]
As a method of contacting the PI precursor coating film with the specific solvent, a method of dipping the PI precursor coating film in the specific solvent is preferable. In addition, the specific solvent is allowed to flow down or spray on the PI precursor coating film. You may. When the coating method of the PI precursor is a centrifugal molding method, the rotation of the cylindrical core may be stopped and the coating may be immersed in a specific solvent. A specific solvent may be sprayed.
[0073]
When depositing the PI precursor, the amount of the aprotic polar solvent eluted from the PI precursor coating varies depending on the time for bringing the PI precursor coating into contact with the specific solvent. If the aprotic polar solvent completely disappears from the coating film, the precipitated and solidified PI precursor film may become brittle, so that about 5 to 50% by mass of the aprotic polar solvent remains. Is preferred. The contact time of the PI precursor coating film with the specific solvent for that purpose depends on the thickness of the PI precursor coating film, but is preferably about 10 seconds to 10 minutes. Since the larger the thickness of the PI precursor coating film, the larger the contained solvent, the longer the contact time is, the better.
[0074]
As the specific solvent to be brought into contact with the PI precursor coating film, a solvent in which the PI precursor is insoluble and which dissolves the aprotic polar solvent is used. Specifically, water, alcohols (eg, methanol, ethanol, etc.), hydrocarbons (eg, hexane, heptane, toluene, xylene, etc.), ketones (eg, acetone, butanone, etc.), esters (eg, acetic acid) Ethyl and the like). These may be used alone or as a mixture, but in particular, water or a mixture containing water is preferred because it is easy to handle.
[0075]
In such a PI precursor film forming step, when a process of bringing the PI precursor coating film into contact with the specific solvent is performed, the specific solvent that has permeated into the formed PI precursor film and the remaining aprotic polarity Drying is performed in order to remove the solvent. The drying is preferably performed at a temperature of 50 to 120 ° C. for 10 to 60 minutes. Since the aprotic polar solvent is less likely to evaporate between the specific solvent and the aprotic polar solvent, a state in which the aprotic polar solvent remains in the PI precursor film is formed. In this state, the deposited PI precursor is again in a dissolved state and is transparent.
Thereafter, the PI precursor film is subjected to a PI resin film forming step in which the PI precursor film is heated and dried and then reacted by heating to form a PI resin film.
[0076]
-PI resin film peeling process (resin film peeling process)-
In this step, since the PI resin film is peeled off from the cylindrical core as the resin film, the resin film peeling step in the present invention is the PI resin film peeling step.
[0077]
After the heating reaction, an endless belt made of PI resin (an endless belt made of resin) is obtained by going through this step of peeling the formed PI resin film from the cylindrical core. In the present invention, pressurized air is injected into the gap between the core 1 and the PI resin film 10 in FIG. 1 through the through hole 11 to peel off the PI resin film.
[0078]
The pressure of the pressurized air may be such that it can be obtained by a general air compressor (in the range of about 0.2 to 0.7 MPa). The injected pressurized air leaks to some extent from the end of the coating, but not all of it, so that the PI resin coating 10 slightly expands due to air pressure. Therefore, the formed PI resin film 10 can be easily removed from the cylindrical core 1 as an endless belt.
[0079]
Although both ends of the extracted endless belt have inferior film thickness uniformity or film fragments adhered thereto, those portions are cut off as unnecessary portions. The unnecessary portion is preferably in the range of 50 to 100 mm from the end as described above.
Unnecessary portions at the ends are cut to obtain an endless belt made of a PI resin. However, if necessary, a punching process, a ribbing process, or the like may be performed.
[0080]
When the endless belt is used as a transfer belt or a contact charging belt, a conductive substance is dispersed in a resin material as needed. Examples of the conductive substance include carbon black, carbon beads obtained by granulating carbon black, carbon fibers, carbon-based substances such as graphite, metals or alloys such as copper, silver, and aluminum, tin oxide, indium oxide, and antimony oxide. SnO 2 -In 2 O 3 Examples include conductive metal oxides such as composite oxides and conductive whiskers such as potassium titanate.
When the endless belt is used as the transfer belt, its thickness is preferably in the range of 50 to 100 μm.
[0081]
When an endless belt is used as a fixing member, it is effective to form a non-adhesive resin film on the belt surface in order to improve the releasability of toner adhering to the surface. Examples of the material of the non-adhesive resin film include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer (PFA), and tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP). Fluorinated resins are preferred. Further, carbon powder may be dispersed in the non-adhesive resin film in order to improve durability and electrostatic offset.
[0082]
In order to form these fluorine-based resin films, a method of applying the aqueous dispersion to the surface of the endless belt and baking it is preferable. Further, when the adhesion of the fluorine-based resin film is insufficient, there is a method in which a primer layer is applied and formed in advance on the belt surface as necessary. Examples of the material for the primer layer include polyphenylene sulfide, polyether sulfone, polysulfone, polyamide imide, polyimide, and derivatives thereof, and it is preferable that the primer layer further contain at least one compound selected from fluorine-based resins.
[0083]
As described above, in order to form the primer layer and the fluorine-based resin film on the belt surface, a polyimide resin film (belt) is formed on the surface of the cylindrical core body by heating and curing, and then these are applied. Although it is good, after applying the PI precursor solution and drying the solvent, or after contacting with a specific solvent, the primer layer and the fluororesin dispersion are applied, and then heated to complete the imide conversion complete reaction. And the baking treatment of the fluorine-based resin film may be performed simultaneously. In this case, even without the primer layer, the adhesion of the fluororesin film may become strong.
[0084]
When the endless belt is used as a fixing member, its thickness is preferably in the range of 25 to 500 μm. The thickness of the primer layer provided as needed is preferably in the range of 0.5 to 10 μm. The thickness of the fluorine-based resin film is preferably in the range of 4 to 40 μm.
The primer layer and the fluorine-based resin film have a certain degree of flexibility, and expansion and shrinkage can follow the polyimide resin film. Can be considered the same as
[0085]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples. However, each embodiment does not limit the present invention.
[0086]
(Example 1)
-PI precursor coating film forming process (resin coating film forming process)-
BPDA and PDA were reacted equimolarly in N, N-dimethylacetamide to prepare a polyimide precursor solution A having a concentration of 22% by mass. The viscosity of the precursor solution A was 35 Pa · s.
[0087]
Stainless steel (SUS304) cylinder with outer diameter of 68 mm and length of 400 mm (coefficient of thermal expansion is 18 × 10 -6 / K) was prepared as a cylindrical core. Such a cylinder is formed by cutting the surface of a stainless steel tube having an outer diameter of 70 mm and a length of 400 mm to an outer diameter of 68 mm, and further blasting with spherical alumina particles to make the surface an arithmetic average roughness Ra of 1 mm. The surface was roughened to 0.0 μm.
[0088]
The surface was coated with a silicone release agent (trade name: KS700, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and baked at 300 ° C. for 1 hour. Next, one cylindrical through hole having a diameter of 1.5 mm was formed at a position 25 mm from one end of the cylindrical core to obtain a cylindrical core provided with a through hole in the present invention.
[0089]
Using the PI precursor solution A, a PI precursor coating film was formed on the surface of the cylindrical core by an annular coating method as shown in FIG. As the annular body 5, an aluminum body having an outer diameter of 110 mm and a height of 30 mm was produced. The inner wall of the annular body 5 was inclined, and the inner diameter of the minimum part was 69 mm and the inner diameter of the maximum part was 75 mm. The height of the annular body 5 refers to the height of the minimum inner diameter portion of the annular body from the liquid surface.
[0090]
The cylindrical core 1 was passed from below in FIG. 3 through an annular coating tank 7 having an inner diameter of 150 mm and a height of 50 mm to which a polyethylene annular sealing material 8 having a hole having an inner diameter of 66 mm was attached on the bottom surface. Then, the PI precursor solution 2 is put into the annular coating tank 7, the annular body 5 is arranged so that the cylindrical core 1 becomes the center of the hole 6, and the cylindrical core 1 is raised at 0.5 m / min. And applied. As a result, a PI precursor coating film 4 having a wet film thickness of about 500 μm was formed on the surface of the cylindrical core 1.
[0091]
-PI resin film formation process (resin film formation process)-
Next, the cylindrical core 1 on which the coating film was formed was dried horizontally at room temperature for 5 minutes while rotating at 20 rpm, and then heated and dried at 80 ° C. for 20 minutes and at 100 ° C. for 1 hour. Thus, a PI precursor coating having a thickness of about 150 μm was obtained. Next, the cylindrical core 1 was once cooled to room temperature. At this time, the PI precursor coating film contracted about 1% in the axial direction of the cylindrical core 1.
[0092]
Thereafter, a polyester tape having a width of 20 mm was wound around one end of the PI precursor coating film to perform a coating treatment. Next, an aqueous dispersion of PFA (trade name: AW5000, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) was placed in a coating tank having an inner diameter of 90 mm and a height of 480 mm. The coated part was immersed vertically, with the upper part of the polyimide precursor coating remaining 5 mm downward, with the part facing down. Next, it was pulled up at a pulling speed of 0.3 m / min to form a PFA coating film. After drying at 80 ° C. for 10 minutes, the polyester tape was removed. Furthermore, it heat-dried at 150 degreeC for 20 minutes, and then at 200 degreeC for 20 minutes. Thereafter, the mixture was heated at 380 ° C. for 30 minutes to form a polyimide resin film and sinter the PFA coating film.
[0093]
-PI resin film peeling process (resin film peeling process)-
After cooling to room temperature, pressurized air at a pressure of 0.5 MPa was injected from the through-hole of the cylindrical core 1, and the PI resin film was loosened, so that it was pulled in the direction of the side where the through-hole was provided. And the PI resin film could be easily removed. In this way, a PI resin endless belt having a PFA layer having a thickness of 30 μm on the surface of a uniform PI resin film having a thickness of 75 μm was obtained.
[0094]
The formed PI resin film has a coefficient of thermal expansion of 12 × 10 -6 / K, and the difference from the coefficient of thermal expansion of the cylindrical core is 6 × 10 -6 / K. Further, this PI resin film is the most stiff of PI and has high heat resistance.
The obtained endless belt made of PI resin was cut at an unnecessary portion by 30 mm from both ends, and could be suitably used as a fixing belt for electrophotography.
[0095]
(Comparative Example 1)
In Example 1, a PI resin film was produced in the same manner as in Example 1 except that the cylindrical core 1 was not provided with a through-hole and the pressurized air was not injected in the PI resin film peeling step.
In this case, the PI resin film on the surface of the cylindrical core was very tight and could not be pulled out manually.
[0096]
(Example 2)
-PI precursor coating film formation process (resin film formation process)-
A PI precursor solution having a concentration of 22% by mass and a viscosity of 28 Pa · s was prepared by reacting PMDA and 4,4′-diaminodiphenyl ether in an equimolar manner in N, N-dimethylacetamide. This is about half the cost of PI precursor solution A because no BPDA is used in the material.
[0097]
To this PI precursor solution, carbon black (trade name: Special Black 4, manufactured by Degussa Huls Co., Ltd.) was mixed at a mass ratio of 23% with respect to the solid content of the PI precursor solution, and then a counter collision type disperser (( (Manufactured by Genus Corporation). Further, in order to make the coating film hardly repelled, a silicone leveling agent (trade name: DC3PA, manufactured by Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.) was added to a concentration of 500 ppm to prepare PI precursor solution B.
[0098]
Separately, an aluminum tube with an outer diameter of 170 mm and a length of 400 mm was heated at 350 ° C. for 10 minutes, cooled naturally, and then the surface was cut to an outer diameter of 168 mm, followed by blasting with spherical alumina particles Aluminum cylinder whose surface was roughened to Ra 1.0 μm (thermal expansion coefficient 23 × 10 -6 / K) was prepared as a cylindrical core.
[0099]
A silicone release agent (trade name: KS700, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was applied to the surface of the cylindrical core, and baked at 300 ° C. for 1 hour. Further, a bowl-shaped through hole having a diameter of 1.5 mm and a tip of the cylindrical core side having a diameter of 3.0 mm was opened at a position 25 mm from one end of the cylindrical core, and the through-hole in the present invention was formed. The cylindrical core provided was used.
[0100]
Using the PI precursor solution B, a PI precursor coating film was formed by the annular coating method shown in FIG. As the annular body 5, a hollow body made of aluminum having an outer diameter of 250 mm and a height of 40 mm was produced. The inner wall of this annular body 5 was inclined, and the inner diameter of the minimum part was 169 mm and the inner diameter of the maximum part was 180 mm.
[0101]
As shown in FIG. 3, intermediate bodies 9 and 9 'are attached to the upper and lower sides of the cylindrical core body 1, and a polyethylene annular sealing material 8 having a hole having an inner diameter of 166mm is attached to the bottom surface. The inner diameter is 250mm and the height is 50mm. The cylindrical core 1 was passed through the annular coating tank 7 from below in FIG. Then, the PI precursor solution B is put into the annular coating tank 7, the annular body 5 is arranged so that the cylindrical core 1 becomes the center of the hole 6, and the cylindrical core 1 is raised at 0.4 m / min. And applied. As a result, a PI precursor coating film 4 having a wet film thickness of about 500 μm was formed on the surface of the cylindrical core 1.
[0102]
-PI resin film formation process (resin film formation process)-
The cylindrical core 1 on which the PI precursor coating film is formed is leveled, dried at room temperature for 5 minutes, and then heated and dried at 80 ° C. for 20 minutes and 130 ° C. for 30 minutes while rotating at 20 rpm. Next, the cylindrical core 1 was cooled to room temperature. Thus, a PI resin coating having a thickness of about 150 μm was obtained. At that time, the PI precursor coating film shrank by 0.5% in the axial direction, thereby ensuring the formation of a gap between the PI precursor coating film and the cylindrical core.
[0103]
Thereafter, the cylindrical core 1 was vertically set and reacted by heating at 200 ° C. for 30 minutes and at 320 ° C. for 30 minutes to form a PI resin film.
[0104]
-PI resin film peeling process (resin film peeling process)-
After cooling to room temperature, when pressurized air at a pressure of 0.5 MPa was injected from the through hole of the cylindrical core body 1, the PI resin film was loosened, so that it was pulled in the direction of the side provided with the through hole. The PI resin film could be easily pulled out.
[0105]
The obtained PI resin film is uniform with a film thickness of 75 μm and has a coefficient of thermal expansion of 20 × 10 -6 / K, and the difference from the coefficient of thermal expansion of the cylindrical core is 3 × 10 -6 / K. The PI resin film was rigid but more flexible than the PI resin film of Example 1.
The obtained endless belt made of a PI resin was cut at an unnecessary portion by 30 mm from both ends, and could be suitably used as a transfer belt for electrophotography.
[0106]
(Comparative Example 2)
In Example 2, a PI resin film was produced in the same manner as in Example 2 except that the cylindrical core 1 was not provided with a through-hole and the pressurized air was not injected in the PI resin film peeling step.
In this case, the PI resin film on the surface of the cylindrical core was very tight and could not be pulled out manually.
[0107]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is provided a method for producing a resin endless belt which is easy to peel off from a cylindrical core with respect to a resin film having a coefficient of thermal expansion having a relatively small difference from the coefficient of thermal expansion of a cylindrical core. can do. It is also possible to provide a method for manufacturing a resin endless belt that can meet a wide range of required characteristics and costs.
Further, the resin endless belt obtained by the production method of the present invention has an excellent effect that the film thickness is uniform, and it can meet a wide range of required characteristics and costs, such as an electrophotographic copying machine and a laser printer. It can be suitably used for a photoreceptor, a charged body, a transfer body, a fixing body, and the like in the image forming apparatus described above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a cylindrical core according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an apparatus used for a dip coating method.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing another example of an apparatus used for an annular coating method.
[Explanation of symbols]
1 cylindrical core
2 Polyimide precursor solution (resin solution)
3 Coating tank
4 Polyimide precursor coating (resin coating)
5 Ring
6 annular holes,
7 annular coating tank
8 Annular sealing material
9, 9 'intermediate,
10 Endless belt
11 Through hole
12 Piping
