JP4396149B2

JP4396149B2 - Method for producing endless belt made of polyimide

Info

Publication number: JP4396149B2
Application number: JP2003183410A
Authority: JP
Inventors: 誠司荻原; 剛志河合; 宮本　　剛; 章一森田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2023-06-26
Also published as: JP2005014440A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等電子写真方式を用いる画像形成装置における中間転写部材、転写搬送部材、転写定着部材等に用いられるポリイミド製無端ベルトの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を応用した画像形成装置では、先ず無機又は有機光導電性感光体からなる潜像担持体上に一様な電荷を形成し、画像信号を変調したレーザーや発光ダイオード光等で静電潜像を形成した後、帯電したトナーで前記静電潜像を現像して可視化したトナー像とする。そして、前記トナー像を中間転写体を介して、あるいは直接記録紙やＯＨＰ等の転写材に静電的に転写して、さらにこれを加熱や加圧することによって転写材に定着させることによって、所要の再生画像を得る。
【０００３】
前記画像形成装置に用いられる中間転写部材や転写搬送部材の材料としては、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアルキレンフタレート、ＰＣ／ポリアルキレンフタレート（ＰＡＴ）のブレンド材料、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等の熱可塑性樹脂からなる半導電性の無端ベルト等が提案されている。
また、機械的特性及び熱特性等に優れたポリイミド樹脂を主成分とし、カーボンブラックを導電性微粉末として分散させた中間転写体が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００４】
さらに、近年、この中間転写体を直接または間接的に加熱することで転写材への転写と同時に定着をおこなわせる転写定着方式が提案されているが、このような方式にとっては、高い機械的強度と耐熱性を併せ持つポリイミド樹脂が非常に適しているといえる（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
一方、このような転写ベルトや転写定着ベルトを前記画像形成装置において使用する場合、主としてベルトの軸と垂直な方向（周方向）に応力がかかることが多い。このベルト周方向への応力に対しベルトの周長が伸びてしまうと転写像が歪み、また正常な駆動を得られなくなる。また、一般のオフィスなどにおいて、夜間、複写機やプリンターなど画像形成装置の停止時に空調が切られることはごく一般的であるが、ベルトが駆動していない状態で周方向に張力がかかったまま温度や湿度が変化すると、ベルト周方向の熱線膨張係数や吸湿膨張係数が大きい場合には、ベルトが部分的に変形してしまい（ベルトにうねりが生じる）、画質欠陥を引き起こしてしまう。このことから、転写部材や転写定着部材においては、ベルト周方向への引張引張弾性率が大きく、伸び率が小さいことが望まれている。
【０００６】
また、画像形成装置において使用される転写ベルトや転写定着ベルトにおいては、使用中の伸びだけでなく、画像形成装置に組み込まれた初期状態でベルト全体にうねりのないもの（平面度のよいもの）が望まれている。すなわち、実際に中間転写ベルトや転写搬送ベルト、あるいは転写定着ベルトを画像形成装置において使用する場合、ベルトは駆動ロールや支持ロールなどにより、強い張力が掛けられた状態で架張される。このとき、ベルトの転写面が平坦であることが必要であり、ベルトにうねりがあると転写像を歪めたり、ベルト周速差による色ずれを発生させたり、用紙と転写搬送ベルトとの密着性を弱めたりして画質を劣化させてしまう。
【０００７】
一般的に、引張弾性率が大きいあるいは膨張率が小さいポリイミドは表面硬度が大きく、全体的な引張引張弾性率を小さくしようとすると、表面が硬すぎて接触する感光体表面を傷つけたり、スムースな駆動ができなくなる。このため、ベルト全体の平均的な引張弾性率や膨張率を変化させずに、ベルト周方向の引張弾性率や膨張率のみを特異的に制御することが求められていた。
【０００８】
ベルトの機械的な特性値の異方性について、ポリイミド分子の分子鎖の分子配向を利用した例として、ポリイミドベルトをイミド化・成形して得た後、周方向への延伸処理をおこなうことで、ベルトの軸と平行な方向への破断を抑制しようとする発明が提案されている。しかしながら、このようにいったん成形されたポリイミドベルトを後工程によって延伸する手法は、延伸処理後のベルト樹脂の応力緩和現象によって延伸処理の効果が緩和されてしまう点、さらにこの後工程に要するコストが余分に発生する点で好ましくない（例えば、特許文献４参照。）。
【０００９】
また、成形・乾燥後のポリイミド前駆体をイミド転化用成形型に載せ換えた後、イミド化に伴う体積収縮率を周方向より軸方向を大きくさせることによって軸方向の引裂伝播強度を周方向より大きくしようとする発明が提案されている。しかしながら、このようにイミド化時に軸方向の収縮率を大きくしたベルトは、周方向への収縮が規制されていることから、軸方向の収縮率を均等にしにくい欠点がある。すなわち、軸方向の両端部は収縮が大きく、中央付近は収縮が小さくなりやすい。その結果、軸方向での膜厚および抵抗が不均一で、具体的には中央部分が薄く両端部が厚い、また中央部の表面抵抗が両端部より高いベルトになりやすい。
更に、塗布・乾燥用の成形型とイミド転化用の成形型を必ず用意し、ベルト製造中にポリイミド前駆体皮膜を載せ替えなければならない。このポリイミド前駆体皮膜のイミド転化用成形型への載せ替えによって、ベルト全体にうねりが生じやすくなる。そして、そのうねりはベルトが大径化するほど発生しやすくなってしまう。
【００１０】
近年、画像形成装置の高速化に伴い、各色毎の現像器を備えた複数の感光体を備えたタンデム式カラー画像形成装置が多く開発されているが、イミド化時に軸方向の収縮率を大きくしたベルトは、タンデム式カラー画像形成装置においては、中間転写方式あるいは転写搬送方式のどちらの方式を用いても、転写ベルトは大径化する必要があり、大径化してもうねりの少ないベルトが望まれている。この点において、イミド化時に軸方向の収縮率を大きくしたベルトは、タンデム式カラー画像形成装置の転写ベルトに用いることが可能な大きさで、かつ、高画質を得るために必要なうねりを抑えたベルトは作製できない。さらに、ポリイミド前駆体皮膜のイミド転化用成形型への載せ替えを必須としている点は、ベルト製造コストが余分に発生する点で好ましくない（例えば、特許文献５参照。）。
【００１１】
【特許文献１】
特許２５６０７２７号明細書
【特許文献２】
特開平５−７７２５２号公報
【特許文献３】
特開平６−２５８９６０号公報
【特許文献４】
特開平１０−２７８１０９号公報
【特許文献５】
特開２００２−２４００６３号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来技術における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明の目的は、ベルト全体の平均的な機械的特性は変化させずに、膜厚や平面度などのベルト寸法に対し高精度を保ったまま、ベルト周方向の引張弾性率を大きくし、更に熱膨張係数、吸水膨張率を小さくすることによって、長期間のランニングや保管によっても変形しない、ポリイミド製無端ベルトの製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、以下の本発明により達成される。
即ち、本発明は、
＜１＞円筒成形管の内周面又は外周面にポリイミド前駆体溶液を塗布して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と、該ポリイミド前駆体塗膜をイミド転化してポリイミド皮膜を形成するポリイミド皮膜形成工程と、を有するポリイミド製無端ベルトの製造方法であって、前記ポリイミド前駆体塗膜形成工程が、ポリイミド前駆体溶液をノズルから吐出させながら、回転する円筒成形管の回転軸方向に移動させることによって、円筒成形管の内周面又は外周面にポリイミド前駆体溶液を塗布する回転塗布工程と、前記ポリイミド前駆体溶液の円筒成形管の内周面又は外周面への塗布と同時又は塗布終了後に、前記円筒成形管の内周面または外周面に塗布されたポリイミド前駆体溶液の表面をブレードで擦りながら前記円筒成形管を回転させることにより、前記ポリイミド前駆体溶液の表面に周方向のせん断力をかける工程と、を少なくとも有することを特徴とするポリイミド製無端ベルトの製造方法である。
【００２１】
＜２＞前記ポリイミド前駆体溶液をノズルから吐出させるときの圧力が、０.３ＭＰａ〜３ＭＰａであることを特徴とする＜１＞記載のポリイミド製無端ベルトの製造方法である。
＜３＞ポリイミド前駆体溶液をノズルから吐出させるときの圧力が、０.５ＭＰａ〜１ＭＰａであることを特徴とする＜１＞又は＜２＞に記載のポリイミド製無端ベルトの製造方法である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明のポリイミド製無端ベルトは、周方向のＪＩＳＫ７１６１に規定される引張弾性率が、幅方向のＪＩＳＫ７１６１に規定される引張弾性率の１０５〜２００％の範囲にあり、かつ、ベルト内に２本の平行な軸を４ｋｇの荷重で張架したときの平面度（以下、単に「平面度」という。）が５ｍｍ以下であることを特徴とする。
ここで、前記ＪＩＳＫ７１６１に規定される引張弾性率の測定は、ダンベル３号の打ち抜き試験片（幅５ｍｍ）を作製し、引張速度２０ｍｍ／ｍｉｎで行うもので、例えば、最大５００Ｎ（５０ｋｇｆ）が測定可能なロードセルを装着したアイコーエンジニアリング社製ＭＯＤＥＬ−１６０５Ｎを用いて測定することができる。
【００２３】
一方、本発明における平面度の測定方法については、図１を用いて説明する。図１は平面度の測定方法を説明するための説明図である。図１に示すように本発明における平面度の測定は、無端ベルト２を２本の平行な軸４（Φ２８ｍｍ）で４ｋｇの荷重で張架し、そのときの無端ベルト表面をレーザー変位計６（キーエンス社製ＬＫ−０３０）で、幅方向の端部から端部までの全幅に亘って計測したものである。このとき、張架している軸と対になっている軸の中心から２００ｍｍの位置を、軸に平行に、前記レーザー変位計６で計測する。そして、変位量の最大値と最小値の差分を平面度とする。
【００２４】
本発明のポリイミド製無端ベルトは、周方向のＪＩＳＫ７１６１に規定される引張弾性率が、幅方向のＪＩＳＫ７１６１に規定される引張弾性率の１０５〜２００％の範囲にあることを必須とし、１１０〜１５０％の範囲にあることが好ましく、１１０〜１２０の範囲にあることがより好ましい。前記、周方向のＪＩＳＫ７１６１に規定される引張弾性率が、幅方向のＪＩＳＫ７１６１に規定される引張弾性率の１０５％未満であると、ベルト全体の平均的な引張弾性率や膨張率を変化させずに、ベルト周方向の引張弾性率を高め、歪みのない転写像を得るという目的を達成することができなくなってしまう。一方、２００％を超えると、ベルト幅方向の強度を失ってしまい、長期間の使用でベルトが破断するなど、実使用に耐えられないものとなってしまう。
【００２５】
また、本発明における平面度は、５ｍｍ以下であることを必須とし、２ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以下であることがより好ましい。前記平面度が５ｍｍを超えると、転写像に歪みを生じたり、画像形成装置稼動中に装置内の他の部品に接触してしまいベルト破損の原因となってしまう。
【００２６】
本発明のポリイミド製無端ベルトの厚さは、その使用目的に応じて適宜決定しうるが、一般的には強度や柔軟性等の機械的特性より、２０〜２００μｍ程度が好ましく、特に好ましくは５０〜１００μｍである。
前記ポリイミド製無端ベルトの膜厚の測定は、渦電流方式のフィルム膜厚測定器（（株）フィッシャー・インストルメンツ製イソスコープＭＰ３０、プローブ：ＥＡＴ３．３）を用いておこなった。ベルトの軸方向・円周方向ともに３０ｍｍ毎に測定ポイントを置き、全点の平均値をベルトの平均膜厚とした。また、ベルト軸方向の１測定ポイント列において膜厚の最大値と最小値の差を軸方向の変位とし、全ての軸方向の変位の中で最大のものを、該ベルトを代表する軸方向の膜厚変位とした。
【００２７】
本発明のポリイミド製無端ベルトは、幅方向における膜厚の変位が平均膜厚に対し、１０％以下であることが好ましく、８％以下であることがより好ましく、７％以下であることが更に好ましい。前記幅方向における膜厚の変位が、平均膜厚に対し１０％を超えると、転写像に濃度ムラが生じたり、タンデム式画像形成装置の場合には色ズレを生じさせてしまう場合がある。
【００２８】
本発明のポリイミド製無端ベルトは、周方向の熱線膨張率が幅方向の熱線膨張率の９０％以下であることが好ましく、８０％以下であることがより好ましい。前記周方向の熱線膨張率が幅方向の熱線膨張率の９０％を超えると、気温の変化などによりベルトに部分的な変形が生じてしまい、画像欠陥を生じさせてしまう場合がある。
【００２９】
本発明のポリイミド製無端ベルトは、周方向の吸水膨張率が幅方向の吸水膨張率の９０％以下であることが好ましく、８０％以下であることがより好ましい。前記周方向の吸水膨張率が幅方向の吸水膨張率の９０％を超えると、湿度の変化などによりベルトに部分的な変形が生じてしまい、画像欠陥を生じさせてしまう場合がある。
【００３０】
前記周方向のＪＩＳＫ７１６１に規定される引張弾性率が、幅方向のＪＩＳＫ７１６１に規定される引張弾性率を１０５〜２００％の範囲にしたまま、ベルト内に２本の平行な軸を４ｋｇの荷重で張架したときの平面度を５ｍｍ以下にする手段としては、本発明のポリイミド製無端ベルト製造工程において、ポリイミド前駆体溶液のイミド転化反応時の変形をできるだけ小さくするとともに、本発明のポリイミド製無端ベルト内のポリイミド分子鎖を周方向に配向させることにより達成される。また、幅方向における膜厚の変位、周方向の熱線膨張率、及び周方向の吸水膨張率も本発明のポリイミド製無端ベルト製造工程において、ポリイミド前駆体溶液のイミド転化反応時の変形（特に軸方向）をできるだけ小さくするとともに、本発明のポリイミド製無端ベルト内のポリイミド分子鎖を周方向に配向させることにより達成される。
上述の本発明のポリイミド製無端ベルトの周方向への配向させる方法としては、後述するポリイミド製無端ベルトの製造方法における、ポリイミド前駆体溶液をノズルから吐出させながら、回転する円筒成形管の回転軸方向に移動させることによって、円筒成形管の内周面又は外周面にポリイミド前駆体溶液を塗布する塗布工程を経る方法が挙げられる。
【００３１】
以下、ポリイミド製無端ベルトの製造方法について説明する。
ポリイミド製無端ベルトの製造方法は、円筒成形管の内周面又は外周面にポリイミド前駆体溶液を塗布して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と、該ポリイミド前駆体塗膜イミド転化してポリイミド皮膜を形成するポリイミド皮膜形成工程とを有し、前記ポリイミド前駆体塗膜形成工程が、ポリイミド前駆体溶液を、ノズルから吐出させながら、回転する円筒成形管の回転軸方向に移動させることによって、円筒成形管の内周面又は外周面にポリイミド前駆体溶液を塗布する回転塗布工程を少なくとも有することを特徴とする。
【００３２】
本発明の無端ベルトはポリイミド樹脂を主成分とするポリイミド製無端ベルトである。ポリイミド樹脂は、高引張弾性率材料であることから、駆動時に、支持ロール、クリーニングブレード等の応力による変形が少ないので、色ズレ等の画像欠陥が生じにくい。ポリイミド樹脂は、ポリイミド前駆体を加熱によるイミド化反応させることによって得られる。
前記ポリイミド前駆体は、通常、略等モルのテトラカルボン酸二無水物或いはその誘導体と、ジアミンとを溶媒中で重合反応させてポリアミド酸溶液として得られる。
【００３３】
前記テトラカルボン酸二無水物としては特に制限はなく、具体的には、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，２‘−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン酸二無水物、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
【００３４】
一方、前記ジアミンの具体例としては、４，４’-ジアミノジフェニルエーテル、４，４’-ジアミノジフェニルメタン、３，３’-ジアミノジフェニルメタン、３，３’-ジクロロベンジジン、４，４’-ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’-ジアミノジフェニルスルフォン、１，５-ジアミノナフタレン、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、３，３’-ジメチル４，４’-ビフェニルジアミン、ベンジジン、３，３’-ジメチルベンジジン、３，３’-ジメトキシベンジジン、４，４’-ジアミノジフェニルスルフォン、４，４’-ジアミノジフェニルプロパン、２，４−ビス（β−アミノ第三ブチル）トルエン、ビス（ｐ−β−アミノ−第三ブチルフェニル）エーテル、ビス（ｐ−β−メチル−δ−アミノフェニル）ベンゼン、ビス−ｐ−（１，１−ジメチル−５−アミノ−ベンチル）ベンゼン、１−イソプロピル−２，４−ｍ−フェニレンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、ジ（ｐ−アミノシクロヘキシル）メタン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ジアミノプロピルテトラメチレン、３−メチルヘプタメチレンジアミン、４，４−ジメチルヘプタメチレンジアミン、２，１１−ジアミノドデカン、１，２−ビス−３−アミノプロボキシエタン、２，２−ジメチルプロピレンジアミン、３−メトキシヘキサメチレンジアミン、２，５−ジメチルヘプタメチレンジアミン、３−メチルヘプタメチレンジアミン、５−メチルノナメチレンジアミン、２，１７−ジアミノエイコサデカン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、１，１０−ジアミノ−１，１０−ジメチルデカン、１２−ジアミノオクタデカン、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、ピペラジン、Ｈ₂Ｎ（ＣＨ₂）３Ｏ（ＣＨ₂）₂Ｏ（ＣＨ２）ＮＨ₂、Ｈ₂Ｎ（ＣＨ₂）３Ｓ（ＣＨ₂）３ＮＨ₂、Ｈ₂Ｎ（ＣＨ₂）３Ｎ（ＣＨ３）₂（ＣＨ₂）３ＮＨ₂等が挙げられる。
【００３５】
前記テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを重合反応させる際の溶媒としては、溶解性等の点より極性溶媒が好適に挙げられる。極性溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミド類が好ましく、具体的には、これの低分子量のものであるＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメトキシアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルトリアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ピリジン、テトラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホン等が挙げられる。これらは単数または複数併用することができる。
【００３６】
本発明のポリイミド樹脂製無端ベルトは、ポリイミド樹脂中に無機あるいは有機の導電性フィラーを含有することができる。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又は合金、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。これらはポリイミド前駆体溶液に直接分散させてもよいし、ポリイミド前駆体の重合時に予め溶剤中に分散させておく方法を用いてもよい。また、分散の方法としては特に制限されることはなく、例えば、ボールミルや超音波等で分散させる方法がある。
【００３７】
上述のように作製したポリイミド前駆体溶液は、ポリイミド前駆体の濃度が１０〜３５質量％であることが好ましい。また、前記ポリイミド前駆体溶液の粘度は、１０〜１０００Ｐａ・ｓであることが好ましく、３０〜５００Ｐａ・ｓであることがより好ましい。前記前記ポリイミド前駆体溶液の粘度が、１０Ｐａ・ｓ未満、或いは１０００Ｐａ・ｓを超えると、後述する前記ポリイミド前駆体溶液をノズルから吐出されるときの圧力が、好ましい範囲とならず、結果として周方向への配向がなされない場合がある。
【００３８】
本発明のポリイミド樹脂製無端ベルトの製造方法は、ポリイミド前駆体塗膜形成工程において、前記ポリイミド前駆体溶液を、ノズルから吐出させながら、回転する円筒成形管の回転軸方向に移動させることによって、円筒成形管の内周面または外周面にポリイミド前駆体溶液を塗布する。ポリイミド前駆体溶液がノズルから吐出されるときに受ける圧力が、ポリイミド前駆体分子を配向させ、そのまま円筒成形管の円周方向に塗布することで、結果的に、ポリイミド分子が周方向に配向したベルトとなり、本発明のポリイミド樹脂製無端ベルトが得られる。
前記ポリイミド前駆体溶液をノズルから吐出されるときの圧力は、０.３ＭＰａ〜３ＭＰａであることが好ましく、０.５ＭＰａ〜１ＭＰａであることがより好ましい。前記ポリイミド前駆体溶液をノズルから吐出されるときの圧力が、０.３ＭＰａ未満であると、得られるポリイミド製無端ベルトの分子配向を十分に得ることができない場合がある。
一方、前記ポリイミド前駆体溶液をノズルから吐出されるときの圧力が、３ＭＰａを超えると、ノズルからポリイミド前駆体溶液を安定した速度で吐出できない場合がある。
更に、ポリイミド前駆体溶液をノズルから吐出されるときの圧力が０.５ＭＰａ〜１ＭＰａであると、気泡等の巻き込みがより一層少なくなり、膜厚もより均一となり、得られるベルトの周方向の強度と伸び難さがより一層増す。
【００３９】
前記ノズルの形状は、特に制約はなく、円形や矩形など適時使用できる。また、その大きさも特に制約はなく、吐出されるポリイミド前駆体溶液の粘度との組み合わせによって、適正な吐出圧力となるように設計することが可能である。
【００４０】
前記円筒成形管の内周面にポリイミド前駆体溶液を塗布する方法の１例を図２を用いて説明する。図２は円筒成形管の内周面にポリイミド前駆体溶液を塗布する方法の１例を説明するための概略図である。
図２において、円筒成形管１１を矢印方向１２に回転させながら、ポリイミド前駆体溶液１６を容器１４から、ノズル１５を通して流下させる。このとき加圧装置１７によってポリイミド前駆体溶液に吐出圧力が掛けられる。加圧装置１７の方式には特に制限はないが、本発明の意図する目的を達成するために、所定粘度のポリイミド前駆体溶液に対し、所望の吐出圧力を設定できるものが必要である。具体的には、圧縮空気や高粘度液対応のモーノポンプ等が用いられる。
【００４１】
ノズル１５は、容器１４に取り付けてもよいが、両者を離して管で連結し、容器１４を別置きに固定してもよい。また、ノズル１５の吐出口の大きさ・形状にも制限はなく、所定粘度のポリイミド前駆体溶液１６を所定圧力のもとで、所定速度で吐出できるものとする。ノズル１５はポリイミド前駆体溶液１６を吐出しながら矢印１３の方向に進み、らせん状の塗布をおこなう。ノズル１５と円筒成形管１１の距離は任意でよく、０．５ｍｍ〜１００ｍｍ程度が好ましい。
【００４２】
このように円筒成形管の内周面にポリイミド前駆体溶液を塗布した場合は、円筒成形管１１を高速回転させる遠心成形法によって塗膜の膜厚を平坦化させることが可能である。
また、高速回転させなくても、ポリイミド分子をさらに円周方向に配向させる目的を兼ねて、ブレード１８で、塗布されたポリイミド前駆体溶液１６の表面を円周方向に擦りながらせん断力を与え、膜厚を平坦化させる。ブレード１８を通過した直後は筋が残ることがあるが、円筒成形管１１を回転させ続けると、液の流動性により、筋は時間と共に消滅する。ノズル１５とブレード１８は連動させて塗布することもできる。
ブレード１８は、ポリイミド前駆体溶液に侵されない材料、ポリエチレンやフッソ樹脂等のプラスチック、または、真鍮やステンレス等の金属の薄い板から成り、弾力性を有するもので形成されることが好ましい。更に好ましくは、これを幅１０〜５０ｍｍに成形し、軽く円筒成形管１１内周に押し当てる。
【００４３】
また、前記円筒成形管の外周面にポリイミド前駆体溶液を塗布する方法の１例を図３を用いて説明する。図３は円筒成形管の外周面にポリイミド前駆体溶液を塗布する方法の１例を説明するための概略図である。図３において、円筒成形管２９を矢印方向２１に回転させながら、ポリイミド前駆体溶液２６を容器２２から、ノズル２３を通して、流下させる。このとき加圧装置２４によってポリイミド前駆体溶液に吐出圧力が掛けられる点は、前記円筒成形管の内周面に塗布する方法と同様である。流下したポリイミド前駆体溶液２６は、ブレード２５により平坦化される。ブレード２５は、ポリイミド前駆体溶液に侵されない材料、例えば、ポリエチレンやフッソ樹脂等のプラスチック、または、真鍮やステンレス等の金属の薄い板から成り、弾力性を有するもので形成されることがこのましい。更に好ましくは、これを幅１０〜５０ｍｍに成形し、軽く円筒成形管２９外周に押し当てる。ポリイミド前駆体溶液が通過すれば、ブレード２５は円筒成形管２９からある隙間をもって離れ、その際にポリイミド前駆体溶液を押し広げるのである。このとき、ポリイミド前駆体溶液に円周方向へせん断力が掛かり、ポリイミド前駆体分子を円周方向にさらに配向させることを助ける。
【００４４】
円筒成形管１１又は２９の材質は、アルミニウムや、ニッケル、ステンレス鋼等の金属が好ましい。円筒成形管の表面（内周面または外周面）は、クロムやニッケルでメッキしたり、フッ素樹脂やシリコーン樹脂で被覆してもよい。
円筒成形管１１又は２９の表面（内周面または外周面）は、後述するポリイミド樹脂皮膜形成工程において、溶剤あるいは加熱反応時に樹脂から発生する水の蒸気が、円筒成形管とポリイミド樹脂皮膜の間にできるわずかな隙間を通って外部に出やすいように、ブラストにより粗面化させてやることができる。
更に、ブラスト処理後の芯体表面には、ポリイミド樹脂が接着しないよう、離型剤を塗布することが好ましい。離型剤の種類に制限はないが、ポリイミド前駆体溶液に侵されないものである必要がある。
【００４５】
前記ポリイミド樹脂皮膜形成工程においては、ポリイミド樹脂の種類によって異なるものの好ましくは３００℃から４５０℃で、２０〜６０分間、ポリイミド前駆体塗膜を加熱反応させることでポリイミド樹脂皮膜を形成することができる。加熱反応の際、溶剤が残留したままイミド化反応を進めると、ポリイミド樹脂皮膜に膨れが生じることがあるため、急激な加熱は避けることが好ましく、具体的には、最終温度に達する前に、一旦１５０〜２００℃の温度で３０〜６０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、又は一定速度で上昇させて、加熱してポリイミド樹脂皮膜を形成することが好ましい。
【００４６】
このように製造したポリイミド製無端ベルトは、膜厚や平面度などの寸法精度に優れ、ポリイミド分子が周方向に配向することによって、周方向への応力に対して伸びにくい性質を有するポリイミド樹脂無端ベルトとなる。
【００４７】
本発明のポリイミド製無端ベルトは、膜厚精度および平面度が良好で、かつ変形しにくいため、後述するように電子写真方式の画像形成装置、特にタンデム式の画像形成装置に好適に用いることができる。前記タンデム式画像形成装置は、従来から知られている転写ドラム方式や４サイクル転写方式のように、各色毎に潜像形成・現像・転写・除電・クリーニングを繰り返すことがなく、複数の像担持体が配置したものであるため、格段に画像形成速度が向上するというメリットがある。このとき、本発明の無端ベルトを中間転写ベルトあるいは転写搬送ベルトとして用いると、その平面度及び厚み精度が良好であるため、良好な画像を得ることができる。
【００４８】
また、本発明における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、オイルとの親和性、などのために、カーボン粉末や、硫酸バリウム等の無機化合物粉体が分散されていてもよい。
【００４９】
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。ベルト表面にフッ素系樹脂皮膜を形成するには、加熱してポリイミド皮膜を円筒芯体の表面に形成してから、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、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、フッ素系樹脂皮膜の密着性が強固になることもある。
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２０〜２５０μｍの範囲であることが好ましく、フッ素系樹脂皮膜の厚さは１０〜５０μｍの範囲が好ましい。
【００５０】
本発明の画像形成装置は、本発明のポリイミド樹脂製無端ベルトを少なくとも１種類以上備えることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置である。
前記本発明のポリイミド樹脂製無端ベルトを中間転写ベルト、転写搬送ベルトあるいは転写定着ベルトとして備えることで、高画質の転写画像を得ることができる。
前記本発明のポリイミド樹脂製無端ベルトを中間転写ベルトとして備える画像形成装置の１例（タンデム式）を図４を用いて説明する。図４は本発明のポリイミド樹脂製無端ベルトを備える画像形成装置の１例を説明するための概略図である。
【００５１】
図４に示す画像形成装置は、前記本発明の中間転写ベルトを備え、例えば、４色（ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン）の現像器４５を備えた各色毎の感光体３が中間転写ベルト４６に配置したタンデム式カラー画像形成装置に適用できる。前記本発明のポリイミド樹脂製無端ベルト中間転写ベルトとして備えることで、高画質の転写画像を得ることができる。具体的には、感光体３９表面を均一に帯電する帯電ロール４３（帯電装置）、感光体３９表面を露光し静電潜像を形成するレーザー発生装置３８(露光装置)、感光体３９表面に形成された潜像を現像剤を用いて現像し、トナー像を形成する現像器４５(現像装置)、感光体に付着したトナーやゴミ等を除去する感光体クリナー４４(クリーニング装置)、被転写材上のトナー像を定着する定着する定着ロール３２等必要に応じて公知の方法で任意に備えることができる。
【００５２】
像担持体としては、従来公知のものを用いることができ、その感光層としては、有機系、アモルファスシリコン等公知のものを用いることができる。前期像担持体が円筒状の場合は、アルミニウム又はアルミニウム合金を押出し成型後、表面加工する等の公知の製法により得られる。またベルト状の前記像担持体を用いることも可能である。
【００５３】
帯電手段としては、特に制限はなく、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器などのそれ自体公知の帯電器が挙げられる。これらの中でも、帯電補償能力に優れる点で接触型帯電器が好ましい。前記帯電手段は、前記電子写真感光体に対し、通常、直流電流を印加するが、交流電流をさらに重畳させて印加してもよい。
【００５４】
露光手段としては、特に制限はなく、例えば、前記電子写真感光体表面に、半導体レーザ光、ＬＥＤ光、液晶シャッタ光等の光源、或いはこれらの光源からポリゴンミラーを介して所望の像様に露光できる光学系機器等が挙げられる。
【００５５】
現像手段としては、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、一成分系現像剤又は二成分系現像剤をブラシ、ローラ等を用い接触或いは非接触させて現像する公知の現像器等が挙げられる。
【００５６】
第一転写手段としては、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等のそれ自体公知の転写帯電器が挙げられる。これらの中でも、転写帯電補償能力に優れる点で接触型転写帯電器が好ましい。なお、本発明においては、前記転写帯電器の他、剥離帯電器等を併用することもできる。
【００５７】
転写方式として中間転写方式を採用した場合、第二転写手段としては、前記第一転写手段として例示した転写ローラ等の接触型転写帯電器、スコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等が挙げられる。これらの中でも、前記第一転写手段と同様に接触型転写帯電器が好ましい。転写ローラ等の接触型転写帯電器により強く押圧するようにすると、画像の転写状態を良好な状態に維持させることができる。また、中間転写体を案内するローラの位置で転写ローラ等の接触型転写帯電器を押圧すると、中間転写体から被転写体に対してトナー像を移転させる作用を良好な状態で行うことが可能になる。
【００５８】
光除電手段としては、例えば、タングステンランプ、ＬＥＤ等が挙げられ、該光除電プロセスに用いる光質としては、例えば、タングステンランプ等の白色光、ＬＥＤ光等の赤色光等が挙げられる。該光除電プロセスにおける照射光強度としては、通常、電子写真感光体の半減露光感度を示す光量の数倍乃至３０倍程度になるよう出力設定される。
【００５９】
クリーニング手段としては、特に制限はなく、それ自体公知のクリーニング装置等を用いればよい。
定着手段としては、特に制限はなく、それ自体公知の定着器、例えば熱ローラ定着器、オーブン定着器等が挙げられる。
【００６０】
前記本発明のポリイミド樹脂製無端ベルトを転写搬送ベルトとして備える画像形成装置の１例（タンデム式）を図５を用いて説明する。図５は本発明のポリイミド製無端ベルトを備える画像形成装置の他の１例の要部を説明するための概略図である。
図５に示す画像形成装置は、複写機、レーザービームプリンター等として使用できるものである。図５に示す画像形成装置は、ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋと、記録紙（被転写体）搬送用ベルト５６と、転写ロール５７Ｙ、５７Ｍ、５７Ｃ、５７Ｂｋと、記録紙搬送ロール５８と、定着器５９とを備えている。転写搬送ベルト５６として、前記本発明のポリイミド樹脂製無端ベルトを備える。転写搬送ベルト５６として、本発明のポリイミド樹脂製無端ベルトを備えることにより、高画質の転写画像を得ることができる。
【００６１】
ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは、矢印の方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転可能にそれぞれ電子写真感光体５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｂｋ（図示ないが、電子写真感光体にはフランジが固定されている。）が備えらる。電子写真感光体５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｂｋの周囲には、コロトロン帯電器５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｂｋと、露光器５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｂｋと、各色現像器（イエロー現像器５４Ｙ、マゼンタ現像器５４Ｍ、シアン現像器５４Ｃ、ブラック現像器５４Ｂｋ）と、電子写真感光体クリーナー５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃ、５５Ｂｋとがそれぞれ配置されている。
【００６２】
ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは、転写搬送ベルト５６に対して４つ並列に、ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの順に配置されているが、ユニットＢｋ、Ｙ、Ｃ、Ｍの順等、画像形成方法に合わせて適当な順序を設定することができる。
【００６３】
転写搬送ベルト５６は、支持ロール６０、６１、６２、６３によって、矢印の反時計方向に電子写真感光体５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｂｋと同じ周速度をもって回転可能になっており、支持ロール６２、６３の中間に位置するその一部が電子写真感光体５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｂｋとそれぞれ接するように配置されている。転写搬送ベルト５６は、ベルト用クリーニング装置６４が備えられている。
【００６４】
以上、本発明のポリイミド製無端ベルトを中間転写ベルトあるいは転写搬送ベルトとして用いた場合について説明したが、本発明のポリイミド製無端ベルトを転写定着ベルトとして用いても、同様の効果が得られる。
【００６５】
【実施例】
（実施例１）
３，３’，４，４’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と４，４’-ジアミノジフェニルエーテルとを、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中で合成したポリイミド前駆体の２０質量％濃度の溶液を用意し、その中にカーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬＢＬＡＣＫ４（Ｄｅｇｕｓｓａ社製）を所定量添加し、サンドミルで６時間室温で分散させた。このカーボンブラック分散ポリイミド前駆体溶液の粘度は、室温で４５Ｐａ・ｓであった。
一方、外径２００ｍｍ、長さ４００ｍｍ、ブラスト処理によりＲａ０．８μｍに粗面化したアルミニウム製円筒成形管を用意し、外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、焼き付け処理をした。
【００６６】
更に、回転塗布工程として、図３に示すように、円筒成形管２９の軸方向を水平にして、４０ｒｐｍで回転させた。ブレード２５は幅２０ｍｍ、厚さ１ｍｍのポリエチレンからなり、弾力性を有している。これを円筒成形管２９に押し付け、ポリイミド前駆体溶液２６は、容器１２から口径３ｍｍのノズル２３を通して、エア圧０．８ＭＰａにて、１２ｍｌ／分の流量で押し出した。ポリイミド前駆体溶液がブレード２５を通過する際、ブレード２５が押し広げられ、ブレード２５と円筒成形管２９の間には隙間ができた。次いで、ノズル２３とブレード２５を６０ｍｍ／分の速度で、矢印２１の方向に移動させて塗布した。この条件で、円筒成形管２１１回転あたり、ノズル２３とブレード２５は１．５ｍｍずつ移動する。なお、塗布の際には、円筒成形管２９の両端に５ｍｍずつの不塗布部分を設けた。
【００６７】
次に、ポリイミド前駆体溶液２６が塗布された円筒成形管２９を水平のまま、６ｒｐｍで回転させながら、１７０℃で６０分間加熱乾燥させた。その後、３６０℃で３０分間加熱して、カーボンブラック分散ポリイミド樹脂皮膜を形成した。（ポリイミド前駆体溶液の軸方向塗布長と、出来上がったポリイミド樹脂皮膜の軸方向長から求められる収縮率は１．５％だった。）
円筒成形管２９から外したカーボンブラック分散ポリイミド樹脂皮膜の幅を３５０ｍｍに切り揃え、図４に示すタンデム型画像形成装置の中間転写ベルトとして用いた。
この中間転写ベルトの膜厚を測定し、また、図１に示す方法により平面度を測定した。
【００６８】
また、この中間転写ベルトを図４に示す画像形成装置にセットし、張力を掛けた状態のまま、１０℃、１５ＲＨ％の環境に４８時間放置し、その後、２８℃、８５％の環境に４８時間放置した後、画像形成装置を動かし、画像を出力した。さらに、その後、再び、平面度を測定した。
更に、同様にして作製した別のカーボンブラック分散ポリイミド樹脂皮膜から試料片を切り出し、引張弾性率、熱線膨張率、吸湿（吸水）膨張率を測定した。
引張弾性率の測定は、アイコーエンジニアリング社製ＭＯＤＥＬ−１６０５Ｎを用いて、ＪＩＳＫ７１６１に準じておこない、軸方向、周方向それぞれ５回測定した平均値を測定値とした。
【００６９】
熱線膨張率の測定は、ＪＩＳＫ７１９７に準じておこない、軸方向、周方向それぞれ３回測定した平均値を測定値とした。
【００７０】
吸湿膨張率の測定は、試料片を幅２５．４ｍｍに切り出し、基準長さ１４９ｍｍに対し、２３０ｇの錘を取り付け、３５℃で、相対湿度２０ＲＨ％と８５ＲＨ％に、それぞれ２４時間づつ保持させたときの試料長さをマイクロメーターで測定し、これを３回繰り返しておこなった。吸湿膨張率の計算方法を下記式１に示す。
以上の測定値を表１に示す。
（式１）
吸湿膨張率＝ＬＨ − ＬＬ／Ｌref × （Ｈ２−Ｈ１）
ここで、
ＬＨ：３５℃８５ＲＨ％での試料片の長さ
ＬＬ：３５℃２０ＲＨ％での試料片の長さ
Ｌref：２２℃５５％での試料片の長さ
Ｈ１：吸湿膨張率を求める低湿度側相対湿度（ＲＨ％）
Ｈ２：吸湿膨張率を求める高湿度側相対湿度（ＲＨ％）
である。
【００７１】
（実施例２）
アルミニウム製円筒成形管の外径を２８５ｍｍとし、回転塗布工程での成形管の回転数を２６ｒｐｍ、ノズル２３とブレード２５の移動速度を３９ｍｍ／分の速度にした以外は、実施例１と同様にカーボンブラック分散ポリイミド樹脂皮膜を作製した。
更に、円筒成形管から外したカーボンブラック分散ポリイミド樹脂皮膜の幅を３７０ｍｍに切り揃え、図５に示すタンデム型画像形成装置の転写搬送ベルトとして用い、実施例１と同様に評価した。その結果を表１に示す。
【００７２】
（実施例３）
３，３’，４，４’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とｐ-フェニレンジアミンとをＮ−メチル−２−ピロリドン中で合成したポリイミド前駆体の２０質量％濃度の溶液を用意し、その中にカーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬＢＬＡＣＫ４（Ｄｅｇｕｓｓａ社製）を所定量サンドミルで６時間室温で分散させて、カーボンブラック分散ポリイミド前駆体溶液を調製した。このときの粘度は、室温で３８Ｐａ・ｓであった。
【００７３】
得られたポリイミド前駆体溶液を用いて、吐出圧力を０.５ＭＰａとした以外は実施例１と同様に回転塗布をおこなった。ただし、ここでは、図６に示すように、円筒成形管の両端部に、軸方向１５ｍｍ×周方向２０ｍｍのパッチ６９を８箇所、＃６００のサンドペーパーで研磨して作製した円筒成形管６８を用いた。
得られたポリイミド前駆体塗膜は、実施例１と同様に乾燥・加熱イミド化をおこなったが、ポリイミド樹脂皮膜をオーブンから１２０℃で取り出したとき、成形管端部のパッチにイミド樹脂膜が貼り付き、軸方向の収縮が抑制されていた（このとき塗布長に対する収縮率は２.２％だった）。この貼り付き部を厚み５０μｍのポリイミドフィルムを差し込んで剥がした後、室温まで冷却し、ポリイミド樹脂皮膜の幅を３５０ｍｍに揃えた。
作製したポリイミド樹脂ベルトは、実施例１と同様に中間転写ベルトとして用い評価した。その結果を表１に示す。
【００７４】
（実施例４）
実施例１において、ポリイミド前駆体溶液の吐出圧力を０.３ＭＰａ、ノズル１３の口径を４ｍｍ、流量を１０ｍｌ／分、ノズル１３とへら１５の移動速度を５５ｍｍ／分にする以外、実施例１と同様にして中間転写ベルトを作製し、実施例１と同様に評価した。その結果を表１に示す。
【００７５】
（実施例５）
実施例１において、ポリイミド前駆体溶液の吐出圧力を１.５ＭＰａ、ノズル１３の口径を２ｍｍ、流量を１９ｍｌ／分、円筒成形管１の回転数を６０ｒｐｍ、ノズル１３とへら１５の移動速度を９０ｍｍ／分にする以外、実施例１と同様にして中間転写ベルトを作製し、実施例１と同様に評価した。その結果を表１に示す。
【００７６】
（実施例６）
実施例１と同様にポリイミド前駆体溶液を調製した。
一方、内径２３０ｍｍ、長さ４００ｍｍ、のステンレス製円筒成形管を用意し、内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、焼き付け処理をした。
回転塗布工程として、図２に示すように、円筒成形管１１の軸方向を水平にして、４０ｒｐｍで回転させた。円筒成形管の内部に、ポリイミド前駆体溶液を、容器１４から口径３ｍｍのノズル１５を通して、エア圧０．８ＭＰａにて、１２ｍｌ／分の流量で押し出した。次いで、ノズル１５とブレード１８を６０ｍｍ／分の速度で、矢印１３の方向に移動させて塗布した。なお、塗布の際には、円筒成形管１１の両端に５ｍｍずつの不塗布部分を設けた。
【００７７】
次に、円筒成形管１１の両端部に蓋をし、水平のまま、６００ｒｐｍで２０分間遠心成形をおこなった。
さらに水平のままオーブンに入れ、６ｒｐｍで回転させながら２５０℃まで１℃／分の速度で加熱し、２５０℃に達したところで３０分間保持して、カーボンブラック分散ポリイミド樹脂皮膜を形成した。
円筒成形管から外したカーボンブラック分散ポリイミド樹脂皮膜の幅を３５０ｍｍに切り揃え、図４に示すタンデム型画像形成装置の中間転写ベルトとし、実施例１と同様に評価した。
【００７８】
（比較例１）
実施例１で得られたポリイミド前駆体溶液を図７に示す装置により円筒成形管に浸漬塗布した。図７は、ポリイミド前駆体溶液の浸漬塗布に用いる装置の一例を示す概略図である。
前記浸漬塗布法は、塗布槽７４に満たされたポリイミド前駆体溶液７３に、円筒成形管７１の外径よりも大きな孔を設けた環状体７６を浮かべ、該孔を通して円筒成形管７１をポリイミド前駆体溶液７３に浸漬し、次いで、引き上げる塗布法である。
円筒成形管７１として、外径２００ｍｍ、長さ４００ｍｍのアルミニウム製円筒体を用意した。かかるアルミニウム製円筒体は、外径２２０ｍｍ、長さ５００ｍｍのアルミニウム製素管を３５０℃で１０分間加熱し、自然に冷却させた後、表面を切削して、外径を３６４．５ｍにし、更に、球形ガラス粒子によるブラスト処理により、表面をＲａ:１．５μｍに粗面化したものである。その円筒成形管７１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、３００℃で１時間焼き付け処理を施した。
また、環状体７６として、外径２８０ｍｍ、最小部の内径２０１．２ｍｍ、高さ５０ｍｍのアルミニウム製のものを作製した。内壁は傾斜状である。
【００７９】
円筒成形管７１を内径３５０ｍｍ、高さ５００ｍｍの環状の塗布槽７４に通した。そして、その環状の塗布槽７４にカーボンブラック分散ポリイミド前駆体溶液７３を入れ、環状体７６を配置して、円筒成形管７１を１．０ｍ／分で上昇させ、塗布を行った。これにより、円筒成形管７１の表面には濡れ膜厚が約３８０μｍのポリイミド前駆体塗膜が形成された。
次に、円筒成形管７１を水平にして、６ｒｐｍで回転させながら、１７０℃で６０分間加熱乾燥させた。その後、３６０℃で３０分間加熱して、カーボンブラック分散ポリイミド樹脂皮膜を形成した。カーボンブラック分散ポリイミド樹脂皮膜の幅を３５０ｍｍに揃え、図４に示すタンデム型画像形成装置の中間転写ベルトとし、実施例１と同様に評価した。その結果を表１に示す。
【００８０】
（比較例２）
比較例１において得られたカーボンブラック分散ポリイミド樹脂皮膜を、外径１９６ｍｍ、長さ５００ｍｍ、ブラスト処理によりＲａ１．６μｍに粗面化したアルミニウム製（イミド化用）円筒成形管に載せ替え、縦置きにして、３６０℃で３０分間加熱することによって、ポリイミド樹脂皮膜を得た。得られたカーボンブラック分散ポリイミド樹脂皮膜の幅を３５０ｍｍに揃え、図４に示すタンデム型画像形成装置の中間転写ベルトとし、実施例１と同様に評価した。その結果を表１に示す。
【００８１】
【表１】

【００８２】
表１より、本発明のポリイミド無端ベルトを用いた実施例は、高画質であることがわかる。
【００８３】
【発明の効果】
本発明は、ベルト全体の平均的な機械的特性は変化させずに、膜厚や平面度などのベルト寸法に対し高精度を保ったまま、ベルト周方向の引張弾性率を大きくし、更に熱膨張係数、吸水膨張率を小さくすることによって、長期間のランニングや保管によっても変形しない、ポリイミド製無端ベルトの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】平面度の測定方法を説明するための説明図である。
【図２】円筒成形管の内周面にポリイミド前駆体溶液を塗布する方法の１例を説明するための概略図である。
【図３】円筒成形管の外周面にポリイミド前駆体溶液を塗布する方法の１例を説明するための概略図である。
【図４】本発明のポリイミド樹脂製無端ベルトを備える画像形成装置の１例を説明するための概略図である。
【図５】本発明のポリイミド製無端ベルトを備える画像形成装置の他の１例の要部を説明するための概略図である。
【図６】両端部にパッチを８箇所設けてある円筒成形管の要部を説明するための概略図である。
【図７】ポリイミド前駆体溶液の浸漬塗布に用いる装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
２無端ベルト
４平行な軸
６レーザー変位計
１１円筒成形管
１２矢印方向
１４容器
１５ノズル
１６ポリイミド前駆体溶液
１７加圧装置
１８ブレード
２１矢印方向
２２容器
２３ノズル
２４加圧装置
２５ブレード
２６ポリイミド前駆体溶液
２９円筒成形管
３１トナーカートリッジ
３２定着ロール
３３バックアップロール
３４テンションロール
３５２次転写ロール
３６用紙経路
３７用紙トレイ
３８レーザー発生装置
３９感光体
４０１次転写ロール
４１駆動ロール
４２転写クリナー
４３帯電ロール
４４感光体クリナー
４５現像器
４６中間転写ベルト
５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｂｋ電子写真感光体
５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｂｋコロトロン帯電器
５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｂｋ露光器
５４Ｙイエロー現像器
５４Ｍマゼンタ現像器
５４Ｃシアン現像器
５４Ｂｋブラック現像器
５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃ、５５Ｂｋ電子写真感光体クリーナ
５６転写搬送ベルト
５７Ｙ、５７Ｍ、５７Ｃ、５７Ｂｋ転写ロール
５８記録紙搬送ロール
５９定着器
６０、６１．６２、６３支持ロール
６４ベルト用クリーニング装置
６８円筒成形管
６９パッチ
７１円筒成形管
７３ポリイミド前駆体溶液
７４塗布槽
７６環状体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an endless belt made of polyimide used for an intermediate transfer member, a transfer conveying member, a transfer fixing member and the like in an image forming apparatus using an electrophotographic system such as an electrophotographic copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multi-function machine thereof Manufacturing method About.
[0002]
[Prior art]
In an image forming apparatus using an electrophotographic system, first, a uniform charge is formed on a latent image carrier made of an inorganic or organic photoconductive photosensitive member, and electrostatic is generated by a laser or light emitting diode light that modulates an image signal. After the latent image is formed, the electrostatic latent image is developed with charged toner to obtain a visualized toner image. Then, the toner image is electrostatically transferred to a transfer material such as recording paper or OHP directly through an intermediate transfer member, and further fixed to the transfer material by heating or pressurizing. Get the playback image.
[0003]
Materials for the intermediate transfer member and transfer conveying member used in the image forming apparatus include polycarbonate resin (PC), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyalkylene phthalate, PC / polyalkylene phthalate (PAT) blend material, ethylene tetra A semiconductive endless belt made of a thermoplastic resin such as fluoroethylene copolymer (ETFE) has been proposed.
In addition, an intermediate transfer body is proposed in which a polyimide resin having excellent mechanical characteristics and thermal characteristics is the main component and carbon black is dispersed as a conductive fine powder (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
[0004]
Furthermore, in recent years, a transfer fixing method has been proposed in which the intermediate transfer member is directly or indirectly heated to perform fixing at the same time as the transfer to the transfer material. For such a method, a high mechanical strength is proposed. It can be said that a polyimide resin having both heat resistance and heat resistance is very suitable (for example, see Patent Document 3).
[0005]
On the other hand, when such a transfer belt or transfer fixing belt is used in the image forming apparatus, stress is often applied mainly in a direction (circumferential direction) perpendicular to the belt axis. If the peripheral length of the belt extends with respect to the stress in the belt circumferential direction, the transferred image is distorted and normal driving cannot be obtained. Also, in general offices, it is very common for air conditioning to be turned off at night when image forming devices such as copiers and printers are stopped, but tension remains in the circumferential direction when the belt is not driven. When the temperature and humidity change, if the thermal linear expansion coefficient or the hygroscopic expansion coefficient in the belt circumferential direction is large, the belt is partially deformed (the belt swells), causing image quality defects. For this reason, it is desired that the transfer member and the transfer fixing member have a high tensile and tensile elastic modulus in the belt circumferential direction and a low elongation.
[0006]
In addition, in the transfer belt and transfer fixing belt used in the image forming apparatus, not only the elongation during use but also the entire belt in the initial state incorporated in the image forming apparatus has a good flatness. Is desired. That is, when an intermediate transfer belt, a transfer conveyance belt, or a transfer fixing belt is actually used in an image forming apparatus, the belt is stretched in a state where a strong tension is applied by a drive roll or a support roll. At this time, the transfer surface of the belt needs to be flat. If the belt is wavy, the transfer image is distorted, color misregistration occurs due to a difference in belt peripheral speed, and the adhesion between the paper and the transfer conveyance belt. The image quality is degraded by weakening the image quality.
[0007]
In general, polyimide with high tensile modulus or low expansion coefficient has high surface hardness, and when trying to reduce the overall tensile tensile modulus, the surface is too hard and the contacted photoreceptor surface is damaged or smooth. It becomes impossible to drive. For this reason, it has been required to specifically control only the tensile elastic modulus and expansion coefficient in the belt circumferential direction without changing the average tensile elastic modulus and expansion coefficient of the entire belt.
[0008]
As an example of utilizing the molecular orientation of the molecular chain of the polyimide molecule, the anisotropy of the mechanical property value of the belt is obtained by imidizing and molding a polyimide belt, and then performing a stretching process in the circumferential direction. There has been proposed an invention for suppressing breakage in a direction parallel to the belt axis. However, the method of stretching the polyimide belt once molded in this way in the subsequent process is that the effect of the stretching process is alleviated by the stress relaxation phenomenon of the belt resin after the stretching process, and the cost required for this subsequent process is further increased. It is not preferable in that it occurs excessively (see, for example, Patent Document 4).
[0009]
In addition, after the molded and dried polyimide precursor is replaced with a mold for imide conversion, the volumetric shrinkage due to imidization is made larger in the axial direction than in the circumferential direction, so that the axial tear propagation strength is increased from the circumferential direction. Inventions to be enlarged have been proposed. However, the belt having a large axial contraction rate during imidization in this way has a drawback that it is difficult to equalize the axial contraction rate because the contraction in the circumferential direction is restricted. That is, the shrinkage tends to be large at both ends in the axial direction, and the shrinkage tends to be small near the center. As a result, the film thickness and the resistance in the axial direction are not uniform, and more specifically, the central portion is thin and both end portions are thick, and the surface resistance of the central portion tends to be higher than both end portions.
Furthermore, a mold for coating / drying and a mold for imide conversion must be prepared, and the polyimide precursor film must be replaced during belt manufacture. When the polyimide precursor film is transferred to the mold for imide conversion, the entire belt is likely to be undulated. The swell is more likely to occur as the belt diameter increases.
[0010]
In recent years, along with the speeding up of image forming apparatuses, many tandem color image forming apparatuses having a plurality of photoconductors each having a developing device for each color have been developed. In a tandem color image forming apparatus, the transferred belt needs to have a large diameter regardless of whether the intermediate transfer method or the transfer conveyance method is used. It is desired. In this respect, a belt having a large axial shrinkage during imidization is a size that can be used as a transfer belt of a tandem color image forming apparatus and suppresses the undulation necessary to obtain high image quality. A belt cannot be made. Furthermore, it is not preferable that the polyimide precursor film should be replaced with the mold for imide conversion because the belt manufacturing cost is excessively generated (see, for example, Patent Document 5).
[0011]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2560727
[Patent Document 2]
JP-A-5-77252
[Patent Document 3]
JP-A-6-258960
[Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-278109
[Patent Document 5]
JP 2002-240063 A
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve various problems in the prior art and achieve the following objects. That is, the object of the present invention is to increase the tensile elastic modulus in the belt circumferential direction while maintaining high accuracy with respect to the belt dimensions such as film thickness and flatness without changing the average mechanical characteristics of the entire belt. In addition, by reducing the coefficient of thermal expansion and the coefficient of water absorption, the polyimide endless belt is not deformed by long-term running or storage. Manufacturing method Is to provide.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The above-mentioned subject is achieved by the following present invention.
That is, the present invention
<1> A polyimide precursor coating film forming step of forming a polyimide precursor coating film by applying a polyimide precursor solution to the inner peripheral surface or outer peripheral surface of a cylindrical molded tube, and imido-converting the polyimide precursor coating film to form a polyimide coating A polyimide film forming step to form a polyimide endless belt manufacturing method, wherein the polyimide precursor coating film forming step rotates while rotating the cylindrical precursor tube while discharging the polyimide precursor solution from the nozzle. A spin coating step of applying the polyimide precursor solution to the inner peripheral surface or outer peripheral surface of the cylindrical molded tube by moving in the direction, and application of the polyimide precursor solution to the inner peripheral surface or outer peripheral surface of the cylindrical molded tube; At the same time or after completion of coating, the cylindrical component solution is rubbed with a blade while rubbing the surface of the polyimide precursor solution applied to the inner or outer peripheral surface of the cylindrical tube. By rotating the tube, method for manufacturing the polyimide endless belt characterized by having at least and a step of applying a circumferential shear forces on the surface of the polyimide precursor solution It is.
[0021]
< 2 > The pressure when discharging the polyimide precursor solution from the nozzle is 0.3 MPa to 3 MPa. <1> It is a manufacturing method of the polyimide endless belt of description.
< 3 > The pressure when the polyimide precursor solution is discharged from the nozzle is 0.5 MPa to 1 MPa < 1 > Or <2> It is a manufacturing method of the endless belt made from polyimide as described in above.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the endless belt made of polyimide of the present invention, the tensile elastic modulus defined by JIS K7161 in the circumferential direction is in the range of 105 to 200% of the tensile elastic modulus defined by JIS K7161 in the width direction, and in the belt The flatness (hereinafter simply referred to as “flatness”) when two parallel shafts are stretched with a load of 4 kg is 5 mm or less.
Here, the measurement of the tensile elastic modulus prescribed in the JIS K7161 is performed by producing a punched test piece (width 5 mm) of dumbbell No. 3 at a tensile speed of 20 mm / min. For example, the maximum is 500 N (50 kgf). Measurement can be performed using MODEL-1605N manufactured by Aiko Engineering Co., Ltd. equipped with a measurable load cell.
[0023]
On the other hand, the flatness measurement method in the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a method of measuring flatness. As shown in FIG. 1, in the measurement of flatness in the present invention, the endless belt 2 is stretched with a load of 4 kg on two parallel shafts 4 (Φ28 mm), and the surface of the endless belt at that time is measured by a laser displacement meter 6 ( It was measured over the entire width from the end in the width direction with LK-030 manufactured by Keyence Corporation. At this time, a position of 200 mm from the center of the shaft paired with the extending shaft is measured by the laser displacement meter 6 in parallel with the shaft. The difference between the maximum value and the minimum value of the displacement amount is defined as flatness.
[0024]
The endless belt made of polyimide of the present invention requires that the tensile elastic modulus defined by JIS K7161 in the circumferential direction is in the range of 105 to 200% of the tensile elastic modulus defined by JIS K7161 in the width direction. It is preferably in the range of ˜150%, and more preferably in the range of 110 to 120. When the tensile modulus of elasticity defined in JIS K7161 in the circumferential direction is less than 105% of the tensile modulus of elasticity defined in JIS K7161 in the width direction, the average tensile modulus and expansion coefficient of the entire belt change. Without this, the purpose of increasing the tensile elastic modulus in the belt circumferential direction and obtaining a distortion-free transfer image cannot be achieved. On the other hand, if it exceeds 200%, the strength in the width direction of the belt is lost, and the belt breaks down after long-term use, so that it cannot withstand actual use.
[0025]
Further, the flatness in the present invention is required to be 5 mm or less, preferably 2 mm or less, and more preferably 1 mm or less. When the flatness exceeds 5 mm, the transferred image is distorted, or it contacts other parts in the apparatus during operation of the image forming apparatus, causing damage to the belt.
[0026]
The thickness of the polyimide endless belt of the present invention can be appropriately determined according to the purpose of use, but generally it is preferably about 20 to 200 μm, particularly preferably 50 from mechanical properties such as strength and flexibility. ˜100 μm.
The film thickness of the polyimide endless belt was measured using an eddy current film thickness measuring instrument (Isoscope MP30, manufactured by Fisher Instruments Co., Ltd., probe: EAT 3.3). Measurement points were placed every 30 mm in both the belt axial direction and the circumferential direction, and the average value of all points was taken as the average film thickness of the belt. In addition, the difference between the maximum value and the minimum value of the film thickness in one measurement point row in the belt axial direction is defined as the axial displacement, and the maximum of all the axial displacements is determined in the axial direction representing the belt. The film thickness was changed.
[0027]
In the endless belt made of polyimide of the present invention, the displacement of the film thickness in the width direction is preferably 10% or less, more preferably 8% or less, and further preferably 7% or less with respect to the average film thickness. preferable. If the displacement of the film thickness in the width direction exceeds 10% with respect to the average film thickness, the transferred image may have density unevenness or a color shift in the case of a tandem image forming apparatus.
[0028]
In the endless belt made of polyimide of the present invention, the thermal expansion coefficient in the circumferential direction is preferably 90% or less, more preferably 80% or less of the thermal expansion coefficient in the width direction. When the thermal linear expansion coefficient in the circumferential direction exceeds 90% of the thermal linear expansion coefficient in the width direction, the belt may be partially deformed due to a change in temperature or the like, which may cause image defects.
[0029]
The polyimide endless belt of the present invention preferably has a circumferential water absorption expansion coefficient of 90% or less, more preferably 80% or less of the water absorption expansion coefficient in the width direction. When the water absorption expansion coefficient in the circumferential direction exceeds 90% of the water absorption expansion coefficient in the width direction, the belt may be partially deformed due to a change in humidity or the like, which may cause image defects.
[0030]
A load of 4 kg is applied to two parallel shafts in the belt while the tensile elastic modulus specified in JIS K7161 in the circumferential direction is in the range of 105 to 200% of the tensile elastic modulus specified in JISK7161 in the width direction. As a means to make the flatness when stretched by 5 mm or less, in the polyimide endless belt manufacturing process of the present invention, while making the deformation of the polyimide precursor solution during the imide conversion reaction as small as possible, This is achieved by orienting polyimide molecular chains in the endless belt in the circumferential direction. In addition, the film thickness displacement in the width direction, the thermal expansion coefficient in the circumferential direction, and the water absorption expansion coefficient in the circumferential direction are also deformed during the imide conversion reaction of the polyimide precursor solution (particularly the shaft) in the polyimide endless belt manufacturing process of the present invention. (Direction) is made as small as possible, and the polyimide molecular chain in the polyimide endless belt of the present invention is oriented in the circumferential direction.
As a method of orienting the polyimide endless belt of the present invention in the circumferential direction, a rotating shaft of a cylindrical tube that rotates while discharging a polyimide precursor solution from a nozzle in a method of manufacturing a polyimide endless belt described later. By moving in the direction, there may be mentioned a method through an application step of applying a polyimide precursor solution to the inner peripheral surface or outer peripheral surface of a cylindrical molded tube.
[0031]
Hereinafter, a method for producing a polyimide endless belt will be described.
A method for producing a polyimide endless belt includes a polyimide precursor coating film forming step of forming a polyimide precursor coating film by applying a polyimide precursor solution to an inner peripheral surface or an outer peripheral surface of a cylindrical molded tube, and the polyimide precursor coating method. A polyimide film forming step of forming a polyimide film by converting a film imide, and the polyimide precursor coating film forming step rotates in the direction of the axis of rotation of a cylindrical tube that rotates while discharging a polyimide precursor solution from a nozzle. It is characterized by having at least the spin-coating process of apply | coating a polyimide precursor solution to the internal peripheral surface or outer peripheral surface of a cylindrical shaping | molding pipe | tube by making it move to.
[0032]
The endless belt of the present invention is a polyimide endless belt mainly composed of a polyimide resin. Since the polyimide resin is a high tensile modulus material, deformation due to stresses such as a support roll and a cleaning blade is small during driving, and image defects such as color misregistration are unlikely to occur. The polyimide resin is obtained by imidizing a polyimide precursor by heating.
The polyimide precursor is usually obtained as a polyamic acid solution by polymerizing a substantially equimolar amount of tetracarboxylic dianhydride or its derivative and a diamine in a solvent.
[0033]
The tetracarboxylic dianhydride is not particularly limited. Specifically, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4 , 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,5 , 6-Naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,2′-bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfonic dianhydride, perylene- Examples include 3,4,9,10-tetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, and ethylenetetracarboxylic dianhydride.
[0034]
On the other hand, specific examples of the diamine include 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-dichlorobenzidine, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide. 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 1,5-diaminonaphthalene, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 3,3'-dimethyl4,4'-biphenyldiamine, benzidine, 3,3'-dimethylbenzidine 3,3′-dimethoxybenzidine, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenylpropane, 2,4-bis (β-aminotert-butyl) toluene, bis (p-β-amino- Tert-butylphenyl) ether, bis (p-β-methyl-δ-aminophenyl) benzene, bis-p- (1,1-dimethyl) (Lu-5-amino-benzyl) benzene, 1-isopropyl-2,4-m-phenylenediamine, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, di (p-aminocyclohexyl) methane, hexamethylenediamine, heptamethylene Diamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, diaminopropyltetramethylene, 3-methylheptamethylenediamine, 4,4-dimethylheptamethylenediamine, 2,11-diaminododecane, 1,2-bis-3- Aminopropoxyethane, 2,2-dimethylpropylenediamine, 3-methoxyhexamethylenediamine, 2,5-dimethylheptamethylenediamine, 3-methylheptamethylenediamine, 5-methylnonamethylenediamine, 2,17-diaminoeico Decane, 1,4-diaminocyclohexane, 1,10-diamino-1,10-dimethyl decane, 12-diamino-octadecane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, piperazine, H ₂ N (CH ₂ ) 3O (CH ₂ ) ₂ O (CH2) NH ₂ , H ₂ N (CH ₂ ) 3S (CH ₂ 3NH ₂ , H ₂ N (CH ₂ ) 3N (CH3) ₂ (CH ₂ 3NH ₂ Etc.
[0035]
As the solvent for the polymerization reaction of the tetracarboxylic dianhydride and diamine, a polar solvent is preferably used from the viewpoint of solubility. As the polar solvent, N, N-dialkylamides are preferable. Specifically, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylformamide, N , N-diethylacetamide, N, N-dimethylmethoxyacetamide, dimethylsulfoxide, hexamethylphosphortriamide, N-methyl-2-pyrrolidone, pyridine, tetramethylenesulfone, dimethyltetramethylenesulfone and the like. These can be used singly or in combination.
[0036]
The polyimide resin endless belt of the present invention can contain an inorganic or organic conductive filler in the polyimide resin. Examples of the conductive material include carbon black, carbon beads granulated from carbon black, carbon-based materials such as carbon fiber and graphite, metals or alloys such as copper, silver, and aluminum, tin oxide, indium oxide, antimony oxide, SnO ₂ -In ₂ O _Three Examples thereof include conductive metal oxides such as complex oxides and conductive whiskers such as potassium titanate. These may be directly dispersed in the polyimide precursor solution, or a method of dispersing in a solvent in advance at the time of polymerization of the polyimide precursor may be used. Further, the dispersion method is not particularly limited, and for example, there is a method of dispersing with a ball mill or ultrasonic waves.
[0037]
The polyimide precursor solution prepared as described above preferably has a polyimide precursor concentration of 10 to 35 mass%. The viscosity of the polyimide precursor solution is preferably 10 to 1000 Pa · s, and more preferably 30 to 500 Pa · s. When the viscosity of the polyimide precursor solution is less than 10 Pa · s or more than 1000 Pa · s, the pressure when the polyimide precursor solution described later is discharged from the nozzle does not become a preferable range, and as a result Orientation in the direction may not be made.
[0038]
In the polyimide precursor endless belt manufacturing method of the present invention, in the polyimide precursor coating film forming step, the polyimide precursor solution is moved in the direction of the rotation axis of the rotating cylindrical forming tube while being discharged from the nozzle. A polyimide precursor solution is applied to the inner peripheral surface or outer peripheral surface of the cylindrical molded tube. When the polyimide precursor solution is discharged from the nozzle, the polyimide precursor molecules are oriented, and the polyimide molecules are oriented in the circumferential direction as a result of being applied in the circumferential direction of the cylindrical tube as it is. Thus, the endless belt made of the polyimide resin of the present invention is obtained.
The pressure when the polyimide precursor solution is discharged from the nozzle is preferably 0.3 MPa to 3 MPa, and more preferably 0.5 MPa to 1 MPa. If the pressure at which the polyimide precursor solution is discharged from the nozzle is less than 0.3 MPa, the molecular orientation of the resulting polyimide endless belt may not be sufficiently obtained.
On the other hand, if the pressure at which the polyimide precursor solution is discharged from the nozzle exceeds 3 MPa, the polyimide precursor solution may not be discharged from the nozzle at a stable rate.
Furthermore, when the pressure when the polyimide precursor solution is discharged from the nozzle is 0.5 MPa to 1 MPa, entrainment of bubbles and the like is further reduced, the film thickness becomes more uniform, and the strength of the obtained belt in the circumferential direction is increased. And the difficulty of elongation increases further.
[0039]
The shape of the nozzle is not particularly limited and can be used as appropriate, such as a circle or a rectangle. Further, the size thereof is not particularly limited, and it can be designed to have an appropriate discharge pressure in combination with the viscosity of the discharged polyimide precursor solution.
[0040]
An example of a method for applying the polyimide precursor solution to the inner peripheral surface of the cylindrical tube will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic view for explaining an example of a method for applying a polyimide precursor solution to the inner peripheral surface of a cylindrical molded tube.
In FIG. 2, the polyimide precursor solution 16 is caused to flow down from the container 14 through the nozzle 15 while rotating the cylindrical forming tube 11 in the arrow direction 12. At this time, a discharge pressure is applied to the polyimide precursor solution by the pressurizer 17. Although there is no restriction | limiting in particular in the system of the pressurization apparatus 17, In order to achieve the objective which this invention intends, what can set a desired discharge pressure is required with respect to the polyimide precursor solution of predetermined viscosity. Specifically, a compressed air, a Mono pump compatible with a high viscosity liquid, or the like is used.
[0041]
The nozzle 15 may be attached to the container 14, but the two may be separated and connected with a pipe to fix the container 14 separately. The size and shape of the discharge port of the nozzle 15 are not limited, and the polyimide precursor solution 16 having a predetermined viscosity can be discharged at a predetermined speed under a predetermined pressure. The nozzle 15 advances in the direction of the arrow 13 while discharging the polyimide precursor solution 16, and performs spiral coating. The distance between the nozzle 15 and the cylindrical tube 11 may be arbitrary, and is preferably about 0.5 mm to 100 mm.
[0042]
As described above, when the polyimide precursor solution is applied to the inner peripheral surface of the cylindrical tube, the film thickness of the coating film can be flattened by a centrifugal molding method in which the cylindrical tube 11 is rotated at a high speed.
In addition, even without rotating at high speed, the blade 18 also serves to orient the polyimide molecules in the circumferential direction. Flatten film thickness . Although the streaks may remain immediately after passing through the blade 18, if the cylindrical tube 11 is continuously rotated, the streaks disappear with time due to the fluidity of the liquid. The nozzle 15 and the blade 18 can be applied in conjunction with each other.
The blade 18 is preferably made of a material that is not affected by the polyimide precursor solution, a plastic such as polyethylene or fluorine resin, or a thin metal plate such as brass or stainless steel, and has elasticity. More preferably, this is formed into a width of 10 to 50 mm and lightly pressed against the inner periphery of the cylindrical tube 11.
[0043]
An example of a method for applying the polyimide precursor solution to the outer peripheral surface of the cylindrical tube will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic view for explaining an example of a method for applying a polyimide precursor solution to the outer peripheral surface of a cylindrical molded tube. In FIG. 3, the polyimide precursor solution 26 is caused to flow down from the container 22 through the nozzle 23 while rotating the cylindrical forming tube 29 in the arrow direction 21. At this time, the point that the discharge pressure is applied to the polyimide precursor solution by the pressurizing device 24 is the same as the method of applying to the inner peripheral surface of the cylindrical molded tube. The polyimide precursor solution 26 that has flowed down is flattened by the blade 25. . The blade 25 is preferably made of a material that is not affected by the polyimide precursor solution, for example, a plastic such as polyethylene or fluorine resin, or a thin metal plate such as brass or stainless steel, and has elasticity. Yes. More preferably, this is formed into a width of 10 to 50 mm and lightly pressed against the outer periphery of the cylindrical tube 29. If the polyimide precursor solution passes, the blade 25 is separated from the cylindrical tube 29 with a certain gap, and at that time, the polyimide precursor solution is pushed out. At this time, a shearing force is applied to the polyimide precursor solution in the circumferential direction to help further orient the polyimide precursor molecules in the circumferential direction.
[0044]
The material of the cylindrical molded tube 11 or 29 is preferably a metal such as aluminum, nickel, or stainless steel. The surface (inner peripheral surface or outer peripheral surface) of the cylindrical molded tube may be plated with chromium or nickel, or covered with a fluorine resin or a silicone resin.
The surface (inner peripheral surface or outer peripheral surface) of the cylindrical molded tube 11 or 29 is formed between the cylindrical molded tube and the polyimide resin film by the solvent or water vapor generated from the resin during the heating reaction in the polyimide resin film forming step described later. It can be roughened by blasting so that it can be easily exposed to the outside through a small gap.
Furthermore, it is preferable to apply a release agent to the surface of the core after the blast treatment so that the polyimide resin does not adhere. Although there is no restriction | limiting in the kind of mold release agent, it needs to be a thing which is not attacked by a polyimide precursor solution.
[0045]
In the polyimide resin film forming step, the polyimide resin film can be formed by heating and reacting the polyimide precursor coating film at a temperature of 300 to 450 ° C. for 20 to 60 minutes, although it varies depending on the type of polyimide resin. . During the heating reaction, if the imidization reaction proceeds with the solvent remaining, the polyimide resin film may swell, so it is preferable to avoid rapid heating. Specifically, before reaching the final temperature, It is preferable to heat and dry once at a temperature of 150 to 200 ° C. for 30 to 60 minutes to remove the residual solvent, and then increase the temperature stepwise or at a constant rate and heat to form a polyimide resin film. .
[0046]
The polyimide endless belt manufactured in this way is excellent in dimensional accuracy such as film thickness and flatness, and has a property that the polyimide molecules are oriented in the circumferential direction, so that the polyimide endless belt has a property that it is difficult to stretch against stress in the circumferential direction. It becomes a belt.
[0047]
Since the polyimide endless belt of the present invention has good film thickness accuracy and flatness and is not easily deformed, it is preferably used for an electrophotographic image forming apparatus, particularly a tandem image forming apparatus, as will be described later. it can. The tandem image forming apparatus does not repeat latent image formation, development, transfer, charge removal, and cleaning for each color, unlike the conventionally known transfer drum method and four-cycle transfer method. Since the body is arranged, there is a merit that the image forming speed is remarkably improved. At this time, when the endless belt of the present invention is used as an intermediate transfer belt or a transfer conveyance belt, the flatness and the thickness accuracy are good, so that a good image can be obtained.
[0048]
Further, when the endless belt in the present invention 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 the toner adhering to the surface. Examples of the non-adhesive resin film material include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), and tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP). A fluororesin is preferred. In addition, the non-adhesive resin film may be dispersed with carbon powder or inorganic compound powder such as barium sulfate in order to improve durability, electrostatic offset, and affinity with oil. .
[0049]
In order to form the fluororesin film, a method of applying the aqueous dispersion on the surface of the endless belt and baking it is preferable. In order to form a fluorine-based resin film on the belt surface, it may be applied after heating to form a polyimide film on the surface of the cylindrical core. However, the PI precursor solution is applied and the solvent is dried. Then, a fluorine-based resin dispersion may be applied and then heated to simultaneously perform the imide conversion completion reaction and the baking treatment of the fluorine-based resin film. In this case, the adhesiveness of the fluorine resin film may be strengthened.
When an endless belt is used as a fixing member, the thickness is preferably in the range of 20 to 250 μm, and the thickness of the fluororesin film is preferably in the range of 10 to 50 μm.
[0050]
The image forming apparatus of the present invention is an electrophotographic image forming apparatus comprising at least one endless belt made of the polyimide resin of the present invention.
By providing the polyimide resin endless belt of the present invention as an intermediate transfer belt, a transfer conveyance belt or a transfer fixing belt, a high-quality transfer image can be obtained.
One example (tandem type) of an image forming apparatus provided with the polyimide resin endless belt of the present invention as an intermediate transfer belt will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic view for explaining an example of an image forming apparatus provided with the polyimide resin endless belt of the present invention.
[0051]
The image forming apparatus shown in FIG. 4 includes the intermediate transfer belt of the present invention. For example, the photoreceptor 3 for each color including the developing devices 45 of four colors (black, yellow, magenta, and cyan) is the intermediate transfer belt 46. The present invention can be applied to a tandem type color image forming apparatus arranged in the above. By providing the polyimide resin endless belt intermediate transfer belt of the present invention, a high-quality transfer image can be obtained. Specifically, a charging roll 43 (charging device) that uniformly charges the surface of the photoconductor 39, a laser generator 38 (exposure device) that exposes the surface of the photoconductor 39 to form an electrostatic latent image, and the surface of the photoconductor 39 The formed latent image is developed using a developer, and a developing device 45 (developing device) that forms a toner image, a photoconductor cleaner 44 (cleaning device) that removes toner and dust adhering to the photoconductor, and a transfer target A fixing roll 32 for fixing the toner image on the material can be optionally provided by a known method as necessary.
[0052]
As the image bearing member, a conventionally known one can be used, and as the photosensitive layer, a known one such as organic or amorphous silicon can be used. When the previous image carrier is cylindrical, it can be obtained by a known production method such as surface processing after extrusion molding of aluminum or an aluminum alloy. It is also possible to use the belt-shaped image carrier.
[0053]
The charging means is not particularly limited, and examples thereof include contact type chargers using conductive or semiconductive rollers, brushes, films, rubber blades, scorotron chargers and corotron chargers using corona discharge, etc. A charger known per se can be used. Among these, a contact-type charger is preferable in terms of excellent charge compensation capability. The charging unit normally applies a direct current to the electrophotographic photosensitive member, but an alternating current may be applied in a superimposed manner.
[0054]
The exposure means is not particularly limited. For example, the surface of the electrophotographic photosensitive member is exposed to a light source such as a semiconductor laser light, an LED light, a liquid crystal shutter light, or a desired image from these light sources through a polygon mirror. An optical system device that can be used.
[0055]
The developing means can be appropriately selected according to the purpose. For example, a known developing device that develops a one-component developer or a two-component developer in contact or non-contact with a brush, a roller, or the like. Is mentioned.
[0056]
As the first transfer means, for example, a contact transfer charger using a belt, a roller, a film, a rubber blade, etc., a known transfer charger such as a scorotron transfer charger using a corona discharge or a corotron transfer charger Is mentioned. Among these, a contact type transfer charger is preferable in that it has excellent transfer charge compensation capability. In the present invention, in addition to the transfer charger, a peeling charger can be used in combination.
[0057]
When the intermediate transfer method is adopted as the transfer method, examples of the second transfer unit include a contact transfer charger such as the transfer roller exemplified as the first transfer unit, a scorotron transfer charger, a corotron transfer charger, and the like. Among these, a contact-type transfer charger is preferable like the first transfer unit. When the contact type transfer charger such as a transfer roller is pressed strongly, the image transfer state can be maintained in a good state. In addition, when a contact type transfer charger such as a transfer roller is pressed at the position of the roller that guides the intermediate transfer member, the toner image can be transferred from the intermediate transfer member to the transfer member in a good state. become.
[0058]
Examples of the light neutralizing means include tungsten lamps and LEDs. Examples of the light quality used in the light neutralizing process include white light such as tungsten lamps and red light such as LED light. The irradiation light intensity in the photostatic process is usually set to output several times to about 30 times the amount of light indicating the half exposure sensitivity of the electrophotographic photosensitive member.
[0059]
The cleaning means is not particularly limited, and a known cleaning device or the like may be used.
The fixing unit is not particularly limited, and examples thereof include known fixing devices such as a heat roller fixing device and an oven fixing device.
[0060]
One example (tandem type) of an image forming apparatus provided with the polyimide resin endless belt of the present invention as a transfer conveyance belt will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic view for explaining a main part of another example of the image forming apparatus provided with the polyimide endless belt of the present invention.
The image forming apparatus shown in FIG. 5 can be used as a copying machine, a laser beam printer, or the like. The image forming apparatus shown in FIG. 5 includes units Y, M, C, and Bk, a recording paper (transfer target) conveying belt 56, transfer rolls 57Y, 57M, 57C, and 57Bk, a recording paper conveying roll 58, And a fixing device 59. As the transfer / conveying belt 56, the polyimide resin endless belt of the present invention is provided. By providing the polyimide resin endless belt of the present invention as the transfer conveyance belt 56, a high-quality transfer image can be obtained.
[0061]
The units Y, M, C, and Bk are respectively electrophotographic photosensitive members 51Y, 51M, 51C, and 51Bk (not shown, but flanges are not shown) that can rotate at a predetermined peripheral speed (process speed) in the direction of the arrow. Is fixed.). Around the electrophotographic photoreceptors 51Y, 51M, 51C, and 51Bk,

corotron chargers

52Y, 52M, 52C, and 52Bk,

exposure units

53Y, 53M, 53C, and 53Bk, and color developing units (yellow developing unit 54Y and magenta development) 54M, cyan developing unit 54C, black developing unit 54Bk) and

electrophotographic photoreceptor cleaners

55Y, 55M, 55C, 55Bk.
[0062]
The four units Y, M, C, and Bk are arranged in parallel in the order of the units Y, M, C, and Bk in parallel with the transfer conveyance belt 56, but the order of the units Bk, Y, C, and M, etc. An appropriate order can be set according to the image forming method.
[0063]
The transfer conveyance belt 56 can be rotated by the support rolls 60, 61, 62, 63 in the counterclockwise direction indicated by the arrow at the same peripheral speed as the electrophotographic photoreceptors 51Y, 51M, 51C, 51Bk. A part thereof located in the middle of 63 is arranged so as to be in contact with the electrophotographic photoreceptors 51Y, 51M, 51C, 51Bk, respectively. The transfer conveyance belt 56 is provided with a belt cleaning device 64.
[0064]
The case where the polyimide endless belt of the present invention is used as an intermediate transfer belt or transfer conveyance belt has been described above, but the same effect can be obtained even when the polyimide endless belt of the present invention is used as a transfer fixing belt.
[0065]
【Example】
Example 1
A 20% strength by weight solution of a polyimide precursor prepared by synthesizing 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 4,4′-diaminodiphenyl ether in N-methyl-2-pyrrolidone A predetermined amount of carbon black (SPECIAL BLACK 4 (manufactured by Degussa)) was added therein and dispersed in a sand mill for 6 hours at room temperature.The viscosity of this carbon black-dispersed polyimide precursor solution was 45 Pa · s at room temperature. Met.
On the other hand, an aluminum cylindrical molded tube having an outer diameter of 200 mm, a length of 400 mm, and roughened to Ra 0.8 μm by blasting is prepared, and a silicone mold release agent (trade name: KS700, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) ) Was applied and baked at 300 ° C. for 1 hour.
[0066]
Further, as a spin coating process, as shown in FIG. 3, the cylindrical tube 29 was rotated at 40 rpm with the axial direction of the cylindrical tube 29 being horizontal. The blade 25 is made of polyethylene having a width of 20 mm and a thickness of 1 mm, and has elasticity. This was pressed against the cylindrical molding tube 29, and the polyimide precursor solution 26 was extruded from the container 12 through a nozzle 23 having a diameter of 3 mm at an air pressure of 0.8 MPa and a flow rate of 12 ml / min. When the polyimide precursor solution passed through the blade 25, the blade 25 was expanded and a gap was formed between the blade 25 and the cylindrical tube 29. Next, the nozzle 23 and the blade 25 were moved in the direction of the arrow 21 at a speed of 60 mm / min. Under this condition, the nozzle 23 and the blade 25 move by 1.5 mm per rotation of the cylindrical forming tube 21. In addition, at the time of application | coating, the uncoated part of 5 mm was provided in the both ends of the cylindrical shaping | molding pipe | tube 29. FIG.
[0067]
Next, the cylindrical molded tube 29 coated with the polyimide precursor solution 26 was horizontally dried at 170 ° C. for 60 minutes while being rotated at 6 rpm. Then, it heated at 360 degreeC for 30 minutes, and formed the carbon black dispersion | distribution polyimide resin film. (The shrinkage ratio obtained from the axial coating length of the polyimide precursor solution and the axial length of the finished polyimide resin film was 1.5%.)
The width of the carbon black-dispersed polyimide resin film removed from the cylindrical tube 29 was cut to 350 mm and used as an intermediate transfer belt of the tandem type image forming apparatus shown in FIG.
The film thickness of the intermediate transfer belt was measured, and the flatness was measured by the method shown in FIG.
[0068]
Further, the intermediate transfer belt is set in the image forming apparatus shown in FIG. 4 and left in an environment of 10 ° C. and 15 RH% for 48 hours with tension applied, and then in an environment of 28 ° C. and 85%. After being left for a period of time, the image forming apparatus was moved to output an image. Thereafter, the flatness was measured again.
Furthermore, a sample piece was cut out from another carbon black-dispersed polyimide resin film produced in the same manner, and the tensile elastic modulus, the thermal linear expansion coefficient, and the moisture absorption (water absorption) expansion coefficient were measured.
The tensile modulus was measured according to JISK7161 using MODEL-1605N manufactured by Aiko Engineering Co., Ltd., and the average value measured five times in each of the axial direction and the circumferential direction was used as a measured value.
[0069]
The measurement of the coefficient of thermal expansion was performed according to JIS K7197, and an average value measured three times in the axial direction and in the circumferential direction was used as a measured value.
[0070]
For measuring the hygroscopic expansion coefficient, a sample piece was cut into a width of 25.4 mm, a weight of 230 g was attached to the reference length of 149 mm, and held at 35 ° C. and a relative humidity of 20 RH% and 85 RH% for 24 hours each. The sample length was measured with a micrometer, and this was repeated three times. The calculation method of the hygroscopic expansion coefficient is shown in the following formula 1.
The measured values are shown in Table 1.
(Formula 1)
Hygroscopic expansion coefficient = LH-LL / Lref x (H2-H1)
here,
LH: Length of sample piece at 35 ° C and 85RH%
LL: Length of sample piece at 35 ° C. and 20 RH%
Lref: Length of sample piece at 22 ° C 55%
H1: Relative humidity on the low humidity side (RH%) for obtaining the hygroscopic expansion coefficient
H2: Relative humidity on the high humidity side (RH%) for obtaining the hygroscopic expansion coefficient
It is.
[0071]
(Example 2)
Example 1 except that the outer diameter of the aluminum cylindrical tube was 285 mm, the number of rotations of the tube in the spin coating process was 26 rpm, and the moving speed of the nozzle 23 and blade 25 was 39 mm / min. A carbon black-dispersed polyimide resin film was prepared.
Further, the width of the carbon black-dispersed polyimide resin film removed from the cylindrical forming tube was cut to 370 mm and used as a transfer conveyance belt of the tandem type image forming apparatus shown in FIG. The results are shown in Table 1.
[0072]
(Example 3)
Preparing a 20% strength by weight solution of a polyimide precursor prepared by synthesizing 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine in N-methyl-2-pyrrolidone; Carbon black (SPECIAL BLACK 4 (manufactured by Degussa)) was dispersed in a sand mill for 6 hours at room temperature to prepare a carbon black-dispersed polyimide precursor solution with a viscosity of 38 Pa · s at room temperature. It was.
[0073]
Using the obtained polyimide precursor solution, spin coating was performed in the same manner as in Example 1 except that the discharge pressure was set to 0.5 MPa. However, here, as shown in FIG. 6, the cylindrical molded tube 68 produced by polishing eight patches 69 of 15 mm in the axial direction and 20 mm in the circumferential direction at both ends of the cylindrical molded tube with sandpaper of # 600. Using.
The obtained polyimide precursor coating film was dried and heated imidized in the same manner as in Example 1. However, when the polyimide resin film was taken out from the oven at 120 ° C., an imide resin film was formed on the patch at the end of the molded tube. Sticking and shrinkage in the axial direction were suppressed (at this time, the shrinkage ratio with respect to the coating length was 2.2%). A 50 μm-thick polyimide film was inserted and peeled off from the pasted portion, and then cooled to room temperature, and the width of the polyimide resin film was adjusted to 350 mm.
The produced polyimide resin belt was used and evaluated as an intermediate transfer belt in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[0074]
Example 4
In Example 1, the discharge pressure of the polyimide precursor solution is 0.3 MPa, the diameter of the nozzle 13 is 4 mm, the flow rate is 10 ml / min, and the moving speed of the nozzle 13 and the spatula 15 is 55 mm / min. Similarly, an intermediate transfer belt was produced and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[0075]
(Example 5)
In Example 1, the discharge pressure of the polyimide precursor solution is 1.5 MPa, the diameter of the nozzle 13 is 2 mm, the flow rate is 19 ml / min, the rotational speed of the cylindrical tube 1 is 60 rpm, and the moving speed of the nozzle 13 and the spatula 15 is 90 mm. An intermediate transfer belt was produced in the same manner as in Example 1 except that the time was set to 1 minute, and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[0076]
(Example 6)
A polyimide precursor solution was prepared in the same manner as in Example 1.
On the other hand, a stainless steel cylindrical molding tube having an inner diameter of 230 mm and a length of 400 mm is prepared, and a silicone mold release agent (trade name: KS700, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is applied to the inner surface, and then at 300 ° C. for 1 hour. Baked.
As a spin coating process, as shown in FIG. 2, the axial direction of the cylindrical tube 11 was made horizontal and rotated at 40 rpm. The polyimide precursor solution was extruded from the container 14 through the nozzle 15 having a diameter of 3 mm into the cylindrical forming tube at an air pressure of 0.8 MPa and a flow rate of 12 ml / min. Subsequently, the nozzle 15 and the blade 18 were applied by moving in the direction of the arrow 13 at a speed of 60 mm / min. In addition, at the time of application | coating, the non-application part of 5 mm was provided in the both ends of the cylindrical shaping | molding pipe | tube 11. FIG.
[0077]
Next, the both ends of the cylindrical molded tube 11 were covered, and centrifugal molding was performed at 600 rpm for 20 minutes while keeping the horizontal.
Further, it was placed in an oven while being kept horizontal and heated to 250 ° C. at a rate of 1 ° C./min while rotating at 6 rpm.
The width of the carbon black-dispersed polyimide resin film removed from the cylindrical tube was cut to 350 mm, and the intermediate transfer belt of the tandem type image forming apparatus shown in FIG. 4 was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0078]
(Comparative Example 1)
The polyimide precursor solution obtained in Example 1 was dip-coated on a cylindrical molded tube using the apparatus shown in FIG. FIG. 7 is a schematic view showing an example of an apparatus used for dip coating of a polyimide precursor solution.
In the dip coating method, an annular body 76 having a hole larger than the outer diameter of the cylindrical molding tube 71 is floated on the polyimide precursor solution 73 filled in the coating tank 74, and the cylindrical molding tube 71 is passed through the hole to form the polyimide precursor. This is a coating method in which the body solution 73 is immersed and then pulled up.
As the cylindrical forming tube 71, an aluminum cylinder having an outer diameter of 200 mm and a length of 400 mm was prepared. Such an aluminum cylinder is made by heating an aluminum tube having an outer diameter of 220 mm and a length of 500 mm at 350 ° C. for 10 minutes and then naturally cooling, then cutting the surface to an outer diameter of 364.5 m, The surface is roughened to Ra: 1.5 μm by blasting with spherical glass particles. A silicone mold release agent (trade name: KS700, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was applied to the surface of the cylindrical molded tube 71 and baked at 300 ° C. for 1 hour.
Moreover, as the annular body 76, an aluminum body having an outer diameter of 280 mm, a minimum inner diameter of 201.2 mm, and a height of 50 mm was manufactured. The inner wall is inclined.
[0079]
The cylindrical forming tube 71 was passed through an annular coating tank 74 having an inner diameter of 350 mm and a height of 500 mm. And the carbon black dispersion | distribution polyimide precursor solution 73 was put into the cyclic | annular application | coating tank 74, the cyclic | annular body 76 was arrange | positioned, the cylindrical shaping | molding pipe | tube 71 was raised at 1.0 m / min, and it apply | coated. As a result, a polyimide precursor coating film having a wet film thickness of about 380 μm was formed on the surface of the cylindrical tube 71.
Next, the cylindrical molded tube 71 was horizontal and heated and dried at 170 ° C. for 60 minutes while rotating at 6 rpm. Then, it heated at 360 degreeC for 30 minutes, and formed the carbon black dispersion | distribution polyimide resin film. The width of the carbon black-dispersed polyimide resin film was set to 350 mm, and the intermediate transfer belt of the tandem type image forming apparatus shown in FIG. The results are shown in Table 1.
[0080]
(Comparative Example 2)
The carbon black-dispersed polyimide resin film obtained in Comparative Example 1 was placed on an aluminum (for imidization) cylindrical tube roughened to an outer diameter of 196 mm, a length of 500 mm, and Ra of 1.6 μm by blasting, and placed vertically. Then, a polyimide resin film was obtained by heating at 360 ° C. for 30 minutes. The width of the obtained carbon black-dispersed polyimide resin film was set to 350 mm, and the intermediate transfer belt of the tandem type image forming apparatus shown in FIG. The results are shown in Table 1.
[0081]
[Table 1]

[0082]
Table 1 shows that the Example using the polyimide endless belt of the present invention has high image quality.
[0083]
【The invention's effect】
The present invention increases the tensile elastic modulus in the circumferential direction of the belt while maintaining high accuracy with respect to the belt dimensions such as film thickness and flatness without changing the average mechanical characteristics of the entire belt, and further Endless belt made of polyimide that does not deform during long-term running or storage by reducing the expansion coefficient and water absorption expansion coefficient Manufacturing method Can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a method of measuring flatness.
FIG. 2 is a schematic view for explaining an example of a method for applying a polyimide precursor solution to an inner peripheral surface of a cylindrical tube.
FIG. 3 is a schematic view for explaining an example of a method for applying a polyimide precursor solution to an outer peripheral surface of a cylindrical tube.
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an example of an image forming apparatus including an endless belt made of a polyimide resin according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a main part of another example of an image forming apparatus including a polyimide endless belt according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a main part of a cylindrical tube having eight patches at both ends.
FIG. 7 is a schematic view showing an example of an apparatus used for dip coating of a polyimide precursor solution.
[Explanation of symbols]
2 Endless belt
4 parallel axes
6 Laser displacement meter
11 Cylindrical tube
12 Arrow direction
14 containers
15 nozzles
16 Polyimide precursor solution
17 Pressurizer
18 blades
21 Arrow direction
22 containers
23 nozzles
24 Pressurizing device
25 blades
26 Polyimide precursor solution
29 Cylindrical tube
31 Toner cartridge
32 Fixing roll
33 Backup roll
34 Tension roll
35 Secondary transfer roll
36 Paper path
37 Paper tray
38 Laser generator
39 photoconductor
40 Primary transfer roll
41 Drive roll
42 Transcription Cleaner
43 Charging roll
44 Photoconductor Cleaner
45 Developer
46 Intermediate transfer belt
51Y, 51M, 51C, 51Bk electrophotographic photosensitive member
52Y, 52M, 52C, 52Bk corotron charger
53Y, 53M, 53C, 53Bk Exposure unit
54Y Yellow developer
54M Magenta Developer
54C Cyan Developer
54Bk black developer
55Y, 55M, 55C, 55Bk electrophotographic photoreceptor cleaner
56 Transfer conveyor belt
57Y, 57M, 57C, 57Bk transfer roll
58 Recording paper transport roll
59 Fixing device
60, 61.62, 63 Support roll
64 Belt cleaning device
68 Cylindrical tube
69 patches
71 Cylindrical tube
73 Polyimide precursor solution
74 Application tank
76 Annular

Claims

A polyimide precursor coating film forming step of forming a polyimide precursor coating film by applying a polyimide precursor solution to the inner peripheral surface or outer peripheral surface of a cylindrical molded tube, and converting the polyimide precursor coating film to an imide, Forming a polyimide film, and a polyimide endless belt manufacturing method comprising:
The polyimide precursor coating film forming step moves the polyimide precursor solution on the inner peripheral surface or outer peripheral surface of the cylindrical molded tube by moving it in the direction of the rotation axis of the rotating cylindrical molded tube while discharging the polyimide precursor solution from the nozzle. At the same time as or after the spin coating process for applying the solution and the application of the polyimide precursor solution to the inner peripheral surface or outer peripheral surface of the cylindrical molded tube, the coating was applied to the inner peripheral surface or outer peripheral surface of the cylindrical molded tube. Applying a circumferential shearing force to the surface of the polyimide precursor solution by rotating the cylindrical tube while rubbing the surface of the polyimide precursor solution with a blade. A method for manufacturing a belt.

Method for producing a polyimide endless belt according to claim 1 pressure, which is a 0.3MPa~3MPa when discharging the polyimide precursor solution from the nozzle.

The method for producing an endless belt made of polyimide according to claim 1 or 2 , wherein a pressure when the polyimide precursor solution is discharged from a nozzle is 0.5 MPa to 1 MPa.