(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ベルトとして使用する管状体であって、
少なくとも、耐熱性樹脂層を有し、
前記耐熱性樹脂層は、前記管状体内周面の摩擦係数を低減させるための充填材Ａと、前記充填材Ａとは異なり、且つ、前記耐熱性樹脂層を構成する耐熱性樹脂よりも硬い充填材Ｂとを含有し、
前記耐熱性樹脂層を構成する耐熱性樹脂が、ポリイミド樹脂であり、
前記充填材Ａが、フッ素樹脂フィラーであり、
前記充填材Ｂが、親油性処理されたクレイであり、
前記充填材Ａの含有量は、前記耐熱性樹脂１００重量部に対し、２〜１５重量部であり、
前記充填材Ｂの含有量は、前記耐熱性樹脂１００重量部に対し、１〜３０重量部であり、
前記耐熱性樹脂層中の前記充填材Ａの含有重量が前記耐熱性樹脂層中の前記充填材Ｂの含有重量以上であることを特徴とする管状体。
【請求項２】
前記耐熱性樹脂層の外周側にフッ素樹脂組成物からなる表面層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の管状体。
【請求項３】
前記耐熱性樹脂層と前記表面層との間に耐熱性弾性層が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の管状体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の電子写真画像形成装置において、定着ベルト等として使用可能な管状体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式で像を形成し記録する電子写真記録装置としては、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等、あるいはこれらの複合機等が知られている。この種の装置では、画像形成の高速化や省エネルギー化を目的として、エンドレスベルト（シームレスベルト）を用いた定着方式が採用されている。
【０００３】
上述のようなベルト定着方式等に用いるエンドレスベルトとしては、耐熱性や機械強度に優れたポリイミドからなる内層と、フッ素樹脂からなる外層とを有する複合管状体（下記特許文献１、特許文献２等参照）が知られている。また、従来、強度及び可撓性を優れたものとすべく、有機溶剤で膨潤化処理されたクレイを分散させたポリイミド樹脂からなる管状物（下記特許文献３参照）が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１３０１４５号公報
【特許文献２】特開平７−９６３４号公報
【特許文献３】特開２００５−８４１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したようなＯＡ機器において定着用として使用されるエンドレスベルトは、定着という目的から高いニップ圧が与えられた状態で回転させて使用される場合が比較的多い。また、近年、ＯＡ機器では、サイズの小型化や、プリント速度の高速化が進んでおり、エンドレスベルトは小型化され且つ高回転速度で使用されるようになってきている。そのため、高いニップ圧且つ高回転速度で使用されるエンドレスベルトは、他部材と摺動する際に摩耗して発塵することとなる。このとき、エンドレスベルトの内周面側で発生した摩耗粉は、そのままエンドレスベルトの内周面に止まる。そのため、蓄積された摩耗粉が原因となって、駆動トルクの増大、駆動時の異音、駆動不良等を引き起こすおそれがあるといった問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、低消費電力での駆動を可能にし、且つ、耐摩擦摩耗性に優れた定着ベルトとして使用可能な管状体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究したところ、少なくとも、耐熱性樹脂層を有する管状体を、所定の摩耗試験における内周面の摩耗質量を０．１〜１．６ｍｇとすることにより、低消費電力での駆動を可能にし、且つ、耐摩擦摩耗性に優れた定着ベルトとして使用可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明の管状体は、少なくとも、耐熱性樹脂層を有する管状体であり、摩耗輪としてＣＳ１７を使用し、荷重を２５０ｇとし、回転回数を１０００回転とした摩耗試験において、内周面の摩耗質量が０．１〜１．６ｍｇであることを特徴とする。
【０００９】
本発明の管状体によれば、上記摩耗試験において、内周面の摩耗質量が０．１〜１．６ｍｇであるため、定着ベルトとして使用した際に、駆動トルクの増大、駆動時の異音、駆動不良が発生することを著しく防止することが可能となる。従って、低消費電力での駆動を可能にし、且つ、耐摩耗性に優れる。
【００１０】
管状体は、定着ベルトとして使用する際には、摩耗質量が少ないほどよいとも思われる。しかしながら、全く管状体から摩耗粉が発生しない（摩耗質量が限りなく０ｍｇに近い）と、他の部材（例えば、互いに当接しつつ摺動する相手部材）を摩耗させるおそれがあるため、管状体から全く摩耗粉が発生しないことが必ずしも良好であるとはいえない。本発明の管状体は、内周面の摩耗質量を０．１〜１．６ｍｇとしたため、管状体からの摩耗粉の発生を抑制しつつ、他の部材を摩耗させることをも防止することができ、高回転速度での使用に耐え得るとともに、低消費電力での駆動を可能とすることができる。なお、上記「磨耗質量」は、ＪＩＳ  Ｋ  ７２０４に基づいて測定される。試験時の回転速度は、電源周波数が６０Ｈｚの場合、７２回転／ｍｉｎ、５０Ｈｚの場合、６０回転／ｍｉｎである。
【００１１】
また、本発明の管状体は、少なくとも、耐熱性樹脂層を有する管状体であり、前記耐熱性樹脂層は、前記管状体内周面の摩擦係数を低減させるための充填材Ａと、前記充填材Ａとは異なり、且つ、前記耐熱性樹脂層を構成する耐熱性樹脂よりも硬い充填材Ｂとを含有し、前記耐熱性樹脂層中の前記充填材Ａの含有重量が前記耐熱性樹脂層中の前記充填材Ｂの含有重量以上であることを特徴とする管状体も提供する。
【００１２】
本発明の管状体によれば、耐熱性樹脂層中の前記充填材Ａの含有重量が前記耐熱性樹脂層中の前記充填材Ｂの含有重量以上とすることにより、管状体の内周面の摩耗質量を適量とすることができる。これにより、低消費電力での駆動を可能にし、且つ、耐摩耗発塵性に優れたものとすることができる。
【００１３】
前記耐熱性樹脂層を構成する耐熱性樹脂は、ポリイミド樹脂であることが好ましい。機械強度及び耐熱性に優れるからである。
【００１４】
前記充填材Ａは、フッ素樹脂フィラーであることが好ましい。耐熱性に優れ、且つ、摺動性が高いからである。
【００１５】
前記充填材Ｂは、親油性処理されたクレイであることが好ましい。ポリイミド樹脂前駆体溶液中での分散性に優れ、樹脂との結着が良好であるからである。
【００１６】
前記耐熱性樹脂層の外周側にフッ素樹脂組成物からなる表面層が形成されていることが好ましい。滑性、トナーの定着性、離型性の向上が容易となるからである。
【００１７】
前記耐熱性樹脂層と前記表面層との間に耐熱性弾性層が形成されていることが好ましい。着実かつ均一にトナーを転写することが容易となるからである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明において、充填材Ａとは、含有させて形成した管状体の内周面の摩擦係数（以下、「摩擦係数Ａ」ともいう）が、他の構成要素を同じとした上で含有させないで形成した管状体の内周面の摩擦係数（以下、「摩擦係数Ｂ」ともいう）よりも小さくなるものをいう。
本発明において充填材Ａは、摩擦係数Ａが摩擦係数Ｂよりも小さくなるものであれば、特に限定されないが、摩擦係数Ａが摩擦係数Ｂよりも０．０１以上小さくなるものが好ましく、０．０５以上小さくなるものがより好ましい。
【００１９】
上記充填材Ａとしては、フッ素樹脂フィラー、二硫化モリブデン、黒炭等が挙げられる。なかでも、分散性、電気特性の観点から、フッ素樹脂フィラーが好ましい。
【００２０】
上記フッ素樹脂フィラーとしては、例えば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−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、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）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等が挙げられる。なかでも、摺動性の向上が容易なＰＴＦＥが好ましい。
【００２１】
上記フッ素樹脂フィラーの平均粒径は、０．１〜１０．０μｍの範囲であることが好ましく、０．５〜５．０μｍの範囲であることがより好ましい。この範囲内であると、粒子の凝集が少なく、バインダー樹脂との混在が均一になるため、熱伝導性や強度のばらつきが少なくなり、定着ベルトとしての強度を保つことができる。なお、上記フッ素樹脂フィラーの平均粒径の測定方法は、例えば、エタノール等の有機溶剤中にフッ素樹脂フィラーを超音波分散させた液を試料として、光透過式遠心沈降法を用いた粒度分布測定器によって測定できる。
【００２２】
本発明において、充填材Ｂは、耐熱性樹脂層を構成する耐熱性樹脂よりも硬ければ、特に制限はなく、クレイ、球状シリカ、アルミナ等が挙げられる。なかでも、分散性に優れるクレイが好ましい。なお、本発明において、充填材Ｂは、上述したような無機フィラー等であるため、硬さは、一般的に樹脂（耐熱性樹脂層）よりも硬い。
【００２３】
耐熱性樹脂としてポリイミド樹脂を採用する場合、上記クレイとしては、ポリイミド樹脂前躯体溶液の溶媒として選ばれる非プロトン性有機溶媒に分散され易いように親油性処理されたクレイが好ましい。クレイが溶媒に充分に分散されることにより、得られる管状体の内周及び外面にクレイの粒子の大きさに起因した凹凸を生じ難くすることができるからである。
【００２４】
上記親油性処理されたクレイとしては、特に制限されないが、第４級アンモニウムで表面修飾されているモンモリロナイトが好ましい。耐熱性樹脂前躯体の重合時に重合を妨げること等が少ないからである。
【００２５】
上記親油性処理されたクレイは、溶媒中でへき開して細分化するものであれば、溶媒への投入時の粒子径は特に制限されないが、５０〜６０μｍの範囲であると、短時間で分散できる点で好ましい。なお、上記クレイの粒径の測定方法は、上記フッ素樹脂フィラーの平均粒径の測定方法と同様の方法で測定できる。
【００２６】
管状体は、充填材Ａを含有させると良好な摺動性が得られるが、充填材Ａは、耐摩擦摩耗性が低いため、耐熱性樹脂層から表出した部分において比較的容易に摩耗すると推察される。一方で、充填材Ｂは、耐摩耗摩擦性に優れるが、含有量が多いと管状体の耐折性が低下する。
【００２７】
本発明における管状体では、充填材Ａの含有重量は、上記充填材Ｂの含有重量以上である。この範囲内であれば、摺動性に優れるため、低消費電力での駆動を可能とし、且つ、摩耗摩擦量を抑えることが可能である。
上記範囲内とすると、摺動性に優れ、且つ、摩耗摩擦量を抑えた管状体が得られるのは、（Ｘ）充填材Ａの含有により耐熱性樹脂層の比較的全面に摺動性を発現させることができること、及び、（Ｙ）適度に点在する充填材Ｂが他の部材からの押し込みを支えることにより、充填材Ａや耐熱性樹脂層の摩耗が抑えられること、によるものと推察される。
【００２８】
上記充填材Ａの含有重量は、上記充填材Ｂの含有重量以上である。この範囲内において、上記充填材Ａの含有量は、耐熱性樹脂１００重量部に対し、２〜１５重量部とすることが好ましく、３〜１２重量部とすることがより好ましい。この範囲内であると、より摺動性に優れた管状体を得ることができるからである。通常、充填材Ａは、耐熱性樹脂１００重量部に対し、０．５重量部程度の含有量があれば、充分な摺動性が得られるが、充填材Ｂと併用する場合には、充分な摺動性を確保するために、２重量部以上とすることが好ましい。また、通常、充填材Ａは、含有させると弾性率や耐折性が低下するが、充填材Ｂを含有させると、弾性率や耐折性は向上するため、耐熱性樹脂１００重量部に対し、１５重量部まで含有させることができる。
【００２９】
上記充填材Ｂの含有重量は、上記充填材Ａの含有重量以下である。この範囲内において、上記充填材Ｂの含有量は、耐熱性樹脂１００重量部に対し、１〜３０重量部とすることが好ましい。この範囲内で耐熱性樹脂に均一に分散させると、弾性率及び耐折性を維持しつつ、機械強度及び耐熱性に優れた管状体が得られるからである。
【００３０】
上記耐熱性樹脂は、高い耐熱機能を有する樹脂であれば、特に制限はなく、ポリイミド樹脂、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、パーフルオロエチレンプロペンコポリマー（ＦＥＰ）、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）などのフッ素樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等を挙げることができる。なかでも、機械強度及び耐熱性の観点から、ポリイミド樹脂が好ましい。なお、以下では、耐熱性樹脂としてポリイミド樹脂を採用した管状体を、「ポリイミド管状体」ともいうこととする。
【００３１】
上記ポリイミド樹脂は、ポリアミド酸がイミド転化したものである。ポリイミド樹脂の前駆体である上記ポリアミド酸は、テトラカルボン酸二無水物あるいはその誘導体と、ジアミンとを略等モルずつ用いて、有機溶媒中で反応させて得ることができる。
【００３２】
上記テトラカルボン酸二無水物としては、下記の一般式（１）で表されるものがあげられる。
【００３３】
【化１】
0005554955.tif 000002
［式（１）中、Ｒは４価の有機基であり、芳香族、脂肪族、環状脂肪族、芳香族と脂肪族とを組み合わせたもの、またはそれらの置換された基である。］
【００３４】
上記テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、ピロメリット酸二無水物、３，３′，４，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３′，４−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，２′−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、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あげられる。
【００３５】
また、このようなテトラカルボン酸二無水物と反応させる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ホン、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′−ジアミノフェニルスルホン、４，４′−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４′−ジアミノジフェニルプロパン、２，４−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−ペンチル）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−メチルへ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−アミノプロポキシエタン、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−メチルへプタメチレンジアミン、５−メチルノナメチレンジアミン、２，１１−ジアミノドデカン、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、１，１２−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）２ＯＣＨ２ＮＨ２、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓ（ＣＨ２）３ＮＨ２、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｎ（ＣＨ３）（ＣＨ２）３ＮＨ２等があげられる。
【００３６】
これらテトラカルボン酸二無水物あるいはその誘導体、及びジアミンは、それぞれ１種類以上を適宜に選定し反応させることができる。
【００３７】
上記テトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させる際に用いられる有機溶媒は、テトラカルボン酸二無水物及びジアミンと反応せず、かつ反応成分の少なくとも一方、好ましくは両者、及び生成物であるポリアミド酸に対して溶媒として作用する有機溶媒（有機極性溶媒）であれば特に限定されない。
【００３８】
上記有機溶媒としては、特にＮ，Ｎ−ジアルキルアミド類が有用であり、中でも、低分子量溶媒であるＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドが好ましい。これらは蒸発、置換又は拡散により、ポリアミド酸及びポリアミド酸成形品から容易に除去することができる。
【００３９】
また、上記以外の有機溶媒として、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あげられる。これらは単独で使用してもよいし、併せて用いても差し支えない。さらに、上記有機極性溶媒にクレゾール、フェノール、キシレノール等のフェノール類、ベンゾニトリル、ジオキサン、ブチロラクトン、キシレン、シクロへキサン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等を単独で又は併せて混合することもできる。ただし、生成するポリアミド酸の加水分解による低分子量化を防ぐため、水の使用は避けることが好ましい。
【００４０】
上記ポリイミド管状体は、上記ポリアミド酸溶液に所定量のイミド化触媒等を添加・混合し、これを適宜な方式で展開し、その展開層中の有機溶媒を加熱して除去し、イミド転化することにより得られる。この場合、イミド化触媒の添加量としては、ポリアミド酸溶液中のポリアミド酸の構成単位１ｍｏｌに対して、０．１ｍｏｌ以上３ｍｏｌ以下が好ましく、０．２ｍｏｌ以上１．０ｍｏｌ以下であることがより好ましい。
【００４１】
イミド化触媒としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、トリブチルアミン、ジメチルアニリン、ピリジン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、イソキノリン、イミダゾール、２‐エチル‐４メチルイミダゾール、２‐フェニルイミダゾール、Ｎ‐メチルイミダゾール、ルチジンなどの第３級アミン、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノネン−５、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７などの有機塩基が例示できる。なかでも、沸点が２００℃以上、かつ酸解離定数ｐＫａが４以上９以下の第３級アミン類である、イソキノリン、イミダゾール、２‐エチル‐４メチルイミダゾール、２‐フェニルイミダゾール、Ｎ‐メチルイミダゾール等を用いると、イミド化が速く、得られるポリイミド樹脂の形状が安定し、耐折性に優れ、機械特性にも優れる。
【００４２】
なお、本発明の管状体は、耐熱性樹脂層以外に、フッ素樹脂と添加剤とが含まれるフッ素樹脂組成物からなる表面層が外周側に形成されていてもよい。また、耐熱性樹脂層と表面層との間に、耐熱性弾性層を有していてもよい。耐熱性弾性層の原料としては、天然ゴム、合成ゴム、シリコーンゴム等から適宜選択される。また、管状体の両端あるいは片端に補強部を有していてもよい。
【００４３】
次に、耐熱性樹脂としてポリイミド樹脂を採用する場合における本発明の管状体の製造方法について説明する。なお、上記管状体の製造方法は、上述した本発明の管状体を製造するための好適な方法であるため、上述した内容と重複する説明については省略する。
【００４４】
上記ポリイミド管状体は、ポリアミド酸と、イミド化触媒と、充填材Ａと、充填材Ｂとを含むポリアミド酸混合液を用いて製造することができる。本方法において、前記ポリアミド酸混合液中の各成分の濃度は、得られるポリイミド樹脂層中の各成分の濃度に応じて適宜調整すればよい。本方法によれば、上述したポリイミド管状体を容易に製造することができる。
【００４５】
上記ポリアミド酸混合液は、有機溶媒にフッ素樹脂フィラー、及び、クレイを分散させた後、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを加えて、０．５〜１０時間程度反応させてポリアミド酸溶液とし、これにイミド化触媒を添加して調製することができる。
【００４６】
テトラカルボン酸二無水物及びジアミンの反応時における各成分濃度は、種々の要因に応じて設定できるが、通常５〜３０重量％である。また、反応温度は８０℃以下に設定することが好ましい。
【００４７】
また、このようにして有機溶媒中でテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させると、その反応の進行に伴い溶液の粘度が上昇するが、本発明においては対数粘度（η）が０．５以上となったポリアミド酸溶液を用いることが好ましい。対数粘度（η）が０．５以上のポリアミド酸溶液を用いて製膜した場合、熱劣化に対する信頼性（耐熱性）が高くなるからである。
【００４８】
なお、上記対数粘度（η）は、毛細管粘度計を用いてポリアミド酸溶液と有機溶媒の落下時間を各々測定し、下記の数式により算出される値である。
対数粘度（η）＝ln(t1/t0)/c
［t0：有機溶媒の落下時間、t1：ポリアミド酸溶液の落下時間、c：固形分濃度(g/dl)］
【００４９】
ポリアミド酸溶液中への充填材Ａ及び充填材Ｂの配合は、例えば上記ポリアミド酸溶液を調製する際に、その溶液に超音波分散機、ナノマイザー、プラネタリミキサー、ビーズミル、３本ロール等の適宜な分散機にて上記各充填材を混合分散すればよい。勿論、ポリアミド酸溶液を調製した後に、このポリアミド酸溶液中に上記各充填材を添加して均一に混合してもよい。特に、充填材Ｂは、超音波分散機、ナノマイザー等により分散するのが好ましい。
【００５０】
上記ポリイミド管状体の製造方法では、耐熱性樹脂層は、ポリアミド酸混合液を適宜展開して管状のフィルムに成形することにより得られる。耐熱性樹脂層の厚みは、ポリイミド樹脂製ベルトの使用目的などに応じて適宜決定しうる。一般には、強度や柔軟性等の機械特性等の点により、１０〜１５０μｍが好ましく、５０〜１００μｍがより好ましい。
【００５１】
ポリアミド酸混合液を展開する際、粘度が高い場合には適当な溶媒で希釈して粘度を低くすればよい。例えば、ポリアミド酸混合液の粘度は、塗布厚み、後述する円筒状金型の内径、混合液の温度、後述する走行体の形状等に応じて設定されるが、通常、０．１〜１００００ポイズに設定すればよい。なお、上記粘度の値は、塗布作業時の温度でＢ型粘度計にて測定した値である。
【００５２】
ポリアミド酸混合液を展開し、管状体を形成する方法としては、例えば下記工程により製造する方法が例示できる。
【００５３】
まず成形用金型として円筒状金型を準備し、この円筒状金型の内周面に上記ポリアミド酸混合液を塗布する。塗布後、塗布皮膜が少なくともそれ自身で支持できるまで乾燥、硬化させた後、イミド転化が終了するまでさらに加熱する。あるいは、塗布皮膜が少なくともそれ自身で支持できるまで乾燥、硬化させた後、皮膜を円筒状金型から剥離し、皮膜内部に円筒状焼成型を挿入して、イミド転化が終了するまで加熱する。そして、得られたポリイミド管状体（ポリイミドシームレスベルト）を円筒状金型又は円筒状焼成型から剥離して取り出す。
【００５４】
上記製法において、円筒状金型や円筒状焼成型としては、従来からシームレスベルトの製造に用いられるものであればどのようなものであっても差し支えなく、材質としては、耐熱性の観点から、金属、ガラス、セラミックス等各種のものが例示される。
【００５５】
円筒状金型へのポリアミド酸混合液の塗布方法としては、ポリアミド酸混合液中に円筒状金型を浸漬して、内面に塗布膜を形成し、これを円筒状ダイス等で成膜する方法や、円筒状金型の内面の片端部にポリアミド酸混合液を供給した後、この円筒状金型の内面と一定のクリアランスを有する走行体（弾丸状、球状等の走行体）を走行させる方法、あるいは円筒状金型を、その軸を中止に回転させ、その内面にポリアミド酸混合液を供給し、遠心力により均一な皮膜とする方法等が挙げられる。
【００５６】
上述の走行体を走行させる際、その方法としては、自重走行法（円筒状金型を垂直に立て、走行体をその自重により下方に走行させる方法）の他、圧縮空気やガスの爆発力を利用する方法、あるいは牽引ワイヤ等により牽引する方法等が挙げられる。
【００５７】
上記ポリアミド酸混合液を塗布した後の加熱方法としては、８０〜２００℃程度の低温で加熱して溶媒を除去し、２５０〜４００℃程度に昇温してイミド転化を終了する多段加熱法等が用いられる。加熱時の所要時間は、加熱温度に応じて適宜設定されるが、通常、低温加熱時及びその後の高温加熱時ともに、２０〜６０分程度である。このような多段加熱法を用いれば、イミド転化に伴い発生する閉環水や溶媒の蒸発に起因して発生する、ポリイミド樹脂の微小ボイドの発生を防止することができる。
【００５８】
円筒状金型からポリイミド樹脂を剥離する方法としては、例えば、円筒状金型端部の周壁面に予め設けられた微小貫通孔に空気を圧送して剥離する方法等が挙げられる。なお、ポリアミド酸混合液を塗布する前に、円筒状金型の内周面等に予めシリコーン樹脂等による離型処理を施しておけば、ポリイミド樹脂の剥離作業性が向上するため好ましい。
【００５９】
本発明の管状体は、耐熱性樹脂層の外周側にフッ素樹脂組成物からなる表面層が形成されていてもよい。表面層を形成する方法としては、フッ素樹脂を圧着又は接着材を用いて接着する方法や、フッ素樹脂層形成用の溶液やディスパージョンをロールコート、刷毛塗り、スプレーコート、スピンコート等により被覆する方法が挙げられる。フッ素樹脂層形成用の溶液やディスパージョンを用いて被覆する場合、塗布と加熱の手順としては、表面層にボイドが発生するのを防ぐため、フッ素樹脂外層用溶液を塗布してフッ素樹脂溶液中の溶媒を除去した後、フッ素樹脂の融点以上に昇温して表面層を形成することができる。また、この時ポリイミド樹脂層のイミド転化を同時に行ってもよい。
【００６０】
また、本発明の管状体は、耐熱性樹脂層と表面層との間に、耐熱性弾性層を有していてもよい。耐熱性弾性層の形成方法としては、例えば、上記表面層と同様の方法を用いることができる。
【００６１】
本発明の管状体は、ＯＡ機器の定着ベルトとして使用した際の発塵を抑えつつ、接触する他の部材の摩耗を抑制するために、少なくとも、耐熱性樹脂層を有する管状体であって、摩耗輪としてＣＳ１７を使用し、荷重を２５０ｇとし、回転回数を１０００回転とした摩耗試験において、内周面の摩耗質量が０．１〜１．６ｍｇである管状体としている。この数値範囲を有する管状体は、例えば、耐熱性樹脂層中の充填材Ａの含有重量が耐熱性樹脂層中の充填材Ｂの含有重量以上とすることにより得ることができる。内周面の摩耗質量は、０．１〜１．４ｍｇであることが好ましく、０．１〜０．９ｍｇであることがより好ましい。
【実施例】
【００６２】
以下に実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００６３】
（実施例１）
Ｎ−メチル−２−ピロリドン８５７．２ｇに、第４級アンモニウムで表面修飾処理したモンモリロナイト（ホージュン社製）を２．７ｇ加え、４２ｋＨｚで１時間、超音波分散しながら攪拌した。次に、フッ素樹脂フィラー（粒径５μｍ、喜多村社製）を５．４ｇ加えて分散させた後、ｐ−フェニレンジアミン４１ｇと３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物１１１．７ｇとを添加して溶解し、窒素雰囲気中において室温で攪拌しながら反応させて、１９００ポイズのポリアミド酸溶液を得た。さらに、ポリアミド酸の構成単位１molに対してイミダゾールを0.5mol添加し、均一になるまで攪拌した。
【００６４】
内径８０．７ｍｍの円筒状金型の内面に上記ポリアミド酸混合液を塗布した後、この円筒状金型の内側において弾丸状走行体を自重により落下させ、塗膜中の気泡を除去し、均一な塗膜面とした。そして、当該金型を１５０℃から段階的に加熱して、ポリアミド酸混合液中の溶媒を除去した後、室温で金型から剥離し、厚み８０μｍの摩擦摩耗試験用管状体を得た。
【００６５】
内径３０．５ｍｍの円筒状金型の内面に上記ポリアミド酸混合液を塗布した後、この円筒状金型の内側において弾丸状走行体を自重により落下させ、塗膜中の気泡を除去し、均一な塗膜面とした。そして、当該金型を１５０℃から段階的に加熱して、ポリアミド酸混合液中の溶媒を除去した後、室温で金型から剥離し、厚み８０μｍのポリイミド管状体を得た。次に、得られたポリイミド管状体に、プライマー（三井・デュポン・フロロケミカル製）をスプレーし、その後、PFA ディスパージョン（三井・デュポン・フロロケミカル製固形分濃度35重量 % ）をコートした。次に、耐熱成形型を挿入させて、４００℃（２０分）の焼成を行い、閉環水の除去及びイミド転化反応を行って、厚み１０μｍのベルト回転試験機用管状体を得た。
【００６６】
摩擦摩耗試験用管状体を切り開き、約１０５ｍｍの円板状に切り出して試験片とし、摩耗試験を行った。磨耗質量は、１０００回転転の摩擦後の試験片を、発塵防止布を用いてアルコール洗浄し、さらに、イオナイザーで静電除去した後、精密電子天秤にて重量を測定し、摩擦前の重量との差として求めた。摩耗試験は、東洋精機製のロータリーアブレージョンテスタを用いた。
【００６７】
また、摩擦係数の測定を行った。摩擦係数の測定は、バーデンレーベン型摩擦係数測定機を用い、測定条件は、荷重２００ｇ、対鉄球速度１５０ｍｍ／分とした。
【００６８】
また、上記ベルト回転試験機用管状体をカラープリンター（富士ゼロックス社製、商品名DocuPrint C2220）に定着ベルトとしてセットして、プリント速度を２２枚（Ａ４サイズ）／分まで上げて、連続してプリントアウトを行った。
【００６９】
結果を以下に示す。
１）摩耗質量            １．１ｍｇ
２）内周面の摩擦係数      ０．１５
３）ベルト回転試験結果  ６万枚まで連続回転試験を行ったが、問題なく駆動した。黙視により観察したところ、極少量の摩擦粉が確認された。
【００７０】
（実施例２）
ポリアミド酸溶液を、ポリイミド樹脂１００重量部に対して、第４級アンモニウム表面修飾処理モンモリロナイト５重量部、フッ素樹脂フィラー５重量部となるように調整した以外は、実施例１と同様に摩擦摩耗試験用の管状体、及び、ベルト回転試験機用管状体を作製し、同様の試験を行った。
結果を以下に示す。
１）摩耗質量            １．２ｍｇ
２）内周面の摩擦係数      ０．１５
３）ベルト回転試験結果  ６万枚まで連続回転試験を行ったが、問題なく駆動した。黙視により観察したところ、極少量の摩擦粉が確認された。
【００７１】
（比較例１）
ポリアミド酸溶液を、ポリイミド樹脂１００重量部に対して、第４級アンモニウム表面修飾処理モンモリロナイト２重量部とし、フッ素樹脂フィラーを加えなかったこと以外は、実施例１と同様に摩擦摩耗試験用の管状体、及び、ベルト回転試験機用管状体を作製し、同様の試験を行った。
結果を以下に示す。
１）摩耗質量            ２．２ｍｇ
２）内周面の摩擦係数      ０．３５
３）ベルト回転試験結果  初期駆動不良が発生した。駆動トルクを上げて６万枚まで連続回転試験を行ったところ、摩擦粉の発生が多く駆動時に異音が生じた。
【００７２】
（比較例２）
ポリアミド酸溶液を、ポリイミド樹脂１００重量部に対して、フッ素樹脂フィラー４重量部とし、第４級アンモニウムで表面修飾処理したモンモリロナイトを加えなかった以外は、実施例１と同様に摩擦摩耗試験用の管状体、及び、ベルト回転試験機用管状体を作製し、同様の試験を行った。
結果を以下に示す。
１）摩耗質量            １．７ｍｇ
２）内周面の摩擦係数      ０．１１
３）ベルト回転試験結果  試験後半において、駆動時に異音が生じ、僅かに駆動不良が発生した。摩擦粉の発生量は、比較的多かった。
【００７３】
（比較例３）
ポリアミド酸溶液を、ポリイミド樹脂１００重量部に対して、第４級アンモニウム表面修飾処理モンモリロナイト８重量部、フッ素樹脂フィラー４重量部となるように調整した以外は、実施例１と同様に摩擦摩耗試験用の管状体、及び、ベルト回転試験機用管状体を作製し、同様の試験を行った。
結果を以下に示す。
１）摩耗質量            ２．０ｍｇ
２）内周面の摩擦係数      ０．２
３）ベルト回転試験結果  試験後半において、駆動時に異音が生じ、僅かに駆動不良が発生した。摩擦粉の発生量は、比較的多かった。
【００７４】
（比較例４）
充填材Ａ（フッ素樹脂フィラー）、及び、充填材Ｂ（第４級アンモニウム表面修飾処理モンモリロナイト）を添加しない以外は、実施例１と同様に摩擦摩耗試験用の管状体、及び、ベルト回転試験機用管状体を作製し、同様の試験を行った。
結果を以下に示す。
１）摩耗質量            １．８ｍｇ
２）内周面の摩擦係数      ０．２５
３）ベルト回転試験結果  初期駆動不良が発生した。駆動トルクを上げて６万枚まで連続回転試験を行ったところ、摩擦粉の発生が多く駆動時に異音が生じた。