(57)【要約】【課題】回転駆動しても蛇行しにくく、かつ、蛇行によるしわの発生が抑制された無端ベルトおよびその製造方法を提供する。【解決手段】幅方向における中央部の厚さが両端部より薄くなっていることを特徴とするポリイミド樹脂無端ベルトである。また、２本のロールで張架させた際に、幅方向における中央部が端部よりも外側へ膨らんでいることを特徴とするポリイミド樹脂無端ベルトである。さらに、ポリイミド樹脂無端ベルトの製造方法であって、芯体表面に粗面化加工を施して離型層を形成する離型層形成工程と、該離型層表面にポリイミド前駆体溶液を塗布し乾燥してポリイミド前駆体皮膜を形成する前駆体皮膜形成工程と、ポリイミド前駆体皮膜の両端部において、ポリイミド前駆体皮膜と芯体との間に隙間を設けた後、加熱処理を施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、を含むことを特徴とするポリイミド樹脂無端ベルトの製造方法である。【選択図】　図１
2004094042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅方向における中央部の厚さが両端部より薄くなっていることを特徴とするポリイミド樹脂無端ベルト。
【請求項２】
前記両端部の厚さが、前記中央部の厚さの１．０５〜１．２倍であることを特徴とするポリイミド樹脂無端ベルト。
【請求項３】
２本のロールで張架させた際に、幅方向における中央部が端部よりも外側へ膨らんでいることを特徴とするポリイミド樹脂無端ベルト。
【請求項４】
請求項１〜３に記載のポリイミド樹脂無端ベルトの製造方法であって、芯体表面に粗面化加工を施して離型層を形成する離型層形成工程と、該離型層表面にポリイミド前駆体溶液を塗布し乾燥してポリイミド前駆体皮膜を形成する前駆体皮膜形成工程と、ポリイミド前駆体皮膜の両端部において、ポリイミド前駆体皮膜と芯体との間に隙間を設けた後、加熱処理を施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、を含むことを特徴とするポリイミド樹脂無端ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置において、感光体、帯電体、転写ベルト、および定着ベルトなどに使用されるポリイミド樹脂無端ベルトおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機やレーザープリンタといった画像形成装置における感光体、帯電体、転写ベルトおよび定着ベルトにおいては、金属やプラスチック、またはゴム製の回転体が使用されている。ここで、装置の小型化または高性能化を図るため、回転体は変形可能なものが好ましい場合があり、それには肉厚が薄い樹脂製のベルトが用いられる。この場合、ベルトに継ぎ目（シーム）があると、出力画像に継ぎ目に起因する欠陥が生じるので、継ぎ目はない方が好ましい。かかる観点から、無端ベルトが用いられる。
無端ベルトの材料としては、強度や寸法安定性、耐熱性等の面でポリイミド樹脂が好ましい。
【０００３】
無端ベルトを用いる定着装置については、種々の公報がある（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
無端ベルトを用いる転写装置については、例えば、転写ベルトを複数のロールに張架させ回転させながら、トナー像を感光体から用紙に転写する装置がある（例えば、特許文献３参照）。
また、無端ベルトを用いる転写定着装置については、例えば、無端ベルトを複数のロールに張架させ回転させながら、トナー像を感光体から無端ベルト上に転写した後、加熱してトナー像を用紙上に溶融定着させる装置がある（例えば、特許文献４参照）。
【０００４】
ところで、無端ベルトは、回転駆動をすると蛇行をすることがある。蛇行が発生すると、正常な画像形成ができないばかりか、ベルトに回復不能なしわが生じることがあるので好ましくない。
蛇行を防止するには、回転駆動装置の精度を高めればよいが、コストが高くなる短所がある。
【０００５】
蛇行を防止するために、例えば、端部と中央部に周長差を持たせたポリイミド樹脂ベルトが開示されているが、回転駆動装置の個性に合わせて周長差を個々に設定するのは実際上は困難であるほか、芯体上にポリイミド樹脂ベルトを作製する方法の場合、ベルトを芯体から抜き取ることも困難になる（例えば、特許文献５参照）。
【０００６】
一方、ポリイミド樹脂無端ベルトを作製する方法として、例えば、円筒体の内面にポリイミド前駆体溶液を塗布し、回転しながら乾燥させる遠心成形法（例えば、特許文献６参照）や、円筒体内面にポリイミド前駆体溶液を展開する内面塗布法がある（例えば、特許文献７参照）。しかし、これらの内面塗布法では、円筒体の内部からポリイミド前駆体溶液の溶剤を乾燥させる必要があるため、乾燥に時間がかかる問題があった。
【０００７】
無端ベルトの他の製造方法として、例えば、芯体の表面に、浸漬塗布法によってポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥し、加熱した後、ポリイミド樹脂皮膜を芯体から剥離する方法がある（例えば、特許文献８参照）。この方法では、芯体の外面から溶剤を乾燥させるので、乾燥時間は短縮できる利点があるほか、芯体外面の形状が無端ベルトの内面に型取られる。
【０００８】
ここで、ポリイミド前駆体溶液の溶剤としては、非プロトン系極性溶剤が用いられるが、非プロトン性極性溶剤は、いずれも沸点が高く、乾燥が非常に遅いという性質がある。また、ポリイミド樹脂皮膜はガス透過性が低いため、溶剤を乾燥させようとしても一部が残留しやすい。
【０００９】
芯体表面にポリイミド樹脂皮膜を形成した後で剥離する方法では、皮膜の加熱工程において、上記残留溶剤や、イミド化反応が進行する段階で発生する水が、皮膜内部や芯体と皮膜との間に滞留すると、熱で膨張して高圧のガスとなり、ポリイミド樹脂皮膜に部分的な膨張が生じて変形することがある。これは特に、皮膜の膜厚が５０μｍを越えるような場合に顕著である。
【００１０】
【特許文献１】
特開平５−１５０６７９号公報
【特許文献２】
特開平８−２６２９０３号公報
【特許文献３】
特開平１０−２１８８５０号公報
【特許文献４】
特開平１０−２０５３８号公報
【特許文献５】
特許第２６２５０２１号公報
【特許文献６】
特開昭５７−７４１３１号公報
【特許文献７】
特開昭６２−１９４３７号公報
【特許文献８】
特開昭６１−２７３９１９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、回転駆動しても、蛇行しにくく、かつ、蛇行によるしわの発生が抑制されたポリイミド樹脂無端ベルトおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく鋭意検討の結果、本発明者は、下記本発明により当該課題を解決することができることを見出した。すなわち、本発明は、
＜１＞　幅方向における中央部の厚さが両端部より薄くなっていることを特徴とするポリイミド樹脂無端ベルトである。
＜２＞　前記両端部の厚さが、前記中央部の厚さの１．０５〜１．２倍であることを特徴とするポリイミド樹脂無端ベルトである。
【００１３】
＜３＞　２本のロールで張架させた際に、幅方向における中央部が端部よりも外側へ膨らんでいることを特徴とするポリイミド樹脂無端ベルトである。
【００１４】
＜４＞　＜１＞〜＜３＞に記載のポリイミド樹脂無端ベルトの製造方法であって、芯体表面に粗面化加工を施して離型層を形成する離型層形成工程と、該離型層表面にポリイミド前駆体溶液を塗布し乾燥してポリイミド前駆体皮膜を形成する前駆体皮膜形成工程と、ポリイミド前駆体皮膜の両端部において、ポリイミド前駆体皮膜と芯体との間に隙間を設けた後、加熱処理を施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、を含むことを特徴とするポリイミド樹脂無端ベルトの製造方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のポリイミド樹脂無端ベルト（以下、単に「無端ベルト」ということがある）およびその製造方法について図面などを参照して詳細に説明する。
【００１６】
＜ポリイミド樹脂無端ベルト＞
本発明の第一のポリイミド樹脂無端ベルトは、図１の断面図に示されるように、無端ベルトの幅方向（矢印Ｘ方向）において中央部ｈ１の厚さが端部の厚さｈ２およびｈ２’より薄くなっている。
端部の厚さｈ２およびｈ２’を中央部ｈ１の厚さより厚くすることで、端部の曲げに対する強度が高くなり、無端ベルトの走行に片寄りが生じて片側に押し付けられた場合でも、当該端部で持ちこたえることができ、蛇行を抑制することができる。また、しわは、無端ベルトが片側に押し付けられた箇所を起点に生じるが、本発明の第一の無端ベルトは、その端部の強度が強いので、しわの起点が発生することがない。
【００１７】
ここで、「中央部の厚さ」とは、張架した際の駆動方向の中央で無端ベルトの幅をＬとした場合に端部からＬ／２の位置における厚みをいう。
また、通常使用される無端ベルトの厚さは２５〜１５０μｍであるが、端部の曲げに対する強度をより高める観点から、本発明においては、端部の膜厚は、中央部の厚さより５〜２０％厚いこと（両端部の厚さが、前記中央部の厚さの１．０５〜１．２倍）が好ましい。中央部の厚さの１．０５倍より薄いと、端部の曲げに対する強度を充分に高めることができない場合があり、１．２倍より厚いと、端部から割れ目が入って破断が起こりやすくなる場合がある。
なお、前記好ましい範囲において、端部の厚さがそれぞれ異なる場合は、薄いほうの端部の厚さを基準にする。
【００１８】
本発明の第一のポリイミド樹脂無端ベルトにおいて、中央部から両端部への厚みの変化態様は、平均厚みが２５〜１５０μｍの範囲にあれば特に限定されるものではない。
例えば、図１（ａ）に示すように、両端部付近で徐々に厚みを増す態様でもよく、図１（ｂ）に示すように、中央部を最小厚みとし両端部に近づくに伴い徐々に厚みを増す態様でもよい。
但し、無端ベルトの内径が大きい場合（例えば、１５０ｍｍ以上）は、両端部付近での厚みの増加量は小さくし、内径が小さい場合（例えば、１５０ｍｍ未満）は、両端部付近での厚みの増加量は大きくすることが好ましい。
【００１９】
本発明の第二のポリイミド樹脂無端ベルトは、図２に示すように、ポリイミド樹脂無端ベルト２１を２本のロール２４ａおよび２４ｂに張架させたとき、幅方向においてベルトの端部２２より中央部２５が外側（矢印Ａ方向）に膨らんでいる。
このように、中央部２５が外側に膨らんでいると、無端ベルトを複数のロールに張架させた際、端部の方の引っ張り力が中央部２５より強くなるので、走行させて片寄りが発生しようとした場合でも、片寄りしにくいばかりか、しわの起点が発生しにくくなる。
逆に、中央部２５が内側に突出していると、片寄りがさらに強調されることになり、蛇行しやすくなる。また、ロール２４ａおよび２４ｂの端に片寄り防止のためのフランジがあっても、それに乗り上げてしまうことがある。
【００２０】
当該無端ベルトを回転駆動するロール２４ａ、２４ｂとして、中央部２５の膨らみに対応して軸方向で中央部に膨らみ有するクラウン形状のロールを用いれば、蛇行をより起こりにくくすることができる。
【００２１】
中央部２５の突出高さは、使用する無端ベルトの用途や大きさなどにもよるが、いずれかの端部２２から中央部２５の頂上までの高さ（ｈ３）で、３〜３０ｍｍであることが好ましく、５〜２０ｍｍであることがより好ましい。
３ｍｍより低いと端部にかかる引っ張り力が充分でなく蛇行の抑制効果が発揮されないことがあり、３０ｍｍより高いとベルトの周方向の長さのずれが大きくなり、回転駆動した際にふわふわして回転に支障を生じることがある。
【００２２】
なお、第二のポリイミド樹脂無端ベルトにおいては、既述のように、ポリイミド樹脂無端ベルトを２本のロールに張架させたとき、幅方向において中央部が外側に膨らんだ状態で、かつ、第一のポリイミド樹脂無端ベルトのように、無端ベルトの幅方向において中央部の厚さが両端部の厚さより薄くなるようにしてもよい。かかる態様とすることで端部の曲げに対する強度がより高くなり、蛇行や走行中のしわの発生を効果的に抑制することができる。
【００２３】
＜ポリイミド樹脂無端ベルトの製造方法＞
本発明のポリイミド樹脂無端ベルトは、以下のようにして製造される。すなわち、まず、芯体の表面に粗面化加工を施した後、離型層を形成する（離型層形成工程）。離型層を形成した後、その表面にポリイミド前駆体溶液を塗布し、乾燥してポリイミド前駆体皮膜を形成する（前駆体皮膜形成工程）。その後、ポリイミド前駆体皮膜の両端部において、ポリイミド前駆体皮膜と芯体との間に隙間を設けた後、加熱処理を施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）。ポリイミド樹脂皮膜が形成された後は、芯体からこれを取り外し、必要に応じて種々の公知の処理を施して本発明のポリイミド樹脂無端ベルトが製造される。
【００２４】
本発明の製造方法では、特にポリイミド皮膜形成工程で、ポリイミド前駆体皮膜と芯体との間に隙間を設けることにより、ポリイミド前駆体皮膜を加熱した際に、芯体の軸方向で不均一な収縮率により収縮が起こる。周知のように、ポリイミド樹脂は加熱時の収縮が大きい。従って、無端ベルトの端部では、芯体との間に隙間が形成されると、ポリイミド前駆体皮膜は自由に収縮できるようになっており、中央部より芯体の軸方向の収縮率が大きくなる。それにより、端部の方が中央部より膜厚が厚くなる。
また、無端ベルト端部では、ポリイミド前駆体皮膜が自由に収縮できるようになったことから、収縮率ばかりでなく、収縮力も自由に発揮されるため、無端ベルトがその内径を小さくしようとして、端部ほど収縮し、中央部が膨らむようになる。
一方、芯体表面の粗面化加工により、ポリイミド前駆体塗膜の加熱時に発生するガスを逃がす機能も有するようになり、加熱時に膨張を生じることがない無端ベルトを得ることができる。
以下、本発明の無端ベルトの製造方法を更に詳しく述べる。
【００２５】
まず、芯体としては、アルミニウムや亜鉛、銅、ステンレス、ニッケル等の金属等を使用することが好ましい。アルミニウムや亜鉛、銅の場合、表面に傷が付きにくいように、クロムやニッケルでメッキしてもよい。
【００２６】
芯体の表面には粗面化加工を施す。その方法としては、粉体を吹き付けるブラストやホーニング加工、金属刃や金属やすり、金属ブラシ、サンドペーパー等の加工部材を芯体表面にこすり付ける切削または筋目立て加工等がある。加工時は、芯体を回転させながら、加工部材を軸方向に移動させる。加工方法／条件は芯体外径や、所望の粗さ、または粗面化形状により異なる。
【００２７】
本発明の製造方法の場合、芯体表面の粗さはＲａ０．５〜３．０μｍであることが好ましい。表面粗さＲａが０．５μｍより小さいと、ポリイミド樹脂皮膜形成工程において、ポリイミド樹脂皮膜に膨れを生じやすい。Ｒａが３．０μｍより大きいと、ポリイミド前駆体の塗布または乾燥時にポリイミド前駆体に気泡が入りやくなるため好ましくない。また、芯体表面の粗面化により、ポリイミド樹脂の加熱時に皮膜が収縮する際、皮膜と芯体表面の凹凸にずれが生じ、ポリイミド樹脂皮膜と芯体表面の間に僅かながら隙間ができて、残留溶剤または水を効果的に逃がすことができるようになる。
ここで、Ｒａとは、粗さの尺度の一つであるＪＩＳ規定の算術平均粗さを示し、触針式表面粗さ測定機（例えば、サーフコム１４００Ａ、東京精密社製等）にて測定することができる。測定条件は、ＪＩＳ　Ｂ０６０１−１９９４に準拠し、評価長さＬｎ＝４ｍｍ、基準長さＬ＝０．８ｍｍ、カットオフ値＝０．８ｍｍとすることが好ましい（なお、測定条件はこれに限定されるものではない）。
【００２８】
また、無端ベルト表面の粗さに関しては、その膜厚により影響は異なり、膜厚が薄い程、無端ベルト表面が芯体表面から受ける影響は大きくなる。無端ベルト表面の粗さについては、使用目的によって異なるが、総じてＲａが０．３μｍを越えると、画像欠陥等の問題が生じやすく、無端ベルトの表面粗さＲａは０．３μｍ以下が好ましい。
この無端ベルト表面粗さを考慮すると、その膜厚が２５μｍ〜５０μｍの場合、芯体表面粗さＲａは、０．５μｍ〜１．５μｍの範囲であることが好ましい。また、膜厚が５１μｍ〜１５０μｍの場合はガスの発生量が増し、ガス透過性も低下するため、芯体表面粗さを大きくする必要があるが、皮膜表面への影響を考慮すると、芯体表面粗さＲａは０．５〜３．０μｍの範囲であることが好ましい。このように、芯体表面粗さについては、必要となる無端ベルトの膜厚、無端ベルトの裏面粗さによって決定する事ができる。
【００２９】
（離型層形成工程）
また、芯体からのポリイミド樹脂ベルトの剥離性を良くするため、芯体表面は、フッ素樹脂やシリコーン樹脂で被覆したり、シリコーンオイル等からなる離型剤を塗布して、離型層を形成する。離型層の厚さは、０．０１μｍ〜１０μｍ程度とすることが好ましい。
【００３０】
（前駆体皮膜形成工程）
離型層を形成した後は、その表面にポリイミド前駆体溶液を塗布する。
ポリイミド樹脂前駆体は、非プロトン系極性溶剤に酸無水物とジアミンを溶解して合成され、従来公知のものを用いることができる。
その溶剤としては、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、アセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等、従来公知の非プロトン系極性溶剤である。溶液の濃度、粘度等は、適宜選択される。
【００３１】
ポリイミド前駆体溶液の塗布方法としては、芯体をポリイミド前駆体溶液に浸漬して引き上げる浸漬塗布法、芯体を水平方向に回転させながらその表面に溶液を吐出する流し塗り法、その際にブレードで皮膜をメタリングするブレード塗布法、既存の公知の方法が採用できる。上記流し塗り法やブレード塗布法では、塗布部を芯体の軸方向に水平移動させることにより、皮膜はらせん状に形成されるが、ポリイミド前駆体溶液の溶剤は常温での乾燥が遅いために、らせん状の継ぎ目は自然に平滑化される。
【００３２】
なお、ポリイミド前駆体溶液は粘度が非常に高く、浸漬塗布法においては付着量が多くなり過ぎるので、特開２００２−９１０２７号公報に開示されているように、芯体の外径よりも大きな円形の孔を設けた環状体を、ポリイミド前駆体溶液上に自由移動可能状態で設置し、環状体の孔を通して芯体を前記溶液から相対的に上昇させる方法をとることが好ましい。
【００３３】
上記塗布方法について、図面を用いて説明する。図３は、周辺部を省略した塗布装置の概略図である。
なお、本発明において、「芯体上に塗布する」とは、芯体の表面上、及び該表面に層を有する場合はその層上に塗布する意味である。
また、「芯体を上昇」とは、塗布液面との相対関係であり、芯体を固定し、塗布液面を下降させる場合を含む。
【００３４】
図３において、ポリイミド前駆体溶液３２を塗布槽３３に入れ、その中に芯体３１を浸漬し、次いで上昇させることにより塗布が行われ、塗膜３４が形成される。ポリイミド前駆体溶液３２上には、芯体３１の外径よりも大きな円形の孔３６が設けられた環状体３５を自由移動可能状態で設置する。塗膜の濡れ膜厚は、芯体３１と孔３６との間隙により定まるので、孔３６の内径は、所望の膜厚を鑑みて設定する。すなわち、乾燥後の膜厚は、濡れ膜厚と溶液の不揮発分濃度の積であり、これから所望の濡れ膜厚が求められる。
環状体３５は中空構造でもよい。また、沈没防止のために、環状体３５の外周面または塗布槽３３に、環状体３５を支える足や腕を設けてもよい。
【００３５】
その他の塗布方式について図４に示す。図４に示す方式を使用する場合は、ポリイミド前駆体溶液４２を環状塗布槽４７に入れ、その下部から上部へ芯体４１を通過させて塗布を行う。環状塗布槽４７の底部には、溶液が漏れないよう、ポリエチレンやシリコーンゴム等の柔軟性板材から成る環状のシール材４８が設けられる。図面上、芯体４１の上下には、中間体４９が取り付けられる。
環状塗布槽４７を用いる環状塗布方式は、図３に示した浸漬塗布方法より、溶液が少なくて済む利点がある。環状体４５をポリイミド前駆体溶液４２上に自由移動可能状態で設置するのは、前記と同じである。
【００３６】
環状体４５は、ポリイミド前駆体溶液４２上でわずかの力で動くことができるよう、自由移動可能状態で設置するが、その方法としては、液上に浮遊させる方法のほか、環状体４５をロールやベアリングで支える方法、環状体４５をエア圧で支える方法、などがある。環状体４５の孔４６を通して芯体４１を溶液から上昇させると、溶液の介在により、芯体４１と環状体４５との間に摩擦抵抗が生じ、環状体４５には上昇力が作用し、環状体４５は少し持ち上げられる。このとき、環状体４５は芯体４１との摩擦抵抗が周方向で一定になるように移動し、間隙が一定になるので、塗布される膜厚は周方向で均一になる。
【００３７】
図３または図４に示すような装置等により芯体上にポリイミド前駆体溶液を塗布後、乾燥をすると、ポリイミド前駆体皮膜が形成される。乾燥温度は５０〜１５０℃で、乾燥時間は３０〜２００分間とすることが好ましい。乾燥までの間に重力の影響により、ポリイミド前駆体皮膜に垂れが生じる場合には、芯体を水平にして、１０〜６０ｒｐｍ程度で回転させるのがよい。
【００３８】
乾燥後の時点では、ポリイミド前駆体皮膜には、溶剤が最初の含有量の１０〜４０質量％程度は含まれ、ポリイミド前駆体皮膜はまだ柔軟性を有している。そのため、ポリイミド前駆体皮膜は芯体から取り外せず、管状物としての強度を保持していない。
ここで、溶剤の除去を促進するために、ポリイミド前駆体の乾燥前、あるいは乾燥後に、ポリイミド前駆体塗膜を水中に浸漬し、溶剤と水を置換させてもよい。
【００３９】
（ポリイミド皮膜形成工程）
ポリイミド前駆体皮膜を形成した後、ポリイミド前駆体皮膜の両端部において、ポリイミド前駆体皮膜と芯体との間に隙間を設けた後、加熱処理を施してポリイミド皮膜を形成する。
隙間は、図５の断面図に示すように、芯体５１とポリイミド前駆体皮膜５０との間に形成する。
隙間５１を形成する方法としては、例えば、芯体５１とポリイミド前駆体皮膜５０との間に、エアを吹き込ませたり、薄いフィルムを差し入れる等の方法がある。また、塗布前の芯体５１の端部に粘着テープを巻き付けておき、その上から塗布を行い、乾燥後にテープを剥離して隙間を設けることもできる。
【００４０】
次いで、ポリイミド前駆体を縮合反応させるために行われる加熱の条件として、加熱温度は３５０〜４５０℃とすることが好ましく、加熱時間は２０〜６０分間とすることが好ましい。その際、皮膜に膨れが生じにくいよう、その温度に達するまでに、温度をすぐに上昇させるのではなく、段階的に上昇させたり、徐々に一定速度で上昇させることが好ましい。
【００４１】
ポリイミド樹脂は、加熱して縮合反応する時点で、強い力で収縮する。その時、本発明の製造方法では、皮膜端部において、芯体とポリイミド前駆体皮膜の間に隙間を設けてあるので、端部においては、皮膜が軸方向に動き得るので、長さが収縮し、中央部では軸方向に動くことができないために、膜厚方向に厚さが収縮する。これにより、端部の膜厚が中央部のそれより厚い皮膜ができ上がるのである（図１参照）。
【００４２】
また、皮膜の端部において、軸方向に長さが収縮する時、端ほど収縮率が大きくなるので、収縮は内側に向けて起こることとなる。それにより、無端ベルトの中央部が膨らむようになる（図２参照）。
【００４３】
以上のような工程を経た後、芯体を冷却後し、ポリイミド樹脂皮膜を芯体から外して無端ベルトを得る。無端ベルトには、更に必要に応じて端部のスリット加工、パンチング穴あけ加工、テープ巻き付け加工等が施されることもある。
【００４４】
無端ベルトを転写体として使用する場合、ポリイミド材料の中に導電性粒子を分散させる。導電性粒子としては、例えば、カーボンブラック、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。
【００４５】
無端ベルトを定着体（定着ベルト）として使用する場合、表面に付着するトナーの融着防止のため、ベルト表面に非粘着性の樹脂層（非粘着層）を形成することが有効である。（非粘着層）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）等のフッ素樹脂が挙げられる。
非粘着層には、耐摩耗性や静電オフセットの向上、トナーの付着防止用オイルとの親和性等のために、カーボン粉体や、酸化チタン、硫酸バリウム等の無機化合物粉体等、フッ素樹脂以外の材料を含んでもよい。
無端ベルトを定着ベルトとした場合の好ましいポリイミド樹脂層の厚さは、５０〜１５０μｍとすることが好ましく、非粘着層の厚さは５〜５０μｍの範囲とすることが好ましい。
【００４６】
非粘着層としてフッ素樹脂からなる層を形成するには、その水性分散液を無端ベルト表面に塗布して焼き付け処理する方法が好ましい。また、フッ素樹脂層の密着性が不足する場合には、必要に応じて、無端ベルト表面にプライマー層を形成する方法がある。プライマー層の材料としては、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリイミドおよびこれらの誘導体が挙げられ、さらにフッ素樹脂から選ばれる少なくとも一つの化合物を含むことが好ましい。プライマー層の厚さは０．５〜１０μｍの範囲が好ましい。
【００４７】
無端ベルト上にプライマー層、及びフッ素樹脂からなる層（非粘着層）を形成するには、加熱してポリイミド樹脂皮膜を芯体の表面に形成してから、これらを塗布形成してもよいが、ポリイミド前駆体皮膜の上に、プライマー層、及びフッ素樹脂分散液を塗布し、その後に加熱してイミド化縮合反応とフッ素樹脂の焼成処理を同時に行ってもよい。その場合、プライマー層がなくてもフッ素樹脂層の密着性が強固になることもある。
【００４８】
【実施例】
以下、実施例をもとに本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４９】
〔実施例１〕
ポリイミド前駆体のＮ−メチルピロリドン溶液（商品名：Ｕワニス、宇部興産（株）製、固形分濃度１８％、粘度５Ｐａ・ｓ）に、カーボンブラック（商品名：Ｃｏｎｄｕｃｔｅｘ９７５、コロンビヤンカーボン社製）を固形分重量比２１％で混合し、サンドミルにより２４時間分散した。さらにシリコーンレベリング剤（商品名：ＤＣ３ＰＡ、トーレシリコーン（株）製）を固形分の２００ｐｐｍになるよう添加してよく混合し、塗布液とした。これを図４における、内径２２０ｍｍ、高さ６０ｍｍの環状塗布槽４７に入れた。
【００５０】
芯体４１として、外径１６８ｍｍ、長さ５００ｍｍのアルミニウム製円筒を用意し、その表面を、球形アルミナ粒子を用いたブラスト処理により、Ｒａ１．０μｍに粗面化した。
（離型層形成工程）
その後、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時間の焼き付け処理した（離型層の厚さ：約０．０１μｍ）。
【００５１】
（前駆体皮膜形成工程）
外径１９０ｍｍ、最小部の内径１６９．２ｍｍ、高さ３０ｍｍのステンレス製の環状体４５を上記溶液面に設置した後、芯体４１の軸方向を垂直にして、上下に中間体４９を嵌め、環状塗布槽４７の中を１ｍ／ｍｉｎの速度で通過させた。その途中では環状体４５が芯体４１に接触することはなく、芯体４１には濡れ膜厚が約６００μｍのポリイミド前駆体塗膜が形成された。
【００５２】
芯体４１を引き上げた後、芯体４１の軸方向を水平にし、２０ｒｐｍで回転させながら、１５０℃の乾燥炉に入れ、１時間乾燥した。これによりポリイミド前駆体皮膜が形成された。当該ポリイミド前駆体皮膜は管状物としての強度はなく、芯体４１から取り外せなかった。
【００５３】
（ポリイミド皮膜形成工程）
この状態で、破断に注意しながら、ポリイミド前駆体皮膜の両端部にエアガンからエアを吹き込み、両端部から約３０ｍｍまで隙間を形成した。
【００５４】
その後、２００℃で３０分間、３５０℃で３０分間加熱して、ポリイミド前駆体をイミド化した。室温に冷えてから皮膜を取り外すことにより、膨れの無いポリイミド樹脂無端ベルトを得ることができた。
膜厚は、中央部から幅３００ｍｍ部分は７０μｍと均一であったが、端部に向けて徐々に膜厚は厚くなり、端部のそれぞれから３０ｍｍの部分では７３μｍ、両端部およびそれぞれの端部から２０ｍｍの部分では７５μｍであった。
【００５５】
また、図２に示すように、無端ベルトを直径３０ｍｍの２本のロール２４に張架し、端部２２および中央部２５の状態を調べたところ、中央部２５が外側に膨れていることが観察された。なお、図２における突出高さｈ３は、６ｍｍであった。
【００５６】
〔比較例１〕
実施例１において、ポリイミド前駆体塗膜を乾燥してポリイミド前駆体皮膜を形成した後、当該皮膜の端部に隙間を形成しなかった以外は実施例１と同様にして、ポリイミド樹脂無端ベルトを製造した。膜厚は、中央部から端部にわたって７０μｍと均一であった。また、この無端ベルトについて、実施例１と同様に直径３０ｍｍの２本のロール２４に張架し、端部２２および中央部２５の状態を調べたところ、中央部２５の外側への突出は観察されなかった。
【００５７】
実施例１および比較例１の各ベルトを１０ｍｍφの２本のステンレス製のロールに張架し、９．８Ｎの力で引張った。実施例１の無端ベルトは、その中央部が外側に膨れていたが、比較例１の無端ベルトでは、当該膨れは見られなかった。
次いで一方のロールを６０ｒｐｍで回転させ、他方のロールを従動回転させ、無端ベルトの蛇行を調べたところ、実施例１の無端ベルトは正常に回転したのに対し、比較例１の無端ベルトは回転中に、徐々に左右どちらかに寄る現象が見られた。
【００５８】
〔実施例２〕
実施例１において、ポリイミド前駆体皮膜を乾燥させて室温に冷却した後、ＰＦＡの水性分散塗料（商品名：ＡＤ−２ＣＲ、ダイキン工業（株）製）を浸漬塗布した。
具体的には、芯体の軸方向を垂直にして、ポリイミド前駆体皮膜の端部には被覆処理を施して塗料中に浸漬し、次いで０．４ｍ／ｍｉｎの速度で引き上げ、ＰＦＡ塗膜を形成した。
【００５９】
続いて室温で５分間の乾燥後、６０℃で１０分間乾燥させた。その後、３８０℃で３０分間加熱して、ポリイミド樹脂皮膜を形成すると共に、ＰＦＡ塗膜を焼成した。室温に冷えてからベルトを取り外すことにより、７０μｍ厚のポリイミド樹脂上に３０μｍ厚のＰＦＡ層を有する無端ベルトを得ることができた。ポリイミド樹脂とＰＦＡ層との密着性は十分であった。
【００６０】
この無端ベルトは、ベルト内面に設けたロールで回転駆動させる転写定着器に使用しても、ベルトが蛇行することなく駆動させることができた。
【００６１】
【発明の効果】
以上から、本発明によれば、回転駆動しても、蛇行しにくく、かつ、蛇行によるしわの発生が抑制されたポリイミド樹脂無端ベルトおよびそ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】本発明のポリイミド樹脂無端ベルトの膜厚を説明するための概略断面図である。
【図２】本発明の他のポリイミド樹脂無端ベルトが張架された状態を説明するための部分断面斜視図である。
【図３】環状体を使用した浸漬塗布装置の説明図である。
【図４】環状体を使用した他の浸漬塗布装置の説明図である。
【図５】ポリイミド前駆体皮膜の端部と芯体との間に隙間を形成した状態をする概略説明図である。
【符号の説明】
３１，４１，５１…芯体
３２，４２…ポリイミド前駆体溶液
３３…塗布槽
３４，４４…塗膜
３５，４５…環状体
３６，４６…（環状体の）孔
４７…環状塗布槽
４８…環状シール材
４９…中間体
５０…ポリイミド前駆体皮膜
５１…隙間
２２…端部
２３…中央部
２４…ロール
【図１】
2004094042.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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