(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイミド無端ベルトを成形する該円筒形のポリイミド塗布成形型であって、該ポリイミド塗布成形型が、その内側表面に塗布されたポリアミド酸塗布膜におけるポリアミド酸をイミド化温度以上の温度でイミド化したポリイミドで構成される離型膜を有することを特徴とするポリイミド塗布成形型。
【請求項２】
前記離型膜が、ポリアミド酸のイミド化温度として設定した２８０〜３００℃以上の温度でポリアミド酸をイミド化したポリイミドで構成される膜であることを特徴とする請求項１に記載のポリイミド塗布成形型。
【請求項３】
ポリイミド無端ベルトを成形する該円筒形の塗布成形型の製造において、該ポリイミド塗布成形型の内側表面にポリアミド酸溶液を塗布した後、これをポリアミド酸のイミド化温度以上の温度に加熱してポリアミド酸をイミド化することにより離型膜を形成することを特徴とするポリイミド塗布成形型の製造方法。
【請求項４】
前記ポリアミド酸を該ポリアミド酸のイミド化温度として設定した２８０〜３００℃以上の温度でイミド化することを特徴とする請求項３に記載のポリイミド塗布成形型の製造方法。
【請求項５】
ポリイミド無端ベルトを成形する該円筒形のポリイミド塗布成形型の製造において、該ポリイミド塗布成形型の内側表面にテトラカルボン酸無水物及びジアミンを塗布する際又は塗布した後、生成したポリアミド酸をイミド化温度以上の温度に加熱してイミド化することにより離型膜を形成することを特徴とするポリイミド塗布成形型の製造方法。
【請求項６】
前記テトラカルボン酸無水物及びジアミンを真空蒸着により塗布することを特徴とする請求項５に記載のポリイミド塗布成形型の製造方法。
【請求項７】
（イ）請求項１又は２に記載されたポリイミド塗布成形型を低速で回転させながらポリアミド酸塗布液を塗布する工程、（ロ）前記ポリイミド塗布成形型を高速で回転させて均一な膜厚のポリアミド酸塗布膜を形成する工程、（ハ）前記ポリアミド酸塗布膜を乾燥させて溶剤を除去する工程、及び、（ニ）前記溶剤を除去したポリアミド酸塗布膜をイミド化温度以上に加熱してポリアミド酸をイミド化する工程、を順次有することを特徴とするポリイミド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、複写機、プリンター、ファクシミリ等の静電複写装置において中間トナー担持体として用いられる無端ベルトを成形するための成形型、並びに、ポリイミド無端ベルトの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
静電複写装置において中間トナー担持体として用いられる無端ベルトは、耐熱性、難燃性、引っ張り強さ、曲げ強さ、電気安定性等の性質が要求されるので、ポリイミド等の材料により形成されている。このような無端ベルトは、遠心塗布成形法により成形されている。遠心塗布成形法は、回転するアルミニウム、真鍮、ステンレス等より構成される円筒形の成形型の内面にスプレー塗布等の手段により樹脂溶液を流し込み、その遠心力で塗布液を軸方向に拡げて均一な円筒形の膜を形成し、そして、この円筒形の膜を乾燥固化した後取り出すものである。
【０００３】
ポリイミドは、接着性が良いために接着剤としても使用されるほどの樹脂であるため、ポリイミドを直接遠心塗布成形してポリイミド無端ベルトを成形することはできない。そのために、従来においては、例えば、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸の溶液をステンレス等の円筒成形型に遠心塗布して円筒膜を成形し、これを加熱してイミド化することにより、ポリイミド無端ベルトを成形していた。ポリアミド酸の溶液は、例えば、無水ピロメリット酸及び４，４´−ジアミノジフェニルエーテルよりなる２種のモノマーをジメチルホルムアミドのような極性溶媒中で溶液重合させることにより得ている。
【０００４】
このような遠心塗布成形されたポリアミド酸よりなる円筒膜は、溶剤乾燥が不十分であると柔らかくて成形型から取り出す際に破れてしまい、また、溶剤乾燥し過ぎたり硬化し過ぎると成形型に密着し過ぎて成形型から取り出す際に破れが生じてしまうという問題があった。そこで、このような問題を解決するために、従来においては、遠心塗布成形されたポリアミド酸（ポリアミック酸ともよばれている）よりなる円筒膜を、適度に乾燥した後、細心の注意を払って成形型から取り出し、次に、この円筒膜の中に硬化するための円筒硬化型を挿入してから、該円筒膜を加熱硬化することにより、最終的にポリイミド無端ベルトを作成していた。
【０００５】
また、円筒成形型の内側表面に予め離型膜を被覆した円筒形の成形型を用いて円筒膜を加熱硬化した後、該離型膜をその融点以上に保持して円筒成形型より流出させることにより、円筒膜を円筒型より剥離し取り出すことも提案されている（特開昭４８−９１１５９号公報）。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来のポリイミドよりなる無端ベルトの成形においては、１）乾燥条件を一定にしているつもりでも、環境条件で円筒膜がうまく剥離できず、そのために、円筒膜の取り出しができない場合が発生したり、また、円筒膜を無理に取り出そうとすると該円筒膜に破れが発生したりすること、２）円筒形の成形型の径等が変更になると乾燥条件が全く変わってしまうのでその条件出しを最初からする必要があること、３）成形型より剥離して取り出した円筒膜を円筒形の硬化型で硬化させる際に加熱温度分布があると、円筒膜が均一に硬化収縮せずに部分的に皺となること、４）ポリイミド材料から無端ベルトが形成されるまでに複雑な工程をとること、５）前記１）〜４）のためにコストがかかること、等の問題があった。
【０００７】
また、特開昭４８−９１１５９号公報に開示されている従来技術をポリイミド無端ベルトの成形に適用すると、６）ポリイミドよりなる円筒膜を円筒型より剥離して取り出すことは良好であるが、被覆した離型膜を円筒型より流出させるために、円筒型を繰り返し使用するには適さないこと、７）ポリイミド無端ベルトの硬化温度以上の融点を有する離型膜を選択しなければならないので、その適用が限定されてしまうこと、８）円筒膜の材料をポリイミドとすると３００℃程度の融点を有する剥離膜が必要になってくること、９）前記６）〜８）のためにコストがかかること、等の問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。
即ち、本発明は、ポリイミド無端状ベルトをその形状を変化させないで容易に離型して取り出すことができるポリイミド塗布成形型及びその製造方法、並びに、ポリイミド無端ベルトの製造方法を低コストで提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ポリイミド無端ベルトを成形する円筒形のポリイミド塗布成形型の内側表面に塗布されたポリアミド酸塗布膜におけるポリアミド酸をイミド化温度以上の温度でイミド化したポリイミドで構成される離型膜を設けたところ、ポリイミド無端ベルトをその形状を変化させないで容易に離型して取り出すことができることを見出して、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
即ち、請求項１に記載された発明は、ポリイミド無端ベルトを成形する円筒形のポリイミド塗布成形型であって、該ポリイミド塗布成形型が、その内側表面に塗布されたポリアミド酸塗布膜におけるポリアミド酸をイミド化温度以上の温度でイミド化したポリイミドで構成される離型膜を有することを特徴とするポリイミド塗布成形型である。
【００１１】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記離型膜が、ポリアミド酸のイミド化温度として設定した２８０〜３００℃以上の温度でポリアミド酸をイミド化したポリイミドで構成される膜であることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３に記載された発明は、ポリイミド無端ベルトを成形する円筒形の塗布成形型の製造において、該ポリイミド塗布成形型の内側表面にポリアミド酸溶液を塗布した後、これをポリアミド酸のイミド化温度以上の温度に加熱してポリアミド酸をイミド化することにより離型膜を形成することを特徴とするポリイミド塗布成形型の製造方法である。
【００１３】
請求項４に記載された発明は、請求項３に記載された発明において、前記ポリアミド酸を該ポリアミド酸のイミド化温度として設定した２８０〜３００℃以上の温度でイミド化することを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５に記載された発明は、ポリイミド無端ベルトを成形する円筒形のポリイミド塗布成形型の製造において、該ポリイミド塗布成形型の内側表面にテトラカルボン酸無水物及びジアミンを塗布する際又は塗布した後、生成したポリアミド酸をイミド化温度以上の温度に加熱してイミド化することにより離型膜を形成することを特徴とするポリイミド塗布成形型の製造方法。
【００１５】
請求項６に記載された発明は、請求項５に記載された発明において、前記テトラカルボン酸無水物及びジアミンを真空蒸着により塗布することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項７に記載された発明は、（イ）請求項１又は２に記載されたポリイミド塗布成形型を低速で回転させながらポリアミド酸塗布液を塗布する工程、（ロ）前記ポリイミド塗布成形型を高速で回転させて均一な膜厚のポリアミド酸塗布膜を形成する工程、（ハ）前記ポリアミド酸塗布膜を乾燥させて溶剤を除去する工程、及び、（ニ）前記溶剤を除去したポリアミド酸塗布膜をイミド化温度以上に加熱してポリアミド酸をイミド化する工程、を順次有することを特徴とするポリイミド無端ベルトの製造方法である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施の形態を示すポリイミド無端ベルトを成形する円筒形のポリイミド塗布成形型の縦断面である。図１に示されるように、本発明における離型膜２は、ポリアミド酸をポリイミド無端ベルト３を成形する円筒形のポリイミド塗布成形型１の内側表面に塗布した後、これをポリイアミド酸のイミド化温度以上の温度に加熱してイミド化するか、或いは、無水ピロメリット酸等のテトラカルボン酸無水物及び４，４´−ジアミノジフェニルエーテル等のジアミンよりなる２種のモノマーをポリイミド無端ベルト３を成形する円筒形のポリイミド塗布成形型１の内側表面に塗布する際又は塗布した後、これをポリイアミド酸のイミド化温度以上の温度に加熱してイミド化することにより形成される。前記無水ピロメリット酸等のテトラカルボン酸無水物及び４，４´−ジアミノジフェニルエーテル等のジアミンの塗布は、真空蒸着により行うこともできる。
【００１９】
本発明においては、ポリイミド無端ベルト３のイミド化温度、即ち、ポリイミド無端ベルト３を成形する円筒形の成形型１の内側表面に塗布したポリアミド酸をイミド化してポリイミド無端ベルト３を形成する温度、或いは、ポリイミド無端ベルト３を成形する円筒形のポリイミド塗布成形型１の内側表面に塗布した無水ピロメリット酸等のテトラカルボン酸無水物及び４，４´−ジアミノジフェニルエーテル等のジアミンよりなる２種のモノマーの混合膜をイミド化してポリイミド無端ベルト３を形成する温度を、例えば、２８０〜３００℃に設定すると、その離型膜２のイミド化温度は、２８０〜３００℃よりも高い温度、例えば、３１０℃である。ここに記載した離型膜２のイミド化温度は、あくまでも、本発明の一実施の形態であるので、設定するポリイミド無端ベルト３のイミド化温度を考慮して、前記温度とは別の温度を選択することもできる。
【００２０】
【実施例】
（実施例１）
ポリイミド前駆体のポリアミド酸（東レ社製、トレニース＃３０００）をＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）で３０％に希釈した溶液を円筒形のアルミニウム製成ポリイミド塗布成形型の内側に該ポリイミド塗布成形型を低速に回転させながら塗布し、続いて、ポリイミド塗布成形型を高速に回転して塗布膜を均一な膜に成形した。この膜を乾燥させて溶媒を除去した後３１０℃に加熱してポリアミド酸をイミド化することにより離型膜を形成した。
【００２１】
このように形成した離型膜を有するポリイミド塗布円筒形の成形型を低速で回転させながら、その内側にポリアミド酸（東レ社製、トレニース＃３０００）をＤＭＡＣで３０％に希釈した溶液を塗布し、続いて、ポリイミド塗布成形型を高速に回転して塗布膜を均一な膜に成形した。この膜を乾燥させ溶媒を除去した後２８０℃に加熱して、ポリアミド酸をイミド化することにより、ポリイミド無端ベルトを形成した。このポリイミド無端ベルトを冷却した後、その端部を離型膜よりゆっくりと剥がすと、剥がれたポリイミド無端ベルトは、ゆっくりと滑り落ちてきたが、離型膜は、円筒形のポリイミド塗布成形型の内側に付着したままであった。この円筒形のポリイミド塗布成形型を繰り返し使用してポリイミド無端ベルトを形成したが、再現性よくポリイミド無端ベルトが形成できた。
【００２２】
（実施例２）
実施例１と同様に形成した剥離膜を有する円筒形のポリイミド塗布成形型に実施例１と同一のポリアミド酸溶液を塗布し、これを３００℃に加熱して、ポリアミド酸をイミド化することにより、ポリイミド無端ベルトを形成した。このポリイミド無端ベルトを冷却した後、その端部を離型膜よりゆっくりと剥がすと、剥がれたポリイミド無端ベルトは、ゆっくりと滑り落ちてきたが、離型膜は、円筒形のポリイミド塗布成形型の内側に付着したままであった。この円筒形の成形型を繰り返し使用してポリイミド無端ベルトを形成したが、再現性よくポリイミド無端ベルトが形成できた。
【００２３】
（実施例３）
真空蒸着装置の内部で円筒形のアルミニウム製ポリイミド塗布成形型の内面に無水ピロメリット酸及び４，４´−ジアミノジフェニルエーテルよりなる２種のモノマーのそれぞれの蒸着源を加熱してこれらのモノマーの混合膜を形成した。真空蒸着装置内を常圧に戻した後、この形成された混合膜を徐々に加熱しながら最終温度を３１０℃に保持した脱水重合反応を起こさせることにより離型膜を形成した。このように形成した離型膜を有する円筒形のポリイミド塗布成形型に実施例１と同様にポリアミド酸溶液を塗布して膜を形成し、この膜を乾燥させ溶媒を除去した後２８０℃に加熱して、ポリアミド酸をイミド化することにより、ポリイミド無端ベルトを形成した。このポリイミド無端ベルトを冷却した後、その端部を離型膜よりゆっくりと剥がすと、剥がれたポリイミド無端ベルトは、ゆっくりと滑り落ちてきたが、離型膜は、円筒形のポリイミド塗布成形型の内側に付着したままであった。この円筒形のポリイミド塗布成形型を繰り返し使用してポリイミド無端ベルトを形成したが、再現性よくポリイミド無端ベルトが形成できた。
【００２４】
（比較例１）
実施例１と同様に形成した離型膜を有する円筒形のポリイミド塗布成形型に実施例１と同一のポリアミド酸溶液を塗布して膜を形成し、この膜を乾燥させ溶媒を除去した後３２０℃に加熱して、ポリアミド酸をイミド化することにより、ポリイミド無端ベルトを形成した。このポリイミド無端ベルトを冷却した後、その端部を離型膜よりゆっくりと剥がしたが、ポリイミド無端ベルトは、剥離膜に強固に付着してしまい、無理に剥がすと剥離膜も破けて一緒に剥離してしまった。
【００２５】
（比較例２）
実施例１と同様に形成した離型膜を有するポリイミド塗布円筒形の成形型に実施例１と同一のポリアミド酸溶液を塗布して膜を形成し、この膜を乾燥させ溶媒を除去した後３５０℃に加熱して、ポリアミド酸をイミド化することにより、ポリイミド無端ベルトを形成した。このポリイミド無端ベルトを冷却した後、その端部を離型膜よりゆっくりと剥がしたが、ポリイミド無端ベルトは、剥離膜に強固に付着してしまい、無理に剥がすと剥離膜も破けて一緒に剥離してしまった。
【００２６】
（比較例３）
実施例３と同様に円筒形のアルミニウム製ポリイミド塗布成形型の内面に無水ピロメリット酸及び４，４´−ジアミノジフェニルエーテルよりなる２種のモノマーの混合膜を形成した。真空蒸着装置内を常圧に戻した後、この形成された混合膜を徐々に加熱しながら最終温度を２５０℃に保持して脱水重合反応を起こさせることにより離型膜を形成した。このように形成した離型膜を有する円筒形のポリイミド塗布成形型に実施例１と同様にポリアミド酸溶液を塗布して膜を形成し、この膜を乾燥させ溶媒を除去した後２８０℃に加熱して、ポリアミド酸をイミド化することにより、ポリイミド無端ベルトを形成した。このポリイミド無端ベルトを冷却した後、その端部を離型膜よりゆっくりと剥がしたが、ポリイミド無端ベルトは、剥離膜に強固に付着してしまい、無理に剥がすと剥離膜も破けて一緒に剥離してしまった。
【００２７】
以上、本発明の作用を説明すると次のとおりとなる。
【００２８】
請求項１〜４に記載された発明によれば、円筒形のポリイミド塗布成形型は、その内側表面にポリイミド無端ベルトのイミド化温度、例えば、２８０〜３００℃以上の温度でイミド化したポリイミドで構成される離型膜を有しているので、ポリイミド無端状ベルトを、その形状の変化、即ち、皺、破れ等による形状の変化、をさせないで、容易に離型して取り出すことができ、しかも、繰り返し安定して使用することができる。その理由は、このように２８０〜３００℃以上の温度でイミド化したポリイミドで構成される離型膜は、ポリイミド無端ベルトに対してほとんど密着力を持たないからである。
【００２９】
請求項５〜６に記載された発明によれば、テトラカルボン酸無水物及びジアミンよりなる２つのモノマーを用いるので、乾式塗布が可能となり、そのために、円筒形のポリイミド塗布成形型の内側への塗布が容易となる。また、２つのモノマーの混合膜は、真空蒸着により形成することができる。その際、イミド化温度以上に加熱すると重合の過程まで一気に進めることができる。
【００３０】
【発明の効果】
ポリイミド無端状ベルトを、その形状の変化をさせないで、容易に離型して取り出すことができるポリイミド塗布成形型及びその製造方法、並びに、ポリイミド無端ベルトの製造方法を低コストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態を示すポリイミド無端ベルトを成形する円筒形のポリイミド塗布成形型の縦断面である。
【符号の説明】
１  円筒形のポリイミド塗布成形型
２  離型膜
３  ポリイミド無端ベルト
【図１】
0003976392.tif 000002