JP5328696B2 - Double layer belt - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリイミド系樹脂層(1) の少なくとも一方の面にフッ素系樹脂層(2) が直接
接触した構造を有する複層ベルト(殊に画像形成装置の定着用ベルトの用途に好適な複層
チューブ)に関するものである。
The present invention is a multilayer belt having a structure in which a fluorine resin layer (2) is in direct contact with at least one surface of a polyimide resin layer (1) (particularly suitable for use as a fixing belt of an image forming apparatus). Layer tube).
(はじめに)
電子写真方式で像を形成記録する電子写真記録装置としては、複写機、プリンタ、ファ
クシミリ等の単機能機があり、またこれらの機能のうちの2以上を備えた複合機がある。
そして、これらの電子写真記録装置におけるトナーの定着方式には「定着ロール方式」と
「定着ベルト方式」とがあるものの、画像形成の高速化や省エネルギー化の観点からは、
後者の定着ベルト方式の方が有利である。
(Introduction)
As an electrophotographic recording apparatus for forming and recording an image by an electrophotographic system, there are single function machines such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine, and a multifunction machine having two or more of these functions.
And although there are “fixing roll method” and “fixing belt method” as toner fixing methods in these electrophotographic recording apparatuses, from the viewpoint of speeding up image formation and energy saving,
The latter fixing belt method is more advantageous.
ここで、前者の「定着ロール方式」においては、エンドレスベルトをローラに装着した
加圧ローラが用いられる。一方、後者の「定着ベルト方式」においては、互いに離れた2
つのローラとその間に設置したヒータにエンドレスベルトを掛け渡すと共に、そのヒータ
に対向して加圧ローラを配置する方式1や、ヒータにエンドレスベルトを掛け渡すと共に
、そのヒータに対向させて加圧ローラを配置する方式2がある。
Here, in the former “fixing roll system”, a pressure roller having an endless belt mounted on a roller is used. On the other hand, in the latter “fixing belt system” 2
An endless belt is passed over two rollers and a heater installed between them, and a pressure roller is arranged opposite to the heater, or an endless belt is placed over the heater and a pressure roller is placed opposite the heater. There is a method 2 for arranging the.
そして、上記の「定着ロール方式」や「定着ベルト方式」におけるエンドレスベルト(
継ぎ目なしのものを用いるので「シームレスベルト」と称する方が正確)の代表的なもの
の一例として、耐熱性、機械的強度、トナーの非付着性などを考慮して、「ポリイミド樹
脂製の内層チューブ/接着剤層/フッ素樹脂製の外層チューブ」(接着剤層は省略するこ
ともある)の層構成を有する複合チューブが知られており、このときの外層チューブはフ
ッ素樹脂のディスパージョン(水性分散液)のコーティングにより形成するのが一般的と
なっている。
And endless belts in the above-mentioned “fixing roll method” and “fixing belt method”
As an example of a typical example of “seamless belt, it is more accurate to use a seamless belt”, considering heat resistance, mechanical strength, non-adhesiveness of toner, etc., “inner tube made of polyimide resin” A composite tube having a layer configuration of “/ adhesive layer / fluororesin outer layer tube” (adhesive layer may be omitted) is known. At this time, the outer layer tube is a fluororesin dispersion (aqueous dispersion). In general, it is formed by coating with a liquid.
特開2007−292849号公報(特許文献1)には、その図1のように、「ポリイ
ミド基材層(内層)/多孔質ポリイミド層(外層)」からなるチューブ構造が示されてお
り、「ポリイミド基材層/多孔質ポリイミド層/ポリイミド基材層」からなるチューブ構
造についても言及がある。
As shown in FIG. 1, JP 2007-292849 A (Patent Document 1) shows a tube structure composed of “polyimide substrate layer (inner layer) / porous polyimide layer (outer layer)”. Reference is also made to a tube structure composed of “polyimide substrate layer / porous polyimide layer / polyimide substrate layer”.
そして、この特許文献1の段落0034には、上記の2層または3層のチューブ上にP
TFE、PFA等のフッ素樹脂フィルムを積層することができる旨の記載がある。また、
実施例2にかかる段落0044には、上記の「ポリイミド内層/多孔質ポリイミド外層」
からなる2層チューブ上にシームレスPFAチューブを被覆した後、360℃に加熱、保
持してポリイミドチューブにPFAチューブを融着させて、その図2に示すようなベルト
を得た。」との記載がある(「PFA」は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の略)。
And in paragraph 0034 of this patent document 1, P is formed on the above-mentioned two-layer or three-layer tube.
There is a description that a fluororesin film such as TFE or PFA can be laminated. Also,
Paragraph 0044 according to Example 2 includes the above “polyimide inner layer / porous polyimide outer layer”.
After the seamless PFA tube was coated on the two-layered tube, the PFA tube was fused and heated to 360 ° C. to obtain a belt as shown in FIG. ("PFA" stands for tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer).
特開2004−37877号公報(特許文献2)には、「ポリイミド樹脂製の管状内層
/導電性接着層/フッ素樹脂製の管状離型外層」からなる複合管状体が示されている。そ
して、その段落0043における管状内層の外周面に導電性接着層を設ける方法について
の説明の後、段落0044には「次いで、フッ素樹脂外層を形成する方法として、溶融押
出により得たチューブ状管状体を管状内層の外表面に被着する方法、溶液状(ディスパー
ジョンを含む)のフッ素樹脂溶液を管状内層の外表面に被覆する方法等により形成される
。」旨の記載がある。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-37877 (Patent Document 2) shows a composite tubular body composed of “a tubular inner layer made of polyimide resin / a conductive adhesive layer / a tubular release outer layer made of a fluororesin”. Then, after the description of the method for providing the conductive adhesive layer on the outer peripheral surface of the tubular inner layer in paragraph 0043, paragraph 0044 states that “the tubular tubular body obtained by melt extrusion as a method for forming the fluororesin outer layer”. Is applied to the outer surface of the tubular inner layer, and a method of coating the outer surface of the tubular inner layer with a solution-like (including dispersion) fluororesin solution.
特開2007−44890号公報(特許文献3)の請求項10と段落0026〜002
8には、ポリイミドワニス(段落0002のようにポリイミド前駆体が溶解した溶液)に
平均粒径8〜15μmのフッ素樹脂粒子(実施例はPTFE粒子)を1〜30重量%(比
較例を含めて)添加してチューブを作製することが記載されている。フッ素樹脂粒子の添
加目的は、ポリイミドチューブの表面粗度の調節やトナーとの剥離性の確保にある。なお
、この文献Cはポリイミド単層チューブにかかるものである。
Claim 10 and paragraphs 0026 to 002 of JP 2007-44890 (Patent Document 3)
In No. 8, 1 to 30% by weight of fluororesin particles (PTFE particles in the examples) having an average particle diameter of 8 to 15 μm in a polyimide varnish (a solution in which a polyimide precursor is dissolved as in paragraph 0002) (including comparative examples) ) To add to make a tube. The purpose of adding the fluororesin particles is to adjust the surface roughness of the polyimide tube and to ensure releasability from the toner. In addition, this literature C is applied to a polyimide single layer tube.
(コーティング法によるフッ素樹脂製外層チューブの形成/接着剤層の設置)
ポリイミド樹脂製の内層チューブの外層側にフッ素樹脂のディスパージョン(水性分散
液)を「コーティング」してフッ素樹脂製の外層チューブを形成することについては多数
の出願がなされているが、内層−外層間の界面の層間接着力が必ずしも充分ではなく、定
着ベルトとして用いたときの耐久性に限界があった。
(Formation of fluororesin outer layer tube by coating method / installation of adhesive layer)
Numerous applications have been filed for forming a fluororesin outer tube by “coating” a fluororesin dispersion (aqueous dispersion) on the outer layer side of a polyimide resin inner tube. The interlayer adhesion at the interface between the layers is not always sufficient, and the durability when used as a fixing belt is limited.
この問題点を解決すべくポリイミド樹脂製の内層チューブとフッ素樹脂製の外層チュー
ブとの間に接着剤層を設けることについても種々の提案がなされているが、性質が顕著に
異なる内層チューブと外層チューブとの双方に対して強固な接着力を発揮する接着剤を見
い出すことは容易ではない上、高温下での使用条件となるため接着剤層による接着強度が
不十分になる傾向があり、また接着剤層の設置は製造コスト上も不利に作用する。しかも
、接着剤層を設ける場合にあっても、フッ素樹脂のディスパージョンをコーティングする
ことによるフッ素樹脂製外層チューブの形成法によっては所期の層間接着性を得ることは
容易ではない。
Various proposals have been made to provide an adhesive layer between an inner tube made of polyimide resin and an outer tube made of fluororesin in order to solve this problem, but the inner layer tube and the outer layer having significantly different properties have been proposed. It is not easy to find an adhesive that exerts a strong adhesive force on both the tube and the use conditions under high temperature, so the adhesive strength due to the adhesive layer tends to be insufficient. The installation of the adhesive layer is disadvantageous in terms of manufacturing cost. Moreover, even when an adhesive layer is provided, it is not easy to obtain the desired interlayer adhesion depending on the method of forming the fluororesin outer tube by coating the fluororesin dispersion.
(特許文献1について)
上記の特許文献1の実施例2にかかる段落0044には、「ポリイミド内層/多孔質ポ
リイミド外層」からなる2層構造のポリイミドチューブ上にシームレスPFAチューブを
被覆した後、360℃に加熱、保持してポリイミドチューブとPFAチューブを融着させ
ることにつき記載がある。しかしながら、そのようにしてPFAチューブを被覆した定着
ベルトは5万枚の連続通紙に耐えられるようになったとあるものの(比較例として対比さ
れている上記の2層構造のポリイミドチューブにシリコーン樹脂層を形成させた場合の通
紙限界は3万枚程度とある)、この程度の層間接着力では実用上の観点からはなお不十分
である。
(Regarding Patent Document 1)
In paragraph 0044 according to Example 2 of Patent Document 1 above, a seamless PFA tube is coated on a polyimide tube having a two-layer structure composed of “polyimide inner layer / porous polyimide outer layer”, and then heated to 360 ° C. and held. There is a description about fusing the polyimide tube and the PFA tube. However, although the fixing belt thus coated with the PFA tube has been able to withstand 50,000 continuous sheets of paper, the silicone resin layer is added to the polyimide tube having the two-layer structure described above as a comparative example. In this case, the sheet passing limit is about 30,000 sheets), and this level of interlayer adhesion is still insufficient from a practical point of view.
(特許文献2について)
上記の特許文献2には、ポリイミド樹脂製の管状内層の外面に導電性接着層を介してフ
ッ素樹脂製の管状離型外層を設けた複合管状体が示されているが、接着剤層を設けている
点で従来の手段の範疇にとどまる。なお、この特許文献2にはフッ素樹脂製の管状離型外
層の形成方法として、フッ素樹脂ディスパージョンを用いたコーティング法のほかに、溶
融押出により得たチューブ状の管状体を被着する方法についても言及があるが、管状内層
と管状離型外層との間の密着性は接着剤層に依存している。
(Regarding Patent Document 2)
The above-mentioned Patent Document 2 shows a composite tubular body in which a fluororesin tubular release layer is provided on the outer surface of a polyimide resin tubular inner layer via a conductive adhesive layer, but an adhesive layer is provided. It remains in the category of conventional means. In addition, in Patent Document 2, as a method for forming a tubular release outer layer made of fluororesin, in addition to a coating method using a fluororesin dispersion, a method of depositing a tubular tubular body obtained by melt extrusion is used. As mentioned above, the adhesion between the tubular inner layer and the tubular release outer layer depends on the adhesive layer.
(特許文献3について)
特許文献3はポリイミド単層チューブの製造にかかるものであって、複層チューブにつ
いては何の記載も示唆もない。
(Regarding Patent Document 3)
Patent Document 3 relates to the production of a polyimide single-layer tube, and there is no description or suggestion about the multi-layer tube.
(発明の目的)
本発明は、このような背景下において、ポリイミド系樹脂層(1) とフッ素系樹脂層(2)
とが直接接触した構造を有する複層ベルトであるにもかかわらず、両層の界面における接
着強度が極めて強固なものとなるため、複写機、ファクシミリ、プリンタ、あるいはそれ
らの複合機のような画像形成装置の定着用ベルトとして用いたときすぐれた耐久性を発揮
しうる複層ベルト(殊に複層チューブ)を提供することを目的とするものである。
(Object of invention)
Under such a background, the present invention provides a polyimide resin layer (1) and a fluorine resin layer (2).
In spite of the multilayer belt having a structure in which the two are in direct contact with each other, the adhesive strength at the interface between the two layers is extremely strong, so images such as copiers, facsimiles, printers, or their combined machines An object of the present invention is to provide a multilayer belt (especially a multilayer tube) that can exhibit excellent durability when used as a fixing belt of a forming apparatus.
本発明の複層ベルトは、
ポリイミド系樹脂層(1) の少なくとも一方の面にフッ素系樹脂層(2) が直接接触した構
造を有する複層ベルトであって、
前記ポリイミド系樹脂層(1) が、フッ素系樹脂粒子(p) が内添されたものであること、
および、
前記フッ素系樹脂層(2) が、前記のフッ素系樹脂粒子(p) が内添されたポリイミド系樹
脂層(1) に対して融着されたものであること、
を特徴とするものである。
The multilayer belt of the present invention is
A multilayer belt having a structure in which the fluororesin layer (2) is in direct contact with at least one surface of the polyimide resin layer (1),
The polyimide-based resin layer (1) is internally added with fluorine-based resin particles (p);
and,
The fluororesin layer (2) is fused to the polyimide resin layer (1) to which the fluororesin particles (p) are internally added;
It is characterized by.
本発明の複層ベルトは、特に好ましくは、
ポリイミド系樹脂層(1) の少なくとも一方の面にフッ素系樹脂層(2) が直接接触した構
造を有する複層ベルトであって、
前記ポリイミド系樹脂層(1) にはフッ素系樹脂粒子(p) が内添されており、かつ、その
内添されているフッ素系樹脂粒子(p) のうちの一部はそのポリイミド系樹脂層(1) の双方
の表面(1x), (1y)において頭出し状態にあること、および、
そのポリイミド系樹脂層(1) の前記フッ素系樹脂層(2) 側の表面(1x)における頭出し状
態のフッ素系樹脂粒子(p) は、前記フッ素系樹脂層(2) と融着一体化された状態にあるこ
と、
を特徴とするものである。
The multilayer belt of the present invention is particularly preferably
A multilayer belt having a structure in which the fluororesin layer (2) is in direct contact with at least one surface of the polyimide resin layer (1),
The polyimide resin layer (1) has fluorine resin particles (p) internally added, and a part of the internally added fluorine resin particles (p) is the polyimide resin layer. Cueing on both surfaces (1x), (1y) of (1), and
The fluorinated resin particles (p) in a cueing state on the surface (1x) of the polyimide resin layer (1) on the fluorine resin layer (2) side are fused and integrated with the fluorine resin layer (2). Being in a state
It is characterized by.
なお、上述の複層ベルトは、前記ポリイミド系樹脂層(1) および前記フッ素系樹脂層(2
) がいずれもチューブ状であって、前者のポリイミド系樹脂層(1) が内層チューブ、後者
のフッ素系樹脂層(2) が外層チューブを構成している複層チューブである態様が特に重要
である。
The multilayer belt described above includes the polyimide resin layer (1) and the fluorine resin layer (2
) Are both tube-shaped, and it is particularly important that the former polyimide resin layer (1) is an inner tube and the latter fluorine resin layer (2) is a multi-layer tube constituting an outer tube. is there.
(機構、作用効果)
−1−(図1)
図1は、本発明の複層ベルトが、「チューブ状のポリイミド系樹脂層(1) からなる内層
」と「チューブ状のフッ素系樹脂層(2) からなる外層」とが直接接触した複層チューブで
あるときの一例を示した断面図である(断面であることを示すハッチングは省略してある
)。
(Mechanism, effect)
-1- (Fig. 1)
FIG. 1 shows that the multilayer belt of the present invention is a multilayer in which the “inner layer made of a tubular polyimide resin layer (1)” and the “outer layer made of a tube-like fluorine resin layer (2)” are in direct contact. It is sectional drawing which showed an example when it is a tube (the hatching which shows that it is a cross section is abbreviate | omitted).
−2−(図2、図3)
図2は、図1の複層ベルト(複層チューブ)の内層となるチューブ状のポリイミド系樹
脂層(1) の断面図である(断面であることを示すハッチングは省略してある)。図3はそ
の図2のB部の拡大図であり、チューブ状のポリイミド系樹脂層(1) にフッ素系樹脂粒子
(p) が内添されている状態を模式的に示してある。
-2- (Figs. 2 and 3)
FIG. 2 is a cross-sectional view of a tubular polyimide resin layer (1) which is an inner layer of the multi-layer belt (multi-layer tube) of FIG. 1 (hatching indicating that it is a cross section is omitted). FIG. 3 is an enlarged view of part B of FIG. 2, and fluorine resin particles are formed on the tubular polyimide resin layer (1).
A state in which (p) is internally added is schematically shown.
−3−(樹脂層(1) に内添された粒子(p) )
図2、3において、チューブ状のポリイミド系樹脂層(1) に内添されているフッ素系樹
脂粒子(p) は、そのポリイミド系樹脂層(1) の全体に分散しているものの、そのフッ素系
樹脂粒子(p) のうちの一部はポリイミド系樹脂層(1) の外表面(1x)側および内表面(1y)側
に存在するため、それらの表面(1x), (1y)の機能および形状に影響を与えている。
-3- (Particle (p) internally added to resin layer (1))
2 and 3, the fluorine resin particles (p) internally added to the tubular polyimide resin layer (1) are dispersed throughout the polyimide resin layer (1). Since some of the resin particles (p) are present on the outer surface (1x) side and inner surface (1y) side of the polyimide resin layer (1), the functions of their surfaces (1x), (1y) And affecting the shape.
より詳しく述べると、図3において、(イ)の粒子(p) は、両表面(1x), (1y)から突出
した頭出し状態にある(氷山をイメージすることができる)。(ロ)の粒子(p) は、両表
面(1x), (1y)から突出はしていないものの、表面に露出した頭出し状態にある(フラット
な氷山をイメージすることができる)。(ハ)の粒子(p) は、両表面(1x), (1y)のごく近
くに存在するため、それらの表面(1x), (1y)を微細に凹凸化する役割を果たしている。(
ニ)の粒子(p) は、表面(1x), (1y)から離れた内側の位置にあるため、表面の性質にはほ
とんど影響を及ぼさない。
More specifically, in FIG. 3, the particle (p) in (a) is in a cueing state protruding from both surfaces (1x) and (1y) (it can image an iceberg). The particle (p) in (b) is not protruding from both surfaces (1x) and (1y), but is in a cueing state exposed on the surface (a flat iceberg can be imaged). Since the particle (p) of (C) exists very close to both surfaces (1x) and (1y), they play a role of making the surfaces (1x) and (1y) finely uneven. (
The particle (p) of d) has an almost no influence on the properties of the surface because it is located on the inner side away from the surfaces (1x) and (1y).
−4−(図4)
図4は図1の複層ベルト(複層チューブ)のA部の拡大図であり、「チューブ状のポリ
イミド系樹脂層(1) からなる内層の外表面(1x)」と「チューブ状のフッ素系樹脂層(2) か
らなる外層の内表面(2y)」とが直接接触している状態を模式的に示してある。
-4- (Fig. 4)
FIG. 4 is an enlarged view of part A of the multilayer belt (multilayer tube) of FIG. 1, “the outer surface (1x) of the inner layer composed of a tubular polyimide resin layer (1)” and “tubular fluorine. A state in which the inner surface (2y) of the outer layer made of the resin layer (2) is in direct contact is schematically shown.
−5−(樹脂層(1), (2)の界面における「あり継ぎ構造」の現出)
フッ素系樹脂層(2) を構成するフッ素系樹脂は、フッ素系樹脂粒子(p) と同質の樹脂で
ある。そのため、ポリイミド系樹脂層(1) の外表面(1x)において頭出し状態にあるフッ素
系樹脂粒子(p) は、ポリイミド系樹脂層(1) に対するフッ素系樹脂層(2) の融着時に、そ
のフッ素系樹脂層(2) を構成するフッ素系樹脂と融着一体化された状態になる。
-5- (Appearance of "joint structure" at the interface between resin layers (1) and (2))
The fluororesin constituting the fluororesin layer (2) is a resin having the same quality as the fluororesin particles (p). Therefore, the fluororesin particles (p) that are in a cueing state on the outer surface (1x) of the polyimide resin layer (1) are bonded to the polyimide resin layer (1) when the fluororesin layer (2) is fused. The fluororesin layer (2) is fused and integrated with the fluororesin.
すなわち、図4に示したように、図3の(イ)および(ロ)のフッ素系樹脂粒子(p) の
うち、ポリイミド系樹脂層(1) の外表面(1x)側に埋もれている部分が膨張形状で、該粒子
(p) の残余の部分がフッ素系樹脂層(2) を構成するフッ素系樹脂と融着一体化した特異な
構造(「あり継ぎ(dovetail)」構造)が現出し、内層チューブ(1) と外層チューブ(2) と
の間の密着性は極めて強固なものとなる。
That is, as shown in FIG. 4, of the fluorine resin particles (p) in FIGS. 3A and 3B, the portion buried on the outer surface (1x) side of the polyimide resin layer (1) Is in an expanded shape and the particles
A peculiar structure (the “dovetail” structure) in which the remaining part of (p) is fused and integrated with the fluororesin constituting the fluororesin layer (2) appears, and the inner tube (1) and Adhesion with the outer tube (2) is extremely strong.
−6−(樹脂層(1), (2)の界面の接触面積)
加えて、内層を構成するポリイミド系樹脂層(1) の外表面(1x)のごく近くに存在する(
ハ)の粒子は、図3のようにその外表面(1x)を微細に凹凸化してその表面積を大きくする
ため、図4のようにその外表面(1x)に融着するフッ素系樹脂層(2) との接触面積が大きく
なり、その結果、ポリイミド系樹脂層(1) とフッ素系樹脂層(2) との間の密着性が確実に
向上する。
-6-Contact area of the interface between the resin layers (1) and (2)
In addition, it exists very close to the outer surface (1x) of the polyimide resin layer (1) that constitutes the inner layer (
The particles of c) have a fluororesin layer (1x) which is fused to the outer surface (1x) as shown in FIG. The contact area with 2) is increased, and as a result, the adhesion between the polyimide resin layer (1) and the fluorine resin layer (2) is reliably improved.
−7−(樹脂層(1) の内表面(1y)、つまり複層チューブの最内層)
一方、内層を構成するポリイミド系樹脂層(1) の内表面(1y)において頭出し状態にある
図3の(イ)および(ロ)のフッ素系樹脂粒子(p) は、ポリイミド系樹脂層(1) /フッ素
系樹脂層(2) からなる複層ベルト(複層チューブ)の最内層の摺動性の向上に確実に貢献
する。加えて、内層を構成するポリイミド系樹脂層(1) の内表面(1y)のごく近くに存在す
る図3の(ハ)の粒子は、その内表面(1y)(複層チューブの最内層でもある)を微細に凹
凸化して複層ベルト(複層チューブ)の最内層に接触する部材との接触面積を小にする。
その結果、ベルト定着方式の画像定着に際してエンドレスベルトの内側に配置するヒータ
をそのエンドレスベルト外側に配置した加圧ローラで押さえるときに、ヒータとの摩擦が
小さくなってトラブルの要因が著しく減少する。
-7- (Inner surface (1y) of resin layer (1), that is, innermost layer of multi-layer tube)
On the other hand, the fluorine-based resin particles (p) in FIGS. 3A and 3B which are in the cueing state on the inner surface (1y) of the polyimide-based resin layer (1) constituting the inner layer are formed on the polyimide-based resin layer (1). 1) This contributes to the improvement of the slidability of the innermost layer of the multilayer belt (multilayer tube) composed of / fluorine resin layer (2). In addition, the particles shown in (c) in FIG. 3 that are located very close to the inner surface (1y) of the polyimide resin layer (1) constituting the inner layer are the inner surface (1y) (even the innermost layer of the multilayer tube). The contact area with the member that contacts the innermost layer of the multilayer belt (multilayer tube) is reduced by making the surface irregularly fine.
As a result, when the heater arranged inside the endless belt is pressed by the pressure roller arranged outside the endless belt in the image fixing of the belt fixing system, the friction with the heater is reduced and the trouble factor is remarkably reduced.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
(複層ベルトの基本の層構成)
本発明の複層ベルトは、ポリイミド系樹脂層(1) の少なくとも一方の面にフッ素系樹脂
層(2) が直接接触した構造を有する。このような「ポリイミド系樹脂層(1) /フッ素系樹
脂層(2) 」の層構成を有する複層ベルトであれば、さらにその複層ベルトの内側または外
側に他の層を含むものであっても差し支えない(たとえば「(2)/(1)/(2) 」の層構成の複
層ベルト)。
(Basic layer structure of multilayer belt)
The multilayer belt of the present invention has a structure in which the fluororesin layer (2) is in direct contact with at least one surface of the polyimide resin layer (1). In the case of a multilayer belt having such a layer structure of “polyimide resin layer (1) / fluorine resin layer (2)”, another layer is further included inside or outside of the multilayer belt. (For example, a multilayer belt having a layer configuration of “(2) / (1) / (2)”).
この複層ベルトは、ポリイミド系樹脂層(1) およびフッ素系樹脂層(2) がいずれもチュ
ーブ状であって、前者のポリイミド系樹脂層(1) が内層チューブ、後者のフッ素系樹脂層
(2) が外層チューブを構成している態様が特に重要である。
In this multilayer belt, the polyimide resin layer (1) and the fluorine resin layer (2) are both tubular, and the former polyimide resin layer (1) is an inner tube and the latter fluorine resin layer.
The aspect in which (2) constitutes the outer layer tube is particularly important.
(ポリイミド系樹脂層(1) )
ポリイミド系樹脂層(1) は、ポリイミド系樹脂の前駆体であるポリアミック酸溶液を用
いて成形することにより得られる。ポリアミック酸溶液は、テトラカルボン酸二無水物ま
たはその誘導体とジアミンとをほぼ等モルを有機極性溶媒中で反応させることにより得ら
れるもので、市販されているものを用いることができる。
(Polyimide resin layer (1))
The polyimide resin layer (1) can be obtained by molding using a polyamic acid solution that is a precursor of a polyimide resin. The polyamic acid solution is obtained by reacting approximately equimolar amounts of tetracarboxylic dianhydride or its derivative and diamine in an organic polar solvent, and a commercially available one can be used.
ここで、上記のテトラカルボン酸二無水物としては下記に例示するものがあげられ、こ
れらの中では特に3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物が特に
好適である。
・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
Here, examples of the tetracarboxylic dianhydride include those exemplified below, among which 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride is particularly preferable.
・ Pyromellitic dianhydride ・ 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic 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) propane dianhydride-Bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride-Perylene-3,4, 9,10-tetracarboxylic dianhydride ・ bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride ・ ethylenetetracarboxylic dianhydride
また、上記のジアミンとしては下記に例示するものがあげられ、これらの中では特にp
−フェニレンジアミンが好適である。
・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’−アミノジフェニルスルフィド
・3,3’−ジアミノフェニルスルホン
・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
Examples of the diamine include those exemplified below, and among these, p is particularly preferred.
-Phenylenediamine is preferred.
• 4,4′-diaminodiphenyl ether • 4,4′-diaminodiphenylmethane • 3,3′-diaminodiphenylmethane • 3,3′-dichlorobenzidine • 4,4′-aminodiphenyl sulfide • 3,3′-diaminophenylsulfone -1,5-diaminonaphthalene-m-phenylenediamine-p-phenylenediamine-3,3'-dimethyl-4,4'-biphenyldiamine-benzidine-3,3'-dimethylbenzidine-3,3'-dimethoxybenzidine・ 4,4′-diaminophenylsulfone ・ 4,4′-diaminodiphenylsulfide ・ 4,4′-diaminodiphenylpropane
ポリアミック酸の合成時に用いられる有機極性溶媒としては、たとえばN−メチル−2
−ピロリドン(NMP)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、ジメチルホルムアミド(
DMF)などが単独であるいは混合して用いられるが、NMPを単独で用いることが多い
。
As an organic polar solvent used in the synthesis of polyamic acid, for example, N-methyl-2
-Pyrrolidone (NMP), dimethylacetamide (DMAc), dimethylformamide (
DMF) or the like is used alone or in combination, but NMP is often used alone.
成形性の観点から、上記のポリアミック酸溶液におけるポリアミック酸の固形分濃度は
10〜50重量%(好ましくは15〜25重量%)に設定することが多く、そのポリアミ
ック酸溶液の粘度は、B型粘度計での30℃における測定値で、100〜5000ポイズ
(好ましくは200〜2000ポイズ)に設定することが多い。
From the viewpoint of moldability, the solid content concentration of the polyamic acid in the polyamic acid solution is often set to 10 to 50% by weight (preferably 15 to 25% by weight), and the viscosity of the polyamic acid solution is B type. The value measured at 30 ° C. with a viscometer is often set to 100 to 5000 poise (preferably 200 to 2000 poise).
成形方法は任意であるが、上記のポリアミック酸溶液を円筒体の外表面や内表面あるい
は円柱体の外表面にコーティングして塗膜を形成し、ついで乾燥や焼結を行う方法を採用
することが多い。
The molding method is arbitrary, but the above polyamic acid solution is coated on the outer surface or inner surface of the cylindrical body or the outer surface of the cylindrical body to form a coating film, followed by drying and sintering. There are many.
ポリイミド系樹脂層(1) の層厚は、複層ベルトの用途に見合った厚みに設定する。複層
ベルトを画像定着用ベルトの用途に用いるときは、ポリイミド系樹脂層(1) をチューブ状
に形成するが、その層厚が余りに薄いときは強度が不足することがあり、一方層厚が余り
に厚いときは複層チューブとしたときに柔軟性を欠くおそれがあるので、層厚はたとえば
30〜100μmに設定することが多い。なお、このときのチューブ状のポリイミド系樹
脂層(1) の内径は、たとえば20〜300mmとすることが多い。
The layer thickness of the polyimide resin layer (1) is set to a thickness suitable for the use of the multilayer belt. When the multilayer belt is used for an image fixing belt, the polyimide resin layer (1) is formed in a tube shape, but if the layer thickness is too thin, the strength may be insufficient, while the layer thickness is If it is too thick, the layer thickness is often set to, for example, 30 to 100 μm because there is a risk of lack of flexibility when a multilayer tube is formed. The inner diameter of the tubular polyimide resin layer (1) at this time is often 20 to 300 mm, for example.
(フッ素系樹脂層(2) )
フッ素系樹脂層(2) を構成するフッ素系樹脂としては、たとえば、
・PFA(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)
・FEP(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)
・PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)
・EPE(テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルコ
キシエチレンターポリマー)
・ECTFE(エチレン/クロロトリフルオロエチレン共重合体)
・PCTFE(ポリクロロトリフルオロエチレン)
・PVDF(ポリフッ化ビニリデン)
・PVF(ポリフッ化ビニル)
などがあげられる。これらの中では最初の3者(PFA、FEP、PTFE)が特に好ま
しく、なかんずくPFAが重要である。
(Fluorine resin layer (2))
As the fluorine-based resin constituting the fluorine-based resin layer (2), for example,
・ PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer)
・ FEP (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer)
・ PTFE (polytetrafluoroethylene)
EPE (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene-perfluoroalkoxyethylene terpolymer)
・ ECTFE (ethylene / chlorotrifluoroethylene copolymer)
・ PCTFE (polychlorotrifluoroethylene)
・ PVDF (polyvinylidene fluoride)
・ PVF (polyvinyl fluoride)
Etc. Of these, the first three (PFA, FEP, PTFE) are particularly preferred, with PFA being important among others.
フッ素系樹脂層(2) は、フッ素系樹脂がPFAやFEPのように溶融成形することが可
能であるときは、環状ダイスを用いた連続押出成形法によりチューブ状に押出成形するこ
とにより製造することができる。この方法は、1回の成形操作で任意の厚みのチューブを
得ることができるので有利である。なお、押出成形時の条件や押出成形後の条件を工夫す
ることにより、シュリンク可能なチューブとすることもできる。
The fluororesin layer (2) is produced by extruding into a tube by a continuous extrusion method using an annular die when the fluororesin can be melt-molded like PFA or FEP. be able to. This method is advantageous because a tube having an arbitrary thickness can be obtained by a single molding operation. In addition, it can also be set as the tube which can be shrunk by devising the conditions at the time of extrusion molding, and the conditions after extrusion molding.
フッ素系樹脂層(2) は、フッ素系樹脂がたとえばPTFEであるときは、管状の部材の
外面側または内面側にPTFEのディスパージョンをコーティングしてから焼結したり、
上述のチューブ状のポリイミド系樹脂層(1) の外面側にPTFEのディスパージョンをコ
ーティングしてから焼結することによっても形成することもできる。ただし、層厚の厚い
ものを得ようとするときには、コーティングおよび焼結の操作を複数回行わなければなら
ないという不利がある。
When the fluororesin layer (2) is, for example, PTFE, the outer surface side or the inner surface side of the tubular member is coated with a PTFE dispersion and then sintered.
It can also be formed by coating the outer surface of the tubular polyimide resin layer (1) with a PTFE dispersion and then sintering. However, when trying to obtain a thick layer, there is a disadvantage that the coating and sintering operations must be performed multiple times.
(ポリイミド系樹脂層(1) /フッ素系樹脂層(2) の積層)
上記のように、本発明の複層ベルトは、ポリイミド系樹脂層(1) にフッ素系樹脂層(2)
が直接接触した構造を有するものであり、いずれの樹脂層(1), (2)もチューブ状である態
様が特に有用である。このときの積層は、たとえば次のような方法により行うことができ
る。
1.チューブ状のポリイミド系樹脂層(1) に熱収縮性を有するチューブ状のフッ素系樹
脂層(2) を被せてから、熱収縮可能な温度で後者のフッ素系樹脂層(2) の熱収縮させ、さ
らに熱融着可能な温度にて熱融着させる方法。
2.チューブ状のポリイミド系樹脂層(1) にチューブ状のフッ素系樹脂層(2) を機械的
に拡径した状態で被せてから、融着可能な温度に加熱することにより、後者のフッ素系樹
脂層(2) を前者のポリイミド系樹脂層(1) に融着させる方法。
3.チューブ状のポリイミド系樹脂層(1) の外周面にフッ素系樹脂を溶融押出すること
により、フッ素系樹脂層(1) を形成する方法。
4.チューブ状のポリイミド系樹脂層(1) の外周面にフッ素系樹脂のディスパージョン
をコーティングしてから焼結することにより、フッ素系樹脂層(1) を形成する方法。
(Polyimide resin layer (1) / Laminated fluorine resin layer (2))
As described above, the multilayer belt of the present invention comprises a polyimide resin layer (1) and a fluorine resin layer (2).
In particular, an embodiment in which the resin layers (1) and (2) have a tubular shape is particularly useful. The lamination at this time can be performed by the following method, for example.
1. After covering the tube-shaped polyimide resin layer (1) with the heat-shrinkable tube-shaped fluorine resin layer (2), the latter fluorine-based resin layer (2) is subjected to heat shrinkage at a heat-shrinkable temperature. And a method of heat-sealing at a temperature capable of further heat-sealing.
2. The tube-like polyimide resin layer (1) is covered with the tube-like fluorine resin layer (2) in a mechanically expanded state, and then heated to a fusing temperature, whereby the latter fluorine resin is obtained. A method in which the layer (2) is fused to the former polyimide resin layer (1).
3. A method of forming a fluorine resin layer (1) by melt-extruding a fluorine resin on the outer peripheral surface of a tubular polyimide resin layer (1).
4). A method of forming a fluororesin layer (1) by coating the outer peripheral surface of a tubular polyimide resin layer (1) with a dispersion of a fluororesin and then sintering.
(ポリイミド系樹脂層(1) に対するフッ素系樹脂粒子(p) の内添)
本発明においては、上記のポリイミド系樹脂層(1) を形成するときに、樹脂層(1) 形成
用の樹脂液ないし樹脂組成物中にフッ素系樹脂粒子(p) を内添しておく。
(Internal addition of fluorine resin particles (p) to the polyimide resin layer (1))
In the present invention, when the polyimide resin layer (1) is formed, the fluorine resin particles (p) are internally added to the resin liquid or resin composition for forming the resin layer (1).
ここで、フッ素系樹脂粒子(p) としては、上記のフッ素系樹脂層(2) を構成するフッ素
系樹脂と同様のフッ素系樹脂粒子が用いられ、特にPTFE、PFA、FEPの粒子が好
適である。この場合、ポリイミド系樹脂層(1) に内添するフッ素系樹脂粒子(p) のフッ素
系樹脂の種類は、フッ素系樹脂層(2) を構成するフッ素系樹脂の種類と同種であっても異
種であってもよい。異なる種類のフッ素系樹脂粒子(p) を混合してポリイミド系樹脂層(1
) に内添することもできる。
Here, as the fluorine resin particles (p), the same fluorine resin particles as the fluorine resin constituting the fluorine resin layer (2) are used, and PTFE, PFA, FEP particles are particularly suitable. is there. In this case, the fluorine resin type of the fluorine resin particles (p) internally added to the polyimide resin layer (1) may be the same type as the fluorine resin constituting the fluorine resin layer (2). Different types may be used. Different types of fluororesin particles (p) are mixed together to form a polyimide resin layer (1
) Can also be added internally.
ポリイミド系樹脂層(1) に対するフッ素系樹脂粒子(p) の内添は、ポリイミド系樹脂の
前駆体であるポリアミック酸の溶液にフッ素系樹脂粒子(p) を配合することによりなされ
る。
The internal addition of the fluorine resin particles (p) to the polyimide resin layer (1) is performed by blending the fluorine resin particles (p) in a solution of polyamic acid which is a precursor of the polyimide resin.
このときのフッ素系樹脂粒子(p) の粒径は、平均粒径で、 0.1〜30μm程度、特に 0
.5〜15μmの範囲内から選ぶことが好ましい。フッ素系樹脂粒子(p) の粒径が余りに大
きいときは、ポリイミド系樹脂層(1) の強度の低下が許容限度を越えて低下することがあ
る。なお、フッ素系樹脂粒子(p) の粒径は、ポリイミド系樹脂層(1) の層厚との関係によ
ってもおのずから制約される。すなわち、ポリイミド系樹脂層(1) の強度低下防止の観点
から、フッ素系樹脂粒子(p) の粒径はポリイミド系樹脂層(1) の層厚の1/4以下、殊に
1/6以下であることが好ましい。
The particle diameter of the fluororesin particles (p) at this time is an average particle diameter of about 0.1 to 30 μm, especially 0
It is preferable to select from the range of 5 to 15 μm. When the particle size of the fluorine resin particles (p) is too large, the decrease in the strength of the polyimide resin layer (1) may decrease beyond the allowable limit. The particle diameter of the fluorine resin particles (p) is naturally limited by the relationship with the layer thickness of the polyimide resin layer (1). That is, from the viewpoint of preventing the strength reduction of the polyimide resin layer (1), the particle size of the fluorine resin particles (p) is 1/4 or less, particularly 1/6 or less of the thickness of the polyimide resin layer (1). It is preferable that
ポリイミド系樹脂層(1) に対するフッ素系樹脂粒子(p) の内添量(配合量)は、ポリイ
ミド系樹脂層(1) を形成するポリイミド系樹脂の重量基準で(ポリアミック酸の溶液の重
量基準ではなく)、次のように設定することが望ましい。すなわち、ポリイミド系樹脂1
00重量部に対し、フッ素系樹脂粒子(p) を1〜30重量部(好ましくは1〜20重量部
、特に1〜15重量部)内添することが望ましい。フッ素系樹脂粒子(p) の内添量が30
重量部を越えるときは、ポリイミド系樹脂層(1) の機械的特性(引張強度や引張伸度)が
許容限度以下に低下するおそれがある。一方、フッ素系樹脂粒子(p) の配合量が1重量部
未満のときはフッ素系樹脂粒子(p) を内添したポリイミド系樹脂層(1) とフッ素系樹脂層
(2) との層間密着性が不足するおそれがある。
The amount of fluorine resin particles (p) added to the polyimide resin layer (1) (mixing amount) is based on the weight of the polyimide resin forming the polyimide resin layer (1) (based on the weight of the polyamic acid solution). However, it is desirable to set as follows: That is, polyimide resin 1
It is desirable to add 1 to 30 parts by weight (preferably 1 to 20 parts by weight, particularly 1 to 15 parts by weight) of fluororesin particles (p) with respect to 00 parts by weight. The amount of fluorine resin particles (p) added is 30.
If it exceeds the parts by weight, the mechanical properties (tensile strength and tensile elongation) of the polyimide-based resin layer (1) may be lowered below the allowable limit. On the other hand, when the blending amount of the fluororesin particles (p) is less than 1 part by weight, the polyimide resin layer (1) and the fluororesin layer containing the fluororesin particles (p) added internally.
There is a risk of insufficient interlayer adhesion with (2).
ポリイミド系樹脂層(1) に内添するフッ素系樹脂粒子(p) の粒径および内添量を上記の
ように設定することにより、本発明の作用効果が最大限に奏される。
By setting the particle size and the internal addition amount of the fluorine resin particles (p) internally added to the polyimide resin layer (1) as described above, the effects of the present invention can be maximized.
(フッ素系樹脂粒子(p) の役割)
ポリイミド系樹脂層(1) に内添されているフッ素系樹脂粒子(p) は、ポリイミド系樹脂
層(1) とフッ素系樹脂層(2) との界面またはその界面に近接した部位において特異な役割
を果たすと共に、その界面とは反対側のポリイミド系樹脂層(1) の表面に対しても好まし
い影響を与える。上述の[発明の効果]の箇所には、図面を参照しながら、本発明の構成
に基く機構および作用効果につき詳述してある。なお、ポリイミド系樹脂層(1) の外表面
(1x)から頭出しするフッ素系樹脂粒子(p) の数を増加するため、ポリイミド系樹脂層(1)
の製造後にその外表面(1x)を摩擦するような制御措置を講じることもできる。
(Role of fluorine resin particles (p))
The fluorine resin particles (p) internally added to the polyimide resin layer (1) are unique at the interface between the polyimide resin layer (1) and the fluorine resin layer (2) or in the vicinity of the interface. It plays a role and also has a favorable influence on the surface of the polyimide resin layer (1) opposite to the interface. In the above-mentioned [Effects of the invention], the mechanism and effects based on the configuration of the present invention are described in detail with reference to the drawings. The outer surface of the polyimide resin layer (1)
In order to increase the number of fluororesin particles (p) cueing from (1x), a polyimide resin layer (1)
It is also possible to take control measures such that the outer surface (1x) is rubbed after manufacture.
次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。 The following examples further illustrate the invention.
[ポリイミド系樹脂層(1) の製造]
(チューブ状の樹脂層(1) の製造例(1)-1 )
N−メチル−2−ピロリドン(NMP)中においてほぼ等モルの3,3’,4,4’−
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)と4,4’−ジアミノジフェニルエー
テル(ODA)とを反応させることにより、固形分濃度が18重量%で、粘度が1500
ポイズ(30℃)のポリアミック酸(ポリイミドの前駆体)のNMP溶液を得た。
[Production of polyimide resin layer (1)]
(Production example of tubular resin layer (1) (1) -1)
Nearly equimolar 3,3 ′, 4,4′- in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP)
By reacting biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) with 4,4′-diaminodiphenyl ether (ODA), the solid concentration is 18% by weight and the viscosity is 1500.
An NMP solution of a poise (30 ° C.) polyamic acid (polyimide precursor) was obtained.
このポリアミック酸溶液に、平均粒径1μmのポリテトラフルオロエチレン(PTFE
)粒子をNMPに分散した分散液を混合することにより、ポリイミド100重量部に対し
てPTFE粒子が2重量部となるように配合されたポリアミック酸溶液を調製した。この
PTFE粒子入りのポリアミック酸溶液の粘度は800ポイズであった。
To this polyamic acid solution, polytetrafluoroethylene (PTFE) having an average particle diameter of 1 μm was added.
) A polyamic acid solution was prepared by mixing the dispersion liquid in which the particles were dispersed in NMP so that the PTFE particles were 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyimide. The viscosity of the polyamic acid solution containing the PTFE particles was 800 poise.
次に、このポリアミック酸溶液を円筒状のアルミニウム型の外周面に塗布し、350℃
になるまで徐々に昇温してからその温度に2時間保持することによりポリアミック酸をキ
ュアしてポリイミドとなした。しかる後、キュアされたポリイミド塗膜をアルミニウム型
から脱型することにより、内径が40mm、層厚が80μmで、平均粒径1μmのポリテ
トラフルオロエチレン(PTFE)粒子がポリイミド100重量部に対して2重量部配合
されたポリイミドチューブを得た。
Next, this polyamic acid solution was applied to the outer peripheral surface of a cylindrical aluminum mold, and 350 ° C.
After gradually raising the temperature until the temperature reached, the polyamic acid was cured by maintaining the temperature for 2 hours to obtain a polyimide. Thereafter, by removing the cured polyimide coating film from the aluminum mold, polytetrafluoroethylene (PTFE) particles having an inner diameter of 40 mm, a layer thickness of 80 μm, and an average particle diameter of 1 μm are contained in 100 parts by weight of polyimide. A polyimide tube containing 2 parts by weight was obtained.
(チューブ状の樹脂層(1) の製造例(1)-2 〜製造例(1)-8 )
PTFE粒子の粒径と配合量とを種々変更したほかは、製造例(1)-1 と同様の条件で、
PTFE粒子がポリイミドに配合されたポリイミドチューブを得た。製造例(1)-8 は、P
TFE粒子を配合しないポリイミドチューブである。
(Production example (1) -2 to production example (1) -8 of tubular resin layer (1))
Except for various changes in the particle size and blending amount of PTFE particles, the same conditions as in Production Example (1) -1
A polyimide tube in which PTFE particles were blended with polyimide was obtained. Production Example (1) -8 is P
It is a polyimide tube that does not contain TFE particles.
上記のチューブ状の樹脂層(1) の製造例(1)-1 〜製造例(1)-8 における条件を次の表1
に示す。いずれの製造例にあっても、ポリイミドチューブの内径は40mm、層厚は80
μmである。
The conditions in Production Example (1) -1 to Production Example (1) -8 of the above tubular resin layer (1) are shown in Table 1 below.
Shown in In any production example, the inner diameter of the polyimide tube is 40 mm, and the layer thickness is 80
μm.
[表1]
樹脂層(1) 製造例 PTFE 粒径 PTFE 内添量
製造例(1)-1 1 μm 2 部
製造例(1)-2 1 μm 5 部
製造例(1)-3 10 μm 5 部
製造例(1)-4 10 μm 10 部
製造例(1)-5 10 μm 18 部
製造例(1)-6 1 μm 30 部
製造例(1)-7 20 μm 5 部
製造例(1)-8 - (添加せず)
[Table 1]
Resin layer (1) Production example PTFE particle size PTFE internal quantity production example (1) -1 1 μm 2 parts Production example (1) -2 1 μm 5 parts Production example (1) -3 10 μm 5 parts Production example ( 1) -4 10 μm 10 parts
Production Example (1) -5 10 μm 18 parts
Production Example (1) -6 1 μm 30 parts
Production Example (1) -7 20 μm 5 parts
Production Example (1) -8-(No addition)
[チューブ状のフッ素系樹脂層(2) の製造]
管状ダイスを用いた連続押出成形によりチューブ状に成形することにより、内径40mm
、層厚20μmのPFAチューブからなるチューブ状の樹脂層(2) を製造した。
[Manufacture of tube-shaped fluororesin layer (2)]
By forming into a tube shape by continuous extrusion using a tubular die, an inner diameter of 40 mm
A tubular resin layer (2) made of a PFA tube having a layer thickness of 20 μm was produced.
[チューブ状の複層ベルト(1)/(2) の製造例(1/2)-1 〜製造例(1/2)-8 ]
このようにして得たPFAチューブからなるチューブ状の樹脂層(2) を機械的に若干拡
径してから、上記の樹脂層(1) の製造例(1)-1 〜製造例(1)-8 で得た8種のチューブ状の
樹脂層(1) のそれぞれの外周側に嵌め込み、ついで温度350℃に加熱処理して樹脂層(2
) を樹脂層(1) に熱融着させることにより、内径約40mm、長さ約300mmの8種の
チューブ状の複層ベルト(1/2)-1 〜(1/2)-8 を得た。
[Production example (1/2) -1 to production example (1/2) -8 of tubular multilayer belt (1) / (2)]
The tube-shaped resin layer (2) made of the PFA tube thus obtained was mechanically slightly expanded in diameter, and then the production example (1) -1 to production example (1) of the above resin layer (1) -8 is fitted on the outer periphery of each of the 8 tube-shaped resin layers (1), and then heat-treated at a temperature of 350 ° C.
) Is thermally fused to the resin layer (1) to obtain eight types of tubular multilayer belts (1/2) -1 to (1/2) -8 having an inner diameter of about 40 mm and a length of about 300 mm. It was.
[通紙試験]
これら8種のチューブ状の複層ベルト(1/2)-1 〜(1/2)-8 を複写機の画像定着装置の定
着用ベルトとして用いて、60万枚の連続通紙試験を行った。結果を表2に示す。
[Paper pass test]
Using these eight tube-shaped multilayer belts (1/2) -1 to (1/2) -8 as fixing belts for image fixing devices of copying machines, a continuous paper feeding test of 600,000 sheets was conducted. It was. The results are shown in Table 2.
[表2]
樹脂層(1) 樹脂層(2) 複層ベルト(1/2) 連続通紙試験
製造例(1)-1 PFA 製造例(1/2)-1 60万枚OK/92.9万枚
製造例(1)-2 PFA 製造例(1/2)-2 60万枚OK/100 万枚以上
製造例(1)-3 PFA 製造例(1/2)-3 60万枚OK/84.8万枚
製造例(1)-4 PFA 製造例(1/2)-4 60万枚OK/86.6万枚
製造例(1)-5 PFA 製造例(1/2)-5 30万枚OK/43.0万枚で剥離現象
製造例(1)-6 PFA 製造例(1/2)-6 7万枚でベルト破断
製造例(1)-7 PFA 製造例(1/2)-7 20万枚OK/33.0万枚で剥離現象
製造例(1)-8 PFA 製造例(1/2)-8 2万枚到達以前に剥離現象
[Table 2]
Resin layer (1) Resin layer (2) Multi-layer belt (1/2) Continuous paper feeding test
Production example (1) -1 PFA production example (1/2) -1 600,000 pieces OK / 929,000 pieces Production example (1) -2 PFA production example (1/2) -2 600,000 pieces OK / 1 million pieces Production Example (1) -3 PFA Production Example (1/2) -3 600,000 OK / 848,000 Manufacture Example (1) -4 PFA Production (1/2) -4 600,000 OK / 866,000 Sheet production example (1) -5 PFA production example (1/2) -5 300,000 sheets OK / 43,000 sheets peeling phenomenon Production example (1) -6 PFA production example (1/2) -6 70,000 sheets Belt break
Production Example (1) -7 PFA Production Example (1/2) -7 Peeling phenomenon with 200,000 sheets OK / 33,000 sheets
Production example (1) -8 PFA production example (1/2) -8 Peeling phenomenon before reaching 20,000 sheets
[解析]
・複層ベルト(1/2) の製造例のうち製造例(1/2)-1 〜製造例(1/2)-4 は、いずれも60
万枚の連続通紙を越える良好な結果を得ることができた。
・製造例(1/2)-5 においては、約43万枚で樹脂層(1) と樹脂層(2) との界面において
一部剥離現象が起きたが、これは樹脂層(1) に対するPTFE粒子の内添量が適切量より
も多かったためと判断される。
・製造例(1/2)-6 においては、約7万枚でベルト破断を生じたが、これは、PTFE粒
子の内添量が過多であったため、内層チューブであるポリイミド系樹脂層(1) の機械的強
度が低下することになったためであると判断される。
・製造例(1/2)-7 においては、約33万枚で樹脂層(1) と樹脂層(2) との界面に剥離現
象が生じたが、これは、(イ)PTFE粒子の粒径が適切値よりも大き過ぎたため、内層
チューブであるポリイミド樹脂層(1) の外周側の表面の凹凸化による表面積向上の度合い
が不充分となって、外層チューブである樹脂層(2) の融着面積が充分にはならなかったこ
と、および、(ロ)内層チューブであるポリイミド系樹脂層(1) の層厚との対比において
PTFE粒子の粒径が大き過ぎたことにより、ポリイミド系樹脂層(1) の強度が不足する
ことになったこと、に起因するものと判断される。
・製造例(1/2)-8 (ポリイミド系樹脂層(1) に対するPTFE粒子を内添していない)
においては、2万枚到達前に剥離現象が生じており、実用レベルには達していない。その
ため、従来においては、ポリイミド系樹脂層(1) とフッ素系樹脂層(2) との間に接着剤層
を設置するという層間剥離防止手段を講じていたわけである。
[analysis]
Of the production examples of the multilayer belt (1/2), Production Example (1/2) -1 to Production Example (1/2) -4 are all 60
Good results exceeding 10,000 continuous sheets could be obtained.
In Production Example (1/2) -5, about 430,000 sheets, a partial peeling phenomenon occurred at the interface between the resin layer (1) and the resin layer (2). It is determined that the amount of PTFE particles added was greater than the appropriate amount.
In production example (1/2) -6, about 70,000 sheets caused the belt to break, but this was because the amount of PTFE particles added was excessive, so the polyimide resin layer (1 This is considered to be because the mechanical strength of) decreased.
・ In Production Example (1/2) -7, the peeling phenomenon occurred at the interface between the resin layer (1) and the resin layer (2) after about 330,000 sheets. Since the diameter was too larger than the appropriate value, the degree of surface area improvement due to the unevenness of the outer peripheral surface of the polyimide resin layer (1) which is the inner tube becomes insufficient, and the resin layer (2) which is the outer tube is Due to the fact that the fusion area was not sufficient and (b) the particle size of the PTFE particles was too large in comparison with the layer thickness of the polyimide resin layer (1) which is the inner tube, the polyimide resin This is considered to be due to the lack of strength of layer (1).
・ Production example (1/2) -8 (No PTFE particles added to polyimide resin layer (1))
, The peeling phenomenon has occurred before reaching 20,000 sheets, and has not reached the practical level. Therefore, conventionally, a delamination preventing means for providing an adhesive layer between the polyimide resin layer (1) and the fluorine resin layer (2) has been taken.
[他の実施例]
上記の実施例においては、チューブ状のポリイミド系樹脂層(1) に内添するフッ素系樹
脂粒子(p) としてポリテトラフルオロエチレン(PTFE)粒子を用い、チューブ状のフ
ッ素系樹脂層(2) としては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)を用いているが、この「PTFE粒子−PFA樹脂層」の組み合わ
せに代えて、「PFA粒子−PFA樹脂層」、「PFA粒子−PTFE樹脂層」、「PF
A粒子−FEP樹脂層」、「FEP粒子−PTFE樹脂層」、「FEP粒子−PFA樹脂
層」、「FEP粒子−FEP樹脂層」、「PTFE粒子−PTFE樹脂層」の組み合わせ
を採用したときも、上記と同等ないし上記に準ずる良好な結果が得られた。ただし、フッ
素系樹脂粒子(p) 内添ポリイミド系樹脂層(1) に対するフッ素系樹脂層(2) の融着温度に
は最適範囲があるので、この点については留意すべきである。
[Other embodiments]
In the above embodiment, polytetrafluoroethylene (PTFE) particles are used as the fluorine resin particles (p) internally added to the tubular polyimide resin layer (1), and the tube fluorine resin layer (2). Tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) is used, but instead of this “PTFE particle-PFA resin layer” combination, “PFA particle—PFA resin layer”, “PFA particle— PTFE resin layer "," PF
Even when a combination of “A particle-FEP resin layer”, “FEP particle-PTFE resin layer”, “FEP particle-PFA resin layer”, “FEP particle-FEP resin layer”, “PTFE particle-PTFE resin layer” is adopted. Good results equivalent to the above or equivalent to the above were obtained. However, it should be noted that there is an optimum range for the fusion temperature of the fluororesin layer (2) to the fluororesin particles (p) and the internally added polyimide resin layer (1).
本発明の複層ベルトは、種々の用途に使用しうるものの、複写機、ファクシミリ、プリ
ンタ、あるいはそれらの複合機のような画像形成装置の定着ベルトとして極めて有用であ
る。
Although the multilayer belt of the present invention can be used for various applications, it is extremely useful as a fixing belt of an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, or a composite machine thereof.
(1) …ポリイミド系樹脂層、(1x)…外表面、(1y)…内表面、
(2) …フッ素系樹脂層、(2x)…外表面、(2y)…内表面、
(p) …フッ素系樹脂粒子
(1) ... polyimide resin layer, (1x) ... outer surface, (1y) ... inner surface,
(2) ... Fluorine resin layer, (2x) ... outer surface, (2y) ... inner surface,
(p)… Fluorine resin particles
Claims (4)
造を有する複層ベルトであって、
前記ポリイミド系樹脂層(1) が、フッ素系樹脂粒子(p) が内添されたものであること、
および、
前記フッ素系樹脂層(2) が、前記のフッ素系樹脂粒子(p) が内添されたポリイミド系樹
脂層(1) に対して融着されたものであること、
を特徴とする複層ベルト。 A multilayer belt having a structure in which the fluororesin layer (2) is in direct contact with at least one surface of the polyimide resin layer (1),
The polyimide-based resin layer (1) is internally added with fluorine-based resin particles (p);
and,
The fluororesin layer (2) is fused to the polyimide resin layer (1) to which the fluororesin particles (p) are internally added;
Multi-layer belt characterized by.
造を有する複層ベルトであって、
前記ポリイミド系樹脂層(1) にはフッ素系樹脂粒子(p) が内添されており、かつ、その
内添されているフッ素系樹脂粒子(p) のうちの一部はそのポリイミド系樹脂層(1) の双方
の表面(1x), (1y)において頭出し状態にあること、および、
そのポリイミド系樹脂層(1) の前記フッ素系樹脂層(2) 側の表面(1x)における頭出し状
態のフッ素系樹脂粒子(p) は、前記フッ素系樹脂層(2) と融着一体化された状態にあるこ
と、
を特徴とする請求項1記載の複層ベルト。 A multilayer belt having a structure in which the fluororesin layer (2) is in direct contact with at least one surface of the polyimide resin layer (1),
The polyimide resin layer (1) has fluorine resin particles (p) internally added, and a part of the internally added fluorine resin particles (p) is the polyimide resin layer. Cueing on both surfaces (1x), (1y) of (1), and
The fluorinated resin particles (p) in a cueing state on the surface (1x) of the polyimide resin layer (1) on the fluorine resin layer (2) side are fused and integrated with the fluorine resin layer (2). Being in a state
The multilayer belt according to claim 1.
って、前者のポリイミド系樹脂層(1) が内層チューブ、後者のフッ素系樹脂層(2) が外層
チューブを構成していることを特徴とする請求項2記載の複層ベルト。 The polyimide resin layer (1) and the fluorine resin layer (2) are both tube-shaped, the former polyimide resin layer (1) is an inner tube, and the latter fluorine resin layer (2) is an outer layer. The multilayer belt according to claim 2, comprising a tube.
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