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JP2022192011A - Belt for electrophotography, electrophotographic image forming apparatus, and varnish for fixing device - Google Patents

Belt for electrophotography, electrophotographic image forming apparatus, and varnish for fixing device Download PDF

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JP2022192011A
JP2022192011A JP2022080270A JP2022080270A JP2022192011A JP 2022192011 A JP2022192011 A JP 2022192011A JP 2022080270 A JP2022080270 A JP 2022080270A JP 2022080270 A JP2022080270 A JP 2022080270A JP 2022192011 A JP2022192011 A JP 2022192011A
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JP
Japan
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base material
varnish
substrate
belt
solvent
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Application number
JP2022080270A
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Japanese (ja)
Inventor
明志 浅香
Akishi Asaka
大輝 渡部
Hiroteru Watabe
遊磨 小林
Yuma Kobayashi
英孝 河村
Hidetaka Kawamura
聡 西馬
Satoshi Nishiuma
彰大 田谷
Akihiro Taya
龍之介 川原
Ryunosuke Kawahara
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Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

【課題】厚さ方向に高い熱伝導率を有し、かつ、周方向及び周方向に直交する方向に高い引張強度を有する電子写真用ベルトの提供。【解決手段】エンドレス形状の電子写真用ベルトであって、基材を有し、該基材は、ポリイミド樹脂及びカーボンナノチューブを含み、該基材における該カーボンナノチューブの含有量が、ポリイミド樹脂の全体積に対し、15体積%以下であり、該基材の周方向及び周方向に直交する方向の引張強度が、200MPa以上であり、かつ、該基材の厚さ方向の熱伝導率が、0.9W/m・K以上である。【選択図】図4An electrophotographic belt having high thermal conductivity in the thickness direction and high tensile strength in the circumferential direction and in a direction orthogonal to the circumferential direction is provided. The endless belt for electrophotography has a base material, the base material contains a polyimide resin and carbon nanotubes, and the content of the carbon nanotubes in the base material is the total amount of the polyimide resin. product, the tensile strength in the circumferential direction and in the direction perpendicular to the circumferential direction of the substrate is 200 MPa or more, and the thermal conductivity in the thickness direction of the substrate is 0. .9 W/m·K or more. [Selection drawing] Fig. 4

Description

本開示は、電子写真用ベルト、電子写真画像形成装置、定着装置及びワニスに関する。 The present disclosure relates to an electrophotographic belt, an electrophotographic image forming apparatus, a fixing device and a varnish.

ポリイミド樹脂は、優れた機械的強度・耐熱性・絶縁性などを有するため、電子写真画像形成装置におけるトナーを紙などの被記録材に転写する中間転写ベルトや、中間転写ベルトから被記録材に転写されたトナー像を加熱定着させる定着ベルトなどに好適に用いられている。 Polyimide resin has excellent mechanical strength, heat resistance, and insulating properties. It is suitably used as a fixing belt for heat-fixing a transferred toner image.

例えば、ベルト(フィルム)加熱方式の定着装置として、以下のような構成を有するものがある。すなわち、エンドレス形状の定着ベルトと、該定着ベルトに対向配置されてなり、該定着ベルトと共に定着ニップ部を形成する加圧部材を具備する定着装置がある。このような定着装置においては、該定着ベルトは、該定着ベルトの内側に配置されたヒータから該定着ベルトに供給される熱を、定着ニップ部において被記録材上のトナーへと伝え、該トナーを溶融させて被記録材に定着させる機能を奏する。 For example, as a belt (film) heating type fixing device, there is one having the following configuration. That is, there is a fixing device having an endless fixing belt and a pressing member arranged opposite to the fixing belt and forming a fixing nip portion together with the fixing belt. In such a fixing device, the fixing belt transfers heat supplied to the fixing belt from a heater arranged inside the fixing belt to the toner on the recording material at the fixing nip portion. is melted and fixed to the recording material.

上記したように、定着ベルトは、電子写真画像の形成工程においては、常に加熱され、また、定着ニップ部を通過するたびに屈曲される。そのため、定着ベルトの基材には、高い機械的強度(例えば、繰り返しの屈曲によってもクラックが生じない高い耐屈曲性)と、十分な耐熱性とが求められる。そして、十分な耐熱性と、高い機械的強度とを兼ね備えた基材を与える樹脂として、ポリイミド樹脂がある。しかしながら、樹脂は、金属やセラミックスに比べて熱伝導率が数桁低い。そのため、ポリイミド樹脂製の基材を備えた定着ベルトは、ヒータからの熱をトナーに効率よく伝えるという点では金属製やセラミック製の基材を備えた定着ベルトと比較して不利といえる。すなわち、ポリイミド樹脂製の基材を備えた定着ベルトにおいては、プリント速度のより一層の高速化やヒータへの熱供給に要する消費電力のより一層の低減(省エネ化)、及び、定着装置のより一層の小型化といった要求を満たすためには、その厚さ方向の熱伝導性を向上させることが重要となる。 As described above, the fixing belt is constantly heated during the process of forming an electrophotographic image, and is bent each time it passes through the fixing nip portion. Therefore, the base material of the fixing belt is required to have high mechanical strength (for example, high bending resistance such that cracks do not occur even when repeatedly bent) and sufficient heat resistance. A polyimide resin is a resin that provides a base material having both sufficient heat resistance and high mechanical strength. However, resin has several orders of magnitude lower thermal conductivity than metals and ceramics. Therefore, a fixing belt having a base material made of polyimide resin is disadvantageous compared to a fixing belt having a base material made of metal or ceramic in terms of efficiently transferring heat from a heater to toner. That is, in a fixing belt having a base material made of polyimide resin, the printing speed can be further increased, the power consumption required for supplying heat to the heater can be further reduced (energy saving), and the fixing device can be made more efficient. In order to meet the demand for further miniaturization, it is important to improve the thermal conductivity in the thickness direction.

ポリイミド樹脂を基材とする定着ベルトの熱伝導性を高めることにより、消費電力の低減、定着速度の高速化、定着温度の低温化等を達成させるために、熱伝導性に優れた無機フィラーを含有させることが開示されている(特許文献1)。 Inorganic fillers with excellent thermal conductivity are used in order to reduce power consumption, increase fixing speed, and lower fixing temperature by increasing the thermal conductivity of the polyimide resin-based fixing belt. It is disclosed to contain (Patent Document 1).

しかしながら、高い熱伝導率を有する基材を得るためには、基材中の当該フィラーの含有量を高める必要がある。そして、当該フィラーの基材中の含有量を高めた場合、強度に優れるポリイミド樹脂をバインダー樹脂として用いたとしても、基材の機械的強度が低下することがある。すなわち、特許文献2の各実施例に示されているように、ポリイミド基材中の、カーボンナノチューブの含有率を高めた場合、当該ポリイミド基材の機械的強度が低下することがある。 However, in order to obtain a substrate with high thermal conductivity, it is necessary to increase the content of such fillers in the substrate. When the content of the filler in the base material is increased, the mechanical strength of the base material may decrease even if a polyimide resin having excellent strength is used as the binder resin. That is, as shown in each example of Patent Document 2, when the content of carbon nanotubes in the polyimide base material is increased, the mechanical strength of the polyimide base material may decrease.

特開平8-80580号公報JP-A-8-80580 特開2004-123867号公報JP 2004-123867 A

本開示の一態様は、厚さ方向に高い熱伝導率を有し、かつ、周方向及び周方向に直交する方向に高い引張強度を有するエンドレス形状の電子写真用ベルトの提供に向けたものである。また、本開示の一態様は、高品位な電子写真画像を形成することができる定着装置及び電子写真画像形成装置の提供に向けたものである。更に、本開示の一態様は、厚さ方向に高い熱伝導率を有し、かつ、周方向及び周方向の直交する方向に高い引張強度を示すエンドレス形状のポリイミド膜を与え得るワニスの提供に向けたものである。 One aspect of the present disclosure is directed to providing an endless electrophotographic belt having high thermal conductivity in the thickness direction and high tensile strength in the circumferential direction and the direction perpendicular to the circumferential direction. be. Another aspect of the present disclosure is directed to providing a fixing device and an electrophotographic image forming apparatus capable of forming a high-quality electrophotographic image. Furthermore, one aspect of the present disclosure is to provide a varnish that can provide an endless-shaped polyimide film that has high thermal conductivity in the thickness direction and high tensile strength in the circumferential direction and in a direction perpendicular to the circumferential direction. It is aimed at

本開示の一態様によれば、基材を具備しているエンドレス形状の電子写真用ベルトであって、基材を有し、該基材は、ポリイミド樹脂及びカーボンナノチューブを含み、該基材における該カーボンナノチューブの含有量が、ポリイミド樹脂の全体積に対し、15体積%以下であり、該基材の周方向及び周方向に直交する方向の引張強度が、200MPa以上であり、かつ、該基材の厚さ方向の熱伝導率が、0.9W/m・K以上である電子写真用ベルトが提供される。 According to one aspect of the present disclosure, there is provided an endless electrophotographic belt comprising a substrate, the substrate comprising a polyimide resin and carbon nanotubes, wherein the substrate contains: The content of the carbon nanotubes is 15% by volume or less with respect to the total volume of the polyimide resin, the tensile strength in the circumferential direction of the substrate and in the direction perpendicular to the circumferential direction is 200 MPa or more, and An electrophotographic belt is provided in which the thermal conductivity in the thickness direction of the material is 0.9 W/m·K or more.

本開示の他の一態様によれば、定着ベルトと、該定着ベルトに対向して配置された加圧用回転体とを具備し、該定着ベルトが、上記の電子写真用ベルトである定着装置が提供される。本開示の他の一態様によれば、上記の定着装置を具備する電子写真画像形成装置が提供される。本開示の更に他の一態様によれば、ポリアミック酸と、ポリアミック酸の溶媒と、カーボンナノチューブと、該溶媒との表面張力差が4mN/m以上17mN/m以下である化合物とを含むワニスが提供される。 According to another aspect of the present disclosure, there is provided a fixing device comprising a fixing belt and a pressurizing rotating body arranged to face the fixing belt, wherein the fixing belt is the electrophotographic belt described above. provided. According to another aspect of the present disclosure, there is provided an electrophotographic image forming apparatus including the fixing device described above. According to still another aspect of the present disclosure, a varnish containing a polyamic acid, a solvent for the polyamic acid, carbon nanotubes, and a compound having a surface tension difference between the solvent and the solvent of 4 mN/m or more and 17 mN/m or less. provided.

本開示の一態様によれば、厚さ方向に高い熱伝導率を有し、かつ、周方向及び周方向に直交する方向に高い引張強度を有するエンドレス形状の電子写真用ベルトを得ることができる。また、本開示の一態様によれば、高品位な電子写真画像を形成することができる定着装置及び電子写真画像形成装置を得ることができる。更に、本開示の一態様は、厚さ方向に高い熱伝導率を有し、かつ、周方向及び周方向の直交する方向に高い引張強度を示すエンドレス形状のポリイミド膜を与えるワニスを得ることができる。 According to one aspect of the present disclosure, it is possible to obtain an endless electrophotographic belt having high thermal conductivity in the thickness direction and high tensile strength in the circumferential direction and in a direction orthogonal to the circumferential direction. . Further, according to one aspect of the present disclosure, it is possible to obtain a fixing device and an electrophotographic image forming apparatus capable of forming a high-quality electrophotographic image. Furthermore, one aspect of the present disclosure is to obtain a varnish that provides an endless-shaped polyimide film that has high thermal conductivity in the thickness direction and exhibits high tensile strength in the circumferential direction and in a direction perpendicular to the circumferential direction. can.

本実施例に用いた定着ベルトの概略断面図である。2 is a schematic cross-sectional view of a fixing belt used in this embodiment; FIG. 本実施例に用いた定着装置の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a fixing device used in this embodiment; FIG. 本実施例に用いた電子写真画像形成装置の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an electrophotographic image forming apparatus used in this example; FIG. 本実施例の一例に係る基材のX線回折パターンである。4 is an X-ray diffraction pattern of a base material according to one example of the present embodiment.

本実施形態は本開示を実施するための一例であって、本開示は本実施形態に限定されるものではない。
本開示の一態様に係る電子写真用ベルトは、エンドレス形状を有する、ポリイミド樹脂を含む基材を有する。該基材の周方向及び周方向に直交する方向の引張強度が、200MPa以上であり、より好ましくは230MPa以上である。このような引張強度を備えることにより、電子写真用ベルトとして使用される際の屈曲に対する耐久性が十分となる。
また、該基材はカーボンナノチューブ(以降、「CNT」と記載する場合がある。)を含み、該ポリイミド樹脂の全体積に対するCNTの占める割合は、15体積%以下である。基材中におけるCNTの量を15体積%以下に抑えることで、ポリイミド樹脂を含む基材に上記の引張強度を担持させ得る。
This embodiment is an example for carrying out the present disclosure, and the present disclosure is not limited to this embodiment.
An electrophotographic belt according to one aspect of the present disclosure has a base material having an endless shape and containing a polyimide resin. The tensile strength of the substrate in the circumferential direction and in the direction perpendicular to the circumferential direction is 200 MPa or more, more preferably 230 MPa or more. By providing such tensile strength, durability against bending when used as an electrophotographic belt is sufficient.
Further, the base material contains carbon nanotubes (hereinafter sometimes referred to as "CNT"), and the ratio of CNTs to the total volume of the polyimide resin is 15% by volume or less. By suppressing the amount of CNTs in the base material to 15% by volume or less, the base material containing the polyimide resin can have the above tensile strength.

一方、基材は、その厚さ方向の熱伝導率が、0.9W/m・K以上であり、より好ましくは1.0W/m・K以上である。基材の厚さ方向の熱伝導率が、0.9W/m・K以上であることにより、電子写真用ベルト、特に定着ベルトとして使用される際に、ヒータからの熱を効率的に被加熱対象である未定着トナーに伝えることができる。 On the other hand, the substrate has a thermal conductivity in the thickness direction of 0.9 W/m·K or more, more preferably 1.0 W/m·K or more. Since the heat conductivity in the thickness direction of the base material is 0.9 W/m·K or more, the heat from the heater can be efficiently heated when the belt is used as an electrophotographic belt, especially as a fixing belt. It can be transmitted to the unfixed toner that is the target.

ここで、本開示の一態様に係る基材は、周方向及び周方向に直交する方向の引張強度を200MPa以上とする観点から、CNTの含有量をポリイミド樹脂に対して15体積%以下に抑制している。通常、この程度のCNTの含有量では、基材の厚み方向の熱伝導率を上記の範囲内とすることが困難である。しかしながら、本発明者らの検討の結果、CNTを配合したポリイミド基材の反射X線回折法によって検出されるX線回折ピーク強度比I(002)/I(100)が35以下とした場合、CNTのポリイミド樹脂に対する含有割合が15体積%以下でありながら、厚さ方向の熱伝導率が0.9W/m・K以上であるような基材が得られることを見出した。ここで、I(002)はCNTの(002)結晶面に由来する回折ピークの強度であり、I(100)はCNTの(100)結晶面に由来する回折ピークの強度である。 Here, the substrate according to one aspect of the present disclosure has a CNT content of 15% by volume or less with respect to the polyimide resin from the viewpoint of making the tensile strength in the circumferential direction and in the direction perpendicular to the circumferential direction 200 MPa or more. doing. Normally, with this level of CNT content, it is difficult to keep the thermal conductivity in the thickness direction of the substrate within the above range. However, as a result of examination by the present inventors, when the X-ray diffraction peak intensity ratio I(002)/I(100) detected by the reflection X-ray diffraction method of the CNT-blended polyimide base material is 35 or less, It has been found that a substrate having a thermal conductivity in the thickness direction of 0.9 W/m·K or more can be obtained while the content of CNTs in the polyimide resin is 15% by volume or less. Here, I(002) is the intensity of the diffraction peak derived from the (002) crystal face of CNT, and I(100) is the intensity of the diffraction peak derived from the (100) crystal face of CNT.

基材の表面を反射X線回折法で測定したときに、カーボンナノチューブの(100)結晶面に由来する回折ピークの強度をI(100)とし、前記カーボンナノチューブの(002)結晶面に由来する回折ピークの強度をI(002)としたとき、I(002)/I(100)が35以下であることで、基材の厚さ方向の熱伝導率を0.9W/m・K以上とすることができる理由を本発明者らは以下に推測している。
CNTを含むポリイミド基材においては、CNTは基材の面内方向に並びやすい。CNTは自身の長手方向に熱を伝えやすい性質を持っており、CNTが面内方向に並んだ基材では、熱伝導率は面内方向には高く、基材の厚さ方向には低い。そして、X線回折ピーク強度I(002)は、面内方向に並んだCNT量に比例する。そのため、X線回折ピーク強度I(002)が強い基材は、CNTの多くが面内方向に並んでいることとなる。そのため、基材の厚さ方向の熱伝導率は低くなる。反対に、CNTの向きが基材の厚さ方向に向くほど、X線回折ピーク強度I(002)は弱くなる。そのため、X線回折ピーク強度I(002)は弱いほど、基材の厚さ方向の熱伝導率は高くなる。
When the surface of the substrate is measured by a reflection X-ray diffraction method, the intensity of the diffraction peak derived from the (100) crystal plane of the carbon nanotube is defined as I (100), and the intensity of the diffraction peak derived from the (002) crystal plane of the carbon nanotube. When I (002) is the intensity of the diffraction peak, I (002) / I (100) is 35 or less, so that the thermal conductivity in the thickness direction of the base material is 0.9 W / m K or more. The inventors of the present invention presume the reason why this is possible.
In a polyimide base material containing CNTs, the CNTs tend to line up in the in-plane direction of the base material. CNTs have the property of easily conducting heat in their own longitudinal direction, and in a substrate in which the CNTs are arranged in the in-plane direction, the thermal conductivity is high in the in-plane direction and low in the thickness direction of the substrate. The X-ray diffraction peak intensity I(002) is proportional to the amount of CNTs aligned in the in-plane direction. Therefore, in a base material with a strong X-ray diffraction peak intensity I(002), most of the CNTs are arranged in the in-plane direction. Therefore, the thermal conductivity in the thickness direction of the substrate is low. On the contrary, the X-ray diffraction peak intensity I(002) becomes weaker as the CNTs are oriented in the thickness direction of the substrate. Therefore, the weaker the X-ray diffraction peak intensity I(002), the higher the thermal conductivity of the substrate in the thickness direction.

ところで、I(002)はCNTの配合量や基材厚みの影響を受ける可能性がある。一方で、I(100)はCNTを構成する炭素六員環構造に由来するため、基材中のCNTの配向方向には影響を受けにくい。よって、I(100)を基準としたI(002)のX線回折ピーク強度比I(002)/I(100)をとることで、CNTの配合量や基材厚みの影響を排除したかたちでCNTの基材中での配向状態の指標とすることができる。 By the way, I(002) may be affected by the amount of CNT blended and the thickness of the substrate. On the other hand, I(100) is derived from the 6-membered carbon ring structure that constitutes the CNT, and therefore is not easily affected by the orientation direction of the CNT in the substrate. Therefore, by taking the X-ray diffraction peak intensity ratio I(002)/I(100) of I(002) based on I(100), the effects of the CNT compounding amount and the substrate thickness are eliminated. It can be used as an index of the state of alignment of CNTs in the substrate.

以上から、X線回折ピーク強度比I(002)/I(100)が35以下であるポリイミド基材は、基材の面内方向に並びやすいCNTが厚さ方向に向いた状態になっていると言える。そのため、X線回折ピーク強度比I(002)/I(100)が35以下であるポリイミド基材は、X線回折ピーク強度比I(002)/I(100)が35より大きいポリイミド基材と比較して、厚さ方向に高い熱伝導率を持つこととなる。 From the above, the polyimide base material having an X-ray diffraction peak intensity ratio I (002) / I (100) of 35 or less has a state in which the CNTs, which tend to line up in the in-plane direction of the base material, are oriented in the thickness direction. I can say. Therefore, a polyimide substrate having an X-ray diffraction peak intensity ratio I(002)/I(100) of 35 or less is a polyimide substrate having an X-ray diffraction peak intensity ratio I(002)/I(100) of greater than 35. In comparison, it has a high thermal conductivity in the thickness direction.

ここで、本開示におけるCNTは、そのラマン分光スペクトルにおけるGバンドの強度gと、Dバンドの強度dとの比(g/d)が10以上であり、より好ましくは、15以上である。詳細については後述するが、g/d比が小さいCNTは、sp炭素から構成されるグラファイト構造に欠陥を多く含むため、格子振動が阻害されてCNT自身の熱伝導率が低くなる。したがって、基材中のCNTの配向状態、すなわちX線回折ピーク強度比I(002)/I(100)の値によらず、熱伝導率を上記の範囲内とすることができない。 Here, the CNT in the present disclosure has a ratio (g/d) between the intensity g of the G band and the intensity d of the D band in its Raman spectroscopy spectrum of 10 or more, more preferably 15 or more. Although the details will be described later, CNTs with a small g/d ratio contain many defects in the graphite structure composed of sp2 carbon, which impedes lattice vibration and lowers the thermal conductivity of the CNTs themselves. Therefore, regardless of the orientation state of CNTs in the substrate, that is, the value of the X-ray diffraction peak intensity ratio I(002)/I(100), the thermal conductivity cannot be within the above range.

次にCNTがポリイミド基材の厚さ方向に向いた状態を得る方法について説明する。具体的には、CNTを分散させたワニス(「ポリイミド前駆体溶液」とも呼ぶ。)に、予め特定の有機化合物を少量配合する。ワニスの膜を加熱により脱水環化(イミド化)させてポリイミド樹脂を成膜させる際に、膜の面内方向に並びやすいCNTが、有機化合物によって厚さ方向に効果的に乱された状態で固化されるため、少ないCNTの配合割合でも厚さ方向に高い熱伝導率を付与できる。より具体的には、CNTを分散させたワニスに、予め2,4-ジメチル-3-ペンタノンや2-メチルスルホニルエタノール、o-クロロフェノール等の有機化合物を少量配合する。そのメカニズムは定かではないが、以下のようではないかと考えられる。ワニスの膜を加熱して溶媒を蒸発させる過程において、これら有機化合物の蒸発により溶液の気液界面に微視的な表面張力差が生じ対流を生み出す。この対流により膜の面内方向に並んでいたCNTが厚さ方向に配向されるものと考えられる。 Next, a method for obtaining a state in which the CNTs are oriented in the thickness direction of the polyimide base material will be described. Specifically, a small amount of a specific organic compound is blended in advance with a varnish in which CNTs are dispersed (also referred to as a "polyimide precursor solution"). When the varnish film is heated to cyclodehydrate (imidize) to form a polyimide resin film, the CNTs, which tend to line up in the in-plane direction of the film, are effectively disturbed in the thickness direction by the organic compound. Since it is solidified, high thermal conductivity can be imparted in the thickness direction even with a small blending ratio of CNTs. More specifically, a small amount of an organic compound such as 2,4-dimethyl-3-pentanone, 2-methylsulfonylethanol, or o-chlorophenol is blended in advance with a varnish in which CNTs are dispersed. Although the mechanism is not clear, it is thought to be as follows. In the process of heating the varnish film to evaporate the solvent, evaporation of these organic compounds creates a microscopic surface tension difference at the gas-liquid interface of the solution, generating convection. It is considered that the CNTs aligned in the in-plane direction of the film are oriented in the thickness direction due to this convection.

すなわち、本開示におけるポリイミド樹脂を含む基材は、ポリアミック酸と、ポリアミック酸の溶媒と、CNTと、溶媒との表面張力差が4mN/m以上17mN/m以下である化合物と、を含むワニスの膜をイミド化することによって得ることができる。 That is, the substrate containing the polyimide resin in the present disclosure is a varnish containing a polyamic acid, a solvent for the polyamic acid, CNTs, and a compound having a surface tension difference of 4 mN/m or more and 17 mN/m or less with the solvent. It can be obtained by imidizing the membrane.

本開示におけるポリイミド樹脂を含む基材の厚みは、40μm以上150μm以下が好ましく、より好ましくは、70μm以上100μm以下である。40μm以上であることで、CNTの面内配向が抑制でき、厚さ方向の熱伝導率を高めやすくなる。また、150μm以下であることで、屈曲に対して十分な耐久性を有し得る。 The thickness of the base material containing the polyimide resin in the present disclosure is preferably 40 μm or more and 150 μm or less, more preferably 70 μm or more and 100 μm or less. When the thickness is 40 μm or more, the in-plane orientation of the CNTs can be suppressed, and the thermal conductivity in the thickness direction can be easily increased. In addition, when the thickness is 150 μm or less, sufficient durability against bending can be obtained.

[ポリイミド樹脂]
本実施形態に係る電子写真用ベルトの基材として使用するポリイミド樹脂は、例えば、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンの等モル量を非プロトン系の極性有機溶媒中で反応させることにより、前駆体樹脂としてのポリアミック酸(以下、「ポリイミド前駆体」とも呼ぶ。)を生成して、この可溶性の前駆体溶液の段階で所望の形状に加工した後、これを加熱により脱水環化(イミド化)することによって製造できる。
[Polyimide resin]
The polyimide resin used as the base material of the electrophotographic belt according to the present embodiment is obtained, for example, by reacting equimolar amounts of an aromatic tetracarboxylic dianhydride and an aromatic diamine in an aprotic polar organic solvent. A polyamic acid (hereinafter also referred to as "polyimide precursor") is produced as a precursor resin, processed into a desired shape at the stage of this soluble precursor solution, and then dehydrated and cyclized by heating. It can be produced by (imidation).

芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、これらに限定されないが、ピロメリット酸二無水物、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、2,2’-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)エーテル二無水物等が挙げられる。これら例示の芳香族テトラカルボン酸二無水物は、いずれか1種の化合物を単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Aromatic tetracarboxylic dianhydrides include, but are not limited to, pyromellitic dianhydride, 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3′,3,4 '-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2'-bis(3,4-dicarboxyphenyl)propane dianhydride, bis(3,4-dicarboxyphenyl)ether dianhydride and the like. Any one of these exemplified aromatic tetracarboxylic dianhydrides may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

芳香族ジアミンとしては、これらに限定されないが、p-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、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等が挙げられる。これら例示の芳香族ジアミンは、いずれか1種の化合物を単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Aromatic diamines include, but are not limited to, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylmethane, and the like. Any one of these exemplified aromatic diamines may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

なかでも、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のポリイミド前駆体を用いて得られるポリイミド樹脂は、特に高い引張強度と靭性を有し得ることから好ましい。 Among them, a polyimide resin obtained using a polyimide precursor of 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine can have particularly high tensile strength and toughness. preferred from

極性有機溶媒としては、その官能基が芳香族テトラカルボン酸二無水物又は芳香族ジアミンとほとんど反応しない双極子を有するものが挙げられる。例えば、これらに限定されないが、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、γ-ブチロラクトン(γ-BL)等が挙げられる。これらの有機溶媒は1種で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。なかでもNMP及びDMFからなる群より選択される少なくとも1種の場合が好ましい。 Polar organic solvents include those whose functional groups have dipoles that react poorly with aromatic tetracarboxylic dianhydrides or aromatic diamines. For example, but not limited to, N,N-dimethylformamide (DMF), N,N-dimethylacetamide (DMAc), dimethylsulfoxide (DMSO), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), γ-butyrolactone (γ -BL) and the like. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more. Among them, at least one selected from the group consisting of NMP and DMF is preferred.

[カーボンナノチューブ]
ポリイミド樹脂の熱伝導性を向上させる熱伝導性粒子(フィラー)としては、カーボンナノチューブが最も好ましい。カーボンナノチューブは、グラフェンシートを円筒状に丸めた構造をもつ、ナノサイズの円筒状カーボンである。グラフェンはベンゼン環がsp結合によって隙間なく敷き詰まった構造であり、更にカーボンナノチューブは円筒構造という端のない特徴的な構造を有することから、熱伝導のキャリアである格子振動(フォノン)の散乱が抑制されることで非常に高い熱伝導性を示す。そのため、高熱伝導性の無機フィラーに比べて、少量の添加で樹脂の熱伝導性を向上することが可能となる。
[carbon nanotube]
Carbon nanotubes are most preferable as the thermally conductive particles (fillers) that improve the thermal conductivity of the polyimide resin. A carbon nanotube is a nano-sized cylindrical carbon having a structure in which a graphene sheet is rolled into a cylindrical shape. Graphene has a structure in which benzene rings are tightly packed with sp2 bonds, and carbon nanotubes have a characteristic endless cylindrical structure. is suppressed, exhibiting very high thermal conductivity. Therefore, it is possible to improve the thermal conductivity of the resin with the addition of a small amount compared to the high thermal conductivity inorganic filler.

カーボンナノチューブ(以下、「CNT」とも呼ぶ。)の製造法は限定されないが、アーク放電法、レーザーアブレーション法、化学気相成長法などの中でも、収率が高く大量合成が可能な点や不純物が少ないなどといった面で化学気相成長法が最も好ましく用いられ得る。 Carbon nanotubes (hereinafter also referred to as "CNT") may be produced by any method without limitation. The chemical vapor deposition method can be most preferably used in terms of small amount.

より好適に用いられるCNTは、熱伝導性に優れる点から、化学気相成長法(CVD法)によって製造されたマルチウォールカーボンナノチューブである。その理由としては、CNTの表面に欠陥が少ないためである。CNTの表面は、ベンゼン環がすべて隣り合うように結合されたシート構造(グラファイト構造)であり、理論的にはsp炭素から構成される。しかし、製造法によってsp炭素だけでなく、一部分がsp炭素を有する場合がある。sp炭素には水素、酸素、窒素などの原子が結合しているが、該部分が欠陥と呼ばれている。熱はCNT上では前記グラファイト構造を伝導するため、欠陥が多い場合には、熱の伝達が阻害されることになる。 CNTs that are more preferably used are multi-walled carbon nanotubes produced by chemical vapor deposition (CVD) because of their excellent thermal conductivity. The reason for this is that there are few defects on the surface of the CNT. The surface of CNT is a sheet structure (graphite structure) in which all benzene rings are bonded so that they are adjacent, and theoretically composed of sp2 carbons. However, some may have sp 3 carbons as well as sp 2 carbons depending on the manufacturing method. Atoms such as hydrogen, oxygen, and nitrogen are bonded to the sp3 carbon , and these portions are called defects. Since heat is conducted through the graphite structure on the CNT, if there are many defects, the transfer of heat will be hindered.

欠陥が少ないCNTと欠陥が多いCNTを見分ける方法として、ラマン分光スペクトルのg/d比を相対的に比較する手法がある。g/d比のgとは、ラマン分光スペクトルにおけるGバンド(1590cm-1付近)のピーク強度であり、前記グラファイト構造に由来するピーク強度である。また、dとは、Dバンド(1350cm-1付近)のピーク強度であり、欠陥由来のピーク強度である。g/d比が大きい(Dバンドの強度に対するGバンドの強度が大きい)場合、そのCNTは欠陥が少ないCNTと決定することが出来る。本発明の好ましいCNTは、g/d比が10以上であり、更に好ましいCNTは、g/d比が15以上である。 As a method for distinguishing between CNTs with few defects and CNTs with many defects, there is a method of relatively comparing the g/d ratios of Raman spectra. The g in the g/d ratio is the peak intensity of the G band (near 1590 cm −1 ) in the Raman spectroscopy spectrum, and is the peak intensity derived from the graphite structure. Further, d is the peak intensity of the D band (near 1350 cm −1 ), which is the peak intensity derived from defects. If the g/d ratio is large (the intensity of the G band is large relative to the intensity of the D band), the CNT can be determined to have few defects. Preferred CNTs of the present invention have a g/d ratio of 10 or more, and more preferred CNTs have a g/d ratio of 15 or more.

CNTの平均繊維径は10nm以上200nm以下が好ましい。平均繊維径が10nm以上であることにより、CNTの比表面積の過度の増加を抑え、CNT同士が凝集することを防止し得る。その結果、CNTをポリイミド樹脂中により良く分散させ得る。その結果、基材の厚さ方向にCNTによる熱伝導パスをより確実に形成することができる。また、基材中にCNTの凝集物が混入することを抑制できるため、当該凝集物に応力が集中することによる基材の破断を防止し得る。一方、平均繊維径が200nm以下であることにより、基材中のCNTの含有量を15体積%以下とした場合においても、十分な本数のCNTを基材中に存在させ得る。その結果、基材の厚さ方向にCNTによる熱伝導パスをより確実に形成し得る。 The average fiber diameter of CNT is preferably 10 nm or more and 200 nm or less. When the average fiber diameter is 10 nm or more, an excessive increase in the specific surface area of CNTs can be suppressed, and aggregation of CNTs can be prevented. As a result, the CNTs can be better dispersed in the polyimide resin. As a result, it is possible to more reliably form a heat conduction path by the CNTs in the thickness direction of the base material. In addition, since it is possible to suppress contamination of the base material with aggregates of CNTs, breakage of the base material due to concentration of stress on the aggregates can be prevented. On the other hand, since the average fiber diameter is 200 nm or less, a sufficient number of CNTs can be present in the substrate even when the CNT content in the substrate is 15% by volume or less. As a result, it is possible to more reliably form a heat conduction path by the CNTs in the thickness direction of the base material.

また、CNTの繊維長さは、好ましくは30μm以下である。繊維長さが30μm以下のCNTを用いることで、基材の厚みが例えば100μmと薄い場合であっても、基材の表面性に影響を与えることを防止し得る。 Moreover, the fiber length of CNT is preferably 30 μm or less. By using CNTs with a fiber length of 30 μm or less, it is possible to prevent the surface properties of the substrate from being affected even when the thickness of the substrate is as thin as 100 μm.

[有機化合物]
本実施形態では、ポリイミド樹脂の膜(ベルト基材)中においてCNTが膜の面方向に配向しやすいことを鑑み、それを抑制して膜の厚さ方向にCNTが向きやすくなるように、ポリイミド前駆体溶液に特定の有機化合物を加える。より具体的には、該溶媒との表面張力差が4mN/m以上17mN/m以下の有機化合物である。この化合物は、前記ワニスの全質量に対し、0.1質量%以上6.0質量%以下の割合で配合されている場合が好ましい。化合物としてはこれらに限定されないが、エチレングリコール、3-メトキシ-3-メチル-ブタノール、ジイソブチルアミン、3’-ニトロアセトフェノン、5-(2-ヒドロキシエチル)-4-メチルチアゾール、フルフリルアルコール、o-クロロフェノール、2-ヒドロキシエチルメチルスルフォン、2,4-ジメチル-3-ペンタノンなどが挙げられる。これらの化合物はいずれか1種で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
[Organic compound]
In the present embodiment, in view of the fact that CNTs tend to be oriented in the plane direction of the film in the polyimide resin film (belt base material), polyimide A specific organic compound is added to the precursor solution. More specifically, it is an organic compound having a surface tension difference of 4 mN/m or more and 17 mN/m or less with the solvent. This compound is preferably blended at a ratio of 0.1% by mass or more and 6.0% by mass or less with respect to the total mass of the varnish. Compounds include, but are not limited to, ethylene glycol, 3-methoxy-3-methyl-butanol, diisobutylamine, 3′-nitroacetophenone, 5-(2-hydroxyethyl)-4-methylthiazole, furfuryl alcohol, o -chlorophenol, 2-hydroxyethylmethylsulfone, 2,4-dimethyl-3-pentanone and the like. These compounds may be used either singly or in combination of two or more.

該有機化合物は、ポリイミド前駆体溶液の膜の焼成中には膜中に残存し対流を生じさせる必要があるが、焼成後は蒸発し膜中に残らず膜強度を低下させないことが好ましい。本発明者らの検討によれば、当該有機化合物としては、その沸点が120℃以上350℃以下のものが好ましく、特には、沸点が140℃以上300℃以下のものが好ましい。沸点が上記の温度範囲内にある有機化合物は、ポリイミド前駆体溶液の膜の焼成の初期段階において当該膜から蒸発することを防止することができる。その結果として、当該膜中におけるCNTの面内方向の配向をより確実に乱すことが可能となる。また、沸点が350℃以下の有機化合物を用いることで、焼成後のポリイミド膜中に当該有機化合物が過度に残留することを防止し得る。 The organic compound must remain in the film during baking of the polyimide precursor solution to generate convection, but it is preferable that the organic compound evaporates after baking and does not remain in the film and does not reduce the film strength. According to studies by the present inventors, the organic compound preferably has a boiling point of 120° C. or higher and 350° C. or lower, and particularly preferably has a boiling point of 140° C. or higher and 300° C. or lower. An organic compound whose boiling point is within the above temperature range can be prevented from evaporating from the film in the initial stage of baking the film of the polyimide precursor solution. As a result, it is possible to more reliably disturb the in-plane orientation of the CNTs in the film. Moreover, by using an organic compound having a boiling point of 350° C. or lower, it is possible to prevent the organic compound from excessively remaining in the polyimide film after baking.

[定着ベルト]
図1は、本実施形態に係る定着ベルトの概略断面図である。定着ベルト1においては、上記により説明したポリイミド樹脂からなる基材1aと、少なくとも基材1aの外周面側にフッ素樹脂からなる離型層1cとを有している。
[Fuser belt]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a fixing belt according to this embodiment. The fixing belt 1 has a base material 1a made of the polyimide resin described above and a release layer 1c made of a fluorine resin on at least the outer peripheral surface side of the base material 1a.

離型層1cはフッ素樹脂で構成されており、フッ素樹脂の有する低い表面エネルギーによってトナーの付着を防止する役割を果たす。離型層としてのフッ素樹脂層として、例えば、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)、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)などの樹脂をチューブ状に成形したものが用いられる。上記例示列挙した材料中、成形性やトナー離型性の観点からPFAが好ましい。フッ素樹脂層の厚みは、50μm以下とするのが好ましい。積層した際に下層のシリコーンゴム弾性層の弾性を維持し、定着ベルトとしての表面硬度が高くなりすぎることを抑制できるからである。フッ素樹脂チューブの内面は、予め、ナトリウム処理やエキシマレーザ処理、アンモニア処理等を施すことで、接着性を向上させることが出来る。本実施例においては、押し出し成形で得られた厚み20μmのPFAチューブを使用した。チューブ内面は、後述する接着剤との濡れ性を向上させるためアンモニア処理が施されている。 The release layer 1c is composed of a fluororesin, and plays a role of preventing adhesion of toner due to the low surface energy of the fluororesin. Examples of the fluororesin layer as the release layer include tetrafluoroethylene-perfluoro(alkyl vinyl ether) copolymer (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), and tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP). A tube-shaped resin is used. Among the materials exemplified above, PFA is preferable from the viewpoint of moldability and toner releasability. The thickness of the fluororesin layer is preferably 50 μm or less. This is because when laminated, the elasticity of the lower silicone rubber elastic layer can be maintained, and the surface hardness of the fixing belt can be prevented from becoming too high. Adhesiveness can be improved by subjecting the inner surface of the fluororesin tube to sodium treatment, excimer laser treatment, ammonia treatment, or the like in advance. In this example, a PFA tube having a thickness of 20 μm obtained by extrusion was used. The inner surface of the tube is treated with ammonia in order to improve wettability with an adhesive, which will be described later.

更に、基材1aと離型層1cの中間層としてシリコーンゴムからなる弾性層1bを付加的に設けてもよい。シリコーンゴム弾性層1bは、定着時にトナー画像と用紙の凹凸に対して均一な圧力を与えるために定着部材に担持させる弾性層として機能する。かかる機能を発現させる上で、シリコーンゴム弾性層1bの材料としては、加工が容易である、高い寸法精度で加工できる、加熱硬化時に反応副生成物が発生しないなどの理由から、付加反応架橋型の液状シリコーンゴムを用いるのが好ましい。また、後述するフィラーの種類や添加量に応じて、その架橋度を調整することで、弾性を調整することができるからである。 Furthermore, an elastic layer 1b made of silicone rubber may be additionally provided as an intermediate layer between the substrate 1a and the release layer 1c. The silicone rubber elastic layer 1b functions as an elastic layer supported by the fixing member in order to apply uniform pressure to the unevenness of the toner image and paper during fixing. In order to exhibit such a function, the material for the silicone rubber elastic layer 1b is easy to process, can be processed with high dimensional accuracy, and does not generate reaction by-products during heat curing. of liquid silicone rubber is preferably used. Moreover, it is because elasticity can be adjusted by adjusting the degree of cross-linking according to the kind and addition amount of the filler mentioned later.

一般に、付加反応架橋型の液状シリコーンゴムは、不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサンと、ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサン、及び架橋触媒として白金化合物が含まれている。
ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサンは白金化合物の触媒作用により、不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサン成分のアルケニル基との反応によって架橋構造を形成させる。
In general, an addition reaction cross-linking liquid silicone rubber contains an unsaturated aliphatic group-containing organopolysiloxane, a silicon-bonded active hydrogen-containing organopolysiloxane, and a platinum compound as a cross-linking catalyst.
The organopolysiloxane having silicon-bonded active hydrogen reacts with the alkenyl group of the organopolysiloxane component having unsaturated aliphatic groups to form a crosslinked structure under the catalytic action of the platinum compound.

シリコーンゴム弾性層1bは、定着ベルトに熱伝導性の向上、補強、耐熱性の向上等のためにフィラーを含んでいてもよい。 The silicone rubber elastic layer 1b may contain a filler in order to improve heat conductivity, reinforce the fixing belt, and improve heat resistance.

特に、熱伝導性を向上させる目的では、フィラーとしては高熱伝導性であることが好ましい。具体的には、無機物、特に金属、金属化合物等を挙げることができる。
高熱伝導性フィラーの具体例は、炭化ケイ素(SiC)、窒化ケイ素(Si)、窒化ホウ素(BN)、窒化アルミニウム(AlN)、アルミナ(Al)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化マグネシウム(MgO)、シリカ(SiO)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)などが挙げられる。
これらは単独であるいは2種以上を混合して用いることができる。高熱伝導性フィラーの平均粒径は、取り扱い上、及び分散性の観点から1μm以上50μm以下が好ましい。
また、形状は球状、粉砕状、板状、ウィスカ状などが用いられるが、分散性の観点から球状のものが好ましい。
In particular, for the purpose of improving thermal conductivity, the filler preferably has high thermal conductivity. Specific examples include inorganic substances, particularly metals and metal compounds.
Specific examples of high thermal conductivity fillers are silicon carbide (SiC), silicon nitride ( Si3N4 ), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), alumina ( Al2O3 ) , zinc oxide (ZnO), Magnesium oxide (MgO), silica (SiO 2 ), copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), iron (Fe), nickel (Ni) and the like.
These can be used alone or in combination of two or more. The average particle size of the highly thermally conductive filler is preferably 1 μm or more and 50 μm or less from the viewpoint of handling and dispersibility.
As for the shape, spherical, pulverized, plate-like, whisker-like, etc. are used, and spherical ones are preferable from the viewpoint of dispersibility.

定着ベルトの表面硬度への寄与、及び定着時の未定着トナーへの熱伝導の効率から、シリコーンゴム弾性層1bの厚みの好ましい範囲は、100μm以上500μm以下、特に、200μm以上400μm以下が好ましい。 The thickness of the silicone rubber elastic layer 1b is preferably from 100 μm to 500 μm, more preferably from 200 μm to 400 μm, in view of its contribution to the surface hardness of the fixing belt and the efficiency of heat conduction to unfixed toner during fixing.

本実施例においては、高熱伝導性フィラーとしてアルミナを使用し、弾性層1bの熱伝導率は1.0W/mK、厚みは300μmとした。 In this example, alumina was used as the high thermal conductive filler, and the elastic layer 1b had a thermal conductivity of 1.0 W/mK and a thickness of 300 μm.

[電子写真用定着装置]
この定着ベルトを用いた電子写真用定着装置の例を以下に説明する。
図2は、本開示の一態様に係る定着装置100の概略断面図である。定着装置100は、エンドレス形状の定着ベルト1と、該定着ベルトに対向配置され、該定着ベルトと共に定着ニップ部14を形成する加圧ローラ(加圧用回転体)6を有する。そして、定着ベルト1として、本開示の一態様に係る電子写真用ベルトが装着されている。
[Electrophotographic fixing device]
An example of an electrophotographic fixing device using this fixing belt will be described below.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of fixing device 100 according to one aspect of the present disclosure. The fixing device 100 has an endless fixing belt 1 and a pressure roller (pressurizing rotating body) 6 that is arranged opposite to the fixing belt and forms a fixing nip portion 14 together with the fixing belt. An electrophotographic belt according to one aspect of the present disclosure is attached as the fixing belt 1 .

2は加熱体としての定着ヒータであり、4は耐熱性を有するフィルムガイド兼ヒータホルダである。定着ヒータ2は、フィルムガイド兼ヒータホルダ4の下面に該フィルムガイド兼ヒータホルダ4の長手に沿って固定されており、定着ベルト1とその加熱面が摺動可能な構成とされている。そして、定着ベルト1はこのフィルムガイド兼ヒータホルダ4に若干の自由度を持って外嵌されている。フィルムガイド兼ヒータホルダ4は、耐熱性の高い液晶ポリマー樹脂で形成されており、定着ヒータ2を保持するとともに定着ベルト1を記録材Pと分離させるための形状にする役割を果たしている。加圧ローラ6は、ステンレス製の芯金上に、厚み約3mmのシリコーンゴム層、更に厚み約40μmのPFA樹脂チューブが順に積層された多層構造とされている。この加圧ローラ6の芯金の両端部が装置フレーム13の不図示の奥側と手前側の側板間に回転可能に軸受保持されている。この加圧ローラ6の上側に、定着ヒータ2、フィルムガイド兼ヒータホルダ4、定着ベルトステイ5、定着ベルト1を備えた定着ユニットが設置される。この定着ユニットは、定着ヒータ2側を下向きにして加圧ローラ6に平行に設置されている。定着ベルトステイ5の両端部は不図示の加圧機構によりその一端側が156.8N(16kgf)、総圧313.6N(32kgf)の力で加圧ローラ6に付勢されている。その結果、定着ヒータ2の下面(加熱面)を、定着ベルト1を介して加圧ローラ6の弾性層に抗して所定の押圧力をもって圧接させ、ガイド部材7にガイドされ導入された記録材P上における、トナー画像tの定着に必要な所定幅の定着ニップ部14が形成されている。定着ニップ部14を出た記録材Pは定着ベルト1から曲率分離して定着排紙ローラ対8により定着装置100の外へ送出される。
3は、温度検知手段としてのサーミスタである。サーミスタ3(ヒータ温度センサ)は、熱源である定着ヒータ2の裏面(加熱面とは反対側の面)に設置され、定着ヒータ2の温度を検知する機能を担っている。加圧ローラ6は矢印の方向に所定の周速度で回転駆動される。これと圧接された関係にある定着ベルト1は加圧ローラ6によって従動し所定の速度で回転する。このとき、定着ベルト1の内面が定着ヒータ2の下面に密着して摺動しながらフィルムガイド兼ヒータホルダ4の外回りを矢印の方向に従動回転状態になる。
2 is a fixing heater as a heating body, and 4 is a heat-resistant film guide and heater holder. The fixing heater 2 is fixed to the lower surface of the film guide/heater holder 4 along the length of the film guide/heater holder 4 so that the fixing belt 1 and its heating surface can slide. The fixing belt 1 is fitted around the film guide/heater holder 4 with a certain degree of freedom. The film guide/heater holder 4 is made of a highly heat-resistant liquid crystal polymer resin, and plays a role of holding the fixing heater 2 and forming a shape for separating the fixing belt 1 from the recording material P. The pressure roller 6 has a multi-layer structure in which a silicon rubber layer with a thickness of about 3 mm and a PFA resin tube with a thickness of about 40 μm are laminated in order on a stainless steel core. Both ends of the metal core of the pressure roller 6 are rotatably supported by bearings between side plates (not shown) of the device frame 13 on the far side and the front side. A fixing unit including a fixing heater 2 , a film guide/heater holder 4 , a fixing belt stay 5 and a fixing belt 1 is installed above the pressure roller 6 . This fixing unit is installed parallel to the pressure roller 6 with the fixing heater 2 facing downward. Both ends of the fixing belt stay 5 are urged to the pressure roller 6 by a pressure mechanism (not shown) with a force of 156.8 N (16 kgf) at one end and a total pressure of 313.6 N (32 kgf). As a result, the lower surface (heating surface) of the fixing heater 2 is pressed against the elastic layer of the pressure roller 6 via the fixing belt 1 with a predetermined pressing force, and the recording material guided and introduced by the guide member 7 is pressed. A fixing nip portion 14 having a predetermined width necessary for fixing the toner image t is formed on P. The recording material P exiting the fixing nip portion 14 is curvedly separated from the fixing belt 1 and sent out of the fixing device 100 by the pair of fixing discharge rollers 8 .
3 is a thermistor as a temperature detection means. The thermistor 3 (heater temperature sensor) is installed on the rear surface (surface opposite to the heating surface) of the fixing heater 2 as a heat source, and has a function of detecting the temperature of the fixing heater 2 . The pressure roller 6 is rotationally driven at a predetermined peripheral speed in the direction of the arrow. The fixing belt 1, which is in pressure contact therewith, is driven by the pressure roller 6 and rotates at a predetermined speed. At this time, the inner surface of the fixing belt 1 slides in close contact with the lower surface of the fixing heater 2 and rotates along the outer circumference of the film guide/heater holder 4 in the direction of the arrow.

定着ベルト1内面には後述する半固形状潤滑剤が塗布され、フィルムガイド兼ヒータホルダ4と定着ベルト1内面との摺動性を確保している。サーミスタ3は、定着ヒータ2の裏面に接触するよう配置され、A/Dコンバータ9を介して制御手段としての制御回路部(CPU)10に接続されている。この制御回路部(CPU)10はそれぞれのサーミスタからの出力を所定の周期でサンプリングしており、このように得られた温度情報を温度制御に反映させる構成となっている。つまり、制御回路部(CPU)10は、サーミスタ3の出力をもとに、定着ヒータ2の温調制御内容を決定し、電力供給部であるヒータ駆動回路部11によって、定着ヒータ2の温度が目標温度(設定温度)となるように定着ヒータ2への通電を制御する役割を果たしている。また、制御回路部(CPU)10は、後述する定着ベルト寿命見積もりシーケンスの制御をする役割も果たしており、加圧ローラ6の駆動モータ12とA/Dコンバータ9を介して接続されている。定着ヒータは、アルミナの基板と、この上に、銀・パラジウム合金を含んだ導電ペーストをスクリーン印刷法によって均一な10μm程度の厚さの膜状に塗布された抵抗発熱体を有している。更に、この上に、耐圧ガラスによるガラスコートが施された、セラミックヒータとされている。 The inner surface of the fixing belt 1 is coated with a semi-solid lubricant, which will be described later, to ensure slidability between the film guide/heater holder 4 and the inner surface of the fixing belt 1 . The thermistor 3 is arranged in contact with the rear surface of the fixing heater 2 and connected via an A/D converter 9 to a control circuit section (CPU) 10 as control means. This control circuit unit (CPU) 10 samples the output from each thermistor at a predetermined cycle, and is configured to reflect the temperature information obtained in this manner in temperature control. That is, the control circuit unit (CPU) 10 determines the content of temperature control of the fixing heater 2 based on the output of the thermistor 3, and the temperature of the fixing heater 2 is controlled by the heater drive circuit unit 11, which is a power supply unit. It plays a role of controlling power supply to the fixing heater 2 so as to achieve a target temperature (set temperature). The control circuit unit (CPU) 10 also plays a role of controlling a fixing belt life estimation sequence, which will be described later, and is connected to a drive motor 12 for the pressure roller 6 via an A/D converter 9 . The fixing heater has an alumina substrate and a resistive heating element on which a conductive paste containing a silver-palladium alloy is applied in a uniform film thickness of about 10 μm by screen printing. Further, the ceramic heater is coated with pressure-resistant glass.

[電子写真画像形成装置]
上記定着ベルトを用いた定着装置を備える電子写真画像形成装置の例を以下に説明する。
図3は、本実施形態に係る電子写真画像形成装置の概略断面図である。101は像担持体としての感光ドラムであり、矢印の反時計方向に所定のプロセス速度(周速度)で回転駆動される。感光ドラム101はその回転過程で帯電ローラ等の帯電装置102により所定極性に帯電処理される。次いで、その帯電処理面にレーザ光学系110から出力されるレーザ光103により、入力された画像情報に基づき露光処理される。レーザ光学系110は不図示の画像読み取り装置等の画像信号発生装置からの目的画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調(オン/オフ)したレーザ光103を出力して感光ドラム101面を走査露光するものである。その結果、この走査露光により感光ドラム101面には画像情報に対応した静電潜像が形成される。109はレーザ光学系110からの出力レーザ光103を感光ドラム101の露光位置に偏向させるミラーである。そして、感光ドラム101上に形成された静電潜像は、現像装置104のうちのイエロー現像器104Yによりイエロートナーにて可視像化される。このイエロートナー像は感光ドラム101と中間転写ドラム105との接触部である1次転写部T1において中間転写ドラム105面に転写される。なお、感光ドラム101面上に残留するトナーはクリーナ107によりクリーニングされる。上記のような帯電・露光・現像・一次転写・清掃のプロセスサイクルが、マゼンタトナー像(現像器104Mが作動)、シアントナー像(現像器104Cが作動)、ブラックトナー像(現像器104Kが作動)を形成すべく、同様に繰り返される。このようにして中間転写ドラム105上に順次重ねて形成された各色のトナー像は、転写ローラ106との接触部である二次転写部T2において、記録材P上に一括して二次転写される。中間転写ドラム105上に残留するトナーはトナークリーナ108によりクリーニングされる。なお、このトナークリーナ108は、中間転写ドラム105に対し接離可能とされており、中間転写ドラム105をクリーニングする時に限り中間転写ドラム105に接触した状態となるように構成されている。また、転写ローラ106も、中間転写ドラム105に対し接離可能とされており、二次転写時に限り中間転写ドラム105に接触した状態となるように構成されている。二次転写部T2を通過した記録材Pは、画像加熱装置としての定着装置100に導入され、その上に担持した未定着トナー像の定着処理(画像加熱処理)を受ける。そして、定着処理を受けた記録材Pは、機外に排出されて、一連の画像形成動作が終了する。
[Electrophotographic image forming apparatus]
An example of an electrophotographic image forming apparatus equipped with a fixing device using the fixing belt will be described below.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an electrophotographic image forming apparatus according to this embodiment. Reference numeral 101 denotes a photosensitive drum as an image bearing member, which is rotationally driven in the counterclockwise direction of the arrow at a predetermined process speed (peripheral speed). The photosensitive drum 101 is charged to a predetermined polarity by a charging device 102 such as a charging roller during its rotation. Then, the charged surface is exposed to laser light 103 output from the laser optical system 110 based on the input image information. A laser optical system 110 outputs a laser beam 103 modulated (on/off) corresponding to time-series electric digital pixel signals of target image information from an image signal generator such as an image reading device (not shown). The surface is scanned and exposed. As a result, an electrostatic latent image corresponding to image information is formed on the surface of the photosensitive drum 101 by this scanning exposure. A mirror 109 deflects the output laser beam 103 from the laser optical system 110 to the exposure position of the photosensitive drum 101 . Then, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 101 is visualized with yellow toner by the yellow developing device 104Y of the developing device 104 . This yellow toner image is transferred onto the surface of the intermediate transfer drum 105 at the primary transfer portion T1 where the photosensitive drum 101 and the intermediate transfer drum 105 contact each other. Toner remaining on the surface of the photosensitive drum 101 is cleaned by a cleaner 107 . The process cycle of charging, exposure, development, primary transfer, and cleaning as described above produces a magenta toner image (developer 104M operates), a cyan toner image (developer 104C operates), and a black toner image (developer 104K operates). ) are similarly repeated to form The toner images of respective colors sequentially superimposed on the intermediate transfer drum 105 in this way are secondary-transferred collectively onto the recording material P at the secondary transfer portion T2, which is the contact portion with the transfer roller 106. be. Toner remaining on the intermediate transfer drum 105 is cleaned by a toner cleaner 108 . The toner cleaner 108 can come into contact with and separate from the intermediate transfer drum 105 and is configured to come into contact with the intermediate transfer drum 105 only when cleaning the intermediate transfer drum 105 . Further, the transfer roller 106 is also capable of contacting and separating from the intermediate transfer drum 105, and is configured to be in contact with the intermediate transfer drum 105 only during secondary transfer. The recording material P that has passed through the secondary transfer portion T2 is introduced into a fixing device 100 as an image heating device, and undergoes fixing processing (image heating processing) of the unfixed toner image carried thereon. Then, the recording material P that has undergone the fixing process is discharged outside the machine, and a series of image forming operations are completed.

以下、実施例及び比較例を挙げ、本開示をより具体的に説明するが、本開示はこれら実施例によって限定されるものではない。
まず、物性評価方法について説明する。
EXAMPLES Hereinafter, the present disclosure will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present disclosure is not limited by these examples.
First, the physical property evaluation method will be described.

[熱伝導率]
ポリイミド基材の膜厚方向の熱伝導率の測定には、周期加熱法(温度波熱分析法)熱拡散率測定装置(商品名:FTC-1、アドバンス理工社製)を用いて25℃における熱拡散率を測定した。ここで熱伝導率は、得られた熱拡散率と、別途測定した密度と比熱とを掛け合わせることによって算出した。
[Thermal conductivity]
To measure the thermal conductivity in the film thickness direction of the polyimide base material, a periodic heating method (temperature wave thermal analysis method) thermal diffusivity measurement device (trade name: FTC-1, manufactured by Advance Riko Co., Ltd.) was used at 25 ° C. Thermal diffusivity was measured. Here, the thermal conductivity was calculated by multiplying the obtained thermal diffusivity by the separately measured density and specific heat.

[引張強度]
ポリイミド基材の周方向及び周方向に直交する方向の引張強度は、日本産業規格(JIS K)-K-7161:2014に基づき、精密万能試験機(商品名:オートグラフAG-X、島津製作所社製)を用いて、引張速度5mm/min、つかみ具間距離40mm、23℃にて測定した。
[Tensile strength]
The tensile strength in the circumferential direction and the direction perpendicular to the circumferential direction of the polyimide base material is measured using a precision universal testing machine (trade name: Autograph AG-X, Shimadzu Corporation) based on Japanese Industrial Standards (JIS K)-K-7161:2014. (manufactured by Co., Ltd.) at a tensile speed of 5 mm/min, a distance between grips of 40 mm, and 23°C.

[g/d比]
カーボンナノチューブのラマン分光スペクトルにおいて、グラファイト構造に起因する1590cm-1のバンド(Gバンド)のピークの高さ(強度)gと、グラファイト構造の欠陥に起因する1350cm-1のバンド(Dバンド)のピーク高さ(強度)dの比g/dを算出した。ラマン分光測定には、3D顕微レーザーラマン分光装置(商品名:Nanofinder30、東京インスツルメンツ社製)を用いて、励起レーザ光源532nm、波数範囲900~2000、回折格子1200/mm、露光時間30sの条件にて、カーボンナノチューブのラマン分光スペクトルを取得した。
[g/d ratio]
In the Raman spectroscopy spectrum of carbon nanotubes, the peak height (intensity) g of the 1590 cm -1 band (G band) due to the graphite structure and the 1350 cm -1 band (D band) due to defects in the graphite structure. A ratio g/d of the peak height (intensity) d was calculated. For Raman spectroscopic measurement, a 3D microscopic laser Raman spectrometer (trade name: Nanofinder 30, manufactured by Tokyo Instruments) was used under the conditions of an excitation laser light source of 532 nm, a wave number range of 900 to 2000, a diffraction grating of 1200 / mm, and an exposure time of 30 s. A Raman spectroscopy spectrum of the carbon nanotube was obtained.

[反射X線回折法]
ポリイミド基材中のカーボンナノチューブの配向性の評価は、X線回折装置(商品名:MiniFlex600、リガク社製)を用いて、反射法による試料からのX線回折パターンとその回折強度を測定することにより行った。X線回折の測定条件は、以下の通りとした。
管電圧/電流出力:40kV/15mA
X線源:CuKα(0.154184nm)
Kβフィルター:Niフィルター
走査軸:θ/2θ連動
2θ走査範囲:3°~60°
θ/2θ軸ステップ角度:0.005°(2θ)
図4は上記の測定により得られるX線回折パターンの一例である。2θ=25~30°に現れるカーボンナノチューブの(002)結晶面に由来する回折ピークの最大強度をI(002)とし、2θ=40~45°に現れるカーボンナノチューブの(100)結晶面に由来する回折ピークの最大強度をI(100)として、それらの比であるI(002)/I(100)をポリイミド基材中のカーボンナノチューブの配向性の指標とした。なお、I(002)及びI(100)は、ベースラインの影響を排除するため、2θ=59~60°におけるX線回折強度を基準として差し引いた値を用いることとした。
[Reflection X-ray diffraction method]
The orientation of the carbon nanotubes in the polyimide substrate is evaluated using an X-ray diffraction device (trade name: MiniFlex600, manufactured by Rigaku) to measure the X-ray diffraction pattern and diffraction intensity from the sample by a reflection method. It was done by The measurement conditions for X-ray diffraction were as follows.
Tube voltage/current output: 40kV/15mA
X-ray source: CuKα (0.154184 nm)
Kβ filter: Ni filter Scanning axis: θ/2θ interlocking 2θ scanning range: 3° to 60°
θ/2θ axis step angle: 0.005° (2θ)
FIG. 4 is an example of an X-ray diffraction pattern obtained by the above measurement. The maximum intensity of the diffraction peak derived from the (002) crystal plane of the carbon nanotube appearing at 2θ = 25 to 30° is defined as I (002), and the (100) crystal plane of the carbon nanotube appearing at 2θ = 40 to 45°. Taking the maximum intensity of the diffraction peak as I(100), the ratio I(002)/I(100) was used as an index of the orientation of the carbon nanotubes in the polyimide substrate. For I(002) and I(100), values obtained by subtracting the X-ray diffraction intensity at 2θ=59 to 60° as a reference were used in order to eliminate the influence of the baseline.

次に、実施例と比較例について具体的に説明する。
[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、p-フェニレンジアミンと、を、等モル量N-メチル-2-ピロリドン(NMP、表面張力33.8mN/m)中で反応させて、固形分濃度18質量%、粘度6Pa・sのポリイミド前駆体(ポリアミック酸)のNMP溶液(以降、「ポリイミド前駆体溶液」ともいう)を調製した。得られたポリイミド前駆体溶液に、カーボンナノチューブ(商品名:VGCF-H;昭和電工社製、平均繊維径=150nm、平均繊維長=8μm、g/d=10~18)を固形分体積比率で15体積%となるように添加した。更に有機化合物として、2,4-ジメチル-3-ペンタノン(表面張力22.9mN/m)をポリイミド前駆体溶液に対して3質量%となるように添加した。そして、プラネタリーミキサーにて60分間分散させて、本実施例に係るワニスを得た。
Next, examples and comparative examples will be specifically described.
[Example 1]
3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine in an equimolar amount of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP, surface tension 33.8 mN/m) A reaction was performed to prepare an NMP solution of a polyimide precursor (polyamic acid) having a solid content concentration of 18% by mass and a viscosity of 6 Pa·s (hereinafter also referred to as "polyimide precursor solution"). Carbon nanotubes (trade name: VGCF-H; manufactured by Showa Denko Co., Ltd., average fiber diameter = 150 nm, average fiber length = 8 μm, g/d = 10 to 18) were added to the obtained polyimide precursor solution at a solid content volume ratio. It added so that it might become 15 volume%. Furthermore, as an organic compound, 2,4-dimethyl-3-pentanone (surface tension: 22.9 mN/m) was added to the polyimide precursor solution in an amount of 3% by mass. Then, it was dispersed for 60 minutes with a planetary mixer to obtain the varnish according to this example.

得られたワニスを、外径70mm、長さ500mmのアルミニウム製の円筒状芯体の表面にリングコート法を用いて塗布した。この円筒状芯体には、表面に予めセラミックスコーティングを施すことで、ベルト成形後の脱型がしやすいようにしておいた。 The obtained varnish was applied to the surface of an aluminum cylindrical core having an outer diameter of 70 mm and a length of 500 mm using a ring coating method. The surface of this cylindrical core was previously coated with ceramics so that it could be easily removed from the mold after the belt was formed.

乾燥工程として、該円筒状芯体を回転速度60rpmで回転させながら、その外表面を近赤外線ヒータにて温度120℃になるように保ちながら30分間加熱した。更に、温度150℃で20分間、温度200℃で30分間加熱することでNMPをほぼ完全に揮発させて、ワニスの塗膜を固化させた。 As a drying step, the cylindrical core was rotated at a rotation speed of 60 rpm, and heated for 30 minutes while maintaining the temperature of the outer surface at 120° C. with a near-infrared heater. Furthermore, by heating at a temperature of 150° C. for 20 minutes and at a temperature of 200° C. for 30 minutes, the NMP was almost completely volatilized and the varnish coating was solidified.

続いて、該塗膜中のポリイミド前駆体のイミド化工程として、熱風循環炉内に静置して温度250℃で30分間、引き続いて温度350℃で30分間加熱してイミド化反応を進行させ、硬化物であるポリイミド膜を形成した。次いで、温度25℃まで冷却した後、ポリイミド膜を円筒状芯体から脱型し、厚さ80μmのエンドレス形状の基材を得た。 Subsequently, as an imidization step of the polyimide precursor in the coating film, the imidization reaction proceeds by standing in a hot air circulating furnace for 30 minutes at a temperature of 250° C., followed by heating at a temperature of 350° C. for 30 minutes. , to form a polyimide film as a cured product. Then, after cooling to a temperature of 25° C., the polyimide film was demolded from the cylindrical core to obtain an endless substrate having a thickness of 80 μm.

得られた基材について、前記した方法に従って引張強度、厚さ方向の熱伝導率、及びX線回折ピーク強度比を測定した。その結果、表2に示す通り、引張強度は、209MPa、厚さ方向の熱伝導率は、1.64W/m・K、であったX線回折ピーク強度比は、22.3であった。 The tensile strength, thermal conductivity in the thickness direction, and X-ray diffraction peak intensity ratio of the obtained substrate were measured according to the methods described above. As a result, as shown in Table 2, the tensile strength was 209 MPa, the thermal conductivity in the thickness direction was 1.64 W/m·K, and the X-ray diffraction peak intensity ratio was 22.3.

更に、以下の基準に基づき、総合的なランクの評価を行った。
(評価)
・ランクA:機械強度(引張強度)200MPa以上、熱伝導率1.0W/m・K以上のいずれの項目も満たす基材であった。
・ランクB:機械強度(引張強度)200MPa以上、熱伝導率0.9W/m・K以上のいずれの項目も満たす基材であった。
・ランクC:前記項目のいずれかの項目を満たさない基材であった。
Furthermore, the overall rank was evaluated based on the following criteria.
(evaluation)
· Rank A: The base material satisfied both mechanical strength (tensile strength) of 200 MPa or more and thermal conductivity of 1.0 W/m·K or more.
· Rank B: The base material satisfied both mechanical strength (tensile strength) of 200 MPa or more and thermal conductivity of 0.9 W/m·K or more.
· Rank C: The base material did not satisfy any of the above items.

[実施例2~11]
CNTの添加量、有機化合物の種類及び該有機化合物の添加量の少なくとも一つを表1に記載したように変更した以外は実施例1に係るワニスと同様にして各実施例に係るワニスを調製した。そして、各実施例に係るワニスを用いたこと、及び、焼成後のポリイミド膜の厚さが表2に記載した厚さとなるようにした以外は実施例1と同様にして基材を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。
[Examples 2 to 11]
A varnish according to each example was prepared in the same manner as the varnish according to Example 1, except that at least one of the amount of CNT added, the type of organic compound, and the amount of the organic compound added was changed as shown in Table 1. did. Then, a base material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the varnish according to each example was used and the thickness of the polyimide film after baking was set to the thickness shown in Table 2. evaluated. Table 2 shows the evaluation results.

[実施例12~14]
有機化合物の種類及びその添加量を表1に記載したように変更した以外は実施例1に係るワニスと同様にして各実施例に係るワニスを調製した。そして、各実施例に係るワニスを用いたこと、及び、焼成後のポリイミド膜の厚さが表2に記載した厚さとなるようにした以外は実施例1と同様にして基材を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。
[Examples 12 to 14]
A varnish according to each example was prepared in the same manner as the varnish according to Example 1, except that the type and amount of the organic compound added were changed as shown in Table 1. Then, a base material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the varnish according to each example was used and the thickness of the polyimide film after baking was set to the thickness shown in Table 2. evaluated. Table 2 shows the evaluation results.

[比較例1~2]
有機化合物は添加せず、CNTの添加量を表1に記載したように変更した以外は、実施例1に係るワニスと同様にして比較例1及び比較例2に係るワニスを調製した。そして、比較例1又は比較例2に係るワニスを用いたこと、及び、焼成後のポリイミド膜の厚さが表2に記載した厚さとなるようにした以外は実施例1と同様にして基材を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。
[Comparative Examples 1 and 2]
Varnishes according to Comparative Examples 1 and 2 were prepared in the same manner as the varnish according to Example 1, except that no organic compound was added and the amount of CNT added was changed as shown in Table 1. Then, the base material in the same manner as in Example 1 except that the varnish according to Comparative Example 1 or Comparative Example 2 was used, and the thickness of the polyimide film after baking was set to the thickness shown in Table 2. was produced and evaluated. Table 2 shows the evaluation results.

CNTを固形分体積比率で16体積%添加した比較例1では、熱伝導率は0.9W/m・Kを上回っていた。しかしながら、基材中のCNTの含有量が多いことにより、引張強度が200MPa未満となった。比較例2ではCNTの添加量を13体積%としたことで引張強度が200MPaを上回った。しかしながら、CNTが基材の面内方向に配向していたため、基材の厚さ方向の熱伝導率は0.9W/m・K未満となった。 In Comparative Example 1 in which 16% by volume of CNTs were added in solid content volume ratio, the thermal conductivity exceeded 0.9 W/m·K. However, the tensile strength was less than 200 MPa due to the high CNT content in the substrate. In Comparative Example 2, the tensile strength exceeded 200 MPa because the amount of CNT added was 13% by volume. However, since the CNTs were oriented in the in-plane direction of the substrate, the thermal conductivity in the thickness direction of the substrate was less than 0.9 W/m·K.

[比較例3~5]
実施例1に係るワニスにおける有機化合物を、表1に記載の化合物とし、また、当該化合物の添加量を表1に記載したように変更した。それら以外は、実施例1に係るワニスと同様にして、比較例3~5に係るワニスを調製した。そして、比較例3、4又は5に係るワニスを用いたこと、及び、焼成後のポリイミド膜の厚さが表2に記載した厚さとなるようにした以外は実施例1と同様にして基材を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。
[Comparative Examples 3-5]
The compounds listed in Table 1 were used as the organic compounds in the varnish according to Example 1, and the amounts of the compounds added were changed as listed in Table 1. Varnishes according to Comparative Examples 3 to 5 were prepared in the same manner as the varnish according to Example 1 except for these. Then, the substrate was prepared in the same manner as in Example 1 except that the varnish according to Comparative Examples 3, 4 or 5 was used, and the thickness of the polyimide film after baking was set to the thickness shown in Table 2. was produced and evaluated. Table 2 shows the evaluation results.

表2に示すように、比較例3~5に係る基材はいずれも、熱伝導率が0.9W/m・K未満となった。比較例3~4に係る基材については、ワニスに含まれる化合物(グリセリン又はジシクロプロピルケトン)と、溶媒であるNMPとの表面張力差が17mN/mを超えていたためそれらの相溶性が悪く、ワニスの塗膜を加熱して硬化させる際の溶媒を蒸発過程において、当該塗膜中に微視的な表面張力差による対流が生じにくかったものと考えられる。その結果、塗膜の面内方向に並びやすいCNTの向きを、塗膜の膜厚方向に乱す効果が得られにくかったものと推測される。また、比較例5に係る基材については、化合物(ブチルセロソルブ)とNMPとの表面張力差が4mN/mよりも小さかったために、ワニスの塗膜の硬化に際に、当該塗膜中に微視的な表面張力差による対流が生じにくかったものと考えられる。その結果として、塗膜の面内方向に配向してなるCNTの配向方向を、塗膜の厚さ方向に乱す効果が得られにくかったものと推測される。 As shown in Table 2, all of the substrates according to Comparative Examples 3 to 5 had a thermal conductivity of less than 0.9 W/m·K. Regarding the substrates according to Comparative Examples 3 and 4, the difference in surface tension between the compound (glycerin or dicyclopropyl ketone) contained in the varnish and the solvent NMP exceeded 17 mN/m, so their compatibility was poor. In the process of evaporating the solvent when the varnish coating is heated and cured, convection due to the microscopic difference in surface tension is less likely to occur in the coating. As a result, it is presumed that it was difficult to obtain the effect of disturbing the orientation of the CNTs, which tend to line up in the in-plane direction of the coating film, in the thickness direction of the coating film. In addition, regarding the substrate according to Comparative Example 5, since the difference in surface tension between the compound (butyl cellosolve) and NMP was smaller than 4 mN/m, microscopic It is considered that convection due to the significant difference in surface tension was difficult to occur. As a result, it is presumed that it was difficult to obtain the effect of disturbing the orientation direction of the CNTs oriented in the in-plane direction of the coating film in the thickness direction of the coating film.

[比較例6]
実施例1に係るワニスにおいて、有機化合物を添加せず、ポリイミド粒子(商品名:P84NT;ダイセル・エボニック社製、粒子径1~10μm)を固形分体積比率で表1に記載の量となるように添加した。それら以外は実施例1に係るワニスと同様にして比較例6に係るワニスを調製した。そして、本比較例に係るワニスを用いたこと、及び、焼成後のポリイミド膜の厚さが表2に記載した厚さとなるようにした以外は実施例1と同様にして基材を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。表2に示したように、本比較例に係る基材は、厚さ方向の熱伝導率は、0.9W/(m・K)を超えていた。これは、ポリイミド樹脂粒子が、CNTの面内での配向を阻害し、その結果として、CNTが一定程度厚み方向に配向したためであると考えられる。一方、引張強度は、200MPa未満となった。このような引張強度の低下は、基材中の熱伝導性のフィラー(CNT及びポリイミド樹脂粒子)の総量が25体積%(15体積%+10体積%)と多かったことによると考えられる。
[Comparative Example 6]
In the varnish according to Example 1, without adding an organic compound, polyimide particles (trade name: P84NT; manufactured by Daicel-Evonik, particle diameter 1 to 10 μm) were added so that the solid content volume ratio was as shown in Table 1. was added to A varnish according to Comparative Example 6 was prepared in the same manner as the varnish according to Example 1 except for these. Then, a base material was produced in the same manner as in Example 1 except that the varnish according to this comparative example was used and the thickness of the polyimide film after baking was set to the thickness shown in Table 2. evaluated. Table 2 shows the evaluation results. As shown in Table 2, the thermal conductivity in the thickness direction of the substrate according to this comparative example exceeded 0.9 W/(m·K). This is probably because the polyimide resin particles inhibited the in-plane orientation of the CNTs, and as a result, the CNTs were oriented in the thickness direction to some extent. On the other hand, the tensile strength was less than 200 MPa. Such a decrease in tensile strength is considered to be due to the fact that the total amount of thermally conductive fillers (CNT and polyimide resin particles) in the base material was as large as 25% by volume (15% by volume + 10% by volume).

[比較例7]
実施例1に係るワニスにおいて、有機化合物を添加せず、ボロンナイトライド(商品名:MBN-010T;三井化学社製、平均粒径0.9um)を固形分体積比率で表1に記載の量となるように添加した。それら以外は実施例1に係るワニスと同様にして比較例7に係るワニスを調製した。そして、本比較例に係るワニスを用いたこと、及び、焼成後のポリイミド膜の厚さが表2に記載した厚さとなるようにした以外は実施例1と同様にして基材を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。表2に示すように、本比較例に係る基材は、厚さ方向の熱伝導率は0.9W/m・Kを大きく上回っているものの、引張強度が200MPa未満となった。このような引張強度の低下は、基材中の熱伝導性のフィラー(CNT及びボロンナイトライド)の総量が30体積%(15体積%+15体積%)と多かったことによると考えられる。
[Comparative Example 7]
In the varnish according to Example 1, no organic compound was added, and boron nitride (trade name: MBN-010T; manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., average particle size 0.9 μm) was added in the solid content volume ratio shown in Table 1. was added so as to be A varnish according to Comparative Example 7 was prepared in the same manner as the varnish according to Example 1 except for these. Then, a base material was produced in the same manner as in Example 1 except that the varnish according to this comparative example was used and the thickness of the polyimide film after baking was set to the thickness shown in Table 2. evaluated. Table 2 shows the evaluation results. As shown in Table 2, the substrate according to this comparative example had a thermal conductivity in the thickness direction that greatly exceeded 0.9 W/m·K, but a tensile strength of less than 200 MPa. Such decrease in tensile strength is considered to be due to the total amount of thermally conductive fillers (CNT and boron nitride) in the base material being as high as 30% by volume (15% by volume + 15% by volume).

[比較例8]
実施例1に係るワニスにおいて、有機化合物を添加せず、かつ、CNTを「VGCF-H」から「TNIM-8」(商品名、Timesnano社製、平均繊維=30~80nm、平均繊維長=10μm以下、g/d=1.6~2.2)に変更した。また、固形分体積比率を表1に記載の量とした。これら以外は、実施例1に係るワニスと同様にして、比較例8に係るワニスを調製した。そして、本比較例に係るワニスを用いたこと、及び、焼成後のポリイミド膜の厚さが表2に記載した厚さとなるようにした以外は実施例1と同様にして基材を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。表2に示した通り、引張強度は200MPaを上回ったものの、厚さ方向の熱伝導率は、0.9W/(m・K)を大きく下回っていた。
[Comparative Example 8]
In the varnish according to Example 1, no organic compound was added, and CNTs were changed from "VGCF-H" to "TNIM-8" (trade name, manufactured by Timesnano, average fiber = 30 to 80 nm, average fiber length = 10 µm Hereinafter, it was changed to g/d = 1.6 to 2.2). In addition, the solid content volume ratio was set to the amount shown in Table 1. A varnish according to Comparative Example 8 was prepared in the same manner as the varnish according to Example 1 except for these. Then, a base material was produced in the same manner as in Example 1 except that the varnish according to this comparative example was used and the thickness of the polyimide film after baking was set to the thickness shown in Table 2. evaluated. Table 2 shows the evaluation results. As shown in Table 2, the tensile strength exceeded 200 MPa, but the thermal conductivity in the thickness direction was significantly below 0.9 W/(m·K).

[比較例9]
実施例1に係るワニスにおいて、有機化合物を添加せず、かつ、CNTを「VGCF-H」から「Multi-wall L-MWNT-1020」(商品名、NTP社製、平均繊維径=10~20nm、平均繊維長=5μm以上、g/d=1.4~2.4)に変更した。また、固形分体積比率を表1に記載の量とした。これら以外は、実施例1に係るワニスと同様にして、比較例9に係るワニスを調製した。そして、本比較例に係るワニスを用いたこと、及び、焼成後のポリイミド膜の厚さが表2に記載した厚さとなるようにした以外は実施例1と同様にして基材を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。表2に示した通り、引張強度は200MPaを上回ったものの、厚さ方向の熱伝導率は、0.9W/(m・K)を大きく下回っていた。
[Comparative Example 9]
In the varnish according to Example 1, no organic compound was added, and CNTs were changed from "VGCF-H" to "Multi-wall L-MWNT-1020" (trade name, manufactured by NTP, average fiber diameter = 10 to 20 nm. , average fiber length = 5 μm or more, g / d = 1.4 to 2.4). In addition, the solid content volume ratio was set to the amount shown in Table 1. A varnish according to Comparative Example 9 was prepared in the same manner as the varnish according to Example 1 except for these. Then, a base material was produced in the same manner as in Example 1 except that the varnish according to this comparative example was used and the thickness of the polyimide film after baking was set to the thickness shown in Table 2. evaluated. Table 2 shows the evaluation results. As shown in Table 2, the tensile strength exceeded 200 MPa, but the thermal conductivity in the thickness direction was significantly below 0.9 W/(m·K).

Figure 2022192011000002
Figure 2022192011000002

Figure 2022192011000003
Figure 2022192011000003

[定着ベルトとしての評価]
実施例1~14に係る各基材の外周面上にシリコーンゴムからなる弾性層と更にその外周面上にフッ素樹脂からなる離型層を形成することで定着ベルトを作製した。これらの定着ベルトを図2に係る定着装置に装着し、更に当該定着装置を図3に係る電子写真画像形成装置に組み込んだ。そして、当該電子写真画像形成装置を用いて、60万枚の電子写真画像の形成を行った。その結果、高品位な電子写真画像を安定的に形成することができた。また、60万枚の電子写真画像の形成の過程で、定着ベルトの基材に亀裂が生じることはなかった。
[Evaluation as a fixing belt]
Fixing belts were produced by forming an elastic layer made of silicone rubber on the outer peripheral surface of each base material according to Examples 1 to 14 and a release layer made of fluororesin on the outer peripheral surface thereof. These fixing belts were attached to the fixing device shown in FIG. 2, and the fixing device was incorporated into the electrophotographic image forming apparatus shown in FIG. Using the electrophotographic image forming apparatus, 600,000 electrophotographic images were formed. As a result, high quality electrophotographic images could be stably formed. Further, no cracks occurred in the base material of the fixing belt during the process of forming 600,000 electrophotographic images.

比較例1,6,及び7に係る基材を用いた以外は上記と同様にして定着ベルトを作製した。これらの定着ベルトを用いた以外は上記と同様にして電子写真画像形成装置に組み込んだ。そして、当該電子写真画像形成装置を用いて60万枚の電子写真画像の形成を行った。その結果、画像形成枚数が60万枚に至る前に、定着ベルトの基材には、屈曲疲労により亀裂が生じた。
また、比較例2、3、4、5、8及び9に係る基材を用いた以外は上記と同様にして定着ベルトを作製した。これらの定着ベルトを用いた以外は上記と同様にして電子写真画像形成装置に組み込んだ。そして、当該電子写真画像形成装置を用いて60万枚の電子写真画像の形成を行った。その結果、いずれの定着ベルトについても、60万枚の画像形成の過程で基材に亀裂が生じることはなかった。しかしながら、厚み方向の熱伝導率が低かったため、電子写真画像の定着性が不十分であった。
Fixing belts were produced in the same manner as described above, except that the substrates according to Comparative Examples 1, 6, and 7 were used. These fixing belts were assembled into an electrophotographic image forming apparatus in the same manner as described above, except that these fixing belts were used. Then, 600,000 electrophotographic images were formed using the electrophotographic image forming apparatus. As a result, before the number of images formed reached 600,000, the substrate of the fixing belt cracked due to bending fatigue.
Further, fixing belts were produced in the same manner as described above except that the substrates according to Comparative Examples 2, 3, 4, 5, 8 and 9 were used. These fixing belts were assembled into an electrophotographic image forming apparatus in the same manner as described above, except that these fixing belts were used. Then, 600,000 electrophotographic images were formed using the electrophotographic image forming apparatus. As a result, no cracks occurred in the base material of any of the fixing belts during the process of forming images on 600,000 sheets. However, since the heat conductivity in the thickness direction was low, the fixability of the electrophotographic image was insufficient.

本実施形態の開示は、以下の構成を含む。
[構成1]
エンドレス形状の電子写真用ベルトであって、
基材を有し、
該基材は、ポリイミド樹脂及びカーボンナノチューブを含み、
該基材における該カーボンナノチューブの含有量が、ポリイミド樹脂の全体積に対し、15体積%以下であり、
該基材の周方向及び周方向に直交する方向の引張強度が、200MPa以上であり、かつ、
該基材の厚さ方向の熱伝導率が、0.9W/m・K以上であることを特徴とする電子写真用ベルト。
[構成2]
前記基材の表面を反射X線回折法で測定したとき、
前記カーボンナノチューブの(100)結晶面に由来する回折ピークの強度をI(100)とし、前記カーボンナノチューブの(002)結晶面に由来する回折ピークの強度をI(002)としたとき、I(002)/I(100)が35以下である構成1に記載の電子写真用ベルト。
[構成3]
前記カーボンナノチューブのラマン分光スペクトルにおけるGバンドの強度gと、Dバンドの強度dとの比(g/d)が、10以上である構成1又は2に記載の電子写真用ベルト。
[構成4]
前記基材が、ポリアミック酸と、該ポリアミック酸の溶媒と、前記カーボンナノチューブと、該溶媒との表面張力差が4mN/m以上17mN/m以下である化合物とを含むワニスの硬化物を含む構成1~3のいずれかに記載の電子写真用ベルト。
[構成5]
前記化合物が、前記ワニスの全質量に対し、0.1質量%以上6.0質量%以下の割合で配合されている構成4に記載の電子写真用ベルト。
[構成6]
前記ポリアミック酸の溶媒が、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミドからなる群より選択される少なくとも1種の有機溶媒である構成4又は5に記載の電子写真用ベルト。
[構成7]
前記化合物が、エチレングリコール、3-メトキシ-3-メチル-ブタノール、ジイソブチルアミン、3’-ニトロアセトフェノン、5-(2-ヒドロキシエチル)-4-メチルチアゾール、フルフリルアルコール、o-クロロフェノール、2-ヒドロキシエチルメチルスルフォン、2,4-ジメチル-3-ペンタノンからなる群より選択される少なくとも1種の有機化合物である構成4~6のいずれかに記載の電子写真用ベルト。
[構成8]
前記基材の厚さが40μm以上150μm以下である構成1~7のいずれかに記載の電子写真用ベルト。
[構成9]
前記基材の外周面上に離型層としてのフッ素樹脂層を有する構成1~8のいずれかに記載の電子写真用ベルト。
[構成10]
前記基材と前記離型層との間に弾性層を更に有する構成9に記載の電子写真用ベルト。
[構成11]
前記電子写真用ベルトが定着ベルトである構成1~10のいずれかに記載の電子写真用ベルト。
[構成12]
エンドレス形状を有する定着ベルトと、該定着ベルトに対向して配置された加圧用回転体とを具備する定着装置であって、
該定着ベルトは、エンドレス形状の基材を有する、エンドレス形状の電子写真用ベルトであり、
該基材は、ポリイミド樹脂及びカーボンナノチューブを含み、
該基材における該カーボンナノチューブの含有量が、ポリイミド樹脂の全体積に対し、15体積%以下であり、
該基材の周方向及び周方向に直交する方向の引張強度が、200MPa以上であり、かつ、該基材の厚さ方向の熱伝導率が、0.9W/m・K以上である、ことを特徴とする定着装置。
[構成13]
電子写真画像形成装置であって、構成12に記載の定着装置を具備する、ことを特徴とする電子写真画像形成装置。
[構成14]
ポリアミック酸と、該ポリアミック酸の溶媒と、カーボンナノチューブと、該溶媒との表面張力差が4mN/m以上17mN/m以下である化合物とを含むことを特徴とするワニス。
[構成15]
前記ワニスが、前記ワニスの全質量に対し、前記化合物を、0.1質量%以上6.0質量%以下の割合で含む構成14に記載のワニス。
[構成16]
前記ポリアミック酸の溶媒が、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミドからなる群より選択される少なくとも1種の有機溶媒である構成14又は15に記載のワニス。
[構成17]
前記化合物が、エチレングリコール、3-メトキシ-3-メチル-ブタノール、ジイソブチルアミン、3’-ニトロアセトフェノン、5-(2-ヒドロキシエチル)-4-メチルチアゾール、フルフリルアルコール、o-クロロフェノール、2-ヒドロキシエチルメチルスルフォン、2,4-ジメチル-3-ペンタノンからなる群より選択される少なくとも1種の有機化合物である請求項14~16のいずれかに記載のワニス。
The disclosure of this embodiment includes the following configurations.
[Configuration 1]
An endless electrophotographic belt,
having a base material;
The base material contains polyimide resin and carbon nanotubes,
The content of the carbon nanotubes in the base material is 15% by volume or less with respect to the total volume of the polyimide resin,
The substrate has a tensile strength of 200 MPa or more in the circumferential direction and in a direction perpendicular to the circumferential direction, and
An electrophotographic belt, wherein the heat conductivity in the thickness direction of the substrate is 0.9 W/m·K or more.
[Configuration 2]
When the surface of the base material is measured by a reflection X-ray diffraction method,
When the intensity of the diffraction peak derived from the (100) crystal face of the carbon nanotube is I (100) and the intensity of the diffraction peak derived from the (002) crystal face of the carbon nanotube is I (002), I ( 002)/I(100) is 35 or less.
[Configuration 3]
3. The electrophotographic belt according to Structure 1 or 2, wherein the ratio (g/d) of the intensity g of the G band to the intensity d of the D band in the Raman spectrum of the carbon nanotube is 10 or more.
[Configuration 4]
A configuration in which the substrate comprises a cured product of a varnish containing polyamic acid, a solvent for the polyamic acid, the carbon nanotubes, and a compound having a surface tension difference between the solvent and the solvent of 4 mN/m or more and 17 mN/m or less. 4. The electrophotographic belt according to any one of 1 to 3.
[Configuration 5]
5. The electrophotographic belt according to Structure 4, wherein the compound is blended at a ratio of 0.1% by mass or more and 6.0% by mass or less with respect to the total mass of the varnish.
[Configuration 6]
6. The electrophotographic belt according to Structure 4 or 5, wherein the solvent for the polyamic acid is at least one organic solvent selected from the group consisting of N-methyl-2-pyrrolidone and N,N-dimethylformamide.
[Configuration 7]
The compounds include ethylene glycol, 3-methoxy-3-methyl-butanol, diisobutylamine, 3′-nitroacetophenone, 5-(2-hydroxyethyl)-4-methylthiazole, furfuryl alcohol, o-chlorophenol, 2 -Hydroxyethylmethylsulfone, 2,4-dimethyl-3-pentanone.
[Configuration 8]
8. The electrophotographic belt according to any one of Structures 1 to 7, wherein the substrate has a thickness of 40 μm or more and 150 μm or less.
[Configuration 9]
The electrophotographic belt according to any one of Structures 1 to 8, which has a fluororesin layer as a release layer on the outer peripheral surface of the substrate.
[Configuration 10]
10. The electrophotographic belt according to Arrangement 9, further comprising an elastic layer between the substrate and the release layer.
[Configuration 11]
11. The electrophotographic belt according to any one of Structures 1 to 10, wherein the electrophotographic belt is a fixing belt.
[Configuration 12]
A fixing device comprising: a fixing belt having an endless shape;
The fixing belt is an endless electrophotographic belt having an endless base material,
The base material contains polyimide resin and carbon nanotubes,
The content of the carbon nanotubes in the base material is 15% by volume or less with respect to the total volume of the polyimide resin,
The substrate has a tensile strength of 200 MPa or more in the circumferential direction and a direction perpendicular to the circumferential direction, and a thermal conductivity of 0.9 W/m·K or more in the thickness direction of the substrate. A fixing device characterized by:
[Configuration 13]
13. An electrophotographic image forming apparatus comprising the fixing device according to item 12.
[Configuration 14]
A varnish comprising a polyamic acid, a solvent for the polyamic acid, carbon nanotubes, and a compound having a surface tension difference between the solvent and the solvent of 4 mN/m or more and 17 mN/m or less.
[Configuration 15]
15. The varnish according to configuration 14, wherein the varnish contains the compound in a proportion of 0.1% by mass or more and 6.0% by mass or less with respect to the total mass of the varnish.
[Configuration 16]
16. The varnish according to configuration 14 or 15, wherein the solvent for the polyamic acid is at least one organic solvent selected from the group consisting of N-methyl-2-pyrrolidone and N,N-dimethylformamide.
[Configuration 17]
The compounds include ethylene glycol, 3-methoxy-3-methyl-butanol, diisobutylamine, 3′-nitroacetophenone, 5-(2-hydroxyethyl)-4-methylthiazole, furfuryl alcohol, o-chlorophenol, 2 17. The varnish according to any one of claims 14 to 16, which is at least one organic compound selected from the group consisting of -hydroxyethylmethylsulfone and 2,4-dimethyl-3-pentanone.

1a 基材
1b 弾性層
1c 離型層
1 定着ベルト
2 加熱体
3 温度検知手段
4 フィルムガイド兼ヒータホルダ
5 定着ベルトステイ
6 加圧ローラ
P 記録材
t 未定着トナー
1a base material 1b elastic layer 1c release layer 1 fixing belt 2 heating element 3 temperature detecting means 4 film guide and heater holder 5 fixing belt stay 6 pressure roller P recording material t unfixed toner

Claims (17)

エンドレス形状の電子写真用ベルトであって、
基材を有し、
該基材は、ポリイミド樹脂及びカーボンナノチューブを含み、
該基材における該カーボンナノチューブの含有量が、ポリイミド樹脂の全体積に対し、15体積%以下であり、
該基材の周方向及び周方向に直交する方向の引張強度が、200MPa以上であり、かつ、
該基材の厚さ方向の熱伝導率が、0.9W/m・K以上であることを特徴とする電子写真用ベルト。
An endless electrophotographic belt,
having a base material;
The base material contains polyimide resin and carbon nanotubes,
The content of the carbon nanotubes in the base material is 15% by volume or less with respect to the total volume of the polyimide resin,
The substrate has a tensile strength of 200 MPa or more in the circumferential direction and in a direction perpendicular to the circumferential direction, and
An electrophotographic belt, wherein the heat conductivity in the thickness direction of the substrate is 0.9 W/m·K or more.
前記基材の表面を反射X線回折法で測定したとき、
前記カーボンナノチューブの(100)結晶面に由来する回折ピークの強度をI(100)とし、前記カーボンナノチューブの(002)結晶面に由来する回折ピークの強度をI(002)としたとき、I(002)/I(100)が35以下である請求項1に記載の電子写真用ベルト。
When the surface of the base material is measured by a reflection X-ray diffraction method,
When the intensity of the diffraction peak derived from the (100) crystal face of the carbon nanotube is I (100) and the intensity of the diffraction peak derived from the (002) crystal face of the carbon nanotube is I (002), I ( 002)/I(100) is 35 or less.
前記カーボンナノチューブのラマン分光スペクトルにおけるGバンドの強度gと、Dバンドの強度dとの比(g/d)が、10以上である請求項1に記載の電子写真用ベルト。 2. The belt for electrophotography according to claim 1, wherein the ratio (g/d) of the intensity g of the G band to the intensity d of the D band in the Raman spectroscopy spectrum of the carbon nanotube is 10 or more. 前記基材が、ポリアミック酸と、該ポリアミック酸の溶媒と、前記カーボンナノチューブと、該溶媒との表面張力差が4mN/m以上17mN/m以下である化合物とを含むワニスの硬化物を含む請求項1に記載の電子写真用ベルト。 The substrate comprises a cured varnish containing a polyamic acid, a solvent for the polyamic acid, the carbon nanotubes, and a compound having a surface tension difference between the solvent and the solvent of 4 mN/m or more and 17 mN/m or less. Item 2. The electrophotographic belt according to item 1. 前記化合物が、前記ワニスの全質量に対し、0.1質量%以上6.0質量%以下の割合で配合されている請求項4に記載の電子写真用ベルト。 5. The electrophotographic belt according to claim 4, wherein the compound is blended at a ratio of 0.1% by mass or more and 6.0% by mass or less with respect to the total mass of the varnish. 前記ポリアミック酸の溶媒が、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミドからなる群より選択される少なくとも1種の有機溶媒である請求項4に記載の電子写真用ベルト。 5. The electrophotographic belt according to claim 4, wherein the solvent for said polyamic acid is at least one organic solvent selected from the group consisting of N-methyl-2-pyrrolidone and N,N-dimethylformamide. 前記化合物が、エチレングリコール、3-メトキシ-3-メチル-ブタノール、ジイソブチルアミン、3’-ニトロアセトフェノン、5-(2-ヒドロキシエチル)-4-メチルチアゾール、フルフリルアルコール、o-クロロフェノール、2-ヒドロキシエチルメチルスルフォン、2,4-ジメチル-3-ペンタノンからなる群より選択される少なくとも1種の有機化合物である請求項4に記載の電子写真用ベルト。 The compounds include ethylene glycol, 3-methoxy-3-methyl-butanol, diisobutylamine, 3′-nitroacetophenone, 5-(2-hydroxyethyl)-4-methylthiazole, furfuryl alcohol, o-chlorophenol, 2 5. The electrophotographic belt according to claim 4, wherein the organic compound is at least one organic compound selected from the group consisting of -hydroxyethylmethylsulfone and 2,4-dimethyl-3-pentanone. 前記基材の厚さが40μm以上150μm以下である請求項1に記載の電子写真用ベルト。 2. The electrophotographic belt according to claim 1, wherein the base material has a thickness of 40 [mu]m or more and 150 [mu]m or less. 前記基材の外周面上に離型層としてのフッ素樹脂層を有する請求項1に記載の電子写真用ベルト。 2. The electrophotographic belt according to claim 1, further comprising a fluororesin layer as a release layer on the outer peripheral surface of said substrate. 前記基材と前記離型層との間に弾性層を更に有する請求項9に記載の電子写真用ベルト。 10. The electrophotographic belt according to claim 9, further comprising an elastic layer between said substrate and said release layer. 前記電子写真用ベルトが定着ベルトである請求項1に記載の電子写真用ベルト。 2. The electrophotographic belt according to claim 1, wherein said electrophotographic belt is a fixing belt. エンドレス形状を有する定着ベルトと、該定着ベルトに対向して配置された加圧用回転体とを具備する定着装置であって、
該定着ベルトは、エンドレス形状の基材を有する、エンドレス形状の電子写真用ベルトであり、
該基材は、ポリイミド樹脂及びカーボンナノチューブを含み、
該基材における該カーボンナノチューブの含有量が、ポリイミド樹脂の全体積に対し、15体積%以下であり、
該基材の周方向及び周方向に直交する方向の引張強度が、200MPa以上であり、かつ、該基材の厚さ方向の熱伝導率が、0.9W/m・K以上である、ことを特徴とする定着装置。
A fixing device comprising: a fixing belt having an endless shape;
The fixing belt is an endless electrophotographic belt having an endless base material,
The base material contains polyimide resin and carbon nanotubes,
The content of the carbon nanotubes in the base material is 15% by volume or less with respect to the total volume of the polyimide resin,
The substrate has a tensile strength of 200 MPa or more in the circumferential direction and a direction perpendicular to the circumferential direction, and a thermal conductivity of 0.9 W/m·K or more in the thickness direction of the substrate. A fixing device characterized by:
電子写真画像形成装置であって、請求項12に記載の定着装置を具備する、ことを特徴とする電子写真画像形成装置。 An electrophotographic image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 12 . ポリアミック酸と、該ポリアミック酸の溶媒と、カーボンナノチューブと、該溶媒との表面張力差が4mN/m以上17mN/m以下である化合物とを含むことを特徴とするワニス。 A varnish comprising a polyamic acid, a solvent for the polyamic acid, carbon nanotubes, and a compound having a surface tension difference between the solvent and the solvent of 4 mN/m or more and 17 mN/m or less. 前記ワニスが、前記ワニスの全質量に対し、前記化合物を、0.1質量%以上6.0質量%以下の割合で含む請求項14に記載のワニス。 15. The varnish according to claim 14, wherein the varnish contains the compound in a proportion of 0.1% by mass or more and 6.0% by mass or less with respect to the total mass of the varnish. 前記ポリアミック酸の溶媒が、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミドからなる群より選択される少なくとも1種の有機溶媒である請求項14に記載のワニス。 15. The varnish according to claim 14, wherein the solvent for said polyamic acid is at least one organic solvent selected from the group consisting of N-methyl-2-pyrrolidone and N,N-dimethylformamide. 前記化合物が、エチレングリコール、3-メトキシ-3-メチル-ブタノール、ジイソブチルアミン、3’-ニトロアセトフェノン、5-(2-ヒドロキシエチル)-4-メチルチアゾール、フルフリルアルコール、o-クロロフェノール、2-ヒドロキシエチルメチルスルフォン、2,4-ジメチル-3-ペンタノンからなる群より選択される少なくとも1種の有機化合物である請求項14に記載のワニス。 The compounds include ethylene glycol, 3-methoxy-3-methyl-butanol, diisobutylamine, 3′-nitroacetophenone, 5-(2-hydroxyethyl)-4-methylthiazole, furfuryl alcohol, o-chlorophenol, 2 15. The varnish according to claim 14, which is at least one organic compound selected from the group consisting of -hydroxyethylmethylsulfone and 2,4-dimethyl-3-pentanone.
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