特開2022-192011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
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022192011
(43)【公開日】2022-12-28
(54)【発明の名称】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
(51)【国際特許分類】
G03G 15/20 20060101AFI20221221BHJP
G03G 15/00 20060101ALI20221221BHJP
【ＦＩ】
G03G15/20 515
G03G15/00 552
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022080270
(22)【出願日】2022-05-16
(31)【優先権主張番号】P 2021099881
(32)【優先日】2021-06-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2022043956
(32)【優先日】2022-03-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100094112
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 讓
(74)【代理人】
【識別番号】100101498
【弁理士】
【氏名又は名称】越智 隆夫
(74)【代理人】
【識別番号】100106183
【弁理士】
【氏名又は名称】吉澤 弘司
(74)【代理人】
【識別番号】100136799
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 亜希
(72)【発明者】
【氏名】浅香 明志
(72)【発明者】
【氏名】渡部 大輝
(72)【発明者】
【氏名】小林 遊磨
(72)【発明者】
【氏名】河村 英孝
(72)【発明者】
【氏名】西馬 聡
(72)【発明者】
【氏名】田谷 彰大
(72)【発明者】
【氏名】川原 龍之介
【テーマコード（参考）】
2H033
2H171
【Ｆターム（参考）】
2H033AA03
2H033AA25
2H033BA11
2H033BA12
2H033BA26
2H033BA31
2H033BB03
2H033BB05
2H033BB06
2H033BB08
2H033BB13
2H033BB14
2H033BB15
2H033BB18
2H033BB26
2H033BB33
2H033BB38
2H033CA07
2H033CA30
2H171FA19
2H171FA24
2H171FA26
2H171FA27
2H171FA30
2H171GA01
2H171GA09
2H171PA05
2H171PA08
2H171PA09
2H171QA02
2H171QA08
2H171QA23
2H171QB03
2H171QB15
2H171QB33
2H171QB52
2H171QC03
2H171QC37
2H171QC39
2H171QC40
2H171TA04
2H171TA12
2H171TA17
2H171UA03
2H171UA04
2H171UA10
2H171UA20
2H171VA02
2H171VA04
2H171VA06
2H171XA03
(57)【要約】
【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４
【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４
【特許請求の範囲】
【請求項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。
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。
【請求項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以下である請求項１に記載の電子写真用ベルト。
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。
【請求項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以上である請求項１に記載の電子写真用ベルト。
【請求項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請求項１に記載の電子写真用ベルト。
【請求項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請求項４に記載の電子写真用ベルト。
【請求項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請求項４に記載の電子写真用ベルト。
【請求項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請求項４に記載の電子写真用ベルト。
【請求項8】
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。
【請求項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請求項１に記載の電子写真用ベルト。
【請求項10】
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。
【請求項11】
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。
【請求項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。
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。
【請求項13】
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。
【請求項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。
【請求項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％以下の割合で含む請求項１４に記載のワニス。
【請求項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請求項１４に記載のワニス。
【請求項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に記載のワニス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
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。
【0005】
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）。
【0006】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平８－８０５８０号公報
【特許文献2】特開２００４－１２３８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
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。
【課題を解決するための手段】
【0009】
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。
【0010】
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。
【発明の効果】
【0011】
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。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本実施例に用いた定着ベルトの概略断面図である。
【図2】本実施例に用いた定着装置の概略断面図である。
【図3】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。
【図4】本実施例の一例に係る基材のＸ線回折パターンである。
【発明を実施するための形態】
【0013】
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。
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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、ｓｐ２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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
［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。
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
［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ｓｐ２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。
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ｓｐ２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。
【0029】
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。
【0030】
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ｓｐ２炭素から構成される。しかし、製造法によってｓｐ２炭素だけでなく、一部分がｓｐ３炭素を有する場合がある。ｓｐ３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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
［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。
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。
【0035】
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。
【0036】
［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。
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
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。
【0040】
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。
【0041】
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（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、シリカ（ＳｉＯ２）、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。
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（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、シリカ（ＳｉＯ２）、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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
［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。
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。
【0045】
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。
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。
【0046】
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。
【0047】
［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。
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。
【実施例0048】
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。
まず、物性評価方法について説明する。
【0049】
［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。
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。
【0050】
［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。
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。
【0051】
［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。
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。
【0052】
［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。
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。
【0053】
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。
［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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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。
（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。
【0059】
［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。
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。
【0060】
［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。
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。
【0061】
［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。
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。
【0062】
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。
【0063】
［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。
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。
【0064】
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。
【0065】
［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。
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。
【0066】
［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。
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。
【0067】
［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。
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。
【0068】
［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。
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。
【0069】
【表1】
【0070】
【表2】
【0071】
［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。
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。
【0072】
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。
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。
【0073】
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。
［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。
【符号の説明】
【0074】
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
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
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
