CN109597289A - 可旋转定影构件的基底构件和可旋转定影构件的制造方法 - Google Patents

可旋转定影构件的基底构件和可旋转定影构件的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及可旋转定影构件的基底构件和可旋转定影构件的制造方法。一种不锈钢基底构件的制造方法,包括:第一步骤:在不锈钢制成的第一杯形构件的内侧部处通过保持构件保持第一杯形构件,通过用在保持构件的纵向上可移动的环形构件在第一杯形构件的外侧部进行减薄拉深,形成比第一杯形构件薄的第二杯形构件;第二步骤:将第二杯形构件从保持构件上取出;以及第三步骤:切割第二杯形构件在所述纵向上的底端部;第一杯形构件的维氏硬度不小于200HV0.3/10且不大于280HV0.3/10,并且保持构件的维氏硬度不小于第一杯形构件的维氏硬度的四倍且不大于九倍。

Description

可旋转定影构件的基底构件和可旋转定影构件的制造方法
技术领域
本发明涉及可旋转定影构件的基底构件的制造方法和可旋转定影构件的制造方法。
背景技术
在电子照相成像设备中,通常安装有用于将未定影调色剂图像热定影在记录材料上的定影装置。
在日本公开专利申请(JP-A)2003-156954和JP-A 2002-346647中公开的定影装置中,作为定影带的基底构件,已经提出使用热传导性优异的不锈钢。
关于这种定影带,近年来随着打印方法的加速,强烈期望寿命延长。为了定影带的寿命延长,期望执行维持定影带强度功能的基底构件的弯曲耐久性得到改善。
发明内容
本发明的主要目的是提供弯曲耐久性优异的可旋转定影构件的基底构件的制造方法和可旋转定影构件的制造方法。
根据本发明的一方面,提供了可旋转定影构件的不锈钢基底构件的制造方法,包括:第一步骤:在不锈钢制成的第一杯形构件的内侧部处通过保持构件保持第一杯形构件,通过用在保持构件的纵向上可移动的环形构件在第一杯形构件的外侧部进行减薄拉深,形成比第一杯形构件薄的第二杯形构件;第二步骤:将第二杯形构件从保持构件上取出;以及第三步骤:切割第二杯形构件在所述纵向上的底端部;第一杯形构件的维氏硬度不小于200HV0.3/10且不大于280HV0.3/10,并且保持构件的维氏硬度不小于第一杯形构件的维氏硬度的四倍且不大于九倍。
根据本发明的另一方面,提供了可旋转定影构件的制造方法,包括:(i)制造步骤:制造由不锈钢制成的基底构件;(ii)形成步骤:在由制造步骤制造的基底构件的外侧形成表面层;其中,制造步骤包括,(ii-i)第一步骤:在不锈钢制成的第一杯形构件的内侧部处通过保持构件保持第一杯形构件,通过用在保持构件的纵向上可移动的环形构件在第一杯形构件的外侧部进行减薄拉深,形成比第一杯形构件薄的第二杯形构件;(ii-ii)第二步骤:将第二杯形构件从保持构件上取出;以及(ii-iii)第三步骤:切割第二杯形构件在所述纵向上的底端部;其中,第一杯形构件的维氏硬度不小于200HV0.3/10且不大于280HV0.3/10,并且保持构件的维氏硬度不小于第一杯形构件的维氏硬度的四倍且不大于九倍。
根据以下参考附图对示例性实施例的描述,本发明的其他特征将变得显而易见。
附图说明
图1是成像设备的示意性结构图。
图2是定影装置的示意性结构图。
图3是示出定影带横截面的示意图。
图4是示出用在环涂方法中的涂布装置的示意图。
图5是示出定影带形成步骤的示意图。
图6的部分(a)至(c)是示出通过深拉制造第一阶段金属管的步骤的示意图。
图7的部分(a)至(d)是示出从第三阶段金属管制造定影带基底构件(SUS基底构件)的步骤的示意图。
图8的部分(a)至(d)是示出第三阶段金属管在加工冲头表面上产生疤痕的过程的示意图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图描述本发明的实施例。顺便提及,除非另有说明,否则在本发明构思范围内以下实施例中描述的各种组成元件也可以用其他已知组成元件替换。
(第一实施例)
成像设备
图1是成像设备示例的示意图。该实施例中的成像设备100是使用电子照相处理的基于四色的全色激光打印机(彩色成像设备)。
在成像部100A中,通过包括充电步骤、曝光步骤、显影步骤等的电子照相处理来形成调色剂图像。即,在作为感光构件的感光鼓101周围,设置了用于执行电子照相处理的构成部件。具体地,围绕鼓101依次设置了作为充电装置的充电辊102以及包括激光光源110和反射镜109并且朝向鼓101发射激光103的曝光装置。此外,围绕鼓101依次设置了显影装置104Y、104M、104C和104K、作为转印部的中间转印构件105、和清洁器107。
在执行成像处理期间,鼓101以预定处理速度(圆周速度)在图1的箭头方向上旋转。在成像处理中,沿着鼓101的旋转方向相继地执行以下处理。首先,通过充电辊102使鼓101的表面充电到预定极性。
随后,通过从曝光装置输出的激光103对带电的鼓101进行曝光处理。曝光装置从未示出的外部终端(例如图像读取装置或个人计算机)获取图像信息。曝光装置输出根据与相关颜色用图像信息对应的像素信号进行了对应调制(开/关)的激光103。随后,感光鼓101的表面受到扫描曝光。激光103由反射镜109偏转到鼓101的曝光位置。因此,在鼓101的表面上进行扫描曝光,以使得对应于图像信息的静电潜像形成在鼓101的表面上。
随后,通过显影装置104Y用黄色调色剂把形成在鼓101上的静电潜像显现为黄色调色剂图像。该黄色调色剂图像在作为鼓101与中间转印构件105之间接触部的一次转印部T1处转印到中间转印构件105的表面上。顺便提及,残留在鼓101表面上的调色剂由清洁器107清除。在形成品红色调色剂图像、青色调色剂图像和黑色调色剂图像的期间,也都类似地重复如上所述的充电、曝光、显影、一次转印和清洁的处理循环。
因此,在鼓101上,使用显影装置104M形成品红色调色剂图像,使用显影装置104C形成青色调色剂图像,并且使用显影装置104K形成黑色调色剂图像。如上所述形成的各彩色调色剂图像相继地重叠转印到中间转印构件105上,从而形成合成调色剂图像。
中间转印构件105在二次转印部T2处接触转印辊106。中间转印构件105将合成调色剂图像转印到由进给机构(未示出)发送到二次转印部T2的片材P上。这里,片材P是图像将要形成在其表面上的记录材料(片材)。
在通过了二次转印部T2之后,由调色剂清洁器108清除残留在中间转印构件105上的调色剂。顺便提及,调色剂清洁器108可朝向和远离中间转印构件105移动,并且构造成使得仅在清洁中间转印构件105时调色剂清洁器108才与中间转印构件105处于接触状态。
类似地,转印辊106也可朝向和远离中间转印构件105移动,并且构造成使得仅在执行二次转印的时刻转印辊106才与中间转印构件105处于接触状态。
已通过了二次转印部T2的片材P引入到作为定影部的定影装置(加热装置)200中,并进行定影处理(图像加热处理)。进行过定影处理的片材P在图1的向左箭头方向上进给,并排出到成像设备的外部,从而一系列成像操作结束。
当进行过定影处理的片材P进给到反转路径120时,在图像形成面上下翻转的状态下片材P再次送到二次转印部T2。因此,通过在片材P的相反面(背面)上也形成图像,可以在片材P的两面上都形成图像。
定影装置
将参考图2描述定影装置200,图2是定影装置200的示意性结构图。定影装置200是对形成有未定影调色剂图像t的片材P进行定影处理的定影装置(加热装置),在定影处理中通过加热片材P来将图像定影在片材P上。本实施例中的定影装置200包括定影带201和压辊206,它们作为一对可旋转定影构件,用于夹持进给片材P。带201和辊106在其外周面处彼此接触。并且,在带201与辊206之间形成相对于片材P的进给方向a具有预定宽度的夹持部(定影夹持部)N。
在图2中,带201在顺时针方向上旋转,并且辊206在逆时针方向上旋转。从成像部100A(图1)的二次转印部T2进给到定影装置200的片材P由进给引导件207引导,并到达夹持部N。进给到夹持部N的片材P在夹持在带201与辊206之间的同时从右手侧进给到左手侧。
此时,带201和辊206充当一对可旋转进给构件,并且该步骤称为夹持-进给步骤。在该夹持-进给步骤的过程中,片材P上的调色剂图像t与带201接触,使得热量从带201施加到调色剂图像t。此时,带201充当与形成有调色剂图像t的片材P表面接触的一个可旋转进给构件。被施加了热量的调色剂图像t在片材P上熔化并定影在片材P上。之后,片材P由排出辊对208进给到定影装置200的外部。上述一系列处理称为定影处理(图像加热处理)。
在带201内侧设置有定影加热器202、加热器支座204、带撑架205等。
加热器202是用于加热带201的加热源。此外,加热器202是用于将带201向辊206推压的推压构件。作为加热器202,例如使用陶瓷加热器。陶瓷加热器是低热容量加热器,其通过通电而急剧产生热量。陶瓷加热器包括氧化铝基板、通过通电而产生热量的发热电阻器、以及绝缘性优异的耐热玻璃。通过在氧化铝基板上丝网印刷包含银钯合金的导电胶,形成了发热电阻器。该实施例中的发热电阻器以约10μm厚的膜涂布到氧化铝基板上。
加热器202沿带201的纵向(垂直于记录材料进给方向和记录材料厚度方向的方向)设置。加热器202设置在带201内侧,以便可以相对于带201的内表面滑动。顺便提及,半固体润滑剂涂布到带201的内表面上,以便减小加热器202与支座204之间的滑动阻力。
支座204是用于沿加热器202的纵向保持加热器202的构件。支座204在其处于辊206侧的表面处固定加热器202。此外,支座204是引导构件,用于引导带201相对于圆周方向的弯曲形状,以使得片材P容易与带201分离。支座204最好可以有优异的耐热性,例如液晶聚合物树脂材料可以用作支座204的材料。
撑架205是用于沿纵向支撑支座204和加热器202的支撑构件。撑架205设置在与辊206相反的一侧上,同时在它们二者之间设置支座204、加热器202和带201。撑架205在其纵向两端部处压向辊206。施加在撑架205的一个端部上的压紧力(压力)为156.8N(16kgf),以使得总压力为313.6N(32kgf)。
通过采用这种构造,撑架205、支座204和加热器202将带201压靠在辊206上。带201压靠的辊206包括橡胶层,橡胶层在弹性变形情况下具有顺应加热器202的形状。因此,夹持部N形成在带201与辊206之间。
辊206是具有多层结构的弹性辊,该多层结构包括芯金属、形成在芯金属上的弹性层以及形成在弹性层上的分离层。作为芯金属,可以使用金属,例如SUS。作为弹性层,例如约3mm厚的硅橡胶可用作弹性优异的材料。作为分离层,含氟管可用作分离性能优异的材料。在该实施例中,使用约40μm厚的PFA树脂管。顺便提及,PFA是四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物。
辊206设置成使得其旋转轴线方向(纵向)基本上平行于带201的纵向。关于辊206,通过轴承把芯金属的纵向两端部可旋转地保持在定影装置200的前侧和后侧上的(定影装置)框架13的侧板(未示出)之间。
辊206的芯金属与包括电机M(其作为驱动源)的驱动机构(未示出)连接,并且辊206被驱动在图2的箭头方向(逆时针方向)上以预定圆周速度旋转。通过夹持部N中的摩擦力传递来自辊206的驱动,在夹持部N中与驱动旋转的辊206处于压接触状态的带201在辊206带动下旋转(顺时针)。
热敏电阻203是用于检测加热器202温度的温度传感器。热敏电阻203设置成接触加热器202的背面(与加热面相反)。热敏电阻203通过A/D转换器209而与控制电路部(CPU)210连接。热敏电阻203将对应于加热器202的信号输出到控制电路210。
控制电路210是控制器,用于控制打印机100的各种组成构件。控制电路210包括例如CPU的计算部和例如存储器的存储部。各程序存储在存储器中,并且通过读取程序并且随后在计算部进行处理来执行各种控制。
控制电路210在预定循环周期中对来自热敏电阻203的输出进行采样。随后,控制电路210把从热敏电阻203获取的温度信息反映到加热器202的温度控制中。具体地,控制电路210与加热器驱动电路部211电连接,将通电指令提供给加热器驱动电路部211以使得加热器202的温度是目标温度(设定温度)。即,控制电路210根据热敏电阻203的输出而将电力供给到加热器202。
此外,控制电路210与电机控制电路部212电连接,并将通电指令提供给电机控制电路部212以使得驱动电机M适当地旋转。
带的结构
将参考图3具体描述带201的结构,图3是示出带的层结构的示意性剖视图。该实施例中的带201包括形成为圆筒形(环形、环形带形)并且具有挠性的定影带基底构件201a。带201包括在基底构件201a内侧(在内周面上)的滑动层201b。此外,在基底构件201a的外侧(在外周面上),设置有包括从内向外依次形成的底漆层201c、弹性层201d、粘合剂层201e和表面层201f在内的叠合层。
1)基底构件
基底构件201a构成了充当带201的基底构件(基础构件)的基层。基底构件201a需要具有耐热性,因此采用耐热性和抗弯曲性优异的金属作为基底构件201a的材料。基底构件201a的厚度可以优选地不小于10μm且不大于50μm。在该实施例中,作为基底构件201a,使用具有30μm的厚度、30mm的内径和400mm的长度并且由SUS(不锈钢)制成的环形构件(在下文中,该构件也称为SUS基底构件)。稍后将具体描述SUS基底构件的制造方法。
2)滑动层
滑动层201b是用于改善带201与加热器202之间滑动性的层,并且形成在基底构件201a的内周面上。顺便提及,在不需要改善带201与加热器202之间滑动性的情况下,也可以不设置滑动层。
作为滑动层201b的材料,具有高耐久性和高耐热性的树脂材料(例如聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂或聚醚酮树脂)是合适的。具体地,从易于制造、耐热性、弹性模量、强度等的观点来看,可以优选使用聚酰亚胺树脂材料。
在滑动层201b由聚酰亚胺树脂材料形成的情况下,滑动层201b例如以以下方式形成。将芳族四羧酸二酐或其衍生物与芳族二胺以基本上相同的摩尔比在有机极性溶剂中反应得到的聚酰亚胺前体溶液涂覆(涂布)到上述基底构件201a的内表面上,然后进行干燥、加热和脱水环化反应。因此,可以在基底构件201a的内表面上形成聚酰亚胺树脂材料的滑动层201b。
在该实施例中,作为聚酰亚胺前体溶液,制备包含3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐和对苯二胺的聚酰亚胺前体在N-甲基-2-吡咯烷酮中的溶液。在涂布步骤中,作为涂布类型,例如可以使用环涂型。在涂布之后,执行干燥步骤以使涂布在基底构件201a内表面上的前体溶液干燥。在干燥步骤中,把进行了涂布步骤后的基底构件201a在例如60℃的热风循环反应器中静置30分钟。
之后,为了通过对聚酰亚胺前体溶液进行脱水环化反应而形成聚酰亚胺树脂,对干燥步骤之后的基底构件201a焙烧。在焙烧步骤中,将基底构件201a在热风循环反应器中在不会降低基底构件201a疲劳强度的温度范围(例如,200-240℃)中静置10-60分钟。在该实施例中,将干燥步骤后的基底构件201a焙烧20分钟。
3)弹性层
弹性层201d是经由底漆层201c涂布在基底构件201a的外周面上的硅橡胶弹性层。弹性层201d充当为带201提供挠性的层。通过采用这种构造,带201不会过分地在夹持部N中压调色剂。此外,通过采用这种构造,即使当片材P是包括不均匀纤维的片材时,带201也可以可靠地将热量传导到夹持部N中的调色剂。
带201需要能够在短时间内向片材P供给足够的热量,以使得调色剂可以在夹持部N中熔化。带201的供热能力由如JP-A 2014-142611中描述的弹性层热渗透率b=(λ×Cp×ρ)0.5表达。即,弹性层的热传导率和体积热容量要设计得高。作为如上所述展现出挠性和供热能力的弹性层,如JP-A 2014-142611中所述,已知通过将碳纤维和无机填料混合在作为基底构件的加成固化型硅橡胶中并且随后通过固化该混合物而制备的硅橡胶弹性层。
对于作为基底构件的加成固化型硅橡胶,可以使用的一种是包含具有不饱和脂族基的有机聚硅氧烷、具有与硅键合的活性氢的有机聚硅氧烷和作为交联催化剂的铂化合物。具有与硅键合的活性氢的有机聚硅氧烷通过铂化合物的催化而与具有不饱和脂族基的有机聚硅氧烷组分的烯基反应形成交联结构。
在实现热传导率、热容量、挠性等之间平衡的同时,碳纤维和无机填料混合。通常,随着所混合的无机填料的量增大,虽然热传导率和热容量得到改善,但是存在挠性降低的趋势。因此,通过碳纤维在无机填料的各颗粒之间形成热传导路径,以便不失去挠性。因此,可以增大基底构件的量相对于碳纤维和无机填料总量之间的比率,因此可以实现热传导率和热容量与挠性的平衡。作为碳纤维的示例,例如可以采用碳纤维和碳纳米管。
作为无机填料的示例,例如可以采用碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、氧化锌(ZnO)、氧化镁(MgO)、二氧化硅(SiO2)、铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、铁(Fe)、镍(Ni)等。
无机填料可以单种使用或以两种以上的混合物使用。从处理和分散性的观点来看,无机填料的平均粒径可以优选为1μm以上且50μm以下。此外,作为无机填料的形状,可以采用球形、粉状、板形、胡须形,但从分散性的观点来看可以优选使用球形。
从在定影期间有益于定影带表面硬度和对未定影调色剂的热传导效率的观点来看,弹性层201d的厚度可以优选地在100μm以上且500μm以下的范围内,特别是在200μm以上且400μm以下的范围内。
作为弹性层201d的加工方法,例如可以采用模具成型、刮刀涂布、喷嘴涂布、环涂等加工方法。这些加工方法已在JP-A 2001-62380、JP-A 2002-213432等中描述。
接下来,将描述通过使用图4所示环涂中使用的涂布装置通过环涂在基底构件201a上形成硅橡胶弹性层201d的步骤。在气缸泵401中装入涂布液,涂布液是加成固化型硅橡胶和填料混合的加成固化型硅橡胶组合物。当通过电机M1的驱动在气缸泵401上施加压力时,涂布液经由管404送到涂布头402。在涂布头402内设有涂布液供给喷嘴(未示出),并且涂布液涂布在基底构件201a的外周面上。
此时,基底构件201a与圆筒形芯金属300和405一体地通过电机M2的驱动以一定速度在图4的向右方向上进给。因此,涂布液可以涂布在基底构件201a的整个区域中。顺便提及,根据需要,电机M3使芯金属保持工具406(和基底构件201a)旋转。
可以通过调节涂布液供给喷嘴与基底构件201a之间的间隙、硅橡胶组合物的供给速度、基底构件201a的移动速度等来控制涂布层的厚度。在本实施例中,涂布液供给喷嘴与基底构件201a之间的间隙为400μm,硅橡胶组合物的供给速度为2.8mm/s,并且基底构件201a的移动速度为30mm/s。此外,形成300μm厚的涂布膜(硅橡胶组合物层403)。
涂布在基底构件201a上的加成固化型硅橡胶组合物层403由例如电炉的加热装置加热,以使得交联反应进行,并因此变为硅橡胶弹性层201d。在本实施例中,涂布了硅橡胶,并在200℃焙烧30分钟,以形成弹性层201d。此时,作为涂布的加成固化型硅橡胶,使用硅橡胶混合物。
可以用下列方式获得硅橡胶混合物。首先,把作为无机填料的高纯度球形氧化铝颗粒以固化硅橡胶层为基准以25%的体积比混合到商购的加成固化型硅橡胶未稀释溶液中。之后,以2.0%的体积比添加气相沉积(气相生长)碳纤维并混炼,以获得硅橡胶混合物。
作为商购的加成固化型硅橡胶未稀释溶液,使用“A液体”和“B液体”的等量混合液(商品名:“SE 1886”,由Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造)。作为高纯度球形氧化铝颗粒,使用氧化铝珠(商品名:“ALUMINABEADS CB-A25BC”,由Showa Denko Ceramics Co.,Ltd.制造)。作为气相沉积碳纤维,使用碳纤维(商品名:“VGCF-S”,由Showa Denko K.K.制造)。
顺便提及,在旨在改善基底构件201a与弹性层201d之间粘合性的情况下,基底构件201a可以优选地预先进行底漆处理。在该实施例中,在基底构件201a的表面上形成底漆层201c。与硅橡胶弹性层201d相比,底漆层201c需要具有更好的对基底构件201a的浸润性。作为这种底漆,例如可以采用硅氢基(SiH基)有机硅底漆、乙烯基有机硅底漆、烷氧基有机硅底漆。
此外,底漆层201c可以最好以达到粘合性程度的量形成,并且可以最好形成为使其不均匀性较小。底漆层201c的厚度可以最好为约0.5-5.0μm。在该实施例中,为了形成底漆层201c,在基底构件201a的外表面上涂布氢化硅烷基有机硅底漆(“DY39-051A/B”,由DowCorning Toray Co.,Ltd.制造),并且在200℃焙烧5分钟。
4)粘合剂层
粘合剂层201e是用于将作为表面层201f的树脂管501固定在固化硅橡胶弹性层201d上的层。作为粘合剂层201e,可以使用加成固化型硅橡胶粘合剂等。粘合剂层201e可以最好以1-10μm厚度涂布在弹性层201d的表面上。在该实施例中,在弹性层201d的外表面上,硅橡胶粘合剂以约10μm的厚度基本上均匀地涂布。
具体地,加成固化型硅橡胶粘合剂包含具有由乙烯基代表的不饱和烃基的有机聚硅氧烷、氢有机聚硅氧烷和作为交联催化剂的铂化合物。加成固化型硅橡胶粘合剂通过加成反应而固化。作为这种粘合剂,可以使用已知的粘合剂。
在该实施例中,作为加成固化型硅橡胶粘合剂,使用作为“A液体”和“B液体”等量混合物的粘合剂(“Dow Corning(R)SE 1819 CV A/B”,由Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造)。顺便提及,混合有自粘合组分的加成固化型硅橡胶粘合剂也可以用作加成固化型硅橡胶粘合剂。
5)表面层
表面层201f是设置在带201外周侧最外表面处的层。当未加热的调色剂或处于加热或熔化状态的调色剂沉积在带201的表面上时,调色剂会导致图像污染。因此,表面层201f可以最好具有与调色剂分离的优异分离性。
作为分离性优异的材料,例如可以采用作为热塑性树脂的含氟树脂材料。含氟树脂材料包括四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)等。具体地,从成型性和调色剂分离性的观点来看,可以优选使用PFA。
为了容易地制造带201,表面层201f可以最好是成型为管状的上述含氟树脂材料(即含氟树脂管)。在下文中,表面层201f称为树脂管或简称为管。在该实施例中,通过从圆筒形模具对熔融PFA粒料进行挤出来成型表面层201f,以制备出圆周方向没有接缝的无缝管。
成型的管状表面层201f通过粘合层201e粘合到弹性层201d。在表面层201f的内表面已预先进行了钠处理、准分子激光处理、氨处理等的情况下,表面层201f相对于弹性层201d的粘合性得到改善。
表面层201f可以最好具有不大于50μm的厚度,以便可以维持带201的弹性。此外,表面层201f可以最好具有不小于10μm的厚度,以便可以维持足够的强度。在该实施例中用作表面层201f的管的尺寸为长400μm、内径29mm和厚30μm。顺便提及,表面层201f也可以是含氟树脂涂层。
使用制造的基底构件来制造带的制造步骤
稍后将描述构成作为定影构件的带的基底构件201a的制造步骤。这里,将使用图5描述使用制造的基底构件201a来制造带的制造步骤(形成步骤)。
在图5中,以从步骤(1)到步骤(9)的顺序示出了从制备构成表面层201f的管501和将要用管501包覆的内层201X的步骤开始直到带201包括了用管501包覆的内层201X为止的各步骤。这里,通过在基底构件201a上依次把底漆层201c和弹性层201d叠层来制备内层201X。通过如后所述的加热处理把加成固化型硅橡胶粘合剂改变为粘合剂层201e。
作为管501的包覆方法,可以使用涂布加成固化型硅橡胶粘合剂作为润滑剂的方法、从外部使管501膨胀并包覆的方法(膨胀包覆法)等方法。在该实施例中,使用后一种方法,并且在带201的制造方法中包括将内层201X插入到在径向膨胀状态下管501内部的步骤。
在图5所示的步骤(1)中,在由金属制成的管膨胀模500内设置管501。此时,管501在其两端处由保持构件502和503保持。
随后,如步骤(2)所示,管501膨胀(直径增大)以便增大管501的直径,使管501的外表面与管膨胀模500的内表面之间的间隙部处于真空状态(相对于环境压力而言为负压)。通过使间隙部处于真空状态(在该实施例中为5kPa),管501的外表面和管膨胀模500的内表面彼此紧密接触,以使得管501处于直径增大的状态。
随后,如步骤(3)所示,把内层201X插入膨胀的管501中。如图5的上部部分所示,把构成粘合剂层201e的加成固化型硅橡胶粘合剂预先均匀地涂覆(涂布)到弹性层201d的表面上。顺便提及,只要能顺畅地把内层201X插入管501中,就可适当地设定管膨胀模500的内径。即,管膨胀模500的内径大于内层201X的外径。
随后,如步骤(4)所示,在基底构件201a设置在管501内部的状态下,消除管501的外表面与管膨胀模500的内表面之间间隙部的真空状态(即,消除相对于环境压力而言的负压)。当消除了真空状态时,管501的内径减小(收缩)到与基底构件201a的外径相同的直径。即,通过加成固化型硅橡胶粘合剂使管501的内表面与弹性层201d的外表面处于紧密接触状态。
随后,如步骤(5)所示,在纵向上伸长管501。在伸长步骤中,从管501的两端部拆卸保持构件502和503,并且管501在纵向上伸长到预定伸长率。当管501伸长时,管501与弹性层201d之间的加成固化型硅橡胶粘合剂充当润滑剂。因此,管501可以顺畅地伸长。
因此,当管501在纵向上伸长时不容易在管501上产生褶皱,因此可以制造耐用性优异的带。在该实施例中,在上述步骤(4)中,管501以管501的纵向全长为基准伸长8%。
随后,如步骤(6)所示,在伸长状态下暂时固定管501。如上所述,管501在纵向上伸长8%,因此用于使管501的长度返回到原始长度的力作用在管501上。因此,为了维持管501的伸长状态,当拆卸了管膨胀模500时把管501暂时固定。在暂时固定步骤中,处于伸长状态的管501的纵向两端部由高温金属块504加热。该实施例中的金属块504中含有加热器,并且金属块504的温度在管501加热的预定时间(在该实施例中为20秒)中维持在200℃。
随后,如步骤(7)所示,执行把过量的加成固化型硅橡胶粘合剂挤出的步骤。在挤出步骤中进行挤压处理,其中,使用用于对管501的整个外周均匀按压(推压)的挤压构件505来对整个管501挤压。通过进行这种处理,把弹性层201d与管501之间的硅橡胶粘合剂(粘合剂层201e)朝向带201的纵向端部推出。
随后,如步骤(8)所示,对包覆有管501的内层201X进行加热处理。在加热处理的步骤中,包覆有管501的内层201X在电炉506中静置预定时间。在该实施例中,通过在设定在200℃的电炉506中加热5分钟而固化粘合剂。通过该加热处理,加成固化型硅橡胶粘合剂固化,并转变为粘合剂层201e。因此,形成了管501叠层在内层201X上的叠层状态。即,在内层201X上形成了表面层201f。
随后,如步骤(9)所示,对带201进行完工。在完工步骤中,将内层201X和表面层201f的纵向两端部以所期望长度切割,以去除在上述步骤(6)中暂时固定的部分。
构成作为定影构件的带的基底构件201a的制造步骤
在下文中,将通过将制造方法划分成用于获得第一阶段金属管到第三阶段金属管的处理来描述在该实施例中构成作为定影构件的带并由不锈钢(SUS)制成的基底构件201a的塑性加工制造方法。这里,塑性加工是指这样的加工:通过机械力使材料变形,并且通过即使在去除了力之后变形也保留在材料上的性质(塑性)而成形为预定形状和预定尺寸。
此外,塑性加工的拉伸(加工)是指这样的加工:通过压机使金属板变形并成形。具体地,深拉是指这样的加工:在由圆形板形成杯形有底圆筒容器的情况下,使用称为凹模和冲头的一对凹凸金属模具来对切割成预定轮廓形状的平板状材料进行成型。
顺便提及,在下文中,有底圆筒构件在一些情况下称为“杯形圆筒构件”,但是“杯形”不是指有把的形状(例如咖啡杯),而是指例如无把的盖子或平底无把杯子的形状。即,杯形圆筒构件是指具有这样形状的构件:圆筒的一侧是底部,圆筒的另一侧是开口。
顺便提及,底部并不总是在重力方向上相对于开口端侧位于下侧。位于开口端侧的相反侧的表面(平面),包括底部在重力方向上相对于开口端侧位于上侧的情况。
此外,底部和侧面的圆形形状不限于正圆,也可以是在挠曲或公差范围内略微偏离正圆的形状。
(第一阶段金属管)
图6的部分(a)至(c)是用于说明通过深拉来制造第一阶段金属管的制造方法的示意图。在该步骤中,通过对不锈钢板进行拉伸(加工)而获得第一阶段金属管(第一杯形圆筒构件604a)。图6的部分(a)中所示的扁平金属板(坯料)600是圆形不锈钢板,并且具有约200μm-400μm的厚度。从深拉性能的观点来看,作为扁平金属板600的不锈钢板种类可以优选为SUS 304、SUS 304L等。拉伸加工冲头601和拉伸加工凹模602构成了由金属制成的一对金属模具,其表面进行了超硬镀覆。
在图6中,如部分(b)中所示,把扁平金属板600夹在拉伸加工冲头601和拉伸加工凹模602之间,并且把拉伸加工冲头601在向下箭头方向上朝向拉伸加工凹模602推压。同时,扁平金属板600夹在防褶皱压具603与拉伸加工凹模602之间,并在抑制褶皱产生的同时进行拉伸(加工)。
此外,在扁平金属板600与拉伸加工冲头601之间并且在扁平金属板600与拉伸加工凹模602之间放入高粘度润滑油或固体润滑剂(例如石墨或二硫化钼),以使拉伸性能得到改善。通常通过用不同的金属模具对扁平金属板600进行深拉而执行上述步骤(图6的部分(b))约2至6次,以使得第一杯形圆筒构件604a的外径逐渐减小。因此,如图6的部分(c)中所示,制造出第一杯形圆筒构件604a。
顺便提及,获得(制造)第一杯形圆筒构件604a的方法不限于本实施例中的上述方法,也可以使用通过一次压使扁平金属板成形的冲击加工(第一步冲击深拉)。
第一杯形圆筒构件604a在开口端的厚度可以优选地不小于0.1mm且小于0.5mm。这是因为:当厚度小于0.1mm时刚性会丧失,并且当厚度不小于0.5mm时刚性会过大。
(第二阶段金属管)
接下来,为了减轻(松弛)第一杯形圆筒构件604a的残余应力,对第一杯形圆筒构件604a进行退火(处理)。通过使第一杯形圆筒构件604a在氮气和氢气的环境中或氩气的环境中在约800℃-1100℃进行退火5分钟-15分钟,可以获得减轻了残余应力的杯形圆筒构件604b(图7)。
顺便提及,减轻第一杯形圆筒构件604a的残余应力的方法不限于如本实施例中的退火,而是也可以采用对第一杯形圆筒构件604a进行振动来去除残余应力的方法或者通过喷丸来去除残余应力的方法。
表面维氏硬度(由显微硬度测试仪(“HMV-1”,由Shimadzu Corp.制造,压力=HV0.3,加压时间=10秒)根据维氏硬度测试方法(JIS2244)测量的五个测量值的平均值)可以最好在不小于200HV0.3/10且不大于280HV0.3/10的范围内。
当杯形圆筒构件604b的表面维氏硬度超过280HV0.3/10时,杯形圆筒构件604b易于产生季节性裂纹。此外,当杯形圆筒构件604b的表面维氏硬度低于200HV0.3/10时,所制造的(成形的)基底构件201a的弯曲(挠曲)疲劳强度低,从而不能实现带201的寿命延长。
能够实现带201寿命延长的基底构件201a是指这样的基底构件:使用MIT型折叠耐久性测试仪(“DA型”,由Toyo Seiki Seisaku-sho,Ltd.制造)以下述方式测量的弯曲次数判定超过1×107次。即,在载荷为500gf、弯曲(折叠)角为90°、弯曲速度为280cpm、试件宽度为10±0.1mm且样本数为20个样本的试验条件下,判定弯曲次数超过1×107次的基底构件被视为是能够实现带201寿命延长的基底构件201。当弯曲次数超过1×107次时,基底构件判定为“o”,并且当弯曲次数不超过1×107时,基底构件判定为“x”。
因此,采用根据“金属材料疲劳可靠性的标准评估方法”(日本材料科学协会)通过S-N曲线回归法计算的疲劳(耐久)极限不小于0.6%的基底构件201a。把使用了疲劳极限不小于0.6%的基底构件201a的带201装入全色复印机(“iR ADVANCE C5051”,由佳能公司制造)中。随后,在压力为313.6N(32kgf)、定影夹持部为8mm×230mm、定影温度为200℃、处理速度为246mm/sec的设定下进给500K(×103)张(A4短边进给)的耐久性试验时,未发生带裂纹等缺陷。
(第三阶段金属管)
接下来,如图7的部分(a)至(d)所示,通过塑性加工来对杯形圆筒构件604b进行伸长并减薄,从而制备出作为第二杯形构件的有底圆筒构件604c,随后对有底圆筒构件604c的底部(纵向一个端部)进行切割,以获得基底构件201a。图7的部分(a)至(d)示出上述第三阶段中的一系列步骤。顺便提及,图7的所有部分(a)至(d)示意性地示出相关构件的横截面形状。
首先,用图7的部分(a)所示的杯形圆筒构件604b覆盖减薄拉深加工冲头605(作为用于保持杯形圆筒构件604b的圆筒形或圆柱形保持构件)的端部。在该步骤中使用的杯形圆筒构件604b的表面维氏硬度优选地可以在不小于200HV0.3/10且不大于280HV0.3/10的范围内。
接下来,如图7的部分(b)所示,通过在箭头方向(加工冲头605的纵向)上移动作为环形构件的减薄拉深加工凹模606而使其从外部装配到杯形圆筒构件604b上,随后通过减小减薄拉深加工冲头605与减薄拉深加工凹模606之间的间隙来执行减薄拉深(加工)。通过在从杯形圆筒构件604b的底侧朝向杯形圆筒构件604b的开口端侧的方向上移动减薄拉深加工凹模606来拉伸杯形圆筒构件604b(进行减薄拉深)。
在杯形圆筒构件604b与减薄拉深加工冲头605之间并且在杯形圆筒构件604b与减薄拉深加工凹模606之间放入高粘度润滑油或固体润滑剂(例如石墨或二硫化钼),以使减薄拉深(加工)性能得到改善。顺便提及,通过对减薄拉深加工冲头605的表面进行喷砂(加工)或激光束加工,在减薄拉深加工冲头605的表面上提供表面凹凸,以使得润滑油也可以容易保持在减薄拉深加工冲头605的表面上。
在该实施例中,如图8所示,把内径随着杯形圆筒构件604b的厚度减小而依次减小的多种减薄拉深加工凹模606依次从外部装配到由不锈钢制成的杯形圆筒构件604b上并沿着杯形圆筒构件604b移动。因此,杯形圆筒构件604b的厚度逐渐减小,以使得杯形圆筒构件604b减薄为预定厚度。因此,获得了有底圆筒构件604c。
顺便提及,减薄拉深方法不限于上述方法。例如,只要一塑性加工方法能够提供不小于75%的总减薄拉深比(板厚减小率),该塑性加工方法就适用于杯形圆筒构件604b的减薄拉深。
当获得了具有预定厚度的有底圆筒构件604c时,从减薄拉深加工冲头605取出(脱模)有底圆筒构件604c。顺便提及,可以通过以下方式从模具取出有底圆筒构件604c:相对于有底圆筒构件604c移动减薄拉深加工冲头605,或者相对于减薄拉深加工冲头605移动有底圆筒构件604c。从减薄拉深加工冲头605取出有底圆筒构件604c的情况包括这两种情况。
此外,如图7的部分(c)所示,使用外切割工具(刃)607和内切割工具(刃)608对有底圆筒构件604c的底部进行切割,以便可以获得基底构件201a。这里,也可以使用外切割工具607和内切割工具608对有底圆筒构件604c的纵向另一端部(在开口端侧)进行切割。
因此,形成了如图7的部分(d)所示的圆筒形基底构件201a。
量产期间基底构件201a的波度
在上述制造方法中重复使用相同的减薄拉深加工冲头605和相同的减薄拉深加工凹模606来制造多个基底构件201a的情况下,有可能随着制造次数增多而在基底构件201a的纵向表面上出现波度。将使用图8的部分(a)至(d)描述在基底构件201a的纵向表面上出现波度的机理。
图8的部分(a)是示出用杯形圆筒构件604b覆盖减薄拉深加工冲头605的端部并且通过使减薄拉深加工凹模606在箭头方向(减薄拉深加工冲头605的纵向)上移动而使杯形圆筒构件604b拉伸(进行减薄拉深)并伸长的状态的示意图。在杯形圆筒构件604b与减薄拉深加工冲头605之间并且在杯形圆筒构件604b与减薄拉深加工凹模606之间放入高粘度润滑油。
图8的部分(b)是示出在减薄拉深加工凹模606经过了杯形圆筒构件604b之后在图8的部分(a)的状态之后的状态的示意图。通过减薄拉深加工凹模606对杯形圆筒构件604b进行减薄拉深从而使之拉伸并伸长,因此杯形圆筒构件604b比图8的部分(a)的状态下的长。此外,杯形圆筒构件604b与减薄拉深加工冲头605之间的间隙(空隙)比图8的部分(a)的状态下的窄。此外,杯形圆筒构件604b的下端(开口端)敞开,因此润滑油易于损失并从而除去油膜,使得杯形圆筒构件604b的下端(开口端)易于附着到减薄拉深加工冲头605的表面。
图8的部分(c)是示出在图8的部分(b)的状态之后的状态的示意图,其中,第二减薄拉深加工凹模606'第二次接触杯形圆筒构件604b。杯形圆筒构件604b通过第一次减薄拉深而减薄,因此第二减薄拉深加工凹模606'的直径小于第一减薄拉深加工凹模606的直径。当在杯形圆筒构件604b的下端附着到减薄拉深加工冲头605的状态下通过与杯形圆筒构件604b接触的第二减薄拉深加工凹模606'对杯形圆筒构件604b进行减薄拉深时,杯形圆筒构件604b的附着部移动。随后,通过附着部在减薄拉深加工冲头605的表面上形成微小疤痕。
此外,与第一减薄拉深加工凹模606的情况类似,由第二减薄拉深加工凹模606'拉伸并伸长的杯形圆筒构件604b的下端部易于附着到减薄拉深加工冲头605的表面。随后,当通过第三减薄拉深加工凹模606”(未示出)对杯形圆筒构件604b进行第三次减薄拉深时,通过杯形圆筒构件604b在减薄拉深加工冲头605的表面上形成微小疤痕。类似地,对应于包括第四次减薄拉深和第五次减薄拉深的减薄拉深次数,通过杯形圆筒构件604b在减薄拉深加工冲头605的表面上形成微小疤痕。特别是,当通过第二减薄拉深加工凹模606'对杯形圆筒构件604b进行减薄拉深时形成疤痕的位置处的疤痕最深(图8的部分(c)的虚线位置)。
这存在两个原因。
第一个原因是:当杯形圆筒构件604b由第一减薄拉深加工凹模606拉伸并伸长时,杯形圆筒构件604b的厚度仍然足够厚。因此,杯形圆筒构件604b的下端部的刚度高,从而当通过第二减薄拉深加工凹模606'移动杯形圆筒构件604b的下端部时,疤痕易于在减薄拉深加工冲头605的表面上留下疤痕(损坏)。
第二个原因是:重复用单个减薄拉深加工冲头605使多个杯形圆筒构件604b减薄伸长。在多个杯形圆筒构件604b的减薄拉深过程中在减薄拉深加工冲头605的表面上形成疤痕的各位置中,当通过第一减薄拉深加工凹模606对杯形圆筒构件604b进行减薄拉深时对应于杯形圆筒构件604b下端的位置的不一致性趋于变小。
此时,在多个杯形圆筒构件604b中,通过第一减薄拉深加工凹模606使杯形圆筒构件604b的伸长量的不均匀性很小,因为该减薄拉深是用于对多个杯形圆筒构件604b的第一次减薄拉深。即,当减薄拉深加工冲头605重复用于多个杯形圆筒构件604b时,在与通过第一减薄拉深加工凹模606进行减薄拉深的杯形圆筒构件604b的下端相对应的位置处形成在减薄拉深加工冲头605上的疤痕易于彼此一致。
另一方面,当通过减薄拉深加工凹模多次对某个杯形圆筒构件604b进行减薄拉深时的伸长量包括在各先前减薄拉深加工(包括用第一减薄拉深加工凹模606和用第二减薄拉深加工凹模606')期间的各伸长量的不一致性(差异)。因此,在对多个杯形圆筒构件604b重复使用减薄拉深加工冲头605期间,对于多个杯形圆筒构件604b中的每一个来说,杯形圆筒构件604b的下端附着至减薄拉深加工冲头605的位置易于偏离。
图8的部分(d)是示出最终减薄拉深加工凹模606z经过了杯形圆筒构件604b的状态的示意图。
与杯形圆筒构件604b接触的减薄拉深加工凹模拉伸并伸长杯形圆筒构件604b,但是当减薄拉深加工凹模经过了杯形圆筒构件604b时,对应于弹性变形的程度,杯形圆筒构件604b趋于向原始位置返回。这种现象是回弹。
当杯形圆筒构件604b趋于向原始位置返回时,摩擦力根据接触杯形圆筒构件604b内表面的减薄拉深加工冲头605的表面形状而改变。如果在减薄拉深加工冲头605的表面上没有形成疤痕等并且表面粗糙度均匀,则摩擦力不变,因此杯形圆筒构件604b的回弹程度均匀,从而杯形圆筒构件604b对应于弹性变形程度而收缩。然而,当减薄拉深加工冲头605的表面局部有疤痕并且因此表面粗糙度变得不均匀时,摩擦力改变并且杯形圆筒构件604b的回弹程度变得不均匀,从而导致在杯形圆筒构件604b的表面上产生波度。
每当减薄拉深加工凹模经过了杯形圆筒构件604b时,例如当第一减薄拉深加工凹模606经过了杯形圆筒构件604b时或者当第二减薄拉深加工凹模606'经过了杯形圆筒构件604b时,发生回弹。此外,当发生回弹时,在一些情况下导致在杯形圆筒构件604b的表面上产生波度。当除最终减薄拉深加工凹模之外的减薄拉深加工凹模经过了杯形圆筒构件604b时产生的波度通过用随后减薄拉深加工凹模的减薄拉深而伸长并展平。
然而,存在这样的可能性:当最终减薄拉深加工凹模606z经过了杯形圆筒构件604b时产生的波度保留而未展平。
这里,为了提高基底构件201a的弯曲耐久性,当使用维氏硬度不小于200HV0.3/10的高硬度杯形圆筒构件604b时,通过杯形圆筒构件604b的开口端侧的端部在减薄拉深加工冲头605的表面上形成的微小疤痕易于变深。此外,关于不锈钢材料,拉伸强度趋于随着硬度增大而增大,因此回弹程度也增大。由于这些因素,存在这样的可能性:在量产期间的早期阶段中,疤痕对减薄拉深加工冲头605表面的影响表现为杯形圆筒构件604b表面上的波度。
该波度也保留在基部构件201a上,并且即使在金属基层的外侧上形成硅橡胶弹性层和含氟树脂管分离层,波度的影响也会在定影期间改变夹持部中的压力。因此,有可能引起图像缺陷产生,例如不均匀光泽度。
杯形圆筒构件604的表面硬度与减薄拉深加工冲头605的表面硬度之间的关系
本发明人已经发现,为了以高量产率制造弯曲耐久性优异的基底构件201a,杯形圆筒构件604b的表面硬度与减薄拉深加工冲头605的表面硬度之间的关系是重要的。
如上所述,为了制造弯曲耐久性优异的基底构件201a,在减薄拉深过程中使用的杯形圆筒构件604b的表面维氏硬度可以优选地不小于200HV0.3/10且不超过280HV0.3/10。
此外,为了以高量产率制造弯曲耐久性优异的基底构件201a,减薄拉深加工冲头605(它是用于保持杯形圆筒构件604b的保持构件)的表面维氏硬度不小于杯形圆筒构件604b的表面维氏硬度的4.0倍且不大于9.0倍。
根据以下实施例的结果,为了以高量产率制造弯曲耐久性优异的基底构件201a,减薄拉深加工冲头605的表面维氏硬度可以优选地不小于杯形圆筒构件604b的表面维氏硬度的4.0倍。顺便提及,尽管当减薄拉深加工冲头605的表面维氏硬度不小于杯形圆筒构件604b的表面维氏硬度的4.0倍时量产率随着表面维氏硬度的值增大而提高,但是从冲头制造成本的观点来看,减薄拉深加工冲头605的表面维氏硬度可以优选地不超过杯形圆筒构件604b的表面维氏硬度的9.0倍。由硬质合金制成并且具有高硬度的通用减薄拉深加工冲头的表面维氏硬度约为1800HV。比(通用)硬质合金更硬的硬质合金也存在,但是用于特殊用途,因此存在冲头制造成本变高的可能性。即,减薄拉深加工冲头605的表面维氏硬度不小于杯形圆筒构件604b的表面维氏硬度的4.0倍且不大于9.0倍,优选地不小于杯形圆筒构件604b的表面维氏硬度的4.0倍且不大于5.2倍,如下面实施例中所述。
在下文中,将使用实施例1至3进行具体描述。
实施例1
在该实施例中,使用硬质合金(“FUJILLOY”,由FUJI DIE Co.,Ltd.制造)制造作为保持构件的减薄拉深加工冲头605(图7)。该实施例中的减薄拉深加工冲头605的表面维氏硬度为1198HV0.3/10。此外,作为对比例,使用合金工具钢(SKD)制造减薄拉深加工冲头605。对比例中的减薄拉深加工冲头605的表面维氏硬度为697HV0.3/10。
使用该实施例中和对比例中的减薄拉深加工冲头605,由表面维氏硬度为240±10HV0.3/10的杯形圆筒构件604b制造基底构件201a(图7)。使用测量装置(“SURFCORDERSE600”,由Kosaka Laboratory Ltd.制造)测量第1000个基底构件201a、第3000个基底构件201a、第5000个基底构件201a和第7000个基底构件201a的纵向表面形状Wt(波度曲线的最大截面高度)的值。
具体地,在以下条件进行测量:截止=fh 0.25mm-fl 8mm、滤波器特性=高斯、预留长度=截止×0.5、调平=线性(整个区域)、评估长度=16mm、驱动(进给)速度=2mm/s、触针=顶端半径R:2mm、顶角:60度、由金刚石制成。
此外,以下列方式检查不均匀光泽度。使用第1000个基底构件201a、第3000个基底构件201a、第5000个基底构件201a和第7000个基底构件201a制备带201。随后,把每个带201装入全色复印机(“iRADVANCE C5051”,由佳能公司制造)中,设定压力为313.6N(32kgf)、定影夹持部为8mm×230mm、定影温度为200℃并且处理速度为246mm/sec。随后,在纸(片材)(“OK Top Coat”,由Oji Paper Co.,Ltd.制造,纸光泽度:45°,基重:128g/m2)上输出纯蓝图像,随后检查不均匀光泽度。
当清楚地识别出不均匀光泽度时将不均匀光泽度判定为“×”,当略微识别出不均匀光泽度时判定为“△”,并且当未识别出不均匀光泽度时判定为“○”。波度Wt和纯蓝图像不均匀光泽度的结果在表1中示出。
表1
冲头605 BM*1 Wt*2(μm) UG*3
实施例1 第1000个 2.8
第3000个 2.9
第5000个 2.9
第7000个 3.1
对比例 第1000个 3.0
第3000个 3.6
第5000个 4.2 ×
第7000个 4.7 ×
*1:"BM"表示基底构件201a
*2:"Wt"表示基底构件201a的波度Wt
*3:"UG"表示纯蓝图像的不均匀光泽度
根据表1的结果,即使当制造7000个带201时,在使用该实施例中的减薄拉深加工冲头605的情况下也不会在基底构件201a的表面上产生大的波度,并且用基底构件201a制造的带201也不会产生导致图像缺陷的纯色图像不均匀光泽度。另一方面,使用对比例中的减薄拉深加工冲头605制造的第3000个基底构件201a和对比例中的相关带201产生了纯色图像的轻微不均匀光泽度。此外,使用对比例中的减薄拉深加工冲头605制造的第5000个基底构件201a和对比例中的相关带201产生了被视为不适当图像质量的不均匀光泽度。
这将被认为是因为由该实施例中的减薄拉深加工冲头605与对比例中的减薄拉深加工冲头605之间的表面维氏硬度差异产生了该实施例与对比例之间的不均匀光泽度差异。用于加工表面维氏硬度为240±10HV0.3/10的杯形圆筒构件604b的对比例中的减薄拉深加工冲头605的表面维氏硬度为697HV0.3/10。即,对比例中的减薄拉深加工冲头605的表面维氏硬度仅为杯形圆筒构件604b的表面维氏硬度的2.8倍至3.0倍。
另一方面,该实施例中的减薄拉深加工冲头605的表面维氏硬度为1198HV0.3/10。因此,该实施例中的减薄拉深加工冲头605的表面维氏硬度不小于杯形圆筒构件604b的表面维氏硬度的4.8倍且不大于5.2倍。当杯形圆筒构件604b与减薄拉深加工冲头605之间的表面硬度差异大时,即使在杯形圆筒构件604b拉伸并伸长时杯形圆筒构件604b的下端附着到减薄拉深加工冲头605上的情况下也不容易形成疤痕。
该实施例中的减薄拉深加工冲头605的表面不容易留下疤痕,从而抑制了对定影性能有影响的杯形圆筒构件604b的波度,因此可以以高量产率制造基底构件201a。
实施例2
在该实施例中,使用合金工具钢(SKD)制造减薄拉深加工冲头605,随后对减薄拉深加工冲头605的表面进行镀硬铬。在该实施例中,减薄拉深加工冲头605的表面维氏硬度为1085HV0.3/10。
与实施例1中相同并且使用本实施例2中的减薄拉深加工冲头605进行评估的结果在表2中示出。
表2
冲头605 BM*1 Wt*2(μm) UG*3
实施例2 第1000个 2.9
第3000个 3.1
第5000个 3.2
第7000个 3.4
*1:"BM"表示基底构件201a
*2:"Wt"表示基底构件201a的波度Wt
*3:"UG"表示纯蓝图像的不均匀光泽度
根据表2的结果,即使当制造第7000个带201时,在使用该实施例中的减薄拉深加工冲头605的情况下也不会在基底构件201a的表面上产生大的波度,并且使用基底构件201a制造的带201不会产生导致图像缺陷的纯色图像不均匀光泽度。
该实施例中的减薄拉深加工冲头605的表面维氏硬度为1085HV0.3/10。为此,该实施例中的减薄拉深加工冲头605的表面维氏硬度不小于杯形圆筒构件604b的表面维氏硬度的4.3倍且不大于4.7倍。
因此,与实施例1类似,本实施例中的减薄拉深加工冲头605的表面不容易留下疤痕,从而抑制了对定影性能有影响的杯形圆筒构件604b的波度,因此可以以高量产率制造基底构件201a。
实施例3
在该实施例中,使用类似于实施例2中的减薄拉深加工冲头605(减薄拉深加工冲头605使用合金工具钢(SKD)制造,随后对减薄拉深加工冲头605的表面进行镀硬铬)和表面维氏硬度为260±10HV0.3/10的杯形圆筒构件604b。
与实施例1中相同的评估结果在表3中示出。
表3
*1:"BM"表示基底构件201a
*2:"Wt"表示基底构件201a的波度Wt
*3:"UG"表示纯蓝图像的不均匀光泽度
根据表3的结果,采用该实施例中的减薄拉深加工冲头605由第7000个基底构件201a制造的带201产生了纯色图像的轻微不均匀光泽度,但是处于在实际使用中没有问题的水平。采用该实施例中的减薄拉深加工冲头605由第1000个基底构件201a、第3000个基底构件201a和第5000个基底构件201a制造的带201不会产生导致图像缺陷的纯色图像不均匀光泽度。
杯形圆筒构件604b的表面维氏硬度为260±10HV0.3/10,并且该实施例中的减薄拉深加工冲头605的表面维式硬度为1085HV0.3/10。因此,该实施例中的减薄拉深加工冲头605的表面维氏硬度不小于杯形圆筒构件604b的表面维氏硬度的4.0倍且不大于4.3倍。
因此,与实施例1和2类似,本实施例中的减薄拉深加工冲头605的表面不容易留下疤痕,从而抑制了对定影性能有影响的杯形圆筒构件604b的波度,因此可以以高量产率制造基底构件201a。。
这里,用于制造可旋转定影构件的制造方法包括如上所述的制造可旋转定影构件的基底构件的制造步骤、在基底构件的外侧形成弹性层的形成步骤以及在弹性层的外侧形成表面层的形成步骤。
在上述实施例中描述了本发明的优选实施例,但是本发明也适用于下面描述的实施例。
在上述实施例中,在第一步骤中,通过对不锈钢板进行拉伸(加工),形成了作为第一杯形构件的杯形圆筒构件604a。随后,在第二步骤中,杯形圆筒构件604b(通过对杯形圆筒构件604a进行退火(加工)而制备)在其内侧由减薄拉深加工冲头605保持,通过在减薄拉深加工冲头605的纵向上在杯形圆筒构件604a的外侧移动减薄拉深加工凹模606进行减薄拉深(加工)。因此,形成了从杯形圆筒构件604b伸长并减薄的作为第二杯形构件的杯形圆筒构件604c。
随后,在第三步骤中,从减薄拉深加工冲头605取出作为第二杯形构件的杯形圆筒构件604c。随后,在第四步骤中,切割作为第二杯形构件的杯形圆筒构件604c的纵向端部。
然而,本发明不限于上述步骤。例如,在作为第一杯形构件的杯形圆筒构件604a的残余应力小的情况下,杯形圆筒构件604a也可以不通过进行退火等减轻残余应力就直接进行第二步骤。然而,为了形成能够延长带201寿命的基底构件201a,在第二步骤中使用的杯形圆筒构件604b的表面维氏硬度可以优选地在不小于200HV0.3/10且不大于280HV0.3/10的范围内。
此外,第三步骤不限于是在第四步骤之前执行的步骤,也可以是在第四步骤之后执行的步骤。即,在切割纵向端部之后,从减薄拉深加工冲头605取出作为第二杯形构件的杯形圆筒构件604c。
此外,在第四步骤中,对第二杯形构件的纵向端部的切割不限于切割对应于杯形底侧的一个端部,而是也可以切割两个端部,包括与对应于杯形底侧的一个端部相反的端部。
在上述实施例中,作为用作用于加热夹持部的加热构件的加热器202,使用了接触带201的陶瓷加热器,但是加热器不限于此。例如,也可以使用设置在与带201间隔开且位于带201内侧的位置处的卤素加热器。
在上述实施例中,描述了用于将未定影调色剂图像定影在记录材料上的定影装置,但是本发明不限于此。本发明还可应用于对暂时定影在记录材料上的调色剂图像加热加压以便提高图像光泽度的装置(在这种情况下,此装置也称为定影装置)。
在上述实施例中,描述了可旋转定影构件201包括基底构件201a、弹性层201d和表面层201f的构造,但是也可以使用不包括弹性层201d的可旋转定影构件。即,在分离性能优异的表面层设置在基底构件外侧的这种可旋转定影构件的制造方法中,基底构件也可以通过上述实施例中描述的方法制造。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明,但是应理解,本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应赋予最广义的解释,以涵盖所有变型以及等同的结构和功能。

Claims (14)

1.一种可旋转定影构件的不锈钢基底构件的制造方法,包括:
第一步骤:在不锈钢制成的第一杯形构件的内侧部处通过保持构件保持第一杯形构件,通过用在保持构件的纵向上可移动的环形构件在第一杯形构件的外侧部进行减薄拉深,形成比第一杯形构件薄的第二杯形构件;
第二步骤:将第二杯形构件从保持构件上取出;以及
第三步骤:切割第二杯形构件在所述纵向上的底端部,
其中,第一杯形构件的维氏硬度不小于200HV0.3/10且不大于280HV0.3/10,并且保持构件的维氏硬度不小于第一杯形构件的维氏硬度的四倍且不大于九倍。
2.根据权利要求1所述的制造方法,还包括通过对不锈钢板进行拉伸来形成第一杯形构件的拉伸步骤。
3.根据权利要求2所述的制造方法,还包括在拉伸步骤与第一步骤之间减轻第一杯形构件的残余应力的步骤。
4.根据权利要求2所述的制造方法,还包括在拉伸步骤与第一步骤之间对第一杯形构件进行退火的步骤。
5.根据权利要求2所述的制造方法,其中,拉伸步骤是冲击加工步骤。
6.根据权利要求1所述的制造方法,其中,在第一步骤中,用具有第一内径的环形构件对第一杯形构件进行减薄拉深,随后用具有第二内径的环形构件进行减薄拉深。
7.根据权利要求1所述的制造方法,其中,在第一步骤中,把润滑剂置于第一杯形构件与环形构件之间。
8.根据权利要求1所述的制造方法,其中,在第三步骤之前执行第二步骤。
9.根据权利要求1所述的制造方法,其中,在第三步骤中,切割第二杯形构件在所述纵向上的两个端部。
10.根据权利要求1所述的制造方法,其中,保持构件的形状是圆筒形或圆柱形。
11.根据权利要求1所述的制造方法,其中,可旋转定影构件的基底构件具有不小于10μm且不大于50μm的厚度。
12.根据权利要求1所述的制造方法,其中,第一杯形构件具有不小于0.1mm且小于0.5mm的厚度。
13.一种可旋转定影构件的制造方法,包括:
(i)制造步骤:制造由不锈钢制成的基底构件;
(ii)形成步骤:在由制造步骤制造的基底构件的外侧形成表面层,
其中,制造步骤包括,
(ii-i)第一步骤:在不锈钢制成的第一杯形构件的内侧部处通过保持构件保持第一杯形构件,通过用在保持构件的纵向上可移动的环形构件在第一杯形构件的外侧部进行减薄拉深,形成比第一杯形构件薄的第二杯形构件;
(ii-ii)第二步骤:将第二杯形构件从保持构件上取出;以及
(ii-iii)第三步骤:切割第二杯形构件在所述纵向上的底端部,
其中,第一杯形构件的维氏硬度不小于200HV0.3/10且不大于280HV0.3/10,并且保持构件的维氏硬度不小于第一杯形构件的维氏硬度的四倍且不大于九倍。
14.根据权利要求13所述的制造方法,还包括在基底构件与表面层之间形成弹性层的步骤。
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