JP2000177012A - 電子写真印刷で用いられる融着部材の被覆方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電写真装置に使うための融着部材を被覆す
る向上した方法を提供する。 【解決手段】 組合わせシート４０が準備され、この組
合わせシート４０は、熱によって変化可能な背部層４５
に取付けられた膜４６を備える。組合わせシート４０で
融着部材２０を包み込む。焼結処理により、膜４６が背
部層４５からはがれ融着部材２０の周囲に向けてきつく
縮む。次に背部層４５が融着部材２０からとりはずされ
る。これにより電子写真などに使われる融着部材２０に
膜４６を滑らかにきつく取付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真などに使
われる融着部材(fusing member)を被覆する方法に関
し、特に、融着部材上に膜(membrane)を接触させ、膜を
融着部材に焼結し(sintering)融着部材に均一の被覆を
与える方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】熱エネ
ルギを使いトナー像をサポート部材に固着させることは
広く知られている。トナーをサポート表面に熱によって
永続的に融着させるには、一般的にはトナーの温度を上
昇させ、トナーの構成部分を癒着させ粘着性を持たせる
必要がある。この加熱により、トナーがある程度サポー
ト部材のファイバ又は孔に流れる。その後、トナーが冷
えるに従って、トナーの凝固によってトナーがサポート
にしっかりと結合する。

【０００３】既知の融着部材は、カラー像に対しては、
白黒の像ほどの質を提供しない。したがって、高質のカ
ラープリント又はコピーを生じる加熱部材を、好ましく
は圧力部材と共に、提供することが望まれる。特に、カ
ラー融着に必要とされる高い温度において、すぐれた結
果を示す融着部材を提供することが望まれる。これに加
え、すぐれた解離を提供しつつ外部表面に少量の融着オ
イルを必要とする又は融着オイルを必要としない融着部
材を提供することが望まれる。更に、完全なトナーの流
れ及び光沢の向上を達成する融着部材を提供することが
望まれる。更に、融着部材の重合層におけるピンホール
欠陥を低減又は除去することが望まれる。

【０００４】国際公開ＷＯ９６／１０７７８は、プリン
タローラ及びベルト上での使用のための解離被覆を記載
する。この被覆は、拡張した薄いポリテトラフルオロエ
チレン肌であり、粘着層によって基底に取付けられる有
孔表面と、接触表面としてさらされる不浸透性表面とを
含む。単一の薄い被膜に二重の表面を使うことによっ
て、シリコンエラストマ層などの基底物質への結合を設
け、摩耗及び化学耐性をつける。

【０００５】米国特許第５，１２３，１５１号は、弾力
体層を持つ２００μｍ以上の厚さの弾力性固定ロールを
記載し、この弾力体層は、金属のコア上に保護層と共に
形成される。この保護層は、弾力体表面に３μｍから２
００μｍの範囲の厚さで形成され解離特性を含み、フィ
ブリル化ＰＴＦＥ及び解離特性のあるエラストマからな
る合成物質から形成される。保護層がシート形状で接触
させられた場合、固定ロールの周りにからみつけられ又
は包まされるが、本発明による包み込み利用技術は記載
されていない。

【０００６】米国特許第５，４６８，５３１号は、弾力
性屈従体物質及び解離表面物質を含む弾力性固定ロール
を記載する。体物質は、有孔性ゴム又はフォームから形
成される。解離表面物質は、シリコンゴム又はフルオロ
シリコンゴムを含む有孔性ＰＴＦＥの薄膜から形成され
る。解離表面物質は、体物質に連続しない粘着層によっ
て結合されている。米国特許第５，７１６，７００号
は、米国特許第５，４６８，５３１号に類似した弾力性
固定ロールに関するが、解離表面物質が、弾力性有孔体
物質の外側表面に解離物質のゴムの一部を有孔体物質の
ゴムの接触部分に結合することによって接着されてい
る。

【０００７】本発明は上記の背景技術の下でなされたも
のであり、その目的は、上述のプリント又はコピー品質
向上などの要求に応えられるような、向上した融着部材
の被覆技術を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、静電写真装置
(electrostatographic apparatus:複写、印刷等を含
む、本明細書にて同じ）に使うための融着部材を被覆す
る方法に関する。組合わせシートが準備され、この組合
わせシートは、背部層と膜とを備える。この組合わせシ
ートが融着部材の周りに包まれる。組合わせシートが焼
結され、膜が融着部材に取付けられる。

【０００９】

【発明の実施の形態】ここで使われる「融着部材(fusin
g member)」とは、融着ロール、ベルト、薄膜、シート
などを含む融着部材と、ドナーロール、ベルト、薄膜、
シートなどを含むドナー部材と、圧力ロール、ベルト、
フィルム、シートなどを含む圧力部材と、デジタル機械
を含む静電写真又は電子写真機の融着システムで有効な
その他の部材とを示す。本発明の融着部材は、様々な種
類の機械に用いることができ、ここに示す特定の実施形
態への利用方法に特に制限されるものではない。

【００１０】融着部材としては、どのような適切な基部
（基体、substrate)を選択しても良い。融着部材基部
は、ロール、ベルト、平坦な表面、シート、フィルム、
又は熱可塑性トナー像を適切なコピー基部に固着するた
めに使われる他の適切な形状をしていてもよい。また、
この融着部材基部は、融着部材、圧力部材、又は解離剤
ドナー部材のかたちをとることもあり、好適には円筒形
のロールの形状をしている。典型的には、融着部材は、
中空の円筒形の金属のコアからなり、この金属は、銅、
アルミニウム、ステンレス鋼、又は、重合物質を被覆し
しっかりと接着できる能力を持ち剛性及び構成の保全が
できるように選択された特定のプラスチック物質を含
む。好適には、サポート基部は、円筒形の金属ローラで
ある。一つの実施形態では、コア−アルミニウム又は鋼
のシリンダでもよい−がプライマによって下塗りされる
前に溶剤によって脱脂され研磨クリーナによって洗浄さ
れ、その後、周辺状態で３０分間空気乾燥され、１５０
℃で３０分間焼かれる。このプライマは、ダウコーニン
グ１２００（ＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇ１２００）などであ
り、スプレーしても、ブラシで塗られても、浸されても
よい。

【００１１】本発明は、低摩擦膜を融着部材の外側表面
に取付ける向上した方法に関する。概して、この向上し
た方法によれば、最初に「組合わせシート」とよばれる
ものが準備され、図１の断面図には４０として示す。本
発明によれば、この組合わせシート４０は、二つの別個
の層を持つ。この二つの層は、４５として示す背部層
と、４６として示す膜自体である。膜(membrane)４６
は、水溶性の接着剤によって又は一つの層を他の層の上
に部分的に溶かすことによって、背部層４５に取付けら
れる。本発明の好適な実施形態では、背部層４５は約２
０ミリの厚さであり、大半がポリエチレン又はポリプロ
ピレンを含む。背部層４５の重要な特性は、この層が下
に詳しく述べる焼結温度よりも低い温度で熱により変形
可能なことである。また、本発明の好適な実施形態で
は、膜４６は２ミリの厚さのＰＴＦＥ層である。

【００１２】本発明の向上した方法の全体的な目的は、
膜４６を組合わせシート４０から融着部材２０の外側部
表面に効果的に移動させることである。組合わせシート
４０は、融着部材２０の外側表面に配置され、この時、
膜４６は、融着部材２０と直接接触する。組合わせシー
ト４０が置かれた融着部材２０は次に、焼結、すなわち
加熱され、組合わせシート４０上の膜４６が背部層４５
から分離し、融着部材２０の主要表面の周りに締め付け
るようにきつく縮む。次に、背部層４５が融着部材２０
から引かれ又ははがされ、よって、比較的均一の膜４６
を融着部材２０の外側に取付けて残す。

【００１３】図２に、融着部材に膜を接触させる一つの
ステップを示す。このステップでは、この実施形態では
ロールである融着部材２０は、基部４と中間層７とを含
み、ジャーナル３０及び３２を各端に備える。最初に、
融着部材２０は重合シート４０に対して実質上垂直に方
向を定められ、ジャーナル３０が穴４２を通っていても
良く、又はシート４０を融着部材２０に対してその場に
しっかりと保持するために十分な力で無傷のシート４０
を押しても良い。シートが融着部材に接触させられた時
に、シート上の伸びた孔の方向が実質上、融着部材の長
手軸と平行になるように、シートの伸びた孔の方向と融
着部材２０が配置され、向き合わせされる。組合わせシ
ート４０で次に、滑らかに融着部材の周りがジャーナル
３０からジャーナル３２へと重ならないように包まれる
（ラップされる、まといつけられる）。この最初の包み
ステップ（ラップ工程）の後、ラップ組合わせ層は融着
部材２０に焼結される。

【００１４】図３は、組合わせシートで包まれた融着部
材２０が、焼結ステップの一部として加熱チューブに入
るところを示す図である。加熱チューブ５０は、熱を伝
導するどのような物質から形成されてもよく、金属が好
適である。融着部材２０に組合わせシート４０が巻かれ
た後、融着部材は端キャップ６０と６２との間に挿入さ
れ、この端キャップは、融着部材２０の各端で、ジャー
ナル３０及び３２上にきちんと合わさる。端キャップ６
０は、ジャーナル３０上に合わさり、融着部材が加熱チ
ューブ５０に入る時にシート４０をその場に保持する。
端キャップは、好適にはゴム又はプラスチックから形成
されるが、溶けずに焼結処理を耐えられる他の物質のい
ずれであってもよい。端キャップ６０及び６２は、端キ
ャップサポート６４及び６６によって回転可能に支えら
れ、この端キャップサポートは、端キャップと別個でも
一体的に形成されてもよい。端キャップサポートは、融
着部材が加熱チューブ５０内を移動する間、融着部材を
支える。端キャップサポート６４及び６６は、端キャッ
プ６０及び６２に融着部材２０を支えるために十分な力
を与え、また協働して矢印５２によって示される方向に
融着部材２０を加熱チューブ５０を通って移動させる。

【００１５】図示する実施形態では、加熱チューブ５０
が、熱源７０及び７２を備え、組合わせシート４０を融
着部材２０に焼結するために十分な熱を供給する。熱源
は、加熱チューブ５０に必要な量の熱を供給できるいず
れの種類の熱源であってもよく、また、単一の熱源であ
ってもよい。熱の正確な量及び熱が加えられる正確な期
間は、使われるシート物質の種類及び必要な焼結の程度
に依存する。焼結処理の望まれる結果は、融着部材が重
合被覆を持ち、被覆が融着部材全体に一致した程度で焼
結し、融着システムの動作状態に耐えられ、よいトナー
の解離を提供することである。シート４０を接触させる
前に、選択的接着層を中間層７に接触させてもよい。ま
た、中間層７を、シート４０を接触させる前に磨き、洗
浄してもよい。

【００１６】熱に加え、圧力もまた融着部材に加えら
れ、シート物質４０が滑らかに中間層７に接触され結合
することを確実にする。図示する実施形態では、焼結に
必要な圧力は、融着部材２０が加熱チューブ５０を通っ
て移動するときに加熱チューブ５０の内壁が融着部材２
０へ望まれる圧力を加えるように融着部材の直径と加熱
チューブの直径との寸法を調節することで供給される。
もちろん、上述の加熱チューブが使われない時には加熱
処理に関連した別個の圧力印可装置などの同等の圧力源
を使ってもよい。好ましい温度の範囲は、望まれる程度
の焼結を達成するために必要な時間では３２０から４５
０℃であり、これは、ポリマシートの厚さによって変化
し、好ましい圧力の範囲は、約３４．４５から３４４．
５ｋＰａ（５から５０ｐｓｉ）であり、好ましい回転率
は、３５０ｍｍに渡って、０．５から１回転である。

【００１７】焼結処理の間は、融着部材が加熱チューブ
を通る際に融着部材を回転させることにより、より均一
なポリマの被覆が得られることがわかっている。この回
転は、端キャップサポート６４及び６６を回転させ、こ
れにより融着部材を矢印５４に示されるように回転させ
て達成する。

【００１８】図４は、焼結処理の後期ステップでの被覆
された融着ロールを示す。好適には、膜４６が２から２
５ミクロンの厚さで被覆され、より好適には５から１５
ミクロンの厚さで被覆され、更に好適には、７から１４
ミクロンの厚さで被覆される。端キャップ６０及び６２
は、ジャーナル３０及び３２から除去され、次に融着部
材の端が、接着、熱、ナイフ、又はレーザー処理などの
既知の方法のいずれかにより適切に密閉され切り取られ
る。

【００１９】膜４６は、焼結処理の間に４０％程度まで
縮む場合もあり、膜上の以前に拡張されていた孔をふさ
ぎ、しわをなくす。望まれる孔の大きさは、０．５から
１ミクロンの間である。

【００２０】図５は、本発明の処理の次のステップを示
し、膜４６が融着部材２０の最も外側の表面（この実施
形態では中間層７）に焼結された後を示す。焼結ステッ
プに続いて、膜４６は、背部層４５からはがされ、融着
部材２０の周りにきつく縮み、融着部材２０に効率的に
取付けられる。この時点で、膜４６が無くなった背部層
４５は、融着部材２０から、今は円筒形の背部層を図示
する方向Ｆに向かってひくなどして、単純に引かれ又は
はがされる。

【００２１】約４２７℃の焼結温度の結果、融着部材２
０の本体へ膜４６が望まれるように縮み、またこの結
果、融着部材２０上の膜４６の望まれる多孔性が達成さ
れる。

【００２２】本発明の全体的な実用的な利点は、４５な
どの背部層を使うことにより、最終的な融着部材２０の
全体的な表面の多孔性のよりよい制御を提供し、よって
その結果、望ましい光沢を融着部材２０によって作成さ
れた静電複写像に提供する。更に、背部層４５を使うこ
とにより、部分的に仕上げられた融着部材の取り扱いを
簡略化し、融着部材２０に工具の印がつけられるのを避
けることができる。

【００２３】もし、膜を柔軟なベルトなどのロール以外
の他の種類の融着部材に取付けることが望まれるなら
ば、上述のステップをロールの形状をした融着部材２０
自体にではなく、柔軟な基部（基体）を一時的に硬いロ
ールに乗せ、ロールを柔軟な基部のための型として使い
膜４６を取付けることもできる。上述のステップの後、
柔軟な基部をロールから取り外すことができ、基部に膜
を焼結させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による方法に使われる「組合わせシー
ト」の断面図である。

【図２】 包み込み前の融着部材に対する組合わせシー
トの方向づけを示す図である。

【図３】 焼結処理の一つのステップにおける、組合わ
せシートで包まれた融着部材を示す断面図である。

【図４】 焼結処理のもう一つのステップにおける、組
合わせシートで包まれた融着部材を示す断面図である。

【図５】 組合わせシートの背部層が除去される時の、
組合わせシートで包まれた融着部材を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

４ 基部、７ 中間層、２０ 融着部材、３０，３２
ジャーナル、４０ 組合わせシート、４２ 穴、４５
背部層、４６ 膜、５０ 加熱チューブ、６０，６２
端キャップ、６４，６６ 端キャップサポート、７０，
７２ 熱源。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電写真装置に用いられる融着部材を被
   覆する方法であって、 背部層と膜とを含む組合わせシートを用意するステップ
   と、 前記組合わせシートで融着部材を包むステップと、 前記組合わせシートを融着部材に焼結し前記膜を融着部
   材に取付けるステップと、 を含むことを特徴とする被覆方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法であって、背部層
   が、前記焼結ステップで使われる温度よりも低い温度で
   熱によって変形可能であることを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の方法であって、前記焼
   結ステップが更に、 組合わせシートで包まれた融着部材を加熱チューブを通
   って動かすステップと、 組合わせシート及び融着部材に熱及び圧力を加えるステ
   ップと、 を含むことを特徴とする方法。