JP2003076167A - Fixation belt and image forming device having the same - Google Patents

Fixation belt and image forming device having the same

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JP2003076167A
JP2003076167A JP2001264423A JP2001264423A JP2003076167A JP 2003076167 A JP2003076167 A JP 2003076167A JP 2001264423 A JP2001264423 A JP 2001264423A JP 2001264423 A JP2001264423 A JP 2001264423A JP 2003076167 A JP2003076167 A JP 2003076167A
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JP
Japan
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plast
fixing belt
elastic layer
hardness
fixing
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001264423A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Kamiya
公二 神谷
Kyoichi Ashikawa
恭一 芦川
Norihiko Yasuse
徳彦 安瀬
Minoru Matsuo
稔 松尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixation belt which can uniformly fix images without generating any image defect for a long period and an image forming device which has the fixation belt. SOLUTION: A fixation belt 10 which has an elastic layer 2 formed on a base 1 and a release layer 3 formed on the elastic layer 2 is characterized by that the universal hardness HU (N/mm<2> ) of its top surface side is <35 and the plastic hardness HUplast (N/mm<2> ) is larger than the universal hardness. The HU and HUplast are prescribed in the German standards DIN 50359-1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、定着ベルト及びそ
れを有する画像形成装置に関し、さらに、詳しくは、記
録媒体上の未定着トナー画像を加熱加圧して定着させる
定着ベルト及びそれを有する画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing belt and an image forming apparatus having the fixing belt. More specifically, the present invention relates to a fixing belt for fixing an unfixed toner image on a recording medium by heating and pressurizing it, and an image forming apparatus having the fixing belt. Regarding the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は、従来の電子写真方式の画像形成
装置の説明図である。従来の電子写真方式の画像形成装
置100、例えば、複写機及びレーザプリンタは、静電
潜像が形成される感光体ドラム101、感光体ドラム1
01に接触して帯電処理を行う帯電ロール102、レー
ザビーム等の露光手段103、感光体ドラム101の静
電潜像にトナーを付着させる現像ロール104、帯電ロ
ール102にDC電圧を印加するためのパワーパック1
05、感光体ドラム101上のトナー像を記録紙107
に転写処理する転写ロール106、転写処理後の感光体
ドラム101をクリーニングするためのクリーニング装
置108、感光体ドラム101の表面電位を測定する表
面電位計109、並びに、加熱定着ロール111及び加
圧ロール112からなる熱定着装置110によって構成
されている。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is an illustration of a conventional electrophotographic image forming apparatus. A conventional electrophotographic image forming apparatus 100, such as a copying machine and a laser printer, includes a photosensitive drum 101 and a photosensitive drum 1 on which an electrostatic latent image is formed.
01, a charging roll 102 for performing a charging process, an exposure unit 103 such as a laser beam, a developing roll 104 for adhering toner to an electrostatic latent image on the photoconductor drum 101, and a DC voltage for applying a DC voltage to the charging roll 102. Power pack 1
05, the toner image on the photosensitive drum 101 is recorded on the recording paper 107
Transfer roller 106 for performing transfer processing on the surface, a cleaning device 108 for cleaning the photoconductor drum 101 after the transfer processing, a surface potential meter 109 for measuring the surface potential of the photoconductor drum 101, and a heat fixing roll 111 and a pressure roll. The thermal fixing device 110 is composed of 112.

【0003】この電子写真方式を用いる画像形成装置1
00は、回転する感光体ドラム101の感光体層を帯電
ロール102を用いて一様に帯電させた後にレーザビー
ム等の露光手段103で露光して静電潜像を形成し、こ
の静電潜像をトナーによって現像することによりトナー
像とし、このトナー像を記録紙107上に転写し、そし
て、この記録紙107を加熱定着ロール111及び加圧
ロール112からなる熱定着装置110に通過させてト
ナー像を熱定着するように構成されている。
Image forming apparatus 1 using this electrophotographic system
In 00, the photosensitive layer of the rotating photosensitive drum 101 is uniformly charged by using a charging roll 102, and then exposed by an exposing means 103 such as a laser beam to form an electrostatic latent image. The image is developed with toner to form a toner image, the toner image is transferred onto a recording paper 107, and the recording paper 107 is passed through a heat fixing device 110 including a heat fixing roll 111 and a pressure roll 112. It is configured to thermally fix the toner image.

【0004】このような画像形成装置100の熱定着装
置においては、例えば、アルミニウム等の金属の中空円
筒体からなる芯金の外周面にトナーの粘着を防止するた
めに被覆されたフッ素樹脂等からなる離型層を設けた加
熱定着ロール111が使用されているが、この加熱定着
ロール111は、芯金の中空部に回転中心線に沿ってハ
ロゲンランプ等のヒータを配置し、その輻射熱によって
加熱定着ロール111を内側から加熱するようになって
おり、そして、加熱定着ロール111と加圧ロール11
2との間に記録紙107を通過させることにより、記録
紙107の上に付着しているトナーを加熱定着ロール1
11の熱により軟化させつつ加圧して記録紙上に定着さ
せるようになっている。
In the heat fixing device of the image forming apparatus 100 as described above, for example, the outer peripheral surface of the cored bar made of a hollow cylinder made of metal such as aluminum is coated with a fluororesin or the like to prevent adhesion of toner. A heat fixing roll 111 provided with a releasing layer is used. The heat fixing roll 111 has a heater such as a halogen lamp arranged along the rotation center line in the hollow portion of the cored bar and is heated by the radiant heat. The fixing roll 111 is heated from the inside, and the heating fixing roll 111 and the pressure roll 11 are heated.
By passing the recording paper 107 between the heat fixing roll 1 and the recording paper 107,
While being softened by the heat of 11, pressure is applied to fix the recording paper.

【0005】この芯金上にフッ素樹脂層を設けた加熱定
着ロール111は、離型性には優れているが、柔軟性及
び弾力性に劣っているので、光沢を必要とするフルカラ
ー複写機、フルカラーレーザープリンター等の画像形成
装置に対応することができない。このような従来のフル
カラー複写機、レーザプリンター等の画像形成装置で
は、赤(マゼンタ)、青(シアン)、黄(イエロー)、
黒(ブラック)の4色のカラートナーが用いられ、これ
らの色のトナーが重ね合わせた状態で紙面へ転写されて
いる。それ故、これらの未定着状態のカラートナーを定
着する時には、加熱定着ロールの表面において、これら
のトナーを包み込むようにして溶融状態で均一に混合さ
せることが必要になる。このために、定着部材(ロー
ル、ベルト)の表面に必要な特性の一つとして、柔軟性
が挙げられる。
The heat fixing roll 111 provided with a fluororesin layer on the core metal is excellent in releasability but inferior in flexibility and elasticity, so that a full color copying machine requiring gloss, It cannot be applied to image forming apparatuses such as full-color laser printers. In conventional image forming apparatuses such as full-color copying machines and laser printers, red (magenta), blue (cyan), yellow (yellow),
Black (black) color toners of four colors are used, and the toners of these colors are transferred to the paper surface in a superposed state. Therefore, when fixing these unfixed color toners, it is necessary to uniformly mix them in a molten state so as to wrap them around the surface of the heat fixing roll. Therefore, one of the properties required for the surface of the fixing member (roll, belt) is flexibility.

【0006】従来、定着ロールの表面に柔軟性を付与す
るために、シリコンゴムロール上にシリコンゴム、フッ
素ゴム等の弾性層(下地のゴムよりも、離型性、耐久性
を考慮したゴム材料を使用)を設けた定着ロールがあ
る。しかし、かかる弾性層を有する定着ロールは、ウォ
ームアップ時間が長くなることを抑えるために、弾性層
の厚さをある一定値以上に大きくすることはできない。
熱定着ロールは、ヒートロール全体を所定温度に保持す
ること、熱容量が大きいこと等の特性を有しているの
で、定着の高速化には適しているが、ヒートロールを所
定の温度まで加熱するのにかなりの時間が必要であり、
そのために、電力消費が大きくなるという問題がある。
Conventionally, in order to impart flexibility to the surface of the fixing roll, an elastic layer such as silicone rubber or fluororubber is provided on the silicone rubber roll (a rubber material in consideration of releasability and durability rather than the base rubber is used). There is a fixing roll provided with (use). However, in the fixing roll having such an elastic layer, the thickness of the elastic layer cannot be increased beyond a certain value in order to prevent the warm-up time from becoming long.
The heat fixing roll is suitable for speeding up fixing because it has characteristics such as keeping the whole heat roll at a predetermined temperature and having a large heat capacity, but heats the heat roll to a predetermined temperature. Takes quite some time,
Therefore, there is a problem that power consumption increases.

【0007】そこで、近年、画像処理分野において、省
エネルギー化への活動が活発になってきた。そのような
活動の成果として、立ち上がり時間の短縮が可能となる
フィルム状の定着無端ベルトを介して、ヒーターによ
り、被転写物上のトナーを加熱するベルト定着装置が提
案されている。図4は、従来の定着無端ベルトの使用状
態を示す説明図である。図4に示されているように、従
来の画像形成装置においては、加熱ロール115、これ
と相対して設けられた一対の平行な加圧ロール116,
116、並びに、加熱ロール115に接すると共に一対
の平行な加圧ロール116,116により回転可能に設
けられた定着無端ベルト114を有するベルト定着装置
113が用いられている。また、定着無端ベルトの基体
の上にシリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性材料で構成
されるゴム弾性層を設けたものも提案されている(図示
せず)。このベルト定着装置によれば、定着ロールと加
熱ロールとに定着無端ベルトを巻き掛けて回転させ、定
着ロールに対し定着無端ベルトを介して加圧ロールを圧
接させている。ここで定着ロールが回転駆動され定着ベ
ルトが同方向に回転すると加熱ロール及び加圧ロールも
従動回転する。この場合、定着ベルトの各部はニップに
達するに先立って加熱ロールで加熱され、その加熱され
た部分がトナー像を予め加熱軟化させ、続いて記録材が
ニップを通過することにより、トナー像の定着を行う。
Therefore, in recent years, activities for energy saving have become active in the field of image processing. As a result of such activities, a belt fixing device has been proposed in which a toner on a transfer target is heated by a heater via a film-shaped fixing endless belt capable of shortening the rising time. FIG. 4 is an explanatory view showing a usage state of a conventional fixing endless belt. As shown in FIG. 4, in the conventional image forming apparatus, a heating roll 115, a pair of parallel pressure rolls 116 provided opposite to the heating roll 115,
A belt fixing device 113 having a fixing endless belt 114 that is in contact with the heating roller 115 and is rotatably provided by a pair of parallel pressure rollers 116 and 116 is used. There is also proposed a fixing endless belt provided with a rubber elastic layer made of an elastic material such as silicone rubber or fluororubber on the substrate (not shown). According to this belt fixing device, the fixing endless belt is wound around the fixing roll and the heating roll and rotated, and the pressure roll is pressed against the fixing roll via the fixing endless belt. Here, when the fixing roll is rotationally driven and the fixing belt rotates in the same direction, the heating roll and the pressure roll also rotate. In this case, each part of the fixing belt is heated by the heating roll before reaching the nip, and the heated part softens and heats the toner image in advance, and then the recording material passes through the nip to fix the toner image. I do.

【0008】このベルト定着装置では、薄いフィルム状
の定着用ベルトを直接加熱することになり、電源投入
後、加熱部は短時間で所定の温度に達するので、電源投
入後の待ち時間をかなり減らすことが出来る。また、必
要部分のみを加熱するので、電力消費も少ない利点があ
る。定着ベルトの場合には、基体上に、前述した離型性
及び耐久性を考慮したゴム材料を直接形成させる。しか
し、以下に述べるような不具合を同じように抱えてい
る。
In this belt fixing device, the fixing belt in the form of a thin film is directly heated, and the heating section reaches a predetermined temperature in a short time after the power is turned on. Therefore, the waiting time after the power is turned on is considerably reduced. You can Further, since only the necessary portion is heated, there is an advantage that power consumption is small. In the case of a fixing belt, the above-mentioned rubber material in consideration of releasability and durability is directly formed on the substrate. However, it has the same problems as described below.

【0009】従来の定着ベルトの表面(シリコンゴム、
フッ素ゴム等)は、柔軟性には優れているが、トナーの
離型性が不足しているので、トナーオフセット現象が発
生しやすい。また、これらゴム弾性層は、耐摩耗性が低
いことから、表面の摩耗、劣化が激しい。これらの不具
合に対しては、シリコン系の潤滑オイルを定着ロール及
び定着ベルト表面に塗布する方法がある。しかしなが
ら、このオイル塗布方式も初期的には効果が見られる
が、十分ではなく、また、このオイルによりゴム材料の
膨潤という新たな不具合が発生する。また、このオイル
塗布の為の機構(塗布量制御機構も含む)及びオイルの
補充などはユーザーメンテナンスの負荷、コスト高の不
具合もあり、オイル不使用の定着が必要とされている。
The surface of a conventional fixing belt (silicon rubber,
Fluorine rubber and the like) are excellent in flexibility, but the toner releasing property is insufficient, so that the toner offset phenomenon is likely to occur. Further, since these rubber elastic layers have low wear resistance, the surface is severely worn and deteriorated. For these problems, there is a method of applying a silicone-based lubricating oil to the surface of the fixing roll and the fixing belt. However, although this oil application method is initially effective, it is not sufficient, and this oil causes a new problem of swelling of the rubber material. Further, the mechanism for applying the oil (including the application amount control mechanism) and the replenishment of the oil also have the drawbacks of user maintenance load and high cost, and therefore fixing without using oil is required.

【0010】最近では、定着ベルトの基体上にゴム弾性
層を設け、その上にフッ素樹脂等の離型材料を被覆させ
たものも提案されている。しかし、この離型材料を被覆
させた場合、前述した表面の重要特性である柔軟性が低
下する傾向にある。この場合の不具合としては、画像の
不均一さ、OHPシート上の画像の透過性の悪さがあげ
られる。よって、これらを回避するための手段として、
弾性層のもつ柔軟性をなるべく損なわない被覆方法及び
被覆材料の検討、並びに、被覆時の表面硬度特性値価な
どの検討が重要となる。従来行われていた手段を以下に
示す。
Recently, it has been proposed that a rubber elastic layer is provided on the base of a fixing belt, and a release material such as fluororesin is coated on the rubber elastic layer. However, when the release material is coated, the flexibility, which is an important characteristic of the surface described above, tends to decrease. Problems in this case include non-uniformity of the image and poor transparency of the image on the OHP sheet. Therefore, as a means to avoid these,
It is important to consider a coating method and a coating material that do not impair the flexibility of the elastic layer as much as possible, and a surface hardness characteristic value at the time of coating. The conventional means are shown below.

【0011】1)先行技術1 特開平10−198201には、薄肉チューブ状基体の
外周面に耐熱性エラストマー層を設け、さらにその上に
フッ素樹脂層を設けた積層構成を有する定着べルトにお
いて、ソフト指数Sを定義して、基体の厚さと外面層の
厚さとソフト指数Sとの許容範囲を規定したものが記載
されているが、フッ素樹脂層(外面層)の硬さについては
何ら考慮が払われていない。 2)先行技術2 特許第3000516号公報には、トナー/ポリイミド
基体/耐熱性弾性層/表層樹脂の曲げ弾性率を規定し、
JIS K6301による表面硬度を規定し、耐熱性弾
性層の熱伝導率と厚さを規定し、そして、線圧を規定し
ているが、「ユニバーサル硬さ」及び「塑性硬さ」につ
いては、何ら考慮が払われていない。
1) Prior Art 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-198201 discloses a fixing belt having a laminated structure in which a heat-resistant elastomer layer is provided on the outer peripheral surface of a thin-walled tubular substrate, and a fluororesin layer is further provided thereon. Although the soft index S is defined and the allowable range of the thickness of the substrate, the thickness of the outer surface layer, and the soft index S is described, the hardness of the fluororesin layer (outer surface layer) is not taken into consideration. Not paid. 2) Prior Art 2 Japanese Patent No. 3000516 defines the flexural modulus of toner / polyimide substrate / heat resistant elastic layer / surface layer resin,
The surface hardness according to JIS K6301 is specified, the thermal conductivity and thickness of the heat resistant elastic layer are specified, and the linear pressure is specified. What is the "universal hardness" and "plastic hardness"? No consideration is given.

【0012】ところで、画像形成においてトナーを定着
させる目的は、トナーを記録材に固定することにある
が、同時にトナーを発色させて可視画像を形成すること
にもある。一般の白黒画像では発色に関する問題はほと
んどないが、フルカラー画像で特に高い画質を得るため
には、発色の問題が非常に重要である。フルカラー複写
機を用いた画像形成においては、シアン、マゼンタ、イ
エロー及びブラックの4種のトナーを用い、各色のトナ
ー像を順次重ねて形成した後、加熱溶融して2次色さら
には3次色の色再現を行ってフルカラー画像を形成す
る。その際、例えば、2種類のトナーの重ね合わせによ
って2次色を得る場合、実際に得られる2次色との色差
はトナー層の光の透過性によって決定される。即ち、ト
ナー層内部に空隙等が存在すると光散乱を招くし、トナ
ー像表面に凹凸が存在すると乱反射により発色が妨げら
れる。それ故、定着時にはトナーが均一に溶融され定着
されることが重要である。均一な定着には、定着装置の
定着ベルトがトナーの凹凸に確実に接触できるように弾
性を備えている必要がある。かかる「弾性」は、例え
ば、基体上に耐熱性エラストマーの弾性層を被覆した上
に、耐熱性樹脂の最外層を被覆するか、或いは、最外層
に耐熱性エラストマーを配合して、確保される。
By the way, while the purpose of fixing the toner in the image formation is to fix the toner to the recording material, it is also to form the visible image by coloring the toner. A general black-and-white image has almost no problems relating to color development, but in order to obtain a particularly high image quality in a full-color image, the color development problem is very important. In image formation using a full-color copying machine, four types of toners of cyan, magenta, yellow, and black are used, toner images of respective colors are sequentially formed, and then heat-melted to form a secondary color or a tertiary color. Color reproduction is performed to form a full-color image. At that time, for example, when a secondary color is obtained by superimposing two types of toner, the color difference from the actually obtained secondary color is determined by the light transmittance of the toner layer. That is, when voids or the like exist inside the toner layer, light scattering is caused, and when unevenness exists on the toner image surface, irregular reflection hinders color development. Therefore, it is important that the toner is uniformly melted and fixed at the time of fixing. For uniform fixing, it is necessary for the fixing belt of the fixing device to have elasticity so as to surely contact the unevenness of the toner. Such "elasticity" is ensured, for example, by coating the elastic layer of the heat-resistant elastomer on the substrate and then coating the outermost layer of the heat-resistant resin, or by blending the heat-resistant elastomer in the outermost layer. .

【0013】このように、電子写真方式の画像形成装
置、特に、画質が重視されるフルカラー複写機において
は、離型性、耐熱性、及び機械的耐久性の点から、定着
ベルトの最外層の材料は、フッ素ゴム、シリコンゴム、
フッ素樹脂等の材料に限定されるが、実際には、それら
の材料毎にいくつかの問題点がある。
As described above, in the electrophotographic image forming apparatus, particularly in the full-color copying machine in which the image quality is important, the outermost layer of the fixing belt is used in terms of releasability, heat resistance, and mechanical durability. Materials are fluororubber, silicone rubber,
Although it is limited to materials such as fluororesin, each of those materials actually has some problems.

【0014】即ち、フッ素ゴムには、次のような問題が
ある。フッ素ゴムは、フッ素樹脂に架橋剤を添加し加熱
することにより主鎖を架橋してゴム化するが、かかるフ
ッ素ゴムには未反応の官能基や架橋剤が残存し、その結
果、表面エネルギーが高くなる。定着ベルトの最外層に
この種のフッ素ゴムを使用すると、表面エネルギーが高
いためにトナーに対する離型性を確保することができな
くなる。そこで、未定着トナー像に直接圧接する側の定
着ベルトの表面にシリコンオイルなどの離型剤を供給
し、未定着トナー像と定着ベルトの表面との間に離型剤
層を形成してトナー像の剥離を容易にする方法が採用さ
れている。しかし、離型剤は、定着時にトナー像を担持
する転写体に付着する。その結果、用紙やOHPフィル
ム等の転写体表面がべとつき、テープ類を付着できない
といった問題があり、また、離型剤の供給装置を定着装
置に付設する必要があるために、定着装置の小型化や低
コスト化に逆行するといった問題がある。よって、定着
ベルトの最外層は、摩擦に対する耐久性を確保しつつ、
定着ロール部材に供給される離型剤の量を少量にする
か、ほとんど使用しないような状態でトナーに対する離
型性を確保することが重要な課題となる。
That is, the fluororubber has the following problems. The fluororubber crosslinks the main chain by adding a crosslinking agent to the fluororesin and heats it into a rubber, but unreacted functional groups and the crosslinking agent remain in the fluororubber, and as a result, the surface energy is reduced. Get higher When this kind of fluororubber is used for the outermost layer of the fixing belt, it is impossible to secure releasability from the toner because of high surface energy. Therefore, a releasing agent such as silicone oil is supplied to the surface of the fixing belt which is in direct contact with the unfixed toner image to form a releasing agent layer between the unfixed toner image and the surface of the fixing belt. A method has been adopted that facilitates image separation. However, the release agent adheres to the transfer body carrying the toner image at the time of fixing. As a result, there is a problem in that the surface of a transfer body such as paper or OHP film becomes sticky and tapes cannot be attached. Further, since it is necessary to attach a release agent supply device to the fixing device, downsizing of the fixing device can be achieved. There is a problem that it goes against cost reduction. Therefore, the outermost layer of the fixing belt, while ensuring durability against friction,
It is an important issue to reduce the amount of the release agent supplied to the fixing roll member or to secure the releasability of the toner in a state where it is rarely used.

【0015】シリコンゴムには、次のような問題があ
る。定着ベルトの使用開始当初はシリコンゴム中に含ま
れるフリーオイルが定着ベルトの最外層表面に染み出す
ので、離型剤を塗布する必要はない。しかし、使用する
につれてフリーオイルの染み出しがなくなり、離型性が
急激に低下する。他方、シリコンゴム製の定着ベルトの
最外層に離型剤を供給すると、シリコンゴムが膨潤して
強度が低下するといった別の問題が生ずる。そして、摩
擦に対する耐久性も一般にフッ素ゴムよりも劣る。
Silicon rubber has the following problems. At the beginning of use of the fixing belt, the free oil contained in the silicone rubber exudes to the surface of the outermost layer of the fixing belt, so it is not necessary to apply a release agent. However, as the oil is used, exudation of the free oil disappears and the releasability drops sharply. On the other hand, if the release agent is supplied to the outermost layer of the fixing belt made of silicone rubber, another problem occurs that the silicone rubber swells and the strength decreases. Also, the durability against friction is generally inferior to that of fluororubber.

【0016】そして、フッ素樹脂には、次のような問題
がある。フッ素樹脂は、表面エネルギーが低く反応性の
官能基を有していないので、離型性が良好であり、その
ために、離型剤をほとんど塗布する必要がない。また、
フッ素樹脂は、機械的強度に優れ、耐久性も一般的に良
好である。しかし、フッ素樹脂そのものは、剛性が著し
く高いので、仮に、定着ベルトの基体と最外層との間に
弾性層を介在させても、フッ素樹脂よりなる最外層の表
面がトナー像の凹凸に応じて十分に変形することができ
ず、最外層をトナー像に均一に接触させることが難しく
なる。その結果、トナーが加熱定着工程で溶融される前
に潰され、トナー像を均一に定着できないという問題が
発生する。これは高画質適性を損なう要因となる。
The fluororesin has the following problems. Since the fluororesin has a low surface energy and does not have a reactive functional group, it has a good mold release property, and therefore, it is almost unnecessary to apply a mold release agent. Also,
Fluororesin is excellent in mechanical strength and generally good in durability. However, since the fluororesin itself has a remarkably high rigidity, even if an elastic layer is interposed between the base of the fixing belt and the outermost layer, the surface of the outermost layer made of the fluororesin will be affected by the unevenness of the toner image. It cannot be sufficiently deformed, and it becomes difficult to bring the outermost layer into uniform contact with the toner image. As a result, the toner is crushed before being melted in the heat fixing step, and the toner image cannot be fixed uniformly. This is a factor that impairs the suitability for high image quality.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
を解決することを目的としている。即ち、本発明は、長
期にわたって画像欠陥を生ずることがなく、均一に定着
できる定着ベルト及びそれを有する画像形成装置を提供
することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to solve such problems. That is, an object of the present invention is to provide a fixing belt that can be fixed uniformly without causing image defects for a long period of time, and an image forming apparatus having the fixing belt.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載された発
明は、上記目的を達成するために、基体の上に弾性層が
形成され、さらに、前記弾性層の上に離型層が形成され
た定着ベルトにおいて、その表面側の、ユニバーサル硬
さ;HU(N/mm2 )が35よりも小さく、かつ、塑
性硬さ;HUplast (N/mm2 )が前記ユニバーサル
硬さよりも大きいことを特徴とする定着ベルトである。
但し、前記HU及びHUplast は、次の式によって規定
される。
In order to achieve the above-mentioned object, an elastic layer is formed on a substrate, and a release layer is further formed on the elastic layer. In the fixed belt, the surface side has a universal hardness; HU (N / mm 2 ) smaller than 35, and a plastic hardness; HU plast (N / mm 2 ) larger than the universal hardness. Is a fixing belt.
However, HU and HU plast are defined by the following equations.

【数4】 F F HU=───────=─────────── (1) A(h) 26.43・h2 [Formula 4] F F HU = ─────────────────── (1) A (h) 26.43 · h 2

【数5】 4・sin (a/2) A(h)=─────────── ・h2 (2) cos2 (a/2)[Equation 5] 4 · sin (a / 2) A (h) = ─────────── ・ h 2 (2) cos 2 (a / 2)

【数6】 Fmax HUplast =────────── (3) 26.43・hr 2 前記式(1)〜(3)において、a(°)は、角錐形の
貫入体の向かい合う面の角度(136°)であり、F
は、試験力(N)であり、h(mm)は、試験力作用時
の押込み深さであり、そして、hr (mm)は、h−F
曲線の(hmax 、Fmax )点における接線のh軸交点の
h座標値である。
[6] F max HU plast = ────────── (3 ) 26.43 · h r 2 In Formula (1) ~ (3), a (°) , the pyramidal penetration It is the angle (136 °) of the facing faces of the body, and F
Is the test force (N), h (mm) is the indentation depth when the test force is applied, and h r (mm) is h-F
It is the h coordinate value of the h axis intersection of the tangents at the (h max , F max ) point of the curve.

【0019】請求項2に記載された発明は、基体の上に
弾性層が形成された定着ベルトにおいて、その表面側
の、ユニバーサル硬さ;HU(N/mm2 )が35より
も小さく、かつ、塑性硬さ;HUplast (N/mm2
が前記ユニバーサル硬さよりも大きいことを特徴とする
定着ベルトである。但し、前記HU及びHUplast は、
上記請求項1に記載された式によって規定される。
According to a second aspect of the present invention, in a fixing belt in which an elastic layer is formed on a substrate, the surface side has a universal hardness; HU (N / mm 2 ) is smaller than 35, and , Plastic hardness; HU plast (N / mm 2 )
Is larger than the universal hardness described above. However, the HU and HU plast are
It is defined by the formula described in claim 1 above.

【0020】請求項3に記載された発明は、基体の上に
弾性層が形成され、さらに、前記弾性層の上に表面改質
処理された離型層が形成された定着ベルトにおいて、そ
の表面側の、ユニバーサル硬さ;HU(N/mm2 )が
35よりも小さく、かつ、塑性硬さ;HUplast (N/
mm2 )が前記ユニバーサル硬さよりも大きいことを特
徴とする定着ベルトである。但し、前記HU及びHU
plast は、上記請求項1に記載された式によって規定さ
れる。
According to a third aspect of the invention, in a fixing belt in which an elastic layer is formed on a substrate, and a surface-modified release layer is further formed on the elastic layer, the surface of the fixing belt is formed. Side, universal hardness; HU (N / mm 2 ) is smaller than 35, and plastic hardness; HU plast (N /
mm 2 ) is larger than the universal hardness described above. However, the HU and HU
plast is defined by the formula described in claim 1 above.

【0021】請求項4に記載された発明は、基体の上に
弾性層が形成され、前記弾性層の上に離型層が形成さ
れ、さらに、前記離型層の上に金属薄膜又は金属酸化物
薄膜が形成された定着ベルトにおいて、その表面側の、
ユニバーサル硬さ;HU(N/mm2 )が35よりも小
さく、かつ、塑性硬さ;HUplast (N/mm2 )が前
記ユニバーサル硬さよりも大きいことを特徴とする定着
ベルトである。但し、前記HU及びHUplast は、上記
請求項1に記載された式によって規定される。
According to a fourth aspect of the present invention, an elastic layer is formed on the substrate, a release layer is formed on the elastic layer, and a metal thin film or metal oxide is further formed on the release layer. In the fixing belt on which the thin film is formed,
A fixing belt having a universal hardness; HU (N / mm 2 ) smaller than 35, and a plastic hardness; HU plast (N / mm 2 ) larger than the universal hardness. However, the HU and HU plast are defined by the formula described in claim 1 above.

【0022】請求項5に記載された発明は、基体の上に
弾性層が形成され、さらに、前記弾性層の上に金属薄膜
又は金属酸化物薄膜が形成された定着ベルトにおいて、
その表面側の、ユニバーサル硬さ;HU(N/mm2
が35よりも小さく、かつ、塑性硬さ;HUplast (N
/mm2 )が前記ユニバーサル硬さよりも大きいことを
特徴とする定着ベルトである。但し、前記HU及びHU
plast は、上記請求項1に記載された式によって規定さ
れる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a fixing belt in which an elastic layer is formed on a substrate, and a metal thin film or a metal oxide thin film is further formed on the elastic layer.
Universal hardness on the surface side; HU (N / mm 2 )
Is less than 35 and plastic hardness; HU plast (N
/ Mm 2 ) is larger than the universal hardness described above. However, the HU and HU
plast is defined by the formula described in claim 1 above.

【0023】請求項6に記載された発明は、請求項1〜
5のいずれかに記載の定着ベルトを帯電手段、露光手
段、現像手段、転写手段及び/又は定着手段として有す
ることを特徴とする画像形成装置である。
The invention described in claim 6 is from claim 1
An image forming apparatus comprising the fixing belt according to any one of 5 above as a charging unit, an exposing unit, a developing unit, a transferring unit and / or a fixing unit.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施の形態を
示す定着無端ベルトの部分拡大断面図であり、そして、
図2は、試験力(N)と試験力作用時の押込み深さh
(mm)との関係を示すグラフである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially enlarged sectional view of a fixing endless belt showing an embodiment of the present invention, and
Fig. 2 shows the test force (N) and the indentation depth h when the test force is applied.
It is a graph which shows the relationship with (mm).

【0025】図1において、10は、定着ベルトであ
る。定着ベルト10は、基体1の上に弾性層2が形成さ
れ、さらに、前記弾性層の上に離型層3が形成されてい
る。この定着ベルトの表面側の、ユニバーサル硬さ;H
U(N/mm2 )は、35よりも小さく、かつ、塑性硬
さ;HUplast (N/mm2 )は、前記ユニバーサル硬
さよりも大きい。但し、前記HU及びHUplast は、次
の式によって規定される(かかるHU及びHUplast
は、ドイツ規格DIN 50359−1に記載されたも
のである。)。
In FIG. 1, 10 is a fixing belt. In the fixing belt 10, the elastic layer 2 is formed on the base 1, and the release layer 3 is further formed on the elastic layer. Universal hardness on the surface side of this fixing belt; H
U (N / mm 2 ) is smaller than 35, and plastic hardness; HU plast (N / mm 2 ) is larger than the universal hardness. However, the HU and HU plast are defined by the following formula (such HU and HU plast
Is described in German standard DIN 50359-1. ).

【数7】 F F HU=───────=─────────── (1) A(h) 26.43・h2 [Formula 7] F F HU = ─────── = ─────────── (1) A (h) 26.43 · h 2

【数8】 4・sin (a/2) A(h)=─────────── ・h2 (2) cos2 (a/2)[Equation 8] 4 · sin (a / 2) A (h) = ─────────── ・ h 2 (2) cos 2 (a / 2)

【数9】 Fmax HUplast =─────────── (3) 26.43・hr 2 前記式(1)〜(3)において、a(°)は、角錐形の
貫入体の向かい合う面の角度(136°)であり、F
は、試験力(N)であり、h(mm)は、試験力作用時
の押込み深さであり、そして、hr (mm)は、h−F
曲線の(hmax 、Fmax )点における接線のh軸交点の
h座標値である。
Equation 9] F max HU plast = ─────────── (3 ) 26.43 · h r 2 In Formula (1) ~ (3), a (°) is pyramidal It is the angle (136 °) of the facing surfaces of the penetration body, and F
Is the test force (N), h (mm) is the indentation depth when the test force is applied, and h r (mm) is h-F
It is the h coordinate value of the h axis intersection of the tangents at the (h max , F max ) point of the curve.

【0026】前記h−F曲線は、例えば、図2に示され
る。図2における、は、荷重を0からFmax まで加重
したときのh−F曲線であり、は、に続いて荷重を
ma x から0まで徐荷したときのh−F曲線であり、そ
して、は、h−F曲線の(hmax 、Fmax )点におけ
る接線である。
The h-F curve is shown in FIG. 2, for example. In Figure 2, is an h-F curve when weighted load from 0 to F max, is followed by load to 0 from F ma x is h-F curve when the Joni and , Are tangents at the (h max , F max ) point of the hF curve.

【0027】また、本発明は、(イ)基体の上に弾性層
が形成された定着ベルトにおいて、その表面側の、ユニ
バーサル硬さ;HU(N/mm2 )が35よりも小さ
く、かつ、塑性硬さ;HUplast (N/mm2 )が前記
ユニバーサル硬さよりも大きい定着ベルト(図示せ
ず)、(ロ)基体の上に弾性層が形成され、さらに、前
記弾性層の上に表面改質処理された離型層が形成された
定着ベルトにおいて、その表面側の、ユニバーサル硬
さ;HU(N/mm2 )が35よりも小さく、かつ、塑
性硬さ;HUplast (N/mm2 )が前記ユニバーサル
硬さよりも大きい定着ベルト(図示せず)、(ハ)基体
の上に弾性層が形成され、前記弾性層の上に離型層が形
成され、さらに、前記離型層の上に金属薄膜又は金属酸
化物薄膜が形成された定着ベルトにおいて、その表面側
の、ユニバーサル硬さ;HU(N/mm2)が35より
も小さく、かつ、塑性硬さ;HUplast (N/mm2
が前記ユニバーサル硬さよりも大きい定着ベルト(図示
せず)、(ニ)基体の上に弾性層が形成され、さらに、
前記弾性層の上に金属薄膜又は金属酸化物薄膜が形成さ
れた定着ベルトにおいて、その表面側の、ユニバーサル
硬さ;HU(N/mm2 )が35よりも小さく、かつ、
塑性硬さ;HUplast (N/mm2 )が前記ユニバーサ
ル硬さよりも大きい定着ベルト(図示せず)であっても
かまわない。但し、前記HU及びHUplast は、前記説
明に記載した式によって規定される。
Further, according to the present invention, (a) in a fixing belt having an elastic layer formed on a substrate, the universal hardness; HU (N / mm 2 ) on the surface side is smaller than 35, and Fixing belt (not shown) having a plastic hardness of HU plast (N / mm 2 ) higher than the universal hardness, (b) an elastic layer is formed on the substrate, and a surface modification is performed on the elastic layer. In a fixing belt having a release layer subjected to quality treatment, the surface side thereof has a universal hardness; HU (N / mm 2 ) of less than 35 and a plastic hardness; HU plast (N / mm 2 ) Having a hardness larger than the universal hardness (not shown), (c) an elastic layer is formed on the substrate, a release layer is formed on the elastic layer, and further on the release layer. A fixing plate with a metal thin film or metal oxide thin film formed on In bets, of the surface side, the universal hardness; HU (N / mm 2) is smaller than 35, and plastic hardness; HU plast (N / mm 2 )
A fixing belt (not shown) having a hardness greater than the universal hardness, (d) an elastic layer is formed on the substrate, and
In a fixing belt having a metal thin film or a metal oxide thin film formed on the elastic layer, the surface side has a universal hardness; HU (N / mm 2 ) of less than 35, and
A fixing belt (not shown) having a plastic hardness; HU plast (N / mm 2 ) larger than the universal hardness may be used. However, HU and HU plast are defined by the formulas described above.

【0028】本発明において、基体、弾性層、離型層、
表面改質処理された離型層、金属薄膜又は金属酸化物薄
膜としては、例えば、次のものが用いられる。 (1)基体 厚みが30μm、40μm、60μm等から選ばれるス
テンレスシームレスベルト、厚みが30μm、40μ
m、60μm等から選ばれるニッケルシームレスベル
ト、厚みが50μm、100μm、200μm等から選
ばれるポリイミドシームレスベルト、及び、これらの材
料の継ぎ目有りベルト。 (2)弾性層 硬度(JIS K 6301)が5度、15度、25
度、35度、45度等から選ばれるか、及び/又は、厚
みが10μm、50μm、100μm、200μm等か
ら選ばれるシリコンゴムで構成される弾性層、並びに、
硬度(JIS K6301)が5度、15度、25度、
35度、45度等から選ばれるか、及び/又は、厚みが
10μm、50μm、100μm、200μm等から選
ばれるフッ素ゴムで構成される弾性層。 (3)離型層 厚みが10μm、20μm、50μm等から選ばれるP
TFE、PFA、FEP、PFA/FEPブレンド、E
TFE等のフッ素樹脂で構成される表面層。 (4)表面改質処理された離型層 UVオゾン処理、プラズマ処理、EB処理等により表面
改質処理された離型層。 (5)金属薄膜又は金属酸化物薄膜 アルミニウム、銀、金、クロム等の金属膜、又は、Al
23等の金属酸化物で真空蒸着又はスパッタにより形成
された金属酸化物薄膜。
In the present invention, a substrate, an elastic layer, a release layer,
As the surface-modified release layer, metal thin film or metal oxide thin film, for example, the following are used. (1) Stainless steel seamless belt having a substrate thickness selected from 30 μm, 40 μm, 60 μm, etc., thickness 30 μm, 40 μm
A nickel seamless belt selected from m, 60 μm, etc., a polyimide seamless belt selected from thicknesses of 50 μm, 100 μm, 200 μm, etc., and a seamless belt made of these materials. (2) Elastic layer hardness (JIS K 6301) is 5 degrees, 15 degrees, 25
An elastic layer made of silicone rubber selected from degrees, 35 degrees, 45 degrees, etc. and / or a thickness selected from 10 μm, 50 μm, 100 μm, 200 μm, etc., and
Hardness (JIS K6301) is 5 degrees, 15 degrees, 25 degrees,
An elastic layer made of fluororubber selected from 35 degrees, 45 degrees, and / or a thickness selected from 10 μm, 50 μm, 100 μm, 200 μm, and the like. (3) P having a release layer thickness selected from 10 μm, 20 μm, 50 μm, etc.
TFE, PFA, FEP, PFA / FEP blend, E
A surface layer made of a fluororesin such as TFE. (4) Release layer subjected to surface modification Release layer subjected to surface modification treatment by UV ozone treatment, plasma treatment, EB treatment or the like. (5) Metal thin film or metal oxide thin film Metal film of aluminum, silver, gold, chromium or the like, or Al
A metal oxide thin film formed by vacuum deposition or sputtering with a metal oxide such as 2 O 3 .

【0029】前記基体、弾性層、離型層、表面改質処理
された離型層、金属薄膜又は金属酸化物薄膜の具体例
は、あくまでも、例示である。したがって、本発明は、
本発明の目的に反しない限り、前記基体、弾性層、離型
層、表面改質処理された離型層、金属薄膜又は金属酸化
物薄膜の具体例以外のものであってもかまわない。
The specific examples of the substrate, the elastic layer, the release layer, the surface-modified release layer, the metal thin film or the metal oxide thin film are merely examples. Therefore, the present invention
Other than the specific examples of the substrate, the elastic layer, the release layer, the surface-modified release layer, the metal thin film or the metal oxide thin film as long as the object of the present invention is not impaired.

【0030】そして、本発明においては、前記基体、弾
性層、離型層、表面改質処理された離型層、金属薄膜及
び金属酸化物薄膜は、本発明における前記『ユニバーサ
ル硬さ;HU(N/mm2 )』及び『塑性硬さ;HU
plast (N/mm2 )』に合致するように選択される。
また、本発明においては、前記基体、弾性層、離型層、
表面改質処理された離型層、金属薄膜、金属酸化物薄膜
の各層間は、必要に応じてプライマーを塗布しても良
い。
In the present invention, the substrate, the elastic layer, the release layer, the surface-modified release layer, the metal thin film and the metal oxide thin film are the "universal hardness; HU ( N / mm 2 ) ”and“ plastic hardness; HU
plast (N / mm 2 ) ”.
Further, in the present invention, the substrate, the elastic layer, the release layer,
A primer may be applied between the surface-modified release layer, the metal thin film, and the metal oxide thin film, if necessary.

【0031】本発明の定着ベルトは、これらを帯電手
段、露光手段、現像手段、転写手段及び/又は定着手段
として有する画像形成装置とすることができる。
The fixing belt of the present invention may be an image forming apparatus having these as a charging means, an exposing means, a developing means, a transferring means and / or a fixing means.

【0032】本発明によれば、トナーの定着に必要な弾
力性を持っていて、かつ、トナーや異物による傷に対す
る抑制能力も持っており、それらのために、長期にわた
って画像欠陥を生ずることがなく、均一に定着できる定
着ベルトを提供することができる。
According to the present invention, the toner has elasticity required for fixing the toner and also has an ability to suppress scratches caused by the toner and foreign matters, which may cause image defects for a long period of time. Therefore, it is possible to provide a fixing belt capable of uniformly fixing.

【0033】また、本発明によれば、トナーの定着に必
要な弾力性を持っていて、かつ、トナーや異物による傷
に対する抑制能力も持っており、それらのために、長期
にわたって画像欠陥を生ずることがなく安定な電子写真
画像を形成する画像形成装置を提供することができる。
Further, according to the present invention, the toner has elasticity necessary for fixing the toner and also has an ability to suppress scratches caused by the toner and foreign matters, which causes image defects for a long period of time. It is possible to provide an image forming apparatus that forms a stable electrophotographic image without causing any trouble.

【0034】[0034]

【実施例】(実施例1)ポリイミド樹脂を用いて直径6
0mm、面長315mm及び膜厚50μmのベルト状の
基体を形成した後、この基体の上にシリコンゴムを用い
て層厚200μmの弾性層を形成し、さらに、この弾性
層の上にPTFE樹脂を用いて層厚10μmの離型層を
形成して、定着ベルトを得た。このようにして得た定着
ベルトを試験片に切り出してサンプルAとし、そのHU
及びHUplast を市販の試験機:フィッシャースコープ
H−100(この試験機は試験荷重が0.4〜100
0mNまで測定可能である。)を用いて、試験荷重30
0mNで測定した。この際、定着ベルトの腰が弱いの
で、定着ベルトをシート状に切り出してBK7ガラスに
接着・硬化させ、補強させてから測定した。測定結果
は、次のとおりであった。 HU =1.11mN (HU<35) HUplast =2.21mN (HU<HUplast
[Example] (Example 1) Using a polyimide resin, a diameter of 6
After forming a belt-shaped substrate having a thickness of 0 mm, a surface length of 315 mm and a film thickness of 50 μm, an elastic layer having a layer thickness of 200 μm is formed on the substrate by using silicon rubber, and a PTFE resin is further coated on the elastic layer. A release layer having a layer thickness of 10 μm was formed using the above to obtain a fixing belt. The fixing belt thus obtained was cut into a test piece to obtain sample A, and the HU
And HU plast are commercially available testers: Fisherscope H-100 (this tester has a test load of 0.4 to 100).
It is possible to measure up to 0 mN. ), A test load of 30
It was measured at 0 mN. At this time, since the rigidity of the fixing belt is weak, the fixing belt was cut into a sheet shape, adhered and cured on BK7 glass to be reinforced, and then measured. The measurement results were as follows. HU = 1.11 mN (HU <35) HU plast = 2.21 mN (HU <HU plast )

【0035】(比較例1)ポリイミド樹脂を用いて直径
60mm、面長315mm及び膜厚50μmのベルト状
の基体を形成した後、この基体の上にシリコンゴムを用
いて層厚30μmの弾性層を形成し、さらに、この弾性
層の上にFEP樹脂を用いて層厚4μmの離型層を形成
して、定着ベルトを得た。このようにして得た定着ベル
トを試験片に切り出してサンプルBとし、そのHU及び
HUplast を実施例1と同様に測定した。測定結果は、
次のとおりであった。 HU =6.102mN (HU<35) HUplast =5.989mN (HU>HU
plast
(Comparative Example 1) A belt-shaped substrate having a diameter of 60 mm, a surface length of 315 mm and a film thickness of 50 μm was formed using a polyimide resin, and then an elastic layer having a layer thickness of 30 μm was formed on the substrate using silicon rubber. Then, a release layer having a layer thickness of 4 μm was formed on the elastic layer using FEP resin to obtain a fixing belt. The fixing belt thus obtained was cut out into a test piece to prepare a sample B, and its HU and HU plast were measured in the same manner as in Example 1. The measurement result is
It was as follows. HU = 6.102 mN (HU <35) HU plast = 5.989 mN (HU> HU
plast )

【0036】(実施例2)ポリイミド樹脂を用いて直径
60mm、面長315mm及び膜厚50μmのベルト状
の基体を形成した後、この基体の上にシリコンゴムを用
いて層厚200μmの弾性層を形成して、定着ベルトを
得た。このようにして得た定着ベルトを試験片に切り出
してサンプルCとし、そのHU及びHUplast を実施例
1と同様に測定した。測定結果は、次のとおりであっ
た。 HU =1.31mN (HU<35) HUplast =2.35mN (HU<HUplast
(Example 2) A belt-shaped substrate having a diameter of 60 mm, a surface length of 315 mm and a film thickness of 50 μm was formed using a polyimide resin, and then an elastic layer having a layer thickness of 200 μm was formed on the substrate using silicon rubber. After forming, a fixing belt was obtained. The fixing belt thus obtained was cut out into a test piece to give a sample C, and its HU and HU plast were measured in the same manner as in Example 1. The measurement results were as follows. HU = 1.31 mN (HU <35) HU plast = 2.35 mN (HU <HU plast )

【0037】(比較例2)ポリイミド樹脂を用いて直径
60mm、面長315mm及び膜厚50μmのベルト状
の基体を形成した後、この基体の上にシリコンゴムを用
いて層厚10μmの弾性層を形成して、定着ベルトを得
た。このようにして得た定着ベルトを試験片に切り出し
てサンプルDとし、そのHU及びHUplast を実施例1
と同様に測定した。測定結果は、次のとおりであった。 HU =335.6mN (HU>35) HUplast =734.6mN (HU<HU
plast
COMPARATIVE EXAMPLE 2 A belt-shaped substrate having a diameter of 60 mm, a surface length of 315 mm and a film thickness of 50 μm was formed using a polyimide resin, and then an elastic layer having a layer thickness of 10 μm was formed on the substrate using silicon rubber. After forming, a fixing belt was obtained. The fixing belt thus obtained was cut out into a test piece to obtain a sample D, and its HU and HU plast were obtained in Example 1.
It measured similarly to. The measurement results were as follows. HU = 335.6mN (HU> 35) HU plast = 734.6mN (HU <HU
plast )

【0038】(実施例3)ポリイミド樹脂を用いて直径
60mm、面長315mm及び膜厚50μmのベルト状
の基体を形成した後、この基体の上にシリコンゴムを用
いて層厚200μmの弾性層を形成し、続いて、この弾
性層の上にPFA樹脂を用いて層厚10μmの離型層を
形成し、さらに、この離型層の表面を5mW/cm2
低圧紫外線装置で紫外線照射を5分間行って表面改質層
を付加し、定着ベルトを得た。このようにして得た定着
ベルトを試験片に切り出してサンプルEとし、そのHU
及びHUplast を実施例1と同様に測定した。測定結果
は、次のとおりであった。 HU =1.33mN (HU<35) HUplast =2.65mN (HU<HUplast
Example 3 A belt-shaped substrate having a diameter of 60 mm, a surface length of 315 mm and a film thickness of 50 μm was formed using a polyimide resin, and an elastic layer having a layer thickness of 200 μm was formed on the substrate by using silicon rubber. Then, a release layer having a layer thickness of 10 μm is formed on the elastic layer using PFA resin, and the surface of the release layer is further irradiated with ultraviolet rays by a low-pressure ultraviolet device of 5 mW / cm 2 for 5 minutes. After a minute, the surface modification layer was added to obtain a fixing belt. The fixing belt thus obtained was cut into a test piece to obtain a sample E.
And HU plast were measured as in Example 1. The measurement results were as follows. HU = 1.33 mN (HU <35) HU plast = 2.65 mN (HU <HU plast )

【0039】(比較例3)ポリイミド樹脂を用いて直径
60mm、面長315mm及び膜厚50μmのベルト状
の基体を形成した後、この基体の上にシリコンゴムを用
いて層厚10μmの弾性層を形成し、続いて、この弾性
層の上にPFA樹脂を用いて層厚10μmの離型層を形
成し、さらに、この離型層の表面を5mW/cm2 の低
圧紫外線装置で紫外線照射を5分間行って表面改質層を
付加し、定着ベルトを得た。このようにして得た定着ベ
ルトを試験片に切り出してサンプルFとし、そのHU及
びHUplast を実施例1と同様に測定した。測定結果
は、次のとおりであった。 HU =44.7mN (HU>35) HUplast =56.1mN (HU<HUplast
Comparative Example 3 A belt-shaped base having a diameter of 60 mm, a surface length of 315 mm and a film thickness of 50 μm was formed using a polyimide resin, and then an elastic layer having a layer thickness of 10 μm was formed on the base using silicon rubber. Then, a release layer having a layer thickness of 10 μm is formed on the elastic layer using PFA resin, and the surface of the release layer is further irradiated with ultraviolet rays by a low-pressure ultraviolet device of 5 mW / cm 2 for 5 minutes. After a minute, the surface modification layer was added to obtain a fixing belt. The fixing belt thus obtained was cut into a test piece to give a sample F, and its HU and HU plast were measured in the same manner as in Example 1. The measurement results were as follows. HU = 44.7 mN (HU> 35) HU plast = 56.1 mN (HU <HU plast )

【0040】(実施例4)ポリイミド樹脂を用いて直径
60mm、面長315mm及び膜厚50μmのベルト状
の基体を形成した後、この基体の上にシリコンゴムを用
いて層厚150μmの弾性層を形成し、続いて、この弾
性層の上にPTFE樹脂を用いて層厚10μmの離型層
を形成し、さらに、この離型層の上に0.05μmの摩
耗層をアルミナ薄膜をスパッタリングすることにより形
成して、定着ベルトを得た。このようにして得た定着ベ
ルトを試験片に切り出してサンプルGとし、そのHU及
びHUplast を実施例1と同様に測定した。測定結果
は、次のとおりであった。 HU =2.11mN (HU<35) HUplast =2.21mN (HU<HUplast
Example 4 A belt-shaped substrate having a diameter of 60 mm, a surface length of 315 mm and a film thickness of 50 μm was formed using a polyimide resin, and then an elastic layer having a layer thickness of 150 μm was formed on the substrate using silicon rubber. Then, a release layer having a layer thickness of 10 μm is formed on the elastic layer by using a PTFE resin, and a wear layer having a thickness of 0.05 μm is sputtered on the release layer with an alumina thin film. To form a fixing belt. The fixing belt thus obtained was cut into a test piece to give a sample G, and its HU and HU plast were measured in the same manner as in Example 1. The measurement results were as follows. HU = 2.11 mN (HU <35) HU plast = 2.21 mN (HU <HU plast )

【0041】(比較例4)ポリイミド樹脂を用いて直径
60mm、面長315mm及び膜厚50μmのベルト状
の基体を形成した後、この基体の上にシリコンゴムを用
いて層厚10μmの弾性層を形成し、続いて、この弾性
層の上にPFA樹脂を用いて層厚10μmの離型層を形
成し、さらに、この離型層の上に0.05μmの摩耗層
をアルミナ薄膜をスパッタリングすることにより形成し
て、定着ベルトを得た。このようにして得た定着ベルト
を試験片に切り出してサンプルHとし、そのHU及びH
plast を実施例1と同様に測定した。測定結果は、次
のとおりであった。 HU =45.7mN (HU<35) HUplast =57.1mN (HU<HUplast
(Comparative Example 4) A belt-shaped substrate having a diameter of 60 mm, a surface length of 315 mm and a film thickness of 50 μm was formed by using a polyimide resin, and an elastic layer having a layer thickness of 10 μm was formed on the substrate by using silicon rubber. Then, a release layer having a layer thickness of 10 μm is formed on the elastic layer using PFA resin, and a wear layer having a thickness of 0.05 μm is sputtered with an alumina thin film on the release layer. To form a fixing belt. The fixing belt thus obtained was cut into a test piece to give a sample H, and the HU and H
U plast was measured as in Example 1. The measurement results were as follows. HU = 45.7 mN (HU <35) HU plast = 57.1 mN (HU <HU plast )

【0042】以上、実施例1〜4及び比較例1〜4で得
られた定着ベルトの画像評価結果は、次の表1に示す。
なお、表1中において、○及び×は、次のことを示す。 ○;前記試験結果においてHU<35及びHU<HU
plast を満足するもの ×;前記試験結果においてHU<35及びHU<HU
plast を満足しないもの
The image evaluation results of the fixing belts obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 are shown in Table 1 below.
In Table 1, ◯ and × indicate the following. ◯: HU <35 and HU <HU in the test results
Satisfies plast x; HU <35 and HU <HU in the above test results
What doesn't satisfy plast

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】[0044]

【発明の効果】(1)請求項1〜5に記載された発明に
よれば、トナーの定着に必要な弾力性を持っていて、か
つ、トナーや異物による傷に対する抑制能力も持ってお
り、それらのために、長期にわたって画像欠陥を生ずる
ことがなく、均一に定着できる定着ベルトを提供するこ
とができる。 (2)請求項6に記載された発明によれば、トナーの定
着に必要な弾力性を持っていて、かつ、トナーや異物に
よる傷に対する抑制能力も持っており、それらのため
に、長期にわたって画像欠陥を生ずることがなく安定な
電子写真画像を形成できる画像形成装置を提供すること
ができる。
(1) According to the invention described in claims 1 to 5, it has elasticity necessary for fixing the toner and also has an ability to suppress scratches caused by the toner and foreign matters. For these reasons, it is possible to provide a fixing belt capable of fixing uniformly without causing image defects for a long period of time. (2) According to the invention described in claim 6, it has elasticity necessary for fixing the toner and also has an ability to suppress scratches caused by the toner and foreign matters, and for that reason, for a long period of time. An image forming apparatus capable of forming a stable electrophotographic image without causing image defects can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施の形態を示す定着無端ベルトの
部分拡大断面図である。
FIG. 1 is a partially enlarged sectional view of a fixing endless belt showing an embodiment of the present invention.

【図2】試験力(N)と試験力作用時の押込み深さh
(mm)との関係を示すグラフである。
[Fig. 2] Test force (N) and indentation depth h when the test force is applied
It is a graph which shows the relationship with (mm).

【図3】従来の電子写真方式の画像形成装置の説明図で
ある。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional electrophotographic image forming apparatus.

【図4】従来の熱定着無端ベルトの使用状態を示す説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing a usage state of a conventional heat fixing endless belt.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基体 2 弾性層 3 離型層 10 定着ベルト 1 base 2 elastic layer 3 Release layer 10 fixing belt

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安瀬 徳彦 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 松尾 稔 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H033 BA12 BE00    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Tokuhiko Yasuse             1-3-3 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Stocks             Company Ricoh (72) Inventor Minoru Matsuo             1-3-3 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Stocks             Company Ricoh F term (reference) 2H033 BA12 BE00

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基体の上に弾性層が形成され、さらに、
前記弾性層の上に離型層が形成された定着ベルトにおい
て、その表面側の、ユニバーサル硬さ;HU(N/mm
2 )が35よりも小さく、かつ、塑性硬さ;HUplast
(N/mm2)が前記ユニバーサル硬さよりも大きいこ
とを特徴とする定着ベルト。但し、前記HU及びHU
plast は、次の式によって規定される。 【数1】 F F HU=─────── =────────── (1) A(h) 26.43・h2 【数2】 4・sin (a/2) A(h)=─────────── ・h2 (2) cos2 (a/2) 【数3】 Fmax HUplast =────────── (3) 26.43・hr 2 前記式(1)〜(3)において、a(°)は、角錐形の
貫入体の向かい合う面の角度(136°)であり、F
は、試験力(N)であり、h(mm)は、試験力作用時
の押込み深さであり、そして、hr (mm)は、h−F
曲線の(hmax 、Fmax )点における接線のh軸交点の
h座標値である。
1. An elastic layer is formed on a substrate, and further,
In a fixing belt having a release layer formed on the elastic layer, the surface side has a universal hardness; HU (N / mm
2 ) is less than 35 and plastic hardness; HU plast
A fixing belt characterized in that (N / mm 2 ) is larger than the universal hardness. However, the HU and HU
plast is defined by the following equation. [Formula 1] F F HU = ─────── = ────────── (1) A (h) 26.43 · h 2 [Formula 2] 4 · sin (a / 2 ) A (h) = ─────────── ・ h 2 (2) cos 2 (a / 2) [ Equation 3] F max HU plast = ────────── ( 3) 26.43 · h r 2 in formula (1) ~ (3), a (°) is an angle of facing surfaces of penetration of pyramid (136 °), F
Is the test force (N), h (mm) is the indentation depth when the test force is applied, and h r (mm) is h-F
It is the h coordinate value of the h axis intersection of the tangents at the (h max , F max ) point of the curve.
【請求項2】 基体の上に弾性層が形成された定着ベル
トにおいて、その表面側の、ユニバーサル硬さ;HU
(N/mm2 )が35よりも小さく、かつ、塑性硬さ;
HUplast (N/mm2 )が前記ユニバーサル硬さより
も大きいことを特徴とする定着ベルト。但し、前記HU
及びHUplast は、上記請求項1に記載された式によっ
て規定される。
2. A fixing belt having an elastic layer formed on a substrate, wherein the surface side has a universal hardness of HU.
(N / mm 2 ) is smaller than 35, and plastic hardness;
A fixing belt having a HU plast (N / mm 2 ) larger than the universal hardness. However, the HU
And HU plast are defined by the formulas set forth in claim 1 above.
【請求項3】 基体の上に弾性層が形成され、さらに、
前記弾性層の上に表面改質処理された離型層が形成され
た定着ベルトにおいて、その表面側の、ユニバーサル硬
さ;HU(N/mm2 )が35よりも小さく、かつ、塑
性硬さ;HUplast (N/mm2 )が前記ユニバーサル
硬さよりも大きいことを特徴とする定着ベルト。但し、
前記HU及びHUplast は、上記請求項1に記載された
式によって規定される。
3. An elastic layer is formed on a substrate, and further,
In a fixing belt having a surface-modified release layer formed on the elastic layer, the surface side has a universal hardness; HU (N / mm 2 ) of less than 35 and a plastic hardness. A fixing belt having HU plast (N / mm 2 ) larger than the universal hardness. However,
The HU and HU plast are defined by the formula recited in claim 1 above.
【請求項4】 基体の上に弾性層が形成され、前記弾性
層の上に離型層が形成され、さらに、前記離型層の上に
金属薄膜又は金属酸化物薄膜が形成された定着ベルトに
おいて、その表面側の、ユニバーサル硬さ;HU(N/
mm2 )が35よりも小さく、かつ、塑性硬さ;HU
plast (N/mm2 )が前記ユニバーサル硬さよりも大
きいことを特徴とする定着ベルト。但し、前記HU及び
HUplast は、上記請求項1に記載された式によって規
定される。
4. A fixing belt in which an elastic layer is formed on a substrate, a release layer is formed on the elastic layer, and a metal thin film or a metal oxide thin film is further formed on the release layer. At its surface side, universal hardness; HU (N /
mm 2 ) is smaller than 35 and has a plastic hardness; HU
A fixing belt having a plast (N / mm 2 ) larger than the universal hardness. However, the HU and HU plast are defined by the formula described in claim 1 above.
【請求項5】 基体の上に弾性層が形成され、さらに、
前記弾性層の上に金属薄膜又は金属酸化物薄膜が形成さ
れた定着ベルトにおいて、その表面側の、ユニバーサル
硬さ;HU(N/mm2 )が35よりも小さく、かつ、
塑性硬さ;HUplast (N/mm2 )が前記ユニバーサ
ル硬さよりも大きいことを特徴とする定着ベルト。但
し、前記HU及びHUplast は、上記請求項1に記載さ
れた式によって規定される。
5. An elastic layer is formed on the substrate, and further,
In a fixing belt having a metal thin film or a metal oxide thin film formed on the elastic layer, the surface side has a universal hardness; HU (N / mm 2 ) of less than 35, and
A fixing belt having a plastic hardness; HU plast (N / mm 2 ) larger than the universal hardness. However, the HU and HU plast are defined by the formula described in claim 1 above.
【請求項6】請求項1〜5のいずれかに記載の定着ベル
トを帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段及び/又
は定着手段として有することを特徴とする画像形成装
置。
6. An image forming apparatus comprising the fixing belt according to claim 1 as a charging unit, an exposing unit, a developing unit, a transferring unit and / or a fixing unit.
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