JP2006293283A - Endless belt, fixing device, image forming apparatus and method, and method for manufacturing endless belt - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the occurrence of paper wrinkling and to suppress the wear down of a belt surface and the damage of belt edges as well relating to the endless belt, the surface of which is relatively pressed by a rotationally driving rotor and a nip region to hold a recording sheet in-between is formed between the surface and the rotor, and which circulates in follow up to the rotation of the rotor. <P>SOLUTION: The endless belt has a largest external diameter part 126 which is disposed between each of both edges 123 and a transverse direction central part 122 orthogonal to the circulating direction thereof and has the largest external diameter, and a reduced diameter part 127 which is gradually reduced in the external diameter from the largest external diameter part 126 respectively toward both edges 123. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、回転駆動する回転体に表面が相対的に押し付けられ、その回転体との間にシートを挟み込むニップ領域を形成し、その回転体の回転に追従して循環する無端ベルト、その無端ベルトを備え、未定着トナー像をシートに定着させる定着装置、その定着装置を備えた画像形成装置、およびその画像形成装置において実施される画像形成方法、その無端ベルトの製造方法に関する。   The present invention relates to an endless belt in which a surface is relatively pressed against a rotating body that is driven to rotate, a nip region is formed in which the sheet is sandwiched between the rotating body, and the endless belt circulates following the rotation of the rotating body. The present invention relates to a fixing device that includes a belt and fixes an unfixed toner image on a sheet, an image forming device that includes the fixing device, an image forming method that is performed in the image forming device, and a method for manufacturing the endless belt.

電子写真方式を採用した複写機やプリンタあるいはファクシミリ等の画像形成装置の中には、用紙等のシート上に転写された未定着のトナー像を記録シートに定着させる定着装置が備えられており、この定着装置の一つとして、回転可能な一対の回転体の周面を互いに接触させることでニップ領域を形成し、このニップ領域に未定着のトナー像を担持したシートを通過させることで、未定着トナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、未定着トナー像をシートに定着するものが知られている。例えば、回転可能な一対の回転体として、内部に熱源を有する加熱ロールと弾性層が設けられた圧力ロールを用いた、いわゆるロール−ロール型の定着装置が知られている。ところが、このロール−ロール型の定着装置では、所定長以上のニップ領域を形成するため、加熱ロールにも厚めの弾性層を設けている。このため、加熱ロールの熱容量が増大し、加熱ロールを室温から定着可能な温度に上昇させるまでの時間(以下「ウォームアップタイム」と称する)が長くなってしまうという問題がある。そこで、圧力ロールを無端ベルトに代えた、いわゆるロール−ベルト型の定着装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Among image forming apparatuses such as copiers, printers, and facsimiles that employ an electrophotographic system, a fixing device that fixes an unfixed toner image transferred onto a sheet such as paper to a recording sheet is provided. As one of the fixing devices, a nip region is formed by bringing the peripheral surfaces of a pair of rotatable rotating members into contact with each other, and a sheet carrying an unfixed toner image is passed through the nip region, so It is known to apply heat and pressure to a received toner image to fix an unfixed toner image on a sheet. For example, a so-called roll-roll type fixing device using a heating roll having a heat source therein and a pressure roll provided with an elastic layer is known as a pair of rotatable rotating bodies. However, in this roll-roll type fixing device, a thick elastic layer is also provided on the heating roll in order to form a nip region having a predetermined length or more. For this reason, there is a problem that the heat capacity of the heating roll increases, and the time until the heating roll is raised from room temperature to a fixable temperature (hereinafter referred to as “warm-up time”) becomes long. Accordingly, a so-called roll-belt type fixing device in which the pressure roll is replaced with an endless belt has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

図1は、従来のロール−ベルト型の定着装置の一例を示す概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a conventional roll-belt type fixing device.

図1に示す定着装置200は、加熱源を内蔵した加熱ロール210と、3つの支持ロール221,222,223に張架された無端状の定着ベルト220と、この定着ベルト220の裏面側に当接された弾性を有する押圧パッド230とで主要部が構成されている。   A fixing device 200 shown in FIG. 1 has a heating roll 210 with a built-in heat source, an endless fixing belt 220 stretched between three support rolls 221, 222, and 223, and a back surface side of the fixing belt 220. The main part is constituted by the pressed pad 230 having elasticity.

加熱ロール210は、内部に円筒状のコア211を有しており、不図示のモータによって図中の矢印方向に回転駆動されるものである。このコア211の表面には弾性層212が形成され、その弾性層212の表面は離型層213によって覆われている。すなわち、この加熱ロール210の表面は離型層213によって形成されている。コア211の内部には、加熱源としてハロゲンランプ214が配置されている。また、この加熱ロール210の周辺には、離型剤オイルを塗布するための離型剤塗布装置240、ロール表面をクリーニングするためのクリーニング装置250、加熱ロール210の表面に接してその表面を加熱する外部加熱装置260、定着後の用紙を剥離するための剥離爪270、加熱ロール210表面の温度を制御するために温度センサ280が設けられている。   The heating roll 210 has a cylindrical core 211 inside, and is driven to rotate in the direction of the arrow in the figure by a motor (not shown). An elastic layer 212 is formed on the surface of the core 211, and the surface of the elastic layer 212 is covered with a release layer 213. That is, the surface of the heating roll 210 is formed by the release layer 213. Inside the core 211, a halogen lamp 214 is disposed as a heating source. Further, around the heating roll 210, a release agent coating device 240 for applying a release agent oil, a cleaning device 250 for cleaning the roll surface, and the surface of the heating roll 210 are heated in contact with the surface. An external heating device 260, a peeling claw 270 for peeling the paper after fixing, and a temperature sensor 280 for controlling the temperature of the surface of the heating roll 210 are provided.

定着ベルト220は、表面が加熱ロール210に押し付けられ、加熱ロール210の回転に追従して循環するものである。この定着ベルト220を張架する3つの支持ロール221,222,223のうちの一つの支持ロール221の内部には、ヒーターランプ2211が配備されている。定着ベルト220の表面は、弾性を有する押圧パッド230とその押圧パッド230の近傍に配置された支持ロール223により加熱ロール210に押し付けられニップ領域Nが形成されている。   The surface of the fixing belt 220 is pressed against the heating roll 210 and circulates following the rotation of the heating roll 210. A heater lamp 2211 is disposed inside one of the three support rolls 221, 222, and 223 that stretches the fixing belt 220. The surface of the fixing belt 220 is pressed against the heating roll 210 by a pressing pad 230 having elasticity and a support roll 223 disposed in the vicinity of the pressing pad 230 to form a nip region N.

この図1では、図中の右側において、図示しない転写装置により用紙Pの上にトナー像Tが転写され、図1に示す定着装置200のニップ領域Nに向けて未定着トナー像Tを担持した用紙Pが搬送されてくる。用紙Pが、ニップ領域Nに侵入しニップ領域Nを通過することで、未定着トナー像Tは加熱されるとともに加圧され、未定着トナー像Tが用紙Pに定着する。   In FIG. 1, the toner image T is transferred onto the paper P by a transfer device (not shown) on the right side of the drawing, and the unfixed toner image T is carried toward the nip region N of the fixing device 200 shown in FIG. The paper P is conveyed. As the paper P enters the nip region N and passes through the nip region N, the unfixed toner image T is heated and pressurized, and the unfixed toner image T is fixed on the paper P.

図1に示すロール−ベルト型の定着装置200では、定着ベルト220の、加熱定着ロール10の周面に圧接された部分は、加熱ロール210の周面に沿った形状になるため、所定長以上のニップ領域Nが、ロール−ロール型の定着装置よりも容易に形成される。このため、図1に示す加熱ロール210では、ロール−ロール型の定着装置に備えられた加熱定着ロールよりも、弾性層212の厚みが薄く抑えられ、ウォームアップタイムを短くすることができる。   In the roll-belt type fixing device 200 shown in FIG. 1, the portion of the fixing belt 220 that is in pressure contact with the peripheral surface of the heat-fixing roll 10 has a shape along the peripheral surface of the heat-roller 210. The nip region N is formed more easily than the roll-roll type fixing device. For this reason, in the heating roll 210 shown in FIG. 1, the thickness of the elastic layer 212 can be suppressed thinner than that of the heating and fixing roll provided in the roll-roll type fixing device, and the warm-up time can be shortened.

しかしながら、このようなロール−ベルト型の定着装置200では、紙しわの発生が起こりやすいことが問題になる。紙しわの発生は、ロール−ロール型の定着装置でも問題になりやすいが、ロール−ロール型の定着装置では、ロールの、回転軸の延在方向中央部のニップ幅より、ロールの、回転軸の延在方向端部のニップ幅を広くすることで、用紙の搬送速度に速度差を与え、その速度差を用いて、ニップ領域の入り口側で用紙に、搬送方向に直交する幅方向に引っ張る力を与えて防いでいる。一方、ロール−ベルト型の定着装置では、図1に示す圧力付与部材230に形状をつけ、ニップ領域Nにおける圧力分布を用紙の幅方向に差をつけるようにして用紙の搬送速度に速度差を与え、紙しわの発生防止を図っているが、圧力付与部材230の低摩擦層233と定着ベルト220の裏面との摺動抵抗が、長期の使用ではどうしても高くなり、定着ベルト220が加熱ロール210の回転に追従しにくくなる。こうなると、上述の速度差が生まれずに、紙しわが発生しやすくなる。また、図1に示す加熱ロール210では、ロール−ロール型の定着装置に備えられた加熱定着ロールよりも、弾性層212の厚みが薄く抑えられていることも、上述の速度差を与え難い要因になっている。   However, a problem with such a roll-belt type fixing device 200 is that paper wrinkles are likely to occur. The occurrence of paper wrinkles is likely to be a problem even in a roll-roll type fixing device. However, in the roll-roll type fixing device, the rotation axis of the roll is larger than the nip width of the roll in the center in the extending direction of the rotation axis. By widening the nip width at the end in the extending direction of the paper, a speed difference is given to the transport speed of the paper, and the speed difference is used to pull the paper at the entrance side of the nip area in the width direction perpendicular to the transport direction. I give power to prevent it. On the other hand, in the roll-belt type fixing device, the pressure application member 230 shown in FIG. 1 is shaped, and the pressure distribution in the nip region N is differentiated in the width direction of the sheet so that the speed difference is made in the sheet conveyance speed. However, the sliding resistance between the low friction layer 233 of the pressure applying member 230 and the back surface of the fixing belt 220 is inevitably increased in the long-term use, and the fixing belt 220 is heated by the heating roll 210. It becomes difficult to follow the rotation of. In this case, paper wrinkles are likely to occur without causing the above-described speed difference. Further, in the heating roll 210 shown in FIG. 1, the thickness of the elastic layer 212 is suppressed to be thinner than that of the heating and fixing roll provided in the roll-roll type fixing device. It has become.

図2は、図1に示す定着装置の定着ベルトとして特許文献2において提案されたベルトを示す断面図であり、図3が、図1に示す定着装置の定着ベルトとして特許文献3において提案されたベルトを示す断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing a belt proposed in Patent Document 2 as a fixing belt of the fixing device shown in FIG. 1, and FIG. 3 was proposed in Patent Document 3 as a fixing belt of the fixing device shown in FIG. It is sectional drawing which shows a belt.

図2および図3のいずれにおいても、定着ベルト300,400の幅方向が図の左右方向になり、以下、この幅方向を軸方向と称することがある。また、図2および図3の各図には、図1に示すニップ領域Nを通過する用紙Pが示されており、用紙Pの通過方向が紙面に対して垂直な方向になり、各図の左右方向が、用紙Pの、搬送方向に直交する幅方向に相当する。   In both FIG. 2 and FIG. 3, the width direction of the fixing belts 300 and 400 is the left-right direction in the figure, and this width direction is hereinafter sometimes referred to as the axial direction. 2 and 3 show the paper P that passes through the nip region N shown in FIG. 1, and the passing direction of the paper P is perpendicular to the paper surface. The left-right direction corresponds to the width direction of the paper P orthogonal to the transport direction.

図2および図3それぞれには、定着ベルト300,400を、その定着ベルト300の軸方向に沿って断面した様子が模式的に示されている。定着ベルトは、循環している最中に、どうしても軸方向に移動してしまう。図2に示す定着ベルト300の軸方向両側それぞれには、定着装置に配備された規制部材510が示されている。この図2に示す規制部材510は、定着装置のフレーム501に支持されており、循環する定着ベルト300がその軸方向に移動することを、定着ベルト300の軸方向両端部301に入り込んで防止するものである。また、図3に示す定着ベルト400の軸方向両側それぞれには、定着装置に配備されたセンサ520が示されている。この図3に示すセンサ520は、循環する定着ベルト400がその軸方向に移動したことを検知するものである。たとえば、図3に示す定着ベルト400が図の右側へ移動したとすると、図の右側に示すセンサ520が、定着ベルト300の軸方向への移動を検知し、定着ベルト300は、不図示の機構によって左側へ戻される。   FIG. 2 and FIG. 3 schematically show the fixing belts 300 and 400 taken along the axial direction of the fixing belt 300. The fixing belt inevitably moves in the axial direction while circulating. On both sides in the axial direction of the fixing belt 300 shown in FIG. 2, a regulating member 510 provided in the fixing device is shown. The regulating member 510 shown in FIG. 2 is supported by the frame 501 of the fixing device, and prevents the circulating fixing belt 300 from moving in the axial direction by entering the axial end portions 301 of the fixing belt 300. Is. Further, sensors 520 provided in the fixing device are shown on both sides in the axial direction of the fixing belt 400 shown in FIG. The sensor 520 shown in FIG. 3 detects that the circulating fixing belt 400 has moved in the axial direction. For example, if the fixing belt 400 shown in FIG. 3 moves to the right side of the drawing, the sensor 520 shown on the right side of the drawing detects the movement of the fixing belt 300 in the axial direction, and the fixing belt 300 is not shown in the drawing. To the left.

図2に示す定着ベルト300では、幅方向のちょうど中央の部位302が最小の外径であり、この中央の部位302から両縁303それぞれに向かって外径が漸次拡大し、両縁303それぞれが最大の外径である。   In the fixing belt 300 shown in FIG. 2, the central portion 302 in the width direction has the smallest outer diameter, and the outer diameter gradually increases from the central portion 302 toward both edges 303. It is the maximum outer diameter.

図3に示す定着ベルト400では、幅方向中央において外径が幅方向に略一定である第1ストレート部404が設けられており、この第1ストレート部404の外径が、図3に示す定着ベルト400の最小外径になっている。また、幅方向両端部それぞれにも、外径が幅方向に略一定である第2ストレート部405が設けられている。この第2ストレート部405は、定着ベルト400の縁403までつづくものであり、第2ストレート部405の外径が、図3に示す定着ベルト400の最大外径になっている。第1ストレート部404から両端の第2ストレート部405それぞれに向かっては、外径が漸次拡大している。   A fixing belt 400 shown in FIG. 3 is provided with a first straight portion 404 whose outer diameter is substantially constant in the width direction at the center in the width direction. The outer diameter of the first straight portion 404 is the fixing diameter shown in FIG. The belt 400 has a minimum outer diameter. Moreover, the 2nd straight part 405 whose outer diameter is substantially constant in the width direction is provided also in each width direction both ends. The second straight portion 405 continues to the edge 403 of the fixing belt 400, and the outer diameter of the second straight portion 405 is the maximum outer diameter of the fixing belt 400 shown in FIG. From the first straight portion 404 to the second straight portions 405 at both ends, the outer diameter gradually increases.

また、図2および図3に示すいずれの定着ベルト300,400の表面にも、用紙やトナーとの剥離性を高めるための離型層が設けられている。   Also, a release layer is provided on the surface of any of the fixing belts 300 and 400 shown in FIG. 2 and FIG. 3 to enhance the releasability from paper and toner.

ところで、図2および図3に示すように、定着ベルト300,400の幅は、用紙Pの幅よりも長く、ニップ領域Nに用紙Pを挟み込んでいるときには、定着ベルト300,400の、用紙Pに接していない幅方向外側となる部分は、回転駆動する加熱ロール210(図1参照)の表面に接しているが、定着ベルト300,400の、用紙Pに接する部分は加熱ロール210の表面に接しておらず、用紙Pとの間に循環方向のスリップが生じやすい。このため、定着ベルト300,400の、用紙Pに非接触な幅方向外側部分と、用紙Pの幅方向端部に接する部分との間で、定着ベルト300,400の循環速度に幅方向の速度差が生じ、定着ベルト300,400の、用紙Pの幅方向端部に接する部分では、その表面に設けられた離型層が磨耗しやすい。定着ベルト300,400の離型層が摩滅すると、無端ベルト220へのトナー付着による画質欠陥や、紙詰まりが生じてしまう。   2 and 3, the width of the fixing belts 300 and 400 is longer than the width of the paper P, and when the paper P is sandwiched in the nip region N, the paper P of the fixing belt 300 and 400 is fixed. The portion on the outer side in the width direction that is not in contact with the sheet is in contact with the surface of the heating roll 210 (see FIG. 1) that is rotationally driven. A slip in the circulation direction is likely to occur between the sheet P and the sheet P. For this reason, the speed in the width direction of the fixing belts 300, 400 between the fixing belts 300, 400 between the outer portion in the width direction that is not in contact with the paper P and the portion in contact with the end in the width direction of the paper P. Due to the difference, the part of the fixing belt 300 or 400 that is in contact with the end in the width direction of the paper P is likely to be worn away from the release layer provided on the surface thereof. When the release layers of the fixing belts 300 and 400 are worn, image quality defects due to toner adhesion to the endless belt 220 and paper jams may occur.

また、図2に示す縁303が拡がった定着ベルト300では、軸方向に移動して縁303が規制部材510に押し付けられると、その縁303が拡がりやすく、定着ベルト300の縁303が損傷してしまうことが生じる。この縁の損傷は、図3に示す縁403まで略一定の外径を有する定着ベルト400においても、その縁403がセンサ520に押し付けられることで生じてしまう。
特開平9−34291号公報 特開平3−110137号公報 特開2002−14560号公報
Further, in the fixing belt 300 with the edge 303 expanded as shown in FIG. 2, when the edge 303 is pressed against the regulating member 510 by moving in the axial direction, the edge 303 is easily expanded, and the edge 303 of the fixing belt 300 is damaged. It will happen. The edge damage is caused by pressing the edge 403 against the sensor 520 even in the fixing belt 400 having a substantially constant outer diameter up to the edge 403 shown in FIG.
JP-A-9-34291 JP-A-3-110137 JP 2002-14560 A

本発明は上記事情に鑑み、紙しわの発生を抑えるとともにベルト表面が磨耗してしまうことやベルトの縁が損傷してしまうことも抑えた無端ベルト、その無端ベルトを備え、未定着トナー像をシートに定着させる定着装置、その定着装置を備えた画像形成装置、およびその画像形成装置において実施される画像形成方法、その無端ベルトの製造方法を提供することを目的とするものである。   In view of the above circumstances, the present invention includes an endless belt that suppresses the generation of paper wrinkles and also prevents the belt surface from being worn and the edge of the belt from being damaged, and the endless belt. It is an object of the present invention to provide a fixing device for fixing to a sheet, an image forming apparatus provided with the fixing device, an image forming method implemented in the image forming apparatus, and a method for manufacturing the endless belt.

上記目的を解決する本発明のうちの無端ベルトは、回転駆動する回転体に表面が相対的に押し付けられその回転体との間に記録用シートを挟み込むニップ領域を形成し、その回転体の回転に追従して循環する無端ベルトにおいて、
両縁それぞれと循環方向に直交する幅方向中央部との間に設けられた外径が最大である最大外径部と、
上記最大外径部から両縁それぞれに向かって外径が漸次縮小している縮径部とを有することを特徴とする。
The endless belt of the present invention that solves the above object forms a nip region in which a surface is relatively pressed against a rotary member that is rotationally driven and sandwiches a recording sheet with the rotary member. In an endless belt that follows and circulates,
A maximum outer diameter portion having a maximum outer diameter provided between each of the edges and a width direction central portion orthogonal to the circulation direction;
And a reduced diameter portion having an outer diameter that gradually decreases from the maximum outer diameter portion toward both edges.

本発明のうちの無端ベルトは、上記回転体に向けて押し付けられるものであっても、上記回転体がこの無端ベルトに向けて押し付けられることでその回転体に向けて相対的に押し付けられることになるものであってもよい。   Even if the endless belt of the present invention is pressed toward the rotating body, the rotating body is pressed toward the endless belt so that the endless belt is relatively pressed toward the rotating body. It may be.

ここで、この無端ベルトが、上記記録用シートの上記幅方向の長さよりも長い幅を有するものであり、
上記最大外径部が、上記ニップ領域に挟み込んだ記録用シートの、上記幅方向両縁それぞれが位置する近傍に設けられた部位である態様が好ましい。
Here, the endless belt has a width longer than the length in the width direction of the recording sheet,
A mode in which the maximum outer diameter portion is a portion provided in the vicinity of the both edges in the width direction of the recording sheet sandwiched in the nip region is preferable.

本発明の無端ベルトの形状は、上記ニップ領域に挟み込んだ記録用シートの搬送速度に幅方向の速度差をつけやすい形状である。すなわち、上記ニップ領域に挟み込まれた記録用シートの幅方向両端部分それぞれは、上記回転体と上記最大外径部付近との間に、記録用シートの幅方向中央部分に比べてしっかりと挟み込まれており、この無端ベルトが上記回転体の回転に追従しにくくなっても、記録用シートの幅方向中央部と両端部との間では、記録用シートの搬送速度に幅方向の速度差が生じやすい。このため、記録用シートは幅方向に引っ張られ、紙シワの発生が抑えられる。また、本発明の無端ベルトの形状は、無端ベルトの循環速度に幅方向の速度差がつくことを抑えた形状でもある。すなわち、上記最大外径部付近に、記録用シートの幅方向両端それぞれが接することになり、この最大外径部付近の領域は、無端ベルトの、記録用シートに接した領域の中で、移動する記録用シートに最も従動しやすい領域であり、記録用シートとの間で循環方向のスリップが起こりにくい。このため、無端ベルト表面が磨耗してしまうことも抑えられる。さらに、上記縮径部によって無端ベルトの縁は拡がりにくく、無端ベルトの縁が損傷してしまうことも抑えられる。   The shape of the endless belt of the present invention is a shape that can easily give a speed difference in the width direction to the conveyance speed of the recording sheet sandwiched in the nip region. That is, both end portions in the width direction of the recording sheet sandwiched in the nip region are more firmly sandwiched between the rotating body and the vicinity of the maximum outer diameter portion than the central portion in the width direction of the recording sheet. Even if the endless belt becomes difficult to follow the rotation of the rotating body, a speed difference in the width direction occurs in the recording sheet conveyance speed between the central portion and both ends of the recording sheet. Cheap. For this reason, the recording sheet is pulled in the width direction, and generation of paper wrinkles is suppressed. In addition, the shape of the endless belt of the present invention is also a shape that suppresses a difference in speed in the width direction from the circulation speed of the endless belt. That is, both ends in the width direction of the recording sheet are in contact with the vicinity of the maximum outer diameter portion, and the area near the maximum outer diameter portion moves within the area of the endless belt in contact with the recording sheet. This is an area that is most easily driven by the recording sheet, and the slip in the circulation direction hardly occurs between the recording sheet and the recording sheet. For this reason, it is suppressed that the endless belt surface is worn. Furthermore, the edge of the endless belt is not easily expanded by the reduced diameter portion, and the endless belt is prevented from being damaged.

また、本発明の無端ベルトにおいて、両縁それぞれの外径をいずれもR1、上記最大外径部の外径をR2、上記幅方向中央部の外径をR3とした場合に、
R2>R1≧R3 式(1)
上記式(1)で示される関係を満足することが好ましく、
さらには、上記幅方向中央部に外径が上記幅方向に略一定であるストレート部を有するものであることが好ましい。
In the endless belt of the present invention, when the outer diameters of both edges are R1, the outer diameter of the maximum outer diameter portion is R2, and the outer diameter of the central portion in the width direction is R3,
R2> R1 ≧ R3 Formula (1)
It is preferable to satisfy the relationship represented by the above formula (1),
Furthermore, it is preferable to have a straight portion whose outer diameter is substantially constant in the width direction at the center portion in the width direction.

こうすることで、無端ベルトの製造を行いやすくなる。   By doing so, it becomes easy to manufacture an endless belt.

ここで、本発明の無端ベルトにおいて、厚さ20μm以上80μm以下の薄膜金属物からなる基材の上に上記表面が形成されたものであってもよいし、あるいは
ポリイミド樹脂およびポリアミド樹脂のうちのいずれか一方の樹脂からなる基材の上に上記表面が形成されたものであってもよい。
Here, in the endless belt of the present invention, the surface may be formed on a base material made of a thin metal film having a thickness of 20 μm to 80 μm, or of the polyimide resin and the polyamide resin. The said surface may be formed on the base material which consists of any one resin.

さらに、本発明の無端ベルトにおいて、上記最大外径部が、最も肉厚な部位である態様も好ましく、あるいは、
この無端ベルトは、複数の層が厚さ方向に積層されてなるものであって、上記幅方向に関し内径が略一定のものであり、
上記最大外径部が、上記複数の層のうちのいずれか一層の厚さを厚くすることで形成された部位であり、
上記縮径部が、上記複数の層のうちのいずれか一層の厚さを両縁それぞれに向かって漸次薄くすることで形成された部位である態様も好ましい。
Furthermore, in the endless belt of the present invention, an aspect in which the maximum outer diameter portion is the thickest part is preferable, or
This endless belt is formed by laminating a plurality of layers in the thickness direction, and has an inner diameter substantially constant in the width direction,
The maximum outer diameter portion is a portion formed by increasing the thickness of any one of the plurality of layers,
It is also preferable that the reduced diameter portion is a portion formed by gradually reducing the thickness of any one of the plurality of layers toward both edges.

これらの態様にすることで、仮に、無端ベルトの循環速度に幅方向の速度差が生じても、上記最大外径部が摩滅しにくく、無端ベルトの製品寿命が延長される。しかも、後者の態様によれば、内径が略一定であることから無端ベルトの製造が行いやすい。   By adopting these aspects, even if a speed difference in the width direction occurs in the circulation speed of the endless belt, the maximum outer diameter portion is not easily worn away, and the product life of the endless belt is extended. Moreover, according to the latter aspect, the endless belt can be easily manufactured because the inner diameter is substantially constant.

上記目的を解決する本発明のうちの定着装置は、未定着トナー像を担持した記録用シートを所定のニップ領域を通過させることでその未定着トナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、その未定着トナー像をその記録用シートに定着させる定着装置において、
回転駆動する回転体、
上記回転体に表面が相対的に押し付けられその回転体との間に記録用シートを挟み込むニップ領域を形成し、その回転体の回転に追従して循環する無端ベルト、および
上記ニップ領域を加熱する加熱手段を備え、
上記無端ベルトが、
両縁それぞれと循環方向に直交する幅方向中央部との間に設けられた外径が最大である最大外径部と、
上記最大外径部から両縁それぞれに向かって外径が漸次縮小している縮径部とを有するものであることを特徴とする。
The fixing device of the present invention that solves the above object passes a recording sheet carrying an unfixed toner image through a predetermined nip region to apply heat and pressure to the unfixed toner image. In a fixing device for fixing a toner image to the recording sheet,
Rotating body that rotates,
A nip region is formed in which the recording sheet is sandwiched between the rotating body and the surface is relatively pressed against the rotating body, the endless belt that circulates following the rotation of the rotating body, and the nip region is heated. Heating means,
The endless belt is
A maximum outer diameter portion having a maximum outer diameter provided between each of the edges and a width direction central portion orthogonal to the circulation direction;
It has a reduced diameter part where the outer diameter is gradually reduced from the maximum outer diameter part toward each of both edges.

ここにいう回転体は、ロール状であってもベルト状であってもよい(以下、同じ。)。   The rotating body referred to here may be in the form of a roll or a belt (hereinafter the same).

本発明の定着装置によれば、紙しわの発生を抑えるとともに無端ベルト表面が磨耗してしまうことや無端ベルトの縁が損傷してしまうことも抑えられる。   According to the fixing device of the present invention, the generation of paper wrinkles can be suppressed, and the endless belt surface can be prevented from being worn and the edge of the endless belt can be prevented from being damaged.

また、本発明の定着装置において、上記無端ベルトが、上記加熱手段からの熱を受けても所定の強度を維持する耐熱樹脂からなるものであることが好ましい。   In the fixing device of the present invention, it is preferable that the endless belt is made of a heat resistant resin that maintains a predetermined strength even when receiving heat from the heating means.

また、本発明の定着装置において、上記無端ベルトが、ベース層と、上記トナー像を構成するトナーおよび上記記録用シートの双方との離型性が上記ベース層を構成する材料よりも優れた、上記加熱手段からの熱を受けても所定の強度を維持する耐熱材料からなる、上記ベース層上に設けられ上記表面を構成する表面層とを少なくとも含む複層構造のものであることも好ましく、さらには、
上記無端ベルトが、上記ベース層と上記表面層との間に、そのベース層よりも弾性変形しやすく上記加熱手段からの熱を受けても所定の強度を維持する耐熱弾性体層を有するものであることがより好ましい。
Further, in the fixing device of the present invention, the endless belt has better releasability between the base layer and both the toner constituting the toner image and the recording sheet than the material constituting the base layer. It is also preferable that it has a multilayer structure including at least a surface layer that is provided on the base layer and constitutes the surface, made of a heat-resistant material that maintains a predetermined strength even when receiving heat from the heating means, Moreover,
The endless belt has a heat resistant elastic layer between the base layer and the surface layer, which is more elastically deformable than the base layer and maintains a predetermined strength even when receiving heat from the heating means. More preferably.

加えて、上記無端ベルトは、上記幅方向に関し内径が略一定のものであり、
上記最大外径部が、上記ベース層、上記耐熱弾性体層、および上記表面層のうちの少なくともいずれか一層の厚さを厚くすることで形成された部位であり、
上記縮径部が、上記ベース層、上記耐熱弾性体層、および上記表面層のうちの少なくともいずれか一層の厚さを両縁それぞれに向かって漸次薄くすることで形成された部位であることがより一層好ましい。
In addition, the endless belt has a substantially constant inner diameter in the width direction,
The maximum outer diameter portion is a portion formed by increasing the thickness of at least one of the base layer, the heat-resistant elastic body layer, and the surface layer,
The reduced diameter portion is a portion formed by gradually reducing the thickness of at least one of the base layer, the heat resistant elastic body layer, and the surface layer toward both edges. Even more preferred.

上記目的を解決する本発明のうちの画像形成装置は、トナー像を担持するトナー像担持体に担持されたトナー像を、記録用シート上に転写し、トナー像が転写された記録用シートを所定のニップ領域を通過させることで未定着のトナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、その未定着のトナー像をその記録用シートに定着させることによりその記録用シートに画像を形成する画像形成装置において、
回転駆動する回転体、その回転体に表面が相対的に押し付けられその回転体との間に記録用シートを挟み込むニップ領域を形成し、その回転体の回転に追従して循環する無端ベルト、およびそのニップ領域を加熱する加熱手段を有する定着装置を備え、
上記無端ベルトが、
両縁それぞれと循環方向に直交する幅方向中央部との間に設けられた外径が最大である最大外径部と、
上記最大外径部から両縁それぞれに向かって外径が漸次縮小している縮径部とを有するものであることを特徴とする。
An image forming apparatus of the present invention that solves the above object transfers a toner image carried on a toner image carrying body carrying a toner image onto a recording sheet, and the recording sheet on which the toner image is transferred Image formation in which an image is formed on the recording sheet by applying heat to the unfixed toner image by passing through a predetermined nip region and applying pressure, and fixing the unfixed toner image on the recording sheet. In the device
A rotating body that is driven to rotate, an endless belt that forms a nip region in which a recording sheet is sandwiched between the rotating body and the surface is relatively pressed against the rotating body, and circulates following the rotation of the rotating body; and A fixing device having a heating means for heating the nip region;
The endless belt is
A maximum outer diameter portion having a maximum outer diameter provided between each of the edges and a width direction central portion orthogonal to the circulation direction;
It has a reduced diameter part where the outer diameter is gradually reduced from the maximum outer diameter part toward each of both edges.

本発明の画像形成装置には、紙しわの発生を抑えるとともに無端ベルト表面が磨耗してしまうことや無端ベルトの縁が損傷してしまうことも抑えられた定着装置が配備されている。   The image forming apparatus of the present invention is provided with a fixing device that suppresses the occurrence of paper wrinkles and prevents the endless belt surface from being worn and the edge of the endless belt from being damaged.

上記目的を解決する本発明のうちの画像形成方法は、トナー像を担持するトナー像担持体に担持されたトナー像を、記録用シート上に転写し、トナー像が転写された記録用シートを所定のニップ領域を通過させることで未定着のトナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、その未定着のトナー像をその記録用シートに定着させることによりその記録用シートに画像を形成する画像形成方法において、
上記トナー像担持体にトナー像を担持させるトナー像担持ステップと、
上記トナー像担持体に担持されたトナー像を記録用シート上に転写する転写ステップと、
回転駆動する回転体と、その回転体に表面が相対的に押し付けられその回転体の回転に追従して循環する無端ベルトのその表面との間に形成された加熱を受けるニップ領域に、トナー像が転写された記録用シートを通過させることで記録用シートに転写された未定着のトナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、その未定着トナー像をその記録用シートに定着させる定着ステップとを有し、
上記定着ステップが、上記無端ベルトとして、両縁それぞれと循環方向に直交する幅方向中央部との間に設けられた外径が最大である最大外径部と、その最大外径部から両縁それぞれに向かって外径が漸次縮小している縮径部とを有するものを使用し、上記未定着トナー像を上記記録用シートに定着させるステップであることを特徴とする。
The image forming method of the present invention that solves the above-described object is to transfer a toner image carried on a toner image carrying body carrying a toner image onto a recording sheet, and to transfer the recording sheet onto which the toner image is transferred. Image formation in which an image is formed on the recording sheet by applying heat to the unfixed toner image by passing through a predetermined nip region and applying pressure, and fixing the unfixed toner image on the recording sheet. In the method
A toner image carrying step for carrying a toner image on the toner image carrier;
A transfer step of transferring the toner image carried on the toner image carrier onto a recording sheet;
A toner image is formed in a nip region that is heated between a rotating member that rotates and a surface that is relatively pressed against the rotating member and that circulates following the rotation of the rotating member. A fixing step for fixing the unfixed toner image to the recording sheet by applying heat and pressure to the unfixed toner image transferred to the recording sheet by passing the recording sheet onto which the toner image has been transferred. Have
The fixing step includes, as the endless belt, a maximum outer diameter portion having a maximum outer diameter provided between each edge and a center portion in the width direction orthogonal to the circulation direction, and both edges from the maximum outer diameter portion. This is a step of fixing the unfixed toner image onto the recording sheet by using one having a reduced diameter portion whose outer diameter gradually decreases toward each.

本発明の画像形成方法によれば、上記定着ステップにおいて、紙しわの発生を抑えるとともに無端ベルト表面が磨耗してしまうことや無端ベルトの縁が損傷してしまうことが抑えられる。   According to the image forming method of the present invention, in the fixing step, the generation of paper wrinkles is suppressed and the endless belt surface is prevented from being worn and the edge of the endless belt is damaged.

なお、ここにいうトナー像担持体は、感光体であってもよいし、中間転写体であってもよい。   The toner image carrier here may be a photoconductor or an intermediate transfer member.

上記目的を解決する本発明のうちの第1の無端ベルトの製造方法は、回転駆動する回転体に表面が相対的に押し付けられその回転体との間に記録用シートを挟み込むニップ領域を形成し、その回転体の回転に追従して循環する無端ベルトの製造方法において、
両縁それぞれと循環方向に直交する幅方向中央部との間に設けられた外径が最大である最大外径部とその最大外径部から両縁それぞれに向かって外径が漸次縮小している縮径部とを有する芯体の表面に、外周形状がその表面の形状に沿った環状体を形成する環状体形成工程と、
上記芯体の表面に形成された環状体をその芯体から取り外す取外工程とを有することを特徴とする。
In the first endless belt manufacturing method of the present invention that solves the above-described object, the surface is relatively pressed against a rotating member that is rotationally driven, and a nip region is formed between which the recording sheet is sandwiched. In the method of manufacturing an endless belt that circulates following the rotation of the rotating body,
The maximum outer diameter portion provided between each edge and the central portion in the width direction perpendicular to the circulation direction, and the outer diameter gradually decreases from the maximum outer diameter portion toward each edge. An annular body forming step of forming an annular body on the surface of the core body having a reduced diameter portion, the outer peripheral shape of which follows the shape of the surface;
And a removing step of removing the annular body formed on the surface of the core body from the core body.

ここで、上記第1の無端ベルトの製造方法において、上記環状体形成工程が、上記芯体の表面に塗布液を塗布し、その芯体の表面に塗布された塗布液を乾燥する工程であってもよいし、あるいは、
上記環状体形成工程が、上記芯体に、外径が軸方向に略均一であり加熱されることで収縮するスリーブを外挿し、その芯体に外挿されたスリーブを加熱し、そのスリーブの内周面がその芯体の表面に接するまでそのスリーブを収縮させる工程であってもよい。
Here, in the first endless belt manufacturing method, the annular body forming step is a step of applying a coating liquid to the surface of the core body and drying the coating liquid applied to the surface of the core body. Or you can
In the annular body forming step, an outer diameter of the core body is approximately uniform in the axial direction and the sleeve that shrinks when heated is heated, the sleeve that is extrapolated to the core body is heated, and the sleeve It may be a step of shrinking the sleeve until the inner peripheral surface is in contact with the surface of the core.

上記目的を解決する本発明のうちの第2の無端ベルトの製造方法は、回転駆動する回転体に表面が相対的に押し付けられその回転体との間に記録用シートを挟み込むニップ領域を形成し、その回転体の回転に追従して循環する無端ベルトの製造方法において、
外径が軸方向に略均一である円筒状の表面を有する芯体のその表面へ向けて溶液を供給し、その溶液の供給量を変化させることで、その表面に、両縁それぞれと循環方向に直交する幅方向中央部との間に設けられた外径が最大である最大外径部とその最大外径部から両縁それぞれに向かって外径が漸次縮小している縮径部とを有する環状体を形成する環状体形成工程と、
上記芯体の表面に形成された環状体をその芯体から取り外す取外工程とを有することを特徴とする。
In the second endless belt manufacturing method of the present invention that solves the above-described object, a surface is relatively pressed against a rotating member that is rotationally driven, and a nip region is formed between which the recording sheet is sandwiched. In the method of manufacturing an endless belt that circulates following the rotation of the rotating body,
By supplying the solution toward the surface of the core having a cylindrical surface whose outer diameter is substantially uniform in the axial direction and changing the supply amount of the solution, both the edges and the circulation direction are provided on the surface. A maximum outer diameter portion having a maximum outer diameter and a reduced diameter portion having an outer diameter gradually decreasing from the maximum outer diameter portion toward each of both edges. An annular body forming step of forming an annular body having,
And a removing step of removing the annular body formed on the surface of the core body from the core body.

ここで、上記第2の無端ベルトの製造方法において、上記環状体形成工程が、上記芯体の軸を水平に保ったままその軸を中心にしてその芯体を回転させるとともに、その芯体の表面に溶液を吐出するノズルとその芯体とをその芯体の軸方向に相対的に移動させ、そのノズルの吐出量およびそのノズルとその芯体との相対的な移動速度のうちの少なくとも一方を変化させることで、その表面に、両縁それぞれと循環方向に直交する幅方向中央部との間に設けられた外径が最大である最大外径部とその最大外径部から両縁それぞれに向かって外径が漸次縮小している縮径部とを有する環状体を形成する工程であってもよい。   Here, in the second endless belt manufacturing method, the annular body forming step rotates the core body around the axis while keeping the axis of the core body horizontal. A nozzle that discharges the solution on the surface and its core are moved relative to each other in the axial direction of the core, and at least one of the discharge amount of the nozzle and the relative moving speed of the nozzle and the core The maximum outer diameter portion with the largest outer diameter provided between the both edges and the central portion in the width direction orthogonal to the circulation direction and both edges from the maximum outer diameter portion And a step of forming an annular body having a reduced diameter portion whose outer diameter gradually decreases toward.

なお、上記芯体に対して上記ノズルを移動させてもよいし、ノズルに対して芯体を移動させてもよい。   The nozzle may be moved with respect to the core, or the core may be moved with respect to the nozzle.

また、上記第2の無端ベルトの製造方法において、上記環状体形成工程が、上記芯体を上記軸が垂直になるようにして溶液中に漬け、その芯体が溶液中から垂直方向に引き上がるようにその芯体とその溶液とを相対的に移動させ、その芯体とその溶液との相対的な移動速度を変化させることで、その芯体の表面に、両縁それぞれと循環方向に直交する幅方向中央部との間に設けられた外径が最大である最大外径部とその最大外径部から両縁それぞれに向かって外径が漸次縮小している縮径部とを有する環状体を形成する工程であってもよい。   Further, in the second endless belt manufacturing method, in the annular body forming step, the core body is immersed in the solution so that the axis is vertical, and the core body is pulled up from the solution in the vertical direction. By moving the core body and the solution relative to each other and changing the relative moving speed of the core body and the solution, the edges of the core body are orthogonal to both edges and the circulation direction. An annular portion having a maximum outer diameter portion having a maximum outer diameter and a reduced diameter portion in which the outer diameter gradually decreases from the maximum outer diameter portion toward each of both edges. It may be a step of forming a body.

なお、上記芯体を上記溶液中から垂直方向に引き上げてもよいし、上記溶液を上記芯体から垂直方向に引き下げてもよい。   The core may be pulled up from the solution in the vertical direction, or the solution may be pulled down from the core in the vertical direction.

上記第1の無端ベルトの製造方法によっても上記第2の無端ベルトの製造方法によっても、本発明の無端ベルトが製造される。   The endless belt of the present invention is manufactured by both the first endless belt manufacturing method and the second endless belt manufacturing method.

本発明によれば、紙しわの発生を抑えるとともにベルト表面が磨耗してしまうことやベルトの縁が損傷してしまうことも抑えた無端ベルト、その無端ベルトを備え、未定着トナー像をシートに定着させる定着装置、その定着装置を備えた画像形成装置、その画像形成装置において実施される画像形成方法、およびその無端ベルトの製造方法を提供することができる。   According to the present invention, there is provided an endless belt that suppresses the generation of paper wrinkles and prevents the belt surface from being worn and the edge of the belt from being damaged. A fixing device for fixing, an image forming apparatus provided with the fixing device, an image forming method implemented in the image forming apparatus, and a method for manufacturing the endless belt can be provided.

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図4は、本発明の画像形成装置の一実施形態に相当するフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a full-color image forming apparatus corresponding to an embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

図4に示す画像形成装置1には、本発明の定着装置の一実施形態に相当するロール−ベルト型の定着装置100が組み込まれている。また、この画像形成装置1は、感光体ドラム10および中間転写ベルト20も備えている。感光体ドラム10は、時計回りに回転するものである。中間転写ベルト20は、複数の支持ロールに張架されて感光体ドラム10の表面に接触するように配置されている。また、この画像形成装置1では、中間転写ベルト20を挟んで感光体ドラム10と対向する位置に、1次転写ロール40が配設されている。感光体ドラム10と中間転写ベルト20とが接する部分が1次転写位置である。   The image forming apparatus 1 shown in FIG. 4 incorporates a roll-belt type fixing device 100 corresponding to an embodiment of the fixing device of the present invention. The image forming apparatus 1 also includes a photosensitive drum 10 and an intermediate transfer belt 20. The photosensitive drum 10 rotates clockwise. The intermediate transfer belt 20 is arranged so as to be stretched between a plurality of support rolls and to come into contact with the surface of the photosensitive drum 10. In the image forming apparatus 1, the primary transfer roll 40 is disposed at a position facing the photosensitive drum 10 with the intermediate transfer belt 20 interposed therebetween. The portion where the photosensitive drum 10 and the intermediate transfer belt 20 are in contact is the primary transfer position.

感光体ドラム10の周囲には、1次転写位置の上流側に現像ロータリー50が配設されている。現像ロータリー50には、ブラック(BK)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)の各有色トナーを収容した現像器(不図示)が配設されている。また、感光体ドラム10の周囲には、いずれも図示省略したが帯電器、光書き込みユニット、クリーニング装置、および除電装置が配設されている。   A developing rotary 50 is disposed around the photosensitive drum 10 on the upstream side of the primary transfer position. The developing rotary 50 is provided with a developing device (not shown) that stores colored toners of black (BK), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C). Although not shown, a charger, an optical writing unit, a cleaning device, and a charge eliminating device are disposed around the photosensitive drum 10.

中間転写ベルト20の周囲には、1次転写位置の下流側に、2次転写部材としてのバイアスロール60が設けられ、さらに、中間転写ベルト20を挟んでバイアスロール60と対向する位置には、バックアップロール70が設けられている。この画像形成装置1では、バイアスロール60とバックアップロール70とで挟まれた位置が2次転写位置になり、この2次転写位置には、各サイズの用紙をそれぞれ収容した給紙トレイ群80から供給される用紙、あるいは手差し台81に置かれた用紙やOHPシート等が送り込まれる。   A bias roll 60 as a secondary transfer member is provided around the intermediate transfer belt 20 on the downstream side of the primary transfer position. Further, at a position facing the bias roll 60 with the intermediate transfer belt 20 interposed therebetween, A backup roll 70 is provided. In the image forming apparatus 1, the position sandwiched between the bias roll 60 and the backup roll 70 is the secondary transfer position, and the secondary transfer position includes a paper feed tray group 80 that stores sheets of each size. Paper to be supplied, paper placed on the manual feed table 81, an OHP sheet, or the like is sent.

以下、図4とともに図5も用いて、図4に示す画像形成装置1において実施される画像形成方法についての説明を加えながら、図4に示す画像形成装置1についてさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the image forming apparatus 1 shown in FIG. 4 will be described in more detail with reference to FIG. 4 and FIG. 5 while adding a description of the image forming method performed in the image forming apparatus 1 shown in FIG.

図5は、図4に示す画像形成装置において実施される画像形成方法を表すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart showing an image forming method performed in the image forming apparatus shown in FIG.

この図5に示す画像形成方法は、本発明の画像形成方法の一実施形態に相当する。図4に示す画像形成装置1には、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの4色の各画像信号が入力される。これらの画像信号が入力されると、この画像形成装置1では、感光体ドラム10の表面を、帯電器により一様に帯電した後、入力された画像情報のうち、シアンの画像信号に応じたレーザ光を光書き込みユニットから感光体ドラム10に向けて照射することで感光体ドラム10の表面に静電潜像を形成し、感光体ドラム10の表面に形成された静電潜像を、現像ロータリー50に備えられたシアントナーを収納した現像器により現像し、感光体ドラム10の表面にシアントナー像を形成する(図5に示すシアントナー像形成工程S1)。次いで、1次転写位置において感光体ドラム10上のシアントナー像を中間転写ベルトに1次転写する(図5に示すシアントナー像1次転写工程S2)。シアントナー像が中間転写ベルト20に1次転写された後の感光体ドラム10の表面からは、クリーニング装置によって残存トナーが除去され、除電装置によって残存電荷が除去される。   The image forming method shown in FIG. 5 corresponds to an embodiment of the image forming method of the present invention. The image forming apparatus 1 shown in FIG. 4 receives image signals of four colors of yellow, magenta, cyan, and black. When these image signals are input, in the image forming apparatus 1, the surface of the photosensitive drum 10 is uniformly charged by a charger, and then, according to the cyan image signal in the input image information. An electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 10 by irradiating the photosensitive drum 10 with laser light from the optical writing unit, and the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 10 is developed. Development is carried out by a developing device containing cyan toner provided in the rotary 50, and a cyan toner image is formed on the surface of the photosensitive drum 10 (cyan toner image forming step S1 shown in FIG. 5). Next, the cyan toner image on the photosensitive drum 10 is primarily transferred to the intermediate transfer belt at the primary transfer position (cyan toner image primary transfer step S2 shown in FIG. 5). From the surface of the photosensitive drum 10 after the cyan toner image is primarily transferred to the intermediate transfer belt 20, the residual toner is removed by the cleaning device, and the residual charge is removed by the static eliminator.

続いて今度は、感光体ドラム10の表面に、同様にしてマゼンタトナー像を形成し(図5に示すマゼンタトナー像形成工程S3)、1次転写位置において、このマゼンタトナー像を、中間転写ベルト20に先に1次転写されたシアントナー像と重なるように中間転写ベルト20に1次転写する(図5に示すマゼンタトナー像1次転写工程S4)。   Subsequently, this time, a magenta toner image is similarly formed on the surface of the photosensitive drum 10 (magenta toner image forming step S3 shown in FIG. 5), and this magenta toner image is transferred to the intermediate transfer belt at the primary transfer position. Then, the toner image is primarily transferred to the intermediate transfer belt 20 so as to overlap with the cyan toner image that has been primarily transferred first (Magenta toner image primary transfer step S4 shown in FIG. 5).

以降、イエロートナー像およびブラックトナー像を順次形成し(図5に示すイエロートナー像形成工程S5,ブラックトナー像形成工程S7)、1次転写位置において、中間転写ベルト20に先に1次転写されたトナー像と重なるように順次1次転写する(図5に示すイエロートナー像1次転写工程S6,ブラックトナー像1次転写工程S8)。こうすることにより、中間転写ベルト20は、ベルト表面側からシアン,マゼンタ,イエロー,ブラックの順で1つに重なり合ったトナー像を担持する。したがって、中間転写ベルト20が本発明の画像形成装置にいうトナー像担持体の一例に相当し、図5に示すステップS1からステップS8までの一連の工程が、本発明の画像形成装置にいうトナー像担持ステップの一例に相当する。   Thereafter, a yellow toner image and a black toner image are sequentially formed (yellow toner image forming step S5 and black toner image forming step S7 shown in FIG. 5), and firstly transferred to the intermediate transfer belt 20 at the primary transfer position. The primary transfer is sequentially performed so as to overlap with the toner image (yellow toner image primary transfer step S6 and black toner image primary transfer step S8 shown in FIG. 5). By doing so, the intermediate transfer belt 20 carries toner images that are overlapped in the order of cyan, magenta, yellow, and black from the belt surface side. Therefore, the intermediate transfer belt 20 corresponds to an example of a toner image carrier referred to in the image forming apparatus of the present invention, and a series of steps from Step S1 to Step S8 shown in FIG. This corresponds to an example of an image carrying step.

続いて、この1つに重なり合ったトナー像を、バイアスロール60とバックアップロール70とで挟まれた2次転写位置において用紙に2次転写する(図5に示す2次転写工程S9)。したがって、図5に示す2次転写工程S9が、本発明の画像形成方法にいう転写ステップの一例に相当する。こうして、トナー像が用紙に転写され、トナー像が転写された用紙は定着装置100に送られる。定着装置100では、未定着トナー像を担持した用紙を所定のニップ領域を通過させることでその未定着トナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、未定着トナー像を用紙に定着させる(図5に示す定着工程S10)。トナー像が定着した用紙は、この画像形成装置1に備えられた排出トレイ90に排出される。   Subsequently, the overlapping toner image is secondarily transferred to a sheet at a secondary transfer position sandwiched between the bias roll 60 and the backup roll 70 (secondary transfer step S9 shown in FIG. 5). Therefore, the secondary transfer step S9 shown in FIG. 5 corresponds to an example of a transfer step in the image forming method of the present invention. Thus, the toner image is transferred to the paper, and the paper on which the toner image is transferred is sent to the fixing device 100. In the fixing device 100, a sheet carrying an unfixed toner image is passed through a predetermined nip region so that heat is applied to the unfixed toner image and pressure is applied to fix the unfixed toner image on the sheet (FIG. 5). Fixing step S10). The sheet on which the toner image is fixed is discharged to a discharge tray 90 provided in the image forming apparatus 1.

図6は、図4に示す画像形成装置に組み込まれた定着装置の概略構成を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a fixing device incorporated in the image forming apparatus shown in FIG.

この図6では、未定着トナー像Tを担持した記録用紙Pが図中の右側から左側に向けて搬送されてくる。図6に示す定着装置100は、本発明の無端ベルトの一実施形態に相当する定着ベルト120が配備されたロール−ベルト型の定着装置である。この定着装置100には、図1に示す定着装置200とは異なり定着ベルトを張架しない、いわゆるフリーベルトニップ方式が採用されている。図6に示す定着装置100は、加熱源を内蔵した加熱ロール110と、無端状の定着ベルト120と、この定着ベルト120の内面側に当接され、加熱ロール110の表面に沿って定着ベルト120を押圧する圧力付与部材130とで主要部が構成されており、加熱ロール110と定着ベルト120との間に、未定着トナー像Tを担持した記録用紙Pを挟み込むニップ領域Nが形成される。   In FIG. 6, the recording paper P carrying the unfixed toner image T is conveyed from the right side to the left side in the drawing. A fixing device 100 shown in FIG. 6 is a roll-belt type fixing device provided with a fixing belt 120 corresponding to an embodiment of an endless belt of the present invention. Unlike the fixing device 200 shown in FIG. 1, the fixing device 100 employs a so-called free belt nip system in which a fixing belt is not stretched. A fixing device 100 shown in FIG. 6 is in contact with a heating roll 110 having a built-in heating source, an endless fixing belt 120, and an inner surface side of the fixing belt 120, and the fixing belt 120 along the surface of the heating roll 110. The pressure applying member 130 that presses the main portion constitutes a main part, and a nip region N is formed between the heating roll 110 and the fixing belt 120 to sandwich the recording paper P carrying the unfixed toner image T.

加熱ロール110は、内部に円筒状のコア111を有しており、不図示のモータによって図中の矢印B方向に回転駆動されるものである。このコア111の表面には弾性層112が形成され、その弾性層112の表面は離型層113によって覆われている。すなわち、この加熱ロール110の表面は離型層113によって形成されている。   The heating roll 110 has a cylindrical core 111 inside, and is rotationally driven in the direction of arrow B in the figure by a motor (not shown). An elastic layer 112 is formed on the surface of the core 111, and the surface of the elastic layer 112 is covered with a release layer 113. That is, the surface of the heating roll 110 is formed by the release layer 113.

コア111としては鉄、アルミニウムやステンレス等熱伝導率の高い金属製の円筒体を使用することができる。コア111の外径および肉厚は、使用する材質により強度や熱伝導率が異なるため、最適な寸法は適宜決定すればよい。本実施形態におけるコア111は、厚さ0.5mm、外径25mmの鉄製の円筒体である。   As the core 111, a metal cylinder having high thermal conductivity such as iron, aluminum, and stainless steel can be used. The outer diameter and thickness of the core 111 differ in strength and thermal conductivity depending on the material used. The core 111 in this embodiment is an iron cylinder having a thickness of 0.5 mm and an outer diameter of 25 mm.

弾性層112の材料としては、弾性を有する耐熱性の高い材料が好ましい。特に、ゴム硬度25〜40°(JIS−A硬度)程度のゴム、エラストマー等の弾性体材料を用いることが好ましく、具体的にはシリコーンゴム、フッ素ゴム等を挙げることができる。この弾性層3の厚みとしては、用いる材料のゴム硬度にもよるが、0.3〜1.0mm程度が好ましい。本実施形態における弾性層112は、厚さが0.6mmであり、ゴム硬度30°(JIS−A硬度)のシリコーンゴムからなるものである。   As a material of the elastic layer 112, a material having elasticity and high heat resistance is preferable. In particular, it is preferable to use an elastic material such as rubber or elastomer having a rubber hardness of about 25 to 40 ° (JIS-A hardness), and specific examples include silicone rubber and fluororubber. The thickness of the elastic layer 3 is preferably about 0.3 to 1.0 mm, although it depends on the rubber hardness of the material used. The elastic layer 112 in the present embodiment is made of silicone rubber having a thickness of 0.6 mm and a rubber hardness of 30 ° (JIS-A hardness).

離型層113としては、離型性や耐摩耗性を考慮すれば、特にフッ素樹脂を用いることが好ましい。フッ素樹脂としては、PFA(パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、FEP(四フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合樹脂)等のフッ素樹脂が使用できるが、中でも耐熱性と加工性の観点よりPFAが好適である。この離型層113の厚みとしては、好ましくは5〜50μmである。離型層113の厚みが5μm未満であると、用紙Pの、搬送方向に直交する幅方向の端部と加熱ロール110との摩擦により、離型層113の摩滅が発生する可能性があり、また、50μmを超えると離型層113の表面硬度が高くなり、光沢ムラ等の画質欠陥が現れる可能性があり、共に好ましくない。離型層113の形成方法としては、従来公知の如何なる方法も採用することができ、例えば、チューブを被せる方法であってもよいし、形成しようとする樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散させた液状体を、ディップコート法、スプレーコート法、ロールコート法、バーコート法、スピンコート法等により塗布する塗布法であってもよい。本実施形態における離型層113は、コア111の表面に形成された弾性層112に、厚さ30μmでチューブ状のPFAを被せることで形成されたものである。   As the release layer 113, it is particularly preferable to use a fluororesin in consideration of release properties and wear resistance. As the fluororesin, fluororesins such as PFA (perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin), PTFE (polytetrafluoroethylene), FEP (tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer resin) can be used. From the viewpoint of workability, PFA is preferred. The thickness of the release layer 113 is preferably 5 to 50 μm. When the thickness of the release layer 113 is less than 5 μm, abrasion of the release layer 113 may occur due to friction between the end of the paper P in the width direction perpendicular to the conveyance direction and the heating roll 110. On the other hand, when the thickness exceeds 50 μm, the surface hardness of the release layer 113 is increased, and image quality defects such as gloss unevenness may appear. As a method for forming the release layer 113, any conventionally known method can be adopted. For example, a method of covering the tube may be used, or a resin to be formed is dissolved or dispersed in an appropriate solvent. An application method in which the liquid is applied by a dip coating method, a spray coating method, a roll coating method, a bar coating method, a spin coating method, or the like may be used. The release layer 113 in this embodiment is formed by covering the elastic layer 112 formed on the surface of the core 111 with a tubular PFA having a thickness of 30 μm.

コア111の内部には、加熱源としてハロゲンランプ114が配置されている。なお、加熱源は、ニップ領域Nを加熱するものであれば、例えば、図1に示すような、加熱ロール210を外部加熱する外部加熱ロール260や、同じく図1に示すような、支持ロール221に内蔵され、定着ベルト220を加熱するヒーターランプ2211であってもよい。また、電磁誘導加熱等によって定着ベルト120自体が加熱源を兼ねてもよい。また、加熱ロール110の表面には温度センサ180が配置され、この表面の温度を計測する。そして、温度センサ180の計測信号により、図示しない温度コントローラによってハロゲンランプ114がフィードバック制御されて、加熱ロール110の表面温度が略一定になるように調整される。   Inside the core 111, a halogen lamp 114 is disposed as a heating source. As long as the heating source heats the nip region N, for example, an external heating roll 260 for externally heating the heating roll 210 as shown in FIG. 1 or a support roll 221 as shown in FIG. It may be a heater lamp 2211 that is built in and heats the fixing belt 220. Further, the fixing belt 120 itself may also serve as a heating source by electromagnetic induction heating or the like. A temperature sensor 180 is disposed on the surface of the heating roll 110, and the temperature of this surface is measured. Then, the halogen lamp 114 is feedback-controlled by a temperature controller (not shown) based on the measurement signal of the temperature sensor 180, and the surface temperature of the heating roll 110 is adjusted to be substantially constant.

定着ベルト120は、表面が加熱ロール110に押し付けられ、加熱ロール110の回転に追従して矢印C方向へ循環するものである。この定着ベルト120は、加熱ロール110に対し所定の角度で巻き付けられるように接触しており、定着ベルト120と加熱ロール110の間にニップ領域Nが形成されている。定着ベルト120の加熱ロール110への巻き付け角度としては、加熱ロール110の回転速度にもよるが、ニップ領域を十分に広く(長く)確保できるよう、15〜45°程度とすることが好ましい。図6に示す定着ベルト120においては、巻き付け角度が27°になるように、圧力付与部材130の形状や大きさが設計されている。定着ベルト120についてのさらに詳しい説明は後述する。   The surface of the fixing belt 120 is pressed against the heating roll 110 and circulates in the direction of arrow C following the rotation of the heating roll 110. The fixing belt 120 is in contact with the heating roll 110 so as to be wound at a predetermined angle, and a nip region N is formed between the fixing belt 120 and the heating roll 110. The winding angle of the fixing belt 120 around the heating roll 110 is preferably about 15 to 45 ° so as to ensure a sufficiently wide (long) nip region, although it depends on the rotation speed of the heating roll 110. In the fixing belt 120 shown in FIG. 6, the shape and size of the pressure applying member 130 are designed so that the winding angle is 27 °. A more detailed description of the fixing belt 120 will be described later.

圧力付与部材130は、低摩擦シート131と、その下に設けられた弾性部材132と、これらを下方から支持する支持フレーム133とで構成されており、弾性部材132は、支持フレーム133の上端から突出した状態に配置されている。   The pressure applying member 130 includes a low-friction sheet 131, an elastic member 132 provided below the low-friction sheet 131, and a support frame 133 that supports them from below. The elastic member 132 is formed from the upper end of the support frame 133. It is arranged in a protruding state.

低摩擦シート131は、弾性部材132よりも摩擦抵抗が小さいシートであり、硬質でかつ可撓性を有する低摩擦材料からなるものである。この低摩擦シート131の材質としては、金属、セラミックス、樹脂等各種材料を採用することが可能であるが、具体的には、耐熱性樹脂であるポリエーテルサルホン(PES)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、液晶ポリマー(LCP)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の他、6−ナイロンあるいは6,6−ナイロンのナチュラル材や、これらにカーボンやガラス繊維等を添加した材料を用いることができる。   The low friction sheet 131 is a sheet having a smaller frictional resistance than the elastic member 132 and is made of a low friction material that is hard and flexible. As the material of the low friction sheet 131, various materials such as metals, ceramics, and resins can be adopted. Specifically, polyethersulfone (PES), polybutylene terephthalate (heat resistant resin) In addition to PBT), liquid crystal polymer (LCP), polyphenylene sulfide (PPS), polyethylene terephthalate (PET), natural materials such as 6-nylon or 6,6-nylon, and materials obtained by adding carbon or glass fiber to these materials Can be used.

低摩擦シート131の表面の実硬度としては、加熱ロール110の弾性層112を変形させ離型性を良くするため、加熱ロール110表面の実硬度よりも高くしておく必要があり、JIS−A硬度で、80゜以上であることが好ましく、95゜以上であることがより好ましい。   The actual hardness of the surface of the low friction sheet 131 needs to be higher than the actual hardness of the surface of the heating roll 110 in order to deform the elastic layer 112 of the heating roll 110 and improve the releasability. The hardness is preferably 80 ° or more, more preferably 95 ° or more.

低摩擦シート131に要求される可撓性としては、定着設定温度近傍において、加熱ロール110の撓みに対して反力をほとんど持たずに倣うレベルの可撓性であることが必要である。材料物性としては、使用温度における曲げ弾性率において、5GPa以下であることが好ましい。ただし、この値のみに限定されるものではなく、厚さや側面のスリット等の機械的剛性を考慮する必要があり、すなわち、部品全体として考える必要がある。   The flexibility required for the low friction sheet 131 needs to be a level of flexibility that follows the bending of the heating roll 110 with almost no reaction force in the vicinity of the fixing set temperature. As a material physical property, it is preferable that it is 5 GPa or less in the bending elastic modulus in use temperature. However, it is not limited only to this value, and it is necessary to consider the mechanical rigidity such as thickness and side slits, that is, it is necessary to consider the entire part.

弾性部材132には、長ソリッドのシート材、異型ソリッド品、異型チューブ品、発泡ゴムシート等を用いることができ、その材質としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタン、天然ゴム、SBR、IR等をあげることができる。なお、弾性部材132として、ゴム材料からなるものに代えて複数のスプリングを用いてもよい。この弾性部材132としては、十分な柔軟性を有することが要求される。具体的に要求される弾性部材132の硬度としては、JIS−A硬度で、およそ10〜70°程度の範囲であり、20〜50°程度の範囲が好ましく、特に30〜50°程度の範囲が好ましい。10°未満であると、ゴムの変形量が大きくなり過ぎて、ニップの位置が安定しなくなり、70°を超えると、硬度が高すぎて十分な柔軟性が確保できない。また、弾性部材132の厚さとしては、特に限定されないが、平均厚さとして2〜6mm程度の範囲が好ましく、3〜5mm程度の範囲がより好ましい。特に、支持フレーム133からの突出部分の厚さとしては、平均で0.3〜1.2mm程度の範囲が好ましく、0.5〜1.0mm程度の範囲がより好ましい。   As the elastic member 132, a long solid sheet material, a modified solid product, a modified tube product, a foamed rubber sheet, or the like can be used. Examples of the material include silicone rubber, fluoro rubber, urethane, natural rubber, SBR, IR, and the like. Can give. Note that a plurality of springs may be used as the elastic member 132 instead of the rubber member. The elastic member 132 is required to have sufficient flexibility. Specifically, the required hardness of the elastic member 132 is a range of about 10 to 70 degrees in terms of JIS-A hardness, preferably about 20 to 50 degrees, and more preferably about 30 to 50 degrees. preferable. If it is less than 10 °, the amount of deformation of the rubber becomes too large and the nip position becomes unstable, and if it exceeds 70 °, the hardness is too high to ensure sufficient flexibility. Further, the thickness of the elastic member 132 is not particularly limited, but the average thickness is preferably in the range of about 2 to 6 mm, and more preferably in the range of about 3 to 5 mm. In particular, the thickness of the protruding portion from the support frame 133 is preferably in the range of about 0.3 to 1.2 mm on average, and more preferably in the range of about 0.5 to 1.0 mm.

支持フレーム133は、不図示のスプリングからの荷重により、圧力付与部材130全体を加熱ロール110の軸心に向けて付勢するものである。この支持フレーム133には、定着ベルト120の循環方向の弛みを規制し、スムーズに回転するように設けられたベルト走行ガイド134が取り付けられている。   The support frame 133 urges the entire pressure applying member 130 toward the axis of the heating roll 110 by a load from a spring (not shown). A belt traveling guide 134 is attached to the support frame 133 so as to restrict slack in the circulation direction of the fixing belt 120 and to rotate smoothly.

また、図6に示す定着装置100には、より高い用紙剥離性を確保するため、ニップ領域Nよりも加熱ロール110の回転方向下流側に剥離手段170が設けられている。図6に示す剥離手段170では、剥離シート171が、加熱ロール110の表面と僅かに空隙を設けた状態で、加熱ロール110の回転方向と対向する向き(リバース)に、保持部材172により保持されている。   Further, in the fixing device 100 shown in FIG. 6, a peeling unit 170 is provided on the downstream side of the nip region N in the rotation direction of the heating roll 110 in order to ensure higher sheet peeling properties. In the peeling means 170 shown in FIG. 6, the release sheet 171 is held by the holding member 172 in a direction (reverse) opposite to the rotation direction of the heating roll 110 with a slight gap provided on the surface of the heating roll 110. ing.

未定着トナー像Tを担持した用紙Pは、定着装置100のニップ領域Nに向けて搬送されてくる。用紙Pが、ニップ領域Nに侵入しニップ領域Nを通過することで、未定着トナー像Tにはハロゲンランプ114からの熱が加えられるとともにニップ領域Nに作用する圧力も加えられ、未定着トナー像Tが用紙Pに定着する。   The paper P carrying the unfixed toner image T is conveyed toward the nip region N of the fixing device 100. As the sheet P enters the nip region N and passes through the nip region N, the unfixed toner image T is applied with heat from the halogen lamp 114 and pressure acting on the nip region N. The image T is fixed on the paper P.

続いて、図6に示す定着ベルト120について詳述する。図6に示す定着ベルト120は、複数の層が厚さ方向に積層された積層構造のものである。   Next, the fixing belt 120 shown in FIG. 6 will be described in detail. The fixing belt 120 shown in FIG. 6 has a laminated structure in which a plurality of layers are laminated in the thickness direction.

図7は、図6に示す定着ベルトの断面を模式的に示した図である。   FIG. 7 is a diagram schematically showing a cross section of the fixing belt shown in FIG.

図7に示す定着ベルト120は、ベース層1201と耐熱弾性体層1202と表面層1203がこの記載順に積層してなるものである。   The fixing belt 120 shown in FIG. 7 is formed by laminating a base layer 1201, a heat-resistant elastic body layer 1202, and a surface layer 1203 in this order.

図7に示すベース層1201は、薄膜金属物からなる層であっても、図6に示すハロゲンランプ114からの熱を受けても所定の強度を維持する耐熱樹脂からなる層であってもよい。この耐熱樹脂としては、高温下での強度と寸法安定性の観点から、ポリイミド樹脂やポリアミド樹脂があげられ、成膜性などの観点を加えるとポリイミド樹脂がより好適である。このポリイミドからなるベース層1201は、ポリイミド前駆体溶液を使用して製造される。その製造方法としては、例えば、円筒体の内面にポリイミド前駆体溶液を塗布し、回転しながら乾燥させる遠心成形法や、円筒体内面にポリイミド前駆体溶液を展開する内面塗布法、特開2002−91027号に示されるような芯体外面に溶液を塗布する外面塗布法などがある。   The base layer 1201 shown in FIG. 7 may be a layer made of a thin metal film or a layer made of a heat-resistant resin that maintains a predetermined strength even when it receives heat from the halogen lamp 114 shown in FIG. . Examples of the heat resistant resin include a polyimide resin and a polyamide resin from the viewpoint of strength and dimensional stability at a high temperature, and a polyimide resin is more preferable in terms of film formability. The base layer 1201 made of polyimide is manufactured using a polyimide precursor solution. Examples of the manufacturing method include a centrifugal molding method in which a polyimide precursor solution is applied to the inner surface of a cylindrical body and dried while rotating, an inner surface coating method in which the polyimide precursor solution is developed on the inner surface of the cylindrical body, There is an outer surface coating method in which a solution is applied to the outer surface of a core body as shown in 91027.

ベース層1201の厚さは、使用上での必要強度(ベルト破壊/しわ/座屈に対して)の観点から20μm以上必要であり、可とう性や熱容量の観点から200μm以下が好ましく、更にいうと、50μm以上100μm以下がより好ましい。   The thickness of the base layer 1201 is required to be 20 μm or more from the viewpoint of required strength in use (for belt breakage / wrinkle / buckling), and is preferably 200 μm or less from the viewpoint of flexibility and heat capacity. And 50 μm or more and 100 μm or less is more preferable.

ベース層1201が薄膜金属物からなる層である場合には、厚さは150μm以下が好ましく、より好ましくは、20μm以上80μm以下である。薄膜金属物からなるベース層1201としては、例えば、ステンレスベルトや、電鋳法により形成された無端状ニッケルベルトがあげられる。電鋳法では、導電性を有する母型(電型、鋳型)に電気メッキまたは無電解メッキにより金属を析出させた後、この金属を母型から剥離して製品とする。母型が金属の場合には、剥離のための表面処理を施し、非金属の場合には、メッキを行なうための導電性処理を施す。この電鋳法によれば、母型の形状を忠実かつ正確に複写することができ、精度の高い製品を得ることができる。無端状電鋳ニッケルベルトの幅、内径などは、用途に応じて適宜定めることができ、特に限定されない。   In the case where the base layer 1201 is a layer made of a thin metal film, the thickness is preferably 150 μm or less, more preferably 20 μm or more and 80 μm or less. Examples of the base layer 1201 made of a thin film metal material include a stainless steel belt and an endless nickel belt formed by electroforming. In the electroforming method, a metal is deposited on a conductive mother mold (electric mold, mold) by electroplating or electroless plating, and then the metal is peeled off from the mother mold to obtain a product. When the matrix is a metal, a surface treatment for peeling is performed, and when the matrix is a non-metal, a conductive treatment for plating is performed. According to this electroforming method, the shape of the matrix can be faithfully and accurately copied, and a highly accurate product can be obtained. The width, inner diameter, and the like of the endless electroformed nickel belt can be appropriately determined depending on the application, and are not particularly limited.

耐熱弾性体層1202は、ベース層1201よりも弾性変形しやすく図6に示すハロゲンランプ114からの熱を受けても所定の強度を維持する層である。この耐熱弾性体層1202に用いられる材料としては、耐熱性の観点から、シリコンゴムやフッ素ゴムを用いることが好ましく、材料硬度と反発弾性を両立できることや成膜性の観点などから、シリコーンゴム、それも液状シリコーンゴム(Liquid Silicone Rubber:L.S.R)を用いることがより好ましい。耐熱弾性体層1292の厚さは、2mm以下が好ましく、より好ましくは0.5mm以下である。これは、ロールに代えて定着ベルトを用いる目的が省エネルギー化(ウォームアップタイムの短縮)であり、シリコーンゴムなどのゴムは熱伝導率が非常に悪く、厚くすることで熱効率が悪くなってしまうためである。   The heat resistant elastic body layer 1202 is a layer that is more elastically deformed than the base layer 1201 and maintains a predetermined strength even when receiving heat from the halogen lamp 114 shown in FIG. As a material used for the heat resistant elastic body layer 1202, it is preferable to use silicon rubber or fluororubber from the viewpoint of heat resistance. From the viewpoint of being able to achieve both material hardness and rebound resilience, and from the viewpoint of film formability, silicone rubber, It is more preferable to use liquid silicone rubber (LSR). The thickness of the heat resistant elastic body layer 1292 is preferably 2 mm or less, and more preferably 0.5 mm or less. This is because the purpose of using a fixing belt instead of a roll is to save energy (shortening the warm-up time), and rubber such as silicone rubber has very poor thermal conductivity, and increasing the thickness makes the thermal efficiency worse. It is.

表面層1203は、この定着ベルト120の表面を構成する層であり、フッ素系樹脂やシリコーンゴムなどの耐熱ゴムからなる。この表面層1203は、用紙および定着後のトナー像の双方との離型性がベース層1201を構成する材料よりも優れ、図6に示すハロゲンランプ114からの熱を受けても所定の強度を維持する耐熱材料からなる層にすることが好ましい。このような離型性を有する耐熱材料としては、ポリテトラフルオロエチレン(以下、「PTFE」という)や、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(以下、「PFA」という)、四フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合体(以下、「FEP」という)等があげられる。表面層1203にフッ素系樹脂を用いる場合には、厚さを10μm以上100μm以下にすることが好ましく、15μm以上50μm以下にすることがより好ましい。これは、通紙による磨耗を考慮すると10μmは必要であり、表面層に用いられるフッ素樹脂の材料は高価である上、層を形成するための塗布作業も厚膜になるほど2度塗りが必要になるなどの問題点があり、100μm以下に抑えることが好ましい。   The surface layer 1203 is a layer constituting the surface of the fixing belt 120 and is made of a heat-resistant rubber such as a fluorine resin or silicone rubber. The surface layer 1203 is more releasable from both the paper and the toner image after fixing than the material constituting the base layer 1201, and has a predetermined strength even when receiving heat from the halogen lamp 114 shown in FIG. It is preferable to use a layer made of a heat-resistant material to be maintained. Examples of such heat-resistant materials having releasability include polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as “PTFE”), perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (hereinafter referred to as “PFA”), tetrafluoroethylene hexafluoride. And propylene copolymer (hereinafter referred to as “FEP”). When a fluororesin is used for the surface layer 1203, the thickness is preferably 10 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 15 μm or more and 50 μm or less. This is because 10 μm is necessary in consideration of abrasion due to paper passing, and the material of the fluororesin used for the surface layer is expensive, and the coating operation for forming the layer needs to be applied twice as the film becomes thicker. There is a problem such as becoming, and it is preferable to suppress it to 100 μm or less.

なお、図1に示す、離型剤オイルを塗布するための離型剤塗布装置240を備えることで、より高い剥離性を確保することができる。   In addition, by providing the release agent coating apparatus 240 for applying the release agent oil shown in FIG. 1, higher releasability can be ensured.

続いて、図6に示す定着ベルト120の形状について説明する。   Next, the shape of the fixing belt 120 shown in FIG. 6 will be described.

図8は、図6に示す定着ベルト全体の断面図である。   FIG. 8 is a sectional view of the entire fixing belt shown in FIG.

図8では、定着ベルト120の幅方向が、図の左右方向になり、以下、この幅方向を軸方向と称することがある。また、図8には、図6に示すニップ領域Nを通過する用紙Pが示されている。この図8では、用紙Pの通過方向が紙面に対して垂直な方向になり、図の左右方向が、用紙の、搬送方向に直交する幅方向に相当する。   In FIG. 8, the width direction of the fixing belt 120 is the left-right direction in the figure, and this width direction is hereinafter sometimes referred to as the axial direction. Further, FIG. 8 shows the paper P passing through the nip region N shown in FIG. In FIG. 8, the passage direction of the paper P is a direction perpendicular to the paper surface, and the left-right direction in the figure corresponds to the width direction of the paper perpendicular to the transport direction.

図8には、定着ベルト120を、その定着ベルト120の軸方向に沿って断面した様子が模式的に示されており、図8に示す定着ベルト120の軸方向両側それぞれには、図6に示す定着装置100に配備された規制部材550が示されている。この規制部材550は、定着装置100のフレーム505に支持されており、循環する定着ベルト120がその軸方向に移動することを、定着ベルト120の軸方向両端部121に入り込んで防止するものである。   FIG. 8 schematically shows a cross-section of the fixing belt 120 along the axial direction of the fixing belt 120. The fixing belt 120 shown in FIG. A regulating member 550 provided in the fixing device 100 shown is shown. The restricting member 550 is supported by the frame 505 of the fixing device 100 and prevents the circulating fixing belt 120 from moving in the axial direction by entering the both ends 121 in the axial direction of the fixing belt 120. .

図8に示す定着ベルト120は、用紙Pの幅方向の長さよりも長い幅を有するものであり、図8に示す用紙Pの幅方向両縁P1それぞれは、定着ベルト120の両縁123それぞれと幅方向中央部122との間に位置している。図8に示す定着ベルト120では、用紙Pの幅方向両縁P1よりもわずかに中央よりの部位が、外径が最大である最大外径部126である。また、定着ベルト120には、この最大外径部126から両縁123それぞれに向かって外径が漸次縮小している縮径部127が設けられている。すなわち、図8に示す定着ベルト120は、厚さが均一なものであり、最大外径部126が最も膨らんだ形状であるとともに両縁123がすぼんだ形状である。さらに、図8に示す定着ベルト120では、最大外径部126から幅方向中央部122に向かっても外径が漸次縮小しており、幅方向のちょうど中央が最も外径が小さくなっている。   The fixing belt 120 shown in FIG. 8 has a width longer than the length of the paper P in the width direction, and both edges P1 in the width direction of the paper P shown in FIG. It is located between the center part 122 in the width direction. In the fixing belt 120 shown in FIG. 8, a portion slightly from the center than both edges P1 in the width direction of the paper P is the maximum outer diameter portion 126 having the maximum outer diameter. Further, the fixing belt 120 is provided with a reduced diameter portion 127 in which the outer diameter is gradually reduced from the maximum outer diameter portion 126 toward the respective edges 123. That is, the fixing belt 120 shown in FIG. 8 has a uniform thickness, the maximum outer diameter portion 126 is the most swelled shape, and both edges 123 are swelled. Further, in the fixing belt 120 shown in FIG. 8, the outer diameter gradually decreases from the maximum outer diameter portion 126 toward the center portion 122 in the width direction, and the outer diameter is the smallest at the center in the width direction.

ここで、定着ベルト120の両縁123それぞれの外径をいずれもR1、最大外径部126の外径をR2、幅方向中央で最も小さくなった外径をR3とすると、図8に示す定着ベルト120は、
R2>R1>R3 式(A)
上記式(A)で示される関係を満足している。
Here, assuming that the outer diameters of both edges 123 of the fixing belt 120 are R1, the outer diameter of the maximum outer diameter portion 126 is R2, and the outer diameter that is the smallest at the center in the width direction is R3, the fixing shown in FIG. Belt 120 is
R2>R1> R3 Formula (A)
The relationship represented by the above formula (A) is satisfied.

なお、上記式(A)中のR1>R3の関係は、R1=R3であってもよい。   The relationship of R1> R3 in the above formula (A) may be R1 = R3.

最大外径部126の外径をR2と幅方向中央で最も小さくなった外径をR3の差としては、後述する紙しわ防止の効果を十分に発揮させるために、15μm以上確保することが好ましい。ただし、この外径差が大きすぎると、逆に、用紙の搬送速度に幅方向の速度差が生じ、あばらと呼ばれる用紙の波うち/画像ムラが発生しやすくなる場合がある。この外径差の最大許容限度は、定着ベルトの外径や、定着装置の仕様、画像形成装置の使用条件(使用する用紙、印字速度など)によって変わるものである。   The difference between the outer diameter of the maximum outer diameter portion 126 that is the smallest in the width direction R2 and the outer diameter R3 is preferably 15 μm or more in order to sufficiently exhibit the effect of preventing paper wrinkles described later. . However, if the difference in the outer diameter is too large, on the contrary, a speed difference in the width direction is generated in the paper conveyance speed, and there is a case where the paper wave / image unevenness called loose is likely to occur. The maximum allowable limit of the outer diameter difference varies depending on the outer diameter of the fixing belt, the specifications of the fixing device, and the use conditions of the image forming apparatus (paper used, printing speed, etc.).

図8に示す定着ベルト120は、図7に示すベース層1201、耐熱弾性体層1202、および表面層1203の各層における厚さそれぞれを略一定にして、定着ベルト120の内周面となるベース層120の裏面側から形状をつけたものである。ベース層120の裏面側から形状をつける方法として、耐熱樹脂製の定着ベルトの場合は、以下のような方法で実現可能である。   The fixing belt 120 shown in FIG. 8 has a base layer 1201 as an inner peripheral surface of the fixing belt 120 with the thicknesses of the base layer 1201, the heat resistant elastic body layer 1202, and the surface layer 1203 shown in FIG. 120 is shaped from the back side. As a method for forming the shape from the back side of the base layer 120, in the case of a fixing belt made of heat-resistant resin, it can be realized by the following method.

耐熱性樹脂がポリイミド樹脂の場合として説明すると、ポリイミド前駆体の溶液を、上述のR1、R2、R3の外径から、所望の膜厚を引いた外径の形状をもった芯体を用意し、その芯体外面上に前駆体溶液を塗布し、焼成することで、上述のR1、R2、R3の外径形状をもった定着ベルトが得られる。また、他の方法として、ポリイミド前駆体を前述の外面塗布法で、軸方向に一定の外径を持つ芯体外面上に塗布・焼成することで、または、内面塗布法で略一定の内径を持つ芯体内面に塗布、焼成することで、略一定の外径・膜厚をもつポリイミド無端ベルトを得た後、上述のR1、R2、R3の外径形状と同一の外径形状をもった芯体に外挿し、その後再度焼成温度程度まで加熱する事で、無端ベルトが収縮し芯体に密着し、上述のR1、R2、R3の外径形状をもった定着ベルトを得ることができる。   In the case where the heat-resistant resin is a polyimide resin, a polyimide precursor solution is prepared by preparing a core having an outer diameter obtained by subtracting a desired film thickness from the outer diameters of R1, R2, and R3 described above. By applying the precursor solution on the outer surface of the core and baking it, a fixing belt having the above-described outer diameter shapes of R1, R2, and R3 can be obtained. As another method, the polyimide precursor is applied and fired on the outer surface of the core body having a constant outer diameter in the axial direction by the above-mentioned outer surface coating method, or the substantially constant inner diameter is set by the inner surface coating method. The polyimide endless belt having a substantially constant outer diameter and film thickness was obtained by coating and firing on the inner surface of the core body, and then had the same outer diameter shape as that of R1, R2, and R3 described above. By extrapolating to the core body and then heating again to about the firing temperature, the endless belt contracts and adheres closely to the core body, and a fixing belt having the above-described outer diameter shapes of R1, R2, and R3 can be obtained.

以上説明した図8に示す定着ベルト120の形状は、ニップ領域N(図6参照)に挟み込んだ用紙の搬送速度に幅方向の速度差をつけやすい形状である。すなわち、ニップ領域Nに挟み込まれた用紙Pの幅方向両端部分それぞれは、加熱ロール110(図6参照)と最大外径部126との間に、用紙Pの幅方向中央部分に比べてしっかりと挟み込まれており、この定着ベルト120が加熱ロール110の回転に追従しにくくなっても、用紙Pの幅方向中央部分と両端部分との間では、用紙Pの搬送速度に幅方向の速度差が生じやすい。このため、用紙Pは幅方向に引っ張られ、紙シワの発生が抑えられる。また、図8に示す定着ベルト120の形状は、定着ベルト120の循環速度に幅方向の速度差がつくことを抑えた形状でもある。すなわち、最大外径部126に、用紙Pの幅方向両端部分それぞれが接することになり、この最大外径部126の領域は、定着ベルト120の、用紙に接した領域の中で、移動する用紙に最も従動しやすい領域であり、用紙Pとの間で循環方向のスリップが起こりにくい。このため、定着ベルト120の表面が磨耗してしまうことも抑えられる。さらに、縮径部127によって定着ベルト120の縁123は拡がりにくく、定着ベルト120の縁123が規制部材550に押し付けられて損傷してしまうことも抑えられる。   The shape of the fixing belt 120 shown in FIG. 8 described above is a shape that can easily make a speed difference in the width direction to the conveyance speed of the paper sandwiched in the nip region N (see FIG. 6). That is, each end portion in the width direction of the paper P sandwiched in the nip region N is more firmly between the heating roll 110 (see FIG. 6) and the maximum outer diameter portion 126 than the central portion in the width direction of the paper P. Even if the fixing belt 120 does not easily follow the rotation of the heating roll 110, there is a speed difference in the width direction between the central portion and both end portions of the paper P in the width direction. Prone to occur. For this reason, the paper P is pulled in the width direction, and the occurrence of paper wrinkles is suppressed. Further, the shape of the fixing belt 120 shown in FIG. 8 is also a shape that suppresses a difference in speed in the width direction from the circulation speed of the fixing belt 120. That is, both end portions in the width direction of the paper P are in contact with the maximum outer diameter portion 126, and the area of the maximum outer diameter portion 126 is a sheet that moves in the area of the fixing belt 120 in contact with the paper. In this region, slip in the circulation direction is unlikely to occur with the paper P. For this reason, it is possible to prevent the surface of the fixing belt 120 from being worn. Further, the edge 123 of the fixing belt 120 is not easily expanded by the reduced diameter portion 127, and the edge 123 of the fixing belt 120 is prevented from being pressed against the regulating member 550 and being damaged.

次に、図6に示す定着ベルト120の変形例について説明する。   Next, a modification of the fixing belt 120 shown in FIG. 6 will be described.

図9は、図6に示す定着ベルトの第1変形例を示すベルト全体の断面図であり、図10は、図6に示す定着ベルトの第2変形例を示すベルト全体の断面図である。   9 is a cross-sectional view of the whole belt showing a first modification of the fixing belt shown in FIG. 6, and FIG. 10 is a cross-sectional view of the whole belt showing a second modification of the fixing belt shown in FIG.

これらの図9および図10にも、図8と同様にして定着ベルト600,700と用紙Pが示されている。すなわち、図9および図10それぞれには、定着ベルト600,700を、その定着ベルト600,700の軸方向に沿って断面した様子が模式的に示されている。また、この図9および図10には、定着ベルト600,700の軸方向両側それぞれに、定着装置に配備されたセンサ560も示されている。このセンサ560は、循環する定着ベルト600,700が正規の位置からその軸方向に移動したことを検知するものであり、このセンサ560が、定着ベルト600,700の軸方向への移動を検知すると、定着ベルト600,700は、不図示の機構によって正規の位置へ戻される。   9 and 10 also show the fixing belts 600 and 700 and the paper P in the same manner as in FIG. That is, FIG. 9 and FIG. 10 each schematically show a state in which the fixing belts 600 and 700 are sectioned along the axial direction of the fixing belts 600 and 700. 9 and 10 also show sensors 560 provided in the fixing device on both sides in the axial direction of the fixing belts 600 and 700, respectively. The sensor 560 detects that the circulating fixing belts 600 and 700 have moved in the axial direction from the normal position, and when the sensor 560 detects the movement of the fixing belts 600 and 700 in the axial direction. The fixing belts 600 and 700 are returned to their normal positions by a mechanism (not shown).

図9に示す定着ベルト600にも図10に示す定着ベルト700にも、両縁603,703それぞれと幅方向中央602,702との間に外径が最大である最大外径部606,706が設けられているとともに、最大外径部606,706から両縁603、703それぞれに向かって外径が漸次縮小している縮径部607,707も設けられている。また、いずれの定着ベルト600,700も、上記式(A)で示される関係を満足している。   In both the fixing belt 600 shown in FIG. 9 and the fixing belt 700 shown in FIG. 10, there are maximum outer diameter portions 606 and 706 having the maximum outer diameter between both edges 603 and 703 and the width direction centers 602 and 702. Also provided are reduced diameter portions 607 and 707 in which the outer diameter gradually decreases from the maximum outer diameter portions 606 and 706 toward both edges 603 and 703, respectively. In addition, both the fixing belts 600 and 700 satisfy the relationship represented by the above formula (A).

図9および図10それぞれに示す定着ベルト600,700が、図8に示す定着ベルト120とは異なる点は、幅方向中央において外径が幅方向に略一定であるストレート部604,704が設けられている点にある。これらの定着ベルト600,700の製造は、このストレート部604,704によって行いやすくなる。   The fixing belts 600 and 700 shown in FIGS. 9 and 10 are different from the fixing belt 120 shown in FIG. 8 in that straight portions 604 and 704 having an outer diameter substantially constant in the width direction are provided at the center in the width direction. There is in point. These fixing belts 600 and 700 are easily manufactured by the straight portions 604 and 704.

また、図9に示す定着ベルト600は、厚さが均一なものであるのに対して、図10に示す定着ベルト600は、幅方向に厚さが不均一なものである。また、図9に示す定着ベルト600は、幅方向に関し内径が異なるのに対して、図10に示す定着ベルト700は、幅方向に関し内径が略一定である。薄膜金属製の定着ベルトにおいては、ベルト内周面側も含めて形状をつけることは難しいことから、内径を略一定にすることは好ましい。図10に示す定着ベルト700も、図7に示すように、ベース層、耐熱弾性体層、および表面層をこの記載順に厚さ方向に積層してなるものである。図10に示す定着ベルト700は、最大外径部706が、最も肉厚な部位であり、ベース層の内径は幅方向に略一定である。図10に示す最大外径部706は、これら複数の層のうちのいずれか一層の厚さを厚くすることで形成された部位である。こうすることで、仮に、図10に示す定着ベルト700の循環速度に幅方向の速度差が生じても、最大外径部706が摩滅しにくく、定着ベルトの製品寿命が延長される。また、図10に示す縮径部707は、これら複数の層のうちのいずれか一層の厚さを両縁703それぞれに向かって漸次薄くすることで形成された部位である。   Further, the fixing belt 600 shown in FIG. 9 has a uniform thickness, whereas the fixing belt 600 shown in FIG. 10 has a non-uniform thickness in the width direction. Further, the fixing belt 600 shown in FIG. 9 has a different inner diameter in the width direction, whereas the fixing belt 700 shown in FIG. 10 has a substantially constant inner diameter in the width direction. In a fixing belt made of a thin film metal, it is difficult to form a shape including the inner peripheral surface side of the belt. Therefore, it is preferable to make the inner diameter substantially constant. As shown in FIG. 7, the fixing belt 700 shown in FIG. 10 is also formed by laminating a base layer, a heat-resistant elastic body layer, and a surface layer in the order of description in the thickness direction. In the fixing belt 700 shown in FIG. 10, the maximum outer diameter portion 706 is the thickest portion, and the inner diameter of the base layer is substantially constant in the width direction. A maximum outer diameter portion 706 shown in FIG. 10 is a portion formed by increasing the thickness of any one of the plurality of layers. By doing so, even if a speed difference in the width direction occurs in the circulation speed of the fixing belt 700 shown in FIG. 10, the maximum outer diameter portion 706 is hardly worn and the product life of the fixing belt is extended. Further, the reduced diameter portion 707 shown in FIG. 10 is a portion formed by gradually reducing the thickness of any one of the plurality of layers toward both edges 703.

図10に示す定着ベルト700のように、ベース層の内径を略一定にして、ベース層、耐熱弾性体層、および表面層の膜厚を変化させるには、公知の塗布技術を用いて、塗布時の付着量を変化させることで実現可能である。   As in the fixing belt 700 shown in FIG. 10, in order to change the film thickness of the base layer, the heat-resistant elastic body layer, and the surface layer while making the inner diameter of the base layer substantially constant, a known coating technique is used. It can be realized by changing the amount of adhesion at the time.

なお、最大外径部は、定着ベルトの縁と幅方向中央部122との間において幅方向に一定の幅をもっていてもよい。また、昨今、電磁誘導発熱を利用した定着装置が開発されているが、本実施形態の定着ベルトは、銅やニッケルなどの電磁誘導発熱層を持っていてもかまわない。さらに、本実施形態の定着ベルトは、例えば、図1に示す、支持ロールによって定着ベルトが張架される定着装置にも適用することができる。   The maximum outer diameter portion may have a constant width in the width direction between the edge of the fixing belt and the width direction central portion 122. In addition, recently, a fixing device using electromagnetic induction heat generation has been developed. However, the fixing belt of the present embodiment may have an electromagnetic induction heat generation layer such as copper or nickel. Furthermore, the fixing belt of this embodiment can also be applied to a fixing device shown in FIG. 1 in which the fixing belt is stretched by a support roll.

続いて、図8に示す定着ベルト120や図9に示す定着ベルト600の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the fixing belt 120 shown in FIG. 8 and the fixing belt 600 shown in FIG. 9 will be described.

ここではまず、両縁それぞれと循環方向に直交する幅方向中央部との間に設けられた外径が最大である最大外径部とその最大外径部から両縁それぞれに向かって外径が漸次縮小している縮径部とを有する芯体(以下、特殊芯体と称する)を用意し、その特殊芯体の表面に、外周形状がその表面の形状に沿った環状体を形成する(環状体形成工程)。次いで、特殊芯体の表面に形成された環状体をその特殊芯体から取り外す(取外工程)。こうすることで、図8に示す定着ベルト120や図9に示す定着ベルト600が製造される。   Here, first, the maximum outer diameter portion provided between each of the edges and the center portion in the width direction orthogonal to the circulation direction, and the outer diameter from the maximum outer diameter portion toward the both edges respectively. A core body (hereinafter referred to as a special core body) having a diameter-reduced portion that is gradually reduced is prepared, and an annular body whose outer peripheral shape follows the shape of the surface is formed on the surface of the special core body ( Annular body forming step). Next, the annular body formed on the surface of the special core is removed from the special core (removal process). By doing so, the fixing belt 120 shown in FIG. 8 and the fixing belt 600 shown in FIG. 9 are manufactured.

次に、図10に示す定着ベルト700の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the fixing belt 700 shown in FIG. 10 will be described.

図10に示す定着ベルト700を製造するには、外径が軸方向に略均一である円筒状の表面を有する芯体(以下、一般芯体と称する)を用意すればよい。そしてその一般芯体の表面へ向けて溶液を供給し、その溶液の供給量を変化させることで、一般芯体表面に、両縁それぞれと循環方向に直交する幅方向中央部との間に設けられた外径が最大である最大外径部と該最大外径部から両縁それぞれに向かって外径が漸次縮小している縮径部とを有する環状体を形成する(環状体形成工程)。次いで、一般芯体の表面に形成された環状体をその一般芯体から取り外す(取外工程)。
(実施例)
以下、本発明の実施の形態についてより具体的に実施例を用いて詳述する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。
(実施例1)
ポリイミド(PI)前駆体溶液として、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が、N−メチルピロリドン中で合成された、固形分濃度18%(質量%、以下同じ)、粘度約20Pa・sの溶液を用意した。
In order to manufacture the fixing belt 700 shown in FIG. 10, a core body (hereinafter referred to as a general core body) having a cylindrical surface whose outer diameter is substantially uniform in the axial direction may be prepared. Then, by supplying the solution toward the surface of the general core and changing the supply amount of the solution, it is provided on the surface of the general core between each of the edges and the central portion in the width direction orthogonal to the circulation direction. Forming an annular body having a maximum outer diameter portion having a maximum outer diameter and a reduced diameter portion in which the outer diameter gradually decreases from the maximum outer diameter portion toward both edges (annular body forming step). . Next, the annular body formed on the surface of the general core is removed from the general core (removal process).
(Example)
Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described in more detail using examples. The present invention is not limited to the following examples.
Example 1
As a polyimide (PI) precursor solution, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine were synthesized in N-methylpyrrolidone and had a solid content concentration of 18% ( A solution having a viscosity of about 20 Pa · s was prepared.

外径70mm、長さ400mmの素管を350℃で10分間加熱し、自然冷却させた後、表面を切削して、素管軸方向中央部に70mmの幅で最小外径Rs=67.9mmとなる部分を設け、その最小外径部の両端から芯体の両端に向かって外径が直線的に増大するように形状を持たせ、素管の両端から60mmの位置で最大外径Rm=68.0を形成した後、素管両端部に向けて、直線的に外径を減少させ、素管両端部で67.93mmにしたアルミニウム製円筒を得た。次いで、このアルミニウム製円筒を、球形アルミナ粒子によるブラスト処理により、Ra0.8μmに粗面化した後、表面にシリコーン系離型剤(商品名:KS700、信越化学(株)製)を塗布して、300℃で1時間、焼き付け処理を行ったものを芯体とした。この芯体は、上述の特殊芯体の一例に相当するものである。   An element tube having an outer diameter of 70 mm and a length of 400 mm was heated at 350 ° C. for 10 minutes and allowed to cool naturally, and then the surface was cut to have a minimum outer diameter Rs = 67.9 mm with a width of 70 mm at the center in the axis direction. A portion is formed so that the outer diameter linearly increases from both ends of the minimum outer diameter portion toward both ends of the core body, and the maximum outer diameter Rm = 60 mm from both ends of the raw tube. After forming 68.0, the outer diameter was linearly decreased toward both ends of the raw tube, and an aluminum cylinder having a diameter of 67.93 mm at both ends of the raw tube was obtained. Next, this aluminum cylinder is roughened to Ra 0.8 μm by blasting with spherical alumina particles, and then a silicone mold release agent (trade name: KS700, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is applied to the surface. The core was subjected to baking treatment at 300 ° C. for 1 hour. This core corresponds to an example of the above-described special core.

続いて、回転塗布工程を実施した。   Subsequently, a spin coating process was performed.

図11は、回転塗布工程を実施している様子を示す図である。   FIG. 11 is a diagram illustrating a state in which the spin coating process is performed.

ここでの回転塗布工程では、芯体80の軸方向を水平にして、芯体80を120rpmで回転させた。へら81は幅20mm、厚さ1mmのポリエチレンからなり、弾力性を有している。これを芯体80に押し付け、PI前駆体溶液を、容器82から口径4mmのノズル83を通して、エア圧0.4Mpaにて、20ml/minの吐出量で吐出させた。PI前駆体溶液がへら81を通過する際、へら81が押し広げられ、へら81と芯体80の間には隙間ができた。次いで、ノズル83とへら81を180mm/分の速度で、芯体80の一端から他端へ移動させて塗布した。この条件で、芯体1回転あたり、ノズル83とへら81は1.5mmずつ移動させた。なお、PI前駆体溶液を吐出する際には、芯体80の両端に5mmずつの不塗布部分を設けた。   In the spin coating process here, the core body 80 was rotated at 120 rpm with the axial direction of the core body 80 being horizontal. The spatula 81 is made of polyethylene having a width of 20 mm and a thickness of 1 mm, and has elasticity. This was pressed against the core body 80, and the PI precursor solution was discharged from the container 82 through a nozzle 83 having a diameter of 4 mm at an air pressure of 0.4 MPa and a discharge amount of 20 ml / min. When the PI precursor solution passed through the spatula 81, the spatula 81 was expanded and a gap was created between the spatula 81 and the core body 80. Next, the nozzle 83 and the spatula 81 were applied by moving from one end of the core body 80 to the other end at a speed of 180 mm / min. Under this condition, the nozzle 83 and the spatula 81 were moved by 1.5 mm per rotation of the core. When discharging the PI precursor solution, 5 mm of uncoated portions were provided at both ends of the core body 80.

次いで乾燥工程を実施した。この乾燥工程では、芯体を20rpmで回転させながら、100℃の乾燥炉に入れた。60分後に取り出すと、約150μm厚のPI前駆体皮膜が形成され、残留溶剤は約40%(質量比)であった。この状態ではまだ、皮膜を芯体から取り外すことはできなかった。また、端部皮膜の若干の収縮により、端部の皮膜と芯体との間には、隙間があった。   Subsequently, the drying process was implemented. In this drying step, the core was put in a drying furnace at 100 ° C. while rotating at 20 rpm. When taken out after 60 minutes, a PI precursor film having a thickness of about 150 μm was formed, and the residual solvent was about 40% (mass ratio). In this state, the film could not be removed from the core. In addition, there was a gap between the end film and the core due to slight contraction of the end film.

次いで、芯体の一端に円錐形の蓋を取り付け、幅20mmのポリエステルテープ(商品名:No.31B、日東電工製)を一周にわたって張り付け、芯体の露出部分とPI前駆体皮膜に被覆をした。   Next, a conical lid was attached to one end of the core, and a 20 mm wide polyester tape (trade name: No. 31B, manufactured by Nitto Denko) was applied over the entire circumference to cover the exposed portion of the core and the PI precursor film. .

次に、水系フッ素樹脂分散塗料工程を実施した。   Next, a water-based fluororesin dispersed coating process was performed.

図12は、水系フッ素樹脂分散塗料工程を実施している様子を示す図である。   FIG. 12 is a diagram illustrating a state in which the water-based fluororesin dispersion coating process is performed.

ここでの水系フッ素樹脂分散塗料工程では、水系フッ素樹脂分散塗料91(濃度55wt%、粘度600mPa・s、溶媒として水のほかに、エタノールを含む)を図12に示すように、内径90mm、高さ480mmの塗布槽92に入れた。図12に示すように、塗布槽92の外側に、被塗布物である芯体80の体積以上の容量を有する外部槽93を設け、塗布槽92上部から溢流したフッ素樹脂分散液を受けて溜め、ポンプ94により、外部槽93から塗布槽92へ供給して、フッ素樹脂分散液を循環させる。こうすることで、外部に別の塗料タンクを設けて循環するよりも、高価なフッ素樹脂分散液の総量を少なくできるほか、塗布槽上部から溢流するフッ素樹脂分散液が落流することによる泡立ちが起きにくい利点もある。循環経路95、もしくは外部槽93中に滴下されるように、フッ素樹脂分散液の粘度を調整する粘度調整用液追加装置96を付加し、更に異物を除去するフィルター97を追加した。   In the water-based fluororesin-dispersed coating step here, the water-based fluororesin-dispersed coating 91 (concentration 55 wt%, viscosity 600 mPa · s, containing ethanol in addition to water as a solvent), as shown in FIG. A 480 mm coating tank 92 was placed. As shown in FIG. 12, an external tank 93 having a capacity equal to or larger than the volume of the core body 80 to be coated is provided outside the coating tank 92, and receives the fluororesin dispersion overflowed from the upper part of the coating tank 92. The reservoir 94 is supplied from the external tank 93 to the coating tank 92 by the pump 94 to circulate the fluororesin dispersion. In this way, it is possible to reduce the total amount of the expensive fluororesin dispersion rather than providing another paint tank outside and circulate, as well as foaming due to the overflow of the fluororesin dispersion overflowing from the top of the coating tank. There is also an advantage that is difficult to occur. A viscosity adjusting liquid adding device 96 for adjusting the viscosity of the fluororesin dispersion liquid was added so as to be dropped into the circulation path 95 or the external tank 93, and a filter 97 for removing foreign substances was further added.

この水系フッ素樹脂分散塗料は、高溶融粘度(27.0×104〜29.0×104ポイズ;2.7×104〜2.9×104Pa・s:380℃)の平均粒径0.2μmPFAと低溶融粘度(3.0×104v5.0×104ポイズ;0.3×104〜0.5×104Pa・s:380℃)の平均粒径18μmPFA粉末の混合タイプ(PFA粉末/PFA微粒子=37/63)フッ素樹脂溶液であり、溶媒として、水33質量%(分散液を100wt%として)のほかにエチルアルコール0.5質量%(同)、t−ブタノール3.5質量%、フッ素樹脂の固形分は51質量%(同)、界面活性剤2質量%(同)、増粘剤5質量%(同)である。ここでは、この分散液に充填剤として、硫酸バリウム(堺化学社製:BMH−60:平均粒径5μm、15μm以上の大粒子が2質量%以下である)を4質量%(同)添加し用いた。なお、ここでは硫酸バリウム粒子を添加したが、その目的に応じて、カーボン粒子や、マイカ粉末など添加することも可能である。 This water-based fluororesin-dispersed paint has an average particle size of high melt viscosity (27.0 × 10 4 to 29.0 × 10 4 poise; 2.7 × 10 4 to 2.9 × 10 4 Pa · s: 380 ° C.). Of an average particle diameter of 18 μm PFA powder having a diameter of 0.2 μm PFA and a low melt viscosity (3.0 × 10 4 v5.0 × 10 4 poise; 0.3 × 10 4 to 0.5 × 10 4 Pa · s: 380 ° C.) It is a mixed type (PFA powder / PFA fine particle = 37/63) fluororesin solution. As a solvent, in addition to water 33% by mass (dispersion is 100% by weight), ethyl alcohol 0.5% by mass (same as above), t- Butanol 3.5 mass%, solid content of fluororesin is 51 mass% (same), surfactant 2 mass% (same), thickener 5 mass% (same). Here, 4% by mass (same as above) of barium sulfate (manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd .: BMH-60: average particle size of 5 μm, large particles of 15 μm or more is 2% by mass or less) is added to the dispersion. Using. Although barium sulfate particles are added here, carbon particles or mica powder can be added depending on the purpose.

塗布槽92の上部には、環状に風速5m/分の気流が上方45°に向けて吹き出される環状送風装置98を取り付け、塗膜の乾燥を促進させた。溶媒の蒸発により、フッ素樹脂分散液の濃度が上昇した場合には、水と揮発溶媒を一定の比率(ここでは、エタノール5に対し、水5の比率とした)で混合したものを粘度調整用液追加装置96で追加し調整した。   At the upper part of the coating tank 92, an annular air blower 98 for annularly blowing an air flow of 5 m / min toward the upper 45 ° was attached to promote drying of the coating film. When the concentration of the fluororesin dispersion increases due to evaporation of the solvent, a mixture of water and volatile solvent at a certain ratio (here, the ratio of water 5 to ethanol 5) is used for viscosity adjustment. Added and adjusted with the liquid addition device 96.

塗布槽92中に芯体80を垂直にし、上部のPI前駆体皮膜を15mmだけ残して浸漬した。次いで気流を当てながら、0.15m/分の均一な速度で芯体80を引き上げ、PFA塗膜を形成した。   The core body 80 was made vertical in the coating tank 92, and the upper PI precursor film was immersed by leaving 15 mm. Next, while applying an air flow, the core body 80 was pulled up at a uniform speed of 0.15 m / min to form a PFA coating film.

引き上げ終了後、ポリエステルテープを除去し、下部の蓋を取り外した後、80℃で10分間乾燥した。   After the completion of the pulling, the polyester tape was removed, and the lower lid was removed, followed by drying at 80 ° C. for 10 minutes.

次いで加熱焼成工程を実施した。この加熱焼成工程では、150℃で20分間,220℃で20分間,及び380℃で40分間加熱して、PI樹脂皮膜を形成すると共に、PFA塗膜を焼成した。上記回転塗布工程からこの加熱焼成工程までの一連の工程が、上述の特殊芯体を用いた環状体形成工程の一例に相当し、ここまで各工程を実施することで、外周形状が芯体表面の形状に沿った環状体がその芯体表面に形成された。   Next, a heating and firing step was performed. In this heating and baking step, heating was performed at 150 ° C. for 20 minutes, 220 ° C. for 20 minutes, and 380 ° C. for 40 minutes to form a PI resin film, and the PFA coating film was baked. A series of processes from the spin coating process to the heating and firing process corresponds to an example of the annular body forming process using the special core described above, and by performing each process so far, the outer peripheral shape is the core surface. An annular body along the shape was formed on the surface of the core body.

環状体が室温に冷えた後、取外工程を実施し、芯体から環状体を取り外した。芯体から取り外した環状体の両端を30mmずつカットすることで、長さを340mmにし、80μm厚のPI樹脂無端ベルト上に、35μm厚のPFA層を有する、図9に示す形状の定着ベルトを得た。この定着ベルトには、定着ベルトの両縁から幅方向に40mm入った位置に最大外径部が設けられており、この最大外径部の外径R2は、68.20mmであった。また、この定着ベルトの両縁それぞれの外径R1は68.17mmであり、定着ベルトの幅方向中央におけるストレート部の外径R3は68.10mmであった。   After the annular body cooled to room temperature, a removal process was performed, and the annular body was removed from the core body. A fixing belt having a shape as shown in FIG. 9 having a length of 340 mm and a PFA layer having a thickness of 35 μm on a PI resin endless belt having a thickness of 80 μm is obtained by cutting both ends of the annular body removed from the core body by 30 mm. Obtained. This fixing belt is provided with a maximum outer diameter portion at a position 40 mm in the width direction from both edges of the fixing belt, and the outer diameter R2 of this maximum outer diameter portion was 68.20 mm. The outer diameter R1 of each edge of the fixing belt was 68.17 mm, and the outer diameter R3 of the straight portion at the center in the width direction of the fixing belt was 68.10 mm.

この定着ベルトを図1に示す、支持ロールによって定着ベルトが張架される定着装置と同じ構成の定着装置にセットし、P紙A3サイズ(富士ゼロックスオフィスサプライ社製)を用いて両面印字を行ったが、紙しわは未発生で、この通紙試験を30万枚通紙した後も、定着ベルトの通紙端部の磨耗は少なく、この通紙端部の膜厚減少量は、9μm(磨耗率0.030μm/Kpv)であり、表面層の膜厚も十分残存しており、A3通紙幅より大きな幅の用紙を通紙した場合も、画像の光沢度に目視上変化なく筋状の画質欠陥も未発生であった。また、通紙テスト中、定着ベルトの縁の座屈破壊による異音の発生もなく、通紙テスト後の定着ベルトの縁を目視観察しても、ベルトの縁に拡がりが生じていることがなかった。
(実施例2)
外径70mm,長さ400mmの素管を350℃で10分間加熱し、自然冷却させた後、表面を切削して、外径(φ68.2mm)が軸方向に略均一な円筒体を用意し、その円筒体外面に実施例1と同様な方法でポリイミド(PI)前駆体溶液を塗布、乾燥、フッ素樹脂分散液を塗布し、乾燥を行った後、最後の加熱焼成工程として、150℃で20分間、220℃で20分間、及び340度で30分間加熱して、PI樹脂皮膜を形成すると共に、PFA塗膜を焼成した。室温に冷えた後、円筒体からPFA塗膜を取り外すことで、外径が68.5mmのスリーブを得た。このスリーブは、加熱されることで収縮するものである。その後、このスリーブを、以下のような芯体に外挿し、380℃で40分間加熱し、そのスリーブの内周面が芯体の表面に接するまでそのスリーブを収縮させた(外挿工程)。ここで用いた芯体は長さ400mmで、その形状は、芯体軸方向中央部に60mmの幅で最小外径Rs=67.9mmとなる部分を設け、その最小外径部の両端から芯体の両端に向かって外径がほぼ直線的に増大するように形状を持たせ、芯体の両端から70mmの位置で最大外径Rm=68.0mmを形成した後、芯体両端部に向けて、直線的に外径を減少させ、芯体両端部でRe=67.95mmとした、上述の特殊芯体の一例に相当するものである。ここで実施した外挿工程は、上述の特殊芯体を用いた環状体形成工程の一例に相当し、この外挿工程を実施することで、外周形状が芯体表面の形状に沿った環状体がその芯体表面に形成された。
This fixing belt is set in a fixing device having the same configuration as the fixing device in which the fixing belt is stretched by a support roll shown in FIG. 1, and double-sided printing is performed using P paper A3 size (manufactured by Fuji Xerox Office Supply). However, no paper wrinkle occurred, and even after 300,000 sheets were passed through this paper passing test, the wear at the end of the fixing belt was small, and the decrease in film thickness at the end of the paper passing was 9 μm ( The wear rate is 0.030 μm / Kpv), and the film thickness of the surface layer remains sufficiently. Even when a sheet having a width larger than the A3 sheet passing width is passed, the glossiness of the image is not visually changed and is a streak-like shape. There was no image quality defect. In addition, during the paper passing test, there is no abnormal noise due to buckling failure of the edge of the fixing belt, and even if the edge of the fixing belt after the paper passing test is visually observed, the belt edge is spread. There wasn't.
(Example 2)
An element tube with an outer diameter of 70 mm and a length of 400 mm is heated at 350 ° C. for 10 minutes and naturally cooled, and then the surface is cut to prepare a cylindrical body with an outer diameter (φ68.2 mm) substantially uniform in the axial direction. Then, the polyimide (PI) precursor solution is applied to the outer surface of the cylindrical body in the same manner as in Example 1, dried, and the fluororesin dispersion is applied and dried. A PI resin film was formed by heating for 20 minutes, 220 ° C. for 20 minutes, and 340 ° C. for 30 minutes, and the PFA coating film was baked. After cooling to room temperature, the PFA coating film was removed from the cylindrical body to obtain a sleeve having an outer diameter of 68.5 mm. This sleeve contracts when heated. Thereafter, the sleeve was extrapolated to the following core body, heated at 380 ° C. for 40 minutes, and contracted until the inner peripheral surface of the sleeve was in contact with the surface of the core body (extrapolation step). The core used here has a length of 400 mm, and the shape thereof is provided with a portion having a width of 60 mm and a minimum outer diameter Rs = 67.9 mm in the central portion in the axial direction of the core, and the core from both ends of the minimum outer diameter portion. Give the shape so that the outer diameter increases almost linearly toward both ends of the body, and after forming the maximum outer diameter Rm = 68.0 mm at a position 70 mm from both ends of the core, toward the both ends of the core Thus, this corresponds to an example of the above-described special core in which the outer diameter is linearly reduced and Re = 67.95 mm at both ends of the core. The extrapolation process performed here corresponds to an example of the annular body forming process using the above-described special core body, and by performing this extrapolation process, the annular body whose outer shape conforms to the shape of the core body surface. Was formed on the surface of the core.

その後、芯体ごと冷却し、取外工程を実施し、芯体から環状体を取り外した。芯体から取り外した環状体の両端を30mmずつカットすることで長さを340mmにし、80μm厚のPI樹脂無端ベルト上に35μm厚のPFA層を有する、図9に示す形状の定着ベルトを得た。この定着ベルトには、定着ベルトの両縁から幅方向に40mm入った位置に最大外径部が設けられており、この最大外径部の外径R2は、68.20mmであった。また、この定着ベルトの両縁それぞれの外径R1は68.16mmであり、定着ベルトの幅方向中央におけるストレート部の外径R3は68.10mmであった。   Then, the whole core was cooled, a removal process was performed, and the annular body was removed from the core. The length of the annular body removed from the core body was cut by 30 mm to a length of 340 mm, and a fixing belt having a shape shown in FIG. 9 having a 35 μm thick PFA layer on an 80 μm thick PI resin endless belt was obtained. . This fixing belt is provided with a maximum outer diameter portion at a position 40 mm in the width direction from both edges of the fixing belt, and the outer diameter R2 of this maximum outer diameter portion was 68.20 mm. The outer diameter R1 of each edge of the fixing belt was 68.16 mm, and the outer diameter R3 of the straight portion at the center in the width direction of the fixing belt was 68.10 mm.

この定着ベルトを図1に示す定着ベルトが張架される定着装置と同じ構成の定着装置にセットし、P紙A3サイズ(富士ゼロックスオフィスサプライ社製)を用いて両面印字を行ったが、紙しわは未発生で、この通紙試験を30万枚通紙した後も、定着ベルトの通紙端部の磨耗は少なく、この通紙端部の膜厚減少量は、10μm(磨耗率0.034μm/Kpv)であり、表面層の膜厚も十分残存しており、A3通紙幅より大きな幅の用紙を通紙した場合も、画像の光沢度に目視上変化なく筋状の画質欠陥に未発生であった。また、通紙テスト中、定着ベルトの縁の座屈破壊による異音の発生もなく、通紙テスト後の定着ベルトの縁を目視観察しても、ベルトの縁に拡がりが生じていることがなかった。
(実施例3)
外径70mm、長さ400mmの素管を350℃で10分間加熱し、自然冷却させた後、表面を切削して、外径をφ67.9mmとした芯体を用意した。この芯体の外径は軸方向に均一であり、この芯体は、上述の一般芯体の一例に相当する。その芯体外面に実施例1と同様な方法でポリイミド(PI)前駆体溶液を塗布、乾燥した後、フッ素樹脂分散液を浸漬塗布した(浸漬塗布工程)。この浸漬塗布工程では、図12に示す塗布槽92中に芯体を垂直にし、上部のPI前駆体皮膜を15mmだけ残して浸漬した。次いで気流を当てながら、はじめは0.15m/分の速度で芯体の引き上げ開始し、芯体が70mm塗布槽液面から出たところまで引き上げ速度を0.4m/分になるように徐々に引き上げ速度を上げ、その後、芯体が170mm塗布槽液面から出たところまで徐々に引き上げ速度を落とし、170mmから230mmまでは0.1m/分の一定速度で引き上げ、その後、芯体が330mm露出するところまで徐々に引き上げ速度を上げ、330mmで引き上げ速度を0.4m/分になるようにし、芯体が塗布槽から完全に引き上げられるまで徐々に引き上げ速度を下げ、芯体下端では引き上げ速度を0.15m/分の速度として、引き上げ速度を変化させながらPFA塗膜を形成した。このように芯体の引き上げ速度を変化させると、芯体の表面へ向けて供給される溶液の供給量が変化する。引き上げ終了後、ポリエステルテープを除去し、下部の蓋を取り外した後、80℃で10分間乾燥した。
This fixing belt was set in a fixing device having the same configuration as the fixing device on which the fixing belt shown in FIG. 1 is stretched, and double-sided printing was performed using P paper A3 size (manufactured by Fuji Xerox Office Supply). No wrinkles occurred, and even after passing 300,000 sheets in this paper passing test, the wear at the end of the fixing belt was small, and the film thickness reduction at the end of the paper passing was 10 μm (a wear rate of 0. 0 mm). 034 μm / Kpv), and the film thickness of the surface layer remains sufficiently. Even when a paper having a width larger than the A3 paper passing width is passed, the glossiness of the image is not visually changed and no streak-like image quality defect is observed. It was outbreak. In addition, during the paper passing test, there is no abnormal noise due to buckling failure of the edge of the fixing belt, and even if the edge of the fixing belt after the paper passing test is visually observed, the belt edge is spread. There wasn't.
(Example 3)
An element tube having an outer diameter of 70 mm and a length of 400 mm was heated at 350 ° C. for 10 minutes and naturally cooled, and then the surface was cut to prepare a core body having an outer diameter of φ67.9 mm. The outer diameter of the core is uniform in the axial direction, and the core corresponds to an example of the above-described general core. A polyimide (PI) precursor solution was applied to the outer surface of the core body in the same manner as in Example 1 and dried, followed by dip coating with a fluororesin dispersion (dip coating step). In this dip coating process, the core body was made vertical in the coating tank 92 shown in FIG. 12, and the upper PI precursor film was left so as to leave 15 mm. Next, while the air flow is applied, the core body starts to be pulled up at a speed of 0.15 m / min at first, and the pulling speed is gradually increased to 0.4 m / min until the core body comes out of the 70 mm coating tank liquid surface. The pulling speed is increased, and then the pulling speed is gradually decreased until the core comes out of the liquid surface of the 170 mm coating tank, and the pulling speed is increased at a constant speed of 0.1 m / min from 170 mm to 230 mm. Gradually raise the pulling speed until it reaches a point where the pulling speed becomes 0.4 m / min at 330 mm, gradually lowering the pulling speed until the core is completely lifted from the coating tank, and at the lower end of the core, the pulling speed is increased. A PFA coating film was formed while changing the pulling speed at a speed of 0.15 m / min. When the pulling speed of the core body is changed in this way, the supply amount of the solution supplied toward the surface of the core body changes. After the completion of the pulling, the polyester tape was removed, and the lower lid was removed, followed by drying at 80 ° C. for 10 minutes.

次いで加熱焼成工程として、150℃で20分間、220℃で20分間、及び380℃で40分間加熱して、PI樹脂皮膜を形成すると共に、PFA塗膜を焼成した。PI前駆体溶液を塗布、乾燥してからこの加熱焼成工程までの一連の工程が、上述の一般芯体を用いた環状体形成工程の一例に相当し、ここまで各工程を実施することで芯体表面に環状体が形成された。   Next, as a heating and baking step, heating was performed at 150 ° C. for 20 minutes, 220 ° C. for 20 minutes, and 380 ° C. for 40 minutes to form a PI resin film, and the PFA coating film was baked. A series of steps from applying and drying the PI precursor solution to this heating and firing step corresponds to an example of the annular body forming step using the above-described general core, and the core is obtained by performing each step so far. An annular body was formed on the body surface.

環状体が室温に冷えた後、取外工程を実施し、芯体から環状体を取り外した。芯体から取り外した環状体の両端を30mmずつカットすることで長さを340mmにし、80μm厚のPI樹脂無端ベルト上にPFA層を有する、図10に示す形状の定着ベルトを得た。この定着ベルトのPFA層の膜厚は、幅方向中央におけるストレート部分では25μmであり、両縁それぞれでは35μmであり、ベルト両縁から幅方向に40mm入った位置では45μmであった。この定着ベルトの内径は均一であり、上述のようにPFA層の幅方向に膜圧分布をもたせることで、定着ベルトの両縁から幅方向に40mm入った位置に最大外径部が設けられている。すなわち、定着ベルトの両縁から幅方向に40mm入った位置が、PFA層の膜厚が最も厚い部分になる。この最大外径部の外径R2は68.19mmであり、定着ベルトの両縁それぞれの外径R1は68.17mmであり、定着ベルトの幅方向中央におけるストレート部の外径R3は68.15mmであった。   After the annular body cooled to room temperature, a removal process was performed, and the annular body was removed from the core body. A fixing belt having a shape shown in FIG. 10 having a length of 340 mm and a PFA layer on an 80 μm thick PI resin endless belt was obtained by cutting both ends of the annular body removed from the core body by 30 mm. The film thickness of the PFA layer of this fixing belt was 25 μm at the straight portion at the center in the width direction, 35 μm at each edge, and 45 μm at a position 40 mm from the both edges of the belt in the width direction. The inner diameter of the fixing belt is uniform, and by providing a film pressure distribution in the width direction of the PFA layer as described above, the maximum outer diameter portion is provided at a position 40 mm in the width direction from both edges of the fixing belt. Yes. That is, the position where the width of the PFA layer is 40 mm from both edges of the fixing belt is the thickest part of the PFA layer. The outer diameter R2 of the maximum outer diameter portion is 68.19 mm, the outer diameter R1 of each edge of the fixing belt is 68.17 mm, and the outer diameter R3 of the straight portion at the center in the width direction of the fixing belt is 68.15 mm. Met.

この定着ベルトを図1に示す定着装置と同じ構成の定着装置にセットし、P紙A3サイズ(富士ゼロックスオフィスサプライ社製)を用いて両面印字を行ったが、紙しわは未発生で、この通紙試験を30万枚通紙した後も、定着ベルトの通紙端部の磨耗は少なく、この通紙端部の膜厚減少量は、8μm(磨耗率0.027μm/Kpv)であり、表面層の膜厚も十分残存しており、A3通紙幅より大きな幅の用紙を通紙した場合も、画像の光沢度に目視上変化なく筋状の画質欠陥も未発生であった。また、通紙テスト中、定着ベルトの縁の座屈破壊による異音の発生もなく、通紙テスト後の定着ベルトの縁を目視観察しても、ベルトの縁に拡がりが生じていることがなかった。
(実施例4)
外径32mm、長さ400mmの素管を350℃で10分間加熱し、自然冷却させた後、表面を切削して、外径(φ29.9mm)が軸方向に略均一な芯体(上述の一般芯体の一例に相当)を用意し、その芯体表面に実施例1と同様な回転塗布方法でポリイミド前駆体溶液を塗布した(回転塗布工程)。この回転塗布工程では、図11に示すノズル83を芯体の一端から他端に向けて移動させるにあたり、ノズル83の吐出量を変化させた。すなわち、ノズル83からポリイミド前駆体溶液を、始めは22ml/minの吐出量で吐出させ、ノズル83が70mmの位置まで移動した時点で吐出量が25ml/minになるように吐出量を徐々に上げた。次いで、ノズル83が170mmの位置まで移動した時点で吐出量が22ml/minになるように吐出量を今度は徐々に落とし、ノズル83がその170mmの位置から230mmの位置に到達するまでは吐出量を22ml/min一定とした。続いて、ノズル83が330mmの位置まで移動した時点で吐出量が25ml/minになるように吐出量を徐々に上げ、最後に、ノズル83が芯体の他端に到達した時点で吐出量が22ml/minになるように吐出量を徐々に落とした。このようにポリイミド前駆体溶液の吐出量を変化させると、芯体表面へ向けて供給される溶液の供給量が変化する。なお、ノズル83の移動速度を変化させてもよい。塗布終了後、実施例1と同様な方法で乾燥を行い、PI前駆体皮膜を得た。
This fixing belt was set in a fixing device having the same configuration as the fixing device shown in FIG. 1, and double-sided printing was performed using P paper A3 size (manufactured by Fuji Xerox Office Supply Co.). Even after passing 300,000 sheets in the sheet passing test, the wear at the end of the fixing belt is small, and the film thickness reduction amount at the end of the sheet is 8 μm (wear rate 0.027 μm / Kpv). The film thickness of the surface layer also remained sufficiently, and even when a paper having a width larger than the A3 paper passing width was passed, the glossiness of the image was not visually changed and a streak-like image quality defect did not occur. In addition, during the paper passing test, there is no abnormal noise due to buckling failure of the edge of the fixing belt, and even if the edge of the fixing belt after the paper passing test is visually observed, the belt edge is spread. There wasn't.
Example 4
A core tube having an outer diameter of 32 mm and a length of 400 mm is heated at 350 ° C. for 10 minutes and naturally cooled, and then the surface is cut to obtain a core body having an outer diameter (φ29.9 mm) substantially uniform in the axial direction (described above) Corresponding to an example of a general core) was prepared, and a polyimide precursor solution was applied to the surface of the core by the same spin coating method as in Example 1 (rotary coating process). In this spin coating process, when the nozzle 83 shown in FIG. 11 is moved from one end of the core toward the other end, the discharge amount of the nozzle 83 is changed. That is, the polyimide precursor solution is first discharged from the nozzle 83 at a discharge amount of 22 ml / min, and the discharge amount is gradually increased so that the discharge amount becomes 25 ml / min when the nozzle 83 moves to the position of 70 mm. It was. Next, when the nozzle 83 moves to the position of 170 mm, the discharge amount is gradually decreased so that the discharge amount becomes 22 ml / min. The discharge amount until the nozzle 83 reaches the position of 230 mm from the position of 170 mm. Was kept constant at 22 ml / min. Subsequently, when the nozzle 83 moves to a position of 330 mm, the discharge amount is gradually increased so that the discharge amount becomes 25 ml / min. Finally, when the nozzle 83 reaches the other end of the core body, the discharge amount is increased. The discharge rate was gradually reduced to 22 ml / min. When the discharge amount of the polyimide precursor solution is changed in this way, the supply amount of the solution supplied toward the core surface changes. Note that the moving speed of the nozzle 83 may be changed. After the application was completed, drying was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a PI precursor film.

次いで実施例1と同様な方法で水系フッ素樹脂分散液を塗布し、乾燥を行い、その後、加熱焼成工程として、150℃で20分間、220℃で20分間、及び340℃で30分間加熱して、PI樹脂皮膜を形成すると共に、PFA塗膜を焼成した。上記回転塗布工程からこの加熱焼成工程までの一連の工程が、上述の一般芯体を用いた環状体形成工程の一例に相当し、ここまで各工程を実施することで芯体表面に環状体が形成された。   Next, an aqueous fluororesin dispersion is applied in the same manner as in Example 1, dried, and then heated and fired at 150 ° C. for 20 minutes, 220 ° C. for 20 minutes, and 340 ° C. for 30 minutes. The PI resin film was formed and the PFA coating film was baked. A series of steps from the spin coating step to the heating and firing step corresponds to an example of the annular body forming step using the above-described general core body, and the annular body is formed on the surface of the core body by carrying out each step so far. Been formed.

環状体が室温に冷えた後、取外工程を実施し、芯体から環状体を取り外した。芯体から取り外した環状体の両端を30mmずつカットすることで長さを340mmにし、PI樹脂無端ベルト上に35μm厚のPFA層を有する図10に示す形状の定着ベルトを得た。この定着ベルトの、基層に相当するPI樹脂無端ベルトの膜厚は、幅方向中央におけるストレート部分では80μmであり、両縁それぞれでは90μmであり、ベルト両縁から幅方向に40mm入った位置では100μmであった。   After the annular body cooled to room temperature, a removal process was performed to remove the annular body from the core body. The both ends of the annular body removed from the core body were cut by 30 mm to make the length 340 mm, and a fixing belt having the shape shown in FIG. 10 having a PFA layer having a thickness of 35 μm on the PI resin endless belt was obtained. The film thickness of the PI resin endless belt corresponding to the base layer of this fixing belt is 80 μm at the straight portion at the center in the width direction, 90 μm at each edge, and 100 μm at the position 40 mm in the width direction from both edges of the belt. Met.

この結果、定着ベルトの、幅方向中央部分におけるストレート部の外径R3は30.15mmであり、両縁それぞれにおける外径R1は30.17mmであり、両縁から幅方向に40mm入った最大外径部の外径R2は30.19mmであった。   As a result, the outer diameter R3 of the straight portion at the center portion in the width direction of the fixing belt is 30.15 mm, the outer diameter R1 at each edge is 30.17 mm, and the maximum outer diameter is 40 mm from both edges in the width direction. The outer diameter R2 of the diameter portion was 30.19 mm.

この定着ベルトを図6に示す、定着ベルトを張架しないフリーベルトニップ方式の定着装置と同じ構成の定着装置にセットし、P紙A3サイズ(富士ゼロックスオフィスサプライ社製)を用いて両面印字を行ったが、紙しわは未発生で、この通紙試験を30万枚通紙した後も、定着ベルトの通紙端部の磨耗は少なく、この通紙端部の膜厚減少量は、5μm(磨耗率0.050μm/Kpv)であり、表面層の膜厚も十分残存しており、A3通紙幅より大きな幅の用紙を通紙した場合も、画像の光沢度に目視上変化なく筋状の画質欠陥も未発生であった。また、通紙テスト中、定着ベルトの縁の座屈破壊による異音の発生もなく、通紙テスト後の定着ベルトの縁を目視観察しても、ベルトの縁に拡がりが生じていることがなかった。
(実施例5)
実施例1で用いた芯体と同じ上述の特殊芯体の一例に相当する芯体を用意し、実施例1と同様な方法ではあるが、フッ素樹脂を塗布せずに、回転塗布工程を実施することでPI皮膜のみを形成した。
This fixing belt is set in a fixing device having the same configuration as the fixing device of the free belt nip method without stretching the fixing belt shown in FIG. 6, and double-sided printing is performed using P paper A3 size (manufactured by Fuji Xerox Office Supply). Although the paper wrinkle did not occur, even after 300,000 sheets were passed through this paper passing test, the wear at the end of the fixing belt was small, and the film thickness reduction at the end of the paper passing was 5 μm (Abrasion rate is 0.050 μm / Kpv), and the film thickness of the surface layer remains sufficiently. Even when a paper having a width larger than the A3 paper passing width is passed, the glossiness of the image is not visually changed and is a streak shape. No image quality defects occurred. In addition, during the paper passing test, there is no abnormal noise due to buckling failure of the edge of the fixing belt, and even if the edge of the fixing belt after the paper passing test is visually observed, the belt edge is spread. There wasn't.
(Example 5)
A core corresponding to an example of the same special core as the core used in Example 1 is prepared, and the same method as in Example 1 is applied, but the spin coating process is performed without applying the fluororesin. By doing so, only the PI film was formed.

その後、ポリオール加硫タイプフッ素ゴムG−702(ダイキン工業社製)を95質量部、金属酸化物としては酸化マグネシウム(協和化学工業社製)を5質量部、をMEKとMIBKの混合溶媒に溶かしてフッ素ゴム溶液とし、その中に低分子量四フッ化エチレン樹脂微粒子として、ルブロンL−5F(ダイキン社製)30質量部を加えてよく攪拌分散させた後、その溶液をPI皮膜表面に塗布、焼成して、厚さ200μmのフッ素ゴム層を形成した。上記回転塗布工程からこのフッ素ゴム層の形成工程までの一連の工程が、上述の特殊芯体を用いた環状体形成工程の一例に相当し、ここまで各工程を実施することで、外周形状が芯体表面の形状に沿った環状体がその芯体表面に形成された。   Thereafter, 95 parts by mass of polyol vulcanization type fluororubber G-702 (Daikin Kogyo Co., Ltd.) and 5 parts by mass of magnesium oxide (manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) as a metal oxide are dissolved in a mixed solvent of MEK and MIBK. After adding 30 parts by mass of Lubron L-5F (manufactured by Daikin) as a low molecular weight tetrafluoroethylene resin fine particle and stirring and dispersing it well, the solution was applied to the surface of the PI film. Firing was performed to form a fluorine rubber layer having a thickness of 200 μm. A series of steps from the spin coating step to the fluororubber layer forming step corresponds to an example of the annular body forming step using the above-described special core, and by performing each step so far, the outer peripheral shape is An annular body along the shape of the core surface was formed on the core surface.

環状体が室温に冷えた後、取外工程を実施し、芯体から環状体を取り外した。芯体から取り外した環状体の両端を30mmずつカットすることで、長さを340mmにし、80μm厚のPI樹脂無端ベルト上に、200μm厚のフッ素ゴム層を有する、図9に示す形状の定着ベルトを得た。この定着ベルトの、幅方向中央部分におけるストレート部の外径R3は68.40mmであり、両縁それぞれにおける外径R1は68.45mmであり、両縁から幅方向に40mm入った最大外径部の外径R2は68.50mmであった。   After the annular body cooled to room temperature, a removal process was performed, and the annular body was removed from the core body. The fixing belt shown in FIG. 9 has a length of 340 mm by cutting both ends of the annular body removed from the core body to 340 mm, and has a 200 μm-thick fluororubber layer on an 80 μm-thick PI resin endless belt. Got. The outer diameter R3 of the straight portion at the center portion in the width direction of this fixing belt is 68.40 mm, the outer diameter R1 at each edge is 68.45 mm, and the maximum outer diameter portion is 40 mm from both edges in the width direction. The outer diameter R2 of this was 68.50 mm.

この定着ベルトを図1に示す、定着ベルトが張架される定着装置と同じ構成の定着装置にセットし、P紙A3サイズ(富士ゼロックスオフィスサプライ社製)を用いて両面印字を行ったが、紙しわは未発生で、この通紙試験を30万枚通紙した後も、定着ベルトの通紙端部の磨耗は少なく、この通紙端部の膜厚減少量は、12μm(磨耗率0.040μm/Kpv)であり、表面層の膜厚も十分残存しており、A3通紙幅より大きな幅の用紙を通紙した場合も、画像の光沢度に目視上変化なく筋状の画質欠陥も未発生であった。また、通紙テスト中、定着ベルトの縁の座屈破壊による異音の発生もなく、通紙テスト後の定着ベルトの縁を目視観察しても、ベルトの縁に拡がりが生じていることがなかった。
(比較例1)
外径70mm、長さ400mmの素管を350℃で10分間加熱し、自然冷却させた後、表面を切削して、外径(φ67.9mm)が軸方向に略均一な芯体を用意し、その芯体外面に実施例1と同様な方法でポリイミド(PI)前駆体溶液を塗布、乾燥、フッ素樹脂分散液を塗布、乾燥、加熱焼成工程を行った。
The fixing belt shown in FIG. 1 was set in a fixing device having the same configuration as the fixing device on which the fixing belt is stretched, and double-sided printing was performed using P paper A3 size (manufactured by Fuji Xerox Office Supply). No paper wrinkles occurred, and even after 300,000 sheets of this paper passing test were passed, there was little wear at the end of the fixing belt, and the decrease in film thickness at the end of the paper passing was 12 μm (wear rate 0) .040 μm / Kpv), and the film thickness of the surface layer remains sufficiently. Even when a sheet having a width larger than the A3 sheet passing width is passed, the glossiness of the image is not visually changed and a streak-like image quality defect is also observed. It did not occur. In addition, during the paper passing test, there is no abnormal noise due to buckling failure of the edge of the fixing belt, and even if the edge of the fixing belt after the paper passing test is visually observed, the belt edge is spread. There wasn't.
(Comparative Example 1)
A core tube having an outer diameter of 70 mm and a length of 400 mm is heated at 350 ° C. for 10 minutes and naturally cooled, and then the surface is cut to prepare a core body having an outer diameter (φ67.9 mm) substantially uniform in the axial direction. Then, a polyimide (PI) precursor solution was applied to the outer surface of the core body in the same manner as in Example 1, dried, a fluororesin dispersion was applied, dried, and heated and fired.

室温に冷えた後、芯体から皮膜を取り外し、両端を30mmずつカットすることで長さを340mmにし、80μm厚のPI樹脂無端ベルト上に、35μm厚のPFA層を有する、外径が略φ68.1mmのストレート形状の定着ベルトを得た。すなわち、この定着ベルトは、外径が幅方向に均一なものである。   After cooling to room temperature, the coating is removed from the core, and the length is 340 mm by cutting both ends by 30 mm, and a 35 μm thick PFA layer is provided on an 80 μm thick PI resin endless belt, and the outer diameter is approximately φ68. A 1 mm straight fixing belt was obtained. That is, this fixing belt has a uniform outer diameter in the width direction.

この定着ベルトを、図1に示す定着装置にセットし、P紙A3サイズ(富士ゼロックスオフィスサプライ社製)を用いて両面印字を行ったところ、紙しわが3%発生し、紙しわ発生の予兆になる高画像密度での画像ムラ(水滴が垂れたような形状)が10%発生してしまった。また、この通紙試験を30万枚通紙した後は、定着ベルトの通紙端部の膜厚減少量が25μm(磨耗率0.080μm/Kpv)にもなり、表面層の膜厚はまだ残存してはいたが、A3通紙幅より大きな幅の用紙を通紙した場合、この磨耗部分の画像光沢度が変化して、筋状の画質欠陥が発生した。その後10万枚通紙試験を続けた結果、定着ベルトの通紙端部の表面層の一部が摩滅し、トナーや紙紛の付着が起きてしまった。また、通紙テスト後の定着ベルトの縁を目視観察すると、ベルトの縁の拡がりが確認された。
(比較例2)
実施例4で用いた芯体と同じ芯体を用意し、その芯体外面に実施例1と同様な方法でポリイミド(PI)前駆体溶液を塗布、乾燥後、フッ素樹脂分散液を塗布、乾燥、加熱焼成工程を行った。
When this fixing belt is set in the fixing device shown in FIG. 1 and double-sided printing is performed using P paper A3 size (manufactured by Fuji Xerox Office Supply Co., Ltd.), a paper wrinkle is generated by 3%, and a sign of the occurrence of paper wrinkle. 10% of image unevenness at a high image density (a shape in which water droplets hang down) occurred. In addition, after passing 300,000 sheets in this paper passing test, the film thickness reduction amount at the end of the fixing belt to be passed becomes 25 μm (wear rate 0.080 μm / Kpv), and the film thickness of the surface layer is still Although it remained, when a paper having a width larger than the A3 paper passing width was passed, the image glossiness of the worn portion was changed and a streak-like image quality defect occurred. Thereafter, as a result of continuing the 100,000 sheet passing test, a part of the surface layer at the end of the fixing belt passing through the paper was worn away, and toner and paper dust adhered. Further, when the edge of the fixing belt after the paper passing test was visually observed, it was confirmed that the belt edge spread.
(Comparative Example 2)
Prepare the same core as the core used in Example 4, apply a polyimide (PI) precursor solution to the outer surface of the core in the same manner as in Example 1, dry, then apply a fluororesin dispersion, and dry The heating and baking step was performed.

室温に冷えた後、芯体から皮膜を取り外し、両端を30mmずつカットすることで長さを340mmにし、80μm厚のPI樹脂無端ベルト上に、35μm厚のPFA層を有する、外径が略φ30.1mmのストレート形状の無端ベルトを得た。すなわち、この定着ベルトも、比較例1の定着ベルトと同様に、外径が幅方向に均一なものである。   After cooling to room temperature, the film is removed from the core, and both ends are cut by 30 mm to make the length 340 mm, and the 35 μm thick PFA layer is provided on the 80 μm thick PI resin endless belt. A 1 mm straight endless belt was obtained. That is, as with the fixing belt of Comparative Example 1, this fixing belt also has an outer diameter that is uniform in the width direction.

この定着ベルトを、図6に示すフリーベルトニップ方式の定着装置と同じ構成の定着装置にセットし、P紙A3サイズ(富士ゼロックスオフィスサプライ社製)を用いて両面印字を行ったところ、紙しわが6%発生し、紙しわ発生の予兆になる高画像密度での画像ムラ(水滴が垂れたような形状)が12%発生してしまった。また、この通紙試験を30万枚通紙した後は、定着ベルトの通紙端部の膜厚減少量は、22μm(磨耗率0.070μm/Kpv)にもなり、表面層の膜厚はまだ残存していたが、A3通紙幅より大きな幅の用紙を通紙した場合、この磨耗部分の画像光沢度が変化して、筋状の画質欠陥が発生した。また、通紙テスト後の定着ベルトの縁を目視観察すると、ベルトの縁の拡がりが確認された。
(比較例3)
外径32mm、長さ400mmの素管を350℃で10分間加熱し、自然冷却させた後、表面を切削して、素管軸方向中央部に70mmの幅で最小外径Rs=29.9mmとなる部分を設け、その最小外径部の両端から芯体の両端に向かって外径が直線的に増大するように形状を持たせ、芯体の両端で最大外径Rm=30.0mmを形成したアルミニウム製円筒を用意した以外は、実施例1と同様な製造方法でポリイミド層、フッ素樹脂層を持ったベルトを作製した。
When this fixing belt is set in a fixing device having the same configuration as the fixing device of the free belt nip type shown in FIG. 6 and double-sided printing is performed using P paper A3 size (manufactured by Fuji Xerox Office Supply Co., Ltd.), 6% of wrinkles occurred, and 12% of image unevenness (a shape in which water droplets drip) at a high image density, which was a sign of paper wrinkles, occurred. In addition, after passing 300,000 sheets in this paper passing test, the film thickness reduction amount at the end portion of the fixing belt to be passed becomes 22 μm (wear rate 0.070 μm / Kpv), and the film thickness of the surface layer is Although still remaining, when a paper having a width larger than the A3 paper passing width was passed, the image glossiness of the worn portion was changed, and a streak-like image quality defect occurred. Further, when the edge of the fixing belt after the paper passing test was visually observed, it was confirmed that the belt edge spread.
(Comparative Example 3)
An element tube having an outer diameter of 32 mm and a length of 400 mm was heated at 350 ° C. for 10 minutes and allowed to cool naturally, and then the surface was cut to have a minimum outer diameter Rs = 29.9 mm with a width of 70 mm at the center in the axis direction of the element tube. A portion is formed so that the outer diameter linearly increases from both ends of the minimum outer diameter portion toward both ends of the core body, and the maximum outer diameter Rm = 30.0 mm is set at both ends of the core body. A belt having a polyimide layer and a fluororesin layer was produced by the same production method as in Example 1 except that the formed aluminum cylinder was prepared.

その結果、80μm厚のPI樹脂無端ベルト上に、35μm厚のPFA層を有し、幅方向中央部分におけるストレート部の外径が30.1mm、両縁それぞれの外径が30.2mmの定着ベルトを得た。すなわち、この定着ベルトには、図8から図10それぞれに示す縮径部が設けられていない。   As a result, the fixing belt has a 35 μm thick PFA layer on an 80 μm thick PI resin endless belt, the outer diameter of the straight portion at the center in the width direction is 30.1 mm, and the outer diameters of both edges are 30.2 mm. Got. That is, the fixing belt is not provided with the reduced diameter portion shown in each of FIGS.

この定着ベルトを、図6に示すフリーベルトニップ方式の定着装置と同じ構成の定着装置にセットし、P紙A3サイズ(富士ゼロックスオフィスサプライ社製)を用いて両面印字を行ったところ、紙しわは未発生であった。しかし、この通紙試験を3万枚通紙したところで、定着ベルトの縁が拡がり、定着ベルトの軸方向の移動を規制する規制部材(図2、図8参照)を乗り越え、ベルトが座屈破壊し、異音が発生した。また、その時点での定着ベルトの通紙端部の膜厚減少量は、11μm(磨耗率0.36μm/Kpv)もあり、仮にベルトの縁が座屈していなくても、10万枚通紙で、表面層の摩滅が起きるほどの磨耗率であった。   When this fixing belt is set in a fixing device having the same configuration as the fixing device of the free belt nip type shown in FIG. 6, double-sided printing is performed using P paper A3 size (manufactured by Fuji Xerox Office Supply Co.). Did not occur. However, when 30,000 sheets were passed through this sheet passing test, the edge of the fixing belt spreads out, and overcoming the restriction member (see FIGS. 2 and 8) that restricts the movement of the fixing belt in the axial direction. Then, abnormal noise occurred. Further, the amount of decrease in the film thickness at the sheet passing end of the fixing belt at that time is 11 μm (abrasion rate 0.36 μm / Kpv). The wear rate was such that the surface layer was worn.

以上の結果から、本発明の無端ベルトを用いることで、紙しわの発生が抑えられるとともにベルト表面が磨耗してしまうことやベルトの縁が損傷してしまうことも抑えられることがわかった。   From the above results, it was found that by using the endless belt of the present invention, the generation of paper wrinkles can be suppressed and the belt surface can be prevented from being worn and the belt edge can be prevented from being damaged.

従来のロール−ベルト型の定着装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the conventional roll-belt type fixing device. 図1に示す定着装置の定着ベルトとして特許文献2において提案されたベルトを示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a belt proposed in Patent Document 2 as a fixing belt of the fixing device shown in FIG. 1. 図1に示す定着装置の定着ベルトとして特許文献3において提案されたベルトを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the belt proposed in patent document 3 as a fixing belt of the fixing device shown in FIG. 本発明の画像形成装置の一実施形態に相当するフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a full-color image forming apparatus corresponding to an embodiment of an image forming apparatus of the present invention. 図4に示す画像形成装置において実施される画像形成方法を表すフローチャートである。5 is a flowchart showing an image forming method performed in the image forming apparatus shown in FIG. 図4に示す画像形成装置に組み込まれた定着装置の概略構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of a fixing device incorporated in the image forming apparatus illustrated in FIG. 4. 図6に示す定着ベルトの断面を模式的に示した図である。FIG. 7 is a diagram schematically showing a cross section of the fixing belt shown in FIG. 6. 図6に示す定着ベルト全体の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the entire fixing belt shown in FIG. 6. 図6に示す定着ベルトの第1変形例を示すベルト全体の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the entire belt showing a first modification of the fixing belt shown in FIG. 6. 図6に示す定着ベルトの第2変形例を示すベルト全体の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the entire belt showing a second modification of the fixing belt shown in FIG. 6. 回転塗布工程を実施している様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the spin-coating process is implemented. 水系フッ素樹脂分散塗料工程を実施している様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the water-system fluororesin dispersion coating process is implemented.

符号の説明Explanation of symbols

1:画像形成装置、10:感光体ドラム、20:中間転写ベルト、40:1次転写ロール、50:現像ロータリー、60:バイアスロール、70:バックアップロール、80:給紙トレイ群、81:手差し台、90:排出トレイ、100:定着装置、110:加熱ロール、114:ハロゲンランプ、120,600,700:定着ベルト、1201:ベース層、1202:耐熱弾性体層、1203:表面層、121:軸方向両端部、122:幅方向中央部、123:両縁、126:最大外径部、127:縮径部、130:圧力付与部材、170:剥離手段、550:規制部材、N:ニップ領域   1: image forming apparatus, 10: photosensitive drum, 20: intermediate transfer belt, 40: primary transfer roll, 50: development rotary, 60: bias roll, 70: backup roll, 80: paper feed tray group, 81: manual feed 90: discharge tray, 100: fixing device, 110: heating roll, 114: halogen lamp, 120, 600, 700: fixing belt, 1201: base layer, 1202: heat resistant elastic layer, 1203: surface layer, 121: Axial ends, 122: widthwise central part, 123: both edges, 126: maximum outer diameter part, 127: reduced diameter part, 130: pressure applying member, 170: peeling means, 550: regulating member, N: nip region

Claims (6)

回転駆動する回転体に表面が相対的に押し付けられ該回転体との間に記録用シートを挟み込むニップ領域を形成し、該回転体の回転に追従して循環する無端ベルトにおいて、
両縁それぞれと循環方向に直交する幅方向中央部との間に設けられた外径が最大である最大外径部と、
前記最大外径部から両縁それぞれに向かって外径が漸次縮小している縮径部とを有することを特徴とする無端ベルト。
In an endless belt that circulates following the rotation of the rotating body by forming a nip region in which the recording sheet is sandwiched between the rotating body and the surface relatively pressed against the rotating body.
A maximum outer diameter portion having a maximum outer diameter provided between each of the edges and a width direction central portion orthogonal to the circulation direction;
An endless belt, comprising: a reduced diameter portion having an outer diameter that gradually decreases from the maximum outer diameter portion toward both edges.
未定着トナー像を担持した記録用シートを所定のニップ領域を通過させることで該未定着トナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、該未定着トナー像を該記録用シートに定着させる定着装置において、
回転駆動する回転体、
前記回転体に表面が相対的に押し付けられ該回転体との間に記録用シートを挟み込むニップ領域を形成し、該回転体の回転に追従して循環する無端ベルト、および
前記ニップ領域を加熱する加熱手段を備え、
前記無端ベルトが、
両縁それぞれと循環方向に直交する幅方向中央部との間に設けられた外径が最大である最大外径部と、
前記最大外径部から両縁それぞれに向かって外径が漸次縮小している縮径部とを有するものであることを特徴とする定着装置。
In a fixing device for fixing the unfixed toner image to the recording sheet by applying heat and pressure to the unfixed toner image by passing a recording sheet carrying the unfixed toner image through a predetermined nip region ,
Rotating body that rotates,
An endless belt that circulates following the rotation of the rotating body is formed by forming a nip area in which a recording sheet is sandwiched between the rotating body and a surface relatively pressed against the rotating body, and heating the nip area Heating means,
The endless belt,
A maximum outer diameter portion having a maximum outer diameter provided between each of the edges and a width direction central portion orthogonal to the circulation direction;
A fixing device having a reduced diameter portion in which the outer diameter gradually decreases from the maximum outer diameter portion toward both edges.
トナー像を担持するトナー像担持体に担持されたトナー像を、記録用シート上に転写し、トナー像が転写された記録用シートを所定のニップ領域を通過させることで未定着のトナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、該未定着のトナー像を該記録用シートに定着させることにより該記録用シートに画像を形成する画像形成装置において、
回転駆動する回転体、該回転体に表面が相対的に押し付けられ該回転体との間に記録用シートを挟み込むニップ領域を形成し、該回転体の回転に追従して循環する無端ベルト、および該ニップ領域を加熱する加熱手段を有する定着装置を備え、
前記無端ベルトが、
両縁それぞれと循環方向に直交する幅方向中央部との間に設けられた外径が最大である最大外径部と、
前記最大外径部から両縁それぞれに向かって外径が漸次縮小している縮径部とを有するものであることを特徴とする画像形成装置。
The toner image carried on the toner image carrier that carries the toner image is transferred onto a recording sheet, and the recording sheet on which the toner image has been transferred passes through a predetermined nip region to form an unfixed toner image. In an image forming apparatus for forming an image on the recording sheet by applying heat and pressure, and fixing the unfixed toner image on the recording sheet,
A rotating body that is driven to rotate, an endless belt that forms a nip region in which a recording sheet is sandwiched between the rotating body and the surface is relatively pressed against the rotating body, and circulates following the rotation of the rotating body; and A fixing device having heating means for heating the nip region;
The endless belt,
A maximum outer diameter portion having a maximum outer diameter provided between each of the edges and a width direction central portion orthogonal to the circulation direction;
An image forming apparatus comprising: a reduced diameter portion having an outer diameter gradually reduced from the maximum outer diameter portion toward both edges.
トナー像を担持するトナー像担持体に担持されたトナー像を、記録用シート上に転写し、トナー像が転写された記録用シートを所定のニップ領域を通過させることで未定着のトナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、該未定着のトナー像を該記録用シートに定着させることにより該記録用シートに画像を形成する画像形成方法において、
前記トナー像担持体にトナー像を担持させるトナー像担持ステップと、
前記トナー像担持体に担持されたトナー像を記録用シート上に転写する転写ステップと、
回転駆動する回転体と、該回転体に表面が相対的に押し付けられ該回転体の回転に追従して循環する無端ベルトの該表面との間に形成されたニップ領域に、トナー像が転写された記録用シートを通過させることで記録用シートに転写された未定着のトナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、該未定着トナー像を該記録用シートに定着させる定着ステップとを有し、
前記定着ステップが、前記無端ベルトとして、両縁それぞれと循環方向に直交する幅方向中央部との間に設けられた外径が最大である最大外径部と、該最大外径部から両縁それぞれに向かって外径が漸次縮小している縮径部とを有するものを使用し、前記未定着トナー像を前記記録用シートに定着させるステップであることを特徴とする画像形成方法。
The toner image carried on the toner image carrier that carries the toner image is transferred onto a recording sheet, and the recording sheet on which the toner image has been transferred passes through a predetermined nip region to form an unfixed toner image. In an image forming method of forming an image on the recording sheet by applying heat and pressure, and fixing the unfixed toner image on the recording sheet,
A toner image carrying step for carrying a toner image on the toner image carrier;
A transfer step of transferring the toner image carried on the toner image carrier onto a recording sheet;
The toner image is transferred to a nip region formed between the rotating body that rotates and the surface of the endless belt that circulates following the rotation of the rotating body that is relatively pressed against the rotating body. A fixing step of fixing the unfixed toner image to the recording sheet by applying heat and pressure to the unfixed toner image transferred to the recording sheet by passing the recording sheet.
The fixing step includes, as the endless belt, a maximum outer diameter portion having a maximum outer diameter provided between each of the edges and a center portion in the width direction orthogonal to the circulation direction, and both edges from the maximum outer diameter portion. An image forming method comprising the step of fixing the unfixed toner image onto the recording sheet using a portion having a reduced diameter portion whose outer diameter gradually decreases toward each.
回転駆動する回転体に表面が相対的に押し付けられ該回転体との間に記録用シートを挟み込むニップ領域を形成し、該回転体の回転に追従して循環する無端ベルトの製造方法において、
両縁それぞれと循環方向に直交する幅方向中央部との間に設けられた外径が最大である最大外径部と該最大外径部から両縁それぞれに向かって外径が漸次縮小している縮径部とを有する芯体の表面に、外周形状が該表面の形状に沿った環状体を形成する環状体形成工程と、
前記芯体の表面に形成された環状体を該芯体から取り外す取外工程とを有することを特徴とする無端ベルトの製造方法。
In the method of manufacturing an endless belt that forms a nip region in which a recording sheet is sandwiched between the rotating body and a surface that is relatively pressed against the rotating body, and follows the rotation of the rotating body.
A maximum outer diameter portion having a maximum outer diameter provided between each edge and the central portion in the width direction orthogonal to the circulation direction, and the outer diameter gradually decreases from the maximum outer diameter portion toward each edge. An annular body forming step in which an outer peripheral shape forms an annular body along the shape of the surface on the surface of the core body having a reduced diameter portion;
A method for producing an endless belt, comprising: a step of removing an annular body formed on a surface of the core body from the core body.
回転駆動する回転体に表面が相対的に押し付けられ該回転体との間に記録用シートを挟み込むニップ領域を形成し、該回転体の回転に追従して循環する無端ベルトの製造方法において、
外径が軸方向に略均一である円筒状の表面を有する芯体の該表面へ向けて溶液を供給し、該溶液の供給量を変化させることで、該表面に、両縁それぞれと循環方向に直交する幅方向中央部との間に設けられた外径が最大である最大外径部と該最大外径部から両縁それぞれに向かって外径が漸次縮小している縮径部とを有する環状体を形成する環状体形成工程と、
前記芯体の表面に形成された環状体を該芯体から取り外す取外工程とを有することを特徴とする無端ベルトの製造方法。
In the method of manufacturing an endless belt that forms a nip region in which a recording sheet is sandwiched between the rotating body and a surface that is relatively pressed against the rotating body, and follows the rotation of the rotating body.
By supplying a solution toward the surface of the core having a cylindrical surface whose outer diameter is substantially uniform in the axial direction and changing the supply amount of the solution, both edges and the circulation direction are supplied to the surface. A maximum outer diameter portion having a maximum outer diameter and a reduced diameter portion in which the outer diameter is gradually reduced from the maximum outer diameter portion toward both edges. An annular body forming step of forming an annular body having,
A method for producing an endless belt, comprising: a step of removing an annular body formed on a surface of the core body from the core body.
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